基于改進(jìn)型二步索引算法OSD電路的FPGA

　　引 言

　　OSD(on screen display)，即在屏顯示系統，是實(shí)現人機界面交互的基礎，在視頻處理SOC中作為重要功能模塊有著(zhù)廣泛的應用。

　　基于SOC技術(shù)的模塊化設計要求各功能模塊盡可能小地占用電路資源，以滿(mǎn)足芯片系統對資源使用和面積的控制。對于OSD功能模塊而言，存儲器資源為主要開(kāi)銷(xiāo)。因此，減少存儲器資源的使用對降低OSD模塊電路資源需求有著(zhù)重要的意義。

　　OSD電路中，字符索引算法的選取直接決定了存儲器資源的使用情況，因此采用更優(yōu)化的字符索引算法可以達到降低存儲器資源需求量的目的。作者在逐字符索引法的基礎上，針對該算法的缺點(diǎn)，提出了二步索引法。在保證OSD功能完整的同時(shí)，大大地降低了系統對存儲器資源的需求。

　　1 二步索引算法的原理及特點(diǎn)

　　1.1 字符索引算法原理

　　字符索引算法是將OSD菜單中所顯示的字符按菜單顯示順序進(jìn)行編碼，并存儲于存儲器中，在讀取字符點(diǎn)陣信息以顯示菜單時(shí)通過(guò)讀取編碼信息來(lái)索引所需字符信息。設菜單中字符尺寸為C1×Ch(bit)，菜單共顯示m行字符，每行顯示n個(gè)字符，字符編碼Ni×j，并且存儲器中一個(gè)地址所存儲的數據(bit)大于C1。則讀取菜單中第i行第j個(gè)字符時(shí)，首先通過(guò)索引得到存儲器中相應字符的字符編碼Ni×j，索引地址可通過(guò)公式(1)得出：

add_mi×j=addr_n0×0+(i-1)n+n-1 (1)

　　將讀取出的字符編碼Ni×j轉換成相應字符點(diǎn)陣信息在存儲器中存儲空間的首地址。地址的轉換可通過(guò)公式(2)計算得到：

addr_di×j=addr_d0×0+Ch×(Ni×j-1) (2)

　　式中：addr_u0×0和addr_d0×0分別是字符編碼存儲器和字符點(diǎn)陣信息存儲器中首地址指針。根據Ch控制從字符點(diǎn)陣信息存儲器中讀出地址范圍為addr_di×j到addr_di×j+Ch的數據即完成了對菜單中第i行第j個(gè)字符的點(diǎn)陣數據信息的讀取。

　　逐字符索引算法下，將空格按字符看待并進(jìn)行編碼，菜單每行固定顯示n個(gè)字符，字符長(cháng)度小于n的菜單行由空格來(lái)補齊。由于采用定長(cháng)的存儲結構，所以字符索引電路原理簡(jiǎn)單且易于實(shí)現，只需要根據菜單字行符長(cháng)數n就可以計算出相應行字符的首地址指針。但這種存儲結構的缺點(diǎn)也很明顯，就是對存儲器的使用量較大。在該算法下，可以計算出在OSD所需要的使用的存儲器量為：m×n×Ch，如圖1(a)所示。存人其中的“空格”(圖中編碼為“28”)會(huì )占用相當一部分的存儲器資源。在一些情況中，用于補充空缺而存儲的“空格”所占用的存儲空間甚至會(huì )比字符點(diǎn)陣信息的存儲空間還要多，這是對存儲器資源極大的浪費。