TWI489445B - 即時色域映對系統與即時色域映對方法 - Google Patents

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Description

即時色域映對系統與即時色域映對方法
本發明是有關於一種即時色域映對系統，且特別是有關於一種藉由查找色域映對表以執行色域轉換的即時色域映對系統及其方法。
隨著資訊科技的發展，顯示裝置的應用也越來越普及。顯示裝置之價格越來越低廉，而顯示裝置之性能也越來越進步。常見的顯示裝置包含液晶顯示器、LED顯示器、電漿顯示器、投影機...等。當上述顯示裝置欲播放輸入影像訊號時(輸入影像訊號可由媒體播放裝置、電腦系統或手持式電子裝置等電子系統所產生)，顯示裝置往往需要對輸入影像訊號執行即時的色域映對，以利用更為精確或是最佳化後之顏色顯示輸入影像訊號中之內容。
一般習知常用的即時色域映對方法包含利用伽瑪曲線(gamma curve)進行色域轉換。然而，此種即時色域映對方法於實際應用上並不夠精確，且亦難以針對某些特定的顏色範圍進行特定的轉換。因此，如何設計出一種即 時色域映對系統以實現更為精確且自由度更高的色域轉換，實為本領域之一重要研究課題。
本發明之一態樣是在提供一種即時(real-time)色域映對系統。即時色域映對系統包含一記憶體以及一轉換模組。記憶體用以儲存一映對表(mapping table)。轉換模組用以讀取記憶體中之映對表，並藉由映對表將一第一影像訊號所對應的複數個第一影像灰階值轉換為一第二影像訊號所對應的複數個第二影像灰階值。轉換模組係以上述第一影像灰階值中每一者所對應的至少一部份位元為記憶體位址查找映對表，以將上述第一影像灰階值轉換為上述第二影像灰階值。
依據本發明一實施例，上述轉換模組係以上述第一影像灰階值中每一者所對應的全部位元為記憶體位址查找映對表，以將上述第一影像灰階值轉換為上述第二影像灰階值。
依據本發明另一實施例，上述第一影像灰階值中每一者包含不同顏色之n個第一像素灰階值。n個第一像素灰階值中每一者由m個位元所代表。轉換模組係以上述第一影像灰階值中每一者的n×(m-i)個位元為記憶體位址查找映對表，其中n>1，m>i≧1。
依據本發明又一實施例，上述n個第一像素灰階值中每一者的(m-i)個位元係為其最高(m-i)個位元。
依據本發明再一實施例，上述第二影像灰階值中每一者包含相應的n個第二像素灰階值。n個第二像素灰階值中每一者由m個位元所代表。轉換模組係根據查找結果，將上述第一影像灰階值中每一者的n×(m-i)個位元轉換為上述第二影像灰階值中各相應第二影像灰階值的n×(m-i)個位元。
依據本發明另具有之一實施例，上述轉換模組更用以對上述第一影像灰階值中每一者的n×i個未經轉換的位元以及每一者所對應之n×(m-i)個經轉換後所產生的位元進行整合，以產生相應的第二影像灰階值。
依據本發明又具有之一實施例，上述n個第二像素灰階值中每一者的(m-i)個位元係為其最高(m-i)個位元。
依據本發明再具有之一實施例，上述n個第二像素灰階值每一者之最低i個位元與上述n個第一像素灰階值中各相應的像素灰階值之最低i個位元相同。
依據本發明更具有之一實施例，上述轉換模組更用以判斷上述第一影像灰階值中一欲轉換之第一影像灰階值是否位於一影像灰階值範圍中。若欲轉換之第一影像灰階值不位於影像灰階值範圍中，則轉換模組將上述第二影像灰階值中一對應的第二影像灰階值設置為與欲轉換之第一影像灰階值相同。
依據本發明另又一實施例，上述第一影像灰階值中每一者包含不同顏色之n個第一像素灰階值。上述轉換模組係根據欲轉換之第一影像灰階值中之上述n個第一像素 灰階值是否皆位於一對應的像素灰階值範圍中，以判斷欲轉換之第一影像灰階值是否位於影像灰階值範圍中。
依據本發明另再一實施例，上述色域映對系統更包含一第一暫存單元以及一第二暫存單元。第一暫存單元電性連接至轉換模組。第一暫存單元用以暫存第一影像訊號中之一第一畫面資料。其中第一畫面資料包含上述第一影像灰階值。第二暫存單元電性連接至轉換模組。第二暫存單元用以暫存第二影像訊號中之一第二畫面資料。其中第二畫面資料包含上述第二影像灰階值。
本發明之另一態樣是在提供一種色域映對方法，包含下列步驟：讀取儲存於一記憶體中之一映對表；以及以一第一影像訊號所對應的複數個第一影像灰階值中每一者所對應的至少一部份位元為記憶體位址查找映對表，以將上述第一影像灰階值轉換為一第二影像訊號所對應的複數個第二影像灰階值。
依據本發明一實施例，於上述即時色域映對方法中，以上述第一影像灰階值中每一者所對應的上述至少一部份位元為記憶體位址查找映對表係以上述第一影像灰階值中每一者所對應的全部位元為記憶體位址查找映對表。
依據本發明另一實施例，於上述即時色域映對方法中，第一影像灰階值中每一者包含不同顏色之n個第一像素灰階值。n個第一像素灰階值中每一者由m個位元所代表。且以上述第一影像灰階值中每一者所對應的上述至少一部份位元為記憶體位址查找映對表係以上述第一影像灰 階值中每一者的n×(m-i)個位元為記憶體位址查找映對表，其中n>1，m>i≧1。
依據本發明又一實施例，於上述即時色域映對方法中，上述n個第一像素灰階值中每一者的(m-i)個位元係為其最高(m-i)個位元。
依據本發明再一實施例，於上述即時色域映對方法中，上述第二影像灰階值中每一者包含相應的n個第二像素灰階值。n個第二像素灰階值中每一者由m個位元所代表。且以上述第一影像灰階值中每一者的上述n×(m-i)個位元為記憶體位址查找映對表，以將上述第一影像灰階值轉換為上述第二影像灰階值更包含：根據查找結果，將上述第一影像灰階值中每一者的n×(m-i)個位元轉換為上述第二影像灰階值中各相應第二影像灰階值的n×(m-i)個位元。
依據本發明另具有之一實施例，於上述即時色域映對方法中，以上述第一影像灰階值中每一者所對應的上述n×(m-i)個位元為記憶體位址查找映對表，以將上述第一影像灰階值轉換為上述第二影像灰階值更包含：對上述第一影像灰階值中每一者的n×i個未經轉換的位元以及每一者所對應之n×(m-i)個經轉換後所產生的位元進行整合，以產生相應的第二影像灰階值。
依據本發明又具有之一實施例，於上述即時色域映對方法中，上述n個第二像素灰階值中每一者的(m-i)個位元係為其最高(m-i)個位元。
依據本發明再具有之一實施例，於上述即時色域映 對方法中，上述n個第二像素灰階值每一者之最低i個位元與上述n個第一像素灰階值中各相應的像素灰階值之最低i個位元相同。
依據本發明更具有之一實施例，於上述即時色域映對方法中，以上述第一影像灰階值中每一者所對應的上述些至少一部份位元為記憶體位址查找映對表，以將上述第一影像灰階值轉換為上述第二影像灰階值更包含：判斷上述第一影像灰階值中一欲轉換之第一影像灰階值是否位於一影像灰階值範圍中；以及若上述欲轉換之第一影像灰階值不位於影像灰階值範圍中，則將上述第二影像灰階值中一對應的第二影像灰階值設置為與欲轉換之第一影像灰階值相同。
依據本發明另又一實施例，於上述即時色域映對方法中，上述第一影像灰階值中每一者包含不同顏色之n個第一像素灰階值。且判斷上述第一影像灰階值中上述欲轉換之第一影像灰階值是否位於影像灰階值範圍中係根據欲轉換之第一影像灰階值中之上述n個第一像素灰階值是否皆位於一對應的像素灰階值範圍中。
依據本發明另再一實施例，上述即時色域映對方法更包含：利用一第一暫存單元暫存第一影像訊號中之一第一畫面資料，其中第一畫面資料包含上述第一影像灰階值；以及利用一第二暫存單元暫存第二影像訊號中之一第二畫面資料，其中第二畫面資料包含上述第二影像灰階值。
應用本發明之優點在於藉由將影像訊號中之影像 灰階值作為記憶體位置以查找色域映對表，可實現影像訊號間之快速且即時的色域轉換。相較於習知技術(例如：利用伽瑪曲線進行色域轉換)，本發明可提供更為精確且自由度更高的色域映對。本發明亦揭示利用影像灰階值中之部份位元為記憶體位址查找色域映對表。如此一來，可大幅節省色域映對表所需佔據之記憶體空間，並可有效保持轉換後所產生之影像訊號中灰階值的連續性。亦即，本發明可在不影響色彩顯示之效果的情況下，有效節省色域映對所需的記憶體空間，並提升色域轉換的速度。
另外，本發明揭示判斷欲轉換之第一影像灰階值是否位於一影像灰階值範圍中，以決定是否對第一影像灰階值進行查表轉換。如此一來，亦可有效節省色域映對表所需要佔據的記憶體空間。而藉由設置上述像素灰階值範圍，可以實現針對於某些特定的顏色範圍的色域轉換。
100‧‧‧即時色域映對系統
110‧‧‧記憶體
120‧‧‧轉換模組
203‧‧‧第一影像訊號
210‧‧‧第一暫存單元
220‧‧‧第二暫存單元
223‧‧‧第二影像訊號
V‧‧‧第一影像灰階值
Vc‧‧‧第二影像灰階值
V’‧‧‧位元資料
Vc’‧‧‧位元資料
R[1]~R[m]、G[1]~G[m]、B[1]~B[m]、Rc[1]~Rc[m]、Gc[1]~Gc[m]、Bc[1]~Bc[m]‧‧‧位元
402、404、502、504‧‧‧步驟
第1圖為本發明一實施例中，一種即時色域映對系統之方塊示意圖。
第2圖為依據本發明一實施例，繪示第一影像灰階值與第二影像灰階值間之轉換的示意圖。
第3圖為依據本發明一實施例，繪示第一影像灰階值與第二影像灰階值間之轉換的示意圖。
第4圖為依據本發明一實施例，繪示一種即時色域映對方法之流程示意圖。
第5圖為依據本發明一實施例，繪示一種即時色域映對方法之流程示意圖。
下文係舉實施例配合所附圖式作詳細說明，但所提供之實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍，而結構運作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本發明所涵蓋的範圍。此外，圖式僅以說明為目的，並未依照原尺寸作圖。為使便於理解，下述說明中相同元件將以相同之符號標示來說明。
在全篇說明書與申請專利範圍所使用之用詞(terms)，除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供本領域技術人員在有關本揭露之描述上額外的引導。
另外，關於本文中所使用之『耦接』或『連接』，均可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸，或是相互間接作實體或電性接觸，亦可指二或多個元件相互操作或動作。
於本文中，除非內文中對於冠詞有所特別限定，否則『一』與『該』可泛指單一個或多個。將進一步理解的是，本文中所使用之『包含』、『包括』、『具有』及相似詞 彙，指明其所記載的特徵、區域、整數、步驟、操作、元件與/或組件，但不排除其所述或額外的其一個或多個其它特徵、區域、整數、步驟、操作、元件、組件，與/或其中之群組。
另外，在本文中，使用第一、第二與第三等等之詞彙，是用於描述各種元件、組件、區域、層與/或區塊是可以被理解的。但是這些元件、組件、區域、層與/或區塊不應該被這些術語所限制。這些詞彙只限於用來辨別單一元件、組件、區域、層與/或區塊。因此，在下文中的一第一元件、組件、區域、層與/或區塊也可被稱為第二元件、組件、區域、層與/或區塊，而不脫離本發明的本意。
請參照第1圖。第1圖為本發明一實施例中，一種即時(real-time)色域映對系統100之方塊示意圖。即時色域映對系統100可實作於一顯示裝置(例如：投影機、電視機、螢幕、廣色域顯示器...等)中，並對一第一影像訊號203執行色域映對，以產生一第二影像訊號223，但不以其為限。第一影像訊號203可由媒體播放裝置(例如：DVD播放機、VCD播放機或藍光播放機)、電腦系統(例如：桌上型電腦或筆記型電腦)，或手持式電子裝置(例如：智慧型手機或平板電腦)等電子系統所產生。第一影像訊號203也可由色度計、照度計、亮度計...等光學量測器具所產生。第一影像訊號203可為但不限於一高解析度多媒體介面(High Definition Multimedia Interface；HDMI)訊號。
即時色域映對系統100包含一記憶體110以及一轉 換模組120。於一實施例中，記憶體110可為但不限於一靜態隨機存取記憶體(Static Random Access Memory；SRAM)。轉換模組120可為但不限於一電子晶片。於另一實施例中，即時色域映對系統100包含至少一處理器以及一記憶單元，而轉換模組120係儲存於該記憶單元，並藉由該處理器執行其功能。
於一實施例中，即時色域映對系統100更選擇性地包含電性連接於轉換模組120的一第一暫存單元210以及一第二暫存單元220。於一實施例中，第一暫存單元210以及第二暫存單元220可為但不限於一雙倍資料率同步動態隨機存取記憶體(Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory；DDR RAM)。
記憶體110用以儲存一映對表(mapping table)(未繪示)。轉換模組120用以讀取記憶體110中之映對表，並藉由映對表將一第一影像訊號203所對應的複數個第一影像灰階值V轉換為一第二影像訊號223所對應的複數個第二影像灰階值Vc。轉換模組120係以上述第一影像灰階值V中每一者所對應的至少一部份位元V’為記憶體位址查找映對表，並根據查表結果Vc’，將上述第一影像灰階值V轉換為上述第二影像灰階值Vc。
於一實施例中，第一暫存單元210用以暫存第一影像訊號203中之一第一畫面資料(未繪示)。第一畫面資料包含上述第一影像灰階值V。第二暫存單元220用以暫存第二影像訊號223中之一第二畫面資料(未繪示)。第二畫 面資料包含上述第二影像灰階值Vc。進一步來說，轉換模組120藉由將上述第一影像灰階值V轉換為上述第二影像灰階值Vc，實現了第一畫面資料與第二畫面資料間之色域轉換。
於一實施例中，轉換模組120係以上述第一影像灰階值V中每一者所對應的全部位元為記憶體位址查找映對表，以將上述第一影像灰階值V轉換為上述第二影像灰階值Vc。亦即，於該實施例中，V’即為第一影像灰階值V所對應之全部位元，而Vc’即為第二影像灰階值Vc所對應之全部位元。更進一步來說，轉換模組120以上述第一影像灰階值V中每一者作為記憶體位址，於記憶體110中分別查找映對表，以得到一相應的查找結果。然後，轉換模組120將查找結果直接設置為對應的第二影像灰階值Vc。於一例子中，第一影像灰階值V中每一者係為一長度為24位元的二進位數值。轉換模組120以該些長度為24位元的二進位數值分別作為記憶體位址以查找映對表，並分別得到長度同樣為24位元的二進位數值查找結果。轉換模組120將該些查找結果分別設置為對應的第二影像灰階值Vc。
相較於上述實施例，轉換模組120直接利用第一影像灰階值V每一者所對應的全部位元為記憶體位址查找映對表，於另一實施例中，轉換模組120係利用第一影像灰階值V中每一者的部份位元為記憶體位址查找映對表。於進一步實施例中，第一影像灰階值V中每一者包含不同顏色之n個第一像素灰階值。n個第一像素灰階值中每一者由 m個位元所代表。轉換模組120係以上述第一影像灰階值V中每一者的n×(m-i)個位元為記憶體位址查找映對表，其中n>1，m>i≧1。以下將更進一步說明上述操作。
請同時參照第2圖。第2圖係根據本發明一實施例繪示轉換模組120將上述第一影像灰階值V中之一者轉換為第二影像灰階值Vc中相應的一者之示意圖。為方便及清楚說明起見，第2圖是根據第1圖所示實施例為例來作說明，但不以此為限。
需說明的是，於本實施例中，n為3。但於實際應用上，n並不限定於3，本領域之習知技藝人員可視實際需求加以調整。
如第2圖所示，第一影像灰階值V中每一者包含不同顏色(例如：紅色、綠色以及藍色)之3個第一像素灰階值。其中第一像素灰階值中每一者由m個位元所代表。亦即，上述3個第一像素灰階值分別對應於R[1]~R[m]、G[1]~G[m]以及B[1]~B[m]。而第二影像灰階值Vc中每一者包含相應的3個第二像素灰階值，上述3個第二像素灰階值中每一者亦由m個位元所代表。亦即，上述3個第二像素灰階值分別對應於Rc[1]~Rc[m]、Gc[1]~Gc[m]以及Bc[1]~Bc[m]。
於一例子中，m=8，紅色第一像素灰階值為146，則紅色第一像素灰階值係對應於10010010。綠色第一像素灰階值為61，則綠色第一像素灰階值係對應於00111101。而藍色第一像素灰階值為171，則藍色第一像素灰階值係對 應於10101011。
轉換模組120用以將第一影像灰階值V中每一者的3×(m-i)個位元作為記憶體位址以查找映對表，並根據查找結果，將第一影像灰階值V中每一者的3×(m-i)個位元轉換為第二影像灰階值Vc中各相應第二影像灰階值的3×(m-i)個位元。
於本實施例中，轉換模組120係以上述3個第一像素灰階值中每一者的最高(m-i)個位元為記憶體位址查找映對表，並將查表結果Vc’(其長度為3×(m-i)個位元)設置為上述3個第二像素灰階值中一相應者的最高(m-i)個位元。
進一步言之，轉換模組120係以R[1]~R[m]中的R[1]~R[m-i]、G[1]~G[m]中的G[1]~G[m-i]，以及B[1]~B[m]中的B[1]~B[m-i]所組成的3×(m-i)個位元V’作為記憶體位址查找映對表，並得到查找結果Vc’。
然後，轉換模組120將查找結果Vc’中之Rc[1]~Rc[m-i]、Gc[1]~Gc[m-i]，以及Bc[1]~Bc[m-i]分別設置為上述3個第二像素灰階值中相應一者的最高(m-i)個位元。
於一實施例中，轉換模組120更用以對第一影像灰階值V中每一者的n×i個未經轉換的位元以及每一者所對應之n×(m-i)個經轉換後所產生的位元進行整合，以產生相應的第二影像灰階值。如第2圖所示，轉換模組120整合第一影像灰階值V中3×i個未經轉換的位元 R[m-i+1]~R[m]、G[m-i+1]~G[m]與B[m-i+1]~B[m]，以及3×(m-i)個經轉換後所產生的位元Rc[1]~Rc[m-i]、Gc[1]~Gc[m-i]與Bc[1]~Bc[m-i]，以產生相應的第二影像灰階值Vc。
於另一實施例中，轉換模組120選擇性包含一延遲單元(未繪示)。於一實施例中，延遲單元係為一電路。於又一實施例中，延遲單元係以軟體的方式實現。延遲單元用以將第一影像灰階值V中每一者的n×i個未經轉換的位元分別延遲一段時間，以補償轉換模組120對第一影像灰階值V中每一者所對應的n×(m-i)個位元於記憶體110中進行查找映對表所需要的時間。如此一來，轉換模組120得以在查找完成時，順利整合第一影像灰階值V中每一者的n×i個未經轉換的位元以及每一者所對應之n×(m-i)個經轉換後所產生的位元，以產生相應的第二影像灰階值Vc。
於又一實施例中，3個第二像素灰階值每一者之最低i個位元與上述3個第一像素灰階值中各相應的像素灰階值之最低i個位元相同。亦即，於相應的第二影像灰階值Vc中，第二像素灰階值Rc[1]~Rc[m]中之最低i個位元Rc[m-i+1]~Rc[m]即為第一像素灰階值R[1]~R[m]中之最低i個位元R[m-i+1]~R[m]。第二像素灰階值Gc[1]~Gc[m]中之最低i個位元Gc[m-i+1]~Gc[m]即為第一像素灰階值G[1]~G[m]中之最低i個位元G[m-i+1]~G[m]。第二像素灰階值Bc[1]~Bc[m]中之最低i個位元Bc[m-i+1]~Bc[m]即為第一像素灰階值B[1]~B[m]中之最低i個位元B[m-i+1]~B[m]。
簡而言之，轉換模組120將查找結果Vc’中之Rc[1]~Rc[m-i]、Gc[1]~Gc[m-i]，以及Bc[1]~Bc[m-i]分別設置為3個第二像素灰階值中一相應者的最高(m-i)個位元，並將3個第一像素灰階值中每一者之最低i個位元分別設置為3個第二像素灰階值中一相應者的最低i個位元。以下將利用一例子以更進一步說明上述操作。
請參照第3圖。第3圖係根據本發明一實施例繪示轉換模組120將上述第一影像灰階值V中之一者轉換為第二影像灰階值Vc中相應的一者之示意圖。為方便及清楚說明起見，第3圖是根據第1圖所示實施例為例來作說明，但不以此為限。
於本實施例中，n=3、m=8，而i=1。當然，於實際應用上，n、m以及i並不限定於上述數值，本領域之習知技藝人員可視實際需求加以調整。
如第3圖所示，第一影像灰階值V中每一者包含3個第一像素灰階值R[1]~R[8]、G[1]~G[8]以及B[1]~B[8]。而對應的第二影像灰階值Vc中每一者亦包含3個第二像素灰階值Rc[1]~Rc[8]、Gc[1]~Gc[8]以及Bc[1]~Bc[8]。
轉換模組120將R[1]~R[7]、G[1]~G[7]以及B[1]~B[7]所組成的21個位元V’作為記憶體位址以查找映對表，並得到查表結果Vc’。
然後，轉換模組120將查表結果Vc’中之Rc[1]~Rc[7]、Gc[1]~Gc[7]與Bc[1]~Bc[7]分別設置為對應的第二影像灰階值Vc中之第1~7、9~15以及17~23個位 元。另外，轉換模組120將R[8]、G[8]以及B[8]分別設置為第二影像灰階值Vc中之第8、16以及24個位元(即Rc[8]、Gc[8]以及Bc[8])。
於上述實施例中，轉換模組120藉由利用第一影像灰階值V中每一者的部份位元為記憶體位址查找映對表。如此一來，可大幅節省映對表所需佔據記憶體110中之記憶體空間。
進一步言之，當轉換模組120直接利用第一影像灰階值V每一者所對應的全部位元為記憶體位址查找映對表時，映對表需要佔據記憶體110中n×m×(2^(n×m))個位元之記憶體空間。而當轉換模組120利用第一影像灰階值V中每一者的n×(m-i)個位元V’作為記憶體位址查找映對表，並根據查找結果Vc’產生相應的第二影像灰階值Vc時，映對表則只需要佔據記憶體110中n×(m-i)×(2^(n×(m-i)))個位元之記憶體空間。
舉例來說，當n=3，m=8而i=1時，當轉換模組120直接利用第一影像灰階值V每一者所對應的全部位元為記憶體位址查找映對表時，映對表需要佔據記憶體110中3×8×(2^24)=384M個位元之記憶體空間。而當轉換模組120利用第一影像灰階值V中每一者的n×(m-i)個位元V’作為記憶體位址查找映對表時，映對表只需要佔據記憶體110中3×7×(2^21)=42M個位元之記憶體空間，節省了384M-42M=342M個位元之記憶體空間。
另外，由於在色域空間中，相鄰的色彩資料其灰階 值通常為連續的數值。因此，藉由利用n個第一像素灰階值中每一者的最高(m-1)個位元所組成的n×(m-1)個位元做為記憶體位址記憶體位址查找映對表，並將n個第二像素灰階值每一者之最低位元與n個第一像素灰階值中各相應的像素灰階值之最低位元設置為相同，如此一來，可有效保持轉換後所產生之影像訊號中灰階值的連續性。亦即，於上述例子中，藉由利用一僅佔據42M個位元之記憶體空間的映對表進行色域轉換，可實現一近似於24bit的色域映對。
於本發明另一實施例中，轉換模組120更用以判斷上述第一影像灰階值V中，欲轉換之第一影像灰階值是否位於一影像灰階值範圍中。若欲轉換之第一影像灰階值不位於上述影像灰階值範圍中，則轉換模組120將第二影像灰階值Vc中一對應的第二影像灰階值設置為與上述欲轉換之第一影像灰階值相同。
於又一實施例中，轉換模組120係根據欲轉換之第一影像灰階值中之n個第一像素灰階值是否皆位於一對應的像素灰階值範圍中，以判斷欲轉換之第一影像灰階值是否位於影像灰階值範圍中。
於一實施例中，n=3、m=8，而第一影像灰階值V中每一者係為一如第3圖所示之24位元的數值。另外，於該實施例中，對應的像素灰階值範圍係分別為0≦R≦127、0≦G≦127，128≦B≦255。
於一例子中，一欲轉換的第一影像灰階值之 R[1]~R[8]為10010010、G[1]~G[8]為00111101，而B[1]~B[8]為10101011(即R=146，G=61，B=171)。由於R的灰階值不在對應的像素灰階值範圍0與127之間，故轉換模組120判斷於本例子中，欲轉換之第一影像灰階值並不位於影像灰階值範圍中。轉換模組120據以將一對應的第二影像灰階值設置為與上述欲轉換之第一影像灰階值相同。
於另一例子中，一欲轉換的第一影像灰階值之R[1]~R[8]為01110010、G[1]~G[8]為01010101，而B[1]~B[8]為11001010(即R=114，G=85，B=202)。由於R、G、B的灰階值都在對應的像素灰階值範圍之間，故轉換模組120判斷於本例子中，欲轉換之第一影像灰階值位於影像灰階值範圍中。轉換模組120據以將上述欲轉換之第一影像灰階值進行如第3圖中所示之查表轉換操作，以產生一對應的第二影像灰階值。
需說明的是，於本發明中，像素灰階值範圍當然不限於上述的0≦R≦127、0≦G≦127以及128≦B≦255，本領域之習知技術人員可視實際需求加以調整。於另一實施例中，像素灰階值範圍係為64≦R≦192、64≦G≦192以及64≦B≦192。
於上述實施例中，轉換模組120藉由判斷欲轉換之第一影像灰階值是否位於一影像灰階值範圍中，以決定是否對第一影像灰階值進行查表轉換。如此一來，亦可有效節省映對表於記憶體110中所需要佔據的記憶體空間。另外，藉由設置上述像素灰階值範圍，可以實現針對於某些 特定顏色範圍的色域轉換。
第4圖為依據本發明一實施例，繪示一種即時色域映對方法之流程示意圖。此即時色域映對方法可應用於如第1圖所繪示的即時色域映對系統100中，但不以其為限。為方便及清楚說明起見，下列即時色域映對方法之敘述係配合第1圖所示的即時色域映對系統100作說明。
於步驟402中，轉換模組120讀取儲存於記憶體110中之映對表。
然後於步驟404中，轉換模組120以第一影像訊號203所對應的複數個第一影像灰階值V中每一者所對應的至少一部份位元V’為記憶體位址查找映對表，以將上述第一影像灰階值V轉換為第二影像訊號223所對應的複數個第二影像灰階值Vc。
於一實施例中，以第一影像灰階值V中每一者所對應的上述至少一部份位元為記憶體位址查找映對表係以上述第一影像灰階值V中每一者所對應的全部位元為記憶體位址查找映對表。
於另一實施例中，第一影像灰階值V中每一者包含不同顏色之n個第一像素灰階值。上述n個第一像素灰階值中每一者由m個位元所代表。而以上述第一影像灰階值V中每一者所對應的上述至少一部份位元為記憶體位址查找映對表係以上述第一影像灰階值V中每一者的n×(m-i)個位元為記憶體位址查找映對表，其中n>1，m>i≧1。
於又一實施例中，上述n個第一像素灰階值中每一 者的(m-i)個位元係為其最高(m-i)個位元(如第2圖中之第一影像灰階值V以及位元資料V’所示)。
於再一實施例中，上述第二影像灰階值Vc中每一者包含相應的n個第二像素灰階值。上述n個第二像素灰階值中每一者由m個位元所代表。而以上述第一影像灰階值V中每一者的n×(m-i)個位元為記憶體位址查找映對表，以將上述第一影像灰階值V轉換為上述第二影像灰階值Vc更包含：根據查找結果，將上述第一影像灰階值V中每一者的n×(m-i)個位元轉換為上述第二影像灰階值Vc中各相應第二影像灰階值的n×(m-i)個位元(如第2圖中之位元資料Vc’以及第二影像灰階值Vc所示)。
於另又一實施例中，上述n個第二像素灰階值中每一者的(m-i)個位元係為其最高(m-i)個位元(如第2圖中之第二影像灰階值Vc所示)。
於另再一實施例中，以上述第一影像灰階值V中每一者所對應的n×(m-i)個位元為記憶體位址查找映對表，以將上述第一影像灰階值V轉換為上述第二影像灰階值Vc更包含：對上述第一影像灰階值V中每一者的n×i個未經轉換的位元以及每一者所對應之n×(m-i)個經轉換後所產生的位元進行整合，以產生相應的第二影像灰階值。
於再又一實施例中，上述n個第二像素灰階值每一者之最低i個位元與上述n個第一像素灰階值中各相應的像素灰階值之最低i個位元相同。
於另具有之一實施例中，以上述第一影像灰階值V 中每一者所對應的至少一部份位元為記憶體位址查找映對表，以將上述第一影像灰階值V轉換為上述第二影像灰階值Vc更包含：判斷上述第一影像灰階值V中一欲轉換之第一影像灰階值是否位於一影像灰階值範圍中；以及若欲轉換之第一影像灰階值不位於影像灰階值範圍中，則將上述第二影像灰階值Vc中一對應的第二影像灰階值設置為與上述欲轉換之第一影像灰階值相同。
於又具有之一實施例中，第一影像灰階值中每一者包含不同顏色之n個第一像素灰階值。而判斷上述第一影像灰階值V中欲轉換之第一影像灰階值是否位於影像灰階值範圍中係根據欲轉換之第一影像灰階值中之上述n個第一像素灰階值是否皆位於一對應的像素灰階值範圍中。
請參照第5圖。第5圖為依據本發明一實施例繪示一種即時色域映對方法之流程示意圖。相較於第4圖所示之即時色域映對方法，於本實施例中，即時色域映對方法更包含步驟502以及步驟504。此即時色域映對方法可應用於如第1圖所繪示的即時色域映對系統100中，但不以其為限。為方便及清楚說明起見，下列即時色域映對方法之敘述係配合第1圖所示的即時色域映對系統100作說明。
於步驟502中，利用第一暫存單元210暫存第一影像訊號203中之一第一畫面資料。第一畫面資料包含複數個第一影像灰階值V。
於步驟504中，利用第二暫存單元220暫存第二影像訊號223中之一第二畫面資料。第二畫面資料包含上述 第二影像灰階值Vc。
應瞭解到，在上述實施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行。
綜上所述，本發明藉由將影像訊號中之影像灰階值作為記憶體位置以查找色域映對表，可實現影像訊號間之快速且即時的色域轉換。相較於習知技術(例如：利用伽瑪曲線進行色域轉換)，本發明可提供更為精確且自由度更高的色域映對。本發明亦揭示利用影像灰階值中之部份位元為記憶體位址查找色域映對表。如此一來，可大幅節省色域映對表所需佔據之記憶體空間，並可有效保持轉換後所產生之影像訊號中灰階值的連續性。於一實施例中，藉由利用一僅佔據42M個位元之記憶體空間的色域映對表進行色域轉換，即可實現一近似於24bit的色域映對。亦即，本發明可在不影響色彩顯示之效果的情況下，有效節省色域映對所需的記憶體空間，並提升色域轉換的速度。
另外，本發明揭示判斷欲轉換之第一影像灰階值是否位於一影像灰階值範圍中，以決定是否對第一影像灰階值進行查表轉換。如此一來，亦可有效節省色域映對表所需要佔據的記憶體空間。而藉由設置上述像素灰階值範圍，可以實現針對於某些特定的顏色範圍的色域轉換。
雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此 本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧即時色域映對系統
110‧‧‧記憶體
120‧‧‧轉換模組
203‧‧‧第一影像訊號
210‧‧‧第一暫存單元
220‧‧‧第二暫存單元
223‧‧‧第二影像訊號
V‧‧‧第一影像灰階值
Vc‧‧‧第二影像灰階值
V’‧‧‧位元資料
Vc’‧‧‧位元資料

Claims (20)

  1. 一種即時(real-time)色域映對系統，包含：一記憶體，用以儲存一映對表(mapping table)；以及一轉換模組，用以讀取該記憶體中之該映對表，並藉由該映對表將一第一影像訊號所對應的複數個第一影像灰階值轉換為一第二影像訊號所對應的複數個第二影像灰階值；其中該轉換模組係以該些第一影像灰階值中每一者所對應的至少一部份位元為記憶體位址查找該映對表，以將該些第一影像灰階值轉換為該些第二影像灰階值，其中該些第一影像灰階值中每一者包含不同顏色之n個第一像素灰階值，該n個第一像素灰階值中每一者由m個位元所代表，該轉換模組係以該些第一影像灰階值中每一者的n×(m-i)個位元為記憶體位址查找該映對表，其中n>1，m>i≧1。
  2. 如請求項1所述之即時色域映對系統，其中該轉換模組係以該些第一影像灰階值中每一者所對應的全部位元為記憶體位址查找該映對表，以將該些第一影像灰階值轉換為該些第二影像灰階值。
  3. 如請求項1所述之即時色域映對系統，其中該n個第一像素灰階值中每一者的(m-i)個位元係為其最高(m-i)個位元。
  4. 如請求項1所述之即時色域映對系統，其中該些第二影像灰階值中每一者包含相應的n個第二像素灰階值，該n個第二像素灰階值中每一者由m個位元所代表，該轉換模組係根據查找結果，將該些第一影像灰階值中每一者的n×(m-i)個位元轉換為該些第二影像灰階值中各相應第二影像灰階值的n×(m-i)個位元。
  5. 如請求項4所述之即時色域映對系統，其中該轉換模組更用以對該些第一影像灰階值中每一者的n×i個未經轉換的位元以及每一者所對應之n×(m-i)個經轉換後所產生的位元進行整合，以產生該相應的第二影像灰階值。
  6. 如請求項4所述之即時色域映對系統，其中該n個第二像素灰階值中每一者的(m-i)個位元係為其最高(m-i)個位元。
  7. 如請求項4所述之即時色域映對系統，其中該n個第二像素灰階值每一者之最低i個位元與該n個第一像素灰階值中各相應的像素灰階值之最低i個位元相同。
  8. 如請求項1所述之即時色域映對系統，其中該轉換模組更用以判斷該些第一影像灰階值中一欲轉換之第一影像灰階值是否位於一影像灰階值範圍中，若該欲轉換之第一 影像灰階值不位於該影像灰階值範圍中，則該轉換模組將該些第二影像灰階值中一對應的第二影像灰階值設置為與該欲轉換之第一影像灰階值相同。
  9. 如請求項8所述之即時色域映對系統，其中該些第一影像灰階值中每一者包含不同顏色之n個第一像素灰階值，該轉換模組係根據該欲轉換之第一影像灰階值中之該n個第一像素灰階值是否皆位於一對應的像素灰階值範圍中以判斷該欲轉換之第一影像灰階值是否位於該影像灰階值範圍中。
  10. 如請求項1所述之即時色域映對系統，更包含：一第一暫存單元，電性連接至該轉換模組，該第一暫存單元用以暫存該第一影像訊號中之一第一畫面資料，其中該第一畫面資料包含該些第一影像灰階值；以及一第二暫存單元，電性連接至該轉換模組，該第二暫存單元用以暫存該第二影像訊號中之一第二畫面資料，其中該第二畫面資料包含該些第二影像灰階值。
  11. 一種即時色域映對方法，包含：讀取儲存於一記憶體中之一映對表；以及以一第一影像訊號所對應的複數個第一影像灰階值中每一者所對應的至少一部份位元為記憶體位址查找該映對表，以將該些第一影像灰階值轉換為一第二影像訊號所對 應的複數個第二影像灰階值，其中該些第一影像灰階值中每一者包含不同顏色之n個第一像素灰階值，該n個第一像素灰階值中每一者由m個位元所代表，且以該些第一影像灰階值中每一者所對應的該些至少一部份位元為記憶體位址查找該映對表係以該些第一影像灰階值中每一者的n×(m-i)個位元為記憶體位址查找該映對表，其中n>1，m>i≧1。
  12. 如請求項11所述之即時色域映對方法，其中以該些第一影像灰階值中每一者所對應的該些至少一部份位元為記憶體位址查找該映對表係以該些第一影像灰階值中每一者所對應的全部位元為記憶體位址查找該映對表。
  13. 如請求項11所述之即時色域映對方法，其中該n個第一像素灰階值中每一者的(m-i)個位元係為其最高(m-i)個位元。
  14. 如請求項11所述之即時色域映對方法，其中該些第二影像灰階值中每一者包含相應的n個第二像素灰階值，該n個第二像素灰階值中每一者由m個位元所代表，且以該些第一影像灰階值中每一者的該些n×(m-i)個位元為記憶體位址查找該映對表，以將該些第一影像灰階值轉換為該些第二影像灰階值更包含：根據查找結果，將該些第一影像灰階值中每一者的n× (m-i)個位元轉換為該些第二影像灰階值中各相應第二影像灰階值的n×(m-i)個位元。
  15. 如請求項14所述之即時色域映對方法，其中以該些第一影像灰階值中每一者所對應的該些n×(m-i)個位元為記憶體位址查找該映對表，以將該些第一影像灰階值轉換為該些第二影像灰階值更包含：對該些第一影像灰階值中每一者的n×i個未經轉換的位元以及每一者所對應之n×(m-i)個經轉換後所產生的位元進行整合，以產生該相應的第二影像灰階值。
  16. 如請求項14所述之即時色域映對方法，其中該n個第二像素灰階值中每一者的(m-i)個位元係為其最高(m-i)個位元。
  17. 如請求項14所述之即時色域映對方法，其中該n個第二像素灰階值每一者之最低i個位元與該n個第一像素灰階值中各相應的像素灰階值之最低i個位元相同。
  18. 如請求項11所述之即時色域映對方法，其中以該些第一影像灰階值中每一者所對應的該些至少一部份位元為記憶體位址查找該映對表，以將該些第一影像灰階值轉換為該些第二影像灰階值更包含：判斷該些第一影像灰階值中一欲轉換之第一影像灰階 值是否位於一影像灰階值範圍中；以及若該欲轉換之第一影像灰階值不位於該影像灰階值範圍中，則將該些第二影像灰階值中一對應的第二影像灰階值設置為與該欲轉換之第一影像灰階值相同。
  19. 如請求項18所述之即時色域映對方法，其中該些第一影像灰階值中每一者包含不同顏色之n個第一像素灰階值，且判斷該些第一影像灰階值中該欲轉換之第一影像灰階值是否位於該影像灰階值範圍中係根據該欲轉換之第一影像灰階值中之該n個第一像素灰階值是否皆位於一對應的像素灰階值範圍中。
  20. 如請求項11所述之即時色域映對方法，更包含：利用一第一暫存單元暫存該第一影像訊號中之一第一畫面資料，其中該第一畫面資料包含該些第一影像灰階值；以及利用一第二暫存單元暫存該第二影像訊號中之一第二畫面資料，其中該第二畫面資料包含該些第二影像灰階值。
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