專利名稱:一種減少緩沖器空間的數(shù)據(jù)處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及關(guān)于一種減少緩沖器空間的多媒體數(shù)據(jù)處理裝置,特別是關(guān) 于一種減少影像系統(tǒng)中直接內(nèi)存存取器的緩沖器空間的多媒體數(shù)據(jù)處理裝 置。
背景技術(shù):
請(qǐng)參照?qǐng)D1所示,在傳統(tǒng)的影像系統(tǒng)中,多媒體數(shù)據(jù)處理裝置10包含存 取單元11及處理單元12,該存取單元11 (其實(shí)施例可為一直接內(nèi)存存取器 (Direct Memory Access, DMA)〕內(nèi)具有多個(gè)緩沖器111、 112至lln,其經(jīng)由 相同數(shù)目的通道傳輸線1、2至n連接至一總線共享系統(tǒng)90(share-bus system), 并分別用以傳送色彩、亮度、字幕、菜單、光標(biāo)等數(shù)據(jù)。該處理單元12用以 針對(duì)該些數(shù)據(jù)進(jìn)行混合(blending)、編解碼(coding/decoding)、比率調(diào)整(scaling) 及解除交錯(cuò)(deinterlacing)等處理。圖2所示為該緩沖器111的運(yùn)作示意圖, 其中a表示該緩沖器111內(nèi)暫存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。圖2a所示為該緩沖器111內(nèi) 暫存的數(shù)據(jù)量a與時(shí)間的關(guān)系,其表示該緩沖器111取得數(shù)據(jù)后〔曲線上升 部分),即同時(shí)向外部傳送該數(shù)據(jù)(曲線下降部分)。
當(dāng)該總線共享系統(tǒng)90做為該多媒體數(shù)據(jù)處理裝置10的輸入端時(shí),該存 取單元11可用以緩和總線上的突發(fā)式傳輸特性(burst-type transfer characteristic)。該存取單元11內(nèi)的這些緩沖器111、 112至lln會(huì)依序發(fā)出擷 取數(shù)據(jù)包,如圖2b所示,自該總線共享系統(tǒng)90擷取數(shù)據(jù)。當(dāng)該多媒體數(shù)據(jù) 處理裝置10的輸出端連接至實(shí)時(shí)裝置20 (目的端(sinker),例如電視)時(shí), 該處理單元12將自這些緩沖器111、 112至lln擷取的數(shù)據(jù)組合成一實(shí)時(shí)影 像后傳送至該實(shí)時(shí)裝置20,為使該實(shí)時(shí)裝置20能擷取完整的數(shù)據(jù),該存取 單元11內(nèi)的這些緩沖器111、 112至lln內(nèi)暫存的數(shù)據(jù)量a必須隨時(shí)保持非 空(non-empty)的狀態(tài),所以每個(gè)緩沖器每次從該總線共享系統(tǒng)90所擷取的數(shù) 據(jù)量需要足夠,亦即圖2b中所示的數(shù)據(jù)部分須增加,其表示這些緩沖器111、 112至lln的空間必須增加,如此才能暫存更多的數(shù)據(jù)量。相反的,當(dāng)該多媒體數(shù)據(jù)處理裝置10的輸入端連接至該實(shí)時(shí)裝置20 ( 來源端(source),例如攝影機(jī)),而其輸出端連接至該總線共享系統(tǒng)90;為使 該實(shí)時(shí)裝置20的數(shù)據(jù)能夠持續(xù)傳送,該存取單元11的這些緩沖器111、 112 至lln內(nèi)暫存的數(shù)據(jù)量a必須隨時(shí)保持為非填滿(non-fbll)的狀態(tài)。因此,該 存取單元11內(nèi)的這些緩沖器111、 112至lln需具備較大的空間,以維持隨 時(shí)保持非填滿的狀態(tài),因而將大幅增加尖峰帶寬需求(圖3)。
請(qǐng)參照?qǐng)D4所示,當(dāng)數(shù)個(gè)該多媒體數(shù)據(jù)處理裝置10及該實(shí)時(shí)裝置20同 時(shí)連接于一總線30時(shí), 一總線仲裁器(arbiter)40將依序使該多媒體數(shù)據(jù)處理 裝置10輪流擷取位于一雙倍數(shù)據(jù)率內(nèi)存50(double data rate, DDR)內(nèi)的數(shù)據(jù), 此時(shí)由于每個(gè)多媒體數(shù)據(jù)處理裝置IO擷取數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔加長(zhǎng),因此為了使 該存取單元11的這些援沖器111、 112至lln內(nèi)的數(shù)據(jù)量a保持非空及非填 滿的狀態(tài),該多媒體數(shù)據(jù)處理裝置IO的存取單元11內(nèi)的這些緩沖器111、 112 至lln需具備更大的空間,才能滿足系統(tǒng)帶寬需求。
基于上述原因,由于系統(tǒng)的效能決定于滿足所有模塊同時(shí)開啟時(shí)所有帶 寬需求的能力,所以上述多媒體數(shù)據(jù)處理裝置10的架構(gòu)會(huì)降低整體系統(tǒng)效 能,其確實(shí)仍有必要進(jìn)一步改良其架構(gòu),才能減少緩沖器空間以有效降低帶 寬需求,并提高整體系統(tǒng)效能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的 一 個(gè)目的在于提供 一 種減少緩沖器空間的多媒體數(shù)據(jù)處理裝 置,其通過加入實(shí)時(shí)緩沖器,以減少直接內(nèi)存存耳又器的緩沖器空間。
本發(fā)明的另 一 目的在于提供 一 種減少緩沖器空間的多媒體數(shù)據(jù)處理裝 置,其通過加入實(shí)時(shí)緩沖器,來降低尖峰帶寬需求,并提高整體系統(tǒng)效能。
為達(dá)上述目的,本發(fā)明的減少緩沖器空間的多媒體數(shù)據(jù)處理裝置,其包 含存取單元以及數(shù)據(jù)處理模塊。該存取羊元內(nèi)具有多個(gè)緩沖器。該數(shù)據(jù)處理 模塊內(nèi)具有處理單元以及實(shí)時(shí)緩沖器,處理單元用以處理暫存于該存取單元 的緩沖器及該實(shí)時(shí)緩沖器內(nèi)的數(shù)據(jù),通過該實(shí)時(shí)緩沖器可減少該存取單元內(nèi) 的緩沖器空間,進(jìn)而減少尖峰頻寬需求并增進(jìn)系統(tǒng)效能。
圖1:傳統(tǒng)影像系統(tǒng)的方塊圖。圖2:傳統(tǒng)多々某體數(shù)據(jù)處理裝置的存取單元內(nèi)的緩沖器的運(yùn)作示意圖。 圖2a:圖2的緩沖器內(nèi)的數(shù)據(jù)量隨時(shí)間的變化曲線圖。 圖2b:圖2的緩沖器擷取數(shù)據(jù)時(shí)的數(shù)據(jù)包的示意圖。 圖3:傳統(tǒng)多媒體數(shù)據(jù)處理裝置的尖峰帶寬示意圖。 圖4:傳統(tǒng)數(shù)個(gè)多i某體數(shù)據(jù)處理裝置連接于一總線的方塊圖。 圖5:本發(fā)明第一實(shí)施例的減少緩沖器空間的多媒體數(shù)據(jù)處理裝置的方 塊圖。
圖6:本發(fā)明第二實(shí)施例的減少緩沖器空間的多媒體數(shù)據(jù)處理裝置的方 塊圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參照?qǐng)D5所示,其揭示本發(fā)明第一實(shí)施例的減少緩沖器空間的多媒體 數(shù)據(jù)處理裝置60,其用以處理一實(shí)時(shí)裝置20' (realtime device)及總線共享系 統(tǒng)90間的數(shù)據(jù),而該實(shí)時(shí)裝置為一種多媒體單元(例如電視、手機(jī)、相機(jī)、 攝影機(jī)…等), 一般而言,此類多媒體單元在依照其應(yīng)用而輸入或輸出數(shù)據(jù)時(shí), 均有實(shí)時(shí)傳輸?shù)男枨?,亦即,?shù)據(jù)的輸入/輸出需要以一定的速率不間斷地進(jìn)
行,電視播放視頻影像為上述實(shí)時(shí)裝置輸入數(shù)據(jù)的一例,而攝影機(jī)擷取影像 則為上述實(shí)時(shí)裝置輸出數(shù)據(jù)的一例。該多媒體數(shù)據(jù)處理裝置60的輸入端自該 總線共享系統(tǒng)90接收一組色彩、亮度、字幕、菜單及光標(biāo)等數(shù)據(jù),其輸出端 則輸出一實(shí)時(shí)影像數(shù)據(jù)至該實(shí)時(shí)裝置20,,該實(shí)時(shí)裝置20,的一種實(shí)施例為 一目的端(sinker,例^口電^見〕。
請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D5所示,本發(fā)明第一實(shí)施例的多媒體數(shù)據(jù)處理裝置60包含存 取單元61及數(shù)據(jù)處理模塊64,且該數(shù)據(jù)處理模塊64包含處理單元62及實(shí) 時(shí)緩沖器63(realtime buffer)。該存取單元61包含多個(gè)緩沖器611、 612至61n, 其數(shù)目由所需的數(shù)據(jù)種類所決定,這些緩沖器611、 612至61n分別經(jīng)由多個(gè) 相同數(shù)目的通道傳輸線1、 2至n連接至該總線共享系統(tǒng)90,其用以接收并 暫存自該總線共享系統(tǒng)90所擷取的色彩、亮度、字幕、菜單及光標(biāo)等數(shù)據(jù)。 該數(shù)據(jù)處理模塊64的處理單元62用以將該存取單元61內(nèi)的這些數(shù)據(jù)進(jìn)行混 合(blending)、解碼(decoding)、比率調(diào)整(scaling)及解除交錯(cuò)(deinterlacing)等 處理后,并轉(zhuǎn)換為一實(shí)時(shí)影像數(shù)據(jù)傳送至該數(shù)據(jù)處理模塊64的實(shí)時(shí)緩沖器 63暫存,由于這些數(shù)據(jù)經(jīng)由該處理單元62后由多路合為一路,使得該實(shí)時(shí)緩沖器63中的數(shù)據(jù)量少于該存取單元61中的數(shù)據(jù)量。
在運(yùn)作時(shí),該存取單元61發(fā)出擷取要求至該總線共享系統(tǒng)卯,所欲擷 取的數(shù)據(jù)經(jīng)由這些通道傳輸線1、 2至n依序暫存至這些緩沖器611、 612至 61n中,該數(shù)據(jù)處理^^塊64中的處理單元62自這些緩沖器611、 612至61n 取得所需的數(shù)據(jù)后,經(jīng)處理并送至該數(shù)據(jù)處理模塊64的實(shí)時(shí)緩沖器63暫存, 該實(shí)時(shí)裝置20,則自該實(shí)時(shí)緩沖器63擷取所需的影像數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中, 由于該實(shí)時(shí)裝置20,必須連續(xù)地?cái)X取數(shù)據(jù),因此,該數(shù)據(jù)處理裝置60在數(shù) 據(jù)傳送狀態(tài)時(shí),該實(shí)時(shí)緩沖器63中的數(shù)據(jù)量必須隨時(shí)保持為非空(non-empty) 的狀態(tài),且由于受到該實(shí)時(shí)緩沖器63的隔離,該存取單元61的這些緩沖器 611、 612至61n內(nèi)的數(shù)據(jù)量則可暫時(shí)為零;亦即該存取單元61自該總線共 享系統(tǒng)90擷取數(shù)據(jù)時(shí),不需一次擷取大量數(shù)據(jù),如此不但可減少每個(gè)緩沖器 擷取數(shù)據(jù)的等待時(shí)間,且這些緩沖器611、 612至61n的空間亦可減少,且同 時(shí)降低尖峰帶寬需求,增加系統(tǒng)效能。
請(qǐng)參照?qǐng)D6所示,其為本發(fā)明第二實(shí)施例的減少緩沖器空間的多媒體數(shù) 據(jù)處理裝置60,其同樣用以處理實(shí)時(shí)裝置20,, (realtime device)及總線共享 系統(tǒng)90間的數(shù)據(jù)。本實(shí)施例與第一實(shí)施例間的差異在于該多媒體數(shù)據(jù)處理裝 置60的輸入端是由該實(shí)時(shí)裝置20',接收實(shí)時(shí)影像數(shù)據(jù),而其輸出端輸出一 組色彩及亮度等數(shù)據(jù)至該總線共享系統(tǒng)90,且該實(shí)時(shí)裝置20,'的一種實(shí)施 例為一來源端(source,例如i聶影4幾)。
請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D6所示,本發(fā)明第二實(shí)施例的多媒體數(shù)據(jù)處理裝置60同樣包 含存取單元61以及數(shù)據(jù)處理模塊64,且該數(shù)據(jù)處理模塊64同樣包含處理單 元62及實(shí)時(shí)緩沖器63。該實(shí)時(shí)緩沖器63用以接收并暫存自該實(shí)時(shí)裝置20,, 所送出的實(shí)時(shí)影像數(shù)據(jù)。該處理單元62用以將該實(shí)時(shí)緩沖器63內(nèi)的實(shí)時(shí)影 像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼(coding)及比率調(diào)整(scaling)等處理后,送出一組色彩及亮度 等數(shù)據(jù)。該存取單元61同樣包含多個(gè)緩沖器611、 612至61n,其用以接收 并暫存來自該處理單元62所處理完的數(shù)據(jù),這些緩沖器亦經(jīng)由多個(gè)相同數(shù)目 的通道傳輸線1、 2至n連接至該總線共享系統(tǒng)90,而將這些色彩及亮度數(shù) 據(jù)寫入該總線共享系統(tǒng)90,此時(shí)由于該些數(shù)據(jù)經(jīng)由該處理單元62后由一路 分為多路,使得該存取單元61中的數(shù)據(jù)量多于該實(shí)時(shí)緩沖器63中的數(shù)據(jù)量。
在運(yùn)作時(shí),該實(shí)時(shí)裝置20',將一實(shí)時(shí)影像數(shù)據(jù)傳至該實(shí)時(shí)緩沖器63作 暫存,該處理單元62接著處理該實(shí)時(shí)緩沖器內(nèi)的該實(shí)時(shí)影像數(shù)據(jù)后,將一組色彩及亮度等數(shù)據(jù)傳送至該存取單元62的這些緩沖器611、 612至61n做暫 存,該存取單元61接著發(fā)出寫入要求至該總線共享系統(tǒng)90,將所欲寫入的 數(shù)據(jù)經(jīng)由這些通道連接線1、 2至n依序?qū)懭朐摽偩€共享系統(tǒng)90。在本實(shí)施 例中,由于該實(shí)時(shí)裝置20,,必須連續(xù)地送出數(shù)據(jù),因此,該多媒體數(shù)據(jù)處 理裝置60在數(shù)據(jù)傳送狀態(tài)時(shí),該實(shí)時(shí)緩沖器63內(nèi)的數(shù)據(jù)量必須隨時(shí)保持為 非填滿(non-fbll)的狀態(tài),且由于受到該實(shí)時(shí)緩沖器63的隔離,該存取單元61 的這些緩沖器611、 612至61n內(nèi)的數(shù)據(jù)量則可暫時(shí)為填滿的狀態(tài),亦即該存 取單元61向該總線共享系統(tǒng)90傳送數(shù)據(jù)時(shí),不需一次傳送大量數(shù)據(jù),如此 不但能減少每個(gè)緩沖器傳送數(shù)據(jù)的等待時(shí)間,這些緩沖器611、 612至61n的 空間亦可減少,且同時(shí)可降低尖峰帶寬需求,增加系統(tǒng)效能。
如上所示,因圖1所示的傳統(tǒng)多媒體數(shù)據(jù)處理裝置IO具有緩存器空間需 求較大的問題,如此會(huì)增加尖峰帶寬需求,而使系統(tǒng)效能低落。相較于圖1 的傳統(tǒng)多媒體數(shù)據(jù)處理裝置10,本發(fā)明各實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理裝置〔如圖5及 6所示),通過加入實(shí)時(shí)緩沖器63,其確實(shí)可減少位于存取單元61中各個(gè)緩 存器空間,以降低尖峰帶寬需求,提高整體系統(tǒng)效能。
雖然本發(fā)明已以前述優(yōu)選實(shí)施例揭示,然其并非用以限定本發(fā)明,任何 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),當(dāng)可作各種的更動(dòng) 與修改。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
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權(quán)利要求
1、一種多媒體數(shù)據(jù)處理裝置,包含存取單元,包含多個(gè)緩沖器用以暫存第一數(shù)據(jù);以及數(shù)據(jù)處理模塊,耦接至該存取單元,包含處理單元,用以處理該第一數(shù)據(jù)并產(chǎn)生第二數(shù)據(jù);以及第一緩沖器,用以暫存該第二數(shù)據(jù);其中,該多媒體數(shù)據(jù)處理裝置在數(shù)據(jù)傳送狀態(tài)時(shí),該第一緩沖器中的數(shù)據(jù)量維持為非空的狀態(tài)。
2、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該第一數(shù)據(jù)為色彩、亮度、 字幕、菜單及光標(biāo)數(shù)據(jù)其中之一。
3、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該第二數(shù)據(jù)為實(shí)時(shí)影像數(shù)據(jù)。
4、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該處理單元進(jìn)行混合、解 碼、比率調(diào)整及解除交錯(cuò)處理之一。
5、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該第一緩沖器的第二數(shù)據(jù) 輸出至實(shí)時(shí)裝置。
6、 如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該實(shí)時(shí)裝置為目的端。
7、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該第二數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量小于 該第一數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。
8、 一種多媒體數(shù)據(jù)處理裝置,包含 數(shù)據(jù)處理模塊,包含第一緩沖器,用以暫存第一數(shù)據(jù);以及 處理單元,用以處理該第一數(shù)據(jù)并產(chǎn)生一第二數(shù)據(jù); 存取單元,耦接至該數(shù)據(jù)處理模塊,該存取單元包含多個(gè)緩沖器用以暫 存該第二數(shù)據(jù);其中,該多媒體數(shù)據(jù)處理裝置在數(shù)據(jù)傳送狀態(tài)時(shí),該第一緩沖器中的數(shù) 據(jù)量維持為非填滿的狀態(tài)。
9、 如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該第一數(shù)據(jù)為實(shí)時(shí)影像數(shù)據(jù)。
10、 如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該第二數(shù)據(jù)為色彩及亮度數(shù)據(jù)其中之一。
11、 如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該處理單元系進(jìn)行編碼及 比率調(diào)整處理之一。
12、 如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該第一數(shù)據(jù)由實(shí)時(shí)裝置供應(yīng)。
13、 如權(quán)利要求12所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該實(shí)時(shí)裝置為來源端。
14、 如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該第一數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量小于 該第二數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。
15、 一種多媒體數(shù)據(jù)處理裝置,包含存取單元,包含多個(gè)緩沖器用以暫存第一數(shù)據(jù);以及 數(shù)據(jù)處理模塊,包含處理單元,用以處理該第一數(shù)據(jù)并產(chǎn)生第二數(shù)據(jù);以及第一緩沖器,用以儲(chǔ)存該第二數(shù)據(jù); 其中,該多媒體數(shù)據(jù)處理裝置輸出該第二數(shù)據(jù)至多媒體單元。
16、 如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該第一數(shù)據(jù)為色彩、亮 度、字幕、菜單及光標(biāo)數(shù)據(jù)其中之一。
17、 如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該第二數(shù)據(jù)為實(shí)時(shí)影像 數(shù)據(jù)。
18、 如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該處理單元進(jìn)行混合、 解碼、比率調(diào)整及解除交錯(cuò)處理之一。
19、 如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該第二數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量小 于該第一數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。
20、 如權(quán)利要求19所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該多媒體單元為目的端。
21、 如權(quán)利要求15所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該數(shù)據(jù)處理裝置在數(shù)據(jù) 傳送狀態(tài)時(shí),該第一緩沖器中的數(shù)據(jù)量維持維為非空的狀態(tài)。
22、 一種多媒體數(shù)據(jù)處理裝置,包含 數(shù)據(jù)處理模塊,包含第一緩沖器,用以暫存第一數(shù)據(jù);以及 處理單元,用以處理該第一數(shù)據(jù)并產(chǎn)生第二數(shù)據(jù); 存取單元,包含多個(gè)緩沖器用以暫存該第二數(shù)據(jù); 其中,該多媒體數(shù)據(jù)處理裝置由多媒體單元接收該第一數(shù)據(jù)。
23、 如權(quán)利要求22所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該第一數(shù)據(jù)為實(shí)時(shí)影像 數(shù)據(jù)。
24、 如權(quán)利要求22所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該第二數(shù)據(jù)選自色彩及 亮度數(shù)據(jù)之一。
25、 如權(quán)利要求22所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該處理單元進(jìn)行編碼及 比率調(diào)整處理之一。
26、 如權(quán)利要求22所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該第一數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量小 于該第二數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量。
27、 如權(quán)利要求26所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該實(shí)時(shí)裝置為一來源端。
28、 如權(quán)利要求22所述的數(shù)據(jù)處理裝置,其中該數(shù)據(jù)處理裝置在數(shù)據(jù) 傳送狀態(tài)時(shí),該實(shí)時(shí)緩沖器中的數(shù)據(jù)量維持為非填滿的狀態(tài)。
全文摘要
一種減少緩沖器空間的多媒體數(shù)據(jù)處理裝置,其包含存取單元以及數(shù)據(jù)處理模塊。該存取單元內(nèi)具有多個(gè)緩沖器。該數(shù)據(jù)處理模塊內(nèi)具有處理單元以及實(shí)時(shí)緩沖器,該處理單元用以處理暫存于該存取單元的緩沖器及該實(shí)時(shí)緩沖器內(nèi)的數(shù)據(jù)。通過加入該實(shí)時(shí)緩沖器可減少該存取單元內(nèi)的緩沖器空間,進(jìn)而減少尖峰帶寬需求并增進(jìn)系統(tǒng)效能。
文檔編號(hào)G06F13/20GK101452426SQ20071019629
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日
發(fā)明者黃景忠 申請(qǐng)人:瑞昱半導(dǎo)體股份有限公司