CN111325655A - 影像处理系统及其影像处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种影像处理系统及其影像处理方法。比较第一处理器将一影像资料以写入存储器的预设写入速度以及第二处理器自存储器读取第一处理器所写入的影像资料的读取速度,其中影像资料包括多个画框。当第二处理器完成一个画框的输出而要进行下一个画框的读取时,依据预设写入速度与读取速度的比较结果决定第二处理器下一次进行存储器中影像资料的读取的位置,以进行影像资料的读取而产生下一个画框的影像资料。本发明的影像处理系统可避免影像画面出现撕裂的情形进而提高显示装置的显示品质。
Description
技术领域
本发明是有关于一种处理装置,且特别是有关于一种影像处理系统及其影像处理方法。
背景技术
一般在做视频处理时,通常需要影像缓冲区(frame buffer)来做去交错(deinterlacing)、降噪(noise reduction)以及帧速转换(frame rate convert)等功能。输入处理器将输入影像做完适当的影像处理之后写入影像缓冲区,然后输出处理器自影像缓冲区把影像资料读出来,并进行适当的影像处理之后再输出到显示装置进行显示。在影像资料的写入与读取的过程中。若写入指标(write pointer)与读取指标(read pointer)发生交越(crossover)的情形,将使得显示装置所显示的影像画面出现撕裂(tearing)的情形,而造成显示装置的显示品质下降。
一般来说,传统改善影像画面的撕裂情形的方法有两种,一种是画框同步(FrameSynchronization),另一种是双缓冲(Double Buffering)。画框同步是将输出缓冲器的影像资料的画框速率(frame rate)与输入缓冲器的影像资料的画框速率维持固定关系,以确定被读取的影像资料是才刚写入的影像资料。然而,若输出画面为多重画面时(例如子母画面),画框同步只能使输出缓冲器的影像资料的画框速率同步于单个输入的影像资料的画框速率,无法同步于两个不同的画框速率。而双缓冲则是使用两个缓冲器,固定将影像资料写入一个缓冲器而从另一个缓冲器读取影像资料,然而在对其中一个缓冲器的影像资料进行读取时,若读取到一半就切换至另一个缓冲器,即会产生撕裂的情形。或是输入影像资料的画框速率高于输出影像资料的画框速率,当缓冲器被快速的写入且切换至另一个缓冲器写入时,另一个缓冲器正输出影像资料且尚未读取完毕即会被写入的影像资料覆盖,依然会产生撕裂的情形,而造成显示装置的显示品质下降。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容,因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容,不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题,也不代表在本发明申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种影像处理系统及其影像处理方法,可避免写入指标与读取指标发生交越的情形,进而避免影像画面出现撕裂的情形,而可提高显示装置的显示品质。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的,本发明的一实施例提供一种影像处理系统,包括存储器、第一处理器、第二处理器以及比较器。第一处理器耦接存储器,将所接收的影像资料以预设写入速度写入存储器,影像资料包括多个画框。第二处理器耦接存储器,自存储器读取第一处理器所写入的影像资料。比较器耦接第一处理器与第二处理器,比较第一处理器的预设写入速度以及第二处理器的读取速度,每当第二处理器于完成一个画框的输出而要进行下一个画框的读取时,第二处理器依据比较器的比较结果决定下一次进行存储器中影像资料的读取的位置,以进行影像资料的读取而产生下一个画框的影像资料。
本发明还提供一种影像处理系统的影像处理方法,影像处理系统包括存储器、第一处理器以及第二处理器,影像处理方法包括下列步骤。比较第一处理器将影像资料以写入存储器的预设写入速度以及第二处理器自存储器读取第一处理器所写入的影像资料的读取速度,其中影像资料包括多个画框。当第二处理器完成一个画框的输出而要进行下一个画框的读取时,依据预设写入速度与读取速度的比较结果决定第二处理器下一次进行存储器中影像资料的读取的位置,以进行影像资料的读取而产生下一个画框的影像资料。
基于上述,本发明的实施例通过依据第一处理器的预设写入速度与第二处理器的读取速度的比较结果决定第二处理器下一次进行存储器中影像资料的读取的位置,以避免写入指标与读取指标发生交越的情形,进而避免影像画面出现撕裂的情形,而可提高显示装置的显示品质。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明的实施例的一种影像处理系统的示意图。
图2是依照本发明的实施例的一种存储器的影像资料的写入与读取的示意图。
图3是依照本发明另一实施例的一种存储器的影像资料的写入与读取的示意图。
图4是依照本发明一实施例的影像处理系统的影像处理方法的流程图。
图5是依照本发明另一实施例的影像处理系统的影像处理方法的流程图。
图6是依照本发明又一实施例的影像处理系统的影像处理方法的流程图。
具体实施方式
有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效,在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语,例如:上、下、左、右、前或后等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1是依照本发明的实施例的一种影像处理系统的示意图,请参照图1。影像处理系统包括处理器102、104、存储器106以及比较器108,存储器106耦接处理器102与104,比较器108耦接处理器102与104。存储器106可例如以动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory,DRAM)来实施,然不以此为限。处理器102可接收包括多个画框(imageframe)的影像资料D1,并以预设写入速度将影像资料D1写入存储器106,预设写入速度可例如为固定的写入速度。处理器104则可以一读取速度自存储器106读取处理器102所写入的影像资料,并输出影像资料D2给后端的显示装置(未绘示)进行影像画面的显示。另外,比较器108可比较处理器102的预设写入速度以及处理器104的读取速度,并将比较结果输出给处理器104。处理器104可在每次完成一个画框的读取输出而要进行下一个画框的读取时,处理器104依据比较器108的比较结果决定处理器104下一次进行存储器106中影像资料的读取的位置,以进行影像资料的读取而产生下一个画框的影像资料D2。如此将处理器104完成一个画框的读取输出的时间点作为检查点,来依据处理器102的预设写入速度以及处理器104的读取速度决定下一次进行影像资料的读取的位置,可避免因写入指标与读取指标发生交越的情形,而使得影像画面出现撕裂的现象。另外,于本实施例中,比较器108持续地进行处理器102的预设写入速度以及处理器104的读取速度的比较动作,当处理器104在每次完成一个画框的读取输出而要进行下一个画框的读取时,处理器104可立即接收来自比较器108的比较结果并决定下一次于存储器106中影像资料的读取的位置,然不以此为限。
举例来说,图2是依照本发明的实施例的一种存储器的影像资料的写入与读取的示意图,请参照图2。在本实施例中,影像资料D1为循序扫描(progressive scan)影像资料。存储器106可包括缓冲器S1(以左半圆表示)与缓冲器S2(以右半圆表示)。处理器102的写入速度可以写入指标WP在顺时针方向上移动的速度表示,而处理器104的读取速度可以读取指标RP在顺时针方向移动的速度表示。本实施例的处理器102可以预设写入速度轮流地对缓冲器S1与缓冲器S2写入影像资料D1,也就是说,写入指标WP为在顺时针方向上以固定的速度沿圆周移动,其中圆周上的检查点X与检查点Y可表示处理器102或104完成一个画框的写入或读取的时间点。当处理器104完成一个画框的读取输出而要进行下一个画框的读取时,处理器104可依据比较器108的比较结果判断开始对存储器106的缓冲器S1或缓冲器S2进行下一个画框的读取。
例如,当读取指标RP移动至检查点Y,也就是完成缓冲器S2存储的画框的读取后,若比较器108的比较结果为处理器102的预设写入速度大于等于处理器104的读取速度且处理器102正在缓冲器S1进行写入,则处理器104依据比较结果对缓冲器S1进行下一画框的读取,也就是说读取指标RP将自检查点Y开始继续朝顺时针方向移动。由于写入指标WP的移动速度大于等于读取指标RP的移动速度,因此在处理器102完成缓冲器S1的画框写入之前(也就是写入指标WP到达检查点X之前),读取指标RP不会追上写入指标WP而产生交越的情形。
相反地,若比较器108的比较结果为处理器102的预设写入速度小于处理器104的读取速度且处理器102正在缓冲器S1进行写入,则处理器104依据比较结果可选择对缓冲器S2进行下一画框的读取,也就是说读取指标RP将自检查点X开始继续朝顺时针方向移动。由于写入指标WP的移动速度小于读取指标RP的移动速度,因此在处理器104完成缓冲器S1的画框读取之前(也就是读取指标RP到达检查点Y之前),写入指标WP不会追上读取指标RP而产生交越的情形,且即使读取指标RP的移动速度很快,在到达检查点Y时也会再次进行下一个画框的读取位置的判断,而不会有读取指标RP追上写入指标WP的情形。依此类推,在每次读取指标RP移动至检查点时(也就是处理器104完成一个画框的读取时),处理器104皆可依据比较器108的比较结果判断选择进行下一个画框的读取的缓冲器,而可避免读取指标RP与写入指标WP出现交越的情形,进而避免影像画面出现撕裂的情形,而可提高显示装置的显示品质。
又例如,图3是依照本发明另一实施例的一种存储器的影像资料的写入与读取的示意图,请参照图3。在本实施例中,影像资料D1为交错扫描(interlaced scan)影像资料,存储器106包括一个缓冲器,可存储多个图场资料,而一个画框可包括多个图场资料。例如图3所示,存储器106可存储两个奇图场资料F1、F3以及两个偶图场资料F2、F4,在本实施例中一个画框可包括两个图场资料(也就是一个奇图场资料以及一个偶图场资料)。当利用去交错处理(例如移动适应性去交错处理(Motion Adaptive Deinterlace,MADI),然不以此为限)来产生用以显示影像画面的影像资料D2时,处理器104需同时利用三个连续的图场资料(例如奇图场资料F1、偶图场资料F2以及奇图场资料F3,或偶图场资料F4、奇图场资料F1以及偶图场资料F2,然不以此为限)进行空间域内插(spatial interpolation)或图场资料结合(image merging)等处理,以产生用以输出给后端显示装置的影像资料D2。
类似地,本实施例的处理器102也以预设写入速度依时间顺序地对存储器106循环写入奇图场资料F1、偶图场资料F2、奇图场资料F3以及偶图场资料F4,也就是说,写入指标WP为在顺时针方向上以固定的速度沿圆周移动,其中圆周上的检查点X、Q、Y、P可表示处理器102或104完成一个图场资料的写入或读取的时间点。当处理器104完成一个画框的输出而要进行下一个画框的读取时,处理器104可依据比较器108的比较结果判断开始下一个图场资料的读取的位置。
进一步来说,当处理器102对存储器106(也就是缓冲器)写入第n个图场资料且处理器104完成一个画框的输出而要进行下一个画框的读取时,若比较器108的比较结果为处理器102的预设写入速度大于等于处理器104的读取速度,处理器104依据比较结果同时对存储器106读取第n个、第n-1个以及第n-2个图场资料进行去交错处理,以产生下一个画框的影像资料D2,若比较器108的比较结果为处理器102的预设写入速度小于处理器104的读取速度,处理器104依据比较结果同时对存储器106读取第n-1个、第n-2个以及第n-3个图场资料进行去交错处理,以产生下一个画框的影像资料D2。
举例来说,当处理器102对存储器106写入奇图场资料F1且处理器104完成一个画框的输出(例如读取指标RP移动至检查点P)而要进行下一个画框的读取时,若比较器108的比较结果为处理器102的预设写入速度大于等于处理器104的读取速度,则处理器104依据比较结果自检查点P开始对存储器106同时进行奇图场资料F1、偶图场资料F4以及奇图场资料F3的读取。由于写入指标WP的移动速度大于等于读取指标RP移动速度,因此在处理器102完成奇图场资料F3的写入之前(也就是写入指标WP到达检查点Y之前),读取指标RP不会追上写入指标WP而产生交越的情形。
相反地,若处理器102的预设写入速度小于处理器104的读取速度且处理器102正在对存储器106写入奇图场资料F1,则处理器104可选择自检查点Y开始对存储器106进行偶图场资料F4、奇图场资料F3以及偶图场资料F2的读取。由于处理器104选择自前一个检查点开始进行图场资料的读取,因此拉大了写入指标WP与读取指标RP之间的距离,使得写入指标WP在处理器104完成画框的读取之前(也就是读取指标RP到达检查点Q之前)不会被读取指标RP追上而产生交越的情形。依此类推,在每次处理器104完成一个画框的读取时,处理器104皆可依据比较器108的比较结果判断选择开始进行下一个画框的读取的检查点,而可避免读取指标RP与写入指标WP出现交越的情形,进而避免影像画面出现撕裂的情形,而可提高显示装置的显示品质。
图4是依照本发明一实施例的影像处理系统的影像处理方法的流程图。由上述实施例可知,影像处理系统的影像处理方法可至少包括下列步骤。首先,比较第一处理器将影像资料以写入存储器的预设写入速度以及第二处理器自存储器读取第一处理器所写入的影像资料的读取速度(S402),其中影像资料包括多个画框。接着,判断第二处理器是否完成一个画框的输出而要进行下一个画框的读取(S404)。若第二处理器未完成一个画框的输出,则回到步骤S404,而若第二处理器已完成一个画框的输出,则依据预设写入速度与读取速度的比较结果决定第二处理器下一次进行存储器中影像资料的读取的位置,以进行影像资料的读取而产生下一个画框的影像资料(S406)。当步骤S406完成后,即回到步骤404之前,判断第二处理器是否完成一个画框的输出而要进行下一个画框的读取。其中,在步骤S402,对第一处理器的预设写入速度以及第二处理器的读取速度的比较是持续进行的。
图5是依照本发明另一实施例的影像处理系统的影像处理方法的流程图。在本实施例中,影像处理系统包括存储器、第一处理器以及第二处理器。第一处理器所接收的影像资料为循序扫描影像资料,存储器包括第一缓冲器以及第二缓冲器,第一处理器以预设写入速度轮流地对第一缓冲器与第二缓冲器写入影像资料,也就是说,当第一处理器对第一缓冲器与第二缓冲器其中之一完成一个画框的写入时,第一处理器转为对第一缓冲器与第二缓冲器其中的另一个进行下一个画框的写入。本实施例的步骤S406可包括步骤S502~S504,其中步骤S502包括判断第一处理器的预设写入速度是否大于等于第二处理器的读取速度。若第一处理器的预设写入速度大于等于第二处理器的读取速度,控制第二处理器对第一缓冲器进行读取(S504),而若第一处理器的预设写入速度小于第二处理器的读取速度,则控制第二处理器对第二缓冲器进行读取(步骤S506)。
图6是依照本发明另一实施例的影像处理系统的影像处理方法的流程图。在本实施例中,第一处理器所接收的影像资料为交错扫描影像资料,每个画框可包括多个图场资料(例如多个奇图场资料以及多个偶图场资料),本实施例中,一个画框包括一个奇图场资料以及一个偶图场资料,然不以此为限。影像处理系统的存储器包括一个缓冲器,其可存储依时间顺序被第一处理器写入的图场资料(例如可同时存储两个奇图场资料以及两个偶图场资料,然不以此为限),第一处理器以预设写入速度对存储器(也就是缓冲器)交替地写入奇图场资料以及偶图场资料。本实施例的影像处理系统的影像处理方法至少包括下列步骤。首先,比较第一处理器将影像资料以写入存储器的预设写入速度以及第二处理器自存储器读取第一处理器所写入的影像资料的读取速度(S402),其中影像资料包括多个画框。接着,判断第一处理器是否对存储器写入第n个图场资料且第二处理器完成一个画框的输出而要对存储器进行下一个画框的读取(S602)。若第二处理器未完成一个画框的输出而要进行下一个画框的读取,回到步骤S602之前,而若第一处理器对存储器写入第n个图场资料且第二处理器已完成一个画框的输出而要对存储器进行下一个画框的读取,则判断第一处理器的预设写入速度是否大于等于第二处理器的读取速度(S604)。若第一处理器的预设写入速度大于等于第二处理器的读取速度,控制第二处理器同时对存储器读取第n个、第n-1个以及第n-2个图场资料进行去交错处理,以产生下一个画框的影像资料(S606),而若第一处理器的预设写入速度小于第二处理器的读取速度,则控制第二处理器同时对存储器读取第n-1个、第n-2个以及第n-3个图场资料进行去交错处理,以产生下一个画框的影像资料(S608)。当步骤S606或S608完成后,即回到步骤602之前,判断第一处理器是否对存储器写入第n个图场资料且第二处理器完成一个画框的输出而要进行下一个画框的读取。
综上所述,本发明的实施例依据第一处理器的预设写入速度与第二处理器的读取速度的比较结果决定第二处理器下一次进行存储器中影像资料的读取的位置,以避免写入指标与读取指标发生交越的情形,进而避免影像画面出现撕裂的情形,而可提高显示装置的显示品质。此外,由上述实施例可知,不论输入的影像资料为循序扫描影像资料或交错扫描影像资料皆可用于本案的影像处理系统以及影像处理方法,且不需额外增加存储器的容量以及频宽,利用简单的电路即可达到避免影像画面出现撕裂的效果。
以上所述,仅为本发明的优选实施例而已,当不能以此限定本发明实施的范围,即所有依本发明权利要求书及说明书所作的简单的等效变化与修改,皆仍属本发明专利覆盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外,摘要部分和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用,并非用来限制本发明的权利范围。再者,说明书中提及的第一、第二…等,仅用以表示元件的名称,并非用来限制元件数量上的上限或下限。
Claims (14)
1.一种影像处理系统,其特征在于,所述影像处理系统包括:存储器、第一处理器、第二处理器以及比较器;其中,
所述第一处理器耦接所述存储器,将所接收的影像资料以预设写入速度写入所述存储器,所述影像资料包括多个画框;
所述第二处理器耦接所述存储器,自所述存储器读取所述第一处理器所写入的所述影像资料;以及
所述比较器耦接所述第一处理器与所述第二处理器,比较所述第一处理器的所述预设写入速度以及所述第二处理器的读取速度,每当所述第二处理器于完成一个画框的输出而要进行下一个画框的读取时,所述第二处理器依据所述比较器的比较结果决定下一次进行所述存储器中所述影像资料的读取的位置,以进行所述影像资料的读取而产生下一个画框的影像资料。
2.根据权利要求1所述的影像处理系统,其特征在于,所述存储器包括:第一缓冲器及第二缓冲器,其中,
所述第一处理器以所述预设写入速度轮流地对所述第一缓冲器与所述第二缓冲器写入所述影像资料,当所述第一处理器对所述第一缓冲器写入且所述第二处理器完成一个画框的输出而要进行下一个画框的读取时,若所述预设写入速度大于等于所述读取速度,所述第二处理器对所述第一缓冲器进行读取,若所述预设写入速度小于所述读取速度,所述第二处理器对所述第二缓冲器进行读取。
3.根据权利要求2所述的影像处理系统,其特征在于,当所述第一处理器对所述第一缓冲器与所述第二缓冲器其中之一完成一个画框的写入时,所述第一处理器转为对所述第一缓冲器与所述第二缓冲器其中的另一个进行下一个画框的写入。
4.根据权利要求2所述的影像处理系统,其特征在于,所述影像资料为循序扫描影像资料。
5.根据权利要求1所述的影像处理系统,其特征在于,所述多个画框包括多个图场资料,所述存储器包括:
缓冲器,存储依时间顺序被所述第一处理器写入的所述多个图场资料,当所述第一处理器对所述缓冲器写入第n个图场资料且所述第二处理器完成一个画框的输出而要进行下一个画框的读取时,若所述预设写入速度大于等于所述读取速度,所述第二处理器读取第n个、第n-1个以及第n-2个图场资料进行去交错处理,以产生下一个画框的影像资料,若所述预设写入速度小于所述读取速度,所述第二处理器读取第n-1个、第n-2个以及第n-3个图场资料进行去交错处理,以产生下一个画框的影像资料。
6.根据权利要求5所述的影像处理系统,其特征在于,所述影像资料为交错扫描影像资料,所述多个图场资料包括多个奇图场资料以及多个偶图场资料,所述第一处理器以所述预设写入速度对所述缓冲器交替地写入所述多个奇图场资料以及所述多个偶图场资料。
7.根据权利要求6所述的影像处理系统,其特征在于,所述缓冲器存储至少2个所述多个奇图场资料以及至少2个所述多个偶图场资料。
8.一种影像处理系统的影像处理方法,其特征在于,所述影像处理系统包括存储器、第一处理器以及第二处理器,所述影像处理方法包括:
比较所述第一处理器将影像资料以写入所述存储器的预设写入速度以及所述第二处理器自所述存储器读取所述第一处理器所写入的所述影像资料的读取速度,其中所述影像资料包括多个画框;以及
当所述第二处理器完成一个画框的输出而要进行下一个画框的读取时,依据所述预设写入速度与所述读取速度的比较结果决定所述第二处理器下一次进行所述存储器中所述影像资料的读取的位置,以进行所述影像资料的读取而产生下一个画框的影像资料。
9.根据权利要求8所述的影像处理方法,其特征在于,所述存储器包括第一缓冲器以及第二缓冲器,所述第一处理器以所述预设写入速度轮流地对所述第一缓冲器与所述第二缓冲器写入所述影像资料,所述影像处理方法包括:
当所述第一处理器对所述第一缓冲器写入且所述第二处理器完成一个画框的输出而要进行下一个画框的读取时,判断所述预设写入速度是否大于等于所述读取速度,
若所述预设写入速度大于等于所述读取速度,控制所述第二处理器对所述第一缓冲器进行读取,
若所述预设写入速度小于所述读取速度,控制所述第二处理器对所述第二缓冲器进行读取。
10.根据权利要求9所述的影像处理方法,其特征在于,当所述第一处理器对所述第一缓冲器与所述第二缓冲器其中之一完成一个画框的写入时,所述第一处理器转为对所述第一缓冲器与所述第二缓冲器其中的另一个进行下一个画框的写入。
11.根据权利要求9所述的影像处理方法,其特征在于,所述影像资料为循序扫描影像资料。
12.根据权利要求8所述的影像处理方法,其特征在于,所述多个画框包括多个图场资料,所述存储器包括缓冲器,所述缓冲器存储依时间顺序被所述第一处理器写入的所述多个图场资料,所述影像处理方法包括:
当所述第一处理器对所述缓冲器写入第n个图场资料且所述第二处理器完成一个画框的输出而要进行下一个画框的读取时,判断所述预设写入速度是否大于等于所述读取速度,
若所述预设写入速度大于等于所述读取速度,控制所述第二处理器读取第n个、第n-1个以及第n-2个图场资料进行去交错处理,以产生下一个画框的影像资料,
若所述预设写入速度小于所述读取速度,控制所述第二处理器读取第n-1个、第n-2个以及第n-3个图场资料进行去交错处理,以产生下一个画框的影像资料。
13.根据权利要求12所述的影像处理方法,其特征在于,所述影像资料为交错扫描影像资料,所述多个图场资料包括多个奇图场资料以及多个偶图场资料,所述第一处理器以所述预设写入速度对所述缓冲器交替地写入所述多个奇图场资料以及所述多个偶图场资料。
14.根据权利要求12所述的影像处理方法,其特征在于,所述缓冲器存储至少两个所述多个奇图场资料以及至少两个所述多个偶图场资料。
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