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龙图腾网恭喜杭州国芯微电子股份有限公司申请的专利利用Cache存储器实现图像旋转的方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN113920016B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111151087.9，技术领域涉及：G06T3/606；该发明授权利用Cache存储器实现图像旋转的方法是由陈伟;程铖;陈树;胡俊;应屹航;王理想设计研发完成，并于2021-09-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本利用Cache存储器实现图像旋转的方法在说明书摘要公布了：本发明公开了利用Cache存储器实现图像旋转的方法。本发明方法首先通过分块机制将目标图区域所属的最大区域沿平面直角坐标系的x轴按列分块；然后按照Cache调整机制确定Cache的宽度和深度，按照点对点映射机制确定目标图的点与原图的点的映射关系；按照起点搜索机制确定每个列块预加载原图数据的起点；将原图数据按照数据预读机制加载到Cache中；根据Cache命中机制确定需要输出的目标图数据是否在Cache中：如果不在，利用Cache失效机制失效无用数据；如果在，利用数据回写机制输出最终目标点的像素值。本发明方法可高效处理Cache存储器内的原图数据，既降低硬件资源的限制，又有效减少浪费的带宽。

本发明授权利用Cache存储器实现图像旋转的方法在权利要求书中公布了：1.利用Cache存储器实现图像旋转的方法，其特征在于，该方法包括分块机制、Cache调整机制、点对点映射机制、起点搜索机制、数据预读机制、Cache命中机制、Cache失效机制和数据回写机制；方法如下：步骤1通过分块机制确定平面直角坐标系，将目标图区域所属的最大区域沿平面直角坐标系的x轴方向按列分块；步骤2按照Cache调整机制确定Cache存储器存储的图像数据的宽度和深度，按照点对点映射机制确定目标图的点与原图的点的点对点映射关系；步骤3按照起点搜索机制确定每个列块预加载原图数据的起点；步骤4将原图数据按照数据预读机制加载到Cache存储器中；步骤5根据Cache命中机制确定需要输出的目标图数据是否在Cache存储器中：如果不在，返回步骤4，并利用Cache失效机制失效无用数据；如果在，利用数据回写机制输出最终目标点的像素值；所述的分块机制，具体是：首先，建立目标图区域的平面直角坐标系，目标图区域为以原图左上顶点为旋转中心旋转θ形成的区域，目标图区域的四个顶点在平面直角坐标系的坐标分别为上顶点kup0,0，下顶点kdownw·cosθ-h·sinθ,w·sinθ+h·cosθ，左顶点kleft-h·sinθ,h·cosθ，右顶点krightw·cosθ,w·sinθ；目标图区域所属的最大区域为全尺寸图区域，全尺寸图区域为一矩形区域，四个顶点在平面直角坐标系的坐标分别为-h·sinθ,0，-h·sinθ,h·cosθ+w·sinθ，w·cosθ,h·cosθ+w·sinθ，w·cosθ,0，w为原图宽度、h为原图高度；然后将全尺寸图区域沿平面直角坐标系的x轴方向，以字节数len∈{32,64,128,256}按列分块，最后一个分块宽度像素小于等于其他分块；所述的Cache调整机制，具体是：设定Cache存储器资源，可存入图像数据S≤Dmax，Dmax为Cache存储器资源的最大资源限制；在满足最大资源限制的情况下，Cache存储器存储的图像数据S＝wc·hc，S的宽度wc＝α·wc′，深度hc＝β·hc′，Cache存储器需要存储数据的最小宽度最小深度hc′＝len·sinθ，α和β为扩展系数，1.1≤α≤1.5，1.1≤β≤1.5；所述的点对点映射机制，具体是：目标图的点PPx,Py与原图的点QQx,Qy存在点对点映射关系Q＝T-1·P，其中目标图的点表示为矩阵原图的点表示为矩阵变换矩阵所述的起点搜索机制，具体是：首先，按列分块后，每个列块的一行表示为行AB，其中起点为AAx,Ay，终点为BBx,By；然后在每个分块中，从第一行开始逐行搜索目标图区域，当扫描行AB第一次与目标图区域相交时，交点作为预读取数据起点H；H点之前的全尺寸图区域不进行数据预加载，不相交的行中所有像素用背景色代替；所述的数据预读机制，具体是：首先，行AB反映射在原图中，表示为行A′B′，起点为A′A′x,A′y，终点为B′B′x,B′y，点H反映射在原图中的坐标点为H′H′x,H′y；当前加载Cache存储器中的一行原图数据表示为行MN，行MN为水平，其宽度为wc，起点为MMx,My，终点为NNx,Ny，并且满足Nx-Mx＝wc，Ny＝My；由于旋转后目标图区域倾斜，水平的列块行AB反映射在原图中的行A′B′也是倾斜的，那么完整输出行AB就需要预读取多个原图数据行MN；然后设定已加载的原图行数为cnt，Cache存储器中每载入一行数据MN，已加载的行数cnt＝cnt+1，则My＝H′y+cnt；同时，每加载一行数据，记录当前行的起点横坐标Mx；若My≥maxA′y,B′y，说明当前列块行AB在原图中的行A′B′对应的所有原图数据行均已预读到Cache存储器中，那么预加载下一个列块行AB的行号+1；若My＜maxA′y,B′y，说明列块行AB需要的原图数据行还未加载满，那么预读一个数据行MN，此时Mx＝A′x；直到Cache存储器加载满后，暂停预加载，等待Cache失效机制来丢弃Cache存储器中无用的数据；maxA′y,B′y为行A′B′纵坐标最大值；所述的Cache命中机制，具体是：首先，Cache存储器中的数据范围实时更新，已经加载数据范围的四个顶点为aax,ay，bax+wc,ay，ccx,cy，dcx+wc,cy；加载第一行数据时，ax＝cx＝H′x，ay＝cy＝H′y；后续每加载一行数据，cy＝cy+1；每失效一行数据，ay＝ay-1；然后，再次逐行搜索每个列块，每个列块的一行表示为行CD，反映射后表示为原图行C′D′，起点为C′C′x,C′y，终点为D′D′x,D′y；若C′和D′在Cache的已经加载数据范围内，那么认为被Cache命中了，索引出此行每个点在Cache中的像素值；若不在Cache的已经加载数据范围内，那么认为没有被Cache命中，等待Cache存储器中加载更多数据；所述的Cache失效机制，具体是：首先，设定Cache存储器中的已经加载的原图数据行号最小值为Ymin，Ymin＝ay；若minC′y,D′y≤Ymin，那么说明Cache中的数据在后续仍需使用，等待数据回写机制和Cache命中机制进行；若minC′y,D′y＞Ymin，那么说明Cache命中机制遍历的列块行C′D′，其需要的最小原图数据行的行号已经大于Ymin，这几行数据已经不会再被用到，可失效的行数为line＝minC′y,D′y-Ymin；然后，失效后的Cache存储器中已经加载数据范围的四个顶点更新为aax,ay，bax+wc,ay，ccx,cy-line，dcx+wc,cy-line；所述的数据回写机制，具体是：首先，对每个列块自上而下、从左到右遍历全尺寸图中的每个点，若点在目标图区域外，其像素值用背景色代替；若点在目标图区域内，取出在Cache存储器中位置的像素值；目标图点PPx,Py是整数点，反映射后的原图点QQx,Qy由于三角函数转成浮点；然后，根据原图点QQx,Qy获取周围的整数横坐标和以及整数纵坐标和周围的四个整数点坐标为Q1xleft,yup，Q2xright,yup，Q3xleft,yup，Q4xright,ydown，其中表示向下取整，表示向上取整；索引出在Cache存储器中的四点像素值，计算每个点在Cache存储器中的相对位置R1xleft-Mx,yup-H′y，R2xright-Mx,yup-H′y，R3xleft-Mx,ydown-H′y，R4xright-Mx,ydown-H′y，进而获取四个点在Cache存储器中的像素值pix1、pix2、pix3、pix4；根据双线性插值，输出最终目标点的像素值：

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