视频信号处理芯片是数字多媒体的核心芯片之一,其主要用途是将输入的源视频信号通过处理转换为显示设备所要求的规格,包括帧频变换、去隔行、图像缩放、图像增强、OST控制等多种功能。本文针对具体的功能需求,研究设计了包括视频处理核心功能之一的图像缩放,以及图像增强和输出时序控制功能的视频图像处理子系统,支持多种VESA标准制式。本文重点进行了缩放及增强的算法研究与电路设计。在视频图像处理子系统的架构设计中,为减少芯片面积,本文没有使用帧缓存,仅采用少量的单端口RAM作为片内行缓存。子系统设计为不含全局控制功能的结构,各部分均自主按照实际情况以最高效率运行,从而提升了整个系统的工作效率。对于图像缩放部分,对几种线性插值方法进行了分析比较,选用双三次插值作为本文中插值运算的基本算法。针对源图像的宽高比例与显示终端宽高比例不同的问题,本文从人眼观察习惯出发,研究了适用于普屏制式到宽屏制式转换的非线性插值算法,在处理画面长宽比改变的图像缩放时,能够获得比传统方法更好的视觉效果。对图像缩放部分完成了电路设计,支持多种VESA标准制式,支持的最高分辨率为1920x1200,最低分辨率640x400。显示功能为用户可配置,包括线性插值、非线性插值、Letter-box三种模式。在图像增强方面,本文重点研究了对图像中人体皮肤颜色进行处理的肤色调整技术,能够较准确的辨别出图像中颜色为肤色的像素,并按照不同的变化方向及程度对其进行处理,以达到人眼感觉更加舒适的效果。电路设计为参数可配置的模式,肤色调整的方向及程度均可由用户进行输入配置。本文对该图像处理子系统进行了功能仿真验证,得到的时序和仿真效果图均达到了设计目标。