有效存储颜色色域的彩色信号处理装置及其方法制造方法及图纸

一种颜色信号处理装置及其方法。该装置包括：计算单元，计算输入的ＲＧＢ颜色信号的亮度、色度和色调；坐标存储单元，存储预定的包括关于根据预定水平分类的颜色的亮度和色度的坐标；颜色色域确定单元，确定颜色色域来显示输入的ＲＧＢ颜色信号；及信号处理单元，在预定的颜色色域数字化输入的ＲＧＢ颜色信号。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请要求于2002年3月13日在韩国知识产权局申请的、申请号为2002-13582的专利申请的优先权，该申请的内容援引于此以资参考。同时，由于每种颜色的亮度，白色是亮色，黑色是暗色并且灰色是中间色。每种颜色的亮度是从物体反射的光的密度的大小并且其由可测单位表示。有色颜色也有亮度，例如甜瓜黄是亮色而葡萄紫是暗色。人察觉从物体反射的也就是诸如红、黄、绿、蓝和紫等不同波长的光的感觉可以被定义为“色调”。例如波长在430和480nm之间被感觉是带蓝色的，在570到600nm之间感觉是带黄色的，而波长在610nm以上感觉是带红色的。虽然无色颜色如黑、灰和白确实有颜色，但是不能说其有色调。光的集中，也就是没有被白光冲淡的程度，被称为“色度”。色度通常表示颜色的纯度。低色度的颜色是暗淡和模糊的，而高色度的颜色是清晰和生动的。有色颜色有色调、亮度和色度，而无色颜色在某些方面有所不同。即，无色颜色有亮度，但是它们没有色调和色度。一种表示某种颜色相对于其它颜色的关系的方法称为颜色空间(或，颜色模型)。不同的图象处理系统因不同原因使用不同的颜色模型。例如，出版公司使用CMY颜色空间用于出版彩色图片。彩色阴极射线管监视器和计算机图形系统使用RGB彩色空间。处理每个色调、色度和亮度的系统使用HIS彩色空间。对于JPEG文件互换格式，使用YCbCr彩色空间。RGB彩色空间包括三个可互相组合的基本色，也就是，红、绿和蓝。基本色以不同的比例互相组合，结果形成不同的颜色。如附图说明图1所示，RGB颜色空间由在各自坐标轴含有红、绿和蓝矢量的三维立方体代表。在这里，黑色是原点(origin)。白色是黑色的对立终点。亮度由从黑色开始到白色的线代表。在每个颜色信道含有8位的24位彩色图形系统中，(255、0、0)表示红色。在彩色立方体上，(1，0，0)代表红色。YCbCr是在颜色信息中尤其表示亮度的另一种彩色空间。亮度由Y表示，并且蓝色颜色信息和红色颜色信息由CbCr表示。Y代表亮度信息，而Cb和Cr代表颜色标度(scale)。RGB通过下列表达式变换为YCbCr(数学表达式1)Y＝0.29900R+0.58700G+0.11400BCb＝-0.16874R 0.33126G+0.50000B24Cr＝0.50000R 0.41869G 0.08131B其反转变换，也就是从YCbCr变换为RGB的变换通过下列表达式表示(数学表达式2)R＝1.00000Y+1.40200CrG＝1.00000Y 0.34414Cb 0.71414CrB＝1.00000Y+1.77200Cb图2表示在通过上述数学表达式1和2变换后表示在YCbCr颜色空间的RGB颜色空间的颜色的颜色色域。数学表达式1和2是国际无线电咨询委员会(CCIR)的建议601-1，并且通常用于联合图片专家组(JPEG)压缩。除了数学表达式1和2，还有不同的变换。数字元件将输入的RGB颜色信号变换并表示为YCbCr颜色信号。并且，在数字信号处理之后，YCbCr颜色信号被变换并且作为RGB颜色信号在显示器上显示。在用于从RGB到YCbCr的颜色信号变换的数字信号处理期间，有时颜色在变换后不能显示在RGB颜色空间。因此，显示器显示的处理的颜色信号在颜色色域上可能是异常的。
技术实现思路
在下面的描述中，本专利技术的各个方面和优点将部分展现出来，并且部分从描述中不难得出，或通过本专利技术实践获得。因此，根据本专利技术的一个方面，提供一种能够有效存储关于颜色色域的信息并使用存储的颜色色域以便关于颜色信号的数字信号处理结果可以用可表示的颜色色域来表示的装置及其方法。根据本专利技术的一个方面，颜色信号处理装置包括计算单元，计算输入的RGB颜色信号的亮度、色度和色调；坐标存储单元，存储预定的包括关于根据预定水平(level)分类的颜色的亮度和色度的坐标；颜色色域确定单元，确定颜色色域来显示输入的RGB颜色信号；和信号处理单元，在预定的颜色色域数字化输入的RGB颜色信号。颜色色域确定单元从坐标存储单元提取对应于计算的颜色的坐标，并根据计算的亮度和色度和提取的坐标确定可显示的亮度和色度的范围。当输入的RGB颜色信号在由颜色色域确定单元确定的颜色色域内时，信号处理单元数字化输入的RGB颜色信号。计算单元通过下式计算色度和色调C=Cb2+Cr2]]>H=tan-1CbCr]]>其中，C是色度，Cb是表示绿色的颜色标度，Cr是表示红色的颜色标度，并且H是色调。颜色色域确定单元通过下式确定关于使用从坐标存储单元提取的坐标和代表亮度变化的亮度坐标轴构成的三角形的最大色度YYpos＝CmaxCpos(Y≤Ypos)(255-Y)(255-Ypos)＝CmaxCpos(Y＞Ypos)其中，Ypos是坐标的亮度值，Y是输入的RGB颜色信号的亮度，Cpos是坐标的色度值，并且Cmax是提高到保持输入的RGB颜色信号的亮度和色调的范围中的最大色度。颜色色域确定单元通过下式确定关于使用从坐标存储单元提取的坐标和代表亮度变化的亮度坐标轴构成的三角形的亮度范围YminYpos＝CCpos(255-Ymax)(255-Ypos)＝CCpos其中，Ypos是坐标的亮度值，Y是输入的RGB颜色信号的亮度，C是RGB颜色信号的色度，Ymin是在保持输入的RGB颜色信号的色调和色度的范围中降低到的最小亮度，和Ymax是提高到保持输入的RGB颜色信号的色调和色度的范围中的最大亮度。根据本专利技术一个方面，提供一种颜色信号处理装置，包括计算单元，计算输入颜色信号的亮度、色度和色调；和坐标存储单元，存储由最大色度和每个根据预定水平分类的颜色的亮度坐标轴构成的三角形的顶点的坐标，其中最大色度在一定范围中被提高来保持输入颜色信号的亮度和色调并且亮度坐标轴表示亮度的改变。因此，如果正确选择用于输入的RGB颜色信号的可显示的颜色色域，关于颜色色域的信息可以在数字信号处理过程中使用，并且在处理后防止获得的结果超过可显示的颜色色域。同时，根据本专利技术的一个方面，提供一种颜色信号处理方法，该方法包括计算输入的RGB信号的亮度、色度和色调；检索对应于计算的色调的坐标；根据提取的坐标和计算的亮度和色度确定可显示的颜色色域；显示输入的RGB颜色信号；和在确定的颜色色域内数字化输入的RGB颜色信号。坐标的检索提取对应于计算的色调的坐标，并且根据计算的亮度和色度和提取的坐标确定亮度和色度的可显示的范围。根据本专利技术一个方面，提供对应于计算的色调的坐标，并根据计算的亮度和色度确定可显示的亮度和色度的范围。因此，处理颜色信号的颜色色域可以被有效储存和使用。根据本专利技术一个方面，提供一种颜色信号处理方法，包括计算输入的颜色信号的亮度、色度和色调；和储存三角形顶点的坐标，其中最大色度在一定范围中被提高来保持输入颜色信号的亮度和色调并且亮度坐标轴表示亮度的改变。图3是表示在CbCr颜色空间中图2的颜色色域的投影图；图4是表示根据本专利技术一方面的颜色信号处理装置的示意图；图5是表示图4的颜色信号处理装置的颜色信号处理的流程图；图6是表示根据色调确定颜色色域的方法的图；图7是表示根据图6某一色调确定颜色色域的方法的图；图8是表示获得色度范围的方法的例子的图；图9是表示获得亮度范围的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种颜色信号处理装置，包括： 计算单元，计算输入的ＲＧＢ颜色信号的亮度、色度和色调； 坐标存储单元，存储预定的包括关于根据预定水平（ｌｅｖｅｌ）分类的颜色的亮度和色度的坐标； 颜色色域确定单元，确定颜色色域来显示输入的ＲＧＢ颜色信号；及 信号处理单元，在预定的颜色色域数字化输入的ＲＧＢ颜色信号。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：金文喆，吴才焕，梁承埈，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]