CN101668144B - 实现图像层在视频层上半透明效果的方法、装置和机顶盒 - Google Patents

Abstract

本发明公开了实现图像层在视频层上半透明效果的方法、装置和机顶盒，获取图像层的待显示图像中每个像素点对应的源数据；针对待显示图像建立矩阵，该矩阵中包括与待显示图像中的像素点一一对应的位置；将所述矩阵划分为两个以上子区域；在每个子区域中的一部分位置填充对应像素点的源数据、另一部分位置填充0；将填充后的矩阵中的数据输出到显存进行显示。应用本发明，能够基于现有机顶盒的芯片及其颜色模式，模拟图像层在视频层之上呈现半透明效果。

Description

实现图像层在视频层上半透明效果的方法、装置和机顶盒

技术领域

本发明涉及图形学领域，特别涉及一种实现图像层在视频层上半透明效果的方法、装置和机顶盒。

背景技术

在计算机图形学领域中，一般采用RGB三原色值定义每个像素点的颜色，同时加入Alpha通道值来表示像素点所占的亮度比例，当像素点的亮度比例不同时，可以呈现出像素点的透明度变化。上述Alpha通道值的取值在0至1之间，0代表完全透明，1代表完全不透明，0～1之间的数值代表不同的透明程度，例如假设透明度为5级，则0代表完全透明，0.2代表20％透明，0.4代表40％透明，以此类推。

在计算机图形显示中，通常读取源数据、并将读取的源数据写入一块显存，显示设备驱动每隔一段时间从该显存上读取并刷新到屏幕上，即可显示源数据代表的图像。显存的颜色模式一般由芯片决定，在16位芯片上，使用16比特定义一个像素点的颜色，可以表示2¹⁶种颜色。常用的16位颜色模式为ARGB1555，即RGB三原色各占5位，Alpha通道值占1位。颜色模式决定了图像的最终显示效果，在AGB1555模式下，因为Alpha通道值只能用一位来表示，因此一个像素点显示出来只可能是完全透明或完全不透明。

目前，越来越多的用户通过机顶盒收看数字电视节目，用户在电视终端屏幕上观看到的图像(例如使用遥控器调出的设置菜单界面)，就是根据上文所述的原理，由机顶盒中的显示设备驱动从显存中读取目标数据、刷新到电视终端屏幕上，显存的颜色模式也由机顶盒中的芯片决定。而目前低端机顶盒为节省内存和降低计算量，大部分使用16位芯片及ARGB1555颜色模式。用户在电视终端屏幕上观看到的图像属于图像层，而收看的电视节目内容属于视频层，基于机顶盒的芯片及其颜色模式，图像层的图像要么完全不透明，即将自身出现区域的视频层完全遮住，要么完全透明，即用户在屏幕上看不见图像层的图像，也就是说机顶盒中的图像层不能在视频层上呈现半透明效果。现有技术中还不存在解决上述问题的技术方案。

发明内容

本发明提供一种实现图像层在视频层上半透明效果的方法，使用该方法能够基于现有机顶盒的芯片及其颜色模式，模拟图像层在视频层之上呈现半透明效果。

本发明提供一种实现图像层在视频层上半透明效果的装置，使用该装置能够基于现有机顶盒的芯片及其颜色模式，模拟图像层在视频层之上呈现半透明效果。

本发明提供一种包括上述实现图像层在视频层上半透明效果的装置的机顶盒，该机顶盒能够基于现有芯片及其颜色模式，模拟图像层在视频层之上呈现半透明效果。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种实现图像层在视频层上半透明效果的方法，关键在于，该方法包括：

获取图像层的待显示图像中每个像素点对应的源数据；

针对待显示图像建立矩阵，该矩阵中包括与待显示图像中的像素点一一对应的位置；

将所述矩阵划分为两个以上子区域；

在每个子区域中的一部分位置填充对应像素点的源数据、另一部分位置填充0；

将填充后的矩阵中的数据输出到显存进行显示。

一种实现图像层在视频层上半透明效果的装置，关键在于，该装置包括：

数据源管理模块，用于获取图像层的待显示图像中每个像素点对应的源数据；

第一半透明处理模块，用于针对待显示图像建立矩阵，该矩阵中包括与待显示图像中的像素点一一对应的位置；将所述矩阵划分为两个以上子区域；

第二半透明处理模块，用于针对第一半透明处理模块建立的矩阵的每个子区域，在子区域中的一部分位置填充数据源管理模块获取的对应像素点的源数据、另一部分位置填充0；

显示驱动模块，用于将第二半透明处理模块填充后的矩阵中的数据输出到显存进行显示。

一种包括上述实现图像层在视频层上半透明效果的装置的机顶盒，所述装置包括：

数据源管理模块，用于获取图像层的待显示图像中每个像素点对应的源数据；

第一半透明处理模块，用于针对待显示图像建立矩阵，该矩阵中包括与待显示图像中的像素点一一对应的位置；将所述矩阵划分为两个以上子区域；

第二半透明处理模块，用于针对第一半透明处理模块建立的矩阵的每个子区域，在子区域中的一部分位置填充数据源管理模块获取的对应像素点的源数据、另一部分位置填充0；

显示驱动模块，用于将第二半透明处理模块填充后的矩阵中的数据输出到显存进行显示。

可见，本发明提供的方法及、装置和机顶盒中，并不是直接将获取的源数据输出到显存进行显示、而是进行了转换处理，即首先建立与待处理图像对应的矩阵、并将该矩阵划分为两个以上子区域，其次在每个子区域中的一部分填充对应像素点的源数据、另一部分位置填充0，然后将填充后的矩阵输出到显存进行显示，其中填充为源数据的位置将最终显示为完全不透明的图像，而填充为0的位置将最终显示为完全透明的图像，这样图像层的图像在视频层之上将呈现出完全不透明和完全透明区域间隔排列的情况，从而在整体上形成半透明的效果，因此本发明的方法模拟了图像层在视频层之上半透明的效果，该模拟完全基于现有机顶盒的芯片及颜色模式，不需要额外的硬件支持，对源数据的转换也较简单，对机顶盒的性能影响较小。

附图说明

图1为本发明实现图像层在视频层上半透明效果的方法的流程图；

图2为图1所示流程中划分子区域的方法流程图；

图3为图1所示流程中在每个子区域中填充源数据的方法流程图；

图4为本发明实现图像层在视频层上半透明效果的装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明实现图像层在视频层上半透明效果的方法的流程图，该流程包括：

步骤101：获取图像层待显示图像中每个像素点对应的源数据。

步骤102：针对待显示图像建立矩阵，该矩阵中包括与待显示图像中的像素点一一对应的位置。

步骤103：将所述矩阵划分为两个以上子区域。

步骤104：在每个子区域中的一部分位置填充对应像素点的源数据、另一部分位置填充0。

步骤105：将填充后的矩阵中的数据输出到显存进行显示。

通过图1所述流程可以看出，本发明提供的方法中，并不是直接将获取的源数据输出到显存进行显示、而是进行了转换处理，即首先建立与待处理图像对应的矩阵、并将该矩阵划分为两个以上子区域，其次在每个子区域中的一部分填充对应像素点的源数据、另一部分位置填充0，然后将填充后的矩阵输出到显存进行显示，其中填充为源数据的位置将最终显示为完全不透明的图像，而填充为0的位置将最终显示为完全透明的图像，这样图像层的图像在视频层之上将呈现出完全不透明和完全透明区域间隔排列的情况，从而在整体上形成半透明的效果，因此本发明的方法模拟了图像层在视频层之上半透明的效果，该模拟完全基于现有机顶盒的芯片及颜色模式，不需要额外的硬件支持，对源数据的转换也较简单，对机顶盒的性能影响较小。

下面举出本发明方法的一个实施例，分别对图1中示出的各个步骤给出详细的实现方式。

一、针对图1中所示的步骤101，在接收到用户输入的显示指令后，利用图形引擎将待显示图像中每个像素点所对应的源数据放置在缓存中，形成一个数据集，该数据集中的源数据符合机顶盒中芯片的颜色模式ARGB1555。至于如何利用图形引擎将源数据放置到缓存中，属于本领域的公知常识，这里不再赘述。

二、针对图1中所示的步骤102，所建立矩阵中的每个位置都包括符合颜色模式ARGB1555的4个数据位，其中3位用于填充RGB三原色，1位用于填充Alpha通道值。

三、针对图1中所示的步骤103，可以通过图2所示的流程实现，该流程包括：

步骤201：获取预置的Alpha通道值的位数n。

本步骤中，Alpha通道值的位数n由设计人员预置在产品中，该值与透明度级数相关，例如当n取2时，代表模拟支持2ⁿ＝4级透明度，即支持模拟显示效果为完全不透明、25％透明、50％透明、75％透明和完全透明。为方便处理，n设定为2的整数倍。

步骤202：判断建立的矩阵是否能够划分为整数个相同的子区域，如果是则执行步骤204，否则执行步骤203。

本步骤中，由于建立的矩阵中的位置与待显示图像中的像素点是一一对应的，因此待显示图像的宽和高就是该矩阵的宽和高，通过应用程序可以获取待显示图像的宽和高的值。

本步骤中，设建立的矩阵的宽为w、高为h，为了方便处理，假设每个子区域都是宽、高均为2^n/2的正方形，这样在判断时只需判断建立的矩阵是否能够划分出

个子区域，如果是则划分为整数个子区域。

步骤203：增加所述矩阵中的位置，使其能够划分为整数个相同的子区域。

本步骤中，针对待处理图像建立的矩阵不能划分出整数个子区域，例如假设每个子区域为4×4的正方形，而建立的矩阵为16×19的矩阵，则需要先增加矩阵中的位置，例如形成16×20的矩阵，才能保证该矩阵能够划分出整数个4×4正方形。

步骤204：设置每个子区域的宽和高均为2^n/2。

通过以上步骤201～步骤204即能够将建立的矩阵划分为两个以上子区域。

四、针对图1中所示的步骤104，可以通过图3所示的流程实现，该流程包括：

步骤301：获取用户设置的透明度值a，a取[0，1]。

本步骤中，透明度值a包括：全局透明度值a1和局部透明度值a2。其中全局透明度值a1针对待显示图像的整体透明效果，以模拟支持的Alpha通道值的位数n取2为例，全局透明度a1可以取为0、0.25、0.5、0.75或1；局部透明度值a2为用户设置的在待显示图形中指定的局部区域的透明效果，以Alpha通道值的位数n取2为例，局部透明度值a2也可以取为0、0.25、0.5、0.75或1。

本发明实施例中，用户可以在待显示图像中设置局部区域及指定该局部区域的透明度效果与待显示图像的整体透明度效果不相同，从而带给用户不同的体验，但在某些应用场合中，也可以只有全局透明度值。

步骤302：将获取的透明度值进行转换，转换后的值以A标识。

本步骤中，针对每个子区域、按照公式A＝a×2ⁿ对透明度值进行转换，当划分出的某个子区域中只包含用户指定的局部区域时，该公式中的a取全局透明度值a1与局部透明度值a2的乘积，即将这两个值进行了叠加，当划分出的某个子区域中既包含用户指定的局部区域，又包括待显示图像的其他部分时，该公式中的a取全局透明度值a1。

判断划分出的某个子区域中是否包含用户指定的局部区域，可以首先通过应用程序获取待处理图像和局部区域在屏幕上的起始坐标值，及局部区域的宽和高的值，由于建立的矩阵中的位置与待处理图像中的像素点一一对应，这样利用获取的上述起始坐标值就可以确定局部区域在该矩阵中从哪里起始、大小具体是多少，从而确定出局部区域分布在哪些子区域中。

按照上述公式得出的值可能并不一定为整数，当得出的值不为整数时，采用四舍五入的方法近似为整数。

步骤303：按照预定顺序为每个子区域中的每个位置编号。

本步骤中，预定顺序为：将每个子区域中的左上角的位置作为起始位置，按照从左到右、从上到下的顺序。

如表1所示为对一个4×4的子区域的编号示例。

1	2	3	4
				5	6	7	8
9	10	11	12
				13	14	15	16

表1

上述仅为一种具体的举例，在其他应用场合下，还可以设置其他的预定顺序，例如以每个子区域中的左上角的位置为起始位置，按照对角线的方向进行编号，形成如表2所示的编号示例。

1	3	6	10
				2	5	9	13
4	8	12	15
				7	11	14	16

表2

步骤304：当划分子区域过程中未增加矩阵中的位置时，针对每个子区域，在编号为A及A之前的位置填充对应像素点的源数据，在编号A之后的位置填充0；当划分子区域过程中增加了矩阵中的位置时，针对每个子区域，在编号为A及A之前、且不属于增加的位置填充对应像素点的源数据，在编号A之后、及属于增加的位置填充0。

本步骤中，如果在划分子区域的过程中增加了矩阵中的位置，则增加的部分不属于图像层中待显示图像，只是为了方便划分子区域而额外增加的，这一部分自然不能最终显示在屏幕上，因此在填充每个子区域中的位置时，如果碰到增加的位置，需要填充为0，目的在于最终显示时额外增加的这部分完全透明，这样就看不出来额外增加的部分了。

通过上述步骤301～步骤304完成对每个子区域中的数据填充。以表1所示子区域为例，该子区域中不包括矩阵中增加的位置、且不包括用户指定的局部区域，假设Alpha通道值的位数n为4，全局透明度值a1为0.5，则将表1中所示编号为1～8的位置分别填充对应的源数据，将编号为9～16的位置分别填充0，填充后的该子区域如表3所示。

源数据	源数据	源数据	源数据
				源数据	源数据	源数据	源数据
0	0	0	0
				0	0	0	0

表3

五、针对图1中所示的步骤105，显示设备驱动调用机顶盒平台的驱动接口，把填充后的数据写入指定的显存地址，然后按照常规方式执行显示。

基于以上本发明提供的方法，本发明还提出了一种实现该方法的装置，图5为本发明实现图像层在视频层上半透明效果的装置的结构示意图，该装置包括：数据源管理模块、第一半透明处理模块、第二半透明处理模块和显示驱动模块。

上述数据源管理模块，用于获取图像层的待显示图像中每个像素点对应的源数据。

上述第一半透明处理模块，用于针对待显示图像建立矩阵，该矩阵中包括与待显示图像中的像素点一一对应的位置；将所述矩阵划分为两个以上子区域。

上述第二半透明处理模块，用于针对第一半透明处理模块建立的矩阵的每个子区域，在子区域中的一部分位置填充数据源管理模块获取的对应像素点的源数据、另一部分位置填充0。

显示驱动模块，用于将第二半透明处理模块填充后的矩阵中的数据输出到显存进行显示。

为实现本发明方法中所描述的划分子区域，上述第一半透明处理模块包括：矩阵建立单元、获取单元和判断单元。

上述获取单元，用于获取预置的Alpha通道值的位数n。

上述矩阵建立单元，用于针对待显示图像建立矩阵，该矩阵中包括与待显示图像中的像素点一一对应的位置；当判断单元输出为是的判断结果时，在矩阵中划分宽和高均为2^n/2的两个以上子区域，当判断单元输出为否的判断结果时，先增加矩阵中的位置，使其能够设置[矩阵宽/2^n/2]×[矩阵高/2^n/2]个子区域，再在增加位置后的矩阵中划分宽和高均为2^n/2的两个以上子区域。

上述判断单元，用于判断矩阵建立单元建立的矩阵是否能够划分为[矩阵宽/2^n/2]×[矩阵高/2^n/2]个子区域，将判断结果输出给矩阵建立单元。

为实现本发明方法所描述的填充，上述第二半透明处理模块包括：获取单元、转换单元、编号单元和填充单元。

上述获取单元，用于获取用户设置的透明度值a，a取[0，1]。

上述转换单元，用于按照公式A＝a×2ⁿ对透明度值进行转换。

上述编号单元，用于按照预定顺序为矩阵建立单元划分的每个子区域中的位置编号。

上述填充单元，用于当第一半透明处理模块未增加矩阵中的位置时，针对矩阵建立单元划分的每个子区域，在编号为A及A之前的位置填充对应像素点的源数据，在编号A之后的位置填充0；当第一半透明处理模块增加了矩阵中的位置时，针对矩阵建立单元划分的每个子区域，在编号为A及A之前、且不属于增加的位置填充对应像素点的源数据，在编号A之后、及属于增加的位置填充0。

以上本发明提供的装置，可以按照本发明提供的方法流程执行操作，这里不再赘述。

本发明还提供一种机顶盒，该机顶盒中包括上述实现图像层在视频层上半透明效果的装置，因此该机顶盒能够基于现有芯片及其颜色模式，模拟图像层在视频层之上呈现半透明效果，该装置的具体结构与上文的描述相同，这里不再赘述。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种实现图像层在视频层上半透明效果的方法，其特征在于，该方法包括：

获取图像层的待显示图像中每个像素点对应的源数据；

针对待显示图像建立矩阵，该矩阵中包括与待显示图像中的像素点一一对应的位置；

将所述矩阵划分为两个以上子区域：获取预置的Alpha通道值的位数n；判断所述矩阵是否能够划分为[矩阵宽/2^n/2]×[矩阵高/2^n/2]个子区域，如果是则设置每个子区域的宽和高均为2^n/2，否则先增加所述矩阵中的位置，使其能够划分为[矩阵宽/2^n/2]×[矩阵高/2^n/2]个子区域，再设置每个子区域的宽和高均为2^n/2；

在每个子区域中的一部分位置填充对应像素点的源数据、另一部分位置填充0；其中填充为0的位置将最终显示为完全透明的图像；

将填充后的矩阵中的数据输出到显存进行显示。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在每个子区域中的一部分位置填充对应的源数据、另一部分位置填充0的方法为：

获取用户设置的透明度值a，所述透明度值a大于等于0、小于等于1；

按照公式A＝a×2ⁿ对透明度值进行转换；

按照预定顺序为每个子区域中的每个位置编号；

当所述划分中未在矩阵中增加位置时，针对每个子区域，在编号为A及A之前的位置填充对应的源数据，在编号A之后的位置填充0；当所述划分中在矩阵中增加了位置时，针对每个子区域，在编号为A及A之前、且不属于增加的位置填充对应的源数据，在编号A之后、及属于增加的位置填充0。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预定顺序为：以每个子区域左上角的位置为起始位置，按照从左到右、从上到下的顺序。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：用户预先在待显示图像中指定局部区域；

所述透明度值a包括：针对所述待显示图像的全局透明度值a1、和针对所述局部区域的局部透明度值a2；

所述按照公式A＝a×2ⁿ对透明度值进行转换为：针对每个子区域，当子区域中只包含所述局部区域时，所述公式A＝a×2ⁿ中的a值取全局透明度值a1与局部透明度值a2的乘积；当子区域中既包含所述局部区域，又包含待显示图像的部分时，所述公式A＝a×2ⁿ中的a值取全局透明度值a1；当子区域中只包含待显示图像的部分时，所述公式A＝a×2ⁿ中的a值取全局透明度值a1。

5.一种实现图像层在视频层上半透明效果的装置，其特征在于，该装置包括：

数据源管理模块，用于获取图像层的待显示图像中每个像素点对应的源数据；

第一半透明处理模块，用于针对待显示图像建立矩阵，该矩阵中包括与待显示图像中的像素点一一对应的位置；将所述矩阵划分为两个以上子区域；

第二半透明处理模块，用于针对第一半透明处理模块建立的矩阵的每个子区域，在子区域中的一部分位置填充数据源管理模块获取的对应像素点的源数据、另一部分位置填充0；其中填充为0的位置将最终显示为完全透明的图像；

显示驱动模块，用于将第二半透明处理模块填充后的矩阵中的数据输出到显存进行显示；

所述第一半透明处理模块包括：

获取单元，用于获取预置的Alpha通道值的位数n；

矩阵建立单元，用于针对待显示图像建立矩阵，该矩阵中包括与待显示图像中的像素点一一对应的位置；当判断单元输出为是的判断结果时，在矩阵中划分宽和高均为2^n/2的两个以上子区域，当判断单元输出为否的判断结果时，先增加矩阵中的位置，使其能够设置[矩阵宽/2^n/2]×[矩阵高/2^n/2]个子区域，再在增加位置后的矩阵中划分出宽和高均为2^n/2的两个以上子区域；

判断单元，用于判断矩阵建立单元建立的矩阵是否能够划分为[矩阵宽/2^n/2]×[矩阵高/2^n/2]个子区域，将判断结果输出给矩阵建立单元。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二半透明处理模块包括：

获取单元，用于获取用户设置的透明度值a，所述透明度值a大于等于0、小于等于1；

转换单元，用于按照公式A＝a×2ⁿ对透明度值进行转换；

编号单元，用于按照预定顺序为矩阵建立单元划分的每个子区域中的位置编号；

填充单元，用于当第一半透明处理模块未增加矩阵中的位置时，针对矩阵建立单元划分的每个子区域，在编号为A及A之前的位置填充对应像素点的源数据，在编号A之后的位置填充0；当第一半透明处理模块增加了矩阵中的位置时，针对矩阵建立单元划分的每个子区域，在编号为A及A之前、且不属于增加的位置填充对应像素点的源数据，在编号A之后、及属于增加的位置填充0。

7.一种机顶盒，其特征在于，包括实现图像层在视频层上半透明效果的装置，该装置包括：

数据源管理模块，用于获取图像层的待显示图像中每个像素点对应的源数据；

第一半透明处理模块，用于针对待显示图像建立矩阵，该矩阵中包括与待显示图像中的像素点一一对应的位置；将所述矩阵划分为两个以上子区域；

第二半透明处理模块，用于针对第一半透明处理模块建立的矩阵的每个子区域，在子区域中的一部分位置填充数据源管理模块获取的对应像素点的源数据、另一部分位置填充0；其中填充为0的位置将最终显示为完全透明的图像；

显示驱动模块，用于将第二半透明处理模块填充后的矩阵中的数据输出到显存进行显示；

所述第一半透明处理模块包括：

获取单元，用于获取预置的Alpha通道值的位数n；

矩阵建立单元，用于针对待显示图像建立矩阵，该矩阵中包括与待显示图像中的像素点一一对应的位置；当判断单元输出为是的判断结果时，在矩阵中划分宽和高均为2^n/2的两个以上子区域，当判断单元输出为否的判断结果时，先增加矩阵中的位置，使其能够设置[矩阵宽/2^n/2]×[矩阵高/2^n/2]个子区域，再在增加位置后的矩阵中划分出宽和高均为2^n/2的两个以上子区域；

判断单元，用于判断矩阵建立单元建立的矩阵是否能够划分为[矩阵宽/2^n/2]×[矩阵高/2^n/2]个子区域，将判断结果输出给矩阵建立单元。

8.如权利要求7所述的机顶盒，其特征在于，所述第二半透明处理模块包括：

获取单元，用于获取用户设置的透明度值a，所述透明度值a大于等于0、小于等于1；

转换单元，用于按照公式A＝a×2ⁿ对透明度值进行转换；

编号单元，用于按照预定顺序为矩阵建立单元划分的每个子区域中的位置编号；

填充单元，用于当第一半透明处理模块未增加矩阵中的位置时，针对矩阵建立单元划分的每个子区域，在编号为A及A之前的位置填充对应像素点的源数据，在编号A之后的位置填充0；当第一半透明处理模块增加了矩阵中的位置时，针对矩阵建立单元划分的每个子区域，在编号为A及A之前、且不属于增加的位置填充对应像素点的源数据，在编号A之后、及属于增加的位置填充0。

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