專利名稱：：影像飽和度的調整方法與系統的制作方法
技術領域：
：本發明是有關于一種影像的調整方法與系統，且特別是有關于一種調整影像的飽和度的方法與系統。
背景技術：
：在影像處理技術中，飽和度(saturation)及亮度(illumination)的調整對于影像的色彩表現多半會造成最直接的影響。一般來說，顯示器的制造商會在顯示芯片上實作色彩的調整電路，進而讓使用者可以根據習慣或需求來調整影像畫面的飽和度或亮度，據以取得最佳的輸出效果。傳統的影像飽和度調整方法中，在保持畫面的整體亮度的前提下，若希望提高影像的鮮艷程度，首先必須對影像進行色彩空間的轉換動作，據以將每個像素的三原色(RGB)訊號轉換為色差訊號(例如YUV訊號，其中Y表示亮度，而U、V則是色彩信息)。接著將每個U、V訊號乘上相同的調整參數以取得新的U值與V值。最后再將調整過的YUV訊號轉換回RGB訊號，據以完成影像的飽和度的調整動作。在這樣的作法中是以相同的調整參數來對影像中的所有像素進行處里。然而不難想見的是，在處理本身就具有較高飽和度(即較為鮮艷)的像素時，乘上調整參數很可能使得該像素變得過于飽和。因此在對整張影像做處理時，若完全以相同的調整參數來對每個像素進行調整，則很可能會使得部分屬于高飽和度且僅具有細微差異的像素全部變得過度飽和，因而喪失影像中的細節，并可能造成影像色純過于濃烈，而導致不自然的色彩效果。透過上述方法來增加影像的飽和度除了可能造成細節的喪失之外，在電路的實作上也顯得相當復雜。無論是色彩空間的轉換動作，或是在YUV色彩空間下所進行的飽和度計算動作，均必須仰賴大量復雜的數學計算，這不但不利于電路的實現，同時必須耗費較多的硬件成本。這些都是顯示器制造商在研發時所不能忽視的議題。
發明內容本發明的目的是提供一種影像飽和度的調整方法，得以不經過任何色彩空間的轉換動作，便能完成影像飽和度的調整。本發明的另一目的是提供一種影像飽和度的調整系統，可依據影像中每個像素本身的色彩條件，對應地進行不同的飽和度調整動作，進而確保影像飽和度的調整效果。為達上述或是其它目的，本發明提出一種影像飽和度的調整方法，用以調整影像的飽和度，其中此影像包括多個像素。本方法首先提供外部調整系數，并根據每個像素的三原色(RGB)分量，直接計算出各個像素的飽和度近似值。接下來，取得每個像素的飽和度調整量。其中，飽和度調整量是對應于外部調整系數與各像素的飽和度近似值的大小。最后，依據飽和度調整量及RGB分量，對應地調整影像中的每個像素。在本發明的一實施例中，根據像素的RGB分量直接計算出像素的飽和度近似值的步驟，包括根據RGB分量中的最大值與最小值來計算飽和度近似值。在本發明的一實施例中，其中在取得各像素的飽和度調整量的步驟之前，更包括提供第一飽和度臨界值與第二飽和度臨界值。其中，第一飽和度臨界值小于第二飽和度臨界值。接著，比較第一飽和度臨界值、第二飽和度臨界值以及飽和度近似值的大小，據以判斷飽和度近似值系屬于高飽和度范圍、中飽和度范圍，或低飽和度范圍。在本發明的一實施例中，其中取得像素的飽和度調整量的步驟包括在飽和度近似值屬于高飽和度范圍或低飽和度范圍時，令飽和度調整量為預設調整常數。然而在飽和度近似值屬于中飽和度范圍時，依據第一飽和度臨界值、第二飽和度臨界值、飽和度近似值，以及外部調整系數來計算飽和度調整量。在本發明的一實施例中，判斷飽和度近似值系屬于高飽和度范圍、中飽和度范圍，或低飽和度范圍的步驟包括在飽和度近似值小于第一飽和度臨界值時，判斷飽和度近似值屬于低飽和度范圍。而在飽和度近似值介于第一飽和度臨界值及第二飽和度臨界值之間時，判斷飽和度近似值屬于中飽和度范圍。并且在飽和度近似值大于第二飽和度臨界值時，判斷飽和度近似值系屬于高飽和度范圍。在本發明的一實施例中，外部調整系數包括介于0至2之間的數值。從另一觀點來看，本發明提出一種影像飽和度的調整系統。此系統包括調整幅度決策模塊及飽和度調整模塊。其中，調整幅度決策模塊包括飽和度近似值計算模塊與飽和度調整量取得模塊，用以接收影像及外部調整系數。其中，所接收的影像包括多個像素。飽和度近似值計算模塊是用以根據每個像素的RGB分量，直接計算出各像素的飽和度近似值；飽和度調整量取得模塊則是連接至飽和度近似值計算模塊，用以根據外部調整系數與像素的飽和度近似值的大小，分別取得每個像素的飽和度調整量。與調整幅度決策模塊相連的飽和度調整模塊系用以依據飽和度調整量及RGB分量，對應地調整影像中的每個像素。在本發明的一實施例中，其中飽和度近似值計算模塊用以根據RGB分量中的最大值與最小值，來計算所對應的像素的飽和度近似值。在本發明的一實施例中，其中飽和度調整量取得模塊用以提供第一飽和度臨界值與第二飽和度臨界值。其中，第一飽和度臨界值小于第二飽和度臨界值。飽和度調整量取得模塊將比較第一飽和度臨界值、第二飽和度臨界值以及飽和度近似值的大小，據以判斷飽和度近似值系屬于高飽和度范圍、中飽和度范圍，或低飽和度范圍。在本發明的一實施例中，其中飽和度調整量取得模塊用以在飽和度近似值屬于高飽和度范圍或低飽和度范圍時，令飽和度調整量為預設調整常數。而在飽和度近似值屬于中飽和度范圍時，依據第一飽和度臨界值、第二飽和度臨界值、飽和度近似值，以及外部調整系數來計算飽和度調整量。在本發明的一實施例中，其中飽和度調整量取得模塊用以在飽和度近似值小于第一飽和度臨界值時，判斷飽和度近似值屬于低飽和度范圍；而在飽和度近似值介于第一飽和度臨界值及第二飽和度臨界值之間時，判斷飽和度近似值屬于中飽和度范圍；并且在飽和度近似值大于第二飽和度臨界值時，判斷飽和度近似值屬于高飽和度范圍。在本發明的一實施例中，外部調整系數包括介于0至2之間的數值。本發明在RGB色彩空間下，根據影像中每個像素本身的RGB分量直接計算飽和度近似值，并判斷是否需要對該像素進行飽和度的調整，以及取得對應的飽和度調整幅度。在不以固定的調整參數來對整張影像進行調整的情況的下，將可以確保影像的細節不會因飽和度的調整動作而消失，進而確保整張影像的色彩表現。為讓本發明的上述和其它目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。圖1是依照本發明的一實施例所繪示的影像飽和度的調整系統的方塊圖；圖2是依照本發明的一實施例所繪示的影像飽和度的調整方法的流程圖；圖3是依照本發明的一實施例所繪示的紅色飽和度由最高降至最低時，飽和度及飽和度近似值的數值變化量；圖4A是依照本發明的一實施例所繪示的紅色飽和度由最高降至最低時，飽和度的變化曲線；圖4B是依照本發明的一實施例所繪示的紅色飽和度由最高降至最低時，飽和度近似值的變化曲線；圖5是依照本發明的一實施例所繪示的飽和度調整量與飽和度近似值的對應關系。具體實施例方式—般來說，由顯示器面板(panel)的驅動電路所產生的訊號系屬于三原色(RGB)色彩空間的RGB訊號。因此，在調整影像的飽和度時，若能直接在RGB色彩空間下進行調整而不需進行色彩空間的轉換，勢必能降低實作轉換色彩空間所需要的硬件電路成本。本發明便是基于上述觀點進而發展出的一種影像飽和度的調整方法及系統。為了使本發明的內容更為明了，以下特舉實施例做為本發明確實能夠據以實施的范例。圖1是依照本發明的一實施例所繪示的影像飽和度的調整系統的方塊圖。請參閱圖l，影像飽和度的調整系統100可根據所接收的影像中各像素的鮮艷程度來進行對應的飽和度調整動作。在本實施例中，影像飽和度的調整系統100包括調整幅度決策模塊110以及飽和度調整模塊120。其中，調整幅度決策模塊110會透過內部的飽和度近似值計算模塊111與飽和度調整量取得模塊113，以根據所接收到的外部調整系數與影像中各個像素的RGB分量，直接在RGB色彩空間下計算各個像素的飽和度近似值，并依據飽和度近似值取得對應的飽和度調整量。而與調整幅度決策模塊110相連的飽和度調整模塊120，則是會根據每個像素的飽和度調整量，分別對各個像素進行飽和度調整動作。為了更近一步的說明影像飽和度的調整系統100的運作流程，以下特舉另一實施例來對本發明進行更詳細的說明。圖2是依照本發明的一實施例所繪示的影像飽和度的調整方法的流程圖。請同時參閱圖1與圖2，在由影像飽和度的調整系統100對所接收到的影像進行調整之前，首先如步驟210所示，提供一外部調整系數。在本實施例中，外部調整系數例如是介于0至2之間的數值。使用者可以根據本身的喜好來輸入大小不同的外部調整系數。舉例來說，倘若使用者習慣于較為鮮艷的顯示效果，則可將數值較高的外部調整系數(例如1.5)輸入至調整幅度決策模塊110;然而倘若使用者不希望畫面過于鮮艷，則可以將數值較小的外部調整系數(例如1.2)輸入至調整幅度決策模塊110。接著在步驟220中，飽和度近似值計算模塊111將根據影像中每個像素的RGB分量，直接計算出各個像素的飽和度近似值。在本實施例中，飽和度近似值計算模塊111系利用RGB分量中的最大值與最小值來計算像素的飽和度近似值。舉例來說，倘若一像素的RGB分量為(R，G，B)，那么在本實施例中例如是以下列公式來計算飽和度近似值飽和度近似值=[MAX(R，G，B)-MIN(R，G，B)]/N其中，MAX(R，G，B)即RGB分量中的最大值，MIN(R，G，B)則表示RGB分量中的最小值。N則是用以量化飽和度近似值的量化系數(N例如是2的冪次方)。在一實施例中，若以8個位來表示影像中的各個像素，那么當N為1時，飽和度近似值的范圍系介于0至255之間(亦即需要以8個位來表示一飽和度近似值)。而當N為2時，飽和度近似值的范圍則會介于0至127.5之間，因此僅需要7個位便能表示各像素的飽和度近似值。為了方便說明，在以下的實施例中均假設N為2，因此影像中各像素的飽和度近似值為介于0至127.5之間的數值。圖3所示的表格是記錄紅色飽和度由最高降至最低時，所對應的飽和度以及飽和度近似值的數值變化。其中，R、G、B字段分別表示一像素的紅色、綠色以及藍色分量，而Y、I、Q字段則是記錄在美國國家規格委員會(NationalTelevisionSystemCommittee,NTSC)規格下，分別用以表示亮度以及色彩的信息。請參閱圖3，飽和度字段所記錄的數據系在YIQ色彩空間下，透過公式VF7^所計算的像素飽和度。而飽和度近似值字段所記錄的數據則是由飽和度近似值計算模塊111直接根據像素的RGB分量中的最大值與最小值所計算的數值。請參閱圖3的第二橫排，當一像素的RGB分量為(255，0，0)時，表示此像素只有紅色而無其它色彩。也就是說，對顯示器面板來說紅色飽和度最大時其RGB分量為(255，O，O)。在經過RGB至YIQ的色彩空間轉換動作后，其對應的飽和度為162.1005938(即a/1532+53.552)，而由飽和度近似值計算模塊111直接利用RGB分量所計算出的飽和度近似值則為127.5(即[MAX(255，0，0)-MIN(255，0，0)]/2)。隨著紅色分量的減少以及綠色與藍色分量的增加，紅色的飽和度也會逐步地下降。如圖3中最后一橫排所示，當一像素的RGB分量由(255，0，0)改變至(128,127,127)時，表示此像素已十分地接近白色，如圖3所示，此時該像素所對應的飽和度與飽和度近似值均降低到趨近于o的數值。圖4A是根據圖3的內容所繪制的各種RGB分量與飽和度的對應關系的曲線圖，而圖4B則是RGB分量與飽和度近似值的對應關系的曲線圖。同時比較圖4A及圖4B便可發現，曲線410及曲線420僅在起始點的位置以及斜率上具有些微的不同，但都屬于逐漸遞減至0的斜直線。因此可以推斷，由飽和度近似值計算模塊111所計算出的飽和度近似值，應當能確實地反應出像素的飽和度的變化量。而在此必須強調的是，飽和度近似值計算模塊111系直接在RGB色彩空間下進行飽和度的計算動作，而不需經過任何的色彩空間轉換程序。換句話說，飽和度近似值計算模塊111所需要的運算量將遠小于傳統的飽和度計算方法。在所需電路較為簡單的前提之下，本實施例可達到降低電路成本的目的。0040]在飽和度近似值計算模塊111計算出每個像素的飽和度近似值后，如步驟230所示，飽和度調整量取得模塊113會根據使用者所提供的外部調整系數以及飽和度近似值的大小，計算各像素的飽和度調整量。也就是說，飽和度調整量取得模塊113會根據每個像素的飽和度近似值的大小，對應地給予最適當的飽和度調整量。舉例來說，當像素本身的飽和度近似值過高時，為了避免調整后的像素變的過于飽和，因此影像飽和度的調整系統100將不會對該像素進行飽和度的調整。此外，由于對飽和度近似值過低的像素進行調整，可能會對影像的亮度造成負面影響，因此為了避免上述情況的產生，影像飽和度的調整系統100同樣不會對飽和度近似值過低的像素進行調整動作。唯有當像素的飽和度近似值屬于中間值時，影像飽和度的調整系統100才會依據像素本身的鮮艷程度來對像素的飽和度進行對應的調整。因此在本實施例中，飽和度調整量取得模塊113首先將提供第一飽和度臨界值與第二飽和度臨界值(第一飽和度臨界值小于第二飽和度臨界值)。接著對第一飽和度臨界值、第二飽和度臨界值以及每個像素的飽和度近似值的大小進行比較。在一像素的飽和度近似值小于第一飽和度臨界值時，判斷其飽和度近似值屬于低飽和度范圍。而在飽和度近似值介于第一飽和度臨界值及第二飽和度臨界值之間時，判斷飽和度近似值系屬于中飽和度范圍。以及在飽和度近似值大于第二飽和度臨界值時，判斷飽和度近似值是屬于高飽和度范圍。延續上述實施例，由飽和度近似值計算模塊111所計算的飽和度近似值的范圍系介于0至127.5之間的數值，在本實施例中，第一飽和度臨界值與第二飽和度臨界值例如可以是12.75及114.75。也就是說，在飽和度近似值屬于前10%的像素(即飽和度近似值介于114.75至127.5之間的像素)將被歸類至高飽和度范圍，而屬于后10%的像素(即飽和度近似值介于0至12.75之間的像素)則屬于低飽和度范圍，其余的像素則屬于中飽和度范圍。在本實施例中雖然是以12.75及114.75做為第一飽和度臨界值與第二飽和度臨界值的范例，但并不用以限制本發明的范圍。在像素的飽和度近似值屬于高飽和度范圍或低飽和度范圍時，飽和度調整量取得模塊113將給予該像素一個符合預設調整常數(例如l)的飽和度調整量。而在像素的飽和度近似值屬于中飽和度范圍時，飽和度調整量取得模塊113會依據第一飽和度臨界值、第二飽和度臨界值、飽和度近似值，以及外部調整系數來計算像素的飽和度調整量。在一實施例中，飽和度調整量取得模塊113是以下列公式計算一像素的飽和度調整量Km<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>1,D2ST2其中，D表示像素的飽和度近似值，而K為外部調整系數。Sl\與ST2分別為第一飽和度臨界值及第二飽和度臨界值，而STC則是Sl\與ST2的中間值。圖5是在1.25、1.35、1.5這三種不同的外部調整系數下，以上述公式所計算出飽和度調整量與飽和度近似值之間的對應關系曲線。由圖5可以發現，外部調整系數的大小可決定飽和度調整量的最大值，并且會對上述對應關系曲線的斜率造成影響。在中飽和度范圍中，只有飽和度近似值屬于中間值STc的像素，其飽和度調整量會等于使用者所提供的外部調整系數，其余像素的飽和度調整量則會呈現線性衰減。而由于影像飽和度的調整系統ioo不會對屬于高飽和度范圍以及低飽和度范圍中的像素進行任何飽和度調整動作，因此飽和度調整量取得模塊113將給予這些像素一個屬于預設調整常數(例如1)的飽和度調整量。值得一提的是，在另一實施例中，飽和度調整量與飽和度近似值的對應關系可透過查表的方式來實作的。也就是說，預先建立多組查找表(look-uptable)，其中每個查找表記錄在各種不同的外部調整系數下，飽和度近似值所對應的飽和度調整量。在取得使用者所輸入的外部調整系數并計算出像素的飽和度近似值之后，便可透過查表的方式直接在對應于外部調整系數的查找表中取得像素的飽和度調整量。最后，如步驟240所示，飽和度調整模塊120將依據調整幅度決策模塊110所傳送的各像素的飽和度調整量及RGB分量，對應地調整影像中的每個像素。在本實施例中，任何飽和度調整的電路實作方式均可用來進行像素的飽和度調整動作，在此并不限制其范圍。而當一像素的飽和度調整量為預設調整常數時，飽和度調整模塊120將不會對該像素進行飽和度的調整動作，進而維持像素本身的飽和度大小。綜上所述，本發明所述的影像飽和度的調整方法及系統，系在RGB色彩空間下直接計算每個像素的飽和度近似值，并根據各個像素的飽和度近似值的大小，給予最適當的飽和度調整量，并且在飽和度近似值過高或過低時，維持像素本身的飽和度，如此一來可避免產生細節消失或失真的影像。此外，在RGB色彩空間下進行飽和度的計算也能大幅地減少數學運算量，進而節省飽和度調整電路的硬件實作成本。雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本發明的保護范圍當視后附的申請專利范圍所界定者為準。權利要求一種影像飽和度的調整方法，用以調整一影像的飽和度，其中該影像包括多個像素，起特征在于，該方法包括提供一外部調整系數；根據每一該些像素的一三原色分量，分別計算該像素的一飽和度近似值；取得每一該些像素的一飽和度調整量，其中該飽和度調整量是對應于該外部調整系數與該像素的該飽和度近似值的大小；以及依據該些飽和度調整量及該些三原色分量，對應調整該影像中的每一該些像素。2.如權利要求1所述的影像飽和度的調整方法，起特征在于，其中根據該像素的該三原色分量，計算該像素的該飽和度近似值的步驟包括根據該三原色分量中的一最大值與一最小值來計算該飽和度近似值。3.如權利要求1所述的影像飽和度的調整方法，起特征在于，其中在取得該像素的該飽和度調整量的步驟之前更包括提供一第一飽和度臨界值與一第二飽和度臨界值，其中該第一飽和度臨界值小于該第二飽和度臨界值；以及比較該第一飽和度臨界值、該第二飽和度臨界值以及該飽和度近似值的大小，以判斷該飽和度近似值系屬于一高飽和度范圍、一中飽和度范圍，或一低飽和度范圍。4.如權利要求3所述的影像飽和度的調整方法，起特征在于，其中取得該像素的該飽和度調整量的步驟包括在該飽和度近似值屬于該高飽和度范圍或該低飽和度范圍時，令該飽和度調整量為一預設調整常數；以及在該飽和度近似值屬于該中飽和度范圍時，依據該第一飽和度臨界值、該第二飽和度臨界值、該飽和度近似值，以及該外部調整系數計算該飽和度調整量。5.如權利要求3所述的影像飽和度的調整方法，起特征在于，其中比較該第一飽和度臨界值、該第二飽和度臨界值以及該飽和度近似值的大小，以判斷該飽和度近似值系屬于該高飽和度范圍、該中飽和度范圍，或該低飽和度范圍的步驟包括在該飽和度近似值小于該第一飽和度臨界值時，判斷該飽和度近似值屬于該低飽和度范圍；在該飽和度近似值介于該第一飽和度臨界值及該第二飽和度臨界值之間時，判斷該飽和度近似值屬于該中飽和度范圍；以及在該飽和度近似值大于該第二飽和度臨界值時，判斷該飽和度近似值屬于該高飽和度范圍。6.如權利要求1所述的影像飽和度的調整方法，起特征在于，其中該外部調整系數包括介于0至2之間的數值。7.—種影像飽和度的調整系統，起特征在于，包括一調整幅度決策模塊，用以接收一影像及一外部調整系數，其中該影像包括多個像素，該調整幅度決策模塊包括一飽和度近似值計算模塊，用以根據每一該些像素的一三原色分量，分別計算每一該些像素的一飽和度近似值；以及一飽和度調整量取得模塊，耦接至該飽和度近似值計算模塊，用以取得每一該些像素的一飽和度調整量，其中該飽和度調整量是對應于該外部調整系數與該像素的該飽和度近似值的大小；以及一飽和度調整模塊，耦接至該調整幅度決策模塊，用以依據該些飽和度調整量及該些三原色分量，對應調整該影像中的每一該些像素。8.如權利要求7所述的影像飽和度的調整系統，起特征在于，其中該飽和度近似值計算模塊用以根據該三原色分量中的一最大值與一最小值來計算該像素的該飽和度近似值。9.如權利要求7所述的影像飽和度的調整系統，起特征在于，其中該飽和度調整量取得模塊用以提供一第一飽和度臨界值與一第二飽和度臨界值，其中該第一飽和度臨界值小于該第二飽和度臨界值，并比較該第一飽和度臨界值、該第二飽和度臨界值以及該飽和度近似值的大小，以判斷該飽和度近似值系屬于一高飽和度范圍、一中飽和度范圍，或一低飽和度范圍。10.如權利要求9所述的影像飽和度的調整系統，起特征在于，其中該飽和度調整量取得模塊用以在該飽和度近似值屬于該高飽和度范圍或該低飽和度范圍時，令該飽和度調整量為一預設調整常數，以及在該飽和度近似值屬于該中飽和度范圍時，依據該第一飽和度臨界值、該第二飽和度臨界值、該飽和度近似值，以及該外部調整系數計算該飽和度調整11.如權利要求9所述的影像飽和度的調整系統，起特征在于，其中該飽和度調整量取得模塊用以在該飽和度近似值小于該第一飽和度臨界值時，判斷該飽和度近似值屬于該低飽和度范圍，在該飽和度近似值介于該第一飽和度臨界值及該第二飽和度臨界值之間時，判斷該飽和度近似值屬于該中飽和度范圍，以及在該飽和度近似值大于該第二飽和度臨界值時，判斷該飽和度近似值屬于該高飽和度范圍。12.如權利要求7所述的影像飽和度的調整系統，起特征在于，其中該外部調整系數包括介于0至2之間的數值。全文摘要一種影像飽和度的調整方法與系統，用以調整影像的飽和度，其中此影像包括多個像素。在此方法中，首先提供外部調整系數，并根據每個像素的三原色(RGB)分量，直接計算各個像素的飽和度近似值。接著再取得每個像素的飽和度調整量。其中，飽和度調整量是對應于外部調整系數與各像素的飽和度近似值的大小。最后，依據飽和度調整量及RGB分量，對應地調整影像中的每個像素。如此一來，依據影像中各個像素本身的色彩條件來進行不同的飽和度調整動作，進而可以產生色彩表現較佳且不會失真的影像。文檔編號H04N9/68GK101729913SQ20081020115公開日2010年6月9日申請日期2008年10月14日優先權日2008年10月14日發明者李育儒,林慧珍,潘群倫申請人:華映視訊(吳江)有限公司;中華映管股份有限公司