Патент на изобретение №2353971

(54) СХЕМА ЦВЕТОКОРРЕКЦИИ ПО КАЖДОМУ ОТТЕНКУ

(57) Реферат:

Изобретение относится к обработке данных и может быть использовано в устройствах отображения, таких как телевизоры и мониторы, а также в устройствах обработки изображений для создания изображений в машинной графике. Технический результат заключается в создании процесса цветокоррекции, выполненного для обеспечения возможности правильной коррекции всех оттенков в изображении без оставления какого-либо нескорректированного диапазона. В схеме цветокоррекции по каждому оттенку входное изображение, представляющее собой комбинацию трех различных сигналов цветности, разделяется на множество диапазонов по оттенку так, что цветокоррекция может быть осуществлена по диапазону каждого оттенка. Для того чтобы предотвратить оставление нескорректированной периферийной области диапазона для цветокоррекции, процесс цветокоррекции выполнен таким образом, что диапазоны коррекции периферийно перекрываются один другим. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Область применения изобретения

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к обработке данных, применяемой в устройствах отображения, таких как телевизоры и мониторы, а также в устройствах обработки изображений для создания изображений в машинной графике, в особенности к схеме цветокоррекции, выполненной с возможностью коррекции цветов в данных изображениях, основанных на трех цветах, то есть красный цвет, зеленый цвет и синий цвет, принимая во внимание различие в системе различных устройств обработки изображений.

Уровень техники

Традиционно при отображении цвета в соответствии с входным сигналом цветности на устройстве отображения, таком как экран монитора, цветовой тон, как правило, корректируется в зависимости от режима работы устройства отображения, таким образом, чтобы изображение, имеющее требуемый цвет, могло быть воспроизведено. Процесс корректировки цветового тона может быть, в общих чертах, разделен на два процесса, а именно процесс табличной перекодировки и процесс матричных операций.

В соответствии с процессом табличной перекодировки данные изображения, соответствующие красному цвету, зеленому цвету и синему цвету (далее обозначаемые как R, G и B соответственно), вводятся таким образом, чтобы оптимальные данные изображения, выбранные из данных изображения для R, G и B, которые подверглись процессу корректировки цветового тона и сохранены в памяти, такой как постоянное запоминающее устройство или тому подобное, могли быть выведены в ответ на введенные данные изображения; способ табличной перекодировки допускает адаптацию любой корректируемой характеристики цветового тона и, таким образом, является выгодным для реализации корректировки цветового тона для хорошего воспроизведения цвета. Этот традиционный процесс, тем не менее, имеет проблему, заключающуюся в том, что процесс, спроектированный просто для сохранения данных для каждой комбинации данных изображения, требует памяти большой емкости, такой как 400 M бит, и подобные проблемы остаются даже в случае уплотнения емкости памяти в некоторой непрерывной области; таким образом, сложно осуществить интеграцию высокого уровня (LSI) в таком процессе, и такой процесс имеет другую проблему, связанную с тем, что система процесса недостаточно гибкая, по отношению к изменению режима работы устройства и тому подобному.

С другой стороны, процесс корректировки цветового тона, использующий способ матричных операций, спроектирован таким образом, чтобы значения (величины) корректировки цветового тона для вывода непосредственно вычислялись на основе сигналов яркости и сигналов цветового контраста, Y, Cr и Cb, конвертированных из входных R, G и B сигналов или первоначальных входных R, G и B сигналов. Например, существует способ операции для получения выходных сигналов, R’, G’ и B’, посредством умножения входных R, G и B сигналов на матричные коэффициенты, расположенные в три ряда и три колонки. Эта формула операции может быть выражена, как дано ниже:

1

Этот процесс корректировки цветового тона с использованием способа матричных операций не требует памяти большой емкости, которая обсуждалась ранее в связи с процессом табличной перекодировки, и поэтому допускает применение интеграции высокого уровня (LSI). Далее, процесс корректировки цветового тона может быть гибко адаптирован к изменению режима работы при помощи соответствующей подстройки каждого из элементов a11-a33 матричных коэффициентов, задаваемых приведенным выше уравнением (1). Что касается процесса корректировки цветового тона с использованием способа матричных операций, существуют следующие ссылки, например Ссылка 1 или Ссылка 2.

Ссылка на патент 1: выложенная патентная заявка 2003-111091

Ссылка на патент 2: выложенная патентная заявка 2003-223911

В традиционном процессе корректировки цветового тона с использованием способа матричных операций определяется цвет, получающийся при смешении входных R, G и B сигналов, для того чтобы вычислить величину коррекции, требуемую для коррекции данного оттенка. Например, как показано на Фиг. 3 (в случае традиционного процесса корректировки цветового тона), заданный цвет разделяется на 6 цветовых диапазонов, а именно красный диапазон, зеленый диапазон, голубой диапазон, синий диапазон, пурпурный диапазон и желтый диапазон, для тонкой коррекции цветов; тем не менее, такой традиционный способ цветокоррекции не достаточно хорош, потому что периферийные области каждого цветового диапазона остаются практически нескорректированными, как некорректируемый диапазон.

Кроме того, разработаны традиционные схемы для одновременной корректировки цветового тона и корректировки баланса белого; тем не менее, в случае таких традиционных схем корректировки цветового тона корректировка баланса белого осуществляется при помощи корректировки коэффициентов усиления для R, G и B сигналов, и известно, что использование таких традиционных схем для корректировки баланса белого приводит к ухудшению других цветов. Более того, как и в случае вышеупомянутого процесса цветокоррекции, так и в случае процесса корректировки баланса белого, финальная корректировка должна осуществляться пользователем, которому необходимо определить степень необходимых коррекций, наблюдая за состоянием изображения на экране устройства отображения; тем не менее, такая традиционная схема не предназначена для обеспечения для каждого пользователя возможности осуществления необходимой корректировки, наблюдая состояние изображения, отображенного на экране перед корректировкой, таким образом пользователь не может осуществить тонкую настройку корректировки.

Настоящее изобретение предлагается для решения такой проблемы традиционного процесса цветокоррекции при помощи создания схемы цветокоррекции по каждому оттенку, спроектированной не только для того, чтобы дать возможность пользователю осуществлять соответствующую цветокоррекцию для каждого оттенка для любого заданного изображения не оставляя никаких нескорректированных диапазонов, но и для того, чтобы сделать возможной корректировку баланса белого, не жертвуя другими цветами, а также для того, чтобы дать возможность пользователю осуществлять желаемую цветокоррекцию по каждому оттенку, наблюдая состояние изображения перед коррекцией.

Раскрытие изобретения

Изобретение, описанное в пункте 1 формулы изобретения, относится к схеме цветокоррекции по каждому оттенку, спроектированной таким образом, чтобы входное изображение, представляющее собой комбинацию 3 различных сигналов цветности, ставилось в соответствие множеству диапазонов, представляющих различные оттенки, делая возможным коррекцию цвета по оттенку в каждом диапазоне; схема спроектирована таким образом, чтобы периферийная область одного диапазона коррекции устанавливалась с перекрытием периферийной области соседнего диапазона коррекции, для того чтобы не оставить ни один из диапазонов нескорректированным.

Изобретение, описанное в пункте 2 формулы изобретения, относится к схеме цветокоррекции по каждому оттенку, спроектированной для коррекции входного изображения, представляющего собой комбинацию 3 различных сигналов цветности, посредством применения матричного процесса при помощи матричного процессора; схема содержит первый калькулятор для выделения диапазона и расчета корректирующей величины, являющийся первым средством (цвето)коррекции, выполненным с возможностью разделения заданного оттенка на, по меньшей мере, три части, по отношению к упомянутому входному сигналу цветности, и таким образом для вычисления сигнала выделения Ws и величины корректировки W для заданного диапазона оттенка, второй калькулятор для выделения диапазона и расчета корректирующей величины, являющийся вторым средством (цвето)коррекции, выполненным с возможностью вычисления сигнала выделения Zs для выделения диапазона оттенка и для вычисления величины корректировки Z, для того чтобы выделить оттенок при помощи более тонкого разделения оттенка по сравнению с тем, как это делает первое средство коррекции, первый селектор коэффициента коррекции для выбора коэффициента коррекции Wt на основе Ws сигнала, второй селектор коэффициента коррекции для выбора коэффициента коррекции Zt на основе Zs сигнала, первую схему умножения для вывода Wt сигнала, отражающего величину коррекции, выполненной первым средством коррекции, вторую схему умножения для вывода Zt сигнала, отражающего величину коррекции, выполненной вторым средством коррекции, посредством умножения Z сигнала на Zt сигнал, и схему сложения для генерации матричных коэффициентов посредством последовательного сложения Wt сигнала, Zt сигнала и ST сигнала, являющегося статическим коэффициентом; оператор матричных коэффициентов характеризуется тем что, операторы матричных коэффициентов обеспечиваются не зависимо один от другого и соответствуют количеству элементов матрицы, и обработка матрицы осуществляется на основе каждого из матричных коэффициентов, сгенерированных при помощи такого множества операторов матричных коэффициентов.

Изобретение, описанное в пункте 3 формулы изобретения, в дополнение к изобретению, описанному в пункте 2 формулы изобретения, относится к схеме цветокоррекции по каждому оттенку; схема содержит арифметический блок матричных коэффициентов, причем арифметический блок матричных коэффициентов выполнен с возможностью работы с диагональными элементами матрицы и снабжен калькулятором величины корректировки белого для вычисления величины корректировки белого WH на основе величины корректировки W, определенной при помощи первого средства коррекции и величины корректировки Z, определенной при помощи второго средства коррекции, третью схему умножения для вывода WHt сигнала, отражающего величину корректировки белого, полученную посредством умножения величины корректировки WH сигнала на коэффициент корректировки для белого, и схему сложения для последовательного сложения Wt сигнала, Zt сигнала и ST сигнала, являющегося статическим коэффициентом; указанная схема отличается тем, что матричный коэффициент генерируется при помощи последующего добавления WHt сигнала.

Изобретение, описанное в пункте 4 формулы изобретения, в дополнение к изобретению, описанному в пункте 2 или пункте 3 формулы изобретения, относится к схеме цветокоррекции по каждому оттенку, отличающейся тем, что предусмотрена схема логического И перед каждым этапом, на котором каждый выдаваемый сигнал величины корректировки вводится в каждую схему умножения, тем, что экран устройства отображения разделен, как требуется, на основе Vsync сигнала, являющегося сигналом вертикальной синхронизации, и сигнала пустого экрана, являющегося сигналом гашения устройства отображения, и тем, что предусмотрен процессор для половины экрана устройства отображения, такой что различные сигналы величины корректировки выводятся только для одной из разделенных областей к схеме умножения от схемы логического И.

Изобретение, описанное в пункте 5 формулы изобретения, в дополнение к изобретению, описанному в пункте 3 формулы изобретения, относится к схеме цветокоррекции по каждому оттенку, и отличается тем, что имеется ограничитель для ограничения величины корректировки, вычисленной первым калькулятором для выделения диапазона и расчета корректирующей величины, вторым калькулятором для выделения диапазона и расчета корректирующей величины и калькулятором величины корректировки белого, таким образом, чтобы величина корректировки, колеблющаяся от низкой яркости до высокой яркости, могли поддерживаться на примерно одинаковом уровне.

В соответствии с изобретением, описанным в пункте 1 формулы изобретения, каждый оттенок разделяется таким образом, чтобы область, нескорректированная одним средством коррекции, может быть скорректирована другим средством коррекции для корректировки целой области таким образом, чтобы все оттенки в заданном изображении были скорректированы правильным образом.

В соответствии с изобретением, описанным в пункте 2 формулы изобретения, матричный коэффициент генерируется на основе Wt сигнала, отражающего величину корректировки в соответствии с базовой модой коррекции, и Zt сигнала, отражающего величину корректировки в соответствии с модой компенсации и коррекции, таким образом, чтобы коррекция могла быть выполнена без оставления каких-либо нескорректированных областей вообще, для того чтобы сделать возможной правильную корректировку каждого оттенка в любом заданном изображении.

В соответствии с изобретением, описанным в пункте 3 формулы изобретения, арифметический блок матричных коэффициентов для работы с диагональными элементами выполнен с возможностью генерации матричных коэффициентов, включая WHt сигнал, отражающий величину коррекции белого, таким образом, чтобы мог быть скорректирован только баланс белого без ухудшения других цветов, в отличие от случая традиционной процедуры корректировки баланса белого, характеризующейся корректировкой только коэффициентов усиления для R, G и B сигналов.

В соответствии с изобретением, описанным в пункте 4 формулы изобретения, отображаемое изображение разделяется, как требуется, и цветокоррекция может быть выполнена для любой области, посредством чего пользователю разрешается корректировать только одну часть разделенного изображения, если изображение разделено на две части, оставляя другие части незатронутыми, таким образом, что пользователь может тонко корректировать изображение, сравнивая с состоянием нескорректированной другой половиной изображения.

В соответствии с изобретением, описанным в пункте 5 формулы изобретения, имеется ограничитель, для того чтобы разница между величиной корректировки, колеблющаяся от низкой яркости до высокой яркости, могла поддерживаться на примерно одинаковом уровне по отношению к величине корректировки, соответственно вычисленной калькулятором для выделения диапазона и расчета корректирующей величины в базовой моде коррекции, калькулятором для выделения диапазона и расчета корректирующей величины в моде компенсации и коррекции и калькулятором величины корректировки белого.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 – блок-схема, иллюстрирующая структуру схемы цветокоррекции по каждому оттенку в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.2 – принципиальная схема, иллюстрирующая диапазоны коррекции в широкой моде и в детализированной моде, характеризирующая процедуру цветокоррекции в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг.3 – принципиальная схема, иллюстрирующая традиционный процесс цветокоррекции с помощью разделения оттенка на 6 частей.

Фиг.4 – принципиальная схема, иллюстрирующая формулы операций и форму сигнала, используемые для вычисления каждой части в схеме цветокоррекции по каждому оттенку, показанной на Фиг.1.

Осуществление изобретения

Для того чтобы разрешить проблему традиционного процесса цветокоррекции, такую как наличие некоторых нескорректированных диапазонов, настоящее изобретение выполнено так, чтобы цветокоррекция выполнялась с использованием 2 процессов, а именно средства коррекции в широкой моде, являющейся базовой модой коррекции, характеризующейся тем, что целый оттенок разделяется на три диапазона, то есть красный диапазон, зеленый диапазон и синий диапазон, как это показано во внешнем диапазоне на Фиг. 2, и в детализированной моде, являющейся компенсационной модой коррекции, характеризующейся тем, что целый диапазон оттенка, представленный внутренним диапазоном на Фиг. 2, разделяется на 6 частей, а именно красный диапазон, желтый диапазон, зеленый диапазон, голубой диапазон, синий диапазон и пурпурный диапазон, для коррекции таким образом, чтобы нескорректированный диапазон, образующийся в периферийной области диапазона, в ходе процесса коррекции в одной из двух модах коррекции мог быть скорректирован в ходе процесса коррекции в другой моде коррекции. Более того, настоящее изобретение выполнено таким образом, чтобы только белый цвет мог быть скорректирован, без ухудшения других цветов, в отличие от случая использования традиционного процесса цветокоррекции, в котором коэффициенты усиления для R, G и B сигналов равномерно корректируются для корректировки баланса белого. Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением изображение может быть разделено на две части таким образом, чтобы пользователь мог сравнить эффект коррекции, примененной к одной части изображения, с состоянием нескорректированной части изображения. Реализации настоящего изобретения будут описаны ниже со ссылкой на относящиеся к делу чертежи.

В описании следующей реализации базовая мода коррекции описывается как широкая мода, в то время как компенсационная мода коррекции будет описана как детализированная мода.

На Фиг.1 представлена блок-схема, иллюстрирующая структуру схемы цветокоррекции по каждому оттенку в соответствии с настоящим изобретением. Как показано на Фиг. 1, компонента красного цвета, компонента зеленого цвета и компонента синего цвета видеосигнала (соответствующие R in, G in и B in на Фиг. 1), являющиеся сигналами, представляющими три цвета, вводятся в процессор 11 гамма-коррекции, так же как и в калькулятор 13 для выделения диапазона и расчета корректирующей величины для широкого диапазона и калькулятор 14 для выделения диапазона и расчета корректирующей величины для детализированного диапазона.

Выход процессора 11 гамма-коррекции вводится в матричный процессор 12 для проведения процесса цветокоррекции с использованием матричных коэффициентов, расположенных в три ряда и три колонки, аналогичного упомянутому ранее уравнению 1, и выводится через терминал вывода. В этом случае 9 матричных коэффициентов, являющиеся матричными коэффициентами, соответствующими матрице 3 строки на 3 колонки, вычисляются калькуляторами 30-38 матричных коэффициентов и обозначаются DT11N, DT21N, DT31N, DT12N, DT22N, DT32N, DT13N, DT23N и DT33N соответственно. Процесс для получения DT11N при помощи матричного калькулятора 30 будет описан ниже.

Калькулятор 13 для выделения диапазона и расчета корректирующей величины для широкого диапазона определяет, какому из трех диапазонов, а именно красному диапазону, зеленому диапазону и синему диапазону, соответствует комбинация введенных R, G и B сигналов в широкой моде, являющейся базовой модой, и выводит Ws, являющийся сигналом выделения, к широкому селектору 18 коэффициента коррекции калькулятора 30 матричного коэффициента и также вычисляет величину корректировки широкой моды W для вывода к схеме 20 умножения калькулятора 30 матричного коэффициента через схему 16 логического И.

Калькулятор 14 для выделения диапазона и расчета корректирующей величины для детализированного диапазона определяет, какому из шести диапазонов, а именно красному диапазону, желтому диапазону, зеленому диапазону, голубому диапазону, синему диапазону и пурпурному диапазону, соответствует комбинация введенных R, G и B сигналов в детализированной моде, являющейся компенсационной модой коррекции; калькулятор для выделения диапазона и расчета корректирующей величины для детализированного диапазона не только выводит Zs, являющийся сигналом выделения, к детализированному селектору 19 коэффициента коррекции блока 30 обработки матричного коэффициента, но и также вычисляет величину корректировки Z в детализированной моде для вывода к схеме 21 умножения арифметического блока 30 матричного коэффициента через схему 17 логического И.

Процессор 15 данных для половины графического экрана предназначен для ввода в него V sync сигнала, являющегося сигналом вертикальной синхронизации для ввода, и сигнала пустого экрана, являющегося сигналом гашения устройства отображения, и ввода в него сигнала для инструктирования процесса обработки данных половины изображения от контроллера 28. Контроллер 28 выводит сигнал для управления процессом обработки данных для половины изображения в процессор данных половины изображения в ответ на инструкцию пользователя; в ответ на инструкцию для процесса обработки данных для половины изображения процессор 15 данных половины изображения определяет назначенную позицию для обработки в изображении на основе V sync сигнала и сигнала пустого экрана и выводит сигнал высокого уровня для части изображения, которая будет корректироваться, и сигнал низкого уровня для части, не требующей коррекции, соответственно на схемы 16, 17 и 24 логического И. Схемы 16, 17 и 24 логического И соответственно выполнены с возможностью вывода введенного сигнала к следующим за ними элементами только тогда, когда сигнал от процессора данных половины изображения является сигналом высокого уровня.

Широкий селектор 18 коэффициента коррекции арифметического блока 30 матричного коэффициента выбирает коэффициент коррекции в широкой моде на основе Ws сигнала от калькулятора 13 для выделения диапазона и расчета корректирующей величины для широкого диапазона для вывода, являющийся Wt сигналом, к схеме 20 умножения на последующем этапе. На этом этапе широкий селектор 18 коэффициента коррекции предназначен для ввода коэффициентов коррекции, то есть W1S [1], W2S [1] и W3S [1] сигналов, являющихся коэффициентами коррекции, соответствующими каждому из оттенков в широкой моде, от контроллера 28, и коэффициент коррекции, соответствующий выделению по сигналу выделения Ws, выбирается из этих сигналов. Более того, контроллер 28 предназначен для ввода элементов корректировки, таких как оттенок, насыщенность, коэффициенты усиления для R, G и B сигналов и т.п., которые были установлены пользователем при помощи персонального компьютера и т.п., через терминал 29 ввода внешней информации, и коэффициент коррекции для каждого оттенка генерируется на основе этого ввода.

Схема 20 умножения умножает W сигнал, представляющий собой корректирующую величину, введенную от калькулятора 13 для выделения диапазона и расчета корректирующей величины для широкого диапазона через схему 16 логического И на Wt сигнал, введенный как корректирующий коэффициент, введенный от широкого селектора 18 коэффициента коррекции для генерации Wt сигнала для вывода к схеме 22 сложения на последующем этапе.

Детализированный селектор 19 коэффициента коррекции арифметического блока 30 матричного коэффициента выбирает коэффициент коррекции в детализированной моде на основе Zs сигнала от калькулятора 14 для выделения диапазона и расчета корректирующей величины для детализированного диапазона; выбранный коэффициент коррекции в детализированной моде выводится, являясь Zt сигналом, к схеме 21 умножения на последующем этапе. На этом этапе коэффициенты коррекции, Z1S [1], Z2S [1], Z3S [1], Z4S [1], Z5S [1] и Z6S [1] сигналы, относящиеся соответственно к различным оттенкам в детализированной моде, введенным от контроллера 28, вводятся в детализированный селектор 19 коэффициента коррекции, и коэффициент коррекции, соответствующий оттенку, выделенному сигналом выделения Zs, выбирается из этих сигналов. Эти 6 возможных коэффициентов коррекции генерируются в контроллере 28 в соответствии с различными оттенками, основанными на информации от терминала 29 ввода внешней информации, способом, подобным тому, что был описан применительно к широкой моде.

В схеме 21 умножения Z сигнал, представляющий собой корректирующую величину, введенную от калькулятора 14 для выделения диапазона и расчета корректирующей величины для детализированного диапазона через схему 17 логического И, умножается на Wt сигнал, являющийся коэффициентом коррекции, введенным от детализированного селектора 19 коэффициента коррекции, для того чтобы сгенерировать Zt сигнал для вывода к схеме 22 сложения на последующем этапе.

В калькуляторе 23 величины корректировки белого W сигнал, представляющий собой корректирующую величину, введенную от калькулятора 13 для выделения диапазона и расчета корректирующей величины для широкого диапазона через схему 16 логического И, и Z сигнал, представляющий собой корректирующую величину, введенную от калькулятора 14 для выделения диапазона и расчета корректирующей величины для детализированного диапазона через схему 17 логического И, используются для генерации WH сигнала, представляющего собой корректирующую величину для белого, для вывода к схеме 24 логического И на последующем этапе. В схеме 24 логического И WH сигнал выводится к схеме 25 умножения на последующем этапе только тогда, когда сигнал от процессора 15 данных половины изображения является сигналом высокого уровня.

В схеме 25 умножения WH сигнал, введенный от калькулятора 23 величины корректировки белого через схему 24 логического И, умножается на WH [1] сигнал, являющийся коэффициентом коррекции, использующимся для коррекции сигнала белого от контроллера 28, для генерации WHt сигнала для вывода к схеме 26 сложения на последующем этапе. WH [1] сигнал, являющийся коэффициентом коррекции, использующимся для коррекции белого, является сигналом для ввода только в диагональные элементы матрицы 3х3 коэффициентов и предназначен для коррекции баланса белого при помощи осуществления тонкой корректировки диагональных элементов, первоначально имеющих значение [1].

В схеме 22 сложения Wt сигнал от схемы 20 умножения добавляется к Zt сигналу от схемы 21 умножения для генерации WZt сигнала для вывода к схеме 26 сложения на последующем этапе; в схеме 26 сложения WZt сигнал складывается с WHt сигналом от схемы 25 умножения для генерации WZHt сигнала для вывода к схеме 27 сложения на последующем этапе; в схеме 27 сложения WZHt сигнал складывается с ST [1] сигналом, являющимся статическим коэффициентом, от контроллера 28 для генерации DT11N сигнала, являющегося матричным коэффициентом, для вывода к матричному процессору 12 на последующем этапе.

Когда DT11N сигнал генерируется в арифметическом блоке 30 матричного коэффициента, одновременно генерируются матричные коэффициенты в других арифметических блоках 31-38 матричных коэффициентов для вывода к матричному процессору 12 на последующем этапе; в матричном процессоре 12 обработка матрицы применяется к выводу от процессора 11 гамма-коррекции с использованием этих 9 матричных коэффициентов и выводится результат обработки матрицы. Тем не менее, так как система для вычисления величины корректировки белого в арифметическом блоке 30 матричного коэффициента применяется только к диагональным элементам матрицы 3х3, арифметические блоки 34 и 38 матричных коэффициентов генерируют DT22N и DT33N сигналы, соответственно отражающие корректировку белого, в то время как другие арифметические блоки матричных коэффициентов генерируют матричные коэффициенты, не предназначенные для корректировки белого.

Эффект от такой структуры системы будет описан со ссылкой на Фиг. 1 и Фиг. 4. R in, G in и B in сигналы, соответственно введенные в схему цветокоррекции по оттенку, имеют значения оттенков, как показано на Фиг. 4(a)-4(c) соответственно, и эти сигналы вводятся в калькулятор 13 для выделения диапазона и расчета корректирующей величины для широкого диапазона и калькулятор 14 для выделения диапазона и расчета корректирующей величины для детализированного диапазона.

В калькуляторе 13 для выделения диапазона и расчета корректирующей величины для широкого диапазона условные выражения, представленные на Фиг.4(d)-4(h), применяются к введенным R in, G in и B in сигналам для выделения диапазонов, в то время как корректирующая величина W вычисляется с использованием условного выражения, заданного на Фиг.4(d). В этом случае, когда W получается с использованием выражения, заданного на Фиг.4(e), генерируются треугольные импульсы, отличающиеся от представленных на диаграмме, но они исправляются к трапециевидной форме сигнала, показанной на той же диаграмме, посредством применения ограничителя к таким треугольным импульсам. Более точно, когда максимальный уровень яркости полагается равным 255, ограничитель применяется в точке, где уровень яркости равен 32 или около того, тем самым сохраняя постоянное значение порции, соответствующей значению яркости, более высоким, чем этот уровень. Таким образом, благодаря применению ограничителя разница в корректирующих величинах между низкой яркостью и высокой яркостью может поддерживаться на примерно постоянном уровне, поэтому может быть реализована цветокоррекция, не подверженная рассогласованию оттенков.

В процессе 14 выделения диапазона и расчета корректирующей величины для детализированного диапазона условные выражения, представленные на Фиг.4(f)-4(h), применяются к введенным R in, G in и B in сигналам для выделения их диапазонов, в то время как выражение, заданное на Фиг.4(g), применяется для получения корректирующей величины Z для детализированного диапазона при помощи расчета. Аналогично случаю получения корректирующей величины W для широкого диапазона форма сигнала корректируется к трапециевидной форме, показанной на диаграмме, при помощи ограничителя.

В калькуляторе 23 величины корректировки белого корректирующая величина для белого вычисляется для вывода на основе корректирующей величины W для широкого диапазона и корректирующей величины Z для детализированного диапазона. Более точно, форма сигнала, полученная обращением высокого уровня формы сигнала для сигнала W, показанного на Фиг.4(e), обращается для низкого уровня, и ее высшие значения ограничиваются ограничителем, и форма сигнала, полученная обращением высокого уровня формы сигнала для сигнала Z, показанного на Фиг. 4(g), обращается для низкого уровня, и ее высшие значения ограничиваются ограничителем, становятся доступными, для того чтобы форма сигнала, получающаяся сложением этих двух форм, как показано на Фиг.4(i), могла быть выведена как корректирующая величина для белого WH.

В селекторе 18 коэффициента коррекции для широкой моды коэффициент коррекции, выбранный Ws сигналом, умножается на корректирующую величину W для широкого диапазона для генерации Wt; в детализированном селекторе 19 коэффициента коррекции коэффициент коррекции, выбранный Zs сигналом, умножается на корректирующую величину Z для детализированного диапазона для генерации Zt; корректирующая величина для белого WH умножается на коэффициент коррекции белого для генерации сигнал WHt; эти три сигнала, а именно Wt, Zt и WHt, последовательно складываются для генерации DT11N, являющегося матричным коэффициентом из первой строки и первой колонки, для вывода матричному процессору 12 на последующем этапе.

Таким образом, цветокоррекция осуществляется с использованием обоих сигналов, Wt сигнала, отражающего корректирующую величину для широкого диапазона, и Zt сигнала, отражающего корректирующую величину для детализированного диапазона, для того чтобы периферийная область в диапазоне оттенка, оставшаяся нескорректированной в одной моде, могла быть скорректирована при коррекции в другой моде, таким образом позволяя осуществлять цветокоррекцию, не оставляя никаких нескорректированных областей. Далее, для процесса корректировки баланса белого WHt сигнал, отражающий коэффициент коррекции белого только для диагональных элементов матричных коэффициентов, генерируется дополнительно, для того чтобы была возможна корректировка баланса белого, не влияющая на другие цвета, в отличие от традиционного процесса корректировки баланса белого, спроектированного для равномерной корректировки коэффициентов усиления R, G и B сигналов.

Более того, для того чтобы сделать цветокоррекцию и корректировку баланса белого в соответствии с настоящим изобретением более эффективными по сравнению с традиционным процессом, процессор 15 половины изображения выполнен таким образом, чтобы данное изображение могло быть разделено на две части по любой требуемой границе, для того чтобы упомянутый выше процесс коррекции применялся к одной части изображения, в то время как другая часть данного изображения оставалась неизмененной при помощи сохранения выходного сигнала от схем 16, 17, 24 логического И на нулевом уровне в соответствии с инструкцией от процессора 15 половины изображения, для того чтобы половина изображения оставалась неподверженной цветокорректировке и коррекции баланса белого, посредством чего пользователь может корректировать только половину изображения, для того чтобы иметь возможность сравнить состояние скорректированной половины изображения с нескорректированной половиной изображения для обеспечения возможности пользователя скорректировать изображение как можно более тонко.

Приведенная выше реализация выполнена таким образом, чтобы корректирующие величины определялись на основе R, G и B сигналов, являющихся входными сигналами, и корректирующие величины определяются на основе этих трех сигналов, но настоящее изобретение не ограничивается такой реализацией. Например, входными сигналами могут быть желтый (Y), голубой (C), пурпурный (M) сигналы, для того чтобы коррекции в широкой моде могли быть выполнены на основе трех диапазонов, соответствующих Y, C и M, коррекция нескорректированных диапазонов может быть дополнена коррекцией в детализированной моде и наоборот, для того чтобы могли быть получены эффекты коррекции, аналогичные той предварительной реализации, в которой цвет разделялся на три диапазона R, G и B.

Более того, в приведенной выше реализации оттенок разделяется на три диапазона в ходе цветокоррекции в широкой моде, в то время как оттенок разделяется на шесть диапазонов в ходе цветокоррекции в детализированной моде, для того чтобы любой нескорректированный диапазон мог быть дополнен другим диапазоном коррекции. Тем не менее, способ разделения оттенка не ограничивается вышеупомянутым способом; например, в случае коррекции в широкой моде оттенок может быть разделен на шесть диапазонов, а случае коррекции в детализированной моде, оттенок может быть разделен на двенадцать диапазонов или любое другое число диапазонов, при условии, что процесс цветокоррекции спроектирован таким образом, чтобы любой нескорректированный диапазон мог быть дополнен другим диапазоном и для того чтобы цель настоящего изобретения могла быть достигнута. Аналогично, другая реализация выполнена таким образом, что оттенок разделяется на три диапазона, то есть R, G и B для коррекции в широкой моде, и оттенок разделяется на три диапазона, то есть Y, C и M для коррекции в детализированной моде, посредством чего может быть выполнен процесс цветокоррекции так, что любой нескорректированный диапазон может быть дополнен другим диапазоном коррекции для осуществления процесса цветокоррекции, не оставляющего никакого нескорректированного диапазона.

Формула изобретения

1. Схема цветокоррекции по каждому оттенку, выполненная таким образом, что входное изображение, представляющее собой комбинацию 3 различных сигналов цветности, могло быть скорректировано на основе изображения разделенного на множество диапазонов оттенков, в котором, для того, чтобы нескорректированные диапазоны, возникающие в периферийной области каждого диапазона цветокоррекции, были дополнительно скорректированы, диапазоны цветокоррекции устанавливаются так, чтобы перекрываться один другим.

2. Схема цветокоррекции по каждому оттенку, выполненная таким образом, что цветокоррекция может осуществляться по каждому оттенку при применении обработки матриц матричным процессом к входным данным изображения, представленным комбинацией 3 сигналов цветности; причем упомянутая схема цветокоррекции по каждому оттенку содержит калькулятор для выделения диапазона и расчета корректирующей величины в базовой моде, калькулятор для выделения диапазона и расчета корректирующей величины в базовой моде коррекции выполнен с возможностью генерации сигнала выделения Ws и вычисления корректирующей величины W на основе оттенка каждого введенного сигнала цветности, разделенного на, по меньшей мере, три части, калькулятор для выделения диапазона и расчета корректирующей величины в компенсационной моде коррекции, спроектированный для генерации сигнала выделения Zs для диапазона оттенка и для вычисления корректирующей величины Z в компенсационной моде коррекции при помощи разделения каждого оттенка введенного сигнала цветности более точно, чем в случае упомянутой базовой моде коррекции, селектор коэффициента коррекции в базовой моде коррекции для выбора коэффициента коррекции Wt на основе упомянутого Ws сигнала, селектор коэффициента коррекции в компенсационной моде коррекции для выбора коэффициента коррекции Zt на основе упомянутого Zs сигнала, схему умножения в базовой моде коррекции для вывода Wt сигнала, отражающего величину коррекции в базовой моде коррекции, при помощи умножения упомянутых W сигнала на Wt сигнал, схему умножения в компенсационной моде коррекции для вывода Zt сигнала, отражающего величину коррекции в компенсационной моде коррекции, полученного умножением упомянутых Z сигнала на Zt сигнал, схему сложения матричных коэффициентов для генерации матричных коэффициентов посредством последовательного сложения упомянутых Wt сигнала, Zt сигнала и ST сигнала, являющегося статическим коэффициентом, таким образом образуя арифметический блок матричных коэффициентов; упомянутая схема цветокоррекции по каждому оттенку отличается тем, что арифметические блоки матричных коэффициентов предоставляются независимо в количестве, равном количеству элементов в матрице, и обработка матрицы выполняется на основе различных матричных коэффициентов, сгенерированных таким множеством арифметических блоков матричных коэффициентов.

3. Схема цветокоррекции по каждому оттенку по п.2, в которой среди упомянутых арифметических блоков матричных коэффициентов арифметический блок матричного коэффициента для диагональных элементов снабжен калькулятором величины корректировки белого для вычисления величины корректировки белого WH из корректирующей величины W в базовой моде коррекции и корректирующей величины Z в компенсационной моде коррекции и третьей схемой умножения для генерации WHt сигнала, отражающего величину коррекции белого, умножением упомянутой величины коррекции, представленной WH сигналом, на коэффициент коррекции белого; в упомянутой схеме сложения для последовательного сложения упомянутых Wt сигнала, Zt сигнала и ST сигнала, являющегося статическим сигналом, WHt сигнал также добавляется для генерации матричного коэффициента.

4. Схема цветокоррекции по каждому оттенку по п.2 или 3, в которой имеются схемы логического И перед каждой схемой умножения, в которую вводится вывод каждого сигнала корректирующей величины; изображение, отображаемое на экране, делится при помощи требуемого разделения на основе Vsync сигнала, являющегося сигналом вертикальной синхронизации, и сигнала пустого экрана, являющегося сигналом гашения устройства отображения; процессор данных половины изображения выполнен таким образом, что допускает вывод каждого сигнала корректирующей величины к схеме умножения только для одной части изображения.

5. Схема цветокоррекции по каждому оттенку по п.3, в которой каждая из корректирующих величин, вычисляемая соответственно калькулятором для выделения диапазона и расчета корректирующей величины в базовой моде коррекции, калькулятором для выделения диапазона и расчета корректирующей величины в компенсационной моде коррекции и калькулятором величины корректировки белого, ограничивается с помощью ограничителя так, что разница в корректирующей величине, колеблющейся от низкого уровня яркости до высокого уровня яркости, могла поддерживаться постоянной.

РИСУНКИ