CN101589627A - 影像信号监视装置以及方法 - Google Patents

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CN101589627A CNA2006800565848A CN200680056584A CN101589627A CN 101589627 A CN101589627 A CN 101589627A CN A2006800565848 A CNA2006800565848 A CN A2006800565848A CN 200680056584 A CN200680056584 A CN 200680056584A CN 101589627 A CN101589627 A CN 101589627A
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Abstract

监视影像信号的装置具备：输入具有X、Y以及Z分量的影像信号(X(video)、Y(video)、Z(video))的单元(11)；按照规定的转换式，根据上述影像信号计算出具有xy色度图上的x以及y分量的位置(x(video)、y(video))的单元(13)；以及显示上述位置(59)的单元(14)。上述单元(14)可以显示与属于规定的颜色基准系的R、G以及B分量的各自对应的三个xy值进行连接的三角形(57、58)、在xy色度图上人能够看见的范围(56)、和/或、xvYCC显示系的范围的标志(60)。上述单元(14)可以显示上述影像信号的颜色(x(video)、y(video))是否处于规定范围的外侧(51－54)。xy色度图例如还可以变更为UCS色度图。

Description

影像信号监视装置以及方法
技术领域
本发明一般涉及监视影像信号的装置以及方法，更详细而言涉及监视具有X、Y以及Z分量的影像信号(X、Y、Z)的颜色再现区域(色域，Color Gamut)的装置以及方法。
背景技术
监视影像信号的颜色的以往方法例如包括以下所述的显示：
(1)利用Y、Cb以及Cr分量的矢量显示；
(2)利用R、G以及B分量的矢量显示；
(3)利用R、G以及B分量的等级显示；以及
(4)利用R、G以及B分量的域显示。
例如在以下所示的专利文献1的图3、专利文献2的图1、专利文献3的图2以及图5、以及专利文献4的图4以及图5中示出了利用Y、Cb以及Cr分量的矢量显示。例如在专利文献5的图1以及专利文献6的图1中示出了利用R、G以及B分量的矢量显示。例如在专利文献6的图12以及图14中示出了利用R、G以及B分量的等级显示。例如在专利文献2的图4、专利文献7的图2a、图2b以及图2c、以及专利文献8的图1中示出了利用R、G以及B分量的域显示。
专利文献1：美国专利第5,455,620号说明书(图3)
专利文献2：美国专利申请公开第2004/218044号说明书(图1、图4)
专利文献3：美国专利申请公开第2005/052534号说明书(图2、图5)
专利文献4：美国专利申请公开第2004/263627号说明书(图4、图5)
专利文献5：美国专利第5,307,087号说明书(图1)
专利文献6：美国专利申请公开第2005/140690号说明书(图1、图12、图14)
专利文献7：美国专利申请公开第2004/165067号说明书(图2a、图2b、图2c)
专利文献8：美国专利第5,311,295号说明书(图1)
电视站中的影像信号在以往具有Y、Cb以及Cr分量或R、G以及B分量。影像信号的内容例如包括电视、电影等。在2005年7月20日，DCI(Digital Cinema Initiatives，数字电影组织)发表了数字电影(Digital Cinema)标准(V1.0)，并将SMPTE(Society of MotionPicture and Television Engineers，电影电视工程师学会)XYZ采用为记录电影的影像信号的色彩空间(Color Space)。另外，SMPTEXYZ与CIE(1931)XYZ相同，CIE(Commission International deL’Eclairage，国际照明委员会)(1931)XYZ是由CIE在1931年制定的用于表现颜色的刺激值。仅通过上述专利文献1～8公开的装置或方法，无法监视具有X、Y以及Z分量的影像信号。
发明内容
本发明的目的在于包括以下事项中的至少一个：
提供监视依照数字电影标准的影像信号的颜色的装置(或方法)；
提供简便地监视影像信号的装置(或方法)；以及
通过参照以下叙述的实施方式以及附图，对于本领域技术人员来说明确的事项。
本发明的装置具备：输入具有X、Y以及Z分量的影像信号(X(video)、Y(video)、Z(video))的单元(11)；按照规定的转换式，根据上述影像信号计算出具有xy色度图上的x以及y分量的位置(x(video)、y(video))的单元(13)；以及显示上述位置的单元(14)。
上述单元(14)可以显示将与属于规定的颜色基准系的R、G以及B分量的各个对应的三个xy值进行连接的三角形的标志(31)。另外，上述单元(14)可以显示在xy色度图上人能够看见(在视觉上感知)的范围和/或xvYCC显示系的范围的标志(41、42)。
上述单元(14)可以显示上述影像信号的颜色(x(video)、y(video))是否处于规定范围的外侧。
本发明的方法包括：准备具有X、Y以及Z分量的影像信号(X(video)、Y(video)、Z(video))的步骤(11、12)；按照规定的转换式，根据上述影像信号计算出具有xy色度图上的x以及y分量的位置(x(video)、y(video))的步骤(13)；以及显示上述位置的步骤(14)。
xy色度图例如还可以变更为UCS色度图。
附图说明
图1示出本发明的装置的框图的概略。
图2示出用户能够看见的单元14的显示例子。
图3示出用户能够看见的单元14的显示例子。
图4示出用户能够看见的单元14的显示例子。
图5示出用户能够看见的单元14的显示例子。
图6示出用户能够看见的单元14的显示例子。
图7示出用户能够看见的单元14的显示例子。
具体实施方式
在监视具有X、Y以及Z分量的影像信号的颜色再现区域(色域，Color Gamut)的情况下，可以利用三维空间。但是，本发明者认为难以通过三维空间监视颜色。换言之，本发明者认为难以从在三维空间内表现的位置把握颜色。因此，本发明者认为通过利用易于确定或把握颜色的二维坐标系(具体而言xy色度图、UCS色度图等)，用户可能会简便地监视影像信号。
(1.利用x以及y分量的矢量显示)
图1示出本发明的装置的框图的概略。如图1所示，本发明的装置10(例如波形显示装置(waveform monitor)等)具有：输入具有X、Y以及Z分量的影像信号(X(video)、Y(video)、Z(video))的单元11(例如输入端子等)；存储转换式的单元12(例如存储器、HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)等)；读出转换式，根据影像信号(X(video)、Y(video)、Z(video))，计算出具有xy色度图上的x以及y分量的位置(x(video)、y(video))的单元13(例如CPU等)；显示位置(x(video)、y(video))的单元14(例如显示器等)。
从X、Y以及Z分量向x以及y分量的转换式如下所示：
x＝X/(X+Y+Z)；以及
y＝Y/(X+Y+Z)。
xy色度图上的位置由于表示色相与彩度，所以用户能够容易地把握xy色度图上的位置的颜色。换言之，本发明的装置10是通过在xy色度图上描绘影像信号来简便地监视影像信号的装置。
图2示出用户能够看见(在视觉上感知)的单元14的显示例子。如上所述，单元14显示位置(x(video)、y(video))(参照箭头21)。另外，影像信号的X、Y以及Z分量由于一般是动态的，所以图2中的位置(21)是移动着的。单元14可以通过使位置(x(video)、y(video))显示规定的时间来显示位置的残留图像。换言之，单元14可以如云(移动着的点的集合)那样显示影像信号。
位置(x(video)、y(video))的颜色既可以是单色(例如绿色)，也可以是与xy色度图上的颜色对应地变化的颜色。
(2.xy坐标显示)
如图2所示，单元14可以显示x坐标轴(箭头22)以及y坐标轴(箭头23)。单元12存储x坐标轴数据以及y坐标轴数据，单元13读出x坐标轴数据以及y坐标轴数据，并输出给单元14。或者，单元13生成x坐标轴数据以及y坐标轴数据。x坐标轴数据以及y坐标轴数据各自的范围可以设定为0～1。另外，x坐标轴数据以及y坐标轴数据各自的最大值也可以设为小于1。或者，x坐标轴数据以及y坐标轴数据各自的最大值也可以设定为在xy色度图上人能够看见的范围的最大值的附近(例如x＝0.75、y＝0.85)。
单元14还可以显示刻度(箭头24)(以及刻度数值(箭头25))。单元12(或者单元13)存储(或生成)与x坐标轴数据以及y坐标轴数据各自的范围对应的刻度数据(以及刻度数值数据)。刻度数据例如以0.1为单位。刻度数值数据例如以0.5为单位。
x坐标轴、y坐标轴、刻度以及数值的颜色可以设为任意的颜色，例如可以设定为白色。通过显示x坐标轴、y坐标轴、刻度、和/或数值，用户能够更容易地把握xy色度图上的位置的颜色。
(3.颜色基准标志(marker)显示)
图3示出用户能够看见的单元14的显示例子。如图3所示，单元14可以显示将与属于规定的颜色基准系的最大的R、G以及B分量对应的三个xy值进行连接的三角形的标志(箭头31)。规定的基准系例如包括用ITU-R709(sRGB)、RGB进行显示的各种显示装置(例如放映用投影仪)的特性。通过显示规定的基准系，用户能够更容易地把握xy色度图上的位置的颜色。
单元12可以存储与属于规定的基准系的最大的R、G以及B分量(Rmax(marker)、Gmax(marker)、Bmax(marker))对应的XYZ值或xy值。在存储了XYZ值的情况下，单元13使用转换式，根据XYZ值(X(marker)、Y(marker)、Z(marker))计算出xy色度图上的x以及y值(x(marker)、y(marker))。
关于最大的R分量，XYZ值可以表示为(X(Rmarker)、Y(Rmarker)、Z(Rmarker))。关于最大的G分量，XYZ值可以表示为(X(Gmarker)、Y(Gmarker)、Z(Gmarker))。关于最大的B分量，XYZ值可以表示为(X(Bmarker)、Y(Bmarker)、Z(Bmarker))。关于最大的R分量，xy值可以表示为(x(Rmarker)、y(Rmarker))。关于最大的G分量，xy值可以表示为(x(Gmarker)、y(Gmarker))。关于最大的B分量，xy值可以表示为(x(Bmarker)、y(Bmarker))。
单元12(或单元13)可以存储(或计算)与多个规定的基准系对应的XYZ值或xy值。具体而言，在(第一)规定的基准系为ITU-R709(sRGB)的情况下，XYZ值与RGB值的关系如下所述：
X＝0.412×R+0.358×G+0.181×B；
Y＝0.213×R+0.715×G+0.072×B；以及
Z＝0.019×R+0.119×G+0.951×B。
根据该式，在(第一)规定的基准系为ITU-R709(sRGB)的情况下，与最大的R、G以及B分量对应的XYZ值或根据该XYZ值计算出的xy值如下所述：
对于最大R分量
X(Rmarker1)＝0.412，
Y(Rmarker1)＝0.213，
Z(Rmarker1)＝0.019，或
x(Rmarker1)＝0.640，
y(Rmarker1)＝0.330；
对于最大G分量
X(Gmarker1)＝0.358，
Y(Gmarker1)＝0.715，
Z(Gmarker1)＝0.119，或
x(Gmarker1)＝0.300，
y(Gmarker1)＝0.600；以及
对于最大B分量
X(Bmarker1)＝0.181，
Y(Bmarker1)＝0.072，
Z(Bmarker1)＝0.951，或
x(Bmarker1)＝0.150，
y(Bmarker1)＝0.060。
单元14可以显示与多个规定的颜色基准系对应的多个三角形的标志。代替地，单元14可以显示与从多个规定的颜色基准系中由用户选择的一个对应的一个三角形的标志。与规定的颜色基准系对应的三角形的标志的颜色可以设为任意的颜色，例如是蓝色。例如，在显示了两个三角形的标志的情况下，例如，第一标志的颜色为蓝色，第二标志的颜色为绿色。
(4.能够看见的范围标志显示、能够显示xvYCC的标志显示系)
图4示出用户能够看见的单元14的显示例子。如图4所示，单元14可以显示在xy色度图上人能够看见的范围的标志(箭头41)。单元14代替该标志(箭头41)或除了该标志(箭头41)以外，可以显示基于xvYCC(IEC 61966-2-4)的xy色度图上的颜色再现范围的标志(箭头42)。另外，xvYCC(IEC 61966-2-4)是由IEC(International Electrotechnical Commission，国际电工委员会)制定的运动图像用扩展色彩空间。
通过显示在xy色度图上人能够看见的范围的标志，用户能够更容易地把握xy色度图上的位置的颜色。通过显示基于xvYCC(IEC61966-2-4)的xy色度图上的颜色再现范围的标志，用户能够容易地把握映射在xy色度图上的运动图像用扩展色彩空间内的位置的颜色。
这些标志既可以仅表示范围的外缘，也可以表示范围的全部。在标志仅表示范围的外缘的情况下，该外缘的颜色也可以是单色(例如白色)，在该标志表示人能够看见的范围的情况下，该外缘的颜色也可以是与xy色度图上的颜色对应地变化的颜色。在标志表示范围的全部(包括内侧)的情况下，该内部的颜色也可以是单色(例如白色)，在该标志表示人能够看见的范围的情况下，该内部的颜色也可以是与xy色度图上的颜色对应地变化的颜色。
单元12(或单元13)存储(或生成)在xy色度图上人能够看见的范围(和/或基于xvYCC(IEC 61966-2-4)的xy色度图上的颜色再现范围)的标志的数据。
(5.利用x以及y分量的域显示)
图5示出用户能够看见的单元14的显示例子。如图5所示，单元14(单元13)可以表示(判定)影像信号的颜色(具有xy色度图上的x以及y分量的位置(x(video)、y(video)))是否处于规定范围的外侧。通过自动地显示影像信号的颜色是否处于规定范围的外侧，用户能够更容易地把握xy色度图上的位置的颜色。规定的范围例如包括：在xy色度图上人能够看见的范围、基于xvYCC标准的能够显示的范围、将与属于规定的颜色基准系的最大的R、G以及B分量对应的三个xy值进行连接的三角形的范围等。
具体而言，当规定的范围例如是在xy色度图上人能够看见的范围的情况下，单元14可以例如使用灯(箭头51)、标志(箭头56)、影像信号的显示(箭头59)等，来表示影像信号的颜色是否处于在xy色度图上人能够看见的范围的外侧。例如，当影像信号的颜色处于在xy色度图上人能够看见的范围的外侧的情况下，单元14使灯的颜色例如用红色点亮或闪烁(箭头51)；使在xy色度图上人能够看见的范围的标志的颜色例如用红色点亮或闪烁(箭头56)；和/或，使影像信号的显示的颜色例如用红色点亮或闪烁(箭头59)。当影像信号的颜色未处于在xy色度图上人能够看见的范围的外侧的情况下，单元14使灯的颜色例如用绿色点亮或闪烁(箭头51)；使在xy色度图上人能够看见的范围的标志的颜色例如用绿色点亮或闪烁(箭头56)；和/或，使影像信号的显示的颜色例如用白色点亮或闪烁(箭头59)。另外，为了识别灯(箭头51)，单元14可以显示标记(例如文字(例如“visible(箭头55)”)、记号、图形等)，所述标记表示规定的范围是在xy色度图上人能够看见的范围。
当规定的范围是基于xvYCC标准的能够显示的范围(x≤1.0且y≤1.0)的情况下，单元14可以例如使用灯(箭头52)、标志(箭头50)、影像信号的显示(箭头59)等，来表示影像信号的颜色是否处于该范围的外侧。例如，当影像信号的颜色处于基于xvYCC标准的能够显示的范围的外侧的情况下，单元14使灯的颜色例如用红色点亮或闪烁(箭头52)；使基于xvYCC标准的能够显示的范围的标志的颜色例如用红色点亮或闪烁(箭头50)；和/或，使影像信号的显示的颜色例如用红色点亮或闪烁(箭头59)。否则，单元14使灯的颜色例如用绿色点亮或闪烁(箭头52)；使基于xvYCC标准的能够显示的范围的标志的颜色例如用绿色点亮或闪烁(箭头50)；和/或，使影像信号的显示的颜色例如用白色点亮或闪烁(箭头59)。另外，为了识别灯(箭头52)，单元14可以显示标记(例如文字(例如“xvYCC”)、记号、图形等)，所述标记表示规定的范围是基于xvYCC标准的能够显示的范围。
当规定的范围是将与属于ITU-R709(sRGB)的最大的R、G以及B分量对应的三个xy值进行连接的三角形的范围的情况下，单元14可以例如使用灯(箭头53)、标志(箭头57)、影像信号的显示(箭头59)等，来表示影像信号的颜色是否处于与sRGB对应的该三角形的范围的外侧。例如，在影像信号的颜色处于与sRGB对应的三角形的范围的外侧的情况下，单元14使灯的颜色例如用红色点亮或闪烁(箭头53)；使与sRGB对应的三角形的范围的标志的颜色例如用红色点亮或闪烁(箭头57)；和/或，使影像信号的显示的颜色例如用红色点亮或闪烁(箭头59)。否则，单元14使灯的颜色例如用绿色点亮或闪烁(箭头53)；使与sRGB对应的三角形的范围的标志的颜色例如用绿色点亮或闪烁(箭头57)；和/或，使影像信号的显示的颜色例如用白色点亮或闪烁(箭头59)。另外，为了识别灯(箭头53)，单元14可以显示标记(例如文字(例如“sRGB”)、记号、图形等)，所述标记表示规定的范围是与sRGB对应的三角形的范围。
在规定的范围是ITU-R709(sRGB)的三角形(第1三角形)以外的第2三角形(例如x公司的型号“XX”投影仪)的范围的情况下，单元14可以例如使用灯(箭头54)、标志(箭头58)、影像信号的显示(箭头59)等，来表示影像信号的颜色是否处于第2三角形的范围的外侧。
单元14可以表示影像信号的颜色是否处于多个规定范围各自的外侧。在通过影像信号的显示(箭头59)来表示域错误的情况下，单元14可以与从多个规定的范围中由用户选择的一个对应地，使影像信号的显示的颜色点亮或闪烁。
x坐标轴数据以及y坐标轴数据各自的最大值也可以小于1。或者，另外，图5所示的x坐标轴数据以及y坐标轴数据各自的最大值虽然是在xy色度图上人能够看见的范围的最大值附近，但也可以设定为其他值(例如1)。
(6.利用R、G以及B分量的矢量显示或等级显示)
图6示出用户能够看见的单元14的显示例子。如图6所示，单元14可以显示利用根据X、Y以及Z分量计算出的(属于规定的颜色基准系(例如sRGB、箭头61)的)R、G以及B分量的矢量显示或等级显示(箭头62)。
单元12存储从X、Y以及Z分量向R、G以及B分量的转换式。单元12可以存储与多个规定的颜色基准系对应的转换式。例如，在规定的颜色基准系为sRGB的情况下，转换式如下所述：
R＝3.2410×X-1.537×Y-0.4986×Z；
G＝-0.9692×X+1.876×Y+0.0416×Z；以及
B＝0.0556×X-0.204×Y+1.057×Z。
单元13(根据来自用户的选择)读出转换式，根据影像信号(X(video)、Y(video)、Z(video))计算出R、G以及B分量。单元13根据利用R、G以及B分量的矢量显示或等级显示的内容，执行伽马校正、矩阵转换等必要的计算。另外，由于本领域技术人员已知使用从R、G以及B分量转换为色差分量的转换式进行的矢量显示或等级显示，所以省略其说明。通过参照，在本说明书中，加入与上述专利文献1～8对应的美国专利申请。
通过显示利用R、G以及B分量的矢量显示或等级显示，用户能够容易地把握影像信号的颜色。
(7.其他)
另外，本发明不限于上述示例的实施方式，并且，本领域技术人员可以在包含于权利要求书中的范围内容易地变更上述示例的实施方式。
例如，可以将在上述示例的实施方式中使用的xy色度图变更为基于表示色彩空间的二维坐标的色度图(例如UCS色度图)。
UCS色度图是由CIE在1976年制定的，表示以下那样的关系式：
u’＝4X/(X+15Y+3Z)＝4x(-2x+12y+3)；以及
v’＝9Y/(X+15Y+3Z)＝9y(-2x+12y+3)。
图7示出从图5中的xy色度图变更而得到的UCS色度图。即，图5中的x轴以及y轴对应于图7中的u’轴71以及v’轴72。另外，图5中的在xy色度图上人能够看见的范围56对应于图7中的在UCS色度图上人能够看见的范围73。另外，对于最大R分量，是u’(Rmarker1)＝0.448，v’(Rmarker1)＝0.520；对于最大G分量，u’(Gmarker1)＝0.128，v’(Gmarker1)＝0.560；以及对于最大B分量，u’(Bmarker1)＝0.176，v’(Bmarker1)＝0.160。
另外，图5中的标志50、57、58以及影像信号的显示59与标志73同样地，可以显示在UCS色度图上。

Claims (20)

1.一种监视影像信号的装置，其特征在于，具备：
输入具有X、Y以及Z分量的影像信号(X(video)、Y(video)、Z(video))的单元(11)；
按照规定的转换式，根据上述影像信号计算出具有基于二维坐标的色度图上的横轴分量以及纵轴分量的位置的单元(13)；以及
显示上述位置的单元(14)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，上述色度图是xy色度图，上述单元(13)计算出具有xy色度图上的x以及y分量的(x(video)、y(video))。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还具备存储上述规定的转换式的单元(12)。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，上述单元(14)显示横轴(22、71)和/或纵轴(23、72)。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，上述单元(14)显示各轴的刻度(24)和/或刻度数值(25)。
6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，上述单元(14)显示将与属于规定的颜色基准系的R、G以及B分量的各个对应的三个xy值进行连接的三角形的标志(31)。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，规定的颜色基准系包括ITU-R709(sRGB)以及各种方式的RGB显示器中的至少一个。
8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，上述单元(14)显示与属于规定的颜色基准系的最大的R、G以及B分量对应的三个xy值(x(Rmarker)、y(Rmarker))；(x(Gmarker)、y(Gmarker))；(x(Bmarker)、y(Bmarker))。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，上述单元(14)显示在色度图上人能够看见的范围和/或xvYCC显示系的范围的标志(41、42、73)。
10.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，上述单元(14)显示上述影像信号的颜色(x(video)、y(video))是否处于规定范围的外侧。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，上述规定范围是在xy色度图上人能够看见的范围和/或xvYCC显示系的范围。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，上述规定范围是将与属于规定的颜色基准系的R、G以及B分量的各个对应的三个xy值进行连接的三角形的范围。
13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，上述单元(14)利用灯(51、52、53、54)、标志(56、50、57、58)、以及影像信号的显示(59)中的至少一个。
14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，上述色度图是UCS色度图，上述单元(13)计算出具有UCS色度图上的u’以及v’分量的(u’(video)，v’(video))。
15.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，上述单元(14)显示利用根据X、Y以及Z分量计算出的R、G以及B分量的矢量显示或等级显示(62)。
16.一种监视影像信号的方法，其特征在于，包括：
准备具有X、Y以及Z分量的影像信号(X(video)、Y(video)、Z(video))的步骤(11、12)；
按照规定的转换式，根据上述影像信号计算出具有基于二维坐标的色度图上的横轴以及纵轴分量的位置的步骤(13)；以及
显示上述位置的步骤(14)。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，上述步骤(14)包括显示将与属于规定的颜色基准系的最大的R、G以及B分量的各个对应的色度图上的三个值进行连接的三角形的标志(31)的步骤。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，上述步骤(14)包括表示上述影像信号的颜色是否处于规定范围的外侧的步骤。
19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括按照第二规定的转换式，根据上述影像信号计算出R、B以及G分量的步骤。
20.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，上述步骤(14)包括显示在色度图上人能够看见的范围和/或xvYCC显示系的范围的步骤。
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