專利名稱：電視圖像暗場亮度自動補償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電視機圖像亮度技術(shù)，具體涉及電視圖像暗場亮度的自動 補償方法。
背景技術(shù)：
目前，電視機設(shè)計沒有針對電視節(jié)目中的暗場做任何技術(shù)處理，因此 用戶經(jīng)常會遇到這樣的問題在觀看暗場特別多的電視節(jié)目時，用戶會感 覺到電視屏幕一團黑，場景中的物體根本就看不清，并且很容易出現(xiàn)眼疲
勞，用戶一般的解決方法就是手動把圖像亮度增大；在圖像由暗場變到亮
場后，再把圖像的亮度降下來，這樣用戶收看電視節(jié)目時就不是很方便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提出一種電視圖像暗場亮度的自動補償 方法，使觀眾在收看有暗場的電視節(jié)目時，不需要人為手動干預，就可以 達到較好的收看效果。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為電視圖像亮度暗場 自動補償?shù)姆椒?，其特征在于，包括如下步驟
51、 計算單個像素亮度平均值即將一幀圖像的亮度平均值除以該幀 圖像的像素值；
52、 計算暗場圖像亮度補償值即對于暗場圖像，根據(jù)Sl步驟所得 的單個像素亮度平均值得到亮度補償值；
53、 進行亮度補償即將S2步驟所得的亮度補償值與當前圖像亮度
值相加，作為新的亮度值。
進一步的，還包括區(qū)分暗場與亮場的步驟即在所述S2步驟計算暗
場圖像亮度補償值之前，先根據(jù)Sl步驟所得的單個像素亮度平均值，判 斷其是否小于補償閥值；是則為暗場，進行亮度補償；否則為亮場，不進 行亮度補償。
'更進一步的，所述補償閥值根據(jù)不同的機芯與信號源設(shè)定。 進一步的，所述S2步驟中，亮度補償值根據(jù)單個像素亮度平均值査 亮度補償表得到。
更進一步的，所述亮度補償表根據(jù)機芯與信號源來設(shè)計。
進一步的，Sl步驟所述的一幀圖像的亮度平均值為奇數(shù)場和偶數(shù)場亮
度平均值之和的一半。
更進一步的，奇數(shù)場亮度平均值在逐行信號中為零。
進一步的，Sl步驟所述的像素值，對于隔行信號，像素值為奇數(shù)場和
偶數(shù)場像素總和。
采用本發(fā)明技術(shù)方案的電視圖像暗場亮度自動補償方法，用單個像素 的亮度平均值作為一幀圖像的亮度衡量標準，可以適應(yīng)各種制式并兼容逐 行和隔行，能有效提高電視機的智能化，減少眼疲勞，符合現(xiàn)代人的健康理念。


圖1是本發(fā)明具體實施方式
的場同步中斷處理流程圖； 圖2是本發(fā)明具體實施方式
的亮度補償處理流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的目的就是要在電視節(jié)目有暗場出現(xiàn)時，啟動亮度補償，自動提 升亮度參數(shù)，使觀眾能夠很清楚的看電視；在電視節(jié)目恢復到亮場時，能 夠自動關(guān)閉亮度補償，恢復正常亮度，防止圖像高亮失真。
其需要解決的主要問題如下
1、 暗場與亮場圖像的區(qū)分。
圖像信號是不斷變化的，要進行亮度的控制，就必須知道每一場的亮 度值，但圖像信號又分為隔行與逐行信號，因此就必須以每一幀圖像的亮
度值作為參考。而隔行信號又有480i、 576i和1080i之分，因此提出單個像 素的亮度平均值作為一幀圖像的亮度衡量標準，來進行暗場與亮場圖像的 區(qū)分。圖像單個像素的亮度平均值就可以反應(yīng)出圖像的亮暗程度，圖像越 亮，其值越大；圖像越暗，其值越小。
2、 單個像素亮度平均值的計算。 通過圖像處理芯片對一場亮度的檢測，可以得到一場亮度的平均值。
把奇數(shù)場和偶數(shù)場的亮度平均值相加除以2就可以得到一幀圖像的亮度平 均值(注意在逐行信號中的奇數(shù)場亮度平均值為零)。 一幀圖像的亮度 平均值除以一幀圖像的像素總數(shù)就可以得到單個像素的亮度平均值。需要 強調(diào)的是隔行信號的一幀像素點的計算是奇數(shù)場與偶數(shù)場的像素總和。
3、 暗場圖像亮度補償?shù)乃惴ā?br> 設(shè)定一個補償閥值，將其與單個像素亮度平均值比較，以確定圖像的 亮暗，當大于此值時，圖像為亮場，不進行亮度補償；當小于此值時，圖 像為暗場，需要進行亮度補償。在進行亮度補償時，首先要設(shè)計出一個亮 度補償表，也就是說不同的暗場亮度應(yīng)采用不同的亮度補償。需要說明一 點的是，閥值的設(shè)定和亮度補償表的設(shè)計，現(xiàn)在主要還是根據(jù)人的主觀進 行設(shè)置。也就是說，在設(shè)計補償表和設(shè)定補償閥值時，主要通過多個設(shè)計 師不斷看多個暗場場景來主觀人為定出來的。
一般來說，亮度補償值相對于圖像信號中的亮度調(diào)整是一個較小范圍 的，大約是亮度調(diào)整范圍的5%。亮度補償表和補償閥值應(yīng)該針對不同的 機芯做出相應(yīng)的調(diào)整。在實際的實現(xiàn)時，同一機芯也應(yīng)針對不同的信號源 設(shè)計不同亮度補償表和補償閥值，這主要是因為在電視的設(shè)計中，不同信 號源的圖像處理過程也是不同，例如AV (Audio Video音頻視頻)信號源 和HD (High Definition高清晰度)信號源。
本發(fā)明需要在場同步中斷和主循環(huán)兩處來實現(xiàn)。兩個軟件模塊詳述如
下
1、 場亮度平均值的獲得模塊。
此模塊是在輸入信號的場同步中斷中實現(xiàn)的，如圖l所示輸入信號 場中斷開始之后，首先應(yīng)判斷該中斷是否奇數(shù)場。如果是，則保存奇數(shù)場
的亮度平均值；如果不是則保存偶數(shù)場的亮度平均值，然后輸入信號場中 斷結(jié)束。
2、 亮度補償?shù)能浖惴K。
此模塊在程序的主循環(huán)中實現(xiàn)，如圖2所示圖像亮度補償開始之后， 首先由奇數(shù)場和偶數(shù)場亮度平均值計算得到一幀圖像的亮度平均值；然后 根據(jù)信號格式求出單個像素的亮度平均值；然后判斷單個像素亮度平均值 是否小于圖像暗場的補償閥值；如果不是，則圖像亮度補償結(jié)束；如果是， 則得到當前的圖像亮度，且通過亮度補償表得到亮度補償值；亮度補償值 與當前的圖像亮度值相加，得到新的亮度值，最后設(shè)置新的亮度值，從而 使圖像清楚，圖像亮度補償結(jié)束。 現(xiàn)以AV信號為例，舉例說明 1 、 輸入信號為PAL制AV信號。
2、 由于作了重現(xiàn)率，所以圖像輸入的大小為左上點(168， 47)，右下 點(815， 594)，則圖像的寬度為647像素，高度為547像素。
3、 圖像亮度顯示(也就是菜單中顯示)的范圍為0~100。圖像亮度硬 件顯示的范圍為一512 511。如果當前顯示的圖像亮度大小是55，假設(shè)其 對應(yīng)的圖像硬件亮度為X，貝U (X- (-512)) /1024=55/100;解方程得出 X=51.2。那么當前顯示的圖像亮度對應(yīng)的圖像硬件亮度為51。
4、 所采用的亮度補償表為 m_AVYCompensation[5] [2]
{0x52,3}，
{0x48,6},
{0x3e，9}， {0x34,12},
{0x2a，15}，
此補償表有五組補償值，每組中第一數(shù)為程序中所使用的十六進制數(shù)， 表示的是單個像素的亮度平均值；第二個數(shù)表示是硬件的補償值。比如單 個像素的亮度平均值在0x48到0x52范圍時，硬件補償值為3;單個像素 的亮度平均值在0x3e到0x48范圍時，硬件補償值為6;依此類推，在單 個像素亮度平均值在0x2a以下，硬件補償值為15。當然單個像素亮度平 均值大于0x52時，就不進行亮度補償，但還是要設(shè)置以下亮度值，在圖像 亮度的突變時，以恢復亮度值。也就是說0x52就是AV信號的補償閥值。
值得說明的是，選擇0x52作為AV信號的補償閥值，是主觀經(jīng)驗值。 并且亮度補償表也是根據(jù)不同機芯，和信號源的情況，由多個設(shè)計師做出 的主觀經(jīng)驗值。例如某款電視機有一路AV、一路TV (television電視)、 兩路HD，那么就應(yīng)改有4種主觀設(shè)計，也就是有4個補償表。 以下說明亮度補償?shù)恼{(diào)整過程
1、 在一幅暗場圖像下得到當前的偶場的亮度平均值21，奇場亮度平均 值20。(由寄存器得到，因不能等同與實際的亮度值，只是表示大小，因 此不加單位)
2、 計算單幀亮度平均值因為所采用的CPU沒有浮點運算，計算出的 一幀亮度平均值為20。
3、 計算單個像素亮度的平均值因為所采用CPU沒有浮點運算，因此 擴大100 0000倍，SP 20*1000/647*1000/547=56=0x38;
4、 確定補償值根據(jù)補償表位于0x34到0x3e之間，補償值為12。
5、 計算新的圖像亮度值當前顯示的亮度大小是55，對應(yīng)的硬件大小 為51。加上補償值，新的圖像亮度應(yīng)為63。(新的圖像亮度值，應(yīng)在圖像 亮度硬件范圍一512 511之內(nèi))
6、 設(shè)置新的亮度值，即將63設(shè)定為新的亮度值。 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說
明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù) 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若 干簡單推演或替換，都應(yīng)當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1、電視圖像亮度暗場自動補償?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟?，包括如下步驟S1、計算單個像素亮度平均值即將一幀圖像的亮度平均值除以該幀圖像的像素值；S2、計算暗場圖像亮度補償值即對于暗場圖像，根據(jù)S1步驟所得的單個像素亮度平均值得到亮度補償值；S3、進行亮度補償即將S2步驟所得的亮度補償值與當前圖像亮度值相加，作為新的亮度值。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電視圖像亮度暗場自動補償?shù)姆椒?，其特征在于，還包括區(qū)分暗場與亮場的步驟即在所述S2步驟計算暗場圖像亮度補償值之前，先根據(jù)Sl步驟所得的單個像素亮度平均值，判斷其是否 小于補償閥值；是則為暗場，進行亮度補償；否則為亮場，不進行亮度補 償。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電視圖像亮度暗場自動補償?shù)姆椒?，其特?在于，所述補償閥值根據(jù)不同的機芯與信號源設(shè)定。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電視圖像亮度暗場自動補償?shù)姆椒ǎ涮卣?在于，所述S2步驟中，亮度補償值根據(jù)單個像素亮度平均值查亮度補償 表得到。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電視圖像亮度暗場自動補償?shù)姆椒?，其特?在于，所述亮度補償表根據(jù)機芯與信號源來設(shè)計。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電視圖像亮度暗場自動補償?shù)姆椒ǎ涮卣?在于，Sl步驟所述的一幀圖像的亮度平均值為奇數(shù)場和偶數(shù)場亮度平均 值之和的一半。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電視圖像亮度暗場自動補償?shù)姆椒?，其特?在于，奇數(shù)場亮度平均值在逐行信號中為零。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電視圖像亮度暗場自動補償?shù)姆椒ǎ涮卣?在于，Sl步驟所述的像素值，對于隔行信號，像素值為奇數(shù)場和偶數(shù)場像 素總和。
全文摘要
本發(fā)明公開了電視機圖像技術(shù)領(lǐng)域中的一種電視圖像亮度暗場自動補償?shù)姆椒?，包括如下步驟S1.計算單個像素亮度平均值即將一幀圖像的亮度平均值除以該幀圖像的像素值；S2.計算暗場圖像亮度補償值即對于暗場圖像，根據(jù)S1步驟所得的單個像素亮度平均值得到亮度補償值；S3.進行亮度補償即將S2步驟所得的亮度補償值與當前圖像亮度值相加，作為新的亮度值。采用本發(fā)明技術(shù)方案的電視圖像暗場亮度自動補償方法，用單個像素的亮度平均值作為一幀圖像的亮度衡量標準，可以適應(yīng)各種制式并兼容逐行和隔行，能有效提高電視機的智能化，減少眼疲勞，符合現(xiàn)代人的健康理念。
文檔編號H04N5/57GK101340532SQ20071007630
公開日2009年1月7日 申請日期2007年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月2日
發(fā)明者代庚辛, 羅立強 申請人:深圳創(chuàng)維－Rgb電子有限公司