[發(fā)明專利]視頻圖像色深變換方法、系統(tǒng)及設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110267128.4
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN112689139B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬保林;姚維久;李厚鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 北京小鳥科技股份有限公司
• 主分類號: H04N9/68
• 分類號: H04N9/68
• 代理公司: 北京市恒有知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11576
• 代理人: 郭文浩;尹文會

本發(fā)明屬于圖像傳輸處理領(lǐng)域，具體涉及了一種視頻圖像色深變換方法、系統(tǒng)及設(shè)備，旨在解決現(xiàn)有圖像色深轉(zhuǎn)換中存在低位色深轉(zhuǎn)到高位色深出現(xiàn)階梯狀跳躍和高位色深轉(zhuǎn)到低位色深出現(xiàn)轉(zhuǎn)換偏差的問題。本發(fā)明包括：獲取待轉(zhuǎn)換源圖像序列和目標圖像序列色深；計算色階轉(zhuǎn)換關(guān)系并進行色深轉(zhuǎn)換；若高色深轉(zhuǎn)換為低色深，則直接輸出轉(zhuǎn)換的目標圖像序列；若低色深轉(zhuǎn)換為高色深，則根據(jù)圖像像素差值分為無變化圖像、階躍變化圖像和連續(xù)圖像；進行連續(xù)圖像的像素微調(diào)，獲得細節(jié)豐富的連續(xù)圖像；輸出無變化圖像、階躍變化圖像和細節(jié)豐富后的連續(xù)圖像構(gòu)成的目標圖像序列。本發(fā)明圖像色深轉(zhuǎn)換精度高、實時性好，更適于計算能力有限或?qū)崟r性要求較高的場合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像傳輸處理領(lǐng)域，具體涉及了一種視頻圖像色深變換方法、系統(tǒng)及設(shè)備。

背景技術(shù)

在當前視頻數(shù)據(jù)的處理與顯示設(shè)備，如PC機，LCD顯示屏等設(shè)備中，有多個提供不同的色彩準確度水平的標準。常見的標準有真彩色24位色（RGB三原色各8位），包括16777216種變化。一些高端顯示設(shè)備會有30位色，36位色乃至48位色。其中30位色（RGB三原色各10位），有1090519040種變化；36位色RGB三原色各12位，有68719476736種變化；48位色（RGB三原色各16位），有281474976710656種變化。

在視屏領(lǐng)域中，不同色深的信號混雜上屏的應(yīng)用非常普遍，伴隨的數(shù)據(jù)處理就是圖像色深變換。通常的處理方式中，高低色深轉(zhuǎn)換是通過對每顏色分量的低位截尾或者補零實現(xiàn)的。例如RGB24位色轉(zhuǎn)成36位色，就將每個顏色分量中R/G/B的8位數(shù)據(jù)通過將數(shù)據(jù)左移4位變成12位數(shù)據(jù)。假如某個點的原始顏色為{0xA0,0xB0,0xC0}，則轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)變成了{0xA00,0xB00,0xC00}。反過來，如果是將高色深的數(shù)據(jù)變成低色深的數(shù)據(jù)，則通過直接截尾實現(xiàn)。例如將RGB36位色彩據(jù)轉(zhuǎn)為RGB24位色彩，原始數(shù)據(jù)的R/G/B是12位數(shù)據(jù)，通過截掉最低的4位數(shù)據(jù)變成8位數(shù)據(jù)。假如某個點原始數(shù)據(jù)的顏色為{0xA0F,0xB0F,0xC0F}截尾后變成{0xA0,0xB0,0xC0}。

然而，在上述圖像從低色深到高色深的轉(zhuǎn)換中，其數(shù)據(jù)信息量并沒有發(fā)生變化，將圖像顯示到高色深的屏幕上也無法豐富圖像的顯示內(nèi)容。假如源圖像為24位顏色漸變的彩條，在24位色深顯示設(shè)備上顯示時并沒有明顯的顏色階梯變化。當通過給每個分量的低位補0后變成36位色后，在36位色深顯示設(shè)備上顯示時，會出現(xiàn)明顯的階梯狀顯示效果。例如某寬度位1024的圖像的灰階漸變圖像P0~P1023為{0x00, 0x00,0x00,0x00,0x01,0x01,0x01,0x01,0x02,0x02,0x02,0x02,…0xff, 0xff, 0xff, 0xff}，直接通過低位補0后，結(jié)果P0~P1023為{0x000, 0x000,0x000,0x000,0x010,0x010,0x010,0x010,0x020,0x020,0x020,0x020,…0xff0, 0xff0, 0xff0, 0xff0}。由于顯示的色深增加，導(dǎo)致了圖像解析度更高，圖像的變化出現(xiàn)了階躍，最終導(dǎo)致視覺上出現(xiàn)不連續(xù)。在上述圖像從高色深到低色深的轉(zhuǎn)換中，則存在顏色不是就近歸集而存在正負1個色階的偏差。例如某個點的源數(shù)據(jù)為36位色{0xA0F,0xB0F,0xC0F}截尾后變成24位色為{0xA0,0xB0,0xC0}，而比較合理的選取結(jié)果應(yīng)該為{0xA1,0xB1,0xC1}，每個色彩分量存在1個色階的偏差。

一些文獻提出，通過抖動的方式用6位數(shù)據(jù)顯示出接近8位色深的顯示效果[1]，但這只是一種視覺上的改善，數(shù)據(jù)內(nèi)容并沒有實質(zhì)的改善，并且該方法對色深提升非常有限，只能提高1~2位數(shù)據(jù)色深。當高低色深差異比較大的時候，并不適用。此外，由于該處理方式與時間相關(guān)，也就導(dǎo)致不同時間對同一幅圖像通過相機等設(shè)備捕獲，會得到兩幅略有差異的圖像。

以下文獻是與本發(fā)明相關(guān)的技術(shù)背景資料：

[1] 張文超、劉海鋒，用于LCD顯示圖像的幀率控制-抖動方法，20091229，CN101770760A。

發(fā)明內(nèi)容