CN102055933A - 一种osd控制器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种OSD控制器及其控制方法。OSD控制器包括位图处理单元、字符处理单元、寄存器控制单元及混合控制单元。其中，位图处理单元依据扫描位置输出位图信息数据，字符处理单元依据扫描位置输出字符信息数据寄存器控制单元依据扫描位置输出寄存器信息数据。混合控制单元连接位图处理单元、字符处理单元及寄存器控制单元，依据位图信息数据、字符信息数据及寄存器信息数据中的一种或多种信息数据输出颜色信息数据。采用本发明的OSD控制器，通过对位图、字符、窗口及进度条等不同单元采用不同的显示方式，可以节约OSD控制器中的RAM空间。且通过优先级设置显示字符及位图，能取得用户想要的显示效果。

Description

一种OSD控制器及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种控制器，尤其涉及一种OSD控制器及其控制方法。

背景技术

目前，OSD类型主要要有字符型(Font-Based)和位图型(Bit-Map)两种类型。

为了节约显示缓存，早期及低成本的OSD使用字符型OSD，其工作原理是将OSD中显示内容按照特定的格式(12×18、12×16等)进行分割成块，例如数字0-9、字母a-z、常用的亮度、对比度符号等，并把这些内容固化在ROM或Flash中，在显示缓存中仅存放对应的索引号，这样的“字典”结构可以大幅度减少显示缓存的需求。同时，为了提供对每个字符的颜色等属性的控制，通常还具有一个与显示缓存一样大小的属性缓存，其属性如前景颜色、背景颜色、闪烁等对整个字符中的每个像素有效。为了弥补这种方式不能为每个像素指定颜色的缺点，OSD发生器的设计者提供了采用多个显示缓存合并的方式呈现多色字符的方案。其原理是每个显示缓存确定一种颜色方案，当两个甚至更多个显示缓存合并以后就可以“拼凑”出超过两种颜色的多色字符。通常液晶显示器、低成本的平板电视和CRT传统电视上均使用这一类OSD，目前仍占据着市场主流地位。

字符型OSD优点是可以使用OSD内部较少的显示缓存RAM(random access memory)，并且MCU(micro control unit)只需要指定显示内容的索引即可显示对应OSD信息，可以在比较低速的MCU上实现。但正是由于上述的显示信息和颜色编码方式不够直观，会给字符型OSD的固件开发带来很大不便。

相较字符型OSD，位图OSD的工作原理较直观和简单。通过对最终显示内容上特定区域的每个像素点进行改变，直接将OSD信息叠加到最终的显示画面上，其按像素进行控制的方式可以保证具有多色及足够的表现能力。位图OSD发生器通常内建在视频处理器内部，并共享使用其主显示缓存。也有独立在视频处理器之外的专业OSD位图发生器，如美信的MAX4455，通常这一类芯片需要外部SDRAM作为显示缓存。

位图OSD的显示效果理论上可以做到非常完美的程度，可以提供类似Windows中具有立体感的各种物件，如具有阴影的按钮、颜色丰富的图形和文字等，通常在大尺寸的高端平板电视和专业显示器上会使用这一类OSD。但位图型OSD缺点是必须具有足够大的OSD显示缓存RAM，以及能按像素进行处理而具有很高处理速度的MCU。另外，进度条用位图显示，会浪费较大的显示缓存RAM。

发明内容

本发明所要解决的问题在于提供一种使用较少显示缓存RAM即可显示字符、位图、窗及进度条显示效果的OSD控制器及其控制方法。

本发明提供一种OSD控制器及其控制方法，依据字符、位图、窗及进度条不同显示内容以不同方式进行显示，且可以将上述不同显示内容进行各种组合后显示，还可以依据不同显示内容设置优先级以达到各种显示效果。

本发明提供一种OSD控制器，包括位图处理单元，用于依据扫描位置输出位图信息数据；字符处理单元，用于依据扫描位置输出字符信息数据；寄存器控制单元，用于依据扫描位置输出寄存器信息数据；混合控制单元，连接位图处理单元、字符处理单元及寄存器控制单元，用于依据位图信息数据、字符信息数据及寄存器信息数据中的一种或多种信息数据输出颜色信息数据。

作为上述OSD控制器的进一步改进，混合控制单元包括设置位图信息数据、字符信息数据及寄存器信息数据优先级的优先级设置单元。

本发明还提供一种OSD控制器的控制方法，包括步骤：依据扫描位置输出位图信息数据、字符信息数据及寄存器信息数据中的一种或多种信息数据；依据输出的一种或多种信息数据输出颜色信息数据。

上述依据输出的多种信息数据输出颜色信息数据，具体包括步骤：设置输出的多种信息数据的优先级，依据多种信息数据的优先级依次输出对应的颜色信息数据。

采用本发明的OSD控制器及其控制方法，利用混合控制单元依据字符、位图、窗及进度条等不同内容采用不同的显示方式，可以节约显示缓存RAM空间。可对位图信息数据、字符信息数据及寄存器信息数据进行各种组合显示，还可以设置位图信息数据、字符信息数据及寄存器信息数据的优先级后再显示，通过各种组合及优先级设置，可取得客户想要的OSD显示效果。

附图说明

图1为本发明OSD显示***的***架构图。

图2为具体实施方式中控制进度条显示原理图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供一种OSD(on-screen display)***，包括：扫描单元1，字符处理单元2，位图处理单元3，寄存器控制单元4，混合控制单元5，颜色查找表控制单元6。其中，OSD控制器主要由字符处理单元2、位图处理单元3、寄存器控制单元4及混合控制单元5组成。

扫描单元1分别连接字符处理单元2、位图处理单元3及寄存器控制单元4，用于提供当前扫描位置信息。扫描单元1包括像素时钟发生器及行场计数控制器。象素时钟发生器是根据晶振时钟为输入，根据显示屏的参数并遵循VGA时序规范，产生适合显示屏的象素时钟，另外该像素时钟也为***提供时钟。如果将象素时钟发生器应用与TV领域，则该象素时钟可以和HS，VS一样，由别的时钟模块供应，作为OSD***的输入。但需注意它们三者的相位必须一致。例如某OSD实例***就是根据***50M晶振产生象素时钟、HS和VS。行场计数控制单元，是根据上述三个时钟来确认目前扫描到什么位置。以CRT显示器举例来说，它的起点是场同步信号，每来一个行同步信号，则行数加1。行数的起点是行同步信号，同时每来一个象素时钟，列数加1。这样的行列就构成了整个OSD在屏幕中的位置。当然具体的细节还要仔细查阅VGA时序规范。并且根据目前扫描点所处的位置指定目前字符、位图、窗或进度条的位置。例如目前扫描点已经到了OSD窗的第一行第一列的位置，且该位置应当输出字符，行场计数控制单元就将这一信息送给索引译址器。另外还要根据扫描点的位置确定扫描到某个字符的具***置，如字符的哪一行，哪一列。若字符采用24×32点阵，且数据都是字节表示，因此需要将具体的某一行，左8位、中间8位及右8位的位置信息送给字库译码器。

字符处理单元2依据扫描单元1提供的位置信息输出字符信息数据。字符处理单元包括索引译址器21、字符索引RAM(random access memory)22、字库译码器23、字库缓存RAM 24及并串转换器25。索引译址器21依据目前字符在屏幕中的位置，确定该字符在字符索引RAM 22中的字符ID，并将字符ID传送给字库译码器23。字符索引RAM 22主要存储OSD屏幕每个字符的字符ID信息及属性信息。假设字符按先行后列的行列顺序排列，这样计算显示屏字符的个数就为屏幕像素总数除以字符点阵。但实际上这样做是一个巨大的浪费，因为OSD显示内容通常不会占满整个屏幕。通常我们假设OSD占用屏幕的最大空间，如行方向80个字符，列方向40个字符。若字库为256个，则每个字符的索引ID只需用一个字节表示。另外，前景色和后景色属性共占用一个字节，每种颜色占4位，共可查16中颜色。再假设其他属性信息占4位，则字符索引RAM 22空间大小为80×40×(8+8+4)bit＝8KB。字库译码器23根据字符的字符ID即字符在字库中存放的位置去字库RAM中取出响应的点阵。这里面需要注意的是需要根据字符ID知道是哪个字符，另外还需要根据目前该扫描点在字符中的位置，确定在字库信息中的位置，并将这个位置信息输出到字库RAM中。字库RAM 24存储字符的字符点阵信息，字符处理单元2依据字库译码器23输入的字库位置信息，取出字库RAM中对应的部分字符点阵信息数据即字符信息数据，并将对应的字符信息数据并行输出到并串转换器25中转换后输出到混合控制单元5。同时将对应的字符索引RAM 22中的字符属性信息输出到混合控制单元5，以形成不同的字符显示效果。所以，当需要显示字符各种效果时，字符信息数据包含对应的字符属性。对于最大OSD显示屏幕80×40来说，考虑重复显示的字符个数，估计最多不同字符个数为100个，因此字库RAM 24大小为32×24×100bit＝9.6k。

对于上述字符处理单元2输出字符信息数据很复杂的处理过程，位图处理单元3输出位图信息数据的过程相对简单很多。

位图处理单元3包括位图译址器31及位图RAM 32。位图译址器31将扫描点在屏幕中的位置，置换到位图中的位置，如第几个位图中的第几行，第几列的象素，并将该位置信息送到位图RAM 32中。位图处理单元3依据输入的位置信息在位图RAM 32中找到对应的点，将点的信息数据即位图信息数据并行送去混合控制单元5。例如位图有5个，每个是分辨率大小为48×48点阵，每个点对应4位的颜色ID，则位图RAM 32大小为：5×48×48×4bit＝5.76KB。实际上位图的个数可以为一个或多个，每个点对应的颜色位数也可以为多个，分辨率即点阵数目也可以相应改变。

寄存器控制单元4包括窗控制器41及进度条控制器42，依据扫描位置输出寄存器控制信息数据到混合控制单元5。其中，窗控制器41及进度条控制器42分别用于控制显示窗及进度条，并输出对应的寄存器信息数据。寄存器控制单元4包括寄存器单元，寄存器单元包括若干寄存器用于存储窗口或进度条的位置属性信息。下面以寄存器控制单元4控制显示矩形进度为例进行说明。当进度条为矩形方式显示时，如图2所示，寄存器单元则利用5个寄存器进行进度条控制显示。寄存器单元分别利用起始行寄存器11、起始列寄存器13、宽度寄存器15、长度寄存器a17及长度寄存器b19来控制进度条显示。其中，起始行寄存器11、起始列寄存器13分别存储标示进度条起始行和列的位置属性参数。利用起始行寄存器11、起始列寄存器13、起始行寄存器11+宽度寄存器15、及起始列寄存器13+长度寄存器a17中的4个位置属性参数数据做成矩形进度条的4个边界。当扫描单元1扫描在这4个边界上时，OSD显示矩形边框。当要改变矩形进度条显示时，利用起始行寄存器11、起始列寄存器13、起始行寄存器11+宽度寄存器15、及起始列寄存器13+长度寄存器b19中的4个位置属性参数数据来决定的灰色矩形区域，用颜色来填充。如利用寄存器控制单元4修改长度寄存器b19中的位置属性参数，则对应修改灰色矩形区域的长度，从而改变进度条显示。当然，控制单元3也可以修改起始行寄存器11、起始列寄存器13、宽度寄存器15、长度寄存器a17及长度寄存器b19中任意一个或几个寄存器中的位置属性参数，从而改变进度条的显示。本发明以矩形进度条通过5个寄存器来控制显示进度条作为具体实施例，但实际上进度条可以为三角形或梯形，对应的寄存器数目为4个或6个。因而，实际进度条的形状及对应寄存器的数目由用户设置决定。需要注意的是，寄存器控制单元4可以只含有窗寄存器41或进度条控制器42，也可以同时含有窗控制器41或进度条控制器，根据实际用户需要来进行取舍。

混合控制单元5连接字符处理单元2、位图处理单元3及寄存器控制单元4，混合处理位图信息数据、字符信息数据及寄存器控制信息数据后，输出颜色ID信息数据到颜色查找表控制单元6。若OSD只显示字符或位图，则混合控制单元5只处理字符信息数据或位图信息数据后，输出对应颜色ID信息数据；若OSD同时输出字符和位图，则混合控制单元5叠加位字符信息数据和位图信息数据后，输出颜色ID信息数据；若OSD只显示字符和进度条，则混合控制单元5依据寄存器信息数据及字符信息数据，输出颜色ID信息数据，但此时寄存器信息数据只含有进度条信息数据。由此可见，混合控制单元5可以依据位图信息数据、字符信息数据及寄存器信息数据中的一种或多种信息数据输出颜色信息数据，并遵循实际OSD显示需要，进行各种组合后显示。混合控制单元5还可以设置位图信息数据、字符信息数据及寄存器信息数据的优先级，以达到客户想要的显示效果。如混合控制单元5内含有优先级设置单元及输出单元，优先级设置单元设置位图信息数据、字符信息数据及寄存器信息数据的优先级，输出单元依据设置的优先级输出对应的颜色信息数据。如在显示屏同个位置上先显示字符再显示位图，则位图将字符覆盖；还可以先显示位图再显示字符，则字符将位图覆盖。此时，若依据字符属性信息改变字符显示效果，如设置字符为半透明，则字符半透明的状态覆盖在位图上，可以取得非常独特的效果。

颜色查找表控制单元6将混合控制单元5输入的颜色ID信息数据翻译成32位的颜色RGB信号后输出。颜色查找表中共存16种颜色，因此缓存大小为16×32bit＝64B。由于以CRT为例，为了显示简单，试验中用的是8位32bit颜色显示。但实际中，可以用16位或32等更高位进行颜色显示。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种OSD控制器，其特征在于，包括：

位图处理单元，用于依据扫描位置输出位图信息数据；

字符处理单元，用于依据扫描位置输出字符信息数据；

寄存器控制单元，用于依据扫描位置输出寄存器信息数据；

混合控制单元，连接位图处理单元、字符处理单元及寄存器控制单元，用于依据位图信息数据、字符信息数据及寄存器信息数据中的一种或多种信息数据输出颜色信息数据。

2.如权利要求1所述的OSD控制器，其特征在于，所述混合控制单元包括优先级设置单元，用于设置所述位图信息数据、字符信息数据及寄存器信息数据的优先级。

3.如权利要求2所述的OSD控制器，其特征在于，所述混合控制单元还包括输出单元，用于依据所述设置数据的优先级依次输出对应的颜色信息数据。

4.如权利要求1所述的OSD控制器，其特征在于，所述寄存器控制单元至少包括窗控制器单元及进度条控制单元中的一个。

5.如权利要求4所述的OSD控制器，其特征在于，所述窗控制器用于控制处理窗属性信息，所述进度条控制器用于控制处理进度条属性信息。

6.如权利要求4或5所述的OSD控制器，其特征在于，所述寄存器控制单元还包括寄存器单元，用于存储窗或进度条的位置属性参数。

7.如权利要求1所述的OSD控制器，其特征在于，所述的位图处理单元能包括位图译码器及位图RAM，其中位图译码器能依据位图数目或位图颜色位数或位图分辨率来设置位图RAM大小。

8.如权利要求1所述的OSD控制器，其特征在于，所述字符信息数据包括字符属性信息数据，用于设置字符的显示效果。

9.如权利要求1所述的OSD控制器，其特征在于，所述字符处理单元包括：

索引译址器，用于依据扫描位置输出字符ID到字库译码器；

字符索引RAM，连接索引译址器，用于存储字符ID及字符属性信息；

字库译码器，连接索引译址器及字库译码器，用于依据字符ID确定字符在字库RAM中的位置信息；

字库RAM，连接字库译码器，用于存储字符点阵信息。

10.一种OSD控制器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

依据扫描位置输出位图信息数据、字符信息数据及寄存器信息数据中的一种或多种信息数据；

依据所述输出的一种或多种信息数据输出颜色信息数据。

11.如权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述依据输出的多种信息数据输出颜色信息数据，具体包括步骤：

设置所述输出的多种信息数据的优先级，

依据所述优先级依次输出对应的颜色信息数据。

Images