CN108833872A - 一种yuy2颜色空间快速缩放或放大的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种YUY2颜色空间快速缩放或放大的方法，解决的是效率低，处理耗时，画面缩放有锯齿，边缘处理不当，合并叠加画面无法指定到某个位置并且在预览过程中无法实时动态改变的技术问题，通过采用步骤1接收YUY2颜色空间输入源的多路图像数据，使用MMX的64位寄存器读取某一路图像数据n个指定位置(X，Y)的位置，计算Yi的比例映射关系，计算Y0’在目标图像中的位置(X’,Y’)；步骤2，根据X’及与X’相邻两点使用线性差值方法计算(U0’,V0’)；步骤3，重复步骤1及步骤2，直至i＝n，寄存器内Yn数据处理完，完成一路数据的缩放或放大的技术方案，较好的解决了该问题，可用于视频图像处理中。

Description

一种YUY2颜色空间快速缩放或放大的方法
技术领域
本发明涉及领域，具体涉及一种YUY2颜色空间快速缩放或放大的方法。
背景技术
YUV是通过亮度-色差来描述颜色的颜色空间。亮度信号经常被称作Y，色度信号是由两个互相独立的信号组成.在图像处理领域通常我们要把采集到的这种格式的彩色图像需要改变大小或者把这样的多个图像进行特定位置的存储合并及叠加。针对要处理多个YUY2颜色空间的视频信号按照特定功能模块合并或者叠加这种需求。
存在在图像处理中没有发挥更有效的空间利用、为实现达到该功能使用多个模块以至于非常繁琐并且占用大量资源导致在性能方面没有得到充分体现的技术问题。因此，提供一种更快捷的进行图像处理达到随时随地任意更改视频的布局及大小，对于图像处理非常实用的方法就很有必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在的效率低，处理耗时，画面缩放有锯齿，边缘处理不当，合并叠加画面无法指定到某个位置并且在预览过程中无法实时动态改变的技术问题。提供一种新的YUY2颜色空间快速缩放或放大的方法，该YUY2颜色空间快速缩放或放大的方法具有的特点。
为解决上述技术问题，采用的技术方案如下：
一种YUY2颜色空间快速缩放或放大的方法，所述方法包括：
步骤1，接收YUY2颜色空间输入源的多路图像数据，使用MMX的64位寄存器读取某一路图像数据指定位置(X，Y)的位置，总共n个指定位置，计算Yi的比例映射关系，计算Y0’在目标图像中的位置(X’,Y’)；
步骤2，根据X’及与X’相邻两点，使用线性差值方法计算(U0’,V0’)，当X’为偶数时，(U0’,V0’)为((U0+U2)/2,(V0+V2)/2)；X’为基数时，(U0’,V0’)为((U2+U4)/2,(V2+V4)/2)；
步骤3，i＝i+1，重复步骤1及步骤2，直至i＝n，寄存器内Yn数据处理完，完成一路数据的缩放或放大；
步骤4，将多路数据缩放或放大后叠加输出。
本发明的工作原理：本发明将多路视频输入，指YUY2颜色空间按照任意规则通过MMX指令快速缩放。可使顺序内存填充及视频填充获得更高的带宽和更短的迟延。对所有的具有MMXTM技术的Intel体系结构处理器有效,并适用于读/取操作未命中第二级高速缓存的情况.多路视频输入可以在同一个窗口全部预览显示，而且每路视频位置在给定的目标图像中随时改变，将对与每一路视频编码比较多路视频合并叠加编码网络传输，后者节省性能，并且可以与主视频相互切换。
上述方案中，为优化，进一步地，所述计算Yi的比例映射关系包括：
定义Yi采样点源坐标为点A，点B，点C，点D，目标坐标为点A’，点B’，点C’及点D’，计算X’点相邻两点的线性差值系数即为Yi的比例映射关系。
进一步地，计算出X’点相邻两点的线性差值系数包括：
步骤(1)，定义原图像的源坐标为A点、B点、C点及D点，目标图像的映射坐标为A’点、B’点、C’点及D’点，把映射坐标A’点(x1，y1)，B’点(x2，y2)，C’点(x3，y3)，D’点(x4，y4)的位置记录到映射坐标表中；
步骤(2)，根据A’点(x1，y1)，B’点(x2，y2)计算A’和B’点之间的距离n；
步骤(3)，根据A’C’和B’D’两条直线得到交点坐标xp,yp；根据A’点(x1，y1)，B’点(x2，y2)及P点(xp,yp)求出R点(xr，yr)；通过A’点(x1，y1)，点(xr，yr)的坐标值计算出A’点到R点的距离m，计算m/n的比值；
步骤(4)，根据A’B’和C’D’两条直线得到交点Q坐标为(xq,yq)；根据A’点(x1，y1)，C’点(x3，y3)及Q点坐标计算焦点S的坐标为(xs，ys)；根据A’点坐标，S点坐标计算A’S向量；根据A’点坐标和C’坐标计算A’C’向量，计算A’C’/A’S的比例；
步骤(5)，m/n和A’C’/A’S分别为相邻两点的为线性差值系数。
进一步地，所述MMX的64位寄存器为8个，依次为mm0-mm7。
进一步地，使用MMX的64位寄存器读取多路图像数据指定位置(X，Y)的位置采用顺序内存填充和视频填充方法进行读取。
进一步地，所述MMX的64位寄存器为SSE指令的128位寄存器。
本发明的有益效果：本发明通可以合并叠加多路，大于两路视频输入，通过使用图层并且在目标图上可以随时任意的改变位置及大小，以及每路画面切换到主画面达到零延时，图像处理无锯齿，边缘处理得当，图像处理通过使用MMX指令可使顺序内存填充(视频填充)获得更高的带宽和更短的延迟。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1，计算Yi的比例映射关系示意图。
图2，寄存器的每一行示意图。
图3，实施例1中效果示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供一种YUY2颜色空间快速缩放或放大的方法，所述方法包括：
步骤1，接收YUY2颜色空间输入源的多路图像数据，使用MMX的64位寄存器读取某一路图像数据指定位置(X，Y)的位置，总共n个指定位置，计算Yi的比例映射关系，计算Y0’在目标图像中的位置(X’,Y’)；
步骤2，根据X’及与X’相邻两点，使用线性差值方法计算(U0’,V0’)，当X’为偶数时，(U0’,V0’)为((U0+U2)/2,(V0+V2)/2)；X’为基数时，(U0’,V0’)为((U2+U4)/2,(V2+V4)/2)；
步骤3，i＝i+1，重复步骤1及步骤2，直至i＝n，寄存器内Yn数据处理完，完成一路数据的缩放或放大；
步骤4，将多路数据缩放或放大后叠加输出。
如图1，具体地，所述计算Yi的比例映射关系包括：
定义Yi采样点源坐标为点A，点B，点C，点D，目标坐标为点A’，点B’，点C’及点D’，计算X’点相邻两点的线性差值系数即为Yi的比例映射关系。
具体地，如图1，计算出X’点相邻两点的线性差值系数包括：
步骤(1)，定义原图像的源坐标为A点、B点、C点及D点，目标图像的映射坐标为A’点、B’点、C’点及D’点，把映射坐标A’点(x1，y1)，B’点(x2，y2)，C’点(x3，y3)，D’点(x4，y4)的位置记录到映射坐标表中；
步骤(2)，根据A’点(x1，y1)，B’点(x2，y2)计算A’和B’点之间的距离n；
步骤(3)，根据A’C’和B’D’两条直线得到交点坐标xp,yp；根据A’点(x1，y1)，B’点(x2，y2)及P点(xp,yp)求出R点(xr，yr)；通过A’点(x1，y1)，点(xr，yr)的坐标值计算出A’点到R点的距离m，计算m/n的比值；
步骤(4)，根据A’B’和C’D’两条直线得到交点Q坐标为(xq,yq)；根据A’点(x1，y1)，C’点(x3，y3)及Q点坐标计算焦点S的坐标为(xs，ys)；根据A’点坐标，S点坐标计算A’S向量；根据A’点坐标和C’坐标计算A’C’向量，计算A’C’/A’S的比例；
步骤(5)，m/n和A’C’/A’S分别为相邻两点的为线性差值系数。
如图2，所述MMX的64位寄存器为8个，依次为mm0-mm7。为了达到快速缩放或放大，本算法增加内存填充和视频填充的带宽达到目的，使用64位寄存器来增加视频的带宽，一般位于处理器与帧缓冲区之间PCI总线宽为32位,但在大多数基于奔腾处理器的系统中,通过使用MOVQ代替32位MOVD指令要比用两倍的32位寄存器数据读写速度快，将使每个内存填写周期减少一半的存储次数。这种现象的产生,是由于用四字数据存储使PCI写缓冲区的带宽增大造成的。YUY2颜色空间也指YUV 4:2:2，每4点Y采样，就有2点U和2点V。图像数据在内存中每一行的布局如图2。
优选地，使用MMX的64位寄存器读取多路图像数据指定位置(X，Y)的位置采用顺序内存填充和视频填充方法进行读取。
另外，本实施例所述MMX的64位寄存器为SSE指令的128位寄存器。
如图3，为本实施例的效果图，因为本实施例是用于处理视频图像，因此必须使用如图3的图像才能够表达出最终效果。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (6)

1.一种YUY2颜色空间快速缩放或放大的方法，其特征在于：所述方法包括：
步骤1，接收YUY2颜色空间输入源的多路图像数据，使用MMX的64位寄存器读取某一路图像数据指定位置(X，Y)的位置，总共n个指定位置，计算Yi的比例映射关系，计算Y0’在目标图像中的位置(X’,Y’)；
步骤2，根据X’及与X’相邻两点，使用线性差值方法计算(U0’,V0’)，当X’为偶数时，(U0’,V0’)为((U0+U2)/2,(V0+V2)/2)；X’为基数时，(U0’,V0’)为((U2+U4)/2,(V2+V4)/2)；
步骤3，i＝i+1，重复步骤1及步骤2，直至i＝n，寄存器内Yn数据处理完，完成一路数据的缩放或放大；
步骤4，将多路数据缩放或放大后叠加输出。
2.根据权利要求1所述的YUY2颜色空间快速缩放或放大的方法，其特征在于：所述计算Yi的比例映射关系包括：
定义Yi采样点源坐标为点A，点B，点C，点D，目标坐标为点A’，点B’，点C’及点D’，计算X’点相邻两点的线性差值系数即为Yi的比例映射关系。
3.根据权利要求1所述的YUY2颜色空间快速缩放或放大的方法，其特征在于：计算出X’点相邻两点的线性差值系数包括：
步骤(1)，定义原图像的源坐标为A点、B点、C点及D点，目标图像的映射坐标为A’点、B’点、C’点及D’点，把映射坐标A’点(x1，y1)，B’点(x2，y2)，C’点(x3，y3)，D’点(x4，y4)的位置记录到映射坐标表中；
步骤(2)，根据A’点(x1，y1)，B’点(x2，y2)计算A’和B’点之间的距离n；
步骤(3)，根据A’C’和B’D’两条直线得到交点坐标xp,yp；根据A’点(x1，y1)，B’点(x2，y2)及P点(xp,yp)求出R点(xr，yr)；通过A’点(x1，y1)，点(xr，yr)的坐标值计算出A’点到R点的距离m，计算m/n的比值；
步骤(4)，根据A’B’和C’D’两条直线得到交点Q坐标为(xq,yq)；根据A’点(x1，y1)，C’点(x3，y3)及Q点坐标计算焦点S的坐标为(xs，ys)；根据A’点坐标，S点坐标计算A’S向量；根据A’点坐标和C’坐标计算A’C’向量，计算A’C’/A’S的比例；
步骤(5)，m/n和A’C’/A’S分别为相邻两点的为线性差值系数。
4.根据权利要求1所述的YUY2颜色空间快速缩放或放大的方法，其特征在于：所述MMX的64位寄存器为8个，依次为mm0-mm7。
5.根据权利要求1所述的YUY2颜色空间快速缩放或放大的方法，其特征在于：使用MMX的64位寄存器读取多路图像数据指定位置(X，Y)的位置采用顺序内存填充和视频填充方法进行读取。
6.根据权利要求1所述的YUY2颜色空间快速缩放或放大的方法，其特征在于：所述MMX的64位寄存器为SSE指令的128位寄存器。
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