CN1277179C - 数字数据缩放处理的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

一种数据处理装置及方法，用以缩放一第一数字数据，该数据处理装置包含一比率转换模块用以接收一比率信号，并据以产生一对照表，以及一缩放模块，是连接于该比率转换模块用以参考该对照表，并且接收该第一数字数据，将该第一数字数据缩放后，输出一第二数字数据。一种数据处理的方法，用来缩放一第一数字数据，包含有下列步骤：接收一比率信号，并且根据该比率信号产生一对照表以及接收该第一数字数据，并且参考该对照表，缩放该第一数字数据，输出一第二数字数据。

Description

数字数据缩放处理的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种数据处理的装置及方法，特别涉及一种可将一数字数据缩小放大的处理装置及其方法。
背景技术
近年来，全球迈入信息化的时代，特别是在计算机技术的成熟与快速发展，使得数字科技与人类生活密不可分，而且数字型态的数据又较模拟型态的数据易于处理以及变化，以数字图像为例，受限于取像装置，图像品质与面积大小往往不能尽如人意。故而依靠图像处理的技巧，将分辨率不足的图像或图像序列放大或是将高分辨率的图像缩小。
而当计算机屏幕上的图像由于太大或太小不利于显示或处理时，需要对其缩小或放大。对于点阵式图像而言，其图像是由许多的像素所组成，如屏幕图像便是由光点组成，个像素的色彩组合起来便产生了完整的数字图像。由于构成数字图像的像素是固定且有限的，因此在放大缩小或是旋转时就会影响它的分辨率，同时也可能产生失真。一般缩放数字图像的方式，是通过均匀地删除或插入图像的像素来实现，然而若在图像放大或缩小处理时仅单纯地插入最邻近的像素或删除像素而不作进一步处理的话，形成的图像将产生粗糙的边缘(锯齿状边缘)或是畸变等失真现象。
发明内容
一种数据处理装置，用以缩放一第一数字数据，该数据处理装置包含一比率转换模块用以接收一比率信号，并且产生一对照表；以及一缩放模块，是连接于该比率转换模块用以参考该对照表，并且接收该第一数字数据，将该第一数字数据缩放后，输出一第二数字数据，其中，该缩放模块将该第一数字数据分成多个区段，每一区段包含多个副区段，使得该对照表对应于每一该区段，而且该对照表包含多个副区段字段，使得每一该副区段字段一对一对应于每一该区段的副区段。
一种数据处理的方法，用来缩放一第一数字数据，包含有下列步骤：接收一比率信号，并且根据该比率信号产生一对照表以及接收该第一数字数据，并且参考该对照表，缩放该第一数字数据，输出一第二数字数据，其中，该缩放步骤将该第一数字数据分成多个区段，每一区段包含多个副区段，使得该对照表对应于每一该区段，而且该对照表包含多个副区段字段，使得每一该副区段字段一对一对应于每一该区段的副区段。
本发明的数据处理装置及方法是根据该对照表所记录的权重比率来对该第一数字数据的两个连续副区段进行合成的动作，以达到放大及缩小第一数字数据的目的。
关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及附图得到进一步的了解。
附图说明
图1为本发明的数据处理装置示意图。
图2为图1比率转换模块22中的对照表。
图3为转换过程示意图。
图4为缩小图像示意图。
图5为放大图像示意图。
图6为本发明另一实施例的缩小声纹示意图。
图7为本发明数据处理方法的流程图。
附图符号说明
22：比率转换模块
24：缩放模块
26：比率信号
28：第一数字数据
30：第二数字数据
32、34、36、38、40、42以及44：副区段字段
46：数字图像来源
47：处理后的数字图像
32a、34a、36a、38a、40a、42a以及44a：数字图像来源44的副区段
48、50以及52：处理后的数字图像47中的副区段
54、56以及58：副区段字段
60：数字图像来源
61：处理后的数字图像
54a、56a以及58a：数字图像来源60的副区段
62、64、66、68、70、72以及74：处理后的数字图像61中的副区段
76、78、80、82、84以及86：副区段字段
88：声纹
89：处理后的声纹
76a、78a、80a、82a、84a以及86a：声纹88取样的副区段
76b、78b、80b、82b以及84b：处理后的声纹89中的副区段
具体实施方式
本发明的一实施例为一种数据处理装置，用以接收一比率信号以及一第一数字数据，并且根据该比率信号，达到缩小及放大该第一数字数据的目的。
请参阅图1及图2，图1为本发明的数据处理装置示意图，图2为图1比率转换模块22中的对照表。比率转换模块22用以接收比率信号26并且根据比率信号26产生该对照表。缩放模块24用以接收第一数字数据28，并且与比率转换模块22相连接，用以参考对照表来缩放第一数字数据28，输出第二数字数据30。
图1中的比率信号26所带着的信息为 的缩放倍率，当比率转换模块22接收时，便会根据此倍率产生一个对照表，如图2所示，包含m个副区段字段(第0栏、第1栏、...、第(m-1)栏)。比率转换模块22将倍率
Figure C20041004590300072
取倒数并且由0累加(n-1)项，产生一等差数列为0、
Figure C20041004590300073
以及 共n项；再将每一项化为带分数后，其中真分数的部份为权重比率，而整数部份则为该权重比率对应的副区段字段，并且将权重比率的数值填入相对应的副区段字段。
请参阅图3，图3为转换过程示意图。此乃为详细说明比率转换模块22收到比率信号26至产生对照表的过程，假设在图3(a)中，比率转换模块22收到比率信号26并且解析其缩放倍率为
Figure C20041004590300075
时，比率转换模块22由0累加缩放倍率的倒数
Figure C20041004590300076
产生一等差数列为0、 以及
Figure C20041004590300078
化为带分数后为0、
Figure C20041004590300079
以及
Figure C200410045903000710
其中整数部份表示对应的权重比率应填入的副区段字段，而真分数部份表示合成两个连续的副区段的权重比率，比率转换模块22根据每一项的整数部份将真分数部份填入对照表中。
另一个例子，假设在图3(b)中，比率转换模块22收到比率信号26并且解析其缩放倍率为
Figure C20041004590300081
时，比率转换模块22由0累加缩放倍率的倒数
Figure C20041004590300082
产生一等差数列为0、
Figure C20041004590300083
以及
Figure C20041004590300084
化为带分数后为0、 以及
Figure C20041004590300087
其中整数部份表示对应的权重比率应填入的副区段字段，而真分数部份表示合成两个连续的副区段的权重比率，比率转换模块22根据每一项的整数部份将真分数部份填入对照表中。
以上所述为比率转换模块22收到比率信号26，解析出缩放倍率，并且产生对照表的过程。由于在放大图像的时候，经常需要将两个连续的副区段以不同权重比率合成，所以在放大图像时所产生的对照表中，每一栏包含至少一个权重比率。当然，比率转换模块22会根据所计算出的等差数列来预留所需的副区段字段。另一方面，副区段字段中填为空(null)的部份，则是在等差数列中，没有整数对应到的副区段字段。在缩放图像时，缩放模块24将不理会空(null)的部份。
请参阅图4。图4为缩小图像示意图。当比率转换模块22接收到比率信号并且解析其缩放倍率为 时，产生一对照表储存于比率转换模块22中，产生过程如图2所示，在此不再赘述。其中包含七个副区段字段32、34、36、38、40、42以及44分别对应数字图像来源44中的副区段32a、34a、36a、38a、40a、42a以及44a。副区段字段32权重比率为
Figure C20041004590300089
副区段字段36权重比率为
Figure C200410045903000810
副区段字段40权重比率为
Figure C200410045903000811
其余副区段字段为空的(null)。因此，缩放模块24根据对照表中的副区段字段将数字图像来源46中的副区段以对应的权重比率合成，即副区段32a品质的
Figure C200410045903000812
倍与副区段34a品质的
Figure C200410045903000813
倍合成数字图像47中的副区段48，副区段36a品质的
Figure C200410045903000814
倍与副区段38a品质的
Figure C200410045903000815
倍合成数字图像47中的副区段50，副区段40a品质的 倍与副区段42a品质的 倍合成数字图像47中的副区段52。以同样的对照表重复动作在数字图像来源46中连续的区段，则输出处理后的数字图像47将是数字图像来源46在垂直方向上的 倍。除此之外，由于输出的每一副区段皆是由相邻的副区段合成，使得输出后的图像不因缩小比例而显得有断层或是不连续感。
请参阅图5。图5为放大图像示意图。当比率转换模块22收到比率信号并且解析其缩放倍率为
Figure C20041004590300091
时，产生一对照表储存于比率转换模块22中，产生过程如图2所示，在此不再赘述。在此实施例下，由于两个连续的副区段将会以不同的权重比率合成，因此对应于每一副区段的副区段字段将会增加。如图5，对照表储存在比率转换模块22中，其中包含多个副区段字段54、56以及58分别对应数字图像来源60中的副区段54a、56a以及58a。副区段字段54为权重比率为
Figure C20041004590300092
副区段字段56权重比率为 副区段字段58权重比率为
Figure C20041004590300094
其余副区段字段为空的(null)。因此，缩放模块24根据对照表中的副区段字段将数字图像来源60中的副区段以对应的权重比率合成，即副区段54a品质的
Figure C20041004590300095
倍的副区段56a品质的 倍合成数字图像61中的副区段62，副区段54a品质的
Figure C20041004590300097
倍与副区段56a品质的 倍合成数字图像61中的副区段64，副区段54a品质的
Figure C20041004590300099
倍与副区段56a品质的
Figure C200410045903000910
倍合成数字图像61中的副区段66。数字图像来源60中的其它副区段，皆是以同样的方法合成，在此不再赘述，而以同样的对照表重复动作在数字图像来源60中连续的区段，则输出处理后的数字图像61将是数字图像来源60在垂直方向上的 倍。除此之外，由于输出的每一副区段皆是由相邻的副区段合成，使得输出后的图像不因放大比例而显得有断层或是不连续感。
请参阅图6。图6为本发明另一实施例的缩小声纹示意图。在图6(a)中，声纹88经由数位取样为副区段76a、78a、80a、82a、84a以及86a。当比率转换模块22收到比率信号并且解析其缩放倍率为
Figure C200410045903000912
时，比率转换模块22藉由累加缩放倍率的倒数
Figure C200410045903000913
计算出一组数列分别为0、 其中分数部份表示合成两个连续的副区段的权重比率，而整数部份表示对应的权重比率应填入的副区段字段。图6中的对照表储存在比率转换模块22中，其中包含六个副区段字段76、78、80、82、84以及86分别对应声纹88取样的副区段76a、78a、80a、82a、84a以及86a。副区段字段76权重比率为
Figure C200410045903000915
副区段字段78权重比率为
Figure C200410045903000916
副区段字段80权重比率为 副区段字段82权重比率为
Figure C20041004590300101
副区段字段84权重比率为 副区段字段86为空的(null)。因此，缩放模块24根据对照表中的副区段字段将声纹88中的副区段以对应的权重比率合成，例如副区段80a品质的
Figure C20041004590300103
倍与副区段82a品质的 倍合成处理后的声纹89中的副区段80b，副区段84a品质的 倍与副区段86a品质的
Figure C20041004590300106
倍合成处理后的声纹89中的副区段84b。以同样的对照表重复动作在声纹88中连续的区段，则处理后的声纹89将是声纹88在水平上的 倍。除此之外，由于输出的每一副区段皆是由相邻的副区段合成，使得输出处理后的声纹89不因缩小比例而显得有断层或是不连续感。另一方面，试想图6(a)为男声声纹，在缩小数位取样的声纹后，图6(b)则改变成频率较高的女声声纹了。
由以上的实施例，在缩小图像的部份，缩放模块24根据对照表中副区段字段，依序合成对应的副区段，而合成后的副区段也是依序排列；在放大图像的部份，缩放模块24根据对照表中副区段字段并且从左至右依序合成所对应的副区段，而合成后的副区段也依序排列，使得放大后图像以肉眼观看不致于有断层的感觉；而在缩小声纹时，由于是利用数字取样形成一笔笔的副区段，故也是同样的动作，便可将声纹缩小，即改变声音的频率。因此，本发明的数据处理装置是接收一比率信号以及一第一数字数据，根据该比率信号解析出一缩放倍率并且产生一对照表，再参考该对照表将两个连续的副区段以对应的权重比率合成一处理后的副区段，最后输出一第二数字数据。该第二数字数据中的每一副区段皆是由第一数字数据中的副区段合成的，因此本发明的数据处理装置可以达到不因缩放比例而显得有断层或是不连续感。
请参阅图7。图7为本发明数据处理方法的流程图。本发明的数据处理方法包含下列步骤：
步骤S90：接收比率信号并且根据比率信号产生对照表。
步骤S92：接收第一数字数据。
步骤S94：参考对照表，将第一数字数据中的两个连续的副区段合成一处理后的副区段。
步骤S96：输出第二数字数据。
相较于已知数字数据缩放装置及方法，本发明的数据处理装置及方法是根据该对照表所记录的权重比率来对该第一数字数据的两个连续副区段进行合成的动作，以达到放大及缩小第一数字数据的目的，并且大为改善已知技术的问题。
藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围。即凡本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆为本发明专利发明所涵盖。

Claims (8)

1.一种数据处理装置，用以缩放一第一数字数据，该数据处理装置包含：
一比率转换模块，用以接收一比率信号，并且产生一对照表；以及
一缩放模块，是连接于该比率转换模块用以参考该对照表，并且接收与缩放该第一数字数据，而输出一第二数字数据，
其中，该缩放模块将该第一数字数据分成多个区段，每一区段包含多个副区段，使得该对照表对应于每一该区段，而且该对照表包含多个副区段字段，使得每一该副区段字段一对一对应于每一该区段的副区段。
2.如权利要求1所述的数据处理装置，其中该比率信号包含一缩放倍率为
Figure C2004100459030002C1
该比率转换模块接收该比率信号并且将该缩放倍率的倒数
Figure C2004100459030002C2
当作公差，由零累加(n-1)项后产生一等差数列。
3.如权利要求2所述的数据处理装置，该比率转换模块将这些等差数列中每一项化为带分数，其中，真分数的部份为权重比率，而整数部份则为该权重比率对应的副区段字段，并且根据整数部份将真分数部份所代表的权重比率填入相对应的副区段字段中，而无对应的副区段字段则保持为空的。
4.如权利要求3所述的数据处理装置，该缩放模块根据该对照表中的该副区段字段用以合成副区段的顺序乃是始于第0栏终于第(m-1)栏，若第K栏副区段字段中的权重比率为多个，则参考权重比率顺序为由左至右，并且依序将该第一数字数据的两个连续的副区段以一固定规则合成，合成后的副区段也是依照此顺序组合而成该第二数字数据，其中该固定规则如下：
若第K栏副区段字段中的权重比率为 时，则将第K个副区段品质的
Figure C2004100459030002C4
倍与第(K+1)个副区段品质的
Figure C2004100459030002C5
倍合成，产生一合成后的副区段；
若第K栏副区段字段中的权重比率为空的时，则忽略第K个副区段与第(K+1)个副区段合成的动作。
5.一种数据处理的方法，用以缩放一第一数字数据，包含有下列步骤：
接收一比率信号，并且根据该比率信号产生一对照表；以及
接收该第一数字数据，并且参考该对照表，缩放该第一数字数据，输出一第二数字数据，
其中，该缩放步骤将该第一数字数据分成多个区段，每一区段包含多个副区段，使得该对照表对应于每一该区段，而且该对照表包含多个副区段字段，使得每一该副区段字段一对一对应于每一该区段的副区段。
6.如权利要求第5所述的数据处理方法，其中，该比率信号包含一缩放倍率为
Figure C2004100459030003C1
将该缩放倍率的倒数
Figure C2004100459030003C2
当作公差由零累加(n-1)项后产生一等差数列。
7.如权利要求6所述的数据处理方法，将这些等差数列中每一项化为带分数，其中真分数的部份为权重比率，而整数部份则为该权重比率对应的副区段字段并且根据整数部份将真分数部份所代表的权重比率填入相对应的副区段字段中，而无对应的副区段字段则保持为空的。
8.如权利要求7所述的数据处理方法，根据该对照表中的每一该副区段字段合成副区段的顺序乃是始于第0栏终于第(m-1)栏，若第K栏副区段字段中的权重比率为多个，则参考权重比率顺序为由左至右，并且依序将该第一数字数据的两个连续的副区段以一固定规则合成，合成后的副区段也是依照此顺序组合而成该第二数字数据，其中该固定规则如下：
若第K栏副区段字段中的权重比率为
Figure C2004100459030003C3
时，则将第K个副区段品质的
Figure C2004100459030003C4
倍与第(K+1)个副区段品质的 倍合成，产生一合成后的副区段；
若第K栏副区段字段中的权重比率为空的时，则忽略第K个副区段与第(K+1)个副区段合成的动作。
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