CN101483716A - 用以俘获并储存多个实时图像的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用以俘获并储存多个实时图像的装置。所述用以俘获并储存多个实时图像的装置包括相机模块、中断控制器以及处理单元。相机模块通过传感器阵列记录对应于所感测光的多个帧，输出多个帧的像素数据至数据总线，并产生多个同步控制信号以控制多个帧的同步传输；中断控制器，用以接收多个同步控制信号，并相应产生多个中断信号；处理单元，用以接收多个中断信号，根据多个中断信号的至少一中断信号自数据总线获取多个帧的像素数据，并将所获取的多个帧的像素数据储存至存储器设备。本发明通过多个同步控制信号以及中断信号，使得在没有数据损失的情况下俘获以及显示实时图像数据。

Description

用以俘获并储存多个实时图像的装置

技术领域

本发明有关于用以俘获(capturing)并储存实时(realtime)图像的装置，特别有关于无须额外硬件成本的用以俘获并储存实时图像的装置。

背景技术

近年来，越来越多的电子设备，如移动电话、个人数字助理(personal digitalassistant，PDA)、个人计算机或者其它电子设备均装备有相机模块用以俘获实时图像以及视频帧。安装于电子设备中的相机模块为普通使用的相机，其操作是基于相机操作的一般原理。具体的说，用于电子设备的相机模块包括图像俘获装置。在图像俘获装置中，包括图像传感器，用以接收来自外部光源的光以将所接收的光识别为图像。

为了在没有数据损失的情况下俘获由相机模块所感测的实时图像数据，多个同步控制信号用以控制所感测的实时图像数据的传输。图1为同步控制信号的波形示意图。如图1所示，数据总线负责承载帧的像素数据。同步控制信号S_Vsync表示帧传输(或是帧变化)的开始。同步控制信号S_Href表示由数据总线承载的信号为帧的真实像素数据。一般地，当数据总线承载的信号为帧的像素数据时，同步控制信号S_Href被拉高。另一方面，当数据总线承载的信号为空白数据时，同步控制信号S_Href被拉低。同步控制信号像素时钟信号S_{Pixel_Clk}用以同步像素数据传输。当通过同步控制信号S_Vsync检测到帧的开始后，接收器开始接收此帧的像素数据。例如，当同步控制信号S_Href位于有效高电平时，接收器在同步控制信号像素时钟信号S_{Pixel_Clk}的上升缘或是下降缘于数据总线上俘获像素数据。

发明内容

本发明为了解决在没有数据损失的情况下俘获实时图像数据的技术问题，提供一种用以俘获并储存多个实时图像的装置。

本发明一实施例提供一种用以俘获并储存多个实时图像的装置，装置包括相机模块、中断控制器以及处理单元。相机模块通过传感器阵列记录对应于所感测光的多个帧，输出多个帧的像素数据至数据总线，并产生多个同步控制信号，以控制多个帧的同步传输；中断控制器，用以接收多个同步控制信号，并相应产生多个中断信号；处理单元，用以接收多个中断信号，根据多个中断信号的至少一中断信号自数据总线获取多个帧的像素数据，并将所获取的像素数据储存至存储器设备。

本发明另一实施例提供一种用以俘获并储存多个实时图像的装置，装置包括相机模块、中断控制器、微控制单元以及图像数据控制器。相机模块，通过传感器阵列记录对应于所感测光的多个帧，输出多个帧的像素数据至数据总线，并产生多个同步控制信号以控制多个帧的同步传输；中断控制器，用以接收多个同步控制信号以及产生多个中断信号，多个中断信号包括根据多个同步控制信号的至少之一而产生的获取中断信号；微控制单元，根据获取中断信号产生频率配置指示信号以及获取指示信号；以及图像数据控制器，耦接至数据总线，并操作于第一状态以及第二状态，其中当图像数据控制器操作于第一状态时，图像数据控制器根据频率配置指示信号将数据采集频率配置为与像素时钟信号的频率相等以同步像素数据传输，根据获取指示信号以数据采集频率在数据总线上获取多个帧的像素数据，并将所获取的像素数据储存于存储器设备中，并在完成获取帧的像素数据后，输出获取完成信号至中断控制器。

本发明实施例提供一种用以俘获并储存多个实时图像的装置，装置包括相机模块、中断控制器、微控制单元、事件处理器以及直接存储器存取控制器。相机模块，通过传感器阵列记录对应于所感测光的多个帧，输出多个帧的像素数据至数据总线，并产生多个同步控制信号以控制多个帧的同步传输；中断控制器，用以接收多个同步控制信号以及产生多个中断信号，多个中断信号包括根据多个同步控制信号的至少之一而产生的获取中断信号，以相应的触发中断处理；微控制单元，当执行中断处理时，产生获取指示信号；事件处理器，接收水平同步信号以及像素时钟信号，水平同步信号用以表示在数据总线的信号是帧线的真实像素数据，像素时钟信号用以同步每个像素数据传输，并在接收到获取指示信号后，根据水平同步信号以及像素时钟信号产生一数据采集事件；以及直接存储器存取控制器，根据数据采集事件，将在数据总线上的像素数据移动至存储器设备。

本发明通过多个同步控制信号以及中断信号，使得在没有数据损失的情况下俘获以及显示实时图像数据。

附图说明

图1为同步控制信号的波形显示图。

图2为根据本发明第一实施例的用以俘获以及储存多个实时图像的装置的方块图。

图3为根据本发明第一实施例的由微控制单元所实施的用以俘获以及储存实时图像的方法的流程图。

图4为根据本发明第二实施例的用以俘获并储存多个实时图像的装置的方块图。

图5显示了一种包括两种状态如图像俘获以及图像显示的范例状态机制示意图。

图6为根据本发明第二实施例的由微控制单元所实施的用以俘获以及储存实时图像的方法的流程图。

图7为本发明第二实施例的在图像显示状态由微控制单元所执行的方法的流程图。

图8为根据本发明第三实施例的用以俘获以及储存多个实时图像的装置的方块图。

图9为根据本发明第三实施例的由微控制单元所实施的用以俘获以及储存实时图像的方法的流程图。

图10为本发明第三实施例的在图像显示状态由微控制单元所执行的方法的流程图。

图11为根据本发明第四实施例的用以俘获以及储存多个实时图像的装置的方块图。

图12为根据本发明第四实施例的由微控制单元所实施的用以俘获以及储存实时图像的方法的流程图。

图13为根据本发明第五实施例的用以俘获以及储存多个实时图像的装置的方块图。

图14为根据本发明第五实施例的由微控制单元所实施的用以俘获以及储存实时图像的方法的流程图。

具体实施方式

根据本发明的实施例，由如图1所示的相机模块所产生的同步控制信号，用以通过输入/输出数据垫(data pad)自相机模块触发以及获取数据，其中数据可为由相机模块产生的像素数据。可通过存储器接口来获取数据。根据本发明实施例，所获取的像素数据可进一步写入至存储器设备。当检测到发送至微控制单元(micro control unit，MCU)的中断信号时触发数据采集。中断使得微控制单元储存(save)了执行状态，且开始执行中断处理(interrupt handler)(通常也被称为中断服务例程(interrupt service routine，ISR))。数据采集可通过发送控制信号(或确认信号)至直接存储器存取(direct memory access，DMA)控制器而实现。主动模式(master mode)相机模块的数据总线可连接至液晶显示器(liquid crystal display，LCD)模块的液晶显示器接口、外部存储器接口(externalmemory interface，EMI)或是其它具有8位或更多位的输入/输出数据垫。

有两种相机模块可以安装于电子设备中，一种是主动模式相机模块，另一种为从动模式相机模块。主动模式相机模块与从动模式相机模块之间的差异为信号S_Vsync以及S_Href的产生。主动模式相机模块主动产生信号S_Vsync以及S_Href。从动模式相机模块自接收器接收信号S_Vsync以及S_Href，并根据所接收的信号S_Vsync以及S_Href，发送数据至数据总线。对主动模式相机模块而言，相机模块不需要等待来自接收器的确认，且接收器必须自主动模式相机模块俘获实时像素数据，否则，像素数据将会丢失。

图2为根据本发明第一实施例的用以俘获以及储存多个实时图像的装置200的方块图。如图2所示，装置200包括主动模式相机模块201(此后称为相机模块)，存储器设备204以及芯片206，其中存储器设备204可为帧缓冲器、外部存储器等等。相机模块201可包括镜头、传感器阵列(sensor array)以及模数转换器。在某些实施例中，相机模块201可进一步包括图像信号处理器(image signal processor，ISP)。相机模块201通过传感器阵列205感测来自外部光源的光，将实时彩色图像以多个帧的红、绿、蓝的亮度(intensity)来进行记录，且将所接收的光识别为多帧的亮度，其中亮度以可变(模拟)电荷储存于电荷耦接元件(charge-coupled device，CCD)或互补型金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)传感器阵列。电荷由模数转换器转换成数字数据。图像信号处理器调节差异以及细节，并将数字数据压缩以便后续的显示以及储存。相机模块201在俘获图像后，输出帧至数据总线207，并产生多个同步控制信号，以控制同步后的帧传输，其中每个帧包括多个帧线(frame line)，每个帧线包括多个像素数据，其中同步控制信号包括如图1所示的垂直同步信号S_Vsync，水平同步信号S_Href以及像素时钟信号S_{Pixel_Clk}。

芯片206主要包括中断控制器202以及处理单元208。中断控制器202接收同步控制信号，并对应产生多个中断信号。当接收到中断信号，处理单元208通过输入/输出垫获取由相机模块201输出至数据总线207的帧的像素数据，并将获取的像素数据储存至存储器设备204中。根据本发明实施例，处理单元208包括微控制单元(图中显示为MCU)203，且中断控制器202可自相机模块201接收像素时钟信号S_{Pixel_Clk}，并于像素时钟信号的每个上升缘或是下降缘产生获取中断信号S_{Fetch_Int}至微控制单元203。根据本发明另一实施例，中断控制器202可自相机模块201接收水平同步信号S_Href以及像素时钟信号S_{Pixel_Clk}，且当水平同步信号S_Href位于有效高电平(active-high)时，中断控制器202在像素时钟信号S_{Pixel_Clk}的每个上升缘或是下降缘产生获取中断信号S_{Fetch_Int}至微控制单元203。如本领域的技术人员所熟知，中断信号为来自硬件的异步信号，表示在软件执行中的改变需求。中断信号通常导致微控制单元203通过上下文切换(context switch)储存执行状态，并开始执行中断处理。当执行程序代码(例如中断处理或是软件函数、模块例程或由对应的中断处理所呼叫的例程)时，微控制单元203通过输入/输出垫自相机模块201在数据总线207上获取像素数据，并一旦自中断控制器202接收到获取中断信号，就将获取的像素数据储存于存储器设备204中。

图3为根据本发明第一实施例的由微控制单元203所实施的用以俘获以及储存实时图像的方法的流程图。微控制单元203自中断控制器202连续检测获取中断信号(步骤S11)。一旦自中断控制器202接收到获取中断信号，微控制单元203通过输入/输出垫在数据总线207上获取由相机模块201产生的像素数据(步骤S12)，并将获取的像素数据储存于存储器设备204(步骤S13)，用以后续储存或是在预览窗口中显示。

图4为根据本发明第二实施例的用以俘获并储存多个实时图像的装置300的方块图。如图4所示，装置300包括相机模块201，LCD模块402，存储器设备204以及芯片306。芯片306包括中断控制器202以及处理单元308，其中处理单元308进一步包括微控制单元203以及图像数据控制器401。由于可参考先前图2的详细说明，出于简明的目的，在此省略相机模块的详细操作。LCD模块402可包括LCD面板403以及LCD驱动器404，LCD面板403用以显示帧的像素数据，LCD驱动器404用以根据显示开启信号S_{Disp_En}在数据总线207上获取像素数据，且驱动LCD面板403显示所获取的像素数据。根据本发明实施例，相机模块201以及LCD模块402可共享同一数据总线207以发送像素数据至图像数据控制器401，或是自图像数据控制器401接收像素数据。根据本发明另一实施例，相机模块201以及LCD模块402可使用两个不同数据总线以发送像素数据至图像数据控制器401，或是自图像数据控制器401接收像素数据。图像数据控制器401可为能够以数据采集频率周期性获取数据的控制器。例如，图像数据控制器401可为LCD控制器，并因此相机模块201以及LCD模块402可共享同一LCD控制器。为了在相机模块201以及LCD模块402之间协调使用数据总线207，相机模块201以及LCD模块402由微控制单元203交替驱动。图5显示了一种包括两种状态如图像俘获以及图像显示的范例状态机制。

在图像俘获状态，请一并参考图4，微控制单元203将相机模块201设置为激活状态，以开启相机模块201连接(或重新连接)至数据总线207。微控制单元203进一步产生频率配置指示信号S_{Confg_Ind}，以指示图像数据控制器401将数据采集频率配置为与由相机模块201所产生的像素时钟信号的频率相等。当相机模块201激活后，中断控制器202一旦接收到用以表示来自相机模块201的帧的传输开始的垂直同步信号S_Vsync时，则产生获取中断信号S_{Fetch_Int}至微控制单元203。除此之外，相机模块201以像素时钟信号的频率发送此帧的所有像素数据。当接收到获取中断信号S_{Fetch_Int}时，微控制单元203通知图像数据控制器401有多个帧像素，且触发图像数据控制器401通过获取指示信号S_{Fetch_Ind}在数据总线207上获取像素数据。图像数据控制器401以所配置的数据采集频率通过输入/输出垫获取数据总线207上的像素数据，并将所获取的像素数据储存于存储器设备204中。当完成一个帧的像素数据的俘获，图像数据控制器401进一步输出获取完成信号S_{Fetch_Comp}至中断控制器202，且中断控制器202在接收获取完成信号S_{Fetch_Comp}后，进一步产生俘获完成中断信号S_{Comp_Int}至微控制单元203。在微控制单元203接收到俘获完成中断信号S_{Comp_Int}后，转换为图像显示状态。需要理解的是，在图像俘获状态，显示开启信号S_{Disp_En}为关闭(de-asserted)(例如将有效高电平信号拉低)，以使LCD模块402无法在数据总线207上俘获像素数据。

图6为根据本发明第二实施例的由微控制单元203所实施的用以俘获以及储存实时图像的方法的流程图。当微控制单元203执行用于图像俘获状态的程序代码时，其将图像数据控制器401的数据采集频率配置为与相机模块201所产生的像素时钟信号的频率相等(步骤S21)。接下来，相机模块201设置为激活状态(步骤S22)。请注意，当微控制单元203执行对应于显示完成中断信号的中断处理或是由对应的中断处理所呼叫的软件函数、模块、例程或类似程序时，可以执行步骤S21以及S22，其中下文将对显示完成信号的产生进行描述。需要理解的是，在一些实施方式中，配置的步骤可以在将相机模块201设为激活状态之后执行。接下来，由于用于表示帧的传输开始的垂直同步信号由中断控制器202所接收，微控制单元203接收表示帧的传输开始的获取中断信号(步骤S23)。然后通知图像数据控制器401有多个帧像素，以及触发图像数据控制器401以所配置的数据采集频率通过输入/输出垫在数据总线上获取数据(步骤S24)。请注意，当微控制单元203执行对应于显示完成中断信号的中断处理或是由对应于中断处理所呼叫的软件函数、模块、例程或类似程序时，可以执行步骤S23以及S24。接下来，当图像数据控制器401完成获取一个帧的所有像素数据，并将像素数据储存于存储器设备204中后，微控制单元203自中断控制器202接收俘获完成中断信号(步骤S25)。

在图像显示状态，请参考图4，微控制单元203通过设置相机模块201进入高阻抗状态(即三态，将相机模块连接至数据总线的一端连接至高阻态)，将相机模块201自数据总线207隔离。微控制单元203随后输出显示指示信号S_{Disp_Ind}以触发图像数据控制器401以自存储器设备204获取帧的像素数据，并将所获取的像素数据传送至数据总线207。图像数据控制器401在接收显示指示信号S_{Disp_Ind}后进一步设置(assert)(例如，将有效高电平信号拉高)显示开启信号S_{Disp_En}。一旦显示开启信号S_{Disp_En}设置后，LCD模块402开始在数据总线207上获取像素数据，并在LCD面板403上显示所获取的像素数据。当完成帧像素的传送，图像数据控制器401指示中断控制器202发出显示完成中断信号至微控制单元203。在微控制单元203接收到显示完成中断信号后，转换为图像俘获状态。

图7为本发明第二实施例的在图像显示状态由微控制单元203所执行的方法的流程图。微控制单元203，当执行程序代码用以图像显示状态(例如对应于俘获完成中断信号的中断处理或是由对应的中断处理所呼叫的软件函数、模块例程或类似程序)时，设置相机模块201进入三态(步骤S31)，并触发图像数据控制器401以从而获取一帧的所有像素数据，并发送所获取的像素数据至数据总线207(步骤S32)。LCD模块402在数据总线207上获取像素数据，并在LCD面板403上显示所获取的像素数据。当图像数据控制器401完成了所有的操作，微控制单元203自中断控制器202接收显示完成中断信号(步骤S33)。

图8为根据本发明第三实施例的用以俘获以及储存多个实时图像的装置400的方块图。如图8所示，装置400包括相机模块201，LCD模块402，存储器设备204以及芯片406。芯片406包括中断控制器202以及处理单元408，其中处理单元408进一步包括微控制单元203(图中显示为MCU)，图像数据控制器401，线缓冲器405以及直接存储器存取控制器(DMA控制器)407。由于可以参考先前图4中的相关描述，出于简明的目的，在此省略相机模块的详细操作。相机模块201以及LCD模块402可共享同一数据总线207以发送像素数据至图像数据控制器401，或是自图像数据控制器401接收像素数据。与本发明第二实施例相似，相机模块201以及LCD模块402交替由微控制单元203驱动。

在图像俘获状态，请一并参考图8，微控制单元203设置相机模块201为激活状态以开启相机模块201连接(重新连接)至数据总线207。微控制单元203进一步产生频率配置指示信号S_{Confg_Ind}，指示图像数据控制器401将数据采集频率配置为与相机模块201所产生的像素时钟信号的频率相等。当相机模块201激活，中断控制器202重复检测水平同步信号S_Href，水平同步信号S_Href用以指示数据总线207上的数据为来自相机模块201的帧线的真实像素数据，然后，一旦检测到水平同步信号S_Href，则产生获取中断信号S_{Fetch_Int}至微控制单元203。除此之外，相机模块201以像素时钟信号的频率发送所有像素数据。当接收到获取中断信号S_{Fetch_Int}后，微控制单元203通知图像数据控制器401有多个帧线像素，并触发图像数据控制器401以通过获取指示信号S_{Fetch_Ind}在数据总线207上获取帧线的像素数据。图像数据控制器401随后以所配置的数据采集频率通过输入/输出垫在数据总线207上获取像素数据，并将所获取的像素数据储存于线缓冲器405中。需要理解的是，在图像俘获状态，显示开启信号S_{Disp_En}是关闭的。

当帧线的像素数据完全被俘获后，图像数据控制器401进一步输出线获取完成信号S_{Line_Fetch_Comp}至中断控制器202。中断控制器202在接收到线获取完成信号后，产生线获取完成中断信号S_{Line_Comp_Int}至微控制单元203。在微控制单元203接收到线获取完成中断信号S_{Line_Comp_Int}后，微控制单元203触发DMA控制器407以通过线数据移动指示信号S_{Line_Mov_Ind}自线缓冲器405中移动像素数据至存储器设备204，并进一步确定所接收的线是否为帧的最后线。如果是，转换至图像显示状态，否则，微控制单元203等待来自中断控制器202的另一获取中断信号S_{Fetch_Int}。请注意，在其它一些实施方式中，DMA控制器407可以省略，微控制单元203在接收到线获取完成中断信号S_{Line_Comp_Int}后，直接自线缓冲器405移动像素数据至存储器设备204。如本领域的技术人员所熟知，可基于以上描述而推导检测后续来自中断控制器202的获取中断信号的后续操作。

图9为根据本发明第三实施例的由微控制单元203所实施的用以俘获以及储存实时图像的方法的流程图。当微控制单元203执行程序代码用以图像俘获状态时，将图像数据控制器401的数据采集频率配置为与由相机模块201所产生的像素时钟信号的频率相等(步骤S41)。相机模块201设置为激活状态(步骤S42)。请注意，当微控制单元203执行对应于显示完成信号或是由对应于中断处理所呼叫的软件函数、模块、例程或类似程序时，可以执行步骤S41以及S42。需要注意的是，在某些实施方式中，配置的步骤可在将相机模块201设置为激活状态后实施。接下来，由于用以指示数据总线207上的帧线的真实像素数据的水平同步信号被中断控制器202所接收，微控制单元203接收获取中断信号，获取中断信号表示数据总线207上的信号为像素数据(步骤S43)，通知图像数据控制器401有多个帧线像素，并触发图像数据控制器401以自数据总线207上获取数据，并将所获取的像素数据储存于线缓冲器405中(步骤S44)。当图像数据控制器401完成获取帧线的所有像素数据，并将所获取的像素数据储存在线缓冲器405之后，微控制单元203自中断控制器202接收线获取完成中断信号(步骤S45)。微控制单元203后续触发DMA控制器407以自线缓冲器405移动像素数据至存储器设备204(步骤S46)，并确定所处理的线是否为帧的最后线(步骤S47)。如果是，转换至图像显示状态，否则，微控制单元203等待来自中断控制器202的另一数据采集中断信号(步骤S43)。需要注意的是，当微控制单元203执行对应于获取中断信号的中断处理或是由对应于中断处理所呼叫的软件函数、模块、例程或类似程序时，可以执行包括步骤S43至S47的循环。

在图像显示状态，请一并参考图8，微控制单元203设置相机模块201进入高阻抗状态(即三态，将相机模块连接至数据总线的一端连接至高阻态)，以将相机模块201自数据总线207隔离。微控制单元203后续输出显示指示信号S_{Disp_Ind}以触发图像数据控制器401以自存储器设备204获取帧的像素数据，并将所获取的像素数据发送至数据总线207。图像数据控制器401进一步在接收到显示指示信号S_{Disp_Ind}后设置显示开启信号S_{Disp_En}。一旦设置显示开启信号S_{Disp_En}，LCD模块402开始在数据总线207上获取像素数据，并将所获取的像素数据显示于LCD面板403上。当帧像素完全被发送，图像数据控制器401指示中断控制器202发出完成中断信号至微控制单元203。当微控制单元203接收到完成中断信号后，转换至图像俘获状态。

图10为本发明第三实施例的在图像显示状态由微控制单元203所执行的方法的流程图。当微控制单元203执行用于图像显示状态的程序代码(例如对应于获取完成中断信号的中断处理或是由对应于中断处理所呼叫的软件函数、模块、例程或类似程序)，设置相机模块201进入三态(步骤S51)。之后，微控制单元203重复触发图像数据控制器401以自存储器设备204移动帧的像素数据至数据总线207(步骤S52)。因此，LCD模块402在数据总线207上获取像素数据，并将所获取的像素数据显示于LCD面板403上。显示之后，转换至图像俘获状态。

图11为根据本发明第四实施例的用以俘获以及储存多个实时图像的装置500的方块图。如图11所示，装置500包括相机模块201，存储器设备204以及芯片506。芯片506包括中断控制器202以及处理单元508，其中处理单元508进一步包括微控制单元203，事件处理器501以及直接存储器存取(DMA)控制器507。为了简明，相机模块201的描述在此省略，具体可参考图8中的相关描述。中断控制器202接收表示自相机模块201的一帧的传输开始的垂直同步信号S_Vsync，并相应地产生获取中断信号S_{Fetch_Int}。在接收到获取中断信号S_{Fetch_Int}后，微控制单元203触发事件处理器501以通过获取指示信号S_{Fetch_Ind}开始控制DMA控制器507。事件处理器501自相机模块201接收水平同步信号S_Href以及像素时钟信号S_{Pixel_Clk}，当水平同步信号S_Href位于有效高电平时，于像素时钟信号S_{Pixel_Clk}的上升缘或是下降缘重复发送数据采集事件S_{Fetch_Evt}(例如确认信号)至DMA控制器507。事件处理器501通过数据采集事件S_{Fetch_Evt}通知DMA控制器507多个帧像素。一旦接收到数据采集事件S_{Fetch_Evt}，DMA控制器507通过输入/输出垫在数据总线207上获取像素数据，并将所获取的像素数据储存于存储器设备204中。

图12为根据本发明第四实施例的由微控制单元203所实施的用以俘获以及储存实时图像的方法的流程图。微控制单元203连续检测来自中断控制器202的数据采集中断信号(步骤S61)。一旦自中断缓冲器202接收到数据采集中断，微控制单元203触发事件处理器501以开始控制DMA控制器507，除此之外，微控制单元203配置DMA控制器507以在数据总线207上获取数据，将所获取的数据储存于存储器设备204，并通知DMA控制器507有多个帧像素(步骤S62)。需要注意的是，当微控制单元203执行对应于数据采集中断信号的中断处理或是由对应于中断处理所呼叫的软件函数、模块、例程或类似程序时，可以执行步骤S61以及S62。

图13为根据本发明第五实施例的用以俘获以及储存多个实时图像的装置600的方块图。如图13所示，装置600包括相机模块201，存储器设备204以及芯片606。芯片606包括中断控制器202以及处理单元608，其中处理单元608进一步包括微控制单元203，事件处理器601，线缓冲器605以及DMA控制器607。为了简明，相机模块201的描述在此省略，具体请参考图8的相关描述。中断控制器202接收水平同步信号S_Href，水平同步信号S_Href表示数据总线207上的信号为来自相机模块201的帧线的真实像素数据，中断控制器202并相应的产生获取中断信号S_{Fetch_Int}。当接收到获取中断信号S_{Fetch_Int}后，微控制单元203确定将要获取的帧线是否为虚拟线(dummy line)。如果不是，微控制单元203触发事件处理器601以通过获取指示信号S_{Fetch_Ind}开始控制DMA控制器607。事件处理器601自相机模块201接收水平同步信号S_Href以及像素时钟信号S_{Pixel_Clk}，且当水平同步信号S_Href位于有效高电平时，于像素时钟信号S_{Pixel_Clk}的上升缘或是下降缘重复发出数据采集事件S_{Fetch_Evt}(例如确认信号)至DMA控制器607。事件处理器601通知DMA控制器607有多个帧像素。一旦接收到数据采集事件S_{Fetch_Evt}，DMA控制器607通过输入/输出垫在数据总线207上获取像素数据，并将所获取的像素数据储存于线缓冲器605。当获取并储存帧线的多个像素后，DMA控制器607输出线获取完成信号S_{Line_Fetch_Comp}至中断控制器202。中断控制器202在接收到线获取完成信号S_{Line_Fetch_Comp}后，进一步产生线获取完成中断信号S_{Line_Comp_Int}至微控制单元203。微控制单元203在接收到线获取完成中断信号S_{Line_Comp_Int}后，进一步产生线数据移动指示信号S_{Line_Mov_Ind}，并等待来自中断控制器202的另一获取中断S_{Fetch_Int}。DMA控制器607在接收到线数据移动指示信号S_{Line_Mov_Ind}后，然后将像素数据自线缓冲器605移动至存储器设备204。需要注意的是，如本领域的技术人员所熟知，检测后续来自中断控制器202的获取中断信号的后续操作可以基于以上描述而推导。

图14为根据本发明第五实施例的由微控制单元203所实施的用以俘获以及储存实时图像的方法的流程图。微控制单元203连续自中断控制器202检测获取中断。一旦自中断控制器202接收到获取中断信号(步骤S71)，微控制单元203确定所要获取的帧线是否为虚拟线(步骤S72)。如果不是，微控制单元203配置DMA控制器607以在数据总线207上获取数据，当接收到来自事件处理器601的事件时，将所获取的数据储存至线缓冲器605，并通知DMA控制器607有多个帧像素(步骤S73)。接下来，微控制单元203触发事件处理器601以开始控制DMA控制器607(步骤S74)。当自中断控制器202接收获取完成中断信号后(步骤S75)，微控制单元203触发DMA控制器607以自线缓冲器605移动像素数据至存储器设备204(步骤S76)，并等待来自中断控制器202的另一获取中断(步骤S71)。需要注意的是，当微控制单元203执行对应于获取中断信号的中断处理或是由对应于中断处理所呼叫的软件函数、模块、例程或类似程序时，可以执行循环步骤S71至S76。

Claims (29)

1.一种用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，所述用以俘获并储存多个实时图像的装置包括：

相机模块，通过传感器阵列记录对应于所感测光的多个帧，输出所述多个帧的像素数据至数据总线，并产生多个同步控制信号以控制所述多个帧的同步传输；

中断控制器，用以接收所述多个同步控制信号，并相应产生多个中断信号；以及

处理单元，用以接收所述多个中断信号，根据所述多个中断信号的至少一中断信号获取在所述数据总线上的所述像素数据，并将所述所获取的所述像素数据储存至存储器设备。

2.根据权利要求1所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，所述中断控制器以及所述处理单元整合于一芯片中，且所述数据总线上的所述像素数据是通过多个输入/输出垫获取。

3.根据权利要求1所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，所述处理单元包括微控制单元，用以根据获取中断信号来获取所述数据总线上的所述像素数据，并将所获取的所述像素数据储存于所述存储器设备，且其中所述获取中断信号是由所述中断控制器根据像素时钟信号而产生，以同步像素数据传输。

4.根据权利要求1所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，每一所述多个帧包括多个帧线，以及所述处理单元包括微控制单元，用以根据获取中断信号获取在所述数据总线上的所述像素数据，并将所获取的所述像素数据储存至所述存储器设备，所述获取中断信号由所述中断控制器根据水平同步信号以及像素时钟信号产生，且其中所述水平同步信号表示所述数据总线上的信号为帧线的真实像素数据，以及所述像素时钟信号用以将同步每一像素数据的传输。

5.根据权利要求1所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，所述处理单元包括：

微控制单元，用以根据获取中断信号产生频率配置指示信号以及获取指示信号，其中所述获取中断信号由所述中断控制器根据用以表示每一帧的像素数据传输开始的垂直同步信号而产生；以及

图像数据控制器，耦接至所述微控制单元，根据所述频率配置指示信号将数据采集频率配置为与用以同步每一像素数据传输的像素时钟信号的频率相等，根据所述获取指示信号以所述数据采集频率获取在所述数据总线上的所述像素数据，并将所获取的所述像素数据储存于所述存储器设备中。

6.根据权利要求5所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，当所述图像数据控制器完成所述多个帧的一帧的像素数据的获取后，所述图像数据控制器进一步输出获取完成信号至所述中断控制器，且所述中断控制器在接收到所述获取完成信号后，进一步产生俘获完成中断信号。

7.根据权利要求6所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，所述用以俘获并储存多个实时图像的装置进一步包括：

液晶显示器模块，包括：

液晶显示器面板；以及

液晶显示器驱动器，用以根据显示开启信号在所述数据总线上获取所述像素数据，并驱动所述液晶显示器面板以显示所获取的所述像素数据，

其中所述微控制单元通过设置所述相机模块进入高阻抗状态进一步将所述相机模块与所述数据总线隔离，并在接收到所述俘获完成中断信号后，输出显示指示信号，且其中所述图像数据控制器进一步获取储存于所述存储器设备中的所述像素数据，将所获取的所述像素数据发送至所述数据总线，并在接收到所述显示指示信号后输出所述显示开启信号，且其中所述液晶显示器模块在所述数据总线上获取所述像素数据，并在接收到所述显示开启信号后，将所获取的所述像素数据显示于所述液晶显示器面板上。

8.根据权利要求1所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，每一帧包括多个帧线，所述处理单元包括：

微控制单元，用以根据获取中断信号产生频率配置指示信号以及获取指示信号，其中所述获取中断信号由所述中断控制器根据用以表示在所述数据总线上的信号为一帧线的像素数据的水平同步信号而产生；

线缓冲器；

图像数据控制器，耦接至所述微控制单元以及所述线缓冲器，用以根据所述频率配置指示信号将数据采集频率配置为与像素时钟信号的频率相等以同步每一像素数据的传输，根据所述获取指示信号以所述数据采集频率在所述数据总线上获取所述帧线的像素数据，并将所获取的所述帧线的像素数据储存于所述线缓冲器中；以及

直接存储器存取控制器，用以在接收到线数据移动指示信号后，自所述线缓冲器移动所述帧线的像素数据至所述存储器设备。

9.根据权利要求8所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，当所述图像数据控制器完成所述多个帧线的一帧线的像素数据的获取时，所述图像数据控制器进一步输出线获取完成信号至所述中断控制器，且其中所述中断控制器在接收到所述线获取完成信号后，进一步产生线获取完成中断信号至所述微控制单元，且所述微控制单元在接收到所述线获取完成中断信号之后，进一步产生所述线数据移动指示信号。

10.根据权利要求9所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，所述微控制单元在接收到所述线获取完成中断信号后，进一步确定在所述数据总线上的所述像素数据是否是所述多个帧的一帧的最后帧线的像素数据，并当确定在所述数据总线上的所述像素数据不是所述多个帧的一帧的最后帧线的像素数据时，等待另一获取中断信号。

11.根据权利要求9所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，进一步包括：

液晶显示器模块，包括：

液晶显示器面板，用以显示所述像素数据；以及

液晶显示器驱动器，用以根据显示开启信号通过所述数据总线获取所述像素数据，并驱动所述液晶显示器面板以显示所获取的所述像素数据，

其中所述微控制单元在接收到所述线获取完成中断信号后，进一步确定在所述数据总线上的所述像素数据是否为所述多个帧的一帧的最后一帧线的像素数据，当确定在所述数据总线上的所述像素数据为所述多个帧的一帧的最后一帧线的像素数据时，通过设置所述相机模块进入高阻抗状态，将所述相机模块与所述数据总线隔离，且其中所述图像数据控制器进一步获取储存于所述存储器设备中的帧的像素数据，将所获取的所述像素数据发送至所述数据总线，并在接收到所述显示指示信号后输出所述显示开启信号，且其中所述液晶显示器模块在所述数据总线上获取所述多个帧的所述像素数据，并在接收到所述显示开启信号后将所获取的所述像素数据显示在所述液晶显示器面板上。

12.根据权利要求1所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，所述处理单元进一步包括：

微控制单元，用以根据获取中断信号产生获取指示信号，其中所述获取中断信号由所述中断控制器根据用以指示每一帧的像素数据传输的开始的垂直同步信号而产生；

事件处理器，接收水平同步信号以及像素时钟信号，所述水平同步信号用以表示在所述数据总线上的信号是一帧线的真实像素数据，所述像素时钟信号用以同步每一像素数据传输，以及所述事件处理器在接收到所述获取指示信号后，根据所述水平同步信号以及所述像素时钟信号产生数据采集事件；以及

直接存储器存取控制器，用以根据所述数据采集事件，将在所述数据总线上的所述像素数据移动至所述存储器设备。

13.根据权利要求12所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，当所述水平同步信号为有效高电平时，所述事件处理器于所述像素时钟信号的上升缘或下降缘重复产生所述数据采集事件。

14.根据权利要求1所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，所述处理单元进一步包括：

微控制单元，根据获取中断信号产生获取指示信号，其中所述获取中断信号由所述中断控制器根据用以表示在所述数据总线上的信号为一帧线的像素数据的水平同步信号而产生；

线缓冲器；

事件处理器，耦接至所述微控制单元，接收所述水平同步信号以及用以同步每一像素数据传输的像素时钟信号，并在接收所述获取指示信号后，根据所述水平同步信号以及所述像素时钟信号产生数据采集事件；以及

直接存储器存取控制器，耦接至所述存储器设备、所述事件处理器以及所述线缓冲器，根据所述数据采集事件将所述数据总线上的所述像素数据移动至所述线缓冲器，并当接收到线数据移动指示信号后，自所述线缓冲器移动所述像素数据至所述存储器设备。

15.根据权利要求14所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，所述微控制单元在接收到所述获取中断信号后进一步确定所述帧线的像素数据是否为虚拟数据，当所述帧线的像素数据不是虚拟数据时，产生所述获取指示信号。

16.根据权利要求14所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，当所述直接存储器存取控制器完成所述像素数据的移动后，进一步输出线获取完成信号至所述中断控制器，且其中所述中断控制器在接收到所述线获取完成中断信号后，进一步产生线获取完成中断信号至所述微控制单元，且其中所述微控制单元在接收到所述线获取完成中断信号后，进一步产生所述线数据移动指示信号。

17.一种用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，所述用以俘获并储存多个实时图像的装置包括：

相机模块，通过传感器阵列记录对应于所感测光的多个帧，输出所述像素数据至数据总线，并产生多个同步控制信号以控制所述多个帧的同步传输；

中断控制器，用以接收所述多个同步控制信号并产生多个中断信号，其中所述多个中断信号包括根据所述多个同步控制信号的至少之一而产生的获取中断信号；

微控制单元，根据所述获取中断信号产生频率配置指示信号以及获取指示信号；以及

图像数据控制器，耦接至所述数据总线，并操作于第一状态以及第二状态，其中当所述图像数据控制器操作于所述第一状态时，所述图像数据控制器根据所述频率配置指示信号将数据采集频率配置为与像素时钟信号的频率相等以同步像素数据传输，根据所述获取指示信号以所述数据采集频率在所述数据总线上获取所述像素数据，并将所获取的所述像素数据储存于存储器设备中，并在完成获取一帧的像素数据后，输出获取完成信号至所述中断控制器。

18.根据权利要求17所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，所述获取中断信号是根据用以表示每一帧的像素数据传输开始的垂直同步信号而产生的。

19.根据权利要求17所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，进一步包括：

液晶显示器模块，耦接至所述数据总线，包括：

液晶显示器面板；以及

液晶显示器驱动器，用以根据显示开启信号在所述数据总线获取所述像素数据，并驱动所述液晶显示器面板以显示所获取的所述像素数据，其中当所述图像数据控制器操作于所述第一状态时，所述显示开启信号为关闭的。

20.根据权利要求19所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，所述图像数据控制器进一步在接收到显示指示信号后，离开所述第一状态并操作于所述第二状态，并获取储存于所述存储器设备中的所述帧的像素数据，发送所获取的所述帧的像素数据至所述数据总线，并设置所述显示开启信号，且其中所述中断控制器在自所述图像数据控制器接收到所述获取完成信号后，进一步产生俘获完成中断信号至所述微控制单元，所述微控制单元在接收到所述俘获完成中断信号后，进一步输出所述显示指示信号，并通过设置所述相机模块进入高阻抗状态，而将所述相机模块自所述数据总线隔离，且所述液晶显示器模块在所述显示开启信号被设置后，获取在所述数据总线上的所述像素数据，并将所获取的所述像素数据显示于所述液晶显示器面板上。

21.根据权利要求19所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，每一帧包括多个帧线，进一步包括：

线缓冲器，用以储存一帧线的像素数据；以及

直接存储器存取控制器，用以在接收线数据移动指示信号后，自所述线缓冲器移动所述帧线的像素数据至所述存储器设备，其中所述中断控制器根据用以表示在所述数据总线上的信号为帧线的像素数据的水平同步信号产生所述获取中断信号，且所述图像数据控制器根据所述获取指示信号以所述数据采集频率在所述数据总线上获取所述像素数据，并将所获取的所述像素数据储存于所述线缓冲器中。

22.根据权利要求21所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，当所述图像数据控制器完成所述帧线的像素数据的获取后，所述图像数据控制器进一步输出一线获取完成信号至所述中断控制器，且其中所述中断控制器在接收到所述线获取完成信号后，进一步产生线获取完成中断信号至所述微控制单元，以及所述微控制单元在接收到所述线获取完成中断信号后，进一步产生所述线数据移动指示信号。

23.根据权利要求22所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，所述微控制单元在接收到所述线获取完成中断信号后，进一步确定在所述数据总线上的像素数据是否为所述帧的最后一帧线的像素数据，输出一显示指示信号，并当确定在所述数据总线上的像素数据为所述帧的最后一帧线的像素数据后，通过设置所述相机模块进入一高阻抗状态，以将所述相机模块自所述数据总线隔离，且所述图像数据控制器在接收到所述显示指示信号后，离开所述第一状态并操作于所述第二状态，获取储存于所述存储器设备中的所述像素数据，发送获取的所述像素数据至所述数据总线，并设置所述显示开启信号，且其中所述液晶显示器模块在所述显示开启信号被设置后，获取在所述数据总线上的所述像素数据，并将获取的所述像素数据显示于所述液晶显示器面板上。

24.一种用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，所述用以俘获并储存多个实时图像的装置包括：

相机模块，通过传感器阵列记录对应于所感测光的多个帧，输出所述多个帧的像素数据至数据总线，并产生多个同步控制信号以控制所述多个帧的同步传输；

中断控制器，用以接收所述多个同步控制信号以及产生多个中断信号，其中所述多个中断信号包括根据所述多个同步控制信号的至少之一而产生的获取中断信号，以相应的触发中断处理；

微控制单元，当执行所述中断处理时，产生获取指示信号；

事件处理器，接收水平同步信号以及像素时钟信号，所述水平同步信号用以表示在所述数据总线的信号是一帧线的真实像素数据，所述像素时钟信号用以同步每一像素数据传输，并在接收到所述获取指示信号后，根据所述水平同步信号以及所述像素时钟信号产生数据采集事件；以及

直接存储器存取控制器，根据所述数据采集事件，将在所述数据总线上的所述像素数据移动至存储器设备。

25.根据权利要求24所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，所述获取中断信号是根据用以表示每一帧的像素数据传输开始的垂直同步信号而产生的。

26.根据权利要求24所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，当所述水平同步信号为有效高电平时，所述事件处理器于所述像素时钟信号的上升缘或下降缘重复产生所述数据采集事件。

27.根据权利要求24所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，所述用以俘获并储存多个实时图像的装置进一步包括：

线缓冲器，用以储存一帧线的像素数据；

其中所述获取中断信号是根据所述水平同步信号而产生，且其中所述直接存储器存取控制器根据所述数据采集事件，将所述数据总线上的所述像素数据移动至所述线缓冲器，并在接收到一线数据移动指示信号后，将所述线缓冲器的所述像素数据移动至所述存储器设备。

28.根据权利要求27所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，所述微控制单元进一步包括在接收到所述获取中断信号后，确定所述帧线的像素数据是否为虚拟像素，并当确定所述帧线的像素数据不为虚拟像素时，产生所述获取指示信号。

29.根据权利要求27所述的用以俘获并储存多个实时图像的装置，其特征在于，当所述直接存储器存取控制器完成所述帧线的所述像素数据的移动时，进一步输出线获取完成信号至所述中断控制器，且其中所述中断控制器在接收到所述线获取完成信号后，对应于所述获取完成信号产生线获取完成中断信号至所述微控制单元以触发中断处理，且其中所述微控制单元当执行对应于所述线获取完成中断信号的所述中断处理时，产生所述线数据移动指示信号。

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