CN1197570A - 屏幕显示的链接目录结构 - Google Patents

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Abstract

一种屏幕显示(OSD)系统包括:背景图象表示信号源(10);OSD(50)存储器存储块序列,每块包含表示OSD的数据,每块还包括指向序列中的下一块的指针;OSD发生器(40),按顺序地从OSD存储器中检索这些块,并且从OSD表示数据中生成OSD图象表示信号,信号组合器(20),把该背景图象表示信号和该(OSD)图象表示信号组合在一起。

Description

屏幕显示的链接目录结构
本发明涉及一种用于电视接收机的屏幕显示结构，它以一种链接目录(Linked list)的形式存储显示表示数据(display representiativedata)。
现时的电视接收机经常利用屏幕上显示(OSDS)传递信息给用户。例如，在电视接收机上，当用户改变频道时，OSD显示当前的频道，或者，当用户调节音量时，图示地显示一条形来表示电视机当前的音量。在盒式磁带录像机上，OSD用于以输入时间表信息的方式协助用户进行监视录像。已经有建议提供动画的OSDS(animated OSDS)来更进一步提高用户接口功能。
现时的OSD显示系统使用一种已知的位映像(bitmapped)结构，即把OSD图象看成由图象单元(像素)排列成N行的阵列，每行又包含排成纵列的M个像素，OSD阵列中的每个像素假设是一个彩色的预设值。表示OSD像素阵列中的图象的数据存储在一个存储器中，在本申请的下文中，将其称为OSD存储器该数据被排列在N行的相应阵列中，每行包含M个像素表示字。进行黑白显示时，该像素表示字为1比特宽表示黑或白。在进行单色显示时，每个像素表示字包含表示像素的灰度等级电平的许多比特。彩色像素是由三组彩色电平比特表示的其中每一组用于表示红、绿和蓝原色之一。另外，每个像素表示字可以表示一种选自调色板(palatte)的颜色的预定数值。目前大多数的OSDS利用该调色板技术。
在目前的OSD显示系统中，通常是在场消隐期间(VBL)，将图象数据和新调色板以及其它控制数据存储(以前述的格式)到OSD存储器中的，其中图象数据定义了将要在下一场显示的OSDS的内容。当电视接收机开始扫描光栅的可见部分时，行和像素计数器就保留目前光栅扫描的位置，并且如果OSD显示专用于那个区域时，来自OSD存储器的OSD图象数据就会覆盖在接收的视频信号上，例如，众所周知，该OSD数据可以代替接收的视频信号，或者可以用某种方式与接收的视频信号相组合。在OSD存储器的读出期间，OSD存储器必然会产生具有相当高的带宽的数据。这就需要一种专门设计的视频读/写存储器(VRAM)，它可以在单一存储器访问期间连续地移位宽数据输出字。这就又需要把用于OSD的数据依次相连地放入存储器中以使寻址和访问时间缩到最小。
动画效果(animation)是通过在显示屏幕上显示一种单个位置的OSDS时序来达到的，其中每个OSD的图象与前一个稍有不同。例如，一个开门的动画片可以用门在关闭位置的OSD开始，接着是门开了1/4的OSD，然后是门开了1/2的OSD，然后是门开了3/4的OSD和门完全打开的OSD来表示。如果动画中的OSD图象相当简单，则在场消隐期间就能更新每个表示数据。但是，如果该OSD比较复杂，就没有时间进行这样更新。下面介绍一种便于制作动画OSD的OSD结构。
依据本发明原理，一种屏幕显示系统(OSD)包括一个背景图象表示信号源。OSD存储器存储块序列，每块包括代表OSD的数据。每块还包括在序列中指向下一个块的指针。OSD发生器按顺序从OSD存储器中检索这些块，并从OSD表示数据中生成OSD图象表示信号。信号组合器将该背景图象表示信号和OSD图象表示信号组合在一起。
依照本发明的一种OSD，并不需要将该OSD信息写入OSD存储的一个邻近块中。做为代替，因为每块都含有指向序列中的下一块的指针，因此这些块可以存储在OSD存储器的任意非相邻的位置。这就不需要在VBI期间，将OSD数据全部写入该存储器中。做为代替，可以在任意时间，将OSD块写入OSD存储，而仅仅在VBI期间，更新指针就行了。这就允许场与场间的OSD有许多复杂的改变，特别便于OSD动画片。
在附图中：
图1是依照本发明的包括屏幕上显示系统的电视信号接收机的一部分的框图。
图2是示于图1的屏幕上显示系统的OSD存贮器中的信息的存储布局框图。
图1是依照本发明的包括屏幕显示系统的电视信号接收机的一部分的框图。图1仅仅示出了为理解本发明所必需的这种电视接收机的那些部分。本领域技术人员会明白还需要其它的部分才行，并且知道如何根据图示的部分来设计、完成和联接那些需要的部分。
在图1中，图象信号源10产生图象表示信号。该图象信号源10的一个图象信号输出端连接到信号组合器20的第一输入端。信号组合器20的输出端连接到显示装置30的输入端。屏幕显示(OSD)发生器40有一个双向端，连接到OSD存储器50，并且还有一个输出端连接到信号组合器20的第二输入端。该图象信号源10的状态输出端连接到OSD发生器40的相应输入端。控制处理器60包括一个第一双向控制端，连接到图象信号源10，还有一个第二双向控制端连接到OSD发生器40。
操作中，图象信号源10可以是已知的设计的用来接收无线，电缆或卫星传输信号的电视机的前端，也可以是视频盒式磁带录像机或者视盘录像机等已知的重放机构，控制处理器60对图象信号源10进行控制，例如，调谐频道，或者在视盘录像机或视频盒式磁带录像机上选择预录的节目。这样，图象信号源10就会产生要观看的代表图象的信号。该图象表示信号可以是标准视频信号(例如，NTSC)，也可以是任何其它图象表示信号，诸如用于驱动电视显示装置30的显像管的RGB驱动信号。信号通过信号组合器20传递给显示装置30。该显示装置30就会产生可视的图象给观众，并且它也可以是已知的包括显示管的电视接收机或监视器。显示装置30在图1中的倒角矩形所代表的整个屏幕上将图象表示信号所代表的图象显示给观众。
按照处理器60也在OSD存储器50中存储许多块52，这些将在下面详细介绍，其中它们中的每一个都以上面介绍的位映像/调色板(bitmapped/palette)格式定义屏幕显示图象。控制处理器60把OSD发生器40当做写控制电路，把这些块52以一种已知的方式写入OSD存储器50中的任意位置。在另一个实施例中，控制处理器60还能如图1虚线所示，把这些块直接写入OSD存储器50中。控制处理器60也能把OSD存储器50中用于显示的这些块52中的第一个的位置提供给OSD发生器40。OSD发生器40就从这个位置读这些块52，以决定由这些块所代表的OSD图象在显示装置30上显示的图象上所处的行和像素。
图象信号源10利用它的状态输出端处的信号，提供给OSD发生器40目前正被扫描的行和像素。OSD发生器40监视目前正被扫描的行和像素。当扫描到由第一块所表示的OSD填充的位置时，OSD发生器40按已知的方式，从块52中检索出表示那个OSD的数据，并从位映像/调色板数据中生成表示那个OSD的图象表示信号。然后，由信号组合器20把来自OSD发生器40的OSD图象表示数据和图象信号源10所接收到的或重放的图象组合起来。
信号组合器20按照已知方式操作，把OSD图象表示信号和接收到的或者重放的信号组合在一起，产生出在显示装置30上显示的图象，该图象包括了作为背景图象的接收到的或重放的图象，和位于此背景图象上的OSDS32。例如，信号组合器20可以用OSD图象代替背景图象，即，该信号组合器20象简单切换器一样操作。另外，信号组合器20也能以预定的比例合成OSD图象和背景图象。或者，定义OSD图象的调色板颜色这一可以表示为透明的，当OSD发生器40产生这种颜色时，透过该OSD图象可以显示出原来的背景图象，否则，OSD图象就覆盖住背景图象。
另外，用存储于OSD存储器50中的块52中的OSD表示信息来控制信号组合器20的操作也是可行的。例如，做为对存储在OSD存储器50中的块52中定义该OSD的数据的响应，OSD发生器40可以调节信号组合器20可来改变背景图象表示信号与OSD图象表示信号间的比例。例如，可以调节的比例变化从0％(即不透明的OSD图象覆盖背景图象)至20％(即，透过OSD图象背景图象勉强可视)至80％(即，透过背景图象OSD图象勉强可视)至100％(即，OSD图象是不可视的)。
做为对存储在OSD存储器50中的块52中的用于那个OSD的数据的响应，OSD发生器40还可以调节信号组合器20，选择使能或使不能进行“透明”彩色操作。另外，在每个块52中的调色板(Palette)中可以包括数据和每个项目(entry)，它决定由调色板项目定义的颜色是与背景图象信号相混合，还是覆盖住背景图象信号。
图2是由图1所示的屏幕显示系统的OSD存储器中的信息的存储布局框图。在图2中，OSD存储器50是用一个长方形表示的，而OSD存储器50中的OSD数据的块52的布局，则是由位于OSD存储器50中的另外一些长方形来表示的。在图2中还示出了，相应的显示装置30所显示的背景图象和3种OSD图象。此外，在数据存储器42(dateastore)中包含有指示OSD存储器50中第一OSD块位置的指针。这个数据存储器42也可以是位于OSD存储器50中的一个单元，或者，它也可以是与OSD存储器50分开的硬件寄存器。
具体地说，在OSD存储器50中的任意位置上存储有5个OSD块。块1，52(1)相应于OSD1；块2，52(2)相应于OSD2；块3A，52(3A)相应于OSD3；块4，52(4)相应于显示装置30中的一个OSD，为了简化起见，该OSD未在图中示出。每个块52都包括标题(header)，后面是位映像/调色板数据，它描述了该块所表示的OSD图象。在图2中，仅仅详细地显示器块1和块2，52(1)和52(2)，但是所有块52都有同样的结构。标题里包括有表示在显示装置30中OSD图象的位置的行和像素的数据，在图2中是用LOC标记的。标题里还含有指针，在图2中用PTR标记，它指示出OSD存储器50中块的位置，该块含有用于定义显示装置30中下一个被显示的OSD图象的数据。标题里还包括涉及该块所表示的OSD的其它数据，例如，混合比例，这在图2中是用省略号标记的。用于表示OSD图象的位映像/调色板数据是以已知的方式被安置在块52的剩余地方，它在图2中以IMAGE DATA标记的。
在常规操作过程中，控制处理器60(图1所示)产生和存储块52到OSD存储器中，然后在VBI期间，在块52中设置初始指针42，并且设置所有表示OSDS32序列的指针，PTR从而形成一个块52的序列。在有效扫描期间，OSD发生器40从OSD存储器50中检索出预先存贮在块52的序列中的数据，并且产生出OSD图象表示信号，该信号在信号组合器20中与来自图象信号源10的背景图象信号相组合之后，以形成表示在具有OSDS32的显示装置30上显示的图象的信号。
举个例子，在图2中，在当前场开始之前，控制处理器60已经预先将块1，2，3A和4写入OSD存储器50中，从图2中可以看出块52不必是相邻的。每个块的标题中都包含有在显示装置30上该块所表示的OSD32的位置。这在图2中是用直线箭头表示的。箭头从块1，52(1)的显示位置指针LOC指向显示装置30中DSD1的位置，箭头从块2的LOC指针指向OSD2，以及从块3A的LOC指针指向OSD3。
在当前场的VBI期间，处理器60把块1的位置存储在初始指针42中，把块2的位置存储在块1的指针PTR中，把块3A的位置存储在块2的指针PTR中，把块4的位置存储在块3A的指针PTR中(在图2中都是用曲线箭头来表示的，箭头是从OSD存储器50中包含指针的位置处指向该指针所指示的位置)，把超范围数值(即在显示装置30所显示的区域之外的行和/或象素数值)存储在块4的指针中，这种处理过程相对来说是很快的，即使显示装置30有许多复杂OSDS32，也仅需要很短的存储器访问过程。
刚开始进行当前场有效扫描时，OSD发生器40检索由初始指针42所指示的块1，52(1)，对其标题进行阅读。OSD发生器40从标题中提取出指向在显示装置30中OSD1的行和象素位置的指针LOC，并从存储在块1，52(1)的图象数据部分提取出OSD1的调色板(palette)。这样，OSD发生器开始监视由图象信号源10提供的图象当前正在扫描的行和象素。当扫描到OSD1的行和像素时，OSD发生器40把块1，52(1)中的OSD1图象数据提供给信号组合器20，在这里以已知的方式5背景图象表示信号相组合。
完成了OSD1的显示之后，从标题信息中提取出从块1指向块2，52(2)的指针PTR。然后利用这一定位块2，52(2)的指针，从OSD存储器50中检索到OSD2的图象数据，并按与上面描述的块1，52(1)相同方法，对其进行处理。显示完OSD2以后，按顺序显示由块3A，52(3A)所代表的OSD3和由块4，52(4)所代表的OSD(未在图中标出)。当显示由块4，52(4)所代表的OSD4时，提取出块4，52(4)的标题中的指针，由于该指针是一个超范围数值，它指示给OSD发生器40：即本场中不用显示其它的OSD了，这样OSD发生器40就停止对块52的处理工作。
在图2所示的实施例中，OSD3可以是一个动画的OSD，它有两种可以快速交替生成的图象，以产生动画效果，当然也可以利用多于两幅图象来产生动画效果(即：3A，3B，3C，3D等等)它们在动画中依次显示。控制处理器60可以预先将块52写入OSD存储器50中，对所有以动画效果显示的OSD3的不同图象进行定义。在上述场期间，显示动画片OSD3的第一图象(由块3，52(3A)定义)。在下一场的VBI期间，控制处理器60把块1，52(1)的位置写入初始指针42中；把块2，52(2)的位置写入块1，52(1)的指针PTR中；把块3B，52(3B)的位置(代替块3A，52(3A))写入块2，52(2)的指针PTR中(如图2虚线所示)；把块4，52(4)的位置写入块3B，52(3B)的指针PTR(如图2虚线所示)。在这场中就可以显示OSD3动画片的第二图象。在下一场中，在又一个VBI期间，将块2，52(2)的指针PTR改变成指向块3A，52(3A)的位置，则再次显示由块3A，52(3A)所代表的OSD3的图象。如果动画片中有两幅以上的图象时，只需在块2，52(2)的指针PTR中放入它的块52(3*)的位置，即可以依次显示每个画面。
此外，OSD3还可以显示变化相当快的信息。在一场的有效期间，控制处理器60确定一个新的数值，它产生一个新的OSD图象表示这个新的数值，并且将该图象表示数据存储在块3B中。在VBI期间，通过将其在OSD存储器50中的位置放入块2，52(2)的指针PTR中，使得该新近产生的OSD3图象连接到定义OSDS的块序列上，在图2中用虚线表示的。然后，释放掉包含用于显示信息的上述值的图象的块52(3A)，并可改做其它用途。
由于定义OSD图象的这些块不必象现有技术的那样必须相连在一起，因此，控制处理器60可以预先产生一个完整的图象表示块52的序列，诸如用于动画片，或者也可以在扫描期间的任何时刻，产生表示新信息数值的新图象表示块。在VBI期间，仅仅只需改变OSD图象块52的指针，就可以将动画片的下一部图象，或者是新生成的OSD图象，简单地连接到OSDS序列上了。依照本发明的一种OSD显示系统，花费在更新初始指针42和块52的指针PTR的时间是很短的，可以保持相当大数量的任意尺寸的OSDS，并且它的改变是相当快速的。
所示的实施例包括单独一个初始指针42。但是本领域技术人员都明白，要实现隔行扫描的最高垂直分辨率显示系统，各自不同的OSD块52可以用于相同OSD32的奇数场和偶数场。在这样的实施例中，就需要保留两个初始指针数据存储器(相当于数据存储器42)，一个用于偶数场，一个用于奇数场，并且由控制处理器60分别控制指向，在OSD存储器50中存储的不同OSD图象数据块52的序列的起始处。在奇数场期间，处理由奇数场初始指针指示的块序列，在偶数场期间，处理由偶数场初始指针指示的块序列。此外，控制处理器60还可以让两种不同的数据块52的序列(奇数场序列和偶数场序列)保留在OSD存储器50中，如上述，控制处理器60只改变单个初始指针。数据存储器42中的内容，因而在奇数场期间，就会产生由奇数场序列所代表的图象表示信号，在偶数场期间，就会产生由OSD块52的偶数场序列所代表的那些图象表示信号。

Claims (14)

1.一种屏幕显示(OSD)系统，包括：
一个背景图象表示信号源(10)；
一个OSD存储器(50)，用于将有顺序的多个块存储在任意位置，每个块包含表示OSD图象的数据和指向序列中的下一个块的指针；
一个OSD发生器(40)，用于从该OSD存储器中按顺序地检索出这些有顺序的块，并且响应每个被检索的块中的OSD图象表示数据生成OSD图象表示信号；和
一个信号组合器(20)；用于把背景图象表示信号与OSD图象表示信号组合在一起。
2.如权利要求1的序列，其中：
背景图象信号源(10)还包括用于产生表示在由背景图象信号源当前生成的背景图象中的位置的信号的电路；
多个顺序块中的每一个还包含表示在背景图象中由OSD图象表示数据所代表的图象的显示位置的数据，该OSD图象表示数据是存储在这些顺序块中的一块中的；和
OSD发生器(40)，包括响应来自背景图象信号源的位置表示信号，用于监视由背景图象信号源当前产生的背景图象的位置，并且，当背景图象信号源当前产生的位置是OSD图象在该背景图象上的显示位置时，相应于被检索的块中OSD图象表示数据，而生成OSD图象表示信号的电路。
3.如权利要求1的系统，还包括与该OSD存储器相连的控制处理器(60)，用于生成并将该多个顺序块存贮在OSD存储器中。
4.如权利要求3的系统，其中，
背景图象表示信号包括重复的垂直消隐期间；和
处理器(60)包括用于在OSD存储器(50)中随时地存储块，和在垂直消隐期间，在这些顺序块的每一块中存储各个指向下一块的指针的电路。
5.如权利要求1的系统，其中OSD发生器包括：
一个初始指针数据存储器(42)，用于存储这些顺序块中的第一块在OSD存储器中的位置；
用于通过访问由初始指针数据存储器所指出的OSD存储器中的位置，从而检索出这些顺序块中的第一块的电路；
用于响应被检索的块中的OSD图象表示数据生成OSD图象表示信号的电路；和
用于从被检索的块中提取指向这些顺序块中的下一块的指针。
6.如权利要求5的系统，其中OSD发生器还包括电路、用于顺序地
通过在由指向这些顺序块中的下一块的指针指出的在OSD存储器中的位置访问OSD存储器，从而检索出这些顺序块的下一块，
用于响应于被检索的块中的OSD图象表示数据，生成OSD图象表示信号的电路；和
用于从被检索的块中提取指向这些顺序块中的下一块的指针的电路。
7.如权利要求5的系统，还包括与OSD发生器和OSD存储器相连的控制处理器，用于产生和在OSD存储器中存储这些顺序块，以及用于产生和在初始指针数据存储器中存储这些顺序块中的第一块的位置。
8.如权利要求5的系统，其中初始指针数据存储器是在OSD存储器中的一个单元。
9.如权利要求5的系统，其中初始指针数据存储器是一个寄存器。
10.如权利要求1的系统，其中背景图象表示信号源包括电视信号接收电路。
11.如权利要求1的系统，其中背景图象表示信号源包括电视信号重放电路。
12.在一种包括背景图象表示信号源(10)和OSD存储器的屏幕显示(OSD)系统中，显示许多屏幕显示图象的方法，包括以下步骤：
分别对应于多个屏幕显示图象，在OSD存储器中存储多个数据块；
通过在每块中存储指向序列中的下一块的指针，构成一个存储块序列；
从序列中的每块中检索出数据，并相应于此检索数据而生成OSD图象表示信号；
将OSD图象表示信号和背景图象表示信号相组合；和
对存储块的序列中的每一块都依次重复检索和组合步骤。
13.如权利要求12的方法，其中：
该重复步骤包括检索指向序列中的下一块的指针的步骤；和
该检索步骤包括在OSD存储器的一个位置处检索块，该位置是由已检索出的指向序列中的下一块的指针所指的。
14.如权利要求12的方法，其中，背景图象表示信号包括重复的垂直消隐期间，和构成存储块序列的步骤包括在存储指针的步骤之前直持续到垂直消隐期间的等待步骤。
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