CN101707678B - Osd控制器 - Google Patents

Abstract

一种OSD控制器，包括：控制单元，基于外部指令启动数据交换单元，相应启动解压缩/字符生成/掉电存储单元；数据交换单元，将外部存储器中图片/字符数据分别传输至解压缩/字符生成单元，或将用户自定义信息写入掉电存储单元；解压缩单元，解压缩图片数据后传输至显存控制单元；字符生成单元，基于所得字符代码生成字符数据后传输至显存控制单元；显存控制单元，将所得图片和/或字符数据存储至显存中相应区域，或从显存中读取图片和/或字符数据；叠加单元，将显存控制单元读取的图片及字符数据叠加处理；掉电存储单元，在掉电时保存用户自定义信息。所述OSD控制器能够提供显示内容更为丰富的人机交互界面，能掉电保存用户自定义信息。

Description

OSD控制器

技术领域

本发明涉及在屏显示(OSD，On Screen Display)技术，特别涉及OSD控制器。

背景技术

如今，数字电视技术的发展已经打破了传统的完全被动的电视收看模式，人机交互的需求也越来越多。应用了OSD技术的操作菜单提供了一个较好的人机交互界面，通过该人机交互界面，用户可以实时在线地获取电视节目的各种详细信息，例如节目名称、播出时间、描述、节目种类等。在获取电视节目信息的基础上，用户还可以通过该人机交互界面进行操作以实现例如节目选择、节目预定、节目预览等多种功能。

随着人机交互需求的增多以及用户体验方面的要求越来越高，需要更为强大的OSD控制器对所述操作菜单进行控制，以提供样式更丰富的人机交互界面。

发明内容

本发明的目的在于在数字电视应用中提供样式更丰富的人机交互界面。

为解决上述问题，本发明提供了一种OSD控制器，包括：控制单元、数据交换单元、解压缩单元、字符生成单元、显存及显存控制单元、叠加单元及掉电存储单元，其中，

控制单元，基于外部指令启动数据交换单元，以及相应启动解压缩单元或字符生成单元或掉电存储单元；

数据交换单元，其与外部存储器相连，对应外部指令，在启动时读取外部存储器中图片数据并传输至解压缩单元，或在启动时读取外部存储器中字符代码并传输至字符生成单元，或将用户自定义信息写入掉电存储单元；

解压缩单元，在启动时对数据交换单元传输的图片数据进行解压缩，并将解压缩后的图片数据传输至显存控制单元；

字符生成单元，在启动时基于数据交换单元传输的字符代码生成字符数据，并将字符数据传输至显存控制单元；

显存控制单元，将获得的图片数据和/或字符数据存储至显存中的相应区域，或从显存中读取图片数据和/或字符数据；

叠加单元，将显存控制单元读取的图片数据及字符数据进行叠加处理，提供显示叠加的图片及字符的显示数据；

掉电存储单元，在掉电时对用户自定义信息进行保存。

与现有技术相比，上述OSD控制器具有以下优点：其能够提供显示内容更为丰富的人机交互界面，能掉电保存用户自定义信息。

附图说明

图1是本发明OSD控制器的一种实施方式结构示意图；

图2是本发明OSD控制器的一种实施例结构示意图；

图3是图2所示OSD控制器中的数据交换单元工作示意图；

图4是图2所示OSD控制器中的压缩及解压缩单元工作示意图；

图5是图2所示OSD控制器中的字符生成单元工作示意图；

图6是图2所示OSD控制器中的调色单元工作示意图；

图7是图2所示OSD控制器中的声音转换单元工作示意图；

图8是本发明OSD控制器的另一种实施例中的图像稳定单元结构示意图；

图9是掉电存储单元结构示意图。

具体实施方式

参照图1所示，本发明OSD控制器的一种实施方式包括：控制单元10、数据交换单元20、解压缩单元30、字符生成单元40、显存60、显存控制单元50、叠加单元70及掉电存储单元90，其中，

控制单元10，基于外部指令启动数据交换单元20，以及相应启动解压缩单元30或字符生成单元40；

数据交换单元20，其与外部存储器相连，对应外部指令，在启动时读取外部存储器中压缩图片数据并传输至解压缩单元30，或在启动时读取外部存储器中字符代码并传输至字符生成单元40；

解压缩单元30，在启动时对数据交换单元20传输的压缩图片数据进行解压缩，并将解压缩后的图片数据传输至显存控制单元50；

字符生成单元40，在启动时基于数据交换单元20传输的字符代码生成字符数据，并将字符数据传输至显存控制单元50；

显存控制单元50，将获得的图片数据和/或字符数据存储至显存60中的相应区域，或从显存60中读取图片数据和/或字符数据；

叠加单元70，通过显存控制单元50读取显存60中图片数据及字符数据，将对应的图片数据及字符数据进行叠加处理，提供显示叠加的图片及字符的OSD菜单的显示数据；

掉电存储单元90，在掉电时对用户自定义信息进行保存。

上述实施方式中，控制单元10作为整个OSD控制器接收外部指令并相应控制其他功能单元的部件。具体地说，在获得外部指令后，控制单元10会启动数据交换单元20从外部存储器(如flash或SD卡)中读取压缩图片数据或字符代码。具体地说，控制单元10会对用户通过遥控器操作或按键操作发送的外部指令进行识别，并根据识别结果执行相应控制操作。在控制单元10基于外部指令启动数据交换单元20读取压缩图片数据时，也会同时启动解压缩单元30。而在控制单元10基于外部指令启动数据交换单元20读取字符代码时，也会同时启动字符生成单元40。

而所述解压缩单元30在启动后，就会对数据交换单元20传输的压缩图片数据进行解压缩。而所述字符生成单元40在启动后，就会根据数据交换单元20传输的字符代码生成字符数据。

显存控制单元50则会将字符数据和经过解压缩的图片数据存储至显存60中相应区域，以供叠加单元70对显存60中的图片数据和字符数据进行叠加处理，并最终生成能够显示叠加的图片及字符的显示数据。

以下通过一个OSD控制器的结构实例及其工作过程进一步详细说明OSD控制器如何实现OSD菜单的显示。

参照图2所示，本发明OSD控制器的一种实施例包括：控制单元11、数据交换单元21、解压缩单元31、字符生成单元32、压缩单元33、调色单元61、声音转换单元71、显存控制单元41及显存42、特效单元81、叠加单元51，其中，

控制单元11，基于外部指令启动数据交换单元21，以及相应启动解压缩单元31或字符生成单元32或压缩单元33或声音转换单元71；

数据交换单元21，其与外部存储器相连，对应外部指令，在启动时读取外部存储器中压缩图片数据并传输至解压缩单元31，或在启动时读取外部存储器中字符代码并传输至字符生成单元32，或在启动时读取外部存储器中声音数据传输至声音转换单元71，或将OSD数据传输至调色单元61，或将获得的压缩图片数据存储至外部存储器中；

解压缩单元31，在启动时对数据交换单元21传输的压缩图片数据进行解压缩，并将解压缩后的图片数据传输至显存控制单元41；

字符生成单元32，在启动时基于数据交换单元21传输的字符代码生成字符数据，并将字符数据传输至显存控制单元41；

显存控制单元41，将获得的解压缩图片数据和/或字符数据存储至显存42中的相应区域，或从显存42中读取解压缩图片数据和/或字符数据；

压缩单元33，将显存控制单元41从显存42中读取的解压缩图片数据进行压缩，并传输至数据交换单元21；

调色单元61，基于OSD数据生成颜色数据和透明度数据；

声音转换单元71，在启动时将数据交换单元21传输的声音数据进行格式转换并输出；

特效单元81，基于行点数、行数及有效区域数据，生成特效数据及区域控制数据；

叠加单元51，通过显存控制单元41读取显存42中解压缩图片数据及字符数据，将对应的解压缩图片数据、字符数据以及颜色数据、透明度数据、特效数据进行叠加处理，提供显示叠加的图片及字符以及颜色、透明度效果及特效效果的菜单的显示数据。

以下结合附图对上述实施例的OSD控制器各功能单元的工作过程分别作更进一步的说明。

参照图3所示，数据交换单元21进一步包括：数据交换控制单元210以及多个数据存储器211，212，213，214......21n。例如数据交换单元中可以包括5个数据存储器，其中4个数据存储器由一对大小为512B的SRAM构成，另一个数据存储器为大小为4KB的SRAM，所述5个数据存储器构成总共8KB的存储空间。所述一对大小为512B的SRAM构成一组乒乓缓冲器。所述乒乓缓冲器是指两个512B大小的SRAM在同一时间工作在乒乓模式，即一个SRAM处于被写入的状态，另一个SRAM处于被读取的状态，而当被读取的SRAM中数据被读空时，则转换为读取先前被写入的SRAM，此时被读空的SRAM则开始被写入。乒乓次数由所需进行传输的数据大小决定。

所述4组乒乓缓冲器共享给OSD控制器中的控制单元11、解压缩单元31、压缩单元33、字符生成单元32、声音转换单元71、调色单元61及外部存储器，以提供数据暂存的功能。而所述4KB的SRAM供控制单元执行指令时暂存指令数据专用。

其中，可以设定在同一时间每组乒乓缓冲器只能与一个功能单元对应，以降低数据交换的复杂度。具体地说，可以通过在控制寄存器中设置乒乓缓冲器与功能单元对应关系的参数。而控制单元11则通过读取控制寄存器中的该参数来获取所述对应关系，并进一步控制数据交换单元21的操作。例如，假定解压缩单元31与第一组乒乓缓冲器对应，则声音转换单元71就只可与剩余三组乒乓缓冲器中的一组对应，而调色单元61则只能从再剩余的两组乒乓缓冲器中的一组对应。

而对于数据交换单元与外部存储器间的数据互传，在OSD控制器中的各功能单元皆不运行时，全部的8KB存储空间都可用于数据交换单元与外部存储器间的数据互传的暂存空间。而当有其他功能单元运行时，数据交换单元与外部存储器间的数据互传，就只能通过预先指令的一组乒乓缓冲器进行。当然，在数据交换单元与外部存储器间进行数据互传时，需要分别设置SRAM的起始写入/读取地址、外部存储器的起始读取/写入地址以及整个数据的长度。

参照图4所示，假定与解压缩单元31对应的为数据存储器211，压缩单元33对应的为数据存储器212。

解压缩单元31的功能主要为，读取数据存储器211中的数据并进行解压，恢复出压缩图片数据的显示信息，并根据控制单元11指定的图片的显示位置信息向显存控制单元41提供行列起始地址，保证显存控制单元能正确地将数据存储到显存42的相应位置。

解压缩过程如下：

存储于外部存储器中的压缩图片数据可以采用多种格式，例如，16bit带文件头行头压缩图片，8bit带文件头行头的压缩色盘图片。

控制单元11首先产生解压缩使能(Decompress enable)信号以启动解压缩单元31，并向解压缩单元31发送图片在屏幕的显示起始位置信息(行起始位置信息、列起始位置信息)，通常以坐标的形式(x_offset/y_offset)给出。控制单元11还同时启动数据交换控制单元210从外部存储器(SPI接口的Flash或SD card)中读取一副图片的压缩图片数据，并按一定的写入地址写入数据存储器211的两个512B的SRAM中，此时解压缩单元31也处于等待接收数据的状态。在写入SRAM的过程中，数据交换控制单元210会按地址计数，当计数满时，即数据存储器211的两个512B的SRAM都写满后，数据交换控制单元210暂停从外部存储器读取压缩图片数据，并会向解压缩单元31发送满标志信号(图4未示)。而解压缩单元31在获得所述满标志信号后，按一定的读出地址开始从第一个SRAM读取压缩图片数据并进行解压缩。

当第一个SRAM中的数据被解压缩单元31全部读取并解压缩完成后，解压缩单元31模块会向控制单元11发送解压缩中断信号。控制单元11响应所述解压缩中断后，会重新恢复数据交换控制单元210从外部存储器中读取压缩图片数据，使得数据交换控制单元210重新向所述被读空的第一个SRAM写入压缩图片数据。而解压缩单元31同时开始按一定的读出地址从第二个SRAM中读取压缩图片数据并进行解压缩。如此，解压缩单元31每读空一个SRAM且解压缩完成后，就向控制单元11发送解压缩中断，数据交换控制单元210就从外部存储器中读取压缩图片数据并写入被读空的SRAM。如此循环，当解压缩单元31从读取的压缩图片数据中检测到文件结束标志后会向控制单元11发送解压缩结束中断，控制单元11响应所述解压缩结束中断后，关闭解压缩使能信号，一幅图片解压缩完成。

随后，解压缩单元31向显存控制单元41发送写请求，在显存控制单元41响应写请求后，解压缩单元31以一定的数据容量向显存控制单元41中的存储器写入解压缩图片数据，并同时将写入的解压缩图片数据对应的显示位置所在行信息(所述行信息由行起始位置加上行偏移量获得)以写入行信号发送至显存控制单元41，将写入的解压缩图片数据对应的显示位置所在像素信息(所述像素信息由列起始位置加上列偏移量获得)以写入像素信号发送至显存控制单元41，以保证显存控制单元41能够将解压缩图片数据正确地写入显存42中相应位置(即图片最终的显示位置)，从而最终正确显示。解压缩单元31可以32个像素为单位向显存控制单元41内部的存储器写入解压缩图片数据。在解压缩单元31向显存控制单元41写入一行像素的解压缩图片数据后，其会暂停。当显存控制单元41将该行像素的解压缩图片数据写入显存42后，其会向解压缩单元31发送写响应信号，则解压缩单元31继续向显存控制单元41写入解压缩图片数据。如此反复，直到一幅图片的解压缩图片数据全部由显存控制单元41写入显存42。

压缩单元33的功能主要为，将显存42中的图片数据压缩并发送至数据存储器212，再由控制单元11控制数据交换控制单元210数据存储器212中的压缩图片数据写入外部存储器中。

压缩过程如下：

控制单元11首先产生压缩使能(Compress enable)信号，压缩单元33处于等待接收显存42中图片数据的状态。而显存控制单元41则根据控制单元11指定的OSD层(指定OSD层的目的是为了指定图片数据在显存中的存储区域)和给定的图像大小(Hsize/Vsize)从显存42中相应位置读取数据。所述图像大小可通过外部指令来设置。显存控制单元41从显存42中读取的数据以像素行为单位存储到其内部的存储器中。当一行像素的图片数据读取完后，显存控制单元41停止从显存42中读取数据，并向压缩单元33发送读开始信号，启动压缩单元33进行图片数据读取。压缩单元33读取显存控制单元41内部的存储器中的图片数据进行压缩处理，并将压缩后的图片数据以一定的写入地址写入数据存储器212中的两个512B的SRAM中。

当写满一个SRAM后，压缩单元33向控制单元11产生压缩中断信号。控制单元11响应压缩中断信号后，启动数据交换控制单元210将所述写满的SRAM中的压缩图片数据写入外部存储器中。同时压缩单元33对另一个SRAM继续写入压缩图片数据。如此循环，当显存控制单元41内部的存储器中的图片数据读完且完成压缩后，压缩单元33停止读取，并向显存控制单元41发送读完成信号。

之后，显存控制单元41继续从显存中读取下一行像素的图片数据存入内部存储器中，而压缩单元33则继续从显存控制单元41内部的存储器中读取图片数据及进行压缩，并在压缩后将压缩图片数据写入数据存储器212中的两个512B的SRAM中，而控制单元11每当SRAM写满时，就启动数据交换控制单元210将写满的SRAM中的压缩图片数据写入外部存储器中。如此反复，直到压缩单元33从读取的图片数据中检测到文件结束标志后会向控制单元11发送压缩结束中断，控制单元11响应所述压缩结束中断后，关闭压缩使能信号，一幅图片压缩完成。

参照图5所示，所述字符生成单元包括点阵存储器321及字符生成器322，假定与所述字符生成单元对应的是数据存储器213。

字符生成过程如下：

控制单元11从应用程序(固化用于显示用户界面的基本字符的程序)中或从外部存储器中获得字符代码。假定所述字符代码为字符区位码，控制单元11根据所述字符区位码从外部存储器中的点阵存储区去查找对应的字符点阵信息。具体地说，控制单元11启动数据交换控制单元210，以字符区位码从外部存储器中索引对应的字符点阵信息，将索引获得的字符点阵信息读出并写入数据存储器213中。

之后，控制单元11启动点阵存储器321及字符生成器322，并向字符生成器322发送字符起始及结束位置。点阵存储器321根据一定的读出地址从数据存储器213中读取一个字符对应的点阵信息。点阵存储器321的大小可以根据设计需求而定，例如可以为32×32的点阵存储器。

字符生成器322则根据点阵存储器321获得的点阵信息，生成字符数据。随后，字符生成器322向显存控制单元41发送写请求。在显存控制单元41响应写请求后，字符生成器322向显存控制单元41写入所述字符数据，同时将字符数据对应的行信息(由字符行起始位置加上行偏移量获得)及像素信息(由字符列起始位置加上列偏移量获得)分别以写入行、写入像素信号发送至显存控制单元41，以保证显存控制单元41能够将字符数据正确地写入显存42中相应位置，从而最终正确显示。当字符生成器322向显存控制单元41写入一行字符数据后会暂停，待显存控制单元41返回写响应后，再继续向显存控制单元41写入字符数据。当一个字符的完整字符数据全部写入显存控制单元41后，字符生成器322向控制单元11发送写完成信号，表示一个字符已写入显存42。随后，控制单元11就以上述步骤再次准备下一个字符的写入。如此反复，直到所有字符都写入显存42。

传统字符生成的实现有如下缺点：点阵不能随意定义，且每显示一个字符就需要相应存储字符的字符表，从成本上考虑，存储资源会受限，因而所能显示的字数就有限。而根据上述字符生成过程的说明可以看到，仅需一个点阵存储器321就可以通过读取数据存储器213中的点阵信息来显示任意字库支持的字形，且显示字符的大小也可通过设置点阵存储器321的大小来实现。

参照图6所示，所述调色单元包括色度存储器611及透明度存储器612。色盘功能实现如下：

控制单元11首先对色度存储器611及透明度存储器612写入初始值。具体地说，在OSD控制器启动时或根据外部指令需要更改颜色值、透明度值时，控制单元11向色度存储器611及透明度存储器612发送写使能，色度存储器611及透明度存储器612处于接收数据的状态，然后控制单元11以一定的写地址向色度存储器611及透明度存储器612中分别写入颜色值及透明度值。

在控制单元11识别外部指令为进行调色时，控制单元11启动数据交换单元210，数据交换单元210以OSD数据索引色度存储器611及透明度存储器612获得对应的颜色数据及透明度数据。具体地说，所述OSD数据可以是多种格式的数据，例如RGB图片数据，字符数据，或需要转换才能显示的数据。而此处用于索引的OSD数据是指调色盘数据，即所述调色盘数据是对应颜色数据及透明度数据的索引号。

色度存储器611及透明度存储器612中同样也采用一对512B的SRAM构成的乒乓缓冲器结构，即同一时间其中一个SRAM被写，另外一个SRAM被读取，这样可以保证实时更改与实时显示同时进行也不会互相冲突。通过实时修改颜色数据和透明度数据就可以实现静态的渐变色效果，动态的呼吸效果等特殊效果。

继续参照图2所示，OSD控制器实现OSD菜单的特效可以分为两种。

一种称为前级特效，通过改变显存控制单元41从显存42中读取图片/字符数据的方式，可以产生一部分特殊显示效果。具体地说，显存控制单元41通过跳地址读显存42的方式将显存42中存储的图片/字符数据按特定的顺序进行可调速度的局部/整体读出，从而可以实现OSD菜单图片/字符的推送/拉幕/交错/上下左右滚屏的效果。

另一种称为后级特效，经前级特效的图片/字符数据输出至叠加单元51，由叠加单元51将特效单元81输出的特效数据进行叠加，实现更丰富的特效。

具体地说，特效单元81根据输入的行点数(hs)、行数(vs)及有效区域数据(de)产生区域控制信号，以调整OSD菜单图片/字符的显示位置及方式，同时产生一些特殊的图形数据，并通过叠加单元51的叠加处理，从而可显示马赛克、百叶窗等特殊图形效果。

例如，马赛克效果是由特效单元81产生一个棋盘格状的固定图案，并通过叠加单元81将该棋盘格状的固定图案与显存控制单元41从显存42中读取的图片/字符数据进行叠加而获得。由于棋盘格状是固定的简单图案，因此不需要存储。

又例如，百页窗效果是由特效单元81产生的区域控制信号把需要显示的数据遮掉实现，由于是以变化显示位置的方式来实现，因此也不需要存储。

而作为特效单元81输入的行点数、行数及有效区域数据可通过例如下述方式获得：通过外置的摄像头获取图像数据及同步数据，将所述图像数据及同步数据输入具有信号转换处理能力的功能单元，该功能单元将摄像头图像数据进行分离来获取例如YUV格式的图像数据，并从同步数据中的信息恢复出同步信号，即行点数、行数及有效区域数据。当然，该功能单元还可以产生一些额外信息以实现更丰富的调整显示输出的应用，关于这些功能的具体实例会在后面进一步说明。

继续参照图2所示，叠加单元51对显存控制单元41从显存中读取的图片数据、字符数据进行叠加的过程如下：

参与叠加的数据共三层，包括：图像数据层A(可通过摄像头获取)，图片数据层B及字符数据层C，以α混合(alpha blending)方式层层叠加完成。具体地说，先将图像数据层与图片数据层叠加，所述叠加可依据下述公式进行：

D＝A*K1+B(1-K1)

接着，将经过叠加的数据再与字符数据层叠加，所述叠加可依据下述公式进行：

E＝D*K2+C*(1-K2)

至此，完成了共三层数据的叠加。其中，图片数据及字符数据还可以依据上述说明进行特效处理后再与图像数据进行叠加。

参照图7所示，OSD控制器的声音转换单元实现了在显示OSD内容的同时播放声音的功能，将存放在外部存储器中的wav格式的16K采样率8bit精度的声音数据转换为采样率2MHz的脉冲宽度调制(PWM，Pulse widthmodulation)输出。

声音转换过程如下：

控制单元11首先产生声音使能(Audio enable)信号，启动声音转换单元71，并且同时启动数据交换控制单元210从外部存储器中读取声音数据，此时声音转换单元71处于等待接收数据的状态。数据交换控制单元210从外部存储器中读取声音数据后，按一定的写入地址写入数据存储器214的一对512B的SRAM中(此也为一对乒乓缓冲器)。当两个SRAM都写满后，数据交换控制单元210停止读取，声音转换单元71开始按一定的读出地址从第一个SRAM读取数据开始数据并开始采样率转换，采样转换的同时输出声音。当第一个SRAM的数据被读空且声音转换完成后，声音转换单元71向控制单元11发送声音中断信号。当控制单元11响应中断后，会重新启动数据交换控制单元210从外部存储器读取声音数据，再向读空的SRAM写入数据。而声音转换单元71同时可以读取另外一个SRAM中的声音数据进行声音转换。每读完一个SRAM，声音转换单元71就产生一次声音中断，如此循环。当数据交换控制单元210读取完外部存储器中的声音数据后，控制单元11会关闭声音使能信号，声音转换单元71停止采样率转换，一段完整的声音数据转换并输出的过程完成。

而如前面提及的，为实现更丰富的应用，本发明OSD控制器可以与摄像头配合，通过摄像头获取外部图像，将所述外部图像作为用于OSD显示内容的图像数据。此外，也可基于摄像头的图像数据来产生控制显示输出的控制信号。该控制信号也可以改善由于摄像头在环境照度变化时输出变帧频的不稳定图像，而导致图像不稳定的情况。因此，在OSD控制器中设置图像稳定单元以实现上述图像稳定功能。

参照图8所示，所述图像稳定单元包括：信号接口单元910、动态控制单元911及分辨率转换单元912。

所述信号接口单元910将摄像头图像数据进行YUV分离获得YUV数据，将所述YUV数据传输至分辨率转换单元912，并对所述摄像头图像数据进行检测和识别，获得摄像头图像数据的行点数Htotalin、总行数Vtotalin、行同步Hs、场同步Vs、有效区域数据de及摄像头输入时钟，传输至动态控制单元911。所述动态控制单元911基于所述信号接口单元910传输的行点数、总行数、摄像头输入时钟及本身的工作时钟，产生适合输出图像分辨率的行点数Htotalout及总行数Vtotalout，并将所述有效区域数据及产生的行点数、总行数传输至分辨率转换单元912。所述分辨率转换单元912基于动态控制单元911传输的行点数、总行数、有效区域数据及信号接口单元910传输的YUV数据生成具有新的图像分辨率的输出图像。

所述图像稳定单元的工作原理如下：虽然摄像头输出的图像数据的场频和行数会根据环境照度而变化，但所述图像的行点数和有效区域数据是不变的。基于这样的特性，有：

Htotalin×Vtotalin×Vf＝Fsin    (a)

Htotalout×Vtotalout×Vf＝Fsout    (b)

公式(a)中，Vf为摄像头图像数据的场频；Fsin为摄像头输入时钟，由信号接口单元910检测得到，其为固定频率。公式(b)中，Fsout为动态控制单元911及分辨率转换单元912的工作时钟，也为固定频率。

对于动态控制单元911产生的行点数及总行数，其满足：

Vtotalout＝(Vactiveout/Vactivein)×Vtotalin    (c)

由公式(a)～(c)可得：

Htotalout＝Fsout/[Vf×(Vactiveout/Vactivein)×Vtotalin]

＝Fsout/[(Fsin/Htotalin×Vtotalin)×(Vactiveout/Vactivein)×Vtotalin]

＝Fsout×Vactivein×Htotalin/(Fsin×Vactiveout)

＝k×Htotalin    (d)

公式(d)中，Vactivein及Vactiveout分别表示摄像头图像和输出图像的垂直分辨率。例如将摄像头图像800×600分辨率转换为720×288输出，则Vactivein＝600，Vactiveout＝288。因此，在给定图像稳定单元输入及输出图像的分辨率的情况下，Vactivein/Vactiveout的值为常数。而如前述，Fsout及Fsin也为固定频率，因此k＝Fsout×Vactivein/(Fsin×Vactiveout)为固定常数。由此可见，在输入图像，即摄像头图像数据的行点数不变的情况下，即使场频和总行数发生变化，动态控制单元911也可输出固定的适合输出分辨率的行点数，从而实现对分辨率转换单元912的动态自动控制。从而，最终由分辨率转换单元912输出的转换分辨率后的输出图像也很稳定，该输出图像也传输至显存控制单元41而写入显存42。

在OSD应用中，有时需要在掉电时仍能够对用户自定义的信息，例如颜色、亮度等调节信息进行保存。考虑到实时时钟(RTC，Real Time Clock)在系统掉电时仍能提供精确的计时，主要因为实时时钟在系统掉电时有另外的独立电源给其供电，因而考虑在OSD控制器中集成实时时钟的功能电路构成掉电存储单元，来实现对用户自定义信息的掉电保存。

参照图9所示，所述掉电存储单元包括：分频器913，计时器914和数据寄存器915。其中分频器913完成输入的32.768KHz时钟到2Hz频率时钟的分频，即产生0.5s的计数时钟；计时器914基于计数时钟完成天/时/分/秒的计时；数据寄存器915则在OSD控制器的控制单元11的控制下，将用户自定义信息进行保存。具体地说，在掉电之前，控制单元11向数据寄存器915发送写使能，并启动数据交换控制单元210将用户自定义信息写入数据寄存器915。在掉电时，所述掉电存储单元通过独立电源获得供电，分频器913在获得独立电源的供电后继续产生0.5s的计数时钟，使得计时器914继续计时，而数据寄存器915由独立电源的供电对数据交换控制单元210在掉电前写入的用户自定义信息继续保存。在重新上电之后，控制单元11向数据寄存器915发送读使能，并启动数据交换控制单元210将数据寄存器915中保存的用户自定义信息一次并行读出。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (7)

1.一种OSD控制器，其特征在于，包括：控制单元、数据交换单元、解压缩单元、字符生成单元、显存及显存控制单元、叠加单元以及掉电存储单元，其中，

控制单元，基于外部指令启动数据交换单元，以及相应启动解压缩单元或字符生成单元或掉电存储单元；

数据交换单元，其与外部存储器相连，对应外部指令，在启动时读取外部存储器中图片数据并传输至解压缩单元，或在启动时读取外部存储器中字符代码并传输至字符生成单元，或将用户自定义信息写入掉电存储单元；

解压缩单元，在启动时对数据交换单元传输的图片数据进行解压缩，并将解压缩后的图片数据传输至显存控制单元；

字符生成单元，在启动时基于数据交换单元传输的字符代码生成字符数据，并将字符数据传输至显存控制单元；

显存控制单元，将获得的图片数据和/或字符数据存储至显存中的相应区域，或从显存中读取图片数据和/或字符数据；

叠加单元，将显存控制单元读取的图片数据及字符数据进行叠加处理，提供显示叠加的图片及字符的显示数据；

掉电存储单元，在掉电时对用户自定义信息进行保存，所述掉电存储单元包括：

分频器，产生计数时钟；

计时器，基于计数时钟完成天/时/分/秒的计时；

数据寄存器，在掉电之前，基于控制单元的写使能启动，接收数据交换控制单元传输的用户自定义信息并保存；在重新上电之后，基于控制单元的读使能启动，提供数据交换控制单元的用户自定义信息读取；所述数据交换单元包括数据交换控制单元及多个存储器，所述数据交换控制单元经由控制单元控制进行外部存储器及存储器间的数据交换。

2.如权利要求1所述的OSD控制器，其特征在于，所述字符生成单元包括点阵存储器及字符生成器，点阵存储器用于存储单个字符的点阵信息，字符生成器根据点阵存储器存储的点阵信息形成字符数据。

3.如权利要求1所述的OSD控制器，其特征在于，还包括压缩单元，在启动时将显存控制单元读取的图片数据进行压缩，并传输至数据交换单元。

4.如权利要求1所述的OSD控制器，其特征在于，还包括调色单元，基于OSD数据生成颜色数据和透明度数据，以改变OSD显示的颜色和透明度。

5.如权利要求1所述的OSD控制器，其特征在于，还包括声音转换单元，将外部存储器中的声音数据进行采样率转换输出。

6.如权利要求1所述的OSD控制器，其特征在于，还包括特效单元，产生特效数据，由叠加单元将所述特效数据与字符、图片数据叠加产生特效。

7.如权利要求1所述的OSD控制器，其特征在于，还包括图像稳定单元，与摄像头相连，基于摄像头的图像数据产生具有可调分辨率的图像数据；所述图像稳定单元包括：信号接口单元、动态控制单元及分辨率转换单元，其中，

信号接口单元，基于摄像头的图像数据分离出YUV数据，并基于摄像头的同步数据产生行点数、总行数、行同步、场同步、有效区域数据及摄像头输入时钟；

动态控制单元，根据信号接口单元产生的行点数、总行数、摄像头输入时钟及本身的工作时钟，产生适合输出图像分辨率的行点数及总行数；

分辨率转换单元，输出转换分辨率后的输出图像。

Images