屏幕顯示控制系統的製作方法
2023-09-15 23:58:45
專利名稱：屏幕顯示控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及屏幕顯示控制系統，尤其涉及一種對包括視頻層與圖形層在內的多層數據進行混合的屏幕顯示控制系統。
背景技術：
視頻傳送過程中，在MPEG2碼流解碼成圖片送到電視信號編碼器進行編碼顯示之前，通常需要和OSD(on screen display屏幕顯示對象)、圖形用戶界面(Graphic User Interface；GUI)、字幕等數據等預先混合成一張圖片，然後再送入電視信號編碼器按場掃描速率進行顯示。OSD(on screen display)、圖形用戶界面(Graphic User Interface；GUI)、字幕等數據通常是零散存放在SDRAM中，在這裡可以統稱為圖形層。傳統的做法是把圖形層以鍊表的形式組織在SDRAM中，並提供一個支持鍊表操作的專用硬體DMA來負責自動加載這些數據進硬體供混合操作。再以場掃描速率的頻率通過硬體DMA從SDRAM中反覆加載到混合硬體。如圖1所示，例如對三層OSD層進行處理，利用開始指針start_pointer啟動專用DMA。專用DMA首先從SDRAM中加載鍊表的第一個節點OSD1層進混合引擎，並顯示OSD1層在屏幕上；然後加載第二個節點OSD2層，並顯示OSD2層在屏幕上；依次類推。DMA根據起始指針加載第一個節點OSD1層。第二個節點OSD2層之後的其他OSD層節點均由DMA依照連結指針依次加載。根據視頻顯示幀率的要求，通常整個鍊表在1秒之內會被反覆加載25次或者30次。
當圖形層區域沒有覆蓋整個屏幕並且顯示效果比較簡單時，需要從SDRAM搬運的數據相對比較少，採用鍊表形式可以在一定程度上節省SDRAM帶寬。由於TV屏幕顯示通常採用行掃描方式，因此，鍊表的做法有一個比較明顯的缺點相鄰兩個矩形圖形層區域在屏幕縱坐標上不能有重疊行。這意味著，例如圖2所示的有行重疊的兩個OSD層，必須先合併成一個大的圖形層節點才能加入鍊表中。
鍊表操作的第二個缺點是實現graphic層的機制只能由OSD鍊表機制來擔當，如果支持OSD鍊表機制的專用DMA只有一個，則硬體只能支持1層graphic層。如果想支持更多的graphic層，就不得不增加圖形層的專用DMA，目前有的方案已經提供多至4個OSD專用DMA，但這顯然比較浪費硬體資源。
另一種方案是採用多個窗口來實現混合。這種方案中，對應於每一層圖形數據，如OSD、GUI、字幕等分別配置一個窗口，這樣，即使有行重疊的圖形層，也可以進行混合。並且，這種方案中同時對於視頻、光標、背景等數據，也是每一層均分別配置一個窗口。這樣做雖然可以在一定程度上節省帶寬，但卻限制了總的混合層數。使得集成電路實現的面積擴大，不利於成本的降低。
發明內容
本發明的目的在於提供一種對視頻層與圖形層等多層數據進行混合的屏幕顯示控制系統，它可以將有重疊行或重疊區域的多層數據進行混合。並且，該屏幕顯示控制系統利用較少的硬體就能實現無限層次的混合。
根據本發明的屏幕顯示控制系統，包括2D模塊，用以對包含OSD層、GUI層和字幕層在內的多層數據進行alpha預混合，形成全屏的圖形層；以及混合模塊，用以對預混合形成的圖形層進行RGB域到YUV域的轉換，並將轉換後的圖形層與視頻層進行alpha混合後形成YUV域的數據。
本發明為簡化設計，充分利用了一個可以支持兩張圖片進行alpha混合操作並可多次重複操作的2D模塊，以形成一層單一的圖形層。同時在混合模塊中可以對視頻層、光標層、以及2D模塊送出的圖形層等數據層，分別配置一個窗口。本發明的2D模塊中完全去掉了OSD鍊表機制及其相應的專用DMA，並能有效地進行重疊部分的混合，無需要求過多的硬體配置就能實現無限多層的混合。
以下附圖為對本發明示例性實施例的輔助說明，結合以下附圖對本發明實施例的闡述，是為進一步揭示本發明的特徵所在，但並不限制本發明，圖中相同的參照號代表相應的元件、部件或步驟。其中圖1為現有技術中對三層OSD進行處理的工作示意圖。
圖2為現有技術中對兩層有部分交錯的OSD進行處理的工作示意圖。
圖3是本發明一個實施例中屏幕顯示控制系統的結構框圖。
圖4為本發明一個實施例的2D模塊結構框圖。
圖5為本發明一個實施例的2D模塊工作狀態機示意圖。
圖6為本發明一個實施例的混合模塊的系統引擎結構示意圖。
圖7為圖6所示混合模塊中一個屏幕坐標掃描裝置的工作模式示意圖。
圖8為本發明一個實施例的混合模塊的結構框圖。
圖9為圖8所示混合模塊的工作狀態機的示意圖。
圖10為本發明的混合模塊中窗口判斷裝置的結構示意圖。
圖11為本發明的混合模塊中一個讀緩衝裝置的內部結構與周邊交互信號示意圖。
圖12為本發明的屏幕顯示混合方法的一個實施例的流程圖。
圖13為本發明的屏幕顯示混合方法的另一個實施例的流程圖。
具體實施例方式
在MPEG-2解碼中，通常GUI、OSD和字幕等都是以零散形式存貯在SDRAM中。本發明為簡化DVB標準中的分層模型，將GUI層、OSD層和字幕層等零散內容在送入混合模塊之前進行預先混合，形成一個全屏的圖形層，並存回SDRAM中。本發明可以通過一個2D模塊對GUI層、OSD層和字幕層等SDRAM中的零散內容預先進行alpha混合形成一個全屏的圖形層。
圖3是本發明一個實施例中屏幕顯示控制系統的結構簡圖。如圖3所示，這個屏幕顯示控制系統主要包括兩個部分2D模塊11和混合模塊12。2D模塊可以預先把零散內容進行alpha混合形成一個全屏的圖形層。SDRAM中的零散內容包括GUI層、OSD層和字幕層等，其中每一種都可具有多層，如OSD1層、OSD2層等。在本發明的一個實施例中，可以允許支持多種象素格式的GUI層、OSD層和字幕層等，如RGB565，ARGB3454，ARGB4444，ARGB32等格式。混合模塊可以把預先混合好的圖形層進行RGB到YUV的轉換後與視頻層進行混合。最後把混合得到的YUV域的數據送入電視信號編碼器，進行屏幕顯示。
圖4是本發明一個實施例中2D模塊的硬體結構框圖。2D模塊利用數據DMA111從SDRAM中取出數據，並把數據送入源緩衝器。圖中2D模塊設置了第一源緩衝器113和第二源緩衝器114，這樣，數據DMA從SDRAM中取數據時，可以一次取兩層數據分別送入第一源緩衝器和第二源緩衝器。第一源緩衝器和第二源緩衝器中的數據隨後進入2Dalpha混合單元116中進行預先混合。在本發明的實施例中，第一源緩衝器和第二源緩衝器與2Dalpha混合單元之間可以設置格式轉換單元115，以支持各種象素格式的數據層。這樣可以允許圖形層支持多種小存儲位寬的象素格式，從而在一定程度上降低帶寬的需求。根據本發明的一個實施例，如圖4所示，格式轉換單元115包括格式轉換器1151和1153，可以把如RGB565，ARGB3454，ARGB4444，ARGB32等象素格式在內的多種格式統一轉換成例如ARGB32象素格式。這樣，2Dalpha混合單元可以在例如ARGB32這一種格式下進行預先混合。圖4所示的實施例中，調色板1152與格式轉換器1151並行設置在第一源緩衝器與2Dalpha混合單元之間，類似地，調色板可在第一源緩衝器和第二源緩衝器與2Dalpha混合單元之間進行一些格式種類的象素格式轉換，例如把8位ARGB32索引、8位AYUV32索引等轉換成ARGB32格式。可以理解的是，與2Dalpha混合單元之間的格式轉換單元除了本實施例中列出的格式轉換器和調色板外，還可以配置其它的裝置來進行各種象素格式的轉換。
2Dalpha混合單元對第一源緩衝器和第二源緩衝器中經過格式轉換的象素進行ALPHA混合操作。通常可以採取如下公式進行計算dst＝A*src1+(1-A)*src2＝A*(src1-src2)+src2公式中src1和src2分別表示參與混合的層，在此為第一源緩衝器和第二源緩衝器中經過格式轉換的象素層。假設src1在src2的上面，其中A為alpha值，表示「不透明度」，取值範圍為0～1，取值為0時，表示完全透明；取值為1時，表示完全不透明。
2Dalpha混合單元可以包含2Dalpha值調整邏輯，用來調整ALPHA值。例如，對於某象素點，src1為GUI層，src2為OSD層，當OSD層數據在GUI層上方時，2Dalpha值調整邏輯把ALPHA值設為0，則該象素點在混合後OSD層完全覆蓋GUI層。
2Dalpha混合單元將混合好的數據送到2D輸出FIFO117中。2D輸出FIFO117與2D返回FIFO112相連接，2D返回FIFO中的數據經由數據DMA送回到SDRAM中。當需要利用2D模塊進行多層混合，例如三層或三層以上的混合時，2D輸出FIFO的數據可以經2D返回FIFO送加到SDRAM中，再由數據DMA重新送入2D模塊中與SDRAM中的其它層進行混合，這樣重複利用可支持二層ALPHA混合的2D模塊就可實現多層的混合。
2D模塊中由配置寄存器20來控制系統引擎的工作。配置寄存器接收來自CPU的控制命令，通過中斷通訊機制來實現對2D模塊工作引擎的控制。配置寄存器的工作狀態機如圖5所示。它包括4種狀態開始21、空閒23、工作25和中斷服務程序27狀態。開始狀態下，由CPU發出開始命令給配置寄存器，並配置好其它所有的2D寄存器。隨後，2D模塊進入空閒狀態。空閒狀態下，如果配置寄存器接收到CPU發出的將engine_start寄存器置1的信號，配置寄存器將進入工作狀態啟動2D模塊的系統引擎開始工作。2D模塊在工作狀態下，如果接收到CPU發出的中斷命令，就會進入中斷服務程序(ISR)狀態進行等待。中斷服務程序(ISR)下，配置寄存器如果接收到engine_start寄存器置1的信號，則重新返回工作狀態繼續工作；如果接收到engine_start寄存器為0的信號，則回到空閒狀態。
圖6為本發明一個實施例的混合模塊的系統引擎結構示意圖。系統引擎包括屏幕坐標掃描裝置31、第一矩形窗口裝置33、第二矩形窗口裝置34、讀緩衝裝置35、轉換裝置36，以及ALPHA混合裝置37。屏幕坐標掃描裝置掃描整個屏幕，並發出坐標掃描流給第一矩形窗口裝置和第二矩形窗口裝置。第一矩形窗口裝置和第二矩形窗口裝置利用窗口機制，根據坐標掃描流判斷當前掃描象素位於哪一個窗口。讀緩衝裝置根據第一矩形窗口裝置和第二矩形窗口裝置的判斷結果讀取當前屏幕數據。第一矩形窗口裝置送出的數據定義為臨時層。轉換裝置對臨時層數據進行RGB到YUV的格式轉換。ALPHA混合裝置對當前坐標上的視頻象素和臨時層象素進行ALPHA混合操作。
圖7為屏幕坐標掃描裝置的工作模式示意圖。整個屏幕通常可以定義為一個屏幕坐標系，如圖7所示，左上角定義為原點(0，0)，向右為x軸的正軸，向下為y軸的正軸。
窗口機制中的「窗口」是指在這樣的屏幕坐標系裡面的一個區域。在本發明的一個實施例中，這個區域為矩形區域，它可以由左上角的位置坐標和右下角的位置坐標來唯一的指定。例如，對應於視頻層的顯示區域，視頻窗口可以由兩個位置坐標(Xv1，Yv1)和(Xv2，Yv2)來確定；對應於背景層的顯示區域，背景窗口可由兩個位置坐標(Xb1，Yb1)和(Xb2，Yb2)來確定等等。
屏幕坐標掃描裝置根據電視信號編碼器的行場掃描時序，從整個屏幕的左上角開始掃描，直到屏幕的右下角結束。在奇場的時候掃描奇數行，在偶場的時候掃描偶數行。屏幕坐標掃描裝置根據視頻的掃描時序掃描屏幕的同時，穩定地發出坐標掃描流。
屏幕坐標掃描裝置中設有水平計數器和垂直計數器(未圖示)。水平計數器沿水平方向對屏幕計數，垂直計數器沿垂直方向對屏幕計數。這裡以640*480的屏幕掃描面積為例來加以說明。混合模塊採用幀模式進行計數時，水平計數器的計數從0到639每次累加1，垂直計數從0到479每次累加1。混合模塊採用場模式進行計數時，整個屏幕分為奇、偶兩場，首先計數奇場，再計數偶場。計數奇場時，水平計數器的計數從0到639每次加1，垂直計數從0到478每次累加2；計數偶場時，水平計數器的計數從0到639每次加1，垂直計數從1到479每次累加2。圖5為本發明一個實施例的混合模塊的結構框圖。控制寄存器38接收來自CPU(未圖示)的命令信號並控制系統引擎的工作。控制寄存器的工作狀態機可參見圖6，包括4種狀態開始狀態61、空閒狀態63、工作狀態65和錯誤處理狀態67。在混合模塊開始工作時，首先由CPU寫入控制寄存器，給其中的start(開始)寄存器(未圖示)賦值1，混合模塊就從開始狀態進入到空閒狀態。在空閒狀態下，當混合模塊檢測到同步信號VSYNC，則重裝影子寄存器(未圖示)，並進入工作狀態，系統引擎開始進行混合工作。當混合模塊搬運完畢當前幀的數據後，收到DMA_finish為1的信號，進入錯誤處理狀態，在這個狀態裡將把所有的輸入FIFO做一次清空操作，防止有上一幀因為出錯而殘留的數據，從而隔離了每一幀相互之間的影響，達到糾錯的目的。錯誤處理狀態5個周期後自動返回到空閒狀態。
在本發明的一個實施例中，按照前面的描述，對於GUI層、OSD層和字幕層等零散內容可以在送入混合模塊之前由2D模塊進行預先混合，形成一個全屏的圖形層，並存回SDRAM中。因此，第一矩形窗口模塊例如可以直接對背景層、圖形層和光標層進行三選一的選擇。第一矩形窗口裝置33和第二矩形窗口裝置34分別為其中的各個層配備一個窗口判斷裝置70(參見圖10)。換句話說，在本實施例中，對於圖形層可配置一個圖形層窗口判斷裝置，對於光標層可配置一個光標層窗口判斷裝置。在屏幕掃描前，對應於圖形層和光標層每一層數據的顯示區域分別設置了一個窗口，可稱為圖形窗口331和光標窗口332。各個窗口均含有上述的窗口判斷裝置。圖形窗口由兩個位置坐標(Xg1，Yg1)和(Xg2，Yg2)來確定；光標窗口由兩個位置坐標(Xc1，Yc1)和(Xc2，Yc2)來確定。圖形窗口和光標窗口的位置坐標在每幀圖像開始時輸入窗口判斷裝置。圖10為窗口判斷裝置的結構示意圖。圖10中每個窗口判斷裝置設有窗口位置坐標寄存器701和窗口比較裝置702。窗口位置坐標寄存器可以存放定義窗口的位置坐標，如圖形窗口的兩個位置坐標(Xg1，Yg1)和(Xg2，Yg2)，光標窗口的兩個位置坐標(Xc1，Yc1)和(Xc2，Yc2)。
第二矩形窗口裝置可對視頻層數據進行判斷，與第一矩形窗口裝置原理類似，其中的視頻窗口341含有視頻層窗口判斷裝置70。視頻窗口341可由兩個位置坐標(Xv1，Yv1)和(Xv2，Yv2)來確定。視頻層窗口判斷裝置70也設有窗口位置坐標寄存器701和窗口比較裝置702。視頻窗口的位置坐標(Xv1，Yv1)和(Xv2，Yv2)在每幀圖像開始時輸入窗口判斷裝置的窗口位置坐標寄存器。
屏幕坐標掃描裝置送出的坐標掃描流並行地通過視頻層窗口判斷裝置、圖形層窗口判斷裝置、光標層窗口判斷裝置。每個窗口判斷裝置中的窗口比較裝置對坐標掃描流和各個窗口的位置坐標分別進行比較。例如，視頻層窗口判斷裝置將坐標掃描流與視頻層窗口的位置坐標(Xv1，Yv1)和(Xv2，Yv2)進行比較，判斷當前的掃描象素是否位於視頻窗口之內。如果當前掃描象素(X，Y)，滿足該落入條件，落入兩個位置坐標(Xv1，Yv1)和(Xv2，Yv2)之間，即Xv1≤X≤Xv2；Yv1≤Y≤Yv2則當前掃描象素落入該窗口之內。
第二矩形窗口裝置設有視頻FIFO 342，可以接收來自視頻解碼器的視頻數據。當視頻層窗口判斷裝置判斷出當前掃描象素落入視頻窗口之內，視頻層窗口判斷裝置產生視頻窗口有效信號xy_in_video，並將該信號送入讀緩衝裝置。相應地，讀緩衝裝置從視頻FIFO中加載視頻象素。
第一矩形窗口裝置設有圖形FIFO 334與圖形DMA 333。圖形DMA可以從外部存儲器中搬運圖形數據，並存放在圖形FIFO中。外部存儲器可以是SDRAM等。當圖形層窗口判斷裝置判斷出當前掃描象素落入圖形窗口之內，圖形層窗口判斷裝置產生圖形窗口有效信號xy_in_graphic，並將該信號送入讀緩衝裝置。相應地，讀緩衝裝置從圖形FIFO中加載圖形象素。
光標數據和背景數據均為混合模塊的系統引擎內置。例如，在本發明的一個實施例中，讀緩衝裝置中包含可存放光標數據的小容量SRAM和存放背景數據的寄存器，光標數據和背景數據存放在讀緩衝裝置內。寄存器中背景數據的值可以適當調整來改變背景的顏色。當光標層窗口判斷裝置判斷出當前掃描象素落入光標窗口之內，光標層窗口判斷裝置產生光標窗口有效信號xy_in_cursor，並將該信號送入讀緩衝裝置。相應地，讀緩衝裝置從系統引擎內部模塊中加載光標數據。如果當前選擇背景層輸入，則讀緩衝裝置從系統引擎內部模塊中加載背景數據。
在本發明一個實施例的系統定義中，當數據均未出現時以背景來填充。背景層不配置專門的窗口判斷裝置，只在當圖形、光標與視頻窗口均無數據輸入時，認為當前掃描象素落入背景窗口，而選擇背景層輸入。
在本發明的其他實施例中，第一矩形窗口裝置可以對圖形層和光標層進行二選一的選擇。背景層則放在第二矩形窗口裝置中處理。當第二矩形窗口裝置中的視頻層窗口判斷裝置判斷出當前坐標掃描象素不落在視頻層窗口，就認為當前掃描象素落入背景窗口，而選擇背景層輸入。
圖11為讀緩衝裝置的內部結構與周邊交互信號示意圖。讀緩衝裝置35具有輸入寄存器351和輸出寄存器353，並設有協議解析裝置355協調輸入寄存器和輸出寄存器中數據的讀取和發送。輸入寄存器可暫時存放從前面的第一矩形窗口裝置和第二矩形窗口裝置中接收的信號，如視頻窗口有效信號xy_in_video、光標窗口有效信號xy_in_cursor等。對於圖形FIFO和視頻FIFO，當FIFO中當前需要輸出的數據已經放在FIFO埠上，等待下級模塊讀取時，圖形FIFO的圖形等待信號G_fifo_lasting為高，或者視頻FIFO的視頻等待信號V_fifo_lasting為高。協議解析裝置如果同時接收到圖形窗口有效信號xy_in_graphic和有效的圖形可讀信號G_fifo_lasting，會發出一個對應該圖形FIFO的圖形可讀信號G_fifo_reading，並取走圖形FIFO埠上的數據。如果協議解析裝置同時接收到視頻窗口有效信號xy_in_video和視頻等待信號V_fifo_lasting時，會發出一個對應該圖形FIFO的圖形可讀信號V_fifo_reading，並取走視頻FIFO埠上的數據。
讀緩衝裝置同時與轉換裝置和ALPHA混合裝置相連接。轉換裝置可以把RGB格式的數據轉換到YUV格式。在本發明的一個實施例中，當讀緩衝裝置中的數據為臨時層時，即背景層、圖形層和光標層時，該數據先送入轉換裝置，從RGB格式轉換到YUV格式，再送入ALPHA混合裝置。當讀緩衝裝置中的數據為視頻層時，該數據直接送入ALPHA混合裝置。
ALPHA混合裝置對當前坐標上的視頻象素和臨時層象素進行ALPHA混合操作。通常可以採取如下公式進行計算dst＝A*src1+(1-A)*src2＝A*(src1-src2)+src2公式中src1和src2分別表示參與混合的層，假設src1在src2的上面，其中A為ALPHA值，表示「不透明度」，取值範圍為0～1，取值為0時，表示完全透明；取值為1時，表示完全不透明。
ALPHA混合裝置可以包含ALPHA值調整裝置(未圖示)，用來調整ALPHA值。例如，對於某象素點，src1為圖形層，src2為視頻層，當視頻層數據在圖形層上方時，ALPHA值調整裝置把ALPHA值設為0，則該象素點在混合後視頻層完全覆蓋圖形層。
圖12為本發明一個實施例的屏幕顯示混合方法流程圖，按圖12所示，本發明的混合方法包括以下步驟步驟S1.設置多個窗口，並為每個窗口定義窗口位置坐標。多個窗口中包括視頻窗口、圖形窗口和光標窗口。
步驟S2.掃描屏幕，並送坐標掃描流到第一和第二矩形窗口裝置。在本實施例中，屏幕坐標掃描裝置對屏幕進行掃描，並把得到的當前掃描象素以坐標掃描流的形式送往第一矩形窗口裝置和第二矩形窗口裝置。
步驟S3.當前掃描象素與上述第一矩形窗口裝置和第二矩形窗口裝置中各窗口的窗口位置坐標進行比較，以確定當前掃描象素所在的窗口。在本實施例中，第一矩形窗口裝置和第二矩形窗口裝置分別將當前掃描象素與模塊中各窗口的窗口位置坐標進行比較，以確定當前掃描象素所在的窗口，其中第一矩形窗口裝置對圖形、光標、背景等數據進行多選一的選擇，形成一層臨時層，第二矩形窗口裝置將當前掃描象素與視頻窗口進行比較，以確定當前掃描象素是否位於視頻窗口。
步驟S4.按照當前掃描象素所在窗口，傳輸數據到讀緩衝裝置。在本實施例中，如果當前掃描象素在圖形窗口，第一矩形窗口裝置從圖形FIFO中傳輸圖形數據到讀緩衝裝置；如果當前掃描象素在視頻窗口，第二矩形窗口裝置從視頻FIFO中傳輸視頻數據到讀緩衝裝置；如果當前掃描象素在光標窗口，就直接從系統引擎中讀取光標數據到讀緩衝裝置，如果當前掃描象素不落在已定義的坐標窗口，則從系統引擎中讀取背景數據到讀緩衝裝置。
步驟S5.判斷讀緩衝裝置中的數據是否為臨時層。在本實施例中，當判斷讀緩衝裝置中的數據為臨時層時，即背景、圖形或光標數據時，在步驟S6，將該數據先送入轉換裝置，從RGB格式轉換到YUV格式，再送入ALPHA混合裝置；當判斷讀緩衝裝置中的數據不為臨時層時，即默認為視頻層時，該數據直接送入ALPHA混合裝置。
步驟S6.ALPHA混合。在本實施例中，把YUV域的臨時層數據與視頻層數據進行ALPHA混合。
步驟S2中，屏幕坐標掃描裝置根據視頻的奇偶場時序，穩定地發出坐標掃描流，該坐標流掃描並行地通過各矩形窗口裝置處理，從而判斷出當前掃描象素是位於哪一個窗口之內。
步驟S4中系統引擎中的背景數據先由軟體設置在RGB格式，再從系統引擎中讀取到讀緩衝裝置。
步驟S6中背景層、圖形層和光標層在硬體路徑上共用一個RGB顏色域到YUV顏色域的轉換引擎。
圖13為本發明另一個實施例的屏幕顯示混合方法流程圖，與圖12所示實施例的不同之處在於，其中的背景層不作為臨時層，而是在系統引擎中由軟體直接設置為YUV格式，不需要進行RGB到YUV的轉換，就可從系統引擎中讀取到讀緩衝裝置，直接參與ALPHA混合操作。按圖13所示，該實施例的混合方法的步驟S3′中其中第一矩形窗口裝置僅對圖形、光標等數據進行多選一的選擇，形成一層臨時層。
作為一種變換，在本發明的一個實施例中，上述的混合模塊也可以用傳統的鍊表形式的模塊或多窗口形式的模塊來替代。
上述實施例只是為了進一步更清楚地描述本發明，而非對本發明的限制。應該可以理解，本發明並不限於以上實施例所做的闡述，任何基於本發明的修改和本發明的等同物都應涵蓋在本發明的權利要求的精神和範圍之內。
權利要求
1.一種屏幕顯示控制系統，包括2D模塊，用以對包含OSD層、GUI層和字幕層在內的多層數據進行alpha預混合，形成全屏的圖形層；混合模塊，用以對預混合形成的圖形層進行RGB域到YUV域的轉換，並將轉換後的圖形層與視頻層進行alpha混合後形成YUV域的數據。
2.如權利要求1所述的屏幕顯示控制系統，其特徵在於，所述2D模塊包括數據DMA，用以從SDRAM中取出包含OSD層、GUI層和字幕層在內的多層數據；多個源緩衝器，分別從數據DMA接收不同層的數據；2D alpha混合單元，對來自多個源緩衝器的不同層的數據進行alpha預混合；2D輸出FIFO和2D返回FIFO，用以將預混合後的數據經由數據DMA送回到SDRAM。
3.如權利要求2所述的屏幕顯示控制系統，其特徵在於，所述2D模塊還包括用以將不同的像素格式轉換成統一的像素格式的格式轉換單元。
4.如權利要求1所述的屏幕顯示控制系統，其特徵在於，所述混合模塊包括屏幕坐標掃描裝置，掃描屏幕，產生以坐標掃描流形式的當前掃描像素；第一矩形窗口裝置，根據所述坐標掃描流判斷當前掃描像素位於包括圖形窗口和光標窗口在內的多個窗口中的一個窗口，並對包括圖形層和光標層在內的數據進行多選一的選擇形成一個RGB域的臨時層；第二矩形窗口裝置，根據所述坐標掃描流判斷當前掃描像素位於一個視頻窗口；讀緩衝裝置，根據當前掃描像素所在的窗口，分別從第一矩形窗口裝置接收所傳輸的圖形層數據和從第二矩形窗口裝置接收所傳輸的視頻層數據；轉換裝置，對所述的RGB域的臨時層數據進行RGB域到YUV域的格式轉換；Alpha混合裝置，對YUV域的臨時層數據與視頻層數據進行Alpha混合。
5.如權利要求4所述的屏幕顯示控制系統，其特徵在於，所述RGB域的臨時層是對包括圖形層，光標層和背景層在內的數據進行多選一的選擇形成的RGB域的臨時層。
6.如權利要求4或5所述的屏幕顯示控制系統，其特徵在於，所述窗口含有窗口判斷裝置，該窗口判斷裝置包括用以存放窗口位置坐標的窗口位置坐標寄存器，以及用以對所述坐標掃描流和所述窗口位置坐標進行比較的窗口比較裝置。
7.如權利要求4或5所述的屏幕顯示控制系統，其特徵在於，所述讀緩衝裝置包括用以存放光標層數據和/或背景層數據的存儲器。
8.如權利要求4或5所述的屏幕顯示控制系統，其特徵在於，所述RGB域的臨時層是對包括圖形層，光標層和背景層在內的數據進行多選一的選擇形成的RGB域的臨時層。
9.如權利要求4或5所述的屏幕顯示控制系統，其特徵在於，所述讀緩衝裝置包括輸入寄存器、輸出寄存器以及用以協調輸入寄存器和輸出寄存器中數據的讀取和發送的協議解析裝置。
10.如權利要求1所述的屏幕顯示控制系統，其特徵在於，所述混合模塊為鍊表形式的混合模塊或多窗口形式的混合模塊。
全文摘要
屏幕顯示控制系統，包括2D模塊，用以對包含OSD層、GUI層和字幕層在內的多層數據進行alpha預混合，形成全屏的圖形層；以及混合模塊，用以對預混合形成的圖形層進行RGB域到YUV域的轉換，並將轉換後的圖形層與視頻層進行alpha混合後形成YUV域的數據。本發明充分利用了一個可以支持兩張圖片進行alpha混合操作並可多次重複操作的2D模塊，以形成一層單一的圖形層。同時在混合模塊中可以對視頻層、光標層、以及2D模塊送出的圖形層等數據層，分別配置一個窗口。本發明的2D模塊中完全去掉了OSD鍊表機制及其相應的專用DMA，並能有效地進行重疊部分的混合，無需要求過多的硬體配置就能實現無限多層的混合。
文檔編號H04N5/445GK1964442SQ20051011014
公開日2007年5月16日 申請日期2005年11月9日 優先權日2005年11月9日
發明者周振亞, 袁焱 申請人:上海奇碼數字信息有限公司