CN101887709B - 利用影音链接处理多媒体数据的多媒体处理器及处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭露一种利用影音链接处理多媒体数据的系统及方法。本发明的多媒体处理器包含：一音频处理器，其配置为处理一音频输入信号以产生一音频输出信号及一辅助信号；及与此音频处理器耦合的一图像处理器，其中此图像处理器被配置为处理一图像输入信号及此辅助信号以依据此图像输入信号及此辅助信号同步地产生一图像输出信号。通过此辅助信号，此图像处理器可获得更多图像处理相关的信息使得图像的内容可以更逼真。不良的位移检测亦可被避免，故可提升图像的质量。

Description

利用影音链接处理多媒体数据的多媒体处理器及处理方法
技术领域
本发明是关于多媒体处理，尤其关于使用影音键结处理多媒体数据的系统及方法。
背景技术
多媒体为文字、动画图案、图像及音频的组合。多媒体信息和文字相比可以更容易被了解且更能引起注意。多媒体已被广泛地使用在各年龄的教育、在职训练、或是应用在休闲产业的电动玩具中。多媒体技术的发展已带给消费者各种的显示系统，例如电视显示系统(例如电缆电视或数字电视)以及计算机屏幕。
目前虽已有各种增进多媒体显示系统的图像质量的技术。然而，传统的多媒体显示系统仅将音频数据及图像数据视作分别独立的数据，故而需使用分别独立的音频处理器及图像处理器。而音频数据与图像数据仅存在着同步化的关系。
发明内容
本发明揭露一种可分享音频及图像处理器之间信息的系统及方法，以提供多媒体处理更好的图像/音频质量。
在某些实施例中，是揭露一种多媒体处理器。此多媒体处理器包含：音频处理器，其配置为处理音频输入信号以产生音频输出信号及辅助信号；及与此音频处理器耦合的一图像处理器，其中此图像处理器被配置为处理图像输入信号及此辅助信号以依据此图像输入信号及此辅助信号同步地产生图像输出信号。
在其它的实施例中是揭露一种多媒体的处理方法。此方法包含处理音频输入信号；自此处理的音频输入信号产生辅助信号及音频输出信号；处理图像输入信号及此辅助信号；且依据此图像输入信号及该辅助信号同步地产生图像输出信号。
本发明其它的特征及实施例是在详细说明的段落中有详细的介绍。
附图说明
本发明的技术特征、目的及实施例是使用以下的图示一并描述，其中：
图1为依据本发明的一实施例所载多媒体处理器的方块图标。
图2A及2B为图1的多媒体处理器的二种不同实施例的方块图。
图3为依据本发明的另一实施例所载多媒体处理器的方块图。
图4A及4B为图3的多媒体处理器的两个不同实施例的方块图。。
[主要元件标号说明]
100：多媒体处理器110：音频处理器
120：图像处理器10：音频-图像键结
201：源极装置202：显示装置
212：音频解码器214：音频处理单元
216：音频线索信息撷取器300：多媒体处理器
310：音频处理器320：图像处理器
30：音频-图像键结401：源极装置
402：显示装置412：音频解码器
414：音频处理单元416：音频线索信息撷取器
具体实施方式
传统的多媒体显示系统是将音频数据及图像数据视作分别独立的数据，故而分别使用独立的音频处理器及图像处理器进行处理。然而，这和实际上情况是大不相同的。实际上，生物可以通过听觉接收并预测周遭发生的事物。声音通常会附有和图像相关的数据，因此可以提供线索来预测图像。传统的多媒体技术忽略了音频数据所能提供的线索，且从未利用这些线索来处理图像数据，进而失去了让图像内容更逼真的机会。
图1为依据本发明的一实施例的多媒体处理器100的方块图。如同在此所示，多媒体处理器100包含音频处理器110、图像处理器120以及音频-图像(AV)键结10。音频-图像键结10可为任一种可以耦合音频处理器110及图像处理器120的数据路径。
音频处理器110用来接收音频的输入信号SAI并处理此音频输入信号SAI以产生音频输出信号SAO以提供给输出装置(在此未显示)，例如一个扩音器来播放。另外，音频处理器110亦可配置为通过音频输入信号SAI撷取音频线索信息，并通过音频-图像键结10传输一个带有此音频线索信息的协助信号SASS至图像处理器120。
音频线索信息可包含隐藏在音频输入信号SAI中且和图像处理相关的信息。例如，在某些实施例中，音频输入信号SAI及图像输入信号SVI可分别记录一个声音产生源(例如一物体)的声音及图像。在这样的情况下，此声音产生源的图像特征可能与其音频特征存在着关联性。这些特征的任何信息皆可被撷取来提供音频线索信息。在某些特定的实施例中，此音频线索信息可包含至少一种类型的信息，例如，可为内容类型信息(例如为人们说话的内容、音乐等等)、频率信息、强度信息(例如音量信息)、节奏信息以及音调信息。
图像处理器120通过音频-图像键结10耦合音频处理器110。图像处理器120被配置为接收并处理图像输入信号SVI以及辅助信号SASS以依据图像输入信号SVI以及辅助信号SASS同步地产生图像输出信号SVO。图像处理器120可接着提供图像输出信号SVO给一个图像输出装置，例如用于显示的显示平面(在此未显示)。
由于此图像处理器120接收了由音频处理器110分享的音频线索信息，图像处理器120可以获得由音频输入信号SAI所载的额外的图像处理相关信息以及由图像输入信号SVI所载的图像内容。音频线索信息提供了额外的「线索」，而图像处理器120可利用此线索让图像内容更逼真。故而，和传统技术相比可提供更好的图像质量。另外，由于音频处理器110及图像处理器120之间的耦合并不需要额外的接脚、封包及布局成本，在此所述的实施例可用很低的成本来实施。
图2A为图1的多媒体处理器100的二种可能的不同实施例的方块图示。请参考图2A，多媒体处理器100可和源极装置201及显示装置202(例如一个LCD面板)耦合。多媒体处理器100可以使用单一个集成电路实施，亦可和显示装置202共同运作或耦合在一起。多媒体处理器100可包含一个音频处理器110，其配置为转换音频输入信号SAI为音频输出信号SAO，以及音频处理器120，其配置为转换图像输入信号SVI为图像输出信号SVO。
多媒体处理器100自源极装置201接收输入信号SI，其中源极装置201可以是模拟或是数字的信号源极装置。当源极装置201为模拟的源极装置(例如，模拟的电视广播器、模拟的VCR、DVD播放器、摄录像机、激光唱片播放器、电视调节器、视频转换器(使用卫星DSS或电缆信号)或是类似的装置时，输入信号SI可为模拟信号。在此情况下，可将一个模拟转数字转换器(在此未显示)和多媒体处理器100一起使用或耦合在一起，以将模拟输入信号SI转换为适用于数字处理的数字图像输入信号SVI及数字音频输入信号SAI。
当源极装置201为数字源极装置(例如，数字电视广播器(DTV)、数字图像摄影机等等装置，其使用常见的数字格式例如SMPTE274M-1995、SMPTE296M-1997以及标准480先进扫描图像)时，此输入信号SI可以为数字信号。在此状况下、解多工器或是剖析器(parser)(在此未显示)可和多媒体处理器100一起运作或耦合在一起以将数字输入信号SI解析为图像输入信号SVI以及音频输入信号SAI。
在某一实施例中，音频处理器110可包含一个音频解码器212、一个音频处理单元214以及一个音频线索信息撷取器216。音频解码器212被配置为读取音频输入信号SAI、定义编码系统、并依据音频输入信号SAI内的音频线头(header)检测同步信息以撷取音频参数，例如取样频率或通道数目等等。音频解码器212可接着利用这些音频参数来解码此编码的音频数据的音频封包，以获得一个解码的音频信号SAD并传输此解码的音频信号SAD到音频处理单元214中。
音频处理单元214被配置为转换此解码的音频信号SAD为模拟的音频输出信号SAO。音频处理单元214可接着通过音频放大器(在此未显示)传输音频输出信号SAO到一个输出装置(在此未显示)，例如为扩音器播放。
音频线索信息撷取器216被配置为撷取音频线索信息，并传输带有此音频线索信息的辅助信号SASS到图像处理器120中。由于音频输入信号SAI的取样速率远低于图像输入信号SVI的取样速率，音频线索信息撷取器216可以很容易地自音频输入信号SAI中撷取音频线索信息。
不像由此编码的音频数据流的音频线头所获得的同步信息，音频线索信息可以由此音频数据流中各个部位中撷取(例如，音频线头或音频数据)，且可被用来提升图像质量，其中此撷取的信息可包含控制信息、时序信息且/或数据内容等等。
在某些实施例中，音频线索信息撷取器216可自音频解码器212的状态/标签获得此音频线索信息，而在处理解码的音频信号SAD时且当音频处理单元214的状态/标签及/或音频数据被解码时，音频解码器212的状态/标签将被重设。在某些其它的实施例中，音频线索信息撷取器216可从自此音频线头所撷取的音频参数获得此音频线索信息。如同于图2A所示，音频线索信息撷取器216可依据至少一个的输入信号来产生此辅助信号SASS，其中输入信号可以包含此音频输入信号SAI来自音频解码器212的信号且/或来自音频处理单元214的信号。
如同图1所示的实施例，图像处理器120被配置为处理此图像输入信号SVI及此辅助信号SASS以依据图像输入信号SVI及此辅助信号SASS同步地产生图像输出信号SVO。由于可获得更多用来处理的图像处理相关信息，即，由辅助信号SASS所载的音频线索信息外加由图像输入信号SVI所载的图像信息，图像处理器120和传统的技术相比可以产生具有更高画质(例如，更加逼真的画质)的图像数据。
在某些实施例中，图像处理器120在处理图像输入信号SVI及辅助信号SASS时可解码此输入图像信号SVI。又，图像处理器120可控制在显示装置202上图像显示的尺寸及位置。又，图像处理器120可以通过参考辅助信号SASS改变显示装置202的显示特性，例如亮度、对比、饱和度、色调、色温、肤色及锐利度。
图2B为依据另一实施例的多媒体处理器的方块图，在此实施例中音频输入信号SAI为模拟信号。不同于图2A的实施例，在图2B的实施例中并无音频解码器212。音频处理单元214可将音频输入信号SAI转换为模拟音频输出信号SAO，而模拟音频输出信号SAO又可通过例如为扩音器的输出装置(在此未显示)播放。又，音频线索信息撷取器216可依据音频输入信号SAI撷取音频线索信息。如同图2B所示，音频线索信息撷取器216可依据至少一个输入信号，包含音频输入信号SAI及来自音频处理单元214的信号获得此音频线索信息。图2B的实施例其它的特征则类似于先前所述图2A的实施例。
以下是用多个实施例来描述图像处理器222如何使用音频线索信息来产生图像输出信号SVO。
第一实施例
在某一实施例中，由音频线索信息撷取器212撷取的音频线索信息可包含强度信息，最好是多个通道的强度信息，例如左通道或右通道的强度信息。依据不同通道的强度信息以及此强度的变化，图像处理器120可存取一对象(例如声音源)实际的移动方向。例如，当左通道的强度逐渐变弱而右通道的强度逐渐变强，可知此对象是由左移到右，反之亦然。依据此额外的信息，图像处理器120可产生更准确的移动向量，进而显示装置202可以有更好的画质。
第二实施例
在其它实施例中，由音频线索信息撷取器212撷取的音频线索信息可包含一条通道的强度信息。其于此通道强度的变化，图像处理器120亦可决定此图像内容是否包含爆炸图片(例如，烟火的爆炸)。一旦图像处理器120检测到指示此爆炸图片的音频线索信息，图像处理器120可暂时地停止产生位移向量(motionvectors)。不同于传统的技术在处理爆炸图片时往往会有不良的位移检测，多媒体处理器100可在处理爆炸图片时暂时停止产生位移向量。如此，爆炸图片可以有更逼真的图像。为了更能预测爆炸图片的发生，在其它的实施例中音频线索信息亦可包含额外的信息，例如内容信息、频率信息、节奏信息且/或音调信息。
第三实施例
然而在其它的实施例中，由音频线索信息撷取器212撷取的音频线索信息可包含某些内容类型的信息，其指示在音频输入信号SAI内存在着人类声音。依据这些信息，图像处理器120可接着存取图像内容内的人物特征。例如，当图像处理器120检测到辅助信号SASS载有人类声音类型的信息时，图像处理器120可调整图像的参数以让图像更舒适。在某些实施例中，此调整的图像参数可包含肤色，而肤色可由图像处理器120调整以产生更接近人类皮肤的色泽及颜色。接着，在显示装置202上产生的图像画面可变得更加逼真。
虽然，在图2A及图2B所示的实施例中音频-图像键结10是用于自音频处理器110传输辅助信号SASS到图像处理器120的单向通道。在其它的实施例中，图像处理器120亦可发布由音频处理器110所使用另外的辅助信号S’ASS来处理音频输入信号。
图3为依据另一实施例的多媒体处理器300的方块图示，不同于图1的多媒体处理器100，此单向的音频-图像键结10已被一双向的音频-图像键结30取代。在图3中，图像处理器320可依据图像输入信号SVI撷取图像线索信息，并通过音频-图像键结30传输带有图像线索信息的一个辅助信号S’ASS到音频处理器310。图像线索信息可包含藏在图像输入信号SVI内部的音频处理相关信息。音频处理器310被配置为处理音频输入信号SAI及辅助信号S’ASS并依据音频输入信号SAI及辅助信号S’ASS同步地产生一音频输出信号SAO。
由于可获得更多的音频处理相关信息，即，由辅助信号S’ASS所载的图像线索信息外加由音频输入信号S’AI所载的音频信息，音频处理器310和传统的技术相比可以产生具有更高质量(例如，更加逼真的音质)的音频内容。其它的特征则类同于先前在图1所示的实施例。
图4A及图4B为图3的多媒体处理器300可能的二种不同实施例的方块图示。请参考图4A，多媒体处理器300可和源极装置401及显示装置402(例如一个LCD面板)耦合。多媒体处理器300可包含一个音频处理器310以及经由音频-图像键结30和音频处理器310耦合在一起的图像处理器320。音频处理器310可包含一个音频解码器412、一个音频处理单元414以及一个音频线索信息撷取器416。如同先前所述，音频线索信息撷取器416被配置为自音频解码器412所解码的音频输入信号SAI且/或音频处理单元414所处理的信号撷取音频线索信息，然后传输辅助信号SASS至图像处理器320以产生图像内容。另外，图像处理器320可自图像输入信号SVI撷取图像线索信息，然后通过音频-图像键结30传输带有图像线索信息的辅助信号S’ASS至音频处理单元414。音频处理单元414可接着处理辅助信号S’ASS以及由一个音频解码器412所发送解码的音频信号SAD，以产生模拟的音频输出信号SAO。音频输出信号SAO可接着由例如为扩音器的输出装置(在此未显示)播放。
图4B描述一个不同的实施例，其不需使用图4A所示的音频解码器412。图4B所示的实施例可应用于不需要解码输入音频信号的装置。在此状况下，音频线索信息撷取器416可自音频输入信号SAI且/或由音频处理单元414所处理的信号来撷取音频线索信息，并接着依此传输带有此线索信息的辅助信息SASS到图像处理器320以产生图像内容。又，音频处理器414可处理由图像处理器320所提供的辅助信号S’ASS以及音频输入信号SAI以产生模拟的音频输出信号SAO。其它的特征是类似于先前于图4A及图2A-B所示的实施例。
最后，在不脱离本发明的精神及范围内，如同以下上述的权利要求范围，本领域技术人员应能轻易地应用本发明揭露的概念及实施例，以用于设计或改良其它架构，并用以达成与本发明的目的相同的功用。

Claims (18)

1.一种多媒体处理器，包含：
一音频处理器，其配置为处理一音频输入信号以产生一音频输出信号及一辅助信号；及
与该音频处理器耦合的一图像处理器，其中该图像处理器被配置为处理一图像输入信号及该辅助信号以依据该图像输入信号及该辅助信号同步地产生一图像输出信号，
其中，该辅助信号包含不同通道的强度信息，且该图像处理器依据该不同通道的强度信息产生位移向量，在该接收的辅助信息指示爆炸画面的发生时，该图像处理器暂时地停止产生位移向量信息。
2.根据权利要求1所述的多媒体处理器，其中该辅助信号包含依据该音频输入信号所撷取的音频线索信息。
3.根据权利要求2所述的多媒体处理器，其中该音频处理器依据该音频输入信号内由音频线头及音频封包至少之一所载的信息撷取该音频线索信息。
4.根据权利要求1所述的多媒体处理器，该音频处理器依据在处理该音频输入信号以产生该音频输出信号时设置的状态及标签产生该辅助信号。
5.根据权利要求1所述的多媒体处理器，其中该音频处理器包含：
一音频解码器，其配置为解码该音频输入信号以产生一解码的音频信号；
一音频处理单元，其配置为将该解码的音频信号转换为该音频输出信号；及
一音频线索信息撷取器，其配置为通过撷取在该音频输入信号内的音频线索信息以产生该辅助信号。
6.根据权利要求1所述的多媒体处理器，其中该音频处理器包含：
一音频处理单元，其配置为将该音频输入信号转换为该音频输出信号；及
一音频线索信息撷取器，其配置为通过自该音频输入信号内撷取的音频线索信息产生该辅助信号。
7.根据权利要求1所述的多媒体处理器，其中该图像处理器还产生一第二辅助信号，且该音频处理器还接收并处理该第二辅助信号以依据该音频输出信号及该第二辅助信号同步地产生该音频输出信号。
8.根据权利要求1所述的多媒体处理器，其中该辅助信号包含至少一种选自该音频输入信号所载的内容类型信息、频率信息、强度信息、节奏信息以及音调信息所组成的群的信息。
9.根据权利要求1所述的多媒体处理器，其中该辅助信号包含内容类型信息且该图像处理器依据该内容类型信息调整该图像输出信号中的肤色参数。
10.一种多媒体处理方法，其包含：
处理一音频输入信号的步骤；
自该处理的音频输入信号产生一辅助信号及一音频输出信号的步骤；
处理一图像输入信号及该辅助信号的步骤；且
依据该图像输入信号及该辅助信号同步地产生一图像输出信号的步骤，
其中，该辅助信号包含不同通道的强度信息，图像处理器依据该不同通道的强度信息产生位移向量，在该接收的辅助信息指示爆炸画面的发生时，图像处理器暂时地停止产生位移向量信息。
11.根据权利要求10所述的多媒体处理方法，其中该产生该辅助信号的步骤包含依据音频输入信号撷取音频线索信息。
12.根据权利要求11所述的多媒体处理方法，其中该撷取该音频线索信息的步骤是依据该音频输入信号内由音频线头及音频封包至少之一所载的信息。
13.根据权利要求10所述的多媒体处理方法，其中该辅助信号的产生是依据在处理该音频输入信号时设置的状态或标签。
14.根据权利要求10所述的多媒体处理方法，其中该处理该音频输入信号的步骤包含：
解码该音频输入信号以产生一解码的音频信号；
将该解码的音频信号转换为该音频输出信号；且
自该音频输入信号撷取音频线索信息。
15.根据权利要求10所述的多媒体处理方法，其中处理该音频输入信号的步骤包含：
将该音频输入信号转换为该音频输出信号；且
自该音频输入信号撷取音频线索信息。
16.根据权利要求10所述的多媒体处理方法，其中依据该图像输入信号及该辅助信号同步地产生一图像输出信号的步骤还包含产生一第二辅助信号的步骤，
且上述自该处理的音频输入信号产生一辅助信号及一音频输出信号的步骤还包含处理该第二辅助信号以依据该音频输出信号及该第二辅助信号同步地产生该音频输出信号的步骤。
17.根据权利要求10所述的多媒体处理方法，其中该辅助信号包含至少一种选自由该音频输入信号所载的内容类型信息、频率信息、强度信息、节奏信息以及音调信息所组成的群的信息。
18.根据权利要求10所述的多媒体处理方法，其中该辅助信号包含内容类型信息且产生该图像输出信号包含依据该内容类型信息调整该图像输出信号中的肤色参数。
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