專利名稱：用以組合多格式多源視頻信號的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合圖像發(fā)生系統(tǒng)，該復(fù)合圖像是在逐個像素的基礎(chǔ)上通過有選擇地將同時得到的多個視頻信號彼此組合起來產(chǎn)生的。
從美國專利4，876，600可以了解到這種系統(tǒng)的情況。該現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)公開了一種從多個獨立且彼此不同步工作的信號源(例如電視攝像機、數(shù)字圖像數(shù)據(jù)海量存儲器和光柵圖形發(fā)生器)提供的信息產(chǎn)生復(fù)合圖像的設(shè)備。各信號源將信息提供至多個雙端口緩沖器。存在緩沖器中的數(shù)據(jù)以同步化的方式讀取。由哪一個緩沖器來給復(fù)合圖象的某個給定像素提供信息，則是由一個預(yù)編程的掩模存儲器在逐個像素的基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇的。掩模存儲器提供控制數(shù)據(jù)字，各控制數(shù)據(jù)字由數(shù)量等于待處理的信號源數(shù)的許多位元組成。這就是說，可并行讀取的數(shù)據(jù)寬度完全對應(yīng)于信號源數(shù)。為實現(xiàn)出這種選擇性特點，一個位元是按逐個數(shù)據(jù)字設(shè)定的。
上述現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)沒有談到彼此采取不同格式的信號的問題。通常，視頻信號以模擬的形式出現(xiàn)(例如某些電視信號)，或以數(shù)字的形式出現(xiàn)(例如計算機產(chǎn)生的圖形)。此外，每個這種表現(xiàn)形式的信息內(nèi)容可按不同的方式加以編碼，這取決于信號的將采用途(顯示、編輯、存儲、傳輸?shù)?。下面舉出視頻信號類型的一些例子壓縮的靜止圖像(JPEG)，未壓縮的靜止圖像，壓縮的活動圖像(MPEG)，未壓縮的活動圖像(PAL，NTSC，SECAM，D2MAC，HDMAC，YUV，Y/C，RGB，RS170A，RS330)，視頻圖形(VideoPattern)等。視頻信號和圖形在同時顯示在同一顯示器(例如個人計算機(PC)的監(jiān)示器)上之前需要將其格式重新編成公用的格式。
上面簡單提到的格式問題可以說明在實時的基礎(chǔ)上將多個取不同格式、同時出現(xiàn)、彼此不同步的視頻信號有選擇地彼此組合起來并/或與計算機產(chǎn)生的圖形有選擇地組合起來，會使數(shù)據(jù)的處理過程的復(fù)雜性再也不是微不足道的了。
本發(fā)明的目的是提供一種用以將多個視頻信號彼此組合起來的系統(tǒng)，其中實際上不限數(shù)量的、來自不同信號源的、同時出現(xiàn)的視頻信號不管其格式如何，都適宜以實時的方式進(jìn)行處理。本發(fā)明的另一個目的，是在應(yīng)進(jìn)行的操作的組織方式方面和系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)方面提出一種模件化的方法。
為達(dá)到這些目的，本發(fā)明提供一種用以產(chǎn)復(fù)合圖像的系統(tǒng)，該復(fù)合圖像是在逐個像素的基礎(chǔ)上通過將同時出現(xiàn)的視頻信號組合起來產(chǎn)生的。該系統(tǒng)包括輸入裝置和編碼裝置，輸入裝置工作時接收多個視頻信號，各相應(yīng)的視頻信號具有各自的視頻格式，編碼裝置聯(lián)接至輸入裝置，用以將有關(guān)的視頻信號編碼成數(shù)據(jù)項而提供于編碼器的輸出端。每一個特定的數(shù)據(jù)項對應(yīng)于特定的源像素，且在功能上具有一個彩色標(biāo)志符和一個格式標(biāo)志符，該彩色標(biāo)志符用以標(biāo)志特定源像素的彩色，該格式標(biāo)志符用以標(biāo)志有關(guān)的視頻格式。本系統(tǒng)還包括多路調(diào)制裝置和存儲裝置，多路調(diào)制裝置的多路調(diào)制輸入端接編碼器的輸出端，用以將所選取的其中一個數(shù)據(jù)項傳送到一個多路調(diào)制輸出端，存儲裝置則用以存儲所選取的數(shù)據(jù)項，存儲裝置有一個接到多路調(diào)制輸出端的存儲輸入端和一個存儲輸出端。本系統(tǒng)還包括解碼裝置，該解碼裝置接存儲器的輸出端，用以接收所選取的數(shù)據(jù)項，并用以解碼所選取數(shù)據(jù)項的彩色標(biāo)志符，以便在所選取數(shù)據(jù)項格式標(biāo)志符的控制下確定復(fù)合圖象的各個特定目標(biāo)像素的彩色。
在本發(fā)明中，源像素都是從各視頻信號提取的。源像素以特種的數(shù)據(jù)項表示出來。各數(shù)據(jù)項具有彩色信息和格式信息。復(fù)合圖像的具體特定像素的彩色是通過選取其中一個數(shù)據(jù)項，并在所選取數(shù)據(jù)項格式標(biāo)志符的控制下解碼所選取數(shù)據(jù)項的彩色標(biāo)志符而確定的。在解碼之前，在存儲裝置中將數(shù)據(jù)項組織起來。
本發(fā)明的系統(tǒng)容許采用模件化的體系統(tǒng)構(gòu)。采用視頻信號的預(yù)定的通用表示方式作為帶彩色標(biāo)志符和帶格式標(biāo)志符的數(shù)據(jù)項，解除了在輸入裝置的視頻信號因存儲裝置中的組織上的處理而形成的類型和格式兩者之間的聯(lián)系。此外，只要彩色鍵和格式鍵的功能度(thefunctionalitiesofcolourkeyandformatkey)明確地、可恢復(fù)地確定下來，就可以采用用以對數(shù)據(jù)項進(jìn)行編碼并得到系統(tǒng)支持的任何內(nèi)部格式。內(nèi)部格式可以使其適應(yīng)于例如存儲管理的存儲組織和處理能力，或適應(yīng)于適當(dāng)?shù)?、?jīng)過預(yù)定的以窗口為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)處理指令集，或適應(yīng)于在取統(tǒng)一格式的數(shù)據(jù)項上執(zhí)行的另一種處理。此外，由于采用內(nèi)部格式，因而還使本系統(tǒng)在復(fù)合圖像的格式方面適應(yīng)性強。復(fù)合圖像的格式適用于顯示、存儲或處理最后所產(chǎn)生的復(fù)合圖像的目標(biāo)設(shè)備。改變目標(biāo)設(shè)備的格式可能發(fā)生例如用另一種型式的監(jiān)示器取代顯示復(fù)合圖象的某種型式的監(jiān)示器的場合。這個取代可能需要適應(yīng)例如新的監(jiān)示器屏采用的特定熒光化合物而產(chǎn)生的物理性能(“伽馬校正”)。改變復(fù)合圖像的格式是通過解碼裝置進(jìn)行的，這一點也不影響存儲裝置中進(jìn)行的組織上的處理。
通過適當(dāng)擴(kuò)展編碼裝置和解碼裝置并擴(kuò)大多路調(diào)制裝置的能力，不難修改本系統(tǒng)從而使其可以處理大量的同時出現(xiàn)的視頻信號。為提高系統(tǒng)的模件化性能，多路調(diào)制裝置最好包括一個總線裝置用以在選擇協(xié)議的控制下將所選取的其中一個數(shù)據(jù)項傳送到解碼裝置。
當(dāng)各專用的視頻源提供的視頻信號其視頻格式僅為單視頻格式時，格式標(biāo)志符在功能上可與視頻源標(biāo)志符相同。此外，用以對每個源像素的彩色信息進(jìn)行編碼的位元數(shù)也可能取決于待編碼的視頻信號的具體類型。這可能是由于特定類型的視頻信號用以表示像素現(xiàn)有的彩色信息所需要的每源像素的位元數(shù)比另一種類型視頻信號少的緣故。通過配備足夠的存儲管理裝置來處理可變的字長，可以有效利用現(xiàn)有的存儲空間。
本發(fā)明的系統(tǒng)最好在逐個像表的基礎(chǔ)上有選擇地將視頻信號與計算機產(chǎn)生的圖形數(shù)據(jù)有選擇地組合起來。為達(dá)到此目的，本系統(tǒng)還具有控制裝置和另一個多路調(diào)制裝置，控制裝置用以確定多個視頻信號或計算機產(chǎn)生的圖形數(shù)據(jù)是否應(yīng)確定具體目標(biāo)像素的彩色，該另一個多路調(diào)制裝置則連接在存儲裝置與解碼裝置之間，用以在控制裝置的控制下確定具體目標(biāo)像素的彩色。該另一個多路調(diào)制裝置或者是將存儲裝置所提供的彩色標(biāo)志符轉(zhuǎn)送到解碼裝置并將圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送到解碼裝置以便在圖形數(shù)據(jù)的控制下對彩色標(biāo)志符進(jìn)行解碼(這里圖形數(shù)據(jù)起格式標(biāo)志符的作用)，或者是將圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送到解碼裝置進(jìn)行解碼。
本系統(tǒng)的存儲裝置包括兩個部分彩色標(biāo)志符部分，供存儲所選取數(shù)據(jù)項的彩色標(biāo)志符;和格式標(biāo)志符部分，供存儲所選數(shù)據(jù)項的格式標(biāo)志符。若本系統(tǒng)有一個圖形數(shù)據(jù)發(fā)生器(例如PC)，則最好至少格式標(biāo)志符部分或控制裝置作為圖形發(fā)生器的功能部件。在本發(fā)明的系統(tǒng)中，存儲裝置有一個源標(biāo)志符部分供存儲源標(biāo)志符以便控制起先提到的多路調(diào)制裝置。這時源標(biāo)志符部分最好也作為圖形發(fā)生器的一個功能部件。
因此，本發(fā)明提供一種能將各種格式的視信號與計算機所產(chǎn)生的圖形組合起來(最好基于窗口的形式表現(xiàn)出來)的系統(tǒng)。
現(xiàn)在以舉例的方式并參照附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明的內(nèi)容，附圖中


圖1和2是本發(fā)明的系統(tǒng)的第一個實施;
圖3和4示出了本發(fā)明系統(tǒng)的第二個實例;
圖5和6示出了本發(fā)明系統(tǒng)的第三個實例。
附圖中所有類似或相應(yīng)的部件都用同樣的編號表示。
圖1-6舉例說明了本發(fā)明系統(tǒng)的一些實例。該系統(tǒng)從多個同時出現(xiàn)的視頻信號I1，I2，…，In產(chǎn)生復(fù)合圖像。視頻信號I1-In的圖像格式可能彼此不同。復(fù)同圖像是個具有特定的彩色信號電平或灰色電平的目標(biāo)像素組成的圖形。這個圖形是在逐個像素的基礎(chǔ)上選擇視頻信號I1-In確定下來的。對于各目標(biāo)像素，選取視頻信號I1-In的其中一個以便提供一個源像素，該源像素的彩色信號電平或灰色電平準(zhǔn)備映象到該目標(biāo)像素上的源像素。
視頻信號可以在例如電視接收機、盒式磁帶錄像機、電視攝像機、激光視盤等里面產(chǎn)生。視頻信號有下列幾種型式和格式壓縮的靜止圖像(JPEG)，未壓縮的靜止圖像，壓縮的活動圖像(MPEG)，未壓縮的活動圖像(PAL，NTSC，SECAM，D2MAC，HDMAC，YUV，Y/C，RGB，RS170A，RS330)。信號也可由視頻圖形發(fā)生器或合成器提供。
圖1示出了本發(fā)明系統(tǒng)100的第一個實例。系統(tǒng)100有一個多源多格式信號處理器(MSMF)10用以從多個同時出現(xiàn)的具有一個或多個圖象格式的視頻信號I1-In產(chǎn)生復(fù)合圖象。復(fù)合圖像傳送到圖像目標(biāo)裝置20(例如存儲器或監(jiān)示器)。MSMF10的工作由數(shù)據(jù)處理設(shè)備30控制。設(shè)備30可以包括配備有用戶接口50(例如鍵盤或鼠標(biāo)器)的PC40和顯示器60，以便編制圖像時可以進(jìn)行交互控制。PC40可包括一個圖形機構(gòu)70，該機構(gòu)有例如VGA或RAM供存儲圖形數(shù)據(jù)用。
圖2更詳細(xì)地示出了MSMF10。MSMF10包括下列功能部件編碼部分102，顯示存儲器104，解碼部分106和PC40的接口裝置108。如下面即將談到的那樣，編碼部分102將輸進(jìn)來的視頻信號I1-In編碼成源像素。源像素是通過MSMF10的內(nèi)部處理以一種或多種數(shù)字形式提供的。顯示存儲器104有選擇地存儲呈對應(yīng)于復(fù)合圖像的目標(biāo)像素圖形的圖形形式源像素。解碼部分106在源像素圖像格式信息的控制下解碼源像素的彩色信息。經(jīng)解碼的彩色信息以一般數(shù)字格式表現(xiàn)出來，供轉(zhuǎn)換成與監(jiān)示器20相適應(yīng)的模擬信號。
編碼部分102有多個輸入端110、112、……114，供接收視頻信號I1-In之用，各信號具有專用的圖像格式。所收到的視頻信號I1-In分別加到編碼器116、118……120，以便將各視頻信號I1-In編碼成相應(yīng)的、以一個或多個內(nèi)部表達(dá)方式表示的數(shù)字字序列，這一點與MSMF10的數(shù)據(jù)處理能力相適應(yīng)。多路調(diào)制裝置122有選擇地將解碼器116-120提供的各字傳送到顯示存儲器104。
編碼器116-120各具有一個DRAM(動態(tài)隨機存取存儲器)、VRAM或TVRAM等類型的存儲器(圖中未示出)供存儲已編碼的信號。此外，這些存儲器控制著像素信息加到編碼器的輸出端時和從所收到的視頻信號提取時在速率上差別。視頻信息一般包括基于給定掃描頻率且?guī)в斜硎窘M成完整視頻圖像(幀)的專用視頻行并表示各專用幀的標(biāo)志符(同步脈沖)的模擬信號序列。同時顯示視頻信號的監(jiān)示器可以有不同的掃描速率。因此掃描頻率的轉(zhuǎn)換應(yīng)進(jìn)行得使其適應(yīng)將視頻信號提供到監(jiān)示器的操作。此外還需要進(jìn)行時基校正，這是為了消除監(jiān)示器的各行和各幀之間的時滯，另一方面是為了消除視頻行和視頻幀在開始時的時滯。
各存儲器使來自各不同的編碼器116-120的數(shù)字字可以在相同時間的基礎(chǔ)上讀出。存儲器可以是DRAM，但最好是VRAM(視頻RAM)或TVRAM(三端口VRAM)。如所周知，VRAM是具有雙向隨機存取數(shù)據(jù)端口和雙向順序存取數(shù)據(jù)端口的隨機存取存儲器。象VRAM和TVRAM之類的多端口RAM的速度比普通的DRAM快，而且由于能快速存取和由于視頻數(shù)據(jù)通常是按像素和行順序組成的，因而在視頻應(yīng)用中非常有用。VRAM是根據(jù)待存儲的視頻圖像的掃描模式相應(yīng)的地址模式進(jìn)行寫操作的。就是說，待存儲的圖像的依次相連的一序列成行的像素被映象到VRAM中的、在邏輯上具有毗鄰存儲地址的一組存儲單元上。VRAM的讀取是通過移位寄存器定期重新寄存一組存儲單元的內(nèi)容以便連續(xù)提供各行的像素的。VRAM的讀和寫可以按彼此不同的時間速率進(jìn)行。TVRAM還適宜在同一時刻讀和寫，它配備有兩個(或以上的)移位寄存器以便以逐行檢索和輸入像素數(shù)據(jù)。
由編碼器116-120提供的各字表示獲自有關(guān)視頻信號的源像素，且包含若干位元，其中的第一部分含有該源像素已編碼的彩色信號或灰色電平信息，其第二部分確定應(yīng)作為以后最終解碼該第一部分的關(guān)鍵的視頻信號的視頻格式。象電視信號之類的模擬視頻信號轉(zhuǎn)換成一系列數(shù)字像素的過程是公知技術(shù)。但應(yīng)該指出的是，在本發(fā)明中，像素的數(shù)字彩色信息是與有關(guān)的視頻格式的一個標(biāo)志符相組合的，而該組合是以MSMF10所支持的數(shù)字表達(dá)方式提供的。
顯示存儲器104根據(jù)逐個像素接收來自多路調(diào)制裝置122的數(shù)字字，且在功能上包括下列各部分源信息部分124，彩色信息部分126和格式表示部分128。源信息部分124事先給監(jiān)示器20的各目標(biāo)像素指定應(yīng)選取視頻信號I1-In中的哪一個來產(chǎn)生供映象到該目標(biāo)像素上的源像素。部分124控制多路調(diào)制裝置122的工作。彩色信息部分126為各目標(biāo)像素存儲來自多路調(diào)制裝置122的數(shù)字字的第一部分，即所選取的源像素的彩色信息。格式表示部分128為各目標(biāo)像素存儲來自多路調(diào)制裝置122的數(shù)字字的第二部分，即所選取的源像素的圖像格式標(biāo)記。
顯示存儲器104可按不同的方式實施，且可包括DRAM(動態(tài)RAM)、VRAM或TVRAM。這些ARM實際上可以組成若干存儲區(qū)以提高存儲容量和存取速度。應(yīng)該指出的是，應(yīng)用存儲區(qū)轉(zhuǎn)換技術(shù)時(例如將以后的各目標(biāo)像素的數(shù)據(jù)存入邏輯上鄰接的存儲區(qū)中)，可以減低每個存儲區(qū)的存取速度。考慮到快進(jìn)快出性能(高更新率)的要求，彩色信息部分126和格式表示部分128最好采用一個或多個TVRAM。鑒于部分124的更新一般是以基本上低于更新部分126和128的更新率進(jìn)行的，因而源信息部分124最好采用一個或多個普通的VRAM或DRAM。
編碼器116-120可使其適宜對在輸入端110-114處收到的視頻信號以彼此不同的內(nèi)部表示方式進(jìn)行編碼。就是說，編碼器116-120可以編程得使其可以處理不同寬度的字。每個源像素用以對彩色信息進(jìn)行編碼的位元數(shù)可根據(jù)待編碼視頻信號的類型加以改變。這可能是因為特定類型的視頻信號在表示像表現(xiàn)有的彩色信息時所需用的每個源像素的位元數(shù)比另一種類型視頻信號少的緣故。除有足夠的存儲管理裝置(圖中未示出)外，再配備部分126來處理可變的字長，可以有效利用現(xiàn)有的存儲空間。
解碼部分106接收存入到部分126中的源像表的彩色信號部分，并管理將數(shù)字彩色信息轉(zhuǎn)換成監(jiān)示器20的模擬格式的過程。解碼部分106由多個解碼器130、132……134組成。每一個不同的解碼器1130-134按不同視頻格式的數(shù)字編碼彩色信息部分進(jìn)行工作。因此，當(dāng)部分126產(chǎn)生源像素的彩色信息部分時，部分128提供該源像素的有關(guān)格式信息部分以選取解碼器130-134中有關(guān)的一個解碼器。
舉例說，格式指示部分128可以指定由解碼部分106從部分126收到的彩色信息位作為來自輸入端110-114中的一個輸入端的、呈YUV格式的模擬信號所產(chǎn)生的像素的編碼的表示方式。選取編碼器130-134中的適當(dāng)?shù)囊粋€解碼器使其在該表示方式下工作。操作過程是將該彩色信息位作為編碼的YUV信息，再將該信息轉(zhuǎn)換成解碼器的輸出信號，該輸出信號的格式適用作監(jiān)示器20的視頻格式，例如，模擬RGB。這個轉(zhuǎn)換需要有一個專用的YUV/RGB轉(zhuǎn)換器來進(jìn)行真實彩色空間轉(zhuǎn)換，以便從YUV產(chǎn)生RGB。解碼器輸出信號在格式指示部分128的控制下由多路調(diào)制裝置136傳送到監(jiān)示器20。
在另一個實例中，格式指示部分128可以指定由解碼部分106從部分126收到的彩色信息位作為從輸入端110-114中的一個輸入端處呈RGB格式的模擬信號產(chǎn)生的像素的編碼后的表示方式。選取編碼器130-134中適當(dāng)?shù)囊粋€解碼器令其在該表示方式下工作。操作過程是將彩色信息位作為已編碼的RGB信息，再將該信息轉(zhuǎn)換成RGB解碼器的輸出信號，該信號的格式適宜作為監(jiān)視器20的視頻格式。在輸入端110-114的其中一個輸入端的RGB視頻信號由于監(jiān)示器屏使用的特定熒光化合物而需要適應(yīng)監(jiān)示器20的特性。這可由專用的RGB/RGB解碼器負(fù)責(zé)承擔(dān)。這種操作叫做“伽馬校正”。
在另外一實例中，格式指示部分128可以指定由解碼部分106從部分126收到的彩色信息位作為從輸入端110-114中的一個輸入端的信號產(chǎn)生的、不表示彩色信號電平或灰色電平的目標(biāo)像素的彩色的編碼表示方式。對于與視覺不直接有關(guān)的數(shù)據(jù)就是這種情況。這方面的例子有空間溫度分布、空間濕度分布、還有例如用遙感技術(shù)從人造衛(wèi)星獲得的準(zhǔn)備顯示出來的地形學(xué)表面特性及其它參數(shù)化特性。這些數(shù)據(jù)可以變成為顯而易見的形式，方法是通過給欲使其直觀化的特征制定出多個參數(shù)范圍，然后用空間彩色分布(即對應(yīng)于某特定參數(shù)范圍的特定彩色)顯示該特征的空間分布。這種顯示技術(shù)采用偽彩色。應(yīng)用這種偽彩色時，由部分128選取解碼器130-134中合適的一個解碼器。所選取的解碼器是個偽彩色解碼器，它將來自部分126的彩色信息位解釋為準(zhǔn)備轉(zhuǎn)換成彩色輸出信號的被編碼的非彩色信息，其格式適合監(jiān)示器20的視頻格式。這個解釋和轉(zhuǎn)換過程可由解碼器通過彩色查找表(CLUT)來完成。
數(shù)字信號的多路調(diào)制要比模擬信號的多路調(diào)制要簡單一些，因此解碼器130-134提供的輸出信號最好是數(shù)字信號。所以在多路調(diào)制裝置136與監(jiān)示器20之間設(shè)置了一個數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC)138。
在圖2所示的實例中，編碼部分102、解碼部分106和顯示存儲器104由PC40通過接口裝置108控制。接口裝置108有一個總線140，供讀/寫數(shù)據(jù)傳送和控制數(shù)據(jù)傳送之用。總線140與編碼控制機構(gòu)142、靜止圖像控制機構(gòu)144和解碼控制機構(gòu)148相連接。
編碼控制機構(gòu)142用來控制編碼器116-120的工作。例如，當(dāng)視頻信號I1-In中的一個或多個視頻信號的視頻格式變化時，可以通過機構(gòu)142修改編碼器116-120中的一個或多個編碼器的編碼操作。或者，例如當(dāng)顯示存儲器104被以較小的顯示存儲器取代時，也可以往編碼器116-120中引入一個經(jīng)修改的編碼程序。這時可以通過機構(gòu)142引入數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)或較低分解力的編碼方式。
解碼控制機構(gòu)148控制解碼部分106的工作。例如，機構(gòu)148為改變偽彩色表示方式可以修改解碼器130-134中適當(dāng)?shù)囊粋€解碼器中的CLUT?；蛘?，在例如用另一種型式的監(jiān)示器取代監(jiān)示器20時機構(gòu)148也可適應(yīng)解碼程序。上面說過，可能需要進(jìn)行“伽馬校正”來正確調(diào)節(jié)所采用彩色的濃淡。
存儲控制機構(gòu)146控制顯示存儲器104的工作。源信息部分124可通過機構(gòu)146編程。存儲在部分126和部分128的特定地址處的字可以在PC40的控制下通過機構(gòu)146加以檢索，以便在PC40中進(jìn)行處理或監(jiān)示。另一種應(yīng)用方式可以是具有選擇地將PC40提供的字通過機構(gòu)146存入部分126和/或部分128中。
靜止圖像控制機構(gòu)144是為有選擇地避免在部分126和/或部分128的地址區(qū)內(nèi)寫入而設(shè)的，從而保持所存儲的信息。因此由于顯示存儲器104局部保持不變，因而在監(jiān)示器20的對應(yīng)于部分126和/或部分128的被選取的地址區(qū)的部位中產(chǎn)生一個或多個靜止圖像。機構(gòu)144可例如由PC40通過總線140操作，以便存儲確定監(jiān)示器20中復(fù)合圖像的哪些目標(biāo)像素應(yīng)保持靜止。機構(gòu)146可以通過有選擇地防止重寫各存儲單元而直接控制顯示存儲器104。這一點當(dāng)處理僅僅是一次的視頻信號(即視頻信號一旦提供完整的圖像，該信號就終止)時可能有用?；蛘?，機構(gòu)144也可以通過有選擇地使編碼程序繼續(xù)下去從而控制編碼器116-120。編碼器116-120可以使其具有存儲功能，以便在將編碼信息提供給多路調(diào)制裝置122之前存儲已編碼的信息。這時停止編碼就不會產(chǎn)生新的像素信息，且存入編碼器116-120的存儲器中的同樣的像素在各新的復(fù)合圖像周期期間被提供。這時編碼器116-120的存儲器中的同樣的像素在各個新的復(fù)合圖像周期期間被提供。這時編碼器116-120的存儲器適宜不只一次地提供同樣的像素。
在另一個實施例中，靜止圖像控制機構(gòu)144可以通過有選擇地給多路調(diào)制裝置122所提供的源像素指定“有效”標(biāo)記或“無效”標(biāo)記來控制源像素在顯示存儲器104中的存儲過程。若現(xiàn)行的源像素“有效”，顯示存儲器接收源像素并將其存儲在預(yù)定的地址。另一方面，若現(xiàn)行的源像素被認(rèn)為是“無效”的，就廢棄不用，而顯示存儲器104則保留已存儲在預(yù)定地址的信息。
PC40可以對已工作的編碼部分102、顯示存儲器104、解碼部分106和接口裝置108進(jìn)行適當(dāng)?shù)臅r鐘同步。
圖3和4示出了本發(fā)明的系統(tǒng)200的第二個實例對，應(yīng)于參照圖1時已論述過的那些部件都用同樣的編號表示。系統(tǒng)200具體將視頻信號I1-In彼此組合起來，并與在例如PC40的圖形總線210(功能部件總線)通過MSMF12(它與上述MSMF10略有不同)提供的計算機產(chǎn)生的圖形數(shù)據(jù)相組合。
圖3和4中，PC40具有圖1和2中述及的同樣的監(jiān)督功能，此外還用來提供準(zhǔn)備有選擇性地在逐個像素的基礎(chǔ)上與視頻信號I1-In組合的圖形數(shù)據(jù)。就功能上來說，圖形數(shù)據(jù)可以以視頻信號I1-In同樣的方式進(jìn)行處理。就是說，若編碼器120適宜處理圖形數(shù)據(jù)，圖形數(shù)據(jù)就可以按規(guī)定的路線發(fā)送到例如圖2的編碼裝置102中編碼器120的輸入端114。鑒于編碼器可裝備有VGA，因而這種選擇方案實際上無需在PC40中設(shè)VGA70。或者，若圖形數(shù)據(jù)已取適當(dāng)?shù)母袷?，圖形數(shù)據(jù)也可以直接提供給多路調(diào)制裝置122，從而無需專用的編碼器。然而，與一般視頻信號那種以光柵掃描為基礎(chǔ)的情況相比，圖形數(shù)據(jù)在隨機存取的基礎(chǔ)上已存在于圖形機構(gòu)70中。因此圖形數(shù)據(jù)適宜有選擇地直接通過圖形總線210引入顯示存儲部分102中，編碼部分10則旁路。
這時在功能上以上述類似的方式通過格式指示部分128選擇解碼器130-134中適當(dāng)?shù)囊粋€解碼器，以便通過CLUT(圖中未示出)將圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成供監(jiān)示器20用的信號。該CLUT最好是可例如通過解碼控制機構(gòu)148加以編程。
圖5和6示出了本發(fā)明的系統(tǒng)300的第三個實施例。鑒于圖形數(shù)據(jù)是在隨機存取的基礎(chǔ)上產(chǎn)生，因而圖3中圖形機構(gòu)70的存儲功能實際上可與圖4中顯示存儲器104的功能合并。因此，圖5中的PC42不需要帶VGA和帶圖形數(shù)據(jù)存儲器的圖形機構(gòu)，因為取預(yù)定數(shù)字格式的圖形數(shù)據(jù)可以直接存入顯示存儲器104中。因此解碼部分106包括適當(dāng)?shù)慕獯a器，例如解碼器134，用以將圖形信息變換成在DAC138中進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換時監(jiān)示器20應(yīng)處理的輸出信號。
圖6中所示系統(tǒng)300的另一個實施例在存儲圖形數(shù)據(jù)時完全不使用顯示存儲器104。當(dāng)圖形數(shù)據(jù)如上述那樣在源控制和格式控制下與視頻信號合并時，圖形數(shù)據(jù)本身既可作為可顯示的數(shù)據(jù)又可作為控制信號來控制根據(jù)顯示存儲器104提供的彩色識別符進(jìn)行的解碼。下面就這方面進(jìn)行說明。
圖形數(shù)據(jù)由PC42產(chǎn)生，并按(N+1)位寬的形式組構(gòu)成字。若附加位是邏輯“1”，則圖形字的其余N位被解釋為特定目標(biāo)像素和由解碼部分106處理的圖形彩色信息。若附加位是邏輯“1”，則所有的或某些其余的N位被進(jìn)行解釋從而用來控制對顯示存儲器104所提供的彩色信息的正確解碼。
PC42在RAM240中產(chǎn)生(N+1)位寬的數(shù)據(jù)字，在功能上其組成是一個N位寬RAM242和一個單位元寬的RAM244，它們的地址彼此相關(guān)。當(dāng)RAM244在特定地址上有個“1”時，則在RAM242相應(yīng)地址處的字表示特定彩色，因此應(yīng)在解碼部分106中解碼。當(dāng)RAM244在特定地址上有一個“0”時，則在RAM242的相關(guān)地址的字被解釋為控制信號，用以選擇在解碼部分106中對于顯示存儲器104所提供的被選擇的數(shù)據(jù)項所執(zhí)行的正確解碼協(xié)議。
解碼部分106有選擇地處理經(jīng)總線210提供的圖形數(shù)據(jù)和由顯示存儲器104提供的數(shù)據(jù)項。為達(dá)到此目的，系統(tǒng)300包括多路調(diào)制器212和多路調(diào)制器214。多路調(diào)制器212傳送經(jīng)總線210提供的圖形數(shù)據(jù)或從顯示存儲器104收到的準(zhǔn)備由解碼部分106解碼的數(shù)據(jù)項。多路調(diào)制器214傳送經(jīng)總線210提供的數(shù)據(jù)或提供到多路調(diào)制器輸入端216的數(shù)據(jù)，以便選擇適當(dāng)?shù)慕獯a協(xié)議。多路調(diào)制器212和214是通過RAM244所提供的單一位元加以控制的。當(dāng)多路調(diào)制器212被控制成使其傳送從顯示存儲器104收到的數(shù)據(jù)時，多路調(diào)制器214就被控制成使其將經(jīng)總線210收到的數(shù)據(jù)傳送到解碼部分106的控制輸入端，從而選擇處在部分106中的其中一個合適的解碼器(圖中未示出)。當(dāng)多路調(diào)制器212被控制成使其傳送經(jīng)總線210收到的數(shù)據(jù)時，多路調(diào)制器214就被控制成使其將輸入端216的信號傳送到解碼部分106，從而選擇適當(dāng)?shù)慕獯a器，例如CLUT(圖中未示出)，以便把多路調(diào)制器212提供的數(shù)據(jù)譯成彩色。輸入端216處的信號可以是一個固定字，或者可由外部因素來加以改變，或者可由PC42提供。
在圖6的實施例中，圖4的格式指示部分128被用作為PC42中的RA242。此外，圖4的源信息部分124可以在RAM240中實施，以便作為圖4的多路調(diào)制器122去控制總線246，并與RAM242協(xié)同用作格式指示部分128。圖1-6示出了系統(tǒng)內(nèi)作為單獨部件的某些功能。然而，實際上可以把兩個或多個功能合成到系統(tǒng)中的一個器件上。
應(yīng)該指出的是，這里使用的“彩色”一詞是用以表示憑視覺作為像素可以感覺出來的信息項的任何形式。因此對本發(fā)明來說，彩色可包括諸如灰色電平、色調(diào)之類的各種形式或任何其它能用來在視覺上區(qū)分圖像組成部分的形式。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合圖像發(fā)生系統(tǒng)，通過有選擇地將多個同時出現(xiàn)的視頻信號在逐個像素的基礎(chǔ)上彼此組合起來以生成復(fù)合圖像；其特征在于，該系統(tǒng)包括輸入裝置，工作時接收多個視頻信號，各相應(yīng)的視頻信號具有各自的視頻格式；編碼裝置，與輸入裝置相連接，用以將相應(yīng)的視頻信號編碼成在編碼器輸出端提供的數(shù)據(jù)項，其中各特定的數(shù)據(jù)項對應(yīng)于特定的源像素，且在功能上具有彩色識別符和格式識別符，前者用以識別特定源像素的彩色，后者用以識別各視頻格式；多路調(diào)制裝置，其多路調(diào)制輸入端接編碼器的輸出端，用以將所選取的一個數(shù)據(jù)項傳送到多路調(diào)制輸出端；存儲裝置，用以存儲所選取的數(shù)據(jù)項，具有一個與多路調(diào)制輸出端相連接的存儲輸入端和一個存儲輸出端；解碼裝置，與存儲輸出端相連接，用以接收所選取的數(shù)據(jù)項并解碼所選取數(shù)據(jù)項的彩色標(biāo)志符，以便在所選取數(shù)據(jù)項的格式標(biāo)志符的控制下確定復(fù)合圖像特定的目標(biāo)像素的彩色。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于存儲裝置包括彩色標(biāo)志符部分，用以存儲所選取數(shù)據(jù)項的彩色標(biāo)志符;格式標(biāo)志符部分，用以存儲所選取數(shù)據(jù)項的格式標(biāo)志符。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，存儲裝置有一個源識別符部分，用以存儲源識別符以控制多路調(diào)制裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其在工作時在逐個像素的基礎(chǔ)上有選擇地將視頻信號與計算機產(chǎn)生的圖形數(shù)據(jù)組合起來，其特征在于，該系統(tǒng)包括控制裝置，用以確定多個視頻信號或計算機產(chǎn)生的圖形數(shù)據(jù)是否應(yīng)確定特定目標(biāo)像素的彩色;另一個多路調(diào)制裝置，連接在存儲裝置與解碼裝置之間，用以在控制裝置的控制下用下列的其中一個方式確定特定目標(biāo)像素的彩色將存儲裝置提供的彩色識別符傳送到解碼裝置，并將圖形數(shù)據(jù)傳送到解碼裝置以便在圖形數(shù)據(jù)的控制下解碼彩色標(biāo)志符，其功能相當(dāng)于格式標(biāo)志符;或?qū)D形數(shù)據(jù)傳送到解碼裝置進(jìn)行解碼。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)有一個圖形數(shù)據(jù)發(fā)生器，且存儲裝置包括彩色標(biāo)志符部分，用以存儲所選取數(shù)據(jù)項的彩色標(biāo)志符;格式標(biāo)志符部分，用以存儲所選取數(shù)據(jù)項的格式標(biāo)志符;且其中格式標(biāo)志符部分是圖形發(fā)生器的一個功能部件。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，控制裝置是圖形發(fā)生器的第二功能部件。
7.如權(quán)利要求5或6所述的系統(tǒng)，其特征在于，存儲裝置有一個源識別符部分，用以存儲用以控制多路調(diào)制裝置的源標(biāo)志符，源標(biāo)志符部分是圖形發(fā)生器的一個功能部件。
全文摘要
本系統(tǒng)基于逐個像素而通過有選擇地將不同視頻格式的視頻源提供的源像素映像到復(fù)合圖像的目標(biāo)像素上。映像通過對各源像素編碼成數(shù)字字進(jìn)行，各數(shù)字字含彩色信息部分和視頻格式標(biāo)志符，進(jìn)行處理時用以對彩色信息部分編碼，從而組織復(fù)合圖像。視頻信號與計算機產(chǎn)生的圖形數(shù)據(jù)在被視為視頻格式標(biāo)志符或彩色的圖形數(shù)據(jù)的控制下組合。若目標(biāo)像素彩色由視頻源之一確定，則使用圖形數(shù)據(jù)選擇適當(dāng)解碼方式。
文檔編號G09G5/39GK1092923SQ93120939
公開日1994年9月28日 申請日期1993年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月11日
發(fā)明者J·H·A·吉利森, R·A·M·范·特威斯特 申請人:菲利浦電子有限公司