專利名稱：一種用于在視頻信號上疊加多個圖形信號的控制裝置及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及視頻處理領域，特別涉及視頻與圖形疊加處理的領域。
背景技術：
隨著視頻播放及拍攝等電子設備功能的不斷增強，在視頻信號中疊加圖形信號的需求也越來越多?，F有的對于視頻信號和圖形信號進行疊加的技術有Alpha混合(Alpha Blending)技術和覆蓋(Overlay)技術。
例如，要將圖1(B)和圖1(C)的圖形內容疊加到圖1(A)的所示的視頻信號中，為了追求如圖2(A)所示的透明光影效果，通常會采用Alpha-Blending技術。所謂Alpha-Blending，其實就是按照“Alpha”混合向量的值來混合源像素和目標像素。即先把源像素和目標像素的RGB三個顏色分量分離，然后把源像素的三個顏色分量分別乘上Alpha的值，并把目標像素的三個顏色分量分別乘上Alpha的反值，接下來把結果按對應顏色分量相加，再對最后求得的每個分量結果除以Alpha的最大值，最后把三個顏色分量重新合成為一個像素輸出。
圖2(B)所示為采用Overlay技術得到視頻與圖形疊加后的效果。可見，當需要顯示覆蓋部分(Overlay)時，可同時看到Overlay部分和原始表面(PrimarySurface)沒有被Overlay遮擋的地方。當不需要顯示Overlay時，移除Overlay，原來的Primary Surface內容不變，也就是說Primary Surface與Overlay的內容物理上是分開的。而是否顯示Overlay，由Primary Surface上像素的顏色來決定。當Primary Surface上某些區(qū)域的像素設為一種特殊的顏色時，這些區(qū)域顯示的就是Overlay上的內容。這種起過濾作用的顏色稱為Color Key。這種顯示機制安全由顯卡的CPU完成，所以當使用Overlay功能時，程序不會有明顯的性能損失。不同的顯示，Color Key可能不一樣。
對于只需要在視頻信號上疊加一個圖形信號的情況來說，是不需要進行任何選擇性操作的。然而，隨著視頻信號中所要疊加的圖形信號數目的增加，例如在數碼相機的LCD顯示屏上除了要顯示相機所采集到的視頻圖像，還要以圖片形式顯示出電池電量，閃光燈狀態(tài)以及日期信息等等。在上述需要在視頻信號上疊加一個以上的圖形信號的情況下，無論采用Alpha Blending技術還是Overlay技術，在進行疊加操作之前，都先要對所需要疊加的圖形信號進行選擇和處理。采用如圖3所示的對視頻信號與圖形信號進行疊加的傳統(tǒng)控制裝置，每增加一個需要疊加的圖形信號，所述的控制裝置中就要相應地增加一個圖形處理模塊來對圖形信號進行處理，這樣會導致芯片面積以及功耗的不斷增大。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是在不大幅提高芯片成本的前提下，實現在視頻信號上疊加多個圖形信號。
本發(fā)明提供了一種在視頻信號中疊加多個圖形信號的控制方法，包括判斷當前像素點是否位于一重疊窗內的操作；若否，則將當前像素點對應的視頻信號作為待顯示的信號輸出；若是，則根據判斷結果對所接收到的多個圖形信號的參數進行選擇；根據上述被選定的某一圖形信號的參數得到當前像素點對應的圖形數據并對該圖形數據進行處理從而得到該點對應的待顯示的圖形信號；將經過處理的當前像素點對應的待顯示的圖形信號與該點對應的視頻信號進行疊加，并作為待顯示的信號輸出。
其中，所述多個圖形信號可以是兩個或更多；所述多個圖形信號的參數包括圖形數據的存儲格式信息和圖形信號的旋轉方式信息；所述對圖形數據的處理包括，根據圖形信號旋轉方式信息進行計算從而得到圖形數據存儲地址，并且根據圖形數據存儲格式信息對圖形數據存儲格式進行轉化。另外，所述對圖形信號與視頻信號的疊加可以通過Alpha混合技術或者覆蓋技術實現。
本發(fā)明還提供了一種用于在視頻信號上疊加多個圖形信號的控制裝置，包括重疊窗計算模塊，選擇器，存儲器，疊加器以及一圖形處理模塊；所述重疊窗計算模塊對當前像素點進行判斷，如果該像素點未落入任何重疊窗范圍內，則將該點對應的視頻信號作為待顯示的信號輸出；如果該像素點落入了某一重疊窗范圍內，則所述重疊窗計算模塊將判斷結果輸出給所述選擇器；所述選擇器根據從所述重疊窗計算模塊接收到的結果，對接收到的多個圖形信號的參數進行選擇，并將所選定的圖形信號的參數發(fā)送給所述圖形處理模塊；所述圖形處理模塊根據接收到的圖形信號參數在存儲器中找到相應的圖形數據并對該數據進行處理，經過處理后的圖形數據被作為待顯示的圖形信號輸出給所述疊加器；所述疊加器對當前像素點對應的視頻信號及圖形信號進行疊加并將疊加后的信號輸出給外部的顯示裝置。
其中，所述多個圖形信號可以是兩個；所述多個圖形信號的參數包括圖形數據的存儲格式信息和圖形信號的旋轉方式信息；所述圖形處理模塊對圖形數據的處理包括根據圖形信號旋轉方式信息進行計算從而得到圖形數據存儲地址，并且根據圖形數據存儲格式信息對圖形數據存儲格式的轉化；所述疊加器可以采用Alpha混合技術或者覆蓋技術對視頻信號和圖形信號進行疊加；另外，所述圖形處理模塊包括用于對圖形數據格式進行調整的圖形控制單元，用于計算圖形數據存儲地址的圖形存儲地址計算模塊，以及用于對圖形數據進行存取的圖形訪問存儲器模塊。
采用本發(fā)明所述的控制裝置，圖形處理模塊的個數并不會因為所要疊加的圖形數目的增加而增加。采用本發(fā)明所述的技術方案較以前的方案省去了不必要的邏輯單元，并通過減少無效運算而降低了芯片的功耗。


圖1(A)為視頻信號畫面；圖1(B)為需要疊加到視頻信號上的圖形信號；圖1(C)為另一個需要疊加到視頻信號上的圖形信號；圖2(A)為采用Alpha Blending技術進行疊加后的效果圖；圖2(B)為采用Overlay技術進行疊加后的效果圖；
圖3為現有技術中進行視頻信號與圖形信號疊加的控制裝置結構圖；圖4為本發(fā)明一個實施例的結構圖；圖5為所述重疊窗計算模塊進行判斷的原理圖。
具體實施例方式
本發(fā)明為實現前述發(fā)明目的，采用了一種新型的控制裝置用來對視頻信號疊加多個圖形信號的過程進行控制。本實施例以在視頻信號上疊加2個圖形信號的情況為例來說明。
如圖4所示，所述重疊窗計算模塊W對接收到的當前像素點的坐標進行判斷，所述判斷是通過將當前點的坐標與重疊窗的范圍進行比較來實現的。如圖5所示，一個重疊窗的范圍可以由一個圖形沿同一對角線的兩個頂點的坐標(b_left_x，b_top_y)和(b_rt_x，b_btm_y)來確定。假設當前像素點的坐標為(x0，y0)且滿足((x0＞＝b_left_x)&(x0＜＝b_rt_x)&(y0＞＝b_top_y)&(y0＜＝b_btm_y))(假設x坐標沿b_left_x到b_rt_x的方向遞增，y坐標沿b_top_y到b_btm_y的方向遞增)，則所述坐標為(x0，y0)的像素點就落入了該重疊窗范圍以內，反之，如圖5所示不能滿足上述條件的像素點(x1，y1)則落在重疊窗以外。如果有多個需要疊加的圖形，就會有多個重疊窗。如果當前的像素點沒有落入多個重疊窗的任何一個以內，則對應當前像素點的視頻信號就作為該像素點對應的待輸出信號被輸出給外部的顯示設備。如果當前像素點落入了某一重疊窗范圍以內，如圖4中所示，則所述重疊窗計算模塊W將指示的選擇器S選擇對應于該重疊窗的圖形參數，并將其輸送給圖形處理模塊C。
所述的圖形參數來自于外部的控制設備，這些參數主要包括需要疊加的圖形的存儲格式以及圖形的旋轉方式。如圖4所示，所述圖形處理模塊C內部包括一圖形控制單元T，該單元主要是用于對圖形數據的格式進行調整，因為各種圖形的存儲格式可能各不相同，例如可以是15bpp(bits per pixel)或12bpp等，為了方便顯示，所述圖形控制單元T要將待顯示的圖形信號和視頻信號的格式統(tǒng)一起來。所述圖形處理模塊C內部還包括一圖形存儲地址計算模塊U，這個模塊的作用主要是當需要疊加的圖形信號被要求以一種經過旋轉的方式疊加在視頻信號上面的時候，就不能再按照存儲器M中該圖形數據的存儲順序來進行讀取，而是由所述圖形存儲地址計算模塊U根據所要旋轉的角度計算出對應當前像素點的圖形數據在存儲器M中的地址。所述圖形處理模塊C內部還包括一圖形訪問存儲器模塊V，所述圖形訪問存儲器模塊V根據所述圖形存儲地址計算模塊U所計算得到的圖形數據地址對所述存儲器M進行存取。
在經過所述圖形處理模塊C的處理后，對應當前像素點的待顯示的圖形信號被送到疊加器A。疊加器A可以采用Alpha Blending或者Overlay的疊加技術對視頻信號和圖形信號進行疊加，并將疊加后的信號作為待顯示信號輸出給外部的顯示設備。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種在視頻信號中疊加多個圖形信號的控制方法，包括判斷當前像素點是否位于一重疊窗內的操作；若當前像素點沒有落入任何重疊窗內，則將當前像素點對應的視頻信號作為待顯示的信號輸出；若當前像素點落入了某一重疊窗內，則根據上述判斷結果對所接收到的多個圖形信號參數進行選擇；根據上述被選定的某一圖形信號參數得到當前像素點所對應的圖形數據并對該圖形數據進行處理從而得到當前像素點對應的待顯示的圖形信號；將所述經過處理的當前像素點對應的待顯示圖形信號與當前像素點對應的視頻信號進行疊加，并作為待顯示的信號輸出。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述多個圖形信號可以是兩個。
3.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述多個圖形信號的參數包括圖形數據的存儲格式信息和圖形信號的旋轉方式信息。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述對圖形數據的處理包括，根據圖形信號旋轉方式信息進行計算從而得到圖形數據存儲地址，并且根據圖形數據存儲格式信息對圖形數據存儲格式進行轉化。
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于所述對圖形信號與視頻信號的疊加可以通過Alpha混合技術或者覆蓋技術實現。
6.一種用于在視頻信號上疊加多個圖形信號的控制裝置，包括重疊窗計算模塊，選擇器，存儲器，疊加器，以及一圖形處理模塊；所述重疊窗計算模塊對當前像素點進行判斷，如果該像素點未落入任何重疊窗范圍內，則將該點對應的視頻信號作為待顯示的信號輸出到外部顯示設備；如果該像素點落入了某一重疊窗范圍內，則所述重疊窗計算模塊將所述判斷結果輸出給所述選擇器；所述選擇器根據從所述重疊窗計算模塊接收到的結果，對接收到的多個圖形信號的參數進行選擇，并將所選定的圖形信號的參數發(fā)送給所述圖形處理模塊；所述圖形處理模塊根據接收到的圖形信號參數在存儲器中找到相應的圖形數據并對該數據進行處理，經過處理后的圖形數據被作為待顯示的圖形信號輸出給所述疊加器；所述疊加器對當前像素點對應的視頻信號及圖形信號進行疊加并將疊加后的信號輸出給外部顯示裝置。
7.如權利要求6所述的裝置，其特征在于所述多個圖形信號可以是兩個。
8.如權利要求6所述的裝置，其特征在于所述多個圖形信號的參數包括圖形數據的存儲格式信息和圖形信號的旋轉方式信息。
9.如權利要求6所述的裝置，其特征在于所述圖形處理模塊對圖形數據的處理包括根據圖形信號旋轉方式信息進行計算從而得到圖形數據存儲地址，并且根據圖形數據存儲格式信息對圖形數據存儲格式進行轉化。
10.如權利要求6所述的裝置，其特征在于所述疊加器可以采用Alpha混合技術或者覆蓋技術對視頻信號和圖形信號進行疊加。
11.如權利要求6所述的裝置，其特征在于所述圖形處理模塊包括用于對圖形數據格式進行調整的圖形控制單元，用于計算圖形數據存儲地址的圖形存儲地址計算模塊，以及用于對圖形數據進行存取的圖形訪問存儲器模塊。
全文摘要
為實現視頻信號與多個圖形信號的疊加，本發(fā)明提供了一種控制方法，該方法依據邏輯路徑上的盡早判斷原則，采用先對圖形信號參數進行選擇再對圖形數據進行處理的順序，避免了無效的運算。本發(fā)明還提供了一種用于在視頻信號上疊加多個圖形信號的控制裝置，針對不同數目的待疊加圖形信號，該裝置僅包含一個圖形處理模塊，卻實現了在視頻信號上疊加多個圖形信號的目的，不僅沒有增大芯片面積也沒有提高芯片的功耗。
文檔編號H04N9/76GK1812517SQ20051013241
公開日2006年8月2日 申請日期2005年12月23日 優(yōu)先權日2005年12月23日
發(fā)明者王振國, 劉健, 蘇新 申請人:北京中星微電子有限公司