CN101740003B - 屏幕显示系统 - Google Patents

Abstract

一种屏幕显示系统以及方法，用以控制显示器的屏幕功能显示(OSD)并对应以显示屏幕信息，屏幕信息中主要包含图形信息以及对应图形信息的文字信息，文字信息具有多行的显示列，显示列可以显示多个单字组成的字符串或是程度条图；针对字符串的显示，由控制器根据编码表的字符串编码以及单字编码，来撷取内存中预储的单字数据，进而组成字符串，后续再将字符串自显示器画面中显示出来；此外，字符串的颜色也来自控制器而不需记忆于内存中，如此，内存中仅记存必要的单字数据，供后续不同字符串反复下载使用，就不致因全数据记存而浪费内存资源。

Description

屏幕显示系统

技术领域

本发明涉及一种屏幕显示系统以及方法，尤其涉及一种能大幅节省内存资源的屏幕显示系统以及方法。 

背景技术

显示器为最佳的人机输出界面，全彩的显示器需要调校适当的对比、亮度、画面大小、画面偏移、色度…等参数，一般而言，在出厂时即已经预先调校好了。但为了出厂后，让使用者能根据当时的状况进行调校，此时屏幕功能显示(On Screen Display；OSD)即派上用场。 

屏幕功能显示会使调校参数的控制对象与背景(后称屏幕信息)显示于显示器的画面中，供操作者了解参数设定的状况，再由其它的输入装置进行调校。 

传统屏幕功能显示所在的屏幕显示系统相当耗硬件资源，特别是只读存储器以及随机存取内存。以实例说明，屏幕信息主要是由文字信息(text information)与图形信息(Icon)所构成，文字信息有多个显示列，显示列可显示字符串或是程度条图，字符串由单字组成；字符串的特性包含有重复单字所组成的内文、颜色、以及字型…等数据，这些数据以往是一并以全数据储存于内存(一般是只读存储器(ROM))中，于屏幕显示系统开启运作后全部下载于随机存取内存。 

这样的方式数据量颇大，相当耗内存，使硬件的成本结构或反应速度、不利于后续商业化竞争。特别是医疗用的显示器，因为要由X光片的显示画面中清楚的找到病因，须要非常高的分辨率，若显示画面中的文字在高分辨率下又须放大的话，现有技术因此所耗的内存资源更是可观。 

此外，若显示器需要转向时，例如医疗用的显示器会根据X光片或编辑文书方向转向，整个屏幕信息也需要随之转向；一般是以九十度的二向转向为主要需求，为应付二个方向的正确显示，传统方式需预储原本数据量的二倍，以应付此种需求。如此，不但是内存资源过度浪费，也会增加处理器处理数据 的负担，为应付此需求来扩增硬件能力，是一种不经济的解决方案。 

因此，本发明的主要目的在于提供一种能节省内存资源的屏幕显示系统以及方法，由独立平行控制的手法来处理图形信息、图形信息、以及控制设定，以改善上述问题。 

发明内容

本发明的目的在提供一种用以节省内存资源的屏幕显示系统以及方法，由独立平行控制的手法能节省内存的需求，除节省硬件成本之外，也因为节省了数据处理的负担而加快了处理的效率，于实务上，即能直接节省了只读存储器以及随机存取内存的使用负担。 

为了实现上述目的，本发明提供一种屏幕显示系统，用以控制一显示器的屏幕功能显示(On-Screen Display；OSD)并对应以显示一屏幕信息，该屏幕信息中的文字信息(text information)具有一显示列，该显示列由多个单字以组成一字符串。 

该屏幕显示系统系进一步包含一内存(memery)、一控制器(controller)、以及一快速缓存器(text buffer)。 

该内存用以储存多个单字数据。 

该控制器于开启运作时即下载并暂存一编码表，该编码表具有一字符串编码以及一单字编码，该编码表对应多种字符串是分别有不同的字符串编码，该字符串编码是以多个单字编码对应于该内存中的多个单字数据。 

当该控制器受来自外部的指令时，其中该指令会对应指向特定的字符串编码，该控制器以该指令所指向的字符串编码自该编码表中撷取相对应的单字编码，并根据该单字编码自该内存撷取相对应的单字数据，进而组合成该字符串。 

该快速缓存器用以暂存该字符串，并且，部分关于单字特征的控制设定亦结合于该快速缓存器中；后续，该显示器是将该快速缓存器中的字符串，以及该控制器撷取自该内存中的图形信息，一并于画面中显示出来。 

因此，由本发明的屏幕显示系统以及方法，利用内存仅储存单字数据，由控制器通过编码表中的字符串编码以及单字编码来结合出所要的字符串，如此能大幅节省内存的需要，除节省硬件成本之外，也因为节省了数据处理的负担而加快了处理的效率；于实务上，即能直接节省了只读存储器以及随机存取内 存的使用负担。 

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。 

附图说明

图1A为本发明屏幕显示系统所显示具有字符串的画面的示意图； 

图1B为本发明屏幕显示系统所显示具有程度条图的画面的示意图； 

图2为本发明屏幕显示系统的功能关联示意图； 

图3为本发明控制设定控制屏幕信息于显示器画面中旋转的示意图；以及 

图4为本发明屏幕显示方法的流程图。 

其中，附图标记 

31显示器                 42屏幕信息 

4202图形信息             4204文字信息 

4206商标信息             22显示列 

24单字                   4204a字符串 

4204b程度条图            12功能键图标 

30屏幕显示系统           32内存 

32A单字数据              3202只读存储器 

3204随机存取内存         34控制器 

3402控制器缓存器         50编码表 

52字符串编码             54单字编码 

36快速缓存器             37只读记忆单元 

38微处理器               80控制设定 

56图形编码               82位置设定 

83方向设定               90按压开关 

92触发开关 

90样板产生器             92输出缓存器 

80a单字特征的特性设定    80b背景特征的特性设定 

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述： 

请参阅图1A以及图1B，图1A为本发明屏幕显示系统所显示具有字符串4204a的画面的示意图。图1B为本发明屏幕显示系统所显示具有程度条图4204b的画面的示意图。显示器31中显示的画面为一屏幕信息42，屏幕信息42的上段显示有多个图形信息(Icon)4202，中段显示有对应所点选图形信息4202的一组文字信息(text information)4204，下段显示有厂商的商标信息4206。 

多个图形信息4202可供点选，点选到的图形信息4202，其下方就会显示出相对应的一组文字信息4204。图中文字信息4204有五行的显示列22，每个显示列22有可能是显示如图1A中的字符串4204a，也有可能是显示如图1B中的程度条图4204b。 

当文字信息4204为字符串4204a时，于画面显示为一行由单字24组成的字符串4204a，以图1A而言，第一个字符串4204a为“GAMMA”具有五个单字24，第二个字符串4204a为“DICOM”亦具有五个单字24，分别显示于第二、三行的显示列22。其余第一、四、五行显示列22为空白。 

当文字信息4204夹杂有程度条图4204b时，以图1B而言，第一个字符串4204a为“RED”具有三个单字24，显示于第一行的显示列22。第三行的显示列22显示的是程度条图4204b。第二个字符串4204a为“128”具有三个单字24，显示于第四行的显示列22。其余第二、五行显示列22为空白。 

商标信息4206一般来说仅是图示，较无互动的功能，本图例于屏幕信息42下段除了厂商的商标信息4206之外，亦设有功能键图标12，让使用者方便操作。 

请参阅图2，图2为本发明屏幕显示系统30的功能关联示意图。本发明是关于一种屏幕显示系统30，用以控制一显示器31的屏幕功能显示(On-ScreenDisplay；OSD)并对应以显示一屏幕信息42。配合图1A、图1B可知，其中屏幕信息42中的文字信息(text information)4204具有五行显示列22，每个显示列22有可能显示出字符串4204a或是程度条图4204b，字符串4204a是由许多不同或重复的单字24所构成。 

先针对文字信息4204加以说明，关于图形信息4202与控制设定80容后再分开说明。屏幕显示系统30进一步还包含一内存(memery)32、一控制器(controller)34、以及一快速缓存器(text buffer)36。

内存32是用以储存多个单字数据32A；进一步，其中于内存32是以黑白灰阶信息来记录单字数据32A。内存32进一步包含一只读存储器(ROM)3202以及一随机存取内存(RAM)3204，只读存储器3202是固定储存单字数据32A，当开启屏幕显示系统30运作时，即自只读存储器3202下载单字数据32A以暂存于随机存取内存3204中。 

控制器34进一步包含一控制器缓存器(register)3402，是于开启屏幕显示系统30运作时，控制器34即下载一编码表50并暂存于控制器缓存器3402中，编码表50是具有一字符串编码52以及一单字编码54。编码表50对应多种字符串4204a是分别有不同的字符串编码52，字符串编码52是以多个单字编码54对应于内存32中的多个单字数据32A。 

一指令自外部输入微处理器38运算处理后，通过如排线的接口，再传送予控制器34；此指令能对应指向特定的字符串编码52，实务上可能指令系以代码来指向编码表50中特定的字符串编码52。补充说明，所述控制器34受来自外部的指令，除了如图2通过微处理器38给予控制器34之外，也可能使该指令通过一软件运算处理后，通过如排线的接口，直接传送予控制器34。 

控制器34以该指令所指向的字符串编码52自编码表50中撷取相对应的单字编码54，并根据单字编码54自内存32撷取相对应的单字数据32A，进而组合成字符串4204a。因为字符串4204a中重复的单字24，在内存32中仅记存一次而反复使用，所以能大幅降低内存32的储存负担。 

快速缓存器36实务上可为内嵌于芯片中的记忆电路，能快速存取为要，是用以暂存字符串4204a，以供后续，自显示器31的画面中将所暂存的字符串4204a显示出来。 

以前述的屏幕显示系统30进一步说明之，其中显示器31还包含一只读记忆单元37、以及一微处理器(MCU)38。只读记忆单元37可采用可抹除可程序只读存储器(EPROM)3202或电气可抹除可程序只读存储器(EEPROM)3202，用以预先储存一控制设定80以及前述的编码表50。 

于开启运作时，微处理器38是自只读记忆单元37撷取控制设定80以及编码表50以传送予控制器34，前述控制器34的编码表50即如此下载。 

此外，控制器34于开启运作时，亦并会下载控制设定80，控制设定80是用以控制屏幕信息42的显示模式。其中，控制设定80可以是显示器31画 面中背景特征的特性设定80b，或者是单字特征的特性设定80a；关于背景特征的特性设定80b，例如背景中对象位置、对象间背景的间距/大小、背景的颜色...等各式OSD显示样式的特性设定；关于单字特征的特性设定，例如文字的彩色信息、文字字型、文字大小...等各式单字特征的特性设定80a。控制设定80于控制器34后有不同的路径，容后再述。 

以颜色举例而言，由于内存32是以黑白灰阶信息来记录单字数据32A；控制器34是下载彩色信息取代该黑白灰阶信息来控制屏幕信息42的色彩显示模式。如此，针对单字24的颜色，由于内存32仅记存1bit记忆单位的黑白灰阶信息，相较RBG需24bits记忆单位的彩色信息，更可大幅降低内存32的储存负担。 

屏幕信息42除了包含文字信息4204之外，还包含至少一图形信息(Icon)4202，图形信息4202亦储存于内存32中；如单字数据32A一般，图形信息4202原本是储存于只读存储器3202中，于开启屏幕显示系统30运作后，即下载并暂存于随机存取内存3204中。编码表50还进一步包含一图形编码56，图形编码56是能对应于内存32中的图形信息4202。 

后续当控制器34受来自外部的指令时，亦通过编码表50的图形编码56以对应撷取于内存32中的图形信息4202，并将图形信息4202直接暂存于输出缓存器92，以供后续一并与文字信息4204显示于显示器31中，使此文字信息4204对应于图形信息4202。 

补充说明的是，内存32所储存的单字数据32A，实务上可以包含多语系的单字数据32A，但仅要储存本屏幕信息42用的到的单字数据32A即可，除了更贴近实际的需求，也能达到节省内存以及增加处理速度的效果。 

针对控制器34后段的组件，将文字信息4204、图形信息4202、与控制设定80的相关流程进一步说明，屏幕显示系统30于控制器34的后段，除了快速缓存器36，进一步还包含一样板产生器(template)90、以及一输出缓存器(output buffer)92。 

来自控制器34的该单字特征的特性设定80a，以及由控制器34撷取自内存32的字符串，是结合成文字信息4204，并暂存于快速缓存器36中，也就是在此完成了文字内容与文字的特征设定。 

样板产生器90系受控制器34的控制以产生背景特征的特性设定80b，也 就是在此完成了OSD显示样式的设定。 

进一步，前述由控制器34撷取自内存32的图形信息4202、快速缓存器36中的文字信息4204、以及来自样板产生器90的背景特征的特性设定80b，皆先一并暂存于输出缓存器92中，后续是将输出缓存器92所暂存的数据，以完整的屏幕信息42一并显示于显示器31的画面。 

针对控制设定80以及编码表50下载至控制器34进一步加以说明；控制设定80以及编码表50可能在屏幕显示系统30最初开启运作时即全部下载，或者，于后续执行运作时再分别控制下载。 

以控制设定80而言，后续执行运作时再分别控制下载的例如：自选单中选择特定功能，或是点选特定的图形信息4202来更新显示相对应的文字信息4204，这些都是后续所下载的控制设定80。以编码表50而言，也可将部分编码表50或全部的编码表50于后续再行下载，如此，也可以节省控制器34中控制器缓存器3402的记忆量，以节省硬件使用并提高效率。 

请参阅图3，图3为本发明控制设定80控制屏幕信息42于显示器31画面中旋转的示意图。如前述的屏幕显示系统30，控制设定80除了前述对象设定、颜色设定之外，还可以是屏幕信息42的位置与方向的设定。 

因为显示器31于医疗上特别需配合能旋转，控制设定80针对屏幕信息42进一步还可包含一位置设定82以及一方向设定83；通过位置设定82与方向设定83的组合，设定屏幕信息42于显示器31画面中的方向与位置的显示模式，以对应显示器31的旋转。 

实务上可于显示器31画面中设计选单来使外部控制位置设定82与方向设定83。此外，为应付自动化处理，还可以于屏幕显示系统30中进一步包含一按压开关90以及一触发开关92；所述方向设定83是从外部按压此按压开关90以令屏幕信息42对应于显示器31的旋转，以能弹性的调整使屏幕信息42转向人目视的正确方向。 

此外，将显示器31旋转时亦会自动触发此触发开关92，可能是在旋转机构上的机构开关或是磁簧开关均可，为此能使屏幕信息42对应于显示器31的旋转，以自动的将屏幕信息42显示于显示器31画面中的特定位置，如图中是在左上角。 

请参阅图4，图4为本发明屏幕显示方法的流程图。本发明也是一种屏幕 显示方法，用以控制一显示器31的屏幕功能显示(On-Screen Display；OSD)并对应以显示一屏幕信息42，屏幕信息42中的文字信息(text information)4204是具有一显示列22，显示列22由多个单字24以组成一字符串4204a。该屏幕显示方法系包含下列步骤： 

步骤S02：于开启运作时即下载并暂存一编码表50，编码表50具有一字符串编码52以及一单字编码54，编码表50也具有图形编码56。 

编码表50对应多种字符串4204a是分别有不同的字符串编码52，字符串编码52是以多个单字编码54对应预储的多个单字数据32A。 

同时，于开启运作时并会下载一控制设定80，控制设定80是用以控制屏幕信息42的显示模式；其中，控制设定80还包含显示器31所显示的对象的特性设定；此外，预储的单字数据32A为一种黑白灰阶信息，控制设定80也可包含一彩色信息，下载彩色信息以取代该黑白灰阶信息来控制屏幕信息42的显示模式。 

步骤S04：接受来自外部的指令，其中该指令会对应指向特定的字符串编码52。 

步骤S06：根据该指令所指向的字符串编码52自编码表50中撷取相对应的单字编码54。 

步骤S08：根据单字编码54撷取预储的相对应的单字数据32A，进而组合成字符串4204a。 

步骤S10：暂存字符串4204a。 

步骤S12：显示字符串4204a。 

此外，受来自外部的指令时，是通过编码表50的图形编码56以对应撷取预储的图形信息4202，并后续一并与字符串4204a显示于显示器31中，并使文字信息4204对应于图形信息4202。 

补充说明，显示器31常用于医疗用途，能配合医师看X光片以及编辑电子文件而能作九十度的二向旋转。控制设定80针对屏幕信息42进一步包含一位置设定82以及一方向设定83，通过位置设定82与方向设定83的组合，设定屏幕信息42于显示器31中的方向与位置的显示模式，以对应显示器31的旋转。 

因此，由本发明的屏幕显示系统30以及方法，利用内存32仅储存单字数 据32A，由控制器34通过编码表50中的字符串编码52以及单字编码54来结合出所要的字符串4204a，如此能大幅节省内存32的需要，除节省硬件成本之外，也因为节省了数据处理的负担而加快了处理的效率，于实务上，即能直接节省了只读存储器3202以及随机存取内存3204的使用负担。 

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种屏幕显示系统，用以控制一显示器的屏幕功能显示并对应以显示一屏幕信息，该屏幕信息中的文字信息具有一显示列，该显示列是由多个单字以组成一字符串，其特征在于，该屏幕显示系统进一步包含：

一内存，用以储存多个单字数据；

一控制器，于运作时即下载并暂存一编码表，该编码表具有一字符串编码以及一单字编码，该编码表对应多种字符串分别有不同的字符串编码，该字符串编码以多个单字编码对应于该内存中的多个单字数据，当该控制器受来自外部的指令时，其中该指令会对应指向特定的字符串编码，该控制器以该指令所指向的字符串编码自该编码表中撷取相对应的单字编码，并根据该单字编码自该内存撷取相对应的单字数据，进而组合成该字符串，以将该字符串显示于该显示器；

其中，该屏幕信息除了包含该文字信息之外，还包含至少一图形信息，该图形信息亦储存于该内存中，该编码表还进一步包含一图形编码，该图形编码对应于该内存中的图形信息，后续当该控制器受来自外部的指令时，通过该编码表的图形编码以对应撷取于该内存中的图形信息，以供后续一并与该字符串显示于该显示器中，其中该文字信息对应于该图形信息。

2.根据权利要求1所述的屏幕显示系统，其特征在于，该控制器进一步包含一控制器缓存器，该控制器系于运作时即下载该编码表并暂存于该控制器缓存器中。

3.根据权利要求1所述的屏幕显示系统，其特征在于，该内存进一步包含一只读存储器以及一随机存取内存，该只读存储器固定储存该单字数据，当开启运作时即自该只读存储器下载该单字数据以暂存于该随机存取内存中。

4.根据权利要求1所述的屏幕显示系统，其特征在于，该控制器于运作时并下载一控制设定，该控制设定用以控制该屏幕信息的显示模式。

5.根据权利要求4所述的屏幕显示系统，其特征在于，该显示器还包含：

一只读记忆单元，用以储存该控制设定以及该编码表；以及

一微处理器，于运作时，该微处理器自该只读记忆单元撷取该控制设定以及该编码表以传送予该控制器。

6.根据权利要求5所述的屏幕显示系统，其特征在于，所述该控制器受来自外部的指令，使该指令输入该微处理器运算处理后，再传送予该控制器。

7.根据权利要求1所述的屏幕显示系统，其特征在于，所述该控制器受来自外部的指令，使该指令通过一软件运算处理后，再传送予该控制器。

8.根据权利要求4所述的屏幕显示系统，其特征在于，该显示器能旋转，该控制设定针对该屏幕信息进一步包含一位置设定以及一方向设定，通过该位置设定与该方向设定的组合，设定该屏幕信息于该显示器画面中的方向与位置的显示模式，以对应该显示器的旋转。

9.根据权利要求8所述的屏幕显示系统，其特征在于，该屏幕显示系统还包含一按压开关以及一触发开关，所述该方向设定是按压该按压开关以令该屏幕信息对应于该显示器的旋转，将该显示器旋转时会触发该触发开关，使该屏幕信息对应于该显示器的旋转以显示于该显示器画面中的特定位置。

10.根据权利要求1所述的屏幕显示系统，其特征在于，该控制设定还包含该显示器画面中背景特征的特性设定，以及包含单字特征的特性设定，该屏幕显示系统进一步包含：

一快速缓存器，来自该控制器的该单字特征的特性设定以及该控制器撷取自该内存的字符串结合成该文字信息，并暂存于该快速缓存器中；

一样板产生器，受该控制器的控制以产生背景特征的特性设定；以及

一输出缓存器，所述受该控制器撷取自该内存的图形信息、该快速缓存器中的文字信息、以及来自该样板产生器的背景特征的特性设定，皆暂存于该输出缓存器中，后续将该输出缓存器所暂存的数据一并显示于该显示器的画面。

11.根据权利要求10所述的屏幕显示系统，其特征在于，于该内存以黑白灰阶信息来记录该单字数据，所述单字特征的特性设定还包含一彩色信息，该控制器下载该彩色信息取代该黑白灰阶信息来控制该屏幕信息的显示模式。

12.根据权利要求1所述的屏幕显示系统，其特征在于，该显示列进一步显示一程度条图。

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