CN1127025C - 利用综合软件/硬件方案的数据处理方法及其装置 - Google Patents

Abstract

一种数据处理方法和装置，利用综合软件/硬件方法处理从外侧根据IEEE1394标准接收的EIA-775OSD图形数据。该装置包含第一数据处理器，响应于中断信号分析预定数量的图形数据并对其处理和输出控制数据；第二数据处理器，输出中断控制信号以处理预定数据，并计算部分图形数据的目的地址和数据量；图形处理器，将视频数据与图形数据相混合。可以降低系统的带宽和芯片尺寸并易可易于改进。

Description

利用综合软件/硬件方案的数据处理方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种数据处理方法及用于该方法的装置，更具体地说涉及一种利用综合软件/硬件方法处理电子工业协会-775屏幕显示(EIA-775 OSD)图形数据的数据处理的方法，该数据从外侧根据IEEE 1394标准接收的。

背景技术

图1表示传统的利用软件方法的数据处理装置的结构图。

通过1394链路10从外侧接收的EIA-775 OSD图形数据利用外围零部件互连(PCI)接口11传输到标准PCI系统总线。已传输到PCI总线的EIA-775OSD图形数据通过外围零部件互连/加速图形端口(PCI/AGP)系统总线接口(PCI)12记录在一作为CPU存储器13的SDRAM中。确定作为EIA-775中的一帧的可变长度的数据顺序地记录在CPU存储器13。每一帧由一些子帧组成，它们的数量依OSD数据格式而彼此不同。

每一个子帧配置有设置(Set)_OSD_像素_格式、4_比特_OSD_数据、8_比特_OSD_数据、未压缩的_比特_OSD_数据、Fill_region_with_constant(填充_区域_利用_常量)和clear_OSD(清除_OSD)构成。每一帧的构成由设置_OSD_像素_格式的OSD_布局(layout)确定。

例如，在EIA-775中定义的4-比特彩色数据的设置_OSD_像素_格式的情况下，不仅记录纯OSD像素数据而且还记录各种控制数据例如每像素比特数、像素类型和彩色查询表(CLUT)。CPU14处理这些数据和将CLUT数据存储在CPU存储器13中。

串行接收的4_比特_OSD_数据包括需按矩形显示的位置和数据量(size)数据和实际像素数据。CPU14通过利用该像素数据和CLUT构成一16_比特_OSD像素并对这些数据进行彩色矩阵变换，以便将变换的数据记录在CPU存储器13中。此外，CPU14计算系统存储器16的目的地址、对应于一位置值的目的地址并从CPU存储器13读出OSD数据，以便将读出的数据通过PCI/AGP系统总线接口12、PCI接口11和存储器管理单元(MMU)15存储在系统存储器16中的该目的地址。在最终的数据已经通过MMU15之后图形处理器17读出最终的数据，并将其与视频数据混合，产生混合有视频数据的图形数据。

图2是表示传统的采用硬件方法的数据处理装置的构成的方块示意图。

从外侧通过1394链路20提供的EIA-775 OSD图形数据不借助CPU25由专用的硬件即分析器(parser)21处理。由于EIA-775 OSD图形数据不通过PCI接口22和PCI/AGP系统总线接口23，其不受系统带宽的影响。在如上述对数据处理之后，将其经过MMU26直接存储在系统存储器27中。图形处理器28从系统存储器27中读出由MMU26处理的数据，并将其与视频数据混合，产生混合有视频数据的图形数据。

根据由图1所示的软件方法的图形数据处理要求宽的PCI系统带宽，这是因为由CPU14经PCI总线接口11处理EIA-775 OSD图形数据。换句话说，在数据处理中，PCI总线用作至CPU14/从CPU14来的双向路径，导致系统性能下降。

为防止系统性能下降，必须增加系统工作频率，或者必须加宽系统总线。然而，增加系统工作频率不可避免地要求采用大量的门器件来提高数据处理速度。大量的门器件占据芯片很宽的区域，并加长测试时间和设计时间，因为在设计中使操作时间同步是困难的。

由图2所示的硬件方法处理图形数据可以增加处理数据的速度，并且对系统带宽没有负面影响，因为该方法不利用作为系统总线的PCI总线。然而，因为该方法以硬件方式分析和处理该复杂的设置_OSD_像素_格式数据中头两个32比特，需要附加一些门器件以构成该硬件并难于设计和调试。此外，虽然按照软件方式能具有良好的差错校正能力，但硬件方式不具有良好的差错校正能力。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种数据处理装置，其能够利用综合软件/硬件方法处理从外侧根据IEEE 1394标准接收的EIA-775 OSD图形数据。

本发明的第二个目的是提供一种综合软件/硬件的数据处理方法，其能够处理从外侧根据IEEE 1394标准接收的EIA-775 OSD图形数据。

为了实现第一个目的，提供一种利用综合软件/硬件方法的数据处理装置，该装置包括：第一数据处理单元，用于响应于一中断控制信号分析在从外侧根据IEEE 1394标准接收的EIA-775 OSD图形数据中间的预定数据并对该数据处理以输出控制数据；第二数据处理单元，用于当从外侧根据IEEE1394标准提供图形数据时输出中断控制信号以处理该预定数据，以及用于根据控制数据计算除了需输出的预定数据以外的图形数据的目的地址和数据量；以及图形处理装置，用于将其中已计算目的地址和大小的图形数据与视频数据相混合。

为了实现第二个目的，提供一种利用综合软件/硬件方法的数据处理方法，该方法包括的步骤有：通过分析在从外侧根据IEEE 1394标准接收的EIA-775 OSD图形数据中间的预定数据产生一中断信号以输出控制数据，并对该数据进行处理；根据控制数据计算从外侧根据IEEE 1394标准接收的数据的目的地址和数据量；并将该数据量的图形数据存储在所计算的存储器目的地址。

附图说明

通过参照附图对各优选实施例的详细介绍，将会使本发明的上述目的和其它优点变得更加清楚，其中：

图1是表示传统的利用软件方法的数据处理装置的构成的方块示意图；

图2是表示传统的利用硬件方法的数据处理装置的构成的方块示意图；

图3是表示根据本发明的利用综合软件/硬件方法的数据处理装置的构成的方块示意图；

图4A和4B是用于解释根据本发明的利用综合软件/硬件方法的数据处理方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的一优选实施例进行更详细地解释。

图3是表示根据本发明的利用综合软件/硬件方法的数据处理装置的构成的方块示意图。

图3中所示的装置包括：1394链路30；数据处理器31，用于处理和控制由外侧经过1394链路30接收的EIA-775 OSD图形数据；PCI/AGP系统总线接口33；CPU34；CPU存储器35；mmu36；系统存储器37和图形处理器38。

在本发明的该优选实施例中，数据处理器31具有：1394先进先出(FIFO)电路31-1，用于存储从1394链路30接收的EIA-775 OSD图形数据；分析器31-2，用于处理和控制存储在FIFO电路31-1中的EIA-775 OSD图形数据；PCI FIFO31-3，用于在分析器31-2的控制下存储在图形数据中间的设置_OSD_像素_格式的数据中头两个32比特；CLUT31-4，在其中存储指定用于由分析器31-2处理的4/8_比特数据的16_比特数据的地址；矩阵变换器31-5，用于对于CLUT31-4的数据进行彩色矩阵变换；以及直接存储器存取电路(DMA)31-6，用于控制从在系统存储器37中由分析器31-2处理的数据的存储。

下面参照图3详细地介绍本发明。

1394FIFO电路31-1存储从外侧通过1394链路30提供的EIA-775 OSD图形数据。

分析器31-2读出在1394FIFO31-1中存储的EIA-775 OSD图形数据，并处理由EIA-775定义的例如设置_OSD_像素_格式、4_比特_OSD_数据、8_比特_OSD_数据、未压缩的16_比特_数据、按Fill_region_with_constant和clea_OSD的各子帧进行。

具体地说，将代表一帧的首标的设置_OSD_像素_格式的数据中头两个32比特存储在PCI FIFO31-3中。在完成数据存储之后，分析器31-2通过PCI接口32和PCI/AGP系统总线接口33产生对CPU34的中断信号，以便处理在PCI FIFO31-3中存储的数据。

在由CPU34已对子帧设置_OSD_像素_格式数据分析之后，将其经过PCI/AGP系统总线接口33和PCI接口32存储在分析器31-2的控制功能寄存器(CFR)(未表示)中。根据在分析器31-2的CFR中存储的设置_OSD_像素_格式的控制数据处理其余各子帧的数据。

根据在CFR中存储的寄存器数值，分析器31-2进行由EIA-775定义的数据处理操作。如果在分析器31-2的CFR中存储的寄存器数据具有4_比特或8_比特彩色格式，将该数据下载到CLUT31-4以及从CLUT31-4读出关于4/8-比特像素数据的地址信息。

分析器31-2从1394 FIFO电路31-1读出接连的各子帧的4_比特_OSD_数据和8_比特_OSD_数据，并计算该数据目的地址和其数据量用于将其记录在系统存储器37中，以便将该计算结果记录在DMA31-6的CFR中。此外，分析器31-2读出根据用作CLUT31的地址的4_比特_OSD_数据或8_比特_OSD_数据读出的OSD像素数据。矩阵变换器31-5对于从分析器31-2读出的OSD像素数据进行彩色空间变换，并将经彩色变换的OSD像素数据通过DMA31-6存储在系统存储器37中的预定位置。

如果由EIA-775定义的设置_OSD_像素_格式具有的4_比特或8_比特像素格式，则在其中提供CLUT。包含在子帧4_比特_OSD_数据或8_比特_OSD_数据内的OSD像素数据不是实际的数据，但具有指定存储在CLUT31-4中的16-比特OSD像素数据的地址信息。因此，CLUT31-4还可以称为存储16-比特OSD像素数据的存储器。

矩阵变换器31-5在2个彩色空间之间即在运动图像和电视工程师协会(SMPTE)274m彩色空间和2SMPTE170m彩色空间之间进行彩色空间变换。

当在分析器31-2的CFR中存储的数据为按照未压缩的16-比特格式时，由于无需利用在CLUT31-4中存储的信息，分析器31-2从CFR中读出未压缩的_16_比特_数据，将其输出到矩阵变换器31-5。矩阵变换器31-5对于未压缩的_16_比特_数据进行彩色空间变换然后通过DMA31-6将其存储在系统存储器37中的预定位置。

当在分析器31-2的CFR中存储的寄存器数据具有该填充/清除区OSD数据时，分析器31-2从CFR中读出为填充_数值或零的像素数据并将相同值通过DMA31-6记录在系统存储器37中的预定位置。

图形处理器38经过MMU36从系统存储器37中读出最终数据并将其与视频数据相混合以输出混合的数据。

图4A和4B是用于解释根据本发明的利用综合软件/硬件方法的数据处理方法的流程图。

参照图4A和4B，根据本发明的数据处理方法包含的步骤有：检查OSD图形数据是否存储在1394 FIFO(步骤40)，从1394 FIFO中读出OSD图形数据(步骤41)，检查是否检查到一新的帧(步骤42)，将在检测的各帧中间的设置_OSD_像素_格式的数据中头两个32比特存储到PCI FIFO(步骤43)，产生对于CPU的中断信号(步骤44)，检查在分析器的CFR中存储的数据是否具有4/8-比特彩色格式(步骤45)，从1394 FIFO中读出4/8-比特像素数据将该读出的数据下载到CLUT(步骤46)，从CLUT读出4/8-比特像素数据的地址并输出16-比特像素数据(步骤47)，检查在分析器的CFR中存储的数据是否具有未压缩的16-比特彩色格式(步骤48)，由1394 FIFO中读出未压缩的16-比特像素数据(步骤49)，检查在分析器的CFR中存储的数据是否具有填充/清除区的OSD数据(步骤50)，从1394 FIFO中读出填充/清除区的OSD数据(步骤51)，将在步骤47、49或51中读出的数据存储到DMA的CFR(步骤52)，进行彩色空间变换(步骤53)，将经彩色空间变换的OSD像素数据发送到DMA(步骤54)，并将发送到DMA的OSD像素数据存储到系统存储器(步骤55)。

在本发明中，步骤44包含几个子步骤CPU-处理(子步骤44-1)，检查是否由分析器产生中断信号(子步骤44-2)，由PCI FIFO读出设置_OSD_像素_格式的数据中头两个32比特(子步骤44-3)，分析读出的数据(子步骤44-4)，以及将分析结果存储到分析器的CFR(子步骤44-5)。

下面参照图4A和4B详细介绍本发明。

如果将从外侧通过1394链路提供的EIA-775 OSD图形数据存储在1394FIFO中，从1394 FIFO读出OSD图形数据(步骤40和41)。

当由于读出OSD图形数据检测到一新的帧时，将在检测的各帧中间的设置_OSD_像素_格式的数据中头两个32比特存储到PCI FIFO(步骤42和43)。

当完成在PCI FIFO中存储数据时，产生一中断信号并提供到CPU(步骤44)。

进行一般处理操作的CPU检查分析器是否产生输出该中断信号(子步骤44-1和44-2)。

当检测到分析器产生该中断信号时，CPU从PCI FIFO读出设置_OSD_像素_格式的数据中头两个32比特并分析该读出的数据(子步骤44-3和44-4)。

将分析结果通过PCI接口存储在分析器的CFR(子步骤44-5)。

接着，检查在分析器的CFR中存储的数据是否具有4/8比特彩色格式(步骤45)。

当存储在分析器的CFR的数据具有4/8比特彩色格式时，从1394 FIFO将4_比特_OSD_数据和8_比特_OSD_数据下载到CLUT，并读出4_比特_OSD_数据和8_比特_OSD_数据的地址信息以输出16-比特_数据(步骤46和47)。由于4_比特_OSD_数据和8_比特_OSD_数据具有显示将显示矩形区域的信息，分析器接收这一信息并计算一实际系统存储器的目的地址。

如果在分析器的CFR存储的数据具有未压缩的_16-比特_数据格式，从1394 FIFO中读出未压缩的_16-比特_数据(步骤48和49)。

如果在分析器的CFR存储的数据具有填充/清除区的OSD数据，由1394FIFO中读出FilL_region_with_constant和Clear_OSD(步骤50和51)。

根据所计算的需记录在系统存储器中的目的地址和数据量将在步骤47、49和50中读出的数据存储在DMA的CFR中，如果需要，对数据进行矩阵变换处理(步骤52和53)。

将经彩色矩阵变换的OSD像素数据发送到DMA中以存储在系统存储器中的预定位置，然后执行步骤返回到一新的帧等待模式(步骤54和55)。

如上所述，根据本发明，不将图形像素数据通过PCI总线，利用硬件方法处理占据系统总线宽的带宽的各子帧的图形像素数据，例如CLUT，4_比特_数据，8_比特_数据，未压缩的_16-比特_数据，Fill_region_with_constant和Clear_OSD。但是，复杂的设置_OSD_像素_格式的数据中头两个32比特按软件方式处理。因此，该数据处理方案可以利用已有的系统资源并可以降低系统的带宽，使得能降低硬件的尺寸，硬件占据芯片中较小的面积。此外，另外的优点在于，使对本发明的装置和方法的改进和调试变得容易。

虽然是参照各特定的实施例具体表示和说明本发明的，应当理解，在不脱离由所提出的权利要求限定的本发明的构思和范围的情况下，本技术领域中的技术人员可以对其构成和细节进行各种变化。

Claims (6)

1.一种利用综合软件/硬件方法的数据处理装置，包含：

第一数据处理单元，用于响应于中断控制信号分析在从外侧根据IEEE1394标准接收的图形数据中的用于确定帧配置的预定数据并对该数据处理以输出控制数据；

第二数据处理单元，用于当从外侧根据IEEE 1394标准接收图形数据时输出中断控制信号以处理该预定数据，以及用于根据控制数据计算除了需输出的预定数据以外的图形数据的目的地址和数据量；

图形处理单元，用于将其中已计算目的地址和数据量的图形数据与视频数据相混合并输出混合的数据；

数据接口单元，用于在第一数据处理单元和第二数据处理单元之间传输数据；以及

一系统存储器，用于在由第二数据处理单元计算的目的地址存储该数据量的图形数据。

2.根据权利要求1所述的数据处理装置，其中第二数据处理单元包含：

第一存储装置，用于存储从外侧根据IEEE 1394标准接收图形数据；

第二存储装置，用于存储该图形数据中的所述预定数据；

分析器，用于产生一中断信号，以将存储在第二存储装置中的预定数据传送到第一数据处理单元和用于根据来自第一数据处理单元的控制数据计算存储在第一存储装置中的图形数据的目的地址和数据量；

彩色查询表，用于存储由分析器处理的预定图形数据的地址；

彩色矩阵变换器，用于对存储在彩色查询表中的图形数据进行彩色空间变换；以及

直接存储器存储单元，用于控制由分析器和彩色矩阵变换器处理的图形数据以存储在作为系统存储器的第二存储装置中。

3.一种利用综合软件/硬件方法的数据处理方法，该方法包括的步骤有：

(a)通过分析在从外侧根据IEEE 1394标准接收的图形数据中的用于确定帧配置的预定数据产生一中断控制信号以输出控制数据；

(b)根据控制数据计算从外侧根据IEEE 1394标准接收的图形数据的目的地址和数据量；以及

(c)将该数据量的图形数据存储在步骤(b)中所计算的系统存储器的目的地址中。

4.根据权利要求3所述的数据处理方法，其中在该控制数据具有4/8比特彩色格式的情况下，输出该数据的目的地址和预定比特数的图形数据，以便在计算步骤中进行矩阵变换并存储在系统存储器中。

5.根据权利要求3所述的数据处理方法，其中在该控制数据具有未压缩的16比特彩色格式的情况下，计算该控制数据的目的地址和数据量，并将该数据量的图形数据存储在系统存储器的目的地址。

6.根据权利要求3所述的数据处理方法，其中在该控制数据具有填充/清除区的屏幕显示数据的情况下，计算该控制数据的目的地址和数据量，并将该数据量的图形数据存储在系统存储器的目的地址中。

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