专利名称：一种可控制数据输入量或(及)输出量的缩放装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种缩放模块和方法，特别是一种可控制数据输入量或(及)输出量的缩放模块及方法。
背景技术：
一般对于数字影像的处理不外乎包括有缩放(scaling)、色彩调整、半色调调整、滤波以及对特定输出入设备的数据格式化等过程。
其中，数字影像的缩放将可能使得缩放后的数字影像其数据量大幅增加。举例来说，若视数字影像视为二维信号时，数字影像的缩放将由第一维(水平)缩放完成后，再进行第二维(垂直)缩放。
数字影像其一维方向上的缩放，请参见图1，图1是数字影像经习知缩放模块一维缩放的流程示意图。在图1中，代表数字影像4点像素的数字影像信号X[n]，将使用习知缩放模块100利用内插法(Interpolation)放大N/M倍(图1中的N等于4，M等于3)。当数字影像信号X[n]进入习知缩放模块100后，会先经由缩放模块100中的升频装置110将数字影像信号X[n]升频4倍，即在数字影像信号X[n]所代表的4点像素中，两两像素间插入(4-1)个零，以形成数字影像信号X1[n]。
数字影像信号X1[n]再经由低通滤波器120滤波以得到具有16点像素的信号X2[n]。最后，通过降频装置130将数字影像信号X2[n]降频3倍，即在数字影像信号X2[n]的16点像素中每3点取1像素，以形成具有5点像素的数字影像信号Y[n]。因此，代表4点像素的数字影像信号X[n]经由习知缩放模块100放大4/3倍后，将形成具有5点像素的数字影像信号Y[n]。
上述的处理程序仅是数字影像信号X[n]在第一维方向上的放大，在第一维方向上的放大后，还必须经由在第二维方向上的放大。即数字影像信号X[n]经习知缩放模块100放大后，数字影像信号Y[n]所带有的数据量将增加，且若缩放模块100放大的比例增加时，数字影像信号Y[n]所带有的数据量将随的增加。
当数字影像信号X[n]经由习知缩放模块100放大后，其所带有的大量数据还将由缩放模块100后级的一些处理单元(例如前述的色彩调整单元、半色调调整单元、滤波单元以及对特定输出入设备的数据格式化单元等)处理后以输出。而这些大量数据的处理却并非为缩放模块100后级的处理单元能在单位时间内所完成。因此，习知缩放模块100以及其后级这些处理单元在处理这些大量数据时，还必须藉由外部的存储器230来完成。
请参见图2，图2是包含习知缩放模块的影像处理装置的示意图。在图2中，此数字影像处理装置200主要包括有习知缩放模块100以及其后级的一些处理单元210～220。此架构有以下缺点1、当习知缩放模块100进行放大时，输出的已放大的数据将会随着一放大倍率而增加，而后续的处理单元210～220在单位时间内无法处理相对大量的已放大的数据，故需藉由外部的存储器230暂存习知缩放模块100所输出的已放大的数据。
2、当习知缩放模块100进行缩小时，输出的已缩小的数据将会随着一缩小倍率而减少，而后续的处理单元210～220在单位时间内只能处理相对小量的已缩小的数据，未能完全利用到最大的频宽。
有鉴于此，本发明提出一种可控制数据输入量或(及)输出量的缩放模块及方法，可减少外部的存储器的需求，以及可有效提升数字影像信号在缩放以及后续流程处理的速度，即可使数字影像信号的处理流程效能提高，而达到最佳化。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种可控制数据输入量或(及)输出量的缩放装置，用以控制处理数字影像信号的数据量。
而此缩放装置一次处理数字影像信号的数据量将根据此缩放装置后级所耦接处理单元在单位时间内所能处理的数据量，以使此缩放装置后级处理单元的效能达到最佳。
在本发明较佳实施例中，该缩放装置包括一流量控制装置，该流量控制装置是一直接存储器存取装置。
在本发明较佳实施例中，这些处理单元可包括有串接的色彩处理装置、半色调处理装置、滤波处理装置以及对特定输出入设备的数据格式化处理装置等。
由于本发明缩放模块后级各处理装置皆可在单位时间内处理由缩放模块所输出的数据，因此，缩放模块与各处理装置两两之间，仅需使用缓冲装置即可，而不需要使用额外的存储器。
本发明另一主要目的在于提供一种可控制数据输入量或(及)输出量的缩放方法，其特征在于，控制缩放模块一次处理数字影像信号的数据量，以使缩放模块一次处理数字信号后所输出的数据量小于或等于缩放模块后级在单位时间内所能处理的数据量。
在发明较佳实施例中，此数字信号将代表数字影像中任意列数像素的影像信号。
综合上述，本发明提出一种使用任意列数输入或输出的缩放模块及方法，可有效提升数字影像信号在缩放以及后续流程处理的速度，即可使数字影像信号的处理流程效能提高，而达到最佳化。
下面结合附图以具体实例对本发明进行详细说明。
图1是数字影像经习知缩放模块一维缩放的流程示意图；图2是包含习知缩放模块的影像处理装置的示意图；以及图3是本发明较佳实施例的使用任意列数输入或输出的缩放模块的方块示意图。
附图标记说明100、305缩放模块；110升频装置；120低通滤波器；130降频装置；L1～L5一列像素；Z[n]数字影像信号；200、300数字影像处理装置；210、220、350～360处理单元；230存储器；310流量控制装置；320处理单元；330数字影像信号；340缩放比率信号；370已缩放信号。
具体实施例方式
在本发明较佳实施例中，将主要针对数字影像处理装置的缩放模块及方法进行描述。请参见图3，图3是本发明较佳实施例的使用任意列数输入或输出的缩放模块的方块示意图。在图3中，数字影像处理装置300包含有缩放模块305以及缩放模块305后级所耦接的处理装置320。
其中，此缩放模块305还具有一例如是直接存取存储器(direct memoryaccess，简称DMA)装置的流量控制装置310。此流量控制装置310将同时接收使缩放模块305缩放一数字影像信号330和缩放比率信号340，以控制缩放模块305一次处理此数字影像信号330的像素数据。
举例说明，当处理装置装置320内的各处理单元350、360等被设计成可接受6列像素数据(L1～L6)，且该缩放比率为两倍，则该流量控制装置310将控制该数字影像信号330中3列像素数据(例如是L1～L3)输入该缩放模块305，以使缩放模块输出信号370的数据量为6列像素的数据量，恰等于处理装置320在单位时间内所能处理的最大数据量。若该缩放比率为3/4倍，则该流量控制装置310将控制缩放模块305控制该数字影像信号330中8列像素数据(例如是L1～L8)输入该缩放模块305，以使缩放模块输出信号370的数据量为6列像素数据，恰等于处理装置320所能处理的像素数据。
因此，当藉由流量控制单元310控制缩放模块305一次处理数字影像信号330的数据量等于缩放模块305后级处理装置320在单位时间内所能处理的最大数据量时，处理装置320内各处理单元350、360在单位时间内所处理数据量将不会超出负荷，且各处理单元350、360在单位时间内所处理数据量将一致。
也因此，当数字影像处理装置300中各处理单元350、360…在单位时间内所处理数据量不会超出负荷，并保持一致时，各处理单元350、360…便不需要使用大量的存储器来暂存超出负荷的数据量，且各处理单元350、360…亦不用花时间等待超出负荷而无法处理的数据量。
在另一可能实施例中，该缩放模块305包括一处理速度逻辑，藉由该处理速度逻辑控制该缩放模块305的缩放处理速度，进而达到控制该缩放模块305的输出量，仍不脱离本发明的精神。
此外，根据实际操作，当缩放模块305使用流量控制装置310管理缩放模块305处理数字影像信号330六列像素L1～L6缩放所需的整体时间，将较未使用流量控制装置310管理所需的整体时间来得短，即更有效率。
然而，根据本发明的概念，本发明亦提出一种使用任意列数输入或输出的缩放方法。其中，此方法特征在于若缩放模块一次处理一数字信号后所输出的数据量大于缩放模块后级在单位时间内所能处理的数据量时，则控制缩放模块一次处理此数字信号的数据量，且使缩放模块一次处理此数字信号后所输出的数据量小于或等于该缩放模块后级在单位时间内所能处理的数据量。
换言之，若可控制缩放模块一次处理数字信号的数据量，则即可控制缩放模块所输出的数据量，进而使缩放模块所对应的数字影像系统其处理效能提高。
由图三叙述可知，控制缩放模块一次处理数字信号的数据量可使用一硬件实施流量控制装置310。
故，本发明将具有以下优点(1)由于本发明的缩放模块305其每次欲缩放处理的数据量被控制，因此，缩放模块305缩放处理后的数据量亦将同时被控制，而使得缩放模块305后级的各处理装置350、360…能在单位时间内处理缩放模块305所输出的数据，且使得缩放模块305后级各处理单元350、360…在单位时间内处理数据速度皆一致。也因此，在实际操作时，缩放模块305后级整体处理数据的速度将更具有效率。
(2)由于缩放模块305后级的各处理单元350、360…皆能在单位时间内处理缩放模块305所输出的数据，因此缩放模块305与其后级各处理单元350、360…的间仅需要储存容量较小的缓存器，而并不需要外接使用一储存容量颇大的存储器，此作法也将节省不少数位信号处理系统的成本。
综合上述，本发明提出一种任意列数输入或输出的缩放模块及方法，藉由控制缩放模块一次处理数字信号的数据量，以控制缩放模块所输出的数据量。因此，当缩放模块所输出的数据量被控制在缩放模块其后级在单位时间内所能处理的数据量时，缩放模块后级的各处理装置在单位时间内所处理数据量将趋于一致，而使得缩放模块后级的处理速度加快，更使得包含缩放模块以及缩放模块后级的数字处理系统其效能更佳。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，不能以此限制本发明的范围。凡依本发明权利要求所做的均等变化及修饰，仍将不失本发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和范围的，都应视为本发明的进一步实施。
权利要求
1.一种缩放装置，用以接收并缩放一数字影像信号，包括一缩放模块，根据一缩放比率，将该数字影像信号进行缩放，并输出一缩放输出信号；一数据量控制逻辑，根据该缩放比率，控制该缩放输出信号的输出量。
2.如权利要求1所述的缩放装置，还包括一存储器，与该缩放模块与该数据量控制逻辑耦接，用以输出该数字影像信号。
3.如权利要求3所述的缩放装置，其中该数据量控制逻辑为一直接存储器存取逻辑(DMA Logic)，直接控制该存储器的存取。
4.如权利要求1所述的缩放装置，还包括一处理单元，与该缩放模块耦接，用以处理该缩放输出信号。
5.如权利要求4所述的缩放装置，其中该处理单元为一色彩处理装置、一半色调处理装置、一滤波处理装置及一数据格式处理装置其中之一。
6.如权利要求4所述的缩放装置，其中该缩放模块与处理单元之间具有一缓冲装置。
7.一种方法，用以控制一已缩放数字信号的输出量，包括根据一缩放比率，输出一控制信号；根据该缩放比率，缩放该数字信号，并依据该控制信号，控制缩放的速度；以及输出该已缩放的数字信号。
8.如权利要求7所述的方法，其中藉由控制该数字影像信号的输入量，藉此控制缩放的速度。
9.如权利要求8所述的方法，其中根据后续的数据处理步骤所能处理的数据量，控制该已缩放的数字信号的输出量。
10.一种方法，用以控制一已缩放的数字信号的输出量，包括根据一缩放比率输出一控制信号；根据该控制信号，控制该数字信号的输入量；根据该缩放比率，缩放该数字信号；以及输出该已缩放的数字信号。
全文摘要
本发明公开了一种缩放装置，用以接收并缩放一数字影像信号，包括缩放模块及数据量控制逻辑，其中，缩放模块根据一缩放比率，将数字影像信号进行缩放后，并输出一缩放输出信号；而数据量控制逻辑则根据缩放比率，控制缩放输出信号的输出量，因此当缩放模块所输出的数据量被控制在缩放模块其后级在单位时间内所能处理的数据量时，缩放模块后级的各处理装置在单位时间内所处理的数据量将趋于一致，而使得缩放模块后级的处理速度加快。
文档编号H04N5/262GK1610376SQ20031010196
公开日2005年4月27日 申请日期2003年10月20日 优先权日2003年10月20日
发明者张嘉珮, 张辉煌, 欧欣颖 申请人:瑞昱半导体股份有限公司