[发明专利]消除影像上色彩失真的装置及方法

说明书

技术领域

本发明关于影像处理技术领域，尤指一种用于消除影像上色彩失真的装置及方法。

背景技术

在一DVB-T影像系统或缆线(cable)影像系统中，前端协调器(front tuner)需将影像信号由射频调变至基频。在调变过程中，会在频率域(frequencydomain)执行滤波，以防止产生混迭(aliasing)现象。但此动作会对时间域的影像信号产生过激(overshoot)、欠激(undershoot)和涟波效应(ringing effect)现象。

在处理影像中的过激、欠激和涟波效应问题中，现有影像处理技术常使用一个低通滤波器来消除失真现象。图1为一个白黄(图1中白色Cr＝0，黄色Cr＝20)交界上红色色度分量Cr的信号变化图，如图1所示，Cr值为0时，表示Cr颜色成份最小，图1中圆圈处就是当发生undershoot(即Cr值比0还小)时发生的失真现象，此会造成影像上产生一个过度的颜色交界。现有技术的处理方式为利用低通滤波装置来压抑此现象。图2所示即为经过一个低通滤波器处理后的结果，图3是将未经低通滤波器处理及经过低通滤波器处理后的两个信号相迭加的比较示意图。由图3可以发现经过滤波处理的信号，其undershoot强度减弱。但图3中undershoot的范围变大，即采用低通滤波装置会造成原本信号色彩较淡的区域，产生较浓的颜色，因而造成画面上渗色(color bleeding)的失真现象。此现象主要会影响在色彩交界，容易造成原本在灰阶的影像处经过滤波处理后会产生其他的颜色，如白黄交界会产生绿色(undershoot区域)渗色的问题。

现有影像处理技术一般仅利用滤波装置处理过激、欠激和涟波效应问题，并不考虑渗色失真的问题，由此可知，现有影像处理技术仍有诸多缺失而有予以改善的必要。

发明内容

本发明提供一种消除影像上色彩失真的装置及方法，以解决现有影像处理技术使用滤波装置所产生的渗色失真问题。

该影像色彩失真消除装置包含一平滑单元、一位准移转单元、一彩色强度计算单元、一灰阶判断单元、及一调整单元。该平滑单元接收一像素及其邻近像素的色彩信号，并对该色彩信号执行平滑运算，而产生该像素的一平滑色彩信号Cb/Cr_smooth。该位准移转单元接收该像素的色彩信号Cb/Cr及亮度信号Y，并依据该亮度信号Y调整该色彩信号Cb/Cr的位准，而产生该像素的一位准色彩信号Cb/Cr_offset。该彩色强度计算单元接收该像素及其邻近像素的色彩信号Cb/Cr，并依据该色彩信号Cb/Cr产生该像素及其邻近像素的彩色强度值strength。该灰阶判断单元连接至该彩色强度计算单元，依据该像素及其邻近像素的彩色强度值strength，判断该像素是否处于灰阶区域，并产生该像素的一灰阶指数值Cmean。该调整单元连接至该平滑单元、该位准移转单元、及该灰阶判断单元，依据该灰阶指数值Cmean调整该平滑色彩信号Cb/Cr_smooth及该位准色彩信号Cb/Cr_offset，选择色彩成分最低的作为输出结果并根据周围色彩信息决定限制的强度及加权。

所述位准移转单元包含：

一偏移值决定单元，接收所述像素的亮度信号，依据预先设定的亮度信号与偏移值的对应关系，产生所接收亮度信号对应的一偏移值；以及

一偏移调整单元，连接至所述偏移值决定单元，接收所述像素的色彩信号以及所述偏移值决定单元产生的偏移值，当所接收的色彩信号大于或等于0时，将该色彩信号加上所述偏移值，用以作为所述像素的位准色彩信号；当所接收的色彩信号小于0时，将该色彩信号减去所述偏移值，用以作为所述像素的位准色彩信号。

或者，所述位准移转单元包含：

一增益值决定单元，接收所述像素的亮度信号，依据预先设定的亮度信号与增益值的对应关系，产生所接收亮度信号对应的一增益值；以及

一增益调整单元，连接至所述增益值决定单元，接收所述像素的色彩信号以及所述增益值决定单元产生的增益值，将所述像素的色彩信号和增益值相乘，进而产生所述像素的位准色彩信号。

所述彩色强度计算单元依据下列公式以产生所述像素及其邻近像素的彩色强度值strength：

strength＝Cr²+Cb²，当中，Cr、Cb分别为色彩信号的红色色度分量和蓝色色度分量；

所述灰阶判断单元包含：

一左彩色强度值平均单元，接收所述像素及其左边邻近像素的彩色强度值，对所接收的彩色强度值进行平均值计算，进而产生一左彩色强度平均值；