CN1708097A - 使用矢量伸展的色域映射装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种使用矢量伸展的色域映射装置和方法，其在源装置的颜色信号色度一致的情况下依照色域的形状增加光亮度和色度。色域映射装置可以包括第一色空间转换块，其将输入的颜色信号转换为在LCH色空间的第一颜色信号；执行色域映射并且输出第二颜色信号的矢量伸展块；和第二色空间转换块，其将第二颜色信号转换为输入颜色信号的色空间。可以在一致的色度条件下执行色域映射，从而降低变色的频率。而且，可以在将源色域和目标色域校准后执行色域映射，从而减少由色域的几何特征和色度降低所导致的不利效应。

Description

使用矢量伸展的色域映射装置及其方法

技术领域

本发明的总体概念涉及一种使用矢量伸展的色域(gamut)映射装置及其方法；而且更具体地，涉及一种在一致地保持从源装置来的信号的色度的同时，使用基于色域的形状增加亮度的矢量伸展的色域映射装置及其方法。

背景技术

一般地，如监视器、扫描仪、打印机等的图像再现装置依照应用的场合来采用不同的色空间或颜色模型。例如，彩色打印装置使用CMY色空间，其代表青色、深红色和黄色，而彩色阴极射线管(CRT)监视器或计算机图形装置使用RGB色空间，其代表红色、绿色和蓝色。那些装置必须使用HIS色空间来操纵色调、饱和度和亮度，HIS表示色调、饱和度和亮度。而且，使用国际照明委员会(CIE)开发的基于人的感觉的CIE色空间，来在任何装置中准确地再现图像。那就是，当需要定义装置独立的颜色系统时使用CIE色空间。而且，还将CIE色空间分别分类为CIE-XYZ色空间、CIEL^*a^*b色空间和CIE L^*u^*v色空间。

除了色空间，彩色再现装置还可以具有不同的颜色色域。当色空间指表示颜色的方法，那就是，颜色与另一个颜色的关系时，色域是可以被再现的颜色的范围。因此，当输入颜色信号具有与彩色再现装置的不同色域时，要求色域映射以提高颜色再现性，该色域映射将输入颜色信号转换成能够与彩色再现装置的色域相配的适当形式。

虽然彩色再现装置典型地使用三种原色，当前有一种使用多于四种定义颜色扩展颜色色域的尝试。比如，多原色显示器(MPD)是带有扩展的颜色再现性的显示系统，其通过使用多于四种的定义颜色将颜色色域与使用三种原定义色的三通道显示系统相比较扩大到更大的程度。

图1示出了使用色度伸展的传统色域映射方法。

使用色度伸展的传统的色域映射方法通过保持相同的明亮度(亮度)来增加和减少色度。这种色域映射方法在色度提高时提供高清晰度的图像。

参照图1，S和T分别是源色域和目标色域。区域X是在色域映射期间色域向色度伸展的区域，因为在这里目标色域宽于源色域。而且，区域Y是在色域映射期间色域向色度缩进的区域，因为在这里目标色域窄于源色域。线K代表色度从源色域到与原色或高色度颜色对应的部分，与光亮度(亮度)的增加成比例增加的线。

但是，如图1中的线K指示的，传统色域映射方法使用色度伸展，其具有在色域映射期间在色度随光亮度增加而增加的区域，即Y区域，色度下降的问题。

发明内容

本发明总体概念提供一种色域映射装置及其方法，其在用不同颜色色域在颜色系统之间进行色域映射期间，通过保持源装置的颜色信号的颜色的一致，使用矢量伸展来增加和减少校准成目标装置的特性的光亮度(亮度)。

本发明总体概念的另外的方面和优点部分通过在下面的描述中部分地阐明，或部分地从描述而显而易见，或通过实践本发明的总体概念而获得。

本发明总体概念的上述和/或其他方面通过提供使用矢量伸展的色域映射的装置而达到，该装置包括：第一色空间转换块，其将输入颜色信号转换为LCH(光亮、色度和色调)色空间的第一颜色信号；矢量伸展块，其输出作为映射到目标装置的目标色域的转换的目标点的第一颜色信号的源色域的源点而获得的第二颜色信号，从而按照源点的矢量的延伸线与源色域的边界线的交点和矢量的延伸线与目标色域的边界线的交点之间的矢量差一样的大小来再现输入的颜色信号；以及第二色空间转换块，其将第二颜色信号转换为输入颜色信号的色空间。

将由矢量伸展块进行的色域映射定义如下：

$l_t=l_s\·\frac{l_{\mathrm{tg}}}{l_{\mathrm{sg}}},c_t=c_s\·\frac{c_{\mathrm{tg}}}{c_{\mathrm{sg}}},$ 其中(c_s，l_s)、(c_t，l_t)、(c_sg，l_sg)和(c_tg，l_tg)分别是源色域的源点、映射的目标点、源点的矢量的延伸线和源色域的边界线的交点、以及矢量的延伸线和目标色域的边界线的交点。

而且，色域映射装置还可以包括源色域校准单元，其在矢量伸展块执行色域映射之前，将源色域的预定边界线的尖点(cusp)校准为具有与源色域相邻的目标色域的边界线相同的斜率。

源色域校准单元基于下面定义的等式来校准源色域：

如果 $0\≤l\≤l_o,l^{\′}=l+(l_n-l_o)\·\frac{l}{l_o},$

如果， $l_o\≤l\≤1,l^{\′}=l+(l_n-l_o)\·\frac{l-l_o}{1-l_o},$

$c^{\′}=c\·\frac{c_n}{c_o}$

其中(c，l)、(c′，l′)、(c_o，l_o)和(c_n，l_n)分别代表源色域的第一源点、在校准后的源色域的第二源点、在由源色域校准单元执行校准之前源色域的第一尖点、和在校准后的源色域的第二尖点。

而且，色域映射装置还包括目标色域校准单元，其在源色域校准单元校准源色域之前校准目标色域的边界线。在这里，当与由源色域校准单元校准的源色域的预定边界线相邻的目标色域的边界线上存在尖点时，目标色域校准单元校准目标色域。

色域映射装置还可以包括色调移动单元，其在源色域宽于目标色域时在矢量伸展块执行色域映射之前，执行移动来减小目标色域。

而且，色域映射装置还可以包括色度伸展单元，其在矢量伸展块执行色域映射后，对没有映射的区域执行色度伸展。

本发明总体概念的上述和/或其他方面可以通过提供一种用矢量伸展来执行色域映射的方法来达到，该方法包括：将输入颜色信号转换为LCH(光亮、色度和色调)色空间的第一颜色信号并且输出转换的信号；输出作为映射到目标装置的目标色域的转换的目标点的第一颜色信号的源色域的源点而获得的第二颜色信号，从而按照源点的矢量的延伸线与源色域的边界线的交点和矢量的延伸线与目标色域的边界线的交点之间的矢量差一样的大小来再现输入的颜色信号；以及将第二颜色信号转换为输入颜色信号的色空间并且输出转换的颜色信号。

将使用矢量伸展来执行的色域映射定义为：

$l_t=l_s\·\frac{l_{\mathrm{tg}}}{l_{\mathrm{sg}}},c_t=c_s\·\frac{c_{\mathrm{tg}}}{c_{\mathrm{sg}}}$

其中(c_s，l_s)、(c_t，l_t)、(c_sg，l_sg)和(c_tg，l_tg)分别是源色域的源点、映射的目标点、源点的矢量的延伸线和源色域的边界线的交点、以及矢量的延伸线和目标色域的边界线的交点。

而且该方法还可以包括在色域映射之前，将源色域的预定边界线的尖点校准为具有与源色域相邻的目标色域的边界线相同的斜率。

具体地，基于下面定义的等式进行源色域校准：

如果 $0\≤l\≤l_o,l^{\′}=l+(l_n-l_o)\·\frac{l}{l_o},$

如果， $l_o\≤l\≤1,l^{\′}=l+(l_n-l_o)\·\frac{l-l_o}{1-l_o},$

$c^{\′}=c\·\frac{c_n}{c_o}$

其中(c，l)、(c′，l′)、(c_o，l_o)和(c_n，l_n)分别代表源色域的第一源点、在校准后的源色域的第二源点、在由源色域校准之前源色域的第一尖点、和在校准后的源色域的第二尖点。

在这时，被施加尖点校准的源色域的预定边界线是与源色域的原色对应的区域，并且具有随光亮度增加而增加的色度。

该方法还包括在校准源色域之前校准目标色域的边界线。在这时，当与校准的源色域的预定边界线相邻的目标色域的边界线上存在尖点时，用目标色域校准执行校准目标色域的边界线的这个操作。

该方法还可以包括在源色域宽于目标色域时，在色域映射之前，执行色调移动来减小目标色域。

此外，该方法还可以包括在由矢量伸展执行色域映射后，对没有映射的区域执行色度伸展。

附图说明

结合附图，通过下面实施例的描述，本发明总体概念的这些和/或其他方面和优点将变得明显和更容易理解。

图1示出了使用色度伸展的传统色域映射方法的示意图；

图2示出了使用根据本发明实施例的矢量伸展的色域映射装置的方框图；

图3示出了使用根据本发明实施例的矢量伸展的色域映射方法的流程图；

图4示出了图2中所示的色调移动单元的操作的详细示意图；

图5示出了图2中所示的矢量伸展单元的操作的详细示意图；

图6A和6B示出了图2中所示的源色域校准单元的操作的示意图；

图7示出了图2中所示的目标色域校准单元的操作的详细示意图。

具体实施方式

将详细参考本发明总体概念的实施例，结合附图来说明其示例，在全文中相同的参考符号表示相同的元件。参照附图将在下面说明实施例来解释本发明的总体概念。

在下面的说明中，即使在不同的附图中仍然使用相同的参考符号来表示相同的元件。在描述中定义的如详细结构和元件的事物仅仅为全面理解本发明总体概念提供帮助。这样，非常明显即使没有这些定义的事物本发明总体概念也可以实现。而且，因为可能由于不必要的细节妨碍对本发明总体概念的解释，所以没有详细说明众所周知的功能或结构。

下面公开了一种在具有不同颜色色域的源装置和目标装置中使用矢量伸展的色域映射装置和方法。在下面，将三通道颜色装置和五通道颜色装置分别作为源装置和目标装置的例子。可以将本公开的色域映射方法应用到在具有不同颜色色域的彩色再现装置中的、从源色域到目标色域的映射。

图2示出了根据本发明总体概念的实施例的使用矢量伸展方法的色域映射装置的方框图。

如图2示出的，使用矢量伸展方法的色域映射装置可以包括第一色空间转换块210、色域映射模块220、和第二色空间转换块230。色域映射块220可以包括色调移动单元221、源色域校准单元222、目标色域校准单元223，矢量伸展单元224、和色度伸展单元225。

第一色空间转换块210将输入的颜色信号转换为LCH的坐标，LCH表示光亮度、色度和色调，因为色域映射在恒定的色调平面上发生以保持颜色的一致。

而且，将由第一色空间转换块210转换的输入颜色信号输入到色域映射块220，该色域映射块220在LCH坐标中将源装置的源颜色色域映射到目标装置的目标颜色色域。

在源色域与目标色域彼此明显不同时，色调移动单元221移动目标色域。比如，如果源色域比目标色域宽，根据目标通过减小目标色域来执行色调移动，以防止在色域映射期间由色度和光亮度的降低而引起的变色(discoloration)和去饱和(desaturation)。

在色域映射前，源色域校准单元222将源色域的尖点校准到处于具有与源色域的尖点相邻的目标色域的尖点相同斜率的延伸线上。那就是，在色域映射前，减小处在目标色域以外的源色域的区域，或者在色域映射前，扩大处在目标色域内的源色域的区域。

当与没有校准的原始源色域比较，由源色域校准单元222校准的源色域与目标色域明显不同时，目标色域校准单元223校准目标色域。换句话说，当由源色域校准单元222校准的源色域的预定边界线的尖点，与作为源色域校准的参考的目标色域的预定边界线的尖点之间的色度和光亮度明显不同时，目标色域校准单元223校准目标色域。

当将源色域的预定源点映射到目标色域的目标点时，矢量伸展单元224通过使用矢量伸展方法执行色域映射。那就是，通过按照矢量的延伸线和源色域的边界线的交点与矢量的延伸线和目标色域的边界线的交点之间的矢量差一样的大小进行伸展，将源色域的源点映射到目标点。

在由矢量伸展单元224进行源色域的映射后，色度伸展单元225通过为那些没有经历矢量伸展的目标色域的区域使用色度伸展，来进行色域映射。

第二色空间转换块230将由色域映射块220映射的LCH色空间上的输入颜色信号转换为WYV色空间，并且输出转换的颜色信号。

图3示出了根据本发明总体概念的实施例的使用上述矢量伸展的色域映射方法的流程图。

如图3所示的，在操作S311，第一色空间转换单元210首先将输入的颜色信号转换为LCH色空间的颜色信号。因为色域映射在恒定的色调平面中发生以保持颜色的一致，所以输入颜色信号的这个转换上必须的。

将LCH色空间的坐标从表示亮度和色度的颜色坐标系统进行转换。颜色坐标系统的例子有CIE L^*a^*b、CIE L^*u^*v、YCbCr等，而且这些颜色坐标系统一般将红-绿和黄-兰作为色度轴。在这个实施例中，作为示例将说明从XYZ坐标线性地转换到WYV坐标。那就是，由下面数学等式定义了从WYV坐标到LCH坐标的色空间转换：

L＝Y

$C=$ $\sqrt{W^2+V^2}$ 等式1

$H=$ $\mathrm{ta}$ $n^{-1}\left(\frac{V}{W}\right)$

随后，在操作S313，由色调移动单元221使被转换到LCH色空间的输入颜色信号经历色调移动操作。进行色调移动以在源色域与目标色域明显不同的时候，防止由在色域映射期间可能发生的光亮度和色调降低而导致的变色和去饱和。通常当源色域宽于目标色域时可以观测到该变色。这样，如果源色域宽于目标色域，根据目标通过扩大目标色域移动目标色域。但是，当源色域和目标色域只显示出轻微的不同而并不引起变色时，则不需要目标色域或源色域的色调移动。色调移动的程度依照移动的色调距离而定，而且还可以调节色调移动的量从而防止由色调移动引起的颜色轮廓现象的发生。

在色域映射前，在操作S315，源色域校准单元222校准源色域。进行源色域校准，从而将源色域的尖点校准到处于具有与源色域的尖点相邻的目标色域的尖点相同的斜率的延伸线上。依照校准源色域的尖点的程度，还可以校准在源色域中的那些点。当源色域窄于目标色域时，根据上面尖点校准的程度将源色域校准从而使之放大。相反地，当源色域宽于目标色域时，根据上面尖点校准的程度将源色域校准从而使之缩小。

在操作S317，目标色域校准单元223校准目标色域，从而防止颜色在源色域的边界线处被丛聚(cluster)。因为源色域校准所以可能发生颜色丛聚现象。更具体地，当该目标色域包括另一个目标色域的尖点时(该另一个目标色域处在源色域校准单元222将源色域的尖点校准到处于目标色域的尖点的延伸线上的区域)，出现颜色丛聚现象。因此，如果目标色域在发生由源色域校准单元222执行的上述校准的区域没有另外一个尖点，则目标色域校准单元223不校准目标色域。那就是，在通过源色域校准进行色域映射期间，当源色域的颜色丛聚不发生时，不需要目标色域校准。

通过移走该目标色域的尖点(该目标色域的尖点处于在将源色域的尖点被校准到处于与源色域的尖点相邻的目标色域的尖点的延伸线上的区域)，进行目标色域校准。

在操作S319，通过进行由矢量伸展单元224执行的矢量伸展，来进行色域映射。那就是，按照在源色域处的某源点的矢量的延伸线和源色域边界线的交点与矢量的延伸线和目标色域的边界线的交点之间的矢量差一样多的大小，将源色域处的源点映射到目标色域处的目标点。在这时，通过使用矢量伸展可以不校准源色域和目标色域来进行色域映射。

在通过矢量伸展进行色域映射后，在操作S321，确定是否有矢量伸展不能被应用的区域。一般地当源色域校准单元222不校准源色域时，或在源色域校准单元222和目标色域校准单元223进行校准之后，发现这个区域。

在操作S323，如果有矢量伸展不能被应用的区域，则对其应用色度伸展。即使应用色度伸展，在色域映射期间当没有观测到色度伸展之后，典型地还会发生去饱和。这个效应的原因是因为在源色域校准单元222和目标色域校准单元223分别对源色域和目标色域校准之后，通过矢量伸展进行色域映射之前，将色度伸展应用于没有进行矢量伸展的区域。

但是，如果没有不应用矢量伸展的区域，则不用应用色度伸展可以通过矢量伸展来进行色域映射。此外，在不发生目标色域校准的同时，当发生源色域校准时，色域映射只涉及矢量伸展。

随后，如果通过色域映射块220来进行色域映射，在操作S325，第二色空间转换块230将从色域映射块220输出的LCH坐标转换为WYV坐标。其中该色域映射块220包括色调移动单元221、源色域校准单元222、目标色域校准单元223、矢量伸展单元224和色度伸展单元225。

图4示出了图2中所示的色调移动单元221的操作的详细示意图。

在图4中的参考符号S和T分别代表源色域和目标色域。参考符号T′代表与没有被校准的目标色域相邻的移动的目标色域。图4描述了源色域S宽于目标色域T的情况。在这种情况下，如果不应用色调移动，则发生由色度和光亮度降低而导致的变色。因此，在与在目标色域T周围的其他颜色对应的色域区域之中，将色调移动应用于变色能够被最小化的区域。因为通过使用带有色调移动的目标色域进行色域映射，所以可能防止变色问题。根据移动的色调距离调节色调移动的程度，并且还调节色调移动量从而防止由色调移动导致的颜色轮廓现象的发生。但是，如果源色域和目标色域间的差异太小而不产生颜色轮廓现象，可以不用色调移动通过矢量伸展来执行色域映射。

在这时，当源色域宽于目标色域时，发生由源色域和目标色域间的尺寸不同而导致的变色。结果是，当目标色域向接近源色域移动时，发生色调移动。

图5示出了图2中所示的矢量伸展单元224的操作的详细示意图。

参考符号S和T分别代表源色域和目标色域。而且，因为源色域窄于目标色域，所以区域A代表矢量伸展操作期间源色域伸展的区域，而因为源色域宽于目标色域，所以区域B代表在矢量伸展期间源色域被减小的区域。而且，因为目标色域宽于通过使用矢量伸展单元224应用矢量伸展的源色域，所以区域R代表不能应用矢量伸展的区域。

基于下面的数学等式，矢量伸展单元224对每个源点执行矢量伸展：

$l_t=l_s\·\frac{l_{\mathrm{tg}}}{l_{\mathrm{sg}}}$

$c_t=c_s\·\frac{c_{\mathrm{tg}}}{c_{\mathrm{sg}}}$ 等式2

在这里，(c_s，l_s)是源色域的源点，并且(c_t，l_t)是映射的目标点。而且(c_sg，l_sg)是源点的矢量的延伸线和源色域的边界线的交点，并且(c_tg，l_tg)是矢量的延伸线和目标色域的边界线的交点。

那就是，根据上面的数学等式2，按照矢量的延伸线和源色域边界线的交点与矢量的延伸线和目标色域的边界线的交点之间的矢量差一样的大小，将源点映射到目标点。

图6A和6B示出了图2中更具体示出的源色域校准单元222的操作的示意图，图6A描述了当源色域窄于目标色域时扩展源色域的情况。图6B描述了当源色域宽于目标色域时减小源色域的情况。

参照图6A和6B，参考符号S和T分别代表源色域和目标色域。而且，区域I代表将源色域的尖点校准以扩展的区域，而区域I′代表将源色域的尖点校准以减小的区域。在区域I和I′中，将源色域的尖点进行校准从而被放置在与源色域的各对应尖点相邻的目标色域的尖点的延伸线处。那就是，将在图6A中的源色域的尖点放置在线K1，而将在图6B中的源色域的尖点放置在线K1′。

参照图6A，将解释因为源色域窄于目标色域而伸展源色域的情况。线X是在色域映射期间发生去饱和的线。对于线X，如果在不用源色域校准应用矢量伸展之后的目标色域中，将色度伸展额外地应用于目标色域余下的区域，则在饱和度增加到目标色域的尖点的同时，在尖点上侧饱和度突然下降。因此，目标色域的尖点的上侧中的所映射的那些颜色的饱和度看起来在X线中下降。如图6A所示将源色域的尖点校准，从而防止目标色域的尖点的上侧的这种相对的去饱和。因此，源色域与目标色域一样地伸展，从而消除去饱和现象。

参照图6B，将解释因为源色域宽于目标色域而减少源色域的情况。如图6B所示校准源色域的尖点的原因是防止错误映射的发生，其中因为源色域宽于目标色域所以色域映射值变为0。因此，类似于在图6A中描述的方案，因为将源色域的尖点校准到目标色域的伸展线，所以将源色域与目标色域一样减少，从而消除错误映射现象。

如上面参照图6A和6B说明的，依照下面数学等式进行源色域的校准：

$l^{\′}=l+(l_n-l_o)\·\frac{l}{l_o},$ 如果0≤l≤l_o，                等式3

$l^{\′}=l+(l_n-l_o)\·\frac{l-l_o}{1-l_o},$ 如果l_o≤l≤1，                 等式4

$c^{\′}=c\·\frac{c_n}{c_o}$ 等式5

在上面数学等式3到5中，(c，l)是源色域的源点，并且(c′，l′)是源色域的校准的源点。而且(c_o，l_o)是在校准前源色域的尖点，并且(c_n，l_n)是校准后源色域的尖点。

如果0≤l≤l_o，即，如果源色域的源点具有比源色域的尖点的光亮度(l_o)小的值，则由源色域校准单元222与源色域的尖点的校准的量成比例对源点进行校准。这样，将校准后的源点的光亮度按照上面数学等式3来定义。同时，如果l_o≤l≤1，即，如果源色域的源点具有比源色域的尖点的光亮度(l_o)大的值，则由源色域校准单元222与源色域的尖点的校准的量成比例对源点进行校准。这样，将校准后的源点的光亮度按照上面数学等式4来定义。因为图6A举例了将源色域的尖点进行扩展的情况，所以源色域的光亮度与源色域的尖点的校准的光亮度的量成比例降低。如果如图6B所示源色域的尖点减少，则源色域的光亮度与源色域的尖点的校准的光亮度的量成比例增加。

在这时，由源色域校准单元222校准尖点的源色域的边界线对应于源色域的原色的区域。而且，在这个区域中，色度随着输入颜色信号的光亮度的增加而增加。此外，根据上面的数学等式5，将源色域尖点的色度进行校准。

图7示出了图2中所示的目标色域校准单元的操作的详细示意图。

与图6A类似，图7示例了因为源色域窄于目标色域所以将源色域的尖点扩展的情况。而且，参考符号S和T分别表示源色域和目标色域。线K1表示目标色域的尖点的延伸线，而线K2表示在其中由目标色域校准单元223校准目标色域的线，而且，参考符号‘p’是目标色域的尖点中的一个。进一步，区域II代表由源色域校准单元222进行校准的源色域的尖点。即，如图6A所示的，图7的区域II代表将源色域的尖点校准到处于线K1上的区域，线K1是目标色域的边界线的伸展线。图7的区域III代表根据所校准的目标色域由源色域校准单元222进行校准的源色域的区域。即，将源色域的尖点校准到处于线K2上，其是所校准目标色域的边界线的伸展线。而且，图7的IV区域代表将源色域的尖点校准到处于线K1的区域，即，基于在没有校准目标色域并且随后执行色域映射的状态下的目标色域，当由源色域校准单元222校准源色域时，源色域的颜色变成丛聚的区域。区域R′代表矢量伸展没有如图5中的区域R一样发生的区域。图7中的区域R′是在校准前和后目标色域的差别。

同时，如图6A和6B所描述的，当将源色域进行校准而没有由目标色域校准单元223对目标色域进行校准时，即，当将源色域校准到图7中的区域II时，将源色域的尖点校准到目标色域的线K1的延伸线，从而在色域映射期间导致在区域IV产生颜色丛聚。当由源色域校准单元222校准的源色域的预定边界线的尖点与作为源色域校准的参考的目标色域的预定边界线的尖点间的色度和光亮度具有很大差异时，校准目标色域。因此，通过如线K2一样对目标色域进行校准，并且随后沿着如图7所示的所校准的线K2对源色域的尖点进行校准，可以消弱颜色丛聚。通过将目标色域的尖点校准到具有一个斜率的目标色域的边界线，而忽略存在目标色域的边界线处的一个尖点，来获得线K2。

进行参照图6A、6B和7所描述的源色域校准和目标色域校准，从而防止在色域映射期间的色度的降低。即使没有源色域校准和目标色域校准，仍然可以如图5所描述的，使用由矢量伸展单元224进行的矢量伸展来进行色域映射。当只由矢量伸展进行色域映射，将色度伸展额外地应用到矢量伸展不能应用的区域。如果在色域映射期间在源色域不发生颜色丛聚，则由目标色域校准单元223对目标色域进行校准。

与使用色度伸展的传统色域映射相比较，所公开的使用矢量伸展的色域映射提供在一致地保持的色度下进行色域映射的效应。作为这种效应的结果，还可以减小变色现象的频率。而且，在源色域校准和目标色域校准后，使用矢量伸展的色域映射使得防止色度下降变为可能。

虽然示出和说明了本发明总体概念的几个实施例，本领域的技术人员应该理解，在不偏离本发明总体概念的原则和要旨的情况下，可以在这些实施例中进行改动，本发明总体概念的范围在权利要求和其等同中进行了定义。

Claims (23)

1、一种使用矢量伸展提供色域映射的装置，包括：

第一色空间转换块，其将输入的颜色信号转换为在LCH色空间的第一颜色信号；

矢量伸展块，其输出作为映射到目标装置的目标色域的转换的目标点的第一颜色信号的源色域的源点而获得的第二颜色信号，从而按照源点的矢量的延伸线与源色域的边界线的交点和矢量的延伸线与目标色域的边界线的交点之间的矢量差一样的大小来再现输入的颜色信号；和

第二色空间转换块，其将第二颜色信号转换为输入颜色信号的色空间。

2、根据权利要求1所述的装置，其中将使用矢量伸展块进行的色域映射定义如下：

$l_t=l_s\·\frac{l_{\mathrm{tg}}}{l_{\mathrm{sg}}},c_t=c_s\·\frac{c_{\mathrm{tg}}}{c_{\mathrm{sg}}}$

其中(c_s，l_s)、(c_t，l_t)、(c_sg，l_sg)和(c_tg，l_tg)分别是源色域的源点、映射的目标点、源点的矢量的延伸线和源色域的边界线的交点、以及矢量的延伸线和目标色域的边界线的交点。

3、根据权利要求1所述的装置，还包括源色域校准单元，其在矢量伸展块执行色域映射之前，将源色域的预定边界线的尖点校准为具有与源色域相邻的目标色域的边界线相同的斜率。

4、根据权利要求3所述的装置，其中源色域校准单元基于下面定义的等式对源色域进行校准：

如果 $0\≤l\≤l_0,l^{\′}=l+(l_n-l_0)\·\frac{l}{l_0},$

如果， $l_0\≤l\≤1,l^{\′}=l+(l_n-l_0)\·\frac{l-l_0}{1-l_0},$

$c^{\′}=c\·\frac{c_n}{c_0}$

其中(c，l)、(c′，l′)、(c₀，l₀)和(c_n，l_n)分别代表源色域的第一源点、在校准后的源色域的第二源点、在由源色域校准单元执行校准之前源色域的第一尖点、和在校准后的源色域的第二尖点。

5、根据权利要求3所述的装置，其中应用尖点校准的源色域的预定边界线是与源色域的原色相对应的区域，并且具有随光亮度增加而增加的色度。

6、根据权利要求3所述的装置，还包括目标色域校准单元，其在源色域校准单元校准源色域之前校准目标色域的边界线。

7、根据权利要求6所述的装置，其中当由源色域校准单元校准的源色域的预定边界线的尖点和作为源色域校准的参考的目标色域的边界线的尖点在色度和光亮度中显示出大的差异时，目标色域校准单元校准目标色域。

8、根据权利要求1所述的装置，还包括色调移动单元，其在源色域宽于目标色域时在矢量伸展块执行色域映射之前，执行移动来减小目标色域。

9、根据权利要求1所述的装置，还包括色度伸展单元，其在矢量伸展块执行色域映射后，对没有映射的区域执行色度伸展。

10、一种使用矢量伸展执行色域映射的方法，包括：

将输入的颜色信号转换为在LCH色空间的第一颜色信号并且输出所转换的信号；

输出作为映射到目标装置的目标色域的转换的目标点的第一颜色信号的源色域的源点而获得的第二颜色信号，从而按照源点的矢量的延伸线与源色域的边界线的交点和矢量的延伸线与目标色域的边界线的交点之间的矢量差一样的大小来再现输入的颜色信号；和

将第二颜色信号转换为输入颜色信号的色空间并且输出所转换的颜色信号。

11、根据权利要求10所述的方法，其中将使用矢量伸展进行的色域映射定义如下：

$l_t=l_s\·\frac{l_{\mathrm{tg}}}{l_{\mathrm{sg}}},c_t=c_s\·\frac{c_{\mathrm{tg}}}{c_{\mathrm{sg}}}$

其中(c_s，l_s)、(c_t，l_t)、(c_sg，l_sg)和(c_tg，l_tg)分别是源色域的源点、映射的目标点、源点的矢量的延伸线和源色域的边界线的交点、以及矢量的延伸线和目标色域的边界线的交点。

12、根据权利要求10所述的方法，还包括在色域映射之前，将源色域的预定边界线的尖点校准为具有与源色域相邻的目标色域的边界线相同的斜率。

13、根据权利要求12所述的方法，其中基于下面定义的等式进行源色域校准：

如果 $0\≤l\≤l_0,l^{\′}=l+(l_n-l_0)\·\frac{l}{l_0},$

如果， $l_0\≤l\≤1,l^{\′}=l+(l_n-l_0)\·\frac{l-l_0}{1-l_0},$

$c^{\′}=c\·\frac{c_n}{c_0}$

其中(c，l)、(c′，l′)、(c₀，l₀)和(c_n，l_n)分别代表源色域的第一源点、在校准后的源色域的第二源点、在执行源色域校准之前的第一尖点、和在校准后的源色域的第二尖点。

14、根据权利要求12所述的方法，其中被施加尖点校准的源色域的预定边界线是与源色域的原色对应的区域，并且具有随光亮度增加而增加的色度。

15、根据权利要求12所述的方法，还包括在校准源色域之前校准目标色域的边界线。

16、根据权利要求15所述的方法，其中在校准目标色域的边界线的操作中，当源色域的预定边界线的尖点和作为源色域校准的参考的目标色域的边界线的尖点在色度和光亮度中显示出大的差异时，校准目标色域。

17、根据权利要求10所述的方法，还包括下列操作，当源色域宽于目标色域时，在色域映射之前，执行色调移动来减小目标色域。

18、根据权利要求10所述的方法，还包括下列操作，在通过利用矢量伸展执行色域映射后，对没有映射的区域执行色度伸展。

19、一种使用矢量伸展来提供色域映射的装置，包括：

色域映射块，其接收从初始颜色信号转换而来的LCH色空间的第一颜色信号，并且输出作为映射到目标装置的目标色域的转换的目标点的第一颜色信号的源色域的源点而获得的第二颜色信号，从而按照源点的矢量的延伸线与源色域的边界线的交点和矢量的延伸线与目标色域的边界线的交点之间的矢量差一样的大小来再现初始的颜色信号；和

色空间转换块，其将第二颜色信号转换为初始颜色信号的色空间。

20、根据权利要求19所述的装置，其中色域映射块还包括：

色调移动单元，其在源色域和目标色域彼此明显不同时，在色域映射前执行目标色域的移动；

校准部件，其将源色域的尖点校准到处于具有与和源色域的尖点相邻的目标色域的尖点相同的斜率的延伸线上，该校准部件还在与原始的源色域相比较所校准的源色域与目标色域明显不同时，校准目标色域；

矢量伸展单元，其通过按照与矢量的延伸线和源色域的边界线的交点与矢量的延伸线和目标色域的边界线的交点之间的矢量差一样的大小，将源点伸展到目标点，来执行色域映射。

21、根据权利要求20所述的装置，其中色域映射块还包括：

色度伸展单元，其对没有经历矢量伸展的目标色域的区域使用色度伸展。

22、根据权利要求19所述的装置，还包括：

第一色空间转换块，其将初始的颜色信号转换为在LCH色空间的第一颜色信号。

23、根据权利要求20所述的装置，其中校准部件通过减小源色域中处于目标色域以外的区域，和扩大源色域中处于目标色域以内的区域，来校准源色域的尖点，并且该校准部件在所校准的源色域的预定边界线的尖点和目标色域的预定边界线的尖点之间的色度和明亮度明显不同时，校准目标色域。

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