专利名称：一种图像数据转换系统和方法
技术领域：
本发明涉及图像数据处理技术，特别涉及一种图像数据转换系统和方法。
背景技术：
在图像压缩应用中，图像显示设备通常是按照逐行扫描的方式输入图像，而图像压缩器采用的压缩算法通常是对n×m的一块图像做运算，其中n和m均是正整数，n表示列数，m表示行数，因此在将图像显示设备输入的图像数据传送给图像压缩器进行压缩前，需要将逐行输入的图像数据转换成n×m的图像数据单元块输出至图像压缩器。相反，在图像解压缩应用中，图像解压缩器采用的解压缩算法通常是对n×m的一块图像做运算，并且图像解压缩器输出的亦是n×m的图像数据单元块，而图像显示设备一般都只接收逐行输入的图像数据，做逐行、隔行扫描方式显示，因此在将图像解压缩器输出的图像传送给图像显示设备前，需要将图像数据单元块转换为逐行输入的图像数据。
图1为现有技术压缩解压缩应用中图像数据转换系统的结构图。该系统包括扫描寻址逻辑单元和存储器。
在图像数据压缩应用中，所述扫描寻址逻辑单元根据接收到的数据源帧同步信号同时复位存入和读取逻辑，首先采用按行寻址的方式将图像显示设备输入的按行扫描的图像数据依次存入存储器的大小相等的第一存储单元和第二存储单元，并在确定满足开始读操作的条件时，采用按块寻址的方式读取存储器中已存入的图像数据，再将按块读取的图像数据输出到图像压缩器中。
在图像解压缩应用中，所述扫描寻址逻辑单元根据接收到的数据源帧同步信号同时复位存入和读取逻辑，首先采用按块寻址的方式将图像解压缩器输入的按块扫描的图像数据依次存入存储器的大小相等的第一存储单元和第二存储单元，并在确定满足开始读操作的条件时，采用按行寻址的方式读取存储器中已存入的图像数据，再将读取的图像数据输出至图像显示设备。
利用图1所示现有技术的系统，进行图像数据行块转换时，如果该系统连续接收到两帧图像数据，或两帧图像数据的帧间隔很小，以至于前一帧图像数据尚未读取完成时，第二帧图像数据的帧同步信号已经传输到所述扫描寻址逻辑单元。这时扫描寻址逻辑单元将会重新复位读取和存入逻辑，造成上一帧图像数据无法完整传输。为了保证已存入图像数据的完整读出，现有技术中采用了加大帧间隔的方式，而这种方式必然导致图像数据行块转换中帧率的降低，使得图像显示的连续性变差。帧率是指每秒传输的帧数，可以表征图像显示的连续性，帧率越高图像显示的连续性越好。
在其它的图像数据转换过程中也可能存在类似的问题，由于图像数据读取和存入由一个单元统一处理，因此为了保证数据传输的完整性，不得不加大帧间隔，进而导致帧率的降低。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种图像数据转换系统，在保证图像数据完整传输的前提下，提高图像数据转换中的帧率。
本发明的另一主要目的在于提供一种图像数据转换方法，在保证图像数据完整传输的前提下，提高图像数据转换中的帧率。
为了达到上述目的的第一方面，本发明提供了一种图像数据转换系统，该系统包括图像数据读取单元、图像数据存入单元、至少两个存储单元以及第一任务队列管理单元，所述图像数据存入单元，用于接收所述数据发送设备输出的数据源行列同步信号、帧同步信号以及图像数据，将所述帧同步信号发送给所述第一任务队列管理单元，利用所述帧同步信号复位，利用所述行列同步信号确定图像数据存入所述存储单元的地址和接口逻辑信号时序，将接收到的图像数据依次存入每一个存储单元，每一次在存储单元存入设定大小的图像数据后，向所述第一任务队列管理单元发送一组控制信号；所述第一任务队列管理单元，用于接收并依次保存来自所述图像数据存入单元的帧同步信号和控制信号，并采用先进先出的机制将接收到的帧同步信号或控制信号提供给所述图像数据读取单元；所述图像数据读取单元，在完成上一次的读取任务后，如果从所述第一任务队列管理单元中读取到帧同步信号，则利用该帧同步信号复位；如果读取到一组控制信号，则从该组控制信号对应的存储单元中读取图像数据，并输出至所述数据接收设备。
如果所述至少两个存储单元位于同一个存储器中，且该存储器具有一个接口，则该系统进一步包括仲裁单元和第一多路开关，所述仲裁单元与所述第一多路开关相连，用于控制所述第一多路开关各个通道的关断；所述第一多路开关与所述图像数据读取单元、以及所述存储器相连构成第一个通道；所述第一多路开关与所述图像数据存入单元以及所述存储器相连构成第二个通道。
较佳地，该系统进一步包括第二任务队列管理单元，该第二任务队列管理单元连接所述数据发送设备和所述图像数据存入单元，用于接收并依次保存来自所述数据发送设备的数据源行列同步信号、帧同步信号以及图像数据，按照先进先出的机制向所述图像数据存入单元提供数据源行列同步信号、帧同步信号以及图像数据。
当所述数据发送设备与所述图像数据存入单元处于不同时钟域时，所述第二任务队列管理单元具有异步时钟域处理功能；当所述数据发送设备与所述图像数据存入单元处于同一个时钟域时，所述第二任务队列管理单元具有同步时钟域处理功能。
较佳地，该系统进一步包括第三任务队列管理单元，所述第三任务队列管理单元通过第二图像输入输出接口与数据接收设备相连进行信息交互，所述第三任务队列管理单元，用于接收并依次保存来自所述图像数据读取单元的数据源帧同步信号以及图像数据，按照先进先出的机制将接收到的数据源帧同步信号以及图像数据提供给所述第二图像输入输出接口；第二图像输入输出接口，用于在完成上一次的输出任务后，从所述第三FIFO获取数据源帧同步信号以及图像数据，并将获取到的图像数据发送至所述数据接收设备。
当所述数据接收设备与所述图像数据读取单元处于不同时钟域时，所述第三任务队列管理单元具有异步时钟域处理功能；当所述数据接收设备与所述图像数据读取单元处于同一个时钟域时，所述第三任务队列管理单元具有同步时钟域处理功能。
当所述系统包括一个以上第二图像输入输出接口时，该系统进一步包括第三多路开关，连接每个第二图像输入输出接口和所述第三任务队列管理单元。
每一个所述数据发送设备通过一个第一图像输入输出接口与所述第二任务队列管理单元相连进行信息交互。
当所述系统包括一个以上第一图像输入输出接口时，该系统进一步包括第二多路开关，连接每个第一图像输入输出接口和所述第二任务队列管理单元。
所述每一个存储单元的大小至少等于所述系统进行图像转换的最小运算单元所要求行数的整数倍。
在将按行扫描的图像数据转换为按块扫描的图像数据过程中，所述图像数据存入单元为按行扫描存储寻址单元，该单元采用按行寻址的方式将接收到的按行扫描的图像数据依次存入每一个存储单元中；所述图像数据读取单元为按块扫描存储寻址单元，该单元采用按块寻址的方式从读取到的控制信号对应的存储单元读取并输出相应的图像数据。
在将按块扫描的图像数据转换为按行扫描的图像数据过程中，所述图像数据存入单元为按块扫描存储寻址单元，该单元采用按块寻址的方式将接收到的按块扫描的图像数据依次存入每一个存储单元；所述图像数据读取单元为按行扫描存储寻址单元，该单元采用按行寻址的方式从读取到的控制信号对应的存储单元读取并输出相应的图像数据。
所述任务队列管理单元为支持先进先出机制的存储器FIFO，或存储单元和外围控制电路组成的具有先进先出机制的器件。
为了达到上述目的的第二方面，本发明提供了一种图像数据转换方法，将按行扫描的图像数据转换为按块扫描的图像数据时，该方法包括如下步骤A、接收来自数据发送设备的数据源行列同步信号、帧同步信号以及图像数据；B、利用所述帧同步信号复位写操作，根据所述数据源行列同步信号确定所述图像数据存入存储单元的地址和接口逻辑信号时序，将所述图像数据依次存入每一个存储单元，每一次在存储单元存入设定大小的图像数据后，生成一组控制信号，按顺序保存接收到的帧同步信号和生成的控制信号；C、在上一次的读取任务完成后，按照先存先取机制读取已保存的信号，如果读取到帧同步信号，则利用该帧同步信号复位读操作；如果读取到控制信号，则从该控制信号对应的存储单元读取相应的图像数据，并将其输出给数据接收设备。
将按行扫描的图像数据转换为按块扫描的图像数据时，步骤A所述接收图像数据为接收按行扫描的图像数据；步骤B所述将所述图像数据依次存入每一个存储单元的方法为采取按行扫描存储寻址的方式，将接收到的图像数据依次存入每一个存储单元；步骤C所述从所述控制信号对应的存储单元中读取并输出相应的图像数据的方法为采取按块扫描寻址的方式，从所述控制信号对应的存储单元中读取并输出相应的图像数据。
将按块扫描的图像数据转换为按行扫描的图像数据时，步骤A所述接收图像数据为接收按块扫描的图像数据；步骤B所述将所述图像数据依次存入每一个存储单元的方法为采取按块扫描存储寻址的方式，将所述图像数据依次存入每一个存储单元；步骤C所述从所述控制信号对应的存储单元中读取并输出相应的图像数据的方法为采取按行扫描寻址的方式，从所述控制信号对应的存储单元中读取并输出相应的图像数据。
每一个存储单元的大小大于等于进行图像转换的最小运算单元所要求行数的正整数倍；步骤B所述每一次在存储单元存入设定大小的图像数据后为每一次在存储单元存入大小等于进行图像转换的最小运算单元所要求行数的整数倍的图像数据后。
由以上技术方案可见，本发明实施例提供的图像数据转换系统和方法，通过将图像数据读取和存入过程分由图像数据存入单元和图像数据读取单元进行处理，并在这两个单元之间设置任务队列管理单元。图像数据存入单元首先利用接收到的数据源帧同步信号复位，将所述数据原帧同步信号发送给第一任务队列管理单元。当图像数据存入单元在每一个存储单元存入设定大小的图像数据后，向第一任务队列管理单元发送一组控制信号。第一任务队列管理单元按照接收的先后顺序依次保存接收到的数据源帧同步信号或控制信号，并采用先进现出的机制向图像数据读取单元提供接收到的信号。图像数据读取单元在完成上一次的读取操作后，从第一任务队列管理单元读取数据源帧同步信号并利用该信号复位，之后再从第一任务队列管理单元读取一组控制信号，根据该控制信号执行读操作。因此，利用本发明实施例公开的系统和方法可以使图像数据读取和存入单元按照流水线的方式工作，使得两帧图像数据的间隔非常小，甚至为零，进而提高图像数据转换中的帧率。
同时，本发明实施例提供的图像转换系统即可以用于同步时钟域，也可以用于异步时钟域，对应不同时钟域的情况，只需调整系统中相应的任务队列管理单元的功能和结构，使其适应不同时钟域的需求即可。
图1为现有技术压缩解压缩应用中图像数据转换系统的结构图；图2为本发明实施例的图像数据转换系统的结构图；图3为在图像压缩应用中本发明图像数据转换系统实施例的结构图；图4为在图像解压缩应用中本发明图像数据转换系统实施例的结构图；图5为本发明实施例的将按行扫描图像数据转换为按块扫描图像数据的流程图；图6为本发明实施例的将按块扫描图像数据转换为按行扫描图像数据的流程图。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明做进一步地详细说明。
图2为本发明图像数据转换系统实施例的结构图。该系统连接至少一个数据发送设备和至少一个数据接收设备。该系统包括图像数据读取单元、图像数据存入单元、至少两个存储单元以及第一任务队列管理单元，图像数据存入单元，用于接收数据发送设备输出的数据源行列同步信号、帧同步信号以及图像数据，将所述帧同步信号发送给第一任务队列管理单元，利用所述帧同步信号复位，利用所述行列同步信号确定图像数据存入所述存储单元的地址和接口逻辑信号时序，将接收到的图像数据依次存入每一个存储单元，每一次在存储单元存入设定大小的图像数据后，向第一任务队列管理单元发送一组控制信号，该控制信号用于表示对应的存储单元中已经存入设定大小的图像数据；第一任务队列管理单元，用于接收并依次保存来自图像数据存入单元的帧同步信号和控制信号，并采用先进先出的机制将接收到的帧同步信号或控制信号提供给图像数据读取单元；图像数据读取单元，在完成上一次的读取任务后，如果从第一任务队列管理单元中读取到帧同步信号，则利用该帧同步信号复位；如果读取到一组控制信号，则从该组控制信号对应的存储单元中读取图像数据，并输出至数据接收设备。
其中，第一任务队列管理单元可以用FIFO实现，也可以用存储单元和外围控制电路组成的具有先进先出机制的器件实现。
图2中的每一个存储单元的大小可以设置为大于等于进行图像转换的最小运算单元所要求行数的正整数倍。在每一个存储单元存入设定大小的图像数据为在每一个存储单元存入大小等于进行图像转换的最小运算单元所要求行数的正整数倍的图像数据。每一个存储器的大小可以相同，也可以不同。
当图2所述系统中的存储单元位于同一个存储器中，且该存储器具有一个接口，则该系统进一步包括仲裁单元和第一多路开关，仲裁单元与第一多路开关相连，用于控制第一多路开关各个通道的关断；第一多路开关与图像数据读取单元、以及存储器相连构成第一个通道；第一多路开关与图像数据存入单元以及存储器相连构成第二个通道。
仲裁单元设计的原则可以为在同时需要读写存储器时，写操作的优先级高于读操作的优先级。仲裁单元的设计方式可以根据实际情况确定，但应满足如下条件在对存储器的读写操作过程中，所设计的仲裁单元对于第一多路开关各个通道的关断机制可以使存储器接口的带宽被充分利用。
图2所示实施例提供的图像数据转换系统还可以在数据发送设备和图像数据存入单元之间设置第二任务队列管理单元，每一个数据发送设备通过一个第一图像输入输出接口与第二任务队列管理单元相连进行信息交互。当系统包括一个以上第一图像输入输出接口时，该系统进一步包括第二多路开关，连接每个第一图像输入输出接口和第二任务队列管理单元。
第二任务队列管理单元用于接收并依次保存来自数据发送设备的数据源行列同步信号、帧同步信号以及图像数据，按照先进先出的机制向图像数据存入单元提供数据源行列同步信号、帧同步信号以及图像数据。图像数据存入单元在完成上一次存入操作后，从第二任务队列管理单元读取数据源行列同步信号、帧同步信号以及图像数据。
当数据发送设备与图像数据存入单元处于不同时钟域时，第二任务队列管理单元具有异步时钟域处理功能，如果第二任务队列管理单元为FIFO，则为异步FIFO；当数据发送设备与所述图像数据存入单元处于同一个时钟域时，第二任务队列管理单元具有同步时钟域处理功能，如果第二任务队列管理单元为FIFO，则为同步FIFO。
图2所示图像数据转换系统还可以在数据接收设备与图像数据读取单元之间设置第三任务队列管理单元，每一个数据接收设备通过一个第二图像输入输出接口与第三任务队列管理单元相连进行信息交互。当系统包括一个以上第二图像输入输出接口时，该系统进一步包括第三多路开关，连接每个第二图像输入输出接口和第三任务队列管理单元。
该第三任务队列管理单元用于接收并依次保存来自图像数据读取单元的数据源帧同步信号以及图像数据，按照先进先出的机制将接收到的数据源帧同步信号以及图像数据提供给与相应的数据接收设备相连的第二图像输入输出接口。
当数据接收设备与图像数据读取单元处于不同时钟域时，第三任务队列管理单元具有异步时钟域处理功能，如果第三任务队列管理单元为FIFO，则为异步FIFO；当数据接收设备与图像数据读取单元处于同一个时钟域时，第三任务队列管理单元具有同步时钟域处理功能，如果第三任务队列管理单元为FIFO，则为同步FIFO。
图3为在图像压缩应用中本发明图像数据转换系统实施例的结构图。该实施例中设定系统中包含一个存储器，该存储器包含两个大小相等的存储单元，每一个存储单元的大小等于图像压缩应用中的最小运算单元所要求行数的正整数倍，比如1倍。
该系统连接图像显示设备和图像压缩器，二者分别与图2中的数据发送设备和数据接收设备对应，该系统包括第一图像输入输出接口(I/O)、第一FIFO、按行扫描存储寻址单元、按块扫描存储寻址单元、第二FIFO、存储器、第三FIFO、第二图像输入输出接口。
其中，第一图像输入输出接口，用于将图像显示设备输出的数据源帧同步信号、行列同步信号以及按行扫描的图像数据发送给第二FIFO。
第二FIFO，用于接收并依次保存来自第一图像输入输出接口的数据源帧同步信号、行列同步信号以及图像数据，采用先进先出的机制向按行扫描存储寻址单元提供数据源行列同步信号、帧同步信号以及图像数据。
按行扫描存储寻址单元，用于在完成上一次的存入操作后，如果从第二FIFO中读取到数据源帧同步信号，则将该数据源帧同步信号发送给第一FIFO，利用该帧同步信号复位，如果读取到数据源行列同步信号以及图像数据，则利用该数据源行列同步信号确定图像数据存入所述存储器的地址和接口逻辑信号时序，将读取到的图像数据采用按行扫描存储寻址的方式依次存入存储器的大小相等的第一存储单元和第二存储单元，并在每一个存储单元存满后，向第一FIFO发送一组控制信号，该控制信号用于表示对应的存储单元已经存满。
第一FIFO接收所述按行扫描存储寻址单元发送的数据源帧同步信号，并采用先进先出的机制将接收到的数据源帧同步信号发送给所述按块扫描存储寻址单元。
按块扫描存储寻址单元，在完成上一次的读操作后，如果从第一FIFO中读取到数据源帧同步信号，则利用该帧同步信号复位；如果读取到一组控制信号，则采用按块扫描寻址的方式从该控制信号对应的存储单元中读取相应的图像数据，并将读取的图像数据传送至第三FIFO。
第三FIFO，用于接收并依次保存来自按块扫描存储寻址单元的数据源帧同步信号以及图像数据，采用先进先出的机制向第二图像输入输出接口提供数据源帧同步信号以及图像数据。
第二图像输入输出接口，用于在完成上一次的输出任务后，从第三FIFO获取数据源帧同步信号以及图像数据，并将获取到的图像数据发送至图像压缩器。
图4为在图像解压缩应用中本发明图像数据转换系统实施例的结构图。该实施例中设定系统中包含一个存储器，该存储器包含两个大小相等的存储单元，每一个存储单元的大小等于图像压缩应用中的最小运算单元所要求行数的正整数倍，比如1倍。
该系统连接图像显示设备和图像解压缩器，二者分别与图2中的数据接收设备和数据发送设备对应，该系统包括第一图像输入输出接口、第一FIFO、按行扫描存储寻址单元、按块扫描存储寻址单元、第二FIFO、存储器、第三FIFO、第二图像输入输出接口。其中按行扫描存储寻址单元和按块扫描存储寻址单元分别对应于图2中的图像数据读取单元和图像数据存入单元。
其中，第一图像输入输出接口，用于将图像解压缩器输出的数据源帧同步信号、行列同步信号以及按块扫描的图像数据发送给第二FIFO。
第二FIFO，用于接收并依次保存来自第一图像输入输出接口的数据源行列同步信号、帧同步信号以及图像数据，采用先进先出的机制向按块扫描存储寻址单元提供数据源帧同步信号、行列同步信号以及图像数据。
按块扫描存储寻址单元，用于在完成上一次的存入操作后，如果从第二FIFO中读取到数据源帧同步信号，则将该数据源帧同步信号发送给第一FIFO，利用该帧同步信号复位，如果读取到数据源行列同步信号以及图像数据，则利用该数据源行列同步信号确定图像数据存入所述存储器的地址和接口逻辑信号时序，将读取到的图像数据采用按块扫描存储寻址的方式依次存入存储器的大小相等的第一存储单元和第二存储单元，并在每一个存储单元存满后，向第一FIFO发送一组表示对应存储单元已存满的控制信号。
第一FIFO，接收并依次保存来自按块扫描存储寻址单元的数据源帧同步信号以及控制信号，采用先进先出的机制向按行扫描存储寻址单元提供数据源帧同步信号以及控制信号。这里的提供并不是主动发送的意思，只是在按块扫描存储寻址单元从第一FIFO读取信号时，第一FIFO按照保存的先后顺序向按块扫描存储寻址单元提供信号。
第一FIFO为同步FIFO，因为按行扫描存储寻址单元和按块扫描存储寻址单元在同一个时钟域内。
按行扫描存储寻址单元，在完成上一次的读操作后，如果从第一FIFO中读取到数据源帧同步信号，则利用该帧同步信号复位；如果读取到一组控制信号，则采用按行扫描寻址的方式从该控制信号对应的存储单元中读取相应的图像数据，并将读取的图像数据传送至第三FIFO。
第三FIFO，用于接收并依次保存来自按块扫描存储寻址单元的数据源帧同步信号以及图像数据，采用先进先出的机制向第二图像输入输出接口提供数据源帧同步信号和图像数据。
第二图像输入输出接口，用于在完成上一次的输出任务后，从第三FIFO获取数据源帧同步信号以及图像数据，并将获取到的图像数据发送至图像显示设备。
在图3和图4所示的实施例中，如果第一和第二时钟域为同步时钟域，则所述第二FIFO为同步FIFO；否则为异步FIFO；如果第一和第三时钟域为同步时钟域，则第三FIFO为同步FIFO；否则为异步FIFO。由此可见本发明实施例提供的系统可以应用到跨时钟域的情况中。
图3和图4所示的图像数据转换系统中，包括两个第一图像输入输出接口和两个第二图像输入输出接口。在第一图像输入输出接口和第二FIFO之间通过第二多路开关(MUX)相连。在第二图像输入输出接口和第三FIFO之间通过第三多路开关(MUX)相连。
图3和图4中的存储器为由第一存储单元和第二存储单元构成的具有一个接口的存储器，因此所示系统中还包括仲裁单元和第一多路开关。
仲裁单元与第一多路开关相连，第一多路开关还与按行扫描存储寻址单元、按块扫描存储寻址单元以及存储器分别相连。第一多路开关可以通过总线的一个数据通道与存储器的接口相连，也可以直接与存储器的接口相连。
所述仲裁单元，用于控制第一多路开关各个通道的关断。其中，一个通道由第一多路开关、按行扫描存储寻址单元以及存储器相连构成；另一个通道由第一多路开关、按块扫描存储寻址单元以及存储器相连构成。
本发明同时提供了一种图像数据转换方法，该方法包括如下步骤A、接收来自数据发送设备的数据源行列同步信号、帧同步信号以及图像数据；B、利用接收到的帧同步信号复位写操作，根据接收到的数据源行列同步信号确定所述图像数据存入存储单元的地址和接口逻辑信号时序，将所述图像数据依次存入每一个存储单元，每一次在存储单元存入设定大小的图像数据后，生成一组控制信号，按先后顺序保存接收到的帧同步信号和生成的控制信号；C、在上一次的读取任务完成后，按照先存先取机制读取已保存的信号，如果读取到帧同步信号，则利用该帧同步信号复位读操作；如果读取到控制信号，则从该控制信号对应的存储单元读取相应的图像数据，并将其输出给数据接收设备。
在该方法中，每一个存储单元的大小可以为大于等于进行图像转换的最小运算单元所要求行数的正整数倍；步骤B所述每一次在存储单元存入设定大小的图像数据后可以为每一次在存储单元存入大小等于进行图像转换的最小运算单元所要求行数的整数倍的图像数据后，比如1倍。一种特例为每一个存储单元的大小等于进行图像转换的最小运算单元所要求的行数，步骤B所述每一次在存储单元存入设定大小的图像数据后为每一次在存储单元存入进行图像转换的最小运算单元所要求行数的图像数据后，即每一次存满一个存储单元后。
图5为本发明实施例的将按行扫描图像数据转换为按块扫描图像数据的流程图，该流程包括如下步骤
步骤501，接收来自数据发送设备的数据源帧同步信号、行列同步信号以及按行扫描的图像数据。
步骤502，利用接收到的数据源帧同步信号复位写操作，根据接收到的数据源行列同步信号确定图像数据存入存储单元的地址和接口逻辑信号时序，采取按行扫描存储寻址的方式，将接收到的按行扫描的图像数据依次存入每一个存储单元，每一次在存储单元存入设定大小的图像数据后，生成一组标识已存入设定大小图像数据的控制信号，按先后顺序保存接收到的帧同步信号以及生成的控制信号。
步骤503，在上一次的读取任务完成后，按照先存先取机制读取已保存的信号，如果读取到帧同步信号，则利用该帧同步信号复位读操作；如果读取到控制信号，则采取按块扫描寻址方式，从该控制信号对应的存储单元读取相应的图像数据，并将其输出给数据接收设备。
该流程可以应用到图像压缩应用的图像数据转换过程中，图像显示设备输出数据源帧同步信号、行列同步信号以及按行扫描的图像数据，经过步骤50 1到步骤503的行块转换处理后，输出到图像压缩器进行图像数据压缩处理。
图6为本发明实施例的将按块扫描图像数据转换为按行扫描图像数据的流程图，该流程包括如下步骤步骤601，接收来自数据发送设备的数据源帧同步信号、行列同步信号和按块扫描的图像数据。
步骤602，利用接收到的数据源帧同步信号复位写操作，根据接收到的数据源行列同步信号确定图形数据存入存储单元的地址和接口逻辑信号时序，采取按块扫描存储寻址的方式，将接收到的按块扫描的图像数据依次存入每一个存储单元，每一次在存储单元存入设定大小的图像数据后，生成一组标识已存入设定大小图像数据的控制信号，按先后顺序保存接收到的帧同步信号以及生成的控制信号。
步骤603，在上一次的读取任务完成后，按照先存先取机制读取已保存的信号，如果读取到帧同步信号，则利用该帧同步信号复位读操作；如果读取到控制信号，则采取按行扫描寻址方式，从该控制信号对应的存储单元读取相应的图像数据，并将其输出给数据接收设备。
该流程可以用到图像解压缩应用的图像数据行块转换过程中，图像解压缩器输出数据源帧同步信号、行列同步信号以及按行扫描的图像数据，经过步骤601到步骤603的行块转换处理后，将经过解压缩的图像数据发送给图像显示设备。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种图像数据转换系统，其特征在于，该系统连接至少一个数据发送设备和至少一个数据接收设备，该系统包括图像数据读取单元、图像数据存入单元、至少两个存储单元以及第一任务队列管理单元，所述图像数据存入单元，用于接收所述数据发送设备输出的数据源行列同步信号、帧同步信号以及图像数据，将所述帧同步信号发送给所述第一任务队列管理单元，利用所述帧同步信号复位，利用所述行列同步信号确定图像数据存入所述存储单元的地址和接口逻辑信号时序，将接收到的图像数据依次存入每一个存储单元，每一次在存储单元存入设定大小的图像数据后，向所述第一任务队列管理单元发送一组控制信号；所述第一任务队列管理单元，用于接收并依次保存来自所述图像数据存入单元的帧同步信号和控制信号，并采用先进先出的机制将接收到的帧同步信号或控制信号提供给所述图像数据读取单元；所述图像数据读取单元，在完成上一次的读取任务后，如果从所述第一任务队列管理单元中读取到帧同步信号，则利用该帧同步信号复位；如果读取到一组控制信号，则从该组控制信号对应的存储单元中读取图像数据，并输出至所述数据接收设备。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，如果所述至少两个存储单元位于同一个存储器中，且该存储器具有一个接口，则该系统进一步包括仲裁单元和第一多路开关，所述仲裁单元与所述第一多路开关相连，用于控制所述第一多路开关各个通道的关断；所述第一多路开关与所述图像数据读取单元、以及所述存储器相连构成第一个通道；所述第一多路开关与所述图像数据存入单元以及所述存储器相连构成第二个通道。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括第二任务队列管理单元，该第二任务队列管理单元连接所述数据发送设备和所述图像数据存入单元，用于接收并依次保存来自所述数据发送设备的数据源行列同步信号、帧同步信号以及图像数据，按照先进先出的机制向所述图像数据存入单元提供数据源行列同步信号、帧同步信号以及图像数据。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，当所述数据发送设备与所述图像数据存入单元处于不同时钟域时，所述第二任务队列管理单元具有异步时钟域处理功能；当所述数据发送设备与所述图像数据存入单元处于同一个时钟域时，所述第二任务队列管理单元具有同步时钟域处理功能。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括第三任务队列管理单元，所述第三任务队列管理单元通过第二图像输入输出接口与数据接收设备相连进行信息交互，所述第三任务队列管理单元，用于接收并依次保存来自所述图像数据读取单元的数据源帧同步信号以及图像数据，按照先进先出的机制将接收到的数据源帧同步信号以及图像数据提供给所述第二图像输入输出接口；第二图像输入输出接口，用于在完成上一次的输出任务后，从所述第三FIFO获取数据源帧同步信号以及图像数据，并将获取到的图像数据发送至所述数据接收设备。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，当所述数据接收设备与所述图像数据读取单元处于不同时钟域时，所述第三任务队列管理单元具有异步时钟域处理功能；当所述数据接收设备与所述图像数据读取单元处于同一个时钟域时，所述第三任务队列管理单元具有同步时钟域处理功能。
7.如权利要求5或6所述的系统，其特征在于，当所述系统包括一个以上第二图像输入输出接口时，该系统进一步包括第三多路开关，连接每个第二图像输入输出接口和所述第三任务队列管理单元。
8.如权利要求3所述的系统，其特征在于，每一个所述数据发送设备通过一个第一图像输入输出接口与所述第二任务队列管理单元相连进行信息交互。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，当所述系统包括一个以上第一图像输入输出接口时，该系统进一步包括第二多路开关，连接每个第一图像输入输出接口和所述第二任务队列管理单元。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述每一个存储单元的大小至少等于所述系统进行图像转换的最小运算单元所要求行数的整数倍。
11.如权利要求1至10任一项所述的系统，其特征在于，在将按行扫描的图像数据转换为按块扫描的图像数据过程中，所述图像数据存入单元为按行扫描存储寻址单元，该单元采用按行寻址的方式将接收到的按行扫描的图像数据依次存入每一个存储单元中；所述图像数据读取单元为按块扫描存储寻址单元，该单元采用按块寻址的方式从读取到的控制信号对应的存储单元读取并输出相应的图像数据。
12.如权利要求1至10任一项所述的系统，其特征在于，在将按块扫描的图像数据转换为按行扫描的图像数据过程中，所述图像数据存入单元为按块扫描存储寻址单元，该单元采用按块寻址的方式将接收到的按块扫描的图像数据依次存入每一个存储单元；所述图像数据读取单元为按行扫描存储寻址单元，该单元采用按行寻址的方式从读取到的控制信号对应的存储单元读取并输出相应的图像数据。
13.如权利要求1至10任一项所述的系统，其特征在于，所述任务队列管理单元为支持先进先出机制的存储器FIFO，或存储单元和外围控制电路组成的具有先进先出机制的器件。
14.一种图像数据转换方法，其特征在于，该方法包括如下步骤A、接收来自数据发送设备的数据源行列同步信号、帧同步信号以及图像数据；B、利用所述帧同步信号复位写操作，根据所述数据源行列同步信号确定所述图像数据存入存储单元的地址和接口逻辑信号时序，将所述图像数据依次存入每一个存储单元，每一次在存储单元存入设定大小的图像数据后，生成一组控制信号，按顺序保存接收到的帧同步信号和生成的控制信号；C、在上一次的读取任务完成后，按照先存先取机制读取已保存的信号，如果读取到帧同步信号，则利用该帧同步信号复位读操作；如果读取到控制信号，则从该控制信号对应的存储单元读取相应的图像数据，并将其输出给数据接收设备。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，将按行扫描的图像数据转换为按块扫描的图像数据时，步骤A所述接收图像数据为接收按行扫描的图像数据；步骤B所述将所述图像数据依次存入每一个存储单元的方法为采取按行扫描存储寻址的方式，将接收到的图像数据依次存入每一个存储单元；步骤C所述从所述控制信号对应的存储单元中读取并输出相应的图像数据的方法为采取按块扫描寻址的方式，从所述控制信号对应的存储单元中读取并输出相应的图像数据。
16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，将按块扫描的图像数据转换为按行扫描的图像数据时，步骤A所述接收图像数据为接收按块扫描的图像数据；步骤B所述将所述图像数据依次存入每一个存储单元的方法为采取按块扫描存储寻址的方式，将所述图像数据依次存入每一个存储单元；步骤C所述从所述控制信号对应的存储单元中读取并输出相应的图像数据的方法为采取按行扫描寻址的方式，从所述控制信号对应的存储单元中读取并输出相应的图像数据。
17.如权利要求14至16任一项所述的方法，其特征在于，每一个存储单元的大小大于等于进行图像转换的最小运算单元所要求行数的正整数倍；步骤B所述每一次在存储单元存入设定大小的图像数据后为每一次在存储单元存入大小等于进行图像转换的最小运算单元所要求行数的整数倍的图像数据后。
全文摘要
本发明公开了一种图像数据转换系统和方法，图像数据存入单元将接收到的数据源帧同步信号发送给第一任务队列管理单元，并在每个存储单元存入设定大小的图像数据后，向第一任务队列管理单元发送控制信号；第一任务队列管理单元依次保存接收到的信号，按照先进先出的机制向图像数据读取单元提供保存的信号。图像数据读取单元在完成上一次的读取操作后，如果从第一任务队列管理单元中读取到帧同步信号，则利用该信号复位；若读取到控制信号，则读取相应存储单元的图像数据。本发明的系统和方法通过将图像数据存入和读取操作分离，使图像数据读取和存入单元按照流水线的方式工作，进而提高图像数据转换的帧率。
文档编号G09G5/00GK101025910SQ200710065268
公开日2007年8月29日 申请日期2007年4月9日 优先权日2007年4月9日
发明者周天夷, 王振国 申请人:北京中星微电子有限公司