随着数字电视的日益发展和人们的视觉享受需要逐步提高的情况下,视频图像画质分辨率的提升则变得更加迅猛。现如今,在4K电视还未大面积占领市场的情况下,8K电视已经在各大品牌实现商用,并逐步出现在群众家庭里。图像缩放作为决定图像画质分辨率的核心功能,在视频图像处理芯片中占着至关重要的地位。因此本研究具有一定的经济与科研价值。本文主要通过两个方面对图像缩放开展研究工作。一方面,先是对图像缩放原理进行理论探究。其次,针对一些经典的图像缩放算法进行对比分析,发现经典缩放算法是利用线性插值法来实现。经典的插值算法有:最近邻域插值法,双线性插值法,双立方插值法等。这些插值算法各有优势,但都存在较为明显的局限性:有的尽管算法简单,容易实现,但会引起边缘模糊甚至出现边缘锯齿等现象;有的算法缩放效果良好,但是计算复杂度太高,不利于硬件实现。针对传统算法的不足之处,近些年来业内出现一种新的缩放算法:非线性滤波。本文所提出的图像缩放算法是基于多相滤波的缩放算法,正是一种工业常用的非线性滤波算法。文章探讨该算法理论依据,并对多相滤波的理想低通特性可能会导致的振铃现象进行了详细分析,最后提出了一种优化算法将其改进。下一步,利用Matlab软件对本文算法进行仿真,并且通过缩放实例效果图将它和经典算法进行了对比,得出直观结论:本文所提出的算法相对与经典算法确实有明显优势,缩放效果良好,硬件实现不复杂。另一方面,通过本文所研究优化后的算法思想,提出了一种硬件架构的实现方案。第一步,阐明了图像缩放模块的整体架构。接着,按照内部功能差异,将整个模块划分成几个子模块。然后,介绍了整个缩放过程的数据流向,并详细描述了配置模块,色彩转换模块,缩放模块等几个重要子模块的硬件结构和实现方式。特别在缩放模块的实现上,利用了人眼对亮度变化较为敏感的特性,将YUV像素分量分别采用不同的滤波器进行缩放,降低了计算复杂度,节省了硬件资源。最后利用Modelsim软件对图像缩放模块进行功能仿真,也就是前仿真,以验证代码和模块功能的正确性。并对整个验证方案和验证流程进行详细描述,给出仿真后的结果波形图。最后经过仿真验证,证明模块功能正确,电路设计正确,图像缩放模块可用。