TW538402B - Image processing system, device, method, and computer program - Google Patents

Description

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相關申請案之交互參照 本專利申叫案的範圍係根據先前在⑽年7月μ日所提 出之第2〇00_223163號曰本專利申請案的範圍以及在加⑴年7 , 月11曰所提出之第2001-211499號曰本專利申請案的範圍， 兩案之内容以提示方式併入本文。 發明背景 發明範圍 本發明係關於一影像處理系統及一影像處理方法，該系 統及該方法根據複數個影像資料來產生三維影像，該等影 像資料包括深度資訊及色彩資訊。 相關技藝描述 在個產生二維影像的三維影像處理器（以下簡稱爲影 像處理器）中，係使用目前電腦系統中所廣泛使用的訊框 緩衝器（frame buffer)及z-緩衝器。換言之，此種型式的影 像處理器具有-個内插計算器和_個包含_訊框緩衝器及 z緩衝器之圮憶體，該内插計算器接收從一影像處理單 兀之幾何處理所產生的圖形資料並根據所接收的圖形資料 來產生影像資料。 包括含有R(紅色）値、G(綠色）値和B(藍色）値等色彩資 訊之要被處理的三維影像在該訊框緩衝器中被畫出。每一 個代表一像素離一特定視點（例如操作者所觀看顯示器的 表面）之深度距離的z座標被儲存在2_緩衝器中。該内插計 算器接收，例如繪製用以形成三維影像之基本輪廓圖形的 多邊形的命令、三維座標系統中的多邊形頂點座標以及每 -4-

裝 訂

一個像素的色彩資訊签闰# X M …；貝訊寺圖形貪料。該内插計算器執行深产 距離及色彩I訊之内插斗質 又 I円插计异，以便逐像素地產生指出 距離及色彩資訊的影像資料。 又 六六、、 k内插计异所得到的深度距 _被儲存在孩Z-緩衝器的一個 、无央疋的位址，而所得 色彩資訊被儲存在該訊柜绾兔w k ^ J 1 矾框緩衝咨的一個預先決定的位址。 在三維影像互相重A的主 ;m兄中，係利用2 來調整它們。z_緩衝岑、、舍質、土“ λ ^ ^ "、异去係指利用z-緩衝器執行的隱 紙面處理，亦即，對_ t〜像被其它影像隱藏之重疊部位作 抹除的處理。ζ -缓衝哭、、舍营、Li ，…… 犮衝m法逐像素地互相比較複數個要 被畫出之景〉像的相鄰的.才 0z厓“，並判斷各影像相對於顧示 面的相互關係。然後，、、裝浮 、 、 、曼木度距雒較小的影像（亦即位在離 視點較近的影像）會被金戈 ”心 ）曰破-出來，相反地，位置比視點遠的 於像不會顯7F。藉此，位在_葙 、 在隱職k置I影像的重疊部位會 被抹除。 在文獻「電腦綠圖原理血實 "、、乍」中有介紹一個使用複數 個此種影像處理器的例子 a …、 7們予，私A「影像 '组合-架構」。 上述文獻中所介紹的影像虚 〜像處理系統具有4個影像處理器 及3個合併器A、b和c。哕個旦 μ 4個&像處理器中有2個連接到 合併器A，.另外2個連接到 无」口衍备B。合併器A和B連接到 合併器C。 該等影像處理器產生包本色私 匕口 &心貝矶和深度距離的影像資 料，並分。別將所產生的影像資料傳送到對應的合併器八及 ㈧口併备A及B各別根據深度距離來合併從對應之影像處 々傳送過來的#像資料而製造出結合的影像資料，並傳 538402 A7 B7 五、發明説明（3 ) 送該結合的影像資料到合併器C。合併器C結合從合併器A 和合併器B傳送過來的影像資料以產生最終的結合影像資 料，並使一顯示單元（未畫出）根據該最終的結合影像資料 顯示出結合的影像。 在執行前述處理的影像處理系統中，影像處理器的輸出 應互相完全同步，而且合併器A和B的輸出亦應互相完全 同步。例如，當每一個該等處理器和合併器是由一個半導 體裝置所構成時，由於例如各個半導體裝置之間接線長度 等因素，需要有複雜的控制以使該等輸出完全同步。 若同步無法建立，則不能正確地實施合併，因而不能得 到正確的結合影像。在多階段連接中，當合併器的數目愈 來愈多時，同步愈形重要。 本發明係在考慮前述問題的動機下所完成的，其目的是 要成功地在前述的影像處理系統中提供建立同步的技術。 發明概要 本發明提供一影像處理系統、一影像處理裝置、一影像 處理方法及一電腦程式。 本發明一方面提供一影像處理系統，該系統包括：複數 個影像產生器，每一個該等影像產生器產生要接受處理的 影像資料；一個資料儲存單元，用於捕捉每一個該等影像 產生器所產生的影像資料並暫時儲存所捕獲的影像；一個 同步訊號產生器，用於產生一第一個同步訊號使每一個該 等複數個影像產生器輸出影像資料，以及進一步產生一第 二個影像產生器使該資料儲存單元同步輸出該等暫時儲存 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐）

裝 訂 搴 538402 A7 B7 五、發明説明（4 ) 的影像資料；以及一個合併單元，用於與該第二個同步訊 號同步，合併從該資料儲存單元輸出之的影像資料，以產 生結合的影像資料。 可設計使該同步訊號產生器產生該第一個同步訊號比產 生該第二個同步訊號早一段預先決定的時間，且該預定的 時間設成大於所有該等複數個影像產生器回應收到該第一 個同步訊號而輸出影像資料以及該資料儲存單元捕捉到所 有該等被輸出的影像的時間。 可設計使該資料儲存單元具有分開的資料儲存區域，每 一個區域與該等複數個影像產生器之一對應，且每一個該 等分開的資料儲存區域暫時儲存從該等對應之影像產生器 所輸出的影像資料。 可設計使該資料儲存單元規劃成先輸出第一個輸入到該 資料儲存單元的影像資料。 可設計使該等複數個影像產生器、該資料儲存單元、該 同步訊號產生器及該合併單元係部份或全部由一個邏輯電 路及一個半導體記憶裝置組成，且該邏輯電路及該半導體 記憶裝置係裝在一個半導體晶片上。 本發明之另一具體實施例提供一影像處理系統，該影像 處理系統包括：複數個影像產生器，每一個該等影像產生 器產生要接受處理的影像資料；複數個合併器，每一個該 等合併器用於從前面的階段捕捉2個或以上的影像資料， 並合併所捕獲的影像資料以產生結合的影像，每一個該等 複數個合併器在前面的階段連接到至少該等複數個影像產 -7- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） B7 B7 5 五、發明説明（ 生裝置中的2個、至少該等複數個合併器中的2個，或至少 該等複數個影像產生器中的i個及至少該等複數個影像產 生备中的1個，其中每一個該等複數個合併器包含：一個 資料儲存單元，用於捕捉由該等至少2個影像產生器、該 等至少2個合併器或該至少1個影像產生器及該至少一個合 併器所產生的影像資料，以及暫時儲存所捕獲的影像資料 ;一個同步訊號產生器，用於產生一第一個同步訊號使該 至少2個影像產生器、該至少2個合併器，或該至少丨個影 像產生洛及該至少1個合併器輸出所產生的影像資料，且 進一步產生一第二個同步訊號產生器使該資料儲存單元同 步地輸出為暫時儲存的資料；及一合併單元，用於與該第 二個同步訊號同步，合併從該資料儲存單元輸出的影像資 料以產生結合的影像資料。 可設計使連接到最終階段之合併器以外的每一個該等複 數個合併器與連接到其後續階段之對應的合併器所傳送的 第一個同步訊號同步，提供結合的影像到連接在該後續接 段之對應的合併器，並利用該同步訊號產生器，與連接在 該後續階段之對應的合併器所傳送的第一個同步訊號同步 ，產生前述之用於前面階段的第一個同步訊號。 可設計使該同步訊號產生器產生該第一個同步訊號比產 生該第二個同步訊號早一段預先決定的時間，且該預定的 時間設成大於所有該等至少2個影像產生器、所有該等至 少2個合併器，或全部該至少〗個影像產生器及該至少1個 居合併器回應收到該第一個同步訊號而輸出影像資料以及 • 8 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) " ' 538402 五、發明説明（6 β貝料儲存早疋捕捉到所有該等被輸出的影像的時間。 本發明（另—方面提供—影像處理裝置，該影像處理裝 置包括：一個資料鍺存單元，用於暫時儲存每—個該等、一 數個影像產生器所產生的影像資料；一個同步訊號產生^ ，用於產生-第-個同步訊號使每一個該等複數個： 生器輸出該影像資料，以及進一步產生一第二個同步⑭ 使孩資料儲存單元同步輸出該暫時儲存的資料；及—人rU 單元，用於合併從該資料儲存單元輸出之與該第二個= 錢同步的資料以產生結合的影像資料，其中該資料财子 早凡、孩同步訊號產生器及該合併單元係裝在一個半導體 晶片上。 2 本發明另1面提供—個在—影像處理系統中執行影像 處理万法，孩影像處理系統包括複數個影像產生器及—個 連接到該等複數個影像產生器的合併器，該方法包括㈣ ^使每-個該等複數個影像產生器產生要接受處理的影像 只料’使孩合併器在第一個同步時間捕捉從每一個該等複 數個影像產生器傳送過來的影像資料，以及在第二個同步 時間合併捕捉到的影像資料。 本發月.另彳面提供一電腦程式，該電腦程式使—電腦 以如同-影像處理系統的方式操作，該系統包括··複數個 以像產生為’每一個孩等影像產生器產生要接收處理的影 像，料；-個資料儲存單元，用於捕捉每一個該等影像產 生器所產生的影像資料並暫時儲存所捕獲的影像；一個同 步訊號產生器’用於產生一第_個同步訊號使每一個該等 9 裝 訂 I ~ 9. 本纸張尺度適用中g g豕標準(Cns) A#規格(⑽χ挪公复) 538402 A7 B7 五、發明説明（7 ) 複數個影像產生器輸出影像資料，以及進一步產生一第二 個影像產生器使該資料儲存單元同步輸出該等暫時儲存的 影像資料；以及一個合併單元，用於與該第二個同步訊號 同步，合併從該資料儲存單元輸出的影像資料以產生結合 的影像資料。 本發明另一方面提供一影像處理系統，用於透過網路捕 捉從複數個影像產生器傳送過來之要接受處理的影像資料 ，以及根據所捕捉到的影像資料產生結合的影像，該影像 處理系統包括：一個資料儲存單元，用於捕捉每一個該等 複數個影像產生器所產生的影像資料以便暫時儲存所捕獲 的影像資料；一個同步訊號產生器，用於產生一第一個同 步訊號使每一個該等複數個影像產生器輸出影像資料，以 及進一步產生一第二個影像產生器使該資料儲存單元同步 輸出該等暫時儲存的影像資料；以及一個合併單元，用於 與該第二個同步訊號同步，合併從該資料儲存單元輸出的 影像資料以產生結合的影像資料。 本發明另一方面提供一影像處理系統，該影像處理系統 包括：複數個影像產生器，每一個該等影像產生器產生要 接受處理的影像資料；複數個合併器，用於捕捉該等複數 個影像產生器所產生的影像資料並合併所捕獲的影像資料 ;及一個控制器，用於從該等複數個影像產生器及該等複 數個合併器中選擇要用於處理的影像產生器及至少一個合 併器，該等複數個影像產生器、該等複數個合併器及該控 制器透過網路互相連接，其中該至少一個合併器包括：一 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)

個資料儲存單元，用於 所產生的A f Α ϋ 母一個該等複數個影像產生器 尸/Γ座生的衫像資料以便智 同步訊^ 3 4 ^ 時儲存所捕獲的影像資料；一個 Η乎a唬產生斋，用於產 # ^ ^ ^ , 王—罘一個同步訊號使每一個該 寺稷數個影像產生器輪出 ^… 1豕貝枓，以及進一步產生一篦 二個影像產生器使該資料 罘 的影像資料；以及一個人- 名什 节丰 口汗早兀，用於與該第二個同步訊 號同步，合併從該資料儲 人h α存早70輸出的影像資料以產生社 合的影像資料。 度王、，，口 可設計使該控制器所選摆 . 堤擇 < 孩至少其中一個影像產生哭 爲經由一網路所建構的另一 口口 J力個影像處理系統。 圖示簡單説明 在參閱以下詳細説明及卩朴m 1 — _ 及附圖I後，應更能明瞭本發明之 前述及其它目的，其中： 圖1爲按照本發明之影像處理裝置之一具體實施例 統組織圖； μ 圖2爲一影像產生器之組織圖； 圖3所示爲按照本發明之合併器之組織的一個例子的、 塊圖；、 $ 圖4説明提供給一前面階段裝置之一外部同步訊號以及 一内部同步訊號之產生的時間控制圖，其中（A)爲_影像 產生器及合併器之組織圖，（B)爲—後面階段之合併器之 一内邵同步訊號，（C)爲從該後面階段之合併器輸出之一 外邵同步訊號’（D)爲前面階段之合併器之一内部同步訊 號，及（E)爲從前面階段之合併器輸出的外部同步訊號； -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 538402 A7 B7 五、發明説明（9 ) 圖5爲按照本發明之合併器方塊之主要部份之組織的一 個例子的方塊圖； 圖6説明使用按照本發明之影像處理系統的影像處理方 法的步驟； 圖7爲按照本發明之影像處理系統之另一具體實施例之 系統組織圖； 圖8爲按照本發明之影像處理系統之另一具體實施例之 系統組織圖； 圖9爲按照本發明之影像處理系統之另一具體實施例之 系統組織圖； 圖10爲按照本發明之影像處理系統之另一具體實施例之 系統組織圖； 圖11爲透過一網路實作影像處理系統之組織圖； 圖12爲在組織元件之間傳送/接收資料的一個例子； 圖13所示爲決定構成影像處理系統之組織元件的步驟的 流程圖； 圖14爲透過一網路實作影像處理系統之另一組織圖；及 圖15爲在組織元件之間傳送/接收資料的一個例子； 較佳具體實施例詳細説明 以下將解釋本發明之一具體實施例，其中，本發明之影 像處理系統被應用於執行三維模型影像處理的系統，該三 維模型由例如一遊戲角色之複雜影像元件所構成。 <整體結構> 圖1爲按照本發明之具體實施例的影像處理系統的整體 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 538402 A7 B7 五、發明説明（1〇 ) 結構。 影像處理系統100包括16個影像產生器101到116和5個合 併器117到121。 每一個該等影像產生器1〇1到116和該等合併器117到121 分別具有一個邏輯電路和一個半導體記憶裝置，該邏輯電 路和該半導體記憶裝置係裝在一個半導體晶片上。可根據 所要處理之三維影像的種類、該等三維影像的數目及一處 理模式適當地決定該等影像處理器和合併器的數目。 每一個該等影像產生器101到116利用幾何處理產生包含 構成一立體三維模型之每一多邊形的每一個頂點的三維座 標（X，y，z)的圖形資料、每一個多邊形之結構（texture)的同 質（homogeneous)座標（s，t)及一同質項q。該影像產生器還 根據所產生的圖形資料執行特徵描繪處理(characteristic rendering processing)。此外，當從連接至一後續階段之合併 器117到120收到的外部同步訊號，影像產生器101到116就 立即從訊框緩衝器分別輸出色彩資訊（R -値、G -値、B -値 、A -値）到該後續階段之合併器117到120。此外，該等影 像產生器101到116還從該等z -緩衝器分別輸出z -座標到該 後續階段之合併器117到120，每一個該等z -座標表示一像 素離一特定視點（例如，一操作者所觀看之顯示器的表面） 的深度距離。此時，影像產生器101到116亦輸出促寫訊號 (write enable signal) WE，使合併器II7到12〇能夠同時捕捉到 色彩資訊（R -値、G -値、B -値、A -値）和z -座標。 訊框缓衝器和z -缓衝器與先前技藝所用者相同，R -値 -13- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 538402 A7 __—_ B7 五、—) -- 、G-値和B_値分別爲紅色、綠色和藍色的照度値，a_値 是一個代表半透明度㈠）的數値。 每一個該等合併器117到121經由一個資料捕捉機制接收 從對應的影像產生器或其它合併器所輸出的資料，明確地 説，每一個該等合併器所收到的影像資料包括代表每一像 素I二維位置的（x，y)座標、色彩資訊（R-値、G-値、B-値、A_値）和z-座標（z)。然後，根據z•緩衝器演算法， 利用z-座標（z)來指定影像資料，並按照影像之卜座標離 視點遠近的順序將色彩資訊（R-値、G-値、B-値、A-値） 混合。經由這樣的處理，會在合併器121產生用以表現包 括半透明影像之複雜三維影像的結合影像資料。 每一個該等影像產生器101到116與後續階段的任何一個 合併器117到120連接，且這些合併器連接到合併器121。因 此’合併器之間可作多階段連接。 在此一具體實施例中，影像產生器1〇1到116被區分成4 個群、、且，且每個群組提供一個合併器。亦即，影像產生器 101到104與合併器Π7連接，影像產生器1〇5到1〇8與合併器 118連接。影像產生器1〇9到112與合併器U9連接，影像產 生器113到116與合併器120連接。在該等個別的影像產生器 113到116和該等合併器117到121中，可利用稍後將會説明 的同步訊號達成處理操作時間控制之同步。 以下將説明影像產生器101到116和合併器117到121的組 織和功能。 <影像產生器> _____-14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱) ------

裝 538402 A7 B7 五、發明説明（12 ) 影像產生器的整體組織如圖2所示。由於全部的影像產 生器101到116具有相同組織元件，爲求方便，在圖2統一以 參考號碼200代表個別的影像產生器。 影像產生器200的組織方式係使一圖形處理器201、一圖 形記憶體202、一 I/O介面電路203及一描繪電路204連接到一 匯流排205。 圖形處理器201根據一項應用執行的進度從儲存圖形原 始資料的圖形記憶體202讀取必要的圖形原始資料。然後 ，圖形處理器201對所讀取之該等圖形原始資料進行諸如 座標轉換、剪輯處理、照明處理等的幾何處理以產生圖形 資料。然後，圖形處理器201經由匯流排205提供此一圖形 資料給描繪電路204。 I/O介面電路203具有捕捉一控制訊號以便從一外部操作 單元（圖上未畫出）控制例如人物等3 - D模型的動作的功能 ，或捕捉一外部影像處理單元所產生的圖形資料的功能。 該控制訊號被傳送至一圖形處理器201用以控制描繪電路 204 〇 圖形資料由浮點値（IEEE格式）所組成，包括，例如16位 元的X -座標和y -座標、24位元的z -座標、各12位元 (=8 + 4 )的R -値、G -値和B -値、各32位元的s 、 t 、 q同質 座標。 描繪電路204具有一個映射處理器2041、一個記憶體介面

(記憶體I/F)電路2046、一個CRT控制器2047和一個DRAM (動態隨機存取記憶體）2049。 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 538402 A7 B7 五、發明説明（13 ) 此一具體實施例之描繪電路204，係藉由把例如映射處 理器2041之邏輯電路2049以及用於儲存影像資料、結構 (texture)資料的DRAM 2049裝到一個半導體晶片上的方式構 成。映射處理器2041對經由匯流排205傳送的資料執行線性 内插。利用線性内插可以從圖形資料得到一多邊形表面上 每一個頂點的色彩資訊（R -値、G -値、B -値、A -値）和z -座標。此外，映射處理器2041利用包含在圖形資料中的同 質座標（s，t)和一個同質項q來計算結構座標，以及利用與 所得到之結構座標對應的結構資料來執行材質映射。如此 可得到更爲準確的顯示影像。 如此，可產生以（X，y，z，R，G，B，A)表示的像素資料 ，其中包括代表每一像素之二維位置的（X，y)座標，以及 色彩資訊和z -座標。 記憶體I/F電路2046回應來自描繪電路204中之其它電路 的要求而取得對於DRAM 2049的存取權（讀/寫）。在存取時 會分別設定一寫入通道及一讀取通道。亦即，寫入方面， 寫入位址ADRW和寫入資料DTW係經由該寫入通道被寫入 ，而讀取方面，讀取資料DTR係經由該讀取通道被讀取。 記憶體I/F電路2046以最大16個像素的單位根據此具體實 施例中之一預先決定的交錯定址（interleave addressing)得到 對於DRAM 2049的存取權。

CRT控制器2047經由記憶體I/F電路2040，與從連接到後 續階段之合併器所提供之一外步同步訊號同步，從DRAM -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

裝 訂 m 538402 A7 B7 五、發明説明（14 ) 2049讀取影像資料，亦即，從一訊框緩衝器2〇49b讀取像素 的色彩資訊（R -値、G -値、B -値、A -値），以及從一 z -緩 衝器2049c讀取像素的z -座標。然後，CRT控制器2047輸出 影像資料，包括所讀到之像素的色彩資訊（R-値、G-値、 B -値、A -値）和z -座標，且進一步包括像素的（X，y)座標 ，以及一個促寫訊號，作爲到後續階段之合併器的寫入訊 號。 在本具體實施例中從DRAM 2049—次存讀取色彩資訊及 z-座標及包含一促寫訊號WE輸出至合併器的像素數目最 大爲16並根據執行中的應用程式的要求而改變。雖然每一 次存取及輸出的像素數目可以是任何的値，包括1，但在 以下的説明中，爲説明上的方便，係假設每一次存取及輸 出的像素數目爲16。此外，每一次存取中，像素的（X，y)座 標係由主控制器（未畫出）決定，並在收到從合併器傳送過 來的外部同步訊號時告知每一個該等影像產生器101到116 的CRT控制器2047。因此，對於每一次存取而言，影像產 生器101到116之間的像素座標（X，y)是相同的。 DRAM 2049進一步在其訊框緩衝器2049b中儲存結構資料。 <合併器> 合併器的整體架構如圖3所示。由於全部的合併器117到 121具有相同的組織元件，因此，爲方便説明，在圖3統一 以參考號碼300代表個別的合併器。 合併器300包含FIFO (先入先出）301到304、一個同步訊號 產生電路305和一個合併區塊306。 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)

裝 擧 538402 A7 B7 五、發明説明（15 ) FIFO 301到304與前面階段的4個影像產生器呈一對一對 應，且每一個FIFO儲存從對應之影像產生器所輸出的影像 資料，亦即，16個像素的色彩資訊（R -値、G -値、B -値、 A -値）、（X，y)座標和z -座標。在每一個FIFO 301到304中， 該等影像資料係與從對應之影像產生器所輸出的促寫訊號 WE同步被寫入。寫入到FIFO 301到304的影像資料與同步訊 號產生電路305所產生之一内部同步訊號Vsync同步被輸出 到合併區塊306。由於影像資料與該内部同步訊號Vsync同 步從FIFO 301到304輸出，因此，影像資料輸入到合併器300 的時間控制，在設定上有一定程度的自由。因此，影像產 生器之間的操作並不必需要完全同步。在合併器3〇〇中， 利用内邵同步訊號，可使個別FIFO 301到304的輸出完全同 步。因此，個別FIFO 301到304的輸出可在合併區塊306作排 序，而且按照離視點位置遠近的順序執行α混合。如此可 以很容易地合併從FIFO 301到304輸出的資料，下文將會詳 細説明。 以上説明使用4個FIFO是因爲要連接4個影像產生器到一 個合併器上。FIFO的數目可設爲與所要連接之影像產生器 對應，並不限定是4。此外，可以使用實體上是分開的記 憶體來作爲FIFO 301到304，或者，以邏輯的方式把一個記 憶體區分成複數個區域而形成FIFO 301到304。 一個從合併器300之一後面階段裝置（例如顯示器）輸入 的同步訊號SYNCIN在相同的時間控制下從同步訊號產生電 路305提供給該等影像產生器或該等合併器。 -18- 本紙張尺度適财國國家；^準(CNS) A4規格(21〇x 297公爱) '' 538402 A7 B7 __ 五、發明説明（16 ) 以下將參考圖4，解釋從合併器提供到該前面階段裝置 之外部同步訊號SYNCIN及合併器之内部同步訊號之產生的 時間控制。 同步訊號產生電路305產生外部同步訊號SYNCIN及内部 同步訊號Vsync。在此，如圖4 (A)所示，將使用一個以三階 段互連的合併器121、合併器117和影像產生器1〇1爲例子作 解釋。 假設Vsync2代表合併器121之一内部同步訊號，且 SYNCIN2代表其一外部同步訊號。此外，假設Vsyncl代表 合併器117之一内部同步訊號，且SYNCIN1代表其一外部同 步訊號。 如圖4 (B)到（E)所示，與合併器之内部同步訊號比較，外 部同步訊號SYNCIN2和SYNCIN1之產生時間被加快一段預 定的時間。爲達成多階段連線，合併器之内部同步訊號緊 接在後續階段之合併器所提供的外部同步訊號之後。該加 快期間是要在影像產生器收到外部同步訊號SYNCIN之後， 讓眞正的同步操作在開始之前先經過一段時間。FIFO 301 到304係相對於合併器的輸入作配置。因此，即使有微小 的時間變動發生，也不致於產生問題。 該加快期間係設定成讓寫入影像資料到FIFO 301到304的 動作在從FIFO 301到304讀出資料的動作之前結束。由同步 訊號以一固定的週期重覆，因此可以利用一個例如記數器 的序列電路（sequence circuit)輕易地實作出此一加快期間。 此外，可利用來自該後面階段的一個同步訊號來重設該 -19- 本紙杀尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐） 538402 A7 B7 五、發明説明（17 ) 例如一計數器之序列電路，使得一内部同步訊號能夠緊接 在一個從後面階段之合併器所提供的外部同步訊號之後。 合併區塊306使用與内部同步訊號Vsync同步從FIFO 301到 304提供之4個影像資料中所包含的z -座標（z)將該4個影像 ，資料排序，利用A -値按照離視點距離遠近的順序執行色彩 資訊（R -値、G -値、B -値、A -値）之混合，亦即α混合， 以及按照預定的時間輸出結果到後續階段的合併器。 圖5爲合併區塊306之主要組織的方塊圖。合併區塊306 具有一個ζ-排序器3061和一個混合器3062。 ζ-排序器3061從每一個HFI0 301到304接收16個像素的色 彩資訊（R -値、G -値、Β -値、A -値）、（X，y)座標和ζ -座 標。然後，z -排序器3061選擇4個具有相同（X，y)座標的像 素，並比較該等被選擇像素之z -座標，表示成數値。此具 體實施例中，（X，y)座標在16個像素中的選擇順序是預先決 定的。如圖5所示，FIFO 301到304之像素的色彩資訊和z -座標分另1J 以（Rl、Gl、Bl、A1)到（R4、G4、B4、A4)和 zl 到 z4 表示。Z -排序器3061比較zl到z4之後，以z -座標（z)遞減的 次序將該4個像素排序，亦即，根據比較的結果，按照像 素離視點的位置，從遠到近排序，並按照像素離視點的位 置提供色彩資訊給混合器3062。在圖5的例子中，係假設 zl>z4>z3〉z2的關係。 混合器3062具有4個混合處理器3062-1到3062-4。混合處 理器的數目可根據所要合併之色彩資訊的數目作適當的決 定。 -20- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 538402 A7 B7 五、發明説明（18 ) 裝 混合處理器3062-1執行例如（1)式到（3)式的計算，進行α 混合處理。此情況中，該等計算係使用排序後離視點最遠 位置之像素的色彩資訊（Rl、Gl、Bl，Α1)和儲存在暫存器（ 未畫出）且與顯示器所產生影像之背景相關的色彩資訊（Rb 、Gb、Bb、Ab)來執行。如預測，具有與背景相關之色彩資 訊（Rb、Gb、Bb、Ab)的像素是離視點最遠的。然後，混合 處理器3062-1提供計算所得的色彩資訊（R’値、GH直、B· 値、AW直）給混合處理器3062-2。 R丨=Rl X Al + (1 - Al) X Rb …⑴ G1 = Gl X A1 + (1 - Al) X Gb ...(2) B' = Bl X A1 + (1 - Al) X Bb ...(3) A ·値爲Ab和A1的和。 混合處理器3062-2執行例如（4)式到（6)式的計算，進行α 混合處理。此情況中，該等計算係使用排序後離視點第二 遠之像素的色彩資訊（R4、G4、Β4，Α4)和混合處理器3062-1 的計算結果（R’、G’、Α’）來執行。然後，混合處理器 3062-2提供計算所得的色彩資訊（R"値、G"値、Β"値、Α"値 )給混合處理器3〇62-3。 R·· = R4 X Α4 + (1 - Α4) X R，…（4) G·’ = G4 X Α4 + (1 - Α4) X G，...(5) B，，= B4 X Al + (1 - A4) X B，…⑹ A"値爲iV和A4的和。 混合處理器3062-3執行例如（7)式到（9)式的計算，進行α 混合處理。此情況中，該等計算係使用排序後離視點第三 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐） 538402 A7 B7 五、發明説明（19 ) 遠之像素的色彩資訊（R3、G3、B3，A3)和混合處理器3062-2 的計算結果（R"、G"、B"、A")來執行。然後，混合處理器 3062-3提供計算所得的色彩資訊（R·"値、G…値、B"·値、A… 値）給混合處理器3062-4。 R，" =R3 X A3 + (1 — A3) X R丨丨 …⑺ GM, 丨=G3 X A3 + (1 - A3) X G丨丨 …(8) B丨" =Β3 X A3 + (1 - A3) X Βπ …(9) Απ, 1直爲Α"和A3的和。 混合處理器3062-4執行例如（10)式到（12)式的計算，進行 α混合處理。此情況中，該等計算係使用排序後離視點最 近之像素的色彩資訊（R2、G2、Β2，Α2)和混合處理器3062-3 的計算結果（R"’、G…、Β"’、Α"’）來執行。然後，混合處理器 3〇62_4算出最終的色彩資訊（Ro値、Go値、Bo値、Αο値）。

裝

Ro =R2 x A2 + (1 - A2) x Rm …(10) Go =G2 x A2+ (1 - A2) x G,M . ••(Π) Bo =B2 x A2 + (1 - A2) x Bm ..•(12) 修 Αο値爲Α"’和Α2的和。 然後ζ -排序器3061選擇其次4個具有相同（X，y)座標的像 素，並比較所選像素的z -座標，以數値的大小表示。然後 ，Z -排序器3061以前述方式按照ζ -座標遞減的順序對該4 個像素排序，並按照像素離視點位置遠近的順序提供色彩 資訊給混合器3062。接下來，混合器3062執行前述方程式 (1)到（12)的處理以得到最終的色彩資訊（Ro値、Go値、Bo値 、Ao値）。如此得到16個像素的最終色彩資訊（Ro値、Go値 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 538402 A7 B7 五、發明説明（20 ) 、Bo値、Ao値）。 然後該等16個像素的最終色彩資訊（Ro値、Go値、Bo値 、Ao値）被傳送至一後續階段的一個合併器。在最終階段 之合併器121的情況中，係根據所得到之最終色彩資訊（Ro 値、Go値、Bo値）將影像顯示在顯示器上。 <操作模式>

以下使用圖6來説明影像處理系統的操作模式，特別強 調影像處理方法的程序。 當圖形資料經由匯流排205提供給影像產生器的描繪電 路204時，該圖形資料係提·供給該描繪電路204之映射處理 器2041 (步驟S101)。映射處理器2041根據圖形資料來執行 線性内插、結構映射（texture mapping)等動作。映射處理器 2041首先根據一多邊形兩個頂點座標和兩個頂點之間的距 離來計算當該多邊形移動一單位長度時所產生的變動量。 然後，映射處理器2041從計算所得的變動値計算該多邊形 暴 中每一個頂點的内插資料。該内插資料包括座標（X，y，z， s，t，q)、R -値、G -値、B -値和A -値。接下來，映射處理 器2041根據該内插資料中所包括之座標値（s，t，q)計算結 構座標（u，v)。映射處理器2041根據該結構座標（u，v)從 DRAM 2049讀取結構資料的每一個色彩資訊（R -値、G -値 、B -値）。之後，將讀出之結構資料的色彩資訊（R-値、 G -値、B -値）與該内插資料中所包括的色彩資訊（R -値、 G -値、B -値）相乘以產生像素資料。產生的像素資料從映 射處理器2041被傳送到記憶體I/F電路2046。 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 538402 A7 B7 五、發明説明（21 ) 記憶體I/F電路2046比較從映射處理器2041所輸入之像素 資料的z -座標和儲存在z -緩衝器2049c中的z -座標，決定 利用像素資料所畫出的影像是否比寫入到訊框緩衝器2049b 的影像靠近視點。若利用像素資料所畫出的影像比寫入到 訊框緩衝器2049b的影像靠近視點，則緩衝器2049c相對於 像素資料的z -座標作更新。此情況下，像素資料的色彩資 訊（R-値、G-値、値、A-値）被畫在訊框緩衝器2049b中 (步驟 S102)。 此外’顯示區域中像素資料的緊接部份係設計成在記憶 I/F電路2046的控制下獲得不同的DRAM模組。 在每一個合併器117到120中，同步訊號產生電路305從後 續階段的合併器121接收一個外部同步訊號SYNCIN，並提 供一個與所收到外部同步訊號SYNCIN同步的外部同步訊號 SYNCIN給每一個對應的影像產生器（步驟sm、si21)。 在已經從合併器117到120收到該等外部同步訊號SYNCIN 的每一個該等影像產生器101到116中，有一個用於讀取畫 在訊框緩衝器2049b中之色彩資訊（R -値、G -値、B -値、 A -値）及用於讀取儲存在z _緩衝器訊框2〇49b中之z _座標的 請求與外部同步訊號SYNCIN同步從CRT控制器2047被傳送 到記憶I/F電路2046。然後，包含讀到之色彩資訊（R-値、 G -値、B -値、a -値）和z -座標的影像資料以及一個作爲寫 入訊號的促寫訊號WE從CRT控制器2047被傳送到合併器117 到12〇中對應的一個（步驟S1〇3)。 該影像資料及促寫訊號WE從影像產生器1〇1到1〇4傳送 -24- 本紙張尺度適用中國國家榡準((：；1^8) A4規格(210X 297公釐） 538402 A7 B7 五、發明説明（22 ) 到合併器117、從影像產生器105到108傳送到合併器118、 從影像產生器109到112傳送到合併器119以及從影像產生器 113到116傳送到合併器120。 在每一個該等合併器117到120中，影像資料係分別與從 對應之影像產生器傳送過來的促寫訊號WE同步被寫入到 FIFO 301到304中（步驟S112)。然後，寫入到FIFO 301到304 的影像資料與内部同步訊號Vsync同步被讀取，該内部同步 訊號Vsync係在外部同步訊號SYNCIN之後的一段延遲時間 之後產生。然後，讀到的影像資料被傳送到合併區塊306 ( 步驟 S113、S114)。 每一個該等合併器117到120的合併區塊306與内部同步訊 號Vsync同步，接收從FIFO 301到304傳送過來影像資料，比 較包含在該影像資料中的z -座標，表示成數値大小，並根 據比較的結果將影像資料排序。從排序的結果，合併區塊 306按照離視點位置遠近的順序執行色彩資訊（R -値、G -値 、B -値、A -値）之α混合（步驟S115)。α混合所得到之包 含新色彩資訊（R-値、G·値、Β-値、Α-値）的影像資料與 從合併器121傳送過來的一個外部同步訊號同步輸出到合 併器 121 (步驟 S116、122)。 合併器121從合併器117到120接收影像資料，並執行如同 合併器117到120的處理（步驟S123)。最終影像之色彩係根 據合併器121的處理結果來決定。藉由重覆前述的處理， 可得到活動的影像。 利用前述的方式，可產生經過α混合作透明處理的影像。 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐）

裝 蠡 538402 A7 B7 五、發明説明（23 ) 合併區塊306具有z-排序器3061和混合器3062。如此不但 可以由z -排序器3061按照z -缓衝器演算法執行傳統的隱藏 面處理之外，還可以由混合器3062利用α混合執行透明處 理（transparency processing)。該等處理會對全邵的像素進行 ，使得很容易產生一個合併複數個影像產生器所產生影像 的結合影像。如此使得有可能正確地處理由混合半透明圖 形所形成的複雜圖形。因此，能夠以高畫質顯示複雜的半 透明物體，而且可應用於使用3 - D電腦繪圖之遊戲、VR ( 虛擬實境）、設計等領域。 <其它具體實施例> 本發明並不限於前述之具體實施例。在圖1所示的影像 處理系統中，4個影像產生器分別連接到合併器117到120， 且該4個合併器117到120連接到合併器121。除了此一具體 實施例以外，圖7到圖10也是可行的具體實例。 圖7的具體實施例爲複數個影像產生器（此例爲4個）並連 接到一個合併器135以得到一個最終的輸出。 圖8的具體實施例爲3個影像產生器並連接到一個合併器 135以得到一個最終的輸出，雖然合併器135可以連接4個影 像產生器。 圖9的具體實施例是所謂的對稱系統，其中，4個影像產 生器131到134以及136到139分別連接到其上可以連接4個產 生器的合併器135和140。此外，合併器135和140的輸出被 輸入到一合併器141。 圖10的具體實施例説明如下。具體地説，係以多階段的 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)

裝 豢 538402 A7 B7 五、發明説明（24 ) 方式連接合併器來取代圖9所示的完全對稱式連接：4個影 像產生器131到134連接到其上可連接4個影像產生器的合併 器135，且合併器135的輸出和3個影像產生器136到138連接 到其上可連接4個影像產生器的合併器141。 <使用網路的具體實施例〉 前述具體實施例之影像處理系統由彼此互相靠近的影像 產生器和合併器所組成，因此一影像處理系統係利用短距 離的傳輸線將個別的裝置連接起來。此種影像處理系統只 能容納在一箱内。 除了該等影像產生器和合併器彼此靠近的情況以外，亦 可考慮該等影像產生器和合併在完全不同地點的情況。即 使是這種情況，該等影像產生器和合併器亦可透過網路傳 送/接收資料而彼彼此互連，藉此實作本發明之影像處理 系統。以下將説明使用網路的具體實施例。 圖11爲透過網路來實作該影像處理系統的一個例子。爲 實作該影像處理系統，複數個影像產生器155和合併器156 分別透過網路連接到一台交換機154。 影像產生器155和圖2所示之影像產生器200具有相同的 組織架構和功能。 合併器156和圖3所示之合併器300具有相同的組織架構 和功能。該等複數個影像產生器155所產生的影像資料經 由交換機154被傳送到對應的合併器156，並於此合併以產 生合併的影像。 此外，此一具體實施例之影像處理系統還包括一個視頻 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 538402 A7 B7 五、發明説明（25 ) 訊號輸入裝置150、一個匯流排主機裝置151、一個控制器 15 2和一個圖形資料儲存器I〗]。視頻訊號輸入裝置接收 來自外界的影像資料輸入’匯流排主機裝置151起始網路 以及管理網路上個別的組織元件，控制器152決定該等組 織元件之間的連接模式’圖形資料儲存器153儲存圖形資 料。這些組織元件亦透過網路連接到交換機154。 匯流排主機裝置151在處理開始進行時取得與位址和效 能相關的資訊以及所有與連接到交換機154之組織元件相 關之處理的内容。匯流排主機裝置151還產生一個包含括 所取得資訊的位址映射。所產生之該位址映射被傳送到全 部的組織元件。 控制器152選擇及決定在進行影像處理時所要使用的組 織元件，亦即，要透過網路來形成網路系統的組織元件。 由於該位址映射包含與組織元件之效能相關的資訊，因此 可根據處理的負荷和所要執行之處理的内容來選擇組織元 件0 代表影像處理系統之組織的資訊被傳送給所有構成該影 像處理系統的組織元件，以便儲存於所有該等組織元件中 ，包括交換機154。如此使每一個組織元件知道哪些組織 凡件把夠進行資料傳輸和接收。控制器⑸可建立和另一 個網路的連線。 圖形資料儲存器153是例如硬碟之大容量儲存裝置，它 由〜像處理產生器155處理的圖形資料。該圖形資 料係經由視頻訊號輸入裝置15〇從外界輸入進來。

父換機154控制資料的傳輸通道以確保資料能夠正確地 在各元件之間傳送及接收。 經由交換機154在各元件之間傳送和接收的資料包括代 表組織元件的資料，例如位址，而且最好是例如封包資料 的形式。 叉換機154傳送資料到一個以位址代表的組織元件。該 仅址代表網路上唯一的組織元件（匯流排主機裝置151等）。 备網路是網際網路時，可以使用Ip (網際網路協定）位址。 圖12爲此種資料的一個例子。每一個資料包括一個在接 收端之組織元件的位址。. 資料”cp”代表要以控制器ι52執行的程式。 一資料"M0”代表要以合併器156處理的資料。若有複數個 口併态，則可分派每一個合併器一個號碼以便能夠辨別目 標合併器。因此，”M0”代表要以被分派〇號之合併器處理 的貝料。同樣地，” M1 "代表要以被分派"丨"號之合併器處 理的資料，而"M2"代表要以被分派"2，，號之合併器處理的 資料。 貝料A0”代表要以影像產生器155處理的資料。與合併 器相似，右有複數個影像產生器，則可分派每一個影像產 生為一個號碼以便能夠辨別目標的影像產生器。 貝料vo代表要以視頻訊號輸入裝置丨5〇處理的資料。 資料”SD”代表要儲存在圖形資料儲存裝置153中的資料。

裝 以上貝料會單獨或結合起來被傳送到接收端的組織元件。 、下知參考圖13 ’説明決定構成影像處理系統之組織元

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件的步驟。 首先，匯流排主機裝置151傳送用於確認例如處理内容 、處理效能和位址等資訊的資料到所有和交換機154連接 的組織元件。每一個該等組織元件收到從匯流排主機裝置 151傳送過來的資料後，便傳送包括處理内容、處理效能 和位址等資訊的資料到匯流排主機裝置151 (步驟S2〇1)。 當匯流排主機裝置151收到從各個組織元件傳送過來的 貝料時’匯泥排主機裝置151便產生一個與該等處理内容 、處理效能和位址有關的位址映射（步驟S2〇2)。所產生的 位址映射被提供給所有的組織元件（步驟S203)。 控制器152根據該位址映射，決定要用來執行影像處理 的候選組織元件（步驟S211、S212)。控制器152傳送確認資 料到該等候選的組織元件以確認該等候選的組織元件是否 可以執行被要求的處理（步驟S213)。每一個有收到從控制 器152傳送過來之確忍資料的該等候選組織元件會傳送指 出说夠執行或不能執行的資料給控制丨52。控制器152分析 該等指出能夠執行或不能執行之資料的内容，最後根據分 析的結果，從已經收到指出能夠執行的資料的組織元件中 ’決足要求處理所用的組織元件（步驟S214)。然後，將所 決定之該等組織元件結合起來，完成透過網路之影像處理 系統的組織内容。指出影像處理系統之最終組織内容的資 料稱爲「組織内容資料」。此一組織内容資料被提供給構 成该影像處理系統的所有組織元件（步驟S215)。 影像處理所要使用的組織元件係利用前述步驟來決定， •30- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公嫠) --- 538402 A7 B7 五、發明説明（28 ) 且影像處理系統之組織係根據最終的組織内容資料來決定 。例如，在使用16個影像產生器155和5個合併器156的情況 中，可組織和圖1相同的影像處理系統。在使用7個影像處 理器155和2個合併器156的情況中，可組織和圖10相同的影 像處理系統。 以此方式，可根據目的，利用網路上的各種組織元件， 自由地決定影像處理系統的組織内容。 以下將説明使用此一具體實施例之影像處理系統的影像 處理步驟。這些處理步驟大部份和圖6的步骤相同。 每一個影像產生器155科用描繪電路204對圖形儲存裝置 153所提供的圖形資料或影像產生器155中之圖形處理器201 所產生的圖形資料進行描繪處理，而產生影像資料（步驟 S101 、 S102) 〇 在所有的合併器中156，執行最終影像結合的合併器156 產生一個外部同步訊號SYNCIN並傳送此一外部同步訊號 SYNCIN到先前步驟的合併器156或影像產生器155。在一前 面階段中進一步具有其它合併器156的情況中，每一個有 收到外部同步訊號SYNCIN的合併器156傳送一個外部同步 訊號SYNCIN到該等其它合併器156中對應的一個。在前面 階段中具有影像產生器155的情況中，每一個合併器156傳 送一個外部同步訊號SYNCIN到該等影像產生器155中對應 的一個（步驟Sill、S121)。 每一個影像產生器155與輸入的外部同步訊號SYNCIN同 步傳送所產生的影像資料至一後續階段之對應的合併器 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

裝 m 538402 A7 B7 五、發明説明（29 ) 156。影像資料的標首部份被加入一個合併器156的位址作 爲目標位址（步驟S103)。 每一個已有該影像資料輸入的合併器156將該輸入之影 像資料合併（步驟S112到S115)以產生結合的影像資料。每 一個該等合併器156與在下一個控制時間輸入的一個外部 同步訊號同步傳送結合的影像至一後續階段的合併器156 ( 步驟S122、S116)。然後，合併器156所得到之最終的結合 影像資料被作爲整個影像處理系統的一個輸出。 合併器156在同步從該等複數個影像產生器155接收影像 資料方面有困難。然而，如圖3所示，影像資料一旦被 FIFO 301到304捕捉，便會與内部同步訊號Vsync同步，從它 們提供給合併區塊306。因此，影像資料之同步會在影像 合併時完全建立起來。如此很容易在影像合併時使影像資 料達成同步，即使是此一透過網路建立之影像處理系統的 具體實施例。 由於使用控制器152能夠與另一個網路建立連結，因此 可以部份或全部使用在其它網路中所形成的另一個影像處 理系統作爲組織元件，而實作出整合性影像處理系統。 換言之.，可以作成「巢狀」的影像處理系統。 圖14所示爲該整合性影像處理系統的一個組織的例子， 參考號碼157的部份代表一個具有一個控制器及複數個影 像產生器的影像處理系統。雖然未顯示在圖14中，影像處 理系統157可進一步包括一個視頻訊號輸入裝置、一個匯 流排主機裝置、一個圖形資料儲存裝置以及若干個合併器 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）

裝 30 538402 士同圖11所示的影像處理系統。在此一整合性影像處理 系、洗中，锃制器152與其它影像處理系統157的控制器接觸 ，而且在確保同步的同時，執行影像資料之傳輸及接收。 2此一整合性影像處理系統中，最好使用圖15所示的封 〇貝料作爲要傳送到影像處理系統157的資料。在此係假 設控制器152所決定的影像處理系統157爲-η-架構系統， 而影像處理系統爲一（η-1卜架構系統。 影像處理系統157利用該η_架構影像處理系統經由一影 像產生器155a (爲影像產生器155的其中一個）進行資料之 傳送及接收。包含在資料.Dn中的資料"被傳送到影像 產生器155a。如圖15所示，資料"An〇"包含資料加]。包含 在資料”An〇”中的資料Dn]從影像產生器⑸磁傳送到該卜 O架構影像處理系統157。利用這種方式，資料從n-架構 影像處理系統被傳送到（n-1)架構影像處理系統。 吓可進一步連接一個（n-2)_架構影像處理系統到影像處 理系統157中的一個影像產生器。 可以使用圖15所示的資料結構從卜架構組織元件傳送資 料到0 -架構組織元件。 此外，可以使用能夠容納於一箱内的影像處理系統（例 如圖1 t影像處理系統100)來取代連接到圖14 的其中-個影像產生器155。此情況下，必須提供= 路介面，以便連接該影像處理系統到該整合性影像處理系 統所使用的網路。 h 在前述的具體實施例中，該等影像產生器和合併器 ______-33 口口 "白 本紙張尺度適财，家標A4規格(21G χ撕公着） 裝 訂 A7 B7

538402 五、發明説明（31 實作於半導體裝置中。然而，也 L』以用結合一多用途電腦 及一程式的方式來實作它們。明確 _ ^ 唯地况，猎由讀取及執行 利用-電腦記錄在-記錄媒體上的程式，可在該電腦中建 構該等影像產生器及合併器的功能。此外，該等影像產生 器可以有-部份是以半導體晶片加以實作，而其它部份可 以用結合一多用途電腦及—程式的方式加以實作。 如前述，按照本發明，首先會產生一第一個同步訊號使 複數個影像產生器中的每一個輸出影像資料，然後，根據 孩第一個同步訊號從每—個影像產生器捕獲且暫時儲存的 資料在與不同於該第一個同步訊號之第二個同步訊號同步 的情況下被讀取。如此可以在不需要複雜的同步控制的情 況下，可靠地達成影像處理中的同步操作。 可以作出各種不的實施例及改變而不偏離本發明之廣義 精神及範圍。前述之具體實施例是爲了要説明本發明，並 非用於限制本發明之精神及範圍。本發明之範圍闡述於後 附之申請專利範圍，而非該等具體實施例。在該等申請專 利範圍之同等意義内以及在該等申請專利範圍内所做的各 種修改，皆應被視爲在本發明的範圍之内。 -34- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇x297公釐）

裝 η

Claims (1)

1. 538402 - A8 第〇9〇117899號專利申請案 ιψ心冷 中文申請專利範圍替換本(91年12月）D8 {_ 六、申請專利範圍 1 . 一種影像處理系統.，該影像處理系統包含： 複數個影像產生器，每一個該等影像產生器用於產生 要接受處理的影像資料； 一資料儲存單元，用於捕捉每一個該等複數個影像產 生器所產生的資料，以暫時儲存所捕捉到的資料； 一同步訊號產生器，用於產生一第一個同步訊號使每 一個該等複數個影像產生器輸出影像資料，以及進一 步產生一第二個同步訊號使該資料儲存單元同步輸出 該暫時儲存的影像資料；及 一合併單元，用於與該第二個同步訊號同步，合併從 該資料儲存單元所輸出的資料，以產生結合的影像資 料。 2 .如申請專利範圍第1項之影像處理系統，其中該同步訊 號產生器產生該第一個同步訊號比產生該第二個同步 訊號早一段預定的時間，且該預定的時間係設成大於 所有該等複數個影像產生器回應收到該第一個同步訊 號而輸出影像資料以及該資料儲存單元捕捉到所有該 等被輸出的影像的時間。 3 .如申請專利範圍第1項之影像處理系統，其中該資料儲 存單元具有分開的資料儲存區域，每一個區域與該等 複數個影像產生器之一對應，且每一個該等分開的資 料儲存區域暫時儲存從該等對應之影像產生器所輸出 的影像資料。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 裝

   8 8 8 8 A B c D 538402 々、申請專利範圍 4 .如申請專利範圍第1項之影像處理系統，其中該資料儲 存單元係規劃成先輸出第一個輸入到該資料儲存單元 的影像資料。 5 .如申請專利範圍第1項之影像處理系統，其中該等複數 個影像產生器、該資料儲存單元、該同步訊號產生器 及該合併單元係部份或全部由一邏輯電路及一個半導 體記憶裝置組成，且該邏輯電路及該半導體記憶裝置 係裝在一個半導體晶片上。 6 . —種影像處理系統，該影像處理系統包含： 複數個影像產生器，每一個該等複數個影像產生器用 於產生要接受處理的影像資料； 複數個合併器，每一個該等合併器用於從其前面階段 捕捉2個或以上的影像資料，並合併所捕獲的影像資料 以產生結合的影像資料， 每一個該等複數個合併器在其前面階段連接到至少2 個該等複數個影像產生器、至少2個該等複數個合併 器，或至少1個該等複數個影像產生器及至少1個該等 複數個合併器， 其中，每一個該等複數個合併器包含： 一資料儲存單元，用於捕捉該至少2個影像產生器、 該至少2個合併器，或該至少1個影像產生器和該至少1 ' 個合併器所產生的資料，以暫時儲存所捕捉到的資料； 一同步訊號產生器，用於產生一第一個同步訊號使該 -2- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

   A B c D 538402 七、申請專利範圍 至少2個影像產生器、該至少2個合併器，或該至少1個 影像產生器和該至少1個合併器輸出所產生的影像資 料，以及進一步產生一第二個同步訊號使該資料儲存 單元同步輸出該暫時儲存的影像資料；及 一合併單元，用於與該第二個同步訊號同步，合併從 該資料儲存單元所輸出的資料，以產生結合的影像資 料。 7 ·如申請專利範圍第6項之影像處理系統，其中，連接到 最終階段之一合併器以外的每一個該等複數個合併器 與連接到其後續階段之對應的合併器所傳送的第一個 同步訊號同步，提供結合的影像到連接在該後續接段 之對應的合併器，並利用該同步訊號產生器，與連接 在該後續階段之對應的合併器所傳送的第一個同步訊 號同步，產生前述之用於前面階段的第一個同步訊號。 8 .如申請專利範圍第6項之影像處理系統，其中該同步訊 號產生器產生該第一個同步訊號比產生該第二個同步 訊號早一段預定的時間，且該預定的時間設成大於所 有至少2個影像產生器、所有該至少2個合併器，或所 有該至少1個影像產生器和該至少1個合併器回應收到 該第一個同步訊號而輸出影像資料以及該資料儲存單 元捕捉到所有該等被輸出的影像的時間。 9 . 一種影像處理裝置，該影像處理裝置包含： 一資料儲存單元，用於暫時儲存每一個該等複數個影 -3- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

   538402 8 8 8 8 A B c D 六、申請專利範圍 像產生器所產生的影像資料； 一同步訊號產生器，用於產生一第一個同步訊號使每 一個該等複數個影像產生器輸出影像資料，以及進一 步產生一第二個同步訊號使該資料儲存單元同步輸出 該暫時儲存的影像資料；及 一合併單元，用於與該第二個同步訊號同步，合併從 該資料儲存單元所輸出的資料，以產生結合的影像資 料； 其中該資料儲存單元、該同步訊號產生器及該合併單 元係裝在一半導體晶片上。 ίο. —種在一影像處理系統中執行影像處理之方法，該影 像處理系統包括一複數個影像產生器及一連接到該等 複數個影像產生器的合併器，該方法包括步驟： 使每一個該等複數個影像產生器產生要接受處理的影 像資料；以及 使該合併器在第一個同步時間捕捉來自每一個該等複 數個影像產生器的影像資料，並在第二個同步時間合 併捕捉到的影像資料。 11. 一種電腦可讀取之記錄媒體，包含一電腦程式，該電 腦程式使一電腦以如同一影像處理系統的方式操作， 該系統包括： 一複數個影像產生器，每一個該等影像產生器產生要 接受處理的影像資料； -4- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 8 8 8 8 A B c D 538402 々、申請專利範圍 一資料儲存單元，用於捕捉每一個該等影像產生器所 產生的影像資料並暫時儲存所捕獲的影像； 一同步訊號產生器，用於產生一第一個同步訊號使每 一個該等複數個影像產生器輸出影像資料，以及進一 步產生一第二個影像產生器使該資料儲存單元同步輸 出該等暫時儲存的影像資料；以及 一合併單元，用於與該第二個同步訊號同步，合併從 該資料儲存單元輸出的影像資料，以產生結合的影像 資料。 12. —種影像處理系統，該影像處理系統用於透過網路捕 捉從複數個影像產生器所傳送過來之要接受處理的影 像資料，以及根據所捕捉到的影像資料產生結合的影 像，該影像處理系統包括： 一資料儲存單元，用於捕捉每一個該等複數個影像產 生器所產生的影像資料以便暫時儲存所捕獲的影像資 料； 一同步訊號產生器，用於產生一第一個同步訊號使每 一個該等複數個影像產生器輸出影像資料，以及進一 步產生一第二個影像產生器使該資料儲存單元同步輸 出該等暫時儲存的影像資料；以及 一合併單元，用於與該第二個同步訊號同步，合併從 該資料儲存單元輸出的影像資料，以產生結合的影像 資料。 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

   8 8 8 8 A B c D 538402 六、申請專利範圍 13. —種影像處理系統，該影像處理系統包括： 一複數個影像產生器，每一個該等影像產生器產生要 接受處理的影像資料； 一複數個合併器，用於捕捉該等複數個影像產生器所 產生的影像資料並合併所捕獲的影像資料；及 一個控制器，用於從該等複數個影像產生器及該等複 數個合併器中選擇要用於處理的影像產生器及至少一 個合併器， 該等複數個影像產生器、該等複數個合併器及該控制 器透過一網路互相連接， 其中該至少一個合併器包括： 一資料儲存單元，用於捕捉每一個該等複數個影像產生 器所產生的影像資料以便暫時儲存所捕獲的影像資料； 一同步訊號產生器，用於產生一第一個同步訊號使每 一個該等複數個影像產生器輸出影像資料，以及進一 步產生一第二個影像產生器使該資料儲存單元同步輸 出該等暫時儲存的影像資料；以及 一合併單元，用於與該第二個同步訊號同步，合併從 該資料儲存單元輸出的影像資料，以產生結合的影像 資料。 14. 如申請專利範圍第1 3項之影像處理系統，其中該控制 器所選擇之至少其中一個影像產生器為經由一網路所 建構的另一個影像處理系統。 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）