解决GUI图形系统在多种显示标准下动态切换的方法

摘要

本发明公开一种解决GUI图形系统在多种显示标准下动态切换的方法，其核心思想是把GUI系统的图形绘制区与显示区分离，并且两区分开处理、动态更新GUI绘制区数据到显示区。这样绘制区内的GUI工作过程在一定的程度内不需要考虑目标显示区的结果，专注于应用业务的GUI表达；而显示区的显示大小及宽高比例则可以根据目标显示环境进行实时调整；通过建立绘制区与显示区的映射关系，利用图形变换的方法实现双内存区中的数据动态更新，从而简化从一种显示标准或制式环境切换到另一种显示环境时GUI系统绘制过程，解决了通常GUI系统绘制过程中需要根据多种标准或制式的显示要求分类表达图形元素的难题。

说明书

【技术领域】

本发明涉及GUI图形系统的绘制处理及显示技术领域，特别涉及一种解决GUI图形系统在多种显示标准下动态切换的方法。

【背景技术】

在数字电视技术发展的过程中，一直存在多种制式(NTSC和PAL制式)、多种标准(标清和高清)并存的局面，这些不同的视频制式及显示标准都直接决定了产品中GUI图形系统的最终显示画面的大小及比例。GUI图形系统的设计及应用一直都是数字技术应用领域中一项最基础、最重要的工作之一。由于多种标准(NTSC、PAL、1080I/P、720P等)在显示输出上的差异，产品中的GUI图形系统需要实时根据目标显示环境进行显示尺寸及比例的调整以满足要求。目前，在GUI图形系统绘制过程中，通常都是根据多种显示标准的要求分类绘制表达某一应用场景下的图形，一般的GUI系统在设计时都是直接以显示区(OSD)为绘制区画布的，这样实现GUI固然相对简单：所画即所见，即直接在显示区绘制图形，任何图形绘制动作结束后不需任何操作，在OSD上就能直接显示绘制的结果。但是这样绘制区与显示区融于一体的GUI系统很难动态支持不同显示大小及宽高比例的显示标准所限定的条件。这无疑严重增加了GUI系统绘制过程的复杂度，也不利于GUI系统增加或减少对某个显示标准的支持。

【发明内容】

为解决上述问题，本发明的主要目的在于提供一种解决GUI图形系统在多种显示标准下动态切换的方法，以降低GUI图形系统中图形绘制过程的复杂度，简化多种标准显示环境切换中GUI绘制过程。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：解决GUI图形系统在多种显示标准下动态切换的方法，包括如下步骤：

(a)根据业务应用和支持的显示标准及制式设计实现GUI系统中的绘制区，并根据绘制区准备GUI资源；

(b)根据当前的显示标准或制式生成一个符合当前显示标准的显示区，与显示设备底层关联，即准备好显示的OSD；

(c)根据当前的业务应用，以GUI系统的绘制区为画布绘制当前应用的图形画面，并通知OSD进行更新；

(d)显示区发现有更事件后，根据绘制区与显示区的大小及宽高比，采用图像处理的技术将绘制区图形中需要更新的区域处理成OSD对应位置上的大小及比例，并且更新到OSD对应位置上，完成一次更新；

(e)重复步骤(c)、(d)完成系统对当前显示标准/制式的显示支持；

(f)当显示标准/制式发生变化，重复步骤(b)，然后再按步骤(c)、(d)完成GUI系统对当前新显示标准/制式的显示支持。

相较于现有技术，本发明GUI图形系统中的绘制区和显示区分开处理，使GUI系统中的绘制内存区与显示内存区分开设计实现、处理。并且基于图像处理的技术实现绘制区与显示区内数据的动态更新及显示，从而简化从一种显示标准或制式环境切换到另一种显示环境时GUI系统绘制过程，解决了通常GUI系统绘制过程中需要根据多种标准或制式的显示要求分类表达图形元素的难题。

【附图说明】

图1为本发明解决GUI图形系统在多种显示标准下动态切换的方法的工作流程图。

图2为本发明方法中绘制区图形向多种显示标准更新的效果示意图。

【具体实施方式】

本发明解决GUI图形系统在多种显示标准下动态切换的方法，将GUI图形系统中的绘制区和显示区分开处理，使GUI系统中的绘制内存区与显示内存区分开设计实现、处理。并且基于图像处理的技术实现绘制区与显示区内数据的动态更新及显示，从而简化从一种显示标准或制式环境切换到另一种显示环境时GUI系统绘制过程，解决了通常GUI系统绘制过程中需要根据多种标准或制式的显示要求分类表达图形元素的难题，具体包括如下步骤：

(a)根据实际业务应用和可能支持的显示标准及制式设计实现GUI系统中的绘制区(大小及比例)，并根据绘制区准备GUI资源；

在本施实例GUI系统中，考虑支持1080I/P、720P、PAP制式及NTSC制式四种显示环境，即支持四种显示环境之间的切换，同时考虑兼顾四种显示环境下的显示效果，比如高清环境下图形显示比例为16∶9，标清环境下图形显示比例为4∶3。在考虑多种因素后，设计GUI系统中的绘制区的大小为800×525。即以后GUI系统中所有应用的图形都要在绘制区的{(0，0)，(800，525)}坐标系统中绘制。同样，按照绘制区的大小(800×525)选择合适字体库及图片资源等，字体库选择24×24的点阵字库。

(b)根据机顶盒当前的显示标准或制式生成一个符合当前显示标准的显示区，与显示设备底层关联，即准备好显示的OSD(On Screen Display)；

对应步骤(a)中支持的1080I/P、720P、PAP制式及NTSC制式四种显示环境及其相互切换，设计1080I/P、720P、PAP制式及NTSC制式四种显示环境下具体的显示区域的大小分别是1344×756、1024×720、640×520和640×450。当然，具体在每一时刻只会是四种显示环境中的一种。

(c)根据机顶盒当前的业务应用，以GUI系统的绘制区为画布绘制当前应用的图形画面，并通知OSD进行更新；

GUI绘制表达是所有GUI系统运行中不可缺少的过程。本发明方法中，此步骤与其它GUI系统中GUI的绘制表达过程没有特殊之处，即按计算机图形学的原理，将每帧GUI的画面中的图形元素绘制于绘制区，故不再赘述。

另外，为了提高后期OSD更新的效率，在绘制区有变化时选择使用通知OSD的信号通知OSD更新，即让后续步骤开始工作。

(d)显示区发现有更新事件后，根据绘制区与显示区(OSD)的大小及宽高比，采用图像处理技术将绘制区图形中需要更新的区域处理成OSD对应位置上的大小及比例，并且更新到OSD对应位置上，从而完成一次更新；

系统中负责OSD更新的部分在每次获得绘制区有数据变化的通知信号时，启动OSD中数据更新的步骤。在步骤(c)中绘制于绘制区的GUI画面数据其实是一帧GUI图形的位图数据。以此数据为基础构建一个基于内存中的图像数据体，然后按照当前OSD区所需要的目标大小及效果，对图像数据采用图像处理的方法进行整体变换，即放大、缩小、拉伸、压偏、增色、减色等操作，最后得到满足目标显示区标准(1080I/P、720P、PAP制式及NTSC制式)的画面帧。

由上所述，此步骤主要是按照目标显示环境的要求处理绘制区域中图像数据。在实际产品中具体的图像数据处理一般通过两种途径完成：一是通过产品平台中提供的硬件支持的图像处理模块完成；二是通过软件算法完成。如果产品中有硬件支持的图像处理功能，则采用途经一完成本步骤中的图像处理将会极其简单、快速、高效。通过软件算法完成图像处理实际上是对源图像中像素点进行二维空间的坐标变换和颜色插值。例如，比例变换的方程是：

$\left(\begin{array}{cc}X& Y\end{array}\right)\left(\begin{array}{cc}a& O\\ O& d\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}\mathrm{ax}& \mathrm{dy}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{cc}{X}^{,}& Y^{,}\end{array}\right)$

若a＝d＝1时是恒等变换；

若a＝d≠1是等比变换，a＝d＞1是等比放大，a＝d＜1是等比缩小。

目前流行的图像处理软件算法非常多，在此不再赘述。

以绘制区中的帧画面数据为基础，按照目标显示要求的标准变换得到的数据会直接生成在OSD中，即完成GUI中的每帧图形的显示，这样周而复始，连续的GUI图形画面就会在OSD中显示出来，完成显示应用。

(e)重复上述步骤(c)、(d)完成系统对当前显示标准/制式的显示支持；

(f)当显示标准/制式发生变化时，重复步骤(b)，然后再按步骤(c)、(d)完成GUI系统对当前新显示标准/制式的显示支持。

本发明解决GUI图形系统在多种显示标准下动态切换的方法，其核心思想是把GUI系统的图形绘制区与显示区分离，并且两区分开处理、动态更新GUI绘制区数据到显示区。这样绘制区内的GUI工作过程在一定的程度内不需要考虑目标显示区的结果，专注于应用业务的GUI表达；而显示区的显示大小及宽高比例则可以根据目标显示环境进行实时调整；通过建立绘制区与显示区的映射关系，利用图形变换的方法实现双内存区中的数据动态更新。

图1所示为本发明GUI图形系统在多种显示标准下动态切换主要流程步骤，首先设计实现GUI绘制区，准备GUI资源，判断是否有GUI图形绘制，如果有GUI图形绘制，则绘制图形并通知OSD更新，若OSD需要更新，则经图形变换与OSD更新后进行OSD目标图形显示；切换显示标准时，由显示环境触发，目标显示的环境重新设定及OSD生成后，当前的显示参数就会在GUI更新过程中使用，最后完成切换后OSD目标图形显示。

图2是应用本发明技术的试用系统运行时，分别在1080I/P、720P、PAL制式及NTSC制式四种显示环境中的显示区图形数据的图形结果和绘制区数据的图形结果，它们真实地反映了应用本发明技术实现1080I/P、720P、PAL制式及NTSC制式四种显示标准的结果示意图形效果，体现了本发明技术在的四种显示环境下的实际效果，如图形、字体及颜色的变形、失真程度。

以上所描述的最佳实施例仅是对本发明进行阐述和说明，但并不局限于所公开的任何具体形式，进行许多修改和变化是可能的。