CN101309377A - 一种实现osd背景渐变显示的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现OSD图像背景渐变显示的方法，该方法通过在OSD发生器中接入OSD渐变产生模块(205)，通过该模块实现OSD图像背景渐变，所述OSD渐变产生模块(205)的内部实现方法为：1.确定要实现渐变效果的区域极坐标的起始点和结束点；2.选择并确定渐变方式；3.计算需要渐变显示区域的渐变步长；4.计算出渐变替代点颜色信息，并将信息发送快速切换开关(104)。本发明所述OSD图像背景渐变方法克服了现有OSD图像显示技术中颜色单一、占用存储数据较多的缺点，且本发明所述OSD图像背景渐变方法通过多区域的组合设置可以实现除X方向渐变、Y方向渐变和X、Y方向同时渐变外的其他如中心辐射、打光灯等多种在Microsoft Words里可以实现的背景填充效果。

Description

一种实现OSD背景渐变显示的方法

技术领域

本发明涉及一种应用于消费类视频产品的图像显示方法，尤其涉及屏幕显示技术OSD(On Screen Display)背景渐变技术的一种方法。

本发明属于屏幕显示技术领域，尤其涉及一种应用于消费类视频产品的实现图像背景渐变显示的方法。

背景技术

OSD(On Screen Display)是广泛用于视频系统中作为操作和信息提示的一种屏幕显示技术。如电视机中的菜单显示、音量大小显示、台号和制式显示均属于此范畴。

屏幕显示中每幅图像的显示是根据最小显示分辨率划分成若干的像素点(Pixel)显示在显示终端上，每个像素的信息又是根据三基色RGB原理叠加出来的，假设DAC量化精度为8位，如图1所示，屏幕上一个纯红色最亮的点就是由三基色(RGB)＝(255，0，0)叠加出来的，屏幕上一个纯紫色最亮的点是由三基色(RGB)＝(255，0，255)叠加出来的，屏幕上一个纯白色最亮的点是由三基色(RGB)＝(255，255，255)叠加出来的，屏幕上一个纯黑色的点是由三基色(RGB)＝(0，0，0)叠加出来的。

目前常用的有两种OSD实现方法：一是视频处理器内部支持OSD，直接在视频缓存内部叠加OSD信息，这一类视频处理通常具有外部存储器或内部少量的行缓存，同时具有OSD发生器，OSD的合成和控制直接在视频缓存内完成；

二是外部OSD发生器与视频处理器间的叠加合成，其原理是：利用快速消隐技术(FAST-BLANK)将显示信息叠加到原始图像上，如图2所示，快速切换开关(104)根据其行场定位信息(103)产生的快速消隐信号(105)决定当前显示的是原始图像(101)还是OSD图像(102)，当快速消隐信号(105)为“0”时显示的为原始图像(101)信号，为“1”时显示的为OSD图像(102)信号，混合后图像(106)就可以看到OSD叠加上次的效果。如图2所示为其实现的一个例子，图中(0，0)、(X_Max，Y_Max)为显示原点及显示最大点坐标；(X0，Y0)，(X1，Y1)为OSD显示起始及结束坐标。当图象显示处于(X0，Y0)，(X1，Y1)决定的空间中时，快速消隐信号(105)为“1”时，混合后图像显示OSD图像信息，其余时间显示原始图像。

目前OSD技术具有字符模式(Font-Based)和位图模式(Bit-Map)两种模式。

字符模式(Font-Based)是用一种前景和一种背景实现信息提示的显示方式，早期及低成本的解决方案中使用字符型OSD发生器，表示一个800×600的图像的数据量是(800*600)/8＝60K bytes，而且只有一种颜色，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(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。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的固件开发带来一些麻烦。

位图模式(Bitmap)是广泛用于Windows系统的一种图形图像文件格式，其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，其缺点是必须具有足够的OSD显示缓存，它用一个字节(8bit)表示一个点的信息(包含颜色和亮度)，该字节实际对应256调色板的编号，一个800×600图像的数据量大概是800*600＝480K bytes，而且图像只能用2⁸＝256种颜色。

发明内容

本发明的目的是针对现有OSD图像可显示的颜色少，数据量大等缺点而提出一种实现OSD图像背景渐变显示的方法。

本发明的上述目的是通过如下的技术方案予以实现的：

本发明所述实现OSD图像背景渐变显示的方法是通过在OSD发生器中接入一OSD渐变产生模块205，通过该模块实现OSD图像背景渐变显示。

所述OSD渐变产生模块205的内部实现方法为：

步骤1、确定要实现渐变效果的区域极坐标的起始点和结束点；

步骤2、选择并确定渐变方式；

步骤3、计算需要渐变显示区域的渐变步长；

步骤4、计算出渐变替代点颜色信息，并将信息发送至快速切换开关104。

OSD图像由所述OSD渐变产生模块205产生并与原始图像的量化后图像信息101在快速切换开关104处通过快速消隐信号105的控制，确定在显示终端207输出的是原始图像101还是其与OSD图像的叠加后图像。OSD图像的大小及其在原始图像101中叠加后显示的位置由点频时钟202、行同步信号203和场同步信号204共同确定。

所述步骤1中所述的需要实现渐变效果的区域极坐标的起始点和结束点为图像上任意分界点。

所述步骤2中所述的选择并确定渐变方式，该渐变方式通过多区域的组合设置实现X方向的渐变或Y方向的渐变或X-Y方向的同时渐变。

所述步骤4计算出的渐变替代点的颜色信息由显示信息产生逻辑304输出到快速切换开关104，同时由定位信号303产生快速消隐信号105到快速切换开关104，快速消隐信号为“0”是显示原始图像信号，为“1”时显示为原始图像与OSD背景渐变图像的叠加。

所述X方向渐变步长及其渐变替代点颜色信息为：

$\mathrm{\ΔRx}=\left(\frac{R_m-R_0}{X_m-X_0}\right),$ $\mathrm{\ΔGx}=\left(\frac{G_m-G_0}{X_m-X_0}\right),$ $\mathrm{\ΔBx}=\left(\frac{B_m-B_0}{X_m-X_0}\right),$

(R，G，B)＝(R₀+ΔRx，G₀+ΔGx，B₀+ΔBx)；

所述Y方向渐变步长及其渐变替代点颜色信息为：

$\mathrm{\ΔRy}=\left(\frac{R_m-R_0}{Y_m-Y_0}\right),$ $\mathrm{\ΔGy}=\left(\frac{G_m-G_0}{Y_m-Y_0}\right),$ $\mathrm{\ΔBy}=\left(\frac{B_m-B_0}{Y_m-Y_0}\right),$

(R，G，B)＝(R₀+ΔRy，G₀+ΔGy，B₀+ΔBy)；

所述X-Y方向同时渐变步长及其渐变替代点颜色信息为：

${\mathrm{\ΔR}}_{\mathrm{xy}}=\sqrt{{\mathrm{\ΔRx}}^2+{\mathrm{\ΔRy}}^2},$ ${\mathrm{\ΔG}}_{\mathrm{xy}}=\sqrt{{\mathrm{\ΔGx}}^2+{\mathrm{\ΔGy}}^2},$ ${\mathrm{\ΔB}}_{\mathrm{xy}}=\sqrt{{\mathrm{\ΔBx}}^2+{\mathrm{\ΔBy}}^2},$

(R，G，B)＝(R₀+ΔRxy，G₀+ΔGxy，B₀+ΔBxy)。

本发明的显著有益效果如下：

本发明所述OSD图像背景渐变显示的方法克服了现有OSD图像显示技术中颜色单一、占用存储数据较多的缺点，与同样显示800×600的OSD图像显示方法相比只需几个数据即可实现，而且颜色数可以达到480K色(每个点不同颜色)，如果显示区域更大，则颜色值可以更多，最大颜色值为256*256*256＝16,777,216色，如果用10位或更多的数据表示颜色则最大颜色值可以更大，如10位时1024*1024*1024＝1,073,741,824(近似1G种颜色)。

且本发明所述OSD图像背景渐变显示方法通过多区域的组合设置可以实现除X方向渐变、Y方向渐变和X-Y方向同时渐变外的其他如中心辐射、打光灯等多种在Microsoft Words里可以实现的背景填充效果。

附图说明

图1是显示图像各点RGB值示意图；

图2是现有实现OSD图像显示的基本原理图；

图3是在背景上叠加OSD图像后的示意图；

图4是本发明OSD图像实现原理图；

图5是本发明OSD图像背景渐变显示实现详细示意图；

图6是本发明OSD渐变产生模块内部算法示意图；

图7a是本发明OSD图像背景Y方向渐变示意图；

图7b是本发明OSD图像背景X方向渐变示意图；

图7c是本发明OSD图像背景X-Y方向同时渐变示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明所述OSD图像背景渐变显示方法进行详细描述。

本发明所提出的实现背景渐变显示的方法是利用空间和位置的概念实现图像的平滑显示，如图4所示，OSD图像由OSD渐变产生模块205产生并与原始图像的量化后图像信息101在快速切换开关104处通过快速消隐信号105的控制，确定在显示终端207输出的是原始图像101还是其与OSD图像的叠加后图像。OSD图像的大小及其在原始图像101中叠加后显示的位置由点频时钟202、行同步信号203和场同步信号204共同确定。

如图5、6所示，图中椭圆框内为通过外部配置的控制寄存器，矩形框内是具体实现产生的数据和模块，圆圈内为运算符号。

首先OSD图像渐变产生模块205根据外部写入的X₀、Y₀、X_m和Y_m寄存器值用减法算出ΔX、ΔY的值，同时，根据外部写入的(RGB)_X0，Y0、(RGB)_XM，YM值用减法算出其颜色差值(ΔR，ΔG，ΔB)；

其次，运用除法、平方及开根号运算再算出X、Y方向上渐变步长及所需的增量值：

X方向上步长

$\mathrm{\ΔRx}=\left(\frac{R_m-R_0}{X_m-X_0}\right),$ $\mathrm{\ΔGx}=\left(\frac{G_m-G_0}{X_m-X_0}\right),$ $\mathrm{\ΔBx}=\left(\frac{B_m-B_0}{X_m-X_0}\right)$

Y方向上步长

$\mathrm{\ΔRy}=\left(\frac{R_m-R_0}{Y_m-Y_0}\right),$ $\mathrm{\ΔGy}=\left(\frac{G_m-G_0}{Y_m-Y_0}\right),$ $\mathrm{\ΔBy}=\left(\frac{B_m-B_0}{Y_m-Y_0}\right)$

X-Y方向同时渐变步长

${\mathrm{\ΔR}}_{\mathrm{xy}}=\sqrt{{\mathrm{\ΔRx}}^2+{\mathrm{\ΔRy}}^2},$ ${\mathrm{\ΔG}}_{\mathrm{xy}}=\sqrt{{\mathrm{\ΔGx}}^2+{\mathrm{\ΔGy}}^2},$ ${\mathrm{\ΔB}}_{\mathrm{xy}}=\sqrt{{\mathrm{\ΔBx}}^2+{\mathrm{\ΔBy}}^2},$

X方向计数器301通过点频时钟202和行同步信号203进行计数产生渐变区域X定位信息，当X₀＜XQ[10:0]＜X_M时表示要消隐X方向上的原始图像，用产生的OSD信号代替。替代点的颜色信息用起始点(X₀，Y₀)的颜色值(RGB)_X0，Y0加上计算出来的X方向上步长，得到新的(R，G，B)_Xi，Y0的颜色值，即相同的X坐标的点(RGB)值保持一致，假设(X₀，Y₀)点(RGB)值为(R₀，G₀，B₀)，则(X_i，Y₀)点(RGB)值为(R₀+ΔRx，G₀+ΔGx，B₀+ΔBx)；

Y方向计数器(302)通过场同步信号(204)和前述行同步信号(203)进行计数产生渐变区域Y定位信息，同理当Y₀＜YQ[10:0]＜Y_M时表示要消隐Y方向上的原始图像，用产生的OSD信号代替，替代点的颜色信息用起始点(X₀，Y₀)的颜色值(R，G，B)_X0，Y0加上计算出来的Y方向上的步长，得到新的(RGB)_X0，Yi的颜色值，即相同的Y坐标的点(RGB)值保持一致，假设(X₀，Y₀)点(RGB)值为(R₀，G₀，B₀)，则(X₀，Y_i)点(RGB)值为(R₀+ΔRy，G₀+ΔGy，B₀+ΔBy)；

若X、Y方向同时消隐，替代点的颜色信息用起始点(X₀，Y₀)的颜色值值(RGB)_X0，Y0加上计算出来的增量值，得到新的(RGB)_Xi，Yi的颜色值，即(X_i，Y_i)点RGB值为两个点的(RGB)值为(R₀+ΔRxy，G₀+ΔGxy，B₀+ΔBxy)，其中 ${\mathrm{\ΔR}}_{\mathrm{xy}}=\sqrt{{\mathrm{\ΔRx}}^2+{\mathrm{\ΔRy}}^2},$ ${\mathrm{\ΔG}}_{\mathrm{xy}}=\sqrt{{\mathrm{\ΔGx}}^2+{\mathrm{\ΔGy}}^2},$ ${\mathrm{\ΔB}}_{\mathrm{xy}}=\sqrt{{\mathrm{\ΔBx}}^2+{\mathrm{\ΔBy}}^2};$

最后由显示信息产生逻辑(304)输出OSD背景渐变图像颜色信号到快速切换开关104，同时由定位信号303产生快速消隐信号105到快速切换开关104，快速消隐信号为“0”是显示原始图像信号，为“1”时显示为原始图像与OSD背景渐变图像的叠加。

本发明所述OSD图像背景渐变方法与同样显示800×600的OSD图像显示方法相比只需几个数据即可实现，而且颜色数可以达到480K色(每个点不同颜色)，如果显示区域更大，则颜色值可以更多，最大颜色值为256*256*256＝16,777,216色，如果用10位或更多的数据表示颜色则最大颜色值可以更大，如10位时1024*1024*1024＝1,073,741,824(近似1G种颜色)。且通过多区域的组合设置可以实现除X方向渐变、Y方向渐变和X-Y方向同时渐变外的其他如中心辐射、打光灯等多种在MicrosoftWords里可以实现的背景填充效果。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1、一种实现OSD图像背景渐变显示的方法，其特征在于：在OSD发生器中接入一OSD渐变产生模块(205)，通过该模块实现OSD图像背景的渐变显示。

2、如权力要求1所述的一种实现OSD图像背景渐变显示的方法，其特征在于：所述的OSD渐变产生模块(205)通过如下方法实现图像背景的渐变显示：

步骤1、确定实现渐变效果的区域极坐标的起始点和结束点；

步骤2、选择并确定渐变方式；

步骤3、计算需要渐变显示区域的渐变步长；

步骤4、计算出渐变替代点的颜色信息，并将信息发送至快速切换开关(104)。

3、如权力要求1所述的一种实现OSD图像背景渐变显示的方法，其特征在于：OSD图像由所述OSD渐变产生模块(205)产生并与原始图像的量化后图像信息(101)在快速切换开关(104)处通过快速消隐信号(105)的控制，确定在显示终端(207)输出的是原始图像(101)还是其与OSD图像的叠加后图像。OSD图像的大小及其在原始图像(101)中叠加后显示的位置由点频时钟(202)、行同步信号(203)和场同步信号(204)共同确定。

4、如权力要求2所述的一种实现OSD图像背景渐变显示的方法，其特征在于：所述步骤1中所述的需要实现渐变效果的区域极坐标的起始点和结束点为图像上任意分界点。

5、如权力要求2所述的一种实现OSD图像背景渐变显示的方法，其特征在于：所述步骤2中所述的选择并确定渐变方式，该渐变方式通过多区域的组合设置实现X方向的渐变或Y方向的渐变或X-Y方向的同时渐变。

6、如权力要求2所述的一种实现OSD图像背景渐变显示的方法，其特征在于：所述步骤4计算出的渐变替代点的颜色信息由显示信息产生逻辑(304)输出到快速切换开关(104)，同时由定位信号(303)产生快速消隐信号(105)到快速切换开关(104)，快速消隐信号为“0”是显示原始图像信号，为“1”时显示为原始图像与OSD背景渐变图像的叠加。

7、如权利要求5所述的一种实现OSD图像背景渐变显示的方法，其特征在于：所述的X方向的渐变，其X方向的步长及渐变替代点的颜色信息通过如下公式确定：

$\mathrm{\ΔRx}=\left(\frac{R_m-R_0}{X_m-X_0}\right),$ $\mathrm{\ΔGx}=\left(\frac{G_m-G_0}{X_m-X_0}\right),$ $\mathrm{\ΔBx}=\left(\frac{B_m-B_0}{X_m-X_0}\right),$

(R，G，B)＝(R₀+ΔRx，G₀+ΔGx，B₀+ΔBx)。

8、如权利要求5所述的一种实现OSD图像背景渐变显示的方法，其特征在于：所述的Y方向的渐变，其Y方向的步长及渐变替代点的颜色信息通过如下公式确定：

$\mathrm{\ΔRy}=\left(\frac{R_m-R_0}{Y_m-Y_0}\right),$ $\mathrm{\ΔGy}=\left(\frac{G_m-G_0}{Y_m-Y_0}\right),$ $\mathrm{\ΔBy}=\left(\frac{B_m-B_0}{Y_m-Y_0}\right),$

(R，G，B)＝(R₀+ΔRy，G₀+ΔGy，B₀+ΔBy)。

9、如权利要求5所述的一种实现OSD图像背景渐变显示的方法，其特征在于：所述的X-Y方向的同时渐变，其X-Y方向的步长及渐变替代点的颜色信息通过如下公式确定：

$\mathrm{\Δ}{R}_{\mathrm{xy}}=\sqrt{\mathrm{\ΔR}{x}^2+\mathrm{\Δ}R{y}^2},$ $\mathrm{\Δ}{G}_{\mathrm{xy}}=\sqrt{\mathrm{\ΔG}{x}^2+\mathrm{\ΔG}{y}^2},$ $\mathrm{\Δ}{B}_{\mathrm{xy}}=\sqrt{\mathrm{\ΔB}{x}^2+\mathrm{\ΔB}{y}^2};$

(R，G，B)＝(R₀+ΔRxy，G₀+ΔGxy，B₀+ΔBxy)。

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