任意比例實(shí)時圖像縮放IP核的FPGA設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、對于數(shù)字圖像處理的應(yīng)用,在當(dāng)前已經(jīng)成為了一個十分前沿的研究熱點(diǎn),而實(shí)時圖像縮放技術(shù)的研究又是圖像處理技術(shù)中的研究重點(diǎn)。在一些調(diào)整視頻圖像分辨率的應(yīng)用場合中,就需要圖像縮放技術(shù)。如果圖像縮放技術(shù)的處理速度,在能夠保證圖像質(zhì)量的前提下,還能高效快速的實(shí)現(xiàn),就可以應(yīng)用于很多實(shí)時傳輸視頻的縮放顯示。
　　 插值算法作為圖像縮放常用的方法,以算法實(shí)現(xiàn)相對簡單著稱。本文分析了幾種常用圖像縮放算法:最近鄰域插值算法,雙線性插值算法,自適應(yīng)插值

2、算法。最近鄰域插值實(shí)現(xiàn)算法簡單,但是圖像質(zhì)量一般;雙線性插值實(shí)現(xiàn)算法適中,圖像質(zhì)量可以滿足絕大多數(shù)應(yīng)用場合,但是圖像邊緣質(zhì)量稍差;自適應(yīng)插值在保證基本圖像質(zhì)量的前提下,針對不同圖像縮放比例的邊緣處理情況,采用了實(shí)時變化的插值系數(shù),去改善目標(biāo)圖像的邊緣質(zhì)量,但是自適應(yīng)插值系數(shù)組的實(shí)時更新計(jì)算,使得該算法實(shí)現(xiàn)的計(jì)算量比較大,不適宜硬件實(shí)現(xiàn)。
　　 基于上述分析,本文提出了一種基于自適應(yīng)插值的水平垂直順序縮放算法,對于源圖像的縮放分為

3、水平縮放和垂直縮放兩個部分,即先將圖像在水平方向縮放到目標(biāo)寬度,然后再將水平方向縮放后的結(jié)果圖像在垂直方向進(jìn)行縮放,最終完成目標(biāo)圖像的縮放,這樣的處理方式,對源圖像進(jìn)行分步插值,簡化了插值計(jì)算量;同時水平縮放和垂直縮放采用相同的縮放算法,只是針對不同階段的源圖像而已,這樣有利于FPGA實(shí)現(xiàn)時的模塊設(shè)計(jì)復(fù)用。對于圖像邊緣的處理,借鑒自適應(yīng)插值算法的思想,提前計(jì)算好64組常用的插值系數(shù),存儲于FPGA內(nèi)部的存儲器中,需要插值系數(shù)的時候,只需