CN107343187A - 色域映射方法、显示终端及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种色域映射方法、显示终端及计算机可读存储介质，其中，所述色域映射方法包括以下步骤：分别获取信源端的待发送图像信号像素值与显示端的待输出图像信号像素值；根据预设算法建立所述信源端的待发送图像信号像素值与所述显示端的待输出图像信号像素值之间的映射关系；根据所述映射关系得出显示端待显示的图像信号像素值，并转换成图像信号以供显示端显示。本发明提供的技术方案解决了现有的显示色域色调失真，影响显示器显示效果的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种色域映射方法、显示终端 及计算机可读存储介质。
背景技术
图像色彩的表现能力可以用色域来衡量，色域是一种对颜色进行编码的 方法，也指一个技术系统能够产生的颜色的总和，如NTSC，BT709，BT2020 色域等。不同系统或设备，色域有大有小，色域大的设备或系统，其能够显 示的色彩更多，色域小的设备或系统能够显示的色彩则相对较少。同样的信 号源在不同型号的显示器上显示，色彩表现往往不同。
广播电视系统颜色的传递主要是从传输色域到显示色域，传输色域即广 播电视系统传输的色彩空间，显示色域即显示器所能覆盖的色彩空间。随着 显示终端技术的发展，其色域范围也不断扩大，现有的显示色域通常要大于 传输色域，显示色域不能完全包含传输色域，造成色调失真，影响显示器的 显示效果。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种色域映射方法、显示终端及计算机可读 存储介质，旨在解决现有的显示色域色调失真，影响显示器显示效果的技术 问题。
为实现上述目的，本发明提供的一种色域映射方法，包括以下步骤：
分别获取信源端的待发送图像信号像素值与显示端的待输出图像信号像 素值；
根据预设算法建立所述信源端的待发送图像信号像素值与所述显示端的 待输出图像信号像素值之间的映射关系；
根据所述映射关系得出显示端待显示的图像信号像素值，并转换成图像 信号以供显示端显示。
优选地，所述分别获取信源端的待发送图像信号像素值与显示端的待输 出图像信号像素值的步骤包括：
获取信源端的输入图像信号像素值，并根据预设的色彩空间转换矩阵将 所述信源端的输入图像信号像素值转换成信源端的待发送图像信号像素值；
获取显示端的输入图像信号像素值，并根据预设的色彩空间转换矩阵将 所述显示端的输入图像信号像素值转换成显示端的待输出图像信号像素值。
优选地，所述信源端的输入图像信号像素值以RGB坐标表示，所述信源 端的待发送图像信号像素值以Lab坐标表示，所述预设的色彩空间转换矩阵 以计色制坐标表示；
所述显示端的输入图像信号像素值以RGB坐标表示，所述显示端的待输 出图像信号像素值以Lab坐标表示，所述预设的色彩空间转换矩阵以计色制 坐标表示。
优选地，所述分别获取信源端的待发送图像信号像素值与显示端的待输 出图像信号像素值的步骤之后还包括：
将所述信源端的待发送图像信号像素值存储于预设的信源端数据库中；
将所述显示端的待输出图像信号像素值存储于预设的显示端数据库中。
优选地，所述根据预设算法建立所述信源端的待发送图像信号像素值与 所述显示端的待输出图像信号像素值之间的映射关系的步骤包括：
获取所述预设的信源端数据库中任一所述信源端的待发送图像信号像素 值；
根据预设算法获取预设的显示端数据库中与该任一所述信源端的待发送 图像信号像素值之间色差最小的所述显示端的待输出图像信号像素值，并建 立所述信源端的待发送图像信号像素值与对应的色差最小的所述显示端的待 输出图像信号像素值之间的映射关系。
优选地，所述根据预设算法建立所述信源端的待发送图像信号像素值与 所述显示端的待输出图像信号像素值之间的映射关系的步骤之后还包括：
将所述映射关系存储于预设的存储器中。
优选地，所述根据所述映射关系得出显示端待显示的图像信号像素值， 并转换成图像信号以供显示端显示的步骤包括：
获取输入所述信源端的图像信号像素值，并根据存储的所述映射关系得 出所述信源端的图像信号像素值对应的色差最小的于显示端待显示的图像信 号像素值；
将所述显示端待显示的图像信号像素值转换成图像信号以供显示端显 示。
优选地，所述预设算法采用ΔE2000公式计算。
本发明还提供一种显示终端，所述显示终端包括：存储器、处理器及存 储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的色域映射程序，所述色域映射 程序被所述处理器进入时实现如上所述的色域映射方法的步骤。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存 储有计算机程序，所述计算机程序被处理器进入时实现如上所述的色域映射 方法的步骤。
本发明提供的技术方案中，根据预设算法建立所述信源端的待发送图像 信号像素值与所述显示端的待输出图像信号像素值之间的映射关系，进而根 据所述映射关系得出显示端待显示的图像信号像素值，并转换成图像信号以 供显示端显示，实现在大的显示端色域中，忠实还原信源端的小色域，使映 射前后的色差保持最小，减少显示端色彩失真，确保显示终端的显示效果。
附图说明
图1为本发明色域映射方法第一实施例的流程示意图；
图2为本发明色域映射方法第二实施例中分别获取信源端的待发送图像 信号像素值与显示端的待输出图像信号像素值步骤的细化流程示意图；
图3为本发明色域映射方法第三实施例中映射关系建立步骤的细化流程 示意图；
图4为本发明色域映射方法第四实施例的流程示意图；
图5为本发明显示终端的模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步 说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限 定本发明。
参照图1，在本发明的第一实施例中，所述色域映射方法包括以下步骤：
步骤S10，分别获取信源端的待发送图像信号像素值与显示端的待输出图 像信号像素值；
色域指某种表色模式所能表达的颜色数量所构成的区域范围，是一种对 颜色进行编码的方法，常见的色彩模式包括RGB、CMYK、Lab。所述信源端 的待发送图像信号像素值可以是上述三种色彩模式中任一一种色彩模式下的 色域像素值。可以理解地，显示端的待输出图像信号像素值也可以是RGB、 CMYK、Lab三种色彩模式中任一一种色彩模式下的色域像素值。
步骤S20，根据预设算法建立所述信源端的待发送图像信号像素值与所述 显示端的待输出图像信号像素值之间的映射关系；
本实施例中，所述预设算法采用采用ΔE2000公式计算：
其中，ΔL、ΔC、ΔH为Lab色彩模式下色度空间的亮度差、饱和度差、 色调差。
具体地，通过上述算法即能计算出任一所述信源端的待发送图像信号像 素值对应的色差最小的显示端的待输出图像信号像素值之间的映射关系。
步骤S30，根据所述映射关系得出显示端待显示的图像信号像素值，并转 换成图像信号以供显示端显示。
可以理解地，所述映射关系的建立可以是在线完成，也可以是显示端处 于离线状态的情况下完成。当根据预设算法完成所述信源端的待发送图像信 号像素值与所述显示端的待输出图像信号像素值之间映射关系的建立，将所 有输入信源端的图像信号像素值根据所述映射关系计算出对应于显示端中色 差最小的的显示端待显示的图像信号像素值，进而转换成图像信号以供显示 端显示。
本实施例中，根据预设算法建立所述信源端的待发送图像信号像素值与 所述显示端的待输出图像信号像素值之间的映射关系，进而根据所述映射关 系得出显示端待显示的图像信号像素值，并转换成图像信号以供显示端显示， 实现在大的显示端色域中，忠实还原信源端的小色域，使映射前后的色差保 持最小，减少显示端色彩失真，确保显示终端的显示效果。
进一步地，请参照图2，基于第一实施例，在本发明的第二实施例中，所 述步骤S10包括：
步骤S11，获取信源端的输入图像信号像素值，并根据预设的色彩空间转 换矩阵将所述信源端的输入图像信号像素值转换成信源端的待发送图像信号 像素值；
步骤S12，获取显示端的输入图像信号像素值，并根据预设的色彩空间转 换矩阵将所述显示端的输入图像信号像素值转换成显示端的待输出图像信号 像素值。
需要说明的是，所述信源端的输入图像信号像素值以RGB坐标表示，所 述信源端的待发送图像信号像素值以Lab坐标表示，所述预设的色彩空间转 换矩阵为XYZ色彩空间矩阵，以计色制坐标表示。
也就是说，获取所述信源端的输入图像信号像素值的RGB坐标，将该 RGB坐标转换成计色制坐标，并将该计色制坐标转换成Lab坐标，也就使得 所述信源端的待发送图像信号像素值是以Lab坐标表示的。
具体地，先将信源端的输入图像信号像素值的RGB坐标转换为计色制坐 标，即[0，0，0]到[255，255，255]向量空间，其中[0，0，0]代表次序为1， [0，0，1]代表次序为2，依次类推，次序依次为1～16777216(256*256*256)。 而后分别通过计算信源端的Red、Green、Blue、White点的x和y坐标点来计 算得出信源端XYZ色彩空间矩阵，然后将所述XYZ色彩空间矩阵的计色制 坐标转换成Lab坐标。
进一步地，将所述信源端的待发送图像信号像素值存储于预设的信源端 数据库中。
可以理解地，所述显示端的输入图像信号像素值以RGB坐标表示，所述 显示端的待输出图像信号像素值以Lab坐标表示，所述预设的色彩空间转换 矩阵为XYZ色彩空间矩阵，以计色制坐标表示。
也就是说，获取所述显示端的输入图像信号像素值的RGB坐标，将该 RGB坐标转换成计色制坐标，并将该计色制坐标转换成Lab坐标，也就使得 所述显示端的待输出图像信号像素值是以Lab坐标表示的。
具体地，先将显示端的输入图像信号像素值的RGB坐标转换为计色制坐 标，即[0，0，0]到[255，255，255]向量空间，其中[0，0，0]代表次序为1， [0，0，1]代表次序为2，依次类推，次序依次为1～16777216(256*256*256)。 而后分别通过计算显示端的Red、Green、Blue、White点的x和y坐标点来计 算得出显示端XYZ色彩矩阵，然后将所述XYZ色彩矩阵转换成Lab坐标。
进一步地，将所述显示端的待输出图像信号像素值存储于预设的显示端 数据库中。
本实施例中，通过预设色彩空间矩阵将所述信源端的输入图像信号像素 值转换成信源端的待发送图像信号像素值，以及将所述显示端的输入图像信 号像素值转换成显示端的待输出图像信号像素值，也就是采用了同样的矩阵 算法，实现了信源端与显示端色域的一致性。
进一步地，请参照图3，基于第二实施例，在本发明的第三实施例中，所 述步骤S30包括：
步骤S31，获取所述预设的信源端数据库中任一所述信源端的待发送图像 信号像素值；
步骤S32，根据预设算法获取预设的显示端数据库中与该任一所述信源端 的待发送图像信号像素值之间色差最小的所述显示端的待输出图像信号像素 值，并建立所述信源端的待发送图像信号像素值与对应的色差最小的所述显 示端的待输出图像信号像素值之间的映射关系。
例如，获取信源端数据库中任一所述信源端的待发送图像信号像素值m (Rsm、Gsm、Bsm)，而后采用ΔE2000公式计算每一所述显示端的待输出 图像信号像素值与该信源端的待发送图像信号像素值m(Rsm、Gsm、Bsm) 之间的色差，并获取其中与该信源端的待发送图像信号像素值m(Rsm、Gsm、 Bsm)色差最小的显示端的待输出图像信号像素值n(Rdn、Gdn、Bdn)，进 而建立m(Rsm、Gsm、Bsm)与n(Rdn、Gdn、Bdn)之间的映射关系。
进一步地，采用ΔE2000公式进而能够建立所述信源端的待发送图像信号 像素值与其对应色差最小的所述显示端的待输出图像信号像素值之间的映射 关系，并将色差最小的所述显示端的待输出图像信号像素值转换成图像信号 以供显示端显示，进而显示端的待输出图像信号像素值与信源端的待发送图 像信号像素值之间的色差最小，避免出现负值及溢出的问题，减少重显色彩 失真。
进一步地，请参照图4，基于上述实施例，在本发明的第四实施例中，所 述色域映射方法包括：
步骤S10，分别获取信源端的待发送图像信号像素值与显示端的待输出图 像信号像素值；
步骤S20，根据预设算法建立所述信源端的待发送图像信号像素值与所述 显示端的待输出图像信号像素值之间的映射关系；
步骤S40，将所述映射关系存储于预设的存储器中；
步骤S31，获取输入所述信源端的图像信号像素值，并根据存储的所述映 射关系得出所述信源端的图像信号像素值对应的色差最小的于显示端待显示 的图像信号像素值；
步骤S32，将所述显示端待显示的图像信号像素值转换成图像信号以供显 示端显示。
可以理解地，通过ΔE2000公式计算获得每一所述信源端的图像信号像素 值与其对应色差最小的所述显示端待显示的图像信号像素值之间的映射关 系，并将所述映射关系存储于预设的存储器中。也就是说，上述映射关系的 建立可以是在信源端与显示端处于离线的状态下预先完成，进而将预先完成 建立的所述映射关系存储于预设的存储器中。
进一步地，当所述信源端与所述显示端处于在线状态时，获取输入所述 信源端的图像信号像素值，并获取预设的存储器中存储的所述映射关系，进 而根据所述映射关系即能快速获取所述信源端的图像信号像素值对应的色差 最小的于显示端待显示的图像信号像素值，将所述显示端待显示的图像信号 像素值转换成图像信号以供显示端显示。
本实施例中，通过将所述映射关系存储于预设的存储器中，使得所述映 射关系可以是在信源端与显示端处于离线的状态下预先完成，进而当所述信 源端与所述显示端处于在线状态时，能根据存储的所述映射关系快速完成所 述信源端输入的图像信号色域像素值的映射及输出，节省了所述信源端与所 述显示端色域映射的时间。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种显示终端，所述显示终端包 括：存储器105、处理器101及存储在所述存储器105上并可在所述处理器 101上运行的色域映射程序。
如图5所示，在某些具体实施方式中，该显示终端可以包括：处理器101， 例如CPU，网络接口104，用户接口103，存储器105，通信总线102。其中， 通信总线102用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口103可以包括显 示屏(Display)、输入单元比如遥控器，可选用户接口103还可以包括标准的 有线接口、无线接口，具体使用时，前端通过上述用户接口103获取数据。 网络接口104可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器105可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器105可选的还可以是独立于前述处理器 101的存储装置。
所述色域映射程序被所述处理器101进入时实现如上第一实施例中所述 的色域映射方法的步骤，具体包括：
步骤S10，分别获取信源端的待发送图像信号像素值与显示端的待输出图 像信号像素值；
步骤S20，根据预设算法建立所述信源端的待发送图像信号像素值与所述 显示端的待输出图像信号像素值之间的映射关系；
步骤S30，根据所述映射关系得出显示端待显示的图像信号像素值，并转 换成图像信号以供显示端显示。
进一步地，所述色域映射程序被处理器101执行时，所述步骤S10还实 现：
步骤S11，获取信源端的输入图像信号像素值，并根据预设的色彩空间转 换矩阵将所述信源端的输入图像信号像素值转换成信源端的待发送图像信号 像素值；
步骤S12，获取显示端的输入图像信号像素值，并根据预设的色彩空间转 换矩阵将所述显示端的输入图像信号像素值转换成显示端的待输出图像信号 像素值。
进一步地，所述色域映射程序被处理器101执行时，所述步骤S20还实 现：
步骤S21，获取所述预设的信源端数据库中任一所述信源端的待发送图像 信号像素值；
步骤S22，根据预设算法获取预设的显示端数据库中与该任一所述信源端 的待发送图像信号像素值之间色差最小的所述显示端的待输出图像信号像素 值，并建立所述信源端的待发送图像信号像素值与对应的色差最小的所述显 示端的待输出图像信号像素值之间的映射关系。
进一步地，所述色域映射程序被所述处理器101进入时实现如上第五实 施例中所述的色域映射方法的步骤，具体包括：
步骤S10，分别获取信源端的待发送图像信号像素值与显示端的待输出图 像信号像素值；
步骤S20，根据预设算法建立所述信源端的待发送图像信号像素值与所述 显示端的待输出图像信号像素值之间的映射关系；
步骤S40，将所述映射关系存储于预设的存储器中；
步骤S31，获取输入所述信源端的图像信号像素值，并根据存储的所述映 射关系得出所述信源端的图像信号像素值对应的色差最小的于显示端待显示 的图像信号像素值；
步骤S32，将所述显示端待显示的图像信号像素值转换成图像信号以供显 示端显示。
本领域技术人员可以理解，图5中示出的终端结构并不构成对终端的限 定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部 件布置。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存 储有计算机程序，所述计算机程序被处理器进入时实现如上第一实施例至第 四实施例中所述的色域映射方法的步骤。
由于本实施例电视和计算机可读存储介质的技术方案至少包括上述色域 映射方法实施例的全部技术方案，因此至少具有以上实施例的全部技术效果， 此处不再一一赘述。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在 涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系 统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括 为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下， 由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物 品或者系统中还存在另外的相同要素。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述 实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通 过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的 技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体 现出来，该计算机软件产品存储在如上所述的一个存储介质(如ROM/RAM、 磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机， 服务器，空调器，或者网络设备等)进入本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是 利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间 接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种色域映射方法，其特征在于，包括以下步骤：
分别获取信源端的待发送图像信号像素值与显示端的待输出图像信号像素值；
根据预设算法建立所述信源端的待发送图像信号像素值与所述显示端的待输出图像信号像素值之间的映射关系；
根据所述映射关系得出显示端待显示的图像信号像素值，并转换成图像信号以供显示端显示。
2.如权利要求1所述的色域映射方法，其特征在于，所述分别获取信源端的待发送图像信号像素值与显示端的待输出图像信号像素值的步骤包括：
获取信源端的输入图像信号像素值，并根据预设的色彩空间转换矩阵将所述信源端的输入图像信号像素值转换成信源端的待发送图像信号像素值；
获取显示端的输入图像信号像素值，并根据预设的色彩空间转换矩阵将所述显示端的输入图像信号像素值转换成显示端的待输出图像信号像素值。
3.如权利要求2所述的色域映射方法，其特征在于，所述信源端的输入图像信号像素值以RGB坐标表示，所述信源端的待发送图像信号像素值以Lab坐标表示，所述预设的色彩空间转换矩阵以计色制坐标表示；
所述显示端的输入图像信号像素值以RGB坐标表示，所述显示端的待输出图像信号像素值以Lab坐标表示，所述预设的色彩空间转换矩阵以计色制坐标表示。
4.如权利要求3所述的色域映射方法，其特征在于，所述分别获取信源端的待发送图像信号像素值与显示端的待输出图像信号像素值的步骤之后还包括：
将所述信源端的待发送图像信号像素值存储于预设的信源端数据库中；
将所述显示端的待输出图像信号像素值存储于预设的显示端数据库中。
5.如权利要求4所述的色域映射方法，其特征在于，所述根据预设算法建立所述信源端的待发送图像信号像素值与所述显示端的待输出图像信号像素值之间的映射关系的步骤包括：
获取所述预设的信源端数据库中任一所述信源端的待发送图像信号像素值；
根据预设算法获取预设的显示端数据库中与该任一所述信源端的待发送图像信号像素值之间色差最小的所述显示端的待输出图像信号像素值，并建立所述信源端的待发送图像信号像素值与对应的色差最小的所述显示端的待输出图像信号像素值之间的映射关系。
6.如权利要求5所述的色域映射方法，其特征在于，所述根据预设算法建立所述信源端的待发送图像信号像素值与所述显示端的待输出图像信号像素值之间的映射关系的步骤之后还包括：
将所述映射关系存储于预设的存储器中。
7.如权利要求6所述的色域映射方法，其特征在于，所述根据所述映射关系得出显示端待显示的图像信号像素值，并转换成图像信号以供显示端显示的步骤包括：
获取输入所述信源端的图像信号像素值，并根据存储的所述映射关系得出所述信源端的图像信号像素值对应的色差最小的于显示端待显示的图像信号像素值；
将所述显示端待显示的图像信号像素值转换成图像信号以供显示端显示。
8.如权利要求1-7中任一项所述的色域映射方法，其特征在于，所述预设算法采用ΔE2000公式计算。
9.一种显示终端，其特征在于，所述显示终端包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的色域映射程序，所述色域映射程序被所述处理器进入时实现如权利要求1-8中任一项所述的色域映射方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器进入时实现如权利要求1-8中任一项所述的色域映射方法的步骤。
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