專利名稱：Osd控制器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在屏顯示(OSD， On Screen Display)技術，特別涉及OSD控制器。
背景技術：
如今，數字電視技術的發(fā)展已經打破了傳統的完全被動的電視收看模式，人機交 互的需求也越來越多。應用了 OSD技術的操作菜單提供了一個較好的人機交互界面，通過 該人機交互界面，用戶可以實時在線地獲取電視節(jié)目的各種詳細信息，例如節(jié)目名稱、播出 時間、描述、節(jié)目種類等。在獲取電視節(jié)目信息的基礎上，用戶還可以通過該人機交互界面 進行操作以實現例如節(jié)目選擇、節(jié)目預定、節(jié)目預覽等多種功能。 隨著人機交互需求的增多以及用戶體驗方面的要求越來越高，需要更為強大的 OSD控制器對所述操作菜單進行控制，以提供樣式更豐富的人機交互界面。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于在數字電視應用中提供樣式更豐富的人機交互界面。
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種OSD控制器，包括控制單元、數據交換單元、
解壓縮單元、字符生成單元、顯存及顯存控制單元及疊加單元，其中， 控制單元，基于外部指令啟動數據交換單元，以及相應啟動解壓縮單元或字符生 成單元； 數據交換單元，其與外部存儲器相連，對應外部指令，在啟動時讀取外部存儲器中 圖片數據并傳輸至解壓縮單元，或在啟動時讀取外部存儲器中字符代碼并傳輸至字符生成 單元； 解壓縮單元，在啟動時對數據交換單元傳輸的圖片數據進行解壓縮，并將解壓縮 后的圖片數據傳輸至顯存控制單元； 字符生成單元，在啟動時基于數據交換單元傳輸的字符代碼生成字符數據，并將 字符數據傳輸至顯存控制單元； 顯存控制單元，將獲得的圖片數據和/或字符數據存儲至顯存中的相應區(qū)域，或 從顯存中讀取圖片數據和/或字符數據； 疊加單元，將顯存控制單元讀取的圖片數據及字符數據進行疊加處理，提供顯示 疊加的圖片及字符的顯示數據。 與現有技術相比，上述OSD控制器具有以下優(yōu)點其能夠提供顯示內容更為豐富 的人機交互界面。


圖1是本發(fā)明OSD控制器的一種實施方式結構示意圖；
圖2是本發(fā)明OSD控制器的一種實施例結構示意圖；
圖3是圖2所示OSD控制器中的數據交換單元工作示意3
圖4是圖2所示0SD控制器中的壓縮及解壓縮單元工作示意圖； 圖5是圖2所示OSD控制器中的字符生成單元工作示意圖； 圖6是圖2所示OSD控制器中的調色單元工作示意圖； 圖7是圖2所示OSD控制器中的聲音轉換單元工作示意圖； 圖8是本發(fā)明OSD控制器的另一種實施例中的圖像穩(wěn)定單元結構示意圖。
具體實施例方式
參照圖1所示，本發(fā)明OSD控制器的一種實施方式包括控制單元10、數據交換單 元20、解壓縮單元30、字符生成單元40、顯存60及顯存控制單元50及疊加單元70，其中，
控制單元10，基于外部指令啟動數據交換單元20，以及相應啟動解壓縮單元30或 字符生成單元40 ; 數據交換單元20，其與外部存儲器相連，對應外部指令，在啟動時讀取外部存儲器 中壓縮圖片數據并傳輸至解壓縮單元30，或在啟動時讀取外部存儲器中字符代碼并傳輸至 字符生成單元40 ; 解壓縮單元30，在啟動時對數據交換單元20傳輸的壓縮圖片數據進行解壓縮，并 將解壓縮后的圖片數據傳輸至顯存控制單元50 ; 字符生成單元40，在啟動時基于數據交換單元20傳輸的字符代碼生成字符數據， 并將字符數據傳輸至顯存控制單元50 ; 顯存控制單元50，將獲得的圖片數據和/或字符數據存儲至顯存60中的相應區(qū) 域，或從顯存60中讀取圖片數據和/或字符數據； 疊加單元70，通過顯存控制單元50讀取顯存60中圖片數據及字符數據，將對應的 圖片數據及字符數據進行疊加處理，提供顯示疊加的圖片及字符的OSD菜單的顯示數據。
上述實施方式中，控制單元10作為整個OSD控制器接收外部指令并相應控制其他 功能單元的部件。具體地說，在獲得外部指令后，控制單元10會啟動數據交換單元20從外 部存儲器(如flash或SD卡)中讀取壓縮圖片數據或字符代碼。具體地說，控制單元IO 會對用戶通過遙控器操作或按鍵操作發(fā)送的外部指令進行識別，并根據識別結果執(zhí)行相應 控制操作。在控制單元10基于外部指令啟動數據交換單元20讀取壓縮圖片數據時，也會 同時啟動解壓縮單元30。而在控制單元10基于外部指令啟動數據交換單元20讀取字符代 碼時，也會同時啟動字符生成單元40。 而所述解壓縮單元30在啟動后，就會對數據交換單元20傳輸的壓縮圖片數據進 行解壓縮。而所述字符生成單元40在啟動后，就會根據數據交換單元20傳輸的字符代碼 生成字符數據。 顯存控制單元50則會將字符數據和經過解壓縮的圖片數據存儲至顯存60中相應 區(qū)域，以供疊加單元70對顯存60中的圖片數據和字符數據進行疊加處理，并最終生成能夠 顯示疊加的圖片及字符的顯示數據。 以下通過一個OSD控制器的結構實例及其工作過程進一步詳細說明OSD控制器如 何實現OSD菜單的顯示。 參照圖2所示，本發(fā)明OSD控制器的一種實施例包括控制單元11、數據交換單元 21、解壓縮單元31、字符生成單元32、壓縮單元33、調色單元61、聲音轉換單元71、顯存控制單元41及顯存42、特效單元81、疊加單元51，其中， 控制單元11，基于外部指令啟動數據交換單元21，以及相應啟動解壓縮單元31或 字符生成單元32或壓縮單元33或聲音轉換單元71 ; 數據交換單元21，其與外部存儲器相連，對應外部指令，在啟動時讀取外部存儲器
中壓縮圖片數據并傳輸至解壓縮單元31，或在啟動時讀取外部存儲器中字符代碼并傳輸
至字符生成單元32，或在啟動時讀取外部存儲器中聲音數據傳輸至聲音轉換單元71，或將
0SD數據傳輸至調色單元61，或將獲得的壓縮圖片數據存儲至外部存儲器中； 解壓縮單元31，在啟動時對數據交換單元21傳輸的壓縮圖片數據進行解壓縮，并
將解壓縮后的圖片數據傳輸至顯存控制單元41 ; 字符生成單元32，在啟動時基于數據交換單元21傳輸的字符代碼生成字符數據， 并將字符數據傳輸至顯存控制單元41 ; 顯存控制單元41 ，將獲得的解壓縮圖片數據和/或字符數據存儲至顯存42中的相 應區(qū)域，或從顯存42中讀取解壓縮圖片數據和/或字符數據； 壓縮單元33，將顯存控制單元41從顯存42中讀取的解壓縮圖片數據進行壓縮，并 傳輸至數據交換單元21 ; 調色單元61，基于OSD數據生成顏色數據和透明度數據； 聲音轉換單元71，在啟動時將數據交換單元21傳輸的聲音數據進行格式轉換并 輸出； 特效單元81，基于行點數、行數及有效區(qū)域數據，生成特效數據及區(qū)域控制數據； 疊加單元51 ，通過顯存控制單元41讀取顯存42中解壓縮圖片數據及字符數據，將
對應的解壓縮圖片數據、字符數據以及顏色數據、透明度數據、特效數據進行疊加處理，提
供顯示疊加的圖片及字符以及顏色、透明度效果及特效效果的菜單的顯示數據。 以下結合附圖對上述實施例的OSD控制器各功能單元的工作過程分別作更進一
步的說明。 參照圖3所示，數據交換單元21進一步包括數據交換控制單元210以及多個數
據存儲器211，212，213，214......21n。例如數據交換單元中可以包括5個數據存儲器，
其中4個數據存儲器由一對大小為512B的SRAM構成，另一個數據存儲器為大小為4KB的 SRAM，所述5個數據存儲器構成總共8KB的存儲空間。所述一對大小為512B的SRAM構成一 組乒乓緩沖器。所述乒乓緩沖器是指兩個512B大小的SRAM在同一時間工作在乒乓模式， 即一個SRAM處于被寫入的狀態(tài)，另一個SRAM處于被讀取的狀態(tài)，而當被讀取的SRAM中數 據被讀空時，則轉換為讀取先前被寫入的SRAM，此時被讀空的SRAM則開始被寫入。乒乓次 數由所需進行傳輸的數據大小決定。 所述4組乒乓緩沖器共享給OSD控制器中的控制單元11、解壓縮單元31、壓縮單 元33、字符生成單元32、聲音轉換單元71、調色單元61及外部存儲器，以提供數據暫存的功 能。而所述4KB的SRAM供控制單元執(zhí)行指令時暫存指令數據專用。 其中，可以設定在同一時間每組乒乓緩沖器只能與一個功能單元對應，以降低數 據交換的復雜度。具體地說，可以通過在控制寄存器中設置乒乓緩沖器與功能單元對應關 系的參數。而控制單元11則通過讀取控制寄存器中的該參數來獲取所述對應關系，并進一 步控制數據交換單元21的操作。例如，假定解壓縮單元31與第一組乒乓緩沖器對應，則聲音轉換單元71就只可與剩余三組乒乓緩沖器中的一組對應，而調色單元61則只能從再剩余的兩組乒乓緩沖器中的一組對應。 而對于數據交換單元與外部存儲器間的數據互傳，在0SD控制器中的各功能單元皆不運行時，全部的8KB存儲空間都可用于數據交換單元與外部存儲器間的數據互傳的暫存空間。而當有其他功能單元運行時，數據交換單元與外部存儲器間的數據互傳，就只能通過預先指令的一組乒乓緩沖器進行。當然，在數據交換單元與外部存儲器間進行數據互傳時，需要分別設置SRAM的起始寫入/讀取地址、外部存儲器的起始讀取/寫入地址以及整個數據的長度。 參照圖4所示，假定與解壓縮單元31對應的為數據存儲器211，壓縮單元33對應的為數據存儲器212。 解壓縮單元31的功能主要為，讀取數據存儲器211中的數據并進行解壓，恢復出壓縮圖片數據的顯示信息，并根據控制單元11指定的圖片的顯示位置信息向顯存控制單元41提供行列起始地址，保證顯存控制單元能正確地將數據存儲到顯存42的相應位置。
解壓縮過程如下 存儲于外部存儲器中的壓縮圖片數據可以采用多種格式，例如，16bit帶文件頭行頭壓縮圖片，8bit帶文件頭行頭的壓縮色盤圖片。 控制單元11首先產生解壓縮使能(Decompress enable)信號以啟動解壓縮單元31，并向解壓縮單元31發(fā)送圖片在屏幕的顯示起始位置信息(行起始位置信息、列起始位置信息)，通常以坐標的形式(x_0ffSet/y_0ffSet)給出。控制單元ll還同時啟動數據交換控制單元210從外部存儲器(SPI接口的Flash或SD card)中讀取一副圖片的壓縮圖片數據，并按一定的寫入地址寫入數據存儲器211的兩個512B的SRAM中，此時解壓縮單元31也處于等待接收數據的狀態(tài)。在寫入SRAM的過程中，數據交換控制單元210會按地址計數，當計數滿時，即數據存儲器211的兩個512B的SRAM都寫滿后，數據交換控制單元210暫停從外部存儲器讀取壓縮圖片數據，并會向解壓縮單元31發(fā)送滿標志信號(圖4未示)。而解壓縮單元31在獲得所述滿標志信號后，按一定的讀出地址開始從第一個SRAM讀取壓縮圖片數據并進行解壓縮。 當第一個SRAM中的數據被解壓縮單元31全部讀取并解壓縮完成后，解壓縮單元31模塊會向控制單元11發(fā)送解壓縮中斷信號?？刂茊卧?1響應所述解壓縮中斷后，會重新恢復數據交換控制單元210從外部存儲器中讀取壓縮圖片數據，使得數據交換控制單元210重新向所述被讀空的第一個SRAM寫入壓縮圖片數據。而解壓縮單元31同時開始按一定的讀出地址從第二個SRAM中讀取壓縮圖片數據并進行解壓縮。如此，解壓縮單元31每讀空一個SRAM且解壓縮完成后，就向控制單元11發(fā)送解壓縮中斷，數據交換控制單元210就從外部存儲器中讀取壓縮圖片數據并寫入被讀空的SRAM。如此循環(huán)，當解壓縮單元31從讀取的壓縮圖片數據中檢測到文件結束標志后會向控制單元11發(fā)送解壓縮結束中斷，控制單元11響應所述解壓縮結束中斷后，關閉解壓縮使能信號，一幅圖片解壓縮完成。
隨后，解壓縮單元31向顯存控制單元41發(fā)送寫請求，在顯存控制單元41響應寫請求后，解壓縮單元31以一定的數據容量向顯存控制單元41中的存儲器寫入解壓縮圖片數據，并同時將寫入的解壓縮圖片數據對應的顯示位置所在行信息(所述行信息由行起始位置加上行偏移量獲得)以寫入行信號發(fā)送至顯存控制單元41，將寫入的解壓縮圖片數據
6對應的顯示位置所在像素信息(所述像素信息由列起始位置加上列偏移量獲得)以寫入像素信號發(fā)送至顯存控制單元41，以保證顯存控制單元41能夠將解壓縮圖片數據正確地寫入顯存42中相應位置(即圖片最終的顯示位置)，從而最終正確顯示。解壓縮單元31可以32個像素為單位向顯存控制單元41內部的存儲器寫入解壓縮圖片數據。在解壓縮單元31向顯存控制單元41寫入一行像素的解壓縮圖片數據后，其會暫停。當顯存控制單元41將該行像素的解壓縮圖片數據寫入顯存42后，其會向解壓縮單元31發(fā)送寫響應信號，則解壓縮單元31繼續(xù)向顯存控制單元41寫入解壓縮圖片數據。如此反復，直到一幅圖片的解壓縮圖片數據全部由顯存控制單元41寫入顯存42。 壓縮單元33的功能主要為，將顯存42中的圖片數據壓縮并發(fā)送至數據存儲器
212，再由控制單元11控制數據交換控制單元210數據存儲器212中的壓縮圖片數據寫入
外部存儲器中。 壓縮過程如下 控制單元11首先產生壓縮使能(Compress enable)信號，壓縮單元33處于等待接收顯存42中圖片數據的狀態(tài)。而顯存控制單元41則根據控制單元11指定的0SD層(指定OSD層的目的是為了指定圖片數據在顯存中的存儲區(qū)域)和給定的圖像大小(Hsize/Vsize)從顯存42中相應位置讀取數據。所述圖像大小可通過外部指令來設置。顯存控制單元41從顯存42中讀取的數據以像素行為單位存儲到其內部的存儲器中。當一行像素的圖片數據讀取完后，顯存控制單元41停止從顯存42中讀取數據，并向壓縮單元33發(fā)送讀開始信號，啟動壓縮單元33進行圖片數據讀取。壓縮單元33讀取顯存控制單元41內部的存儲器中的圖片數據進行壓縮處理，并將壓縮后的圖片數據以一定的寫入地址寫入數據存儲器212中的兩個512B的SRAM中。 當寫滿一個SRAM后，壓縮單元33向控制單元ll產生壓縮中斷信號?？刂茊卧猯l響應壓縮中斷信號后，啟動數據交換控制單元210將所述寫滿的SRAM中的壓縮圖片數據寫入外部存儲器中。同時壓縮單元33對另一個SRAM繼續(xù)寫入壓縮圖片數據。如此循環(huán)，當顯存控制單元41內部的存儲器中的圖片數據讀完且完成壓縮后，壓縮單元33停止讀取，并向顯存控制單元41發(fā)送讀完成信號。 之后，顯存控制單元41繼續(xù)從顯存中讀取下一行像素的圖片數據存入內部存儲器中，而壓縮單元33則繼續(xù)從顯存控制單元41內部的存儲器中讀取圖片數據及進行壓縮，并在壓縮后將壓縮圖片數據寫入數據存儲器212中的兩個512B的SRAM中，而控制單元11每當SRAM寫滿時，就啟動數據交換控制單元210將寫滿的SRAM中的壓縮圖片數據寫入外部存儲器中。如此反復，直到壓縮單元33從讀取的圖片數據中檢測到文件結束標志后會向控制單元11發(fā)送壓縮結束中斷，控制單元11響應所述壓縮結束中斷后，關閉壓縮使能信號，一幅圖片壓縮完成。 參照圖5所示，所述字符生成單元包括點陣存儲器321及字符生成器322，假定與所述字符生成單元對應的是數據存儲器213。
字符生成過程如下 控制單元11從應用程序(固化用于顯示用戶界面的基本字符的程序)中或從外部存儲器中獲得字符代碼。假定所述字符代碼為字符區(qū)位碼，控制單元11根據所述字符區(qū)位碼從外部存儲器中的點陣存儲區(qū)去查找對應的字符點陣信息。具體地說，控制單元11啟動數據交換控制單元210，以字符區(qū)位碼從外部存儲器中索引對應的字符點陣信息，將索引獲得的字符點陣信息讀出并寫入數據存儲器213中。 之后，控制單元11啟動點陣存儲器321及字符生成器322，并向字符生成器322發(fā)送字符起始及結束位置。點陣存儲器321根據一定的讀出地址從數據存儲器213中讀取一個字符對應的點陣信息。點陣存儲器321的大小可以根據設計需求而定，例如可以為32X32的點陣存儲器。 字符生成器322則根據點陣存儲器321獲得的點陣信息，生成字符數據。隨后，字符生成器322向顯存控制單元41發(fā)送寫請求。在顯存控制單元41響應寫請求后，字符生成器322向顯存控制單元41寫入所述字符數據，同時將字符數據對應的行信息(由字符行起始位置加上行偏移量獲得)及像素信息(由字符列起始位置加上列偏移量獲得)分別以寫入行、寫入像素信號發(fā)送至顯存控制單元41，以保證顯存控制單元41能夠將字符數據正確地寫入顯存42中相應位置，從而最終正確顯示。當字符生成器322向顯存控制單元41寫入一行字符數據后會暫停，待顯存控制單元41返回寫響應后，再繼續(xù)向顯存控制單元41寫入字符數據。當一個字符的完整字符數據全部寫入顯存控制單元41后，字符生成器322向控制單元11發(fā)送寫完成信號，表示一個字符已寫入顯存42。隨后，控制單元11就以上述步驟再次準備下一個字符的寫入。如此反復，直到所有字符都寫入顯存42。
傳統字符生成的實現有如下缺點點陣不能隨意定義，且每顯示一個字符就需要相應存儲字符的字符表，從成本上考慮，存儲資源會受限，因而所能顯示的字數就有限。而根據上述字符生成過程的說明可以看到，僅需一個點陣存儲器321就可以通過讀取數據存儲器213中的點陣信息來顯示任意字庫支持的字形，且顯示字符的大小也可通過設置點陣存儲器321的大小來實現。 參照圖6所示，所述調色單元包括色度存儲器611及透明度存儲器612 。色盤功能實現如下 控制單元11首先對色度存儲器611及透明度存儲器612寫入初始值。具體地說，在OSD控制器啟動時或根據外部指令需要更改顏色值、透明度值時，控制單元11向色度存儲器611及透明度存儲器612發(fā)送寫使能，色度存儲器611及透明度存儲器612處于接收數據的狀態(tài)，然后控制單元ll以一定的寫地址向色度存儲器611及透明度存儲器612中分別寫入顏色值及透明度值。 在控制單元11識別外部指令為進行調色時，控制單元11啟動數據交換單元210，數據交換單元210以OSD數據索引色度存儲器611及透明度存儲器612獲得對應的顏色數據及透明度數據。具體地說，所述OSD數據可以是多種格式的數據，例如RGB圖片數據，字符數據，或需要轉換才能顯示的數據。而此處用于索引的OSD數據是指調色盤數據，即所述調色盤數據是對應顏色數據及透明度數據的索引號。 色度存儲器611及透明度存儲器612中同樣也采用一對512B的SRAM構成的乒乓緩沖器結構，即同一時間其中一個SRAM被寫，另外一個SRAM被讀取，這樣可以保證實時更改與實時顯示同時進行也不會互相沖突。通過實時修改顏色數據和透明度數據就可以實現靜態(tài)的漸變色效果，動態(tài)的呼吸效果等特殊效果。 繼續(xù)參照圖2所示，OSD控制器實現OSD菜單的特效可以分為兩種。 —種稱為前級特效，通過改變顯存控制單元41從顯存42中讀取圖片/字符數據的方式，可以產生一部分特殊顯示效果。具體地說，顯存控制單元41通過跳地址讀顯存42
的方式將顯存42中存儲的圖片/字符數據按特定的順序進行可調速度的局部/整體讀出，
從而可以實現0SD菜單圖片/字符的推送/拉幕/交錯/上下左右滾屏的效果。 另一種稱為后級特效，經前級特效的圖片/字符數據輸出至疊加單元51，由疊加
單元51將特效單元81輸出的特效數據進行疊加，實現更豐富的特效。 具體地說，特效單元81根據行點數、行數及有效區(qū)域數據產生區(qū)域控制信號，以
調整0SD菜單圖片/字符的顯示位置及方式，同時產生一些特殊的圖形數據，并通過疊加單
元51的疊加處理，從而可顯示馬賽克、百葉窗等特殊圖形效果。 例如，馬賽克效果是由特效單元81產生一個棋盤格狀的固定圖案，并通過疊加單元81將該棋盤格狀的固定圖案與顯存控制單元41從顯存42中讀取的圖片/字符數據進行疊加而獲得。由于棋盤格狀是固定的簡單圖案，因此不需要存儲。 又例如，百頁窗效果是由特效單元81產生的區(qū)域控制信號把需要顯示的數據遮掉實現，由于是以變化顯示位置的方式來實現，因此也不需要存儲。 而作為特效單元81輸入的行點數、行數及有效區(qū)域數據可通過例如下述方式獲得通過外置的攝像頭獲取圖像數據及同步數據，將所述圖像數據及同步數據輸入具有信號轉換處理能力的功能單元，該功能單元將攝像頭圖像數據進行分離來獲取例如YUV格式的圖像數據，并從同步數據中的信息恢復出同步信號，即行點數、行數及有效區(qū)域數據。當然，該功能單元還可以產生一些額外信息以實現更豐富的調整顯示輸出的應用，關于這些功能的具體實例會在后面進一步說明。 繼續(xù)參照圖2所示，疊加單元51對顯存控制單元41從顯存中讀取的圖片數據、字符數據進行疊加的過程如下 參與疊加的數據共三層，包括圖像數據層A(可通過攝像頭獲取)，圖片數據層B及字符數據層C，以a混合(alpha blending)方式層層疊加完成。具體地說，先將圖像數據層與圖片數據層疊加，所述疊加可依據下述公式進行
D = A*K1+B(1_K1) 接著，將經過疊加的數據再與字符數據層疊加，所述疊加可依據下述公式進行
E = D*K2+C*(1_K2) 至此，完成了共三層數據的疊加。其中，圖片數據及字符數據還可以依據上述說明進行特效處理后再與圖像數據進行疊加。 參照圖7所示，OSD控制器的聲音轉換單元實現了在顯示OSD內容的同時播放聲音的功能，將存放在外部存儲器中的wav格式的16K采樣率8bit精度的聲音數據轉換為采樣率2MHz的脈沖寬度調制(P麗，Pulse widthmodulation)輸出。
聲音轉換過程如下 控制單元11首先產生聲音使能(Audio enable)信號，啟動聲音轉換單元71，并且同時啟動數據交換控制單元210從外部存儲器中讀取聲音數據，此時聲音轉換單元71處于等待接收數據的狀態(tài)。數據交換控制單元210從外部存儲器中讀取聲音數據后，按一定的寫入地址寫入數據存儲器214的一對512B的SRAM中(此也為一對乒乓緩沖器)。當兩個SRAM都寫滿后，數據交換控制單元210停止讀取，聲音轉換單元71開始按一定的讀出地址從第一個SRAM讀取數據開始數據并開始采樣率轉換，采樣轉換的同時輸出聲音。當第一個SRAM的數據被讀空且聲音轉換完成后，聲音轉換單元71向控制單元11發(fā)送聲音中斷信號。當控制單元ll響應中斷后，會重新啟動數據交換控制單元210從外部存儲器讀取聲音數據，再向讀空的SRAM寫入數據。而聲音轉換單元71同時可以讀取另外一個SRAM中的聲音數據進行聲音轉換。每讀完一個SRAM，聲音轉換單元71就產生一次聲音中斷，如此循環(huán)。當數據交換控制單元210讀取完外部存儲器中的聲音數據后，控制單元11會關閉聲音使能信號，聲音轉換單元71停止采樣率轉換，一段完整的聲音數據轉換并輸出的過程完成。
而如前面提及的，為實現更豐富的應用，本發(fā)明OSD控制器可以與攝像頭配合，通過攝像頭獲取外部圖像，將所述外部圖像作為用于OSD顯示內容的圖像數據。此外，也可基于攝像頭的圖像數據來產生控制顯示輸出的控制信號。該控制信號也可以改善由于攝像頭在環(huán)境照度變化時其輸出幀頻變化，而導致圖像不穩(wěn)定的情況。因此，在OSD控制器中設置圖像穩(wěn)定單元以實現上述圖像穩(wěn)定功能。 參照圖8所示，所述圖像穩(wěn)定單元包括信號接口單元910、動態(tài)控制單元911及分辨率轉換單元912。 所述信號接口單元910將攝像頭圖像數據進行YUV分離獲得YUV數據，將所述YUV數據傳輸至分辨率轉換單元912，并對同步數據進行檢測和識別，獲得攝像頭圖像數據的行點數Htotalin、總行數Vtotalin、行同步Hs、場同步Vs、有效區(qū)域數據de及攝像頭輸入時鐘，傳輸至動態(tài)控制單元911。所述動態(tài)控制單元911基于所述信號接口單元910傳輸的行點數、總行數、攝像頭輸入時鐘及本身的工作時鐘，產生適合輸出圖像分辨率的行點數Htotalout及總行數Vtotalout，并將所述有效區(qū)域數據及產生的行點數、總行數傳輸至分辨率轉換單元912。所述分辨率轉換單元912基于動態(tài)控制單元911傳輸的行點數、總行數、有效區(qū)域數據及信號接口單元910傳輸的YUV數據生成具有新的圖像分辨率的輸出圖像。 所述圖像穩(wěn)定單元的工作原理如下雖然攝像頭輸出的圖像數據的場頻和行數會根據環(huán)境照度而變化，但所述圖像的行點數和有效區(qū)域數據是不變的。基于這樣的特性，有 HtotalinXVtotalinXVf = Fsin (a)
Htotalout X Vtotalout X Vf = Fsout (b) 公式(a)中，Vf為攝像頭圖像數據的場頻；Fsin為攝像頭輸入時鐘，由信號接口單元910檢測得到，其為固定頻率。公式(b)中，Fsout為動態(tài)控制單元911及分辨率轉換單元912的工作時鐘，也為固定頻率。 對于動態(tài)控制單元911產生的行點數及總行數，其滿足
Vtotalout = (Vactiveout/Vactivein) XVtotalin (c)
由公式(a) (c)可得 Htotalout = Fsout/[VfX (Vactiveout/Vactivein) XVtotalin] = Fsout/[ (Fsin/HtotalinXVtotalin) X (Vactiveout/
Vactivein) XVtotalin] = FsoutXVactiveinXHtotalin/(FsinXVactiveout) =kXHtotalin (d) 公式(d)中，Vactivein及Vactiveout分別表示攝像頭圖像和輸出圖像的垂直分辨率。例如將攝像頭圖像800x600分辨率轉換為720x288輸出，則Vactivein =600， Vactiveout = 288。因此，在給定圖像穩(wěn)定單元輸入及輸出圖像的分辨率的情況下，Vactivein/Vactiveout的值為常數。而如前述，Fsout及Fsin也為固定頻率，因此k =FsoutXVactivein/(FsinXVactiveout)為固定常數。由此可見，在輸入圖像，即攝像頭圖像數據的行點數不變的情況下，即使場頻和總行數發(fā)生變化，動態(tài)控制單元911也可輸出固定的適合輸出分辨率的行點數，從而實現對分辨率轉換單元912的動態(tài)自動控制。從而，最終由分辨率轉換單元912輸出的轉換分辨率后的輸出圖像也很穩(wěn)定，該輸出圖像也傳輸至顯存控制單元41而寫入顯存42。 雖然本發(fā)明已以較佳實施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。
權利要求
一種OSD控制器，其特征在于，包括控制單元、數據交換單元、解壓縮單元、字符生成單元、顯存及顯存控制單元及疊加單元，其中，控制單元，基于外部指令啟動數據交換單元，以及相應啟動解壓縮單元或字符生成單元；數據交換單元，其與外部存儲器相連，對應外部指令，在啟動時讀取外部存儲器中圖片數據并傳輸至解壓縮單元，或在啟動時讀取外部存儲器中字符代碼并傳輸至字符生成單元；解壓縮單元，在啟動時對數據交換單元傳輸的圖片數據進行解壓縮，并將解壓縮后的圖片數據傳輸至顯存控制單元；字符生成單元，在啟動時基于數據交換單元傳輸的字符代碼生成字符數據，并將字符數據傳輸至顯存控制單元；顯存控制單元，將獲得的圖片數據和/或字符數據存儲至顯存中的相應區(qū)域，或從顯存中讀取圖片數據和/或字符數據；疊加單元，將顯存控制單元讀取的圖片數據及字符數據進行疊加處理，提供顯示疊加的圖片及字符的顯示數據。
2. 如權利要求1所述的OSD控制器，其特征在于，所述數據交換單元包括數據交換控制 單元及多個存儲器，所述數據交換控制單元經由控制單元控制進行外部存儲設備及存儲器 間的數據交換。
3. 如權利要求1所述的OSD控制器，其特征在于，所述字符生成單元包括點陣存儲器及 字符生成器，點陣存儲器用于存儲單個字符的點陣信息，字符生成器根據點陣存儲器存儲 的點陣信息形成字符數據。
4. 如權利要求1所述的OSD控制器，其特征在于，還包括壓縮單元，在啟動時將顯存控 制單元讀取的圖片數據進行壓縮，并傳輸至數據交換單元。
5. 如權利要求1所述的OSD控制器，其特征在于，還包括調色單元，基于OSD數據生成 顏色數據和透明度數據，以改變OSD顯示的顏色和透明度。
6. 如權利要求1所述的OSD控制器，其特征在于，還包括聲音轉換單元，將外部存儲器 中的聲音數據進行采樣率轉換輸出。
7. 如權利要求1所述的0SD控制器，其特征在于，還包括特效單元，產生特效數據，由疊 加單元將所述特效數據與字符、圖片數據疊加產生特效。
8. 如權利要求1所述的OSD控制器，其特征在于，還包括圖像穩(wěn)定單元，與攝像頭相連， 基于攝像頭的圖像數據產生具有可調分辨率的圖像數據。
9. 如權利要求8所述的0SD控制器，其特征在于，所述圖像穩(wěn)定單元包括信號接口單 元、動態(tài)控制單元及分辨率轉換單元，其中，信號接口單元，基于攝像頭的圖像數據分離出YUV數據，并基于攝像頭的同步數據產 生行點數、總行數、行同步、場同步、有效區(qū)域數據及攝像頭輸入時鐘；動態(tài)控制單元，根據信號接口單元產生的行點數、總行數、攝像頭輸入時鐘及本身的工 作時鐘，產生適合輸出圖像分辨率的行點數及總行數；分辨率轉換單元，輸出轉換分辨率后的輸出圖像。
全文摘要
一種OSD控制器，包括控制單元，基于外部指令啟動數據交換單元，及相應啟動解壓縮單元或字符生成單元；數據交換單元，對應外部指令，啟動時讀取外部存儲器中圖片數據傳輸至解壓縮單元，或讀取外部存儲器中字符代碼傳輸至字符生成單元；解壓縮單元，啟動時對獲得的圖片數據解壓縮后傳輸至顯存控制單元；字符生成單元，啟動時基于獲得的字符代碼生成字符數據后傳輸至顯存控制單元；顯存控制單元，將獲得的圖片數據和/或字符數據存儲至顯存中的相應區(qū)域，或從顯存中讀取圖片數據和/或字符數據；疊加單元，將顯存控制單元讀取的圖片及字符數據疊加處理，提供圖片及字符的疊加顯示。所述OSD控制器能夠提供顯示內容更為豐富的人機交互界面。
文檔編號G09G5/40GK101707677SQ20091020113
公開日2010年5月12日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權日2009年12月11日
發(fā)明者吳碧波, 季玉萍, 梁祖軍, 胡烽 申請人:華亞微電子(上海)有限公司