[發明專利]亮色同步瞬態提升的系統和方法

無效

• 申請號: 201210152247.6
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN102710944A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 袁野;江顯舟;劉宇軒;劉志恒;王峰;戴楊;孫軍
• 申請（專利權）人: 上海高清數字科技產業有限公司
• 主分類號: H04N9/64
• 分類號: H04N9/64;H04N9/68
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電視信號的畫質增強技術領域，尤其是涉及到亮度瞬態提升和色度的瞬態提升技術。

背景技術

目前，近年來，數字電視和平板電視成為家電消費的熱點。隨著高清數字電視概念的日益普及，人們對電視機畫質的要求也越來越高，如果邊緣不清晰，過渡帶太寬會導致視覺效果變差。在數字視頻處理芯片中會采取一系列的畫質增強措施以改善圖像質量，提高圖像的清晰度。目前彩電系統分為亮度信號和色度信號，色度信號又包含U、V兩個信號。亮度、色度瞬態增強就是一種使過渡帶變窄、邊緣變陡以提高圖像清晰度的方法。理想情況下可使過渡帶縮短成垂直邊緣，如圖1所示。這種畫質增強技術通常稱之為數字亮度瞬態增強技術DLTI(Digital?Luminance?Trans?ient?Improvement)和色度瞬態增強技術CTI(Color?Transient?Improvement)。其目的是增加亮度或色度過渡邊緣的陡度，使圖像的邊緣輪廓更清晰。

目前常用的技術通常是亮度瞬態提升和色度瞬態提升分別進行的，如專利號為200910101114.4、名稱為“基于亮度信號瞬態增強的畫質改善方法及裝置”的中國發明專利，其公開了一種基于亮度信號瞬態增強的畫質改善方法及裝置，具體地，計算輸入圖像中當前處理的像素的增益，與可調的增益系數相乘得到當前像素的校正值并與當前像素值相加得到瞬態增強后的值。從當前像素及其周圍同一行上找出像素最大值和最小值，最大值減去最小值并與另一增益系數相乘，將得到的結果與最大值和最小值做加減運算得到像素值的上限和下限。若瞬態增強后的值大于上限或者小于下限則選擇上限或下限進行輸出；專利號為200310108511.7、名稱為“一種視頻圖像的色彩瞬態增強系統與方法”的中國發明專利，其公開了一種對視頻圖像進行色彩瞬態增強，以消除不同顏色區域間色彩失真過渡帶的系統和方法，具體地，首先利用色彩瞬態檢測窗口計算一系列的色彩瞬態特征值，以確定是否存在色彩過渡，如存在，則由瞬態矯正單元計算出經改進的U色度值和V色度值輸出。

但是上述的這種亮度瞬態提升和色度瞬態提升都是分別進行的，容易產生出原來視頻沒有的新色彩，嚴重影響視覺效果。基于此，本發明提出亮度、色度同步亮度提升。

目前，常用的亮色度瞬態增強方法有兩種：邊沿置換法和濾波器增強法。

邊沿置換法的原理是找到如圖1所示的原始亮度信號過渡帶的3個特征點A、O、B，水平方向有兩個亮度值，從A經O到達B，這一段稱為過渡帶，過渡帶越寬，視覺越是模糊不清，層次不清，過渡帶越窄越清晰。通常由于電視傳輸中高頻分量的缺失，導致過渡帶都很寬。如果將AO段像素點的亮度值用A點的亮度值代替，OB段像素點的亮度值用B點的亮度值代替，過渡帶就變窄。

濾波器增強法的原理是在原始輸入的亮度或色度信號進行多點濾波，濾波值決定了校正信號的符號，通過用與當前處理區域臨近的像素中的最大最小值與當前像素做運算，再乘以可調的增益系數，得到新的提升后的值，從而使亮度或色度邊緣變陡。最典型的濾波法就是專利號為200910101114.4里的二階微分濾波法。

邊沿置換法實現起來對于測試圖像那樣的大面積物體之間的邊緣陡度提升效果很好，但是對于充滿細節的某些自然圖像，所占像素寬度極小的物體之間的邊緣來說，該方法不適合使用。

濾波器增強法則對于充滿細節的自然圖像效果比較好，但是對大面積物體之間的邊緣陡度提升效果一般。對于水平方向上過渡帶比較寬的情況來說，二階微分濾波因為只涉及到水平方向的三點，效果一般，可以考慮采用多點濾波器進行濾波。

對于垂直方向來說，采用多個點進行濾波在硬件上開銷比較大，最多應用二階微分濾波，對于細節圖像比較好，但是對于大面積的過渡邊緣來說效果一般。

基于此，綜上所述，為了避免上述情形，提高電視畫質，一種新的、邊緣清晰、過渡帶窄的亮度瞬態提升和色度瞬態提技術的發明是勢在必行的。

發明內容

本發明的目的是解決如下技術問題：針對現有技術一般只考慮到亮度瞬態提升或者色度瞬態提升其中一種方法的缺點，或者分別進行亮度瞬態提升和色度瞬態提升，會產生出新的色彩的缺點，公開了一種亮色同步提升的方法；

本發明要解決的另一技術問題是：因為硬件實現的局限，緩存要求3-5行，對在垂直方向的大面積邊緣來說，如應用濾波法需要濾波抽頭比較多，較少的濾波抽頭，只適合應用到細節邊緣上，應用到大面積邊緣上效果并不好。所以通過區分兩種情況，采用不同的處理方法。

本發明的目的是通過實施下述技術方案來實現的：