專利名稱：一種支持多層多格式輸入的圖像合成顯示的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及芯片設(shè)計領(lǐng)域，更具體的是，涉及一種支持多層、多格式圖像在同一顯示界面的多層圖像的合成顯示的方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著科技的迅速發(fā)展，伴隨的是人們對視覺效果的更高品質(zhì)的追求(包括清晰度和屏幕大小等)，因此各類顯示介質(zhì)的分辨率也在逐年提升。與之相對應的，對顯示的控制設(shè)備的性能要求也相應提高。圖層合成的功能是根據(jù)所處的圖層的位置和屬性將多幅不同格式的圖像進行合成并在同一顯示屏上顯示。最初圖層合成一般是由軟件完成的。雖然目前嵌入式處理器的性能也提升了不少，但是與圖像分辨率提高增加的開銷來說是遠遠不能滿足的，因此出現(xiàn)了通過硬件加速的方法。硬件加速一般有兩種方式一是由專門的圖像處理引擎來完成圖像的合成；二是在顯示過程中，在顯示控制模塊中完成對圖像的合成。想比較而言前者更適合復雜的圖像合成如特殊效果的處理等而后者更適應簡單的圖像合成。如圖1所示，由圖像處理引擎來完成圖層合成并顯示需要以下幾個過程(1)圖像處理引擎將數(shù)據(jù)從內(nèi)存中讀取各層次的原始圖像進行合成。(2)將合成完成的數(shù)據(jù)寫回內(nèi)存。(3)顯示模塊從內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)用于顯示。而由顯示模塊完成圖層合成過程如圖2所示，顯示控制器從內(nèi)存中讀取圖像數(shù)據(jù)，完成合成后直接顯示。在嵌入式系統(tǒng)中，對功耗的要求較為嚴格，顯而易見，在能滿足品質(zhì)要求的情況下，在顯示模塊完成圖層合成所需的數(shù)據(jù)訪問較少，在芯片在實現(xiàn)更為合理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首個目的在于提供一種在硬件上易于實現(xiàn)又能滿足高分辨率顯示要求的，具有多層圖像合成功能的顯示方法。本發(fā)明的技術(shù)方案內(nèi)容包括一種支持多層、多格式輸入的圖像合成的顯示方法，其特征在于包括以下幾個步驟第一步驟，數(shù)據(jù)預取單元根據(jù)本身所處的圖層位置以及其它圖層的圖像的大小、 位置以及一些其它屬性從內(nèi)存中讀取預讀所需的圖像源圖像數(shù)據(jù)，并將其寫入數(shù)據(jù)緩沖。第二步驟，色彩空間轉(zhuǎn)換單元從數(shù)據(jù)輸入緩沖中讀取數(shù)據(jù)，根據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為目標格式。第三步驟，圖像合成單元根據(jù)最終的合成要求從各圖層通道獲取已轉(zhuǎn)換成目標格式的圖像數(shù)據(jù)，并根據(jù)colorkey、alphablending等屬性要求完成逐像素的圖像合成。第四步驟，完成合成后的像素數(shù)據(jù)通過時序控制單元送往顯示接口。本發(fā)明的另一個目的是提供一種用以實現(xiàn)上述多層、多格式輸入的圖像合成的顯示方法的控制裝置。一種支持多層、多格式輸入的圖像合成的顯示控制裝置，其特征在于包括以下模塊每個圖層通道所所對應的數(shù)據(jù)預期單元。每個圖層通道所對應的輸入數(shù)據(jù)緩沖。每個圖層通道所對應的色彩空間轉(zhuǎn)換功能單元。對所有圖層的圖像數(shù)據(jù)進行合成的圖像合成單元。將合成圖像輸出的顯示控制單元。上述電路所述的圖層可以為多個，因此數(shù)據(jù)預取通道、輸入數(shù)據(jù)緩沖以及色彩空間轉(zhuǎn)換都對應為多個。本發(fā)明的有益結(jié)果本發(fā)明提供的多層、多格式輸入的圖像合成的顯示控制裝置通過采用多圖層的預判減少數(shù)據(jù)量存取、同時通過數(shù)據(jù)緩沖進行速率匹配和平滑，可以以較少數(shù)據(jù)緩沖實現(xiàn)實時的圖像合成。按本發(fā)明提供的方法可以以較低的成本、較低的數(shù)據(jù)帶寬以及較低的頻率完成圖層的合成顯示。通過本發(fā)明實現(xiàn)的多層、多格式輸入的圖層合成裝置，以較小的數(shù)據(jù)緩沖就能實現(xiàn)對大分辨率的多圖層的合成(如1080P)。


以下結(jié)合附圖和具體實施方式
來進一步說明本發(fā)明。圖1利用圖像處理引擎進行圖像合成并顯示的數(shù)據(jù)流程。圖2利用帶圖像合成功能的顯示控制裝置進行圖像合成并顯示的數(shù)據(jù)流程。圖3基于本發(fā)明的支持多層、多格式輸入圖像合成的顯示裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖4三層圖像合成示例。
具體實施例方式下面以三層圖像合成為例進一步闡述本發(fā)明。如圖4所示，有三層圖像WO處于最底層而W2屬于最高層，Wl位于中間層。為了能易于理解方面考慮，下面將以圖層完成全遮擋(在兩層出現(xiàn)重疊時，處于下面的圖層完全不可見)來闡述合成的處理過程。對于WO，由于其是三層中的最底層，因此其數(shù)據(jù)預取單元對數(shù)據(jù)的讀取依賴于Wl 和W2圖層的狀態(tài)。數(shù)據(jù)預取單元首先先分析Wl和W2對其的影響，判斷當前像素是否被遮擋，以及從當前像素開始多少像素沒有被遮擋，根據(jù)判斷預取單元開始預取從當前像素開始直到開始被遮擋的像素點的所有像素數(shù)據(jù)。如圖4在開始無遮擋的區(qū)域按順序逐行讀取本通道的原始圖像數(shù)據(jù)，在預取到像素點A點時，預取模塊應根據(jù)W2的形狀判斷出WO會被 W2所遮擋直到像素點B，數(shù)據(jù)預計單元應跳過這兩者直接的像素點直接預取B點以后的像素點數(shù)據(jù)。同理在后續(xù)的取數(shù)過程中跳過由于Wl遮擋的C點和F點之間的數(shù)據(jù)。預取單元將其所取的數(shù)據(jù)順序?qū)懭肫鋵南热胂瘸龅臄?shù)據(jù)緩沖。同理對于W1，其只受圖層W2的影響，其D/E之間的數(shù)據(jù)由于W2所遮擋，因此也無需將這部分像素點數(shù)據(jù)從內(nèi)存讀取。W2由于是最頂層，因此其數(shù)據(jù)應全部讀取。當某一層次的數(shù)據(jù)緩沖滿，表明當前層次的數(shù)據(jù)需求不強，對應的預取單元應先停止數(shù)據(jù)預取直到數(shù)據(jù)緩沖出現(xiàn)空缺重新啟動預取。由于圖像源格式眾多(RGBA888、RGBA444、YUV4:4:4、YUV4:2:0等等)，各圖層的圖像的格式可能會不同，因此在合成前應先將格式轉(zhuǎn)換成同一的目標格式。各個圖層通道的色彩空間轉(zhuǎn)換模塊根據(jù)合成模塊對該通道的請求向數(shù)據(jù)緩沖請求數(shù)據(jù)進行空間轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的像素數(shù)據(jù)送往合成單元進行合成。圖層合成單元是整個裝置的核心部件，其要進行colorkey，alphablending等處理。在本例中，合成單元逐行逐像素進行合成處理，在開始時從WO通道獲取數(shù)據(jù)，到達像素點A后根據(jù)遮擋關(guān)系停止從WO獲取數(shù)據(jù)，此時WO數(shù)據(jù)緩沖中的數(shù)據(jù)是從B點開始的有效數(shù)據(jù)。合成單元轉(zhuǎn)而從W2通道讀取數(shù)據(jù)直到B點，從B點開始在轉(zhuǎn)回WO通道。類似的，在 C點開始取Wl通道數(shù)據(jù)在D點后繼續(xù)從W2取數(shù)據(jù)。之后的像素處理都按此方法處理。合成后的數(shù)據(jù)通過顯示接口實時輸出。在本例中，顯而易見圖4通過預取單元的預判，WO由Wl、W2覆蓋的陰影區(qū)域的像素數(shù)據(jù)放棄預取，降低了該通道對讀取數(shù)據(jù)的帶寬要求，Wl的情況也與WO類似。在實際應用中這種情況是最常用的，因此依照本發(fā)明實現(xiàn)的合成裝置可以降低顯示系統(tǒng)對帶寬的要求、同時有利于降低工作頻率和功耗。上述本發(fā)明所述方法的一種典型的實施方式，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，在上述實施例的基礎(chǔ)上可以做多種變化，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的目的。但是，這種變化顯然應該在本發(fā)明的權(quán)利要求書的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種支持多層多格式輸入的圖像合成的顯示控制的方法，其特征在于包括以下步驟第一步驟，數(shù)據(jù)預取單元根據(jù)本身所處的圖層位置以及其它圖層的圖像的大小、位置以及一些其它屬性從內(nèi)存中讀取預讀所需的圖像源圖像數(shù)據(jù)，并將其寫入數(shù)據(jù)緩沖。第二步驟，色彩空間轉(zhuǎn)換單元從數(shù)據(jù)輸入緩沖中讀取數(shù)據(jù)，根據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為目標格式。第三步驟，圖像合成單元根據(jù)最終的合成要求從各圖層通道獲取已轉(zhuǎn)換成目標格式的圖像數(shù)據(jù)，并根據(jù)colorkey、alphablending等屬性要求完成逐像素的圖像合成。 第四步驟，完成合成后的像素數(shù)據(jù)通過時序控制單元送往顯示接口。
2.如權(quán)利要求1所述的多層多格式輸入圖像合成的顯示控制的方法，其特征在于 所述第一步驟中，每一圖層的圖像大小位置將會不同，同時根據(jù)遮擋的屬性，圖像數(shù)據(jù)也將不同，根據(jù)圖像大小預取的圖像數(shù)據(jù)也將不同。
3.如權(quán)利要求1所述的多層多格式輸入的圖像合成的顯示控制的方法，其特征在于 所述第二步驟中，色彩空間的轉(zhuǎn)換是指將輸入的各種圖像源格式包括RGB、YUV等格式轉(zhuǎn)換至一個統(tǒng)一的目標格式。
4.如權(quán)利要求1所述的多層多格式輸入的圖像合成的顯示控制的方法，其特征在于 所述第三步驟中，圖像合成單元根據(jù)不同圖層的遮擋屬性，依次從不同圖層的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)進行合成，對于被遮擋的圖層，將不讀取圖層數(shù)據(jù)。
5.一種支持多層多格式輸入的圖像合成的顯示控制裝置，其特征在于包括以下模塊 每個圖層通道所所對應的數(shù)據(jù)預期單元。每個圖層通道所對應的輸入數(shù)據(jù)緩沖。 每個圖層通道所對應的色彩空間轉(zhuǎn)換功能單元。 對所有圖層的圖像數(shù)據(jù)進行合成的圖像合成單元。 將合成圖像輸出的顯示控制單元。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于多層多格式圖像合成顯示的方法及裝置。該方法及裝置首先通過預取模塊分別進行各個圖層的合成預判，根據(jù)預判結(jié)果讀取數(shù)據(jù)，在顯示時圖像合并模塊實現(xiàn)各圖層逐像素的圖像合并。本方法通過增加預取模塊的智能預判，可以大幅減少圖層合成時對數(shù)據(jù)帶寬的要求。
文檔編號G09G5/02GK102184720SQ20101020678
公開日2011年9月14日 申請日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者劉春暉, 李興仁, 林錦麟, 金榮偉 申請人:上海盈方微電子有限公司