[发明专利]一种视频增强的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于多媒体信息传输和处理领域，具体涉及一种视频增强的方法及其装置。

背景技术

视频增强是视频前后处理的一种基本手段，在一般情况下，由于手机终端成本和能耗的限制，在影院或电视中能正常播放的视频，在一些便携式设备如手机播放时会有两个缺点：

1)在黑夜或昏暗场景下的视频，在手机上显示会更暗，以至于在室内外正常或过亮环境下看不清画面；

2)正常光照条件下的视频在影院或电视中细节等能显示的很好，但在手机上显示时，由于屏幕分辨率和颜色分辨率的限制，场景会有些模糊，丢失了部分细节，特别是经过压缩解压后的视频，这种现象会更严重；

在第一种情况下，要么是增加显示屏的亮度，要么通过图像处理的方法进行增强，前者会快速增大手机的能耗，以至于有时候一部视频都不能播放完，所以在本发明中采用图像处理的方法，能使得暗场景视频既能显示清楚，又不至于使手机功耗过大。在第二种情况下，本发明采用一种基于改进的部分直方图方法增强图像的细节和饱和度，处理解压后缓冲区的数据，能够增强视频图像的细节，改善视频图像在手机上的显示效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种视频增强的方法及其装置，以改善低照度和正常照度条件下视频图像的视觉效果。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种视频增强的方法，包括：

设置一非线性拉伸曲线映射表；

进行视频增强时，对待处理的每一帧图像，根据其亮度数据计算得到该帧图像的直方图均衡映射表，然后至少对该帧图像像素点的亮度值集合中的每一亮度值，将该亮度值在非线性拉伸曲线映射表和直方图均衡映射表中的映射值进行加权平均，并用一亮度映射表记录各亮度值与加权平均后的映射值之间的对应关系；然后根据所述亮度映射表，将该帧图像像素点的亮度值更新为该亮度值对应的加权平均后的映射值，完成亮度增强。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

按下式将亮度值k在非线性拉伸曲线映射表和直方图均衡映射表中的映射值进行加权平均，0≤k≤255：

MapTablAvg[k]＝(Im gClass×MapTabEq[k]+(M-Im gClass)×MapTabGm[k])/M式中：

M为设定的图像的亮暗程度等级的数目；

MapTablAvg[k]为亮度值k在所述亮度映射表中对应的映射值，根据上式计算出来的MapTablAvg[k]构成了所述亮度映射表；

Im gClass为对该帧图像进行亮度检测后得到的图像的亮暗程度等级；

MapTabEq[k]为亮度值k在所述直方图均衡映射表中对应的映射值；

MapTabGm[k]为亮度值k在所述非线性拉伸曲线映射表中对应的映射值。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述直方图均衡映射表是通过以下步骤得到的：

步骤一，对待处理的一帧图像，先计算该帧图像的亮度直方图，得到每一个亮度值k的直方图数值即具有该亮度值的像素点数，k＝0，1，2，...255；

步骤二，计算分割得到的每一个直方图区间的中间点β_n，然后根据下式计算直方图区间的动态分割点c_n：

其中：a_n，b_n分别为一个直方图区间的首端点和末端点；α为预先设定的直方图均衡程度的控制参数，0≤α≤1；表示向下取整，表示向上取整，0＜C_n＜255；

步骤三，重复执行步骤二，通过8次迭代地调用，将整个直方图分成256个区间，并按各区间包含的首个亮度值从小到大的顺序从0开始依次对各区间编号直到255，然后将每个区间包含的所有亮度值均对应到等于该区间编号的映射值，将区间[0，255]上的每一亮度值替换为对应的映射值后，即得到所述直方图均衡映射表。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述直方图均衡程度的控制参数α的取值范围是0.4～0.6。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

所述步骤三中将整个直方图分成的256个区间存在相同区间时，对相同区间中的每一个区间分别编号且相同区间的编号连续；相同区间中的亮度值对应多个编号，在映射时按约定将其中的亮度值映射到其中的一个编号。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，还通过以下处理对该帧图像进行饱和度增强：