CN101287135A - 彩色自动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明通过软件实现对图像彩色的控制，在不增加成本的前提下实现了电视机等视频产品的彩色自动调整。具体的，本发明的彩色自动控制方法，包括：接收图像信号；获取图像信号的色同步信号幅度信息；判断色同步信号幅度的大小；如果色同步信号幅度在一个预先设定的范围之内，根据色同步信号幅度计算出彩色增益值；如果色同步信号幅度不在所述预先设定的范围之内，将彩色增益值设置为一个固定值；根据彩色增益值控制图像的色彩浓度。本发明的彩色自动控制方法在不增加成本的前提条件下，实现了视频设备的彩色自动控制，实时性强，并且具有可调节性，可以设定设计者所需的任何彩色控制效果，使电视机等视频设备图像的彩色重现更加准确、自然。

Description

彩色自动控制方法

技术领域

本发明涉及一种彩色自动控制方法，更具体的涉及一种用于视频设备的彩色自动控制方法。

背景技术

随着生活水平的日益提高和视频技术的不断发展，各种各样的视频设备层出不穷，其功能也越来越多，同时用户对视频设备的要求也越来越高。以电视机为例，随着电视技术的不断发展，电视机的功能越来越强大，从原来的只能收看电视节目发展到现在能够播放多种媒体的多功能的电视机。然而对于清晰度的追求仍然是大多数电视用户的主要目标，很多用户为了使电视机的显示达到比较好的效果，不惜重金买入最新的各种新的电视机产品。然而，电视机的显示效果的好坏除了电视机本身的质量有直接关系之外，与电视台发出的电视信号也有直接的关系，如果电视信号在传输过程中受到干扰或者电视信号本身存在偏差，都会对电视机的显示效果造成影响。

CVBS的全称是Composite Video Broadcast Signal，即复合视频广播信号。它是目前大多数电视节目使用的视频标准。CVBS信号是一个模拟电视节目(图片)信号在与声音信号结合，并调制到射频载波之前的一种格式。CVBS也叫做基带视频或RCA视频，是全国电视系统委员会(NTSC)电视信号的传统图像数据传输方法，它以模拟波形来传输数据。复合视频包含色差(色调和饱和度)和亮度(光亮)信息，并将它们同步在消隐脉冲中，用同一信号传输。

由于在复合视频中，色差和亮度信息的干涉是不可避免的，特别是在信号微弱的时候。这就是为何远距离的使用VHF或UHF的NTFS电视台用老旧的鞭形天线，“兔子耳朵”，或世外的“空中”经常包含假的或上下摇动的颜色。同时，由于信号发生设备和信号环境的不同，会导致信号源所发出的信号不够标准。不标准的信号幅度或者信号的色同步幅度会导致图像彩色出现偏差，出现例如或浓或淡的现象。当色同步幅度低于标准时会出现图像彩色淡，当同步幅度高于标准会出现图像彩色过浓的现象。

对于上述缺陷，当前普通的解决方法是通过增加相应的硬件来调节色彩，由于增加了硬件设备，不可避免的增加了电视机的生产成本，因此，本领域需要一种成本低廉的解决视频设备彩色不准确的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明通过软件实现对图像彩色的控制，在不增加成本的前提下实现了电视机等视频产品的彩色自动控制。

具体的，本发明的彩色自动控制方法，包括：

接收图像信号；

获取图像信号的色同步信号幅度信息；

判断色同步信号幅度的大小；如果色同步信号幅度在一个预先设定的范围之内，根据色同步信号幅度计算出彩色增益值；如果色同步信号幅度不在所述预先设定的范围之内，将彩色增益值设置为一个固定值；

根据彩色增益值控制图像的色彩浓度。

如果色同步信号幅度在一个预先设定的范围之内，所述彩色增益值通过一个以色同步信号幅度为变量的函数计算获得。若所述色同步信号幅度为X，则所述彩色增益值X’＝b-aX，其中b和a都是常数。

如果色同步信号幅度在一个预先设定的范围之内，所述彩色增益值通过查找一个彩色增益值与色同步信号幅度的对应表获得。

所述固定值为所述预先设定的范围之内的一个固定值。

所述色同步信号幅度信息通过读取一个色通信幅度检测寄存器获得。

所述根据彩色增益值控制色彩浓度包括将彩色增益值存入彩色增益调节寄存器。

所述预先设定的范围为能正常显示图像信号的色同步信号的幅度范围。所述预先设定的范围可以为48～85之间。

所述图像信号为CVBS信号。

本发明的彩色自动控制方法在不增加成本的前提条件下，实现了视频设备的彩色自动控制，实时性强，并且具有可调节性，可以设定设计者所需的任何彩色控制效果，使电视机等视频设备图像的彩色重现更加准确、自然。

附图说明

图1所示为一个普通的电视机的示意图。

图2所示为一个电视机的原理框图。

图3所示为是一个标准的CVBS信号的波形图。

图4所示为本发明的彩色自动控制方法的一种实施例的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面以电视机为例，结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1所示为一个普通的电视机的示意图。电视机100包括显示屏190和扬声器180。图2所示为电视机100的原理框图，如图所示，电视机100包括视频输入接口110、视频处理电路120、音频输入接口130、音频处理电路140、主处理器150、功放电路160、扬声器170、显示驱动电路180以及显示屏190。视频输入接口110接收外部数据并将其输送给视频处理电路120进行视频解码等视频处理，处理后的视频信号被输送至显示驱动电路180，显示驱动电路180将处理后的视频信号转换为显示屏190能够显示的数据格式并输送至显示屏190，显示屏190对其进行显示以供用户观看。由于本发明不涉及音频部分，因此关于音频部分不再做详细说明。主处理器150对电视机100的各个组成部分进行控制。当视频输入接口110接收到一个CVBS信号，视频处理电路120会对其进行解码，从中分离出亮度信号和色度信号以及相关的同步信号，从而开始进一步的处理。

CVBS信号由亮度信号、已调色差信号、复合消隐信号、复合同步信号、色同步信号组成。其中，亮度信号和已调色差信号构成彩色图像信号，代表被摄图像的亮度和色度信息，用以在接收端重现彩色图像。色同步信号用于传送副载波的基准频率和相位信息，保证接收端恢复的副载波与发送端的副载波同频同相。

在彩色电视系统中，红、蓝两个色差信号在发送端经过了正交平衡调幅，接收端为了正确解调出这两个色差信号，需采用同步检波器。同步检波器需要有一个与色差信号调制时的副载波同频同相的副载波，为此在彩色电视接收机中要装一个副载波发生器，以产生供同步检波用的副载波，这一副载波称为再生副载波。由于已调波中的副载波成分在发送端的平衡调制器中已被完全抑制掉了，因此无法为副载波发生器提供基准信号。为了保证再生副载波与发送端的副载波同频同相，需要在彩色全电视信号中发送一个能反映发送端副载波频率和相位的信号，这就是色同步信号。

色同步信号一般由9～11个周期的副载波信号组成，每行传送一次，位于行消隐的后肩上，起始时刻在行同步脉冲前沿之后5.6，宽度为2.25。色同步信号的频率与发送端副载波频率一样，相位为180度(NTSC制规定)，峰-峰幅度与同步脉冲幅度相同。

另外，在PAL制电视中，色差信号R-Y分量进行了逐行倒相处理，接收端解调时需要知道哪行是倒相行，哪行是不倒相行，以便正确地将倒相行的相位转正过来，因此发送端还要传送有关倒相顺序的信息，这一信息也由色同步信号给出。因此，对于PAL制电视来说，色同步信号除了提供副载波的基准频率和相位信息之外，还能给出色差信号的逐行倒相顺序信息，后者是依靠色同步信号相位的逐行交变实现的，即不倒相行的相位是135度，倒相行的相位是225度。

色同步信号与其它彩色电视信号一起传送到接收端，彩色电视接收机将它从彩色全电视信号中选出来，去控制接收机中的副载波发生器，使之产生与发送端副载波同频同相的再生副载波。用再生副载波去控制同步检波器，就可正确解调出红色差信号和蓝色差信号。

图3所示为是一个标准的CVBS信号的波形图。如图所示，CVBS信号包括色同步信号200。当色同步信号200达到标准值时，电视机100就能够还原出真实的图像彩色。然而在实际的电视信号传输过程中，由于各种条件的影响，当电视信号传输到终端的电视接收机上的时候，电视接收机接收到的电视信号或多或少会和发送端的电视信号不同，这样，电视机解调得到的色同步信号也会和原来的色同步信号有所不同，从而影响到了电视机还原出来的图像色彩。当图像的色同步信号小于标准值时，电视重现的图像色彩会比标准的色彩淡，反之，当图像的色同步信号大于标准值时，电视重现的图像色彩会比标准浓。为了使主观观看效果不因为信号幅度而变化，本发明提供了一种彩色自动控制的方法。

图4所示为本发明的彩色自动控制方法的一种实施例的示意图。如图所示，实施例的彩色自动控制方法包括：

步骤300：接收图像信号。这里的图像信号可以是CVBS信号，也可以是类似的包括色同步信号的图像信号。

步骤310：获取图像信号的色同步信号幅度信息。对于现在的大多数电视机来说，在接收到视频信号之后，都会将其转化成数字信号进行处理，这就使得这一步骤变得比较容易实现。大多数电视机的主处理器或者是视频处理单元都会将检测到的色同步信号的幅度信息存储在一个存储器(例如色同步幅度检测寄存器)里面，本实施例只需要将存储器中的色同步信号的幅度读取出来即可。对于没有进行数字处理的电视机来说则需要增加一定的读取装置(例如硬件检测装置等等)对色同步信号的幅度进行读取。

步骤320：判断色同步信号幅度的大小。根据经验和测试指标，当色同步信号的幅度小于某一个值或者大于某一个值时，信号已经严重失真，偏差很大，此时电视机只需要能够显示图像即可，对图像色彩不能作出要求。在当前的电视剧中，色同步幅度一般可以被划分为0～255个等级，在一般情况下，当色同步的幅度小于48(十六进制为0×30)或者大于85(十六进制为0×55)时，信号就已经严重失真，此时电视机只需要能够显示图像即可，对图像色彩不能作出要求。因此，本实施例的彩色自动控制方法首先对色同步信号的幅度进行大小判断，确定色同步信号幅度是否在一个预先设定的范围之内(例如大于48并且小于85)，并根据判断结果作出不同的处理。

步骤330：如果色同步信号幅度在一个预先设定的范围之内，根据色同步信号幅度计算出彩色增益值。如前面所说，当色同步信号的幅度小于某一个值或者大于某一个值时，信号已经严重失真，此时电视机只需要能够显示图像即可，对图像色彩不能作出要求。而当色同步信号的幅度不在这个范围之内，而是在一个可调整的范围之内有偏差，则需要根据色同步信号的幅度对图像的色彩进行调整。在调整之前，本实施例的彩色自动控制方法首先根据色同步信号的幅度计算出当前图像信号的彩色增益值。

对于彩色增益值的计算可以有多种方法，本实施例的彩色自动控制方法通过一个函数来进行计算。假设当前的色同步信号的幅度为X，彩色增益值为X’，则：

X’＝b-aX，

其中a，b为一常数，其取值可以通过试验来选取、也可以通过一定的规则计算出来，优选的，本实施例的函数选取a＝2.3，b＝595。

彩色增益值也可以通过查表的方式来获得，通过色同步信号幅度查找到对应的彩色增益值。

步骤340：如果色同步信号幅度不在一个预先设定的范围之内，将彩色增益值设置为一个固定值。如果色同步信号的幅度小于某一个值或者大于某一个值时，信号已经严重失真，此时电视机只需要能够显示图像即可，对图像色彩不能作出要求。本实施例的彩色自动控制方法只需保证图像能够正常收看即可，因此，本实施例的彩色自动控制方法则彩色增益值设置为一个固定值。

步骤350：根据彩色增益值控制色彩浓度。有了彩色增益值，本实施例的彩色自动控制方法则根据这一彩色增益值对图像的色彩浓度进行控制，从而实现彩色的自动控制。对于使用数字信号处理的电视机来说，只需将该彩色增益值存储在相应的存储器里面(例如彩色增益调节寄存器)，供后续的处理模块调用，后续的处理模块根据该彩色增益值计算出图像的色彩信号，从而实现图像彩色的自动控制。这样，终端的电视机就可以保证不同信号都可以重现出标准的彩色，使用户观看到的图像色彩不会因为信号的不同而发生改变，使图像色彩表现更自然更准确。

本发明的彩色自动控制方法在不增加成本的前提条件下，由软件控制实现了视频设备的彩色自动控制，实时性强，并且具有可调节性，可以设定设计者所需的任何彩色控制效果，使电视机等视频设备图像的彩色重现更加准确、自然。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种彩色自动控制方法，包括：

接收图像信号；

获取图像信号的色同步信号幅度信息；

判断色同步信号幅度的大小；如果色同步信号幅度在一个预先设定的范围之内，根据色同步信号幅度计算出彩色增益值；如果色同步信号幅度不在所述预先设定的范围之内，将彩色增益值设置为一个固定值；

根据彩色增益值控制图像的色彩浓度。

2、根据权利要求1所述的彩色自动控制方法，其特征在于：如果色同步信号幅度在一个预先设定的范围之内，所述彩色增益值通过一个以色同步信号幅度为变量的函数计算获得。

3、根据权利要求2所述的彩色自动控制方法，其特征在于：若所述色同步信号幅度为X，则所述彩色增益值X’＝b-aX，其中b和a都是常数。

4、根据权利要求1所述的彩色自动控制方法，其特征在于：如果色同步信号幅度在一个预先设定的范围之内，所述彩色增益值通过查找一个彩色增益值与色同步信号幅度的对应表获得。

5、根据权利要求1所述的彩色自动控制方法，其特征在于：所述固定值为所述预先设定的范围之内的一个固定值。

6、根据权利要求1-5任一所述的彩色自动控制方法，其特征在于：所述色同步信号幅度信息通过读取一个色通信幅度检测寄存器获得。

7、根据权利要求6所述的彩色自动控制方法，其特征在于：所述根据彩色增益值控制色彩浓度包括将彩色增益值存入彩色增益调节寄存器。

8、根据权利要求1-5任一所述的彩色自动控制方法，其特征在于：所述预先设定的范围为能正常显示图像信号的色同步信号的幅度范围。

9、根据权利要求8所述的彩色自动控制方法，其特征在于：所述预先设定的范围为48～85之间。

10、根据权利要求1-5任一所述的彩色自动控制方法，其特征在于：所述图像信号为CVBS信号。

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