CN1951101A

CN1951101A - 用于处理彩色图像数据的方法

Info

Publication number: CN1951101A
Application number: CNA2005800149532A
Authority: CN
Inventors: M·J·G·拉姆默斯; P·M·德格里夫; W·P·李; E·B·范德托尔; M·A·克洛姆彭侯沃; E·H·A·兰根迪克
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2004-05-11
Filing date: 2005-05-04
Publication date: 2007-04-18
Also published as: US20070223018A1; EP1747665A1; EP1747665B1; WO2005109854A1; TW200610381A; JP2007537645A; KR101136345B1; JP4668986B2; US8026953B2; KR20070010051A

Abstract

一种用于处理彩色图像数据的方法，它使得能在目标设备上最佳地呈现彩色图像。该方法结合了一个色域映射步骤，其中域映射的量依赖于所述输入像素的至少一个色饱和度值来动态地适配。优选地，还使用了输入像素的亮度值。该自适应域映射结合了图像数据的饱和度校正，并且优选地还结合了图像数据的色调和白点校正。目标设备的色域被使用到最大可能的程度，同时大大防止了输入图像的高饱和区域中局部细节的削减和丢失。

Description

用于处理彩色图像数据的方法

技术领域

本发明涉及用于处理将在目标设备上显示的彩色图像数据的方法，所述目标设备比如是移动应用的LCD面板。

本发明还涉及结合了用于根据这样的方法来处理彩色图像数据的电路的显示驱动器，以及涉及用于执行该方法的计算机程序。

发明背景

在本领域中使用彩色图像数据来驱动彩色显示设备是众所周知的，所述数据例如由照相机或视频处理器生成并且提供给显示设备用于在其上显示图像。可以对该彩色图像数据进行处理，以便尽可能多地吸引观众观看该图像。例如，已经知道从最早的电视系统以来，会为此目的而增加图像数据的色饱和度，在这里适配图像数据的色饱和度通常是作为人工控制来实现的。

此外，已知以改进了在某种目标显示设备上的图像呈现的这样一种方式来处理彩色图像数据。为此目的，US6,711,289公开了一种变换RGB形式的图像数据的方法。图像数据的每帧的饱和度被如此处理，使得该饱和度值对于这样的部分图像数据不改变，即：该部分图像数据具有的饱和度值达到略低于能够由目标显示设备呈现的饱和度值的预定阈值。然而，对于具有等于或大于所述阈值的饱和度值的图像数据来说，该饱和度值以非线性的方式被压缩以便于由目标设备呈现该可再生的图像数据。

然而，似乎对于许多目标设备来说，使用上述方法变换图像数据的结果不令人满意。如果目标设备的颜色呈现能力比较有限，这是例如在移动应用(比如移动电话、PDA、或数字静态照相机)的LCD面板中的情况，那么比较大范围的饱和度值在该目标设备上被压缩成比较有限的数量的颜色。结果，在具有中等的到高的色饱和度的图像区域中丢失了局部细节。这些在该目标设备上作为饱和颜色的平坦区域被输出，这显然是不想要的。

发明内容

本发明的目的是在具有比较有限的颜色呈现能力的设备(比如移动应用的LCD面板)上提供改进的图像呈现。

该目的借助于如独立权利要求1中规定的、根据本发明的方法来实现。

本发明特别地涉及一种称为色域映射的用于处理彩色图像数据的方法。在该方法中，通过将输入像素数据从与所述输入像素数据相关联的源色域变换成到目标设备相关联的目标色域来处理图像数据。如上所述，许多类型的目标设备具有有限的颜色呈现能力，即目标色域相对于原始色域通常具有受限的大小。

根据本发明的处理方法直接在彩色图像数据上操作，即接收彩色图像数据的一个像素并将其直接映射成输出像素数据以在目标设备上显示。优选地，该映射以像素频率来执行，并且因此每个彩色像素在接收后被直接处理。

在US6,711,289中不必收集和存储图像数据的一个完整帧。因此，根据本发明的方法比较便宜和有效，因为不需要存储器来存储显示数据的帧。

优选地，域映射包括使用由源和目标色域的特征定义的算子来处理输入像素数据。该映射算子因而是能依赖于当前输入像素的色饱和度值而适配的。即，确定进入的像素的色饱和度值，并且依赖于该饱和度值，而确定在那个像素上执行的色域映射运算的强度。在下文中，本发明的此特性也称作“自适应色域映射”。

对于具有低色饱和度(即接近白或灰的像素颜色)的像素来说，使用由源和目标色域的特征定义的完全映射算子，使得这样的像素使用尽可能接近其预期颜色的映射颜色来呈现在目标设备上。该色饱和度因此通常被放大。然而，随着饱和度值的增加，使用该完全映射算子将导致在可以显示于目标设备上的颜色范围之外的输出像素值。类似于已有技术，这样的输出像素值将削减(clip)，引起大面积的平坦饱和颜色和局部细节的丢失。

因此，对于不断增加的饱和度值，根据本发明的方法允许减小强度的色域映射。为此，完全映射算子是能依赖于进入的像素数据的色饱和度值而适配的。

优选地，对于高度饱和的颜色，根本不执行任何色域映射。对于具有高饱和颜色值的像素来说，该输出像素数据通常与输入像素数据一样。因此，根据本发明的自适应色域映射不会导致输出像素值在目标色域之外。防止了输出像素值的削减，并且在呈现于目标设备上的图像各处，局部细节尽可能的高。细节被更好地保留在高度饱和的颜色的区域内。

自适应域映射处理优选地不仅校正了像素数据的饱和度，而且同时校正了像素数据的色调值。例如，这在使用三原色的现有技术水平的显示技术中是一个优点，因为不是所有的目标设备都具有与图形和视频信号的sRGB和EBU标准同样的原色点(primary colorpoint)。特别地，移动应用的显示经常具有稍带绿色的蓝原色，换句话说，该蓝原色趋于蓝绿色。在这样的显示中，对于包含可辨认颜色的图像，比如人脸、绿草或蓝天来说，色调校正尤为重要。这样的颜色应当尽可能自然地呈现在目标设备上。然而，色调校正不应当导致图像伪像(artifact)，比如削减。

根据本发明，可以为非饱和的输入像素执行色调校正，以便于这样的像素能以尽可能接近它们预期颜色的颜色来展示在目标显示器上。

此外，对于增加的色饱和度值，减小了域映射的量，以防止输出像素值在目标色域之外并且防止局部细节的丢失。高度饱和的输入像素不被处理，并且其在目标设备的颜色点附近呈现。因此这样的像素并不因色调而被校正，以便防止削减伪像。

在一个优选实施例中，映射算子是还可依赖于输入像素数据的亮度值而适配。自适应色域映射处理于是也虑及白点的自适应校正。

并非所有的目标设备都具有与sRGB和EBU标准中定义的D65白点相同的白点。已经知道：明亮的、未饱和的像素在使它们的颜色有点更带蓝时被感觉更亮。为此，移动应用的LCD面板经常具有与D65白点相比略蓝的白点。

对于具有低亮度和低色饱和度的像素，因此是对于灰色像素，该自适应色域映射保证该像素以尽可能接近预期颜色的颜色呈现在目标设备上。因此，该白点可以朝着D65白点校正。

对于具有相对高亮度但低色饱和度的像素，例如白色像素，减小域映射的量或者根本不执行任何域映射，以便在该目标设备的白点处呈现一个白点。因此，保证了这样的像素的最高可能感知的亮度。

对于饱和像素，不使用白点校正，因为这样的像素对于该白点定义来说是不相关的。

因此，根据本发明的方法，域映射可以在进入的像素数据上动态地(on the fly)执行，以便该输入像素数据可以对于饱和度而自适应地校正，并且在优选实施例中还对于色调和白点而自适应地校正。与目标设备相关联的目标色域可以被最佳地用于呈现进入的彩色图像数据，其局部细节尽可能地高，甚至在具有高色饱和度的区域内也是如此。

本发明的特性是该域映射可依赖于实际进入的像素数据的色饱和度值而适配，该特性很大程度上防止了该域映射步骤导致输出像素值在目标色域之外。因此，防止了输出像素数据的削减，并且在目标设备上图像的饱和区域内的局部细节的相关损失几乎不再可观察到。

根据本发明的方法可以以硬件方式实现；优选地，显示驱动器或者图像处理芯片被配备有专用电路用于执行自适应色域映射，其中显示驱动器比如是LCD面板驱动器，例如飞利浦PCF8833或PCF8881，而图像处理芯片比如是飞利浦PNX4000Nexperia移动图像处理器。

可选地，自适应色域映射可以由一个计算机程序来执行。该计算机程序可以是装载在向目标显示设备输出视频数据的个人计算机上的软件，但优选地是移动设备的固件，所述移动设备比如是移动电话、PDA或数字照相机。

附图简述

现在将参照附图进一步地描述和阐明该方法。在这里：

图1示出了在CIE颜色空间中显示的源和目标色域的例子；

图2是表示根据本发明的方法的第一实施例的框图；

图3A-3C表示在第一实施例中适配色域映射的强度时使用的饱和度和亮度函数；

图4示出了在第一实施例中哪些部分的源色域被处理，以及

图5是表示根据本发明的方法的第二实施例的框图。

具体实施例

在图1中，示出了CIE1931色度图。该图为基于CIE1931标准观察者的视觉响应的恒定强度颜色的一个两维图表，这是由人类色觉的生理度量来确定的。在该图中，指示了源色域110和目标色域120。源色域110对应于EBU颜色三角形，并且因此输入像素数据以RGB图像数据的形式提供。目标色域120对应于与比如在移动电话中使用的移动LCD显示器相关联的典型颜色三角形。

可以看出，目标色域120具有比EBU颜色空间更受限的大小，以及因此该移动LCD显示器不能完全地呈现EBU颜色空间的所有颜色。由于使用的背光的光谱、以及获取充分传输所需要的滤色器的有限厚度，移动LCD显示器通常具有有限的颜色呈现能力。

在图像数据没有任何处理的情况下，这导致在显示器上的颜色再生中的若干伪像：

所有的颜色都是欠饱和的。例如，呈现在目标显示器上的人脸看起来有点苍白。

预期为蓝色的大多数颜色实际上呈现为蓝绿色。难于恰当地描绘蓝天。

灰色看起来有点蓝。这增加了所呈现的图像的整体苍白感。

为了减少这些问题，可以应用色域映射，其中RGB输入数据被转换成RGB输出数据，其更好地匹配于目标色域。然而，在这种情况中，会出现严重的削减，因为该色域映射运算可引起部分输入图像数据被转换在实际目标色域之外。这可以通过存在饱和或明亮颜色的大“平坦”区域以及仅存在很少的局部细节而在这样处理的输入图像中被观察到。

根据本发明的方法建议借助于色域映射来处理该输入像素数据，该色域映射依赖于所述输入像素数据的至少一色饱和度值而可适配。优选地，该色域映射也是能依赖于该输入像素数据的亮度值而适配的。

在实际输入像素值的基础上，确定将被应用的色域映射的最佳力度。通过执行这样的图像处理，该输入像素数据尽可能接近于预期颜色地被呈现，而不会导致削减，这是因为较少的校正被应用于饱和的颜色，而否则该饱和颜色将被映射到目标色域之外。该自适应色域映射允许最大可能程度地使用与该目标设备相关联的目标色域，同时保证相对大范围的输入颜色可以如预期地呈现在目标设备上。

在本文档的其余部分中，参照图1的示例色域来描述根据本发明的方法的实施例。然而，应当清楚的是，该方法可以容易地进行修改以提供从任何一个色域到任何一个目标色域的自适应色域映射处理。对于在尺寸上相对于原始色域而言受限的目标色域尤为有利。

用于色域映射的映射算子由源和目标色域的特征来定义。当如在本例子中，通过该CIE颜色系统进行处理时，该映射算子由原色的x，y坐标以及源和目标色域的白点来定义。

输入像素数据和输出像素数据通常为RGB数据形式，在这个特定的例子中，为24-bit RGB数据。以已知的方式，借助于一个3×3转换矩阵，该RGB数据可以被转换成与设备无关的CIE颜色系统相关联的XYZ数据。借助于由原色确定的矩阵M_EBU和为EBU颜色空间定义的白点，输入RGB数据因此被转换成设备无关的XYZ数据，并且借助于由原色确定的矩阵M_dis和示范性移动LCD面板的白点，输出RGB数据可以类似地被转换成设备无关的XYZ数据。

用于色域映射的映射算子M于是也可以被表达为一个3×3矩阵，并且如下地获得：

M = {(M_{dis})}^{- 1} \cdot M_{EBU} - - - (1)

该色域映射运算于是可以被表示如下：

{(\begin{matrix} R \\ G \\ B \end{matrix})}_{out} = M {(\begin{matrix} R \\ G \\ B \end{matrix})}_{in} - - - (2)

借助于该运算，输入RGB像素数据RGB_in以这种方式被转换成输出RGB像素数据RGB_out，即：将输入像素以尽可能接近其预期颜色的颜色来呈现在目标设备上。如早先解释的，此运算可导致饱和输入颜色的严重削减伪像，因此根据本发明，依赖于实际输入像素数据的色饱和度值以及优选地还有亮度值，该输入像素数据替代地用从完全色域映射矩阵M动态地计算出的矩阵M_A来处理。

图2示出了表示本发明的方法的一个实施例的框图。

输入像素数据RGB_in首先由γ函数212来处理，随后在块210中执行自适应色域映射。即，用经适配的矩阵M_A来处理该输入像素数据。

在块220中，确定当前输入像素RGB_in的亮度值L和色饱和度值S。对此可以使用不同的模型，然而在该优选实施例中，亮度值L为R_in、G_in和B_in的平均，并且饱和度值S为R_in、G_in和B_in极限值的加权平均。因此：

L = \frac{R_{in} + G_{in} + B_{in}}{3}, S = \frac{\max ({RGB}_{in}) - \min ({RGB}_{in})}{\max ({RGB}_{in}) + \min ({RGB}_{in})} - - - (3)

这些值被馈送到块230用于生成三个参数scale(定标)、rotate(旋转)、和shift(移位)。

参数scale等于在查询表格233中存储的对应于色饱和度值S的函数FSS的值。此参数被用来相对于自适应饱和度校正而适配域映射的量。

参数rotate等于在查询表格232中存储的对应于色饱和度值S的函数FSR的值。此参数被用来相对于其它校正参数、因而是相对于自适应色调校正和自适应白点校正而适配域映射的量。

类似地，参数shift等于在查询表格234中存储的对应于亮度值L的函数FL的值。此参数仅被用来适配所执行的白点校正的量。

通常，对函数FL、FSS、和FSR进行选择，以便允许完全色域映射对于输入像素的亮度和色饱和度达到一定的阈值。即，如果输入像素具有都小于函数FL、FSS和FSR中各自阈值的亮度L和色饱和度S，那么由块230输出的这两个参数等于1，并且用于自适应色域映射的矩阵M_A等于完全矩阵M。

在图3A和3B中分别描绘了适当的函数FSS和FSR的特定例子。对于当前像素值的一定饱和度值S，参数scale等于函数FSS的值，并且参数rotate等于函数FSR的值。低于第一阈值th1时，参数scale和rotate都等于1。高于第一阈值th1时，参数scale随着饱和度线性下降直到在最大饱和度处变为0，并且参数rotate随着饱和度线性下降直到在第二阈值th2处变为0。因此，在阈值th1和th2之间，参数rotate随着饱和度线性下降，并且在高于所述第二阈值th2时，参数rotate等于0。

阈值th1表示最接近目标显示器白点的、在目标显示器颜色三角形的一边上的点的饱和度值。因此，它是可以为其执行完全色域映射、而不会使所得到的输出值终止在目标显示器颜色三角形之外的最大值。与相应的EBU原色点和白点之间的距离相比，阈值th2表示目标显示器原色点和其白点之间的距离的最大值。在当前饱和度值大于th2时，不再需要做任何像素处理。

图3C中描绘了一个适当的函数FL的特定例子。对于当前像素的一定亮度值，参数shift等于函数FL的值。如从该图中可以清楚看到的，参数shift等于1直到亮度阈值th3。对于更大的亮度值，因而是对于明亮的像素，该参数随着亮度线性下降。当输入像素具有最大亮度时，因而是对于白色像素，参数shift等于0。

在图4中指示了饱和度函数FSS和FSR的阈值th1和th2的位置。在区域410中，输入像素数据对于色调和饱和度而被完全校正。白点校正也被完全地完成，除非该输入像素的亮度高于上面解释的亮度阈值th3。类似地，在区域420中，输入像素数据对于饱和度和色调而被部分地校正，以及在区域430中的输入像素仅对于饱和度被部分地校正。

在块240中执行矩阵M_A的动态计算，其中所述矩阵的元素根据矩阵M的元素而生成，依赖于三个参数scale、rotate和shift而动态地适配。

更详细地，以这样的方式来完成计算，即当scale、rotate和shift全部等于1时，也就是该像素饱和度低于阈值th1并且该像素亮度低于阈值th3时，适配的矩阵M_A等于完全域矩阵M。对于原色之一中的完全饱和的像素，即按照(3)L＝1/3以及S＝1，根本不做任何处理并且适配的矩阵M_A应当等于一个单位矩阵。对于白色像素，其L＝1并且S＝0，该适配的矩阵M_A运算应当导致一个白色输出像素。

我们写出矩阵M和M_A的元素为：

M = [\begin{matrix} S_{1} & G_{2} & B_{1} \\ R_{1} & S_{2} & B_{2} \\ R_{2} & G_{1} & S_{3} \end{matrix}], M_{A} = [\begin{matrix} s_{1} & g_{2} & b_{1} \\ r_{1} & s_{2} & b_{2} \\ r_{2} & g_{1} & s_{3} \end{matrix}]

象这样，所度量的矩阵M的元素由大写字母表示，并且适配的矩阵M_A的元素由小写字母表示。

从所度量的矩阵M的元素，计算出九个参数：对于每个原色的平均(avg)和差值(diff)，因此

{avg}_{r} = \frac{R_{1} + R_{2}}{2}, {avg}_{g} = \frac{G_{1} + G_{2}}{2}, {avg}_{b} = \frac{B_{1} + B_{2}}{2}

{diff}_{r} = \frac{R_{1} - R_{2}}{2}, {diff}_{g} = \frac{G_{1} - G_{2}}{2}, {diff}_{b} = \frac{B_{1} - B_{2}}{2}

以及对于每个矩阵行的求和(sum)参数：

sum_r＝S₁+G₂+B₁-1 sum_g＝R₁+S₂+B₂-1 sum_b＝R₂+G₁+S₃-1

矩阵M的元素，或更优选地是从矩阵M的元素计算出的上述参数，被存储在块245中。

原始矩阵M基于目标显示器的特征，特别是其原色点和白点的度量值。例如，这些度量由显示器制造商在一批显示器上执行。该显示器制造商然后可以使用这个对应于所度量的颜色和白点的矩阵来计算上述的平均、差值与求和参数，并且在块245中存储这些参数，以便保证在这特定的一批显示器上的最佳颜色呈现。

适配的矩阵M_A的元素然后可以从这九个参数连同scale、rotate和shift来计算如下：

r₁＝ avg _r·scale+ dif _r·rotate

r₂＝ avg _r·scale- dif _r·rotate

s₁＝1+ sum _r·shift·rotate-g₂-b₁

g₁＝ avg _g·scale+ dif _g·rotate

g₂＝ avg _g·scale- dif _g·rotate

s₂＝1+ sum _g·shift·rotate-r₁-b₂

b₁＝ avg _b·scale+ dif _b·rotate

b₂＝ avg _b·scale- dif _b·rotate

s₃＝1+ sum _b·shift·rotate-r₂-g₁

这样计算出的M_A的元素，即s_1，2，3和rgb_1，2被输入到块210中，并且被用于按照公式(2)来处理RGB像素数据。

在自适应色域映射步骤之后，输出像素数据由一个硬削减器(clipper)函数216处理。这将R_out、G_out、或B_out的负值削减为0，并且表现为24-bit RGB像素数据，将大于255的R_out、G_out、或B_out的值削减为255。然而，在根据本发明的方法中，仍需要被削减的像素数目与已有技术相比被大大减小。

最后，输出像素数据由解γ函数214处理并且提供给目标设备。

例子

对于EBU标准的原色点和D65白点，CIE颜色空间中的x，y坐标为：

x y

红 0.6400 0.3300

绿 0.2900 0.6000

蓝 0.1500 0.0600

D65白 0.3127 0.3290

测量了目标设备(在本例子中是移动设备的LCD面板)的原色点和白点。它们的x，y坐标在CIE颜色空间中为：

x y

红 0.5241 0.3302

绿 0.3049 0.5261

蓝 0.1521 0.1598

白 0.2886 0.3330

根据这些坐标，用于RGB数据从EBU色域到显示器色域的域映射的度量的矩阵M计算如下：

M = [\begin{matrix} 1.454 & - 0.279 & 0.244 \\ - 0.108 & 1.336 & - 0.354 \\ - 0.112 & - 0.114 & 1.153 \end{matrix}]

这导致了下列的平均(avg)、差值(diff)与求和(sum)参数的值：

avg_r＝0.110 diff_r＝0.002 sum_r＝0.418

avg_g＝-0.197 diff_g＝-0.082 sum_g＝-0.125

avg_b＝-0.055 diff_b＝0.299 sum_b＝-0.073

在这个例子中，使用了如图3A-3C所示的函数FSS、FSR和FL。使用上面所述的坐标和矩阵M，现在可以计算阈值th1、th2和th3。

在图4中，可以观察到：最接近目标显示器白点的、在目标显示器颜色三角形的其中一边上的点在蓝-红轴上。使用上面给出的目标显示器的坐标数据，可以计算出该点具有坐标x＝0.349，y＝0.250。对应的饱和度值S为0.564，其被用作第一阈值th1。

同样在图4中，可以观察到：与相应的EBU原色点和白点之间的距离相比，目标显示器原色点和其白点之间的距离的最大值是对于红原色发生的。因此，与EBU标准中的原色点的定义相比，红原色相对地具有最高饱和度。目标显示器的红原色点具有坐标x＝0.524，y＝0.330，并且其相应的饱和度值S为0.805，该值被用作第二阈值th2。

在这里使用的模型中，第三阈值th3计算如下：

{th}_{3} = L_{\max} = {(\frac{1}{1.419})}^{\frac{1}{2.2}} = 0.853

其中，1.419为矩阵M的最高行之和，而2.2为γ因子。

对于少数几个RGB输入像素，现在将给出并且解释根据上面的例子在自适应色域映射之后得到的输出像素值。要指出的是，红、绿和蓝子像素值被归一化，即红、绿和蓝的最大值等于1。非饱和的红、绿和蓝子像素由小数值(fractional value)表示。

a)非饱和的蓝色像素(R，G，B)_in＝(0，0，0.3)

使用公式(3)，得到饱和度S＝0.3并且亮度L＝0.1。这些值低于所有的阈值，因此scale＝1、rotate＝1和shift＝1。

接着是(R，G，B)_out＝(0.072，0，0.329)。可以看出该像素的饱和度被增加，并且校正了色调以致给该像素加了一些红色。结果是看起来更自然的蓝色。要指出的是，在上面的例子中，G_out事实上为一个负数，因此G_out已经被削减为0。

b)饱和的蓝色像素(R，G，B)_in＝(0，0，1)

饱和度S＝1并且亮度L＝0.333。

饱和度值大于第一阈值th1和第二阈值th2，然而亮度低于第三阈值th3。因此，由于scale＝0并且rotate＝0，所以可以容易地看出，(R，G，B)_out＝(0，0，1)。此像素不被处理并且被呈现在目标显示器的蓝原色点处。

c)暗灰像素(R，G，B)_in＝(0.3，0.3，0.3)

再次地饱和度和亮度值低于所有阈值，因此scale＝1、rotate＝1和shift＝1。所得到的输出像素(R，G，B)_out＝(0.425，0.263，0.278)。白点校正已被执行，其中对于该灰色像素减少绿色和蓝色成分以有利于增加红色成分。这防止了灰色像素的有点带蓝色的呈现并且减少了整体的苍白感。

d)白色像素(R，G，B)_in＝(1，1，1)

饱和度S＝0并且亮度L＝1，因此scale＝1、rotate＝1和shift＝0。因此求和参数对输出像素值不起作用，并且平均与差值参数以这样的方式相互抵消，即所得到的输出像素再次为白色(R，G，B)_out＝(1，1，1)。

除了存储完全域映射矩阵M的块245之外，图5中的第二实施例与第一实施例完全相同。块245由连接到光传感器550的混频器545、存储第一矩阵M_T的块552以及存储第二矩阵M_R的块554来替代。

这个实施例例如有利于结合一个透反射式(transflective)LCD面板来使用。这样第一矩阵由该LCD面板的反射的原色点和白点来表征，并且第二矩阵于是由该LCD面板的透射的原色点和白点来表征。

当环境光级(light level)低时，观众主要观看到LCD的透射模式，并且因此，混频器545安排矩阵M等于第二矩阵M_T。然而，在明亮的环境光比如直接的太阳光下，观众主要观看到LCD的反射模式，并且因此，混频器545安排矩阵M等于第一矩阵M_R。在中等光条件下，比如出现在多云的天空下的室外，混频器545使用在第一矩阵M_R的那些值和第二矩阵M_T的那些值之间的值来生成矩阵M。环境光级由光传感器550来检测并且传递到混频器545上。

可选地，存储在块552和554中的不同矩阵可以对应于不同的白点。例如，第一矩阵可使用一个冷色调的白点(例如8500K)来计算，以及第二矩阵可使用一个暖色调的白点(例如5000K)来计算。混频器545然后将不被耦合到光传感器而被耦合到用户控制器，以使观众可以控制该白点并且从而使在目标设备上呈现的图像适合他的个人偏好。当该自适应色域映射在移动设备的固件中以软件方式实现时，用户控制器优选地安排成用户菜单中的一个菜单选项。

对于白点的用户设置被提供给混频器545，其根据这个白点用块552中的第一矩阵和块554中的第二矩阵来生成矩阵M。

所述图为示意性的并且未按比例画出。虽然已经结合优选实施例对本发明进行了描述，但应当理解本发明的保护范围并不局限于这里所描述的实施例。相反，它包括了在所附的权利要求的范围内的、技术人员可以在其上做出的任何改变。

总之，介绍了一种用于处理彩色图像数据的方法，它使得能在目标设备上最佳地呈现彩色图像。该方法结合了一个色域映射步骤，其中域映射的量根据输入像素的至少一个色饱和度值来动态地适配。优选地，还使用了输入像素的亮度值。该自适应域映射结合了图像数据的饱和度校正，以及优选地还结合了图像数据的色调和白点校正。该目标设备的色域被使用到最大可能程度，同时大大防止了输入图像的高度饱和区域中的削减和局部细节的丢失。

Claims

1.一种用于处理将在目标设备上显示的彩色图像数据的方法，该方法包括以下步骤：

-接收源色域内的输入像素数据，以及

-把来自所述源色域的所述输入像素数据映射到与所述目标设备相关联的目标色域，映射的量依赖于所述输入像素数据的色饱和度值来动态地适配。

2.权利要求1的方法，其中所述步骤以像素频率进行重复。

3.权利要求1的方法，其中映射步骤包括修改该输入像素数据的色调值。

4.权利要求1的方法，其中映射的量还能依赖于所述输入像素数据的亮度值而适配。

5.权利要求1或4的方法，其中映射步骤包括该输入像素数据的白点校正。

6.权利要求1的方法，其中映射步骤包括使用由源和目标色域的特征定义的映射算子来处理所述输入像素数据，该映射算子能依赖于所述输入像素数据的色饱和度值而适配。

7.权利要求4和6的方法，其中该映射算子还能依赖于所述输入像素数据的亮度值而适配。

8.权利要求6或7的方法，其中映射算子能由一个3×3矩阵表示，该矩阵将输入RGB像素数据通过与设备无关的CIE颜色空间而转换成输出RGB像素数据。

9.权利要求1的方法，其中源色域为EBU颜色空间。

10.权利要求1的方法，还包括从多个预定色域组成该目标色域的步骤。

11.权利要求5和10的方法，其中该预定色域与不同的白点相关联。

12.权利要求1的方法，其中目标设备是用于移动应用的LCD面板。

13.权利要求10和12的方法，其中该LCD面板为透反射式LCD面板，并且目标色域依赖于环境光级、而由与透反射式LCD面板的反射模式相关联的第一色域和与该透反射式LCD面板的透射模式相关联的第二色域构成。

14.一种显示驱动器，其包含用于执行根据前述任何一项权利要求的方法的电路。

15.一种显示设备，其包括根据权利要求14的显示驱动器。

16.一种用于执行根据权利要求1-13的任何一项的方法的计算机程序。