专利名称：视频信号校正装置和方法及其电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种视频信号校正装置和方法及其电子装置，特别涉及一种电视信号灰阶准位(level)校正的视频信号校正装置和方法及其电子装置。
背景技术：
目前，市面上数字视频光盘(DVD)播放器拥有各式各样的视频信号，其输出的视 频信号类型大致可分为美国国家电视系统委员会(NTSC)格式和相位交替线(PAL)格式。 一般视频解码器都可以区分出这类信号的不同格式，但是细部的信号准位变化无法自动判 断。例如NTSC-M信号格式的暗部信号分布不是从零准位开始，都有偏移量来垫高暗部信号 的灰阶准位。图1是一般暗部信号的灰阶准位格式的视频信号示意图，其包含同步方波和视频 信号主体。图2是具有暗部信号的灰阶准位垫高格式的视频信号示意图。暗部信号的灰阶 准位垫高主要的目的是为了抗噪声干扰，例如常用的信号(如NTSC-M格式)具有将暗部 信号的灰阶准位垫高的视频信号格式。当播放这些视频信号时，现有的校正方法都必须经 过视频解码器的预先设定，直接将灰阶准位垫高的信号砍掉，再将信号准位校正为全范围 (full range)，否则显示器画面的暗部细节会过亮。具有暗部信号的灰阶准位垫高的视频信号格式，例如有=NTSC-M信号格式、 NTSC-433信号格式、PAL-M信号格式和PAL-N信号格式；一般暗部信号的灰阶准位(灰阶准 位没有垫高)的视频信号格式，例如有=PAL-BG信号格式和NTSC-J信号格式。然而现行视 频解码器无法完全判断这些细部信号格式，故无法完全得知视频暗部信号的灰阶准位是否 有垫高，所以一般的暗部信号的灰阶准位校正方式常常会误把信号砍掉，让使用者看到一 团黑的画面，而且已被砍掉的信号无法被复原。因此本发明提出一种视频信号校正装置及其方法，使信号暗部细节在修正的 过程中不会被砍掉，即使系统校正错误，使用者仍可手动调整显示器的随屏显示(0SD， On-Screen Display)界面中亮度及对比度控制来恢复暗部灰阶细节，让视频信号暗部细节 得以呈现于显示器画面中。
发明内容
鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种视频信号校正装置和方法 及其电子装置，以解决一般的视频暗部信号的灰阶准位校正方式常常会误把信号砍掉的问 题，藉此将使视频信号暗部细节能保持完整性。根据本发明的另一目的，提出一种视频信号校正装置，该视频信号校正装置包含 接收单元、解码单元、存储单元及处理单元。接收单元接收视频信号，利用解码单元根据视 频信号的类型将视频信号解码成电视信号。存储单元可存储多个对应不同电视信号的校正 参数。此校正参数可用以校正视频信号所包含的偏移量。最后，处理单元根据视频显示参 数及电视信号相对应的校正参数对电视信号进行校正运算，以产生显示信号，并输出至显示单元，藉此，信号暗部细节在修正的过程中不会被砍掉。其中，此视频显示参数为可将电视信号由YCbCr信号格式转换成RGB信号格式的参数。其中，此视频信号校正装置还包含有可控制信号色彩、对比及亮度 的色彩控制单 元。处理单元根据色彩控制单元所存储的色彩控制参数、视频显示参数及电视信号相对应 的校正参数对电视信号进行校正运算，以控制显示信号的亮度、对比、饱和度及色相。根据本发明的再一目的，提出一种视频信号校正方法，包含下列步骤。利用接收单 元接收视频信号，接着根据该视频信号的类型用解码单元将该视频信号解码成电视信号。 并藉由处理单元取出存储单元所存储的与此电视信号对应的校正参数。此校正参数可用以 校正视频信号所包含的偏移量。最后根据视频显示参数及该电视信号相对应的校正参数， 利用此处理单元对电视信号进行校正运算以产生显示信号，并藉由显示单元显示该显示信 号。其中，此视频显示参数为可将电视信号由YCbCr信号格式转换成RGB信号格式的参数。其中，处理单元根据可控制信号色彩、对比度及亮度的色彩控制参数、视频显示参 数及其电视信号相对应校正参数对电视信号进行校正运算，以控制显示信号的亮度、对比 度、饱和度及色相。根据本发明的又一目的，提出一种具有视频信号校正装置的电子装置。电子装置 包含有视频信号校正装置以及显示单元，且视频信号校正装置包含接收单元、解码单元、存 储单元及处理单元。此接收单元用以接收视频信号，并利用解码单元根据视频信号的类型 将视频信号解码成电视信号。存储单元可存储多个对应不同电视信号的校正参数。最后， 处理单元根据视频显示参数及电视信号相对应的校正参数对电视信号进行校正运算，以产 生显示信号，并输出至电子装置的显示单元，藉此，信号暗部细节在修正的过程中不会被砍 掉。其中，此视频显示参数为可将电视信号由YCbCr信号格式转换成RGB信号格式的参数。其中，此视频信号校正装置，还包含有可控制信号色彩、对比度及亮度的色彩控制 单元。处理单元根据色彩控制单元所存储的色彩控制参数、视频显示参数及电视信号相对 应校正参数对电视信号进行校正运算，以控制显示信号的亮度、对比度、饱和度及色相。综上所述，依本发明的视频信号校正装置和方法及其电子装置，其可具有一个或 多个下述优点(1)本发明可改善现行视频解码器无法完全判断视频暗部信号的灰阶准位是否有 垫高，而将视频暗部信号的细节砍掉的问题。(2)本发明藉由系统后端定标器(Back-end scaler)校正机制，防止信号灰阶遗 失。即使系统校正错误，使用者仍可手动调整显示器OSD界面中亮度及对比度控制来恢复 暗部灰阶细节。
图1为一般暗部信号的灰阶准位格式的视频信号示意图2为具有暗部信号的灰阶准位垫高格式的视频信号示意图；图3为本发明的视频信号校正装置的方框图；图4为本发明的视频信号校正方法的步骤流程图；以及图5为本发明的视频信号校正方法的另一实施例的步骤流程图，其中，1表示视频信号校正装置，11表示接收单元，111表示视频信号，112表示电视信号，113表示显示信号，12表示解码单元，13表示存储单元，131表示校正参数，14表示 处理单元，141表示视频显示参数，15表示显示单元，16表示色彩控制单元，161表示色彩控 制参数，以及S1-S5、S11-S51表示步骤。
具体实施例方式请参阅图3，其为本发明的视频信号校正装置的方框图。图中，视频信号校正装置 1包含接收单元11、解码单元12、存储单元13、处理单元14以及显示单元15。接收单元 11可用来接收视频信号111，其中视频信号111可为模拟信号，信号的类型可为NTSC格式 或PAL格式。解码单元12可为视频解码器，且根据所接收视频信号111的类型将视频信号 111解码成电视信号112。存储单元13存储多个对应电视信号112的校正参数131，此校正 参数131可用于校正视频信号111所包含的偏移量，可为矩阵参数。处理单元14可根据视 频显示参数141及电视信号112相对应的校正参数131对电视信号112进行校正运算，以 产生经校正后具有RGB信号格式的显示信号113，并输出至显示单元15。其中，视频显示参 数141为可将电视信号112由YCbCr信号格式转换成RGB信号格式的参数，且视频显示参 数141可为矩阵参数。此视频信号校正装置1还包含可控制信号亮度、对比度、饱和度及色相的色彩控 制单元16。此色彩控制单元16可为显示器的OSD界面，此色彩控制单元16中存储有色彩 控制参数161，此色彩控制参数161可为矩阵参数。处理单元14可根据色彩控制参数161、 视频显示参数141及电视信号112相对应的校正参数131进一步对电视信号112进行校正 运算，以控制已校正的显示信号113的亮度、对比度、饱和度及色相。当接收单元11接收视频信号111，例如模拟视频信号时，解码单元12根据所接收 的视频信号111的类型(NTSC格式或PAL格式)将接收单元11所接收的视频信号111解 码转换成数字电视信号112。处理单元14可根据视频显示参数141对解码后的电视信号 112作运算，将具有YCbCr格式的电视信号112转换成具有RGB格式的显示信号113，例如 <formula>formula see original document page 6</formula>其中视频显示参数141可为如式(1)所示。<formula>formula see original document page 6</formula> ⑴经转换后具有RGB格式的显示信号113可为如式(2)所示。R Cn C12 C13 R offset ^ G 一 C2i C22 C23 G0pet Cb BC32 C33 B 0jfset Cr
_ij Lo 。。 1」l·」⑵处理单元14可根据解码单元12判断的视频信号111的类型来决定是否启动信号 校正。在本实施例中，决定是否启动信号校正的方式如下利用解码单元12的解码信息是无法得知所有信号的详细制式，大致可以区分出 信号的制式为两大类NTSC和PAL。对于PAL制式，较少出现的PAL_M、PAL_N，暗部灰阶有垫 高，最常出现的是PAL-BG，暗部灰阶没有垫高，所以当信号的制式是PAL时，系统不启动信 号校正。对于NTSC制式，较少出现的NTSC-433可从解码单元12察知，而且暗部灰阶被垫 高，所以系统会启动信号校正；最常出现的NTSC-J和NTSC-M是无法从解码单元12察知，其 中NTSC-J暗部灰阶无垫高，NTSC-M暗部灰阶有垫高，NTSC-M出现的机率较大，所以对于非 NTSC-433的NTSC制式，系统启动信号校正。
若启动信号校正，则取出存储单元13所存储的与电视信号112相对应的校正参数 131。处理单元14可根据视频显示参数141及与电视信号112相对应的校正参数131 来对电视信号112进行校正运算，以产生经校正后的显示信号113。藉由此运算可将具有 YCbCr格式的电视信号112转换成经校正后具有RGB格式的显示信号113，例如[R G B 1] T- [R' G' B' 1]T，其中校正参数131可为如式(3)所示。
"1.080 0-19"
01.08 0-19
_6] 001.08-19
-00 0 lj (3)经校正后具有RGB格式的显示信号113可为如式(4)所示。
-叫 Γ ·08 0 0-19TC,,C12C13RoffseJY'
G' = 01.08 0-19 C21C22C23Goffset Cb
B' “ 0 01.08-19 C31C32C33Boffset Cr
1 J L 0 0 0 1 JL 0 0 0 l」LlJ (4)由于从解码单元12的解码信息无法得知所有信号的详细制式，故可能会发生系 统校正错误的情形。由于以数字信号矩阵运算方式来修正信号的暗部细节并不会改变原始 信号准位，亦即本实施例中的[Y Cb Cr 1]T的信号暗部细节并未遗失，故当发生系统校正 错误的情形时，使用者仍可调整色彩控制单元16中色彩控制参数161，来恢复暗部灰阶细 节，而达到任意的灰阶呈现。在本实施例中，使用者乃藉由显示器的OSD界面，来调整色彩控制参数161。处理单元14根据色彩控制参数161、视频显示参数141及与电视信号112相对应 的校正参数131对电视信号112进行运算，以产生显示信号113，如式(5)所示。<formula>formula see original document page 8</formula>
其中色彩控制参数161如式(6)所示。 'G 00 B'
0 Sxcos9 -Sxsin^ 0
0 Sxsine S χ COS^ 0 _0 0 0 lj (6)式(6)中的G表示控制视频的对比度，B表示控制视频的亮度，S表示控制视频的 饱和度，θ表示控制视频的色相。请参阅图4，其为本发明的视频信号校正方法的步骤流程图。在步骤Sl中，利用接 收单元接收视频信号，其中视频信号可为模拟信号，视频信号的类型可为NTSC格式或PAL 格式。在步骤S2中，解码单元根据该视频信号的类型将所接收的视频信号解码成电视信 号。其中解码单元可为视频解码器，藉由解码单元可将模拟视频信号转成数字电视信号。因此在步骤S3中，处理单元依据解码单元所判断视频信号类型，取出存储单元所 存储的与电视信号相对应的校正参数，其中此校正参数可用于校正视频信号所包含的偏移 量。在步骤S4中，处理单元根据视频显示参数及与电视信号相对应的校正参数，对电视信 号进行校正运算，将电视信号转换成经校正后的显示信号，其中视频显示参数为将该电视 信号由YCbCr信号格式转换成RGB信号格式的参数。藉由此校正运算来校正视频信号所含 的偏移量，由此将不需直接调整Y、Cb、Cr的信号准位来修正视频暗部信号的灰阶准位。在 步骤S5中，将所产生已校正具RGB信号格式的显示信号，传送至显示单元。最后藉由显示 单元显示该视频信号。
请参阅图5，其为本发明的视频信号校正方法的另一实施例的步骤流程图。在步 骤Sll中，利用接收单元接收视频信号，其中视频信号可为模拟信号，信号类型可包含NTSC 或PAL格式。在步骤S21中，根据该视频信号的类型，解码单元将该视频信号解码成电视信 号，其中电视信号可为数字信号。在步骤S31中，处理单元根据从解码单元所得知的该视频信号的类型，决定该视 频信号是否进行校正运算。在步骤S41中，当处理单元决定进行校正时，处理单元可根据色 彩控制参数、视频显示参数及存储于存储单元中与电视信号相对应的校正参数，来对电视 信号进行校正运算，将电视信号从YCbCr格式的信号转换成RGB格式的显示信号。其中色彩控制参数是用来改变显示信号亮度、对比度、饱和度及色相来达到显示信号任意的灰阶 呈现。在步骤S411中，当处理单元决定不进行校正时，则处理单元根据色彩控制参数及视 频显示参数，对电视信号进行运算，将YCbCr格式的电视信号转换成RGB格式的显示信号。 在步骤S51中，将经由处理单元运算后所产生的显示信号传送至显示单元，并藉由显示单 元来呈现该显示信号。 以上所述仅为举例性，而非为限制性的。任何未脱离本发明的精神与范围，而对其 进行的等效修改或变更，均应包含于中请专利范围中。
权利要求
一种视频信号校正装置，其包含接收单元，接收视频信号；解码单元，根据该视频信号的类型将视频信号解码成电视信号；存储单元，存储多个对应不同电视信号的校正参数；以及处理单元，根据视频显示参数及与该电视信号相对应的校正参数，对该电视信号进行校正运算，以产生显示信号，并输出至显示单元，以呈现该显示信号。
2.如权利要求1所述的视频信号校正装置，其特征在于，该校正运算用于校正该视频 信号所包含的偏移量。
3.如权利要求2所述的视频信号校正装置，其特征在于，该校正运算并不会影响该电 视信号的准位。
4.如权利要求1所述的视频信号校正装置，其特征在于，该视频显示参数为将该电视 信号由YCbCr信号格式转换成RGB信号格式的参数。
5.如权利要求1所述的视频信号校正装置，其特征在于，还包括色彩控制单元，利用 色彩控制参数，控制该显示信号的亮度、对比度、饱和度及色相。
6.一种视频信号校正方法，包含下列步骤 利用接收单元接收视频信号；解码单元根据该视频信号的类型将该视频信号解码成电视信号； 藉由处理单元取出存储单元所存储的与该电视信号对应的校正参数； 根据视频显示参数及与该电视信号相对应的校正参数，利用该处理单元对该电视信号 进行校正运算以产生显示信号；以及 藉由显示单元显示该显示信号。
7.如权利要求6所述的视频信号校正方法，其特征在于，该校正运算用于校正该视频 信号所包含的偏移量。
8.如权利要求7所述的视频信号校正方法，其特征在于，该校正运算并不会影响该电 视信号的准位。
9.如权利要求6所述的视频信号校正方法，其特征在于，该视频显示参数为将该电视 信号由YCbCr信号格式转换成RGB信号格式的参数。
10.如权利要求6所述的视频信号校正方法，其特征在于，进一步利用色彩控制参数来 控制该显示信号的亮度、对比度、饱和度及色相。
11.一种具有视频信号校正装置的电子装置，其包含视频信号校正装置，其包含接收单元，接收视频信号；解码单元，根据该视频信号的 类型将视频信号解码成电视信号；存储单元，存储多个对应不同电视信号的校正参数；处 理单元，根据视频显示参数及与该电视信号相对应的校正参数对该电视信号进行校正运 算，以产生显示信号；以及显示单元，呈现该显示信号。
12.如权利要求11所述的具有视频信号校正装置的电子装置，其特征在于，该校正运 算用于校正该视频信号所包含的偏移量。
13.如权利要求12所述的具有视频信号校正装置的电子装置，其特征在于，该校正运 算并不会影响该电视信号的准位。
14.如权利要求11所述的具有视频信号校正装置的电子装置，其特征在于，该视频显 示参数为将该电视信号由YCbCr信号格式转换成RGB信号格式的参数。
15.如权利要求11所述的具有视频信号校正装置的电子装置，其特征在于，该视频信 号校正装置进一步包含色彩控制单元，利用色彩控制参数，控制该显示信号的亮度、对比 度、饱和度及色相。
全文摘要
本发明公开了一种视频信号校正装置和方法及其电子装置。视频信号校正装置包含接收单元、解码单元、存储单元及处理单元。接收单元接收视频信号，利用解码单元根据视频信号的类型将视频信号解码成电视信号。存储单元可存储多个对应不同电视信号的校正参数。处理单元根据视频显示参数及电视信号相对应的校正参数对电视信号进行校正运算，以产生显示信号，藉此，视频信号暗部细节得以呈现于显示器画面中。
文档编号H04N9/68GK101827205SQ200910118410
公开日2010年9月8日 申请日期2009年3月3日 优先权日2009年3月3日
发明者苏镇港 申请人:宏碁股份有限公司