專利名稱：基于亮度的動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)方法及其設(shè)備的制作方法
基于亮度的動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)方法及其設(shè)備 技術(shù)領(lǐng)域根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和方法涉及基于亮度的動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)，更具體地講，涉及能夠通過基于輸入的視頻信號(hào)的平均圖像電平(APL)動(dòng)態(tài)地改變應(yīng)用 于視頻處理裝置(諸如數(shù)字電視(TV))中用于改善圖像質(zhì)量的峰化算法塊 的增益，來放大或衰減輸入的視頻信號(hào)的高頻分量的基于亮度的動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)背景技術(shù)為了改善圖像質(zhì)量，已經(jīng)將峰化算法塊用于視頻處理裝置。 圖1是示出現(xiàn)有技術(shù)的峰化算法塊的結(jié)構(gòu)的框圖?，F(xiàn)有技術(shù)的峰化算法塊包括高通濾波器(HPF) 11、挖心(coring)單元 12、增益單元13、混合器14和限幅器15?；诂F(xiàn)有技術(shù)的峰化算法塊，高通濾波器11從輸入信號(hào)中分離高頻分 量，挖心單元12從高頻分量中去除噪聲分量。隨后增益單元13放大或衰減 從挖心單元12施加的高頻分量，混合器14將;^文大或衰減的高頻分量與輸入 信號(hào)混合。限幅器15限制混合的信號(hào)的峰值部分?，F(xiàn)有技術(shù)的峰化算法塊已經(jīng)被用于改善輸入的視頻信號(hào)的亮度頻率特 性。通過高通濾波器11從原始信號(hào)中提取高頻分量，通過增益單元13放大 或衰減提取的高頻分量，隨后通過混合器14將放大或衰減的高頻分量與原始 信號(hào)混合。然而，因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)的峰化算法塊不管視頻信號(hào)的亮度，而僅基于頻率 來運(yùn)行，所以不管視頻信號(hào)的亮度是高還是低，相同的增益值被連續(xù)地應(yīng)用 于該信號(hào)。這可能導(dǎo)致不需要的結(jié)果，例如視頻信號(hào)的飽和。發(fā)明內(nèi)容明不需要克服上述缺點(diǎn)，并且本發(fā)明的示例性實(shí)施例可不克服上述任何問題。 本發(fā)明提供一種基于亮度的動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)方法和設(shè)備，所述方法和設(shè)備能夠基于視頻信號(hào)的APL動(dòng)態(tài)地改變應(yīng)用于視頻處理裝置(諸如數(shù)字TV) 中用于改善圖像質(zhì)量的峰化算法塊的增益。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種基于亮度的動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)方法，所述 方法包括計(jì)算輸入的視頻信號(hào)的APL值；基于所述APL值計(jì)算動(dòng)態(tài)增益 系數(shù)；和通過基于所述動(dòng)態(tài)增益系數(shù)動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)增益值，來放大或衰減從輸 入的視頻信號(hào)分離的高頻分量。計(jì)算APL值的操作可包括以幀為單位計(jì)算輸入的視頻信號(hào)的APL值。計(jì)算動(dòng)態(tài)增益系數(shù)的操作可包括計(jì)算當(dāng)所述APL值小于正常值時(shí)使得 增益值增大的動(dòng)態(tài)增益系數(shù)。計(jì)算動(dòng)態(tài)增益系數(shù)的操作可包括計(jì)算當(dāng)所述APL值大于正常值時(shí)使得 增益值減小的動(dòng)態(tài)增益系數(shù)，。計(jì)算動(dòng)態(tài)增益系數(shù)的操作可包括計(jì)算當(dāng)所述APL值處于正常值范圍之 內(nèi)時(shí)使用預(yù)設(shè)的增益值的動(dòng)態(tài)增益系數(shù)，。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種基于亮度的動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)設(shè)備，所述 設(shè)備包括APL分析單元，計(jì)算輸入的視頻信號(hào)的APL值；動(dòng)態(tài)增益系數(shù)計(jì) 算單元，基于所述APL值計(jì)算動(dòng)態(tài)增益系數(shù)；和增益單元，通過基于所述動(dòng) 態(tài)增益系數(shù)動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)增益值，來放大或衰減從輸入的視頻信號(hào)分離的高頻 分量。所述APL分析單元以幀為單位計(jì)算輸入的^L頻信號(hào)的APL值。所述動(dòng)態(tài)增益系數(shù)計(jì)算單元計(jì)算當(dāng)所述APL值小于正常值時(shí)使得增益 值增大的動(dòng)態(tài)增益系數(shù)。所述動(dòng)態(tài)增益系數(shù)計(jì)算單元計(jì)算當(dāng)所述APL值大于正常值時(shí)使得增益 值減小的動(dòng)態(tài)增益系數(shù)。所述動(dòng)態(tài)增益系數(shù)計(jì)算單元計(jì)算當(dāng)所述APL值處于正常值范圍之內(nèi)時(shí) 使用預(yù)設(shè)的增益值的動(dòng)態(tài)增益系數(shù)。


通過參照附圖對本發(fā)明的特定示例性實(shí)施例進(jìn)行的描述，本發(fā)明的以上 和其他方面將會(huì)變得更清楚，其中圖l是示出現(xiàn)有技術(shù)的峰化算法塊的結(jié)構(gòu)的框圖；5
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的基于亮度的動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的基于亮度動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)方法的 流程圖；和圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的APL值和增益的關(guān)系的曲線圖。在全部附圖中，相同的標(biāo)號(hào)將^皮理解為指示相同的部分、分量和結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
在描述中定義的內(nèi)容，諸如詳細(xì)的結(jié)構(gòu)和元件，凈皮4^供以幫助全面地理 解本發(fā)明的實(shí)施例，并且僅是示例性的。因此，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該 理解，在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以對這里描述的示例性實(shí) 施例進(jìn)行各種改變和修改。另外，為了清楚簡明，已知功能和構(gòu)造的描述被 省略。圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的基于亮度的動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)設(shè)備 的結(jié)構(gòu)的^f匡圖。動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)設(shè)備200包括HPF 110、挖心單元120、增益單元130、混 合器140、限幅器150、 APL分析單元210和動(dòng)態(tài)增益系數(shù)計(jì)算單元220。 HPF IIO從輸入的視頻信號(hào)中分離高頻分量。挖心單元120從輸入的視頻信號(hào)的高頻分量中去除小于特定大小的分量。挖心單元120主要用于去除噪聲。增益單元130放大或衰減從挖心單元120施加的視頻信號(hào)的高頻分量。 混合器140將其高頻分量已經(jīng)被放大或衰減的視頻信號(hào)和輸入的視頻信號(hào)混合。限幅器150限制混合的視頻信號(hào)的峰值部分。APL分析單元210以幀為單位計(jì)算輸入的視頻信號(hào)的APL值。例如，如 果一幀由512個(gè)像素組成，則APL分析單元210通過對組成一幀的512個(gè)像 素的圖像值求和，隨后將求和的值除以512來計(jì)算APL值。動(dòng)態(tài)增益系數(shù)計(jì)算單元220根據(jù)從APL分析單元210施加的APL值計(jì) 算具有如圖4所示的特性的增益系數(shù)，并將計(jì)算的增益系數(shù)傳送到增益單元 130。
從圖4可以看出，如果因?yàn)锳PL值小于正常值而圖像非常暗，或者因?yàn)?APL值大于正常值而圖像非常亮，則動(dòng)態(tài)增益系數(shù)計(jì)算單元220計(jì)算的增益 系數(shù)具有非常小的值。此外，如圖4所示，如果圖像具有APL值"a，，和增 益"g",則預(yù)設(shè)的增益系數(shù)被無修改地應(yīng)用于視頻信號(hào)。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的基于亮度動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)方法的 流程圖。所述動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)設(shè)備還可應(yīng)用于具有峰化算法塊的所有^L頻處理設(shè)備。此外，當(dāng)通過視頻解碼器、解隔行掃描器或縮放器處理輸入到數(shù)字TV 的視頻信號(hào)時(shí)，所述動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)設(shè)備可應(yīng)用于用于改善圖像質(zhì)量的峰化算 法塊。首先，視頻信號(hào)被輸入到根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)設(shè) 備的接收單元(S302 )。輸入的視頻信號(hào)還被施加到HPF 110和APL分析單元210。APL分析單元210以幀為單位計(jì)算輸入的一見頻信號(hào)的APL,并將計(jì)算的 APL傳送到動(dòng)態(tài)增益系凄史計(jì)算單元220 (S304)。例如，如果一幀包括1024x680個(gè)像素，則APL分析單元210通過對各 個(gè)像素的圖像值求和，隨后將求和的值除以1024x680來計(jì)算APL值。動(dòng)態(tài)增益系數(shù)計(jì)算單元220基于從APL分析單元210傳送的APL值計(jì) 算具有如圖4所示的特性的動(dòng)態(tài)增益系數(shù)(S306)。參照圖4,動(dòng)態(tài)增益系數(shù)計(jì)算單元220基于增益單元130計(jì)算的增益值 "g"來計(jì)算斜率值"a"。這里，斜率值對應(yīng)于動(dòng)態(tài)增益系數(shù)。具體地講，如圖4所示，動(dòng)態(tài)增益系數(shù)計(jì)算單元220計(jì)算當(dāng)APL值小于 一般的APL值"a"時(shí)使得動(dòng)態(tài)增益增大的動(dòng)態(tài)增益系數(shù)。以同樣的方式， 動(dòng)態(tài)增益系數(shù)計(jì)算單元220計(jì)算當(dāng)APL值大于一般的APL值"a"時(shí)使得動(dòng) 態(tài)增益減小的動(dòng)態(tài)增益系數(shù)。此外，如圖4所示，動(dòng)態(tài)增益系數(shù)計(jì)算單元220計(jì)算當(dāng)APL值處于接近 "a"的正常APL值的范圍之內(nèi)時(shí)使用預(yù)設(shè)的增益值"g"的動(dòng)態(tài)增益系數(shù)。然后，動(dòng)態(tài)增益系數(shù)計(jì)算單元220將計(jì)算的動(dòng)態(tài)增益系數(shù)傳送到增益單 元130 (S308)。HPF 110從輸入的視頻信號(hào)中分離高頻分量，挖心單元120從輸入的視
頻信號(hào)的高頻分量中去除小于特定大小的分量。增益單元130根據(jù)從動(dòng)態(tài)增 益系數(shù)計(jì)算單元220施加的動(dòng)態(tài)增益系數(shù)，放大或衰減從挖心單元120施加 的視頻信號(hào)的高頻分量。增益單元130通過根據(jù)從動(dòng)態(tài)增益系數(shù)計(jì)算單元220施加的動(dòng)態(tài)增益系 數(shù)獲得的圖4的特性來調(diào)節(jié)增益，來放大或衰減高頻分量(S310)。因此，所述動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)設(shè)備能夠在輸入的視頻信號(hào)的APL為高和低的 情況下動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)增益。包括APL分析單元210和動(dòng)態(tài)增益系數(shù)計(jì)算單元220的動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)設(shè) 備200可應(yīng)用于設(shè)置有峰化算法塊的視頻處理設(shè)備的水平或垂直峰化。此外， 設(shè)備200能夠應(yīng)用于視頻處理設(shè)備(諸如TV )中使用峰化功能的所有集成電 路(IC )。本發(fā)明的示例性實(shí)施例可以被寫作代碼、指令或者程序，并且可以在使 用計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)執(zhí)行所述代碼、指令或者程序的通用裝置中實(shí)現(xiàn)。計(jì) 算機(jī)可讀記錄介質(zhì)的示例包括磁存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，ROM、》茲盤和硬盤)、光學(xué) 記錄介質(zhì)(例如，CD-ROM和DVD)以及存儲(chǔ)介質(zhì)。所述計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì) 也可分布于網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上，以便所述計(jì)算機(jī)可讀代碼以分布方式 被存儲(chǔ)并被執(zhí)行。此外，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的編程人員可容易地理解用于實(shí)現(xiàn) 本發(fā)明的示例性實(shí)施例的函數(shù)程序、代碼和代碼段。如上所述，根據(jù)基于亮度的動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)方法和設(shè)備，能夠通過基于輸 入的視頻信號(hào)的APL動(dòng)態(tài)地改變應(yīng)用于視頻處理裝置(諸如數(shù)字TV)中用 于改善圖像質(zhì)量的峰化算法塊的增益，來放大或衰減輸入的視頻信號(hào)的高頻 分量。因此，當(dāng)輸入的視頻信號(hào)的APL為高或低時(shí)，可動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)增益，并可 防止在操作峰化塊期間視頻信號(hào)的飽和。此外，通過將動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)應(yīng)用于用于改善圖像質(zhì)量的所有峰化塊，能 夠通過基于亮度的增益調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)平滑的峰化操作。上述示例性實(shí)施例和優(yōu)點(diǎn)僅是示例性的，不應(yīng)解釋為限制本發(fā)明。本教 導(dǎo)可容易地應(yīng)用于其他類型的"i殳備。此外，本發(fā)明的示例性實(shí)施例的描述旨 在說明性目的，而非限制權(quán)利要求書的范圍。許多替換、修改和變化對于本 領(lǐng)域技術(shù)人員來說是清楚的。
權(quán)利要求
1、一種基于亮度的動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)方法，所述方法包括計(jì)算輸入的視頻信號(hào)的平均圖像電平值；基于所述平均圖像電平值計(jì)算動(dòng)態(tài)增益系數(shù)；和通過基于所述動(dòng)態(tài)增益系數(shù)動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)增益值，來放大或衰減從輸入的視頻信號(hào)分離的高頻分量。
10、 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述動(dòng)態(tài)增益系數(shù)計(jì)算單元計(jì)算 這樣的動(dòng)態(tài)增益系數(shù)，如果所述平均圖像電平值處于平均圖像電平值的特定 范圍之內(nèi)，則使用預(yù)設(shè)的增益值。
11、 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，還包括 高通濾波器，從輸入的視頻信號(hào)中分離高頻分量；挖心單元，從輸入的視頻信號(hào)的高頻分量中去除小于特定大小的分量； 混合器，將其高頻分量已經(jīng)被放大或衰減的視頻信號(hào)和輸入的視頻信號(hào) 混合；和限幅器，限制混合的視頻信號(hào)的峰值部分。
全文摘要
提供了一種基于亮度的動(dòng)態(tài)增益調(diào)節(jié)方法和設(shè)備。所述方法和設(shè)備通過基于輸入的視頻信號(hào)的平均圖像電平(APL)動(dòng)態(tài)地改變應(yīng)用于視頻處理裝置(諸如數(shù)字電視)中用于改善圖像質(zhì)量的峰化算法塊的增益，來放大或衰減輸入的視頻信號(hào)的高頻分量。當(dāng)輸入的視頻信號(hào)的APL為高或低時(shí)，可動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)所述增益，從而可防止在操作峰化塊期間視頻信號(hào)的飽和。
文檔編號(hào)G09G5/10GK101115167SQ20071009636
公開日2008年1月30日 申請日期2007年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月27日
發(fā)明者車泰煥 申請人:三星電子株式會(huì)社