專利名稱：一種基于雙邊濾波的機(jī)頂盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)字電視技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于雙邊濾波的機(jī)頂盒。
背景技術(shù)：
電視機(jī)是現(xiàn)代家庭中必不可少的客廳娛樂電器，也是家庭中最經(jīng)常使用的電器。人們不僅可通過電視機(jī)觀看電視節(jié)目，也可通過外接DVD、游戲機(jī)、移動存儲裝置等實現(xiàn)視頻文件播放、游戲畫面播放和圖片播放等。機(jī)頂盒是一種能夠提供模擬音頻和視頻接口、使現(xiàn)有的模擬電視機(jī)可正常接收和觀看數(shù)字電視節(jié)目的裝置，機(jī)頂盒是模擬電視廣播向數(shù)字電視廣播過渡時期充分發(fā)揮和保持模擬電視機(jī)的使用價值的主要設(shè)備。機(jī)頂盒是進(jìn)行數(shù)字電視信號處 理的設(shè)備，通過機(jī)頂盒，電視機(jī)可播放高清晰的數(shù)字電視。隨著數(shù)字電視技術(shù)的日趨成熟和數(shù)字電視機(jī)頂盒的廣泛普及，消費(fèi)者對機(jī)頂盒的要求越來越高，同時對機(jī)頂盒顯示的要求也越來越高。因此,越來越多的廠商開始關(guān)注機(jī)頂盒圖像引擎相關(guān)技術(shù)的研究。對于機(jī)頂盒圖像引擎系統(tǒng)，單純地依靠硬件對圖像進(jìn)行處理已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到用戶的要求。在現(xiàn)有技術(shù)中，單純地依靠硬件對圖像進(jìn)行處理的機(jī)頂盒不能夠充分體現(xiàn)數(shù)字電視的顯示效果，且無法實現(xiàn)畫質(zhì)增強(qiáng)、3D播放等數(shù)字電視相關(guān)的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于雙邊濾波的機(jī)頂盒，可實現(xiàn)高清顯示、3D播放、視頻會議等應(yīng)用，增強(qiáng)數(shù)字電視的顯示效果及畫質(zhì)。為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種基于雙邊濾波的機(jī)頂盒，該機(jī)頂盒包括應(yīng)用層模塊、圖像引擎模塊、運(yùn)行環(huán)境模塊、實時操作系統(tǒng)模塊；其中，所述應(yīng)用層模塊用于接收來自所述圖像引擎模塊傳入的數(shù)據(jù)，并向下發(fā)送應(yīng)用層信息；所述圖像引擎模塊用于選擇相應(yīng)的雙邊濾波器，并進(jìn)行雙邊濾波處理，輸出可供應(yīng)用程序所使用的信號，并將該信號返回給所述應(yīng)用層模塊；所述運(yùn)行環(huán)境模塊用于基于嵌入式操作系統(tǒng)提供所述圖像引擎模塊的運(yùn)行平臺，接收來自所述圖像引擎模塊的運(yùn)行信息，并調(diào)用所述實時操作系統(tǒng)模塊的系統(tǒng)函數(shù)； 所述實時操作系統(tǒng)模塊用于提供所述運(yùn)行環(huán)境模塊的系統(tǒng)函數(shù)接口，接收并處理來自所述運(yùn)行環(huán)境模塊的運(yùn)行信息。優(yōu)選地，所述圖像引擎模塊包括存儲總線、系統(tǒng)總線、圖像處理模塊；其中，所述存儲總線與機(jī)頂盒的存儲器連接，用于數(shù)據(jù)的傳輸；所述系統(tǒng)總線與機(jī)頂盒的中央處理器CPU相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)的運(yùn)行處理；所述圖像處理模塊用于解析傳自所述存儲總線的命令和圖像，并輸出圖像到雙邊濾波器上進(jìn)行雙邊濾波操作。
優(yōu)選地，所述圖像處理模塊包括圖像處理控制器、像素操作單元、顏色轉(zhuǎn)換單元、預(yù)處理單元和雙邊濾波器。優(yōu)選地，所述圖像處理控制器用于解析和執(zhí)行傳自所述存儲總線的命令，并進(jìn)行像素的加載顏色通道的加載。優(yōu)選地，所述像素操作單元用于加載傳自所述存儲總線的圖像像素并進(jìn)行像素操作，將操作后的結(jié)果傳送給所述圖像處理控制器；述顏色轉(zhuǎn)換單元用于加載傳自所述存儲總線的圖像顏色通道并進(jìn)行顏色轉(zhuǎn)換操作，將操作后的結(jié)果傳送給所述圖像處理控制器。優(yōu)選地，所述預(yù)處理單元用于對進(jìn)行像素操作及顏色轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并獲得預(yù)處理后的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述雙邊濾波器用于對預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行雙邊濾波處理，獲得可進(jìn)行輸出顯示的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述機(jī)頂 盒的存儲器所存儲的數(shù)據(jù)包括命令數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述存儲總線發(fā)送命令數(shù)據(jù)給圖像處理模塊，所述圖像處理模塊進(jìn)行命令數(shù)據(jù)的加載，識別命令并進(jìn)行相應(yīng)命令的操作。優(yōu)選地，所述存儲總線發(fā)送圖像數(shù)據(jù)給圖像處理模塊，所述圖像處理模塊進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的加載，根據(jù)命令對圖像進(jìn)行處理，并通過寫回操作與所述存儲總線進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互識別命令并進(jìn)行相應(yīng)命令的操作。實施本發(fā)明實施例，將雙邊濾波技術(shù)應(yīng)用到機(jī)頂盒的圖像引擎中，則可以很好地增強(qiáng)機(jī)頂盒圖像引擎的功能，可實現(xiàn)高清顯示、3D播放、視頻會議等應(yīng)用，增強(qiáng)數(shù)字電視的顯示效果及畫質(zhì)。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖1是本發(fā)明實施例的基于雙邊濾波的機(jī)頂盒的結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖2是本發(fā)明實施例的機(jī)頂盒的圖像引擎模塊的結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖3是本發(fā)明實施例的機(jī)頂盒的圖像處理模塊的結(jié)構(gòu)組成示意圖。
具體實施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖1是本發(fā)明實施例的基于雙邊濾波的機(jī)頂盒的結(jié)構(gòu)組成示意圖，如圖1所示，該機(jī)頂盒包括應(yīng)用層模塊1、圖像引擎模塊2、運(yùn)行環(huán)境模塊3、實時操作系統(tǒng)模塊4 ;其中，應(yīng)用層模塊I用于接收來自圖像引擎模塊2傳入的數(shù)據(jù)，并向下發(fā)送應(yīng)用層信息；
圖像引擎模塊2用于選擇相應(yīng)的雙邊濾波器，并進(jìn)行雙邊濾波處理，輸出可供應(yīng)用程序所使用的信號，并將該信號返回給應(yīng)用層模塊；運(yùn)行環(huán)境模塊3用于基于嵌入式操作系統(tǒng)提供圖像引擎模塊2的運(yùn)行平臺，接收來自圖像引擎模塊2的運(yùn)行信息，并調(diào)用實時操作系統(tǒng)模塊4的系統(tǒng)函數(shù)；實時操作系統(tǒng)模塊4用于提供運(yùn)行環(huán)境模塊3的系統(tǒng)函數(shù)接口，接收并處理來自運(yùn)行環(huán)境模塊3的運(yùn)行信息。下面將結(jié)合圖1對本發(fā)明的機(jī)頂盒的各個模塊進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)用層模塊I主要負(fù)責(zé)實現(xiàn)一些應(yīng)用，比如圖片的顯示或者視頻的播放。在本系統(tǒng)中，通過基于濾波方法的機(jī)頂盒圖像引擎，可以實現(xiàn)一些高清顯示，甚至是3D播放的應(yīng)用，具體實施中，應(yīng)用層模塊I接收來自圖像引擎模塊2傳入的數(shù)據(jù)，并向下發(fā)送應(yīng)用層信
肩、O圖像引擎模塊2主要負(fù)責(zé)對輸入的圖像進(jìn)行處理，它接收來自設(shè)備的輸入信號，并進(jìn)行處理，包括濾波處理。通過這個圖像引擎模塊的處理，輸出可供應(yīng)用程序所使用的信號。運(yùn)行環(huán)境模塊3是基于嵌入式操作系統(tǒng)上，使得圖像引擎模塊得以在機(jī)頂盒上運(yùn)行。本系統(tǒng)中，運(yùn)行環(huán)境可以包括但不局限于虛擬機(jī)、類、抽象窗口工具包(AbstractWindowing Toolkit, AWT)等。實時操作系統(tǒng) 模塊4在具體實施中是嵌入式操作系統(tǒng)模塊，這個模塊使得機(jī)頂盒得以運(yùn)行，并實現(xiàn)復(fù)雜的功能。在本機(jī)頂盒中，實時操作系統(tǒng)模塊4是運(yùn)行環(huán)境模塊3的運(yùn)行平臺，其中包括進(jìn)程控制、存儲控制等模塊。前面單獨介紹了各個模塊的功能，但這四個模塊之間也是互相聯(lián)系的。應(yīng)用層模塊I主要是接收圖像引擎模塊2傳輸過來的數(shù)據(jù)，并應(yīng)用到應(yīng)用程序，應(yīng)用程序運(yùn)行的反饋結(jié)果也會返回給圖像引擎模塊2進(jìn)行相關(guān)操作；圖像引擎模塊2 —方面接收來自應(yīng)用層模塊I的反饋信息并進(jìn)行處理，另一方面將處理的結(jié)果交給上層即應(yīng)用程序運(yùn)行；運(yùn)行環(huán)境模塊3則提供圖像引擎模塊2的運(yùn)行平臺，接收來自圖像引擎模塊2的運(yùn)行信息，同時調(diào)用實時操作系統(tǒng)模塊4的系統(tǒng)函數(shù)；實時操作系統(tǒng)模塊4則提供運(yùn)行環(huán)境模塊3的系統(tǒng)函數(shù)接口，同時接收來自運(yùn)行環(huán)境模塊3的運(yùn)行信息，做相關(guān)處理。由上面的實施過程可以知道圖像引擎模塊在整個機(jī)頂盒嵌入式環(huán)境中所處的位置，并知道其在整個環(huán)境中所發(fā)揮的作用。下面將結(jié)合圖2具體進(jìn)一步介紹圖像引擎模塊2。圖像引擎模塊2包括存儲總線、系統(tǒng)總線、圖像處理模塊；其中，存儲總線與機(jī)頂盒的存儲器連接，用于數(shù)據(jù)的傳輸；系統(tǒng)總線與機(jī)頂盒的中央處理器(Central Processing Unit, CPU)相連,進(jìn)行數(shù)據(jù)的運(yùn)行處理；圖像處理模塊用于解析傳自存儲總線的命令和圖像，并輸出圖像到合適的雙邊濾波器上進(jìn)行雙邊濾波操作。圖2是本發(fā)明實施例的機(jī)頂盒的圖像引擎模塊的結(jié)構(gòu)組成示意圖，如圖2所示，存儲總線主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲，它跟存儲器相互連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。在本系統(tǒng)中，存儲器存儲的數(shù)據(jù)可以是圖像，通過存儲總線到達(dá)圖像處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。
存儲總線跟圖像處理模塊相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。數(shù)據(jù)主要包括命令數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)，存儲總線發(fā)送命令數(shù)據(jù)給圖像處理模塊，圖像處理模塊進(jìn)行命令的加載，識別命令并進(jìn)行相應(yīng)命令的操作。存儲總線另一方面會發(fā)送圖像數(shù)據(jù)給圖像處理模塊，圖像處理模塊進(jìn)行圖像的加載操作，根據(jù)命令進(jìn)行圖像的處理，并通過寫回的操作進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互。系統(tǒng)總線跟機(jī)頂盒的CPU相連，主要進(jìn)行數(shù)據(jù)的運(yùn)行處理，CPU運(yùn)行速度的快慢也將決定整個圖像引擎模塊的效率。圖像處理模塊是本方法系統(tǒng)中的核心模塊，它是進(jìn)行圖像處理的核心部分，從存儲總線傳輸過來的命令和圖像，經(jīng)過圖像處理模塊的解析便可以進(jìn)行相關(guān)的操作。如圖3所示的圖像處理模塊的結(jié)構(gòu)組成示意圖，圖像處理模塊主要包括圖像處理控制器、像素操作單元、顏色轉(zhuǎn)換單元、預(yù)處理單元和雙邊濾波器。其中，圖像處理控制器用于解析和執(zhí)行傳自存儲總線的命令，并進(jìn)行像素的加載顏色通道的加載；像素操作單元用于加載傳自存儲總線的圖像像素并進(jìn)行像素操作，將操作后的結(jié)果傳送給圖像處理控制器；顏色轉(zhuǎn)換單元用于加載傳自存儲總線的圖像顏色通道并進(jìn)行顏色轉(zhuǎn)換操作，將操作后的結(jié)果傳送給圖像處理控制器；預(yù)處理單元用于對進(jìn)行像素操作及顏色轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并獲得預(yù)處理后的數(shù)據(jù)；雙邊濾波器用于對預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行雙邊濾波處理，獲得可進(jìn)行輸出顯示的數(shù)據(jù)。在圖像處理模塊中，最重要的部分是圖像處理控制器(ImageprocessingController, IPC),負(fù)責(zé)對傳自存儲總線的命令的解析和執(zhí)行,進(jìn)行像素的加載和顏色通道的加載等工作，是非常重要的部分。同時，它還需要對雙邊濾波器進(jìn)行選擇，輸出圖像到合適的雙邊濾波器上并進(jìn)行濾波操作。像素的操作主要加載傳自存儲總線的圖像像素并進(jìn)行操作，然后將操作的結(jié)果返回給圖像處理控制器。顏色轉(zhuǎn)換主要負(fù)責(zé)加載傳自存儲總線的圖像顏色通道并進(jìn)行操作，然后將操作的結(jié)果返回給圖像處理控制器。 這種將像素跟顏色相分離的方法具有比較強(qiáng)的適應(yīng)性，無論是黑白或者彩色圖像都可以通過這個框架進(jìn)行操作。同時，由于有些濾波器只處理像素或只處理顏色，因此這種方法也有利于濾波器的處理。通過像素操作和顏色轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)要進(jìn)行一次預(yù)處理，然后再將結(jié)果交付給雙邊濾波器進(jìn)行雙邊濾波操作。通過預(yù)處理，有利于加速雙邊濾波操作，并能取得比較好的濾波效果。通過雙邊濾波器進(jìn)行處理后的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行輸出顯示，同時，可以通過寫回操作來對存儲總線進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互。實施本發(fā)明實施例，將雙邊濾波技術(shù)應(yīng)用到機(jī)頂盒的圖像引擎中，則可以很好地增強(qiáng)機(jī)頂盒圖像引擎的功能，可實現(xiàn)高清顯示、3D播放、視頻會議等應(yīng)用，增強(qiáng)數(shù)字電視的顯示效果及畫質(zhì)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解上述實施例的各種方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲于一計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中，存儲介質(zhì)可以包括只讀存儲器(ROM，Read Only Memory)、隨機(jī)存取存儲器(RAM，RandomAccess Memory)、磁盤或光盤等。
另外，以上對本發(fā)明實施例所提供的基于雙邊濾波的機(jī)頂盒進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式
及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的 限制。
權(quán)利要求
1.一種基于雙邊濾波的機(jī)頂盒，其特征在于，該機(jī)頂盒包括應(yīng)用層模塊、圖像引擎模塊、運(yùn)行環(huán)境模塊、實時操作系統(tǒng)模塊；其中， 所述應(yīng)用層模塊用于接收來自所述圖像引擎模塊傳入的數(shù)據(jù)，并向下發(fā)送應(yīng)用層信息； 所述圖像引擎模塊用于選擇相應(yīng)的雙邊濾波器，并進(jìn)行雙邊濾波處理，輸出可供應(yīng)用程序所使用的信號，并將該信號返回給所述應(yīng)用層模塊； 所述運(yùn)行環(huán)境模塊用于基于嵌入式操作系統(tǒng)提供所述圖像引擎模塊的運(yùn)行平臺，接收來自所述圖像引擎模塊的運(yùn)行信息，并調(diào)用所述實時操作系統(tǒng)模塊的系統(tǒng)函數(shù)； 所述實時操作系統(tǒng)模塊用于提供所述運(yùn)行環(huán)境模塊的系統(tǒng)函數(shù)接口，接收并處理來自所述運(yùn)行環(huán)境模塊的運(yùn)行信息。
2.如權(quán)利要求1所述的基于雙邊濾波的機(jī)頂盒，其特征在于，所述圖像引擎模塊包括存儲總線、系統(tǒng)總線、圖像處理模塊；其中， 所述存儲總線與機(jī)頂盒的存儲器連接，用于數(shù)據(jù)的傳輸； 所述系統(tǒng)總線與機(jī)頂盒的中央處理器CPU相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)的運(yùn)行處理； 所述圖像處理模塊用于解析傳自所述存儲總線的命令和圖像，并輸出圖像到雙邊濾波器上進(jìn)行雙邊濾波操作。
3.如權(quán)利要求2所述的基于雙邊濾波的機(jī)頂盒，其特征在于，所述圖像處理模塊包括圖像處理控制器、像素操作單元、顏色轉(zhuǎn)換單元、預(yù)處理單元和雙邊濾波器。
4.如權(quán)利要求3所述的基于雙邊濾波的機(jī)頂盒，其特征在于，所述圖像處理控制器用于解析和執(zhí)行傳自所述存儲總線的命令，并進(jìn)行像素的加載顏色通道的加載。
5.如權(quán)利要求3所述的基于雙邊濾波的機(jī)頂盒，其特征在于，所述像素操作單元用于加載傳自所述存儲總線的圖像像素并進(jìn)行像素操作，將操作后的結(jié)果傳送給所述圖像處理控制器；述顏色轉(zhuǎn)換單元用于加載傳自所述存儲總線的圖像顏色通道并進(jìn)行顏色轉(zhuǎn)換操作，將操作后的結(jié)果傳送給所述圖像處理控制器。
6.如權(quán)利要求3所述的基于雙邊濾波的機(jī)頂盒，其特征在于，所述預(yù)處理單元用于對進(jìn)行像素操作及顏色轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，并獲得預(yù)處理后的數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求3所述的基于雙邊濾波的機(jī)頂盒，其特征在于，所述雙邊濾波器用于對預(yù)處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行雙邊濾波處理，獲得可進(jìn)行輸出顯示的數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求2所述的基于雙邊濾波的機(jī)頂盒，其特征在于，所述機(jī)頂盒的存儲器所存儲的數(shù)據(jù)包括命令數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求2所述的基于雙邊濾波的機(jī)頂盒，其特征在于，所述存儲總線發(fā)送命令數(shù)據(jù)給圖像處理模塊，所述圖像處理模塊進(jìn)行命令數(shù)據(jù)的加載，識別命令并進(jìn)行相應(yīng)命令的操作。
10.如權(quán)利要求9所述的基于雙邊濾波的機(jī)頂盒，其特征在于，所述存儲總線發(fā)送圖像數(shù)據(jù)給圖像處理模塊，所述圖像處理模塊進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的加載，根據(jù)命令對圖像進(jìn)行處理，并通過寫回操作與所述存儲總線進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互識別命令并進(jìn)行相應(yīng)命令的操作。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種基于雙邊濾波的機(jī)頂盒，包括應(yīng)用層模塊、圖像引擎模塊、運(yùn)行環(huán)境模塊、實時操作系統(tǒng)模塊；其中，應(yīng)用層模塊用于接收來自圖像引擎模塊傳入的數(shù)據(jù)，向下發(fā)送應(yīng)用層信息；圖像引擎模塊用于選擇雙邊濾波器，并進(jìn)行雙邊濾波處理，輸出可供應(yīng)用程序所使用的信號，并將該信號返回給應(yīng)用層模塊；運(yùn)行環(huán)境模塊用于基于嵌入式操作系統(tǒng)提供圖像引擎模塊的運(yùn)行平臺，接收來自圖像引擎模塊的運(yùn)行信息，并調(diào)用實時操作系統(tǒng)模塊的系統(tǒng)函數(shù)；實時操作系統(tǒng)模塊用于提供運(yùn)行環(huán)境模塊的系統(tǒng)函數(shù)接口，接收并處理來自運(yùn)行環(huán)境模塊的運(yùn)行信息。實施本發(fā)明實施例，可實現(xiàn)高清顯示、3D播放、視頻會議等應(yīng)用，增強(qiáng)數(shù)字電視的顯示效果及畫質(zhì)。
文檔編號H04N21/443GK103051959SQ20121056390
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者羅笑南, 張桂蓮, 孟思明, 薛凱軍 申請人:東莞中山大學(xué)研究院