本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種數(shù)字圖像幾何變換的處理方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，圖像處理技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。在對(duì)圖像進(jìn)行處理時(shí)，會(huì)涉及圖像的翻轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)、縮放、平移等操作?，F(xiàn)有技術(shù)中，圖像的旋轉(zhuǎn)或/和翻轉(zhuǎn)操作往往使用查表法。若要在H.264碼流中實(shí)現(xiàn)圖像旋轉(zhuǎn)或/和翻轉(zhuǎn)，就要求輸入H.264編碼器的數(shù)據(jù)源為已經(jīng)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)或/和翻轉(zhuǎn)的宏塊數(shù)據(jù)。

參閱圖1所示，待編碼的圖像數(shù)據(jù)往往以宏塊格式存儲(chǔ)在內(nèi)存中，在進(jìn)行編碼時(shí)，通過總線協(xié)議(Advanced eXtensible Interface，AXI)從內(nèi)存中讀取出來，送至編碼器進(jìn)行編碼。而圖像數(shù)據(jù)在預(yù)處理階段時(shí)，是以行的順序輸出的，因此輸出的圖像數(shù)據(jù)存至內(nèi)存中的過程中，要進(jìn)行行至宏塊的轉(zhuǎn)換。

現(xiàn)有技術(shù)中一般是在進(jìn)行行至宏塊的轉(zhuǎn)化的過程中完成圖像旋轉(zhuǎn)或/和翻轉(zhuǎn)的操作。若一個(gè)宏塊大小由16×16亮度像素塊組成(僅從亮度信息Y進(jìn)行說明)，而行至宏塊轉(zhuǎn)化的內(nèi)部緩存往往不夠大，假設(shè)只有4行數(shù)據(jù)大小的緩存，所以，在需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)或/和翻轉(zhuǎn)處理時(shí)，以旋轉(zhuǎn)90度為例，因旋轉(zhuǎn)90度處理后的圖像在橫、豎方向上發(fā)生了變化，因此旋轉(zhuǎn)90度后的宏塊在連續(xù)地址上只有4個(gè)有效數(shù)據(jù)，也就是說，此時(shí)發(fā)起總線請(qǐng)求，其突發(fā)脈沖(即burst)長(zhǎng)度只有4個(gè)字節(jié)，大大降低了訪問效率，而且，如果要增加burst長(zhǎng)度，則相應(yīng)緩存大小會(huì)急劇增加。

如果圖像需要實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)或/和翻轉(zhuǎn)要求，在將數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存時(shí)，就需要獲取當(dāng)前數(shù)據(jù)在旋轉(zhuǎn)或/和翻轉(zhuǎn)后所從屬的宏塊坐標(biāo)，并且，宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)也需要按 照旋轉(zhuǎn)或/和翻轉(zhuǎn)后的順序重新排列。其中，實(shí)現(xiàn)方法為，將原始圖像的像素，按照一定的地址順序，寫至內(nèi)部緩存，在數(shù)據(jù)寫至總線時(shí)，按順序從緩存內(nèi)讀出，就可以達(dá)到旋轉(zhuǎn)或/和翻轉(zhuǎn)的目的。在按照一定的地址順序，寫至內(nèi)部緩存的過程中，一般是以查表法來獲取原始圖像在旋轉(zhuǎn)或/和翻轉(zhuǎn)后的宏塊坐標(biāo)和當(dāng)前數(shù)據(jù)應(yīng)寫至的緩存地址。其中，每一種旋轉(zhuǎn)或/和翻轉(zhuǎn)方式對(duì)應(yīng)一張大小為256×256的查找表，以及，一張隨圖像寬、高變化的表格用來查找宏塊坐標(biāo)。這種方法消耗的資源較大，并且隨著旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)方式的增加，消耗的資源也急劇增大。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中，數(shù)字圖像旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)一般都在圖像預(yù)處理階段進(jìn)行，在實(shí)現(xiàn)過程中，往往使用查表法，降低了總線、內(nèi)存訪問的效率，增加了帶寬消耗，也增大了功耗，硬件消耗的資源也較大，并且隨著支持的旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)方式的增多，消耗的資源也急劇增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種數(shù)字圖像幾何變換的處理方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)字圖像幾何變換操作降低總線、內(nèi)存訪問效率的問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供的具體技術(shù)方案如下：

一種數(shù)字圖像幾何變換的處理方法，包括：

根據(jù)圖像的幾何變換方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的宏塊映射關(guān)系，確定宏塊的讀取順序，并按照所述讀取順序依次從內(nèi)存中讀取相應(yīng)的宏塊，其中，所述宏塊映射關(guān)系用于表示幾何變換后的一個(gè)宏塊的編號(hào)與該宏塊在原始圖像中的位置關(guān)系；

每讀取一個(gè)宏塊，按照所述幾何變化方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的地址計(jì)算方法，計(jì)算當(dāng)前讀取的宏塊內(nèi)每一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)存放地址，按照獲得的目標(biāo)存放地址將宏塊內(nèi)的每一個(gè)數(shù)據(jù)依次存入數(shù)據(jù)緩存中；

將所述數(shù)據(jù)緩存中的數(shù)據(jù)按順序讀出并發(fā)送至編碼器。

這樣，實(shí)現(xiàn)了在H.264編碼后的碼流中的圖像旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)，在不增加總線、內(nèi)存訪問次數(shù)的基礎(chǔ)上，保障了總線、內(nèi)存的訪問效率，減少帶寬消耗及相應(yīng)的訪問功耗，并且硬件實(shí)現(xiàn)資源也較小。

較佳地，在根據(jù)圖像的幾何變換方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的宏塊映射關(guān)系，確定宏塊的讀取順序之前：

根據(jù)幾何變換后宏塊的編號(hào)、原始圖像中水平方向的宏塊個(gè)數(shù)以及原始圖像中垂直方向的宏塊個(gè)數(shù)，確定每一種幾何變換方式對(duì)應(yīng)的宏塊映射關(guān)系；

根據(jù)將要寫入緩存的數(shù)據(jù)的編號(hào)、當(dāng)前讀取的一個(gè)宏塊在水平方向上的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)以及當(dāng)前讀取的一個(gè)宏塊在垂直方向上的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，確定每一種幾何變換方式對(duì)應(yīng)的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)存入緩存的地址計(jì)算方法。

較佳地，根據(jù)所述幾何變換方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的宏塊映射關(guān)系，確定宏塊的讀取順序，并按照所述讀取順序依次從內(nèi)存中讀取相應(yīng)的宏塊，具體包括：

根據(jù)所述幾何變換方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的宏塊映射關(guān)系，依次計(jì)算所述幾何變換后每一個(gè)編號(hào)的宏塊在原始圖像宏塊陣列中對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值；

每計(jì)算一個(gè)坐標(biāo)值，按照所計(jì)算的坐標(biāo)值所對(duì)應(yīng)的內(nèi)存地址讀取宏塊數(shù)據(jù)；

其中，所述坐標(biāo)值用于表征宏塊在原始圖像宏塊陣列中的位置。

這樣，使用實(shí)時(shí)計(jì)算而非查表的方式，獲得宏塊坐標(biāo)，節(jié)省資源消耗。

較佳地，根據(jù)所述幾何變換方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的宏塊映射關(guān)系，依次計(jì)算所述幾何變換后每一個(gè)編號(hào)的宏塊在原始圖像宏塊陣列中對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值，具體包括：

若所述幾何變換為水平翻轉(zhuǎn)，則宏塊映射關(guān)系為以及y＝W-1-(NUM％W)；

若所述幾何變換為垂直翻轉(zhuǎn)，則宏塊映射關(guān)系為以及y＝(NUM％W)；

若所述幾何變換為90°旋轉(zhuǎn)，則宏塊映射關(guān)系為x＝H-1-NUM％H以及

若所述幾何變換為180°旋轉(zhuǎn)，則宏塊映射關(guān)系為以及y＝W-1-NUM％W；

若所述幾何變換為270°旋轉(zhuǎn)，則宏塊映射關(guān)系為x＝NUM％H以及

若所述幾何變換為水平翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)，則宏塊映射關(guān)系為x＝H-1-NUM％H以及

若所述幾何變換為垂直翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)，則宏塊映射關(guān)系為x＝NUM％H以及

其中，W表示所述原始圖像中水平方向的宏塊個(gè)數(shù)，H表示所述原始圖像中垂直方向的宏塊個(gè)數(shù)，NUM為幾何變換后宏塊的編號(hào)，x為編號(hào)NUM的宏塊在原始圖像宏塊陣列中對(duì)應(yīng)的行坐標(biāo)值，y為編號(hào)NUM的宏塊在原始圖像宏塊陣列中對(duì)應(yīng)的列坐標(biāo)值，符號(hào)表示對(duì)符號(hào)內(nèi)的參量進(jìn)行向0方向取整操作，符號(hào)％表示取余操作；

較佳地，按照所述幾何變化方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的地址計(jì)算方法，計(jì)算當(dāng)前讀取的一個(gè)宏塊內(nèi)每一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)存放地址，具體包括：

若所述幾何變換方式為水平翻轉(zhuǎn)，則地址計(jì)算方法為：

若所述幾何變換方式為垂直翻轉(zhuǎn)，則地址計(jì)算方法為：

若所述幾何變換方式為90°旋轉(zhuǎn)，則地址計(jì)算方法為：

若所述幾何變換方式為180°旋轉(zhuǎn)，則地址計(jì)算方法為：

若所述幾何變換方式為270°旋轉(zhuǎn)，則地址計(jì)算方法為：

若所述幾何變換方式為水平翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)，則地址計(jì)算方法為：

若所述幾何變換方式為垂直翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)，則地址計(jì)算方法為：

其中，w表示所述當(dāng)前讀取的一個(gè)宏塊在水平方向上的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，h表示所述當(dāng)前讀取的一個(gè)宏塊在垂直方向上的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，num表示將要寫入緩存的數(shù)據(jù)的編號(hào)，D表示宏塊內(nèi)編號(hào)num的數(shù)據(jù)應(yīng)寫入緩存的地址，符號(hào)表示對(duì)符號(hào)內(nèi)的參量進(jìn)行向0方向取整操作，符號(hào)％表示取余操作。

這樣，使用實(shí)時(shí)計(jì)算，而非查表的方式，獲得數(shù)據(jù)應(yīng)寫至緩存的地址，很大程度上節(jié)省了資源消耗。

較佳地，對(duì)幾何變換后宏塊的編號(hào)以及將要寫入緩存的數(shù)據(jù)的編號(hào)皆執(zhí)行以下取值方式：

從0開始取值，按從左到右，從上到下的順序，依次加1。

一種數(shù)字圖像幾何變換的處理裝置，包括：

宏塊讀取單元，用于根據(jù)圖像幾何變換方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的宏塊映射關(guān)系，確定宏塊的讀取順序，并按照所述讀取順序依次從內(nèi)存中讀取相應(yīng)的宏塊，其中，所述宏塊映射關(guān)系用于表示幾何變換后的一個(gè)宏塊的編號(hào)與該宏塊在原始圖像中的位置關(guān)系；

數(shù)據(jù)存入單元，用于每讀取一個(gè)宏塊，按照所述幾何變化方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的地址計(jì)算方法，計(jì)算當(dāng)前讀取的一個(gè)宏塊內(nèi)每一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)存放地址，按照獲得的目標(biāo)存放地址將宏塊內(nèi)的每一個(gè)數(shù)據(jù)依次存入數(shù)據(jù)緩存中；

數(shù)據(jù)讀取單元，用于將所述數(shù)據(jù)緩存中的數(shù)據(jù)按順序讀出并發(fā)送至編碼器。

這樣，實(shí)現(xiàn)了在H.264編碼后的碼流中的圖像旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)，在不增加總線、內(nèi)存訪問次數(shù)的基礎(chǔ)上，保障了總線、內(nèi)存的訪問效率，減少帶寬消耗及相應(yīng)的訪問功耗，并且硬件實(shí)現(xiàn)資源也較小。

較佳地，在根據(jù)圖像的幾何變換方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的宏塊映射關(guān)系，確定宏塊的讀取順序之前：

設(shè)置單元，用于根據(jù)幾何變換后宏塊的編號(hào)、原始圖像中水平方向的宏塊個(gè)數(shù)以及原始圖像中垂直方向的宏塊個(gè)數(shù)，確定每一種幾何變換方式對(duì)應(yīng)的宏塊映射關(guān)系；以及，用于根據(jù)將要寫入緩存的數(shù)據(jù)的編號(hào)、當(dāng)前讀取的一個(gè)宏塊在水平方向上的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)以及當(dāng)前讀取的一個(gè)宏塊在垂直方向上的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，確定每一種幾何變換方式對(duì)應(yīng)的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)存入緩存的地址計(jì)算方法。

較佳地，在根據(jù)圖像幾何變換方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的宏塊映射關(guān)系，確定宏塊的讀取順序，并按照所述讀取順序依次從內(nèi)存中讀取相應(yīng)的宏塊時(shí)，所述宏塊讀取單元具體用于：

根據(jù)所述幾何變換方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的宏塊映射關(guān)系，依次計(jì)算所述幾何變換后每一個(gè)編號(hào)的宏塊在原始圖像宏塊陣列中對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值；

每計(jì)算一個(gè)坐標(biāo)值，按照所計(jì)算的坐標(biāo)值所對(duì)應(yīng)的內(nèi)存地址讀取宏塊數(shù)據(jù)；

其中，所述坐標(biāo)值用于表征宏塊在原始圖像宏塊陣列中的位置。

這樣，使用實(shí)時(shí)計(jì)算而非查表的方式，獲得宏塊坐標(biāo)，節(jié)省資源消耗。

較佳地，在根據(jù)所述幾何變換方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的宏塊映射關(guān)系，依次計(jì)算所述幾何變換后每一個(gè)編號(hào)的宏塊在原始圖像宏塊陣列中對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值時(shí)，所 述宏塊讀取單元具體用于：

若所述幾何變換為水平翻轉(zhuǎn)，則宏塊映射關(guān)系為以及y＝W-1-(NUM％W)；

若所述幾何變換為垂直翻轉(zhuǎn)，則宏塊映射關(guān)系為以及y＝(NUM％W)；

若所述幾何變換為90°旋轉(zhuǎn)，則宏塊映射關(guān)系為x＝H-1-NUM％H以及

若所述幾何變換為180°旋轉(zhuǎn)，則宏塊映射關(guān)系為以及y＝W-1-NUM％W；

若所述幾何變換為270°旋轉(zhuǎn)，則宏塊映射關(guān)系為x＝NUM％H以及

若所述幾何變換為水平翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)，則宏塊映射關(guān)系為x＝H-1-NUM％H以及

若所述幾何變換為垂直翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)，則宏塊映射關(guān)系為x＝NUM％H以及

其中，W表示所述原始圖像中水平方向的宏塊個(gè)數(shù)，H表示所述原始圖像中垂直方向的宏塊個(gè)數(shù)，NUM為幾何變換后宏塊的編號(hào)，x為編號(hào)NUM的宏塊在原始圖像宏塊陣列中對(duì)應(yīng)的行坐標(biāo)值，y為編號(hào)NUM的宏塊在原始圖像宏塊陣列中對(duì)應(yīng)的列坐標(biāo)值，符號(hào)表示對(duì)符號(hào)內(nèi)的參量進(jìn)行向0方向取整操作，符號(hào)％表示取余操作；

較佳地，在按照所述幾何變化方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的地址計(jì)算方法，計(jì)算當(dāng)前讀取的一個(gè)宏塊內(nèi)每一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)存放地址時(shí)，所述數(shù)據(jù)存入單元具體 用于：

若所述幾何變換方式為水平翻轉(zhuǎn)，則地址計(jì)算方法為：

若所述幾何變換方式為垂直翻轉(zhuǎn)，則地址計(jì)算方法為：

若所述幾何變換方式為90°旋轉(zhuǎn)，則地址計(jì)算方法為：

若所述幾何變換方式為180°旋轉(zhuǎn)，則地址計(jì)算方法為：

若所述幾何變換方式為270°旋轉(zhuǎn)，則地址計(jì)算方法為：

若所述幾何變換方式為水平翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)，則地址計(jì)算方法為：

若所述幾何變換方式為垂直翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)，則地址計(jì)算方法為：

其中，w表示所述當(dāng)前讀取的一個(gè)宏塊在水平方向上的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，h表示所述當(dāng)前讀取的一個(gè)宏塊在垂直方向上的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，num表示將要寫入緩存的數(shù)據(jù)的編號(hào)，D表示宏塊內(nèi)編號(hào)num的數(shù)據(jù)應(yīng)寫入緩存的地址，符號(hào)表示對(duì)符號(hào)內(nèi)的參量進(jìn)行向0方向取整操作，符號(hào)％表示取余操作。

這樣，使用實(shí)時(shí)計(jì)算，而非查表的方式，獲得數(shù)據(jù)應(yīng)寫至緩存的地址，很大程度上節(jié)省了資源消耗。

較佳地，所述宏塊讀取單元以及所述數(shù)據(jù)存入單元對(duì)幾何變換后宏塊的編 號(hào)以及將要寫入緩存的數(shù)據(jù)的編號(hào)皆執(zhí)行以下取值方式：

從0開始取值，按從左到右，從上到下的順序，依次加1。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中處理幾何變換的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中處理幾何變換的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中處理幾何變換的流程圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中幾何變換之前的原圖像示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中水平翻轉(zhuǎn)后的圖像示意圖；

圖6a和6b為本發(fā)明實(shí)施例中垂直翻轉(zhuǎn)后的圖像示意圖；

圖7a和7b為本發(fā)明實(shí)施例中90°旋轉(zhuǎn)后的圖像示意圖；

圖8a和8b為本發(fā)明實(shí)施例中180°旋轉(zhuǎn)后的圖像示意圖；

圖9a和9b為本發(fā)明實(shí)施例中270°旋轉(zhuǎn)后的圖像示意圖；

圖10a和10b為本發(fā)明實(shí)施例中水平翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)后的圖像示意圖；

圖11a和11b為本發(fā)明實(shí)施例中垂直翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)后的圖像示意圖；

圖12為本發(fā)明實(shí)施例中宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)順序重新排列的操作示意圖；

圖13為本發(fā)明實(shí)施例中幾何變換模塊結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例設(shè)計(jì)了一種數(shù)字圖像幾何變換的處理方法及裝置，在H.264編碼器前端的數(shù)據(jù)處理電路，基于宏塊結(jié)構(gòu)，通過簡(jiǎn)單的計(jì)算方式而非查表方式，進(jìn)行圖像旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)處理，以將旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)處理后的宏塊數(shù)據(jù)輸入H.264編碼器中進(jìn)行編碼，從而實(shí)現(xiàn)在H.264編碼后的碼流中的圖像旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)，在不增加總線、內(nèi)存訪問次數(shù)的基礎(chǔ)上，保障了總線、內(nèi)存的訪問效率，減少帶寬消耗及相應(yīng)的訪問功耗，并且硬件實(shí)現(xiàn)資源也較小。

需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例提供的數(shù)字圖像幾何變換的處理方法不局限 于H.264編碼，只要是基于宏塊結(jié)構(gòu)，以塊為單位的編碼都適用，例如JPEG編碼、H265編碼等，因此，本發(fā)明實(shí)施例提供的方法對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景不作限制。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例優(yōu)選的實(shí)施方案作詳細(xì)說明。

參閱圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例中，將圖像旋轉(zhuǎn)或/和翻轉(zhuǎn)的處理過程與行至宏塊的轉(zhuǎn)化過程分離開來，為方便敘述，將實(shí)現(xiàn)圖像旋轉(zhuǎn)或/和翻轉(zhuǎn)操作的數(shù)據(jù)處理電路稱為幾何變換模塊。

在預(yù)處理階段，預(yù)處理模塊只將圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行行至宏塊的轉(zhuǎn)化，并將數(shù)據(jù)以宏塊格式存儲(chǔ)在內(nèi)存中，在預(yù)處理過程中，并不涉及圖像翻轉(zhuǎn)或/和旋轉(zhuǎn)的處理操作，因此，行至宏塊的轉(zhuǎn)化過程較為獨(dú)立，假設(shè)從亮度信息Y(即Luminance)進(jìn)行說明，那么，在內(nèi)部緩存只有4行的情況下，數(shù)據(jù)寫至總線，請(qǐng)求burst長(zhǎng)度可以達(dá)到64個(gè)字節(jié)，從而避免了訪問效率過低的問題。

圖像數(shù)據(jù)在輸入H.264編碼器之前，由幾何變換模塊完成圖像旋轉(zhuǎn)或/和翻轉(zhuǎn)的操作，具體地，幾何變換模塊按照指定的旋轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)方式，計(jì)算當(dāng)前需要取的宏塊在原始圖像宏塊陣列中的行、列坐標(biāo)，并基于計(jì)算獲得的坐標(biāo)值，從內(nèi)存中讀取對(duì)應(yīng)的整個(gè)宏塊的數(shù)據(jù)，然后，將宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)通過緩存的方式進(jìn)行重新排列，重新排列后，該宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)順序?yàn)樾D(zhuǎn)或/和翻轉(zhuǎn)方式所要求的圖像數(shù)據(jù)，并將該圖像數(shù)據(jù)送至H.264編碼器進(jìn)行編碼，這樣，可以通過計(jì)算方式而非查表方式獲得數(shù)據(jù)應(yīng)寫至緩存的地址，大大節(jié)省了資源消耗。

參閱圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例中，在實(shí)現(xiàn)圖像幾何變化的過程中，幾何變換模塊具體執(zhí)行以下操作：

步驟300：根據(jù)圖像幾何變換方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的宏塊映射關(guān)系，確定宏塊的讀取順序，并按照讀取順序依次從內(nèi)存中讀取相應(yīng)的宏塊，其中，宏塊映射關(guān)系用于表示幾何變換后圖像某一個(gè)宏塊的編號(hào)與該宏塊在原始圖像中的位置關(guān)系。

在預(yù)處理階段，預(yù)處理模塊已將圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行行至宏塊的轉(zhuǎn)化，并將數(shù)據(jù)以宏塊格式存儲(chǔ)在內(nèi)存中。

幾何變換模塊首先確定圖像的幾何變換方式，該幾何變換方式可包括不同角度的旋轉(zhuǎn)、不同形式的翻轉(zhuǎn)或兩者的組合，其中，每一種幾何變換方式都對(duì)應(yīng)著一種宏塊映射關(guān)系，該宏塊映射關(guān)系為幾何變換后圖像某宏塊的編號(hào)與該宏塊在原始圖像中的位置關(guān)系。

接著，幾何變換模塊需要按照一定的順序從內(nèi)存中將宏塊讀取出來，該順序是基于當(dāng)前的幾何變換方式及其宏塊映射關(guān)系確定的。

具體地，先為要取的宏塊設(shè)置編號(hào)，該編號(hào)從0開始設(shè)置，從左到右，從上到下，每取一個(gè)宏塊，編號(hào)的數(shù)值加1，假設(shè)當(dāng)前圖像劃分為16×16＝256個(gè)宏塊，則編號(hào)值依次設(shè)置為0、1、2、3、……、255。例如，取第一個(gè)宏塊時(shí)，即取編號(hào)值為0的宏塊，根據(jù)當(dāng)前幾何變換方式對(duì)應(yīng)的宏塊映射關(guān)系，確定編號(hào)值為0的宏塊在原始圖像中的位置，即，計(jì)算編號(hào)值為0的宏塊在原始圖像宏塊陣列中的坐標(biāo)，根據(jù)坐標(biāo)進(jìn)一步計(jì)算該坐標(biāo)值在內(nèi)存中對(duì)應(yīng)的地址信息，根據(jù)該地址信息在內(nèi)存中讀取相應(yīng)的宏塊。根據(jù)這種方式，可依次讀取編號(hào)為1、2、3、……、255的宏塊，即，可按照當(dāng)前幾何變換方式的要求從內(nèi)存中按順序依次將宏塊讀取出來。

步驟310：每讀取一個(gè)宏塊，按照幾何變化方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的地址計(jì)算方法，計(jì)算當(dāng)前讀取的一個(gè)宏塊內(nèi)每一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)存放地址，按照獲得的目標(biāo)存放地址將宏塊內(nèi)的每一個(gè)數(shù)據(jù)依次存入數(shù)據(jù)緩存中。

每一個(gè)宏塊在剛剛讀進(jìn)來的時(shí)候，宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序還是保持原來圖像的數(shù)據(jù)排列，因此，要將每一個(gè)宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)排列順序按照當(dāng)前幾何變換方式的要求重新排列。

每一種幾何變換方式預(yù)先設(shè)置一種對(duì)應(yīng)的地址計(jì)算方法，該地址計(jì)算方法用于計(jì)算宏塊內(nèi)每一個(gè)數(shù)據(jù)應(yīng)該存放到數(shù)據(jù)緩存中的地址(該地址可稱為目標(biāo)存放地址)，幾何變換模塊每讀取一個(gè)宏塊，按順序依次計(jì)算當(dāng)前宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)的目標(biāo)存放地址，每計(jì)算一個(gè)數(shù)據(jù)的目標(biāo)存放地址，就按照該目標(biāo)存放地址將數(shù)據(jù)存放到數(shù)據(jù)緩存中去，按照該方法，依次將當(dāng)前所取的宏塊內(nèi)的所有數(shù) 據(jù)都按照當(dāng)前的幾何變換方式的要求對(duì)應(yīng)的進(jìn)行重新排列，存在數(shù)據(jù)緩存中的宏塊數(shù)據(jù)即是當(dāng)前幾何變換方式要求數(shù)據(jù)排列順序。

步驟320：將數(shù)據(jù)緩存中的數(shù)據(jù)按順序讀出并發(fā)送至編碼器。

在H.264碼流中實(shí)現(xiàn)圖像幾何變換，就要求輸入僅H.264編碼器的數(shù)據(jù)源已經(jīng)是幾何變換后的宏塊數(shù)據(jù)，經(jīng)過步驟300和步驟310以后，將存在緩存中的數(shù)據(jù)按照地址順序讀出，就是按照幾何變換要求的宏塊數(shù)據(jù)，這樣就能在H.264編碼后的碼流中實(shí)現(xiàn)當(dāng)前要求的幾何變換。

下面基于以下旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)兩種幾何變換方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

參閱圖4所示，為一個(gè)編碼圖像的原圖像，在編碼之前要進(jìn)行幾何變換，由圖中可以看出，該圖像由多個(gè)宏塊組成，每一個(gè)宏塊由一個(gè)16×16亮度像素組成，圖中僅體現(xiàn)了亮度信息Y，除亮度信息之外，一個(gè)宏塊通常還附加一個(gè)U和一個(gè)V的色度信息來共同組成，下面僅以亮度信息為例進(jìn)行說明。

為了表示每一個(gè)宏塊在整個(gè)圖像中的位置，為每一個(gè)宏塊標(biāo)記一個(gè)坐標(biāo)(x，y)，x用來表示一個(gè)宏塊在整個(gè)圖像宏塊陣列中位于第x行，y用來表示一個(gè)宏塊在整個(gè)圖像宏塊陣列中位于第y列。

假設(shè)整個(gè)圖像被分為16×16個(gè)宏塊，即整個(gè)圖像宏塊陣列的每一行有16個(gè)宏塊，每一列也有16個(gè)宏塊，宏塊坐標(biāo)的x值和y值從0開始標(biāo)記，四角為位于四個(gè)角落的四個(gè)宏塊的示意圖，用MB(Macro Block)來表示宏塊，如圖所示，左上角、右上角、左下角以及右下角四個(gè)宏塊坐標(biāo)分別為MB(0，0)、MB(0，15)、MB(15，0)以及MB(15，15)。

每一個(gè)宏塊內(nèi)又各包含一個(gè)16×16亮度像素，為方便描述，為宏塊內(nèi)的每一個(gè)數(shù)據(jù)記錄一個(gè)其在宏塊內(nèi)的位置信息，如圖4所示，以左上角宏塊為例，共16行、16列數(shù)據(jù)，行和列數(shù)據(jù)都是從0開始計(jì)，第0行的數(shù)據(jù)記錄為00_00、00_01、……、00_15，其中，00_00表示數(shù)據(jù)位于宏塊內(nèi)第0行第0列，00_01表示數(shù)據(jù)位于宏塊內(nèi)第0行第1列，……00_15表示數(shù)據(jù)位于宏塊內(nèi)第0行第 15列；第15行的數(shù)據(jù)記錄為15_00、15_01、……、15_15，其中，15_00表示數(shù)據(jù)位于宏塊內(nèi)第15行第0列，15_01表示數(shù)據(jù)位于宏塊內(nèi)第15行第1列，……，15_15表示數(shù)據(jù)位于宏塊內(nèi)第15行第15列。

假設(shè)沒有要求對(duì)該圖像進(jìn)行幾何變換，則將圖像數(shù)據(jù)從內(nèi)存中輸出，輸入到編碼器時(shí)，輸入宏塊的順序?yàn)閺淖蟮接遥瑥纳系较?，即先輸入?宏塊行的宏塊，第0行的輸入順序?yàn)镸B(0，0)、MB(0，1)、MB(0，2)、……、MB(0，15)，再依次輸入第1宏塊行的宏塊、第2宏塊行的宏塊、……、第15宏塊行的宏塊，輸入第i宏塊行的宏塊的順序?yàn)镸B(i，0)、MB(i，1)、MB(i，2)、……、MB(i，15)。

假設(shè)對(duì)該圖像進(jìn)行以下幾種幾何變換，則針對(duì)不同的幾何變換方式，幾何變換模塊分別執(zhí)行不同的操作。下面分別進(jìn)行說明。

一、水平翻轉(zhuǎn)

幾何變換模塊根據(jù)該幾何變換方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的宏塊映射關(guān)系，依次計(jì)算該幾何變換后每一個(gè)編號(hào)的宏塊在原始圖像宏塊陣列中對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值；

每計(jì)算一個(gè)坐標(biāo)值，按照這一個(gè)坐標(biāo)值所對(duì)應(yīng)的內(nèi)存地址獲取宏塊數(shù)據(jù)，并將獲得的宏塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至內(nèi)部緩存中；

其中，該坐標(biāo)值用于表征宏塊在原始圖像宏塊陣列中的位置。

具體地，幾何變換模塊從內(nèi)存中將宏塊按照一定的順序讀取出來。參閱圖5所示，為圖4所示的原圖像水平翻轉(zhuǎn)后的圖像，可以看出，由于水平翻轉(zhuǎn)后的圖像，對(duì)于宏塊陣列中的每一個(gè)宏塊行，宏塊的先后順序正好跟原來圖像宏塊的先后順序相反，即，原來第i宏塊行的宏塊順序?yàn)镸B(i，0)、MB(i，1)、MB(i，2)、……、MB(i，15)，水平翻轉(zhuǎn)后的宏塊順序變?yōu)镸B(i，15)、MB(i，14)、MB(i，13)、……、MB(i，0)。因此，幾何變換模塊就要按照水平翻轉(zhuǎn)后的宏塊順序從內(nèi)存中將宏塊依次讀取出來。

從圖5中還可以看出，經(jīng)過水平翻轉(zhuǎn)后的每一個(gè)宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序也發(fā)生了變化，宏塊內(nèi)每一行的數(shù)據(jù)先后順序也正好跟原來的圖像宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)先后順 序相反，宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序變化規(guī)律與宏塊陣列的變化規(guī)律完全一致。

例如，原來圖像在宏塊陣列中左上角的宏塊(即MB(0，0))在水平翻轉(zhuǎn)后移到了的右上角，且這個(gè)MB(0，0)宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序發(fā)生了變化，第0行的數(shù)據(jù)從左至右的順序?yàn)?0_15，00_14，……，00_01，00_00。

由于每一個(gè)宏塊剛從內(nèi)存中讀取出來時(shí)，宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序還是原來圖像宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序，因此幾何變換模塊需要將每一個(gè)宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序按照水平翻轉(zhuǎn)后的數(shù)據(jù)順序進(jìn)行重新排列。

對(duì)于宏塊的讀取順序的確定，可以建立宏塊映射關(guān)系，該宏塊映射關(guān)系用于表示當(dāng)前要取的宏塊編號(hào)與在原始圖像中的位置坐標(biāo)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

對(duì)水平翻轉(zhuǎn)來說，宏塊映射關(guān)系可以由式[1]和式[2]計(jì)算。

y＝W-1-(NUM％W) [2]

其中，W為原始圖像宏塊陣列中一行的宏塊個(gè)數(shù)，NUM為水平翻轉(zhuǎn)后的圖像宏塊的編號(hào)，編號(hào)從0開始，從左到右，從上到下，依次遞增1個(gè)，符號(hào)表示向0方向取整，符號(hào)％表示取余。

計(jì)算所得的x值即為當(dāng)前編號(hào)對(duì)應(yīng)的宏塊在原來圖像宏塊陣列中的宏塊行坐標(biāo)，計(jì)算所得的y值即為當(dāng)前編號(hào)對(duì)應(yīng)的宏塊在原來圖像宏塊陣列中的宏塊列坐標(biāo)。

例如，取水平翻轉(zhuǎn)后的第1個(gè)宏塊(即編號(hào)為0的宏塊)，計(jì)算該編號(hào)為0的宏塊在原始圖像宏塊陣列中的坐標(biāo)值，代入W為16，NUM為0，則x為0，y為15，即編號(hào)為0的宏塊在原始圖像宏塊陣列中的坐標(biāo)為(0，15)，幾何變換模塊從內(nèi)存中取第0宏塊行、第15宏塊列的宏塊作為第1個(gè)宏塊。

又例如，取水平翻轉(zhuǎn)后的第4個(gè)宏塊(即編號(hào)為3的宏塊)，計(jì)算該編號(hào)為3的宏塊在原始圖像宏塊陣列中的坐標(biāo)值，代入W為16，NUM為3，則x為0，y為12，即編號(hào)為3的宏塊在原始圖像宏塊陣列中的坐標(biāo)為(0，12)，幾何變換模塊從內(nèi)存中取第0宏塊行、第12宏塊列的宏塊作為第4個(gè)宏塊。

又例如，取水平翻轉(zhuǎn)后的第21個(gè)宏塊(即編號(hào)為20的宏塊)，計(jì)算該編號(hào)為20的宏塊在原始圖像宏塊陣列中的坐標(biāo)值，代入W為16，NUM為20，則x為1，y為11，即編號(hào)為20的宏塊在原始圖像中的坐標(biāo)為(1，11)，幾何變換模塊從內(nèi)存中取第1宏塊行、第11宏塊列的宏塊作為第21個(gè)宏塊。

以此方法，可以計(jì)算水平翻轉(zhuǎn)后每一個(gè)編號(hào)的宏塊在原來圖像中的位置坐標(biāo)，根據(jù)計(jì)算所得的每一個(gè)坐標(biāo)，按順序依次讀取宏塊，生成水平翻轉(zhuǎn)后的宏塊陣列。

接著，幾何變換模塊將讀進(jìn)來的每一個(gè)宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行重新排列操作，在重新排列操作過程中，對(duì)一個(gè)宏塊內(nèi)的每一個(gè)數(shù)據(jù)建立編號(hào)，編號(hào)從0開始，從左到右，從上到下，依次遞增1，按照編號(hào)順序，計(jì)算每一個(gè)數(shù)據(jù)應(yīng)該寫入緩存的地址，按照計(jì)算所得的地址將每一個(gè)數(shù)據(jù)依次寫入緩存中。

其中，對(duì)于重新排列順序的確定，可以預(yù)設(shè)一種地址計(jì)算方法，該地址計(jì)算方法用于計(jì)算數(shù)據(jù)編號(hào)與寫入緩存的地址之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

對(duì)于水平翻轉(zhuǎn)后的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)重新排列的地址計(jì)算方法如式[3]所示。

w表示宏塊的寬度，即一個(gè)宏塊內(nèi)一行的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，num為當(dāng)前要寫入緩存的數(shù)據(jù)的編號(hào)，D表示數(shù)據(jù)應(yīng)寫入緩存的地址，符號(hào)表示向0方向取整，符號(hào)％表示取余。對(duì)于亮度信息Y來說，w和h都為16，對(duì)于色度信息U和V來說，w和h都為8。

其中，計(jì)算獲得的地址的值表征數(shù)據(jù)在調(diào)整后宏塊內(nèi)的位置，也可以理解為，將宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)按水平翻轉(zhuǎn)的要求寫入緩存后，每一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)一個(gè)編號(hào)，編號(hào)的方式還是從0開始，從左到右，從上到下，依次遞增1，計(jì)算獲得的地址的值為13，則表示該數(shù)據(jù)在水平翻轉(zhuǎn)后宏塊內(nèi)的編號(hào)為13。

例如，計(jì)算第一個(gè)數(shù)據(jù)(即編號(hào)為0)應(yīng)寫入緩存的地址，應(yīng)用式[3]代入w＝16，num＝0，計(jì)算可得地址為15，即，編號(hào)為0的數(shù)據(jù)水平翻轉(zhuǎn)后的宏塊 內(nèi)的編號(hào)為15，也就是在MB(0，0)第一行的最后一個(gè)位置。

又例如，計(jì)算第18個(gè)數(shù)據(jù)(即編號(hào)為17)應(yīng)寫入緩存的地址，應(yīng)用式[3]代入w＝16，num＝17，計(jì)算可得地址為30，即，編號(hào)為17的數(shù)據(jù)水平翻轉(zhuǎn)后的宏塊內(nèi)的編號(hào)為30，也就是在MB(0，0)第二行的倒數(shù)第二個(gè)位置。

于此，可根據(jù)該地址計(jì)算方法將轉(zhuǎn)換前宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)依次寫入緩存中對(duì)應(yīng)位置，寫入緩存后的數(shù)據(jù)順序符合水平翻轉(zhuǎn)要求的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)順序。

以上以水平翻轉(zhuǎn)操作為例進(jìn)行了說明，其他幾何變換的操作與水平翻轉(zhuǎn)類似，同樣是根據(jù)宏塊映射關(guān)系按一定順序從內(nèi)存中讀取宏塊，接著將讀取的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)順序按照地址計(jì)算方法進(jìn)行重新排列。其他幾何變換的宏塊映射關(guān)系與地址計(jì)算方法與水平翻轉(zhuǎn)不同，下面對(duì)其他的幾何變換根據(jù)宏塊映射關(guān)系以及地址計(jì)算方法進(jìn)行的操作進(jìn)行說明。

二、垂直翻轉(zhuǎn)

參閱圖6a所示，為圖4所示的原圖像垂直翻轉(zhuǎn)后的圖像，可以看出，垂直翻轉(zhuǎn)以后的圖像，宏塊陣列中的宏塊順序都發(fā)生了變化，例如，原圖像左上宏塊MB(0，0)移到了左下角，并且，經(jīng)過垂直翻轉(zhuǎn)后每一個(gè)宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序也發(fā)生了變化，如圖6b所示，為圖4所示的原圖像左上角的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)經(jīng)過垂直翻轉(zhuǎn)后的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)順序，第0行的數(shù)據(jù)從左至右的順序?yàn)?5_00，15_01，……，15_14，15_15。

幾何變換模塊按照垂直翻轉(zhuǎn)后宏塊順序的要求，從內(nèi)存中依次將宏塊讀取出來，同樣，宏塊在剛剛讀取進(jìn)來的時(shí)候，宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序還是原來圖像宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序，幾何變換模塊接著將每一個(gè)宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序按照垂直翻轉(zhuǎn)后的數(shù)據(jù)順序進(jìn)行重新排列。

其中，對(duì)于宏塊的讀取順序的確定，同樣也建立宏塊映射關(guān)系，對(duì)垂直翻轉(zhuǎn)來說，宏塊映射關(guān)系可以由式[4]和式[5]計(jì)算。

y＝(NUM％W) [5]

其中，H為原始圖像宏塊陣列中一列的宏塊個(gè)數(shù)，NUM為水平翻轉(zhuǎn)后的圖像宏塊的編號(hào)，編號(hào)從0開始，從左到右，從上到下，依次遞增1個(gè)，符號(hào)表示向0方向取整，符號(hào)％表示取余。

計(jì)算所得的x值即為當(dāng)前編號(hào)對(duì)應(yīng)的宏塊在原來圖像宏塊陣列中的宏塊行坐標(biāo)，計(jì)算所得的y值即為當(dāng)前編號(hào)對(duì)應(yīng)的宏塊在原來圖像宏塊陣列中的宏塊列坐標(biāo)。

例如，取垂直翻轉(zhuǎn)后的第1個(gè)宏塊(即編號(hào)為0的宏塊)，計(jì)算該編號(hào)為0的宏塊在原始圖像宏塊陣列中的坐標(biāo)值，代入W為16，NUM為0，則x為15，y為0，即編號(hào)為0的宏塊在原始圖像中的坐標(biāo)為(15，0)，幾何變換模塊從內(nèi)存中取第15宏塊行、第0宏塊列的宏塊作為第1個(gè)宏塊。

以此方法，可以計(jì)算垂直翻轉(zhuǎn)后每一個(gè)編號(hào)的宏塊在原來圖像宏塊陣列中的位置坐標(biāo)，根據(jù)計(jì)算所得的每一個(gè)坐標(biāo)，按順序依次讀取宏塊，生成垂直翻轉(zhuǎn)后的宏塊陣列。

接著，幾何變換模塊將讀進(jìn)來的每一個(gè)宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行重新排列操作，在重新排列操作過程中，對(duì)一個(gè)宏塊內(nèi)的每一個(gè)數(shù)據(jù)建立編號(hào)，編號(hào)從0開始，從左到右，從上到下，依次遞增1，按照編號(hào)順序，計(jì)算每一個(gè)數(shù)據(jù)應(yīng)該寫入緩存的地址，按照計(jì)算所得的地址將每一個(gè)數(shù)據(jù)依次寫入緩存中。

其中，對(duì)于重新排列順序的確定，同樣可以預(yù)設(shè)一種地址計(jì)算方法，該地址計(jì)算方法用于計(jì)算數(shù)據(jù)編號(hào)與寫入緩存的地址之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

對(duì)于垂直翻轉(zhuǎn)后的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)重新排列的地址計(jì)算方法如式[6]所示

其中，w表示宏塊的寬度，即一個(gè)宏塊內(nèi)一行的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，h表示宏塊的高度，即一個(gè)宏塊內(nèi)一列的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，num為當(dāng)前要寫入緩存的數(shù)據(jù)的編號(hào)，D表示數(shù)據(jù)應(yīng)寫入緩存的地址，符號(hào)表示向0方向取整，符號(hào)％表示取余。

對(duì)于亮度信息Y來說，w和h都為16，對(duì)于色度信息U和V來說，w和 h都為8。

于此，可根據(jù)該地址計(jì)算方法將轉(zhuǎn)換前宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)依次寫入緩存中對(duì)應(yīng)位置，寫入緩存后數(shù)據(jù)順序符合垂直翻轉(zhuǎn)要求的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)順序。

三、90°旋轉(zhuǎn)

參閱圖7a所示，為圖4所示的原圖像垂直翻轉(zhuǎn)后的圖像，可以看出，90°旋轉(zhuǎn)以后的圖像，宏塊陣列中的宏塊順序都發(fā)生了變化，例如，原圖像左上宏塊MB(0，0)移到了右上角，并且，經(jīng)過90°旋轉(zhuǎn)后每一個(gè)宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序也發(fā)生了變化，如圖7b所示，為圖4所示的原圖像左上角的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)經(jīng)過90°旋轉(zhuǎn)后的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)順序，第0行的數(shù)據(jù)從左至右的順序?yàn)?5_00，14_00，……，01_00，00_00。

幾何變換模塊按照90°旋轉(zhuǎn)后宏塊順序的要求，從內(nèi)存中依次將宏塊讀取出來，同樣，宏塊在剛剛讀取進(jìn)來的時(shí)候，宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序還是原來圖像宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序，幾何變換模塊接著將每一個(gè)宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序按照90°旋轉(zhuǎn)后的數(shù)據(jù)順序進(jìn)行重新排列。

其中，對(duì)于宏塊的讀取順序的確定，同樣也建立宏塊映射關(guān)系，對(duì)90°旋轉(zhuǎn)來說，宏塊映射關(guān)系可以由式[7]和式[8]計(jì)算。

x＝H-1-NUM％H [7]

其中，H為圖像宏塊陣列中一列的宏塊個(gè)數(shù)，NUM為水平翻轉(zhuǎn)后的圖像宏塊的編號(hào)，編號(hào)從0開始，從左到右，從上到下，依次遞增1個(gè)，符號(hào)表示向0方向取整，符號(hào)％表示取余。

計(jì)算所得的x值即為當(dāng)前編號(hào)對(duì)應(yīng)的宏塊在原來圖像宏塊陣列中的宏塊行坐標(biāo)，計(jì)算所得的y值即為當(dāng)前編號(hào)對(duì)應(yīng)的宏塊在原來圖像宏塊陣列中的宏塊列坐標(biāo)。

例如，取90°旋轉(zhuǎn)后的第1個(gè)宏塊(即編號(hào)為0的宏塊)，計(jì)算該編號(hào)為0的宏塊在原始圖像宏塊陣列中的坐標(biāo)值，代入H為16，NUM為0，則x為 15，y為0，即編號(hào)為0的宏塊在原始圖像宏塊陣列中的坐標(biāo)為(15，0)，幾何變換模塊從內(nèi)存中取第15宏塊行、第0宏塊列的宏塊(即原圖像宏塊陣列中最后一行第一列的宏塊)作為第1個(gè)宏塊。

以此方法，可以計(jì)算90°旋轉(zhuǎn)后每一個(gè)編號(hào)的宏塊在原來圖像宏塊陣列中的位置坐標(biāo)，根據(jù)計(jì)算所得的每一個(gè)坐標(biāo)，按順序依次讀取宏塊，生成90°旋轉(zhuǎn)后的宏塊陣列。

接著，幾何變換模塊將讀進(jìn)來的每一個(gè)宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行重新排列操作，在重新排列操作過程中，對(duì)一個(gè)宏塊內(nèi)的每一個(gè)數(shù)據(jù)建立編號(hào)，編號(hào)從0開始，從左到右，從上到下，依次遞增1，按照編號(hào)順序，計(jì)算每一個(gè)數(shù)據(jù)應(yīng)該寫入緩存的地址，按照計(jì)算所得的地址將每一個(gè)數(shù)據(jù)依次寫入緩存中。

其中，對(duì)于重新排列順序的確定，同樣可以預(yù)設(shè)一種地址計(jì)算方法，該地址計(jì)算方法用于計(jì)算數(shù)據(jù)編號(hào)與寫入緩存的地址之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

對(duì)于90°旋轉(zhuǎn)后的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)重新排列的地址計(jì)算方法如式[9]所示

其中，w表示宏塊的寬度，即一個(gè)宏塊內(nèi)一行的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，h表示宏塊的高度，即一個(gè)宏塊內(nèi)一列的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，num為當(dāng)前要寫入緩存的數(shù)據(jù)的編號(hào)，D表示數(shù)據(jù)應(yīng)寫入緩存的地址，符號(hào)表示向0方向取整，符號(hào)％表示取余。

對(duì)于亮度信息Y來說，w和h都為16，對(duì)于色度信息U和V來說，w和h都為8。

于此，可根據(jù)該地址計(jì)算方法將轉(zhuǎn)換前宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)依次寫入緩存中對(duì)應(yīng)位置，寫入緩存后數(shù)據(jù)順序符合90°旋轉(zhuǎn)要求的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)順序。

四、180°旋轉(zhuǎn)

參閱圖8a所示，為圖4所示的原圖像經(jīng)180°旋轉(zhuǎn)后的圖像，可以看出，180°旋轉(zhuǎn)以后的圖像，宏塊陣列中的宏塊順序都發(fā)生了變化，例如，原圖像左上宏塊MB(0，0)移到了右下角，并且，經(jīng)過180°旋轉(zhuǎn)后每一個(gè)宏塊內(nèi) 的數(shù)據(jù)順序也發(fā)生了變化，如圖8b所示，為圖4所示的原圖像左上角的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)經(jīng)過180°旋轉(zhuǎn)后的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)順序，第0行的數(shù)據(jù)從左至右的順序?yàn)?5_15，15_14，……，15_01，15_00。

幾何變換模塊按照180°旋轉(zhuǎn)后宏塊順序的要求，從內(nèi)存中依次將宏塊讀取出來，同樣，宏塊在剛剛讀取進(jìn)來的時(shí)候，宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序還是原來圖像宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序，幾何變換模塊接著將每一個(gè)宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序按照180°旋轉(zhuǎn)后的數(shù)據(jù)順序進(jìn)行重新排列。

其中，對(duì)于宏塊的讀取順序的確定，同樣也建立宏塊映射關(guān)系，對(duì)180°旋轉(zhuǎn)來說，宏塊映射關(guān)系可以由式[10]和式[11]計(jì)算。

y＝W-1-NUM％W [11]

其中，W為原始圖像宏塊陣列中一行的宏塊個(gè)數(shù)，H為原始圖像宏塊陣列中一列的宏塊個(gè)數(shù)，NUM為180°旋轉(zhuǎn)后的圖像宏塊的編號(hào)，編號(hào)從0開始，從左到右，從上到下，依次遞增1個(gè)，符號(hào)表示向0方向取整，符號(hào)％表示取余。

計(jì)算所得的x值即為當(dāng)前編號(hào)對(duì)應(yīng)的宏塊在原來圖像宏塊陣列中的宏塊行坐標(biāo)，計(jì)算所得的y值即為當(dāng)前編號(hào)對(duì)應(yīng)的宏塊在原來圖像宏塊陣列中的宏塊列坐標(biāo)。

例如，取180°旋轉(zhuǎn)后的第1個(gè)宏塊(即編號(hào)為0的宏塊)，計(jì)算該編號(hào)為0的宏塊在原始圖像宏塊陣列中的坐標(biāo)值，代入H為16，W為16，NUM為0，則x為15，y為15，即編號(hào)為0的宏塊在原始圖像宏塊陣列中的坐標(biāo)為(15，15)，幾何變換模塊從內(nèi)存中取第15宏塊行、第15宏塊列的宏塊(即原圖像宏塊陣列最后一行最后一列的宏塊)作為第1個(gè)宏塊。

以此方法，可以計(jì)算180°旋轉(zhuǎn)后每一個(gè)編號(hào)的宏塊在原來圖像宏塊陣列中的位置坐標(biāo)，根據(jù)計(jì)算所得的每一個(gè)坐標(biāo)，按順序依次讀取宏塊，生成180°旋轉(zhuǎn)后的宏塊陣列。

接著，幾何變換模塊將讀進(jìn)來的每一個(gè)宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行重新排列操作，在重新排列操作過程中，對(duì)一個(gè)宏塊內(nèi)的每一個(gè)數(shù)據(jù)建立編號(hào)，編號(hào)從0開始，從左到右從上到下，依次遞增1，按照編號(hào)順序，計(jì)算每一個(gè)數(shù)據(jù)應(yīng)該寫入緩存的地址，按照計(jì)算所得的地址將每一個(gè)數(shù)據(jù)依次寫入緩存中。

其中，對(duì)于重新排列順序的確定，同樣可以預(yù)設(shè)一種地址計(jì)算方法，該地址計(jì)算方法用于計(jì)算數(shù)據(jù)編號(hào)與寫入緩存的地址之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

對(duì)于180°旋轉(zhuǎn)后的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)重新排列的地址計(jì)算方法如式[12]所示。

其中，w表示宏塊的寬度，即一個(gè)宏塊內(nèi)一行的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，h表示宏塊的高度，即一個(gè)宏塊內(nèi)一列的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，num為當(dāng)前要寫入緩存的數(shù)據(jù)的編號(hào)，D表示數(shù)據(jù)應(yīng)寫入緩存的地址，符號(hào)表示向0方向上取整，符號(hào)％表示取余。

對(duì)于亮度信息Y來說，w和h都為16，對(duì)于色度信息U和V來說，w和h都為8。

于此，可根據(jù)該地址計(jì)算方法將轉(zhuǎn)換前宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)依次寫入緩存中對(duì)應(yīng)位置，寫入緩存后的數(shù)據(jù)順序符合180°旋轉(zhuǎn)要求的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)順序。

五、270°旋轉(zhuǎn)

參閱圖9a所示，為圖4所示的原圖像經(jīng)270°旋轉(zhuǎn)后的圖像，可以看出，270°旋轉(zhuǎn)以后的圖像，宏塊陣列中的宏塊順序都發(fā)生了變化，例如，原圖像左上宏塊MB(0，0)移到了左下角，并且，經(jīng)過180°旋轉(zhuǎn)后每一個(gè)宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序也發(fā)生了變化，如圖9b所示，為圖4所示的原圖像左上角的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)經(jīng)過270°旋轉(zhuǎn)后的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)順序，第0行的數(shù)據(jù)從左至右的順序?yàn)?0_15，01_15，……，14_15，15_15。

幾何變換模塊按照270°旋轉(zhuǎn)后宏塊順序的要求，從內(nèi)存中依次將宏塊讀取出來，同樣，宏塊在剛剛讀取進(jìn)來的時(shí)候，宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序還是原來圖像宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序，幾何變換模塊接著將每一個(gè)宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序按照270° 旋轉(zhuǎn)后的數(shù)據(jù)順序進(jìn)行重新排列。

其中，對(duì)于宏塊的讀取順序的確定，同樣也建立宏塊映射關(guān)系，對(duì)270°旋轉(zhuǎn)來說，宏塊映射關(guān)系可以由式[13]和式[14]計(jì)算。

x＝NUM％H [13]

其中，W為原始圖像宏塊陣列中一行的宏塊個(gè)數(shù)，H為原始圖像宏塊陣列中一列的宏塊個(gè)數(shù)，NUM為水平翻轉(zhuǎn)后的圖像宏塊的編號(hào)，編號(hào)從0開始，從左到右，從上到下，依次遞增1個(gè)，符號(hào)表示向0方向取整，符號(hào)％表示取余。

計(jì)算所得的x值即為當(dāng)前編號(hào)對(duì)應(yīng)的宏塊在原來圖像宏塊陣列中的宏塊行坐標(biāo)，計(jì)算所得的y值即為當(dāng)前編號(hào)對(duì)應(yīng)的宏塊在原來圖像宏塊陣列中的宏塊列坐標(biāo)。

例如，取270°旋轉(zhuǎn)后的第1個(gè)宏塊(即編號(hào)為0的宏塊)，計(jì)算該編號(hào)為0的宏塊在原始圖像宏塊陣列中的坐標(biāo)值，代入H為16，W為16，NUM為0，則x為0，y為15，即編號(hào)為0的宏塊在原始圖像宏塊陣列中的坐標(biāo)為(0，15)，幾何變換模塊從內(nèi)存中取第0宏塊行、第15宏塊列的宏塊作為第1個(gè)宏塊。

以此方法，可以計(jì)算270°旋轉(zhuǎn)后每一個(gè)編號(hào)的宏塊在原來圖像宏塊陣列中的位置坐標(biāo)，根據(jù)計(jì)算所得的每一個(gè)坐標(biāo)，按順序依次讀取宏塊，生成270°旋轉(zhuǎn)后的宏塊陣列。

接著，幾何變換模塊將讀進(jìn)來的每一個(gè)宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行重新排列操作，在重新排列操作過程中，對(duì)一個(gè)宏塊內(nèi)的每一個(gè)數(shù)據(jù)建立編號(hào)，編號(hào)從0開始，從左到右，從上到下，依次遞增1，按照編號(hào)順序，計(jì)算每一個(gè)數(shù)據(jù)應(yīng)該寫入緩存的地址，按照計(jì)算所得的地址將每一個(gè)數(shù)據(jù)依次寫入緩存中。

其中，對(duì)于重新排列順序的確定，同樣可以預(yù)設(shè)一種地址計(jì)算方法，該地址計(jì)算方法用于計(jì)算數(shù)據(jù)編號(hào)與寫入緩存的地址之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

對(duì)于270°旋轉(zhuǎn)后的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)重新排列的地址計(jì)算方法如式[15]所示。

其中，w表示宏塊的寬度，即一個(gè)宏塊內(nèi)一行的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，h表示宏塊的高度，即一個(gè)宏塊內(nèi)一列的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，num為當(dāng)前要寫入緩存的數(shù)據(jù)的編號(hào)，D表示數(shù)據(jù)應(yīng)寫入緩存的地址，符號(hào)表示向0方向取整，符號(hào)％表示取余。

對(duì)于亮度信息Y來說，w和h都為16，對(duì)于色度信息U和V來說，w和h都為8。

于此，可根據(jù)該地址計(jì)算方法將轉(zhuǎn)換前宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)依次寫入緩存中對(duì)應(yīng)位置，寫入緩存后的數(shù)據(jù)順序符合270°旋轉(zhuǎn)要求的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)順序。

六、水平翻轉(zhuǎn)+90°旋轉(zhuǎn)

參閱圖10a所示，為圖4所示的原圖像經(jīng)水平翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)后的圖像，可以看出，水平翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)以后的圖像，宏塊陣列中的宏塊順序都發(fā)生了變化，例如，原圖像左上宏塊MB(0，0)移到了右下角，并且，經(jīng)過水平翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)后每一個(gè)宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序也發(fā)生了變化，如圖10b所示，為圖4所示的原圖像左上角的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)經(jīng)過水平翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)后的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)順序，第0行的數(shù)據(jù)從左至右的順序?yàn)?5_15，14_15，……，01_15，00_15。

幾何變換模塊按照水平翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)后宏塊順序的要求，從內(nèi)存中依次將宏塊讀取出來，同樣，宏塊在剛剛讀取進(jìn)來的時(shí)候，宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序還是原來圖像宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序，幾何變換模塊接著將每一個(gè)宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序按照水平翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)后的數(shù)據(jù)順序進(jìn)行重新排列。

其中，對(duì)于宏塊的讀取順序的確定，同樣也建立宏塊映射關(guān)系，對(duì)水平翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)來說，宏塊映射關(guān)系可以由式[16]和式[17]計(jì)算。

x＝H-1-NUM％H [16]

其中，W為原始圖像宏塊陣列中一行的宏塊個(gè)數(shù)，H為原始圖像宏塊陣列 中一列的宏塊個(gè)數(shù)，NUM為水平翻轉(zhuǎn)后的圖像宏塊的編號(hào)，編號(hào)從0開始，從左到右，從上到下，依次遞增1個(gè)，符號(hào)表示向0方向取整，符號(hào)％表示取余。

計(jì)算所得的x值即為當(dāng)前編號(hào)對(duì)應(yīng)的宏塊在原來圖像宏塊陣列中的宏塊行坐標(biāo)，計(jì)算所得的y值即為當(dāng)前編號(hào)對(duì)應(yīng)的宏塊在原來圖像宏塊陣列中的宏塊列坐標(biāo)。

例如，取水平翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)后的第1個(gè)宏塊(即編號(hào)為0的宏塊)，計(jì)算該編號(hào)為0的宏塊在原始圖像宏塊陣列中的坐標(biāo)值，代入H為16，W為16，NUM為0，則x為15，y為15，即編號(hào)為0的宏塊在原始圖像宏塊陣列中的坐標(biāo)為(15，15)，幾何變換模塊從內(nèi)存中取第15宏塊行、第15宏塊列的宏塊作為第1個(gè)宏塊。

以此方法，可以計(jì)算水平翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)后每一個(gè)編號(hào)的宏塊在原來圖像宏塊陣列中的位置坐標(biāo)，根據(jù)計(jì)算所得的每一個(gè)坐標(biāo)，按順序依次讀取宏塊，生成水平翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)后的宏塊陣列。

接著，幾何變換模塊將讀進(jìn)來的每一個(gè)宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行重新排列操作，在重新排列操作過程中，對(duì)一個(gè)宏塊內(nèi)的每一個(gè)數(shù)據(jù)建立編號(hào)，編號(hào)從0開始，從左到右，從上到下，依次遞增1，按照編號(hào)順序，計(jì)算每一個(gè)數(shù)據(jù)應(yīng)該寫入緩存的地址，按照計(jì)算所得的地址將每一個(gè)數(shù)據(jù)依次寫入緩存中。

其中，對(duì)于重新排列順序的確定，同樣可以預(yù)設(shè)一種地址計(jì)算方法，該地址計(jì)算方法用于計(jì)算數(shù)據(jù)編號(hào)與寫入緩存的地址之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

對(duì)于水平翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)后的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)重新排列的地址計(jì)算方法如式[18]所示。

其中，w表示宏塊的寬度，即一個(gè)宏塊內(nèi)一行的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，h表示宏塊的高度，即一個(gè)宏塊內(nèi)一列的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，num為當(dāng)前要寫入緩存的數(shù)據(jù)的編號(hào)， D表示數(shù)據(jù)應(yīng)寫入緩存的地址，符號(hào)表示向0方向取整，符號(hào)％表示取余。

對(duì)于亮度信息Y來說，w和h都為16，對(duì)于色度信息U和V來說，w和h都為8。

于此，可根據(jù)該地址計(jì)算方法將轉(zhuǎn)換前宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)依次寫入緩存中對(duì)應(yīng)位置，寫入緩存后的數(shù)據(jù)順序符合水平翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)要求的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)順序。

七、垂直翻轉(zhuǎn)+90°旋轉(zhuǎn)

參閱圖11a所示，為圖4所示的原圖像經(jīng)垂直翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)后的圖像，可以看出，垂直翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)以后的圖像，宏塊陣列中的宏塊順序都發(fā)生了變化，例如，原圖像第0行的宏塊移到了第0列，原圖像左上角的宏塊依然在左上角，但是，經(jīng)過垂直翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)后每一個(gè)宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序發(fā)生了變化，如圖11b所示，為圖4所示的原圖像左上角的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)經(jīng)過垂直翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)后的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)順序，第0行的數(shù)據(jù)從左至右的順序?yàn)?0_00，01_00，……，14_00，15_00。

幾何變換模塊按照垂直翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)后宏塊順序的要求，從內(nèi)存中依次將宏塊讀取出來，同樣，宏塊在剛剛讀取進(jìn)來的時(shí)候，宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序還是原來圖像宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序，幾何變換模塊接著將每一個(gè)宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序按照垂直翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)后的數(shù)據(jù)順序進(jìn)行重新排列。

其中，對(duì)于宏塊的讀取順序的確定，同樣也建立宏塊映射關(guān)系，對(duì)垂直翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)來說，宏塊映射關(guān)系可以由式[19]和式[20]計(jì)算。

x＝NUM％H [19]

其中，W為原始圖像宏塊陣列中一行的宏塊個(gè)數(shù)，H為原始圖像宏塊陣列中一列的宏塊個(gè)數(shù)，NUM為水平翻轉(zhuǎn)后的圖像宏塊的編號(hào)，編號(hào)從0開始，從左到右，從上到下，依次遞增1個(gè)，符號(hào)表示向0方向取整，符號(hào)％表示取余。

計(jì)算所得的x值即為當(dāng)前編號(hào)對(duì)應(yīng)的宏塊在原來圖像宏塊陣列中的宏塊行坐標(biāo)，計(jì)算所得的y值即為當(dāng)前編號(hào)對(duì)應(yīng)的宏塊在原來圖像宏塊陣列中的宏塊列坐標(biāo)。

例如，取垂直翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)后的第1個(gè)宏塊(即編號(hào)為0的宏塊)，計(jì)算該編號(hào)為0的宏塊在原始圖像宏塊陣列中的坐標(biāo)值，代入H為16，W為16，NUM為0，則x為0，y為0，即編號(hào)為0的宏塊在原始圖像宏塊陣列中的坐標(biāo)為(0，0)，幾何變換模塊從內(nèi)存中取第0宏塊行、第0宏塊列的宏塊作為第1個(gè)宏塊。

又例如，取垂直翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)后的第17個(gè)宏塊(即編號(hào)為16的宏塊)，計(jì)算該編號(hào)為16的宏塊在原始圖像宏塊陣列中的坐標(biāo)值，代入H為16，W為16，NUM為16，則x為0，y為1，即編號(hào)為16的宏塊在原始圖像宏塊陣列中的坐標(biāo)為(0，1)，幾何變換模塊從內(nèi)存中取第0宏塊行、第1宏塊列的宏塊作為第17個(gè)宏塊。

以此方法，可以計(jì)算垂直翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)后每一個(gè)編號(hào)的宏塊在原來圖像宏塊陣列中的位置坐標(biāo)，根據(jù)計(jì)算所得的每一個(gè)坐標(biāo)，按順序依次讀取宏塊，生成垂直翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)后的宏塊陣列。

接著，幾何變換模塊將讀進(jìn)來的每一個(gè)宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行重新排列操作，在重新排列操作過程中，對(duì)一個(gè)宏塊內(nèi)的每一個(gè)數(shù)據(jù)建立編號(hào)，編號(hào)從0開始，從左到右，從上到下，依次遞增1，按照編號(hào)順序，計(jì)算每一個(gè)數(shù)據(jù)應(yīng)該寫入緩存的地址，按照計(jì)算所得的地址將每一個(gè)數(shù)據(jù)依次寫入緩存中。

其中，對(duì)于重新排列順序的確定，同樣可以預(yù)設(shè)一種地址計(jì)算方法，該地址計(jì)算方法用于計(jì)算數(shù)據(jù)編號(hào)與寫入緩存的地址之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

對(duì)于垂直翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)后的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)重新排列的地址計(jì)算方法如式[21]所示。

其中，w表示宏塊的寬度，即一個(gè)宏塊內(nèi)一行的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，h表示宏塊的 高度，即一個(gè)宏塊內(nèi)一列的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，num為當(dāng)前要寫入緩存的數(shù)據(jù)的編號(hào)，D表示數(shù)據(jù)應(yīng)寫入緩存的地址，符號(hào)表示向0方向取整，符號(hào)％表示取余。

對(duì)于亮度信息Y來說，w和h都為16，對(duì)于色度信息U和V來說，w和h都為8。

于此，可根據(jù)該地址計(jì)算方法將轉(zhuǎn)換前宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)依次寫入緩存中對(duì)應(yīng)位置，寫入緩存后的數(shù)據(jù)順序符合垂直翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)要求的宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)順序。

以上是對(duì)部分旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)方式及幾種旋轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)結(jié)合的方式進(jìn)行的舉例說明，其他旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)以及旋轉(zhuǎn)翻轉(zhuǎn)結(jié)合的幾何變換方式的操作方法相同，只是宏塊映射關(guān)系與地址計(jì)算方法不同。

另外需要說明的是，上述幾種幾何變換方式中的宏塊映射關(guān)系與地址計(jì)算方法只是本發(fā)明實(shí)施例的一種舉例，計(jì)算公式并不局限于此，可在本發(fā)明實(shí)施例列舉的公式的基礎(chǔ)上采取任何可以達(dá)到宏塊映射或地址計(jì)算目的的數(shù)學(xué)計(jì)算方法進(jìn)行修改。

在通過宏塊映射關(guān)系計(jì)算宏塊在原圖像中的位置，并按照一定順序從內(nèi)存中讀取宏塊的過程中，可以將宏塊映射關(guān)系中的宏塊行、宏塊列坐標(biāo)的映射關(guān)系看成兩個(gè)部分組成，第一部分可以看作是與宏塊陣列的寬或高相關(guān)的部分，第二部分可以看作是通過取余或者取商計(jì)算的部分。表1是上述幾種幾何變換方式下每一部分的計(jì)算式，式中W為原始圖像宏塊陣列水平方向的宏塊個(gè)數(shù)(即宏塊陣列的寬度)，H為原始圖像宏塊陣列垂直方向的宏塊個(gè)數(shù)(即宏塊陣列的高度)。

表1

在計(jì)算的過程中，按照表1中的記錄，通過選擇器可簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)選擇宏塊行、宏塊列坐標(biāo)的第一部分值，通過兩組計(jì)數(shù)器，可實(shí)現(xiàn)選擇宏塊行、宏塊列坐標(biāo)的第二部分值。關(guān)于宏塊陣列寬度取商及取余操作對(duì)應(yīng)一組計(jì)數(shù)器(例如cnt_w_q和cnt_w_r)，關(guān)于宏塊陣列高度取商及取余操作對(duì)應(yīng)一組計(jì)數(shù)器(例如cnt_h_q和cnt_h_r)。這兩組計(jì)數(shù)器設(shè)置為只有在每取一個(gè)宏塊開始時(shí)進(jìn)行如下操作一次：關(guān)于宏塊陣列寬、高的取余計(jì)數(shù)器(即cnt_w_r和cnt_h_r)自加1，實(shí)現(xiàn)NUM％W以及NUM％H的計(jì)算，因其分別以W-1及H-1為模，即兩個(gè)取余計(jì)數(shù)器當(dāng)分別計(jì)算到W-1及H-1時(shí)，對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)器各自清零，再取下一個(gè)宏塊時(shí)從零開始計(jì)數(shù)；而關(guān)于宏塊陣列寬、高取商的計(jì)數(shù)器(即cnt_w_q和cnt_h_q)實(shí)現(xiàn)以及的計(jì)算，分別以H-1及W-1為模，只有相應(yīng) 的取余計(jì)數(shù)器各自記到模值時(shí)，該兩個(gè)計(jì)數(shù)器才會(huì)分別自加1。

參照表1中記錄的計(jì)算表達(dá)式，當(dāng)實(shí)施不同方式的幾何變換時(shí)，根據(jù)表1中記錄的第一部分及第二部分的計(jì)算表達(dá)式，選擇相應(yīng)的計(jì)數(shù)器，進(jìn)行計(jì)算，并將第一部分與第二部分的值進(jìn)行相加，即得宏塊映射后的宏塊行、宏塊列坐標(biāo)，其中，第二部分若為負(fù)值，需將對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)器計(jì)算的值進(jìn)行取負(fù)操作。

通過計(jì)數(shù)器計(jì)算當(dāng)前要取的宏塊在宏塊陣列中的行、列坐標(biāo)后，按照計(jì)算所得的坐標(biāo)通過總線將存于內(nèi)存中對(duì)應(yīng)的宏塊數(shù)據(jù)讀取出來，之后進(jìn)行宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序的重新排列，通過內(nèi)部的塊緩存實(shí)現(xiàn)，如圖12所示，為宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)順序重新排列的示意圖。

地址計(jì)算電路計(jì)算原宏塊內(nèi)的每一個(gè)數(shù)據(jù)應(yīng)寫入緩存的地址，根據(jù)地址按順序?qū)⒃陦K內(nèi)的每一個(gè)數(shù)據(jù)寫入相應(yīng)的數(shù)據(jù)緩存。在讀出時(shí)，按順序讀出即可。

與宏塊映射類似，原宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)的寫地址也可分成三部分來實(shí)現(xiàn)。這三部分的計(jì)算表達(dá)式如表2所示。

表2

幾何變換在宏塊內(nèi)，按Y(亮度信息)、U、V(色度信息)獨(dú)立成塊實(shí)現(xiàn)。表2中w為宏塊內(nèi)一行數(shù)據(jù)的寬度，h為宏塊內(nèi)一列數(shù)據(jù)的高度，Y塊的大小為16X16，故對(duì)于Y來說，w，h都為16；而對(duì)于U、V數(shù)據(jù)來說，根據(jù)其格式，塊大小不同，在4：2：0時(shí)為8X8，w、h都為8。因Y、U、V三者操作一致，故在此只Y操作進(jìn)行說明。

同樣，通過一組計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)取余及取商操作，即計(jì)算num％w及并通過簡(jiǎn)單的乘法，即可得到表2中第二部分和第三部分的值，與第一部分值進(jìn)行相加后，即可得到當(dāng)前數(shù)據(jù)寫入緩存的地址。

如此，在一個(gè)宏塊數(shù)據(jù)輸入完成后，本地緩存的數(shù)據(jù)已是重新排列過順序的，之后按地址先后順序讀出數(shù)據(jù)即可。

另外，在實(shí)現(xiàn)宏塊內(nèi)數(shù)據(jù)順序調(diào)整時(shí)，還可以采用以下方式。

在寫入緩存時(shí)不對(duì)原宏塊內(nèi)的數(shù)據(jù)順序進(jìn)行調(diào)整，而在讀取的時(shí)候，按照一定的地址計(jì)算公式實(shí)時(shí)計(jì)算讀取的順序，按一定的順序讀出。

該地址計(jì)算公式如表3所示。

表3

同樣，幾何變換在宏塊內(nèi)，按Y(亮度信息)、U、V(色度信息)獨(dú)立成塊實(shí)現(xiàn)。表3中W為宏塊內(nèi)一行數(shù)據(jù)的寬度，H為宏塊內(nèi)一列數(shù)據(jù)的高度，Y塊的大小為16X16，故對(duì)于Y來說，w，h都為16；而對(duì)于U、V數(shù)據(jù)來說，根據(jù)其格式，塊大小不同，在4：2：0時(shí)為8X8，w、h都為8。因Y、U、V三者操作一致，故在此只Y操作進(jìn)行說明。

基于上述實(shí)施例，如圖13所示，本發(fā)明還設(shè)計(jì)了一種數(shù)字圖像幾何變換的處理裝置，包括：

宏塊讀取單元131，用于根據(jù)圖像幾何變換方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的宏塊映射關(guān)系，確定宏塊的讀取順序，并按照讀取順序依次從內(nèi)存中讀取相應(yīng)的宏塊，其中，宏塊映射關(guān)系用于表示幾何變換后的一個(gè)宏塊的編號(hào)與該宏塊在原始圖像中的位置關(guān)系；

數(shù)據(jù)存入單元132，用于每讀取一個(gè)宏塊，按照幾何變化方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的地址計(jì)算方法，計(jì)算當(dāng)前讀取的一個(gè)宏塊內(nèi)每一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)存放地址，按照獲得的目標(biāo)存放地址將宏塊內(nèi)的每一個(gè)數(shù)據(jù)依次存入數(shù)據(jù)緩存中；

數(shù)據(jù)讀取單元133，用于將數(shù)據(jù)緩存中的數(shù)據(jù)按順序讀出并發(fā)送至編碼器。

較佳地，在根據(jù)圖像的幾何變換方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的宏塊映射關(guān)系，確定宏塊的讀取順序之前：

設(shè)置單元130，用于根據(jù)幾何變換后宏塊的編號(hào)、原始圖像宏塊陣列中水平方向的宏塊個(gè)數(shù)以及原始圖像宏塊陣列中垂直方向的宏塊個(gè)數(shù)，確定每一種幾何變換方式對(duì)應(yīng)的宏塊映射關(guān)系；以及，用于根據(jù)將要寫入緩存的數(shù)據(jù)的編號(hào)、當(dāng)前讀取的一個(gè)宏塊在水平方向上的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)以及當(dāng)前讀取的一個(gè)宏塊在垂直方向上的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，確定每一種幾何變換方式對(duì)應(yīng)的地址計(jì)算方法。

較佳地，在根據(jù)圖像幾何變換方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的宏塊映射關(guān)系，確定宏塊的讀取順序，并按照讀取順序依次從內(nèi)存中讀取相應(yīng)的宏塊時(shí)，宏塊讀取單元131具體用于：

根據(jù)幾何變換方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的宏塊映射關(guān)系，依次計(jì)算幾何變換后每一個(gè)編號(hào)的宏塊在原始圖像宏塊陣列中對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值；

每計(jì)算一個(gè)坐標(biāo)值，按照所計(jì)算的坐標(biāo)值所對(duì)應(yīng)的內(nèi)存地址讀取宏塊數(shù)據(jù)；

其中，坐標(biāo)值用于表征宏塊在原始圖像宏塊陣列中的位置。

較佳地，在根據(jù)幾何變換方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的宏塊映射關(guān)系，依次計(jì)算幾何變換后每一個(gè)編號(hào)的宏塊在原始圖像宏塊陣列中對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值時(shí)，宏塊讀取單元133具體用于：

若所述幾何變換為水平翻轉(zhuǎn)，則宏塊映射關(guān)系為以及y＝W-1-(NUM％W)；

若所述幾何變換為垂直翻轉(zhuǎn)，則宏塊映射關(guān)系為以及y＝(NUM％W)；

若所述幾何變換為90°旋轉(zhuǎn)，則宏塊映射關(guān)系為x＝H-1-NUM％H以及

若所述幾何變換為180°旋轉(zhuǎn)，則宏塊映射關(guān)系為以及y＝W-1-NUM％W；

若所述幾何變換為270°旋轉(zhuǎn)，則宏塊映射關(guān)系為x＝NUM％H以及

若所述幾何變換為水平翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)，則宏塊映射關(guān)系為x＝H-1-NUM％H以及

若所述幾何變換為垂直翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)，則宏塊映射關(guān)系為x＝NUM％H以及

其中，W表示原始圖像宏塊陣列中水平方向的宏塊個(gè)數(shù)，H表示原始圖像宏塊陣列中垂直方向的宏塊個(gè)數(shù)，NUM為幾何變換后宏塊的編號(hào)，x為編號(hào)NUM的宏塊在原始圖像宏塊陣列中對(duì)應(yīng)的宏塊行坐標(biāo)值，y為編號(hào)NUM的宏塊在原始圖像宏塊陣列中對(duì)應(yīng)的宏塊列坐標(biāo)值，符號(hào)表示對(duì)符號(hào)內(nèi)的參量進(jìn)行向0方向取整操作，符號(hào)％表示取余操作；

較佳地，在按照幾何變化方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的地址計(jì)算方法，計(jì)算當(dāng)前讀取的一個(gè)宏塊內(nèi)每一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)存放地址時(shí)，數(shù)據(jù)存入單元132具體用于：

若所述幾何變換方式為水平翻轉(zhuǎn)，則地址計(jì)算方法為：

若所述幾何變換方式為垂直翻轉(zhuǎn)，則地址計(jì)算方法為：

若所述幾何變換方式為90°旋轉(zhuǎn)，則地址計(jì)算方法為：

若所述幾何變換方式為180°旋轉(zhuǎn)，則地址計(jì)算方法為：

若所述幾何變換方式為270°旋轉(zhuǎn)，則地址計(jì)算方法為：

若所述幾何變換方式為水平翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)，則地址計(jì)算方法為：

若所述幾何變換方式為垂直翻轉(zhuǎn)以及90°旋轉(zhuǎn)，則地址計(jì)算方法為：

其中，w表示當(dāng)前讀取的一個(gè)宏塊在水平方向上的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，h表示當(dāng)前讀取的一個(gè)宏塊在垂直方向上的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)，num表示將要寫入緩存的數(shù)據(jù)的編號(hào)，D表示宏塊內(nèi)編號(hào)num的數(shù)據(jù)應(yīng)寫入緩存的地址，符號(hào)表示對(duì)符號(hào)內(nèi)的參量進(jìn)行向0方向取整操作，符號(hào)％表示取余操作。

較佳地，宏塊讀取單元131以及數(shù)據(jù)存入單元132對(duì)幾何變換后宏塊的編號(hào)以及將要寫入緩存的數(shù)據(jù)的編號(hào)皆執(zhí)行以下取值方式：

從0開始取值，按從左到右，從上到下的順序，依次加1。

綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例中，根據(jù)圖像的幾何變換方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的宏塊映射關(guān)系，確定宏塊的讀取順序，并按照所述讀取順序依次從內(nèi)存中讀取相應(yīng)的宏塊，每讀取一個(gè)宏塊，按照該幾何變化方式對(duì)應(yīng)的預(yù)設(shè)的地址計(jì)算方法，計(jì)算當(dāng)前讀取的一個(gè)宏塊內(nèi)每一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的目標(biāo)存放地址，按照獲得的目標(biāo)存放地址將宏塊內(nèi)的每一個(gè)數(shù)據(jù)依次存入數(shù)據(jù)緩存中，將數(shù)據(jù)緩存中的數(shù)據(jù)按順序讀出并發(fā)送至編碼器，這樣，實(shí)現(xiàn)了在H.264編碼后的碼流中的圖像旋轉(zhuǎn)、翻轉(zhuǎn)，在不增加總線、內(nèi)存訪問次數(shù)的基礎(chǔ)上，保障了總線、內(nèi)存的訪問效率，減少帶寬消耗及相應(yīng)的訪問功耗，并且硬件實(shí)現(xiàn)資源也較小。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲(chǔ)器、CD-ROM、光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合。可提供這些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入 式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。

這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對(duì)這些實(shí)施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實(shí)施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明實(shí)施例的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明實(shí)施例的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。