复合视频信号亮色分离系统的制作方法

文档序号:7901456
专利名称:复合视频信号亮色分离系统的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种对复合视频信号(Composite Video Broadcast Signal, CVBS)进行亮色分离的系统。
背景技术
CVBS(复合视频信号)是一种广泛应用于信号编码、传输以及存储的视频标准。 NTSC制式、PAL制式是CVBS通常的编码方式,两者编码时是由与副载波调制之后的色度 和亮度进行相加。具体地,NTSC制式中的亮度覆盖了 4.2MHz以下至接近直流的频带,色 度是由3. 579545MHz副载波采用正交调幅技术进行调制得到,亮度和色度进行简单的相加 然后得到CVBS信号;PAL制式中的亮度覆盖了 5. 5MHz以下至接近直流的频带,色度是由 4. 433619MHz副载波采用正交调幅技术进行调制得到,亮度和色度进行简单的相加然后得 到CVBS信号。这样色度信号就占据了亮度高频部分的一部分带宽,如图1所示,NTSC制式 及PAL制式CVBS信号中亮度信号和色度信号在某些频率段同时存在,因此对这两种制式的 CVBS信号解码时精确地分离出亮度和色度存在一定的难度。图2为传统的CVBS信号亮色分离系统。如图所示,所述传统CVBS信号亮色分离 系统由色度滤波器(带通滤波器)110和亮度滤波器(陷波器)120组成,其中,色度滤波器 110将CVBS信号分离出色度信号,亮度滤波器120将CVBS信号分离出亮度信号。如图3所 示,用色度滤波器110得到色度信号,由于亮度信号和色度信号的频带分界不明显,亮度信 号很容易对色度信号造成串扰(带通滤波器的幅频特性不宜做得过陡,否则会使群延时增 加、相位特性变差)。用亮度滤波器120得到亮度信号,要衰减色度副载频附近的色度信号 分量,这种方式要么会使色度信号衰减不够,造成色度信号对亮度信号的串扰,要么会使色 度衰减过多,对接近色度副载频的亮度分量也造成衰减,从而影响图像的清晰度。为了克服传统的CVBS信号亮色分离系统导致的亮色互相串扰以及清晰度不高的 缺陷,目前的CVBS信号亮色分离系统采用了梳状滤波器来对CVBS进行亮色分离。梳状滤 波器充分利用了 CVBS信号中的NTSC制式和PAL制式的调幅编码的特点NTSC制式CVBS信 号的色度副载波频率是二分之一行频的奇数倍;PAL制式CVBS信号的色度副载波频率是四 分之一行频的奇数倍。所述梳状滤波器包括第一加法器210、第二加法器220、第一减法器 230、以及第二减法器240 (参见图4、图5)。下面说明目前梳状滤波器对NTSC制式CVBS信号中进行亮色分离的原理。由于 NTSC制式CVBS信号中每相邻两行的色度副载波相位相差180度,如果相邻两行的色度和亮 度在编码前完全相同,则在编码后色度部分完全相反,亮度部分相同,这样相邻两行的CVBS 信号通过相加及相减就可以分别得到亮度及色度,因此,如图4所示,梳状滤波器的第一加 法器210将第一行CVBS数据与第二行CVBS数据相加,得到第二行CVBS数据的亮度,第一减 法器230将第一行CVBS数据与第二行CVBS数据相减,得到第二行CVBS数据的色度;第二 加法器220将第二行CVBS数据与第三行CVBS数据相加,得到第二行CVBS数据的亮度,第 二减法器240将第二行CVBS数据与第三行CVBS数据相减,得到第二行CVBS数据的色度。具体地,假设第一行CVBS数据、第二行CVBS数据、第三行CVBS数据的色度和亮度在编码前 完全相同,并分别用CVBS1、CVBS2、CVBS3表示,其中第二行CVBS数据的亮度和色度编码后 为分别表示为Y和C,则第一行CVBS数据、第二行CVBS数据、第三行CVBS数据满足以下关 系CVBSl = Y-C ;CVBS2 = Y+C ;CVBS3 = Y-C,经过第一加法器210处理后得到Y12 = CVBS1+CVBS2 = 2*Υ,因此,第二行CVBS数 据的亮度为Y = (CVBS2+CVBSl)/2 ;经过第一减法器230处理后得到C12 = CVBS1-CVBS2 =2*C,因此,第二行CVBS数据的色度为C = (CVBS2-CVBSl)/2。经过第二加法器220处理后得到Y23 = CVBS2+CVBS3 = 2*Υ,因此,第二行CVBS数 据的亮度为Y = (CVBS2+CVBS3)/2 ;经过第二减法器240处理后得到C23 = CVBS2-CVBS3 =2*C,因此,第二行CVBS数据的色度为Y = (CVBS2-CVBS3)/2。下面说明目前梳状滤波器对PAL制式CVBS信号中进行亮色分离的原理。由于PAL 制式CVBS信号中每相邻两行的色度副载波相位相差90度或者270度,所以每隔两行的色 度在编码后完全相反,这样每隔两行的CVBS信号通过相加和相减也可以分别得到亮度和 色度。因此,如图5所示,梳状滤波器的第一加法器210将第一行CVBS数据与第三行CVBS 数据相加,得到第三行CVBS数据的亮度,第一减法器230将第一行CVBS数据与第三行CVBS 数据相减,得到第三行CVBS数据的色度;第二加法器220将第三行CVBS数据与第五行CVBS 数据相加,得到第三行CVBS数据的亮度,第二减法器240将第三行CVBS数据与第五行CVBS 数据相减,得到第三行CVBS数据的色度。具体地,假设第一行CVBS数据、第三行CVBS数据、 第五行CVBS数据的色度和亮度在编码前完全相同,并分别用CVBS1、CVBS3、CVBS5表示,并 且第一行CVBS数据、第三行CVBS数据、第五行CVBS数据,假设第三行CVBS数据的亮度和 色度编码后分别表示为Y和C,则第一行CVBS数据、第三行CVBS数据、第五行CVBS数据满 足以下关系CVBSl = Y-C ;CVBS3 = Y+C ;CVBS5 = Y-C,和梳状滤波器对上述NTSC制式CVBS信号的处理类似,经过第一加法器210处理 后得到第三行CVBS数据的亮度为Y = (CVBS3+CVBSl)/2 ;经过第一减法器230处理后得 到第三行CVBS数据的色度为C= (CVBS3-CVBSl)/2。经过第二加法器220处理后得到第 三行CVBS数据的亮度为Y = (CVBS3+CVBS5)/2 ;经过第二减法器240处理后得到第三行 CVBS 数据的色度为C = (CVBS3-CVBS5)/2。然而,如前所述,实现梳状滤波的前提是参与计算的两行数据的亮度和色度在编 码前几乎完全相同,如果在垂直方向有亮色变化,则得到的结果会存在瑕疵,屏幕上会出现 噪点。现今,很多CVBS信号亮色分离系统的改进都是基于对不适于用上述梳状滤波器 进行亮色分离的信号的检测,即,如果在垂直方向有亮色变化,不能采用梳状滤波,就采用 传统的由色度滤波器110和亮度滤波器120组成的CVBS信号亮色分离系统进行亮色分离,从而分别得到亮度和色度。然而,在垂直方向有亮色变化时,采用传统CVBS信号亮色分离 系统依然会带来严重的亮色互相串扰。另外,对于一幅内容丰富的图像来说,人的视觉敏感 的轮廓部分基本上都难满足采用梳状滤波的条件,因为轮廓部分一般都有垂直方向的内容 变化,如果此时采用传统CVBS信号亮色分离系统进行亮色分离,一方面亮色串扰严重,另 外一方面带来亮度高频的损失,图像也会比较模糊。因此,有必要提供一种改进的复合视频信号亮色分离系统来克服上述缺陷。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种复合视频信号亮色分离系统,能实现垂直方向有亮 色变化以及图像内容丰富情况下的复合视频信号亮色分离,不会造成亮色串扰以及图像模 糊的问题。为了实现上述目的,本实用新型提供了一种复合视频信号亮色分离系统,包括信 号输出模块;第一、第二、第三数据输出通道,均与所述信号输出模块连接;第一、第二、第 三滤波器组,每个滤波器组与对应的数据输出通道连接并包括一个亮度滤波器和一个色度 滤波器;第一、第二加法器,其中第一加法器与第一、第二滤波器组中的色度滤波器连接,第 二加法器与第二、第三滤波器组中的色度滤波器连接;第一、第二减法器,其中第一减法器 与第一、第二滤波器组中的亮度滤波器连接,第二减法器与第二、第三滤波器组中的亮度滤 波器连接;确定行间相关性等级的行间相关性等级确定单元,与所述两个加法器以及所述 两个减法器连接;色度滤波器,与所述行间相关性等级确定单元连接;亮度滤波器,与所述 行间相关性等级确定单元连接。在本实用新型的一个实施例中,所述信号输出模块包括制式选择单元;存储器; 存储器读写控制单元,与所述存储器、所述制式选择单元以及所述第一、第二、第三数据输 出通道连接。在本实用新型的另一个实施例中,所述行间相关性等级确定单元包括第一行间 相关性等级确定单元,与所述第一加法器、第一减法器以及所述色度滤波器、所述亮度滤波 器连接;第二行间相关性等级确定单元,与所述第二加法器、第二减法器以及所述色度滤波 器、所述亮度滤波器连接。在本实用新型的再一实施例中,所述系统还包括确定行间色度权重值的色度权 重值确定模块,与所述第一行间相关性等级确定单元以及所述第二行间相关性等级确定单 元连接;第一梳状滤波器;对色度信号进行加权的色度加权单元,与所述第一梳妆滤波器 以及所述色度权重值确定模块连接;亮度信号获取单元,与所述色度加权单元以及所述第 二数据输出通道连接。在本实用新型的又一实施例中,所述系统还包括与所述色度加权单元连接的第 二梳状滤波器。在本实用新型的再一实施例中,所述系统还包括带通滤波器,所述亮度信号获取 单元通过所述带通滤波器与所述色度加权单元连接。在本实用新型的又一实施例中,所述系统还包括第三、第四减法器,其中第三减 法器与所述第一、第二数据输出通道以及所述第一行间相关性等级确定单元连接,第四减 法器与所述第二、第三数据输出通道以及所述第二行间相关性等级确定单元连接;色度信号获取单元,与所述第一、第二行间相关性等级确定单元连接;亮度信号获取单元,与所述 色度信号获取单元以及所述第二数据输出通道连接。与现有技术相比,本实用新型复合视频信号亮色分离系统可以在相关性不好(第 一行、第二行CVBS数据或者第二行、第三行CVBS数据相关性均不为高)的情形下通过对梳 状滤波结果的再处理而得到亮度和色度,从而一方面避免了垂直方向的亮色变化造成的噪 点干扰,另一方面避免在图像复杂的情况下频繁使用传统亮色分离方法带来的亮色串扰以 及图像模糊的问题。通过以下的描述并结合附图,本实用新型将变得更加清晰,这些附图用于解释本 实用新型的实施例。

图1为NTSC制式及PAL制式CVBS信号的频谱图,其中横坐标是频率,纵坐标是幅度。图2为传统的CVBS信号亮色分离系统。图3展示了图2所示传统的CVBS信号亮色分离系统造成亮色串扰的示意图,其中 横坐标表示频率,纵坐标代表滤波器对不同频率的增益。图4为目前的CVBS信号亮色分离系统_梳状滤波器对NTSC制式CVBS信号进行 亮色分离方法的原理图。图5为目前的CVBS信号亮色分离系统_梳状滤波器对PAL制式CVBS信号进行亮 色分离方法的原理图。图6为本实用新型CVBS信号亮色分离系统的第一实施例的电路图。图6a为本实用新型CVBS信号亮色分离系统的信号输出模块的详细电路图。图7为本实用新型CVBS信号亮色分离系统的第二实施例的电路图。图8为本实用新型CVBS信号亮色分离系统的第三实施例的电路图。图9为本实用新型CVBS信号亮色分离系统的第四实施例的电路图。图10为本实用新型CVBS信号亮色分离系统的第五实施例的电路图。图11为本实用新型CVBS信号亮色分离系统的第六实施例的电路图。
具体实施方式
现在参考附图描述本实用新型的实施例,附图中类似的元件标号代表类似的元 件。图6为本实用新型CVBS信号亮色分离系统的第一实施例的电路图。所述系统包括 信号输出模块310、第一数据输出通道321、第二数据输出通道322、第三数据输出通道323、 第一滤波器组、第二滤波器组、第三滤波器组、第一加法器361、第二加法器362、第一减法 器363、第二减法器364、行间相关性等级确定单元、色度滤波器381和亮度色度滤波器382所述信号输出模块310用于根据输入的CVBS信号的视频格式输出三行CVBS数 据。见图6a,所述信号输出模块310包括制式选择单元311、存储器313、以及存储器读写 控制单元312。所述制式选择单元311用于根据当前输入的CVBS信号选择视频格式(供 选择的格式为PAL制式,NTSC制式、以及SECAM制式)。所述存储器313用于存储四整行CVBS数据。所述存储器读写控制单元312与所述存储器313以及所述制式选择单元311连 接,用于将当前输入的CVBS信号写入到存储器313中,并根据制式选择单元311选择的制 式读出存储器313中对应的三行CVBS数据。例如,存储器读写控制单元312将所述输入的 CVBS信号写入所述存储器313中,直到所述存储器313存储4行CVBS数据。此时,当输入 的CVBS信号为SECAM制式时,制式选择单元311选择SECAM制式,存储器读写控制单元312 根据制式选择单元311选择的结果读出存储器313中第二行CVBS数据(SECAM制式时不需 要输出第1行CVBS数据和第3行CVBS数据);当输入的CVBS信号为NTSC制式时,制式选 择单元311选择NTSC制式,由于此时存储器313中存储的连续三行CVBS数据的同一点的 色度副载波存在180度的相位差,所以存储器读写控制单元312根据制式选择单元311选 择的结果读出存储器313中存储的连续三行数据(即输出的第1行CVBS数据、第2行CVBS 数据、第3行CVBS分别为存储器中存储的连续三行数据);当输入的CVBS信号为PAL制式 时,制式选择单元3113选择PAL制式,由于此时存储器313中存储的每相邻两行CVBS数据 的同一点的色度副载波存在90度或270度的相位差,而每相隔一行CVBS数据的色度副载 波存在180度的相位差,所以存储器读写控制单元312根据制式选择单元311选择的结果 读出存储器313中存储的连续三个间隔行数据(即输出的第1行CVBS数据、第2行CVBS 数据分别为存储器存储的4行中的第1、3行数据,输出的第3行CVBS数据为当前正在输入 的CVBS信号。由于所述信号输出模块310的存储器读写控制单元312输出的三行CVBS数据(第 1行CVBS数据、第2行CVBS数据和第3行CVBS数据)的色度副载波相位依次存在180度 的相位差,即第2行CVBS数据的色度副载波与第1行CVBS数据、第3行CVBS数据的色度 副载波反相。第1、第2和第3的CVBS数据依次表达式如下CVBSl = Y+Usin (wt+180)+Vcos(wt+180) = Y-CCVBS2 = Y+Usinwt+Vcoswt = Y+CCVBS3 = Y+Usin(wt+180)+Vcos(wt+180) = Y-C其中,Y、U、V代表调制成CVBS信号之前的视频数据用YUV色彩空间描述的亮度和 两个色差信号,C代表调制后的色度。所述第一数据输出通道321、第二数据输出通道322、第三数据输出通道323均与 所述信号输出模块310的存储器读写控制单元312连接,所述存储器读写控制单元312读 写出的三行CVBS数据分别通过所述第一数据输出通道321、第二数据输出通道322、第三数 据输出通道323输出。所述第一滤波器组包括亮度滤波器332和色度滤波器331,两个滤波器332、331均 与第一数据输出通道321连接;所述第二滤波器组包括亮度滤波器342和色度滤波器341, 两个滤波器342、341均与第二数据输出通道322连接;所述第三滤波器组包括亮度滤波器 352和色度滤波器351,两个滤波器352、351均与第三数据输出通道323连接。所述三个滤 波器组用于将所述三个数据输出通道321、322、323输出的三行CVBS数据分别进行粗略的 亮色分离。图7所示,每行CVBS数据均通过亮度滤波器和色度滤波器,得到三行粗略的亮度 信号yl、y2、y3和三行粗略的色度信号cl、c2、c3。传统的色度滤波器(带通滤波器)的带 宽在IMHz以内(否则亮度对色度的串扰严重),滤波器的相位特性比较差、群延时比较大; 本实用新型采用的色度滤波器(带通滤波器)的带宽达到3MHz,滤波器的相位特性比较好、群延时比较小。传统的色度滤波器(陷波器)的带宽只有3. 2MHz左右,如果带宽加大,则 亮度高频损失严重,带宽减小,则色度对亮度的干扰会比较严重;本实用新型采用的色度滤 波器(陷波器)的带宽可以达到4MHz,由于该色度滤波器只用来判断相关性(将在后文说 明),所以并不会对亮度的高频带来损失。所述第一加法器361与第一滤波器组中的色度滤波器331、第二滤波器组中的色 度滤波器341以及所述第一行间相关性确定单元371连接,用于将第一行、第二行CVBS数 据的色度滤波器331、341的结果cl、c2相加并取绝对值获取第一、第二行CVBS数据的色度 之差AC12。所述第一减法器363与第一滤波器组中的亮度滤波器332、第二滤波器组中的亮 度滤波器342以及所述第一行间相关性确定单元371连接,用于将第一行、第二行CVBS数 据的亮度滤波器332、342的结果yl、y2相减并取绝对值获取第一、第二行CVBS数据的亮度 之差ΔΥ12。所述第二加法器362与第二滤波器组中的色度滤波器341、第三滤波器组中的色 度滤波器351以及所述第二行间相关性确定单元372连接,用于将第二行、第三行CVBS数 据的色度滤波器341、351的结果c2、c3相加并取绝对值获取第二行、第三行CVBS数据的色 度之差AC23。第二减法器364与第二滤波器组中的亮度滤波器342、第三滤波器组中的亮度滤 波器352以及所述第二行间相关性确定单元372连接,用于将第二行、第三行CVBS数据的 亮度滤波器342、352的结果y2、y3相减并取绝对值获取第二行、第三行CVBS数据的亮度之 差 Ay23。所述行间相关性等级确定单元与所述第一加法器361、第一减法器363、第二加法 器362以及第二减法器364连接,用于确定行间相关性等级。具体地,所述行间相关性等级 确定单元包括第一行间相关性等级确定单元371和第二行间相关性等级确定单元372。所述第一行间相关性等级确定单元371与所述第一加法器361、第一减法器363 连接,用于根据第一加法器361得到的第一行、第二行CVBS数据的色度之差Δ C12判断色 度相关性等级,根据第一减法器363得到的第一行、第二行CVBS数据的亮度之差Ayl2判 断亮度相关性等级。所述第二行间相关性等级确定单元372与所述第二加法器362以及第 二减法器364连接,用于根据第二加法器362得到的第二行、第三行CVBS数据的色度之差 Δ c23判断色度相关性等级,根据第二减法器364得到的第二行、第三行CVBS数据的亮度之 差Δ y23判断亮度相关性等级。详细地,第一、第二行间相关性等级确定单元371、372为色度相关性各设定两个 阈值C_THD1和C_THD2 (C_THD1 < CTHD2),当色度之差Δ c12或Δ c23小于色度相关性的 第一个阈值C_THD1时,确定色度相关性为高;小于第二个阈值C_THD2时,确定色度相关性 为中;否则相关性为低。第一、第二行间相关性等级确定单元371、372为亮度相关性设定两 个阈值Y_THD1和Y_THD2(Y_THD1 < Y_THD2),当亮度之差Ayl2或Δ y23小于色度相关 性的第一个阈值Y_THD1时,确定色度相关性为高;小于第二个阈值Y_THD2时,确定色度相 关性为中;否则相关性为低。其中,行间相关性“高”指的是亮度和色度相关性等级均为高, “中”指的是亮度和色度相关性等级至少为中,“低”指的是亮度或色度的相关性等级至少有 一个为低。注意,所述第一、第二行间相关性等级确定单元371、372进行相关性判断时,取两行CVBS数据或者三行CVBS数据的一段连续点的累加值来判断,避免由于亮色同时变化 带来的误判。所述色度滤波器381和亮度滤波器382均与所述第一、第二行间相关性等级确定 单元371、372连接。当第一行间相关性等级确定单元371判断第一行、第二行CVBS数据 相关等级为低,第二行间相关性等级确定单元372判断第二行、第三行CVBS数据的相关等 级为低时,色度滤波器381对输入的CVBS信号进行滤波,获取第二行CVBS数据的色度信号 c2,亮度滤波器382对输入的CVBS信号进行滤波,获取第二行CVBS数据的亮度信号y2。由上可知,本实施例CVBS信号亮色分离系统可以在相关性不好(第一行、第二行 CVBS数据相关等级为低、第二行、第三行CVBS数据的相关等级为低)的情形下准确地计算 出行之间的相关性,处理垂直方向有高频变化的情况,通过色度滤波器381和亮度滤波器 382分别得到色度和亮度,从而一方面避免了垂直方向的亮色变化造成的噪点干扰,另一方 面避免在图像复杂的情况下频繁使用传统亮色分离方法带来的亮色串扰以及图像模糊的 问题。图7为本实用新型CVBS信号亮色分离系统的第二实施例的电路图。与图6所示 的第一实施例CVBS信号亮色分离系统相比,本实施例多了色度权重值确定模块390、第一 梳状滤波器610、色度加权单元710、亮度信号获取单元810。所述色度权重值确定模块390与所述第一、第二行间相关性等级确定单元371、 372连接,用于根据所述第一、第二行间相关性等级确定单元371、372确定的行间相关性等 级确定行间色度权重值。当所述第一行间相关性等级确定单元371判断第一行、第二行CVBS数据相关等级 为高,则色度权重值确定模块390计算出色度第一行、第二行CVBS数据的权重值coef 12 = 1,第二行、第三行CVBS数据的权重值Coef23 = 0,此时第一梳状滤波器610对第一行、第二 行CVBS数据采用梳状滤波分离出色度cl2。所述色度加权单元710与所述第一梳状滤波器610、所述色度权重值确定模块390 以及所述亮度信号获取单元810连接,用于根据所述色度权重值确定模块390确定的权重 值对所述第一梳状滤波器610分离出的色度cl2进行加权,获取最终的色度信号C12。所述亮度信号获取单元810与所述色度加权单元710以及所述第二数据输出通道 322连接,用于根据所述色度加权单元710获取的色度信号以及所述第二数据输出通道322 输出的第二行CVBS数据获取亮度信号(为第二行CVBS数据与cl2的差)。由上可知,由于在相关性好(第一行、第二行CVBS数据相关等级为高,的情形下, 也可能存在垂直方向图像内容的线性变化,所以总是将当前CVBS数据优先和上一行进行 梳状滤波,准确地计算出行之间的相关性,处理垂直方向有高频变化的情况,每次进行相关 系数计算时总是按照特定的顺序来进行,就是说,总是先判断第一行、第二行CVBS数据的 相关性等级。如果第一行、第二行CVBS数据的相关性等级不为高,就会再判断第二行、第三 行CVBS数据的相关性等级;如果判断出第一行、第二行CVBS数据相关性为高,就会通过第 一行、第二行CVBS数据的梳状滤波得到色度,不会去判断第二行、第三行CVBS数据的相关 性等级。本实施例CVBS信号亮色分离系统在第一行、第二行CVBS数据相关等级为高的情 况下,通过色度权重值确定模块390计算出权重,借由色度加权单元710对第一梳状滤波器610滤波后的信号进行加权,从而得到色度信号,通过亮度信号获取单元810得到亮度信 号,从而一方面避免了垂直方向的亮色变化造成的噪点干扰,另一方面避免在图像复杂的 情况下频繁使用传统亮色分离方法带来的亮色串扰以及图像模糊的问题。图8为本实用新型CVBS信号亮色分离系统的第三实施例的电路图。与图7所示 的第二实施例CVBS信号亮色分离系统相比,本实施例多了与色度加权单元710连接的第二 梳状滤波器620。当第二行间相关性等级确定单元372判断第二行、第三行CVBS数据相关等级为高 时,色度权重值确定模块390计算出色度第二行、第三行CVBS数据的权重值coef23 = 1,第 一行、第二行CVBS数据的权重值COefl2 = 0。此时第一梳状滤波器610对第一行、第二行 CVBS数据采用梳状滤波分离出色度为cl2,第二梳状滤波器620对第二行、第三行CVBS数 据采用梳状滤波分离出色度为c23。色度加权单元710对所述第一梳状滤波器610分离出 的色度cl2以及第二梳状滤波器620分离出的色度c23进行加权,获取第二行CVBS数据的 色度(为C12XCOefl2+C23XCOef23 = C23)。亮度信号获取单元810根据所述色度加权单 元710获取的色度信号以及所述第二数据输出通道322输出的第二行CVBS数据获取亮度 信号(为第二行CVBS数据与c23的差)。需要注意的是,如上一实施例里的描述,该模式是 在上一实施例不满足的情况下进行判断的,如果上一实施例满足,则本实施例永远不成立。当第一行间相关性等级确定单元371判断第一行、第二行CVBS数据相关等级为 中,第二行间相关性等级确定单元372判断第二行、第三行CVBS数据相关等级为中,色度权 重值确定模块390计算出色度第一行、第二行CVBS数据的权重值COefl2 = 0. 5,第二行、 第三行CVBS数据的权重值Coef23 = 0. 5。第一梳状滤波器610对第一行、第二行CVBS数 据采用梳状滤波分离出色度为cl2,第二梳状滤波器620对第二行、第三行CVBS数据采用 梳状滤波分离出色度为c23。色度加权单元710对所述第一梳状滤波器610分离出的色 度cl2以及第二梳状滤波器620分离出的色度c23进行加权,获取第二行CVBS数据的色 度(为cl2+c23)/2。亮度信号获取单元810根据所述色度加权单元710获取的色度信号 以及所述第二数据输出通道322输出的第二行CVBS数据获取亮度信号(为第二行CVBS与 (cl2+c23)/2 之差)。由上可知,本实施例CVBS信号亮色分离系统可以在相关性不好(第一行、第二行 CVBS数据相关等级为中、第二行、第三行CVBS数据相关等级为中)的情形下准确地计算出 行之间的相关性,处理垂直方向有高频变化的情况,通过色度权重值确定模块390计算出 此时的权重,进而由色度加权单元710对第一梳状滤波器610、第二梳状滤波器620滤波后 的信号进行加权,得到色度信号,再由亮度信号获取单元810获得亮度信号,从而一方面避 免了垂直方向的亮色变化造成的噪点干扰,另一方面避免在图像复杂的情况下频繁使用传 统亮色分离方法带来的亮色串扰以及图像模糊的问题。图9为本实用新型CVBS信号亮色分离系统的第四实施例的电路图。与图8所示 的第三实施例CVBS信号亮色分离系统相比,本实施例多了带通滤波器910,所述亮度信号 获取单元810通过所述带通滤波器910与所述色度加权单元710连接。当第一行间相关性等级确定单元371判断第一行、第二行CVBS数据相关等级为 中,第二行间相关性等级确定单元372判断第二行、第三行CVBS数据相关等级为低,色度权 重值确定模块390计算出色度第一行、第二行CVBS数据的权重值coef 12 = 1,第二行、第三行CVBS数据的权重值Coef23 = 0。第一梳状滤波器610对第一行、第二行CVBS数据采用 梳状滤波分离出色度为cl2,第二梳状滤波器620对第二行、第三行CVBS数据采用梳状滤 波分离出色度为c23。色度加权单元710对所述第一梳状滤波器610分离出的色度cl2以 及第二梳状滤波器620分离出的色度c23进行加权,获取第二行CVBS数据色度cl2。所述 带通滤波器910对所述色度加权单元710获取的色度cl2进行滤波,获取滤波后的色度信 号cl2_bpf,得到第二行CVBS数据的色度为cl2_bpf。亮度信号获取单元810根据所述带 通滤波器910滤波后的色度信号以及所述第二数据输出通道322输出的第二行CVBS数据 获取亮度信号(为第二行CVBS与cl2_bpf的差)。当第一行间相关性等级确定单元371判断第一行、第二行CVBS数据相关等级为 低,第二行间相关性等级确定单元372判断第二行、第三行CVBS数据相关等级为中,色度权 重值确定模块390计算出色度第一行、第二行CVBS数据的权重值coef 12 = 0,第二行、第三 行CVBS数据的权重值Coef23 = 1。第一梳状滤波器610对第一行、第二行CVBS数据采用 梳状滤波分离出色度为cl2,第二梳状滤波器620对第二行、第三行CVBS数据采用梳状滤波 分离出色度为c23。色度加权单元710对所述第一梳状滤波器610分离出的色度cl2以及 第二梳状滤波器620分离出的色度c23进行加权,获取第二行CVBS数据的色度为c23。带 通滤波器910对所述色度加权单元710获取的色度c23进行滤波,获取滤波后的色度信号 c23_bpf,得到第二行CVBS数据的色度c23_bpf。亮度信号获取单元810根据所述带通滤波 器910滤波后的色度信号以及所述第二数据输出通道322输出的第二行CVBS数据获取亮 度信号(为第二行CVBS与c23_bpf的差)。由上可知,本实施例CVBS信号亮色分离系统可以在相关性不好(第一行、第二行 CVBS数据相关等级为中、第二行、第三行CVBS数据相关等级为低或者第一行、第二行CVBS 数据相关等级为低、第二行、第三行CVBS数据相关等级为中)的情形下准确地计算出行之 间的相关性,处理垂直方向有高频变化的情况,通过色度权重值确定模块390计算出此时 的权重,进而由色度加权单元710对第一梳状滤波器610、第二梳状滤波器620滤波后的信 号进行加权,加权后的信号通过带通滤波器910得到色度信号,再由亮度信号获取单元810 获得亮度信号,从而一方面避免了垂直方向的亮色变化造成的噪点干扰,另一方面避免在 图像复杂的情况下频繁使用传统亮色分离方法带来的亮色串扰以及图像模糊的问题。图10为本实用新型CVBS信号亮色分离系统的第五实施例的电路图。与图6所 示的第一实施例CVBS信号亮色分离系统相比,本实施例多了第三减法器365、第四减法器 366、色度信号获取单元820、亮度信号获取单元810。所述第三减法器365与所述第一数据输出通道321、第二数据输出通道322以及 所述第一行间相关性等级确定单元371连接,用于对第一数据输出通道321输出的第一 行CVBS数据、第二数据输出通道322输出的第二行CVBS数据相减并取绝对值得到第一行 CVBS数据与第二行CVBS数据之差AyC12。所述第一行间相关性等级确定单元371根据 所述第三减法器365得到的第一行CVBS数据与第二行CVBS数据之差Δ ycl2判断第一行 CVBS数据和第二行CVBS数据是否均勻无色度,且亮度相关等级为高。判断方法是所述第一 行间相关性等级确定单元371设定一阈值YC_THD 将第一行CVBS数据和第二行CVBS数据 之差Δ yC12与阈值YC_THD进行比较,当第一行CVBS数据和第二行CVBS数据之差AyC12 小于阈值YC_THD时,判断出第一行、第二行CVBS数据均均勻无色度,而且亮度相关等级为高(或者说,两行色度均非常小,即使不被滤波器滤掉也不会对亮度造成干扰)。所述第四减法器366与所述第二数据输出通道322、第三数据输出通道323以及 所述第二行间相关性等级确定单元372连接,用于对第二数据输出通道322输出的第二 行CVBS数据、第三数据输出通道323输出的第三行CVBS数据相减并取绝对值得到第二行 CVBS数据与第三行CVBS数据之差AyC23。所述第二行间相关性等级确定单元372根据所 述第四减法器366得到的第二行CVBS数据与第三行CVBS数据之差Δ yc23判断出第二行 CVBS数据和第三行CVBS数据是否均均无色度,且相关等级为高。判断方法与所述第一行间 相关性等级确定单元371判断第一行、第二行CVBS数据相关性相同,再此不再累述。所述色度信号获取单元820与所述第一行间相关性等级确定单元371、第二行间 相关性等级确定单元372连接,当所述第一行间相关性等级确定单元371判断出第一行 CVBS数据和第二行CVBS数据均勻无色度,且亮度相关等级为高时或者当所述第二行间相 关性等级确定单元372判断出第二行CVBS数据和第三行CVBS数据均均无色度,且相关等 级为高时,输出大小为0的色度信号。所述亮度信号获取单元810与所述第二数据输出通道322、所述色度信号获取单 元820连接,当所述第一行间相关性等级确定单元371判断出第一行CVBS数据和第二行 CVBS数据均勻无色度,且亮度相关等级为高时或者当所述第二行间相关性等级确定单元 372判断出第二行CVBS数据和第三行CVBS数据均均无色度,且相关等级为高时,所述亮度 信号获取单元810输出大小为CVBS2的亮度信号。图11为本实用新型CVBS信号亮色分离系统的第六实施例的电路图。与图9所 示的第一实施例CVBS信号亮色分离系统相比,本实施例多了第三减法器365、第四减法器 366、色度信号获取单元820。所述第三减法器365、第四减法器366、色度信号获取单元820 的相互之间连接关系及各自的作用与上述第五实施例相同,再次不再累述。表1为本实用新型色度权重值确定模块390计算的权重表。由于各个实施例判断 出的行间相关等级不一定相同,表中所示的相关等级“高” “中” “低”指的是各个实施例判 断出的相关等级中最高的一种,例如第二实施例判断出第一行、第二行CVBS数据相关等级 为低或中,但第一实施例判断出第一行、第二行CVBS数据相关等级为高,则确定第一行、第 二行CVBS数据相关等级为高。第五实施例中的色度输出为0,此时和第一实施例中C12表 示同一个值(显然两行均没有色度时,C12为0),所以表1中的亮度和色度计算公式也满足 第五实施例。
权利要求一种复合视频信号亮色分离系统,其特征在于,包括信号输出模块;第一、第二、第三数据输出通道,均与所述信号输出模块连接;第一、第二、第三滤波器组,每个滤波器组与对应的数据输出通道连接并包括一个亮度滤波器和一个色度滤波器;第一、第二加法器,其中第一加法器与第一、第二滤波器组中的色度滤波器连接,第二加法器与第二、第三滤波器组中的色度滤波器连接;第一、第二减法器,其中第一减法器与第一、第二滤波器组中的亮度滤波器连接,第二减法器与第二、第三滤波器组中的亮度滤波器连接;确定行间相关性等级的行间相关性等级确定单元,与所述两个加法器以及所述两个减法器连接;色度滤波器,与所述行间相关性等级确定单元连接;亮度滤波器,与所述行间相关性等级确定单元连接。
2.如权利要求1所述的复合视频信号亮色分离系统,其特征在于,所述信号输出模块 包括制式选择单元; 存储器;以及存储器读写控制单元,与所述存储器、所述制式选择单元以及所述第一、第二、第三数 据输出通道连接。
3.如权利要求1所述的复合视频信号亮色分离系统,其特征在于,所述行间相关性等 级确定单元包括第一行间相关性等级确定单元,与所述第一加法器、第一减法器以及所述色度滤波器、 所述亮度滤波器连接;第二行间相关性等级确定单元,与所述第二加法器、第二减法器以及所述色度滤波器、 所述亮度滤波器连接。
4.如权利要求3所述的复合视频信号亮色分离系统,其特征在于,还包括确定行间色度权重值的色度权重值确定模块,与所述第一行间相关性等级确定单元以 及所述第二行间相关性等级确定单元连接; 第一梳状滤波器;对色度信号进行加权的色度加权单元,与所述第一梳妆滤波器以及所述色度权重值确 定模块连接;以及亮度信号获取单元,与所述色度加权单元以及所述第二数据输出通道连接。
5.如权利要求4所述的复合视频信号亮色分离系统,其特征在于,还包括 与所述色度加权单元连接的第二梳状滤波器。
6.如权利要求5所述的复合视频信号亮色分离系统,其特征在于,还包括带通滤波器,所述亮度信号获取单元通过所述带通滤波器与所述色度加权单元连接。
7.如权利要求3所述的复合视频信号亮色分离系统,其特征在于,还包括第三、第四减法器,其中第三减法器与所述第一、第二数据输出通道以及所述第一行间 相关性等级确定单元连接,第四减法器与所述第二、第三数据输出通道以及所述第二行间相关性等级确定单元连接;色度信号获取单元,与所述第一、第二行间相关性等级确定单元连接; 亮度信号获取单元,与所述色度信号获取单元以及所述第二数据输出通道连接。
专利摘要本实用新型公开了一种复合视频信号亮色分离系统,包括信号输出模块、第一、第二、第三数据输出通道、第一、第二、第三滤波器组、第一、第二加法器、第一、第二、第三、第四减法器、行间相关性等级确定单元、色度权重值确定模块、色度滤波器、亮度滤波器、第一梳状滤波器、第二梳状滤波器、色度加权单元、带通滤波器、色度信号获取单元以及亮度信号获取单元。本实用新型复合视频信号亮色分离系统可以在相关性不好的情形下通过对梳状滤波结果的再处理而得到亮度和色度,从而一方面避免了垂直方向的亮色变化造成的噪点干扰,另一方面避免在图像复杂的情况下频繁使用传统亮色分离方法带来的亮色串扰以及图像模糊的问题。
文档编号H04N9/78GK201726499SQ20102017860
公开日2011年1月26日 申请日期2010年5月4日 优先权日2010年5月4日
发明者尚荣军, 廖红伟, 李文杰 申请人:武汉光华芯科技有限公司
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