DE19756365A1

DE19756365A1 - Bildschirmdarstellungssystem

Info

Publication number: DE19756365A1
Application number: DE19756365A
Authority: DE
Inventors: Sandor Gyarmati; Rainer Dr Schweer
Original assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Priority date: 1997-12-18
Filing date: 1997-12-18
Publication date: 1999-06-24
Also published as: JPH11259058A; ZA9811329B; KR19990062737A; MY121705A; KR100569805B1; US20020089510A1; EP0924682A1; US6642937B2; CN1229970A; HK1020098A1; CN1097814C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Darstellung von Bildschirmelementen auf einem Wiedergabeschirm gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Stand der Technik

Es sind im Prinzip zwei unterschiedliche Verfahren zur Darstellung von Zeichen bekannt. Das erste Verfahren basiert auf der Darstellung von Zeichen, sogenannten Charaktern, das zweite Verfahren auf der Bildpunktedarstellung.

Bei der Zeichendarstellung wird die Zeichenform der einzelnen Charakter in einer ROM-Tabelle abgelegt und alle Zeichenattribute wie Vordergrund-/Hintergrundfarbe, Blinken usw. werden von einem Zeichengenerator berechnet und für ein ganzes Zeichen, eine ganze Spalte oder einen ganzen Bildschirm durchgeführt.

Grafische Bilder können aus schließlich durch einen dynamisch veränderbaren Zeichensatz realisiert werden. Das bedeutet, daß anstelle eines vorgegebenen Zeichenspeichers, wie einem ROM, die Zeichenmatrix dynamisch veränderbar in einem RAM verarbeitet werden muß.

Eine Verarbeitung der Zeichen in der sogenannten Fenstertechnik oder ein vertikales Verschieben, auch Scrolling genannt, wird auf Zeichenebene durchgeführt.

Ein Bildschirmdarstellungssystem, welches auf Zeichen beruht, benötigt im allgemeinen einen geringen Einsatz von Software, kleines RAM, hingegen jedoch eine komplexe Hardware und ist in seinen Darstellungsmöglichkeiten von grafischen Elementen begrenzt.

Im Falle der bildpunktorientierten Darstellungsart muß die vollständige Zeichenmatrix Zeile für Zeile in einen Bildspeicher kopiert werden, um ein vollständiges Bild zu erzeugen. Alle Attribute wie Vordergrund-/Hintergrundfarben, Blinken usw. müssen durch Software berechnet werden und die Bildpunkteanordnung muß ebenfalls entsprechend der Attributfunktion der zugehörigen Zeichen, Zeilen und/oder Bildschirm berechnet werden.

Fenstertechnik und vertikales Verschieben ist bildpunktorientiert. Überschreibende Fenster oder Objekte werden meistens in einer Mehrfachebenentechnik realisiert.

Ein Bildschirmdarstellungssystem, welches auf Bildpunkten basiert, benötigt im allgemeinen eine sehr komplexe Software, große Speicher, jedoch eine recht einfache Hardware. Vorteilhaft können Vollbildbildpunktgrafiken erstellt werden.

Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Darstellung von Zeichen anzugeben, welches eine Flexibilität der Darstellungsweise aufweist und eine einfache Hardware benötigt.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine bestimmte Anzahl von Bildpunkten einer Wiedergabezeile horizontal zu einer Zelle zusammengefaßt. Eine Zelle kann zum Beispiel 4, 6, 8 oder 12 Bildpunkte beinhalten. Die Anzahl der Bildpunkte, die zu einer Zelle zusammengefaßt sind, werden durch einen übergeordneten Wiedergabemodus bestimmt. Die Länge einer Zelle ist vorzugsweise konstant, z. B. ist die Länge durch die Verarbeitungsbreite eines verwendeten Mikroprozessors bestimmt und ist bei einem 32-Bit-Prozessor damit 32 Bit breit. Bei einer Verwendung eines 64-Bit- Prozessors kann somit die Breite 64 Bit sein. Jedoch ist eine Aufteilung auf 2×32 Bit oder 4×16 Bit ebenfalls möglich.

Je nach Art des benötigten Wiedergabemodus können zusätzlich zu den Bildpunktinhalten auch Attribute wie Farbe, Vorder- und Hintergrundfarbe, Blinken oder Transparenzdarstellung in einer Zelle enthalten sein.

Zur zeilenweisen Wiedergabe der Zellen auf einem Wiedergabebildschirm werden die Zellen in einem Bildspeicher mit jeweils einer eigenen zugeordneten Adresse abgespeichert. Die erforderliche Speicherkapazität ist gleich der notwendigen Anzahl von Zellen des gewählten Wiedergabemodus.

Die Adressierung der Zellen im Speicher erfolgt linear. Die Anzahl der Adressen entspricht der Anzahl der wiederzugebenden Zellen.

Dank der linearen Adressierung, die durch die erfindungsgemäße Speicherung der Zellen erzielt wird, ergibt sich vorteilhaft ein reduzierter Hardwareaufwand.

Ein individuelles zellenweises vertikales Verschieben ist zeilenweise möglich. In horizontaler Richtung geschieht dies in Zellengröße.

Durch den zellenweisen Aufbau von z. B. Objekten sind diese durch einfache Adressierung leicht zu definieren. Es ist somit möglich, ganze Objekte zu verschieben oder zu kopieren oder Bildschirmbereiche zu scrollen.

Zeichnungen

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Wiedergabebildschirm mit Zellen darstellung,

Fig. 2 einen Bildspeicher,

Fig. 3a-3g den Aufbau einer Zelle,

Fig. 4 ein Blockdiagramm einer Objektverarbeitungs einrichtung,

Fig. 5 eine Darstellung der Verarbeitung verschiedener Objekte,

Fig. 6 eine Speicheranordnung von zwei Objekten.

Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt einen Wiedergabebildschirm mit Zellendarstellung. Die Bildschirmdarstellung besteht aus Zeilen L₁-L_m. Je Zeile L₁-L_m sind n Zellen C₁₁-C_1n bis C_m1-C_mn vorhanden. Jede Zelle C₁₁-C_mn enthält j Bildpunkte P₁-P_j.

Insgesamt wird somit mit m×n Zellen die Fläche eines Bildschirms beschreibbar.

Fig. 2 zeigt einen Bildspeicher PM, in dem die Zellen C₁₁-C_mn linear gespeichert sind. Es können besondere Einstiegspunkte EP für bestimmte Objekte definiert sein, die in jeder Zeile neu ausgewertet werden. So startet der Bildspeicher PM für ein erstes Objekt (No. 0) mit dem Einstiegspunkt EP0m1 und hat seinen letzten Einstiegspunkt EP0m1 zu Beginn der letzten Zeile, wenn es sich bei dem ersten Objekt um den gesamten Bildschirminhalt handelt. In Fig. 2 ist mit einem Einstiegspunkt EP111 am Ende des Bildspeicherbereichs für das erste Objekt angedeutet, daß sich ein Bildspeicherbereich für ein zweites Objekt (No. 1) anschließt.

Um wie im Stand der Technik ein Zeichen darzustellen, z. B. einen Buchstaben, sind entsprechende Zellen, die bei der Bildschirmdarstellung vertikal übereinander angeordnet sind, dem Bildspeicher PM nach den entsprechenden Einstiegspunkten mit einem Offset im Speicher abzulegen. Die Zeilen werden ohne Offset ausgelesen, d. h. linear wie sie dargestellt sind von links nach rechts. Der Offset entspricht der Anzahl der Zellen bis zum horizontalen Wiederbeginn des darzustellenden Zeichens und ist bei einer gewünschten horizontalen Bildpunkt- und Farbauflösung ein konstanter Wert.

Die Fig. 3a bis 3g zeigen ein Ausführungsbeispiel einer Zellenorganisation bei der Verwendung eines 32-Bit- Prozessors.

In Fig. 3a ist die erste Zelle durch 4 Bildpunkte Pa1-Pa4 aufgebaut, wobei jeder Bildpunkt eine 8-Bit-Auflösung besitzt.

In Fig. 3f ist angegeben, wieviele Bildpunkte pro Zelle die vorgeschlagene Zellenorganisation aufweist und in Fig. 3g die dazugehörige Auflösung pro Bildpunkt Bits/Pix.

In Fig. 3b ist eine zweite Zelle durch 8 Bildpunkte Pb1-Pb8 aufgebaut, wobei jeder Bildpunkt eine 4-Bit-Auflösung besitzt.

In Fig. 3c ist eine dritte Zelle durch 6 Bildpunkte Pc1 bis Pc6 aufgebaut mit einer Auflösung von je 5 Bit pro Bildpunkt. Die letzten zwei Bits können der Kennzeichnung der Zellenart dienen.

In Fig. 3d hat eine vierte Zelle ebenfalls 6 Bildpunkte Pd1-Pd6. Die Auflösung beträgt hierbei jedoch nur 1 Bit pro Bildpunkt. An die Bildpunkte Pd1-Pd6 schließt sich ein Block R1 mit 6 Bit an, der z. B. als Reserve dient. Darauf folgt ein Block F1, der dazu dienen kann, die Vordergrundfarbe zu bestimmen. Der nächste Block B1 kann der Festlegung der Hintergrundfarbe dienen. Beide Blöcke F1 und B1 sind je 5 Bit breit. Die folgenden 3 Bit sind Attribute, wobei in diesem Ausführungsbeispiel das erste Bit R2 als Reserve dient, das nächste Bit TBG1 zur Einstellung als transparenten Hintergrund und das dritte Bit TFG1 als transparenten Vordergrund. Daran schließt sich ein Block FL1 an, der 5 Bit breit ist und Informationen über einen Blinkmodus enthalten kann. Die letzten 2 Bit dienen auch hier wieder der Kennzeichnung.

Die in Fig. 3c und 3d dargestellten Zellen werden vorzugsweise für Teletextdarstellung oder für den Mixmode von Bild und Text verwendet.

In Fig. 3e ist eine fünfte Zelle durch 12 Bildpunkte mit jeweils 1 Bit Auflösung pro Bildpunkt aufgebaut. Daran schließen sich ähnliche Blöcke an wie in Fig. 3d, nämlich 5 Bit für Vordergrundfarbe F2, 5 Bit für Hintergrundfarbe B2, 1 Reservebit R3, 1 Bit für transparenten Hintergrund TBG2, 1 Bit für transparenten Vordergrund TFG2, 5 Bit für einen Blinkmodus FL2 sowie 2 Kennzeichnungsbit.

Dieses Beispiel kann vorzugsweise Verwendung finden-in einem 32-Bit-Rechnersystem. Bei einem 64-Bit-Rechnersystem können die in dem Beispiel vorgeschlagenen Zellen zweifach in einem Rechenschritt verarbeitet werden. Andere Zellenstrukturen sind denkbar je nach Anwendungsart und/oder verwendeter Rechnerarchitektur.

Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm einer Objektverarbeitungseinrichtung. Unter Objekten sind solche Elemente zu verstehen, die unabhängig von anderen Bildinhalten eigenständig verarbeitet werden sollen.

Jedes Objekt ist Zelle für Zelle in den Bildspeicher PM geschrieben. Objekte können Teil des Hauptbildes sein oder Teil eines anderen Objektes. Auch das Hauptbild kann als eigenständiges Objekt betrachtet werden. Wie schon in Fig. 2 angedeutet ist, belegt vorzugsweise jedes Objekt ein ihm eigens zugeordneten Bildspeicherbereich.

Ein Objekt ist eindeutig beschrieben durch die folgenden Adressen:

1. HSTA = horizontale Startposition = Zellennummer
2. HEND = horizontale Endposition = Zellennummer
3. VSTA = vertikale Startposition = Zeilennummer
4. VEND = vertikale Endposition = Zeilennummer
5. BOA = Basis Objekt Adresse, welche die erste Zelle des Objektes adressiert.

Die Objektverarbeitungseinrichtung ist wie folgt aufgebaut.

In Positionsspeichern VSTAn für die vertikalen Startposition, VENDn für die vertikale Endposition, HSTAn für die horizontale Startposition und HENDn für die horizontale Endposition sind die vier Eckpunkte eines Objektes auf dem Bildschirm abgespeichert. In einem Adressenspeicher BOAn ist die Basis Objekt Adresse BOA angegeben, welche auf die erste Zelle eines Objektes verweist und somit die Adresse im Bildspeicher PM repräsentiert. Die Positionsspeicher VSTAn und VENDn sind mit einem ersten Komparator CP1 und die Positionsspeicher HSTAn und HENDn mit einem zweiten Komparator CP2 verbunden. Dem ersten Komparator CP1 werden zudem die Daten eines Zeilenzählers TVLC und dem zweiten Komparator CP2 die Daten eines Zellenzählers LCC zugeführt. Ist das Vergleichsergebnis des ersten Komparators CP1 negativ, d. h. die momentane Strahlposition ist außerhalb des Objektes, wird diese Information einer zweiten, gleich aufgebauten Objektverarbeitungseinrichtung für ein Objekt n-1 zugeführt. Sind die Vergleichsergebnisse der Komparatoren CP1 und CP2 positiv, wird der Objekt-Zellenzähler OCCn activiert, indem das Signal IN dem UND-Gatter 10 zugeführt wird, an dessen zweiten Eingang ein Zellentaktsignal CCL angelegt ist. Dieses Taktsignal CCL entspricht dem Zellenauslesetakt. Der Ausgang des UND-Gatters 10 ist mit einem Steuereingang des Objekt-Zellenzählers OCCn verbunden.

Der Positionsspeicher VENDn ist mit dem Adressenspeicher BOAn über eine Steuerleitung RLD verbunden. Datenausgänge des Adressenspeichers BOAn führen zu den Objekt- Zellenzählers OCCn. Der Objekt-Zellenzähler OCCn wird auf den Wert des Adressenspeichers BOAn gesetzt, wenn der Wert des Zeilenzählers TVLC den Wert des Positionsspeichers VENDn überschreitet. Diese Rücksetzung erfolgt über die Steuerleitung RLD zwischen Positionsspeicher VENDn und Adressenspeicher BOAn.

Das Zellentaktsignal CCL, welches dem UND-Gatter 10 zugeführt wird, dient gleichzeitig als Zählsignal für den Zellen-Zähler LCC und den Zeilenzähler TVLC. Der Zellenzähler LCC zählt z. B. von 0-127, wenn eine Zeile durch 128 Zellen beschrieben wird, und der Zeilenzähler TVLC von 0-259, bei einem TV System mit 260 aktiven Zeilen. Die Daten des Zellenzählers LCC und des Zeilenzählers TVLC werden einem Adressmultiplexer zugeführt, welcher in Abhängigkeit vom Signal "IN" entweder die Adressen vom Objekt-Zellenzähler oder die von den Zählern TVLC und LCC durchschaltet. Das Ausgangssignal des Adressmultiplexers 11 liefert dann eine Adresse des Bildspeichers gemäß Fig. 2.

Für jedes Objekt, welches dargestellt werden soll, ist eine eigene Objektverarbeitungseinrichtung erforderlich. Jedoch ist der Aufbau für jede Objektverarbeitungseinrichtung identisch. Sind mehrere Objekte in einer Zeile vorhanden, aktiviert eine einfache Prioritätslogik eine Objektverarbeitungseinrichtung nach der anderen. Die Anzahl der Objektverarbeitungseinrichtungen ist beliebig, je nach gewünschter Vielfalt oder zur Verfügung stehender Chip- Fläche. Teile der Objektverarbeitungseinrichtung, wie z. B. der Zeilenzähler TVLC, der Zellen-Zähler LCC sowie der Adressmultiplexer können zu einem Zellenzugriffs- Adressengenerator CAAG zusammengefaßt werden und für die übrigen Teile der Objektverarbeitungseinrichtungen vorzugsweise gemeinsam verwendet werden.

Die Objektverarbeitungselemente VSTA, HSTA, VEND, HEND, BOA, und OCC werden zu einer Objektverarbeitungseinrichtung OH (Object Handler) zusammengefaßt.

Fig. 5 zeigt eine Darstellung der Verarbeitung verschiedener Objekte. Insgesamt sind gleichartig aufgebaute Objektverarbeitungseinrichtungen OH1 . . . OHn vorhanden. Die einzelnen Objektverarbeitungseinrichtungen OH1 . . . OHn sind mit den Ausgängen des Zeilenzählers TVLC und des Zellenzählers LCC des Zellenzugriff-Adressengenerators CAAG verbunden. Über eine Prioritätskontrolle PC werden dann der Inhalt des Objekt-Zellenzählers OCCn und das IN Signal den Zellenzugriffs-Adressengenerator CAAG zugeführt. Sofern der Objekt-Zellenzähler OCCn innerhalb des Objektfensters ist - das IN Signal ist aktiv - schaltet der Multiplexer OCCn als Adressierung für den Bildspeicher PM durch.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel einer Speicheranordnung von zwei Objekten O1, O2. Beispielsweise stellt das Objekt O1 den gesamten zur Verfügung stehenden sichtbaren Bildschirm dar. Der Bildspeicher PM wird dann so lange mit den Daten des Objekts O1 ausgelesen bis zum Zeitpunkt VSTA2/HSTA2 ein weiteres Objekt O2 dargestellt werden soll.

Am Beispiel einer aktiven Zeile AL werden zum Zeitpunkt ta die Daten an der Adresse a, bestimmt durch den Objekt- Zellenzähler OCC1, ausgelesen und auf dem Bildschirm wiedergegeben. Dies geschieht bis zum Zeitpunkt tb. Nach dem Zeitpunkt tb ergibt die Objektverarbeitungs einrichtung für das Objekt O1, daß der Inhalt der aktiven Zeile AL außerhalb der Fläche des Objekts O1 liegt. Die Prioritätskontrolle PC schaltet dann zur nächsten Objektverarbeitungseinrichtung, zuständig für das Objekt O2. Es wird dann der Speicherbereich b ausgelesen, der durch den Objekt-Zellenzähler OCC2 definiert ist. Dies geschieht bis zum Zeitpunkt tc, da hier wieder festgestellt wird, daß der Inhalt der aktiven Zeile AL außerhalb der Fläche des Objekts O2 liegt. Die Prioritätskontrolle PC schaltet dann wieder zurück zur Objektverarbeitungseinrichtung für das Objekt O1 zum Zeitpunkt tc des Objekt-Zellenzählers OCC1.

Claims

1. Verfahren zur Darstellung von Bildschirmelementen auf einem Wiedergabeschirm, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorgegebene Anzahl von Bildpunkten (Pa1 . . . Pej) einer Wiedergabezeile (L1 . . . Lm) zu einer Zelle (C11 . . . Cmn) zusammengefaßt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wiedergabezeile (L1 . . . Lm) aus einer fest vorgegebenen Anzahl von Zellen (C1n . . . Cmn) gebildet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zelle (C11 . . . Cmn) je nach Darstellungsart eine Anzahl von Bildpunkten (Pa1 . . . Pej) mit zugeordneter Auflösung und gegebenenfalls mit zugeordneter Darstellungsart (R1, F1, B1, TBG1, TFG1, FL1; R2, F2, B2, TBG2, TFG2, FL2) aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß pro Wiedergabebild (Fig. 1) nur Zellen (C11 . . . Cmn) mit der gleichen Anzahl von Bildpunkten (Pa1 . . . Pa4, . . .; Pe1 . . . Pej) aber mit unterschiedlich zugeordneter Darstellungsart (R1, F1, B1, TBG1, TFG1, FL1; R2, F2, B2, TBG2, TFG2, FL2) verwendet werden.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen (C11 . . . Cmn) adresslinear in einem Bildspeicher (PM) gespeichert sind.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bildspeicher (PM) die Zellen (C11 . . . Cmn) objektorientiert (O1; O2) abgespeichert sind.