專利名稱：實(shí)時(shí)影像處理系統(tǒng)、實(shí)時(shí)影像處理方法以及影像傳送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與多媒體系統(tǒng)相關(guān)，并且尤其與通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞影像信號(hào)的多媒體系統(tǒng)相關(guān)。
背景技術(shù)：
隨著各種電子產(chǎn)品的蓬勃發(fā)展，家用多媒體系統(tǒng)日益普及。在大部分的多媒體系 統(tǒng)中，最重要的硬件就屬用以呈現(xiàn)影像的顯示設(shè)備。將通常擺設(shè)在起居室的電視系統(tǒng)與個(gè) 人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)整合在一起是近年來(lái)的新趨勢(shì)。除了播放有線/無(wú)線電視信號(hào)或者來(lái)自DVD 播放機(jī)等周邊設(shè)備的影像之外，愈來(lái)愈多的電視系統(tǒng)也可以用來(lái)呈現(xiàn)由計(jì)算機(jī)提供的影像 畫(huà)面。電視系統(tǒng)的屏幕尺寸通常都會(huì)大于與計(jì)算機(jī)主機(jī)設(shè)置在一起的屏幕的尺寸。因 此，舉例來(lái)說(shuō)，某些使用者在玩游戲或觀看網(wǎng)絡(luò)上的影片時(shí)會(huì)希望將以電視系統(tǒng)的屏幕取 代計(jì)算機(jī)屏幕。某些使用者會(huì)希望利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的光驅(qū)來(lái)讀取電影光盤(pán)，再將影片傳送 至電視系統(tǒng)播放，藉此節(jié)省另外購(gòu)買(mǎi)DVD播放機(jī)的費(fèi)用以及在電視系統(tǒng)旁安置DVD播放機(jī) 的空間。連接電視系統(tǒng)與個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)最原始的方式就是直接在兩者之間設(shè)置實(shí)體傳 輸線。然而，如果這兩個(gè)系統(tǒng)彼此相距太遠(yuǎn)，設(shè)置實(shí)體傳輸線就會(huì)相當(dāng)麻煩，不僅占據(jù)很多 空間，暴露在外的線材還會(huì)破壞了空間的美觀性。長(zhǎng)距離的傳輸甚至可能造成影像品質(zhì)下 降。為了解決上述問(wèn)題，先前也有人提出通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)自個(gè)人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)傳輸 至電視系統(tǒng)的方案。無(wú)論是利用有線或無(wú)線的方式將影像數(shù)據(jù)傳送至電視系統(tǒng)，在先前技 術(shù)中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)端都是利用中央處理器對(duì)影像信號(hào)進(jìn)行影像處理程序之后，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò) 卡將處理后的信號(hào)傳送給電視系統(tǒng)?，F(xiàn)有技術(shù)中的做法有幾個(gè)缺點(diǎn)。中央處理器為通用型的處理器，并非專為影像處 理而設(shè)計(jì)。因此，以中央處理器進(jìn)行影像信號(hào)程序的效率不高。某些較復(fù)雜的圖像處理功 能甚至是中央處理器無(wú)法負(fù)荷的。換句話說(shuō)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)端的中央處理器無(wú)法提供高品質(zhì)、 高效率的影像處理程序。由于中央處理器進(jìn)行影像信號(hào)程序的速度不夠快，處理完成后的影像數(shù)據(jù)通常沒(méi) 有辦法被實(shí)時(shí)傳送至電視系統(tǒng)，或者是被傳送至電視系統(tǒng)后無(wú)法實(shí)時(shí)播放。為確保電視系 統(tǒng)開(kāi)始播放影像之后不會(huì)突然中斷，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)端或電視系統(tǒng)必須設(shè)置容量相當(dāng)大的緩沖 存儲(chǔ)器，來(lái)暫存未播放的影像數(shù)據(jù)。另一方面，處理較復(fù)雜的圖像時(shí)，中央處理器可能會(huì)因?yàn)樨?fù)擔(dān)太大而無(wú)法同時(shí)兼 顧計(jì)算機(jī)系統(tǒng)端本身正在進(jìn)行的工作，造成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)端其它程序的運(yùn)作速度大幅下降。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種實(shí)時(shí)影像處理方案。通過(guò)運(yùn)用圖形處理模塊，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)、方法及裝置可為遠(yuǎn)程的顯示器實(shí)時(shí)提供高品質(zhì)的畫(huà)面，省去額外采用緩 沖存儲(chǔ)器的成本。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)、方法及裝置亦可減輕中央處理器的負(fù)擔(dān)，進(jìn)而提升計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)端的整體效能。根據(jù)本發(fā)明的一具體實(shí)施例為一實(shí)時(shí)影像處理系統(tǒng)，其中包含一圖形處理模塊和 一格式轉(zhuǎn)換模塊。該圖形處理模塊用以接收一視訊信號(hào)，并針對(duì)該視訊信號(hào)進(jìn)行一數(shù)字影 像處理程序，以產(chǎn)生一處理后視訊數(shù)據(jù)。響應(yīng)于一遠(yuǎn)程顯示需求，該格式轉(zhuǎn)換模塊負(fù)責(zé)將該 處理后視訊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合一網(wǎng)絡(luò)傳輸格式的一轉(zhuǎn)換后視訊數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的另一具體實(shí)施例為一種用以配合一圖形處理模塊的影像傳送裝置， 其中包含一格式轉(zhuǎn)換模塊和一傳送模塊。響應(yīng)于一遠(yuǎn)程顯示需求，該格式轉(zhuǎn)換單元將該圖 形處理模塊所產(chǎn)生的一處理后視訊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合一網(wǎng)絡(luò)傳輸格式的一轉(zhuǎn)換后視訊數(shù)據(jù)。 該傳送模塊則是用以發(fā)送將該轉(zhuǎn)換后視訊數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的另一具體實(shí)施例為一種實(shí)時(shí)影像處理方法。該方法首先執(zhí)行接收一 視訊信號(hào)的步驟，接著針對(duì)該視訊信號(hào)進(jìn)行一數(shù)字影像處理程序，以產(chǎn)生一處理后視訊數(shù) 據(jù)。響應(yīng)于一遠(yuǎn)程顯示需求，該方法執(zhí)行將該處理后視訊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合一網(wǎng)絡(luò)傳輸格式 的一轉(zhuǎn)換后視訊數(shù)據(jù)的步驟。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)、方法及裝置可為遠(yuǎn)程的顯示器實(shí)時(shí)提供高品質(zhì)的畫(huà)面，省去 額外采用緩沖存儲(chǔ)器的成本。此外，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)、方法及裝置亦可減輕中央處理器的 負(fù)擔(dān)，進(jìn)而提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)端的整體效能。關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過(guò)以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的第一較佳具體實(shí)施例中的實(shí)時(shí)影像處理系統(tǒng)的方塊圖。圖2所示為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的實(shí)時(shí)影像處理系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及電視系統(tǒng) 的連接關(guān)系。圖3為根據(jù)本發(fā)明的第三較佳具體實(shí)施例中的實(shí)時(shí)影像處理方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參閱圖1，圖1為根據(jù)本發(fā)明的第一較佳具體實(shí)施例中的實(shí)時(shí)影像處理系統(tǒng)的 方塊圖。此實(shí)時(shí)影像處理系統(tǒng)10包含一圖形處理模塊12和一格式轉(zhuǎn)換模塊14。實(shí)際上， 圖形處理模塊12可能被整合在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的顯示卡中。換句話說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的圖形處理 模塊12可利用顯示卡中的核心組件-圖形處理單元(graphic processing unit, GPU)來(lái) 實(shí)現(xiàn)，但不以此為限。圖形處理模塊12用以接收一視訊信號(hào)，并針對(duì)該視訊信號(hào)進(jìn)行一數(shù)字影像處理 程序，以產(chǎn)生一處理后視訊數(shù)據(jù)。于實(shí)際應(yīng)用中，該視訊信號(hào)可能對(duì)應(yīng)于單張或多張圖片， 也可能對(duì)應(yīng)于一段或多段影片。另一方面，此處所指的數(shù)字影像處理程序可能為2D圖像處 理程序或是3D圖像處理程序。舉例而言，該數(shù)字影像處理程序可以是根據(jù)該視訊信號(hào)包含 的3D數(shù)據(jù)執(zhí)行材質(zhì)映像(texture mapping)處理，或是為3D圖像進(jìn)行渲染/光照/霧化 等計(jì)算。無(wú)論是哪些影像處理程序，相較于通用型的中央處理器，專門(mén)針對(duì)影像處理而設(shè)計(jì)的圖形處理模塊12都可以提供更高的效率。當(dāng)實(shí)時(shí)影像處理系統(tǒng)10收到一遠(yuǎn)程顯示需求，例如必須將圖像傳送至遠(yuǎn)程的電 視系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明的格式轉(zhuǎn)換模塊14即負(fù)責(zé)將圖形處理模塊12輸出的處理后視訊數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換為符合一網(wǎng)絡(luò)傳輸格式的一轉(zhuǎn)換后視訊數(shù)據(jù)。圖2所示為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的實(shí)時(shí)影像處理系統(tǒng)10于實(shí)際應(yīng)用中與計(jì)算機(jī) 系統(tǒng)及電視系統(tǒng)的連接關(guān)系。于此實(shí)施例中，圖形處理模塊12所接收的是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的中央處理單元22傳 送來(lái)的顯示卡信號(hào)。于實(shí)際應(yīng)用中，除了視訊信號(hào)，此顯示卡信號(hào)還可能包含與如何處理這 些視訊信號(hào)相關(guān)的指令。圖形處理模塊12可根據(jù)中央處理單元22的要求執(zhí)行其數(shù)字影像 處理程序。若圖形處理模塊12整合于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的顯示卡中，則實(shí)時(shí)影像處理系統(tǒng)10與 中央處理單元22之間可能是通過(guò)AGP、PCI、ISA、PCI-E等規(guī)格的插槽相連接。如圖2所示，此范例中的實(shí)時(shí)影像處理系統(tǒng)10進(jìn)一步包含一傳送模塊16，用以發(fā) 送格式轉(zhuǎn)換模塊14產(chǎn)生的轉(zhuǎn)換后視訊數(shù)據(jù)。實(shí)際上，傳送模塊16可以是有線傳輸裝置(例 如符合IOG以太網(wǎng)絡(luò)規(guī)格的有線網(wǎng)絡(luò)卡)，也可以是無(wú)線傳輸裝置(例如符合802. lla//g/ η等規(guī)格的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)卡)。只要格式轉(zhuǎn)換模塊14與傳送模塊16采用的網(wǎng)絡(luò)傳輸格式一致 即可。實(shí)時(shí)影像處理系統(tǒng)10與電視系統(tǒng)30可以通過(guò)局域網(wǎng)絡(luò)或因特網(wǎng)彼此連接。于此 范例中，電視系統(tǒng)30包含一接收模塊32、一影像處理模塊34、一驅(qū)動(dòng)模塊36以及一顯示模 塊38。除了負(fù)責(zé)接收實(shí)時(shí)影像處理系統(tǒng)10傳送來(lái)的轉(zhuǎn)換后視訊數(shù)據(jù)，接收模塊32也可 以提供將符合網(wǎng)絡(luò)傳輸格式的數(shù)據(jù)重新轉(zhuǎn)換為后續(xù)電路可以辨識(shí)的影像數(shù)據(jù)。影像處理模 塊34用以提供如加速驅(qū)動(dòng)(over-driving)等運(yùn)算的影像處理程序，以進(jìn)一步提升影像品 質(zhì)。驅(qū)動(dòng)模塊36則是負(fù)責(zé)將影像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為控制顯示模塊38的驅(qū)動(dòng)電壓。如圖2所示，由于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)時(shí)影像處理系統(tǒng)10具有高效率的特性，電視系 統(tǒng)30或者實(shí)時(shí)影像處理系統(tǒng)10本身都不需要額外設(shè)置暫存影像數(shù)據(jù)的緩沖處理器，因此 可以節(jié)省許多硬件成本。此外，通過(guò)利用圖形處理模塊12分擔(dān)中央處理單元22的負(fù)荷，計(jì) 算機(jī)系統(tǒng)端本身工作效能亦不致受到遠(yuǎn)程顯示需求的影像而大幅下降。根據(jù)本發(fā)明的第二具體實(shí)施例為一影像傳送裝置。此影像傳送裝置包含如圖2所 示的格式轉(zhuǎn)換模塊14和傳送模塊16。換句話說(shuō)，該影像傳送裝置可以做為圖形處理模塊 12與電視系統(tǒng)30之間的溝通橋梁。響應(yīng)于來(lái)自電視系統(tǒng)30或中央處理單元22產(chǎn)生的遠(yuǎn) 程顯示需求，本實(shí)施例中的格式轉(zhuǎn)換單元14會(huì)將圖形處理模塊12產(chǎn)生的處理后視訊數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換為符合網(wǎng)絡(luò)傳輸格式的轉(zhuǎn)換后視訊數(shù)據(jù)。接著，傳送模塊16會(huì)負(fù)責(zé)將轉(zhuǎn)換后視訊數(shù)據(jù) 發(fā)送至電視系統(tǒng)30。與前一個(gè)實(shí)施例相同的是，本實(shí)施例中的影像傳送裝置所接收的處理后視訊數(shù)據(jù) 可以對(duì)應(yīng)于單張或多張圖片，也可能對(duì)應(yīng)于一段或多段影片。配合圖形處理模塊12，本實(shí)施 例中的影像傳送裝置，同樣可以達(dá)到為電視系統(tǒng)30提供高品質(zhì)實(shí)時(shí)影像的效果。需注意的 是，無(wú)論是前一個(gè)實(shí)施例中的實(shí)時(shí)影像處理系統(tǒng)或本實(shí)施例中的影像傳送裝置，都可用以 配合其它電視系統(tǒng)之外的顯示設(shè)備，亦即不限定于電視系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的第三具體實(shí)施例為一種用以配合一圖形處理模塊的實(shí)時(shí)影像處理方法。請(qǐng)參閱圖3，圖3為該方法的流程圖。首先，步驟S31是接收一視訊信號(hào)。步驟S32 則是于該圖形處理模塊針對(duì)該視訊信號(hào)進(jìn)行一數(shù)字影像處理程序，以產(chǎn)生一處理后視訊數(shù) 據(jù)。接著，步驟S33是響應(yīng)于一遠(yuǎn)程顯示需求，將該處理后視訊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合一網(wǎng)絡(luò)傳輸 格式的一轉(zhuǎn)換后視訊數(shù)據(jù)。于實(shí)際應(yīng)用中，本方法可以進(jìn)一步包含發(fā)送該轉(zhuǎn)換后視訊數(shù)據(jù) 的步驟。此外，實(shí)際上，步驟S31所接收的視訊信號(hào)可以為一顯示卡信號(hào)，并且步驟S31代 表的可能是由一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一中央處理單元接收該視訊信號(hào)，但不以此為限。如上所述，通過(guò)運(yùn)用擅長(zhǎng)于影像處理的圖形處理模塊，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)、方法及 裝置可為遠(yuǎn)程的顯示器實(shí)時(shí)提供高品質(zhì)的畫(huà)面，省去額外采用緩沖存儲(chǔ)器的成本。此外，根 據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)、方法及裝置亦可減輕中央處理器的負(fù)擔(dān)，進(jìn)而提升計(jì)算機(jī)系統(tǒng)端的整體 效能。通過(guò)以上較佳具體實(shí)施例的詳述，是希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神， 而并非以上述所揭露的較佳具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希 望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明的權(quán)利要求書(shū)的范疇內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)時(shí)影像處理系統(tǒng)，其特征是，包含圖形處理模塊，用以接收視訊信號(hào)，并針對(duì)上述視訊信號(hào)進(jìn)行數(shù)字影像處理程序，以產(chǎn) 生處理后視訊數(shù)據(jù)；以及格式轉(zhuǎn)換模塊，電連接至上述圖形處理模塊，響應(yīng)于遠(yuǎn)程顯示需求，上述格式轉(zhuǎn)換模塊 將上述處理后視訊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合網(wǎng)絡(luò)傳輸格式的轉(zhuǎn)換后視訊數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)影像處理系統(tǒng)，其特征是，進(jìn)一步包含傳送模塊，用以發(fā)送上述轉(zhuǎn)換后視訊數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)影像處理系統(tǒng)，其特征是，其中上述圖形處理模塊整合 于顯示卡中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)影像處理系統(tǒng)，其特征是，其中上述視訊信號(hào)為顯示卡 信號(hào)，并且由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的中央處理單元傳送至上述圖形處理模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)時(shí)影像處理系統(tǒng)，其特征是，其中上述視訊信號(hào)對(duì)應(yīng)于圖 片或影片。
6.一種用以配合圖形處理模塊的影像傳送裝置，其特征是，包含格式轉(zhuǎn)換模塊，電連接至上述圖形處理模塊，響應(yīng)于遠(yuǎn)程顯示需求，上述格式轉(zhuǎn)換單元 將上述圖形處理模塊所產(chǎn)生的處理后視訊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合網(wǎng)絡(luò)傳輸格式的轉(zhuǎn)換后視訊數(shù) 據(jù)；以及傳送模塊，用以發(fā)送上述轉(zhuǎn)換后視訊數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的影像傳送裝置，其特征是，其中上述圖形處理模塊整合于顯 示卡中，并用以由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的中央處理單元接收視訊信號(hào)，再針對(duì)上述視訊信號(hào)進(jìn)行數(shù) 字影像處理程序，以產(chǎn)生上述處理后視訊數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的影像傳送裝置，其特征是，其中上述處理后視訊數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)于 圖片或影片。
9.一種用以配合圖形處理模塊的實(shí)時(shí)影像處理方法，其特征是，包含下列步驟接收視訊信號(hào)；于上述圖形處理模塊，針對(duì)上述視訊信號(hào)進(jìn)行數(shù)字影像處理程序，以產(chǎn)生處理后視訊 數(shù)據(jù)；以及響應(yīng)于遠(yuǎn)程顯示需求，將上述處理后視訊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合網(wǎng)絡(luò)傳輸格式的轉(zhuǎn)換后視訊 數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的實(shí)時(shí)影像處理方法，其特征是，進(jìn)一步包含下列步驟發(fā)送上述轉(zhuǎn)換后視訊數(shù)據(jù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的實(shí)時(shí)影像處理方法，其特征是，其中上述視訊信號(hào)為顯示卡 信號(hào)，且由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的中央處理單元接收上述視訊信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的實(shí)時(shí)影像處理方法，其特征是，其中上述視訊信號(hào)對(duì)應(yīng)于圖 片或影片。
全文摘要
一種實(shí)時(shí)影像處理系統(tǒng)、實(shí)時(shí)影像處理方法以及影像傳送裝置。該實(shí)時(shí)影像處理系統(tǒng)包含一圖形處理模塊與一格式轉(zhuǎn)換模塊。該圖形處理模塊用以接收一視訊信號(hào)，并針對(duì)該視訊信號(hào)進(jìn)行一數(shù)字影像處理程序，以產(chǎn)生一處理后視訊數(shù)據(jù)。響應(yīng)于一遠(yuǎn)程顯示需求，該格式轉(zhuǎn)換模塊負(fù)責(zé)將該處理后視訊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為符合一網(wǎng)絡(luò)傳輸格式的一轉(zhuǎn)換后視訊數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04N5/14GK102045491SQ20091018089
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月20日
發(fā)明者王勝弘 申請(qǐng)人:華碩電腦股份有限公司