图像合成装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像处理领域，具体地，是涉及电子显示设备的图像合成装置以及使用这种图像合成装置对图像进行合成的图像合成方法。
【背景技术】
[0002]嵌入式电子设备对输出显示的图像通常需要进行处理，在图像处理领域，通常要将不同的图像进行合成处理，使得多幅图像源合成一幅图像并输出显示。图像的合成处理通常是由中央处理器(CPU)或者图像处理单元(GPU)实现，而处理图像前，需要将图像的数据写入缓冲存储器内，由中央处理器或者图像处理单元从缓冲存储器读取数据，待中央处理器或者图像处理器将图像数据合成完毕后，又将处理完毕的图像数据输出。
[0003]由于图像合成通常是将多幅图像合成形成一幅图像，因此合成的图像源的数据量较大，而中央处理器或者图像处理单元从缓冲存储器读取的数据量也较大，这样就占用中央处理器或者图像处理单元大量的运算资源，影响嵌入式系统的运算速度。
[0004]另外，由于图像处理过程中需要对图像进行缩放、透明度调节等处理，导致中央处理器或者图像处理单元在对图像合成过程中消耗大量的时间，影响到图像的合成效率。如中央处理器短时间内处理大量的图像合成操作，还会影响到其他程序的运行速度，导致电子设备的其他程序运行缓慢的现象。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的是提供一种提高电子设备的图像合成速度的图像合成装置。
[0006]本发明的另一目的是提供一种应用上述图像合成装置实现的图形合成方法。
[0007]为了实现上述的主要目的，本发明提供的图像合成装置具有图像源获取单元，获取二张以上的图像源，并且，图像合成装置还包括:甄选单元，将图像源甄选至二条以上的图像处理通道上，每一条图像处理通道具有一个覆盖模块，覆盖模块接收一张以上的图像源；合成单元，将图像处理通道输出的图像输出至合成模块进行叠加处理，获得需要输出的图像；释放单元，将存储图像源的数据的存储空间释放。
[0008]由上述方案可见，在电子设备内设置显示引擎，显示引擎由多条图像处理通道、合成模块构成，每一条图像处理通道具有覆盖模块，通过覆盖模块接收多个图像源，并且根据图像源的优先级将图像进行覆盖处理，再由合成模块将多条图像处理通道输出的图像数据进行合成处理。这样，电子设备设置专门的图像处理硬件，而不仅仅通过中央处理器或者图像处理单元对图像进行合成工作，可以大大减小图像数据从缓冲存储器读入到中央处理器或者图像处理单元时所占用的带宽，也减小占用中央处理器或者图像处理单元的资源，进而提高图像的合成效率，有利于视频的流畅播放。
[0009]—个优选的方案是，至少一个图像处理通道上设有缩放模块，缩放模块接收覆盖模块输出的图像并进行缩放处理。
[0010]由此可见，图像处理通道内设置缩放模块可以在图像处理通道内先对图像源进行缩放处理，显示引擎所实现的功能更为强大。
[0011]进一步的方案是，每一条图像处理通道所接收的二张以上的图像源具有相同的缩放系数。
[0012]由于每一条图像处理通道只设置一个缩放模块，因此需要其接收的多张图像源具有相同的缩放系数，以便于使用一个缩放模块对覆盖模块所接收的图像进行缩放处理。
[0013]更进一步的方案是，二条以上的图像处理通道至少包括一条特殊格式图像处理通道，特殊格式图像处理通道用于接收特定格式的图像源。
[0014]由此可见，通过设置特殊格式图像处理通道以对特定格式的图像进行处理，提高显示引擎的图像处理能力。
[0015]进一步的方案是，合成单元使用合成模块对图像进行叠加处理前，调整二条以上图像处理通道所输出图像的优先级。
[0016]可见，合成单元对图像处理通道输出的图像的优先级进行调整，在保证原有图像显示内容效果的前提下，通过调节输入图像源的优先级，减少硬件资源的开启，节省能耗，减小带宽。
[0017]为实现上述的另一目的，本发明提供的图像合成方法包括图像源获取步骤，获取二张以上的图像源，还包括甄选步骤，将图像源甄选至二条以上的图像处理通道上，每一条图像处理通道具有一个覆盖模块，覆盖模块接收一张以上的图像源；合成步骤，将图像处理通道输出的图像输出至合成模块进行叠加处理，获得需要输出的图像；释放步骤，将存储图像源的数据的存储空间释放。
[0018]由上述方案可见，图像合成方法应用电子设备内设置的显示引擎的硬件资源对图像进行合成处理，通过显示引擎的显示处理通道、合成模块对多张图像源的数据进行覆盖、缩放、叠加等处理，可以减小使用中央处理器、图像显示单元进行图像数据处理，进而减小占用中央处理器、图像处理单元的硬件资源，有利于提高电子设备的图像处理速度。
【附图说明】
[0019]图1是本发明图像合成方法实施例所使用的显示引擎的结构示意框图。
[0020]图2是本发明图像合成装置实施例的结构框图。
[0021]图3是本发明图像合成方法实施例的流程图。
[0022]图4是本发明图像合成方法实施例一个图像处理通道对多个图像源进行覆盖的示意图。
[0023]图5是本发明图像合成方法实施例工作流程的示意图。
[0024]以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
【具体实施方式】
[0025]本发明的图像合成装置是运行在电子设备的软件程序，用于对多张图像源进行合成形成一张图像，图像合成装置应用设置在电子设备上的显示引擎、图像处理单元(GPU)的硬件资源对图像进行合成处理，包括对图像进行缩放、透明度调整等处理。本发明的图像合成方法是应用上述的图像合成装置对多张图像源进行合成的方法。
[0026]图像合成装置对图像进行处理时应用显示引擎以及图像处理单元等硬件，参见图1，显示引擎(display engine)具有多条图像处理通道，如图1中的图像处理通道10、图像处理通道20等，并且设置合成模块，用于对图像进行合成。每一条图像处理通道内均设有一个覆盖模块以及缩放模块，如图像处理通道10内设置覆盖模块11以及缩放模块12，覆盖模块11可以接收多个图像源，如图像源0、图像源I...图像源η等，覆盖模块11接收的多个图像源均具有自身的优先级，图像源的优先级是表示图像合成过程中，该图像源被其他图像源所覆盖或所遮挡的优先级，图像源的优先级越高，表示该图像源位于合成后的图像的上层，不被其他图像源覆盖或者被少量的其他图像源所覆盖，如图像源的优先级越低，表示该图像源位于合成后的图像源的底层，被较多的其他图像源所遮挡。
[0027]覆盖模块11接收多张图像源后，依据每一图像源的优先级进行覆盖处理，即将优先级高的图像源覆盖在优先级低的图像源上。然后，覆盖模块11将覆盖后的图像数据输出至缩放模块12，缩放模块12根据缩放系数对图像进行缩放处理，并将缩放处理后的图像数据输出至合成模块15。
[0028]图像处理通道20也设有覆盖模块21以及缩放模块22，覆盖模块21也可以接收多张图像源的数据，并且根据多张图像源的优先级进行覆盖处理，缩放模块22对覆盖模块21输出的图像进行缩放后输出至合成模块15。
[0029]合成模块15接收多个图像处理通道输出的图像数据，并进行图像的合成处理，根据每张图像源的透明度进行合成运算，合成输出成一张图像。
[0030]由于图像处理通道10的缩放模块12对覆盖模块11输出的图像数据进行整体的缩放处理，因此覆盖模块11所接收的所有的图像源在图像合成过程中均具有相同的缩放系数，以便于缩放模块12对覆盖模块11输出的图像进行整体缩放。当然，多条图像处理通道中，并非所有图像处理通道均需要设置缩放模块，如某些图像源不需要经过缩放即可以被使用，图像处理通道也可以仅仅设置覆盖模块，专用于处理无需经过缩放的图像源。
[0031]另外，由于图像处理通道为硬件，为了减少图像处理通道的生产成本，可以将大部分的图像处理通道设置成兼容少量常见的图像格式的硬件，另外，显示引擎中设置一条或多条能够处理特殊格式的图像源的图像处理通道，如设置一条能够对YUV视频源的图像进行处理的图像处理通道，可以使得色彩更加艳丽。
[0032]参见图2，图像合成装置具有图像源获取单元30、甄选单元31、合成单元32以及释放单元33，图像合成装置对图像源进行处理时需要使用上述的显示引擎以及图像处理单元，并需要使用缓冲器来临时存储图像源的数据、输出的图像数据等。
[0033]图像源获取单元30用于获取图像源，甄选单元31根据图像源获取单元30所获取的多张图像源进行甄选，根据图像源的特性将图像源分配至不同的图像处理通道或者图像处理单元，由显示引擎以及图像处理单元对图像源进行处理，合成单元32用于接收图像处理通道以及图像处理单元所输出的图像，并将图像输出至合成模块15进行叠加处理并最终需要输出的图像。释放单元33