CN102256086B - 一种电视广播技术中的图像调整方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电视广播技术中的图像调整方法和装置，包括：针对输入的负极性复合视频广播信号(CVBS)，分别确定其中的每一行行同步脉冲的中心位置；根据确定出的每一行行同步脉冲的中心位置，计算每一行负极性CVBS信号的信噪比；通过查询预先存储的表格，确定每一行负极性CVBS信号的信噪比对应的对比度调整因子；将所述负极性CVBS信号转换为正极性CVBS信号，并根据确定出的对比度调整因子，对每一行正极性CVBS信号进行对比度调整。应用本发明所述方案，能够掩盖住噪点和白色条纹以及降低明暗闪烁程度，从而有效地降低图像明暗突变带来的视觉不适感，提升用户体验。

Description

一种电视广播技术中的图像调整方法和装置

技术领域

本发明涉及电视广播技术，特别涉及一种电视广播技术中的图像调整方法和装置。

背景技术

当前的模拟电视广播技术中，当信号的信噪比(SNR，Signal to Noise Ratio)较低时，图像中会呈现出大量的噪点，或一些明显的白色条纹，或出现明暗闪烁现象，从而严重影响图像质量，给用户带来视觉不适感，降低用户体验。针对这一问题，现有技术中还没有一种有效的解决方式。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种电视广播技术中的图像调整方法，能够降低用户的视觉不适感，提升用户体验。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种电视广播技术中的图像调整装置，能够降低用户的视觉不适感，提升用户体验。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种电视广播技术中的图像调整方法，包括：

针对输入的负极性复合视频广播信号CVBS，分别确定其中的每一行行同步脉冲的中心位置；

根据确定出的每一行行同步脉冲的中心位置，计算每一行负极性CVBS信号的信噪比；

通过查询预先存储的表格，确定每一行负极性CVBS信号的信噪比对应的对比度调整因子；

将所述负极性CVBS信号转换为正极性CVBS信号，并根据确定出的对比度调整因子，对每一行正极性CVBS信号进行对比度调整。

一种电视广播技术中的图像调整装置，包括：

信噪比估计模块，用于针对输入的负极性复合视频广播信号CVBS，分别确定其中的每一行行同步脉冲的中心位置，并根据确定出的每一行行同步脉冲的中心位置，计算每一行负极性CVBS信号的信噪比；

所述查表模块，用于通过查询预先存储的表格，确定每一行负极性CVBS信号的信噪比对应的对比度调整因子；

所述对比度调整模块，用于根据确定出的对比度调整因子，对由所述负极性CVBS信号转换而成的正极性CVBS信号中的每一行正极性CVBS信号进行对比度调整。

可见，采用本发明的技术方案，能够自适应地进行对比度调整，这样，当信噪比较低时，可以通过降低对比度来掩盖住噪点和白色条纹并降低明暗闪烁程度，从而有效地降低图像明暗突变带来的用户视觉不适感，提升用户体验。

附图说明

图1为本发明图像调整方法实施例的流程图。

图2为本发明所述行同步电平值Hsync_value_neg、噪声方差mean(abs(delta(i)))以及行消隐电平值Blank_value_neg的示意图。

图3为本发明信噪比与对比度调整因子的对应关系示意图。

图4为本发明图像调整装置实施例的组成结构示意图。

图5为DAGC模块与图4所示各模块之间的关系示意图。

具体实施方式

在介绍本发明所述方案之前，首先介绍一个概念，即对比度。对比度是指图像中的峰值白色与峰值黑色之间相差有多远，如果峰值白色和峰值黑色相差很远，则说明图像具有较高的对比度，具有较高对比度的图像看起来颜色分明，如果峰值白色和峰值黑色非常接近，则说明图像具有较低的对比度，具有较低对比度的图像看起来很灰暗，无法明显区分白色和黑色的差异。

针对现有技术中存在的问题，本发明中提出一种电视广播技术中的图像调整方案，能够自适应地进行对比度调整，这样，当信噪比较低时，可以通过降低对比度来掩盖住噪点和白色条纹，并降低明暗闪烁程度，从而降低用户的视觉不适感，提升用户体验。

为使本发明的技术方案更加清楚、明白，以下参照附图并举实施例，对本发明所述方案作进一步地详细说明。

图1为本发明图像调整方法实施例的流程图。如图1所示，包括以下步骤：

步骤11：针对输入的负极性复合视频广播信号(CVBS，Composite VideoBroadcast Signal)，分别确定其中的每一行行同步脉冲的中心位置。

在实际应用中，在得到本步骤所述负极性CVBS信号之前，可能还需要进行一些其它处理，由于与本发明所述方案无关，故不作介绍。

本步骤中，针对负极性CVBS信号，分别确定其中的每一行行同步脉冲的中心位置。具体实现过程如下：

1)通过比例缩放将负极性CVBS信号中的每一行行同步脉冲的电平值调制成相同的固定值；如何调制为现有技术，不再赘述，另外，所述固定值的具体取值可根据实际需要而定；

2)将调制后的负极性CVBS信号转换为正极性CVBS信号；如何转换同样为现有技术，不再赘述；

3)对所述正极性CVBS信号进行低通滤波；低通滤波的目的是为了去除正极性CVBS信号中的高频分量，从而便于后续处理；

4)针对进行低通滤波后的正极性CVBS信号，分别查找出其中的每个行周期内的正极性CVBS信号的最小值所在位置，将查找出的最小值所在位置确定为行同步脉冲的中心位置。

步骤12：根据确定出的每一行行同步脉冲的中心位置，计算每一行负极性CVBS信号的信噪比。

本步骤中，首先分别计算每个行周期内的行同步电平值Hsync_value_neg、噪声方差mean(abs(delta(i)))以及行消隐电平值Blank_value_neg；然后，计算每一行负极性CVBS信号的信噪比SNR：

其中，每个行周期内的行同步电平值Hsync_value_neg的计算方式可以为：以每个行周期内的行同步脉冲的中心位置，假设为Hminvalue_idx为中心，计算指定行同步脉冲宽度范围(Hminvalue_idx左右各一半长度的行同步脉冲宽度范围)内的电平值均值，将计算结果作为每个行周期内的行同步电平值Hsync_value_neg。

每个行周期内的噪声方差mean(abs(delta(i)))的计算方式可以为：以每个行周期内的行同步脉冲的中心位置Hminvalue_idx为中心，计算指定行同步脉冲宽度范围内的电平值与该行周期内的行同步电平值Hsync_value_neg之差delta(i)的绝对值的均值，将计算结果作为每个行周期内的噪声方差mean(abs(delta(i)))。这里所提到的指定行同步脉冲宽度范围与上述计算行同步电平值Hsync_value_neg时所提到的指定行同步脉冲宽度范围相同。

每个行周期内的行消隐电平值Blank_value_neg的计算方式可以为：根据每个行周期内的行同步脉冲的中心位置Hminvalue_idx，找到每个行周期内的色同步信号，计算色同步信号持续时间内的均值，将计算结果作为每个行周期内的行消隐电平值Blank_value_neg。如何根据行同步脉冲的中心位置Hminvalue_idx找到色同步信号为现有技术，不再赘述。

图2为本发明所述行同步电平值Hsync_value_neg、噪声方差mean(abs(delta(i)))以及行消隐电平值Blank_value_neg的示意图。

得到每一行负极性CVBS信号的信噪比后，后续，为了使图像更加平滑，还可将每一行负极性CVBS信号的信噪比分别与其之前的N行负极性CVBS信号的信噪比进行相加，用相加结果除以N+1，将计算结果作为每一行负极性CVBS信号的信噪比。N为正整数，具体取值可根据实际需要而定，比如可为15。特殊地，对于前N行负极性CVBS信号的信噪比，可以不按照上述方式进行处理的，因为其之前不存在N行负极性CVBS信号的信噪比。

步骤13：通过查询预先存储的表格，确定每一行负极性CVBS信号的信噪比对应的对比度调整因子。

图3为本发明信噪比与对比度调整因子的对应关系示意图。如图3所示，信噪比越低，对应的对比度调整因子的值越小，从而当信噪比较低时，可以降低图像的对比度，将图像调灰，使图像变得灰暗，从而掩盖住噪点和白色条纹并降低明暗闪烁程度，进而有效地降低图像明暗突变带来的用户视觉不适感，提升用户体验。图3所示对应关系为通过多次试验确定出的经验值。

在实际应用中，通常以表格的形式来存储图3所示信噪比与对比度调整因子的对应关系，这样，在已知信噪比的情况下，通过查表即可获知其对应的对比度调整因子。

步骤14：将负极性CVBS信号转换为正极性CVBS信号，并根据确定出的对比度调整因子，对每一行正极性CVBS信号进行对比度调整。

通常，空中发送的CVBS信号都是负极性的，其原因是这样其中的同步信号值会比较大，不易被噪声污染，后续在对CVBS信号进行解调时，同步信号非常重要，要先检测出同步信号，然后才能检测出图像信号；如果空中发送的CVBS信号是正极性的，则同步信号值比较小，容易被噪声污染，相应地，检测出的同步信号可能为错误的同步信号，进而导致检测出的图像信号也出错。

本步骤中，为了进行后续的解码(针对正极性CVBS信号)，需要首先将接收到的负极性CVBS信号转换成正极性CVBS信号。

在实际应用中，可通过数字自动增益控制(DAGC，Digital Automatic GainControl)模块，将负极性CVBS信号转换成正极性CVBS信号。

根据确定出的对比度调整因子，对每一行正极性CVBS信号进行对比度调整。具体实现过程如下：

1)取出每一行正极性CVBS信号中的图像信号和色同步信号，即取出每一行正极性CVBS信号中的色同步前沿到行消隐后沿的信号；

2)将取出的每一行信号中的黑色电平调制到零；

所述取出的每一行信号中均只包括图像信号和色同步信号；

3)计算调制后的每一行信号中的白色电平和黑色电平之差Y，将调制后的每一行信号减去所述Y的1/2；

4)将减去所述Y的1/2后的每一行信号乘以其对应的对比度调整因子；

5)将乘以对比度调整因子后的每一行信号加上所述Y的1/2。

至此，即完成了关于本发明方法实施例的介绍。

基于上述方法，图4为本发明图像调整装置实施例的组成结构示意图。如图4所示，包括：

信噪比估计模块41，用于针对输入的负极性CVBS信号，分别确定其中的每一行行同步脉冲的中心位置，并根据确定出的每一行行同步脉冲的中心位置，计算每一行负极性CVBS信号的信噪比；其中，确定每一行行同步脉冲的中心位置可以是指由信噪比估计模块41自己通过一系列的处理最终得到每一行行同步脉冲的中心位置，也可以是指由其它模块得到每一行行同步脉冲的中心位置后，将其发送给信噪比估计模块41；

查表模块42，用于通过查询预先存储的表格，确定每一行负极性CVBS信号的信噪比对应的对比度调整因子；

对比度调整模块43，用于根据确定出的对比度调整因子，对由所述负极性CVBS信号转换而成的正极性CVBS信号中的每一行正极性CVBS信号进行对比度调整。

其中，信噪比估计模块41中可具体包括：

确定单元411，用于通过比例缩放将负极性CVBS信号中的每一行行同步脉冲的电平值调制成相同的固定值，将调制后的负极性CVBS信号转换为正极性CVBS信号，并对所述正极性CVBS信号进行低通滤波，针对所述进行低通滤波后的正极性CVBS信号，分别查找每个行周期内的正极性CVBS信号的最小值所在位置，将查找出的最小值所在位置确定为行同步脉冲的中心位置；

计算单元412，用于根据确定出的每一行行同步脉冲的中心位置，分别计算每个行周期内的行同步电平值Hsync_value_neg、噪声方差mean(abs(delta(i)))以及行消隐电平值Blank_value_neg，并计算每一行负极性CVBS信号的SNR： $\mathrm{SNR}=\frac{\mathrm{Hsync}\_\mathrm{value}\_\mathrm{neg}-\mathrm{Blank}\_\mathrm{value}\_\mathrm{neg}}{\mathrm{mean}\left(\mathrm{abs}\left(\mathrm{delta}\left(i\right)\right)\right)}.$

计算单元412中又可进一步包括(为简化附图，未图示)：

第一计算子单元，用于以每个行周期内的行同步脉冲的中心位置为中心，计算指定行同步脉冲宽度范围内的电平值均值，将计算结果作为每个行周期内的行同步电平值Hsync_value_neg；

第二计算子单元，用于以每个行周期内的行同步脉冲的中心位置为中心，计算指定行同步脉冲宽度范围内的电平值与该行周期内的行同步电平值Hsync_value_neg之差delta(i)的绝对值的均值，将计算结果作为每个行周期内的噪声方差mean(abs(delta(i)))；

第三计算子单元，用于根据每个行周期内的行同步脉冲的中心位置，找到每个行周期内的色同步信号，计算色同步信号持续时间内的均值，将计算结果作为每个行周期内的行消隐电平值Blank_value_neg；

第四计算子单元，用于计算每一行负极性CVBS信号的SNR： $\mathrm{SNR}=\frac{\mathrm{Hsync}\_\mathrm{value}\_\mathrm{neg}-\mathrm{Blank}\_\mathrm{value}\_\mathrm{neg}}{\mathrm{mean}\left(\mathrm{abs}\left(\mathrm{delta}\left(i\right)\right)\right)}.$

上述第四计算子单元还可进一步用于，将每一行负极性CVBS信号的信噪比分别与其之前的N行负极性CVBS信号的信噪比进行相加，用相加结果除以N+1，将得到的结果作为每行负极性CVBS信号的信噪比，N为正整数。

另外，对比度调整模块43中可具体包括：

提取单元431，用于取出每一行正极性CVBS信号中的图像信号和色同步信号；

调整单元432，用于将取出的每一行信号中的黑色电平调制到零；计算调制后的每一行信号中的白色电平和黑色电平之差Y，将调制后的每一行信号减去所述Y的1/2；将减去所述Y的1/2后的每一行信号乘以其对应的对比度调整因子；将乘以对比度调整因子后的每一行信号加上所述Y的1/2。

图4所示实施例中，对比度调整模块43接收到的正极性CVBS信号是由DAGC模块发送过来的，DAGC模块与图4所示各模块的之间的关系如图5所示；DAGC模块的具体工作方式为现有技术，不再赘述。

图4所示装置实施例的具体工作流程请参照图1所示方法实施例中的相应说明，此处不再赘述。

总之，采用本发明的技术方案，能够自适应地进行对比度调整，这样，当信噪比较低时，可以通过降低对比度来掩盖住噪点和白色条纹并降低明暗闪烁程度，从而有效地降低图像明暗突变带来的用户视觉不适感，提升用户体验；而且，本发明所述方案无需人为参与，实现起来简单方便，便于普及。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (11)

1.一种电视广播技术中的图像调整方法，其特征在于，该方法包括：

针对输入的负极性复合视频广播信号CVBS，分别确定其中的每一行行同步脉冲的中心位置；

根据确定出的每一行行同步脉冲的中心位置，计算每一行负极性CVBS信号的信噪比；

通过查询预先存储的表格，确定每一行负极性CVBS信号的信噪比对应的对比度调整因子；

将所述负极性CVBS信号转换为正极性CVBS信号，并根据确定出的对比度调整因子，对每一行正极性CVBS信号进行对比度调整；

其中，所述计算每一行负极性CVBS信号的信噪比包括：

计算每个行周期内的行同步电平值Hsync_value_neg、噪声方差mean(abs(delta(i)))以及行消隐电平值Blank_value_neg；

计算每一行负极性CVBS信号的信噪比SNR： $\mathrm{SNR}=\frac{\mathrm{Hsync}\_\mathrm{value}\_\mathrm{neg}-\mathrm{Blank}\_\mathrm{value}\_\mathrm{neg}}{\mathrm{mean}\left(\mathrm{abs}\left(\mathrm{delta}\left(i\right)\right)\right)}.$

2.根据权利要求1所述的图像调整方法，其特征在于，所述分别确定其中的每一行行同步脉冲的中心位置包括：

通过比例缩放将所述负极性CVBS信号中的每一行行同步脉冲的电平值调制成相同的固定值；

将调制后的负极性CVBS信号转换为正极性CVBS信号，并对所述正极性CVBS信号进行低通滤波；

针对所述进行低通滤波后的正极性CVBS信号，分别查找每个行周期内正极性CVBS信号的最小值所在位置，将查找出的最小值所在位置确定为行同步脉冲的中心位置。

3.根据权利要求1所述的图像调整方法，其特征在于，所述计算每个行周期内的行同步电平值包括：

以每个行周期内的行同步脉冲的中心位置为中心，计算指定行同步脉冲宽度范围内的电平值均值，将计算结果作为每个行周期内的行同步电平值。

4.根据权利要求1所述的图像调整方法，其特征在于，所述计算每个行周期内的噪声方差包括：

以每个行周期内的行同步脉冲的中心位置为中心，计算指定行同步脉冲宽度范围内的电平值与该行周期内的行同步电平值之差的绝对值的均值，将计算结果作为每个行周期内的噪声方差。

5.根据权利要求1所述的图像调整方法，其特征在于，所述计算每个行周期内的行消隐电平值包括：

根据每个行周期内的行同步脉冲的中心位置，找到每个行周期内的色同步信号，计算色同步信号持续时间内的均值，将计算结果作为每个行周期内的行消隐电平值。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的图像调整方法，其特征在于，所述计算每一行负极性CVBS信号的信噪比之后，进一步包括：

将每一行负极性CVBS信号的信噪比分别与其之前的N行负极性CVBS信号的信噪比进行相加，用相加结果除以N+1，将得到的结果作为每一行负极性CVBS信号的信噪比，N为正整数。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的图像调整方法，其特征在于，所述根据确定出的对比度调整因子，对每一行正极性CVBS信号进行对比度调整包括：

取出每一行正极性CVBS信号中的图像信号和色同步信号；

将取出的每一行信号中的黑色电平调制到零；

计算调制后的每一行信号中的白色电平和黑色电平之差Y，将调制后的每一行信号减去所述Y的1/2；

将减去所述Y的1/2后的每一行信号乘以其对应的对比度调整因子；

将乘以对比度调整因子后的每一行信号加上所述Y的1/2。

8.一种电视广播技术中的图像调整装置，其特征在于，包括：

信噪比估计模块，用于针对输入的负极性复合视频广播信号CVBS，分别确定其中的每一行行同步脉冲的中心位置，并根据确定出的每一行行同步脉冲的中心位置，计算每一行负极性CVBS信号的信噪比；

查表模块，用于通过查询预先存储的表格，确定每一行负极性CVBS信号的信噪比对应的对比度调整因子；

对比度调整模块，用于根据确定出的对比度调整因子，对由所述负极性CVBS信号转换而成的正极性CVBS信号中的每一行正极性CVBS信号进行对比度调整；

其中，所述信噪比估计模块包括：

确定单元，用于通过比例缩放将所述负极性CVBS信号中的每一行行同步脉冲的电平值调制成相同的固定值，将调制后的负极性CVBS信号转换为正极性CVBS信号，并对所述正极性CVBS信号进行低通滤波，针对所述进行低通滤波后的正极性CVBS信号，分别查找每个行周期内正极性CVBS信号的最小值所在位置，将查找出的最小值所在位置确定为行同步脉冲的中心位置；

计算单元，用于根据确定出的每一行行同步脉冲的中心位置，分别计算每个行周期内的行同步电平值Hsync_value_neg、噪声方差mean(abs(delta(i)))以及行消隐电平值Blank_value_neg，并计算每一行负极性CVBS信号的SNR： $\mathrm{SNR}=\frac{\mathrm{Hsync}\_\mathrm{value}\_\mathrm{neg}-\mathrm{Blank}\_\mathrm{value}\_\mathrm{neg}}{\mathrm{mean}\left(\mathrm{abs}\left(\mathrm{delta}\left(i\right)\right)\right)}.$

9.根据权利要求8所述的图像调整装置，其特征在于，所述计算单元包括：

第一计算子单元，用于以每个行周期内的行同步脉冲的中心位置为中心，计算指定行同步脉冲宽度范围内的电平值均值，将计算结果作为每个行周期内的行同步电平值Hsync_value_neg；

第二计算子单元，用于以每个行周期内的行同步脉冲的中心位置为中心，计算指定行同步脉冲宽度范围内的电平值与该行周期内的行同步电平值Hsync_value_neg之差的绝对值的均值，将计算结果作为每个行周期内的噪声方差mean(abs(delta(i)))；

第三计算子单元，用于根据每个行周期内的行同步脉冲的中心位置，找到每个行周期内的色同步信号，计算色同步信号持续时间内的均值，将计算结果作为每个行周期内的行消隐电平值Blank_value_neg；

第四计算子单元，用于计算每一行负极性CVBS信号的SNR： $\mathrm{SNR}=\frac{\mathrm{Hsync}\_\mathrm{value}\_\mathrm{neg}-\mathrm{Blank}\_\mathrm{value}\_\mathrm{neg}}{\mathrm{mean}\left(\mathrm{abs}\left(\mathrm{delta}\left(i\right)\right)\right)}.$

10.根据权利要求9所述的图像调整装置，其特征在于，所述第四计算子单元进一步用于，将每一行负极性CVBS信号的信噪比分别与其之前的N行负极性CVBS信号的信噪比进行相加，用相加结果除以N+1，将得到的结果作为每一行负极性CVBS信号的信噪比，N为正整数。

11.根据权利要求8～10中任一项所述的图像调整装置，其特征在于，所述对比度调整模块包括：

提取单元，用于取出每一行正极性CVBS信号中的图像信号和色同步信号；

调整单元，用于将取出的每一行信号中的黑色电平调制到零；计算调制后的每一行信号中的白色电平和黑色电平之差Y，将调制后的每一行信号减去所述Y的1/2；将减去所述Y的1/2后的每一行信号乘以其对应的对比度调整因子；将乘以对比度调整因子后的每一行信号加上所述Y的1/2。

Images