專利名稱：閃爍處理的制作方法
閃爍處理
本發(fā)明涉及一種用于把輸入田像轉(zhuǎn)換成輸出困像的困像轉(zhuǎn)換單元.
本發(fā)明還涉及一種圖像處理設(shè)備，包括
-用于接收輸入困像的接收裝置；以及
-用于把榆入困像轉(zhuǎn)換成輸出閨像的困像轉(zhuǎn)換單元.
本發(fā)明還涉及一種把輸入困像轉(zhuǎn)換成輸出田像的方法.
本發(fā)明還涉及一種由計(jì)算機(jī)設(shè)備裝栽的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括把輸 入困像轉(zhuǎn)換成榆出困像的指令，所述計(jì)算機(jī)設(shè)備包括處理裝置和存儲(chǔ) 器，
在自然景象中亮度(luminance)值的范閨可以是極高的.典型地， 相機(jī)在獲取困像以便以后在顯示器上顯示時(shí)，應(yīng)用了對(duì)比度減小，這種 對(duì)比度減小也被稱為動(dòng)態(tài)范閨壓縮，并典型地包含(非)線性縮放和削 波(clipping)的組合.這極經(jīng)常地導(dǎo)致對(duì)亮區(qū)的相當(dāng)強(qiáng)的壓縮，亮區(qū) 即圖像中的具有相當(dāng)髙的亮度值的區(qū)域，因此，當(dāng)在顯示設(shè)備上顯示獲 取的(和處理的)圖像時(shí)，動(dòng)態(tài)范圍被限制，并甚至可導(dǎo)致非自然的， 即，人工產(chǎn)物的表示.
本發(fā)明的目的是提供在開頭段落中描迷的那種圖像轉(zhuǎn)換單元，以用 于增強(qiáng)亮區(qū).
本發(fā)明的這個(gè)目的被實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵摾褶D(zhuǎn)換單元包括
—濾波器，用于從榆入圖像中選擇一組連結(jié)的輸入像素，該組連結(jié) 的輸入像素具有相對(duì)于榆入困像的尺寸相對(duì)較小的尺寸，該組連結(jié)的輸 入像素中的輸入像素具有相對(duì)于輸入亮度值范圍的高的亮度值；以及
-像素處理器，用于根據(jù)輸入困象的榆入像素的各自亮度值給輸出 困像的輸出像素指定亮度值，由此，相應(yīng)于該組連結(jié)的輸入像素的輸出 像素的亮度值高于該連結(jié)的輸入像素的各自亮度值.
按照本發(fā)明的困像轉(zhuǎn)換單元被安排成增強(qiáng)加亮區(qū)(highlight).本 發(fā)明是基于這樣的假設(shè)，即加亮區(qū)通常限于相對(duì)較小的區(qū)域，也就是相 對(duì)較小的困像區(qū)。例如，象汽車頭燈和街燈那樣的光源以及在象珠寶、 汽車的輪圏和玻璃那樣的發(fā)光物體上的反射是相對(duì)明亮的.而且，假設(shè)
這些加亮區(qū)的枧亮度(brightness)靠近輸入困像的動(dòng)態(tài)范圍(即亮度 值的范圍)的最大值.根據(jù)這些假設(shè)，申請(qǐng)人開發(fā)了按照本發(fā)明的田像 轉(zhuǎn)換單元.該困像轉(zhuǎn)換單元被安排成通過有選擇地增加具有有限尺度 的亮區(qū)的視亮度，即亮度值，而重新創(chuàng)建加亮區(qū)。這產(chǎn)生經(jīng)常被稱為"閃 爍(sparkle)"的視覺外觀.
優(yōu)選地，輸入困像的較大亮區(qū)保持它們?cè)鹊牧炼戎?此外，相對(duì) 較暗的區(qū)域也保持它們?cè)鹊牧炼戎怠?br> 在按照本發(fā)明的圖像轉(zhuǎn)換單元的實(shí)施例中，該濾波器包括高通濾波 器.對(duì)于選擇該組連結(jié)的輸入像素，即，其亮度值必須被增加的榆入田 像的區(qū)域，高通濾波器是適當(dāng)?shù)?優(yōu)選地，該高通濾波器的特性符合于 該組連結(jié)的輸入像素的尺度.對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)分辨率的視頻輸入困像(720 x 480 像素)，該高通濾波器的適當(dāng)?shù)暮诵某叽缂s為20 x 20像素.這意味著， 在小于該數(shù)目的像素上延伸的、且具有相對(duì)較高亮度值的物體的表示被 選擇用于亮度值增加.
按照本發(fā)明的困像轉(zhuǎn)換單元的實(shí)施例包括增益控制單元，用于藉助 于基于輸入像素的亮度值的增益控制信號(hào)來控制像素處理器.優(yōu)選地， 亮度值的增加不是對(duì)所有的亮度值都恒定，而是取決于不同的亮度值. 優(yōu)選地，增加量，即増益，正比于榆入亮度值.較高的榆入亮度值被增 加得更多.
在按照本發(fā)明的困像轉(zhuǎn)換單元的實(shí)施例中，增益控制信號(hào)是基于濾 波器的輸出，由此，增益控制信號(hào)的實(shí)際增益值對(duì)于濾波器的相對(duì)較高 輸出值是相對(duì)較高的，優(yōu)選地，亮度值的增加不是對(duì)所有選定的像素都 恒定.具有比起輸入亮度值的范圍相對(duì)較高的、且比起它們的相鄰像素 相對(duì)較高的亮度值的像素將受到圖像轉(zhuǎn)換單元相對(duì)更大的影響，即，在 這些輸入像素的亮度值與相應(yīng)的榆出像素的亮度值之間的差值是相對(duì)較 高的.
在按照本發(fā)明的困像轉(zhuǎn)換單元的實(shí)施例中，像素處理器被安排成 根據(jù)相應(yīng)于特定輸出像素的特定輸入像素的特定輸入亮度值和根據(jù)對(duì)于 特定榆入像素的特定增益值，來確定特定輸出像素的特定輸出亮度值. 優(yōu)選地，特定像素的特定亮度值的增加既基于該特定亮度值本身、又基 于與相鄰像素的另外亮度值相比較的亮度值。相鄰的像素可以位于約30 x30像素的區(qū)域內(nèi).這意味著，在輸入圖像中具有極高亮度值的極小區(qū)
域，比起稍微大一點(diǎn)的和/或具有稍微小一點(diǎn)的高亮度值的區(qū)域被增強(qiáng)得 更多.
按照本發(fā)明的困像轉(zhuǎn)換單元的實(shí)施例被安排成把具有在輸入亮度 值范閨內(nèi)的亮度值的輸入像素轉(zhuǎn)換成具有在輸出亮度值范閨內(nèi)的亮度值 的各個(gè)輸出像素，由此，輸出亮度值的范圍大于輸入亮度值的范圍.
按照本發(fā)明的圖像轉(zhuǎn)換單元的另一個(gè)實(shí)施例被安排成把具有在輸 入亮度值范圍內(nèi)的亮度值的輸入像素轉(zhuǎn)換成具有在輸出亮度值范圍內(nèi)的 亮度值的各個(gè)輸出像素，由此，輸出亮度值的范圍與榆入亮度值的范圍 基本上是彼此相等的.典型地，為了產(chǎn)生用于擴(kuò)展對(duì)于相對(duì)較高亮度值 的動(dòng)態(tài)范閨的空間，需要減小對(duì)于相對(duì)較低亮度值的動(dòng)態(tài)范閨.
按照本發(fā)明的困像轉(zhuǎn)換單元的實(shí)施例還包括平均亮度計(jì)算單元，用 于計(jì)算輸入圖像的平均亮度值和用于控制輸入像素的亮度值到輸出像素 的各自亮度值的轉(zhuǎn)換.如果輸入圖像的平均亮度值是相對(duì)較低的，則亮 度值的可能增加量是相對(duì)較高的.測(cè)量輸入田像的平均亮度值是有利 的。測(cè)量的或計(jì)算的平均亮度值優(yōu)選地被應(yīng)用來調(diào)節(jié)高通濾波器的特 性。替換地，平均亮度值被應(yīng)用在增益控制單元或像素處理器中.
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供在開頭段落中描述的那種困像處理設(shè) 備，以用于增強(qiáng)亮區(qū).
本發(fā)明的這個(gè)目的被實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵摾褶D(zhuǎn)換單元包括
—濾波器，用于從輸入困像中選擇一組連結(jié)的輸入像素，該組連結(jié) 的輸入像素具有相對(duì)于輸入圖像的尺寸相對(duì)較小的尺寸，該組連結(jié)的輸 入像素中的輸入像素具有相對(duì)于輸入亮度值范圍的髙的亮度值；以及
-像素處理器，用于根據(jù)輸入困象的輸入像素的各自亮度值給輸出 圖像的輸出像素指定亮度值，由此，相應(yīng)于該組連結(jié)的輸入像素的輸出 像素的亮度值高于該連結(jié)的輸入像素的各自亮度值.
該困像處理設(shè)備可以支持一個(gè)或多個(gè)以下類型的田像處理
-視頻壓縮，即，例如按照MPEG標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編碼或譯碼；
-去隔行(de-interleave):隔行是用于交替地傳送奇數(shù)或偶數(shù) 圖像行的通常的視頻廣播處理過程.去隔行試?yán)Щ謴?fù)完全的垂直分辨 率，即，使得偶數(shù)和奇數(shù)行對(duì)于每個(gè)圖像是同時(shí)可得到的；
—圖像速率轉(zhuǎn)換從一系列原先的輸入圖像計(jì)算出更大系列的輸出 圖像。輸出困像在時(shí)間上位于兩個(gè)原先的輸入圍像之間；以及 -時(shí)間噪聲減小這也會(huì)涉及到空間處理，導(dǎo)致空間-時(shí)間噪聲減小.
該圖像處理設(shè)備可以例如是電視機(jī)、機(jī)頂盒、VCR(盒式磁帶錄像機(jī)) 播放器、衛(wèi)星調(diào)諧器、DVD(數(shù)字通用盤)播放器或記錄器或硬盤記錄器，
該圖像處理設(shè)備可包括附加部件，例如是用于顯示榆出困像的顯示 設(shè)備。該顯示設(shè)備可以是基于包括LCD、 OLED和PDP在內(nèi)的一組顯示技 術(shù)中的任一項(xiàng)技術(shù).對(duì)于0LED，例如參閱N. C. ，van der Vaart等人的 文章"Towards Large—Area Full—Color Active-Matrix Printed Polymer 0LED Television", SID 2004 Digest, pp. 1284， 2004.
優(yōu)選地，該顯示設(shè)備是基于多基色技術(shù)，即，三個(gè)以上的彩色分重， 例如RGBW或RGBY.對(duì)于RGBW，例如參閱US 20030128872的背景部分， 典型地，象OLED那樣的顯示設(shè)備受限于平均視亮度，而不是它們的峰值 視亮度.這是因?yàn)榕c壽命、功耗、或彩色飽和度有關(guān)的約束條件.通過 應(yīng)用按照本發(fā)明的困像轉(zhuǎn)換單元，人們可以獲益于顯示器的非常高的峰 值視亮度能力，而同時(shí)避免顯著增加平均亮度.
而且，所得到的動(dòng)態(tài)范圍容量(content )可被使用來充分利用RGBW 顯示設(shè)備的附加亮度凈空高度(headroom) , RGBW顯示設(shè)備即在現(xiàn)有的 RGB (紅綠藍(lán))基色之外具有附加的白基色的顯示設(shè)備。這些顯示設(shè)備的 全范圍是這樣的，即并不總是有可能去使用可得到的亮度而不產(chǎn)生人工 產(chǎn)物.所以，按照本發(fā)明的圖像轉(zhuǎn)換單元可以使用任何剩余的凈空高度.
本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供在開頭段落中描述的那種方法，以用于 增強(qiáng)亮區(qū)。
本發(fā)明的這個(gè)目的被實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵摲椒ò?br> -從輸入圖像中選擇一組連結(jié)的輸入像素，該組連結(jié)的輸入像素具 有相對(duì)于輸入困像的尺寸相對(duì)較小的尺寸，該組連結(jié)的輸入像素中的輸 入像素具有相對(duì)于輸入亮度值范圍的髙的亮度值；以及
-根據(jù)輸入田像的輸入像素的各自亮度值給輸出圖像的榆出像素指 定亮度值，由此，相應(yīng)于該組連結(jié)的輸入像素的輸出像素的亮度值高于 該連結(jié)的輸入像素的各自亮度值.
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供在開頭段落中描述的那種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn) 品，以用于增強(qiáng)亮區(qū).
本發(fā)明的這個(gè)目的被實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵撚?jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在被裝栽之后， 給所述處理裝置提供實(shí)行以下步驟的能力
—從榆入圖像中選擇一組連結(jié)的輸入像素，該組連結(jié)的輸入像素具 有相對(duì)于輸入困像的尺寸相對(duì)較小的尺寸，該組連結(jié)的輸入像素中的輸
入像素具有相對(duì)于輸入亮度值范圍的高的亮度值；以及
—根據(jù)輸入困像的輸入像素的各自亮度值給輸出困像的輸出像素指
定亮度值，由此，相應(yīng)于該組連結(jié)的輸入像素的榆出像素的亮度值高于
該連結(jié)的輸入像素的各自亮度值.
該困像轉(zhuǎn)換單元的修改方案和它的變例可以相應(yīng)于所描迷的困像處
理設(shè)備、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的修改方案和變例.
從以下參照附困描迷的實(shí)現(xiàn)和實(shí)施例中，按照本發(fā)明的困像轉(zhuǎn)換單
元、圖像處理設(shè)備、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的這些和其它方面將變得顯
而易見，并相對(duì)于該實(shí)現(xiàn)和實(shí)施例被予以闡述，其中


圖1A示意地顯示按照本發(fā)明的圖像轉(zhuǎn)換單元的實(shí)施例；
困1B示意地顯示包括平均亮度計(jì)算單元的、按照本發(fā)明的田像轉(zhuǎn)換
單元的實(shí)施例；圖1C示意地顯示包括困形檢測(cè)單元的、按照本發(fā)明的圖像轉(zhuǎn)換單元 的實(shí)施例；
圖2示意地顯示包括二維查找表的困像轉(zhuǎn)換單元的實(shí)施例； 困3顯示在困2的實(shí)施例中要應(yīng)用的多個(gè)轉(zhuǎn)移函數(shù)； 閨4示意地顯示按照本發(fā)明的困像轉(zhuǎn)換單元的另一個(gè)實(shí)施例； 圖5示意地顯示按照本發(fā)明的困像處理設(shè)備的實(shí)施例；以及 困6顯示輸入困像和輸出圖像.
在全部的困中，相同的參考標(biāo)號(hào)被用來表示相似的部件.
圖1A示意地顯示按照本發(fā)明的田像轉(zhuǎn)換單元100的實(shí)施例.圖像轉(zhuǎn) 換單元100被安排成把輸入圖像轉(zhuǎn)換成輸出困像.榆入圖像在輸入連接 器106處被提供，以及輸出困像在輸出連接器108處被輸出.田像轉(zhuǎn)換 單元100包括
-濾波器102，用于從輸入圖像中選擇成組的連結(jié)的輸入像素，以
及
一像素處理器104,用于根據(jù)榆入圖像的輸入像素的各自亮度值給 輸出圖像的輸出像素指定亮度值，由此，相應(yīng)于該成組的連結(jié)的輸入像 素的輸出像素的亮度值高于該連結(jié)的輸入像素的各自亮度值。該成組的連結(jié)的榆入像素的特征在于，它們具有 -相對(duì)于輸入圖像的尺寸來說小的尺寸；以及 一相對(duì)于輸入亮度值的范圍來說高的亮度值.
濾波器102和像素處理器104可以通過使用一個(gè)處理器來實(shí)現(xiàn).通 常，這些功能在軟件程序產(chǎn)品的控制下被執(zhí)行.在執(zhí)行期間，該軟件程 序產(chǎn)品通常被裝栽到象RAM那樣的存儲(chǔ)器中，并從這里執(zhí)行，該程序可 以從象ROM、硬盤、或者磁和/或光貯存裝置那樣的后臺(tái)(background) 存儲(chǔ)器中被裝栽，或可以經(jīng)由象互聯(lián)網(wǎng)那樣的網(wǎng)絡(luò)被裝栽.任選地，專 用集成電路提供所公開的功能性.
優(yōu)選地，濾波器102的輸出不是二進(jìn)制的，而是相應(yīng)于一個(gè)增益控 制信號(hào)，其具有在包括兩個(gè)以上值的范圍內(nèi)的值.優(yōu)選地，對(duì)于輸入圖 像的每個(gè)像素，確定相應(yīng)的增益值以應(yīng)用于任選地適配該相應(yīng)的亮度 值.例如，高于1的增益值導(dǎo)致亮度值的增加.更高的增益值導(dǎo)致亮度 值的更高的增加.
圖1B示意地顯示包括平均亮度計(jì)算單元110的、按照本發(fā)明的圖像 轉(zhuǎn)換單元101的實(shí)施例.優(yōu)選地，加亮區(qū)盡可能多地被增強(qiáng)，然而，平 均亮度值不應(yīng)當(dāng)增加太多.增強(qiáng)的量不必預(yù)先規(guī)定.這意味著，如果可 得到的動(dòng)態(tài)范圍的量是相對(duì)較高的，例如因?yàn)檩斎雸D像的平均亮度值是 相對(duì)較低的，則亮區(qū)的增強(qiáng)的量可以是相對(duì)較大的.然而，如果輸入圖 像的平均亮度值已是相對(duì)較高的，則亮區(qū)的增強(qiáng)的量?jī)?yōu)選地被限制.在 后者的情形下，典型地需要壓縮相對(duì)較低的亮度值，以創(chuàng)建用于相對(duì)較 高亮度值的增加的空間.任選地，實(shí)施一種反饋機(jī)制，以便藉助于比較 輸入圖像與以預(yù)定的增益被增強(qiáng)的測(cè)試輸出困像，而調(diào)節(jié)所要施加的增 強(qiáng)的量.
平均亮度計(jì)算單元110被安排成通過累加榆入困像的亮度值或輸 入圖像的一部分的亮度值而計(jì)算出和值，隨后，該和值被除以累加的亮 度值的數(shù)目.
平均亮度計(jì)算單元110的輸出，即平均亮度值，能以幾種方式被應(yīng) 用。優(yōu)選地，平均亮度值被應(yīng)用來控制濾波器102的濾波特性.濾波器 核的孔徑可以正比于平均亮度值，或?yàn)V波器的增益因子可以與平均亮度 值有關(guān).替換地，(未示出的)平均困像值被應(yīng)用來控制像素處理器104.
圖1C示意地顯示包括困形檢測(cè)單元112的、按照本發(fā)明的田像轉(zhuǎn)換
單元103的實(shí)施例.田像轉(zhuǎn)換單元103的目標(biāo)是增強(qiáng)實(shí)際的田像內(nèi)容， 即代表被獲取的景象的困像內(nèi)容。然而，在許多情形下，圖形被疊加， 即重疊在所得到/獲取的困像上.例如，把字幕與得到的困像混合.另一 個(gè)例子是廣播臺(tái)的徵標(biāo)的呈現(xiàn).優(yōu)選地，這種類型的困形信息不被增強(qiáng)， 即，代表這種類型信息的像素的亮度值不增加.為了防止這種增強(qiáng)發(fā)生， 圖像轉(zhuǎn)換單元103的實(shí)施例包括檢測(cè)疊加困形的存在的裝置，這些裝置 是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的.例如，以下的參考文獻(xiàn)描述了用于檢測(cè)的方 法美國(guó)專利6, 100， 941;美國(guó)專利申請(qǐng)20030091237 ;以及 D. Zhang，R，K. Rajendran,和 S-F. Chang 的文章"General and domain—specific techniques for detecting and recognized superimposed text in video", Proc. IEEE ICIP(Internatioiial Conference on Image Processing), Rochester, NY， USA, 2002年9 月-
困形檢測(cè)單元112的輸出包括一組不應(yīng)當(dāng)被考慮增加亮度值的像 素.替換地，困形檢測(cè)單元112被安排來提供一種概率信號(hào)，其代表各 個(gè)像素相應(yīng)于圖形的概率.圖形檢測(cè)單元112的輸出能以幾種方式被應(yīng) 用.優(yōu)選地，該輸出被應(yīng)用來控制濾波器.替換地，(未示出)該榆出 被應(yīng)用來控制像素處理器104.
困2示意地顯示困像轉(zhuǎn)換單元200的實(shí)施例，包括
-高通濾波器202，用于指示在經(jīng)由榆入連接器106被提供到高通 濾波器的輸入困像中明亮的詳細(xì)區(qū)域的存在；
—增益控制單元204，用于根據(jù)高通濾波器202的輸出來確定對(duì)增 益轉(zhuǎn)移函數(shù)的參考；以及
—像素處理器104，被安排成確定要被提供到輸出連接器108的輸 出亮度值.
圖像轉(zhuǎn)換單元200的工作如下.高通濾波器202被安排成通過對(duì)輸 入圖像進(jìn)行高通濾波而計(jì)算值的二維矩陣M1.二維矩陣M1具有其個(gè)數(shù)等 于輸入圖像的像素的數(shù)目的元素。該二維矩陣中的、對(duì)應(yīng)于那些具有與 輸入亮度值范圍相比和與相鄰輸入像素相比相對(duì)較高的亮度值的輸入像 素的元素，也具有相對(duì)較高的值.
增益控制單元204被安排成把由髙通濾波器提供的二維矩陣Ml轉(zhuǎn) 移成另一個(gè)二維矩陣M2，其包括對(duì)增益轉(zhuǎn)移函數(shù)的參考.參見困6中的
作為例子用參考標(biāo)號(hào)604表示的二維矩陣.對(duì)于增益轉(zhuǎn)移函數(shù)的例子參 見圖3.另一個(gè)二維矩陣M2的元素代表在增益轉(zhuǎn)移函數(shù)組中的、必須被 應(yīng)用到輸入圖像的相應(yīng)輸入像素的各個(gè)增益轉(zhuǎn)移函數(shù).
像素處理器104被提供以輸入圖像的輸入像素的亮度值、和增益控 制單元204的另一個(gè)二維矩陣M2.像素處理器104被安排成通過把輸 入亮度值乘以一個(gè)因子，即，基于輸入亮度值和用于該輸入亮度值的適 當(dāng)增益轉(zhuǎn)移函數(shù)的輸出值的増益值，而施行輸入像素的輸入亮度值到輸 出像素的輸出亮度值的轉(zhuǎn)換.優(yōu)選地，輸出亮度值藉助于二維查找表被 確定，其中該二維查找表具有
—作為輸入項(xiàng)的第一維的亮度值；
-作為輸入項(xiàng)的笫二維的增益轉(zhuǎn)移函數(shù)；以及
—作為輸出的亮度值.
圖3顯示在困2的實(shí)施例中要應(yīng)用的多個(gè)轉(zhuǎn)移函數(shù).X軸相應(yīng)于(歸 一化的)輸入亮度值，而y軸相應(yīng)于榆出亮度值，其中的一個(gè)增益轉(zhuǎn)移 函數(shù)(增益轉(zhuǎn)移函數(shù)1)相應(yīng)于單位增益，導(dǎo)致輸入亮度值與輸出亮度值 之間沒有差別.增益轉(zhuǎn)移函數(shù)4相應(yīng)于最高的增益值.應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于 相對(duì)較低的亮度值，所有的增益轉(zhuǎn)移函數(shù)相應(yīng)于單位增益.這意味著， 實(shí)際上僅僅增加相對(duì)較高的亮度值。
圖4示意地顯示按照本發(fā)明的圖像轉(zhuǎn)換單元400的另一個(gè)實(shí)施例， 包括
—高通濾波器202,用于高通濾波輸入圖像，導(dǎo)致二維矩陣M3. 二 維矩陣M3具有其個(gè)數(shù)等于輸入困像的像素?cái)?shù)目的元素.二維矩陣M3中 的、對(duì)應(yīng)于那些具有比起相鄰的輸入像素來說相對(duì)較高亮度值的榆入像 素的元素，具有相對(duì)較高的數(shù)值.
-減法單元402，用于從輸入圖像的亮度值中減去偏移值；
—削波單元404，用于把減法單元402的輸出中的所有負(fù)值削波到 零。削波單元404的輸出是中間困像，其中只有與具有相對(duì)較高的亮度 值的輸入圖像的輸入像素相對(duì)應(yīng)的像素具有不同于零的亮度值；
—調(diào)制單元406，用于用高通濾波器202的輸出去調(diào)制削波單元的 輸出。調(diào)制單元406的榆出是具有輸入困像的尺寸的二維矩陣.典型地， 該二維矩陣的大多數(shù)元素基本上等于零，尤其是與具有相對(duì)較低亮度值 的輸入像素相對(duì)應(yīng)的元素.僅僅那些與具有相對(duì)較高亮度值的榆入像素
相對(duì)應(yīng)的二維矩陣的元素具有高于零的亮度值；以及
—組合單元104,用于把調(diào)制單元406的輸出加到榆入像素的各自 輸入亮度值，以計(jì)算要在輸出連接器108處被提供的輸出像素的輸出亮 度值。
高通濾波器202可被安排成對(duì)于亮度信號(hào)直接進(jìn)行濾波.替換地， 高通濾波器202被安排成分開地濾波不同的彩色分量(RGB)，并組合不 同的濾波操作的結(jié)果.
困5示意地顯示按照本發(fā)明的困像處理設(shè)備500的實(shí)施例.圖像處 理設(shè)備500包括
-接收裝置，用于接收代表榆入困像的信號(hào)；
-在田1A-C，2-4的任一個(gè)圖中描迷的困像轉(zhuǎn)換單元，用于把輸入困
像轉(zhuǎn)換成輸出圖像；以及 -任選的顯示設(shè)備506.
該信號(hào)可以是經(jīng)由天線或電纜接收的廣播信號(hào)，但也可以是來自象 VCR (盒式磁帶錄像機(jī))或數(shù)字通用盤(DVD)那樣的貯存裝置的信號(hào). 信號(hào)在輸入連接器508處提供。困像處理設(shè)備500例如可以是電視機(jī). 替換地，困像處理設(shè)備500不包括任選的顯示設(shè)備506，但提供輸出困 像到包括顯示設(shè)備506的設(shè)備，這樣，困像處理設(shè)備500例如可以是機(jī) 頂盒、衛(wèi)星調(diào)諧器、VCR播放器、DVD播放器或記錄器.任選地，圖像處 理設(shè)備500包括貯存裝置，如硬盤，或用于在可移動(dòng)媒體例如光盤上進(jìn) 行貯存的裝置，困像處理設(shè)備500還可以是由電影制作室或廣播者應(yīng)用 的系統(tǒng).
圖6顯示榆入困像602和輸出困像606，以舉例說明按照本發(fā)明的 方法.輸入田像602的平均亮度值和輸出圖像606的平均亮度值是基本 上彼此相等的，例如來自頭燈、街燈和反射物的加亮區(qū)的榆出亮卑值高 于代表同一個(gè)物體的輸入像素的輸入亮度值。困6還顯示了結(jié)合閨2描 述的增益控制單元204的輸出.
應(yīng)當(dāng)指出，上述的實(shí)施例是舉例說明本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明， 以及本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì)出可替換的實(shí)施例，而不背離所W^權(quán)利 要求的范圍.在權(quán)利要求中，在括號(hào)之間的任何參考標(biāo)記不被看外為限 制權(quán)利要求.單詞'包括，不排除在權(quán)利要求中沒有列出的單元或步砵的存 在.在單元前面的單詞'一，或'一個(gè)，不排除多個(gè)這樣的單元的存在.本發(fā)
明可以藉助于包括幾個(gè)不同單元的硬件和藉助于適當(dāng)編程的計(jì)算機(jī)來實(shí) 現(xiàn).在枚舉幾個(gè)裝置的單元權(quán)利要求中，這些裝置中的幾個(gè)裝置可以由 同一個(gè)硬件項(xiàng)目所包含.單詞笫一、笫二和笫三等等的使用不表示任何 排序.這些單詞應(yīng)該被解譯為名稱.
權(quán)利要求
1.一種用于把輸入圖像(602)轉(zhuǎn)換成輸出圖像(606)的圖像轉(zhuǎn)換單元(100)，包括-濾波器(104)，用于從輸入圖像(602)中選擇一組連結(jié)的輸入像素，該組連結(jié)的輸入像素具有相對(duì)于輸入圖像(602)的尺寸相對(duì)較小的尺寸，該組連結(jié)的輸入像素中的輸入像素具有相對(duì)于輸入亮度值的范圍的高的亮度值；以及-像素處理器(104)，用于根據(jù)輸入圖像(602)的輸入像素的各自亮度值給輸出圖像(606)的輸出像素指定亮度值，由此，相應(yīng)于該組連結(jié)的輸入像素的輸出像素的亮度值高于該連結(jié)的輸入像素的各自亮度值。
2. 如權(quán)利要求1中要求的困像轉(zhuǎn)換單元(200 )，由此濾波器(102) 包括高通濾波器(202 ).
3. 如權(quán)利要求1或2中要求的圖像轉(zhuǎn)換單元(200 ),包括增益控 制單元(204 )，用于藉助于基于輸入像素的亮度值的增益控制信號(hào)來控 制像素處理器(104)。
4. 如權(quán)利要求3中要求的困像轉(zhuǎn)換單元(200 )，由此增益控制信 號(hào)是基于濾波器(102)的輸出，由此增益控制信號(hào)的實(shí)際增益值對(duì)于濾 波器(102)的相對(duì)較高的輸出值是相對(duì)較高的.
5. 如權(quán)利要求4中要求的困像轉(zhuǎn)換單元，由此像素處理器(104) 被安排成根據(jù)對(duì)應(yīng)于特定輸出像素的特定輸入像素的特定輸入亮度值 和根據(jù)對(duì)于特定輸入像素的特定增益值，來確定特定輸出像素的特定輸 出亮度值.
6. 如上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)中要求的困像轉(zhuǎn)換單元，被安排成把 具有在輸入亮度值范圍內(nèi)的亮度值的輸入像素轉(zhuǎn)換成具有在輸出亮度值 范圍內(nèi)的亮度值的各個(gè)輸出像素，由此榆出亮度值的范圍大于榆入亮度 值的范圍.
7. 如權(quán)利要求1-5的任一項(xiàng)中要求的困像轉(zhuǎn)換單元，被安排成把 具有在輸入亮度值范圍內(nèi)的亮度值的輸入像素轉(zhuǎn)換成具有在輸出亮度值 范圍內(nèi)的亮度值的各個(gè)榆出像素，由此輸出亮度值的范閨與榆入亮度值 的范圍基本上是彼此相等的.
8. 如上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)中要求的困像轉(zhuǎn)換單元，還包括平均亮 度計(jì)算單元(110)，用于計(jì)算輸入圖像(602 )的平均亮度值和用于控 制輸入像素的亮度值到輸出像素的各自亮度值的轉(zhuǎn)換.
9. 一種困像處理設(shè)備，包括—接收裝置(502 )，用于接收輸入困像(602 );以及 -如上述權(quán)利要求的任一項(xiàng)中要求的困像轉(zhuǎn)換羊元，用于把輸入圍 像(602 )轉(zhuǎn)換成輸出困像(606 ).
10. 如權(quán)利要求8中要求的圖像處理設(shè)備，還包括用于顯示輸出困 像(606 )的顯示設(shè)備(506 ).
11. 如權(quán)利要求9中要求的圖像處理設(shè)備，由此該顯示設(shè)備是基于 包括LCD、 0LED、 PolyLBD和RGBW在內(nèi)的一組顯示技術(shù)中的任一項(xiàng)技術(shù).
12. —種把輸入圖像(602 )轉(zhuǎn)換成榆出困像(606 )的方法，包括 -從輸入閨像(602 )中選擇一組連結(jié)的輸入像素，該組連結(jié)的輸入像素具有相對(duì)于輸入困像(602 )的尺寸相對(duì)較小的尺寸，該組連結(jié)的輸 入像素中的輸入像素具有相對(duì)于榆入亮度值范圍的髙的亮度值；以及-根據(jù)輸入圖像(602 )的輸入像素的各自亮度值給輸出困像(606 ) 的輸出像素指定亮度值，由此相應(yīng)于該組連結(jié)的輸入像素的輸出像素的 亮度值高于該連結(jié)的輸入像素的各自亮度值.
13. —種由計(jì)算機(jī)設(shè)備裝栽的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括把輸入困像 (602 )轉(zhuǎn)換成輸出困像(606 )的指令，所迷計(jì)算機(jī)設(shè)備包括處理裝置和存儲(chǔ)器，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在被裝栽之后，給所述處理裝置提供實(shí)行 以下步驟的能力-從輸入圖像(602 )中選擇一組連結(jié)的輸入像素，該組連結(jié)的輸入 像素具有相對(duì)于輸入圖像(602 )的尺寸相對(duì)較小的尺寸，該組連結(jié)的輸 入像素中的輸入像素具有相對(duì)于輸入亮度值范閨的高的亮度值；以及-根據(jù)榆入困像(602 )的輸入像素的各自亮度值給輸出困像(606 ) 的輸出像素指定亮度值，由此相應(yīng)于該組連結(jié)的輸入像素的榆出像素的 亮度值高于該連結(jié)的輸入像素的各自亮度值.
全文摘要
公開了一種用于把輸入圖像(602)轉(zhuǎn)換成輸出圖像(606)的圖像轉(zhuǎn)換單元(100)。該圖像轉(zhuǎn)換單元(100)包括濾波器(104)，用于從輸入圖像(602)中選擇一組連結(jié)的輸入像素，該組連結(jié)的輸入像素具有相對(duì)于輸入圖像(602)的尺寸相對(duì)較小的尺寸，該組連結(jié)的輸入像素中的輸入像素具有相對(duì)于輸入亮度值范圍的高的亮度值；以及像素處理器(104)，用于根據(jù)輸入圖像(602)的輸入像素的各自亮度值給輸出圖像(606)的輸出像素指定亮度值，由此相應(yīng)于該組連結(jié)的輸入像素的輸出像素的亮度值高于該連結(jié)的輸入像素的各自亮度值。
文檔編號(hào)H04N7/00GK101107850SQ200680003226
公開日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2006年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月26日
發(fā)明者C·N·科德斯, M·A·克洛穆彭豪沃 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司