CN1167408A - 彩色图像质量补偿电路及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种彩色图像质量补偿电路，包括一用来检测在表示视频图像色彩的彩色信号中是否有参考色彩信号存在的装置；一用来确定与所测参考色彩信号相对应多种参考彩色类型之一的装置；一用来提供预设补偿值的装置，每个值与所述多种参考色彩类型之一种相对应；以及一用来根据与所述参考色彩类型相对应的所述补偿值之一来调节视频图像质量的装置。

Description

彩色图像质量补偿电路及其控制方法
本发明涉及一种彩色图像质量补偿电路，具体地说是涉及一种参照用户选择的参考色彩来补偿彩色图像质量的改进了的色彩补偿电路。
因为肤色最容易保留在人们记忆中，所以在彩色图像显示***如电视接收机和计算机显示器中，有几种利用肤色作为参考色彩来调节彩色图像质量的方法。参见图1，一种方法是在″肤色轴″的***部分内汇集色彩，该″肤色轴″与B-Y解调轴成123°角。
更具体地说，为了产生各种肤色作为标准肤色，增加了R-Y解调轴的相位，以将R-Y轴移向肤色轴，并减少绿色的相位(G-Y轴：未示出)以将其轴移向肤色轴，由此将肤色的相位置于肤色轴的边界内。
再具体说，参见图2，为了汇集与肤色轴成正相位角的色彩矢量V1，V1的R-Y分量VR-Y减为VR-Y′。因为这一减少，V1现在就变为一色彩矢量V1′，其具有一个靠近肤色轴的相位，这样就产生作为标准肤色的色彩。类似地，当与肤色轴成负相角的V2的B-Y分量VB-Y减为VB-Y时，色彩矢量V2就变为相位在肤色轴边界内的色彩矢量V2′，从而产生一作为标准肤色的色彩。
图3是这种常规肤色补偿电路的一个实例。该常规补偿电路包括一定相脉冲电路1，以提供一个衍生于复合彩色图像信号CVBS的脉冲信号；-3.58MHZ振荡器2，提供一标准副载波信号fsc，该信号与上述脉冲信号同步；一Y/C分离单元，用来从复合信号CVBS中分离出Y(亮度)信号和C(色彩)信号；一用于放大来自Y/C分离单元的C-信号的放大器4；一彩色解调器5；一将来自Y/C分离单元3的Y-信号延迟一段预定时间的延迟单元6；一矩阵放大器7；一鉴相器8，检测来自放大器4的放大C-信号，该信号与3.58振荡器2发出的标准副载波信号fsc进行逻辑乘。
彩色调制器5包括一色彩浓淡控制器″a″，一R-Y解调器″b″，一90度移相器″c″，一B-Y解调器″d″，一G-Y解调器″e″。矩阵放大器7包括用来将延迟单元6的输出和来自彩色解调器的色差信号混频的混频器f，g和h，以及分别与它们耦连的放大器I，j，和k。彩色解调器5将C信号解调成R-Y和B-Y解调信号。用户根据显示屏(例如彩色显象管CPT)产生的肤色来调节色彩的浓度和饱和度。
参考图3，鉴相器8检测C-信号中是否有表示肤色的信号。如果检测到肤色信号，则控制彩色解调器5的色彩浓度控制器a，以控制解调轴朝向肤色轴的定位。
但是，这种常规的方法有缺点。例如，如果调节色彩矢量(例如图2中的V1)使之移向肤色轴，其在常规解调轴上的分量值(例如VR-Y)就减少为另一幅值较小的值(例如VR-Y′)，从而减少了总体色浓度。而且色彩调节是根据一种肤色进行的，不能对各种肤色分别对应。
现在参照图4说明另一种常规方法。在此方法中，R-Y和B-Y解调轴之间的夹角固定为112°(而不是常规中用的更多的90°)，这样就增加了R-Y分量。如图5所示，在这种方法中彩色调制器5的移相器″c″固定为112°，与之相对照的是，图3中彩色解调器的移相器固定为90°。图5中的标号与图3中相同的标号相对应。而且，G-Y轴(未示出)固定在252°。在这种方法中，因为信号轴总是保持在相同的固定角，以获得一个稳定的肤色，当输入信号不代表肤色，彩色解调器将不需要的色彩解调。
因此，本发明的一个目的是提供一种彩色图像质量补偿电路，可以克服在现有技术中遇到的上述问题。
为了达到上述目的，本发明的彩色图像质量补偿电路如同在这里明确定义和体现的那样，包括用于检测在表示视频图像的色彩信号中是否有标准色彩信号的装置；以及用于根据与检测到的标准彩色信号相应的预设值来调节视频图像彩色质量的装置。
根据本发明的另一方面，一彩色图像质量补偿电路包括用于检测在表示视频图像色彩的信号中是否有参考色彩信号的装置；用来确定多种参考色彩中与检测到的参考色彩信号相应的一种参考色彩的装置；用来提供预设补偿值的装置，每个值与多种参考色彩中的一种相应的色彩相对应；以及根据与参考色彩类型相应的补偿值之一来调节视频图像质量的装置。
本发明的其它优点、目的、及特征在下面的说明中更为明确。
下面给出详细说明以及附图，由此可更充分地理解本发明。附图仅作说明用，而不作为对本发明的限制，其中：
图1是常规肤色补偿方法的概念图。
图2是图1更为详细的情况。
图3是常规肤色补偿电路的方块图。
图4是表示另一常规肤色补偿方法的概念图。
图5是另一常规肤色补偿电路的方块图。
图6是根据本发明一个实施例的彩色图像质量补偿电路的概念方块图。
图7是根据本发明实施例的彩色图像质量补偿电路的电路示意图。
图8是图7中鉴相器的电路示意图。
图9所示是图8中鉴相器中对于各种彩色条的相位与输出电压值的表。
图10是图7中的肤色类型检测器的电路图。
图11是图10的肤色类型检测器检测到的数字数据位流的表。
图12A和12B是说明根据不同肤色的色彩饱和度和亮度的图。
图13A，13B和13C分别是在肤色轴上对应于黄种人，白种人和黑人数值的表。
图6是根据本发明一种实施例的彩色图像质量补偿电路的概念方块图。以此实施例中，用各种不同的肤色如黄种人，白种人，黑人等等的肤色作为参考色彩，且每种类型的肤色都与其它的区别开来。例如为了在CPT屏幕上产生一种特定类型的肤色，代表色浓度，亮度及色调等等的彩色补偿数据要预设，例如预设在存储器中，这些彩色补偿数据每个都与不同类型肤色中的一种相对应。
参考图6，本发明的彩色图像质量补偿电路如这里所实施的那样，包括一用来检测肤色的肤色检测器10；一用来确定由肤色检测器10测到的肤色类型的肤色类型检测器20；一提供与肤色类型检测器20所确定的肤色类型相应的补偿数据的肤色补偿单元30；以及一显示由补偿数据补偿的色彩的显示单元，例如一CPT。
图7是根据本发明实施例的彩色质量补偿电路的示意图。这里采用的彩色补偿电路优选包括用来检测肤色的鉴相器8′；-检测由鉴相器8′测得肤色的类型的肤色类型检测器9′；以及一提供补偿信号的彩色补偿单元10′，该补偿信号表示与肤色类型检测器9′所测肤色类型对应的预设补偿数据。在此补偿电路中，肤色和肤色类型参照表示所测肤色信号的相位进行检测；并且提供表示色彩特征的(例如与所测肤色类型相对应的色饱和度、亮度)预设补偿数据；以及根据所测肤色和肤色类型控制在屏幕上显示的图像质量。
参考图7，肤色类型检测器9′和彩色补偿单元10′可以集成在一个微型计算机中。鉴相器8′接收彩色副载波信号fsc和C-信号并确定在C-信号中是否有肤色信号存在。图7中的其它参考数字与图3中相同的参考数字相对应。
图8所示是鉴相器8′的方块图，包括放大器10a，10b，10d，和相位检测单元10c。相位检测单元10c比较彩色副载波信号fsc与C-信号之间的相位差，该过程将此两种信号分别经放大器10a和10b放大为适当的信号电平给相位检测单元10c，并产生一表示这两种信号之间相位差的电压输出，以确定在C-信号中是否存在肤色信号。该电压输出由放大器10d放大为一适当的信号电平提供给肤色类型检测器9′。
图9是一个表，它说明图8中的鉴相器8′对于各种彩色条的输出电压。″相角φ″表示C-信号相角，该信号表示参照解调轴的相应的彩色条。鉴相器8′的输出电压与所测的相位差成反比。与解调轴有最小相角的品红输出值为3.8V。鉴相器表示肤色的输出值范围为2.95V至3.25V，这与B-Y解调轴成116°-130°的相角范围相对应，该相角取决于不同的肤色类型。根据本发明的实施例，鉴相器8′对于肤色类型的输出电压设置如下：
类型1：黄种人肤色：3.0V
类型2：黑人，晒黑，或化妆后的肤色：3.1V
类型3：白种人肤色：3.2V
在鉴相器8′检测到C-信号中有肤色信号存在后，肤色类型检测器9′确定在下述肤色类型中与所测肤色类型相一致的类型：黄种人肤色；黑人，晒黑，或化妆后的肤色；白种人肤色。参考图10，在这里实施的肤色类型检测器9′中，比较器Comp1，Comp2，Comp3和Comp4的同相端(+)接收鉴相器8′的输出电压，并将此电压与加在这些比较器反相端(-)的参考电压2.9V，3.05V，3.15V，3.25V分别进行比较，每个比较器将表示比较结果的″0″或″1″值输出到微型计算机相应的模/数转换端AD1，AD2，AD3和AD4上。
微型计算机将输入给AD1，AD2，AD3，和AD4的值转换成四位的流，并根据此数字数据的位流确定肤色的类型，再提供与此位流相对应的现有补偿数据。
例如，参考图11，如果AD1到AD4的输出值是位流″1000″，这就表示鉴相器的输出电压X介于2.95V到3.05V之间。接着，确定肤色类型为黄种人。类似地，如果输出值是″1100″，则输出电压X就介于3.05V到3.15V之间，于是确定肤色类型为化妆肤色或阳光晒黑肤色或黑人肤色。同样，如果输出值是″1110″，输出电压X就介于3.15V和3.25V之间，肤色类型就是白种人的肤色。
一旦肤色类型检测器9′确定所测肤色的类型，它就会提供表示肤色类型的信息给肤色补偿单元10′。肤色补偿单元10′每1毫秒读此信息，这就等于对一个图像的一个字段读15次，以保证其精度。这样读15次的信息中，重复读次数最多的信息就被作为真值。肤色补偿单元10′输出一个预设补偿值以调节图像映象的彩色质量，该补偿值与肤色类型检测器确定的特定肤色类型相对应。
依据肤色类型的补偿值是根据下述条件确定的。图12A和12B所示是有关黄种人，白种人和黑人肤色的亮度与色浓度的标准彩色亮度水平，由Commission Internatonale de Eclairage提出。如图12A和图12B所示，肤色类型可以根据彩色的亮度和浓度确定。例如，在图12A中，色浓度(或饱和度)按白种人，黄种人，以及阳光晒黑的(或黑人)的顺序增加。类似地，在图12B中，彩色亮度按晒黑(或黑人)，黄种人和白种人的顺序增加。因此，肤色类型可以参照彩色亮度和浓度来表示。参考图13A，13B和13C，对10个人测量了彩色轴的值，与肤色类型相对应的补偿值确定如下：
白种人：  亮度＝55，色浓度＝58
晒黑的：  亮度＝35，色浓度＝65
白种人：  亮度＝65，色浓度＝43
总之，根据本发明在此的实施，鉴相器接收彩色副载波信号和表示视频图像的复合视频信号C-信号，并检测这两个信号的相位差，以检测C-信号中是否有表示肤色的信号存在。如果有肤色信号存在，就确定所测肤色类型(也就是黄种人肤色，黑人肤色，化妆肤色，或白种人肤色)。然后，提供与特定肤色类型相对应的表示肤色特点的预设补偿数据，诸如色度，色浓度和亮度，以调节视频图像的质量。
如上所述，在根据本发明的彩色图像质量补偿电路中，彩色图像质量参照由复合视频信号中所测到的肤色类型进行实时调节。如果没有肤色信号存在，则不需进行任何调节。
尽管本发明的优选实施例为了说明的目的而作了公开，熟练的技术人员都知道在不脱离由后面权利要求所确定的本发明范围与精神的前提下可以对其进行各种修改，增加或替换。例如，根据本发明上述的实施例，肤色作为参考色彩。但是，不同的色彩(如天蓝色，绿色等等)也可以用作参考色彩。而且，除使用单色(如肤色)作为参考色彩外，也可以同时用几种不同的颜色(例如肤色，天蓝色和绿色)作为参考色彩。

Claims (30)

1.一种彩色图像质量补偿电路，其特征在于包括：
用来检测在表示视频图像色彩的彩色信号中是否有参考色彩信号存在的装置；和
用来根据一个与所检测的彩色信号相应的预设值调节视频图像彩色质量的装置。
2.一种彩色图像质量补偿电路，其特征在于包括：
用来检测在表示视频图像色彩的彩色信号中是否有参考色彩信号存在的装置；
用来确定多种参考彩色类型之一的装置，该类型与所测参考色彩信号相对应；
用来提供预设补偿值的装置，每个值与所述多种类型参考色彩的其中一种相对应；
用来根据与所述参考色彩类型相对应的所述补偿值来调节视频图像质量的装置。
3.一种肤色补偿电路，其特征在于包括：
用来检测在表示视频图像色彩的彩色信号中是否有肤色信号存在的装置；
用来提供与所检测肤色相应的预设补偿值的装置；
用来根据所述补偿值调节所述视频图像质量的装置；
4.一种肤色补偿电路，其特征在于包括：
用来检测在表示视频图像色彩的彩色信号中是否有肤色信号存在的装置；
用来确定多种肤色类型中一种的装置，该肤色类型与所测肤色信号相对应；
用来提供预设补偿值的装置，每个值与所述多种肤色类型之一种相对应。
用来根据与所述多种类型之一种相应的补偿值调节视频图像质量的装置；
5.权利要求1的彩色图像质量补偿电路，其中所述参考彩色信号表示由用户所选择的参考色彩。
6.权利要求1的彩色图像质量补偿电路，其中所述预设补偿值与视频图像的亮度、色饱和度和色度中的一种或多种有关。
7.权利要求2的彩色图像质量补偿电路，其中所述参考色彩信号表示由用户选中的参考色彩。
8.权利要求2的彩色图像质量补偿电路，其中所述预设补偿值与视频图像的亮度、色饱和度和色度中的一种或多种有关。
9.权利要求3的肤色补偿电路，其中所述预设补偿值与视频图像的亮度、色饱和度和色度中的一种或多种有关。
10.权利要求4的肤色补偿电路，其中所述预设补偿值与视频图像的亮度、色饱和度和色度中的一种或多种有关。
11.权利要求4的肤色补偿电路，其中所述多种肤色类型包括黄种人、白种人、和黑人肤色中的一种或几种。
12.权利要求5的彩色图像质量补偿电路，其中所述参考色彩包括天蓝色和绿色中的一种或多种。
13.权利要求7的彩色图像质量补偿电路，其中所述参考色彩包括天蓝色和绿色中的一种或多种。
14.权利要求2的彩色图像质量补偿电路，其中所述确定装置包括用来重复检查由所述检测装置在预定时间间隔内测到的参考色彩信号的装置，以及在预定时间周期内统计一个表示所述检查频率的数字的装置。
15.权利要求4的肤色补偿电路，其中所述确定装置包括用来重复检查由所述检测装置在预定时间间隔内测到的参考色彩信号的装置，以及在预定时间周期内统计一个表示所述检查频率的数字的装置。
16.权利要求14的彩色图像质量补偿电路，其中所述确定装置还包括用来根据所述检查的统计数字确定一种相应的参考色彩类型的装置。
17.权利要求15的肤色补偿电路，其中所述确定装置还包括用来根据所述检查的统计数字确定一种相应的参考色彩类型的装置。
18.一种补偿彩色图像质量的方法，其特征在于还包括如下步骤：
检测在表示视频图像色彩的彩色信号中是否有参考色彩信号存在；以及
根据与所测彩色信号相应的预设值调节视频图像彩色质量。
19.一种补偿彩色图像质量的方法，其特征在于包括如下步骤：
检测在表示视频图像色彩的彩色信号中是否有参考色彩信号存在；
确定多种参考色彩类型中与所测到的参考色彩信号相应的一种；
提供预设的补偿值，每个值与所述多种类型的参考色彩之一种相对应；以及
根据与所述参考色彩类型相应的补偿值之一调节视频图像质量。
20.一种补偿肤色的方法，其特征在于包括如下步骤：
检测在表示视频图像色彩的彩色信号中是否有参考色彩信号存在；
提供与所测肤色相对应的预设补偿值；以及
根据所述补偿值调节所述视频图像质量。
21.一种补偿肤色的方法，其特征在于包括如下步骤：
检测在表示视频图像色彩的彩色信号中是否有肤色信号存在；
确定多种肤色类型中与所测到的肤色信号相应的一种；
提供预设的补偿值，每个值与所述多种类型的肤色之一种相对应；以及
根据与所述多种类型之一种相应的补偿值调节视频图像质量。
22.权利要求18的彩色图像质量补偿方法，其中所述参考色彩信号表示一种参考色彩，且还包括由用户选择所述参考色彩的步骤。
23.权利要求18的彩色图像质量补偿方法，其中所述预设补偿值与与视频图像的亮度、色饱和度和色度中的一种或多种有关。
24.权利要求19的彩色图像质量补偿方法，其中所述参考色彩信号表示一种参考色彩，且包括由用户选择参考色彩的步骤。
25.权利要求19的彩色图像质量补偿方法，其中所述预设补偿值与视频图像的亮度、色饱和度和色度中的一种或多种有关。
26.权利要求20的肤色补偿方法，其中所述预设补偿值与视频图像的亮度、色饱和度和色度中的一种或多种有关。
27.权利要求21的肤色补偿方法，其中所述预设补偿值与视频图像的亮度、色饱和度和色度中的一种或多种有关。
28.权利要求21的肤色补偿方法，其中所述多种肤色类型包括黄种人、白种人、和黑人肤色中的一种或几种。
29.权利要求22的彩色图像质量补偿方法，其中所述参考色彩包括天蓝色和绿色中的一种或多种。
30.权利要求24的彩色图像质量补偿方法，其中所述参考色彩包括天蓝色和绿色中的一种或多种。
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