TWI271646B - An image processing card with a digital input/output module - Google Patents

Description

1271646 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種影像處理卡，且特別是有關於一 種具有數位輸入輸出模組的影像處理卡。 【先前技術】 數位輸入輸出卡（Digital InpUt/〇utput Card)係為一種 電腦系統搭配使用的介面卡，在工業控制領域中常被使用 且極為重要。數位輸人輸出卡可供電腦系統在程式執行時 送出數位訊號，以控制外部之開關裝置或繼電器；或用以 接收外之開關裝置或繼電器所傳回的狀態訊號（例如開 狀態訊號或關狀態訊號）’以作為使用者操作或程式自動控 制的依據。 弟1圖係搶示-種具有數位輸入輸出卡之傳統電腦系 統及其周邊設備的示意κ。此電腦线丨⑼係同時配置一 顯示卡102以及一數位輸入輸出卡1〇4。顯示卡1〇2係經由 一視訊連接線112與-顯示裝置122連接，以傳遞影像訊 號。數位輸入輸出+ 104則經由另一數位訊號連接線ιι4 (例如排線）與—擴充子卡124連接，以輸出或接收數位訊 由第1圖可知，按照此種傳統的配置方式，顯示卡ι〇2 以及數位輸入輸出f 104必然會佔用兩個介面卡插槽。缺 而，-般電腦系統所具有的介面卡插槽數目有限，而且立 能夠保留給該些介面卡插槽的資源也有限， ^

其介面卡插槽的數目。再者，若竿此 /思K 右杲二工作必須同時使用到 5 1271646 顯不卡102以及數位輸入輸出_ 1〇4，則此傳統的配置方 ^旦造成訊號傳遞的_，而且也會增加電腦系統i⑼之 處理器的負擔，拖累電腦系統1〇〇的效能。 【發明内容】 -口此本發明一方面就是在提供一種影像處理卡，將數 位輸入輪出模組整合於其中，以徹底利用影像處理卡的資 I 源’並增加更多樣的應用方式。 本發明另一方面就是在提供一種具有數位輸入輸出模 組的影像處理卡，用以簡化訊號間的傳遞路徑並減輕電腦 系統之中央處理器的負擔。 根據本發明之一較佳實施例，此影像處理卡包含一處 理器以及一連接線。處理器係配置於影像處理卡上，且具 有一數位輸入輸出模組。此數位輸入輸出模組係用以輸出 或接收一數位訊號。連接線係電性連接於處理器，用以在 _ 該處理器以及一外部電子裝置之間傳遞該數位訊號。 【實施方式】 本發明將數位輸入輸出模組整合於影像處理卡中，藉 由處理器的可用腳位來輸出或接收數位訊號，如此不但可 善用影像處理卡的資源，並可進一步增進影像訊號以及數 位訊號間的互動關係，以簡化訊號間的傳遞路徑並減輕電 腦系統之中央處理器的負擔。 第2A圖係繪示本發明之一較佳實施例的示意圖。此影 像處理卡202a包含一處理器206以及一連接線214。處理 6 1271646 :206係配置於影像處理卡馳上，且該處理器具有 位輸入輪出模組2〇8。此數位輸入輸出模組⑽係用以 二出或接收_數位訊號。連接線214係電性連接於處理器 〇6’用以傳遞處理器2〇6以及一外部電子裝置224之 該數位訊號。

影像處理卡2G2a可為顯示卡、電視卡、或其他具有影 象顯不功能的介面卡。處理器施可為-影像處理晶片或 一 ^入輸出晶片。舉例來說，目前影像處理卡上的影像處 理晶片通常具有一些總體輸入/輸出（Generai_p^^Se Input/Output ; GPIQ)的腳位未被使用。因此，藉由使用該 些腳位來輸出或接收數位訊號，再配合適當的軟體加以掌 控，即可在此影像處理卡中實現一數位輸入輸出模組。 也就是說，此時該處理器具有複數個腳位，且該些腳 位之一部份係負責處理影像訊號，而該些腳位之另一部份 則負責處理數位訊號。當然，習知技藝者當可理解，經過 特疋的安排設計後，數位訊號也有可能經由其他原本兼具 其他用途的腳位來被輸出或接收，並不僅限於上述未被使 用的腳位。 此外’若是原本影像處理卡就配置的影像處理晶片， 其所剩餘之腳位不敷使用，或是為了分擔影像處理晶片的 工作’亦可在影像處理卡上額外多加一個輸入輸出晶片， 以負責輸出、接收、甚至處理數位訊號的工作。此時，上 述之數位輸入輸出模組即實現於此多加的輸入輸出晶片 中。要特別注意的是’若影像處理卡同時具有影像處理晶 片以及輸入輸出晶片，則需藉由適當的電路規劃以及軟體 1271646 配合，此數位輸入輸出模組當然也可同.時實現在影像處理 晶片以及輸入輸出晶片中。 此較佳貫施例之連接線可為S端子（S-Video)連接線、 數位視頻介面（Digital Visual Interface ; DVI)連接線、排線 (bus line)或其他適用的連接線。本發明之較佳實施例可藉 由使用S端子連接線或數位視頻介面連接線，來增加其數 位訊號以及視頻訊號間的互動應用，以下會分別對這些應 用方式做進一步的說明。 ® 第2B圖係繪示本發明之另一較佳實施例的示意圖。相 車父於第2 A圖所示之較佳實施例，此影像處理卡2〇2b更包 含一保護電路234。如上所述，用以輸出及接收數位訊號的 處理為206可能為影像處理晶片。由於此類的影像處理晶 片通常具備快速的處理速度以及強大的影像處理功能，其 價格也因此相當昂貴。為了避免此價格昂貴的處理器2〇6 不小心被由外界輸入的數位訊號破壞，此較佳實施例在處 理器206以及連接線214之間電性連接此保護電路234。如 ® 此來過濾具有大電流或是高電壓的數位訊號，以防止數位 訊號直接衝擊處理器206而傷害到其原有的影像處理功能。 另一方面，上述由數位輸入輸出模組2〇8所輸出或接 收的數位訊唬通常係為開關訊號，例如開啟訊號被設定具 有一高準位（如具有+3.3V或+5V電壓），而關閉訊號被設定 具有一低準位（如具有+ov或負電壓）。然而，單純的開關訊 號之迅壓值或是電流值可能不敷使用。而且，在實際應用 上，僅具有高低兩種不同準位有時無法提供多樣的變化方 式。因此，本發明之另一較佳實施例係更提供一擴充子卡 1271646 來改善這個狀況。 ^第2C圖係繪示本發明之另一較佳實施例的示意圖。相 車乂於第2A圖所示之較佳實施例，此影像處理卡2〇以更包 含一擴充子卡244,電性連接於連接線214以及外部電子裝 置224之間，用以調整該數位訊號。舉例來說，數位輸入 輸出模組208所輸出或接收的數位訊號，其電壓值或電流 值可藉由此擴充子卡224來加以放大或縮小，使其符合於 數位輸入輸出模組208或是外部電子裝置224的適用範圍。 或者，此擴充子卡224更進一步可根據數位訊號（由數 位輪入輸出模組208傳輸至外部電子裝置224的數位訊 號，或由外部電子裝置224傳輸至數位輸入輸出模組2〇8 $數位訊號），產生一電壓值或一電流值、或是另一具有特 疋頻率的展盪矾號，以供輸入至數位輸入輸出模組2〇8或 外部電子裝置224。 第3圖係繪示本發明之一較佳實施例之電腦系統及其 周邊設備的示意圖。此電腦系統3〇〇中配置具有數位輸入 輸出模組的影像處理卡302。影像處理卡3〇2係經由一視訊 連接線312與一顯示裝置322連接以傳遞影像訊號，而且 經由一數位訊號連接線314(例如排線）以輸出數位訊號至 一外部電子裝置324,或自該外部電子裝置324接收數位訊 號。 值得注意的是，若是此外部電子裝置324與顯示裝置 322係電性連接，例如外部電子裝置324整合於顯示裝置 322之中，或是外部電子裝置324可透過顯示裝置電性 連接影像處理卡302,則視訊連接線312與數位訊號連接線 1271646 314有機會可以被整合為單—條連接線，例如其中具有數條 未被使用子線的S端子連接線或數位視頻介面連接線。 、下牛例w兒明本發明之各種不同方式的應用。此三個 應用刀別以影像處理卡之影像訊號以及其對外輸出之數位 訊號、影像處理卡之影像訊號以及其所接收之數位訊號、 :乂及影像處理卡之影像訊號以及其輸入及輸出之數位訊 號，來詳細說明影像訊號以及數位訊號如何進行互動。 、在以下應用中，較佳地可選用S端子連接線或是數位 視頻’I面連接線作為連接線。由於s端子連接線或數位視 頻；！面連接線之中均具有數條未被使用的子線，該些子線 即可用來負責傳遞上述之數位訊號，因此對本發明之應用 而言，S端子連接線或數位視頻介面連接線特別適合用以同 時負責傳遞數位訊號以及影像訊號。 如此，可將負責傳遞影像訊號的視訊連接線以及負責 傳遞數位訊號的連接線合併在單一條連接線中，以減少空 間與成本的浪費。然而，分別使用兩條不同的連接線分別 負責數位《以及影像訊號的傳遞方式，也應合於本發明 之精神與範圍。 應用一係說明影像處理卡之影像訊號以及其對外輸出 之數位訊號間的互動關係。在此應用中，其外部電子裝置 系為/、有特殊功月b的顯不裝置，例如加裝發光元件或是驅 動疋件的電腦螢幕，且該發光元件或該驅動元件可被數位 輸入輸出模組所輸出的數位訊號所控制。 •更具體的說，當其外部電子裝置為具有發光元件（例 如··發光二極體（LED))的電腦螢幕時，影像處理卡在經由 1271646 連接=出影像訊號至電腦f幕時，可在特定條件下（例 二影像訊號持續播放一段時間後、特定影像訊號已 70芈後）’經由同—條連接線發送數位訊號至該電腦發 眷，使其發光元件持續發光或閃燦。 3 1 ^其外4電子裝置為具有驅動元件（例如：搖晃 裝置或是升降裝置）的電腦螢幕時，影像處理卡在經由連接 ^輸^影像訊號至電腦螢幕時，可在特㈣件下（例如：觸 心特疋衫像訊號、開始或結束撥放影像訊號），經由同一條 連發送數位訊號至該電腦螢幕，使驅動元件開始驅動 電腦螢幕，例如使該電腦螢幕開始搖晃或是進行位置升降 的動作。 應用二係說明影像處理卡之影像訊號以及其所接收之 數位。R &的互動關係。在此應用巾，其外部電子裝置係為 感應器，例如為簡單的機械感應器或是較複雜的電子示感 應器。此感應器可根據其所感應的狀況對應產生一數位訊 號，以供數位輸入輸出模組進行判斷並進行相應處理。 更具體的說，此感應器例如為安裝在門上以感應門是 開啟或關閉的開關感應器。此開關感應器可根據門的開啟 以及關閉分別產生開啟訊號（例如為具有高準位的數位訊 號）以及關閉訊號（例如為具有低準位的數位訊號）。而且， 此感應器並内建或是另外連接一個錄影裝置（例如攝影 機”此錄影裝置所擷取的影像資料也藉由同一條連接線來 傳遞。 如此，當門被開啟時，開關感應器會對應產生開啟訊 號，並經由連接線將此開啟訊號傳送至數位輸入輸出模 11 1271646 組數位輸入輸出模組在接收到開啟訊號後，即開始進行 錄&的辁序，以記錄經由同一條連接線傳來之由錄影裝置 所擷取的影像訊號。如此，此應用可被使用來進行門禁的 安王拉官，藉由單一影像處理卡直接記錄每次門被開啟時 的進出狀况，而且其記錄内容十分有效率，不會佔用大量 的記憶容量。 上述錄影程序可根據開關感應器所產生之關閉訊號來 、、、口束或者亦可固定每次錄影程序的記錄時間，或者每次 開門僅取一次影像（如照相）。習知技藝者當可依照當時需要 調查與修改此應用，其實施方式並不僅限於此處所舉的範 例内容。 應用二係說明影像處理卡之影像訊號以及其輸入及輸 出之數位成號間的互動關係。在此應用中，其外部電子裝 置係為觸控式營幕。以下先說明傳統觸控式螢幕的訊號傳 遞情形。 、傳統的觸控式螢幕係由螢幕部分以及設置於該螢幕部 分上方的觸控板所組成。在感應到使用者按壓之後，觸控 板會產生對應該按壓位置的位置訊號，此位置訊號會經由 傳統的連接線，例如：RS232、PS2或聰連接線，傳送 至電腦系統。電腦系統解讀此位置訊號，再結合顯示卡的 驅動私式，將顯不卡所產生的對應影像經由另一視訊連接 、、、复傳遞並顯不於上述之螢幕部份，以完成使用者的觸控操 作顯示。 。/換言之，傳統的觸控式螢幕，其影像訊號以及位置訊 號係刀別經由不同的連接線來傳遞，需要佔用較大的實體 12 1271646 兩訊號間的互 如此會降低電 二間’‘其訊號傳遞路徑也較為複雜。而且， :處理係由電腦系、统的中央處理器來進行， 月匈系統的效能並佔用其有限的系統資源。 在應用二中，可經由同 及影像訊號。而且，兩訊號 處理卡上的處理器來進行， 大部分的觸控操作顯示。 一條連接線來傳遞位置訊號以 間的互動處理可完全交由影像 直接在影像處理卡完成使用者

更具體的說，此觸控式榮幕同樣係由榮幕部分以及設 置於該螢幕之上的觸控板所組成’且此螢幕部分以及觸控 板係同時與同-條連接線（例如：s端子連接線或數位視頻 介面連接線）電性連接，以分別接收及傳遞影像訊號以及數 位訊號。 在感應到使用者按壓之後，觸控板會產生對應該按壓 位置的位置訊號，此位置訊號會經由連接線傳送至影像顯 :卡上的數位輸入輸出模組。之後，顯示卡上的處理器解 頜此位置訊號，並與其所處理的影像訊號做互動處理，即 可在影像處理卡中直接完成大部分的觸控操作顯示。如 此，不但可有效地簡化訊號間的傳遞路徑，而且也大幅地 減輕電腦系統之中央處理器的負擔。 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用 以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精 神和範圍内，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 13 Ϊ271646 处為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例 能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下·· 第1圖係繪示一種傳統電腦系統的示意圖； 第2A圖係繪示本發明之一較佳實施例的示意圖，· 第2B圖係繪不本發明之另一較佳實施例的示意圖； 第2C圖係繪不本發明之另一較佳實施例的示意圖；以 % 第3圖係繪示本發明之一較佳實施例的電腦系統示意 主要元件符號說明 206 214 234 300 312 電腦系統 1 〇2 :顯示卡 數位輸入輸出卡 112 :視訊連接線 數位訊號連接線 122 :顯示裝置 擴充子卡 2〇2b、2〇2c :影像處理卡 處理器 208 :數位輸入輸出模 連接線 224 :外部電子裝置 保護電路 244 :擴充子卡 電腦系統 3〇2 :影像處理卡 視連接線 314 :數位訊號連接線 顯不裝置 324 :外部電子裝置 322

Claims (1)

1271646 十、申請專利範圍： 種具有數位輸人輸出模組之影像處理卡，包含： —處理器，配置於該影像處理卡上，其中該處理器具 數位輸人輸㈣組’該數位以輸㈣㈣用以輸出 或接收一數位訊號；以及 —連絲，電性連接於該處㈣，心傳遞該數位訊 儿於忒處理器以及一外部電子裝置之間。 1如申請專利範圍第丨項所述之具有數位輸人輸出模 、、、心像處理卡’其中該處理器係為—影像處理晶片或一 輸入輸出晶片。 么^ ★口申請專利範圍帛！項所述之具有數位輸入輸出模 、、之心像處理卡，其中該處理器具有複數個腳位，該些腳 位之部份係負責處理影像訊號，且該些腳位之另一部份 係負責處理該數位訊號。 4.如申請專利範圍第丨項所述之具有數位輸入輸出模 組之影像處理卡，其中該連接線係為一 s端子連接線、一 數位視頻介面連接線或一排線。 5 ·如申凊專利範圍第1項所述之具有數位輸入輸出模 組之影像處理卡，其中該影像處理卡更包含一保護電^， 電性連接於該處理器以及該連接線之間，用以避免該處理 15 1271646 器被所接枚之該數位訊號破壞。 6. 如申請專利範圍第1項所述之具有數位輪入輪出模 組之影像處理卡，其中該數位訊號係為一開關訊號，具有 一南準位或一低準位。 7. 如申請專利範圍第1項所述之具有數位輪入輸出模 組之影像處理卡，其中該影像處理卡更包含一擴充子卡， 電性連接於該連接線以及該外部電子裝置之間，用以調整 該數位訊號。 8. 如申請專利範圍第7項所述之具有數位輸入輸出模 組之影像處理卡，其中該擴充子卡係用以放大該數位訊號。 9如申請專難㈣7所述之具有數位輸人輸出模組 之影像處理卡，其中該擴充子卡係根據該數位訊號，產生 一電壓值或一電流值。 16