来自视频内容的环境照明和伴随受感知规律和用户偏好影响的发射制造技术

技术编号:3692528 阅读:362 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
提取在着色色空间中编码的视频内容用于通过环境光源发射,利用与用户偏好一致的感知规律,用于智能主色选取。步骤包括量化视频色空间;通过利用像素色度的模式,中值,平均值,或加权平均值执行主色提取;通过[1]色度转换;[2]利用受场景内容影响的像素加权函数的加权平均值;以及[3]在为大多数像素减小像素加权值的情况下,进一步的主色提取;[4]空间提取,时间传送和亮度感知规律;和[5]利用三色矩阵转换选择的主色至环境光色空间,利用感知规律以进一步提取主色度。所有的感知规律响应于明确指示的用户偏好而调节,这些用户偏好通过远程控制,传感器,视频元数据,或图形用户界面获得。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及利用多光源来产生和设置环境照明效果,典型地基于,或者结合例如来自视频显示或者显示信号的视频内容。更特别地,涉及一种在提取主色信息时考虑用户偏好的方法,结合感知规律,实时地对视频内容采样或者子采样,并执行从视频内容的色空间到最好允许驱动多个环境光源的色空间的颜色映射转换。
技术介绍
工程师们为通过采样视频内容来扩展感觉感受已作了长时间的探索,例如通过扩大视屏和投影区域,将声音调制为真实的3维效果,并改善视频图像,包括宽的视频色域,分辨率和图像纵横比,例如可采用高清晰度(HD)数字电视和视频系统来实现。而且,电影,电视和视频播放器也试图利用视觉和听觉手段影响观看者的感受,例如通过巧妙地运用颜色,场景剪辑,视角,周围的场景和计算机辅助图形表示。这也将包括剧场舞台照明。灯光效果,例如,光效通常和视频或者戏剧场景同步编排,在按预期方案编码的合适的场景脚本编程的机器或者计算机的帮助下进行再现。在数字领域的现有技术中,包括没有计划或者没有脚本的场景在内,响应于场景快速变化的照明的自适应,在大场景中很不容易去协调,因为额外的高带宽位流需要利用目前的系统。飞利浦(荷兰)和其它公司已经公开了利用远离视频显示的分离的光源,改变环境或周围的照明来改善视频内容方法,其应用于典型家庭或商业中,以及对于很多应用,对预期的光效进行在先编排或者编码。已经表明环境照明施加至视频显示或者电视能够减少视觉疲劳和提高真实性以及感受深度。感觉感受是人类视觉方面的自然的功能,其利用巨大而复杂的感管和神经系统来产生对颜色和光效果的的感觉。人类能够区分大概1千万种不同的颜色。在人眼中,对于颜色接收或亮视觉,而具有大概2百万称作视锥的感觉体共三组,其具有光波长峰值分布在445nm、535nm以及565nm吸收分布,并具有大量的重叠。这三类视锥细胞形成所谓的三色系统,也因历史原因而被称为B(蓝)、G(绿)、R(红);峰值不必对应于那些用在显示中的任何主色,例如,常利用的RGB荧光体。也有用于暗适应的相互作用,或者所谓称作视网膜杆的夜视体。人眼典型地具有一亿两千万个视网膜杆,其影响视频感受,特别是在暗光条件下,例如在家庭影院中。颜色视频建立在人类视觉的规律上,众所周知,人类视觉的三色和对立通道理论已经被我们结合用来理解怎样影响眼睛去看期望的颜色与原始信号或者预期图像具有高逼真度的颜色和效果。在大多数颜色模型和空间中,三维或者坐标用来描述人的视觉感受。颜色视频完全依赖位变异构性,其允许利用少量的基准色质产生颜色感觉,而不是期望的颜色和特征的实际光。这样,利用有限数目的基准色质,整个色域的颜色在人的头脑中再现,例如全世界范围在视频再现中利用的众所周知的RGB(红,绿,蓝)三色系统。众所周知,例如,几乎所有的视频显示通过在每一个像素或者图像单元中产生近似相等数量的红光和绿光,而显示黄色场景。像素与其对向的立体角相比很小,而且眼睛误以为感知到黄色;它不能感知真实发射的绿色或者红色光。存在很多颜色模型和指定颜色的方式,包括众所周知的CIE(国际照明委员会(Commission Interationale de I’eclairage))颜色坐标系统,利用它来描述和规定用于视频再现的颜色。即时创造可以利用任意数量的颜色模型,包括运用未着色的对立颜色空间,比如CIE L*U*V*(CIELUV)或者CIE L*a*b*(CIELAB)系统。建立于1931年的CIE是所有颜色的管理和再现的基础,结果是利用三坐标x、y和z的色度图。该三维系统在最大亮度的区域根据x和y通常用于描述颜色,这个区域,称为1931x,y色度图,其被认为能描述所有人类可感知的颜色。这与颜色再现形成对比,在这里位变异构性欺骗了眼睛和大脑。现今,很多正在利用的颜色模型或者空间通过利用三种基本色或荧光体而再现颜色,其中有Adobe RGB,NTSC RGB,等。特别应注意,视频系统通过利用这些三色激励系统所展示的所有可能颜色的范围是有限的。NTSC(国际电视标准委员会)RGB系统具有相对宽的可用颜色范围,但这个系统仅能再现人类能感知的所有颜色中的一半。利用传统视频系统的可用范围不能足够地再现多种蓝色和紫色、蓝绿色和橙色/红色。而且,人类视觉系统被赋予补偿和识别特性,对它的认识对于设计任何视频系统是必要的。人类的颜色能够以几种显示模式出现,在其中有目标模式和发光模式。在目标模式中,光激励被感知为光源照射的物体所反射的光。在发光模式中,光激励被视为光源。发光模式包括在复杂场中的激励,其比其它激励更加明亮。它不包括已知为光源的激励,比如视频显示器,其亮度或辉度与景物或观看场地的全部亮度相同或更低,以便这种激励以目标模式显示。值得注意的是,有很多颜色仅在目标模式中出现,在其中有,褐色、橄榄色、栗色、灰色、和浅褐肉色。没有例如作为褐色光发光源的灯,比如褐色交通灯。为此,补充给要增加物体颜色的视频系统的环境光不能这样利用亮光的作为直接光源。在近范围内的明亮的红色和绿色光的结合不能再现褐色或果色,因此选择相当受限。仅具有变化的强度和饱和度的彩虹的光谱颜色能够通过对亮光源的光的直接观察再现出来。这强调对环境照明系统的精细控制的需要,比如在注意色调管理的情况下,从光源提供低亮度的光输出。在目前数据结构下,该精密控制还不能在快速变化和精细环境照明方式下寻址。视频再现可采取很多形式。光谱颜色再现允许准确再现初始激励的光谱能量分布,但这不可在任何利用三主色的视频再现中实现。准确的颜色再现可复制人类视觉的三色值,产生与初始匹配的同质异性,但对于图像和原始场景的整体观察条件必须相似,以获得相似的显示。图像和原始场景的整体观察条件包括图像的边角,周围的亮度和色度,以及强光。不能经常获得精确的彩色再现的一个原因,是因为能在彩色监视器上产生的最大亮度的受到限制。当三色值与原始场景的色度成比例,色度颜色再现提供了一种有用的替换。色度坐标被准确再现,但成比例地减少了亮度。如果原始的和再现的基准白色具有相同的色度,观察条件是相同的,且系统具有整体统一的灰度系数,色度颜色再现对视频系统是好的参考标准。由于在视频显示中产生亮度有限,不能获得与原始场景的色度和亮度匹配的等效的颜色再现。实际中的大部分视频再现试图获得相应的颜色再现,在这里,如果原始场景被照亮而产生相同的平均亮度水平以及与再现中相同的基准白色色度,再现的颜色将具有与原始场景一致的颜色表现。然而,很多争论的最终目标是显示系统在实际中优选的颜色再现,在此观察者的偏好影响颜色的逼真度。例如,晒黑的皮肤颜色优选为真实皮肤的平均颜色,且天空优选为比实际更蓝的颜色,且叶子比实际更绿。即使相应的颜色再现被接受为设计标准,一些颜色比其它颜色更重要,比如肉色,其在很多再现系统比如NTSC视频标准中是特别处理的主题。在再现场景光线时,为获得白平衡的色适应是重要的。在适当调整的摄影机和显示器下,白色和中性灰以CIE标准日光光源D65的色度典型地再现。通过总是以相同的色度重现白色表面,该系统可模仿人类视觉系统,其固有地适应感知以使白色表面总是呈现相同的显示,而不管光源的色度,以使一张白纸,无论在阳光明媚的海滩上或是在室内场景的白炽灯下,都能表现为白色。在颜色再现中,白平衡调整通常本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用与用户偏好一致的感知规律从在着色色空间(RGB)编码的视频内容提取主色来产生由环境光源(88)模拟的主色(DC)的方法,其包括:[1]在所述着色色空间中,从来自所述视频内容的像素色度(Cp)执行主色提取,以通过提取下面任何一 个来产生主色:[a]所述像素色度的模式;[b]所述像素色度的中值;[c]所述像素色度的色度加权平均值;[d]利用像素加权函数(W)的所述像素色度的加权平均值,所述函数是像素位置(i,j)、色度(x,y,R)和亮度(L)的任一个的函数;   [2]按照各自的感知规律,进一步得到亮度、色度、时间传送和所述主色的空间提取其中至少一个,以产生优选的环境发射,在这里所述各自的感知规律在特征上是变化的,并且通过多个可能的明确指示的用户偏好中至少一个来影响;这里所述各自的感知规律包括如下至少其中一个:[Ⅰ]从如下任何一个选择的亮度感知规律(LPR):[a]亮度增加;[b]亮度减小;[c]亮度下限;以及[4]亮度上限;[5]抑制的亮度阈值;[6]亮度转换;[Ⅱ]从下面至少一个选择的色度感知规律:[a]简单色度 转换(SCT);[b]利用所述像素加权函数(PF8)的加权平均值,该像素加权函数被进一步公式表示以显示场景内容的影响,该场景内容通过在所述视频内容内评估多个像素的色度和亮度而获得;[c]利用加权平均值进行进一步主色提取(EE8),这里所述像素加权函数作为场景内容的函数被公式表示,该场景内容通过在所述视频内容中评估多个像素的色度和亮度中任何一个而获得,且所述像素加权函数被进一步公式表示,使得对于多数像素(MP)来说,最低限度地减小加权;[Ⅲ]从下述至少一个中选择时间传送 感知规律(TDPR):[a]所述主色的亮度和色度中至少一个的变化率降低;[b]所述主色的亮度和色度中至少一个的变化率增加;[Ⅳ]从下面至少一个选择空间提取感知规律(SEPR):[a]对包含新出现特征的场景内容,提供所述像素加权函数中 的一个较大加权;[b]对包含新出现的特征的场景内容,提供所述像素加权函数中的一个较小加权;[c]对来自已选择的提取区域的场景内容,提供所述像素加权函数中一个较大加权;[d]对于来自已选择的提取区域的场景内容,提供所述像素加权函数中的一个较小加权;以及[3]从所述着色色空间到第二着色色空间(R’G’B’),转换所述优选的环境发射的亮度和色度,该第二着色色空间被形成为...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:MJ埃尔廷S古塔N迪米特罗瓦
申请(专利权)人:皇家飞利浦电子股份有限公司
类型:发明
国别省市:NL[荷兰]

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