CN1154958C

CN1154958C - 图像处理设备和图像处理方法

Info

Publication number: CN1154958C
Application number: CNB99124740XA
Authority: CN
Inventors: `田恭则; 鎌田恭则; 树; 阿部三树; 一郎; 森永英一郎; 今孝安
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2004-06-23
Anticipated expiration: 2019-12-17
Also published as: DE19961091B4; DE19961091A1; KR20000052501A; US6388675B1; KR100664451B1; CN1258059A; JP2000235382A

Abstract

一种图像处理设备和方法，从存储器中读取由彩色调色板存储地址和调色板号码数据组成的图像数据。根据所述彩色调色板存储地址，从存储在所述存储器中的一个或多个彩色调色板中提取一个彩色调色板。按照所提取的彩色调色板对每一段所述调色板号码数据进行图像数据的着色。能提高在显示屏上的色彩表示性能。

Description

图像处理设备和图像处理方法

技术领域

本发明总的涉及图像处理设备和图像处理方法，该设备和方法从一存储器装置中读取由彩色调色板(palette)存储地址和调色板号码数据组成的图像数据，根据所述彩色调色板存储地址选择性地从存储在所述存储器装置中的一个或多个彩色调色板中提取一彩色调色板，并按照所提取的用于每一段调色板号码数据的彩色调色板给一图像着色。

背景技术

为对用于显示的图像数据着色，使用所谓的彩色调色板技术。一个彩色调色板是由R(红)、G(绿)和B(蓝)组成的色彩信息的表，其中R、G和B中的每一个都比如由8位组成。此彩色调色板的调色板号码对应于一个点的图像信息。图像信息指定一调色板号码，并且具有该指定调色板号码的色彩信息被从彩色调色板中读取。该色彩信息对用于显示的图像进行着色。

利用彩色调色板，如果R、G和B中的每一个都由8位组成，则可表示256×256×256＝16,777,216种颜色。由于一个点的图像信息由8位组成，故这些16,777,216种颜色中的256种颜色可被表示在一个显示屏上。

图1示出使用上面所提到的那种彩色调色板对图像数据进行着色处理的相关技术的图像处理设备的一个例子。参照图1，标号101表示一CPU(中央处理器)，标号102表示一图形显示控制器，而标号103表示一存储器。

存储器103上设有一存储区PIC101，用于存储图像数据。存储在存储区PIC101中的图像数据每点由8位表示。

图形显示控制器102具有一图形数据读取块111和一彩色调色板寄存器112。

存储在存储器103的存储区PIC101中的图像数据经总线105传送到图形数据读取块111。彩色调色板寄存器112保持彩色调色板数据。彩色调色板寄存器112对存储在图形数据读取块111中的图像数据执行着色处理。然后，将着色处理后的图像数据发送到显示块104以便在其上显示。

存储在存储器103的存储区PIC101中的图像数据每点由8位表示，如图2A和2B所示。即，图2A示出等效于一个屏幕的图像数据，而图2B示出该屏幕上所示图像数据的一个点的图像数据。该一个点的图像数据由8个数据位D₀到D₇表示。该每点由8位表示的图像数据从存储器103的存储区PIC101传送到图形数据读取块111。

彩色调色板寄存器112存储每个都由8位组成即总共为24位的R、G和B的色彩信息。分配到每个图像数据点的8位数据D₀到D₇与彩色调色板的调色板号码有关。

彩色调色板寄存器112按照存储在图形数据读取块111中的图像数据读取色彩信息R、G和B。由此对图像数据执行着色处理。着色后的图像数据从图形控制器102发送到显示块104以在其上显示。

这样，采用彩色调色板技术例如可由8位点信息表示多到1600万种的颜色。然而，通常，在由彩色调色板表示的1600万种颜色中，仅有256种颜色可显示在一个屏幕上。

在上面所述的相关技术的图形系统中，彩色调色板之间的切换要求重写保持在彩色调色板寄存器112中的信息。一个彩色调色板由每个都为8位的R、G和B组成，并且共有256个调色板号码。因此，存储在彩色调色板寄存器112中的信息量总计为256×8×3＝6,144位。这就要求重写存储在彩色调色板寄存器112中的所有6,144位信息。这就带来了在执行快速彩色调色板切换时给CPU造成负担的问题。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种图像处理设备和图像处理方法，该设备和方法在使用彩色调色板进行着色并显示图像数据时，能提高在一个显示屏上的色彩表示性能。

本发明的另一个目的是提供一种在彩色调色板之间进行快速切换的图像处理设备和图像处理方法。

在按照本发明的一个方面实现本发明时，提供的一种图像处理设备包括：图形数据读取装置，用于读取存储在一存储器中的图像数据，从该图像数据中分离出一彩色调色板存储地址和一调色板号码数据，输出所述彩色调色板存储地址，并暂时存储要输出的所述调色板号码数据；彩色调色板存储地址保持装置，用于暂时存储从所述图形数据读取装置输出的所述彩色调色板存储地址；和彩色调色板存储/控制装置，用于暂时存储根据所述彩色调色板存储地址而选择性地从存储在所述存储器中的多个彩色调色板中提取的一彩色调色板，根据从所述图形数据读取装置输出的所述调色板号码数据而读取对应于所述暂时存储的彩色调色板的色彩数据，并输出该色彩数据。

在按照本发明的再一方面实现本发明时，提供的一种图像处理方法包括步骤：从一存储器中读取图像数据；从所述图像数据中分离出一彩色调色板存储地址和一调色板号码数据；暂时存储所述彩色调色板存储地址和所述调色板号码数据；根据所述彩色调色板存储地址选择性地从存储在所述存储器中的多个彩色调色板中提取一彩色调色板；暂时保持所述彩色调色板；从用于每一段所述暂时存储的调色板号码数据的所述暂时存储的彩色调色板中读取相应的色彩数据；输出所述色彩数据。

附图说明

参照下面结合附图的描述，将阐明本发明的上述和其它目的，附图中：

图1是说明相关技术的图像处理设备的一个例子的方框图；

图2A是说明等效于在描述图1所示例子时所用的一个显示屏的图像数据的图；

图2B是说明在描述图2A所示例子时所用的一点图像数据的图；

图3是说明在描述图1所示例子时所用的彩色调色板寄存器的图；.

图4是说明本发明所应用的图像处理设备的一个例子的方框图；

图5A是说明在描述图4所示图像处理设备时所用的彩色调色板配置的图；

图5B是说明在描述图4所示图像处理设备时所用的屏幕区域和彩色调色板之间的关系的图；

图6是说明在描述图4所示例子时所用的流程图；

图7A是说明在描述图4所示图像处理设备时所用的存储器中的数据配置的图；

图7B是说明在描述图4所示图像处理设备时所用的图像数据格式的图；

图7C是说明在描述图4所示图像处理设备时所用的图形数据读取块配置的图；

图7D是说明在描述图4所示图像处理设备时所用的彩色调色板存储寄存器配置的图；

图7E是说明在描述图4所示图像处理设备时所用的彩色调色板存储/控制块配置的图；和

图7F是说明在描述图4所示图像处理设备时所用的显示块的图。

具体实施方式

下面将参照附图进一步详细描述本发明。现在参照图4，图4示出了本发明所应用的图像处理设备的一个例子。在该图中，标号1表示一CPU(中央处理器)，标号2表示一图形显示控制器，而标号3表示一存储器。

用于存储图像数据的存储区PIC1安排在存储器3中。存储在该区中的图像数据例如每点由8位表示。

存储器3中也安排有彩色调色板数据存储区CLUT1、CLUT2、CLUT3等。这些彩色调色板数据区存储彩色调色板数据。彩色调色板数据是每个都由8位组成即总共为24位的R、G和B色彩信息。这些彩色调色板数据存储区存储不同段的彩色调色板数据。

图形显示控制器2具有一图形数据读取块11、一彩色调色板存储地址寄存器12和一彩色调色板存储/控制块13。

图像数据从存储器3的存储区PIC1经总线5传送到图形数据读取块11。用于指定存储区CLUT1、CLUT2、CLUT3等的地址设置到彩色调色板存储地址寄存器12。在由彩色调色板存储地址寄存器12指定的地址处，从存储区CLUT1、CLUT2、CLUT3等中读出彩色调色板数据，并将其经总线5传送到彩色调色板存储/控制块13。根据存储在彩色调色板存储/控制块13中的所述彩色调色板数据对存储在图形数据读取块11中的图像数据进行着色。着色后的图像数据从图形显示控制器2被发送到显示块4以在其上显示。

因而，存储器3具有彩色调色板数据存储区CLUT1、CLUT2、CLUT3等。这些存储区中的每一个都存储不同段的彩色调色板数据。当由彩色调色板存储地址寄存器12寻址时，CPU 1从彩色调色板存储地址寄存器12中读出指定的地址。然后，在存储在彩色调色板存储区CLUT1、CLUT2、CLUT3等中的彩色调色板数据中，CPU1将由彩色调色板存储地址寄存器12寻址的彩色调色板数据传送到彩色调色板存储/控制块13。结果，通过简单地设置彩色调色板存储地址寄存器12，可在各彩色调色板之间进行切换。

更具体地讲，上面所述的处理是由如图7A至图7F所示的数据流程来表示的。

存储在图7A所示的存储器3中的图像数据PIC1的格式示于图7B。如图所示，该图像数据由一彩色调色板地址及随后的多个彩色调色板号码形成。

如图7C所示，当将图像数据捕获到图形数据读取块11中时，该图像数据被分离成彩色调色板地址和8位的调色板号码。然后，分离的彩色调色板地址存储在彩色调色板存储地址寄存器12中，如图7D所示。根据存储在彩色调色板存储地址寄存器12中的彩色调色板地址，从存储在如图7A所示的存储器3中的彩色调色板1到n中选择一彩色调色板。然后，将所选的彩色调色板存储在彩色调色板存储/控制块13的彩色调色板存储部分中，如图7E所述。按照存储在图形数据读取块11中的调色板号码，彩色调色板存储/控制块13的控制器从所述彩色调色板存储部分中提取相应的色彩数据并将该色彩数据输出到显示块4以在其上显示。

通过使用上面所述的图像处理设备，可将一个显示屏水平划分为多个区域，对每个区域选择彩色调色板数据。这就提高了色彩表示性能。

例如，假定用于一个显示屏的数据被水平划分为多个区域A1、A2、A3、...、An，如图5B所示。那么，n段彼此不同的彩色调色板数据C1、C2、C3、...、Cn被制备，如图5A所示。这些n段不同的彩色调色板数据C1、C2、C3、...、Cn被选择性地用于每一个区域A1到An。

在此情况下，如果图像数据为8位色调数据(tone data)，则每一个区域A1到An可显示256种颜色。由于以n来划分图像的一个帧，故一个帧总共可表示256×n种颜色。通常，在8位色调图像数据中，可由一个屏幕表示的颜色数据为256。因此，在一个屏幕中在多个彩色调色板之间的切换将色彩表示性能提高了因子n倍。

在图4所示的图像处理设备中，彩色调色板数据C1、C2、C3等事先分别存储在彩色调色板数据存储区CLUT1、CLUT2、CLUT3等中。按照要使用的彩色调色板数据C1、C2、C3等为每一个区域A1、A2、A3等设置彩色调色板存储地址寄存器12的值。因此，一个显示屏可被水平划分为多个区域，并且可对每个区域执行彩色调色板数据切换。

图6是表示当一个显示屏被水平划分为多个区域并且对每个区域执行彩色调色板数据切换时执行的处理的流程图。

现在参照图6，在步骤S1判断在视频显示中是否进入了水平消隐(blanking)周期。

如果判断结果为“是”，则在步骤S2，获取在当前显示的区域之后所要显示的区域的区域号码。例如，如果当前显示区域为A2，则要获取的号码为A3。如果当前显示区域为An，则下一个要显示的区域号码为A1，它是这些区域的顶部。

在步骤S3，根据在步骤S2获得的区域号码，将相应于该区域的彩色调色板的地址设置到彩色调色板存储地址寄存器12。例如，如果在步骤S2中获得的区域号码为A3，则将存储在彩色调色板CLUT3中的地址设置到彩色调色板存储地址寄存器12。

在步骤S4，当将彩色调色板的地址设置到彩色调色板存储地址寄存器12时，从存储该地址的彩色调色板数据的存储区读出彩色调色板数据。然后，将该彩色调色板数据从存储器3经总线5发送到彩色调色板存储/控制块13。

处理过程返回步骤S1，以继续。

上面所述的处理过程在水平消隐周期中将在下一个要显示的屏幕区域中使用的彩色调色板数据存储在彩色调色板存储/控制块13中。

如果在步骤S1中的判断结果为“否”，则在步骤S5判断是否已进入视频周期。如果判断结果为“是”，则处理过程进到步骤S6。如果判断结果为“否”，则处理过程返回到步骤S1。

在步骤S6，用存储在彩色调色板存储/控制块13中的彩色调色板数据对存储在图形数据读取块11中的图像数据进行着色。然后，着色的图像数据显示在显示块4上。

通过上面所述的处理过程，当视频周期来到时，显示在水平消隐周期中根据存储在彩色调色板存储/控制块13中的、在下一个要显示的屏幕区域中使用的彩色调色板数据而着色的图像数据。

因此，在本发明所应用的图像处理设备中，当在水平消隐周期中按照要在下一个要显示的屏幕区域A1、A2、A3等中使用的彩色调色板而设置彩色调色板存储地址寄存器12时，用于一个显示屏的图像数据被划分为区域A1、A2、A3等。于是，可使用不同的彩色调色板对这些区域中的每一个进行图像数据的着色。因此，在一个显示屏中在多个彩色调色板之间的切换可提高色彩表示性能。

在上面的例子中，一个点由8位组成。很明显，当位数目为8以外的其它数时，也可以应用本发明。例如，一个点可以由4位组成。

在上面的例子中，彩色调色板的颜色由每个都为8位宽的R、G和B表示。很明显，当位数目为8以外的其它数时，也可以应用本发明。例如，每个R、G和B可以为16位宽。作为色彩表示，除了分量颜色信号R、G和B外，也可使用由亮度信号Y和色差信号Cb和Cr组成的分量颜色信号。

如上面所述的并且按照本发明，一个显示屏被水平划分为多个显示区域，并且可对每个显示区域切换彩色调色板数据，从而提高色彩表示性能。例如，如果以n来水平划分一个显示屏并且图像数据为8位色调数据，则在一个显示屏上可显示256×n种颜色。通常，采用8位色调，在一个显示屏上可显示的颜色数目为256，而本发明的新颖结构提供了相当于传统结构的n倍高的色彩表示性能。

此外，按照本发明，多段彩色调色板数据存储在存储器中。使用彩色调色板地址寄存器对这些数据寻址指示了所需要的彩色调色板数据，然后将所需要的彩色调色板数据存储在彩色调色板存储部分中。因此，通过简单地设置彩色调色板地址寄存器就可在彩色调色板之间进行切换而不增加CPU的负担。

尽管已采用具体的术语对本发明的优选实施例进行了描述，但这些描述的目的仅仅是为了解释的目的，应当理解，在不脱离所附权利要求书的精神或范围的情况下，可对本发明进行许多修改和变化。

Claims

1.一种图像处理设备，包括：

图形数据读取装置，用于读取存储在一存储器中的图像数据，从所述图像数据中分离出一彩色调色板存储地址和一调色板号码数据，输出所述彩色调色板存储地址，并暂时存储要输出的所述调色板号码数据；

彩色调色板存储地址保持装置，用于暂时存储从所述图形数据读取装置输出的所述彩色调色板存储地址；和

彩色调色板存储/控制装置，用于暂时存储根据所述彩色调色板存储地址而选择性地从存储在所述存储器中的多个彩色调色板中提取的一彩色调色板，根据从所述图形数据读取装置输出的所述调色板号码数据而读取对应于所述暂时存储的彩色调色板的色彩数据，并输出所述色彩数据。

2.如权利要求1所述的图像处理设备，其中所述彩色调色板存储/控制装置在水平消隐周期中存储所述彩色调色板。

3.如权利要求1所述的图像处理设备，其中所述图形数据读取装置在水平消隐周期中读取所述图像数据。

4.如权利要求1所述的图像处理设备，其中所述彩色调色板能表示的颜色数目多于由所述调色板号码数据所指示的颜色数目。

5.如权利要求1所述的图像处理设备，其中，对于通过划分一个显示屏而获得的多个显示区域的每一个区域，在所述多个彩色调色板之间进行切换。

6.如权利要求5所述的图像处理设备，其中所述显示屏被水平划分。

7.一种图像处理方法，包括步骤：

从一存储器中读取图像数据；

从所述图像数据中分离出一彩色调色板存储地址和一调色板号码数据；

暂时存储所述彩色调色板存储地址和所述调色板号码数据；

根据所述彩色调色板存储地址，选择性地从存储在所述存储器中的多个彩色调色板中提取一彩色调色板；

暂时保持所述彩色调色板；

对于每一段所述暂时存储的调色板号码数据从所述暂时存储的彩色调色板中读取相应的色彩数据；和

输出所述色彩数据。

8.如权利要求7所述的图像处理方法，其中，读取所述图像数据的步骤、分离所述彩色调色板存储地址和所述调色板号码数据的步骤、存储所述彩色调色板存储地址和所述调色板号码数据的步骤、提取出所述彩色调色板的步骤、以及暂时保持所述彩色调色板的步骤，都是在水平消隐周期中执行的。

9.如权利要求7所述的图像处理方法，其中，对于每一段所述暂时存储的调色板号码数据从所述暂时存储的彩色调色板中读取并输出所述相应的色彩数据的步骤，是在视频输出周期中执行的。

10.如权利要求7所述的图像处理方法，其中，对于通过划分一个显示屏而获得的多个显示区域的每一个区域，都执行从所述存储器中读取所述图像数据的所述步骤。