一种视频信号色彩转换方法及电视机的制作方法

专利名称：：一种视频信号色彩转换方法及电视机的制作方法
技术领域：
：本发明涉及视频显示领域，尤其涉及一种电视机视频信号色彩转换方法及应用所述转换方法的电祸j几。
背景技术：
：目前在视频显示领域里，由于制作视频图像的视频源设备和接收播放视频图像的设备不同，两种设备对视频图像的显示颜色是有差异的。这样就需要一种色彩管理系统使同一幅图像在不同的显示器上能显示出相同的色彩效果，实现色彩的一致性。这种色彩管理系统最主要的核心部分就是色彩匹配方式，即实现色彩转换，其包括色彩空间转换和色域匹配。色彩空间转换就是将某一色彩空间表示的颜色转换到另一种色彩空间来表示。如RGB、CMYK、CIELAB等色彩空间的相互转换。色域匹配就是将一种设备所能描述的色彩空间范围压缩到另一设备所能描述的颜色空间范围内。色彩从原设备色域向目标设备色域转换的过程中，当某些颜色超出了目标设备所能再现的颜色范围，从而无法正确再现，就必须进行色域匹配处理。在进行色域匹配的过程之前的色彩空间转换是非常重要的。所谓色彩空间转换，主要就是选择颜色空间，然后实现颜色空间之间的转换。针对颜色空间根据设备的相关性分为设备相关色空间和设备无关色空间。设备相关色彩空间所定义的色空间坐标因图像源设备而异，设备无关色空间一般是建立在CIE标准之上的，当给定某一颜色的一阻值，不管是用什么设备，呈现的颜色都是一致的。而色域匹配就是在设备无关的色彩空间中进行的。现在的设备无关的色彩空间包括:C〖E1931XYZ颜色空间、CIE1976LAB、CIE1976LUV。现在的设备相关的色彩空间包括基于减色法的色空间如CMYK和基于加色法的色空间如RGB。现有将设备相关的色彩空间如RGB信号转换为设备无关的色彩空间的算法如下以CIE1976LAB均匀颜色空间即采用如下的三维直角坐标丄、116(y/""3-16a*=500[((%/Z)1/3_(7/W3)]6*=200[(y/];)'/3_(Z/Z)l/3]上式中，X、Y、Z为颜色样品的三刺激值，％。、y。、2。为CIE标准照明体(如D、C或A)的三刺激值。丄*称为明度指数，"'表示红/绿值(+"'表示红色，-"'表示绿色)，6*表示黄/蓝值(+6'表示黄色，-6'表示蓝色)。只要得到了相关的参数即可容易实现转换，之后进行相应的色域匹配。但是以上所述色彩管理系统以及色彩空间转换算法仅仅适用在印刷领域。在印刷领域，以上的色彩管理系统以及色彩空间转换算法可以使得通过印刷或打印出来的彩色图片能和在显示器上看到的彩色图片效果一致。以上技术材料具体披露于2005年四月武汉大学硕士学位论文《保持色相恒定的色域匹配算法的比较研究》。在视频显示领域，关于色彩管理中的色彩空间转换的技术目前应用得非常少。中国专利CN200510119081.8公开了一种激光显示中颜色变换与色域扩展方法及装置，在色彩空间转换方面根据色度学颜色变换原理，确立荧光粉三原色和激光三原色与各自调制信号的对应关系，继而建立激光^L频调制信号与荧光粉视频调制信号的转换关系。对两个不同三原色的颜色系统通过线性变换矩阵进行颜色转换。设置颜色系统中的XYZ系统为理想的数学;^莫型，RGB系统为实际的物理模型。采用建立如下转换式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>得到激光颜色系统与PAL制荧光粉的颜色系统转换关系为得到激光颜色系统与NTSC制荧光粉的颜色系统转换关系为:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>当激光三基色波长选用473nm,532mn，671nm时，得到激光RGB与现有电视PAL制式转换关系式为1.5310.41430.85121.0850.93771.3560.000.21281.129得到激光RGB与现有电视NTSC制式转换关系式为1.1160.79490.82620.82891.1030.92090.000.40921.036从而根据以上关系式分别设计矩阵转换电路，将输入信号分解成对应的RGB电压信号控制三种基色的激光器激光束的能量比，从而达到合成出的颜色效果，实现用激光三原色来复现荧光粉三原色。但是通过以上的技术披露我们可以看到，在电视机目前具有的三大制式NTSC(NationalTelevisionSystemsCommittee,正交平衡调幅制)、PAL(Phase-AlternativeLine,正交平衡调幅逐行倒相制)、SECAM(SequentialColeurAvecMemoire，行4仑换调频制)。如果采用上面所述的技术，当激光RGB与现有电视PAL制式、NTSC制式的转换关系式各有不同。在具体实现时，要针对不同地区电视信号传输的制式不同而得到专门的转换关系式并设计相应的矩阵转换电路。这样将增加电视电路设计的工作负担，增加电视机的成本。不利于大色域显示电视机的推广应用。
发明内容本发明的一个目的是提供一种可实现不同制式视频信号色彩间转换的方法。为解决上述问题，本发明采用以下技术方案第一方面，本发明提供了一种视频信号色彩转换方法，将接收到视频信号转换为与目的色域空间相关的三基色的色度信号，然后将所述的三基色色度信号调整到目的色域空间，所述视频信号经过解码后得到RGB信号；所述RGB信号经过转换计算得到所述的三基色的色度信号；在所述的目的色域空间通过所述的三基色的色度信号和调整计算对视频信号的明度和饱和度进行转换。上述的三基色为XYZ信号坐标；所述RGB到XYZ坐标的转换计算公式为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>C,C/;为RGB三原色的匹配分量系数，为R基色的色度坐标，、力5为G基色的色度坐标，xj^为B基色的色度坐标。上述目的色域空间为CIELAB色域空间时，所述调整计算公式为其中b为明度，a*、M是色彩空间的坐标值。上述目的色域空间为CIELuv色域空间时，所述调整计算公式为:(Y/Yn>0.008856)(Y/Yn<=0.008856)(X/Xn>0.008856)(X/Xn<=0.008856)(Z/Zn>0.008856)(Z/Zn<=0.008856)IfY/Yn>0.008856IfY/Yn<=(X008856w'=4X/(;r+15y+3Z)v'二9"(Z+15y+3Z)收+151;+3Z)v'=9Vd+3Z)其中，u，v'为颜色样品的色度坐标；"'"和v、是电视机光源的色度坐标。上述视频信号色彩转换方法还包括坐标调整步骤，将三基色的色度信号进行坐标调整，向目的色域空间输出全正坐标的三基色的色度信号。第二方面，本发明还提供了一种电视机，包括三基色转换装置，将接收到的电视信号转换为与目的色域空间相关的三基色的色度信号；调整装置，将三基色的色度信号调整到目的色域空间中；在三基色转换装置中，所述电视信号先经过解码后得到RGB信号，所述RGB信号经过转换计算得到所述的三基色的色度信号；所述调整装置通过所述的三基色的色度信号和调整计算对视频信号的明度和饱和度进行转换。上述的三基色为XYZ信号坐标；所述RGB到XYZ坐标的转换计算公式为1=-1x力"y=c^i+c>gg+ca>vb进行转换；其中少g1z=C,C/;为RGB三原色的匹配分量系数，为R基色的色度坐标，xjA为G基色的色度坐标，x^z,为B基色的色度坐标。上述目的色域空间为CIELAB色域空间时，所述调整计算公式为J500[(X/X)"3-(T/。l3893.5[;r/X,,—y7&](Y/Yn>0.008856)(Y/Yn<=0.008856)(X/Xn>0.008856)(X/Xn<=0.008856)(ZZZn>0.008856)(Z/Z<=0.008856)其中b为明度，a*、b是色彩空间的坐标值。上述目的色域空间为CIELuv色域空间时，所述调整计算公式为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>其中，U，v，为颜色样品的色度坐标；"'"和<是电视机光源的色度坐标。上述电视机还包括坐标调整装置，将三基色转换装置输出的三基色的色度信号进行坐标调整，向调整装置输出全正坐标的三基色的色度信号。上述电视机光源采用激光器显示或发光二极管显示。本发明通过对接收到的视频信号进行转换得到RGB信号，又通过一个统一的转换公式得到RGB信号到与目的色域空间相关的三基色的色度信号，然后将所述的三基色色度信号调整到目的色域空间。从而达到可实现不同制式信号的色彩空间转换的目的。以下对本发明进行详细说明，本发明的这些及其他目的、特征、方面和优点将变得更加明显。图1为本发明电视机实施例框图。具体实施例方式为了使本
技术领域：
的人员更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。本发明的视频信号色彩转换方法主要是将接收到的外部的视频信号通过对色彩空间的转换处理，得到适合的色彩视频信号，jf输出。所迷接收到的视频信号为NTSC、PAL或SECAM制式的视频信号。10所述视频信号色彩转换方法首先将接收到的视频信号经过解码得到RGB信号。由于目前电视和其他视频信号都是直接用RGB信号进行驱动的，所以彩色的视频信号尤其是彩色电视信号虽然采用的制式不同，其编码方式、荧光粉三基色的色域均不相同，但是无论选用哪种制式，经过解码后，都是可以产生如R、G、B三种颜色类型的强度调制信号6在此本发明所采用的RGB信号作为视频驱动信号的一种代表。这里并不排除有视频设备信号采用其他类型的信号进行驱动，但是无论其采用何种驱动方式，在这里的RGB信号将包括其他类型的视频设备驱动信号。之后对所述的R、G、B信号进行色域空间转换。色域空间转换就是将某一色彩空间表示的颜色转换到另一种色彩空间来表示。在本发明中，具体的是要将接收到R、G、B信号通过一个色彩转换公式转换为与目的色域空间相关的三基色的色度信号。目的色域空间可选定均匀颜色空间CIE空间如CIE1976LAB空间、CIE1976LUV空间。选用均勾颜色空间的好处是当颜色的色差大于^L觉的分辨率而有效于孟塞尔系统中相邻两级的色差值时，能较好的反应物体色的心理感受效果。其中CIE1976LUV空间可以应用于照明、电^L显示、图^f象显示(如电脑显示、手片几显示)以及其他的加色混合应用领域。由于CIE色域空间和XYZ坐标信号非常相关的空间。故在此我们选择三基色的色度信号用XYZ坐标信号表示。如果色域空间选定和其他坐标信号非常相关的空间，则三基色的色度信号就要作适应性的选择。本发明技术方案采用的RGB色彩信号坐标转换到XYZ色彩信号坐标系的转换计算方程为formula其中<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>C,C/;为(R)(G)(B)三原色的匹配分量系数，wA为(R)基色的色度坐标，xj^为(G)基色的色度坐标，；c"4为(B)基色的色度坐标。由RGB三基色的色度坐标和参考白光色度坐标，代入(e)式即可得到c;CgC6的数值。以上方程具体得到如下具体的首先根据视频设备显示光的波长得到对应的色度坐标x、y、z，用基色XYZ来匹配该坐标，然后用色域转换公式直接转换即可。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>(a)X久Zf为匹配一个单位(R)目的原色所用的(X)(Y)(Z)原色的数量；X/gZg为匹配一个单位(G)目的原色所用的(X)(Y)(Z)原色的数量；&}^6为匹配一个单位(B)目的原色所用的(X)(Y)(Z)原色的lt量。为进一步表达X、Y、Z目的基色与R、G、B基色关系，令C=X+Y+Z，其中C代表了等量的X、Y、Z匹配得到的颜色。则又可以得到以下公式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>(b)c;c/;为(R)(G)(B)三原色的匹配分量系数，w,为(R)基色的色度坐标，x^^为(G)基色的色度坐标，xw4为(B)基色的色度坐标。对上式求逆方程得到下式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>上式中A=;;(g,z-&々)+-/':(g、6v_(d)由三基色的色度坐标和参考白光色度坐标，代入(c)式就可求出c;c;c;的数值。定义白光点的坐标使R=G=B=1，式中x丄^为白色的色坐标<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>同理代入c式就可以求得源基色的配比。得到亮度方程y-Cj^+C^gG+Cj,(f)由RGB三基色的色度坐标和参考白光色度坐标，代入(e)式即可得到Q^G的数值。通过上面的验证，无论视频设备显示光源是什么，光源的显示光三基色的波长如何，都可以通过上面的计算得到RGB色彩信号到XYZ色彩信号的转换。这样就可以实现在任何视频接收设备对不同制式信号色彩空间的转换。以下为上述转换公式在实际应用的具体实施例实施例1:当接收到的视频信号为NTSC制式时。假设白色在目的色域色度图中的坐标是Xn,yn-(0.310063，0.316658),显示光的三基色在XYZ的坐标分别是红A=0.67，》=0.33,zr=1n=0绿、=0.21，力=0.71，=0.08(g)蓝x^=0.14,_y6=0.08，^=l_x6=0.78将以上数据(g)代入(e)式中可以得到<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>将以上(h)代入(b)得到色域转换方程X=0.607i+0.174G+0.2005y=0.2997+0.587G+0.1145Z=O.OOOi+0.066G+U165实施例2:当接收到的视频信号为PAL制式时，它使用的标准光源是D65,65表示相关色温是6504°K，它的坐标为(Xn，yJ=(0.312713,0.329016),红、绿和蓝的色度坐标如下表所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>代入(b)式可以得到RGB空间到XYZ空间的转换关系义=0.412/+0.358G+0.1805F=0.213i+0.716G+0.0725Z=O.O服+0.119G+0.9505通过以上我们得到了RGB到XYZ空间的转换式。接下来我们将正式进入到目的色域空间的转换。在本发明中，对色域空间的转换的目的是要基于保持色调不变，对明度和饱和度进行动态调整的思想进行目的色域空间的选择和转换。由于在色度学上，彩色光的基本参数有明亮度、色调和饱和度。明亮度是光作用于人眼时引起的明亮程度的感觉。一般来说，彩色光能量大则显得亮，反之t;暗。色调反映颜色的类别，如红色、绿色、蓝色等。饱和度是指彩色光所呈现颜色的深浅或纯洁程度。对于同一色调的彩色光，其饱和度越高，颜色就越深，或越纯；而饱和度越小，颜色就越浅，或纯度越低。它即说明彩色光的颜色类别，又说明颜色的深浅程度。在本发明的视频信号色彩转换方法中采用保持色调不变，对明度和饱和度进行动态调整可以保证每一个色彩完美再现，而且在具体的^L频信号接收设备中，应用这样的色彩转换方法能大大减轻在整个系统中后续的色彩匹配的工作量。在本发明中可选用CIELAB色彩空间和/或CIELUV色彩空间。具体实施例如下实施例1:我们选择CIELAB色彩空间作为目的色域空间。根据(b)式得到的色域转换关系式代入以下计算式进行计算，得到其中b为明度(lightness)，a、b是色彩空间的坐标值。在L*、a*、1)*的公式中，要保持最大的明度对比度，并通过以上的公式保持色调保持不变的情况下，彩度的改变尽量最小。这样就可以达到使每一个色彩理想再现。至此，在色彩管理系统中的色彩空间转换的技术部分到此结束。实施例2:我们选4奪CIELUV色彩空间作为目的色域空间。CIE1976L*u*v*(CIELUV)色空间是直接从XYZ空间导出的颜色空间，可以对色差感知进行线性计算。根据(b)式得到的色域转换关系式代入以下计算式进行计算，实现对色调不变的前提下对明度和饱和度进行动态调整。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>其中，u，v，为颜色样品的色度坐标；"'"和《是光源的色度坐标，(X，Y,Z)为样品的三刺激值；(XYnZn)为CIE标准照明体照射在全满反射体上，反射到观察者目艮中的白色三刺激值，其中YflOO为了进一步Pf^氐系统的计算量，本发明还包括坐标调整步骤，将三基色的色度信号进行坐标调整，向目的色域空间输出全正坐标的三基色的色度信号。因为三基色有可能会选取存有负坐标的色度坐标，如RGB坐标，直接将可能存在负坐标的色彩信号转换到目的色域空间会带来极大的计算量，会降低整个系统的运行速度。所以我们要将可能在RGB中存在的负坐标颜色信号进行调整并得到全正坐标空间里。这里的调整可以是RGB自身的坐标变换。也可以是RGB坐标到XYZ坐标的变换等等。RGB坐标到XYZ坐标的变换可以参考变换公式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>c;c/;为RGB三原色的匹配分量系数，为R基色的色度坐标，、力^为G基色的色度坐标，AA:为B基色的色度坐标。之后将调整后的全正坐标的三基色的色度信号根据调整公式转换到目的色域空间。至此，在色彩管理系统中的色彩空间转换的技术部分到此结束。根据以上原理，在此提出一种电视机，包括宽色域显示系统。所迷电视机采用饱和度、色纯度较高的基色光等新型光源组成宽色域显示系统。这样的新型光源可以采用激光器或发光二极管。所述电视机接收外部的电视信号。一般接收到的电视信号一般都会采用各种制式编码进行传输。例如PAL制式电视信号、NTSC制式电视信号以及SECAM制式的电视信号。所述的电祸/f言号经过调制解调后得到相应^L频信号，并将所述视频信号发送到色彩管理系统中进行色彩匹配。色彩匹配的目的就是减少宽色域显示在接收到现有视频信号时造成的显示图像色彩过饱和等颜色失真问题。所述的色彩管理系统包括色域空间转换装置，将接收到的电视信号的颜色信号转换到目的色域空间的色彩信号。在此，目的色域空间选用与设备无关的色彩空间。如图1所示，在色域空间转换装置中还包括三基色转换装置1,将接收到的电视信号经过解码得到三基色的色度信号。所述电视信号先经过解码后得到RGB信号，所述RGB信号经过转换公式得到所述的三基色的色度信号。由于目前电视信号都是直接用RGB信号进行驱动的，所以彩色电视信号虽然采用的制式不同，其编码方式、焚光粉三基色的色域均不相同，但是无论选用哪种制式，经过解码后，都是可以产生如R、G、B三种颜色类型的强度调制信号。在此本发明所采用的RGB信号作为电视驱动信号的一种代表。这里并不排除有彩色电视信号采用其他类型的信号进行驱动，但是无论其采用何种驱动方式，在这里的RGB信号将包括其他类型的视频设备驱动信号。三基色的色度信号和目的色域空间的选定有非常相关的关系。当选定了目的色域空间时，则三基色的色度信号就要作适应性的选择。目的色域空间可选定均匀颜色空间CIE空间如CIE1976LAB空间、CIE1976LUV空间。选用均匀颜色空间的好处是当颜色的色差大于视觉的分辨率而有效于孟塞尔系统中相邻两级的色差值时，能较好的反应物体色的心理感受效果。其中CIE1976LUV空间可以应用于照明、电视显示等以及其他的加色混合应用领域。由于CIE色域空间和XYZ坐标信号非常相关的空间。故在此我们选择三基色的色度信号为XYZ坐标信号表示。三基色包括多种类型，如以R、G、B表示的三基色空间、以X、Y、Z表示的CIE三基色空间，以L、U、V表示的CIE三基色空间等。之后RGB信号将通过转换公式得到XYZ坐标信号。以下为具体的RGB坐标向XYZ坐标系的过程，主要通过一个转换公式如下进行转换<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>其中<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>C,C/^为(R)(G)(B)三原色的匹配分量系数，xjA为(R)基色的色度坐标，、y^为(G)基色的色度坐标，^y^为(B)基色的色度坐标。由RGB三基色的色度坐标和参考白光色度坐标，代入(e)式即可得到c,c/;的数值。以上方程具体得到如下具体的首先根据电视机显示装置的新型光源的波长得到对应的色度坐标x、y、z,用基色XYZ来匹配该坐标，然后用色域转换公式直接转换即可。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>j^i;^为匹配一个单位(R)目的原色所用的(x)(y)(z)原色的凄丈量；JT/g4为匹配一个单位(G)目的原色所用的(X)(Y)(Z)原色的数量；X^^为匹配一个单位(B)目的原色所用的(X)(Y)(Z)原色的数量。为进一步表达X、Y、Z目的基色与R、G、B基色关系，令C=X+Y+Z，其中C代表了等量的X、Y、Z匹配得到的颜色。则又可以得到以下7>式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>c;c;c;为(R)(G)(B)三原色的匹配分量系数，Wr为(R)基色的色度坐标，WA为(G)基色的色度坐标，xjA为(B)基色的色度坐标。对上式求逆方程得到下式CrACgACgAc;a上式中formula(d)由三基色的色度坐标和参考白光色度坐标，代入(c)式就可求出c;c/;的数值。定义白光点的坐标使R=G=B=1,式中Xj"z为白色的色坐标formula同理代入c式就可以求得源基色的配比。得到亮度方程y=Cjri+Cg^G+CjA5(f)由RGB三基色的色度坐标和参考白光色度坐标，代入(e)式即可得到c;qc;的数值。通过上面的验证，无论电视机显示光源采用任何形式，光源的显示光三基色的波长为多大，都可以通过上面的计算得到RGB色彩信号到XYZ色彩信号的转换。这样就可以实现在电视机对不同制式电视信号色彩空间的转换。以下为上述转换公式在实际应用的具体实施例实施例1:当接收到的电视信号为NTSC制式时。假设白色在目的色域如XYZ色域色度图中的坐标是Xn,yn=(0.310063，0.316658)，电视机光源的显示光的三基色在XYZ的坐标分别是19<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>红,、=0.67,.=0.33，z,-1—x,—yr=0绿、=0.21,、=0.7Ug=l-xg__yg=0.08(g)蓝Xj=0.14,y6=0.08,z6=1—x6_>^=0.78将以上数据(g)代入(e)式中可以得到(h)将以上(h)代入(b)得到色域转换方程Z=0.607i+0.174G+0.2005y=+0.587G+0.1145Z=O.OOO及+0.066G+U165实施例2:当接收到的电视信号为PAL制式时，它使用的标准光源是D65,65表示相关色温是6504°K，它的坐标为(Xn,y。)=(0.312713,0.329016)，红、绿和蓝的色度坐标如下表所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>红x,=0.64,yr=0.33,zr=1—jcr-义=0.03绿、=0.30,&=0.60,=1—wO.10蓝^=0.15,^=0.06,z6=1—^—^=0.79—0.65根据以上数据得到1.19代入(b)式可以得到RGB空间到XYZ1.20关系;r=0.4127+0.358G+0.]80SF=0.213i+0.716"0.i)725Z=0.0197+0.119G+0通过以上我们得到了RGB到XYZ空间的转换式。调整装置3,将三基色的色度信号调整到目的色域空间中。本发明的调整装置的目的是要基于保持色调不变，对明度和饱和度进行动态调整的思想进行调整的。这样的目的是可以保证每一个色彩完美再现，而且在电视机的色彩显示系统中，应用这样的调整思想能大大减轻在整个系统中后续的色彩匹配的工作量。本发明的调整装置3可选用CIELAB色彩空间和/或CIELUV色彩空间作为目的色域空间。具体实施例如下实施例1:我们选择CIELAB色彩空间作为目的色域空间。根据(b)式得到的色域转换关系式代入以下计算式进行计算，得到其中b为明度(lightness),a、b是色彩空间的坐标值。在L*、a*、b的公式中，要保持最大的明度对比度，并通过以上的公式保持色调保持不变的情况下，彩度的改变尽量最小。这样就可以达到使每一个色彩理想再现。至此，在本发明宽色域显示电视机中的色彩空间转换的技术部分到此结束，输出的L、a*、^信号后续可以经过目前通用的锚点匹配方法调整L、a*、b*信号，并通过目前通用的宽色域扩展方法将L*、a*、bM言号转变为适合于宽色域显示的RGB驱动信号，并见该信号输出至电视机显示屏上。具体的宽色域扩展方法以及锚点匹配方法在此不作赘述。实施例2:我们选择CIELUV色彩空间作为目的色域空间。CIE1976L*u*v*(CIELUV)色空间是直接从XYZ空间导出的颜色空间，可以对色差感知进行线性根据(b)式得到的色域转换关系式代入以下计算式进行计算，实现对色调不变的前提下对明度和饱和度进行动态调整。丄*,16("};)1/3-16IfY/Yn>0.008856一i903.3(y/:rj"HY/Yn<=0.008856v*=13Z*(v'—v')w'=4I/(X+15y+3Z)v'=9r/(Z+15F+3Z)M"'="/(Z+15y+3Z)v'=9i;/(Z+15};+3Z)其中，u，v，为颜色样品的色度坐餘^和、是光源的色度坐标，(X，Y,Z)为样品的三刺激值；(XnYnZn)为CIE标准照明体照射在全满反射体上，反射到观察者眼中的白色三刺激值，其中MOO。本发明的电视机还包括坐标调整装置2，将三基色的色度信号进行坐标调整，向目的色域空间输出全正坐标的三基色的色度信号。因为三基色色度信号坐标有可能会选取存在负坐标系的三基色如RGB,直接将可能存在负坐标的色彩信号转换到目的色域空间会带来极大的计算量，会降低整个系统的运行速度。所以我们要将可能在RGB中存在的负坐标颜色信号进行调整并得到全正坐标空间里。这里的调整可以是RGB自身的坐标变换。也可以是RGB坐标到XYZ坐标的变换等等。RGB坐标到XYZ坐标的变换可以参考变换公式《A、v少"=d及+c>gG+进行转换；其中1z55c,c/;为RGB三原色的匹配分量系数，为R基色的色度坐标，、力Zg为G基色的色度坐标，c^^为B基色的色度坐标。此时的XYZ坐标系代表一个理想的坐标系，具体的坐标系选择可以根据之后的目的色域空间转换需要的参数确定。至此，在本发明宽色域显示电视机中的色彩空间转换的技术部分到此结束，输出的L、U*、￥*信号后续可以经过目前通用色彩匹配方法调整L*、U*、V"言号，并通过目前通用的宽色域扩展方法将L*、U*、V^言号转变为适合于宽色域显示的RGB驱动信号，并见该信号输出至电视机显示屏上。具体的宽色域扩展方法以及锚点匹配方法在此不作赘述。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，本发明还可以应用在其它视频显示设备中，如电脑显示设备、电子相框显示设备、手机显示设备等。本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。权利要求1、一种视频信号色彩转换方法，将接收到视频信号转换为与目的色域空间相关的三基色的色度信号，然后将所述的三基色色度信号调整到目的色域空间，所述视频信号经过解码后得到RGB信号；其特征在于:所述RGB信号经过转换计算得到所述的三基色的色度信号；在所述的目的色域空间通过所述的三基色的色度信号和调整计算对视频信号的明度和饱和度进行转换。2、根据权利要求l所述的视频信号色彩转换方法，其特征在于所述的三基色为XYZ信号坐标；所述RGB到XYZ坐标的转换计算公式为x=—1y=cr>^+cg^G+进行转换；其中=iz=-Z力"画C;C^为RGB三原色的匹配分量系数，为R基色的色度坐标，、;;^g为G基色的色度坐标，x^^为B基色的色度坐标。3、根据权利要求2所述的视频信号色彩转换方法，其特征在于所述目的色域空间为CIELAB色域空间时，所述调整计算公式为其中"为明度，a*、1)*是色彩空间的坐标值。4、根据权利要求2所述的视频信号色彩转换方法，其特征在于所述目的色域空间为CIELuv色域空间时，所述调整计算^^式为(Y/Yn〉0扁856)(Y/Yn<=0.008856)(X/Xn>0.008856)(X/Xn<=0.008856)(Z/Zn>0.008856)(Z/Z<=0.008856)IfY/Yn>0.008856IfY/Yn<=0.0088562w'=4Z/(X+15y+3Z)M"'=4I/(Z+151;+3Z)v"'=9y/d+15i;+3Z)其中，u，v，为颜色样品的色度坐标；"'"和《是电视机光源的色度坐标。5、根据权利要求1至4任一所述的视频信号色彩转换方法，其特征在于所述视频信号色彩转换方法还包括将三基色的色度信号进行坐标调整，向目的色域空间输出全正坐标的三基色的色度信号。6、一种电祯i/L，包4舌三基色转换装置，将接收到的电视信号转换为与目的色域空间相关的三基色的色度信号；调整装置，将三基色的色度信号调整到目的色域空间中；其特征在于在三基色转换装置中，所述电视信号先经过解码后得到RGB信号，所述RGB信号经过转换计算得到所述的三基色的色度信号；所述调整装置通过所述的三基色的色度信号和调整计算对视频信号的明度和饱和度进行转换。7、根据权利要求6所述的电视机，其特征在于所述的三基色为XYZ信号坐标；所述RGB到XYZ坐标的转换计算公式为=Cr、W十CgxgG十C^x^5《A、-1y=c水/+Cg&G+c6_>^进行转换；其中=又&少61z=z、C;qc;为RGB三原色的匹配分量系数，为R基色的色度坐标，x^^为G基色的色度坐标，x^^为B基色的色度坐标。8、根据权利要求7所述的电视机，其特征在于所述目的色域空间为CIELAB色域空间时，所述调整计算公式为Jii6(j/;r')'1-161903.317j;J500[(%/X)1/3—(J7i;)"3]13893.5[A7x,,_;r/;r]丁200[(17W3-(Z/Z)"3]ll557.4[J7y-Z/Z](Y/Yn>0.008856)(Y/Yn<=0.008856)(X/Xn>0.008856)(X/Xn<=0.008856)(Z/Zn>0.008856)(Z/Zn<=0.008856)其中"为明度，a*、b是色彩空间的坐标值。9、根据权利要求7所述的电视机，其特征在于所述目的色域空间为CIELuv色域空间时，所述调整计算^^式为w'=4I/(Z+15y+3Z)v'=9J7(Z+15y+3Z)M"'=4X/(X+15y+3Z)v'=9y/(I+3Z)其中，U，v，为颜色样品的色度坐标；"'"和、是电视机光源的色度坐标。10、根据权利要求6至9任一所述的电视机，其特征在于所述电视^L还包括坐标调整装置，将三基色转换装置输出的三基色的色度信号进行坐标调整，向调整装置输出全正坐标的三基色的色度信号。IfY/Yn>0.008856IfY/Yn<=0.00885全文摘要本发明公开了一种视频信号色彩转换方法及应用所述色彩转换方法的电视机，所述视频信号色彩转换方法将接收到视频信号转换为与目的色域空间相关的三基色的色度信号，然后将所述的三基色色度信号调整到目的色域空间，所述视频信号经过解码后得到RGB信号；所述RGB信号经过转换计算得到所述的三基色的色度信号；在所述的目的色域空间通过所述的三基色的色度信号和调整计算对视频信号的明度和饱和度进行调整。文档编号H04N9/64GK101378515SQ20081013827公开日2009年3月4日申请日期2008年7月12日优先权日2008年7月12日发明者刘卫东,刘颖帅,瑶邓,郭大勃申请人:青岛海信电器股份有限公司