[发明专利]一种视频图像处理方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种视频图像处理方法，尤其涉及一种控制被衰减的高灰度级非主体信号数量的方法。

【背景技术】

目前，LCD液晶电视性能已经得到快速的提高，正在逐步进入我们的生活。但是有些固有的缺点却凸现出来。

请参阅图1，现有的CCFL背光模块包括电路板、CCFL灯管及背光板，所述电路板、CCFL灯管位于所述背光板，所述CCFL灯管在所述电路板的驱动下发光。所述CCFL背光模块中有许多平行的CCFL灯管，每一个灯光由电路板驱动发光。所述CCFL灯管在电视机工作过程中，一直以固定的方式同时发光。

一般电视信号负载为全白场信号(100％电平)的30％，如果信号按8BIT计算，信号的主要部分在128灰度等级之下，因为背光和信号不能联动，背光不能随画面内容变化，无论什么画面，整机的功率一直保持不变，由于背光整体固定发光，在较暗的图像，黑的部分不能很黑，白色的部分不是很亮；在画面平均亮度较亮时，整个画面的光通量较大，会引起视觉疲劳；也会浪费将近50％的背光发光能量，该浪费的能量会产生热能和带来显示底色的提高。

为了解决此问题，业界提出了许多根据视频信号的亮度分布，对背光进行调节的方法，其中方法1是背光的亮度由视频信号的平均灰度级的高低决定，若平均灰度级高，背光的亮度就高，视频信号的平均灰度级较低则背光亮度较低，该方法在一定程度上实现了背光与信号的联动，提高背光的发光效率，然后这一方法有其不足的方面，即帧视频信号的平均灰度级的高低并不能体现视频灰度级的分布趋势，比如同样的平均灰度级，一帧的灰度级主要分布中间，另一帧的灰度级主要分布在高低两端，中间较少。

为了克服平均灰度级不能准确的反映视频灰度分布的趋势，一种新的动态背光控制方法是以视频信号灰度的主要分布区域为背光的控制依据，本案中称该方法为方法2，该方法首先通过直方图统计确定帧视频信号的灰度分布，找出帧视频信号灰度级的主要分布区域，也称为画面的主体信号，如图1所示的视频信号的直方图，横坐标是将256级的视频灰度分成32个灰度等份(实际应用中也可以分成其它等份，如16、64等份)，每个等份涵盖8个灰度级，纵坐标表示灰度等份的像素数量(数值为归一化值)，从图中可以看出该帧视频信号的灰度级主要集中分布在3至10灰度等份，通过对主体信号进行放大，并对高灰度级的主体信号进行压缩，根据视频信号中的主体信号的分布，得到图像实际的亮度需求，并确定背光的亮度。该方法实现背光与信号联动的基础上，进一步实现了背光的亮度与视频信号灰度分布之间的关系，充分体现了背光的发光效率，在一定程度上节约能耗。

公开号为CN1462026A的中国专利公开了一种图像显示方法，本案称为方法3，该方法通过求出视频亮度的平均值、宏区域亮度最大值，并根据该值对视频信号分段处理，亮度低于平均值的视频信号，是画面中较暗的部分，对于该部分视频信号，提高对比度优于节约能耗，选对一个较大的变换斜率r1；对于亮度高于平均值，低于宏区域亮度最大值的视频信号，容易获得视觉上的对比度，对于该部分的视频信号，以节约能耗为主要考量，选一个中间范围的变换斜率r2；对于视频信号亮度高于宏区域亮度最大值的视频信号，是画面中最为明亮的部分，优先考量是节约能耗，选对一个较小的变换斜率r1；使r1≥r2>r3。该发明对视频信号分段进行处理，对低灰度级信号放大，对高灰度度信号压缩，在提高图像对比度的同时，能降低能耗。

在液晶视频显示系统中，根据图像实际的亮度需求来确定背光的亮度，而对图像实际亮度需求的判定可以基于图像信号的峰值，也可以基于图像主体部分的信号极大值。动态背光控制技术可以极大地降低功耗，改善对比度。

视频图像的特点是表现主体的运动，摄像镜头所聚焦的是画面的主体，并随之运动，这部分是最清晰的，相对来说，在画面的比重也是较大的。同样，观众也会随着图像所表现的意图，关注画面的主体部分。所以能区分出画面的主体，并保证其完好，尽管有所损失非主体的枝节信息，对画面没有大的影响，也并不会被观看者察觉。基于图像主体的动态背光控制是保证图像主体部分的画面完好再现，对主体之外并且亮度高出主体的画面部分允许有限的衰减。