CN101359460A - 一种图像旋转显示控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像旋转显示控制方法，以解决现有技术中图像旋转后数据传输速度慢的问题。本发明首先将图像传送处理(IPP，Image PostProcessing)模块传送来的数据写入缓冲区中，当所述缓冲区被写满，则向存储器发送读请求，然后等待存储器的响应回复，当所述读请求得到回复，则根据图像旋转后各像素的排列顺序依次计算出旋转后图像中的各像素在缓冲区中的存储地址，然后以图像旋转后各像素的排列顺序从缓冲区的相应地址中读出数据写入存储器中，并将新的图像数据写入缓冲区被读出数据后的空地址中。采用本发明所述方法与装置，在加快了图像旋转的同时还提高了往存储器中写数的速度。

Description

一种图像旋转显示控制方法和装置

技术领域

本发明涉及数字显示技术领域，尤其涉及一种图像旋转显示控制方法和装置。

背景技术

液晶显示控制器(LCDC，Liquid Crystal Display Controller)是用来对液晶屏幕屏上每个像素的颜色和亮度进行控制的模块。这个模块将视频、图片和背景颜色按各种要求揉合在一起形成一个完整的帧图像，并且将整帧图像传送到LCD接口上从而在液晶屏上显示出来。其中，控制图像旋转是LCDC一个很重要的功能。

如图1和图2所示，现有技术对图像进行90°逆时针旋转的具体步骤包括：

步骤201：LCDC接收从图像传送处理(IPP，Image Post Processing)模块传送来的YUV422格式的视频图像数据，并将接收到的数据缓存入先进先出(FIFO，First-In First-Out，)队列中。

步骤202：LCDC通过储存仲裁器(MARB，Memory Arbitrator)接口将FIFO队列中的数据写入静态存储器(SRAM或者SDRAM)中，其中LCDC将数据写入SDRAM时，先根据图像旋转的需要计算出每个像素在SDRAM中的存放地址，然后将FIFO队列中的图像数据写入SDRAM的相应地址。

如图3所示，从FIFO中读出数据时，必须遵循先进先出的规定，所以第一个被读出的数据为001，根据图像旋转的需要001旋转后写入SDRAM中的地址应为0100，第二个被读出数据为002，根据图像旋转的需要002写入SDRAM中的地址应为0000，因此数据写入SDRAM的地址不连续，从而导致LCD显示控制器通过MARB只能每次往SDRAM里写入一个字节，而不能是一次多个字节的连续写入。

步骤203：以水平扫描的顺序从SDRAM中读出图像数据。

可见在现有技术中，图像数据写入存储器中的地址是图像旋转后各像素的地址，所以地址不连续，又因为往SDRAM中写数据时，各数据的地址必须是连续的。所以导致现有技术在往存储器中写旋转后的数据时每次只能写入一个字节，而不能多个字节连续写入，从而造成数据传输带宽使用率偏低。

当使用SDRAM对数据进行存储时，因为SDRAM在每一次读写时都需要几个时钟周期来进行预充电，此过程中对带宽的使用率更加低。

当我们使用显示像素接口(DPI，Display Pixel Interface)协议的液晶显示屏时，从SRAM或SDRAM里读出数据显示所要求的带宽特别大，这样能够给存储数据用的带宽就更加有限了。因此上述方法中低效率的带宽使用和有限的带宽很容易造成Write FIFO溢出而Read FIFO腾空，在一定帧率的要求下将会出现花屏或图像质量差的问题。

发明内容

本发明提供尤其涉及一种LCD旋转显示控制方法和装置，用以解决现有技术中因图像数据进行旋转后存储地址不连续导致读写数据速度慢的问题。

本发明实施例提供一种图像旋转显示控制方法，该方法包括步骤：

A.将图像传输处理模块传送来的图像数据写入缓冲区中；

B.当缓冲区被写满后，根据图像旋转后各像素的排列顺序依次计算出旋转后图像中的各像素旋转之前缓冲区中的存储地址；

C.根据计算后的地址并结合图像旋转后各像素的排列顺序从缓冲区的相应地址中读出数据写入存储器中。

D.将新的图像数据写入所述缓冲区的空闲存储区域中，其中所述空闲存储区域是指缓冲区中数据读出后所释放的存储区域。

本发明还提供一种图像旋转显示控制方法，该方法包括步骤：

a.将图像传输处理模块传送来的图像数据写入第一缓冲区中；

b.当第一缓冲区写满后，根据图像旋转后各像素的排列顺序依次计算出旋转后图像中的各像素在第一缓冲区中的存储地址，并开始向第二缓冲区中写入数据；

c.以图像旋转后各像素的排列顺序并根据计算后的地址从第一缓冲区的相应地址中读出数据写入存储器中；

d.当第一缓冲区读空并且第二缓冲区写满时，则从第二缓冲区中读出数据写入存储器中。

e.将新的图像数据写入第一缓冲区中，直到第二缓冲区被读空，则转至步骤b。

其中，所述步骤c中从第一缓冲区的相应地址中中读出数据写入存储器包括：

根据图像旋转后各像素的排列顺序依次计算出旋转后图像中的各像素在第二缓冲区中的存储地址，并根据计算后的地址和图像旋转后各像素的排列顺序从第二缓冲区中读出数据写入存储器中。

本发明还提供一种图像旋转显示控制装置，包括：

缓冲单元，用于缓存由图像传输处理模块传送来的图像数据；

地址计算单元，用于当缓冲单元写满后，根据图像旋转后各像素的排列顺序依次计算出旋转后图像中的各像素旋转之前在缓冲单元中的存储地址；

控制单元，用于根据计算后的地址并以图像旋转后各像素的排列顺序从缓冲单元的相应地址中读出数据写入存储器中，并在缓冲单元读出数据后的空闲区域中写入新的数据，所述空闲存储区域是指缓冲区中数据读出后所释放的存储区域；

检测单元，用于检测缓冲单元中是否存在空闲存储区域，有空闲存储区域则将新数据写入该空闲存储区域中。

一种图像旋转显示控制装置，包括第一缓冲单元、第二缓冲单元、地址计算单元和控制单元，其中：

第一缓冲单元，用于初始和第二缓冲单元写满时，缓存由图像传输处理模块传送来的图像数据；

第二缓冲单元，用于当第一缓冲单元写满后，缓存由图像传输处理IPP模块传送来的图像数据；

地址计算单元，用于当第一缓冲单元写满后，根据图像旋转后各像素的排列顺序依次计算出旋转后图像中的各像素旋转之前在第一缓冲单元中的存储地址；

控制单元，用于当第一缓冲单元写满后，根据计算后的地址并以图像旋转后各像素的排列顺序从第一缓冲单元的相应地址中读出数据写入存储器中，还用于当第一缓冲单元读空后，从第二缓冲单元中读出数据写入存储器中。

其中，所述控制单元还包括：

第一子单元，用于在第一缓冲单元写满后，根据地址计算单元的输出结果并以图像旋转后各像素的排列顺序从第一缓冲单元的相应地址中读出数据写入存储器中；

第二子单元，用于在第二缓冲单元写满后，从第二缓冲单元中读出数据写入存储器中。

进一步，所述地址计算单元还用于当第二缓冲单元写满后，根据图像旋转后各像素的排列顺序依次计算出旋转后图像中的各像素在第二缓冲单元中的存储地址；

则所述第二子单元还用于根据计算后的地址并以图像旋转后各像素的排列顺序从第二缓冲单元的相应地址中读出数据写入存储器中。

本发明实施例利用缓冲区可以通过不同的地址去访问其中不连续的数据的特点，根据图像旋转后的地址顺序从缓冲区相应地址中多个字节连续的读出数据写入存储器中，从而解决了在图像旋转时存储器单字写入的问题。

附图说明

图1为现有技术对图像进行90°旋转的示意图；

图2为现有技术对图像旋转的流程图；

图3为现有技术对图像进行90°旋转时各像素存储地址变化示意图；

图4为本发明实施例1实现图像旋转的流程图；

图5为本发明实施例对图像进行90°旋转时各像素的存储地址变化示意图；

图6为本发明实施例2对图像进行90°旋转的示意图；

图7为本发明实施例2实现图像旋转的流程图；

图8为本发明提供的一种LCD显示控制结构的装置图；

图9为本发明实施例提供的一种显示控制器的装置图。

具体实施方式

本发明实施例中，将IPP模块传送来的数据写入缓冲区(buffer)中，并根据图像旋转后各像素的排列顺序依次计算出旋转后图像中的各像素在缓冲区中的存储地址，并以图像旋转后各像素的排列顺序从缓冲区的相应地址中读出数据通过MARB接口写入存储器(SDRAM)中。

下面结合说明书附图4对本发明的具体实施方式进行详细说明。

步骤401、以水平扫描像素的顺序将IPP模块传送来的图像数据写入buffer中。

步骤402、当buffer被写满后，则通过MARB接口向总线请求激活，然后等待存储器(SDRAM)的读数请求响应信号vbuf_ram_wack。

在本发明实施例中buffer被写满的情况是最优的选择，本发明实施例还适用于以下情况：

1、当需要传输的数据不能写满buffer时，则根据实际情况的需要将需要传输的数据写完后，则通过MARB接口向总线请求激活。

2、在实际的应用当中，为了保证数据传输的准确率和延长buffer的使用时间，通常在往buffer中写入数据时并不写满，所以当写入buffer的数据达到一定数量则通过MARB接口向总线请求激活。

步骤403、当存储器返回vbuf_ram_wack信号，则根据图像旋转后各像素的排列顺序依次计算出旋转后图像中的各像素在buffer中的存储地址，并且根据图像旋转后各像素的排列顺序和计算后的地址从buffer的相应地址中读出数据写入SDRAM中，数据被读出后，在缓冲区被读出数据后的空闲区域中写入新的数据，从缓冲区中读出数据的速度与数据写入缓冲区的速度是相同。

所述根据图像旋转后各像素的排列顺序依次计算出旋转后图像中的各像素在buffer中的存储地址，并且根据图像旋转后各像素的排列顺序从buffer的相应地址中读出数据写入SDRAM中具体包括，如图5所示(本实施例以图像旋转90°为例)：

1、根据图像旋转90°的需要，计算出图像进行90°旋转之后，写入SDRAM地址0000的像素为002，并且002在buffer中的存储地址为0001，写入SDRAM地址0001的像素为004，在buffer中的存储地址0101……。

2、根据图像旋转后各像素水平扫描的排列顺序，首先从buffer的地址0001中读出数据002写入SDRAM的地址0000中，再从buffer的地址0101中读出数据004写入SDRAM的地址0001中……。

因为buffer是一块存储空间，可以根据不同的地址去访问其中不连续的数据，没有先进先出的规矩，所以我们可以根据图像旋转后的地址顺序从buffer中多个字节连续的读出数据写入SDRAM。从而解决了在图像旋转时SDRAM单字写入的问题。

本发明还提供一个利用两个缓冲区(两决buffer)交替读写数据从而达到提高数据传输的速度和带宽的使用效率的实施例2。

如图7和图6所示，本发明实施例2的具体步骤包括：

步骤701，按照水平扫描的顺序将图像数据写入buffer1。

在本发明实施例中以8行的buffer为例，并且本发明实施例并不局限于使用两块buffer，但是在一般的情况下两块buffer即可满足数据传输的需要。

步骤702，当buffer1被写满时，信号current_rbuf_full置高(即buffer1可读)，并通过MARB接口向总线请求激活，然后等待memory读请求的响应信号vbuf_ram_back，同时buffer2开始写入数据。

步骤703，当所述读请求响应得到回复，则根据图像旋转后各像素的排列顺序依次计算出旋转后图像中的各像素在buffer1中的存储地址，并且根据图像旋转后各像素的排列顺序和计算后的地址从buffer1的相应地址中读出数据写入SDRAM中，直到buffer1被读空。

其中，往buffer2中写入数据和计算旋转后各像素在buffer1中的地址可同时进行。

步骤704，当buffer2被写满，信号current_rbuf_full置高，通过MARB接口向总线请求激活，然后等待memory读请求的响应信号vbuf_ram_back，同时buffer1重新开始写入数据。

步骤705，当接收到所述读请求响应信号vbuf_ram_back，则根据图像旋转后各像素的排列顺序依次计算出旋转后图像中的各像素在vbuffer2中的存储地址，并且根据图像旋转后各像素的排列顺序计算后的地址从buffer的相应地址中读出数据写入SDRAM中，直到buffer2被读空，则转至步骤702。

其中从第二缓冲区中读出数据时，可根据图像旋转后各像素的排列顺序从第二缓冲区的相应地址中读出数据写入存储器中，还可将数据从第二缓冲区中读出之后，再根据图像旋转的要求将读出的数据写入存储器的相应地址中。

在本发明实施例中，从buffer2中读出数据时也可应用原有的方式进行，即在读出数据之后再对读出的数据进行旋转，然后再写入存储器中。

根据本发明提供的上述方法，本发明提供图像旋转显示控制装置1如图8所示，具体包括：

缓冲单元801，用于缓存由图像传输处理IPP模块传送来的图像数据；

地址计算单元802，用于当缓冲单元写满后，根据图像旋转后各像素的排列顺序依次计算出旋转后图像中的各像素旋转之前在缓冲单元中的存储地址；

控制单元803，用于根据图像旋转后各像素的排列顺序和计算后的地址从缓冲单元的相应地址中读出数据写入存储器中，并将新的图像数据写入缓冲单元被读出数据后的空地址中。

检测单元804，检测单元，用于检测缓冲单元中是否存在空闲存储区域，有空闲存储区域则将新数据写入该空闲存储区域中。

本发明还提供一种两个缓冲单元交替缓存数据的图像旋转显示控制装置2如图9所示，具体包括：

第一缓冲单元901，用于初始和第二缓冲单元写满时，缓存由图像传输处理IPP模块传送来的图像数据；

第二缓冲单元902，用于当第一缓冲单元写满后，缓存由图像传输处理IPP模块传送来的图像数据。

地址计算单元903，用于当第一缓冲单元或者第二缓冲单元写满后，根据图像旋转后各像素的排列顺序依次计算出旋转后图像中的各像素旋转之前在第一缓冲单元中的存储地址。

控制单元904，用于当第一缓冲单元写满后，根据计算后的地址并以图像旋转后各像素的排列顺序从第一缓冲单元的相应地址中读出数据写入存储器中，还用于当第一缓冲单元读空后，从第二缓冲单元中读出数据写入存储器中。

所述控制单元还包括，第一子单元904A和第二子单元904B，其中：

第一子单元904A，用于在第一缓冲单元写满后，根据并以图像旋转后各像素的排列顺序从缓冲单元的相应地址中读出数据写入存储器中。

第二子单元904B，用于在第二缓冲单元写满后，根据地址计算单元计算出的地址并以图像旋转后各像素的排列顺序从缓冲单元的相应地址中读出数据写入存储器中。

其中从第二缓冲单元中读出数据时，可根据图像旋转后各像素的排列顺序从第二缓冲单元的相应地址中读出数据写入存储器中，还可直接从第二缓冲单元读出数据后，再根据图像旋转的要求将读出的数据写入存储器的相应地址中。

其中，本发明实施例所提供的装置并不局限于两个缓冲区，可根据缓存的深度设置多个缓冲区，在数据读写的过程中多个缓冲区交替读写IPP模块传送来的数据，以提高数据传输的速率和带宽利用率。

对一定量的图像数据进行传输时，假设SDRAM在每次读写时需要15个时钟周期来进行预充电。所需消耗的时间为：

Ttotal＝Twait+Tpre-charge+Ttransmission

Twait表示当其他模块读写memory时对总线响应的等待时间；

Tpre-charge表示SDRAM预充电的时间；

Ttransmission表示数据传送时间。

在现有技术中因为图像旋转后地址不连续，所以每次写入数据时只能是32位，所示现有技术传送1像素数据所消耗的时间：

Twait＝15+8 Tpre-charge＝15 Ttransmission＝1

Ttotal＝(15+8)+15+1＝39cycles/pixel

利用缓冲区可根据不同地址访问数据的特点，本发明实施例在图像写入memory之前，首先计算出旋转后图像中的各像素在缓冲区中的存储地址，从LCD显示控制器中读出数据写入存储器中时，则可以通过多字节连续读出的方式从缓冲区的不同地址中读出数据写入存储器，因本发明实施例选用8行的buffer为例，则Ttransmission＝8，所以传送一次数据所花的时间为：

Ttotal＝(15+8)+15+8＝46 cycles

在本发明实施例中每次传送8像素数据，所以传送1像素数据的传送时间为：

Ttotal/8＝46cycles/8pixel＝5.8cycles /pixel

从以上计算结果可以看出，利用本发明实施例提供的方法和结构在对图像数据进行旋转后写入SDRAM的过程中，本发明实施例实现的速度现有技术快7倍多。

本发明实施例使用buffer解决了在图像旋转时SDRAM单字写入的问题。循环的读写数据起到使用多个低速的数据预处理模块处理高速的输入数据流的作用。本发明实施例中使用的两块buffer是8行的buffer，在加快图像旋转的同时也加快了系统往SDRAM中写数据的速度。因为这两块buffer在地址不连续的情况下也能保证每个时钟周期32位数据的读写，所以LCD显示控制器可以在使用MARB接口时一直采用多字burst的方式。

本发明所述的方法并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其它的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1、一种图像旋转显示控制方法，其特征在于，该方法包括：

A.将图像传输处理模块传送来的图像数据写入缓冲区中；

B.当缓冲区被写满后，根据图像旋转后各像素的排列顺序依次计算出旋转后图像中的各像素旋转之前缓冲区中的存储地址；

C.根据计算后的地址并结合图像旋转后各像素的排列顺序从缓冲区的相应地址中读出数据写入存储器中。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C之后，进一步包括：

D.将新的图像数据写入所述缓冲区的空闲存储区域中，其中所述空闲存储区域是指缓冲区中数据读出后所释放的存储区域。

3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤D中，将新的图像数据写入缓冲区的空闲存储区域中时，往缓冲区中写数据的速度与读出数据的速度相同。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中以水平扫描的顺序将图像数据写入缓冲区中。

5、一种图像旋转显示控制方法，其特征在于，该方法包括：

a.将图像传输处理模块传送来的图像数据写入第一缓冲区中；

b.当第一缓冲区写满后，根据图像旋转后各像素的排列顺序依次计算出旋转后图像中的各像素在第一缓冲区中的存储地址，并开始向第二缓冲区中写入数据；

c.以图像旋转后各像素的排列顺序并根据计算后的地址从第一缓冲区的相应地址中读出数据写入存储器中；

d.当第一缓冲区读空并且第二缓冲区写满时，则从第二缓冲区中读出数据写入存储器中。

6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤d之后，进一步包括：

e.将新的图像数据写入第一缓冲区中，直到第二缓冲区被读空，则转至步骤b。

7、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤c中从第一缓冲区的相应地址中中读出数据写入存储器包括：

根据图像旋转后各像素的排列顺序依次计算出旋转后图像中的各像素在第二缓冲区中的存储地址，并根据计算后的地址和图像旋转后各像素的排列顺序从第二缓冲区中读出数据写入存储器中。

8、一种图像旋转显示控制方法，其特征在于，该方法包括：

a.将图像传输处理模块传送来的图像数据写入第一缓冲区中；

b.当第一缓冲区写满后，则从第一缓冲区中读出数据写入存储器中，并开始向第二缓冲区中写入数据；

c.当第二缓冲区写满后，则根据图像旋转后各像素的排列顺序依次计算出旋转后图像中的各像素旋转之前在第一缓冲区中的存储地址；

d.以图像旋转后各像素的排列顺序并根据计算后的地址从第一缓冲区中读出数据写入存储器中。

9、一种图像旋转显示控制装置，其特征在于，包括：

缓冲单元，用于缓存由图像传输处理模块传送来的图像数据；

地址计算单元，用于当缓冲单元写满后，根据图像旋转后各像素的排列顺序依次计算出旋转后图像中的各像素旋转之前在缓冲单元中的存储地址；

控制单元，用于根据计算后的地址并以图像旋转后各像素的排列顺序从缓冲单元的相应地址中读出数据写入存储器中，并在缓冲单元读出数据后的空闲区域中写入新的数据，所述空闲存储区域是指缓冲区中数据读出后所释放的存储区域。

10、如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述控制单元还包括：

检测单元，用于检测缓冲单元中是否存在空闲存储区域，有空闲存储区域则将新数据写入该空闲存储区域中。

11、一种图像旋转显示控制装置，其特征在于，包括第一缓冲单元、第二缓冲单元、地址计算单元和控制单元，其中：

第一缓冲单元，用于初始和第二缓冲单元写满时，缓存由图像传输处理模块传送来的图像数据；

第二缓冲单元，用于当第一缓冲单元写满后，缓存由图像传输处理IPP模块传送来的图像数据；

地址计算单元，用于当第一缓冲单元写满后，根据图像旋转后各像素的排列顺序依次计算出旋转后图像中的各像素旋转之前在第一缓冲单元中的存储地址；

控制单元，用于当第一缓冲单元写满后，根据计算后的地址并以图像旋转后各像素的排列顺序从第一缓冲单元的相应地址中读出数据写入存储器中，还用于当第一缓冲单元读空后，从第二缓冲单元中读出数据写入存储器中。

12、如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述控制单元还包括：

第一子单元，用于在第一缓冲单元写满后，根据地址计算单元的输出结果并以图像旋转后各像素的排列顺序从第一缓冲单元的相应地址中读出数据写入存储器中；

第二子单元，用于在第二缓冲单元写满后，从第二缓冲单元中读出数据写入存储器中。

13、如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述地址计算单元还用于当第二缓冲单元写满后，根据图像旋转后各像素的排列顺序依次计算出旋转后图像中的各像素在第二缓冲单元中的存储地址；

则所述第二子单元还用于根据计算后的地址并以图像旋转后各像素的排列顺序从第二缓冲单元的相应地址中读出数据写入存储器中。

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