专利名称：一种视频设备和调节视频图像特性的方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种支持对输出的视频特性自动调节的视频设备和方法。
背景技术：
现有的电视机屏幕会让人产生“眩光”——当人们观察某一视觉对象时，如果视场中有一耀眼的发光点，就会影响观察效果，而且会使人感到不舒适，这就是眩光现象。相关调查表明，很多眼疾患者的疾病是由于长期观看高亮度的电视造成的，从医学上解释是由于一些电视的亮度过高而存在眩光污染引起的。液晶电视比普通电视更容易造成眩光污染，这是因为液晶本身不能发光，只能依靠背光源提供亮度。因此，液晶电视的亮度非常高，看久了自然就会使人视觉疲劳，产生“眩光刺眼”，进而容易导致视力下降。随着更多的液晶电视走进普通消费者家庭，由亮度过高而引起的眩光污染引起了消费者和广大彩电厂商的关注。
针对眩光污染的问题，“屏变”技术应运而生，这一被称为“屏变”的技术能够根据收视环境自动变换亮度和色彩，从而使观众在收看电视时不会因为亮度过高而感到刺眼、眩晕。“屏变”技术能够解决传统液晶电视的眩光污染问题，在于它不但可以从电视内部图像自身亮度的变换进行调节，而且还可以根据观众的收视环境亮度的变化而变化。“屏变”的效果是由光感屏变和场景屏变两个部分共同作用的结果。光感屏变是指利用电视外置的光学感应器，通过对外界环境亮度强弱的监测来调节背光灯管亮度等级和功率。场景屏变是利用芯片的补偿处理，自动跟踪输入信号的强弱，对背光灯的亮度进行精确管理控制。
通过将“屏变”技术应用于新型液晶电视，较好地解决了传统液晶电视机的眩光污染问题。但是应用该技术解决眩光问题尚有如下不足(1)“屏变”技术依赖于专用的芯片，增加了电视设备的成本；(2)“屏变”技术是主要是通过对背光强度的调节来实现的，该技术也就只能应用于使用了背光器件的液晶电视；(3)目前市场上或正在使用中的大量CRT及液晶电视都不支持“屏变”功能。
目前的IPTV机顶盒为了使用户在不同光亮度环境下观看视频节目都能够有一个好的视觉感受，大都为用户提供了一个手动调节输出视频图像亮度、色度、对比度的操作接口，当用户观赏环境的光线强度有较大改变，或者不同频道的视频节目的图像特性有较大差异，以及用户通过机顶盒获取不同类型的业务(如浏览网页、视频点播、文本阅读或编辑)时，用户可以通过该接口手动调节输出视频的亮度、对比度等，以改善输出的视频图像特性，从而给用户更好的视觉感受。这种用户手动调节视频特性方法的缺陷是很明显的当用户观看环境的光线有较大变化，或者用户切换频道后节目的视频图像的亮度、对比度等特性有很大差异，以及用户利用机顶盒获取不同类型的业务时，都需要由用户来手动调节机顶盒输出的视频特性，这显然给用户带来很多的麻烦。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种支持视频特性自动调节的视频设备和方法，以实现视频图像特性调节的自动化，以较低的成本克服“眩光刺眼”的缺陷，改善用户体验。
本发明实施例通过如下的技术方案实现本发明实施例提供一种视频设备，包括
网络通信单元，用于接收来自网络侧的业务内容信息；视频图像特性处理单元，用于获取对视频图像特性产生影响的要素信息，对所述要素信息进行处理，将处理结果反馈给视频图像特性调节单元；视频图像特性调节单元，用于根据所述视频图像特性处理单元的提供的处理结果，确定调节信息，对所述业务内容信息对应的视频图像数据进行调节，或者，对显示电路进行调节。
本发明实施例还提供一种调节视频图像特性的方法，应用于视频设备，包括接收来自网络侧的业务内容信息；获取对视频图像特性产生影响的要素信息，对所述要素信息进行处理，确定调节信息；根据所述调节信息，对所述业务内容信息对应的视频图像数据进行调节，或者，对显示电路进行调节。
实施本发明实施例，具有如下有益效果通过视频设备获取对视频图像特性产生影响的要素信息，包括环境光线、业务类型等，实现了“屏变”自动化和智能化，缓解了人视觉疲劳，减少了手动的麻烦，增强了用户体验；本发明实施例的技术方案可以应用于多种类型的显示器，适用范围广；可以通过软件实现，不依赖于专用芯片，可扩展和可维护性强，降低成本。
图1为本发明设备实施例一的结构示意图；图2为本发明设备实施例二的结构示意图；图3为本发明设备实施例二的环境光线检测单元的结构示意图；图4为本发明设备实施例三的结构示意图；图5-1为本发明设备实施例四的结构示意图；图5-2为本发明设备实施例四的视频图像特性统计单元结构示意图；图6为本发明方法实施例一的流程图；
图7为本发明方法实施例二的流程图；图8为本发明方法实施例三的流程图；图9为本发明方法实施例四的流程图。
具体实施例方式
本发明实施例提供一种支持对输出的视频特性自动调节的视频设备和方法。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将进一步对本发明作详细描述。
本发明实施例提供，下面通过设备实施例一至四，并结合附图进行详细说明。
设备实施例一参照图1，本发明实施例提供的一种视频设备，包括控制单元102、网络通信单元104、音视频解码单元106、视频图像特性处理单元108和视频图像特性调节单元110。其中，网络通信单元104用于该视频设备与网络的通讯，将该视频设备接入到网络，接收来自网络侧的业务内容信息；控制单元102用于对组成该视频设备的各功能单元间的协作进行控制和协调；音视频解码单元106，用于对接收到的业务内容信息解码，得到音视频流；视频图像特性处理单元108，用于获取对视频图像特性产生影响的要素信息，对所述要素信息进行处理，将处理结果反馈给视频图像特性调节单元；视频图像特性调节单元110，用于根据所述视频图像特性处理单元的提供的处理结果，确定调节信息，对所述业务内容信息对应的视频图像数据进行调节，或者，对显示电路进行调节。本实施例的视频设备还包括视频后处理单元114、音频后处理单元112、媒体播放接口单元116、外设及扩展接口单元118。视频后处理单元114，用于将视频图像特性调节单元输出的视频数据，依据该视频设备提供的媒体播放接口的模式进行相应的变换处理；音频后处理单元112，用于将音视频编解码单元输出的音频数据，依据该视频设备提供的媒体播放接口的模式进行相应的变换处理；媒体播放接口单元116，是该视频设备与播放单元/设备的接口，该单元用于将音、视频后处理单元输出的音视频流调节输出到播放设备，比如电视机或显示终端等。
设备实施例二参照图2，本实施例提供的视频设备同设备实施例一相比，不同在于，视频图像特性处理单元108具体为环境光线检测单元202，该单元用于测量用户所处环境的光线，记录并存储测量结果、预设的环境亮度及其对应的视频图像特性参考信息；对测量结果进行处理计算，将所述处理结果反馈给所述视频图像特性调节单元；该处理结果可以直接输出到视频图像特性调节单元，也可以输出到控制单元再进一步到视频图像特性调节单元。具体地，参照图3，环境光线检测单元202包括一个或多个光敏器件302，用于对环境光线进行实时测量；存储单元304，用于存储预设的环境亮度及其对应的视频图像特性参考信息，以及前一次视频图像特性调节时所测得的环境亮度值等信息；处理单元306，用于根据测量结果和所述存储单元中的信息进行处理，将处理结果反馈给视频图像特性调节单元。
环境光线检测单元202通过光敏器件对环境的光线强度进行实时测量(多个光敏器件时需要对每个光敏器件的测量结果综合统计)。
存储单元304中保存有预设的环境亮度与对应的视频图像特性信息的参考值，该参考值可以根据历次的调节信息被更新，并能够从视频图像特性调节单元获得当前视频图像的特性信息。
处理单元306每次为视频图像特性调节单元输出结果后，将该时刻的环境亮度值记录到存储单元，在后续时段当发现实时检测到的环境亮度值与前次记录的环境亮度值之差大于预设的阀值时，再次为视频图像特性调节单元输出新的结果，并将该时刻的环境亮度值记录到存储单元。
视频图像特性调节单元用于根据接收到的环境光线检测单元输出的光线测量和处理结果，确定调节信息，对音视频编解码单元输出的视频图像原数测量和处理结果，确定调节信息，对音视频编解码单元输出的视频图像原数据进行调节。因为该处理主要是针对由于环境光线的变化带来的用户视觉的需求，可以采用图像处理技术中“线性灰度变换”的方法。依据该方法，假定由音视频编解码单元输出的图像中象素点(x，y)处的灰度级为f(x，y)，处理后相应象素点处的灰度级为g(x，y)，如果f(x，y)的灰度范围为[a，b]，期望变换后的图像g(x，y)灰度的动态变化范围为[c，d]，则可用如下变换来实现g(x,y)=(d-c)[f(x,y)-a]b-a+c]]>其中，a、b可通过对音视频编解码单元输出的当前的视频图像数据统计得到，c、d由预设的环境亮度与对应的视频图像特性信息的参考值以及来自环境光线检测单元输出的视频图像特性调节信息，按既定的调节策略综合确定。上述方案中视频图像特性调节的方法是通过软件功能对图像解码后的数据进行变换处理实现的，不需要专用的芯片。除此以外，还可以在图像后处理时通过硬件线路对D/A转换后合成的模拟视频流中的相应信号分量进行调节实现。
设备实施例三参照图4，本实施例提供的视频设备同设备实施例一相比，不同在于，视频图像特性处理单元108具体为业务类型感知单元402，用于存储预设的业务内容信息的类型及其对应的视频图像特性的调节信息；获取当前视频设备所接收到的业务内容信息的类型信息，根据该类型信息确定与其相对应的视频图像特性的信息；将该信息反馈给视频图像特性调节单元。视频图像特性调节单元接收来自业务类型感知单元的信息，确定视频图像特性调节信息，根据该调节信息对业务内容信息对应的视频图像数据进行调节，或者，对显示电路进行调节。
一般地，用户对不同的业务内容信息，如网页、电影、游戏、电子文档等的视觉要求是不同的，如对电影，会要求色彩亮度相对鲜明些，对电子文档则要求亮度相对柔和暗淡些。用户可以针对不同的业务内容信息类型预设其对应的视频图像特性，如电影，设置亮度80，对比度75；对电子文档阅读，设置亮度70，对比度55。该单元实时感知业务内容信息的变化，根据变化向视频图像特性调节单元反馈信息。
在本实施中，对视频图像特性调节单元的具体实现可以通过软件或硬件的方式实现。视频图像特性调节单元可以是软件模块，实现对解码后的视频图像数据进行调节，具体技术细节已经在设备实施例二中详细介绍，在此不再赘述。视频图像特性调节单元也可以是硬件电路，该电路在图像后处理时对D/A转换后合成的模拟视频流中的相应信号分量进行调节。
设备实施例四参照图5-1，本实施例提供的视频设备同设备实施例一相比，不同在于，视频图像特性处理单元108具体为视频图像特性统计单元502，参照图5-2，具体可以包括存储单元504，用于存储预设的参考视频图像特性信息；统计计算单元506，用于对音视频编解码单元输出的视频图像原数据进行统计，将统计的结果与存储单元中预设的参考视频图像特性信息进行比较，将该处理结果反馈给视频图像特性调节单元。
视频图像特性调节单元根据该处理结果，确定对当前视频图像特性的调节信息，根据该调节信息对所述业务内容信息对应的视频图像数据进行调节。
本发明设备实施例所提供的视频设备，可以是机顶盒、集成机顶盒功能的显示终端、家庭媒体设备、电视机、计算机显示终端、视频眼镜、移动通信终端(如手机等)、移动数字娱乐设备(如MP4播放器)等。
针对设备实施例一至四，对相应的方法实施例进行说明。
方法实施例一参照图6，本实施例提供一种调节视频图像特性的方法，应用于视频设备，包括S602，视频设备接收来自网络侧的业务内容信息；S604，视频设备获取对视频图像特性产生影响的要素信息，对要素信息进行处理，确定调节信息；S606，视频设备根据调节信息，对业务内容信息对应的视频图像数据进行调节，或者，对显示电路进行调节。
方法实施例二本实施例的方法是基于方法实施例一的拓展，步骤“获取对视频图像特性产生影响的要素信息”包括测量用户所处环境的光线。参照图7S702，视频设备接收来自网络侧的业务内容信息；S704，视频设备对业务内容信息进行解码，还原得到音视频的数据；S706，视频设备测量用户所处环境的光线，反馈测量结果；S708，视频设备根据对环境光线的测量结果、视频设备上存储的预设的环境亮度及其对应的图像特性参考信息，以及前一次所测量的环境亮度值进行处理计算，得到调节信息；S710，视频设备根据调节信息，对视频图像数据进行调节。
方法实施例三本实施例的方法是基于方法实施例一的拓展，步骤“获取对视频图像特性产生影响的要素信息”包括获取当前视频设备所接收到的业务内容信息的类型信息。参照图8S802，视频设备接收来自网络侧的业务内容信息；S804，视频设备获取当前视频设备所接收到的业务内容信息的类型信息；S806，视频设备根据业务内容信息的类型信息，查找存储在该视频设备上存储的预设的与其相对应的视频图像特性的调节信息，输出该调节信息；
S808，视频设备根据所述调节信息，对视频图像数据进行调节，或者，对显示电路进行调节。
方法实施例四本实施例的方法是基于方法实施例一的拓展，步骤“获取对视频图像特性产生影响的要素信息”包括对视频图像原数据进行统计，得到统计结果。参照图9S902，视频设备接收来自网络侧的业务内容信息；S904，视频设备对所述业务内容信息进行解码，还原得到音视频的数据；S906，视频设备对视频图像数据进行统计，得到统计结果；S908，视频设备根据所述统计结果与该视频设备上存储的预设的参考视频图像特性信息，确定视频图像特性的调节信息，输出该调节信息；S910，视频设备根据所述调节信息，对视频图像数据进行调节。
实施本发明实施例，具有如下有益效果通过视频设备获取对视频图像特性产生影响的要素信息，包括环境光线、业务类型等，实现了“屏变”自动化和智能化，缓解了人视觉疲劳，减少了手动的麻烦，增强了用户体验；本发明实施例的技术方案可以应用于多种类型的显示器，适用范围广；可以通过软件实现，不依赖于专用芯片，可扩展和可维护性强，成本较低。
上述实施例仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种视频设备，其特征在于，包括网络通信单元，用于接收来自网络侧的业务内容信息；视频图像特性处理单元，用于获取对视频图像特性产生影响的要素信息，对所述要素信息进行处理，将处理结果反馈给视频图像特性调节单元；视频图像特性调节单元，用于根据所述视频图像特性处理单元的提供的处理结果，确定调节信息，对所述业务内容信息对应的视频图像数据进行调节，或者，对显示电路进行调节。
2.如权利要求1所述的视频设备，其特征在于，所述视频图像特性处理单元包括环境光线检测单元，用于测量用户所处环境的光线，存储测量结果、预设的环境亮度及其对应的视频图像特性参考信息。
3.如权利要求2所述的视频设备，其特征在于，环境光线检测单元包括光敏器件，用于对环境光线进行实时测量；存储单元，用于存储预设的环境亮度及其对应的视频图像特性参考信息，以及前一次所测量的环境亮度值；处理单元，用于根据测量结果和所述存储单元中的信息进行处理，将处理结果反馈给视频图像特性调节单元。
4.如权利要求2所述的视频设备，其特征在于，视频图像特性调节单元，用于根据所述环境光线检测单元输出的结果进行处理计算，确定调节信息，对所述业务内容信息对应的视频图像数据进行调节。
5.如权利要求1所述的视频设备，其特征在于，所述视频图像特性处理单元包括业务类型感知单元，用于存储预设的业务内容信息的类型及其对应的视频图像特性的调节信息；获取当前视频设备所接收到的业务内容信息的类型信息，根据该类型信息确定与其相对应的视频图像特性信息；将信息反馈给所述视频图像特性调节单元。
6.如权利要求5所述的视频设备，其特征在于，所述视频图像特性调节单元接收来自所述业务类型感知单元的信息，确定视频图像特性调节信息，根据该调节信息对所述业务内容信息对应的视频图像数据进行调节，或者，对显示电路进行调节。
7.如权利要求1所述的视频设备，其特征在于，所述视频图像特性处理单元为视频图像特性统计单元，包括存储单元，用于存储预设的参考视频图像特性信息；统计计算单元，用于对视频图像数据进行统计，将统计结果与所述存储单元中预设的参考视频图像特性信息进行比较，将处理结果反馈给所述视频图像特性调节单元。
8.如权利要求7所述的视频设备，其特征在于，所述视频图像特性调节单元，接收来自所述统计计算单元的信息，确定视频图像特性调节信息，根据该调节信息对所述业务内容信息对应的视频图像数据进行调节。
9.如权利要求1～8任一项所述的视频设备，其特征在于，该视频设备的类型包括机顶盒、集成机顶盒功能的显示终端、家庭媒体设备、电视机、计算机显示终端、视频眼镜、移动通信终端、移动数字娱乐设备。
10.一种调节视频图像特性的方法，其特征在于，应用于视频设备，包括接收来自网络侧的业务内容信息；获取对视频图像特性产生影响的要素信息，对所述要素信息进行处理，确定调节信息；根据所述调节信息，对所述业务内容信息对应的视频图像数据进行调节，或者，对显示电路进行调节。
11.权利要求10所述方法，其特征在于，所述获取对视频图像特性产生影响的要素信息，对所述要素信息进行处理，确定调节信息包括测量用户所处环境的光线；根据所述对环境光线的测量结果、视频设备上存储的预设的环境亮度及其对应的图像特性参考信息进行处理计算，确定调节信息。
12.如权利要求10所述方法，其特征在于，所述获取对视频图像特性产生影响的要素信息，对所述要素信息进行处理，确定调节信息包括获取当前视频设备所接收到的业务内容信息的类型信息，根据该类型信息和存储在该视频设备上存储的预设的与其相对应的视频图像特性的信息，确定调节信息。
13.如权利要求10所述方法，其特征在于，所述获取对视频图像特性产生影响的要素信息，对所述要素信息进行处理，确定调节信息包括对视频图像原数据进行统计，得到统计结果，根据所述统计结果与该视频设备上存储的预设的参考视频图像特性信息，确定调节信息。
全文摘要
本发明公开一种视频设备，包括网络通信单元，用于接收来自网络侧的业务内容信息；视频图像特性处理单元，用于获取对视频图像特性产生影响的要素信息，对所述要素信息进行处理，将处理结果反馈给视频图像特性调节单元；视频图像特性调节单元，用于根据所述视频图像特性处理单元的提供的处理结果，确定调节信息，对所述业务内容信息对应的视频图像数据进行调节，或者，对显示电路进行调节。本发明还公开了一种自动调节视频图像特性的方法。通过本发明，实现视频图像特性调节的自动化和智能化，以较低的成本克服“眩光刺眼”的缺陷，改善用户体验。
文档编号G09G5/10GK101035224SQ20071007382
公开日2007年9月12日 申请日期2007年4月9日 优先权日2007年4月9日
发明者树贵明 申请人:华为技术有限公司