TWI397819B - 一種驅動硬體裝置及處理資料之系統及其方法 - Google Patents

一種驅動硬體裝置及處理資料之系統及其方法 Download PDF

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Description

一種驅動硬體裝置及處理資料之系統及其方法
本發明是有關於一種驅動硬體裝置及處理資料之系統及其方法，且特別是有關於一種驅動電腦系統中之硬體裝置及處理資料之系統及其方法。
DirectX是微軟於視窗作業系統中專用的多媒體應用程式介面，它讓程式發展人員不需要自行撰寫硬體程式碼，便可以使用各種硬體的功能。DirectX包括的元件例如有：DirectShow、DirectDraw、DirectSound、DirectInput、Direct3D、DirectAnimation、DirectMusic等。而基於DirectX的架構上，陸續發展出各種多媒體應用程式，如Yahoo VOIP、MSN VOIP、Skype及Google Talk等應用程式。
此外，微軟在Window 98之後推出視窗驅動模型(Windows Driver Model，WDM)，其係與DirectX相互緊密結合。WDM是微軟所制訂與其作業系統相容的硬體裝置驅動程式的設計規範，執行此設計規範的硬體裝置，又稱為WDM硬體裝置，且在此規範下的WDM硬體裝置可以不必顧慮WDM硬體裝置的廠牌、型號、及接腳等。所以，若欲使WDM硬體裝置被前述之多媒體應用程式所使用，積體電路(IC)廠商必須先依照微軟的Window DDK開發出執行WDM設計規範的WDM驅動程式，系統廠商方能利用此WDM 驅動程式驅動WDM硬體裝置。
舉例來說，網路攝影機包括互補金屬氧化半導體(CMOS)影像感測器及通用序列匯流排積體電路(USB IC)。USB IC的廠商必須提供執行WDM規範的驅動程式，系統廠商方能正常驅動網路攝影機。
然而，如果USB IC廠商沒有提供正確的WDM驅動程式，系統廠商即無法修改或使用此WDM硬體裝置。
再者，部分USB IC由於本身的運算能力不足，或是沒有對應的硬體設計，因此無法支援Directshow所規定之色彩調整介面及鏡頭控制介面。
此外，由於目前常見的MSN VOIP、Skype及Google Talk等多媒體應用程式只支援標準音頻輸入裝置麥克風，而不支援藍芽麥克風，因此，使得MSN VOIP、Skype及Google Talk等多媒體應用程式無法藉由藍芽麥克風擷取多媒體資料。
本發明係有關於一種驅動硬體裝置及處理資料之系統及其方法，其係至少具有如下優點：
一、讓原先不支援多媒體應用程式的藍芽麥克風，經由虛擬WDM介面而支援多媒體應用程式。
二、系統廠商亦可自行進行程式的除錯或自行於虛擬控制介面或虛擬色彩調整介面新增附加功能，以大幅提高附加價值，且不需花費任何硬體成本。
三、完全支援Directshow所規定之色彩調整介面及鏡頭控制介面。
四、能快速更換具有價格優勢的USB IC。
五、能藉由中央處理單元或圖形處理單元的強大運算能力，來提高播放的影像品質。
根據本發明，提出一種驅動硬體裝置及處理資料之系統。系統包括儲存單元、處理器及硬體裝置。儲存單元儲存多媒體應用程式介面、虛擬視窗驅動模型介面及多媒體應用程式。處理器電連接儲存單元，且用以執行多媒體應用程式。硬體裝置接收或輸出第一格式資料。當多媒體應用程式與硬體裝置啟動時，多媒體應用程式介面與虛擬視窗驅動模型介面作為多媒體應用程式與硬體裝置之溝通介面，虛擬視窗驅動模型介面轉換第一格式資料為第二格式資料，並透過多媒體應用程式介面傳送第二格式資料至多媒體應用程式，由多媒體應用程式處理第二格式資料。
根據本發明，提出一種驅動硬體裝置及處理資料之方法。方法包括：儲存多媒體應用程式介面、虛擬視窗驅動模型介面及多媒體應用程式；執行多媒體應用程式；藉由硬體裝置接收或輸出第一格式資料；以及當多媒體應用程式與硬體裝置啟動時，多媒體應用程式介面與虛擬視窗驅動模型介面作為多媒體應用程式與硬體裝置之溝通介面，虛擬視窗驅動模型介面轉換第一格式資料為第二格式資料，並透過多媒體應用程式介面傳送第二格式資料至多媒體應用程式，由多媒體應用程式處理第二格式資料。
為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
請同時參照第1及2圖，第1圖繪示為驅動硬體裝置及處理資料之系統之方塊圖，第2圖繪示為多媒體應用程式、多媒體應用程式介面及虛擬視窗驅動模型介面(以下簡稱：虛擬WDM介面)之架構圖。驅動硬體裝置及處理資料之系統10包括硬體裝置160、儲存單元140及電連接至儲存單元140之處理器150。儲存單元140用以儲存多媒體應用程式110、多媒體應用程式介面120及虛擬WDM介面130。硬體裝置160用以接收或輸出第一格式資料，而處理器150用以執行多媒體應用程式110。
當多媒體應用程式110並與硬體裝置160啟動時，多媒體應用程式介面120與虛擬WDM介面130作為多媒體應用程式110與硬體裝置160之溝通介面，虛擬視窗驅動模型介面130轉換第一格式資料D1為第二格式資料D2，並透過多媒體應用程式介面120傳送第二格式資料D2至多媒體應用程式110，由多媒體應用程式110處理第二格式資料D2。在本實施例中，多媒體應用程式110可為Yahoo VOIP、MSN VOIP、Skype、或Google Talk等即時通訊軟體。在本實施例中，多媒體應用程式介面120可為DirectX，其中DirectX更可包括下述元件：DirectShow、DirectDraw、DirectSound、DirectInput、Direct3D、 DirectAnimation、及DirectMusic。
前述硬體裝置160接收或輸出之第一格式資料D1例如係儲存於硬碟的資料，或是經由硬體裝置擷取而得。舉例來說，前述虛擬WDM介面130所接收之第一格式資料D1例如由藍芽麥克風或網路攝影機等硬體裝置擷取外部聲音或影像而得。為了更進一步地詳述本發明內容，下述將以第一實施例至第三實施例為例說明，然本發明並不侷限於此，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。
第一實施例
請參照第3圖，其繪示為依照本發明第一實施例之架構圖。前述之虛擬WDM介面130於第一實施例中以虛擬WDM介面230為例說明。當第一格式資料D1經由一藍芽麥克風250擷取時，虛擬WDM介面230經藍芽麥克風驅動程式240接收第一格式資料D1。
值得注意的是，由於多媒體應用程式介面120不支援藍芽麥克風250，因此，多媒體應用程式110無法直接播放藍芽麥克風250所擷取的第二格式資料D2。為了解決此一問題，虛擬WDM介面230包括語音處理介面232。語音處理介面232轉換第一格式資料D1為第二格式資料D2。
由於多媒體應用程式介面120能接收第二格式資料D2，因此，多媒體應用程式110能經多媒體應用程式介面120接收第二格式資料D2並據以播放。藉此，原先不支援 多媒體應用程式110的藍芽麥克風250，能透過虛擬WDM介面230而支援多媒體應用程式110。
不僅如此，虛擬WDM介面230更包括藍芽麥克風250之虛擬音效介面234。虛擬音效介面234用以對第二格式資料D2進行音效處理，以獲得到較佳的聲音效果。其中音效處理例如為降低回音。
第二實施例
請參照第4圖，其繪示為依照本發明第二實施例之架構圖。前述之虛擬WDM介面130於第二實施例中以虛擬WDM介面330為例說明。當第一格式資料D1經由網路攝影機350擷取時，虛擬WDM介面330經網路攝影機驅動程式340接收第二格式資料D2。網路攝影機之驅動程式340、攝像控制介面344及色彩調整介面346例如由USB IC廠商所提供。
值得注意的是，由於第二實施例之多媒體應用程式介面120不支援網路攝影機350，因此，多媒體應用程式110無法直接播放網路攝影機350所擷取的第一格式資料D1。為了解決此一問題，虛擬WDM介面330包括畫面處理介面332。畫面處理介面332轉換第一格式資料D1為第二格式資料D2。
由於多媒體應用程式介面120能接收第二格式資料D2，因此，多媒體應用程式110能經多媒體應用程式介面120接收第二格式資料D2並據以播放。藉此，原先不支援 多媒體應用程式110的網路攝影機350，能透過虛擬WDM介面330而支援多媒體應用程式110。
虛擬WDM介面330更包括虛擬攝像控制介面334及虛擬色彩調整介面336，虛擬攝像控制介面334及虛擬色彩調整介面336可經由攔截攝像控制介面344及色彩調整介面346而得。虛擬攝像控制介面334用以控制網路攝影機350之鏡頭的各項功能，如鏡頭的縮放或鏡頭的上下左右移動。且虛擬色彩調整介面336用以對第二格式資料D2進行色調、飽和度、亮度或對比等色彩調整。
由於虛擬WDM介面330位於應用層，因此，系統廠商可自行地經由虛擬WDM介面330進行程式的除錯，而不需依賴USB IC廠商的技術支援。再者，系統廠商亦可自行地經由虛擬WDM介面330新增各項附加功能，以大幅提高附加價值，且不需花費任何硬體成本。
前述之虛擬WDM介面330可攔截原先多媒體應用程式110所發出的功能要求，如鏡頭控制或色彩調整，並利用中央處理單元或圖形處理單元的強大運算能力進行處理。如此一來，即便低價的通用序列匯流排積體電路本身的運算能力不足，或是沒有對應的硬體設計，透過虛擬WDM介面330亦能完全支援Directshow所規定之色彩調整介面及鏡頭控制介面。所以，系統廠商可快速替換具有價格優勢的通用序列匯流排積體電路，且藉由中央處理單元或圖形處理單元的強大運算能力，將大幅提高播放的影像品質。
第三實施例
請參照第5圖，其繪示為依照本發明第三實施例之架構圖。前述之虛擬WDM介面130於第三實施例中以虛擬WDM介面330為例說明。於第三實施例中，第一格式資料D1例如為一多媒體檔案，如MPEG2、MPEG4、WMV、AVI、JPEG、BMP、GIF、PIIG、MP3、WAV或AAC等。畫面處理介面332轉換第一格式資料D1為第二格式資料D2。
由於多媒體應用程式介面120能接收第二格式資料D2，因此，多媒體應用程式110能經多媒體應用程式介面120接收第二格式資料D2並據以播放。藉此，原先不支援多媒體應用程式110的第二格式資料第二格式資料D2，透過虛擬WDM介面330而支援多媒體應用程式110。如此一來，多媒體應用程式110藉由虛擬WDM介面330即能播放各種電影或圖片等各種多媒體檔案。
請參照第6圖，其繪示為驅動硬體裝置及處理資料之方法流程圖。驅動硬體裝置及處理資料之方法用於前述之驅動硬體裝置及處理資料之系統10，且方法包括如下步驟：首先如步驟510所示，儲存單元140儲存多媒體應用程式介面120、虛擬視窗驅動模型介面130及多媒體應用程式114。接著如步驟520所示，處理器150執行多媒體應用程式110。跟著如步驟530所示，藉由硬體裝置160接收或輸出第一格式資料D1。然後如步驟540所示，當多 媒體應用程式110與硬體裝置160啟動時，多媒體應用程式介面120與虛擬視窗驅動模型介面130作為多媒體應用程式110與硬體裝置160之溝通介面，虛擬視窗驅動模型介面130轉換第一格式資料D1為第二格式資料D2，並透過多媒體應用程式介面120傳送第二格式資料D2至多媒體應用程式110，由多媒體應用程式110處理第二格式資料D2。
本發明上述實施例所揭露之驅動硬體裝置及處理資料之系統及其方法，至少具有如下優點：
一、讓原先不支援多媒體應用程式的藍芽麥克風，經由虛擬WDM介面而支援多媒體應用程式。
二、系統廠商亦可自行進行程式的除錯或自行於虛擬控制介面或虛擬色彩調整介面新增附加功能，以大幅提高附加價值，且不需花費任何硬體成本。
三、完全支援Directshow所規定之色彩調整介面及鏡頭控制介面。
四、能快速更換具有價格優勢的USB IC。
五、能藉由中央處理單元或圖形處理單元的強大運算能力，來提高播放的影像品質。
綜上所述，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。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，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。
10‧‧‧驅動硬體裝置及處理資料之系統
110‧‧‧多媒體應用程式
120‧‧‧多媒體應用程式介面
130、230、330‧‧‧虛擬WDM介面
140‧‧‧儲存單元
150‧‧‧處理器
160‧‧‧硬體裝置
232‧‧‧虛擬音效介面
232‧‧‧語音處理介面
240‧‧‧藍芽麥克風驅動程式
250‧‧‧藍芽麥克風
332‧‧‧畫面處理介面
334‧‧‧虛擬攝像控制介面
336‧‧‧虛擬色彩調整介面
344‧‧‧攝像控制介面
346‧‧‧色彩調整介面
340‧‧‧網路攝影機驅動程式
350‧‧‧網路攝影機
第1圖繪示為驅動硬體裝置及處理資料之系統之方塊圖。
第2圖繪示為多媒體應用程式、多媒體應用程式介面及虛擬WDM介面之架構圖。
第3圖繪示為依照本發明第一實施例之架構圖。
第4圖繪示為依照本發明第二實施例之架構圖。
第5圖繪示為依照本發明第三實施例之架構圖。
第6圖繪示為驅動硬體裝置及處理資料之方法流程圖。
110‧‧‧多媒體應用程式
120‧‧‧多媒體應用程式介面
130‧‧‧虛擬視窗驅動模型介面

Claims (15)

  1. 一種驅動硬體裝置及處理資料之系統，包括：一儲存單元，用以儲存一多媒體應用程式介面、一虛擬視窗驅動模型介面及一多媒體應用程式；一處理器，電連接該儲存單元，且用以執行該多媒體應用程式；以及一硬體裝置，用以接收或輸出一第一格式資料，當該多媒體應用程式與該硬體裝置啟動時，該多媒體應用程式介面與該虛擬視窗驅動模型介面作為該多媒體應用程式與該硬體裝置之溝通介面，該虛擬視窗驅動模型介面轉換該第一格式資料為一第二格式資料，並透過該多媒體應用程式介面傳送該第二格式資料至該多媒體應用程式，由該多媒體應用程式處理該第二格式資料。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該硬體裝置為一藍芽麥克風，該虛擬視窗驅動模型介面包括一語音處理介面及一虛擬音效介面，該語音處理介面轉換該第一格式資料為該第二格式資料，該虛擬音效介面用以對該第二格式資料進行音效處理。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之系統，其中該虛擬視窗驅動模型介面更包括一虛擬音效介面，該虛擬音效介面用以對該第二格式資料進行音效處理。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該硬體裝置為一網路攝影機。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之系統，其中該虛擬 視窗驅動模型介面包括一畫面處理介面，該畫面處理介面轉換該第一格式資料為該第二格式資料。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之系統，其中該虛擬視窗驅動模型介面更包括該網路攝影機之一虛擬攝像控制介面，該虛擬攝像控制介面用以控制該網路攝影機之鏡頭。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之系統，其中該虛擬視窗驅動模型介面更包括該網路攝影機之一虛擬色彩調整介面，該虛擬色彩調整介面用以對該第二格式資料進行色彩調整。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之系統，其中該多媒體應用程式為即時通訊軟體。
  9. 一種驅動硬體裝置及處理資料之方法，包括：儲存一多媒體應用程式介面、一虛擬視窗驅動模型介面及一多媒體應用程式；執行該多媒體應用程式；藉由一硬體裝置接收或輸出一第一格式資料；以及當該多媒體應用程式與該硬體裝置啟動時，該多媒體應用程式介面與該虛擬視窗驅動模型介面作為該多媒體應用程式與該硬體裝置之溝通介面，該虛擬視窗驅動模型介面轉換該第一格式資料為一第二格式資料，並透過該多媒體應用程式介面傳送該第二格式資料至該多媒體應用程式，由該多媒體應用程式處理該第二格式資料。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該硬體 裝置為一藍芽麥克風。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該虛擬視窗驅動模型介面包括語音處理介面，當該多媒體應用程式與該硬體裝置啟動時，係經由該語音處理介面轉換該第一格式資料為該第二格式資料。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該虛擬視窗驅動模型介面更包括一虛擬音效介面，該方法更包括：經由該虛擬音效介面對該第二格式資料進行音效處理。
  13. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該硬體裝置為一網路攝影機，該虛擬視窗驅動模型介面包括一畫面處理介面，當該多媒體應用程式與該硬體裝置啟動時，係經由該畫面處理介面轉換該第一格式資料為該第二格式資料。
  14. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該硬體裝置為一網路攝影機，該虛擬視窗驅動模型介面更包括該網路攝影機之一虛擬攝像控制介面，該方法更包括：經由該虛擬攝像控制介面控制該網路攝影機之鏡頭。
  15. 如申請專利範圍第9項所述之方法，其中該硬體裝置為一網路攝影機，該虛擬視窗驅動模型介面更包括該網路攝影機之一虛擬色彩調整介面，該方法更包括：經由該虛擬色彩調整介面對該第二格式資料進行色 彩調整。
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詹兆寧，"泛用型機器視覺元件之高速化、高靈敏化研究與應用"，逢甲大學，碩士畢業論文，2002/06/14。 *

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