專利名稱：用于壓縮視頻圖像的色溫轉(zhuǎn)換的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于改變顯示裝置的色溫的方法和系統(tǒng)，尤其涉及一種用于估計(jì)壓縮視頻圖像的色溫并且根據(jù)用戶的優(yōu)選改變壓縮視頻圖像的色溫的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
色溫的概念是指諸如石墨的黑體輻射體必須被加熱以產(chǎn)生特定光譜特性的光的溫度。在圖像處理中，色溫被用于量化由觀看視頻圖像的用戶所感覺(jué)的溫暖和寒冷。色溫被以絕對(duì)溫度表示，其等于273度加上攝氏溫度。視頻圖像的色溫被定義為視頻圖像的色度坐標(biāo)在其上匹配光源的色度坐標(biāo)的值。
通常，一般不同于用戶優(yōu)選的色溫，具有高色溫的視頻圖像顯示總體上淺藍(lán)色的光，并且具有低色溫的視頻圖像顯示總體上淺紅色的光。
如美國(guó)專利第4,562,460、4,633,299和4,788,586號(hào)所公開的，為了根據(jù)用戶的優(yōu)選改變視頻圖像的色溫，TV或監(jiān)視器包括用于改變色調(diào)或RGB的量的控制鈕，從而用戶可使用該控制鈕將某個(gè)視頻圖像或場(chǎng)景的色溫直接調(diào)整到期望的色溫。
然而，當(dāng)控制顯示其它各種內(nèi)容的運(yùn)動(dòng)視頻圖像的色溫時(shí)有很多不便，另外，用于以上述方式改變顏色的方法使視頻圖像顯示地不太自然，好像視頻圖像經(jīng)過(guò)了特定的濾色器一樣。
作為用于改變壓縮視頻圖像的色溫的另一種方法，美國(guó)專利第6,172,719號(hào)公開了用于通過(guò)使用色度檢測(cè)部件來(lái)檢測(cè)環(huán)境亮度和視頻設(shè)備的顏色并用于自動(dòng)改變視頻設(shè)備的色溫的方法。在該方法中，基于環(huán)境的特性而不考慮其自身的視頻圖像的特性來(lái)改變視頻設(shè)備的色溫。因此，該方法適于基于視頻圖像的背景的觀眾情緒控制，但是不允許基于視頻圖像的內(nèi)容的色溫的色溫改變。通常，使用諸如TV或監(jiān)視器的視頻圖像顯示裝置的環(huán)境不會(huì)頻繁改變。另一方面，視頻圖像的內(nèi)容改變很頻繁。因此，考慮到用戶的優(yōu)選，必須根據(jù)視頻圖像的內(nèi)容中的改變來(lái)改變視頻圖像的色溫。
為了解決此問(wèn)題，美國(guó)專利第4,685,071和5,495,428號(hào)和韓國(guó)專利申請(qǐng)第1998-53119號(hào)公開了一種用于估計(jì)視頻圖像的色溫(照明色)的方法。一種用于使用確定的色溫將視頻圖像的色溫總地改變?yōu)橛脩魞?yōu)選的色溫的方法在韓國(guó)專利申請(qǐng)第1999-50596號(hào)中公開。
然而，在以上的所有方法中，使用關(guān)于每一像素的矩陣乘法運(yùn)算來(lái)執(zhí)行色溫估計(jì)處理。因此，這些方法的特征在于由于用戶端的矩陣乘法運(yùn)算導(dǎo)致相當(dāng)大的計(jì)算負(fù)荷，其降低了輸出視頻圖像的質(zhì)量并且需要用于性能改善的附加開銷。而且，當(dāng)其色溫將被改變的視頻圖像是壓縮運(yùn)動(dòng)視頻圖像時(shí)，壓縮運(yùn)動(dòng)視頻圖像應(yīng)該被完全解碼。此解碼操作增加了總的計(jì)算負(fù)荷，因此增加了使用這些方法的裝置的響應(yīng)時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于改變壓縮視頻圖像的色溫的方法和系統(tǒng)，其能夠在使用基于塊的離散余弦變換(DCT)而被壓縮的視頻圖像，例如MPEG壓縮的運(yùn)動(dòng)視頻圖像的情況下，減小在色溫估計(jì)處理期間將被處理的像素的數(shù)目，并且通過(guò)在色溫估計(jì)處理期間根據(jù)從壓縮視頻圖像的DC分量獲得的DC視頻圖像估計(jì)色溫，而不使用通過(guò)完全解碼壓縮視頻圖像獲得的視頻圖像，來(lái)提高色溫估計(jì)處理的處理速度。
本發(fā)明還提供一種用于改變壓縮視頻圖像的色溫的方法和系統(tǒng)，其能夠通過(guò)提高色溫估計(jì)處理的處理速度來(lái)提高色溫改變處理的總的處理速度。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種用于估計(jì)壓縮視頻圖像的色溫并改變壓縮視頻圖像的色溫的系統(tǒng)包括色溫估計(jì)單元，用于接收使用基于塊的離散余弦變換而被壓縮的視頻圖像，產(chǎn)生相應(yīng)于壓縮視頻圖像的DC視頻圖像，并且使用DC視頻圖像來(lái)估計(jì)壓縮視頻圖像的色溫；解碼器，用于解碼壓縮視頻圖像以產(chǎn)生原始視頻圖像；和色溫改變單元，用于根據(jù)壓縮視頻圖像是否為運(yùn)動(dòng)視頻圖像來(lái)將壓縮視頻圖像的估計(jì)色溫或解碼后的原始視頻圖像的色溫確定為應(yīng)用色溫，并且依據(jù)應(yīng)用色溫和用戶優(yōu)選的色溫來(lái)改變解碼后的原始視頻圖像的色溫。
最好色溫估計(jì)單元包括DC視頻圖像抽取部件，用于從壓縮視頻圖像中抽取每一塊的DC系數(shù)，每個(gè)DC系數(shù)表示視頻圖像的每一塊的像素值的平均值，用于將DC系數(shù)定義為每一像素值，并且用于產(chǎn)生由像素值組成的DC視頻圖像；和色溫估計(jì)部件，用于從DC視頻圖像的色溫估計(jì)整個(gè)壓縮視頻圖像的色溫。另外最好色溫改變單元包括應(yīng)用色溫確定部件，用于根據(jù)壓縮視頻圖像是否是運(yùn)動(dòng)視頻圖像來(lái)將壓縮視頻圖像的估計(jì)色溫或解碼后的視頻圖像的色溫確定為應(yīng)用色溫；和色溫改變部件，用于接收用戶優(yōu)選的色溫，并且根據(jù)應(yīng)用色溫或用戶優(yōu)選的色溫來(lái)改變解碼后的視頻圖像的色溫。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種用于估計(jì)壓縮視頻圖像的色溫并改變壓縮視頻圖像的色溫的方法包括(a)接收使用基于塊的離散余弦變換而被壓縮的視頻圖像，產(chǎn)生相應(yīng)于壓縮視頻圖像的DC視頻圖像，并且使用DC視頻圖像來(lái)估計(jì)壓縮視頻圖像的色溫；(b)對(duì)壓縮視頻圖像進(jìn)行解碼以產(chǎn)生原始視頻圖像；和(c)根據(jù)壓縮視頻圖像是否是運(yùn)動(dòng)視頻圖像來(lái)將壓縮視頻圖像的估計(jì)色溫或解碼后的原始視頻圖像的色溫確定為應(yīng)用色溫，并且根據(jù)應(yīng)用色溫和用戶優(yōu)選的色溫來(lái)改變解碼后的原始視頻圖像的色溫。
最好步驟(a)包括(a1)從壓縮視頻圖像中抽取每一塊的DC系數(shù)，每個(gè)DC系數(shù)表示視頻圖像的每一塊的像素值的平均值，將DC系數(shù)定義為每一像素值，并且產(chǎn)生由像素值組成的DC視頻圖像；和(a2)根據(jù)DC視頻圖像的色溫來(lái)估計(jì)整個(gè)壓縮視頻圖像的色溫。另外最好步驟(c)包括(c1)根據(jù)壓縮視頻圖像是否是運(yùn)動(dòng)視頻圖像來(lái)將壓縮視頻圖像的估計(jì)色溫或解碼后的原始視頻圖像的色溫確定為應(yīng)用色溫；和(c2)接收用戶優(yōu)選的色溫，并且根據(jù)應(yīng)用色溫和用戶優(yōu)選的色溫來(lái)改變解碼后的原始視頻圖像的色溫。


通過(guò)參照附圖進(jìn)行的對(duì)其優(yōu)選實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述和其他方面及優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的用于改變壓縮視頻圖像的色溫的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的用于估計(jì)壓縮視頻圖像的色溫并改變壓縮視頻圖像的色溫的方法的流程圖；圖3A是顯示根據(jù)本發(fā)明的壓縮視頻圖像和抽取的DC視頻圖像；圖3B是顯示根據(jù)本發(fā)明的用于從被幀間編碼的壓縮視頻圖像抽取DC視頻圖像的方法；以及圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的用于確定壓縮視頻圖像的應(yīng)用色溫的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下，將參照附圖通過(guò)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明。
圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的用于改變壓縮視頻圖像的色溫的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的方框圖。
根據(jù)本發(fā)明的用于改變壓縮視頻圖像的色溫的系統(tǒng)包括色溫估計(jì)單元10，用于估計(jì)輸入的壓縮視頻圖像的色溫；解碼器30，用于解碼輸入的壓縮視頻圖像；以及色溫改變單元20，用于根據(jù)輸入的用戶優(yōu)選的色溫來(lái)改變解碼后的視頻圖像的色溫。
另外，色溫估計(jì)單元10包括DC視頻圖像抽取部件11，用于從輸入的壓縮視頻圖像抽取DC視頻圖像；以及色溫估計(jì)部件12，用于從DC視頻圖像估計(jì)完整的壓縮視頻圖像的色溫。
另外，色溫改變單元20包括應(yīng)用色溫確定部件21，用于確定輸入的壓縮視頻圖像是靜止視頻圖像還是運(yùn)動(dòng)視頻圖像，并且從估計(jì)的色溫確定將被用于色溫改變的應(yīng)用色溫；以及色溫改變部件22，用于根據(jù)應(yīng)用色溫和用戶優(yōu)選的色溫來(lái)改變解碼后的輸入的壓縮視頻圖像的色溫。
下面，將參照?qǐng)D1和圖2來(lái)描述用于估計(jì)壓縮視頻圖像的色溫并且改變壓縮視頻圖像的色溫的方法。
圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的用于估計(jì)壓縮視頻圖像的色溫并改變壓縮視頻圖像的色溫的方法的流程圖。
如圖1所示，壓縮視頻圖像被輸入到DC視頻圖像抽取部件11和解碼器30。術(shù)語(yǔ)“壓縮視頻圖像”是指使用基于塊的離散余弦變換(DCT)而壓縮的靜止視頻圖像或運(yùn)動(dòng)視頻圖像，諸如MPGE 1、2或4圖像(S200)。
當(dāng)輸入的壓縮視頻圖像是靜止視頻圖像或內(nèi)部編碼的運(yùn)動(dòng)視頻圖像時(shí)，通過(guò)將通過(guò)以常數(shù)(優(yōu)選地，1/8)乘以關(guān)于輸入的壓縮視頻圖像的DCT塊的坐標(biāo)(0，0)的DCT系數(shù)而獲得的DC系數(shù)設(shè)置為一個(gè)像素值，DC視頻圖像抽取部件11從輸入的壓縮視頻圖像生成DC視頻圖像。關(guān)于DCT塊的坐標(biāo)(0，0)的DCT系數(shù)代表與其DCT塊相應(yīng)的原始視頻圖像的像素值的平均值。因此，能夠只使用一個(gè)坐標(biāo)值來(lái)獲得一個(gè)DCT塊的全部像素值的平均值。因此，當(dāng)輸入的壓縮視頻圖像由每一塊具有N×N像素的DCT塊構(gòu)成時(shí)，抽取的DC視頻圖像具有等于解碼后的視頻圖像的像素個(gè)數(shù)的1/N2倍的像素個(gè)數(shù)。將參照?qǐng)D3A對(duì)其詳細(xì)描述。
為了解釋起來(lái)簡(jiǎn)單，假設(shè)圖3A的左側(cè)示出的壓縮視頻圖像由16個(gè)DCT塊構(gòu)成，如果關(guān)于16個(gè)DCT塊的每一個(gè)的坐標(biāo)(0，0)的DCT系數(shù)被以預(yù)定的常數(shù)相乘并且被映射到一個(gè)DC視頻圖像，則圖3A的右側(cè)示出的視頻圖像被抽取為具有4×4大小也就是16個(gè)像素值的一個(gè)DC視頻圖像。因此，整個(gè)視頻圖像的色溫可從縮小的DC視頻圖像被估計(jì)，所述縮小的DC視頻圖像具有等于原始視頻圖像的像素個(gè)數(shù)的1/N2倍的像素個(gè)數(shù)。
僅當(dāng)相應(yīng)的DCT塊像在MPGE幀內(nèi)一樣被內(nèi)部編碼時(shí)，與每一DCT塊的坐標(biāo)(0，0)相應(yīng)的值被取得而沒(méi)有改變。然而，如果相應(yīng)的DCT塊被幀內(nèi)編碼，則從由其當(dāng)前幀的DC系數(shù)將被抽取的DCT塊參照的DCT塊估計(jì)的值可被取為DC視頻圖像的像素值。
用于從幀間編碼的壓縮視頻圖像抽取DC視頻圖像的方法將參照?qǐng)D3B來(lái)被描述。
首先，假設(shè)通過(guò)參照先前幀來(lái)編碼當(dāng)前幀，當(dāng)與其DCT系數(shù)將被抽取的DCT塊相應(yīng)的視頻圖像和與先前幀的一個(gè)DCT塊相應(yīng)的視頻圖像精確一致時(shí)，關(guān)于先前幀的DCT塊的坐標(biāo)(0，0)的DCT系數(shù)被使用而沒(méi)有改變。然而，當(dāng)與其DC系數(shù)將被抽取的DCT塊相應(yīng)的視頻圖像存在超過(guò)先前幀的多個(gè)DCT塊時(shí)，根據(jù)與其當(dāng)前幀的DC系數(shù)將被抽取的DCT塊相應(yīng)的視頻圖像的區(qū)域與前面的DCT塊的區(qū)域的比率來(lái)確定DC系數(shù)。換句話說(shuō)，當(dāng)與其當(dāng)前幀的DC系數(shù)將被抽取的DCT塊Bref相應(yīng)的視頻圖像存在超過(guò)先前幀的四個(gè)DCT塊B1、B2、B3和B4時(shí)，由在其中當(dāng)前幀被參照的DCT塊占據(jù)的區(qū)域的比率被表示為Wi＝(Bref的區(qū)域∩Bi)/(Bi的區(qū)域)，并且Bi的DC系數(shù)被表示為DCi(i＝1，2，3，4)，DCT塊Bref的DC系數(shù)被表示為DCref=Σi=14Wi×DCi.]]>生成的DC視頻圖像被輸入到色溫估計(jì)部件12，并且色溫估計(jì)部件12從生成的DC視頻圖像估計(jì)色溫(S220)。由于在輸入的DC視頻圖像和不包括視頻圖像的大小被顯著縮小的普通視頻圖像之間沒(méi)有大的差別，所以可以由生成的視頻圖像的色溫的普通估計(jì)方法執(zhí)行色溫估計(jì)。
在生成的DC視頻圖像被輸入到色溫估計(jì)部件12之后，高亮的區(qū)從輸入的視頻圖像被抽取。抽取的高亮區(qū)的每一個(gè)被投影到色度面上，關(guān)于色度面上的相應(yīng)形狀的幾何表達(dá)式參數(shù)被計(jì)算，并且輸入的DC視頻圖像的平均值被計(jì)算。DC視頻圖像的平均值被預(yù)定的系數(shù)相乘并且被設(shè)置為自發(fā)光閾值，具有超過(guò)自發(fā)光閾值的色度坐標(biāo)值的自發(fā)光區(qū)從DC視頻圖像被去除，并且從自發(fā)光區(qū)從其被去除的DC視頻圖像的平均值估計(jì)使用識(shí)別光源方法的發(fā)光色。位于估計(jì)的發(fā)光色周圍的預(yù)定的數(shù)目的幾何表達(dá)式參數(shù)被選擇，并且使用選擇的幾何表達(dá)式參數(shù)來(lái)估計(jì)最終色溫。
在從DC視頻圖像估計(jì)的色溫被輸入到自適應(yīng)色溫改變單元20之后，應(yīng)用色溫確定部件21確定估計(jì)的色溫是否被用于壓縮視頻圖像的色溫改變。解碼器30解碼壓縮視頻圖像的相應(yīng)幀(S230)。
將參照?qǐng)D4來(lái)詳細(xì)描述用于確定壓縮視頻圖像的應(yīng)用色溫的方法。
應(yīng)用色溫確定部件21從解碼器30接收壓縮視頻圖像，并且確定其色溫將被改變的壓縮視頻圖像是否是運(yùn)動(dòng)視頻圖像(S231)。當(dāng)壓縮視頻圖像是單一靜止視頻圖像時(shí)，應(yīng)用色溫確定部件21將輸入DC視頻圖像的估計(jì)色溫確定為應(yīng)用色溫(S232)。
同時(shí)，當(dāng)壓縮視頻圖像是運(yùn)動(dòng)視頻圖像時(shí)，當(dāng)前視頻圖像幀(第k幀)的DC視頻圖像的估計(jì)色溫TDC(k)和先前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫TDC(k-1)之間的差被計(jì)算出，并且該差與第一臨界值k1比較(S234)。
由于相似的場(chǎng)景連續(xù)地顯示在運(yùn)動(dòng)視頻圖像的每一幀中，所以具有相對(duì)于視頻圖像的每一幀彼此相似的值的色溫應(yīng)該被保持，盡管其間存在一些差別。因此，當(dāng)用戶觀看視頻圖像時(shí)，沒(méi)有使用戶感到不舒適的色溫差被設(shè)置為第一臨界值k1(在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中為200°k)。如果當(dāng)前視頻圖像幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫TDC(k)和先前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫TDC(k-1)之間的差小于第一臨界值k1，那么通過(guò)給先前幀的應(yīng)用色溫值T(k-1)加上預(yù)定修正函數(shù)值，來(lái)計(jì)算當(dāng)前幀的應(yīng)用色溫值T(k)(S235)。
與臨界值比較的色溫值之間的差通過(guò)使用色溫差測(cè)量函數(shù)D(t1，t2)來(lái)被獲得。D(t1，t2)是色溫差測(cè)量函數(shù)，其確定兩個(gè)色溫t1和t2之間的差。在使用如106/T的反換算(reverse scale)改變了色溫區(qū)域之后，D(t1，t2)可以由色溫區(qū)域之間的差定義。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，D(t1，t2)被定義為D(t1，t2)＝|106/t1-106/t2|，并且能夠在變化區(qū)域在反換算變化后被量化之后由量化的部分之間的差限定。
通過(guò)反換算定義色溫差的原因是即使在高色溫區(qū)域和低色溫區(qū)域之一中的兩個(gè)色溫t1和t2之間的差相同，用戶對(duì)該差的感覺(jué)也不相同。換句話說(shuō)，例如即使兩個(gè)色溫t1和t2之間的差為200°k，用戶感覺(jué)分別具有800°k和1000°k的色溫的視頻圖像之間的色溫差大大強(qiáng)于分別具有1800°k和2000°k的色溫的視頻圖像之間的色溫差。
因此，色溫差測(cè)量函數(shù)被如上所述使用，而不是使用|TDC(k)-TDC(k-1)|作為色溫差。此外，D(t1，t2)可以通過(guò)其他換算，如線性換算、非線性換算、連續(xù)換算、或非連續(xù)換算來(lái)被定義。
如上所述，如果當(dāng)前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫TDC(k)和先前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫TDC(k-1)之間的差不大于第一臨界值k1，那么通過(guò)給先前幀的應(yīng)用色溫值T(k-1)加上預(yù)定修正函數(shù)值，來(lái)計(jì)算當(dāng)前幀的應(yīng)用色溫值T(k)。當(dāng)預(yù)定修正函數(shù)是g(t1，t2，t3)時(shí)，如方程1所示確定當(dāng)前幀的應(yīng)用色溫值T(k)。
T(k)＝T(k-1)+g(TDC(k)，TDC(k-1)，T(k-1))(1)這里，修正函數(shù)g(t1，t2，t3)根據(jù)溫度t1、t2、和t3變化，并且色溫差測(cè)量函數(shù)可以被簡(jiǎn)化定義為g(t1，t2，t3)＝t1-t2(S235)。
同時(shí)，如果當(dāng)前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫TDC(k)和先前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫TDC(k-1)之間的差大于第一臨界值k1，那么當(dāng)前幀的解碼后的原始視頻圖像從解碼器30被接收，并且輸出到色溫估計(jì)單元10的色溫估計(jì)部件12，或者輸出到單獨(dú)的色溫估計(jì)部件40，或者輸出到自適應(yīng)色溫改變單元20的色溫估計(jì)部件40。接收當(dāng)前幀的解碼后的原始視頻圖像的色溫估計(jì)部件12或40使用與用于從上述DC視頻圖像估計(jì)色溫的方法相同的方法來(lái)估計(jì)解碼后的原始視頻圖像的色溫，并且將解碼后的原始視頻圖像的估計(jì)色溫To(k)輸出到應(yīng)用色溫確定部件21(S236)。
應(yīng)用色溫確定部件21通過(guò)將接收到的解碼后的視頻圖像的估計(jì)色溫To(k)和當(dāng)前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫TDC(k)應(yīng)用到色溫差測(cè)量函數(shù)，來(lái)獲得色溫差D(TDC(k)，To(k))。此后，應(yīng)用色溫確定部件21將色溫差D(TDC(k)，To(k))和被設(shè)置為當(dāng)用戶觀看視頻圖像時(shí)不使用戶感到不舒適的色溫差的第二臨界值k2(在本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中為200°k)比較(S237)。
作為比較結(jié)果，如果色溫差不大于第二臨界值k2，那么在從當(dāng)前幀的DC視頻圖像估計(jì)的色溫和先前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫之間存在比第一臨界值k1大的差。但是，由于與原始視頻圖像的色溫相比，用戶如何察覺(jué)圖像不存在大的差別，所以當(dāng)前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫TDC(k)被確定為當(dāng)前幀的應(yīng)用色溫T(k)(S238)。
同時(shí)，如果色溫差大于第二臨界值k2，那么由于從當(dāng)前幀的DC視頻圖像估計(jì)的色溫和先前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫之間的差是不可接受的，所以當(dāng)前幀的應(yīng)用色溫T(k)被確定為解碼后的視頻圖像的估計(jì)色溫To(k)(S239)。
如果當(dāng)前幀是運(yùn)動(dòng)視頻圖像的第一幀，或者是其先前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫由于網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)條件而不能得知的一幀，那么應(yīng)用色溫通過(guò)執(zhí)行處理S236來(lái)被確定。
由應(yīng)用色溫確定部件21確定的應(yīng)用色溫輸入到色溫改變部件22，并且用戶優(yōu)選的色溫輸入到色溫改變部件22(S240)。用戶優(yōu)選的色溫可以使用端子來(lái)輸入，或者在視頻圖像顯示裝置顯示了各種顏色的視頻圖像后由用戶選擇，或者根據(jù)在現(xiàn)存的視頻圖像上已經(jīng)被用戶選擇的過(guò)去的色溫優(yōu)選值來(lái)被確定。
應(yīng)用色溫和用戶優(yōu)選的色溫輸入到其中的色溫改變部件22在每一幀的解碼后的和輸入的原始視頻圖像上執(zhí)行從應(yīng)用色溫到用戶優(yōu)選的色溫的色溫改變。
一種用于改變本發(fā)明可應(yīng)用到其上的壓縮視頻圖像的色溫的方法如下。用在一般TV或監(jiān)視器中的色溫被設(shè)置為參考色溫。當(dāng)用戶優(yōu)選的色溫輸入時(shí)，參考色溫被改變?yōu)橛脩魞?yōu)選的色溫。當(dāng)使用預(yù)定映射方法來(lái)執(zhí)行此改變時(shí)，在其中每一幀的應(yīng)用色溫Ti根據(jù)該映射方法改變的輸出視頻圖像的目標(biāo)色溫Tt被獲得，目標(biāo)色溫Tt和應(yīng)用色溫被改變?yōu)镃IE XYZ三色矢量，并且這兩個(gè)改變的三色矢量之間的轉(zhuǎn)換矩陣M被獲得。輸入視頻圖像幀的每個(gè)像素的RGB值(Ri，Gi，Bi)被改變?yōu)榫€性RGB，被改變?yōu)镃IE XYZ矢量，并且轉(zhuǎn)換矩陣M應(yīng)用于改變的CIE XYZ矢量。通過(guò)應(yīng)用轉(zhuǎn)換矩陣M而獲得的CIEXYZ矢量被改變?yōu)榫€性RGB，線性RGB被改變?yōu)樗脑糝GB，從而其色溫被改變的視頻圖像被輸出。
本發(fā)明也可以被實(shí)施為計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)可讀代碼。計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)包括能夠由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)讀取的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在其中的所有類型的記錄裝置，例如ROM、RAM、CD-ROM、磁帶、軟盤、光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元、和載波(例如，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)的傳輸)。另外，計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)分布在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，并且能夠由計(jì)算機(jī)可讀代碼存儲(chǔ)和執(zhí)行。
盡管本發(fā)明參照其優(yōu)選實(shí)施例被具體顯示并描述，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)其作出形式和細(xì)節(jié)的各種改變。
特別地，在本發(fā)明的其優(yōu)選實(shí)施例之中，用戶優(yōu)選的色溫在應(yīng)用色溫被確定之后輸入到色溫改變部件22。但是，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員明顯的是，即使應(yīng)用色溫在用戶優(yōu)選的色溫輸入到色溫改變部件22之后被確定，本發(fā)明的目的也能夠被實(shí)現(xiàn)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的用于改變壓縮視頻圖像的色溫的方法和系統(tǒng)中，通過(guò)從由壓縮視頻圖像的DC分量獲得的DC視頻圖像估計(jì)色溫，而不使用通過(guò)完全解碼壓縮視頻圖像而獲得的視頻圖像，并且省略了完全解碼壓縮視頻圖像的處理，在色溫估計(jì)處理中使用的像素的數(shù)目顯著降低，并且色溫估計(jì)處理的處理速度和色溫改變處理的總體處理速度被提高。另外，當(dāng)使用從DC視頻圖像估計(jì)出的色溫來(lái)執(zhí)行色溫改變時(shí)，通過(guò)使用自適應(yīng)方法，由從DC視頻圖像估計(jì)出的色溫和從原始視頻圖像估計(jì)出的色溫之間的差導(dǎo)致的色溫改變中的誤差被降低。
根據(jù)本發(fā)明的用于改變壓縮視頻圖像的色溫的方法和系統(tǒng)可以用于各種數(shù)字視頻圖像內(nèi)容被存儲(chǔ)在用戶終端、傳輸?shù)接脩艚K端、和在用戶終端中再現(xiàn)的所有工業(yè)領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種用于估計(jì)壓縮視頻圖像的色溫并且改變壓縮視頻圖像的色溫的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括色溫估計(jì)單元，用于接收使用基于塊的離散余弦變換而被壓縮的視頻圖像，產(chǎn)生相應(yīng)于壓縮視頻圖像的DC視頻圖像，并且使用DC視頻圖像來(lái)估計(jì)壓縮視頻圖像的色溫；解碼器，用于解碼壓縮視頻圖像以產(chǎn)生原始視頻圖像；和色溫改變單元，用于根據(jù)壓縮視頻圖像是否為運(yùn)動(dòng)視頻圖像來(lái)將壓縮視頻圖像的估計(jì)色溫或解碼后的原始視頻圖像的色溫確定為應(yīng)用色溫，并且依據(jù)應(yīng)用色溫和用戶優(yōu)選的色溫來(lái)改變解碼后的原始視頻圖像的色溫。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，色溫估計(jì)單元包括DC視頻圖像抽取部件，用于從壓縮視頻圖像中抽取每一塊的DC系數(shù)，每個(gè)DC系數(shù)表示視頻圖像的每一塊的像素值的平均值，用于將DC系數(shù)定義為每一像素值，并且用于產(chǎn)生由像素值組成的DC視頻圖像；和色溫估計(jì)部件，用于從DC視頻圖像的色溫估計(jì)整個(gè)壓縮視頻圖像的色溫。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)壓縮視頻圖像是靜止視頻圖像或內(nèi)部編碼的運(yùn)動(dòng)視頻圖像時(shí)，每一塊的DC系數(shù)是通過(guò)以預(yù)定常數(shù)乘以關(guān)于每一DCT塊的坐標(biāo)(0，0)的DCT系數(shù)而獲得的值。
4.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)壓縮視頻圖像是幀間編碼的運(yùn)動(dòng)視頻圖像時(shí)，當(dāng)前幀的每一DCT塊的DC系數(shù)被計(jì)算為先前幀的四個(gè)塊的項(xiàng)的總和，其中，每一項(xiàng)被確定為其當(dāng)前幀的DC系數(shù)將被抽取的DCT塊與先前幀的DCT塊的重疊區(qū)域與先前幀的DCT塊的區(qū)域的比率和先前幀的每一DCT塊的DC系數(shù)的乘積。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，色溫改變單元包括應(yīng)用色溫確定部件，用于根據(jù)壓縮視頻圖像是否是運(yùn)動(dòng)視頻圖像來(lái)將壓縮視頻圖像的估計(jì)色溫或解碼后的視頻圖像的色溫確定為應(yīng)用色溫；和色溫改變部件，用于接收用戶優(yōu)選的色溫，并且根據(jù)應(yīng)用色溫或用戶優(yōu)選的色溫來(lái)改變解碼后的視頻圖像的色溫。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)壓縮視頻圖像是被幀間編碼時(shí)，應(yīng)用色溫確定部件將當(dāng)前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫與先前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫之間的第一色溫差與第一預(yù)定臨界值比較，并且如果第一色溫差不大于第一臨界值，那么應(yīng)用色溫確定部件通過(guò)將修正函數(shù)加到先前幀的應(yīng)用色溫來(lái)確定當(dāng)前幀的應(yīng)用色溫。
7.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)壓縮視頻圖像是被幀間編碼時(shí)，應(yīng)用色溫確定部件將相應(yīng)幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫與先前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫之間的第一色溫差與第一預(yù)定臨界值比較，并且如果第一色溫差大于第一臨界值，那么應(yīng)用色溫確定部件從解碼器器接收解碼后的當(dāng)前幀，從解碼后的當(dāng)前幀估計(jì)色溫，計(jì)算當(dāng)前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫與解碼后的當(dāng)前幀的估計(jì)色溫之間的第二色溫差，并且將第二色溫差與預(yù)定第二臨界值比較，并且如果第二色溫差不大于第二臨界值，那么應(yīng)用色溫確定部件將當(dāng)前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫確定為當(dāng)前幀的應(yīng)用色溫。
8.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)壓縮視頻圖像是被幀間編碼時(shí)，應(yīng)用色溫確定部件將當(dāng)前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫和先前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫之間的第一色溫差與第一預(yù)定臨界值比較，并且如果第一色溫差大于第一臨界值，那么應(yīng)用色溫確定部件從解碼器接收解碼后的當(dāng)前幀，根據(jù)解碼后的當(dāng)前幀估計(jì)色溫，計(jì)算當(dāng)前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫和解碼后的當(dāng)前幀的估計(jì)色溫之間的第二色溫差，并且將第二色溫差與預(yù)定第二臨界值比較，并且如果第二色溫差大于第二臨界值，那么應(yīng)用色溫確定部件將解碼后的當(dāng)前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫確定為當(dāng)前幀的應(yīng)用色溫。
9.如權(quán)利要求6至8中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，當(dāng)前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫與先前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫之間的第一色溫差和當(dāng)前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫與解碼后的當(dāng)前幀的估計(jì)色溫之間的第二色溫差是通過(guò)以預(yù)定系數(shù)乘以每一色溫的倒數(shù)獲得的值之間的差。
10.如權(quán)利要求6至8中的任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，第一和第二臨界值等于200°K。
11.一種用于估計(jì)壓縮視頻圖像的色溫并改變壓縮視頻圖像的色溫的方法，該方法包括(a)接收使用基于塊的離散余弦變換而被壓縮的視頻圖像，產(chǎn)生相應(yīng)于壓縮視頻圖像的DC視頻圖像，并且使用DC視頻圖像來(lái)估計(jì)壓縮視頻圖像的色溫；(b)對(duì)壓縮視頻圖像進(jìn)行解碼以產(chǎn)生原始視頻圖像；和(c)根據(jù)壓縮視頻圖像是否是運(yùn)動(dòng)視頻圖像來(lái)將壓縮視頻圖像的估計(jì)色溫或解碼后的原始視頻圖像的色溫確定為應(yīng)用色溫，并且根據(jù)應(yīng)用色溫和用戶優(yōu)選的色溫來(lái)改變解碼后的原始視頻圖像的色溫。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，步驟(a)包括(a1)從壓縮視頻圖像中抽取每一塊的DC系數(shù)，每個(gè)DC系數(shù)表示視頻圖像的每一塊的像素值的平均值，將DC系數(shù)定義為每一像素值，并且產(chǎn)生由像素值組成的DC視頻圖像；和(a2)根據(jù)DC視頻圖像的色溫來(lái)估計(jì)整個(gè)壓縮視頻圖像的色溫。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，步驟(a)包括當(dāng)壓縮視頻圖像是靜止視頻圖像或內(nèi)部編碼的運(yùn)動(dòng)視頻圖像時(shí)，通過(guò)以預(yù)定常數(shù)乘以關(guān)于每一DCT塊的坐標(biāo)(0，0)的DCT系數(shù)來(lái)獲得每一塊的DC系數(shù)，將每一塊的DC系數(shù)定義為一個(gè)像素值，并且產(chǎn)生由像素值組成的DC視頻圖像。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，步驟(a)包括當(dāng)壓縮視頻圖像是幀間編碼的運(yùn)動(dòng)視頻圖像時(shí)，計(jì)算當(dāng)前幀的每一DCT塊的DC系數(shù)為先前幀的四個(gè)塊的項(xiàng)的總和，其中，每一項(xiàng)被確定為其當(dāng)前幀的DC系數(shù)將被抽取的DCT塊與先前幀的DCT塊的重疊區(qū)域與先前幀的DCT塊的區(qū)域的比率和先前幀的每一DCT塊的DC系數(shù)的乘積，將DC系數(shù)定義為每一像素值，并且產(chǎn)生由像素值組成的DC視頻圖像。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，步驟(c)包括(c1)根據(jù)壓縮視頻圖像是否是運(yùn)動(dòng)視頻圖像來(lái)將壓縮視頻圖像的估計(jì)色溫或解碼后的原始視頻圖像的色溫確定為應(yīng)用色溫；和(c2)接收用戶優(yōu)選的色溫，并且根據(jù)應(yīng)用色溫和用戶優(yōu)選的色溫來(lái)改變解碼后的原始視頻圖像的色溫。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，步驟(c1)包括(c11)當(dāng)壓縮視頻圖像是被幀間編碼時(shí)，將當(dāng)前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫和先前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫之間的第一色溫差與第一預(yù)定臨界值比較；和(c12)如果第一色溫差不大于第一臨界值，那么通過(guò)將修正函數(shù)加到先前幀的應(yīng)用色溫來(lái)確定當(dāng)前幀的應(yīng)用色溫。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，步驟(c1)包括(c11)當(dāng)壓縮視頻圖像是被幀間編碼時(shí)，將當(dāng)前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫和先前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫之間的第一色溫差與第一預(yù)定臨界值比較；(c13)如果第一色溫差大于第一臨界值，那么從解碼器接收解碼后的當(dāng)前幀，從解碼后的當(dāng)前幀估計(jì)色溫，計(jì)算當(dāng)前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫和解碼后的當(dāng)前幀的估計(jì)色溫之間的第二色溫差，并且將第二色溫差與預(yù)定第二臨界值比較；和(c14)如果第二色溫差不大于第二臨界值，那么將當(dāng)前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫確定為當(dāng)前幀的應(yīng)用色溫。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，步驟(c1)包括(c11)當(dāng)壓縮視頻圖像是被幀間編碼時(shí)，將當(dāng)前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫和先前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫之間的第一色溫差與第一預(yù)定臨界值比較；(c13)如果第一色溫差大于第一臨界值，那么從解碼器接收解碼后的當(dāng)前幀，從解碼后的當(dāng)前幀估計(jì)色溫，計(jì)算當(dāng)前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫和解碼后的當(dāng)前幀的估計(jì)色溫之間的第二色溫差，并且將第二色溫差與預(yù)定第二臨界值比較；和(c15)如果第二色溫差大于第二臨界值，那么將解碼后的當(dāng)前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫確定為當(dāng)前幀的應(yīng)用色溫。
19.如權(quán)利要求16至18中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，當(dāng)前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫與先前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫之間的第一色溫差和當(dāng)前幀的DC視頻圖像的估計(jì)色溫與解碼后的當(dāng)前幀的估計(jì)色溫之間的第二色溫差是通過(guò)以預(yù)定系數(shù)乘以每一色溫的倒數(shù)獲得的值之間的差。
20.如權(quán)利要求16至18中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，第一和第二臨界值等于200°K。
21.一種在其上記錄如權(quán)利要求11、12、和15中的任一項(xiàng)所述的用于估計(jì)并改變壓縮視頻圖像的方法的計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。
全文摘要
用于改變壓縮視頻圖像的色溫的系統(tǒng)包括色溫估計(jì)單元，其接收使用基于塊的離散余弦變換而被壓縮的視頻圖像，產(chǎn)生相應(yīng)于壓縮視頻圖像的DC視頻圖像，并且使用該DC視頻圖像來(lái)估計(jì)壓縮視頻圖像的色溫；解碼器，其解碼壓縮視頻圖像以產(chǎn)生原始視頻圖像；和色溫改變單元，其根據(jù)壓縮視頻圖像是否是運(yùn)動(dòng)視頻圖像來(lái)將壓縮視頻圖像的估計(jì)色溫或解碼后的原始視頻圖像的色溫確定為應(yīng)用色溫，并且根據(jù)該應(yīng)用色溫和用戶優(yōu)選的色溫來(lái)改變解碼后的原始視頻圖像的色溫。
文檔編號(hào)H04N11/04GK1666534SQ03815829
公開日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2003年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月4日
發(fā)明者許永植, 俞基源, 樸斗植 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社