本发明提供一种图像旋转数据处理装置，包括：图像前处理单元、图像旋转数据处理单元、存储控制单元、存储器以及图像旋转数据还原单元；图像前处理单元用于将源图像解码出带行场有效时序信号的YCbCr444格式数据；图像旋转数据处理单元根据工作模式将接收到的数据按照预设格式进行行缓存；存储控制单元，用于接收图像旋转数据处理单元的图像数据，根据相应的工作模式，将旋转模式或正常模式的数据写到存储器中，同时进行帧率转换，将存储器中旋转或非旋转的数据读出，写到所述图像旋转数据还原单元，存储器，用于缓存实时处理后的旋转或正常模式的每帧图像数据；图像旋转数据还原单元，用于接收存储控制单元从帧存储器中读出的图像数据，并将之还原为通用的图像后处理单元能接收的YCbCr422数据格式。该方法可以在小系统的单显示芯片中实现图像的高性能旋转操作，成本低廉。