亮色同步瞬态提升的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种亮色同步瞬态提升的系统及方法，其至少包括如下相互配合的单元模块：水平方向统计信息单元；水平方向滤波法瞬态提升处理单元；水平方向亮色三通道同步提升单元；垂直方向统计信息单元；判断单元；垂直方向边沿跳变法瞬态提升处理单元；滤波器瞬态提升单元；垂直方向亮色三通道同步提升单元；本发明专利技术的显著效果在于，公开了一种亮色同步提升的方法，同时在硬件实现时因受条件所限，针对垂直方向的细节边缘和大面积边缘无法同时得到很好的效果，提出在垂直方向结合两种技术，通过区分大面积边缘和细节边缘，采用了不同的处理方法：大面积边缘采用边沿置换法，细节边缘则采用滤波法；而水平方向硬件没什么限制，可以进行多点滤波，则采用多点滤波法，这样无论是大面积边缘还是细节边缘都可以取得不错的效果；而水平方向的多点滤波法，能够取得较好效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电视信号的画质增强
，尤其是涉及到亮度瞬态提升和色度的瞬态提升技术。
技术介绍
目前，近年来，数字电视和平板电视成为家电消费的热点。随着高清数字电视概念的日益普及，人们对电视机画质的要求也越来越高，如果边缘不清晰，过渡带太宽会导致视觉效果变差。在数字视频处理芯片中会采取一系列的画质增强措施以改善图像质量，提高图像的清晰度。目前彩电系统分为亮度信号和色度信号，色度信号又包含U、V两个信号。亮度、色度瞬态增强就是一种使过渡带变窄、边缘变陡以提高图像清晰度的方法。理想情况下可使过渡带缩短成垂直边缘，如图I所示。这种画质增强技术通常称之为数字亮度瞬态增强技术DLTI (Digital Luminance Trans ient Improvement)和色度瞬态增强技术 CTI (Color Transient Improvement)。其目的是增加亮度或色度过渡边缘的陆度,使图像的边缘轮廓更清晰。目前常用的技术通常是亮度瞬态提升和色度瞬态提升分别进行的，如专利号为 200910101114. 4、名称为“基于亮度信号瞬态增强的画质改善方法及装置”的中国专利技术专利，其公开了一种基于亮度信号瞬态增强的画质改善方法及装置，具体地，计算输入图像 中当前处理的像素的增益，与可调的增益系数相乘得到当前像素的校正值并与当前像素值相加得到瞬态增强后的值。从当前像素及其周围同一行上找出像素最大值和最小值，最大值减去最小值并与另一增益系数相乘，将得到的结果与最大值和最小值做加减运算得到像素值的上限和下限。若瞬态增强后的值大于上限或者小于下限则选择上限或下限进行输出； 专利号为200310108511. 7、名称为“一种视频图像的色彩瞬态增强系统与方法”的中国专利技术专利，其公开了一种对视频图像进行色彩瞬态增强，以消除不同颜色区域间色彩失真过渡带的系统和方法，具体地，首先利用色彩瞬态检测窗口计算一系列的色彩瞬态特征值，以确定是否存在色彩过渡，如存在，则由瞬态矫正单元计算出经改进的U色度值和V色度值输出。但是上述的这种亮度瞬态提升和色度瞬态提升都是分别进行的，容易产生出原来视频没有的新色彩，严重影响视觉效果。基于此，本专利技术提出亮度、色度同步亮度提升。目前，常用的亮色度瞬态增强方法有两种边沿置换法和滤波器增强法。边沿置换法的原理是找到如图I所示的原始亮度信号过渡带的3个特征点A、O、 B，水平方向有两个亮度值，从A经O到达B，这一段称为过渡带，过渡带越宽，视觉越是模糊不清，层次不清，过渡带越窄越清晰。通常由于电视传输中高频分量的缺失，导致过渡带都很宽。如果将AO段像素点的亮度值用A点的亮度值代替，OB段像素点的亮度值用B点的亮度值代替，过渡带就变窄。滤波器增强法的原理是在原始输入的亮度或色度信号进行多点滤波，滤波值决定了校正信号的符号，通过用与当前处理区域临近的像素中的最大最小值与当前像素做运算，再乘以可调的增益系数，得到新的提升后的值，从而使亮度或色度边缘变陡。最典型的滤波法就是专利号为200910101114. 4里的二阶微分滤波法。边沿置换法实现起来对于测试图像那样的大面积物体之间的边缘陡度提升效果很好，但是对于充满细节的某些自然图像，所占像素宽度极小的物体之间的边缘来说，该方法不适合使用。滤波器增强法则对于充满细节的自然图像效果比较好，但是对大面积物体之间的边缘陡度提升效果一般。对于水平方向上过渡带比较宽的情况来说，二阶微分滤波因为只涉及到水平方向的三点，效果一般，可以考虑采用多点滤波器进行滤波。对于垂直方向来说，采用 多个点进行滤波在硬件上开销比较大，最多应用二阶微分滤波，对于细节图像比较好，但是对于大面积的过渡边缘来说效果一般。基于此，综上所述，为了避免上述情形，提高电视画质，一种新的、边缘清晰、过渡带窄的亮度瞬态提升和色度瞬态提技术的专利技术是势在必行的。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决如下技术问题针对现有技术一般只考虑到亮度瞬态提升或者色度瞬态提升其中一种方法的缺点，或者分别进行亮度瞬态提升和色度瞬态提升，会产生出新的色彩的缺点，公开了一种亮色同步提升的方法；本专利技术要解决的另一技术问题是因为硬件实现的局限，缓存要求3-5行，对在垂直方向的大面积边缘来说，如应用滤波法需要滤波抽头比较多，较少的滤波抽头，只适合应用到细节边缘上，应用到大面积边缘上效果并不好。所以通过区分两种情况，采用不同的处理方法。本专利技术的目的是通过实施下述技术方案来实现的针对分别进行亮度瞬态提升和色度瞬态提升会产生出原视频中没有的新颜色的问题，提出并公开了一种考虑亮色同步提升的处理方法，该方法具体表现为当有亮度或色度采用同样的瞬态提升方法，但是当任一个通道跳变后，其他2个通道都同时进行跳变，这样可使视频清晰利落；同时针对垂直方向上的大面积边缘用较少的滤波抽头滤波效果并不好的缺点，提出了通过区分大面积边缘和细节边缘，分别采用不同方法的专利技术方案。如果是大面积边缘采用边沿置换法，如果是细节边缘则采用滤波法。即一种亮色同步瞬态提升的系统，其特征在于，其至少包括如下相互配合的单元模块水平方向统计信息单元统计水平方向相关信息；水平方向滤波法瞬态提升处理单元进行水平方向瞬态提升处理，输出瞬态提升值；水平方向亮色三通道同步提升单元判断是否其他通道要同步提升，并最终输出同步提升后的水平瞬态提升值；垂直方向统计信息单元统计垂直方向的相关信息；判断单元，判断垂直方向的渐变模式以及水平方向图案的规则度；垂直方向边沿跳变法瞬态提升处理单元进行垂直瞬态提升处理并输出结果；滤波器瞬态提升单元进行垂直瞬态提升处理并输出结果；。垂直方向亮色三通道同步提升单元进行最终的垂直瞬态提升处理并输出结果。还包括平滑滤波单元，对输入的信息进行平滑，产生平滑滤波后的图像数据并输出。所述水平方向统计信息单元实现统计水平方向相关信息包括如下处理步骤I)、统计水平方向渐变过渡模式，并根据模式选定进行瞬态的亮色提升2)、统计水平方向窗口最大、最小值；3)、计算水平方向滤波值和提升方向标志对平滑后的值进行滤波，得到水平方向滤波值；并根据提升方向标志进行提升处理；4)、计算水平方向提升幅度。所述水平方向亮色三通道同步提升单元当某一通道在当前点瞬态提升了，并且， 其他两个通道都是渐进的，则不必考虑本通道的运算结果，即时对另外两个通道进行同步提升处理。 所述垂直方向统计信息单元对水平方向瞬态提升好的数据进行各种信息的统计的实现步骤包括I)、垂直方向二阶微分渐变性及其提升方向标志对水平瞬态提升后的值进行滤波，得到垂直方向二阶微分值。垂直方向二阶微分值如果大于0，需要向上提升，可使过渡阶段瞬态提高；垂直方向二阶微分值如果小于0，需要向下拉伸，可使过渡阶段瞬态下降。2)、统计当前点水平方向渐变带标志；3)计算垂直方向提升幅度；4)统计垂直方向相应窗口最大、最小值；5)计算当前点与左右点是否是相似值的标志并进行相应的处理；6)计算当前点下一行的点与左右点是否是相似值的标志并进行相应的处理。所述判断单元通过判断垂直方向的渐变模式以及水平方向图案的规则度，来判断进入垂直方向边沿跳变法瞬态提升处理单元还是滤波器瞬态提升单元，所述对于大面积的边缘则进入垂直边沿跳变法瞬态提升处理单元，应用边缘置换法进行垂直方向的提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种亮色同步瞬态提升的系统，其特征在于，其至少包括如下相互配合的单元模块 水平方向统计信息单元统计水平方向相关信息； 水平方向滤波法瞬态提升处理单元进行水平方向瞬态提升处理，输出瞬态提升值； 水平方向亮色三通道同步提升单元判断是否其他通道要同步提升，并最终输出同步提升后的水平瞬态提升值； 垂直方向统计信息单元统计垂直方向的相关信息； 判断单元，判断垂直方向的渐变模式以及水平方向图案的规则度； 垂直方向边沿跳变法瞬态提升处理单元进行垂直瞬态提升处理并输出结果； 滤波器瞬态提升单元进行垂直瞬态提升处理并输出结果；。垂直方向亮色三通道同步提升单元进行最终的垂直瞬态提升处理并输出结果。2.根据权利要求I所述的亮色同步瞬态提升的系统，其特征在于还包括平滑滤波单元，对输入的信息进行平滑，产生平滑滤波后的图像数据并输出。3.根据权利要求I所述的亮色同步瞬态提升的系统，其特征在于所述水平方向统计信息单元实现统计水平方向相关信息包括如下处理步骤 1)、统计水平方向渐变过渡模式，并根据模式选定进行瞬态的亮色提升 2)、统计水平方向窗口最大、最小值； 3)、计算水平方向滤波值和提升方向标志对平滑后的值进行滤波，得到水平方向滤波值；并根据提升方向标志进行提升处理； 4)、计算水平方向提升幅度。4.根据权利要求I所述的亮色同步瞬态提升的系统，其特征在于，所述水平方向亮色三通道同步提升单元当某一通道在当前点瞬态提升了，并且，其他两个通道都是渐进的，则不必考虑本通道的运算结果，即时对另外两个通道进行同步提升处理。5.根据权利要求I所述的亮色同步瞬态提升的系统，其特征在于，所述垂直方向统计信息单元对水平方向瞬态提升好的数据进行各种信息的统计的实现步骤包括 1)、垂直方向二阶微分渐变性及其提升方向标志对水平瞬态提升后的值进行滤波，得到垂直方向二阶微分值。垂直方向二阶微分值如果大于O，需要向上提升，可使过渡阶段瞬态提高；垂直方向二阶微分值如果小于O，需要向下拉伸，可使过渡阶段瞬态下降。2)、统计当前点水平方向渐变带标志； 3)计算垂直方向提升幅度； 4)统计垂直方向相应窗口最大、最小值； 5)计算当前点与左右点是否是相似值的标志并进行相应的处理； 6)计算当前点下一行的点与左右点是否是相似值的标志并进行相应的处理。6.根据权利要求I所述的亮色同步瞬态提升的系统，其特征在于，所述判断单元通过判断垂直方向的渐变模式以及水平方向图案的规则度，来判断进入垂直方向边沿跳变法瞬态提升处理单元还是滤波器瞬态提升单元，所述对于大面积的边缘则进入垂直边沿跳变法瞬态提升处理单元，应用边缘置换法进行垂直方向的提升；否则进入滤波器瞬态提升单元。7.根据权利要求I或6任一所述的亮色同步瞬态提升的系统，其特征在于，所述垂直方向边沿跳变法瞬态提升处理单元的垂直瞬态提升处理方法根据所在行的状态至少包括有如下几种 一)、用原值，即水平瞬态提升后的值； 二)、用上一行同列水平瞬态提升后的值； 三)，用下一行同列水平瞬态提升后的值； 四)，用上一行同列垂直瞬态提升处理后的值。8.根据权利要求7所述的亮色同步瞬态提升的系统，其特征在于，所述上述方法主要是当阈值达到一定值时，用上一行同列水平瞬态提升后的值置换；然后符号变化前，用上一行同列垂直瞬态提升处理后的值置换；符号变化后，用下一行同列水平瞬态提升后的值置换；二阶微分之和接近O，则大面积边缘过渡将结束，用下一行同列水平瞬态提升后的值置换，状态清零，退出。9.根据权利要求I所述的亮色同步瞬态提升的系统，其特征在于，所述垂直方向亮色三通道同步提升单元的具体做法为当任一通道在当前点瞬态提升后，并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁野，江显舟，刘宇轩，刘志恒，王峰，戴杨，孙军，
申请(专利权)人：上海高清数字科技产业有限公司，
类型：发明
国别省市：