电视画面显示方法、设备及可读存储介质与流程

文档序号:13886336阅读:329来源:国知局

本发明涉及数字电视技术领域,尤其涉及电视画面显示方法、设备及可读存储介质。



背景技术:

随着数字电视技术的不断发展以及人们生活水平的不断提高,人们对电视产品的功能要求也越来越高,因而需要画质工程师对电视显示器的画质进行调整,用以达到最佳的显示效果,进而满足用户对画质的需求。

目前,由于每一个画质工程师的标准不同,所偏好的色彩也不尽相同,导致最终的画面效果不一致,有的甚至使画面内容偏离本身应当在屏幕上显示的色彩效果。另一方面,由于制作视频源的设备与用户进行观看的设备不同,因而两种设备对视频源的显示颜色存在一定差异,造成用户在观看画面内容时,无法享受到最佳的画面效果,进而降低用户的使用体验。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种电视画面显示方法、设备及计算机可读存储介质,旨在解决如何优化电视画面的色彩显示效果的技术问题。

为实现上述目的,本发明提供的一种电视画面显示方法,所述电视画面显示方法包括以下步骤:

在进行画面显示前,读取当前电视屏幕的颜色参数,并对所述颜色参数进行转换,得到色域坐标;

对所述色域坐标进行预处理,得到系数矩阵;

根据所述系数矩阵,转换得到多个预设色域的颜色矩阵;

监测是否接收到视频信号;

若是,则根据所述视频信号的色域信息与对应色域的颜色矩阵,对所述视频信号进行色彩调节,并进行画面显示。

优选地,所述在进行画面显示前,读取当前电视屏幕的颜色参数,并对所述颜色参数进行转换,得到色域坐标包括:

在进行画面显示前,读取当前电视屏幕的颜色参数,其中,所述颜色参数包括三基色与基准白的色坐标;

判断所述色坐标是否均在预设阈值内;

若是,则对所述色坐标进行转换,得到色域坐标;

若否,则返回默认值。

优选地,所述对所述色域坐标进行预处理,得到系数矩阵包括:

对所述色域坐标值进行矩阵运算处理,得到系数行列式;

根据所述系数行列式,计算得到系数矩阵。

优选地,在所述对所述色域坐标值进行矩阵运算处理,得到系数行列式之后,所述电视画面显示方法还包括:

监测是否得到所述系数行列式;

若是,则执行所述根据所述系数行列式,计算得到系数矩阵的操作;

若否,则返回默认值或重新读取所述颜色参数。

优选地,所述预设色域包括709色域、dip3色域、bt2020色域,所述若是,则根据所述视频信号的色域信息与对应色域的颜色矩阵,对所述视频信号进行色彩调节,并进行画面显示包括:

当接收到所述视频信号时,将所述视频信号转换为rgb信号,并确定所述rgb信号的色域信息,其中,所述色域信息至少包括709色域、dip3色域、bt2020色域中的任一种;

当转换的rgb信号为709色域时,根据709色域的颜色矩阵对所述rgb信号进行色彩调节,并在所述电视屏幕上显示;

当转换的rgb信号为dip3色域时,根据dip3色域的颜色矩阵对所述rgb信号进行色彩调节,并在所述电视屏幕上显示;

当转换的rgb信号为bt2020色域时,根据bt2020色域的颜色矩阵对所述rgb信号进行色彩调节,并在所述电视屏幕上显示。

此外,为实现上述目的,本发明还提供一种电视画面显示设备,所述电视画面显示设备包括:

存储有电视画面显示程序的存储器;

处理器,配置为执行电视画面显示程序以执行下述操作:

在进行画面显示前,读取当前电视屏幕的颜色参数,并对所述颜色参数进行转换,得到色域坐标;

对所述色域坐标进行预处理,得到系数矩阵;

根据所述系数矩阵,转换得到多个预设色域的颜色矩阵;

监测是否接收到视频信号;

若是,则根据所述视频信号的色域信息与对应色域的颜色矩阵,对所述视频信号进行色彩调节,并进行画面显示。

优选地,执行所述在进行画面显示前,读取当前电视屏幕的颜色参数,并对所述颜色参数进行转换,得到色域坐标的操作包括:

在进行画面显示前,读取当前电视屏幕的颜色参数,其中,所述颜色参数包括三基色与基准白的色坐标;

判断所述色坐标是否均在预设阈值内;

若是,则对所述色坐标进行转换,得到色域坐标;

若否,则返回默认值。

优选地,执行所述对所述色域坐标进行预处理,得到系数矩阵的操作包括:

对所述色域坐标值进行矩阵运算处理,得到系数行列式;

根据所述系数行列式,计算得到系数矩阵。

优选地,所述预设色域包括709色域、dip3色域、bt2020色域,执行所述若是,则根据所述视频信号的色域信息与对应色域的颜色矩阵,对所述视频信号进行色彩调节,并进行画面显示的操作包括:

当接收到所述视频信号时,将所述视频信号转换为rgb信号,并确定所述rgb信号的色域信息,其中,所述色域信息至少包括709色域、dip3色域、bt2020色域中的任一种;

当转换的rgb信号为709色域时,根据709色域的颜色矩阵对所述rgb信号进行色彩调节,并在所述电视屏幕上显示;

当转换的rgb信号为dip3色域时,根据dip3色域的颜色矩阵对所述rgb信号进行色彩调节,并在所述电视屏幕上显示;

当转换的rgb信号为bt2020色域时,根据bt2020色域的颜色矩阵对所述rgb信号进行色彩调节,并在所述电视屏幕上显示。

此外,为实现上述目的,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有电视画面显示程序,所述电视画面显示程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的电视画面显示方法的步骤。

本发明在进行画面显示前,首先读取当前电视屏幕的颜色参数,以供用于转换得到色域坐标;其次对色域坐标进行预处理,得到系数矩阵,进而可转换得到多个预设色域的颜色矩阵。最后根据接收到的视频信号的色域信息与对应色域的颜色矩阵,对视频信号进行色彩调节,并进行画面显示。通过颜色矩阵对视频信号的色彩进行调节,用以优化电视画面的色彩显示效果,避免人为主观调控而使画面内容偏离本身在屏幕上的颜色,进而达到最佳的视觉效果,并提高用户的使用体验。

附图说明

图1为本发明实施例方案涉及的电视画面显示设备运行环境的结构示意图;

图2为本发明电视画面显示方法一实施例的流程示意图;

图3为图2中步骤s10一实施例的细化流程示意图;

图4为图2中步骤s50一实施例的细化流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

参照图1,图1为本发明实施例方案涉及的电视画面显示设备运行环境的结构示意图。

本发明实施例电视画面显示设备是具有接收视频信号、访问网络、音视频输入输出等功能的设备。

如图1所示,该电视画面显示设备可以包括:处理器1001,例如cpu,通信总线1002、用户接口1003,网络接口1004,存储器1005。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括电视屏幕(display)、输入单元比如键盘(keyboard),网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如wi-fi接口)。存储器1005可以是高速ram存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatilememory),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

可选地,电视画面显示设备还可以包括调谐解调器、回传通道、rf(radiofrequency,射频)电路,传感器、音频电路、红外遥控器接口等等。

本领域技术人员可以理解,图1中示出的电视画面显示设备的硬件结构并不构成对电视画面显示设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。

如图1所示,作为一种计算机可读存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及计算机程序。其中,操作系统是管理和控制电视画面显示设备和软件资源的程序,支持电视画面显示程序以及其它软件和/或程序的运行。

在图1所示的电视画面显示设备的硬件结构中,网络接口1004主要用于接入网络;用户接口1003主要用于侦测确认指令和编辑指令等。而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的电视画面显示程序,并执行以下操作:

在进行画面显示前,读取当前电视屏幕的颜色参数,并对所述颜色参数进行转换,得到色域坐标;

对所述色域坐标进行预处理,得到系数矩阵;

根据所述系数矩阵,转换得到多个预设色域的颜色矩阵;

监测是否接收到视频信号;

若是,则根据所述视频信号的色域信息与对应色域的颜色矩阵,对所述视频信号进行色彩调节,并进行画面显示。

进一步地,所述电视画面显示设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的电视画面显示程序,以执行下述操作:

在进行画面显示前,读取当前电视屏幕的颜色参数,其中,所述颜色参数包括三基色与基准白的色坐标;

判断所述色坐标是否均在预设阈值内;

若是,则对所述色坐标进行转换,得到色域坐标;

若否,则返回默认值。

进一步地,所述电视画面显示设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的电视画面显示程序,以执行下述操作:

对所述色域坐标值进行矩阵运算处理,得到系数行列式;

根据所述系数行列式,计算得到系数矩阵。

进一步地,所述电视画面显示设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的电视画面显示程序,以执行下述操作:

监测是否得到所述系数行列式;

若是,则执行所述根据所述系数行列式,计算得到系数矩阵的操作;

若否,则返回默认值或重新读取所述颜色参数。

进一步地,所述电视画面显示设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的电视画面显示程序,以执行下述操作:

当接收到所述视频信号时,将所述视频信号转换为rgb信号,并确定所述rgb信号的色域信息,其中,所述色域信息至少包括709色域、dip3色域、bt2020色域中的任一种;

当转换的rgb信号为709色域时,根据709色域的颜色矩阵对所述rgb信号进行色彩调节,并在所述电视屏幕上显示;

当转换的rgb信号为dip3色域时,根据dip3色域的颜色矩阵对所述rgb信号进行色彩调节,并在所述电视屏幕上显示;

当转换的rgb信号为bt2020色域时,根据bt2020色域的颜色矩阵对所述rgb信号进行色彩调节,并在所述电视屏幕上显示。

基于上述电视画面显示设备硬件结构,提出本发明电视画面显示方法的各个实施例。

参照图2,图2为本发明电视画面显示方法一实施例的流程示意图。

本实施例中,电视画面显示方法包括:

步骤s10,在进行画面显示前,读取当前电视屏幕的颜色参数,并对颜色参数进行转换,得到色域坐标;

本实施例中,人眼所能看到的电视画面是由多帧图像连续构成,而色彩成为起决定作用的关键信息的重要组成部分,即需要有真实、准确的色彩再现,而不能有偏差。电视画面的载体就是电视屏幕。每台电视在出厂时均已设置好配置参数,比如点距、分辨率、扫描频率、背光源、功耗、电磁辐射、颜色参数等基本内容,用以表示该电视具备的功能。其中,颜色参数包括颜色种类、饱和度、色相、亮度、色坐标以及色温等。而色域(colorgamut),是颜色的某个完全的子集,用于精确地代表一种给定的色彩空间或是某个输出装置的呈色范围,是各种显示设备所能表达的颜色数量所构成的范围区域,是对颜色进行编码的一种方法,而色域坐标就是让各种显示器、打印和扫描等设备与应用软件对于色彩有一个共通的语言。通过对当前电视屏幕的颜色参数进行转换,得到电视屏幕所能表达颜色的色域坐标,以供用于后续进行处理。

步骤s20,对色域坐标进行预处理,得到系数矩阵;

本实施例中,在数学中,矩阵(matrix)是一个按照长方阵列排列的复数或实数集合。矩阵可以被分解为比较简单的或具有某种特性的若干矩阵的和或乘积,也可以重新计算得到另一种特性的矩阵。具体地,系数矩阵是矩阵中的众多类型之一,是将方程组的系数组成矩阵来计算方程的解,简单的说是由矩阵各列间的相关系数所构成的解。系数矩阵常常用来表示一些项目的数学关系,比如通过此类关系系数矩阵来证明各项目的正反比关系。对色域坐标进行预处理,也就是通过加法,减法,数乘,转置,共轭和共轭转置等运算得到系数矩阵。

步骤s30,根据系数矩阵,转换得到多个预设色域的颜色矩阵;

本实施例中,在图像的编程过程中,可以利用颜色矩阵调整图片颜色,比如调整图片颜色的深浅、明亮等。预设色域,是由厂商开发时已预设好的色域,具体是根据国际电信联盟制定的标准设置的,目前主要有三种色域,分别为dip3、bt2020、bt709,还可以是bt601、bt656等。需要说明的是,各色域的物理分辨率不尽相同,色域越广,色彩层次越丰富,对于显示设备的要求就越高。进一步地,由于制作视频源的设备目前无法统一规范,因而将系数矩阵转换得到多个不同色域的颜色矩阵,如dip3、bt2020、bt709、bt601、bt656等色域的颜色矩阵,以供用于与视频源的色域相匹配,进而调整输出画面的色彩,避免失真。同时转换得到的多个颜色矩阵存储在数据库中,以供读取、调用,减轻处理器的运算压力。

步骤s40,监测是否接收到视频信号;

本实施例中,视频信号是指电视信号、静止图象信号和可视电视图象信号。对于视频信号可支持三种格式:ntsc、pal、secam。电视只有在接收到视频信号时,将视频信号输出至屏幕进行播放,而无信号则无法播放,比如用户选择播放某一网络节目,处理器向服务器请求获取相关视频信号,因而需要监测是否接收到视频信号,进而可对视频信号做进一步编码再播放显示。

步骤s50,若是,则根据视频信号的色域信息与对应色域的颜色矩阵,对视频信号进行色彩调节,并进行画面显示。

本实施例中,由于制作视频源设备与当前播放设备不相同,同时视频信号通常是压缩后再进行传输,传输过程中也可能造成某部分数据丢失,导致图像失真,进而影响视觉效果。当接收到视频信号时,根据视频信号的色域信息,也就是确定视频信号的色域,然后再调用与视频信号色域相对应的颜色矩阵,对视频信号进行色彩调节,简单的说就是通过匹配的颜色矩阵对接收的视频信号进行色彩调节,保障色彩还原的准确性,以及避免人为主观调控导致画面脱离本应该显示的颜色值。

本实施例在进行画面显示前,首先读取当前电视屏幕的颜色参数,以供用于转换得到色域坐标;其次对色域坐标进行预处理,得到系数矩阵,进而可转换得到多个预设色域的颜色矩阵。最后根据接收到的视频信号的色域信息与对应色域的颜色矩阵,对视频信号进行色彩调节,并进行画面显示。通过颜色矩阵对视频信号的色彩进行调节,用以优化电视画面的色彩显示效果,避免人为主观调控而使画面内容偏离本身在屏幕上的颜色,进而达到最佳的视觉效果,并提高用户的使用体验。

参照图3,图3为图2中步骤s10一实施例的细化流程示意图。

基于上述实施例中步骤s10,在进行画面显示前,读取当前电视屏幕的颜色参数,并对颜色参数进行转换,得到色域坐标,包括:

步骤s11,在进行画面显示前,读取当前电视屏幕的颜色参数,其中,颜色参数包括三基色与基准白的色坐标;

本实施例中,色坐标(chromaticitycoordinate),就是颜色的坐标。目前常用的颜色坐标(x,y),x为横轴,y为纵轴。有了色坐标,可以在色度图上确定一个点,这个点精确表示了颜色,具体地是定量地用物理方法代替人眼来对一种颜色进行描述。任何一种颜色可以用三基色,即蓝色、绿色和红色三种基本颜色定量表示出来。比如标准红色色坐标为(0.67,0.33),标准绿色色坐标为(0.21,0.71),标准蓝色色坐标为(0.14,0.08),标准白色坐标为(0.33,0.33)。读取当前需要进行画面显示的电视屏幕的颜色参数,具体为红蓝绿白四种颜色的色坐标。

为方便理解各颜色的色坐标,如下表1所示。

表1

步骤s12,判断色坐标是否均在预设阈值内;

本实施例中,阈的意思是界限,故阈值又叫临界值,是指一个效应能够产生的最低值或最高值。阈值可以理解为值域,即是因变量的取值范围。预设阈值根据厂家出厂时预先设置好范围值。具体地,预设阈值为定义的色坐标的范围,优选预设阈值为大于0,且小于1。

步骤s13,若是,则对色坐标进行转换,得到色域坐标;

步骤s14,若否,则返回默认值。

本实施例中,为避免读取的数值有误导致无法执行,因而首先需要判断色坐标是否均在预设阈值内。当四种颜色的色坐标均在预设阈值内,说明色坐标是有效数值,可用于进行运算处理,反之则为无效数值,不可用于运算处理,或者说无效的色坐标无法得到有效的系数矩阵,进而无法得到颜色矩阵。返回默认值,也就是结束运算处理,而不优化画面效果。进一步地,若有其中一个颜色的色坐标不在预设范围内,则无法执行下一步操作,将返回默认值。

进一步可选地,在本发明另一实施例中,对色域坐标值进行矩阵运算处理,得到系数行列式,具体是先对色域坐标值计算,得到转换矩阵;其次对转换矩阵计算,得到逆矩阵;然后对逆矩阵计算,得到伴随矩阵;接着对伴随矩阵计算,得到系数行列式。最后根据系数行列式计算得到系数矩阵。

需要说明的是,系数行列式一定可以计算得到系数矩阵,而色域坐标进行矩阵运算处理,不一定能够得到系数行列式。由于矩阵运算可能存在无解的情况,因而当出现转换矩阵、逆矩阵或伴随矩阵中任一种矩阵计算不出的情况下,无法计算得到系数行列式。当运算处理过程中,出现无解时,默认结束矩阵运算处理或重新读取颜色参数,以供用于重新转换与计算。当计算得到系数矩阵时,即可转换得到颜色矩阵。

具体公式如下:

1、计算初始值m,m1,m2,m3;

m=1/yw

m1x1+m2x2+m3x3=mxw

m1y1+m2y2+m3y3=1

m1(1-x1-y1)+m2(1-x2-y2)+m3(1-x3-y3)=m(1-xw-yw)

2、计算得到颜色矩阵[a]d,其中,b代表蓝色分量,g代表绿色分量,r代表红色分量;需要说明的是,每个rgb的色域坐标(x,y)是定义好的,同时rgb到xyz的转换矩阵也是定义好的,两者可互相反推出来。

「r」=m1x1「x」+m1y1「y」+m1(1-x1-y1)「z」

「g」=m2x2「x」+m2y2「y」+m2(1-x2+y2)「z」

「b」=m3x3「x」+m3y3「y」+m3(1-x3-y3)「z」

x「x」+y「y」+z「y」=rd「r」+gd「g」+bd「b」

参照图4,图4为图2中步骤s50一实施例的细化流程示意图。

基于上述实施例中步骤s50,若是,则根据视频信号的色域信息与对应色域的颜色矩阵,对视频信号进行色彩调节,并进行画面显示,包括:

步骤s51,当接收到视频信号时,将视频信号转换为rgb信号,并确定rgb信号的色域信息,其中,色域信息至少包括709色域、dip3色域、bt2020色域中的任一种;

本实施例中,rgb格式是对一种颜色进行编码的方法,也称为“色域”,是世界上任何一种颜色的“颜色空间”都可定义成一个固定的数字或变量。而rgb信号就是rgb格式的分量信号。rgb信号即包含有r(红)、g(绿)、b(蓝)三种颜色的数值,根据三基色原理,通过对红(r)、绿(g)、蓝(b)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的。目前高清rgb信号的色域主要有三种,分别为dip3、bt2020、bt709。具体地,rgb信号具有一种色域。因而由rgb信号内容可确定色域。

步骤s52,当转换的rgb信号为709色域时,根据709色域的颜色矩阵对rgb信号进行色彩调节,并在电视屏幕上显示。

步骤s53,当转换的rgb信号为dip3色域时,根据dip3色域的颜色矩阵对rgb信号进行色彩调节,并在电视屏幕上显示。

步骤s54,当转换的rgb信号为bt2020色域时,根据bt2020色域的颜色矩阵对rgb信号进行色彩调节,并在电视屏幕上显示。

本实施例中,事实上每台电视屏幕显示图像时,是通过不同比率和强度来结合主要色彩来进行显示的。因而通过对应色域的颜色矩阵对rgb信号的色域进行调节,也就是更改各分量中的数值,数值越小,亮度越低,数值越大,亮度越高。将rgb信号经过颜色矩阵调整红蓝绿的各个分量值就可增补缺失的色彩,继而成像显示。不同色域对应三种颜色的分量值也不同,因而不同色域的rgb信号对应与之色域相同的颜色矩阵,保障图像不会失真,进而达到最佳显示效果。具体地rgb信号为709色域,即用709色域的颜色矩阵调节rgb的色彩;rgb信号为dip3色域,即用dip3色域的颜色矩阵调节rgb的色彩;rgb信号为bt2020色域,即用bt2020色域的颜色矩阵调节rgb的色彩,最后再进行屏幕显示。

进一步地,本发明还提供一种计算机可读存储介质,在本实施例中提出的计算机可读存储介质上存储有电视画面显示程序,包括读取颜色参数、接收视频信号和色彩条件等。存储的电视画面显示程序能够被处理器读取、解读并执行,从而实现上述任一电视画面显示方法实施例中所述的电视画面显示方法的步骤。

需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个可读存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,这些均属于本发明的保护之内。

以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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