亮度信号处理设备及亮度信号处理方法技术

（问题）本发明专利技术意在改进以下过程的准确度，即，针对整个屏幕，确定亮度信号的平均亮度水平以及最大和最小亮度水平。（解决方法）本发明专利技术包括有：差分操作电路，该电路检测和微分演算输入图像信号的水平同步信号和垂直同步信号的上升沿或下降沿，从而分别输出同步于所述水平同步信号和所述垂直同步信号的水平差分信号和垂直差分信号；采样窗口电路，该电路检测水平间隔和垂直间隔的起始位置和结束位置，从而依照水平和垂直差分信号，来产生在屏幕上的任何所希望的垂直和水平位置中构建的采样窗口信号；以及亮度信号输出电路，当采样窗口电路工作时，该亮度信号输出电路输出采样后的亮度信号。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于对视频亮度信号进行采样处理的亮度信号处理设备以及亮度信号处理方法。
技术介绍
近些年来，视频信号的数字化已经日益发展，其中视频信号处理中采用了亮度信号采样处理(例如，见专利文件1)。图24是根据传统技术实现的一种亮度信号采样处理设备的结构示意图。在传统亮度信号处理设备中的采样处理设备中，像素跳跃标准值设置单元401的构建如下文所示。首先，每当有垂直差分信号S211输入时，计数器501将被重置。基于水平差分信号S210，负荷承载装置503负载来自计数器501的输出。负荷承载装置503将所负载的来自计数器501的输出值提供给计数器501作为记数器501的输入值。计数器501通过对负荷承载装置503的输出值进行计数，来进行行计数。然后，从低阶比特重新找回n比特数字并将这n比特提供给计数器502，其中，这n比特的数量对应亮度信号的重复模式，该模式用于从负荷承载装置503输出的一定数量的行根据需要跳过像素。对于此处所述低阶比特，随着这些比特被从负荷承载装置503的输出中重新找回，每当行数起变化时，例如在n＝2的情况下，被找回的n比特将以0，1，2，3，0，1，2，3…这样的方式变化。接下来，计数器502依照参考时钟计数n比特，这n比特是从负荷承载装置503寻回的初始值。对于负荷承载装置503的低阶n比特所处理的行，由于提供给计数器502的该初始值各不相同，每一行的计数起始值也各不相同。计数器502的输出就是一个像素跳跃标准值S411。图25示出了一种传统采样示例(该例中产生了像素跳跃标准值S411)。该图中，每个正方形对应屏幕上的一个像素，一个垂直方向对应多个行。参见图25中的像素跳跃标准值S411，第一行的值为“00”，第二行的值为二进制数“01”，第三行的值为“10”，第四行的值为“00”，而且计数起始位置每行都不相同。有了这样的电路配置，在屏幕上不仅固定像素中亮度信号可被采样，而且像素中的亮度信号沿斜线方向的像素也可以被采样。专利文件1WO01/039489(第11页-第14页，图5-7)
技术实现思路
然而，当采用传统的亮度信号处理设备对屏幕上的亮度信号进行采样时，在一条扫瞄线上，仅仅是沿着斜线方向在像素跳跃位置对亮度信号进行采样。因此，当一个图案(比如固定图案或者重复图案)出现在斜线方向时，很难精确而等效地检测到亮度信号的级别。因此而导致的问题是，在后处理过程中检测整个屏幕上亮度信号的平均亮度级别和最大/最小级别时，将会损害亮度信号级进行检测的精度。本专利技术解决了上述传统的问题，并且其主要目的是提供一种亮度信号处理设备，当输入的亮度信号来自固定模型或者重复模型的斜线方向时，该设备可以在不增大电路规模的基础上，通过调整每行和每域(field)的采样像素位置，精确而等效地在屏幕上沿垂直、水平和斜线方向对亮度信号进行采样。解决方法为了达到上述目的，在本专利技术中，为了使得采样位置可以在垂直、水平和斜线方向上平均而随机地进行指定，扫瞄线上的采样像素位置在每一行和每个域进行调整。更具体地，根据本专利技术的亮度信号处理设备包含以下多个组成元件差分操作电路，用于通过检测和微分演算垂直同步信号及水平同步信号的上升沿和下降沿，来输出水平差分信号和垂直差分信号，该水平差分信号同步于输入视频信号的水平同步信号，该垂直差分信号同步于输入视频信号的垂直同步信号；采样窗口电路，其基于垂直和水平差分信号，检测一个水平周期及垂直周期的起始位置或者结束位置，并沿垂直方向和水平方向在屏幕上的任意位置处产生采样窗口信号；以及亮度信号输出电路，用于当采样窗口电路有效时，选择性地输出采样亮度信号。根据本专利技术的亮度信号处理设备也可以包含以下多个组成部件，它们是差分操作电路，用于通过检测和微分演算垂直同步信号及水平同步信号的上升沿和下降沿，来输出水平差分信号和垂直差分信号，该水平差分信号同步于输入视频信号的水平同步信号，该垂直差分信号同步于输入视频信号的垂直同步信号；第一计数器电路，用于通过对所述水平差分信号进行重置，对一个水平周期内的像素的数量进行计数；第一逻辑操作与(AND)电路，用于在水平差分信号和第一计数电路的输出信号之间执行与操作；第一延迟电路，用于在每个时钟期间，对第一与电路的输出信号进行延迟；水平像素跳跃调整电路，用于跳过来自第一延迟电路输出信号的像素，同时调整一个水平周期内的待跳跃像素的数量；第一设置/重置电路，用于接收水平周期起始点信号，该信号设置了一个采样窗口周期的水平周期的起始点；并用于接收水平周期结束点信号，该信号设置了该周期的结束点，所述第一设置/重置电路在水平周期内进一步设置一个第一采样有效周期，在该有效周期的设置点处，水平采样跳跃调整电路的输出结果和水平周期起始点信号相互一致；在该有效周期的重置点处，水平采样跳跃调整电路的输出结果和水平周期结束点信号相互一致；第二与电路，用于检测第一采样有效周期和水平采样跳跃调整电路的输出结果相互一致之处的点；第二延迟电路，用于对第二与电路的输出信号延迟N个像素(N是至少为1的自然数)；第一采样像素位置切换信号产生电路，用于从水平差分信号产生一个采样像素位置切换信号，该信号在每个水平周期内重复反相；第一选择电路，用于基于采样像素位置切换信号，从第二与电路的输出信号和第二延迟电路的输出信号中选择一个信号，并将被选择的信号作为采样窗口信号而输出。根据前文所述，一个水平周期内的像素总数通过第一计数电路、第一与电路和第一延迟电路进行计数。然后，通过水平像素跳跃调整电路跳过一个水平周期内的采样像素数目。例如，当像素每(N×2)个像素地被跳过时，产生了一个像素跳跃信号，其中每(N×2)个像素一个是有效比特，另一个是无效比特。设置/重置电路根据水平周期起始点信号、水平周期结束点信号和水平像素跳跃调整电路的输出结果，来决定采样有效周期。第二与电路的输出表示采样有效周期和像素跳跃信号相互一致处的点的检测结果，该第二与电路的输出确定了用于每(N×2)个像素地进行采样的沿水平方向的采样窗口周期采样。第二延迟电路每(N×2)个像素地，进一步对采样窗口周期延迟N个像素。因此，可以获取分别具有不同的水平位置的两个采样窗口周期采样，作为候选选择。作为候选选择的这两个采样窗口周期被输入到第一选择电路。采样像素位置切换信号产生电路产生采样像素位置切换信号，该信号基于水平差分信号在每个水平周期(每行)内重复0，1，0，1…这样的反相。对第一选择电路的控制是基于采样像素位置切换信号。因此，第一选择电路中，在一个水平周期内选择第一采样窗口周期，在一个接下来的水平周期内选择了第二采样窗口周期。这样，通过切换选择方式，获取了在每个水平周期内交替选择的采样窗口信号。更具体地，例如，第(N×2)个像素、第(N×4)个像素、第(N×6)个像素…在偶数行被采样，而第(N×3)个像素、第(N×5)个像素、第(N×7)个像素…在奇数行被采样。例如，假设N＝4，第8个像素、第16个像素、第24个像素…在偶数行被采样，而第12个像素、第个像素、第28个像素在奇数行被采样。根据前述内容，跳跃像素间隔在水平像素跳跃调整电路中被调整，这样，扫瞄线上的采样像素位置可以逐行调整。进而，可以在屏幕上沿水平方向随机而等效地指定采样位置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种亮度信号处理设备，包括：差分操作电路，其用于通过检测和微分演算垂直同步信号以及水平同步信号中的上升沿或下降沿，输出垂直差分信号和水平差分信号，所述水平差分信号同步于输入视频信号的所述水平同步信号，所述垂直差分信号同步于所述输入视 频信号的所述垂直同步信号；采样窗口电路，其根据所述水平差分信号和所述垂直差分信号，检测水平周期及垂直周期的起始位置或者结束位置，并且产生采样窗口信号，该信号设置在屏幕上沿垂直方向和水平方向的任意位置；和亮度信号输出电路，其用 于当所述采样窗口电路有效时，选择性地输出被采样的亮度信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：国谷久雄，谷川悟，小泉隆，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]