一种基于多相滤波技术的自适应视频图像缩放引擎

摘要

本发明公开了一种基于多相滤波技术的自适应视频图像缩放引擎，其内部基本结构包括图像内容分析模块、图像数据存储模块、同步检测产生模块、水平缩放模块和垂直缩放模块；用户可通过MCU接口设置寄存器操作控制各模块的寄存器和控制输出信号参数，对插值滤波器系数进行在线编程，从而完成图像数据的检测、存储和插值计算功能。

主权项

1.一种基于多相滤波技术的自适应视频图像缩放引擎，其特征在于，该图像缩放引擎内部结构包括：一输入图像内容分析模块，它包括降噪滤波器、边缘检测器和振铃估计器，用于对输入视频图像进行噪声消除预处理，边缘分析，提取粗略边缘和细节，去除孤立噪声点；最后进行振铃噪声预测计算；一图像数据存储模块，包括写控制模块、行存阵列和读控制模块，其中：写控制模块根据输入视频图像的同步和有效信号串行地将数据根据空间结构要求依次写入行存阵列的每条行存内；读控制模块根据插值计算电路产生的控制信号，并行地将所需的数据依次从行存中读出，并进行空间重排序；行存阵列对输入数据进行空间重组，实现从串行输入到并行输出的转换和数据时钟频率的变换；一基于多相结构的水平缩放模块，包括系数存储单元和水平缩放滤波器，其中水平缩放滤波器主要用于对输入点进行插值计算求得水平输出点；水平缩放滤波器采用多相结构，水平缩放滤波器根据输出周期变化滤波系数，水平缩放滤波器的总长度等于各相位长度综合；一基于多相结构的垂直缩放模块，包括系数存储单元和垂直缩放滤波器，其中垂直缩放滤波器主要用于对输入点进行插值计算求得垂直输出点；垂直缩放滤波器采用多相结构，垂直缩放滤波器根据输出周期变化滤波系数，垂直缩放滤波器的总长度等于各相位长度综合；一输入同步检测产生模块，包括输入同步检测和输出同步检测，主要用于控制整个系统的时序和同步，该模块根据输入输出图像的空间变化比率关系，随输入信号周期的产生所需的存储器控制信号和输入行场同步有效信号；在输入同步信号的控制下，图像数据存储模块的写控制模块将输入图像数据逐行写入到行存阵列中，并控制周期性地在六条行存写端口循环操作，保证有效利用存储资源；同时，还将输入数据送入图像内容分析模块，图像内容分析模块的降噪滤波器先对输入的图像视频数据进行降噪预处理，去除图像在传输过程中引入的各种噪声，获得干净稳定的图像序列；然后由边缘检测器对图像进行边缘和细节检测，提取图像高频信息，最后由振铃估计器进行振铃噪声估计；在同步检测产生模块生成的输出同步信号的控制下，水平缩放模块和垂直缩放模块对从图像存储模块读出的图形数据进行插值滤波计算，图像存储模块所使用的系数由上述振铃噪声估计器产生的控制信号自适应地在系数存储单元选取。