CN1407831A - 用于图形处理视频对象的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对包括纹理数据的视频对象进行图形处理的设备，所述设备包括一个用于对视频对象进行二次取样的滤波电路(11)，以及一个用于通过几何变换将视频对象的纹理数据应用于图形形式的视频对象合成单元(13)。视频对象合成单元根据几何转换的参数来计算二次取样因子，所述二次取样因子则被所述对视频对象进行二次取样的滤波电路所使用。然后视频对象合成单元将二次取样的视频对象应用于图形形状，在屏幕上显示一个可见景像。

Description

用于图形处理视频对象的设备

技术领域

本发明涉及一种用于图形的处理包括纹理数据的视频对象的设备，所述设备包括一个滤波电路，它能够对视频对象进行二次取样，以及一个视频对象组合单元，它能够通过几何变换将纹理数据应用于图形形式。

已经发现它已被应用于数字设备当中，这些数据设备用来包括诸如视频解码器、3D图形加速器、视频游戏控制平台。数字个人助理或者移动电话的视频对象。

发明背景

用于处理包括纹理数据的视频对象的图形加速器已经从Foley等人1990的题为“计算机图形：原理和实践”的文章中得知。所述图形加速器的操作原理在这篇文章的815-835页中被更详细地描述并在图1中示出。图形加速器一般包括一个滤波电路FIL(11)，它应用“MIP映射”的概念根据不同的级别对原始分辨率的一个视频对象(101)进行二次取样。原始分辨率上的视频对象被设定为x和y两个方向的二维像素。这样，第一分辨率级的视频对象就对应于对原始分辨率的视频对象进行空间二次取样，分辨率按照每一个方向x和y除以2，这样就包括原始分辨率的视频对象的四分之一像素。这个操作是在每一级别重复进行的，从而新的当前分辨率k的视频对象就具有相对于更高一级分辨率级k-1的视频对象在每一x和y方向上除以2的分辨率。以这种方式，就可以获得视频对象的一组(100)版本(101-104)，被称为“MIP映射”，每一个版本都具有不同的分辨率。视频对象的这一组版本通过系统总线(12)被存储在存储器(10)中。

现有技术中的图形加速器也包括一个视频对象合成单元(13)，它能够在屏幕(14)上显示一个可见的图像，视频对象的纹理数据用来拟合图形形状(105)，例如多边形。视频对象合成单元的功能是转换视频对象，以便根据几何变换来调整图形形状的尺寸。为了这一目的，在一组视频对象的版本中确定视频对象的一个或者两个版本，其中，所述分辨率级非常接近要显示所述图形形状中视频对象的屏幕的分辨率。然后视频对象合成单元利用预定分辨率级的一个视频对象的四个像素进行双线性的内插，或者三线性内插，就是说，在具有不同的分辨率级的两个视频对象的两个双线性内插之间的线性内插。

这种类型的图形加速器使得提前产生一组视频对象的视频版本、原始分辨率级的一个视频对象版本以及在不同的分辨率级进行二次取样的视频对象的版本成为可能，所述视频对象的版本静态存储在一个存储器当中，以便被视频对象合成单元顺序使用。但是，尽管该图形加速器能够被用于简单的自然纹理，但是它不能够使得使用包括复杂的纹理的视频对象的实时应用成为可能，其中这些纹理是周期的更新的，通常是每秒的1/25或者1/30。对于这样的纹理数据，根据不同的分辨率级对视频对象进行二次取样就带宽而言将非常昂贵，因为这需要在不同的电路之间通过系统总线进行许多的交换。

发明概述

本发明的一个目的是提供一种用于实时处理复杂纹理数据的纹理数据图形处理设备。

为此，图形处理设备的特征在于视频对象合成单元能够根据几何转换的参数计算二次取样因子，滤波电路能够根据该二次取样因子对视频对象进行二次取样，以及视频对象合成单元能够将这样二次取样的视频对象应用于图形形状。

这样的图形加速器使得有可能从一组以不同分辨率级二次取样的视频对象的版本，利用所需的二次取样的视频对象组成一个可视景象，而不是像现有技术所述的那样。这样带宽的利用可以最优化。

附图的简要说明

本发明将参照附图中的实施例进行进一步的描述，但是本发明并不限于此：

图1描绘了根据现有技术处理视频对象的图形加速器的操作原理，以及

图2描绘了根据本发明处理视频对象的图形加速器的操作原理。

优选实施例的描述

本发明是在用于显示来自于根据MPEG-4标准编码的图像序列的视频对象的图形加速器的基础上发展的。它应用于对包含纹理数据的视频对象进行图形处理的任何设备。

附图2描绘了根据本发明的图像加速器的操作原理。图形加速器包括一个存储器(10)，它存储原始分辨率的视频对象。它也包括一个滤波电路(11)，它不象现有技术的那样，不先产生一组视频对象的版本。最后，图形加速器包括一个视频对象合成单元(13)，它能够通过几何变换将视频对象的纹理数据应用于图形形状。为了使视频对象拟合图形形状的目的，图形加速器能够执行下述的操作：

-首先视频对象合成单元根据几何变换的参数计算二次取样因子。例如，如果几何变换是一个图形放大，二次取样的视频对象的坐标(U，V)由原始分辨率的视频对象的坐标(u，v)根据下面的计算确定：

U＝au+bv+c

V＝du+ev+f

其中，a，b，c，d，e，f是常数。如果a＝1/5，e＝1/4并且b＝c＝d＝f＝0，则二次取样因子在水平方向上是5，在垂直方向上是4。在上面给出的例子中，为了描述的简化的原因图像放大是固定的，但是对于本领域的技术人员来说很显然，几何变换通常更加是透视图，其中局部放大因子是可变的。

-滤波电路能够通过系统总线(12)接收原始分辨率的视频对象，并且根据先前计算的二次取样因子对所述视频对象进行二次取样。为了这一目的，滤波电路使用一个例如线性滤波器，它的系数由局部放大因子决定。在优选实施例中，滤波电路能够为中间存储器CM(20)提供二次取样的视频对象。

-中间存储器能够暂时存储二次取样的视频对象。例如，中间存储器可以是一个高速缓冲存储器。这样的高速缓冲存储器降低了图形处理设备的复杂性以及带宽，为了最后的内插滤波由视频对象合成单元反复读取的二次采样的像素的复杂性。它也允许以管道形式实现，视频对象合成单元使用当前二次采样的视频对象，而滤波电路准备下一个视频对象的二次取样版本。根据另一个实施例，图形处理设备没有中间存储器，并且二次采样发生在视频对象合成单元所需的数据流中。

-视频对象合成单元能够将二次取样的视频对象应用于图形形状，其中合成了一个可见景象。

这样，采样的视频对象只是按照需要产生，并且在系统总线上传输的数据被最小化，因此与现有技术相比降低了带宽。

图2绘出了本发明，但本发明不限于此。在本发明的范围内由电路和总线实现上述功能具有许多种方法。例如，中间存储器(20)能够直接与总线相连。在一边的滤波电路(11)与另一边的视频对象合成单元(13)之间并不需要一个专用接口。

图形处理设备可以是用来合成视频对象的任何数字设备，例如一个视频解码器、一个3D图形加速器、一个视频游戏控制平台或一个数字个人助理或者一个移动电话。

在本文中两括号之间的标号不应被限制性地被解释。词语“包括(或包含)”须广义理解，就是说，不仅包括在该词之后所列举的元件或步骤，还包括在该词之后并且前面有词语“一个”的所列举的多个元件或步骤。

Claims (2)

1.一种用于对包括纹理数据的视频对象进行图形处理的设备，所述设备包括：

-一个滤波电路(11)，它能够对视频对象进行二次取样，以及

-一个视频对象合成单元(13)，它能够通过几何变换将所述视频对象的纹理数据应用于图形形式，所述设备的特征在于：

-所述视频对象合成单元能够根据所述几何变换的参数来计算二次取样因子，

-所述滤波电路能够根据所述二次取样因子对所述视频对象进行二次取样

-所述视频对象合成单元能够将所述二次取样的视频对象应用于图形形状。

2.如权利要求1所述的一种用于对视频对象进行图形处理的设备，其特征在于它也包括一个中间存储器(20)，能够暂时存储来自于所述滤波电路(11)的所述二次取样的视频对象，并将所述二次取样的视频对象提供给所述视频对象合成单元(13)。

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