由子采样视频内容和通过非再生色彩空间映射得出的环境光的利记博彩app

专利名称：由子采样视频内容和通过非再生色彩空间映射得出的环境光的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及利用多光源的环境光效果的产生和设置，并且尤其基于或关于诸如来自视频显示器的视频内容。更具体地说，它涉及一种方法，该方法通过实时地从子采样视频中提取选定的色彩信息来驱动或设置多个环境光光源，并且实现色彩映射转换，也就是将视频环境中的色彩映射转换为能够驱动多个环境光光源的色彩。
工程师们一直在探寻扩大观看视频内容时获得感官体验，例如通过扩大观看的屏幕及投影面积，将声音调制为逼真的三维效果，以及使用诸如高清(HD)数字TV电视及视频系统改进视频图像，使其包括更宽的视频色域、分辨率以及图像宽高比。然而，电影、电视及视频制作者也尝试使用可见和可听的方式来影响观众的体验，诸如通过灵活地使用色彩、场景切换、视角、外景以及计算机辅助绘画表现。这还可以包括戏剧舞台光线。例如，光线效果总是剧本化的—与视频或播放场景同步—并且是在机器或计算机的帮助下再现的，前述机器或计算机被按所希望方案编码的适当场景脚本编程。
在现有技术的数字领域中，灯光对于包括了计划外的或非剧本化的场景的场景中的快速变化的自动适应，一直在很大程度上不是很容易配合的(orchestrate)，因为使用现有的系统需要巨大的高带宽比特流的开销。
菲利浦(荷兰)和其他的公司已经公开了通过使用远离视频显示的独立光源来改变环境或外部灯光以便增强典型的家用或商业应用以及很多应用(某些所希望的光效的高级脚本或编码种类)的视频内容的方案。已显示，添加到视频显示器或电视的环境光减轻了观众的疲劳感并提高了体验的真实性和深度。
感官体验无疑是人类视觉方面的一个的功能，其使用一个极其复杂的感官和神经器官来产生对色彩和光效的感觉。人类能够分辨大约一千万种不同的色彩。在人眼中，有三组大约两百万个被称之为视网膜锥体的大量重叠的感官体用于色彩接收或亮视觉，它们具有峰值在445、535及565nm的光线波长的吸收分布。这三种视网膜锥体类型形成了所谓的三色激励系统，并且由于历史的原因被称为B(蓝)、G(绿)和R(红)；该峰值不需要对应于在显示器中所使用的任何一种基色，例如通常所使用的RGB荧光粉。也存在称为视网膜杆的对微光的或者所谓夜视体的交感。人眼通常具有一亿两千万个视网膜杆，其影响视频体验，特别是对于在家庭影院中常见的低光照条件。
彩色视频是在人类视觉的原理上形成的，并且已经将众所周知的人类视觉的三原色和对立通道理论引入，使我们理解如何影响人眼看到所希望的具有高度逼真于原始的或所期望的图像的的颜色及效果。在大多数彩色模型和空间中，三维或坐标被用于描述人类的视觉体验。
彩色视频完全依赖于条件配色，其能够使用少量的参照刺激来产生色彩感觉，而不是所希望的色彩和特性的实际光线。这样，使用有限数量的参照刺激，例如在世界范围内用于视频重现的众所周知的RGB(红、绿、蓝)三色激励系统，就可以在人的头脑中重现整个色域。例如，众所周知，几乎所有的视频显示是通过在每一个像素或像元中产生几乎等量的红光和绿光来显示黄色场景光的。该像素相对于它们所对着的立体角来说是很小的，并且人眼被愚弄感受到的是黄色；并没有感受到实际上播放的绿色和红色。
存在着很多用于确定色彩的彩色模型和方法，包括众所周知的用于对于视频重现描述和确定色彩的CIE(国际照明委员会)的彩色坐标系统。任何一种色彩模型都可以在本发明中使用，包括对非再生的对立色彩空间的应用，诸如CIE L*U*V*(CIELUV)或CIE L*a*b*(CIELAB)系统。CIE在1931年建立了一个用于所有色彩管理和重现的基础，并且产生了一个使用三个坐标x、y和z的色度图。这个三维系统在最大亮度处的一个曲线一般被用来以x和y的形式描述色彩，并且这个被称为1931 x，y色度图的曲线被认为能够描述所有人类可以感受的色彩。与色彩的重现相反，条件配色被用于愚弄眼睛和大脑。今天使用的许多色彩模型或空间是通过使用三基色或荧光粉来重现色彩的，其中包括Adobe RGB、NTSC RGB等等。
然而，值得注意的是，由使用这些三色激励系统的视频系统所表现的全部可能的色彩的范围是有限的。NTSC(国家电视标准委员会)RGB系统具有一个相对较宽的有效的色域，但是这个系统只重现人类能够感知的全部色彩中的一半。使用传统视频系统的有效范围不能对许多蓝色和紫色、蓝绿色以及橙色/红色充分地再生。
此外，人眼的视觉系统天生具有校正和辨别的能力，对这一点的认识是设计任何的视频系统所必须的。人类的色彩可以发生在几种表现模式中，其中包括目标模式和发光体模式。
在目标模式中，光刺激被理解为从一个被光源照射的物体上所反射的光线。在发光体模式中，光刺激被看作是一个光源。发光体模式包括在复杂区域中比其他刺激明亮得多的刺激。它不包括被认为是光源的刺激，例如视频显示，其亮度或发光度等于或小于场景或视野的整个亮度，所以该刺激呈现出的是目标模式。
请注意，有许多颜色只出现在目标模式中，其中包括褐色、橄榄绿、栗色、灰色和浅褐色的肤色。例如，没有一种象褐色发光体的光源，诸如褐色交通灯。
为此，试图添加目标颜色的对视频系统的环境光补充不能使用直接的亮光源来这么做。近距离的明亮的红色和绿色光源的组合不会重现出褐色或栗色，并且这大大限制了选择。在变化的亮度和饱和度的情况下，只有彩虹的光谱色能够通过直接观察明亮光源进行重现。这就强调必须精确地控制环境光系统，诸如提供光源的低强度的亮度输出，且特别注意色调管理。在目前的数据体系下，这一精确控制目前没有以一种允许快速变化的和敏感的环境光的方式提出。
视频重现可以采用多种形式。光谱色的重现允许对原始刺激的光谱能量分布进行精确重现，但是这在任何使用三基色的视频重现中都是不现实的。精确的色彩重现能够复制人眼视觉的三色激励值，创建与原始刺激匹配的条件配色，但是图像和原始场景的整个观看条件必须与获得类似表现相似。图像和原始场景的全部条件包括图像的角距、周围的亮度和色度以及眩眼度。精确的色彩重现经常无法实现的一个原因是由于可以在彩色监视器上产生的最大亮度的限制。
色度彩色再现提供了一个有益的选择，其中三色激励值与原始场景中的值成比例。色度坐标得到精确的重现，但是却成比例地降低了亮度。假设原始和重现的基准白具有相同的色度，观看条件是相同的，并且该系统具有一个统一的总灰度系数，则色度彩色再现对于视频系统而言是一个很好的参考标准。其色度和亮度匹配于原始场景的等价的彩色重现由于视频显示中产生的有限亮度而不能被实现。
实际中的大多数视频重现试图实现对应色的重现，其中如果原始场景被照射以产生与重现相同的平均亮度级和基准白色度，则重现的色彩具有和原始场景中的色彩相同的表现形式。然而，很多有关显示系统的最终目的的争议是实际中优选的色彩重现，其中观众的偏好影响了色彩的逼真性。例如，太阳晒黑的肤色优先于通常的真实肤色，并且和它们真实的颜色相比，天空优选更蓝而树叶更绿。即使对应色的重现是作为一种设计标准被接受，一些颜色要比其它颜色更重要，例如肤色，在许多诸如NTSC视频标准的重现系统中的特别处理的对象。
在重现场景光时，实现白平衡的色彩适应是很重要的。使用被适当调节后的摄像机和显示器，使用CIE标准日光照明D65的色度对白色和中性灰色进行典型地重现。通过总是重现一个具有相同色度的白色表面，系统模仿了人眼的视觉系统，其本能地调整感知以使白色的表面看起来总是一样的，而无论照明的色度的如何，以使一张白纸将显得是白色的，而无论它是在明媚阳光的日子里在海滩上发现还是在白炽灯点燃的室内场景中。在彩色重现中，白平衡的调整通常是通过R、G和B通道上的增益控制来实现的。
一个典型的彩色接收机的光输出通常不是线性的，而是遵从于一个与施加的视频电压有关的幂律关系。光输出与取视频驱动电压的灰度系数次方所得到的结果成比例，其中对于一个彩色CRT(阴极射线管)灰度系数通常是2.5，而对于其它类型的光源则是1.8。对该系数的校正是通过摄像机视频处理放大器中的三基色灰度系数校正器来实现的，因此，被编码、传输和解码的基色视频信号实际上并不是R、G和B，而是R1/(、G1/(和B1/(。色度彩色再现需要用于视频重现的全部灰度系数是一致的—包括摄像机、显示器和任何灰度系数调整的电子设备，但是当试图进行对应色重现时，需要优先处理环境亮度。例如，为了最佳的色彩重现，一个暗淡的环境需要一个大约1.2的灰度系数值，和一个黑暗的环境需要一个大约1.5的灰度系数值。对于RGB色彩空间而言，灰度系数是一个重要的实施关键。
许多色彩重现编码使用标准的RGB色彩空间，诸如sRGB、ROMM RGB、Adobe RGB 98、Apple RGB以及诸如使用在NTSC标准中的视频RGB空间。通常，一个图像被捕获到一个传感器或源设备空间中，其是特定的设备或图像。它可以被转换到一个非再生的图像空间中，其是一个描述了最初的色度学(见定义部分)的标准的色彩空间。
然而，视频图像几乎总是直接从一个源设备空间转换到一个再生的图像空间(见定义部分)，其描述了某种诸如视频显示器的真实或虚拟的输出设备中的色彩空间。许多现有的标准RGB色彩空间是再生的图像空间。例如，由摄像机和扫描仪创建的源和输出空间不是基于CIE的色彩空间，而是由摄像机或扫描仪的光谱灵敏度或其它特性限定的光谱空间。
再生的图像空间是基于真实或虚拟设备特性的色度学的特定设备的色彩空间。图像可以从再生或非再生的图像空间转换到再生空间。这些转换的复杂性不同，并且可以包含复杂的图像相关算法。该转换可以是不可逆的，并且原始场景编码的某些信息会被丢弃或被压缩以适合于特定设备的动态范围和色域。
目前只有一种非再生的RGB色彩空间，它正处在形成一个标准即定义在ISO 17321中的ISO RGB的过程中，其经常被用于数字静物摄像机中的色彩表征。在今天的许多应用中，图像被转换到一个用于归档或者数据转换的再生的色彩空间中，这其中包含视频信号。从一个再生的图像或色彩空间到另一个的转换可能引起严重的图像失真。在两个设备间出现的不匹配的色域和白点越多，则负面影响越强。
现有技术中环境光显示系统中的一个问题是没有给出特定的方法来服务于同步实时操作，以将再生的三色激励值从视频转换为环境光源的三色激励值，以进而给出合适的比色法和表现形式。例如，来自LED环境光源的输出通常是鲜艳的，且具有有限或扭曲的色域，并且色调和彩色都难于确定和重现。例如，Akashi等人的美国专利6,611,297解决了环境光中的真实感，但是没有给出明确的方法来确保正确并且令人喜爱的色度，Akashi’297的教导不允许实时地分析视频，而是需要一个脚本或等价物。
此外，使用了来自视频内容的灰度系数校正的色彩空间设置环境光源经常产生鲜艳、明亮的色彩。在现有技术中一个更严重的问题是驱动环境光源所需的作为实时视频内容的函数的大量的传输信息，以及满足一个希望的良好的色彩匹配所需要的快速变换的环境光环境。
因此，扩展色彩的可能色域是非常有利的，其中所述色域是由环境光和典型的三色激励视频显示系统一起产生的。也希望利用人眼的特性，例如作为亮度级的函数的不同色彩的相对亮度中的变化，通过利用一个环境光源系统来调制或改变呈现给视频用户的色彩或光特征，其中前述的环境光源系统用于有利地补偿人类视觉的效果、灵敏度和其它特性。
创建一个避免了灰度系数引起的扭曲效果的高质量的环境气氛，也是有利的。也希望能够提供一种方法，用于提供通过使用经济的数据流从选定的视频区域中得出的仿真的环境光，经济的数据流对平均的或特征化的颜色值进行编码。而且还希望能够进一步减小这种数据流所需的大小。
有关视频和电视工程、压缩技术、数据转换和编码、人眼视觉、色彩学及感知、色彩空间、色度学和图像再生的信息，还包括视频重现，可以在如下的参考文献中找到，在此它们被完全并入到本申请中参考文献[1]Color Perception，Alan R.Robertson，Physics Today，December 1992，Vol 45，No 12，pp.24-29；参考文献[2]The Physics and Chemistry of Color，2ed，Kurt Nassau，John Wiley & Sons，Inc.，New York 2001；参考文献[3]Principles of Color Technology，3ed，RoyS.Bems，John Wiley & Sons，Inc.，New York，2000；参考文献[4]StandardHandbook of Video and Television Engineering，4ed，Jerry Whitaker and K.BlairBenson，McGraw-Hill，New York2003。
本发明涉及一种使用帧间内插处理对要由环境光源仿真的在再生色彩空间中编码的视频内容进行提取和处理的方法，包括[1]通过将视频信号解码成一组帧来从所述视频信号中提取色彩信息，所述视频信号编码了在所述再生色彩空间中的至少一些所述视频内容，仅从所选择的提取帧中提取所述色彩信息，并在所述提取帧之间执行帧间内插以产生内插帧，接着重新由所述提取帧和所述内插帧得出的所述色彩信息；[2]将色彩信息转换至一个非再生的色彩空间；[3]将色彩信息从该非再生的色彩空间转换至如此形成的第二再生的色彩空间，以便允许驱动环境光源。
步骤[1]可以另外包含将视频信号解码为一组帧；从色彩信息中提取一个平均色，包括来自一个提取区域的色彩信息的至少一个提取；利用提取出的色彩信息使接近提取区域的环境光源发出环境光。此外，能够执行被送到环境光单元的对第二再生的色彩空间的灰度系数校正。
步骤[2]和[3]中可以另外包含使用第一和第二三色激励基色矩阵将该再生的色彩空间和第二再生的色彩空间的基色矩阵转换至非再生的色彩空间；并且通过对该再生的色彩空间的基色、第一三色激励矩阵和第二三色激励矩阵的逆矩阵进行矩阵乘法得出色彩信息到第二再生的色彩空间的转换。
该非再生的色彩空间可以是CIE XYZ、定义在ISO标准17321中的ISORGB、Photo YCC和CIE LAB中的一种，并且步骤[1]、[2]和[3]可以基本上与视频信号相同步，且具有使用第二再生的色彩空间中的色彩信息从或围绕视频显示器发出的环境光。
还公开了另一种利用帧间内插处理的对要被环境光源仿真的再生的色彩空间中的边界区域视频内容进行提取和处理的方法，包括[1]通过将视频信号解码成一组帧来从所述视频信号中提取色彩信息，所述视频信号编码了在所述再生色彩空间中的至少一些所述视频内容，仅从所选择的提取帧中提取所述色彩信息，并在所述提取帧之间执行帧间内插以产生内插帧，接着重新从所述提取帧和所述内插帧中得出的所述色彩信息；[2]从来自各个帧的每一个帧中的提取区域的色彩信息中提取一个平均色；[3]将该平均色转换到一个非再生的色彩空间；[4]将该平均色从非再生的色彩空间转换到如此形成的第二再生的色彩空间，以便驱动环境光源；以及[5]利用该平均色使接近提取区域的环境光源发出环境光。步骤[1]、[2]、[3]、[4]和[5]可以与视频信号基本上同步。
此外，公开了一种利用色度估算并采用帧间内插处理对要由环境光源仿真的再生的色彩空间中的边界区域视频内容进行提取和处理的方法，包括[1]通过将视频信号解码成一组帧来从所述视频信号中提取色彩信息，所述视频信号编码了所述再生的色彩空间中的至少某些视频内容，仅从所选择的提取帧提取所述色彩信息，并在所述提取帧之间执行帧间内插以产生内插帧，接着从所述提取帧和所述内插帧重新得出所述色彩信息；[2]从来自各个帧的每一个帧的提取区域的色彩信息中提取一个色度估算；[3]将该色度估算转换到非再生的色彩空间；[4]将该色度估算从非再生的色彩空间转换到如此所形成的第二再生的色彩空间以允许驱动环境光源；以及[5]利用该色度估算使接近提取区域的环境光源发出环境光(L4)。


图1示出了一个视频显示器的简单的前表面视图，其示出了色彩信息提取区域以及相关的依照本发明从六个环境光源中发出的环境光；图2示出了一个房间的俯视图(部分示意图以及部分横截面)，其中来自多个环境光源的环境光是使用本发明产生的；
图3示出了一个依照本发明的系统，其提取色彩信息并实现色彩空间转换以允许驱动一个环境光源；图4示出了一个用于计算来自一个视频提取区域的平均色彩信息的方程式；图5示出了一个用于将再生的基色RGB转换为非再生的色彩空间XYZ的一个现有技术的矩阵方程式；图6和图7示出了用于将视频和环境光照明的再生的色彩空间分别映射到非再生色彩空间的矩阵方程式；图8示出了使用已知的矩阵求逆来从非再生的色彩空间XYZ中求出环境光三色激励值R’G’B’的方法；图9至11示出了在现有技术中如何使用白点方法来得出一个三色激励基色矩阵M；图12示出了一个类似于图3所示的系统，其还包含一个用于环境光发射的灰度系数校正步骤；图13示出了一个用于本发明的通用转换过程的示意图；图14示出了用于获取本发明所使用的的环境光源的转换矩阵系数的处理步骤；图15示出了用于使用了本发明的估算视频的提取和环境光的重现的处理步骤；图16示出了依照本发明的视频帧提取的示意图；图17示出了依照本发明的简化的色度估算的处理步骤；图18示出了在图3和图12中示出的一个提取步骤，其采用一个帧解码器，设置帧提取速率并且执行一个用于驱动一个环境光源的输出计算；图19和20示出了用于本发明的色彩信息提取和处理的过程步骤。
下列的定义将在全文中使用—环境光源—在所附的权利要求中，其将包含任何解码一个使用的光脚本代码所需的发光电路或驱动器。
—环境空间—意味着视频显示单元外的任一和全部的物体或空气或空间。
—平均色—在所附的权利要求中，应该包含非数值平均的平均特性，并且应该包含视频内容的功能性或操作者定义的特性，该特性包含色度和亮度的偏移量。
—色度—在驱动一个环境光源的上下文范围中，应该表示说明所产生的光的色彩特性的一个机械的、数字的或物理的方式，并且不意味着特定的方法，诸如在NTSC或PAL电视广播中使用的方法。
—色彩信息—应该包含色度和亮度中的一个或全部，或者是在功能上相当的量。
—计算机—应该不仅包括所有的处理器，诸如使用已知体系结构的CPU(中央处理单元)，而且包括能够允许编码、解码、读取、处理、执行设定的代码或变化的代码的任何智能设备，诸如实现同样功能的数字光学设备或模拟电路。
—受控制的操作参数—应该意味着作为一个物理量或物理变量表示的被编码的参数，诸如亮度、色度，或诸如一个传送倾角或一个变角光度指数的光特性指数。
—角色—指的是诸如由虹彩产生的作为视角或观察角度的函数给出的不同色彩或色度的性质。
—变角光度—指的是诸如在光芒四射、闪光或回射等现象中发现的作为视角或观察角度的函数给出的不同光强度、传送和/或色彩的性质。
—内插—应该包括在两组值之间的线性或数数学上的内插，以及用于在两组已知的数值之间设定数值的函数指令。
—光特性—广义上，应该意味着诸如由环境光源产生的光的性质的任何说明，包括除了亮度和色度外的所有描述，诸如光传输或反射的程度；或者变角光度性质的任何说明，包括在观察一个环境光源时作为视角的函数所产生的的颜色、闪光或其它已知的现象的程度；光输出的方向，包括作为通过指定一个坡印廷或其它传播矢量所给出的方向性；或是光的角分布的说明，诸如立体角或立体角分布函数。它也可以包括确定关于环境光源的位置的一个或多个坐标，例如单元像素或灯位置的一个或多个坐标。
—亮度—表示亮度、强度或等价测量的任何参数或测量值，并且不意味着一种光产生或测量的特定方法，或心理生物解释。
—生的色彩空间—表示一个从一个传感器或特别指一个源或显示设备捕获的图像或色彩空间，或特别指一个源或显示设备，其是设备或图像特定的。许多RGB色彩空间是再生的图像空间，包括用于驱动视频显示器D的视频空间。在所附的权利要求中，专用于视频显示和环境光源88的两个色彩空间是再生的色彩空间。
—将色彩信息转换至非再生的色彩空间—在所附的权利要求中，包含直接转换至非再生的色彩空间，或使用或受益于通过转换至非再生的色彩空间获得的三色激励基色矩阵的求逆(例如在图8中示出的(M2)-1)。
—非再生的色彩空间—表示一个标准的或非设备特定的色彩空间，诸如使用标准的CIE XYZ来描述原始图像的色度学的那些；例如在ISO 17321标准中定义的ISO RGB；Photo YCC；以及CIE LAB色彩空间。
—视频—表示任何视觉或光产生设备，无论是需要用于光产生的能量的有源设备，还是任何传送图像信息的传输介质，诸如办公大楼中的窗户，或远程获取图像信息的光导。
—视频信号—表示为控制一个视频显示单元而传送的信号或信息，包括其中的任何音频部分。因此希望视频内容分析包含对音频部分的可能的音频内容分析。通常，视频信号可以包含任何类型的信号，诸如使用大量已知的调制技术的无线电波频率信号；电信号，包括模拟和量化后的模拟波形；数字(电的)信号，诸如使用脉冲宽度调制、脉冲数量调制、脉冲位置调制、PCM(脉冲编码调制)和脉冲幅度调制的信号；或其它诸如听觉信号、音频信号和光信号的信号，所有的这些信号均可以使用数字技术。诸如在基于计算机的应用中，仅仅依次放置在其它信息中或和其它信息一起放置的数据也能被使用。
如果需要，形成依照本发明从视频内容中派生出的环境光，以实现对原始视频场景光的色度的高度保真，而对于具有低要求的计算负担的环境光，保持高度的自由度特性。这使得具有小的色域和减小的亮度空间的环境光源能够对来自更高级的具有相对大的色域和亮度响应曲线的光源的视频景物光进行仿真。用于环境照明的可能光源可以包括许多已知的照明设备，包括LED(发光二极管)和相关的半导体辐射器；包括非半导体类型的电致发光设备；包括使用卤素或高级化学物质的改进型的白炽灯；包括荧光灯和霓虹灯的离子放电管；诸如使用LCD(液晶显示器)或其它光调制器而被调制的光源；荧光发射器，或许多已知的可控光源，包括功能上类似显示器的阵列。
现在参考图1，在图中示出了一个依照本发明的视频显示器D的简化的前表面视图。显示器D可以是能够对来自诸如NTSC、PAL或SECAM广播标准的再生的色彩空间或者诸如Adobe RGB的再生的RGB空间的视频内容进行解码的许多已知的设备的任何一种。显示器D包含色彩信息提取区域R1、R2、R3、R4、R5和R6，它们的边界是随意地预先定义的并且它们出于产生特有的环境光A8的目的而被特征化，诸如通过在背后安装的可控的环境光单元(未图示)，这些环境光单元产生并发出如图所示的环境光L1、L2、L3、L4、L5和L6，诸如通过到显示器D所安装的墙面(未图示)上的部分光泄漏。可选的，一个如图所示的显示器框架Df自身也可以包含环境光单元，该单元以类似的方式显示光，包括向外对着观众(未图示)。如果需要，每一个色彩信息提取区域R1-R6可以影响邻近其自身的环境光。例如，色彩信息提取区域R4能够影响如图所示的环境光L4。
现在参考图2，一个部分示意的和部分横截面的俯视图表示了一个房间或一个环境空间AO，其中利用本发明产生了来自多个环境光源的环境光。在环境空间AO中布置了如图所示的座位和桌子7，它们被排列为可以看到视频显示器D。在环境空间AO中也排列了多个环境光源单元，可以使用本发明对这些单元进行随意地控制，这些单元包括如图所示的光扬声器(light speaker)1-4，如图所示的位于沙发或座位下的子光源SL，以及一组在显示器D周围排列的特殊的仿真环境光单元，也就是产生类似于图1中所示的环境光Lx的中心光。这些环境光单元中的每一个可发出环境光A8，如图中的阴影所示。
结合本发明，可以从这些环境光单元中产生一个具有从视频显示器D得到的色彩和色度的环境光，但是其实际上并不是由视频显示器D发出的。这使得人的眼睛和视觉系统的特性得到利用。应该注意到人的视觉系统的亮度功能作为亮度级函数而变化，其给出了各种可见波长的检测灵敏度。
例如，依赖视网膜杆的微光或夜间视觉倾向于对蓝色和绿色更为敏感。使用视网膜锥体的亮视觉更适合于检测波长较长的诸如红光和黄光的光。在一个黑暗的家庭影院环境中，作为亮度级函数的不同色彩的相关亮度中的这种变化可以通过调制或改变传送给环境空间中的视频用户的色彩来稍微抵消一部分。这可以通过如下方法实现使用一个光调制器(未图示)或使用光扬声器中的附加部件也就是荧光发射器来从诸如光扬声器1-4的环境光单元中削减光，以便在向周围释放光之前进一步改进光。该荧光发射器通过吸收或经受来自光源的入射光的激发，以及然后再次发射更高的所希望的波长的光来执行色彩变换。这种由诸如荧光颜料的荧光发射器实现的激发和再次发射，能够呈现出原来没有出现在原始视频图像或光源中并且可能也不在对显示器D操作固有的色彩范围或色域中的新色彩。当环境光Lx的所希望的亮度较低时，例如在非常黑暗的场景期间，并且所期望的感受级别高于未经光修改所实现的正常级别时，这是很有帮助的。
新的色彩的产生能够提供新的令人感兴趣的视觉效果。图示的例子可以产生橙色光，诸如所谓的搜索者的橙色，这种情况下有效的荧光颜料是众所周知的(参见参考文献[2])。给出的示例涉及一种荧光色，与通常的荧光现象和相关现象相反。使用一种荧光橙色或其它的荧光染料种类对于低亮度条件是特别有用的，其中红色和橙色的增强能够抵消微光视觉下对长波长敏感度的下降。
能够在环境光单元中使用的荧光染料可以包含在染料类中已知的染料，例如二萘嵌苯、萘胺、香豆素、噻吨、蒽醌、硫靛(thioindigoid)以及诸如由Day-GloColor Corporation，Cleveland、，Ohio，USA生产的专有染料种类。可用的色彩包括Apache黄、Tigris黄、Savannah黄、Pocono黄、Mohawk黄、Potomac黄、Marigold橙、Ottawa红、Volga红、Salmon粉红、以及Columbia蓝。这些染料种类可以使用已知的处理掺入到诸如PS、PET、和ABS的树脂中。
荧光染料和材料已经增强了视觉效果，因为它们可以被设计得比同样色度的非荧光材料明亮得多。由于技术的进展导致了在暴露阳光下能保持其鲜艳的着色7-10年的耐久的荧光染料的发展，被用于产生荧光色的传统有机染料的所谓持久性问题在过去的二十年中已经被极大地解决了。因此在紫外线的射入最小的家庭影院环境中，这些染料几乎是不可破坏的。
可选的，可以使用荧光光敏色素，它们通过吸收短波长的光并且重新发出这种诸如红色或橙色的长波长的光而简单地工作。技术上先进的无机色素现在很容易得到，它们受到使用了诸如蓝色和紫色的可见光的激发，例如400-440nm的光。
变角光度和角色的效果能够被相似地用来产生不同的光色、强度以及作为视角的函数的特性。为了实现这一效果，环境光单元1-4和SL和Lx可以单独或组合使用已知的变角光度元件(未图示)，诸如金属的和珠光般的透射着色剂；使用众所周知的衍射或薄膜干涉效果的彩虹色材料，例如使用鱼鳞精；鸟嘌呤的薄片；或带有防腐剂的2-乌嘌呤。能使用采用了细微粉状云母或其它物质的漫射体，诸如由氧化层、斑铜矿或孔雀铜矿制成的珠光般的材料；金属薄片，玻璃薄片，或者塑料薄片；颗粒物质；油；磨砂玻璃以及磨砂塑料。
现在参考图3，示出了一个依照本发明的系统，该系统用于提取色彩信息并实现色彩空间转换，以便驱动一个环境光源。第一步，使用已知的技术从一个视频信号AVS中提取出色彩信息。
视频信号AVS能够包含已知的数字数据帧或类似于用于MPEG编码、音频PCM编码等等的分组。可以使用已知的编码方法以用于数据分组，诸如具有可变长数据分组的节目流，或平均分割数据分组的传输流，或诸如单个节目传输流的其它方案。可选地，本文中所给出的功能性的步骤或方框可以通过使用计算机代码和包括异步协议的其它通信标准来仿真。
作为一个一般性的例子，图中所示的视频信号AVS可以经受图中所示的视频内容分析CA，其使用已知的方法来将选定的内容记录至图中所示的硬盘HD中和从硬盘HD上转移选定的内容，其可能使用一个内容类型库或存储在图中所示的存储器MEM中的其它信息。这可以实现选定的视频内容的独立的、并行的、直接的、延迟的、连续的、周期的或非周期的转移。从该视频内容中可以执行如图所示的特征提取FE，诸如导出色彩信息。该色彩信息仍旧在再生的色彩空间内被编码，并且然后通过使用图中所示的RUR映射转换电路10被转换至诸如CIE XYZ的非再生的色彩空间内。RUR在这里表示所希望的转换类型，也就是再生—非再生—再生的转换，并因此，RUR映射转换电路10还进一步将该色彩信息转换至如此所形成的第二再生的色彩空间，以便驱动图中所示的该环境光源或光源88。
RUR映射转换电路10就其功能可以包含在一个计算机系统中，该计算机系统可以使用软件来实现同样的功能，但是在解码由数据传输协议发送的分组的信息的情况下，在电路10中应该有存储器(未图示)，该存储器中包含或被更新以包含信息，该信息与视频再生的色彩空间系数等等有关或提供了视频再生的色彩空间系数等等。新创建的第二再生的色彩空间适于并且被希望用于驱动环境光源88(如图1和2所示)，并且使用已知的编码被提供给如图所示的环境光产生电路18。环境光产生电路18从RUR映射转换电路10中获得第二再生的色彩空间信息，并然后对来自任何用户接口和任何综合偏好存储器(一起作为U2示出)的任何输入进行计算，以便在尽可能地查阅一个如图所示的环境光(第二再生的)色彩空间查找表LUT之后，产生实际的环境光输出控制参数(诸如所应用的电压)。如图所示，由环境光产生电路18产生的环境光输出控制参数被提供给灯接口驱动器D88，以便直接控制图中示出的环境光源88或给环境光源88馈电，该光源可以包含单独的环境光单元1-N，诸如之前引用的环境光扬声器1-4，或如图1和2所示的环境中心灯Lx。
为了减少计算负担，可以简化或限制从视频信号AVS中移除的色彩信息。现在参考图4，其示出了用于从视频提取区域计算平均色彩信息的方程式。如下所述(参照图18)，希望视频信号AVS中的视频内容包含一系列时间顺序视频帧，但这不是必须的。对于每一个视频帧或等效的时间块，可以从每个提取区域(例如R4)中提取平均或其它的色彩信息。每个提取区域可以被设定为具有一定的尺寸，诸如100×376像素。例如假设帧率为25帧/秒，在提取一个平均值之前(假设表示8比特的色彩只需要1字节)，对于每个视频RGB三色激励基色，用于提取区域R1-R6的最终总数据将达到6×100×376×25或5.64百万字节/秒。这个数据流非常大并且很难在RUR映射转换电路10中处理，所以影响了在特征提取FE的过程中对每个提取区域R1-R6的平均色的提取。特别是，如图所示，可以为每个m×n像素的提取区域中的每一个像素计算RGB颜色通道值(例如Rij)的总和，并除以m×n像素的数量，从而为每个RGB基色计算一个平均值，例如图中所示的用于红色的Ravg。因此，为每个RGB颜色通道重复该求和，则每个提取区域的平均值将是三个组成的一组RAvg＝|Ravg，Gavg，Bavg|。对所有的提取区域R1-R6和对每一个RGB颜色通道上重复相同的过程。提取区域的数量和尺寸可以不同于所示出，并且是任意的。
通过RUR映射转换电路10来实现色映射转换的下一个步骤可以通过使用已知的三色激励基色矩阵来被直观地表示和表达，例如图5所示，其中使用具有诸如Xr，max、Yr，max和Zr，max的元素的三色激励基色矩阵M来转换一个具有向量R，G和B的再生的三色激励色彩空间，其中Xr，max是R基色在最大输出时的三色激励值。
从一个再生的色彩空间到非再生的与设备无关的空间的转换可以是图像和/或设备特定的-已知的线性化、像素重现(如果需要)，并且实现白点选择步骤，然后进行矩阵变换。这时，我们仅选择采用再生的视频输出空间作为转换至一个非再生的色彩空间色度学的开始点。非再生的图像需要经过额外的转换以便使它们能够被观看或打印，并且该RUR转换包含一个到第二再生的色彩空间的转换。
作为第一可能的步骤，图6和图7示出了矩阵方程式，该方程式用于将由基色R、G和B表示的视频再生的色彩空间和由基色R’、G’和B’表示的环境光再生的色彩空间映射到图示的非再生的色彩空间X、Y和Z中，其中，三色激励基色矩阵M1将视频RGB转换至非再生的XYZ，而三色激励基色矩阵M2将环境光源R’G’B’转换至所示的非再生的XYZ色彩空间。使如图8所示的再生的色彩空间RGB和R’G’B’相等就允许利用了第一和第二三色激励基色矩阵(M1，M2)从该再生的(视频)色彩空间和该第二再生的(环境)色彩空间至所述的非再生的色彩空间的矩阵转换(RUR映射转换)；并且通过使再生的视频色彩空间的RGB基色、第一三色激励矩阵M1以及第二三色激励矩阵的逆矩阵(M2)-1进行矩阵乘法，得到色彩信息至第二再生的色彩空间(R’G’B’)的转换。虽然，已知显示设备的三色激励基色矩阵是很容易获得，但是环境光源的三色激励基色矩阵就需要本领域普通技术人员通过使用已知的白点方法来确定。
现在参考图9至11，示出了在现有技术中使用白点方法获取通用的三色激励基色矩阵M的方法。在图9中，例如SrXr的分量表示每一个(环境光源)基色在最大输出时的三色激励值，其中Sr表示一个白点幅度，而Xr表示由(环境)光源产生的基色光的色度。通过使用白点的方法，该矩阵方程式使用已知的如图所示的一个光源色度矩阵的逆使Sr与该白点基准值的向量相等。图11是一个代数操作，提醒我们诸如Xw的白点基准值是白点幅度或亮度和光源色度的乘积。三色激励值X始终被设置为等于色度x；三色激励值Y始终被设置等于色度y；以及三色激励值Z始终被定义为等于1-(x+y)。就像我们所已知的那样，第二再生的环境光源色彩空间的基色和基准白色分量可以通过诸如使用一个彩色分光计的已知的技术来获得。
第一再生视频色彩空间的类似的量可以被发现。例如，我们知道在北美、欧洲和日本现代的演播室监视器有细微不同的标准。然而，高清晰度电视(HDTV)的基色已经获得了国际上的认同，并且这些基色非常接近地代表了演播室视频、计算以及计算机图形中的现代监视器。该标准正式地表示为ITU-R推荐标准BT.709，其包含所需的参数，其中用于RGB的相关三色激励基色矩阵(M)是0.640 0.300 0.150 用于ITU-R BT.709的矩阵M0.330 0.600 0.0600.030 0.100 0.790并且白点数值也是已知的。
现在参考图12，示出了一个类似于图3所示的系统，其还包含在如图所示的特征提取步骤FE之后针对环境光的传播进行的灰度系数校正步骤55。可选的，灰度系数校正步骤55可以在RUR映射转换电路10和环境光产生电路18执行的步骤之间进行。对于LED环境光源而言最佳的灰度系数值已经被发现是1.8，因此使用已知的数学所发现的精确的灰度系数值能实现一个抵消一个典型的视频色彩空间灰度系数值2.5的负的灰度系数校正。
通常，RUR映射转换电路10执行一个如图13所示的通用的RUR转换，该电路10可以是通过任何合适的已知软件平台所实现的一个功能块，其中，所示的方案取出一个包含诸如视频RGB的再生的色彩空间的视频信号AVS，并且将其转换到诸如CIE XYZ的非再生的色彩空间；之后转换到第二再生的色彩空间(环境光源RGB)。如图所示，在该RUR转换之后，除了信号处理之外，环境光源88可以被驱动。
图14示出了获取本发明所使用的环境光源的转换矩阵系数的处理步骤，如图所示，其中步骤包括驱动环境光单元(或多个单元)；并且检查现有技术中已知的输出线性。如果环境光源基色是稳定的(如左分支所示，稳定基色)，可以使用一个彩色分光计获得转换矩阵系数；而如果环境光源基色不稳定(如右分支所示，不稳定的基色)，则对先前给定的灰度系数校正进行重置(如图所示，重置灰度系数曲线)。
通常，希望但并非必须要从诸如R4的提取区域中的每一个像素中提取色彩信息，并且相反，如果需要的话，对选定的像素进行轮询可以实现对平均色的快速估计，或更快速地创建提取区域的色彩特征。图15示出了使用本发明来估计视频提取和环境光重现的处理步骤，其中步骤包括[1]准备视频重现(来自再生的色彩空间，例如视频RGB)的色度估算；[2]转换至非再生的色彩空间；并且[3]转换环境重现(第二再生的色彩空间，例如LED RGB)的色度估算。
应该注意到，现在已经发现依照本发明通过对视频帧进行明智的次采样，支持对视频帧的视频内容进行提取和处理所需的数据比特流(参考下面的附图18)可以被减少。现在参照图16，其示出了依照本发明视频帧提取的示意图。其示出了一系列各个的相继的视频帧F，也就是帧F1、F2、F3等等，诸如由NTSC、PAL、或SECAM标准规定的各个交错的或非交错的视频帧。在保持可接受的环境光源的响应、真实感以及逼真度时，通过对所选定的诸如帧F1和FN的连续的帧进行内容分析和/或特征提取，诸如提取色彩信息，可以降低数据负载或开销。已经发现N＝10可以给出很好的结果，也就是说，对10个连续的帧的一个帧进行子采样是可行的。这提供了一个低处理开销的帧提取之间的刷新周期P，在该周期中，一个帧间内插处理可以为显示器D中随时间发展的色度变化提供充分的近似。如图所示，选定的帧F1和FN被提取(提取)，并且被表示为G2、G3、G4的用于色度参数的中间内插值提供必要的色彩信息，以便告知前述的用于环境光源88的驱动处理。这避免了需要对帧2至帧N-1完全简单固定或保持同样的色彩信息。该内插值可以线性地确定，诸如其中在提取的帧F1和FN之间的总的色度差被遍布在内插帧G上。可选地，一个函数可以以任何其它的方式对提取的帧F1和FN之间的色度差进行扩展，诸如以符合随时间发展的提取的色彩信息的更高阶的逼近。
图17示出了依照本发明简化色度估算的处理步骤。与其它方式相比，帧提取的更高阶的分析能够获得更大的刷新周期P和更大的N。在帧提取的过程中，或在对提取区域Rx中选定像素的临时轮询(provisional polling)过程中，可以进行一个如图所示的简化的色度估算处理，其将如图中左侧所示引起下一个帧提取的延迟，或如图中右侧所示启动一个全帧提取。在这两种情况下，继续进行内插操作，其中一个延迟的下一帧提取导致冻结，或者增加所使用的色度值。这将在比特流或带宽开销方面提供甚至更经济的操作。
图18示出了图3和图12中的顶部，其中示出了一个可选的提取步骤，其中使用一个帧解码器FD，以便来自提取区域(例如R1)的区域信息在图示的步骤33中被提取。另一个处理或组成步骤35包括估算色度差，和使用该信息来设置视频帧提取的速率，如图所示。如所示出的，在数据传输至前面表示的环境照明和产生电路18之前，执行进行输出计算00的下一个处理步骤，输出计算例如在图4求平均值。
如图19所示，对于本发明，用于色彩信息提取和处理的通用处理步骤包括获取视频信号AVS；从选定的视频帧(诸如之前引用的F1和FN)中提取区域(色彩)信息；在选定的视频帧之间进行内插；进行一个RUR映射转换；可选的灰度系数校正；并且使用前述信息来驱动一个环境光源(88)。如图20所示，在从选定的帧中提取出区域信息之后，可以插入两个额外的处理步骤可以对选定的帧F1和FN之间的色度差进行估算，并且根据预先设定的标准，可以如所示那样设定一个新的帧提取速率。因此，如果连续的帧F1和FN之间的色度差较大，或迅速地增长(例如，一个很大的一阶导数)，或满足某些其它的诸如基于色度差历史的标准时，可以增加帧提取的速率，从而减小刷新周期P。然而，如果连续的帧F1和FN之间的色度差很小，并且是稳定的或没有迅速地增加(例如，一个低的或为零绝对一阶导数)，或满足某些其它的诸如基于色度差历史的标准时，可以节约所需要的数据比特流并减小帧提取速率，从而增加刷新周期P。
通常，诸如通过使用具有一个磨砂或磨光表面的灯结构；肋玻璃或塑料；或有孔结构，诸如通过使用环绕在一个单独的光源周围的金属结构；环境光源88能够表现不同的漫射效果以产生光线混合、以及半透明或其它的现象。为了提供令人感兴趣的效果，可以使用许多已知的漫射或散射材料或现象，包括通过利用来自小的悬浮粒子的散射获得的效果；云纹塑料和树脂，包括长效的有机混合物的使用了胶体、乳胶或1-5∶m或更小的诸如小于1∶m的球剂的制剂；凝胶剂；以及溶胶，它们的生产和制作对本领域的熟练技术人员来说是已知的。散射现象可以被设计成包含用于可见波长(诸如用于增强环境光的蓝光的蓝光的产生)的瑞利散射。产生的色彩可以被区域性地定义，诸如在某个范围或区域色调中的全部浅蓝色色调，诸如产生蓝光的顶部(环境光L1或L2)。
环境灯还能够装配一个变角光度元件，诸如一个圆柱棱镜或透镜，它们能够被形成于、集成到、或插入一个灯结构中。这可以实现特殊的效果，其中产生的光特性作为观众的位置函数而变化。可以使用其它的光学形状和形式，包括矩形、三角形或不规则形状的棱柱或形状，并且它们可以被放置于一个或多个环境光单元之上或集成到其中。结果并不是产生一个各向同性的输出，其获得的效果可以无限变化，例如投射到周围的墙壁、物体以及放置在环境光源附近的表面上的令人感兴趣的光带，其当场景元素、色彩以及强度在视频显示单元上变化时在黑暗房间中制造了一种光显示。该效果可以是一个剧院的环境光线元件，其作为观众位置的函数而非常灵敏地改变光线特性—诸如观看蓝色的闪光，之后是红光—当观众在观看家庭影院时从椅子上站起来或移动观看的位置时。能被使用的变角光度元件的数量和类型几乎是无限的，包括多块塑料、玻璃以及由刻痕以及适度破坏的加工技术产生的光学效果。环境灯可以被制成唯一的，并且甚至可替换的，以实现不同的戏剧性效果。并且这些效果可以被调整，诸如通过改变允许穿过一个变角光度元件的光线数量，或通过照亮环境光单元的不同部分(例如，使用子灯或LED组)。
这样，如图1中所示的L3产生的用于仿真提取区域R3的环境光能够具有一个色度，该色度提供了该区域中一个现象的感受扩展，例如图中所示的那条游动的鱼。这可以放大视觉体验而且提供一个合适而不夺目或过度失配的色调。
视频信号AVS当然可以是一个数字数据流并且包含同步位和链接位；校验位；错误代码；交错；特殊调制；色同步报头(burst header)以及所希望的诸如对环境光效果(例如，雷雨”、“日出”，等等)的描述的元数据，并且本领域中熟练的技术人员将认识到，在这里给出的功能性的步骤只是示例性的，并且为了清楚起见不包含常规的步骤或数据。
如图3和12中所示出的用户接口及偏好存储器可以被用于改变关于系统性能的偏好，诸如改变对所希望的视频显示器D的视频内容的色彩逼真度；改变艳丽程度，包括任一荧光色或色域外的颜色传播到环境空间中的程度，或是环境光线如何快速地或大大地响应于视频内容中的变化，诸如通过夸大光脚本命令内容中的强度或其它特性的变化。这可以包含高级的内容分析，其能够为某种特点的电影或内容提供柔和的色调。在内容中包含了很多暗场景的视频内容能够影响环境光源88的工作状态，使发出的环境光变暗，而艳丽或明亮的色调能够用于某种其它的内容，象一些肤色或明亮的场景的外景场地(阳光下的海滩，大草原上的老虎，等等)。
在这里所给出的说明能够使本领域的普通技术人员实施本发明。采用本教导能有许多配置，并且这里所给出的配置和布置只是示例性的。实际上，所教导和要求保护的方法可能表示为一个更大的系统中的一部分，诸如一个娱乐中心或家庭影院中心。
众所周知的是，在这里示例性地教导的函数和计算可以使用软件或机器代码来功能性地再现或仿真，并且本领域的普通技术人员能够利用这些教导，而不管处理在这里教导的编码和解码所使用的方法。
基于这些教导，本领域中的普通技术人员能够对本文教导和要求保护的装置和方法进行修改，并因此，例如重新安排步骤或数据结构以适合特别的应用，并且能够创建与本文出于示例的目的选择的系统没有什么类似性的系统。
作为使用前述示例所公开的本发明可以通过使用某一些前述特征来被实现。同样，这里所教导和要求保护的将不排除增加其它的结构或功能元件。
非常明显，依照前述的教导，能对本发明进行许多修改和变化。因此，应该明白在所附的权利要求的范围之内，可以以本文中详细描述或建议的方法之外的方法来实现本发明。
权利要求
1.一种使用一种帧间内插处理对要由环境光源(88)仿真的视频内容进行提取和处理的方法，包括[1]通过将视频信号(AVS)解码成一组帧(F)来从所述视频信号中提取色彩信息，所述视频信号编码了所述再生的色彩空间中的至少某些所述视频内容，仅从所选择的提取帧(F1，FN)中提取所述色彩信息，并在所述提取帧之间执行帧间内插以产生内插帧(G2，G3+)，接着从所述提取帧和所述内插帧重新得出所述色彩信息。
2.如权利要求1所述的方法，另外包含[2]将所述色彩信息转换至一个非再生的色彩空间(XYZ)；[3]将所述色彩信息从所述非再生的色彩空间转换至所如此形成的第二再生的色彩空间(R’G’B’)，以便驱动所述环境光源。
3.如权利要求1所述的方法，其中步骤[1]另外包括从所述色彩信息中提取一个平均色(RAVG)。
4.如权利要求1所述的方法，其中步骤[1]另外包括来自一个提取区域(R1)的所述色彩信息的至少一个提取。
5.如权利要求4所述的方法，其中步骤[1]另外包括利用所述色彩信息的提取使接近所述提取区域的所述环境光源发出环境光(L4)。
6.如权利要求1所述的方法，其中步骤[1]另外包括估算提取帧之间的色度差，并基于所述色度差设置帧提取速率。
7.如权利要求2所述的方法，另外包括对所述第二再生的色彩空间执行灰度系数校正。
8.如权利要求2所述的方法，其中步骤[2]和步骤[3]另外包括使用第一和第二三色激励基色矩阵(M1，M2)将所述再生的色彩空间和第二再生的色彩空间的基色(RGB，R’G’B’)矩阵转换至非再生的色彩空间；并且通过对所述再生的色彩空间的基色、第一三色激励矩阵以及第二三色激励矩阵的逆矩阵(M2)-1进行矩阵相乘得出所述色彩信息至所述第二再生的色彩空间(R’G’B’)的转换。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述非再生的色彩空间可以是CIEXYZ、定义在ISO标准17321中的ISO RGB、Photo YCC、以及CIE LAB中的一种。
10.如权利要求8所述的方法，其中步骤[1]另外包括从所述色彩信息中提取一个平均色(RAVG)。
11.如权利要求10所述的方法，其中步骤[1]另外包括来自一个提取区域(R1)的所述色彩信息的至少一个提取。
12.如权利要求11所述的方法，其中步骤[1]另外包括利用所述色彩信息的提取使接近所述提取区域的所述环境光源发出环境光(L4)。
13.如权利要求2所述的方法，其中步骤[1]、[2]和[3]与所述视频信号(AVS)基本上同步。
14.如权利要求2所述的方法，另外包括利用所述第二再生的色彩空间中的所述色彩信息使所述环境光源发出环境光(L1)。
15.一种利用帧间内插处理对要被环境光源(88)仿真的来自一个再生的色彩空间(RGB)的边界区域视频内容进行提取和处理的方法，包括[1]通过将视频信号(AVS)解码成一组帧(F)来从所述视频信号中提取色彩信息，所述视频信号编码了所述再生的色彩空间中至少某些所述视频内容，仅从所选择的提取帧(F1，FN)中提取所述色彩信息，并在所述提取帧之间执行帧间内插以产生内插帧(G2，G3+)，接着由所述提取帧和所述内插帧重新得出所述色彩信息；[2]从来自所述各个帧的每一个帧中的提取区域(R1)的所述色彩信息中提取一个平均色(RAVG)；[3]将所述平均色转换到非再生的色彩空间(XYZ)；[4]将所述平均色从非再生的色彩空间转换到如此所形成的第二再生的色彩空间(R’G’B’)，以便驱动所述环境光源；[5]利用所述平均色使接近所述提取区域的所述环境光源发出环境光(L4)。
16.如权利要求15所述的方法，其中步骤[1]、[2]、[3]、[4]和[5]与所述视频信号(AVS)基本上同步。
17.如权利要求15所述的方法，其中步骤[3]和[4]另外包括使用第一和第二三色激励基色矩阵(M1，M2)将所述再生的色彩空间和第二再生的色彩空间的基色(RGB，R’G’B’)矩阵转换至所述非再生的色彩空间；并且通过对所述再生的色彩空间的所述基色、所述第一三色激励矩阵以及所述第二三色激励矩阵的逆矩阵(M2)-1进行矩阵相乘得出所述色彩信息至所述第二再生的色彩空间(R’G’B’)的转换。
18.一种利用色度估算并采用帧间内插处理对要被环境光源(88)仿真的一个再生的色彩空间(RGB)的边界区域视频内容进行提取和处理的方法，包括[1]通过将视频信号(AVS)解码成一组帧(F)来从所述视频信号中提取色彩信息，所述视频信号编码了所述再生的色彩空间中至少某些视频内容，仅从所选择的提取帧(F1，FN)中提取所述色彩信息，并在所述提取帧之间执行帧间内插以产生内插帧(G2，G3+)，接着从所述提取帧和所述内插帧重新得出所述色彩信息；[2]从来自所述各个帧的每一帧中的一个提取区域(R1)的所述色彩信息中提取一个色度估算；[3]将所述色度估算转换到一个非再生的色彩空间(XYZ)；[4]将所述色度估算从所述非再生的色彩空间转换到如此所形成的第二再生的色彩空间(R’G’B’)，以便允许驱动所述环境光源；[5]利用所述色度估算使接近所述提取区域的所述环境光源发出环境光(L4)。
19.如权利要求18所述的方法，其中步骤[1]、[2]、[3]、[4]和[5]可以与所述视频信号(AVS)基本上同步。
20.如权利要求18所述的方法，其中步骤[3]和[4]另外包括使用第一和第二三色激励基色矩阵(M1，M2)将所述再生的色彩空间和第二再生的色彩空间的基色(RGB，R’G’B’)矩阵转换至所述非再生的色彩空间；并且通过对所述再生的色彩空间的基色、所述第一三色激励矩阵、以及所述第二三色激励矩阵的逆矩阵(M2)-1进行矩阵相乘得出所述色彩信息至所述第二再生的色彩空间(R’G’B’)的转换。
全文摘要
对要被环境光源仿真的在一个再生的色彩空间中被编码的视频内容所进行的提取和处理包括从视频信号提取色彩信息，并利用三色激励基色矩阵将该色彩信息通过非再生的色彩空间进行转换，以形成第二再生的色彩空间，从而驱动环境光源。解码成帧的视频信号可以采用仅利用了来自选择帧的色彩信息的帧间内插处理，诸如从所选择的屏幕区域提取平均或其它色彩信息，以便减小比特流装入，以及负灰度系数校正帮助避免出现炫目或不适合的色度和亮度。
文档编号H05B37/02GK1906951SQ200580001914
公开日2007年1月31日 申请日期2005年1月5日 优先权日2004年1月5日
发明者S·古塔, H·布罗克 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司