專利名稱：伽瑪校正方法、伽瑪校正系統(tǒng)和伽瑪校正裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及用于視頻通信的伽瑪校正技術(shù)。

背景技術(shù)：
隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，基于視頻通信的業(yè)務(wù)，簡(jiǎn)稱視頻通信業(yè)務(wù)也日益得到廣泛的應(yīng)用。例如，視頻會(huì)議和可視電話業(yè)務(wù)正在成為NGN(NextGeneration Network，下一代網(wǎng)絡(luò))上的基本業(yè)務(wù)。
實(shí)現(xiàn)視頻通信業(yè)務(wù)的視頻通信系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示，包括視頻輸入設(shè)備、第一顏色變換模塊、第一信號(hào)處理模塊、網(wǎng)絡(luò)、第二信號(hào)處理模塊、第二顏色變換模塊和視頻輸出設(shè)備。其工作原理如下視頻信號(hào)作為RGB光信號(hào)被視頻輸入設(shè)備捕獲，形成RGB電信號(hào)，然后通過(guò)所述第一顏色變換模塊進(jìn)行顏色正變換，將所述RGB電信號(hào)轉(zhuǎn)化成YUV電信號(hào)，然后通過(guò)所述第一信號(hào)處理模塊對(duì)所述YUV電信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理(壓縮編碼等)，之后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給第二信號(hào)處理模塊進(jìn)行信號(hào)處理(去壓縮解碼等)，然后再通過(guò)第二顏色變換模塊進(jìn)行顏色反變換將所述YUV信號(hào)轉(zhuǎn)化為RGB電信號(hào)，最終在視頻輸出設(shè)備上顯示時(shí)再轉(zhuǎn)換成光信號(hào)。
可以看出，兩端的視頻輸入設(shè)備和視頻顯示設(shè)備，位于RGB顏色空間，中間的各種信號(hào)處理(壓縮編碼，去壓縮解碼等)和網(wǎng)絡(luò)傳送過(guò)程在YUV顏色空間進(jìn)行。
所述RGB顏色空間是由紅，綠，藍(lán)(Red Green Blue，RGB)三基色的線性組合(即不同比例相加混合)生成的。在RGB顏色空間中，每種顏色如果用RGB分量(component)來(lái)表示其坐標(biāo)，可以對(duì)應(yīng)3維空間中的一個(gè)點(diǎn)。
所述YUV顏色空間是為了在中間的各種信號(hào)處理和網(wǎng)絡(luò)傳送過(guò)程中提高信號(hào)處理的效率而引入的，其是視頻處理過(guò)程中常用的顏色空間(有很多變種比如YCC/YCbCr空間等)，其表達(dá)式如公式[1]所示 對(duì)應(yīng)的反變換如公式[2]所示 由表達(dá)式可以看出顏色空間實(shí)際上就是一種坐標(biāo)系，所以顏色空間之間的變換，實(shí)質(zhì)上是一種坐標(biāo)系變換(coordinate system transform)，遵循數(shù)學(xué)中關(guān)于坐標(biāo)系變換的原則。這種變換可以是線性的，也可以是非線性的。對(duì)于RGB顏色空間到Y(jié)UV顏色空間的變換，是線性的。
顏色空間之間的變換原理如圖2所示。由圖2可以看出，同一種顏色，如果用RGB分量表示，其分量分別為r、g、b，這些分量就是該顏色作為一個(gè)點(diǎn)在RGB顏色空間中的坐標(biāo)，而如果變換到Y(jié)UV顏色空間中，對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)就會(huì)不同。
因?yàn)樵谝曨l信號(hào)經(jīng)過(guò)的各個(gè)處理環(huán)節(jié)中，具體的亮度或者色度信號(hào)等級(jí)可以不同，比如256，64級(jí)等，但是都可以通過(guò)除以每個(gè)處理環(huán)節(jié)的亮度或者色度信號(hào)最高等級(jí)來(lái)變化到[-1，1]區(qū)間中，因此，在信號(hào)處理過(guò)程中，通常對(duì)顏色空間采用規(guī)一化(normalized)表示。對(duì)于RGB顏色空間，由于r，g，b都取正值，因此采用規(guī)一化表示后，要求0≤r，g，b≤1，即r，g，b分量的絕對(duì)值不大于1；對(duì)于YUV顏色空間中，要求-1≤y，u，v≤1。
在RGB顏色空間中，如果進(jìn)行了規(guī)一化處理，RGB顏色空間就是一個(gè)單位立方體
×
×
，或者簡(jiǎn)寫作
3，其中乘號(hào)“×”表示集合的笛卡爾積(Cartesian Product)。因此得到的這個(gè)規(guī)一化立方體叫做RGB單位立方體(RGB Unit Cube，簡(jiǎn)稱RGBUC)。如圖3所示。
基于上述如圖1所示的視頻通信系統(tǒng)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)視頻通信業(yè)務(wù)時(shí)，影響最終用戶體驗(yàn)的因素除了網(wǎng)絡(luò)的QoS(Quality of Service，服務(wù)質(zhì)量)參數(shù)(包括丟包，延遲，抖動(dòng)，R因子等參數(shù))外，還有因?yàn)楦鱾€(gè)環(huán)節(jié)的Gamma特性所引起的對(duì)于亮度信號(hào)的畸變(Distortion)因素。對(duì)于前者，需要保證網(wǎng)絡(luò)的QoS參數(shù)和與視頻壓縮編碼相關(guān)的前后處理(Pre-processing，post-processing)，對(duì)于由于Gamma特性問(wèn)題引起的亮度畸變問(wèn)題，需要進(jìn)行伽瑪(Gamma)校正處理，以使信號(hào)的最終輸入輸出關(guān)系為線性關(guān)系。這樣視頻輸入設(shè)備(例如攝像機(jī)/攝像頭)捕獲的視頻/靜止圖像在顯示設(shè)備上顯示時(shí)，達(dá)到高質(zhì)量的顯示效果，獲得好的用戶體驗(yàn)。
所述Gamma特性，是指某個(gè)環(huán)節(jié)的亮度信號(hào)輸入一輸出關(guān)系是一種非線性的關(guān)系。經(jīng)過(guò)Gamma非線性環(huán)節(jié)后發(fā)生畸變后的亮度信號(hào)，其是按照冪函數(shù)規(guī)律遞增的。
在RGB顏色空間中，R，G，B三基色各自有各自的Gamma特性。相當(dāng)于 rd＝gr(rr)； gd＝gg(gr)； bd＝gb(br)；.............[6] 其中，gr，gg，gb分別表示R，B，G分量各自的Gamma特性。其中rr分別表示原始的R分量信號(hào)，下標(biāo)r＝raw，表示原始的；rd表示經(jīng)過(guò)Gamma失真的R分量信號(hào)，下標(biāo)d＝distorted，表示失真的。同樣道理有g(shù)d，gr，bd，br。圖4給出了一個(gè)視頻輸入設(shè)備的Gamma特性曲線，其中紅色，綠色，藍(lán)色的曲線分別表示函數(shù)gr，gg，gb對(duì)應(yīng)的Gamma特性曲線。
與本發(fā)明有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)給出了通過(guò)部分高端的視頻輸入設(shè)備中內(nèi)置的Gamma校正模塊，基于RGB顏色空間，對(duì)捕獲到的信號(hào)進(jìn)行Gamma校正的工作原理，如圖5所示，在校正環(huán)節(jié)加入一個(gè)Gamma校正模塊對(duì)輸入的亮度信號(hào)進(jìn)行Gamma校正，所述Gamma特性表示為Gc(.)，通過(guò)所述Gamma校正模塊可以校正Gamma特性為Gc(.)的Gamma特性造成的失真，使得最終的輸入輸出關(guān)系為線性關(guān)系。
現(xiàn)有技術(shù)僅僅給出了應(yīng)用RGB顏色空間范圍內(nèi)進(jìn)行Gamma校正的工作情況，但是在視頻通信過(guò)程中的中間處理環(huán)節(jié)仍然存在由于Gamma特性問(wèn)題造成的失真問(wèn)題，而且，中間處理環(huán)節(jié)中使用的顏色空間不僅僅局限于YUV顏色空間，還有可能為其它種類的顏色空間，因此在視頻通信過(guò)程中的中間處理環(huán)節(jié)的各種顏色空間中實(shí)施伽瑪校正，還存在著難題。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種伽瑪校正方法、伽瑪校正系統(tǒng)和伽瑪校正裝置，通過(guò)本發(fā)明，能夠在視頻通信過(guò)程中的中間處理環(huán)節(jié)使用的各種顏色空間中實(shí)施伽瑪校正。
本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 本發(fā)明的實(shí)施例提供一種用于視頻通信的伽瑪校正方法，其包括 根據(jù)虛擬顏色空間中的虛擬顏色空間允許點(diǎn)集合VAPS的最小包含長(zhǎng)方體MBC，對(duì)VAPS進(jìn)行分格化，形成多個(gè)VCSPTN分格； 構(gòu)造每個(gè)VCSPTN分格上的線性伽瑪校正函數(shù)； 獲取視頻信息中包含的每個(gè)原始RGB向量電信號(hào)采樣值所對(duì)應(yīng)的虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值，并確定其所歸屬的VCSPTN分格； 根據(jù)所述VCSPTN分格上的線性伽瑪校正函數(shù)，對(duì)所得到的每個(gè)虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值進(jìn)行伽瑪校正。
本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種用于視頻通信的伽瑪校正系統(tǒng)，其包括 分格確定單元，用于根據(jù)虛擬顏色空間中的虛擬顏色空間允許點(diǎn)集合VAPS的最小包含長(zhǎng)方體MBC，對(duì)VAPS進(jìn)行分格化，形成多個(gè)VCSPTN分格； 線性伽瑪校正函數(shù)確定單元，用于構(gòu)造每個(gè)VCSPTN分格上的線性伽瑪校正函數(shù)； 分格匹配單元，用于獲取視頻信息中包含的每個(gè)原始RGB向量電信號(hào)采樣值所對(duì)應(yīng)的虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值，并確定其所歸屬的VCSPTN分格； 伽瑪校正單元，用于根據(jù)所述VCSPTN分格上的線性伽瑪校正函數(shù)，對(duì)所得到的每個(gè)虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值進(jìn)行伽瑪校正。
本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種伽瑪校正裝置，其包括 分格確定單元，用于根據(jù)虛擬顏色空間中的虛擬顏色空間允許點(diǎn)集合VAPS的最小包含長(zhǎng)方體MBC，對(duì)VAPS進(jìn)行分格化，形成多個(gè)VCSPTN分格； 線性伽瑪校正函數(shù)確定單元，用于構(gòu)造每個(gè)VCSPTN分格上的線性伽瑪校正函數(shù)。
由上述本發(fā)明的實(shí)施例提供的具體實(shí)施方案可以看出，本發(fā)明首先根據(jù)虛擬顏色空間中的虛擬顏色空間允許點(diǎn)集合VAPS的最小包含長(zhǎng)方體MBC，對(duì)VAPS進(jìn)行分格化，形成多個(gè)VCSPTN分格；然后構(gòu)造每個(gè)VCSPTN分格上的線性伽瑪校正函數(shù)；接著獲取視頻信息中包含的每個(gè)原始RGB向量電信號(hào)采樣值所對(duì)應(yīng)的虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值，并確定其所歸屬的VCSPTN分格；并根據(jù)所述VCSPTN分格上的線性伽瑪校正函數(shù)，對(duì)所得到的每個(gè)虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值進(jìn)行伽瑪校正。因此通過(guò)本發(fā)明，能夠在視頻通信過(guò)程中的中間處理環(huán)節(jié)使用的顏色空間中實(shí)施伽瑪校正，從而將伽瑪校正的應(yīng)用范圍擴(kuò)大，解決了當(dāng)前在視頻通信中間處理環(huán)節(jié)上無(wú)法實(shí)施伽瑪校正的難題。



圖1為背景技術(shù)提供的視頻通信系統(tǒng)架構(gòu)圖； 圖2為背景技術(shù)提供的從RGB顏色空間變換到Y(jié)UV顏色空間的變換原理示意； 圖3為背景技術(shù)提供的RGB顏色空間進(jìn)行規(guī)一化處理后，得到的RGB單位立方體； 圖4為背景技術(shù)提供的視頻輸入設(shè)備的Gamma特性曲線圖； 圖5為背景技術(shù)提供的視頻輸入設(shè)備引入的Gamma失真的校正原理示意圖； 圖6為本發(fā)明引入的VCS顏色空間的示意圖； 圖7為本發(fā)明引入的VCS中VAPS及其最小包含長(zhǎng)方體的關(guān)系示意圖； 圖8為本發(fā)明提供的第一實(shí)施例的流程圖； 圖9為本發(fā)明提供的第一實(shí)施例中，對(duì)分格VAPS集合的原理示意圖； 圖10為本發(fā)明提供的第一實(shí)施例中，VCSPTN分格的六個(gè)面的標(biāo)號(hào)示意圖； 圖11為本發(fā)明提供的第一實(shí)施例中，VCSPTN分格，與RGB顏色空間中的RGBPTN分格的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖； 圖12為本發(fā)明提供的第一實(shí)施例中，RGBPTN分格的六個(gè)面的標(biāo)號(hào)示意圖； 圖13為本發(fā)明提供的第一實(shí)施例中，IIUOP集合和RGBUC的關(guān)系示意圖； 圖14為本發(fā)明提供的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖； 圖15為本發(fā)明提供的第三實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施例方式 為了方便描述視頻通信過(guò)程中的中間處理環(huán)節(jié)所使用的各種顏色空間，本發(fā)明的實(shí)施例引入虛擬顏色空間(Virtual Color Space，VCS)的概念。所述VCS可以包括YUV顏色空間，以及所述YUV顏色空間的變形，如YCC/YCbCr空間等。也可以包括其它可能的虛擬顏色空間。
考慮到顏色變換一般不增加空間的維數(shù)，因此所述VCS還是3維空間，如圖6所示，其三維坐標(biāo)軸分別記作VC1，VC2，VC3，而空間中任意一點(diǎn)p的坐標(biāo)記作(vc1，vc2，vc3)。
基于目前從RGB顏色到Y(jié)UV顏色的變換思想，可以認(rèn)為從RGB顏色變換到VCS顏色時(shí)所使用的顏色正變換函數(shù)的數(shù)學(xué)變換滿足如公式[1]所示的R3→R3的函數(shù)T 對(duì)于變換函數(shù)T(.)，滿足如下條件 (1)、處處連續(xù)，處處光滑可導(dǎo)，即對(duì)于RGB空間任意一點(diǎn)p0(r0，g0，b0)，如下偏導(dǎo)數(shù)

存在，也就是說(shuō)雅各比矩陣(Jacobian)存在，如公式[2]所示 (2)、該變換處處可逆，對(duì)于RGB空間任意一點(diǎn)p0(r0，g0，b0)，如果q0＝T(p0)，q0是VCS中的一點(diǎn)，那么存在顏色反變換函數(shù)S，使得p0＝S(q0)。充分必要條件是對(duì)于RGB空間任意一點(diǎn)p0(r0，g0，b0)，雅各比矩陣(JaGobian)可逆(存在逆矩陣)；或者等效地行列式如公式[3]所示 det(J(r0，g0，b0))≠0........................................................[3] 因此，在上述兩個(gè)前提條件下，顏色正變換函數(shù)T(.)存在與其對(duì)應(yīng)的全局的顏色反變換函數(shù)S(.)，并且S(.)也滿足這兩個(gè)條件。因?yàn)門(.)和S(.)是互為反變換的，所以對(duì)于任意p0(r0，g0，b0)，滿足 對(duì)于任意q0(vc10，vc20，vc30)，滿足如公式[5]所示的關(guān)系 顏色正變換函數(shù)T(.)和顏色反變換函數(shù)S(.)可以是任意非線性函數(shù)，只是滿足一組松散的條件，形式無(wú)法控制。
如果Gamma校正在VCS空間進(jìn)行，那么對(duì)于分量vc1，vc2，vc3進(jìn)行校正都涉及到r，g，b三個(gè)分量，分別如公式[6]、公式[7]和公式[8]所示 vc1＝t1(rd，gd，bd)＝t1(gr(rr)，gg(gr)，gb(br))............................[6] vc2＝t2(rd，gd，bd)＝t2(gr(rr)，gg(gr)，gb(br))............................[7] vc3＝t3(rd，gd，bd)＝t3(gr(rr)，gg(gr)，gb(br))............................[8] 其中，t1，t2，t3分別表示顏色空間變換函數(shù)?？梢钥闯鰒c1，vc2，vc3分量之間是相互耦合的。如果用矩陣和向量的形式來(lái)表示，如公式[9]所示 cuVCS＝T(cdRGB)＝T(G(crRGB))...........................................[9] 定義如下符號(hào) 其中cuVCS表示未經(jīng)過(guò)Gamma校正前的VCS顏色向量，u表示uncorrected(未校正的)。對(duì)應(yīng)地，ccVCS表示校正后的VCS顏色向量，c表示corrected(已校正的)。crRGB表示未失真的RGB顏色向量，r表示raw(原始的，未失真的)；cdRGB表示失真后的RGB顏色向量，r表示distorted(失真的)。
從上述可以看出，由于從RGB到VCS的顏色正變換函數(shù)T(.)和從VCS到RGB的顏色反變換函數(shù)S(.)可以是任意非線性函數(shù)，只是滿足一組松散的條件，而具體的形式無(wú)法控制。因此RGB單位立方體RGBUC，映射到VCS顏色空間后，會(huì)是一個(gè)任意形狀的連單通閉集合(closed single-connected set)。因此可以想到，如果在VCS顏色空間進(jìn)行Gamma校正，必須解決如下兩個(gè)問(wèn)題 1、如何從r，g，b分量各自的Gamma特性得到在VCS顏色空間中直接進(jìn)行Gamma校正的校正函數(shù)？ 2、如何有效地對(duì)任意形狀的連單通閉集合進(jìn)行分割，形成多個(gè)分格(partition)，然后在每個(gè)分格中進(jìn)行線性Gamma校正？ 另外，考慮到VCS顏色空間中，并非所有點(diǎn)都在實(shí)際中存在意義，只有那些能夠從RGBUC中的點(diǎn)變換而來(lái)的，才是有實(shí)際物理意義的，是允許的，于是將VCS顏色空間中所有這樣“允許”的點(diǎn)的集合稱為VAPS(VCS admissiblepoint set，VCS允許點(diǎn)集合)。因此在VCS顏色空間中直接進(jìn)行Gamma校正的校正函數(shù)是基于所述VAPS集合確定的。
由于分格的形狀越簡(jiǎn)單，在進(jìn)行Gamma校正的時(shí)候，對(duì)于一個(gè)給定的VCS信號(hào)向量，判斷其是否位于某個(gè)分格的判斷過(guò)程計(jì)算就越簡(jiǎn)單，Gamma校正效率才可以提高，但是由于VAPS形狀不規(guī)則，無(wú)法完全正好分割成多個(gè)規(guī)則形狀的分格，因此本發(fā)明引入最小包含長(zhǎng)方體(Minimum Bounding Cuboid，MBC)的概念。所謂最小包含長(zhǎng)方體就是在所有包含VAPS的長(zhǎng)方體中體積最小的一個(gè)。VAPS及其最小包含長(zhǎng)方體如圖7所示。下面用縮寫MBC表示最小包含長(zhǎng)方體。
基于上述考慮本發(fā)明提供了第一實(shí)施例，即一種用于視頻通信的伽瑪校正方法，其主要思想是首先將VCS空間中包含的VAPS的MBC進(jìn)行分格化，形成多個(gè)分格(partition)；在所述的每個(gè)分格中，確定最優(yōu)的線性Gamma校正函數(shù)(確定的原則是要根據(jù)某種最優(yōu)準(zhǔn)則來(lái)進(jìn)行，這需要和RGB空間中的Gamma特性函數(shù)G(.)進(jìn)行關(guān)聯(lián))；然后根據(jù)所述最優(yōu)的線性Gamma校正函數(shù)，對(duì)未校正的VCS信號(hào)的每個(gè)采樣值進(jìn)行校正。
在具體實(shí)施所述第一實(shí)施例時(shí)，包括兩部分內(nèi)容 第一部分是對(duì)VCS空間中包含的VAPS的MBC進(jìn)行分格化，形成多個(gè)分格(partition)，并確定所述分格上的最優(yōu)Gamma校正函數(shù)的過(guò)程； 第二部分是根據(jù)所確定的Gamma校正函數(shù)，對(duì)未校正的VCS信號(hào)的每個(gè)采樣值進(jìn)行校正的過(guò)程。
所述第一實(shí)施例的具體實(shí)施過(guò)程如圖8所示，包括如下內(nèi)容 步驟S201，根據(jù)對(duì)RGB顏色空間進(jìn)行規(guī)一化處理所得到的RGB單位立方體RGBUC的六個(gè)面的數(shù)學(xué)方程，以及顏色反變換函數(shù)，確定VAPS的六個(gè)面的方程。其中所述VAPS的六個(gè)面為包圍所述VAPS的六個(gè)空間曲面。
在滿足關(guān)于顏色正變換函數(shù)T(.)的一組假設(shè)條件下，顏色正變換函數(shù)T(.)存在與其對(duì)應(yīng)的全局的顏色反變換函數(shù)S(.)，這樣RGBUC＝
3的6個(gè)面ABCD、ABFE、BCGF、CDHG、DAEH和EFGH，通過(guò)所述顏色反變換函數(shù)S(.)分別被映射成VAPS的6個(gè)“面”(分別是3維空間曲面的一部分)。
所述VAPS的6個(gè)“面”相交形成“邊”(空間曲線的一段)，“邊”相交形成頂點(diǎn)。這些“面”、“邊”和頂點(diǎn)之間的拓?fù)潢P(guān)系(topological relationship)，與RGBUC的面、邊和頂點(diǎn)之間的拓?fù)潢P(guān)系相同。因此，存在如下頂點(diǎn)到“頂點(diǎn)”、面到“面”和邊到“邊”的映射關(guān)系，如下 1、頂點(diǎn)到“頂點(diǎn)” A→A’，B→B’，C→C’，D→D’，E→E’，F(xiàn)→F’，G→G’，H→H’ 2、面到“面” ABCD→A’B’C’D’，ABFE→A’B’F’E’，BCGF→B’C’G’F’ CDHG→C’D’H’G’，DAEH→D’A’E’H’，EFGH→E’F’G’H’ 3、邊到“邊” AB→A’B’，BC→B’C’，CD→C’D’，DA→D’A’，EF→E’F’，F(xiàn)G→F’G’，GH→G’H’，HE→H’E’，AE→A’E’，BF→B’F’，CG→C’G’，DH→D’H’ 對(duì)于VAPS的每個(gè)“面”，可以用一個(gè)方程來(lái)表示，分別如下 A’B’C’D’面 A’B’F’E’面 B’C’G’F’面 C’D’H’G’面 D’A’E’H’面 E’F’G’H’面 根據(jù)上述VAPS的六個(gè)面的方程，就能夠確定出VAPS的空間范圍，以及其在三維坐標(biāo)軸vc1，vc2，vc3方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)。
步驟S202，根據(jù)所述VAPS的六個(gè)面的方程，確定VAPS的空間范圍，然后根據(jù)所述VAPS的空間范圍確定出其最小包含長(zhǎng)方體MBC的空間范圍。
步驟S202中，首先根據(jù)VAPS的六個(gè)面的方程，確定VAPS的空間范圍，然后根據(jù)所述VAPS的空間范圍確定其在三個(gè)不同坐標(biāo)軸vc1，vc2，vc3方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)，然后根據(jù)所述VAPS在所述三個(gè)不同坐標(biāo)軸vc1，vc2，vc3方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)確定出所述VAPS的最小包含長(zhǎng)方體MBC在對(duì)應(yīng)的三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)；根據(jù)所確定出的MBC在對(duì)應(yīng)的三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)確定出所述MBC的空間范圍。
當(dāng)所述的VCS虛擬顏色空間采用左手坐標(biāo)系時(shí)，確定所述最小包含長(zhǎng)方體MBC在三個(gè)不同坐標(biāo)軸(VC1，VC2，VC3)方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)等效于確定所述最小包含長(zhǎng)方體MBC的左下后頂點(diǎn)S的坐標(biāo)(minvc1，minvc2，minvc3)，和右上前頂點(diǎn)U的坐標(biāo)(maxvc1，maxvc2，maxvc3)。
其中minvc1表示VAPS中所有點(diǎn)VC1坐標(biāo)的最小值； 其中minvc2表示VAPS中所有點(diǎn)VC2坐標(biāo)的最小值； 其中minvc3表示VAPS中所有點(diǎn)VC3坐標(biāo)的最小值； 其中maxvc1表示VAPS中所有點(diǎn)VC1坐標(biāo)的最大值； 其中maxvc2表示VAPS中所有點(diǎn)VC2坐標(biāo)的最大值； 其中maxvc3表示VAPS中所有點(diǎn)VC3坐標(biāo)的最大值。
然后根據(jù)S點(diǎn)的坐標(biāo)minvc1，minvc2，minvc3和U的坐標(biāo)maxvc1，maxvc2，maxvc3，相應(yīng)地確定出MBC其它頂點(diǎn)的坐標(biāo)，分別如下 P(maxvc1，minvc2，minvc3)； Q(maxvc1，maxvc2，minvc3)； R(minvc1，maxvc2，minvc3)； T(maxvc1，minvc2，maxvc3)； V(minvc1，maxvc2，maxvc3)； W(minvc1，minvc2，maxvc3)。
確定了MBC所有頂點(diǎn)的坐標(biāo)后，就完全確定了MBC的范圍。
當(dāng)所述的VCS虛擬顏色空間采用右手坐標(biāo)系時(shí)，確定所述最小包含長(zhǎng)方體MBC在三個(gè)不同坐標(biāo)軸(VC1，VC2，VC3)方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)等效于確定所述最小包含長(zhǎng)方體MBC右下后頂點(diǎn)的坐標(biāo)，和左上前頂點(diǎn)的坐標(biāo)。
然后根據(jù)所確定出的右下后頂點(diǎn)的坐標(biāo)，和左上前頂點(diǎn)的坐標(biāo)，相應(yīng)地確定出MBC其它頂點(diǎn)的坐標(biāo)。確定了MBC所有頂點(diǎn)的坐標(biāo)后，就完全確定了MBC的范圍。
步驟S203，將MBC在vc1，vc2，vc3方向上等分或者不等分成N1，N2，N3份，形成NT＝N1N2N3個(gè)分格VCSPTN(i，j，k)，其中i＝0，1，2，...N1-1，j＝0，1，2，...N2-1，k＝0，1，2，...N3-1。
具體分格方法如圖9所示的分格化原理示意圖，如下 將MBC分成多個(gè)長(zhǎng)方體分格，在VC1方向上均勻或者非均勻分成N1段；在VC2方向上均勻或者非均勻分成N2段；在VC3方向上均勻或者非均勻分成N3段。因此MBC被分成NT＝N1N2N3個(gè)分格。具體的劃分規(guī)則如下 在VC1方向上將區(qū)間[minvc1，maxvc1]均勻或者非均勻地劃分成N1個(gè)子區(qū)間，分點(diǎn)VC1坐標(biāo)是dp1(i)(i＝1，2，....N1-1)，dp1(0)＝minvc1，dp1(N1)＝maxvc1。因此第i(i＝0，1，2，....N1-1)個(gè)子區(qū)間是[dp1(i)，dp1(i+1)]。
在VC2方向上將區(qū)間[minvc2，maxvc2]均勻或者非均勻地劃分成N2個(gè)子區(qū)間，分點(diǎn)VC2坐標(biāo)是dp2(j)(j＝1，2，....N2-1)，dp2(0)＝minvc2，dp2(N2)＝maxvc2.因此第j(j＝0，1，2，....N2-1)個(gè)子區(qū)間是[dp2(j)，dp2(j+1)]。
在VC3方向上將區(qū)間[minvc3，maxvc3]均勻或者非均勻地劃分成N3個(gè)子區(qū)間，分點(diǎn)VC3坐標(biāo)是dp3(k)(k＝1，2，....N3-1)，dp3(0)＝minvc3，dp3(N3)＝maxvc3.因此第k(k＝0，1，2，....N3-1)個(gè)子區(qū)間是[dp3(k)，dp3(k+1)]。
因此，第(i，j，k)個(gè)分格VCSPTN(i，j，k)(VCSPTN是VCS ParTitioN的縮寫)是子區(qū)間[dp1(i)，dp1(i+1)]，[dp2(j)，dp2(j+1)]，[dp3(k)，dp3(k+1)]的笛卡爾積(Cartesian)。因此存在如下關(guān)系式 VCSPTN(i，j，k)＝ {(vc1，vc2，vc3)|dp1(i)≤vc1≤dp1(i+1)，dp2(j)≤vc2≤dp2(j+1)，dp3(k)≤vc3≤dp3(k+1)} ..................................................................................[16] 步驟S204，根據(jù)MBC分割所形成的各個(gè)VCSPTN分格與VAPS的關(guān)系，將所有VCSPTN分格進(jìn)行分類，將與VAPS存在非空交集的分格進(jìn)行合并，計(jì)算出其并集UOP(Union of Partition)。
MBC分割所形成的各個(gè)VCSPTN分格，與VAPS的關(guān)系有三種形式，根據(jù)所述MBC分格與VAPS的關(guān)系，將MBC的所有VCSPTN分格分成三類，具體如下 MBC的某個(gè)分格VCSPTN(i，j，k)(i＝0，1，2，...N1，j＝0，1，2，...N2，k＝0，1，2，...N3)包含在VAPS中，即滿足將這些MBC分格歸屬到第一類VCSPTN分格。
MBC的某個(gè)分格VCSPTN(i，j，k)(i＝0，1，2，...N1，j＝0，1，2，...N2，k＝0，1，2，...N3)不完全包含在VAPS中，但是與VAPS有交集(交集不為空集)。即VCSPTN(i，j，k)∩VAPS≠Φ。將這些MBC分格歸屬到第二類VCSPTN分格。
MBC的某個(gè)分格VCSPTN(i，j，k)(i＝0，1，2，...N1，j＝0，1，2，...N2，k＝0，1，2，...N3)與VAPS的交集為空集。即VCSPTN(i，j，k)∩VAPS＝Φ。將這些MBC分格歸屬到第三類VCSPTN分格。
顯然第三類VCSPTN分格與VAPS沒(méi)有關(guān)系，因此本發(fā)明不用考慮。第一類和第二類VCSPTN分格，其并集(Union)用UOP(Union of Partition)表示，顯然UOP作為VCS中的一個(gè)空間集合，有如下關(guān)系成立 步驟S205，對(duì)于UOP集合中的每個(gè)分格VCSPTN，根據(jù)其六個(gè)面的數(shù)學(xué)方程和顏色正變換函數(shù)確定其在RGB顏色空間中對(duì)應(yīng)的逆象分格RGBPTN(RGB ParTitioN的縮寫)的六個(gè)面的方程。
對(duì)于UOP集合中的每個(gè)VCSPTN(i，j，k)(i＝0，1，2，...N1，j＝0，1，2，...N2，k＝0，1，2，...N3)分格，是一個(gè)長(zhǎng)方體，因此有六個(gè)面，其標(biāo)號(hào)如圖10所示，六個(gè)面方程是 面1 面2 面3 面4 面5 面6 對(duì)于UOP集合中的VCSPTN分格，都與RGB顏色空間中的RGBPTN分格一一對(duì)應(yīng)。關(guān)系如圖11所示。由圖11可以看出，通過(guò)顏色正變換函數(shù)T(.)，RGBPTN(i，j，k)分格被映射成VCSPTN(i，j，k)分格；而通過(guò)顏色反變換函數(shù)S(.)，VCSPTN(i，j，k)分格可以被映射成RGBPTN(i，j，k)分格。
定義在RGB空間中，和第一類VCSPTN分格對(duì)應(yīng)的分格叫做第一類RGBPTN分格；和第二類VCSPTN分格對(duì)應(yīng)的分格叫做第二類RGBPTN分格。
如果RGBPTN(i，j，k)(i＝0，1，2，...N1，j＝0，1，2，...N2，k＝0，1，2，...N3)是第一類分格，那么RGBPTN(i，j，k)完全包含在RGBUC中，即 如果RGBPTN(i，j，k)(i＝0，1，2，...N1，j＝0，1，2，...N2，k＝0，1，2，...N3)是第二類分格，那么RGBPTN(i，j，k)不完全包含在RGBUC中，但是和RGBUC有交集(交集不為空集)，即RGBPTN(i，j，k)∩RGBUC≠Φ。
通過(guò)上述分析，可以確定出RGBPTN分格的大致范圍。
對(duì)于每個(gè)RGBPTN分格，也有六個(gè)面，其標(biāo)號(hào)如圖12所示，所述RGBPTN分格的每個(gè)面與VCSPTN分格的每個(gè)面對(duì)應(yīng)。對(duì)于RGBPTN分格，如果確定了其六個(gè)面的方程，則就完全確定出這個(gè)分格的數(shù)學(xué)表示，也就完全確定出這個(gè)分格作為一個(gè)集合的空間范圍。
RGBPTN(i，j，k)(i＝0，1，2，...N1，j＝0，1，2，...N2，k＝0，1，2，...N3)分格的六個(gè)面方程如下 面1 面2 面3 面4 面5 面6 步驟S206，根據(jù)與所述VAPS有非空交集的所有VCSPTN分格的并集UOP，以及顏色反變換函數(shù)，得到UOP集合在RGB顏色空間中的逆象IIUOP，并將其作為與所述RGBUC有非空交集的所有RGBPTN分格的并集。
第一類和第二類VCSPTN分格，對(duì)應(yīng)在RGB顏色空間中的RGBPTN分格的并集，就是UOP通過(guò)顏色反變換函數(shù)S(.)映射到RGB顏色空間中的集合，這個(gè)集合叫做IIUOP(Inverse Image of UOP，UOP的逆像)。顯然IIUOP完全包含RGBUC，如圖13所示，滿足公式[29]所示的關(guān)系 步驟S207，在所述IIUOP集合中，確定每個(gè)RGBPTN分格與所述RGBUC的交集，并構(gòu)造所述交集上的原始伽瑪特性函數(shù)的線性化參數(shù)表示，得到相應(yīng)的線性伽瑪特性函數(shù)；并根據(jù)設(shè)定的原則確定所述線性伽瑪特性函數(shù)的參數(shù)，所述設(shè)定的原則為由原始伽瑪特性函數(shù)所引起的失真RGB顏色向量，與由所述線性伽瑪特性函數(shù)所引起的失真RGB顏色向量之間的向量間廣義平均距離達(dá)到設(shè)定目標(biāo)值。
步驟S207中，主要根據(jù)最小均方誤差準(zhǔn)則，在每個(gè)RGBPTN分格與RGBUC的交集上，建立一個(gè)含有該分格線性Gamma特性函數(shù)參數(shù)的數(shù)學(xué)優(yōu)化問(wèn)題；然后求解該數(shù)學(xué)優(yōu)化問(wèn)題，確定所述線性Gamma特性函數(shù)參數(shù)。
由于Gamma特性函數(shù)G(.)是定義在整個(gè)RGBUC上的，是一個(gè)非線性函數(shù)，但是在每個(gè)RGBPTN分格上可以線性化來(lái)近似，即在RGBPTN分格上用一個(gè)線性函數(shù)在最優(yōu)意義上來(lái)近似代替原來(lái)的Gamma特性函數(shù)。在RGBPTN(i，j，k)(i＝0，1，2，...N1，j＝0，1，2，...N2，k＝0，1，2，...N3)上，這種近似表示如下 rd＝gr(rr)≈kr(i)rr+br(i)......................................................[30] gd＝gg(gr)≈kg(j)gr+bg(j)................................................[31] bd＝gb(br)≈kb(k)br+bb(k)...............................................[32] 為了描述方便，后面直接用等號(hào)“＝”來(lái)代替近似號(hào)“≈”?；蛘邔懗删仃囆问剑绻絒33]所示 其中K(i，j，k)是一個(gè)3×3矩陣，B(i，j，k)是一個(gè)3×1列向量。
假定已經(jīng)獲得了RGBPTN分格在Gamma環(huán)節(jié)的Gamma特性函數(shù)。如果不知道，可以采用儀器測(cè)量的方法獲得。
按照下面的最優(yōu)準(zhǔn)則來(lái)確定Gamma特性函數(shù)中的參數(shù)K(i，j，k)和B(i，j，k)。

...........................................................[34] 以上數(shù)學(xué)表達(dá)式的意義是，在均方誤差最優(yōu)意義下，所述K(i，j，k)和B(i，j，k)參數(shù)應(yīng)該是使得目標(biāo)函數(shù)(或者叫做代價(jià)函數(shù))

取最小值。其中，□＝(K(i，j，k)crRGB+B(i，j，k)-G(crRGB))T(K(i，j，k)crRGB+B(i，j，k)-G(crRGB))。
在目標(biāo)函數(shù)(或者叫做代價(jià)函數(shù))中，選擇積分集合為RGBPTN(i，j，k)∩RGBUC的原因是對(duì)于第一類RGBPTN分格，完全包含于RGBUC中，這個(gè)時(shí)候RGBPTN(i，j，k)∩RGBUC＝RGBPTN(i，j，k)，積分集合正好是RGBPTN(i，j，k)；對(duì)于第二類RGBPTN分格，不完全包含于RGBUC中，但是有非空交集，這時(shí)，積分集合應(yīng)該是RGBPTN(i，j，k)與RGBUC的交集，即RGBPTN(i，j，k)∩RGBUC。綜上所述，不論對(duì)于第一類還是第二類RGBPTN分格，積分集合都是RGBPTN(i，j，k)∩RGBUC。
以上數(shù)學(xué)優(yōu)化問(wèn)題的解法中，只要能夠求得Gamma特性函數(shù)中的G(.)函數(shù)的解析形式，就能利用目前的現(xiàn)有技術(shù)獲得參數(shù)K(i，j，k)和B(i，j，k)。
步驟S208，確定所述RGBPTN分格對(duì)應(yīng)的VCSPTN分格與所述VAPS的交集，并根據(jù)所構(gòu)造的每個(gè)RGBPTN與所述RGBUC的交集上的線性伽瑪特性函數(shù)，以及設(shè)定原則，確定所述交集上的線性伽瑪校正函數(shù)；所述設(shè)定原則為所述線性校正函數(shù)使得校正后的VCSPTN分格與所述VAPS的交集上的虛擬顏色空間顏色向量通過(guò)顏色反變換后得到的RGB顏色向量，與通過(guò)顏色正變換得到校正前的虛擬顏色空間顏色向量的原始RGB顏色向量之間的廣義平均距離達(dá)到設(shè)定目標(biāo)值。
在步驟S208中，主要根據(jù)最小均方誤差準(zhǔn)則，在每個(gè)VCSPTN分格上建立一個(gè)含有該分格的線性Gamma校正函數(shù)參數(shù)以及對(duì)應(yīng)的RGBPTN分格上的線性Gamma特性函數(shù)參數(shù)的數(shù)學(xué)優(yōu)化問(wèn)題，然后求解該數(shù)學(xué)優(yōu)化問(wèn)題，確定所述線性Gamma校正函數(shù)參數(shù)，從而確定所有VCSPTN分格上的線性Gamma校正函數(shù)參數(shù)，進(jìn)而根據(jù)所述線性Gamma校正函數(shù)參數(shù)確定所有VCSPTN分格上的線性Gamma校正函數(shù)。
在確定VAPS集合中各個(gè)VCSPTN分格上的線性Gamma校正函數(shù)時(shí)，基本思想是在每個(gè)VCSPTN分格中，都用同一個(gè)線性函數(shù)來(lái)表示Gamma特性函數(shù)；不同的VCSPTN分格中，線性函數(shù)也不同。下面仍然以VCSPTN(i，j，k)分格為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
在每個(gè)VCSPTN分格中，用分段線形函數(shù)來(lái)表示該VCSPTN分格中的Gamma校正函數(shù)。用GC(.)來(lái)表示Gamma校正函數(shù)(GC表示Gammacorrection)。具體形式如公式[35]所示 其中cuVCS∈VCSPTN(i，j，k)，i＝1，2，....N1，j＝1，2，....N2，k＝1，2，....N3。
其中函數(shù)GC(.)的三個(gè)分量如公式[36]所示 其中g(shù)c1(.)，gc2(.)，gc3(.)分別表示產(chǎn)生校正后VCS向量ccVCS的vc1，vc2，vc3分量。
其中P(i，j，k)的3×3矩陣如公式[37]所示 Q(i，j，k)的3×1列向量如公式[38]所示 因此，可以得到最終的Gamma校正函數(shù)如公式[39]所示 ccVCS＝P(i，j，k)T(K(i，j，k)crRGB+B(i，j，k))+Q(i，j，k)........................[39] 其中，crRGB∈RGBPTN(i，j，k)∩RGBUC，i＝1，2，....N1，j＝1，2，....N2，k＝1，2，....N3。
下面確定Gamma校正函數(shù)中的P(i，j，k)參數(shù)和Q(i，j，k)參數(shù)，使用的方法是通過(guò)衡量校正后的VCS顏色向量ccVCS和假設(shè)沒(méi)有Gamma失真的情況下的VCS顏色向量的誤差的大小，并按照該誤差最小時(shí)確定Gamma校正函數(shù)的原則，確定P(i，j，k)參數(shù)和Q(i，j，k)參數(shù)。
假設(shè)沒(méi)有Gamma失真的情況下的VCS顏色向量是T(crRGB)。具體的誤差形式，按照統(tǒng)計(jì)信號(hào)處理領(lǐng)域常用的均方誤差準(zhǔn)則可以定義VCS顏色向量的誤差的大小為如公式[40]所示 (ccVCS-T(crRGB))T(ccVCS-T(crRGB)).......................................[40] 因此，在整個(gè)RGB顏色空間上，這種誤差的一種積累或者說(shuō)平均，可以用如公式[41]所示的積分形式定義 ..........................................................[41] 其中MSE表示均方誤差，英文是Mean Square Error。
因?yàn)槊總€(gè)RGB分格RGBPTN(i，j，k)與VCS空間范圍內(nèi)的UOP集合中每個(gè)分格VCSPTN(i，j，k)一一對(duì)應(yīng)，那么，定義在RGBPTN(i，j，k)上的Gamma特性函數(shù)被定義在VCSPTN(i，j，k)的Gamma校正函數(shù)所校正。其它分格的Gamma特性函數(shù)和Gamma校正函數(shù)不影響RGBPTN(i，j，k)和VCSPTN(i，j，k)。因此每個(gè)VCSPTN(i，j，k)分格的Gamma校正函數(shù)可以獨(dú)立確定，只依賴于RGBPTN(i，j，k)分格上Gamma特性函數(shù)，或者更嚴(yán)格地說(shuō)只依賴于RGBPTN(i，j，k)分格上Gamma特性函數(shù)的線性表示。
對(duì)于第二類分格，考慮到第二類分格不完全包含在VAPS集合中，而Gamma校正函數(shù)應(yīng)該定義于VAPS集合上。因此，對(duì)于每個(gè)分格來(lái)說(shuō)，首先要確定其與VAPS集合的交集。
選擇積分集合為VCSPTN(i，j，k)∩VAPS的原因是，對(duì)于第一類VCSPTN分格，完全包含于VAPS集合，這個(gè)時(shí)候有VCSPTN(i，j，k)∩VAPS＝VCSPTN(i，j，k)，即積分集合正好是VCSPTN(I，j，k)；對(duì)于第二類VCSPTN分格，不完全包含于VAPS集合中，但是有非空交集，這個(gè)時(shí)候積分集合應(yīng)該是VCSPTN(I，j，k)與VAPS的交集VCSPTN(i，j，k)∩VAPS。綜上所述，不論對(duì)于第一類還是第二類VCSPTN，積分集合都是VCSPTN(i，j，k)∩VAPS。
根據(jù)這個(gè)原則，來(lái)逐分格地確定Gamma校正函數(shù)。因?yàn)樗械姆指駱?gòu)成了整個(gè)UOP集合，那么只要確定了每個(gè)VCSPTN(i，j，k)分格上的Gamma校正函數(shù)，就可以確定全部UOP集合上的Gamma校正函數(shù)。
確定每個(gè)分格上的Gamma校正函數(shù)所依據(jù)的準(zhǔn)則是公式[34]定義的最小均方誤差準(zhǔn)則，按照這個(gè)原則，確定P(i，j，k)參數(shù)的3×3矩陣，如公式[42]所示 以及，Q(i，j，k)參數(shù)的3×1列向量，如公式[43]所示 使得最小。
將公式[39]代入公式[41]得到 ........................................................[44] 因此POpt(i，j，k)，QOpt(i，j，k)參數(shù)的確定轉(zhuǎn)發(fā)為一個(gè)經(jīng)典的數(shù)學(xué)優(yōu)化問(wèn)題，即 ..................................................................[45] 采用數(shù)學(xué)優(yōu)化的方法求得公式[45]中的全局最優(yōu)解POpt(i，j，k)，QOpt(i，j，k)，這樣就能夠確定出每個(gè)VCSPTN(i，j，k)分格上的Gamma校正函數(shù)，就可以確定全部UOP集合上的Gamma校正函數(shù)。其中Opt是英文Optimal(最優(yōu))的縮寫。這部分的求解方法屬于現(xiàn)有技術(shù)，不在本專利范圍內(nèi)描述。
由于在視頻通信過(guò)程中，從發(fā)送端發(fā)送到接收端(可以有多個(gè)接收端)的視頻信息其實(shí)是一些顏色信號(hào)采樣值形成的一個(gè)采樣值序列。對(duì)于視頻來(lái)說(shuō)，包含一個(gè)序列的圖像，而每幀圖像又包含多個(gè)像素，每個(gè)像素對(duì)應(yīng)于一個(gè)顏色向量信號(hào)的采樣值。因此歸根到底，視頻可以表示為一個(gè)序列的顏色向量信號(hào)的采樣值。在視頻通信過(guò)程中，獲取視頻信息中包含的每個(gè)原始RGB向量電信號(hào)采樣值，并將其轉(zhuǎn)換為虛擬顏色空間中的虛擬顏色空間向量電信號(hào)后，得到對(duì)應(yīng)的VCS虛擬顏色空間向量電信號(hào)采樣值，然后利用上述過(guò)程確定出的每個(gè)VCSPTN分格上的Gamma校正函數(shù)對(duì)所述虛擬顏色空間向量電信號(hào)采樣值進(jìn)行伽瑪校正，具體如下 步驟S209，在視頻通信過(guò)程中，獲取視頻信息中包含的每個(gè)原始RGB向量電信號(hào)采樣值，并將其轉(zhuǎn)換為虛擬顏色空間中的虛擬顏色空間向量信號(hào)后，得到對(duì)應(yīng)的VCS虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值，然后判斷所述VCS虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值所歸屬的VCSPTN分格。
在步驟S209中，將所述虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值在三個(gè)不同坐標(biāo)軸上對(duì)應(yīng)的分量，與每個(gè)VCSPTN分格的坐標(biāo)范圍進(jìn)行比較，如果滿足 那么確定所述VCS顏色向量歸屬于VCSPTN(i0，j0，k0)分格。也就是說(shuō)，當(dāng)所述虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值在三個(gè)不同坐標(biāo)軸上對(duì)應(yīng)的分量都在某個(gè)VCSPTN分格在對(duì)應(yīng)坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)范圍內(nèi)時(shí)，則確定所述虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值歸屬于所述VCSPTN分格。
步驟S210，根據(jù)所確定的VCSPTN(i0，j0，k0)分格上的線性Gamma校正函數(shù)(如公式[47]所示)，對(duì)所述VCS向量信號(hào)采樣值進(jìn)行校正。
ccVCS＝P(i0，j0，k0)cuVCS+Q(i0，j0，k0)........................................[47] 對(duì)視頻信息中的下一個(gè)未校正VCS信號(hào)的采樣值重復(fù)步驟S209和步驟S210，直到所有采樣值都處理完畢。
其中，當(dāng)利用線性Gamma校正函數(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行伽瑪校正時(shí)，可采用目前標(biāo)準(zhǔn)的校正方法，使最終的信號(hào)輸入輸出關(guān)系為線性關(guān)系。
本發(fā)明提供的第二實(shí)施例是一種用于視頻通信的伽瑪校正系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖14所示，包括分格確定單元、線性伽瑪校正函數(shù)確定單元、分格匹配單元和伽瑪校正單元。其中，所述分格確定單元包括第一空間范圍確定子單元、第二空間范圍確定子單元和分格確定子單元；所述第二空間范圍確定子單元包括VAPS坐標(biāo)確定子單元、MBC坐標(biāo)確定子單元和MBC空間范圍確定子單元。其中，所述線性伽瑪校正函數(shù)確定單元包括線性伽瑪特性函數(shù)確定子單元和線性伽瑪校正函數(shù)確定子單元；其中所述線性伽瑪特性函數(shù)確定子單元包括RGBPTN分格集合確定模塊和線性伽瑪特性函數(shù)確定模塊；其中，所述分格匹配單元包括比較子單元和分格歸屬確定子單元。
系統(tǒng)中各個(gè)單元之間的信號(hào)傳遞關(guān)系如下 所述分格確定單元根據(jù)虛擬顏色空間中的虛擬顏色空間允許點(diǎn)集合VAPS的最小包含長(zhǎng)方體MBC，對(duì)VAPS進(jìn)行分格化，形成多個(gè)VCSPTN分格，具體處理過(guò)程如下 所述第一空間范圍確定子單元，根據(jù)對(duì)RGB顏色空間進(jìn)行規(guī)一化處理所得到的RGB單位立方體RGBUC的六個(gè)面的數(shù)學(xué)方程，以及顏色反變換函數(shù)，確定VAPS的六個(gè)面的方程；所述VAPS的六個(gè)面為包圍所述VAPS的六個(gè)空間曲面；以及，根據(jù)所述VAPS的六個(gè)面的方程，確定VAPS的空間范圍；具體實(shí)施過(guò)程與第一實(shí)施例中的相關(guān)描述雷同，這里不再詳細(xì)描述。
第二空間范圍確定子單元根據(jù)所述第一空間范圍確定子單元確定出的VAPS的空間范圍，確定出其最小包含長(zhǎng)方體MBC的空間范圍；具體處理時(shí)，通過(guò)VAPS坐標(biāo)確定子單元，根據(jù)所述VAPS的空間范圍確定其在三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)；以及，通過(guò)MBC坐標(biāo)確定子單元根據(jù)所述VAPS坐標(biāo)確定子單元確定出的VAPS在所述三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)確定出所述VAPS的最小包含長(zhǎng)方體MBC在對(duì)應(yīng)的三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)；以及，通過(guò)MBC空間范圍確定子單元，根據(jù)所述MBC坐標(biāo)確定單元所確定出的MBC在對(duì)應(yīng)的三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)確定出所述MBC的空間范圍。具體實(shí)施過(guò)程與第一實(shí)施例中的相關(guān)描述雷同，這里不再詳細(xì)描述。
所述分格確定子單元將所述第二空間范圍確定子單元確定出的MBC分割為多個(gè)VCSPTN分格，得到所述VAPS的多個(gè)VCSPTN分格。具體實(shí)施過(guò)程與第一實(shí)施例中的相關(guān)描述雷同，這里不再詳細(xì)描述。
所述線性伽瑪校正函數(shù)確定單元構(gòu)造通過(guò)所述分格確定單元處理后得到的每個(gè)VCSPTN分格上的線性伽瑪校正函數(shù)，所述線性伽瑪校正函數(shù)使校正后的VCSPTN分格上的虛擬顏色空間顏色向量通過(guò)顏色反變換得到的RGB顏色向量，與通過(guò)顏色正變換得到校正前的虛擬顏色空間顏色向量的原始RGB顏色向量之間的向量間廣義平均距離達(dá)到設(shè)定目標(biāo)值。其處理過(guò)程通過(guò)所述線性伽瑪特性函數(shù)確定子單元和線性伽瑪校正函數(shù)確定子單元實(shí)現(xiàn) 所述線性伽瑪特性函數(shù)確定子單元通過(guò)其內(nèi)的RGBPTN分格集合確定模塊，根據(jù)所述VCSPTN分格的六個(gè)面的數(shù)學(xué)方程和顏色正變換函數(shù)確定其在RGB顏色空間中對(duì)應(yīng)的逆象分格RGBPTN的空間范圍；以及，根據(jù)與所述VAPS有非空交集的所有VCSPTN分格的并集UOP，以及顏色反變換函數(shù)，得到UOP集合在RGB顏色空間中的逆象IIUOP，并將其作為與所述RGBUC有非空交集的所有RGBPTN分格的并集；以及，在所述IIUOP集合中，確定每個(gè)RGBPTN分格與所述RGBUC的交集；具體實(shí)施過(guò)程與第一實(shí)施例中的相關(guān)描述雷同，這里不再詳細(xì)描述。
然后，通過(guò)所述線性伽瑪特性函數(shù)確定模塊構(gòu)造所述RGBPTN分格集合確定模塊確定出的交集上的原始伽瑪特性函數(shù)的線性化參數(shù)表示，得到相應(yīng)的線性伽瑪特性函數(shù)；并根據(jù)設(shè)定的原則確定所述線性伽瑪特性函數(shù)的參數(shù)，所述設(shè)定的原則為由原始伽瑪特性函數(shù)所引起的失真RGB顏色向量，與由所述線性伽瑪特性函數(shù)所引起的失真RGB顏色向量之間的向量間廣義平均距離達(dá)到設(shè)定目標(biāo)值；所述的基于向量間的廣義平均距離是指均方誤差。所述設(shè)定目標(biāo)值為所述基于向量間的廣義平均距離的最小值。具體實(shí)施過(guò)程與第一實(shí)施例中的相關(guān)描述雷同，這里不再詳細(xì)描述。
所述線性伽瑪校正函數(shù)確定子單元確定所述RGBPTN分格對(duì)應(yīng)的VCSPTN分格與所述VAPS的交集，并根據(jù)所述線性伽瑪特性函數(shù)確定子單元所構(gòu)造的每個(gè)RGBPTN與所述RGBUC的交集上的線性伽瑪特性函數(shù)，以及設(shè)定原則，確定所述交集上的線性伽瑪校正函數(shù)；所述設(shè)定原則為所述線性校正函數(shù)使得校正后的VCSPTN分格與所述VAPS的交集上的虛擬顏色空間顏色向量通過(guò)顏色反變換后得到的RGB顏色向量，與通過(guò)顏色正變換得到校正前的虛擬顏色空間顏色向量的原始RGB顏色向量之間的廣義平均距離達(dá)到設(shè)定目標(biāo)值。所述的基于向量間的廣義平均距離是指均方誤差。所述設(shè)定目標(biāo)值為所述基于向量間的廣義平均距離的最小值。具體實(shí)施過(guò)程與第一實(shí)施例中的相關(guān)描述雷同，這里不再詳細(xì)描述。
所述分格匹配單元獲取視頻信息中包含的每個(gè)原始RGB向量電信號(hào)采樣值所對(duì)應(yīng)的虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值，并通過(guò)比較子單元將所述虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值在三個(gè)不同坐標(biāo)軸上對(duì)應(yīng)的分量，與每個(gè)VCSPTN分格的坐標(biāo)范圍進(jìn)行比較，并將比較結(jié)果傳送給所述分格歸屬確定子單元；具體實(shí)施過(guò)程與第一實(shí)施例中的相關(guān)描述雷同，這里不再詳細(xì)描述。
當(dāng)所述分格歸屬確定子單元確定比較結(jié)果是所述虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值在三個(gè)不同坐標(biāo)軸上對(duì)應(yīng)的分量都在某個(gè)VCSPTN分格在對(duì)應(yīng)坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)范圍內(nèi)時(shí)，則確定所述虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值歸屬于所述VCSPTN分格。坐標(biāo)的比較方法與第一實(shí)施例中的相關(guān)描述雷同，這里不再詳細(xì)描述。
所述伽瑪校正單元調(diào)用所述分格匹配單元匹配到的VCSPTN分格上的線性伽瑪校正函數(shù)，對(duì)所得到的每個(gè)虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值進(jìn)行伽瑪校正。具體實(shí)施過(guò)程與第一實(shí)施例中的相關(guān)描述雷同，這里不再詳細(xì)描述。
本發(fā)明提供的第三實(shí)施例是一種伽瑪校正裝置，其結(jié)構(gòu)如圖15所示，包括分格確定單元和線性伽瑪校正函數(shù)確定單元。其中所述分格確定單元包括第一空間范圍確定子單元、第二空間范圍確定子單元和分格確定子單元；所述第二空間范圍確定子單元包括VAPS坐標(biāo)確定子單元、MBC坐標(biāo)確定子單元和MBC空間范圍確定子單元。所述線性伽瑪校正函數(shù)確定單元包括線性伽瑪特性函數(shù)確定子單元和線性伽瑪校正函數(shù)確定子單元。其中所述線性伽瑪特性函數(shù)確定子單元包括RGBPTN分格集合確定模塊和線性伽瑪特性函數(shù)確定模塊。
所述分格確定單元根據(jù)虛擬顏色空間中的虛擬顏色空間允許點(diǎn)集合VAPS的最小包含長(zhǎng)方體MBC，對(duì)VAPS進(jìn)行分格化，形成多個(gè)VCSPTN分格，具體處理過(guò)程如下 所述第一空間范圍確定子單元，根據(jù)對(duì)RGB顏色空間進(jìn)行規(guī)一化處理所得到的RGB單位立方體RGBUC的六個(gè)面的數(shù)學(xué)方程，以及顏色反變換函數(shù)，確定VAPS的六個(gè)面的方程；所述VAPS的六個(gè)面為包圍所述VAPS的六個(gè)空間曲面；以及，根據(jù)所述VAPS的六個(gè)面的方程，確定VAPS的空間范圍；具體實(shí)施過(guò)程與第一實(shí)施例中的相關(guān)描述雷同，這里不再詳細(xì)描述。
第二空間范圍確定子單元根據(jù)所述第一空間范圍確定子單元確定出的VAPS的空間范圍，確定出其最小包含長(zhǎng)方體MBC的空間范圍；具體處理時(shí)，通過(guò)VAPS坐標(biāo)確定子單元，根據(jù)所述VAPS的空間范圍確定其在三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)；以及，通過(guò)MBC坐標(biāo)確定子單元根據(jù)所述VAPS坐標(biāo)確定子單元確定出的VAPS在所述三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)確定出所述VAPS的最小包含長(zhǎng)方體MBC在對(duì)應(yīng)的三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)；以及，通過(guò)MBC空間范圍確定子單元，根據(jù)所述MBC坐標(biāo)確定單元所確定出的MBC在對(duì)應(yīng)的三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)確定出所述MBC的空間范圍。具體實(shí)施過(guò)程與第一實(shí)施例中的相關(guān)描述雷同，這里不再詳細(xì)描述。
所述分格確定子單元將所述第二空間范圍確定子單元確定出的MBC分割為多個(gè)VCSPTN分格，得到所述VAPS的多個(gè)VCSPTN分格。具體實(shí)施過(guò)程與第一實(shí)施例中的相關(guān)描述雷同，這里不再詳細(xì)描述。
所述分格上的線性伽瑪校正函數(shù)確定單元構(gòu)造通過(guò)所述分格確定單元處理后得到的每個(gè)VCSPTN分格上的線性伽瑪校正函數(shù)，所述線性伽瑪校正函數(shù)使校正后的VCSPTN分格上的虛擬顏色空間顏色向量通過(guò)顏色反變換得到的RGB顏色向量，與通過(guò)顏色正變換得到校正前的虛擬顏色空間顏色向量的原始RGB顏色向量之間的向量間廣義平均距離達(dá)到設(shè)定目標(biāo)值。其處理過(guò)程通過(guò)所述線性伽瑪特性函數(shù)確定子單元和線性伽瑪校正函數(shù)確定子單元實(shí)現(xiàn) 所述線性伽瑪特性函數(shù)確定子單元通過(guò)其內(nèi)的RGBPTN分格集合確定模塊，根據(jù)所述VCSPTN分格的六個(gè)面的數(shù)學(xué)方程和顏色正變換函數(shù)確定其在RGB顏色空間中對(duì)應(yīng)的逆象分格RGBPTN的空間范圍；以及，根據(jù)與所述VAPS有非空交集的所有VCSPTN分格的并集UOP，以及顏色反變換函數(shù)，得到UOP集合在RGB顏色空間中的逆象IIUOP，并將其作為與所述RGBUC有非空交集的所有RGBPTN分格的并集；以及，在所述IIUOP集合中，確定每個(gè)RGBPTN分格與所述RGBUC的交集；具體實(shí)施過(guò)程與第一實(shí)施例中的相關(guān)描述雷同，這里不再詳細(xì)描述。
然后，通過(guò)所述線性伽瑪特性函數(shù)確定模塊構(gòu)造所述RGBPTN分格集合確定模塊確定出的交集上的原始伽瑪特性函數(shù)的線性化參數(shù)表示，得到相應(yīng)的線性伽瑪特性函數(shù)；并根據(jù)設(shè)定的原則確定所述線性伽瑪特性函數(shù)的參數(shù)，所述設(shè)定的原則為由原始伽瑪特性函數(shù)所引起的失真RGB顏色向量，與由所述線性伽瑪特性函數(shù)所引起的失真RGB顏色向量之間的向量間廣義平均距離達(dá)到設(shè)定目標(biāo)值；所述的基于向量間的廣義平均距離是指均方誤差。所述設(shè)定目標(biāo)值為所述基于向量間的廣義平均距離的最小值。具體實(shí)施過(guò)程與第一實(shí)施例中的相關(guān)描述雷同，這里不再詳細(xì)描述。
所述線性伽瑪校正函數(shù)確定子單元確定所述RGBPTN分格對(duì)應(yīng)的VCSPTN分格與所述VAPS的交集，并根據(jù)所述線性伽瑪特性函數(shù)確定子單元所構(gòu)造的每個(gè)RGBPTN與所述RGBUC的交集上的線性伽瑪特性函數(shù)，以及設(shè)定原則，確定所述交集上的線性伽瑪校正函數(shù)；所述設(shè)定原則為所述線性校正函數(shù)使得校正后的VCSPTN分格與所述VAPS的交集上的虛擬顏色空間顏色向量通過(guò)顏色反變換后得到的RGB顏色向量，與通過(guò)顏色正變換得到校正前的虛擬顏色空間顏色向量的原始RGB顏色向量之間的廣義平均距離達(dá)到設(shè)定目標(biāo)值。所述的基于向量間的廣義平均距離是指均方誤差。所述設(shè)定目標(biāo)值為所述基于向量間的廣義平均距離的最小值。具體實(shí)施過(guò)程與第一實(shí)施例中的相關(guān)描述雷同，這里不再詳細(xì)描述。
由上述本發(fā)明的實(shí)施例提供的具體實(shí)施方案可以看出，本發(fā)明首先根據(jù)虛擬顏色空間中的虛擬顏色空間允許點(diǎn)集合VAPS的最小包含長(zhǎng)方體MBC，對(duì)VAPS進(jìn)行分格化，形成多個(gè)VCSPTN分格；然后構(gòu)造每個(gè)VCSPTN分格上的線性伽瑪校正函數(shù)，；接著獲取視頻信息中包含的每個(gè)原始RGB向量電信號(hào)采樣值所對(duì)應(yīng)的虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值，并確定其所歸屬的VCSPTN分格；并根據(jù)所述VCSPTN分格上的線性伽瑪校正函數(shù)，對(duì)所得到的每個(gè)虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值進(jìn)行伽瑪校正。因此通過(guò)本發(fā)明，能夠在視頻通信過(guò)程的中間處理環(huán)節(jié)使用的各種顏色空間中實(shí)施伽瑪校正，從而將伽瑪校正的應(yīng)用范圍擴(kuò)大，解決了當(dāng)前在視頻通信中間處理環(huán)節(jié)上無(wú)法實(shí)施伽瑪校正的難題。
另外，上述本發(fā)明的實(shí)施例提供的方案，可普遍應(yīng)用于視頻通信過(guò)程中的中間處理環(huán)節(jié)中使用的各種顏色空間，從而為在不同顏色空間實(shí)施伽瑪校正提供了統(tǒng)一的方法。
顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種伽瑪校正方法，其特征在于，包括
根據(jù)虛擬顏色空間中的虛擬顏色空間允許點(diǎn)集合VAPS的最小包含長(zhǎng)方體MBC，對(duì)VAPS進(jìn)行分格化，形成多個(gè)VCSPTN分格；
構(gòu)造每個(gè)VCSPTN分格上的線性伽瑪校正函數(shù)；
獲取視頻信息中包含的每個(gè)原始RGB向量電信號(hào)采樣值所對(duì)應(yīng)的虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值，并確定所述虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值所歸屬的VCSPTN分格；
根據(jù)所述VCSPTN分格上的線性伽瑪校正函數(shù)，對(duì)所得到的每個(gè)虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值進(jìn)行伽瑪校正。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)虛擬顏色空間中的VAPS的最小包含長(zhǎng)方體MBC，對(duì)VAPS進(jìn)行分格化，形成多個(gè)VCSPTN分格的過(guò)程，具體包括
根據(jù)對(duì)RGB顏色空間進(jìn)行規(guī)一化處理所得到的RGB單位立方體RGBUC的六個(gè)面的數(shù)學(xué)方程，以及顏色反變換函數(shù)，確定VAPS的六個(gè)面的方程；所述VAPS的六個(gè)面為包圍所述VAPS的六個(gè)空間曲面；
根據(jù)所述VAPS的六個(gè)面的方程，確定VAPS的空間范圍，然后根據(jù)所述VAPS的空間范圍確定出其最小包含長(zhǎng)方體MBC的空間范圍；
將MBC分割為多個(gè)VCSPTN分格，得到所述VAPS的多個(gè)VCSPTN分格。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述VAPS的空間范圍確定出其最小包含長(zhǎng)方體MBC的空間范圍的過(guò)程，具體包括
根據(jù)所述VAPS的空間范圍確定其在三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)，然后根據(jù)所述VAPS在所述三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)確定出所述VAPS的最小包含長(zhǎng)方體MBC在對(duì)應(yīng)的三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)；
根據(jù)所確定出的MBC在對(duì)應(yīng)的三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)確定出所述MBC的空間范圍。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所確定出的MBC在對(duì)應(yīng)的三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)確定出所述MBC的空間范圍的過(guò)程，具體包括
當(dāng)所述虛擬顏色空間采用左手坐標(biāo)系時(shí)，根據(jù)所確定出的MBC在對(duì)應(yīng)的三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)得到所述MBC左下后頂點(diǎn)的坐標(biāo)，和右上前頂點(diǎn)的坐標(biāo)；根據(jù)所述左下后頂點(diǎn)的坐標(biāo)和右上前頂點(diǎn)的坐標(biāo)，確定出所述MBC其余頂點(diǎn)的坐標(biāo)；或，
當(dāng)所述的虛擬顏色空間采用右手坐標(biāo)系時(shí)，根據(jù)所確定出的MBC在對(duì)應(yīng)的三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)得到所述MBC右下后頂點(diǎn)的坐標(biāo)，和左上前頂點(diǎn)的坐標(biāo)；根據(jù)所述右下后頂點(diǎn)的坐標(biāo)和左上前頂點(diǎn)的坐標(biāo)，確定出所述MBC其余頂點(diǎn)的坐標(biāo)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)造每個(gè)VCSPTN分格上的線性伽瑪校正函數(shù)的過(guò)程，具體包括
根據(jù)所述VCSPTN分格與所述VAPS，以及顏色反變換函數(shù)，確定每個(gè)RGBPTN分格與所述RGBUC的交集，并構(gòu)造每個(gè)RGBPTN與所述RGBUC的交集上的線性伽瑪特性函數(shù)；
確定所述RGBPTN分格對(duì)應(yīng)的VCSPTN分格與所述VAPS的交集，并根據(jù)所構(gòu)造的每個(gè)RGBPTN與所述RGBUC的交集上的線性伽瑪特性函數(shù)，以及，基于通過(guò)線性伽瑪校正函數(shù)使校正后的VCSPTN分格上的虛擬顏色空間顏色向量通過(guò)顏色反變換得到的RGB顏色向量，與通過(guò)顏色正變換得到校正前的虛擬顏色空間顏色向量的原始RGB顏色向量之間的向量間廣義平均距離，構(gòu)造所述交集上的線性伽瑪校正函數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述VCSPTN分格與所述VAPS，以及顏色反變換函數(shù)，確定每個(gè)RGBPTN分格與所述RGBUC的交集，并構(gòu)造每個(gè)RGBPTN與所述RGBUC的交集上的線性伽瑪特性函數(shù)的過(guò)程，具體包括
根據(jù)所述VCSPTN分格的六個(gè)面的數(shù)學(xué)方程和顏色正變換函數(shù)確定其在RGB顏色空間中對(duì)應(yīng)的逆象分格RGBPTN的空間范圍；
根據(jù)與所述VAPS有非空交集的所有VCSPTN分格的并集UOP，以及顏色反變換函數(shù)，得到UOP集合在RGB顏色空間中的逆象IIUOP，并將其作為與所述RGBUC有非空交集的所有RGBPTN分格的并集；
在所述IIUOP集合中，確定每個(gè)RGBPTN分格與所述RGBUC的交集，并構(gòu)造所述交集上的原始伽瑪特性函數(shù)的線性化參數(shù)表示，得到相應(yīng)的線性伽瑪特性函數(shù)；并根據(jù)原始伽瑪特性函數(shù)所引起的失真RGB顏色向量，與由所述線性伽瑪特性函數(shù)所引起的失真RGB顏色向量之間的向量間廣義平均距離確定所述線性伽瑪特性函數(shù)的參數(shù)。
7.如權(quán)利要求1、5或6所述的方法，其特征在于，所述的基于向量間的廣義平均距離是指均方誤差。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定所述虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值所歸屬的VCSPTN分格的過(guò)程，具體包括
將所述虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值在三個(gè)不同坐標(biāo)軸上對(duì)應(yīng)的分量，與每個(gè)VCSPTN分格的坐標(biāo)范圍進(jìn)行比較，并當(dāng)所述虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值在三個(gè)不同坐標(biāo)軸上對(duì)應(yīng)的分量都在某個(gè)VCSPTN分格在對(duì)應(yīng)坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)范圍內(nèi)時(shí)，則確定所述虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值歸屬于所述VCSPTN分格。
9.一種用于視頻通信的伽瑪校正系統(tǒng)，其特征在于，包括
分格確定單元，用于根據(jù)虛擬顏色空間中的虛擬顏色空間允許點(diǎn)集合VAPS的最小包含長(zhǎng)方體MBC，對(duì)VAPS進(jìn)行分格化，形成多個(gè)VCSPTN分格；
線性伽瑪校正函數(shù)確定單元，用于構(gòu)造每個(gè)VCSPTN分格上的線性伽瑪校正函數(shù)；
分格匹配單元，用于獲取視頻信息中包含的每個(gè)原始RGB向量電信號(hào)采樣值所對(duì)應(yīng)的虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值，并確定其所歸屬的VCSPTN分格；
伽瑪校正單元，用于根據(jù)所述VCSPTN分格上的線性伽瑪校正函數(shù)，對(duì)所得到的每個(gè)虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值進(jìn)行伽瑪校正。
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分格確定單元包括
第一空間范圍確定子單元，用于根據(jù)對(duì)RGB顏色空間進(jìn)行規(guī)一化處理所得到的RGB單位立方體RGBUC的六個(gè)面的數(shù)學(xué)方程，以及顏色反變換函數(shù)，確定VAPS的六個(gè)面的方程；所述VAPS的六個(gè)面為包圍所述VAPS的六個(gè)空間曲面；以及，根據(jù)所述VAPS的六個(gè)面的方程，確定VAPS的空間范圍；
第二空間范圍確定子單元，用于根據(jù)所述第一空間范圍確定子單元確定出的VAPS的空間范圍，確定出其最小包含長(zhǎng)方體MBC的空間范圍；以及，
分格確定子單元，用于將所述第二空間范圍確定子單元確定出的MBC分割為多個(gè)VCSPTN分格，得到所述VAPS的多個(gè)VCSPTN分格。
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二空間范圍確定子單元還包括
VAPS坐標(biāo)確定子單元，用于根據(jù)所述VAPS的空間范圍確定其在三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)；以及，
MBC坐標(biāo)確定單元，用于根據(jù)所述VAPS坐標(biāo)確定子單元確定出的VAPS在所述三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)確定出所述VAPS的最小包含長(zhǎng)方體MBC在對(duì)應(yīng)的三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)；以及，
MBC空間范圍確定子單元，用于根據(jù)所述MBC坐標(biāo)確定單元所確定出的MBC在對(duì)應(yīng)的三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)確定出所述MBC的空間范圍。
12.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述線性伽瑪校正函數(shù)確定單元包括
線性伽瑪特性函數(shù)確定子單元和線性伽瑪校正函數(shù)確定子單元；
所述線性伽瑪特性函數(shù)確定子單元，用于根據(jù)所述VCSPTN分格與所述VAPS，以及顏色反變換函數(shù)，確定每個(gè)RGBPTN分格與所述RGBUC的交集，并構(gòu)造每個(gè)RGBPTN與所述RGBUC的交集上的線性伽瑪特性函數(shù)；
所述線性伽瑪校正函數(shù)確定子單元，用于確定所述RGBPTN分格對(duì)應(yīng)的VCSPTN分格與所述VAPS的交集，并根據(jù)所構(gòu)造的每個(gè)RGBPTN與所述RGBUC的交集上的線性伽瑪特性函數(shù)，以及基于通過(guò)線性伽瑪校正函數(shù)使校正后的VCSPTN分格上的虛擬顏色空間顏色向量通過(guò)顏色反變換得到的RGB顏色向量，與通過(guò)顏色正變換得到校正前的虛擬顏色空間顏色向量的原始RGB顏色向量之間的向量間廣義平均距離，構(gòu)造所述交集上的線性伽瑪校正函數(shù)。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述線性伽瑪特性函數(shù)確定子單元包括
RGBPTN分格集合確定模塊和線性伽瑪特性函數(shù)確定模塊；
所述RGBPTN分格集合確定模塊，用于根據(jù)所述VCSPTN分格的六個(gè)面的數(shù)學(xué)方程和顏色正變換函數(shù)確定其在RGB顏色空間中對(duì)應(yīng)的逆象分格RGBPTN的空間范圍；以及，根據(jù)與所述VAPS有非空交集的所有VCSPTN分格的并集UOP，以及顏色反變換函數(shù)，得到UOP集合在RGB顏色空間中的逆象IIUOP，并將其作為與所述RGBUC有非空交集的所有RGBPTN分格的并集；以及，在所述IIUOP集合中，確定每個(gè)RGBPTN分格與所述RGBUC的交集；
線性伽瑪特性函數(shù)確定模塊，用于構(gòu)造所述RGBPTN分格集合確定模塊確定出的交集上的原始伽瑪特性函數(shù)的線性化參數(shù)表示，得到相應(yīng)的線性伽瑪特性函數(shù)；并根據(jù)由原始伽瑪特性函數(shù)所引起的失真RGB顏色向量，與由所述線性伽瑪特性函數(shù)所引起的失真RGB顏色向量之間的向量間廣義平均距離確定所述線性伽瑪特性函數(shù)的參數(shù)。
14.如權(quán)利要求9、12或13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的基于向量間的廣義平均距離是指均方誤差。
15.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述分格匹配單元還包括
比較子單元和分格歸屬確定子單元；
比較子單元，用于將所述虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值在三個(gè)不同坐標(biāo)軸上對(duì)應(yīng)的分量，與每個(gè)VCSPTN分格的坐標(biāo)范圍進(jìn)行比較；并將比較結(jié)果反饋給所述分格歸屬確定子單元；
所述分格歸屬確定子單元，用于當(dāng)比較結(jié)果為所述虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值在三個(gè)不同坐標(biāo)軸上對(duì)應(yīng)的分量都在某個(gè)VCSPTN分格在對(duì)應(yīng)坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)范圍內(nèi)時(shí)，確定所述虛擬顏色空間向量信號(hào)采樣值歸屬于所述VCSPTN分格。
16.一種伽瑪校正裝置，其特征在于，包括
分格確定單元，用于根據(jù)虛擬顏色空間中的虛擬顏色空間允許點(diǎn)集合VAPS的最小包含長(zhǎng)方體MBC，對(duì)VAPS進(jìn)行分格化，形成多個(gè)VCSPTN分格；
線性伽瑪校正函數(shù)確定單元，用于構(gòu)造每個(gè)VCSPTN分格上的線性伽瑪校正函數(shù)。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述分格確定單元包括
第一空間范圍確定子單元，用于根據(jù)對(duì)RGB顏色空間進(jìn)行規(guī)一化處理所得到的RGB單位立方體RGBUC的六個(gè)面的數(shù)學(xué)方程，以及顏色反變換函數(shù)，確定VAPS的六個(gè)面的方程；所述VAPS的六個(gè)面為包圍所述VAPS的六個(gè)空間曲面；以及，根據(jù)所述VAPS的六個(gè)面的方程，確定VAPS的空間范圍；
第二空間范圍確定子單元；然后根據(jù)所述第一空間范圍確定子單元確定出的VAPS的空間范圍，確定出其最小包含長(zhǎng)方體MBC的空間范圍；以及，
分格確定子單元，用于將所述第二空間范圍確定子單元確定出的MBC分割為多個(gè)VCSPTN分格，得到所述VAPS的多個(gè)VCSPTN分格。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，所述第二空間范圍確定子單元還包括
VAPS坐標(biāo)確定子單元，用于根據(jù)所述VAPS的空間范圍確定其在三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)；以及，
MBC坐標(biāo)確定子單元，用于根據(jù)所述VAPS坐標(biāo)確定子單元確定出的VAPS在所述三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)確定出所述VAPS的最小包含長(zhǎng)方體MBC在對(duì)應(yīng)的三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)；以及，
MBC空間范圍確定子單元，用于根據(jù)所述MBC坐標(biāo)確定單元所確定出的MBC在對(duì)應(yīng)的三個(gè)不同坐標(biāo)軸方向上的最大坐標(biāo)和最小坐標(biāo)確定出所述MBC的空間范圍。
19.如權(quán)利要求16所述的裝置，其特征在于，所述線性伽瑪校正函數(shù)確定單元包括
線性伽瑪特性函數(shù)確定子單元和線性伽瑪校正函數(shù)確定子單元；
所述線性伽瑪特性函數(shù)確定子單元，用于根據(jù)所述VCSPTN分格與所述VAPS，以及顏色反變換函數(shù)，確定每個(gè)RGBPTN分格與所述RGBUC的交集，并構(gòu)造每個(gè)RGBPTN與所述RGBUC的交集上的線性伽瑪特性函數(shù)；
所述線性伽瑪校正函數(shù)確定子單元，用于確定所述RGBPTN分格對(duì)應(yīng)的VCSPTN分格與所述VAPS的交集，并根據(jù)所構(gòu)造的每個(gè)RGBPTN與所述RGBUC的交集上的線性伽瑪特性函數(shù)，以及基于通過(guò)線性伽瑪校正函數(shù)使校正后的VCSPTN分格上的虛擬顏色空間顏色向量通過(guò)顏色反變換得到的RGB顏色向量，與通過(guò)顏色正變換得到校正前的虛擬顏色空間顏色向量的原始RGB顏色向量之間的向量間廣義平均距離，確定所述交集上的線性伽瑪校正函數(shù)。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述線性伽瑪特性函數(shù)確定子單元包括
RGBPTN分格集合確定模塊和線性伽瑪特性函數(shù)確定模塊；
所述RGBPTN分格集合確定模塊，用于根據(jù)所述VCSPTN分格的六個(gè)面的數(shù)學(xué)方程和顏色正變換函數(shù)確定其在RGB顏色空間中對(duì)應(yīng)的逆象分格RGBPTN的空間范圍；以及，根據(jù)與所述VAPS有非空交集的所有VCSPTN分格的并集UOP，以及顏色反變換函數(shù)，得到UOP集合在RGB顏色空間中的逆象IIUOP，并將其作為與所述RGBUC有非空交集的所有RGBPTN分格的并集；以及，在所述IIUOP集合中，確定每個(gè)RGBPTN分格與所述RGBUC的交集；
線性伽瑪特性函數(shù)確定模塊，用于構(gòu)造所述RGBPTN分格集合確定模塊確定出的交集上的原始伽瑪特性函數(shù)的線性化參數(shù)表示，得到相應(yīng)的線性伽瑪特性函數(shù)；并根據(jù)由原始伽瑪特性函數(shù)所引起的失真RGB顏色向量，與由所述線性伽瑪特性函數(shù)所引起的失真RGB顏色向量之間的向量間廣義平均距離確定所述線性伽瑪特性函數(shù)的參數(shù)。
21.如權(quán)利要求16、19或20所述的裝置，其特征在于，所述的基于向量間的廣義平均距離是指均方誤差。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種伽瑪校正方法、伽瑪校正系統(tǒng)和伽瑪校正裝置。對(duì)虛擬顏色空間中的集合VAPS的最小包含長(zhǎng)方體分割得到VCSPTN分格；構(gòu)造VCSPTN分格上的線性伽瑪校正函數(shù)；獲取原始RGB向量電信號(hào)采樣值對(duì)應(yīng)的虛擬顏色向量信號(hào)采樣值，并確定其所歸屬的VCSPTN分格；并根據(jù)該VCSPTN分格上的線性伽瑪校正函數(shù)，對(duì)其進(jìn)行校正。通過(guò)本發(fā)明，能夠?qū)①が斝Ｕ膽?yīng)用范圍擴(kuò)大，解決當(dāng)前在視頻通信中間處理環(huán)節(jié)上無(wú)法實(shí)施伽瑪校正的難題。
文檔編號(hào)H04N9/69GK101227622SQ200710000989
公開(kāi)日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2007年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月17日
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