CN100444609C

CN100444609C - 一种图像缩放装置

Info

Publication number: CN100444609C
Application number: CNB2006100118899A
Authority: CN
Inventors: 王振国; 刘健; 周天夷
Original assignee: Vimicro Corp
Current assignee: Vimicro Corp
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2026-05-12
Also published as: CN1852388A

Abstract

本发明公开了一种图像缩放装置，用于对源图像进行缩放以得到目标图像，包括第一图像缩放器及若干组图像缩放单元；所述第一图像缩放器用于接收源图像，对其进行缩放处理，并将处理结果输出为目标图像，所述处理结果也输出到所述若干组图像缩放单元的输入端；所述每组图像缩放单元包括选择器及第二图像缩放器，所述选择器与所述源图像及所述第一图像缩放器的输出相连接，用于选择所述两个输入的其中之一输出给所述第二图像缩放器，所述第二图像缩放器用于接收来自所述选择器的输出信号，经过缩放处理后输出为目标图像；所述第二图像缩放器的缩放功能与所述第一图像缩放器相反。利用本发明，可以减少实现相同的图像缩放功能所需的资源，降低了成本。

Description

一种图像缩放装置

技术领域

本发明涉及图像处理领域，特别涉及一种图像缩放装置。

背景技术

一个图像常常会有多种用途，例如，我们在使用数码相机拍照时，可能把镜头采到的图像信号做以下用途：

1)在液晶显示屏上显示，并且可在所述液晶屏上放大或缩小；

2)处理为所谓的“大头贴(thumbnail)”；

3)传给图像压缩单元，存储为JPEG等形式。

为了适应以上不同的用途，在图像处理过程中，就需要将一个一定尺寸的图像转化为多个不同尺寸的输出图像，其中有的是尺寸放大，有的是尺寸缩小，而且必须支持：多个输出图像可以实现放大，也可以实现缩小，这是可选的，同时：在一个时刻，一种输出只需要放大和缩小中的一种。

下面首先简单介绍一下本文中用到的一些图像术语的概念：

1)图像信号：指我们通过对景物取景得到的信号，即镜头拍照得到的信号或者是其它方式构造的空间二维信号；它一般用一个矩形表示，具有一定的几何尺寸；

2)源图像：在此，指输入到图像缩放装置的原始信号；

3)目标图像：指图像缩放装置的输出信号；目标图像的尺寸可能大于源图像，也可能小于源图像；

4)图像缩放器：由一个源图像，产生多个不同尺寸的图像的计算单元；

5)图像缩小器：由一个源图像，产生多个不同尺寸的图像的计算单元，所产生的目标图像的尺寸小于源图像，缩小的比例可以设置；

6)图像放大器：由一个源图像，产生多个不同尺寸的图像的计算单元，所产生的目标图像的尺寸大于源图像，放大的比例可以设置；

7)显示屏：显示图像信号的设备，如液晶显示屏。

本文所说的图像缩放装置包括多个图像缩放器，各个图像缩放器可以输出具有不同尺寸的图像。如图1所示：我们将尺寸为(W₀，H₀)的源图像转化为一组尺寸各不相同的输出目标图像，这些目标图像有N个，它们的尺寸分别为(W₁，W₂)，(W₂，H₂)，......(W_n，H_n)。

在此我们以三个输出端为例，给出一组效果图如图2所示，其中：

图2a为源图像，它的尺寸为1.5cmx2cm，

目标图像有如下3个：

图2b为目标图像1，是将源图像放大4倍后得到的图像，它的尺寸为6cmx8cm，

图2c为目标图像2，是将源图像放大2倍后得到的图像，它的尺寸为3cmx4cm，

图2d为目标图像3，是将源图像缩小为原图的1/2后得到的图像，它的尺寸为0.75cmx1cm。

为了实现以上多输出端的图像缩放效果，且支持：多个输出图像可以实现放大，也可以实现缩小，这是可选的，在现有技术中，如图3所示，图像缩放的设计方案一般为，对应于每个输出端，必须同时有1个放大器、1个缩小器和1个选择器，例如为了得到目标图像1，必须要有放大器1、缩小器1和选择器1，因此整个图像缩放装置需要的资源为：3个放大器、3个缩小器和3个选择器。这种设计方案成本较高，对资源是一种浪费。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的就在于提供一种成本较低，能够高效率地利用资源的图像缩放装置：

所述装置中包括第一图像缩放器及若干组图像缩放单元；所述第一图像缩放器用于接收源图像，对其进行缩放处理，并将处理结果输出为目标图像，所述处理结果也输出到所述若干组图像缩放单元的输入端；所述每组图像缩放单元包括选择器及第二图像缩放器，所述选择器与所述源图像及所述第一图像缩放器的输出相连接，用于选择所述两个输入的其中之一输出给所述第二图像缩放器，所述第二图像缩放器用于接收来自所述选择器的输出信号，经过缩放处理后输出为目标图像；所述第二图像缩放器的缩放功能与所述第一图像缩放器相反。

所述第一图像缩放器为放大器，所述第二图像缩放器为缩小器。

所述第一图像缩放器为缩小器，所述第二图像缩放器为放大器。

所述第一图像缩放器和第二图像缩放器的缩放比例可以预先设置。

本发明利用一个放大器与若干组选择器及缩小器相连接，或者利用一个缩小器与若干组选择器及放大器相连接，从而大大减少了实现相同的图像缩放功能所需的资源，降低了成本。

附图说明

图1为由一个源图像得到若干个不同尺寸目标图像的示意图；

图2为由一个源图像得到若干个不同尺寸目标图像的实际效果图；

图3为现有技术中具有三个图像输出端的图像缩放装置示意图；

图4为本发明具有多输出端的图像缩放装置的设计方案一的示意图；

图5为本发明具有三输出端的图像缩放装置的实施例一的示意图；

图6为本发明具有多输出端的图像缩放装置的设计方案二的示意图；

图7为本发明具有三输出端的图像缩放装置的实施例二的示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图具体介绍本发明的图像缩放方法和装置。

设计方案一

首先说明，为了使选择器及缩小器的序号与输出端序号相一致，在此将放大器命名为放大器1，将选择器及缩小器从2至n依次命名，则总共有n个图像输出端，第n组选择器和缩小器的输出对应第n个输出端。

如图4所示，将1个放大器1和n-1个选择器以及n-1个缩小器：即选择器2、缩小器2，直至选择器n、缩小器n连接起来，将输入图像信号记为I-IN，第n个输出图像信号记为I-OUT_n；所述放大器的输入端与I-IN直接相连，其输出为输出端1，可以直接作为输出图像信号，其输出信号在此记为I-OUT₁，其输出也可以连接到所述的选择器；所述每个选择器的输入端连接所述I-IN，同时连接所述放大器的输出端，所述选择器可选择前述两个信号的其中之一作为其输出信号，可以来自I-IN，或者来自所述放大器的输出端；每个选择器n之后连接一个缩小器n，所述缩小器n将所述选择器n输出的信号缩小后作为I-OUT_n输出。

利用以上装置我们可以得到如下具有多种缩放倍数的输出图像：

1)输入图像I-IN通过图示放大器1处理后直接输出，可以得到1个放大的图像I-OUT₁；

2)所述选择器n选择其输入信号为I-IN，则I-IN通过选择器n和缩小器n处理后输出，可以得到缩小的图像I-OUT_n，从2至n各个缩小器的缩小倍数可以不相同，因此I-OUT₂、......，I-OUT_n它们各自的缩小比例可以各不相同；

3)还可以得到放大或缩小的图像I-OUT_n，该功能的实现是通过将放大器1的输出作为所述选择器n的输入而实现的，具体放大或缩小的比例可照下述方法确定：

假设放大器1的放大比例为L∶P，缩小器n的缩小比例为P∶Q，在此所说的比例L∶P意为输入放大器的图像大小为L，放大器输出的图像大小为P，而缩小器的比例P∶Q与此相应：为输入缩小器的图像大小为P，而其输出的图像大小为Q，则放大器和缩小器综合作用后的总体输出比例为L∶Q，那么可以得知：

当L＜Q时，即目标图像大于源图像，输出即为放大的效果，

当L＞Q时，即目标图像小于源图像，输出即为缩小的效果。

在实际使用中，可根据实际缩放要求，通过适当设置放大器及缩小器的缩放比例以及令选择器选择相应输入信号，即可得到一定放大或缩小比例的图像。

下面仍以图2所示的源图像与目标图像之间的缩放比例为例，用一个具有三个输出端的缩放器为例具体说明设计方案一。如图5所示，在本发明中用到的资源包括：1个放大器、2个缩小器和2个选择器，分别为放大器1、选择器2、缩小器2、选择器3、缩小器3。下面说明如何利用该装置实现图2所示的图像缩放功能，在此之前，先说明源图像的尺寸为1.5cmx2cm：

1)目标图像1，即I-OUT₁的尺寸应该为6cmx8cm，可以通过将源图像放大4倍来实现，即令图5中的放大器的放大倍数为4，即可得到目标图像1；

2)目标图像2的尺寸为3cmx4cm，是将源图像放大2倍得到的，但是在此通过将目标图像1缩小为1/2实现，即令选择器1选择其输入信号为目标图像1，并且令缩小器的缩小比例为1/2来实现；

3)目标图像3的尺寸为0.75cmx1cm，是将源图像缩小1/2得到的，但是在此通过将目标图像1缩小为1/8实现，即令选择器1选择其输入信号为目标图像1，并且令缩小器的缩小比例为1/8来实现。

设计方案二：

设计方案二与设计方案一的不同之处在于，将方案一中的放大器换为了缩小器，而将方案一中的所有缩小器换为了放大器，这种方案相比方案一，因为是先经过缩小再进行放大，所以牺牲了图像的一些清晰度，效果略逊于方案一。

在本设计方案中，放大器及缩小器的命名规则与方案一类似，在此将缩小器命名为缩小器1，将选择器及放大器从2至n依次命名为选择器2、放大器2、......选择器n、放大器n，而输出图像则依次命名为I-OUT₁、I-OUT₂、......I-OUT_n。

如图6所示，我们将1个缩小器和(n-1)个放大器连接起来，那么输入图像I-IN通过图示缩小器1处理后直接输出，可以在输出端1得到1个缩小的图像I-OUT₁；

若所述选择器n选择其输入信号为I-IN，则I-IN分别通过选择器n和放大器n处理后输出，可以得到放大的图像I-OUT_n；

若所述选择器n选择其输入信号为所述缩小器1的输出，则可以得到一个放大或缩小的图像，该功能的实现是通过将缩小器1的输出作为所述选择器n的输入而实现的，具体放大或缩小的比例可照下述方法确定：

假设缩小器1的缩小比例为L∶P，放大器n的放大比例为P∶Q，则将缩小器1的输出作为放大器n的输入时，缩小器和放大器综合作用的总体输出比例为L∶Q，

当L＞Q时，输出即为缩小的效果，

当L＜Q时，输出即为放大的效果，

即可以得到一定放大或缩小比例的图像。

下面仍以图2所示的源图像与目标图像之间的放大倍数为例，用一个具有三个输出端的缩放器为例具体说明上述设计方案二，如图7所示，在本发明中用到的资源包括：缩小器1、放大器2、选择器2及放大器3、选择器3。下面说明如何利用该装置实现图2所示的图像缩放功能，在此之前，先说明源图像的尺寸为1.5cmx2cm，而且源图像经过缩小器处理后得到的图像应该是目标图像中最小的图像，因为其它目标图像可以通过将源图像经过放大器处理后得到，或经过缩小器以及放大器的处理后得到，而只有所述尺寸最小的图像才需要经过缩小源图像而得到，因此图2中所示的几个目标图像可以经过如下处理得到：

1)目标图像3，其尺寸为0.75cmx1cm，可以将源图像缩小1/2来实现，所在在此令缩小器的缩小比例为1/2，并且在输出端直接输出I-OUT₁而得到；

2)目标图像1，即I-OUT₂的尺寸应该为6cmx8cm，可以通过将源图像放大4倍来实现，在此通过令选择器1选择其输入为源图像，并令放大器1的放大倍数为4而实现，此外，也可以令选择器选择缩小器的输出信号为其输入，同时令放大器1的放大倍数为8倍而得到目标图像1；

3)目标图像2的尺寸为3cmx4cm，其尺寸是源图像的2倍，与上述内容中I-OUT₁的实现方式相似，可以有两种方式来实现，方式一为令选择器2选择源图像为其输入，并令放大器2的放大倍数为4而实现，方式二通过将I-OUT₁放大4倍而实现，即令选择器2选择其输入信号为I-OUT₁，并且令放大器的放大倍数为4来实现。

由上述内容可以看出，利用本发明的装置可以节约大约一半设计资源，虽然增大了输出端2和3的开始时间，但这个时间一般不会有负面影响，与本发明节约资源所带来的效益正比较可以忽略不计。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明装置作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1、一种图像缩放装置，用于对源图像进行缩放以得到目标图像，其特征为：所述图像缩放装置中包括第一图像缩放器及若干组图像缩放单元；

所述第一图像缩放器用于接收源图像，对其进行缩放处理，并将处理结果输出为目标图像，所述处理结果也输出到所述若干组图像缩放单元的输入端；

所述若干组图像缩放单元中的每组图像缩放单元包括选择器及第二图像缩放器，

所述选择器与所述源图像及所述第一图像缩放器的输出相连接，用于选择这两个输入的其中之一输出给所述第二图像缩放器，

所述第二图像缩放器用于接收来自所述选择器的输出信号，经过缩放处理后输出为目标图像；

所述第二图像缩放器的缩放功能与所述第一图像缩放器相反。

2、根据权利要求1所述的图像缩放装置，其特征为，所述第一图像缩放器为放大器，所述第二图像缩放器为缩小器。

3、根据权利要求1所述的图像缩放装置，其特征为，所述第一图像缩放器为缩小器，所述第二图像缩放器为放大器。

4、根据权利要求1、2或3所述的图像缩放装置，其特征为，所述第一图像缩放器和第二图像缩放器的缩放比例为预先设置的。