專利名稱：色彩信號轉(zhuǎn)換裝置及方法以及包括該裝置的視頻顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的一個實(shí)施例涉及色彩信號轉(zhuǎn)換裝置、包括該色彩信號 轉(zhuǎn)換裝置的視頻顯示裝置、以及色彩信號轉(zhuǎn)換方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，已知一種包括諸如液晶顯示器或等離子體顯示面才反的 薄顯示面板的視頻顯示裝置(例如，數(shù)字廣播接收裝置等)。這類視 頻顯示裝置最近在其顯示面板的顯示性能上取得了顯著進(jìn)步，并且 包括能夠顯示比之前能顯示的色彩范圍更寬的色彩范圍的顯示面板
的那些^L頻顯示裝置已經(jīng)逐漸變得可用。
由于不能通過顯示面板的顯示性能顯示的色彩信號有時被輸入 至—見頻顯示裝置，所以傳統(tǒng)的碎見頻顯示裝置通過4企測三個RCB色彩 信號的最大值并將該最大值衰減到可在顯示面才反上顯示的電平，來 將這種色彩信號處理為符合該顯示面板的動態(tài)范圍的色彩信號。關(guān) 于這一點(diǎn)，例如，日本專利申請公開(KOKAI)第2006-179978號 (專利文件1 )披露了一種視頻信號處理裝置，其將最大信號電平 抑制到高于抑制開始電平的預(yù)定電平，并且通常通過利用該抑制增 益來抑制其他色彩信號的電平，從而抑制多個色彩信號的電平而不 石皮i不白平衡。為了通過利用顯示面板的這種顯示性能來再現(xiàn)更鮮艷的色彩，
最近已建立了^f見頻應(yīng)用的色彩管理的擴(kuò)展色度(gamut) YCC色彩 空間IEC61966-2-4: xvYCC。這個xvYCC是通過利用傳統(tǒng)上未使 用的YCC色度來實(shí)現(xiàn)更寬的色域(color gamut)的標(biāo)準(zhǔn)，但在數(shù)字 視頻傳送格式方面還與傳統(tǒng)的ITU-BT709保持兼容性。
此外，在HDMI (高清晰多媒體接口 )標(biāo)準(zhǔn)中，最近已建立了 版本1.3。 HDMI標(biāo)準(zhǔn)的版本1.3支持xvYCC。因此，從諸如攝影機(jī) 和DVD (數(shù)字通用光盤)刻錄機(jī)的視頻信號輸出裝置輸出遵循 xvYCC的YCC信號，并且YCC信號經(jīng)由HDMI電纜—皮輸入至視 頻顯示裝置，然后該視頻顯示裝置能夠通過利用該YCC信號來顯示 視頻。

發(fā)明內(nèi)容
當(dāng)以xvYCC標(biāo)準(zhǔn)傳送的BT601或BT709格式的視頻信號^皮輸 入時，^L頻顯示裝置最終將該-f見頻信號轉(zhuǎn)換為RGB的三種色彩信號 (也稱為RGB信號)以顯示纟見頻。
傳統(tǒng)上此時傳送的視頻信號只是BT709標(biāo)準(zhǔn)中所描述的RGB 原色的視頻信號，該視頻信號的RGB值落在0至1之間，但是利 用色域的擴(kuò)展，也可以傳送在擴(kuò)展后的色域上的視頻信號。
擴(kuò)展后的色域中的視頻信號包括其RGB值是小于零的負(fù)值的 視頻信號以及其RGB值大于1的視頻信號。此外，該視頻顯示裝 置也將這種一見頻信號轉(zhuǎn)換為RGB信號以顯示^L頻。
然而，在該^L頻顯示裝置中，當(dāng)在可在顯示面板上再現(xiàn)的色域 之外的視頻信號被從輸出視頻信號的裝置(例如，攝像機(jī)等)輸入 時，RGB信號的一種色彩或兩種色彩凈皮消減為面玲反原色的0或1。因此，RGB信號中各個RGB色彩信號的RGB值的比率改變， 從而導(dǎo)致色彩偏差，以及顯示面板不能再現(xiàn)原始色彩。因此，必須 防止當(dāng)在顯示面板的色域之外的視頻信號被輸入時色調(diào)變化。
在這些情況下，本發(fā)明旨在解決上述問題，以及本發(fā)明的目的 在于提供用于轉(zhuǎn)換色彩信號而即使在可在顯示面板上再現(xiàn)的色域之 外的視頻信號被輸入時也不會引起任何色調(diào)變化的色彩信號轉(zhuǎn)換裝 置、包括該色彩信號轉(zhuǎn)換裝置的視頻顯示裝置、以及色彩信號轉(zhuǎn)換 方法。
為了解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明一個方面的色彩信號轉(zhuǎn)換裝置 包括最小值檢測部，用于檢測在輸入的多個色彩信號中的具有最 小值的最小值信號；差分提取部，用于提取由最小值檢測部檢測到 的最小值信號和參考值之間的差分；差分添加部，用于將由差分提 取部提取的差分添加到多個色彩信號中的每一個中；以及飽和度轉(zhuǎn) 換部，用于根據(jù)輸入的多個色彩信號的亮度與由差分添加部添加了 差分的多個色彩信號的亮度的比率，來轉(zhuǎn)換添加了差分的多個色彩 信號中的每一個的飽和度。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種視頻顯示裝置，包括視 頻顯示面板，用于顯示^L頻； 一見頻信號處理部，用于將適于i見頻顯 示面^反的信號處理應(yīng)用于輸入纟見頻信號；RGB信號轉(zhuǎn)換部，用于將 經(jīng)-現(xiàn)頻信號處理部處理的一見頻信號轉(zhuǎn)換為RGB信號；以及色彩信號 轉(zhuǎn)換部，用于將轉(zhuǎn)換處理應(yīng)用于由RGB信號轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換的RGB信 號，并且該色彩信號轉(zhuǎn)換部包括最小值檢測部，用于檢測輸入的 RGB信號中的具有最小值的最小值信號；差分提取部，用于提取由 最小值檢測部檢測到的最小值信號和參考值之間的差分；差分添加 部，用于將由差分提取部提取的差分添加到組成RGB信號的每一個 RGB色彩信號中；以及飽和度轉(zhuǎn)換部，用于根據(jù)輸入的RGB信號的亮度與由差分添加部添加了差分的RGB色彩信號的亮度的比率， 來轉(zhuǎn)換添加了差分的每一個RGB色彩信號的飽和度。
才艮據(jù)本發(fā)明的又一方面，4是供了一種色彩信號轉(zhuǎn)換方法，包括 檢測在輸入的多個色彩信號中的具有最小值的最小值信號；提取在 檢測到的最小值信號和參考值之間的差分；將所提取的差分添加到 多個色彩信號中的每一個中；以及根據(jù)輸入的多個色彩信號的亮度 與添加了差分的多個色彩信號的亮度的比率，來轉(zhuǎn)換添加了差分的 多個色彩信號中的每一個的飽和度。
如上所詳述，本發(fā)明能夠提供用于轉(zhuǎn)換色彩信號而即使在可在 顯示面板上再現(xiàn)的色域之外的視頻信號被輸入時也不會引起任何色 調(diào)變化的色彩信號轉(zhuǎn)換裝置、包括該色彩信號轉(zhuǎn)換裝置的視頻顯示 裝置、以及色彩信號轉(zhuǎn)換方法。


現(xiàn)在將參照附圖來描述實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種特征的一般架構(gòu)。提 供了附圖和相關(guān)聯(lián)的描述來闡述本發(fā)明的實(shí)施例，但不用于限制本 發(fā)明的范圍。
圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的色彩信號轉(zhuǎn)換裝置的結(jié) 構(gòu)的框圖2 (a)至圖2 (c)是示意性示出了根據(jù)第一實(shí)施例的色彩信 號轉(zhuǎn)換裝置的才喿作內(nèi)容實(shí)例的^L圖，圖2 (a)示出了輸入的RGB 信號的RGB，圖2 ( b )示出了添加有差分的輸入RGB信號的RGB ， 以及圖2 ( c )示出了其飽和度已被轉(zhuǎn)換的RGB信號的RGB;
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的色彩信號轉(zhuǎn)換裝置的結(jié) 構(gòu)的框圖；圖4 (a)至圖4 (e)是示意性示出了根據(jù)第二實(shí)施例的色彩信 號轉(zhuǎn)換裝置的操作內(nèi)容實(shí)例的視圖，圖4 (a)示出了輸入的RGB 信號的RGB,圖4( b )示出了已執(zhí)行了補(bǔ)色轉(zhuǎn)換的RGB信號的RGB， 圖4 (c)示出了添加有差分的RGB信號的RGB,圖4 (d)示出了 其飽和度已被轉(zhuǎn)換的RGB信號的RGB,以及圖4 ( e )示出了已執(zhí) 行了補(bǔ)色轉(zhuǎn)換的RGB信號的RGB;
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的色彩信號轉(zhuǎn)換裝置的結(jié) 構(gòu)的框圖6是示出了4艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的—見頻顯示裝置的結(jié)構(gòu)的沖匡
圖7是示出了發(fā)送Y特性的表達(dá)式和接收y特性的表達(dá)式的視
圖8是示出了發(fā)送y特性和接收y特性的圖表； 圖9是示出了 y校正單元的y特性的圖表； 圖IO是示出了另一種色彩信號轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)的框圖；以及 圖11是示出了又一種色彩信號轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式
下文中，將參照附圖來描述根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例。 (色彩信號轉(zhuǎn)換裝置的第一實(shí)施例)
圖1是示出了才艮據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100 的結(jié)構(gòu)的框圖。當(dāng)具有小于"0"的RGB值的RGB信號被輸入時，色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100將稍后描述的飽和度轉(zhuǎn)換應(yīng)用于RGB信號， 從而將RGB值調(diào)整為在"0"至"1"的范圍內(nèi)的值。
如圖1所示，色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100包括最小值;險測單元101、 差分4是取單元102、和差分添加單元103a、 103b、 103c。色彩信號 轉(zhuǎn)換裝置IOO還包括亮度信號轉(zhuǎn)換單元104、 105、比率檢測單元108、 和增益轉(zhuǎn)換單元109a、 109b、 109c。
最小值;險測單元101 4企測三個所輸入的色彩信號(R信號、G 信號、和B信號)中的具有最小值的色彩信號(最小值信號)。差 分提取單元102提取由最小值檢測單元101檢測到的最小值信號和 參考值"0"之間的差分。
在這種情況下，差分提取單元102執(zhí)行計(jì)算參考值"0"和最小 值信號的RGB值之間的差分h的操作(h-0-RGB值)，并當(dāng)差分 h等于或大于"0"時輸出差分信號Aw( -O-RGB值)。另一方面， 當(dāng)差分h小于"0"(這意味著最小值信號的RGB值是正的)時， 不必進(jìn)行飽和度轉(zhuǎn)換，因此，差分提取單元102輸出差分信號Aw (=0)。以這種方式，無論在RGB值是正的還是RGB值是負(fù)的情 況下，色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100均進(jìn)^^喿作。
差分添加單元103a、 103b、 103c是相似的加法器，以及將差 分信號Aw分別添加到所輸入的R信號(Rin)、 G信號(Gin )、和 B信號(Bin)中以輸出由差分添加所得到的R信號(Rin + Aw)、 G信號(Gin + Aw)、和B 4言號(Bin + Aw )。
作為第一亮度信號轉(zhuǎn)換部的亮度信號轉(zhuǎn)換單元104對所輸入的 R信號(Rin)、 G信號(Gin)、和B信號(Bin)批J亍矩陣運(yùn)算以計(jì) 算亮度信號YO。在這種情況下，根據(jù)下列表達(dá)式1來計(jì)算亮度信號 YO。亮度信號轉(zhuǎn)換單元104包括用于矩陣運(yùn)算的加法器。表達(dá)式1: YO = KaxRv + KbxGv + KcxBv (Ka、 Kb、和Kc 是常凄史，Ka + Kb + Kc-1，以及Rv、 Gv、和Bv分別是R4言號、G 信號、和B信號的RGB值)。
作為第二亮度信號轉(zhuǎn)換部的亮度信號轉(zhuǎn)換單元105對由差分添 力口所得到的R信號(Rin + Aw )、 G信號(Gin + Aw )、和B信號(Bin + Aw)執(zhí)行與由亮度信號轉(zhuǎn)換單元104執(zhí)4亍的運(yùn)算相同的矩陣運(yùn) 算，從而計(jì)算亮度信號Y1。
比率4企測單元108 4艮據(jù)表達(dá)式2來執(zhí)行運(yùn)算，以檢測亮度信號 YO、 Yl之比(亮度比Ra)。
表達(dá)式2: Ra = YO/Yl
如果YO- "O"且差分信號Aw- "0",則亮度信號Y1為意味 著黑電平(black level)的"0",此時，比率檢測單元108輸出T。
此外，如果所llr入的RGB信號是稍后描述的顯示面纟反510的 色域之內(nèi)的色彩信號，則差分信號Aw- "0"且亮度信號Y0 = Yl, 因此，亮度比Ra- "1"。如果所輸入的RGB信號是在顯示面板510 的色i或之外的色彩4言號，并且Rin、 Gin、和Bin中的一個具有負(fù)的 RGB值，則差分信號Aw〉0。因此，才艮據(jù)表達(dá)式3，亮度比Ra小 于T。
表達(dá)式3: <formula>formula see original document page 12</formula> (< 1 )
根據(jù)由比率4企測單元108 4企測到的亮度比Ra,增益轉(zhuǎn)換單元 109a、 109b、 109c將增益轉(zhuǎn)換應(yīng)用于由差分添加所得到的R信號(Rin + Aw )、 G信號(Gin + Aw )、和B 4言號(Bin + Aw )，并分別豐lr出R 信號(Rout)、 G信號(Gout)、和B信號(Bout)。增益轉(zhuǎn)換單元109a、 109b、 109c具有如通過增益轉(zhuǎn)換來轉(zhuǎn)換色彩^f言號的々包和度的 飽和度轉(zhuǎn)換部的功能。
接下來，將參照圖2 (a)至圖2 (c)來描述如上所配置的色彩 信號轉(zhuǎn)換裝置100的操作內(nèi)容。圖2 (a)至圖2 (c)是示例性地示 出了色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100的操作內(nèi)容實(shí)例的視圖。
,支設(shè)如圖2(a)所示的三個信號R信號(Rin )、 G信號(Gin )、 及B信號(Bin)被輸入至色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100。在這種情況下， Rin具有負(fù)的RGB值Rv ( = - 0.4 )。此外，Gin具有正的RGB值 Gv ( = 0.7 ),以及Bin具有正的RGB <直Bv ( = 1 )。
此時，最小值檢測單元101從三個信號R信號(Rin)、 G信號 (Gin)、和B信號(Bin)中檢測Rin作為最小值信號。此夕卜，由 于Rin的RGB值是負(fù)的且差分h是正的，所以差分提取單元102 車lT出差分信號Aw ( =0.4)。
接下來，差分添加單元103a、 103b、 103c將差分信號Aw分別 添力口到Rin、 Gin、和Bin中，以專命出Rin + Aw、 Gin + Aw、和Bin + Aw。
在這種情況下，如圖2(b)所示，Rin + Aw的RGB ^f直為0, Gin + Aw的RGB值為0.7 + 0.4 = 1.1 ，以及Bin + Aw的RGB <直為1 + 0.4= 1.4。
差分添加單元103a、 103b、 103c將相同的差分4言號Aw分別添 加到R信號Rin、 G信號Gin、和B信號Bin中。因此，所東敘入的 RGB信號的亮度增加了對應(yīng)于差分信號Aw的值。然后，亮度信號轉(zhuǎn)換單元104、 105執(zhí)4于上述的矩陣運(yùn)算。這 里，假設(shè)矩陣運(yùn)算得到Y(jié)0 = 0.49， Yl = 0.49 + 0.4 = 0.89。然后，比 率檢測單元108才企測亮度比Ra為Ra = 0.49/0.89 ( = 0.55 )。
jt匕夕卜，^口圖2(c)戶斤示，i曽益壽爭才奐單元109a、 109b、 109c通 過^]尋Rin + Aw、 Gin + Aw、和Bin + Aw分別乘以亮度比Ra來#丸4亍 增益轉(zhuǎn)」換。因此，通過下列表達(dá)式4所示，計(jì)算Rout、 Gout、和 Bout的增益Rvout、 Gvout、和Bvout。
表達(dá)式4: Rvout-0， Gvout-1.1 x 0.55 = 0.61, Bvout=1.4x 0.55 = 0.77
以上述的方式，色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100將RGB值從(-0.4， 0.7， l)轉(zhuǎn)換為(0， 0.61, 0.77)，以轉(zhuǎn)換所輸入的RGB信號的飽和度。作 為這種飽和度轉(zhuǎn)換的結(jié)果，所輸出的RGB信號(Rout、 Gout、 Bout) 落在顯示面才反510的色i或內(nèi)。
因此，當(dāng)Rin、 Gin、和Bin之一的RGB值是負(fù)值時，色彩信 號轉(zhuǎn)換裝置100提取該RGB值和參考值"0"之間的差分，以及此 后將該RGB值(上述實(shí)施例中Rin的RGB值)消減到"0"，并執(zhí) 行根據(jù)所提取的差分來降低其他RGB色彩信號的飽和度的飽和度 轉(zhuǎn)換。
該飽和度轉(zhuǎn)換降低了所輸入的RGB信號的々包和度而不改變 RGB值的比率，因此，不會引起色調(diào)偏差，從而不會導(dǎo)致色調(diào)變化。 因此，色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100能夠轉(zhuǎn)換色彩信號而不引起任何色調(diào) 變化。此外，色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100能夠僅控制飽和度而不引起任 何亮度劣化。
(色彩信號轉(zhuǎn)換裝置的第二實(shí)施例)圖3是示出了根據(jù)第二實(shí)施例的色彩信號轉(zhuǎn)換裝置300的結(jié)構(gòu) 的框圖。類似于色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100，色彩信號轉(zhuǎn)換裝置300即 使在組成RGB信號的R信號、G信號、和B信號之一的RGB值大 于"1"時，也能夠轉(zhuǎn)換色彩信號。
在IEC61966-2-4: xvYCC中，RGB信號包括具有大于"1"的 RGB值的RGB信號以及具有負(fù)的RGB值的RGB信號。當(dāng)包括了 具有大于"1"的RGB值的R信號、G信號、或B〗言號時，色彩信 號轉(zhuǎn)換裝置300進(jìn)行操作，以通過降低飽和度將相關(guān)的RGB值消 減至T。
色彩信號轉(zhuǎn)換裝置300除了具有補(bǔ)色轉(zhuǎn)換單元301a、301b、301c 和補(bǔ)色轉(zhuǎn)換單元302a、 302b、 302c,還具有與色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100 的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。
補(bǔ)色轉(zhuǎn)換單元301a、 301b、 301c ^皮i殳置在色彩信號轉(zhuǎn):換裝置 IOO的前一級上。補(bǔ)色轉(zhuǎn)換單元301a、 301b、 301c 4尋三個車lT入信號 R信號(Rin)、 G信號(Gin)、和B信號(Bin)分別轉(zhuǎn)換為RGB 補(bǔ)色信號。
補(bǔ)色是當(dāng)添加到一起時產(chǎn)生無彩色的白色的色彩。例如，1-Rv能夠給出紅色(R )的補(bǔ)色的色彩信號。補(bǔ)色轉(zhuǎn)換單元301a、 301b、 301c執(zhí)行分別計(jì)算1 - Rv、 1 - Gv、和1 - Bv的補(bǔ)色運(yùn)算，并將RGB 補(bǔ)色信號分別輸出至色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100。 RGB補(bǔ)色信號Rcin、 Gcin、 Bcin被輸入至色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100。
補(bǔ)色轉(zhuǎn)換單元302a、 302b、 302c被 沒置在色彩信號轉(zhuǎn)才奐裝置 100 6勺下一級上。^卜色4爭才灸單元302a、 302b、 302c具有與^卜色凈爭才奐 單元301a、 301b、 301c的結(jié)構(gòu)才目同的結(jié)才勾，并才丸4亍與由^卜色壽爭4奐單 元301a、 301b、 301c^^亍的^卜色運(yùn)算相同的^卜色i^算。將參照圖4 (a)至圖4 (e)來描述如上所配置的色彩信號轉(zhuǎn)換 裝置300的操作內(nèi)容。圖4 (a)至圖4 (e)是示意性示出了色彩信 號轉(zhuǎn)換裝置300的才喿作內(nèi)容實(shí)例的視圖。
^i殳如圖4(a)所示的三個信號R信號(Rin)、 G信號(Gin )、 B信號(Bin)被輸入至色彩信號轉(zhuǎn)換裝置300。在這種情況下，Rin 具有大于1的RGB值Rv ( = 1.4 )。此外，Gin具有正的RGB值Gv (=0.7 )，以及Bin具有正的RGB <直Bv ( = 1 )。
ot匕時，才卜色壽爭才奐單元301a、 301b、 301c才丸4亍分另iji十算1 - Rv、 l-Gv、和1-Bv的補(bǔ)色運(yùn)算，并將RGB補(bǔ)色信號輸入至色彩信號 轉(zhuǎn)換裝置100。在這種情況下，R補(bǔ)色信號的RGB值Rvc為"-0.4"， G補(bǔ)色信號的RGB值Gvc為"0.3",以及B補(bǔ)色信號的RGB值 Bvc為"0"。
因此，輸入至色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100的RGB補(bǔ)色信號中的R 補(bǔ)色信號(Rein)的RGB值Rvc是負(fù)的。因此，色彩信號轉(zhuǎn)換裝 置IOO執(zhí)行與第一實(shí)施例的飽和度轉(zhuǎn)換相同的飽和度轉(zhuǎn)換，以輸出 具有降低后的飽和度的RGB補(bǔ)色信號。
在這種情況下，如圖4(c)所示，在色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100中， Aw^皮添力口到Rvc、 Gvc、和Bvc中。it匕夕卜，^t口圖4 (d)戶斤示，才艮才居 亮度比來轉(zhuǎn)換飽和度。
通過下列表達(dá)式5來計(jì)算從色彩信號轉(zhuǎn)換裝置IOO輸出的RGB 才卜色4言號(Rcout、 Gcout、 Bcout)的RGB <直(Rvcout、 Gvcout、 Bvcout )。
表達(dá)式5: Rvcout = 0， Gvcout = 0.7 x 0.25 = 0.17, Bvcout = 0.4 x 0.25 = 0.1然后，從色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100輸出RGB補(bǔ)色信號(Rcout、 Gcout、 Bcout),接著將其分別輸入至補(bǔ)色轉(zhuǎn)換單元302a、 302b、 302c。
由于^卜色專爭才奐單元302a、 302b、 302c才丸4亍與由^卜色凈爭才奐單元 301a、 301b、 301c&4亍的^卜色4爭4奐相同的^卜色4爭才灸，所以^卜色4爭才奐 單元302a、 302b、 302c將RGB補(bǔ)色信號轉(zhuǎn)換為RGB信號。
以上述方式，從補(bǔ)色轉(zhuǎn)換單元302a、 302b、 302c輸出已進(jìn)行 飽和度轉(zhuǎn)換的RGB信號(Rout、 Gout、 Bout )。如圖4 (e)所示， RGB信號具有RGB <直(Rvout、 Gvout、 Bvout )。
如上所述，根據(jù)色彩信號轉(zhuǎn)換裝置300，當(dāng)Rin的RGB值Rvc 大于"1"時，由^卜色專爭才奐單元301a、 301b、 301c執(zhí)4亍^卜色專爭才奐。 因此，在i殳置在補(bǔ)色轉(zhuǎn)才灸單元301a、 301b、 301c的下一級上的色彩 信號轉(zhuǎn)換裝置100中，輸入其RGB值被變?yōu)樨?fù)值的RGB補(bǔ)色信號， 并且相應(yīng)地，色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100執(zhí)行與第一實(shí)施例的々包和度轉(zhuǎn) 換相同的飽和度轉(zhuǎn)換，以輸出其RGB值被消減到"0"的RGB補(bǔ) 色信號。然后，下一級上的補(bǔ)色轉(zhuǎn)換單元302a、 302b、 302c再次執(zhí) 行補(bǔ)色轉(zhuǎn)換以輸出RGB信號。
以這種方式，即使在RGB值大于"1"時，色彩信號轉(zhuǎn)換裝置 300也能夠按照原樣通過使用色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100來執(zhí)行飽和度 轉(zhuǎn)換，這是由于其在色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100的前一級和下一級上設(shè) 置有補(bǔ)色轉(zhuǎn)換單元。類似于色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100，色彩信號轉(zhuǎn)換 裝置300降低了所輸入的RGB信號的飽和度而不改變RGB值的比 率，這能夠防止色調(diào)偏差的發(fā)生，從而不會導(dǎo)致色調(diào)變化。此外， 類似于色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100,色彩信號轉(zhuǎn)換裝置300能夠僅控制 飽和度而不？ 1起任何亮度劣化。(色彩信號轉(zhuǎn)換裝置的第三實(shí)施例)
圖5是示出了根據(jù)第三實(shí)施例的色彩信號轉(zhuǎn)換裝置600的結(jié)構(gòu) 的框圖。色彩信號轉(zhuǎn)換裝置600具有與色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100的結(jié) 構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)，除了其具有差分添加單元901而不是亮度信號轉(zhuǎn)換 單元105。
差分添力口單元901由與差分添力口單元103a、 103b、 103c才目同
的加法器構(gòu)成。
在色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100中，通過上述的矩陣運(yùn)算來計(jì)算亮度 信號Y1。如表達(dá)式6所示，可以通過將差分信號Aw添加到亮度信 號YO中而增加亮度來計(jì)算亮度信號Yl。
表達(dá)式6: Yl = Kax ( Rv + Aw ) + Kbx ( Gv + Aw ) + Kcx ( Bv + Aw) = KaxRv + KbxGv + KcxBv + ( Ka + Kb + Kc ) xAw = YO + △w
為此，在色彩信號轉(zhuǎn)換裝置600中，用差分添加單元901來替 代亮度信號轉(zhuǎn)換單元105。
差分添加單元卯1#皮_沒置來用于計(jì)算亮度信號Yl。具體地，差 分添加單元901通過將從亮度信號轉(zhuǎn)換單元104輸出的亮度信號YO 和從差分提取單元102輸出的差分信號Aw相加來計(jì)算亮度信號 Yl。然后，差分添加單元901將亮度信號Yl輸出至比率檢測單元 108。
對于其他操作，色彩信號轉(zhuǎn)換裝置600以與色彩信號轉(zhuǎn)換裝置 IOO相同的方式進(jìn)行操作以執(zhí)行飽和度轉(zhuǎn)換。因此，當(dāng)組成RGB信 號的R信號、G信號、和B信號中的任一個的RGB值小于"0"時，色彩信號轉(zhuǎn)換裝置600將該RGB值消減到"0"，并執(zhí)行々包和度轉(zhuǎn) 換以根據(jù)差分也降低其他兩種顏色的飽和度。
以這種方式，類似于色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100,色彩信號轉(zhuǎn)換裝 置600降低所輸入的RGB信號的飽和度而不改變RGB值的比率， 這能夠防止色調(diào)偏差的發(fā)生，從而不會導(dǎo)致色調(diào)變化。此外，類似 于色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100，色彩信號轉(zhuǎn)換裝置600能夠只控制飽和 度而不引起任何的亮度劣化。
此外，在色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100中，設(shè)置了使用加法器進(jìn)行矩 陣運(yùn)算的亮度信號轉(zhuǎn)換單元104、 105,但在色彩信號轉(zhuǎn)換裝置600 中，設(shè)置了差分添加單元901來代替亮度信號轉(zhuǎn)換單元105。因此， 色彩信號轉(zhuǎn)換單元600具有比色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100更少的加法器， 這能夠減小電路規(guī)模。
(-規(guī)頻顯示裝置的第一實(shí)施例)
接下來，將描述包括HDMI連接器的4見頻顯示裝置500的一個 實(shí)施例。圖6是示出了視頻顯示裝置500的結(jié)構(gòu)的框圖。-現(xiàn)頻顯示 裝置500具有HDMI連4妻器502、 HDMI處理單元503、和^L頻信 號處理單元504。 ^L頻顯示裝置500還具有BT709RGB轉(zhuǎn):換單元 505、色彩信號轉(zhuǎn)4奐裝置200、和顯示面^反510，并且還具有4妄收電 3見廣4番以顯示#見頻的功能(未示出)。
HDMI連接器502經(jīng)由HDMI電纜511從諸如才聶像才幾或DVD 刻錄機(jī)的視頻信號輸出裝置501接收按照xvYCC標(biāo)準(zhǔn)生成的符合 HDMI標(biāo)準(zhǔn)的4見頻信號(HDMI信號)，并將HDMI信號輸出至HDMI 處理單元503。
HDMI處理單元503符合HDMI verl.3標(biāo)準(zhǔn)。HDMI處理單元 503對所輸入的HDMI信號進(jìn)行處理以將其劃分為信息數(shù)據(jù)包，劃分并再生HDMI音頻信號，以及劃分HDMI視J貞信號。這里，HDMI 4見頻信號是BT709或BT601的YCbCr格式(Y是亮度信號，CbCr 是色差信號)的視頻信號，并被輸出至視頻信號處理單元504。
牙見頻信號處理單元504執(zhí)行縮放(scaling )，其中，HDMI 4見頻 信號#1轉(zhuǎn)換以^吏其符合顯示面板510的尺寸格式。此外，如果HDMI 視頻信號是隔行掃描信號，則視頻處理單元504執(zhí)4亍逐行掃描轉(zhuǎn)換 以將隔行掃描信號轉(zhuǎn)換為非隔行掃描信號。HDMI 4見頻信號在尺寸 格式等方面有所不同，并且縮放旨在使這種HDMI ^L頻信號能夠顯 示在顯示面板510上。從一見頻信號處理單元504輸出YCbCr格式的 視頻信號。
BT709RGB轉(zhuǎn)換單元505將YCbCr格式的^L頻信號轉(zhuǎn)換為 BT709原色的RGB信號。根據(jù)圖7所示的發(fā)送y特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式， 通過視頻信號輸出裝置501將y (伽馬)校正應(yīng)用于這里所獲得的 RGB信號。圖8中的虛線示出了 y校正的特性(輸出y特性)。
色彩信號轉(zhuǎn)換裝置200具有逆y校正單元506、面^反RGB轉(zhuǎn)換 單元507、飽和度轉(zhuǎn)換單元508、和y校正單元509。
根據(jù)圖7所示的接收y特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式，逆y校正單元506 應(yīng)用逆y 4交正，其中，發(fā)送特性的逆特性浮皮應(yīng)用于BT709原色的 RGB信號。圖8中的實(shí)線示出了逆y校正特性。由逆y校正單元506
執(zhí)行的逆y校正抵消了已應(yīng)用于RGB信號的y校正，因此，獲得了 具有線性特性的RGB信號。
面板RGB轉(zhuǎn)換單元507將BT709原色的線性RGB信號轉(zhuǎn)換為 顯示面板510的面板原色的線性RGB信號(這種轉(zhuǎn)換也^皮稱作面 板RGB轉(zhuǎn)換)。面板RGB轉(zhuǎn)換將以xvYCC傳送的擴(kuò)展色域的色彩 信號(輸入至色彩信號轉(zhuǎn)換裝置200的RGB信號)轉(zhuǎn)換為落入顯示面壽反510的色i或內(nèi)的RGB信號。另外，盡管未示出，^旦顯示面 板510的色域大于由BT709標(biāo)準(zhǔn)定義的色域，以及視頻信號輸出裝 置501的色域大于顯示面才反510的色域。
由于視頻信號輸出裝置501的色域比顯示面板510的色域?qū)挘?所以在R信號、G信號、和B信號之中(在顯示面^反510的色域之 外)的任一個色彩信號均被消減，使得該色彩信號落入顯示面^反510 的色域之內(nèi)。因此，RGB比改變導(dǎo)致色調(diào)變化，設(shè)置了飽和度轉(zhuǎn)換 單元508。
飽和度轉(zhuǎn)換單元508具有與上述色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100的結(jié)構(gòu) 相同的結(jié)構(gòu)。飽和度轉(zhuǎn)換單元508執(zhí)行飽和度轉(zhuǎn)換，以防止當(dāng)面板 原色的線性RGB信號具有負(fù)值或具有大于"1"的值時可能發(fā)生的 色調(diào)偏差和色調(diào)變化。這種飽和度轉(zhuǎn)換與在色彩信號轉(zhuǎn)換裝置的第 一實(shí)施例至第三實(shí)施例中所描述的飽和度轉(zhuǎn)換相同。
根據(jù)圖9所示的y特性，y校正單元509將y校正應(yīng)用于從飽 和度轉(zhuǎn)換單元508輸出的RGB信號(Rout、 Bout、 Gout )。顯示面 玲反510通過利用已經(jīng)過了 y校正的RGB信號由液晶顯示器來顯示視頻。
如上所述，視頻顯示裝置500具有色彩信號轉(zhuǎn)換裝置200。色 彩信號轉(zhuǎn)換裝置200包括具有與色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100的結(jié)構(gòu)相同 的結(jié)構(gòu)的々包和度轉(zhuǎn)換單元508。因此，當(dāng)輸入至飽和度轉(zhuǎn)換單元508 的R信號(Rin )、 G信號(Gin )、和B信號(Bin )之一的RGB值 為負(fù)時，色彩信號轉(zhuǎn)換裝置200降低飽和度而不改變RGB值的比 率。
因此，在^L頻顯示裝置500中，飽和度轉(zhuǎn)換單元508通過在顯 示面板510顯示對應(yīng)的視頻之前執(zhí)行飽和度轉(zhuǎn)換來降低RGB信號的々包和度而不改變多個RGB值的比率。因此，可以在顯示面才反510 上顯示沒有色調(diào)偏差和色調(diào)變化的生動視頻。
此外，在色彩信號已進(jìn)行了 y校正的情況下，可以通過飽和度 轉(zhuǎn)^換來防止色調(diào)偏差的發(fā)生，同時不4氐消y4交正。然而，如果執(zhí)4亍 了飽和度轉(zhuǎn)換而沒有抵消y校正，則飽和度轉(zhuǎn)換會導(dǎo)致亮度變化， 這與色彩信號呈現(xiàn)線性特性的情況不同，并且不能適當(dāng)?shù)貓?zhí)行飽和 度轉(zhuǎn)換。
因此，在色彩信號轉(zhuǎn)換裝置200中，逆y校正單元506被設(shè)置 在飽和度轉(zhuǎn)換單元508的前一級上，以及飽和度轉(zhuǎn)換單元508在由 逆y校正單元506向其應(yīng)用了逆y校正的色彩信號中檢測最小值信 號并執(zhí)行飽和度轉(zhuǎn)換。即，在抵消y校正之后，通過逆y校正單元 506對已對其應(yīng)用了 y校正的色彩信號進(jìn)行飽和度轉(zhuǎn)換，這能夠?qū)?其進(jìn)行適當(dāng)?shù)娘柡投绒D(zhuǎn)換。
另外，如果飽和度轉(zhuǎn)換單元508具有與色彩信號轉(zhuǎn)換裝置300 的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)，則當(dāng)所輸入的R信號、G信號、和B信號之一 的RGB值大于"1"時，其能夠降低飽和度而不改變RGB值的比 率。
(-阮頻顯示裝置的第二實(shí)施例)
代替色彩信號轉(zhuǎn)換裝置200， ^L頻顯示裝置500可以具有色彩 信號轉(zhuǎn)換裝置201，或者可以具有色彩信號轉(zhuǎn)換裝置202。
如圖10所示，色彩信號轉(zhuǎn)換裝置201與色彩信號轉(zhuǎn)換裝置200 不同之處在于，其具有飽和度轉(zhuǎn)換單元511來代替飽和度轉(zhuǎn)換單元 508。飽和度轉(zhuǎn)換單元511具有上述色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100和色彩信 號轉(zhuǎn)換裝置300，并且色彩信號轉(zhuǎn)換裝置300祐 沒置在色彩信號轉(zhuǎn) 換裝置100的下一級上。此外，如圖ll所示，色彩信號轉(zhuǎn)換裝置202與色彩信號轉(zhuǎn)換裝 置200不同之處在于，其具有飽和度轉(zhuǎn)換單元512來代替飽和度轉(zhuǎn) 換單元508。飽和度轉(zhuǎn)換單元512具有上述色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100 和色彩信號轉(zhuǎn)換裝置300，并且色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100被設(shè)置在色 彩信號轉(zhuǎn)換裝置300的下一級上。
由于々包和度轉(zhuǎn)換單元511和々包和度轉(zhuǎn)換單元512中的每一個均 具有色彩信號轉(zhuǎn)換裝置100和色彩信號轉(zhuǎn)換裝置300，所以可以通 過對具有負(fù)的RGB值的RGB信號和具有大于"1"的RGB值的 RGB信號執(zhí)行飽和度轉(zhuǎn)換來防止色調(diào)偏差的發(fā)生。
然而，由于BT709標(biāo)準(zhǔn)定義的色域、顯示面外反510的色i^戈、和 —見頻信號輸出裝置501的色域之間的大小關(guān)系，具有大于"1"的 RGB值的RGB信號的數(shù)量小于具有負(fù)的RGB值的RGB信號的數(shù) 量。因此，更優(yōu)選地將處理具有負(fù)的RGB值的RGB信號的色彩信 號轉(zhuǎn)換裝置100設(shè)置在色彩信號轉(zhuǎn)換裝置300的前一級上(在上述 的情況下，為々包和度轉(zhuǎn)換單元511 )。
上述描述是對本發(fā)明實(shí)施例的描述，并不用于限制本發(fā)明的裝 置和方法，并且可以容易地實(shí)現(xiàn)各種改進(jìn)實(shí)例。此外，通過適當(dāng)?shù)?結(jié)合這些實(shí)施例中的組成元件、功能、特征、或方法步驟而實(shí)現(xiàn)的 裝置或方法也包括在本發(fā)明中。
盡管已描述了本發(fā)明的某些實(shí)施例，但是這些實(shí)施例僅以實(shí)例 的方式4是出并不構(gòu)成對本發(fā)明范圍的限制。實(shí)際上，可以各種其他 形式來實(shí)現(xiàn)本文中描述的新的方法和系統(tǒng)；此外，在不背離本發(fā)明 的精神的情況下，可以對本文中描述的方法和系統(tǒng)的形式進(jìn)行各種 省略、替換、和改變。所附權(quán)利要求及其等同物用于覆蓋落入本發(fā) 明的范圍和精神內(nèi)的這些形式或修改。
權(quán)利要求
1.一種色彩信號轉(zhuǎn)換裝置，包括最小值檢測部，用于檢測在輸入的多個色彩信號中的具有最小值的最小值信號；差分提取部，用于提取由所述最小值檢測部檢測到的所述最小值信號和參考值之間的差分；差分添加部，用于將由所述差分提取部提取的所述差分添加到所述多個色彩信號中的每一個中；以及飽和度轉(zhuǎn)換部，用于根據(jù)所述輸入的多個色彩信號的亮度與由所述差分添加部添加了所述差分的所述多個色彩信號的亮度的比率，來轉(zhuǎn)換添加了所述差分的所述多個色彩信號中的每一個的飽和度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的色彩信號轉(zhuǎn)換裝置，其中，所述差分提 取部在所述差分為負(fù)值時輸出表示所提取的差分的絕對值的 差分信號，以及在所述差分為正值時輸出表示零值的差分信 號。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的色彩信號轉(zhuǎn)換裝置，進(jìn)一步包括第 一亮度信號轉(zhuǎn)換部，用于將所述輸入的多個色彩信號轉(zhuǎn) 換為亮度信號；以及第二亮度信號轉(zhuǎn)換部，用于將添加了所述差分的所述多個 色彩信號轉(zhuǎn)換為亮度信號，以及其中，所述飽和度轉(zhuǎn)換部根據(jù)由所述第一亮度信號轉(zhuǎn)換部 轉(zhuǎn)換的所述亮度信號的亮度與由所述第二亮度信號轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn) 換的所述亮度信號的亮度的比率，來轉(zhuǎn)換所述飽和度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的色彩信號轉(zhuǎn)換裝置，進(jìn)一步包括亮度信號轉(zhuǎn)換部，用于將所述輸入的多個色彩信號轉(zhuǎn)換為 亮度信號；以及亮度信號差分添加部，用于將由所述差分提取部提取的所 述差分添加到由所述亮度信號轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換的所述亮度信號中， 以及其中，所述飽和度轉(zhuǎn)換部根據(jù)由所述亮度信號轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換 的所述亮度信號的亮度與由所述亮度信號差分添加部添加了 所述差分的所述亮度信號的亮度的比率，來轉(zhuǎn)換所述飽和度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的色彩信號轉(zhuǎn)換裝置，進(jìn)一步包括第 一補(bǔ)色轉(zhuǎn)換部，用于將所述輸入的多個色彩信號轉(zhuǎn)換為 ^卜色4言號；以及第二補(bǔ)色轉(zhuǎn)換部，用于將其飽和度已由所述飽和度轉(zhuǎn)換部 轉(zhuǎn)換的多個色彩信號轉(zhuǎn)換為補(bǔ)色信號。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的色彩信號轉(zhuǎn)換裝置，進(jìn)一步包括逆Y才交正部，用于將逆y校正應(yīng)用于所述多個色彩信號；以及Y校正部，用于將Y校正應(yīng)用于所述多個色彩信號，以及其中，所述最小值檢測部檢測在由所述逆y 4交正部對其應(yīng) 用了所述逆Y ^^交正的所述多個色彩信號中的所述最小值信號， 并且所述y 4交正部將所述Y校正應(yīng)用于其々包和度由所述々包和度 轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換的所述多個色彩信號。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的色彩信號轉(zhuǎn)換裝置，進(jìn)一步包括rgb轉(zhuǎn)換部，用于3尋由所述逆y 4交正部對其應(yīng)用了所述 逆y才交正的所述多個色彩信號轉(zhuǎn)換為顯示面沖反原色的rgb信 號，以及其中，所述最小值檢測部檢測在由所述rgb轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換 的所述rgb信號中的所述最小值信號。
8. —種視頻顯示裝置，包括-f見頻顯示面纟反，用于顯示一見頻；-現(xiàn)頻信號處理部，用于將適于所述一見頻顯示面4反的信號處 理應(yīng)用于輸入的一見頻信號；rgb信號轉(zhuǎn)換部，用于將經(jīng)所述纟見頻信號處理部處理的 所述視頻信號轉(zhuǎn)換為rgb信號；以及色彩信號轉(zhuǎn)換部，用于將轉(zhuǎn)換處理應(yīng)用于由所述rgb信 號轉(zhuǎn)換部轉(zhuǎn)換的所述rgb信號，以及所述色彩信號轉(zhuǎn)換部包括最小值檢測部，用于檢測在輸入的rgb信號中的具 有最小值的最小值信號；差分提取部，用于提取由所述最小值檢測部檢測到的 所述最小值信號和參考值之間的差分；差分添加部，用于將由所述差分提取部^是取的所述差 分添加到組成所述rgb信號的每一個rgb色彩信號中； 以及飽和度轉(zhuǎn)換部，用于根據(jù)所述輸入的rgb信號的亮 度與由所述差分添加部添加了所述差分的所述rgb色彩 信號的亮度的比率，來轉(zhuǎn)換添加了所述差分的每一個所 述rgb色彩信號的飽和度。
9. 一種色彩信號轉(zhuǎn)換方法，包括檢測在輸入的多個色彩信號中的具有最小值的最小值信號；提取在檢測到的所述最小值信號和參考值之間的差分；將提取的所述差分添加到所述多個色彩信號中的每一個 中；以及根據(jù)所述輸入的多個色彩信號的亮度與添加了所述差分 的所述多個色彩信號的亮度的比率，來轉(zhuǎn)換添加了所述差分的 所述多個色彩信號中的每一個的飽和度。
全文摘要
根據(jù)一個實(shí)施例，色彩信號轉(zhuǎn)換裝置包括最小值檢測部，用于檢測在輸入的多個色彩信號中的具有最小值的最小值信號；差分提取部，用于提取在由最小值檢測部檢測到的最小值信號和參考值之間的差分；差分添加部，用于將由差分提取部提取的差分添加到多個色彩信號中的每一個中；以及飽和度轉(zhuǎn)換部，用于根據(jù)輸入的多個色彩信號的亮度與由差分添加部添加了差分的多個色彩信號的亮度的比率，來轉(zhuǎn)換添加了差分的多個色彩信號中的每一個的飽和度。
文檔編號G09G5/02GK101291438SQ20081009045
公開日2008年10月22日 申請日期2008年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月20日
發(fā)明者吉田律生, 吉田理一郎 申請人:株式會社東芝