专利名称：：彩色图形处理器的制作方法
技术领域：
：本发明系相开于一种用光栅扫描(raster-scan)显示器之彩色图形处理器(colirgraphicsprocessor)。特别是，彩色图形处理器之扫描影像(image)产生器及彩色视讯编码器。用于彩色视讯显示装置，如娱乐设备(电视游乐器)、教育辅助器材、通讯设备、量测仪器、检测仪器、广告仪器、卡拉OK用机器、文字处理器、视讯编辑器、驾驶员辅助器材、印刷辅助器材、音乐器材、运动器材和残障者辅助器材等之图像的交易处理与合成彩色影像讯号(compositecolorvidelsignal)的编码。扫描影像产生器及彩色视讯编码器是彩图形处理器之两个主要的部分。彩色图形处理器将影像输出到光栅扫描视讯显示器。产生的光栅扫描影像和编码的视讯讯号的效果和精确性，不仅决定了显示出来之图像(graphics)的品质，同时也决定了图形处理器能提供给光栅扫描视讯显示器的实施功效。传统地，对一光栅扫描显示器，有多种产生图像的方法。最简方法之一为，从存储器里直接读出图像的数据并且同时将其显示于显示装置上，其中不使用任何额外的缓冲器。使用此种方法的一个例子为，个人电脑或工作站用的一个单一字符(character)显示荧屏。此种方法之扫描影像产生器可以用精简的电路来实施。然而，这样的扫描影像产生器有多种限制。其中一明显的限制为，字符们必须沿着一个字符大小的方格(grid)来排列，如此，没有字符会与其他的字符重叠(overlay)。产生光栅扫描影像的另一种传统的方法称之为扫描线缓冲器(scanlinebuffer)方法。此方法是使用扫描线缓冲器。在扫描线缓冲器的方法里，将影像被切割成多条水平线。这种方法典型地更将其分为两种。一为单一(single)扫描线缓冲器方法。另一为双(double)扫描线缓冲器方法。在单一扫描线缓冲器的方法里，提供一个缓冲器来储存一条水平扫描线的讯息，通常，在一个水平消隐(blanking)期间，将一条水平扫描线描绘在该缓冲器里，以避免有描绘(drawing)与显示(displaying)之间的干扰。使用此方法之例为，SuperFamicon里的动画(称为Sprite)产生器。在一个寻常的光栅扫描显示器里，描绘的时间可能仅占三分之一的显示的时间。所以，在单一扫描线缓冲器的方法里，描绘的效果相当有限。在双扫描线缓冲器的方法里，提供两个缓冲器分别来储存一条水平扫描线的讯息。在每一个水平消隐(blanking)期间，一个缓冲器作为描绘扫描影像之用，另一个缓冲器作为将该影像显示在荧屏上之用，两者并且交替切换。使用此方法之例为，商场拱廊之视讯游乐器里的动画产生器。与单一帧扫描线缓冲器的方法相比较，此方法有较长的描绘时间，因而有较佳的描绘效果。然而，需要的记意体大小是单一扫描线缓冲器的两倍。另外一种使用记意体缓冲器的传统的方法为帧缓冲器(framebuffer)方法。此方法可用来支援位图(bitmap)显示器的应用。这种帧缓冲器方法更分为两种。一为单一帧缓冲器方法，另一为双帧缓冲器方法。在单一帧缓冲器的方法里。提供一个缓冲器来储存一个视帧(videoframe)的讯息。使用此方法之例为，个人电脑或工作站用的图像显示处理器。此方法之优点为，不需要一条线一条线的扫瞄影像，即可描绘整帧的影像。然而，描绘的过程也被显示出来。因为，当正在显示该影像的、时候，描绘也在执行。并且，此种帧缓冲器的方法需要的容量大。相对于单一帧缓冲器方法，双帧缓冲器方法提供了两个帧缓冲器分别来储存一个视帧的讯息。在一个垂直消隐期间，一个缓冲器作为描绘一个视帧的影像之用，另一个缓冲器作为将该影像显示在荧屏上之用，两者并且交替切换。使用此方法之例为，用于图像工作站与三度空间之视讯游乐器里的的图像产生器。与单一帧缓冲器的方法相比较，双帧缓冲器方法提供了较佳品质之荧屏上的图像。因为，它避免了显示描绘的过程。然而，需要容量相当大的存储器。在一些已有的视讯游乐器里，如FamilyCcmputer与SuperFamicon，一个荧屏影像是由多个图像字符所组成的。并且，每个字符的数据是由字符图案(pattern)数据(如像素阵列数据)和字符属性(attribute)数据(如字符格式、色般(colorpalette)等)所组成的。字符图案数据和字符属性数据被独立管理。虽然多个字符使用一种固定字符属性数据，可是它们必须被独立管理。此方法令软件设计更为复杂，并且，从软件的实效与存储器的使用效率的观点来看，并非良策。传统地，有两种指向字符数据的方法。一种为字符序号(characternumber)方法，另一种为位址指标(addresspointer)方法。对于每一字符数据的方框，字符序号方法有各自的字符序号。通常，每一方框的大小是限制为一单一化(unified)的大小。地址指标方法使用一个绝对(absolute)位址指标和/或偏移(offset)地址指标。每一方框的大小没有限制。字符序号方法有两个优点。一为每一字符序号代表各自的字符，并且容许更有效率的中央处理单元的交易处理和更佳的存储器使用率。另一为每一字符的固定大小，使中央处理单元易于计算像素，以便直接修改像素数据。另一方面。位址指标方法的优点是，每一方框的大小没有限制。从上述讨论里，知极需一简单而且有效的机制。使彩色图形处理器能产生高品质之扫瞄影像。为了减少图形处理器的成本，重要的是，储存像素讯息的缓冲器存储器的大小必须要小。彩色图形处理器的另一重要部分为彩色视讯编码器。图一为揭露于日本专利号2-50477之一传统的彩色视讯编码器。在该彩色视讯编码器里，该彩色副载波(sub-carrier)是由一个二阶(two-level)讯号，如方形波，来表示。该编码器称之为一个二值(two-value)选择性的彩色视讯编码器。该彩色视讯编码器包含有一相位(phase)讯号产生器101、一电平(level)讯号产生器102、一相位讯号选择器103、一色标码(colorcode)讯号产生器104和一色彩码讯号输出装置105。相位讯号产生器101产生复数个相位讯号，且这些讯号的频率与一彩色副载波讯号的频率相同。两个邻近的相位讯号之间的相位差是相同的。电平讯号产生器102产生复数个电平讯号，且这些讯号有不同的电压电平。每两个邻近的电平讯号有相同的电位差。色彩码讯号产生器104产生色彩码讯号，且该色彩码讯号是由色调(hue)选择码和电平选择码所组成。相位讯号选择器103依据该相位选择码，从复数个相位讯号之间选择一个相位讯号。色标码讯号输出装置105根据该电平选择码选择一对的电平讯号。选出的相位讯号的振幅(amplitude)被调制(modulated)在选出的电压电平对之间，以便产生出合成影像讯号，作为该影像输出讯号。二值选择性的彩色视讯编码器仅需小而简单的电路。可以建置于一单一半导体晶片里。然而，该编码器产生的色度变化很少，并且色度(chrominance)与亮度(luminance)之间的干扰也很难避免。有两种可用的视讯编码器。一为摸拟视讯编码器，另一为数字视讯码器。一个摸拟视讯编码器包含有一彩色副载波产生器，用来产生两个彩色副载方波讯号。这两个讯号除了其中一个是从另一个讯号平移90度的相位外，这两个讯是相似的。摸拟视讯编码器也备有一个矩阵装置，用来将来自RGB讯号的色度空间(colorspace)转换为两个互相垂直的讯号，亮度讯号Y和色差(colordifference)讯号(R-Y和B-Y)。在摸拟视讯编码器里有两个乘法器，用来将彩色副载方波讯号与色差讯号相乘。一个乘法器将彩色副载方波讯号与色差讯号(R-Y)相乘，而另一个乘法器将已平移的彩色副载方波讯号与色差讯号(B-Y)相乘。来自此两乘法器的输出讯号经由第一混合器混合，以产生一色度讯号(chromaticitysignal)。然后，第二混合器将亮度讯号(luminositysignal)与该色彩讯号混合，以产生一合成影像讯号。摸拟视讯编码器有多个优点。备有相当简单的摸拟电路，并且容易产生丰富的然彩变化。有好的亮度/色彩(Y/C)特微。然而，类比电路难于被制造在一单一半导体晶片里。并且，其输出的影像讯号为一容易受杂讯支配的摸拟讯号。甚且，一个支援NTSC制的摸拟视讯编码器，没有更换振荡器(oscillator)是无法与PAL制的摸拟视讯编码器相容。反之亦然。数位视讯编码器系将摸拟视讯编码器的摸拟电路更换为数字电路而完成的。数字视讯编码器的输入讯号是数字化的。在数字视讯编码器里，对于色度空间的转换是使用一种-和(product-sum)计算器来取代矩阵装置。彩色副载波产生器是以一个使用只读存储器(ROM)的数字电路来取代，且该只读存储器储存有正弦波形(sinewaveform)表，以产生两组备有90度相位差的彩色副载波讯号。数字乘法器取代摸拟乘法器，且数位加法器取代混合器。最后，数字讯号经由数摸转换器(digitaltoanalogconverter，DAC)而转换为摸拟视讯讯号。通常，数字视讯编码器能够产生丰富的色度变化。讯号较能免除噪声。数字滤波器(filter)可以用来消除色度与亮度之间的干扰。产生的讯号可以非常精确，并且有高解析度。支援NTSC制的视讯编码器可与PAL制的视讯编码器相容，亦不需更换振荡器。并且，振荡器频率的调整(trimming)通常是不需要的。然而，其缺点为，这种电路一般而言特别地大而且复杂。对于彩色图形处理器，为了满足简单而且有效的扫描讯号产生器的需要，和克服传统的视讯编码器的缺点，提出本发明。本发明中，使用了进步而且新颖实用的设计，以提供一种更强而有效率的图形处理器。本发明之第一个目的为，提供一种具简单结构的彩色图形处理器，以减小缓冲器的大小和增进存储器使用效率。根据本发明，该彩色图形处理器包含有复数个像素缓冲器单元，安排成一个循环的像素缓冲器。一像素缓冲器单元的大小与一水平扫描线的大小无关，且达小于传统的帧缓冲器。又，这些像素缓冲器单元，除了在被用来显示和启始化的时候外，始终准备好用来描绘。所以，存储器的使用更加有效率。在该循环的像素缓冲器里，储存目前的扫描位置之资讯的像素缓冲器单元视为尾端。其他像素缓冲器单元沿着光栅扫描方向，循序地储存随后的复数个扫描位置的资讯。该像素缓冲器排成一循环的形态。当扫描位置移动时，回收储存上一个扫描位置的像素缓冲器单元，并且再使用以储存更后的(later)扫描位置的讯息。本发明之另一个目的为，对于堆叠的(stacked)影像物件(object)，提供一种有效的显示优先(displaypriority)控制功能。本发明中，所有的影像物件有它们个自的深度(depth)讯息，且每个像素缓冲器单元包含一色标码缓冲器和一深度缓冲器。显示优先是一个像素一个像素(pixelbypixel)来控制的。所以，容易个别地去控制每一物件的显示优先。本发明又一个目的为，在描绘与输出功能之间，提供一个存取调停器(accessarbitrator)，来调停彩色图形处理器里像素缓冲器单元的存取。对于该像素缓冲器单元，本发明的存取调器使用相当简单的控制电路。在彩色图形处理器里，然盘装置通常用来将像素色标码转换为欲被显示的像素色(pixelcolor)讯息。透明(transparent)色彩功能决定一像素是否为透明的。假如色标码先转换完成后，才将这些像素储存至一像素缓冲器单元里，且该透明色彩功能系由色盘装置来控制的话，则该像素缓冲器单元的容量将会很大，因为，此时系像素色讯息而非像素码必须被存入。所以，本发明又另一个目的为，其彩色图形处理器更提供一透明讯息储存装置和一透明控制装置，用来控制一像素的透明色彩。如此，就可能先行储存该像素至一像素缓冲器单元里，然后去使用色盘装置完成色标码转换。所以，无需增加该像素缓冲器单元的容量。本发明也提供一缓冲器存取加速器(accessaccelerator)，用来加速对像素缓冲器单元的存取。假如，该像素缓冲器单元是由随机存取存储器(randomaccessmemory，RAM)制造而来的话，当存取该像素缓冲器单元时，该加速器确保其一个运作周期仅由三个阶段组成，包括预充电(pre-charge)、读和写。本发明还有一个目的是，提供一种含有字符表头(header)的字符图案(pattern)的字符数据结构(datastructure)，且该字符图案具有一个二维像素阵列(array)。该字符表头包括至少一组描述该字符图案数据特微的字符属性数据。如此使得此种字符数据结构更具弹性，例如，同时显示多种格式的字符。并且也避免了传统的字符图案数据和字符属性数据分开管理的缺点。因为本发明里，字符数据结构的字符图案数据方框有可变的(variable)大小，位址指标(pointer)方法更适合指示出字符图案数据方框。但是，传统的字符序号方法有更有效率的优点。为了满足因为字符图案数据方框有可变的大小，而用为字符指标的字节数大小必须是可变的需求，本发明使用有选择性的字符指标的格式。本发明更提供一字符指标格式(characterpointerformat)转换器，根据字符指标格式的讯息，用来将复数种格式的字符指标转换为单一化(unified)格式的字符指标。本发明另一个目的是，提供一数字化彩色视讯编码器。该编码器能够产生丰富的色彩变化，且可消弭色度与亮度之间的干扰，亦可用一简单的电路来实施。甚且，本发明又一目的是，提供一彩色视讯编码器。该编码器能够产生适合S-视讯制的Y/C(亮度/色度)讯号。兹配合下列图式、详细说明以及专利申请范围，将上述及本发明之其他目的与优点详述于后。附面的简要说明如下图1系揭示于日本专利号2-50477之传统的彩色视讯编码器的方框示意图。图2系本发明之彩色图形处理器之基本结构的方框示意图。图3说明本发明之彩色图形处理器之像素缓冲器的概念图及其动作。图4系本发明之彩色视讯编码器的方框示意图。图5系本发明彩色图形处理器之一个实施例的详细的电路方框示意图。图6系本发明之彩色图形处理器使用的彩色视讯编码器的一个详细的电路方框示意图。图7系相位-至-振幅转换器里，由一只读存储器表所实施之转换表的示意图。图8系NTSC制之调制的数字振幅讯号之波形的示意图。图9系PAL制之调制的数字振幅讯号波形的示意图。图10系本发明之彩色视讯编码器的数字亮度讯号和数字彩度(saturation)讯号之间可以组合之范围的示意图。参考图2，本发明之彩色图形处理器包含有复数个功能方框，来完成产生由二维像素阵列所形成的彩色图形荧屏。图2中各方框所依据的原理和功能将详述于后。彩色图形处理器包含有一脉冲产生器1，用来产生脉冲讯号。有多种不同型态之传统的方波(spuarewave)振荡器可以用来当作脉冲产生器1。脉冲讯号也可以由分开且独立的电路来产生。利用该脉冲讯号，扫描位置产生器2产生扫描位置，以提供给一光栅扫描显示器。沿着光栅扫描显示器之水平扫描方向，水平扫描位置讯息重复地产生。在垂直扫描方向也产生垂直扫描位置讯息扫描位置产生器2同时有水平与垂直的计数器。除了除了水平和垂直的消隐期间外，扫描位置产生器2可以产生仅为显示区域的扫描位置彩色图形处理器也包括一个物件产生器3，该物件产生器包含有一文字(text)产生器4、动画产生器5和一物件选择器6。该物件选择器选取一文字或是动画的图案作为欲被处理的物件。该物件可以有旋转(rotation)及扩大或缩小(zooming)的参数。除了文字画面和动画的字符外，物件产生器3也产生几何图案，如，线、多边形、弧和点。一多边形的形状和位置是由其顶点的座标来固定。每一像素的深度值(Z-向量)可以用顶点的深度值来补偿。一多边形也可以填以一固定的色彩，或是加附纹理(texture)当加附纹理在一多边形上时，藉由计算在该纹理内相对的像素位置，就可以产生一像素色标码，然后读出在该纹理数据内的对应的色标码。备有物件产生器的一个优点是，图形荧屏可以仅用物件的定义，而不用像素数据，来表示。而大小减少控制电路，如中央处理单元，的负荷。如FamilyComputer与SuperFamicon使用的传统的方法里，动画的显示优先须位系由储存于动画存储器之动画之参数的须位来决定。此种传统方法里，动画的显示优先的改变，需要中央处理单元沉重的负荷。例如，当一动画的显示优先顺位被分配到某一优先电平时，备有较其为低优先电平之动画的所有参数必须重新排序。根据本发明之扫描影像产生器，所有的绘图物件，如文字画面和动画的字符，有其自个儿的深度讯息，且像素缓冲器16包含有色标码缓冲器和像素深度缓冲器，用来储存该讯息。像素描绘装置，根据像素深度值，一像素一像素来控制显示优先。所以，容易个别地控制每一物件的显示优先。由物件产生器3产生的物件送至物件限制装置7。根据该扫描位置产生器2产生的扫描位置和该物件的位置，物件限制装置7决定由该物件产生器产生之物件，与对应于该像素缓冲器16之目前位置的图形荧屏，是否有重叠的部分。该物件限制装置仅输出那些重叠的物件，以作进一步的处理。因为描绘至该像素缓冲器16的实施有实体上的限制，假如所有的物件都出现在缓冲器里，该描绘很容易使像素缓冲器16溢出(overflow)。该像素缓冲器必须仅储存图形荧屏之一小部分的像素讯息。物件限制(limiting)装置7确保那些未对应像素缓冲器16之物件，不会被写入该缓冲器。所以，可以更有效率地使用该像素缓冲器，并且会有更多的物件被显示在图形荧屏上。FamilyComputer、SuperFamicon等使用的传统的图形处理器，字符图案数据和字符属性数据分开管理。通常，一个字符图案数据方框之字节组的数目是2的某次幕。所以，方便于位于位址计算的分开管理。通常，字符属性数据包括如单位像素之位数、字符大小、色盘选择码和正反(flip)控制码等。传统的图形处理器里，字符属性数据储存于随机存取存储器区域，因此可改变数据。在一些已有的系统里，有些字符属性数据是固定的，或是由控制暂存器储存。在这样的情形下，不可能同时显示多种格式的字符。然而，实际上，某些字符属性数据，例如单位像素之位的数目和字符的大小，对个别的字符图案数据而言是特定的。一个字符图案数据不可能采用多种有选择性的字符属性数据的值。甚且，实际应用上，有的字符对色盘选择码或是正反控制码仅采用一值。根据本发明之系统，字符图案数据和包括字符属性的字符表头可以连续地储存。仅有指向字符表头数据之一者，可以不仅指定该字符属性数据，同时也指定了该字符图案数据。该系统的一项优点为，可以减少储存字符属性数据之随机存取存储器的容量。另一项优点为，该系统可以减小软件程式的大小及主中央处理单元的负荷。那是因为仅指向字符表头数据之一者，可以指定该字符数据。并且，可同时显示多种格式的字符数据。物件限制装置7的输出被送至字符指标格式转换器8。根据字符指标的各种格式的讯息，用来将多种格式的字符指标转换为单一格式化的字符指标。字符指标格式转换器8的输出为指向一字符数据结构的字符指标，该字符数据结构包括一字符表头和一可变大小的字符图案数据方框。字符指标格式转换器8可以转换下列格式I)绝对(absolute)地址指标；II)使用基础(base)地址暂存器、段(segment)或页(paging)方法的相对(relative)地址指标；III)间接(indirect)地址指标；IV)备有字符数据方框调整的地址指标，以及V)根据字符方框大小调整的字符序号。字符指标格式转换器8的输出被送至一表头读取器(reader)9。根据字符指标格式转换器8转换的字符指标，表头读取器9读出字符属性数据。表头读取器9也将指向字符数据结构的指标，转换成指向字符图案数据的一个指标。表头读取器的输出为，被读出的字符属性数据和指向字符图案数据的字符指标。表头读取器9的输出被送至一像素产生器10。该像素产生器10撷取字符图案数据，并且将其分解成像素数据。像素产生器10的输出包括一像素色标码、一像素深度值和该像素的位置。彩色图形处理器也包含有一控制装置11、一透明讯息储存装置12和一透明控制装置13。一主机的中央处理单元可以取代控制装置11。在荧屏上，备有透明色彩的像素是看不见的，且在该像素之后的色彩被显现出来。所以，透明色彩必须与在该像素缓冲器16的阶段时，则知道该色彩必须交换就已经太晚了。所以，备有透明色彩的像素在其被描绘入该像素缓冲器16之前，就必须被鉴定出。本发明里，透明色彩在色盘21里将视为一种色彩来处理。色盘21储存所有色标码的色讯息。其将一像素色标码转换成该像素的色讯息。控制装置11将每一色标码之色讯息写入色盘。假如被写入的色讯息是一透明的色彩，则透明讯息储存装置12储存该色盘地址。透明控制装置13根据存于透明讯息储存装置12的色盘地址来决定像素产生器10所产生的像素色标码是否为透明。只有非透明的像素被送至一像像素限制装置14。像素限制装置14决定它的输入像素，与对应于该像素缓冲器16之目前位置的图形荧屏，是否有重叠的部分。仅有重叠的像素讯息输出至该像素描绘装置15。像素缓冲器16包含有一像素深度缓冲器17和一像素码缓冲器18。根据扫描位置产生器2产生的扫描位置与像素产生器10送出的像素的位置，像素绘图装置15存取像素缓冲器16。从像素缓冲器16里读出的像素深度值和被送出之像素的深度值来比较。根据比较的结果，该像素缓冲器16里的像素色标码和像素深度值，被更改为那些被送出之像素色标码和像素深度值。图3说明像素缓冲器的结构。该像素缓冲器包含复数个像素缓冲器单元。像素缓冲器单元的个数没有限制。如图3所示，该个数可少于该图形荧屏上一水平扫描线里之像素的个数。每一像素缓冲器单元有一像素深度缓冲器单元和一像素缓冲器单元。该像素缓冲器排成一循环的形态。储存目前的扫描位置的像素讯息的像素码缓冲器单元，视为尾端。随后的复数个扫描位置的讯息循序地储存于其他像素缓冲器单元。当该目前的扫描位置移动一个像素时，再使用储存上一个扫描位置的像素缓冲器单元，以储存新范围的(newlyranged)像素讯息，如图3所示。像素深度缓冲器17和像素码缓冲器18可以用泛用的随机存取存储器集成电路，如同时备有串联(serial)存取埠和并联(parallel)存取埠之双埠(dual-port)视讯存储器。当描绘入像素缓冲器时，经由该并联存取埠来存取该视讯存储器。当显示该像素缓冲器的内容时，使用该串联存取埠。调停器通常在双埠视讯存储器内，用来调停该存取。根据本发明，像素缓冲器单元的个数与一水平扫描线里之像素的个数或是一视讯框的像素无关。结果，可使像素缓冲器的大小得以较佳化。例如，在单一扫描线缓冲器方法里，假如一水平线里之像素的个数是320的话，在该缓冲器内像素的个数必须是320。利用半导体存储器装置来实现该个数是不方便的，因为，对于数位化的存储器位址空间通常使用2的某一乘幕。根据本发明之像素缓冲器的结构，该像素缓冲器单元的个数，可根据描绘之需要的实施结果来设计。该像素缓冲器必须储存整个图形荧屏之一小部分的像素讯息。缓冲器输出装置19读出从扫描位置产生器送出的扫描位置的色标码。读出之后，并清除该像素缓冲器的内容。像素绘图装置15和缓冲器输出装置19可以要求存取像素缓冲器16。为了调停像素描绘装置15和缓冲器输出装置19之间对像素缓冲器16的存取，该彩色图形处理器也备有一缓冲器调停器(bufferarbitrator)20。因为像素缓冲器16的结构，由于传统的技术里，将缓冲器分成两部分，一部分作描绘用，另一部分作显示用，是不恰当的。一种简单的调停技术是，该调停器20允许像素绘图装置15或是缓冲器输出装置19，以时辰共享(timesharing)方法去存取该像素缓冲器16。彩色图形处理器里之色盘21用来将缓冲器输出装置19送出之像素色标码转换成该像素的色讯息。同步讯号产生器23，根据该扫描位置产生器2产生的扫描位置，用来产生供予彩色视讯编码器22之同步的时间讯号。并且，彩色视讯编码器22将像素色讯息与同步的时间讯号，转换成包括一复合像讯号的摸拟视讯讯号。为了将成本减至最少，像素缓冲器16必须借用随机存取存储器来实现。此情况下，对每一次的存取，预充电的运作是必需的。缓冲器存取加速器(accelerator)24加速像素缓冲器16的存取。相同位址的存储器的读和写在三个周期内由缓冲器存取加速器来完成。该三个周期包括有预充电、读出和比较与写入。一个由像素描绘装置15执行的运算周期包括预充电、从目标(target)像素缓冲器单元读出像素的深度值，以及，假如新的像素深度值大小读出的像素深度值的话，将新的像素色标码及新的像素深度值写入相同的像素缓冲器单元。一个由像素缓冲器输出装置19执行的运算周期包括预充电、从目标像素缓冲器单元读出像素深度值，以便显示，以及，将原始值写入相同的像素缓冲器单元的像素码缓冲器及像素深度值缓冲器。所以，像素缓冲器的一个运作周期始终包括三个周期，并且，读位址和写位址是相同的。利用色盘21可以减小像素缓冲器大小，因为仅有像素色标码必须储存在像素缓冲器里。另外，改变色彩可藉由更改在色盘里的像素色讯息来完成，而无需直接更改字符图案数据。本发明之彩色视讯编码器为一数字编码器，用来将色讯息，包括亮度、色度和色调，以及同步的时间讯号，转换为能够支援NTSC或PAL标准视讯格式的摸拟视讯讯号。参考图4，该彩色视讯编码器包含有一脉冲产生器201、一亮度讯号产生器202、一色度讯号产生器203和一色调讯号产生器204。脉冲产生器201产生一脉冲讯号，该讯号备有彩色副载波频率的倍数的频率。NTSC制里彩色副载波频率为3.579545MHz。PAL制里彩色副载波频率为4.43361875MHz。在以下的实施说明里，NTSC系统的脉冲频率是21.47727MHz。该频率等于NTSC制里彩色副载波频率的6倍。PAL系统的脉冲频率是21.28137MHz。该频率亦等于PAL制里彩色副载波频率的4.8倍。所以，NTSC系统与PAL系统的脉冲频率几乎是相等的。所以，该视讯编码器可以支援NTSC系统与PAL系统。然而，此系统里，脉冲振荡器不能相容于两种系统。脉冲讯号的频率可以是定义在CCIR601的13.5MHz。该频率等于NTSC制里彩色副载波频率的132/35倍，PAL制里的216000/709379倍。此种情况下，一个脉冲振荡器能支援两种系统。亮度讯号产生器202、色度讯号产生器203和色调讯号产生器204分别产生色讯息的数字亮度讯号、数字色度讯号和数字色调讯号。彩色视讯编码器也包含副载波相位产生器205，用来产生代表一彩色副载波讯号之相位角的一数字副载波相位讯号。本发明之较佳实施例里，该副载波相位产生器一相位讯号而非一用于传统视讯编码器的振幅讯号。每一个脉冲周期可以产生非常精确的数字相位讯号。本发明较传统之技术允许有更多的彩色相位。副载波相位产生器205可以用-M-基础计数器来实施。它可以产生一相位讯号，借助每个脉冲周期增加N个计数(count)，该相位讯号备有M/N倍的脉冲讯号。因为M对应360度，相位角可以将计数器的值乘以360度/M而表示出。在相位调制器206里，来自副载波相位产生器205的数位副载波相位讯号，是由色相反向装置216送出的色相讯号调制的。调制之后，该数字副载波相位讯号成为一调制的数字相位讯号。传统的编码器，如日本专利号2-50477所述，数个相位讯号，每个对应于一个将被产生的色相，首先被产生出来。然后，选择一相位讯号来代表一个需要的色相。传统技术的缺点是，当色相的数目增加时，相位讯号的数目必须增加。为了产生更多的相位讯号，时间脉冲的频率也必须增加。本发明里，为了产生很多的色相，原来的副载波相位讯号是由色相讯号作相位调制而来。相位调制器可以用一数字加法器来完成，因为如上所述，相位讯号以一数字值来表示。所以，色相的个数依数字计算的解析度而定。经由一相位-至-振幅转换器207，调制的数字相位讯号被转换为调制的数字振幅讯号。日本专利2-50477之传统的编码器里，彩色副载波形是由一个二值方波来表示。色相的数目是由脉冲讯号频率至副载波频率的倍数来决定。本发明里，调制的数字振幅讯号是由一多阶(multi-level)波来表示。而有可能达到比由脉冲讯号频率至副载波频率的倍数还要多的色相。在底下将公开的实施例里，备有2至2.5倍之更多的色相讯号。值得注意的是，相位-至-振幅转换器207应该有一适当的转换表，以使备有不同相位讯号的每一振幅讯号彼此可以产生清楚的相位差，和常值的(constant)讯号电源。彩色视讯编码器也包含有一同步讯号产生器213、一同步多工器(syncmultiplexer)214和一彩色同步(colorburst)多工器215。同步讯号产生器213产生一同步讯号、一彩色同步旗帜(flag)讯号和一线交替(linealternate)讯号。同步多工器214多重发出该数字亮度讯号。彩色同步多工器215产生数字彩色同步相位讯号与数字彩色同步振幅讯号。并且，根据该彩色同步旗帜讯号，搭配以数字彩色同步相位讯号，多重发出该数字色调讯号，根据线交替讯号，该多重发出的色调讯号更以相反向装置216来作相位反向(phasereversed)。来自相位-至-振幅转换器207的调制的数字振幅讯号在振幅调制器208里，更以多重发出的色度讯号来作振幅调制。其输出为一数字彩色讯号。色度较之色相和亮度，对人眼比较不敏感。所以，振幅调制可以用备有少数位元数的乘法器来达成。来自同步多工器214的多重发出的亮度讯号，藉以一亮度与色度混合器209，与数字彩色讯号混合，成一数字合成影像讯号。数字彩色讯号、多重发出的亮度讯号以及数字合成影像讯号，利用个别的数模转换器212、211和210，被转换为摸拟讯号。根据NTSC或是PAL选择输入，NTSC/PAL选择器217控制副载波相位产生器205里的副载波频率，也控制彩色同步多工器215里彩色同步的相位与振幅电平。并且，它也促使(enable)和禁止(disable)色相反向装置216里的线交替功能。本发明之彩色视讯编码器系使用极座标(polarcoordinate)系统，而非正交的(orthogonal)座标系统。传统的编码器里，色差IQ和UV输入是正交的。这些讯号分别以副载器(sub-carrier)的正弦波和余弦波作振幅的调制，然后混合成一彩色讯号。所以，两个振幅调制器必需要有两个占用大形电路的乘法器。本发明里，需要一个相位调制器和一个振幅调制器，而不需两个振幅调制器。如上所述，相位调制器可以用一个数字加法器来达成。电路的大小远小于数字乘法器。振幅调制器可以用一个备有少数字节的数字乘法器来达成。这是因为振幅调制器处理人眼比较不敏感的色度。所以，它也占用一小小的电路。并且，对一种表示在正交座标系统的色彩，当完成一单一色调的阴影运作时，因为量化杂讯的关系，通常会看到不一致的浓淡度。本发明里，色彩系表示在极座标系统，当完成阴影运作时，不一致的浓淡度不会发生。所以，可以看到真实色彩的影像。传统的编码器之输入讯号系由RGB讯号构成的。亮度讯号和色调讯号必须被一矩阵电路分开。本发明之编码器采用色调、色度和亮度讯号，而不用RGB讯号。不需要矩阵电路。本发明里，在相位调制器206里的相位调制以一加法器来达成。并且，相位-至-振幅转换器207使用了一种转换表(conversiontable)。为了避免使用相位包装电路，该转换表应支援超过360度。例如，相位包装将使360度与20度的和(sum)成为10度。本发明的转换表对10度和370度皆产生相同的结果。在一半导体的晶片里，与需要算术运算电路的相位包装电路相比较，储存转换表的只读存储器占用相当小的设备区域。将讯号分离为模似多重发出的亮度讯号Y与模拟色彩讯号C之后，亮度与色调之间的干扰可以藉由使用模拟滤波器(filter)而减小。Y输出讯号可以用一个阻挡副载波率波段(band)的陷波(notch)滤波器来去除该副载波波段。C输出讯号可以用一带通(band-pass)滤波器来滤波，该波段通行滤波器让副载波频率波段通行而去除那些频率在该副载波频率波段范围之外的讯号。所以，消除了该干扰。以下将本发明之彩色视讯编码器的较佳实施例电路方框示意图详细描述于后。图5之电路方框示意图可以单一半导体晶片的一部分来达成。复位(reset)电路60启始或是复位该彩色视讯编码器的整个电路。它有两个输出讯号。一为低电源警示讯号LPW(lowpowerwarning)，而另一为复位讯号RES。当系统电源的电压(voltage)低于定义的电压时，该讯号LPW和复位讯号RES同时变成主动状态(active)。当系统电源的电压高于定义的电压时，为了保护一储备的(back-up)存储器，在讯号RES变成主动状态后，讯号LPW维持主动状态。根据复位输入，讯号RES变成主动状态。脉冲产生器61藉以一锁相回路PLL(phaselockloop)来产生脉冲讯号，该锁相回路是以一石英振荡器(crystaloscillator)的基础频率为基准。该石英振荡器的频率应由彩色副载波频率导出。本实施里，NTSC的系统，该石英振荡器的频率是3.579545MHz，PAL的系统为4.43361875MHz。两者皆分别等于彩色副载波频率。借助改变脉冲频率对石英振荡器频率的比率，该脉冲频率对NTSC或是PAL的系统可以是几近相同的。此情况下，像素频率也可以是几近相同的，因为水平扫描线两频率是几近相同的。方便于取得相同系统之功能表现。本实施例里，一个脉冲讯号CK80的频率在NTSC制，可以是色彩副载波频率的96/4倍，或是在PAL制，是彩色副载波频率的96/5倍。该脉冲讯号CK80的频率再除以2或4，分别成为两个其他的脉冲讯号，CK40和CK20。以脉冲讯号CK20为基准，视讯时间(videotiming)产生器62产生水平扫描位置H[11]、垂直扫描位置V[9]、同步记号SYNC、消隐讯号BLANK、彩色同步旗帜讯号BURST和线交替讯号LA。示于[]中的数目，如H[11]代表该讯号里位的数目。该视讯时间产生器62提供图2里扫描位置产生器2的功能。这些讯号的水平和垂直频率依NTSC或是PAL标规而定。NTSC的标规，一个水平周期由CK20的1365个周期组成，而一个垂直周期由263个水平周期组成。PAL的标规，一个水平周期由CK20的1362个周期组成，而一个垂直周期由314个水平周期组成。为了避免垂直振荡(vibration)，采用非交织(non-interlace)扫描法。换言之，非交织扫描法称为进步的(progressive)扫描法。所以，产生出的视讯讯号并非完全以NTSC/PAL的标规为基准。彩色副载波交织的规格非常接近NTSC/PAL的标规。在NTSC的系统，线交织与框交织均为180度。在PAL的系统，线交织为270度。框交织为180度，意即不同于PAL的标规。此系为了减少非交织扫描法里，副载波和亮度之间的点线干扰(dotinterference)。扫描位置(H，V)在荧屏，上从左上角(0，16)扫描至右下角(1023，239)。(H，V)意指由视讯时间产生器62产生之水平和垂直扫描位置讯号的值。一像素的位置是以H的高阶9个位和V的所有位来识别，整个显示荧屏由一256*224之二维像素阵列所构成的。换言之，有224条被显示的水平扫描线，且每条水平扫描线有256个像素。欲解决发生在管线处理(pipelineprocesseng)里的延迟，扫描位置讯号SYNC、BURST和LA之间，有些微的间隙(gap)。提供图2里控制装置11之功能的中央处理器单元63为一8位的微处理器，其经由一汇流排来存取储存在存储器与暂存器里的数据。经由个别的汇流排，中央处理单元63也与位址线、数据线和控制线连接。主存储器64储存程式与数据，以及字符结构。主存储器64也与该汇流排连接。动画产生器65提供图2之动画产生器5和物件限制装置7的功能。动画产生器65包括动画控制暂存器和动画局部性(local)存储器。中央处理单元63可经由汇流排来存取该动画控制暂存器和动画局部性存储器。动画控制暂存器储存字符指标格式T[3]和属性模式W。动画局部性存储器储存一像素的字符个数B[3]、字符的大小S[2]、字符正反控制F[2]、字符水平位置X[9]、字符垂直位置Y[5]、字符深度值Z[4]、色盘选择码P[4]和字符指标A[24]。该字符指标指向主存储器64内一个字符结构的位置。根据扫描位置H[11]和V[9]，动画产生器65从动画局部性存储器循序下载每一动画讯息，并且决定一个读出的动画位置对应于该像素缓冲器78之目前位置的图形荧屏，是否有重叠的部分。然后，动画产生器65输出重叠之动画的讯号T[3]、W、B[3]、S[2]、F[2]、X[9]、Y[5]、Z[4]、P[4]和A[23]。它也输出一讯号VALID至下一阶段，以及从下阶段输入一讯号WISH。动画产生器65与脉冲讯号CK40同步，且由复位讯号RES来复位。包含有一图形处理管理线(graphicprocessingpipeline)的功能方框，有握手式(handshakng)讯号VALID与WISH，将传送至下一个功能方框。送出者(sender)输出讯号VALID给接收者(receiver)，并且当要传送的数据备好时，送出者发出该主动状态的VALID讯号。接收者输出讯号WISH给送出者，并且当该数据可以被接收时，接收者发出一主动状态的WISH讯号。在VALID讯号与WISH讯号皆为主动状态时，该数据于一个脉冲周期的期间传送出去。第一文字(text)产生器66包括中央处理单元63可存取的文字控制暂存器。该文字控制暂存器储存文字阵列指标TL[8]，TH[8]，TA[8]、字符指标格式T[3]属性模式W[2]、一像素的位数B[3]、字符的大小S[2]、字符正反控制F[2]、字符深度值Z[4]、色盘选择码P[4]、文字荧屏水平位置TX[8]和文字荧屏垂直位置TY[8]。这些B[3]、S[2]、F[2]、Z[4]和P[4]被构成第一文字荧屏的所有字符使用。根据文字阵列指标TL[8]、TH[8]和TA[8]，第一文字产生器66存取储存在主存储器64之存储器的文字阵列。该文字阵列储存有构成第一文字荧屏之所有字符的色盘选择码P[4]、字符深度值Z[4]和字符指标A[24]。假如W[2]的低位为主动状态的话，则这些P[4]和Z[4]变成有效的(effective)，且存在文字控制暂存器里的那些P[4]和Z[4]就予以忽略不计。在下一阶段，不再需要该W[2]的低位，所以在文字产生器66里，它就被抛弃(castoff)了。根据扫描位置H[11]和V[9]，文字产生器66从文字阵列读出字符讯息。并且根据文字阵列里的字符位置和文字荧屏位置TX[8]与TY[9]，它也产生字符水平位置X[9]与字符垂直位置Y[5]。然后，它输出字符讯息至下一阶段。假如字符指标A[24]的值为零时，意指该字符为透明的。透明字符的讯息不被送出。藉由第一文字产生器66送出至下一阶段的讯号包括VALID、T[3]、W(高位元)、B[3]、S[2]、F[2]、X[9]、Y[5]、Z[4]、P[4]、A[24]和一紧急(emergency)讯号E。在下一阶段，该讯号WISH是第一文字产生器66的一个输入。当最后一个被送出之字符与扫描位置之间的差指出超过其一值时，紧急讯号E变成主动状态，以驱策(urging)下一阶段时来接收数据。第一字符产生器66的行为与脉冲讯号ck40同步，且由复位讯号RES来复位。提供图2之物件选择器6之功能的第一字符多工器67，多重发出动画字符讯息和第一文字字符讯息。通常，动画字符讯息有较高被选择的优先顺位。然而，当从第一文字产生器66送出紧急输出E是主动状态时，第一文字字符讯息有较高的优先顺位。至第一字符多工器67的输入讯号为来自动画产生器65的VALID、T[3]、W、B[3]、S[2]、F[2]、X[9]、Y[5]、Z[4]、P[4]、A[24]以及来自第一文字产生器66的输出VALID、T[3]、W、B[3]、S[2]、F[2]、X[9]、Y[5]、Z[4]、P[4]、A[24]和紧急讯号E。第一字符多工器67备有至动画产生器65和第一文字产生器66之输出讯号WISH。至下一阶段之第一字符多工器67的输出讯号为VALID、T[3]、W、B[3]、S[2]、F[2]、X[9]、Y[5]、Z[4]、P[4]和A[24]。该选择/混合器也接收来自下一阶段之WISH讯号。第一字符多工器67的行为与脉冲讯号CK40同步，且由复位讯号RES来复位。为了某些目的，如模拟备有深度的背景图形，有两个文字产生器66和68。除了文字控制暂存器的被分配的位址不同外，第二文字产生器的结构和输入/输出讯号与第一文字产生器66是相同的。第二字符多工器69，多重发出第二字字符讯息和自第一字符多工器67送出的字符讯息。通常，自第一字符多工器67送出的字符讯息有较高被选择的优先顺位。然而，当从第二文字产生器66送出之紧急输出E是主动状态时，第二字字符讯息有较高的优先顺位。提供图2之字符指标格式转换器之功能的位址产生器70，根据前阶段送出的字符指标格式T[3]，将字符指标A[24]转换至实际上的位址指标。包含有一16*16位的分段(segment)存储器，该分段存储器并可由中央处理单元63来存取。此分段存储器储存分段地址和用为地址转换的基本地址。有五种字符指标格式。即8位元字符序号(number)、16位字节序号、备有低位调整的16位指标、16位地址指标和24位地址指标。对于8位和16的地址序号格式，A的值代表一个字符序号。产生器70根据B[3]和S[2]，来计算一个字符结构字节的数目，然后产生实际的地址指标。一个字符结构字节的数目以下列式子来计算出[一个字符结构字节的数目]＝[一个像素位的数目(1-8)]×[水平字符大小(8×16)]×[垂直字符大小(8×16)]/8。在备有低位调整的16位指标格式里，A[16]的低阶13位变成16位偏移位址的高阶13位。16位偏移地址的低阶3位始终为零。位地产生器将16位偏移地址加至24位基底地址，以产生24位实际的位址指标。24位基底地址的高阶16位存在分段存储器里。A[16]的高阶3位选取其中一个分段位址。该分段位址的低阶8位始络为零。在16位指标格式里，A[16]的低阶12位变成12位偏移地址。地址产生器将24位分段地址加至12位偏移地址。24位分段地址的高阶16位存在分段存储器里。A[16]的高阶4位选取其中一个分段地址，该分段地址的低阶8位始终为零。在24位地址指标格式里，A[24]直接代表24位实际的地址指标。不发生转换。将计算好的实际的位址指标A[24]直接代表24位实际的地址指标。不发生转换。将计算好的实际的位址指标A[24]和其他的讯息送至下一阶段作为更进一步的处理。字符指标格式T[3]就不要了，因为不再需要它。地址产生器70的行为与脉冲讯号CK40同步，且由复位讯号RES来复位。表头读取器71读出字符结构里的字符表头。字符结构有两种形态。一种有字符表头，另一种无字符表头。由属性模式W指出。备有字符表头的字符数据结构，由至少有一字节的字符表头以及一字符图案数据构成。无字符表头的字符数据结构，仅由字符图案数据构成。紧接在字符图案数据的最后的字符表头的位组，含有色般控制码P[4]、一像素里的位个数B[3]，以及一个表头终止的位，该位指出该字符表头的结束。其它的字符表头的字节，含有色盘控制码P[4]、字符正反控制F[2]、一个表头终止位和一个表头省略(skip)位。该表头省略位指出下一个被撷取的字符表头为接下来字节，或是它的下一个。除了最后的字节表头的字符外，表头终止位为不主动状态。从前阶段送出的实际的地址指标A[24]可以指出在一字符表头里的任意的字节。假如指到的是最后的表头字节，则存于最后的表头位组里的色盘控制码P[4]和一像素里的位数B[3]变为有效的。并且字符正反控制F[2]以零填满。假如指到的是其它的表头字节，则存于指到的表头字节里的色盘控制码P[4]和字符正反控制F[2]变为有效的。并且存于最后的表头字节里的一像素里的位数B[3]变为有效的。假如属性模式W指示出主动状态的话，字符表头里的P[4]、F[2]和B[3]变为有效的，并且从前阶段送出的相等讯息被忽略不计。则表头读取器将指向一表头的实际的地址指标A[24]，转换为指向该字符图案数据的顶头(top)。表头读取器71的行为与脉冲讯号CL40同步，且由复位讯号RES来复位。条纹(strip)产生器72从二维一字符图案产生地维的水平字符条纹。根据字符垂直位置Y[5]、字符正反控制F[2]、一像素的全数B[3]、字符大小S[2]及扫描位置H[11]和V[9]，条纹产生器72将指向字符图案数据顶头的实际的位址指标A[24]、Y[5]、F[2]、B[3]和S[2]由前阶段送出，并且H[11]和V[9]由视讯时间产生器62送出。垂直字符大小、垂直字符正反控制和垂直字符位置的讯息不再需要。S[2]的一个位表示垂直字符大小，并且F[2]的一个位表示垂直字符正反控制。所以，S[2]和F[2]变成S[1]和F[1]。并且Y[8]不被传送出去了。来自前阶段之至条纹产生器72的输入讯号为VALID、B[3]、S[2]、F[2]、X[9]、Y[8]、Z[4]、P[4]、A[24]。条纹产生器72也送出一WISH讯号，加给前阶段、输出至下阶段之条纹产生器72的讯号为VALID、S[3]、S[1]、F[1]、X[9]、Z[4]、P[4]和A[24]。条纹产生器72的行为与脉冲讯号CK40同步，且由复位讯号RES来复位。根据从前阶段送出的位址指标A[24]，字符读取器73从主存储器64里读出的字符图案数据。然后与其他的输入讯息输出被读出的字符图案数据D[8]。来自前阶段之至字符读取器的输入讯号为VALID、S[3]、S[1]、F[1]、X[9]、Z[4]、P[4]和A[24]。字符读取器73也送出一讯号WISH回给前阶段。至下阶段的输出讯号为VALID、B[3]、S[1]、F[1]、X[9]、Z[4]、P[4]和D[8]。字符读取器73的行为与脉冲讯号CK40同步，且由复位讯号RES来复位。像素产生器74产生每一像素的像素色标码。藉由以“由低字节到高字节”(littleendian)方式，记录送出的字符图案数据D[8]来制造一个阵列。然后，用一像素的位个数B[3]来切分(cut)该阵列，以形成像素色标码C[8]。C[8]较低阶的位填满被切分的像素数据(1-8位)。一像素的位个数等于从1到7的话，C[8]高阶空白的位填以色盘控制码P[4]的高阶位。一像素的位个数等于从1到3的话，仍然保留空白的位则填以零。根据从前阶段送出的字符水平位置X[9]和字符正反控制F[1]，像素产生器产生每一像素的水平位置X[9]位置。此F[1]控制该字符的字符正反。假如该F[1]是主动状态的话，该产生的水平位置X[9]在水平的方向反向。在下一个阶段里，不再需要B[3]、F[1]、P[4]和字符大小S[1]。来自前阶段之至像素产生器74的输入讯号为VALID、B[3]、S[1]、F[1]、X[9]、Z[4]、P[4]、D[8]。像素产生器74也送出一WISH讯号回给前阶段。至下阶段的输出号为VZLID、X[9]、Z[4]和C[8]。像素产生器74的行为与脉冲讯号CK40同步，且由复位讯号RES来复位。条纹产生器72、字符读取器73和像素产生器74完成图2之像素产生器10的功能。透明控制电路75提供图2之透明讯息储存装置12和透明控制装置13的功能。它包含有可由中央处理单元63来存取的16列(row)×5位的透明控制存储器。彩色色盘存储器备有一含16列×16行(column)×3位的结构。在彩色色盘存储器的每一列仅一有一种色彩可以是透明的色彩。假如中央处理单元63写入彩色色盘存储器的色彩讯息是透明色彩的话，则位于相同列地址的透明控制存储器的字(word)的4个位，储存该彩色色盘存储器的行位址，并且剩余的一个位变成主动状态。该位指出透明控制的使能/抑能(enable/disable)。假如中央处理单元写入一非透明的色彩至该彩色色盘的相同字的话，该位则变成非主动状态。从前阶段送出的像素色标码C[8]指出该彩色色盘存储器的地址。之前，该透明控制电路预先侦测备有一透明色彩的像素。C[8]的高阶4个位选取透明控制存储器的一列，并且C[8]的低阶4个位与透明存储器的字的4个位来比较。假如它们是相同的，并且剩余的一个位是主动状态的话，则[8]指出一透明的色彩。然后，在透明控制电路里，所有包括此C[8]的像素讯息被丢弃，并且不再传送到下个阶段。来自前阶段之至透明控制电路75的输入讯号为VALID、X[9]、Z[4]和C[8]。透明控制的电路75也送出一讯号WISH回给前阶段。透明控制电路的输出一讯号WISH回给前阶段。透明控制电路的输出讯号为VALID、X[9]、Z[4]和C[8]。透明控制电路75的行为与脉冲讯号CK40同步，且由复位讯号RES来复位。像素讯息的水平位置X[9]和水平扫描位置H[11]由描绘驱动器(drawdriver)76来检验，以了解该像素是否与像素缓冲器78重叠。仅有重叠的部分被描绘入像素缓冲器78重叠。仅有重叠的部分被描绘入像素缓冲器78。X[9]的高阶二位不需去指向一像素像素缓冲器单元。它们在描绘驱动器76里就被丢弃了。自前阶段至描绘驱动器76的输入讯号为VALID、X[9]、Z[4]和C[8]。描绘驱动器76也送出一讯号WISH回给前阶段。至下阶段的输出讯号为R、X[7]、Z[4]和C[8]。描绘驱动器76提供图2之像素限制装置14和像素描绘装置15的功能。描绘驱动器76的行为与脉冲讯号VK40同步，且由复位讯号RES来复位。像素缓冲器控制电路77在来自描绘驱动器76的要求讯号R与来自一观看(view)驱动器81的另一要求讯号R之间作调停。来自观看驱动器81的要求讯号有较高的优先顺位。在完成要求讯号的调停之后，三个周期的时间讯号(预充电讯号、读讯号和写讯号)由80MHz脉冲讯号来产生，以驱动该像素缓冲器78。当来自描绘驱动器76的要求被应允时，从目标像素缓冲器单元读出深度值，然后将其与自描绘驱动器76送出的深度值Z(4)比较。假如该Z(4)比较大，则将像素色标码C[8]写入该目标像素缓冲器单元。当来自观看驱动器的要求被应允时，从目标像素缓冲器单元读出深度值，然后将该目标像素缓冲器单元的深度值和像素色彩码启始为零值。来自描绘驱动器76的输入讯号为R、X[7]、Z[4]和C[8]。并且讯号WAIT送回给描绘驱动器。来自观看驱动器的输入讯号为R和像素缓冲器位址X[7]，并且输出至观看驱动器的讯号为像素码色标码C[8]。输出至像素缓冲器78的讯号为预充电控制讯号MP、读控制讯号MR、写控制讯号MW、像素缓冲器位址MA[7]和写入数据MI[12]，并且来自像素缓冲器的输入讯号为读出数据MO[12]。像素缓冲器控制电路77提供图2之缓冲器20与缓冲器存取加速器24的功能。像素缓冲器控制电路的行为与脉冲讯号CK40同步，且由复位讯号RES来复位。像素缓冲器78包含有像素深度缓冲器79和像素码缓冲器80。有128个像素缓冲器单元，每一单元包含有一像素深度缓冲器单元的4个位和一像素码缓冲器单元的8个位。来自像素缓冲器控制电路77的输入讯号为MP、MR、MW、MA[7]和M[12]。输出至像素缓冲器控制电路77的讯号为MO[12]。观看驱动器81根据扫描位置H[11]和V[9]，要求像素缓冲器控制电路77从像素缓冲器78读出像素色标码C[8]。观看驱动器81的输出讯号至像素缓冲器控制电路77为，要求讯号R的像素缓冲器位址X[7]。等待讯号从像素缓冲器控制电路77被送出，因为观看驱动器有较高优先的存取。来自像素缓冲器控制电路77的输入讯号为像素色标码C[8]。该码C[8]与像素时间脉冲同步，然后被送到下个阶段。该像素时间脉冲的频率几近于5MHz，是脉冲讯号CK20之频率的四分之一。观看驱动器81的行为与脉冲讯号CK40同步，且由复位讯号RES来复位。彩色色盘82包含256×13位的彩色色盘存储器。此彩色色盘存储器可由中央处理单元63来存取。它可以储存13位的色讯息，以提供256种颜色。来自前阶段的像素色调C[8]用作存储器位址，以选择色讯息。13位的讯息由色调讯号H[5]色度讯号S[3]和亮度讯号L[5]所组成。色调讯号以一个从0到23的整数来表示。色度讯号以一个从0至7的整数来表示。亮主讯号以一从0到23的整数来表示。假如从中央处理单元63写入的色度讯号是介于23到31之间，则其被视为是透明的。彩色色盘82输出至下阶段的讯号为H[5]、S[3]和L[5]。彩色色盘82的行为与脉冲讯号CK40同步，且由复位讯号RES来复位。显示荧屏可分成两部分，且其中一部分可以有一特殊的彩色效应。该部分称之为视窗罩幕(windowmask)。一视窗产生器83控制该视窗罩幕的区域。色调效果产生器84产生该特殊的彩色效应。视窗产生器83包含视窗控制暂存器，用来设定一启始点和一终点，以及一讯号WIN的初始值(initialvalue)。中央处理单元63可以存取这些暂存器。讯号WIN指出该扫描位置是否在视窗罩幕里。只要当该扫描位置到达荧屏的左边时，WIN的值将以该值为初始值。当水平的扫描位置与起点相遇合时，讯号WIN变成主动状态。当水平扫描位置与终点相遇合时，讯号WIN变成非主动状态。视窗产生器可产生一中央处理单元中断(interrupt)要求。每当水平扫描位置与起点或是终点相遇合时，就发生该中断要求。所以，中央处理器单元可以动态地(dynamically)改变起点位置与终点位置，以产生多样的视窗罩幕。视窗产生器的行为与脉冲讯号CK40同步，且由复位讯号RES来复位。由于色彩效果产生器84产生的其中之一的特殊色调效应，噪声产生器85产生出噪声。藉由-M-系列多项式(polynomial)计数器，该噪声产生器85产生数字随机噪声(randomnoise)。噪声产生器85的输出讯号是噪声N[3]，该噪声为多项式计数器的低阶3个位的值。低电源警示讯号LPW复位多项式计数器，以避免该计数值以不正常回路去循环。该噪声产生器的行为与脉冲讯号CK40同步，且由复位讯号RES来复位。色彩效果产生器84产生多样的特殊色调效应在彩色色般82送出的像素色资讯上。该色彩效应由视窗产生器83产生的讯号WIN来使能或是抑能。色调效果产生器84包含有，可由中央处理单元63存取的色彩效应暂存器，用以控制特殊的色彩效应。色彩效应之一为，将色调讯号H[5]、色度讯号S[3]和亮度讯号L[5]固定至常数值。对于每一色讯息，色彩效应暂存器储存一控制旗帜，来独立地使能或是抑能此固定效应。且该色彩效应暂存器也储存对于每一色讯息之常数值。另一色彩效应为，将色度讯号S[3]和亮度讯号L[5]减弱一半。该色彩效应暂存器也储存一控制旗帜，来促使或是禁止此减弱效应。另一色彩效应为，将色彩的极性(polarity)反向，如从正(positive)到负(negative)。反向的色调是以原业的色调H[5]加上12来计算。假如其和超过23，将该和减去24。反向的亮度是以23减去原来的亮度L[5]来计算。色度无需做反向。该色彩效应暂存器也储存一控制旗帜，来促使或是禁止此反向效应。另一色彩效应为，将噪声加至色彩上亮度的低阶3位可以和噪声产生器85送出的噪声N[3]来作XOR逻辑运算。该色彩效应暂存器也储存一控制旗帜，来独立地对每一位促使或是禁止此XOR逻辑运算，以控制噪声电平。色彩效果产生器的行为与脉冲讯号CK40同步，且由复位讯号RES来复位。根据扫描位置H[11]和V[9]，视讯功能产生器87藉由送出中断给中央处理单元，来通知中央处理单元63每一垂直消隐周期的开始。在荧屏上的特定的位置，视讯功能产生器87也备有送出中断要求给中央处理单元的机制。视讯功能产生器87也备有可来自中央处理单元存取的暂存器。这些暂存器储存特定的水平和垂直位置的讯息。当该扫描位置到达该特定的位置时，发生对中央处理单元的中断要求。中央处理单元63可以促使或是禁止该中断要求。图6系本发明之彩色视讯编码器86的一个详细的电路方框示意图。该视讯编码器的行为与脉冲讯号CK20同步，该脉冲讯号的频率，在NTSC的标规，为副载波频率的6倍，在PAL的标规，为副载波频率的4.8倍。在NTSC的系统里，该频率为21.47727MHz。在PAL的系统里，该频率为21.28137MHz。代表副载波相位之一个5位的计数器，用来产生该副载波相位讯号。每一脉冲周期，在NTSC的系统里，计数值增加4，在PAL的系统里，计数值增加5。假如计数值大于20，则在NTSC的系统里，将该值减去20，在PAL的系统里，将该值减去19，使其不超过24。在NTSC的系统里，假如该计数值的低阶两位不为0，则在该低阶两位加上5，使其接近0。不管计数器里的启始值为何，此运算的目的为，产生备有相同值循环的相位讯号。计数值系介于0与24之间。色调讯号H[5]搭配以图6里的彩色同步多工区块的彩色同步相位，而被多重发讯。当讯号BURST是主动状态时，该彩色同步相位被选出。彩色同步相位的值，在NTSC里为6，在PAL里为3。相位值6和3分别代表180度和135度。当讯号的LA是主动状态时，在图6里被多重发讯的色调讯号的相位角在色调反向区块里被反向。该反向原始为代表零度的相同位值18。所以，值从0到23被转换为从36至13。这儿，被多重发讯的色调讯号需要6位的讯号。该6位的被多重发讯的色调讯号被加到5位的副载波相位讯号，而变成6位调制的相位讯号。6位调制的相位讯号经由一波形唯读存储器转换为一3位调制的振幅讯号。图7的所示为波形唯计记存储器。图8图9所示为已转换的波形。在NTSC的系统里，有四种波形图案，且该脉冲频率为副载波频率的6倍。所以，可以有6×4＝24不同的色调。在PAL的系统里，该波形在5个副载波周期里循环，且该脉冲频率为副载波频率的4.8倍。所以可以有4.8×5＝24个不同的色调。色度讯号S[3]搭配以彩色同步多工方框的彩色同步的振幅电平，而被多重发讯。当讯号BURST是主动状态时，该彩色同步的振幅电平被选出。彩色同步振幅电平的值，在NTSC里为2，在PAL里为1。调制的振幅讯号经由被多重发讯的色度讯号而被振幅调制，以变成一数位彩色讯号。此振幅调制是以一数位乘法器来完成。该乘法器是以一简单的电路来实施。该乘法器的输入讯号是从-2至+2之一个3位的值，和从0到7之另一个3位的值。输出讯号是从-14到+14之5位的值。该数字色度讯号经由一数模转换器，而被转换为摸拟讯号。亮度讯号L[5]搭配以图6里的同步多工方框的同步讯号，而被多重发讯。当讯号BLANK是主动状态时，该亮度讯号被迫为值0。当讯号SYVC是主动状态时，该亮度讯号被迫为值-8。此被多重发讯发壳度讯号经由数模转换器，而被转换为摸拟讯号。被多重发讯的亮度讯号经由一加法器，加上该数字彩色讯号。在亮度讯号L[5]和色度讯号S[3]的某种组合里，该加法器的超溢。图10所示即为此种亮度的色度不合法的组合。有阴影的组合即是不合法的。被加上的讯号经由一数摸转换器，而被转换为一摸拟合成影像讯号。如上所述，彩色视讯编码器仅需要一乘法器和简单的电路。所以，容易将该彩色视讯编码器建置在单一半导体晶片上。但是，以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围。即大凡依本发明申请专利范围所作之均等变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖之范围内。权利要求1.一种扫描影像产生器，利用一种光栅扫描方法，用来产生由扫描二维像素阵列所形成的图形荧屏，其特征在于，该扫瞄影像产生器包含有一扫描位置产生器，用来产生扫描位置；复数个像素缓冲器单元，被组成一循环的像素缓冲器，该像素缓冲器备有储存目前的扫描位置的像素讯息的一像素缓冲器单元，并且其他像素缓冲器单元循序地储存随后的复数个扫描位置的讯息；一尾部指标，提供给该像素缓冲器，该尾部指标指向储存目前的扫描位置之像素讯息的像素缓冲器单元；一表头指标，提供给该像素缓冲器，该表头指标指向一像素缓冲器单元，该像素缓冲器单元为新空出的，用来储存一个将来扫描位置的像素讯息。其中，目前的扫描位置循序地移动，并且当该目前的扫描位置从第一个扫描位置移到第二个扫描位置时，储存第一个扫描位置的像素缓冲器单元被空出，该尾部指标被更改，以指向储存第二个扫描位置的像素缓冲器单元，并且该表头指标被更改，以指向该新空出的像素缓冲器单元。2.如权利要求1所述之一种扫瞄影像产生器，其特征在于，其中该复数个像素缓冲器单元的个数少于该图形荧屏上一水平扫描线里之像素的个数。3.一种扫瞄影像产生器，用来产生由扫描二维像素阵列所形成的图形荧屏，其特征在于，该扫瞄影像产生器包含有一字符数据结构，包括有代表二维像素阵列之字符图案数据，和至少一组描述该字符图案数据特微的字符属性数据。—字符指标，用来存取该字符数据结构；以及，—表头撷取装置，根据该字符指标，用来撷取该字符属性数据，和产生一定符图案数据指标，该字符属性数据和该字符图案数据指标为该表头撷取装置之输出。4.如权利要求3所述之一种扫瞄影像产生器，其特征在于，更包含有一字符指标转换器，根据字符指标的各种格式的讯息用来将复数种格式的字符指标转换为单一化格式的符指标。5.一种彩色图形处理器，利用一光栅扫描方法，用来产生由扫描二维像素阵列所形成的图形荧屏，其特征在于，该彩色图形处理器包含有一脉冲产生器，用来产生脉冲讯号；一扫描位置产生器，根据该脉冲讯号，用来产生扫描位置；一物件产生器，用来产生图像物件；一像素产生器，用来将该图像物件分解为像素，并且产生像素讯息，包括有每一像素之一像素色标码、一像素深度值和一像素位置；复数个像素缓冲器单元，被组成一循环的像素缓冲器，备有储存目前的扫描位置的像素讯息的一像素缓冲器单元，并且其他像素缓冲器单元循序地储存随后的复数个扫描位置的讯息，每一个像素缓冲器单元备有一像素深度缓冲器和一像素码缓冲器，分别储存一个像素的像素深度值和像素色标码；一尾部指标，提供给该像素缓冲器，该尾部指标指向储存目前的扫描位置之像素讯息的像素缓冲器单元；一表头指标，提供给该像素缓冲器，该表头指标指向—像素缓冲器单元，该像素缓冲器单元为新空出的，用来储存一个将来之扫描位置的像素讯息；一像素描绘装置，根据来自扫描位置产生器之扫描位置与来自像素产生器之像素位置，来存取该循环的像素缓冲器，并比较来自像素产生器之一像素的深度值，和对应像素缓冲器单元深度缓冲器读出的像素的深度值，且以所比较的结果为基准，来更改该对应像素缓冲器单元之像素色标码和像素深度值；一缓冲器输出装置，用来读出储存目前之扫描位置的像素讯息的像素缓冲器单元里的像素深度值和像素色标码；一缓冲器存取调停器，用来调停该循环的像素缓冲器在该缓冲器输出装置与像素描绘装置之间的存取；一色般装置，用来将该像素色彩码转换成欲被显示的像素色讯息；以及，一输出装置，用来输出该像素色讯息；其中，目前的扫描位置循序地移动，并且当该目前的扫描位置从第一个扫描位置移到第二个扫描位置时，储存第一个扫描位置的像素缓冲器单元被空出，该尾部指标指被更改，以指向储存第二个扫描位置的像素缓冲器单元，并且该表头指标被更改，以指向新空出的像素缓冲器单元。6.如权利要求5所述之一种彩色图形处理器，其特征在于，其中该复数个像素缓冲器单元的个数少数于该图形荧屏上一水平扫描线里之像素的个数。7.如权利要求5所述之一种彩色图形处理器，其特征在于，更包含有一个像素限制装置，根据该扫描位置产生器产生的扫描位置，用来决定由该像素产生器产生之像素讯息，与对应于循环的像素缓冲器产生之像素讯息，与对应于该循环的像素缓冲器之图形荧屏，是否有重叠的部分，该像素限制装置接收来自像素产生器之像素讯息，并且仅输出重叠的像素讯息至像素描绘装置。8.如权利要求5所述之一种彩色图形处理器，其特征在于，更包含有一个物件限制装置，根据该扫描位置产生器产生的扫描位置，用来决定由该物件产生器产生之物件，与对应于该循环的像素缓冲器之图形荧屏，是否有重叠的部分该物限制装置接收来自物件产生器之物件，并且仅输出重叠的物件讯息至该像素产生器。9.如权利要求5所述之一种彩色图形处理器，其特征在于，更包含有一缓冲器存取加速器，用来加速该循环的像素缓冲器至三个周期的存取，该三个周期的存取为一预充电周期、一种周期和一比较与写周期，该读周期和一写周期是一对为存取该循环的像素缓冲器必须的运算。10.如权利要求5所述之一种彩色图形处理器，其特征在于，其中之物件产生器更包含有一文字产生器，用来产生静态的图形物件；一动画产生器，用来产生动态的图形物件，以及，一物件选择器，用来选择一静态的图形物件，或是一动态的图形物件，作为该物件产生器产生的物件；11.如权利要求5所述之—种彩色图形处理器，其特征在于，更包含有一同步讯号产生器，根据该扫描位置产生器产生的扫描位置，用来产生同步讯号；以及，一视讯讯号产生器，用来将该像素色讯息和该同步讯号转换为一合成影像讯号。12.如权利要求5所述之一种彩色图形处理器，其特征在于，更包含有一控制装置；一透明讯息储存装置，假如被该控制装置写入色般的一像素色标码是透明的话，则用来储存该色般装置之一色般的地址；以及，一透明控制装置，备有—像素色标码作为存取该透明讯息储存装置的输入，该透明控制装置决定该输入像素色标码是否为透明的，并且将非透明的该输入像系色标码传送至该像素描绘装置。13.一种彩色视讯编码器，用来将包括有色调、彩度、亮度和包括一同步讯号之时间讯息的色讯息，转换为一适合NTSC和/或PAL制之视讯讯号，该彩色视讯编码器包含有一脉冲产生器，用来产生脉冲讯号，该脉冲讯号备有一固定的频率，且该固定频率为乘以一有理数之比率的一副载波的频率；一亮度讯号产生器，用业产生数字化亮度讯号；一色度讯号产生器，用来产生数字化色度讯号；一色调讯号产生器，用来产生数字化色调讯号；一副载波相位产生器，根据该脉冲讯号，用来产生数字化副载波相位讯号，该副载波相位讯号代表该副载波的相位角；一同步讯号产生器，用来产生一同频讯号、一彩色同步旗帜讯号和一线交替讯号；一同步多工器，搭配以该同步讯号，用来多重发出该数字亮度讯号，并且产生一被多重发讯的数字亮度讯号；一彩色同步多工器，用来产生一数字彩色同步相位讯号与数字彩色同步振幅讯号，根据该彩色同步旗帜讯号，搭配以该数字彩色同步相位讯号，多重发出该数字色相讯号，以产生一被多重发讯的数字色调讯号，并且根据该彩色同步旗帜讯号，搭配以该数字彩色同步振幅讯号，多重发出该数字彩度讯号，以产生一被多重发讯的数字色度讯号；一色相反向装置，根据该线交替讯号，用来将被多重发讯的数字彩度讯号数的色彩相位反向；一相位调制器，借助该被多重发讯的数字色调讯号，用来将该数字副载波相位讯号作相位-调制，并且产生一调制的数字相位讯号；一相位-至-振幅转换器，用来将该调制的数位相位讯号转换为调制的数字振幅讯号；一振幅调制器，借助该被多重发讯的数字色度讯号，用来将该调制的数字振幅讯号作振幅-调制，以产生数字色彩讯号；以及，-亮度-色度混合器，用来将该被多重发讯的数字亮度讯号与该数字色彩讯号混合，以产生数位合成影像讯号。14.如权利要求13所述之一种彩色图形处理器，其特征在于，更包含有一数摸转换器，用来将该被多重发讯的数字亮度讯号转换为一摸拟亮度讯号；一数摸转换器，用来将该数字色度讯号转换为摸拟色度讯号；以及，一数摸转换器，用来将该数字合成影像讯号转换为摸拟合成影像讯号。15.如权利要求13所述之一种彩色图形处理器，其特征在于，更包含有一种NTSC/PAL选择器，用来选择NTSC或是PAL模式，以控制该副载波频率、相位角和该彩色同步讯号的振幅，并且，促使或是禁止该色相反向装置的功能。16.如权利要求13所述之一种彩色图形处理器，其特征在于，其中该相位-至-振幅转换器包含有一转换表，对于对应于一数字色调讯号的每一调制的数字相位讯号，该转换表用来产生一调制的数字振幅讯号，对于一各自的数字色调讯号，每一调制的数字振幅讯号皆备有相同的讯号电源，并且，皆清楚且不会模糊的被定义。全文摘要一种彩色图形处理器,可产生光栅扫描显示器之二维像素阵列所形成的图形荧屏。该彩色图形处理器包含有,一扫描影像产生器和一彩色视讯编码器;一个备有复数个像素缓冲器单元之循环的像素缓冲器,用来作为绘图与显示用之像素资料的缓冲区;扫描位置移至下一个之后,储存目前扫描位置之像素讯息的像素缓冲器单元经循环而再使用。像素缓冲器单元的个数是有弹性的,并且不须与一水平扫描线里之像素的个数相同。并支持NTSC和PAL制式。文档编号G09G5/42GK1190843SQ9810040公开日1998年8月19日申请日期1998年2月9日优先权日1997年2月10日发明者加藤周平,佐野高一申请人:新世代株式会社