專利名稱：電腦裝置與其影像處理電路和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種電腦裝置與其影像處理電路和方法，且特別是有關(guān) 于一種適用于圖形處理器的影像處理的方法與其電腦裝置。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的電腦顯示技術(shù)中，是以中央處理器(CPU)最為主要的執(zhí)行和運(yùn)算
單元。也就是說，當(dāng)電腦系統(tǒng)需要顯示一畫面影像時，中央處理器需要對此 畫面影像的各樣參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算和處理，再送至屏幕上顯示。這些畫面影像的 參數(shù)包括亮度對比、色彩飽和度等等。因此，若是使用者要調(diào)整顯示畫面的 參數(shù)，或是電腦偵測到外界環(huán)境的改變而自動調(diào)整顯示畫面的參數(shù)時，中央 處理器就需要依據(jù)這些需求而對顯示畫面的參數(shù)重新進(jìn)行運(yùn)算，并產(chǎn)生修正 后的顯示畫面給使用者。
承上述，對顯示畫面的各樣參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算是需要相當(dāng)?shù)挠?jì)算能力。 一般 而言，中央處理器較適于進(jìn)行邏輯運(yùn)算。因此，若是一電腦系統(tǒng)配置有功能 較高階的中央處理器，是足以擔(dān)當(dāng)顯示畫面各樣參數(shù)的運(yùn)算工作。
然而，近來平價電腦系統(tǒng)的崛起，并且占有一定的市場。由于平價電腦 的售價不高，因此這些平價電腦為了節(jié)省制造時的成本，大都會選擇較低階 的中央處理器當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn)配備。而以這些較低階的處理器去進(jìn)行電腦系統(tǒng)一般 的運(yùn)作時或許足夠，但是若要額外需要負(fù)擔(dān)顯示畫面各樣參數(shù)的運(yùn)算和執(zhí)行 時，就可能超過這些較低階的中央處理器的能力，而導(dǎo)致電腦系統(tǒng)在數(shù)據(jù)處 理方面的速度和速率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種影像處理電路，包括視訊內(nèi)存和圖形處理器。視訊內(nèi)存 可以儲存一輸出視訊，而此輸出視訊則可以包括多個畫面影像，并且每一畫 面影像則可以具有多個像素。另外，圖形處理器可以耦接視訊內(nèi)存。藉此， 圖形處理器就可以擷取這些畫面影像，來分別計(jì)算各像素的亮度值，并且將這些像素的亮度值進(jìn)行一轉(zhuǎn)換運(yùn)算，而獲得對應(yīng)的多個亮度映射值。此時，
圖形處理器就依據(jù)這些亮度值和亮度映射值來調(diào)整每一畫面影像的亮度對比。
從另一觀點(diǎn)來看，本發(fā)明也提供一種電腦裝置，包括中央處理器、芯片 組和顯卡。其中，中央處理器可以通過芯片組耦接顯卡。因此，顯卡可以從
芯片組接收一輸出S見訊，而此輸出視訊可以具有多個畫面影像，并且每一畫 面影像可以具有多個像素。顯卡可以分別計(jì)算各像素的亮度值，以將這些像 素的亮度值進(jìn)行一轉(zhuǎn)換運(yùn)算，并獲得多個亮度映射值。藉此，顯卡可以依據(jù) 亮度值和亮度映射值來調(diào)整每一畫面影像的亮度對比，而獲得更新的輸出視 訊。
從另一觀點(diǎn)來看，本發(fā)明也提供影像處理方法，包括接收一輸出視訊， 而此輸出視訊可以具有多個畫面影像，并且每一畫面影像分別具有多個像素。 另外，計(jì)算各像素的亮度值，以對這些亮度值進(jìn)行一轉(zhuǎn)換運(yùn)算，并且獲得多 個亮度映射值。此時，本發(fā)明可以依據(jù)這些亮度值和亮度映射值而調(diào)整每一 畫面影像的亮度對比，并且獲得更新的輸出視訊。
由于在本發(fā)明中配置有圖形處理器來分擔(dān)畫面影像各樣參數(shù)的運(yùn)算和執(zhí) 行，因此中央處理器的數(shù)據(jù)處理量就可以有效地降低，使得電腦系統(tǒng)的運(yùn)算 更有效率。
本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明可以利用圖形處理器來分擔(dān)影像顯示的 工作。因此，就算是電腦裝置使用較低階的中央處理器，仍舊可以對畫面影 像進(jìn)行各種處理與運(yùn)算，而不會降低電腦裝置的數(shù)據(jù)處理效率。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較 佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。


圖1所示為依照本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一種電腦裝置的電路方塊圖。
圖2所示為依照本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一種影像處理電路的電路方塊圖。
圖3所示為依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的一種圖形處理器的架構(gòu)圖。
圖4所示為依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的一種影像處理方法的步驟流程圖。圖5A所示為依照本發(fā)明的 一較佳實(shí)施例的 一種對比處理單元的架構(gòu)圖。 圖5B所示為依照本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例的一種對比處理單元的架構(gòu)圖。圖6所示為依照本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一種調(diào)整畫面影像的亮度對比 的步驟流程圖。
具體實(shí)施方式
圖1所示為依照本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一種電腦裝置的電路方塊圖。 請參照圖1，本實(shí)施例所提供的電腦裝置100,包括中央處理器102、芯片組 104、顯卡106、顯示模塊108和使用者輸入模塊110。在本實(shí)施例中，中央 處理器102可以耦接芯片組104,并且通過芯片組104耦接顯卡106和使用 者輸入模塊IIO。另外，顯卡106則可以通過數(shù)據(jù)傳輸介面112耦接至顯示 模塊108。其中，數(shù)據(jù)傳輸介面112例如是VGA介面。在本實(shí)施例中，顯卡106具有一影像處理電路200,可以處理一輸出視 訊DO。當(dāng)電腦裝置IOO要從顯示模塊108顯示輸出視訊D1時，芯片組104 可以先將原始的輸出視訊D0送至顯卡106處理。 一般而言，輸出視訊DO可 以具有多個畫面影像，而每一畫面影像又可以具有多個像素。圖2所示為依照本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一種影像處理電路的電路方塊 圖。請參照圖2，本實(shí)施例所提供的影像處理電路200包括視訊內(nèi)存202和 圖形處理器(GPU) 204。其中，視訊內(nèi)存202可以耦接芯片組l(M,并且耦接 圖形處理器204。而圖形處理器204的輸出則通過數(shù)據(jù)傳輸介面112送至顯 示模塊108,此外圖形處理器204可依據(jù)輸入的一參數(shù)值S，來調(diào)整每一該些 畫面影像的亮度對比，或者均勻化每一該些畫面影像的色彩值。在本實(shí)施例 中，顯示模塊108可以包括一顯示器，例如液晶顯示器。圖3所示為依照本發(fā)明的 一較佳實(shí)施例的 一種圖形處理器2 04的架構(gòu)圖， 而圖4則所示為依照本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一種影像處理方法的步驟流程 圖。請合并參照圖3和圖4，本實(shí)施例所提供的圖形處理器架構(gòu)，包括亮度 偵測單元302、計(jì)算單元304和對比處理單元306。亮度偵測單元302可以耦 接例如圖2中的視訊內(nèi)存202，并且其輸出可以耦接至計(jì)算單元3(M。另夕卜， 對比處理單元306也可以耦接計(jì)算單元3(H，并且其輸出則可以通過數(shù)據(jù)傳 輸介面112傳送給顯示模塊108。以圖3為例，當(dāng)圖形處理器204如步驟S402所述，接收原始的輸出視訊 DO時，亮度偵測單元3(^可以如步驟S4(H所述，先偵測原始輸出視訊DO中 每一畫面影像的各像素的亮度，并且獲得各像素的亮度值BV。這些亮度值BV 可以被送至計(jì)算單元3(M，以使計(jì)算單元304執(zhí)行步驟S406，就是依據(jù)一非 線性函數(shù)計(jì)算這些亮度值BV以進(jìn)行一轉(zhuǎn)換運(yùn)算，來獲得多個亮度映射值BMV, 上述非線性函數(shù)一般使用單調(diào)上升非線性函數(shù)，例如可使用一 gamma函數(shù)方 式或者采用gamma與hyperbolic tangent函數(shù)的變形。接著，這些亮度映射 值BMV可以被送至對比處理單元306。另外，對比處理單元306也可以接收 亮度值BV。藉此，對比處理單元306就可以依據(jù)亮度值BV和亮度映射值BMV 來調(diào)整每一畫面影像的亮度對比，并且獲得新的輸出視訊D1 。
而在另外一些選擇實(shí)施例中，對比處理單元306還可以如步驟S4 08所述， 接收一使用者操作例如圖1的使用者輸入模塊110所產(chǎn)生的使用者輸入值S。 藉此，對比處理單元306就可以如步驟S410所述，依據(jù)亮度值BV、亮度映 射值BMV和使用者輸入值S來調(diào)整每一畫面影像的亮度對比。在本實(shí)施例中， 輸入模塊110可以是鍵盤或者是鼠標(biāo)。
圖5A所示為依照本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一種對比處理單元306的架構(gòu) 圖。請合并參照圖3與圖5A,本實(shí)施例所提供的對比處理單元306,包含一 色彩處理單元510，其輸入可以耦接至亮度偵測單元302及計(jì)算單元3(M,以 接收亮度值BV及亮度映射值BMV。在本實(shí)施例中，色彩處理單元510可以利 用下式來獲得更新的輸出視訊Dl:
(-)xl
BV
另外，若是考慮到使用者輸入值S，則色彩處理單元510則可以改用下 式來產(chǎn)生更新的輸出視訊Dl:
BMV [(l-S) + S(^4]xI
圖5B所示為依照本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例的一種對比處理單元306的架 構(gòu)圖。請合并參照圖3與圖5B，本實(shí)施例所提供的對比處理單元306,包括 低通濾波器(LP) 502、高通濾波器(HP) 504、低頻對比處理單元506、亮度 對比處理單元508。低通濾波器502和高通濾波器504都耦接至計(jì)算單元3(M， 以接收亮度映射值BMV。其中高通濾波器504接收亮度映射值BMV后，產(chǎn)生 多個高通亮度映射值(HBMV)。另外，低通濾波器502的輸出多個低通亮度映 射值(LBMV)到低頻對比處理單元506，產(chǎn)生多個低頻對比處理信號(LCEI),而亮度對比處理單元508的輸入則分別耦接低通濾波器502、高通濾波器504 和低頻對比處理單元506的輸出，來產(chǎn)生多個亮度對比處理信號(BCEI)。對 比處理單元306還包括色彩處理單元510，其輸入可以耦接亮度對比處理單 元508的輸出，并接收亮度值(BV)、亮度對比處理信號(BCEI)后，輸出一更 新輸出視訊(D1)。此時色彩處理單元510亦可接收一使用者輸入的一參數(shù)值 S，來調(diào)整每一該些畫面影像的亮度對比，或者均勻化每一該些畫面影像的色 彩值。圖6所示為依照本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一種調(diào)整畫面影像的亮度對比 的步驟流程圖。請合并參照圖SB和圖6，當(dāng)亮度映射值BMV送到對比處理單 元306后，低通濾波器502可以如步驟S602所述，將這些亮度映射值BMV進(jìn) 行低通濾波，并且獲得多個低頻亮度映射值LBMV給低頻對比處理單元506。 此時，低頻對比處理單元506就可以依據(jù)下式，而對每一畫面影像進(jìn)行低頻 對比增強(qiáng)，并獲得低頻對比增強(qiáng)信息LCEI，就如步驟S604所述。該數(shù)學(xué)式 ^口下BV其中，I代表原始的畫面影像。另外，若是考慮到使用者輸入值S，則低頻對比處理單元506則可以改 用下式來產(chǎn)生低頻對比增強(qiáng)信息LCEI:BV另一方面，高通濾波器504也以將亮度映射值BMV進(jìn)行高通濾波，如步 驟S606所述，并且獲得多個高頻亮度映射值HBMV。藉此，亮度對比處理單 元508可以如步驟S608所述，依據(jù)低頻亮度映射值LBMV、低頻對比增強(qiáng)信 息LCEI和高頻亮度映射值HBMV而對各畫面影像進(jìn)行亮度對比增強(qiáng)，并獲得 亮度對比增強(qiáng)信息BCEI。在本實(shí)施例中，亮度對比處理單元508可以利用下 式來獲得亮度對比增強(qiáng)信息BCEI:/， e、T c,BVM、 T (l-S)I + S(-)xlBV此外，亮度對比處理單元508的輸出可以送至色彩處理單元510。此時， 色彩處理單元510可以如步驟S610所述，依據(jù)原始的畫面影像和亮度對比增 強(qiáng)信息BCEI,而對每一畫面影像進(jìn)行色彩映像運(yùn)算，以均 化各畫面影像的色彩，并且獲的新的^T出^L訊D1。在本實(shí)施例中，色彩處理單元510可以利 用下式來獲得更新的輸出視訊Dl:
<formula>formula see original document page 11</formula>另外，若是考慮到使用者輸入值S,則色彩處理單元510則可以改用下 式來產(chǎn)生更新的輸出視訊Dl:xI
綜上所述，本發(fā)明可以利用圖形處理器來分擔(dān)影像顯示的工作。因此， 就算是電腦裝置使用較低階的中央處理器，仍舊可以對畫面影像進(jìn)行各種處 理與運(yùn)算，而不會降低電腦裝置的數(shù)據(jù)處理效率。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何 熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾， 因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種影像處理電路，其特征是，包括視訊內(nèi)存，用以儲存輸出視訊，其中上述輸出視訊包括多個畫面影像，且每一上述這些畫面影像則具有多個像素；以及圖形處理器，耦接上述視訊內(nèi)存，用以擷取上述這些畫面影像，來分別計(jì)算各上述像素的多個亮度值，并將上述這些像素的上述這些亮度值進(jìn)行轉(zhuǎn)換運(yùn)算，以獲得對應(yīng)的多個亮度映射值，使得上述圖形處理器依據(jù)上述這些亮度值和上述這些亮度映射值，來調(diào)整每一上述這些畫面影像的亮度對比。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像處理電路，其特征是，其中上述圖形處理 器更依據(jù)輸入的參數(shù)值，來調(diào)整每一上述這些畫面影像的亮度對比。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像處理電路，其特征是，其中上述圖形處理 器更依據(jù)輸入的參數(shù)值，來均勻化每一上述這些畫面影像的色彩值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像處理電路，其特征是，其中上述圖形處理 器更包括亮度偵測單元，接收上述這些畫面影像，來產(chǎn)生各上述像素的上述這些 亮度值；計(jì)算單元，將上述這些像素的上述這些亮度值進(jìn)行上述轉(zhuǎn)換運(yùn)算，以獲得對應(yīng)的上述這些亮度映射值；以及對比處理單元，上述這些亮度值和上述這些亮度映射值，來調(diào)整每一上 述這些畫面影像的亮度對比。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的影像處理電路，其特征是，其中上述對比處理 單元更包括低通濾波器，接收上述這些亮度映射值后，輸出多個低通亮度映射值； 高通濾波器，接收上述這些亮度映射值后，輸出多個高通亮度映射值；低頻對比處理單元，接收上述這些低通亮度映射值后，輸出多個低頻對比處理信號；亮度對比處理單元，接收上述這些低通亮度映射值、上述低通亮度映射 值以及上述這些高通亮度映射值后，輸出多個亮度對比處理信號；以及色彩處理單元，接收上述這些亮度值與上述這些亮度對比處理信號后， 車#出更新1#出3見訊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的影像處理電路，其特征是，其中上述對比處理 單元更包括色彩處理單元，接收上述這些亮度值、上述這些亮度映射值，輸出更新 輸出視訊。
7. —種電腦裝置，其特征是，包括 中央處理器；芯片組，耦接上述中央處理器；以及顯卡，耦接上述芯片組，用以從上述芯片組接收輸出視訊，而上述輸出 視訊包括多個畫面影像，且每一上述這些畫面影像具有多個像素，其中上述 顯卡分別計(jì)算各上述像素的上述這些亮度值，以將上述這些像素的亮度值進(jìn) 行轉(zhuǎn)換運(yùn)算，并獲得多個亮度映射值，使得上述顯卡依據(jù)上述這些亮度值和 上述這些亮度映射值，來調(diào)整每一上述這些畫面影像的亮度對比，而獲得更 新輸出視訊。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電腦裝置，其特征是，其中上述顯卡包括 視訊內(nèi)存，耦接上述芯片組，用以暫存上述輸出視訊；以及 圖形處理器，耦接上述視訊內(nèi)存，用以計(jì)算各上述像素的亮度值，以依據(jù)上述這些亮度值和上述這些亮度映射值，來調(diào)整每一上述這些畫面影像的 亮度對比，并產(chǎn)生上述更新輸出視訊。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電腦裝置，其特征是，其中上述圖形處理器更 包括亮度偵測單元，接收上述這些畫面影像，來產(chǎn)生各上述像素的亮度值； 計(jì)算單元，將上述這些像素的亮度值進(jìn)行上述轉(zhuǎn)換運(yùn)算，以獲得對應(yīng)的多個亮度映射值；以及對比處理單元，上述這些亮度值和上述這些亮度映射值，來調(diào)整每一上 述這些畫面影像的亮度對比。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電腦裝置，其特征是，其中上述對比處理單元 更包括低通濾波器，接收上述這些亮度映射值后，輸出多個低通亮度映射值； 高通濾波器，接收上述這些亮度映射值后，輸出多個高通亮度映射值； 低頻對比處理單元，接收上述這些低通亮度映射值后，輸出多個低頻對 比處理信號；亮度對比處理單元，接收上述這些低通亮度映射值、上述低通亮度映射值以及上述這些高通亮度映射值后，輸出多個亮度對比處理信號；以及色彩處理單元，接收上述這些亮度值與上述這些亮度對比處理信號后， 輸出上述更新輸出視訊。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電腦裝置，其特征是，其中上述對比處理單元 更包括色彩處理單元，接收上述這些亮度值、上述這些亮度映射值，輸出更新 輸出視訊。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電腦裝置，其特征是，更包括顯示模塊，耦接 上述顯卡，用以顯示上述更新輸出視訊。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電腦裝置，其特征是，更包括使用者輸入模塊， 通過傳輸介面耦接上述芯片組，上述使用者輸入模塊輸入?yún)?shù)值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的電腦裝置，其特征是，其中上述顯卡更依據(jù) 上述參數(shù)值來均勻化每一上述這些畫面影像的色彩。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的電腦裝置，其特征是，其中上述顯卡更依據(jù) 上述參數(shù)值來調(diào)整每一上述這些像素的亮度對比。
16. —種影像處理方法，其特征是，包括下列步驟接收輸出視訊，而上述輸出視訊具有多個畫面影像，且每一上述這些畫 面影像分別具有多個像素；計(jì)算各上述像素的多個亮度值；對上述這些亮度值進(jìn)行轉(zhuǎn)換運(yùn)算，獲得多個亮度映射值；以及 依據(jù)上述這些亮度值和上述這些亮度映射值而調(diào)整每一上述這些畫面影 像的亮度對比，并獲得更新輸出視訊。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的影像處理方法，其特征是，更包括下列步驟 接收使用者輸入值；以及依據(jù)上述這些亮度值、上述這些亮度映射值和上述使用者輸入值而調(diào)整 上述這些畫面影像的亮度對比與色彩。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的影像處理方法，其特征是，其中調(diào)整上述這 些畫面影像的亮度對比的步驟，包括下列步驟對上述這些亮度映射值進(jìn)行低通濾波，并獲得多個低通亮度映射值； 依據(jù)上述這些低通亮度映射值，調(diào)整每一上述這些畫面影像的亮度對比，并獲得多個低頻對比處理信號；對上述這些亮度映射值進(jìn)行高通濾波，并獲得多個高通亮度映射值；以及依據(jù)上述這些低通亮度映射值、上述這些低頻對比處理信號和上述這些 高通亮度映射值，對各上述畫面影像進(jìn)行亮度對比處理，產(chǎn)生多個亮度對比 處理信號，以調(diào)整各上述畫面影像的亮度對比。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的影像處理方法，其特征是，更包括依據(jù)上述 這些亮度值和上述這些亮度對比處理信號，進(jìn)行色彩映像運(yùn)算，以均勻化各 上述畫面影像的亮度和色彩。
全文摘要
一種電腦裝置，配置有圖形處理器來分擔(dān)畫面影像各樣參數(shù)的運(yùn)算和執(zhí)行，因此中央處理器的數(shù)據(jù)處理量就可以有效地降低，包括中央處理器、芯片組和顯卡。其中，中央處理器可以通過芯片組耦接顯卡。而顯卡可以從芯片組接收一輸出視訊，而此輸出視訊可以具有多個畫面影像，并且每一畫面影像可以具有多個像素。顯卡可以分別計(jì)算各像素的亮度值，以將這些像素的亮度值依據(jù)一非線性函數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，并獲得多個亮度映射值。藉此，顯卡可以依據(jù)亮度值和亮度映射值來調(diào)整每一畫面影像的亮度對比，而獲得新的輸出視訊。
文檔編號G09G5/02GK101582253SQ20081010041
公開日2009年11月18日 申請日期2008年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月16日
發(fā)明者蔡奇謚 申請人:華碩電腦股份有限公司