(57)【要約】      （修正有）【課題】入力量及び／又は出力量を制御することができるスケーリング装置を提供する。【解決手段】ディジタル画像信号を受信してスケーリングするスケーリング装置は、スケーリングモジュール及びデータ量制御ロジックを含む。スケーリングモジュールは、スケーリング比率にしたがってディジタル画像信号をスケーリングし、スケーリングされた出力信号を出力する。データ量制御ロジックは、スケーリング比率にしたがってスケーリングされた出力信号の出力量を制御する。スケーリングモジュールから出力されるデータ量が、ユニット時間あたりにスケーリングモジュールの後段階によって処理することができるデータ量以下に制御される。【選択図】図１
2005122144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル画像信号をスケーリングする装置であって、
スケーリング比率にしたがって上記ディジタル画像信号をスケーリングし、スケーリングされた出力信号を出力するスケーリングモジュールと、
上記スケーリング比率にしたがって上記スケーリングされた出力信号の出力量を制御する上記スケーリングモジュールに結合されたデータ量制御ロジックとを備えること
を特徴とする装置。
【請求項２】
上記スケーリングモジュールに入力する上記ディジタル画像信号の入力量は、上記スケーリングされた出力信号の出力量が制御されるように制御されること
を特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
さらに、上記ディジタル画像信号の出力のために、上記スケーリングモジュール及び上記データ量制御ロジックに結合されたメモリを備えること
を特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項４】
上記データ量制御ロジックは、直接メモリアクセスロジック（direct memory access logic；ＤＭＡロジック）を含むこと
を特徴とする請求項３記載の装置。
【請求項５】
上記データ量制御ロジックは、上記メモリの出力量を制御すること
を特徴とする請求項３記載の装置。
【請求項６】
さらに、上記スケーリングモジュールに結合され、上記スケーリングされた出力信号を処理する処理ユニットを備えること
を特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項７】
上記データ量制御ロジックは、ユニット時間あたりに上記処理ユニットによって処理することができるデータ量にしたがって上記ディジタル画像信号のデータ量を処理するために、上記スケーリングモジュールを制御すること
を特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項８】
上記処理ユニットは、色処理装置、ハーフトーン処理装置、フィルタリング装置、及びデータフォーマット処理装置の少なくとも１つを含むこと
を特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項９】
バッファ装置が上記スケーリングモジュールと上記処理ユニットとの間に結合されること
を特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項１０】
ディジタル信号をスケーリングする方法であって、
スケーリング比率にしたがった制御信号を生成するステップと、
スケーリングされたディジタル信号を生成するために上記スケーリング比率にしたがって上記ディジタル信号をスケーリングし、上記制御信号にしたがってスケーリング速度を制御するステップとを備えること
を特徴とする方法。
【請求項１１】
上記スケーリング速度は、上記ディジタル信号の入力量の制御によって制御されること
を特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
上記ディジタル信号の入力量の制御は、直接アクセスによってなされること
を特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
上記ディジタル信号の入力量は、上記スケーリングされたディジタル信号の出力量が制御されるように制御されること
を特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
上記スケーリングされたディジタル信号の出力量は、後のデータ処理ステップで処理されるデータ量にしたがって制御されること
を特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
上記スケーリング速度は、上記スケーリングされたディジタル信号の出力量が後の処理ステップで処理されるデータ量以下であるように制御されること
を特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１６】
ディジタル信号をスケーリングする方法であって、
スケーリング比率にしたがった制御信号を生成するステップと、
上記制御信号にしたがって上記ディジタル信号の入力量を制御するステップと、
スケーリングされたディジタル信号を生成するために上記スケーリング比率にしたがって上記ディジタル信号をスケーリングするステップとを備えること
を特徴とする方法。
【請求項１７】
上記スケーリングされたディジタル信号の出力量は、上記ディジタル信号の入力量の制御によって制御されること
を特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
上記ディジタル信号の入力量の制御は、直接アクセスによってなされること
を特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
上記スケーリングされたディジタル信号の出力量は、後のデータ処理ステップで処理することができるデータ量にしたがって制御されること
を特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項２０】
ディジタル画像信号をスケーリングする装置であって、
スケーリング比率にしたがって上記ディジタル画像信号をスケーリングし、スケーリングされた出力信号を出力するスケーリングモジュールと、
上記スケーリング比率にしたがって上記スケーリングモジュールのスケーリング速度を制御する上記スケーリングモジュールに結合されたスケーリング速度制御ロジックとを備えること
を特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、スケーリングモジュール及びスケーリング方法に関し、特に、データフロー量を制御可能なスケーリングモジュール及び方法に関する。この特許出願は、２００３年９月１６日に出願された台湾特許出願（出願番号０９２１２５４１８）の利益を享受するものであり、その主題は、引用することによってここに組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
典型的なディジタル画像処理オペレーションは、スケーリング（scaling）、色調整（color adjusting）、ハーフトーン調整（halftone adjusting）、フィルタリング（filtering）、及び特定のＩ／Ｏ装置用に変換するデータフォーマット処理（data formatting procedures）を含む。
【０００３】
ディジタル画像のスケーリング処理は、スケーリングされたディジタル画像のデータ量を大幅に増加させるかもしれない。例えば、ディジタル画像が２次元の信号とみなされる場合には、ディジタル画像スケーリングは、第２の次元（垂直）のスケーリングが後続する第１の次元（水平）のスケーリングを含む。
【０００４】
図２は、従来のスケーリングモジュールを用いた１次元におけるディジタル画像スケーリングのフローを示す概略図である。図２において、ディジタル画像４の４つのピクセルのディジタル画像信号Ｘ［ｎ］表記は、補間法による従来のスケーリングモジュール１００によってＮ／Ｍ回（図２において、Ｎは４と等しく、Ｍは３と等しい）だけアップスケーリングされる。従来のスケーリングモジュール１００にディジタル画像信号Ｘ［ｎ］が入力されると、当該スケーリングモジュール１００におけるアップサンプリング装置１１０は、ディジタル画像信号Ｘ［ｎ］を４回アップサンプリングする。すなわち、ディジタル画像信号Ｘ１［ｎ］を形成するために、（４−１）個のゼロが、ディジタル画像信号Ｘ［ｎ］によって表される４つのピクセルのうち２つのピクセル間に挿入される。
【０００５】
ローパスフィルタ１２０は、１６個のピクセルを有する信号Ｘ２［ｎ］を得るために、ディジタル画像信号Ｘ１［ｎ］を通過させる。最後に、ダウンサンプリング装置１３０は、ディジタル画像信号Ｘ２［ｎ］を３回ダウンサンプリングする。すなわち、５つのピクセルを有するディジタル画像信号Ｙ［ｎ］を形成するために、３つのピクセル毎からの１つのピクセルが、ディジタル画像信号Ｘ２［ｎ］の１６個のピクセルから抜き出される。このように、従来のスケーリングモジュール１００によって４つのピクセルのディジタル画像信号Ｘ［ｎ］表記を４／３回アップスケーリングすると、５つのピクセルを有するディジタル画像信号Ｙ［ｎ］が生成される。
【０００６】
上述した処理は、第１の次元の方向においてディジタル画像信号Ｘ［ｎ］をアップスケーリングするのみである。第１の次元の方向へのアップスケーリングの後に、第２の次元の方向へのアップスケーリングを実行する必要がある。すなわち、ディジタル画像信号Ｘ［ｎ］が従来のスケーリングモジュール１００によってアップスケーリングされた後、ディジタル画像信号Ｙ［ｎ］に含まれていたデータ量は、増加するであろう。したがって、スケーリングモジュール１００のアップスケーリング比率が増加する場合には、ディジタル画像信号Ｙ［ｎ］に含まれていたデータ量は、さらに増加する。
【０００７】
従来のスケーリングモジュール１００がディジタル画像信号Ｘ［ｎ］をアップスケーリングした後に、ディジタル画像信号に含まれていた大量のデータは、スケーリングモジュール１００の後段階において、いくつかの処理ユニット（例えば、色調整ユニット、ハーフトーン調整ユニット、フィルタリングユニット、及び特定のＩ／Ｏ装置用のデータフォーマットユニット）によって処理されなければならない。しかしながら、大量のデータの処理は、ユニット時間あたりにスケーリングモジュール１００の後段階の処理ユニットによって完了することができない。したがって、従来のスケーリングモジュール１００の後段階の処理ユニットが大量のデータを処理している場合には、外部メモリ２３０が必要とされる。
【０００８】
図３は、従来のスケーリングモジュールを含む画像処理装置を示す概略図である。図３を参照すると、ディジタル画像処理装置２００は、主として、その後段階に、従来のスケーリングモジュール１００と、いくつかの処理ユニット２１０〜２２０を含む。このアーキテクチャは、以下の欠点を有している。
【０００９】
１．従来のスケーリングモジュール１００がアップスケーリングしている場合には、出力されてアップスケーリングされたデータは、アップスケーリング比率にともなって増加し、後の処理ユニット２１０〜２２０は、ユニット時間あたりにアップスケーリングされた相対的な大量のデータを処理することができない。したがって、従来のスケーリングモジュール１００から出力されたアップスケーリングされたデータを一時的に格納するために、外部メモリ２３０が必要である。
【００１０】
２．従来のスケーリングモジュール１００がダウンスケーリングしている場合には、出力されてダウンスケーリングされたデータは、ダウンスケーリング比率にともなって減少し、後の処理ユニット２１０〜２２０は、ユニット時間あたりにダウンスケーリングされたデータの相対的な量しか処理することができない。したがって、最大の帯域幅を完全には用いることができない。
【００１１】
これを鑑みて、本発明は、データ入力量及び／又は出力量を制御することができ、外部メモリの必要性を低減することができ、ディジタル画像信号のスケーリング速度及び後の処理速度を効果的に増加させることができるスケーリングモジュール及び方法を提供する。これにより、ディジタル画像信号の処理手続きにおける効率は、増加させることができる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１２】
したがって、処理されたディジタル画像信号のデータ量を制御するために、データフロー量、すなわち、入力量及び／又は出力量を制御することができるスケーリング装置を提供することが本発明の目的である。
【００１３】
スケーリング装置によって一度に処理することができるディジタル画像信号のデータ量は、スケーリング装置に結合された後段階の処理ユニットによってユニット時間あたりに処理することができるデータ量に依存する。その結果、スケーリング装置の後段階の処理ユニットの効率を最適化することができる。
【００１４】
本発明の望ましい具体例において、スケーリング装置は、直接メモリアクセス装置であるフロー制御装置を含む。
【００１５】
本発明の望ましい具体例において、これらの処理ユニットは、連続的に接続された色処理装置、ハーフトーン処理装置、フィルタリング装置、及び特定のＩ／Ｏ装置をフォーマットするためのデータフォーマット装置を含んでもよい。
【００１６】
本発明のスケーリングモジュールの各後段階の処理装置は、ユニット時間あたりにスケーリングモジュールから出力されるデータを処理することができることから、バッファ装置のみがスケーリングモジュールと各処理装置との間に必要であり、外部メモリを用いる必要はない。
【００１７】
本発明の他の目的は、データフロー量を制御することができるスケーリング方法を提供することである。本発明によれば、スケーリングモジュールによって一度に処理することができるディジタル画像信号のデータ量は、ディジタル信号が一度に処理された後にスケーリングモジュールから出力されるデータ量が、ユニット時間あたりにスケーリングモジュールの後段階によって処理することができるデータ量以下又は等しくなるように制御される。
【００１８】
本発明の望ましい具体例において、ディジタル信号は、画像信号の任意数の列におけるピクセルを表す。
【００１９】
要約すると、本発明は、スケーリング及び後処理におけるディジタル画像信号の処理速度を効果的に増加して且つ最適化するために、入力又は出力について任意数の列を用いたスケーリングモジュール及び方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の他の目的、特徴、及び利点は、望ましいものの限定されることはない具体例についての以下の詳細な記述から明らかとなるであろう。以下の記述は、添付した図面を参照してなされる。
【００２１】
本発明の望ましい具体例においては、ディジタル画像処理装置についてのスケーリングモジュール及び方法が記述される。図１は、スケーリング装置の概略を示すブロック図である。本発明の望ましい具体例によるスケーリングモジュールには、任意数の列が入力され、又は当該スケーリングモジュールから任意数の列が出力される。図１を参照すると、ディジタル画像処理装置３００は、スケーリングモジュール３０５と、スケーリングモジュール３０５の後段階に結合された処理装置３２０とを含む。
【００２２】
スケーリングモジュール３０５は、さらに、直接メモリアクセス（direct memory access；ＤＭＡ）装置のようなフロー制御装置３１０を有する。フロー制御装置３１０は、スケーリングモジュール３０５を制御してディジタル画像信号３３０のピクセルデータを一度に処理するようなスケーリング比率において当該ディジタル画像信号３３０をスケーリングするために、スケーリングモジュール３０５を制御するためのスケーリング比率信号３４０を同時に受信する。
【００２３】
例えば、処理装置３２０における処理ユニット３５０，３６０は、ピクセルデータの６列（Ｌ１〜Ｌ６）を受信するように設計されており、スケーリング比率が２である場合には、フロー制御装置３１０は、スケーリングモジュール３０５へと入力されるように、ディジタル画像信号３３０におけるピクセルデータの３列（例えばＬ１〜Ｌ３）を制御する。このように、スケーリングモジュール出力信号３７０のデータ量は、ピクセルデータの６列であり、それらは、ユニット時間あたりに処理装置３２０によって処理されるかもしれない最大のデータ量とちょうど等しい。スケーリング比率が３／４である場合には、フロー制御装置３１０は、スケーリングモジュール出力信号３７０のデータ量が、処理装置３２０によって処理することができるピクセルデータとちょうど等しいピクセルデータの６列であるように、スケーリングモジュール３０５へと入力されるディジタル画像信号３３０におけるデータの８つのピクセル（例えばＬ１〜Ｌ８）を制御するために、当該スケーリングモジュール３０５を制御する。
【００２４】
したがって、フロー制御ユニット３１０によって制御されたスケーリングモジュール３０５によって一度に処理されるディジタル画像信号３３０のデータ量が、スケーリングモジュール３０５に関する後段階の処理装置３２０によって処理することができるデータのユニット時間あたりの最大量と等しい場合には、処理装置３２０における各処理ユニット３５０，３６０によって処理されるデータのユニット時間あたりの量は、負荷限界を超過しないであろう。また、各処理ユニット３５０，３６０において処理することができるデータのユニット時間あたりの量は、略同一となるであろう。
【００２５】
したがって、ディジタル画像処理装置３００における各処理ユニット３５０，３６０によって処理されるデータのユニット時間あたりの量が、負荷限界を超過せず、略同一である場合には、各処理ユニット３５０，３６０は、過負荷を導くデータを一時的に格納する大量のメモリを省略し、また、現実に処理することができない過負荷のデータを待機する時間を省略する。
【００２６】
１つの具体例において、スケーリングモジュール３０５は、スケーリング速度制御ロジックを含み、本発明の精神から外れずに、当該スケーリングモジュール３０５の出力量を制御するために、当該スケーリングモジュール３０５のスケーリング速度が制御される。他の具体例において、ディジタル画像信号をスケーリングするための装置は、スケーリング比率にしたがってディジタル画像信号をスケーリングし、スケーリングされた出力信号を出力するスケーリングモジュールを含み、また、スケーリング比率にしたがって当該スケーリングモジュールのスケーリング速度を制御するために、当該スケーリングモジュールに結合されたスケーリング速度制御ロジックを含む。
【００２７】
さらに、実際のオペレーションによれば、スケーリングモジュール３０５がディジタル画像信号３３０のピクセルＬ１〜Ｌ６の６列をスケーリングするために当該スケーリングモジュール３０５に必要とされる全時間を管理するためにフロー制御装置３１０を用いる場合には、フロー制御装置３１０が管理のために用いられない場合と比較して、全時間は、より有効な方法で短くされる。
【００２８】
さらにまた、入力又は出力について任意数の列を用いるスケーリング方法もまた、本発明によって提供される。このスケーリング方法においては、一度にスケーリングモジュールがディジタル信号を処理した後に出力されるデータ量が、当該スケーリングモジュールの後段階によって処理することができるデータのユニット時間あたりの量よりも大きい場合には、一度に当該スケーリングモジュールがディジタル信号を処理した後に出力されるデータ量が、当該スケーリングモジュールの後段階によって処理することができるデータのユニット時間あたりの量よりも小さくなるように又は等しくなるように、当該スケーリングモジュールによって一度に処理することができるディジタル信号のデータ量は制御される。
【００２９】
換言すれば、スケーリングモジュールによって一度に処理することができるディジタル信号のデータ量を制御することができる場合には、当該スケーリングモジュールの出力データ量は制御され、これにより、当該スケーリングモジュールに対応するディジタル画像システムの処理を効率的に増強する。
【００３０】
図１に示すように、ハードウェア及びフロー制御装置３１０は、スケーリングモジュールによって一度に処理することができるディジタル信号のデータ量を制御するために利用されてもよい。したがって、本発明は以下の利点を有する。
【００３１】
第１に、本発明のスケーリングモジュール３０５によってスケーリングされるデータ量が毎時に制御されることから、当該スケーリングモジュール３０５のスケーリング後のデータ量もまた、当該スケーリングモジュール３０５の後段階の処理ユニット３５０，３６０が、それぞれ、ユニット時間あたりに当該スケーリングモジュール３０５から出力されるデータを処理することができるように、同時に制御される。また、ユニット時間あたりのスケーリングモジュール３０５の後段階の処理ユニット３５０，３６０のデータ処理速度は、略同一となる。したがって、実際のオペレーションにおいては、スケーリングモジュール３０５の後段階の全データ処理速度は、より効率的となる。
【００３２】
第２に、スケーリングモジュール３０５から出力されるデータは、当該スケーリングモジュール３０５の後段階の処理ユニット３５０，３６０によって処理することができることから、より小容量を備えたバッファメモリ（例えばＦＩＦＯやレジスタ）しか、当該スケーリングモジュール３０５の後段階の処理ユニット３５０，３６０の間に必要とされない。したがって、大容量を備えた外部メモリは不要であり、これにより、ディジタル信号処理システムのコストは低減する。
【００３３】
要約すると、本発明は、入力又は出力について任意数の列を用いるスケーリングモジュール及び方法を提供する。スケーリングモジュールによって一度に処理することができるディジタル信号のデータ量の制御は、当該スケーリングモジュールから出力されるデータ量を制御することができる。したがって、スケーリングモジュールの出力データ量が、当該スケーリングモジュールの後段階によって処理することができるデータのユニット時間あたりの量と等しくなるように又は当該量以下となるように制御される場合には、当該スケーリングモジュールの後段階の処理装置のそれぞれによって処理することができるデータのユニット時間あたりの量は、略同一、すなわち、一定値の傾向となるであろう。このように、スケーリングモジュールの後段階の処理速度を増加させることができる。また、スケーリングモジュール及び当該スケーリングモジュールの後段階を含むディジタル処理システムは、より良好な効率を有する。
【００３４】
本発明が、一例を介して、また望ましい具体例として記述されていた一方で、本発明は、これに限定されるものではないことは理解されるべきである。これに対して、様々な変形例並びに同様の配置及び処理を包含するように意図されるべきである。したがって、添付した特許請求の範囲は、そのような変形例並びに同様の配置及び処理を全て包含するために、最も広い解釈として与えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、本発明の望ましい具体例による任意数の列が入力され又は出力されるスケーリング装置の概略を示すブロック図である。
【図２】図２は、従来のスケーリングモジュールを用いた１次元におけるディジタル画像スケーリングのフローを示す概略図である。
【図３】図３は、従来のスケーリングモジュールを含む画像処理装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３６】
３００  ディジタル画像処理装置
３０５  スケーリングモジュール
３１０  フロー制御装置
３２０  処理装置
３３０  ディジタル画像信号
３４０  スケーリング比率信号
３５０，３６０  処理ユニット
３７０  スケーリングモジュール出力信号
【図１】
2005122144.tif 000003
【図２】
2005122144.tif 000004
【図３】
2005122144.tif 000005
【外国語明細書】
Title of Invention
SCALING DEVICE AND METHOD CAPABLE OF CONTROLLING DATA FLOW QUANTITY
Field of the Invention
The invention relates in general to a scaling module and a scaling method, and more particularly to a scaling module and method capable of controlling data flow quantity. This application claims the benefit of Taiwan application Serial No. 092125418, filed on September 16, 2003, the subject matter of which is incorporated herein by reference.
Description of the Related Art
The typical digital image processing operations include scaling, color adjusting, halftone adjusting, filtering, and data formatting procedures converting for specific I/O apparatuses.
The digital image scaling procedure may greatly increase the data quantity of the scaled digital image. For example, when the digital image is regarded as the two-dimensional signal, the digital image scaling includes the first dimensional (horizontal) scaling followed by the second dimensional (vertical) scaling.
FIG. 2 is a schematic illustration showing the flow of scaling a digital image in one dimension using a conventional scaling module. In FIG. 2, a digital image signal X[n] representative of four pixels of the digital image 4 will be up-scaled by N/M (N equals 4 and M equals 3 in FIG. 2) times by the conventional scaling module 100 according to the interpolation method. After the digital image signal X[n] enters the conventional scaling module 100, the up-sampling device 110 in the scaling module 100 up-samples the digital image signal X[n] by four times. That is, (4-1) zeros are inserted between two pixels among the four pixels represented by the digital image signal X[n] in order to form the digital image signal X1[n].
The low-pass filter 120 filters the digital image signal X1[n] to obtain the signal X2[n] having 16 pixels. Finally, the down-sampling device 130 down-samples the digital image signal X2[n] by three times. That is, one pixel from every three pixels are taken from the 16 pixels of the digital image signal X2[n] so as to form the digital image signal Y[n] having five pixels. So, after the conventional scaling module 100 up-scales the digital image signal X[n] representative of four pixels by 4/3 times, the digital image signal Y[n] having five pixels will be produced.
The above-mentioned procedures only up-scale the digital image signal X[n] in the first-dimensional direction. After the up-scaling in the first-dimensional direction, the up-scaling in the second dimensional direction has to be performed. That is, after the digital image signal X[n] is up-scaled by the conventional scaling module 100, the data quantity contained in the digital image signal Y[n] will increase. If the up-scaling ratio of the scaling module 100 increases, the data quantity contained in the digital image signal Y[n] also increases accordingly.
After the conventional scaling module 100 up-scales the digital image signal X[n], the bulk data contained in the digital image signal has to be processed by some processing units (e.g., the color adjusting unit, halftone adjusting unit, filter unit and data formatting unit for specific I/O apparatus) in the post stage of the scaling module 100. The bulk data processing, however, cannot be completed by the post stage processing units of the scaling module 100 per unit time. Thus, an external memory 230 is needed when the post stage processing units of the conventional scaling module 100 are processing the bulk data.
FIG. 3 is a schematic illustration showing an image processing device including a conventional scaling module. Referring to FIG. 3, the digital image processing device 200 mainly includes a conventional scaling module 100 and some processing units 210 to 220 in its post stage. This architecture has the following drawbacks.
1. When the conventional scaling module 100 is up-scaling, the outputted and up-scaled data increases with an up-scaling ratio, and the subsequent processing units 210 to 220 cannot process the relative bulk data, which is up-scaled, per unit time. Therefore, the external memory 230 is needed to temporarily store the up-scaled data that is outputted from the conventional scaling module 100.
2. When the conventional scaling module 100 is down-scaling, the outputted and down-scaled data decreases with an down-scaling ratio, and the subsequent processing units 210 to 220 can only process the relative amount of down-scaled data per unit time. Thus, the maximum bandwidth cannot be completely used.
In view of this, the invention provides a scaling module and method capable of controlling data input quantity and/or output quantity, of reducing the requirement of the external memory, and of effectively increasing the scaling speed and subsequent processing speed of the digital image signal. Therefore, the efficiency in the processing procedure of the digital image signal can be increased.
SUMMARY OF THE INVENTION
It is therefore an object of the invention to provide a scaling device capable of controlling data flow quantity, i.e., input quantity and/or output quantity, in order to control the data quantity of the processed digital image signal.
The data quantity of the digital image signal that can be processed by the scaling device at a time depends on the data quantity that can be processed by the post stage processing units coupled to the scaling device per unit time, so that the efficiency of the post stage processing units of the scaling device can be optimized.
In a preferred embodiment of the invention, the scaling device includes a flow controlling device, which is a direct memory access device.
In the preferred embodiment of the invention, these processing units may include a serially-connected color processing device, a halftone processing device, a filtering device, and a data formatting device for formatting the specific I/O apparatus.
Because each post stage processing device of the scaling module of the invention can process the data outputted from the scaling module per unit time, only a buffer device is needed between the scaling module and each processing device, and no extra memory has to be used.
Another object of the invention is to provide a scaling method capable of controlling data flow quantity. According to the invention, the data quantity of the digital image signal that can be processed by the scaling module at a time is controlled such that the data quantity outputted form the scaling module after the digital signal is processed at a time is smaller than or equal to the data quantity that can be processed by the post stage of the scaling module per unit time.
In the preferred embodiment of the invention, the digital signal represents the pixels in an arbitrary number of rows of image signal.
In summary, the invention provides a scaling module and method using an arbitrary number of rows for input or output so as to effectively increase and optimize the processing speed of the digital image signal in the scaling and subsequent procedures.
Other objects, features, and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of the preferred but non-limiting embodiments. The following description is made with reference to the accompanying drawings.
DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTs
In the preferred embodiment of the invention, the scaling module and method for the digital image processing device will be described. FIG. 1 is a schematic block diagram showing a scaling device, in which an arbitrary number of rows is inputted to or outputted from a scaling module according to the preferred embodiment of the invention. Referring to FIG. 1, the digital image processing device 300 includes a scaling module 305 and a processing device 320 coupled to the post stage of the scaling module 305.
The scaling module 305 further has a flow controlling device 310 such as a direct memory access (DMA) device. The flow controlling device 310 simultaneously receives a scaling ratio signal 340 for controlling the scaling module 305 to scale a digital image signal 330 in a scaling ratio so as to control the scaling module 305 to process the pixel data of the digital image signal 330 at a time.
For example, when the processing units 350 and 360 in the processing device 320 are designed to receive six rows of pixel data (L1 to L6) and the scaling ratio is 2, the flow controlling device 310 controls three rows of pixel data (e.g., L1 to L3) in the digital image signal 330 to be inputted to the scaling module 305. In this way, the data quantity of the scaling module output signal 370 is six rows of pixel data, which is just equal to the maximum data quantity that may be processed by the processing device 320 per unit time. If the scaling ratio is 3/4, the flow controlling device 310 controls the scaling module 305 to control eight pixels of data (e.g., L1 to L8) in the digital image signal 330 to be inputted to the scaling module 305, such that the data quantity of the scaling module output signal 370 is six rows of pixel data, which is just equal to the pixel data that can be processed by the processing device 320.
Therefore, when the data quantity of the digital image signal 330, which is processed at a time by the scaling module 305 controlled by the flow control unit 310, is equal to the maximum quantity per unit time of data which can be processed by the post stage processing device 320 with respect to the scaling module 305, the quantity per unit time of data processed by each of the processing units 350 and 360 in the processing device 320 will not exceed a loading limit, and the quantity per unit time of data that can be processed in each of the processing units 350 and 360 will be identical substantially.
Consequently, when the quantity per unit time of data processed by each of the processing units 350 and 360 in the digital image processing device 300 does not exceed the loading limit and is identical substantially, each of the processing units 350 and 360 saves a large amount of memory on temporarily storing the data that leads to overloading, and saves time on waiting for the overloading data that actually cannot be processed.
In one embodiment, the scaling module 305 includes a scaling speed control logic, according to which the scaling speed of the scaling module 305 may be controlled so as to control the output quantity of the scaling module 305, without departing from the spirit of the invention. In another embodiment, an apparatus for scaling a digital image signal includes a scaling module for scaling the digital image signal and then outputting a scaled output signal according to a scaling ratio; and a scaling speed control logic, coupled to the scaling module, for controlling a scaling speed of the scaling module according to a scaling ratio.
In addition, according to the actual operation, when the scaling module 305 uses the flow controlling device 310 to manage the overall time needed for the scaling module 305 to scale six rows of pixels L1 to L6 of the digital image signal 330, the overall time is shortened in a more effective manner as compared to the case when the flow controlling device 310 is not used for management.
Furthermore, a scaling method using an arbitrary number of rows for input or output is also provided according to the invention. In this scaling method, if the quantity of data outputted after the scaling module has processed a digital signal at a time is larger than the quantity per unit time of data, which can be processed by the post stage of the scaling module, the data quantity of the digital signal, which can be processed by the scaling module at a time, is controlled so that the data quantity of data outputted after the scaling module has processed the digital signal at a time is smaller than or equal to the quantity per unit time of data that can be processed by the post stage of the scaling module.
In other words, if the data quantity of the digital signal, which can be processed by the scaling module at a time, can be controlled, the output data quantity of the scaling module is controlled, thus enhancing the processing efficiently of the digital image system corresponding to the scaling module.
As illustrated in FIG. 1, the hardware and the flow controlling device 310 may be utilized to control the data quantity of the digital signal, which can be processed by the scaling module at a time. Thus, the invention has the following advantages.
First, since the data quantity to be scaled by the scaling module 305 of the invention at each time is controlled, the data quantity after the scaling of the scaling module 305 is also controlled simultaneously such that each of the post stage processing devices 350 and 360 of the scaling module 305 can process the data outputted from the scaling module 305 per unit time, and the data processing speeds of the post stage processing units 350 and 360 of the scaling module 305 per unit time are identical substantially. Thus, in the actual operation, the overall data processing speed of the post stage of the scaling module 305 becomes more efficient.
Secondly, since the data outputted from the scaling module 305 can be processed by the post stage processing units 350 and 360 of the scaling module 305, only the buffer memory (for example: FIFO or register) with a smaller storage capacity is needed between the post stage processing units 350 and 360 of the scaling module 305. Thus, an external memory with large storage capacity is unnecessary, thus reducing the cost of the digital signal processing system.
In summary, the invention provides a scaling module and method using an arbitrary number of rows for input or output. Controlling the data quantity of the digital signal that can be processed by the scaling module at a time can control the data quantity outputted from the scaling module. Thus, when the output data quantity of the scaling module is controlled to be equal or under the quantity per unit time of data that can be processed by the post stage of the scaling module, the quantity per unit time of data that can be processed by each of the post stage processing devices of the scaling module will be identical substantially, i.e. tending to a constant value. The post stage processing speed of the scaling module can thus be increased, and the digital processing system including the scaling module and the post stage of the scaling module has better efficiency.
While the invention has been described by way of example and in terms of a preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited thereto. On the contrary, it is intended to cover various modifications and similar arrangements and procedures, and the scope of the appended claims therefore should be accorded the broadest interpretation so as to encompass all such modifications and similar arrangements and procedures.
Brief Description of Drawings
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a scaling device, in which an arbitrary number of rows is inputted to or outputted from a scaling module according to the preferred embodiment of the invention.
FIG. 2 is a schematic illustration showing the flow of scaling a digital image in one dimension using a conventional scaling module.
FIG. 3 is a schematic illustration showing an image processing device containing a conventional scaling module.
1.    An apparatus for scaling a digital image signal, comprising:
a scaling module for scaling the digital image signal and then outputting a scaled output signal according to a scaling ratio; and
a data quantity control logic, coupled to the scaling module, for controlling an output quantity of the scaled output signal according to the scaling ratio.
2.    The apparatus of claim 1, wherein an input quantity of the digital image signal entering the scaling module is controlled so that the output quantity of the scaled output signal is controlled.
3.    The apparatus of claim 1, further comprising:
a memory, which is coupled to the scaling module and the data quantity control logic, for outputting the digital image signal.
4.    The apparatus of claim 3, wherein the data quantity control logic comprises a direct memory access logic (DMA Logic).
5.    The apparatus of claim 3, wherein the data quantity control logic controls the output quantity of the memory.
6.    The apparatus of claim 1, further comprising:
a processing unit, which is coupled to the scaling module, for processing the scaled output signal.
7.    The apparatus of claim 6, wherein the data quantity control logic controls the scaling module to process a data quantity of the digital image signal according to the data quantity that can be processed by the processing unit per unit time.
8.    The apparatus of claim 6, wherein the processing unit comprises at least one of a color processing device, a halftone processing device, a filtering device, and a data format processing device.
9.    The apparatus of claim 6, wherein a buffer device is coupled between the scaling module and the processing unit.
10.    A method for scaling a digital signal, the method comprising the steps of:
producing a control signal according to a scaling ratio; and
scaling the digital signal to produce a scaled digital signal according to the scaling ratio, and controlling a scaling speed according to the control signal.
11.    The method of claim 10, wherein the scaling speed is controlled by controlling an input quantity of the digital signal.
12.    The method of claim 11, wherein controlling the input quantity of the digital signal is made by way of direct accessing.
13.    The method of claim 11, wherein the input quantity of the digital signal is controlled such that the output quantity of the scaled digital signal is controlled.
14.    The method of claim 13, wherein the output quantity of the scaled digital signal is controlled according to a data quantity that is processed in a subsequent data processing step.
15.    The method of claim 10, wherein the scaling speed is controlled such that the output quality of the scaled digital signal is not more than a data quantity that is processed in a subsequent processing step.
16.    A method for scaling a digital signal, comprising:
producing a control signal according to a scaling ratio;
controlling an input quantity of the digital signal according to the control signal; and
scaling the digital signal to produce a scaled digital signal according to the scaling ratio.
17.    The method of claim 16, wherein an output quantity of the scaled digital signal is controlled by controlling the input quantity of the digital signal.
18.    The method of claim 16, wherein controlling the input quantity of the digital signal is made by way of direct accessing.
19.    The method of claim 16, wherein the output quantity of the scaled digital signal is controlled according to a data quantity that can be processed in a subsequent data processing step.
20.    An apparatus for scaling a digital image signal, comprising:
a scaling module for scaling the digital image signal and then outputting a scaled output signal according to a scaling ratio; and
a scaling speed control logic, coupled to the scaling module, for controlling a scaling speed of the scaling module according to a scaling ratio.
1    Abstract
A scaling device for receiving and scaling a digital image signal includes a scaling module and a data quantity control logic. The scaling module scales the digital image signal and then outputs a scaled output signal according to a scaling ratio. The data quantity control logic controls output quantity of the scaled output signal according to a scaling ratio. Thus, when the data quantity outputted from the scaling module is controlled within the data quantity that may be processed by the post stage of the scaling module per unit time, the data quantities that may be processed per unit time in the post stage processing devices of the scaling module approximate a constant value such that the post stage processing speed of the scaling module may be increased.
2    Representative Drawing
Fig. 1
【図１】
2005122144.tif 000006
【図２】
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【図３】
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