CN1612163A - 图形解码器，图形显示加速方法和图像再现设备 - Google Patents
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Abstract
提供了一种具有基于命令的图形显示加速功能的2维图形解码器、为此加速图形显示的方法和图像再现设备。加速图形显示的方法包括：解释图形数据，将图形数据转换为至少一条简化的加速命令数据，并存储数据；和通过执行至少一条存储的加速命令数据来显示图形图像，其中，存储数据和显示图形图像被独立地进行。具体地讲，加速命令数据可包括用于在屏幕上快速绘制至少一个图形图像的水平线绘制命令或垂直线绘制命令，该命令通过解释图形数据以产生多边形并执行所产生的多边形的扫描转换而获得。因此，通过使用水平线绘制的图形显示加速命令，可增强2维图形图像的显示处理功能。
Description
本申请要求分别于2003年10月28日和2004年10月15日在韩国知识产权局提交的第2003-75580和2004-82818号的韩国专利申请的优先权，该两份申请公开于此以资参考。
技术领域
本发明涉及一种图像的再现，更具体地讲，涉及一种具有基于命令的图形加速功能的二维图形解码器，和一种为此用于加速图形显示的方法，以及一种图像再现设备。
背景技术
在图像再现设备中，存在所有在屏幕上显示的图像以象素来表达从而在中央处理器(CPU)上加载沉重的计算负荷的问题。因此，为了减小CPU的计算负荷，图像再现设备通常提供图形显示加速功能。该图形显示加速功能通过单独地支持图形显示处理命令，或在图形显示适配器中插入用于图形显示处理功能的硬件电路进而减小CPU的负荷，来改善图形显示处理功能。
主要的传统2维或3维图形显示加速技术使用通过改善CPU的性能来处理复杂形状和图像的方法。这样的实例包括Intel公司的多媒体扩展(MMX)技术和AMD的3D Now技术。为了加快执行矩阵的加法或乘法，MMX技术使用通过一个命令将用于执行多个寄存器的加法或乘法的功能添加到CPU命令集中来提高CPU的处理速度的方法。此命令被称为单指令多数据流(SIMD，Single Instruction MultipleData)，并且多个SIMD命令区域包含在CPU命令集中。
图1A示出了使用多个SIMD命令的图像再现设备的结构。
另一种用于提供图形显示加速功能的方法是通过将图形处理功能置于用于图形显示加速的硬件电路来减小在CPU上的计算负荷。加速的嵌入式硬件电路。由于该2维图形显示加速器芯片以显示功能的形式使用嵌入式图形显示功能来处理图形显示，所以CPU在图形图案中的处理速度可被极大地提高。图1B示出具有2维图形显示加速芯片的图像再现设备的结构。
然而，加速的显示功能，例如线、多边形、和四边形绘制及块复制，与用于由图形卡的各制造商支持的2维图形显示加速器芯片的实现技术不同。而且，当执行没有嵌入在图形显示加速芯片中的图形显示工作时，例如绘制具有曲线的图形，对该工作很难期望正常的性能。另外，如果将被实现的分辨率与由二维图形加速芯片支持的分辨率不同，或者如果真彩色(true color)以更高分辨率表达，则很难提高图形处理速度。
另一种提供图形加速功能的方法是通过使用如图1C所示的处理3维矢量计算的3维图形显示加速芯片减小CPU的3维几何计算处理和用于显示的渲染(rendering)处理的负荷。使用诸如圆、长方形、三角形和线的多边形，作为形成屏幕的最小单元，矢量图形是以数字公式的形式表达的图形，并且也被称为多边形图形。为了表达诸如曲线和色调的细节感觉，该矢量图形使用诸如渲染(rendering)、描影(shading)和纹理(texturing)的各种特殊效果，并且为了减小导致在CPU上的计算负荷，使用三维图形加速器。
然而，如果2维矢量图形被用于3维图形显示加速环境中，则当包含形成多边形的圆或曲线的多边形将被表达时，需要使用复杂的3维矢量的顶点处理。因此，需要用于填充该顶点的纹理图像的3维计算和图像映射计算的高性能图形处理器。
同时，由于传统的消费电子(以下称为CE)与互联网技术相结合，所以需要强大的图形显示功能，例如在互联网网页上表示的2维矢量动画。然而，传统的CE产品，例如，如数字多功能盘(DVD)再现设备的图像再现设备具有150 MIPS水平的CPU，而不是800 MIPSPentium水平的高性能CPU，从而存在对图形显示处理性能的限制。即，存在问题：仅仅包括文本或简单图像的图形的有限范围可被表示，并且很难实现2维矢量图形动画功能，例如互联网网页。
此外，即使当使用传统的2维图形显示加速技术时，用于处理多种曲线的复杂的2维矢量计算和功能应被包括在图形显示加速器芯片中，以致硬件电路的设计很复杂。另外，由于多种问题，例如硬件电路的有限大小，提高了硬件电路和外围部件的价格，并且发生运行热量和接下来风扇的噪声产生，所以不可能在硬件电路中包括所有的2维曲线处理功能。
发明内容
本发明提供了一种具有基于命令的图形显示加速功能的2维图形解码器。
本发明还提供了一种用于实现图形显示加速功能的方法。
本发明还提供了一种带有具有基于命令的图形显示加速功能的2维图形解码器的图像再现设备。
根据本发明的一方面，提供了一种用于加速图形显示的方法，包括：解释图形数据，将图形数据转换为至少一个简化的加速命令数据，并存储数据；和通过执行至少一个存储的加速命令数据，显示图形图像，其中存储数据和显示图形图像被独立地执行。
加速命令数据可包括至少一个水平线绘制命令或垂直线绘制命令，该命令通过解释图形数据，产生多边形，和执行产生的多边形的扫描转换来获得，并且迅速地将图形图像绘制在屏幕上。
转变和存储可由单独的软件来执行以解释多种图形数据。
在转变和存储中，转变的加速命令中的至少一个可被存储在预定的存储区域中。
图形图像的显示可由单独的硬件电路来执行以增加图形图像的显示速度。
加速命令数据可包括以下命令中的至少一个：绘制像素的命令；用一种颜色绘制水平线或垂直线的命令；绘制将位图图像图案应用到其的水平线或垂直线的命令；绘制将线性渐变图像图案应用到其的水平线或垂直线的命令；绘制将径向渐变图像图案应用到其的水平线或垂直线的命令；通过增加或减少先前命令的垂直坐标或水平坐标，重复先前执行的水平或垂直线绘制命令到水平线或垂直线的预定坐标；仿射变换命令(仿射变换)，用于当填充数据应用到绘制水平线或垂直线的命令时调整位图图像或渐变图案的尺寸或位置；颜色转换命令(颜色转换)，用于转换绘制在水平线或垂直线上的像素的颜色；转移(branch)命令，用于转移到在另一地址的加速命令数据的位置，并且执行该地址的加速命令；指定与图形图像一起被混合并且被显示的运动画面的显示位置和层的命令；和指定除了其与图形图像一起被混合并且被显示的运动画面区域的背景区域的颜色和处于没有视频信号的状态下的运动画面区域的颜色的命令。
根据本发明的另一方面，提供了一种图形解码器，包括：加速命令转换单元，用于将通过外部通道读取的图形数据解码，将数据转变为至少一个简化的加速命令数据，并且将加速命令数据存储在预定的存储区域；和加速命令处理单元，用于执行至少一个存储的加速命令数据并且显示图形图像，其中，加速命令转变单元和加速命令处理单元通过使用预定的存储区域相互独立地操作。
加速命令转变单元可通过解释图形数据来产生多边形，可将图形数据转变为至少一个通过执行产生的多边形的扫描转换获得的加速命令数据项，并可在预定存储区域中存储加速命令数据，并且加速命令数据可包括水平线或垂直线绘制命令以迅速地在屏幕上绘制图形图像。
加速命令转变单元可由独立的软件来实现以解释多种图形数据。
加速命令处理单元可作为单独的硬件电路来实现以增加图形图像的显示速度。
外部通道可包括可很容易地从再现设备拆卸的可拆卸的存储介质、嵌入在再现设备中的存储介质、或网络介质。
根据本发明的另一方面，提供了一种包括图形解码器的再现设备。
通过图形解码器输出的图形图像和通过将从外部通道读取的视听(AV)数据解码输出的运动画面可被覆盖并且显示一个图像。
根据本发明的另一方面，提供了一种在其上包含用于执行用于加速图形显示的方法的计算机程序的计算机可读记录介质。
附图说明
通过结合附图对其示例性实施例进行的详细描述，本发明的上述和其他特点和优点将会变得更加清楚，其中：
图1A至图1C是解释传统图形显示加速技术的参考图；
图2是根据本发明优选实施例的带有具有基于命令的图形显示加速功能的2维图形解码器的图像再现设备的方框图；
图3示出了根据本发明的优选实施例的使用基于命令的图形显示加速功能的图像再现处理；
图4是详细解释图2所示的2维图形显示加速命令处理器的结构的图；
图5示出了2维图形解码器的页面设定处理；
图6示出了用于通过页面设定处理加速图形显示的处理；
图7示出了根据本发明的用于2维图形解码器中的图形显示加速命令的结构的示例；
图8示出了由多边形数据(polygon data)表达的2维矢量图形的示例；
图9示出了图8所示的2维矢量图形的扫描转换的结果；
图10示出了根据本发明的图形显示加速命令的示例；
图11A示出了图形显示加速命令和填充数据(filler data)的示例；
图11B示出了当图11A所示的图形显示加速命令和填充数据被执行时所显示的图形图像；
图12A至12E示出了根据本发明的实现作为图形显示加速命令的水平线绘制命令的代码的示例；
图13A至图13C示出了根据本发明的填充数据的示例；和
图14示出了本发明的应用示例，其中，其中2维图形和视听(AV)数据被解码的运动画面被混合并显示在一个屏幕上。
具体实施方式
以下，参照附图通过解释本发明的优选实施例来详细描述本发明。
根据本发明的具有基于命令的图形显示加速功能的2维图形解码器包括图形数据呈现引擎(presentation engine)，用于解释从外部通道输入的图形数据，转变为图形显示加速命令，并且存储该命令；和2维图形显示加速命令处理器，用于使用存储的命令将图形显示在屏幕上。
具体地讲，最好是，2维图形显示加速命令处理器被作为硬件电路来实现以提高图形显示处理功能。
另外，最好是，图形显示加速命令被作为水平线或垂直线绘制命令来实现。
因此，基于命令的图形显示加速功能可被实现并且该图形显示处理功能被提高。
此外，还提供了一种其中水平线或垂直线绘制命令从外部通道直接被接收并且不需通过图形数据呈现引擎转换，该命令被输入到2维图形显示加速命令处理器并且被执行的方法。
图2是根据本发明的优选实施例的带有具有基于命令的图形显示加速功能的2维图形解码器的图像再现设备的方框图。
参照图2，根据本发明的图像再现设备1包括读单元210和212、输入控制单元213、存储器220、222和224、AV解码器240、2维图像解码器200、帧缓冲存储器260、和DA转换器270。
读单元210和212从外部通道读取AV数据或图形数据。外部通道是指从其读取图像数据，例如AV数据或图形数据的介质，并且包括记录介质，例如光盘，和网络介质，例如互联网。AV数据是遵照如运动图像专家组(MPEG)的标准被压缩编码的运动图像数据。图形数据通常是指：标记文档，例如超文本链接标记语言(HTML)文档；图像文件，例如联合图片专家组(JPEG)文件和便携式网络图形(PNG)文件，Macromedia的flash文件；和图形数据，例如Java和字体数据(font data)。输入控制单元213将AV数据或图形数据装载在被分别地安放的各个存储器上。如果AV数据和图形数据被多路复用到一个文件中，则可包括用于多路分解该文件的功能。
存储器220、222和224包括第一存储器220、第二存储器222、和第三存储器224。第一存储器220是用于存储由读单元210和212，以及输入控制单元213从外部通道读取的AV数据的缓冲存储器。第二存储器222存储从外部通道读取的图形数据。第三存储器224是由以后将被解释的2维图形加速解码器200，和通过转换图形数据获得的图形显示加速命令和填充数据使用的存储器。根据设计者的意图，第一至第三存储器220至224可作为单独的存储器或在一个存储器中通过对各个存储器220至224划分地址被实现。
AV解码器240解码存储在第一存储器220中的AV数据并且显示运动画面。
2维图形解码器200包括图形数据呈现引擎250和2维图形显示加速命令处理器252。图形数据呈现引擎250解释读取的图形数据，转换为图形显示加速命令和填充数据，并且将该命令和数据存储在第三存储器224中。最好是，图形呈现引擎250由在CPU中执行的软件来实现以致多种类型的图形数据可被灵活的解释。以下，图形呈现引擎250将被称为呈现引擎。2维图形显示加速命令处理单元252执行存储在第三存储器224中的图形显示加速命令和填充数据并且显示2维图形。最好是，2维图形显示加速命令处理单元252作为硬件电路被实现以迅速地执行简化的图形显示加速命令和填充数据。以下，2维图形显示加速命令处理单元252将被称为显示加速命令处理单元。
帧缓冲器260存储从AV解码器240输出的运动画面和从2维图形解码器200输出的2维图形图像。运动画面和图形图像被混合并且该混合的数字信号通过DA转换器被转换为模拟信号，并且显示在屏幕上。因此，如DVD或DTV的图像再现设备可提供将运动画面与相关的2维图形图像一起显示在一个屏幕上的交互内容。
如果使用传统的2维图形显示加速器，则包括在以上描述的图形数据中的文本或表信息，例如标记文档，应被解释并转变为显示功能，例如可由2维图形显示加速器处理的线、四边形、和圆。另外，应包括用于通过解释JPEG文件或PNG文件输出位图的功能。另外，应包括用于处理曲线、直线、和Java或flash文件的多边形的功能。因此，传统2维图形显示加速器的硬件结构变得复杂。
然而，根据本发明的2维图形解码器200可通过使用将在下面解释的，作为图像显示加速命令的水平线或垂直线绘制命令来更简单地实现图形显示加速功能。现在，将更加详细地解释根据本发明的2维图形解码器200。
图3示出了根据本发明优选实施例的使用基于命令的图形显示加速功能的图像再现处理。
参照图3，2维图形解码器200解释从外部通道读取的图形数据322，转换为图形显示加速命令和填充数据324，并且存储在第三存储器224中。另外，2维图形解码器200读取存储的图形显示加速命令和填充数据，并且显示2维图形图像。以下，存储在第三存储器中的图形显示加速命令和填充数据324将被称为图形显示加速命令数据。在屏幕280上，通过AV数据解码器240解码的运动画面和通过2维图形解码器200解释的2维图形图像被一起显示。
更具体地讲，呈现引擎250解释图形数据322，产生图形显示加速命令数据324，并且将数据324存储在第三存储器中。如果用于将被绘制的屏幕的图形显示加速命令数据被完成，则呈现引擎250将页面设定信号发送到显示加速命令处理单元252以显示屏幕。接收页面设定信号的显示加速命令处理单元252从第三存储器读取存储的图形显示加速命令数据324，解释并执行数据324。通过执行图形显示加速命令数据产生的图形图像与运动画面被混合并且存储在帧缓冲器中。存储的2维图形图像和运动画面被覆盖在一个屏幕上并且被显示。
图4是详细解释图2所示的2维图形显示加速命令处理单元252的结构的图。
参照图4，显示加速命令处理单元252包括用于输出页面的锁存器单元(latch unit)410、图形命令解码器420、和渲染电路(renderingcircuit)430。
锁存器单元410读取页面显示状态并且选择活动页面。图形命令解码器420从第三存储器读取由以上描述的呈现引擎250存储的图形显示加速命令数据324，解释该数据，并且在渲染电路430中执行选择的图形显示加速命令。从渲染电路430输出的图形图像与运动画面一起在帧缓冲器260中被混合，并被存储。存储在帧缓冲器260中的2维图形图像和运动画面覆盖在一个屏幕上并被显示。
更具体地讲，参照图2、3、和5，对于页面设定，呈现引擎250将通过解释图形数据生成的图形显示加速命令数据324存储在第三存储器224中。将在下面解释用于将图形数据转变为图形显示加速命令数据的详细的处理。另外，呈现引擎250读取页面状态寄存器(PAGE STATUS 1或PAGE STATUS 2)以了解2维图形页面的显示状态。如果读取的页面的状态为忙，则该页面处于由显示加速命令处理单元252显示在屏幕上的状态，并且其页面的状态为闲的另一页面被选择。另外，使用表示图形命令的寄存器(PAGE IP PTR 1或PAGE IP PTR 2)的值，在第三存储器中选择的页面的图形显示加速命令数据的起始地址被设置。接下来，为了显示加速命令处理单元252在屏幕上显示选择的页面，选择的页面用页面显示寄存器(PAGE DISPLAY)值来设置。此系列的处理被称为页面设定处理。
同时，包括在显示加速命令处理单元252中的锁存器单元410读取由以上描述的呈现引擎250设置的寄存器值，选择将被显示的页面，并且从第三存储器中读取相应于选择的页面的图形显示加速命令数据。包括在显示加速命令处理单元252中的图形命令解码器420解释读取的图形显示加速命令数据，并且通过渲染电路430来执行在数据之中选择的图形显示加速命令。从渲染电路430输出的图形图像在帧缓冲存储器260中与运动画面一起被混合并被存储。存储的图形图像和运动画面覆盖并显示在屏幕上。
图5示出了2维图形解码器的页面设定处理。
基于上述参照图4描述的处理，页面设定处理被概括如下。即，呈现引擎250(1)读取页面状态寄存器(PAGE STATUS 1)，(2)设置指示处于空闲状态的页面的图形命令的寄存器(PAGE IP PTR 1)，和(3)设置指示作为显示页面的被选择页面的页面显示寄存器(PAGE DISPLAY)。通过页面设定处理，呈现引擎250完全地完成对绘制2维图形的准备。然后，显示加速命令处理单元252解释存储在第三存储器中的图形显示加速命令数据并且绘制2维图形。
图6示出用于通过页面设定处理加速图形显示的处理。
参照图6，呈现引擎250和显示加速命令处理单元252通过交替使用两个页面控制寄存器能将图形数据输出到帧缓冲器。即，呈现引擎250预先将用于页面的图形显示加速命令数据交替存储于空闲状态的page#1 662和page#2 664，显示加速命令处理单元252交替执行存储在page#1 662和page#2 664中的显示加速命令数据，从而可以增强图形处理性能。此外，能够以页面交换方法来操作图形动画，该交换画面可被延伸到2或更多画面(三画面交换)方法。
具体地讲，在具有将被考虑的多个因素并因此具有复杂的逻辑结构的呈现引擎250情况下，最好通过软件实现呈现引擎250，以支持多个曲线和多边形的显示。这将生成并存储图形显示加速命令的灵活组合。同时，最好通过硬件电路来实施需要很多处理时间的显示加速命令处理单元252。因此，通过使用第三存储器，预先准备并存储将被输出的图形的显示加速命令数据(下面将要解释的用于生成多边形和扫描转换的步骤)，和从第三存储器读取存储的图形显示加速命令数据并渲染2维图形(下面将被解释的用于象素渲染的步骤)被分离并独立执行，从而当具有多个帧的图形动画输出时发生的瓶颈现象可被减少。
另外，基于以页面为单位执行图形显示加速命令的情况下解释本发明。然而，这只是实施例并且根据2维图形解码器200的设计方法，本发明可以各种方式的变化来被修改和实施，包括当在立即生成多边形后，被转换成图形显示加速命令且被执行该命令时的情况下，以目标为单位执行图形显示加速命令。
现在，将更详细地解释上述由2维图形解码器200执行的图形显示加速命令。图7表示根据本发明的在2维图形解码器中使用的图形显示加速命令的结构的例子。
参照图7，根据本发明优选实施例的图形显示加速命令具有64比特命令结构。最好是该命令集由用于显示多种多边形数据的命令形成。
更具体地讲，最好是图形显示加速命令包括作为命令标识符(CMD)、垂直位置(Y)、多边形的水平开始位置(STX)和水平结束位置(EDX)、和关于图形的绘制和填充数据的信息(FPTR)的参数。这些参数可根据将被执行的命令的类型被修改和使用。下面将参照图8解释图形显示加速命令的特定示例。
图8示出由多边形表示的2维矢量图形的例子。
参照图8，示出了多种多边形数据。在图8(A)中，表示了三角形，在图8(B)中，表示了圆形。根据传统图形加速器，可通过使用采用(x，y)坐标的移动命令(moveto)、线绘制命令(lineto)、水平线绘制命令(hlineto)、和垂直线绘制命令(vlineto)来表示三角形。此外，可通过使用采用(x，y)坐标的移动命令(moveto)和具有表示中点的曲线绘制命令(curveto)来表示圆。即，在传统技术中，所使用的用于图形显示加速处理方法中，通过该方法图形数据被分为多个基本形状，并通过将例如移动命令、线绘制命令、和水平线绘制命令的基本形状绘制功能添加到图形显示加速器电路中，快速绘制2维图形。
同时，在本发明中，为了处理绘制更多种形状，所使用的为图9所示的方法，呈现引擎250执行多边形数据的扫描转换，然后，基于作为扫描转换的结果生成的水平或垂直线绘制命令，生成图形显示加速命令。
图9示出图8所示的2维矢量图形的扫描转换的结果。如图9所示，如果通过执行三角多边形的扫描转换获得的多个水平线的每一个的垂直位置(Y)、水平开始位置(STX)、水平结束位置(EDX)、和水平填充数据信息(FPTR)被确定，则可绘制相应多边形。根据填充数据的特征，也可绘制实多边形。这提供可以采用使用参照图8描述的常规基本形状绘制功能的加速方法中的那些相对更简单构造的命令快速地绘制更复杂图形的优点。
图10示出根据本发明的图形显示加速命令的示例。
参照图10，根据本发明的图形显示加速命令(即，水平线绘制命令)324可包括：用来绘制用一种颜色形成的象素的命令(Plot)、用来绘制用一种颜色形成的实线的命令(SolidL)、用来绘制平铺位图线(tiled bitmap line)的命令(TiledL)、用来绘制剪辑位图线的命令(ClippedL)、用来绘制线性渐变线的命令(LinearGL)、和用来绘制径向渐变线的命令(RadialGL)。
此外，作为用来绘制水平线的命令的辅助命令，命令(Repeat)，通过增加或降低开始点(STX)和结束点(EDX)，重复在直到水平坐标变为Y之前立即执行的水平绘制命令的水平坐标；仿射变换命令(Affine Translate)，用来设置仿射变换值(M0、M1、M2、M3)或位置(TX，TY)到应用于绘制水平线的命令的位图图像或渐变图案；和颜色变换命令(ColorTranslate)，用于绘制水平线的颜色改变(C0、C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7)被包括在图形显示加速命令324中。
此外，作为用来控制命令的解释和执行的命令，用于转移(branch)到预定地址以执行水平线绘制命令的转移命令(branchcommand)(Link)、用于停止命令的执行的结束命令(End)、和用于将命令的执行延迟预定时间的执行延迟命令(Nop)被包括在图形显示加速命令324中。
此外，作为将被用于与2维AV图像合成的视频显示控制命令，指定AV数据的显示图像的位置、大小和层的命令(VideoPlace)、和指定排除了视频屏幕区域的背景的颜色和其中没有视频信号的状态下的视频屏幕区域的颜色的命令(SetColor)被包括在图形显示加速命令324中。
在图10中，表示了上述图形加速命令和它们的参数之间的关系的实施例。即，Y表示多边形的垂直位置、STX表示水平开始位置、EDX表示水平结束位置、和FPTR表示图形的绘制和填充数据指示信息。具体地讲，FPTR被用于指示具有位图数据、渐变图案、颜色指示信息、和各种辅助数据的数据结构的地址。因此，复杂命令的执行可被简化。辅助数据包括位图的大小、位图数据的颜色表、仿射变换值、和颜色变换值。
当然，由水平线绘制命令形成的图形显示加速命令324可以用于实施的多种形状被修改。例如，不在水平方向执行扫描转换和不使用如图9所示的由水平线绘制命令形成的命令，而是通过在垂直方向执行扫描转换由垂直线绘制命令形成的命令可被实施以被使用。
更具体地讲，图11A示出图形显示加速命令和填充数据324的示例，图11B示出当执行图11A中所示的图形显示加速命令和填充数据时显示的图形图像。
参照图11A，为了表示预定的多边形，参照图10所描述的实线绘制命令(SolidL)被首先执行。从垂直位置0开始绘制了与从水平开始位置0至水平结束位置100的101个象素相应的实线。此时，应用了由实线绘制命令的FPTR参数指示的地址2000H的填充数据。即，101个象素使用100％不透明(或透明)红色填充。其次，相同的操作，即，实线绘制命令被重复命令(Repeat)重复执行，直到垂直位置变为100。第三，再次根据实线绘制命令，与对垂直位置0从水平开始位置50和水平结束位置50的1个象素相应的线被绘制。此时，由FPTR参数指示的地址2004H的填充数据被应用，并且1个象素被透明度100％的蓝色填充。第四，通过重复命令，实线绘制命令被重复直到垂直位置变为50。通过第五命令，实线绘制命令从垂直位置50到垂直位置100被重复执行，并且执行结束。图11B示出执行图11A所示的所有命令集的结果。
图12A至12E示出执行作为根据本发明的图形显示加速命令的水平线绘制命令的代码的例子。
图12A的SolidL()函数是由一种颜色形成的实线绘制命令的描述代码，图12B的TiledL()函数是平铺位图绘制命令的描述代码，和图12C的ClippedL()函数是剪辑位图线绘制命令的描述代码。此外，图12D的LinearGL()函数是线性渐变线绘制命令的代码的描述，图12E的RadialGL()函数是径向渐变线绘制命令的代码的描述。
图13A至图13C示出根据本发明的填充数据的例子。图13A是实填充的例子，图13B是其中颜色逐渐变化的渐变填充的例子，和图13C表示其中相同图像被重复以充满屏幕的位图填充，和剪辑填充。
图14示出其中2维图形和AV数据被解码的移动画面被混合并显示在一个屏幕上的本发明的应用示例。
参照图14，通过将MPEG压缩编码的AV数据解码来输出的运动画面1401和通过基于图形加速命令的2维解码器200输出的图形图像1402被混合并显示在一个屏幕上。因此，根据本发明的如DVD和DTV的图像再现设备可以提供与相关的2维图形图像一起显示运动画面的交互内容。具体地讲，可以提供包括高速动画的2维图形。此外，通过使用存储在第三存储器中的图形显示加速命令，呈现引擎250和显示加速命令处理单元252的功能可被分开并独立操作。因此，当显示图形时，渲染处理所需的CPU的载荷可被减少，图形显示性能可被增强。
存储如AV数据和图形数据的根据本发明的图像数据的外部通道包括：嵌入如硬盘驱动器的图像再现装置中的存储介质，和如光盘或存储卡的可被容易地连接与拆卸的可以动存储介质。在光盘的情况下，可包括CD-ROM和蓝光光盘(Bluray-Disc)，和将来被开发的光盘。此外，也包括通过如因特网的网络提供内容的网络介质。
此外，本发明的图像再现装置可被作为一个集成电路来实施，也可作为其中各个功能块被分开并在通过网络连接的多个系统中执行的分布的系统来实施。
本发明可作为计算机可读代码包含于计算机可读记录介质上。计算机可读记录介质是存储随后可由计算机读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的例子包括只读存储介质(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光数据存储设备、和载波(如通过互联网的数据传输)。计算机可读记录介质还可被分布在与计算机系统连接的网络上，从而计算机可读代码以分布的方式被存储和执行。
根据如上所述的本发明，基于命令的2维图形解码器或包括该解码器的图像再现设备通过使用采用水平线绘制命令或垂直线绘制命令的图形显示加速命令来加速2维图形图像的显示，从而2维图形图像可被提供增强的显示帧速率，并且通过将其和解码的运动画面混合，可提供交互内容。具体地讲，2维图形数据基于由与使用基本形状绘制功能的常规图形加速器相比具有相对简单结构的水平或垂直线绘制命令形成的图形显示加速命令被解码。因此，简化了2维图形显示加速器的硬件电路实现方法、降低了设计成本、减小了硬件电路的尺寸，从而提高了性价比。
此外，即使在具有低速CPU的图像再现装置中，也可提供具有由计算机支持的快速显示的2维图形动画和多种曲线表示。
尽管已经参照器具体实施例具体表示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行各种形式和细节的变化。优选实施例应该被理解为只是为了描述而不是为了限制。因此，本发明的范围不应该被本发明的详细的描述所限制，而是由所附权利要求所限定，在本范围内的所有变化均应该被理解为包括在本发明中。
Claims (24)
1、一种用于加速图形显示的方法，包括：
解释图形数据、将图形数据转换为至少一条简化的加速命令数据、并存储该数据；和
通过执行至少一条存储的加速命令数据，显示图形图像，其中，存储数据和显示图形图像是独立进行的。
2、如权利要求1所述的方法，其中加速命令数据包括至少一条水平线绘制命令或垂直线绘制命令，该命令通过解释图形数据、产生多边形以及执行所产生的多边形的扫描转换获得，并且在屏幕上快速地绘制图形图像。
3、如权利要求1所述的方法，其中转换和存储通过单独的软件执行以解释不同的图形数据。
4、如权利要求1所述的方法，其中在转换和存储中，至少一条转换的加速命令被存储在预定的存储区域。
5、如权利要求1所述的方法，其中图形图像的显示通过单独的硬件电路执行以提高图形图像的显示速度。
6、如权利要求2所述的方法，其中加速命令数据包括绘制象素的命令。
7、如权利要求2所述的方法，其中加速命令数据包括用一种颜色绘制水平线或垂直线的命令。
8、如权利要求2所述的方法，其中加速命令数据包括绘制将位图图像图案应用于其的水平线或垂直线的命令。
9、如权利要求2所述的方法，其中加速命令数据包括绘制将线性渐变图像图案应用于其的水平线或垂直线的命令。
10、如权利要求2所述的方法，其中加速命令数据包括绘制将径向渐变图像图案应用于其的水平线或垂直线的命令。
11、如权利要求2所述的方法，其中加速命令数据包括通过增大或减小在前命令的垂直坐标或水平坐标，重复在前执行的水平线绘制或垂直线绘制到预定的水平线或垂直线坐标的命令。
12、如权利要求2所述的方法，其中，加速命令数据包括仿射变换命令(Affine Translate)，用于调整作为应用到绘制水平线或垂直线的命令的填充数据的位图图像或渐变图案的大小或位置。
13、如权利要求2所述的方法，其中加速命令数据包括翻译绘制在水平线或垂直线上的象素的颜色的颜色翻译命令(ColorTranslate)。
14、如权利要求2所述的方法，其中加速命令数据包括转移(branch)到在另一地址的加速命令数据的位置并且执行该地址的加速命令的转移命令(branch command)。
15、如权利要求2所述的方法，其中加速命令数据包括指定与图形图像混合并显示的运动画面的显示位置和层的命令。
16、如权利要求2所述的方法，其中加速命令数据包括指定除了与图形图像混合并显示的运动画面区域以外的背景区域的颜色和在无视频信号的状态中的运动画面区域的颜色的命令。
17、一种图形解码器，包括：
加速命令转换单元，用于对通过外部通道读取的图形数据解码，将该数据转换为至少一条简化的加速命令数据，将加速命令数据存储在预定的存储区域；和
加速命令处理单元，用于执行至少一条存储的加速命令数据项目并且显示图形图像，其中加速命令转换单元和加速命令处理单元通过使用预定的存储区域彼此独立地操作。
18、如权利要求17所述的图像解码器，其中加速命令转换单元通过解释图形数据产生多边形，将图像数据转换为至少一条通过执行产生的多边形的扫描转换获得的加速命令数据项，将加速命令数据存储在预定的存储区域，并且加速命令数据包括以快速在屏幕上绘制图形图像的水平线绘制命令或垂直线绘制命令。
19、如权利要求17所述的图像解码器，其中加速命令转换单元由单独的软件实现以解释不同的图形数据。
20、如权利要求17所述的图像解码器，其中加速命令处理单元作为单独的硬件电路来实现以提高图形图像的显示速度。
21、如权利要求17所述的图像解码器，其中外部通道包括容易从再现设备分离的可分离存储介质、嵌入在再现设备中的存储介质、或网络介质。
22、一种包含权利要求17的图形解码器的再现设备。
23、如权利要求22所述的设备，其中经图形解码器输出的图形图像和通过对从外部通道读取的视听(AV)数据解码输出的运动画面相互覆盖并且显示且显示一个图像。
24、一种在其上包含用于执行权利要求1的方法的计算机程序的计算机可读记录介质。
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