[發明專利]一種自適應色度梳狀濾波的方法及裝置

有效

• 申請號: 201310265302.7
• 申請日: 2013-06-28
• 公開（公告）號: CN104253986A
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 陳俊;蔡曉麗
• 申請（專利權）人: 成都國騰電子技術股份有限公司
• 主分類號: H04N9/78
• 分類號: H04N9/78
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

技術領域

本發明涉及視頻信號處理，特別是涉及一種自適應色度梳狀濾波的方法及裝置。

背景技術

復合視頻信號（CVBS）是將色度分量信號（U和V）進行正交幅度調制，然后疊加上亮度信號（Y）及行場同步信號、色同步信號，可由以下公式表示：

CVBS=Y+U·sinwt±V·coswt+timing；

色度信號和高頻亮度信號占用頻譜的相同部分，在解碼過程中必須進行亮度和色度信號分離，梳狀濾波是亮色分離的最有效的方法，是衡量解碼圖像效果的重要標志。梳狀濾波的基本原理是基于各行之間的相位關系，若垂直方向上亮度Y和色度C都相同，將具有反向（180°）相位關系的兩行相加得到亮度2Y，相減得到色度2C。

復合視頻信號的制式有三種：PAL（Phase?Alternative?Line）、NTSC（National?Television?Systems?Committee）、SECAM（Sequential?Color?With?Memory），其中PAL制式V分量的相位逐行倒相，相鄰行相差283.7156個載波周期，相位差約為270°，NTSC制相鄰行相差227.5個載波周期，相位差為180°。

傳統的自適應梳狀濾波基于相鄰行色度分量的相關性，對具有相關性的相鄰行進行加權平均運算，若無相關性則直接輸出。這種算法雖然簡單，卻存在很大的缺陷。亮度串擾在圖像中普遍存在，特別是圖像中亮度高頻區域，如圖3所示，圖像本身的色差信號為零，且文字等高頻亮度區域細節清楚、紋理清晰，但亮度串擾引起的錯誤顏色五彩繽紛，由此分離得到的高頻亮度紋理模糊，文字區域很難準確識別，傳統的算法并不能識別和去除亮度串擾，亮度和色度分離的效果差，嚴重影響解碼圖像質量。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種自適應色度梳狀濾波的方法及裝置，它能準確識別亮度串擾區域，自適應的選取相應的濾波方式，去除色度信號中的亮度串擾，亮度和色度分離的效果好，且濾波方式具有兼容性。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種自適應色度梳狀濾波的裝置，它包括載波恢復及色度解調單元、行緩存單元、垂直相關性檢測單元、亮度串擾檢測單元、自適應控制單元、濾波計算單元和選擇器，載波恢復及色度解調單元接收復合視頻信號，載波恢復及色度解調單元的信號輸出端與行緩存單元的信號輸入端相連，行緩存單元的輸出端分別與垂直相關性檢測單元、亮度串擾檢測單元及濾波計算單元相連，垂直相關性檢測單元和亮度串擾檢測單元的輸出端分別與自適應控制單元的輸入端相連，垂直相關性檢測單元的另一路輸出還連接亮度串擾檢測單元，自適應控制單元的控制信號輸出端與選擇器的控制信號輸入端相連，濾波計算單元通過選擇器輸出色差信號。

所述的載波恢復及色度解調單元用于產生與色同步信號同頻同相的本地載波信號，并對輸入復合視頻信號進行直接解調和低通濾波，實現亮度和色度的初步分離；所述的行緩存單元用于緩存色度分量信號；所述的垂直相關性檢測單元用于對輸入色度分量信號垂直方向的像素點進行相關性程度檢測，相關性程度包括強相關、弱相關和不相關三種方式；所述的亮度串擾檢測單元用于產生亮度串擾的條件，并判斷當前的色度信號是否有亮度串擾成分；所述的自適應控制單元根據垂直相關性檢測單元輸出的相關性程度判定值和亮度串擾檢測單元輸出的亮度串擾條件，自適應的選擇色度信號濾波方式；所述的濾波計算單元內部設有多種垂直方向的色度濾波運算；所述的選擇器根據自適應控制單元的輸出，選擇濾波計算單元中相應的濾波方式并輸出色差信號。

一種自適應色度梳狀濾波的方法，它包括如下步驟:

S1:載波恢復及色度解調單元接收復合視頻信號，產生與復合視頻信號的色同步信號同頻同相的本地載波信號，并對接收信號進行直接解調和低通濾波，輸出包含亮度串擾的色度分量信號；

S2：行緩存單元對載波恢復及色度解調單元輸出的色度分量信號進行緩存；

S3：垂直相關性檢測單元對輸入色度分量信號垂直方向的像素點進行相關性程度檢測，產生相應的垂直相關性判定值；

S4：亮度串擾檢測單元產生亮度串擾條件，并檢測當前色度分布是否有亮度串擾成分；

S5：自適應控制單元根據垂直相關性檢測單元輸出的相關性程度判定值及亮度串擾檢測單元輸出的亮度串擾條件，自適應地選擇色度信號濾波方式，去除亮度串擾；

S6：選擇器根據自適應控制單元的輸出，選擇濾波計算單元中相應的色度分量信號濾波方式并輸出色差信號。

所述垂直相關性檢測單元的檢測方法為：