DE19812526C2

DE19812526C2 - Anordnung zur Farbkorrektur von unerlaubten Farben

Info

Publication number: DE19812526C2
Application number: DE19812526A
Authority: DE
Inventors: Andreas Loew
Original assignee: Philips Corporate Intellectual Property GmbH
Current assignee: Thomson Licensing SAS
Priority date: 1998-03-21
Filing date: 1998-03-21
Publication date: 2000-07-20
Anticipated expiration: 2018-03-22
Also published as: DE19812526A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Korrektur von Farbsignalen, die dazu vorgesehen ist, Farbsignale, deren Signalkomponenten in einer anderen Signaldarstellung sich außerhalb eines vorgegebenen Signalbereichs befinden, so zu verändern, dass das sich ergebende Farbsignal in der anderen Signaldarstellung innerhalb des vorgegeben Signalbereichs befindet, wobei der Farbton von unverändertem und verändertem Farbsignal gleich bleibt, mit Mitteln zur Umrechnung der Farbsignalanteile in eine andere Signaldarstellung, Mitteln zur Bildung wenigstens eines Korrekturfaktors für Signalwerte, die sich außerhalb des zulässigen Signalbereichs in der anderen Signaldarstellung befinden und Mitteln zur Auswahl zwischen den Korrekturfaktoren.

Videosignale sind je nach Verwendungszweck aus unterschiedlichen Signalkomponenten zusammengesetzt. Beim sogenannten RGB-Signal entsprechen die einzelnen Komponenten dem Rot-, Grün- und Blauanteil eines jeweiligen Bildpunktes. Beim RGB- Normsignal kann jede der Komponenten einen beliebigen Spannungswert zwischen 0,0 und +0,7 Volt einnehmen. Aus Gründen der Kompatibilität zu bestehenden Schwarz- Weiss-Fernsehempfängern wurde durch Matrizierung des RGB-Signals ein Signalformat mit einem Leuchtdichtesignal Y und zwei Chrominanzsignalen U und V eingeführt. Speziell für digitale Signale existiert ein CCIR-Standard mit Leuchtdichtesignal Y und zwei Chrominanzsignalen Cr, Cb, wobei bestimmte Wertebereiche eingehalten werden müssen. Bei der Verarbeitung von solchen Signalen besteht jedoch das bekannte Problem, dass Signale entstehen können, die sich zwar innerhalb des ihnen vorgegebenen Wertebereichs befinden, deren Entsprechung im RGB-Signal jedoch den dort zulässigen Bereich über- oder unterschreiten. Solche Farbsignale werden als unerlaubte Farben (illegal colours) bezeichnet.

Aus US 5,373,327 ist eine Anordnung zur Detektion, Korrektur und Anzeige von unerlaubten Farbsignalen bekannt, die davon ausgeht, dass bei der Rückführung eines unerlaubten Farbsignals auf ein erlaubtes Farbkomponentensignal das unerlaubte Farbsignal so zu verändern ist, dass der Farbton des unerlaubten Farbsignals erhalten bleibt. Hierzu werden die beiden Chrominanzsignalkomponenten mittels eines für beide Chrominanzsignalkomponenten gleichen Korrekturfaktors abgeschwächt, wobei das Verhältnis des Signalinhalts der beiden Chrominanzsignale erhalten bleibt. Die unerlaubten Farben werden mittels in einem Speicher gespeicherten Kriterien erkannt. Wie diese Kriterien im einzelnen aussehen, wird in dieser Schrift jedoch völlig offengelassen. Da die Farbkorrektur im professionellen Bereich bevorzugt in Echtzeit erfolgen soll, ist der Aufbau einer preisgünstigen, echtzeitfähigen Detektions- und Korrekturschaltung nicht trivial.

Aus EP 0 647 069 A1 ist eine videosignalverarbeitende Schaltungsanordnung zur Realisierung einer adaptiven Signalkompression bekannt, bei der Konversionsmittel RGB- Signale in Farbdifferenzsignale umwandeln und einer Farbsättigungssteuerschaltung zuführen. Die Farbsättigungssteuerschaltung begrenzt zumindest eines der Farbsignale, indem es die Farbdifferenzsignale mit einem Korrekturfaktor multipliziert, wenn eines der Farbsignale seinen Maximalwert überschreitet.

Aus GB 2 198 008 A ist ein Verfahren zur Begrenzung von Farbdiffernzsignalen bekannt, um deren entsprechende RGB-Komponentensignale in spezifizierten Grenzen zu halten. Zunächst wird ein zweidimensionaler Bereich mit gültigen Chrominazwerten U, V mit konstanter Leuchtdichte definiert, ein Eingangssignal mit diesen gültigen Chrominanzwerten und geeigneter Luminanz verglichen, und, falls die Chrominanzwerte des Eingangssignals sich außerhalb des gültigen Bereichs befinden, werden diese solange geändert, bis sie sich innerhalb des gültigen Bereichs befinden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung anzugeben, mittels welcher unerlaubte Farbsignale erkannt und korrigiert werden können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Mittel zur Umrechnung der Farbsignalanteile die Farbsignale in Leuchtdichte-, Farbton- und Sättigungskomponenten umrechnet, die Mittel zur Bildung wenigstens eines Korrekturfaktors Speichermittel umfassen, in welchen zu jedem Farbtonwert ein Hilfskorrekturwert abgespeichert ist, wobei die Hilfskorrekturwerte mit der Leuchtdichtekomponente bzw. dem Komplementärwert der Leuchtdichtekomponente multipliziert werden, um Korrekturfaktoren zu bilden, und dass die Mittel zur Auswahl zwischen den Korrekturfaktoren aus einem Mittel zur Auswahl des Sättigungswertes bestehen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 Anordnung zur Farbkorrektur mit Ermittelung der Korrekturfaktoren im LHS- Farbraum.

Im folgenden wird die Korrektur von unerlaubten Farben als Entsättigung bezeichnet, weil eine Beibehaltung von Farbton und Helligkeit bei der Korrektur sich wie eine Verminderung der Farbsättigung auswirkt.

Bei dem Ausführungsbeispiel wird die Farbentsättigung nicht direkt auf Farbkomponentensignale P_r und P_b angewandt, sondern auf deren Äquivalente im LSH- Farbraum. Im LSH-Farbraum wird eine Farbe durch die drei Farbkomponenten Luminanz L, Sättigung S und Farbton H beschrieben. Mittels eines LSH-Transformators 11, welcher als handelsübliches Bauteil erhält lich ist, der aber beispielsweise auch aus einer in einem PROM abgespeicherten Konvertierungstabelle bestehen könnte, werden zunächst aus den Farbkomponenten Y, P_R, P_B deren Äquivalente L, S, H berechnet. Die Farbtonkomponente H ist zwei Festwertspeichern 12, 13 zugeführt, in welchen jeweils eine Korrekturwertetabelle abgespeichert ist. Durch eine Adressoperation werden die beiden Hilfskorrekturwerte d₁, d₂ für den jeweiligen Farbtonwert H ermittelt und mit dem Leuchtdichtesignal Y, bzw. mittels eines Komplementärbildners 14 gebildeten Differenz wert zwischen 100% Leuchtdichte und dem anliegenden Leuchtdichtesignal Y in zwei Multiplizierern 15, 16 multipliziert. Die in dem Festwertspeicher 12, 13 gespeicherten Hilfskorrekturwerte d₁, d₂ sind so bemessen, dass sich am Ausgang der Multiplizierer 15, 16 die für einen Farbton H jeweils maximal zulässige Sättigung S₁, S₂ ergibt. Da Übersteuerungsfall und Untersteuerungsfall sich gegenseitig ausschließen, kann sich die Korrektur der Sättigung darin erschöpfen, mittels eines Sättigungswertselektors 17 unter den zwei Sättigungswerten S₁, S₂ und dem jeweils bei der LSH-Transformation erzeugten Sättigungssignal S den kleinsten Wert auszuwählen. Durch anschließende Rücktransformation in einer Rücktransformationseinheit 18, welche zu der LSH- Transformationseinheit 11 komplementäre Werte liefert, erhält man wieder Farbkompo nenten L, P_R, P_B, die nur erlaubte Farbwerte aufweisen.

Vorzugsweise werden zum Aufbau des dargestellten Ausführungsbeispiels programmierbare Logikbausteine verwendet. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel wurde der Übersicht lichkeit wegen auf eine Darstellung notwendiger Signalverzögerungsglieder, die unter schiedliche Signallaufzeiten, beispielsweise durch Umrechnungsmatrix und Korrektur wertselektor, ausgleichen, verzichtet, da die Verwendung von Schaltungselementen zum Signallaufzeitausgleich dem Fachmann geläufig ist.

Claims

1. Anordnung zur Korrektur von Farbsignalen, die dazu vorgesehen ist, Farbsignale, deren Signalkomponenten in einer anderen Signaldarstellung sich außerhalb eines vorgegebenen Signalbereichs befinden, so zu verändern, dass das sich ergebende Farbsignal in der anderen Signaldarstellung innerhalb des vorgegeben Signalbereichs befindet, wobei der Farbton von unverändertem und verändertem Farbsignal gleich bleibt, mit

- Mitteln zur Umrechnung der Farbsignalanteile in eine andere Signaldarstellung,
- Mitteln zur Bildung wenigstens eines Korrekturfaktors für Signalwerte, die sich außerhalb des zulässigen Signalbereichs in der anderen Signaldarstellung befinden und
- Mitteln zur Auswahl zwischen den Korrekturfaktoren,

dadurch gekennzeichnet, dass

- das Mittel zur Umrechnung der Farbsignalanteile (11) die Farbsignale in Leuchtdichte- (L), Farbton- (H) und Sättigungskomponenten (S) umrechnet,
- die Mittel zur Bildung wenigstens eines Korrekturfaktors Speichermittel (12, 13) umfassen, in welchen zu jedem Farbtonwert (H) ein Hilfskorrekturwert (d_s1, d_s2) abgespeichert ist, wobei die Hilfskorrekturwerte mit der Leuchtdichtekomponente bzw. dem Komplementärwert der Leuchtdichtekomponente multipliziert werden um Korrekturfaktoren (S1, S2) zu bilden, und
- dass die Mittel zur Auswahl zwischen den Korrekturfaktoren (S, S1, S2) aus einem Mittel zur Auswahl (17) des Sättigungswertes (S) bestehen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ausgewählte Sättigungswert (S'), die unveränderte Luminzkomponente (L) und die unveränderte Farbtonkomponente (H) einer Rücktransformationseinheit (18) zugeführt sind.