CN1482813A - 限定亮度的矢量显示 - Google Patents

Abstract

一种限定亮度的矢量显示装置提供由规定的亮度区域选通的矢量显示。在一个实施例中用了三个亮度门，一个用于高于规定的高亮度阈值的亮度标准，第二个用于低于规定的低亮度阈值的亮度标准，而第三个用于在规定的高和低亮度阈值之间的亮度标准。中间亮度区域的亮度阈值也可以单独调节到分别与高和低亮度区域重叠。每一个限定亮度的矢量显示可以单独显示，也可以在每个亮度区域用不同的色彩覆盖用于显示，或者也可以在一个显示装置或窗口的不同的信号区与没有亮度限定的普通矢量显示一起显示。

Description

限定亮度的矢量显示

技术领域

本发明涉及到视频测量显示，特别涉及一种用于视频信号的限定亮度的矢量显示。

背景技术

矢量显示是视频信号的色彩分量(即R-X，B-Y)在二维X-Y坐标图上的一种表示法。例如，矢量显示典型的用来设置摄像机和其它采用标准色彩栏信号的视频源。由于没有亮度(Y)的信息，所以这是一个不完全的表示法，以致于无论是黑色还是白色都被映射到显示屏的中心。因而无论是在阴暗还是明亮的光线下，色彩在矢量显示上的显示都是一样的。

其它的色彩空间表示法，如Tektronix”Lightning”和”Diamond”显示(美国专利No.4635094和No.5307087)都能显示色彩和亮度，但在市场上却基本不被接受。同样也有许多色彩校正器，比如DaVinci系统具有的那些，有跟踪球，其移动色彩的方向和我们在矢量显示上看到的一样。

我们所希望得到的是一种考虑了亮度信息的修改的矢量显示，用来分离黑色误差或者察看白色中的不均衡。

发明内容

因此，本发明提供了一种限定亮度的矢量显示装置，在这个装置里矢量显示由规定的亮度区域选通。在一个实施例中使用了三个亮度门，一个用于高于规定的高亮度阈值的亮度标准，第二个用于低于规定的低亮度阈值的亮度标准，而第三个用于在规定的高和低亮度阈值之间的亮度标准。中间亮度区域的亮度阈值也可以单独调节以便分别与高和低亮度区域重叠。每一个限定亮度的矢量显示可以单独显示，也可以在每个亮度区域用不同的色彩覆盖用于显示，或者也可以在一个显示装置或窗口的不同的信号区与没有亮度限定的普通矢量显示一起显示。

当结合附加的权利要求和附图一起理解时，本发明的目的、优点和其它新颖特点从下面的详细描述中是很明显的。

附图说明

图1是根据本发明的限定亮度的矢量显示装置的简化框图。

图2是根据本发明的限定亮度的矢量显示装置另一个实施例的简化框图。

图3是根据本发明的限定亮度的矢量显示装置又一个实施例的简化框图。

图4是根据本发明的限定亮度的矢量显示装置再一个实施例的简化框图。

图5是根据本发明的将被分析的图片的平面图。

图6a和6b是图5所示图片的色彩分量(在理想的情况下)行进波形显示和对应的矢量图显示。

图7a和7b是图5所示图片的具有不均衡的色彩分量的行进波形图和对应的矢量图显示。

图8a、8b、8c和8d是图5所示图片的具有不均衡的色彩分量的行进波形图和根本本发明的多个矢量图显示。

具体实施方式

下面描述中，改装后的标准矢量显示允许用户在规定的亮度区域内只显示视频信号的矢量显示或其部分。例如，为分离黑色误差，只显示低亮度的色彩分量，或为察看白色中的不均衡，只显示高亮度的色彩分量。现在参照图1，传统的矢量显示装置从具有亮度和正交色彩分量的输入色彩视频信号中提取出色彩分量，如通过用于分量视频的多路信号分离器12，并用这些色彩分量驱动显示装置或窗口中的X轴和Y轴以产生正常的矢量显示14。传统的矢量显示装置经改装包括一个或多个亮度门16、18、20，其根据视频信号中亮度分量标准禁止或传送色彩分量到显示装置或窗口中。如图所示的三个不同亮度门16、18、20，其响应于三个不同的亮度标准区域。在相邻的亮度区域也可以存在重叠。

当亮度分量超过规定的高亮度阈值标准，如700mv正常白色标准的80％时，高亮度门16接收亮度分量(Y)和两个色彩分量(R-Y、B-Y或Cr、Cb)，并将色彩分量传送到显示装置或窗口，以作为高亮度矢量显示22。同样当亮度分量低于规定的低亮度阈值标准，如所述正常白色标准的20％时，低亮度门20接收亮度和色彩分量并将色彩分量传送到显示装置或窗口，以作为低亮度矢量显示26。当亮度分量高于规定的低亮度阈值标准并低于规定的高亮度阈值标准，中亮度门18接收亮度和色彩分量并将色彩分量传送到显示装置和窗口，以作为中亮度矢量显示24。为使得中亮度门18与高和低亮度门16、20分别重叠，用于中亮度门18的亮度阈值标准可以有选择的分别低于规定的低亮度阈值标准和高于规定的高亮度阈值标准。如果需的话要，所有的这些阈值标准都可以由用户控制或改变，而不是仅由制造商预先设定。

显示装置或窗口可以根据亮度门16、18、20只显示矢量显示22、24、26中的一个，即没有重叠显示，只显示产生矢量显示的亮度门。也可以在显示装置或窗口中以不同的色彩显示来自不同亮度门16、18、20的矢量显示22、24、26，或者作为不同的矢量显示，或者作为全部三种矢量显示中的一个覆盖显示。例如，如图2所示，把一个亮度值输入给一个亮度用于色彩映射28，这可以是查找表的形式，它产生一个色彩控制信号给矢量显示14，使得当这个亮度值低于规定的低阈值标准时，矢量显示被控制显示一种色彩，当亮度值高于规定的高阈值标准时，矢量显示被控制显示第二种色彩，否则矢量显示被控制显示第三种色彩。

或者，来自所有亮度门16、18、20的矢量显示22、24、26和没有亮度限定的普通矢量显示14可以在显示装置或窗口的不同信号区同时显示。而且，可以用一个单一的可编程亮度门30，而不是有三个单独的亮度门16、18、20，如图3所示。可编程的亮度门30由用户输入控制以确定在矢量显示14上显示的是高、中或低的限定亮度的色彩矢量，还是显示全部(没有限定)的色彩矢量。

当视频信号的亮度分量没有在所期望的区域时，也可以如图4所示，在传统的模拟stroke阴极射线管用“Z轴”强度控制作为亮度“门”抑制矢量显示22、24、26，从而实现限定亮度的矢量显示。在这个例子下，亮度分量被输入到亮度区域检测器32中，其亮度区域由用户输入确定为高、中、低或者全部。

用户接口可以有好几个按钮，或者是软件或者是硬件，用于控制限定亮度的矢量显示装置。在矢量显示14上有只用于一种显示的空间，一些按钮允许用户选择高、中、低标准亮度，正如在色彩校正器上看到的一样，或者匹配摄像机安装的控制。其他的按钮允许用户调整低和高亮度阈值标准或者选择传统的、没有亮度限定的矢量显示14。显示装置或窗口上的显示可以是单一的矢量显示，或者如上所述的多个矢量显示。多个矢量显示准确地和色彩校正器上的控制相对应，提高了时间消耗过程的效率。典型用户包括电视电影调色者和那些用摄像机调色的人。

现在参照图5，显示了一张从左边白色开始、变暗到灰色、最后到右边黑色的图片。图片中包含相等的红色、绿色和蓝色分量，每一种色彩分量在视频的每一行从全亮度开始斜降为零，如6a所示。每一种起作用的色彩在每一点上必须及时具有和其他色彩严格相同的幅值，否则就会产生不均衡，使图片灰色呈现出一些其它的色调。注意图6b所示，由于理想的分量信号相互之间匹配的极好，所以矢量图在中心处只显示单个点。

参照图7a，其所示的一组分量信号都是不理想的。注意左边红色分量的弯折变化和右边蓝色分量的变化。图7b显示的是对应的矢量图显示，它说明了蓝色和红色方向的微小偏移，但是仅从这个矢量显示来看，没有说明产生这些偏移所对应的亮度区域。如上所述和图8a所示，通过把幅值区域分成多个子区域，仅把一个子区域的数据标示在多个矢量图中的每一个如图8b、8c和8d所示，有可能分离个别误差。在本例子中，三个矢量图表明红色误差出现在高亮度标准，蓝色误差则出现在阴暗处，即低亮度标准。

因此本发明提供了一种限定亮度的矢量显示，根据规定的亮度区域，如高、中和低，来选通矢量显示，并且和或者不和没有亮度限定的普通矢量显示一起，单独或者同时显示结果。

Claims (24)

1.一种产生限定亮度的矢量显示的方法，包括步骤：

根据用于视频信号的亮度分量的规定亮度区域来选通视频信号的色彩分量；和

显示经过选通步骤传送的色彩分量作为限定亮度的矢量显示。

2.根据权利要求1方法中，其中选通步骤包括步骤：

高亮度选通色彩分量，其利用一个规定的高亮度阈值来定义一个高亮度区域为规定的亮度区域，当亮度分量高于规定的高亮度阈值时，将色彩分量传送到显示步骤；

低亮度选通色彩分量，其利用一个规定的低亮度阈值来定义一个低亮度区域为规定的亮度区域，当亮度分量低于规定的低亮度阈值时，将色彩分量传送到显示步骤；和

中亮度选通色彩分量，当亮度分量低于或等于规定的高亮度阈值且高于或等于规定的低亮度阈值，并以此定义一个中亮度区域为规定的亮度区域时，将色彩分量传送到显示步骤。

3.根据权利要求2方法，其中显示步骤包括步骤：

从高、低和中亮度选通步骤之一中选择色彩分量用于输入到显示步骤；显示被选择的色彩分量作为限定亮度的矢量显示。

4.根据权利要求2方法，其中显示步骤包括同时显示来自于每一个高、低和中亮度选通步骤的色彩分量的步骤。

5.根据权利要求4方法，其中同时显示步骤包括步骤：

给从高、低和中亮度选通步骤中的每一个输出的每一个色彩分量分配不同的色彩；和

组合色彩分量以产生组合的矢量显示作为限定亮度的矢量显示，不同的色彩表示色彩分量的特殊规定的亮度区域。

6.根据权利要求4方法，其中同时显示步骤包括在显示装置的单独显示区中显示来自于每一个高、低和中亮度选通步骤的色彩分量的步骤。

7.根据权利要求6方法，其中同时显示步骤还包括不经过高、低和中亮度选通步骤的处理，直接在显示装置的一个显示区中显示视频信号的色彩分量的步骤，这个显示区与高、低和中亮度选通步骤的单独显示区是分开的。

8.根据权利要求2的方法，其中用于中亮度选通步骤的规定亮度区域被一个低于规定的低亮度阈值的低亮度阈值和一个高于规定的高亮度阈值的高亮度阈值所限定，以此在具有中亮度区域的高和低亮度区域之间提供重叠。

9.一种用于产生限定亮度的矢量显示的装置，包括：

根据用于视频信号的亮度分量的规定的亮度区域来选通视频信号的色彩分量的装置；和

显示由选通装置传送的色彩分量作为限定亮度的矢量显示的装置。

10.根据权利要求9的装置，其中选通装置包括：

高亮度选通色彩分量的装置，其利用一个规定的高亮度阈值来定义一个高亮度区域为规定的亮度区域，当亮度分量高于规定的高亮度阈值时，将色彩分量传送到显示装置；

低亮度选通色彩分量的装置，其利用一个规定的低亮度阈值来定义一个低亮度区域为规定的亮度区域，当亮度分量低于规定的低亮度阈值时，将色彩分量传送到显示装置；和

中亮度选通色彩分量的装置，当亮度分量低于或等于规定的高亮度阈值且高于或等于规定的低亮度阈值，并以此定义一个中亮度区域为规定的亮度区域时，将色彩分量传送到显示装置。

11.根据权利要求10的装置，其中显示装置包括：

从高、低和中亮度选通装置之一中选择色彩分量用于输入到显示装置的装置；和

显示被选择的色彩分量作为限定亮度的矢量显示的装置。

12.根据权利要求10装置，其中显示装置包括同时显示来自于每一个高、低和中亮度选通装置的色彩分量的装置。

13.根据权利要求12的装置，其中同时显示装置包括：

给从高、低和中亮度选通装置中的每一个输出的每个色彩分量分配不同色彩的装置；和

组合色彩分量以产生组合的矢量显示作为限定亮度的矢量显示的装置，不同的色彩表示色彩分量的特殊规定的亮度区域。

14.根据权利要求12的装置，其中同时显示装置包括在显示装置的单独显示区显示来自于每一个高、低和中亮度选通装置的色彩分量的装置。

15.根据权利要求14的装置，其中同时显示装置还包括不经过高、低和中亮度选通装置的处理，直接在显示装置的一个显示区中显示视频信号的色彩分量的装置，这个显示区与高、低和中亮度选通装置的单独显示区是分开的。

16.根据权利要求10的装置，其中用于中亮度选通装置的规定亮度区域被一个低于规定的低亮度阈值的低亮度阈值和一个高于规定的高亮度阈值的高亮度阈值所限定，以此在具有中亮度区域的高和低亮度区域之间提供重叠。

17.一种用于产生限定亮度的矢量显示的装置，包括：

亮度门，具有作为输入的视频信号的色彩分量，并且在视频信号的亮度分量在规定的亮度区域之内的条件下输出这个色彩分量；

显示装置，连接亮度门的输出，显示来自亮度门的色彩分量作为限定亮度的矢量显示。

18.根据权利要求17的装置，其中亮度门包括：

高亮度门，具有作为输入的视频信号的色彩分量，当相应的亮度分量超过定义一个高亮度区域为规定的亮度区域的规定的高亮度阈值时，输出这个色彩分量。

低亮度门，具有作为输入的视频信号的色彩分量，当相应的亮度分量低于定义一个低亮度区域为规定的亮度区域的规定的低亮度阈值时，输出这个色彩分量。

中亮度门，具有作为输入的视频信号的色彩分量，当相应的亮度分量介于定义一个中亮度区域为规定的亮度区域的规定的高亮度阈值和低亮度阈值之间时，输出这个色彩分量。

19.根据权利要求18的装置，其中显示装置包括一个开关，用来选择来自于高、低和中亮度门之一的色彩分量以便输入到显示装置，这个显示装置显示这个被选择的色彩分量作为限定亮度的矢量显示。

20.根据权利要求18的装置，其中显示装置同时显示来自于高、低和中亮度门中的每一个的色彩分量。

21.根据权利要求20的装置，其中显示装置还包括一个组合器，它把来自于每个高、低和中亮度门的色彩分量作为输入，并给来自于每个高、低和中亮度门的每一个色彩分量都分配一种不同的色彩，在输出端产生组合的矢量显示作为限定亮度的矢量显示给显示装置，不同的色彩表示色彩分量的特殊规定的亮度区域。

22.根据权利要求20的装置，其中显示装置还包括一个组合器，它把来自于每个高、低和中亮度门的色彩分量作为输入，并把来自于每一个高、低和中亮度门的色彩分量输出到显示装置的单独显示区中以作为限定亮度的矢量显示。

23.根据权利要求22的装置，其中组合器还把视频信号的色彩分量直接作为附加输入，并把来自视频信号的色彩分量与每一个来自于高、低和中亮度门的色彩分量一起输出到显示装置的一个显示区中以作为限定亮度的矢量显示，这个显示区与高、低和中亮度门的单独显示区是分开的。

24.根据权利要求18的装置，其中用于中亮度区域的规定亮度区域被一个低于规定的低亮度阈值的低亮度阈值和一个高于规定的高亮度阈值的高亮度阈值所限定，以此在具有中亮度区域的高和低亮度区域之间提供重叠。

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