专利名称：影像处理架构的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种影像处理架构，且特别是与一种可快速进行影像处理的架构有关。
背景技术：
影像传输在目前网络普及的时代已经日益重要，然而影像十分地消耗计算机的储存容量及传输资源，尤其在网络的传输上，大的影像数据需要大量的时间来进行影像传输，且经常占用了大量网络频宽资源。因此必须要靠压缩的技术将这些数据快速而大幅度的压缩。传统上常用的压缩技术，在静态影像方面有JPEG、GIF、half-tone等等，动态影像方面则有MPEG-2、MPEG-4、WMV等等。
参阅图1所示为传统上进行影像传输和接收时的系统架构图。通过网络控制器104与一网络110连接。而当进行影像传输时，首先由影像撷取装置101将画面102撷取下来，再通过总线100传送至影像编/译码器107做影像压缩处理后，接着再次通过总线100由内存控制器106存至内存108中。最后由中央处理器103下指令将压缩过后的影像经由所连接的网络传输出去。
而当进行影像接收时，首先通过网络接收远程传来的影像数据，并经由影像编/译码器107译码后，通过总线100由内存控制器106暂存至内存108中，最后由显示控制器105读取并显示在液晶屏幕109。
然而传统的影像传输与接收处理过程常会遭遇到下列的问题。例如传统上仅使用单一的编/译码器，无法对高解析影像数据做实时编/译码。且经编/译码器编/译码或编码后的影像数据与系统的其它数据，共享一个内存装置，常会因内存存取频宽不足而造成整个系统效能变差。另一方面，所有前述组件及其它的周边组件仅靠单一总线来进行传输，也间接限制可供影像传输的频宽。上述的缺点常会造成传输或显示影像时的流畅度。
因此，急需有一种能解决上述问题且能处理高分辨率影像处理架构。
发明内容
因此，本发明的主要目的就是在提供一种影像处理架构，用以解决频宽不足的问题。
本发明的另一目的是在提供一种可及时进行编码以及译码的影像处理架构。
本发明的再一目的是在提供一种可快速进行影像处理的架构。
根据上述的目的，本发明的影像处理架构包含多个总线、多个编/译码器与多个独立内存。其中，通过多个总线来提供不同的存取路径，使得压缩前后的影像数据分别经由不同存取路径存放于不同的内存中，避免因影像数据存取路径冲突，而造成影像播放时的迟延现象。而同一画面的影像数据会被分割成数个部分，并分别交由不同的编/译码器来同时进行处理，借以降低个别编/译码器的处理负担，而增加影像处理速度。
图1所示为传统上进行影像传输和接收时的系统架构图。
图2所示为本发明的影像处理架构示意图。
图3A所示为利用本发明一较佳实施例进行影像压缩编码的示意图。
图3B所示为利用本发明一较佳实施例进行影像解压缩译码的示意图。
附图标记说明100、200a、200b、200c、300a、300b以及300c 总线101、201以及301 影像撷取装置102、202以及302 计算机画面104、204以及304 网络控制器105、205以及305 显示控制器106、206a、206b、306a以及306b 内存控制器107、307a以及307b 影像编/译码器108、208a以及208b 内存308a 主存储器
308b 影像内存109、209以及309 液晶屏幕110、210、310 网络具体实施方式
参阅图2所示为本发明的影像处理架构。根据本发明的架构，为了解决频宽以及实时进行编译码的要求，因此采用至少三个总线，分别为第一总线200a、第二总线200b以及第三总线200c来连接此架构中的组件，以及多个编/译码器，分别为第一至第N编/译码器，来进行影像的编码以及译码，同时配合至少两个以上的控制器(例如第一内存控制器206a以及第二内存控制器206b)来控制至少两个储存装置(例如第一内存208a以及第二内存208b)，以分别储存影像数据与其它数据。借以解决传统架构下的频宽不足及总线冲突的问题，以便加快影像处理(编码或译码)速度。此外，本发明的影像处理架构可通过一网络控制器204(例如一以太网络控制器)与一网络210连接。而影像撷取装置201用以撷取欲进行处理的计算机画面202。中央处理器203用以控制影像的传输与接收。显示控制器205(例如一液晶显示器控制器)则用以控制影像显示在显示器例如一液晶屏幕209上。
参阅图3A所示为根据本发明影像处理架构进行影像压缩编码的一实施例。在本实施例中的影像处理架构包括三个总线300a、300b以及300c来连接周边组件，两个编/译码器307a以及307b来进行影像的编码以及译码，同时配合两个(第一和第二)内存控制器306a以及306b来控制内存308a以及308b，以分别储存其它数据以及编/译码器307a以及307b编/译码后的影像数据。其中内存308a通过第一内存控制器306a耦接于总线300a和300b，而内存308b则通过第二内存控制器306b耦接于总线300a以及300c。
根据本实施例，当进行影像压缩编码处理时，经由网络传输而来的影像档案，或是经由影像撷取装置301(在本实施例中是接于总线300a以及300b)从一影像员(例如一计算机屏幕302)所撷取的影像档案，经由路径1，通过总线300b，由第一内存控制器306a将此影像档案暂存至主存储器308a中。
接着，编/译码器307a以及307b会依循路径2，经由总线300b由主存储器308a中取出所储存的待处理影像档案，以进行影像压缩编码处理。由于本发明采用两个编/译码器307a以及307b来同时进行影像的压缩编码处理，因此可提升影像处理的速度。其处理方法，例如，可将同一画面分割成两部分，分别将其对应的影像数据交由编/译码器307a以及307b同时处理。
而经压缩编码处理后的影像数据，会依循路径3，经由总线300c，由第二内存控制器306b将此处理后的影像档案储存至影像内存308b中。由于本发明处理后的影像档案另存于一影像内存308b中，并非储存于主存储器308a中，因此可避免和存取主存储器308a的路径发生冲突。且在压缩编码处理过程中，可经由总线300c，即依循路径4，来与储存于影像内存308b中的前一影像数据进行比较来达成动态评比(Motion Estimation)的功能。最后由中央处理器303下指令，将存在影像内存308b内压缩过后的影像数据，依循路径5，传送至耦接于总线300a的网络控制器304，以上传至网络310。
参阅图3B所示为根据本发明影像处理架构来进行影像解压缩译码的一实施例。根据本实施例，当进行影像解压缩译码处理时，经由网络310通过网络控制器304传输而来已压缩过后的影像数据，会经由路径1，即总线300a，由第二内存控制器306b存入影像内存308b中。
接着，编/译码器307a以及307b会依循路径2，经由总线300c由影像内存308b中取出所储存的待译码影像数据，以进行影像解压缩译码处理。相似的，因为本发明采用两个编/译码器307a以及307b来同时进行影像的解压缩译码处理，因此可提升影像处理的速度。
而经解压缩译码处理后的影像数据，会依循路径3，经由总线300b，由第一内存控制器306a将此处理后的影像档案储存至主存储器308a中。最后由中央处理器303下指令，将存在主存储器308a内解压缩后的影像数据，依循路径4，即经由总线300b传送给耦接于总线300a以及300b的液晶显示器控制器305，并输出至液晶屏幕309。
由于解压缩后的影像档案存于主存储器308a中，而压缩后的影像档案储存于影像内存308b中。换言之，在进行解压缩后的影像显示时，影像数据是从主存储器308a抓取，即图3b中的路径4(总线300b)。因此并不会与存取压缩后影像数据的存取路径，即图3A中的路径3(总线300c)发生冲突，还可保持影像播出时的流畅度。
值得注意的是，以上所述仅为本发明的一较佳实施例，在其它实施例中，各周边组件，例如内存控制器、影像撷取装置、网络控制器等，并不限于仅能耦接于如上所述的特定总线，换言之，可根据不同的设计架构，来变化与总线间的耦接关系。除此之外，为加快影像处理速度，也可通过增加编/译码器的数目，来将同一画面分割成数个部分，并分别将对应的影像数据交由不同的编/译码器同时处理，来降低个别编/译码器的处理负担。
综上所言，本发明的影像处理架构包含多个总线、多个编/译码器与多个独立内存。根据本发明的架构，同一画面的影像数据会被分割成数个部分，并分别交由不同的编/译码器来同时进行处理，借以降低个别编/译码器的处理负担，而增加影像处理速度，达到能实时处理的目的。且另一方面，利用多个总线与多个独立内存，让压缩前后的影像数据分别经由不同存取路径存放于不同的内存中，因此，可避免因影像数据存取路径冲突，而造成影像播放时的迟延现象，也可错开编/译码器与中央处理器同时存取的冲突，增加处理速度。
虽然本发明已以一较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的改动与修饰，例如在本发明中，影像的传送端可不使用编/译码器而仅使用编码器，接收端可仅使用译码器。因此本发明的保护范围应当以权利要求书所界定的为准。
权利要求
1.一种影像处理架构，至少包括至少三条总线，用以提供不同的存取路径；至少两编/译码器，耦接这些总线，用以对一原始影像数据进行编码或对一编码后的影像数据进行译码；以及至少两内存，分别为第一与第二内存，耦接部分总线，其中第一内存储存原始影像数据以及译码后影像数据，而第二内存储存编码后的影像数据。
2.如权利要求1所述的架构，其特征在于，所述的原始影像数据以及译码后影像数据依循同一总线储存至第一内存中。
3.如权利要求1所述的架构，其特征在于，所述的译码后的影像数据以及编码后的影像数据依循不同总线分别储存至第一以及第二内存中。
4.如权利要求1所述的架构，其特征在于，还包括两内存控制器分别控制至少上述两内存。
5.如权利要求1所述的架构，其特征在于，还包括一网络控制器，耦接部分总线，用以连接一网络，用以上传或接收编码后的影像数据。
6.如权利要求5所述的架构，其特征在于，所述的上传或接收编码后的影像数据依循同一总线进行。
7.如权利要求1所述的架构，其特征在于，还包括一影像撷取装置，耦接部分总线，用以撷取一影像数据储存至第一内存中。
8.如权利要求1所述的架构，其特征在于，还包括一显示控制器，耦接部分总线，用以从第一内存中取出译码后的影像数据。
9.如权利要求1所述的架构，其特征在于，所述的译码后的影像数据依循不同的总线储存至第一内存中，或从第一内存中取出。
10.一种影像处理系统，用以将第一影像数据转换为一第二影像数据，该影像处理系统至少包含一处理器；一第一编码装置；一第二编码装置；一第一储存装置；一第二储存装置；一第一总线，连接于所述的处理器、第一编码装置、第二编码装置、第一储存装置及第二储存装置；一第二总线，连接于所述的处理器、第一编码装置、第二编码装置及第一储存装置；及一第三总线，连接于所述的第一编码装置、第二编码装置、第一储存装置及第二储存装置；其中，所述的处理器经由第一总线将第一影像数据储存至第一储存装置中，第一编码装置及第二编码装置经由第二总线将第一影像数据编码为第二影像数据，且处理器经由第三总线将第二影像数据储存于第二储存装置中。
11.如权利要求10所述的影像处理系统，其特征在于，还包含一网络控制器，其中该处理器经由第一总线将第二影像数据传输至该网络控制器。
12.如权利要求10所述的影像处理系统，其特征在于，还包含一第一控制器，用以控制上述第一储存装置；及一第二控制器，用以控制上述第二储存装置。
13.如权利要求10所述的影像处理系统，其特征在于，还包含一影像撷取装置，用以撷取上述第一影像数据。
14.一种影像处理系统，用以将第一影像数据转换为一第二影像数据，该影像处理系统至少包含一处理器；一第一译码装置；一第二译码装置；一第一储存装置；一第二储存装置；一第一总线，连接于所述的处理器、第一译码装置、第二译码装置、第一储存装置及第二储存装置；一第二总线，连接于所述的处理器、第一译码装置、第二译码装置及第一储存装置；及一第三总线，连接于所述的第一译码装置、第二译码装置、第一储存装置及第二储存装置；其中，所述的处理器经由第一总线将第一影像数据储存至第二储存装置中，第一译码装置及第二译码装置经由第三总线将第一影像数据译码为第二影像数据，且处理器经由第二总线将第二影像数据储存至第一储存装置中。
15.如权利要求14所述的影像处理系统，其特征在于，还包含一网络控制器，该网络控制器由一网络取得上述第一影像数据。
16.如权利要求14所述的影像处理系统，其特征在于，还包含一第一控制器，用以控制上述第一储存装置；及一第二控制器，用以控制上述第二储存装置。
全文摘要
本发明的影像处理架构至少包含多个总线、多个编/译码器与多个独立内存。其中，多个总线来提供不同的存取路径，而压缩前后的影像数据则分别经由不同存取路径存放于不同的内存中或是自不同的内存取出，且多个编/译码器可同时对同一影像源的影像数据进行处理。
文档编号H04L29/00GK1949874SQ200510113459
公开日2007年4月18日 申请日期2005年10月13日 优先权日2005年10月13日
发明者陈春生, 颜士杰 申请人:宏正自动科技股份有限公司