CN1155130A - 图形覆盖装置 - Google Patents

Abstract

一种图形覆盖装置，包括：帧存储器，用于存储视频数据；视频地址产生器，用于产生视频地址以指示帧存储器的一个区域以便从其读出或向其存储；至少两个图形覆盖存储器，用于以预定的周期交替地读出和写入图形数据，其中该写入由图形地址指示，而读出由视频地址指示；多路复用器，用于从一图形覆盖存储器选择并输出图形数据输出；查询表，用于覆盖视频数据和图形数据，并输出该覆盖的数据；以及一个中央处理单元。

Description

图形覆盖装置

本发明涉及图形覆盖(graphics overlay)装置，尤其是改进了覆盖速度的图形覆盖装置。

参考图1，传统的图形覆盖装置中包括帧存储器4，用于存储由闭合电路数字(CCD)摄像机1产生并由模拟-数字(A/D)转换器2转换成数字信号的视频数据；图形覆盖存储器(GOM)10，用于存储图形数据；查询表(LUT)5，用于输出通过对出自GOM10的输出图形数据和出自帧存储器4的数字视频数据进行覆盖而获得的图形覆盖数据；数-模(D/A)转换器6，用于把图形覆盖数据转换成相应的模拟数据；监视器7，用于显示从D/A转换器6输出的模拟视频信号；视频地址产生器8，用于产生视频地址信号，该信号指示数字视频数据(或图形数据)将被存入帧存储器4(或GOM10)或从其读出的位置；以及一个中央处理单元9，用于产生图形数据；指示图形数据将被存储在GOM10中的位置的图形地址信号以及控制在GOM10中的存入或读出操作的选择控制信号。其中，图形数据可以从中央处理器单元产生，或由外部信号源提供，而且，帧存储器4可在使用双端口RAM的同时执行记录和读出操作。

参考图2，GOM10包括一个多路复用器(MUX)12，用于接收视频地址和图形地址，并根据从中央处理单元9输出的选择控制信号接收图形地址和视频地址，并输出二地址之一；存储器14，根据多路复用器12的输出地址，将图形数据从该存储器读出或存入该存储器；图形数据缓冲存储器16，用于缓冲来自存储器14的图形输出数据并输出到LUT5；以及一个在存储器14和CPU9之间的数据缓冲存储器18，用于缓冲该图形数据。

图形覆盖存储器10的操作如下。如果从CPU9输出的选择控制信号(SELECT)是HIGH，则多路复用器12将输出从视频地址产生器8传送的视频地址，并且由存储器14输出该图形地址所指示的区域内的数据到图形数据缓冲存储器16。该数据缓冲存储器16缓冲从存储器14输出的图形数据，并随即将其输出到图1所示的LUT5中。该LUT5覆盖该图形数据和从帧存储器4输出的视频数据。从LUT5输出的图形视频覆盖数据被D/A转换器6转换成对应的模拟视频信号并显示在监视器7上。

如果从CPU9输出的选择控制信号(SELECT)是LOW的话，则多路复用器12输出一个从CPU9发出的图形地址，并且存储器14把从数据缓冲器18发送的图形数据存储在由图形地址所指示的位置中，从而对存储器14的内容作更新。

图3示出用于说明图2所示的存储器14的读/写定时的水平同步信号。在水平同步信号的有效扫描周期A期间，从存储器14中读出图形数据并在水平消隐期B中记录在存储器14中，在此，使用的NTSC制式的水平扫描有效期A大约是53us，而水平消隐期B大约是10us。

如图3所示，由于只是在水平消隐期B中才将图形数据记录在存储器14中，因而传统的图形覆盖装置中的问题是图形的图象闪烁，或当图形数据太大而不能被有效地在水平消隐期B内记录时而使覆盖速度太慢。

考虑到要克服或减小上述的问题，本发明的目的是提供一种用于具有大量图形数据，或快速变化的图形图象的图形覆盖装置。

为实现上述目的，本发明提供了用于覆盖视频信号和图形信号且输出该覆盖的信号的图形覆盖装置，该图形覆盖装置包括：帧存储器，用于存储视频数据；视频地址产生器，用于产生视频地址以指示帧存储器的一个区域以便从其读出或向其存入；至少两个图形覆盖存储器，用于以预定的周期交替地读出和写入图形数据，其中该写入是在由图形地址指示的一个区域上执行的，而读出是在由视频地址指示的一个区域执行的；多路复用器，用于从图形覆盖存储器之一选择并输出图形数据输出；查询表，用于覆盖从帧存储器输出的视频数据和从多路复用器输出的图形数据，并输出该覆盖的数据；以及一个中央处理单元，用于产生指示将在其上存储图形数据的图形覆盖存储器的一个区域的图形地址，一个控制该图形覆盖存储器的读出和记录操作的选择控制信号，和一个该多路复用器的切换操作信号。

本发明的上述的目的优点将结合附图对最佳实施例的详述而变得显见。

图1是传统图形覆盖装置的框图；

图2是图1中图形覆盖存储器的详细结构的框图；

图3是表示图1的图形覆盖存储器的操作的定时图；

图4是根据本发明的一个实施例的图形覆盖装置的框图；

图5是示于图4中的图形覆盖存储器的详细结构的框图；

图6是表示图4中的图形覆盖装置操作的定时图；

图7是根据本发明的另一实施例的图形覆盖装置的框图。

图4是根据本发明的一个实施例的图形覆盖装置的框图，其中与图1中执行相同功能的部件标以相同的参考数字，它包括帧存储器4，用于存储经过模-数(A/D)转换器2而从电荷耦合器件(CCD)摄像机1发送来的数字视频数据；图形覆盖存储器(GOMS)10a和10b，用于存储图形数据；多路复用器40，用于从图形覆盖存储器10a和10b之一选择图形数据输出，并发送到一个查询表(LUT)5；LUTS用于覆盖从帧存储器4输出的视频数据和从多路复用器40输出的图形数据，并随即将其作为图形覆盖视频数据输出；视频地址产生器8，用于产生视频地址信号，该信号指示视频数据将要被存入或从其读出的帧存储器4的一个区域或将要从其中读出图形数据的GOM10a(或GOM10b)上的一个区域；中央处理单元9，用于产生图形地址信号，该信号指示在每个GOM10a和10b上记录图形数据的一个区域，把外部信号源提供的图形数据发送到GOM10a或10b，并产生控制该GOM10a和10b的存入和读出的选择控制信号(SELECT)。

从LUT5输出的图形覆盖视频数据由数-模(D/A)转换器6转换成对应的模拟数据，并由监视器7显示。

图5是第一图形覆盖存储器10a和第二图形覆盖存储器10b的详细结构，它包括根据从中央处理单元9输出的选择控制信号(SELECT)而用于输出视频地址或图形地址之一的多路复用器(MUX)12和32；存储器14和34，用于分别根据出自MUX12和32的地址读写该图形数据；图形数据缓冲存储器16和36，用于分别缓冲来自存储器14和34的图形数据输出，并发送到多路复用器40，以及在存储器14与34和中央处理单元9之间的数据缓冲存储器18和38，分别用于缓冲图形数据。

在图5所示的图形覆盖装置中，如果从CPU9发送的选择控制信号(SELECT)是HIGH，则第一MUX12输出从地址产生器8发送的视频地址，并且，第一存储器14把由视频地址所指示的位置上的数据送到第一图形数据缓冲存储器16。从第一存储器14输出的图形数据在第一图形数据缓冲存储器16中缓冲，并经过MUX40送到LUT5。该LUT5覆盖从第一帧存储器14输出的视频数据和从第一图形缓冲器18输出的图形数据。

同时，第二MUX32选择并输出从CPU9发送的图形地址。该第二存储器34对从由图形地址所指示的第二数据缓冲器38中的一个区域中发送的图形数据进行记录，从而更新第二存储器34中的内容。

与之相反，如果从CPU9发送的选择控制信号(SELECT)是LOW，则该第一多路复用器12输出来自CPU9的图形地址，且该第一存储器14把从第一数据缓冲器18来的图形数据存储在由该图形地址所指示的区域中，从而更新第一存储器14中的内容。

第二MUX32输出从视频地址产生器8发送的视频地址并且第二存储器34发送由视频地址所指示的区域中的图形数据到第二图形数据缓冲器36。

从第二存储器34输出的图形数据在第二图形数据缓冲器36中缓冲并经过MUX40输出到LUT5。

查询表5对来自帧存储器4的视频数据输出和来自MUX40的图形数据输出进行覆盖。从LUT5输出的图形覆盖视频数据被由数-模转换器5转换成相应的模拟数据并且由监视器7显示。

图4和图5所示装置的操作将在下面详细描述。

从CCD摄像机21输出的模拟视频信号由A/D转换器2转换成相应的数字视频信号，并随即存储在帧存储器4中，从帧存储器4输出的视频数据进入LUT5。该LUT5把从帧存储器4发送的视频数据和从MUX40发送的图形数据相覆盖，并随即把已覆盖的数据输出到D/A转换器6。该D/A转换器6转换该图形覆盖视频数据，其中的视频数据和图形数据被覆盖成对应的模拟视频信号。

MUX40响应以预定周期从CPU9输出的选择控制信号(SELECT)，在GOM10a和10b之间交替地切换。

如果MUX40选择从第一GOM10a输出的信号，则存储在第一GOM10a中的图形数据被输出到LUT5，并且，该图形数据被记录在第二GOM10b中。

相反，如果MUX40选择从第二GOM10b输出的信号，则存储在第二GOM10b中的图形数据被输出到LUT5，并且，该图形数据被记录在第一GOM10a。

在第一和第二覆盖存储器10a和10b之间的切换是由CPU9控制的，并且该切换是在水平消隐期B内执行的，以便防止由于在切换点处的切换噪声所引起的光点出现在屏幕上。

如果从图5所示的第一MUX12输出的信号是视频地址的话，则第一存储器14把存储在其中的图形数据输出到第一图形数据缓冲器16。相反，如果从第一MUX12输出的信号是图形地址的话，则第一存储器14把从第一数据缓冲器18发送的图形数据存储在其中。

如果从图5所示的第二MUX32输出的信号是视频地址的话，则第二存储器34把存储在其中的图形数据输出到第二图形数据缓冲器36。相反，如果从第二MUX32输出的信号是图形地址的话，则第二存储器34把从第二数据缓冲器38发送的图形数据存储在其中。

参考图6，在水平同步信号的有效扫描周期A内，图形数据被存储在存储器14和34中。

与图3相比，由于是在比水平消隐期B更长的有效水平扫描期A内把图形数据存储在GOM10a和10b中，所以，与图1的装置相比，在相同的时间内能记录更多的数据。

其中，在两个连续的水平同步信号周期内，相同的图形数据被交替地记录在GOM10a和10b两者中。就是说，如果图形数据在第一水平同步周期内记录在第一GOM10a上，该相同图形的数据也在第二水平同步周期内记录在第二GOM10b上，由此，即使在第一和第二GOM10和30被切换时也显示连续的图形图像在屏幕上。

在另一个实施例中，可以通过执行对第一第二GOM10a和10b进行覆盖来实现记录。

图7示出了根据本发明的另一个实施例的图像覆盖装置，其中执行等效功能的部件具有和图4及图5相同的参考符号。

与图4和图5相比，图7的图形覆盖装置有第三个MUX42，而不是MUX40，用于输出从存储器14和34中之一发送的图形数据，并只有一个图形数据缓冲器。

从第三MUX42输出的图形数据在图形数据缓冲器16中缓冲，并且随后经MUX40发送到LUT5(见图4)。

如上所述，根据本发明的实施例的图形覆盖装置，图形数据交替地存入多个图形覆盖存储器并从其读出，并由此将图形图像的移动快速地显示。

因此，屏幕上快速移动的图形图像，例如受接到计算机的鼠标控制的箭头，可以被快速地显示，并能快速地显示例如动画的图形图像的运动。

Claims (4)

1、一种用于覆盖视频信号和图形信号且输出该覆盖的信号的图形覆盖装置，该图形覆盖装置包括：

帧存储器，用于存储视频数据；

视频地址产生器，用于产生视频地址它指示所说帧存储器的一个区域以便从该区进行读出或向该区进行存储；

至少两个图形覆盖存储器，用于以预定的周期交替地读出和写入图形数据，其中该写入是在由图形地址指示的一个区域上执行的，而该读出是在由视频地址指示的一个区域上执行的；

多路复用器，用于从图形覆盖存储器之一选择并输出图形数据输出；

查询表，用于覆盖从所说帧存储器输出的该视频数据和从所说多路复用器输出的该图形数据，并输出该覆盖的数据；以及

中央处理单元，用于产生所说的图形数据；用于指示出将在其上存储该图形数据的图形覆盖存储器的一个区域的图形地址；一个控制该图形覆盖存储器的记录和读出操作的选择控制信号；和一个该多路复用器的切换操作信号。

2、如权利要求1的图形覆盖装置，其中，所说的图形覆盖存储器的每一个包括：

多路复用器，用于响应从中央处理单元产生的所说的选择控制信号而进行所说的视频地址和所说的图形地址之间的多路复用操作；

存储器，用于响应由所说的多路复用器选择的地址对从所说的中央处理单元发送的所说的图形数据进行读出和写入；

图形数据缓冲存储器，用于缓冲从所说的存储器输出的图形数据，并且将其输出到所说的查询表；和

数据缓冲存储器，用于缓冲从所说的中央处理器输出的图形数据，并且将其发送到所说的存储器。

3、如权利要求1的图形覆盖装置，其中，所说的预定周期是一个水平同步信号周期。

4、如权利要求3的图形覆盖装置，其中，在所说的水平同步信号顺序的周期的期间，相同的图形数据被分别记录在所说的图形覆盖存储器每一个当中。

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