一种视频信号自适应处理方法技术

本发明专利技术涉及一种视频信号自适应处理方法，包括如下步骤：S1，获取系统参数；S2，预置基础传递函数；S3，接收并缓存一帧图像信息；S4，获取一帧图像信息的信息分布；S5，判断图像中信息集中的区域，对信息集中区域进行拉伸，对其余部分进行压缩。该方法根据图像不同的信息分布状态采用不同的处理方法：信息集中的区域进行拉伸，其余部分则进行压缩，这样可以突出整幅图像中用户注意的区域，达到良好的视觉效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种视频信号处理方法，具体涉及一种视频信号自适应处理方法。
技术介绍
在视频显示中，一般的视频信号变换方法是把整幅视频信号都乘以一个大于1的系数，通过这种变换方法来获得更大的亮度及对比度。通常，液晶电视中也采用把整幅信号最大限度地放大，并适当的降低背光灯亮度的方法，此种方法一方面可以获得更好的显示效果，另一方面可以节约能耗。然而，采用这种方法也存在着弊端，例如，这个放大系数是受原图像信号制约的，在图像RGB峰值为RGB_max的情况下，系统能输出的RGB最大值为RGB_uplim，则放大系数最大也不能大于否则，图像的高亮部分会饱和失真。另外，对一幅图像的视频信号采用一个系数进行放大，不能够根据每一幅图像特征，进行信号处理，未必能很好的提升画面效果。一般一幅图像的信息有其主要部分和次要部分，采用同一个放大系数，信息的主要部分和次要部分的放大效果相同，并不能突出主要部分的细节，画面效果也并不能得到很好的提升。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种视频信号自适应处理方法，旨在解决采用同一个放大系数无法根据画面特征，提升画面效果的问题。本专利技术是这样实现的，一种视频信号自适应处理方法，包括如下步骤：S1，获取系统参数；S2，预置基础传递函数；S3，接收并缓存一帧图像信息；S4，获取一帧图像信息的信息分布；S5，判断图像中信息集中的区域，对信息集中区域进行拉伸，对其余部分进行压缩。其中，步骤S1中，系统参数包括：系统输出RGB亮度的最大值RGB_uplim；步骤S2中，预置基础传递函数括选择基础传递函数以及存储基础传递函数；基础传递函数是：步骤S4中，按照亮度将图像信息划分为三个区间，这三个区间分别定义为低亮区、中间区、高亮区，具体范围划分如下：低亮区：[0，σ_margin·RGB_uplim]；中间区：(σ_margin·RGB_uplim，(1-σ_margin)·RGB_uplim)；高亮区：[(1-σ_margin)·RGB_uplim，RGB_uplim]；0＜σ_margin＜0.3；一个像素中R、G、B信号的最大值为RGB′，获取一幅图像中RGB′等于n的像素数为G(n)，G(n)占像素总数pixel_total的比例为G′(n)：G′(n)=G(n)G(pixel_total)]]>RGB′不大于n的像素数为H(n)，H(n)占像素总数pixel_total的比例为H′(n)：H′(n)=H(n)H(pixel_total).]]>在划分三个区域的情况下，信息集中在该区域超过1/3，则认为信息在该区域集中。根据此种划分方式，在步骤S4中，对每帧图像的视频信号的自适应处理，按照如下函数进行：F′(n)=RGB_uplimsin(n_hRGB_uplimπ-12π)-sin(n_lRGB_uplimπ-12π)·[sin(n_h-n_lRGB_uplim2·π·n+n_lRGB_uplimπ-12π)+sin(12π-n_lRGB_uplimπ)]]]>在该处理方法中，除去上述步骤S1-S5之外，该处理方法还包括输出图像信息的步骤，输出的图像信息是自适应处理后的图像信息；此外，步骤S5中，图像划分为N个区域，判断图像中信息集中的区域时，区域的信息比例超过1/N，则认为该区域是信息集中区域。本专利技术视频信号自适应处理方法，根据图像不同的信息分布状态采用不同的处理方法，信息集中的区域进行拉伸，其余部分则进行压缩，突出整幅图像中用户注意的区域，达到良好的视觉效果。附图说明图1是本专利技术视频信号自适应处理方法的流程图；图2是传递函数的曲线图；图3是是G(n)及G′(n)的曲线图；图4是为H(n)及H′(n)曲线图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术目旨在通过视频信号自适应处理方法改善视频显示图像的视觉效果。对视觉而言，一幅画面的信息有其主要部分和次要部分，如果图像分布在高亮区与低亮区的信息量很少，即大部分信息主要分布在中间亮度，则视觉会把注意力集中在中间亮度的细节上，而容易忽略高亮与低亮部分的细节。在这种情况下，如果把中间亮度的信号进行拉伸，在视觉上会觉得图像的对比度增大，层次感增强。基于上述基本思想，本专利技术视频信号自适应处理方法的流程如图1所述，该视频信号自适应处理方法包括：步骤S1，获取系统参数；系统的参数主要包括：系统输出RGB亮度的最大值RGB_uplim，这是信号变换要用到的参数；步骤S2，预置基础传递函数；这里对基础传递函数的预置包括选择基础传递函数以及存储基础传递函数；基础传递函数是满足对一帧图像的信号中的部分信号进行拉伸，部分信号进行压缩的函数。本实施例中选择正弦函数Sinx作为基础传递函数的一个基础，选择该函数是因为在范围内，Sinx在中间区域的斜率比边缘部分的斜率大，这就可以以此为基础对部分信号进行拉伸，对部分信号进行压缩。以正弦函数为基础，将该函数进行缩放、平移，使其纵、横坐标范围都为[0，RGB_uplim]的范围内，确定本步骤中的基础传递函数为：F(n)=12[sin(πRGB_uplim·n-π2)+1]·RGB_uplim,(0≤n≤RGB_uplim)]]>该函数能保证纵坐标在[0，RGB_up lim]内，横坐标也在[0，RGB_up lim]内，满足输出信号亮度小于系统的最大输出。该传递函数的曲线如图2所示。传递函数的存储：在系统存储器中开辟空间存储基础传递函数F(n)：步骤S3，接收并缓存一帧图像信息；系统接收图像后，并根据系统内部的中断信号，存储一帧图像，这里存储的图像是一帧图像中各个像素中包含的R、G、B信号步骤S4，获取一帧图像信息的信息分布；由于人眼对亮度的敏感度远远大于对色度的敏感度，所以信息分布主要是本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种视频信号自适应处理方法，包括如下步骤：Ｓ１，获取系统参数；Ｓ２，预置基础传递函数；Ｓ３，接收并缓存一帧图像信息；Ｓ４，获取一帧图像信息的信息分布；Ｓ５，判断图像中信息集中的区域，对信息集中区域进行拉伸，对其余部分进行压缩。

【技术特征摘要】
1.一种视频信号自适应处理方法，包括如下步骤：
S1，获取系统参数；
S2，预置基础传递函数；
S3，接收并缓存一帧图像信息；
S4，获取一帧图像信息的信息分布；
S5，判断图像中信息集中的区域，对信息集中区域进行拉伸，对其余部分
进行压缩。
2.根据权利要求1所述的视频信号自适应处理方法，其特征在于，步骤
S1中，系统参数包括：系统输出RGB亮度的最大值RGB_uplim。
3.根据权利要求2所述的视频信号自适应处理方法，其特征在于，步骤
S2中，预置基础传递函数括选择基础传递函数以及存储基础传递函数；基础传
递函数是满足对一帧图像的信号中的部分信号进行拉伸，部分信号进行压缩的
函数。
4.根据权利要求3所述的视频信号自适应处理方法，其特征在于，基础传
递函数是：5.根据权利要求2所述的视频信号自适应处理方法，其特征在于，步骤
S4中，按照亮度将图像信息划分为三个区间，这三个区间分别定义为低亮区、
中间区、高亮区，具体范围划分如下：
低亮区：[0，σ_marg in·RGB_up lim]；
中间区：(σ_marg in·RGB_up lim，(1-σ_marg in)·RGB_up lim)；
高亮区：[(1-σ_marg in)·RGB_up lim，RGB_up lim]；
0＜σ_margin＜0.3；
一个像素中R、G、B信号的最大值为RGB′，获取一幅图像中RGB′等
于n的...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦林，黄晓明，
申请(专利权)人：深圳TCL新技术有限公司，TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94