[发明专利]亮色同步瞬态提升的系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于电视信号的画质增强技术领域，尤其是涉及到亮度瞬态提升和色度的瞬态提升技术。

背景技术

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1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陡度，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”的中国发明专利，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”的中国发明专利，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，本发明提出亮度、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1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发明是势在必行的。

发明内容

本发明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；

本发明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。

本发明的目的是通过实施下述技术方案来实现的：