專利名稱：圖像處理裝置與相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于圖像處理的，更具體的，是關(guān)于一種可減少內(nèi)存帶 寬使用的圖像處理裝置及方法。
背景技術(shù)：
近幾年，消費類電子產(chǎn)品發(fā)展迅速。更具體一些，對于視頻系統(tǒng)
來說，趨勢是屏幕更大，具有更高分辨率以及更高的播放質(zhì)量。同 時，需要更多可用的內(nèi)存帶寬以保證實時(real time)播放的視頻圖像的質(zhì)量。
更進一步， 一些視頻系統(tǒng)具有屏幕顯示(On Screen Display, OSD) 功能，可進行系統(tǒng)配置控制或顯示信息，如電子程序?qū)Ш?Electronic Program Guide, EPG)月良務(wù),互動通4言或電子商務(wù)(e-commerce)， 或在 不同頻道上演的不同節(jié)目同時顯示在一個屏幕上，這些功能會消耗內(nèi) 存。如上所述，這些應(yīng)用會在一個顯示幀(display frame)上產(chǎn)生大量的 視頻數(shù)據(jù)，這就需要高數(shù)據(jù)傳輸速率。當內(nèi)存的操作速率不能滿足需 要的內(nèi)存帶寬時，這些應(yīng)用就不能及時恰當?shù)赝瓿蛇@些功能。結(jié)果是， 降低了視頻系統(tǒng)的整體性能。
因此，本技術(shù)領(lǐng)域需要相關(guān)裝置與方法，在承受(accommodate)其 它消耗內(nèi)存的功能操作以及維持播放質(zhì)量的情況下，提高內(nèi)存帶寬譯 碼的使用率。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述視頻系統(tǒng)大量消耗內(nèi)存的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一 種圖像處理裝置及方法，用于提高內(nèi)存帶寬的使用率。
本發(fā)明的目的是提供一種圖像處理裝置，包含信息圖像處理控 制器，用于產(chǎn)生主圖像，并對主圖像的第一指定區(qū)域執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換
5操作；處理單元，耦接至信息處理控制，用于產(chǎn)生圖像信息及輸出圖
像信息，圖像信息是根據(jù)第一圖像定義第一指定區(qū)域；以及混合器， 耦接至信息圖像處理控制器，用于混合主圖像與第 一 圖像以產(chǎn)生顯示 圖像，供顯示在顯示單元之上。
本發(fā)明的另一目的是提供一種圖像處理方法，包含根據(jù)第一圖 像的圖像信息在主圖像上定義第一指定區(qū)域；在主圖像的第 一指定區(qū) 域上執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換操作；以及在分辨率轉(zhuǎn)換操作之后，混合主圖像 與第一圖像。
本發(fā)明的又一目的是提供一種圖像處理裝置，包含內(nèi)存單元， 用于儲存視頻數(shù)據(jù)；信息圖像處理控制器，用于從內(nèi)存單元接收視頻 數(shù)據(jù)以根據(jù)圖像信息產(chǎn)生主圖像；處理單元，耦接至信息圖像處理控 制器，用于產(chǎn)生定義第一圖像的第一指定區(qū)域的圖像信息；以及混合 器，耦接至信息圖像處理控制器，用于混合主圖像與第一圖像以產(chǎn)生 用于視頻顯示的顯示圖像。
本發(fā)明通過丟棄主圖像部分區(qū)域或降低主圖像的部分區(qū)域的分辨 率來減少對內(nèi)存的存取操作，從而減少了內(nèi)存帶寬的使用率。


圖1顯示根據(jù)本發(fā)明實施方式的圖像處理裝置10的方框圖 圖2顯示圖1中主圖像的示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的另 一 實施方式的圖像處理裝置的方框圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施方式顯示的圖像的范例。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式顯示的圖像處理方法。
具體實施例方式
在說明書及權(quán)利要求書當中使用了某些詞匯來稱呼特定的元件。 本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會用不同的名詞來稱呼 同一個元件。本說明書及權(quán)利要求書并不以名稱的差異來作為區(qū)分元 件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區(qū)分的準則。在通篇說 明書及權(quán)利要求書當中所提及的"包含"是開放式的用語，故應(yīng)解釋 成"包含但不限定于"。此外，"耦接，， 一詞在此是包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述第一裝置耦接于第二裝置， 則代表第一裝置可直接電氣連接于第二裝置，或通過其它裝置或連接 手段間接地電氣連接到第二裝置。
本發(fā)明是有關(guān)于一種圖像處理裝置，其能減少內(nèi)存帶寬使用，另 關(guān)于一種圖像處理方法，有關(guān)于將視頻譯碼的內(nèi)存的需求帶寬最小化
(minimize)。
圖1顯示根據(jù)本發(fā)明實施方式的圖像處理裝置10的方框圖，其包 含信息圖像處理控制器102，處理單元106及混合器104。
請參考圖1，信息圖像處理器102根據(jù)儲存于內(nèi)存單元112的視 頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生主圖像Vmain。處理單元106，耦接于信息圖像處理控制器 102,產(chǎn)生圖像信息Dmf。，其根據(jù)第一圖像定義(define)主圖像Vmam上 第一指定區(qū)域(designatedregion)。 一般來說，圖像信息Dinf?？砂?一圖像的形狀信息(如圓形，方形或矩形)，內(nèi)容信息，如時間，頻道 號(channel number)或系統(tǒng)標示(logo), ^立置4言息，如開始4立置，結(jié)束 位置或尺寸(dimensions)以及混合信息(如色彩深度，混合比率或特定 外觀)。
在本發(fā)明的一較佳實施方式中，第一圖像是，但不限于，屏幕顯 示(On Screen Display, OSD)圖像V2，是由屏幕顯示控制器108根據(jù) 內(nèi)存單元112的屏幕顯示數(shù)據(jù)所提供。信息圖像處理控制器102根據(jù) OSD圖像V2對主圖像Vmain上的第一指定區(qū)域進行一個分辨率轉(zhuǎn)換 (resolution conversion)^喿作。舉例來i兌，》口圖2所示，區(qū)i或Dl與D2 分別代表主圖像Vmain顯示區(qū)域與由圖像信息Dw。定義的OSD圖像 V2第一指定區(qū)域的顯示區(qū)域。信息圖像處理控制器102根據(jù)OSD圖 像V2的第一指定區(qū)域接收上述圖像信息Dinf。，并對主圖像V咖in上的 第一指定區(qū)域D2執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換操作。信息圖像處理控制器102所 執(zhí)行的分辨率轉(zhuǎn)換操作是根據(jù)圖像信息Dmf。丟棄(discard)主圖像Vmain 中的第 一指定區(qū)域D2或調(diào)整主圖像的第 一指定區(qū)域D2的分辨率。即， 在接收圖像信息Dmf。之后，圖像處理控制器102根據(jù)內(nèi)存112的主圖 像Vmain中的第一指定區(qū)域D2可決定不提取(retrieve)視頻數(shù)據(jù)，或者 以更低的分辨率來提取視頻數(shù)據(jù)。舉例來說，若上述主圖像V則m是以 10位RGB格式處理，圖像處理控制器102能將內(nèi)存112中主圖像Vmain的第一指定區(qū)域D2所對應(yīng)的視頻數(shù)據(jù)以9位或8位的格式提取 (retrieve)。如此就減少了圖像處理裝置10的內(nèi)存帶寬使用。
如圖l所示，混合器104，耦接于信息圖像處理控制器102,接收 并混合上述第一圖像與上述主圖像Vmain以產(chǎn)生顯示圖像用來顯示在 顯示單元114上。本發(fā)明的一個實施方式中，混合器104根據(jù)圖像信 息Dmf。的混合信息(blending information)更進一 步對第 一 圖像與主圖 像Vmain執(zhí)行混合操作(blending operation)?；旌闲畔⒋硪粋€從0到 100百分比范圍的比例，表明了圖像的透明效果(transparency effect), 即從完全透明到完全不透明(solid)。舉例來說，如圖2所示，因為OSD 圖像V2是不透明的，主圖像V加m在第一指定區(qū)域D2中的部分就被 信息圖像處理控制器102丟棄了。接著混合器104根據(jù)圖像信息Dinf。
對OSD圖像V2與主圖像Vn^n執(zhí)行混合操作以獲取需要的混合效果。 然后混合器104將主圖像Vmam與OSD圖像V2混合以在顯示單元114
上顯示，其中顯示單元是一個CRT或一個LCD類似的裝置。
并且，圖像處理裝置10更包含內(nèi)存控制器110，耦接于上述屏幕 顯示控制器108與上述信息圖像處理控制器102以為信息圖像處理控 制器102與屏幕顯示控制器108提供接口 (interface)以存取內(nèi)存單元 112來根據(jù)主圖像V則m與上述第一圖像獲取視頻數(shù)據(jù)。其中，上述內(nèi) 存單元112可以如DRAM的一4殳內(nèi)存的裝置來實現(xiàn)。
本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員應(yīng)能了解，第一圖像可包含兩個或更多個OSD 圖像。因此，主圖像Vm^的指定區(qū)域?qū)⒏鶕?jù)兩個或多個OSD圖像分 別定義。舉例來說，請參考圖2，其中以"CH 10"表示，具有透明效 果的指定區(qū)域是由另一屏幕顯示圖像所定義的。指定區(qū)域"CH 10" 的分辨率可能是，舉例來說，由24位的分辨率(RGB每種顏色都有8 位色彩深度)降至12位分辨率(每一色彩深度為4位)。
在本發(fā)明的一較佳實施方式中，信息圖像處理控制器102能夠從 多個輸入 一見頻數(shù)據(jù)流(input video data stream)Sinput中產(chǎn)生主圖^f象 Vmain,例如NTSC, PAL， S-Video等等。舉例來說，信息圖像處理控 制器102能包含視頻譯碼器，解交錯器(de-interlacer)及縮放器 (scalar)。在視頻譯碼器中，輸入視頻數(shù)據(jù)流Sinput被解調(diào)(demodulate), 并轉(zhuǎn)換成具有亮度(luminance)與色度(chroma)信息的格式化信號。接著，解交錯器將格式化信號轉(zhuǎn)換為序列畫面(sequential frame)。并且， 對應(yīng)序列畫面的主圖像數(shù)據(jù)可被儲存于內(nèi)存單元112中。然后，4艮據(jù)
內(nèi)存112中的視頻數(shù)據(jù)，縮放器內(nèi)插上述序列畫面以產(chǎn)生更高分辨率
的主圖像Vm,用于顯示。如此，當根據(jù)主圖像的指定區(qū)域存取視頻數(shù)
據(jù)減少時，存取內(nèi)存單元112的內(nèi)存帶寬效率便得到了提高。
圖3是根據(jù)本發(fā)明另 一實施方式的圖像處理裝置30的方框圖。圖 3使用如圖1中同樣的數(shù)字標號的組件，其是執(zhí)行同樣的操作，因此 不再贅述。在本實施方式中，第一圖像包含視頻圖像Pl以及OSD圖 像V2,其分別由信息圖像處理控制器302及屏幕顯示控制器108產(chǎn)生。 另外，處理單元306產(chǎn)生圖像信息Dinf。，其根據(jù)視頻圖像Pl與OSD 圖像V2在主圖像V脂^上定義兩個指定區(qū)域。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一實施方式顯示一圖像的范例。其中區(qū)域Dl， D2及D3分別表示主圖像Vmain的顯示區(qū)域，OSD圖像V2的第一指定 區(qū)域以及3見頻圖像Pl 。 可以了解，4見頻圖像Pl是畫中畫 (Picture-In-Picture, PIP)圖1象，用于顯示一頻道，其顯示內(nèi)容可為廣播_ 天氣預(yù)才艮，或是石茲帶錄像機(Video Cassette Recorder, VCR)內(nèi)的電影， 如圖4所示，假定視頻圖像P1與OSD圖像V2的混合比例是百分之 一百與百分之五十，如此，OSD圖像V2即為半透明的，而視頻圖像 Pl是完全沒有透明效果(Solid)。如此，信息圖像處理控制器302將主
圖像V^in的指定區(qū)域D3內(nèi)的部分丟棄，并將主圖像Vmaln的指定區(qū)
域D2內(nèi)的部分的分辨率降低?；旌掀?04接收主圖像Vmain,其中主 圖像已由信息圖像處理控制器302執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換(resolution conversion)操作。接下去，混合器104以混合比例百分之50對OSD 圖像V2執(zhí)行混合操作?；旌掀髟诨旌喜僮骱蟾M一步將主圖像Vmain、 視頻圖像Pl與OSD圖像V2混合以顯示在顯示單元114上。
視頻圖像P1也可由信息圖像處理控制器3 0 2根據(jù)輸入視頻數(shù)據(jù)流 S，ut其中之一產(chǎn)生。并且，若視頻圖像Pl是PIP圖像，圖像信息Dmf。 由混合器104提供給處理單元或是中央處理單元(CPU)，其中Dmf。根 據(jù)視頻圖像Pl定義主圖像V加m上的指定區(qū)域D3。可以了解，在本發(fā) 明的實施方式中，處理單元106與306可分別為圖像處理裝置10與
30的CPU，并且定義主圖像Vm,上的第一指定區(qū)域的圖像信息Dlnf。是由處理單元306直接提供。
圖5是根據(jù)本發(fā)明另 一實施方式顯示一圖像處理方法50。第一指 定區(qū)域根據(jù)第一圖像的圖像信息而定義在主圖像上(步驟S502)。如上 所述，圖像信息可包含形狀信息，內(nèi)容信息，位置信息以定義第一指 定區(qū)域與第一圖像的混合信息。另外，上述混合信息包含混合比例， 從百分之0到百分之100,是表明圖像的透明效果，從完全透明到完 全不透明。并且，第一圖像可能為OSD圖像或PIP圖像。之后，根據(jù) 圖像信息對主圖像的第 一指定區(qū)域執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換操作(步驟S504)。 在本發(fā)明的實施方式中，操作包含丟棄主圖像之第一指定區(qū)域，或者 根據(jù)圖像信息調(diào)整主圖像的第 一指定區(qū)域的分辨率。
當主圖像的第 一 指定區(qū)域的分辨率轉(zhuǎn)換操作完成后，最好 (preferably)根據(jù)圖像信息對主圖像的第 一 圖像執(zhí)行混合操作(步驟 S506)。需要注意的是，步驟S506不是必須的。
接著，在分辨率轉(zhuǎn)換操作后混合主圖像與第一圖像(步驟S508)。
本發(fā)明的實施方式能大量降低需要的內(nèi)存帶寬，尤其是在不需要 混合的狀況下。對于沒有透明效果的第一圖像來說，由第一圖像定義 的主圖像的第一指定區(qū)域被丟棄。如此，在主圖像的視頻譯碼過程中， 根據(jù)第一圖像為了產(chǎn)生主圖像的指定區(qū)域的數(shù)據(jù)存取就是不必要的。 因為減少了視頻譯碼的內(nèi)存使用，內(nèi)存帶寬的需求峰值(peak)也隨之降 低了。對于具有透明效果的第一圖像來說，對應(yīng)于第一圖像的主圖像 的指定區(qū)域的分辨率就降低了 。如上所述，本發(fā)明減少了為產(chǎn)生主圖 像的指定區(qū)域所存取的數(shù)據(jù)，從而減少了內(nèi)存的使用。
本發(fā)明雖用較佳實施方式說明如上，然而其并非用來限定本發(fā)明 的范圍，任何本領(lǐng)域中技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)， 做的任何更動與改變，都在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)，具體以權(quán)利要求界 定的范圍為準。
10
權(quán)利要求
1. 一種圖像處理裝置，包含信息圖像處理控制器，用于產(chǎn)生主圖像，并對上述主圖像的第一指定區(qū)域執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換操作；處理單元，耦接至上述信息圖像處理控制器，用于產(chǎn)生圖像信息及輸出上述圖像信息，上述圖像信息是根據(jù)第一圖像定義上述第一指定區(qū)域；以及混合器，耦接至上述信息圖像處理控制器，用于混合上述主圖像與上述第一圖像以產(chǎn)生顯示圖像，以便顯示在顯示單元上。
2. 如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述圖像 信息包含位置信息，用于定義上述第一圖像的上述第一指定區(qū)域。
3. 如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述混合 器在混合上述主圖像與上述第一圖像之前根據(jù)上述圖像信息對上述第 一圖像與上述主圖像執(zhí)行混合操作。
4. 如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述信息 圖像處理控制器通過丟棄上述主圖像的上述第一指定區(qū)域或根據(jù)上述 圖像信息調(diào)整上述主圖像的上述第一指定區(qū)域的分辨率，以執(zhí)行上述 分辨率轉(zhuǎn)換操作。
5. 如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，更包含 屏幕顯示控制器，耦接至上述處理單元與混合器以產(chǎn)生上述第一圖像。
6. 如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述第一 圖像是由上述信息圖像處理控制器產(chǎn)生。
7. 如權(quán)利要求6所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述信息 圖像處理控制器包含視頻譯碼器，用于接收多個輸入視頻數(shù)據(jù)流以產(chǎn) 生上述主圖像與上述第一圖像。
8. 如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，更包含 內(nèi)存控制器，耦接至上述信息圖像處理控制器，用于存取儲存上述主圖像的內(nèi)存單元與上述第一圖像。
9. 一種圖l象處理方法，包含根據(jù)第一圖像的圖像信息在主圖像上定義第一指定區(qū)域；在上述主圖像的上述第 一指定區(qū)域上執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換操作；以及在上述分辨率轉(zhuǎn)換操作之后，混合上述主圖像與上述第 一 圖像。
10. 如權(quán)利要求9所述的圖像處理方法，其特征在于，上述圖像 信息包含位置信息以定義上述主圖像的上述第一指定區(qū)域。
11. 如權(quán)利要求9所述的圖像處理方法，其特征在于，在混合之 前，更包含根據(jù)上述圖像信息對上述第 一 圖像與上述主圖像執(zhí)行混合操作。
12. 如權(quán)利要求9所述的圖像處理方法，其特征在于，上述執(zhí)行 上述分辨率轉(zhuǎn)換操作的步驟還包含根據(jù)上述圖像信息丟棄上述主圖像的上述第一指定區(qū)域或調(diào)整上 述主圖像的上述第一指定區(qū)域的分辨率。
13. 如權(quán)利要求9所述的圖像處理方法，其特征在于，上述第一 圖像是屏幕顯示圖像。
14. 如權(quán)利要求9所述的圖像處理方法，其特征在于，上述第一 圖像是畫中畫圖像。
15. —種圖像處理裝置，包含 內(nèi)存單元，用于儲存一見頻數(shù)據(jù)；信息圖像處理控制器，用于從上述內(nèi)存單元接收上述視頻數(shù)據(jù)以 根據(jù)圖像信息產(chǎn)生主圖像；處理單元，耦接至上述信息圖像處理控制器，用于產(chǎn)生定義第一 圖像的第一指定區(qū)域的上述圖像信息；以及混合器，耦接至上述信息圖像處理控制器，用于混合上述主圖像 與上述第一圖像以產(chǎn)生用于視頻顯示的顯示圖像。
16. 如權(quán)利要求15所述的圖像處理裝置，其特征在于，更包含內(nèi) 存接口，用于為上述信息圖像處理控制器提供接口以存取上述內(nèi)存單 元。
17. 如權(quán)利要求15所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述信息 圖像處理控制器根據(jù)上述圖像信息決定不提取上述主圖像的 一部分， 其中上述部分是對應(yīng)于上述第一指定區(qū)域。
18. 如權(quán)利要求15所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述信息圖像處理控制器根據(jù)上述圖像信息決定分辨率以提取上述主圖像的一 部份，其中上述部分是對應(yīng)于上述第一指定區(qū)域。
19. 如權(quán)利要求15所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述第一 圖像是屏幕顯示圖像或畫中畫圖像。
20. 如權(quán)利要求15所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述主圖 像與上述第一圖像在上述第一指定區(qū)域重疊。
全文摘要
一種圖像處理裝置，包含信息圖像處理控制器，用于產(chǎn)生主圖像，并對主圖像的第一指定區(qū)域執(zhí)行分辨率轉(zhuǎn)換操作；處理單元，耦接至信息圖像處理控制器，用于產(chǎn)生圖像信息及輸出圖像信息，圖像信息根據(jù)第一圖像定義第一指定區(qū)域；以及混合器，耦接至信息圖像處理控制器，用于混合主圖像與第一圖像以產(chǎn)生顯示在顯示單元上的顯示圖像。本發(fā)明通過丟棄主圖像部分區(qū)域或降低主圖像的部分區(qū)域的分辨率來減少對內(nèi)存的存取操作，從而減少了內(nèi)存帶寬的使用率。
文檔編號H04N5/445GK101448108SQ200810084218
公開日2009年6月3日 申請日期2008年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月26日
發(fā)明者李新民 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司