CN1293764C - 彩色信号校正装置和方法及使用它们的图像处理系统 - Google Patents

Abstract

彩色信号校正装置包含：饱和度增益计算单元，用于计算输入亮度彩色差信号的饱和度增益；亮度增益计算单元，用于计算输入亮度彩色差信号的亮度增益；色调计算单元，用于计算输入亮度彩色差信号的色调；色调增益计算单元，用于通过将用户可调整的色调调整值反映到色调计算单元计算出的色调中来计算色调增益；校正增益计算单元，用于通过组合饱和度增益、亮度增益和色调增益来计算将被校正的亮度彩色差信号的校正增益；和彩色信号校正单元，用于基于校正增益计算单元计算出的校正增益来校正亮度彩色差信号。因此，该彩色信号校正装置反映由用户调整的色调调整值，从而在显示器上再现用户所需的彩色图像。

Description

彩色信号校正装置和方法及使用它们的图像处理系统

技术领域

本发明总的来说涉及一种用于输入图像信号的彩色校正装置和方法，特别涉及一种通过使用用户可调整的增益来调整色调以及调整图像信号的饱和度，以再现用户所需的彩色图像的彩色校正装置和方法。

背景技术

通常，人们采用不同的彩色识别技术。由于每个人的思考方式、周围环境、成长过程等之间的差异，导致每个人个性化的彩色识别能力，所以在处理彩色信号的过程中，很难补偿彩色信号以满足所有人的要求。因此，就存在这样的需求：通过使用增益调整来色调以再现用户所需的彩色图像，该增益对于每种彩色都可由用户有选择地调整以校正彩色信号。

发明内容

因此，设计本发明以满足上述需求。

本发明的一个方面是提供彩色校正装置和方法，以便允许用户调整对于每个所选色调的增益，并且通过使用经过用户调整的增益来调整每个所选色调的增益以及校正彩色图像，来再现用户所需的彩色图像。

本发明的另一个方面是提供一种图像信号处理系统和方法，以便对于输入图像信号使用彩色校正设备方便地再现用户所需的彩色图像。

为了完成上述和/或其他方面，根据本发明实施例的图像信号处理系统包括：OSG提供单元，用于给显示器提供字符和/或图形形式的信息；OSD控制单元，用于通过OSG提供单元给显示器提供图像信号每种色调的水平，并且接收用户对于图像信号的色调调整值；和彩色信号校正单元，用于使用通过OSD控制单元接收的色调调整值来调整色调，以便校正输入图像信号的彩色信号。其中，该彩色信号校正单元包括：RGB信号变换单元，用于将输入亮度彩色差信号变换成RGB信号；饱和度信息计算单元，用于基于所变换的RGB信号来计算输入亮度彩色差信号的饱和度信息；饱和度增益计算单元，用于基于所述饱和度信息计算单元计算出的饱和度信息来计算输入亮度彩色差信号的饱和度增益；亮度增益计算单元，用于计算所述亮度彩色差信号的亮度增益；色调计算单元，用于计算所述亮度彩色差信号的色调；色调增益计算单元，用于通过使用用户可调整的色调调整值来调整所述色调计算单元计算出的色调，从而计算色调增益；校正增益计算单元，用于通过组合所计算出的饱和度增益、亮度增益和色调增益来计算将被校正的所述亮度彩色差信号的校正增益；以及彩色信号校正单元，用于基于所述校正增益来校正所述亮度彩色差信号。这里，彩色信号校正单元根据图像信号来计算有关饱和度、亮度和色调的信息，并且通过组合所接收的色调调整值和计算信息来校正彩色信号。

另一方面，根据本发明实施例的图像信号处理方法包括以下步骤：给显示器提供输入图像信号的每种色调的水平信息的步骤；接收用户对于图像信号的色调调整值的步骤；以及使用所接收的色调调整值来校正输入图像信号的彩色信号、从而调整所需色调的步骤，该步骤包括：将输入亮度彩色差信号变换成RGB信号；基于所变换的RGB信号来计算饱和度信息；基于所述饱和度信息计算输入亮度彩色差信号的饱和度增益；计算所述亮度彩色差信号的亮度增益；计算所述亮度彩色差信号的色调；通过使用用户可调整的色调调整值对计算出的色调进行调整来计算色调增益；通过组合计算出的饱和度增益、亮度增益和色调增益来计算将被校正的所述亮度彩色差信号的校正增益；以及基于所述校正增益来校正所述亮度彩色差信号。

为了完成上述和/或其他方面，根据本发明实施例的彩色信号校正装置包括：RGB信号变换单元，用于将输入亮度彩色差信号变换成RGB信号；饱和度信息计算单元，用于基于所变换的RGB信号来计算输入亮度彩色差信号的饱和度信息；饱和度增益计算单元，用于基于所述饱和度信息计算单元计算出的饱和度信息来计算输入亮度彩色差信号(luminance-color differencesignal)的饱和度增益；亮度增益计算单元，用于计算输入亮度彩色差信号的亮度增益；色调计算单元，用于计算输入亮度彩色差信号的色调；色调增益计算单元，用于通过使用用户可调整的色调调整值调整色调计算单元计算出的色调来计算色调增益；校正增益计算单元，用于通过组合饱和度增益、亮度增益和色调增益来计算将被校正的亮度彩色差信号的校正增益；和彩色信号校正单元，用于基于校正增益计算单元计算出的校正增益来校正亮度彩色差信号。

这里，亮度彩色差信号通常是YCbCr信号。

这里，RGB信号变换单元使用如下公式将YCbCr信号变换成RGB信号：

$\left(\begin{array}{c}R\\ G\\ B\end{array}\right)=M\left(\begin{array}{c}Y\\ \mathrm{Cb}\\ \mathrm{Cr}\end{array}\right)$

其中，M代表3×3变换矩阵。

同样，饱和度信息计算单元使用如下公式计算饱和度信息：

$S1=\frac{\mathrm{Max}[R,G,B]-\mathrm{Min}[R,G,B]}{\mathrm{Max}[R,G,B]}$

$S2=\frac{\mathrm{Max}[255-R,255-G,255-B]-\mathrm{Min}[255-R,255-G,255-B]}{\mathrm{Max}[255-R,255-G,255-B]}$

饱和度增益计算单元基于饱和度信息计算单元计算出的饱和度信息S1和S2的最大值来计算饱和度增益。同样，饱和度增益计算单元基于所设置的饱和度增益函数来计算相应于最大值的饱和度增益。而且，亮度增益计算单元基于所设置的亮度增益函数来计算亮度增益。

色调计算单元使用如下公式计算色调：

$H=\mathrm{Arc}\tan \left(\frac{\mathrm{Cr}}{\mathrm{Cb}}\right)$

其中，H指色调，Cb指蓝色差信号，Cr指红色差信号。

同样，色调增益计算单元通过使用所设置的色调增益函数和由用户调整的色调调整值来计算色调增益，其中色调增益函数被划分成M(绛红色)，R(红色)，C(青色)，G(绿色)，Y(黄色)和B(蓝色)部分。

在所划分和设置的色调增益函数中存在重叠部分的情况下，色调增益计算单元通过对每部分的增益求和来计算色调增益。

校正增益计算单元使用通过外部接口输入的彩色信号对增益进行调整来计算校正增益。在这种情况下，彩色信号校正单元使用如下公式来校正亮度彩色差信号：

$\left(\begin{array}{c}{Y}^{*}\\ {\mathrm{Cb}}^{*}\\ {\mathrm{Cr}}^{*}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}Y\\ g_c(\mathrm{user},Y,\mathrm{Cb},\mathrm{Cr})\mathrm{Cb}\\ g_c(\mathrm{user},Y,\mathrm{Cb},\mathrm{Cr})\mathrm{Cr}\end{array}\right)$

其中，g_c(user)表示通过外部接口输入的彩色信号的增益。

另一方面，根据本发明实施例的彩色信号校正方法包括：将输入亮度彩色差信号变换成RGB信号；基于所变换的RGB信号来计算饱和度信息；基于所述饱和度信息计算输入亮度彩色差信号(luminance-color difference signal)的饱和度增益，计算亮度彩色差信号的亮度增益，计算亮度彩色差信号的色调，通过使用用户可调整色调调整值对色调进行调整来计算色调增益，通过组合计算出的饱和度增益、亮度增益和色调增益来计算将被校正的亮度彩色差信号的校正增益，以及基于在计算校正增益中计算出的校正增益来校正亮度彩色差信号。

本发明的其他方面和/或优点，部分将在以下的说明中阐述，部分将通过对本发明的实践来理解。

此外，本发明的方法还可以通过存储在计算机可读介质上的计算机可执行的指令来实施。

附图说明

通过结合附图对实施例进行的详细描述，本发明的这些和/或其他方面及优点将会变得更清楚并且更容易理解：

图1是示出根据本发明实施例的图像信号处理系统的简要方框图；

图2是示出使用图1中的系统的图像信号处理方法的流程图；

图3是示出根据本发明实施例的彩色信号校正装置的简要方框图；

图4是示出使用图3中的装置的彩色信号校正方法的流程图；

图5示出饱和度增益函数的示例；

图6示出亮度增益函数的示例；和

图7示出色调增益函数的示例。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的实施例，附图示出其示例，附图中相同的标号始终表示相同的组成部分。以下将参照附图描述实施例以说明本发明。

图1是示出根据本发明实施例的图像信号处理系统的简要方框图。参照图1，图像信号处理系统包括OSG提供单元101、OSD控制单元103和彩色信号校正单元105。

OSG提供单元101给显示器107提供字符和/或图形形式的OSG(屏幕图形)信息。OSD控制单元103通过OSG提供单元101给显示器107提供图像信号的每种色调的水平，并且接收可由用户调整的图像信号的色调调整值。在这种情况下；OSD控制单元103被连接到输入单元(未示出)，并且被实施成通过输入单元接收色调调整值。同样，OSD控制单元103提供给显示器107的每种色调的水平，被划分成绛红色、青色、黄色、红色、绿色和蓝色部分。但是，所划分的彩色部分不限于这种划分，可以被划分成各种彩色部分。

彩色信号校正单元105使用通过OSD控制单元103接收的色调调整值来调整输入图像信号的彩色信号，从而校正彩色信号。这里，彩色信号校正单元105计算有关饱和度、亮度和色调的信息，并且通过组合所接收的色调调整值和计算信息来校正彩色信号。

图2是示出使用图1中的系统的图像信号处理方法的流程图。参照图2，彩色信号校正单元105根据输入图像信号计算有关饱和度、亮度和色调的信息(S201)。彩色信号校正单元105将所计算的信息中有关每种色调的水平信息发送给OSD控制单元103。OSD控制单元103通过OSG提供单元101，以字符和/或图形的形式给显示器107提供从彩色信号校正单元105接收的有关每种色调的水平信息(S203)。由OSG提供单元101提供给显示器107的信息被称为OSG(屏幕图形)信息。用户基于显示在显示器107上的每种色调的水平信息，通过OSD控制单元103输入所需的色调调整值。OSD控制单元103接收由用户输入的图像信号的色调调整值(S205)。同样，OSD控制单元103给彩色信号校正单元105发送所接收的色调调整值。

彩色信号校正单元105通过组合所接收的色调调整值的增益和每个所计算的饱和度、亮度和色调的增益，来校正输入图像信号的彩色信号(S207)。因此，图像信号处理系统处理输入图像信号，从而在显示器107上显示用户所需的彩色图像。以下，将详细说明彩色信号校正单元105的结构和操作。

图3是示出根据本发明实施例的彩色信号校正装置的简要方框图。参照图3，彩色信号校正装置包括RGB信号变换单元301、饱和度信息计算单元303、饱和度增益计算单元305、亮度增益计算单元307、色调计算单元309、色调增益计算单元311、校正增益计算单元313和彩色信号校正单元315。

RGB信号变换单元301将亮度彩色差信号变换成RGB信号。饱和度信息计算单元303计算亮度彩色差信号的饱和度信息。饱和度增益计算单元305计算亮度彩色差信号的饱和度增益。亮度增益计算单元307计算亮度彩色差信号的亮度增益。色调计算单元309计算亮度彩色差信号的色调。色调增益计算单元311通过使用可由用户调整的色调调整值反映即调整由色调计算单元309计算出的色调增益，从而计算色调增益。在这种情况下，通过OSD控制单元103接收色调调整值。

校正增益计算单元313通过组合由饱和度增益计算单元305计算出的饱和度增益、由亮度增益计算单元307计算出的亮度增益和由色调增益计算单元311计算出的色调增益来计算亮度彩色差信号的校正增益。

彩色信号校正单元315基于校正增益计算单元313计算出的校正增益，来校正亮度彩色差信号。

图4是示出使用图3中的装置的彩色信号校正方法的流程图。以下将参照图4详细说明根据本发明实施例的彩色信号校正装置的功能和操作。

RGB信号变换单元301将输入的亮度彩色差信号变换成RGB信号(S401)。这里，亮度彩色差信号指YCbCr信号、YIQ信号和YUV信号中的任何一种。以下将说明假设亮度彩色差信号是YCbCr信号。在这种情况下，RGB信号变换单元301所使用的信号变换方法如下：

公式1

$\left(\begin{array}{c}R\\ G\\ B\end{array}\right)=M\left(\begin{array}{c}Y\\ \mathrm{Cb}\\ \mathrm{Cr}\end{array}\right)$

其中，M代表3×3变换矩阵。

饱和度信息计算单元303基于变换RGB信号，来计算输入的YCbCr信号的饱和度信息(S403)。在这种情况下，饱和度信息计算单元303使用以下公式2计算饱和度信息：

公式2

$S1=\frac{\mathrm{Max}[R,G,B]-\mathrm{Min}[R,G,B]}{\mathrm{Max}[R,G,B]}$

$S2=\frac{\mathrm{Max}[255-R,255-G,255-B]-\mathrm{Min}[255-R,255-G,255-B]}{\mathrm{Max}[255-R,255-G,255-B]}$

其中，S1和S2分别代表饱和度信息。Max[]代表[]内的值中的最大值，Min[]代表[]内的值中的最小值。

饱和度增益计算单元305基于饱和度信息计算单元303计算出的饱和度信息，来计算YCbCr信号的饱和度增益(S405)。在这种情况下，饱和度增益计算单元305根据以下公式3来选择由饱和度信息计算单元303计算出的饱和度信息中的最大值，并且基于所选饱和度信息计算饱和度增益。

公式3

S＝Max[S1，S2]

但是，计算饱和度信息的公式可以根据输入图像信号的类型(例如PAL，NTSL等)而在计算方法上有所不同。同样，在输入图像信号不是RGB信号的情况下，如果是HAV(色调饱和值)，公式2中的S1就可以用作HAV，当使用色带(colorband)查找表(色域(Gamut)查找表)时，可以将S^*表示成像素L^*，C^*和H^*值中的最大值Cmax的比率。换句话说，该表达式如下：

公式4

$S^{*}=\frac{C^{*}}{C\max (L^{*},C^{*},H^{*})}$

此时，饱和度增益计算单元305计算与基于所设置的饱和度增益函数所选择的饱和度信息相对应的饱和度增益。这里，图5示出饱和度增益函数的示例。饱和度增益函数的各参数(sat1，sat2，sat3和sat4)是可任意调整的，并且需要设置sat1～sat2和sat3～sat4区间的斜率，以便形成适当的参数值，使其不太高从而防止在校正彩色信号之后出现彩色边缘(效应)。这里sat1，sat2，sat3和sat4分别被设置成0.1，0.4，0.7和1。

亮度增益计算单元307基于所设置的亮度增益函数，来计算亮度彩色差信号的亮度增益(S407)。图6示出亮度增益函数的示例。亮度增益计算单元307根据输入YCbCr信号的亮度Y信息来适应性地计算亮度增益。由于YCbCr信号空间的特性使大多数本机图像和大多数彩色的亮度分布存在于中间色调区域，所以通过图6所示的所设置的增益函数来获得相应输入亮度的增益，并且被适应性地用于校正彩色信号。可以任意设置各参数。这里，分别将Y1，Y2，Y3和Y4设置成0，0.3，0.8和1。

色调计算单元309计算输入YCbCr信号的色调(S409)。换句话说，色调计算单元309使用如下公式5根据输入图像信号的像素的彩色差信号Cb，Cr来计算色调：

公式5

$H=\mathrm{Arc}\tan \left(\frac{\mathrm{Cr}}{\mathrm{Cb}}\right)$

其中，H指色调，Cb指蓝色差信号，Cr指红色差信号。将色调计算单元309计算出的色调发送给色调增益计算单元311。

色调增益计算单元311接收色调计算单元309计算出的色调。同样，色调增益计算单元311从OSD控制单元103接收可由用户调整的色调调整值。色调增益计算单元311通过使用用户所调整的色调调整值的增益，来反映即调整由所设置的色调增益函数的色调增益，从而计算色调增益(S411)，其中色调增益函数被划分成M(绛红色)、R(红色)、C(青色)、G(绿色)、Y(黄色)和B(蓝色)部分。

图7示出色调增益函数的示例。每种彩色部分被划分成至少两个或更多个梯形部分。此时，可以根据在梯形的部分划分函数的色调轴上的位置，来划分出各种彩色部分。尽管图7示出6个划分的彩色部分，并不是对这些部分的限制。同样，尽管图7示出梯形的色调增益函数，并不是对实施例的限制。例如，色调增益函数可以实施为各种形式的函数(例如三角形的函数)。此时，可以通过将用于划分每个部分的单个增益函数的斜率设置得足够低，来防止在每个彩色部分之间的边界发生彩色边缘(contour)(效应)。

用户可以通过OSD控制单元103或其他外部输入接口(未示出)在每种划分出来的彩色部分的+g_x～-g_x之间调整彩色。色调增益计算单元311将由用户调整的色调调整值反映到所划分的色调增益函数中，即使用由用户调整的色调调整值调整所划分的色调增益函数，从而计算色调增益。在所划分和所设置的色调增益函数中存在重叠部分的情况下，色调增益计算单元311通过对每个部分的增益求和来计算总色调增益。

校正增益计算单元313通过组合由饱和度增益计算单元305计算出的饱和度增益、由亮度增益计算单元307计算出的亮度增益和由色调增益计算单元311计算出的色调增益来计算YCbCr信号的校正增益(S413)。在这种情况下，当前存在通过外部接口输入的彩色信号(S415)，校正增益计算单元313使用从外部接口输入的彩色信号调整彩色增益来计算校正增益(S417)。假设用户外部输入的彩色信号的增益是g_color(user)，亮度增益是g_y，饱和度增益是g_sat，色调调整值的色调增益是g_hue，可以如下计算总校正增益g_total：

公式6

g_total(user，Y，Cb，Cr)＝g_total(user)·(g_y(Y)·g_sat(S)·g_hue(user，h)+1)

然而，总校正增益的计算方法不限于上述计算，而是可以采用各种方式来计算。例如，可以使用任何一个如下公式来计算总校正增益：

g_total(user，Y，Cb，Cr)＝g_hue(user，h)+1

g_total(user，Y，Cb，Cr)＝g_sat(S)·g_hue(user，h)+1

g_total(user，Y，Cb，Cr)＝g_y(Y)·g_sat(S)·g_hue(user，h)+1

g_total(user，Y，Cb，Cr)＝g_cotor(user)·(g_hue(user，h)+1)

g_total(user，Y，Cb，Cr)＝g_color(user)·(g_sat(S)·g_hue(user，h)+1)

g_total(user，Y，Cb，Cr)＝g_cotor(user)·(g_y(Y)·g_sat(S)·g_hue(user，h)+1)

彩色信号校正单元315基于校正增益计算单元313计算出的校正增益来校正输入YCbCr信号(S419)。彩色信号校正单元315的YCbCr信号的校正方法如下：

公式7

$\left(\begin{array}{c}{Y}^{*}\\ {\mathrm{Cb}}^{*}\\ {\mathrm{Cr}}^{*}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}Y\\ g_c(\mathrm{user},Y,\mathrm{Cb},\mathrm{Cr})\mathrm{Cb}\\ g_c(\mathrm{user},Y,\mathrm{Cb},\mathrm{Cr})\mathrm{Cr}\end{array}\right)$

在一个实施例中，可以通过由用户接口输入的每个单个的色调部分的用户亮度增益输入g_lum(user)，来调整所检测的彩色部分的亮度信号的变化。在这种情况下，彩色信号校正单元315的校正方法如下：

公式8

$\left(\begin{array}{c}{Y}^{*}\\ {\mathrm{Cb}}^{*}\\ {\mathrm{Cr}}^{*}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{g}_{\mathrm{lum}}\left(\mathrm{user}\right)Y\\ \mathrm{Cb}\\ \mathrm{Cr}\end{array}\right)$

在另一个实施例中，可以通过使用由用户同时调整的饱和度和亮度值调整彩色信号来校正彩色信号。在这种情况下，彩色信号校正单元315的校正方法可以如下计算：

公式9

$\left(\begin{array}{c}{Y}^{*}\\ {\mathrm{Cb}}^{*}\\ {\mathrm{Cr}}^{*}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}{g}_{\mathrm{lum}}\left(\mathrm{user}\right)Y\\ g_c(\mathrm{user},Y,\mathrm{Cb},\mathrm{Cr})\mathrm{Cb}\\ g_c(\mathrm{user},Y,\mathrm{Cb},\mathrm{Cr})\mathrm{Cr}\end{array}\right)$

因此，根据本发明实施例的彩色信号校正装置可以通过用户所需饱和度信息的每个部分来执行调整，从而再现用户所需的彩色。同样，可以划分彩色部分，并使用每种色调来执行调整，从而平衡彩色可再现性。

根据本发明实施例，彩色信号校正装置可以允许用户调整每种色调的增益，并且通过反映用户所调整的增益，即使用用户所调整的增益来调整每种色调的增益，以及校正彩色信号，从而再现用户所需的彩色图像。同样，可以划分彩色部分，并由用户执行每种色调的调整，从而再现用户所需的彩色信号。

同样，可以通过存储在计算机可读介质中的计算机可执行指令来实施本发明的方法。

虽然已示出和说明了本发明的几个实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和实质的情况下，可以对实施例进行各种改变，其中本发明的范围在权利要求及其等价方案中限定。

Claims (26)

1.一种图像信号处理系统，包括：

OSG提供单元，用于给显示器提供字符和/或图形形式的信息；

OSD控制单元，用于通过所述OSG提供单元给所述显示器提供图像信号的每种色调的水平，并且接收用户对于所述图像信号的色调调整值；和

彩色信号校正单元，用于使用通过所述OSD控制单元接收的色调调整值来调整所述图像信号的彩色信号的色调值，以便校正所述彩色信号，

其中，该彩色信号校正单元包括：

RGB信号变换单元，用于将输入亮度彩色差信号变换成RGB信号；

饱和度信息计算单元，用于基于所变换的RGB信号来计算输入亮度彩色差信号的饱和度信息；

饱和度增益计算单元，用于基于所述饱和度信息计算单元计算出的饱和度信息来计算输入亮度彩色差信号的饱和度增益；

亮度增益计算单元，用于计算所述亮度彩色差信号的亮度增益；

色调计算单元，用于计算所述亮度彩色差信号的色调；

色调增益计算单元，用于通过使用用户可调整的色调调整值来调整所述色调计算单元计算出的色调，从而计算色调增益；

校正增益计算单元，用于通过组合所计算出的饱和度增益、亮度增益和色调增益来计算将被校正的所述亮度彩色差信号的校正增益；和

彩色信号校正单元，用于基于所述校正增益来校正所述亮度彩色差信号。

2.一种彩色信号校正装置，包括：

RGB信号变换单元，用于将输入亮度彩色差信号变换成RGB信号；

饱和度信息计算单元，用于基于所变换的RGB信号来计算输入亮度彩色差信号的饱和度信息；

饱和度增益计算单元，用于基于所述饱和度信息计算单元计算出的饱和度信息来计算输入亮度彩色差信号的饱和度增益；

亮度增益计算单元，用于计算所述亮度彩色差信号的亮度增益；

色调计算单元，用于计算所述亮度彩色差信号的色调；

色调增益计算单元，用于通过使用用户可调整的色调调整值来调整所述色调计算单元计算出的色调，从而计算色调增益；

校正增益计算单元，用于通过组合所计算出的饱和度增益、亮度增益和色调增益来计算将被校正的所述亮度彩色差信号的校正增益；和

彩色信号校正单元，用于基于所述校正增益来校正所述亮度彩色差信号。

3.如权利要求2所述的装置，其中所述亮度彩色差信号是YCbCr信号。

4.如权利要求3所述的装置，其中所述RGB信号变换单元使用如下公式将所述YCbCr信号变换成所述RGB信号：

$\left(\begin{array}{c}R\\ G\\ B\end{array}\right)=M\left(\begin{array}{c}Y\\ \mathrm{Cb}\\ \mathrm{Cr}\end{array}\right)$

其中，M代表3×3变换矩阵。

5.如权利要求4所述的装置，其中所述饱和度信息计算单元基于如下公式计算所述饱和度信息：

$S1=\frac{\mathrm{Max}[R,G,B]-\mathrm{Min}[R,G,B]}{\mathrm{Max}[R,G,B]}$

$S2=\frac{\mathrm{Max}[255-R,255-G,255-B]-\mathrm{Min}[255-R,255-G,255-B]}{\mathrm{Max}[255-R,255-G,255-B]}$

其中，S1和S2分别表示所述饱和度信息。

6.如权利要求5所述的装置，其中所述饱和度增益计算单元基于由所述饱和度信息计算单元计算出的所述饱和度信息S1和S2的最大值来计算所述饱和度增益。

7.如权利要求6所述的装置，其中所述饱和度增益计算单元基于所设置的饱和度增益函数来计算相应于所述最大值的所述饱和度增益。

8.如权利要求7所述的装置，其中所述亮度增益计算单元基于所设置的亮度增益函数来计算所述亮度增益。

9.如权利要求8所述的装置，其中所述色调计算单元使用如下公式计算所述色调：

$H=\mathrm{Arc}\tan \left(\frac{\mathrm{Cr}}{\mathrm{Cb}}\right)$

其中，H指色调，Cb指蓝色差信号，Cr指红色差信号。

10.如权利要求9所述的装置，其中所述色调增益计算单元通过使用由用户调整的色调调整值来调整所设置的色调增益函数的增益，从而计算所述色调增益，其中所述色调增益函数被划分成M(绛红色)，R(红色)，C(青色)，G(绿色)，Y(黄色)和B(蓝色)部分。

11.如权利要求10所述的装置，其中当所划分和设置的色调增益函数包含重叠部分时，所述色调增益计算单元通过对每部分的增益求和来计算所述色调增益。

12.如权利要求11所述的装置，其中所述校正增益计算单元通过调整经由外部接口输入的彩色信号来计算所述校正增益。

13.如权利要求12所述的装置，其中所述彩色信号校正单元使用如下公式来校正所述亮度彩色差信号：

$\left(\begin{array}{c}{Y}^{*}\\ {\mathrm{Cb}}^{*}\\ {\mathrm{Cr}}^{*}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}Y\\ g_c(\mathrm{user},Y,\mathrm{Cb},\mathrm{Cr})\mathrm{Cb}\\ g_c(\mathrm{user},Y,\mathrm{Cb},\mathrm{Cr})\mathrm{Cr}\end{array}\right)$

其中，g_c(user)表示所述通过外部接口输入的彩色信号的增益。

14.一种图像信号处理方法，包括以下步骤：

给显示器提供输入图像信号的每种色调的水平信息的步骤；

接收用户对于所述图像信号的色调调整值的步骤；以及

使用所接收的色调调整值来校正所述输入图像信号的彩色信号、从而调整所述输入图像信号的彩色信号的色调值的步骤，该步骤包括：

将输入亮度彩色差信号变换成RGB信号；

基于所变换的RGB信号来计算饱和度信息；

基于所述饱和度信息计算输入亮度彩色差信号的饱和度增益；

计算所述亮度彩色差信号的亮度增益；

计算所述亮度彩色差信号的色调；

通过使用用户可调整的色调调整值对计算出的色调进行调整来计算色调增益；

通过组合计算出的饱和度增益、亮度增益和色调增益来计算将被校正的所述亮度彩色差信号的校正增益；以及

基于所述校正增益来校正所述亮度彩色差信号。

15.一种彩色信号校正方法，包括：

将输入亮度彩色差信号变换成RGB信号；

基于所变换的RGB信号来计算饱和度信息；

基于所述饱和度信息计算输入亮度彩色差信号的饱和度增益；

计算所述亮度彩色差信号的亮度增益；

计算所述亮度彩色差信号的色调；

通过使用用户可调整的色调调整值对计算出的色调进行调整来计算色调增益；

通过组合计算出的饱和度增益、亮度增益和色调增益来计算将被校正的所述亮度彩色差信号的校正增益；以及

基于所述校正增益来校正所述亮度彩色差信号。

16.如权利要求15所述的方法，其中所述亮度彩色差信号是YCbCr信号。

17.如权利要求16所述的方法，其中将所述YCbCr信号变换成RGB信号的步骤包含使用如下公式将所述YCbCr信号变换成所述RGB信号：

$\left(\begin{array}{c}R\\ G\\ B\end{array}\right)=M\left(\begin{array}{c}Y\\ \mathrm{Cb}\\ \mathrm{Cr}\end{array}\right)$

其中，M代表3×3变换矩阵。

18.如权利要求17所述的方法，其中所述计算饱和度信息的步骤包含基于如下公式计算所述饱和度信息：

$S1=\frac{\mathrm{Max}[R,G,B]-\mathrm{Min}[R,G,B]}{\mathrm{Max}[R,G,B]}$

$S2=\frac{\mathrm{Max}[255-R,255-G,255-B]-\mathrm{Min}[255-R,255-G,255-B]}{\mathrm{Max}[255-R,255-G,255-B]}$

其中S1和S2分别表示所述饱和度信息。

19.如权利要求18所述的方法，其中所述计算饱和度增益的步骤包含基于在所述计算饱和度信息步骤中计算出的所述饱和度信息S1和S2的最大值来计算所述饱和度增益。

20.如权利要求19所述的方法，其中所述计算饱和度增益的步骤包含基于所设置的饱和度增益函数来计算相应于所述最大值的所述饱和度增益。

21.如权利要求20所述的方法，其中所述计算亮度增益的步骤包含基于所设置的亮度增益函数来计算所述亮度增益。

22.如权利要求21所述的方法，其中所述计算色调的步骤包含使用如下公式计算所述色调：

$H=\mathrm{Arc}\tan \left(\frac{\mathrm{Cr}}{\mathrm{Cb}}\right)$

其中，H指色调，Cb指蓝色差信号，Cr指红色差信号。

23.如权利要求22所述的方法，其中所述计算色调增益的步骤包含通过使用由用户调整的色调调整值来调整所设置的色调增益函数的增益，从而计算所述色调增益，其中所述色调增益函数被划分成M(绛红色)，R(红色)，C(青色)，G(绿色)，Y(黄色)和B(蓝色)部分。

24.如权利要求23所述的方法，其中在所划分和设置的色调增益函数具有重叠部分的情况下，所述计算色调增益的步骤包含通过对每部分的增益求和来计算所述色调增益。

25.如权利要求24所述的方法，其中所述计算校正增益的步骤包含使用通过外部接口输入的彩色信号来调整所述校正增益。

26.如权利要求25所述的方法，其中所述校正彩色信号的步骤包含使用如下公式来校正所述亮度彩色差信号：

$\left(\begin{array}{c}{Y}^{*}\\ {\mathrm{Cb}}^{*}\\ {\mathrm{Cr}}^{*}\end{array}\right)=\left(\begin{array}{c}Y\\ g_c(\mathrm{user},Y,\mathrm{Cb},\mathrm{Cr})\mathrm{Cb}\\ g_c(\mathrm{user},Y,\mathrm{Cb},\mathrm{Cr})\mathrm{Cr}\end{array}\right)$

其中，g_c(user)表示所述通过外部接口输入的彩色信号的增益。

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