專利名稱：處理影像圖框的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種處理影像圖框的方法，特別涉及一種減少處理該影像圖框時所使用存儲緩沖緩存器(memory buffer)的儲存容量的處理影像圖框的方法。
背景技術：
由于目前數(shù)字影像處理技術越來越進步與發(fā)達，所以與其相關的應用亦日趨普及，例如，探討網(wǎng)絡攝影機(web camera)、網(wǎng)絡數(shù)字相機、手機相機(cellular and picture phone)、個人數(shù)字助理(PDA)、多媒體計算機等等與數(shù)字影像處理有關的技術，即呈現(xiàn)一股方興未艾之勢。本發(fā)明即為與此數(shù)字影像處理技術有關的發(fā)明。
在上述相關產(chǎn)品中所使用的數(shù)字影像處理技術，通常至少會使用到如圖1所示由一影像傳感器11、一具有數(shù)字信號處理(DSP)功能的影像處理器12以及一存儲緩沖緩存器(memory buffer)13所構成實時(real time)影像傳輸架構。該影像傳感器11通常會于一影像圖框處理時間內(nèi)對一實體對象(圖未示出)順適進行一曝光動作后產(chǎn)生輸出一影像圖框(frame)，而經(jīng)由該影像處理器12而暫存于該存儲緩沖緩存器13內(nèi)，以供該影像處理器12進行后續(xù)影像處理程序。其中，該影像傳感器11可使用CMOS影像傳感器或CCD影像傳感器。至于該影像圖框的信號格式，至少包括有RGB或YCbCr等等影像信號格式。舉例而言，如果該具有DSP功能的影像處理器12欲將該影像圖框壓縮成JPEG形式的影像壓縮數(shù)據(jù)，因JPEG壓縮算法只接受輸入YCbCr格式的影像信號，故可選擇使用可產(chǎn)生輸出YCbCr影像格式的該影像傳感器11，抑或先直接輸入RGB格式的影像信號至該影像處理器12中，之后再順適進行一色相轉(zhuǎn)換處理而產(chǎn)生YCbCr格式的影像信號。
另外，該影像處理器12通常亦可包括有將處理完成的影像信號予以輸出至一計算機(圖未示出)中的功能。
公知處理影像圖框方法的缺陷在于，該影像處理器12通常將一整張的影像圖框全部都暫存于該存儲緩沖緩存器13內(nèi)，以供進行后續(xù)的影像處理程序。換而言之，該存儲緩沖緩存器13的儲存容量顯然必須至少要等于或大于整張影像圖框的總影像畫數(shù)。而且，在處理前一張影像圖框時，因下一張影像圖框也要馬上接收進來，基于不能覆蓋到先前還未處理到的影像數(shù)據(jù)的考慮，該存儲緩沖緩存器13的儲存容量顯還需再擴大1倍以上。所以，倘若該影像圖框?qū)儆赩GA(640×480)影像格式，即意味著該存儲緩沖緩存器13的儲存容量至少就需要(640×480bytes)×3×2＝1.84MB然而如此一來，因該影像處理器12的整體體積有一定的限制，該存儲緩沖緩存器13勢必只能外建，而無法設置于該影像處理器12內(nèi)部。此結(jié)果對于系統(tǒng)廠商的制造成本而言，并無法有效予以降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的之一，即希望提供一種可減少處理該影像圖框時所使用存儲緩沖緩存器的儲存容量，使存儲緩沖緩存器能直接設置于影像處理器內(nèi)部的處理影像圖框的方法。
本發(fā)明的一較佳實施方式，關于一種處理影像圖框的方法，應用于處理自一影像傳感器處所輸出的一具有多組影像信號的影像圖框，該方法包含a)提供一影像信號暫存區(qū)；其中，該影像信號暫存區(qū)至少包含兩個儲存空間，而該至少兩個儲存空間中的任一儲存空間容量，小于該影像圖框的總影像畫數(shù)的二分之的一，且大于或等于任一組影像信號的總影像畫數(shù)；以及b)將該多組影像信號分別依序輸入至該至少兩個儲存空間中，以分別依序順適進行完成一影像處理程序；其中，當該至少兩個儲存空間中的任一儲存空間皆儲存有一組影像信號時，可將該影像圖框中尚未輸入至該影像信號暫存區(qū)的其它組影像信號，輪流輸入并覆蓋于該影像信號暫存區(qū)內(nèi)已順適進行完成該影像處理程序的影像信號。
依據(jù)本發(fā)明上述的構想，其中該影像傳感器可為一CMOS影像傳感器或為CCD影像傳感器。
依據(jù)本發(fā)明上述構想，其中該影像圖框的信號格式可為RGB或為YCbCr影像信號格式。
依據(jù)本發(fā)明上述構想，其中該影像圖框可為352行×288列、640行×480列、704行×480列、704行×576列或為1280行×1024列的影像圖框。
依據(jù)本發(fā)明上述構想，其中該影像信號暫存區(qū)可包含兩個作為儲存空間使用的一第一及第二存儲緩沖緩存器(memory buffer)。
依據(jù)本發(fā)明上述構想，其中任一存儲緩沖緩存器可儲存容納640行×16列的影像信號，且任一組影像信號為640行×16列的影像信號。
依據(jù)本發(fā)明上述構想，其中任一存儲緩沖緩存器可儲存容納1280行×8列的影像信號，且任一組影像信號為1280行×8列的影像信號。
依據(jù)本發(fā)明上述構想，其中該影像處理程序可為一影像壓縮程序。
依據(jù)本發(fā)明上述構想，其中該影像壓縮程序可為一JPEG或MPEG影像壓縮程序。
依據(jù)本發(fā)明上述構想，其中該JPEG影像壓縮程序中的從屬取樣演算(sub-sampling)規(guī)則可為4:4:4、4:2:2、4:2:0、或為2:1:1的從屬取樣演算規(guī)則。
本發(fā)明的另一較佳實施方式，關于一種處理影像圖框的方法，應用于處理自一影像傳感器處所輸出的一具有多組影像信號的影像圖框，該方法包含a)輸入并儲存該影像圖框中的第一組影像信號至一第一儲存空間；b)輸入并儲存該影像圖框中的第二組影像信號至一第二儲存空間，且同時對儲存于該第一儲存空間中的該第二組影像信號，順適進行一影像處理程序；其中，該第一及第二儲存空間中的任一儲存空間容量，小于該影像圖框的總影像畫數(shù)的二分之一，且大于或等于任一組影像信號的總影像畫數(shù)；c)輸入并儲存該影像圖框中的第三組影像信號至該第一儲存空間，且同時對儲存于該第二儲存空間中的該第二組影像信號順適進行該影像處理程序；d)輸入并儲存該影像圖框中的第四組影像信號至該第二儲存空間，且同時對儲存于該第一儲存空間中的該第三組影像信號順適進行該影像處理程序；以及e)以該步驟(a)～(d)的方法，輪流輸入及交替儲存該影像圖框中的其它組影像信號于該一或該第二儲存空間，且依序順適進行完成該影像處理程序。
本發(fā)明的又一較佳實施方式，關于一種處理影像圖框的方法，應用于處理自一影像傳感器處所輸出的一具有m行×n列的影像圖框，該方法包含a)輸入并儲存該影像圖框中的第1列～第i列影像信號至一第一儲存空間；其中，1＜i＜n/2；b)輸入并儲存該影像圖框中的第i+1列～第2i列影像信號至一第二儲存空間，且同時對儲存于該第一儲存空間中的該第1列～該第i列影像信號，順適進行一影像處理程序；其中，該第一及第二儲存空間皆可儲存容納y行×x列的影像信號，且y＝m，x＝i；c)輸入并儲存該影像圖框中的第2i+1列～第3i列影像信號至該第一儲存空間，且同時對儲存于該第二儲存空間中的該第i+1列～該第2i列影像信號順適進行該影像處理程序；d)輸入并儲存該影像圖框中的第3i+1列～第4i列影像信號至該第二儲存空間，且同時對儲存于該第一儲存空間中的該第2i+1列～該第3i列影像信號順適進行該影像處理程序；以及e)以該步驟(a)～(d)的方法，輪流輸入及交替儲存該影像圖框中的其它列影像信號于該一或該第二儲存空間，且依序順適進行完成該影像處理程序。
依據(jù)本發(fā)明上述構想，其中該影像圖框可為352行×288列、640行×480列、704行×480列、704行×576列或為1280行×1024列的影像圖框。
依據(jù)本發(fā)明上述構想，其中該第一及第二儲存空間分別一第一及第二存儲緩沖緩存器。
依據(jù)本發(fā)明上述構想，其中任一存儲緩沖緩存器可儲存容納640行×16列，且i＝16。
依據(jù)本發(fā)明上述構想，其中任一存儲緩沖緩存器可儲存容納1280行×8列，且i＝8。


圖1為一種實時(real time)影像傳輸架構示例圖。
圖2為本發(fā)明的較佳實施例應用于處理具有640行×480列的影像圖框F1的實施概念示例圖。
圖3為本發(fā)明的較佳實施例應用于處理具有1280行×1024列的影像圖框F2的實施概念示例圖。
圖4為本發(fā)明的較佳實施概念的詳細步驟示例圖。
11影像傳感器 12影像處理器13存儲緩沖緩存器 F1、F2影像圖框131、132第一及第二儲存空間 1311、1321上半部儲存空間
1312、1322下半部儲存空間U1、U2基本影像處理單元具體實施方式
現(xiàn)再以圖1所示架構，進一步舉例說明本發(fā)明的發(fā)明精神。假如該影像傳感器11為一可將原本屬于RGB影像信號格式的影像圖框，經(jīng)色相轉(zhuǎn)換處理而輸出YCbCr影像信號格式的影像圖框的CMOS影像傳感器，且該具有DSP功能的影像處理器12被設計成需將該影像圖框壓縮成JPEG形式的影像壓縮數(shù)據(jù)。由于順適進行JPEG壓縮算法時，通常以16×16或8×8大小的影像區(qū)塊進行后續(xù)執(zhí)行從屬取樣演算(sub-sampling)規(guī)則時的運算對象，此即意味著該影像處理器12每次至少需從該記億緩沖緩存器13中讀取到16列或8列的影像信號，方足以完成該從屬取樣演算規(guī)則。基于此概念，如果能將該存儲緩沖緩存器13的儲存容量予以降低為16列或8列影像信號的兩倍大小，且之后再每次輪流輸入及交替儲存該影像圖框中16列或8列的影像信號，此舉顯應即足以順適進行完成JPEG壓縮算法。當然，搭配本發(fā)明方式而所采用的該從屬取樣演算規(guī)則，至少可為4:4:4、4:2:2、4:2:0、或為2:1:1的取樣方式，但并不以此為限。
更進一步而論，請參閱圖2，其為本發(fā)明的較佳實施例應用于處理具有640行×480列的影像圖框F1的實施概念示例圖。于圖2中(并請搭配圖1所示架構)，該存儲緩沖緩存器13可改為由儲存容量僅為640行×16列的第一及第二儲存空間131、132所組成，以形成“雙重緩沖器”(dual buffer)結(jié)構。而且，假若該影像處理器12需對該影像圖框F1順適進行JPEG影像壓縮程序(例如，選擇采用4:2:0的從屬取樣演算規(guī)則)，則該影像處理器12每次進行取樣運算處理所需的基本影像處理單元，即為圖2中所示16行×16列大小的影像區(qū)塊U1。
具體來說，因該第一及第二儲存空間131、132至多僅能儲存兩組640行×16列大小的影像信號，因此，當該影像圖框F1中的第一組影像信號(640行×16列)21經(jīng)由該影像處理器12的輸入而皆暫存于該第一儲存空間131時，一旦開始接收第二組影像信號(640行×16列)22并予以暫存于該第二儲存空間132，為避免將來欲輸入的第三組影像信號(640行×16列)23無儲存空間可供放置，該影像處理器12顯然需于接收該第二組影像信號22的同時，即需對儲存于該第一儲存空間131中的該第一組影像信號21順適進行JPEG影像壓縮程序。如此一來，當接收完畢該第二組影像信號22后，即可將該第三組影像信號23予以暫存于該第一儲存空間131中，且一并覆蓋掉已順適進行完畢JPEG影像壓縮程序的該第一組影像信號21。
同理，當該影像處理器12于接收該第三組影像信號23的同時，即需對儲存于該第二儲存空間132中的該第二組影像信號22同步順適進行該JPEG影像壓縮程序，以于接收完畢該第三組影像信號23后，能再將下一組影像信號予以暫存至該第二儲存空間132，且覆蓋掉已順適進行完畢JPEG影像壓縮程序的該第二組影像信號22。簡而言之，當該第一及第二儲存空間131、132中的任一儲存空間皆儲存有一組影像信號時，可將該影像圖框F1中尚未輸入至該第一及第二儲存空間131、132的其它組影像信號，輪流輸入并覆蓋于該第一及第二儲存空間131、132內(nèi)已順適進行完成該影像處理程序的影像信號。此等做法，顯然可使該存儲緩沖緩存器13的儲存容量降低成為只需16×640×2＝21KB的大小。而此一結(jié)果與前述公知處理影像圖框的方法時所需使用到的該存儲緩沖緩存器13的儲存容量1.84MB相較，顯然已減少許多。當然，此等僅具21KB大小的該存儲緩沖緩存器13，即可被安排設于該影像處理器12的內(nèi)部，減少系統(tǒng)廠商的制造成本。
再請參閱圖3，其為本發(fā)明的較佳實施例應用于處理具有1280行×1024列的影像圖框F2的實施概念示例圖。于圖3中(并請搭配圖1所示架構)，該存儲緩沖緩存器13亦仍如圖2所示一般，由儲存容量僅為640行×16列的該第一及第二儲存空間131、132所組成。然與圖2不同之處在于，因為該影像圖框F2的影像信號行數(shù)(column)較之于該影像圖框F1高1倍，在不變更硬件架構而仍能適用本發(fā)明的考慮下，一較佳做法是，將該第一及第二儲存空間131、132分別區(qū)隔成上半部儲存空間1311、1321以及下半部儲存空間1312、1322，以形成如圖2所示的”雙重緩沖器”(dual buffer)結(jié)構。亦即，由該上半部儲存空間1311、1321所共同形成的儲存容量為1280行×8列，而由該下半部儲存空間1312、1322所共同形成的儲存容量亦為1280行×8列。當然，于此實施例中，假若該影像處理器12需對該影像圖框F2順適進行JPEG影像壓縮程序，其僅能選擇采用2:1:1的從屬取樣演算規(guī)則。另外，該影像處理器12每次進行取樣運算處理所需的基本影像處理單元，即為圖三中所示8行×8列大小的影像區(qū)塊U2。
具體來說，因為由該上半部儲存空間1311、1321所共同形成的儲存區(qū)域以及由該下半部儲存空間1312、1322所共同形成的儲存區(qū)域，至多僅能儲存兩組1280行×8列大小的影像信號，因此，當該影像圖框F2中的第一組影像信號(1280行×8列)31經(jīng)由該影像處理器12的輸入而皆暫存于由該上半部儲存空間1311、1321所共同形成的儲存區(qū)域時，一旦開始接收第二組影像信號(1280行×8列)32，并予以暫存于由該下半部儲存空間1312、1322所共同形成的儲存區(qū)域，為避免將來欲輸入的第三組影像信號(1280×8列)33無儲存空間可供放置，該影像處理器12顯然需于接收該第二組影像信號32的同時，即需對儲存于由該上半部儲存空間1311、1321所共同形成的儲存區(qū)域中的該第一組影像信號31順適進行JPEG影像壓縮程序。如此一來，當接收完畢該第二組影像信號32后，即可將該第三組影像信號33予以暫存于由該上半部儲存空間1311、1321所共同形成的儲存區(qū)域中，且一并覆蓋掉已順適進行完畢JPEG影像壓縮程序的該第一組影像信號31。
同理，當該影像處理器12于接收該第三組影像信號33的同時，即需對儲存于由該下半部儲存空間1312、1322所共同形成的儲存區(qū)域中的該第二組影像信號32，同步順適進行該JPEG影像壓縮程序，以于接收完畢該第三組影像信號33后，能再將下一組影像信號予以暫存至由該下半部儲存空間1312、1322所共同形成的儲存區(qū)域，且覆蓋掉已順適進行完畢JPEG影像壓縮程序的該第二組影像信號32。
簡而言之，當由該上半部儲存空間1311、1321所共同形成的儲存區(qū)域，抑或由該下半部儲存空間1312、1322所共同形成的儲存區(qū)域的任一儲存空間，皆儲存有一組影像信號時，可將該影像圖框F2中尚未輸入至其中的其它組影像信號輪流輸入，并覆蓋于其內(nèi)已順適進行完成該影像處理程序的影像信號。
現(xiàn)再將本發(fā)明的較佳實施概念，以圖4所示的較佳實施步驟(并請配合圖1所示架構)予以說明如后步驟41開始；步驟42輸入并儲存由該影像傳感器11處所輸出的該具有m行×n列的影像圖框中的第1列～第i列影像信號至一第一儲存空間；其中，1＜i＜n/2；
步驟43輸入并儲存該影像圖框中的第i+1列～第2i列影像信號至一第二儲存空間，且同時對儲存于該第一儲存空間中的該第1列～該第i列影像信號，順適進行一影像處理程序；其中，該第一及第二儲存空間皆可儲存容納y行×x列的影像信號，且y＝m，x＝i；步驟44輸入并儲存該影像圖框中的第2i+1列～第3i列影像信號至該第一儲存空間，且同時對儲存于該第二儲存空間中的該第i+1列～該第2i列影像信號順適進行該影像處理程序；步驟45輸入并儲存該影像圖框中的第3i+1列～第4i列影像信號至該第二儲存空間，且同時對儲存于該第一儲存空間中的該第2i+1列～該第3i列影像信號順適進行該影像處理程序；以及步驟46以該步驟42～45的方法，輪流輸入及交替儲存該影像圖框中的其它列影像信號于該一或該第二儲存空間，且依序順適進行完成該影像處理程序；步驟47結(jié)束。
綜上所述，本發(fā)明在不大幅增加處理復雜度的情況下，可減少處理影像圖框時所使用存儲緩沖緩存器的儲存容量，因而能使存儲緩沖緩存器直接設置于影像處理器內(nèi)部，以減少系統(tǒng)廠商的制造成本。
本領域的技術人員可對于本發(fā)明進行各種變形和改型，然而這些變形和改型皆不脫離所附權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種處理影像圖框的方法，應用于處理自一影像傳感器處所輸出的一具有多組影像信號的影像圖框，該方法包含a)提供一影像信號暫存區(qū)，其中，該影像信號暫存區(qū)至少包含兩個儲存空間，而該至少兩個儲存空間中的任一儲存空間容量，小于該影像圖框的總影像畫數(shù)的二分之一，且大于或等于任一組影像信號的總影像畫數(shù)；以及b)將該多組影像信號分別依序輸入至該至少兩個儲存空間中，以分別依序順適進行完成一影像處理程序；其中，當該至少兩個儲存空間中的任一儲存空間皆儲存有一組影像信號時，可將該影像圖框中尚未輸入至該影像信號暫存區(qū)的其它組影像信號，輪流輸入并覆蓋于該影像信號暫存區(qū)內(nèi)已順適進行完成該影像處理程序的影像信號。
2.如權利要求1所述的處理影像圖框的方法，其中該影像傳感器可為一CMOS影像傳感器或為CCD影像傳感器。
3.如權利要求1所述的處理影像圖框的方法，其中該影像圖框的信號格式可為RGB或為YCbCr影像信號格式。
4.如權利要求1所述的處理影像圖框的方法，其中該影像圖框可為352行×288列、640行×480列、704行×480列、704行×576列或為1280行×1024列的影像圖框。
5.如權利要求1所述的處理影像圖框的方法，其中該影像信號暫存區(qū)可包含兩個作為儲存空間使用的一第一及第二存儲緩沖緩存器。
6.如權利要求5所述的處理影像圖框的方法，其中任一存儲緩沖緩存器可儲存容納640行×16列的影像信號，且任一組影像信號為640行×16列的影像信號。
7.如權利要求5所述的處理影像圖框的方法，其中任一存儲緩沖緩存器可儲存容納1280行×8列的影像信號，且任一組影像信號為1280行×8列的影像信號。
8.如權利要求1所述的處理影像圖框的方法，其中該影像處理程序可為一影像壓縮程序。
9.如權利要求8所述的處理影像圖框的方法，其中該影像壓縮程序可為一JPEG或MPEG影像壓縮程序。
10.如權利要求9所述的處理影像圖框的方法，其中該JPEG影像壓縮程序中的從屬取樣演算(sub-sampling)規(guī)則可為4∶4∶4、4∶2∶2、4∶2∶0或為2∶1∶1的從屬取樣演算規(guī)則。
11.一種處理影像圖框的方法，應用于處理自一影像傳感器處所輸出的一具有多組影像信號的影像圖框，該方法包含a)輸入并儲存該影像圖框中的第一組影像信號至一第一儲存空間；b)輸入并儲存該影像圖框中的第二組影像信號至一第二儲存空間，且同時對儲存于該第一儲存空間中的該第二組影像信號，順適進行一影像處理程序；其中，該第一及第二儲存空間中的任一儲存空間容量，小于該影像圖框的總影像畫數(shù)的二分之一，且大于或等于任一組影像信號的總影像畫數(shù)；c)輸入并儲存該影像圖框中的第三組影像信號至該第一儲存空間，且同時對儲存于該第二儲存空間中的該第二組影像信號順適進行該影像處理程序；d)輸入并儲存該影像圖框中的第四組影像信號至該第二儲存空間，且同時對儲存于該第一儲存空間中的該第三組影像信號順適進行該影像處理程序；以及e)以該步驟(a)～(d)的方法，輪流輸入及交替儲存該影像圖框中的其它組影像信號于該一或該第二儲存空間，且依序順適進行完成該影像處理程序。
12.一種處理影像圖框的方法，應用于處理自一影像傳感器處所輸出的一具有m行×n列的影像圖框，該方法包含a)輸入并儲存該影像圖框中的第1列～第i列影像信號至一第一儲存空間；其中，1＜i＜n/2；b)輸入并儲存該影像圖框中的第i+1列～第2i列影像信號至一第二儲存空間，且同時對儲存于該第一儲存空間中的該第1列～該第i列影像信號，順適進行一影像處理程序；其中，該第一及第二儲存空間皆可儲存容納y行×x列的影像信號，且y＝m，x＝i；c)輸入并儲存該影像圖框中的第2i+1列～第3i列影像信號至該第一儲存空間，且同時對儲存于該第二儲存空間中的該第i+1列～該第2i列影像信號順適進行該影像處理程序；d)輸入并儲存該影像圖框中的第3i+1列～第4i列影像信號至該第二儲存空間，且同時對儲存于該第一儲存空間中的該第2i+1列～該第3i列影像信號順適進行該影像處理程序；以及e)以該步驟(a)～(d)的方法，輪流輸入及交替儲存該影像圖框中的其它列影像信號于該第一或該第二儲存空間，且依序順適進行完成該影像處理程序。
13.如權利要求12所述的處理影像圖框的方法，其中該影像圖框可為352行×288列、640行×480列、704行×480列、704行×576列或為1280行×1024列的影像圖框。
14.如權利要求12所述的處理影像圖框的方法，其中該第一及第二儲存空間分別一第一及第二存儲緩沖緩存器。
15.如權利要求14所述的處理影像圖框的方法，其中任一存儲緩沖緩存器可儲存容納640行×16列，且i＝16。
16.如權利要求14所述的處理影像圖框的方法，其中任一存儲緩沖緩存器可儲存容納1280行×8列，且i＝8。
全文摘要
一種處理影像圖框的方法，應用于處理自影像傳感器輸出的具有多組影像信號的影像圖框，包含a)提供影像信號暫存區(qū)，其中該影像信號暫存區(qū)至少包含兩個儲存空間，任一儲存空間容量都小于該影像圖框的總影像畫數(shù)二分之一，大于或等于任一組影像信號的總影像畫數(shù)；及b)將該多組影像信號分別依序輸入至該至少兩個儲存空間中，以分別依序順適進行完成影像處理程序；其中，當該至少兩個儲存空間中任一儲存空間皆儲存一組影像信號時，將該影像圖框中尚未輸入至該影像信號暫存區(qū)的其它組影像信號輪流輸入，并覆蓋于該影像信號暫存區(qū)內(nèi)已順適進行完成影像處理程序的影像信號。本發(fā)明減少處理影像圖框時所用該影像信號暫存區(qū)儲存容量。
文檔編號H04N5/91GK1645927SQ20051000689
公開日2005年7月27日 申請日期2005年2月5日 優(yōu)先權日2005年2月5日
發(fā)明者江晉毅, 黃心威 申請人:威盛電子股份有限公司