專利名稱：色域映射的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種顏色映射系統(tǒng)、 一種用于把M原色圖像信號轉換 成N原色圖像信號的轉換系統(tǒng)、 一種顯示器設備、 一種顏色映射方法 以及一種計算機程序產(chǎn)品。
背景技術：
可以從具有定義在輸入色域(gamut)內(nèi)的輸入圖像信號的系統(tǒng)中 獲知色域映射，其中所述輸入色域不同于必須在其上顯示所述圖像的 顯示器裝置的輸出色域。例如對于具有分別包括紅色、綠色、藍色和 白色子像素的像素的RGBW(紅色、綠色、藍色、白色)顯示器來說， 色域映射把標準RGB (紅色、綠色、藍色)輸入信號映射到一個可以 被顯示在所述RGBW顯示器的子像素上的映射后的圖像信號。所述子 像素發(fā)射具有被稱為顯示器原色的相應顏色的光。通常來說，所述映 射僅僅涉及到確定應當如何把由所述輸入圖像信號RGB定義的輸入顏 色空間內(nèi)的顏色在所述輸入顏色空間內(nèi)映射到適應于由所述RGBW原 色定義的輸出色域的顏色的處理。成功的多原色轉換把所述映射后的 顏色轉換成對應于所述RGBW子像素的驅動信號。后面將關于圖2A 到2C更加詳細地討論現(xiàn)有技術的色域映射和多原色轉換的操作。已知 的顏色映射或色域映射系統(tǒng)的一個缺陷在于，對于特定的輸入圖像結 構會出現(xiàn)偽像。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是改進顏色映射后的圖像信號的畫面質量。 本發(fā)明的第一方面提供一種如權利要求1所述的顏色映射系統(tǒng)。
本發(fā)明的第二方面提供一種如權利要求13所述的轉換系統(tǒng)。本發(fā)明的
第三方面提供一種如權利要求15所述的顯示器設備。本發(fā)明的第四方
面提供一種如權利要求16所述的顏色映射方法。
本發(fā)明的第五方面提供一種如權利要求17所述計算機程序產(chǎn)品。
在從屬權利要求中定義了各有利實施例。根據(jù)本發(fā)明的第一方面的顏色映射系統(tǒng)包括一個細節(jié)檢測器，其 生成一個指示輸入圖像信號中的局部細節(jié)的控制信號。所謂的細節(jié)應 當被理解為局部圖像結構，即不一定表示高頻局部模式的存在，也可 以表示其不存在，例如可能除了一些噪聲之外的均勻區(qū)域(在本文中， 細節(jié)通常將意味著小?；蚋哳l細節(jié))。術語"顏色映射"被用來指示 從輸入圖像的各種顏色到輸出圖像的各種顏色的任意映射，其與所述 輸入色域和輸出色域是否不同沒有關系。色域映射被視為 一種特殊情 況，其中所述顏色映射是對于不同色域發(fā)生的。由于所述顏色映射， 所述輸入信號的至少一種顏色被映射到所述顏色映射器的輸出端處的 一種不同的顏色。顏色意味著亮度、飽和度和/或色調(diào)。
所述輸入圖像信號具有由像素構成的圖像。每一個所述像素的顏
色和強度由輸入信號樣本定義，所述輸入信號樣本包括直接(RGB) 或間接(YUV)定義被用于表示所述輸入圖像信號的每一種原色的強 度的分量。對于全彩色圖像來說，需要至少三種不同的原色。這些原 色定義所述輸入信號的色域。 一幅圖像可以是照片、電影的畫面或者 計算機生成的圖像(其可以是文字、照片和/或電影的合成)。
所述細節(jié)檢測器對于輸入圖像的每一個像素檢查存在于包括該像 素的一個局部區(qū)域內(nèi)的細節(jié)。例如，確定前一個像素的樣本與必須被 顏色映射的當前像素的樣本之間的差異。該差異越大，就存在越加高 頻的細節(jié)。可以從所述樣本的所有分量或特定分量之間的差異來確定 該差異。例如，如果應當確定局部色度細節(jié)，則可以確定與當前將被 處理的輸入樣本相鄰的輸入樣本的色度分量的差異?？商鎿Q地，可以 使用與當前將被處理的像素處在同一行上的多于一個像素來確定所述 局部細節(jié)。所述局部區(qū)域還可以包括在前行和/或后繼行的像素。應當 注意到，所述局部細節(jié)可以;陂解釋為任何局部結構。如果在一個預定
在更為高頻的細節(jié)，則局部細節(jié)的數(shù)量增多。
所述顏色映射器(或者顏色映射單元)在所述控制信號的控制下 把圖像信號映射到一個映射后的圖像信號。所述控制信號根據(jù)所檢測 到的局部細節(jié)而局部地改變所述圖像信號的強度和/或飽和度。因此，
局部細節(jié)的偽像，則取決于所述局部細節(jié)的強度或飽和度改變將降低所述偽像的可見度。
在一個實施例中，所述控制信號通過所述顏色映射器來操縱非飽 和顏色的局部強度改變。如果所述顏色映射器從一個特定色域映射到 一個更大的色域，則所述控制信號使得所述顏色映射器在存在許多局 部細節(jié)的情況下局部地減少強度提升。更大的色域意味著一個提供更 大的亮度范圍的色域，這通常是在使用了更多原色的情況下發(fā)生的。 換句話說，根據(jù)局部細節(jié)的增多而減少所述強度提升。如果所述映射 器從一個特定色域映射到一個更小的色域，則所述控制信號通常使得 所述顏色映射器在存在許多局部細節(jié)的情況下局部地減少強度降低。 換句話說，根據(jù)局部細節(jié)的增多而減少所述強度降低。還可以在其中
射。由所述顏色映射器接收到5的圖;象信號^r以是由所述細節(jié)檢領;器接 收到的相同信號，但是或者也可以是經(jīng)過濾波的輸入圖像信號。例如 低通濾波器，其可以是自適應的或者是抗混疊濾波器。所述濾波器可 以是線性的或者非線性的，并且被構造成防止在后繼的子像素映射中 發(fā)生偽像。
因此，如果在將被映射的信號中存在許多細節(jié)，現(xiàn)有技術映射應 用相同的映射(例如強度提升)，就好像不存在細節(jié)一樣。對于特定 的輸入圖像內(nèi)容，例如綠色背景中的飽和細紅線(其中在所述紅線的 側翼有非飽和紅線)，如果應用標準的大量強度提升則會發(fā)生偽像。 所述非飽和紅線的強度被提升，從而其在映射后的信號中將比在所述 輸入信號中更亮。所述飽和紅線無法再被提升，因此保持其原始顏色 和強度。所述顏色映射的效果是所述細紅線變得寬很多。因此，所述 顏色映射導致所顯示的圖像中的細節(jié)丟失。
才艮據(jù)本發(fā)明的該實施例的顏色映射系統(tǒng)檢測包括所述細紅線的區(qū) 域內(nèi)的高頻信息，并且局部地減少其強度提升。從而與現(xiàn)有技術相比， 所述側翼線的非飽和紅色朝向所述飽和紅線的顏色的改變更少，或者 甚至根本不改變。因此，輸入圖像中的細節(jié)在映射后的圖像中得到保 留。另一方面，對于其中不存在細節(jié)的區(qū)域，可以在不產(chǎn)生偽像的情 況下應用現(xiàn)有技術的強度提升?？偠灾鶕?jù)本發(fā)明的細節(jié)自適應 顏色映射的優(yōu)點在于，在具有少量細節(jié)的區(qū)域內(nèi)獲得與現(xiàn)有技術的顏 色映射相同的強度提升，而在具有大量細節(jié)的區(qū)域內(nèi)則減少了偽像。在一個實施例中，所述顏色映射器根據(jù)所述局部細節(jié)的增多而在 一個預定義的數(shù)量內(nèi)局部地降低所述飽和顏色的飽和度。通過降低所 述飽和度，可以減少由后續(xù)的子像素呈現(xiàn)導致的偽像。作為例子，對
于RGBW顯示器示出了這一點。只有通過驅動RGB子像素才有可能 在RGBW顯示器上顯示飽和圖像區(qū)域。W子像素不能被使用，這是因 為飽和圖像區(qū)域將變得去飽和。例如對于一個完全飽和的黃色區(qū)域來 說，僅有R和G子像素被驅動發(fā)光，B和W子像素不發(fā)光。這對于較 大的均勻區(qū)域不會導致任何問題。但是如果在飽和的黃色背景中存在 一條細黑線，則會發(fā)生嚴重的偽像。所述黑線的黑色像素或者被映射 到一個RGB子像素組上，或者被映射到一個W子像素上。如果所述 像素落在一個RGB子像素組上，則所述線看起來更寬，這是因為相鄰 的W子像素也不發(fā)光。如果所述像素落在一個W子像素上，則所述 黑色像素丟失，這是因為所有的W子像素已然不發(fā)光，而相鄰的RGB 子像素組則被用來生成所述黃色光。
可以通過在所檢測到的細節(jié)的控制下對所述輸入信號進行去飽和 來緩解現(xiàn)有技術的這一問題。如果沒有檢測到細節(jié)，則不需要進行去 飽和，并且所述均勻區(qū)域的飽和顏色凈皮保持飽和。如果檢測到細節(jié)， 則對所述飽和顏色進行去飽和，因此所述W子像素能夠顯示信息，從 而減少了由所述關斷的W子像素導致的偽像。如果所述細黑線處在一 個較不飽和的背景上，則其變得更加可見。
去飽和的數(shù)量可以取決于所述細節(jié)。例如，去飽和的數(shù)量可以隨 著細節(jié)的增多而增大，直到一個預定的細節(jié)水平為止。該預定細節(jié)水 平可以是所述顯示器所能夠顯示的最大色度細節(jié)。如果所述預定細節(jié) 水平不是最大色度細節(jié)并且所述細節(jié)上升到高于所述預定水平，則所 述去飽和隨著細節(jié)增多而減小。
可以通過混合輸入RGB像素的亮度強度與輸入子像素強度R、 G、 B來獲得所述去飽和。所述混合可以是利用加權因數(shù)的線性加法。所 述加權因數(shù)可以由所檢測到的局部細節(jié)來控制?？商鎿Q地，把所述R、 G、 B子像素強度的平均值與各單獨的R、 G、 B子像素值混合?？商?換地，可以把亮度細節(jié)(輸入信號的經(jīng)過高通濾波的亮度)而不是亮 度本身相加。
當然，這種方法對于RGBX顯示器或者對于任何多原色顯示器同樣適用，其中x是一種附加的原色。
在一個實施例中，所述細節(jié)檢測器檢測輸入圖像信號的色度中的
局部細節(jié)。例如，可以確定所述uv分量中的細節(jié)。如果輸入信號是
YUV信號則可以直接獲得所述UV信號，或者如果輸入信號是RGB信 號則可以計算所述UV信號。這在所述偽像取決于輸入圖像信號樣本的 色度的情況下特別有意義。
在一個實施例中，所述細節(jié)檢測器包括一個高通濾波器，以便提 供一個經(jīng)過高通濾波的信號，其是輸入圖像信號的經(jīng)過高通濾波的版 本。色度細節(jié)檢測器接收所述經(jīng)過高通濾波的圖像信號以便確定輸入 圖像信號的一個區(qū)域內(nèi)的色度值的局部差異。所述區(qū)域包括已被顏色 映射的輸入圖像信號的像素?？刂菩盘柊l(fā)生器接收所述局部差異，以 便生成指示色度細節(jié)的局部數(shù)量的控制信號。
在一個實施例中，顏色映射后的圖像信號的色域大于(亮于)第 一圖像信號的色域。這例如對于RGB到RGBW映射是成立的。提升 未飽和顏色的強度的顏色映射被有利地實現(xiàn)在其中所述色域被增大的 系統(tǒng)內(nèi)。這種顏色映射器在其中顯示器色域大于輸入圖像信號的色域 的系統(tǒng)內(nèi)特別有意義。例如，所述輸入圖像信號通常被定義在EBU RGB(紅色、綠色、藍色)色域內(nèi)，而所述顯示器像素在傳統(tǒng)的RGB 子像素之外還包括例如發(fā)射白色或黃色光的附加子像素。通過添加白 原色允許最大限度地提高非飽和顏色的強度。
在一個實施例中，所述顏色映射系統(tǒng)包括低通濾波器，其接收輸 入圖像信號并且把經(jīng)過低通濾波的輸入圖像信號提供給所述映射器。 這種低通濾波在對應于色度的顯示器分辨率低于對應于亮度的顯示器 分辨率的情況下是特別有利的。這例如對于RGBW子像素的配置是成 立的，比如pentile像素結構。應當注意到，使用低通濾波器會導致細 飽和線的模糊。實際上，細飽和線的側翼將有非飽和線。如果對于這 些模糊的線應用現(xiàn)有技術的顏色映射，如前文中所討論的那樣，細節(jié) 將會丟失。如果把根據(jù)本發(fā)明的顏色映射與所述低通濾波器相組合， 則非飽和線的強度提升將減少，從而減少顏色映射后的圖像中的分辨 率損失。
在其中所述映射器接收所述經(jīng)過低通濾波的輸入圖像信號的一個 實施例中，所述低通濾波器是自適應低通濾波器，其根據(jù)細節(jié)的增多而提高其低通濾波。因此，對于所述映射所使用的相同的細節(jié)檢測器 可以被用來控制所述自適應低通濾波。
在其中所述映射器接收所迷經(jīng)過低通濾波的輸入圖像信號的一個 實施例中，所述自適應低通濾波器對輸入圖像進行低通濾波以便獲得 經(jīng)過低通濾波的輸入圖像信號，該自適應低通濾波器包括低通濾波器 和組合器。所述低通濾波器對輸入圖像信號進行低通濾波，以便獲得 經(jīng)過濾波的圖像信號。所述組合器把所述經(jīng)過低通濾波的輸入圖像信 號確定為所述輸入圖像信號與所述經(jīng)過濾波的圖像信號的加權組合。 根據(jù)所檢測到的局部細節(jié)來控制所述加權。被分配給所述經(jīng)過低通濾 波的信號的權重越大，所檢測到的細節(jié)就越多。
在一個實施例中，所述顏色映射器的輸入圖像信號和所述細節(jié)檢 測器的輸入圖像信號完全相同。所述轉換系統(tǒng)包括一個顏色映射器， 其對所述輸入圖像信號進行低通濾波以便獲得經(jīng)過低通濾波的圖像信 號。 一個組合器把輸出圖像信號確定為所述經(jīng)過低通濾波的信號與所 述映射后的圖像信號的加權組合。被分配給所述經(jīng)過低通濾波的信號 的權重越大，所檢測到的細節(jié)就越多。因此，在具有大量細節(jié)的局部 區(qū)域內(nèi)，所述映射后的圖像信號對于輸入信號沒有貢獻，或者僅有最 少的貢獻。因此，由所述映射器導致的偽像將被最小限度地加到輸出 信號中。
在一個實施例中，所述轉換系統(tǒng)把M原色圖像信號轉換成N原色 圖像信號，其中N大于M。所述轉換系統(tǒng)包括所述顏色映射系統(tǒng)和所 述多原色轉換器。在所述顏色映射系統(tǒng)中，由所述映射器接收到的圖 像信號和映射后的圖像信號都是M原色圖像信號。所述多原色轉換器 把所述M原色映射后圖像信號轉換成N原色驅動圖像信號。這種系統(tǒng) 的優(yōu)點在于，所述顏色映射和所述多原色轉換是分開的，因此可以單 獨被優(yōu)化。
在一個實施例中，所述轉換系統(tǒng)把M原色圖像信號轉換成N原色 圖像信號，其中N大于M。所述轉換系統(tǒng)包括所述顏色映射系統(tǒng)， 其中所述第 一 圖像信號和映射后的圖像信號都是M原色圖像信號；以 及多原色轉換器，其用于把輸出圖像信號轉換成N原色圖像信號，其 中所述輸出圖像信號是所述經(jīng)過低通濾波的圖像信號與所述映射后的 圖像信號的組合。參照下面描述的實施例，本發(fā)明的上述和其他方面將變得顯而易見。


在附圖中
圖1示意性地示出了把M原色圖像信號轉換成N原色圖像信號的 轉換系統(tǒng)的基本方框圖2A到2C示意性地示出了所述映射和所述多原色轉換；
圖3示意性地示出了所述顏色映射系統(tǒng)的一個實施例的方框圖， 其中所述自適應低通濾波器和所述自適應顏色映射器被設置成串聯(lián)；
圖4示意性地示出了所述顏色映射系統(tǒng)的一個實施例的方框圖， 其中所述自適應低通濾波器和所述自適應顏色映射器被設置成并聯(lián)；
圖5示意性地示出了所述顏色映射系統(tǒng)的一個實施例的方框圖， 其還執(zhí)行細節(jié)控制的去飽和；
圖6A到6C示意性地示出了圖5的方框圖中的混合因數(shù)的一個實 施例；
圖7示意性地示出了從輸入圖像的RGB輸入樣本到顯示器的 pentile結構化子像素的驅動值的轉換；以及
圖8示意性地示出了包括所述轉換系統(tǒng)的顯示器裝置。 應當注意到，在不同附圖中具有相同附圖標記的項目具有相同的 結構特征或相同的功能，或者是相同的信號。如果已經(jīng)解釋過了這種 項目的功能和/或結構，則在詳細描述部分中沒有必要重復其解釋。
具體實施例方式
圖1示意性地示出了把M原色圖像信號轉換成N原色圖像信號的 轉換系統(tǒng)的基本方框圖。顏色映射器2把其M原色輸入圖像信號FIS 映射到M原色映射后圖像信號MIS。多原色轉換器3把所述M原色映 射后圖像信號M1S轉換成N原色圖像信號NIS。例如，所述M原色輸 入圖像信號FIS包括一個輸入樣本序列，每一個所述輸入樣本包括表 示三種原色的三個分量。所述三種原色通常是由RGB信號表示的紅色、 綠色和藍色，但是也可以由諸如YUV信號之類的其他信號表示。輸入 色域包括可以由輸入原色表示的所有可能的顏色(色調(diào)、飽和度和強度)。所述N原色圖像信號NIS可以用來驅動應當在其上顯示所述圖 像的顯示器的一個像素的N個子像素。在具有紅色、綠色、藍色和白 色子像素的RGBW顯示器中，N=4。輸出色域包括可以由顯示器表示 的所有可能的顏色。在本例中，RGB輸入信號被轉換成RGBW顯示器 驅動信號，輸入色域小于輸出色域。因此，所述映射器必須對于非飽 和顏色執(zhí)行強度提升，以便能夠填充更大的輸出色域。所述多原色轉 換器把仍然是關于輸入原色RGB表示的所述映射后圖像中的顏色轉換 成對應于所述顯示器的驅動值RGBW。這種映射器和多原色轉換器都 是公知的。
根據(jù)本發(fā)明，所述顏色映射系統(tǒng)或者所述轉換系統(tǒng)還包括細節(jié)檢 測器l，其確定輸入圖像信號IS中的局部細節(jié)。因此，根據(jù)本發(fā)明， 所述顏色映射系統(tǒng)包括顏色映射器2和細節(jié)檢測器1，但是不包括多原 色轉換器3，所述轉換系統(tǒng)則還包括所述多原色轉換器3。所述局部細 節(jié)是輸入圖像信號IS的一個局部區(qū)域內(nèi)的細節(jié)，其包括將被轉換或者 將被顏色映射的輸入樣本。實際上應當根據(jù)對應于出現(xiàn)在所述局部區(qū) 域內(nèi)的所述圖像的像素的輸入樣本來確定所述細節(jié)。所述顏色映射器2
強度提升。所述強度提升減少，所檢測到的細節(jié)就越多。從而如果間 隔緊密的輸入樣本之間的差異較大，則對所述非飽和顏色的強度提升 就較小，或者甚至是零。因此盡可能地保持原始差異，從而防止分辨 率降低。另一方面，在其中間隔緊密的輸入樣本之間的差異較小的區(qū) 域內(nèi)，可以應用較大的強度提升，從而在不丟失細節(jié)的情況下得到更 亮的圖像。
所述檢測器1的輸入圖像信號IS和所述映射器2的輸入圖像信號 FIS可以是相同的圖像信號，正如下面將關于圖4的實施例更加詳細地 闡述的那樣?？商鎿Q地，所述映射器2的輸入圖像信號FIS可以是所 述檢測器1的輸入圖像信號IS的經(jīng)過低通濾波的版本，這將在下面關 于圖3的實施例更加詳細地闡述。
在上面的輸出色域大于輸入色域的例子中討論了通過執(zhí)行強度提 升把非飽和顏色映射到其他顏色上的映射器。但是在輸入色域寬于輸 出色域的其他系統(tǒng)中，所述映射器可以降低非飽和顏色的強度，或者 可以按照任何方式把輸出色域之外的顏色映射到輸出色域內(nèi)。即使輸入色域和輸出色域完全相同，所述顏色映射器也可以把特定顏色映射 到其他顏色，從以這樣那樣的方式改進圖像。
圖2A到2C示意性地示出了所述映射和多原色轉換。在所示出的 例子中，為了易于解釋，所述轉換系統(tǒng)把兩原色輸入信號轉換成三原 色顯示器驅動信號。同樣作為例子，所述兩原色輸入信號包括紅色R 和綠色G原色，所述三原色驅動信號包括紅色R、綠色G和黃色Y原 色。
圖2A示出了色域GA1，其包括所述映射器2的輸入圖像信號FIS 的輸入樣本的所有顏色。在一種實際的實現(xiàn)方式中，所述輸入圖像信
號中的原色分量的最小值和最大值由于物理約束而受到限制。例如， 電壓擺幅受到限制，或者被用來表示所述原色分量的比特數(shù)受到限制。 因此，所述原色R和G都具有從O到1的范圍內(nèi)的歸一化幅度，并且 包括所述范圍的邊界。在圖2A中示出了幾個樣本P1到P5，以便闡述 這些樣本如何由所述映射器2映射并且由所述多原色轉換器3轉換。 樣本P1為黑色，樣本P2為具有一半強度的飽和綠色G，樣本P3為接 近完全飽和的綠色G，并且樣本P4為具有3/4強度的黃色Y。所述色 域GA1包括可以通過在O到1之間改變所述R和G原色的強度而再現(xiàn) 的所有顏色。
圖2B在與圖2A中所示的相同的R和G顏色空間內(nèi)示出了在添加 黃色原色Y的情況下所能實現(xiàn)的色域GA2，所述黃色原色Y是所述R 和G原色的和。所述映射器2實現(xiàn)一種把圖2A中的輸入顏色映射到圖 2B的色域GA2內(nèi)的可能顏色上的算法。一種非常簡單的算法是對于圖 2A中的每一種顏色把所述原色R和G的值增大到原來的兩倍。因此在 所示出的例子中的強度提升到原來的兩倍。對應于所述強度提升的其 他因數(shù)也是可能的。其結果將是在圖2B中部分地用虛線示出的跨越原 色2R和2G的色域。但是從圖2B中可以清楚看出，無法通過原色R、 G與原色Y的和再現(xiàn)左上三角(跨越G、 2G、 R)和右下三角(R、 2R、 G)內(nèi)的顏色。因此，通常不對G或R軸上的飽和顏色執(zhí)行強度提升， 而是僅僅對非飽和顏色執(zhí)行。此外，對于在上面提到的三角內(nèi)的強度 提升之后出現(xiàn)的顏色實施硬限幅或軟限幅(clipping)。例如在圖2B 中，所述限幅把色域GA2外的顏色移到該色域內(nèi)。
現(xiàn)在將通過討論在圖2A中示出的樣本P1到P5的映射來闡述所述映射器2的操作。黑色樣本P1被映射到黑色P1，。飽和的綠色樣本P2 被映射到其自身，并且由P2，表示。非飽和樣本P4的R和G值被加倍， 從而得到色域GA2內(nèi)的顏色P4，。但是如果所述非飽和樣本P3的R和 G值被加倍，所得到的顏色P3，將位于色域GA2之外。所述顏色P3， 無法在具有所述三種原色R、 G和Y的系統(tǒng)中被再現(xiàn)，其例如被硬限 幅到色域GA2的邊界上的顏色P3，M。因此，所述顏色映射器2對于 色域GA1的所有顏色都定義了如何將其轉換到色域GA2內(nèi)的顏色。實 際上，所討論的顏色映射的效果是對非飽和顏色的強度提升，飽和的 顏色(R和G)則保持不變。應當注意到，在現(xiàn)有技術的顏色映射器 中，通常使用一個可由用戶控制的因數(shù)而不是固定的兩倍強度提升。 該因數(shù)可以取決于所述原色的顏色。
雖然在所示出的例子中色域GA1和GA2是不同的，但這并不是至 關重要的。替換地，圖像處理可以涉及兩個完全相同的色域之間的顏 色映射，或者涉及到更小色域的顏色映射。如果所述顏色映射是到更 小的色域，則所述強度提升可以是強度降低。因此，更一般來說，所 述顏色映射改變非飽和顏色的強度。
現(xiàn)在，所有顏色都處在可以利用所述三種原色R、 G、 Y表示的色 域GA2內(nèi)，在執(zhí)行從所述R、 G顏色空間到所述R、 G、 Y顏色空間 的實際的多原色轉換時必須獲得三個R、 G、 Y子像素的三個驅動信號。 下面將關于圖2B和2C解釋所述多原色轉換。
圖2C在R、 G、 Y顏色空間內(nèi)示出了關于如何能通過所述三種R、 G、Y原色的不同組合獲得所述顏色P4，的許多可能性當中的兩個例子。 第一種可能性是把Y、 bR與bG相加，第二種可能性是把cY、 aR與 aG相加。因此，所述多原色轉換器3的任務就是從許多可能的不同組 合當中選出一種。通常來說，所述多原色轉換器在一定約束下執(zhí)行該 選擇處理，比如在可能的情況下選擇這樣的和其中Y貢獻的亮度等 于組合的R與G貢獻的亮度。
圖3示意性地示出了所述顏色映射系統(tǒng)的一個實施例的方框圖， 其中所述自適應低通濾波器與所述自適應顏色映射器被設置成串聯(lián)。
所述細節(jié)檢測器1包括高通濾波器10、色度細節(jié)檢測器11和控制 信號發(fā)生器12。所述高通濾波器10包括低通濾波器101和加法器102。 所述低通濾波器101接收輸入圖像信號IS，以便提供經(jīng)過低通濾波的圖像信號TIS。所述加法器102從所述輸入圖像信號IS中減去所述經(jīng) 過低通濾波的圖像信號TIS,以便提供經(jīng)過高通濾波的圖像信號HFI。 所述色度細節(jié)檢測器11確定所述經(jīng)過高通濾波的圖像信號HFI的色度 中的細節(jié)。所述色度信號可以由U-R-G和V=B-G定義?，F(xiàn)在， 所述色度細節(jié)檢測器11分別對于包括將被處理的當前樣本的局部區(qū)域 內(nèi)的各樣本值確定U值和V值之間的(多個)增量。所述控制信號發(fā) 生器12接收所述增量值(其也被稱作局部差異LDC),以便生成控制 信號CS。所述控制信號CS表示局部色度細節(jié)。例如，所述控制信號 CS包括一個處于從0到1的范圍內(nèi)的因數(shù)。因數(shù)k增大，所檢測到的 色度細節(jié)就越多。所述低通濾波器可以具有一維或二維內(nèi)核。替代所 述色度細節(jié)，所述檢測器11可以確定所述輸入圖像信號IS中的亮度細 節(jié)或總細節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的顏色映射器2包括現(xiàn)有技術顏色映射 器20、乘法器21、乘法器23和加法器22。例如，所述現(xiàn)有技術顏色 映射器20執(zhí)行如在圖2A和2B中闡述的映射。通常來說，所述顏色映 射器接收可以由用戶控制的因數(shù)，其控制將要應用的強度提升的數(shù)量。 在圖3中示出的實施例中，該因數(shù)是固定的，例如被固定到其最大值2。 通過所述現(xiàn)有技術顏色映射器20來映射由所述顏色映射器2接收到的 圖像信號LIS，以便獲得圖像信號Il。所述乘法器21把所述圖像信號 Il與因數(shù)l-k相乘，以便獲得圖像信號I2。所述乘法器23把所述圖像 信號LIS (其是所述顏色映射器20的輸入圖像信號)與因數(shù)k相乘， 以便獲得圖像信號13。所述加法器22把圖像信號I2與13相加，以便 獲得所述映射后的圖像信號MIS。
因此，如果對于當前處理的輸入樣本檢測到許多局部細節(jié)，則把 所述顏色映射器2的輸出信號乘以一個較小值，同時把所述圖像信號 LIS乘以一個接近1的值。因此，所述映射后的圖像信號MIS幾乎與 所述映射器2的輸入信號LIS完全相同。如果沒有檢測到或者僅僅檢 測到少量(高頻)局部細節(jié)，則因數(shù)k的值較小(接近O)，并且因數(shù) l-k的值接近l。因此，所述映射后的圖像信號MIS幾乎與現(xiàn)有技術的 映射后的圖像信號II完全相同。
在圖3中示出的實施例中，所述顏色映射器2接收經(jīng)過自適應低 通濾波的輸入圖像信號LIS。所述自適應低通濾波器4包括所述低通濾波器IOI、乘法器42、乘法器43和加法器41。所述乘法器42把所述 低通濾波器101的輸出圖像信號TIS與因數(shù)k相乘，以便獲得圖像信 號14。所述乘法器43把所述輸入圖像信號IS與因數(shù)l-k相乘，以便獲 得圖像信號I5。所述加法器41把圖像信號I4與15相加。因此，如果 檢測到許多局部細節(jié)，則所述圖像信號LIS等于所述經(jīng)過低通濾波的 圖像信號TIS，如果不存在局部細節(jié)，則所述圖像信號LIS等于所述輸 入圖像信號IS。這種自適應低通濾波器在所述顯示器的亮度分辨率高 于色度分辨率的情況下(這例如對于RGBW子像素是成立的)是特別 有利的。例如下面將關于圖5闡述pentile結構。對于這種顯示器已經(jīng) 知道顯示器的亮度分辨率足以適應輸入信號的亮度分辨率，所述局部 細節(jié)檢測器l僅僅確定色度中的局部細節(jié)。
應當注意到，上述自適應低通濾波器4可以從未預先出版的歐洲 專利申請05110562.5 (或者PCT申請IB2006/054005)中獲知。
圖4示意性地示出了所述顏色映射系統(tǒng)的一個實施例的方框圖， 其中，所述自適應低通濾波器和所述自適應顏色映射器被設置成并聯(lián)。 圖4中示出的細節(jié)檢測器1與圖3中示出的細節(jié)檢測器1的不同之處僅 僅在于，替代兩個因數(shù)k和k-l，現(xiàn)在可選地生成三個因數(shù)kl、 k2和 k3，其值取決于所檢測到的局部細節(jié)。在圖4中，所述細節(jié)檢測器1 和所述顏色映射器2都接收所述輸入圖像信號IS以作為其輸入圖像信 號。
該實施例的顏色映射器2包括現(xiàn)有技術顏色映射器20和乘法器 21。所述乘法器21把來自所述顏色映射器20的顏色映射后的圖像信 號16與所述因數(shù)k2相乘，以便提供所述映射后的圖像信號MIS。同 樣地，該因數(shù)k2應當確保所述映射后的圖像信號被更多地抑制，即所 述映射后的圖像信號MIS更接近所述輸入信號1S，就有更多的局部細 節(jié)存在于所述輸入圖像信號IS中。
所述自適應低通濾波器包括所述低通濾波器101、所述乘法器5、 所述可選的乘法器7和所述加法器6。所述乘法器5把所述經(jīng)過低通濾 波的圖像信號TlS與所述因數(shù)kl相乘，以便獲得圖像信號I7。所述因 數(shù)kl應當隨著局部細節(jié)的增多而增大。所述乘法器7把所述輸入圖像 信號IS與所述因數(shù)k3相乘，以便獲得圖像信號I8。所述因數(shù)k3應當 隨著局部細節(jié)的增多而減小( 一般來i兌有kl+k2+k3=l )。所述加法器6把圖像信號17、 18和MIS相加，以便提供所述輸出圖像信號SIS。 實際上，圖3的自適應低通濾波器和受控顏色映射器2現(xiàn)在被設置成 并聯(lián)，從而可以最小化所需的加法器和乘法器的數(shù)目。
首先闡述沒有所述乘法器7的實施例，所述因數(shù)kl可以與圖3中 的因數(shù)k完全相同，所述因數(shù)k2可以與圖3中的因數(shù)k-l完全相同。 因此，如果檢測到許多細節(jié)，則所述輸出圖像信號SIS主要由所述經(jīng) 過低通濾波的圖像信號TIS決定。如果存在少量細節(jié)，則所述輸出圖 像信號S1S主要由所述映射后的圖像信號MIS決定。
在具有所述乘法器7的實施例中，有可能根據(jù)所檢測到的局部細 節(jié)來控制所述經(jīng)過低通濾波的輸入圖像信號TIS、所述映射后的圖像信 號MIS和所述輸入圖像信號IS本身的數(shù)量。例如，對于大量局部色度 細節(jié)，所述因數(shù)kl是l，因數(shù)k2和k3是0，從而所述輸出圖像信號 SIS是所述經(jīng)過低通濾波的輸入信號TIS。僅僅對于所述輸入信號IS 的色度分量應用所述低通濾波IOI。對于少量局部色度細節(jié)，所述因數(shù) kl和k3可以是0，因數(shù)k2是l。所述因數(shù)k3對于中間數(shù)量的色度細 節(jié)可以是非零?？商鎿Q地，可以獨立于或取決于局部細節(jié)的數(shù)量來控 制所述因數(shù)k3，從而使其也對所述輸出圖像信號SIS有貢獻。這樣做 的優(yōu)點在于，如果存在許多色度細節(jié)則獲得經(jīng)過低通濾波的信號，如 果只存在少量色度細節(jié)則獲得原始(未經(jīng)濾波的)信號。從而現(xiàn)在有 可能做出選擇，其中不僅所述經(jīng)過低通濾波的輸入信號TIS和所述映 射后的輸入圖像信號MIS而且所述輸入圖像信號IS本身都可以對輸出 信號有所貢獻。
圖5示意性地示出了此外還執(zhí)行細節(jié)控制的去飽和的顏色映射系 統(tǒng)的一個實施例的方框圖。該方框圖大體上與圖4的方框圖完全相同。 僅有的差異在于，在向所述乘法器7提供所述輸入信號IS的分支中添 加了去飽和塊8。因此，替代加上所述輸入信號1S的一個分數(shù)，現(xiàn)在 是經(jīng)過去飽和的輸入信號SD1的一個分數(shù)對所述輸出信號SIS有貢獻。 所述分數(shù)(因此局部去飽和的數(shù)量)由取決于局部細節(jié)的因數(shù)k3決定。 可以通過把所述輸入信號IS的組合輸入R、 G、 B像素的亮度強度與 各單獨的輸入子像素強度R、 G、 B混合而獲得所述去飽和。所述混合 可以是利用權重因數(shù)的線性加法。所述權重因數(shù)可以是常數(shù)，或者可 以由所檢測到的局部細節(jié)控制?？商鎿Q地，把所述R、 G、 B子像素強度的平均值與各單獨的R、 G、 B子像素值混合?？商鎿Q地，可以加上 亮度細節(jié)(所述輸入信號的經(jīng)過高通濾波的亮度)而不是亮度本身。 下面將關于圖6進一步闡述在圖5的方框圖中描繪的系統(tǒng)的操作。
圖6A到6C示意性地示出了圖5的方框圖中的混合因數(shù)的一個實 施例。圖6A、 6B和6C分別示出了作為所檢測到的局部細節(jié)的函數(shù)的 所述因數(shù)kl、 k2和k3。所述局部細節(jié)沿著水平軸被描繪，并且在O(沒 有細節(jié))到l(所能被顯示的最大細節(jié))的范圍內(nèi)被歸一化。換句話說， 所述局部細節(jié)的低值表示高頻率的低內(nèi)容(或局部結構)，所述局部 細節(jié)的高值表示高頻率的高內(nèi)容(或局部結構)。
所述因數(shù)k2控制所述映射后的輸入圖像信號MIS對所述輸出圖像 信號SIS的貢獻。該因數(shù)k2對于具有低細節(jié)的區(qū)域是l，并且對于具 有最大細節(jié)的區(qū)域逐漸減小到0。因此，顏色或色域映射的數(shù)量隨著局 部細節(jié)的增多而降低，從而減少了由具有高局部細節(jié)的區(qū)域內(nèi)的顏色 或色域映射而導致的偽像。
所述因數(shù)kl控制所述經(jīng)過低通濾波的輸入信號TIS對所述輸出圖 像信號SIS的貢獻。如果所述局部細節(jié)較低，則所述映射器20可以被 完全激活而不會導致偽像。因此，所述因數(shù)kl對于低局部細節(jié)可以是 0。如果存在許多局部細節(jié)，則所述映射后的輸出信號受到抑制，并且 有更多的經(jīng)過低通濾波的信號TIS被加到所述輸出信號SIS中，這是 因為所述被低通的信號的分辨率低到足以在沒有偽像的情況下被顯 示。因此，所述因數(shù)kl開始從其在特定局部細節(jié)下(在所示出的例子 中是在0.5下)的零值增大到其在最大局部細節(jié)下的最大值。在一個實 施例中，所述局部細節(jié)是局部色度細節(jié)。
所述因數(shù)k3控制飽和度降低的圖像信號SDI的貢獻。該因數(shù)k3 對于低局部細節(jié)是O:如果在所述輸入圖像信號IS中不存在局部細節(jié)， 則不需要降低飽和度。如果所述局部細節(jié)增多，則所述因數(shù)k3也增大， 以便把更多的所述飽和度降低的圖像信號SDI加到所述輸出圖像信號 S1S中，以便最小化由飽和的背景中的局部細節(jié)所導致的偽像。在所迷 局部細節(jié)的預定值下，所述飽和度降低的圖像信號SDI對所述輸出信 號的貢獻隨著局部細節(jié)的增多而減小，這是因為所述顯示器的色度分 辨率過低以致于無法顯示該信息，并且更好的做法是使用所述經(jīng)過低 通濾波的圖像信號TIS。應當注意到，如前面所討論的那樣，可選地還可以實施所述輸入圖像信號IS的加權(因數(shù)為k4)貢獻。
所述去飽和的數(shù)量可以取決于所述細節(jié)。例如，所述去飽和的數(shù) 量可以隨著細節(jié)的增多而增大，直到一個預定的細節(jié)水平為止。該預 定細節(jié)可以是所述顯示器所能顯示的最大色度細節(jié)。如果所述細節(jié)上
升到高于所述預定水平，則所述去飽和可以隨著細節(jié)的增多而減小， 以防止在高度詳細的區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)偽像。
圖7示意性地示出了從所述輸入圖像的RGB輸入樣本到RGBW 顯示器的子像素的驅動值的轉換。圖7通過舉例的方式針對子像素的 特定配置解釋了所述轉換。
由于移動顯示器的分辨率不斷提高，因此像素間距(從而所述像 素的子像素的尺寸)減小。但是每一個子像素中的電子裝置(比如連 線和薄膜晶體管)不與像素的尺寸成比例，所述子像素的孔徑甚至比 其尺寸減小得還快。因此，背光的亮度(從而功率消耗)必須提高， 以便獲得所顯示的圖像的相同明度。在傳統(tǒng)的紅色、綠色、藍色顯示 器(此外還被稱作RGB顯示器)中，每一個子像素包括紅色、綠色和 藍色子像素。如果一個背光單元生成白光，則對于每一個所述子像素 需要一個濾色器，其最大限度能夠透射所撞擊的白色光的僅僅三分之 一。向所述紅色、綠色和藍色子像素添加白色子像素可以提高明度， 這是因為對于所述白色(W)子像素不需要濾色器，從而所述背光單 元的白色光基本上被全部透射。當然，在有了額外的白色像素的情況 下，只能提升非飽和顏色的亮度。
所述顯示器像素具有被設置在特定配置中的RGBW子像素。在圖 7所示的配置中，兩個輸入像素被顯示在一個顯示器像素上所述兩個 輸入像素的其中之一被顯示在所述顯示器像素的RGB子像素上，所述 兩個輸入像素當中的另一個被顯示在所述W子像素上。使用適當?shù)淖?像素呈現(xiàn)來提供與傳統(tǒng)的RGB條紋技術相同的感知分辨率，其中具有 相同顏色的子像素被設置成列，并且一個輸入像素由一個顯示器像素 顯示。這種配置僅僅使用三分之二的子像素列來獲得平均每個像素兩 個子像素，從而提供比傳統(tǒng)的RGB條紋技術更大的像素孔徑。應當注 意到，本發(fā)明有益于任何RGBW子像素配置，或者甚至有益于其他 (RGBX或更為一般的)多原色配置。
一種把標準RGB圖像信號轉換成用于所述RGBW子像素的驅動信號的轉換系統(tǒng)包括色域映射2和多原色轉換3。所述色域映射2把輸 入RGB色域GA1映射到可以利用所述RGBW子像素來表示的不同色 域GA2上。粗略地說，該映射提升非飽和顏色的強度。如果提升后的 非飽和顏色出現(xiàn)在所述RGBW色域GA2之外，則將其限幅到所述 RGBW色域GA2的邊界(硬限幅)或者甚至其內(nèi)部(軟限幅)。飽和 顏色沒有得到強度提升。所述多原色轉換3把所述映射后的RGB值轉 換成適于驅動所述RGBW子像素的RGBW驅動值。所述多原色轉換 之后是子像素采樣，所述子像素采樣把由相同輸入像素驅動的子像素 數(shù)目減半。所述子像素采樣方法丟棄對應于白色的驅動值(把RGBW 像素映射到RGB子像素三元組上)，或者丟棄對應于紅色、綠色、藍 色的驅動值(把RGBW像素映射到白色子像素上)。這樣做不會影響 亮度分辨率，因為所述RGB三元組和所述白色子像素都被用作亮度像 素，但是會降低色度分辨率。
圖7示出了對應于由所述輸入圖像的4個相鄰的RGB輸入像素 111、 112、 121、 122構成的一塊的上述轉換的一個例子。每一個RGB 輸入像素Iij包括三個值Rij、 Gij、 Bij。所述轉換首先執(zhí)行所述映射2 和所述多原色轉換3，以便獲得所述RGBW色域GA2內(nèi)的相應的4個 RGBW值Sll、 S12、 S21、 S22。所述4個RGBW值Sij當中的每一個 包括4個值RIij、 Glij、 Blij和WIij。所述4個一組的RGBW值Sll、 S12、 S21、 S22被子采樣成兩個RGBW驅動信號D12、 D22,其分別 包括用于所述pentile配置的顯示器的第一像素的相應子像素RPll、 GPll、 BPll、 WP11和第二像素的相應子像素WP21、 RP21、 GP21、 BP21的4個子像素驅動值。所述子采樣為包括所述子像素RP11、GP11、 BPll、 WP11的所述笫一像素選擇所述值Sll的RGB值RIll、 GIll、 BI11和所述值S12的W值W12。所述子采樣為包括所述子像素WP21 、 RP21、 GP21、 BP21的所述第一像素選擇所述值S22的RGB值RI22、 GI22、 BI22和所述值S21的W值W21。
這種顯示器的色度分辨率是其亮度分辨率的一半。所述RGB子像 素三元組和所述W子像素都對亮度有貢獻，但是只有所述RGB子像 素才能顯示彩色信息。如果在所述輸入圖像中存在具有飽和顏色的小 的文字或細線(例如一個像素寬)，則可能會丟失細節(jié)。換句話說， 如果所述輸入圖像中的信息的色度分辨率與可能被顯示在所述RGBW子像素配置上的最高亮度分辨率一樣高，則無法在沒有偽像的情況下
在所述RGBW顯示器上顯示所述信息，這是因為其分辨率過高?？梢?通過對所述輸入圖像的色度分量(YUV信號的U和V)進行低通濾波 而使得這些偽像最小化?？商鎿Q地，可以使用所述自適應低通濾波器， 其在檢測到更多色度細節(jié)的情況下提高所述經(jīng)過低通濾波的輸入圖像 信號的貢獻。這樣做可以在不惡化亮度分辨率的情況下降低輸入圖像 的色度分辨率。如在所述未預先出版的歐洲專利申請05110562.5中所 公開的那樣，可以根據(jù)包括正被處理的輸入像素的區(qū)域內(nèi)的局部細節(jié) 來控制該低通濾波。但是對于早先提到的特殊輸入信號仍然可能出現(xiàn) 偽像。在關于圖7討論的實施例中，還通過根據(jù)所述局部細節(jié)控制所 述映射來減少這些偽像。
圖8示意性地示出了包括所述轉換系統(tǒng)的顯示器裝置。所述顯示 器裝置包括由選擇驅動器62和數(shù)據(jù)驅動器64驅動的顯示器像素陣列 60。所述選擇驅動器62可以逐線地選擇所述像素，以便允許所述數(shù)據(jù) 驅動器64按線地(line-wise)為所選像素線提供數(shù)據(jù)。所述RGB輸入 圖像樣本IS決定所述輸入像素的顏色和強度，其被提供到顯示器控制 器66。單元68包括所述顏色映射單元(權利要求書中的顏色映射系統(tǒng))， 其包括所述細節(jié)檢測器1和所述顏色映射器2?？商鎿Q地，所述單元 68包括所述轉換系統(tǒng)，該轉換系統(tǒng)包括所述顏色映射系統(tǒng)、所述細節(jié) 檢測器1和所述多原色轉換3。所述顏色映射系統(tǒng)和所述轉換系統(tǒng)都可 以附加地包括所迷由局部細節(jié)控制的色度低通濾波器。所迷單元68可 以包括一個微處理器以用于實施所述信號處理功能。
雖然在該實施例中針對RGBW顯示器描述了所述子像素采樣問 題，但是該問題對于其他顯示器同樣存在，特別在所述顯示器的分辨 率對于亮度分量和色度分量不完全相同的情況下尤其如此。 一些例子 包括RGBx顯示器，其中附加的子像素x可以具有任何顏色，比如黃 色或青色。在其中應用子采樣的傳統(tǒng)RGB顯示器中或者在其中對輸入 像素的 一部分輸入分量應用低通濾波的顯示器中可能會出現(xiàn)相同的問 題。
雖然在該實施例中示出了所述子像素的特定配置，但是本發(fā)明也 可以涉及其中使用子像素的其他配置的其他實現(xiàn)方式。
應當注意到，上面提到的實施例il明而非限制本發(fā)明，在不偏離所附權利要求書的范圍的情況下，本領域技術人員將能夠設計許多替 換實施例。
本發(fā)明可以被有利地實施在例如LCD (液晶顯示器)、PDP (等 離子顯示面板)、DMD (微反射鏡裝置)、VCSEL顯示器(垂直腔表 面發(fā)射激光器)、LED或OLED (有機發(fā)光二極管顯示器)中。
本發(fā)明可以被應用于圖像信號而不管像素強度和顏色被如何定 義?？梢园阉鲱伾珨?shù)據(jù)轉換成所期望的格式，例如RGB格式，以便 根據(jù)本發(fā)明進行處理。
雖然本發(fā)明具有更廣泛的應用領域，但是本發(fā)明特別有益于其色 度分辨率低于亮度分辨率的顯示器。這例如對于RGBW顯示器是成立 的，并且特別對于利用經(jīng)過子采樣的子像素值組來驅動的顯示器是成 立的。當然，這種方法也可以被有利地用于RGBX顯示器，其中X是 附加的原色。
局部圖像結構通?？梢允蔷哂邢嚓P顏色值的像素之間的任何空間 關系，例如可能比如更亮的局部背景上的特定尺寸的暗粒之類的紋理。 這可以通過一個量度(measure)來表征，比如紋理量度或者輸出自識 別器的某個值(例如局部形狀的分類號，其來自模式匹配器或學習系 統(tǒng)，該系統(tǒng)對局部空間-顏色像素分布進行統(tǒng)計、語義等分析)等等。 該量度隨后被轉換成控制信號，所述控制信號例如可以是多個值的其 中之一 (例如高=復雜紋理；低=簡單紋理)，或者是連續(xù)曲線，或者 甚至是多維信號(當然可以有附加的或者所包括的映射，從而使得最 終的對比度信號具有用以進行顏色變換的正確量值，從而例如對于一 般觀眾而言使得輸出畫面更為合意)。
在權利要求書中，置于括號之間的任何附圖標記不應被理解成限 制該權利要求。"包括" 一詞不排除未在權利要求中列出的其他元件 或步驟的存在。元件前的"一個"不排除多個這種元件的存在。本發(fā) 明可以通過包括幾個不同元件的硬件來實現(xiàn)，也可以通過適當編程的 計算機來實現(xiàn)。在枚舉幾個裝置的設備權利要求中，可以用同一項硬 件來實現(xiàn)這些裝置當中的幾項。在互不相同的從屬權利要求中引述特 定措施并不表示不能使用這些措施的組合來獲益。
權利要求
1、一種顏色映射系統(tǒng)，其包括檢測器(1)，其被設置成分析圖像(IS)中的局部圖像結構并且輸出可用于生成控制信號(CS)的圖像結構量度，所述控制信號(CS)表示所述圖像(IS)中的局部圖像結構的類型；顏色映射器(2)，其用于通過在所述控制信號(CS)的控制下的顏色轉換把第一圖像信號(FIS)映射成映射后的圖像信號(MIS)，比如根據(jù)所述局部圖像結構局部地改變所述第一圖像信號(FIS)的強度和/或飽和度。
2、 如權利要求1所述的顏色映射系統(tǒng)，其包括細節(jié)檢測器(1),其用于生成表示輸入圖像中的局部細節(jié)的控制 信號(CS)，所述輸入圖像由輸入圖像信號(IS)定義；顏色映射器(2)，其用于通過在所述控制信號(CS)的控制下的 顏色轉換把第一圖像信號(FIS)映射成映射后的圖像信號(MIS)， 比如根據(jù)所述局部細節(jié)局部地改變所述第一圖像信號(FIS)的強度和 /或飽和度，其中所述笫一圖像信號(FIS)是所述輸入圖像信號(IS) 或經(jīng)過濾波的輸入圖像信號(LIS)。
3、 如權利要求1所述的顏色映射系統(tǒng)，其中，所述顏色映射器(2) 被構造成用于生成非飽和顏色的強度改變。
4、 如權利要求3所述的顏色映射系統(tǒng)，其中，所述顏色映射器(2) 被構造成用于生成所述非飽和顏色的強度改變，以便根據(jù)所述局部細 節(jié)的增多而局部地降低所述強度，或者根據(jù)所述局部細節(jié)的增多而局 部地提高所述強度。
5、 如權利要求2所述的顏色映射系統(tǒng)，其中，所述顏色映射器(2) 被構造成用于根據(jù)所述局部細節(jié)的增多而降低飽和顏色的飽和度。
6、 如權利要求2所述的顏色映射系統(tǒng)，其中，所述細節(jié)檢測器(l) 被構造成用于生成控制信號(CS)，其指示所述輸入圖像信號(IS) 的色度分量的局部細節(jié)。
7、 如權利要求6所述的顏色映射系統(tǒng)，其中，所述細節(jié)檢測器(l) 包括高通濾波器(10)，其用于提供經(jīng)過高通濾波的圖像信號(HFI)， 該經(jīng)過高通濾波的圖像信號(HFI)是經(jīng)過高通濾波的輸入圖像信號(IS)，色度細節(jié)檢測器(11)，其用于接收所述經(jīng)過高通濾波的圖像信號(HFI),以便確定所述輸入圖像信號(IS)的一定區(qū)域內(nèi)的色度值 的局部差異(LDC)，所述區(qū)域包括所述輸入圖像信號(IS)的當前 將被顏色映射的像素，以及控制信號發(fā)生器(12)，其用于接收所述局部差異(LDC)，以 便生成指示色度細節(jié)的局部數(shù)量的控制信號(CS)。
8、 如權利要求1所述的顏色映射系統(tǒng)，其中，所述顏色映射后的 圖像信號(MIS)具有大于所述第一圖像信號(FIS)的第一色域(GA1 ) 的第二色域(GA2)。
9、 如權利要求8所述的顏色映射系統(tǒng)，其中，所述第一色域(GA1) 由三種原色(R, G， B)定義，所述第二色域(GA2)由三種原色(R， G， B)和白色原色(W)定義。
10、 如權利要求2所述的顏色映射系統(tǒng)，其中，所述顏色映射系 統(tǒng)包括低通濾波器(4)，其用于接收所述輸入圖像信號(IS)以便提 供經(jīng)過低通濾波的第一圖像信號(FIS)。
11、 如權利要求IO所述的顏色映射系統(tǒng)，其中，所述低通濾波器 (4)是自適應低通濾波器(4)，其耦合到所述細節(jié)檢測器(1)以便 根據(jù)增多的細節(jié)而提高其低通濾波的數(shù)量。
12、 如權利要求11所述的顏色映射系統(tǒng)，其中，所述自適應低通 濾波器(4)包括低通濾波器(101)，其用于接收所述輸入圖像信號(IS)以便提 供第三圖像信號(T1S);以及組合器(41),其用于提供經(jīng)過低通濾波的輸入圖像信號(LIS )， 該低通濾波的輸入圖像信號(LIS)是所述輸入圖像信號(IS)與所述 第三圖像信號(TIS)的加權組合。
13、 如權利要求1所述的顏色映射系統(tǒng)，其中，所述第一圖像信 號(FIS)是所述輸入圖像信號(IS)，并且其中所述轉換系統(tǒng)還包括低通濾波器(101),其用于接收所述輸入圖像信號(IS)以便提 供第三圖像信號(TIS);以及組合器(6)，其用于提供輸出圖像信號(SIS)，該輸出圖像信 號(SIS)是所述第三圖像信號(IS)與所述映射后的圖像信號(MIS)的加權組合。
14、 一種用于把M原色圖像信號(R， G， B)轉換成N原色圖像 信號(R， G， B， W)的轉換系統(tǒng)，其中N大于M，所述轉換系統(tǒng)包 括如權利要求6所述的顏色映射系統(tǒng)，其中所述第 一 圖像信號(FIS ) 和所述映射后的圖像信號(MIS)都是M原色圖像信號；以及多原色轉換器(3)，其用于把所述映射后的圖像信號(MIS)轉 換成所述N原色圖像信號(NIS)。
15、 一種用于把M原色圖像信號(R， G, B)轉換成N原色圖像 信號(R， G， B， W)的轉換系統(tǒng)，其中N大于M，所述轉換系統(tǒng)包 括如權利要求11所述的顏色映射系統(tǒng)，其中所述第 一圖像信號(FIS ) 和所述映射后的圖像信號(MIS)都是M原色圖像信號；以及多原色轉換器(3)，其用于把所述輸出圖像信號(SIS)轉換成 所述N原色圖像信號(NIS)。
16、 一種顯示器設備，其包括 如權利要求1所述的顏色映射系統(tǒng)； 具有像素的顯示器，所述像素包括子像素；以及 顯示器驅動器，其用于接收映射后的圖像信號(MIS)以便生成用于所述子像素的驅動信號。
17、 一種顏色映射方法，其包括生成控制信號(CS )，所述控制信號(CS )表示輸入圖像信號(IS ) 中的局部圖像結構；以及在所述控制信號(CS)的控制下把第一圖像信號(FIS)顏色映射 (2)到映射后的圖像信號(MIS)，以便根據(jù)所述局部圖像結構局部地 改變所述第一圖像信號(FIS)的強度和/或飽和度。
18、 一種計算機程序產(chǎn)品，其包括用于執(zhí)行以下步驟的計算機代碼生成控制信號(CS )，所述控制信號(CS )表示輸入圖像信號(IS ) 中的局部圖像結構；在所述控制信號(CS)的控制下把第一圖像信號(FIS)顏色映射 (2)到映射后的圖像信號(MIS)，以便根據(jù)所述局部圖像結構局部地 改變所述第一圖像信號(FIS)的強度和/或飽和度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種顏色映射系統(tǒng)，其包括細節(jié)檢測器(1)以用來生成控制信號(CS)，所述控制信號(CS)表示輸入圖像信號(IS)中的局部細節(jié)。所述系統(tǒng)還包括顏色映射器(2)，其在所述控制信號(CS)的控制下把第一圖像信號(FIS)映射到一個映射后的圖像信號(MIS)，以便根據(jù)所述局部細節(jié)局部地改變所述第一圖像信號(FIS)的強度和/或飽和度。所述第一圖像信號(FIS)是所述輸入圖像信號(IS)，或者是經(jīng)過低通濾波的輸入圖像信號(LIS)。
文檔編號G09G5/02GK101529496SQ200780039125
公開日2009年9月9日 申請日期2007年10月15日 優(yōu)先權日2006年10月19日
發(fā)明者G·J·赫克斯特拉, M·A·克洛姆彭豪沃, M·H·G·皮特斯, R·拉賈戈帕蘭 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司