CN1747536A - 图像处理装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了图像处理装置及方法，用于捕获、存储和重放输入图像数据，并将正在输入的图像数据或所获图像数据输出到显示装置上，例如输出到监视器和电视机上。该图像处理装置用于接收输入图像数据并将图像数据输出到显示装置，包括：控制单元，用于有选择地捕获接收的输入图像数据；存储单元，用于存储所获图像数据；控制信号输入单元，用于输入选择控制信号；以及选择/输出单元，用于选择正在输入的图像数据和存储于存储单元中的所获图像数据中之一，并将所选择的图像数据输出到显示装置。

Description

图像处理装置及方法
技术领域
本发明涉及图像处理装置及方法，尤其涉及能够捕获、储存、和重放输入图像数据(incoming image data)，以及将正在输入的图像数据(currently-incoming image data)或所捕获的图像数据输出到显示装置(例如监视器和电视机)上的图像处理装置及方法。
背景技术
近来，互联网和人们生活的关系越来越密切。基于互联网，IT技术取得了很大的发展。因此，信息可以通过互联网快速而广泛地传播。在互联网上，存在着大量所谓“网站”的虚拟空间。另外，已经发展了各种网络以实现互联网的基础结构。因此，任何访问互联网的人都可容易地从网站获得大量信息。
尽管通过互联网可容易地获得大量信息，但是有害信息例如淫秽信息也被广泛发布而没有受到任何限制。特别地，出现了这样的问题，即青少年有可能在家中等地方通过互联网接触到这些淫秽信息。
另外，出现了这样的问题，即成年人可能会在互联网上花费太多的时间。例如，一些成年人可能会在办公室中在互联网上进行股票交易或玩游戏，使得可能会降低工作效率。此外，一些成年人沉溺于互联网游戏及娱乐，使他们不能过正常生活。另外，一些犯罪分子通过互联网共享信息，以进行新形式的互联网犯罪。互联网犯罪已经上升为一个严重的社会问题。
通常，用户访问有害或非必要信息的历史没有受到监管者的有效监控。唯一的方法是，通过利用PC使用限制装置例如磁卡或IC卡来限制用户访问互联网。在这种方法中，监管者无法监控PC用户已访问信息的详细内容。
另一方面，类似于互联网，电视广播系统有可能播放不适宜的节目而得不到限制。近来，电视节目已经根据年龄进行了分级，这种分级可用作父母指南。然而，电视分级方案是一种被动地观看限制方法。如果监管者例如父母亲没有和他们的孩子一起观看电视，则不合适的或不适宜的节目有可能被小孩看到而得不到限制。
另外，宽屏幕电视机已经被广泛提供。当没有打开宽屏幕电视机时，变黑的宽屏幕可能与该电视机所处的起居室的环境不协调。因此，人们有着将该宽屏幕用作画框的需求。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的一个目的在于提供图像处理装置及方法，能够通过利用设置于显示装置之内或之外的图像存储/处理单元捕获和储存从显示装置例如PC监视器或电视机输出的图像数据，并根据用户的选择或设置有选择地(选择性地)输出所储存的图像数据。
本发明的另一目的在于提供一种图像处理装置及方法，能够通过利用设置于显示装置之内或之外的图像存储/处理单元捕获和储存从显示装置例如PC监视器输出的图像数据，并根据用户的选择或设置有选择地输出所储存的图像数据，从而监控PC用户的使用历史。
本发明的又一目的在于提供图像处理装置及方法，能够通过利用设置于显示装置之内或之外的图像存储/处理单元捕获和储存从显示装置(例如电视机)输出的图像数据，并根据用户的选择或设置有选择地输出所储存的图像数据，从而监控TV观众的观看历史。
本发明的再一目的在于提供图像处理装置及方法，能够通过利用设置于显示装置之内或之外的图像存储/处理单元捕获和存储从显示装置例如PC监视器或电视机输出的图像数据，并当显示装置未使用时输出所储存的图像数据，从而将显示装置用作画框。
为了实现本发明的目的，根据本发明的一个方面，提供了一种图像处理装置，用于接收输入图像数据并将图像数据输出到显示装置，包括：控制单元，用于有选择地捕获所接收的输入图像数据；存储单元，用于储存所捕获的图像数据；控制信号输入单元，用于输入选择控制信号；以及选择/输出单元，用于选择正在输入的图像数据和存储于存储单元中的所获图像数据中之一，并将选择的图像数据输出到显示装置。
根据本发明的又一方面，提供了一种图像处理装置，用于接收包括从计算机的视频卡输出的PC图像信号、SDTV图像信号、或HDTV图像信号的输入图像信号，并将该图像信号输出到显示装置，包括：输入图像信号处理模块，用于根据传输图像信号的特性而对输入图像信号执行预定的数字图像信号处理；主处理模块，用于有选择地捕获和存储从输入图像信号处理模块输出的输入图像信号；以及输出信号处理模块，用于选择从输入图像信号处理模块输出的输入图像信号和存储于主处理模块中的所获图像信号中之一，并输出所选择的图像信号。
根据本发明的另一方面，提供了一种图像处理装置，用于接收从TV接收调谐器输入的输入模拟CVBS图像信号，并将该图像信号输出到显示装置，包括：图像存储/处理单元，用于有选择地捕获输入模拟CVBS图像信号；快闪ROM(flash ROM)，用于存储从图像存储/处理单元输出的所获图像信号；以及多路器，用于选择输入模拟CVBS图像信号和存储于快闪ROM中的所获图像信号中之一，并输出所选择的图像信号。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于接收输入图像数据并将该图像数据输出到显示装置的图像处理方法，包括以下步骤：有选择地捕获接收的输入图像数据；储存所获图像数据；以及选择正在输入的图像数据和储存于存储单元中的所获图像数据中之一，并将所选择的图像数据输出到显示装置。
附图说明
结合附图，本发明的上述和其它特点及优点可通过下述本发明的典型实施例的详细描述得到更好的理解，在附图中：
图1A是示出显示装置和根据本发明的设置于该显示装置内的图像处理装置的方框图；
图1B是示出显示装置和根据本发明的设置于该显示装置外的图像处理装置的方框图；
图2示出了根据本发明的第一实施例的适用于监视器的图像处理装置；
图3是示出根据本发明的第二实施例的适用于电视机的图像处理装置的方框图；
图4是示出根据本发明的实施例的图像存储/处理单元的输入信号处理部件的方框图；
图5是示出根据本发明的实施例的图像存储/处理单元的主处理部件的方框图；
图6是示出根据本发明的实施例的图像存储/处理单元的输出信号处理部件的示意图；
图7是示出根据本发明的实施例的图像存储/处理单元的控制信号处理操作的方框图；
图8是示出根据本发明的图像存储/处理单元的比例缩小器(down scaler)的程序的流程图；
图9是示出根据本发明的实施例的图像存储/处理单元的图像数据压缩单元的压缩程序的流程图；
图10是示出根据本发明的图像存储/处理单元的图像数据压缩单元的解压缩程序的流程图；以及
图11是示出根据本发明的图像处理装置中的捕获、存储、以及重放图像数据的程序的流程图。
具体实施方式
为了充分理解本发明、本发明的优点、以及实施本发明所实现的目的，参照用于说明本发明的示范性实施例的附图。
下面，将结合附图，通过阐释本发明的示范性实施例来详细描述本发明。在附图中，相同或相似的部件使用相同的附图标记。
本发明提供了用于捕获和储存图像数据并有选择地将图像数据输出给显示装置的图像处理装置及方法。该图像处理装置可设置于显示装置的内部或者设置于显示装置的外部。例如，本发明中所采用的显示装置包括：监视器(如LCD监视器和PDP监视器(使用平板显示装置，如LCD装置和PDP装置))、电视机(如LCD电视机和PDP电视机、模拟电视机、数字电视机(如SDTV电视机和HDTV电视机))、以及用于显示图像的任何其他装置。
换言之，本发明适用于电视机，例如电视显示装置、有线电视机顶(set-top)装置、以及卫星广播机顶装置，同时还适用于连接至PC(个人计算机)的PC监视器。PC监视器用于显示从安装在PC中的VGA卡输出的图像。以下，将PC监视器和电视机统称之为“显示装置”。上述术语“图像”包括含有音频数据的图像以及包括静止图像和运动图像的纯图像。
另外，根据本发明，如有必要，图像处理装置中的正在输入的图像信号被图像存储/处理单元捕获和储存，所捕获的图像信号根据用户的选择或用户的设置输出。优选地，为了提高存储效率，在将所捕获的图像数据存入该存储单元之前，对其进行压缩。
另外，在本发明中，对于捕获位置，输入图像处理装置的图像信号(模拟信号)或输入显示装置的图像信号(数字信号)都可被捕获。
因此，根据本发明，设置于显示装置内部或外部的图像处理装置包括用于捕获图像信号的单元、用于压缩和存储所捕获的图像数据的单元、以及用于将压缩的存储图像数据解压缩并输出图像数据的单元。
另外，根据用户的选择或设置确定捕获输入图像信号的捕获时间和输出及显示存储图像数据的显示时间。
在将根据本发明的图像处理装置用作监控装置的情况下，可周期性地捕获和储存输入图像数据。可在监管者所希望的时间，有选择地输出和显示储存在存储单元中的所捕获的图像数据。在此情况下，可设置验证装置，以使所获图像信号可仅由验证过的具有输出所捕获的图像数据权限的监管者来监控。
在用户希望在看电视时用根据本发明的图像处理装置捕获图像的情况下，用户利用控制信号输入单元例如遥控器或输入按钮来捕获和存储图像。当用户期望观看该图像时，可以显示该所获图像。
另外，根据本发明，可根据用户的设置输出储存在存储单元中的所捕获的图像数据。例如，可选择所捕获的图像数据并在特定时间或在用户希望的时间输出。
另外，根据本发明的图像处理装置适用于画框。当没有图像数据输出到显示装置时，例如，当显示装置关闭时，可通过使用画框供电模式将所获图像数据自动显示在显示装置上。
接下来，将参照图1A和图1B描述根据本发明的图像处理装置。图1A是示出显示装置和根据本发明的设置于显示装置内的图像处理装置的方框图。图1B是示出显示装置和根据本发明的设置于显示装置外的图像处理装置的方框图。
更特别地，用于捕获、储存、以及重放图像数据的图像处理装置可用显示装置内部的芯片组电路板来实现。可选地，可将图像处理装置独立地设置于显示装置外部。
如图1A所示，可在显示装置20内实施根据本发明的图像处理装置10。在本发明中，由于显示装置20可以是任何显示装置，所以将省去对其结构的描述。
可选地，如图1B所示，可在显示装置20外独立地实现图像处理装置10。在此情况下，在将图像数据输入至显示装置20之前，图像处理装置10对图像数据执行预定处理，并将处理过的图像数据输入至显示装置20。
接下来，将参照图1A和图1B，示意性地描述设置在显示装置20内部或外部的图像处理装置10的结构。
可将图像处理装置10设置于显示装置20内部或外部。参照图1A和图1B，图像处理装置10包括：控制单元100，用于捕获正在输入的图像信号；存储单元120，用于储存所捕获的图像信号；控制信号输入单元130，用于输入捕获控制信号和选择控制信号；以及选择/输出单元110，用于响应于选择控制信号，选择和输出正在输入的图像信号和储存于存储单元中的所捕获的图像信号中之一，并输出所选择的图像信号。
从图像处理装置10输出的正在输入的图像信号可实时显示于平板显示装置20上。根据本发明，将正在输入的图像信号输入至控制单元100。控制单元100响应从控制信号输入单元130输入的捕获控制信号，捕获正在输入的图像信号。将所捕获的图像信号储存于存储单元120中。此处，为了提高存储效率，可在储存到存储单元120中之前，通过预定图像数据压缩单元(未示出)对所捕获的图像信号进行压缩。
另一方面，响应于从控制信号输入单元130通过控制单元100输入的选择控制信号，选择/输出单元110选择正在输入的图像信号和储存在存储单元中的所获图像信号中之一，并将所选择的图像信号输出到显示装置20。
在用户在PC上执行常规的任务或观看电视的正常情况下，选择/输出单元110选择图像处理装置10中的正在输入的图像信号，并将正在输入的图像信号输出到显示装置20。正在输入的图像信号被显示在显示装置20上。另一方面，当用户通过利用控制信号输入单元130输入捕获控制信号时，图像处理装置中的正在输入的图像信号被控制单元100捕获并储存到存储单元120中。另外，可将储存于存储单元120中的所捕获的图像信号根据由用户通过控制信号输入单元130输入的选择控制信号输出到显示装置20。在显示装置20上显示储存在存储单元110中的所捕获的图像信号，而不显示正在输入的图像信号。优选地，控制信号输入单元130可设置验证装置例如口令识别装置或IC卡，以使所获图像信号可仅由验证过的具有输出所获图像数据权限的监管者来监控。
另外，尽管响应于从控制信号输入单元130输入的捕获控制信号而激活控制单元100的捕获操作，但是捕获操作也可定时执行或在特定时间执行。
可选地，可以设置显示装置20的使用时间间隔，并且控制单元100可根据该使用时间间隔自动地打开和关闭。优选地，可独立地提供使用时间设置单元(未示出)以根据其设置的使用时间自动地打开和关闭显示装置20。
在实施例中，当选择控制信号从控制信号输入单元130输入时，通过选择/输出单元110选择和输出储存在存储单元120中的所捕获的图像信号。可选地，储存于存储单元120中的所获图像信号可设置为当没有正在输入的图像信号从PC的VGA卡输出或没有正在输入的图像信号输入至电视机时被输出。
接下来，将参照图2至图7描述根据本发明的实施例的适用于PC或电视机的图像处理装置10。图像处理装置10被设置在上述显示装置20内部或外部。
从PC计算机输出的具有各种分辨率的图像信号被分为两类。第一类为模拟RGB图像信号。第二类为数字视频接口(DVI)信号，通过将TTL(晶体管-晶体管逻辑，transistor-transistor logic)格式的数字RGB图像信号转换为差分信号得到。DVI信号包括：举例来说，标准的低电压差分信号(low voltage differential signal，缩写为LVDS)和最小变换差分信号(transition minimized differentialsignal，缩写为TMDS)。
通常，电视机接收模拟信号。然而，具有机顶功能(set-topfunction)或外部机顶装置的电视机能够接收数字信号。
根据图2和图3所示出的第一和第二实施例的图像处理装置分别适用于监视器和电视机。
第一实施例
图2示出了根据第一实施例的图像处理装置10。在第一实施例中，监视器包括SDTV或HDTV监视器(例如LCD TV监视器和PDP TV监视器)以及PC监视器(例如LCD监视器)。
参照图2，图像处理装置10包括A/D转换器200、视频解码器210、定标器芯片(scaler chip)220、微控制器单元(MCU)230、DRAM 240、图像存储/处理单元250、控制信号输入单元260、以及快闪ROM 270。
可将根据第一实施例的图像处理装置10安装于平板显示装置例如LCD监视器以及LCD或PDP TV监视器内的数字图像信号处理和控制板上。可选地，可将图像处理装置10设置于显示装置之外。另外，图像处理装置10可设置于背投电视机或其投影机之内或之外。
输入至图像处理装置10的图像信号包括：举例来说，从个人计算机输出的PC图像信号、SDTV图像信号、以及HDTV图像信号。
由于SDTV图像信号具有NTSC(美国国家电视制式委员会)或PAL(phase alternating line，逐行倒相制)格式的模拟CVBS(Composite Video Broadcast Signal or Blanking Signal or BurstSync，复合电视广播信号或消隐信号或猝发同步)信号，所以通过视频解码器210将SDTV图像信号转换为数字信号。
通过图像存储/处理单元250将PC图像信号(模拟RGB图像信号)和HDTV图像信号(模拟YPbPr图像信号)输入至A/D转换器200，并转换为数字信号。
首先，将详细描述对图像处理装置中的SDTV图像信号进行的信号处理操作。通过视频解码器210将SDTV图像信号(NTSC或PAL格式的模拟CVBS图像信号)转换为数字YUV图像信号。接下来，将数字YUV图像信号输入至定标器芯片220。
另一方面，通过A/D转换器200将PC图像信号(模拟RGB图像信号)和HDTV图像信号(模拟YPbPr图像信号)转换为TTL格式的数字RGB图像信号。将转换为数字RGB图像信号的PC图像信号和HDTV图像信号输入定标器芯片220。
定标器芯片220将从视频解码器210输出的数字YUV图像信号转换为数字RGB图像信号。接下来，定标器芯片220选择从A/D转换器200输出的数字RGB图像信号和从数字YUV图像信号转换的数字RGB图像信号中之一。将所选择的数字RGB图像信号根据平板显示装置的分辨率和频率定标。将定标的数字RGB图像信号通过图像存储/处理单元250输入平板显示装置。
此处，可将各种数字信号例如数字RGB、TMDS以及LVDS信号用于平板显示装置。通常，将LVDS信号用于平板显示装置。
MCU 230，即计算机，具有如下功能：初始化各种功能单元，检测从按钮键或IR(红外线)遥控器输出的控制信号，以及响应控制信号而执行各种控制操作。例如，MCU 230响应于从控制信号输入单元260输入的控制信号或预设控制信号而控制定标器芯片220和图像存储/处理单元250。
例如，MCU 230可控制定标器芯片220的输入图像信号选择操作和输出信号格式化操作。另外，为了控制图像存储/处理单元250，MCU 230输入I2C信号例如SCL(serial clock line，串行时钟线)和SDL(serial data line，串行数据线)信号。
根据本发明，可根据用户的设置或在预定捕获周期中，将从定标器芯片220传送至图像存储/处理单元250的数字图像信号捕获。将所捕获的数字图像信号压缩并储存在预定存储单元中。在此之后，图像存储/处理单元250选择正在输入的图像信号和储存在存储单元中的所获图像信号中之一，并将所选择的图像信号输出到平板显示装置。
DRAM 240以帧单位临时储存所获图像信号。快闪ROM 270储存经过图像存储/处理单元250压缩的数字图像数据。
根据用户的选择或设置通过图像存储/处理单元250将储存于快闪ROM 270中的压缩的图像数据读出。将读出的压缩图像数据解压缩并输出到平板显示装置。
下面将描述图像存储/处理单元250的详细的结构和操作。
第二实施例
图3是示出根据本发明的第二实施例的适用于电视机的图像处理装置10的方框图。
参照图3，根据第二实施例的图像处理装置包括DRAM 240、图像存储/处理单元300、控制信号输入单元260、快闪ROM 270、多路器310、以及切换单元320。
首先，将从TV接收调谐器输出的模拟CVBS图像信号输入至图像存储/处理单元300。另外，为了控制图像存储/处理单元300，将I2C信号，即SDL和SCL信号，输入至图像存储/处理单元300。
图像存储/处理单元300以与图2中所示的类似的方式捕获和压缩输入图像信号，并将压缩的图像信号储存至快闪ROM 270。由于TV接收信号通常是模拟信号，所以，优选地，为了方便存储和高效性，在输入至图像存储/处理单元300之前，将TV接收信号转换为数字信号。如果TV接收信号是数字信号，那么可省去模数转换。
图像存储/处理单元300根据用户的选择或设置将存储于快闪ROM 270中的所捕获的图像信号输出到多路器310。多路器310有选择地将从图像存储/处理单元300输出的所捕获的图像信号和从TV接收调谐器实时输出的正在输入的图像信号中之一输出。此处，多路器310基于选择控制信号执行选择程序，该选择控制信号可由电视机的MCU(未示出)产生或由预定控制信号输入单元(未示出)产生。
由多路器310选择的图像信号根据切换单元320的开/关控制而最终作为TV输出信号输出。此处，图像存储/处理单元300可向切换单元320提供开/关控制信号。
如上所述，根据本发明的预定信号处理程序处理各种输入图像信号例如TV信号、SDTV信号、HDTV信号、以及PC信号。
接下来，将参照图4至图7描述图像存储/处理单元250或300的详细部件例如输入信号处理部件、主处理部件、以及输出信号处理部件。图4至图7中所示的部件包括图2和图3中所示的图像存储/处理单元250或300，以及图像存储/处理单元250或300的输入信号和输出信号处理部件。
图4是表示根据本发明的实施例的图像存储/处理单元250或300的输入信号处理部件的方框图。
参照图4，图像存储/处理单元250或300包括LVDS接收器400、第一多路器MUX-1410、色空间转换单元420、第二多路器MUX-2430、视频解码器210、同步检测器440。
将从前述定标器芯片220输出的数字RGB图像信号输入第一多路器MUX-1410。将LVDS信号输入LVDS接收器400。在LVDS接收器400中，从LVDS信号中提取数字RGB图像信号和同步信号Hsync及Vsync。将从LVDS接收器400中输出的数字RGB图像信号输入至第一多路器MUX-1410。将提取到的控制信号输入至同步检测器440。
通过视频解码器210将模拟CVBS图像信号输入至图像存储/处理单元250或300。模拟CVBS图像信号包括例如NTSC和PAL信号。视频解码器210具有将模拟CVBS图像信号转换为数字YUV图像信号的功能。将由视频解码器210转换的数字YUV图像信号输入第二多路器MUX-2430。
另一方面，为了检测图像信号是否有效，同步检测器440从输入图像存储/处理单元250或300的信号、输入第一多路器MUX-1410的数字RGB图像信号、从LVDS接收器400输出的数字RGB图像信号、以及从视频解码器210输出的数字YUV图像信号中检测同步信号。并随后，同步检测器440输出同步检测信号。
第一多路器MUX-1410选择直接输入数字RGB图像信号和从LVDS接收器400输出的数字RGB图像信号中之一。通过第一多路器MUX-1 410选择的数字RGB图像信号是TTL水平数字RGB图像信号，其被直接输出到平面显示板或输入至色空间转换单元420，以进行捕获或储存。
在色空间转换单元420中，将从第一多路器MUX-1 410输出的数字RGB图像信号转换为数字YUV图像信号。数字YUV图像信号是用于扩展、压缩和解压缩该图像信号的图像信号。例如，可将YUV 422格式信号用作数字YUV图像信号。将从色空间转换单元420输出的数字YUV图像信号输入至第二多路器MUX-2 430。
第二多路器MUX-2 430选择从色空间转换单元420输出的数字YUV图像信号和从视频解码器210输出的数字YUV图像信号中之一。此处，可通过图像存储/处理单元250或300的主处理单元将从第二多路器MUX-2 430输出的数字YUV图像信号进行捕获和储存。
总之，在输入信号处理部件中，如图2所示，基于输入图像信号的类型：数字RGB图像信号和数字LVDS图像信号，来选择物理连接。另外，用第一多路器410来物理实现输入图像信号的选择。另外，将由第一多路器MUX-1 410选择的数字RGB图像信号通过色空间转换单元420(其将由主处理部件使用)转换为YUV格式信号。在为LVDS信号的情况下，将由LVDS接收器400转换的数字RGB图像信号通过色空间转换单元420转换为YUV格式信号。另外，所选择的数字RGB图像信号被输入该输出信号处理区以被旁路至显示屏。
第一多路器MUX-1 410或第二多路器MUX-2 430基于输入至显示装置20的图像信号的呈现类型而选择信号。图像信号包括：举例而言，SDTV图像信号、HDTV图像信号、PC图像信号、以及TV信号。在选择SDTV信号的情况下，第二多路器MUX-2 430选择从视频解码器210输出的信号。
到目前为止，用于处理输入图像信号和LVDS信号的输入信号处理部件是参照图2来描述的。在为图3中所示的TV图像信号的情况下，通过视频解码器(未显示)将模拟CVBS图像信号转换为数字YUV图像信号，即，设置于图像存储/处理单元300之内或之外的数字转换器将用于下面将要描述的主处理部件。
到目前为止，已经描述了根据本发明的实施例的图像存储/处理单元250或300的输入信号处理部件。接下来，将参照图5描述主处理部件，其用于捕获、压缩、以及储存从输入信号处理部件输出的数字YUV图像信号。
图5是示出根据本发明的实施例的图像存储/处理单元250或300的主处理部件的方框图。
参照图5，图像存储/处理单元250或300的主处理部件包括比例缩小器(down scaler)500、存储器控制器510、比例放大器(upscaler)520、色空间转换单元530、D/A转换器540、图像数据压缩单元编码译码器550、DRAM 560、快闪ROM 570、以及视频编码器580。
将从图4的第二多路器MUX-2 430输出的数字YUV图像信号输入比例缩小器500。输入比例缩小器500的数字YUV图像信号是从输入图像存储/处理单元250或300并由主处理部件压缩和存储的各种输入图像信号中最终选择的信号。
比例缩小器500具有将输入图像信号比例缩小以使其分辨率均衡的功能。因此，将输入视频帧，即，单屏幕图像，缩小至适合于存入存储介质(即，DRAM 560)的大小。
通过图像数据压缩单元编码译码器550压缩比例缩小的输入信号。将压缩图像信号临时储存在DRAM 560中。DRAM 560用于临时储存输入视频帧、从图像数据压缩单元编码译码器550输出的压缩图像信号、或将被解压缩并输出的视频帧。
另一方面，图像数据压缩单元编码译码器550具有解压缩存储于DRAM 560中的压缩信号的功能。存储器控制器510具有控制DRAM 560、快闪ROM 570、以及图像数据压缩单元编码译码器550的时间选择(timing)的功能。
图像数据压缩单元编码译码器550根据预定压缩方法将图像数据以帧单位压缩。预定压缩方法包括：举例而言，JPEG(联合图像专家组)压缩法、MPEG(运动图像专家组)压缩法、AVI(音频视频交错、Audio Video Interleaved压缩法、以及MOV压缩法。然而，显然其他压缩法也适用于本发明。
最后，将压缩视频帧数据储存在快闪ROM 570中。
通过存储器控制器510读出并解压缩储存在DRAM 560中的压缩图像数据，以进行重放。将解压缩图像数据传送至比例放大器520。比例放大器520具有调节适合于屏幕分辨率的解压缩图像数据的大小的功能，以将解压缩图像数据恢复和显示于显示装置的屏幕上。
比例放大器520的输出信号通过色空间转换单元530输入显示装置(例如监视器)，或通过视频编码器580输入TV监视器。
由于解压缩视频帧是数字YUV图像信号，所以必须将解压缩视频帧转换为数字RGB图像信号以将其显示于显示装置的屏幕上。色空间转换单元530将输入的数字YUV图像信号转换为数字RGB图像信号。
将转换的数字RGB图像信号输入D/A转换器540。D/A转换器540将输入的数字RGB图像信号转换为模拟RGB图像信号。
另一方面，视频编码器580将输入的数字YUV图像信号转换为模拟CVBS图像信号。由于可将数字YUV图像信号以其本来的格式输入至视频编码器580，所以不像监视器输出信号那样需要单独的色空间转换单元530。
如上所述，可根据用户的选择或设置对由主处理部件所捕获、压缩和存储的图像信号进行解压缩。另外，将该信号与旁路于输入信号处理部件的信号一起传送至输出信号处理部件。
接下来，将参照图6详细描述用于将传送信号输出到显示板或TV输出装置的输出信号处理部件。
图6是表示图像存储/处理单元250或300的输出信号处理部件的示意图。
参照图6，图像存储/处理单元250或300的输出信号处理部件包括切换单元600、LVDS发送器(transmitter)610、以及多路器620。
将与第一多路器MUX-1 410旁路的数字RGB图像信号输入至切换单元600和LVDS发送器610。将输入切换单元600的数字RGB图像信号根据切换单元600的开/关操作而有选择地输出到显示装置。输入LVDS发送器610的数字RGB图像信号被转换为LVDS信号，并随后，有选择地输出给显示装置。
更特别地，将用于将图像信号与显示板或TV屏幕连接或断开的控制信号输入至切换单元600和LVDS发送器610。响应于该输入控制信号，将数字RGB图像信号或LVDS信号有选择地输出到显示装置。
当显示板处于关闭状态时，切换单元600和LVDS发送器610的输出信号处于高阻抗状态。
另一方面，将图2的PC图像信号(模拟RGB图像信号)和HDTV图像信号(模拟YPbPr图像信号)和从图5的D/A转换器540输出的模拟RGB图像信号输入图像存储/处理单元250的多路器620。
在直接输出正在输入的图像的情况下，响应于多路器620的选择控制信号而输出输入PC图像信号(模拟RGB图像信号)或HDTV图像信号(模拟YPbPr图像信号)。在输出预存储图像的情况下，将从图5的D/A转换器540输出的模拟RGB图像信号(预存储图像)输出。将多路器620的输出信号传送至显示板。
到目前为止，已经参照图4至图6描述了根据本发明的实施例的图像存储/处理单元250或300的输入信号处理部件、主处理部件以及输出信号处理部件。接下来，将参照图7描述图像存储/处理单元250或300的控制信号处理部件。
图7是表示根据本发明的实施例的图像存储/处理单元250或300的控制信号处理操作的方框图。
参照图7，I2C控制信号和同步检测信号被输入控制单元700。将I2C控制信号从MCU 230输入，其如上所述参照图2处理图像存储/处理单元250或300的图像信号。如上所述，同步检测信号用于基于从同步检测单元440输出的输入信号确定图像是否有效。
另一方面，控制单元700与各种外围设备相连接。外围设备包括：举例来说，快闪I/F(Flash Interface，快闪接口)710、USB I/F(通用串行总线接口)720、IC卡I/F(Integrated Circuit CardInterface，集成电路卡接口)730、RTC(实时时钟)740、以及IDEI/F(Integrated Drive Electronics Interface，集成驱动器电子接口)750。
控制单元700输出控制信号，例如输出图像控制信号、输入/输出控制信号、以及CPU接口信号。输出图像控制信号用于控制图3的切换单元320的开/关操作和图6的切换单元600和LVDS发送器610的开/关操作。
将输入/输出控制信号输入用于控制整个系统的输入/输出操作的I/O端口。根据本发明，CPU接口信号被输入用于控制图像存储/处理单元250或300或其输入信号处理部件的CPU接口端口，其可设置于显示装置之内或之外。通过利用CPU接口端口，可高效使用CPU，从而降低了整个系统的成本。
到目前为止，已经参照图2至图7描述了根据本发明的实施例的捕获、储存、重放图像数据并将图像数据输出到显示装置的图像存储/处理单元。接下来，将参照图8至图10描述图像存储/处理单元的主处理部件。
图8是示出根据本发明的图像存储/处理单元的比例缩小器的程序的流程图。
参照图8，比例缩小器500确定输入图像信号的帧是否启动(S801)。由于比例缩小器500的捕获和压缩处理以帧单位来执行，所以优选确定图像信号的帧的开始与结束。如果确定图像信号的帧要启动，那么将图像信号记录到DRAM中(S802)。当记录图像信号时，确定图像信号的帧是否结束(S803)。
如果确定图像信号的帧要结束，那么将储存在DRAM中的图像信号的帧进行压缩(S804)或重放(S805)。当压缩图像信号的帧时，程序进行至图9的程序A。当重放图像数据的帧时，程序进行至图10的程序B。
图9是示出根据本发明的实施例的图像存储/处理单元的图像数据压缩单元的压缩程序的流程图。
参照图9，当在图8中确定要压缩以帧为单位的记录在DRAM中的图像信号时，图像数据压缩单元执行如下压缩处理。
首先，读出以帧单位记录于DRAM中的图像信号(S901)。接下来，根据预定压缩法将读出数据，即，图像信号进行压缩(S902)。将压缩图像数据录入快闪ROM，即，快闪存储器中(S903)。由于优选以帧为单位执行压缩处理，所以在压缩处理结束之后确定帧是否结束(S904)。如果帧结束，那么程序进行至步骤S805，确定是否执行重放处理。
图10是示出根据本发明的图像存储/处理单元的图像数据压缩单元的解压缩程序的流程图。
参照图10，当要重放以帧为单位存储于快闪存储器中的压缩图像信号时，通过图像数据压缩单元解压缩该压缩图像信号，并随后，进行重放。
当在图8的步骤S805中确定要重放存储于DRAM中的压缩图像信号时，将储存在DRAM中的图像数据清空(S1001)。这是因为要重放的不是正在输入的图像信号，而是预存储图像数据。因此，优选地，将临时储存在DRAM中的正在输入的图像信号清空。
接下来，如上所述，执行比例放大处理(S1002)。读出储存在快闪存储器中的压缩图像信号(S1003)。
由于读出的图像信号是压缩信号，所以将读出的图像信号根据预定解压缩法进行解压缩(S1004)。接着，确定帧是否结束(S1005)。如果确定帧结束，则确定是否要重放图像信号的下一帧(S1006)。如果确定帧没有结束，则重复上述过程(S1003和S1004)。
如果确定要重放下一帧，则重复上述过程(S1003至S1005)。如果确定不重放下一帧，则确定重放处理是否结束(S1007)。如果确定重放处理不结束，则重复上述过程(S1006)。如果确定重放处理结束，则比例放大处理结束(S1008)。
接下来，将参照图11描述根据本发明的由图1A和图1B示出的图像处理装置执行的图像处理程序。
图11是示出根据本发明的图像处理装置中的捕获、储存、以及重放图像数据的程序的流程图。
参照图11，首先图像处理装置接收外部图像数据(S1101)。接下来，通过图像处理装置捕获和储存接收的输入图像数据。将图像数据输出到用于显示图像的显示装置。如上所述，显示装置包括电视机、监视器、以及任何其他图像输出装置。
通常，实时地将输入至图像处理装置的接收的输入图像数据显示于显示装置上。
另一方面，根据本发明可以通过用户的选择或设置将接收的输入图像数据进行捕获和存储。如果确定要捕获接收的输入图像数据(S1102)，那么将根据前述方式捕获接收的输入图像数据。此处，优选地，以帧单位捕获图像数据(S1103)。另外，将所获图像数据以预定压缩法压缩并存储于存储介质中(S1104)。
接下来，确定正在输入的图像数据和预存储图像数据之中的哪一个被输出(S1105)。如果确定要输出正在输入的图像数据，那么将正在输入的图像数据显示于显示装置上(S1108)。
另一方面，如果确定要输出预存储图像数据，那么将储存在图像处理装置中的压缩图像数据解压缩(S1106)，并将经过解压缩的图像数据显示于显示装置上(S1107)。
因此，将正在输入的图像数据显示于显示装置上，而不考虑输入图像信号的类型。否则，将正在输入的图像数据捕获、压缩、以及储存，并随后，将存储图像数据显示于显示装置上。
另外，显然可以设置各种验证装置，以使所获图像信号可仅由验证过的具有输出所获图像数据权限的监管者来监控。
另外，根据本发明的用于捕获、存储、以及重放输出图像数据的图像处理装置可设置于显示装置之外以及显示装置之内。换言之，在显示装置(例如TV监视器或计算机监视器)之外的图像处理装置可储存图像数据，并有选择地将图像输出到显示装置。
在将图像处理装置设置于显示装置之外的情况下，可方便地将图像处理装置安装到显示装置或从显示装置卸除，并方便地单独控制图像处理装置和显示装置。
根据本发明，由于将从PC监视器输出的图像数据储存于设置于PC监视器之内或之外的单元中，并根据用户的选择或设置有选择地输出存储图像数据，所以可方便地监控PC用户的使用历史。
另外，根据本发明，由于将从电视机输出的图像数据储存于设置于电视机之内或之外的单元中，根据用户的选择或设置有选择地输出存储图像数据，所以可易于监控TV观众的观看历史。
另外，根据本发明，由于将从电视机输出的图像数据储存于设置于电视机之内或之外的单元中，并当显示装置未被使用时输出存储图像数据，所以可将显示装置用作画框。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (32)

1.一种图像处理装置，用于接收输入图像数据并将所述图像数据输出到显示装置，包括：
控制单元，用于有选择地捕获所接收的输入图像数据；
存储单元，用于储存所捕获的图像数据；
控制信号输入单元，用于输入选择控制信号；以及
选择/输出单元，用于选择正在输入的图像数据和储存在所述存储单元中的所捕获的图像数据中之一，并将所选择的图像数据输出到所述显示装置。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置，还包括图像数据压缩单元，用于压缩所捕获的图像数据，并将压缩过的图像数据传送至所述存储单元。
3.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述显示装置是用于显示SDTV图像信号、PC图像信号、以及HDTV图像信号中之一的监视器。
4.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述显示装置是用于显示电视信号的电视机。
5.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述控制单元周期性地捕获输入到所述显示装置的所述输入图像数据。
6.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述选择/输出单元根据从所述控制信号输入单元输入的所述选择控制信号来选择所述图像数据，并输出所选择的图像数据。
7.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，当没有正在输入的图像数据时，所述选择/输出单元将储存在所述存储单元中的所述图像数据输出到所述显示装置。
8.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述控制信号输入单元还包括验证装置，用于验证用来输出储存在所述存储单元中的所捕获的图像数据的权限。
9.一种图像处理装置，用于接收包括从计算机的视频卡输出的PC图像信号、SDTV图像信号、或HDTV图像信号的输入图像信号，并将所述图像信号输出到显示装置，包括：
输入图像信号处理模块，用于基于所述输入图像信号的特征对所述输入图像信号执行预定的数字图像信号处理；
主处理模块，用于有选择地捕获和储存从所述输入图像信号处理模块输出的所述输入图像信号；以及
输出信号处理模块，用于选择从所述输入图像信号处理模块输出的所述输入图像信号和储存在所述主处理模块中的所捕获的图像信号中之一，并输出所选择的图像信号。
10.根据权利要求9所述的图像处理装置，其中，所述输入图像信号处理模块包括：
低电压差分信号接收单元，用于将所述输入图像信号的标准的低电压差分信号转换为数字RGB图像信号；
第一多路器，用于选择所述输入图像信号的所述数字RGB图像信号和从所述低电压差分信号接收单元输出的所述数字RGB图像信号中之一，并输出所选择的数字RGB图像信号；
视频解码器，用于将所述输入图像信号的模拟CVBS图像信号转换为数字YUV图像信号；
色空间转换单元，用于将从所述第一多路器输出的所述数字RGB图像信号转换为数字YUV图像信号；以及
第二多路器，用于选择从所述色空间转换单元输出的所述数字YUV图像信号和从所述视频解码器输出的所述数字YUV图像信号中之一。
11.根据权利要求10所述的图像处理装置，其中，所述输入图像信号处理模块还包括同步检测单元，用于从所述输入图像信号的所述数字RGB图像信号、所述低电压差分信号接收单元输出的所述数字RGB图像信号、以及所述视频解码器输出的所述数字YUV图像信号中检测同步信号，以确定所述输入图像信号是否有效。
12.根据权利要求9所述的图像处理装置，其中，所述主处理模块包括：
比例缩小器，用于将从所述输入图像信号处理模块输出的所述输入图像信号以适合于存入存储器中的大小进行比例缩小；
图像数据压缩单元，用于压缩从所述比例缩小器输出的比例缩小的图像信号；
快闪ROM，用于储存经过压缩的图像信号；
比例放大器，用于将所储存的压缩图像信号恢复并以适合于显示分辨率的大小进行比例放大；以及
存储器控制器，用于控制所述快闪ROM和所述图像数据压缩单元的时间选择。
13.根据权利要求12所述的图像处理装置，其中，所述主处理单元包括：
色彩转换单元，用于将从所述比例放大器输出的所述数字YUV图像信号转换为数字RGB图像信号；以及
数模转换器，用于将从所述色彩转换单元输出的所述数字RGB图像信号转换为模拟RGB图像信号。
14.根据权利要求12所述的图像处理装置，其中，所述主处理模块还包括视频解码器，用于将从所述比例放大器输出的数字YUV图像信号转换为模拟CVBS图像信号。
15.根据权利要求9所述的图像处理装置，其中，所述输出信号处理模块包括：
多路器，用于选择从所述输入图像信号处理模块输出的所述输入图像信号和储存在所述主处理模块中的所捕获的图像信号中之一，并输出所选择的图像信号；
切换单元，用于执行开/关操作，以响应于预定的输出控制信号，输出从所述输入图像信号处理模块输出的所述数字RGB图像信号；以及
低电压差分信号发送器，用于将从所述输入图像信号处理模块输出的所述数字RGB图像信号转换为数字低电压差分信号。
16.根据权利要求15所述的图像处理装置，其中，所述预定的输出控制信号由控制信号输入单元根据用户的输入而产生。
17.根据权利要求15所述的图像处理装置，其中所述多路器在不存在从所述输入图像信号处理模块输出的输入图像信号的情况下，选择储存在所述主处理模块中的所捕获的图像信号。
18.根据权利要求9所述的图像处理装置，还包括验证模块，用于验证用来将储存在所述主处理模块中的所捕获的图像数据输出到所述输出信号处理模块的权限。
19.一种图像处理装置，用于接收从TV接收调谐器输入的输入模拟CVBS图像信号，并将所述图像信号输出到显示装置，包括：
图像存储/处理单元，用于有选择地捕获所述输入模拟CVBS图像信号；
快闪ROM，用于储存从所述图像存储/处理单元输出的所捕获的图像信号；以及
多路器，用于选择所述输入模拟CVBS图像信号和储存在所述快闪ROM中的所捕获的图像信号中之一，并输出所选择的图像信号。
20.根据权利要求19所述的图像处理装置，其中，所述图像存储/处理单元包括图像数据压缩单元，用于压缩所捕获的图像信号。
21.根据权利要求19所述的图像处理装置，其中，所述图像存储/处理单元包括数模转换单元，用于将输入至所述图像存储/处理单元的所述输入模拟CVBS图像信号转换为数字图像信号。
22.根据权利要求19所述的图像处理装置，还包括验证模块，用于验证用来将储存在所述快闪ROM中的所捕获的图像信号输出到所述多路器的权限。
23.根据权利要求1、9、以及19中任一项所述的图像处理装置，还包括使用时间设置单元，用于根据其设置的使用时间来自动地打开和关闭所述显示装置。
24.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述图像处理装置设置于所述显示装置之外。
25.一种接收输入图像数据并将所述图像数据输出到显示装置的图像处理方法，包括以下步骤：
有选择地捕获所接收的输入图像数据；
储存所捕获的图像数据；以及
选择正在输入的图像数据和储存在存储单元中的所捕获的图像数据中之一，并将所选择的图像数据输出到所述显示装置。
26.根据权利要求25所述的图像处理方法，进一步包括：在所述捕获步骤之后压缩所捕获的图像数据的步骤。
27.根据权利要求25所述的图像处理方法，其中，所述显示装置是用于显示SDTV图像信号、PC图像信号、以及HDTV图像信号中之一的监视器。
28.根据权利要求25所述的图像处理方法，其中，所述显示装置是用于显示电视信号的电视机。
29.根据权利要求25所述的图像处理方法，其中，在所述捕获步骤中，周期性地捕获输入至所述显示装置的所述输入图像信号。
30.根据权利要求25所述的图像处理方法，其中，在所述选择和输出步骤中，根据由控制信号输入单元输入的选择控制信号来选择所述图像数据。
31.根据权利要求25所述的图像处理方法，其中，在所述选择和输出步骤中，当没有正在输入的图像数据时，将储存在所述存储单元中的所述图像数据输出到所述显示装置。
32.根据权利要求25所述的图像处理方法，其中，在所述选择和输出步骤中，还包括验证用来输出所捕获的图像数据的权限的步骤。
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