[发明专利]用流水线方式单步实现图形图像缩放、旋转的5阶滤波器的设计方法

权利要求书

1.一种用流水线方式单步实现图形图像缩放、旋转的5阶滤波器的设计方法，其特征在于，步骤如下：

步骤一、微控制器通过源图像转为目的图像的缩放倍数、图像像素格式、旋转角度决定宏块的大小以及光栅化操作的运行方向，进行光栅化操作，输出坐标信息给下一级流水线旋转模块；

步骤二、旋转模块按旋转角度对光栅化结果坐标进行旋转操作，设置旋转坐标，实现90度旋转、或180度旋转、或270度旋转，将旋转结果传送给下一级流水线镜像模块；

步骤三、镜像模块对旋转结果坐标进行镜像操作，设置水平镜像和垂直镜像坐标，将镜像结果传送给下一级滤波模块；

步骤四、第一维缩放模块根据坐标操作运算结果从高速缓冲存储器中读取原始图像的像素信息进行滤波操作，实现第一维图像缩放，并输出缩放结果给第二维缩放模块；

步骤五、第二维缩放模块根据第一维缩放结果以及坐标信息进行第二次滤波操作，实现第二维图像缩放。

2.并输出缩放结果给图像混合模块；

步骤六、图像混合模块从高速缓冲存储器中读取目的图像的像素信息，将其与第二维滤波操作的结果进行图像混合运算，并将混合结果写回高速缓冲存储器；

步骤七、当高速缓冲存储器中的一缓冲行写满以后，高速缓冲存储器自动将其写入内存，并将该缓冲行重新分配，直到所有的目的像素都通过流水线处理结束为止。

3.根据权利要求1所述的用流水线方式单步实现图形图像缩放、旋转的5阶滤波器的设计方法，其特征在于，所述步骤一中的旋转角度为0度、180度时，在宏块内部光栅化操作的运行方向是先从上到下，然后从左到右，在宏块间光栅化操作的方向是先左到右，然后从上到下；宏块的宽度根据一个缓冲行可以存储的像素大小或图像像素格式来决定；宏块高度根据如下公式计算：

         。

4. 根据权利要求1所述的用流水线方式单步实现图形图像缩放、旋转的5阶滤波器的设计方法，其特征在于，所述上步骤中的旋转角度为90度、270度时，在宏块内部光栅化操作的方向是先从左到右，然后从上到下；在宏块间光栅化操作的方向是先从上到下，然后从左到右；宏块的宽度根据一个缓冲行可以存储的像素大小或图像像素格式来决定；宏块高度根据如下公式计算：

          。

5. 根据权利要求1所述的用流水线方式单步实现图形图像缩放、旋转的5阶滤波器的设计方法，其特征在于，所述步骤二中按旋转角度设置旋转坐标：

90度旋转：

；

180度旋转：

；

270度旋转：

根据权利要求1所述的用流水线方式单步实现图形图像缩放、旋转的5阶滤波器的设计方法，其特征在于，所述步骤三设置水平镜像和垂直镜像坐标，分别为：

水平镜像：

；

垂直镜像：

根据权利要求1所述的用流水线方式单步实现图形图像缩放、旋转的5阶滤波器的设计方法，其特征在于，所述步骤四中的像素信息为镜像中心点坐标信息，从高速缓冲存储器中读取中心点像素信息以及中心点左边两个点和右边两个点的像素信息，同时从滤波器系数缓冲器中读取5个滤波器系数。

6.高速缓冲存储器为64*64字节，共消耗片上内存4096字节

根据权利要求1所述的用流水线方式单步实现图形图像缩放、旋转的5阶滤波器的设计方法，其特征在于，所述步骤四中的滤波操作为：

按公式计算目的图像水平方向中心点坐标，取整数部分，公式如下：

按前述计算小数部分选取滤波数，将水平中心点第1到第5位小数位通过以下公式换算为滤波器系数组数，通过这个组数选取３２组滤波器系数中的一组，公式如下：

以水平和垂直方向的初始中心点为（0，0），通过初始中心点和以上公式，计算得到所有的中心点坐标后按如下公式进行滤波处理：

Result1 = P1*coef1+P2*coef2+P3*corf3+ P4*corf4+ P5*corf5。