專利名稱：用于多原色顯示器的彩色信號處理設備及其方法
技術領域：
本發明涉及處理輸入顯示器的彩色信號的設備及其方法，尤其涉及通過響應輸入彩色信號，獲取精確的信道控制信號，提高顏色均勻性，和把獲得的信號用于顯示器的設備和方法。
背景技術：
圖1顯示了CIE-xy顏色(色度)坐標。CIE色坐標是擁有x和y軸的二維圖。形狀彎曲成馬蹄形的蹄形線1代表范圍從360nm到830nm的可見光譜的單色波。包含在蹄形線1內的顏色是肉眼看得見的。
從蹄形線1的內部隨機選擇兩種基本色和將所選顏色混合在一起可以得出位于CIE-xy坐標上連接代表所選顏色的兩點形成的線段上的顏色。從蹄形線1的內部隨機選擇三種基本色和將所選三種顏色混合在一起可以得出位于CIE-xy坐標上連接代表所選顏色的三點形成的三角形內的顏色。
存在三原色，即，紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)的傳統顯示系統只能顯示CIE-xy坐標上連接RGB形成的三角形內的顏色。因此，這樣的顯示系統不能顯示RGB三角形之外的天然色。
為了解決上述問題，像美國專利第6,262,744號所公開的那樣，開發出了含有存在多于三種原色的新顯示系統的顏色處理設備。
圖2是顯示存在四種原色(顯示原色)的顯示系統中的傳統顏色導出方法的圖形。參照圖2，存在四種顯示原色R、G、B和D的顯示系統可以只顯示由RGBD形成的凸多邊形內的顏色。
也就是說，當原色(n)的數目是4時，和當把信號發送到顯示系統的信道的數目k是3時，顯示系統通過從包含三色值(X、Y、Z)的傳統顯示系統轉換(切換)到存在4種顯示原色(R、G、B、D)的新顯示系統，進行彩色顯示。在編碼處理中被編碼之后，每種信號通過三個信道的相應一個發送。在這種情況中，三個信道的每一個在編碼處理期間發送至少一種原色的信號，即，(n/k)＝(4/3)＝1。接著，由于(n％k)＝(4％3)＝1，三個信道之一發送二種原色的信號。這里，(n％k)是n除以k所得的余數。
當在CIE-xy坐標中指定四種原色(R、G、B、D)時，存在四種原色(R、G、B、D)的顯示系統的范圍由RGBD凸四邊形內的點決定。當適當地確定了三色值(Xi、Yi、Zi)時，可以計算標準化CIE-xy坐標。也就是說，CIE-xy坐標通過如下數學方程1獲得方程1xi=(XiXi+Yi+Zi)]]>yi=(YiXi+Yi+Zi)]]>接著，通過把CIE坐標代入如下方程2中的顯示點(xi，yi)的色坐標和次原色D的色坐標D中，將顯示點(xi，yi)的位置與次原色D的位置相比較方程2y′=yb+(yg-ybxg-xb)×(xi-xb)-yi]]>y′′=yb+(yg-ybxg-xb)×(xd-xb)-yd]]>其中，當y′和y″等于或大于零(0)時，YR＝0，和當y′和y″小于零(0)時，YD＝0。
接著，獲取CIE-xy坐標上的點(x1，y1)和(x2，y2)。這里，點(x1，y1)存在于三原色B、G和D的三角形之內，和點(x2，y2)存在于三原色R、G和B的三角形之內。換句話說，點(x1，y1)存在于主直線GB的左側(當y′和y″等于或大于零時)，和點(x2，y2)存在于主直線GB的右側(當y′和y″小于零時)。因此，通過如下方程3獲得顯示點(x1，y1)和(x2，y2)的驅動信號。
方程31)YD＝0，YRYGYB=xryrxgygxbyb111zryrzgygzbyb-1·XiYiZi]]>2)YD＝0YDYGYB=xdydxgygxbyb111zdydzgygzbyb-1·XiYiZi]]>由于顯示原色R和D不相容(相互排斥)，不能同時導出顯示原色R和D的驅動信號。換句話說，把顯示原色R的信號發送到顯示系統的信道也發送顯示原色D的信號。
圖3是顯示存在五種原色的顯示系統的另一種傳統顏色導出方法的圖形。參照圖3，n＝5和k＝2，也就是說，顯示原色的數目(n)是五(5)，和信道的數目(k)是三(3)。在這種情況下，使存在三色值(X，Y，Z)的傳統顯示系統過渡到存在五種原色的另一種新顯示系統。在編碼處理中被編碼之后，信號分別通過三個信道發送。這里，由于(n/k)＝(5/3)＝1，每個信道在編碼處理期間發送至少一種原色的信號。此外，由于(n％k)＝(4％3)＝2，三個信道當中的二個發送二種顯示原色的信號。存在五種原色R、G、B、D1和D2的顯示系統的顏色范圍由位于R、D1、G、D2、B形成的凸多邊形內的點決定。
從五種顏色R、G、B、D1和D2中選擇三種主原色R、G、B，并且這樣選擇兩種次原色D1和D2，使D1和D2均勻分布在主原色R、G、B內，也就是說，一種次原色位于兩種主原色之間。例如，選擇次原色D1使其位于主原色R和G之間，和選擇次原色D2使其位于主原色G和B之間。點(x3，y3)的位置和點(x4，y4)的位置通過方程1、2和3，利用所選的D1和D2獲得。也就是說，在方程1、2和3中代入將CIE-xy坐標代入另一條直線RG的方程中點(x3，y3)的坐標值中，和將CIE-xy坐標代入直線GB的方程中點(x4，y4)的坐標值中所得的值，獲得點(x3，y3)和(x4，y4)。
如上所述，顯示系統的傳統彩色信號處理設備采取了選擇和轉換屬于顯示原色R、G、B的輸入彩色信號內的范圍的變換矩陣，以便獲得供顯示用的信道控制信號的方法。但是，如果信道的數目N等于或大于3，那么，這種方法需要含有相當復雜的電路單元的硬件來獲取(N-2)個變換矩陣。并且，由于這種方法總是通過組合三種信號來再現某種彩色信號，顯示系統不存在含有可再現顏色的整個色域的顏色范圍。尤其是，由于顯示白色的亮度具有需要三個信道都顯示到極限的強度，因此，不能獲得多于四種原色的顯示白色。
發明內容
本發明就是為了克服現有技術的上述和其它問題而作出的，因此，本發明的目的是提供一種能夠實現多于四種原色的顯示白色的、具有簡單電路結構的、用于多原色顯示器的彩色信號處理設備及其方法。
本發明的其它目的和優點部分在如下的描述中展示出來，和部分可從如下的描述中明顯看出，或者可以通過實施本發明獲知。
上述和其它目的可以通過提供根據本發明實施例的多原色顯示器的彩色信號處理設備來實現。該彩色信號處理設備包括γ(伽馬)特性存儲單元，用于存儲標準彩色信號的γ特性；和線性標準彩色信號計算單元，用于從γ特性存儲單元中提取與彩色信號相對應的γ特性，用檢索(提取)的γ特性補償非線性標準彩色信號的非線性控制成分，和把非線性標準彩色信號轉換成線性標準彩色信號。
多原色顯示器的彩色信號處理設備包括三色值計算單元，用于計算非線性標準彩色信號的三色值(X，Y，Z)；顯示原色控制信號計算單元，用于計算每種顯示原色的控制信號，用數種顯示原色表示非線性標準彩色信號；和控制單元(控制器)，用于把顯示原色控制信號計算單元計算的每種顯示原色的控制信號設置成每種顯示原色的新顯示原色控制信號，以便顯示控制信號。三色值計算單元從三色值轉換系數存儲單元中檢索與轉換的線性標準彩色信號相對應的三色值轉換系數，和根據轉換的線性標準彩色信號和檢索的三色值轉換系數計算三色值(X，Y，Z)。
顯示原色控制信號計算單元包括顯示原色線性控制信號(線性和強度)計算單元，用于計算每種顯示原色的線性控制信號；和顯示原色非線性控制信號(非線性和強度)計算單元，用于計算每種顯示原色的非線性控制信號。當利用顯示原色導出三色值(X，Y，Z)時，顯示原色線性控制信號計算單元根據如下公式計算每種顯示原色的線性控制信號XYZP·K·C,]]>其中，P=x1x2...xQ-1xQy1y2...yQ-1yQz1z2...zQ-1zQ,]]>K=k10...00k20....0.0....0.0....0kQ-100...0kQ,]]>C=C1C2...CQ-1CQ,]]>其中，各個符號的含義分別是，矩陣(XYZ)T是三色值(XYZ)的3×1矩陣，Q是顯示原色的數目，矩陣(P)是每個信道的特定CIE-xyz色度的矩陣，矩陣(K)是確定色溫度和顯示白色的白色亮度的參考矩陣，和矩陣(C)是顯示原色每一種的線性控制信號。當顯示原色的數目是三(3)時，顯示原色線性控制信號計算單元根據矩陣P和K之積的逆矩陣(即，{PK}-1)和矩陣(XYZ)T，計算矩陣(C)。
當顯示原色的數目大于三(3)時，顯示原色線性控制信號計算單元通過如下公式計算顯示原色的第i顯示原色的線性控制信號Ci＝ai·X+bi·Y+ci·Z(i＝1，2，…，Q)，其中，ai、bi和ci是當用三色值(X，Y，Z)表示第i顯示原色時，各自的比例系數。
彩色信號處理設備還包括比例系數存儲單元，用于存儲比例系數ai、bi和ci。三色值計算單元等間隔地組合某些顯示原色(C1到CQ)的線性控制信號，計算與各個顯示原色的線性控制信號的組合相對應的三色值(X，Y，Z)，和顯示原色線性控制信號計算單元根據某些顯示原色的一種顯示原色的線性控制信號和三色值(X，Y，Z)，計算比例系數ai、bi和ci。
顯示原色線性控制信號計算單元根據第i顯示原色的計算線性控制信號，計算Q×3矩陣(C)，Q×3矩陣(C)是C1C2...CQ-1CQ=a1b1c1a2b2c2.........aQ-1bQ-1cQ-1aQbQcQ·XYZ.]]>此外，還配備了電光特性存儲單元，用于存儲多原色顯示器的電光特性，顯示原色非線性控制信號計算單元計算與根據電光特性計算的第i顯示原色的線性控制信號相對應的非線性控制信號、和與矩陣(C)相對應的非線性控制信號的矩陣CN。
控制單元根據非線性控制信號的計算矩陣(CN)設置每種顯示原色的控制信號。
其結果是，根據本發明的用于多原色顯示器的控制信號處理設備不僅能夠實現多于四種顯示原色的顯示白色，而且能夠根據提供的原色的數目和色坐標的設置，顯示幾乎整個天然色色域的彩色信號。
上述和其它目的可以通過提供根據本發明另一個實施例的處理多原色顯示器的彩色信號的方法來實現。該方法包括計算輸入非線性標準彩色信號的三色值(X，Y，Z)，利用顯示原色的數目Q計算代表彩色信號的每種顯示原色的控制信號，和利用在顯示原色控制信號計算操作中計算的控制信號設置每種顯示原色的顯示原色控制信號，以便顯示輸入非線性標準彩色信號。
通過結合附圖，對本發明的優選實施例進行如下描述，本發明的這些和其它目的和優點將更加清楚和更容易理解，在附圖中圖1是顯示CIE色坐標的圖形；圖2是顯示存在四種原色的顯示系統的傳統顏色導出方法的圖形；圖3是顯示存在五種原色的顯示系統的傳統顏色導出方法的圖形；圖4是示意性地顯示根據本發明實施例的用于多原色顯示器的彩色信號處理設備的方塊圖；圖5是顯示圖4的多原色顯示器彩色信號處理設備的彩色信號處理方法的流程圖；圖6是顯示基于圖4的顯示系統中的彩色信號處理方法的CIE色坐標的四種原色的圖形；和圖7是顯示基于圖4的顯示系統中的彩色信號處理方法的CIE色坐標的五種原色的圖形。
具體實施例方式
現在詳細介紹本發明的優選實施例，這些優選實施例顯示在附圖中，其中相同標號自始至終表示相同的部件。下面參照附圖，描述這些實施例，以便說明本發明。
現在參照附圖描述本發明的優選實施例。
圖4是示意性地顯示根據本發明實施例的用于多原色顯示器的彩色信號處理設備的方塊圖。參照圖4，用于多原色顯示器的彩色信號處理設備包括非線性標準彩色信號接收單元40、線性標準彩色信號計算單元41、γ特性存儲單元42、三色值計算單元43、三色值轉換系數存儲單元44、顯示原色線性控制信號(線性強度)計算單元45、比例系數存儲單元46、顯示原色非線性控制信號(非線性強度)計算單元47、電光特性存儲單元48、和控制器49。
非線性標準彩色信號接收單元40接收沒有經過陰極射線管(CRT)顯示器的γ校正或與CRT顯示器不兼容的輸入非線性標準彩色信號。線性標準彩色信號計算單元41從存儲標準彩色信號的γ特性的γ特性存儲單元42中檢索與輸入非線性標準彩色信號相對應的γ特性。線性標準彩色信號計算單元41通過響應γ特性，補償輸入非線性標準彩色信號的非線性控制成分，把輸入非線性標準彩色信號轉換成線性標準彩色信號。例如，美國國家電視系統委員會電視(NTSC-TV)系統通過用線性RGB成分反向補償陰極射線管(CRT)顯示器的γ2.2，把輸入非線性標準彩色信號轉換成線性標準彩色信號。γ特性隨有關標準彩色信號(PAL TV、sRGB等)的規定而改變。根據有關標準彩色信號的規定，線性標準彩色信號計算單元41從γ特性存儲單元42中檢索相應的γ特性。
三色值計算單元43計算由線性標準彩色信號計算單元41從輸入非線性標準彩色信號轉換而來的線性標準彩色信號的三色值(X，Y，Z)。在這種情況中，三色值計算單元43從存儲三色值轉換系數的三色值轉換系數存儲單元44中檢索與線性標準彩色信號(轉換的輸入非線性標準彩色信號)相對應的三色值轉換系數。由于對標準彩色信號(NTSC TV、PAL TV、sRGB等)的不同規定，線性標準彩色信號的三色值轉換系數彼此不同，因此，三色值轉換系數存儲單元44存儲依賴于對標準彩色信號的各種規定的各種三色值轉換系數。三色值計算單元43根據線性標準彩色信號和檢索的三色值轉換系數，計算三色值(X，Y，Z)。
當顯示原色線性控制信號計算單元45接收到與數種原色(顯示原色)的每一種相對應的、由三色值計算單元43計算的三色值(X，Y，Z)時，通過從比例系數存儲單元46中檢索與線性標準彩色信號的三色值(X，Y，Z)相對應的比例系數，然后，通過響應檢索的比例系數，矩陣變換線性標準彩色信號的三色值(X，Y，Z)，計算顯示原色每一種所需的線性控制信號。根據顯示原色的數目，把存儲在比例系數存儲單元46中的比例系數轉變成不同的值。這里，顯示原色線性控制信號計算單元45可以根據三色值(X，Y，Z)和某些顯示原色的一種顯示原色的線性控制信號Ci，計算比例系數，然后，根據計算的比例系數，計算Q種顯示原色每一種所需的線性控制信號。
顯示原色非線性控制信號計算單元47從存儲顯示器50的電光特性的電光特性存儲單元48中檢索電光特性。顯示原色非線性控制信號計算單元47根據檢索電光特性的逆函數，計算與計算顯示原色的線性控制信號相對應的顯示原色的非線性控制信號。顯示原色的非線性控制信號直接用于控制顯示器50。
為了顯示與輸入非線性標準彩色信號相對應的彩色信號，控制器49利用由顯示原色非線性控制信號計算單元47計算的非線性控制信號設置各種顯示原色的顯示原色控制信號。顯示器50利用控制器49設置的顯示原色控制信號顯示與輸入非線性標準彩色信號相對應的彩色信號。
圖5是顯示圖4的用于多原色顯示器的彩色信號處理設備的彩色信號處理方法的流程圖。下面參照圖5，描述用于多原色顯示器的彩色信號處理設備的操作。
當非線性標準彩色信號接收單元40接收到輸入非線性標準彩色信號時，在步驟S501中，線性標準彩色信號計算單元41從γ特性存儲單元42中檢索與輸入非線性標準彩色信號相對應的γ特性。在步驟S503中，線性標準彩色信號計算單元41利用檢索的γ特性補償輸入非線性彩色信號，并且把輸入非線性標準彩色信號轉換成線性標準彩色信號。把轉換的輸入非線性標準彩色信號，即，線性標準彩色信號發送到三色值計算單元43。
在步驟S505中，三色值計算單元43從三色值轉換系數存儲單元44中檢索與線性標準彩色信號相對應的三色值轉換系數。在步驟S507中，根據檢索的三色值轉換系數和從線性標準彩色信號計算單元41接收的線性標準彩色信號，三色值計算單元43計算轉換輸入非線性標準彩色信號(線性標準彩色信號)的三色值(X，Y，Z)。把三色值計算單元43計算的三色值(X，Y，Z)發送給顯示原色線性控制信號計算單元45。
顯示原色線性控制信號計算單元45從三色值計算單元43接收線性標準彩色信號的三色值(X，Y，Z)。并且，在步驟S509中，顯示原色線性控制信號計算單元45從比例系數存儲單元46中檢索當利用三色值(X，Y，Z)表示顯示原色時使用的比例系數。比例系數可以在顯示原色線性控制信號計算單元45中計算出來。
在步驟S511中，顯示原色線性控制信號計算單元45根據比例系數和三色值計算單元43計算的三色值(X，Y，Z)，計算顯示原色每一種所需的線性控制信號，以便利用Q種顯示原色顯示輸入非線性標準彩色信號。當接收到與顯示原色的每一種相對應的三色值(X，Y，Z)時，顯示原色線性控制信號計算單元45在步驟S511中，根據如下方程4的結果計算顯示原色每一種的線性控制信號(線性和強度)方程4XYZ=P·K·C,]]>其中，P=x1x2...xQ-1xQy1y2...yQ-1yQz1z2...zQ-1zQ,]]>K=k10...00k20....0.0....0.0....0kQ-100...0kQ,]]>C=C1C2...CQ-1CQ,]]>和其中，矩陣(XYZ)T是三色值的矩陣，矩陣(P)是每個信道的特定CIE-xyz色坐標的矩陣，矩陣(K)是確定色溫度和顯示白色的白色亮度的標準矩陣，Q是顯示原色的數目，和矩陣(C)是代表顯示原色每一種的線性控制信號的矩陣。
這里，當顯示原色的數目(Q)是三(3)時，顯示原色線性控制信號計算單元45通過將矩陣(P)和矩陣(K)之乘積矩陣的逆矩陣({PK}-1)與代表三色值的矩陣(XYZ)T相乘，計算代表顯示原色每一種的線性控制信號的矩陣(C)。但是，如果顯示原色的數目(Q)大于三(3)時，那么，首先，顯示原色線性控制信號計算單元45通過如下方程5計算第i顯示原色的線性控制信號方程5Ci＝ai·X+bi·Y+ci·Z(i＝1，2，…，Q)，其中，ai、bi和ci是當利用三色值(X，Y，Z)表示第i顯示原色時，三色值(X，Y，Z)的比例系數。比例系數ai、bi和ci存儲在比例系數存儲單元46中。由于與三個信道不同，矩陣(P)和矩陣(K)的乘積矩陣不能得出3×3方陣，因此，不可以通過求逆矩陣的一般方法獲得比例系數。
于是，方程4首先用于獲取用在顯示原色的數目Q大于三(3)時的比例系數。更明確地說，三色值計算單元43等間隔地組合來自C1到CQ的特定顯示原色的線性控制信號，和計算與顯示原色的各個線性控制信號的組合相對應的三色值(X，Y，Z)。把計算的三色值(X，Y，Z)存儲在數據表中。因此，數據表含有采取XYZ＝f(C1，C2，…，CQ)形式的、與Q種組合有關的三種XYZ值。在接下來的操作中，重新排列數據表，以便把每個Ci重新排列成計算三色值的函數。也就是說，建立具有Ci＝f(C1，C2…，CQ)形式的Q個數據表。然后，利用系性近似，通過對數據表的每一個近似計算方程5，獲得比例系數(ai，bi，ci)。
顯示原色線性控制信號計算單元45根據特定顯示原色之一的線性控制信號和相應的三色值(X，Y，Z)，計算比例系數(ai，bi，ci)。
顯示原色線性控制信號計算單元45根據通過方程5計算的第i顯示原色的線性控制信號，按如下方程6計算Q×3矩陣(C)C1C2...CQ-1CQ=a1b1c1a2b2c2.........aQ-1bQ-1cQ-1aQbQcQ·XYZ.]]>把通過顯示原色線性控制信號計算單元45計算的矩陣(C)發送給顯示原色非線性控制信號計算單元47。顯示原色非線性控制信號計算單元47從多原色顯示器50的電光特性存儲單元48中檢索有關顯示器50的電光特性信息。在步驟513中，顯示原色非線性控制信號計算單元47根據多原色顯示器50的檢索電光特性，計算顯示原色每一種的非線性控制信號(非線性強度)。例如，在CRT顯示器的情況下，電光特性是γ＝2.2，和線性控制信號(C)和非線性控制信號(CN)通過如下方程7來表示方程7CN=C1γ]]>在步驟S515中，控制器49根據計算非線性控制信號的矩陣(CN)，設置顯示原色每一種的非線性控制信號，作為顯示原色控制信號。顯示器50根據控制器49設置的顯示原色的顯示原色控制信號，顯示輸入非線性標準彩色信號。這樣，多原色顯示器的彩色信號處理就完成了。
圖6是顯示圖4的顯示系統中彩色信號處理方法的四種原色的圖形。參照圖6，輸入非線性標準彩色信號(P)包含在連接四種顯示原色的四邊形中。
當輸入輸入非線性標準彩色信號時，在步驟S501中，線性標準彩色信號計算單元41從γ特性存儲單元42中檢索標準彩色信號的相應γ特性。在步驟S503中，線性標準彩色信號計算單元41利用檢索的γ特性補償輸入非線性標準彩色信號的非線性控制成分，并且把輸入非線性標準彩色信號轉換成線性標準彩色信號。
在步驟S505中，三色值計算單元43從三色值轉換系數存儲單元44中檢索與轉換線性標準彩色信號相對應的三色值轉換系數。并且，在步驟S507中，根據檢索的三色值轉換系數和轉換的線性標準彩色信號，三色值計算單元43計算三色值。把計算的三色值發送給顯示原色線性控制信號計算單元45。在步驟S509中，顯示原色線性控制信號計算單元45從比例系數存儲單元46中檢索比例系數或計算比例系數。在步驟S511中，根據比例系數和三色值，顯示原色線性控制信號計算單元45計算顯示原色每一種所需的線性控制信號，以便利用四種顯示原色顯示輸入非線性標準彩色信號。把計算的線性控制信號發送給顯示原色非線性控制信號計算單元47。在步驟513中，顯示原色非線性控制信號計算單元47根據接收的線性控制信號和多原色顯示器的電光特性，計算非線性控制信號，以便驅動顯示器。在步驟S515中，控制器49根據計算的非線性控制信號，設置顯示原色每一種的顯示原色控制信號。顯示器50利用顯示原色的設定顯示原色控制信號，顯示輸入非線性標準彩色信號。
圖7是顯示圖4的顯示系統中顏色導出方法的五種顯示原色的圖形。圖7顯示了當存在提供給顯示系統的更多種顯示原色，并且，在電路操作方面更簡單地處理輸入非線性標準彩色信號時的更寬可顯示顏色范圍。
因此，通過根據顯示原色的數目計算每一種顯示原色的顯示原色控制信號，甚至可以實現多于四種顯示原色的顯示白色。
如上所述，根據本發明的用于多原色顯示器的控制信號處理設備不僅能夠實現多于四種顯示原色的顯示白色，而且能夠根據提供的原色的數目和各個色坐標的設置，顯示整個色域的彩色信號。另外，利用更簡單的電路來處理輸入彩色信號。
雖然通過參照本發明的某些優選實施例，已經對本發明進行了圖示和描述，但本領域的普通技術人員應該明白，可以在形式上和細節上對其作各種各樣的改變，而不偏離所附權利要求書和等效物所限定的本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種在多原色顯示器中接收含有顯示原色的輸入彩色信號的彩色信號處理設備，該設備包括三色值計算單元，用于計算彩色信號的三色值(X，Y，Z)；顯示原色控制信號計算單元，用于根據彩色信號的計算三色值(X，Y，Z)，計算每一種顯示原色的控制信號，以便用數種顯示原色表示彩色信號；和控制單元，用于利用顯示原色控制信號計算單元計算的計算控制信號，設置每種顯示原色的顯示控制信號，以便在多原色顯示器上顯示彩色信號。
2.根據權利要求1所述的彩色信號處理設備，還包括γ(伽馬)特性存儲單元，用于存儲標準彩色信號的γ特性；和線性標準彩色信號計算單元，用于從γ特性存儲單元中提取與彩色信號相對應的γ特性，用檢索的γ特性補償彩色信號的非線性控制成分，和把彩色信號轉換成線性標準彩色信號。
3.根據權利要求2所述的彩色信號處理設備，其中，三色值計算單元計算線性標準彩色信號的三色值(X，Y，Z)。
4.根據權利要求3所述的彩色信號處理設備，還包括三色值轉換系數存儲單元，用于存儲與線性標準彩色信號有關的三色值轉換系數。
5.根據權利要求4所述的彩色信號處理設備，其中，三色值計算單元從三色值轉換系數存儲單元中檢索與線性標準彩色信號相對應的三色值轉換系數，和根據線性標準彩色信號和檢索的三色值轉換系數計算三色值(X，Y，Z)。
6.根據權利要求1所述的彩色信號處理設備，其中，顯示原色控制信號計算單元包括顯示原色線性控制信號計算單元，用于計算每種顯示原色的線性控制信號；和顯示原色非線性控制信號計算單元，用于計算每種顯示原色的非線性控制信號。
7.根據權利要求6所述的彩色信號處理設備，其中，當接收到與顯示原色的每一種相對應的三色值(X，Y，Z)時，顯示原色線性控制信號計算單元根據如下公式計算每種顯示原色的線性控制信號XYZ=P·K·C,]]>其中，P=x1x2...xQ-1xQy1y2...yQ-1yQz1z2...zQ-1zQ,]]>K=k10...00k20....0.0....0.0....0kQ-100...0kQ,]]>C=C1C2...CQ-1CQ,]]>其中，各個符號的含義分別是，矩陣(XYZ)T是三色值(XYZ)的3×1矩陣，Q是顯示原色的數目，矩陣(P)是每個信道的特定CIE-xyz色度的矩陣，矩陣(K)是確定色溫度和顯示白色的白色亮度的參考矩陣，和矩陣(C)是顯示原色每一種的線性控制信號。
8.根據權利要求7所述的彩色信號處理設備，其中，當顯示原色的數目是三(3)時，顯示原色線性控制信號計算單元根據矩陣P和K之積的逆矩陣(即，{PK}-1)和矩陣(XYZ)T，計算矩陣(C)。
9.根據權利要求7所述的彩色信號處理設備，其中，當顯示原色的數目大于三(3)時，顯示原色線性控制信號計算單元通過如下公式計算顯示原色的第i顯示原色的線性控制信號Ci＝ai·X+bi·Y+ci·Z(i＝1，2，…，Q)，其中，ai、bi和ci是當用三色值(X，Y，Z)表示第i顯示原色時，各自的比例系數。
10.根據權利要求9所述的彩色信號處理設備，其中，三色值計算單元等間隔地組合顯示原色(C1到CQ)的線性控制信號，計算與各個顯示原色的線性控制信號的組合相對應的三色值(X，Y，Z)，和顯示原色線性控制信號計算單元根據顯示原色之一的線性控制信號和三色值(X，Y，Z)，計算比例系數ai、bi和ci。
11.根據權利要求9所述的彩色信號處理設備，還包括比例系數存儲單元，用于存儲比例系數ai、bi和ci。
12.根據權利要求11所述的彩色信號處理設備，其中，顯示原色線性控制信號計算單元根據第i顯示原色的計算線性控制信號，計算Q×3矩陣(C)，Q×3矩陣(C)是C1C2...CQ-1CQ=a1b1c1a2b2c2.........aQ-1bQ-1cQ-1aQbQcQ·XYZ.]]>
13.根據權利要求12所述的彩色信號處理設備，還包括電光特性存儲單元，用于存儲多原色顯示器的電光特性，和顯示原色非線性控制信號計算單元計算與根據電光特性計算的第i顯示原色的線性控制信號相對應的非線性控制信號、和與Q×3矩陣(C)相對應的非線性控制信號的矩陣CN。
14.根據權利要求13所述的彩色信號處理設備，其中，控制單元根據非線性控制信號的計算矩陣(CN)設置每種顯示原色的控制信號。
15.一種在彩色信號處理設備的多原色顯示器中處理輸入彩色信號的方法，該方法包括計算彩色信號的三色值(X，Y，Z)；響應三色值(X，Y，Z)，計算每一種顯示原色的控制信號，以便用數種顯示原色表示彩色信號；和利用計算的控制信號，設置每種顯示原色的顯示控制信號，以便顯示彩色信號。
16.根據權利要求15所述方法，還包括從存儲標準彩色信號的γ特性的γ特性存儲單元中提取與彩色信號相對應的γ特性；和用提取的γ特性補償彩色信號的非線性控制成分，然后，把彩色信號轉換成線性標準彩色信號。
17.根據權利要求16所述的方法，其中，計算三色值包括計算轉換標準彩色信號的三色值(X，Y，Z)。
18.根據權利要求17所述的方法，還包括從存儲與線性標準彩色信號相對應的三色值轉換系數的三色值轉換系數存儲單元中檢索與轉換線性標準彩色信號相對應的三色值轉換系數。
19.根據權利要求18所述的方法，其中，計算三色值包括根據轉換的線性標準彩色信號和檢索的三色值轉換系數計算三色值(X，Y，Z)。
20.根據權利要求15所述方法，其中，計算控制信號包括計算每種顯示原色的線性控制信號；和計算每種顯示原色的非線性控制信號。
21.根據權利要求20所述的方法，其中，計算線性控制信號包括當利用顯示原色導出三色值(X，Y，Z)時，根據如下公式計算每種顯示原色的線性控制信號XYZ=P·K·C,]]>其中，P=x1x2...xQ-1xQy1y2...yQ-1yQz1z2...zQ-1zQ,]]>K=k10...00k20....0.0....0.0....0kQ-100...0kQ,]]>C=C1C2...CQ-1CQ,]]>其中，各個符號的含義分別是，矩陣(XYZ)T是三色值(XYZ)的3×1矩陣，Q是顯示原色的數目，矩陣(P)是每個信道的特定CIE-xyz色度的矩陣，矩陣(K)是確定色溫度和顯示白色的白色亮度的參考矩陣，和矩陣(C)是顯示原色每一種的線性控制信號。
22.根據權利要求21所述的方法，其中，計算線性控制信號包括當顯示原色的數目是三(3)時，根據矩陣P和K之積的逆矩陣(即，{PK}-1)和矩陣(XYZ)T，計算矩陣(C)。
23.根據權利要求21所述的彩色信號處理設備，其中，計算線性控制信號包括當顯示原色的數目大于三(3)時，通過如下公式計算顯示原色的第i顯示原色的線性控制信號Ci＝ai·X+bi·Y+ci·Z(i＝1，2，…，Q)，其中，ai、bi和ci是當用三色值(X，Y，Z)表示第i顯示原色時，各自的比例系數。
24.根據權利要求23所述的方法，還包括從存儲比例系數ai、bi和ci的比例系數存儲單元中檢索比例系數。
25.根據權利要求23所述的方法，其中，計算三色值包括等間隔地組合顯示原色(C1到CQ)的線性控制信號，和計算與各個顯示原色的線性控制信號的組合相對應的三色值(X，Y，Z)，和計算線性控制信號包括根據某些顯示原色的一種顯示原色的線性控制信號(Ci)和根據三色值(X，Y，Z)，計算比例系數ai、bi和ci。
26.根據權利要求23所述的方法，其中，計算線性控制信號包括根據第i顯示原色的計算線性控制信號，計算Q×3矩陣(C)，Q×3矩陣(C)是C1C2...CQ-1CQ=a1b1c1a2b2c2.........aQ-1bQ-1cQ-1aQbQcQ·XYZ.]]>
27.根據權利要求26所述的方法，計算非線性控制信號包括計算與根據多原色顯示器的電光特性計算的第i顯示原色的線性控制信號相對應的非線性控制信號、和與Q×3矩陣(C)相對應的非線性控制信號的矩陣CN。
28.根據權利要求27所述的方法，其中，設置每一種顯示原色的控制信號包括把非線性控制信號的計算矩陣(CN)設置成控制信號。
29.一種在多原色顯示器中顯示含有顯示原色和一種非線性控制成分的輸入彩色信號的彩色信號處理設備，該設備包括線性標準彩色信號計算單元，含有與輸入彩色信號的非線性控制成分相對應的γ特性，和響應γ特性，從輸入彩色信號中計算出線性標準彩色信號；三色值計算單元，含有與線性標準彩色信號相對應的三色值轉換系數，和響應轉換的線性標準彩色信號和三色值轉換系數計算線性標準彩色信號的三色值；顯示原色控制信號計算單元，含有與線性標準彩色信號相對應的比例系數和顯示電光特性，和響應比例系數、顯示電光特性、和三色值，計算每一種顯示原色的顯示原色控制信號，以便用數種顯示原色表示線性標準彩色信號；和控制單元，用于利用顯示原色每一種的顯示原色控制信號，控制多原色顯示器，以便在多原色顯示器上顯示與輸入彩色信號相對應的轉換線性標準彩色信號。
30.根據權利要求29所述的彩色信號處理設備，還包括γ特性存儲單元，用于存儲標準彩色信號的γ特性；三色值轉換系數存儲單元，用于存儲三色值轉換系數；比例系數存儲單元，用于存儲比例系數；和顯示電光特性存儲單元，用于存儲顯示電光特性。
31.根據權利要求29所述的彩色信號處理設備，其中，顯示原色控制信號計算單元包括顯示原色線性控制信號計算單元，用于響應比例系數，生成轉換線性標準彩色信號的每一種顯示原色的線性控制信號。
32.根據權利要求31所述的彩色信號處理設備，其中，顯示原色控制信號計算單元包括顯示原色非線性控制信號計算單元，用于響應電光特性和每一種顯示原色的線性控制信號，控制轉換線性標準彩色信號的非線性控制信號。
33.根據權利要求31所述的彩色信號處理設備，其中，輸入彩色信號是與線性標準彩色信號不同的非線性標準彩色信號，和轉換的線性標準彩色信號是NTSC-TV系統、PAL-TV系統、和sRGB系統之一。
全文摘要
具有簡單電路結構的、用于多原色顯示器的彩色信號處理設備和彩色信號處理方法實現了多于四種顯示原色的顯示白色。彩色信號處理設備含有三色值計算單元，用于計算彩色信號的三色值(X，Y，Z)；顯示原色控制信號計算單元，用于計算每一種顯示原色的控制信號，以便用數種顯示原色表示彩色信號；和控制單元，用于利用顯示原色控制信號計算單元計算的控制信號，設置每種顯示原色的控制信號，以便顯示彩色信號。因此，用于多原色顯示器的控制信號處理設備不僅能夠實現多于四種顯示原色的顯示白色，而且能夠根據提供的原色的數目和各個色坐標的設置，顯示整個色域的彩色信號。
文檔編號G09G3/20GK1421843SQ02152719
公開日2003年6月4日 申請日期2002年11月20日 優先權日2001年11月28日
發明者金文喆 申請人:三星電子株式會社