專利名稱：：從非凸源域到非凸目標(biāo)域的色彩映射的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及彩色設(shè)備(colordevice)的域邊界(gamutboundary)的領(lǐng)域，并且更具體地涉及彩色設(shè)備的域邊界描述的計(jì)算。
背景技術(shù)：
：因?yàn)檩斎朐O(shè)備和輸出設(shè)備典型地具有相對(duì)于彼此不同的域邊界，所以域映射用于在輸出彩色設(shè)備上再現(xiàn)通過輸入彩色設(shè)備呈現(xiàn)的圖像。換言之，可通過輸入設(shè)備再現(xiàn)的色彩的域典型地與可通過輸出設(shè)備再現(xiàn)的色彩的域不同。可以將域映射用于將來自輸入設(shè)備域邊界內(nèi)的圖像呈現(xiàn)到輸出設(shè)備域邊界內(nèi)，以便在輸出設(shè)備上更精確地再現(xiàn)彩色圖像。通常將術(shù)語"色域(colorgamut)"或域(gamut)用于描述圖像包含或者彩色設(shè)備能夠呈現(xiàn)的色彩的完整范圍。所述術(shù)語有時(shí)指與打印機(jī)或者屏幕顯示設(shè)備相關(guān)聯(lián)的色域或者域色彩空間。將例如圖像域映射到屏幕或者打印機(jī)上通常需要調(diào)節(jié)圖像的色彩以適應(yīng)屏幕或者打印機(jī)的受限制的色域。在一些情況下，正被顯示的圖像不具有寬范圍的色彩，因此未填充或者利用打印機(jī)域或者甚至屏幕域中的更寬的范圍的色彩。在其它情況下，圖像中的色彩在顯示設(shè)備的窄色域之外，但可被在具有更寬的域的彩色打印機(jī)上打印。色域可包含可通過特定的顯示器或者打印設(shè)備再現(xiàn)的、或者可在例如使用特定的介質(zhì)或者標(biāo)準(zhǔn)時(shí)傳輸或者存儲(chǔ)的所有色彩。還可以將色域用于表征在圖像或者視頻中出現(xiàn)的所有色彩。相機(jī)、掌上電腦、蜂窩電話、因特網(wǎng)終端以及數(shù)字相框使用YCC、xvYCC、AdobeRGB、bgRGB、scRGB、CIELAB、esRGB或者R0匪數(shù)字表示下的特定色域來生成圖像。典型地使用作為在域之間映射色彩數(shù)據(jù)的具體方法的域映射算法("GMA")來執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)從源色域到目標(biāo)色域的域映射。域映射算法經(jīng)常利用定義輸入和輸出彩色設(shè)備的色域的邊界的數(shù)據(jù)，以便獲得用于圖像的適當(dāng)域映射的兩個(gè)域之間的參考(reference)。這樣的定義域色彩邊界的數(shù)據(jù)可以被稱為域邊界描述("GBD")。例如參見US2007/081176。在基于測(cè)量的色彩管理系統(tǒng)中，典型地在運(yùn)行時(shí)間計(jì)算域邊界描述。因此，優(yōu)選地是快速計(jì)算域邊界描述，并且不顯著影響諸如存儲(chǔ)器之類的系統(tǒng)資源。域邊界的一種方便的表示是作為一組凸平面多邊形(convex,planarpolygon)。獲得這樣的一組包圍多邊形(boundingpolygon)的一種眾所周知的方法是通過計(jì)算與設(shè)備的一組色彩樣本相關(guān)聯(lián)的不依賴于設(shè)備的色彩的凸包(convexhull)。當(dāng)基于測(cè)量的色彩管理系統(tǒng)使用基于測(cè)量的色彩簡(jiǎn)檔(profile)時(shí)，典型地通過色彩簡(jiǎn)檔提供一組適當(dāng)?shù)臉颖局?。用于獲得用來計(jì)算域邊界描述的樣本值的一種途徑是選擇設(shè)備的依賴于設(shè)備的色彩空間中的一組樣本值，并且使用源變換將所選擇的值轉(zhuǎn)換到不依賴于設(shè)備的色彩空間，所述源變換將色彩從依賴于設(shè)備的色彩空間轉(zhuǎn)換到不依賴于設(shè)備的色彩空間。然后，可以通過取所產(chǎn)生的不依賴于設(shè)備的色彩值的凸包來確定域邊界描述。為了定義彩色設(shè)備的域色彩邊界，例如，如在文獻(xiàn)US2007/052719和US2007/085855中公開的，可以使用若干個(gè)殼(shell)，然后形成域邊界描述系統(tǒng)("GBDS，，)。3盡管存在用于在給出域容量(volume)內(nèi)的一組樣本值的情況下確定該組包圍多邊形的其它方式，但是凸包是優(yōu)選的表示。凸域邊界的一個(gè)近來的例子是Pellegri和Schettini在他們的論文"GamutboundarydeterminationforacolourprinterusingtheFaceTriangulationMethod，，(2003年在ProceedingsofSPIEvol.5008中發(fā)表)中描述的實(shí)施。作者假設(shè)色彩空間點(diǎn)取決于在至少一個(gè)色彩坐標(biāo)達(dá)到其最小或者最大值時(shí)的域的表面。對(duì)于色彩空間中的這些點(diǎn)，應(yīng)用三角測(cè)量，產(chǎn)生表示GBD的多邊形。但是，在大量的情況下，域邊界是非凸(凹)表面，并且用于凸包計(jì)算的凸性假設(shè)(convexityassumption)將導(dǎo)致域容量的過高估計(jì)。例如，基于減色原理(subtractiveprinciple)的打印設(shè)備經(jīng)常具有非凸設(shè)備域邊界。對(duì)于計(jì)算非凸域邊界，已知多種方法。一個(gè)典型的參考是Cholewo禾口Love，他們?cè)谒麄兊念}為"Gamutboundarydeterminationusingalpha-sh即es，，的論文(1999年在Proceedingsofthe7thColorImagingConference中發(fā)表)中呈現(xiàn)了基于阿爾法形狀的域邊界描述的算法。參見對(duì)應(yīng)的專利US6480301。使用參數(shù)阿爾法，可以生成從凸包到非常好的非凸描述的整個(gè)族的形狀。圖1示出了樣本二維域映射算法(GMA)的幾何形狀，所述域映射算法(GMA)將色彩從具有非凸域邊界描述(GBD)的源域(具有參考標(biāo)號(hào)a的線)沿映射線(參考標(biāo)號(hào)c)映射到具有非凸GBD的目標(biāo)域(具有參考標(biāo)號(hào)b的線)。通常，GMA確定映射線與源和目標(biāo)GBD的交點(diǎn)，然后確定此映射線上的每種色彩的一維映射函數(shù)，所述一維映射函數(shù)指示其應(yīng)當(dāng)沿此映射線移動(dòng)多遠(yuǎn)。但是，如此例子中所示，由于域邊界是非凸的，因此在映射線與GBD之間存在多個(gè)交點(diǎn)。因此，簡(jiǎn)單的映射函數(shù)將不給出對(duì)于此例子的令人滿意的結(jié)果。此外，由于GMA不僅在目標(biāo)GBD內(nèi)移動(dòng)色彩，而且可能希望滿足諸如對(duì)比度保持、色調(diào)保持以及色彩一致性(homogeneity)保持之類的多個(gè)附加條件，因此映射將仍然更加困難。即使沿線映射的非常常見的策略也可能是不適合的。文獻(xiàn)W02007/024494提出了一種用于非凸域的域映射方法，包括以下步驟-使用源設(shè)備模型將依賴于設(shè)備的源色彩變換為不依賴于設(shè)備的源色彩。-從源非凸域形成源凸域。_形成擴(kuò)展源設(shè)備模型，使得所有不依賴于設(shè)備的、彎曲的(warped)源色彩填充彎曲的色彩空間中的源凸域。通過此域映射方法，盡管源域?qū)嶋H上是非凸的，但域映射主算法利用源凸域進(jìn)行運(yùn)算，然后可以使用簡(jiǎn)化的幾何運(yùn)算。類似的途徑由R.Balasubramanian和E.Dalai在他們的題為"Amethodforquantifyingthecolorgamutofanoutputdevice"的論文(1997年在ProceedingsofSPIE，Volume3018中發(fā)表)中提出。此方法的問題是源域的非凸形狀對(duì)于在彎曲的色彩空間中進(jìn)行運(yùn)算的域映射算法是完全隱藏的。主域映射運(yùn)算無法訪問實(shí)際的源色彩值，并且色差也失真。色彩不僅通過主域映射運(yùn)算修改，而且還利用擴(kuò)展源設(shè)備模型通過形成凸域的預(yù)備運(yùn)算修改。當(dāng)在不同的系統(tǒng)模塊中實(shí)施此方法的不同步驟時(shí)，擴(kuò)展源設(shè)備模型(包括凸域形成運(yùn)算)將已經(jīng)修改的色彩傳送給域映射算法，并且系統(tǒng)模塊之間的接口定義變得困難。在這樣的系統(tǒng)中，將需要在不同的系統(tǒng)組件中實(shí)施對(duì)于色彩的修改的共同質(zhì)量準(zhǔn)則。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是避免上述缺陷。為此目的，本發(fā)明的主題是一種將來自具有實(shí)際源域的源彩色設(shè)備的色彩空間中的源色彩、映射到用于具有實(shí)際目標(biāo)域的目標(biāo)彩色設(shè)備的目標(biāo)色彩的方法，其中實(shí)際源域和實(shí)際目標(biāo)域中的至少一個(gè)是非凸的，所述方法包括以下步驟-為了表示實(shí)際源域，創(chuàng)建源凸域邊界描述符，并且如果此實(shí)際源域是非凸的，則創(chuàng)建源非凸域邊界描述符，-為了表示實(shí)際目標(biāo)域，創(chuàng)建目標(biāo)凸域邊界描述符，并且如果此實(shí)際目標(biāo)域是非凸的，則創(chuàng)建目標(biāo)非凸域邊界描述符，然后，對(duì)于每個(gè)要映射的源色彩，1-如果實(shí)際源域是非凸的，并且如果所述源色彩位于所述源非凸域邊界描述符之外，則將所述源色彩預(yù)映射到位于所述源非凸域邊界描述符內(nèi)的預(yù)映射的源色彩，2-將未被預(yù)映射情況下的所述源色彩、或者所述預(yù)映射的源色彩主映射到位于所述目標(biāo)凸域邊界描述符內(nèi)的目標(biāo)色彩，3-如果實(shí)際目標(biāo)域是非凸的，并且至少如果所述主映射的目標(biāo)色彩位于所述目標(biāo)非凸域邊界描述符之外，則將所述主映射的目標(biāo)色彩后映射到位于所述目標(biāo)非凸域邊界描述符內(nèi)的最終目標(biāo)色彩。優(yōu)選地，所述源非凸域邊界描述符(如果有的話)被包括在所述源凸域邊界描述符中，并且所述目標(biāo)非凸域邊界描述符(如果有的話)被包括在所述目標(biāo)凸域邊界描述符中。優(yōu)選地，要映射的每個(gè)源色彩位于所述源凸域邊界描述符內(nèi)。如果主目標(biāo)色彩未被后映射，則所述主映射的目標(biāo)色彩不被進(jìn)一步映射，并成為最終目標(biāo)色彩。彩色設(shè)備意指任何種類的圖像輸出設(shè)備，例如膠片投影儀、數(shù)字投影儀、CRT或者LCD監(jiān)視器、具有鏈接的監(jiān)視器的數(shù)字視頻盤(DVD)存儲(chǔ)設(shè)備、或者具有鏈接的監(jiān)視器的錄像帶存儲(chǔ)設(shè)備；或者任何種類的圖像輸入或者捕獲設(shè)備，例如膠片相機(jī)結(jié)合膠片掃描儀、電子相機(jī)；或者中間彩色設(shè)備，例如膠片打印機(jī)(而沒有膠片投影儀)、色彩校正設(shè)備(而沒有顯示器)；或者任何其它對(duì)彩色圖像起作用的彩色設(shè)備。彩色設(shè)備的實(shí)際域包括可通過彩色設(shè)備輸入或者輸出的所有色彩。此彩色設(shè)備的實(shí)際域邊界是限制此實(shí)際域的2D表面。本發(fā)明由域映射方法和設(shè)備組成，所述方法和設(shè)備不僅使用用于非凸色彩域的單個(gè)域邊界描述(GBD)，還使用其中一個(gè)為通常的凸包的多個(gè)域邊界描述(GBD)。根據(jù)要映射的源色彩的位置(遠(yuǎn)離實(shí)際域的凹部分、或者接近實(shí)際域的凹部分)，僅將凸包用于映射，或者也使用其它GBD。本發(fā)明相對(duì)于已知的域映射方法具有以下優(yōu)點(diǎn)-允許精確的域映射，同時(shí)還允許使用凸域的簡(jiǎn)單幾何運(yùn)算。-允許精度和計(jì)算負(fù)荷/復(fù)雜度之間的折中。-允許使用凸域的簡(jiǎn)單幾何運(yùn)算，同時(shí)不隱藏域的非凸特性。優(yōu)選地，以與HDMI標(biāo)準(zhǔn)兼容的二進(jìn)制格式存儲(chǔ)每一個(gè)所述域邊界描述。本發(fā)明的另一個(gè)主題是一種用于將所述源彩色設(shè)備的依賴于設(shè)備的源色彩變換為所述目標(biāo)彩色設(shè)備的依賴于設(shè)備的目標(biāo)色彩的方法，其包括以下步驟-通過使用與所述源彩色設(shè)備相關(guān)聯(lián)的源彩色設(shè)備模型來將依賴于設(shè)備的源色彩變換為不依賴于設(shè)備的源色彩，-根據(jù)本發(fā)明，將不依賴于設(shè)備的源色彩映射到不依賴于設(shè)備的目標(biāo)色彩，-通過使用與所述目標(biāo)彩色設(shè)備相關(guān)聯(lián)的目標(biāo)彩色設(shè)備模型來將不依賴于設(shè)備的目標(biāo)色彩變換為依賴于設(shè)備的目標(biāo)色彩。然后，在如XYZCIE色彩空間的不依賴于設(shè)備的色彩空間中執(zhí)行映射；也可以使用如LabCIE色彩空間的感知上一致的(perc印tuallyuniform)不依賴于設(shè)備的色彩空間，也可以使用如CIECAM色彩空間的包括觀看條件的外觀(即pearance)不依賴于設(shè)備的色彩空間。在閱讀通過非限制性的例子的方式并且參照附圖給出的下面的描述時(shí)，本發(fā)明將被更清楚地理解，附圖中-圖1圖示了將色彩從源非凸GBD(a)沿著映射線(c)映射到目標(biāo)非凸GBD(b)的二維域映射方法。-圖2示出了從一組三角形創(chuàng)建GBD的總的原理。-圖3圖示了Voronoi圖的創(chuàng)建，并且圖4圖示了被用于使用阿爾法形狀方法創(chuàng)建非凸GBD的Delaunay三角剖分(triangulation)的創(chuàng)建。-圖5是根據(jù)本發(fā)明的域映射方法的實(shí)施例的圖示。_圖6圖示了圖5的域映射方法的預(yù)映射步驟。_圖7圖示了圖5的域映射方法的主映射步驟。_圖8圖示了圖5的域映射方法的后映射步驟。-圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的圖示，在所述另一個(gè)實(shí)施例中，要映射的源色彩是依賴于設(shè)備的，并且所獲得的目標(biāo)色彩也是依賴于設(shè)備的。具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將對(duì)于下述方法來描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述方法將來自具有非凸的實(shí)際源域的源彩色設(shè)備的源色彩、映射到用于具有同樣非凸的實(shí)際目標(biāo)域的另一目標(biāo)彩色設(shè)備的目標(biāo)色彩。選擇三維(N=3)色彩空間CIEXYZ作為用于映射的獨(dú)立色彩空間。GBD由將邊界定義為3D多面體的頂點(diǎn)生成三角形(verticesspanningtriangles)組成。1.多個(gè)源GBD和目標(biāo)GBD的創(chuàng)建:對(duì)于源和目標(biāo)實(shí)際色域中的每一個(gè)，計(jì)算多個(gè)不同的GBD。在此示例中，對(duì)于每個(gè)源和目標(biāo)，計(jì)算兩個(gè)GBD，其中一個(gè)是如用于實(shí)際色域的凸GBD的所謂的凸包，而另一個(gè)是如非凸GBD的所謂的非凸包，其以更精確的方式描述實(shí)際色域，并被完全包括在凸包中。在下文中，示出了如何為源色域計(jì)算凸GBD以及非凸GBD。以類似的方式計(jì)算用于目標(biāo)色域的凸GBD以及非凸GBD。我們假設(shè)通過一組給定的源色彩表示實(shí)際源色域。我們假設(shè)這些源色彩足夠精確地采樣實(shí)際色域。這些源色彩是三維CIEXYZ色彩空間中的點(diǎn)。由這些點(diǎn)或者這些點(diǎn)的選擇，要生成凸和非凸GBD。GBD描述色彩空間中的三維源色域的二維表面。GBD基于索引三角形組(indexed三角形是基礎(chǔ)的多邊形。GBD是基礎(chǔ)多邊形的基本網(wǎng)絡(luò)，其表示色彩空間中的源彩色設(shè)備的實(shí)際域邊界。圖2中所示的該初始的源GBD包含一組頂點(diǎn)V0、V1、V2、V3、...。每個(gè)頂點(diǎn)通過其在CIEXYZ映射色彩空間中的坐標(biāo)定義。經(jīng)常將CIEXYZ色彩空間中的坐標(biāo)編碼為標(biāo)準(zhǔn)化的RGB或者YCbCr值。該初始的源GBD包含一組三角形F0、F1、F2、F3、...。令F0為圖2中示出的樣本三角形。通過其三個(gè)頂點(diǎn)VO、VI、V2的三個(gè)索引(index)0、l、2定義三角形F0。該組三角形被稱為索引三角形組。v是域外的三角形點(diǎn)的面法線(surfacenormal)。下面對(duì)于如何具有與HDMI格式的兼容性地以二進(jìn)制格式存儲(chǔ)這些數(shù)據(jù)給出更多細(xì)節(jié)。通常的凸包算法旨在計(jì)算作為一組給定的色彩的凸包的表面的表示，所述一組給定的色彩在實(shí)際域上遍布，并且通常可以使用源彩色設(shè)備測(cè)量。我們這里使用所謂的增量算法，但是可以代之使用諸如禮物包裝(giftwarp)或分治(divide-and-conquer)之類的其它的眾所周知的算法。由對(duì)映射色彩空間中的實(shí)際域的表面進(jìn)行采樣的所選擇的色彩，可以在這里使用以下已知的增量凸包算法，以建立表示初始的源域邊界的凸包，而索引三角形組的頂點(diǎn)是給定色彩的子組。為了實(shí)施此已知的算法，通常執(zhí)行以下步驟-1)由源色域中的任何四個(gè)所選擇的色彩創(chuàng)建第一包(四面體)；-2)取新的色彩；-3)如果新的色彩在第一包內(nèi)，則繼續(xù)步驟2;-4)當(dāng)新的色彩現(xiàn)在在第一包之外時(shí)，從第一包刪除通過此新的色彩可見的所有三角形；-5)創(chuàng)建包括新的色彩的新的三角形，以產(chǎn)生第二包；-6)如果還未處理所有色彩，則繼續(xù)步驟2;-7)在現(xiàn)在已經(jīng)處理了所有選擇的色彩時(shí)，最后的包給出凸GBD或者凸包?，F(xiàn)在，根據(jù)已經(jīng)提及的阿爾法形狀的途徑來計(jì)算非凸GBD。阿爾法形狀的替代描述由J.Giesen、E.Schuberth、K.Simon和P.Zolliker給出，其呈現(xiàn)在他們的題為"TowardImage-dependentGamutMapping:FastandAccurateGamutBoundaryDetermination，，的論文(2005年在Proceedingsofthe17thAn皿alIS&T/SPIESymposiumonElectronicImaging中發(fā)表)中。通過以下步驟計(jì)算非凸GBD:-1)創(chuàng)建用于源色彩的Voronoi圖。所述Voronoi圖是色彩空間到四面體的單元分解。每個(gè)四面體的Voronoi單元恰好對(duì)應(yīng)于一個(gè)源色彩，并且包含色彩空間中的、不具有與該給定源色彩組的任何其它色彩的更小距離的所有色彩，參見圖3。-2)創(chuàng)建源色彩的Dela皿ay三角剖分。Dela皿ay三角剖分是將源色彩的凸包(凸GBD)分解為體積的(volumic)的四面體單元的單元復(fù)合體(cellcomplex)，所述四面體單元以每個(gè)四面體的Delaunay單元與其四個(gè)頂點(diǎn)的Voronoi單元的交點(diǎn)非空的方式使源色彩作為頂點(diǎn)，參見圖4。-3)基于給定值a，半徑a的球體以色彩空間中的每個(gè)源色彩為中心。對(duì)于De1aunay三角剖分的四面體的每一個(gè)，確定De1aunay頂點(diǎn)的Voronoi四面體的共用7Voronoi頂點(diǎn)。消除具有其Delaunay頂點(diǎn)中的至少一個(gè)的球體之外的共用Voronoi頂點(diǎn)的所有Dela皿ay四面體。可以根據(jù)a=丄、3三丄由通過凸GBD描述的體的體積V計(jì)算值a。然后，獲得非凸GBD。將凸GBD和對(duì)應(yīng)的非凸GBD例如以如下的二進(jìn)制格式存儲(chǔ)。該二進(jìn)制格式以包含根據(jù)以下表的最小的域信息組的基本首部開始。有利地，所提出的基本首部與高清多媒體接口(HDMI)與域有關(guān)的元數(shù)據(jù)相兼容。參見下面的表l。FF和FM位是Format_Flag和Facet_Mode標(biāo)志，并且對(duì)于有利的與HDMI標(biāo)準(zhǔn)的兼容性來說應(yīng)當(dāng)為0。通常將ID標(biāo)志設(shè)置為l，指示基本首部之后的數(shù)據(jù)的存在。ID—PRECISION指示每色彩通道使用多少位，以便定義色彩空間中的頂點(diǎn)的坐標(biāo)。位數(shù)應(yīng)該為以下之一N=8位、N二10位、N二12位。ID—SPACE指示使用哪個(gè)色彩空間，以便定義頂點(diǎn)的坐標(biāo)。每個(gè)色彩空間具有三個(gè)色彩通道。ID—SPACE應(yīng)該為以下之一ITU-RBT.709、RGB空間、按照SMPTE274M的編碼，xvYCC-601、YCbCr空間、按照IEC61966-2-4-SD的編碼，xvYCC-709、YCbCr空間、按照IEC61966-2-4-HD的編碼。打包(packed)的基本頂點(diǎn)數(shù)據(jù)定義應(yīng)該指示實(shí)際色域中的黑、紅、綠和藍(lán)的色彩空間中的四個(gè)頂點(diǎn)。在將這些頂點(diǎn)表示為CIEXYZ色彩空間中的矢量Vs、Va、Vs、V^g時(shí)，給出CIEXYZ色彩空間中的失真立方體(distortedcube)，可以計(jì)算另外四個(gè)矢量V。。^二Va+Vffi-Vs、V*=V綠+V藍(lán)-V黑、V黃二V紅+V纟錄-V黑、VfV紅+V綠+V藍(lán)-2V黑。此立方體應(yīng)當(dāng)為實(shí)際色域的近似。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>頂點(diǎn)的打包打包的基本頂點(diǎn)數(shù)據(jù)包含RGB或者YCbCr或者XYZ的以此順序的編碼色彩值。下面以黑、紅、綠、藍(lán)的順序列出頂點(diǎn)。在N二8時(shí)，將12個(gè)色彩值直接編碼為12個(gè)字節(jié)。在N=10或者N=12時(shí)，分別根據(jù)下面的表3和表4將頂點(diǎn)打包。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>將16位整數(shù)或者地址值編碼為2字節(jié)，其中MSB在第一字節(jié)中，并且LSB在第二字節(jié)中。ID_GI、ID_F和ID_V分別給出從域ID元數(shù)據(jù)的開始到域?qū)嵗⒚?、以及頂點(diǎn)數(shù)據(jù)的開始的按照字節(jié)的偏移。X指示二進(jìn)制格式僅使用凸形狀(X=1)還是可以使用凸和非凸形狀(X=2)。在X=1時(shí)，每個(gè)GI應(yīng)當(dāng)對(duì)應(yīng)于凸形狀。在X=2時(shí)，將GI組織成對(duì)。每個(gè)對(duì)包含對(duì)應(yīng)于凸GBD的第一GI(標(biāo)為"凸")。該對(duì)的第二GI(標(biāo)為"非凸")可以對(duì)應(yīng)于非凸形狀，并被設(shè)置為非凸GBD。二進(jìn)制格式至少包含X個(gè)GI。域?qū)嵗?GI):二進(jìn)制格式包含實(shí)際源色域或者實(shí)際目標(biāo)色域的一個(gè)或多個(gè)描述。將單個(gè)描述稱為域?qū)嵗?GI)。此二進(jìn)制格式的接收者可以使用該二進(jìn)制格式的任一個(gè)或任意數(shù)目的GI。根據(jù)下面的表6，通過從字節(jié)數(shù)ID—GI起由GI的列表來定義GI。該列表中的順序是任意的而非固定的。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>(十六進(jìn)制)<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>X，是關(guān)于凸或者非凸形狀的指示符。如果I^-l，則第i個(gè)GI定義凸形狀。如果^f-2，則第i個(gè)GI可以定義凸或非凸形狀。Fi是由第i個(gè)GI參考的面的數(shù)目。GI參考至少四個(gè)面。將面的索引打包成字節(jié)。面的每個(gè)索引取ld(F)個(gè)位。逐個(gè)GI(GIwise)組織打包，B卩，GI的第一面索引總是以字節(jié)的開始而開始。對(duì)于I=2個(gè)域?qū)嵗?GI)、其中每個(gè)域?qū)嵗褂脕碜钥偣睩=8個(gè)面的F。=^=6個(gè)面的情況給出打包的示例。每個(gè)GI對(duì)于面的索引取<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>個(gè)字節(jié)。打包例如如下在表8中那樣表8<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>LSB是最低有效位，并且MSB是最高有效位。面根據(jù)下面的表9，從字節(jié)數(shù)ID—F起通過面的列表定義面。列表中的順序是任意的而非固定的。表9<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>F是域ID元數(shù)據(jù)的面的總數(shù)。對(duì)于每個(gè)面，指示總共3F個(gè)索引中的頂點(diǎn)的三個(gè)索引。將所有面的頂點(diǎn)的索引打包為字節(jié)。對(duì)于V，面的每個(gè)索引取ld(V)位，參見下文。對(duì)于F=4個(gè)面并且V=4個(gè)頂點(diǎn)的情況給出打包的示例。面的每個(gè)索引取ld(V)=2位。所有索引取「3F「W(F)"l/8，-3字節(jié)。在表10中給出了打包的示例。表10<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>頂點(diǎn)頂點(diǎn)從字節(jié)數(shù)ID—V起由頂點(diǎn)的列表定義，參見下面的表11。列表中的順序是任意的而非固定的。表ll<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>在此，「*1是舍入到下一個(gè)較大的整數(shù)的運(yùn)算。V是域ID元數(shù)據(jù)的頂點(diǎn)的總數(shù)(未對(duì)基本首部的四個(gè)基本頂點(diǎn)計(jì)數(shù))。如上所述，然后，創(chuàng)建了源凸域邊界描述符(或者源凸包)以及源非凸域邊界描述符(或者源非凸包)，以表示源彩色設(shè)備的實(shí)際源域。類似地，創(chuàng)建目標(biāo)凸域邊界描述符(或者目標(biāo)凸包)以及目標(biāo)非凸域邊界描述符(或者目標(biāo)非凸包)，以表示目標(biāo)彩色設(shè)備的實(shí)際目標(biāo)域。現(xiàn)在將參照?qǐng)D5的圖示描述源色彩的映射方法。2-預(yù)映射步驟現(xiàn)在將在CIELab色彩空間中執(zhí)行下面的域映射步驟。通過簡(jiǎn)單地變換頂點(diǎn)的色彩坐標(biāo)，將平滑的最終GBD從CIEXYZ空間變換到CIELab空間。如果要映射的源色彩位于源GBD內(nèi)、但位于源非凸GBD之外，則將此源色彩預(yù)映射到位于源非凸GBD內(nèi)的預(yù)映射的源色彩。在此步驟期間，將位于一組源GBD的非凸包之外的要被映射的一組源色彩的每個(gè)源色彩映射到非凸源GBD內(nèi)的預(yù)映射的色彩。執(zhí)行以下步驟-1)測(cè)試每個(gè)源色彩在非凸源GBD之內(nèi)或之外。因此，從源色彩到一組方向來跟蹤射線。對(duì)于每條射線，計(jì)數(shù)與非凸GBD的三角形的交點(diǎn)的數(shù)目。從處理中排除具有數(shù)值問題的射線，諸如與三角形之一共線的射線。在每條射線中的交點(diǎn)的數(shù)目不成對(duì)(impair)時(shí)，源色彩稱為在非凸GBD之內(nèi)，否則，源色彩被稱為在非凸GBD之外。對(duì)于所有非凸GBD之外的源色彩執(zhí)行以下步驟。-2)對(duì)于每個(gè)源色彩，如下定義映射線。由屬于通過非凸源GBD描述的表面并且不依賴通過凸源GBD描述的表面的色彩空間中的所有點(diǎn)，確定最接近源色彩的點(diǎn)。映射線是從源色彩到所述最接近的點(diǎn)的線。所述最接近的點(diǎn)是映射線與非凸GBD的交點(diǎn)。_3)如圖6所示，沿著映射線將每個(gè)源色彩映射到位于非凸680內(nèi)的預(yù)映射的源色彩上。通過以下子步驟執(zhí)行此預(yù)映射-1)確定映射線與凸GBD的交點(diǎn)。-2)分別確定映射線與非凸GBD的交點(diǎn)和與凸GBD的交點(diǎn)之間的距離D。-3)在映射線上定義局部錨點(diǎn)(localanchorpoint)，所述局部錨點(diǎn)分別具有距與凸源GBD的交點(diǎn)和與非凸源GBD的交點(diǎn)的距離(l+d)D和dD，其中d是0禾P1之間的值，典型地是1/4。-4)沿著映射線將源色彩映射到預(yù)映射的源色彩上，使得局部錨點(diǎn)與預(yù)映射的源色彩之間的距離E'是E'=d/(D+d)E，其中E是局部錨點(diǎn)與源色彩之間的距離。在一變體中，如果d>0，則不僅將預(yù)映射步驟應(yīng)用于位于該組源GBD的非凸包之外的源色彩，還將其應(yīng)用于位于如上所定義的其映射線上的、在錨點(diǎn)和映射線與非凸GBD的交點(diǎn)之間的所有源色彩。[OH4]3-主映射步驟此步驟旨在使用任何已知的方法，將在未被預(yù)映射的情況下的源色彩或者預(yù)映射的源色彩映射到位于目標(biāo)GBD內(nèi)的目標(biāo)色彩。對(duì)于域主映射，將直線傳統(tǒng)地用作映射曲線，該映射曲線被定義為具有L=50的、穿過亮度軸上的被稱為錨點(diǎn)的點(diǎn)的所有線。作為已知的變體，可以使用其它錨點(diǎn)或者多個(gè)錨點(diǎn)。將每個(gè)源色彩或者預(yù)映射的色彩映射到朝向錨點(diǎn)的方向上的目標(biāo)色彩上，使得目標(biāo)色彩在凸目標(biāo)GBD內(nèi)，如圖7所示。由于將直線選為映射軌跡，因此可以將映射描述為將源色彩(或者預(yù)映射的色彩)的距離D修改為目標(biāo)色彩的距離D'。在此情況下，已知的算17法可以用于映射。在Montag禾口Fairchi1d的題為"Gamutm即ping:Eralimtionofchronmclippingtechniquesforthreedestinationgamuts"的論文(1998年在IS&T/SIDSixthColorImagingConferenceinScottsdale中發(fā)表)中，描述了四禾中映射技術(shù)縮放一剪輯(scaling-clipping)、膝函數(shù)(knee-function)映射、Gentile的映射、以及三片段(segment)映身寸。為了在給定的映射軌跡上將具有距離D的源色彩(或者預(yù)映射的色彩)映射到具有距離D'的目標(biāo)色彩，我們?cè)谶@里使用沿著映射曲線的映射函數(shù)，該映射曲線由三個(gè)片段定義-具有等于l的映射"斜率"(S卩，D'=D)的第一片段，其中映射"斜率"是比值D，/D，-作為所謂的硬剪輯(hardcli卯ing)(即，z)'-z^^-常數(shù))的最后片段，以及-線性連接第一片段與最后片段的中間片段，如下面所表示的。普遍地，將目標(biāo)色彩的距離D'以如下的相同的映射軌跡上的源色彩(或者預(yù)映射的色彩)的距離D的函數(shù)表示(d^-d拐點(diǎn))(d-d拐點(diǎn))如果l<d"'n—n-……拐點(diǎn)、"^"剪輯"剪輯—^^拐點(diǎn)D最大D《D<D最大^輸出^剪輯〈"^卜^輸入其中D是要映射的值；D輸人i力是最大輸入值，其例如通過CIE1>3樸*空間的限制確定；D^^^力是最大輸出值。此映射函數(shù)D'=f(D)使用兩個(gè)參數(shù)-D拐點(diǎn)，其是其中(斜率為1的)第一片段停止并且中間片段開始的距離，-D，g是其中中間片段停止并且硬剪輯的最后片段開始的距離；此距離是對(duì)于剪輯的所謂的截止值。然后，獲得目標(biāo)色彩。4-后映射步驟當(dāng)在前面的步驟3獲得的主映射的目標(biāo)色彩位于目標(biāo)非凸GBD之外時(shí)執(zhí)行此步驟。然后，將主映射的目標(biāo)色彩后映射到位于目標(biāo)非凸GBD內(nèi)的最終目標(biāo)色彩。執(zhí)行下面的步驟-1)測(cè)試主映射的色彩中的每個(gè)在非凸目標(biāo)GBD之內(nèi)或者之外，如上面已經(jīng)對(duì)于源色彩和非凸源GBD的情況解釋的。然后，對(duì)于被測(cè)試為在非凸目標(biāo)GBD之外的所有主映射的色彩執(zhí)行下面的步驟。-2)對(duì)于這些在非凸目標(biāo)GBD之外的色彩中的每一個(gè)，以與如上所述的對(duì)于預(yù)映射步驟相同的方式定義映射線。-3)如圖8中所示，并且如對(duì)于預(yù)映射步驟那樣，沿著此映射線將每個(gè)在非凸目標(biāo)GBD之外的色彩映射到位于非凸目標(biāo)GBD之內(nèi)的最終目標(biāo)色彩上。在變體中，如果d>0，還將后映射應(yīng)用于位于如上定義的其映射線上的、在錨點(diǎn)和映射線與非凸GBD的交點(diǎn)之間的所有主映射的色彩。如果在步驟3中獲得的主目標(biāo)色彩未被后映射，則此主映射的目標(biāo)色彩不被進(jìn)一步映射，并且成為最終目標(biāo)色彩。在對(duì)要映射的源色彩的每個(gè)執(zhí)行了上述步驟之后，獲得整個(gè)組的最終目標(biāo)色彩。圖9公開了在從依賴于設(shè)備的源色彩開始時(shí)、并且在期望依賴于設(shè)備的目標(biāo)色彩以便能夠直接控制目標(biāo)彩色設(shè)備時(shí)使用的映射方法的圖示。在應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的域映射方法之前，使用前向源設(shè)備模型將依賴于設(shè)備的源色彩變換為不依賴于設(shè)備的源色彩，并且在應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的域映射方法之后，使用反向目標(biāo)設(shè)備模型將不依賴于設(shè)備的目標(biāo)色彩變換為依賴于設(shè)備的目標(biāo)色彩。由于已經(jīng)在文獻(xiàn)W02007/024494中提及，因此不需要擴(kuò)展的前向或者反向目標(biāo)設(shè)備模型。根據(jù)本發(fā)明的已經(jīng)被描述的域方法相對(duì)于以前的域映射方法具有以下的優(yōu)點(diǎn)-允許精確的預(yù)映射，同時(shí)還允許使用凸域的簡(jiǎn)單的幾何運(yùn)算。-允許精確度與計(jì)算負(fù)荷/復(fù)雜度之間的折中。-允許使用凸域的簡(jiǎn)單的幾何運(yùn)算，同時(shí)不隱藏域的非凸特性。盡管針對(duì)具體的實(shí)施例和變體描述了本發(fā)明，但是應(yīng)理解本發(fā)明不限于此實(shí)施例和變體。請(qǐng)求保護(hù)的本發(fā)明因此包括由此實(shí)施例以及這里描述的變體的變化，如將對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的。盡管可以分開描述和請(qǐng)求保護(hù)特定實(shí)施例中的一些實(shí)施例，但是應(yīng)理解可以結(jié)合地使用這里所描述和所請(qǐng)求保護(hù)的實(shí)施例的各種特征。權(quán)利要求一種將色彩空間中的源色彩映射到目標(biāo)色彩的方法，所述源色彩來自具有實(shí)際源域的源彩色設(shè)備，所述目標(biāo)色彩用于具有實(shí)際目標(biāo)域的目標(biāo)彩色設(shè)備，其中實(shí)際源域和實(shí)際目標(biāo)域中的至少一個(gè)是非凸的，所述方法包括以下步驟-為了表示實(shí)際源域，創(chuàng)建源凸域邊界描述符，并且如果此實(shí)際源域是非凸的，則創(chuàng)建被包括在所述源凸域邊界描述符中的源非凸域邊界描述符，-為了表示實(shí)際目標(biāo)域，創(chuàng)建目標(biāo)凸域邊界描述符，并且如果此實(shí)際目標(biāo)域是非凸的，則創(chuàng)建被包括在所述目標(biāo)凸域邊界描述符中的目標(biāo)非凸域邊界描述符，然后，對(duì)于每個(gè)要映射的源色彩，1-如果實(shí)際源域是非凸的，并且如果所述源色彩位于所述源非凸域邊界描述符之外，則將所述源色彩預(yù)映射到位于所述源非凸域邊界描述符內(nèi)的預(yù)映射的源色彩，2-將未被預(yù)映射的情況下的所述源色彩、或者所述預(yù)映射的源色彩主映射到位于所述目標(biāo)凸域邊界描述符內(nèi)的目標(biāo)色彩，3-如果實(shí)際目標(biāo)域是非凸的，并且至少如果所述主映射的目標(biāo)色彩位于所述目標(biāo)非凸域邊界描述符之外，則將所述主映射的目標(biāo)色彩后映射到位于所述目標(biāo)非凸域邊界描述符內(nèi)的最終目標(biāo)色彩。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的映射方法，其特征在于，要映射的每個(gè)源色彩位于所述源凸域邊界描述符內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的映射方法，其特征在于，以與HDMI標(biāo)準(zhǔn)兼容的二進(jìn)制格式存儲(chǔ)所述域邊界描述中的每一個(gè)。4.一種用于將所述源彩色設(shè)備的依賴于設(shè)備的源色彩變換為所述目標(biāo)彩色設(shè)備的依賴于設(shè)備的目標(biāo)色彩的方法，其特征在于，其包括以下步驟-通過使用與所述源彩色設(shè)備相關(guān)聯(lián)的源彩色設(shè)備模型來將依賴于設(shè)備的源色彩變換為不依賴于設(shè)備的源色彩，-根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一個(gè)，將不依賴于設(shè)備的源色彩映射到不依賴于設(shè)備的目標(biāo)色彩，-通過使用與所述目標(biāo)彩色設(shè)備相關(guān)聯(lián)的目標(biāo)彩色設(shè)備模型來將不依賴于設(shè)備的目標(biāo)色彩變換為依賴于設(shè)備的目標(biāo)色彩。全文摘要一種將來自源彩色設(shè)備的源色彩映射到目標(biāo)彩色設(shè)備的目標(biāo)色彩的方法，所述源彩色設(shè)備具有通過源凸GBD(域邊界描述符)和源非凸GBD表示的實(shí)際源域，所述目標(biāo)彩色設(shè)備具有通過目標(biāo)凸GBD和目標(biāo)非凸GBD表示的實(shí)際目標(biāo)域，所述方法包括1-域映射步驟，如果要映射的源色彩位于源非凸GBD之外，則將源色彩映射到源非凸GBD，2-后映射步驟，如果所映射的目標(biāo)色彩位于目標(biāo)非凸GBD之外，則將目標(biāo)色彩映射到目標(biāo)非凸GBD。此方法允許精確的域映射，同時(shí)還允許使用凸域的簡(jiǎn)單幾何運(yùn)算。文檔編號(hào)H04N1/60GK101766019SQ200880100745公開日2010年6月30日申請(qǐng)日期2008年7月25日優(yōu)先權(quán)日2007年7月27日發(fā)明者于爾根·斯托德,勞倫特·布朗德,沃爾夫?qū)ざ鞯吕姿股暾?qǐng)人:湯姆森特許公司