專利名稱：圖像處理裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種數(shù)據(jù)處理方法及裝置，且特別是有關(guān)一種圖像數(shù)據(jù)的處理方法及裝置。
(2)背景技術(shù)在圖像處理系統(tǒng)，例如掃描儀，或是多功能事務(wù)機(Multiple FunctionPeripheral，MFP)中，圖像數(shù)據(jù)通常會經(jīng)過幾個階段的處理后才能送至輸出端顯示、打印或儲存等。這幾個階段的處理可能包括了圖像數(shù)據(jù)的縮放(scaling)、圖像增強、色彩處理、濾波處理(filtering)、半色調(diào)處理(halftone processing)以及對特定輸出入設(shè)備的數(shù)據(jù)格式化等。
請參照圖1，其是傳統(tǒng)的圖像處理系統(tǒng)方塊圖。圖像處理系統(tǒng)主要由圖像處理裝置120及存儲器130所構(gòu)成，用以針對圖像數(shù)據(jù)DATA進行上述圖像處理程序。其中，圖像數(shù)據(jù)DATA是由多個畫面(frame)110所組成，每個畫面110包括多條水平線(horizontal line)112，每條水平線包括多個像素數(shù)據(jù)(pixel data)。實際使用中，圖像數(shù)據(jù)110是以水平線為單位，畫面上每條水平線依序地饋入圖像處理裝置120中進行圖像處理。
圖像處理裝置120包括多個處理單元121，123，125，其中，每個處理單元是分別用以針對饋入的圖像數(shù)據(jù)DATA進行上述的圖像處理。例如處理單元121，123，125可以是比例處理器(scaling processor)、色彩處理器(color processor)及半色調(diào)處理器(halftone processor)。圖像處理裝置120中的每個處理單元需分別地與外部存儲器130耦接。習(xí)知的圖像處理程序為，每個處理單元需先自存儲器130中適當(dāng)?shù)奈恢锰崛D像數(shù)據(jù)進行圖像處理，之后，再將處理過后的圖像數(shù)據(jù)傳回存儲器130儲存。下一級的圖像處理單元則在上一級的圖像處理單元執(zhí)行完圖像處理之后，再從存儲器130中提取經(jīng)由前一級處理單元圖像處理過后的圖像數(shù)據(jù)作下一級的圖像處理，以此類推。
舉例而言在作圖像處理時，常常需要取圖像數(shù)據(jù)的一部份，例如圖3A中由多條水平線215A，215B，215C所組成的部分圖像數(shù)據(jù)215，作縮放(scaling)或濾波(filtering)處理。習(xí)知作法中，負(fù)責(zé)縮放或是濾波的處理單元需依序讀取部分圖像數(shù)據(jù)215中相對應(yīng)區(qū)塊(如圖3A中虛線標(biāo)示的像素區(qū)塊220)的像素數(shù)據(jù)來進行縮放或是濾波處理，然后把處理后的數(shù)據(jù)存在存儲器130中。以一張600點每英寸(dpi)，寬度為8英寸(inch)的圖像為例，若同時需要用到5條水平線，每條水平線具有600個8bits/pixel的像素數(shù)據(jù)，其所需存儲器大小就至少要600×8×5＝24000bytes。因此，習(xí)知作法需要的存儲器容量相當(dāng)可觀。
習(xí)知的圖像處理系統(tǒng)的缺點還有，對每個處理單元而言，需等到前一個處理單元處理完至少一條線并送至存儲器130之后，再進行下一級的圖像處理，因此需要耗費較長的時間。此外，習(xí)知的圖像處理程序會使得圖像數(shù)據(jù)在每個圖像處理階段時進出圖像處理裝置120以及外部的存儲器130之間，因此圖像處理裝置120中各個處理單元需耗費許多效能來處理數(shù)據(jù)的傳送與接收。此外，由于存儲器130的數(shù)據(jù)輸出輸入的頻寬有限，且由多個處理單元共同使用，即需等到前一個處理單元執(zhí)行完畢之后，再進行下一級的圖像處理，故數(shù)據(jù)處理的速度變慢，整體效能降低。
(3)發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種圖像處理方法及裝置，避免各個處理單元存取圖像處理裝置外部的存儲器，以提升運作效能。
根據(jù)本發(fā)明的目的提出一種圖像處理裝置及其方法，用以處理一圖像數(shù)據(jù)，其中，圖像數(shù)據(jù)包括多條水平線，每條水平線包括多個像素數(shù)據(jù)，該圖像處理裝置包括至少一緩沖單元，用以依序輸出多個超像素，其中，每個超像素至少包括第一像素數(shù)據(jù)及與之相鄰的第二像素數(shù)據(jù)，且第一像素數(shù)據(jù)及第二像素數(shù)據(jù)不屬于同一條水平線；以及至少一處理單元，耦接至緩沖單元，用以依序?qū)@些超像素進行圖像處理。
為讓本發(fā)明的上述目的、特點和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合附圖進行詳細(xì)說明如下
(4)


圖1是傳統(tǒng)的圖像處理系統(tǒng)方塊圖。
圖2是依照本發(fā)明的第一實施例的圖像處理系統(tǒng)方塊圖。
圖3A~3C是本發(fā)明的發(fā)明概念的示意圖。
圖4是本發(fā)明所提出的第二實施例的功能方塊圖。
(5)具體實施方式
請參照圖2，其為依照本發(fā)明的第一實施例繪示的一種圖像處理系統(tǒng)方塊圖。圖像處理裝置220具有多個處理單元221，223，225，用以分別對圖像數(shù)據(jù)進行圖像處理步驟。在本實施例中，處理單元221，223，225例如是比例處理器、色彩處理器及半色調(diào)處理器。此外，圖像處理裝置220還具有多個緩沖單元21，23，25，每個緩沖單元是設(shè)置于兩處理單元之間，分別與兩處理單元串接。以緩沖單元23為例，其分別與處理單元221及223耦接。緩沖單元23是用以暫存由前一級處理單元221輸出的圖像數(shù)據(jù)，且提供給下一級的處理單元223作下一級的圖像處理。其中，緩沖單元21，23，25可以是存儲器或緩存器，例如SRAM。本發(fā)明所提出的圖像處理裝置220，藉由設(shè)置于前后兩級的處理單元之間的緩沖單元，使得每一個處理單元不需要等到前一級處理單元對圖像數(shù)據(jù)進行完圖像處理之后，才能對圖像數(shù)據(jù)進行下一級的圖像處理。只要有部分的圖像數(shù)據(jù)儲存至緩沖單元之后，下一級的處理單元即可自緩沖單元提取圖像數(shù)據(jù)進行下一級的圖像處理。如此可大幅地減少圖像處理裝置220執(zhí)行圖像處理程序所需要的時間。此外，緩沖單元不需要具備如上所述的習(xí)知的外部存儲器一般大的存儲器容量，硬件成本可大幅地降低。而且圖像處理裝置220中各處理單元輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，是經(jīng)由緩沖單元緩沖后直接送至下一個處理單元作處理，由于不需要進出外部的存儲器，故不僅可加速圖像數(shù)據(jù)的處理，更可提升處理單元的效能。
請參照圖3A~3C，其是本發(fā)明所提出的發(fā)明概念的示意圖。一般圖像處理是由畫面的左上角，第一條水平線216的第一個像素數(shù)據(jù)216A開始，依序地(216A，216B，216C，216D，…)輸入圖像處理裝置中進行圖像處理，如圖3B所示。在本文中是稱此像素數(shù)據(jù)輸出順序為一般像素數(shù)據(jù)順序。但是，有時僅需要對畫面的某個部份，例如圖像數(shù)據(jù)110中，相鄰多條水平線215A，215B，215C，如圖3A所示，所構(gòu)成的二維圖像進行特定的圖像處理。甚或有時僅需要對某些特定的像素數(shù)據(jù)，例如某些垂直相鄰的像素數(shù)據(jù)218A，218B，218C，218D，….，如圖3C所示，進行特定的圖像處理。在本實施例中，上述的水平線215A，215B，215C….合稱為超線條(superline)，而上述的垂直相鄰的像素數(shù)據(jù)218A，218B，218C，218D，….合稱為超像素(superpixel)。在上述的情況下，習(xí)知以一固定的數(shù)據(jù)傳送順序?qū)⑾袼財?shù)據(jù)送入圖像處理裝置中進行多個不同的圖像處理工作，在某些情況下，并不是最有效率的方式。
請參照圖4，其繪示本發(fā)明所提出的第二實施例的方塊圖。緩沖單元43除了是以序列(sequential)形式依序輸入及輸出像素數(shù)據(jù)以外，也可以以一個超像素為單位而輸入及輸出多個像素數(shù)據(jù)。在第二實施例中，處理單元421輸出的像素數(shù)據(jù)是以具有多個像素數(shù)據(jù)218A，218B，218C，218D，……的超像素為單位，輸入至緩沖單元43中。緩沖單元43是用以儲存一或多個超像素，并且亦以超像素為單位，輸出多個像素數(shù)據(jù)218A，218B，218C，218D，……的超像素至下一級處理單元423進行圖像處理，例如濾波或是縮放處理。由于像素數(shù)據(jù)的輸入及輸出皆以超像素為單位，故在本實施例中，可以直接以超像素(例如超像素218)為單位，依序輸入至處理單元423中進行圖像處理，例如濾波或縮放處理。而不需要如習(xí)知作法一般，需依序讀取部分圖像數(shù)據(jù)215中相對應(yīng)區(qū)塊(如圖3A中，以虛線繪示的像素區(qū)塊220)的像素數(shù)據(jù)來進行圖像處理。這樣，可提升圖像處理裝置的效率，減少圖像處理需要的時間。
需注意的是，在進行圖像處理時，有時會重復(fù)使用相同的圖像數(shù)據(jù)。因此，在上述的第一及第二實施例，緩沖單元所輸出的的超像素，可能具有重復(fù)的像素數(shù)據(jù)。亦即緩沖單元輸出的每個超像素，其分別對應(yīng)于圖像數(shù)據(jù)上的位置可能會是重迭的。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以一較佳實施例揭示如上，然而其并非用以限定本發(fā)明。例如本發(fā)明是以超線條及超像素為例，說明緩沖單元可以以不同的順序輸出像素數(shù)據(jù)，但并不以此為限。任何熟悉本技術(shù)的容易在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作出各種的更動與替換，因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理裝置，用以對一圖像數(shù)據(jù)進行圖像處理，其中，該圖像數(shù)據(jù)是包括多條水平線，每該水平線包括多個像素數(shù)據(jù)，該圖像處理裝置包括至少一緩沖單元，用以依序輸出多個超像素，其中，每該超像素至少包括一第一像素數(shù)據(jù)及與該第一像素數(shù)據(jù)相鄰的一第二像素數(shù)據(jù)，且該第一像素數(shù)據(jù)及該第二像素數(shù)據(jù)不屬于同一條水平線；以及至少一處理單元，耦接至該緩沖單元，用以依序?qū)υ撔┏袼剡M行一圖像處理工作。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，該圖像處理工作是分別為圖像數(shù)據(jù)的縮放、圖像增強、色彩處理、半色調(diào)處理、濾波處理以及對特定輸出入設(shè)備的數(shù)據(jù)格式化處理的其中之一。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，該至少一緩沖單元是以一第一順序接收這些超像素，并以一第二順序輸出這些超像素。
4.如權(quán)利要求3所述的圖像處理裝置，其特征在于，該圖像處理裝置還包括一緩沖單元控制電路，用以控制這些超像素輸出該緩沖單元的順序。
5.如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，這些超像素包括一第一超像素及一第二超像素，該第一超像素及該第二超像素皆包括該第一像素數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，該圖像處理裝置是設(shè)置于掃描儀中。
7.如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，該圖像處理裝置是設(shè)置于多功能事務(wù)機中。
全文摘要
一種圖像處理裝置及其方法，用以處理一圖像數(shù)據(jù)，圖像數(shù)據(jù)是包括多條水平線，每條水平線包括多個像素數(shù)據(jù)，該圖像處理裝置包括至少一緩沖單元，用以依序輸出多個超像素，其中，每個超像素至少包括第一像素數(shù)據(jù)及與之相鄰的第二像素數(shù)據(jù)，且第一像素數(shù)據(jù)及第二像素數(shù)據(jù)不屬于同一條水平線；以及至少一處理單元，耦接至緩沖單元，用以依序?qū)υ撔┏袼剡M行圖像處理。
文檔編號G06T5/00GK1581226SQ0315406
公開日2005年2月16日 申請日期2003年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月13日
發(fā)明者張輝煌, 歐欣穎, 謝建華 申請人:瑞昱半導(dǎo)體股份有限公司