CN1344110A - 图像处理方法和图像处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种图像处理方法和图像处理设备,它改善了多格式数据广播图像中不同格式的显示图象的质量。按照本发明的图像处理方法包括以下步骤:从广播视频信号中分离出多种格式的菜单数据、字符数据、静止图像数据和运动图像数据;产生一个分层图像信号,以使每一格式的数据图像信号可被叠加到多种格式的数据上;借助于自适应图像处理单元,按照预设参数对叠加的分层图像信号进行自适应的图像处理。因此,通过对每层进行不同的图像处理,而不考虑信号的类型和格式,就可能执行适合于每种格式的图像处理。

Description

图像处理方法和图像处理设备
技术领域
本发明涉及一种适合于多格式数据广播图像比如数字广播图像的图像处理方法和图像处理设备。
背景技术
常规的电视接收机只处理单一格式图像信号，因此不处理不同格式的图像信号。然而，BS数字广播需要处理数据广播数据和静止图像广播数据，它们与常规的图像信号的广播格式不同。
图1显示了一种常规的多格式数据广播图像。当静止图像44和字符45与数据广播图像42中的运动图像43在单个屏幕上显示时，HD(高清晰度)图像41可以用高质量显示，而静止图像44和字符45的边缘发亮，因此使得静止图像44和字符45更不容易被看见。
然而，当静止图像44和字符45与上述常规多格式数据广播图像42中的运动图像43一起显示在单个屏幕上时，静止图像44、字符45和运动图像43的区域不能被彼此区分，因为静止图像44、字符45和运动图像43被互相混合成单个图像。因此，静止图像44、字符45和运动图像43不能彼此独立地进行更高图像质量的处理。这就导致一个缺点，即尽管HD图像41可以高质量地显示，但静止图像44和字符45的图像质量降低了。
发明内容
因此本发明的一个目的是提供一种图像处理方法和图像处理设备，它改善了多格式数据广播图像中不同格式的显示图象质量。
按照本发明的图像处理方法包括以下步骤：从一个广播视频信号中分离多种格式的数据；产生一个分层(layer)图像信号，以使每一格式的数据图像信号可被叠加到多种格式的数据上；以及按照预设参数对叠加的分层图像信号进行自适应的图像处理。
因此，通过对每层进行不同的图像处理，而不考虑信号的类型和格式，就可能执行适合于每种格式的图像处理。
并且，按照本发明的图像处理方法为每个分层图像信号产生一个显示分区信号。因此，通过对每层确定一个显示区域，就可能轻易地为每层执行不同的图像处理。
另外，按照本发明的图像处理方法根据可任意改变的形式产生分层图像信号和显示分区信号。因此，就可能根据可改变的形式来产生这些信号。
此外，按照本发明的图像处理设备，包括：分离装置，用于从一个广播视频信号中分离多种格式的数据；分层图像信号产生装置，用于产生一个分层图像信号，以使每一格式的数据图像信号可被叠加到多种格式的数据上；以及，自适应图像处理装置，用于按照预设参数对叠加的分层图像信号进行自适应的图像处理。
因此，通过对每层进行不同的图像处理，而不考虑信号的类型和格式，就可能执行适合于每种格式的图像处理。
按照本发明的图像处理设备进一步包括存储装置，用于在一个表中存储参数。因此，就可能对自适应的图像处理进行自动设置。
另外，按照本发明的图像处理设备按照分层图像信号的状态来设置参数。因此，就可能按照分层图像信号的这些状态通过执行自适应的图像处理来调整图像质量，同时在电视接收机上观看数据广播图像。
因此，按照本发明，下列动作被执行。
分离装置使输入到其上的视频信号进行数字处理，因此分离出菜单数据、字符数据、静止图像数据和运动图像数据。该分离装置将这些菜单数据、字符数据、静止图像数据和运动图像数据提供到分层图像信号产生装置。
分层图像信号产生装置从菜单数据中产生OSD层，从字符数据中产生字符层，从静止图像数据中产生静止图像层，并且从运动图像数据中产生运动图像层。分层图像信号产生装置为OSD层、字符层、静止图像层和运动图像层的每一个产生一个图像信号。
该分层图像信号产生装置也为OSD层、字符层和静止图像层的每一个产生一个显示分区信号，以及产生其上叠加了OSD层、字符层和静止图像层的分层图像信号。该分层图像信号产生装置将每层的显示分区信号和叠加的分层图像信号提供到自适应图像处理装置。
该自适应图像处理装置读取以表格形式存储在参数表中的预设图像处理参数。图像处理单元按照存储在该参数表中的参数为其显示分区信号的一个区域对每个分层图像信号进行自适应的图像处理。
附图说明
通过下面结合附图对本发明的详细描述和所附的权利要求，本发明的上述和其他目的、功能和优点将变得更清楚，在附图中，相同部件或元件用相同标号表示，其中：
图1显示了一种常规的多格式数据广播图像；
图2是一个结构方框图，显示了应用到本发明的一个实施例的多格式自适应图像处理系统；
图3A、3B和3C图示了多格式数据的分层粘贴以及每层的参数设置，图3A显示了一个运动图像，图3B显示了一个静止图像，而图3C显示了一些字符；和
图4显示了一个自适应处理的多格式数据广播图像。
具体实施方式
按照本发明一个实施例的图像处理方法当在单个屏幕上同时显示不同格式的信号时，为每层产生一个分层图像信号和一个显示分区信号。因此该图像处理方法可以对每个显示区域用最佳图像质量参数执行图像处理，以显示这些信号。
图2显示了应用到本实施例的一个多格式自适应图像处理系统的结构。在这种情况下，每种格式的数据例如用BS数字广播发送。
在图2中的数字处理单元1对输入到其上的BS数字广播信号S1进行数字处理，因此分离出菜单数据D1、字符数据D2、静止图像数据D3、和运动图像数据D4。
多屏幕处理单元2从输入到其上的HD视频S2和数字处理单元1提供的运动图像数据D4，产生出多屏显示的多屏视频信号S5、以及用于运动图像数据D4的显示分区信号S7。
层产生及媒体叠加单元3从数字处理单元1提供的菜单数据D1产生OSD(屏上显示)层4，从字符数据D2产生字符层5，从静止图像数据D3产生静止图像层6，并从多屏幕处理单元2提供的运动图像数据产生运动图像层7。
该层产生及媒体叠加单元3也为OSD层4、字符层5和静止图像层6的每一个产生一个显示分区信号S4，以及产生其上叠加了OSD层4、字符层5和静止图像层6的分层图像信号S3。
一个CRT驱动器8读取以表格形式存储在参数表9中的预设图像处理参数。图像处理单元10按照存储在该参数表9中的参数，为其显示分区信号S4的一个区域对每个分层图像信号S3进行最佳图像处理。而且在多屏视频信号S5的情况下，CRT驱动器8使用S5和S7执行最佳图像处理。
应用到本实施例的如此形成的多格式的自适应图像处理系统进行如下操作。下面的将参考图3A、3B和3C描述多格式的自适应图像处理。
图3A、3B和3C图示了多格式数据的分层粘贴以及每层的参数设置；图3A显示了一个运动图像；图3B显示了一个静止图像；而图3C显示了一些字符。
图2中的数字处理单元1对输入到其上的BS数字广播信号S1进行数字处理，因此分离出菜单数据D1、字符数据D2、静止图像数据D3、和运动图像数据D4。该数字处理单元1将这些菜单数据D1、字符数据D2、静止图像数据D3提供到层产生及媒体叠加单元3。
在这种情况下，静止图像数据D3对应于图3B所示的静止图像22，字符数据D2对应于图3C所示的字符23。
多屏幕处理单元2从输入到其上的HD视频S2和数字处理单元1提供的运动图像数据D4中，产生多屏幕视频信号S5和显示分区信号S7。该多屏幕处理单元2将运动图像数据D4提供到层产生及媒体叠加单元3，而将多屏幕视频信号S5和显示分区信号S7提供到CRT驱动器8。
为了简化，图3A显示了单帧的运动图像。
在这种情况下，运动图像数据对应于图3A所示的高品质运动图像21。
层产生及媒体叠加单元3从数字处理单元1提供的菜单数据D1产生OSD层4，从字符数据D2产生字符层5，从静止图像数据D3产生静止图像层6，并从多屏幕处理单元2提供的运动图像数据D4产生运动图像层7。层产生及媒体叠加单元3然后将OSD层4、字符层5、静止图像层6和运动图像层7提供到CRT驱动器8。
在图3A、3B和3C中，OSD层没有数据，因此图中未示出OSD层。
在这种情况下，字符层5对应于图3C所示的字符层26；静止图像层6的对应于图3B所示的静止图像层25；而运动图像层7对应于图3A所示的运动图像层24。这些分层的图像因此被粘贴到显示区域。
顺便地，每个分层图像信号可以被设置成一个预设的可任意改变的形式。
该层产生及媒体叠加单元3也为OSD层4、字符层5和静止图像层6的每一个产生一个显示分区信号S4，以及产生其上叠加了OSD层4、字符层5和静止图像层6的分层图像信号S3。该层产生及媒体叠加单元3将用于每层的显示分区信号S4和叠加的分层图像信号S3提供到CRT驱动器8。
在这种情况下，字符层5的显示分区信号S4对应于图3C所示的水平HC×垂直VC的显示分区信号C；静止图像层6的显示分区信号S4对应于图3B所示的水平HB×垂直VB的显示分区信号B；运动图像层7的显示分区信号S4对应于图3A所示的水平HA×垂直VA的显示分区信号A。
顺便地，每个显示分区信号可以被输出，从而对应于一个预设的可任意改变的形式。
该CRT驱动器8读取以表格形式存储在参数表9中的预设图像处理参数。图像处理单元10按照存储在该参数表9中的参数，为其显示分区信号S4的一个区域对每个分层图像信号S3进行最佳图像处理。
在这种情况下，存储在参数表9中的参数设置是用于图3C所示字符层26的参数设置C(29)；用于图3B所示的静止图像层28的参数设置B(28)、以及用于图3A所示的运动图像层24的参数设置A(27)。
在这种情况下，在用于字符层26的参数设置C(29)中，用于清晰度、VM、动态图像和超白的图像处理被关闭，因此不执行它们，而色温被设置得相当高。
在用于静止图像层25的参数设置8(28)中，用于清晰度、动态图像和超白的图像处理被关闭，因此不执行它们，很弱地执行VM图像处理，并且色温被设置得相当低。
在用于运动图像层24的参数设置A(27)中，适当地执行清晰度图像处理，较强地执行VM图像处理，用于动态图像和超白的图像处理被开启并执行，并且色温被设置得相当高。
值得一提的是该清晰度处理提高了图象清晰度。当亮度差较大时通过放慢扫描速度并且当亮度差较小时通过规范扫描速度，VM处理给图像提供三维外观。通过将信号中的最低(黑)电平部分设置为黑，动态图像处理使细节更清楚。超白处理增强了白电平。色温处理使电影和其它图像中的白色变为乌黑。
图4显示了在经过上述图像处理之后的自适应处理的多格式数据广播图像。
图4中的数据广播图像31显示经过用参数A(35)进行的自适应图像处理的运动图像32，经过用参数B(36)进行的自适应图像处理的静止图像33，以及经过用参数C(37)进行的自适应图像处理的字符34。
在这种情况下，由于按照设置参数A(35)，适当地执行了清晰度处理，所以运动图像32的清晰度被设置为一个适度的电平。由于较强地执行了VM处理，当亮度差较大时扫描速度被放慢很多，而当亮度差较小时较强地执行规范化。由于执行了动态图像处理，最低的黑色电平被提升以使细节清楚。由于执行了超白处理，白电平被增强。由于色温被设置得较高，电影和其它图像中的白色被表现为乌黑。
由于按照设置参数B(36)，没有执行清晰度处理，所以静止图像33的清晰度被设置为低电平。由于较弱地执行VM处理，当亮度差较大时扫描速度被稍稍放慢，并且当亮度差较小时较弱地进行规范化。由于没有执行动态图像处理，黑色电平没有改变。由于没有执行超白处理，白电平没有被增强。由于色温被设置得较低，白色保持不变。
由于按照设置参数C(37)，没有执行清晰度处理，所以字符34的清晰度被设置为低电平。由于没有执行VM处理，即使当亮度差较大时扫描速度也不被放慢，并且即使当亮度差较小时也不进行规范化。由于没有执行动态图像处理，黑色电平没有改变。由于没有执行超白处理，白电平没有被增强。由于色温被设置得较高，白色表现为乌黑。
因此，由于为每层产生分层图像信号和显示分区信号，该图像处理单元在随后的阶段借助于该显示分区信号可以确定一个图像处理区域。这允许按照设置的参数A(35)、B(36)或C(37)，对每层执行用于清晰度、VM、动态图像、超白和色温的上述自适应图像处理。
值得一提的是该参数设置不局限于上述那些；按照分层图像信号的状态可以改变每层的参数设置。这就使得有可能按照分层图像信号的这些状态通过执行自适应的图像处理来调整图像质量，同时在电视接收机上观看数据广播图像。
而且，参数的种类和说明不局限于上述那些；可以使用用于增强或模糊图像边缘的其它图像处理，以及Y系统、色差系统和RGB系统中的图像处理。
另外，通过执行内插处理等等可以提高静止图像的图像质量，从而与高质量的运动图像匹配。
此外，另一个图像可以被用作字符的显示分区区域中的背景。
而且，运动图像、静止图像和字符数据可以从一个记录装置比如数字照相机或个人计算机输入。
还应注意的是本实施例只通过BS数字广播作为实例而被描述；然而，本发明当然可应用到地面数字广播和有线数字广播中。
另外，使用多屏幕功能可以执行运动图像之间的最佳图像处理。即使当一个NTSC(窄带视频)图像被显示在左侧屏幕而一个HD(宽带视频)图像被显示在右侧屏幕，用于左侧屏幕的视频参数和用于右侧屏幕的视频参数可以彼此独立地设置。
虽然已经使用具体的术语描述了本发明的最佳实施例，但这些说明只是用于说明的目的，应理解的是在不脱离所附权利要求书的精神或范围的情况下，可作出各种变化和改型。

Claims (14)

1.一种图像处理方法，包括步骤：
从一个广播视频信号中分离多种格式的数据；
产生一个分层图像信号，以使每一格式的数据图像信号可被叠加到所述多种格式的数据上；和
按照预设参数对叠加的所述分层图像信号进行自适应的图像处理。
2.按照权利要求1的图像处理方法，
其中，用于所述分层图像信号的显示分区信号被产生。
3.按照权利要求1的图像处理方法，
其中所述分层图像信号是根据可任意改变的形式产生的。
4.按照权利要求2的图像处理方法，
其中，所述显示分区信号是根据可任意改变的形式产生的。
5.按照权利要求1的图像处理方法，其中所述参数被存储在一个表中。
6.按照权利要求1的图像处理方法，其中，所述参数是按照所述分层图像信号的状态设置的。
7.按照权利要求1的图像处理方法，
其中，所述多种格式的数据是从一个记录装置输入的。
8.一种图像处理设备，包括：
分离装置，用于从一个广播视频信号中分离多种格式的数据；
分层图像信号产生装置，用于产生一个分层图像信号，以使每一格式的数据图像信号可被叠加到所述多种格式的数据上；和
自适应图像处理装置，用于按照预设参数对叠加的所述分层图像信号进行自适应的图像处理。
9.按照权利要求8的图像处理设备，进一步包括显示分区信号产生装置，用于产生所述分层图像信号的显示分区信号。
10.按照权利要求8的图像处理设备，
其中所述分层图像信号是根据可任意改变的形式产生的。
11.按照权利要求9的图像处理设备，
其中，所述显示分区信号是根据可任意改变的形式产生的。
12.按照权利要求8的图像处理设备，进一步包括存储装置，用于在一个表中存储所述参数。
13.按照权利要求8的图像处理设备，
其中，所述参数是按照所述分层图像信号的状态设置的。
14.按照权利要求8的图像处理设备，
其中，所述多种格式的数据是从一个记录装置输入的。
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