CN110225403A - 视频图像亮暗场景识别控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电视图像处理技术，其公开了一种视频图像亮暗场景识别控制方法，可以对视频亮暗场景进行判断识别，进行动态画质调整，并且解决由于场景切换频繁造成画质效果闪烁的问题。该方法包括以下步骤：根据每一帧图像的直方图数据计算对应帧的APL值；将对应帧的APL值与预设的APL门限值进行比较，若大于APL门限值，则判定该帧图像为亮场景，否则，判定该帧为暗场景；对判定为亮场景的帧的连续个数进行计数，当达到一定帧数时，执行亮场景画面的画质参数的调整策略；对判定为暗场景的帧的连续个数进行计数，达到一定帧数时，执行暗场景画面的画质参数的调整策略。

Description

视频图像亮暗场景识别控制方法

技术领域

本发明涉及电视图像处理技术，具体涉及一种视频图像亮暗场景识别控制方法。

背景技术

视频图像信号随内容变化，画面的亮暗在进行变化，当数字电视机需要对不同的亮暗场景进行不同的画质处理时，就需要对不同场景进行区分，从而针对不同的场景采用不同的处理方式，比如某些场景需要提升对比度，而某些场景需要降低亮度等。

由于图像处理过程中，画面效果会有一个变化，而频繁变换的亮暗场景会导致画面效果也在频繁变换，给人眼造成画质闪烁的不舒服的感觉，所以这种情况需要避免。因此在场景识别时，需要将频繁变换的场景剔除，只是对较长时间保持亮场景或暗场景的画面进行画面效果调整。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种视频图像亮暗场景识别控制方法，可以对视频亮暗场景进行判断识别，进行动态画质调整，并且解决由于场景切换频繁造成画质效果闪烁的问题。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：

视频图像亮暗场景识别控制方法，包括以下步骤：

根据每一帧图像的直方图数据计算对应帧的APL值；

将对应帧的APL值与预设的APL门限值进行比较，若大于APL门限值，则判定该帧图像为亮场景，否则，判定该帧为暗场景；

对判定为亮场景的帧的连续个数进行计数，当达到一定帧数时，执行亮场景画面的画质参数的调整策略；对判定为暗场景的帧的连续个数进行计数，当达到一定帧数时，执行暗场景画面的画质参数的调整策略。

作为进一步优化，所述APL门限值根据对场景亮度的需要进行调整设置。

根据对场景亮度的需要进行调整设置APL门限值具有灵活性，比如，如果对场景亮度要求较高，则APL门限值可以设置的高一些，反之如果对场景亮度要求较低，则APL门限值可以设置的低一些。

作为进一步优化，该方法具体包括以下步骤：

步骤1、设置用于计数的变量TimeBlack、TimeBri，并初始化设置为0；其中TimeBlack用于对暗场景的帧进行计数，TimeBri用于对亮场景的帧进行计数；

步骤2、根据当前帧的直方图数据计算当前帧的APL值；

步骤3、将当前帧的APL值与预设的APL门限值进行比较，若大于APL门限值，则判定该帧图像为亮场景，进入步骤4；否则，判定该帧为暗场景，进入步骤5；

步骤4、设置TimeBlack＝0，TimeBri＝TimeBri+1；然后进入步骤6；

步骤5、设置TimeBri＝0，TimeBlack＝TimeBlack+1；然后进入步骤7；

步骤6、判断TimeBri的值是否达到计数阈值，若是，则将TimeBri的值清零，并执行亮场景画面的画质参数的调整策略，当视频解码到下一帧时，返回步骤2；若否，则在视频解码到下一帧时，返回步骤2；

步骤7、判断TimeBlack的值是否达到计数阈值，若是，则将TimeBlack的值清零，并执行暗场景画面的画质参数的调整策略，当视频解码到下一帧时，返回步骤2；若否，则在视频解码到下一帧时，返回步骤2。

本方案中，通过两个计数的变量分别对亮场景帧和暗场景帧进行计数，在计数时，无论当前帧判断为亮场景还是暗场景，均先将对方的变量计数置0，再进行对应场景计数的累加，如此可以满足对亮场景或暗场景持续计数的要求，在计数值达到阈值时，执行对应场景画面的画质参数的调整策略，因此，本方案不仅能实现画质效果的动态调整，还能通过在某个场景持续一定时间(帧个数)后才进行相应场景的画质参数调整来解决由于场景切换频繁造成画质效果闪烁的问题。

作为进一步优化，所述计数阈值＝4*视频图像的频率。

由于视频图像的频率是指一秒时间内的图像帧数，本发明将计数阈值设置为该值的4倍，即4秒内的图像帧数，该值的设置为一种较佳推荐值，既能解决场景切换频率造成画质效果闪烁的问题，又能及时对相应场景的画质参数进行调整；当然，该值也可以根据需要设置为其它值。

作为进一步优化，所述暗场景画面的画质参数的调整策略为：提升画面亮度和对比度；

所述亮场景画面的画质参数的调整策略为：降低画面亮度和提升对比度。

本方案中，对于暗场景而言，可以提升画面亮度、对比度，使画面更亮，效果更好；而对于亮场景画面，可以适当降低亮度，提升对比度，使画面景深更强，画面立体感更好。

本发明的有益效果是：

对视频图像信号中的亮暗场景进行识别区分，并在识别时，通过对场景的持续时间(帧数)进行计数，只有在计数达到阈值时才执行对应场景的画面的画质参数调节方案，因此本发明不仅可以实现根据场景识别的动态画质调整，还可以剔除频繁变换的场景的情况，从而解决由于场景切换频繁造成画质效果闪烁的问题。

附图说明

图1为实施例中的视频图像亮暗场景识别控制方法流程图。

具体实施方式

本发明旨在提供一种视频图像亮暗场景识别控制方法，可以对视频亮暗场景进行判断识别，进行动态画质调整，并且解决由于场景切换频繁造成画质效果闪烁的问题。其核心思想是：根据每一帧图像的直方图数据计算对应帧的APL(平均图像电平)值；并将对应帧的APL值与预设的APL门限值进行比较来对视频图像信号中的亮暗场景进行识别区分，并在识别时，通过对场景的持续时间(帧数)进行计数，只有在计数达到阈值时才执行对应场景的画面的画质参数调节方案。因此，本发明不仅可以实现根据场景识别的动态画质调整，还可以剔除频繁变换的场景的情况，从而解决由于场景切换频繁造成画质效果闪烁的问题。

在具体实现上，本发明中的视频图像亮暗场景识别控制方法包括：

一、定义亮暗场景的判断条件：

首先定义一个APL门限值，可以利用图像的直方图数据，计算图像的APL值，当图像的APL大于APL门限值时，则画面定义为亮场景，否则定义为暗场景。APL门限值可以根据对场景亮度的需要进行调整设置。

二、场景识别及控制：

由于图像视频信号是一个变化的码流信号，每一帧图像内容都不同，因此需要对每一帧信号进行计算和判断。

1、对每一帧信号的直方图数据进行计算，计算出APL值。

2、对每一帧的APL值都进行判断，是否满足亮暗场景的判断门限。

3、在满足暗场景的条件下，连续对场景的个数计数。

例如60Hz的信号，一秒钟有60帧图像，连续计数240帧，即4秒钟。

连续240帧图像满足暗场景条件，即可判断为连续的暗场信号，就可进行画质调整。

4、同理，对亮场景信号同样的方法记录满足条件的图像帧，再进行画质效果调整。

5、在持续记录的4秒内画质参数不作调整，防止画面效果频繁切换造成闪烁现象。

6、如果在连续记录的4秒钟时间内，亮暗场景发生变化，以上记录过程立即中断，亮暗场景的记录进行切换，原来的计数全部归零。

由于亮暗场景需要持续4秒以上，画质参数才会进行调整，所以这样一来，在4秒钟之内的画面变换，不会造成画面效果的调整，避免了画面效果闪烁问题。

例如新闻播放的画面，一般场景切换多数在2-3秒钟，小于本发明定义的4秒场景持续时间，因此这种快速切换的场景不会触发画质参数的调整，避免带来画质效果上的闪烁。而一般的电影、电视画面的的场景切换时间相对较长，采用本发明的方案可以单独对电影、电视剧等信号进行画质效果处理，从而动态提升画质效果。

7、信号在记录4秒以后，记录数据清零，从头再次开始计数，以便于对4秒的周期进行判断。

8、无论在进入亮场景还是暗场景判断，首先是将对方的计数清0，以便于进入对方场景判断时，可以从0开始计数。例如，进入暗场景判断时，首先将亮场景的计数清零，而进入亮场景判断时，首先将暗场景的计数清零。

实施例：

如图1所示，本实施例中视频图像亮暗场景识别控制方法包括以下步骤流程：

1、首先设置用于计数的变量TimeBlack、TimeBri，其中TimeBlack用于对暗场景的帧进行计数，TimeBri用于对亮场景的帧进行计数；并将两个变量均初始化为0；

2、在解码视频图像时，读取每一帧图像的直方图数据；

3、根据直方图数据计算画面相应的APL值；

4、对每一帧的APL值都进行判断是否满足APL>15；

5、如果某一帧的APL满足APL>15，则判定该帧为亮场景，则设置TimeBlack＝0，TimeBri＝TimeBri+1；即，在判定为亮场景帧时，则先将暗场景帧的计数清零，再对亮场景帧的计数加1；

6、如果某一帧的APL不满足APL>15，则判定该帧为暗场景，则TimeBri＝0，TimeBlack＝TimeBlack+1；即，在判定为暗场景帧时，则先将亮场景帧的计数清零，再对暗场景帧的计数加1；

7、通过步骤5和6中的计数方案，在亮场景帧的计数值达到240帧(说明连续240帧内无暗场景出现，因为一旦出现暗场景则亮场景的计数会被清零)，则可以对画面执行亮场景的画质参数调整方案；同理，在暗场景帧的计数值达到240帧(说明连续240帧内无亮场景出现，因为一旦出现亮场景则暗场景的计数会被清零)，则可以对画面执行暗场景的画质参数调整方案。画质参数调整方案推荐为：对于暗场景而言，可以提升画面亮度、对比度，使画面更亮，效果更好；而对于亮场景画面，可以适当降低亮度，提升对比度，使画面景深更强，画面立体感更好。

需要说明的是，这里判断阈值采用240帧是以图像信号频率为60Hz为例，即每秒有60帧图像，则240帧对应4秒钟时间；在240帧计数期间，无论亮暗场景画质参数都不作调整，防止画面闪烁现象，一定在满足APL的判断门限，以及满足持续时间在4秒以上，画质参数才进行调整；如果画面亮暗场景在4秒之内变换，则流程会反复在亮暗判断之间切换，不会进入到画质参数调整步骤，画质参数也不会进行调整，避免了这种情况下参数不停调整造成的画面闪烁现象。

因此，采用本发明的方案不仅可以实现根据场景识别的动态画质调整，还可以剔除频繁变换的场景的情况，从而解决由于场景切换频繁造成画质效果闪烁的问题。

Claims (5)

1.视频图像亮暗场景识别控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据每一帧图像的直方图数据计算对应帧的APL值；

将对应帧的APL值与预设的APL门限值进行比较，若大于APL门限值，则判定该帧图像为亮场景，否则，判定该帧为暗场景；

对判定为亮场景的帧的连续个数进行计数，当达到一定帧数时，执行亮场景画面的画质参数的调整策略；对判定为暗场景的帧的连续个数进行计数，当达到一定帧数时，执行暗场景画面的画质参数的调整策略。

2.如权利要求1所述的视频图像亮暗场景识别控制方法，其特征在于，

所述APL门限值根据对场景亮度的需要进行调整设置。

3.如权利要求1所述的视频图像亮暗场景识别控制方法，其特征在于，

该方法具体包括以下步骤：

步骤1、设置用于计数的变量TimeBlack、TimeBri，并初始化设置为0；其中TimeBlack用于对暗场景的帧进行计数，TimeBri用于对亮场景的帧进行计数；

步骤2、根据当前帧的直方图数据计算当前帧的APL值；

步骤3、将当前帧的APL值与预设的APL门限值进行比较，若大于APL门限值，则判定该帧图像为亮场景，进入步骤4；否则，判定该帧为暗场景，进入步骤5；

步骤4、设置TimeBlack＝0，TimeBri＝TimeBri+1；然后进入步骤6；

步骤5、设置TimeBri＝0，TimeBlack＝TimeBlack+1；然后进入步骤7；

步骤6、判断TimeBri的值是否达到计数阈值，若是，则将TimeBri的值清零，并执行亮场景画面的画质参数的调整策略，当视频解码到下一帧时，返回步骤2；若否，则在视频解码到下一帧时，返回步骤2；

步骤7、判断TimeBlack的值是否达到计数阈值，若是，则将TimeBlack的值清零，并执行暗场景画面的画质参数的调整策略，当视频解码到下一帧时，返回步骤2；若否，则在视频解码到下一帧时，返回步骤2。

4.如权利要求3所述的视频图像亮暗场景识别控制方法，其特征在于，

所述计数阈值＝4*视频图像的频率。

5.如权利要求1-4任意一项所述的视频图像亮暗场景识别控制方法，其特征在于，

所述暗场景画面的画质参数的调整策略为：提升画面亮度和对比度；

所述亮场景画面的画质参数的调整策略为：降低画面亮度和提升对比度。