CN114257774A - 显示处理方法、装置、显示装置和可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种显示处理方法、装置、显示装置和可读存储介质。显示处理方法包括以下步骤:获取输入视频信号,其中,输入视频信号的格式为RGB格式;将所述输入视频信号转换为YUV视频信号,其中,在将所述输入视频信号转换为YUV格式的视频信号时,对各像素的第一色度U和第二色度V进行补偿;对所述YUV视频信号进行归一化处理;将归一化处理后的YUV视频信号转换为RGB输出视频信号。本实施例能够提高像素色彩的饱和度,有助于提高显示效果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及显示技术领域,尤其涉及一种显示处理方法、装置、显示装置和可读存储介质。
背景技术
广播电视等领域需要使用专业级显示器,这些专业级显示器对于画质有更为严格的要求,然而对于液晶显示装置来说,由于其自身的驱动特点,导致低灰阶像素会存在色彩饱和度较低的问题,这种问题导致在高显示效果的专业级显示器上表现较为明显。
发明内容
本发明实施例提供一种显示处理方法、装置、显示装置和可读存储介质,以解决高显示效果的专业级显示器显示低灰阶像素会存在色彩饱和度较低的问题。
为解决上述问题,本发明是这样实现的:
第一方面,本发明实施例提供了一种显示处理方法,所述方法包括以下步骤:
获取输入视频信号,其中,输入视频信号的格式为RGB格式;
将所述输入视频信号转换为YUV视频信号,其中,在将所述输入视频信号转换为YUV格式的视频信号时,对各像素的第一色度U和第二色度V进行补偿;
对所述YUV视频信号进行归一化处理;
将归一化处理后的YUV视频信号转换为RGB输出视频信号。
在一些实施例中,所述将所述输入视频信号转换为YUV视频信号,包括:
在将所述输入视频信号转换为YUV视频信号的过程中,根据像素的亮度Y对所述像素的第一色度U和第二色度V进行补偿,低亮度的像素的第一色度U的补偿量大于高亮度的像素的第一色度U的补偿量,和/或低亮度的像素的第二色度V的补偿量大于高亮度的像素的第二色度V的补偿量。
在一些实施例中,所述将所述输入视频信号转换为YUV视频信号,包括:
通过以下公式计算所述YUV视频信号的亮度Y,第一色度U和第二色度V:
Y=k1*R+k2*G+k3*B;
U=(lgN/lgY)*(B-Y)/k4;
V=(lgN/lgY)*(R-Y)/k5;
其中,k1、k2、k3、k4和k5为预设换算常数;R为所述输入视频信号的红色通道分量,G为所述输入视频信号的绿色通道分量,B为所述输入视频信号的红蓝色通道分量;N为预设的补偿常数。
在一些实施例中,所述将所述输入视频信号转换为YUV视频信号,包括:
通过以下公式计算所述YUV视频信号的亮度Y,第一色度U和第二色度V:
Y=k1*R+k2*G+k3*B;
若Y小于预设亮度阈值,则
U=(lgN/lgY)*(B-Y)/k4;
V=(lgN/lgY)*(R-Y)/k5;
若Y不小于所述预设亮度阈值,则
U=K*(B-Y)/k4;
V=K*(R-Y)/k5;
其中,k1、k2、k3、k4和k5为预设换算常数;R为所述输入视频信号的红色通道分量,G为所述输入视频信号的绿色通道分量,B为所述输入视频信号的红蓝色通道分量;N为预设的补偿常数,K为根据所述预设亮度阈值、所述补偿常数和像素的亮度Y确定的补偿系数。
在一些实施例中,所述K是通过以下公式确定的:
其中,亮度Y以8字节位深表示,且M1为8字节位深亮度格式对应的预设亮度阈值;或者
其中,亮度Y以10字节数据表示,且M2为10字节位深亮度格式对应的预设亮度阈值。
在一些实施例中,亮度Y以8字节位深表示所述N的取值为240至255,或者亮度Y以10字节数据表示,所述N的取值为900至1023。
在一些实施例中,所述将所述输入视频信号转换为YUV视频信号,还包括:
将计算获得的亮度Y转换为整型数据,将计算获得的所述第一色度U和所述第二色度V先转换为浮点数据,再转换为整型数据。
第二方面,本发明实施例提供了一种显示处理装置,包括:
输入视频信号获取模块,用于获取输入视频信号,其中,输入视频信号的格式为RGB格式;
补偿转换模块,用于将所述输入视频信号转换为YUV视频信号,其中,在将所述输入视频信号转换为YUV格式的视频信号时,对各像素的第一色度U和第二色度V进行补偿;
归一化处理模块,用于对所述YUV视频信号进行归一化处理;
转换输出模块,用于将归一化处理后的YUV视频信号转换为RGB输出视频信号。
第三方面,本发明实施例还提供一种显示装置,包括:显示器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序;所述处理器,用于读取存储器中的程序实现如前述第一方面所述方法中的步骤。
第四方面,本发明实施例还提供一种可读存储介质,用于存储程序,所述程序被处理器执行时实现如前述第一方面所述方法中的步骤。
在本发明实施例,显示处理方法包括通过在获取输入视频信号,其中,输入视频信号的格式为RGB格式;将所述输入视频信号转换为YUV视频信号,其中,在将所述输入视频信号转换为YUV格式的视频信号时,对各像素的第一色度U和第二色度V进行补偿;对所述YUV视频信号进行归一化处理;将归一化处理后的YUV视频信号转换为RGB输出视频信号。本实施例的技术方案中,在将所述输入视频信号转换为YUV视频信号的过程中,对各像素的第一色度U和第二色度V进行补偿,也就是对色彩分量进行补偿,从而能够提高像素色彩的饱和度,有助于提高显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的显示处理方法的流程示意图;
图2是本发明实施例提供的显示处理方法的又一流程示意图;
图3是本发明实施例提供的显示处理装置的结构示意图;
图4是相关技术中的显示器的准确率曲线;
图5是本发明实施例中的显示器的准确率曲线;
图6是本发明实施提供的显示装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例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,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外,本申请中使用“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,例如A和/或B和/或C,表示包含单独A,单独B,单独C,以及A和B都存在,B和C都存在,A和C都存在,以及A、B和C都存在的7种情况。
本发明实施例提供了一种显示处理方法。
本实施例的技术方案应用于液晶显示装置,示例性的,可以是叠屏显示装置等具有高显示效果的液晶显示装置。叠屏显示装置指的是采用层叠设置的双液晶面板显示图像,其中,一个液晶面板用于实现像素级别的背光控制,而另一液晶面板用于控制显示彩色图像,这样,能够大幅提高显示的对比度,以满足医疗、广播、监视等领域的高清显示需求。
在一个实施例中,如图1和图2所示,该所述显示处理方法包括以下步骤:
步骤101:获取输入视频信号。
本实施例的技术方案中,输入视频信号的格式为RGB(红绿蓝)格式,R、G、B三个分量分别对应红色通道、绿色通道和蓝色通道三个颜色通道的色彩分量。
步骤102:将所述输入视频信号转换为YUV视频信号。
本实施例的技术方案中,在将输入视频信号转换为YUV格式的视频信号时,对各像素的第一色度U和第二色度V进行补偿,第一色度U对应蓝色色度分量,第二色度V对应红色色度分量。需要理解的是,本实施例中RGB格式和YUV格式的信号格式本身均可参考相关技术,此处不做进一步限定和描述。
在一些实施例中,该步骤102具体包括:
在将所述输入视频信号转换为YUV视频信号的过程中,根据像素的亮度Y对所述像素的第一色度U和第二色度V进行补偿,低亮度的像素的第一色度U的补偿量大于高亮度的像素的第一色度U的补偿量,和/或低亮度的像素的第二色度V的补偿量大于高亮度的像素的第二色度V的补偿量。
本实施例中,具体针对低亮度(低灰阶)的像素的第一色度U和第二色度V进行补偿。需要理解的是,对于高亮度的像素来说,其色彩饱和度相对准确,如果以相同比例或补偿量对低亮度和高亮度的像素同时进行补偿,会使高亮度像素由于饱和度过高而导致显示异常。
本实施例中,对于低亮度的像素的第一色度U和第二色度V进行补偿,且补偿量相对较高,从而能够提高低亮度的像素的饱和度。
步骤103:对所述YUV视频信号进行归一化处理。
在将输入视频信号转换为YUV视频信号之后,进一步对YUV视频信号进行归一化处理,归一化处理的步骤具体包括对于亮度归一化处理、对比度归一化处理和色饱和度归一化处理中的一项或多项。归一化处理的过程本身可参考相关技术,此处不做进一步限定。
步骤104:将归一化处理后的YUV视频信号转换为RGB输出视频信号。
实施时,可以根据需要对RGB输出视频信号进行补偿校正,例如根据色温进行Gamma校正等,最后,根据补偿校正之后的RGB输出视频信号控制显示装置显示画面。
本实施例的技术方案中,在将所述输入视频信号转换为YUV视频信号的过程中,对各像素的第一色度U和第二色度V进行补偿,也就是对色彩分量进行补偿,从而能够提高像素色彩的饱和度,有助于提高显示效果。
在一些实施例中,步骤102,包括:
通过以下公式计算所述YUV视频信号的亮度Y,第一色度U和第二色度V:
Y=k1*R+k2*G+k3*B;
U=(lgN/lgY)*(B-Y)/k4;
V=(lgN/lgY)*(R-Y)/k5;
本实施例中,k1、k2、k3、k4和k5为预设换算常数,在基于不同的转换标准将RGB格式的输入视频信号转换为YUV视频信号时,k1、k2、k3、k4和k5可以选择相应的取值。
示例性的,基于一种转换方式,上述公式具体可以写作:
Y=0.2627*R+0.6780*G+0.0593*B;
U=(lgN/lgY)*(B-Y)/1.8814;
V=(lgN/lgY)*(R-Y)/1.4746。
又如,基于又一种转换方式,上述公式具体可以写作:
Y=0.299*R+0.587*G+0.114*B;
U=(lgN/lgY)*(B-Y)/1.772;
V=(lgN/lgY)*(R-Y)/1.402。
可以理解,上述k1、k2、k3、k4和k5均是可以根据不同的转换标准所确定的常数,因此,本实施例中不对k1、k2、k3、k4和k5的取值做进一步限定。
与相关技术相比,本实施例中在转换过程中引入转换系数(lgN/lgY),以对,该转换系数可以理解为以亮度Y为底的N的对数(logYN)。
R为所述输入视频信号的红色通道分量,G为所述输入视频信号的绿色通道分量,B为所述输入视频信号的红蓝色通道分量;N为预设的补偿常数。
本实施例中,在亮度Y的格式为8字节(bit,或称比特)位深时,N的取值为240至255,示例性的,在一个实施例中,当N的取值为250时,具有较好的补偿效果。
可以理解的是,上述转换系数为以亮度Y为底的N的对数(logYN),Y的取值范围为0至255。
亮度Y以8字节位深表示所述N的取值为240至255,或者亮度Y以10字节数据表示,N的取值为900至1023。也就是说,N取值为一个较为接近亮度Y的最大值的常数。
当N的取值较大,例如为250时,当Y取值较小时,例如Y的值大于1且小于20时,logYN的值相对较大,而当Y的值大于20时,logYN的值会迅速减小,这样,对于低灰阶的像素,能够提供一个较大的转换系数进行补偿,而对于高灰阶的像素,则能够提供一个较小但是略大于1的转换系数。
可以理解的是,本实施例中,通过引入该转换系数在格式转换过程中对像素进行补偿,与相关技术相比,并未显著的增加运算量,且格式转换的过程与相关技术一致,仅需要对格式转换过程中的传递函数进行调整,能够对每一个像素进行补偿,关联亮度信息对色度像素信息进行卷积处理。
在补偿过程中,可以巧妙的实现对低亮度像素提供一个较大的补偿量进行显著有效的补偿,而对高灰阶的像素仅进行细微的调整,在提高了低灰阶像素的饱和度的情况下,也避免对高亮度像素的正常显示效果造成影响。
在一些实施例中,所述将所述输入视频信号转换为YUV视频信号,包括:
通过以下公式计算所述YUV视频信号的亮度Y,第一色度U和第二色度V:
Y=k1*R+k2*G+k3*B;
若Y小于预设亮度阈值,则
U=(lgN/lgY)*(B-Y)/k4;
V=(lgN/lgY)*(R-Y)/k5;
若Y不小于所述预设亮度阈值,则
U=K*(B-Y)/k4;
V=K*(R-Y)/k5;
其中,k1、k2、k3、k4和k5为预设换算常数;R为所述输入视频信号的红色通道分量,G为所述输入视频信号的绿色通道分量,B为所述输入视频信号的红蓝色通道分量;N为预设的补偿常数,K为根据所述预设亮度阈值、所述补偿常数和像素的亮度Y确定的补偿系数。
本实施例的技术方案中,进一步设置了预设亮度阈值,对于亮度小于该预设亮度阈值的像素进行补偿。
对亮度大于该预设亮度阈值的像素,则引入转换系数进行转换,也能够实现对低亮度像素提供一个较大的补偿量进行显著有效的补偿,而对高灰阶的像素不进行补偿,在提高了低灰阶像素的饱和度的情况下,也避免对高亮度像素的正常显示效果造成影响。
在一些实施例中,所述K是通过以下公式确定的:
其中,亮度Y以8字节位深表示,且M1为8字节位深亮度格式对应的预设亮度阈值;或者
其中,亮度Y以10字节数据表示,且M2为10字节位深亮度格式对应的预设亮度阈值。
在第一个K的计算公式中,由于M1小于255,所以分母大于0,以N为250做示例性说明,N为一个接近255的数值,M1小于N,则logM1N大于1,因此,分母小于0。这样,可以理解为像素的亮度Y越大,则K值越小,即对于第一色度U和第二色度V的补偿量越小。
显然,上述另一个计算K的公式中,其计算原理也与之相同。
在一些实施例中,所述将所述输入视频信号转换为YUV视频信号,还包括:
将计算获得的亮度Y转换为整型数据,将计算获得的所述第一色度U和所述第二色度V先转换为浮点数据,再转换为整型数据。
示例性的,计算亮度Y时,Y=k1*R+k2*G+k3*B具体调整为:
Y=(int)(k1*R+k2*G+k3*B);
本实施例中,(int)代表转换为整型数据的函数,能够将计算获得的亮度Y转换为显示装置使用的整型数据。
计算第一色度U时,U=(lgN/lgY)*(B-Y)/k4具体调整为:
U=(int)((float)(lgN/lgY)*(B-Y)/k4);其他公式也相应的做出调整。
其中,(float)代表转换为浮点数据的函数,通过进行浮点数据转换,能够计算得到更加准确的第一色度U和第二色度V的值,进一步进行整型数据转换,能够得到适合显示装置使用的整型数据。
本发明实施例提供了一种显示处理装置。
如图3所示,在一个实施例中,该显示处理装置300包括:
输入视频信号获取模块301,用于获取输入视频信号,其中,输入视频信号的格式为RGB格式;
补偿转换模块302,用于将所述输入视频信号转换为YUV视频信号,其中,在将所述输入视频信号转换为YUV格式的视频信号时,对各像素的第一色度U和第二色度V进行补偿;
归一化处理模块303,用于对所述YUV视频信号进行归一化处理;
转换输出模块304,用于将归一化处理后的YUV视频信号转换为RGB输出视频信号。
在一些实施例中,所述补偿转换模块302,具体用于在将所述输入视频信号转换为YUV视频信号的过程中,根据像素的亮度Y对所述像素的第一色度U和第二色度V进行补偿,低亮度的像素的第一色度U的补偿量大于高亮度的像素的第一色度U的补偿量,和/或低亮度的像素的第二色度V的补偿量大于高亮度的像素的第二色度V的补偿量。
在一些实施例中,所述补偿转换模块302,具体用于通过以下公式计算所述YUV视频信号的亮度Y,第一色度U和第二色度V:
Y=k1*R+k2*G+k3*B;
U=(lgN/lgY)*(B-Y)/k4;
V=(lgN/lgY)*(R-Y)/k5;
其中,k1、k2、k3、k4和k5为预设换算常数;R为所述输入视频信号的红色通道分量,G为所述输入视频信号的绿色通道分量,B为所述输入视频信号的红蓝色通道分量;N为预设的补偿常数。
在一些实施例中,所述补偿转换模块302,具体用于通过以下公式计算所述YUV视频信号的亮度Y,第一色度U和第二色度V:
Y=k1*R+k2*G+k3*B;
若Y小于预设亮度阈值,则
U=(lgN/lgY)*(B-Y)/k4;
V=(lgN/lgY)*(R-Y)/k5;
若Y不小于所述预设亮度阈值,则
U=K*(B-Y)/k4;
V=K*(R-Y)/k5;
其中,k1、k2、k3、k4和k5为预设换算常数;R为所述输入视频信号的红色通道分量,G为所述输入视频信号的绿色通道分量,B为所述输入视频信号的红蓝色通道分量;N为预设的补偿常数,K为根据所述预设亮度阈值、所述补偿常数和像素的亮度Y确定的补偿系数。
在一些实施例中,所述K是通过以下公式确定的:
其中,亮度Y以8字节位深表示,且M1为8字节位深亮度格式对应的预设亮度阈值;或者
其中,亮度Y以10字节数据表示,且M2为10字节位深亮度格式对应的预设亮度阈值。
在一些实施例中,亮度Y以8字节位深表示所述N的取值为240至255,或者亮度Y以10字节数据表示,所述N的取值为900至1023。
在一些实施例中,所述补偿转换模块302,还用于:
将计算获得的亮度Y转换为整型数据,将计算获得的所述第一色度U和所述第二色度V先转换为浮点数据,再转换为整型数据。
本实施例的显示处理装置300能够实现上述显示处理方法实施例的各个步骤,并能实现基本相同的技术效果,此处不再赘述。
请参阅图4和图5,图4相关技术中的显示器的准确率曲线(ACC),图5为本申请实施例中的显示器的准确率曲线,其中,横坐标为灰阶,纵坐标为准确率。由图4可见,相关技术中,像素灰阶在L60左右以上才能够平滑恒定,而本实施例的技术方案在L10左右即可实现平滑恒定,提高了显示效果。
本发明实施例还提供一种显示装置。请参见图6,显示装置可以包括处理器601、存储器602及存储在存储器602上并可在处理器601上运行的程序6021。
在显示装置为终端的情况下,程序6021被处理器601执行时可实现图1对应的方法实施例中的任意步骤及达到相同的有益效果,此处不再赘述。
在显示装置为网络侧设备的情况下,程序6021被处理器601执行时可实现图6对应的方法实施例中的任意步骤及达到相同的有益效果,此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法的全部或者部分步骤是可以通过程序指令相关的硬件来完成,所述的程序可以存储于一可读取介质中。
本发明实施例还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时可实现上述图1对应的方法实施例中的任意步骤,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
所述的存储介质,如只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等。
以上所述是本发明实施例的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种显示处理方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
获取输入视频信号,其中,输入视频信号的格式为RGB格式;
将所述输入视频信号转换为YUV视频信号,其中,在将所述输入视频信号转换为YUV格式的视频信号时,对各像素的第一色度U和第二色度V进行补偿;
对所述YUV视频信号进行归一化处理;
将归一化处理后的YUV视频信号转换为RGB输出视频信号。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述输入视频信号转换为YUV视频信号,包括:
在将所述输入视频信号转换为YUV视频信号的过程中,根据像素的亮度Y对所述像素的第一色度U和第二色度V进行补偿,低亮度的像素的第一色度U的补偿量大于高亮度的像素的第一色度U的补偿量,和/或低亮度的像素的第二色度V的补偿量大于高亮度的像素的第二色度V的补偿量。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述输入视频信号转换为YUV视频信号,包括:
通过以下公式计算所述YUV视频信号的亮度Y,第一色度U和第二色度V:
Y=k1*R+k2*G+k3*B;
U=(lgN/lgY)*(B-Y)/k4;
V=(lgN/lgY)*(R-Y)/k5;
其中,k1、k2、k3、k4和k5为预设换算常数;R为所述输入视频信号的红色通道分量,G为所述输入视频信号的绿色通道分量,B为所述输入视频信号的红蓝色通道分量;N为预设的补偿常数。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述输入视频信号转换为YUV视频信号,包括:
通过以下公式计算所述YUV视频信号的亮度Y,第一色度U和第二色度V:
Y=k1*R+k2*G+k3*B;
若Y小于预设亮度阈值,则
U=(lgN/lgY)*(B-Y)/k4;
V=(lgN/lgY)*(R-Y)/k5;
若Y不小于所述预设亮度阈值,则
U=K*(B-Y)/k4;
V=K*(R-Y)/k5;
其中,k1、k2、k3、k4和k5为预设换算常数;R为所述输入视频信号的红色通道分量,G为所述输入视频信号的绿色通道分量,B为所述输入视频信号的红蓝色通道分量;N为预设的补偿常数,K为根据所述预设亮度阈值、所述补偿常数和像素的亮度Y确定的补偿系数。
6.如权利要求3或4所述的方法,其特征在于,亮度Y以8字节位深表示所述N的取值为240至255,或者亮度Y以10字节数据表示,所述N的取值为900至1023。
7.如权利要求3或4所述的方法,其特征在于,所述将所述输入视频信号转换为YUV视频信号,还包括:
将计算获得的亮度Y转换为整型数据,将计算获得的所述第一色度U和所述第二色度V先转换为浮点数据,再转换为整型数据。
8.一种显示处理装置,其特征在于,包括:
输入视频信号获取模块,用于获取输入视频信号,其中,输入视频信号的格式为RGB格式;
补偿转换模块,用于将所述输入视频信号转换为YUV视频信号,其中,在将所述输入视频信号转换为YUV格式的视频信号时,对各像素的第一色度U和第二色度V进行补偿;
归一化处理模块,用于对所述YUV视频信号进行归一化处理;
转换输出模块,用于将归一化处理后的YUV视频信号转换为RGB输出视频信号。
9.一种显示装置,包括:显示器、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序;其特征在于,所述处理器,用于读取存储器中的程序实现如权利要求1至7中任一项所述的显示处理方法中的步骤。
10.一种可读存储介质,用于存储程序,其特征在于,所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的显示处理方法中的步骤。
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