一种色域扩展系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种色域扩展系统，该系统包括信号输入单元，用于输入像素颜色信息；正向变换单元，用于将所述的像素颜色信息转换为线性Ｌａｂ颜色空间中的Ｌ、ａ、ｂ值；色域扩展单元，用于接收色域扩展系数，并在线性Ｌａｂ颜色空间中根据所述的色域扩展系数，将所述正向变换单元提供的Ｌ、ａ、ｂ值扩展为新的Ｌ、ａ、ｂ值；逆向变换单元，用于将扩展后的Ｌ、ａ、ｂ值转换为大色域的像素颜色信息；信号输出单元，用于输出所述大色域的像素颜色信息。本发明专利技术还提供了相应的色域扩展方法。本发明专利技术能够实现连续调节，计算效率高，且能够较好地避免色相偏差现象的发生，具有更高的精度和准确性。

Gamut expansion system and method

The invention provides a color gamut extension system, the system comprises a signal input unit for input pixel color information; positive conversion unit for converting the pixel color information is linear in Lab color space L, a, B; gamut expansion unit for receiving the color domain expansion coefficient, and the linear Lab the color space according to the color gamut expansion coefficient, the forward transform unit provided by L, a, B, a extended to the new L, B; reverse transformation unit, for the expansion of the L, a, b value is converted to pixels color gamut information; a signal output unit. For the pixel color information is output by the colorfield. The invention also provides a corresponding gamut expansion method. The invention can realize continuous regulation, has high calculation efficiency, and can better avoid the occurrence of hue deviation, and has higher accuracy and accuracy.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显示领域，尤其是显示领域的色域扩展技术。
技术介绍
大色域显示设备能显示比原有显示设备更多的色彩内容，如更深的红 色。然而现有影像色彩标准和采用这些色彩标准的视频内容的色域较小，所示能力不能得以充分体现。一种可行的解决方案是釆用色域扩展技术，即将原有色彩标准规定的色 域映射到大色域显示设备的色域。现有技术中实现这种色域扩展的常用方法 是采用三维查找表和插值相结合的技术，这也是色彩管理标准流程中重要的 步骤。根据这种方法，色彩显示效果主要取决于三维查找表的规格和表中数据，以及所采用的插值方法；色彩管理系统可以有多个三维查找表，每个查 找表对应一个色域扩展方案，用户根据自己的需要从中选择一个色彩显示效 果。基于三维查找表和插值的色域映射方法虽然具有开放性和一定的灵活 性，但是同时也存在以下的不足1)因为色彩显示效果的种类与三维查找 表的个数一致，由于三维查找表的个数是有限的，并且考虑到成本，也不会 设置过多，所以用户对色彩显示效果的选择限定于有限的几种效果，无法达 到连续调节的目的；2)通用性不高，即一种显示设备对应的所述查找表数 据不能很好地适用于另一种显示设备；3)要占用大量用于存放所述查找表 数据的存储器资源，从而提高了硬件成本；4)而且，就色域扩展来说，用 户对色彩扩展效果的感受主要取决于用户对喜好色的偏爱，这种偏爱是因人 而异的，有限的几个所述查找表难以满足各类人群的这种偏爱。总之，采用 基于三维查找表和插值的色域映射方法在自由度、通用性、硬件成本问题上 并没有被很好地解决。另外，虽然不少现有显示设备设有饱和度调节装置和方法，但其定义的 饱和度主要是基于矩阵变换的色差信号，如YCbCr信号将RGB颜色信号分解 为一个亮度信号Y和两个色差信号Cb、 Cr,饱和度调节主要通过调节这两个色差信号实现。而上述色差信号不是定义在均匀颜色空间上的，所以这类饱 和度调节装置和方法调整精度低，若用于色域扩展，会出现较明显的色相偏 移。所谓均匀颜色空间是指在该空间内各色区中人眼的颜色感知差异相同的 颜色空间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术缺陷，提供一种能够实现连续调节的色 域扩展系统和方法。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供的色域扩展系统包括信号输入单 元、正向变换单元、色域扩展单元、逆向变换单元和信号输出单元； 所述信号输入单元用于输入象素颜色信息；所述正向变换单元用于将所述的象素颜色信息转换为线性Lab颜色空间 中的L、 a、 b值；所述色域扩展单元用于在线性Lab颜色空间中根据色域扩展系数将所述 正向变换单元提供的L、 a、 b值扩展为新的L、 a、 b值；所述逆向变换单元用于将扩展后的L、 a、 b值转换为大色域的象素颜色 信息；所述信号输出单元用于输出所述大色域的象素颜色信息。上述技术方案中，所述色域扩展系统还包括色域扩展系数输入单元，用 于供用户输入色域扩展系数(这里输入的形式不限，比如可以由用户自由 地输入，也可以预先设定一系列的数值，由用户进行选择)。上述技术方案中，所述色域扩展系统还包括色温选^^单元，用于供用户 选择色温值，该色温值作为所述正向变换单元和逆向变换单元的输入参数。上述技术方案中，所述象素颜色信息是RGB信号。上述技术方案中，所述正向变换单元包括XYZ色度系统正向变换单元和 线性Lab颜色空间正向变换单元；所述XYZ色度系统正向变换单元用于将RGB 系统的R、 G、 B三激励值变换成XYZ系统的X、 Y、 Z三激励值；所述线性Lab 颜色空间正向变换单元用于将X、 Y、 Z三激励值变换到线性Lab颜色空间中 的L、 a、 b值；所述逆向变换单元包括线性Lab颜色空间逆变换单元和大色域XYZ逆变 换单元；所述线性Lab颜色空间逆变换单元用于将色域扩展后的L、 a、 b值 变换为XYZ系统的大色域X、 Y、 Z激励值；所述大色域XYZ逆变换单元用于将所述大色域X、 Y、 Z激励值变换为大色域RGB系统的R、 G、 B激励值。 为实现上述专利技术目的，本专利技术提供的色域扩展方法包括如下步骤1 )输入象素颜色信息；2 )将所述象素颜色信息转换为线性Lab颜色空间中的L、 a、 b值；3) 在线性Lab颜色空间中，根据色域扩展系数，将所述步骤2 )提供 的L、 a、 b值扩展为新的L、 a、 b值；4) 将扩展后的L、 a、 b值转换为大色域的象素颜色信息；5) 输出所述大色域的象素颜色信息。上述技术方案中，所述步骤3 )中，所述色域扩展系数由用户输入。 上述技术方案中，所述步骤2 )中，还包括由用户选^^色温值，根据该 色温值将象素颜色信息转换为线性Lab颜色空间中的L、 a、 b值；所述步骤 4)中，根据所述色温值，将扩展后的L、 a、 b值转换为大色域的象素颜色j吕息。上述技术方案中，所述象素颜色信息是RGB信号。 上述技术方案中，所述步骤2 )包括如下子步骤2 1 )将RGB系统的R、 G、 B三激励值变换成XYZ系统的X、 Y、 Z三激励值；2 2 )将X、 Y、 Z三激励值变换到线性Lab颜色空间中的L、 a、 b值； 所述步骤4)包括如下子步骤4 1 )将色域扩展后的L、 a、 b值变换为XYZ系统的大色域X、 Y、 Z激 励值；4 2 )将所述大色域X、 Y、 Z激励值变换为大色域RGB系统的R、 G、 B激励值。本专利技术具有的有益技术效果包括1 、本专利技术的色域扩展系统和方法能够实现色域扩展系数的连续调节；2、 本专利技术的色域扩展方法的算法计算效率高，对系统资源要求低，更 好地满足高数据量的视频信号实时处理的要求；3、 本专利技术在线性Lab颜色空间进行色域扩展处理，它是标准Lab颜色 空间的很好近似，标准Lab颜色空间是国际照明委员会CIE定义的均匀颜色 空间，是颜色管理流程中的标准工作空间。所谓均匀颜色空间是指这样一种颜色空间，在该空间内各色区中人眼的颜色感知差异相同。但是将视频的颜色信号转换到标准Lab颜色空间的算法非常复杂，不利于实时处理，所以本 专利技术所述的色域扩展方法将工作空间定义在线性Lab颜色空间上这样便大大 简化了转换算法，减小了计算量；并且由于本专利技术在近似于均匀颜色空间的 线性Lab颜色空间进行色域扩展运算，因此相对基于色差信号的调整方法， 本专利技术能够较好地避免色相偏差现象的发生，具有更高的精度和准确性。附图说明以下，结合附图来详细说明本专利技术的实施例，其中 图1是本专利技术的连续可调的色域扩展的装置示意图。具体实施例方式实施例1下面结合说明书附图，详细说明本专利技术。图l表示了本专利技术的连续可调 的色域扩展的装置示意图。该装置总的由用户选择单元2和控制系统1组成， 该控制系统1接收用户选择单元2发送的信号并完成色域扩展。其中，用户 选择单元2包括可供用户选择色温值的色温选择单元21以及可由用户自由 设定色域扩展系数的色域扩展系数输入单元22,其中色温选择单元21向用 户提供若干个色温值来选择，例如5400K、 6500K、 9300K等；控制系统l包 括RGB信号输入单元11、 XYZ色度系统正向变换单元12、线性Lab颜色空间 正向变换单元13、色域扩展单元14、线性Lab颜色空间逆变换单元15、大 色域XYZ逆变换单元16和RGB信号输出单元1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种色域扩展系统，包括：信号输入单元、正向变换单元、色域扩展单元、逆向变换单元和信号输出单元；　所述信号输入单元用于输入象素颜色信息；　所述正向变换单元用于将所述的象素颜色信息转换为线性Ｌａｂ颜色空间中的Ｌ、ａ、ｂ值；　所 述色域扩展单元用于在线性Ｌａｂ颜色空间中根据色域扩展系数将所述正向变换单元提供的Ｌ、ａ、ｂ值扩展为新的Ｌ、ａ、ｂ值；　所述逆向变换单元用于将扩展后的Ｌ、ａ、ｂ值转换为大色域的象素颜色信息；　所述信号输出单元用于输出所述大色域的象 素颜色信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张明勇，王延伟，毕勇，
申请(专利权)人：北京中视中科光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]