背景技术
在一个具有人机操作界面的显示器中,除了影像信息的显示,还有屏幕信
息的显示问题。所谓屏幕信息(0n Screen Data)泛指人机操作界面所呈现在
画面上的文字、指针与图形。在数字相机或数字摄影机、播放机这类产品中,
一般的处理方式是,将影像信息与屏幕信息在一显示内存中混合后,合成最后
的影像再输出至显示器。
如图1所示,视频内存101中不同的区段中,储存了图像数据102与屏幕
数据103,这些数据输入影像显示装置105,经过混合控制器104的迭合处理
后,直接输出至液晶显示器106或电视107。
其中屏幕数据103主要是由人机界面软件所产生的文字、符号或图形,在
交互式的操作过程中,呈现在显示器上。该屏幕数据103的内容,一般而言,
不如图像数据102那般复杂多彩,至多是由数种颜色或单一颜色组成的,具有
固定样式的文字图形。因此一般传统的技术中,将这些固定样式的文字图形,
比如说英文字母、光标、标点符点、数字等,都预先以图形数据的方式储存在
装置里的只读存储器中或程序数据节段中。在使用时由程序读出所需的要字母
符号片段,经过排列组合而得到屏幕数据103。
具体实施方式
如图2a所示,显示的原理是从视频内存101读取一屏幕数据103与一图
像数据102,经过迭合处理后输出,而该屏幕数据103本身的特性是重复率高,
若经压缩后再读取,可增进传送数据的效率,也可以达到视频内存101省电的
目的。因此本发明提供一种利用压缩技术来节省数据传送频宽及耗电,以更有
效率显示影像的方法及装置。针对该利用压缩技术的影像显示方法,提供一较
佳实施例,如图2b所示,包括下列步骤:首先提供一图像数据102与一屏幕
数据103,将该屏幕数据103压缩,得到一压缩屏幕数据204。在读取该压缩
屏幕数据204与该图像数据102,解压缩该压缩屏幕数据204,得到一屏幕数
据208后,再将该屏幕数据208与该图像数据102迭合处理,得到一输出影像
209。其中将该屏幕数据103压缩时,所使用的压缩方法是一种以每行为单位
的运行长度编码法(Line-Based Run-Length Encoding)。影像处理引擎105
在读取视频内存101中时,所占用的数据总线频宽因数据量的压缩而相对减
少,压缩率可以从数十到数百倍不等,其效率的增进颇为可观。
如图2a所示,其中将该屏幕数据103压缩的方法,提供一较佳实施例,
包括下列步骤:首先从一视频内存101中读取该屏幕数据103,将该屏幕数据
103压缩,得到该压缩屏幕数据204,写入该视频内存101中。这个步骤可以
是利用一装置如OSD编码器201来达成。因屏幕数据103的来源,是更上一层
的程序,在执行人机操作界面时所产生的文字图像画面,供使用者与机器沟
通。这些屏幕数据103的画面内容重复性往往相当的高,故以压缩的方式存在
视频内存101中,在需要重复使用的时候可以直接用影像处理引擎105到视频
内存101中读取,不再重复利用该编码器201进行压缩的步骤。经过实时解压
缩与迭合程序后映到显示器画面上,如液晶显示器106或电视107。
如图2b所示,关于该输出影像209的产生过程,提供另一较佳实施例包
括下列步骤:首先从该视频内存101中读取该压缩屏幕数据204,将该压缩屏
幕数据204以OSD译码器202解压缩,得到该屏幕数据208。最后将该屏幕数
据208与该图像数据102迭合处理得到该输出影像209。其实该屏幕数据208
与该屏幕数据103两者之间是完全相同的内容,只是在处理过程中出现于不同
的位置,一个是由人机介绍上游程序产生的数据,一个是经过解压缩还原回来
的数据。而迭合处理的方法,一般的做法是将该屏幕数据103当做前景,该图
像数据102当做背景,直接迭加在一起形成一合成的影像,在一较佳实施例
中,更进一步可以调整前景的透明度,或者是前景的颜色、前景与背景的迭加
模式等。其中前景与背景的迭加模式,更进一步的实施例中,可从传统技术中
各种可编程的混合方法中选择其一。
如图2b所示,针对本发明的一利用压缩技术的影像显示装置,提供另一
较佳实施例包括一OSD编码器201,用以将一屏幕数据103压缩成一压缩屏幕
数据204,以及一混合控制器104用以解压缩该压缩屏幕数据204,得到一屏
幕数据208,并将该屏幕数据208与一图像数据102经由一混合器207作迭合
处理,得到一输出影像209。这个影像显示装置中的数据处理流程可由图2b
相关的实施例涵盖。针对该影像显示装置,提供另一较佳实施例,如图2a所
显示,包括了一视频内存101,用以储存该图像数据102、该屏幕数据103与
该压缩屏幕数据204,一影像处理引擎105用以编码与译码屏幕数据并进行迭
合处理,以及一液晶显示器106或电视107,用以显示该输出影像209。
图3a说明本发明中所应用的运行长度编码法的压缩过程。图像数据102
储存于视频内存101中时,不论原本格式为何,最后都必须转化为二维位图以
对应地显示于显示器上,因此可以直接将眼见的输出影像209视为内存中一平
面位图的对应结果,如图3a所示,举例来说,位图301中具有一AB字样的图
形。位图301中的每一小方格为一具有八位的字节,可以记录数字0到255,
用以代表每一图点的颜色深浅。已知在光学原理中,三原色红蓝绿,依照任意
比例组合,可以得到任何颜色。如果要显示一张彩色的图,需要三张位图,个
别代表一种原色的亮度资料,0代表亮度最低,255代表亮度最高,当三张各
记录一原色亮度值的位图迭合在一起后便能产生一张彩色的图。在本实施例中
所提供的位图301,单纯用来代表黑白单色图,因此亮度值为0的图素为黑色,
亮度值为255的图素为白色,而介于中间值的图素则代表深浅程度不同的灰
色。
如图3a所示,在位图301中所呈现的AB字样,在内存中实际上是一串数
字,以点阵数据302表示。以第一行为例,十六进制值0x00对应一白色图点,
十六进制值0x7f对应一黑色图点,而十六进制值0xff对应一灰色图点。图
2a中所示的编码器201,应用运行长度编码法将点阵数据逐行压缩,以图3a
为例,首先,逐行读入点阵数据302,并逐行压缩。见第一行的数据一开始有
三组00,而第四位不是00而是7F,于是记录03 00于一堆栈中,代表“连续
三个00”。同理,第四、五字节的值是7F而第六字节的值不是7F而是00,
便记录02 7F于该堆栈中,代表“连续二个7F”。依此类推,一串总长32字
节的数据,便能重新编码成如压缩点阵数据303所示,第一行数据压缩成只占
10字节,位图301中的第四行数据,同理,压缩得到只占18字节压缩数据,
如压缩点阵数据303中所示。在另一例子中,可能原位图301的长宽是
255×127,而其中一整行的数据都是相同的位值,如00,那么连续255个00
就能直接表示为“FF 00”,只占了二个字节,比起在内存中放255个00所占
用的空间255字节,节省了一百多倍的空间。
图3b所示是本发明的应用运行长度编码法来解压缩一压缩屏幕数据的实
例。如图2a所示,位于混合控制器104中的OSD译码器202,可以很有效率
的应用这个解压缩方法,将压缩屏幕数据204实时的转换成屏幕数据208,不
需要额外的内存空间,也不需耗用大量的计算时脉。在图3b中,提供一压缩
点阵数据303,在本实施例中,该压缩点阵数据303是压缩屏幕数据204中的
其中一部份,利用视频内存101来储存,在解压缩前读入该OSD译码器202。
接着便以运行长度编码法的解压缩方法处理之。一次读取一个数据组,包括两
个字节,第一个字节代表连续数量值,第二个字节代表图素值。因此第一个动
作读入“05 00”,就表示连续五个值为00的字节,第二个动作读入“02 FF”
就表示连续二个值为FF的字节,如图3b的点阵数据302所示。因此可以在显
示器106上得到对应的位图301。依此解压缩方法类推,译码器202可以很有
效率的实时处理压缩屏幕数据204,产生屏幕数据103供混合控制器104进行
输出。
因此,本发明的特征在于,从人机接口的上游程序所产生的屏幕数据
103,在传送到该影像处理引擎105进行显示画面的工作前,经过压缩处理,
而压缩屏幕数据204的数据量远小于原始的屏幕数据103本身,所以,在从内
存101读取到该影像处理引擎105中的混合控制器104的过程大量的节省了
传输数据的频宽与耗用时间与耗电,大大的增进了整体系统的资源利用效率。
本发明虽以较佳实施例公开如上,然其并非用以限定本发明的范围,任何
本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可做各种的变动与改
进,因此本发明的保护范围以权利要求为准。