專利名稱：應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)的繪圖控制方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)的繪圖方法、裝置及系統(tǒng)，且特 別是有關(guān)于一種控制繪圖單元繪制圖像的方法、裝置及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來隨著計算機繪圖(Computer Graphics, CG)技術(shù)的進步，計算機 執(zhí)行繪圖工作的運算量也隨之提高。為了能夠分擔(dān)中央處理單元(Central Processing Unit, CPU)的工作量，目前的作法均仰賴在計算機主機板上配置 一顆繪圖處理單元(Graphics Processing Unit, GPU)或是額外配置一張繪圖卡 (Graphics card)來協(xié)助計算機執(zhí)行繪圖運算，據(jù)以提升繪圖處理的速度。 繪圖處理單元在執(zhí)行繪圖運算時通常搭配一組畫面緩沖器(Fmme buffer)，用以暫存即將顯示在顯示器上的畫面，且畫面緩沖器必須足以容納 至少一張完整的畫面(Frame)數(shù)據(jù)，才能供給顯示器快速存取以即時顯示畫 面。
圖1所繪示為現(xiàn)有采用繪圖處理單元的嵌入式系統(tǒng)100的方塊圖。請參 照圖l，嵌入式系統(tǒng)IOO包括中央處理單元110、繪圖處理單元120、系統(tǒng)存 儲器130、畫面緩沖器140、顯示控制器150及顯示器160。其中，繪圖處理 單元120的工作就是把預(yù)備顯示在顯示器160上的繪圖數(shù)據(jù)(data)，從系統(tǒng)存 儲器130轉(zhuǎn)送至畫面緩沖器140。繪圖處理單元120必須能夠直接存取系統(tǒng)存 儲器130的數(shù)據(jù)，并依照先進先出(First-In-Firth-Out,FIFO)的原則將繪圖數(shù)據(jù) 存入畫面緩沖器140,而能夠藉由顯示控制器150的存取及控制，提供顯示器 160所需顯示的數(shù)據(jù)。
不同于傳統(tǒng)中央處理單元采用序列運算的方式，繪圖處理單元提供一種并列式的架構(gòu)來進行繪圖處理，以應(yīng)付大量且需即時處理的繪圖數(shù)據(jù)。圖2 所繪示為現(xiàn)有繪圖處理單元處理繪圖數(shù)據(jù)的示意圖。請參照圖2，現(xiàn)有繪圖數(shù) 據(jù)的處理是采用逐條掃描線繪制、多條掃描線并列處理的方式，藉以增加繪 圖處理的速度。如圖2所示，繪圖處理單元中配置了線緩沖器A、線緩沖器B 及線緩沖器C,以交互儲存不同掃描線的數(shù)據(jù)，而在實際執(zhí)行繪圖工作時， 繪圖處理單元即會輪流將所繪制的三條掃描線的數(shù)據(jù)存入這三組線緩沖器 中。
如圖2所示，在線計數(shù)器的計數(shù)為17時，繪制圖像中的背景圖像部份存 放至線緩沖器A;最后，在線計數(shù)器的計數(shù)為18時，即可將存放在線緩沖器 A中的圖像提供給電視顯示，待第18條掃描線的畫面顯示完畢之后，則是繼 續(xù)繪制其他掃描線的圖像，并覆蓋掉原先存放在線緩沖器A中的圖像數(shù)據(jù)。
值得注意的是，在顯示第17條掃描線的時間點，繪圖處理單元還包括同 時繪制第19條掃描線的物件(object)圖像，并存入線緩沖器B;而在顯示第18 條掃描線的時間點，繪圖處理單元則包括同時繪制第19條掃描線的背景圖像 并存入線緩沖器B，以及繪制第20條掃描線的物件圖像并存入線緩沖器C。 藉由這三組線緩沖器輪流提供連續(xù)的掃描線數(shù)據(jù)，即可達到并列處理、即時 顯示的功效。
上述由繪圖處理單元繪制完成的圖像數(shù)據(jù)均暫存于其本身的存儲器，而 必須等待顯示器顯示后才能再繼續(xù)儲存下一條掃描線的數(shù)據(jù)。然而，由于配 置在繪圖處理單元中的存儲器(一般為靜態(tài)存儲器)成本考量，以致所能配 置的存儲器容量有限，此將造成存儲器只能暫存固定數(shù)量的掃描線的數(shù)據(jù)， 一旦繪制過程發(fā)生延遲，勢必影響到后續(xù)圖像的顯示。就上述實例來說，繪 圖處理單元僅能夠暫存蘭條掃描線的數(shù)據(jù)，且必須一直維持在隨時更新的狀 態(tài)， 一旦有其中一條掃描線的繪制過程延遲，則將造成畫面錯誤(即將未繪 制完成的掃描 線顯示)或是畫面延遲(即等待此掃描線繪制完成再顯示)的 問題。此外，在現(xiàn)有技術(shù)中大部份的繪制流程(例如繪制、解碼影像)均是采用硬件電路來控制，其中的演算法也都是用特定電路來定義及實施， 一般 使用者并無法依其需求藉由軟件方法更改控制流程或是執(zhí)行客制化操作，相 對地也限制了繪圖處理單元繪制圖像的彈性及效能。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提出一種繪圖控制方法，適于控制繪圖單元繪制圖像,
此圖像包括多條掃描線，此方法包括下列步驟a.接收處理單元所發(fā)出的繪圖
指令，而啟動計數(shù)器開始累計一計數(shù)以控制繪圖單元繪制圖像，其中所述的
繪圖指令包括指示繪圖單元繪制第m條掃描線至第n條掃描線的圖像，m、 n 為正整數(shù)；b.在計數(shù)器的計數(shù)累計為m-3時，控制繪圖單元繪制第m條掃描 線的物件圖像，并在此物件圖像繪制完畢時，累計計數(shù)器的計數(shù)；c.在計數(shù)器 的計數(shù)累計為m-2時，控制繪圖單元繪制第m條掃描線的背景圖像，并在此 背景圖像繪制完畢時，累計計數(shù)器的計數(shù)；d.在計數(shù)器的計數(shù)累計為m-l時， 控制繪圖單元將目前所繪制的第m條掃描線的圖像搬移至繪圖單元外部的畫 面緩沖器中儲存。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的步驟d.之后更包括由繪圖單元控制顯示 控制器讀取畫面緩沖器中儲存的第m條掃描線的圖像，并輸出至顯示器顯示。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的步驟b.更包括控制繪圖單元將所繪制的 第m條掃描線的物件圖像儲存于繪圖單元內(nèi)部的第一線緩沖器，而上述的步 驟d.則包括控制繪圖單元將第一線緩沖器內(nèi)儲存的圖像搬移至繪圖單元外部 的畫面緩沖器中儲存。
在本發(fā)明的一實施例中，上述在控制繪圖單元繪制第m條掃描線的背景 圖像的同時，更包括控制繪圖單元繪制第m+l條掃描線的物件圖像，并儲存 所繪制的物件圖像于繪圖單元內(nèi)部的第二線緩沖器。
在本發(fā)明的一實施例中，上述在控制繪圖單元將目前所繪制的掃描線的 圖像儲存至繪圖單元外^的畫面緩沖器的同時，更包括控制繪圖單元繪制第m+l條掃描線的背景圖像，并儲存所繪制的背景圖像于繪圖單元內(nèi)部的第二 線緩沖器，以及控制繪圖單元繪制第m+2條掃描線的物件圖像，并儲存所繪 制的物件圖像于繪圖單元內(nèi)部的第三線緩沖器。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的步驟a.更包括發(fā)送水平同步信號及垂直 同步信號至繪圖單元，以重置繪圖單元的第一線緩沖器、第二線緩沖器及第
三線緩沖器中儲存的圖像。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的方法更包括重復(fù)步驟b.-d.，而依序控制 繪圖單元繪制并搬移其余掃描線的圖像，直到第n條掃描線的圖像繪制及搬 移完畢為止。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的方法更包括接收處理單元所發(fā)出的繪圖 停止指令，而控制繪圖單元停止繪制掃描線的圖像，接著由處理單元控制繪 圖單元中的繪圖功能元件更改所繪制的圖像的屬性，然后再接收處理單元所 發(fā)出的繪圖啟動指令，而控制繪圖單元繪制下一條掃描線的圖像。
在本發(fā)明的一實施例中，上述累計計數(shù)器的計數(shù)的步驟包括接收繪圖單 元在繪制完一條掃描線的圖像后所回傳的繪制完成信號，據(jù)以累計計數(shù)器的 計數(shù)。
在本發(fā)明的一實施例中，上述第m條掃描線至第n條掃描線包括圖像的 所有掃描線或部份掃描線。
本發(fā)明提出一種繪圖控制裝置，適于控制繪圖單元繪制圖像，此圖像包 括多條掃描線，此繪圖控制裝置包括計數(shù)器及控制器。其中，計數(shù)器用以累 計一計數(shù)，而控制器則是用以接收處理單元所發(fā)出的繪圖指令，而啟動計數(shù) 器開始累計計數(shù)，并根據(jù)計數(shù)控制繪圖單元繪制圖像，其中在計數(shù)器的計數(shù) 累計為m-3時，控制繪圖單元繪制第m條掃描線的物件圖像，并在此物件圖 像繪制完畢時，累計計數(shù)器的計數(shù)，其中m為正整數(shù)；在計數(shù)器的計數(shù)累計 為m-2時，控制繪圖單元繪制第m條掃描線的背景圖像，并在此背景圖像繪 制完畢時，累計計數(shù)器的計數(shù)；此外，在計數(shù)器的計數(shù)累計為m-l時，控制繪圖單元將目前所繪制的第m條掃描線的圖像儲存至繪圖單元外部的畫面緩 沖器。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的繪圖控制裝置更包括同步信號產(chǎn)生器， 其用以產(chǎn)生并發(fā)送水平同步信號及垂直同步信號至繪圖單元，以重置繪圖單 元的第一線緩沖器、第二線緩沖器及第三線緩沖器中儲存的圖像。
本發(fā)明提出一種繪圖控制系統(tǒng)，其包括繪圖單元、處理單元、系統(tǒng)存儲 器、畫面緩沖器及繪圖控制裝置。其中，繪圖單元系用以繪制圖像，而此圖 像包括多條掃描線。處理單元系用以發(fā)送繪圖指令，此繪圖指令包括指示繪 圖單元繪制第m條掃描線至第n條掃描線的圖像，其中m、 n為正整數(shù)。系 統(tǒng)存儲器系耦接至繪圖單元及處理單元，用以儲存繪圖單元繪圖所需的原始 圖像。畫面緩沖器系耦接至繪圖單元及處理單元，用以儲存繪圖單元所繪制 的圖像，而繪圖控制裝置則耦接至繪圖單元及處理單元，用以接收繪圖單元 所發(fā)出的繪圖指令，而啟動計數(shù)器開始累計計數(shù)以控制繪圖單元讀取系統(tǒng)存 儲器中的原始圖像并開始繪制圖像。值得注意的是，所述的繪圖控制裝置包 括在計數(shù)器的計數(shù)累計為m-3時，控制繪圖單元繪制第m條掃描線的物件圖 像，并在此物件圖像繪制完畢時，累計計數(shù)器的計數(shù)；在計數(shù)器的計數(shù)累計 為m-2時，控制繪圖單元繪制第m條掃描線的背景圖像，并在背景圖像繪制 完畢時，累計計數(shù)器的計數(shù)；在計數(shù)器的計數(shù)累計為m-l時，控制繪圖單元 將目前所繪制的第m條掃描線的圖像搬移至畫面緩沖器中儲存。
在本發(fā)明的一實施例中，上述的繪圖單元更包括耦接至顯示控制器，用 以控制顯示控制器讀取畫面緩沖器中儲存的第m條掃描線的圖像，并輸出至
顯不器顯不o
在本發(fā)明的一實施例中，上述的繪圖單元包括第一線緩沖器、第二線緩
沖器及第三線緩沖器，而分別用以儲存繪圖單元所繪制的第m條、第m+l條 及第m+2條掃描線的圖像。
本發(fā)明根據(jù)計數(shù)器累計的計數(shù)，在顯示每一條掃描線的圖像之前，即利用控制器控制繪圖單元先行繪制此掃描線圖像中的物件圖像及背景圖像，并 在每，條掃描線的圖像數(shù)據(jù)繪制完成時即輸出到繪圖單元外部的畫面緩沖器 中，因此能夠提供即時的畫面數(shù)據(jù)供顯示器顯示，避免畫面的顯示延遲。
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較 佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。


圖1所繪示為現(xiàn)有采用繪圖處理單元的嵌入式系統(tǒng)100的方塊圖。 圖2所繪示為現(xiàn)有繪圖處理單元處理繪圖數(shù)據(jù)的示意圖。 圖3是依照本發(fā)明較佳實施例所繪示的繪圖控制系統(tǒng)的方塊圖。 圖4是依照本發(fā)明較佳實施例所繪示的繪圖控制方法的流程圖。 圖5是依照本發(fā)明較佳實施例所繪示的繪圖控制方法的流程圖。 圖6是依照本發(fā)明較佳實施例所繪示的繪圖控制方法的范例。 圖7是依照本發(fā)明較佳實施例所繪示的繪圖控制方法的流程圖。
附圖標(biāo)號100:嵌入式系統(tǒng)
110:中央處理單元
120:繪圖處理單元
130:系統(tǒng)存儲器
140:畫面緩沖器
150:顯示控制器
跳顯不器
300:繪圖控制系統(tǒng)
310:處理單元
320:繪圖單元
330:繪圖控制裝置331:計數(shù)器
332:控制器
333:同步信號產(chǎn)生器
340:系統(tǒng)存儲器
350:畫面緩沖器
360:顯示控制器
370:顯示器
S410 S450:本發(fā)明較佳實施例的繪圖控制方法的各步驟 S510 S550:本發(fā)明較佳實施例的繪圖控制方法的各步驟 S710 S740:本發(fā)明較佳實施例的繪圖控制方法的各步驟
具體實施例方式
本發(fā)明改變以往由硬件電路控制的繪制流程，在處理單元與繪圖單元之 間配置一個繪圖控制裝置，此裝置能夠根據(jù)不同的繪圖需求繪制特定范圍的 掃描線的圖像，并可隨時將掃描線的繪制暫停以進行圖像屬性的轉(zhuǎn)換，因此 能夠增加繪圖單元繪制圖像的彈性。此外，每當(dāng)繪制完成一條掃描線的圖像 數(shù)據(jù)后，即將儲存在繪圖單元中的圖像數(shù)據(jù)搬移至外部的畫面緩沖器(Frame buffer)中儲存，因此可避免因繪制過程延遲而產(chǎn)生的顯示畫面錯誤或延遲的 問題，提高圖像顯示的品質(zhì)。本發(fā)明即是基于上述概念所發(fā)展出來的一套繪 圖控制方法、系統(tǒng)與方法。為了使本發(fā)明的內(nèi)容更為明了，以下特舉實施例 作為本發(fā)明確實能夠據(jù)以實施的范例。
圖3是依照本發(fā)明較佳實施例所繪示的繪圖控制系統(tǒng)的方塊圖。請參照 圖3，本實施例的繪圖控制系統(tǒng)300藉由在處理單元310及繪圖單元320之間 配置一個繪圖控制裝置330，用以依據(jù)處理單元310所發(fā)送的繪圖指令，控制 繪圖單元320至系統(tǒng)存儲器340中讀取原始圖像并進行繪制。其中，每當(dāng)有 一條掃描線的圖像數(shù)據(jù)繪制完成時，即搬移至畫面緩沖器350中儲存，藉以提供即時更新的圖像數(shù)據(jù)供顯示器370顯示，以下則介紹此繪圖控制系統(tǒng)300
中各個元件的功能
處理單元310例如是計算機的中央處理單元(Central Processing Unit,
CPU)，其用以根據(jù)使用者提出的繪圖需求，發(fā)送對應(yīng)的繪圖指令。此繪圖 指令包括用以指示繪圖單元320繪制第m條掃描線至第n條掃描線的圖像， 其中m、 n為正整數(shù)。舉例來說，電視螢?zāi)凰@示的畫面即包括第18條至第 257條掃描線的圖像，因此繪圖指令也是用以指示繪圖單元繪制第18條至第 257條掃描線的圖像。
繪圖單元320例如是一個配置在計算機主機板上或是顯示卡上的繪圖處 理單元(Graphic Processing Unit, GPU)，其用以根據(jù)處理單元310所提出的 繪圖需求，存取系統(tǒng)存儲器340中的原始圖像數(shù)據(jù)以繪制圖像，此圖像由多 條掃描線組合而成。此外，繪圖單元320中更包括配置有圖形繪制單元
(Graphic rendering unit)、幾何轉(zhuǎn)換單元(Geometric transformation unit)、 像素格式轉(zhuǎn)換單元(Pixel format transformation unit)等繪圖功能元件(未繪 示)，而能夠提供多樣化的繪圖功能給處理單元310選擇運用。
繪圖控制裝置330配置在處理單元310及繪圖單元320之間，用以接收 處理單元310所發(fā)出的繪圖指令，并據(jù)以控制繪圖單元320繪制圖像。繪圖 控制裝置330中則包括計數(shù)器331、控制器332及同步信號產(chǎn)生器333。其中， 控制器332在接收到處理單元310所發(fā)出的繪圖指令后，即會啟動計數(shù)器331 開始累計一計數(shù)，此計數(shù)例如是目前所欲繪制的掃描線的編號，而提供給繪 圖單元320做為繪制掃描線圖像的依據(jù)。
系統(tǒng)存儲器340分別耦接至處理單元310及繪圖單元320,用以根據(jù)處理 單元310所發(fā)出的繪圖指令，提供繪圖單元320繪圖所需的原始圖像。畫面 緩沖器350亦分別耦接至處理單元310及繪圖單元320，而用以儲存由繪圖單 元320繪制完成的圖像。此外，繪圖單元320另耦接至顯示控制器360，用以 控制顯示控制器360讀取畫面緩沖器350中儲存的掃描線的圖像，以輸出至顯示器370上顯示。
值得注意的是，不同于以往繪制一條掃描線的時間是依據(jù)顯示器的掃描 線頻率(例如電視螢?zāi)坏膾呙杈€頻率為15.734千赫(kHz))而定，本發(fā)明是依 據(jù)繪圖控制裝置330本身的計數(shù)器331來決定何時進行圖像繪制及搬移。詳 細地說，每當(dāng)繪圖控制裝置330接收到繪圖單元320回傳的繪制完成信號時， 即可累計計數(shù)器331的計數(shù)，并開始進行下一階段的圖像繪制及搬移動作， 而不受限于只能在固定時間繪制，因此可以增加圖像繪制的效率。
此外，本實施例將每一張圖像區(qū)分為物件圖像及背景圖像兩部份，并分 別在不同的時間點(即不同的計數(shù))進行繪制，而每當(dāng)繪制完成一條掃描線 的數(shù)據(jù)時，即將此掃描線的圖像數(shù)據(jù)搬移至畫面緩沖器350儲存，而不是在 即將要顯示時才從繪圖單元320讀取，因此可避免繪制過程延遲所產(chǎn)生的問 題，以下則再舉一實施例詳細說明本發(fā)明的繪圖控制裝置330控制繪圖單元 320繪制圖像的詳細步驟。
圖4是依照本發(fā)明較佳實施例所繪示的繪圖控制方法的流程圖。請參照 圖4,本實施例藉由上述實施例的繪圖控制裝置來控制繪圖單元繪制圖像，此 圖像包括多條掃描線，此方法的步驟如下-
首先，由繪圖控制裝置的控制器接收處理單元所發(fā)出的繪圖指令，而啟 動計數(shù)器開始累計計數(shù)，據(jù)以控制繪圖單元繪制圖像(步驟S410)。其中， 上述的繪圖指令包括指示繪圖單元繪制第m條掃描線至第n條掃描線的所述 的圖像，其中m、 n為正整數(shù)。此外，在啟動計數(shù)器之前，繪圖控制裝置的控 制器更包括控制同步信號產(chǎn)生器發(fā)送水平同步信號及垂直同步信號至繪圖單 元，以重置繪圖單元中儲存的圖像。
在計數(shù)器的計數(shù)累計為m-3時，由繪圖控制裝置的控制器控制繪圖單元 繪制第m條掃描線的物件圖像，并在此物件圖像繪制完畢時，累計計數(shù)器的 計數(shù)(步驟S420)。
在計數(shù)器的計數(shù)為m-2時，控制繪圖單元繪制第m條掃描線的背景圖像，并在背景圖像繪制完畢時，再度累計計數(shù)器的計數(shù)(步驟S430)。
在計數(shù)器的計數(shù)為m-l時，控制繪圖單元即將目前已繪制完成的第m條 掃描線的圖像搬移至畫面緩沖器中儲存(步驟S440)。待此第m條掃描線的 圖像搬移完畢時，控制器即可將計數(shù)器的計數(shù)累計為m，此即代表第m條掃 描線的圖像已繪制完成并已搬移至畫面緩沖器，而隨時可提供給顯示器顯示。
最后，可由繪圖單元控制顯示控制器以讀取畫面緩沖器中儲存的第m條 掃描線的圖像，并將此圖像輸出至顯示器顯示(步驟S450)。而由于此第m 條掃描線的圖像早已繪制完成，因此不會有顯示畫面錯誤或延遲的問題產(chǎn)生。
值得注意的是，上述的繪圖單元包括配置有第一線緩沖器、第二線緩沖 器及第三線緩沖器，而用以儲存繪圖單元所繪制的第m條、第m+l條與第 m+2條掃描線的圖像，而繪圖控制裝置更包括采用并列式架構(gòu)，在繪制其中 一條掃描線的物件圖像吋，也繪制另一條掃描線的背景圖像，同時將已繪制 完成的掃描線圖像(包括物件圖像及背景圖像)搬移至畫面緩沖器儲存，以 下則再舉一實施例詳細說明本發(fā)明的繪圖控制方法的詳細步驟。
圖5是依照本發(fā)明較佳實施例所繪示的繪圖控制方法的流程圖。請參照 圖5，本實施例藉由上述的繪圖控制裝置來控制繪圖單元繪制圖像，此圖像包 括多條掃描線，此方法的步驟如下
首先，由繪圖控制裝置接收處理單元所發(fā)出的繪圖指令，而啟動計數(shù)器 開始累計一計數(shù)，據(jù)以控制繪圖單元繪制圖像(步驟S510)。其中，上述的 繪圖指令包括指示繪圖單元繪制第m條掃描線至第n條掃描線的圖像，其中 m、 n為正整數(shù)。此外，在啟動計數(shù)器之前，繪圖控制裝置的控制器更包括控 制同步信號產(chǎn)生器發(fā)送水平同步信號及垂直同步信號至繪圖單元，以重置繪 圖單元的第一線緩沖器、第二線緩沖器及第三線緩沖器中儲存的圖像。
在計數(shù)器的計數(shù)累計為m-3時，即由繪圖控制裝置的控制器控制繪圖單 元繪制第m條掃描線的物件圖像，并將此物件圖像儲存于繪圖單元內(nèi)部的第 一線緩沖器(步驟S521)，而在物件圖像繪制完畢時，則累計計數(shù)器的計數(shù)(步驟S522)。
在計數(shù)器的計數(shù)累計為m-2時，即控制繪圖單元繪制第m條掃描線的背 景圖像，并將此背景圖像儲存于繪圖單元內(nèi)部的第一線緩沖器(步驟S531)。 在此同時，亦控制繪圖單元繪制第m+l條掃描線的物件圖像，并儲存此物件 圖像于所述的繪圖單元內(nèi)部的的第二線緩沖器(步驟S532)，而在上述圖像 繪制完畢時，則再度累計計數(shù)器的計數(shù)(步驟S533)。
在計數(shù)器的計數(shù)累計為m-l時，控制繪圖單元即將目前已繪制完成的第 m條掃描線的圖像搬移至畫面緩沖器儲存(步驟S541)。同時也控制繪圖單 元繼續(xù)繪制第m+l條掃描線的背景圖像，并儲存此背景圖像于繪圖單元內(nèi)部 的第二線緩沖器(步驟S542)。另外，還包括控制繪圖單元繪制第m+2條掃 描線的物件圖像，并儲存所繪制的物件圖像于繪圖單元內(nèi)部的第三線緩沖器 (步驟S543)。而在圖像繪制及搬移完畢時，繪圖控制裝置將再次累計計數(shù) 器的計數(shù)(步驟S544)。
最后則重復(fù)上述步驟，由繪圖控制裝置依序控制繪圖單元繪制并搬移其 余掃描線的圖像，直到第n條掃描線的圖像繪制及搬移完畢為止(步驟S550)。 詳細地說，當(dāng)?shù)趍條掃描線的圖像已從第一線緩沖器搬移至畫面緩沖器儲存 后，繪圖控制裝置將繼續(xù)控制繪圖單元繪制第m+3條掃描線的物件圖像并儲 存至第一線緩沖器，并將已繪制完成的第m+l條掃描線的圖像搬移至畫面緩 沖器儲存，同時也控制繪圖單元繪制第m+2條掃描線的背景圖像并儲存于第 二線緩沖器。藉由上述交互執(zhí)行物件圖像、背景圖像繪制以及圖像搬移的步 驟，即可達到并列處理、即時顯示的功效。
舉例來說，圖6是依照本發(fā)明較佳實施例所繪示的繪圖控制方法的范例。 請參照圖6，本實施例以繪制電視螢?zāi)坏膱D像為例，說明本發(fā)明采用并列式架 構(gòu)執(zhí)行物件圖像、背景圖像繪制及圖像搬移的詳細步驟。
如圖6所示，由于電視螢?zāi)坏漠嬅媸菑牡?8條掃描線開始顯示，因此本 發(fā)明的繪圖控制裝置在其計數(shù)器的計數(shù)為15時，即控制繪圖單元繪制第18條掃描線的物件圖像并存入線緩沖器A中，而在圖像繪制完成后累計計數(shù)器 的計數(shù)；在計數(shù)器的計數(shù)為16時，線緩沖器A中已存有第18條掃描線的物 件圖像數(shù)據(jù)，此時繪圖控制裝置將繼續(xù)控制繪圖單元繪制第18條掃描線的背 景圖像并存入線緩沖器A中。同時也控制繪圖單元開始繪制第19條掃描線的 物件圖像，并將所繪制的物件圖像存入線緩沖器B中，待所有的圖像繪制完 畢時，再累計計數(shù)器的計數(shù)。
接著，在計數(shù)器的計數(shù)為17時，線緩沖器A中已存有完整的第18條掃 描線的圖像數(shù)據(jù)，而線緩沖器B中則存有第19條掃描線的物件圖像數(shù)據(jù)。此 時繪圖控制裝置即會控制繪圖單元將已完成繪制的第18條掃描線的圖像數(shù)據(jù) 搬移至外部的畫面緩沖器1中儲存。另外，繪圖控制裝置仍繼續(xù)控制控制繪 圖單元繪制第19條掃描線的背景圖像并存入線緩沖器B中，也開始控制繪圖 單元繪制第20條掃描線的物件圖像并存入線緩沖器C中。
以此類推，在計數(shù)器的計數(shù)為257時，繪圖控制裝置即控制繪圖單元將 第257條掃描線的圖像數(shù)據(jù)搬移至畫面緩沖器240儲存，至此即完成一張完 整畫面的繪制。而由于外部畫面緩沖器的容量足可容納完整的畫面數(shù)據(jù)(包 括畫面緩沖器1~240)，因此能夠隨時提供給顯示控制器存取以顯示在顯示器 上。相較于現(xiàn)有技術(shù)在要顯示畫面時才從繪圖單元內(nèi)存取掃描線數(shù)據(jù)，同一 時間僅能提供一條掃描線數(shù)據(jù)的作法，本發(fā)明早就將繪制好的圖像搬移到畫 面緩沖器中，因此可以達到并列處理、即時顯示的功效。
值得一提的是，本發(fā)明還包括可根據(jù)不同的繪圖需求，暫時停止掃描線 的繪制，而由處理單元控制繪圖單元更改所繪制圖像的屬性。此步驟可簡化 繪圖單元繪制圖像的程序，而增加繪圖單元繪制圖像的彈性及效能，以下則 再舉一實施例詳細說明。
圖7是依照本發(fā)明較佳實施例所繪示的繪圖控制方法的流程圖。請參照 圖7，本實施例藉由上述的繪圖控制裝置來控制繪圖單元繪制圖像，此圖像包 括多條掃描線，此方法的步驟如下首先，由繪圖控制裝置接收處理單元所發(fā)出的繪圖指令，而啟動計數(shù)器
開始累計一計數(shù)，據(jù)以控制繪圖單元繪制圖像(步驟S710)。其中，上述的 繪圖指令包括指示繪圖單元繪制第m條掃描線至第n條掃描線的圖像，其中 m、 n為正整數(shù)。
接著，由繪圖控制裝置接收處理單元所發(fā)出的繪圖停止指令，而控制繪 圖單元停止繪制下一條掃描線的圖像(步驟S720)。
此時即可由處理單元控制繪圖單元中的繪圖功能元件更改所繪制的圖像 的屬性(步驟S730)。其中，上述的繪圖功能元件例如是圖形繪制單元、幾 何轉(zhuǎn)換單元或是像素格式轉(zhuǎn)換單元，而此處所更改的屬性涵括所有對圖像進 行的格式或內(nèi)容的轉(zhuǎn)換，并不限制其范圍。
最后，由繪圖控制裝置接收處理單元所發(fā)出的繪圖啟動指令，而控制繪 圖單元繼續(xù)繪制下一條掃描線的圖像(步驟S740)。其中，由于所繪制的圖 像已先更改過屬性，因此可減輕繪圖單元繪制圖像的負擔(dān)，增加圖像繪制的 效率。舉例來說，若欲繪制水波紋的圖像，則在繪圖時只需更改每一條掃描 線的屬性即可，而無需重新繪制，此時即可藉由本實施例的方法，預(yù)先更改 所繪制圖像的屬性，而能夠增加圖像繪制的效率。
綜上所述，本發(fā)明的繪圖控制方法、裝置及系統(tǒng)系采用獨立的繪圖控制 裝置控制繪圖單元繪制圖像，并將繪制完成的圖像預(yù)先搬移至外部的畫面緩 沖器中，因此不會受到繪圖單元存儲器容量的限制。此外，本發(fā)明在每次完 成圖像繪制或搬移動作后，即藉由計數(shù)器累計的計數(shù)，繼續(xù)控制繪圖單元進 行下一階段的圖像繪制或搬移動作，無需耗費時間等待外部存取，因此可達 到并列處理、即時顯示的功效。
雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何 熟習(xí)此技術(shù)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾， 因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)以權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種繪圖控制方法，適于控制一繪圖單元繪制一圖像，所述的圖像包括多條掃描線，所述的方法包括下列步驟a.接收一處理單元所發(fā)出的一繪圖指令，而啟動一計數(shù)器開始累計一計數(shù)以控制所述的繪圖單元繪制所述的圖像，其中所述的繪圖指令包括指示所述的繪圖單元繪制第m條掃描線至第n條掃描線的所述的圖像，其中m、n為正整數(shù)；b.在所述的計數(shù)器的所述的計數(shù)累計為m-3時，控制所述的繪圖單元繪制所述的第m條掃描線的一物件圖像，并在所述的物件圖像繪制完畢時，累計所述的計數(shù)；c.在所述的計數(shù)器的所述的計數(shù)累計為m-2時，控制所述的繪圖單元繪制第m條掃描線的一背景圖像，并在所述的背景圖像繪制完畢時，累計所述的計數(shù)；以及d.在所述的計數(shù)器的所述的計數(shù)累計為m-1時，控制所述的繪圖單元將目前所繪制的所述的第m條掃描線的所述的圖像搬移至所述的繪圖單元外部的一畫面緩沖器中儲存。
2. 如權(quán)利要求1所述的繪圖控制方法，其特征在于，在所述的步驟d.之 后，更包括e. 由所述的繪圖單元控制一顯示控制器讀取所述的畫面緩沖器中儲存的 所述的第m條掃描線的所述的圖像，并輸出所述的圖像至一顯示器顯示。
3. 如權(quán)利要求1所述的繪圖控制方法，其特征在于，所述的步驟b.更包括控制所述的繪圖單元將所繪制的所述的第m條掃描線的所述的物件圖像 儲存于所述的繪圖單元內(nèi)部的一第一線緩沖器。
4. 如權(quán)利要求3所述的繪圖控制方法，其特征在于，所述的步驟d.包括 控制所述的繪圖單元搬移所述的第一線緩沖器內(nèi)儲存的所述的圖像至所述的繪圖單元外部的所述的畫面緩沖器中儲存。
5. 如權(quán)利要求3所述的繪圖控制方法，其特征在于，在控制所述的繪圖 單元繪制所述的第m條掃描線的所述的背景圖像的同時，更包括控制所述的繪圖單元繪制所述的第m+l條掃描線的所述的物件圖像，并 儲存所繪制的所述的物件圖像于所述的繪圖單元內(nèi)部的一第二線緩沖器。
6. 如權(quán)利要求5所述的繪圖控制方法，其特征在于，在控制所述的繪圖 單元將目前所繪制的所述的這些掃描線的所述的圖像儲存至所述的繪圖單元 外部的所述的畫面緩沖器的同時，更包括控制所述的繪圖單元繪制所述的第m+l條掃描線的所述的背景圖像，并儲存所繪制的所述的背景圖像于所述的繪圖單元內(nèi)部的所述的第二線緩沖 器；以及控制所述的繪圖單元繪制所述的第m+2條掃描線的所述的物件圖像，并 儲存所繪制的所述的物件圖像于所述的繪圖單元內(nèi)部的一第三線緩沖器。
7. 如權(quán)利要求6所述的繪圖控制方法，其特征在于，所述的步驟a.更包括發(fā)送一水平同步信號及一垂直同步信號至所述的繪圖單元，以重置所述 的繪圖單元的所述的第一線緩沖器、所述的第二線緩沖器及所述的第三線緩 沖器中儲存的所述的圖像。
8. 如權(quán)利要求6所述的繪圖控制方法，其特征在于，所述的繪圖控制方 法更包括重復(fù)步驟b.-d.，依序控制所述的繪圖單元繪制并儲存其余掃描線的所述 的圖像，直到所述的第n條掃描線的所述的圖像繪制及儲存完畢為止。
9. 如權(quán)利要求1所述的繪圖控制方法，其特征在于，所述的方法更包括 接收所述的處理單元所發(fā)出的一繪圖停止指令，而控制所述的繪圖單元停止繪制下一條掃描線的所述的圖像；由所述的處理單元控制所述的繪圖單元中的一繪圖功能元件更改所繪制的所述的圖像的一屬性；以及接收所述的處理單元所發(fā)出的一繪圖啟動指令，而控制所述的繪圖單元 繪制已更改所述的屬性的所述的下一條掃描線的所述的圖像。
10. 如權(quán)利要求1所述的繪圖控制方法，其特征在于，累計所述的計數(shù)的步驟包括接收所述的繪圖單元在繪制完一條掃描線的所述的圖像后所回傳的一繪 制完成信號，據(jù)以累計所述的計數(shù)。
11. 如權(quán)利要求1所述的繪圖控制方法，其特征在于，第m條掃描線至 第n條掃描線包括所述的圖像的所有掃描線或部份掃描線。
12. —種繪圖控制裝置，適于控制一繪圖單元繪制一圖像，所述的圖像包 括多條掃描線，其特征在于，所述的繪圖控制裝置包括一計數(shù)器，用以累計一計數(shù)；以及一控制器，用以接收一處理單元所發(fā)出的一繪圖指令，而啟動所述的計 數(shù)器開始累計所述的計數(shù)，并根據(jù)所述的計數(shù)控制所述的繪圖單元繪制所述 的圖像，其中在所述的計數(shù)器的所述的計數(shù)累計為m-3時，控制所述的繪圖單元繪制 所述的第m條掃描線的一物件圖像，并在所述的物件圖像繪制完畢時，累計 所述的計數(shù)，其中m為正整數(shù)；在所述的計數(shù)器的所述的計數(shù)累計為m-2時，控制所述的繪圖單元繪制 第m條掃描線的一背景圖像，并在所述的背景圖像繪制完畢時，累計所述的 計數(shù)；以及在所述的計數(shù)器的所述的計數(shù)累計為m-l時，控制所述的繪圖單元將目 前所繪制的所述的第m條掃描線的所述的圖像儲存至所述的繪圖單元外部的 一畫面緩沖器。
13. 如權(quán)利要求12所述的繪圖控制裝置，其特征在于，所述的控制器更 包括在所述的第m條掃描線的所述的物件圖像繪制完畢時，控制所述的繪圖單元將所繪制的所述的第m條掃描線的所述的物件圖像儲存于所述的繪圖單 元內(nèi)部的一第一線緩沖器。
14. 如權(quán)利要求12所述的繪圖控制裝置，其特征在于，所述的控制器更 包括在所述的第m條掃描線的所述的圖像繪制完畢時，控制所述的繪圖單元 將目前所繪制的所述的第m條掃描線的所述的圖像儲存至所述的繪圖單元外 部的一畫面緩沖器。
15. 如權(quán)利要求12所述的繪圖控制裝置，其特征在于，所述的控制器在 控制所述的繪圖單元繪制所述的第m條掃描線的所述的背景圖像的同時，更 包括控制所述的繪圖單元繪制所述的第m+l條掃描線的所述的物件圖像，并 儲存所繪制的所述的物件圖像于所述的繪圖單元內(nèi)部的一第二線緩沖器。
16. 如權(quán)利要求12所述的繪圖控制裝置，其特征在于，所述的控制器在 控制所述的繪圖單元將目前所繪制的所述的這些掃描線的所述的圖像儲存至 所述的繪圖單元外部的所述的畫面緩沖器的同時，更包括控制所述的繪圖單 元繪制所述的第m+l條掃描線的所述的背景圖像，并儲存所繪制的所述的背 景圖像于所述的繪圖單元內(nèi)部的所述的第二線緩沖器，以及控制所述的繪圖 單元繪制所述的第m+2條掃描線的所述的物件圖像，并儲存所繪制的所述的 物件圖像于所述的繪圖單元內(nèi)部的一第三線緩沖器。
17. 如權(quán)利要求12所述的繪圖控制裝置，其特征在于，所述的繪圖控制 裝置更包括一同步信號產(chǎn)生器，用以產(chǎn)生并發(fā)送一水平同步信號及一垂直同步信號 至所述的繪圖單元，以重置所述的繪圖單元的所述的第一線緩沖器、所述的 第二線緩沖器及所述的第三線緩沖器中儲存的所述的圖像。
18. 如權(quán)利要求12所述的繪圖控制裝置，其特征在于，所述的控制器更 包括接收所述的處理單元所發(fā)出的一繪圖停止指令，而控制所述的繪圖單元 停止繪制下一條掃描線的所述的圖像。
19. 如權(quán)利要求18所述的繪圖控制裝置，其特征在于，所述的控制器更包括接收所述的處理單元所發(fā)出的一繪圖啟動指令，而控制所述的繪圖單元 繪制已更改所述的屬性的所述的下一條掃描線的所述的圖像。
20. —種繪圖控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的繪圖控制系統(tǒng)包括 一繪圖單元，用以繪制一圖像，所述的圖像包括多條掃描線； 一處理單元，用以發(fā)送一繪圖指令，其中所述的繪圖指令包括指示所述的繪圖單元繪制第m條掃描線至第n條掃描線的所述的圖像，其中m、 n為 正整數(shù)；一系統(tǒng)存儲器，耦接至所述的繪圖單元及所述的處理單元，用以儲存所 述的繪圖單元繪圖所需的一原始圖像；一畫面緩沖器，耦接至所述的繪圖單元及所述的處理單元，用以儲存所 述的繪圖單元所繪制的所述的圖像；一繪圖控制裝置，耦接至所述的繪圖單元及所述的處理單元，用以接收 所述的繪圖單元所發(fā)出的所述的繪圖指令，而啟動一計數(shù)器開始累計一計數(shù) 以控制所述的繪圖單元讀取所述的系統(tǒng)存儲器中的所述的原始圖像并開始繪 制所述的圖像，其中在所述的計數(shù)器的所述的計數(shù)累計為m-3時，控制所述的繪圖單元繪制 所述的第m條掃描線的一物件圖像，并在所述的物件圖像繪制完畢時，累計 所述的計數(shù)；在所述的計數(shù)器的所述的計數(shù)累計為m-2時，控制所述的繪圖單元繪制 第m條掃描線的一背景圖像，并在所述的背景圖像繪制完畢時，累計所述的 計數(shù)；以及在所述的計數(shù)器的所述的計數(shù)累計為m-l時，控制所述的繪圖單元將目 前所繪制的所述的第m條掃描線的所述的圖像搬移至所述的畫面緩沖器中儲 存。
21. 如權(quán)利要求20所述的繪圖控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的繪圖單元 更包括耦接至一顯示控制器，用以控制所述的顯示控制器讀取所述的畫面緩沖器中儲存的所述的第m條掃描線的所述的圖像，并輸出至一顯示器顯示。
22. 如權(quán)利要求20所述的繪圖控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的繪圖單元 包括一第一線緩沖器，用以儲存所述的繪圖單元所繪制的所述的第m條掃描 線的所述的圖像；一第二線緩沖器，用以儲存所述的繪圖單元所繪制的所述的第m+l條掃 描線的所述的圖像；以及一第三線緩沖器，用以儲存所述的繪圖單元所繪制的所述的第m+2條掃 描線的所述的圖像。
23. 如權(quán)利要求22所述的繪圖控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的繪圖控制 裝置在控制所述的繪圖單元繪制所述的第m條掃描線的所述的背景圖像的同 時，更包括控制所述的繪圖單元繪制所述的第m+l條掃描線的所述的物件圖 像，并儲存所繪制的所述的物件圖像于所述的第二線緩沖器。
24. 如權(quán)利要求22所述的繪圖控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的繪圖控制 裝置在控制所述的繪圖單元將目前所繪制的所述的這些掃描線的所述的圖像 儲存至所述的畫面緩沖器的同時，更包括控制所述的繪圖單元繪制所述的第 m+l條掃描線的所述的背景圖像，并儲存所繪制的所述的背景圖像于所述的 第二線緩沖器，以及控制所述的繪圖單元繪制所述的第m+2條掃描線的所述 的物件圖像，并儲存所繪制的所述的物件圖像于所述的第三線緩沖器。
25. 如權(quán)利要求22所述的繪圖控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的繪圖控制 裝置更包括發(fā)送一水平同步信號及一垂直同步信號至所述的繪圖單元，以重 置所述的繪圖單元的所述的第一線緩沖器、所述的第二線緩沖器及所述的第 三線緩沖器中儲存的所述的圖像。
26. 如權(quán)利要求22所述的繪圖控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的繪圖控制 裝置更包括接收所述的處理單元所發(fā)出的一繪圖停止指令，而控制所述的繪 圖單元停止繪制下一條掃描線的所述的圖像。
27.如權(quán)利要求22所述的繪圖控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的繪圖控制 裝置更包括接收所述的處理單元所發(fā)出的一繪圖啟動指令，而控制所述的繪 圖單元繪制已更改所述的屬性的所述的下一條掃描線的所述的圖像。
全文摘要
一種應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)的繪圖控制方法、裝置及系統(tǒng)。本發(fā)明采用獨立的繪圖控制裝置控制繪圖單元繪制圖像，并將繪制完成的掃描線圖像預(yù)先搬移至外部的畫面緩沖器中，因此不會受到繪圖單元存儲器容量的限制。此外，本發(fā)明在每次完成圖像繪制或搬移動作后，即根據(jù)計數(shù)器累計的計數(shù)，繼續(xù)控制繪圖單元進行下一階段的圖像繪制或搬移動作，無需耗費時間等待外部存取，因此可達到并列處理、即時顯示的功效。
文檔編號G06T1/00GK101625751SQ200810128068
公開日2010年1月13日 申請日期2008年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月10日
發(fā)明者葉天德, 張哲偉, 涂結(jié)盛, 許繼壯, 陳忠信 申請人:新唐科技股份有限公司