专利名称：：一种可使8×8与16×16两种像格共用同一存储器的排列方法
技术领域：
：本发明涉及一种图形处理方法，特别涉及应用于电视游戏机系统的像格排列方法，能使8×8及16×16两种像格大小的图形数据共用同一存储器，以达到节省存储器空间的目的。一般的绘图系统，如个人电脑的绘图显示，均采用帧缓冲器(framebuffer)，如图1所示，其图形的排列采取位元映射(bitmap)的方法。所谓位元映射的排列方法，即是将屏幕上的每一个象素(pixel)对应至存储器的某些位元(bits)。只要中央处理器(CPU)101计算出其在帧缓冲器102的地址，并在这一象素相对应的存储空间里写入对应的数据即可。图形控制器(graphiccontroller)103则自帧缓冲器102读出所有的象素数据，再将之转换成视频信号，并在显示器104上显现该图形。帧缓冲器的方法虽然实施容易，却须耗费庞大的存储空间。例如，一个256色彩320×240大小的图形，便需要75K位元组((320×240)/1024＝75Kbyte)的存储空间。如此庞大的存储空间需求，并不适合将其应用在低价位的电视游戏机上。为了节省存储器的使用，一般电视游戏机均采用像格(ImageCell)的方式。像格又可称为字符(Character)或文字(Text)。字符或文字两个名词是延用个人电脑上的术语，主要是因为个人电脑上的显示大多为文字，而在电视游戏机上则不限定于文字的显示，且大多为图形，故称之为像格，可将其想象为磁砖，用以拼构画面，不同的是，一般的磁砖画面可使用不同大小的磁砖而电视游戏机的图形处理上，同一层图形只能用同一大小的像格拼凑。电视游戏机采取像格的处理方法，其主要目的是要节省存储器。如在个人电脑上，一个英文字母“A”虽出现在萤幕的不同地方，而“A”的图形却只要储存一份即可，如图2所示。电视游戏机的像格处理方法便扩充了这个观念，使原本的单色的文字处理变成彩色的图形处理。如此，可更进一步节省存储空间，因为相同花色的图形只须要储存一次即可。例如，若要绘制有云朵的天空，只须储存一朵云的图样，再将之复制即可。而且，对称的图形只要储存其中一部份图形信息。一种花色的像格可经镜面反射(mirror)以及改变其调色板(pallete)的颜色而达到一种花色多种显示的效果，如图3所示。图3的索引有4种，其中301、302、303皆源自图样(pattern)305，前三个索引共用同一个图样，但有不同的颜色及镜射等效果。利用这种概念所做出来的电视游戏机，因为可节省共同图形花色所省下的存储空间，可使存储器的使用量减少，成本也因而降低。另外，由于更换图形、花色，只需更改索引表(Indextable)部分，就可改变一块区域的花色，图形处理的速度也因而增快了。例如，一个8×8的像格，原本要更改64(8×8)个象素，应用像格的方式后，只须更改其中一个索引(Index)，速度便增快了数十倍，而且，索引表中除了含有图形索引的数据外，还有水平镜射(horrizontalmirror)，垂直镜身(verticalmirror)，以及调色板(pallete)等属性，可使电视游戏机的图形处理更为有效简便。在已知技术中，像格模式的读取首先要由图形的地址座标(X、Y)计算出像格的地置，再由像格所储存的图形索引(PatternIndex)找出图形的地址，然后由其图形的地址读取其图形数据，并和调色板组成色码(colorcode)显示所要的图形。因此，就另一观点而言，以像格模式索引图形是间接的方式，因为，图形的显示须要先从索引表读入索引值，再藉由索引值读取图形数据。像格模式的图形索引储存在图形名称表(PatternNameTable，PNT)中。图形名称表含有调色板、水平镜射，垂直镜射，图形索引等数据，如图4所示。图4显示图形索引的格式。图形名称表存放像格的信息，包括索引401，水平镜射402，垂直镜射403，以及调色板数据404。文字的图形则储存在图形产生表(PatternGenerationTable，PGT)中。图形产生表纯为图形数据。图58×8的像格PNT及PGT的关系，其图形名称表及图形产生表之关系，其图形名称表501的索引指示不同的图形产生表502、503、504的情形。图形产生表储存有关图形的数据。数据的大小则视颜色模式而定。颜色模式可分为256色，16色，4色，2色四种，视实际需要而定。图形产生表502代表图素为二位元，颜色为4种之图形，其排列方式为宽为8，长为8，深度为2。深度代表颜色的位元数。2位元可显示4色。图形产生表503，图形产生表504与图形产生表502相似，差别在深度。图形产生表503的深度为4，代表16种颜色。图形产生表504的深度为8，代表256种颜色。这些色码与调色板组合后，产生最后的颜色代码(colorcode)，也就是可以透过调色板将颜色对应到其他的颜色。图6显示16×16的像格PNT及PGT之关系。其深度表示与图5相同，不再赘述。图形产生表可有两种排列方式，一种以图素为单位，另一种则以位元平面(bitplane)为主。图7显示已知技术中8×8图形701以图素为单位的安排。如图所示，图形产生表702以4个位元为一单位表示一个象素(dot)。如此，图形产生表702中的每一行(line)共有8个4位元组，可表示8个象素。而每一行对应至原本8×8图形的行数。同样，图8显示已知技术中16×16图形801以图素为单位的安排。其这理与图7相同，不再赘述。位元平面的表示方法可以图9及图10为例说明。图9显示图形产生表以8×8位元平面排列的方式。如图所示，图形产生表902共有4个位元平面，原象素(0，0)的位置分散在4个位元平面(0，0)的位置中。同样地，图10显示图形产生表以16×16位元平面排列的方式。如图所示，图形产生表共有4个位元平面，原象素(0，0)的位置分散在4个位元平面(0，0)的位置中。以上所述的两种排列方式应视系统的设定而作适当的选择。一般对于不同像格大小的图形数据，在存储器中采取不同的数据格式安排。已知的电视游戏机大多只有一种像格大小，即8×8。有些电视游戏机提供了两种大小的像格模式，即8×8及16×16，以供游戏设计者选择最适合的模式。其中较小的8×8像格大小，适用于较细致的图形。而16×16的像格大小则可共用更大的图形花色，对某些图形而言可更节省存储空间。格大小的选择左视实际应用的需要。例如，16×16的像格适用于中文，可用以显示15×15的字型(垂直水平各留一个图素的空距)。一般而言，16×16较省图形名称表的存储空间。但每一图形不同，须视其特征才能作最优的安排。图11A与图11B为同一256×256的图形以不同像格大小的排列方式。图11A显示256H256的图形以8×8像格排列时的图形名称表，其图形名称表共需1024个像格。图11B显示同一256×256的图形以16×16像格排列时的图形名称表，其图形名称表共需256个像格，由此可知，对于同样大小的图形，16×16大小的像格排列所需的PNT存储器较少。由以上的图形名称表及图形产生表的排列情形可知，不同大小的像格在存储器中的排列及索引皆不同，使得不同大小的像格在储存或读取时均无法兼容。因此，已知的存储器储存方式必须将8×8与16×16两种像格放在不同的记忆区块内，两者不能共用。本发明即为解决8×8与16×16像格图形无法共用的缺点，而提出一种像格排列方法，使8×8与16×16不同大小的像格可兼容于同一存储器中，以更进一步节省存储器空间。本发明的主要目的在于使8×8及16×16的像格图形可以兼容于同一存储器中，以节省存储器空间。本发明的另一目的在于设计一种8×8及16×16像格的图形排列方法，使两种不同像格大小之图形可以共用，以节省存储器的使用。本发明的再一目的在于设计一种可读取8×8及16×16两种不同大小像格的方法，以读取共用的图形数据，并将其输出至显示装置。本发明为一种像格排列方法，是一种图形数据处理方法，该方法包含步骤(1)将16×16的像格数据分为四等份的8×8像格图形数据；(2)将该四等份的8×8像格图形数据根据像格组合顺序排列；(3)依序排列储存该四等份的8×8像格图形数据。本发明可使16×16与8×8两种不同大小的像格共用同一存储器，以达到节省存储器的目的。针对一种可以读取两种不同大小的像格的方法，我们以一图像合成装置作为实例，说明如何读取不同大小之像格，此“以象素为处理单位的图象合成法及其装置”业已申请在案(申请号为83109124)。图1显示帧缓冲器操作方法的示意图。图2显示个人电脑上文字模式的示意图。图3显示图形索引与图形的关系。图4显示图形索引的格式。图5显示8×8的像格，其图形索引与图形的关系。图6显示16×16的像格，其图形索引与图形的关系。图7显示已知技术中8×8的像格以图素为单位的图形数据的安排。图8显示已知技术中16×16的像格以图素为单位的图形数据的安排。图9显示图形产生表以8×8的位元平面排列的图形数据安排方式。图10也许可以补一个16×16的位元平面排列的方法。(如附件)。图11A显示256×256的图形以8×8像格排列时的图形名称表。图11B显示256×256的图形以16×16像格排列时的图形名称表。图12为本发明的像格排列法。图13为本发明依像格组合顺序排列于存储器的示意图。图14显示本发明使8×8像格与16×16像格共用图形的示意图。图15为本发明的图形安排，显示16色模式，8×8像格的图形索引的格式，与图形安排。图16为本发明的图形安排，显示16色模式，16×16像格的图形索引的格式，与图形安排。图17为本发明的图形处理装置。图18A为本发明8×8像格图形名称表的地址产生方式。图18B为本发明16×16自索引表中的读取方式。本发明的方法可以图12的排列方式说明。如图所示，本发明先将16×16大小的图形，分成上左、上右、下左、下右四等份的像格图形数据。每一等份各为8×8的像格，然后依像格组合顺序排列在存储器中，如图13所示。所谓的像格组合顺序并不一定要依上左、上右、下左、下右的顺序排列，只要在同一系统中有一致的顺序即可。图14用以说明为何本发明的图形安排方式可以使8×8及16×16两种大小的像格共用其像格图形数据。在图14中，同样的一块图形产生表存储器，可以用8×8及16×16两种不同的象格格式表示。为图所示，图右上的8×8和16×16图形产生表1401、1402实为同一块图形产生表存储器，只是为了说明其经过本发明的图形安排后可使8×8及16×16两种像格共用，故分开说明之。假设该图形产生表中含有方形、星形、三角形、及圆形等图，由初始地址开始存放在一起。16×16的图形名称表1403因每一个像格所含的图形大小为8×8像格的四倍，索引一个索引的图形等于一次索引了四个8×8的像格。若以8×8的图形名称表1404而言。索引一个索引等于只索引16×16图形产生表中1/4的内容。应用这个观念，本发明将图形产一表的排列规划为两种像格大小可以共用的形式，如此，同一块存储器以16×16表示时，一个16×16像格便含有四个8×8的像格，各依设定的像格组合顺序排列，即上左、上右、下左、下右。如图所示，16×16的图形产生表1402的第一个像格含有方形，星形、三角形、圆形，各依原图形上左、上右、下左、下右的顺序排列在16×16的图形产生表1401中。相对的，同一块存储器也可以8×8的像格表示，也就是将图形产生表1401的每一基本单元视为8×8的像格，各有一索引供索引之用。例如，三角形这个图形在16×16的像格表示法中，是第0个像格的左下角，而在8×8的表示法中，即是第2个像格。因为本发明的规划排列有一定顺序，无论用16×16或8×8的格式皆可找到所要的图形。如此，便可使8×8与16×16不同大小的像格可共用，达到进一步节省存储器的目的。图15为本发明以图素为单位时的图形地址产生格式与图形产生表的排列情形。其为8×8像格在16色状态时的像格排列方式。16色每一个点需用4位元表示。1501为索引表存取图形数据的地址格式，此地址可用以自储存图形产生表的记忆体存取像格的图形数据。索引用以定址此像格在图形产生表中的地址，一个8×8像格共占16字元(word)，用Y(2∶0)，X(2)，共计4个位元来定址，501中位元1至位元4可用以索引图素的地址，共可代表16个地址。图形产生表1502表示以图素为单位在存储器中的安排。行(line)0至行7可对应至原图的行数。每一行各有8个象素(dot)，可依一定顺序排列，不须一定由左自右排列。每一象素可由其行号及象素地址标示其地址。图16与图15相似，不同的是其像格为16×16，而颜色仍为16色。一个16×16像格共占64字元，分成4个区块(block)，每个区块仍是16字元。1601中位元1至位元4可用以索引图素的地址，位元5至位元6用以索引区块的地址。1602四个区块代表4个8×8像格区块。图17为本发明的实施例，其为能读取8×8与16×16共用像格排列的一种图形处理装置。该图形处理装置为一种以图素为单位之图像合成装置，用以将图形数据读出，并转换成图象信息。该图形处理装置包括存储装置1701，缓冲器1702，索引读取装置1703及图形读取装置1704。记忆装置1701储存有关图形处理的数据，如图形数据，索引数据以及其它的图形控制数据。存储装置1701中所存放的索引数据包括索引及调色板，水平镜射，垂直镜射等数据，如图4所示。其中的索引用来表示像格在图形产生表中的索引值(也就是说，第几个图形)；其中调色板表示此像格各个象素所共用的调色板；其中水平镜射用来控制图形的读取，使整个像格有水平镜射的效果；其中垂直镜射用来控制图形的读取，使整个像格有垂直镜射的效果。存储装置1701可能为许多存储器数据读取单元所读取，亦可包括一介于其中的存储器控制装置，使各存储器数据读取装置可以时分方式(timesharing)共用存储器。索引读取装置1703包含二维转换装置1705，用以屏幕标(H、V)转换为图形坐标(X、Y)，并将图形坐标输出至索引地址产生装置1706与溢位侦测装置1708，索引地址产生装置1706，利用图形水平座标及垂直座标，从存储器中读取图形索引。索引读取装置1703用以将图形座标(X、Y)及图形大小，像格格式(FS)格式，图形大小(PS)等数据，合成一存储器地址，并经由数据总线送至存储装置1701，并自存储装置1701读取图形索引数据。索引读取装置1703的地址产生格式如图18A，18B所示。图18A为本发明对256×256的图形在8×8像格的像格大小的索引地址产生方式，其由7位位元的图形名称产生表的区块暂存器PNTBK(17∶11)和5个位元的图形座标Y(7∶3)及5个位元的图形座标Y(7∶3)所组成；图18B为本发明对256×256之图形在16×16之像格大小的索引地址产生方式，其由9个位元的图形名称表区块暂存器PNT-BK(17∶9)和4个位元的图形座标Y(7∶4)和4个位元的图形座标X(7∶4)所组成。索引数据暂存装置1707用以储存从数据总线所读回的图形索引。图形读取装置1704包含图形地址产生装置1709，色码选取装置1710，色码合成装置1711，及图形存储装置1712等，用以选取图形数据并合成色码。图形读取装置1704包括一图形地址产生装置1709，根据索引、水平镜射、垂直镜射，二维转换装置所得到的图形座标(X、Y)及图形大小(PS)，像格格式(FS)等数据，合成—存储器地址，并经由地址总线送至存储装置1701，从记忆装置1701中读取图形数据；一个图形数据暂存装置1712，用来储存从数据总线所读回的图形数据。图形地址产生装置1704，如在图形模式，可只根据二维转换装置1705所得到的图形座标(X、Y)及图形大小等数据，合成一存储器地址，并经由地址总线送至存储装置1701，从存储装置1701中读取图形数据。由于数据总线为16位元，一次可以读取16位元的数据，而象素数据可能只有1位元，2位元，4位元，或8位元，所以要有色码选取装置。而色码合成是为和调色板配合，组成更丰富的颜色。色码选取装置1710及色码合成装置1711，依颜色模式及图形座标(X、Y)，将自存储装置1701中读取而来的图形数据，选取出来，与调色板数据合成色码至下一级的权位/混色装置(未列于图上)。色码选取装置1710及色码合成装置17u还包括一透明色的判断装置，依不同的颜色模式决定透明色，并输出至下一级的权位/混色装置。溢位检测装置1708用以检测二维转换装置的输出，当所输入的图形座标已超出图形大小时，溢位检测装置1708便产生一透明色控制信号，以控制图像的输出。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明所附的权利要求书所作的变型与修改，皆仍属本发明权利要求保护的范围内。权利要求1.一种像格的图形数据排列法，该方法包含步骤(1)将16×16的像格数据分为四等份的8×8像格图形数据；(2)将上述四等份的8×8像格图形数据依像格组合顺序排列；(3)依序排列储存上述四等份的8×8像格图形数据。2.如权利要求1所述的一种像格图形数据排列法，上述的像格图形数据可以8×8或16×16的像格图形数据格式读取，达到共用不同像格大小的图形数据的目的。3.如权利要求1所述的一种像格图形数据排列法，其中步骤(1)所述的四等份的8×8像格图形数据为上左、上右、下左、下右四等份。4.如权利要求1所述的一种像格图形数据排列法，其中步骤(1)所述的四等份8×8像格图形资料和8×8的象格数据是一样的。5.如权利要求1所述的一种像格图形数据排列法，其中步骤(2)所述的8×8象格图形数据可依位元平面方式排列。6.如权利要求5所述的一种像格图形数据排列法，其中上述位元平面方式排列为将每一图形分为N个位元平面。7.如权利要求6所述的像位图形数据排列法，其中位元平面数可为整数1、2、4、8，各代表2色、4色、16色、及256色。8.如权利要求1所述的一种像格图形数据排列法，其中步骤(2)的8×8像格图形数据为依像素方式排列。9.如权利要求1所述的一种像格图形排列法，其中步骤(3)的储存方式为将上述之四等份之8×8像格数据依上述的像格组合顺序连续地存于存储装置中。10.一种图形数据处理方法，使16×16及8×8两种不同的像格图形数据可共用，该方法包含(1)将16×16的像格数据分为四等份的8×8像格图形数据；(2)将该四等份的8×8像格图形数据依像格组合顺序排列；(3)依序排列储存该四等份的8×8像格图形数据；如此，在读取图形数据时，对于16×16的图形，可依8×8像格的读取方法，读出其部分的8×8图形数据。11.如权利要求10所述一种图形数据处理方法，上述的像格图形数据可以8×8或16×16的像格图形数据格式读取，达到共用不同像格大小之图形数据的目的。全文摘要本发明为一种像格排列方法，是一种图形数据处理方法。该方法包含步骤(1)将16×16的像格数据分为四等份的8×8格图形数据；(2)将该四等份的8×8像格图形数据依像格组合顺序排列；(3)依序排列储存该四等份的8×8像格图形数据。本发明可使16×16与8×8两种不同大小之像格共用同一存储器，以达到节省存储器的目的。文档编号G06T1/60GK1150673SQ95118259公开日1997年5月28日申请日期1995年10月17日优先权日1995年10月17日发明者徐世斌,邓永佳申请人:联华电子股份有限公司