CN101710955B - 亮度和对比度调整的方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种亮度和对比度调整的方法及设备，该方法包括：获取输入信号的直方图亮度区间段的像素值，根据所述直方图亮度区间段的像素值与预设阈值的关系判断所述输入信号的亮度是否满足调整条件；当所述输入信号的亮度满足调整条件时，对所述输入信号进行亮度调整；获取所述输入信号的直方图对比度调整区间的像素值，根据配置的对比度获取公式获取所述输入信号的对比度，对所述输入信号进行对比度调整。本发明实现对PCTV接收的电视信号进行亮度和对比度的自适应调整。

Description

亮度和对比度调整的方法及设备

技术领域

本发明涉及视频技术领域，尤其涉及一种亮度和对比度调整的方法及设备。

背景技术

随着数字技术的发展，在电脑上看电视已经是一种时尚和趋势，目前，实现这一功能的技术主要靠电视卡/盒来实现。相对电视机来说，电视卡/盒的实现原理比较简单，仅仅相当于电视机中的信号接收、信号解码和处理部分。由于采用PC显示器为终端输出，所以不需要关联显示屏幕部分，因此比之传统的电视机要简单的多。

电视卡/盒的成本低廉，价格便宜，在要求不高的情况下在电脑上添加电视卡/盒，可以满足用户的需要。但电视卡/盒存在易受干扰的缺点，且音质和画质都受到所连接的电脑设备的制约，同时在看电视的时候必须启动电脑主机，耗电且繁琐，满足不了多数用户对高品质全方位视听娱乐享受的要求。

现有技术中出现一种电脑电视一体机，可以较好的解决上述问题。电脑电视一体机是将主机、显示器、音箱、电视合为一体的液晶电脑。可以看电视，可以上网，可以办公；并且电视电脑互不干扰。电脑制式下，通过无线键盘遥控，直接可以进行网页浏览，播放电视节目，调整声音大小，关机等操作。随着电脑电视的发展，出现了一种新型的集电脑电视功能于一体的设备。

与普通液晶电脑不同的是，电脑电视一体机具有液晶电脑、液晶电视二合一的特性，其配备的液晶显示屏设有外接天线插口，前面有控制面板，完全相当于一台液晶电视，用户可以用它直接选择、收视自己喜爱的电视节目。同时，电脑电视一体机在显示器或其底座上集成了传统的电脑机箱，兼容了PC和TV两种多媒体的功能。

随着电脑电视一体机的发展，出现了一种区别于一般意义上的电脑电视一体机的设备，即PCTV(Personal Computer and Television，电脑电视)。PCTV是一种具有电脑电视双重功能的设备，既有电视的功能和VCD、DVD的播放功能，又有家用计算机所具有的一些功能，如游戏、通信、文字处理、家庭管理以及从网上接收各种信息的功能等。PCTV区别于一般意义上的电脑电视一体机。因为，现有的电脑电视一体机由于电脑与电视在显示模式上的不同，两者之间需加一个信号转换器，以便将计算机输出的逐行扫描VGA信号转换成隔行扫描的电视信号，把电视当作显示器使用。这种一体机收看电视的效果就同一般电视完全相同；而电视屏幕作为计算机的显示器时，其分辨率又大大低于一般计算机。而PCTV可以做到两者兼顾，即收看电视的效果就同一般电视完全相同，同时在电视屏幕作为计算机的显示器时，其分辨率又可以相当于一般计算机。

但是，现有技术中的PCTV，电视信号经过复杂的接收以及解码后，在显示器上显示的画面质量无法得到保障，例如，显示器上显示的画面容易出现部分亮度过高导致的曝光现象等，难以满足用户的观赏要求。

发明内容

本发明实施例提供了一种亮度和对比度调整的方法及设备，对PCTV接收的电视信号进行自适应调整，满足用户的观赏要求。

本发明实施例提供了一种亮度和对比度调整的方法，包括：

获取输入信号的直方图亮度区间段的像素值，根据所述直方图亮度区间段的像素值与预设阈值的关系判断所述输入信号的亮度是否满足调整条件；

当所述输入信号的亮度满足调整条件时，对所述输入信号进行亮度调整；

获取所述输入信号的直方图对比度调整区间的像素值，根据配置的对比度获取公式获取所述输入信号的对比度，对所述输入信号进行对比度调整。

所述获取输入信号的直方图亮度区间段的像素值，根据所述直方图亮度区间段的像素值与预设阈值的关系判断所述输入信号的亮度是否满足调整条件包括：

获取所述输入信号的直方图高亮度区间段，将所述直方图高亮度区间段根据亮度由低到高划分为第一区间、第二区间与第三区间；

获取所述3个区间的像素值，与预设的第一阈值、第二阈值、第三阈值和第四阈值进行比较；所述第一阈值＜第二阈值＜第四阈值＜第三阈值；

若所述3个区间的像素值分别大于第一阈值、第二阈值与第三阈值，判断所述输入信号亮度过高；

若第一区间的像素值大于所述第三阈值、所述第二区间的像素值大于所述第四阈值，判断所述输入信号亮度过低。

当所述输入信号的亮度满足调整条件时，对所述输入信号进行亮度调整包括：

当所述输入信号亮度过高时，降低调整步长的值，所述调整步长的默认值为1/64、调整范围为[ox40，ox90]；

当所述输入信号亮度过低时，增加调整步长的值。

所述获取所述输入信号的直方图对比度调整区间的像素值，根据配置的对比度获取方式获取所述输入信号的对比度，对所述输入信号进行对比度调整包括：

将所述输入信号划分为低亮度端区间、高亮度端区间与中间亮度区间；

获取配置的获取方式获取所述低亮度端区间的对比度、所述高亮度端区间的对比度；

根据所述低亮度端区间的对比度、所述高亮度端区间的对比度获取所述中间亮度区间的对比度；

根据获取到的对比度计算所述输入信号的直方图对比度调整区间的斜率，对所述输入信号进行对比度调整。

所述中间亮度区间的对比度与调整前该区间的对比度差异范围在预设值之内。

所述输入信号的直方图对比度调整区间具体为2ⁿ个区间。

本发明实施例提供了一种亮度和对比度调整的设备，包括：

亮度调整单元，用于获取输入信号的直方图亮度区间段的像素值，根据所述直方图亮度区间段的像素值与预设阈值的关系判断所述输入信号的亮度是否满足调整条件；并当所述输入信号的亮度满足调整条件时，对所述输入信号进行亮度调整；

对比度调整单元，用于获取所述输入信号的直方图对比度调整区间的像素值，根据配置的对比度获取公式获取所述输入信号的对比度，对所述输入信号进行对比度调整。

所述亮度调整单元包括：

区间划分子单元，用于获取所述输入信号的直方图高亮度区间段，将所述直方图高亮度区间段根据亮度由低到高划分为第一区间、第二区间与第三区间；

判断子单元，用于获取所述3个区间的像素值，与预设的第一阈值、第二阈值、第三阈值和第四阈值进行比较；所述第一阈值＜第二阈值＜第四阈值＜第三阈值；若所述3个区间的像素值分别大于第一阈值、第二阈值与第三阈值，判断所述输入信号亮度过高；若第一区间的像素值大于所述第三阈值、所述第二区间的像素值大于所述第四阈值，判断所述输入信号亮度过低。

所述亮度调整单元还包括：

亮度控制子单元，用于当所述输入信号亮度过高时，降低调整步长的值；当所述输入信号亮度过低时，增加调整步长的值；所述调整步长的默认值为1/64、调整范围为[ox40，ox90]。

所述对比度调整单元包括：

区间划分子单元，用于将所述输入信号划分为低亮度端区间、高亮度端区间与中间亮度区间；

对比度获取子单元，用于获取配置的获取方式获取所述低亮度端区间的对比度、所述高亮度端区间的对比度；根据所述低亮度端区间的对比度、所述高亮度端区间的对比度获取所述中间亮度区间的对比度；

调整子单元，用于根据获取到的对比度计算所述输入信号的直方图对比度调整区间的斜率，对所述输入信号进行对比度调整。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：

基于直方图对输入的PCTV的输入信号进行调整，通过自适应的亮度范围调整和输入信号的高低端对比度调整，提高输入信号的显示效果，使输入信号中较暗部分变得变亮，凸现出更多的细节，同时保证输入信号中的较亮部分不会因此过曝，丢失图像细节，从而满足用户对输入信号的观赏要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明的实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的亮度和对比度调整的方法的流程示意图；

图2是本发明实施例二提供的亮度和对比度调整的方法的流程示意图；

图3a、图3b和图3c是本发明实施例二提供的方法中直方图的示意图；

图4是本发明实施例二提供的方法中输入图像的亮度调整的过程示意图；

图5是本发明实施例二提供的方法中对亮度调整后的图像的对比度调整过程示意图；

图6是本发明实施例二提供的方法中根据获取的ContrastY以及图像斜率调整图像对比度的实例示意图；

图7是本发明实施例二提供的方法中根据获取的ContrastY以及图像斜率调整图像对比度的实例示意图；

图8是本发明实施例三提供的亮度和对比度调整的设备的结构示意图；

图9是本发明实施例三提供的亮度和对比度调整的设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的实施例保护的范围。

本发明的实施例的核心思想是：基于输入的视频场信号内容的直方图统计信息，通过自适应的亮度范围调整和高低端对比度调整，提高视频信号的动态范围，使得图像中较暗部分变得变亮，凸现出更多的细节，同时保证较亮部分不会因此过曝，丢失图像细节。

本发明实施例一提供一种亮度和对比度调整的方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤101，获取输入信号的直方图亮度区间段的像素值，根据所述直方图亮度区间段的像素值与预设阈值的关系判断所述输入信号的亮度是否满足调整条件。

步骤102，当所述输入信号的亮度满足调整条件时，对所述输入信号进行亮度调整。

步骤103，获取所述输入信号的直方图对比度调整区间的像素值，根据配置的对比度获取公式获取所述输入信号的对比度，对所述输入信号进行对比度调整。

其中，所述获取输入信号的直方图亮度区间段的像素值，根据所述直方图亮度区间段的像素值与预设阈值的关系判断所述输入信号的亮度是否满足调整条件包括：

获取所述输入信号的直方图高亮度区间段，将所述直方图高亮度区间段根据亮度由低到高划分为第一区间、第二区间与第三区间；

获取所述3个区间的像素值，与预设的第一阈值、第二阈值、第三阈值和第四阈值进行比较；所述第一阈值＜第二阈值＜第四阈值＜第三阈值；

若所述3个区间的像素值分别大于第一阈值、第二阈值与第三阈值，判断所述输入信号亮度过高；

若第一区间的像素值大于所述第三阈值、所述第二区间的像素值大于所述第四阈值，判断所述输入信号亮度过低。

当所述输入信号的亮度满足调整条件时，对所述输入信号进行亮度调整包括：

当所述输入信号亮度过高时，降低调整步长的值，所述调整步长的默认值为1/64、调整范围为[ox40，ox90]；

当所述输入信号亮度过低时，增加调整步长的值。

所述获取所述输入信号的直方图对比度调整区间的像素值，根据配置的对比度获取方式获取所述输入信号的对比度，对所述输入信号进行对比度调整包括：

将所述输入信号划分为低亮度端区间、高亮度端区间与中间亮度区间；

获取配置的获取方式获取所述低亮度端区间的对比度、所述高亮度端区间的对比度；

根据所述低亮度端区间的对比度、所述高亮度端区间的对比度获取所述中间亮度区间的对比度；

根据获取到的对比度计算所述输入信号的直方图对比度调整区间的斜率，对所述输入信号进行对比度调整。

所述中间亮度区间的对比度与调整前该区间的对比度差异范围在预设值之内。

所述输入信号的直方图对比度调整区间具体为2ⁿ个区间。

通过采用本发明实施例一提供的方法，基于直方图对输入的PCTV的输入信号进行调整，通过自适应的亮度范围调整和输入信号的高低端对比度调整，提高输入信号的显示效果，使输入信号中较暗部分变得变亮，凸现出更多的细节，同时保证输入信号中的较亮部分不会因此过曝，丢失图像细节，从而满足用户对输入信号的观赏要求。

本发明实施例二提供一种亮度和对比度调整的方法，如图2所示，包括以下步骤：

步骤201，接收器接收数字电视信号并解码。

PCTV中通常包括电脑主机、电视机主板、电源、接收器以及连接线。接收器负责接收数字电视信号并解码。

数字电视是采用数字信号来表示电视图像信息，在电视信号的采集、记录、处理、存储、播出、传输和接收过程中使用数字技术的系统。数字电视信号由电台向PCTV发送时，首先电视台对送出的图像及声音信号进行数字压缩和数字调制后，形成数字电视信号。然后经过卫星、地面无线广播或有线电缆等方式传送。接收器接收到数字电视信号后，通过数字解调和数字视音频解码处理还原出原来的图像及伴音，产生模拟的视频和声音信号，通过电视显示器和音响设备给观众提供高质量的电视节目。

步骤202，对解码后的视频信号进行亮度调整。

具体的，接收器解码后的视频信号的亮度范围缺省为[0，1023]，但很多时候由于解码过程中，视频信号的信号增益不同，不同的视频图像可能显示效果不同，视频图像存在亮度过曝或者细节不清楚的情况。例如，为了使图像中亮度较低部分显示的更清楚，PCTV提高整个图像的亮度，导致原亮度较高部分出现过曝。

为了更清晰地表现输入图像中物体的细节并防止图像亮度过曝，本发明实施例二中PCTV配置图像亮度调整功能，根据输入图像的内容自适应的控制输入图像进行亮度范围的调整。

具体的，本发明实施例二中PCTV对视频信号亮度的调整基于直方图。直方图是显示图像亮度分布的图表，如图3a所示，横轴表示亮度等级，纵轴表示每个亮度等级上的像素分布情况，通过直方图的波形参数可以判断照片的亮度情况，包括图像是否曝光、图像是否太暗等。例如，当直方图中像素集中分布到横轴右端时，图像曝光；当直方图中像素集中分布到横轴左端时，图像严重曝光不足。

本发明实施例中，PCTV预先设定输入图像的亮度范围为研究对象，根据该亮度范围内输入图像的亮度情况调整整个输入图像的亮度，当该亮度范围内图像像素的数量小于预设值时，PCTV判断图像亮度过低，需要增加图像亮度；当该亮度范围内图像像素的数量大于预设值时，PCTV判断图像亮度过高，需要降低图像亮度。该图像范围的选取需要根据实际需要灵活设置，可以选择高亮度端区间范围、或者低亮度端区间范围或者以整体为研究对象。本发明实施例中，优选的，PCTV选择高亮度端区间范围作为图像亮度调整对象，以解决现有技术中PCTV输出图像曝光过度的问题。

PCTV通过直方图对图像亮度调整时使用调整步长Slop K，默认Slop K为1/64，当输入图像亮度范围缺省为[0，1023]，Slop K在亮度调整上的反映为1023/64＝16；而且为了防止图像整体过亮，预先设置slop K的最大值与最小值。

具体的，PCTV选择输入图像的高亮度端区间段，将该高亮度端区间段划分为若干区间，分别统计每一区间的像素数。如果每一区间的像素数都小于预设值，则PCTV判断图像整体亮度过低，此时，根据Slop K进行亮度调整，增强图像的亮度。如果亮度区间对应的像素数的值大于预设值，满足预设亮度过强的条件，则根据Slop K进行亮度调整，降低图像的亮度。

步骤203，对亮度调整后的输入图像的对比度进行调整，提高图像中亮度较低端的物体细节，同时保证中段亮度图像对比度不会因为调整下降太多。

具体的，考虑到图像的高亮度端经过亮度调整，已可以达到较好的显示效果，在此主要需要凸出亮度较低端的图像细节。本发明实施例中，PCTV对图像的对比度进行调整，增大亮度较低端图像的对比度，凸出亮度较低端图像的细节。同时，为了保证中段亮度图像的显示效果，调整中段亮度图像的对比度，使中段亮度图像的对比度不会下降太多。

本发明实施例三提供一种电视信号亮度调整的方法，如图4所示，包括以下步骤：

步骤401，PCTV配置进行亮度调整的信号范围。

具体的，本发明实施例中，PCTV中输入的信号范围默认为[0，1023]，PCTV选择高亮度区间段进行亮度调节，优选的，亮度区间范围设置为[800，1023]。

步骤402，统计输入图像中设定区间段的直方图。

结合图3a所示的直方图，其横轴代表的是图像中的亮度，由左向右，从全黑逐渐过渡到全白；纵轴代表的则是图像中处于这个亮度范围的像素的相对数量。当直方图中的黑色色块偏向于左边时，如图3b所示，说明这张图像的像素集中于图像的低亮度端，图像的整体色调偏暗，也可以理解为图像欠曝。当黑色色块集中在右边时，如图3c所示，说明这张图像的像素集中于图像的高亮度端，这张图像整体色调偏亮，可以理解为照片过曝。一幅比较好的照片应该明暗细节都有，在直方图上就是从左到右都有像素分布，同时直方图的两侧是不会有像素溢出。

本发明实施例主要针对图像曝光过度的情况，在直方图上将高亮度区间段[800，1023]分为三个方块(Bin)：NumHighBin[0]、NumHighBin[1]和NumHighBin[2]，其对应图像亮度范围分别为：

NumHighBin[0]：[800-880)

NumHighBin[1]：[880-940)

NumHighBin[2]：[940-1023]

步骤403，设置直方图中亮度区间的阈值。

具体的，该阈值的设定可以根据实际需要灵活设置，阈值的设定原则为保证图像亮度动态调整时不会形成震荡。本发明实施例中，优选的，将直方图中亮度区间的阈值设置为：

Threshold[0]：2％*Num_AllPixels(所有像素数)

Threshold[1]：1％*Num_AllPixels

Threshold[2]：0.5％*Num_AllPixels

Threshold[3]：5％*Num_AllPixels

Threshold[4]：2.6％*Num_AllPixels

步骤404，比较NumHighBin[0]、NumHighBin[1]以及NumHighBin[2]与设定的阈值的关系；当(NumHigh[0]＜Threshold[0])&&(NumHigh[1]＜Threshold[1])&&(NumHigh[2]＜Threshold[2])时，执行步骤405；当(NumHigh[1]＞Threshold[3])||(NumHigh[2]＞Threshold[4])时，执行步骤406。

具体的，本发明实施例中，NumHighBin[0]、NumHighBin[1]以及NumHighBin[2]表示高亮度区间段的像素数，若NumHighBin[0]、NumHighBin[1]以及NumHighBin[2]分别小于预设的像素数阈值，则图像的高亮度区间段整体的像素数一定小于预设的高亮度图像像素要求，PCTV判断图像亮度过低，即图像太暗，执行步骤405。Threshold[3]与Threshold[4]分别为预设的图像亮度区间所对应的像素数的最大值和次大值，当(NumHigh[1]＞Threshold[3])||(NumHigh[2]＞Threshold[4])时，PCTV判断图像高亮度区间段亮度过高，即图像曝光过度，执行步骤406。

步骤405，增加Slop K的值，提升图像亮度。

本发明实施例中，预先设置直方图的调整步长，优选的，该调整步长以1/64为例进行介绍。由于图像最大范围为1024，所以Slop K每步长调整反映到信号幅度上的变化为1024/64＝16。为了防止图像整体过亮，限定Slop K的范围为：[ox40，ox90]。

当高亮度区间段亮度过低时，增大Slop K的值，从而增加高亮度区间段的像素值，提升图像亮度。

步骤406，减小Slop K的值，降低图像亮度。

当高亮度区间段亮度过高时，降低Slop K的值，从而降低高亮度区间段的像素值，降低图像亮度。

本发明实施例四提供一种电视信号对比度调整的方法，如图5所示，包括以下步骤：

步骤501，设置输入信号的统计区间。

本发明实施例中，PCTV预先将输入信号划分为低亮度端区间、高亮度端区间以及中间亮度区间。优选的，PCTV将整个信号区间划分为2ⁿ个区间段、例如8个区间段进行统计，用BinCount[0]～BinCount[7]表示，并将BinCount[0]+BinCount[1]作为低端区间；将BinCount[2]～BinCount[6]作为中端区间；将BinCount[7]作为高端区间。

步骤502，PCTV获取输入信号各统计区间的像素值，根据获取的像素值获得低亮度端区间与高亮度端区间的对比度。

其中，本发明实施例中，优选的，PCTV获取的输入信号为经过亮度调整后的信号。当然，也可以是没有经过亮度调整的信号，对此本发明实施例不做限制。

具体的，本发明实施例中，ContrastY[1]的确定方式为：

$\mathrm{ContrastY}\left[1\right]=256+{128}^{*}\frac{\mathrm{BinCount}\left[0\right]+\mathrm{BinCount}\left[1\right]}{0.25^{*}\mathrm{Num}\_\mathrm{AllPixels}}$

其中，对ContrastY[1]的取值加以限定，如果ContrastY[1]＞398，令ContrastY[1]＝398。

本发明实施例中，ContrastY[6]的确定方式为：

ContrastY[6]＝959-HigBin*8/Num_AllPixels；

对ContrastY[6]的取值加以限定，如果ContrastY[6]＞831，令ContrastY[6]＝831。

其中，ContrastY[1]的确定方式并不仅限于将信号区间划分为8段进行统计的情况，对于其他情况，例如将信号区间划分为4段、16段进行统计时，也可以使用该对比度确定方式。

步骤503，PCTV根据直方图中对比度的线形关系确定其余信号区间的对比度值。

具体的，其他信号区间的对比度ContrastY[i]，i＝0，2，3，4，5，7，可以分别根据由ContrastY[1]、ContrastY[6]确定的线性关系获得。

步骤504，根据ContrastY计算得到各信号区间段的斜率。

具体的，通过对各ContrastY的计算，获得各信号区间段的斜率ContrastSlope[i]，i＝0～7。例如，ContrastSlope[0]＝ContrastY[1]/BinCount[0]。

本发明实施例中，根据获取的ContrastY以及图像斜率调整图像对比度的实例如图6所示，其横坐标表示的是原始图像(f(x，y))的灰度值，纵坐标表示的处理后图像(g(x，y))的灰度值，曲线(F)就是两个灰度值的关系。根据该对比度曲线，处理后图像的每一个灰度值都和原图像中的一样，即0->0，1->1，2->2...255->255，也就是说新图和原图是一样的。如图7所示，当直方图中对比度曲线的斜率发生变化时，则斜率增大的区间图像对比度增加，图像细节更突出。本实施例中，为了保证低亮度区间图像对比度增加的同时，中段图像对比度不会降低太多，对ContrastY[1]以及ContrastY[6]的值进行限定。

PCTV根据亮度调整和对比度调整后的直方图中图像的像素分布显示图像，输出细节清楚、且亮度合适的图像。

通过采用本发明实施例提供的方法，基于直方图对输入的PCTV的输入信号进行调整，通过自适应的亮度范围调整和输入信号的高低端对比度调整，提高输入信号的显示效果，使输入信号中较暗部分变得变亮，凸现出更多的细节，同时保证输入信号中的较亮部分不会因此过曝，丢失图像细节，从而满足用户对输入信号的观赏要求。

本发明实施例三提供了一种亮度和对比度调整的设备，如图8所示，包括：

亮度调整单元11，用于获取输入信号的直方图亮度区间段的像素值，根据所述直方图亮度区间段的像素值与预设阈值的关系判断所述输入信号的亮度是否满足调整条件；并当所述输入信号的亮度满足调整条件时，对所述输入信号进行亮度调整；

对比度调整单元12，用于获取所述输入信号的直方图对比度调整区间的像素值，根据配置的对比度获取公式获取所述输入信号的对比度，对所述输入信号进行对比度调整。

本发明实施例四提供了一种亮度和对比度调整的设备，如图9所示，包括：

亮度调整单元11，用于获取输入信号的直方图亮度区间段的像素值，根据所述直方图亮度区间段的像素值与预设阈值的关系判断所述输入信号的亮度是否满足调整条件；并当所述输入信号的亮度满足调整条件时，对所述输入信号进行亮度调整；

对比度调整单元12，用于获取所述输入信号的直方图对比度调整区间的像素值，根据配置的对比度获取公式获取所述输入信号的对比度，对所述输入信号进行对比度调整。

其中，所述亮度调整单元11包括：

区间划分子单元111，用于获取所述输入信号的直方图高亮度区间段，将所述直方图高亮度区间段根据亮度由低到高划分为第一区间、第二区间与第三区间。具体的，所述配置的直方图区间段为：

NumHighBin[0]：[800-880)

NumHighBin[1]：[880-940)

NumHighBin[2]：[940-1023]。

判断子单元112，用于获取所述3个区间的像素值，与预设的第一阈值、第二阈值、第三阈值和第四阈值进行比较；所述第一阈值＜第二阈值＜第四阈值＜第三阈值；若所述3个区间的像素值分别大于第一阈值、第二阈值与第三阈值，判断所述输入信号亮度过高；若第一区间的像素值大于所述第三阈值、所述第二区间的像素值大于所述第四阈值，判断所述输入信号亮度过低。

所述预设的直方图中亮度区间的阈值为：

Threshold[0]：2％*Num_AllPixels

Threshold[1]：1％*Num_AllPixels

Threshold[2]：0.5％*Num_AllPixels

Threshold[3]：5％*Num_AllPixels

Threshold[4]：2.6％*Num_AllPixels

所述亮度调整单元11还包括：

亮度控制子单元113，用于当所述输入信号亮度过高时，降低调整步长的值；当所述输入信号亮度过低时，增加调整步长的值；所述调整步长的默认值为1/64、调整范围为[ox40，ox90]。

所述对比度调整单元12包括：

区间划分子单元121，用于将所述输入信号划分为低亮度端区间、高亮度端区间与中间亮度区间；

对比度获取子单元122，用于获取配置的获取方式获取所述低亮度端区间的对比度、所述高亮度端区间的对比度；根据所述低亮度端区间的对比度、所述高亮度端区间的对比度获取所述中间亮度区间的对比度；

调整子单元123，用于根据获取到的对比度计算所述输入信号的直方图对比度调整区间的斜率，对所述输入信号进行对比度调整。

具体的，区间划分子单元121将所述输入图像信号区间分为BinCount[0]～BinCount[7]，其中，BinCount[0]+BinCount[1]作为低端区间，BinCount[2]～BinCount[6]为中端区间，BinCount[7]为高端区间。

对比度获取子单元122获取对比度ContrastY[1]的公式为：

$\mathrm{ContrastY}\left[1\right]=256+{128}^{*}\frac{\mathrm{BinCount}\left[0\right]+\mathrm{BinCount}\left[1\right]}{0.25^{*}\mathrm{Num}\_\mathrm{AllPixels}};$ 且如果ContrastY[1]＞398，令ContrastY[1]＝398；

对比度获取子单元122获取对比度ContrastY[6]的公式为：

ContrastY[6]＝959-HigBin*8/Num_AllPixels；且如果ContrastY[6]＞831，令ContrastY[6]＝831；

对比度获取子单元122还根据所述直方图的线性关系、以及对比度ContrastY[1]和ContrastY[6]的值获取其余ContrastY[i]的值；i＝0，2，3，4，5，7。

通过采用本发明实施例提供的设备，基于直方图对输入的PCTV的输入信号进行调整，通过自适应的亮度范围调整和输入信号的高低端对比度调整，提高输入信号的显示效果，使输入信号中较暗部分变得变亮，凸现出更多的细节，同时保证输入信号中的较亮部分不会因此过曝，丢失图像细节，从而满足用户对输入信号的观赏要求。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种亮度和对比度调整的方法，其特征在于，包括：

获取输入信号的直方图亮度区间段的像素值，根据所述直方图亮度区间段的像素值与预设阈值的关系判断所述输入信号的亮度是否满足调整条件；

当所述输入信号的亮度满足调整条件时，对所述输入信号进行亮度调整；

获取所述输入信号的直方图对比度调整区间的像素值，根据配置的对比度获取公式获取所述输入信号的对比度，对所述输入信号进行对比度调整；

其中，所述获取所述输入信号的直方图对比度调整区间的像素值，根据配置的对比度获取方式获取所述输入信号的对比度，对所述输入信号进行对比度调整包括：

将所述输入信号划分为低亮度端区间、高亮度端区间与中间亮度区间；

获取配置的获取方式获取所述低亮度端区间的对比度、所述高亮度端区间的对比度；

根据所述低亮度端区间的对比度、所述高亮度端区间的对比度获取所述中间亮度区间的对比度；

根据获取到的对比度计算所述输入信号的直方图对比度调整区间的斜率，对所述输入信号进行对比度调整。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取输入信号的直方图亮度区间段的像素值，根据所述直方图亮度区间段的像素值与预设阈值的关系判断所述输入信号的亮度是否满足调整条件包括：

获取所述输入信号的直方图高亮度区间段，将所述直方图高亮度区间段根据亮度由低到高划分为第一区间、第二区间与第三区间；

获取所述3个区间的像素值，与预设的第一阈值、第二阈值、第三阈值和第四阈值进行比较；所述第一阈值<第二阈值<第四阈值<第三阈值；

若所述3个区间的像素值分别大于第一阈值、第二阈值与第三阈值，判断所述输入信号亮度过高；

若第一区间的像素值大于所述第三阈值、所述第二区间的像素值大于所述第四阈值，判断所述输入信号亮度过低。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述输入信号的亮度满足调整条件时，对所述输入信号进行亮度调整包括：

当所述输入信号亮度过高时，降低调整步长的值，所述调整步长的默认值为1/64、调整范围为[ox40，ox90]；

当所述输入信号亮度过低时，增加调整步长的值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中间亮度区间的对比度与调整前该区间的对比度差异范围在预设值之内。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输入信号的直方图对比度调整区间具体为2ⁿ个区间。

6.一种亮度和对比度调整的设备，其特征在于，包括：

亮度调整单元，用于获取输入信号的直方图亮度区间段的像素值，根据所述直方图亮度区间段的像素值与预设阈值的关系判断所述输入信号的亮度是否满足调整条件；并当所述输入信号的亮度满足调整条件时，对所述输入信号进行亮度调整；

对比度调整单元，用于获取所述输入信号的直方图对比度调整区间的像素值，根据配置的对比度获取公式获取所述输入信号的对比度，对所述输入信号进行对比度调整；

其中，所述对比度调整单元包括：

区间划分子单元，用于将所述输入信号划分为低亮度端区间、高亮度端区间与中间亮度区间；

对比度获取子单元，用于获取配置的获取方式获取所述低亮度端区间的对比度、所述高亮度端区间的对比度；根据所述低亮度端区间的对比度、所述高亮度端区间的对比度获取所述中间亮度区间的对比度；

调整子单元，用于根据获取到的对比度计算所述输入信号的直方图对比度调整区间的斜率，对所述输入信号进行对比度调整。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述亮度调整单元包括：

区间划分子单元，用于获取所述输入信号的直方图高亮度区间段，将所述直方图高亮度区间段根据亮度由低到高划分为第一区间、第二区间与第三区间；

判断子单元，用于获取所述3个区间的像素值，与预设的第一阈值、第二阈值、第三阈值和第四阈值进行比较；所述第一阈值<第二阈值<第四阈值<第三阈值；若所述3个区间的像素值分别大于第一阈值、第二阈值与第三阈值，判断所述输入信号亮度过高；若第一区间的像素值大于所述第三阈值、所述第二区间的像素值大于所述第四阈值，判断所述输入信号亮度过低。

8.如权利要求7所述的设备，其特征在于，所述亮度调整单元还包括：

亮度控制子单元，用于当所述输入信号亮度过高时，降低调整步长的值；当所述输入信号亮度过低时，增加调整步长的值；所述调整步长的默认值为1/64、调整范围为[ox40，ox90]。

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