本发明专利技术规定了计算构成整个图像的多个区域的每一个区域中所有像素的亮度值的和。接着用每个帧末尾的全部亮度求和来创建直方图。该直方图被重新调节使得亮度范围被规格化。一旦已经创建了直方图，就使用每个帧的积分的亮度直方图来创建适当的传递函数。以这种方式，图像中显著对象内的细节可以增强，因为图像中对象的平均亮度被加权的要比提供更实际的传递函数的各个像素的亮度要多。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术总的涉及提高视频和困形质量.
技术介绍
显示设备将输入数据作为二维困像在颜色或灰度上进行渲染.输入数据本质上可以是困形的.这种设备的一个例子是PC显示监视 器，输入数据可以是视频信号，这种设备的一个例子是TV或视频监 视器.输入数据可以是困形和嵌入式视频的组合.这种设备的一个 例子是PC显示监视器，其在窗口中显示具有一个或多个应用显示视 频的困形，或者是具有两个或更多个的输入端口的PC/TV显示设备， 其显示图形或全屏视频或图形和视频的组合，例如画中画.观看者通常手工控制显示设备的颜色和对比度.手工控制的问题 在于，对于所有可能的输入数据来说不能达到最佳的显示质重.例 如，设置对比度控制以增加褪色困像的对比度，这对于普通图像来 说将导致对比过度。使高度饱和困像的颜色饱和设置下降是最佳 的，但是如果输入变化为饱和度减少的困像，则该设置现在会是次 最佳的，观看者不断改变显示设置以适应输入困像的性质是不可行 或不方便的，尤其是当输入是视频序列时。手工控制对比度和颜色的另一个问题是，其对于输入数据性质不 敏感.手工对比度控制向输入的luma分量施加乘法因子.由于luma 值的有限动态范围，因此为了能够看到阴影细节而增加暗困像的对 比度导致了亮区中的信息丢失，该控制的乘法性质还意味着不可能 增加特别亮的困像的对比度.为了向困形或视频困像应用图像改进效果，就需要知道困像内容 的性质.为了在平板显示屏上正确显示图形或视频材料，就必须测 量各种材料质量.为这些测量的每一个实现数字电子装置可能是浪费的.例如，图la示出了典型的中等亮的图像和该困像的基于单个像素 的直方图.图lb示出了示例暗(低亮度)图像和该围像的基于单个像素的直方图.在所示的直方困中，水平轴表示亮度值并且垂直轴 表示具有给定亮度值的各像素的数量.例如，对于图lb中的暗景物，亮度直方图指明大部分的像素具有低亮度，而对于困la中的中亮度 景物，亮度谱更宽，这指明更多数量的更亮像素.此外，暗困像的 直方图在图2a中所示，并且用于增强这个田像的对比度的传递曲线 在图2b中所示。该直方困指明大部分的像素是在低亮度的范围中。 传递函数增加了图像高亮度区域中的亮度而基本上没有改变困像的 中亮度和低亮度区域中的亮度.但是不幸的是，由于传递函数基于的是从各个像素的亮度值导出 的直方图，所以像素亮度值的小变化(其不太可能由观看者观察到) 对于传递函数和所得的图像可造成不成比例的影响，由此，所需要的是一种解决上面认识的问题的系统和方法。本发 明解决了这一需要.
技术实现思路
广泛地说，本专利技术涉及增加在图像的显著区域中出现的亮度级的 对比度.本专利技术可以用许多方式来实现，包括方法、系统、设备、 装置或计算机可读介质.下面讨论本专利技术的若千实施例.在一个实施例中， 一种自适应对比度控制的方法包括下列搮作 接收由多个像素形成的视频帧，每个像素具有关联的像素数据；为 所接收的视频桢数据生成积分的亮度直方困；根据积分的亮度直方 图来生成传递函数；和使用传递函数来更新视频帧数据.在另一个实施例中，可由计算机处理器执行的用于自适应对比度 控制的计算机程序产品包括用于接收由多个像素形成的视频帧的 计算机代码，每个像素具有关联的像素数据；用于为所接收的视频 帧数据生成积分的亮度直方图的计算机代码；用于根据积分的亮度 直方图来生成传递函数的计算机代码；用于使用传递函数来更新视 频帧数据的计算机代码；和用于存储计算机代码的计算机可读介 质.在又另一个实施例中，描述了一种提供自适应对比度控制的设 备，该设备包括被设置为接收由多个像素形成的视频帧的接口， 每个像素具有关联的像素数据；直方图生成器，用于为所接收的视频帧数据生成积分的亮度直方图；传递函数生成器，用于根据积分 的亮度直方图来生成传递函数；和用于使用传递函数来更新视频桢 数据的装置.从下面的详细描述并结合附图，本专利技术的其它方面和优点将变得 明显.附困说明困l示出根据本专利技术的一个实施例的示例中亮度田像和该困像的 直方图.图2示出根据本专利技术的一个实施例的示例暗(低亮度)图像和该 图像的直方图.图3示出用于增强附图说明图1所示困像中对比度的传递曲线。 困4示出用于增强困2所示困像中对比度的传递曲线. 图5图形说明本专利技术的实现.图6示出根据本专利技术的一个实施例细化用于基于积分的亮度直方 图来生成传递函数的过程的流程困.具体实施例方式现在详细参考本专利技术的一个特殊实施例，该实施例的一个例子在 附图中示出.尽管结合该特殊实施例描述了本专利技术，将理解的是， 这不旨在将本专利技术限制于所描述的实施例.相反，这旨在覆盖可替 换方式、修改和等效物，就如包括在由所附权利要求限定的本专利技术 的精神和范围内一样.本专利技术的目的是利用有些受限的LCD亮度范围来以最可能的方式 来渲染源图像.目的是为了使可视细节最大化并且在添加最少伪像 的情况下增加图像的生动性.本专利技术规定了增加在图像的显著区域 中出现的各亮度级的对比度.当准备图像以供在例如诸如液晶显示器(LCD)、有机发光二极 管(0LED)屏幕、数字光处理器(LCD)、阴极射线管(CRT)、等 离子面板的显示器或其它类型的显示器上呈现时，所期望的是通过 调整像素亮度级别来增强困像的对比度.传递曲线可用于描述输入 亮度级别和输出亮度级别之间的映射.由于不同图像具有不同亮度直方图，所以所期望的是使传递曲线适应所讨论的特殊田像以便获 得最佳的对比度增强。本专利技术规定了计算构成整个困像的多个区域的每一个区域中所 有像素的亮度值的和.接着用每个帧末尾的全部亮度求和来创建直 方困，该直方困被重新调节使得亮度范围被规格化.例如，对于总共220个亮度箱(luminance bin)来说，亮度范围可以从16到235， 其中亮度箱的平均值是256. —旦已经创建了直方图，就使用每个帧 的积分的亮度直方困来创建适当的传递函数.以这种方式，图像中 显著对象内的细节可以增强，因为困像中对象的平均亮度被加权的 要比提供更实际的传递函数的各个像素的亮度要多。在如困5所示的特殊实现中，视频帧F,被分成总共P个像素(即， P-M x N )的M个像素乘N个像素的区域IU，每个像素具有特殊的亮度值 Yi,j，该Yu是如等式l中所示的G (绿色)/2加上R (红色)/4加上B (蓝 色)/8而计算的(是RGB转化为YUV的Y部分的近似值)，如等式l所 示，Y"产(O. 257*Ri,j) + (0. 50"G,.》+ (0. 098,Bi,』) (等式l) 一旦计算了区域IU中每个像素的亮度值，则使用等式(2)来计算区 域Ri中所有像素的所有亮度值的平均值<formula>formula see original document page 8</formula> (等式2)接着使用积分的亮度值Yw来生成视频帧F，的积分的亮度直方困 Hint，根据如下描述的过程600从积分的亮度值Y",提供传递函数T,并逐 帧地应用.图6示出了细化根据本专利技术的一个实施例的过程600的流程困.过 程600在602通过接收以像素数据形式的视频帧而开始.如果在604像 素数据不是YUV格式，则在606将像素数据转换成YUV格式.在任何情 况下，在6本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种自适应对比度控制的方法，包括：接收由多个像素形成的视频帧，每个像素具有关联的像素数据；为所接收的视频帧数据生成积分的亮度直方图；根据积分的亮度直方图来生成传递函数；并且使用传递函数来更新视频帧数据。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：G尼尔，
申请(专利权)人：创世纪微芯片公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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