CN103295555B - 影像处理系统及影像处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种影像处理系统，包含变化检测模块与影像处理模块。变化检测模块判断第一影像数据与第二影像数据是否相同，以产生判断结果。影像处理模块对该第一影像数据进行影像处理，以产生第一影像处理结果，以及用以选择性地对该第二影像数据进行影像处理；影像处理模块包含数据路径与控制路径，根据参考时钟脉冲信号，第一影像数据与第二影像数据在数据路径中依序传递，判断结果经由控制路径传递。其中，若判断结果为是，于对应于该第二影像数据的影像处理期间，阻绝参考时钟脉冲信号输入数据路径以回应于判断结果，影像处理模块因而不处理第二影像数据，以第一影像处理结果作为对应于第二影像数据的第二影像输出。

Description

影像处理系统及影像处理方法

技术领域

本发明与影像处理技术相关，并且尤其与节省功率消耗的影像处理技术相关。

背景技术

随着电子技术的进步，如平板电脑和智能型手机等各种移动式电子装置皆蓬勃发展、日渐普及。对于移动式电子装置制造者来说，如何降低功率消耗以延长待机时间，一直是备受关注的重要议题。事实上，近年来强调节能减碳的环保意识逐渐抬头，无论是固定式或移动式电子装置，都被期待具备更低的电力消耗量、更高的能源使用效率。

发明内容

为满足上述需求，本发明提出一种新的影像处理系统及影像处理方法。藉由避免重复对相同的影像数据进行影像处理程序，根据本发明的影像处理系统及影像处理方法可有效减少耗电量，并且不会造成影像品质下降。

根据本发明的一具体实施例为一种影像处理系统，其中包含一变化检测模块与一影像处理模块。该变化检测模块用以判断一第一影像数据与一第二影像数据是否相同，以产生一判断结果。该影像处理模块则用以对该第一影像数据进行影像处理，以产生一第一影像处理结果，以及用以选择性地对该第二影像数据进行影像处理；该影像处理模块包含一数据路径与一控制路径，根据一参考时钟脉冲信号，该第一影像数据与该第二影像数据在该数据路径中依序传递，该判断结果经由该控制路径传递。其中，若该判断结果为是，于对应于该第二影像数据的一影像处理期间，阻绝该参考时钟脉冲信号输入该数据路径以回应于该判断结果，该影像处理模块因而不处理该第二影像数据，以该第一影像处理结果作为对应于该第二影像数据的一第二影像输出。

根据本发明的另一具体实施例为一种影像处理方法。该方法包含一影像处理步骤，用以对一第一影像数据进行影像处理，以产生一第一影像处理结果。该方法亦包含一判断步骤，用以判断一第二影像数据是否与该第一影像数据相同。若第二影像数据被判定为与该第一影像数据相同，于对应于该第二影像数据的一影像处理期间，与该影像处理相关的一参考时钟脉冲信号被阻绝，因而不对该第二影像数据进行影像处理，且该第一影像处理结果作为对应于该第二影像数据的一第二影像输出。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1为根据本发明的一具体实施例中的影像处理系统的电路方块图。

图2～图5用以进一步绘示根据本发明的影像处理模块的详细实施范例。

图6为根据本发明的一具体实施例中的影像处理方法的流程图。

主要元件符号说明

100：影像处理系统        12：变化检测模块

14：影像处理模块         16：显示器

13：与门                 15：存储器

CLK：参考时钟脉冲信号    CLK_EN：时钟脉冲致能信号

141：伽玛值调整单元      142：背光亮度调整单元

143：递色单元            144：数据重新包装单元

145：介面单元            146：像素数据产生单元

147：影像混合单元        147A：遮蔽判断单元

14A：控制路径            14B：数据路径

S61～S64：流程步骤

具体实施方式

根据本发明的一具体实施例为如图1所示的影像处理系统100，其中包含变化检测模块12、影像处理模块14和显示器16。须说明的是，显示器16并非必要元件，可另被独立于影像处理系统100之外。实务上，影像处理系统100可被整合于个人电脑、固定式家用/商用多媒体系统，或是被包含在移动式个人电子装置中，例如做为手持式装置的显示引擎。

变化检测模块12用以判断一第一影像数据与一第二影像数据是否相同。第一影像数据和第二影像数据皆与将透过显示器16播放的画面有关。举例而言，第一影像数据和第二影像数据可能分别对应于两张在时间关系上前后相邻的画面，或者各自对应于同一画面中的两个不同影像区块。须说明的是，第一影像数据和第二影像数据的数据格式不以特定规范为限。此外，第一影像数据和第二影像数据可被同时或先后传送至变化检测模块12。若第一影像数据送达的时间早于第二影像数据，变化检测模块12可利用暂存器保留第一影像数据，待第二影像数据送达后再进行比较、判断。

如图1所示，第一影像数据和第二影像数据也会被提供至影像处理模块14。影像处理模块14首先对第一影像数据施以一影像处理程序，以产生第一影像处理结果。举例而言，该影像处理程序可包含下列程序中的一个或多个：像素数据产生程序、影像混合(blending)程序、伽玛(Gamma)值调整程序、背光亮度调整程序、递色(dithering)程序及数据重新包装(repacking)程序。若第一影像数据送达的时间早于第二影像数据，在第二影像数据送达之前，影像处理模块14即可先开始对第一影像数据进行影像处理程序。须说明的是，影像处理模块14所执行的影像处理程序的功用可以是选择性地调整第一影像数据本身，也可以是根据第一影像数据产生一控制信号，用以控制相关于该第一影像数据的传送参数或显示参数。

于此实施例中，影像处理模块14所产生的第一影像处理结果会被输出提供至显示器16，做为显示器16随后播放影像的参考依据。以该影像处理程序为一背光亮度调整程序为例，该显示参数可为背光亮度，影像处理模块14可选择性地调整第一影像数据所对应的影像中各像素的灰阶值，并相对应地产生一控制信号，用以调整显示器16的背光模块(未显示)的亮度。以该影像处理程序为一数据重新包装程序为例，该传送参数可为封包特性，影像处理模块14可修改第一影像数据的封包格式、大小或传送时序等特性，以符合显示器16的需求。

影像处理模块14根据变化检测模块12的判断结果决定接下来是否亦须对第二影像数据施以同一该影像处理程序。若变化检测模块12判定第一影像数据与第二影像数据相同，则影像处理模块14不会对第二影像数据进行该影像处理程序，并将沿用先前产生的第一影像处理结果做为对应于第二影像数据的第二影像输出。实务上，影像处理模块14内部可设置有或连结至一暂存器，用以存放第一影像处理结果。在变化检测模块12判定第一影像数据与第二影像数据相同之后，影像处理模块14即可直接自该暂存器中取出第一影像处理结果做为第二影像输出。

于此实施例中，若变化检测模块12判定第一影像数据与第二影像数据不同，则影像处理模块14便会继续对第二影像数据施以影像处理程序，亦即根据第二影像数据产生第二影像处理结果。依此类推，第二影像处理结果亦可被暂存于影像处理模块14中，若后续的第三影像数据与第二影像数据相同，影像处理模块14可直接沿用第二影像处理结果做为第三影像输出。举例而言，若第一影像数据和第二影像数据是对应于同一网页画面中不同区域的影像区块，当网页画面具有大面积的单色背景时，第一影像数据和第二影像数据便极可能完全相同。

为了达到省电效果，若变化检测模块12判定第一影像数据与第二影像数据相同，于对应于第二影像数据的一影像处理期间，提供至影像处理模块14的一参考时钟脉冲信号CLK被阻绝，使影像处理模块14停止对第二影像数据施以影像处理程序。在一实施例中，影像处理模块14接收参考时钟脉冲信号CLK的输入点可设置一与门(AND gate)，该逻辑门的输入信号的一为参考时钟脉冲信号CLK，另一输入信号则受变化检测模块12的判断结果控制，只有当变化检测模块12判断第一影像数据与第二影像数据不同时，参考时钟脉冲信号CLK才被提供至影像处理模块14。在参考时钟脉冲信号CLK被阻绝的情况下，影像处理模块14中依据CLK信号运作的电路便不会继续执行影像处理工作。

于一实施例中，影像处理模块14被设计为包含一数据路径与一控制路径。第一影像数据与第二影像数据经由数据路径传递，其中参考时钟脉冲信号提供至数据路径以控制这些影像数据传递的时序；变化检测模块12所产生的判断结果等控制信号则是经由控制路径传递。若变化检测模块12判定第一影像数据与第二影像数据相同，于预设用以处理第二影像数据的一段影像处理期间之内，提供至该数据路径的参考时钟脉冲信号可被阻绝(clock gating)，等效于使影像处理模块14中的数据处理电路暂停运作。这种做法的好处在于，只需要以少量电力维持控制路径的运作，外部电路即可透过控制路径继续控制影像处理模块14。

请参阅图2，图2进一步绘示了影像处理模块14的一种详细实施范例。于此范例中，影像处理模块14包含多个影像处理单元：伽玛值调整单元141、背光亮度调整单元142、递色单元143、数据重新包装单元144及介面单元145。这些影像处理单元用以各自对第一影像数据施以一影像处理子程序，其详细运作方式为本领域的已知技术，不再赘述。

如图2所示，检测模块12产生的判断结果可为一旗标信号，并被作为一时钟脉冲致能信号CLK_EN，和参考时钟脉冲信号CLK被分别输入与门13。当变化检测模块12判定第一影像数据与第二影像数据不同，时钟脉冲致能信号CLK_EN具有高电平(逻辑1)，使得参考时钟脉冲信号CLK会通过与门13被传递至影像处理单元141～145。当变化检测模块12判定第一影像数据与第二影像数据相同，时钟脉冲致能信号CLK_EN具有低电平(逻辑0)，与门13的输出信号会被固定在低电平，使得参考时钟脉冲信号CLK无法通过与门13，等效于阻绝影像处理单元141～145据以运作的参考时钟脉冲信号CLK。此时，影像处理单元141～145则各自沿用先前根据第一影像数据产生的第一影像输出处理结果做为第二影像输出。于此范例中，前述第一影像处理结果、第二影像处理结果包含自介面单元145提供至显示器16的影像数据和控制数据(例如由背光亮度调整单元142产生的亮度控制信号)。

就图2所绘示的电路架构而言，若第一影像数据与第二影像数据相同，不须对第二影像数据施以各种影像处理子程序可省去下列耗电量：进行伽玛值调整程序的耗电量、伽玛值调整单元141存取存储器15的耗电量、背光亮度调整程序的耗电量、递色程序的耗电量、数据重新包装程序的耗电量，以及介面单元更新输出影像数据的耗电量。经模拟实验证明，相较于针对每一笔影像数据进行上述影像处理程序的已知技术，根据本发明的影像处理系统100确实可节省相当的电力。值得注意的是，本发明提出的方案不会造成影像品质下降。

请参阅图3，图3绘示影像处理模块14的另一种详细实施范例。于此范例中，各自对应于一显示区域的多笔子影像数据211～21N被输入不同的像素数据产生单元146，影像混合单元147负责将这些像素数据产生单元146的输出进一步混合组成第一影像数据。在一实施例中，每一笔子影像数据为一个开启中的应用程序视窗的影像信息，则第一影像数据对应于一完整屏幕画面。像素数据产生单元146负责将原本为其他格式的子影像数据转换为以像素为单位的信息，输出至影像混合单元147。单一像素数据产生单元146的输出亦可能不包含一像素的完整影像信息。举例而言，像素数据产生单元146的输出可能是对应于各个像素的红绿蓝灰阶值之一或是明度/色度/浓度之一，但不以此为限。

相似地，各自对应于一显示区域的多笔子影像数据221～22N亦被输入不同的像素数据产生单元146，影像混合单元147负责将这些像素数据产生单元146的输出进一步混合组成第二影像数据。在图3的范例中，每一像素数据产生单元146各自搭配一个变化检测模块12。以接收子影像数据211的像素数据产生单元146为例，与该像素数据产生单元146搭配的变化检测模块12用以判断根据子影像数据211产生的像素数据是否同于根据子影像数据221产生的像素数据。于此实施例中，只有当对应所有像素数据146的所有的变化检测模块12的判断结果皆为是时(判断结果为逻辑1)，则影像处理单元141～145和147才会因判断结果而不对第二影像数据进行影像处理程序。于另一实施例中，变化检测模块12亦可直接比较子影像数据211和子影像数据221是否相同。

图4绘示了影像处理模块14的另一详细实施范例。此实施例中的影像混合单元147内设置有一遮蔽判断单元147A。如上所述，子影像数据211～21N对应于不同的显示区域。以每一笔子影像数据为一个开启中的应用程序视窗的情况为例，这些视窗中的一个或多个视窗可能会因位于画面下层而被其他视窗遮蔽，不会呈现在显示器16上。遮蔽判断单元147A即用以判断是否存在一个或多的下层区域，将被其他显示区域遮蔽而不被显示。若遮蔽判断单元147A的判断结果为是，遮蔽判断单元147A将会通知影像处理模块14停止针对对应于该下层区域的子影像数据所进行的影像处理程序。于此范例中，遮蔽判断单元147A会通知负责处理该笔子影像数据的像素数据产生单元146暂停产生对应于该下层区域的像素数据，藉此进一步达到省电的效果。同样地，可藉由阻绝提供至像素数据产生单元146的参考时钟脉冲信号达到暂停效果。

须说明的是，针对其他未被完全遮蔽的显示区域(也就是将用以组成显示器16的屏幕画面的区域)，影像处理模块14还是会继续进行预定的各项影像处理程序。

请参阅图5，图5为适用前述概念一种电路架构示意图。于此范例中，影像处理模块14中的多个影像处理单元以一管道式结构(pipeline structure)串接，每一个影像处理单元又各自包含一控制单元及一数据处理单元。如图5所示，这些控制单元(第一控制单元～第N控制单元)可被视为组成一控制路径14A，而这些数据处理单元(第一数据处理单元～第N数据处理单元)可被视为组成一数据路径14B。数据路径14B主要用以传递、处理影像数据，控制路径14A中所传递、处理的则是影像数据之外的其他控制信号。

于此范例中，变化检测模块12被设计为与位在管道最前端的第一控制单元连接，并以一旗标(flag)F来表示其判断结果。举例而言，当变化检测模块12判定现有影像数据与先前影像数据相同时，可将旗标F的值设为0，反之则将旗标F的值设为1。

依据管道式结构的概念，在同一个时间点，每一个影像处理单元正在处理的是输入时间前后相邻的不同数据。比方说，当第二数据处理单元在对第一影像数据进行背光亮度调整程序时，第一数据处理单元可能正在针对第二影像数据进行伽玛值调整程序。变化检测模块12比较第一影像数据和第二影像数据后产生的判断结果(也就是对应于第二影像数据的旗标F)会随着第二影像数据依序向后传递。更明确地说，当第二影像数据由第一数据处理单元被向后递送至第二数据处理单元时，对应于第二影像数据的旗标F会同时由第一控制单元被向后递送至第二控制单元。

若第二控制单元发现对应于第二影像数据的旗标F为0，第二控制单元便可透过一时钟脉冲致能信号CLK_EN将第二数据处理单元中的参考时钟脉冲信号CLK关闭/阻绝。此时，第二数据处理单元即直接采用先前根据第一影像数据产生的处理结果(暂存于第二数据处理单元内)做为对应于第二影像数据的输出。不同于图2所示，在图5所呈现的电路架构中，每一级影像处理单元都有各自独立的时钟脉冲致能信号CLK_EN。将变化检测模块12设置在管道式结构的最前端可省去在每一级影像处理单元都设置变化检测模块的麻烦。须说明的是，除了旗标F之外，各控制单元间依序传递的还可能包括其他控制信号。

根据本发明的另一具体实施例为如图6所示的影像处理方法。首先，步骤S61为对一第一影像数据施以一影像处理程序，以产生一第一影像处理结果(作为第一影像输出)。步骤S62则是判断一第二影像数据是否与该第一影像数据相同。若步骤S62的判断结果为是，步骤S63将被执行，亦即于对应于该第二影像数据的一影像处理期间，阻绝与该影像处理程序相关的一参考时钟脉冲信号，并沿用该第一影像处理结果做为对应于该第二影像数据的一第二影像输出。相对地，若步骤S62的判断结果为否，步骤S64将被执行，也就是对该第二影像数据施以该影像处理程序，以产生该第二影像处理结果作为第二影像输出。

须说明的是，步骤S62不一定要等到步骤S61结束之后才能开始。如先前所述，该影像处理程序可以是用以选择性地调整第一影像数据，或用以根据第一影像数据产生一控制信号。此外，该影像处理程序可包含下列程序中的一个或多个程序：像素数据产生程序、影像混合程序、伽玛值调整程序、背光亮度调整程序、递色程序及数据重新包装程序。

先前在图4呈现的概念亦可应用在根据本发明的影像处理方法中。更明确地说，若第一影像数据包含各自对应于一显示区域之多笔子影像数据。该影像处理方法可于步骤S61之前进一步包含另一判断步骤，以判断一下层区域是否将被其他显示区域遮蔽而不被显示。若此判断步骤的判断结果为是，该方法即执行一停止步骤，停止针对对应于该下层区域的子影像数据所进行的影像处理程序。

此外，如同图5中呈现的概念，上述影像处理程序可被设计为包含以一管道式排程进行的多个影像处理子程序，且步骤S62的判断结果可于该管道式排程中随第二影像数据依序传递。

如上所述，本发明提出一种新的影像处理系统及影像处理方法。藉由避免重复对相同的影像数据进行影像处理程序，根据本发明的影像处理系统及影像处理方法可有效减少耗电量，并且不会造成影像品质下降。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当由权利要求书界定为准。

Claims (10)

1.一种影像处理系统，包含：

一变化检测模块，用以判断一第一影像数据与一第二影像数据是否相同，以产生一判断结果；以及

一影像处理模块，用以对该第一影像数据进行影像处理以产生一第一影像处理结果，以及用以选择性地对该第二影像数据进行影像处理；该影像处理模块包含多个影像处理单元，用以分别对该第一影像数据和该第二影像数据依序施以一影像处理子程序，该多个影像处理单元以一管道式结构串接，以组成一数据路径与一控制路径，该第一影像数据与该第二影像数据根据一参考时钟脉冲信号在该数据路径中依序传递，该判断结果作为旗标随该第二影像数据的传递经由该控制路径传递；

其中，若该判断结果为是，于对应于该第二影像数据的一影像处理期间，阻绝该参考时钟脉冲信号输入该数据路径以回应于该判断结果，该影像处理模块因而不处理该第二影像数据，以该第一影像处理结果作为对应于该第二影像数据的一第二影像输出。

2.如权利要求1所述的影像处理系统，其特征在于，若该判断结果为否，该影像处理模块对该第二影像数据进行该影像处理，以产生一第二影像处理结果作为该第二影像输出。

3.如权利要求1所述的影像处理系统，其特征在于，该影像处理模块选择性地调整该第一影像数据或根据该第一影像数据产生一控制信号，用以控制相关于该第一影像数据的传送参数或显示参数至少之一。

4.如权利要求1所述的影像处理系统，其特征在于，该影像处理包含进行下列影像处理子程序中的一个或多个程序：一像素数据产生程序、一影像混合程序、一伽玛值调整程序、一背光亮度调整程序、一递色程序及一数据重新包装程序。

5.如权利要求1所述的影像处理系统，其特征在于，该第一影像数据包含各自对应于一显示区域的多笔子影像数据；该影像处理系统进一步包含：

一遮蔽判断单元，用以判断一下层区域是否将被其他显示区域遮蔽而不被显示；

其中若该遮蔽判断单元的判断结果为是，该遮蔽判断单元通知该影像处理模块停止针对对应于该下层区域的子影像数据所进行的该影像处理。

6.一种影像处理方法，包含：

(a)对一第一影像数据依序施加以一管道式排程进行的多个影像处理子程序进行影像处理，以产生一第一影像处理结果；

(b)判断一第二影像数据是否与该第一影像数据相同；以及

(c)若步骤(b)的判断结果为是，于对应于该第二影像数据的一影像处理期间，阻绝与该影像处理相关的一参考时钟脉冲信号，因而不对该第二影像数据进行影像处理并以该第一影像处理结果作为对应于该第二影像数据的一第二影像输出，

其中该管道式排程组成一数据路径与一控制路径，该第一影像数据与该第二影像数据在该数据路径中依序传递，该判断结果作为旗标随该第二影像数据的传递经由该控制路径传递该判断结果为一旗标。

7.如权利要求6所述的影像处理方法，其特征在于，进一步包含：

(d)若步骤(b)的判断结果为否，对该第二影像数据进行影像处理，以产生一第二影像处理结果作为该第二影像输出。

8.如权利要求6所述的影像处理方法，其特征在于，该影像处理选择性地调整该第一影像数据或根据该第一影像数据产生一控制信号，用以控制相关于该第一影像数据的传送参数或显示参数至少之一。

9.如权利要求6所述的影像处理方法，其特征在于，该影像处理包含进行下列影像处理子程序中的一个或多个程序：一像素数据产生程序、一影像混合程序、一伽玛值调整程序、一背光亮度调整程序、一递色程序及一数据重新包装程序。

10.如权利要求6所述的影像处理方法，其特征在于，该第一影像数据包含各自对应于一显示区域的多笔子影像数据；该影像处理方法于步骤(a)之前进一步包含：

(e1)判断一下层区域是否将被其他显示区域遮蔽而不被显示；以及

(e2)若步骤(e1)的判断结果为是，停止针对对应于该下层区域的子影像数据所进行的该影像处理。