專利名稱：用飽和控制來調(diào)整色飽和的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種用于調(diào)節(jié)視頻信號的色飽和度而不使顏色飽和的方法。該方法包括計(jì)算輸入圖像的每一彩色像素的色飽和度和即使在色飽和度增益高的情況下適當(dāng)?shù)叵拗粕柡投鹊脑黾拥牟襟E。因此，本發(fā)明提供了一種調(diào)節(jié)視頻信號的色飽和度的方法，該方法不因?yàn)樯柡投鴰砣藶樾?yīng)。
背景技術(shù)：
亮度和彩色成分Y，U，V彩色系統(tǒng)，又稱為亮度色差彩色系統(tǒng)Y，R-Y，B-Y，是在視頻系統(tǒng)中最廣泛使用的彩色系統(tǒng)。舉例來說，在數(shù)字電視系統(tǒng)中，視頻的Y，U和V信號被壓縮和發(fā)送。在此類系統(tǒng)中，由于彩色的信息被嵌入在色度信號U和V中，直接用色度信號U和V與色飽和調(diào)整增益α相乘來調(diào)整色飽和度，如下面的方程式所示Ut＝α·U (1)和Vt＝·V (2)Ut和Vt現(xiàn)在是顏色調(diào)整后的色度信號。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中可用來把色度信號U和V的樣本值和飽和調(diào)整增益α相乘的色飽和度調(diào)整電路10的方框圖。注意如果飽和調(diào)整增益α＝0，則結(jié)果的樣本值沒有顏色。如果飽和調(diào)整增益α＞1，則結(jié)果的樣本值的顏色加深。
由如圖1中所示的色飽和調(diào)整電路10所執(zhí)行的色飽和調(diào)整方法的一個缺點(diǎn)是顏色可能達(dá)到飽和。即，根據(jù)輸入樣本的色飽和度的程度和所請求的色飽和調(diào)整增益α的值，輸出色度樣本Ut和Vt的值可能是飽和的，從而導(dǎo)致一些視覺上的人工效應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的一個目的是提供一種在YUV彩色系統(tǒng)中調(diào)整色飽和度的方法，其中該方法有飽和限制功能。
對于輸入圖像中的每個彩色像素，該彩色像素的色飽和度被用預(yù)定的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，并且根據(jù)算出的飽和度來限制彩色像素的飽和度可以被提高的量。通過這種方法，被調(diào)整的彩色像素的顏色不會飽和。
考慮前面所述的和其他的目的，依照本發(fā)明，提供了一種調(diào)整和限制輸入圖像的彩色像素的色飽和度S的方法。該方法包括以下步驟獲得一個表示輸入圖像的彩色像素的第一色度值U和一個第二色度值V；根據(jù)第一色度值U和第二色度值V確定色飽和度S；根據(jù)色飽和度S確定飽和限制參數(shù)；通過把第一色度值U和飽和限制參數(shù)相乘獲取調(diào)整后的第一色度值；通過把第二色度值V和飽和限制參數(shù)相乘獲取調(diào)整后的第二色度值；用調(diào)整后的第一色度值和調(diào)整后的第二色度值來表示輸出圖像的彩色像素。
依照本發(fā)明的第一實(shí)施例，該方法包括執(zhí)行也通過把第一色度值U和飽和調(diào)整增益α相乘執(zhí)行獲得調(diào)整后的第一色度值的步驟；執(zhí)行也通過把第二色度值V和飽和調(diào)整增益α相乘來執(zhí)行獲得調(diào)整后的第二色度值的步驟；根據(jù)第一因子Ut和第二因子Vt確定色飽和度S，其中第一因子Ut等于第一色度值U和飽和調(diào)整增益α的乘積而第二因子Vt等于第二色度值V和飽和調(diào)整增益α的乘積；設(shè)置一個用于限制彩色像素的色飽和度的限制飽和度L；通過當(dāng)色飽和度S大于限制飽和度L時則把飽和限制參數(shù)設(shè)置為等于限制飽和度L除以色飽和度S的結(jié)果而執(zhí)行獲得調(diào)整后的第一色度值和獲得調(diào)整后的第二色度值的步驟。
依照本發(fā)明的第一實(shí)施例的附加特征，該方法包括當(dāng)執(zhí)行獲得調(diào)整后的第一色度值和執(zhí)行獲得調(diào)整后的第二色度值的步驟時，并當(dāng)色飽和度S不大于限制飽和度L時，則把飽和限制參數(shù)設(shè)置為等于1。
依照本發(fā)明的第二實(shí)施例，該方法包括也通過把第一色度值U和飽和調(diào)整增益α相乘而執(zhí)行獲得調(diào)整后的第一色度值的步驟；通過把第二色度值V和飽和調(diào)整增益α相乘而執(zhí)行獲得調(diào)整后的第二色度值的步驟；設(shè)置用于限制彩色像素的色飽和度的限制飽和度L；通過當(dāng)色飽和度S大于限制飽和度L除以色飽和度S的結(jié)果時則把飽和限制參數(shù)設(shè)置為等于L/(α)(S)而執(zhí)行獲得調(diào)整后的第一色度值和獲得調(diào)整后的第二色度值的步驟。
依照本發(fā)明的第二實(shí)施例的附加特征，該方法包括通過當(dāng)色飽和度S不大于限制飽和度L時則把飽和限制參數(shù)設(shè)置為等于1執(zhí)行獲得調(diào)整后的第一色度值和執(zhí)行獲得調(diào)整后的第二色度值的步驟。
依照本發(fā)明的第三實(shí)施例，該方法包括設(shè)置一個飽和調(diào)整增益α；設(shè)置一個用于限制彩色像素的色飽和度的限制飽和度L；通過下面的方式來執(zhí)行獲得調(diào)整后的第一色度值和獲得調(diào)整后的第二色度值的步驟當(dāng)色飽和度S大于限制飽和度L除以飽和調(diào)整增益α的結(jié)果時，則把飽和限制參數(shù)設(shè)置為等于L/S。
當(dāng)色飽和度S不大于限制飽和度L除以飽和調(diào)整增益α的結(jié)果時，則把飽和限制參數(shù)設(shè)置為等于飽和增益α。
在本發(fā)明的第三實(shí)施例中，注意飽和限制參數(shù)的值被設(shè)置用來執(zhí)行雙重功能。在這種情況下，飽和限制參數(shù)可以充當(dāng)飽和調(diào)整增益參數(shù)和充當(dāng)飽和限制參數(shù)。例如，當(dāng)色飽和度S不大于限制飽和度L除以飽和調(diào)整增益α的結(jié)果時，則飽和限制參數(shù)充當(dāng)飽和調(diào)整增益α并用其值給自己賦值。當(dāng)色飽和度S大于限制飽和度L除以飽和調(diào)整增益α的結(jié)果時，則飽和限制參數(shù)的值被設(shè)置成一個限制值L/S。
考慮前面所述的和其他的目的，依照本發(fā)明，提供了用于調(diào)整和限制輸入圖像的彩色像素的色飽和度S的方法的第四實(shí)施例。該方法的第四實(shí)施例包括以下步驟獲得表示輸入圖像的彩色像素的第一色度值U和第二色度值V；根據(jù)第一色度值U和一個第二色度值V確定色飽和度S；根據(jù)色飽和度S確定真彩色調(diào)整增益參數(shù)x；通過把第一色度值和真彩色調(diào)整增益參數(shù)x相乘獲取調(diào)整后的第一色度值；通過把第二色度值和真彩色調(diào)整增益參數(shù)x相乘獲取調(diào)整后的第二色度值；用調(diào)整后的第一色度值和調(diào)整后的第二色度值來表示輸出圖像的彩色像素。
依照本發(fā)明的第四實(shí)施例的附加特征，該方法包括設(shè)置一個用于限制彩色像素的色飽和度的限制飽和度L；獲得色飽和調(diào)整增益α；執(zhí)行以下的步驟以獲得調(diào)整后的第一色度值和獲得調(diào)整后的第二色度值當(dāng)色飽和調(diào)整增益α不大于1時，則把真彩色調(diào)整增益參數(shù)x設(shè)置為等于色飽和調(diào)整增益α。
當(dāng)色飽和調(diào)整增益α大于1時，則把真彩色調(diào)整增益參數(shù)x設(shè)置為等于一個是色飽和度S的函數(shù)的方程式f(S)；和選擇方程式f(S)使其成為在0到限制飽和度L的區(qū)間內(nèi)的單調(diào)遞減函數(shù)，當(dāng)色飽和度S等于0時，選擇方程式f(S)使其等于色飽和調(diào)整增益α，當(dāng)色飽和度S大于限制飽和度L時選擇方程式f(S)使其等于1。
依照本發(fā)明的第四實(shí)施例的附加特征，該方法包括選擇方程式f(S)使其等于1+(α-1)(L-S)(L+S)/L2。
依照本發(fā)明的第四實(shí)施例的附加特征，該方法包括設(shè)置一個用于限制彩色像素的色飽和度的限制飽和度L；獲取色飽和調(diào)整增益α；執(zhí)行以下的步驟以獲得調(diào)整后的第一色度值和獲得調(diào)整后的第二色度值當(dāng)色飽和調(diào)整增益α不大于1時，則把真彩色調(diào)整增益參數(shù)x設(shè)置為等于色飽和調(diào)整增益α；和當(dāng)色飽和調(diào)整增益α大于1并且色飽和度S大于限制飽和度L時，則把真彩色調(diào)整增益參數(shù)x設(shè)置為等于1。
依照本發(fā)明的第五實(shí)施例，該方法包括設(shè)置一個用于限制彩色像素的色飽和度的限制飽和度L；獲取色飽和調(diào)整增益α；執(zhí)行以下的步驟以獲得調(diào)整后的第一色度值和獲得調(diào)整后的第二色度值當(dāng)色飽和調(diào)整增益α不大于1時，則把真彩色調(diào)整增益參數(shù)x設(shè)置為等于色飽和調(diào)整增益α；和當(dāng)色飽和調(diào)整增益α大于1并且色飽和度S大于限制飽和度L時，則把真彩色調(diào)整增益參數(shù)x設(shè)置為等于1；選擇作為色飽和度S的函數(shù)變動的方程式f(S)，選擇在0到限制飽和度L的區(qū)間內(nèi)的單調(diào)遞減的函數(shù)f(S)，當(dāng)色飽和度S等于0時，選擇方程式f(S)使其等于色飽和調(diào)整增益α，當(dāng)色飽和度S大于限制飽和度L時選擇方程式f(S)使其等于1；和當(dāng)色飽和調(diào)整增益α大于1并且色飽和度S不大于限制飽和度L時，則把真彩色調(diào)整增益參數(shù)x設(shè)置為從包含在色飽和度S上求值的函數(shù)f(S)的值的組中和通過把限制飽和度L除以色飽和度S獲得的值中所選出的最小值。
本發(fā)明的所有實(shí)施例都可以用一種方法來通用地定義，該方法包括步驟獲得表示輸入圖像的彩色像素的第一色度值U和第二色度值V；根據(jù)第一色度值U和第二色度值V確定色飽和度S；根據(jù)色飽和度S確定參數(shù)Z；通過把第一色度值和該參數(shù)相乘獲取調(diào)整后的第一色度值；通過把第二色度值和該參數(shù)相乘獲取調(diào)整后的第二色度值；用調(diào)整后的第一色度值和調(diào)整后的第二色度值來表示輸出圖像的一個彩色像素。應(yīng)當(dāng)理解參數(shù)Z是飽和限制參數(shù)β(第一和第二實(shí)施例)、一個擁有飽和限制功能和飽和調(diào)整增益功能的參數(shù)r(第三實(shí)施例)，或真彩色調(diào)整增益x(第四實(shí)施例和第五實(shí)施例)。
依照本發(fā)明的附加特征，本發(fā)明包括獲得用于表示輸入圖像的彩色像素的亮度值；和以該亮度值來表示輸出圖像的彩色像素。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的色飽和調(diào)整電路的方框圖。
圖2是發(fā)明的色飽和調(diào)整電路的第一實(shí)施例的方框圖。
圖3是色飽和調(diào)整電路的第一實(shí)施例的更詳細(xì)的方框圖。
圖4是色飽和調(diào)整電路的第二實(shí)施例的方框圖。
圖5是色飽和調(diào)整電路的第三實(shí)施例的方框圖。
圖6到8示出了可以用于真彩色調(diào)整增益的函數(shù)的例子。
圖9是用于調(diào)整和限制色飽和的方法的第四實(shí)施例的流程圖。
圖10是色飽和調(diào)整電路的第四實(shí)施例的方框圖。
圖11是用于調(diào)整和限制色飽和的方法的第五實(shí)施例的流程圖；和圖12是示出對于一個RGB彩色系統(tǒng)如何運(yùn)用所述方法的方框圖。
具體實(shí)施例方式
讓我們用Y，U和V來表示輸入的亮度和色度信號的樣本值。讓我們也用Y，Ut和Vt來表示在方程式(1)和(2)中所描述的色飽和調(diào)整方法被執(zhí)行后由圖1中所示的色飽和調(diào)整電路10輸出的亮度和色度信號的樣本值。本發(fā)明的最基本的目的是基于把飽和度限制在某一級別的目的，把色度信號Ut和Vt的樣本值和一個飽和限制參數(shù)β相乘。圖2是發(fā)明的用于上述目的的色飽和調(diào)整電路20的第一實(shí)施例的方框圖。用下面的方程式對由色飽和調(diào)整電路20輸出的色度信號U0和V0的樣本值進(jìn)行描述。
U0＝β·Ut(3)和V0＝β·Vt(4)
現(xiàn)在問題在于如何用公式表達(dá)飽和限制參數(shù)β的適合的值。注意如方程式(3)和(4)中描述的把色度信號Ut和Vt的樣本值和一個飽和限制參數(shù)β相乘的目的在于當(dāng)(Ut，Vt)的飽和度超過某一級別時防止(Ut，Vt)的飽和。
在下面的討論中，我們將談?wù)撘粋€“輸入樣本”Y，U和V，其中應(yīng)當(dāng)理解術(shù)語“輸入樣本“是指表示一個輸入彩色圖像的一個像素的亮度信號的樣本值，色度信號U的樣本值和色度信號V的樣本值。為了系統(tǒng)地導(dǎo)出飽和限制參數(shù)β，需要定義一個給定輸入彩色樣本Y，U和V的飽和度。讓我們用Si來表示輸入彩色樣本Y，U和V的飽和度。
計(jì)算輸入彩色樣本Y，U和V的飽和度Si的一種方法是通過下面的方程式Si=U2+V2---(5)]]>類似地，讓我們用St來表示由一個典型的色調(diào)整電路，例如在圖1中示出的色調(diào)整電路10所輸出的彩色樣本Y，Ut和Vt的飽和度。類似地，輸出彩色樣本Y，Ut和Vt的飽和度St則可以由下面的方程式來計(jì)算St=Ut2+Vt2--(6)]]>記住α是色調(diào)整電路10的色飽和調(diào)整增益。該色調(diào)整電路10通過乘法器29和30被結(jié)合進(jìn)圖2中示出的一個色調(diào)整電路20。乘法器29和30通過執(zhí)行方程式(1)和(2)中表達(dá)的乘法來提供Ut和Vt，從而通過色飽和調(diào)整增益α來調(diào)整輸入樣本Y，U和V的飽和度?？紤]到引入飽和限制參數(shù)β的目的，顯而易見，當(dāng)飽和度Si小于某一指示一個“非飽和“情況的級別的時候，β＝1。因此，可以表達(dá)如下當(dāng)St≤L，β＝1， (7)其中L表示我們期望把輸出的調(diào)整后的彩色樣本的色飽和度限制為它的一個預(yù)定的飽和度。因此，還可表達(dá)如下
當(dāng)Si≤L時，U0＝Ut和V0＝Vt， (8)在Si＞L的例子中，我們需要用β來乘Ut和Vt以便使Y，Ut和Vt的飽和度可以被調(diào)整作為β的因子以避免可能出現(xiàn)的飽和。所以，讓我們用S0來表示由色調(diào)整電路20所輸出的彩色樣本Y，U0和V0的飽和度。色飽和度S0可以用下面的方程式來表達(dá)S0＝β·St如果我們使用S0＝L的限制，則我們可以獲得β=LSt--(9)]]>如果我們把方程式(9)和方程式(3)和(4)結(jié)合，我們可以得出當(dāng)St＞L，則U0=LSt·Ut]]>和V0=LSt·Vt--(10)]]>使用下面的方程式來描述用于調(diào)整和限制輸入樣本Y，U和V的色飽和度的方法的第一實(shí)施例U0＝β·Ut和V0＝β·Vt(11)其中當(dāng)Si≤L，β＝1否則β=LSt---(12)]]>同時Ut＝α·U和Vt＝α·V(方程式(1)和(2))是通過用飽和調(diào)整增益α和輸入樣本的色度成分相乘得到的。圖2示出了乘法器29和30用來把飽和調(diào)整增益α和輸入樣本的色度成分相乘的，而乘法器27和28是用來把飽和限制參數(shù)β和該結(jié)果相乘的。
圖3示出了在圖2中所示的色飽和調(diào)整電路20的更詳細(xì)的方框圖。提供了飽和計(jì)算電路24，該電路在輸入樣本Y，U和V的色度成分已被色飽和調(diào)整增益α作用以后用來評估或定義輸入樣本Y，U和V的飽和度St。飽和計(jì)算電路24可以用方程式(6)來計(jì)算飽和度St。應(yīng)當(dāng)理解其他的方程式也可被用來定義飽和度St，并且該方法不受必須用某個特定的方程式來進(jìn)行定義的限制。其他一些可以用來定義飽和度St的方程式的例子在下面列出St＝α·(Ut2+Vt2)，St＝α·(|Ut|+|Vt|)，St＝α·max(Ut2，Vt2)，St＝α·max(|Ut|，|Vt|)，和St＝α·(Ut2+Vt2+(Ut-Vt)2)。
提供了一個β-計(jì)算電路26用于依照方程式(12)來計(jì)算飽和限制參數(shù)β的值。一旦飽和限制參數(shù)β的值被算出，可以通過依照方程式(11)和(12)操作的乘法器27和28來獲得輸出樣本的色度成分U0和V0。
可以首先通過使用在(1)和(2)中給出的方程式來建立用于調(diào)整和限制輸入樣本Y，U和V的色飽和度的方法的第二實(shí)施例。使用方程式(1)和(2)，可以看出St=Ut2+Vt2=α·U2+V2=α·Si---(13)]]>如果我們把這個關(guān)系式和在(11)和(12)中給出的方程式結(jié)合來用，可以通過下面的方程式來描述用于調(diào)整和限制輸入樣本Y，U和V的色飽和度的方法的第二實(shí)施例。
U0＝β·α·U和V0＝β·α·V (14)其中當(dāng)Si≤Lα,]]>β＝1否則β=Lα·Si--(15)]]>圖4示出了色飽和調(diào)整電路3的第二實(shí)施例，該電路可以用于執(zhí)行調(diào)整和限制輸入樣本Y，U和V的色飽和度的方法的第二實(shí)施例。這里的功能元件和圖3中所描述的相同，因此使用了相同的附圖標(biāo)號。區(qū)別在于，在色飽和調(diào)整電路3的第二實(shí)施例中，飽和計(jì)算電路24在把輸入樣本的色度成分U和V和飽和調(diào)整增益α相乘之前就已經(jīng)計(jì)算了輸入樣本Y，U和V的飽和度。飽和計(jì)算電路24可以使用任何適合的方程式來定義飽和度，例如方程式(5)或下面列出的方程式中的任何一個是適合的。
Si＝α·(U2+V2)，Si＝α·(|U|+|V|)，Si＝α·[max(U2，V2)]，Si＝α·[max(|U|，|V|]，或Si＝α·(U2+V2+(U-V)2).
可以通過方程式(14)和(15)的因式分解來析出方程式中的飽和調(diào)整增益α來建立用于調(diào)整和限制輸入樣本Y，U和V的色飽和度的方法的第三實(shí)施例。通過此操作，我們得到U0＝r·U和V0＝r·V (16)其中當(dāng)Si≤Lα,]]>r＝1否則r=LSi---(17)]]>注意(16)和(17)中所描述的方法和(11)和(12)中所描述的方法相同，但是應(yīng)當(dāng)注意到(16)和(17)中描述的方法需要較少的計(jì)算。在這種情況下，“r”不僅充當(dāng)飽和限制參數(shù)，而且還充當(dāng)飽和調(diào)整增益參數(shù)。很顯然r＝αβ，其中β由方程式(15)給出。
圖5示出了色飽和調(diào)整電路40的第三實(shí)施例，該電路可以用于執(zhí)行調(diào)整和限制輸入樣本Y，U和V的色飽和度的方法的第三實(shí)施例。飽和計(jì)算電路44用和在第二實(shí)施例中所說明的類似的方式計(jì)算輸入樣本Y，U和V的飽和度。r-計(jì)算電路46從飽和調(diào)整增益α和預(yù)定的限制飽和度L計(jì)算值r。可以看出第三實(shí)施例提供了優(yōu)于前兩個實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)槠渲恍枰獌蓚€乘法器47和48。
現(xiàn)在建立可用于調(diào)整和限制輸入樣本Y，U和V的色飽和度的方法的第四實(shí)施例。給出α作為色飽和調(diào)整增益，讓我們用U0和V0來表示輸出樣本的色度成分，如下面所給出的U0＝x·U和V0＝x·V (18a)真彩色調(diào)整增益x被如下定義如果0≤α≤1，x＝α，如果α＞1，x＝f(Si)(18b)其中f(Si)必須滿足下列條件1)f(Si)為在0≤Si≤L的區(qū)間內(nèi)的單調(diào)遞減函數(shù)，其中L是一個預(yù)定的常數(shù)；2)f(0)＝α；和3)當(dāng)Si≥L時，f(Si)＝1。
可以用于x的函數(shù)的例子在圖6，7和8中示出。例如，當(dāng)0≤Si≤L時，在圖6中的x＝f(Si)可以表示如下(α-1)·(L-Si)·(L+Si)L2]]>注意當(dāng)Si＞L時根據(jù)對f(Si)的限制，真彩色調(diào)整增益變?yōu)槿绻?≤α≤1，x＝α如果α＞1，x＝1圖9是示出基于方程式(18a)和(18b)的用于調(diào)整和限制輸入彩色樣本Y，U和V的飽和度方法的第四實(shí)施例的流程圖，在步驟100，獲取輸入彩色樣本Y，U和V的色度成分U和V，和從例如設(shè)置飽和調(diào)整增益這個參數(shù)的電路取得飽和調(diào)整增益α的值。在步驟112，確定飽和調(diào)整增益α的值是否小于1。如果小于1，則在步驟113中真彩色調(diào)整增益x被設(shè)置為等于飽和調(diào)整增益α的值。如果不小于1，則在步驟114中計(jì)算飽和度SI，該計(jì)算可以使用任何預(yù)先給出的方程式進(jìn)行。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到其他的方程式也可以被用來計(jì)算飽和度Si并且該方法不受任何特定的方程式的限制。在步驟116，真彩色調(diào)整增益x被作為使用方程式f(Si)已算出的輸入樣本的飽和度Si的一個函數(shù)來計(jì)算。在步驟118，使用真彩色調(diào)整增益x計(jì)算相應(yīng)的輸出樣本的色度成分U0和V0。在步驟120，獲得輸入圖像的下一彩色樣本，隨后對于輸入視頻信號的每一圖像的每一樣本值重復(fù)整個過程。
圖10是執(zhí)行該方法的第四實(shí)施例的色飽和調(diào)整電路50的第四實(shí)施例的方框圖。飽和計(jì)算電路52如前所述計(jì)算輸入樣本的飽和度Si。用于計(jì)算f(Si)的電路54根據(jù)樣本的飽和度Si來計(jì)算f(Si)的值。用于計(jì)算x的電路56把真彩色調(diào)整增益x作為已算出的輸入樣本的飽和度Si的一個函數(shù)來計(jì)算。最終，乘法器57和58把輸入采樣的色度成分U和V與真彩色調(diào)整增益x相乘以獲取輸出樣本Y、U0和V0的色度成分U0和V0。然后色飽和調(diào)整電路50將用相似的方法作用于輸入圖像的下一彩色樣本。
通過在方程式(18b)中附加額外限制可以建立用于調(diào)整和限制輸入彩色樣本Y，U和V的色飽和度的方法的第五實(shí)施例。我們將使用下面的關(guān)系式限制Y，U0和V0樣本的飽和度。
S0＝x·Si≤L當(dāng)Si≤L和α＞1時，上面的關(guān)系式提供下面的條件x≤LSi]]>通過合并(18b)和(19)，我們可以得到如果0≤α≤1，x＝α (20)如果α＞1和Si≤L，x＝min(f(Si)，LSi)---(20)]]>如果α＞1和Si＞L，x＝1 (20)圖11是示出基于方程式(18a)和(20)，用于調(diào)整和限制輸入彩色樣本Y，U和V的色飽和度的方法的第五實(shí)施例的流程圖。在步驟200，獲取輸入彩色樣本Y，U和V的色度成分U和V，從例如設(shè)置這個參數(shù)的電路取得飽和調(diào)整增益α的值。在步驟212，確定飽和調(diào)整增益α的值是否小于或等于1。如果小于或等于1，則在步驟213中真彩色調(diào)整增益x被設(shè)置為等于飽和調(diào)整增益α的值。如果不小于或等于1，則在步驟214中計(jì)算飽和度Si，該計(jì)算可以使用任何預(yù)先給出的方程式進(jìn)行。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到其他的方程式也可以被用來計(jì)算飽和度Si并且該方法不受任何特定的方程式的限制。在步驟215，確定真彩色調(diào)整增益x的值是否大于預(yù)定的常數(shù)L。如果大于L，則真彩色調(diào)整增益x的值被設(shè)置為等于1，并且該方法繼續(xù)進(jìn)入步驟218。如果不大于L，則在步驟216，通過確定方程式f(Si)在已算出的飽和度Si的值來獲得第一個值。通過把預(yù)定的常數(shù)L除以飽和度Si來獲得第二個值。最終，在步驟216，真彩色調(diào)整增益x的值被設(shè)置為從第一個值和第二個值中選擇的最小值。在步驟218，使用真彩色調(diào)整增益x計(jì)算相應(yīng)輸出樣本的色度成分U0和V0。在步驟220，獲得輸入圖像的下一彩色樣本，隨后對于輸入視頻信號的每一圖像的每一樣本值重復(fù)整個過程。
用于調(diào)整和限制色飽和度的方法的所有實(shí)施例都用亮度和色度成分Y，U和V系統(tǒng)的色度成分U和V來描述。圖12示出了如何在復(fù)合視頻系統(tǒng)RGB中使用該方法。在步驟300，表示一個RGB信號的樣本被轉(zhuǎn)換成為一個表示YUV信號的樣本。在步驟310，執(zhí)行了用于調(diào)整和限制輸入彩色樣本Y，U和V的色飽和度的方法實(shí)施例的其中一個。隨后在步驟320，該YUV樣本被轉(zhuǎn)換回一個RGB樣本用于進(jìn)一步的處理或顯示。當(dāng)然，對于輸入視頻信號的每一圖像的每一樣本值重復(fù)該處理。
權(quán)利要求
1.用于調(diào)整和限制一個輸入圖像的彩色像素的色飽和度S的方法，該方法包括獲得表示輸入圖像的彩色像素的一個第一色度值U和一個第二色度值V；根據(jù)第一色度值U和第二色度值V確定色飽和度S；根據(jù)色飽和度S確定飽和限制參數(shù)；通過把第一色度值U和飽和限制參數(shù)相乘獲取調(diào)整后的第一色度值；通過把第二色度值V和飽和限制參數(shù)相乘獲取調(diào)整后的第二色度值；和用調(diào)整后的第一色度值和調(diào)整后的第二色度值來表示輸出圖像的一個彩色像素。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，該方法包括也通過把第一色度值U和飽和調(diào)整增益α相乘來執(zhí)行獲得調(diào)整后的第一色度值的步驟；也把第二色度值V和飽和調(diào)整增益α相乘來執(zhí)行獲得調(diào)整后的第二色度值的步驟；根據(jù)第一因子Ut和第二因子Vt確定色飽和度S，其中第一因子Ut等于第一色度值U和飽和調(diào)整增益α的乘積而第二因子Vt等于第二色度值V和飽和調(diào)整增益α的乘積；設(shè)置一個用于限制彩色像素的色飽和度的限制飽和度L；和執(zhí)行以下的步驟以獲得調(diào)整后的第一色度值和獲得調(diào)整后的第二色度值當(dāng)色飽和度S大于限制飽和度L，則把飽和限制參數(shù)設(shè)置為等于限制飽和度L除以色飽和度S的結(jié)果。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，該方法包括執(zhí)行以下的步驟以獲取調(diào)整后的第一色度值和獲取調(diào)整后的第二色度值當(dāng)色飽和度S不大于限制飽和度L時，則把飽和限制參數(shù)設(shè)置為等于1。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度SSt＝(Ut2+Vt2)1/2
5.如權(quán)利要求2所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度SSt＝α(Ut2+Vt2)
6.如權(quán)利要求2所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度SS＝α(|Ut|+|Vt|)
7.如權(quán)利要求2所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度S
8.如權(quán)利要求2所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度S
9.如權(quán)利要求2所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度SS＝α(Ut2+Vt2+(Ut-Vt)2)
10.如權(quán)利要求1所述的方法，該方法包括也通過把第一色度值U和飽和調(diào)整增益α相乘來執(zhí)行獲得調(diào)整后的第一色度值的步驟；也通過把第二色度值V和飽和調(diào)整增益α相乘來執(zhí)行獲得調(diào)整后的第二色度值的步驟；設(shè)置一個用于限制彩色像素的色飽和度的限制飽和度L；和執(zhí)行以下的步驟以獲取調(diào)整后的第一色度值和獲取調(diào)整后的第二色度值當(dāng)色飽和度S大于限制飽和度L除以飽和調(diào)整增益α的結(jié)果時，則把飽和限制參數(shù)設(shè)置為L/(α)·(S)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，該方法包括執(zhí)行以下的步驟以獲取調(diào)整后的第一色度值和獲取調(diào)整后的第二色度值當(dāng)色飽和度S不大于限制飽和度L時，則把飽和限制參數(shù)設(shè)置為等于1。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度SS＝(U2+V2)1/2
13.如權(quán)利要求10所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度SS＝α(U2+V2)
14.如權(quán)利要求10所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度SS＝α(|U|+|V|)
15.如權(quán)利要求10所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度S
16.如權(quán)利要求10所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度SS＝α(|U|，|V|)
17.如權(quán)利要求10所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度SS＝α(U2+V2+(U-V)2)
18.如權(quán)利要求1所述的方法，該方法包括設(shè)置一個飽和調(diào)整增益α；設(shè)置一個用于限制彩色像素的色飽和度的限制飽和度L；和執(zhí)行以下的步驟以獲得調(diào)整后的第一色度值和獲得調(diào)整后的第二色度值當(dāng)色飽和度S大于限制飽和度L除以飽和調(diào)整增益α的結(jié)果時，則把飽和限制參數(shù)設(shè)置為等于L/S。當(dāng)色飽和度S不大于限制飽和度L除以飽和調(diào)整增益α的結(jié)果時，則把飽和限制參數(shù)設(shè)置為等于增益α。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度SS＝(U2+V2)1/2
20.如權(quán)利要求18所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度SS＝α(U2+V2)
21.如權(quán)利要求18所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度SS＝α(|U|+|V|)
22.如權(quán)利要求18所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度SS＝α[max(U2，V2)]
23.如權(quán)利要求18所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度SS＝α[max(|U|·|V|)]
24.如權(quán)利要求18所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度SS＝α(U2+V2+(U-V)2)
25.如權(quán)利要求1所述的方法，該方法包括獲得用于表示輸入圖像的彩色像素的亮度值；和以該亮度值來表示輸出圖像的彩色像素。
26.用于調(diào)整和限制一個輸入圖像的彩色像素的色飽和度S的方法，該方法包括獲得表示輸入圖像的彩色像素的一個第一色度值U和一個第二色度值V；根據(jù)第一色度值U和第二色度值V確定色飽和度S；根據(jù)色飽和度S確定真彩色調(diào)整增益參數(shù)x；通過把第一色度值和真彩色調(diào)整增益參數(shù)x相乘獲取調(diào)整后的第一色度值；通過把第二色度值V和真彩色調(diào)整增益參數(shù)x相乘獲取調(diào)整后的第二色度值；用調(diào)整后的第一色度值和調(diào)整后的第二色度值來表示輸出圖像的一個彩色像素。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，該方法包括獲得用于表示輸入圖像的彩色像素的亮度值；和提供該亮度值來表示輸出圖像的彩色像素。
28.如權(quán)利要求26所述的方法，該方法包括設(shè)置一個用于限制彩色像素的色飽和度的限制飽和度L；獲得色飽和調(diào)整增益α；執(zhí)行以下的步驟以獲得調(diào)整后的第一色度值和獲得調(diào)整后的第二色度值當(dāng)色飽和調(diào)整增益α不大于1時，則把真彩色調(diào)整增益參數(shù)x設(shè)置為等于色飽和調(diào)整增益α。當(dāng)色飽和調(diào)整增益α大于1時，則把真彩色調(diào)整增益參數(shù)x設(shè)置為等于一個是色飽和度S的函數(shù)的方程式f(S)；和選擇方程式f(S)使其成為在0到限制飽和度L的區(qū)間內(nèi)的單調(diào)遞減函數(shù)，當(dāng)色飽和度S等于0時，選擇方程式f(S)使其等于色飽和調(diào)整增益α，當(dāng)色飽和度S大于限制飽和度L時選擇方程式f(S)使其等于1。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，該方法包括選擇方程式f(S)使其等于1+(α-1)(L-S)(L+S)/L2。
30.如權(quán)利要求26所述的方法，該方法包括設(shè)置一個用于限制彩色像素的色飽和度的限制飽和度L；獲取色飽和調(diào)整增益α；執(zhí)行以下的步驟以獲得調(diào)整后的第一色度值和獲得調(diào)整后的第二色度值當(dāng)色飽和調(diào)整增益α不大于1時，則把真彩色調(diào)整增益參數(shù)x設(shè)置為等于色飽和調(diào)整增益α；和當(dāng)色飽和調(diào)整增益α大于1并且色飽和度S大于限制飽和度L時，則把真彩色調(diào)整增益參數(shù)x設(shè)置為等于1；選擇作為色飽和度S的函數(shù)變動的方程式f(S)，選擇方程式f(S)使其成為在0到限制飽和度L的區(qū)間內(nèi)的單調(diào)遞減函數(shù)，當(dāng)色飽和度S等于0時，選擇方程式f(S)使其等于色飽和調(diào)整增益α，當(dāng)色飽和度S大于限制飽和度L時選擇方程式f(S)使其等于1；和當(dāng)色飽和調(diào)整增益α大于1并且色飽和度S不大于限制飽和度L時，則把真彩色調(diào)整增益參數(shù)x設(shè)置為從包含在色飽和度S上求值的函數(shù)f(S)的值的組中和通過把限制飽和度L除以色飽和度S獲得的值中所選出的最小值。
31.如權(quán)利要求26所述的方法，該方法包括設(shè)置一個用于限制彩色像素的色飽和度的限制飽和度L；獲取色飽和調(diào)整增益α；執(zhí)行以下的步驟以獲得調(diào)整后的第一色度值和獲得調(diào)整后的第二色度值當(dāng)色飽和調(diào)整增益α不大于1時，則把真彩色調(diào)整增益參數(shù)x設(shè)置為等于色飽和調(diào)整增益α；和當(dāng)色飽和調(diào)整增益α大于1并且色飽和度S大于限制飽和度L時，則把真彩色調(diào)整增益參數(shù)x設(shè)置為等于1。
32.如權(quán)利要求26所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度SS＝(U2+V2)1/2
33.如權(quán)利要求26所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度SS＝α(U2+V2)
34.如權(quán)利要求26所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度SS＝α(|U|+|V|)
35.如權(quán)利要求26所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度SS＝α[max(U2，V2)]
36.如權(quán)利要求26所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度SS＝α[max(|U|·|V|)]
37.如權(quán)利要求26所述的方法，該方法包括用下列公式確定色飽和度SS＝α(U2+V2+(U-V)2)
38.用于調(diào)整和限制一個輸入圖像的彩色像素的色飽和度S的方法，該方法包括獲得表示輸入圖像的彩色像素的一個第一色度值U和一個第二色度值V；根據(jù)第一色度值U和一個第二色度值V來確定色飽和度S；根據(jù)色飽和度S來確定參數(shù)；通過把第一色度值U和該參數(shù)相乘獲取調(diào)整后的第一色度值；通過把第二色度值V和該參數(shù)相乘獲取調(diào)整后的第二色度值；用調(diào)整后的第一色度值和調(diào)整后的第二色度值來表示輸出圖像的彩色像素。
全文摘要
一種用于調(diào)整和限制輸入圖像的彩色像素的色飽和度S的方法，該方法包括以下步驟獲得表示輸入圖像的彩色像素的第一色度值U和第二色度值V；根據(jù)第一色度值U和第二色度值V確定色飽和度S；根據(jù)色飽和度S確定飽和限制參數(shù)β；通過把第一色度值U和飽和限制參數(shù)β相乘獲取調(diào)整后的第一色度值；通過把第二色度值V和飽和限制參數(shù)β相乘獲取調(diào)整后的第二色度值；和用調(diào)整后的第一色度值和第二色度值表示輸出圖像的彩色像素。對于輸入視頻信號的每一圖像的每一像素重復(fù)該處理。
文檔編號H04N9/68GK1496132SQ0315490
公開日2004年5月12日 申請日期2003年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月23日
發(fā)明者金永鐸 申請人:三星電子株式會社