多信道影像配置電路的製作方法
2023-09-17 07:48:10
專利名稱：：多信道影像配置電路的製作方法
技術領域：
：本實用新型為一種多信道影像配置電路，尤指提高個人計算機上數字數字錄像(DVR，DigitalVideoRecorder)系統之中央處理器(CPU)使用效能，以及節省系統影像儲存空間之多信道影像配置電路。技術背景習用的DVR系統裡，會在系統總線ll(SystemBus)上，插上DVR晶片(CHIP)卡，如圖1所示。圖1是一個4通道(channel)的DVR卡，當中央處理器(CPU)12要將此4channel的影像數據，顯示在Dl畫面上(720*576)時，CPU12必須先配置四塊的影像空間，然後從DVRCHIP卡，抓取4channel的影像數據放置於預先配置好的影像空間內，然後將此4channel的影像數據組合成Dl的畫面。以一張4channel的DVRCHIP卡而言，CPU12需預先配置4塊360*288大小的記憶空間(因為要組合成一張D1的影像大小，所以每一個信道的影像大小是360*288)，也就是說CPU12需預先配置一塊Dl的記憶空間；而當CPU12欲將此4channel的影像數據組合成一張Dl的影像大小時，又得另外配置一塊D1的空間來儲存組合後的影像數據。另夕卜，在CPU12執行時間上，假設CPU12抓取1channel的360*288記憶空間須費時Tfetch，所以抓4channel就需要4*Tfetch的時間。當CPU12要將此4channel組合成一張D1的畫面，假設需花費CPU12時間為Tmerge，則CPU12總共花費(4叮fetchHTmerge的時間，才可將4信道的影像數據顯示在畫面上。多張DVRCHIP卡的環境，如圖2所示，系統總線25共插上4片DVRCHIP卡21、22、23、24，每個DVRCHIP卡為一個4channel的卡，所以在此DVR系統裡，可以顯示16channel的影像數據。CPU26需預先配置16塊180*144大小的記憶空間(因為要組合成一張Dl的影像大小，所以每一個信道的影像大小是180*144)，也就是說CPU26需預先配置一塊Dl的記憶空間；而當CPU26欲將此16channel的影像數據組合成一張Dl的影像大小時，又得另外配置一塊Dl的空間來儲存組合後的影像數據。在CPU26執行時間上，假設CPU26抓取1channel的180*144記憶空間須費時Tfetch，所以抓16channel就需要16^^Tfetch的時間。當CPU26要將此16channel組合成一張Dl的畫面，假設需花費CPU26時間為Tmerge，則CPU總共花費(16叮61必+Tmerge的時間，才可將16信道的影像數據顯示在畫面上。習用的技術具有以下缺點1.必須耗費CPU效能以處理影像儲存及影像組合工作。2.必須使用較多系統影像儲存空間；除了需要預先配置許多空間以儲存各channel的影像數據外，尚需額外預備一塊空間來組合各channel的影像畫面。因此，如何改進上述一般DVR系統的缺點，提升DVR系統CPU效能以及減低系統儲存空間耗費量，係為本實用新型所關注者。
實用新型內容本實用新型的目的在於提出一新穎且進步的多信道影像配置電路，藉由多信道影像配置電路的協助，有效的減少CPU耗費在影像處理的時間以及減少系統的記憶配置，即可顯示多信道的影像數據於DVR系統。為達上述目的，本實用新型提出一種多信道影像配置電路，包含一系統匯流排；一第一數字錄像單元，系電性連接該系統匯流排，具一第一記憶單元；一第一影像擷取單元，系電性連接該第一數字錄像單元；一第二數字錄像單元，系電性連接該系統匯流排，具一第一記憶單元；一第二影像擷取單元，系電性連接該第二數字錄像單元；其中，該第二數字錄像單元系可將該第二影像擷取單元所擷取之一影像，處理後直接儲存於該第一數字錄像單元之該第一記憶單元。所述多信道影像配置電路，其中該第一數字錄像單元還包含一記憶數據處理單元；一影像配置單元，系電性連接於該記憶數據處理單元；一影像編碼器，系電性連接於該記憶數據處理單元；一影像解碼器，系電性連接於該記憶數據處理單元；一影像處理單元，系電性連接於該記憶數據處理單元，該影像處理單元系可將該第一影像擷取單元所擷取之一影像處理成該影像編碼器可以處理之一數據格式。所述多信道影像配置電路，其中該影像編碼器係為一MPEG4影像編碼器。所述多信道影像配置電路，其中該影像解碼器係為一MPEG4影像解碼器。所述多信道影像配置電路，其中該數據格式係為一CIF、F正LD、Dl、VGA、QVGA或QQVGA數據格式。所述多信道影像配置電路，其中該系統匯流排係為一PCIbus、IDEbus或AMbuso所述多信道影像配置電路，其中該第一數字錄像單元系可為一多信道數字錄像單元。所述多信道影像配置電路，其中該多信道數字錄像單元系可電性連接數個影像擷取單元。所述多信道影像配置電路，其中該第二數字錄像單元還包含一記憶數據處理單元；一影像配置單元，系電性連接於該記憶數據處理單元；一影像編碼器，系電性連接於該記憶數據處理單元；一影像解碼器，系電性連接於該記憶數據處理單元；一影像處理單元，系電性連接於該記憶數據處理單元，該影像處理單元系可將該第二影像擷取單元所擷取之該影像處理成該影像編碼器可以處理之一數據格式。所述多信道影像配置電路，其中該數據格式係為一CIF、FIELD、Dl、VGA、QVGA或QQVGA數據格式。所述多信道影像配置電路，其中該影像編碼器係為一MPEG4影像編碼器。所述多信道影像配置電路，其中該影像解碼器係為一MPEG4影像解碼器。所述多信道影像配置電路，其中該第二數字錄像單元系可為一多信道數字錄像單元。所述多信道影像配置電路，其中該多信道數字錄像單元系可電性連接數個影像擷取單元。所述多信道影像配置電路，其中該第一記憶單元系可為一外掛記憶單元。所述多信道影像配置電路，其中還包含一中央處理單元，該中央處理單元系可設定該第一數字錄像單元進行影像組合時所需的參數。所述多信道影像配置電路，其中還包含一中央處理單元，該中央處理單元系可設定該第二數字錄像單元進行影像組合時所需的參數。所述多信道影像配置電路，其中該第二數字錄像單元還包含一第二記憶單元。所述多信道影像配置電路，其中該第二記憶單元系可為一外掛記憶單元。圖1為習用之一張數字錄像晶片透過系統總線連接中央處理器的示意圖；圖2為習用之四張數字錄像晶片透過系統總線連接中央處理器的示意圖；圖3為本實用新型較佳實施例之一張具多信道影像配置單元的數字錄像晶片架構圖；圖4為本實用新型較佳實施例之四張具多信道影像配置單元的數字錄像晶片透過系統總線連接中央處理器的示意圖；圖5為本實用新型較佳實施例之多信道影像配置單元配置16塊記憶空區大小的示意圖。圖中主要組件符號說明系統總線.................11CPU....................124信道DVR晶片.........21、22、23、24系統總線.................25CPU....................26記憶處理單元(DRMAC)............31影像處理單元................32MPEG4編碼器................33MPEG4解碼器................34系統匯流排.................35中央處理單元(CPU).............36多信道影像配置單元.............37DVRCHIP..................38多任務器...................39數據匯流排控制器..............310多信道影像配置信號線............311第一具多信道影像配置單元的數字錄像晶片...41第二具多信道影像配置單元的數字錄像晶片...42第三具多信道影像配置單元的數字錄像晶片...43第四具多信道影像配置單元的數字錄像晶片...44中央處理單元(CPU).............45系統匯流排.................4具體實施方式圖3為本實用新型較佳實施例之一張具多信道影像配置單元的數字錄像晶片架構圖，其中包含了記憶處理單元(DRMAC)31、影像處理單元32、MPEG4編碼器33、MPEG4解碼器34、系統匯流排35、中央處理單元(CPU)36、多信道影像配置單元37、DVRCHIP38、多任務器39、數據匯流排控制器310及多信道影像配置信號線311。首先多信道影像配置單元37依據中央處理單元(CPU)36所設定的通道數量，並且接收來自記憶處理單元(DRAMC)31的影像數據，組成一張多信道的影像數據，此數據可以透過系統總線35傳送到CPU36顯示。圖3的DVRCHIP接了4隻攝影機，進來的影像經過影像處理單元32處理之後放入DRAMC31，當一張完整的影像進入DRAMC31之後，MPEG4編碼器33會被啟動並且開始壓縮影像，在壓縮影像的過程中，會把壓縮後的數據流也存到DRAMC31中。而MPEG4解碼器34啟動的時機是CPU36要播放之前己經存放在DRAMC31中的壓縮數據流時，此時MPEG4解碼器34會被啟動。MPEG4解碼器34會跟DRAMC31要壓縮的數據流加以處理，並且將解壓縮後的數據存到DRAMC31中。當CPU36要顯示此4隻攝影機的影像時，從DRAMC31中抓取4個經過MPEG4解碼器34解壓縮的數據，透過系統總線35傳送到CPU36去。若是DVR系統的記憶配置有限或是CPU36的負載(loading)太重時，CPU36就可以透過系統總線35下一個命令(COMMAND)給多信道影像配置單元37，並且將多信道影像配置信號線311設定成1，此時CPU36在設定此4信道的影像數據要如何分配在Dl畫面上，多信道影像配置單元37就會自動將此4信道的信道影像數據組好，組合後的影像數據，就可透過系統總線35傳送到CPU36顯示。圖4為本實用新型較佳實施例之四張具多信道影像配置單元的數字錄像晶片透過系統總線連接中央處理器的示意圖，其中包含了第一具多信道影像配置單元的DVRCHIP41、第二具多信道影像配置單元的DVRCHIP42、第三具多信道影像配置單元的DVRCHIP43、第四具多信道影像配置單元的DVRCHIP44、中央處理單元(CPU)45及系統匯流排46。圖4是由4個具多信道影像配置單元的DVRCHIP卡41、42、43、44所組成，每一個DVRCHIP可以外接4隻攝影機，所以圖4總共可以外接16隻攝影機。若CPU45將此16channel的影像數據顯示在一張Dl的畫面上，由於每一個DVRCHIP都包含一個多信道影像配置單元，所以CPU45可以啟動任何一個DVRCHIP的多功能影像配置單元。我們以啟動第一具多信道影像配置單元的DVRCHIP41的多信道影像配置電路來說，當多信道影像配置單元被啟動時，就會分配16個記憶區塊大小，如圖5所示。當影像數據處理好之後，CPU45要將16channel的影像數據傳送到第一具多信道影像配置單元的DVRCHIP41預先配置好的記憶區塊內，所以CPU45會設定第一具多信道影像配置單元的DVRCHIP41的Camera0~Camera3的影像數據傳送到圖5的區塊0~3;CPU會設定第二具多信道影像配置單元的DVRCHIP42的Camera4~Camera7的影像數據傳送到圖5的區塊4~7;CPU會設定第三具多信道影像配置單元的DVRCHIP43的Camera8~Camera11的影像數據傳送到圖5的區塊8~11;CPU會設定第四具多信道影像配置單元的DVRCHIP44的Camera12~Camera15的影像數據傳送到圖5的區塊1215。經過多信道影像配置單元組合好之後的影像數據，就可透過系統總線46傳送到CPU45，CPU45就可顯示16channel的影像數據。同理，可以將16channel的影像數據傳送到其它具多信道影像配置單元的DVRCHIP中的任何一塊記憶空間內。因此再以圖2來說明改進的效能，原本CPU需配置2塊Dl的記憶空間來儲存影像數據，一個Dl記憶空間是(16個180*144記憶空間所組成)，另一個Dl記憶空間是儲存組合16channel的影像數據。而CPU處理時間上，CPU抓取16channel的影像數據需時16*Tfetch，將此16channel的影像數據組成一張D1的影像大小需時Tmerge，所以CPU所需的時間為(16Wfetch+Tmerge)的時間。然而在啟動多信道影像配置單元後，CPU所需的執行時間從(16帛Tfetch+Tmerge)降至0,而所需的系統配置大小叢2個Dl降至1個Dl的記憶空間。表1統計出DVRCHIP通道數、未啟動多信道影像配置前的記憶配置大小、未啟動多信道影像配置前的CPU花費時間、啟動多信道影像配置後的資記憶配置大小及啟動多信道影像配置後的CPU花費時間。由表l可以知道，在未啟動多信道影像配置單元時，CPU需要花費時間來抓取影像數據以及花費時間來組合影像數據，但是啟動多信道影像配置後，CPU不需額外的時間來處理。另外系統資源分配上，在未啟動多信道影像配置單元時，系統需配置2*01的記憶空間來儲存影像數據，但是啟動多信道影像配置後，系統只需D1的記憶空間來儲存影像數據。表1tableseeoriginaldocumentpage14formulaseeoriginaldocumentpage15本實用新型之方法利用多信道影像配置的方法，其特點如下:1.由多信道影像配置單元預先配置影像的數據大小，並且將多路的影像數據組成D1的大小，使得原本系統需配置的記憶空間減少。2.由多信道影像配置單元預先配置影像的數據大小，並且將多路的影像數據組成D1的大小，使得原本CPU要耗費在影像處理的時間大大減少。綜上所述，本實用新型之多信道影像配置電路，藉由多信道影像配置單元的協助，大量增進CPU效能及減少內存空間使用量，進步新穎且實用，如其變更設計，例如以單信道影像配置單元取代多信道影像配置單元、以外掛多信道影像配置單元搭配DVRCHIP方式或以外掛記憶單元方式提供影像配置單元配置影像，只要是直接透過影像配置單元來處理影像配置工作者，皆為本實用新型所保護的範圍。權利要求1.一種多信道影像配置電路，其特徵為包含一系統匯流排；一第一數字錄像單元，為電性連接該系統匯流排，具一第一記憶單元；一第一影像擷取單元，為電性連接該第一數字錄像單元；一第二數字錄像單元，為電性連接該系統匯流排；一第二影像擷取單元，為電性連接該第二數字錄像單元；其中，該第二數字錄像單元可將該第二影像擷取單元所擷取之一影像，處理後直接儲存於該第一數字錄像單元之該第一記憶單元。2.根據權利要求1所述的多信道影像配置電路，其特徵為所述第一數字錄像單元還包含一記憶數據處理單元；一影像配置單元，為電性連接於該記憶數據處理單元；一影像編碼器，為電性連接於該記憶數據處理單元；一影像解碼器，為電性連接於該記憶數據處理單元；一影像處理單元，為電性連接於該記憶數據處理單元，該影像處理單元可將該第一影像擷取單元所擷取之一影像處理成該影像編碼器可以處理之一數據格式。3.根據權利要求2所述的多信道影像配置電路，其特徵為所述影像編碼器為任一種影像壓縮算法之影像編碼器。4.根據權利要求2所述的多信道影像配置電路，其特徵為所述影像解碼器為任一種影像壓縮算法之影像解碼器。5.根據權利要求2所述的多信道影像配置電路，其特徵為所述數據格式為任一影像解析度之數據格式。6.根據權利要求1所述的多信道影像配置電路，其特徵為所述系統匯流排為一PCIbus、IDEbus或AMbus。7.根據權利要求1所述的多信道影像配置電路，其特徵為所述第一數字錄像單元為一多信道數字錄像單元。8.根據權利要求7所述的多信道影像配置電路，其特徵為所述多信道數字錄像單元為可電性連接數個影像擷取單元。9.根據權利要求1所述的多信道影像配置電路，其特徵為所述第二數字錄像單元還包含一記憶數據處理單元；一影像配置單元，為電性連接於該記憶數據處理單元；一影像編碼器，為電性連接於該記憶數據處理單元；一影像解碼器，為電性連接於該記憶數據處理單元；一影像處理單元，為電性連接於該記憶數據處理單元，該影像處理單元可將該第二影像擷取單元所擷取之該影像處理成該影像編碼器可以處理之一數據格式。10.根據權利要求9所述的多信道影像配置電路，其特徵為所述數據格式為任一影像解析度之數據格式。11.根據權利要求9所述的多信道影像配置電路，其特徵為所述影像編碼器為任一種影像壓縮算法之影像編碼器。12.根據權利要求9所述的多信道影像配置電路，其特徵為所述影像解碼器為任一種影像壓縮算法之影像解碼器。13.根據權利要求9所述的多信道影像配置電路，其特徵為所述第二數字錄像單元為一多信道數字錄像單元。14.根據權利要求13所述的多信道影像配置電路，其特徵為所述多信道數字錄像單元可電性連接數個影像擷取單元。15.根據權利要求l所述的多信道影像配置電路，其特徵為所述第一記憶單元為一外掛記憶單元。16.根據權利要求l所述的多信道影像配置電路，其特徵為還包含一中央處理單元，該中央處理單元可設定該第一數字錄像單元進行影像組合時所需的參數。17.根據權利要求l所述的多信道影像配置電路，其特徵為還包含一中央處理單元，該中央處理單元可設定該第二數字錄像單元進行影像組合時所需的參數。18.根據權利要求l所述的多信道影像配置電路，其特徵為所述第二數字錄像單元還包含一第二記憶單元。19.根據權利要求18所述的多信道影像配置電路，其特徵為所述第二記憶單元為一外掛記憶單元。專利摘要本實用新型為一種多信道影像配置電路，包含一系統匯流排、一第一數字錄像單元、一第一影像擷取單元、一第二數字錄像單元、一第二影像擷取單元及一中央處理單元；其中，該系統匯流排系電性連接於該第一數字錄像單元、該第一影像擷取單元、該第二數字錄像單元、該第二影像擷取單元及該中央處理單元；該第二數字錄像單元系可將該第二影像擷取單元所擷取之一影像，處理後直接儲存於該第一數字錄像單元之一記憶單元；該第一數字錄像單元系可將該第一影像擷取單元所擷取之一影像，處理後直接儲存於該第二數字錄像單元之一記憶單元；簡言之，就是每個影像單元可以儲存到任一個數字錄像單元的記憶單元中，端看CPU設定預儲存到哪一個記憶單元上。文檔編號H04N5/76GK201084878SQ20072017556公開日2008年7月9日申請日期2007年9月17日優先權日2007年9月17日發明者王仁中,蔡明芳,駱文華申請人:映佳科技股份有限公司