基于色度信号的串色抑制和yc分离方法、装置及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于色度信号的串色抑制和YC分离方法、装置及系统，以解决现有技术中YC分离效果低的问题。本发明中以预分离得到的初始色度信号为样本，在一个采样周期内，对所述初始色度信号进行采样，并获取形状抑制因子的中间值，最终得到形状抑制因子，通过所述形状抑制因子指示所述初始色度信号是否串色以及串色程度；根据所述形状抑制因子，对所述初始色度信号进行串色抑制；将进行串色抑制后的色度信号作为最终色度信号，并用所述复合视频信号减去所述最终色度信号，得到最终亮度信号。通过本发明可检测出是否发生串色，并可以抑制掉串色的成分，YC分离效果较好。
【专利说明】基于色度信号的串色抑制和YC分离方法、装置及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及数字视频图像处理与显示【技术领域】，尤其涉及一种基于色度信号的串色抑制和YC分离方法、装置及系统。
【背景技术】
[0002]复合视频信号(CompositeVideo Broadcast Signal, CVBS)是由亮度信号(Luminance,也称为Y分量或亮度分量)和色度信号(Chrominance，也称为C分量或色度分量)构成，进行复合视频信号传输时，在发送端需要用编码器将色度信号和亮度信号简单的叠加在一起构成CVBS信号，然后在接收端再通过解码器解码将亮度信号与色度信号分离，以下简称YC分离。然而，由于将亮度信号与色度信号简单叠加在一起，色度信号和高频亮度信号就会占用频谱的相同部分，因此在解码时，一些亮度信息的高频部分有可能被作为色度信息解码(称为串色)，一些色度信息有可能会停留在亮度信号中(称为串亮度)，使得在解码器中进行YC分离时存在困难。
[0003]现有的YC分离技术，一般采用简单YC分离、2D梳状滤波、3D梳状滤波技术等。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]因此，如何提供一种有效的将复合视频信号分离为亮度信号与色度信号的YC分离方法，是业界内急需解决的问题。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供一种基于色度信号的串色抑制和YC分离方法、装置及系统，以解决现有技术中YC分离方法分离效果不好，成本较高的问题。
[0009]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0010]本发明一方面提供了一种基于色度信号的串色抑制方法，该方法包括:
[0011]在一个采样周期T内，对色度信号进行采样，其中，T为使所述色度信号波形为一个完整正弦波的时长；
[0012]根据采样点P、Q、R与S对应的幅度值，获取至少一个形状抑制因子的中间值，其中，P与Q为前T/2内的相邻采样点，R与S为后T/2内的相邻采样点，且P与R的时间间隔为T/2，Q与S的时间间隔为T/2 ；
[0013]根据所述至少一个形状抑制因子的中间值按照设定的方式确定形状抑制因子sf，其中，所述Sf用于表示所述色度信号相对标准色度信号发生串色的严重程度；
[0014]根据所述形状抑制因子Sf判断所述色度信号是否发生串色；
[0015]当发生串色时，将所述色度信号对应的色度分量值乘以所述形状抑制因子，进行串色抑制。
[0016]本发明还提供了一种复合视频信号分离为亮度信号与色度信号的方法，该方法包括:
[0017]将复合视频信号预分离为初始亮度信号和初始色度信号；
[0018]在一个采样周期T内，对色度信号进行采样，其中，T为使所述色度信号波形为一个完整正弦波的时长；
[0019]根据采样点P、Q、R与S对应的幅度值，获取至少一个形状抑制因子的中间值，其中，P与Q为前T/2内的相邻采样点，R与S为后T/2内的相邻采样点，且P与R的时间间隔为T/2，Q与S的时间间隔为T/2 ；
[0020]根据所述至少一个形状抑制因子的中间值按照设定的方式确定形状抑制因子sf，其中，所述Sf用于表示所述初始色度信号与标准色度信号相比发生串色的严重程度；
[0021]根据所述形状抑制因子Sf判断所述初始色度信号是否发生串色；
[0022]当发生串色时，将所述初始色度信号对应的色度分量值乘以所述形状抑制因子，对所述初始色度信号进行串色抑制，将进行串色抑制后的色度信号作为最终色度信号；
[0023]当未发生串色时，则不进行串色抑制，将所述初始色度信号作为最终色度信号；
[0024]利用所述复合视频信号的信号幅度值减去所述最终色度信号的色度分量值，得到最终亮度信号。
[0025]本发明另一方面还提供了一种串色抑制装置，该装置包括:
[0026]采样模块，用于在一个采样周期T内，对色度信号进行采样，其中，T为使所述色度信号波形为一个完整正弦波的时长；
[0027]中间值确定模块，用于根据采样点P、Q、R与S对应的幅度值，获取至少一个形状抑制因子的中间值，其中，P与Q为前T/2内的相邻采样点，R与S为后T/2内的相邻采样点，且P与R的时间间隔为T/2，Q与S的时间间隔为T/2 ；
[0028]形状抑制因子确定模块，用于根据所述中间值确定模块确定的至少一个形状抑制因子的中间值按照设定的方式确定形状抑制因子sf，其中，所述sf用于表示所述色度信号与标准色度信号相比发生串色的严重程度；
[0029]判断模块，用于根据所述形状抑制因子Sf判断所述色度信号是否发生串色；
[0030]串色抑制模块，用于当发生串色时，将所述色度信号对应的色度分量值乘以所述形状抑制因子，进行串色抑制。
[0031]本发明还提供了一种复合视频信号分离为亮度信号与色度信号的系统，该装置包括上述串色抑制装置，还包括:
[0032]预分离装置，用于将复合视频信号预分离为初始亮度信号和初始色度信号；
[0033]信号确定装置，用于将所述串色抑制模块进行串色抑制后的色度信号作为最终色度信号，并用所述复合视频信号的信号幅度值减去所述最终色度信号的色度分量值，得到最终亮度信号。
[0034]本发明提供的基于色度信号的串色抑制和YC分离方法、装置及系统，对色度信号进行采样，并得到形状抑制因子，根据得到的形状抑制因子对色度信号进行串色抑制，能够抑制掉串色的成分，提高了 YC分离效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1为本发明实施例一中基于色度信号的串色抑制方法流程图；
[0036]图2为采样信号的相位完全和无串色的色度信号同相的采样示意图；
[0037]图3为采样信号的相位比无串色的色度信号相位提前的采样示意图；
[0038]图4为采样信号的相位比无串色的色度信号相位落后的采样示意图；
[0039]图5为本发明实施例二中YC分离方法流程图；
[0040]图6为本发明实施例三中YC分离方法流程示意图；
[0041]图7为本发明实施例三中预分离后得到的某一时刻初始色度信号样本示意图；
[0042]图8为本发明实施例四提供的串色抑制装置构成示意图；
[0043]图9为本发明实施例四提供的又一串色抑制装置示意图；
[0044]图10为本发明实施例四提供的串色抑制装置局部构成图；
[0045]图11为本发明实施例五提供的YC分离系统构成示意图。
【具体实施方式】
[0046]本发明提供的基于色度信号的串色抑制方法，对色度信号进行采样后，获取反应色度信号是否发生串色严重程度的串色抑制因子sf，然后利用确定的Sf与色度信号的色度分量值相乘，进行串色抑制，得到最终所需的色度信号，能够更好的获取色度信号，以便提高YC分离效果。
[0047]本发明实施例一提供的基于色度信号的串色抑制方法，实现过程如图1所示，包括:
[0048]步骤SlOl:对色度信号进行采样。
[0049]具体的，复合视频信号分离得到的色度信号具有更好调制解调特性，因此本发明实施例中以复合视频信号分离得到的色度信号作为样本，进行串色抑制。
[0050]本发明实施例中在设定的米样时长T内米样色度信号；其中，本发明实施例中一个采样周期是指色度信号的一个正弦波周期，进行采样时，可根据不同的滤波器采取不同的采样方式。
[0051]步骤S102:获取至少一个形状抑制因子的中间值。
[0052]具体的，本发明实施例中为获取反映色度信号相对标准色度信号是否发生串色以及串色程度的形状抑制因子，可通过选取多个中间值，更加准确的确定形状抑制因子。在确定形状抑制因子中间值时可通过采样点P、Q、R与S对应的幅度值进行获取。当然获取至少一个形状抑制因子的中间值的方式可有多种，例如可采用如下计算方式进行获取:
[0053]sfN = sfunct1n (p, q, r, s)；
[0054]sfunct1n ()表示一种动态系统的计算机语言函数,是system-funct1n的缩写，采用一种特定的调用语法，提供给用户自己编写程序来满足自己要求模型的接口，它使函数和Simul ink解法器进行扩展Simul ink模块库,而具体实现可采用多种方式,本发明实施例对sfunct1n O的具体表达式的优选方式进行举例说明:[0055](I)优选的sfunct1n O的具体表达式一:
【权利要求】
1.一种基于色度信号的串色抑制方法，其特征在于，该方法包括: 在一个采样周期T内，对色度信号进行采样，其中，T为使所述色度信号波形为一个完整正弦波的时长； 根据采样点P、Q、R与S对应的幅度值，获取至少一个形状抑制因子的中间值，其中，P与Q为前T/2内的相邻采样点，R与S为后T/2内的相邻采样点，且P与R的时间间隔为T/2，Q与S的时间间隔为T/2 ； 根据所述至少一个形状抑制因子的中间值按照设定的方式确定形状抑制因子sf，其中，所述sf用于表示所述色度信号相对标准色度信号发生串色的严重程度； 根据所述形状抑制因子sf判断所述色度信号是否发生串色； 当发生串色时，将所述色度信号对应的色度分量值乘以所述形状抑制因子，进行串色抑制。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据P、Q、R与S对应的幅度值，获取至少一个形状抑制因子的中间值，包括:
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述形状抑制因子的中间值为至少两个时，所述按照设定的方式确定形状抑制因子，包括: 对所述至少两个形状抑制因子的中间值求平均，将得到的平均值作为形状抑制因子；或 对所述至少两个形状抑制因子的中间值进行排序，将得到的最大值作为形状抑制因子；或 对所述至少两个形状抑制因子的中间值进行排序，将得到的最小值作为形状抑制因子。
4.如权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述形状抑制因子sf判断所述色度信号是否发生串色，具体包括: 判断所述形状抑制因子sf是否小于设定的阈值THR，其中0〈THR〈1 ； 当Sf〈THR时，则所述色度信号发生串色； 当sf≥THR时，则所述色度信号未发生串色。
5.一种复合视频信号分离为亮度信号与色度信号的方法，其特征在于，该方法包括: 将复合视频信号预分离为初始亮度信号和初始色度信号；在一个采样周期T内，对色度信号进行采样，其中，T为使所述色度信号波形为一个完整正弦波的时长； 根据采样点P、Q、R与S对应的幅度值，获取至少一个形状抑制因子的中间值，其中，P与Q为前T/2内的相邻采样点，R与S为后T/2内的相邻采样点，且P与R的时间间隔为T/2，Q与S的时间间隔为T/2 ； 根据所述至少一个形状抑制因子的中间值按照设定的方式确定形状抑制因子sf，其中，所述sf用于表示所述初始色度信号与标准色度信号相比发生串色的严重程度； 根据所述形状抑制因子sf判断所述初始色度信号是否发生串色； 当发生串色时，将所述初始色度信号对应的色度分量值乘以所述形状抑制因子，对所述初始色度信号进行串色抑制，将进行串色抑制后的色度信号作为最终色度信号； 当未发生串色时，则不进行串色抑制，将所述初始色度信号作为最终色度信号； 利用所述复合视频信号的信号幅度值减去所述最终色度信号的色度分量值，得到最终亮度信号。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据P、Q、R与S对应的幅度值，获取至少一个形状抑制因子的中间值，包括:
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述形状抑制因子的中间值为至少两个时，所述按照设定的方式确定形状抑制因子，包括: 对所述至少两个形状抑制因子的中间值求平均，将得到的平均值作为形状抑制因子；或 对所述至少两个形状抑制因子的中间值进行排序，将得到的最大值作为形状抑制因子；或 对所述至少两个形状抑制因子的中间值进行排序，将得到的最小值作为形状抑制因子。
8.如权利要求5至7任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述形状抑制因子sf判断所述初始色度信号是否发生串色，具体包括: 判断所述形状抑制因子sf是否小于设定的阈值THR，其中0〈THR〈1 ； 当Sf〈THR时，则所述初始色度信号发生串色； 当sf≥THR时，则所述初始色度信号中未发生串色。
9.一种串色抑制装置，其特征在于，该装置包括: 采样模块，用于在一个采样周期T内，对色度信号进行采样，其中，T为使所述色度信号波形为一个完整正弦波的时长； 中间值确定模块，用于根据采样点P、Q、R与S对应的幅度值，获取至少一个形状抑制因子的中间值，其中，P与Q为前T/2内的相邻采样点，R与S为后T/2内的相邻采样点，且P与R的时间间隔为T/2，Q与S的时间间隔为T/2 ； 形状抑制因子确定模块，用于根据所述中间值确定模块确定的至少一个形状抑制因子的中间值按照设定的方式确定形状抑制因子sf，其中，所述sf用于表示所述色度信号与标准色度信号相比发生串色的严重程度； 判断模块，用于根据所述形状抑制因子sf判断所述色度信号是否发生串色； 串色抑制模块，用于当发生串色时，将所述色度信号对应的色度分量值乘以所述形状抑制因子，进行串色抑制。
10.如权利要求9所述的串色抑制装置，其特征在于，所述中间值确定模块，具体用于:
11.如权利要求10所述的串色抑制装置，其特征在于，所述形状抑制因子确定模块，具体用于，当所述形状抑制因子的中间值为至少两个时， 对所述至少两个形状抑制因子的中间值求平均，将得到的平均值作为形状抑制因子；或 对所述至少两个形状抑制因子的中间值进行排序，将得到的最大值作为形状抑制因子；或 对所述至少两个形状抑制因子的中间值进行排序，将得到的最小值作为形状抑制因子。
12.如权利要求9至11任一项所述的串色抑制装置，其特征在于，所述判断模块，具体用于: 判断所述形状抑制因子sf是否小于设定的阈值THR，其中0〈THR〈1 ； 当Sf〈THR时，则所述色度信号发生串色； 当sf≥THR时，则所述色度信号未发生串色。
13.如权利要求12所述的串色抑制装置，其特征在于，该装置还包括: 多路选择模块，用于根据所述判断模块得到的判断结果，选择输出所述串色抑制模块串色抑制后的色度信号或未进行串色抑制的色度信号，作为最终所需的色度信号。
14.一种复合视频信号分离为亮度信号与色度信号的系统，包括: 预分离装置，用于将复合视频信号预分离为初始亮度信号和初始色度信号； 信号确定装置，用于将所述串色抑制模块进行串色抑制后的色度信号作为最终色度信号，并用所述复合视频信号的信号幅度值减去所述最终色度信号的色度分量值，得到最终亮度信号； 其特征在于，该装置还包括权利要求11-15任一项所述的串色抑制装置，所述串色抑制装置，用于将所述预分离装置预分离的初始色度信号进行串色抑制，并将串色抑制后的所述色度信号输入至所述信号确 定装置。
【文档编号】H04N9/78GK104038750SQ201310076454
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2013年3月8日 优先权日:2013年3月8日
【发明者】吕炳赟, 张兴明, 傅利泉, 朱江明, 吴军, 吴坚 申请人:浙江大华技术股份有限公司