MSCALER

概述

MSCALER 用于图像放大和缩小,可独立调整宽、高,完成等比、非等比及宽高反向缩放,也可与 JPEG 编码器联动。输入支持单 Y、NV12(YUV420)和 YUYV(YUV422),输出保持输入格式,适用于图像尺寸调整与编码前处理。

性能概览

在 166.667 MHz 模块时钟下,1920 × 1080 原尺寸转换实测为 50.9 fps(NV12)、43.0 fps(YUYV);1920 × 1440 缩小至 1280 × 720 实测为 45.5 fps、42.2 fps。结果按连续 30 帧统计,为独立转换通路性能。

图像转换性能

1920 × 1440 原尺寸转换实测为 NV12 38.2 fps、YUYV 32.2 fps;最高已测帧率出现在 480 × 320 原尺寸转换,分别为 675.7 fps、574.3 fps。

输入分辨率输出分辨率NV12 帧率
(fps)
NV12 平均耗时
(ms/帧)
YUYV 帧率
(fps)
YUYV 平均耗时
(ms/帧)
1920 × 14401920 × 144038.226.132.230.9
1920 × 10801920 × 108050.919.643.023.2
1280 × 7201280 × 720114.28.796.610.3
640 × 480640 × 480340.32.9288.63.4
480 × 320480 × 320675.71.4574.31.7
1920 × 14401280 × 72045.521.942.223.6
1920 × 1440640 × 48048.720.545.821.8

帧率和平均每帧耗时来自同一次连续 30 帧测量,表中数值分别保留一位小数。测量前预热 3 帧,重复使用同一块 DDR 目标缓冲区;不计素材读入、初始化、释放和 SD 写入时间,不能作为完整图像采集或存储链路的帧率。

扩展尺寸实测

最高已测输入、输出尺寸为 1920 × 2040,原尺寸转换实测为 NV12 26.1 fps、YUYV 22.0 fps;该输入缩小至 1280 × 720 时分别为 32.4 fps、30.1 fps。

输入分辨率输出分辨率NV12 帧率
(fps)
NV12 平均耗时
(ms/帧)
YUYV 帧率
(fps)
YUYV 平均耗时
(ms/帧)
1920 × 20401920 × 204026.138.222.045.3
1280 × 20401280 × 204039.025.532.930.3
1920 × 20401920 × 144028.235.324.440.9
1920 × 20401280 × 72032.430.830.133.2
1920 × 14401920 × 204027.136.823.342.8

此组为独立一次测试,沿用 3 帧预热、连续 30 帧转换的统计方式。其中 1920 × 2040、1280 × 2040 输入使用固件自动生成图像;不同输入内容及负载下的性能需另行验证。模块功能文档标注的最大输入、输出尺寸为 1920 × 1440,以上扩展实测点不能视为更大尺寸的规格保证。

缩放功能与 JPEG 联动

单 Y、NV12、YUYV 下的 15 组几何配置均完成转换,共 45 项;覆盖 1:1、单方向缩放、等比与非等比缩放、宽高反向缩放。例如 640 × 480 → 1920 × 960(宽放大 3 倍、高放大 2 倍),以及 1920 × 640 → 640 × 1280(宽缩小、高放大)。另完成 640 × 480 → 1920 × 1440 的放大配置。

以上为转换流程验证;未给出缩放图像的定量误差、PSNR 或 SSIM,不能据此认定像素精度或画质等级。

验证项目已测配置与结果
半直通联动1280 × 720 → 640 × 480,单 Y、NV12、YUYV 分别使用 0.5 帧或 1 帧 DDR 回环空间,共 6 项;每项连续编码 3 帧,输出为合法 baseline JPEG,同格式跨空间配置的码流逐字节一致。
交互行数需匹配 JPEG MCU 行高:单 Y 与 YUYV 为 8 行,NV12 为 16 行;640 × 480 输出的回环空间为 240 行或 480 行。
联动时钟比例1280 × 720 NV12 → 640 × 480;MSCALER/JPEG 比例实测为 1.0、0.5、0.9、0.77、1.125、1.3、1.5,每组编码 5 帧,输出合法且各比例码流逐字节一致。0.77 为显示近似值,对应 JPEG/MSCALER 分频比 10/13。

联动测试验证了输出码流一致性,未给出联动帧率;上述独立转换性能不能代替 JPEG 联动吞吐。时钟比例为离散实测点,不构成连续比例范围保证。

测试条件

项目条件
芯片与硬件G32S10 系列;性能数据在 S107 SK SLT 真片上取得,S103 不支持本次性能测量。
MSCALER 时钟MPLL 父时钟,默认分频后的实际频率为 166.667 MHz;170 MHz 为控制器配置上限,并非本次测量频率。
性能负载独立 MSCALER 转换通路,NV12/YUYV;常规组读入 SD 素材,扩展组的 2040 高度输入由固件生成。
联动时钟MSCALER 与 JPEG 均使用 MPLL 父时钟,通过各自的 1~16 分频配置形成上述比例;联动时钟测试单独切换频率。

文档入口:查看 MSCALER 用户手册 · 查看 MSCALER SDK 文档。