用于计算机显示系统的改进的硬件异或子画面的制作方法

专利名称：用于计算机显示系统的改进的硬件异或子画面的制作方法
技术领域：
本发明一般说来涉及计算机显示系统中对子画面颜色的控制，更具体地说，涉及一种调整子画面的颜色的改进的方法和设备，使得子画面总是能在它所覆盖的显示图象上清晰地看到。
子画面或光标在显示系统中被广泛地用作为显示在系统的视频显示单元(VDU)上的数据的指针(指示器)。一般说来，用户借助于键盘、鼠标器或操纵杆这样的输入设备来控制子画面的位置。子画面所显示的图象由子画面字符所规定，这个字符存放在被称为子画面RAM(随机存取存储器)的位映象存储区中。在典型的操作中，子画面字符覆盖某一图象的一部分，该部分在正常情况下是应该显示在被子画面的象素所占据的位置上的。子画面字符存放在子画面随机存取存储器(RAM)中，它由一系列子画面数据位组成，当子画面要在某个特定的象素位置显示时该数据位为活动的(＝1)，而当其下面的图象要显示时，则该数据位为不活动的(＝0)。固定大小的子画面通常由硬件来实现，使得它们在屏幕上的位置由X及Y位置数据所控制，这些数据由输入设备产生并存放在X及Y位置寄存器中。
与在显示系统中使用子画面相联系而引起的一个常见的问题是经常会难于看得清子画面，特别是在子画面的颜色与在其下面显示的象素数据颜色相近时更是这样。
对上述问题的一个解决方法是结合子画面使用一个闪烁电路，它使子画面在显示时就闪烁。尽管这个方法在某些场合改善了子画面的可见度，但当子画面的颜色和亮度和它所覆盖的图象的颜色和亮度相同或相近时，它仍不能解决问题。此外，当子画面要在显示屏幕上运动时，这个方法难于跟踪一个闪烁的子画面，因为子画面会在屏幕的某一点上突然消失，然后在很短时间以后又在屏幕的另一点上出现。
对上述问题的另一种解决方法是以“下划线”的形式使用子画面，这个“下划线”一般是位于字符显示区最下面一行下面的一段亮而短的线。但是，尽管用于大字符时的下划线子画面是容易看到的，但如果在一群小而密的字符中使用，则除非集中了很大的注意力，它仍是难于发现的。
对上述问题的另一种解决方法是使用通常被称为异或(XOR)子画面的图形。异或子画面近年来得到了很大推广。因为这种方法在保证子画面的颜色和显示的图象的颜色有所不同方面取得了部分的成功，这一点是通过把子画面的活动象素下面的显示象素数据的所有各位都加以反相并利用这种经过反相的数据作为子画面的颜色。
不过，异或子画面有某些缺点，首先，在显示系统中实现常规的异或子画面不仅使系统速度减慢，而且增加了系统成本，因为当需要显示子画面时就需要一个单独的反相器或异或门来把下面图象的象素数据的每一位都加以反相。例如，要在每个象素为24位的彩色显示系统中实现一个异或子画面就需要24个异或门。此外，虽然已有技术的异或子画面在某些彩色背景下是非常清晰可见的，但当下面的图象是由以7F7F7Fh或808080h这样的象素数据所表示的半亮度或中等灰度这样的颜色时，异或子画面的可见度就会降到最低程度。这里的原因是当象素数据的各位被反相时，所得的结果是另外一个中等灰度的色调。例如，把由7F7F7Fh(中等灰度)组成的象素数据的所有各位反相所得的结果是由808080h所组成的象素数据，这也是一种中等灰度。很凑巧，这种中间灰度的色调正是计算机图形应用中最常用的颜色之一。
因此，需要一种方法和设备来调整子画面的颜色使得它总是在视觉上能和底下的图象相区别，即使底下图象的象素颜色是中等灰度也能如此，而同时还要在它所实现的系统中减少其电路的成本并增加显示系统的速度。
通过关于改进的异或子画面的本发明的方法和设备，上述问题可得到解决并且可得到技术上的进展，它能协调地调整子画面的颜色从而使它总是能够清楚地与下面的图象区别开。与现有技术不同，即不是把下面图象的象素数据的每一位都进行“或”反相以获得子画面颜色，而是仅仅把红、绿、蓝的象素数据分量的最高位(MSB)反相。其结果是子画面的颜色总是和下面图象的各颜色分量的全范围色彩有百分之五十(50％)的差异，即使下面的图象是一半亮度的灰色也是如此。
在一个优选实施例中，本发明包括一个子画面控制逻辑电路，它是在显示系统的调色板数模转换器中实现的。子画面控制逻辑电路包括第一、第二和第三多路复用器(MUX)，它们各自的第一输入端分别连接成能接收下面图象的象素数据的红、绿、蓝分量的最高位，而他们的第二输入端则分别接成能接收第一、第二和第三异或门的输出。同样地，每个第一、第二和第三异或门的第一输入端接成能接收下面图象相应的红、绿、蓝分量象素数据的最高位，而它们的第二输入端则接成能接收从子画面RAM供出的子画面数据，这个子画面数据包括欲覆盖在一个图象上的子画面字符。
在运行时，当视频显示单元(VDU)的光栅电子束位于一个存放在子画面RAM中的子画面字符欲被显示的象素位置上时，从显示系统的图形控制器供出的一个子画面控制信号就被激活。对收到子画面控制信号的反应是子画面数据从子画面RAM中输出到异或门，每次一位。如果子画面RAM的位输出是1，表明该子画面字符是要显示在当前象素位置上的，则每个异或门的输出将是对输入的最高位的反相。相反，如果子画面RAM的输出位为0，表明要显示的是其下面的图象，则每个异或门的输出将和输入的最高位相同。
子画面控制信号还输入到每个多路复用器的选择输入端并用于选择多路复用器的一个输入。具体说，当子画面控制信号为不活动时，表明光栅扫描电子束位于子画面不被显示的那个象素位置，则将选择每个多路复用器的第一输入端，且未经异或的最高位将成为多路复用器的输出并和它们相应的最低位再组合。相反，当子画面控制信号为活动时，表明光栅扫描电子束正位于子画面要被显示的象素位置上，则选择每个多路复用器的第二输入端，且经过异或的最高位将成为多路复用器的输出并和它们相应的最低位再组合。
本发明所获得的一个重要的技术优点是，由于仅仅是形成其下面图象的象素数据的各彩色分量的最高位才被转换，因而子画面的颜色将总是与其背景颜色的各个彩色分量的全范围色彩有50％的差异，即使下面图象的颜色是中间亮度的灰色也是如此。
本发明所得到的另一个技术优点是简化和减少了电路，它消除了需要为下面图象的象素数据的每一位都配备一个异或门的要求，因为本发明的子画面控制逻辑电路仅仅需要三个异或门来得到子画面的彩色，而不论下面图象的象素数据含有多少位。


图1A-1C以图形方式表示现有技术的异或子画面的运行情况。
图2A-2C以图形方式表示按照本发明实现的异或子画面的运行情况。
图3是实现本发明各特点的显示系统的示意方块图。
图4是实现本发明特点的图3的显示系统中的调色板数模转换器的示意方块图。
图1A-1C表示在一个显示系统中现有技术异或子画面的缺点，在这个显示系统中组成一个欲显示的图象的每个象素的颜色由24位象素数据表示，其中的8位象素数据用于表示象素颜色的各红、绿、蓝分量的亮度。图1A是图象100的显示情况，其中所有的象素都是中等亮度的灰色，相当于象素数据的值为808080h。如前面所说，为了得出子画面的颜色，现有技术的异或子画面把子画面为活动部分的每个象素位置上的象素数据所有各位都反相。因此，当下面象素数据的各位被反相以得到子画面颜色时，其数据为7F7F7Fh，这同样表示为中等亮度的灰色。图B表示这样的一个子画面102。从图1C上可以看出，当子画面102覆盖在图象100上时，子画面102的颜色使得它和下面的图象100实际上是分不清楚的。这正是本发明所要设计建议去解决的问题。
图2A-2C表明了本发明的改进了的异或子图形，这也是在同样的显示系统上实现的，该系统中组成要显示的图象的每个象素的颜色由24位象素数据表示，其中8位象素数据表示象素颜色的各红、绿、蓝分量的亮度。图2A是图象200的显示情况，该图象200和图象100在各个方面都相同，其中表示每个象素的颜色的象素数据是808080h。像将要详细说明的那样，本发明不是把子画面为活动的地方的每个象素位置上的所有象素数据的各位都变成反相以得到子画面的颜色，而是仅把该象素位置上的每个颜色分量的最高位(MSB)加以反相。在所示的实施例中，组成图象200的每个象素的象素数据是808080h，把每个象素的各颜色分量的最高位反相就可得到以000000h表示的子画面颜色，这相当于黑色而不是中等亮度的灰色。图2B表示这样的子画面202。图2C表示子画面202覆盖在图象200上。很清楚，图2C中的子画面比图1C中的子画面102要清楚得多。
另外，假定要显示的图象是由图象数据为7F7F7Fh而不是808080h所表示的中等亮度的灰色，按照本发明的技术把每个颜色分量的象素数据的最高位反相以得到子画面的颜色。其结果是子画面象素数据成为FFFFFFh，这相当于白色。虽然没有画出，但很明显，当白色子画面覆盖在中灰图象上要比中灰子画面好得多。
参考图3，参考数字300表示一个实现本发明特色的一台个人计算机。系统300包括一个中央处理单元302、系统随机存取存储器(RAM)304、总线控制器306、鼠标器307、图形控制器310、帧缓冲器314、调色板数模转换器322，它包括子画面随机存取存储器324、视频显示单元(VDU)326以及由参考数字308所表示的其它设备，这些设备是熟悉本技术的人都知道的为构成一个完整且能够工作的系统所必需的。系统RAM304为数据和要由CPU302所执行的程序提供暂时的存储。总线控制器306使得信息能在CPU302、鼠标器307、图形控制器310和系统300中的其它设备308之间进行交换。用户可以用鼠标器307来控制子画面(例如子画面202)的移动，鼠标器向CPU302产生X和Y位置信号，它表明子画面202在VDU326上的位置。CPU302把X、Y位置信号或座标存入图形控制器310的X及Y位置寄存器(未示出)，其目的将在下面说明。
图3A是用于在VDU326上产生一个子画面(例如子画面202)的子画面字符350的表示图。子画面字符350存放在子画面RAM324中。在优选实施例中，子画面字符350是32个象素宽及32个象素长，虽然也可以使用别种大小和别种形状的子画面字符。组成子画面字符350的每个象素由子画面数据的一个二进位来表示，它表明在该特定的象素位置上子画面是否活动(即子画面的颜色是否被显示)，如为活动则子画面数据位将成为二进制1，如在该特定的象素位置上为不活动(即子画面颜色不显示)，则在这种情况下子画面的数据位为二进制0。应该理解，由鼠标器307产生并存放在X和Y位置寄存器中的初始X、Y座标相当于子画面字符350的左上角352在VDU326上的位置。
再参考图3，连接到图形控制器310的显象管控制器(未示出)在光栅扫描电子束(未示出)自右往左及自顶向下扫过VDU326以便在其上面“画出”一个图象时把存放在X和Y位置寄存器中的值和VDU326的光栅扫描电子束的位置相比较。当确定了光栅扫描电子束已经到达由存放在X和Y位置寄存器中的X和Y座标所指明的子画面字符位置时，图形控制器310将产生一个“子画面控制信号”(SCS)并经过子画面控制线312而供到调色板数模转换器322以启动子画面并访问存在子画面RAM324中的组成子画面字符350的子画面数据。SCS在子画面字符350的宽度范围内或32个象素内保持活动。当光栅扫描电子束经过了子画面字符的第一行的最后一个象素时，SCS就失效。这一过程对子画面字符350的每一行重复进行直到光栅扫描电子束到达子画面字符350的最末一行的最末一个象素为止。在整个SCS为活动的过程中，随着扫描电子束移过VDU326上子画面欲被显示的各个象素位置，组成子画面字符350的子画面数据的各位被顺序且逐一地访问，并输入到子画面控制逻辑电路(图4)中，这将在下面详细说明。
表示要在VDU326上显示的图象的象素数据是存放在VRAM314中的。在优选实施例中，每个象素的颜色在VRAM314中用24位的数据来表示，其中每8位数据表示象素颜色的每个红、绿、蓝分量的亮度。在运行时，这8位的红、绿和蓝象素数据是从VRAM314输出并分别通过3条8位总线316、318和320而到达调色板数模转换器322。下面将要说明，在数字型的象素数据被本发明的子画面控制逻辑电路(图4)处理后，象素数据被调色板数模转换器322转换成为模拟的红、绿和蓝色信号以驱动VDU326。
图4是由体现本发明特点的子画面控制逻辑电路400所组成的调色板数模转换器322的优选实施例的示意方块图。如前所述，8位的红、绿和蓝色的象素数据由VRAM314分别经总线316、318和320输入到调色板数模转换器322。如前面所指出，当光栅电子束到达VDU326上子画面字符350要被显示的象素位置上时，SCS被激活且子画面字符数据的各位被逐一(每次1位)地访问。
每个被访问的位从子画面RAM234输出并经过线406而加到子画面控制逻辑电路400的三个异或门414、416和418中的每一个门的一个输入端上。同样，分别在总线316、318和320上的每个红、绿和蓝象素数据的最高位则经过线408、410和412相应地加到各个异或门414、416和418的另一个输入端，同时也分别加到三个多路复用器420、422和424中每一个复用器的0输入端上。异或门414、416和418的输出则相应地加到各多路复用器420、422和424的1输入端上。SCS则经过子画面控制线312而加到各多路复用器420、422和424的选择(S)输入端，其作用将在下面叙述。SCS还通过子画面控制线312而加到子画面RAM324。
从多路复用器420、422和424输出的最高位分别和它们在总线408、410和412上的相应的最低位重新组合，然后分别输入到数字模拟(D/A)转换器426、428和430。数模转换器426、428和430把送来的数字信号转换成相应的模拟型红、绿和蓝信号以便分别经过线432、434和436而送到VDU326上。
在运行中，如果子画面RAM324的位输出是0，表明子画面的颜色不要显示在相应的象素位置上，则异或门414、416和418的输出分别和线408、410和412上的输入的最高位相同。换句话说，最高位不被反相，象素的颜色就是其下面图象的颜色。另一种情况是，如果子画面RAM324在线406上的位输出是1，表明子画面的颜色要在相应的象素位置上显示，则异或门414、416和418将相应地把在线408、410和412上输入的红、绿和蓝色分量的最高位反相。
在一个优选实施例中，SCS将根据在相应的象素位置上的子画面字符是否活动，从而选择每个红、绿和蓝色象素数据分量的经过异或的最高位(加在多路复用器420、422和424的1输入端)或不经异或的最高位(加在多路复用器420、422和424的0输入端上)，并分别从多路复用器420、422和424输出到相应的数模转换器426、428和430。换句话说，如果光栅位于VDU324上的子画面字符350要覆盖图象的那个位置上，则图形控制器310将启动SCS，从而使经异或的最高位(1输入)从每个多路复用器420、422和424输出，这些最高位根据在线406上的子画面数据位的状态而可以是反相的也可以是未反相的。另一种情况是，当SCS为不活动时，即子画面字符不要被显示时，就选择未经异或的最高位(0输入)并由各多路复用器420、422和424输出。其结果是，当子画面颜色要显示在VDU326上时，即每当SCS为活动且线406上的子画面数据位为1时，则每个红、绿和蓝色象素数据分量的最高位就要被反相。
如进一步在下面的表1中所表示的那样，子画面控制逻辑电路包括异或门414、416和418以及多路复用器420、422和424，它能保证子画面颜色总是能相对于其下面的图象而被清晰地见到。例如，只要SCS信号为不活动的，则被选择的是每个多路复用器420、422和424的0输入端，以使得在线408、410和412上的最高位将分别从多路复用器420、422和424而输出到相应的数模转换器426、428和430。相反，当SCS为活动时，被选择的是各多路复用器420、422和424的1输入端，多路复用器420、422和424的输出状态将被线406上的子画面数据位的状态所控制。因此，如果线406上的子画面数据位是一个1，则异或门414、416和418将把在线408、410和412上的输入到那里的最高位分别反相，同时多路复用器420、422和424输出的并输入到模数转换器426、428和430的信号将分别为经过反相的最高位408、410和412。如果在线406上的子画面数据位是一个0(子画面字符不活动)，则异或门414、416和418的输出将分别和线408、410和412上的最高位相同。如前所述，多路复用器420、422和424的输出在分别输入到数模转换器之前要和相应的总线316、318和320上的最低位重新组合。
下面的表1是说明本发明上述运行情况的真值表表1SCS子画面数据最高位多路复用器输出0 0 0 0(未反相)0 0 1 1(未反相)0 1 0 0(未反相)0 1 1 1(未反相)1 0 0 0(未反相)1 0 1 1(未反相)1 1 0 1(反相)1 0 1 0(反相)利用图2A-2C所表示的例子，如果要被显示的图象的象素颜色由808080h来表示，则分别在总线316、318和320上输入到子画面控制逻辑电路400的值将为10000000b。每个颜色分量的最高位，(在目前情况下为1)将分别是通过线408、410和412而送到异或门414、416和418的一个输入端的输入，同时也是到每个多路复用器420、422和424的0输入端的输入。因此，当在线312上的SCS为不活动时，则多路复用器420、422和424的0输入端将被选择而每个多路复用器420、422和424的输出为1，并和相应的低位重新组合，同时，相当于中等亮度的灰色的象素数据808080h将一起输入到数模转换器426、428和430。
当SCS信号为活动时，则多路复用器420、422和424的1输入端被选择，而多路复用器输出的状态将取决于在该特定象素位置的子画面字符为不活动的(子画面数据位＝0)还是活动的(子画面数据位＝1)。例如，如果子画面字符350为不活动，则每个异或门414、416和418的另一个输入端的输入将为0，从而使异或门414、416和418的输出以及相应地也使多路复用器420、422和424的输出都为1。同样，当多路复用器420、422和424的最高位输出和它们相应的最低位重新组合时，相当于中等亮度灰色的象素数据808080h将共同成为数模转换器426、428和430的输入。
另一种情况是，当SCS信号为活动的，则多路复用器420、422和424的1输入端被选择，其输出取决于该特定的象素位置上的子画面字符是活动的还是不活动的。例如，如果子画面字符350是活动的，每个异或门414、416和418的另一个输入端将输入一个1，使得异或门414、416和418的输出为0并同时也使多路复用器420、422和424的输出为0。在这种情况下，当最高位和它们相应的最低位重新组合时，相当于黑色的象素数据000000h将共同地输入到数模转换器426、428和430中。
应该理解，在上面所说的最后一种情况下，如果像现有技术的异或子画面的方法那样，则在把组成下面图象的象素数据的所有各位都加以反相以得出子画面象素颜色时，所得结果是子画面象素数据是7F7F7Fh，这相当于中灰色，把它覆盖在中灰色的图象上将变得看不清楚。
人们都知道，对本发明可以作多种变动而不背离本发明的精神和范围。例如，对每个颜色分量的最高位的反相可以刚好在把数字象素数据转换成供显示单元326所用的模拟数据之前进行，也可以在当象素数据存放在帧缓冲器VRAM314的时候进行。此外，本发明的技术不仅可以用在当前的24位显示系统中，也可以用在具有不同分辨率的系统中。另外，异或门414、416和418可以用别的选通门装置所取代，只要它能够改变子图形的颜色使其和象素数据的颜色有所不同就可以。人们也能理解，本发明的各个部件可以作为一个部分而合并到VDU、图形控制器或别的显示系统部件中。
虽然已经表示并叙述了本发明的各实施例，但在未来的阐述中将会有一定程度的修正、改变及代替，在某些情况下本发明的某些特点将被使用而不同时使用其它一些特点。因此，对所附的权利要求作范围广泛的解释并与本发明的范围相一致的方式来理解是合适的。
权利要求
1.一种用以确保一个子画面当覆盖在显示于计算机显示系统的视频显示单元(VDU)上的图象上时能被清晰地看见的方法，其中所说的图象的每个象素的颜色是作为数字象素数据存放在上述计算机显示系统的视频随机存取存储器(VRAM)中的，该方法包括指明在上述VDU上的象素位置；响应上述象素位置的指示，从上述VRAM输出要显示在该指明的象素位置上的上述图象中一个象素所对应的象素数据；响应对于上述子画面的一个象素要覆盖在上述输出的图象的象素上的确定，启动第一控制信号；响应对于上述第一控制信号的启动和对于覆盖在上述输出图象象素上的上述的子画面象素要被显示的确定，启动第二控制信号；响应上述第二控制信号的启动，把上述输出象素数据的每个颜色分量的最高位(MSB)反相；以及在进行上述的反相后，把上述输出象素数据的每个颜色分量变换成模拟形式以驱动上述的VDU。
2.一种方法，用以确保覆盖在显示于计算机系统的显示屏幕上的图象上的子画面的颜色相对于组成上述图象的颜色中各个红、绿和蓝色分量的整个范围内至少有百分之五十的差异，其中上述图象颜色的上述的红、绿和蓝分量是以数字形式存放在该计算机系统的视频随机存取存储器中的，此方法包括指明上述显示屏幕上的一个位置；确定上述的子画面是否要显示在上述指明的位置上；响应对于上述子画面是要显示在上述指明的位置的确定，把上述图象颜色中红、绿和蓝色分量的数字数据的最高位(MSB)反相；及把上述图象颜色的红、绿和蓝色分量数字数据的经反相的最高位和上述图象颜色的红、绿和蓝色分量数字数据的最低位(LSB)重新组合以形成上述子画面颜色的相应的红、绿和蓝色分量的数字数据；以及在上述指明的位置显示上述子画面颜色。
3.一种调整在显示系统中的子画面的颜色的设备，其特征在于包括用于存储上述子画面的座标的装置；用于存储表示要显示在上述显示系统中一个显示装置上的图象的多个二进制位的显示图象存储装置；用以使上述子画面激活的装置，它在电气上和上述的座标存储装置和上述显示图象存储装置相联；用于存储表示规定上述子画面的形状的各象素的状态的多个二进制位的子画面存储装置；响应于上述的子画面激活装置从而为上述子画面选择一种颜色的装置，它在电气上与上述显示图象存储装置和上述子画面存储装置相联；用于从上述的显示图象存储装置把多个二进制位传送到上述的颜色选择装置的装置；以及用于从上述的子画面存储装置把多个二进制位传送到上述的颜色选择装置的装置。
4.如权利要求3的设备，其特征在于，上述的座标存储装置包括上述显示系统的图形控制器中的多个寄存器，用于存储该子画面的X和Y座标。
5.如权利要求3的设备，其特征在于，上述子画面激活装置包括用于在上述子画面座标处检测光栅的装置；和用于产生子画面控制信号的装置，该信号用于在上述子画面座标上当检测到上述光栅时实现显示和选择上述子画面的颜色。
6.如权利要求4的设备，其特征在于，上述的显示图象存储装置是视频随机存取存储器(VRAM)。
7.如权利要求5的设备，其特征在于，上述的检测装置包括一个显示控制器。
8.如权利要求5的设备，其特征在于，上述的产生装置包括一个图形控制器。
9.如权利要求3的设备，其特征在于，在上述的显示图象存储装置中的上述各位包括三种颜色分量的各位。
10.如权利要求3的设备，其特征在于，所说的移位装置包括视频随机存取存储器(VRAM)中的移位寄存器。
11.一种用以确保覆盖在显示于计算机显示系统的视频显示单元(VDU)上的图象上的子画面能清晰可见的设备，其中所说的图象的每个象素的颜色是作为数字象素数据而存储在上述的计算机显示系统的视频随机存取存储器(VRAM)中的，其特征在于包括用于指明在上述VDU上的象素位置的装置；与上述象素位置指明装置相联接并响应上述的象素位置的指示，以便从上述的VRAM输出与要显示在上述已指明的象素位置上的上述图象的象素相对应的象素数据的装置；响应对于上述子画面的象素要覆盖在上述输出图象的象素上的确定，从而启动一个第一控制信号的装置；响应上述第一控制信号的启动并响应对于上述要覆盖在上述输出图象象素上的子画面象素将要被显示的确定，从而输出第二控制信号的装置；响应上述第二控制信号的启动，从而把上述输出象素数据的每个颜色分量的最高位(MSB)反相的装置；用于把上述输出象素数据的每个颜色分量转换成模拟形式以便驱动上述VDU的装置。
12.在由视频显示单元(VDU)和用于存储组成要在该VDU上显示的图象的象素并每次一个地输出该象素的视频随机存取存储器(VRAM)所组成的计算机显示系统中，一种控制对于覆盖在上述显示图象上的子画面的颜色的设备，其特征在于包括一个子画面随机存取存储器(RAM)，用于存储上述子画面中有关象素的多个子画面数据位，这些位表明上述的有关象素是否为活动的；一个第一异或(XOR)门，它有一个连接到上述VRAM的第一输入端，用于接收从上述VRAM中输出的图象象素中第一颜色分量的最高位(MSB)，它还有一个联接到上述子画面RAM的一个输出端的第二输入端；一个第二异或门，它有一个第一输入端，联接成能接收上述输出象素的第二颜色分量的最高位，它还具有第二输入端，联接成能接收上述的子画面RAM的信号；一个第三异或门，它有一个第一输入端，联接成能接收上述输出象素的第三颜色分量的最高位，它还具有第二输入端，联接成能接收上述的子画面RAM的信号；一个第一多路复用器(MUX)，其第一输入端联接成能接收上述第一颜色分量的最高位，其第二输入端接到上述的第一异或门的输出端，其选择输入端联接成能接收从上述图形控制器来的子画面控制信号；其中，当上述子画面控制信号为不活动时加在上述第一多路复用器的第一输入端信号将从上述第一多路复用器输出端，当上述子画面控制信号为活动时加在上述第一多路复用器的第二输入端的信号将从上述第一多路复用器输出；一个第二多路复用器，其第一输入端联接成能接收上述的第二颜色分量的最高位，其第二输入端联接到上述的第二异或门的输出端，以及其选择输入端联接成能接收上述子画面控制信号，其中，当上述子画面控制信号是不活动时加到上述第二多路复用器的第一输入端的信号将从第二多路复用器输出，当上述子画面控制信号为活动时加在上述第二多路复用器的第二输入端的信号将从上述第二多路复用器输出。一个第三多路复用器，其第一输入端联接成接收上述第三颜色分量的最高位，其第二输入端联接到上述第三异或门的输出端，以及其选择输入端连接成能接收上述子画面控制信号；其中，当上述子画面控制信号为不活动时，加到上述第三多路复用器第一输入端的信号将从该第三多路复用器输出；当上述子画面控制信号为活动时，加在上述第三多路复用器的第二输入端的信号将从该第三多路复用器输出；其中当上述子画面RAM信号为活动时，上述第一、第二和第三颜色分量的最高位被上述相应的第一、第二和第三异或门所反相；以及其中当上述子画面RAM信号为不活动时，上述第一、第二和第三颜色分量的最高位是直接通过上述异或门的。
13.如权利要求12的设备，其特征在于包括一个第一数字模拟转换器(D/A)，它有一个最高位输入端，连接成能从上述的第一逻辑电路接收上述的信号输出，它还具有多个最低位输入端，每个输入端都接成能接收上述输出象素数据字中上述的第一颜色分量的多个最低位(LSB)中的一位；一个第二数模转换器，它有一个最高位输入端，联接成能上述第二逻辑电路接收上述的输出信号，它还具有多个最低位输入端，每个输入端都接成能接收上述输出象素数据字的上述第二颜色分量的上述多个最低位中的一位；以及一个第三数模转换器，它有一个最高位输入端，联接成能从上述第三逻辑电路接收上述的输出信号，它还具有多个最低位输入端，每个输入端都接成能接收从上述的输出象素数据字的上述第三颜色分量的上述多个最低位中的一位；其中所说的第一、第二和第三数模转换器将它们各自的数字信号输入分别转换成上述第一、第二和第三颜色分量的模拟形式以驱动上述的VDU。
14.一种控制子画面象素的颜色的设备，该子画面是覆盖在显示于计算机显示系统的视频显示单元(VDU)上的图象的一部分上的，这种控制要使得子画面和显示的图象在视觉上清晰可辨，上述的计算机显示系统包括一个图形控制器，它用于当上述VDU的光栅扫描电子束位于该VDU上对应于上述子画面要覆盖在上述图象上的那一部分的位置时启动一个子画面控制信号，该计算机显示系统还包括一个视频随机存取存储器(VRAM)，它用于存储数字形式的上述图象，使得上述图象的每个象素是作为图象象素数据字而被存储的，该数据字至少包括一个颜色分量，该存储器还用于输出要显示在上述光栅扫描电子束象素位置上的一个图象象素的图象象素数据字，其特征在于该设备包括用于存放多个子画面数据位的子画面随机存取存储器(RAM)，其中每个所说的子画面数据位相应于上述的子画面中的一个象素并指明该子画面象素中的相应的一个象素是否为活动的；至少一个逻辑门，它的第一输入端在电气上接到上述的VRAM以接收上述输出图象象素数据字的至少一个上述的颜色分量的最高位(MSB)，它的第二输入端在电气上接到上述子画面RAM的一个输出端；至少一个逻辑电路，它的第一输入端在电气上接到上述的VRAM以接收上述输出图象象素数据字的至少一个上述的颜色分量最高位，它的第二输入端在电气上联接到上述的至少一个逻辑门的输出端，以及它的第三输入端在电气上联接到上述的图形控制器以便从那里接收上述的子画面控制信号；其中，响应上述的子画面控制逻辑信号为正的情况，上述子画面RAM将相应于上述光栅电子束象素位置的上述子画面数据位中的一位输出到上述的至少一个逻辑门的上述第二输入端；其中，响应上述的输出上述子画面数据位中的一位为一个0的情况，上述的至少一个逻辑门输出上述的输出图象象素数据字的上述的至少一个颜色分量的最高位。其中，响应上述的输出上述子画面数据位中的一位为一个1的情况，上述的至少一个逻辑门把上述的输出图象象素数据字的至少一个上述的颜色分量最高位反相，并输出上述的输出图象象素数据字的经过反相的至少一个颜色分量的最高位；其中，响应上述子画面控制信号为不活动的情况，上述至少一个逻辑电路输出一个加在它的第一输入端的信号；以及其中，还响应上述子画面控制信号为活动的情况，上述的至少一个逻辑电路输出一个加到它的上述第二输入端的信号。
15.如权利要求14的设备，其特征在于还包括至少一个数字模拟(D/A)转换器，它有一个最高位输入端接成能接收来自上述第一逻辑电路的上述输出信号，它还有多个最低位输入端，每一个最低位输入端都接成能接收上述的输出图象象素数据字的上述的至少一个颜色分量的多个最低位中的一位，上述的至少一个数模转换器把输入到它这里的上述的至少一个颜色分量转换成模拟形式以驱动上述的VDU。
16.如权利要求14的设备，其特征在于，所说的至少一个逻辑门包括一个异或(XOR)门。
17.如权利要求14的设备，其特征在于，所说的至少一个逻辑电路包括一个2×1的多路复用器(MUX)。
18.如权利要求17的设备，其特征在于，每个上述的至少一个逻辑电路的上述的第三输入端是一个选择输入端。
19.一种用于控制覆盖在计算机显示系统的视频显示单元(VDU)上显示的图象上的子画面的颜色的设备，该控制使子画面总是在视觉上与所覆盖的图象有明显区别，该计算机显示系统包括用于对所说的子画面的显示进行初始化的子画面控制信号实现有选择激活的图形控制器、和用于以数字形式存储上述图象的视频随机存取存储器(VRAM)，其中上述图象的每个象素由包括第一、第二和第三颜色分量的象素数据字来表示，该存储器还用于顺序地输出象素数据字，其特征在于该设备包括用于存储多个子画面数据位的子画面随机存取存储器(RAM)，其中每个上述子画面数据位对应于上述子画面的一个象素并表明该相应的子画面象素是否为活动的；第一逻辑门，它的第一输入端在电气上与上述的VRAM相联接以接收从上述VRAM输出的象素数据字的上述第一颜色分量的最高位，它的第二输入端在电气上联接到上述子画面RAM的输出端；第二逻辑门，它的第一输入端在电气上联接到上述的VRAM以接收上述的输出象素数据字的上述第二颜色分量的最高位，它的第二输入端在电气上联接到上述的子画面RAM的输出端。第三逻辑门，它的第一输入端在电气上联接到上述的VRAM以接收上述的输出象素数据字的上述的第三颜色分量的最高位，它的第二输入端电气上联接到上述的子画面RAM的输出端；一个第一逻辑电路，它的第一输入端电气上联接到上述的VRAM以接收上述的输出象素数据字的上述第一颜色分量的最高位，它的第二输入端电气上联接到上述第一逻辑门的输出端，以及它的第三输入端电气上联接到上述的图形控制器以便从那里接收上述的子画面控制信号；一个第二逻辑电路，它的第一输入端电气上联接到上述的VRAM以接收上述的输出象素数据字的上述第二颜色分量的最高位，它的第二输入端电气上联接到上述第二逻辑门的输出端，以及它的第三输入端电气上联接到上述的图形控制器以便从那里接收上述的子画面控制信号；一个第三逻辑电路，它的第一输入端电气上联接到上述的VRAM以接收上述的输出象素数据字的上述第三颜色分量的最高位，它的第二输入端电气上联接到上述第三逻辑门的输出端，以及它的第三输入端电气上联接到上述的图形控制器以便从那里接收上述子画面控制信号；其中，响应上述子画面控制信号为活动的情况，上述的子画面RAM将上述子画面数据位中的一位输出到每个上述的第一、第二和第三逻辑门的上述第二输入端；其中，响应上述的子画面数据位中上述输出的一位表明该相应的子画面象素为不活动的这一情况，上述的第一、第二和第三逻辑门分别输出上述输出象素数据字的上述第一、第二和第三颜色分量的最高位；其中，响应上述的子画面数据位中上述输出的一位表明该相应的子画面象素是活动的这一情况，上述的第一、第二和第三逻辑门分别地将上述的输出象素数据字的上述第一、第二和第三颜色分量的最高位进行反相，且分别输出上述输出象素数据字的经过反相的第一、第二和第三颜色分量的最高位；其中，响应上述子画面控制信号为活动的这种情况，上述的第一、第二和第三逻辑电路分别输出加在它的上述的第一输入端的信号；和其中，还响应上述子画面控制信号为活动的这种情况，上述第一、第二和第三逻辑电路分别输出加在它的上述的第二输入端的信号
20.如权利要求19的设备，其特征在于还包括一个第一数字模拟(D/A)转换器，它有一个最高位输入端，联接成能接收从上述的第一逻辑电路输出的上述信号，它还有多个最低位输入端，每个最低位输入端都联接成能接收上述输出象素数据字的上述第一颜色分量的多个最低位(LSB)中的一位；一个第二数模转换器，它有一个最高位输入端，联接成能接收从上述第二逻辑电路输出的上述信号，它还有多个最低位输入端，每个最低位输入端都联接成能接收上述输出象素数据字的上述第二颜色分量的多个最低位中的一位；以及一个第三数模转换器，它有一个最高位输入端，联接成能接收从上述第三逻辑电路输出的上述信号，它还有多个最低位输入端，每个最低位输入端都接成能接收上述输出象素数据字的上述第三颜色分量的多个最低位中的一位；其中所说的第一、第二和第三数模转换器把输入到那里的数字信号分别转换成模拟形式的第一、第二和第三颜色分量以驱动上述的VDU。
全文摘要
在显示系统中调整子画面的颜色的方法和设备，使得子画面总是能清晰地看见而不管显示在下面的数据如何。显示系统的调色板数模转换器带有子画面控制逻辑，它通过仅仅把在下面图象的各个红、绿和蓝色象素数据分量的最高位反相而得出覆盖在显示于显示系统中视频显示单元上的图象上的子画面的颜色。在优选实施例中，子画面控制逻辑含有第一、第二和第三多路复用器(MUX)。
文档编号G09G5/08GK1122023SQ94113458
公开日1996年5月8日 申请日期1994年12月28日 优先权日1993年12月30日
发明者D·P·列克利, R·M·韦斯特 申请人:国际商业机器公司