專利名稱：：一種可使8×8與16×16兩種像格共用同一存儲器的排列方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種圖形處理方法，特別涉及應用于電視游戲機系統(tǒng)的像格排列方法，能使8×8及16×16兩種像格大小的圖形數據共用同一存儲器，以達到節(jié)省存儲器空間的目的。一般的繪圖系統(tǒng)，如個人電腦的繪圖顯示，均采用幀緩沖器(framebuffer)，如圖1所示，其圖形的排列采取位元映射(bitmap)的方法。所謂位元映射的排列方法，即是將屏幕上的每一個象素(pixel)對應至存儲器的某些位元(bits)。只要中央處理器(CPU)101計算出其在幀緩沖器102的地址，并在這一象素相對應的存儲空間里寫入對應的數據即可。圖形控制器(graphiccontroller)103則自幀緩沖器102讀出所有的象素數據，再將之轉換成視頻信號，并在顯示器104上顯現該圖形。幀緩沖器的方法雖然實施容易，卻須耗費龐大的存儲空間。例如，一個256色彩320×240大小的圖形，便需要75K位元組((320×240)/1024＝75Kbyte)的存儲空間。如此龐大的存儲空間需求，并不適合將其應用在低價位的電視游戲機上。為了節(jié)省存儲器的使用，一般電視游戲機均采用像格(ImageCell)的方式。像格又可稱為字符(Character)或文字(Text)。字符或文字兩個名詞是延用個人電腦上的術語，主要是因為個人電腦上的顯示大多為文字，而在電視游戲機上則不限定于文字的顯示，且大多為圖形，故稱之為像格，可將其想象為磁磚，用以拼構畫面，不同的是，一般的磁磚畫面可使用不同大小的磁磚而電視游戲機的圖形處理上，同一層圖形只能用同一大小的像格拼湊。電視游戲機采取像格的處理方法，其主要目的是要節(jié)省存儲器。如在個人電腦上，一個英文字母“A”雖出現在螢幕的不同地方，而“A”的圖形卻只要儲存一份即可，如圖2所示。電視游戲機的像格處理方法便擴充了這個觀念，使原本的單色的文字處理變成彩色的圖形處理。如此，可更進一步節(jié)省存儲空間，因為相同花色的圖形只須要儲存一次即可。例如，若要繪制有云朵的天空，只須儲存一朵云的圖樣，再將之復制即可。而且，對稱的圖形只要儲存其中一部份圖形信息。一種花色的像格可經鏡面反射(mirror)以及改變其調色板(pallete)的顏色而達到一種花色多種顯示的效果，如圖3所示。圖3的索引有4種，其中301、302、303皆源自圖樣(pattern)305，前三個索引共用同一個圖樣，但有不同的顏色及鏡射等效果。利用這種概念所做出來的電視游戲機，因為可節(jié)省共同圖形花色所省下的存儲空間，可使存儲器的使用量減少，成本也因而降低。另外，由于更換圖形、花色，只需更改索引表(Indextable)部分，就可改變一塊區(qū)域的花色，圖形處理的速度也因而增快了。例如，一個8×8的像格，原本要更改64(8×8)個象素，應用像格的方式后，只須更改其中一個索引(Index)，速度便增快了數十倍，而且，索引表中除了含有圖形索引的數據外，還有水平鏡射(horrizontalmirror)，垂直鏡身(verticalmirror)，以及調色板(pallete)等屬性，可使電視游戲機的圖形處理更為有效簡便。在已知技術中，像格模式的讀取首先要由圖形的地址座標(X、Y)計算出像格的地置，再由像格所儲存的圖形索引(PatternIndex)找出圖形的地址，然后由其圖形的地址讀取其圖形數據，并和調色板組成色碼(colorcode)顯示所要的圖形。因此，就另一觀點而言，以像格模式索引圖形是間接的方式，因為，圖形的顯示須要先從索引表讀入索引值，再藉由索引值讀取圖形數據。像格模式的圖形索引儲存在圖形名稱表(PatternNameTable，PNT)中。圖形名稱表含有調色板、水平鏡射，垂直鏡射，圖形索引等數據，如圖4所示。圖4顯示圖形索引的格式。圖形名稱表存放像格的信息，包括索引401，水平鏡射402，垂直鏡射403，以及調色板數據404。文字的圖形則儲存在圖形產生表(PatternGenerationTable，PGT)中。圖形產生表純?yōu)閳D形數據。圖58×8的像格PNT及PGT的關系，其圖形名稱表及圖形產生表之關系，其圖形名稱表501的索引指示不同的圖形產生表502、503、504的情形。圖形產生表儲存有關圖形的數據。數據的大小則視顏色模式而定。顏色模式可分為256色，16色，4色，2色四種，視實際需要而定。圖形產生表502代表圖素為二位元，顏色為4種之圖形，其排列方式為寬為8，長為8，深度為2。深度代表顏色的位元數。2位元可顯示4色。圖形產生表503，圖形產生表504與圖形產生表502相似，差別在深度。圖形產生表503的深度為4，代表16種顏色。圖形產生表504的深度為8，代表256種顏色。這些色碼與調色板組合后，產生最后的顏色代碼(colorcode)，也就是可以透過調色板將顏色對應到其他的顏色。圖6顯示16×16的像格PNT及PGT之關系。其深度表示與圖5相同，不再贅述。圖形產生表可有兩種排列方式，一種以圖素為單位，另一種則以位元平面(bitplane)為主。圖7顯示已知技術中8×8圖形701以圖素為單位的安排。如圖所示，圖形產生表702以4個位元為一單位表示一個象素(dot)。如此，圖形產生表702中的每一行(line)共有8個4位元組，可表示8個象素。而每一行對應至原本8×8圖形的行數。同樣，圖8顯示已知技術中16×16圖形801以圖素為單位的安排。其這理與圖7相同，不再贅述。位元平面的表示方法可以圖9及圖10為例說明。圖9顯示圖形產生表以8×8位元平面排列的方式。如圖所示，圖形產生表902共有4個位元平面，原象素(0，0)的位置分散在4個位元平面(0，0)的位置中。同樣地，圖10顯示圖形產生表以16×16位元平面排列的方式。如圖所示，圖形產生表共有4個位元平面，原象素(0，0)的位置分散在4個位元平面(0，0)的位置中。以上所述的兩種排列方式應視系統(tǒng)的設定而作適當的選擇。一般對于不同像格大小的圖形數據，在存儲器中采取不同的數據格式安排。已知的電視游戲機大多只有一種像格大小，即8×8。有些電視游戲機提供了兩種大小的像格模式，即8×8及16×16，以供游戲設計者選擇最適合的模式。其中較小的8×8像格大小，適用于較細致的圖形。而16×16的像格大小則可共用更大的圖形花色，對某些圖形而言可更節(jié)省存儲空間。格大小的選擇左視實際應用的需要。例如，16×16的像格適用于中文，可用以顯示15×15的字型(垂直水平各留一個圖素的空距)。一般而言，16×16較省圖形名稱表的存儲空間。但每一圖形不同，須視其特征才能作最優(yōu)的安排。圖11A與圖11B為同一256×256的圖形以不同像格大小的排列方式。圖11A顯示256H256的圖形以8×8像格排列時的圖形名稱表，其圖形名稱表共需1024個像格。圖11B顯示同一256×256的圖形以16×16像格排列時的圖形名稱表，其圖形名稱表共需256個像格，由此可知，對于同樣大小的圖形，16×16大小的像格排列所需的PNT存儲器較少。由以上的圖形名稱表及圖形產生表的排列情形可知，不同大小的像格在存儲器中的排列及索引皆不同，使得不同大小的像格在儲存或讀取時均無法兼容。因此，已知的存儲器儲存方式必須將8×8與16×16兩種像格放在不同的記憶區(qū)塊內，兩者不能共用。本發(fā)明即為解決8×8與16×16像格圖形無法共用的缺點，而提出一種像格排列方法，使8×8與16×16不同大小的像格可兼容于同一存儲器中，以更進一步節(jié)省存儲器空間。本發(fā)明的主要目的在于使8×8及16×16的像格圖形可以兼容于同一存儲器中，以節(jié)省存儲器空間。本發(fā)明的另一目的在于設計一種8×8及16×16像格的圖形排列方法，使兩種不同像格大小之圖形可以共用，以節(jié)省存儲器的使用。本發(fā)明的再一目的在于設計一種可讀取8×8及16×16兩種不同大小像格的方法，以讀取共用的圖形數據，并將其輸出至顯示裝置。本發(fā)明為一種像格排列方法，是一種圖形數據處理方法，該方法包含步驟(1)將16×16的像格數據分為四等份的8×8像格圖形數據；(2)將該四等份的8×8像格圖形數據根據像格組合順序排列；(3)依序排列儲存該四等份的8×8像格圖形數據。本發(fā)明可使16×16與8×8兩種不同大小的像格共用同一存儲器，以達到節(jié)省存儲器的目的。針對一種可以讀取兩種不同大小的像格的方法，我們以一圖像合成裝置作為實例，說明如何讀取不同大小之像格，此“以象素為處理單位的圖象合成法及其裝置”業(yè)已申請在案(申請?zhí)枮?3109124)。圖1顯示幀緩沖器操作方法的示意圖。圖2顯示個人電腦上文字模式的示意圖。圖3顯示圖形索引與圖形的關系。圖4顯示圖形索引的格式。圖5顯示8×8的像格，其圖形索引與圖形的關系。圖6顯示16×16的像格，其圖形索引與圖形的關系。圖7顯示已知技術中8×8的像格以圖素為單位的圖形數據的安排。圖8顯示已知技術中16×16的像格以圖素為單位的圖形數據的安排。圖9顯示圖形產生表以8×8的位元平面排列的圖形數據安排方式。圖10也許可以補一個16×16的位元平面排列的方法。(如附件)。圖11A顯示256×256的圖形以8×8像格排列時的圖形名稱表。圖11B顯示256×256的圖形以16×16像格排列時的圖形名稱表。圖12為本發(fā)明的像格排列法。圖13為本發(fā)明依像格組合順序排列于存儲器的示意圖。圖14顯示本發(fā)明使8×8像格與16×16像格共用圖形的示意圖。圖15為本發(fā)明的圖形安排，顯示16色模式，8×8像格的圖形索引的格式，與圖形安排。圖16為本發(fā)明的圖形安排，顯示16色模式，16×16像格的圖形索引的格式，與圖形安排。圖17為本發(fā)明的圖形處理裝置。圖18A為本發(fā)明8×8像格圖形名稱表的地址產生方式。圖18B為本發(fā)明16×16自索引表中的讀取方式。本發(fā)明的方法可以圖12的排列方式說明。如圖所示，本發(fā)明先將16×16大小的圖形，分成上左、上右、下左、下右四等份的像格圖形數據。每一等份各為8×8的像格，然后依像格組合順序排列在存儲器中，如圖13所示。所謂的像格組合順序并不一定要依上左、上右、下左、下右的順序排列，只要在同一系統(tǒng)中有一致的順序即可。圖14用以說明為何本發(fā)明的圖形安排方式可以使8×8及16×16兩種大小的像格共用其像格圖形數據。在圖14中，同樣的一塊圖形產生表存儲器，可以用8×8及16×16兩種不同的象格格式表示。為圖所示，圖右上的8×8和16×16圖形產生表1401、1402實為同一塊圖形產生表存儲器，只是為了說明其經過本發(fā)明的圖形安排后可使8×8及16×16兩種像格共用，故分開說明之。假設該圖形產生表中含有方形、星形、三角形、及圓形等圖，由初始地址開始存放在一起。16×16的圖形名稱表1403因每一個像格所含的圖形大小為8×8像格的四倍，索引一個索引的圖形等于一次索引了四個8×8的像格。若以8×8的圖形名稱表1404而言。索引一個索引等于只索引16×16圖形產生表中1/4的內容。應用這個觀念，本發(fā)明將圖形產一表的排列規(guī)劃為兩種像格大小可以共用的形式，如此，同一塊存儲器以16×16表示時，一個16×16像格便含有四個8×8的像格，各依設定的像格組合順序排列，即上左、上右、下左、下右。如圖所示，16×16的圖形產生表1402的第一個像格含有方形，星形、三角形、圓形，各依原圖形上左、上右、下左、下右的順序排列在16×16的圖形產生表1401中。相對的，同一塊存儲器也可以8×8的像格表示，也就是將圖形產生表1401的每一基本單元視為8×8的像格，各有一索引供索引之用。例如，三角形這個圖形在16×16的像格表示法中，是第0個像格的左下角，而在8×8的表示法中，即是第2個像格。因為本發(fā)明的規(guī)劃排列有一定順序，無論用16×16或8×8的格式皆可找到所要的圖形。如此，便可使8×8與16×16不同大小的像格可共用，達到進一步節(jié)省存儲器的目的。圖15為本發(fā)明以圖素為單位時的圖形地址產生格式與圖形產生表的排列情形。其為8×8像格在16色狀態(tài)時的像格排列方式。16色每一個點需用4位元表示。1501為索引表存取圖形數據的地址格式，此地址可用以自儲存圖形產生表的記憶體存取像格的圖形數據。索引用以定址此像格在圖形產生表中的地址，一個8×8像格共占16字元(word)，用Y(2∶0)，X(2)，共計4個位元來定址，501中位元1至位元4可用以索引圖素的地址，共可代表16個地址。圖形產生表1502表示以圖素為單位在存儲器中的安排。行(line)0至行7可對應至原圖的行數。每一行各有8個象素(dot)，可依一定順序排列，不須一定由左自右排列。每一象素可由其行號及象素地址標示其地址。圖16與圖15相似，不同的是其像格為16×16，而顏色仍為16色。一個16×16像格共占64字元，分成4個區(qū)塊(block)，每個區(qū)塊仍是16字元。1601中位元1至位元4可用以索引圖素的地址，位元5至位元6用以索引區(qū)塊的地址。1602四個區(qū)塊代表4個8×8像格區(qū)塊。圖17為本發(fā)明的實施例，其為能讀取8×8與16×16共用像格排列的一種圖形處理裝置。該圖形處理裝置為一種以圖素為單位之圖像合成裝置，用以將圖形數據讀出，并轉換成圖象信息。該圖形處理裝置包括存儲裝置1701，緩沖器1702，索引讀取裝置1703及圖形讀取裝置1704。記憶裝置1701儲存有關圖形處理的數據，如圖形數據，索引數據以及其它的圖形控制數據。存儲裝置1701中所存放的索引數據包括索引及調色板，水平鏡射，垂直鏡射等數據，如圖4所示。其中的索引用來表示像格在圖形產生表中的索引值(也就是說，第幾個圖形)；其中調色板表示此像格各個象素所共用的調色板；其中水平鏡射用來控制圖形的讀取，使整個像格有水平鏡射的效果；其中垂直鏡射用來控制圖形的讀取，使整個像格有垂直鏡射的效果。存儲裝置1701可能為許多存儲器數據讀取單元所讀取，亦可包括一介于其中的存儲器控制裝置，使各存儲器數據讀取裝置可以時分方式(timesharing)共用存儲器。索引讀取裝置1703包含二維轉換裝置1705，用以屏幕標(H、V)轉換為圖形坐標(X、Y)，并將圖形坐標輸出至索引地址產生裝置1706與溢位偵測裝置1708，索引地址產生裝置1706，利用圖形水平座標及垂直座標，從存儲器中讀取圖形索引。索引讀取裝置1703用以將圖形座標(X、Y)及圖形大小，像格格式(FS)格式，圖形大小(PS)等數據，合成一存儲器地址，并經由數據總線送至存儲裝置1701，并自存儲裝置1701讀取圖形索引數據。索引讀取裝置1703的地址產生格式如圖18A，18B所示。圖18A為本發(fā)明對256×256的圖形在8×8像格的像格大小的索引地址產生方式，其由7位位元的圖形名稱產生表的區(qū)塊暫存器PNTBK(17∶11)和5個位元的圖形座標Y(7∶3)及5個位元的圖形座標Y(7∶3)所組成；圖18B為本發(fā)明對256×256之圖形在16×16之像格大小的索引地址產生方式，其由9個位元的圖形名稱表區(qū)塊暫存器PNT-BK(17∶9)和4個位元的圖形座標Y(7∶4)和4個位元的圖形座標X(7∶4)所組成。索引數據暫存裝置1707用以儲存從數據總線所讀回的圖形索引。圖形讀取裝置1704包含圖形地址產生裝置1709，色碼選取裝置1710，色碼合成裝置1711，及圖形存儲裝置1712等，用以選取圖形數據并合成色碼。圖形讀取裝置1704包括一圖形地址產生裝置1709，根據索引、水平鏡射、垂直鏡射，二維轉換裝置所得到的圖形座標(X、Y)及圖形大小(PS)，像格格式(FS)等數據，合成—存儲器地址，并經由地址總線送至存儲裝置1701，從記憶裝置1701中讀取圖形數據；一個圖形數據暫存裝置1712，用來儲存從數據總線所讀回的圖形數據。圖形地址產生裝置1704，如在圖形模式，可只根據二維轉換裝置1705所得到的圖形座標(X、Y)及圖形大小等數據，合成一存儲器地址，并經由地址總線送至存儲裝置1701，從存儲裝置1701中讀取圖形數據。由于數據總線為16位元，一次可以讀取16位元的數據，而象素數據可能只有1位元，2位元，4位元，或8位元，所以要有色碼選取裝置。而色碼合成是為和調色板配合，組成更豐富的顏色。色碼選取裝置1710及色碼合成裝置1711，依顏色模式及圖形座標(X、Y)，將自存儲裝置1701中讀取而來的圖形數據，選取出來，與調色板數據合成色碼至下一級的權位/混色裝置(未列于圖上)。色碼選取裝置1710及色碼合成裝置17u還包括一透明色的判斷裝置，依不同的顏色模式決定透明色，并輸出至下一級的權位/混色裝置。溢位檢測裝置1708用以檢測二維轉換裝置的輸出，當所輸入的圖形座標已超出圖形大小時，溢位檢測裝置1708便產生一透明色控制信號，以控制圖像的輸出。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明所附的權利要求書所作的變型與修改，皆仍屬本發(fā)明權利要求保護的范圍內。權利要求1.一種像格的圖形數據排列法，該方法包含步驟(1)將16×16的像格數據分為四等份的8×8像格圖形數據；(2)將上述四等份的8×8像格圖形數據依像格組合順序排列；(3)依序排列儲存上述四等份的8×8像格圖形數據。2.如權利要求1所述的一種像格圖形數據排列法，上述的像格圖形數據可以8×8或16×16的像格圖形數據格式讀取，達到共用不同像格大小的圖形數據的目的。3.如權利要求1所述的一種像格圖形數據排列法，其中步驟(1)所述的四等份的8×8像格圖形數據為上左、上右、下左、下右四等份。4.如權利要求1所述的一種像格圖形數據排列法，其中步驟(1)所述的四等份8×8像格圖形資料和8×8的象格數據是一樣的。5.如權利要求1所述的一種像格圖形數據排列法，其中步驟(2)所述的8×8象格圖形數據可依位元平面方式排列。6.如權利要求5所述的一種像格圖形數據排列法，其中上述位元平面方式排列為將每一圖形分為N個位元平面。7.如權利要求6所述的像位圖形數據排列法，其中位元平面數可為整數1、2、4、8，各代表2色、4色、16色、及256色。8.如權利要求1所述的一種像格圖形數據排列法，其中步驟(2)的8×8像格圖形數據為依像素方式排列。9.如權利要求1所述的一種像格圖形排列法，其中步驟(3)的儲存方式為將上述之四等份之8×8像格數據依上述的像格組合順序連續(xù)地存于存儲裝置中。10.一種圖形數據處理方法，使16×16及8×8兩種不同的像格圖形數據可共用，該方法包含(1)將16×16的像格數據分為四等份的8×8像格圖形數據；(2)將該四等份的8×8像格圖形數據依像格組合順序排列；(3)依序排列儲存該四等份的8×8像格圖形數據；如此，在讀取圖形數據時，對于16×16的圖形，可依8×8像格的讀取方法，讀出其部分的8×8圖形數據。11.如權利要求10所述一種圖形數據處理方法，上述的像格圖形數據可以8×8或16×16的像格圖形數據格式讀取，達到共用不同像格大小之圖形數據的目的。全文摘要本發(fā)明為一種像格排列方法，是一種圖形數據處理方法。該方法包含步驟(1)將16×16的像格數據分為四等份的8×8格圖形數據；(2)將該四等份的8×8像格圖形數據依像格組合順序排列；(3)依序排列儲存該四等份的8×8像格圖形數據。本發(fā)明可使16×16與8×8兩種不同大小之像格共用同一存儲器，以達到節(jié)省存儲器的目的。文檔編號G06T1/60GK1150673SQ95118259公開日1997年5月28日申請日期1995年10月17日優(yōu)先權日1995年10月17日發(fā)明者徐世斌,鄧永佳申請人:聯華電子股份有限公司