CN101291438A - 色彩信号转换装置及方法以及包括该装置的视频显示装置 - Google Patents

Abstract

根据一个实施例，色彩信号转换装置包括：最小值检测部，用于检测在输入的多个色彩信号中的具有最小值的最小值信号；差分提取部，用于提取在由最小值检测部检测到的最小值信号和参考值之间的差分；差分添加部，用于将由差分提取部提取的差分添加到多个色彩信号中的每一个中；以及饱和度转换部，用于根据输入的多个色彩信号的亮度与由差分添加部添加了差分的多个色彩信号的亮度的比率，来转换添加了差分的多个色彩信号中的每一个的饱和度。

Description

色彩信号转换装置及方法以及包括该装置的视频显示装置

技术领域

本发明的一个实施例涉及色彩信号转换装置、包括该色彩信号转换装置的视频显示装置、以及色彩信号转换方法。

背景技术

传统上，已知一种包括诸如液晶显示器或等离子体显示面板的薄显示面板的视频显示装置(例如，数字广播接收装置等)。这类视频显示装置最近在其显示面板的显示性能上取得了显著进步，并且包括能够显示比之前能显示的色彩范围更宽的色彩范围的显示面板的那些视频显示装置已经逐渐变得可用。

由于不能通过显示面板的显示性能显示的色彩信号有时被输入至视频显示装置，所以传统的视频显示装置通过检测三个RCB色彩信号的最大值并将该最大值衰减到可在显示面板上显示的电平，来将这种色彩信号处理为符合该显示面板的动态范围的色彩信号。关于这一点，例如，日本专利申请公开(KOKAI)第2006-179978号(专利文件1)披露了一种视频信号处理装置，其将最大信号电平抑制到高于抑制开始电平的预定电平，并且通常通过利用该抑制增益来抑制其他色彩信号的电平，从而抑制多个色彩信号的电平而不破坏白平衡。

为了通过利用显示面板的这种显示性能来再现更鲜艳的色彩，最近已建立了视频应用的色彩管理的扩展色度(gamut)YCC色彩空间IEC61966-2-4：xvYCC。这个xvYCC是通过利用传统上未使用的YCC色度来实现更宽的色域(color gamut)的标准，但在数字视频传送格式方面还与传统的ITU-BT709保持兼容性。

此外，在HDMI(高清晰多媒体接口)标准中，最近已建立了版本1.3。HDMI标准的版本1.3支持xvYCC。因此，从诸如摄影机和DVD(数字通用光盘)刻录机的视频信号输出装置输出遵循xvYCC的YCC信号，并且YCC信号经由HDMI电缆被输入至视频显示装置，然后该视频显示装置能够通过利用该YCC信号来显示视频。

发明内容

当以xvYCC标准传送的BT601或BT709格式的视频信号被输入时，视频显示装置最终将该视频信号转换为RGB的三种色彩信号(也称为RGB信号)以显示视频。

传统上此时传送的视频信号只是BT709标准中所描述的RGB原色的视频信号，该视频信号的RGB值落在0至1之间，但是利用色域的扩展，也可以传送在扩展后的色域上的视频信号。

扩展后的色域中的视频信号包括其RGB值是小于零的负值的视频信号以及其RGB值大于1的视频信号。此外，该视频显示装置也将这种视频信号转换为RGB信号以显示视频。

然而，在该视频显示装置中，当在可在显示面板上再现的色域之外的视频信号被从输出视频信号的装置(例如，摄像机等)输入时，RGB信号的一种色彩或两种色彩被消减为面板原色的0或1。

因此，RGB信号中各个RGB色彩信号的RGB值的比率改变，从而导致色彩偏差，以及显示面板不能再现原始色彩。因此，必须防止当在显示面板的色域之外的视频信号被输入时色调变化。

在这些情况下，本发明旨在解决上述问题，以及本发明的目的在于提供用于转换色彩信号而即使在可在显示面板上再现的色域之外的视频信号被输入时也不会引起任何色调变化的色彩信号转换装置、包括该色彩信号转换装置的视频显示装置、以及色彩信号转换方法。

为了解决上述问题，根据本发明一个方面的色彩信号转换装置包括：最小值检测部，用于检测在输入的多个色彩信号中的具有最小值的最小值信号；差分提取部，用于提取由最小值检测部检测到的最小值信号和参考值之间的差分；差分添加部，用于将由差分提取部提取的差分添加到多个色彩信号中的每一个中；以及饱和度转换部，用于根据输入的多个色彩信号的亮度与由差分添加部添加了差分的多个色彩信号的亮度的比率，来转换添加了差分的多个色彩信号中的每一个的饱和度。

根据本发明的另一方面，提供了一种视频显示装置，包括：视频显示面板，用于显示视频；视频信号处理部，用于将适于视频显示面板的信号处理应用于输入视频信号；RGB信号转换部，用于将经视频信号处理部处理的视频信号转换为RGB信号；以及色彩信号转换部，用于将转换处理应用于由RGB信号转换部转换的RGB信号，并且该色彩信号转换部包括：最小值检测部，用于检测输入的RGB信号中的具有最小值的最小值信号；差分提取部，用于提取由最小值检测部检测到的最小值信号和参考值之间的差分；差分添加部，用于将由差分提取部提取的差分添加到组成RGB信号的每一个RGB色彩信号中；以及饱和度转换部，用于根据输入的RGB信号的亮度与由差分添加部添加了差分的RGB色彩信号的亮度的比率，来转换添加了差分的每一个RGB色彩信号的饱和度。

根据本发明的又一方面，提供了一种色彩信号转换方法，包括：检测在输入的多个色彩信号中的具有最小值的最小值信号；提取在检测到的最小值信号和参考值之间的差分；将所提取的差分添加到多个色彩信号中的每一个中；以及根据输入的多个色彩信号的亮度与添加了差分的多个色彩信号的亮度的比率，来转换添加了差分的多个色彩信号中的每一个的饱和度。

如上所详述，本发明能够提供用于转换色彩信号而即使在可在显示面板上再现的色域之外的视频信号被输入时也不会引起任何色调变化的色彩信号转换装置、包括该色彩信号转换装置的视频显示装置、以及色彩信号转换方法。

附图说明

现在将参照附图来描述实现本发明的各种特征的一般架构。提供了附图和相关联的描述来阐述本发明的实施例，但不用于限制本发明的范围。

图1是示出了根据本发明第一实施例的色彩信号转换装置的结构的框图；

图2(a)至图2(c)是示意性示出了根据第一实施例的色彩信号转换装置的操作内容实例的视图，图2(a)示出了输入的RGB信号的RGB，图2(b)示出了添加有差分的输入RGB信号的RGB，以及图2(c)示出了其饱和度已被转换的RGB信号的RGB；

图3是示出了根据本发明第二实施例的色彩信号转换装置的结构的框图；

图4(a)至图4(e)是示意性示出了根据第二实施例的色彩信号转换装置的操作内容实例的视图，图4(a)示出了输入的RGB信号的RGB，图4(b)示出了已执行了补色转换的RGB信号的RGB，图4(c)示出了添加有差分的RGB信号的RGB，图4(d)示出了其饱和度已被转换的RGB信号的RGB，以及图4(e)示出了已执行了补色转换的RGB信号的RGB；

图5是示出了根据本发明第三实施例的色彩信号转换装置的结构的框图；

图6是示出了根据本发明实施例的视频显示装置的结构的框图；

图7是示出了发送γ特性的表达式和接收γ特性的表达式的视图；

图8是示出了发送γ特性和接收γ特性的图表；

图9是示出了γ校正单元的γ特性的图表；

图10是示出了另一种色彩信号转换装置的结构的框图；以及

图11是示出了又一种色彩信号转换装置的结构的框图。

具体实施方式

下文中，将参照附图来描述根据本发明的各种实施例。

(色彩信号转换装置的第一实施例)

图1是示出了根据本发明第一实施例的色彩信号转换装置100的结构的框图。当具有小于“0”的RGB值的RGB信号被输入时，色彩信号转换装置100将稍后描述的饱和度转换应用于RGB信号，从而将RGB值调整为在“0”至“1”的范围内的值。

如图1所示，色彩信号转换装置100包括最小值检测单元101、差分提取单元102、和差分添加单元103a、103b、103c。色彩信号转换装置100还包括亮度信号转换单元104、105、比率检测单元108、和增益转换单元109a、109b、109c。

最小值检测单元101检测三个所输入的色彩信号(R信号、G信号、和B信号)中的具有最小值的色彩信号(最小值信号)。差分提取单元102提取由最小值检测单元101检测到的最小值信号和参考值“0”之间的差分。

在这种情况下，差分提取单元102执行计算参考值“0”和最小值信号的RGB值之间的差分h的操作(h＝0-RGB值)，并当差分h等于或大于“0”时输出差分信号Δw(＝0-RGB值)。另一方面，当差分h小于“0”(这意味着最小值信号的RGB值是正的)时，不必进行饱和度转换，因此，差分提取单元102输出差分信号Δw(＝0)。以这种方式，无论在RGB值是正的还是RGB值是负的情况下，色彩信号转换装置100均进行操作。

差分添加单元103a、103b、103c是相似的加法器，以及将差分信号Δw分别添加到所输入的R信号(Rin)、G信号(Gin)、和B信号(Bin)中以输出由差分添加所得到的R信号(Rin+Δw)、G信号(Gin+Δw)、和B信号(Bin+Δw)。

作为第一亮度信号转换部的亮度信号转换单元104对所输入的R信号(Rin)、G信号(Gin)、和B信号(Bin)执行矩阵运算以计算亮度信号Y0。在这种情况下，根据下列表达式1来计算亮度信号Y0。亮度信号转换单元104包括用于矩阵运算的加法器。

表达式1：Y0＝Ka×Rv+Kb×Gv+Kc×Bv(Ka、Kb、和Kc是常数，Ka+Kb+Kc＝1，以及Rv、Gv、和Bv分别是R信号、G信号、和B信号的RGB值)。

作为第二亮度信号转换部的亮度信号转换单元105对由差分添加所得到的R信号(Rin+Δw)、G信号(Gin+Δw)、和B信号(Bin+Δw)执行与由亮度信号转换单元104执行的运算相同的矩阵运算，从而计算亮度信号Y1。

比率检测单元108根据表达式2来执行运算，以检测亮度信号Y0、Y1之比(亮度比Ra)。

表达式2：Ra＝Y0/Y1

如果Y0＝“0”且差分信号Δw＝“0”，则亮度信号Y1为意味着黑电平(black level)的“0”，此时，比率检测单元108输出“1”。

此外，如果所输入的RGB信号是稍后描述的显示面板510的色域之内的色彩信号，则差分信号Δw＝“0”且亮度信号Y0＝Y1，因此，亮度比Ra＝“1”。如果所输入的RGB信号是在显示面板510的色域之外的色彩信号，并且Rin、Gin、和Bin中的一个具有负的RGB值，则差分信号Δw＞0。因此，根据表达式3，亮度比Ra小于“1”。

表达式3：Ra＝Y0/Y1＝Y0/Y0+Δw(＜1)

根据由比率检测单元108检测到的亮度比Ra，增益转换单元109a、109b、109c将增益转换应用于由差分添加所得到的R信号(Rin+Δw)、G信号(Gin+Δw)、和B信号(Bin+Δw)，并分别输出R信号(Rout)、G信号(Gout)、和B信号(Bout)。增益转换单元109a、109b、109c具有如通过增益转换来转换色彩信号的饱和度的饱和度转换部的功能。

接下来，将参照图2(a)至图2(c)来描述如上所配置的色彩信号转换装置100的操作内容。图2(a)至图2(c)是示例性地示出了色彩信号转换装置100的操作内容实例的视图。

假设如图2(a)所示的三个信号R信号(Rin)、G信号(Gin)、及B信号(Bin)被输入至色彩信号转换装置100。在这种情况下，Rin具有负的RGB值Rv(＝-0.4)。此外，Gin具有正的RGB值Gv(＝0.7)，以及Bin具有正的RGB值Bv(＝1)。

此时，最小值检测单元101从三个信号R信号(Rin)、G信号(Gin)、和B信号(Bin)中检测Rin作为最小值信号。此外，由于Rin的RGB值是负的且差分h是正的，所以差分提取单元102输出差分信号Δw(＝0.4)。

接下来，差分添加单元103a、103b、103c将差分信号Δw分别添加到Rin、Gin、和Bin中，以输出Rin+Δw、Gin+Δw、和Bin+Δw。

在这种情况下，如图2(b)所示，Rin+Δw的RGB值为0，Gin+Δw的RGB值为0.7+0.4＝1.1，以及Bin+Δw的RGB值为1+0.4＝1.4。

差分添加单元103a、103b、103c将相同的差分信号Δw分别添加到R信号Rin、G信号Gin、和B信号Bin中。因此，所输入的RGB信号的亮度增加了对应于差分信号Δw的值。

然后，亮度信号转换单元104、105执行上述的矩阵运算。这里，假设矩阵运算得到Y0＝0.49，Y1＝0.49+0.4＝0.89。然后，比率检测单元108检测亮度比Ra为Ra＝0.49/0.89(＝0.55)。

此外，如图2(c)所示，增益转换单元109a、109b、109c通过将Rin+Δw、Gin+Δw、和Bin+Δw分别乘以亮度比Ra来执行增益转换。因此，通过下列表达式4所示，计算Rout、Gout、和Bout的增益Rvout、Gvout、和Bvout。

表达式4：Rvout＝0，Gvout＝1.1×0.55＝0.61，Bvout＝1.4×0.55＝0.77

以上述的方式，色彩信号转换装置100将RGB值从(-0.4，0.7，1)转换为(0，0.61，0.77)，以转换所输入的RGB信号的饱和度。作为这种饱和度转换的结果，所输出的RGB信号(Rout、Gout、Bout)落在显示面板510的色域内。

因此，当Rin、Gin、和Bin之一的RGB值是负值时，色彩信号转换装置100提取该RGB值和参考值“0”之间的差分，以及此后将该RGB值(上述实施例中Rin的RGB值)消减到“0”，并执行根据所提取的差分来降低其他RGB色彩信号的饱和度的饱和度转换。

该饱和度转换降低了所输入的RGB信号的饱和度而不改变RGB值的比率，因此，不会引起色调偏差，从而不会导致色调变化。因此，色彩信号转换装置100能够转换色彩信号而不引起任何色调变化。此外，色彩信号转换装置100能够仅控制饱和度而不引起任何亮度劣化。

(色彩信号转换装置的第二实施例)

图3是示出了根据第二实施例的色彩信号转换装置300的结构的框图。类似于色彩信号转换装置100，色彩信号转换装置300即使在组成RGB信号的R信号、G信号、和B信号之一的RGB值大于“1”时，也能够转换色彩信号。

在IEC61966-2-4：xvYCC中，RGB信号包括具有大于“1”的RGB值的RGB信号以及具有负的RGB值的RGB信号。当包括了具有大于“1”的RGB值的R信号、G信号、或B信号时，色彩信号转换装置300进行操作，以通过降低饱和度将相关的RGB值消减至“1”。

色彩信号转换装置300除了具有补色转换单元301a、301b、301c和补色转换单元302a、302b、302c，还具有与色彩信号转换装置100的结构相同的结构。

补色转换单元301a、301b、301c被设置在色彩信号转换装置100的前一级上。补色转换单元301a、301b、301c将三个输入信号R信号(Rin)、G信号(Gin)、和B信号(Bin)分别转换为RGB补色信号。

补色是当添加到一起时产生无彩色的白色的色彩。例如，1-Rv能够给出红色(R)的补色的色彩信号。补色转换单元301a、301b、301c执行分别计算1-Rv、1-Gv、和1-Bv的补色运算，并将RGB补色信号分别输出至色彩信号转换装置100。RGB补色信号Rcin、Gcin、Bcin被输入至色彩信号转换装置100。

补色转换单元302a、302b、302c被设置在色彩信号转换装置100的下一级上。补色转换单元302a、302b、302c具有与补色转换单元301a、301b、301c的结构相同的结构，并执行与由补色转换单元301a、301b、301c执行的补色运算相同的补色运算。

将参照图4(a)至图4(e)来描述如上所配置的色彩信号转换装置300的操作内容。图4(a)至图4(e)是示意性示出了色彩信号转换装置300的操作内容实例的视图。

假设如图4(a)所示的三个信号R信号(Rin)、G信号(Gin)、B信号(Bin)被输入至色彩信号转换装置300。在这种情况下，Rin具有大于1的RGB值Rv(＝1.4)。此外，Gin具有正的RGB值Gv(＝0.7)，以及Bin具有正的RGB值Bv(＝1)。

此时，补色转换单元301a、301b、301c执行分别计算1-Rv、1-Gv、和1-Bv的补色运算，并将RGB补色信号输入至色彩信号转换装置100。在这种情况下，R补色信号的RGB值Rvc为“-0.4”，G补色信号的RGB值Gvc为“0.3”，以及B补色信号的RGB值Bvc为“0”。

因此，输入至色彩信号转换装置100的RGB补色信号中的R补色信号(Rcin)的RGB值Rvc是负的。因此，色彩信号转换装置100执行与第一实施例的饱和度转换相同的饱和度转换，以输出具有降低后的饱和度的RGB补色信号。

在这种情况下，如图4(c)所示，在色彩信号转换装置100中，Δw被添加到Rvc、Gvc、和Bvc中。此外，如图4(d)所示，根据亮度比来转换饱和度。

通过下列表达式5来计算从色彩信号转换装置100输出的RGB补色信号(Rcout、Gcout、Bcout)的RGB值(Rvcout、Gvcout、Bvcout)。

表达式5：Rvcout＝0，Gvcout＝0.7×0.25＝0.17，Bvcout＝0.4×0.25＝0.1

然后，从色彩信号转换装置100输出RGB补色信号(Rcout、Gcout、Bcout)，接着将其分别输入至补色转换单元302a、302b、302c。

由于补色转换单元302a、302b、302c执行与由补色转换单元301a、301b、301c执行的补色转换相同的补色转换，所以补色转换单元302a、302b、302c将RGB补色信号转换为RGB信号。

以上述方式，从补色转换单元302a、302b、302c输出已进行饱和度转换的RGB信号(Rout、Gout、Bout)。如图4(e)所示，RGB信号具有RGB值(Rvout、Gvout、Bvout)。

如上所述，根据色彩信号转换装置300，当Rin的RGB值Rvc大于“1”时，由补色转换单元301a、301b、301c执行补色转换。因此，在设置在补色转换单元301a、301b、301c的下一级上的色彩信号转换装置100中，输入其RGB值被变为负值的RGB补色信号，并且相应地，色彩信号转换装置100执行与第一实施例的饱和度转换相同的饱和度转换，以输出其RGB值被消减到“0”的RGB补色信号。然后，下一级上的补色转换单元302a、302b、302c再次执行补色转换以输出RGB信号。

以这种方式，即使在RGB值大于“1”时，色彩信号转换装置300也能够按照原样通过使用色彩信号转换装置100来执行饱和度转换，这是由于其在色彩信号转换装置100的前一级和下一级上设置有补色转换单元。类似于色彩信号转换装置100，色彩信号转换装置300降低了所输入的RGB信号的饱和度而不改变RGB值的比率，这能够防止色调偏差的发生，从而不会导致色调变化。此外，类似于色彩信号转换装置100，色彩信号转换装置300能够仅控制饱和度而不引起任何亮度劣化。

(色彩信号转换装置的第三实施例)

图5是示出了根据第三实施例的色彩信号转换装置600的结构的框图。色彩信号转换装置600具有与色彩信号转换装置100的结构相同的结构，除了其具有差分添加单元901而不是亮度信号转换单元105。

差分添加单元901由与差分添加单元103a、103b、103c相同的加法器构成。

在色彩信号转换装置100中，通过上述的矩阵运算来计算亮度信号Y1。如表达式6所示，可以通过将差分信号Δw添加到亮度信号Y0中而增加亮度来计算亮度信号Y1。

表达式6：Y1＝Ka×(Rv+Δw)+Kb×(Gv+Δw)+Kc×(Bv+Δw)＝Ka×Rv+Kb×Gv+Kc×Bv+(Ka+Kb+Kc)×Δw＝Y0+Δw

为此，在色彩信号转换装置600中，用差分添加单元901来替代亮度信号转换单元105。

差分添加单元901被设置来用于计算亮度信号Y1。具体地，差分添加单元901通过将从亮度信号转换单元104输出的亮度信号Y0和从差分提取单元102输出的差分信号Δw相加来计算亮度信号Y1。然后，差分添加单元901将亮度信号Y1输出至比率检测单元108。

对于其他操作，色彩信号转换装置600以与色彩信号转换装置100相同的方式进行操作以执行饱和度转换。因此，当组成RGB信号的R信号、G信号、和B信号中的任一个的RGB值小于“0”时，色彩信号转换装置600将该RGB值消减到“0”，并执行饱和度转换以根据差分也降低其他两种颜色的饱和度。

以这种方式，类似于色彩信号转换装置100，色彩信号转换装置600降低所输入的RGB信号的饱和度而不改变RGB值的比率，这能够防止色调偏差的发生，从而不会导致色调变化。此外，类似于色彩信号转换装置100，色彩信号转换装置600能够只控制饱和度而不引起任何的亮度劣化。

此外，在色彩信号转换装置100中，设置了使用加法器进行矩阵运算的亮度信号转换单元104、105，但在色彩信号转换装置600中，设置了差分添加单元901来代替亮度信号转换单元105。因此，色彩信号转换单元600具有比色彩信号转换装置100更少的加法器，这能够减小电路规模。

(视频显示装置的第一实施例)

接下来，将描述包括HDMI连接器的视频显示装置500的一个实施例。图6是示出了视频显示装置500的结构的框图。视频显示装置500具有HDMI连接器502、HDMI处理单元503、和视频信号处理单元504。视频显示装置500还具有BT709RGB转换单元505、色彩信号转换装置200、和显示面板510，并且还具有接收电视广播以显示视频的功能(未示出)。

HDMI连接器502经由HDMI电缆511从诸如摄像机或DVD刻录机的视频信号输出装置501接收按照xvYCC标准生成的符合HDMI标准的视频信号(HDMI信号)，并将HDMI信号输出至HDMI处理单元503。

HDMI处理单元503符合HDMI ver1.3标准。HDMI处理单元503对所输入的HDMI信号进行处理以将其划分为信息数据包，划分并再生HDMI音频信号，以及划分HDMI视频信号。这里，HDMI视频信号是BT709或BT601的YCbCr格式(Y是亮度信号，CbCr是色差信号)的视频信号，并被输出至视频信号处理单元504。

视频信号处理单元504执行缩放(scaling)，其中，HDMI视频信号被转换以使其符合显示面板510的尺寸格式。此外，如果HDMI视频信号是隔行扫描信号，则视频处理单元504执行逐行扫描转换以将隔行扫描信号转换为非隔行扫描信号。HDMI视频信号在尺寸格式等方面有所不同，并且缩放旨在使这种HDMI视频信号能够显示在显示面板510上。从视频信号处理单元504输出YCbCr格式的视频信号。

BT709RGB转换单元505将YCbCr格式的视频信号转换为BT709原色的RGB信号。根据图7所示的发送γ特性的数学表达式，通过视频信号输出装置501将γ(伽马)校正应用于这里所获得的RGB信号。图8中的虚线示出了γ校正的特性(输出γ特性)。

色彩信号转换装置200具有逆γ校正单元506、面板RGB转换单元507、饱和度转换单元508、和γ校正单元509。

根据图7所示的接收γ特性的数学表达式，逆γ校正单元506应用逆γ校正，其中，发送特性的逆特性被应用于BT709原色的RGB信号。图8中的实线示出了逆γ校正特性。由逆γ校正单元506执行的逆γ校正抵消了已应用于RGB信号的γ校正，因此，获得了具有线性特性的RGB信号。

面板RGB转换单元507将BT709原色的线性RGB信号转换为显示面板510的面板原色的线性RGB信号(这种转换也被称作面板RGB转换)。面板RGB转换将以xvYCC传送的扩展色域的色彩信号(输入至色彩信号转换装置200的RGB信号)转换为落入显示面板510的色域内的RGB信号。另外，尽管未示出，但显示面板510的色域大于由BT709标准定义的色域，以及视频信号输出装置501的色域大于显示面板510的色域。

由于视频信号输出装置501的色域比显示面板510的色域宽，所以在R信号、G信号、和B信号之中(在显示面板510的色域之外)的任一个色彩信号均被消减，使得该色彩信号落入显示面板510的色域之内。因此，RGB比改变导致色调变化，设置了饱和度转换单元508。

饱和度转换单元508具有与上述色彩信号转换装置100的结构相同的结构。饱和度转换单元508执行饱和度转换，以防止当面板原色的线性RGB信号具有负值或具有大于“1”的值时可能发生的色调偏差和色调变化。这种饱和度转换与在色彩信号转换装置的第一实施例至第三实施例中所描述的饱和度转换相同。

根据图9所示的γ特性，γ校正单元509将γ校正应用于从饱和度转换单元508输出的RGB信号(Rout、Bout、Gout)。显示面板510通过利用已经过了γ校正的RGB信号由液晶显示器来显示视频。

如上所述，视频显示装置500具有色彩信号转换装置200。色彩信号转换装置200包括具有与色彩信号转换装置100的结构相同的结构的饱和度转换单元508。因此，当输入至饱和度转换单元508的R信号(Rin)、G信号(Gin)、和B信号(Bin)之一的RGB值为负时，色彩信号转换装置200降低饱和度而不改变RGB值的比率。

因此，在视频显示装置500中，饱和度转换单元508通过在显示面板510显示对应的视频之前执行饱和度转换来降低RGB信号的饱和度而不改变多个RGB值的比率。因此，可以在显示面板510上显示没有色调偏差和色调变化的生动视频。

此外，在色彩信号已进行了γ校正的情况下，可以通过饱和度转换来防止色调偏差的发生，同时不抵消γ校正。然而，如果执行了饱和度转换而没有抵消γ校正，则饱和度转换会导致亮度变化，这与色彩信号呈现线性特性的情况不同，并且不能适当地执行饱和度转换。

因此，在色彩信号转换装置200中，逆γ校正单元506被设置在饱和度转换单元508的前一级上，以及饱和度转换单元508在由逆γ校正单元506向其应用了逆γ校正的色彩信号中检测最小值信号并执行饱和度转换。即，在抵消γ校正之后，通过逆γ校正单元506对已对其应用了γ校正的色彩信号进行饱和度转换，这能够对其进行适当的饱和度转换。

另外，如果饱和度转换单元508具有与色彩信号转换装置300的结构相同的结构，则当所输入的R信号、G信号、和B信号之一的RGB值大于“1”时，其能够降低饱和度而不改变RGB值的比率。

(视频显示装置的第二实施例)

代替色彩信号转换装置200，视频显示装置500可以具有色彩信号转换装置201，或者可以具有色彩信号转换装置202。

如图10所示，色彩信号转换装置201与色彩信号转换装置200不同之处在于，其具有饱和度转换单元511来代替饱和度转换单元508。饱和度转换单元511具有上述色彩信号转换装置100和色彩信号转换装置300，并且色彩信号转换装置300被设置在色彩信号转换装置100的下一级上。

此外，如图11所示，色彩信号转换装置202与色彩信号转换装置200不同之处在于，其具有饱和度转换单元512来代替饱和度转换单元508。饱和度转换单元512具有上述色彩信号转换装置100和色彩信号转换装置300，并且色彩信号转换装置100被设置在色彩信号转换装置300的下一级上。

由于饱和度转换单元511和饱和度转换单元512中的每一个均具有色彩信号转换装置100和色彩信号转换装置300，所以可以通过对具有负的RGB值的RGB信号和具有大于“1”的RGB值的RGB信号执行饱和度转换来防止色调偏差的发生。

然而，由于BT709标准定义的色域、显示面板510的色域、和视频信号输出装置501的色域之间的大小关系，具有大于“1”的RGB值的RGB信号的数量小于具有负的RGB值的RGB信号的数量。因此，更优选地将处理具有负的RGB值的RGB信号的色彩信号转换装置100设置在色彩信号转换装置300的前一级上(在上述的情况下，为饱和度转换单元511)。

上述描述是对本发明实施例的描述，并不用于限制本发明的装置和方法，并且可以容易地实现各种改进实例。此外，通过适当地结合这些实施例中的组成元件、功能、特征、或方法步骤而实现的装置或方法也包括在本发明中。

尽管已描述了本发明的某些实施例，但是这些实施例仅以实例的方式提出并不构成对本发明范围的限制。实际上，可以各种其他形式来实现本文中描述的新的方法和系统；此外，在不背离本发明的精神的情况下，可以对本文中描述的方法和系统的形式进行各种省略、替换、和改变。所附权利要求及其等同物用于覆盖落入本发明的范围和精神内的这些形式或修改。

Claims (9)

1.一种色彩信号转换装置，包括：

最小值检测部，用于检测在输入的多个色彩信号中的具有最小值的最小值信号；

差分提取部，用于提取由所述最小值检测部检测到的所述最小值信号和参考值之间的差分；

差分添加部，用于将由所述差分提取部提取的所述差分添加到所述多个色彩信号中的每一个中；以及

饱和度转换部，用于根据所述输入的多个色彩信号的亮度与由所述差分添加部添加了所述差分的所述多个色彩信号的亮度的比率，来转换添加了所述差分的所述多个色彩信号中的每一个的饱和度。

2.根据权利要求1所述的色彩信号转换装置，其中，所述差分提取部在所述差分为负值时输出表示所提取的差分的绝对值的差分信号，以及在所述差分为正值时输出表示零值的差分信号。

3.根据权利要求1所述的色彩信号转换装置，进一步包括：

第一亮度信号转换部，用于将所述输入的多个色彩信号转换为亮度信号；以及

第二亮度信号转换部，用于将添加了所述差分的所述多个色彩信号转换为亮度信号，以及

其中，所述饱和度转换部根据由所述第一亮度信号转换部转换的所述亮度信号的亮度与由所述第二亮度信号转换部转换的所述亮度信号的亮度的比率，来转换所述饱和度。

4.根据权利要求1所述的色彩信号转换装置，进一步包括：

亮度信号转换部，用于将所述输入的多个色彩信号转换为亮度信号；以及

亮度信号差分添加部，用于将由所述差分提取部提取的所述差分添加到由所述亮度信号转换部转换的所述亮度信号中，以及

其中，所述饱和度转换部根据由所述亮度信号转换部转换的所述亮度信号的亮度与由所述亮度信号差分添加部添加了所述差分的所述亮度信号的亮度的比率，来转换所述饱和度。

5.根据权利要求1所述的色彩信号转换装置，进一步包括：

第一补色转换部，用于将所述输入的多个色彩信号转换为补色信号；以及

第二补色转换部，用于将其饱和度已由所述饱和度转换部转换的多个色彩信号转换为补色信号。

6.根据权利要求1所述的色彩信号转换装置，进一步包括：

逆γ校正部，用于将逆γ校正应用于所述多个色彩信号；以及

γ校正部，用于将γ校正应用于所述多个色彩信号，以及

其中，所述最小值检测部检测在由所述逆γ校正部对其应用了所述逆γ校正的所述多个色彩信号中的所述最小值信号，并且所述γ校正部将所述γ校正应用于其饱和度由所述饱和度转换部转换的所述多个色彩信号。

7.根据权利要求6所述的色彩信号转换装置，进一步包括：

RGB转换部，用于将由所述逆γ校正部对其应用了所述逆γ校正的所述多个色彩信号转换为显示面板原色的RGB信号，以及

其中，所述最小值检测部检测在由所述RGB转换部转换的所述RGB信号中的所述最小值信号。

8.一种视频显示装置，包括：

视频显示面板，用于显示视频；

视频信号处理部，用于将适于所述视频显示面板的信号处理应用于输入的视频信号；

RGB信号转换部，用于将经所述视频信号处理部处理的所述视频信号转换为RGB信号；以及

色彩信号转换部，用于将转换处理应用于由所述RGB信号转换部转换的所述RGB信号，以及

所述色彩信号转换部包括：

最小值检测部，用于检测在输入的RGB信号中的具有最小值的最小值信号；

差分提取部，用于提取由所述最小值检测部检测到的所述最小值信号和参考值之间的差分；

差分添加部，用于将由所述差分提取部提取的所述差分添加到组成所述RGB信号的每一个RGB色彩信号中；以及

饱和度转换部，用于根据所述输入的RGB信号的亮度与由所述差分添加部添加了所述差分的所述RGB色彩信号的亮度的比率，来转换添加了所述差分的每一个所述RGB色彩信号的饱和度。

9.一种色彩信号转换方法，包括：

检测在输入的多个色彩信号中的具有最小值的最小值信号；

提取在检测到的所述最小值信号和参考值之间的差分；

将提取的所述差分添加到所述多个色彩信号中的每一个中；以及

根据所述输入的多个色彩信号的亮度与添加了所述差分的所述多个色彩信号的亮度的比率，来转换添加了所述差分的所述多个色彩信号中的每一个的饱和度。

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