适应性色彩空间转换系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种适应性色彩空间转换系统及方法，其系统包含一色彩空间转换装置、一亮度适应性控制装置、及一软性截波装置。色彩空间转换装置接收一第一色彩空间格式信号，并将该第一色彩空间格式信号转换为一第二色彩空间格式信号。亮度适应性控制装置耦合至色彩空间转换装置，以依据一亮度值，而产生一增益值及一偏移值。软性截波装置连接至色彩空间转换装置及亮度适应性控制装置，以依据增益值及偏移值对第二色彩空间格式信号进行截波，而产生一修正第二色彩空间格式信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及色彩处理的
，特别涉及一种适应性色彩空间转换方法及系统。
技术介绍
市场上销售的彩色影像设备(例如计算机显示器)大多使用RGB信号作为色彩表现。由于现有彩色影像设备是依据CRT屏幕所能呈现的色域范围来设计，故为了能让外围信息产品能够有一致性的色彩表现，于是便以计算机多媒体应用领域为中心，制定了一种所谓的标准红蓝绿(Standard RGB, sRGB)来当作信息产品的标准色彩空间。标准红蓝绿(sRGB)的规范是由HP和Microsoft共同提出。在标准红蓝绿的规范中，定义了颜色的标准条件以及编译码交换模式。由于现有影像广播内容的颜色范围多考虑到CRT屏幕的色彩再现性，多以标准红蓝绿的规范作为基础。然而，由于显示技术快速发展，标准红蓝绿的规范已无法满足高画质电视(High Definition TV, HDTV)环境下色彩的表现。对于色彩表现能力及需求比标准红蓝绿(sRGB)规格还大的显示产品，因为这样的限制，使得影像广播内容只能达到标准红蓝绿(sRGB)的范围，进而使得这些高阶产品的色彩显示特性无法充分的发挥。针对上述问题，ICE 61966-2-4是针对于色彩空间所制定的新标准，简称xvYCC，从而能支持广色域的色彩信息。xvYCC是在高画质电视(HDTV)的条件下，因为要确保与标准红蓝绿(sRGB)的兼容性，所以采用了ITU-RBT.709色域，来规范更宽广的色域空间。在标准红蓝绿(sRGB)规范中，是利用0至1的范围内来表现色彩，而在xvYCC的规范中，是利用-1至+1的范围内来表现色彩，超过了标准红蓝绿(sRGB)规范中定义的色彩范围。由于xvYCC规范兼容于标准红蓝绿(sRGB)，而能够让目前包括电视等的影像输出产品都能够即使接受到XVYCC规范的影像内容，也可无误的依照标准红蓝绿(sRGB)规范中的色域定义显示影片颜色。xvYCC规范与标准红蓝绿(sRGB)规范的YCbCr相比较，主要差异为范围定义上的差别，图1是一 xvYCC规范与标准红蓝绿规范中的YcbCr示意图。如图1所示，斜线范围为BT.709 RGB转换到YCbCr时的范围，也就是标准红蓝绿的YCbCr范围。而xvYCC规范的YCbCr范围则是延伸其旧有空间，如白色范围所显示，由此延伸色彩空间的范围。美国专利第7,271,812号公告揭露一色彩空间转换的方法，以调整转换前后的色彩空间。然而，当xvYCC规范的YCbCr转换回BT.709RGB时，则会发生RGB值超出范围的问题。现有方法当遇到转换后RGB值超出范围时，将超出的值限制到最大与最小值，此种方法称为硬式截波(hard clip)。图2是一现有硬式截波方法的示意图。以8位为例，当超出255时，则限制在255，如小于O则限制在O。亦即，当RGB输入值超出一门限值(255)时，不论RGB输入值为何都会限定成最大值(255)。当影像中像素的RGB值超出该门限值时，经由硬式截波(hardclip)方法，则输出的结果多为最大值(255)，这样会使得影像内容的细节部份损失，也就是输出的影像内容在细节部份的表现上较差。针对上述问题，现有软式截波(soft clip)则是当RGB输入值超出一默认值时，利用另一条斜线来规范RGB输入值及RGB输出值的关系。图3是一现有软式截波方法的示意图。如图3所示，于软式截波方法中，当RGB输入值小于一第一门限值(a)时，RGB输入值与RGB输出值的关系与硬式截波方法相同。当RGB输入值大于一第一门限值(a)且小于一第二门限值(b)时，利用一条斜率较小的斜线来规范RGB输入值及RGB输出值的关系。由此减少硬式截波方法中影像内容的细节部份损失的问题。然而，软式截波方法面对灰阶影像时，由于影像被截波，而无法显示灰阶的最大值，而导致影像亮度减少，容易让观赏者的眼睛引起不愉悦的感觉，甚至误以为色彩失真。由此可知，现有的软式截波方法及系统仍有诸多缺点而有予以改善的必要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，以解决现有软式截波方法无法显示灰阶的最大值的问题，同时减少让观赏者的眼睛弓I起不愉悦感觉的问题。依据本专利技术的一个特色，提出一种适应性色彩空间转换系统，包含色彩空间转换装置，其接收第一色彩空间格式信号，并将该第一色彩空间格式信号转换为第二色彩空间格式信号；亮度适应性控制装置，耦合至该色彩空间转换装置，以依据亮度值，进而产生增益值及偏移值；以及软性截波装置，连接至该色彩空间转换装置及该亮度适应性控制装置，依据该增益值及该偏移值对该第二色彩空间格式信号进行截波，进而产生修正第二色彩空间格式信号。依据本专利技术的另一个特色，是提出一种适应性色彩空间转换方法，其包含色彩空间转换步骤，其接收第一色彩空间格式信号，并将该第一色彩空间格式信号转换为第二色彩空间格式信号；亮度适应性控制步骤，其依据亮度值，以产生增益值及偏移值；以及软性截波步骤，其依据该增益值及该偏移值对该第二色彩空间格式信号进行截波，以产生修正第二色彩空间格式信号。附图说明图1是一 xvYCC规范与标准红蓝绿(sRGB)规范中的YcbCr示意图；图2是一现有硬式截波方法的示意图3是一现有软式截波方法的示意图4是本专利技术适应性色彩空间转换系统的方块图5是本专利技术依据亮度信息来改变软性截波的对应方式的示意图6是本专利技术软性截波的示意图7是本专利技术适应性色彩空间转换系统使用査表方法以产生增益值及偏移值的示意图。主要组件符号说明400适应性色彩空间转换系统410色彩空间转换装置420亮度适应性控制装置 430软性截波装置具体实施例方式请参见图4，其是本专利技术适应性色彩空间转换系统400的方块图， 其包含一色彩空间转换装置410、 一亮度适应性控制装置420、及一软 性截波装置(Soft Clipper)430。该色彩空间转换装置410接收一第一色彩空间格式信号，并将该 第一色彩空间格式信号转换为一第二色彩空间格式信号。当中，该第 一色彩空间格式信号可为亮度及色度信号(YcbCr, YUV)，该第二色彩 空间格式信号为一RGB信号，亦即红(R)色信号、绿(G)色信号、蓝(B) 色信号。当该第一色彩空间格式信号为亮度及色度信号(YCbCr)时，该色彩 空间转换装置410由下列矩阵公式，将该第一色彩空间格式信号 (YCbCr)转换为一第二色彩空间格式信号(RGB):<formula>formula see original document page 9</formula>该亮度适应性控制装置420耦合至该色彩空间转换装置410，以依 据一亮度值r，而产生一增益值g 及一偏移值c炎^，其中，该亮度值由该第二色彩空间格式信号计算而得。该亮度适应性控制装置420依据下列公式以产生该亮度值 <formula>formula see original document page 9</formula>当中，y为该亮度值，R、 G、 B分别为该第二色彩空间格式信号 中的红色信号、绿色信号、及蓝色信号。于其它实施例中，该亮度值7 可直接使用该第一色彩空间格式信号中的亮度信号。该亮度适应性控制装置420依据下列公式，以计算该增益值<formula>formula s本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适应性色彩空间转换系统，包含：　色彩空间转换装置，其接收第一色彩空间格式信号，并将该第一色彩空间格式信号转换为第二色彩空间格式信号；　亮度适应性控制装置，耦合至该色彩空间转换装置，以依据亮度值，进而产生增益值及偏移值；以及　 　软性截波装置，连接至该色彩空间转换装置及该亮度适应性控制装置，依据该增益值及该偏移值对该第二色彩空间格式信号进行截波，进而产生修正第二色彩空间格式信号。

【技术特征摘要】
1、一种适应性色彩空间转换系统，包含色彩空间转换装置，其接收第一色彩空间格式信号，并将该第一色彩空间格式信号转换为第二色彩空间格式信号；亮度适应性控制装置，耦合至该色彩空间转换装置，以依据亮度值，进而产生增益值及偏移值；以及软性截波装置，连接至该色彩空间转换装置及该亮度适应性控制装置，依据该增益值及该偏移值对该第二色彩空间格式信号进行截波，进而产生修正第二色彩空间格式信号。2、根据权利要求1所述的系统，其中，该第二色彩空间格式信号为RGB信号。3、根据权利要求2所述的系统，其中，该亮度适应性控制装置依据下列公式，以计算该增益值，该亮度值小于或等于起始点时，该增益值为 <formula>formula see original document page 2</formula>该亮度值大于该起始点时，该增益值为 <formula>formula see original document page 2</formula>当中，^WJ。int为该起始点的值，^Lmax为该第二色彩空间格式信号的最大值，g、为该增益值，y为该亮度值，当该修正第二色彩空间格式信号为n位时，^为2-l。4、根据权利要求3所述的系统，其中，该亮度适应性控制装置依据下列公式，以计算该偏移值，该亮度值小于或等于起始点时，该偏移值为 <formula>formula see original document page 2</formula>该亮度值大于该起始点时，该偏移值为<formula>formula see original document page 3</formula>当中，^t^int为该起始点的值，一Jx为该第二色彩空间格式信号的最大值，,^为该偏移值，7为该亮度值。5、 根据权利要求4所述的系统，其中，该软性截波装置依据下列公式，以计算该修正第二色彩空间格式信号<formula>formula see original document page 3</formula>当中，^^&为该修正第二色彩空间格式信号，g 为该增益值， # 为该偏移值，为该第二色彩空间格式信号。6、 根据权利要求4所述的系统，其中，该增益值及该偏移值是通过表格査表而产生。7、 根据权利要求1所述的系统，其中，该第一色彩空间格式信号为亮度与色度信号。8、 根据权利要求7所述的系统，其中，该色彩空间转换装置由下列矩阵，将该第一色彩空间格式信号转换为该第二色彩空间格式信号<formula>formula see original document page 3</formula>9、根据权利要求2所述的系统，其中，该亮度...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋宗翰，彭源智，
申请(专利权)人：凌阳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]