CN1825975A - 提升hdmi图像效果的方法 - Google Patents
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Abstract
提升HDMI图像效果的方法，涉及显示技术，特别涉及一种数字平板电视显示技术。本发明所解决的技术问题是：改善HDMI图像显示效果，提高图像对比度。本发明采用的技术方案是：数字YCbCr信号通过亮度和色度扩展后送出上屏信号。亮度和色度扩展为，将数字YCbCr信号的亮度和色度的动态范围扩展到上屏信号的亮度和色度的最大范围值。本发明的有益效果是：本发明所述方法能够显著提高数字平板电视在显示HDMI图像的整体实际效果，提高画面的亮度、对比度。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术，特别涉及一种数字平板电视显示技术。
背景技术
在大屏幕液晶电视和等离子电视等平板电视中都有众多的信号接口。其中HDMI接口以其数字传输且同时包含视频和音频内容而得到迅速推广，其画质由于数字传输无损耗而清晰精细，完全满足高清显示终端—平板电视的应用需求。但对HDMI图像和模拟YPBPR接口图像进行对比评价，发现HDMI图像普遍图像发白，缺乏层次和对比度，景深不够。
消费类电子产品中各种视频处理芯片采用的YCbCr格式，是遵循ITU-RBT.601的规范，其数据范围(动态范围)为Y(亮度)16-235，C(色度)以128为中心代表无色，范围16-240。HDMI解码芯片也按此规范送出满足上述要求的数字YCbCr信号。
但是在Scaler IC输出的上屏信号中，纯白的点，对8位屏其上屏的RGB值为(255，255，255)；纯黑的点，其RGB为(0，0，0)。上述HDMI解密解码芯片送出的遵循ITU-R BT.601规范的YCbCr信号，经过标准的YCbCr到RGB的色空间转换，其动态范围不会发生变化，即纯白的RGB值为(235，235，235)；纯黑的RGB值为(16，16，16)。最终在液晶或等离子显示屏幕上看起来就不是纯白和纯黑。
因此HDMI解码芯片如按标准ITU-R BT.601格式送入后段Scaler IC，从输出口显示上看，会觉得颜色变淡，层次变差，好像照上了一层白纱。
发明内容
本发明所解决的技术问题是：改善HDMI图像显示效果，提高图像对比度。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：提升HDMI图像效果的方法，HDMI接口输出的视频数字信号解码成数字YCbCr信号，再变换为RGB格式的上屏信号，其特征在于，数字YCbCr信号先通过亮度和色度扩展，再变换为RGB格式的上屏信号。
所述亮度和色度扩展为，将数字YCbCr信号的亮度和色度的动态范围扩展到上屏信号的亮度和色度的最大范围值。
所述上屏信号的亮度和色度的最大范围值为0-255。
采用如下算法对数字YCbCr信号的亮度进行扩展：
Y’＝(Y-Ymin)*255/(Ymax-Ymin)
上述公式中，Y为输入数字YCbCr信号亮度值，Y’为扩展后亮度信号值，Ymin为输入数字YCbCr信号亮度动态范围的最小值，Ymax为输入数字YCbCr信号亮度动态范围的最大值。
采用如下算法对数字YCbCr信号的色度进行扩展：
C’＝(C-Cmin)*255/(Cmax-Cmin)
上述公式中，C为输入数字YCbCr信号色度值，C’为扩展后的色度信号值，Cmin为输入数字YCbCr信号色度动态范围的最小值，Cmax为输入数字YCbCr信号色度动态范围的最大值。
本发明的有益效果是：本发明实现的方法能够显著提高数字平板电视在显示HDMI图像的整体实际效果，、提高画面的亮度和对比度。
以下结合附图与具体实施例，对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为对HDMI信号的处理过程；
图2为实施例对HDMI信号的处理流程。
具体实施例
如图1所示，HDMI信源端发送过来的数字视频信号通过平板电视中的接收解码芯片解密解码为ITU-R BT.601格式的数字YCbCr信号送入后段Scaler IC(即影像格式变化处理芯片)，Scaler IC调用与其相连的色度/亮度扩展模块中的程序对数字YCbCr信号进行色度/亮度扩展，再在ScalerIC中进行画质改善、数字映像格式处理，最后送出RGB格式的上屏信号。
色空间信号主要有两种：RGB型和YUV型。本发明所述YCbCr信号属于YUV型。现在平板电视所接收的上屏信号一般为RGB信号，YCbCr信号到RGB信号的转换在Scaler IC中完成。ITU-R BT.601规范的YCbCr信号，经过标准的YCbCr到RGB的色空间转换，其动态范围不会发生变化，送出的上屏信号达不到0-255的动态范围。
为了获得满意的动态范围，对HDMI解码芯片送出的数字YCbCr信号，先做亮度和色度信号的扩展。将亮度信号的动态范围由原来的16-235扩先做亮度和色度信号的扩展。将亮度信号的动态范围由原来的16-235扩展到0-255；将色度信号的动态范围由原来的16-240扩展到0-255。然后在后段Scaler IC中再通过色空间转换为RGB 0-255。
本发明采用的亮度和色度信号伸张的计算公式如下：
Y’＝(Y-16)*255/(235-16)
C’＝(C-16)*255/(240-16)
上述公式中，Y为16-235范围的亮度信号，Y’为扩展后的亮度信号；C为16-235范围的色度信号，C’为扩展后的色度信号。
由于HDMI兼容DVI1.0标准，因此HDMI输出有两种模式：4:4:4的RGB和4:2:2的YCbCr模式。
如图2所示，首先检测HDMI的输出视频信号模式；如果检测出是4:4:4的RGB模式，不需要做色空间的扩展处理，直接将输出信号送入后段ScalerIC进行处理；如果检测出是4:2:2的YCbCr模式，则对YCbCr信号先按上述算法对色空间进行扩展，重新写入HDMI解码芯片输出级的色空间转换矩阵系数，实现16～235的数字YCbCr信号到0～255的数字YCbCr的转换，扩展后的色空间值可以通过软件控制寄存器实现；转换后的0-255的数字YCbCr信号送入后段Scaler IC进行处理。
Claims (6)
1、提升HDMI图像效果的方法，HDMI接口输出的视频数字信号解码成数字YCbCr信号，再变换为RGB格式的上屏信号，其特征在于，数字YCbCr信号先通过亮度和色度扩展，再变换为RGB格式的上屏信号。
2、如权利要求1所述的提升HDMI图像效果的方法，其特征在于，所述亮度和色度扩展为，将数字YCbCr信号的亮度和色度的动态范围扩展到上屏信号的亮度和色度的最大范围值。
3、如权利要求2所述的提升HDMI图像效果的方法，其特征在于，所述上屏信号的亮度和色度的最大范围值为0-255。
4、如权利要求3所述的提升HDMI图像效果的方法，其特征在于，采用如下算法对数字YCbCr信号的亮度进行扩展：
Y’＝(Y-Ymin)*255/(Ymax-Ymin)
上述公式中，Y为输入数字YCbCr信号亮度值，Y’为扩展后亮度信号值，Ymin为输入数字YCbCr信号的亮度动态范围最小值，Ymax为输入数字YCbCr信号的亮度动态范围最大值。
5、如权利要求3所述的提升HDMI图像效果的方法，其特征在于，采用如下算法对数字YCbCr信号的色度进行扩展：
C’＝(C-Cmin)*255/(Cmax-Cmin)
上述公式中，C为输入数字YCbCr信号色度值，C’为扩展后的色度信号值，Cmin为输入数字YCbCr信号色度动态范围的最小值，Cmax为输入数字YCbCr信号色度动态范围的最大值。
6、如权利要求4或5所述的提升HDMI图像效果的方法，其特征在于，所述输入数字YCbCr信号的亮度动态范围为16-235，输入数字YCbCr信号的色度动态范围为16-240，采用如下算法对数字YCbCr信号的亮度和色度进行扩展：
Y’＝(Y-16)*255/(235-16)；
C’＝(C-16)*255/(240-16)。
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