专利名称：一种减少缓冲器空间的数据处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及关于一种减少緩冲器空间的多媒体数据处理装置，特别是关 于一种减少影像系统中直接内存存取器的緩冲器空间的多媒体数据处理装 置。
背景技术：
请参照图1所示，在传统的影像系统中，多媒体数据处理装置10包含存 取单元11及处理单元12,该存取单元11 (其实施例可为一直接内存存取器 (Direct Memory Access, DMA)〕内具有多个缓冲器111、 112至lln,其经由 相同数目的通道传输线1、2至n连接至一总线共享系统90(share-bus system), 并分别用以传送色彩、亮度、字幕、菜单、光标等数据。该处理单元12用以 针对该些数据进行混合(blending)、编解码(coding/decoding)、比率调整(scaling) 及解除交错(deinterlacing)等处理。图2所示为该緩冲器111的运作示意图， 其中a表示该緩沖器111内暂存数据的数据量。图2a所示为该緩冲器111内 暂存的数据量a与时间的关系，其表示该緩冲器111取得数据后〔曲线上升 部分)，即同时向外部传送该数据(曲线下降部分)。
当该总线共享系统90做为该多媒体数据处理装置10的输入端时，该存 取单元11可用以緩和总线上的突发式传输特性(burst-type transfer characteristic)。该存取单元11内的这些緩冲器111、 112至lln会依序发出撷 取数据包，如图2b所示，自该总线共享系统90撷取数据。当该多媒体数据 处理装置10的输出端连接至实时装置20 (目的端(sinker),例如电视)时， 该处理单元12将自这些緩冲器111、 112至lln撷取的数据组合成一实时影 像后传送至该实时装置20，为使该实时装置20能撷取完整的数据，该存取 单元11内的这些緩冲器111、 112至lln内暂存的数据量a必须随时保持非 空(non-empty)的状态，所以每个緩冲器每次从该总线共享系统90所撷取的数 据量需要足够，亦即图2b中所示的数据部分须增加，其表示这些緩冲器111、 112至lln的空间必须增加，如此才能暂存更多的数据量。相反的，当该多媒体数据处理装置10的输入端连接至该实时装置20 ( 来源端(source),例如摄影机)，而其输出端连接至该总线共享系统90;为使 该实时装置20的数据能够持续传送，该存取单元11的这些緩冲器111、 112 至lln内暂存的数据量a必须随时保持为非填满(non-fbll)的状态。因此，该 存取单元11内的这些緩沖器111、 112至lln需具备较大的空间，以维持随 时保持非填满的状态，因而将大幅增加尖峰带宽需求(图3)。
请参照图4所示，当数个该多媒体数据处理装置10及该实时装置20同 时连接于一总线30时， 一总线仲裁器(arbiter)40将依序使该多媒体数据处理 装置10轮流撷取位于一双倍数据率内存50(double data rate, DDR)内的数据， 此时由于每个多媒体数据处理装置IO撷取数据的时间间隔加长，因此为了使 该存取单元11的这些援冲器111、 112至lln内的数据量a保持非空及非填 满的状态，该多媒体数据处理装置IO的存取单元11内的这些緩冲器111、 112 至lln需具备更大的空间，才能满足系统带宽需求。
基于上述原因，由于系统的效能决定于满足所有模块同时开启时所有带 宽需求的能力，所以上述多媒体数据处理装置10的架构会降低整体系统效 能，其确实仍有必要进一步改良其架构，才能减少緩冲器空间以有效降低带 宽需求，并提高整体系统效能。
发明内容
本发明的 一 个目的在于提供 一 种减少緩冲器空间的多媒体数据处理装 置，其通过加入实时緩沖器，以减少直接内存存耳又器的緩沖器空间。
本发明的另 一 目的在于提供 一 种减少緩冲器空间的多媒体数据处理装 置，其通过加入实时緩冲器，来降低尖峰带宽需求，并提高整体系统效能。
为达上述目的，本发明的减少緩冲器空间的多媒体数据处理装置，其包 含存取单元以及数据处理模块。该存取羊元内具有多个緩冲器。该数据处理 模块内具有处理单元以及实时緩冲器，处理单元用以处理暂存于该存取单元 的緩冲器及该实时緩沖器内的数据，通过该实时緩冲器可减少该存取单元内 的緩沖器空间，进而减少尖峰频宽需求并增进系统效能。
图1:传统影像系统的方块图。图2:传统多々某体数据处理装置的存取单元内的缓冲器的运作示意图。 图2a:图2的緩冲器内的数据量随时间的变化曲线图。 图2b:图2的緩沖器撷取数据时的数据包的示意图。 图3:传统多媒体数据处理装置的尖峰带宽示意图。 图4:传统数个多i某体数据处理装置连接于一总线的方块图。 图5:本发明第一实施例的减少緩沖器空间的多媒体数据处理装置的方 块图。
图6:本发明第二实施例的减少緩冲器空间的多媒体数据处理装置的方 块图。
具体实施例方式
请参照图5所示，其揭示本发明第一实施例的减少緩冲器空间的多媒体 数据处理装置60，其用以处理一实时装置20' (realtime device)及总线共享系 统90间的数据，而该实时装置为一种多媒体单元(例如电视、手机、相机、 摄影机…等)， 一般而言，此类多媒体单元在依照其应用而输入或输出数据时， 均有实时传输的需求，亦即，数据的输入/输出需要以一定的速率不间断地进
行，电视播放视频影像为上述实时装置输入数据的一例，而摄影机撷取影像 则为上述实时装置输出数据的一例。该多媒体数据处理装置60的输入端自该 总线共享系统90接收一组色彩、亮度、字幕、菜单及光标等数据，其输出端 则输出一实时影像数据至该实时装置20，，该实时装置20，的一种实施例为 一目的端(sinker,例^口电^见〕。
请再参照图5所示，本发明第一实施例的多媒体数据处理装置60包含存 取单元61及数据处理模块64，且该数据处理模块64包含处理单元62及实 时緩冲器63(realtime buffer)。该存取单元61包含多个緩冲器611、 612至61n, 其数目由所需的数据种类所决定，这些緩冲器611、 612至61n分别经由多个 相同数目的通道传输线1、 2至n连接至该总线共享系统90，其用以接收并 暂存自该总线共享系统90所撷取的色彩、亮度、字幕、菜单及光标等数据。 该数据处理模块64的处理单元62用以将该存取单元61内的这些数据进行混 合(blending)、解码(decoding)、比率调整(scaling)及解除交错(deinterlacing)等 处理后，并转换为一实时影像数据传送至该数据处理模块64的实时緩冲器 63暂存，由于这些数据经由该处理单元62后由多路合为一路，使得该实时緩冲器63中的数据量少于该存取单元61中的数据量。
在运作时，该存取单元61发出撷取要求至该总线共享系统卯，所欲撷 取的数据经由这些通道传输线1、 2至n依序暂存至这些緩冲器611、 612至 61n中，该数据处理^^块64中的处理单元62自这些緩冲器611、 612至61n 取得所需的数据后，经处理并送至该数据处理模块64的实时緩冲器63暂存， 该实时装置20，则自该实时緩冲器63撷取所需的影像数据。在本实施例中， 由于该实时装置20，必须连续地撷取数据，因此，该数据处理装置60在数 据传送状态时，该实时緩冲器63中的数据量必须随时保持为非空(non-empty) 的状态，且由于受到该实时緩冲器63的隔离，该存取单元61的这些緩冲器 611、 612至61n内的数据量则可暂时为零；亦即该存取单元61自该总线共 享系统90撷取数据时，不需一次撷取大量数据，如此不但可减少每个緩冲器 撷取数据的等待时间，且这些緩冲器611、 612至61n的空间亦可减少，且同 时降低尖峰带宽需求，增加系统效能。
请参照图6所示，其为本发明第二实施例的减少緩冲器空间的多媒体数 据处理装置60,其同样用以处理实时装置20，， (realtime device)及总线共享 系统90间的数据。本实施例与第一实施例间的差异在于该多媒体数据处理装 置60的输入端是由该实时装置20'，接收实时影像数据，而其输出端输出一 组色彩及亮度等数据至该总线共享系统90，且该实时装置20，'的一种实施 例为一来源端(source,例如i聂影4几)。
请再参照图6所示，本发明第二实施例的多媒体数据处理装置60同样包 含存取单元61以及数据处理模块64,且该数据处理模块64同样包含处理单 元62及实时緩冲器63。该实时緩冲器63用以接收并暂存自该实时装置20，， 所送出的实时影像数据。该处理单元62用以将该实时緩冲器63内的实时影 像数据进行编码(coding)及比率调整(scaling)等处理后，送出一组色彩及亮度 等数据。该存取单元61同样包含多个緩冲器611、 612至61n，其用以接收 并暂存来自该处理单元62所处理完的数据，这些緩冲器亦经由多个相同数目 的通道传输线1、 2至n连接至该总线共享系统90,而将这些色彩及亮度数 据写入该总线共享系统90,此时由于该些数据经由该处理单元62后由一路 分为多路，使得该存取单元61中的数据量多于该实时緩冲器63中的数据量。
在运作时，该实时装置20'，将一实时影像数据传至该实时緩冲器63作 暂存，该处理单元62接着处理该实时緩沖器内的该实时影像数据后，将一组色彩及亮度等数据传送至该存取单元62的这些緩冲器611、 612至61n做暂 存，该存取单元61接着发出写入要求至该总线共享系统90，将所欲写入的 数据经由这些通道连接线1、 2至n依序写入该总线共享系统90。在本实施 例中，由于该实时装置20，，必须连续地送出数据，因此，该多媒体数据处 理装置60在数据传送状态时，该实时緩冲器63内的数据量必须随时保持为 非填满(non-fbll)的状态，且由于受到该实时緩冲器63的隔离，该存取单元61 的这些緩冲器611、 612至61n内的数据量则可暂时为填满的状态，亦即该存 取单元61向该总线共享系统90传送数据时，不需一次传送大量数据，如此 不但能减少每个緩冲器传送数据的等待时间，这些緩冲器611、 612至61n的 空间亦可减少，且同时可降低尖峰带宽需求，增加系统效能。
如上所示,因图1所示的传统多媒体数据处理装置IO具有緩存器空间需 求较大的问题，如此会增加尖峰带宽需求，而使系统效能低落。相较于图1 的传统多媒体数据处理装置10,本发明各实施例的数据处理装置〔如图5及 6所示)，通过加入实时緩冲器63,其确实可减少位于存取单元61中各个緩 存器空间，以降低尖峰带宽需求，提高整体系统效能。
虽然本发明已以前述优选实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何 本领域普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动 与修改。因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。
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权利要求
1、一种多媒体数据处理装置，包含存取单元，包含多个缓冲器用以暂存第一数据；以及数据处理模块，耦接至该存取单元，包含处理单元，用以处理该第一数据并产生第二数据；以及第一缓冲器，用以暂存该第二数据；其中，该多媒体数据处理装置在数据传送状态时，该第一缓冲器中的数据量维持为非空的状态。
2、 如权利要求1所述的数据处理装置，其中该第一数据为色彩、亮度、 字幕、菜单及光标数据其中之一。
3、 如权利要求1所述的数据处理装置，其中该第二数据为实时影像数据。
4、 如权利要求1所述的数据处理装置，其中该处理单元进行混合、解 码、比率调整及解除交错处理之一。
5、 如权利要求1所述的数据处理装置，其中该第一緩冲器的第二数据 输出至实时装置。
6、 如权利要求5所述的数据处理装置，其中该实时装置为目的端。
7、 如权利要求1所述的数据处理装置，其中该第二数据的数据量小于 该第一数据的数据量。
8、 一种多媒体数据处理装置，包含 数据处理模块，包含第一緩冲器，用以暂存第一数据；以及 处理单元，用以处理该第一数据并产生一第二数据； 存取单元，耦接至该数据处理模块，该存取单元包含多个緩冲器用以暂 存该第二数据；其中，该多媒体数据处理装置在数据传送状态时，该第一緩冲器中的数 据量维持为非填满的状态。
9、 如权利要求8所述的数据处理装置，其中该第一数据为实时影像数据。
10、 如权利要求8所述的数据处理装置，其中该第二数据为色彩及亮度数据其中之一。
11、 如权利要求8所述的数据处理装置，其中该处理单元系进行编码及 比率调整处理之一。
12、 如权利要求8所述的数据处理装置，其中该第一数据由实时装置供应。
13、 如权利要求12所述的数据处理装置，其中该实时装置为来源端。
14、 如权利要求8所述的数据处理装置，其中该第一数据的数据量小于 该第二数据的数据量。
15、 一种多媒体数据处理装置，包含存取单元，包含多个緩冲器用以暂存第一数据；以及 数据处理模块，包含处理单元，用以处理该第一数据并产生第二数据；以及第一緩冲器，用以储存该第二数据； 其中，该多媒体数据处理装置输出该第二数据至多媒体单元。
16、 如权利要求15所述的数据处理装置，其中该第一数据为色彩、亮 度、字幕、菜单及光标数据其中之一。
17、 如权利要求15所述的数据处理装置，其中该第二数据为实时影像 数据。
18、 如权利要求15所述的数据处理装置，其中该处理单元进行混合、 解码、比率调整及解除交错处理之一。
19、 如权利要求15所述的数据处理装置，其中该第二数据的数据量小 于该第一数据的数据量。
20、 如权利要求19所述的数据处理装置，其中该多媒体单元为目的端。
21、 如权利要求15所述的数据处理装置，其中该数据处理装置在数据 传送状态时，该第一緩沖器中的数据量维持维为非空的状态。
22、 一种多媒体数据处理装置，包含 数据处理模块，包含第一緩冲器，用以暂存第一数据；以及 处理单元，用以处理该第一数据并产生第二数据； 存取单元，包含多个緩冲器用以暂存该第二数据； 其中，该多媒体数据处理装置由多媒体单元接收该第一数据。
23、 如权利要求22所述的数据处理装置，其中该第一数据为实时影像 数据。
24、 如权利要求22所述的数据处理装置，其中该第二数据选自色彩及 亮度数据之一。
25、 如权利要求22所述的数据处理装置，其中该处理单元进行编码及 比率调整处理之一。
26、 如权利要求22所述的数据处理装置，其中该第一数据的数据量小 于该第二数据的数据量。
27、 如权利要求26所述的数据处理装置，其中该实时装置为一来源端。
28、 如权利要求22所述的数据处理装置，其中该数据处理装置在数据 传送状态时，该实时緩冲器中的数据量维持为非填满的状态。
全文摘要
一种减少缓冲器空间的多媒体数据处理装置，其包含存取单元以及数据处理模块。该存取单元内具有多个缓冲器。该数据处理模块内具有处理单元以及实时缓冲器，该处理单元用以处理暂存于该存取单元的缓冲器及该实时缓冲器内的数据。通过加入该实时缓冲器可减少该存取单元内的缓冲器空间，进而减少尖峰带宽需求并增进系统效能。
文档编号G06F13/20GK101452426SQ20071019629
公开日2009年6月10日 申请日期2007年12月7日 优先权日2007年12月7日
发明者黄景忠 申请人:瑞昱半导体股份有限公司