CN102547070A - 视频图像边缘处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种视频图像边缘处理方法及装置，其中，所述方法包括：S1、在指定5行x7列窗口中找到最大像素值和最小像素值，把增强后的信号输出箝位控制在所述最大像素值与所述最小像素值之间，并当增强后的信号或原始信号接近最小亮度或最大亮度时，衰减信号亮度，使其处于[最小亮度，最大亮度]区间内；S2、将超出指定5行x7列窗口中最大和最小像素值区间的增强后的信号,按设定比例进行线性回调。与现有技术相比，本发明在确保正常边缘得到有效增强的前提下，有效的克制了细节丢失现象，和因增强后的信号超出而出现的较大光环或LTI或非现象回调后出现的带状现象。

Description

视频图像边缘处理方法及装置
技术领域
本发明涉及一种视频图像边缘处理方法及装置，尤其涉及一种视频图像边缘增强中对过增强区域的线性回调和细节恢复处理方法及装置。
背景技术
目前的图像边缘增强是将输入图像经二维的低通滤波器后被原始输入图像相减得到原始图像的轮廓(高频分量)，再经增益放大再加回到原始图像即可得到增强后的图像。此方法虽能有效的增强图像边缘，但引来不少的副作用。例如：本就很锐利的边缘被过度增强致使过饱和或溢出。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种视频图像边缘处理方法及装置。
为实现上述发明目的，本发明的一种视频图像边缘处理方法，包括以下步骤：
S1、在指定5行x7列窗口中找到最大像素值和最小像素值，把增强后的信号输出箝位控制在所述最大像素值与所述最小像素值之间，并当增强后的信号或原始信号接近最小亮度或最大亮度时，衰减信号亮度，使其处于[最小亮度，最大亮度]区间内；
S2、将超出指定5行x7列窗口中最大和最小像素值区间的增强后的信号，按设定比例进行线性回调。
作为本发明的进一步改进，所述[最小亮度，最大亮度]为[0，255]。
作为本发明的进一步改进，所述线性回调计算公式为：
outovershoot＝outpeaking ifMax≥outpeaking≥Min
            ＝outpeaking-((outpeaking-Max)×PEAK_LIMIT/32 if outpeaking≥Max，其中
            ＝outpeaking+((Min-outpeaking)×PEAK_LIMIT/32 if outpeaking≤Min
PEAK_LIMIT是可编程参数。
作为本发明的进一步改进，当PEAK_LIMIT为0，输出无回调，直接为增强后的信号；当PEAK_LIMIT为32，输出回调最大，同为LTI后结果；当PEAK_LIMIT介于[0，32]之间，输出将按固定比例线性回调。
相应地，为实现上述发明目的，本发明的一种视频图像边缘处理装置，包括：
LTI处理单元，用于在指定5行x7列窗口中找到最大像素值和最小像素值，把增强后的信号输出箝位控制在所述最大像素值与所述最小像素值之间，并当增强后的信号或原始信号接近最小亮度或最大亮度时，衰减信号亮度，使其处于[最小亮度，最大亮度]区间内；
非线性回调处理单元，用于将超出指定5行x7列窗口中最大和最小像素值区间的增强后的信号，按设定比例进行线性回调。
作为本发明的进一步改进，所述[最小亮度，最大亮度]为[0，255]。
作为本发明的进一步改进，所述线性回调计算公式为：
outovershoot＝outpeaking ifMax≥outpeaking≥Min
            ＝outpeaking-((outpeaking-Max)×PEAK_LIMIT/32 if outpeaking≥Max，其中
            ＝outpeaking+((Min-outpeaking)×PEAK_LIMIT/32 if outpeaking≤Min
PEAK_LIMIT是可编程参数。
作为本发明的进一步改进，当PEAK_LIMIT为0，输出无回调，直接为增强后的信号；当PEAK_LIMIT为32，输出回调最大，同为LTI后结果；当PEAK_LIMIT介于[0，32]之间，输出将按固定比例线性回调。
与现有技术相比，本发明在确保正常边缘得到有效增强的前提下，有效的克制了细节丢失现象，和因增强后的信号超出而出现的较大光环或LTI或非现象回调后出现的带状现象。
附图说明
图1是本发明一实施方式中视频图像边缘处理方法的流程图；
图2是本发明一实施方式中视频图像边缘处理装置的单元图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包括在本发明的保护范围内。
在本发明一实施方式中，所述视频图像边缘处理方法及装置主要应用于数字电视或机顶盒系统中的视频图像后处理模块。
一般地，并不是所有情况下都会发生细节丢失，而是在图像中存在最大亮度(接近255)或最小亮度(接近0)的多细节(高频)区域被较大程度增强后才显现。高频信号的顶部因箝位在最大亮度内而被削平，因此将丢失一部分高频细节。而出现光环是因为被增强的像素远远超出该像素周边(5行x7列)的最大值或是最小值。
如图1所示，在本发明一实施方式中，所述视频图像边缘处理方法包括以下步骤：
S1、在指定5行x7列窗口中找到最大像素值(Max)和最小像素值(Min)，把增强(Peaking)后的信号输出箝位控制在最大像素值与最小像素值之间，并当增强后的信号或者原始信号接近最小亮度0或最大亮度255时，衰减信号亮度，使其处于[0，255]区间内；
S2、根据指定5行x7列窗口中的最大像素值(Max)和最小像素值(Min)的差值(Range)在不同阈值区间进行不同程度的线性回调处理。优选地，增强后的信号若超出指定5行x7列窗口中最大和最小像素值区间[Min，Max]，则按设定比例进行线性回调。具体计算如下公式为：
outovershoot＝outpeaking ifMax≥outpeaking≥Min
            ＝outpeaking-((outpeaking-Max)×PEAK_LIMIT/32 if outpeaking≥Max，其中
            ＝outpeaking+((Min-outpeaking)×PEAK_LIMIT/32 if outpeaking≤Min
PEAK_LIMIT是可编程参数。优选地，当PEAK_LIMIT为0，输出无回调，直接为增强(Peaking)后结果；当PEAK_LIMIT为32，输出回调最大，同为LTI后结果；当PEAK_LIMIT介于[0，32]之间，输出将按固定比例线性回调。值得一提的是：超出[Min，Max]的增强信号得到50％的线性回调，其他部分的增强效果保持不变。
如图2所示，在本发明一实施方式中，所述视频图像边缘增强处理装置包括：
LTI处理单元，用于在指定5行x7列窗口中找到最大像素值(Max)和最小像素值(Min)，把增强(Peaking)后的信号输出箝位控制在最大像素值与最小像素值之间，并当增强后的信号或者原始信号接近最小亮度0或最大亮度255时，衰减信号亮度，使其处于[0，255]区间内。
非线性回调处理单元，用于根据指定5行x7列窗口中的最大像素值(Max)和最小像素值(Min)的差值(Range)在不同阈值区间进行不同程度的线性回调处理。优选地，增强后的信号若超出指定5行x7列窗口中最大和最小像素值区间[Min，Max]，则按一定比例进行线性回调。具体计算如下公式为：
outovershoot＝outpeaking ifMax≥outpeaking≥Min
            ＝outpeaking-((outpeaking-Max)×PEAK_LIMIT/32 if outpeaking≥Max，其中
            ＝outpeaking+((Min-outpeaking)×PEAK_LIMIT/32 if outpeaking≤Min
PEAK_LIMIT是可编程参数。优选地，当PEAK_LIMIT为0，输出无回调，直接为增强(Peaking)后结果；当PEAK_LIMIT为32，输出回调最大，同为LTI后结果；当PEAK_LIMIT介于[0，32]之间，输出将按固定比例线性回调。值得一提的是：超出[Min，Max]的增强信号得到50％的线性回调，其他部分的增强效果保持不变。
综上所述，本发明在确保正常边缘得到有效增强的前提下，有效的克制了因原始信号或增强后的信号接近0或255时的细节丢失现象，和因增强后的信号超出指定窗口[Min，Max]时出现的较大光环或LTI或非现象回调后出现的带状现象。
以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施方式方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施方式方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包括一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种视频图像边缘处理方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、在指定5行x7列窗口中找到最大像素值和最小像素值，把增强后的信号输出箝位控制在所述最大像素值与所述最小像素值之间，并当增强后的信号或原始信号接近最小亮度或最大亮度时，衰减信号亮度，使其处于[最小亮度，最大亮度]区间内；
S2、将超出指定5行x7列窗口中最大和最小像素值区间的增强后的信号，按设定比例进行线性回调。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述[最小亮度，最大亮度]为[0，255]。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述线性回调计算公式为：
outovershoot＝outpeaking ifMax≥outpeaking≥Min
            ＝outpeaking-((outpeaking-Max)×PEAK_LIMIT/32 if outpeaking≥Max，其中
            ＝outpeaking+((Min-outpeaking)×PEAK_LIMIT/32 if outpeaking≤Min
PEAK_LIMIT是可编程参数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当PEAK_LIMIT为0，输出无回调，直接为增强后的信号；当PEAK_LIMIT为32，输出回调最大，同为LTI后结果；当PEAK_LIMIT介于[0，32]之间，输出将按固定比例线性回调。
5.一种视频图像边缘处理装置，其特征在于，所述装置包括：
LTI处理单元，用于在指定5行x7列窗口中找到最大像素值和最小像素值，把增强后的信号输出箝位控制在所述最大像素值与所述最小像素值之间，并当增强后的信号或原始信号接近最小亮度或最大亮度时，衰减信号亮度，使其处于[最小亮度，最大亮度]区间内；
非线性回调处理单元，用于将超出指定5行x7列窗口中最大和最小像素值区间的增强后的信号，按设定比例进行线性回调。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述[最小亮度，最大亮度]为[0，255]。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述线性回调计算公式为：
outovershoot＝outpeaking ifMax≥outpeaking≥Min
            ＝outpeaking-((outpeaking-Max)×PEAK_LIMIT/32 if outpeaking≥Max，其中
            ＝outpeaking+((Min-outpeaking)×PEAK_LIMIT/32 if outpeaking≤Min
PEAK_LIMIT是可编程参数。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，当PEAK_LIMIT为0，输出无回调，直接为增强后的信号；当PEAK_LIMIT为32，输出回调最大，同为LTI后结果；当PEAK_LIMIT介于[0，32]之间，输出将按固定比例线性回调。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1426019A (zh) * 2001-12-12 2003-06-25 三星电子株式会社 用于增强数字图像同时抑制下冲和过冲的方法
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