光栅操作电路、装置、显示控制系统及显示装置的制作方法

1.本发明涉及数据处理，尤其涉及一种光栅操作电路、装置、显示控制系统及显示装置。


背景技术：

2.目前，对于显示设备的应用越来越多，为了提高用户的视觉体验，现有技术中，通常需要对图像数据进行图形图像操作，如混叠、复制、透明背景等，这一类图形图像操作均需要按位进行，因此当图像数据较大时会占用大量的cpu资源。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的在于提出一种光栅操作电路、装置、显示控制系统及显示装置，旨在解决现有技术的图形图像操作占用大量cpu资源的问题。
4.为实现上述目的，本发明提供一种光栅操作电路，所述光栅操作电路包括解码模块以及计算模块；所述解码模块的输入端以及所述计算模块的输入端分别为所述光栅操作电路的输入端，所述解码模块与所述计算模块连接，所述计算模块的输出端作为所述光栅操作电路的输出端；其中：
5.所述解码模块，用于接收光栅操作码，对所述光栅操作进行解码得到像素计算数据，并将所述像素计算数据发送至所述计算模块；
6.所述计算模块，用于接收图像像素数据，并对所述图像像素数据进行与所述像素计算数据对应的光栅操作得到像素结果值，并输出所述像素结果值。
7.可选地，所述解码模块包括操作符单元、操作个数单元以及光栅操作数单元；所述操作符单元以及所述光栅操作数单元的输入端分别作为所述解码模块的输入端，所述操作符单元的输出端与所述操作个数单元的输入端连接，所述操作符单元、所述操作个数单元以及所述光栅操作数单元分别作为所述解码模块的输出端与所述计算模块连接；其中：
8.所述光栅操作数单元，用于对所述光栅操作码进行解码得到所述光栅操作码对应的光栅操作数，并将所述光栅操作数发送至所述计算模块；
9.所述操作符单元，用于对所述光栅操作码进行解码得到所述光栅操作码对应的操作符，并将所述操作符发送至所述计算模块；
10.所述操作个数单元，用于接收所述操作符，并根据所述操作符得到所述光栅操作数的操作数个数，并将所述操作数个数发送至所述计算模块。
11.可选地，所述操作符单元包括第一操作符子单元以及多个第二操作符子单元，所述第一操作符子单元以及各所述第二操作符子单元的输入端相互连接并作为所述操作符单元的输入端，所述第一操作符子单元以及各所述第二操作符子单元的输出端相互连接并作为所述操作符单元的输出端；其中：
12.各所述第二操作符子单元，用于分别对所述光栅操作码的操作符数据中独立的编码单元进行解码操作，以得到并输出各所述编码单元对应的操作符至所述计算模块；
13.所述第一操作符子单元，用于对所述光栅操作码的操作符数据中的取反确认位进行解码操作，以得到并输出所述取反确认位对应的操作符至所述计算模块。
14.可选地，所述光栅操作数单元包括第一操作数子单元、第二操作数子单元以及偏移计算单元；所述第一操作数子单元与所述第二操作数子单元的输入端连接并作为所述光栅操作数单元的输入端，所述第一操作数子单元与所述第二操作数子单元的输出端分别连接所述偏移计算单元的输入端，所述偏移计算单元的输出端作为所述光栅操作数单元的输出端；其中：
15.所述第一操作数子单元，用于对所述光栅操作码的分析串数据进行解码操作，以得到并输出所述分析串数据对应的第一操作数至所述偏移计算单元；
16.所述第二操作数子单元，用于对所述光栅操作码的偏移数据进行解码操作，以得到并输出所述偏移数据对应的偏移值至所述偏移计算单元；
17.所述偏移计算单元，用于根据所述偏移值对所述第一操作数进行偏移操作得到第二操作数，并将所述第二操作数发送至所述计算模块。
18.可选地，所述计算模块包括多个计算单元，所述计算单元的数量与所述光栅操作码的操作数个数的最大值相同；各所述计算单元的操作符端与所述解码模块连接；各所述计算单元首尾依次连接，作为计算模块输入的所述计算单元为输入计算单元，作为计算模块输出的计算单元为输出计算单元，连接在所述输入计算单元与所述输出计算单元之间的计算单元为传递计算单元；其中：
19.所述输入计算单元，用于根据所述光栅操作数、所述操作符、所述图像像素数据以及对应的所述操作数个数得到当前单元的子结果值，并生成与所述子结果值对应的临时结果，并将所述图像像素数据、所述光栅操作数、所述操作符以及所述临时结果发送至下一所述计算单元；
20.所述传递计算单元，用于根据所述光栅操作数、所述操作符、所述图像像素数据以及对应的所述操作数个数得到当前单元的子结果值，通过当前单元的子结果值更新接收到的临时结果，并将更新后的临时结果输出至下一计算单元；
21.所述输出计算单元，用于根据所述光栅操作数、所述操作符、所述图像像素数据以及对应的所述操作数个数得到当前单元的子结果值，通过当前单元的子结果值更新接收到的临时结果得到总操作码，通过所述总操作码对所述图像像素数据进行光栅操作以得到像素结果值，输出所述像素结果值以及完成信号。
22.可选地，所述根据所述光栅操作数、所述操作符、所述图像像素数据以及对应的所述操作数个数得到当前单元的子结果值包括：
23.根据对应的所述操作数个数从所述光栅操作数中获取对应的子操作数，并从所述操作符中获取对应的子操作符；
24.根据所述子操作数从所述图像像素数据中获取对应的操作主体；
25.将所述子操作符与所述操作主体进行组合得到当前单元的子结果值。
26.可选地，所述图像像素数据包括目标像素数据、模式像素数据以及源像素数据；所述电路还包括数据选择模块；所述数据选择模块的输入端为所述光栅操作电路的输入端，所述数据选择模块的输出端与所述计算模块的输入端连接；其中：
27.所述数据选择模块，用于接收所述目标图像数据、默认像素数据以及模式使能数
据，并根据所述模式使能数据将所述目标图像数据或所述默认像素数据作为所述模式像素数据输出至所述计算模块；
28.所述计算模块，用于接收包括所述目标像素数据、所述源像素数据以及所述模式像素数据的图像像素数据。
29.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种光栅操作装置，其特征在于，所述光栅操作装置包括壳体和如上所述的光栅操作电路，所述光栅操作电路设置于所述壳体内。
30.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种显示控制系统，其特征在于，所述显示控制系统包括处理模块以及如上所述的光栅操作电路，所述处理模块的输出端与所述光栅操作电路的输入端连接，所述处理模块的输入端与所述光栅操作电路的输出端连接。
31.此外，为实现上述目的，本发明还提供一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括显示器以及如上所述的显示控制系统，其中所述显示器与所述显示控制系统连接。
32.本发明提出的一种光栅操作电路、装置、显示控制系统及显示装置，所述光栅操作电路包括解码模块以及计算模块；所述解码模块的输入端以及所述计算模块的输入端分别为所述光栅操作电路的输入端，所述解码模块与所述计算模块连接，所述计算模块的输出端作为所述光栅操作电路的输出端；其中：所述解码模块，用于接收光栅操作码，对所述光栅操作进行解码得到像素计算数据，并将所述像素计算数据发送至所述计算模块；所述计算模块，用于接收图像像素数据，并对所述图像像素数据进行与所述像素计算数据对应的光栅操作得到像素结果值，并输出所述像素结果值。通过构建光栅操作电路，使得能够直接通过硬件电路对图像像素数据进行光栅操作，避免了占用cpu资源，从而使得能够提高对于图像处理的效率。
附图说明
33.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
34.图1为本发明光栅操作电路一实施例的功能模块图；
35.图2为本发明光栅操作电路应用于图1实施例中解码模块的结构示意图；
36.图3为本发明光栅操作电路应用于图1实施例中计算模块的结构示意图；
37.图4为本发明光栅操作电路中另一实施例的功能模块图。
38.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
39.附图标号说明：
40.标号名称标号名称100解码模块200计算模块110操作符单元210计算单元111第一操作符子单元300数据选择模块112第二操作符子单元131第一操作数子单元120操作个数单元132第二操作数子单元130光栅操作数单元133偏移计算单元
具体实施方式
41.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
42.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
44.另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
45.本发明提供一种光栅操作电路，请参见图1，图1为本发明光栅操作电路一实施例的功能模块图。在该实施例中，所述光栅操作电路包括解码模块100以及计算模块200；所述解码模块100的输入端以及所述计算模块200的输入端分别为所述光栅操作电路的输入端，所述解码模块100与所述计算模块200连接，所述计算模块200的输出端作为所述光栅操作电路的输出端；其中：
46.所述解码模块100，用于接收光栅操作码，对所述光栅操作进行解码得到像素计算数据，并将所述像素计算数据发送至所述计算模块200；
47.所述计算模块200，用于接收图像像素数据，并对所述图像像素数据进行与所述像素计算数据对应的光栅操作得到像素结果值，并输出所述像素结果值。
48.可以理解的是，显示装置显示的图像是通过像素组合形成的，输出显示时，读取现存中每一个像素点的颜色数据，并控制像素点显示对应的颜色；像素点的颜色是用无符号整型表示的，绘图就是在改变这些颜色数据；既然是改变颜色数据，那就有原有数据和新数据，即源像素数据和目标像素数据，光栅操作是一种位操作，可以对像素点重新赋值或保留原有数据，即设置为源像素数据或目标像素数据，还可以将不同数据中对应像素点进行与、或、取反等图谱操作；即光栅操作适用于合并源图像像素和目标图像像素的操作。像素计算数据则为从光栅操作码中解析得到的具体操作数据。
49.需要说明的是，本实施例中的光栅操作可以为但不限于二元、三元或四元光栅操作；可以根据实际应用场景以及需要进行设置，再次不进行限制；后续以三元光栅操作进行说明，其他的光栅操作可类比执行，不再赘述。三元光栅操作中，图像像素数据包括源像素数据s、目标像素数据d以及模式像素数据p。
50.光栅操作码用于定义合并源像素数据、目标像素数据以及模式像素数据的方式，光栅操作码提供布尔操作，并通过布尔操作对源像素数据、目标像素数据以及模式像素数据进行合并得到像素结果值；像素结果值是指最终进行显示的像素值。
51.本实施例通过构建光栅操作电路，使得能够直接通过硬件电路对图像像素数据进
行光栅操作，避免了占用cpu资源，从而使得能够提高对于图像处理的效率。
52.进一步地，参见图2，所述解码模块100包括操作符单元110、操作个数单元120以及光栅操作数单元130；所述操作符单元110以及所述光栅操作数单元130的输入端分别作为所述解码模块100的输入端，所述操作符单元110的输出端与所述操作个数单元120的输入端连接，所述操作符单元110、所述操作个数单元120以及所述光栅操作数单元130分别作为所述解码模块100的输出端与所述计算模块200连接；其中：
53.所述光栅操作数单元130，用于对所述光栅操作码进行解码得到所述光栅操作码对应的光栅操作数，并将所述光栅操作数发送至所述计算模块200；
54.所述操作符单元110，用于对所述光栅操作码进行解码得到所述光栅操作码对应的操作符，并将所述操作符发送至所述计算模块200；
55.所述操作个数单元120，用于接收所述操作符，并根据所述操作符得到所述光栅操作数的操作数个数，并将所述操作数个数发送至所述计算模块200。
56.其中，光栅操作码为imp_rop_ropcode，光栅操作数为rop_data，操作符为rop_char，操作数个数为rop_data_num。
57.光栅操作数用以表征进行光栅操作的数据类型，即源像素数据、目标像素数据或模式像素数据；操作符用以表征按位进行的布尔操作，包括反not、或or、与and以及异或xor等。操作数个数用以表征进行布尔操作的次数。
58.进一步地，所述操作符单元110包括第一操作符子单元111以及多个第二操作符子单元112，所述第一操作符子单元111以及各所述第二操作符子单元112的输入端相互连接并作为所述操作符单元110的输入端，所述第一操作符子单元111以及各所述第二操作符子单元112的输出端相互连接并作为所述操作符单元110的输出端；其中：
59.各所述第二操作符子单元112，用于分别对所述光栅操作码的操作符数据中独立的编码单元进行解码操作，以得到并输出各所述编码单元对应的操作符至所述计算模块200；
60.所述第一操作符子单元111，用于对所述光栅操作码的操作符数据中的取反确认位进行解码操作，以得到并输出所述取反确认位对应的操作符至所述计算模块200。
61.操作符数据为光栅操作码中的11位二进制数据，具体为[15：5]，其中[15：6]中每相邻的两位数据为一个独立的编码单元，表示一个布尔操作，第5位数据为取反确认位。
[0062]
编码单元中的数据位00，则该编码单元对应的操作符为not；编码单元中的数据位01，则该编码单元对应的操作符为xor；编码单元中的数据位10，则该编码单元对应的操作符为or；编码单元中的数据位11，则该编码单元对应的操作符为and；取反确认位为0，则不需要额外的取反not，取反确认位位1，则需要额外的取反not。另外，将操作符用逆波兰表示法进行标识，具体地，a表示and，n表示not，o表示or，x表示xor。
[0063]
进一步地，所述光栅操作数单元130包括第一操作数子单元131、第二操作数子单元132以及偏移计算单元133；所述第一操作数子单元131与所述第二操作数子单元132的输入端连接并作为所述光栅操作数单元130的输入端，所述第一操作数子单元131与所述第二操作数子单元132的输出端分别连接所述偏移计算单元133的输入端，所述偏移计算单元133的输出端作为所述光栅操作数单元130的输出端；其中：
[0064]
所述第一操作数子单元131，用于对所述光栅操作码的分析串数据进行解码操作，
以得到并输出所述分析串数据对应的第一操作数至所述偏移计算单元133；
[0065]
所述第二操作数子单元132，用于对所述光栅操作码的偏移数据进行解码操作，以得到并输出所述偏移数据对应的偏移值至所述偏移计算单元133；
[0066]
所述偏移计算单元133，用于根据所述偏移值对所述第一操作数进行偏移操作得到第二操作数，并将所述第二操作数发送至所述计算模块200。
[0067]
分析串数据为光栅操作码中的三位二进制数据，具体为[4：2]位数据，偏移数据为光栅操作码中的两位二进制数据，具体为[0：1]位数据。具体地，分析串数据与第一操作数对应关系参见下表：
[0068][0069][0070]
其中，s表示源像素数据，d表示目标像素数据，p表示模式像素数据；“+”和
“‑”
为特殊操作数，在256种光栅操作中有16种复杂的操作无法用单个累加器的机制进行表示，需要临时存储操作数，“+”表示压入堆栈，
“‑”
表示出栈，“+”和
“‑”
需要成对出现。在通过分析串数据得到第一操作数之后，根据偏移数据对第一操作数进行偏移得到第二操作数；具体地，偏移数据对应的偏移值为向左偏移的数值，偏移数据为00时对应的偏移值为0；偏移数据为01时对应的偏移值为1；偏移数据为10时对应的偏移值为2；偏移数据为11时对应的偏移值为3。
[0071]
如光栅操作码中[15：0]位数据为000001110100 0110；则各编码单元分别为00、00、01、11、01，取反确认位为0；此时编码单元对应的操作符分别为op5＝not、op4＝not、op3＝xor、op2＝and，op1＝xor取反确认位对应的操作符为not，将操作符用逆波兰表示法进行表示得到xaxnn，将末位not操作符省略，得到xax。分析串数据为001，其对应的第一操作数为spdspdsp，偏移数据为10，对应的偏移值为2，则将第一操作数向左偏移两位得到第二操作数为dspdspsp。其中op5-op4为一元操作符，op3-op1为二元操作符，因此，在实际进行光栅操作时，只需使用4个操作数；故可以将第二操作数的前四位dspd作为最终的操作数；将操作数与操作符结合得到dspdxax。
[0072]
进一步地，参见图3，所述计算模块200包括多个计算单元210，所述计算单元210的数量与所述光栅操作码的操作数个数的最大值相同；各所述计算单元210的操作符端与所述解码模块100连接；各所述计算单元210首尾依次连接，作为计算模块200输入的所述计算
单元210为输入计算单元，作为计算模块200输出的计算单元210为输出计算单元，连接在所述输入计算单元与所述输出计算单元之间的计算单元210为传递计算单元；其中：
[0073]
所述输入计算单元，用于根据所述光栅操作数、所述操作符、所述图像像素数据以及对应的所述操作数个数得到当前单元的子结果值，并生成与所述子结果值对应的临时结果，并将所述图像像素数据、所述光栅操作数、所述操作符以及所述临时结果发送至下一所述计算单元210；
[0074]
所述传递计算单元，用于根据所述光栅操作数、所述操作符、所述图像像素数据以及对应的所述操作数个数得到当前单元的子结果值，通过当前单元的子结果值更新接收到的临时结果，并将更新后的临时结果输出至下一计算单元210；
[0075]
所述输出计算单元，用于根据所述光栅操作数、所述操作符、所述图像像素数据以及对应的所述操作数个数得到当前单元的子结果值，通过当前单元的子结果值更新接收到的临时结果得到总操作码，通过所述总操作码对所述图像像素数据进行光栅操作以得到像素结果值，输出所述像素结果值以及完成信号。
[0076]
其中模式像素数据为pat_data，目标像数据为imp_rop_des_data，源像素数据为imp_rop_src_data，子结果值为rop_tmp_des_data，像素结果值为imp_rop_data，完成信号为imp_rop_tx；imp_rop_en为光栅操作使能信号。
[0077]
计算单元210依次按位根据光栅操作数以及操作符对图像像素数据进行光栅操作，后续计算单元210根据自身得到的子结果值对之前计算单元210的子结果值进行更新，在进行所有的计算单元210之后，得到最终的像素结果值，完成信号用以表征光栅操作的完成，输出完成信号以使接收到完成信号的器件开始接收像素结果值。
[0078]
进一步地，所述根据所述光栅操作数、所述操作符、所述图像像素数据以及对应的所述操作数个数得到当前单元的子结果值包括：
[0079]
根据对应的所述操作数个数从所述光栅操作数中获取对应的子操作数，并从所述操作符中获取对应的子操作符；
[0080]
根据所述子操作数从所述图像像素数据中获取对应的操作主体；
[0081]
将所述子操作符与所述操作主体进行组合得到当前单元的子结果值。
[0082]
操作主体即为源像素数据s、目标像素数据d或模式像素数据p。
[0083]
计算单元210根据自身在各计算单元210中的顺序以及操作数个数从光栅操作数中获取对应的子操作数，并从所述操作符中获取对应的子操作符；如本实施例中操作数个数为5，以dspdxax为例，对于输入计算单元而言，其在各计算单元210中的顺序为1，则输入计算单元获取操作符中的第一个子操作符op1，即x，对应的操作为异或，由于op1为二元操作符，因此输入计算单元获取光栅操作数中的前两个子操作数d和s；从图像像素数据中获取与d和s对应的目标像素数据以及源像素数据；对目标像素数据以及源像素数据进行异或操作得到的子结果值为d
⊕
s。
[0084]
对于与输入计算单元连接的传递计算单元而言，其在各计算单元210中的顺序为2，则输入计算单元210获取操作符中的第二个子操作符op2，即a，对应的操作为与；获取第三个子操作数p，从图像像素数据中获取与p对用的模式像素数据；对输入计算单元发送的子结果值进行叠加更新，更新后的子结果值为d
⊕
s&p；后续的计算单元210可参照执行，在此不再赘述。
[0085]
本实施例能够合理地对图像像素数据进行光栅操作。
[0086]
进一步地，参见图4，所述图像像素数据包括目标像素数据、模式像素数据以及源像素数据；所述电路还包括数据选择模块300；所述数据选择模块300的输入端为所述光栅操作电路的输入端，所述数据选择模块300的输出端与所述计算模块200的输入端连接；其中：
[0087]
所述数据选择模块300，用于接收所述目标图像数据、默认像素数据以及模式使能数据，并根据所述模式使能数据将所述目标图像数据或所述默认像素数据作为所述模式像素数据输出至所述计算模块200；
[0088]
所述计算模块200，用于接收包括所述目标像素数据、所述源像素数据以及所述模式像素数据的图像像素数据。
[0089]
其中，默认像素数据为imp_rop_pat_data。
[0090]
需要说明的是，模式像素数据可以为输入的数据或本装置默认的数据；通过模式使能数据进行选择，模式使能数据为一位二进制数据，分别通过0和1来表示将目标图像数据或默认像素数据作为模式像素数据。
[0091]
本实施例能够提供模式像素数据的选择，更具灵活性。
[0092]
本发明还保护一种光栅操作装置，该光栅操作装置包括壳体和光栅操作电路，光栅操作电路设置于所述壳体内，该光栅操作电路的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的光栅操作装置采用了上述光栅操作电路的技术方案，因此该光栅操作装置具有上述光栅操作电路所有的有益效果。
[0093]
本发明还保护一种显示控制系统，该显示控制系统包括处理模块以及如上所述的光栅操作电路，处理模块的输出端与光栅操作电路的输入端连接，处理模块的输入端与光栅操作电路的输出端连接，该光栅操作电路的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的显示控制系统采用了上述光栅操作电路的技术方案，因此该显示控制系统具有上述光栅操作电路所有的有益效果。
[0094]
本发明还保护一种显示装置，该显示装置包括显示器以及显示控制系统，显示器与显示控制系统连接,该显示控制系统的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的显示装置采用了上述显示控制系统的技术方案，因此该显示装置具有上述显示控制系统所有的有益效果。
[0095]
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
[0096]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。