[发明专利]改善屏幕对比度的方法及装置

说明书

技术领域：

本发明涉及视频后处理领域，尤其是数字电视视频后处理领域的一种应用于电视接收系统的改善屏幕对比度的系统。

背景技术：

众所周知，数字电视视频后处理领域，如机顶盒，数字电视一体机等由于受到摄像器材，摄像录制环境视频传输路径等诸多客观条件的限制，实际传输到机顶盒/一体机的视频信息可能会存在对比度范围较小，图像局部或整体偏暗，偏亮等诸多不足。

现有技术中在做对比度增强系统时一般都采用不同的RAM/ROM对视频信号进行亮度统计，积分运算，Gamma表亮度转换，或者采用非动态(非自适应)方式对所有输入视频进行同样的对比度展宽。当然，前者需要消耗过多的寄存器或RAM/ROM资源，而后者的处理痕迹则过于明显，并且在处理质量上有明显不足。

鉴于以上的问题，一种实用性好、可操作性能更高的实现自适应对比度增强的方法及装置的发明是势在必行的。

发明内容：

本发明要解决的技术问题主要是：现有技术在做对比度增强电路时一般都采用不同的RAM/ROM对视频信号进行亮度统计，积分运算，Gamma表亮度转换，或者采用非动态(非自适应)方式对所有输入视频进行同样的对比度展宽。前者需要消耗过多的寄存器或RAM/ROM资源，而后者的处理痕迹明显，并且在处理质量上有明显不足等。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种应用于电视接收系统的改善屏幕对比度的系统，其包括截断直方图统计，对整个屏幕的亮度信号分布特征做出统计；累计概率分布函数，得到对截断区间内的亮度信号的累计概率分布函数；Gamma映射表，由累计概率分布函数得出对当前屏幕显示内容的Gamma映射表，查找该表得出基于直方图统计的亮度映射值。

即：一种改善屏幕对比度的方法，其实现包括如下步骤：

截断直方图统计，对整个屏幕的亮度信号分布特征做出统计；

累计概率分布函数，得到对截断区间内的亮度信号的累计概率分布函数；

生成Gamma映射表，由累计概率分布函数得出对当前屏幕显示内容的Gamma映射表，查找该表得出基于直方图统计的亮度映射值。

所述方法的实现过程中仅使用一片静态存储器。

所述静态存储器为256×24bit，其中256×16bit用来存储统计直方图的亮度信息，256×8bit用来存储亮度累计概率函数和Gamma映射表。

所述静态存储器在实时视频流的不同时间窗口内对图像进行直方图的统计，计算亮度累计概率统计函数，并生成Gamma映射表。

根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述视频图像的亮度Gamma映射表每帧会根据当前帧的亮度信号统计分布更新，以实现动态自适应调整对比度。

所述截断直方图的统计是在视频图像有效期间进行的，其他三个过程都在图像的消隐期进行。

一种改善屏幕对比度的装置，其包括如下模块：

直方图统计模块，截断直方图统计，对整个屏幕的亮度信号分布特征做出统计；

累计概率函数计算模块，累计概率分布函数，得到对截断区间内的亮度信号的累计概率分布函数；

Gamma映射表计算模块，生成Gamma映射表，由累计概率分布函数得出对当前屏幕显示内容的Gamma映射表，查找该表得出基于直方图统计的亮度映射值。

所述装置的主要功能模块在实现过程中仅使用一片静态存储器。

所述静态存储器为256×24bit，其中256×16bit用来实现统计直方图功能，256×8bi t用来实现亮度累计概率函数功能和Gamma映射表。

所述静态存储器在实时视频流的不同时间窗口内对图像进行直方图的统计，计算亮度累计概率统计函数，并生成Gamma映射表。

所述视频图像的亮度Gamma映射表每帧会根据当前帧的亮度信号统计分布更新，以实现动态自适应调整对比度。

本发明的有益效果是：

本发明通过对原始视频信息的统计分析，动态的调整输出视频的对比度，从而达到提升输出视频对比度范围的目的，视频图像的质量也会得到相应改善。

本发明采用一种动态自适应的方式对整幅视频图像进行亮度值的重新统计分布，能够对动态对比度范围进行有效扩展，并且人眼感知无明显处理痕迹，播放动态视频自然流畅。

本发明仅采用一片256×24bit的SRAM即可完成动态自适应对比度提升的所有处理功能，这样做的硬件设计在消耗的硬件资源上具备相当的优势。

附图说明：