專利名稱：用于適配色域的技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在此公開的主題整體上涉及色域(color gamut)，并且更具體地涉及色域轉(zhuǎn)換。
背景技術(shù)：
色域是使用三維體定義的顏色的一完備子集。sRGB顏色空間是一種標(biāo)準(zhǔn)的公知的 顏色空間定義。許多內(nèi)容(content)顏色空間遵照sRGB原色，諸如以sRGB空間保存的圖 片以及采用ITU-R推薦的BT. 709格式或xvYCC格式的視頻。但是，一些內(nèi)容顏色空間并不 遵照sRGB原色，而是采用其它格式，諸如AdobeRGB空間。在很多情況下，內(nèi)容的色域空間 和顯示器的色域空間并不匹配。例如，許多筆記本電腦顯示器具有小于sRGB顏色空間的色 域。一些高端筆記本電腦具有色域大于sRGB顏色空間的寬色域顯示器。圖1描述了在CIE 1931Yxy空間的xy平面中所顯示的顯示器的色域空間和內(nèi)容 的色域空間的示例。該顯示器的色域由三角形123所定義，而內(nèi)容的色域空間由三角形 1’ 2’ 3’所定義。在Yxy顏色空間中，Y表示亮度并且χ和y表示色度值。如果內(nèi)容的色域 的邊界與由三角形1’ 2’ 3’所表示的顯示器的色域相同，則不需要使用色域映射來實現(xiàn)真 實于來源(true-to-source)的顏色再現(xiàn)。但是，在圖1的示例中，該顯示器的色域空間小于內(nèi)容的顏色空間，這通常是主流 筆記本和移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的情況。如果不執(zhí)行色域映射，則內(nèi)容的顏色就會被壓縮，導(dǎo)致產(chǎn) 生暗色以及不飽和色。當(dāng)顯示器的色域大于內(nèi)容的色域時，如果不執(zhí)行色域映射，則內(nèi)容的顏色將會被 擴展，導(dǎo)致過飽和色。在某些情況下，該過飽和色令人賞心悅目。但是，在某些情況下，逼真 的顏色是首選的并且需要精確的色域映射。操作系統(tǒng)(OS)的顏色管理系統(tǒng)和顏色敏感型(color-aware)的應(yīng)用提供了色域 轉(zhuǎn)換。微軟的諸如Vista和Windows 7的操作系統(tǒng)以及蘋果的OS具有可使用應(yīng)用程序接口 (API)訪問的顏色管理模塊。如果有定制的顯示器ICC配置簡檔(profile)可用并與顯示 器相關(guān)聯(lián)，則微軟Windows 7的顏色管理執(zhí)行顏色校正。那些顏色管理模塊需要具有RGBW 原色色度值和伽瑪(Gamma)值的定制的顯示器配置簡檔。構(gòu)建定制的ICC配置簡檔需要昂 貴的顏色測量工具以及關(guān)于顏色的知識。其即使對于一個有豐富知識的計算機用戶也不是 很容易。許多用于Windows的標(biāo)準(zhǔn)視頻應(yīng)用不是顏色敏感型的，例如互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器(IE)。 這就意味著即使當(dāng)有定制的顯示器配置簡檔可用時，在視頻和IE中的顏色也不會被校正。


本發(fā)明的實施例是在附圖中以示例的方式(而非限制的方式)來闡述的，并且在 附圖中類似的參考標(biāo)記代表類似的元素。圖1描述了在CIE 1931Yxy空間的xy平面中所顯示的顯示器的色域空間和內(nèi)容 的色域空間的示例。圖2描述了可在其中使用多個實施例的示例系統(tǒng)。
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圖3A描述了能夠被用于在將像素的顏色從內(nèi)容的色域空間轉(zhuǎn)換至顯示器的色域 空間時執(zhí)行顏色校正并且還在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)用線性校正的一種系統(tǒng)的示例。圖3B描述了能夠被用于在將像素的顏色從內(nèi)容的色域空間轉(zhuǎn)換至顯示器的色域 空間時執(zhí)行顏色校正并且還在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)用多種形式的像素校正的一種系統(tǒng)的示例。圖4描述了 HSV空間的一個示例。圖5描述了能夠被用于確定超出了顯示器的飽和度限度之外的像素飽和度值并 確定用以校正飽和度值的方式的過程。圖6描述了針對一種顏色的飽和度值的直方圖的一個示例。圖7提供了在保持線性像素邊界之內(nèi)的飽和度值不改變的同時對線性像素邊界 之外的飽和度值進(jìn)行線性偏移(shift)的示例。圖8描述了根據(jù)實施例的一種系統(tǒng)。
具體實施例方式在本說明書通篇所提及的“一個實施例”或“實施例”意味著結(jié)合實施例所描述的 特定的特征、結(jié)構(gòu)、或特性被包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。因此，在本說明書通篇的 各個位置出現(xiàn)的短語“在一個實施例中”或“實施例”并非必然全部指代同一實施例。此外， 這些特定的特征、結(jié)構(gòu)、或特性可以被組合在一個或多個實施例中。各種實施例為窄色域和寬色域的內(nèi)容和顯示器提供了從內(nèi)容的色域至顯示器的 色域的自動色域映射。一些實施例用于訪問sRGB色域顏色表；基于該sRGB色域顏色表 以及存儲在顯示器中的或與顯示器相關(guān)聯(lián)的RGBW原色色度值和伽瑪值來確定顏色轉(zhuǎn)換矩 陣；對于各個像素，使用顏色轉(zhuǎn)換矩陣將顏色空間轉(zhuǎn)換應(yīng)用于像素；以及對像素飽和度值 應(yīng)用線性或非線性校正。一些實施例用于讀取存儲在顯示器中的或與顯示器相關(guān)聯(lián)的 RGBW原色色度值和伽瑪值；針對各個顏色確定最大顯示器飽和度；基于顯示器特性將適配 的色域映射應(yīng)用于所述內(nèi)容；以及基于所述最大顯示器飽和度來應(yīng)用像素顏色飽和度值 的校正。因此，各個實施例提供了內(nèi)容的適配的色域映射技術(shù)，其能夠在色域小于sRGB色 域的顯示器上生成更為栩栩如生且精確的顏色，并且在寬色域顯示器上生成更加逼真的顏 色。在各個實施例中，圖形驅(qū)動器讀取存儲在擴展顯示器標(biāo)識數(shù)據(jù)(EDID)中的調(diào)色 板特性，并且圖形驅(qū)動器對圖形硬件進(jìn)行編程以將內(nèi)容的顏色映射至目標(biāo)顯示器RGB空 間。EDID是一種由顯示器向圖形卡提供的用于描述其能力的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且在VESA E-EDID 版本1、修訂版4(2006)中進(jìn)行了定義。各個實施例可以不使用定制的顯示器配置簡檔?？梢允褂萌笔〉臉?biāo)準(zhǔn)sRGB配置 簡檔來進(jìn)行顏色校正。顏色校正能夠基于存儲在EDID中的顯示器信息而由圖形硬件和驅(qū) 動器自動運行。此外，各個實施例提供了在視頻應(yīng)用并非顏色敏感型時對視頻的顏色校正。 各個實施例與OS或諸如Adobe之類的應(yīng)用的顏色管理系統(tǒng)兼容。在各個實施例中，通過在顏色管理系統(tǒng)中使用sRGB顏色空間，將sRGB顏色空間用 作將非sRGB圖形內(nèi)容轉(zhuǎn)換至目標(biāo)顯示器色域的橋梁。對于非sRGB圖形內(nèi)容，首先使用顏 色敏感型的應(yīng)用將非sRGB內(nèi)容轉(zhuǎn)換至sRGB顏色空間。對于視頻內(nèi)容，所述應(yīng)用不需要是 顏色敏感型的，因為視頻源顏色空間(BT.601，BT.709，xvYCC)能夠由圖形驅(qū)動器檢測。當(dāng)從非sRGB轉(zhuǎn)換至sRGB空間時，能夠以不裁剪范圍外的值的方式將轉(zhuǎn)換后的像素數(shù)據(jù)存儲 在存儲器中或者在圖形管道中向前傳送。例如，將AdobeRGB空間內(nèi)的0-1范圍內(nèi)的像素轉(zhuǎn) 換至sRGB空間能夠?qū)е滦∮贠或大于1的像素值。圖2描述了可在其中使用多個實施例的示例系統(tǒng)。圖形管線202能夠從應(yīng)用或 其他源接收未處理的頂點。例如，未處理的頂點可以經(jīng)由有線或無線接口(未示出)來 接收。管線202接收未處理的頂點并且提供光柵化的像素以供顯示。例如，管線202可以 兼容于 Segal, M.禾口 Akeley, K.的"TheOpenGL Graphics System :A Specification(版 本 2· 0)，，(2004), MicrosoftDirectX 9Programmable Graphics Pipe-line, Microsoft Press (2003)，以及Microsoft DirectX 10 (例如在微軟公司的 D. Blythe 的“The Direct3 D 10System"(2006)中描述)及其相應(yīng)變體。DirectX是一組涉及輸入設(shè)備、音頻以及視頻 /圖形的應(yīng)用程序接口(API)。可以使用圖形處理器、中央處理單元和/或執(zhí)行通用計算指 令的圖形處理器之中的任何一種或其組合來實現(xiàn)管線202。管線202提供像素至存儲器區(qū) 域(未示出)。可以使得這些像素可由顯示管線204進(jìn)行處理。在一些實施例中，sRGB能夠被設(shè)置為OS顏色管理模塊中的缺省顯示器顏色空間。 以這種方式，如果應(yīng)用和OS是顏色敏感型的，則能夠?qū)Ψ荢RGB內(nèi)容進(jìn)行顏色轉(zhuǎn)換。非SRGB 內(nèi)容能夠在被傳送至顯示引擎之前轉(zhuǎn)換至sRGB空間并存儲在存儲器中。顯示引擎204能夠修改像素顏色數(shù)據(jù)并輸出像素以供顯示器206進(jìn)行顯示。例如， 顯示引擎204能夠至少執(zhí)行反伽瑪校正、顏色空間轉(zhuǎn)換以及伽瑪校正。在各個實施例中，顯 示引擎204具有在基于來自存儲在顯示器206的存儲器中的擴展顯示器標(biāo)識數(shù)據(jù)(EDID) 的調(diào)色板色度和伽瑪數(shù)據(jù)而從內(nèi)容的色域空間轉(zhuǎn)換至顯示器206的色域空間時執(zhí)行顏色 校正的能力。參照圖3A和圖3B，描述了對顏色空間轉(zhuǎn)換方式的說明。圖3A描述了能夠被用于在將像素的顏色從內(nèi)容的色域空間轉(zhuǎn)換至顯示器的色域 空間時執(zhí)行顏色校正并且還在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)用線性校正的一種系統(tǒng)的示例。該系統(tǒng)從應(yīng)用 或操作系統(tǒng)(OS)或其它源接收紅-綠-藍(lán)(RGB)格式的像素數(shù)據(jù)。可以使用除了 RGB外 的其它顏色格式。這些像素可從存儲器中提供或者以流的形式提供。與VESAE-EDID版本1，修訂版4 (2006)的3. 7節(jié)兼容的顯示器包括或可以訪問存 儲器，其存儲了在時序控制器(TCON)或耦合至顯示器的EEPROM集成電路中被描述為X，y 的RGBW原色色度值以及伽瑪值。在核心元件中的伽瑪值可由用于白色伽瑪值的一個數(shù)字 或各個R、G、B和伽瑪值的三個查詢表來表示。在其他實施例中，與顯示器相關(guān)聯(lián)的RGBW原 色色度值和伽瑪值可存儲在顯示器中的其他位置，可存儲在主機系統(tǒng)、顯示器外部的存儲 器中，可從互聯(lián)網(wǎng)或網(wǎng)絡(luò)下載，或可從其他源獲得。sRGB顏色空間色域信息可存儲在顯示器中或主機系統(tǒng)、圖形引擎或顯示引擎中的 存儲器中。處理塊304可以執(zhí)行⑴從存儲器中的EDID讀取調(diào)色板色度和伽瑪數(shù)據(jù)以及 sRGB顏色空間色域信息，⑵確定3X3顏色空間轉(zhuǎn)換(CSC)系數(shù)以及編程3X3CSC塊308 的寄存器，(3)編程在反伽瑪塊306的反伽瑪中使用的查詢表，以及(4)編程在伽瑪塊310 的伽瑪表中的查詢表。處理塊304用來為3 X 3CSC塊308生成矩陣系數(shù)值的技術(shù)是基于內(nèi)容的色域空間 以及顯示器的色域空間的色度值(χ，y)的。在各個實施例中，內(nèi)容的色域空間被預(yù)先定義為標(biāo)準(zhǔn)sRGB空間，并且sRGB空間的色度值具有在表1中指定的標(biāo)準(zhǔn)定義。表 權(quán)利要求
1.一種計算機實現(xiàn)的方法，包括 訪問sRGB色域顏色表；從存儲器中訪問與顯示器相關(guān)聯(lián)的原色和伽瑪值；基于所述sRGB色域顏色表以及與所述顯示器相關(guān)聯(lián)的RGBW原色的色度值和伽瑪值， 來確定顏色轉(zhuǎn)換矩陣；基于所述顏色轉(zhuǎn)換矩陣，對在內(nèi)容的顏色空間中的像素應(yīng)用顏色空間轉(zhuǎn)換； 對像素應(yīng)用線性校正；以及 提供顏色校正后的像素以供顯示。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述的從存儲器中訪問與顯示器相關(guān)聯(lián)的原色和 伽瑪值包括訪問存儲在遵照VESAE-EDID版本1，修訂版4 (2006)的3. 7節(jié)的表中的原色和伽瑪值。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述的應(yīng)用像素的線性校正包括響應(yīng)于內(nèi)容的色 域空間小于顯示器的色域空間而應(yīng)用像素的線性校正，并且包括確定等于所述顏色轉(zhuǎn)換矩陣中最大系數(shù)值的一歸一化值；以及 將在所述顏色轉(zhuǎn)換矩陣中的所有系數(shù)值乘以所述歸一化值的倒數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述的應(yīng)用像素的線性校正包括響應(yīng)于內(nèi)容的色 域空間大于顯示器的色域空間而應(yīng)用像素的線性校正，并且包括確定等于所述顏色轉(zhuǎn)換矩陣中最大系數(shù)值的一歸一化值；以及 將在所述顏色轉(zhuǎn)換矩陣中的所有系數(shù)值乘以所述歸一化值的倒數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括 對于每種顏色確定一顯示器飽和度級；確定在內(nèi)容的顏色空間中的像素飽和度級的分布； 確定在所述顯示器飽和度級之外的像素飽和度級的百分比； 基于所述百分比來確定一線性像素值；以及 調(diào)整在所述線性像素值之外的像素飽和度級。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括對于每種顏色，線性地調(diào)整在所述線性像素值之內(nèi)的像素飽和度級。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述的調(diào)整在所述線性像素值之外的像素顏色值 包括線性地調(diào)整在所述線性像素值之外的像素飽和度級；以及 將最大像素飽和度級設(shè)定為所述顯示器飽和度級。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述的調(diào)整在所述線性像素值之外的像素顏色值 包括非線性地調(diào)整在所述線性像素值之外的像素飽和度級；以及 將最大像素飽和度級設(shè)定為所述顯示器飽和度級。
9.如權(quán)利要求5所述的方法，進(jìn)一步包括 對于每種顏色，將像素轉(zhuǎn)換至RGB域。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括將非sRGB色域顏色的內(nèi)容轉(zhuǎn)換至sRGB色域顏色的內(nèi)容。
11.一種裝置，包括 圖形驅(qū)動器，其訪問sRGB色域顏色表；從存儲器中訪問與顯示器相關(guān)聯(lián)的原色和伽瑪值；以及基于所述sRGB色域顏色表以及與所述顯示器相關(guān)聯(lián)的RGBW原色的色度值和伽瑪值， 來確定顏色轉(zhuǎn)換矩陣；以及 顯示引擎，其被配置為基于所述顏色轉(zhuǎn)換矩陣，對在內(nèi)容的顏色空間中的像素應(yīng)用顏色空間轉(zhuǎn)換； 對像素應(yīng)用校正；以及 提供顏色校正后的像素以供顯示。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，為了從存儲器中訪問與顯示器相關(guān)聯(lián)的原色和 伽瑪值，所述圖形驅(qū)動器訪問存儲在遵照VESA E-EDID版本1，修訂版4 (2006)的3. 7節(jié)的表中的原色和伽瑪值。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，為了對像素應(yīng)用校正，所述顯示引擎響應(yīng)于內(nèi) 容的色域空間小于顯示器的色域空間而應(yīng)用像素的線性校正，并且確定等于所述顏色轉(zhuǎn)換矩陣中最大系數(shù)值的一歸一化值；以及 將在所述顏色轉(zhuǎn)換矩陣中的所有系數(shù)值乘以所述歸一化值的倒數(shù)。
14.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，為了對像素應(yīng)用校正，所述顯示引擎響應(yīng)于內(nèi) 容的色域空間大于顯示器的色域空間而應(yīng)用像素的線性校正，并且確定等于所述顏色轉(zhuǎn)換矩陣中最大系數(shù)值的一歸一化值；以及 將在所述顏色轉(zhuǎn)換矩陣中的所有系數(shù)值乘以所述歸一化值的倒數(shù)。
15.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中，所述圖形驅(qū)動器 對于每種顏色確定一顯示器飽和度級；確定在內(nèi)容的顏色空間中的像素飽和度級的分布； 確定在所述顯示器飽和度級之外的像素飽和度級的百分比； 基于所述百分比來確定一線性像素值；以及 請求所述顯示引擎基于所述線性像素值來調(diào)整像素飽和度級。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述顯示管線對于每種顏色，線性地調(diào)整在所述線性像素值之內(nèi)的像素飽和度級。
17.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述顯示管線線性地調(diào)整在所述線性像素值之外的像素飽和度級；以及 將最大像素飽和度級設(shè)定為所述顯示器飽和度級。
18.如權(quán)利要求15所述的裝置，其中，所述顯示管線非線性地調(diào)整在所述線性像素值之外的像素飽和度級；以及 將最大像素飽和度級設(shè)定為所述顯示器飽和度級。
19.一種系統(tǒng)，包括顯不器主機系統(tǒng)，其包括無線網(wǎng)絡(luò)接口并被配置為 訪問sRGB色域顏色表；從存儲器中訪問與顯示器相關(guān)聯(lián)的原色和伽瑪值；基于所述sRGB色域顏色表以及與所述顯示器相關(guān)聯(lián)的RGBW原色的色度值和伽瑪值， 來確定顏色轉(zhuǎn)換矩陣；基于所述顏色轉(zhuǎn)換矩陣，對在內(nèi)容的顏色空間中的像素應(yīng)用顏色空間轉(zhuǎn)換； 對像素應(yīng)用校正；以及 為所述顯示器提供顏色校正后的像素。
20.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，為了從存儲器中訪問與顯示器相關(guān)聯(lián)的原色和 伽瑪值，所述邏輯訪問存儲在遵照VESAE-EDID版本1，修訂版4 (2006)的3. 7節(jié)的表中的原色和伽瑪值。
21.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，為了對像素應(yīng)用校正，所述邏輯 確定等于所述顏色轉(zhuǎn)換矩陣中最大系數(shù)值的一歸一化值；以及將在所述顏色轉(zhuǎn)換矩陣中的所有系數(shù)值乘以所述歸一化值的倒數(shù)。
全文摘要
描述了可用于為圖像和視頻提供至顯示器的色域空間的顏色空間轉(zhuǎn)換的技術(shù)。一些技術(shù)用于訪問sRGB色域顏色表；基于sRGB色域顏色表以及在顯示器中存儲的或與顯示器相關(guān)聯(lián)的RGBW原色的色度值和伽瑪值，來確定顏色轉(zhuǎn)換矩陣；對于各個像素，使用顏色轉(zhuǎn)換矩陣，對像素應(yīng)用顏色空間轉(zhuǎn)換；以及通過將一歸一化因子應(yīng)用于顏色轉(zhuǎn)換矩陣來應(yīng)用像素的線性校正。此外，一些技術(shù)提供了在HSV空間中相對于顯示器的色域而對內(nèi)容的色域的分析、在HSV空間中的調(diào)整、以及在應(yīng)用顏色空間轉(zhuǎn)換之前轉(zhuǎn)換回至RGB空間。
文檔編號G09G5/36GK102110429SQ20101062495
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月29日
發(fā)明者A·高城, S·賈殷, Y·張 申請人:英特爾公司