一种灰阶扩展自适应增强方法

摘要

本发明公开了一种灰阶扩展自适应增强方法，其硬件系统包括显卡、与显卡相连的解码单元、与解码单元相连的图像鉴别单元，与图像鉴别单元相连的灰阶校正单元X和灰阶校正单元Y，与灰阶校正单元X相连的帧率控制单元X，与灰阶校正单元Y相连的帧率控制单元Y，与帧率控制单元X和帧率控制单元Y相连的编码单元以及与编码单元相连的显示单元。本发明灰阶图像经帧率控制单元Y处理，可呈现3*2^M+N种灰阶，实现对灰阶图像的增强显示，并且帧率控制单元Y不因扩展灰阶数多而需增大区域；本发明可实现灰阶图像的自适应灰阶扩展，使灰阶图像显示更加逼真、细腻。

主权项

一种灰阶扩展自适应增强方法，其特征在于，包括以下步骤：1）构建灰阶扩展自适应增强硬件系统，包括显卡，与显卡相连用于视频解码的解码单元，与解码单元相连的用于判别彩色、灰阶图像的图像鉴别单元，与图像鉴别单元相连的用于处理灰阶数据的灰阶校正单元X和灰阶校正单元Y，与灰阶校正单元X相连用于扩展灰阶的帧率控制单元X，与灰阶校正单元Y相连用于扩展灰阶的帧率控制单元Y，与帧率控制单元X和帧率控制单元Y相连用于视频信号编码的编码单元，以及与编码单元相连的显示单元；2）解码单元将显卡输出的信号解码为位宽为M位的RGB信号，其中R、G、B各为M位， M是显卡的位宽，可呈现的颜色数量为2^3*M种；3）图像鉴别单元接收解码单元的M位的RGB信号，并根据R、G、B的值是否相等来判断当前区域是彩色图像还是灰阶图像，相等则为灰阶图像，不等则为彩色图像，并输出接收到的M位的RGB信号至灰阶校正单元，同时输出图像分类标志信号至编码单元；若判断是彩色图像则输出RGB信号至灰阶校正单元X，灰阶校正单元X和帧率控制单元X工作，灰阶校正单元Y和帧率控制单元Y处于等待状态，进入步骤4）；若判断是灰阶图像则输出RGB信号至灰阶校正单元Y，灰阶校正单元Y和帧率控制单元Y工作，灰阶校正单元X和帧率控制单元X处于等待状态，进入步骤6）；4）灰阶校正单元X对M位的RGB信号作校正，即灰阶校正单元X经电路内部查表输出符合要求的RGB信号，输出位宽为M+N位，其中R、G、B各为M+N位，N是需要扩展的位宽，进入步骤5）；5）帧率控制单元X处理彩色图像，由于输入信号R、G、B取值不相等，假设高K位分别为a、b、c，低M+N‑K位分别为d、e、f，因此输出信号R、G、B的值分别在a、b、c和a+1、b+1、c+1随帧率不断变动，则可呈现2^3*（M+N）种颜色，帧率控制单元X输出表示2^3*（M+N）种颜色的R、G、B数据，其位宽为K，其中，K是显示单元的位宽，进入步骤8）；6）灰阶校正单元Y对M位的RGB信号作校正，即灰阶校正单元Y经电路内部查表输出符合要求的RGB信号，输出位宽为M+N+2位，其中R、G、B各为M+N+2位，R、G、B经过灰阶校正单元Y后各有3*2^M+N个取值，进入步骤7）；7）帧率控制单元Y处理灰阶图像，假设输入信号R、G、B高K位均为c，低M+N+2‑K位均为f，输出信号R、G、B的取值为以下四种中任一种（c、c、c），（c+1、c、c），（c+1、c+1、c），（c+1、c+1、c+1），并在空间域和时间域根据f的取值不断变动，则可呈现3*2^M+N种灰阶，帧率控制单元Y输出表示3*2^M+N种灰阶的R、G、B数据，其位宽也为K，进入步骤8）；8）编码单元根据图像鉴别单元产生的图像分类标志信号，对来自帧率控制单元X和帧率控制单元Y的RGB数据进行选通输出，若图像是彩色图像，则选择帧率控制单元X的RGB信号，若是灰阶图像，则选择控制单元Y的RGB信号，同时输出编码后的信号到显示单元进行显示。