KR20100041091A - Ｈｓｖ 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치 - Google Patents

Ｈｓｖ 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20100041091A
KR20100041091A KR1020080100093A KR20080100093A KR20100041091A KR 20100041091 A KR20100041091 A KR 20100041091A KR 1020080100093 A KR1020080100093 A KR 1020080100093A KR 20080100093 A KR20080100093 A KR 20080100093A KR 20100041091 A KR20100041091 A KR 20100041091A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
color
conversion
value
input
signal
Prior art date
Application number
KR1020080100093A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101509252B1 (ko
Inventor
임경원
김문철
김민진
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR20080100093A priority Critical patent/KR101509252B1/ko
Publication of KR20100041091A publication Critical patent/KR20100041091A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101509252B1 publication Critical patent/KR101509252B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/64—Circuits for processing colour signals
    • H04N9/67—Circuits for processing colour signals for matrixing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/462—Computing operations in or between colour spaces; Colour management systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/64—Circuits for processing colour signals
    • H04N9/73—Colour balance circuits, e.g. white balance circuits or colour temperature control

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Color Image Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 색역(color gamut) 매핑된 선형 HSV 칼라 공간에서 특정 국부 칼라 영역을 3차원 색 공간에서 다른 영역으로 변화시킬 수 있는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치에 관한 것으로서, 이를 위하여 본 발명은 선형 H,S,V신호를 미리 설정된 색 변환 함수에 매핑하여 색 변환량을 획득하고, 획득된 색 변환량을 입력된 H,S,V신호에 연산하여 색 변환 영역에 해당하는 특정 색역을 다른 색 영역으로 변환하는 색역변환수단을 구비한다.
디스플레이, 색역, HSV, 국부적 색변환

Description

ＨＳＶ 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치{DEVICE FOR CONVERTING COLOR GAMUT LOCALLY IN HSV COLOR SPACE}
본 발명은 색역(color gamut; 색 재현 범위) 매핑된 선형 HSV 칼라 공간에서 특정 국부 칼라 영역을 3차원 색 공간에서 다른 영역으로 변화시킬 수 있는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치에 관한 것이다.
일반적으로 모니터, 스캐너, 프린터 등과 같은 색을 재현하는 장치는, 각각의 사용 분야에 따라 서로 다른 색공간(Color Space), 혹은 칼라 모델을 사용하고 있다. 예컨대, 칼라 영상의 인쇄 장치에서는 CMY 색공간을 사용하고, 칼라 CRT 모니터나 컴퓨터 그래픽 장치에서는 RGB 색공간을 사용하며, 색상과 채도, 휘도를 각각 다루어야 하는 장치들은 HSI 색공간을 사용한다. 또한, 어느 장치에서나 정확하게 재생될 수 있는, 이른바 장치 독립적 칼라를 정의하기 위해 휘도와 색차 신호 계열 색공간인 CIE 색공간이 사용되기도 하는데, 대표적으로 CIE-LAB, CIE-xyY, CIE-CAM02 색공간 등이 있다.
통상, 입력된 표준 광(broad) 색역신호를 디스플레이의 제한된 색 재현 범위(color gamut; 이하 '색역'이라고 함)에 매핑(mapping)한 후 국부적 색역 조정을 실시하게 되는 데, 국부적 색역 조정은 입력 표준신호에 대한 디스플레이 색역 매핑시 CIE-xyY 공간으로 변환한 후 표준색(SRGB, Rec709) 및 디스플레이의 색역 경계를 검출하고, 이를 기반으로 하는 색역 매핑으로 국부 칼라 영역에 대한 세부 조정들을 통하여 실현되었다.
또다른, 예로는 주어진 광 색역 선형 R,G,B신호로부터 CIE-XYZ 삼자극치로 변환하고, 이로부터 색좌표신호는 CIE-xy 및 명도신호인 Y를 계산한 후 CIE-xy 색좌표계에서 RGB 원색 및 CMY 색상에 대한 국부적인 색상(hue) 조정을 실시하게 된다. 또한, 표준 색신호 및 타깃 디스플레이의 색역 정보를 계산하고, 이들 정보에 따라 채도 및 명도 보상을 수행함으로써 색역 매핑 기술을 구현하였다.
이와 같은 일반적인 기술들은 색 공간으로 CIE-xyY 좌표계를 사용함으로써 각 칼라신호 x,y,Y가 필요로 하는 양자화 비트량이 최소 14비트 이상이 되어야만 광 색역신호의 처리시 양자화 에러에 의한 영상의 열화를 피할 수 있다. 또한, CIE-xyY 공간에서 비선형적인 표준신호(Source)와 타깃 디스플레이의 색역(Color Gamut)을 계산해야 하는데 이는 복잡도가 높아 칩 구현시에 비용이 상승된다.
본 발명의 목적은 색역(color gamut; 색 재현 범위) 매핑된 선형 HSV 칼라 공간에서 특정 국부 칼라 영역을 3차원 색 공간에서 다른 영역으로 변화시킬 수 있는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 선형 HSV 공간을 이용하여 국부적 색 영역을 변환함으로써, 색상의 변화가 유리하며, 색역 변환이 간결하여 하드웨어의 구현이 용이한 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 디스플레이의 제한된 색역으로 매핑된 선형 R,G,B신호를 선형 HSV 색 공간의 H,S,V 색 신호로 변환하는 HSV 변환부; 상기 HSV 변환부로부터 입력된 선형 H(Hue),S(Saturation),V(Value)신호를 미리 설정된 색 변환 함수에 매핑하여 색 변환량을 획득하고, 획득된 색 변환량을 입력된 H,S,V신호에 연산하여 색 변환 영역에 해당하는 특정 색역을 다른 색 영역으로 변환하는 색역 변환부; 및 상기 색역 변환부로부터 입력된 선형 HSVLM 신호를 선형 디스플레이 제어신호인 RGBL로 변환하는 RGB 역변환부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 색역 변환부는 변환하고자 하는 색 영역(source color)에 대한 각종 파라미터를 외부로부터 입력받는 파라미터입력부; 상기 파라미터입력부로부터 전달된 색 변환 영역에 대한 파라미터를 이용하여 색 변환 함수를 생성하고, 생성된 색 변환 함수에 입력된 H,S,V신호를 각각 매핑하여 색 변환량에 대한 색상(H) 오프셋값과 채도(S) 및 명도(V) 이득값을 출력하는 변환값발생부; 및 상기 HSV 변환부로부터 입력된 H,S,V신호와 상기 변환값발생부로부터 전달된 색상 오프셋값과 채도 및 명도 이득값을 각각 연산하여 변환된 H,S,V 색 신호(target color)를 각기 출력하는 색변환부;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 색 변환 영역에 대한 파라미터는, 색상 변환 영역과 색상 종속적 채도 변환 영역, 색상 종속적 명도 변환 영역, 및 채도 종속적 명도 변환 영역에 대한 파라미터 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 색변환부는, 서로 다른 색역을 각각 변환하는 적어도 하나 이상의 색변환수단으로 이루어지되, 상기 색변환수단이 복수개일 경우 상호 직렬로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 색변환부는, 색상 오프셋값이 '0'일 경우 입력된 H신호의 색 영역을 변환하지 않고, 채도 이득값이 '1'일 경우 입력된 S신호의 색 영역을 변환하지 않으며, 명도 이득값이 '1'일 경우 입력된 V신호의 색 영역을 변환하지 않고 바이패스하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 색변환수단은, 입력된 H신호와 변환값발생부로부터 전달된 색상 오프셋값을 가산하는 덧셈기; 입력된 S신호와 변환값발생부로부터 전달된 채도 이득값을 승산하는 제1 곱셈기; 및 입력된 V신호와 변환값발생부로부터 전달된 명도 이득값을 승산하는 제2 곱셈기;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 변환값발생부는, 파라미터입력부로부터 전달된 적어도 3개 이상의 색상 변환 영역에 대한 파라미터를 이용하여 '0'값을 기준으로 대략 '∧'자 또는 '
Figure 112008071114950-PAT00001
'자 형태의 오프셋을 갖는 색상 오프셋 함수를 구성하는 것을 특징으로 하며, 상기 변환값발생부는, 파라미터입력부로부터 전달된 적어도 3개 이상의 색상 종속적 채도 변환 영역에 대한 파라미터를 이용하여 '1'값을 기준으로 대략 '∧'자 또는 '∨'자 형태의 이득값을 갖는 채도 이득 함수를 구성하는 것을 특징으로 한다.
상기 변환값발생부는, 파라미터입력부로부터 전달된 적어도 3개 이상의 색상 종속적 명도 변환 영역에 대한 파라미터를 이용하여 '1'값을 기준으로 대략 '∧'자 또는 '∨'자 형태의 이득값을 갖는 명도 이득 함수를 구성하는 것을 특징으로 하며, 상기 변환값발생부는, 파라미터입력부로부터 전달된 적어도 3개 이상의 채도 종속적 명도 변환 영역에 대한 파라미터를 이용하여 '1'값을 기준으로 대략 '∧'자 또는 '∨'자 형태의 이득값을 갖는 명도 이득 함수를 구성하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 기술적 수단은, 변환하고자 하는 색 영역(source color)에 대한 각종 파라미터를 외부로부터 전달받는 파라미터입력부; 상기 파라미터입력부로부터 전달된 색 변환 영역에 대한 파라미터를 이용하여 색 변환 함수를 생성하고, 생성된 색 변환 함수에 입력된 H,S,V신호를 각각 매핑하여 색 변환량에 대한 색상(H) 오프셋값과 채도(S) 및 명도(V) 이득값을 출력하는 변환값발생부; 및 외부로부터 입력된 선형 H(Hue),S(Saturation),V(Value) 신호와 상기 변환값발생부로부터 전달된 색상 오프셋값과 채도 및 명도 이득값을 각각 연산하여 변환된 H,S,V 색 신호(target color)를 각기 출력하는 색변환부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 선형 HSV 공간을 이용하여 국부적 색 영역을 변환함으로써, 비선형 HSV 공간에 대비하여 명도(V) 및 채도(S)의 변화에 따른 색상(H)의 변화가 적어서 유리하며, 다른 3차원 색공간(CIE-xyY, CIELAB, YCbCr 등)에 대비하여 그 색역 경계가 단조로워 표준신호 및 디스플레이의 색역 계산이 불필요하고, 색역 변환식도 간결하여 하드웨어 구현시에 비용이 절감되는 이점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명에 의한 표준 광 색역신호 처리 장치를 나타낸 도면으로서, 제1 비선형변환부(100), 제1 선형변환부(200), 제2 선형변환부(300), 색역 매핑부(400), HSV 변환부(500), 색역 변환부(600), RGB 역변환부(700) 및 제2 비선형변환부(800)를 포함하여 이루어져 있다.
상기에서 표준 광(broad) 색역신호는 HDTV 색공간 규격보다 1.8배의 색채를 표현할 수 있는 xvYCC나 sYCC 등과 같은 표준 칼라 규격을 포함한다.
상기 제1 비선형변환부(100)는 입력된 표준 광 색역신호, 예컨대 xvYCC 신호를 소정의 행렬 변환식(M1; 3*3)에 의해 비선형 R,G,B 신호(RGBNLX)로 각각 변환하여 출력한다.
제1 선형변환부(200)는 제1 비선형변환부(100)로부터 입력된 비선형 R,G,B 신호(RGBNLX)를 1차원 룩업테이블(1D-LUT)에 의해 선형 R,G,B 신호(RGBLX)로 각각 변환하여 출력한다.
제2 선형변환부(300)는 제1 선형변환부(200)로부터 입력된 선형 R,G,B 신호(RGBLX)를 표현하고자 하는 디스플레이의 변환 행렬식(M2)에 의해 해당 디스플레이의 선형 R,G,B 신호(RGBLD)로 변환하여 출력한다. 이때 광 색역신호인 경우는 RGBLD 신호의 최소한 성분(component) 신호의 범위가 '0' 보다 작거나 '1'(여기서, '1'은 정규화된 값으로 데이터가 8bit시 '255'를 의미하고, 9비트시에는 '511'을 의미함)보다 큰 신호로 나타나게 된다.
상기 제1 비선형변환부(100)와 제1 선형변환부(200) 및 제2 선형변환부(300)에서 필요로 하는 변환식들은 IEC의 xvYCC 표준 문서에 의거 수행하는 공지의 기술이며, 본 발명의 핵심 구성사항도 아니므로, 상세하게 설명하지 않는다.
색역 매핑부(400)는 제2 선형변환부(300)로부터 변환된 디스플레이의 선형 R,G,B 신호(RGBLD)는 RGB 색공간에서 색역 매핑(Gamut Mapping)이 수행된 후 제한된 선형 RGB 신호(RGBGLD)로 변환하여 출력한다. 여기서, 색역 매핑부(400)는 입력된 광 색역신호를 디스플레이의 제한된 색역으로 매핑하게 되는 데, 선형 RGBLD 신호는 목표 디스플레이에 표현 불가능한 모든 색을 표현 가능한 유사색으로 매핑하게 된다.
HSV 변환부(500)는 색역 매핑부(400)에 의해 색역 매핑된 선형 RGB 신호(RGBGLD)를 선형 HSV 색 공간의 색 신호(HSVL)로 변환하여 출력한다.
색역 변환부(600)는 HSV 변환부(500)로부터 입력된 선형 H,S,V신호(HSVL)를 미리 설정된 색 변환 함수에 매핑하여 색 변환량을 획득하고, 획득된 색 변환량을 입력된 H,S,V신호에 연산하여 색 변환 영역에 해당하는 특정 색역을 다른 색 영역으로 변환(HSVLM)하여 출력한다. 여기서, 색역 변환부(600)가 본 발명에 의한 국부적 색역 변환 알고리즘이 수행되는 블록이다.
RGB 역변환부(700)는 색역 변환부(600)로부터 입력된 선형 HSVLM 신호를 선형 디스플레이 제어신호인 RGBL로 변환한다.
제2 비선형변환부(800)는 RGB 역변환부(700)로부터 전달된 선형 R,G,B 신호(RGBL)를 디스플레이 비선형 R,G,B 신호(RGBD)로 변환하여 디스플레이를 구동하게 된다. 여기서 제2 비선형변환부(800)는 디스플레이의 구동신호와 표현된 빛의 강도 와의 비선형성을 기술한 것으로, 기술적으로 1차원 룩업테이블(1D-LUT)의 형태로 구현한다.
즉, 제1 비선형변환부(100)는 입력된 표준 광 색역신호 xvYCC 신호를 3x3 행렬 변환식(M1)에 의해 비선형 RGBNLX로 변환하고, 변환된 비선형 RGBNLX 신호는 제1 선형변환부(200)의 1차원 룩업테이블(1D-LUT)에 의해 선형 RGBLX 신호로 변환되고, 제2 선형변환부(300)는 변환된 선형 RGBLX 신호를 디스플레이의 선형 제어신호인 RGBLD로 3x3 행렬(M2) 변환한다. 이때, 상기 변환 행렬 M1은 xvYCC 표준규격에 따르고 M2는 일반적으로 디스플레이의 특성에 의해 결정된다.
제2 선형변환부(300)와 색역 매핑부(400)에 의해 목표 디스플레이(target display)의 색 영역으로 색역 매핑된 색신호는 전체적으로 원래 방송에서 송출한 자연색에 충실하지만 디스플레이 편차나 각 디스플레이 제조업체에 따른 고유 색 부각을 위해 국부적 색 영역에 대한 변환이 추가로 필요하다.
따라서 본 발명에서는 이러한 국부적 색상 변환의 목적을 달성하기 위하여 하드웨어적으로 구현이 간략한 3차원 국부 변환 방법을 선형 HSV 색 공간에서 색역 변환부(600)를 통해 이루고, 변환된 색들을 RGB 역변환부(700)와 제2 비선형변환부(800)의 역 변환을 통해 디스플레이 구동신호로써 디스플레이를 제어한다.
상기 색역 매핑부(400)에서 출력되는 RGB 신호는 선형이며, 기본적으로 RGBGLD가 벡터 (r, g, b)일 때, 상기 (r, g, b)∈[0, 1]을 만족한다. 즉, 색역 매핑부(400)에서 출력된 r,g,b 신호는 '0'과 '1' 사이의 값을 가지며, 상기 '1'은 정규 화된 값으로 디지털 데이터가 8비트시 '255'에 해당하며, 9비트시에는 '511'에 해당한다.
아울러, HSV 변환부(500)는 색역 매핑부(400)로부터 입력된 r,g,b 신호를 아래 수학식 1 내지 3에 의해 선형 HSV 색공간의 H,S,V신호로 변환하게 된다. 통상 RGB 색공간은 도 2a와 같이 정육면체 형태를 갖고 HSV 색공간은 도 2b와 같이 원뿔 형태를 가지므로, 양자는 색상, 채도 및 명도의 표현 및 변환 기법이 상이하다.
선형 HSV 공간은 기존 비선형 RGB 신호로부터 변환된 비선형 HSV 색공간에 비해서 색상(H; Hue) 컨스턴시(Constancy)가 채도(S; Saturation) 및 명도(V; Value) 축에 덜 민감함에 따라 국부적 색상 변환시에 갖는 장점이 크다.
색상(H)과 채도(S) 및 명도(V) 값은 아래 수학식 1 내지 3으로부터 각각 구해진다. 이하, 색상과 채도 및 명도는 편의에 따라 대소문자(H,h,S,s,V,v)를 혼용하여 표기한다.
h(색상; Hue)값은 아래 수학식 1과 같이 색역 매핑부(400)로부터 입력된 r,g,b 신호의 최대값과 최소값이 동일할 경우 0이 되고, 색역 매핑부(400)로부터 입력된 r,g,b 신호 중 최대값이 r(red)일 경우 h(Hue)값은 식
Figure 112008071114950-PAT00002
에 의해 구해지며, 색역 매핑부(400)로부터 입력된 r,g,b 신호 중 최대값이 g(green)일 경우 h값은 식
Figure 112008071114950-PAT00003
에 의해 구해지며, 색역 매핑부(400)로부터 입력된 r,g,b 신호 중 최대값이 b(blue)일 경우 h값은 식
Figure 112008071114950-PAT00004
에 의해 구해진다.
Figure 112008071114950-PAT00005
여기서, max는 입력된 r,g,b 신호의 최대값이고, min은 r,g,b 신호의 최소값이다.
또한, s(채도; Saturation)값은 아래 수학식 2와 같이 색역 매핑부(400)로부터 입력된 r,g,b 신호의 최대값이 '0'일 경우 0이 되며, 그 이외의 경우에는 s값이 식
Figure 112008071114950-PAT00006
에 의해 구해진다.
Figure 112008071114950-PAT00007
여기서, max는 r,g,b 신호의 최대값이고, min은 r,g,b 신호의 최소값이다.
그리고, v(명도; value)값은 아래 수학식 3과 같이 색역 매핑부(400)로부터 입력된 r,g,b 신호의 최대값으로 정해진다.
Figure 112008071114950-PAT00008
상기 수학식 1 내지 3에 의해 색역 매핑부(400)로부터 입력된 R,G,B 신호가 RGB 색공간에서 선형 HSV 색공간의 신호로 변환되고, 이와 같이 변환된 선형 HSV 색공간에서 본 발명에 의한 색역 변환부(600)를 통해 국부적인 3차원 색변환이 일 어나게 된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 색역 변환부의 세부 구성을 나타낸 회로 블록도로서, 색역 변환부(600)는 파라미터입력부(610)와 변환값발생부(630) 및 색변환부(650)를 포함하여 이루어져 있다.
파라미터입력부(610)는 외부의 마이콤으로부터 변환하고자 하는 색영역에 대한 각종 파라미터(HL, HM, HH, HSL, HSM, HSH, St, HVL, HVM, HVH 및 Vt 등)를 입력받도록 구성되어 있다. 상기 파라미터입력부(610)는 마이콤과의 시리얼 통신이나 I2C 통신에 의해 주기적으로 색 변환 파라미터를 제공받을 수 있으며, 마이콤에 설정된 색 변환 파라미터는 사용자의 의해 선택 지정될 수 있다.
상기 파라미터의 경우 입력된 H,S,V신호(HSVL)에서 색상과 채도 또는 명도를 각각 변환시키고자 하는 영역을 지정하는 입력 데이터로서, 입력된 H,S,V신호(HSVL) 중 상기 지정된 색 영역에 해당하는 부분만 소정의 색상, 채도 또는 명도로 변환되게 된다. 예컨대, 피부색(Source color)을 녹색 계통의 피부색(target color)으로 변환하고자 할 경우 상기 피부색(Source color)에 대한 국부적인 색 영역이 입력 파라미터가 될 것이다.
변환값발생부(630)는 상기 파라미터입력부(610)로부터 전달된 색 변환 영역에 대한 파라미터를 이용하여 색 변환 함수를 생성하고, 생성된 색 변환 함수에 HSV 변환부(500) 또는 색변환부(650)로부터 입력된 H,S,V신호(HSVL, HSVL1, ..., 또 는 HSVLN-1)를 각각 매핑하여 색상 오프셋값(ΔHN)과 채도 및 명도 이득값(kSN, kVN)을 출력하도록 구성되어 있다. 즉, 변환값발생부(630)는 파라미터입력부(610)로부터 전달된 각종 파라미터를 이용하여 적어도 하나 이상의 색 변환 함수를 구성하고 입력된 H,S,V신호를 색 변환 함수에 매핑하여 변환하고자 하는 색 영역에 대한 색 변환량인 색상 오프셋값(ΔHN)과 채도 및 명도 이득값(kSN, kVN)을 계산하게 된다.
여기서, 색 변환 함수는 다양하게 구성할 수 있는 데, 색상과 채도 및 명도 중 적어도 하나 이상의 함수로 구성하면 된다. 즉, 특정 색의 색상과 채도 및 명도에서 어느 하나만 선택적으로 변화시킬 수도 있으며, 경우에 따라 적어도 둘 이상을 조합하여 변화시킬 수도 있다. 이와 같은 변환 범위와 대상은 마이콤으로부터 입력된 색 변환 파라미터에 의해 결정 및 조절될 수 있다.
색변환부(650)는 HSV 변환부(500)로부터 입력된 H,S,V신호(HSVL)와 상기 변환값발생부(630)로부터 전달된 색상 오프셋값(ΔHN)과 채도 및 명도 이득값(kSN, kVN)을 각각 연산하여 변환된 H,S,V 색 신호(target color)를 각기 출력하도록 구성되어 있다.
상기 색변환부(650)는 적어도 하나 이상의 색변환수단(650a∼650n)으로 구성할 수 있는 데, 만일 색변환수단이 복수개일 경우 각 색변환수단은 순차적으로 직렬 연결되어 각 색변환수단마다 서로 다른 색을 소정의 색으로 변환시킬 수 있다. 예컨대, 제1 색변환수단(650a)에서는 피부색(Source color)을 소정의 색(target color)으로 변환시키도록 구성할 수 있고, 제2 색변환수단(650b)에서는 빨강색(Source color)을 소정의 색(target color)으로 변환시키도록 구성할 수 있으며, 제n 색변환수단(650n)에서는 녹색(Source color)을 소정의 색(target color)으로 변환시키도록 구성할 수 있다. 이와 같이 입력된 H,S,V신호가 복수의 색변환수단(650a∼650n)을 순차적으로 통과하게 되면, 입력된 H,S,V신호 중 피부색, 빨강색 및 녹색이 설정된 목표 색(target color)으로 각각 변환되게 된다.
상기에서 색변환부(650)에서 각 색변환수단(650a, 650b 또는 650n)은 도 4와 같이 복수의 연산기로 이루어져 있는데, 복수의 연산기는 덧셈기(651)와 제1 곱셈기(653) 및 제2 곱셈기(655)로 이루어져 있다.
상기 덧셈기(651)는 HSV 변환부(500) 또는 전단의 색변환수단으로부터 입력된 H신호(HLN)와 변환값발생부(630)로부터 전달된 색상 오프셋값(ΔHN)을 가산하도록 구성되어 있고, 제1 곱셈기(653)는 HSV 변환부(500) 또는 전단의 색변환수단으로부터 입력된 S신호(SLN)와 변환값발생부(630)로부터 전달된 채도 이득값(kSN)을 승산하도록 구성되어 있고, 제2 곱셈기(655)는 HSV 변환부(500) 또는 전단의 색변환수단으로부터 입력된 V신호(VLN)와 변환값발생부(630)로부터 전달된 명도 이득값(kVN)을 승산하도록 구성되어 있다.
상기에서 덧셈기(651)는 색상 오프셋값(ΔHN)이 '0'일 경우에는 입력된 H신호(HLN)를 변환하지 않고 바이패스하게 되며, 제1 곱셈기(653)는 채도 이득값(kSN)이 '1'일 경우에는 입력된 S신호(SLN)를 변환하지 않고 바이패스하게 되며, 제2 곱셈기(655)도 명도 이득값(kVN)이 '1'일 경우에는 입력된 V신호(VLN)를 변환하지 않고 바이패스하게 된다.
상기 각 색변환수단(650a∼650n)은 서로 동일한 구성으로 이루어져 있으나, 도 3과 같이 입출력신호가 서로 다르다. 즉, 제1 색변환수단(650a)은 HSV 변환부(500)로부터 입력된 H,S,V신호(HSVL)와 변환값발생부(630)로부터 전달된 제1 오프셋값(ΔH1) 및 이득값(kS1, kV1)을 각각 연산하여 변환된 H,S,V신호(HSVL1)를 출력하도록 구성되어 있고, 제2 색변환수단(650b)은 제1 색변환수단(650a)으로부터 입력된 H,S,V신호(HSVL1)와 변환값발생부(630)로부터 전달된 제2 오프셋값(ΔH2) 및 이득값(kS2, kV2)을 각각 연산하여 변환된 H,S,V신호(HSVL2)를 출력하도록 구성되어 있으며, 제n 색변환수단(650n)은 제n-1 색변환수단(미 도시함)으로부터 입력된 H,S,V신호(HSVLN-1)와 변환값발생부(630)로부터 전달된 제n 오프셋값(ΔHN) 및 이득값(kSN, kVN)을 각각 연산하여 변환된 H,S,V신호(HSVLM)를 출력하도록 구성되어 있다.
즉, 도 4의 임의의 색변환수단(650a, 650b 또는 650n)의 경우 아래 수학식 4와 같이 입력된 H신호(HLN)에 색상 오프셋(ΔHN)이 더하여지고, 입력된 S신호(SLN)에 채도 이득값(kSN)이 곱하여지며, 입력된 V신호(VLN)에 명도 이득값(kVN)이 곱하여지는 데, 이는 하드웨어와 소프트웨어 측면에서 상당한 간단한 구조이다.
Figure 112008071114950-PAT00009
한편, 도 5a 내지 도 8b는 상기 변환값발생부(630)에서 각종 색 변환 파라미터(HL, HM, HH, HSL, HSM, HSH, St, HVL, HVM, HVH 및 Vt 등)를 이용하여 생성한 함수로서, 도 5a 및 도 5b는 색상 오프셋 함수를 나타낸 도면이고, 도 6a 내지 도 6c는 색상 종속적 채도 이득 함수를 나타낸 도면이고, 도 7a 및 도 7b는 색상 종속적 명도 이득 함수를 나타낸 도면이며, 도 8a 및 도 8b는 채도 종속적 명도 이득 함수를 나타낸 도면이다.
각 함수의 x축은 변환값발생부(630)로 입력되는 H, S 또는 V신호를 의미하며, x축에 위치한 파라미터 데이터는 색 변환 영역을 의미하며, y축은 변환값발생부(630)에서 출력되는 오프셋 또는 이득값을 의미하며, y축에 위치한 파라미터 데이터는 색 변환량을 의미한다.
도 5a에서 x축에 위치한 HL, HM 및 HH는 파라미터입력부(610)로부터 입력된 색상 변환 영역에 대한 파라미터 데이터로서, 변환값발생부(630)는 이와 같은 파라미터(HL, HM, HH)와 최대 오프셋값(HM-HL)을 이용하여 '0'값을 기준으로 대략 '∧'자 형태의 함수를 만든다. 색상(Hue; H)은 도 2b와 같은 HSV 색공간에서 0°에서 360°까지의 값을 가질 수 있다. 이에 따라, 360° 범위내에서 특정 각도에 대한 H값이 변환값발생부(630)로 입력될 수 있으며, 입력된 H값이 HL과 HH 각도 사이에 위치 하는 값이면 주어진 함수에 매핑하여 색상 오프셋값(ΔHN)을 출력하게 된다. 물론, 입력된 H값이 HL과 HH 사이의 범위를 벗어나는 값이면 변환값발생부(630)는 색상 오프셋값(ΔHN)으로 '0'을 출력하게 된다. 상기 색상 오프셋값(ΔHN)이 '0'일 경우에는 색상 변환을 하지 않고 바이패스한다는 의미이다.
예컨대, 도 5a에서 입력된 H값이 HI일 경우 변환값발생부(630)는 색상 오프셋값(ΔHN)으로 ΔHO를 색변환부(650)로 출력할 것이다. 오프셋 함수에 의하면 입력된 H값이 중앙부의 파라미터(HM)에 가까울수록 색상 변환량이 많고, 상/하측의 파라미터(HH, HL)에 가까울수록 색상 변환량이 적게 나타나게 된다.
도 5a에서 중앙부의 파라미터(HM)를 기준으로 상/하측의 파라미터(HH, HL)를 두어 함수를 형성하는 이유는 색상 변환시에 완만한 기울기를 통해 색의 단절을 방지하기 위함이다.
이와 같은 색상 오프셋 함수를 3개의 파라미터 데이터(HL, HM, HH)가 아니라 도 5b와 같이 4개의 파라미터 데이터(HL, H1, H2, HH)를 이용하여 대략 '
Figure 112008071114950-PAT00010
(사다리꼴)' 형태의 함수를 만들 수도 있다. 이 경우에 H1과 H2의 구간(㉮)은 동일한 변환량을 가지므로 색상 변환 이동량이 많은 영역이 될 것이다.
상기 도 5a 및 도 5b에서 최대 오프셋값(HM-HL 또는 H2-H1)을 색 변환 영역의 파라미터(HL, HM, H1, H2, HH)와 별도로 지정할 수 있지만, 도 5a 및 도 5b와 같이 색 변환 영역에 대한 파라미터를 이용하여 최대 오프셋값을 구할 수도 있다.
아울러, 도 5a 및 도 5b에서는 함수를 선형적인 직선 함수로 표현하였으나, 경우에 따라서는 연속성이 보장되는 '
Figure 112008071114950-PAT00011
' 형태와 같은 다양한 다른 함수로도 대체가 가능하다.
도 6a 내지 도 6c는 색상 종속적 채도 변환 함수를 나타낸 도면으로서, 특정 색상의 채도를 변환하기 위한 것으로, 입력된 H값이 색상 종속적 채도 변환 영역에 해당될 경우 그 영역의 채도를 변환시킨다.
도 6a에서 x축에 위치한 HSL, HSM 및 HSH는 파라미터입력부(610)로부터 입력된 색상 종속적 채도 변환 영역에 대한 파라미터 데이터로서, 변환값발생부(630)는 이와 같은 파라미터(HSL, HSM, HSH)와 최대 이득값(St)을 이용하여 '1'을 기준으로 대략 '∨'자형 함수를 만든다. 색상(Hue; H)은 도 2b와 같은 HSV 색공간에서 0°에서 360°까지의 값을 가질 수 있다. 이에 따라, 360° 범위내에서 특정 각도에 대한 H값이 변환값발생부(630)로 입력될 수 있으며, 입력된 H값이 HSL과 HSH 각도 사이에 위치하는 값이면 주어진 함수에 매핑하여 채도 이득값(kSN)을 출력하게 된다. 물론, 입력된 H값이 HSL과 HSH 사이의 범위를 벗어나는 값이면 변환값발생부(630)는 채도 이득값(kSN)으로 '1'을 출력하게 된다. 상기 채도 이득값(kSN)이 '1'일 경우에는 채도 변환을 하지 않고 바이패스한다는 의미이다.
예컨대, 도 6a에서 입력된 H값이 HSI일 경우 변환값발생부(630)는 채도 이득값(kSN)으로 kSO를 색변환부(650)로 출력할 것이다. 이득 함수에 의하면 입력된 H값이 중앙부의 파라미터(HSM)에 가까울수록 채도 변환량이 많고, 상/하측의 파라미터(HSH, HSL)에 가까울수록 채도 변환량이 적게 나타나게 된다.
도 6a에서 중앙부의 파라미터(HSM)를 기준으로 상/하측의 파라미터(HSH, HSL)를 두어 함수를 형성하는 이유는 채도 변환시에 완만한 기울기를 통해 색의 단절을 방지하기 위함이다.
이와 같은 채도 이득 함수를 감소형(St＜1)이 아니라 도 6b와 같이 증가형(St＞1)으로도 구성할 수 있다. 도 2b에서와 같이 HSV 색공간에서는 명도축을 따라 채도가 '0'값을 가지며, 명도축을 기준으로 원뿔형의 표면이 채도가 '1'이 된다. 도 6a와 같은 감소형의 경우에는 채도 변환 영역에서 채도 이득값(kSN)이 '1'보다 작게 되는데, 이에 따라 채도 변환 영역에서 채도의 분포는 명도축을 기준으로 밀집되는 형태를 갖게 된다.
그리고, 도 6b와 같은 증가형의 경우에는 채도 변환 영역에서 채도 이득값(kSN)이 '1'보다 크게 되는데, 이에 따라 채도 변환 영역에서 채도의 분포는 원뿔형의 표면을 기준으로 밀집되는 형태를 갖게 된다. 하지만, 도 2b에서 보는 바와 같이 디스플레이가 재현할 수 있는 색 재현 범위로 인해 색의 채도가 '1'을 초과할 수는 없으므로 색변환부(650)에서 S값과 채도 이득값(kSN)을 곱셈한 결과가 '1'을 초과할 경우에는 채도가 '1'로 매핑될 것이다.
도 6c의 경우에는 입력된 S값에 따라 채도 이득 함수가 종속적으로 변화하는 증가함수의 예를 보인 것으로, 상기에서 언급한 바와 같이 입력된 S값의 채도가 '1'일 경우에는 채도 이득값(kSN)이 '1'보다 클 필요가 없으므로 채도 이득값(kSN)을 '1'로 하여 채도를 변경시키지 않는다. 하지만, 입력된 S값의 채도가 '0'일 경우에는 채도 이득 함수를 최대로 하여 채도 변환 영역에 있는 색의 채도가 최대로 변환되도록 한다. 물론, 입력된 S값이 0과 1 사이의 중간값 정도일 경우에는 채도 이득 함수도 중간 이득값 정도의 함수로 조절하게 된다.
즉, 도 6c에서는 동일한 H값에서도 S값에 따라 채도 이득값(kSN)이 달라지게 된다. 예를 들어, 입력된 H값이 HSI이고 S값이 '0'일 경우 변환값발생부(630)는 채도 이득값(kSN)으로 kSO1을 색변환부(650)로 출력할 것이고, 입력된 H값이 HSI이고 S값이 '0.5'일 경우 변환값발생부(630)는 채도 이득값(kSN)으로 kSO2를 색변환부(650)로 출력하게 될 것이다.
도 6c의 경우에는 상기 도 6a 및 도 6b와 다르게 변환값발생부(630)가 H값뿐만 아니라 S값도 참고하여 채도 이득값(kSN)을 결정하게 된다.
도 6c에서 입력 채도에 종속적으로 변화하는 채도 이득 함수를 증가형(St＞1)으로 구성하였지만, 도 6a와 같은 감소형(St＜1)으로 구성하는 것도 가능하다.
도 7a 및 도 7b는 색상 종속적 명도 변환 함수를 나타낸 도면으로서, 특정 색상의 명도를 변환하기 위한 것으로, 입력된 H값이 색상 종속적 명도 변환 영역에 해당될 경우 그 영역의 명도를 변환시킨다.
도 7a에서 x축에 위치한 HVL, HVM 및 HVH는 파라미터입력부(610)로부터 입력된 색상 종속적 명도 변환 영역에 대한 파라미터 데이터로서, 변환값발생부(630)는 이와 같은 파라미터(HVL, HVM, HVH)와 최대 이득값(Vt)을 이용하여 '1'을 기준으로 대략 '∨'자형 함수를 만든다. 색상(Hue; H)은 도 2b와 같은 HSV 색공간에서 0°에서 360°까지의 값을 가질 수 있다. 이에 따라, 360° 범위내에서 특정 각도에 대한 H값이 변환값발생부(630)로 입력될 수 있으며, 입력된 H값이 HVL과 HVH 각도 사이에 위치하는 값이면 주어진 함수에 매핑하여 명도 이득값(kVN)을 출력하게 된다. 물론, 입력된 H값이 HVL과 HVH 사이의 범위를 벗어나는 값이면 변환값발생부(630)는 명도 이득값(kVN)으로 '1'을 출력하게 된다. 상기 명도 이득값(kVN)이 '1'일 경우에는 명도 변환을 하지 않고 바이패스한다는 의미이다.
예컨대, 도 7a에서 입력된 H값이 HVI일 경우 변환값발생부(630)는 명도 이득값(kVN)으로 kVO를 색변환부(650)로 출력할 것이다. 이득 함수에 의하면 입력된 H값이 중앙부의 파라미터(HVM)에 가까울수록 명도 변환량이 많고, 상/하측의 파라미터(HVH, HVL)에 가까울수록 명도 변환량이 적게 나타나게 된다.
도 7a에서 중앙부의 파라미터(HVM)를 기준으로 상/하측의 파라미터(HVH, HVL) 를 두어 함수를 형성하는 이유는 명도 변환시에 완만한 기울기를 통해 색의 단절을 방지하기 위함이다.
이와 같은 명도 이득 함수를 감소형(Vt＜1)이 아니라 도 7b와 같이 증가형(Vt＞1)으로도 구성할 수 있다. 도 2b에서와 같이 HSV 색공간에서는 원뿔형의 꼭지점이 명도가 '0'인 위치이고, 원뿔형의 원 표면이 명도가 '1'이 되는 위치이다. 도 7a와 같은 감소형의 경우에는 명도 변환 영역에서 명도 이득값(kVN)이 '1'보다 작게 되는데, 이에 따라 명도 변환 영역에서 명도의 분포는 '0'값인 꼭지점을 기준으로 밀집되는 형태를 갖게 된다.
그리고, 도 7b와 같은 증가형의 경우에는 명도 변환 영역에서 명도 이득값(kVN)이 '1'보다 크게 되는데, 이에 따라 명도 변환 영역에서 명도의 분포는 '1'값인 원뿔형의 원 표면을 기준으로 밀집되는 형태를 갖게 된다. 하지만, 도 2b에서 보는 바와 같이 디스플레이가 재현할 수 있는 색 재현 범위로 인해 색의 명도가 '1'을 초과할 수는 없으므로 색변환부(650)에서 V값과 명도 이득값(kVN)을 곱셈한 결과가 '1'을 초과할 경우에는 명도가 '1'로 매핑될 것이다.
도 8a 및 도 8b는 채도 종속적 명도 변환 함수를 나타낸 도면으로서, 특정 채도의 명도를 변환하기 위한 것으로, 입력된 H값이 채도 종속적 명도 변환 영역에 해당될 경우 그 영역의 명도를 변환시킨다.
도 8a에서 x축에 위치한 SVL, SVM 및 SVH는 파라미터입력부(610)로부터 입력된 채도 종속적 명도 변환 영역에 대한 파라미터 데이터로서, 변환값발생부(630)는 이 와 같은 파라미터(SVL, SVM, SVH)와 최대 이득값(Vt)을 이용하여 '1'을 기준으로 대략 '∨'자형 함수를 만든다. 채도(Saturation; S)는 도 2b와 같은 HSV 색공간에서 0에서 1까지의 값을 가질 수 있다. 이에 따라, 0에서 1 범위내에서 특정 값에 대한 S값이 변환값발생부(630)로 입력될 수 있으며, 입력된 S값이 SVL과 SVH 사이에 위치하는 값이면 주어진 함수에 매핑하여 명도 이득값(kVN)을 출력하게 된다. 물론, 입력된 S값이 SVL과 SVH 사이의 범위를 벗어나는 값이면 변환값발생부(630)는 명도 이득값(kVN)으로 '1'을 출력하게 된다. 상기 명도 이득값(kVN)이 '1'일 경우에는 명도 변환을 하지 않고 바이패스한다는 의미이다.
예컨대, 도 8a에서 입력된 S값이 SVI일 경우 변환값발생부(630)는 명도 이득값(kVN)으로 kVO를 색변환부(650)로 출력할 것이다. 이득 함수에 의하면 입력된 S값이 중앙부의 파라미터(SVM)에 가까울수록 명도 변환량이 많고, 상/하측의 파라미터(SVH, SVL)에 가까울수록 명도 변환량이 적게 나타나게 된다.
이와 같은 명도 이득 함수를 감소형(Vt＜1)이 아니라 도 8b와 같이 증가형(Vt＞1)으로도 구성할 수 있다. 도 2b에서와 같이 HSV 색공간에서는 원뿔형의 꼭지점이 명도가 '0'인 위치이고, 원뿔형의 원 표면이 명도가 '1'이 되는 위치이다. 도 7a와 같은 감소형의 경우에는 명도 변환 영역에서 명도 이득값(kVN)이 '1'보다 작게 되는데, 이에 따라 명도 변환 영역에서 명도의 분포는 '0'값인 꼭지점을 기준 으로 밀집되는 형태를 갖게 된다.
그리고, 도 8b와 같은 증가형의 경우에는 명도 변환 영역에서 명도 이득값(kVN)이 '1'보다 크게 되는데, 이에 따라 명도 변환 영역에서 명도의 분포는 '1'값인 원뿔형의 원 표면을 기준으로 밀집되는 형태를 갖게 된다. 하지만, 도 2b에서 보는 바와 같이 색의 명도가 '1'을 초과할 수는 없으므로 색변환부(650)에서 V값과 명도 이득값(kVN)을 곱셈한 결과가 '1'을 초과할 경우에는 명도가 '1'로 매핑될 것이다.
이와 같은 명도 이득값(kVN)은 원리적으로 채도 이득값(kSN)을 구하는 방식과 유사하다.
상기 도 7a 및 도 8a를 통해 색상 및 채도 종속적인 명도 이득값(kVN(H), kVN(S))을 각각 구하고, 구해진 두 개의 함수를 아래의 수학식 5와 같이 합성하여 3차원 공간적으로 이득값 변화의 연속성을 유지하는 kVN(H,S)를 구할 수도 있다.
Figure 112008071114950-PAT00012
이렇게 구해진 명도 이득값(kVN(H, S))은 3차원 색 공간에서 연속성을 유지하여 변환된 색의 단절 현상을 방지할 수 있다.
따라서, 변환값발생부(630)는 파라미터입력부(610)로부터 입력된 각종 파라 미터를 이용하여 도 5a 내지 도 8b와 같은 다양한 변환 함수를 선택적으로 구성할 수 있다. 이에 따라, 변환값발생부(630)는 입력된 H, S 또는 V신호가 색 변환 영역에 해당하는 색 신호일 경우 미리 설정된 함수에 따라 소정의 변환값으로 매핑하고, 매핑된 색상 오프셋값(ΔHN), 채도 이득값(kSN) 및 명도 이득값(kVN)을 색변환부(650)로 출력하게 된다.
이와 같은 방식으로 색 변환된 H,S,V신호(HSVLM)는 RGB 역변환부(700)로 출력되고, RGB 역변환부(700)는 도 1에서와 같이 색역 변환부(600)로부터 입력된 H,S,V신호를 아래 수학식 6 내지 9에 의해 RGB 색공간의 r,g,b 신호로 역변환하게 된다.
r(red)과 g(green) 및 b(blue) 값은 아래 수학식 6 내지 9로부터 각각 구해진다.
먼저, RGB 역변환부(700)는 아래 수학식 6과 같이 입력된 색상(H)값에 상수인 60을 나누어 소숫점 없는 0을 포함한 양의 정수값(Hi)을 구한다. 예컨대, hLN+1를 60으로 나누었을 경우 '2.1'이나 '2.9'가 나왔을 경우 hi값은 소숫점 이하의 값을 무시하므로 '2'가 된다.
Figure 112008071114950-PAT00013
여기서, hLN+1은 색역 변환부(600)에서 출력된 색상(Hue)값이고, 60은 상수이 며,
Figure 112008071114950-PAT00014
는 소수점 이하의 값을 무시하는 정수(integer)임을 의미한다.
이어, RGB 역변환부(700)는 상기 수학식 6을 통해 얻어진 hi값을 이용하여 아래 수학식 7과 같이 연산함으로써, 다시 f값을 구한다.
Figure 112008071114950-PAT00015
상기와 같이 f값을 구한 후 색역 변환부(600)는 아래 수학식 8을 이용하여 p, q 및 t값을 각각 구한다.
Figure 112008071114950-PAT00016
여기서, vLN+1은 색역 변환부(600)에서 출력된 명도(V)값이고, sLN+1은 색역 변환부(600)에서 출력된 채도(S)값이다.
RGB 역변환부(700)는 상기 수학식 7과 8을 이용하여 p, q, 및 t값을 각각 구한 후 상기 수학식 6에 의해 얻어진 hi값에 따라 아래 수학식 9와 같이 p, q, t 또는 V값을 선택적으로 r,g,b에 매핑하여 r,g,b값을 구한다.
Figure 112008071114950-PAT00017
여기서, v는 색역 변환부(600)로부터 출력된 명도값(VLN+1)이다.
즉, 수학식 9에서 보는 바와 같이 hi가 0이면 (VLN+1,t,p)값이 (r,g,b)값이 되고, hi가 1이면 (q,vLN+1,p)값이 (r,g,b)값이 되고, hi가 2이면 (p,vLN+1,t)값이 (r,g,b)값이 되고, hi가 3이면 (p,q,vLN+1)값이 (r,g,b)값이 되고, hi가 4이면 (t,p,vLN+1)값이 (r,g,b)값이 되며, hi가 5이면 (VLN+1,p,q)값이 (r,g,b)값이 된다.
따라서, 본 발명에서는 3차원 색공간에서 특정 색영역을 색의 연속성을 보장하면서 다른 색영역으로 변환이 가능하다. 특히 선형 HSV 공간을 사용함으로써, 비선형 HSV 공간에 대비하여 명도(V) 및 채도(S)의 변화에 따른 색상(H)의 변화가 적어서 유리하며, 다른 3차원 색공간(CIE-xyY, CIELAB, YCbCr 등)에 대비하여 그 색역 경계가 단조로워 표준신호 및 디스플레이의 색역 계산이 불필요하고, 상기 수학식 4와 같이 색 영역 변환식도 간결하여 하드웨어의 구현시 비용이 절감된다.
이와 같은 본 발명은 디스플레이 응용뿐만 아니라 칼라 영상기기 전분야에 적용이 가능하다.
상기의 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 기술적 매핑 내에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이다. 그러므로, 이러한 수정, 변경 및 부가는 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명에 의한 표준 광 색역신호 처리 장치를 나타낸 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 적용된 R,G,B 색 공간과 H,S,V 색 공간을 각각 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 색역 변환부의 세부 구성을 나타낸 회로 블록도이다.
도 4는 본 발명에 의한 색변환수단의 세부 구성을 나타낸 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 의한 색상 오프셋 함수를 나타낸 도면이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 의한 색상 종속적 채도 이득 함수를 나타낸 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 의한 색상 종속적 명도 이득 함수를 나타낸 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 의한 채도 종속적 명도 이득 함수를 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100: 제1 비선형변환부 200: 제1 선형변환부
300: 제2 선형변환부 400: 색역 매핑부
500: HSV 변환부 600: 색역 변환부
610: 파라미터입력부 630: 변환값발생부
650: 색변환부 651: 덧셈기
653: 제1 곱셈기 655: 제2 곱셈기
700: RGB 역변환부 800: 제2 비선형변환부

Claims (23)

  1. 디스플레이의 제한된 색역으로 매핑된 선형 R,G,B신호를 선형 HSV 색 공간의 H(Hue),S(Saturation),V(Value) 색 신호로 변환하는 HSV 변환부;
    상기 HSV 변환부로부터 입력된 선형 H,S,V신호를 미리 설정된 색 변환 함수에 매핑하여 색 변환량을 획득하고, 획득된 색 변환량을 입력된 H,S,V신호에 연산하여 색 변환 영역에 해당하는 특정 색역을 다른 색 영역으로 변환하는 색역 변환부; 및
    상기 색역 변환부로부터 입력된 선형 HSVLM 신호를 선형 디스플레이 제어신호인 RGBL로 변환하는 RGB 역변환부;를 포함하는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 색역 변환부는,
    변환하고자 하는 색 영역에 대한 각종 파라미터를 외부로부터 입력받는 파라미터입력부;
    상기 파라미터입력부로부터 전달된 색 변환 영역에 대한 파라미터를 이용하여 색 변환 함수를 생성하고, 생성된 색 변환 함수에 입력된 H,S,V신호를 각각 매핑하여 색 변환량에 대한 색상(H) 오프셋값과 채도(S) 및 명도(V) 이득값을 출력하 는 변환값발생부; 및
    상기 HSV 변환부로부터 입력된 H,S,V신호와 상기 변환값발생부로부터 전달된 색상 오프셋값과 채도 및 명도 이득값을 각각 연산하여 변환된 H,S,V 색 신호를 각기 출력하는 색변환부;로 이루어진 것을 특징으로 하는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 색 변환 영역에 대한 파라미터는, 색상 변환 영역과 색상 종속적 채도 변환 영역, 색상 종속적 명도 변환 영역, 및 채도 종속적 명도 변환 영역에 대한 파라미터 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 색변환부는, 서로 다른 색역을 각각 변환하는 적어도 하나 이상의 색변환수단으로 이루어지되, 상기 색변환수단이 복수개일 경우 상호 직렬로 구성되는 것을 특징으로 하는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 색변환부는, 색상 오프셋값이 '0'일 경우 입력된 H신호의 색 영역을 변환하지 않고, 채도 이득값이 '1'일 경우 입력된 S신호의 색 영역을 변환하지 않으며, 명도 이득값이 '1'일 경우 입력된 V신호의 색 영역을 변환하지 않고 바이패스하도록 구성된 것을 특징으로 하는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 색변환수단은, 입력된 H신호와 변환값발생부로부터 전달된 색상 오프셋값을 가산하는 덧셈기; 입력된 S신호와 변환값발생부로부터 전달된 채도 이득값을 승산하는 제1 곱셈기; 및 입력된 V신호와 변환값발생부로부터 전달된 명도 이득값을 승산하는 제2 곱셈기;로 이루어진 것을 특징으로 하는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 변환값발생부는, 파라미터입력부로부터 전달된 적어도 3개 이상의 색상 변환 영역에 대한 파라미터를 이용하여 '0'값을 기준으로 대략 '∧'자 또는 '
    Figure 112008071114950-PAT00018
    '자 형태의 오프셋을 갖는 색상 오프셋 함수를 구성하는 것을 특징으로 하는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 색상 오프셋 함수는 오프셋값이 중간 영역의 파라미터에서 상/하단 영역의 파라미터로 갈수록 완만한 기울기를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 파라미터는 적어도 3개 이상의 색상 변환 영역과 최대 오프셋값을 포함하는 것을 특징으로 하는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 변환값발생부는, 파라미터입력부로부터 전달된 적어도 3개 이상의 색상 종속적 채도 변환 영역에 대한 파라미터를 이용하여 '1'값을 기준으로 대략 '∧'자 또는 '∨'자 형태의 이득값을 갖는 채도 이득 함수를 구성하는 것을 특징으로 하는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 채도 이득 함수는 이득값이 중간 영역의 파라미터에서 상/하단 영역의 파라미터로 갈수록 완만한 기울기를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 파라미터는 적어도 3개 이상의 색상 종속적 채도 변환 영역과 최대 이득값을 포함하는 것을 특징으로 하는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치.
  13. 청구항 2에 있어서,
    상기 변환값발생부는, 파라미터입력부로부터 전달된 적어도 3개 이상의 색상 종속적 명도 변환 영역에 대한 파라미터를 이용하여 '1'값을 기준으로 대략 '∧'자 또는 '∨'자 형태의 이득값을 갖는 명도 이득 함수를 구성하는 것을 특징으로 하는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 명도 이득 함수는 이득값이 중간 영역의 파라미터에서 상/하단 영역의 파라미터로 갈수록 완만한 기울기를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치.
  15. 청구항 13에 있어서,
    상기 파라미터는 적어도 3개 이상의 색상 종속적 명도 변환 영역과 최대 이득값을 포함하는 것을 특징으로 하는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치.
  16. 청구항 2에 있어서,
    상기 변환값발생부는, 파라미터입력부로부터 전달된 적어도 3개 이상의 채도 종속적 명도 변환 영역에 대한 파라미터를 이용하여 '1'값을 기준으로 대략 '∧'자 또는 '∨'자 형태의 이득값을 갖는 명도 이득 함수를 구성하는 것을 특징으로 하는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 명도 이득 함수는 이득값이 중간 영역의 파라미터에서 상/하단 영역의 파라미터로 갈수록 완만한 기울기를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 파라미터는 적어도 3개 이상의 채도 종속적 명도 변환 영역과 최대 이득값을 포함하는 것을 특징으로 하는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치.
  19. 변환하고자 하는 색 영역(source color)에 대한 각종 파라미터를 외부로부터 전달받는 파라미터입력부;
    상기 파라미터입력부로부터 전달된 색 변환 영역에 대한 파라미터를 이용하여 색 변환 함수를 생성하고, 생성된 색 변환 함수에 입력된 H,S,V신호를 각각 매핑하여 색 변환량에 대한 색상(H) 오프셋값과 채도(S) 및 명도(V) 이득값을 출력하는 변환값발생부; 및
    외부로부터 입력된 선형 H(Hue),S(Saturation),V(Value) 신호와 상기 변환값발생부로부터 전달된 색상 오프셋값과 채도 및 명도 이득값을 각각 연산하여 변환된 H,S,V 색 신호(target color)를 각기 출력하는 색변환부;를 포함하는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 색 변환 영역에 대한 파라미터는, 색상 변환 영역과 색상 종속적 채도 변환 영역, 색상 종속적 명도 변환 영역, 및 채도 종속적 명도 변환 영역에 대한 파라미터 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치.
  21. 청구항 19 또는 청구항 20에 있어서,
    상기 색변환부는, 서로 다른 색역을 각각 변환하는 적어도 하나 이상의 색변환수단으로 이루어지되, 상기 색변환수단이 복수개일 경우 상호 직렬로 구성되는 것을 특징으로 하는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치.
  22. 청구항 19 또는 청구항 20에 있어서,
    상기 색변환부는, 색상 오프셋값이 '0'일 경우 입력된 H신호의 색 영역을 변환하지 않고, 채도 이득값이 '1'일 경우 입력된 S신호의 색 영역을 변환하지 않으며, 명도 이득값이 '1'일 경우 입력된 V신호의 색 영역을 변환하지 않고 바이패스하도록 구성된 것을 특징으로 하는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치.
  23. 청구항 21에 있어서,
    상기 색변환수단은, 입력된 H신호와 변환값발생부로부터 전달된 색상 오프셋값을 가산하는 덧셈기; 입력된 S신호와 변환값발생부로부터 전달된 채도 이득값을 승산하는 제1 곱셈기; 및 입력된 V신호와 변환값발생부로부터 전달된 명도 이득값을 승산하는 제2 곱셈기;로 이루어진 것을 특징으로 하는 HSV 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치.
KR20080100093A 2008-10-13 2008-10-13 Ｈｓｖ 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치 KR101509252B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20080100093A KR101509252B1 (ko) 2008-10-13 2008-10-13 Ｈｓｖ 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20080100093A KR101509252B1 (ko) 2008-10-13 2008-10-13 Ｈｓｖ 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100041091A true KR20100041091A (ko) 2010-04-22
KR101509252B1 KR101509252B1 (ko) 2015-04-14

Family

ID=42216895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20080100093A KR101509252B1 (ko) 2008-10-13 2008-10-13 Ｈｓｖ 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101509252B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9001142B2 (en) 2012-07-25 2015-04-07 Samsung Display Co., Ltd. Device and method for mapping color gamut
US9548040B2 (en) 2014-12-18 2017-01-17 Samsung Display Co., Ltd. Image processing method and display device using the same
CN113766695A (zh) * 2021-08-25 2021-12-07 北京奕斯伟计算技术有限公司 Led灯的亮度控制方法、芯片及系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3784726B2 (ja) * 2002-02-22 2006-06-14 シャープ株式会社 色調整装置
KR20080025593A (ko) * 2006-09-18 2008-03-21 삼성전기주식회사 디스플레이 영상의 색 보정을 위한 장치 및 방법
KR100885880B1 (ko) * 2007-03-06 2009-02-27 엠텍비젼 주식회사 실시간 영상 처리 장치 및 방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9001142B2 (en) 2012-07-25 2015-04-07 Samsung Display Co., Ltd. Device and method for mapping color gamut
US9548040B2 (en) 2014-12-18 2017-01-17 Samsung Display Co., Ltd. Image processing method and display device using the same
CN113766695A (zh) * 2021-08-25 2021-12-07 北京奕斯伟计算技术有限公司 Led灯的亮度控制方法、芯片及系统

Also Published As

Publication number Publication date
KR101509252B1 (ko) 2015-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9373305B2 (en) Semiconductor device, image processing system and program
KR100834762B1 (ko) 이 기종간 색역 사상 방법 및 장치
US4992862A (en) Color conversion display apparatus and method
JP4308392B2 (ja) デジタル画像処理方法及びマッピング方法
KR100938846B1 (ko) 색변환장치 및 그 방법
KR100943274B1 (ko) 색신호 보정장치 및 그 방법, 및 그것을 이용한영상신호처리 시스템 및 그 방법
JP6288943B2 (ja) 映像表示装置
JP4068673B2 (ja) 画像処理装置および方法
EP1370072B1 (en) Color conversion device and color conversion method
US20070081178A1 (en) Method and apparatus for converting input color space into CMYK color space
KR100553950B1 (ko) 색보정 회로 및 그것을 구비한 화상 표시 장치
JP2005501356A (ja) カラー画像にトーンマッピング関数を適用する装置
KR20010024672A (ko) 감마 보정 회로 및 감마 보정 방법
KR101509252B1 (ko) Ｈｓｖ 색 공간에서의 국부적 색역 변환 장치
KR20070108950A (ko) 색 변환 장치, 화상 표시 장치 및 휴대형 단말 장치
Kim et al. Wide gamut multi-primary display for HDTV
EP1387570A2 (en) Image processing device and image processing method
JP2007312313A (ja) 画像処理装置、画像処理方法及びプログラム
Kang et al. Multiprimary decomposition method based on a three-dimensional look-up table in linearized LAB space for reproduction of smooth tonal change
Wen P‐46: A Color Space Derived from CIELUV for Display Color Management
JP2006303616A (ja) 色補正装置
JPH11146210A (ja) 画像処理装置
JP4860514B2 (ja) ７軸色補正装置及び方法
Kang et al. Color signal decomposition method using 3-D Gamut boundary of multi-primary display
Han Real-time color gamut mapping architecture and implementation for color-blind people

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
LAPS Lapse due to unpaid annual fee