CN1319387C - 图像存储卡数据处理系统及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及图像存储卡数据处理及显示技术。本发明的技术方案是：图像存储卡数据处理系统，包括JPEG解码单元，色空间矩阵变换电路；所述JPEG解码单元，对图像存储卡读卡解码，输出数字亮度信号和色差信号；所述矩阵变换电路，接收所述JPEG解码单元输出的数字亮度信号和色差信号，解调出基色数字信号；图像存储卡显示装置，包括图像存储卡数据处理系统，显示终端；所述显示终端，接收图像存储卡数据处理系统输出的基色信号，进行图像显示。本发明的有益效果是，大幅度提高了数码相片显示的清晰度，摆脱了CCIR标准制约，电路组成灵活，可以充分利用各种现有的基色信号高清晰度处理技术。特别适用于插卡电视及其派生产品。
Description
技术领域
本发明涉及数字图像处理技术，特别涉及图像存储卡数据处理及显示技术。
背景技术
图像存储卡，或称数码相片，如CF、SM、SD、MMC、MS、XD存储卡，其图像均按JPEG(联合图像专家组的缩写，一种图像数据压缩标准)文件格式存储在介质中。
随着数码相机的日益普及，高解像度的数码相片层出不穷，越来越多的人们需要在普通显示终端，如液晶显示器、液晶电视、PDP、CRT电视、背投影电视等，观看数码相片上的图像。插卡电视即是具有图像存储卡显示功能的设备。由于自带读卡器，所以不必使用数码相机，即可显示图像存储卡上的图像信号。
现有图像存储卡显示系统，如插卡电视等，由于在图像数据处理过程中，受数据传输标准及处理方法的局限，图像信息损失很大，显示效果不理想，甚至达不到640×480的显示效果。原因在于目前的读卡电视，在对图像存储卡的数据处理上，采用了相同的方法：将图像存储卡中的JPEG文件进行解码后，把解码所得到的亮度信号和色差信号(YUV信号)，按照CCIR601/656的传输标准，对上述信号进行采样变换，输出模拟亮度信号和基色信号，再经色空间矩阵变换，输出基色(R-红基色信号，G-绿基色信号，B-蓝基色信号)模拟信号，在显示终端进行再次A/D变换后进行显示，或是将RGB模拟信号直接显示。
CCIR601/656标准是国际无线电咨询委员会(CCIR)针对525/59.4和625/50的电视系统，规定的分量视频的取样方案(接口标准)。最初的规定中，视频信号数据的精度是8比特，现已有16比特的接口标准的新规定，与原8比特标准并行使用。由于在该标准中，对采样频率(13.5MHz或18MHz)、采样结构、色空间转换等都作了严格的规定。规定对所有的制式，每一行的有效样本点数为720点，但不同的制式其每帧的有效行数不同，PAL和SECAM制为576行，NTSC制为484行。所以如不考虑D/A变换和A/D变换带来的信号损失，采样后的像素数约为30万(NTSC)，这样无论后级是采用模拟信号处理还是数字信号处理，图像的分辨率都将被降低，使显示效果远达不到数码相片的真实分辨率。而且，对于像素数较低的的数码相片，数据传输方式不当反会使噪声和缺陷放大，使图像进一步恶化，比如对于大面积的柔和肤色，明暗变化的背景，叶子错落有致的树林，特别是波纹荡漾的水面，纹路清晰的锯齿等，有时反到会产生负面影响，这就使得显示终端画面出现大面积的马赛克(小方块)现象。
这种方案在进行数据传输时，均采用标准的CCIR方式，系统的最高清晰度在不考虑系统损耗的前提下，通常为640×480分辨率或720×576分辨率，也就是最佳能够达到高质量的信号源(如S-Video信号源)的显示标准。但通过D/A和A/D变换的信号受压缩和还原算法的限制、数据传输通道的频带影响，在显示终端，信号不光在图像质量上已受到很大的损失，高频分量难以恢复，而且引进了无法避免的数字噪声，使终端显示器上的图像清晰度远不能达到640×480的分辨率。对JPEG图像来说，普通的200万像素的数码相机所拍下来的数码相片解像度最高能达到1600×1200分辨率，如使用目前的显示方式显然远不能达到真实拍摄效果，使人们在观赏数码相片时，丧失了大量的细节内容。图像显示效果与实际拍摄效果相差甚远，无法再现图像的实际画质。
随着数字化技术的发展，及数字信号处理器(DSP)的应用，图像信号的数字化处理技术，高清晰度显示终端已经成为现有技术，为数码相片的高清晰度显示奠定了基础。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是针对现有图像存储卡数据处理技术的上述缺点，提供一种图像存储卡高清晰度处理系统及显示装置。
本发明解决其技术问题，采用的技术方案是：图像存储卡数据处理系统，包括JPEG解码单元，色空间矩阵变换电路；所述JPEG解码单元，对图像存储卡读卡解码，输出数字亮度信号和色差信号；所述色空间矩阵变换电路，接收所述JPEG解码单元输出的数字亮度信号和色差信号，解调出基色数字信号。
图像存储卡显示装置，包括图像存储卡数据处理系统，显示终端；所述显示终端，接收图像存储卡数据处理系统输出的基色信号，进行图像显示。
本发明的有益效果是，大幅度提高了数码相片显示的清晰度，特别是对于高像素的数码相片，效果更加明显。本发明摆脱了CCIR标准制约，电路组成灵活，可以充分利用各种现有的基色信号高清晰度处理技术。特别适用于插卡电视及其派生产品。
附图说明
图1是本发明的电路组成框图；
图2是实施例1的电路组成框图；
图3是实施例2的电路组成框图；
图4是实施例3的电路组成框图；
图5是实施例4的电路结构图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例，详细描述本发明的技术方案。
本发明的技术方案，首先对图像存储卡上的JPEG文件，进行读卡解码，得到数字亮度信号和色差信号；对数字亮度信号和色差信号直接进行色空间矩阵变换，得到数字基色(RGB)信号；将数字基色信号输入高清晰度显示终端进行图像显示。电路组成见图1。
上述技术方案，对JPEG解码得到的亮度信号和色差信号，不用经过CCIR标准的取样，而是直接进行色空间矩阵变换。摒弃了一直以来在图像存储卡数据处理时沿袭使用的CCIR的传输方式，摆脱了CCIR601/656传输标准的局限，最大限度地保留了图像信息，充分发挥后续高清晰度处理的优势，为图像存储卡的高清晰度显示开辟了新的道路。
实施例1
本例的图像存储卡数据处理系统，增加了格式转换电路，数字基色信号经格式变换，使信号格式与显示终端匹配，以适应不同显示终端的要求。电路组成见图2。
实施例2
本例的图像存储卡数据处理系统，增加了D/A变换器。色空间矩阵变换电路输出的数字基色信号，通过D/A变换器，输出模拟基色信号。电路组成见图3。
实施例3
本例的图像存储卡数据处理系统，在实施例2的基础上，增加了采样变换电路，格式转换电路。采样变换电路与D/A转换器连接，对D/A转换器输出的模拟基色信号，以110MHz的采样频率，进行采样变换，输出数字基色信号，经格式转换电路进行格式匹配后输出。电路组成见图4。
实施例4
本例的图像存储卡数据处理系统，电路结构见图5。JPEG解码单元，采用具有嵌入式8052内核的多功能数字处理芯片(CPU)为核心，构成针对静止压缩图像的JPEG解码器。中英文显示的OSD编码器，支持RS232的在线编程方式，支持18位/24位/36位/48位的液晶显示屏，支持CF/MMC/SMC/XD/SD/MS等多种市面流行的图像存储卡，可通过外部连接卡座的方式，对图像存储卡进行读取。插入图像存储卡后，CPU发出读取命令，读取图像存储卡上的数据并进行解码，得到的是YUV格式的信号。首先对信号的色差分量(U、V)进行信号幅度限制、黑电平扩展、峰值滤波等处理，而后进行色空间矩阵变换。色空间矩阵变换的模式有三种，分别为：1、JPEG和GRAPHICS MODE，2、TV MODE，3、PC MODE。其中JPEG和GRAPHICS MODE的R、G、B范围最大，为0-255，也就是说，达到了信号的最高取样精度。本例还能通过CPU对R、G、B信号的线性、幅值进行分别调整。采用R、G、B信号传送，可靠地保证了图像的细节不被丢失。解码后的文件存储到外挂的DRAM(如IS42S16400)中，显示时可根据读取顺序通过输出口2(I/O口2)输出进行显示。
色空间矩阵变换电路输出的数字基色信号(RGB)，根据CPU发出的传送命令，将该信号采用8位传输方式，并经过逐行转换。考虑到用户的要求，可在SCALLER(格式转换器或格式转换电路1)内部对图像进行三种模式处理：SCALLING DOWN，SCALLING UP，BY-PASS。CPU可将信号经过逐行变换，再进行格式匹配后，将数字信号输入到后级进行肤色调整、γ校正，并与OSD叠加后，通过I/O口1输出到液晶显示屏进行显示。但此处如设置在JPEG MODE，那末信号将在肤色调整、γ校正后，送到内部的10位3通道D/A转换器，转换成模拟的R、G、B信号输出。模拟R、G、B信号通过I/O口4输出，或传送到A/D转换器转换成数字信号。由于通常的A/D转换芯片的带宽最高可支持到140MHz，可靠保证了对输入的R、G、B信号无损失变换和传输。在主控CPU的控制下，实现R、G、B信号的模数转换。将数字化的R、G、B信号，送入到格式变换电路2，根据不同显示终端的要求，格式变换后的信号可分别送出18位、24位、36位、48位的数字信号，通过I/O口3送到显示终端进行高清晰度显示。
上述图像存储卡数据处理系统，可以采用集成电路工艺，将整个系统集成在一片基片上，做成集成电路，构成单片解码系统。存储器DRAM采用外挂集成电路也是可以的。
Claims (6)
1.图像存储卡数据处理系统，其特征在于：包括JPEG解码单元，色空间矩阵变换电路；所述JPEG解码单元，对图像存储卡读卡解码，输出数字亮度信号和色差信号；所述矩阵变换电路，接收所述JPEG解码单元输出的数字亮度信号和色差信号，解调出基色数字信号。
2.根据权利要求1所述的图像存储卡数据处理系统，其特征在于：还包括格式转换电路；所述格式转换电路，接收所述色空间矩阵变换电路输出的数字基色信号，进行格式转换后输出。
3.根据权利要求1所述的图像存储卡数据处理系统，其特征在于：还包括D/A变换器；所述D/A变换器，接收所述色空间矩阵变换电路输出的数字基色信号，输出模拟基色信号。
4.根据权利要求3所述的图像存储卡数据处理系统，其特征在于：还包括采样变换电路，格式转换电路；所述采样变换电路，对D/A变换器输出的模拟基色信号进行采样，输出数字基色信号；所述格式转换电路，接收采样变换电路输出的数字基色信号，进行格式变换后输出。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的图像存储卡数据处理系统，其特征在于：所述图像存储卡数据处理系统做成集成电路。
6.图像存储卡显示装置，其特征在于：包括图像存储卡数据处理系统，显示终端；所述图像存储卡数据处理系统包括JPEG解码单元，色空间矩阵变换电路；所述JPEG解码单元，对图像存储卡读卡解码，输出数字亮度信号和色差信号；所述矩阵变换电路，接收所述JPEG解码单元输出的数字亮度信号和色差信号，解调出基色数字信号；所述显示终端接收所述基色数字信号，进行图像显示。
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