Способ цветокоррекции телевизионных сигналов и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК H04N9/68 

00 К) W

СЛ

Изобретение относится к промышленности средств связи и может быть использовано для создания телевизионных систем регулировки интенсивности, насыщенности и цветового тона.

Цель изобретения - увеличение точности цветокоррекции за счет исключения взаимной зависимости цветокоррекции по насыщенности и цветовому тону и сокращения времени цветокоррекции.

На фиг.1 представлена сферическая модель представления цвета; на фиг.2 - устройство цветокоррекции телевизионных сигналов.

При представлении цвета как трехмерной функции в сферическом пространстве (Фиг 1) практически изменению цветового тома соответствует движение вектора цветности С по окружности в плоскости цеетно- сти, а изменению насыщенности - изменение положения вектора полного цветного ТВ сигнала S в плоскости цветность-яркость. Таким образом, для получения действительно независимой регулировки насыщенности и цветового тона недостаточно оперировать лишь цоеторазностными сигналами, и необходимый сигнал коррекции должен формироваться с учетом яркостной составляющей изображения Как видно из фиг 1, при представлении цвета в трехмерном пространстве изменению насыщенности соответствует изменение углового положения вектора полного цветного телевизионного сигнала S в плоскости яркость-цветность, а изменению цветового тона - изменение аналогичным образом положения вектора цветности С в плоскости двух цвегоразностных сигналов. При этом для того, чтобы обеспечить раздельную регулировку насыщенности, цветового тона и ..нтенсивности цвета изображения без внесения взаимных искажений по этим параметрам и сокращения времени цветокоррекции, необходимо поддерживать на постоянном уровне амплитуду вектора цветного телевизионного сигнала S При изменении насыщенности новое значение вектора яркости Y может быть представлено как

Yn- S sin(Q AQ)- - Y1 cos ДО С1 sin ДО

Аналогичным образом, для нового значения гектора С записываем

С - С cos Q Д0) С1 cos ДО Y1 sin ДО

Для изменения цветового тона полученный модифицированный вектор ЦВЕТНОСТИ разлагается по двум цветоразностным сигналам, соответствующим выбранному эначению цветового тона, что соответствует умножению модифицированного по насыщенности вектора цветности С на косинус и синус угла р , задающего положение этого вектора на окружности в плоскости цветоразностных сигналов. Математически выражения для модифицированных по насыщенности и цветовому тону цветоразностных сигналов записываются в виде:

15

R-Y - С cos f В - Y С11 sin у

(3)

Для изменения интенсивности цвета изображения без изменения насыщенности и цветового тона необходимо регулировать амплитуду сигнала S, т.е. одновременно в равной пропорции изменять амплитуды сигналов цветности С и яркости Y, что пред- ставляется как.

30

C -kC Y1 - kY,

(4)

55

где k - регулируемый по линейному закону коэффициент изменения интенсивности цвета изображения.

Таким образом, предлагаемый способ

35 регулируемой цветокоррекции отличается тем, что в противоположность известным способам коррекции, где для изменения цветового тона и насыщенности изменяются амплитуда и фаза поднесущей сигнала

40 цветности, в предлагаемом способе для коррекции интенсивности цвета изображения перед коррекцией насыщенности и цветового тона формируют сигнал изменения интенсивности цвета путем одновременного

45 домножения на изменяющийся по линейному закону управляющий сигнал сигналов яркости и цветности, для коррекции насыщенности цвета изображения путем одновременного умножения домноженных на изменяющий50

ся по линейному закону управляющий сигнал сигналов яркости и цветности на управляющие синусоидальный и косинусои- дальный сигналы, из полученных сигналов формируют сигнал яркости путем сложения умноженногс на косинусоидальный управляющий сигнал сигнала яркости с умноженным на синусоидальный управляющий сигнал сигналом цветности и формируют сигнал цветности путем вычитания из умноенного на косинусоидальный управляющий сигнал сиг нала цветности у множенного на синусоидальный управляющий сигнал сигнала яркости, для коррекции цветового она изображения из сигнала цветности формируют синий и красный цветоразност- ные сигналы путем соответствующего умножения сигнала цветности на синусоидальный и косинусоидальный управляющие сигналы. Математически алгоритм регулируемой цветокоррекции описывается следующей последовательностью выражений

С kC Y1 kY

cos АО- Y1 sin Л Q(5)

Y - Y1 cos ЛО - С1 sin ЛО R Y - Г cos у В - Y - С sin f

Предлагаемый способ реализуется с по мощью представленного на фиг 2 устройства цветокоррекции телевизионных сигналов, которое содержит сумматор, блок вычитания, источник регулировки амплитуды сигняпа, исочник синусоидального сигнала изменения цветового тона изображения, источник ко- синусоидального сигнала изменения цветового тона изображения и пять умножителей причем выходы первого 1 и второго 2 /множителей соответственно подключены к первому и второму входам блока вычитания 3, выход которого соединен с первым входом третьего умножителя А а выходы четвертого

5и пятого 6 умножителей подключены соответственно к первому и второму входам сумматора 7, и отличается тем что в него введены три дополнительных умножителя и

источник синусоидального сигналя изменения насыщенности цвета при -этом первые входы шестого 8 и седьмого 9 умножьтелей являются входами уст ройгтва, а вторые вхоы соединены с источником регулировки амплитуды сигнала 10 выход шестого умноителя 8 подключен к первым входам первого 1 и пятого 6 умножителей выход седьмого множителя 9 подключен к первым входам второго и четвертою 6 умножителей, выход сточника коспнусоидалмюго сигнала изменения насыщенности цвета 11 соединен о вторыми сходами первою 1 и четвертого

6умножителей itti/ofl ис . очникз синусоиального сигнала изменения nacs идейности цвета 12 соединен о с трь i и с одами второго 2 и пятого 6 умножителей ко второму чходу третьего умножителя 4 подключен вы ход источника синусоидального сигнала из менения выбранного цветового тона ij 5 первый вход восьмого умножителя 14 сое цинен с выходом блока вычитания 3 л вто рой вход - с источником кооинусоидэльного сигнала изменения цветовою тона изобря хения 15 выход третьего 4 и восьмого 14 0 умножителей и сумматора 7 являются выхо даии устройства.

f редлэгаемое устройство работает еле дующим образом. Сигналы цветности и яр кос1И с выхода источника сигналов

5 цветности и яркости соответственно поступают на первые входы умножителей 8 к 9 являющиеся входами усгрог-глва На другие входы этих умножителей с целью изменения интенсивности выбранного цвета изобрэ

0 эчония поступает сиг нал регулировки интен сивиогти цвета k г выходи источника niMK j.c регулировки амплитуды сигналов 10 который может изменяться в преде/idx стандартно допустимого диапазона ИЗМРЧ з5 ния видеосигнала С целью изменения на сыщонности выбранною цвета с выхода умножителя В модифицированный по интенсивности сигнал яркости Y поступает на первые входы ,множителей 5 и 2, а модифи0 цированныи по интенсивногти сигнал С с вывода умножителя 9 поступает на первые входи умножителей 6 и 1. На вторые входы умножителей 5 и 2 поступает косинусои пзльний сигнал изменения насыщенности

5 cos О с выхода источника косинусоидалыю- го (игнала изменения насыщенности выбранного цвета 11, а на вторые входы умножителей 6 и 1 - синусоидальный сигнал изменения насыщенности яп ДО с выхода

0 источника синусоидального сигнала изменения насыщенности выбранного цвета 12 Косинусоидальный и синусоидальный сигналы изменения насыщенности выбранного цвета соответствует косинусу и синусу угла

5 изменения насыщенности ДО, который изменяется в пределах от О до 90 градусов Домноженный на cos Д Q CHI нал k/ с выхо дя умно-кигеля 5 и домноженныи на sin ДО сигнал kC с выхода умножителя Ь поступает

0 на входы сумматора 7, в котором происходи формирование сигнала Y, соотвпс i вующего модифицированному по интенсивности и на сыщенности сигналу яркости, который мо ступает на выход устройства Домночсннь и

5 на SHI ДО сигнал kY с выхода 2 и ДОМНОЖРИНЫИ на cos ДО .ги н.э/i kC. t. выхода у.-к о ителя 1 нн ихо/.и устрейС ва вычитания i- котором t ргт ность гигна ов kC AcosOniYs.p

мируется сигнал С1 , соответствующий модифицированному по интенсивности и насыщенности сигналу цветности.

Для получения модифицированных по интенсивности, насыщенности и цветовому тону цветоразностных сигналов полученный на выходе устройства вычитания 3 сигнал с поступает на первые входы умножителей 14 и 4, На второй вход умножителя 14 поступает сигнал cos p с выхода источника косинусоидэльного сигнала изменения цветового тона выбранного цвета 15, а на второй вход умножителя 4 - сигнал sin p с выхода источника синусоидального сигнала изменения цветового тона 13. Коси- нусоидальный и синусоидальный управляющие сигналы соответствуют синусу и косинусу угла f, изменяющегося в пределах от 0 до 360 градусов и задающего нужный цветовой тон. С выхода умножителей 14 и 4 цветоразностные сигналы R-Y1 и B-Y1 поступают на выход устройства,

Форму л-а изобретения 1. Способ цветокоррекции телевизионных сигналов, при котором одновременно формируют косинусоидальный. синусоидальный и изменяющийся по линейному закону управляющий сигналы, корректируют цветовой тон и насыщенность цветов изображения путем изменения яркостного сигнала и сигнала цветности, отличающий- с я тем, что, с-целью увеличения точности цветокоррекции за счет исключения взаимной зависимости цветокоррекции по насыщенности и цветовому тону и сокращения времени цветокоррекции, для коррекции интенсивности цвета перед коррекцией насыщенности и цветового тона формируют сигнал изменения интенсивности цвета изображения путем одновременного умножения сигнала яркости и цветности на управляющие синусоидальный и косинусоидальные сигналы, из полученного сигнала формируют сигнал яркости путем сложения умноженного на косинусоидальный управляющий сигнал сигнала яркости с умноженным на синусоидальный управляющий сигнал сигнала цветности и формируют сигнал цветности путем вычитания из умноженного на косинусоидальный управляющий сигнал сигнала цветности, умноженного на синусоидальный

управляющий сигнал сигнала яркости, для коррекции цветового тона изображения из сигнала цветности формируют синий и красный цветоразностные сигналы путем соответствующего умножения сигнала цветности на синусоидальный и косинусоидальный управляющие сигналы.

2. Устройство для цветокоррекции телевизионных сигналов, содержащее сумматор, блок вычитания, источник регулировки амплитуды сигнала, источник синусоидального сигнала изменения цветового тона изображения, источник косинусоидального сигнала изменения цветового тона изображения и пять умножителей, причем выходы первого и второго умножителей соответственно подключены к первому и второму входам блока вычитания, выход которого соединен с первым входом третьего умножителя, а выходы четвертого и пятого умножителей подключены соответственно к первому и второму входам сумматора, отличающееся тем, что введены три дополнительных умножителя и источник синусоидальнего сигнала изменения насыщенности цвета, при этом первые входы шестого и седьмого умножителей являются входами устройства, а вторые входы соединены с источником регулировки амплитуды сигнала,

выход шестого умножителя подключен к первым входам первого и пятого умножителей, выход седьмого умножителя подключен к первым входам второго и четвертого умножителей, выход источника косинусоидального сигнала изменения насыщенности цвета соединен с вторыми входами первого и четвертого умножителей, выход источника косинусоидального сигнала изменения насыщенности цвета соединен с вторыми входами первого и четвертого умножителей, выход источника синусоидального сигнала изменения насыщенности цвета соединен с вторыми входами второго и пятого умножителей, к второму входу седьмого умножителя подключей выход источника косинусоидального сигнала изменения выбранного цветового тона, первый вход восьмого умножителя соединен с выходом блока вычитания, а второй вход - с источником синусоидального сигнала изменения цветового тона изображения, выходы третьего и восьмого умножителей и сумматора являются выходами устройства.

Фиг.1