[发明专利]一种基于色度样本对称性判断的YC分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字视频图像处理与显示技术领域，涉及一种将复合视频信号分离成亮度信号和色度信号的YC分离技术。

背景技术

复合视频信号(CVBS)由亮度信号(Luminance，也称为Y分量，亮度分量)和色度信号(Chrominance，也称为C分量，色度分量)构成。而色度信号由两个表示颜色信息的信号(分别记为U和V)合成。

编码器通常通过将亮度信号和色度信号简单地叠加在一起构成CVBS信号，这样色度信号和高频亮度信号就会占用频谱的相同部分，使得在解码器中分离它们时存在困难。解码时，一些亮度信息的高频部分有可能被作为色度信息解码(称之为串色)，一些色度信息有可能会停留在亮度信号中(称之为串亮度)，而这些都会影响图像质量。所以，对Y信号和C信号进行分离的YC分离技术在视频处理领域是非常重要的。

作为YC分离技术，已经存在简单YC分离、2D梳状滤波、3D梳状滤波技术等，参见《视频技术手册(第五版)(VideoDemystified(Fifth Edition))》，著作者：[美]Keith Jack，译作者：杨征，田尊华，张杰良，陈虎：人民邮电出版社，2009年8月第一版，ISBN978-7-115-21020-3-TN的第314-322页。

简单YC分离技术的垂直色度解析度没有损失，但是没有采用任何串色抑制，容易串色。

2D梳状滤波(也称为场内梳状滤波)技术有很多变形，但是各有优缺点，例如传统的梳状滤波器只对垂直对齐的样本进行处理，所以传统的梳状滤波器在对角线和垂直色彩变化方面仍然有问题。

3D梳状滤波(也称为场间梳状滤波)，尤其是3D运动自适应梳状滤波器可以达到很好的YC分离效果，但是要存储2场(NTSC制)或者4场(PAL制)的CVBS采样点数据，硬件成本太高。

发明内容

为了克服已有复合视频信号YC分离方法的不能兼顾分离效果和成本的不足，本发明提供一种降低成本的同时保证良好的分离效果的基于色度样本对称性判断的YC分离方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于色度样本对称性判断的YC分离方法，所述YC分离方法包括以下步骤：

1)、对复合视频信号进行4f_sc采样，选择具有行间对应的采样点的相位差为180°的行间数据；

2)、对N行行间数据采用简单YC分离技术将复合视频信号初步分离为初步亮度信号和初步色度信号；

3)、将所述初步亮度信号和初步色度信号作为色度样本，组成M×K色度样本矩阵，其中：M＝N/2+1，N为偶数，且N≥4，则M为奇数，且M≥3，K≥M，且K为奇数；

对其中的H个样本对进行对称性分析，其中，H＝((M+1)/2)×((K-1)/2)；M×K色度样本矩阵的对角线的交点为中心样本点，相邻的样本点之间的相位差90°；

一个样本对包括三个样本点，其中一个是中心样本点，其他两个样本点满足以下条件：

①和中心样本点在同一直线上；②以中心样本点为对称的；③和中心样本点的相位差为180°；

在所述其他两个样本点中，在中心样本点左侧或者上侧的，称为该样本对的上样本点，记为Ct；在中心样本点右侧或者下侧的，称为该样本对的下样本点，记为Cb；所述中心样本点，记为Cm；

设定样本对的对称性分为四种情形：全对称，上半对称，下半对称，不对称，对称性的等级从高到底依次为：全对称、上半对称、下半对称、不对称，其中上半对称和下半对称的等级相等；

依据相位差是否为180°，对H个样本对的对称性等级进行排序，并根据幅值差的大小，输出对称性最好的样本对；

4)、将对称性最好的样本对输入3行2D梳状滤波器，得到最终色度C；

5)、复合视频信号采样点数据减去最终色度C，得到亮度分量Y。

进一步，在所述步骤3)中，根据H个样本对的三个样本点的采样值，记为G1{Ct1，Cm，Cb1}，G2{Ct2，Cm，Cb2}，......，Gj{Ctj，Cm，Cbj}，......，GH{CtH，Cm，CbH}，其中j为自然数，1≤j≤H，由于0的符号既不是正也不是负，所以要将0单独处理，判断样本对对称性判断的流程：

(3.1)如果Cm不为0，Ctj＝Cbj＝0，则Gj组样本对全对称；

(3.2)如果Cm不为0，Ctj＝0，Cbj不为0，且Cm和Cbj异号，则Gj组样本对下半对称；

(3.3)如果Cm不为0，Ctj＝0，Cbj不为0，且Cm和Cbj同号，则Gj组样本对不对称；