专利名称：基于亮度的动态增益调节方法及其设备的制作方法
基于亮度的动态增益调节方法及其设备 技术领域根据本发明的设备和方法涉及基于亮度的动态增益调节，更具体地讲，涉及能够通过基于输入的视频信号的平均图像电平(APL)动态地改变应用 于视频处理装置(诸如数字电视(TV))中用于改善图像质量的峰化算法块 的增益，来放大或衰减输入的视频信号的高频分量的基于亮度的动态增益调节背景技术为了改善图像质量，已经将峰化算法块用于视频处理装置。 图1是示出现有技术的峰化算法块的结构的框图。现有技术的峰化算法块包括高通滤波器(HPF) 11、挖心(coring)单元 12、增益单元13、混合器14和限幅器15。基于现有技术的峰化算法块，高通滤波器11从输入信号中分离高频分 量，挖心单元12从高频分量中去除噪声分量。随后增益单元13放大或衰减 从挖心单元12施加的高频分量，混合器14将;^文大或衰减的高频分量与输入 信号混合。限幅器15限制混合的信号的峰值部分。现有技术的峰化算法块已经被用于改善输入的视频信号的亮度频率特 性。通过高通滤波器11从原始信号中提取高频分量，通过增益单元13放大 或衰减提取的高频分量，随后通过混合器14将放大或衰减的高频分量与原始 信号混合。然而，因为现有技术的峰化算法块不管视频信号的亮度，而仅基于频率 来运行，所以不管视频信号的亮度是高还是低，相同的增益值被连续地应用 于该信号。这可能导致不需要的结果，例如视频信号的饱和。发明内容明不需要克服上述缺点，并且本发明的示例性实施例可不克服上述任何问题。 本发明提供一种基于亮度的动态增益调节方法和设备，所述方法和设备能够基于视频信号的APL动态地改变应用于视频处理装置(诸如数字TV) 中用于改善图像质量的峰化算法块的增益。根据本发明的一方面，提供了一种基于亮度的动态增益调节方法，所述 方法包括计算输入的视频信号的APL值；基于所述APL值计算动态增益 系数；和通过基于所述动态增益系数动态地调节增益值，来放大或衰减从输 入的视频信号分离的高频分量。计算APL值的操作可包括以帧为单位计算输入的视频信号的APL值。计算动态增益系数的操作可包括计算当所述APL值小于正常值时使得 增益值增大的动态增益系数。计算动态增益系数的操作可包括计算当所述APL值大于正常值时使得 增益值减小的动态增益系数，。计算动态增益系数的操作可包括计算当所述APL值处于正常值范围之 内时使用预设的增益值的动态增益系数，。根据本发明的一方面，提供了一种基于亮度的动态增益调节设备，所述 设备包括APL分析单元，计算输入的视频信号的APL值；动态增益系数计 算单元，基于所述APL值计算动态增益系数；和增益单元，通过基于所述动 态增益系数动态地调节增益值，来放大或衰减从输入的视频信号分离的高频 分量。所述APL分析单元以帧为单位计算输入的^L频信号的APL值。所述动态增益系数计算单元计算当所述APL值小于正常值时使得增益 值增大的动态增益系数。所述动态增益系数计算单元计算当所述APL值大于正常值时使得增益 值减小的动态增益系数。所述动态增益系数计算单元计算当所述APL值处于正常值范围之内时 使用预设的增益值的动态增益系数。
通过参照附图对本发明的特定示例性实施例进行的描述，本发明的以上 和其他方面将会变得更清楚，其中图l是示出现有技术的峰化算法块的结构的框图；5
图2是示出根据本发明的示例性实施例的基于亮度的动态增益调节设备的结构的框图；图3是示出根据本发明的示例性实施例的基于亮度动态增益调节方法的 流程图；和图4是显示根据本发明的示例性实施例的APL值和增益的关系的曲线图。在全部附图中，相同的标号将^皮理解为指示相同的部分、分量和结构。
具体实施方式
在描述中定义的内容，诸如详细的结构和元件，净皮4^供以帮助全面地理 解本发明的实施例，并且仅是示例性的。因此，本领域的普通技术人员应该 理解，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以对这里描述的示例性实 施例进行各种改变和修改。另外，为了清楚简明，已知功能和构造的描述被 省略。图2是示出根据本发明的示例性实施例的基于亮度的动态增益调节设备 的结构的^f匡图。动态增益调节设备200包括HPF 110、挖心单元120、增益单元130、混 合器140、限幅器150、 APL分析单元210和动态增益系数计算单元220。 HPF IIO从输入的视频信号中分离高频分量。挖心单元120从输入的视频信号的高频分量中去除小于特定大小的分量。挖心单元120主要用于去除噪声。增益单元130放大或衰减从挖心单元120施加的视频信号的高频分量。 混合器140将其高频分量已经被放大或衰减的视频信号和输入的视频信号混合。限幅器150限制混合的视频信号的峰值部分。APL分析单元210以帧为单位计算输入的视频信号的APL值。例如，如 果一帧由512个像素组成，则APL分析单元210通过对组成一帧的512个像 素的图像值求和，随后将求和的值除以512来计算APL值。动态增益系数计算单元220根据从APL分析单元210施加的APL值计 算具有如图4所示的特性的增益系数，并将计算的增益系数传送到增益单元 130。
从图4可以看出，如果因为APL值小于正常值而图像非常暗，或者因为 APL值大于正常值而图像非常亮，则动态增益系数计算单元220计算的增益 系数具有非常小的值。此外，如图4所示，如果图像具有APL值"a，，和增 益"g",则预设的增益系数被无修改地应用于视频信号。图3是示出根据本发明的示例性实施例的基于亮度动态增益调节方法的 流程图。所述动态增益调节设备还可应用于具有峰化算法块的所有^L频处理设备。此外，当通过视频解码器、解隔行扫描器或缩放器处理输入到数字TV 的视频信号时，所述动态增益调节设备可应用于用于改善图像质量的峰化算 法块。首先，视频信号被输入到根据本发明的示例性实施例的动态增益调节设 备的接收单元(S302 )。输入的视频信号还被施加到HPF 110和APL分析单元210。APL分析单元210以帧为单位计算输入的一见频信号的APL,并将计算的 APL传送到动态增益系凄史计算单元220 (S304)。例如，如果一帧包括1024x680个像素，则APL分析单元210通过对各 个像素的图像值求和，随后将求和的值除以1024x680来计算APL值。动态增益系数计算单元220基于从APL分析单元210传送的APL值计 算具有如图4所示的特性的动态增益系数(S306)。参照图4,动态增益系数计算单元220基于增益单元130计算的增益值 "g"来计算斜率值"a"。这里，斜率值对应于动态增益系数。具体地讲，如图4所示，动态增益系数计算单元220计算当APL值小于 一般的APL值"a"时使得动态增益增大的动态增益系数。以同样的方式， 动态增益系数计算单元220计算当APL值大于一般的APL值"a"时使得动 态增益减小的动态增益系数。此外，如图4所示，动态增益系数计算单元220计算当APL值处于接近 "a"的正常APL值的范围之内时使用预设的增益值"g"的动态增益系数。然后，动态增益系数计算单元220将计算的动态增益系数传送到增益单 元130 (S308)。HPF 110从输入的视频信号中分离高频分量，挖心单元120从输入的视
频信号的高频分量中去除小于特定大小的分量。增益单元130根据从动态增 益系数计算单元220施加的动态增益系数，放大或衰减从挖心单元120施加 的视频信号的高频分量。增益单元130通过根据从动态增益系数计算单元220施加的动态增益系 数获得的图4的特性来调节增益，来放大或衰减高频分量(S310)。因此，所述动态增益调节设备能够在输入的视频信号的APL为高和低的 情况下动态地调节增益。包括APL分析单元210和动态增益系数计算单元220的动态增益调节设 备200可应用于设置有峰化算法块的视频处理设备的水平或垂直峰化。此外， 设备200能够应用于视频处理设备(诸如TV )中使用峰化功能的所有集成电 路(IC )。本发明的示例性实施例可以被写作代码、指令或者程序，并且可以在使 用计算机可读记录介质执行所述代码、指令或者程序的通用装置中实现。计 算机可读记录介质的示例包括磁存储介质(例如，ROM、》兹盘和硬盘)、光学 记录介质(例如，CD-ROM和DVD)以及存储介质。所述计算机可读记录介质 也可分布于网络连接的计算机系统上，以便所述计算机可读代码以分布方式 被存储并被执行。此外，本发明所属领域的编程人员可容易地理解用于实现 本发明的示例性实施例的函数程序、代码和代码段。如上所述，根据基于亮度的动态增益调节方法和设备，能够通过基于输 入的视频信号的APL动态地改变应用于视频处理装置(诸如数字TV)中用 于改善图像质量的峰化算法块的增益，来放大或衰减输入的视频信号的高频 分量。因此，当输入的视频信号的APL为高或低时，可动态地调节增益，并可 防止在操作峰化块期间视频信号的饱和。此外，通过将动态增益调节应用于用于改善图像质量的所有峰化块，能 够通过基于亮度的增益调节实现平滑的峰化操作。上述示例性实施例和优点仅是示例性的，不应解释为限制本发明。本教 导可容易地应用于其他类型的"i殳备。此外，本发明的示例性实施例的描述旨 在说明性目的，而非限制权利要求书的范围。许多替换、修改和变化对于本 领域技术人员来说是清楚的。
权利要求
1、一种基于亮度的动态增益调节方法，所述方法包括计算输入的视频信号的平均图像电平值；基于所述平均图像电平值计算动态增益系数；和通过基于所述动态增益系数动态地调节增益值，来放大或衰减从输入的视频信号分离的高频分量。
10、 如权利要求6所述的设备，其中，所述动态增益系数计算单元计算 这样的动态增益系数，如果所述平均图像电平值处于平均图像电平值的特定 范围之内，则使用预设的增益值。
11、 如权利要求6所述的设备，还包括 高通滤波器，从输入的视频信号中分离高频分量；挖心单元，从输入的视频信号的高频分量中去除小于特定大小的分量； 混合器，将其高频分量已经被放大或衰减的视频信号和输入的视频信号 混合；和限幅器，限制混合的视频信号的峰值部分。
全文摘要
提供了一种基于亮度的动态增益调节方法和设备。所述方法和设备通过基于输入的视频信号的平均图像电平(APL)动态地改变应用于视频处理装置(诸如数字电视)中用于改善图像质量的峰化算法块的增益，来放大或衰减输入的视频信号的高频分量。当输入的视频信号的APL为高或低时，可动态地调节所述增益，从而可防止在操作峰化块期间视频信号的饱和。
文档编号G09G5/10GK101115167SQ20071009636
公开日2008年1月30日 申请日期2007年4月16日 优先权日2006年7月27日
发明者车泰焕 申请人:三星电子株式会社