CVBS信号细节增强的方法和装置与流程

文档序号:14881051发布日期:2018-07-07 09:46阅读:655来源:国知局

本公开涉及电视应用技术领域,特别涉及cvbs信号细节增强的方法和装置。



背景技术:

电视终端通过天线或者同轴电缆接收携带广播电视节目内容的视频信号,并通过视频信号扫描电视屏幕像素点生成图像。

现有技术中,通过视频信号扫描电视屏幕像素点生成图像,须要对视频信号进行解析和转换处理。对于cvbs(复合视频广播信号)信号来说,在芯片中进行处理时,需将其转化为ycbcr信号进行处理,ycbcr信号的信号范围为16-235,而后模式信号会经过同步电平幅度、钳位电压选择、传输视频幅度非标、agc增益等处理,模式信号的传输、解析过程较为复杂,均有可能导致原则上应为16-235的信号,出现上下溢出,即<16或>235,当cvbs信号有溢出时,超出16-235的信号会被压缩至16-235的范围,由此导致亮、暗细节过饱和(即会存在过黑或过亮),而后续a/d转换后进行动态对比度处理时,为确保其信号动态范围,会将信号放大至0-255灰度范围内进行处理,而放大的方式为:yout1=(yin-16)*(255/219),此放大方式仍然未考虑到溢出部分,经过对比度调整后,更加放大了亮度偏差,导致显示中出现过曝问题。由此导致cvbs信号的高亮和或低亮细节丢失,影响画面的对比度,降低了显示效果。



技术实现要素:

为了解决相关技术中cvbs信号细节丢失的问题,本公开提供了一种cvbs信号细节增强的方法和装置。

一种cvbs信号细节增强的方法,其特征在于,所述方法包括:

检测cvbs信号的电压,获得cvbs信号的电压幅度分布;

将所述电压幅度分布中的电压幅度进行灰度值转换,获得所述cvbs信号的灰度分布;

当所述灰度分布中的灰度值超出预设分布区间,根据超出的所述灰度值对所述cvbs信号的灰度分布进行扩展。

一种cvbs信号细节增强的装置,其特征在于,所述装置包括:

检测模块,用于检测cvbs信号的电压,获得cvbs信号的电压幅度分布;

转换模块,用于将所述电压幅度分布中的电压幅度进行灰度值转换,获得所述cvbs信号的灰度分布;

扩展模块,用于当所述灰度分布中的灰度值超出预设分布区间,根据超出的所述灰度值对所述cvbs信号的灰度分布进行扩展。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:通过检测cvbs信号的电压,获得cvbs信号的电压幅度分布且进行灰度值转换,获得灰度分布,当灰度分布中的灰度值超出预设分布区间,根据超出的灰度值对cvbs信号的灰度分布进行扩展,而非按照预设的固定方式进行扩展,避免了压缩的信号溢出部分带来的亮度过饱和,增强了过亮和(或)过暗细节,提高了图像的对比度,优化了显示效果。

应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施例,并于说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是一示例性实施例示出的cvbs信号细节增强方法的流程图。

图2是另一示例性实施例示出的cvbs信号细节增强的流程图。

图3是图1对应实施例示出的方法中步骤1500的一种具体实现流程图。

图4是一示例性实施例示出的cvbs信号细节增强装置的框图。

图5是另一示例性实施例示出的cvbs信号细节增强装置的框图。

图6是图4中对应实施例示出的装置中扩展模块的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例执行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是一示例性实施例示出的提高图像对比度方法的流程图。如图1所示,该方法包括但不限于以下步骤:

在步骤1100中,检测cvbs信号的电压,获得cvbs信号的电压幅度分布。

cvbs信号,是一种复合同步视频广播信号,是一种电视终端接收携带电视节目内容的视频信号。电视机或者其它可视终端通过视频信号对屏幕中像素点扫描生成图像。

具体的,检测cvbs信号的电压是通过对视频信号进行采用完成的。当视频信号扫描像素点时,通过对视频信号的电压信号采用并转换为数字信号,以记录视频信号在当前时刻的电压。通过持续对视频信号进行采用,即可获得视频信号的电压幅度分布。

通过对视频信号的电压进行检测,获得视频信号的电压幅度分布,以便于后续能够依据视频信号的电压幅度分布来确定图像中像素点的灰度值分布。

在步骤1300中,将所述电压幅度分布中的电压幅度进行灰度值转换,获得所述cvbs信号的灰度分布。

通过视频信号对图像中像素点进行逐一扫描生成图像。其中,视频信号的电压幅度确定任一被扫描像素点的灰度值。因此,图像中像素点的灰度值分布即由视频信号的电压幅度分布决定。通过对电压幅度分布中的电压幅度进行灰度值转换,即可得到图像中像素点的灰度值分布。

具体地,将cvbs信号的0电平和1电平之间均匀划分为256个电压幅度等级,每一个电压幅度等级对应一个灰度值。因此,256个电压幅度等级分别对应256个灰度值。

更进一步,在cvbs信号的0电平和1电平之间预先选取一x电平。将x电平到1电平之间均匀划分为256个电压幅度等级,每一个电压幅度等级对应一个灰度值。此时,x电平对应的灰度值为0(图像为黑色);1电平对应的灰度值为255(图像为白色)。中间各电压幅度等级分别对应灰度值2至254。而低于x电平的电压幅度对应无效的灰度值,或者,对应灰度值0(图像为黑色)。

通过对电压幅度分布中的电压幅度进行灰度值转换,即可得到图像中像素点的灰度值分布。根据得到的灰度值分布,便能够判断图像中像素点的灰度值是否超出预设范围,进而便能够针对超出预设范围的灰度值进行相应处理。

在步骤1500中,当所述灰度分布中的灰度值超出预设分布区间,根据超出的所述灰度值对所述cvbs信号的灰度分布进行扩展。

当灰度分布超出预设分布区间,对图像中像素点的灰度分布进行扩展。

预设分布区间,是指预先设定的图像的灰度分布范围。当像素点的灰度值超出预设分布区间的最大端点值或者最小端点值,则可能造成图像亮度过饱和。

高亮像素点,即图像中灰度值大于预设分布区间的最大端点值的像素点;低亮像素点,即图像中灰度值小于预设分布区间的最小端点值的像素点。

当图像中处于高亮区间内的像素点数量过多,将使得图像在高亮范围过于饱和,造成图像高亮饱和;当图像中处于低亮区间内的像素点数量过多,将使得图像在低亮范围过于饱和,造成图像低亮饱和。

因此,可以根据图像中灰度分布中是否具有高亮像素点或者低亮像素点,判断图像是否高亮饱和或低亮饱和。当灰度分布中的灰度值超出预设分布区间,根据超出的灰度值对图像中像素点的灰度分布进行扩展。

在一个具体的应用场景中,预设灰度分布区间是16~235范围。当图像中像素点的最大灰度值大于235,或者,最小灰度值小于16,则判断图像中灰度分布中是否具有高亮像素点或者低亮像素点,即图像存在高亮饱和或低亮饱和。通过扩展像素点的灰度值分布,灰度值分布从16~235范围扩展到0~255范围,进而使得灰度值分布中的高亮像素点或者低亮像素点分布更加均匀,以此改善图像的对比度。

通过检测视频信号的电压,获得视频信号的电压幅度分布,对电压幅度分布中的电压幅度进行灰度值转换,得到图像中所述像素点的灰度值分布。当图像中存在高亮像素点时,通过对像素点的灰度值分布进行扩展处理,以此避免图像中处于高亮区间内像素点的灰度值超出预设范围,进而有利于提高图像在高亮区间内的对比度。

另一示例性实施例示出的cvbs信号细节增强的方法,对电压幅度分布中的电压幅度进行灰度值转换,获得图像中像素点的灰度分布之后,所述方法还包括:当所述灰度分布中的灰度值未超出预设分布区间,根据预设最大灰度分布范围对所述图像中像素点的灰度分布进行扩展。

在一个具体的实施例中,预设最大灰度分布范围取决于电视系统采用的模数转换器的精度。其中,模数转换器用于对视频电压信号进行采样,并将采用得到的电压信号进行模数转换。对于8位的模数转换器,预设最大灰度分布范围是0至255。当所述灰度分布中的灰度值未超出预设分布区间0至255,则将视频信号的灰度值分布从16~235扩展至0~255。灰度值分布的扩展公式如下:

yout1=(yin-16)*(255/219)

其中,yin表示扩展前的灰度值分布,yout1表示扩展后的灰度值分布。

图2是另一示例性实施例示出的cvbs信号增强方法的实现流程图。

在步骤1410中,获取灰度分布中的最大灰度值和最小灰度值。

通过获取灰度分布中的最大灰度值和最小灰度值,当最大灰度值超出所述预设分布区间;或,当所述最小灰度值超出所述预设分布区间,确定灰度分布超出预设分布区间。

当图像中处于高亮区间内的像素点数量过多,将使得图像在高亮范围的亮度过于饱和,造成图像的对比度变差。

因此,可以根据图像中灰度值处于高亮区间内的像素点数量,决定是否需要对图像的灰度值分布进行处理。

在步骤1430中,确定灰度分布是否超出预设分布区间。

获取灰度分布中的最大灰度值和最小灰度值,当最大灰度值超出预设分布区间;或,当最小灰度值超出预设分布区间,确定灰度分布超出所述预设分布区间。

在一个具体的应用场景中,图像中像素点的预设分布区间是16~235,当图像中像素点的最大灰度值高于225,或者最小灰度值超出小于16,即可确定灰度分布是否超出预设分布区间。

图3是图1对应实施例示出的方法中步骤1500的一种具体实现流程图。

在步骤1510中,根据最大灰度值对所述灰度分布进行扩展。

当最大灰度值大于预设分布区间的最大端点值,且当最小灰度值大于所述预设分在步骤1510中,根据最大灰度值对所述灰度分布进行扩展。

在一个具体的实施例中,图像中像素点的预设分布区间16至235,预设分布区间的最大端点值是235,最小端点值是16。当灰度分布中的最大灰度值大于最大端点值235且最小灰度值大于最小端点值16。

此时,根据最大灰度值235对灰度分布进行扩展,灰度值分布的扩展公式如下:

yout1=(yin-16)*(255/max-16)

其中,yin表示扩展前的灰度值分布,yout1表示扩展后的灰度值分布,max表示灰度分布中的最大灰度值。

按照上述方式,对于灰度分布中灰度值大于端点值235的像素点,相比于按照之前的扩展公式yout1=(yin-16)*(255/219),不会被全部扩展到灰度255处,而是被依次扩展到235-255之间,仅灰度最大值的像素点扩展到灰阶255处,由此增强了高亮部分的细节,避免了高亮饱和,提高了对比度。

在步骤1530中,根据最小灰度值对所述灰度分布进行扩展。

当最大灰度值小于预设分布区间的最大端点值,且当最小灰度值小于所述预设分布区间的最小端点值,根据最小灰度值对灰度分布进行扩展。

在一个具体的实施例中,图像中像素点的预设分布区间是16至235,当灰度分布中的最大灰度值小于最大端点值235且最小灰度值小于最小端点值16,根据最小灰度值对灰度分布进行扩展,灰度值分布的扩展公式如下:

yout1=(yin-min)*(255/235-min)

其中,yin表示扩展前的灰度值分布,yout1表示扩展后的灰度值分布,min表示灰度分布中的最小灰度值。

按照上述方式,对于灰度分布中灰度值小于端点值16的像素点,相比于按照之前的扩展公式yout1=(yin-16)*(255/219),不会被全部扩展到灰度0处,而是被依次扩展到0-16之间,仅灰度最小值的像素点扩展到灰阶0处,由此增强了低亮部分的细节,避免了低亮饱和,提高了对比度。

另一示例性实施例示出的cvbs信号增强的方法,当灰度分布超出预设分布区间,对图像中像素点的灰度分布进行扩展,当最大灰度值大于预设分布区间的最大端点值,且当最小灰度值小于预设分布区间的最小端点值,根据最大灰度值和所述最小灰度值对所述灰度分布进行扩展。

在一个具体的实施例中,预设灰度区间为16至235。当灰度分布中的最大灰度值大于235且最小灰度值小于16,灰度值分布的扩展公式如下:

yout1=(yin-min)*(255/max-min)

其中,yin表示扩展前的灰度值分布,yout1表示扩展后的灰度值分布,max表示灰度分布中的最大灰度值,min表示灰度分布中的最小灰度值。

按照上述方式,对于灰度分布中灰度值小于端点值16的像素点以及灰度值大于端点值235的像素点,相比于按照之前的扩展公式yout1=(yin-16)*(255/219)不会分别被全部扩展到灰度0和255处,而是被依次扩展到0-16和235-255之间,仅灰度最小值的像素点扩展到灰阶0处和灰度最大值的像素点扩展到灰阶255处,由此增强了高亮部分和低亮部分的细节,避免了高亮和低亮饱和,提高了对比度。

图4是一示例性实施例示出的cvbs信号细节增强的装置的框图。如图4所示,该装置包括但不限于:检测模块6100,转换模块6300,扩展模块6500。

检测模块6100,用于检测cvbs信号的电压,获得cvbs信号的电压幅度分布;

转换模块6300,用于对电压幅度分布中的电压幅度进行灰度值转换,获得所述cvbs信号的灰度分布;

扩展模块6500,用于当所述灰度分布中的灰度值超出预设分布区间,根据超出的所述灰度值对所述cvbs信号的灰度分布进行扩展。

另一示例性实施例示出的cvbs信号细节增强的装置中还包括标准扩展模块,用于当所述灰度分布中的灰度值未超出预设分布区间,根据预设最大灰度分布范围对图像中像素点的灰度分布进行扩展。

图5是另一示例性实施例示出的cvbs信号细节增强装置的框图。如图5所示,该提高图像对比度装置还包括:搜索模块6410,确定模块6430。

搜索模块6410,用于搜索所述灰度分布中的最大灰度值和最小灰度值;

确定模块6430还当所述最大灰度值超出所述预设分布区间;或,当所述最小灰度值超出所述预设分布区间,确定所述灰度分布超出所述预设分布区间。

图6是根据图4所述的装置在一个实施例的框图。如图6所示,该设置还包括:高亮扩展子模块6510,低亮扩展子模块6530。

高亮扩展子模块6510,用于当所述最大灰度值大于所述预设分布区间的最大端点值,且当所述最小灰度值大于所述预设分布区间的最小端点值,根据所述最大灰度值对所述灰度分布进行扩展;

低亮扩展子模块6530,用于当所述最大灰度值小于所述预设分布区间的最大端点值,且当所述最小灰度值小于所述预设分布区间的最小端点值,根据所述最小灰度值对所述灰度分布进行扩展。

另一示例性实施例示出的cvbs信号细节增强装置中还包括平均扩展子模块,用于当所述最大灰度值大于所述预设分布区间的最大端点值,且当所述最小灰度值小于所述预设分布区间的最小端点值,根据所述最大灰度值和所述最小灰度值对所述灰度分布进行扩展。

应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围执行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

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