CN1909671A - 产生用户偏爱数据的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于产生与图像彩色特征有关的用户偏爱数据的方法和装置。在所述方法中，当被转换成具有用户相对于预定参考图像更偏爱的色彩特征的图像被称为偏爱图像，所述偏爱图像的色彩特征值被称为偏爱值，而所述参考图像的色彩特征值被称为参考值的时候，所述方法包括：(a)确定所述偏爱图像和参考图像的色彩特征作为色温、亮度、对比度和饱和度中的至少一个；(b)产生对应于一对偏爱值和参考值的{偏爱值，参考值}。根据本发明，可以根据用户的特征来设定转换目标值。

Description

产生用户偏爱数据的方法和装置
本申请是申请日为2003年12月12日、申请号为200310117798.X、发明名称为“产生用户偏爱数据的方法和装置及转换色彩的方法和装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及图像处理，特别涉及一种用于产生与图像色彩特征有关的用户偏爱数据的方法和装置，以及用于使用该方法和装置转换图像色彩偏爱的方法和装置。
背景技术
有各种转换图像的方法能够在用户观看视频的时候使得所述视频具有较好的色彩特征。在这些方法中存在有为进行转换而考虑到的色彩特征，例如亮度，饱和度，对比度，以及色温。在这些方法中，获得输入图像的色彩特征值，然后转换该输入图像，从而使输入视频具有目标色彩特征值。然而，在上述每种方法中，所述目标色彩特征值都被确定为所希望的，并且被一起设定。所以在这些方法中，不能执行满足用户特征的转换。
发明内容
本发明提供一种用于产生与图像的色彩特征有关的用户偏爱数据的方法和装置，其中，根据用户的特征来设定转换目标值。
本发明还提供一种用于使用与图像色彩特征有关的用户偏爱数据来转换图像色彩偏爱的方法和装置。
本发明还提供一种记录有与图像的色彩特征有关的用户偏爱数据的记录介质。
本发明还提供一种计算机可读记录介质，在其上以可执行程序代码的形式记录有用于产生与图像色彩特征有关的用户偏爱数据的方法以及用于使用与图像色彩特征有关的用户偏爱数据转换图像色彩偏爱的方法。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于产生与图像的色彩特征有关的用户偏爱数据的方法，该方法包括(a)当被转换为具有用户相对于预定图像来讲更偏爱的色彩特征的图像被称为偏爱图像、并且所述预定图像被称为参考图像的时候，获得所述偏爱图像和参考图像的图像色彩特征值，(b)当所述偏爱图像的色彩特征值被称为偏爱值、而所述参考图像的色彩特征值被称为参考值的时候，产生分别对应于所述偏爱值和参考值的{偏爱值，参考值}对，以及(c)产生所述{偏爱值，参考值}对以作为具有至少一个特性块的偏爱元数据，并且所述特性块包括一个块标题，其中包含与用于识别色彩特征的信息对应的特征识别符，还至少包括一个特性描述符，其中包含所述偏爱值和参考值。所述色彩特征可以是色温、亮度、对比度和饱和度中的至少一个。所述方法在步骤(a)之前，还可以包括提供相对于预定图像具有不同色彩特征值的若干图像，并将用户从所述若干图像中选出的一个图像设定为偏爱图像，将相对于所述偏爱图像是原始图像的一个图像设定为参考图像，并产生与偏爱图像和参考图像对应的{偏爱图像，参考图像}。所述方法在步骤(a)之前，可以进一步包括在一个图像显示设备中安装用于控制图像彩色特征的单元，并将由用户使用用于控制色彩特征的所述单元调节其色彩特征的图像设定为偏爱图像，将没有由用户调节其色彩特征的原始图像设定为参考图像，并相应于一对偏爱图像和参考图像产生{偏爱图像，参考图像}。当参考图像具有内容识别符的时候，产生{偏爱图像，参考图像}可以是产生相应于所述偏爱图像、参考图像和内容识别符信息的组合的{偏爱图像，参考图像，内容识别符}。步骤(b)可以是，当所述参考图像具有内容识别符的时候并且当所述偏爱图像的色彩特征值被称为偏爱值、而所述参考图像的色彩特征值被称为参考值的时候，产生相应于所述偏爱值、参考值和内容识别符的组合的{偏爱值、参考值、内容识别符}。步骤(a)中的色温值可以是通过以下步骤获得的，包括从输入彩色图像中提取高亮度区域，将所述高亮度区域投影在色度坐标上并相对于分布在色度坐标上的形状计算几何表示变量，通过感知光源估计根据所述输入彩色图像估计色温，以及从所述几何表示变量中在所估计的色温附近选择几何表示变量并使用所选取的几何表示变量计算最终的色温。步骤(a)中的饱和值可以是通过以下步骤获得的：根据图像的像素RGB值获得HSV彩色空间中每一像素的饱和度，以及通过使所述像素的饱和度相加并将相加后的饱和度除以像素数产生演出值作为饱和度。可以通过以下步骤判定像素的饱和度：获得像素的RGB值的最大和最小值，并且当最大值等于0的时候，将相应像素的饱和度设定为0，而当最大值不等于0的时候，将通过把最大值与最小值之间的差值除以最大值获得的值设定为相应像素的饱和度。步骤(a)中的亮度值可以是通过以下步骤判定的：根据图像中像素的RGB值获得YCbCr彩色空间中每一像素的亮度Y，以及通过使所述像素的亮度相加并将相加后的亮度除以像素数产生一个值作为亮度值。像素的亮度Y可以通过Y＝0.299×R+0.587×G+0.114×B来确定。当Yx是图像中每一像素的亮度、而NumberofPixels是图像的像素数的时候，可以使用等式3Q确定步骤(a)中的对比度值CV：
CV = [ Σ x ∈ ( pixels ) ( Y x - BV ) 2 ] / NumberOfPixels
步骤(b)还可以包括，当在步骤(b)中产生{偏爱值，参考值}之前存在{偏爱值，参考值}的时候，将在步骤(b)中产生的{偏爱值，参考值}与现存的{偏爱值，参考值}对进行比较，更新{偏爱值，参考值}对，并且针对一个参考值所做的更新是当在步骤(b)中产生的所述参考值与现存参考值进行比较并且比较的结果是与所述现存的参考值相同或类似时，消除所述现存参考值。所述更新可以是，当两个参考值的量化级不同的时候，将高电平的值转换为低电平的值并彼此比较，并且当将图像内容识别符添加到所述特征值对中时，即使所述两个参考值彼此相同或者相似，但如果图像内容识别符不同，也不消除存在的参考值。
特性块的数量可以是四个，并且每一特性块可以相应于所述四个特征值。如果特征识别符的值是“0”，则特性块的块标题可以表示色温，如果其值是“1”，则可以表示亮度，如果其值是“2”，则可以表示对比度，并且如果其值是“3”，则可以表示饱和度。特性块的块标题可以进一步包括描述符的数量值，用于指出特性块中包含的特性描述符的数量。所述特性描述符还可以包括用于指出特征值量化级的Bin数量、用于指出图像内容识别符存在的内容ID标记以及图像内容识别符存情况下的内容识别符。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于产生与图像的色彩特征有关的用户偏爱数据的装置，该装置包括色彩特征计算单元，其在被转换为具有用户相对于预定图像来讲更偏爱的色彩特征的图像被称为偏爱图像、并且所述预定图像被称为参考图像的时候，获得所述偏爱图像和参考图像的图像色彩特征值，并且在所述偏爱图像的色彩特征值被称为偏爱值、而所述参考图像的色彩特征值被称为参考值的时候，产生对应于一对偏爱值和参考值的{偏爱值，参考值}，还包括元数据产生单元，生成在所述色彩特征计算单元中产生的所述{偏爱值，参考值}对，作为具有至少一个特性块的偏爱元数据，并且所述特性块包括块标题，该块标题包含与用于识别色彩特征的信息对应的特征识别符，还包括至少一特性描述符，该特性描述符包含所述偏爱值和参考值。
所述装置可以进一步包括第一采样图像获取单元，其将用户从若干相对于预定图像具有不同的色彩特征值的图像中选出的一个图像设定为偏爱图像，将相对于所述偏爱图像的原始图像设定为参考图像，产生相应于一对偏爱图像和参考图像的{偏爱图像，参考图像}，并将所述对输出到色彩特征计算单元。
所述装置可以进一步包括第二采样图像获取单元，当在图像显示装置中安装了用于控制图像色彩特征的单元的时候，将由用户使用所述用于控制色彩特征的单元对其色彩特征进行了调节的图像设定为偏爱图像，将没有由用户调节其色彩特征的原始图像设定为参考图像，产生相应于一对偏爱图像和参考图像的{偏爱图像，参考图像}，并将所述对输出到色彩特征计算单元。当参考图像具有内容识别符的时候，{偏爱图像，参考图像}的产生可以是对应于所述偏爱图像、参考图像和内容识别符信息的组合的{偏爱图像，参考图像，内容识别符}的产生。
当参考图像具有内容识别符的时候，所述色彩特征计算单元可以在{偏爱值，参考值}对中进一步包括内容识别符，并且可以产生组合{偏爱值、参考值、内容识别符}。所述色彩特征计算单元包括获得色温值的色温值计算部分，并且所述色温值计算部分包括：从输入彩色图像提取高亮度区域的高亮度检测部分；将所述高亮度区域投影在色度坐标上、并相对于在色度坐标上分布的形状计算几何表示变量的高亮度变量计算部分；通过感知光源估计根据输入彩色图像估计色温的色温估计部分；以及从所述几何表示变量中在所估计的色温附近选择几何表示变量、并使用所选取的几何表示变量计算最终色温的色温计算部分。所述色彩特征计算单元包括饱和值计算部分，其根据图像中像素的RGB值获得HSV彩色空间中每一像素的饱和度，以及将通过增加像素的饱和度并令增加的饱和度除以像素数量获得的值作为饱和值产生，并且通过以下步骤确定像素的饱和度，包括获得像素的RGB值的最大和最小值，并且当最大值等于0的时候，将相应像素的饱和度设定为0，而当最大值不等于0的时候，将通过把最大值与最小值之间的差值除以最大值获得的值设定为相应像素的饱和度。所述色彩特征计算单元包括亮度值计算部分，其根据图像中像素的RGB值获得HSV彩色空间中每一像素的亮度Y，以及将通过增加像素的亮度并令增加的亮度除以像素数量获得的值作为亮度值产生，并且像素的亮度Y可以通过Y＝0.299×R+0.587×G+0.114×B来确定。所述色彩特征计算单元包括对比度值计算部分，其当Yx是图像中每一像素的亮度、并且NumberofPixels是图像中像素的数量的时候，使用等式3计算判定的对比度值：
CV = [ Σ x ∈ ( pixels ) ( Y x - BV ) 2 ] / NumberOfPixels
所述装置可以进一步包括元数据更新单元，其比较在所述色彩特征计算单元中产生的{偏爱值，参考值}对与存在的{偏爱值，参考值}对，更新{偏爱值，参考值}对，并将所述对输出到元数据产生单元，并且，针对一个偏爱值所述更新可以是当在步骤(b)中产生的参考值与现存的参考值进行比较，并且与现存的参考值相同或者相似的时候，消除所述存在的参考值。并且当两个参考值的量化级不同的时候，所述更新可以是将高电平值转换为低电平值并彼此比较，并且当图像内容识别符被添加到所述特征值对的时候，即使两个参考值彼此相同或者相似，如果所述图像内容识别符不同，也不消除现存的参考值。
特性块的块标题还可以包括描述符的数量，用于指出特性块中包含的特性描述符的数量。所述特性描述符可以进一步包括用于指出特征值量化级的Bin数量，用于指出存在图像内容识别符的内容ID标记，以及图像内容识别符存在时的内容识别符。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于转换图像色彩偏爱的装置，该装置包括：输入图像色彩特征计算单元，用于计算一个输入图像的色彩特征值；色彩偏爱数据单元，其产生具有至少一个特性块的偏爱元数据，所述特性块包括块标题，其中包含与用于识别色彩特征的信息对应的特征识别符，还至少包括一个特性描述符，其中包含所述偏爱值和参考值；图像色彩特征镜像单元，其使用由输入图像色彩特征计算单元计算的输入图像的色彩特征值以及由色彩偏爱数据单元输出的色彩偏爱数据确定相对于输入图像的目标色彩特征值；以及图像色彩特征转换单元，其转换输入图像的色彩特征，从而使输入图像具有从图像色彩特征镜像单元处获得的色彩特征值。所述色彩偏爱数据单元的特性块的块标题可以进一步包括指出特性块中包含的特性描述符数量的描述符数量值，并且所述色彩偏爱数据单元的特性描述符可以进一步指出特征值量化级的Bin数量，指出图像内容识别符存在的内容ID标记，以及如果图像内容识别符存在时的内容识别符。
当存在输入图像的内容识别符的时候，图像色彩特征镜像单元可以使用输入图像色彩特征计算单元计算的的色彩特征值以及色彩偏爱数据单元中存储的同一内容识别符的色彩特征值确定相对于输入图像的目标色彩特征。所述图像色彩特征转换单元可以包括：色温转换单元，其转换输入图像从而使输入图像具有在图像色彩特征镜像单元中产生的色温值；亮度转换单元，其转换输入图像从而使输入图像具有在图像色彩特征镜像单元中产生的亮度值；对比度转换单元，其转换输入图像从而使输入图像具有在图像色彩特征镜像单元中产生的对比度值；以及饱和度转换单元，其转换输入图像从而使输入图像具有在图像色彩特征镜像单元中产生的饱和值。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于转换图像色彩偏爱的方法，该方法包括(a)计算相对于输入图像的色彩特征值，(b)产生至少一个特性块的偏爱元数据，所述特性块包括块标题，其包含相应于用于识别色彩特征的特征识别符，以及至少一个特性描述符，其包含所述偏爱值和参考值，(c)使用在步骤(a)中计算的输入图像的色彩特征值与在步骤(b)中输出的色彩偏爱数据确定相对于输入图像的目标色彩特征值，以及(d)转换输入图像的色彩特征，以致输入图像具有在步骤(c)中获得的色彩特征值。所述色彩偏爱数据单元的特性块的块标题可以进一步包括指出特性块中包含的特性描述符数量的描述符数量值，并且步骤(b)中的特性描述符可以进一步包括指出特征值的量化级的Bin数量，指出图像内容识别符存在的内容ID标记，以及如果图像内容识别符存在时的内容识别符。在步骤(c)中，当存在输入图像的内容识别符时，可以使用在步骤(a)中计算的输入图像的色彩特征值以及在步骤(b)中输出的同一内容识别符的色彩特征值获得相对于输入图像的色彩特征值。
根据本发明的另一方面，提供了一种图像偏爱数据记录介质，当被转换为具有用户相对于预定图像更偏爱的色彩特征的图像被称为偏爱图像、所述预定图像被称为参考图像、所述偏爱图像的色彩特征值被称为偏爱值、以及所述参考图像的色彩特征值被称为参考值的时候，其上记录有至少具有一个特性块的偏爱元数据、所述特性块包括块标题，其包含相应于用于识别色彩特征的信息的特征识别符，还包括至少一个特性描述符，包含偏爱值和参考值。所述色彩偏爱数据单元的特性块的块标题可以进一步包括指出特性块中包含的特性描述符数量的描述符数量值，并且所述特性描述符可以进一步包括指出特征值量化级的Bin数量，指出图像内容识别符存在的内容ID标记，以及如果图像内容识别符存在时的内容识别符。
提供了一种计算机可读记录介质，其上以可执行程序代码形式记录了本发明。
附图说明
本发明的上述及其他方面和有益效果将通过参照附图使用详细说明的示例性实施例而变得更加显而易见。
图1是图示根据本发明的用于产生与图像色彩特征有关的用户偏爱数据的装置的结构的方框图；
图2是图示采样图像获取单元的结构的方框图；
图3是图示色彩特征计算单元的结构的方框图；
图4是图示色温值计算部分的结构的方框图；
图5图示根据本发明的偏爱元数据的结构；
图6是图示根据本发明的用于产生与图像色彩特征有关的用户偏爱数据的方法的流程图；
图7是图示根据本发明的用于使用与图像色彩特征有关的用户偏爱数据转换图像色彩偏爱的装置的结构的方框图；
图8是图示图像色彩特征转换单元的结构的方框图；以及
图9是图示用于使用根据本发明的与图像色彩特征有关的用户偏爱数据转换图像色彩偏爱的方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细说明用于产生根据本发明的与图像色彩特征有关的用户偏爱数据的方法和装置、以及用于使用与图像色彩特征有关的用户偏爱数据转换图像色彩偏爱的方法和装置。
首先，以下将说明根据本发明的用于产生与图像色彩特征有关的用户偏爱数据的方法和装置。
图1是示出了根据本发明的用于产生与图像色彩特征有关的用户偏爱数据的装置的结构的方框图。根据本发明的用于产生与图像色彩特征有关的用户偏爱数据的装置包括偏爱获得器100和偏爱数据发生器150。图6是图示根据本发明的用于产生与图像色彩特征有关的用户偏爱数据的方法的流程图。根据本发明的用于产生与图像色彩特征有关的用户偏爱数据的方法包括获得采样图像(步骤600)，计算色彩特征值(步骤620)，更新元数据(步骤640)，以及产生偏爱元数据(步骤660)。
首先描述本发明所使用的术语。被转换为具有用户相对于预定图像更偏爱的色彩特征的图像被称为偏爱图像，而预定图像被称为参考图像。此外，偏爱图像的色彩特征值被称为偏爱值，参考图像的色彩特征值被称为参考值。
本发明中考虑到的色彩特征最好包括色温、亮度、对比度和饱和度中的至少一个。所有这些色温、亮度、对比度和饱和度都被用于本发明中所被应用的普通情况。此外，本发明中考虑的色彩特征不局限于所述四个色彩特征，也可以在本发明中考虑其他色彩特征。
所述偏爱获得器100从预定图像中获得偏爱图像和参考图像，分别从所获得的偏爱图像和参考图像中产生偏爱值和参考值，所述偏爱获得器100包括采样图像获取单元10和色彩特征计算单元12。
图2是示出了采样图像获取单元10的结构的方框图。所述采样图像获取单元10根据用户的选择或者用户的色彩调节产生一对偏爱图像和参考图像(步骤600)。有两种方法用于产生所述偏爱图像和参考图像对。这些方法分别对应于图2中所示的第一采样图像获取部分200和第二采样图像获取部分250。从而，本实施例中，所述采样图像获取单元10包括第一采样图像获取部分200和第二采样图像获取部分250中的至少一个。
所述第一采样图像获取部分200将用户从若干具有相对于预定图像不同的色彩特征值的图像中选出的一个图像设定为偏爱图像，将相对于所述偏爱图像的原始图像设定为参考图像，产生相应于一对偏爱图像和参考图像的{偏爱图像，参考图像}，并将所述对输出到色彩特征计算单元12。换言之，所述第一采样图像获取部分200构造一组被从原始图像相对于例如色温、亮度、对比度和饱和度的四个中的每一个转换而来的具有不同特征值的图像。然后，所述第一采样图像获取部分200将用户更偏爱的图像设定为偏爱图像，将原始图像设定为参考图像，并且设定{偏爱图像，参考图像}对。
当在图像显示装置中安装了用于控制图像色彩特征的单元(没有示出)的时候，所述第二采样图像获得部分250将由用户使用所述用于控制色彩特征的单元调节色彩特征的图像设定为偏爱图像，将没有由用户调节色彩特征的原始图像设定为参考图像，产生对应于一对偏爱图像和参考图像的{偏爱图像，参考图像}，并将所述对输出到色彩特征计算单位12。换言之，当在图像显示装置中安装有用于控制图像色彩特征的单元的时候，用户在观看视频的时候，使用所述单元调节色彩特征。在该情况下，用户调节之前的图像被称为参考图像，用户调节之后获得的图像被称为偏爱图像。
当包括由所述第一采样图像获取部分200和所述第二采样图像获取部分250获得的参考图像的图像内容具有通过MPEG-21、任何时候的TV或者内容业务供应商设定的内容识别符的时候，所述采样图像获取单元10可以输出图像内容识别符以及所述{偏爱图像，参考图像}对。
所述色彩特征计算单元12计算偏爱图像和参考图像的色彩特征值，产生对应于一对偏爱值和参考值的{偏爱值，参考值}对，并且包括色温值计算部分300、饱和度值计算部分320、亮度值计算部分340和对比度值计算部分360之一。
更具体地说，所述色彩特征计算单元12相对于输入{偏爱图像，参考图像}对，计算色温值、亮度值、对比度值和饱和度值中的所有或者一部分，并输出{偏爱值，参考值}对(步骤620)。当色温计算单元12与所述{偏爱图像，参考图像}对一起接收图像内容识别符的时候，所述色温计算单元12将所述图像内容识别符与所述{偏爱值，参考值}一起输出。所述色彩特征计算单元12通过以下方法计算输入图像的每一色彩特征。
图4是示出了色温值计算部分300的结构的方框图。所述色温值计算部分300根据输入的彩色图像计算色温值，并包括高亮度检测部分400，高亮度变量计算部分420，色温估计部分440和色温计算部分460。所述高亮度检测部分400从输入彩色图像中提取高亮度区域。所述高亮度变量计算部分420将所述高亮度区域投影在色度坐标上，并相对于在色度坐标上分布的形状计算几何表示变量。所述色温估计部分440通过感知光源估计根据输入彩色图像估计色温。所述色温计算部分460从几何表示变量中在所估计的色温附近选择几何表示变量，并使用所选择的几何表示变量计算最终色温。所述色温值可以被表示为8位数据，如色温描述符ISO/IEC 15938-3中规定的。
所述饱和度值计算部分320根据待显示图像中像素的RGB值获得与每一像素的HSV彩色空间中的S对应的饱和度，并将通过将所述像素的饱和度相加并将相加后的饱和度除以像素数而产生的值作为饱和值。当获得了像素的RGB值的最大和最小值、并且所述最大值等于0的时候，将相应像素的饱和度设定为0，而当最大值不等于0的时候，将通过把最大值与最小值之间的差值除以最大值获得的值设定为相应像素的饱和度。
将使用以下等式表示这一点。如下根据输入图像中每一像素的(R，G，B)值获得HSV彩色空间中的饱和度S。
Max＝max(R，G，B)，
Min＝min(R，G，B)
if(Max＝＝0)S＝0  else  S＝(Max-Min)/Max
使用等式1计算饱和度值SV。
SV = [ Σ x ∈ ( pixels ) S x ] / NumberOfPixels - - - ( 1 )
在这里，Sx是待显示的图像中每一像素的S-值。所述亮度值计算单元部分根据待显示图像中像素的RGB值获得YCbCr彩色空间中每一像素的亮度Y，以及将通过增加像素的亮度并令增加的亮度除以像素数量获得的值作为亮度值产生。像素的亮度Y通过Y＝0.299×R+0.587×G+0.114×B来确定。
使用等式2计算亮度值BV。
BV = [ Σ x ∈ ( pixels ) Y x ] / NumberOfPixels - - - ( 2 )
在这里，Yx是待显示的图像中每一像素的Y-值。当Yx是图像中每一像素的亮度、NumberofPixels是图像中像素的数量并且CV是对比度值的时候，对比度值计算单元360使用等式3计算对比度值CV。
CV = [ Σ x ∈ ( pixels ) ( Y x - BV ) 2 ] / NumberOfPixels - - - ( 3 )
当以前准备了偏爱图像和参考图像的时候，偏爱获得器100可以仅仅包括色彩特征计算单元12，而没有所述采样图像获取单元10。
同时，所述偏爱数据发生器150接收在所述偏爱获得器100中产生的偏爱值和参考值，产生至少具有一个特性块的偏爱元数据，并且包括元数据更新单元16和元数据产生单元18。
所述元数据更新单元16比较色彩特征计算单元12中产生的所述{偏爱值，参考值}对与存在的{偏爱值，参考值}对，更新并输出所述{偏爱值，参考值}对到所述元数据产生单元18(步骤640)。
当偏爱元数据已经存在的时候，所述元数据更新单元16工作。所述元数据更新单元16从偏爱获得器100接收一对或者若干对{偏爱值，参考值}。此外，元数据更新单元16接收存在的偏爱元数据中的特征值对，消除所述偏爱数据中的冗余和抵触，然后输出更新的{偏爱值，参考值}对。所述元数据更新单元16相对于每一偏爱操作如下。
当相对于一个偏爱，重新输入的特征值对是A而存在的特征值对是B的时候，参考值A可与参考值B相比。当参考值A与参考值B相同或者相似的时候，消除B。在这里，类似的情况意味着参考值A和参考值B之间的差异在预定范围内。此外，当两个参考值的量化级不同的时候，高电平值被转换为低电平值并且彼此比较。
当图像内容识别符被添加到所述特征值对上的时候，即使参考值A与参考值B相同或者相似的时候，如果图像内容识别符不同，则不消除B。在上述过程中没有被消除的存在特征值对和新特征值对被输出。
所述元数据产生单元18从所述元数据更新单元16或者色彩特征计算单元12接收{偏爱值，参考值}对，并产生具有至少一个特性块的偏爱元数据(步骤660)。所述特性块包括块标题，该块标题包括与用于识别色彩特征的信息对应的的特征识别符，并包括至少一个包括所述含偏爱值和参考值的特性描述符。
所述偏爱元数据将更详细地说明如下。当内容识别符被输入的时候，识别符信息被添加到所述元数据上，如图5所示。
所述偏爱元数据由四个特性块500、505、510和515组成。四个特性块500、505、510和515中的每一个都具有与诸如色温、饱和度、亮度和对比度的四个偏爱中的每一个相对应的信息。
每一特性块包括一个块标题520和多个特性描述符525、530、…和535或者其中的一个。所述块标题520包括特征识别符540，用于指出将被表示的色彩特征，还包括描述符数量值545，指出在相应块中存在多少特性描述符。如果以二进制序列表示上述数据结构，则所述特征识别符540可以被表示为2位标记。在该情况下，如果特征识别符540的值为“0”，则所述特征识别符540可以以色温来表示。如果其值是“1”，则所述特征识别符540可以以亮度来表示。如果其值是“2”，则所述特征识别符540可以以对比度来表示，并且如果其值是“3”，则所述特征识别符540可以以饱和度来表示。此外，所述描述符数量值545可以用一个可变的标记来表示，该标记指出例如4位中的3位表示位的数量，并且如果最后1位是1，则4位延续表示。
如果上述数据结构以XML来表示，则所述特征识别符540以字符串来表示，并且所述描述符数量值545没有被表示。
所述特性描述符530包括用于指出特征值量化级的Bin数量，用于指出图像内容识别符存在的内容ID标记555，图像内容识别符存在时候的内容识别符560，偏爱值565，以及参考值570。。
所述Bin数量指出特征值表示的量化级。就色温而言，其特征值的量化级在8位范围内，而就其它特征值而言，位于12位的范围内。
如果数据结构是以XML表示的，则所述内容ID标记没有被表示。上述的色彩偏爱数据可以根据xml方案定义表示/记录为xml数据。
在元数据产生单元中产生的数据格式根据xml方案定义可以被表示为xml数据。
1.DisplayPresentationPreferences
displaypresentationPreferences规定了与图像和视频显示有关的用户偏爱。
1.1DisplayPresentationPreferences语法
<！--#############################-->
<！--DisplayPresentationPreferences的定义->
<！--#############################-->
<complexType name＝″DisplayPresentationPreferencesType″>
    <complexContent>
       <extension base＝″dia：DIABaseType″>
         <sequence>
              <element name＝″ColorTemperaturePreference″
              type＝″dia：ColorPreferenceType″
                 min0ccurs＝″0″/>
         <element name＝″BrightnessPreference″
              type＝″dia：ColorPreferenceType″
            min0ccurs＝″0″/>
         <element name＝″SaturationPreference″
              type＝″dia：ColorPreferenceType″
            min0ccurs＝″0”/>
         <element name＝″ContrastPreference″
                  type＝″dia：ColorPreferenceType″
                min0ccurs＝″0″/>
             </sequence>
          </extension>
        </complexContent>
     </complexType>
1.2displaypresentationpreferences语义
displaypresentationpreferencestype是一种说明用户的显示表示偏爱的工具。
colortemperaturepreference说明用户更偏爱的色温。色温被定义为待现实图像的估计亮度的相关色温。
BrightnessPreference说明用户更偏爱的亮度。所述亮度被定义为视觉属性，区域根据它来发射或多或少的光线。
SaturationPreference说明用户更偏爱的饱和度。所述饱和度被定义为与其亮度成比例衡量的区域色彩。
ContrastPreference说明用户更偏爱的对比度。所述对比度被定义为景色中最亮的和最暗的成分之间的亮度比率。
StereoscopicVideoConversion说明使用对于立体视频转换的更偏爱的参数。
2.ColorPreference
ColorPreference规定色彩偏爱。在DisplayPresentationPreference中，为了表示用户与显示图象和视频的色彩有关的偏爱，考虑了四个色彩属性：色温，亮度，饱和度和对比度。所述ColorPreferenceType是一个用于说明与色彩的这类属性相关的偏爱的工具。
2.1ColorPreference语法
<！--#############################-->
<！-ColorPreference的定义          ->
<！--#############################-->
<complexType name＝″ColorPreferenceType″>
 <complexContent>
   <extension base＝″dia：DIABaseType″>
    <sequence>
     <element name＝″BinNumber″type＝″mpeg7：unsigned 12″/>
       <element name＝″Value″min0ccurs＝″0″max0ccurs＝″unbounde d″>
        <complexType>
          <sequence>
          <element name＝″PreferredValue″type＝″mpeg7：unsigned12″/>
        <element name＝″Reference Value″type＝″mpeg7：unsigned 12′7>
         </sequence>
        </complexType>
       </element>
     </sequence>
   </extension>
 </complexContent>
</complexType>
2.2ColorPreference语义
ColorPreferenceType是一种当观看视觉图像的时候说明用户色彩偏爱的工具。  所述色彩偏爱可以根据色温、亮度、饱和度和对比度来描述。
BinNumber说明PreferredValue和Referencevalue采用的量化级。
Value指出描述用户的色彩偏爱的最小单元。它包括两个子单元：PreferredValue和ReferenceValue。如果如果PreferredValue等于v1而ReferenceValue等于v2，则它相对于ColorPreferenceType描述符规定的色彩属性指出用户想将值v2的图像转换为值v1的图像。
PreferredValue说明用户更偏爱的色彩属性的值。
ReferrenceValue描述了在图像中作为参考表示所述preferredvalue的色彩属性的值。如果ReferenceValue等于零，则意味着没有考虑ReferenceValue。
表1给出，以及对于待显示的图像和视频的四个色彩属性：色温、亮度、饱和度和对比度的ReferenceValue和PreferredValue的值定义。
表1
属性名称 数值类型 值定义 值范围，Bin数量，量化类型
色温 色温是在ISO/IEC15938-3中规定的 待显示图像的估计亮度的相关色温 范围[1667，25000]被以不均匀的方式量化为28bin，如ISO/IEC 15938-3中规定的
亮度 YCbCr*彩色空间中的Y值 待显示图像中所有象素的Y值的平均值 范围[0，1]被均匀地量化bin数量≤212。
饱和度 HSV*彩色空间中的S-值 待显示图像中所有象素的S-值的平均值 范围[0，1]被均匀地量化bin数量≤212。
对比度 YCbCr*彩色空间中的Y值 待显示图像中的所有像素的Y值的标准偏差 范围[0，1]被均匀地量化bin数量≤212。
在表1中，彩色空间YCbCr和HSV在ISO/IEC 15938-3中被规定。还在其中规定了Y值和S值的标准表达。
2.3ColorPreference范例
ColorPreference允许多个对的出现，
(PreferredValue，ReferenceValue)，以致举例来说，可以通过在可用镜像函数之中选择或者通过使用所述对作为顶点(poles)内插，使用所述对发现彩色属性的最佳镜像。基于所获得的镜像策略，一个应用程序可以转换图像，以致结果图像满足用户对于色彩的偏爱。以下范例示出使用所述DisplayPresentation描述工具表示用户的色彩偏爱。
 <DIA>
<Description xsi：type＝″UsageEnvironmentType″><UsageEnvironmentxsi：type＝″UserCharacteristicsType″><UserCharacteristicsxsi：type＝″PresentationPreferencesType″>
 <Display>
 <ColorTemperaturePreference>
 <BinNumber>255</BinNumber>
 <Value>
<PreferredValue>110</PreferredValue><ReferenceValue>127</ReferenceValue>
</Value>
<Value>
<PreferredValue>156</PreferredValue>
<ReferenceValue>151</ReferenceValue>
 </Value>
 <Value>
<PreferredValue>200</PreferredValue><ReferenceValue>192</ReferenceValue>
 </Value>
</ColorTemperaturePreference>
<BrightnessPreference>
<BinNumber>255</BinNumber>
<Value>
<PreferredValue>138</PreferredValue><ReferenceValue>103</ReferenceValue>
</Value>
 <Value>
<PreferredValue>152</PreferredValue><ReferenceValue>150</ReferenceValue>
 </Value>
</BrightnessPreference>
<Saturation Preference>
<BinNumber>255</BinNumber>
 <Value>
<PreterredValue>94</PreferredValue>
<ReferenceValue>80</ReferenceValue>
 </Value>
</Saturation Preference>
 <ContrastPreference>
<BinNLi.mber>255</BinNumber>
<Value>
<PreferredValue>80</PreferredValue>
<ReferenceValue>70</ReferenceValue>
</Value>
 </ContrastPreference>
</Display>
</UserCharacteristics>
</UsageEnvironment>
</Description>
 </DIA>
接下来，将详细说明根据本发明的用于使用与图像色彩特征有关的用户偏爱数据转换图像色彩偏爱的方法和装置。
图7是图示根据本发明的用于使用与图像色彩特征有关的用户偏爱数据转换图像色彩偏爱的装置的结构的方框图。所述用于转换图像色彩偏爱的装置包括输入图像色彩特征计算单元700，色彩偏爱数据单元720，图像色彩特征镜像单元740，以及图像色彩特征转换单元760。图9是图示根据本发明的用于使用与图像色彩特征有关的用户偏爱数据转换图像色彩偏爱的方法的流程图。所述用于转换图像色彩偏爱的方法包括计算输入图像色彩特征值(步骤900)，产生并提供用户偏爱元数据(步骤920)，根据所述输入图像色彩特征值和用户偏爱元数据产生目标色彩特征值(步骤940)，以及转换输入图像的色彩特征(步骤960)。
所述输入图像色彩特征计算单元700计算相对于输入图像的色彩特征值(步骤900)。所述输入图像色彩特征计算单元700根据输入图像计算至少四个色彩特征之一，例如色温，饱和度，亮度，和对比度。所述色彩特征值可以由图3中所示色彩特征计算单元12中的色温值计算部分300、饱和度值计算部分320、亮度值计算部分340和对比度值计算部分360计算。所计算的色彩特征值记录在图像每一帧里或者每一图像时间周期中，并从而输出输入图像色彩特征。
所述色彩偏爱数据单元720产生，具有至少一个特性块的偏爱元数据，并将所述偏爱元数据提供给图像色彩特征镜像单元740(步骤920)。所述色彩偏爱数据单元720与图1中的用于产生与图像色彩特征有关的用户偏爱数据的装置相同。
所述图像色彩特征镜像单元740使用由输入图像色彩特征计算单元700计算的输入图像的色彩特征值和从色彩偏爱数据单元720输出的色彩偏爱数据确定相对于输入图像的目标色彩特征值(步骤940)。
更具体地说，输入图像色彩特征数据被输入到图像色彩特征镜像单元740里，然后，所述图像色彩特征镜像单元740接收具有等于或者近似于来自色彩偏爱数据单元720的输入图像色彩特征值的参考值的色彩偏爱数据。如果输入图像中包含内容识别符，则图像色彩特征镜像单元740可以接收由来自色彩偏爱数据单元720的具有相同内容的{偏好性值，参考值，图像内容识别符}组成的色彩偏爱数据。结果，所述图像色彩特征镜像单元740使用所述输入图像色彩特征值和所述色彩偏好性数据确定并输出目标色彩特征值。
所述图像色彩特征转换单元760转换输入图像的色彩特征，以致输入图像具有使用图像色彩特征镜像单元740确定的目标色彩特征值(步骤960)。图8是示出图像色彩特征转换单元760的结构的方框图。所述图像色彩特征转换单元760包括色温转换单元部分，亮度转换部分820，对比度转换部分840，和饱和度转换部分860。
所述色温转换部分800转换输入图像，以致所述输入图像具有由图像色彩特征镜像单元740确定的目标色温值。色温转换可以被不同地执行。色温转换的一个范例如下：估计输入图像的输入色温。接收输入图像的估计色温和用户偏爱色温。当预定参考色温通过预定镜像方法被转换为用户偏爱色温的时候，获得了输出图像的目标色温，在所述输出图像中通过镜像方法转换了输入图像的色温。然后，使用输入色温和输出色温获得色温变换系数，并且输入图像基于所述色温变换系数被转换为具有目标色温的输出图像。
亮度转换单元820转换输入图像，从而使所述输入图像具有在所述图像色彩特征镜像单元740中产生的亮度值。图像的亮度转换可以被不同地执行。图像亮度转换的一个范例如下：首先，获得预定像素的亮度增强参考值。通过将所述亮度增强参考值除以最大分量值获得亮度增强比率。然后，通过将预定像素的每一分量乘以所述亮度增强比率提高亮度。
所述对比度转换部分840转换输入图像，以致所述输入图像具有在图像色彩特征镜像单元740中产生的对比度值。图像的对比度转换可以被不同地执行。图像对比度转换的一个范例如下：首先获得图像的一帧中的平均亮度。根据图像的平均亮度计算亮度增强参数。计算图像的亮度范围的最大和最小值。计算应用亮度范围最大值/最小值。在每一象素中和每一部分中计算亮度范围延伸。使用亮度增强参数计算每一象素中的亮度增强值。每一像素和每一部分中的亮度范围延伸的计算以及使用亮度增强参数在每一象素中计算亮度增强值的计算被反复地执行，直到图像的一帧中的所有像素都被处理过了。
饱和度转换部分860转换输入图像，以致输入图像具有在所述图像色彩特征镜像单元740中产生的饱和度值。图像的饱和度转换可以被不同地执行。图像饱和度转换的一个范例如下：首先从输入图像中提取饱和度分量。根据预定参考值确定用于提高输入图像的饱和度的饱和度增强函数。然后，使用所述饱和度增强函数改变所提取的饱和度分量，将改变的饱和度分量和输入图像的保留分量合成，从而产生一个输出颜色值。输出图像是基于所述输出颜色值产生的。
本发明还可以体现为计算机(包括具有信息处理功能的所有装置)可读记录介质。所述计算机可读记录介质包括所有类型的存储有可由计算机系统读取的数据的记录装置，例如ROM，RAM，CD-ROM，磁带，软盘和光数据存储器单元。
如上所述，在用于产生与图像色彩特征有关的用户偏好性数据的方法和装置以及用于使用该方法和装置转换图像色彩偏爱的方法和装置中，在转换图像的色彩特征的时候设定满足用户特征的目标值，如此以致可以获得满足用户偏爱的转换图像。
此外，因为根据本发明产生的色彩偏爱数据结构可以以诸如XML和二进制序列之类的数据格式表示，所以所述色彩偏爱数据结构可以被普遍地用在具有各种获得的色彩偏爱的图像显示装置、图像显示软件、以及用于经由有线/无线传输向用户提供视频的业务系统和装置中，产生满足用户偏爱的视频。
虽然本发明已经参照其最佳实施例被示出和说明了，但是可以由本领域中技术人员理解的是可以在其中作出形式上和细节上的各种改变，而不会脱离本发明如所附权利要求书中所定义的精神和范围。

Claims (23)

1.一种用于产生与图像的色彩特征有关的用户偏爱数据的方法，当被转换成具有用户相对于预定参考图像更偏爱的色彩特征的图像被称为偏爱图像，所述偏爱图像的色彩特征值被称为偏爱值，而所述参考图像的色彩特征值被称为参考值的时候，所述方法包括：
(a)确定所述偏爱图像和参考图像的色彩特征作为色温、亮度、对比度和饱和度中的至少一个；
(b)产生对应于一对偏爱值和参考值的{偏爱值，参考值}。
2.一种用于产生与图像的色彩特征有关的用户偏爱数据的方法，所述方法包括：
(a)当被转换成具有用户相对于预定图像更偏爱的色彩特征的图像被称为偏爱图像而预定图像被称为参考图像的时候，将所述偏爱图像的色彩特征表现为色温偏爱、亮度偏爱、对比度偏爱和饱和度偏爱中的至少一个；
(b)当所述偏爱图像的色彩特征值被称为偏爱值而所述参考图像的色彩特征值被称为参考值的时候，产生对应于一对偏爱值和参考值的{偏爱值，参考值}。
3.如权利要求1或2所述的方法，还包括：
(c)产生{偏爱值，参考值}对，作为具有至少一个特性块的偏爱元数据，
其中，所述特性块包括：
块标题，包括与用于识别一个色彩特征的信息对应的特性识别符；和
至少一个特性描述符，包括所述偏爱值和参考值。
4.如权利要求1或2所述的方法，在步骤(a)之前，进一步包括：
提供具有相对于预定图像不同的色彩特征值的若干图像；以及
将用户从所述若干图像中选出的一个图像设定为偏爱图像，将相对于所述偏爱图像的原始图像设定为参考图像，并且产生相应于一对偏爱图像和参考图像的{偏爱图像；参考图像}。
5.如权利要求1或2所述的方法，在步骤(a)之前，进一步包括：
将用于控制图像色彩特征的单元安装到一个图像显示设备中；以及
将由用户使用所述用于控制色彩特征的单元调节其色彩特征的图像设定为偏爱图像，将没有由用户调节其色彩特征的原始图像设定为参考图像，并产生与一对偏爱图像和参考图像对应的{偏爱图像，参考图像}。
6.如权利要求4或5所述的方法，其中，所述产生{偏爱图像，参考图像}是，当参考图像具有内容识别符的时候，产生相应于所述偏爱图像、参考图像和内容识别符信息的组合的{偏爱图像，参考图像，内容识别符}。
7.如权利要求1或2所述的方法，其中步骤(b)是，当所述参考图像具有内容识别符的时候并且当所述偏爱图像的色彩特征值被称为偏爱值、而所述参考图像的色彩特征值被称为参考值的时候，产生相应于所述偏爱值、参考值和内容识别符的组合的{偏爱值、参考值、内容识别符}。
8.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(a)中的色温值是通过以下步骤获得的，包括：
从输入彩色图像中提取高亮度区域；
将所述高亮度区域投影在色度坐标上并相对于分布在色度坐标上的形状计算几何表示变量；
通过感知光源，根据所述输入彩色图像估计色温；以及
从所述几何表示变量中在所估计的色温附近选择几何表示变量并使用所选取的几何表示变量计算最终的色温。
9.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(a)中的饱和度值是通过以下步骤获得的，包括：
根据图像中像素的RGB值获得HSV彩色空间中每一像素的饱和度；以及
将通过增加像素的饱和度并令增加的饱和度除以像素数量获得的值作为饱和度值产生。
10.如权利要求9所述的方法，其中，像素的饱和度值是通过以下步骤判定的，包括：
获得像素的RGB值的最大和最小值；以及
当最大值等于0的时候，将相应像素的饱和度设定为0，而当最大值不等于0的时候，将通过把最大值与最小值之间的差值除以最大值获得的值设定为相应像素的饱和度。
11.如权利要求1所述的方法，其中，步骤(a)中的亮度值是通过以下步骤判定的，包括：
根据图像中像素的RGB值判定YCbCr彩色空间中每一像素的亮度Y；以及
将通过增加像素的亮度并令增加的亮度除以像素数量获得的值作为亮度值产生。
12.如权利要求1或2所述的方法，其中，步骤(b)进一步包括：
当在步骤(b)中产生{偏爱值，参考值}之前存在{偏爱值，参考值}的时候，比较在步骤(b)中产生的{偏爱值，参考值}对与存在的{偏爱值，参考值}对，并且更新{偏爱值，参考值}对，
其中，所述更新是，相对于一个偏爱值，当在步骤(b)中产生的参考值被与存在的参考值相比，并且相比结果为与存在的参考值相同或者相似的时候，消除存在的参考值。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述更新是，当两个参考值的量化级不同的时候，将高电平的值转换为低电平的值并彼此比较，并且当将图像内容识别符增加到所述特征值对中时，即使所述两个参考值彼此相同或者相似，但如果图像内容识别符不同，也不消除存在的参考值。
14.如权利要求3所述的方法，其中，所述特性描述符进一步包括：
用于指出特征值量化级的Bin数量；
用于指出图像内容识别符存在的内容ID标记；以及
图像内容识别符存在的时候的内容识别符。
15.一种用于产生与图像的色彩特征有关的用户偏爱数据的装置，当被转换成具有用户相对于预定参考图像更偏爱的色彩特征的图像被称为偏爱图像，所述偏爱图像的色彩特征值被称为偏爱值，而所述参考图像的色彩特征值被称为参考值的时候，所述装置包括：
色彩特征计算单元，其确定所述参考图像和所述偏爱图像的色彩特征作为色温、亮度、对比度和饱和度中的至少一个，并且产生对应于一对偏爱值和参考值的{偏爱值，参考值}。
16.一种用于产生与图像的色彩特征有关的用户偏爱数据的装置，包括：
色彩特征计算单元，其在被转换为具有用户相对于预定图像来讲更偏爱的色彩特征的图像被称为偏爱图像、并且所述预定图像被称为参考图像的时候，将所述偏爱图像的色彩特征表现为色温偏爱、亮度偏爱、对比度偏爱和饱和度偏爱中的至少一个，并且当偏爱图像的色彩特征值被称为偏爱值而参考图像的色彩特征值被称为参考值时，产生对应于一对偏爱值和参考值的{偏爱值，参考值}。
17.如权利要求15或16所述的装置，进一步包括：
元数据产生单元，其以具有至少一个特性块的偏爱元数据形式产生所述{偏爱值，参考值}对，
其中，所述特性块包括：
块标题，其包含相应于用于识别色彩特征的信息的特征识别符；以及
至少一个特性描述符，其包含所述偏爱值和参考值。
18.如权利要求15或16所述的装置，进一步包括第一采样图像获取单元，其将用户从若干具有相对于预定图像不同的色彩特征值的图像中选出的一个图像设定为偏爱图像，将相对于所述偏爱图像的原始图像设定为参考图像，产生相应于一对偏爱图像和参考图像的{偏爱图像，参考图像}，并将所述对输出到色彩特征计算单元。
19.如权利要求15或16所述的装置，进一步包括第二采样图像获取单元，其当在图像显示装置中安装用于控制图像色彩特征的单元的时候，将由用户使用所述用于控制色彩特征的单元调节其色彩特征的图像设定为偏爱图像，将没有由用户调节其色彩特征的原始图像设定为参考图像，产生相应于一对偏爱图像和参考图像的{偏爱图像，参考图像}，并将所述对输出到色彩特征计算单元。
20.如权利要求15或16所述的装置，其中，当参考图像具有内容识别符的时候，所述色彩特征计算单元在{偏爱值，参考值}对中进一步包括内容识别符，并且产生组合{偏爱值、参考值、内容识别符}。
21.如权利要求17所述的装置，进一步包括元数据更新单元，其比较在所述色彩特征计算单元中产生的{偏爱值，参考值}对与存在的{偏爱值，参考值}对，更新{偏爱值，参考值}对，并将所述对输出到元数据产生单元，
其中，所述更新是，相对于一个偏爱值，当参考值被与存在的参考值相比，并且相比结果为与存在的参考值相同的时候，消除所述存在的参考值，并且所述更新是，当两个参考值的量化级不同的时候，将高电平值转换为低电平值并彼此比较，并且当图像内容识别符被增加给特征值对的时候，即使两个参考值彼此相同，如果图像内容识别符不同，则不消除存在的参考值。
22.如权利要求17所述的装置，其中，特性块的块标题进一步包括指出特性块中包含的特性描述符数量的描述符数量值。
23.如权利要求17所述的装置，其中，所述特性描述符进一步包括：
用于指出特征值量化级的Bin数量；
用于指出图像内容识别符存在的内容ID标记；以及
图像内容识别符存在的时候的内容识别符。
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