[word格式] 高清数字视频播放机GUI文本显示的实现

[word格式] 高清数字视频播放机GUI文本显示的实现 高清数字视频播放机GUI文本显示的实现 160福建电脑2008年第1期 高清数字视频播放机GUI文本显示的实现 刘晨阳,傅仲逑z (1.东北大学软件学院辽宁沈阳1100042.东北大学秦皇岛分校河北秦皇岛066004) 【摘要】:高清视频播放机作为嵌入式系统的中高端应用,已日渐成为消费电子市场的新兴热点.本文结合作者参与一 款高清数字播放机用户操作界面研制开发的实践经验,着重介绍了图文屏显技术(OSD)的概念及原理,并针对SigmaDesigns 公司提供的SDK工具,用实例说明图形用户界面文本显示开发过程,字模提取算法及实现.试提出一种相关嵌入式系统产品 的较为通用的字符显示 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 . 【关键词】:嵌入式系;EMS620L;OSD;GUI;~F 1.引言 随着数字电视的普及.国内外众多公司相继推出各自的数 字电视机顶盒等相关产品.高清视频播放机作为直接面向用户 的新兴家电产品,为方便用户收看交互电视与视频点播.其功能 要求必须具有人机交互界i~(GUI)系统,在图像画面上叠加文字 显示,在屏幕上显示更多的节目信息.使用户可以按照自己的意 图调节需求.由于机顶盒的关键技术相对透明.当前的机顶盒产 品的功能大多相近.因此良好的GUI系统就成为一个比较重要 的卖点,尤其是作为用户界面(uI)重要组成部分的文本显示功 能,在OSD(OnScreenDraw图文屏显技术)菜单系统中的主控 菜单,设置界面,按钮,文件列表,文本框等大部分界面元素中都 要应用,不仅是用户对产品设置和操作的直接交流媒介,更是决 定产品人机界面性能优劣的重要衡量 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 . 2.OSD(OnScreenDrawl图文屏显技术 OSD技术是实现产品GUI系统的基础.机顶盒中文字和位 图的显示都是通过OSD(图文屏显技术)模块完成的.OSD模块 支持链式显示多个OSD区域.支持多种颜色模式(包括RGB, YCbCr模式等),并且能够与其他显示层进行基于区域,基于颜 色或基于像察的alpha混合.实现多种特殊显示效果.因此OSD 层主要负责界面功能菜单的绘制,如按钮(butt0n),文本框 (text),功能图标和选择键等【I】. 传统的OSD实现技术是将特定场景下的OSD对象逐一用 程序代码一画出来.在遇到特定的UI事件时,再利用一堆if ehe判断出特定场景和作业对象.并做相应的OsD处理.在 OSD较简单的情况下.其不失为一个可行的方法,但在遇到OSD 场景和模式较多的情况下.这个ifelse的结构会变得很大,而且 更为重要的是极易出错以及维护成本提高.嵌入式设备软件开 发人员需要花费太多时间和精力在UI的 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 与实现上.而真正 重要的应用层和设备驱动层的开发会受到影响.进而影响新产 品的开发进度.所以象SigmaDesigns公司这样的高清视频处理 方案的提供者为了加速产品的开发和应用速度.已经提供了专 门针对其OSD处理模块的SDK.本产品就是采用了这套方案在 较短的开发周期内实现了产品GUI系统的研发工作. EM8620L高清视频处理器是专为音视频解码而开发的功 能强大的整合芯片.它包含l块ARM7通用IuSc芯片,两块音 频解码DSP,两块视频解 码DSP.还包含有专门解 码流(传输流.传输数 字电视信号的标准)的 DEMUX(解复用)芯片,其 内部内建OSD处理模块. 直接在视频缓存内部叠加 OSD信息.OSD的合成和 控制在视频缓存内完成. 具有颜色控制功能.并通 =过.两个专用的alpha通道图1EM8620L视频处理子系统 设置透明度,内通道alpha0实现内置OSD位图,外通道alphal 控制层叠位图,用于图层叠显和一些特殊效果生成. , 图l是EM8620L高清视频处理器的视频处理子系统的功 能结构图 EM8620L视频处理引擎提供了复杂的显示处理机制,格式 化和输出能力.视频处理子系统包括以下5路或6路的校正器强: ?主视频校正器 ?2D图像加速器 ?多格式(视频,图像)校正器 ?OSD(~tF图像1校正器 ?8位图形校正器 ?硬件游标(置于顶层) 硬件游标模块为主复合器生成一个小的图像区域.它支持 分辨率最高达4096的4位深象素,在片内SDRM中以4bpp二 进制位图格式存储.不需要占用外部存储. 多格式校正器是一个解析多种视频和图像文件(8位图像 除外)的通用校正单元.其内置的256x32查找表使得它支持最 高达8位的色深. OSD校正器支持能够被视频,图像和子图渲染的全屏菜单, 图像和文本,兼容处理全部的图像格式刍并且在方向过滤器的协 助处理下可进行编程的边缘优化. 2D图像加速器对移动,填充,合并和延展显示寄存器中的 矩形区域等操作采用位处理机制.在初始化图像时不需要处理 器的运算参与. 这样.通过这些校正器生成多路婚视频,图像流被主复合器 混合成视频信息,包括定制的OSD界面区域,分为模拟或数据 视频格式输出., 如果需要显示汉字.只需要将汉字进行必要的码制转换,然 后根据汉字字符区位码给出该字符在字库中的字模位图(#yph bitmap)信息,然后将此信息转化为0SD显存所需要的设置信 息.通过SDK中有关OSD控制的接口函数就可方便的实现有关 字符的位置,大小,颜色,透明度等设置,上层UI(UserInterface) 应用程序通过调用此函数来完成在UI止画字的要求,从而将硬 件的底层驱动和上层应用程序隔离开方便上层应用程序的使 用. 3.GUI文本显示实例 3.1字模提取 计算机在显示或打印输出汉字时.首先是读取这一汉字的 机内码.然后根据该内码求出汉字的区码和位码,从而得出汉字 字模在字库中存放的地址,最后从该地址起连续读取一定数量 单位的数据(即字模)进行显示或打印输出.汉字的内码与其区 码,位码合称为区位码1存在的对应关系为:. 若汉字内码为十六进制0x.AABB..则对应的区号和位号分 别为: 区号=0xAA-0xA0: 位号--0xBB-0xA0: 2008年第1期福建电脑161 由此我们即可得出汉字的区位码,进而可以计算出该汉字 的字模点阵在字库中的位置研.以16x16点阵字库为例,在16x 16点阵字库中,每个汉字的字模为16x16点阵,每个字节存储8 个点.这样一个汉字的字模信息将需要32个字节.因此该汉字 在汉字库中离字库文件的起始位置的偏移量可计算为: 偏移量=(94×(区号一1)+(位号一1))×32L; 从该偏移量起连续读取32字节的数据即得该字的字模.实 现上述思路的程序 清单 安全隐患排查清单下载最新工程量清单计量规则下载程序清单下载家私清单下载送货清单下载 如下: #define”stdio.h” #dellne”stdlib.h” #define”deftne.h” unsignedl0ng0ffset;//该字模在字库中的偏移 voidgetzm(charstr[n】,charbuf口) l FILEpHzFont=O; staticunsignedchar*f_ HzFont; unsignedcharqh.wh; //取16x16汉字字模点阵为72 //定义字模的区号.位号 pHzFont=fopen(“HZK24.bin”,”rb”); fseek(pHzFont.0.SEEK_END1; isize=neU(pHzFont); fseek(pHzFont,0,SEEK_END1; f_HzArray=(unsignedchar*)malloc(iSize); fIead(1f-HzArray.iSize.1.pHzFont); intiSize; while(str【n】】=„{ qh=(stI【n]一Oxa1)&Ox7f; n++: if(str[n]<127)continue; wh=(str[nl—Oxa1)&Ox7f; offset=(qh94+wh)32; } if(pHzFont)felose(pHzFont); } 3.2开发平台 //加载字库文件 //ASCII字符机内码只占一个字节 Envision8620L是SigmaDesigns公司推出的高性能开发 板.主要提供高清晰度数字电视终端解决方案.它采用 EM8620L音视频处理整合芯片.基于uClinux嵌入式操作系 统.开发板上提供流行的接口方案,包含USB,Ethemet,flash media,PCI,MiniPCI和PCMCIAffor802.11a/b/gcard)等通用 接口.并且支持s—videoYPbPr,DVI和HDMI等视频信号输 出Envision8620L开发板还提供完整的SDK软件开发包和交 叉编译环境.用户可以直接在SDK提供的API接口上编程.无 须与底层硬件交互. 配置OSD单元的结构体定义如下: Struetosd_ deseriptorl Unsignedlongbpp;,,像素位深 UnsignedlongLumaAddr.I~maSize;ff甍霞 UnsignedlongChromaAddr.ChmnmSize;//色度 structDCCOSDProfileprofile; stJmctDispOSDScaler_ ScalingConfig_ typescaling_ config; struetdee_eontextdee_ info; struetEMhwlibKeyColorkeolor; stJmetEMhwlibDisplayWindowinput_ window; UnsignedlongalphaO.alphal;,,双alpha通道 Booleanfading;,,消隐设置 Unsignedlongchipnum; Unsighedlongtb;//OSD输出Buffer l; 其中的结构体变量是设置芯片内部OSD发生器和校正器 的配制数据结构,设置OSD输出Bur的内部寄存器,用这样 一 个OSD驱动结构.一旦解释平台构建完成.OSD开发人员 需要做的就变成利用平台支持的各种对象方块,进行摆放,堆积 来构造OSD图形表现.而不必要重复编写实现程序代码和关心 与特定硬件平台相关的驱动程序码细节 3I3GUI文本显示开发过程 首先加载套件工具的运行库及板级驱动.由于本产品方案 采用uclinux操作系统作主控平台.在开发阶段通过模块加载的 方式,在需要时才将功能载人内核,可使内核较为精简,进而提 高效率.保有较大的弹性,这类可载入的模块,通常是设备驱动 程序: insmodllod.Oem8xxx.0 接下来.运行SigmaDesigns提供的SDK中的OSD寄存器 探针程序: Josdbufcontrol__0vga-fVESA一 1024X768X60-_c1024X768 这个命令将根据具体的开发应用环境,输出设置OSD寄存 器所需的相关设置参数和视频模式信息,如: videomemory--Ox174cc1devideomemorysize=4177920palette= Ox79O0omode=136O:768:32 其中的参数选项定义是: __0output:选择输出设备 一 fstandard:设置输出格式,默认是NTSC—M视频格式 一 cwidthxheight:设置OSD寄存器的宽度和高度 再将上个步骤中输出的配置信息作为参数,加载针对开发 板的Frambuffer的驱动程序模块mamboltb.O,例如: insmodmamboltb.Ovideomemory=0x174ccldevideomemory- size=4177920palette=Ox79000mode=1360:768:32 这样就可以得到OSDFramebuffer的基地址,Framebuffer机 制模仿显卡的功能,将显卡硬件结构抽象掉,通过Framebuffer 的读写直接对显存进行操作,可以将Framebuffer理解是显示内 存的一个映像.将其映射到进程地址空间之后,能直接进行读写 操作,而写操作可以立即反应在屏幕上『41.当需要显示汉字,只 需将汉字进行必要的码制转换.然后根据汉字字符区位码给出 该字符在字库中的字模位图(glyphbitmap)信息,然后将此信息 转化为OSD显存即屏幕像素的设置位信息,实现字符的显示. 整个工作 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 将硬件的底层驱动和上层应用程序隔离开,既方 便上层应用程序的调用.又达到节约开发成本和提高开发进度 的要求. 图2是此款高清视频播放机的GUI文本显示实例. 图2高清视频播放机的GUI文本显示实例 4.结语 高清数字视频播放机产品正在中高端家电市场上掀起新的 消费热潮,生产厂商为避免同质化,夺取市场先机,对直观展示 产品功能的图形用户界面系统(GUI)也愈显重视,嵌入式软件开 发人员必须充分认识GUI系统的重要性及开发特点.Sigma Designs作为业界专业提供高清视频播放解决方案的公司.针对 产品人机界面系统的开发特点.提供了丰富的工具接口配置芯 片内建的OSD处理模块,使其显示更为精彩的图形用户界面. 而文本显示是图形用户界面开发的基础.本文结合研发工作实 例剖析了文本显示的原理及关键技术.并根据SigmaDesigns提 供的SDK配置特点.介绍了一种构建具有自身产品特色GUI系 统的技术.相信会对高清数字视频播放机等类似嵌入式产品的 界面开发工作有所助益 参考文献: 1.舒国丽,金韬,任秀丽.网络电视机顶盒GUI系统的设计与实现日】.小 型微型计算机系统,2002.23(10):1270—1273. 2.SigmaDedgmInc.EM8620LDatasheet[P,.].2005, 3.陈家祺.一种汉字小字库的生成方法?】.现代计算机:下半月 刊.1997.(2): 34-36. 4,刘宝锋.张文军.机顶盒应用软件模块的设计与实现?】,计算机工 程, 2oo4.30(8):85-87.