专利名称：屏幕显示装置及其显示方法
技术领域：
本发明涉及屏幕显示(On-Screen Display, OSD)的技术领域，尤 其涉及一种具有压缩位图(bitmap)的屏幕显示装置及其显示方法。
背景技术：
电视目前已成为每个家庭必备的家电用品，且随着电子技术的进展，已 发展出能够提供较佳影像品质及较多节目频道的电视系统。屏幕显示是应用 在电视屏幕上，以在电视屏幕上产生一些特殊的字形或图形，让观看者得到 信息。当观看者操作电视机换台或调整音量、画质等，电视屏幕就会显示目 前状态让观看者知道。屏幕显示装置成为人机界面上重要的信息产生装置。 已知的OSD装置的架构可分为位图(bitmap base)和文字型(font base)两种。 位图的OSD装置可提供图像较为丰富的用户界面，但需要较大的存储器容 量。而文字型的OSD装置具有软件开发方便且需要较小的存储器容量的优 点，但只能提供较为简单的OSD画面。图1是已知的位图OSD装置的方框图。如图1所示， 一只读存储器110 存储待显示的OSD数据。处理器120将待显示的OSD数据处理组合成位图 数据后存储于緩冲器140中，处理器120并处理该位图的显示信息。OSD 显示引擎150根据该显示信息，把存储于緩冲器140中的位图信息经过色盘 对应后，产生一显示OSD影像数据。混合器160将该显示OSD影像数据和 一视讯影像混合后，在一显示器上显示。当欲显示一张512x200且具有16颜色的位图影像时，该只读存储器110 需使用50K字节(512x200象素x4位/象素xl字节/8位50K字节)以存 储该位图影像。目前由于使用者对电视操作界面的画质要求越来越高，因此 位图的OSD装置需要更大存储量的外部存储器，以储存日益复杂的OSD影 像。然而，这会增加位图的OSD装置的成本。
为解决上迷问题，第5,969,770号的美国专利利用MPEG方法，先将一动画OSD图像压缩，然后再将该压缩的动画OSD图像存储千只读存储器中。 当要显示动画OSD图像时，利用一多任务器在一段时间内将该压缩的动画 OSD图像送入一 MPEG解压缩装置，解压缩后的图像再经由一视讯信道输 出。此虽可节省只读存储器的存储空间，然而却无法使用于没有MPEG解 压缩装置的电视机或显示器。因此可知，已知的OSD装置及OSD显示方法 仍存在一些缺点，而需要改进。发明内容本发明一目的在于提供一种屏幕显示装置及屏幕显示方法，其降低外部存储器存储容量，节省了成本o本发明的另 一 目的在于提供一种OSD装置及OSD显示方法，以储存复 杂的OSD影像，达到高画质的操作界面的要求。根据本发明的一方面，本发明提供一种屏幕显示装置，其包括一存储器、 一处理单元、 一緩冲单元、 一緩冲单元控制装置、 一解压缩引擎及一 OSD 视讯处理引擎。所述存储器用以储存所要播放或处理的OSD数据；所述处 理单元连接到所述存储器，以通过所述存储器读取要播放或处理的OSD数 据，并产生一压缩的OSD影像数据及一OSD显示信息；所述緩冲单元用以 暂存所要播放的压缩的OSD影像数据；所述緩冲单元控制装置连接到所述 緩沖单元及所述处理单元，以控制所述緩冲单元的存取；所述解压缩引擎耦 接到所述緩冲单元控制装置，用以将緩冲单元中的所述压缩OSD影像数据 解压缩为OSD影像数据，以及将所述OSD影像数据存储到所述緩沖单元； 所述OSD视讯处理引擎耦接到所述緩沖单元控制装置及所述处理单元，接 收所述OSD显示信息，并根据所述OSD显示信息及緩沖单元所暂存的OSD 影像数据，以产生一显示OSD影像数据。根据本发明的另一方面，本发明提供一种OSD显示方法，其包括下述 步骤(A)通过一存储器读取所要播放或处理的OSD数据；(B) 处理所述存储器所读取的OSD数据，以产生一压缩的OSD影^f象数 据及一 OSD显示信息；(C) 暂存所要播放的所述压缩的OSD影像数据；(D) 对所述压缩的OSD影像数据执行解压缩，以产生一 OSD影像数据；(E) 根据所述OSD显示信息及所述OSD影像数据，以产生一显示OSD 影像数据；以及(F) 将所述显示OSD影像数据与一影像数据流混合，以在一显示单元 上显示。综上所述，本发明可通过对OSD影像先进行压缩并存储到存储器中， 再通过解压缩引擎对该OSD影像解压缩，因此不仅可获得高画质的OSD影 像，而且可降低存储器的存储量的需求，节省了成本。另外，本发明可应用 到没有MPEG解压缩装置的电视机或显示器中，消除了现有技术不能使用 于没有MPEG解压缩装置的电视机或显示器的限制。
图1为已知的位图OSD装置的方框2为本发明的屏幕显示装置的方框图。图3为本发明的OSD显示方法的流程图。图4为本发明的OSD显示装置的数据传输的示意图。
具体实施方式
图2为本发明的屏幕显示装置的方框图。该OSD装置包括一存储器210、 一处理单元220、 一緩冲单元230、 一緩冲单元控制装置240、 一解压缩引 擎250、 一OSD视讯处理引擎260及一混合器270。该存储器210用以存储所要播放或处理的OSD数据。该存储器210为 非挥发性存储器，其较佳为一闪速存储器(flash memory)。在本发明实施例中， 该存储器210中存放已压缩过或未压缩过的OSD数据。
该处理单元220连接至该存储器210,包含一直接存储器存取(DirectMemory Access, DMA)单元221,其耦接到该存储器210，以直接存取该存储 器210存储的OSD数据。该处理单元220通过该存储器210读取要播放或 处理的OSD数据，并产生一压缩的OSD影像数据及一 OSD显示信息。若 所读取的OSD数据为未压缩过的，则该处理单元220产生的OSD影像数据 为一未压缩的OSD影像数据。该緩冲单元230用以暂存所要播放的压缩的OSD影像数据。如上所述， 所暂存的OSD影像数据也可以为未压缩的OSD影像数据。该緩沖单元230 为一动态随机存取存储器(DRAM)。其可为同步动态随机存取存储器 (SDRAM)、或是倍数数据率动态随机存取存储器(Double Data Rate DRAM)。 当该緩冲单元230为倍数数据率动态随机存取存储器，其可为下列其中的一 种DDR-I、 DDR-II、 DDR-333、或DDR-400。该緩冲单元控制装置240连接至该緩冲单元230及该处理单元220，以 控制该緩冲单元230的存取。该緩沖单元控制装置240包含一数据切换模块 241及一总线仲裁器(Bus arbiter) 242。该数据切换模块241用以将数据在该 緩冲单元230、该处理单元220、该解压缩引擎250及该OSD视讯处理引擎 260间传送。该总线仲裁器242用以决定该处理单元220、该解压缩引擎250及该 OSD视讯处理引擎260间存取该緩冲单元230的优先次序。该总线仲裁器 242为使用固定优先次序(Fixed-priority)以决定该处理单元220、该解压缩引 擎250及该OSD视讯处理引擎260间存取该存储器的优先次序。在其它实 施例中，该总线仲裁器242也可使用轮流平均(Round-robin)以决定该处理单 元220、该解压缩引擎250及该OSD视讯处理引擎260间存取该存储器的 优先次序。该解压缩引擎250耦接到该緩冲单元控制装置240,以经由该緩冲单元 控制装置240来读取暂存于该緩冲单元230中的压缩的OSD影像数据，再 将该压缩的OSD影像数据解压缩为OSD影像数据，将该解压缩的OSD影 像数据存储至该緩冲单元230。该解压缩引擎250可对该压缩的OSD影像数据执行无损(lossless)解压 缩。该解压缩引擎250也可对该压缩的OSD影像数据执行有损(non-lossless) 解压缩。若为直接色彩对映的内容可用有损压缩，若为色彩指针对映则以无 损压缩为主。其中，该有损解压缩较佳为JPEG解压缩。该OSD视讯处理引擎260耦接到该緩冲单元控制装置240及该处理单 元220，接收该处理单元220输出的该OSD显示信息，并根据该OSD显示 信息及緩沖单元230所暂存的OSD影像数据，产生一显示OSD影像数据。 其中，该显示OSD影像数据为位图(bitmap)影像数据。该混合器270耦接到该OSD视讯处理引擎260，以将该显示OSD影像 数据与一影像数据流混合，以在一显示单元上显示。图3为本发明的OSD显示方法的流程图，图4为本发明的OSD显示装 置的数据传输的示意图。首先，在步骤(A)中，处理单元220通过存储器读 取所要播放或处理的OSD数据。在本发明实施例中，该存储器中存放已压 缩过或未压缩过的OSD数据。若要显示压缩过的OSD数据，则通过处理单元220或直接存储器存取 221将压缩过的数据存放于緩冲单元230。若要显示未压缩的OSD数据，则 处理单元220可以再进行处理，例如处理显示位置、显示颜色等，产生所需 的OSD位图形。在步骤(B)中，该处理单元220处理该存储器所读的OSD数据，以产生 一压缩的OSD影像数据及一 OSD显示信息。若所读取的OSD数据为未压 缩过的，则该处理单元220产生的OSD影像数据为一未压缩的OSD影像数据。在步骤(C)中，该处理单元220将所要播放的压缩的OSD影像数据暂存 至该緩冲单元230中。该处理单元220将该OSD显示信息暂存至该緩冲单 元230,或传送给OSD视讯处理引擎260。如图4所示，该压缩的OSD影 像数据以实线显示，该OSD显示信息则以虚线显示。在步骤(D)中，该解压缩引擎250经由緩沖单元控制装置240以读取暂 存于该緩冲单元230中的压缩的OSD影像数据，并将该压缩的OSD影像数 据解压缩以产生一 OSD影像数据，该解压缩引擎250再将该解压缩的OSD
影像數据存储至该援冲单元230中。若为未压缩的OSD影像数据，则不执 行此步骤。在步骤(E)中，该OSD视讯处理引擎260经由该緩冲单元控制装置240 以读取暂存于该緩冲单元230中的该OSD影像数据，并依据该OSD显示信 息，产生一显示OSD影像数据。在步骤(F)中，该混合器270将该显示OSD影像数据与 一影像数据流混 合，以在一显示单元上显示。本发明的屏幕显示装置以及屏幕显示方法还可用于显示不需压缩的小 容量OSD数据，如上所述除了不需要对该未压缩的OSD数据执行解压缩外， 其它操作相同。综上所述，本发明的屏幕显示装置及其显示方法相比现有技术的屏幕显 示装置及显示方法，具有如下优点1、 本发明可通过对OSD影像先进行压缩并存储到存储器中，再通过解 压缩引擎对该OSD影像解压缩，因此不仅可获得高画质的OSD影像，而且 可降低存储器的存储量的需求，节省了成本；2、 本发明可应用到没有MPEG解压缩装置的电视机或显示器中，因此 消除了现有技术不能使用于没有MPEG解压缩装置的电视机或显示器的限制。应注意，上述的实施例仅是示例性的，不可解释为对本发明的限制，本 发明的范围由所附权利要求来限定。此外，在不脱离本发明的范围的精神的 情况下，可对本发明的结构和特征做多种修改、变更和替换。
权利要求
1、一种屏幕显示(OSD)装置，其包括一存储器，用以存储OSD数据；一处理单元，连接到所述存储器，以通过所述存储器读取要播放或处理的所述OSD数据，并产生一压缩的OSD影像数据及一OSD显示信息；一缓冲单元，用以暂存所述压缩的OSD影像数据；一缓冲单元控制装置，连接到所述缓冲单元和所述处理单元，用以控制所述缓冲单元的存取；一解压缩引擎，耦接到所述缓冲单元控制装置，用以将所述缓冲单元中的所述压缩的OSD影像数据解压缩为OSD影像数据，以及将所述OSD影像数据存储到所述缓冲单元；以及一OSD视讯处理引擎，耦接到所述缓冲单元控制装置及所述处理单元，接收所述OSD显示信息，并根据所述OSD显示信息及所述缓冲单元所暂存的所述解压缩的OSD影像数据，产生一显示OSD影像数据。
2、 如权利要求l所述的的OSD装置，其进一步包括一混合器，耦接到所述OSD视讯处理引擎，用以将所述显示OSD影像 数据与 一影像数据流混合。
3、 如权利要求l所述的OSD装置，其中，所述处理单元包括一直接存储器存取单元，耦接到所述存储器，以直接存取存取存储于所 述存储器的OSD数据。
4、 如权利要求1所述的OSD装置，其中，所述存储器为一只读存储器。
5、 如权利要求1所述的0SD装置，其中，所述緩冲单元为一动态随机 存取存储器，所述动态随机存取存储器为同步动态随机存取存储器或倍数数 据率动态随机存取存储器，所述倍数数据率动态随机存取存储器为下列其中 的一种DDR陽I、 DDR-II、 DDR-333或DDR-400。
6、 如权利要求1所述的OSD装置，其中，所述解压缩引擎可对所述压 缩的OSD影像数据执行无损解压缩或有损解压缩，所述有损解压缩为JPEG解压缩。
7、 如权利要求1所述的OSD装置，其中，所述显示OSD影像数据为 位图影像数据。
8、 如权利要求1所述的OSD装置，其中，所述緩冲单元控制装置包括一数据切换模块，用以将数据于所述緩冲单元、所述处理单元、所述解 压缩引擎及所述OSD视讯处理引擎间传送；以及一总线仲裁器，用以决定所述处理单元、所述解压缩引擎及所述OSD 视讯处理引擎间存取所述緩沖单元的优先次序。
9、 如权利要求8所述的OSD装置，其中，所述总线仲裁器使用固定优 先次序或轮流平均以决定所述处理单元、所述解压缩引擎及所述OSD视讯 处理引擎间存取所述緩沖单元的优先次序。
10、 一种OSD显示方法，包括(A) 通过一存储器读取所要播放或处理的OSD数据；(B) 处理所述存储器所读取的OSD数据，以产生一压缩的OSD影像数 据及一 OSD显示信息；(C) 暂存所要播放的所述压缩的OSD影像数据；(D) 对所述压缩的OSD影像数据执行解压缩，以产生一 OSD影像数据；(E) 根据所述OSD显示信息及所述OSD影像数据，以产生一显示OSD 影像数据；以及(F) 将所述显示OSD影像数据与一影像数据流混合，以在一显示单元 上显示。
11、 如权利要求IO所述的方法，其中，在所述步骤(D)中，对所述压缩 的OSD影像数据执行无损解压缩或有损解压缩。
12、 如权利要求11所述的方法，其中，所述有损解压缩为JPEG解压缩。
13、 如权利要求10所述的方法，其中，在所述步骤(E)中的显示OSD 影像数据为位图影像数据。
全文摘要
本发明涉及一种屏幕显示(OSD)装置及其显示方法，包括一存储器、一处理单元、一缓冲单元、一缓冲单元控制装置、一解压缩引擎及一OSD视讯处理引擎。存储器用以储存OSD数据；处理单元连接到存储器，通过存储器读取要播放或处理的OSD数据，并产生一压缩的OSD影像数据及一OSD显示信息；缓冲单元用以暂存所述压缩的OSD影像数据；解压缩引擎连接到缓冲单元和处理单元，用以将缓冲单元中的压缩的OSD影像数据解压缩为OSD影像数据，以及将所述OSD影像数据存储到所述缓冲单元；OSD视讯处理引擎耦接到缓冲单元控制装置及处理单元，接收OSD显示信息，并根据OSD显示信息及缓冲单元所暂存的OSD影像数据，产生一显示OSD影像数据。本发明可降低存储器的存储量的需求，节省成本。
文档编号H04N5/445GK101166244SQ20061014095
公开日2008年4月23日 申请日期2006年10月16日 优先权日2006年10月16日
发明者廖诗婷, 彭源智 申请人:凌阳科技股份有限公司