[發(fā)明專利]影像信號(hào)格式的轉(zhuǎn)換方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610086328.5
• 申請(qǐng)日: 2006-07-07
• 公開（公告）號(hào): CN101102517A
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹度鉉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 樂金電子（昆山）電腦有限公司
• 主分類號(hào): H04N9/77
• 分類號(hào): H04N9/77;H04N9/64
• 代理公司: 北京金信立方知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 黃威;張金海

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種影像處理方法，更為具體地說，涉及利用事先計(jì)算出來的查尋表，將像素的輝度(Y)及色差(Cr，Cb)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三原色(RGB)，從而能夠減少轉(zhuǎn)換影像信號(hào)時(shí)復(fù)雜的計(jì)算量的影像信號(hào)格式轉(zhuǎn)換方法。

背景技術(shù)

利用畫像數(shù)據(jù)的YCrCb格式的影像處理系統(tǒng)是MPEG影像處理系統(tǒng)。其不利用RGB格式，而利用YCrCb格式是為了提高壓縮效率。

由于人們的視覺對(duì)R，G，B的反應(yīng)敏感度互不相同，將其轉(zhuǎn)換為輝度成份(或輝度信號(hào))Y和色差成份(或色差信號(hào))Cr，Cb，利用人們的視覺特征，執(zhí)行壓縮。

實(shí)際上，在MPEG中，輝度成份和色差成份的取樣比率互不相同，根據(jù)不同的輝度成份和色差成份的取樣比率，劃分為4:2:0，4:2:2，4:4:4格式。

利用人們?cè)谝曈X上具有相對(duì)不太敏感的色差成份的特點(diǎn)，為刪除這些色差信息，4:2:0格式將色差成份向橫、縱方向都減少一半進(jìn)行取樣。向橫向方向減少一半進(jìn)行的取樣為4:2:2格式，以與輝度相同的比率對(duì)色差成份進(jìn)行的取樣被叫做4:4:4格式。

將以這樣多種格式進(jìn)行取樣的影像信號(hào)編碼傳輸時(shí)，接收方將接收到的影像信號(hào)解碼，將YCrCb(4:2:0或是4:2:2)格式的影像信號(hào)轉(zhuǎn)換為RGB格式后輸出到畫面上。

上述RGB格式是在類似于陰極射線管(Cathode?Ray?Tube：CRT)或液晶顯示器(Liquid?Crystal?Display：LCD)等影像顯示器裝置上生成彩色圖像或影像時(shí)使用的以光的三原色分離彩色圖像信號(hào)并傳播的方式。

上述YCrCb格式是將影像信號(hào)按照水平、豎直同步信號(hào)輝度(Y)和彩色圖像信號(hào)劃分并處理的方式。Cr代表綠色系色差成份，Cb代表紅色系色差成份。

RGB格式為表現(xiàn)彩色圖像，至少需要3個(gè)彩色圖像分離資料，雖然需要很大存儲(chǔ)容量，但由于能適應(yīng)原來影像顯示器裝置所使用的表現(xiàn)方式，所以彩色圖像分離及傳播的效果很好。

相反，YCrCb格式與RGB相比，彩色圖像分離及傳播效果雖差，但卻具有以少量的彩色圖像信息就能夠表現(xiàn)大量彩色圖像的優(yōu)點(diǎn)。

幾乎所有的圖形卡片在做基本數(shù)據(jù)處理時(shí)都用YCrCb方式。一般情況下，不僅類似于電荷耦合裝置攝像機(jī)(charge-coupled?device：CCD)或CMOS(complementary?metal-oxide?semiconductor)-透鏡的數(shù)字影像獲取裝置，像MPEG(Moving?Picture?Experts?GroupStandards)1，2，4或H.261，263，26L等標(biāo)準(zhǔn)的錄像機(jī)解碼中也使用YCrCb格式進(jìn)行輸出。

所以，在數(shù)字影像制品中，為在CRT或LCD中顯示從攝像機(jī)或錄像機(jī)解碼輸出的YCrCb格式數(shù)據(jù)，必須將彩色格式轉(zhuǎn)換為RGB格式像素?cái)?shù)據(jù)。

彩色模式轉(zhuǎn)換以求解YCrCb格式與RGB格式間的關(guān)系數(shù)學(xué)式的方式進(jìn)行。彩色模式轉(zhuǎn)換的數(shù)學(xué)式在自然視覺系統(tǒng)中，根據(jù)人們的視覺對(duì)紅色(R)，綠色(G)，藍(lán)色(B)值的適應(yīng)程度對(duì)加權(quán)值進(jìn)行分配，由于分配方法不同，存在多種數(shù)學(xué)式。

其中，可以使用的有4至5種數(shù)學(xué)式。尤其如下所示的一種定義。

【數(shù)學(xué)式1】

R＝1.164*(Y-16)+1.973*(Cb-128)

G＝1.164*(Y-16)-0.534*(Cb-128)-0.213*(Cr-128)

B＝1.164*(Y-16)+2.115*(Cb-128)

(這里，根據(jù)加權(quán)值實(shí)現(xiàn)方法的不同，其值會(huì)有細(xì)微的差別。)

利用上述數(shù)學(xué)式1，可以通過硬件的乘法器和加法器求出R，G，B的值。即，分別通過2個(gè)乘法器和1個(gè)加法器求出R和G成份值，通過3個(gè)乘法器和2個(gè)加法器求出G成份值。

MPEG?ISO/IEC?13818-2Section?6.3.6中記載了在便攜式終端的彩色轉(zhuǎn)換中以整數(shù)轉(zhuǎn)換<數(shù)學(xué)式1>的加權(quán)值的方法。

根據(jù)轉(zhuǎn)換與上述相同的輝度和色差信號(hào)的RGB轉(zhuǎn)換方式，求出16比特的R，G，B的值時(shí)，對(duì)其進(jìn)行編輯以8比特表現(xiàn)。

但是，在手機(jī)中，以16比特RGB5-6-5格式作為影像格式來顯示影像，因此，對(duì)被編輯的數(shù)據(jù)執(zhí)行16比特RGB5-6-5格式化。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)條件下編輯R，G，B數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行格式化過程的說明示意圖。

如圖1所示，以16比特單位分別計(jì)算R，G，B值時(shí)，對(duì)其執(zhí)行8比特單位的格式化。

將R，G，B色差信號(hào)以16比特單位在8比特的0-255范圍內(nèi)進(jìn)行編輯。