CN102572221B - 一种视频图像边缘处理方法及装置 - Google Patents

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、增益放大Cb和Cr；S2、根据增益放大后高频分量U和高频分量V计算抑制后的高频分量U和高频分量V；S3、根据所述抑制后的高频分量U和高频分量V改变饱和度。与现有技术相比，本发明有效抑制了错误颜色的发生，使得颜色过渡区域保持均匀平滑。

Description

一种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颜色过渡区错误颜色的抑制处理方法及装置。 

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：在颜色过渡区因颜色分量(Cb和Cr)增强较大容易导致错误颜色。 

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、增益放大Cb和Cr； 

S2、根据增益放大后高频分量U和高频分量V计算抑制后的高频分量U和高频分量V； 

S3、根据所述抑制后的高频分量U和高频分量V改变饱和度。 

作为本发明的进一步改进，所述计算公式为  $\begin{array}{c}U\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=U\_\mathrm{Correction}-V\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\\ V\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=V\_\mathrm{Correction}-U\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\end{array}$ 或  $\begin{array}{c}U\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=U\_\mathrm{Correction}+V\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\\ V\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=V\_\mathrm{Correction}+U\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\end{array},$ 其中，U_Correction和V_Correction为增益放大后的高频分量，U_Correction′和V_Correction′为抑制后的高频分量，AVOID_FC_GAIN为错误颜色抑制强度。 

作为本发明的进一步改进，所述计算包括以下步骤： 

将所述增益放大后高频分量U和高频分量V取绝对值； 

根据绝对值结果与错误颜色抑制阈值相比较； 

若小于所述阈值，则通过公式  $\begin{array}{c}U\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=U\_\mathrm{Correction}-V\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\\ V\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=V\_\mathrm{Correction}-U\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\end{array}$ 计算；若大于所述阈值，则进行符号比较后进行计算。 

作为本发明的进一步改进，所述“进行符号比较后计算”包括以下步骤： 

对U_Correction和V_Correction取符号； 

比较U_Correction和V_Correction的符号是否相同； 

当符号相同时，则选择  $\begin{array}{c}U\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=U\_\mathrm{Correction}-V\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\\ V\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=V\_\mathrm{Correction}-U\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\end{array}$ 进行计算； 

当符号不同时，选择  $\begin{array}{c}U\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=U\_\mathrm{Correction}+V\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\\ V\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=V\_\mathrm{Correction}+U\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\end{array}$ 进行计算。 

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： 

增益单元，用于增益放大Cb和Cr； 

计算单元，用于根据增益放大后高频分量U和高频分量V计算抑制后的高频分量U和高频分量V； 

抑制单元，用于根据所述抑制后的高频分量U和高频分量V改变饱和度。 

作为本发明的进一步改进，所述计算公式为  $\begin{array}{c}U\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=U\_\mathrm{Correction}-V\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\\ V\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=V\_\mathrm{Correction}-U\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\end{array}$ 或  $\begin{array}{c}U\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=U\_\mathrm{Correction}+V\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\\ V\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=V\_\mathrm{Correction}+U\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\end{array},$ 其中，U_Correction和V_Correction为增益放大后的高频分量，U_Correction′和V_Correction′为抑制后的高频分量，AVOID_FC_GAIN为错误颜色抑制强度。 

作为本发明的进一步改进，所述计算单元用于： 

将所述增益放大后高频分量U和高频分量V取绝对值； 

根据绝对值结果与错误颜色抑制阈值相比较； 

若小于所述阈值，则通过公式  $\begin{array}{c}U\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=U\_\mathrm{Correction}-V\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\\ V\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=V\_\mathrm{Correction}-U\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\end{array}$ 计算；若大于所述阈值，则进行符号比较后进行计算。 

作为本发明的进一步改进，所述计算单元还用于： 

对U_Correction和V_Correction取符号； 

比较U_Correction和V_Correction的符号是否相同； 

当符号相同时，则选择  $\begin{array}{c}U\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=U\_\mathrm{Correction}-V\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\\ V\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=V\_\mathrm{Correction}-U\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\end{array}$ 进行计算； 

当符号不同时，选择  $\begin{array}{c}U\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=U\_\mathrm{Correction}+V\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\\ V\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=V\_\mathrm{Correction}+U\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\end{array}$ 进行计算。 

与现有技术相比，本发明有效抑制了错误颜色的发生，使得颜色过渡区域保持均匀平滑。 

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，增强前的信号，其饱和度始终保持不变；增强后的信号，Cb和Cr都被增强，在颜色过渡区其饱和度徒增，会导致错误颜色。 

本发明引入错误颜色保护机制，有效的解决了此现象。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、增益放大Cb和Cr； 

S2、根据增益放大后高频分量U(U_Correction)和高频分量V(V_Correction)计算抑制后的高频分量U和高频分量V； 

S3、根据所述抑制后的高频分量U和高频分量V改变饱和度。 

优选地，所述计算方法为：先将所述增益放大后高频分量U和高频分量V取绝对值，并根据绝对值结果与错误颜色(False Color)抑制阈值相比较，若小于所述阈值，则通过公式：  $\begin{array}{c}U\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=U\_\mathrm{Correction}-V\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\\ V\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=V\_\mathrm{Correction}-U\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\end{array}$ 计算，若大于所述阈值，则进行下述的符号比较，其中，U_Correction和V_Correction为增益放大后的高频分量，U_Correction′和V_Correction′为抑制后的高频分量， AVOID_FC_GAIN为错误颜色(False Color)抑制强度。 

若大于所述阈值，在具体抑制过程需先对U_Correction和V_Correction取符号后，比较U_Correction和V_Correction的符号，当符号相同时，则选择  $\begin{array}{c}U\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=U\_\mathrm{Correction}-V\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\\ V\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=V\_\mathrm{Correction}-U\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\end{array}$ 进行计算，当符号不同时，选择 $\begin{array}{c}U\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=U\_\mathrm{Correction}+V\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\\ V\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=V\_\mathrm{Correction}+U\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\end{array}$ 进行计算。 

如图2所示，在本发明一实施方式中，所述视频图像边缘处理装置包括： 

增益单元，用于增益放大Cb和Cr； 

计算单元，用于根据增益放大后高频分量U(U_Correction)和高频分量V(V_Correction)计算抑制后的高频分量U和高频分量V； 

抑制单元，用于根据所述抑制后的高频分量U和高频分量V改变饱和度。 

优选地，所述计算方法为：先将所述增益放大后高频分量U和高频分量V取绝对值，并根据绝对值结果与错误颜色(False Color)抑制阈值相比较，若小于所述阈值，则通过公式：  $\begin{array}{c}U\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=U\_\mathrm{Correction}-V\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\\ V\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=V\_\mathrm{Correction}-U\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\end{array}$ 计算，若大于所述阈值，则进行下述的符号比较，其中，U_Correction和V_Correction为增益放大后的高频分量，U_Correction′和V_Correction′为抑制后的高频分量，AVOID_FC_GAIN为错误颜色(False Color)抑制强度。 

若大于所述阈值，在具体抑制过程需先对U_Correction和V_Correction取符号后，比较U_Correction和V_Correction的符号，当符号相同时，则选择  $\begin{array}{c}U\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=U\_\mathrm{Correction}-V\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\\ V\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=V\_\mathrm{Correction}-U\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\end{array}$ 进行计算，当符号 不同时，选择 $\begin{array}{c}U\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=U\_\mathrm{Correction}+V\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\\ V\_{\mathrm{Correction}}^{\′}=V\_\mathrm{Correction}+U\_\mathrm{Correction}\×\mathrm{AVOID}\_\mathrm{FC}\_\mathrm{GAIN}/8\end{array}$ 进行计算。 

综上所述，本发明有效抑制了错误颜色的发生，使得颜色过渡区域保持均匀平滑。

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 (2)

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、增益放大Cb和Cr；

S2、根据增益放大后高频分量U和高频分量V计算抑制后的高频分量U和高频分量V计算公式为U_Correction′＝U_Correction-V_Correction×AVOID_FC_GAIN/8

V_Correction′＝V_Correction-U_Correction×AVOID_FC_GAIN/8或U_Correction′＝U_Correction+V_Correction×AVOID_FC_GAIN/8

V_Correction′＝V_Correction+U_Correction×AVOID_FC_GAIN/8，其中，U_Correction和V_Correction为增益放大后的高频分量，U_Correction′和V_Correction′为抑制后的高频分量，A VOID_FC_GAIN为错误颜色抑制强度；

所述计算包括以下步骤：

将所述增益放大后高频分量U和高频分量V取绝对值；

根据绝对值结果与错误颜色抑制阈值相比较；

若小于所述阈值，则通过公式U_Correction′＝U_Correction-V_Correction×A VOID_FC_GAIN/8

V_Correction′＝V_Correction_U_Correction×AVOID_FC_GAIN/8计算；若大于所述阈值，则进行符号比较后进行计算；

所述“进行符号比较后计算”包括以下步骤：

对U_Correction和V_Correction取符号；

比较U_Correction和V_Correction的符号是否相同；

当符号相同时，则选择U_Correction′＝U_Correction-V_Correction×A VOID_FC_GAIN/8

V_Correction′＝V_Correction-U_Correction×AVOID_FC_GAIN/8进行计算；

当符号不同时，选择U_Correction′＝U_Correction+V_Correction×AVOID_FC_GAIN/8

V_Correction′＝VCorrection+U_Correction×AVOID_FC_GAIN/8进行计算；

S3、根据所述抑制后的高频分量U和高频分量V改变饱和度。

2.一种视频图像边缘处理装置，其特征在于，所述装置包括：

增益单元，用于增益放大Cb和Cr；

计算单元，用于根据增益放大后高频分量U和高频分量V计算抑制后的高频分量U和高频分量V；计算公式为U_Correction′＝U_Correction-V_Correction×AVOID_FC_GAIN/8

V_Correction′＝V_Correction-U_Correction×AVOID_FC_GAIN/8或

U_Correction′＝U_Correction+V_Correction×AVOID_FC_GAIN/8

V_Correction′＝V_Correction+U_Correction×AVOID_FC_GAIN/8，其中，U_Correction和V_Correction为增益放大后的高频分量，U_Correction′和V_Correction′为抑制后的高频分量，AVOID_FC_GAIN为错误颜色抑制强度；

所述计算单元用于：

将所述增益放大后高频分量U和高频分量V取绝对值；

根据绝对值结果与错误颜色抑制阈值相比较；

若小于所述阈值，则通过公式U_Correction′＝U_Correction-V_Correction×AVOID_FC_GAIN/8

V_Correction′＝V_Correction-U_Correction×AVOID_FC_GAIN/8计算；若大于所述阈值，则进行符号比较后进行计算；

所述计算单元还用于：

对U_Correction和V_Correction取符号；

比较U_Correction和V_Correction的符号是否相同；

当符号相同时，则选择U_Correction′＝U_Correction-V_Correction×AVOID_FC_GAIN/8

V_Correction′＝V_Correction-U_Correction×AVOID_FC_GAIN/8进行计算；

当符号不同时，选择U_Correction′＝U_Correction+V_Correction×AVOID_FC_GAIN/8

V_Correction′＝V_Correction+U_Correction×AVOID_FC_GAIN/8进行计算；

抑制单元，用于根据所述抑制后的高频分量U和高频分量V改变饱和度。

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