CN102184720A

CN102184720A - 一种支持多层多格式输入的图像合成显示的方法及装置

Info

Publication number: CN102184720A
Application number: CN2010102067864A
Authority: CN
Inventors: 金荣伟; 李兴仁; 林锦麟; 刘春晖
Original assignee: SHANGHAI INFOTM MICROELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI INFOTM MICROELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2010-06-22
Filing date: 2010-06-22
Publication date: 2011-09-14

Abstract

本发明公开了一种用于多层多格式图像合成显示的方法及装置。该方法及装置首先通过预取模块分别进行各个图层的合成预判，根据预判结果读取数据，在显示时图像合并模块实现各图层逐像素的图像合并。本方法通过增加预取模块的智能预判，可以大幅减少图层合成时对数据带宽的要求。

Description

一种支持多层多格式输入的图像合成显示的方法及装置

技术领域：

本发明涉及芯片设计领域，更具体的是，涉及一种支持多层、多格式图像在同一显示界面的多层图像的合成显示的方法及装置。

背景技术：

随着科技的迅速发展，伴随的是人们对视觉效果的更高品质的追求(包括清晰度和屏幕大小等)，因此各类显示介质的分辨率也在逐年提升。与之相对应的，对显示的控制设备的性能要求也相应提高。

图层合成的功能是根据所处的图层的位置和属性将多幅不同格式的图像进行合成并在同一显示屏上显示。

最初图层合成一般是由软件完成的。虽然目前嵌入式处理器的性能也提升了不少，但是与图像分辨率提高增加的开销来说是远远不能满足的，因此出现了通过硬件加速的方法。

硬件加速一般有两种方式：一是由专门的图像处理引擎来完成图像的合成；二是在显示过程中，在显示控制模块中完成对图像的合成。想比较而言前者更适合复杂的图像合成如特殊效果的处理等而后者更适应简单的图像合成。

如图1所示，由图像处理引擎来完成图层合成并显示需要以下几个过程：

(1)图像处理引擎将数据从内存中读取各层次的原始图像进行合成。

(2)将合成完成的数据写回内存。

(3)显示模块从内存中读取数据用于显示。

而由显示模块完成图层合成过程如图2所示，显示控制器从内存中读取图像数据，完成合成后直接显示。

在嵌入式系统中，对功耗的要求较为严格，显而易见，在能满足品质要求的情况下，在显示模块完成图层合成所需的数据访问较少，在芯片在实现更为合理。

发明内容：

本发明的首个目的在于提供一种在硬件上易于实现又能满足高分辨率显示要求的，具有多层图像合成功能的显示方法。

本发明的技术方案内容包括：

一种支持多层、多格式输入的图像合成的显示方法，其特征在于包括以下几个步骤：

第一步骤，数据预取单元根据本身所处的图层位置以及其它图层的图像的大小、位置以及一些其它属性从内存中读取预读所需的图像源图像数据，并将其写入数据缓冲。

第二步骤，色彩空间转换单元从数据输入缓冲中读取数据，根据并将其转换为目标格式。

第三步骤，图像合成单元根据最终的合成要求从各图层通道获取已转换成目标格式的图像数据，并根据colorkey、alphablending等属性要求完成逐像素的图像合成。

第四步骤，完成合成后的像素数据通过时序控制单元送往显示接口。

本发明的另一个目的是提供一种用以实现上述多层、多格式输入的图像合成的显示方法的控制装置。

一种支持多层、多格式输入的图像合成的显示控制装置，其特征在于包括以下模块：

每个图层通道所所对应的数据预期单元。

每个图层通道所对应的输入数据缓冲。

每个图层通道所对应的色彩空间转换功能单元。

对所有图层的图像数据进行合成的图像合成单元。

将合成图像输出的显示控制单元。

上述电路所述的图层可以为多个，因此数据预取通道、输入数据缓冲以及色彩空间转换都对应为多个。

本发明的有益结果：

本发明提供的多层、多格式输入的图像合成的显示控制装置通过采用多图层的预判减少数据量存取、同时通过数据缓冲进行速率匹配和平滑，可以以较少数据缓冲实现实时的图像合成。按本发明提供的方法可以以较低的成本、较低的数据带宽以及较低的频率完成图层的合成显示。

通过本发明实现的多层、多格式输入的图层合成装置，以较小的数据缓冲就能实现对大分辨率的多图层的合成(如1080P)。

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1利用图像处理引擎进行图像合成并显示的数据流程。

图2利用带图像合成功能的显示控制装置进行图像合成并显示的数据流程。

图3基于本发明的支持多层、多格式输入图像合成的显示装置的结构图。

图4三层图像合成示例。

具体实施方式：

下面以三层图像合成为例进一步阐述本发明。

如图4所示，有三层图像W0处于最底层而W2属于最高层，W1位于中间层。为了能易于理解方面考虑，下面将以图层完成全遮挡(在两层出现重叠时，处于下面的图层完全不可见)来阐述合成的处理过程。

对于W0，由于其是三层中的最底层，因此其数据预取单元对数据的读取依赖于W1和W2图层的状态。数据预取单元首先先分析W1和W2对其的影响，判断当前像素是否被遮挡，以及从当前像素开始多少像素没有被遮挡，根据判断预取单元开始预取从当前像素开始直到开始被遮挡的像素点的所有像素数据。如图4在开始无遮挡的区域按顺序逐行读取本通道的原始图像数据，在预取到像素点A点时，预取模块应根据W2的形状判断出W0会被W2所遮挡直到像素点B，数据预计单元应跳过这两者直接的像素点直接预取B点以后的像素点数据。同理在后续的取数过程中跳过由于W1遮挡的C点和F点之间的数据。预取单元将其所取的数据顺序写入其对应的先入先出的数据缓冲。

同理对于W1，其只受图层W2的影响，其D/E之间的数据由于W2所遮挡，因此也无需将这部分像素点数据从内存读取。

W2由于是最顶层，因此其数据应全部读取。

当某一层次的数据缓冲满，表明当前层次的数据需求不强，对应的预取单元应先停止数据预取直到数据缓冲出现空缺重新启动预取。

由于图像源格式众多(RGBA888、RGBA444、YUV4:4:4、YUV4:2:0等等)，各图层的图像的格式可能会不同，因此在合成前应先将格式转换成同一的目标格式。各个图层通道的色彩空间转换模块根据合成模块对该通道的请求向数据缓冲请求数据进行空间转换，转换后的像素数据送往合成单元进行合成。

图层合成单元是整个装置的核心部件，其要进行colorkey，alphablending等处理。在本例中，合成单元逐行逐像素进行合成处理，在开始时从W0通道获取数据，到达像素点A后根据遮挡关系停止从W0获取数据，此时W0数据缓冲中的数据是从B点开始的有效数据。合成单元转而从W2通道读取数据直到B点，从B点开始在转回W0通道。类似的，在C点开始取W1通道数据在D点后继续从W2取数据。之后的像素处理都按此方法处理。

合成后的数据通过显示接口实时输出。

在本例中，显而易见图4通过预取单元的预判，W0由W1、W2覆盖的阴影区域的像素数据放弃预取，降低了该通道对读取数据的带宽要求，W1的情况也与W0类似。在实际应用中这种情况是最常用的，因此依照本发明实现的合成装置可以降低显示系统对带宽的要求、同时有利于降低工作频率和功耗。

上述本发明所述方法的一种典型的实施方式，对于本领域的一般技术人员，在上述实施例的基础上可以做多种变化，同样能够实现本发明的目的。但是，这种变化显然应该在本发明的权利要求书的保护范围内。

Claims

1.一种支持多层多格式输入的图像合成的显示控制的方法，其特征在于包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的多层多格式输入图像合成的显示控制的方法，其特征在于：

所述第一步骤中，每一图层的图像大小位置将会不同，同时根据遮挡的属性，图像数据也将不同，根据图像大小预取的图像数据也将不同。

3.如权利要求1所述的多层多格式输入的图像合成的显示控制的方法，其特征在于：

所述第二步骤中，色彩空间的转换是指将输入的各种图像源格式包括RGB、YUV等格式转换至一个统一的目标格式。

4.如权利要求1所述的多层多格式输入的图像合成的显示控制的方法，其特征在于：

所述第三步骤中，图像合成单元根据不同图层的遮挡属性，依次从不同图层的数据缓冲区读取数据进行合成，对于被遮挡的图层，将不读取图层数据。

5.一种支持多层多格式输入的图像合成的显示控制装置，其特征在于包括以下模块：

每个图层通道所所对应的数据预期单元。

每个图层通道所对应的输入数据缓冲。

每个图层通道所对应的色彩空间转换功能单元。

对所有图层的图像数据进行合成的图像合成单元。

将合成图像输出的显示控制单元。