数字电视的马赛克业务

3 利用终端图像层合成实现马赛克业务   

在第2节中所介绍的呈现马赛克业务的方法是在前端和终端配合的情况下实现的，没有前端提供马赛克服务，终端无法呈现。本文提出一种利用终端（机顶盒）图形层合成马赛克画面的方法，此方法的特点是不需要前端提供马赛克服务，只要前端发送视频节目流，就可以在终端模块马赛克业务的效果。   

机顶盒一般都有多个图形层，包括：Background层、Vedio层、Still层、OSD层、Cursor层等，如图4。   

   
Background层：显示背景色。   
Vedio层：显示从MPEG-2解码器输出的运动图像。   
Still层：显示一幅表态的图像。   
OSD层：屏幕显示，主要用来绘制菜单、界面等。   
Cursor层：显示光标。   

本文提出的方法主要利用Still层和Vedio层，下面以STi5516为例简单介绍此方法。   

Vedio层显示的数据是解码输出后的数据，解码器对一帧源图像数据解码完成后，将解码后的重构数据保存在内存中。在PAL制式下，一帧画面的大小为720×576，而解码的重构数据的格式为YcbCr4:2:0。因此解码一帧画面必须分配 720×576×1.5字节的缓冲用来保存重构数据，其中720×576字节保存亮度分量的数据，720×576×0.5用来保存色差分量的数据，亮度分量的数据和色差分量的数据是分开存放的。MPEG-2解码是以宏块（macroblock）为单元进行的，4：2：0宏块由六个块（block）组成，结果如图5所示，每一块有8行，每行8个样点。   

   
重构数据有45×36个宏块。解码后的重构数据在内存中的排放次序遵从一定的规则，Sti5516解码完成后的重构数据是以宏块的顺序存放的。在其它芯片中，重构数据的存放方式可能有所不同，如LSI的SC2000，它解码后的重构数据是按照行的次序存放的。   

将重构图像帧的宏块按照如图6所示的方式进行编号，每个宏块包含16×16个像素点的亮度和色差分量数据。   


   
（1）重构数据亮度分量的存放   

将图6中第4个宏块编码一组（宏块组），如0、1、45、46组成的宏块组如图7（a）。每个这样的宏块组描述了32×32个像素点的亮度和色差信息。由于重构数据是4：2：0的格式，那么这样一个宏块组中的亮度分量数据有32×32=1K字节。数据的存储按行的次序进行。设LMB（a,1）表示宏块a亮度数据的第一行数据，如图7（a），亮度数据排列顺序如下：   

LMB（a,1）→LMB（b,1）→LMB(a,2)→…→LMB（a,16）→LMB(b,16)→LMB(c,1)→LMB(d,1)→LMB(c,2)→LMB(d,2)→…→LMB(c,16)→LMB(d,16)。 存储完一个宏块组的亮度数据后接着存储下一个宏块组的数据，直至存储完所有宏块的亮度数据。 [tr] [table][/table]   
（2）重构数据色差分量的存放   

将图6中的宏块每8个宏块编成一组（宏块组），如图6中的宏块0、1、2、3、45、46、47、48，组成的宏块组如图7（b）。宏块组中的每个宏块的色差分量数据有128字节，一个宏块组的色差分量数据128×8=1K字节，数据的存储也按行的次序进行。设 CMB(a,1)表示宏块a色差数据的第一行数据，如图7（b），色差数据排列顺序如下：   

   
CMB（a,1）→CMB(b,1)→…→CMB(a,8)→CMB(b,8)→CMB(c,1)→CMB(d,1)→…→CMB(c,8)→CMB(d,8)→CMB(e,1)→CMB(f,1)…→CMB（e,8）→CMB(f,8)→CMB(g,1)→CMB(h,1)→…→CMB(g,8)→CMB(h,8)。   

Still层显示的帧数据格式为4：2：2。Still层的数据在内存中的存放方式与Video层的数据在内存中的存放方式有所不同，Still层的数据是按照行的顺序存放的。Still层的数据在内存中存放的方式如图8所示。   

   
知道了图形显示的数据在内存中的排列方式，就可以将Video层的数据拷贝出来。然后通过适当的转换后在Still层显示出来，通过这样的方式，可以用图形层模拟马赛克业务。实现的步骤如下：   

①为Still层显示分配一定大小的内存区域 A；   
②停止视频的播放；   
③拷贝正在显示的Video层的视频数据（4：2：0）到内存中；   
④将拷贝出来的视频数据转换成Still层能够显示的数据格式；   
⑤按照一定的比例缩小尺寸后将数据存放在内存B；   
⑥将内存B的数据二维拷贝到内存B的某一特殊位置；   
⑦切换至下一节目，重复步骤②。   

马赛克业务为有线电视观众提供形式新颖、类观、功能实用的导视服务，每家每户都能够方便快捷地查询到自己感兴趣的节目，再不用为了找到满意的节目而拿着遥控器不停地选台了。   

马赛克业务定将在数字电视的发展中起到重要的作用。