专利名称：自动增益调整方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及信号处理技术，具体涉及自动增益调整方法及装置。
背景技术：
模拟电视信号接收中需要使用自动增益控制技术处理幅度不断变化的视频信号，以使得被解码的视频信号幅度统一。通常的处理方法是以复合视频广播信号(CVBS， Composite Video Broadcast Signal)中的行同步头(sync-tip)或色彩脉冲(color burst)的幅度作为自动增益调整的基准值。图1给出了标准CVBS的组成图，如图1所示，CVBS从前到后依次包括行同步头、 色彩脉冲和视频内容，其中，IRE为电平的单位，对于CVBS的每一部分，其最高电平与最低点平之差即为该部分的幅值，如行同步头的幅值为43IRE，色彩脉冲的幅值为21. 43*2 = 42. 86IRE，视频内容的幅值为白电平与黑电平之差即100IRE。在对CVBS进行自动增益控制时，为了降低噪声等偶然情况的影响，通常以最近q(q为预设正整数)行CVBS的行同步头或色彩脉冲的幅值的平均值作为基准值，然后结合目标值，得到当前增益。现有的自动增益控制的调整方法在基准信号即，行同步头或色彩脉冲未发生严重畸变时，能得到较好的调整效果；但是，当CVBS应用在移动环境中时，例如当向移动终端传输CVBS时，随着移动终端所处位置的变化，CVBS的信道环境也在不停地变化，基准信号很可能发生畸变，当基准信号严重变形时，基准信号的幅值可能变得很小，此时采用现有方法往往会得到一个异常大的增益值，导致用于解码的CVBS饱和，亮度和色度信息丢失。
发明内容
本发明提供自动增益调整方法及装置，以避免基准信号发生畸变造成的增益过大的情况。本发明的技术方案是这样实现的—种自动增益调整方法，计算标准复合视频广播信号CVBS中，基准信号的幅值与整个CVBS的幅值的比值，其中，基准信号为行同步头或色彩脉冲，对于任一行CVBS，该方法包括搜索整个该行CVBS的幅值，根据所述比值和整个该行CVBS的幅值，计算该行CVBS 的最大增益；计算该行CVBS的增益；判断该行CVBS的增益是否小于该行CVBS的最大增益，若是，采用所述增益对该行CVBS进行增益调整；否则，采用所述最大增益对该行CVBS进行增
益调整。所述根据所述比值和整个该行CVBS的幅值计算该行CVBS的最大增益包括计算整个该行CVBS的幅值与所述比值的乘积；将增益调整的目标幅值除以所述乘积，得到的商值即为该行CVBS的最大增益。所述计算标准复合视频广播信号CVBS中，基准信号的幅值与整个CVBS的幅值的比值之后进一步包括对所述比值的倒数进行向上取整运算，得到整数；所述根据所述比值和整个该行CVBS的幅值计算该行CVBS的最大增益包括
计算整个该行CVBS的幅值与所述整数的倒数的乘积；将增益调整的目标幅值除以所述乘积，得到的商值即为该行CVBS的最大增益。预设一长度等于一行CVBS的缓存模块，该缓存模块用于缓存CVBS ；所述搜索整个该行CVBS的幅值之前进一步包括接收该行CVBS ；相应地，所述搜索整个该行CVBS的幅值的同时进一步包括将该行CVBS缓存到缓存模块；且，当接收下一行CVBS时，执行所述计算该行CVBS的增益，和判断该行CVBS的增益是否小于该行CVBS的最大增益，若是，采用所述增益对该行CVBS进行增益调整；否则，采用所述最大增益对该行CVBS进行增益调整的操作。所述计算该行CVBS的增益包括将增益调整的目标幅值除以最近连续q行CVBS的基准信号的幅值的平均值，所得商值即为该行CVBS的增益。所述计算该行CVBS的增益包括将增益调整的目标幅值除以该行CVBS的基准信号的幅值，所得商值即为该行 CVBS的增益。一种自动增益调整装置，该装置包括缓存模块接收并缓存当前行CVBS，并将缓存的前一行CVBS输出到增益控制模块增益；幅值搜索模块接收当前行CVBS，搜索当前行CVBS的幅值，并将前一行CVBS的幅值输出到最大增益计算模块；最大增益计算模块计算标准CVBS的基准信号的幅值与整个标准CVBS的幅值的比值，其中，基准信号为行同步头或色彩脉冲；接收CVBS的幅值，根据接收到的CVBS的幅值和所述比值，计算接收到的CVBS的最大增益，并将所述最大增益输出到增益控制模块；增益控制模块接收一行CVBS时，计算自身正在接收的该行CVBS的增益，接收所述最大增益，并判断算得的该行CVBS的增益是否小于所述最大增益，若是，采用所述增益对该行CVBS进行增益调整；否则，采用所述最大增益对该行CVBS进行增益调整。所述缓存模块的长度等于一行CVBS的长度。所述最大增益计算模块包括第一计算模块计算标准CVBS中，基准信号的幅值与整个CVBS的幅值的比值，对该比值的倒数进行向上取整运算，保存得到的整数的倒数，其中，基准信号为行同步头或色彩脉冲；第二计算模块接收每一行CVBS的幅值，针对每一行CVBS，计算该行CVBS的幅值和第一计算模块保存的整数的倒数的乘积，将增益调整的目标幅值除以该乘积得到该行 CVBS的最大增益，将每一行CVBS的最大增益输出到增益控制模块。所述装置位于可接收CVBS的移动设备中。
与现有技术相比，本发明中，根据标准CVBS中，基准信号的幅值与整个CVBS幅值的比值，并结合当前行CVBS的幅值，来确定当前行CVBS的最大增益，使得在基准信号发生畸变时，能够避免增益过大带来的画面质量恶化问题，提高了增益调整的稳定性，最大限度地保护了亮度和色度信息。
图1为标准CVBS的组成图；图2为本发明实施例提供的自动增益调整装置的组成图；图3为本发明实施例提供的最大增益计算模块的组成图；图4为本发明实施例提供的自动增益调整方法流程图。
具体实施例方式下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。以下将CVBS的行同步头或色彩脉冲称为基准信号。图2为本发明实施例提供的自动增益调整装置的组成图，如图2所示，其主要包括缓存模块21、幅值搜索模块22、最大增益计算模块23和增益控制模块24，且缓存模块 21的长度等于一行CVBS的长度，其中缓存模块21 接收并缓存当前行CVBS，并将缓存的前一行CVBS依次输出到增益控制模块34，即，本模块的一端当前正在接收第m行CVBS，则本模块的另一端正在向增益控制模块34输出第m-1行CVBS ；这里，缓存模块21可以通过深度等于一行CVBS长度的先入先出(FIFO)队列实现。幅值搜索模块22 接收当前行CVBS，并搜索当前行CVBS的幅值，并将整个前一行 CVBS的幅值输出到最大增益计算模块；设本模块的一端当前正在接收第m行CVBS，并搜索第m行的幅值，则本模块的另一端将已搜索到的整个第m-1行CVBS的幅值AMP (m-1)输出到最大增益计算模块23。最大增益计算模块23 预先计算并保存标准CVBS的基准信号的幅值与整个标准 CVBS的幅值的比值，设该比值为a ；接收幅值搜索模块22发来的整个第m_l行CVBS的幅值 AMP (m-1)，则根据AMP (m-1)、CVBS的目标幅值和a，计算第m_l行CVBS的最大增益Gain_ Max (m-1)，将Gain_Max (m-1)输出到增益控制模块24。在实际应用中，为了简化计算并留有余量，最大增益计算模块23在得到a后，可对 Ι/a进行向上取整运算，将得到的整数的倒数作为a参与Gain_Max(m-l)的计算。增益控制模块24 从缓存模块21接收一行CVBS时，进行如下操作计算自身正在接收的该行CVBS的增益，接收最大增益计算模块23发来的该行CVBS的最大增益，使用接收到的最大增益替换自身存储的前一行CVBS的最大增益，替换后，判断算得的该行CVBS的增益是否小于存储的最大增益，若是，采用所述增益对该行CVBS进行增益调整；否则，采用存储的最大增益对该行CVBS进行增益调整。设增益控制模块24正在接收第m-1行CVBS，则计算第m_l行CVBS的增益 Gain (m-1)；接收最大增益计算模块23发来的第m_l行CVBS的最大增益Gain_Max (m_l)， 判断Gain (m-1) < Gain_Max (m-1)是否成立，若是，采用Gain(m-l)对第m_l行CVBS进行增益调整；否则，采用Gain_Max (m-1)对第m_l行CVBS进行增益调整。图3为本发明实施例提供的最大增益计算模块的组成图，如图3所示，在实际应用中，最大增益计算模块23可包括第一计算模块231和第二计算模块232，其中第一计算模块231 预先计算并保存标准CVBS中，基准信号的幅值与整个CVBS的幅值的比值，对该比值的倒数进行向上取整运算，保存得到的整数的倒数。第二计算模块232 接收幅值搜索模块22发来的每一行CVBS的整行幅值，设正在接收整个第m-1行CVBS的幅值AMP (m-1)，则根据AMP (m-1)、CVBS的目标幅值Target_AMP 和第一计算模块231保存的整数的倒数，计算第m-1行CVBS的最大增益Gain_Max (m-1)= Target_AMP/ (AMP (m-1) *整数的倒数)，将Gain_Max (m-1)输出到增益控制模块24。本发明实施例中的自动增益调整装置可位于可接收CVBS的移动设备中。图4为本发明实施例提供的自动增益调整方法流程图，如图4所示，其具体步骤如下 步骤401 预设长度等于一行CVBS长度的缓存模块。步骤402 最大增益计算模块预先计算并保存标准CVBS中，基准信号的幅值与整个CVBS的幅值的比值，设该比值为a。从图1所示的标准CVBS可以看出当基准信号为行同步头时，行同步头的幅值与视频内容的幅值的比值为43/100，此时，行同步头的幅值与整个标准CVBS的幅值的比值为43/(43+100)；当基准信号为色彩脉冲时，色彩脉冲的幅值与视频内容的幅值的比值为(21. 43*2)/100，此时，色彩脉冲的幅值与整个标准CVBS的幅值的比值为(21. 43*2) / (43+100)。步骤403 缓存模块接收并缓存当前行CVBS，并将前一行CVBS依次输出到增益控制模块，设缓存模块的一端当前正在接收第m行CVBS，则缓存模块的另一端正在向增益控制模块输出第m-Ι行CVBS ；同时，幅值搜索模块接收当前行CVBS，并搜索当前行CVBS的幅值，并将整个前一行CVBS的幅值输出到最大增益计算模块，设幅值搜索模块的一端当前正在接收第m行CVBS的行同步头，则幅值搜索模块已搜索到整个第m-Ι行CVBS的幅值 AMP (m-Ι)，且另一端正在将AMP (m-Ι)输出到最大增益计算模块。由于缓存模块的长度等于一行CVBS的长度，因此，输出到增益控制模块的CVBS与正在接收的CVBS刚好相差一行，例如当缓存模块的一端正在接收第m行CVBS的行同步头时，缓存模块的另一端则正在将第m-Ι行CVBS的行同步头输出到增益控制模块中。当幅值搜索模块开始接收第m行CVBS的行同步头时，会确定自身已接收完第m_l 行CVBS，则将搜索到的整个第m-Ι行CVBS的幅值AMP(m-l)输出到最大增益计算模块。其中，m为正整数。步骤404 最大增益计算模块接收幅值搜索模块发来的整个前一行CVBS的幅值， 根据整个前一行CVBS的幅值、CVBS的目标幅值和a，计算前一行CVBS的最大增益，将前一行CVBS的最大增益输出到增益控制模块。例如设前一行为第m-Ι行，则最大增益计算模块接收整个第m-Ι行CVBS的幅值AMP (m-Ι)，根据AMP (m-1)、CVBS的目标幅值和a，计算第m_l行CVBS的最大增益Gain_ Max (m-1)，将Gain_Max (m-1)输出到增益控制模块。其中，Gain_Max (m-1) = Target_AMP/ (AMP (m-1) *a)
Target_AMP 为 CV BS 的目标幅值。在实际应用中，为了简化计算并留有余量，可先对步骤402中得到的a的倒数1/a 进行向上取整运算，以得到的整数的倒数作为a参与本步骤中Gain_Max(m-l)的计算。步骤405 当增益控制模块接收一行CVBS时，进行如下操作计算自身正在接收的该行CVBS的增益，接收最大增益计算模块发来的该行CVBS的最大增益，使用接收到的最大增益替换自身存储的前一行CVBS的最大增益。设增益控制模块正在接收第m-Ι行CVBS，则计算第m_l行CVBS的增益Gain (m_l)； 接收最大增益计算模块发来的第m-1行CVBS的最大增益Gain_Max(m-l)，相应地，步骤406 408中，增益控制模块判断Gain(m-1) < Gain_Max(m-1)是否成立，若是，采用 Gain (m-1)对第m_l行CVBS进行增益调整；否则，采用Gain_Max (m-1)对第m_l行CVBS进
行增益调整。其中，Gain (m-1) = Target_AMP/standard_AMP (m_l) Target_AMP 为 CVBS 的目标幅值；standard_AMP (m-1)为第 m_l 行 CVBS 的增益调整基准值，该基准值根据所采用的算法的不同，可以是第m-Ι行CVBS的基准信号的幅值，也可以是第m-Ι行CVBS最近连续q行CVBS的基准信号的幅值的平均值，这里的基准信号为行同步头或色彩脉冲。步骤406 增益控制模块判断算得的该行CVBS的增益是否小于存储的最大增益， 若是，执行步骤407 ；否则，执行步骤408。步骤407 增益控制模块采用所述增益对该行CVBS进行增益调整，转至下一行 CVBS0步骤408 增益控制模块采用所述最大增益对该行CVBS进行增益调整，转至下一行 CVBS。本发明实施例中的CVBS可以是移动设备接收的CVBS。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
权利要求
1.一种自动增益调整方法，其特征在于，计算标准复合视频广播信号CVBS中，基准信号的幅值与整个CVBS的幅值的比值，其中，基准信号为行同步头或色彩脉冲，对于任一行 CVBS，该方法包括搜索整个该行CVBS的幅值，根据所述比值和整个该行CVBS的幅值，计算该行CVBS的最大增益；计算该行CVBS的增益；判断该行CVBS的增益是否小于该行CVBS的最大增益，若是， 采用所述增益对该行CVBS进行增益调整；否则，采用所述最大增益对该行CVBS进行增益调iF. ο
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述比值和整个该行CVBS的幅值计算该行CVBS的最大增益包括计算整个该行CVBS的幅值与所述比值的乘积；将增益调整的目标幅值除以所述乘积，得到的商值即为该行CVBS的最大增益。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算标准复合视频广播信号CVBS中， 基准信号的幅值与整个CVBS的幅值的比值之后进一步包括对所述比值的倒数进行向上取整运算，得到整数；所述根据所述比值和整个该行CVBS的幅值计算该行CVBS的最大增益包括计算整个该行CVBS的幅值与所述整数的倒数的乘积；将增益调整的目标幅值除以所述乘积，得到的商值即为该行CVBS的最大增益。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，预设一长度等于一行CVBS的缓存模块，该缓存模块用于缓存CVBS ；所述搜索整个该行CVBS的幅值之前进一步包括 接收该行CVBS ；相应地，所述搜索整个该行CVBS的幅值的同时进一步包括将该行CVBS缓存到缓存模块；且，当接收下一行CVBS时，执行所述计算该行CVBS的增益，和判断该行CVBS的增益是否小于该行CVBS的最大增益，若是，采用所述增益对该行CVBS进行增益调整；否则，采用所述最大增益对该行CVBS进行增益调整的操作。
5.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述计算该行CVBS的增益包括 将增益调整的目标幅值除以最近连续q行CVBS的基准信号的幅值的平均值，所得商值即为该行CVBS的增益。
6.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述计算该行CVBS的增益包括 将增益调整的目标幅值除以该行CVBS的基准信号的幅值，所得商值即为该行CVBS的增 ο
7.一种自动增益调整装置，其特征在于，该装置包括缓存模块接收并缓存当前行CVBS，并将缓存的前一行CVBS输出到增益控制模块增■、ΛM ；幅值搜索模块接收当前行CVBS，搜索当前行CVBS的幅值，并将前一行CVBS的幅值输出到最大增益计算模块；最大增益计算模块计算标准CVBS的基准信号的幅值与整个标准CVBS的幅值的比值，其中，基准信号为行同步头或色彩脉冲；接收CVBS的幅值，根据接收到的CVBS的幅值和所述比值，计算接收到的CVBS的最大增益，并将所述最大增益输出到增益控制模块；增益控制模块接收一行CVBS时，计算自身正在接收的该行CVBS的增益，接收所述最大增益，并判断算得的该行CVBS的增益是否小于所述最大增益，若是，采用所述增益对该行CVBS进行增益调整；否则，采用所述最大增益对该行CVBS进行增益调整。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述缓存模块的长度等于一行CVBS的长度。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述最大增益计算模块包括 第一计算模块计算标准CVBS中，基准信号的幅值与整个CVBS的幅值的比值，对该比值的倒数进行向上取整运算，保存得到的整数的倒数，其中，基准信号为行同步头或色彩脉冲；第二计算模块接收每一行CVBS的幅值，针对每一行CVBS，计算该行CVBS的幅值和第一计算模块保存的整数的倒数的乘积，将增益调整的目标幅值除以该乘积得到该行CVBS 的最大增益，将每一行CVBS的最大增益输出到增益控制模块。
10.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述装置位于可接收CVBS的移动设备中。
全文摘要
本发明公开了自动增益调整方法及装置。方法包括计算标准CVBS中，基准信号的幅值与整个CVBS的幅值的比值，其中，基准信号为行同步头或色彩脉冲，对于任一行CVBS，搜索整个该行CVBS的幅值，根据所述比值和整个该行CVBS的幅值，计算该行CVBS的最大增益；计算该行CVBS的增益；判断该行CVBS的增益是否小于该行CVBS的最大增益，若是，采用所述增益对该行CVBS进行增益调整；否则，采用所述最大增益对该行CVBS进行增益调整。本发明在基准信号发生畸变时，能够避免增益过大带来的画面质量恶化问题，提高了增益调整的稳定性，最大限度地保护了亮度和色度信息。
文档编号H04N5/52GK102256085SQ20101018729
公开日2011年11月23日 申请日期2010年5月21日 优先权日2010年5月21日
发明者张辉, 李志鑫, 杨利, 王西强, 钱炜 申请人:北京创毅视讯科技有限公司