色域分量分析装置、分析色域分量的方法及色域分量分析程序

摘要

本发明涉及色域分量分析装置、分析色域分量的方法及色域分量分析程序。色域分量分析设备包括：柱状图处理部分，用于对视频信号中的色彩分量执行柱状图处理；色域分量计算部分，用于从所述柱状图处理部分的柱状图处理的结果计算比预定标准的信号宽的宽色域分量；及图形处理部分，用于产生并输出用户界面图像，用户界面图像显示所述视频信号中所述宽色域分量的存在，或者所述宽色域分量与所述视频信号的比例。

说明书

相关申请的交叉引用

本发明包含涉及日本特许厅的申请日为2007年6月4日、申请号为JP2007-148202的日本专利申请的主题，其整个内容包含在此作为参考。

技术领域

本发明涉及色域(color gamut)分量分析装置、分析色域分量的方法以及色域分量分析程序，适合应用于显示装置，例如手持型视频摄像机及液晶电视。

背景技术

显示装置中，可显示的色彩区域是广泛的，装置处理称为“xvYCC”的用于运动图像的色彩空间标准，其比国际电工委员会(IEC)标准RGB(sRGB标准)规定的色彩空间具有更大的色彩区域，并且已经开发了能够再现全国电视系统委员会(NTSC)所规定的色彩空间。不能由传统装置表示的色彩也可被显示。

进一步，存在能够提供比预定标准更宽色域色彩的信号，并可通过遵守预定标准的设备的视频摄像机(例如参见公开号为2006-33575的日本专利申请)处理。

发明内容

具有上述配置的显示装置处理称为“xvYCC”的用于运动图像的色彩空间标准，其可比sRGB标准和NTSC标准的传统色彩空间重现更大的色彩区域。然而，如果提供给上述显示装置的视频信号自身中不存在宽色域分量，则同样对于基于该视频信号的显示图像，不会发现与sRGB标准和NTSC标准的传统显示图像有任何差别。

进一步，即使视频信号自身中存在宽色域分量，与传统的sRGB标准和NTSC标准的传统色域分量相比，包含的xvYCC标准的宽色域分量未向用户视觉显示。存在的问题是，用户不能明显地识别宽色域分量是否包括在视频信号中。

考虑到上述要点进行本发明，其提出了一种色域分量分析设备、分析色域分量的方法以及色域分量分析程序，其可使得用户容易理解地视觉识别宽色域分量的存在及其比例。

为了消除这些问题，根据本发明，对视频信号中的色彩分量执行柱状图处理，从柱状图处理的结果计算比预定标准的信号宽的宽色域分量，显示视频信号中存在宽色域分量、或宽色域分量与视频信号的比值的用户界面图像被产生并输出。其可使用户视觉地并立即识别比所述预定标准的信号宽的宽色域分量的存在或比例。

根据本发明，视频信号中的色彩分量上执行柱状图处理，从柱状图处理的结果计算比预定标准的信号宽的宽色域分量，显示该视频信号中存在宽色域分量、或宽色域分量与视频信号的比值的用户界面图像被产生并输出。其可使用户视觉地并立即识别到比所述预定标准的信号宽的宽色域分量的存在或比例。因此，可实现色域分量分析设备、分析色域分量的方法及色域分析程序，其使用户容易地视觉识别宽色域分量存在及比例。

结合附图阅读时，通过以下详细说明，本发明的性质、原理及效用将更加显而易见，其中相同部分由相同的附图标记或符号表示。

附图说明

在附图中：

图1是表示色度分布的示意图；

图2是表示色域分量分析设备配置的示意结构图；

图3A-3C是表示代表色彩分量的图形处理图像的示意图；

图4是表示图形叠加图像的例子的示意图；

图5是表示用于显示宽色域分量的处理过程的流程图；

图6是表示液晶电视的电路配置的示意结构图；

图7是表示手持型视频摄像机的电路配置的示意结构图；

图8是表示在其它实施例(1)中代表色彩分量的图形处理的图像的示意图；

图9A-9C是表示在其它实施例(2)中代表色彩分量的图形处理的图像的示意图；

图10是表示在其它实施例(3)中代表色彩分量的图形处理的图像的示意图；及

图11是表示在其它实施例(4)中代表色彩分量的图形处理的图像的示意图。

具体实施方式

将参考附图详细描述本发明实施例。

(1)每种信号标准的色度分布

图1中，显示了根据各个视频信号标准的彩色区域中的差异。它们是标准白色的国际电工委员会(CIE)彩色系统中的色度分布、NTSC标准的色度分布、AdobeRGB(1988)标准的色度分布及sRGB标准的色度分布。

已经成为传统视频信号主流的sRGB标准中，考虑了阴极射线管(CRT)的彩色区域，其比NTSC标准相对较窄。近年来，具有大色彩区域的材料特征的液晶显示(LCD)显示装置、打印机等已经商用。据此，作为新的信号标准，已经提出了AdobeRGB(1988)、xvYCC等。

xvYCC是运动图像中的大彩色区域的彩色空间标准，其是运动图像彩色空间的国际标准，其能够表现非常接近于人眼的色彩，大约为“蒙赛尔色彩级联”图中的继续传播使用的彩色空间标准等的1.8倍。其被定义为超过sRGB标准的色度分配的部分。

例如，在NTSC标准中，彩色区域被扩展到比sRGB标准更宽，并显示了宽色域分量被扩展。然而，即使sRGB标准的彩色区域内的视频信号可如实遵守NTSC标准被重现，也难以区分sRGB标准的视频信号和NTSC标准的视频信号。

然后，根据本发明，例如在xvYCC标准的视频信号中，计算比sRGB标准的彩色区域更大的宽色域信号分量(以下称为宽色域分量)，并在显示屏幕上显示宽色域分量的存在及比例，从而使得用户容易识别宽色域信号的存在。

(2)色域分量分析设备的配置

参考图2，附图标记2通常表示作为本发明核心的色域分量分析设备。形成xvYCC标准的视频信号的亮度信号(Y)被发送到时序调整电路2，色差信号(Cb、Cr)被发送到图形叠加电路3和柱状图处理电路4。

柱状图处理电路4基于色差信号(Cb、Cr)执行柱状图处理。在sRGB标准中的色域分量额总和sRGBmax被设定为阈值水平的情况下，使用xvYCC标准中色域分量额总和MAX代表大于阈值水平的宽色域分量额WC，并例如基于以下等式计算宽色域分量额WC：

WC(％)＝{(MAX-sRGBmax)/MAX}X100...(1)

等式的结果被发送到图形处理电路5。

图形处理电路5基于从柱状图处理电路4提供的计算结果执行图形处理，来容易理解地可视显示sRGB标准中色域分量额总和sRGBmax上的宽色域分量额WC，以及例如对其作图表示，并向图形叠加电路3发送该图形处理的图像。

这种情况中，仅在如果在R(红)、G(绿)及B(蓝)中的任何一个中存在sRGB标准的色度分布以上的部分时，图形处理电路5才通过使用涉及该颜色(例如绿)的宽色域分量额WC的计算结果产生图形化的图形处理图像G1A、G2A或G3A，例如图3A、3B或3C所示。

图3A的图形处理图像G1A中，其是sRGB标准的亮色(绿)中的图像，其中视频信号中的色度分布远低于所示的sRGB标准中色域分量额总和sRGBmax所示的阈值水平。

图3B的图形处理图像G2A中，其是sRGB标准的暗色(绿)中的图像，其中视频信号中的色度分布稍微低于所示的sRGB标准中色域分量额总和sRGBmax所示的阈值水平。

此外，图3C的图形处理图像G3A中，其是xvYCC标准的相当深的色彩(绿)中的图像，其中视频信号中色度分布的绝大部分高于所示的sRGB标准中色域分量额总和sRGBmax所示的阈值水平。

注意，通过使一帧的图像中所有像素的色度对应于10个亮度级别，来表示所有图形处理图像G1A-G3A。

顺便，时序调制电路2保持亮度信号(Y)前述柱状图处理电路4和图形处理电路5中的处理时间，并在图形处理图像G1A、G2A或G3A被图形处理电路5提供给图形叠加电路3的相同时序，向图形叠加电路3发送以上亮度信号(Y)。

图形叠加电路3基于从时序调整电路2提供的亮度信号(Y)以及色差信号(Cb、Cr)产生再现图像，并在再现图像上叠加从图形处理电路5提供的图形处理图像G1A、G2A和G3A，以产生图形叠加视频信号PG1，并在后续阶段作为图形叠加图像从监视器将其输出。

这种情况中，例如图4所示，色域分量分析设备1显示图形叠加视频图像FG，其中基于图形叠加视频信号PG1，图形处理图像G3A被叠加在监视器上的再现图像中。其可使正在视觉确认上述图形叠加视频图像FG的再现图像的用户识别出绿色分量，例如通过图形处理图像G3A由xvYCC标准的非常深的颜色(绿)所代表的再现图像中的山和森林。

(3)色域分量分析设备显示宽色域分量的处理过程

如图5所示，色域分量分析设备1根据色域分量分析程序从例程RT1的开始步骤进入该处理，并进行到下一步骤SP1输入视频信号，视频信号包括亮度信号(Y)和色差信号(Cb、Cr)，并进行到下一步骤SP2。

在步骤SP2，色域分量分析设备1区分该视频信号是否是亮度信号(Y)。在亮度信号(Y)上获得肯定结果，色域分量分析设备1进行到下一步骤SP3。

在步骤SP3，色域分量分析设备1向时序调整电路2发送亮度信号(Y)，以执行信号延迟处理来保持该信号所述柱状图处理电路4和图形处理电路5所需的时间，然后向图形叠加电路3发送延迟的信号，并进行到下一步骤SP6。

相反，如果在步骤SP2该视频信号不是亮度信号(Y)而是色差信号(Cb、Cr)，则获得否定的结果。色域分量分析设备1向图形叠加电路3发送色差信号(Cb、Cr)，还将其发送给柱状图处理电路4，并进行到下一步骤SP4。

在步骤SP4，色域分量分析设备1使柱状图处理电路4基于色差信号(Cb、Cr)执行柱状图处理，并通过上述等式(1)计算sRGB标准中色域分量额总和sRGBmax以上的宽色域分量额WC。色域分量分析设备1向图形处理电路5发送计算结果，并且进行到下一步骤SP5。

在步骤SP5，色域分量分析设备1通过执行图形处理来产生图形处理图像G1A、G2A或G3A，用于以容易理解的方式基于利用图形处理电路5从柱状图处理电路4提供的计算结果，视觉显示sRGB标准中色域分量额总和sRGBmax以上的宽色域分量额WC。色域分量分析设备1将其发送给图形叠加电路3，并进行到下一步骤SP6。

在步骤SP6，利用图形叠加电路3，色域分量分析设备1基于从时序调制电路2提供的亮度信号(Y)以及色差信号(Cb、Cr)产生再现图像，并在再现图像上叠加从图形处理电路5提供的图形处理图像G1A、G2A或G3A，以产生图形叠加视频信号PG1，并进行到下一步骤SP7。

在步骤SP7，色域分量分析设备1向监视器输出由图形叠加电路3产生的图形叠加视频信号PG1，并显示该图形叠加图像，并进行到下一步骤SP8以完成处理。

(4)色域分量分析设备的装配实例

接下来，将描述对应于色域分量分析设备1的装配了图形产生电路的液晶电视及手持型视频摄像机的具体配置。

(4-1)液晶电视的配置

参考图6，附图标记10通常表示安装有图形产生电路的液晶电视，图形产生电路对应于色域分量分析设备1。中央处理单元(CPU)28完整控制整个设备，并通过启动flash ROM 29中存储的基本程序及各种应用程序(包括色域分量分析程序)来执行预定处理，flashROM 29通过内部总线31连接在同步动态随机访问存储器(SDRAM)30中。

实际上，液晶电视10从用户接收命令，其从远程控制器(下文称为“遥控”)通过遥控光接收部分27被接收，并将其发送给CPU 28。

液晶电视10的CPU 28根据所述命令，将从天线输入终端11输入的用于接收地面模拟广播的广播波形信号提供给地面波调谐器12。CPU 28通过上述地面波调谐器12将其解调成基带的视频信号和音频信号，并将音频信号发送给音频模数(A/D)转换电路14，将视频信号发送给视频解码器13。

音频A/D转换电路14在音频信号上执行模数转换来产生数字音频数据，并将其发送给音频信号处理电路15。音频信号处理电路15在数字音频数据上执行预定信号处理，然后将音频数据发送给音频放大电路17。音频放大电路17在数字音频数据上执行数模转换，然后将其放大成预定级别，并因此将所获得的音频信号作为电视声音从扬声器18输出。

另一方面，视频解码器13将基带内的视频信号转换成包括亮度信号(Y)和色差信号(Cb、Cr)的数字分量信号，并将数字分量信号发送给视频信号处理电路16。视频信号处理电路16在数字分量信号上执行预定信号处理，然后将数字分量信号发送给图形产生电路19。

图形产生电路19对应于前述色域分量分析设备1(图2)。图形产生电路19将通过在再现图像上叠加图形处理图像G1A、G2A或G3A而获得的图形叠加视频信号PG1发送给面板驱动电路20。

面板驱动电路20根据从图形产生电路19提供的图形叠加视频信号PG1驱动液晶显示面板21，从而在上述液晶显示面板21上显示基于图形叠加视频信号PG1的图形叠加图像。

进一步，液晶电视设备10的CPU 28根据来自用户的通过遥控光接收部分27从远程控制器26接收到的命令，将从天线输入终端34输入的用于接收数字广播的广播波形信号输入给用于解调的数字调谐器22。CPU 28通过上述用于解调的数字调谐器22将信号转换成运动图像专家组传输流(MPEG-TS)，并将其发送给MPEG解码器23。

MPEG解码器23解码该MPEG-TS流，将信号转换成数字分量信号和数字音频数据，并将数字音频数据发送给音频信号处理电路15，将数字分量信号发送给视频信号处理电路16。

视频信号处理电路16在数字分量信号上执行预定信号处理，然后将数字分量信号发送给图形产生电路19。图形产生电路19将通过在再现图像上叠加图形处理图像G1A、G2A或G3A而获得的图形叠加视频信号PG1发送给面板驱动电路20。

面板驱动电路20根据从图形产生电路19提供的图形叠加视频信号PG1驱动液晶显示器面板21，从而在上述液晶显示面板21上显示基于图形叠加视频信号PG1的图形叠加图像。

注意，液晶电视设备10的CPU 28具有高清析度多媒体接口(HDMI)端25。因而，可通过HDMI接收机24接收通过上述HDMI端25从外部提供的数字分量信号，并可在视频信号处理电路16中采用该数字分量信号。

因此，液晶电视设备10中，也可在通过HDMI端25从外部获得的数字分量信号上执行预定处理。可通过图形产生电路19产生图形处理图像G1A、G2A或G3A，并可通过在再现图像上叠加该图形处理图像G1A、G2A或G3A来产生图形叠加视频信号PG1，其可作为图形叠加图像通过面板驱动电路20在液晶显示器面板21上显示。

该连接中，液晶电视设备10可通过网络终端32及以太网(注册商标)接口(I/F)33外部连接到因特网等。也可在通过因特网从外部获得的数字分量信号上执行预定信号处理。通过图形产生电路19产生图形处理图像G1A、G2A或G3A。其被叠加到再现图像上来产生图形叠加视频信号PG1，其可作为图形叠加图像通过面板驱动电路20显示在液晶显示器面板21上。

(4-2)视频摄像机的配置

另一方面，参考图7，其中相同的附图标记被加到与图6相应的部件，附图标记50通常表示安装有图形产生电路19的手持型视频摄像机，图形产生电路19对应于色域分量分析设备1。CPU 28完整控制整个设备，并通过启动flash ROM 29中存储的基本程序及各种应用程序(包括色域分量分析程序)来执行预定处理，flash ROM 29通过内部总线31连接在SDRAM 30中。

实际上，手持型视频摄像机50将通过输入终端51提供的视频信号发送给视频解码器13。视频解码器13将该视频信号转换成包括亮度信号(Y)和色差信号(Cb、Cr)的数字分量信号，并将数字分量信号发送给视频信号处理电路16。

视频信号处理电路16在数字分量信号上执行预定信号处理，然后将数字分量信号发送给图形产生电路19。

图形产生电路19对应于前述色域分量分析设备1(图2)。图形产生电路19将通过在再现图像上叠加根据用户操作控制键54选择的色彩中的图形处理图像G1A、G2A或G3A而获得的图形叠加视频信号PG1发送给面板驱动电路20。

面板驱动电路20根据从图形产生电路19提供的图形叠加视频信号PG1驱动液晶显示面板21，从而在上述液晶显示面板21显示基于图形叠加视频信号PG1的图形叠加图像。

进一步，手持型视频摄像机50的CPU 28将通过输入端52提供的MPEG-TS流发送给MPEG解码器23。MPEG解码器23解码MPEG-TS流，来将其转换成数字分量信号，并将数字分量信号发送给视频信号处理电路16。

视频信号处理电路16在数字分量信号上执行预定信号处理，然后将数字分量信号发送给图形产生电路19。图形产生电路19将通过在再现图像上叠加根据用户操作控制键54选择的色彩中的图形处理图像G1A、G2A或G3A而获得的图形叠加视频信号PG1发送给面板驱动电路20。

进一步，视频信号处理电路16还在通过输入终端53提供的数字分量信号上执行预定信号处理，然后将数字分量信号发送给图形产生电路19。图形产生电路19将通过在再现图像上叠加根据用户操作控制键54选择的色彩中的图形处理图像G1A、G2A或G3A而获得的图形叠加视频信号PG1发送给面板驱动电路20。

面板驱动电路20根据从图形产生电路19提供的图形叠加视频信号PG1驱动液晶显示器面板21，从而在上述液晶显示面板21显示基于图形叠加视频信号PG1的图形叠加图像。

注意，手持型视频摄像机50的CPU 28具有HDMI端25。可通过HDMI接收机24接收通过上述HDMI端25从外部提供的数字分量信号，并可在视频信号处理电路16中采用该数字分量信号。

因此，在液晶电视50中，也可在通过HDMI端25从外部获得的数字分量信号上执行预定处理。通过图形产生电路19产生图形处理图像G1A、G2A或G3A，并通过在再现图像上叠加该图形处理图像G1A、G2A或G3A来产生图形叠加视频信号PG1。其可作为图形叠加图像通过面板驱动电路20在液晶显示器面板21上显示。

该连接中，手持型视频摄像机50可通过网络终端32及以太网(注册商标)接口(I/F)33外部连接到因特网等。也可在通过因特网从外部获得的数字分量信号上执行预定信号处理。通过图形产生电路19产生图形处理图像G1A、G2A或G3A，并且其被叠加到再现图像上来产生图形叠加视频信号PG1。其可作为图形叠加图像通过面板驱动电路20显示在液晶显示器面板21上。

(5)操作及效果

根据上述配置，色域分量分析设备1中的柱状图处理电路4基于色差信号(Cb、Cr)执行柱状图处理，将sRGB标准中的色域分量额总和sRGBmax设定为阈值级别，根据等式(1)计算该阈值级别以上的宽色域分量额WC，并将计算结果发送给图形处理电路5。

图形处理电路5基于从柱状图处理电路4提供的计算结果执行图形处理，来以容易理解的方式视觉显示sRGB标准中色域分量额总和sRGBmax以上的宽色域分量额WC，来产生图形化的图形处理图像G1A、G1B和G1C，并将其发送给图形叠加电路3。

图形叠加电路3基于时序调整电路2提供的亮度信号(Y)以及色差信号(Cb、Cr)产生再现图像，并通过在再现图像上叠加从图形处理电路5提供的图形处理图像G1A、G2A或G3A来产生图形叠加视频信号PG1，并在后续阶段从监视器输出该图形叠加视频信号PG1作为图形叠加图像。

因而，色域分量分析设备1中，如图4所示，可在监视器上显示图形叠加视频图像FG(其中已在再现图像上叠加了图形处理图像G3A)。其可使视觉确认上述图形叠加图像FG的再现图像的用户固定且立即地识别出绿色分量，例如通过图形处理图像G3A由xvYCC标准的非常深的颜色(绿)所代表的再现图像中的山及森林。

即，色域分量分析设备1中，在图形叠加视频图像FG的图形处理图像G3A不存在的情况下，视觉确认图形叠加图像FG的再现图像的用户不能识别绿色分量(例如再现图像中的山及森林)是否由xvYCC标准的非常深的颜色(绿)所代表，这有时会使用户感觉不舒服。然而，通过在监视器上显示图形叠加视频图像FG，解决了这一点；能够通知xvYCC标准的色彩分量的存在。这给用户安全的感觉。

根据上述配置，色域分量分析设备1中，在监视器上显示其中已在再现图像上叠加了图形处理图像G3A的图形叠加视频图像FG。它使得视觉确认上述图形叠加图像FG的再现图像的用户通过图形处理图像G3A固定地并立即识别再现图像中存在xvYCC标准的宽色域分量额及比例。

(6)其它实施例

前述实施例中，已经处理了通过图形处理电路5产生图3A-3B所示的图形处理图像G1A、G2A或G3A的情况，并显示通过在再现图像上叠加图形处理图像而获得的图形叠加图像，从而向用户通知sRGB标准中色域分量额总和sRGBmax之上的宽色域分量额WC的存在及比例。然而，本发明并不仅限于此，还可提供如图8所示配置有多个LED(发光二极管)的图形图像60。如果sRGB标准的视频信号中色度的最大值sRGBmax以上的xvYCC标准中的宽色域分量不存在，则从左侧到中心的LED 61-63发光。如果sRGB标准中色域分量额总和sRGBmax以上的宽色域分量额WC存在，则比中心更靠右的LED 64和65通过匹配所述数额来发光。因而，可向用户通知sRGB标准中色域分量额总和sRGBmax之上的宽色域分量额WC的存在及比例。

进一步，前述实施例中，已经处理了通过图形处理电路5产生图3A-3C所示的图形处理图像G1A、G2A或G3A的情况，图形处理图像G1A、G2A或G3A代表对应于sRGB标准中色域分量额总和sRGBmax的阈值级别。然而，本发明并不仅限于此，还可如图9A-9C所示，可产生图形处理图像G1B、G2B或G3B，其中不存在对应于sRGB标准中色域分量额总和sRGBmax的阈值级别。

这种情况中，即使在图形处理图像G1B、G2B或G3B中不存在对应于sRGB标准中色域分量额总和sRGBmax的阈值级别，也存在亮度级别是“7”或更高的像素，这可使用户很好地识别sRGB标准中色域分量额总和sRGBmax之上的xvYCC标准的宽色域分量存在。

进一步，前述实施例中，已经处理了通过图形处理电路5产生图3A-3C所示的图形处理图像G1A、G2A或G3A的情况。然而，本发明并不仅限于此，还可如图10所示，可通过圆图G4表示xvYCC标准的宽色域分量额WC的存在及比例。

进一步，前述实施例中，已经处理了通过图形处理电路5产生图3A-3C所示的图形处理图像G1A、G2A或G3A的情况。然而，本发明并不仅限于此，还可如图11所示，可通过条形图G5表示xvYCC标准的宽色域分量额WC的存在及比例。

进一步，前述实施例中，已经处理了图形产生电路19(色域分量分析设备1)根据flash ROM 29中先前存储的色域分量分析程序，执行处理过程来显示前述例程RT1的色域分量的情况。然而，本发明并不仅限于此，还可根据从记录介质装载的色域分析程序、从因特网下载的色域分量分析程序及其它多种路径装载的色域分量分析程序执行前述处理过程来显示色域分量。

进一步，前述实施例中，已经处理了色域分量分析设备1作为色域分量分析设备，通过作为柱状图处理装置的柱状图处理电路4形成图形产生电路19，以及色域分量计算装置和图形处理电路作为图形处理设备的情况。然而，本发明并不仅限于此，还可通过具有其它多种电路配置的柱状图处理装置、色域分量计算装置和图形处理设备形成色域分量分析设备。

根据本发明的色域分量分析设备、分析色域分量的方法以及色域分量分析程序可应用于可记录移动图像的蜂窝电话，例如可接收电视广播的蜂窝电话。

本领域技术人员应认识到，可根据设计需求及其它因素，在附加的权利要求及其等价物的范围之内进行各种修改、组合、子组合及改变。