CN1545682A - 图像处理装置 - Google Patents

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����� Լ�������
加宅田忠
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Abstract

一种抑制数据通信量的增加、而且在不造成现有外围设备改变的条件下扩展功能的图像处理设备。由DSP(110)生成的图像输出到液晶接口(130)，同时由图像处理器(400)生成的图像输出到液晶接口(410)。MPU(100)控制图像输出切换单元(150)，图像输出切换单元(150)控制门电路(140)和门电路(420)，从而使由同步信号和DSP(110)或图像处理器(400)生成的图像输出到液晶模块的驱动器(600)中。驱动器(600)驱动液晶面板(610)，将图像显示在液晶面板(610)上。

Description

图像处理装置
技术领域
本发明涉及一种图像处理装置。
背景技术
近年来，应用于以蜂窝电话为代表的通信终端装置的图像，已经发展为从单色图像到彩色图像，从小屏幕到大屏幕，或是从静态图像到动态图像，在此方式下，图像的数据量也增加了。
常规上，一种通信终端设备会采取应用微处理器单元(MPU，MicroProcessor Unit)的方法，用以控制整个装置，整合图像显示接口和图像输入接口，例如，将这些接口直接与象液晶面板这样的图像显示设备和象照相机这样的图像拾取装置连接，将图像从微处理单元转移到图像显示设备中。而且，由通信终端装置执行的图像处理正一年比一年变得更加复杂和精密，比如使用动态图像和三维图形处理的电视电话。此外，整合了多个照相机的终端和整合了多个液晶面板的终端等都开始出现在市场上。
为响应这种趋势，除了通用主处理器以外，正普遍采用一种整合了专门用于图像处理的协处理器。其中展现出的一个例子就是“有着嵌入式的前/后处理引擎的MPEG-4(Motion Picture Experts Group，运动图像专家组)可编程的编码DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理)(IEEE 1999 CustomIntegrated Circuits Conference)。”
然后，整合协处理器会带来一个问题，就是通信终端装置内部的图像数据的通信路径变得更加复杂，主总线上的数据通信量及其他都会增加。
此外，整合协处理器要求控制协处理器或现有的如照相机和液晶面板这样外围设备的软件需要动态地改变。而且，整合协处理器甚至要求主处理器的构造也要进行改变。因此，当附加地引入用于不同类型处理的协处理器时，甚至会出现主处理器也必须改变的问题。
发明内容
本发明的目标是限制数据通信量的增加，并在不改变现有外围设备的情况下扩展功能。
本发明的一个目标是当有多个照相机、液晶面板和处理器时，在它们各自的输入/输出之间切换，以防止数据通信量通过冗余路径。
根据本发明的一个实施例，提供一种图像处理装置包括：第一处理部件，用于应用图像数据来生成和处理显示图像；第二处理部件，用于应用图像数据来生成和处理不同于所述第一处理部件的显示图像的显示图像；以及切换部件，用于在由所述第一处理部件和所述第二处理部件所获取的处理结果之间进行切换，并输出处理结果。
根据本发明的另一个实施例，通信终端装置包括以上描述的图像处理装置。
附图说明
图1是根据本发明的实施例1的图像处理装置的构造框图。
图2是根据本发明的实施例2的图像处理装置的构造框图。
图3是根据本发明的实施例3的图像处理装置的构造框图。
图4是根据本发明的实施例4的图像处理装置的构造框图。
图5是根据本发明的实施例5的图像处理装置的构造框图。
图6是根据本发明的实施例6的图像处理装置的构造框图。
图7是根据本发明的实施例7的图像处理装置的构造框图。
图8是根据本发明的实施例8的图像处理装置的构造框图。
具体实施方式
现在下面就参照附图，对本发明的实施例进行详细描述。
(实施例1)
图1是根据本发明的实施例1来显示的图像处理装置的构造框图。在图中显示图像处理装置包括照相机模块，液晶模块，主处理器，协处理器，RAM(Random Access Memory，随机访问存储器)200，以及ROM(Read OnlyMemory，只读存储器)300，主处理器、协处理器、RAM200以及ROM300都通过总线700连接起来。
主处理器包括MPU(Micro Processor Unit，微处理器单元)100，DSP110，照相机接口120，液晶接口130，门电路140，图像输出切换部件150，以及主总线转换部件160。协处理器包括图像处理器400，液晶接口410，以及门电路420。照相机模块包括信号处理接口500和传感器510。液晶模块包括驱动器600和液晶面板610。
MPU100对图像创建和图像处理之外的任何处理都进行控制。DSP110进行如图像处理这样的信号处理。照相机接口120将照相机模块获取的图像数据整合到主处理器中。液晶接口130输出一个同步信号来将图像显示在液晶面板610上，并将DSP110处理过的图像输出到液晶模块中。门电路140在图像输出切换部件150的控制下将图像从液晶接口130输出。此外，门电路140阻止由协处理器门电路420输出的图像输入到主处理器的液晶接口130。图像输出切换部件150控制门电路140和门电路420在要输出到液晶模块的图像间进行切换。在这种方式下，由于采用了这样一种构造，即装备对从主处理器的接口(液晶接口130)只以一个方向输出信号的门电路(门电路140)，以及一个以外部门电路来进行切换的切换部件(图像输出切换部件150)，就使同样有着一个接口(液晶接口410)和一个门电路(门电路420)的协处理器的添加变得很方便。
总线转换部件160将主处理器、RAM200、ROM300以及与协处理器相连接的主总线700连接起来。RAM200和ROM300中存储着协处理器的指令、计算数据等。
图像处理器400以很高的处理负荷来执行动态图像的处理。液晶接口410将同步信号和处理器400处理过的图像输出到液晶模块。门电路420在图像输出切换部件150的控制下输出来自液晶接口410的图像。此外，门电路420阻止从主处理器门电路140输出的图像输入到协处理器的液晶接口410。此处，对主处理器的液晶接口130输出的图像和协处理器液晶接口410的输出图像进行线或，并输入到液晶模块中。经线或的图像及向液晶模块的输入都是由图像输出切换部件150进行切换的。
信号处理接口500将图像数据，如由传感器510获得的YUV(Y信号，U信号，V信号)数据输出到主处理器的照相机接口120。传感器510获取图像数据。驱动器600驱动液晶面板610。液晶面板610显示由门电路140或门电路420输出的图像。
下面，会对所述构造的图像处理装置的操作进行描述。
首先，传感器510获取图像数据。此图像数据可以是一幅静态图像或是一组动态图像。然后，获取到的图像数据经由信号处理接口500输出到主处理器的照相机接口120。当图像数据是静态图像或低分辨率的动态图像时，图像处理负荷相对较低，图像数据由主处理器的DSP110进行处理，生成所需的图像，如RGB(红、绿、蓝)图像等。另一方面，当图像数据是高分辨率的动态图像时，要对其进行高速计算，图像处理的负荷很高，于是将图像数据经由主总线700输出到协处理器的图像处理器400中处理，生成所需的图像。
当图像数据是静态图像或低分辨率动态图像时，DSP110生成的图像输出到液晶接口130。另一方面，当图像数据是高分辨率的动态图像时，图像处理器400生成的图像输出到液晶接口410。于是，MPU100控制图像输出切换部件150，图像输出切换部件150控制门电路140和门电路420，并且将同步信号和由DSP110或图像处理器400所生成的图像都输出到液晶模块的驱动器600中。图像输出切换部件150对输出图像之间的切换是通过三态操作执行的。此时，门电路140和门电路420相互阻止另一个门电路输出的图像输入到相应处理器的液晶接口130或液晶接口410，由此将图像只输入到驱动器600中。驱动器600驱动液晶面板610，使图像显示在液晶面板610上。
此实施例涉及协处理器，由协处理器的图像处理器400所生成的图像直接从协处理器的液晶接口410输出到液晶模块，而不是经由主处理器的液晶接口130，因此，生成的图像没有增加主总线700的通信量。
此外，既然到相互独立的液晶模块的图像输出路径对于主处理器和协处理器这些多处理器来说是受保护的，因此即使是更换协处理器或增加协处理器，都不必要去改变主处理器的构造。
因此，根据这个实施例，有着相对低处理负荷的图像数据由主处理器处理，而有着高处理器负荷的图像数据由协处理器处理，对由各自的处理器所生成的图像进行切换并输出到液晶模块中以显示出来，由此例如，轻处理负荷的菜单屏幕的输出和显示由主处理器来执行，而重处理负荷的动态图像处理则由协处理器执行，动态图像可以直接显示在液晶模块上，在此方式下，轻松地增加处理重负荷的新功能并减少主处理器的总线通信量是可能的。
(实施例2)
图2是根据本发明的实施例2来显示的图像处理装置的构造框图。在图中所示的图像处理装置中，对与图1所示的图像处理装置相同的部件配以相同的附图标记，省略掉其相关解释。
液晶接口130a将用于在液晶面板610上显示图像的同步信号和由DSP110处理过的图像输出到液晶模块。液晶接口130a也将同步信号输出到协处理器的液晶接口410a。液晶接口410a将从液晶接口130a输出的同步信号和由图像处理器400处理过的图像输出到液晶模块中。
下面，会对所述构造的图像处理装置的操作进行解释。
在本实施例中，正如实施例1中的情况，将传感器510所获得的如YUV数据这样的图像数据经由信号处理接口500和照相机接口120输入到DSP110或图像处理器400中，对其进行图像处理，并生成如RGB图像这样的所需图像。
正如实施例1中的情况，当图像数据是静态图像或低分辨率动态图像时，DSP110生成的图像输出到液晶接口130a。另一方面，当图像数据是高分辨率的动态图像时，将由图像处理器400所生成的图像输出到液晶接口410a。于是，MPU100控制图像输出切换部件150，图像输出切换部件150控制门电路140和门电路420，并且将同步信号和由DSP110或图像处理器400生成的图像输出到液晶模块的驱动器600中。此时，当同步信号从液晶接口130a和液晶接口410a输出时，将从液晶接口130a输出的信号作为两个液晶接口公共的同步信号来输出。因此，当对图像进行切换并显示在液晶面板610上时，以同一个同步信号为定时显示图像输出。同步信号的例子包括象素时钟、Hsync(Horizontal Synchronizing signal，水平同步信号)，或Vsync(VerticalSychronizing signal，垂直同步信号)等。
由此，根据此实施例，当主处理器输出的图像和协处理器输出的图像进行切换时，切换是不用改变同步信号的，因此，在显示中不产生任何干扰的无缝的图像切换的实现是可能的。
(实施例3)
图3是根据本发明的实施例3来显示的图像处理装置的构造框图。在图中所示的图像处理装置中，对与图1所示的图像处理装置相同的部件配以相同的附图标记，省略掉其相关解释。
图3所示的图像处理装置与图1所示的图像处理装置不同，其中删除了门电路140、图像输出切换部件150和门电路420，液晶接口410被照相机接口430取代，信号处理接口500与照相机接口430相连接。
下面，会对所述构造的图像处理装置的操作进行解释。
首先，传感器510获取图像数据。该图像数据可以是静态图像或动态图像。当图像数据是静态图像或低分辨率动态图像时，图像数据从信号处理接口500输出到照相机接口120，并由DSP110进行处理，生成所需图像。当图像数据是高分辨率的动态图像时，图像数据从信号处理接口500输出到照相机接口430，并由图像处理器400进行处理，生成所需图像。由DSP110或图像处理器400生成的图像经由主总线700输出到液晶接口130，同步信号和图像由液晶接口130输出到液晶模块，并显示在液晶面板610上。
在此实施例中，当由传感器510获取的图像数据需要高速计算时，如高分辨率的动态图像，图像处理器400进行图像处理。然而，图像数据并不经由照相机接口120和主总线700从信号处理接口500输出到图像处理器400中，而是直接从信号处理接口500输出到照相机接口430中，因此，图像数据没有增加主总线700上的通信量。
由此，根据此实施例，有着相对低处理负荷的图像数据由主处理器处理，而有着高处理器负荷的图像数据直接输出到协处理器处理，因此，防止主处理器吞吐量的降低并增加高等级图像处理是可能的。
(实施例4)
图4是根据本发明的实施例4来显示的图像处理装置的构造框图。在图中所示的图像处理装置构造是将图2和图3所示的图像处理装置的构造相结合起来的，省略掉其相关解释。
下面，会对所述构造的图像处理装置的操作进行解释。
首先，传感器510获取图像数据。该图像数据可以是静态图像或动态图像。当图像数据是静态图像或低分辨率动态图像时，图像数据从信号处理接口500输出到照相机接口120，并由DSP 110进行处理，生成所需图像。另一方面，例如当图像数据是高分辨率的动态图像时，图像数据从信号处理接口500输出到照相机接口430，并由图像处理器400进行处理，生成所需图像。
正如实施例2中的情况，将由DSP110生成的图像输出到液晶接口130a，并将由图像处理器400处理的图像输出到液晶接口410a。于是，MPU100控制图像输出切换部件150，并且图像输出切换部件150控制门电路140和门电路420，并且将同步信号和DSP110或由图像处理器400所生成的图像都输出到液晶模块的驱动器600中。此时，当同步信号从液晶接口130a和液晶接口410a输出时，将来自液晶接口130a的信号作为两个液晶接口的公共同步信号来输出。因此，当图像进行切换并显示在液晶面板610上时，将以同一个同步信号为定时来显示图像输出。
此实施例中，有着相对低分辨率图像数据的编码处理和有着低分辨率图像的解码处理等都是由主处理器执行，然而，如3GPP(the 3rd GenerationPartner Project)中规定的电视电话功能，其要求MPEG-4编码处理和解码处理实时且同时，是高处理负荷的处理过程，因此，图像数据直接从照相机模块输入到协处理器中，进行编码处理，将生成的比特流经由主总线700输出到主处理器，同时将压缩的图像输入到协处理器，进行解码处理，并将生成的图像直接输出到液晶模块。
由此，根据本实施例，使用协处理器进行编码器和解码器同时处理的操作，如有着高处理负荷的电视电话这样的操作，以及不增加主处理器的处理负荷而添加高级图像处理功能都是可能的。
(实施例5)
图5是根据本发明的实施例5来显示的图像处理装置的构造框图。在图中所示的图像处理装置中，对与图1所示的图像处理装置相同的部件配以相同的附图标记，省略掉其相关解释。
照相机输入切换部件170控制门电路520a和门电路520b，以在要输入到照相机接口120的图像数据间切换。门电路520a在照相机输入切换部件170的控制下将图像从信号处理接口500a中输出。门电路520b在照相机输入切换部件170的控制下将图像从信号处理接口500b中输出。此处，对信号处理接口500a的输出图像数据和信号处理接口500b的输出图像数据进行线或，并输入到主处理器中。经线或的图像数据和向主处理器的输入是由照相机输入切换部件170进行切换的。三态缓冲器与照相机模块的输出相连接以允许线或连接。照相机输入切换部件170输出信号，用以打开/关闭三态缓冲器的输出，以便在两个照相机模块的图像数据间进行切换。
下面，会对所述构造的图像处理装置的操作进行解释。
首先，传感器510a或传感器510b获取图像数据。该图像数据可以是静态图像或动态图像。将获取到的图像数据输出到相应的信号处理接口500a或信号处理接口500b。然后，MPU100控制照相机输入切换部件170，照相机输入切换部件170控制门电路520a和门电路520b，将输出到信号处理接口500a或信号处理接口500b的图像数据输出到主处理器的照相机接口120中。然后，图像数据由主处理器的DSP110进行处理，生成所需图像，如RGB(红、绿、蓝)图像等。生成的图像经由液晶接口130输出到液晶模块的驱动器600中。然后，驱动器600驱动液晶面板610，于是，图像就在液晶面板610上显示出来了。
由此，作为例子，本实施例提供了多个照相机模块在多个范围拾取图像，轻松地在各自的照相机模块获取的图像数据间切换，并因此可以控制输入进而提高扩展性。
本实施例采用了两个照相机模块的构造，但是本发明也可以在三个或更多的照相机模块的输出间相切换。
(实施例6)
图6是根据本发明的实施例6来显示的图像处理装置的构造框图。在图中所示的图像处理装置中，对与图1所示的图像处理装置相同的部件配以相同的附图标记，省略掉其相关解释。
液晶切换控制部件180控制切换控制部件620a和控制切换部件620b，以在输入到驱动器600a和驱动器600b的图像间进行切换。切换控制部件620a在液晶切换控制部件180的控制下打开/关闭驱动器600a。切换控制部件620b在液晶切换控制部件180的控制下打开/关闭驱动器600b。两个液晶模块上安装了VRAMs(Video Random Access Memory，视频随机访问存储器)(未示出)，可以存储由液晶接口130输出的图像。
下面，会对所述构造的图像处理装置的操作进行解释。
首先，传感器510获取图像数据。此图像数据可以是一幅静态图像或是一组动态图像。然后，获取到的图像数据经由信号处理接口500输出到主处理器的照相机接口120。然后，图像数据由主处理器的DSP110进行处理，生成所需的图像，如RGB(红、绿、蓝)图像等。由DSP110生成的图像输出到液晶接口130。
然后，液晶切换控制部件180控制切换控制部件620a和切换控制部件620b，两个液晶模块中任一个置为使能(也就是操作状态)，另一个置为禁止状态(也就是非操作状态)。然后，液晶接口130将图像输出到使能的液晶模块驱动器600a或驱动器600b中。输出图像显示在相应的液晶面板610a或液晶面板610b上。
根据本实施例，比如当安装了主液晶模块和子液晶模块的两块屏幕时，液晶切换控制部件可以选择一个显示图像的屏幕，从而提高了扩展性。此外，通过将本实施例的图像处理装置应用于如折叠型蜂窝电话上，就可以轻松地对如由串行控制接口所实施的子液晶模块实现彩色化和大屏幕化。
本实施例采用了两个液晶模块的构造，但是本发明也可以在三个或更多的液晶模块的输出间相切换。
(实施例7)
图7是根据本发明的实施例7来显示的图像处理装置的构造框图。在图中所示的图像处理装置中，对与图1所示的图像处理装置相同的部件配以相同的附图标记，省略掉其相关解释。
照相机输入切换部件170a控制门电路520，以对将图像数据输出到图像总线800的操作进行打开/关闭。图像总线控制部件190将自信号处理接口500输出的如YUV数据这样的图像数据转换成RGB图像等。此外，图像总线控制部件190将自信号处理接口500输出的图像数据的输出比特宽度转换成RGB图像的输入比特宽度。门电路520在照相机输入切换部件170a的控制下打开/关闭从信号处理接口500到图像总线800的图像数据输出。
下面，会对所述构造的图像处理装置的操作进行解释。
首先，传感器510获取图像数据。图像数据可以是静态图像或动态图像。当获取到的图像在液晶面板610上进行预览时，照相机输入切换部件170a控制门电路520，并且图像数据经由图像总线800输入到图像总线控制部件190。然后，将由照相机模块获取到的YUV数据转换成RGB图像，并再次经由图像总线800输入到液晶模块的驱动器600中，并显示在液晶面板610上。此处，当照相机模块得以构建以便输出RGB数据时，从信号处理接口500输出的RGB数据也可以经由图像总线800输出到驱动器600。
除了预览操作的情况外，图像数据经由信号处理接口500和图像总线控制部件190输出到照相机接口120。然后，图像数据由主处理器的DSP110进行处理，生成所需图像，如创建的RGB(红、绿、蓝)图像。将由DSP110生成的图像输出到液晶接口130，同时经由图像总线控制部件190和驱动器600输出并显示在液晶面板610上。
根据常规的图像显示操作，来自照相机的模块图像数据经由照相机接口120来通过主总线700，并存储在大卷(large volumn)RAM 200中。于是，图像数据由液晶接口130输出到液晶模块，并得以预览。本实施例对预览显示提供了图像总线控制部件190和图像总线800，由此，主总线700的通信量没有因预览图像数据而增加。这防止了MPU100的吞吐量由于通信量的扩充而降低。
根据本实施例，减少趋于增加的终端的数量是可能的，而这种增加是由于总线宽度的扩充以及通常集成在单芯片上主处理器的多种外围接口的整合而造成的。此外，既然由照相机模块获取的图像数据直接显示在液晶面板上，由此防止图像数据通信量的增加是可能的。
(实施例8)
图8是根据本发明的实施例8来显示的图像处理装置的构造框图。在图中所示的图像处理装置构造是将图4、图5和图6所示的图像处理装置的构造相结合起来的，省略掉其相关解释。
下面，会对所述构造的图像处理装置的操作进行解释。
首先，传感器510a或传感器510b获取图像数据。该图像数据可以是静态图像或动态图像。然后，获取到的图像数据输出到相应的信号处理接口500a或信号处理接口500b。然后，MPU100控制照相机输入切换部件170，照相机输入切换部件170控制门电路520a和门电路520b，并且由此将输出到信号处理接口500a或信号处理接口500b的图像数据输出到主处理器的照相机接口120或协处理器的照相机接口430中。此处，例如，当图像数据是静态图像或低分辨率的动态图像时，图像数据由信号处理接口500a或信号处理接口500b输出到照相机接口120，并且当图像数据比如是高分辨率动态图像时，图像数据由信号处理接口500a或信号处理接口500b输出到照相机接口430。
输出到照相机接口120的图像数据由DSP110进行处理，创建出所需图像并输出到液晶接口130a。输出到照相机接口430的图像数据由图像处理器400进行处理，创建出所需图像并输出到液晶接口410a。
液晶切换控制部件180控制切换控制部件620a和切换控制部件620b，两个液晶模块中任一个置为使能(也就是操作状态)，另一个置为禁止状态(也就是非操作状态)，液晶接口130a将图像输出到使能的液晶模块的驱动器600a或驱动器600b中。输出图像显示在相应的液晶面板610a或液晶面板610b上。
进而此时，同步信号由液晶接口130a输出到液晶接口410a，由此主处理器和协处理器的液晶接口使用同一个同步信号，由此即使当图像输出切换部件150对图像进行切换时也不会有出现干扰。
根据本实施例，可以通过让协处理器执行重负荷的处理来减少处理负荷，并在不增加终端的数量的情况下实现多个照相机模块和液晶模块的连接。
以上描述的实施例可以相互结合。例如，由实施例7中的图像总线进行的预览显示可以与实施例8相结合。
如以上所描述，本发明可以抑制数据通信量的增加，并可以在不改变现有外围设备的情况下扩充功能。
本应用是基于2002年4月25日提交的日本专利申请(优先权：2002-123768)以及2003年4月23日提交的日本专利申请(优先权：2003-118046)，其全部内容在此全部引用。
工业应用性
本发明是是应用于图像处理装置的。进一步地，本发明是应用于如液晶面板这样的图像显示设备和有着如照相机这种图像拾取装置的通信终端装置上的。

Claims (7)

1.一种图像处理装置包括：
第一处理部件，用于应用图像数据来生成和处理显示图像；
第二处理部件，用于应用图像数据来生成和处理不同于所述第一处理部件的显示图像的显示图像；以及
切换部件，用于在由所述第一处理部件和所述第二处理部件所获取的处理结果之间进行切换，并输出处理结果。
2.根据权利要求1所述图像处理装置，其中所述切换部件包括：
第一门电路，用于输出所述第一处理部件的处理结果；
第二门电路，用于输出所述第二处理部件的处理结果；以及
图像输出切换部件，用于在所述第一门电路和所述第二门电路间进行切换并对门电路进行操作。
3.根据权利要求1所述图像处理装置，其中所述第一处理部件输出用于显示处理结果的同步信号到所述第二处理部件，
所述第二处理部件基于同步信号输出处理结果。
4.根据权利要求1所述图像处理装置，其中所述第一处理部件生成并处理处理负荷小于预定值的显示图像，而所述第二处理部件生成和处理处理负荷大于预定值的显示图像。
5.根据权利要求1所述图像处理装置，其中所述第一处理部件生成和处理静态图像，而所述第二处理部件生成和处理动态图像。
6.根据权利要求1所述图像处理装置，进一步包括获取部件，用于获取对应于静态图像和动态图像的图像数据，其中所述第一处理部件应用对应于由所述获取部件所获取的静态图像的图像数据，来生成和处理显示图像，
所述第二处理部件应用对应于由所述获取部件所获取的动态图像的图像数据，来生成和处理显示图像。
7.通信终端装置包括根据权利要求1到6中的任何一个权利要求所述的图像处理装置。
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