Um eine schnelle und qualitativ hochwertige Bildskalierung auf der Hardwareplattform Field Programmable Gate Array (FPGA) zu realisieren, wird ein adaptiver Skalierungsalgorithmus mit Neun-Punkte-Interpolation vorgeschlagen. Zunächst wurde ein Basisalgorithmus zur Neun-Punkte-Interpolation zur Reduzierung des logischen Ressourcenverbrauchs vorgestellt; die erzielte Bildskalierung ist deutlich besser als die des nächstgelegenen Nachbarinterpolationsalgorithmus, jedoch etwas schlechter als die der bilinearen Interpolation, und die Bildkanten sind nicht scharf genug. Zur Optimierung der Skalierung der Bildkanten des Basisalgorithmus mit Neun-Punkte-Interpolation wurde ein adaptiver Algorithmus vorgeschlagen, der die Neun-Punkte-Interpolation mit der nächstgelegenen Nachbarinterpolation kombiniert. Eine vergleichende Analyse und experimentelle Validierung der genannten Algorithmen wurden jeweils in Software und Hardware mit MATLAB und FPGA durchgeführt. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass der adaptive Neun-Punkte-Interpolationsalgorithmus das Signal-Rausch-Verhältnis (PSNR) im Vergleich zu den Nachbar- und bilinearen Interpolationsalgorithmen um 0,3 bis 2,5 dB verbessert und der Hardware-Ressourcenverbrauch um etwa 20 % gegenüber der bilinearen Interpolation reduziert wird. Der Algorithmus mildert die Probleme von unscharfen Bildkanten und starken Bildverzerrungen, die bei traditionellen Algorithmen auftreten, und beansprucht weniger FPGA-Ressourcen, was seinen Anwendungswert erhöht.

Bildskalierung; Field Programmable Gate Array; lineare Interpolation; adaptive Interpolation