TWI728254B - 影像資料傳輸系統及影像資料傳輸方法 - Google Patents

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TWI728254B
TWI728254B TW107125354A TW107125354A TWI728254B TW I728254 B TWI728254 B TW I728254B TW 107125354 A TW107125354 A TW 107125354A TW 107125354 A TW107125354 A TW 107125354A TW I728254 B TWI728254 B TW I728254B
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張耕力
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Abstract

本發明提出一種影像資料傳輸系統及影像資料傳輸方法。影像資料傳輸系統包括影像感測裝置、主裝置以及串列傳輸匯流排，串列傳輸匯流排電性連接影像感測裝置及主裝置。主裝置透過串列傳輸匯流排傳輸讀取指令至影像感測裝置，且影像感測裝置反應於讀取指令而透過串列傳輸匯流排傳輸第一資料串列至主裝置。

Description

影像資料傳輸系統及影像資料傳輸方法
本發明是有關於一種資料傳輸技術，且特別是有關於一種影像資料傳輸系統及影像資料傳輸方法。
一般來說，影像感測器通常具有並列（parallel）傳輸接腳，用以透過並列傳輸匯流排耦接至其他裝置。影像感測器在完成曝光運作並產生影像資料後，影像感測器通常都是主動地將所產生的影像資料透過上述並列傳輸匯流排傳輸至其他裝置。由於並列傳輸接腳的數量相當多，故而會增加硬體設計上的成本。
另外，上述的其他裝置只能被動地等待接收影像感測器傳輸的影像資料，無法決定何時開始進行影像資料傳輸，如此一來，上述的其他裝置必須隨時處於等待接收影像資料的待命狀態。
有鑑於此，本發明提供一種影像資料傳輸系統及影像資料傳輸方法，可大幅減少影像感測器的傳輸介面的接腳數量以降低影像資料傳輸系統的硬體成本，並且讓影像資料傳輸系統中的主裝置可以掌握影像感測器傳輸影像資料的時間點。
本發明提供一種影像資料傳輸系統。影像資料傳輸系統包括影像感測裝置、主裝置以及串列傳輸匯流排，串列傳輸匯流排電性連接影像感測裝置及主裝置。其中主裝置透過串列傳輸匯流排傳輸讀取指令至影像感測裝置，且影像感測裝置反應於讀取指令而透過串列傳輸匯流排傳輸第一資料串列至主裝置。
本發明提供一種影像資料傳輸方法，用於影像資料傳輸系統，影像資料傳輸系統包括影像感測裝置、主裝置及串列傳輸匯流排。本發明的影像資料傳輸方法包括以下步驟：藉該主裝置透過該串列傳輸匯流排傳輸讀取指令至影像感測裝置。藉由影像感測裝置反應於讀取指令而透過串列傳輸匯流排傳輸第一資料串列至主裝置。
基於上述，本發明所提出的影像資料傳輸系統及影像資料傳輸方法，其採用串列傳輸匯流排作為影像感測裝置與主裝置之間的傳輸介面，故可大幅減少影像感測裝置的接腳數量。除此之外，主裝置可主動發出讀取指令至影像感測裝置，以掌握影像資料傳輸的時間點。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
為了使本發明的敘述更加詳盡與完備，以下將配合圖式詳細說明本發明的示範性實施例，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本發明的示範性實施例後，當可由本發明所教示的技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明的精神與範圍。另一方面，眾所週知的元件與步驟並未描述於實施例中，以避免對本發明造成不必要的限制。
本發明的影像資料傳輸系統包括主裝置、影像感測裝置以及串列傳輸匯流排。主裝置與影像感測裝置兩者之間以串列傳輸匯流排進行影像資料傳輸，其中影像感測裝置作為主娤置的從屬裝置。影像感測裝置可執行曝光以產生影像資料。當主裝置傳輸讀取指令至影像感測裝置時，影像感測裝置才將影像資料傳輸至主裝置。在本發明的一實施例中，主裝置可主動地傳輸指令至影像感測裝置，以設定影像感測裝置的曝光相關參數以及影像感測裝置執行曝光的起始時間點，並指示影像感測裝置提供影像資料等，而作為從屬裝置的影像感測裝置則完全被動地接收主裝置發出的指令，依照主裝置的指令執行相應動作。
圖1A是依照本發明一實施例所繪示的影像資料傳輸系統的方塊示意圖，圖1B是依照本發明一實施例所繪示的圖1A的主裝置與影像感測裝置之間的信號傳輸示意圖。請同時參照圖1A及圖1B，影像資料傳輸系統10包括影像感測裝置1、主裝置2以及串列傳輸匯流排3。串列傳輸匯流排3電性連接影像感測裝置1及主裝置2，用以作為影像感測裝置1與主裝置2之間的信號傳輸介面。詳細來說，串列傳輸匯流排3耦接影像感測裝置1的串列傳輸接腳（pin）與主裝置2的串列傳輸接腳。主裝置2可透過串列傳輸匯流排3傳輸讀取指令CMD_RD至影像感測裝置1，且影像感測裝置1可反應於讀取指令CMD_RD而透過串列傳輸匯流排3傳輸第一資料串列DS_1至主裝置2，其中第一資料串列DS_1包括影像資料。
在本發明的一實施例中，影像感測裝置1是感光耦合元件（Charge Coupled Device，CCD）、互補性氧化金屬半導體（Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS）或其他類似元件或上述元件的組合。主裝置2可以是中央處理單元（Central Processing Unit，CPU），或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器（Microprocessor）、數位信號處理器（Digital Signal Processor，DSP）、可程式化控制器、特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuit，ASIC）或其他類似元件或上述元件的組合。串列傳輸匯流排3可以是串列周邊介面（Serial Peripheral Interface，SPI）匯流排、積體電路（Inter-Integrated Circuit，I2 C）匯流排、系統管理匯流排（System Management Bus，SMBus）或其他類似的串列匯流排。
圖2是依照本發明一實施例所繪示的影像資料傳輸方法的示意圖，可用於圖1的影像資料傳輸系統10，但不限於此。請合併參照圖1A、圖1B以及圖2，影像資料傳輸方法包括以下步驟。首先，於步驟S002中，藉由主裝置2透過串列傳輸匯流排3傳輸讀取指令CMD_RD至影像感測裝置1。之後，藉由影像感測裝置1反應於讀取指令CMD_RD而透過串列傳輸匯流排3傳輸第一資料串列DS_1至主裝置2，如步驟S004所示。
在本發明的一實施例中，主裝置2在傳輸讀取指令CMD_RD至影像感測裝置1之前，可先透過串列傳輸匯流排3傳輸設定指令CMD_SET至影像感測裝置1，以設定至影像感測裝置1的曝光相關參數（如：曝光時間、光圈值、輝度值、感光度（ISO）指數、校正常數等），但本發明不限於此。在本發明的另一實施例中，上述的曝光相關參數也可預先儲存在影像感測裝置1中，故主裝置2可省略傳輸設定指令CMD_SET至影像感測裝置1。
如前所述，影像感測裝置1執行曝光的起始時間點是由主裝置2決定的，因此，主裝置2可透過串列傳輸匯流排3傳輸曝光指令CMD_EXP至影像感測裝置1，致使影像感測裝置1反應於曝光指令CMD_EXP執行曝光以產生影像資料，但本發明不限於此。
當主裝置2欲讀取影像感測裝置1所產生的影像資料時， 主裝置2可透過串列傳輸匯流排3傳輸讀取指令CMD_RD至影像感測裝置1。影像感測裝置1可反應於讀取指令CMD_RD而將影像資料包含在第一資料串列DS_1中，並將第一資料串列DS_1透過串列傳輸匯流排3傳輸至主裝置2。由於透過串列傳輸匯流排3所傳輸的資料是以位元（bit）為單位的資料，故第一資料串列DS_1是以位元為單位的資料串列。
附帶一提的是，主裝置2所傳輸的設定指令CMD_SET、曝光指令CMD_EXP以及讀取指令CMD_RD是依照串列傳輸匯流排3的類型所決定。例如：若串列傳輸匯流排3是以SPI來實現時，則主裝置2所傳輸的設定指令CMD_SET、曝光指令CMD_EXP以及讀取指令CMD_RD是根據SPI指令的形式來編寫。
由於影像感測裝置1在執行曝光之後，仍須執行轉換運作方能取得完整的影像資料並備妥第一資料串列DS_1。因此，以下提出多個實施例，可讓主裝置2有效率地判斷影像感測裝置1是否已備妥第一資料串列DS_1。
在本發明的一實施例中，影像感測裝置1可提供第一資料串列DS_1的狀態以供主裝置2查詢。一旦影像感測裝置1已取得影像資料並備妥第一資料串列DS_1時，主裝置2可透過查詢第一資料串列DS_1的狀態以得知第一資料串列DS_1已備妥，則主裝置2才透過串列傳輸匯流排3傳輸讀取指令CMD_RD至影像感測裝置1。其中，備妥的第一資料串列DS_1中，可包含一張完整的影像訊格（frame）或多張影像訊格，也可僅包含一張影像訊格中的部份列影像，端視實際應用或設計需求而定。
圖3是依照本發明一實施例所繪示的圖1A的主裝置2的影像資料傳輸方法的流程圖。請同時參照圖1A、圖1B及圖3。於步驟S101中，主裝置2透過串列傳輸匯流排3傳輸曝光指令CMD_EXP至影像感測裝置1，致使影像感測裝置1反應於曝光指令CMD_EXP執行曝光並產生第一資料串列DS_1。於步驟S103中，主裝置2透過串列傳輸匯流排3傳輸確認指令至影像感測裝置1，以偵測第一資料串列DS_1的狀態。
在本發明的一實施例中，影像感測裝置1可具有儲存器（圖未示出），其中影像感測裝置1可將第一資料串列DS_1的狀態分別用不同的碼（code）儲存於此儲存器中，主裝置2可藉由查詢影像感測裝置1的儲存器中的碼來判斷第一資料串列DS_1是否備妥。舉例來說，當第一資料串列DS_1備妥時，影像感測裝置1可將第一碼寫入儲存器以表示第一資料串列DS_1已備妥，否則，影像感測裝置1將第二碼寫入儲存器以表示第一資料串列DS_1尚未備妥，其中第一碼與第二碼並不相同。因此，主裝置2可透過串列傳輸匯流排3讀取儲存器的內容，並根據儲存器的內容來判斷第一資料串列DS_1是否已備妥。在本發明的一實施例中，第一碼與第二碼可例如是不同的位元值。
在本發明的一實施例中，上述的儲存器可以是暫存器（register）、任何類型的靜態或動態隨機存取記憶體（Random Access Memory，RAM）、快閃記憶體（flash memory）、硬碟（Hard Disk Drive，HDD）、固態硬碟（Solid State Drive，SSD）或類似元件或上述元件的組合。
在本發明的另一實施例中，當影像感測裝置1接收到主裝置2透過串列傳輸匯流排3所傳輸的確認指令時，影像感測裝置1可反應於確認指令而將第一資料串列DS_1的狀態透過串列傳輸匯流排3傳送至主裝置2。
更進一步來說，當第一資料串列DS_1備妥時，影像感測裝置1將第一資料串列DS_1的狀態設定為有效，否則，影像感測裝置1將第一資料串列DS_1的狀態設定為無效。主裝置2透過查詢以判斷第一資料串列DS_1的狀態是否有效，如步驟S105所示。倘若第一資料串列DS_1的狀態是無效，則回到步驟S103。倘若第一資料串列DS_1的狀態是有效，則主裝置2透過串列傳輸匯流排3傳輸讀取指令CMD_RD至影像感測裝置1，如步驟S107所示。
當影像感測裝置1接收到主裝置2所傳輸的讀取指令CMD_RD後，影像感測裝置1反應於讀取指令CMD_RD而輸出第一資料串列DS_1，而主裝置2可透過串列傳輸匯流排3接收第一資料串列DS_1，如步驟S109所示。
上述的作法，是由主裝置2先確認影像感測裝置1是否已備妥第一資料串列DS_1，再據以傳輸讀取指令CMD_RD至影像感測裝置1，藉此確保主裝置2所接收到的第一資料串列DS_1當中的影像資料是有效的。
在本發明的另一實施例中，影像感測裝置1不事先提供第一資料串列DS_1的狀態，而是在第一資料串列DS_1中嵌入第一資料串列DS_1的狀態。主裝置2可隨時並連續地透過串列傳輸匯流排3傳輸讀取指令CMD_RD至影像感測裝置1。當影像感測裝置1反應於讀取指令CMD_RD而透過串列傳輸匯流排3傳輸第一資料串列DS_1至主裝置2時，主裝置2僅需從接收到的第一資料串列DS_1即可判斷出第一資料串列DS_1的狀態。
圖4是依照本發明另一實施例所繪示的圖1A的主裝置2的影像資料傳輸方法的流程圖。請同時參照圖1A、圖1B及圖4。於步驟S201中，主裝置2透過串列傳輸匯流排3傳輸曝光指令CMD_EXP至影像感測裝置1。影像感測裝置1反應於曝光指令CMD_EXP執行曝光並產生第一資料串列DS_1。
在本發明的一實施例中，第一資料串列DS_1包括影像資料串列及第一狀態串列，其中第一狀態串列用以表示影像資料串列的狀態。影像感測裝置1於產生第一資料串列DS_1時，額外將關聯於影像資料串列的狀態的第一狀態串列一併嵌入第一資料串列DS_1中。
圖5A是依照本發明一實施例所繪示圖4的第一資料串列的示意圖。請參照圖1A、圖4及圖5A。第一資料串列DS_1中的第一狀態串列SS_1a包括前置位元（header）HD_1、HD_2、…、HD_L，影像資料串列DS_IMG包括影像位元P_1、P_2、…、P_N，其中第一狀態串列SS_1a配置在影像資料串列DS_IMG之前。
圖5B是依照本發明另一實施例所繪示圖4的第一資料串列的示意圖。相較於圖5A的第一狀態串列SS_1a配置在影像資料串列DS_IMG之前，圖5B的第一狀態串列SS_1a’是配置在影像資料串列DS_IMG之後，且第一資料串列DS_1中的第一狀態串列SS_1a’包括檔尾位元（footer）FT_1、FT_2、…、FT_M。
圖5C是依照本發明又一實施例所繪示圖4的第一資料串列的示意圖。圖5C的第一資料串列DS_1與圖5A的第一資料串列DS_1的差別在於：圖5C的第一資料串列DS_1更包括第一狀態串列SS_1a’，其中第一狀態串列SS_1a’ 配置在影像資料串列DS_IMG之後，且第一狀態串列SS_1a’包括檔尾位元FT_1、FT_2、…、FT_M。
主裝置2能夠藉由第一狀態串列SS_1a及第一狀態串列SS_1a’兩者至少其中之一來判斷影像資料串列DS_IMG為有效影像或是無效影像。另外，影像曝光相關參數亦可設置於第一狀態串列SS_1a及第一狀態串列SS_1a’兩者至少其中之一。附帶一提的是，第一狀態串列SS_1a、SS_1a’的資料長度（即位元數量）可依照影像感測裝置1及主裝置2的實際應用或設計需求來決定，只要主裝置2能對第一狀態串列SS_1a、SS_1a’進行判讀即可。
請再同時參照圖1A、圖1B、圖4及圖5A。於步驟S203中，主裝置2透過串列傳輸匯流排3傳輸讀取指令CMD_RD至影像感測裝置1。當影像感測裝置1接收到主裝置2傳輸的讀取指令CMD_RD後，影像感測裝置1反應於讀取指令CMD_RD而透過串列傳輸匯流排3輸出第一資料串列DS_1。於步驟S205中，主裝置2接收第一資料串列DS_1。在本發明的一實施例中，於步驟S203中，主裝置2可持續地透過串列傳輸匯流排3傳輸多個讀取指令CMD_RD至影像感測裝置1。
於步驟S207中，主裝置2根據第一狀態串列SS_1a判斷第一資料串列DS_1中的影像資料串列DS_IMG的狀態是否有效。倘若第一資料串列DS_1中的影像資料串列DS_IMG的狀態為無效，於步驟S209中，主裝置2會將第一資料串列DS_1中的影像資料串列DS_IMG捨棄；倘若第一資料串列DS_1中的影像資料串列DS_IMG的狀態為有效，於步驟S211中，主裝置2會將第一資料串列DS_1中的影像資料串列DS_IMG予以保留。
當影像感測裝置1產生第一資料串列DS_1時，影像感測裝置1額外嵌入如前述前置位元 HD_1、HD_2、…、HD_L及/或檔尾位元FT_1、FT_2、…、FT_M於第一資料串列DS_1中，其優點是主裝置2從接收到的第一資料串列DS_1即可判斷出第一資料串列DS_1的狀態，但是，這樣的作法，會增加第一資料串列DS_1的資料量，也增加影像資料傳輸的負擔。
圖6是依照本發明又一實施例所繪示的圖4的第一資料串列的示意圖。請參照圖1A、圖1B、圖4及圖6。第一資料串列DS_1包括影像資料串列DS_IMG、第一狀態串列SS_1b及第一狀態串列SS_1b’。影像資料串列DS_IMG包括影像位元P_4、P_5、…、P_N-4、P_N-3、P_N-2。第一狀態串列SS_1b包括3個前置位元HD_1、HD_2、HD_3，第一狀態串列SS_1b’包括2個檔尾位元FT_1、FT_2。其中，3個前置位元HD_1、HD_2、HD_3依序地替代原始的影像資料串列中啟始的3個影像位元P_1、P_2、P_3，而2個檔尾位元 FT_1、FT_2依序地替代原始的影像資料串列中結尾的2個影像位元P_N-1、P_N。如此一來，第一資料串列DS_1的資料量等於原始的影像資料串列的資料量。另外，第一狀態串列SS_1b、SS_1b’的資料長度（即位元數量）可依照影像感測裝置1及主裝置2的實際應用或設計需求來決定，只要主裝置2能對第一狀態串列SS_1b、SS_1b’進行判讀即可。
當主裝置2要處理影像資料串列DS_IMG時，可以將被前置位元HD_1、HD_2、HD_3以及檔尾位元FT_1、FT_2替代的影像位元P_1、P_2、P_3、P_N-1、P_N以黑邊取代，或者，可以用演算法去處理被前置位元HD_1、HD_2、HD_3以及檔尾位元FT_1、FT_2替代的影像位元P_1、P_2、P_3、P_N-1、P_N。如此一來，不但可維持幾乎完整的影像資料，並且可以將第一資料串列DS_1的資料量維持在與原始的影像資料串列相同的資料量。
當影像感測裝置1尚未備妥第一資料串列DS_1卻已接收到主裝置2傳輸的讀取指令CMD_RD時，影像感測裝置1便會傳輸具有無效影像的第一資料串列DS_1至主裝置2。由於無效影像的第一資料串列DS_1的傳輸量可能相當龐大，不但需要耗費相當多傳輸時間，並且可能在傳輸具有無效影像的第一資料串列DS_1的過程中，後續具有有效影像的第一資料串列DS_1已經備妥，卻仍然要等待具有無效影像的第一資料串列DS_1傳輸完成後，後續的第一資料串列DS_1才可進行傳輸。為了節省如上所述的傳輸無效影像所耗費的時間，在本發明的又一實施例中，當影像感測裝置1尚未備妥第一資料串列DS_1卻已接收到主裝置2傳輸的讀取指令CMD_RD時，影像感測裝置1便嵌入特定數量的虛擬資料於資料串列中。在主裝置2收到資料串列後，可直接捨棄此特定數量的虛擬資料。
圖7是依照本發明又一實施例所繪示的圖4的第一資料串列的示意圖。請參照圖1A、圖1B、圖4及圖7。當第一資料串列DS_1尚未備妥時，影像感測裝置1反應於讀取指令CMD_RD而傳輸第二資料串列DS_2至主裝置2。第二資料串列DS_2包括第二狀態串列SS_2c以及虛擬資料（dummy data）串列DS_V，其中第二狀態串列SS_2c具有前置位元HD_NG，虛擬資料串列DS_V具有虛擬位元DM_1、DM_2、…、DM_X，第二狀態串列SS_2c用以表示虛擬資料串列DS_V為無效。
當第一資料串列DS_1備妥時，影像感測裝置1反應於讀取指令CMD_RD而傳輸第一資料串列DS_1至主裝置2。第一資料串列DS_1包括第一狀態串列SS_1c及影像資料串列DS_IMG，其中第一狀態串列SS_1c具有前置位元HD_OK，影像資料串列DS_IMG具有影像位元P_1、P_2、…、P_N，第一狀態串列SS_1c用以表示影像資料串列DS_IMG為有效。
在本發明的一實施例中，影像感測裝置1可始終嵌入固定數量的虛擬位元DM_1、DM_2、…、DM_X於第二資料串列DS_2中，例如：影像感測裝置1固定嵌入1024個虛擬位元。如此一來，主裝置2可將所接收到的此固定數量的虛擬位元DM_1、DM_2、…、DM_X直接捨棄。
在本發明的另一實施例中，主裝置2可對影像感測裝置1進行設定，以決定影像感測裝置1於第二資料串列DS_2中所嵌入的虛擬位元DM_1、DM_2、…、DM_X數量。
圖8是依照本發明又一實施例所繪示的圖4的第一資料串列示意圖。請參照圖1A、圖1B、圖4及圖8。當第一資料串列DS_1尚未備妥時，影像感測裝置1反應於讀取指令CMD_RD而傳輸第二資料串列DS_2至主裝置2，以通知主裝置2第一資料串列DS_1尚未備妥，其中第二資料串列DS_2具有至少一第二狀態串列SS_2d，每一個第二狀態串列SS_2d可用前置位元HD_NG表示。若主裝置2接收到第二資料串列DS_2時，由於主裝置2判讀第二資料串列DS_2中具有前置位元HD_NG，主裝置2可直接將第二資料串列DS_2略過，並繼續判讀下一個資料串列。
相對地，當第一資料串列DS_1備妥時，影像感測裝置1反應於讀取指令CMD_RD而傳輸第一資料串列DS_1至主裝置2。第一資料串列DS_1包括第一狀態串列SS_1d以及影像資料串列DS_IMG，其中第一狀態串列SS_1d具有前置位元HD_OK，影像資料串列DS_IMG具有影像位元P_1、P_2、…、P_N，第一狀態串列SS_1d用以表示影像資料串列DS_IMG為有效。
在影像感測裝置1執行曝光後，會先產生相應的類比信號，再透過類比數位轉換電路（analog digital converting circuit，ADC）轉換為數位信號，以產生第一資料串列DS_1。於類比信號轉換為數位信號的過程中，倘若每個像素的顏色數值用8 bits來記錄，則光線最強的顏色數值可例如為00，而光線最弱的顏色數值可例如為FF。一般來說，如00、FF這樣的顏色數值幾乎不會出現在主裝置2應用上，因此，影像感測裝置1可將00或FF這樣的顏色數值設定為保留值，或者是將其他在主裝置2應用上不會出現或是不敏感的數值設定為保留值。
圖9是依照本發明又一實施例所繪示的圖4的第一資料串列的示意圖。請參照圖1A、圖1B、圖4及圖9。當第一資料串列DS_1尚未備妥時，影像感測裝置1反應於讀取指令CMD_RD而傳輸第二資料串列DS_2至主裝置2，以通知主裝置2第一資料串列DS_1尚未備妥，其中第二資料串列DS_2具有至少一保留值RS_FF。
當第一資料串列DS_1備妥時，影像感測裝置1反應於讀取指令CMD_RD而傳輸第一資料串列DS_1至主裝置2，其中第一資料串列DS_1包括具有影像位元P_1、P_2、…、P_N的影像資料串列。
換言之，主裝置2可以由影像感測裝置1透過串列傳輸匯流排3傳輸的一連串資料串列當中，以保留值RS_FF作為特徵值，而於特徵值與特徵值之間所夾帶的第一資料串列DS_1便具有有效的影像資料。而主裝置2針對具有保留值RS_FF的第二資料串列DS_2會直接捨棄，僅保留在具有保留值RS_FF的第二資料串列DS_2以外的影像資料。
在本發明的又一實施例中，當影像感測裝置1將第一資料串列DS_1備妥時，影像感測裝置1可用觸發中斷（interrupt）通知的方式通知主裝置2第一資料串列DS_1已備妥。圖10是依照本發明又一實施例所繪示的圖1A的主裝置2的影像資料傳輸方法的流程圖。請參照圖1A、圖1B及圖10。於步驟S301中，主裝置2透過串列傳輸匯流排3傳輸曝光指令CMD_EXP至影像感測裝置1，影像感測裝置1反應於曝光指令CMD_EXP執行曝光並產生第一資料串列DS_1。當第一資料串列DS_1備妥時，影像感測裝置1將第一資料串列DS_1的狀態設定為有效，並且影像感測裝置1透過串列傳輸匯流排3傳輸中斷信號至主裝置2，以通知主裝置2第一資料串列DS_1已備妥。
當主裝置2透過串列傳輸匯流排3接收到影像感測裝置1傳輸的中斷信號後，於步驟303中，主裝置2反應於中斷信號透過串列傳輸匯流排3傳輸讀取指令CMD_RD至影像感測裝置1。影像感測裝置1反應於讀取指令CMD_RD而透過串列傳輸匯流排3傳輸第一資料串列DS_1至主裝置2。於步驟S305中，主裝置2接收第一資料串列DS_1。
圖11是依照本發明再一實施例所繪示的影像資料傳輸系統的方塊示意圖。圖12是依照本發明再一實施例所繪示的圖11的主裝置2的影像資料傳輸方法的流程圖。請同時參照圖1B、圖11及圖12。在本發明的另一實施例中，影像資料傳輸系統20包括影像感測裝置1、主裝置2以及串列傳輸匯流排3，其中影像感測裝置1包括判斷接腳11，且判斷接腳11透過導線4電性連接主裝置2的偵測接腳21。
於步驟S401中，主裝置2透過串列傳輸匯流排3傳輸曝光指令CMD_EXP至影像感測裝置1。影像感測裝置1反應於曝光指令CMD_EXP執行曝光並產生第一資料串列DS_1。當第一資料串列DS_1備妥時，影像感測裝置1將第一資料串列DS_1的狀態設定為有效。
當影像感測裝置1備妥第一資料串列DS_1時，影像感測裝置1驅動判斷接腳11之電位至特定電位。於步驟403中，主裝置2的偵測接腳21透過導線4偵測到判斷接腳11之電位為特定電位之後，主裝置2透過串列傳輸匯流排3傳輸讀取指令CMD_RD至影像感測裝置1。影像感測裝置1反應於讀取指令CMD_RD而透過串列傳輸匯流排3傳輸第一資料串列DS_1至主裝置2。於步驟S405中，主裝置2接收第一資料串列DS_1。
在本發明的另一實施例中，影像感測裝置1亦可透過判斷接腳11經由導線4傳輸中斷信號至主裝置2。關於觸發中斷的實施細節可參考上述圖10的相關說明，在此不再贅述。
綜上所述，本發明實施例所提出的影像資料傳輸系統及影像資料傳輸方法，因為是採用串列傳輸介面，故可大大節省影像感測裝置用以傳輸影像資料的接腳數目。另外，主裝置可主動發出讀取指令至影像感測裝置，以掌握影像資料傳輸的時間點，並且可有效率地判斷影像資料是否有效。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
1‧‧‧影像感測裝置10、20‧‧‧影像資料傳輸系統11‧‧‧判斷接腳2‧‧‧主裝置21‧‧‧偵測接腳3‧‧‧串列傳輸匯流排4‧‧‧導線CMD_EXP‧‧‧曝光指令CMD_RD‧‧‧讀取指令CMD_SET‧‧‧設定指令DM_1、DM_2、DM_X‧‧‧虛擬位元DS_1‧‧‧第一資料串列DS_2‧‧‧第二資料串列DS_IMG‧‧‧影像資料串列DS_V‧‧‧虛擬資料串列FT_1、FT_2、FT_M‧‧‧檔尾位元HD_1、HD_2、HD_3、HD_L、HD_OK、HD_NG‧‧‧前置位元P_1、P_2、P_3、P_4、P_5、P_N、P_N-1、P_N-2、P_N-3、P_N-4‧‧‧影像位元RS_FF‧‧‧保留值S002、S004、S101、S103、S105、S107、S109、S201、S203、S205、S207、S209、S211、S301、S303、S305、S401、S403、S405‧‧‧步驟SS_1a、SS_1a’、SS_1b、SS_1b’、SS_1c、SS_1d‧‧‧第一狀態串列SS_2c、SS_2d‧‧‧第二狀態串列
圖1A是依照本發明一實施例所繪示的影像資料傳輸系統的方塊示意圖。 圖1B是依照本發明一實施例所繪示的圖1A的主裝置與影像感測裝置之間的信號傳輸示意圖。 圖2是依照本發明一實施例所繪示的影像資料傳輸方法的示意圖。 圖3是依照本發明一實施例所繪示的圖1A的主裝置的影像資料傳輸方法的流程圖。 圖4是依照本發明另一實施例所繪示的圖1A的主裝置的影像資料傳輸方法的流程圖。 圖5A是依照本發明一實施例所繪示的圖4的第一資料串列的示意圖。 圖5B是依照本發明另一實施例所繪示的圖4的第一資料串列的示意圖。 圖5C是依照本發明又一實施例所繪示的圖4的第一資料串列的示意圖。 圖6是依照本發明又一實施例所繪示的圖4的第一資料串列的示意圖。 圖7是依照本發明又一實施例所繪示的圖4的第一資料串列的示意圖。 圖8是依照本發明又一實施例所繪示的圖4的第一資料串列的示意圖。 圖9是依照本發明又一實施例所繪示的圖4的第一資料串列的示意圖。 圖10是依照本發明又一實施例所繪示的圖1A的主裝置的影像資料傳輸方法的流程圖。 圖11是依照本發明另一實施例所繪示的影像資料傳輸系統的方塊示意圖。 圖12是依照本發明一實施例所繪示的圖11的主裝置的影像資料傳輸方法的流程圖。
1‧‧‧影像感測裝置
10‧‧‧影像資料傳輸系統
2‧‧‧主裝置
3‧‧‧串列傳輸匯流排

Claims (24)

  1. 一種影像資料傳輸系統，包括：一影像感測裝置；一主裝置；以及一串列傳輸匯流排，電性連接該影像感測裝置及該主裝置，其中該主裝置透過該串列傳輸匯流排傳輸一讀取指令至該影像感測裝置，且該影像感測裝置反應於該讀取指令而透過該串列傳輸匯流排傳輸一第一資料串列至該主裝置，其中該第一資料串列包括：一影像資料串列；以及一第一狀態串列，用以表示該影像資料串列的狀態，其中該主裝置根據該第一狀態串列判斷該影像資料串列是否有效。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的影像資料傳輸系統，其中在該主裝置傳輸該讀取指令至該影像感測裝置之前，該主裝置透過該串列傳輸匯流排傳輸一曝光指令至該影像感測裝置，致使該影像感測裝置反應於該曝光指令執行曝光並產生該第一資料串列。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的影像資料傳輸系統，其中該影像感測裝置包括一儲存器，其中當該第一資料串列備妥時，該影像感測裝置將一第一碼寫入該儲存器以表示該第一資料串列已備妥，否則，該影像感測 裝置將一第二碼寫入該儲存器以表示該第一資料串列未備妥，其中該第一碼與該第二碼並不相同，其中在該主裝置傳輸該讀取指令至該影像感測裝置之前，該主裝置更透過該串列傳輸匯流排讀取該儲存器的內容，並根據該儲存器的該內容來判斷該第一資料串列是否已備妥。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的影像資料傳輸系統，其中：在該主裝置傳輸該讀取指令至該影像感測裝置之前，該主裝置更透過該串列傳輸匯流排傳輸一確認指令至該影像感測裝置，致使該影像感測裝置反應於該確認指令而透過該串列傳輸匯流排傳送該第一資料串列的一狀態至該主裝置，其中若該主裝置確認該第一資料串列的該狀態為有效，則該主裝置透過該串列傳輸匯流排傳輸該讀取指令至該影像感測裝置，否則該主裝置再次傳輸該確認指令至該影像感測裝置。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的影像資料傳輸系統，其中該第一狀態串列包括至少一前置位元以及至少一檔尾位元兩者至少其中之一，其中該至少一前置位元配置在該影像資料串列之前，且該至少一檔尾位元配置在該影像資料串列之後。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的影像資料傳輸系統，其中該第一狀態串列包括至少一前置位元以及至少一檔尾位元兩者至少其中之一，其中該至少一前置位元用以替代該影像資料串列中 啟始的至少一個位元，且該至少一檔尾位元用以替代該影像資料串列中結尾的至少一個位元。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的影像資料傳輸系統，其中：當該第一資料串列備妥時，該影像感測裝置反應於該讀取指令而傳輸該第一資料串列至該主裝置，其中該第一狀態串列用以表示該影像資料串列為有效。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的影像資料傳輸系統，其中：當該第一資料串列尚未備妥時，該影像感測裝置反應於該讀取指令而傳輸一第二資料串列至該主裝置，其中該第二資料串列包括：一虛擬資料串列；以及一第二狀態串列，用以表示該虛擬資料串列為無效。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的影像資料傳輸系統，其中：當該第一資料串列尚未備妥時，該影像感測裝置反應於該讀取指令而傳輸一第二狀態串列至該主裝置，以通知該主裝置該第一資料串列尚未備妥。
  10. 如申請專利範圍第2項所述的影像資料傳輸系統，其中： 當該第一資料串列備妥時，該影像感測裝置反應於該讀取指令而傳輸該第一資料串列至該主裝置，當該第一資料串列尚未備妥時，該影像感測裝置反應於該讀取指令而持續地傳輸一保留值至該主裝置。
  11. 如申請專利範圍第2項所述的影像資料傳輸系統，其中當該第一資料串列備妥時，該影像感測裝置傳輸一中斷信號至該主裝置，致使該主裝置反應於該中斷信號傳輸該讀取指令至該影像感測裝置。
  12. 如申請專利範圍第2項所述的影像資料傳輸系統，其中該影像感測裝置包括：一判斷接腳，電性連接該主裝置，當該第一資料串列備妥時，該影像感測裝置驅動該判斷接腳之電位至一特定電位，致使該主裝置在偵測到該判斷接腳之電位為該特定電位之後傳輸該讀取指令至該影像感測裝置。
  13. 一種影像資料傳輸方法，包括：藉由一主裝置透過一串列傳輸匯流排傳輸一讀取指令至一影像感測裝置；藉由該影像感測裝置反應於該讀取指令而透過該串列傳輸匯流排傳輸一第一資料串列至該主裝置，其中該第一資料串列包括一影像資料串列與一第一狀態串列，該第一狀態串列用以表示該影像資料串列的狀態；以及 藉由該主裝置根據該第一狀態串列判斷該影像資料串列是否有效。
  14. 如申請專利範圍第13項所述的影像資料傳輸方法，更包括：在藉由該主裝置傳輸該讀取指令至該影像感測裝置之前，藉由該主裝置透過該串列傳輸匯流排傳輸一曝光指令至該影像感測裝置，致使藉由該影像感測裝置反應於該曝光指令執行曝光並產生該第一資料串列。
  15. 如申請專利範圍第14項所述的影像資料傳輸方法，更包括：當該第一資料串列備妥時，藉由該影像感測裝置將一第一碼寫入該影像感測裝置的一儲存器以表示該第一資料串列已備妥，否則，藉由該影像感測裝置將一第二碼寫入該儲存器以表示該第一資料串列未備妥，其中該第一碼與該第二碼並不相同，在藉由該主裝置傳輸該讀取指令至該影像感測裝置之前，更藉由該主裝置透過該串列傳輸匯流排讀取該儲存器的內容，並根據該儲存器的該內容來判斷該第一資料串列是否已備妥。
  16. 如申請專利範圍第14項所述的影像資料傳輸方法，更包括：在藉由該主裝置傳輸該讀取指令至該影像感測裝置之前，更藉由該主裝置透過該串列傳輸匯流排傳輸一確認指令至該影像感測裝置，致使該影像感測裝置反應於該確認指令而透過該串列傳 輸匯流排傳送該第一資料串列的一狀態至該主裝置，其中若藉由該主裝置確認該第一資料串列的該狀態為有效，則藉由該主裝置透過該串列傳輸匯流排傳輸該讀取指令至該影像感測裝置，否則藉由該主裝置再次傳輸該確認指令至該影像感測裝置。
  17. 如申請專利範圍第13項所述的影像資料傳輸方法，其中該第一狀態串列包括至少一前置位元以及至少一檔尾位元兩者至少其中之一，其中該至少一前置位元配置在該影像資料串列之前，且該至少一檔尾位元配置在該影像資料串列之後。
  18. 如申請專利範圍第13項所述的影像資料傳輸方法，其中該第一狀態串列包括至少一前置位元以及至少一檔尾位元兩者至少其中之一，其中該至少一前置位元用以替代該影像資料串列中啟始的至少一個位元，且該至少一檔尾位元用以替代該影像資料串列中結尾的至少一個位元。
  19. 如申請專利範圍第13項所述的影像資料傳輸方法，更包括：當該第一資料串列備妥時，藉由該影像感測裝置反應於該讀取指令而傳輸該第一資料串列至該主裝置，其中該第一狀態串列用以表示該影像資料串列為有效。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的影像資料傳輸方法，更包括： 當該第一資料串列尚未備妥時，藉由該影像感測裝置反應於該讀取指令而傳輸一第二狀態串列至該主裝置，其中該第二資料串列包括一虛擬資料串列以及一第二狀態串列，該第二狀態串列用以表示該虛擬資料串列為無效。
  21. 如申請專利範圍第19項所述的影像資料傳輸方法，更包括：當該第一資料串列尚未備妥時，藉由該影像感測裝置反應於該讀取指令而傳輸一第二狀態串列至該主裝置，以通知該主裝置該第一資料串列尚未備妥。
  22. 如申請專利範圍第14項所述的影像資料傳輸方法，更包括：當該第一資料串列備妥時，藉由該影像感測裝置反應於該讀取指令而傳輸該第一資料串列至該主裝置；以及當該第一資料串列尚未備妥時，藉由該影像感測裝置反應於該讀取指令而持續地傳輸一保留值至該主裝置。
  23. 如申請專利範圍第14項所述的影像資料傳輸方法，更包括：當該第一資料串列備妥時，藉由該影像感測裝置傳輸一中斷信號至該主裝置，致使藉由該主裝置反應於該中斷信號傳輸該讀取指令至該影像感測裝置。
  24. 如申請專利範圍第14項所述的影像資料傳輸方法，其中該影像感測裝置還包括一判斷接腳，所述方法更包括： 當該第一資料串列備妥時，藉由該影像感測裝置驅動該判斷接腳之電位至一特定電位，致使藉由該主裝置在偵測到該判斷接腳之電位為該特定電位之後傳輸該讀取指令至該影像感測裝置。
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