[发明专利]影像信号格式的转换方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种影像处理方法，更为具体地说，涉及利用事先计算出来的查寻表，将像素的辉度(Y)及色差(Cr，Cb)数据转换为三原色(RGB)，从而能够减少转换影像信号时复杂的计算量的影像信号格式转换方法。

背景技术

利用画像数据的YCrCb格式的影像处理系统是MPEG影像处理系统。其不利用RGB格式，而利用YCrCb格式是为了提高压缩效率。

由于人们的视觉对R，G，B的反应敏感度互不相同，将其转换为辉度成份(或辉度信号)Y和色差成份(或色差信号)Cr，Cb，利用人们的视觉特征，执行压缩。

实际上，在MPEG中，辉度成份和色差成份的取样比率互不相同，根据不同的辉度成份和色差成份的取样比率，划分为4:2:0，4:2:2，4:4:4格式。

利用人们在视觉上具有相对不太敏感的色差成份的特点，为删除这些色差信息，4:2:0格式将色差成份向横、纵方向都减少一半进行取样。向横向方向减少一半进行的取样为4:2:2格式，以与辉度相同的比率对色差成份进行的取样被叫做4:4:4格式。

将以这样多种格式进行取样的影像信号编码传输时，接收方将接收到的影像信号解码，将YCrCb(4:2:0或是4:2:2)格式的影像信号转换为RGB格式后输出到画面上。

上述RGB格式是在类似于阴极射线管(Cathode Ray Tube：CRT)或液晶显示器(Liquid Crystal Display：LCD)等影像显示器装置上生成彩色图像或影像时使用的以光的三原色分离彩色图像信号并传播的方式。

上述YCrCb格式是将影像信号按照水平、竖直同步信号辉度(Y)和彩色图像信号划分并处理的方式。Cr代表绿色系色差成份，Cb代表红色系色差成份。

RGB格式为表现彩色图像，至少需要3个彩色图像分离资料，虽然需要很大存储容量，但由于能适应原来影像显示器装置所使用的表现方式，所以彩色图像分离及传播的效果很好。

相反，YCrCb格式与RGB相比，彩色图像分离及传播效果虽差，但却具有以少量的彩色图像信息就能够表现大量彩色图像的优点。

几乎所有的图形卡片在做基本数据处理时都用YCrCb方式。一般情况下，不仅类似于电荷耦合装置摄像机(charge-coupled device：CCD)或CMOS(complementary metal-oxide semiconductor)-透镜的数字影像获取装置，像MPEG(Moving Picture Experts GroupStandards)1，2，4或H.261，263，26L等标准的录像机解码中也使用YCrCb格式进行输出。

所以，在数字影像制品中，为在CRT或LCD中显示从摄像机或录像机解码输出的YCrCb格式数据，必须将彩色格式转换为RGB格式像素数据。

彩色模式转换以求解YCrCb格式与RGB格式间的关系数学式的方式进行。彩色模式转换的数学式在自然视觉系统中，根据人们的视觉对红色(R)，绿色(G)，蓝色(B)值的适应程度对加权值进行分配，由于分配方法不同，存在多种数学式。

其中，可以使用的有4至5种数学式。尤其如下所示的一种定义。

【数学式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)

(这里，根据加权值实现方法的不同，其值会有细微的差别。)

利用上述数学式1，可以通过硬件的乘法器和加法器求出R，G，B的值。即，分别通过2个乘法器和1个加法器求出R和G成份值，通过3个乘法器和2个加法器求出G成份值。

MPEG ISO/IEC 13818-2Section 6.3.6中记载了在便携式终端的彩色转换中以整数转换<数学式1>的加权值的方法。

根据转换与上述相同的辉度和色差信号的RGB转换方式，求出16比特的R，G，B的值时，对其进行编辑以8比特表现。

但是，在手机中，以16比特RGB5-6-5格式作为影像格式来显示影像，因此，对被编辑的数据执行16比特RGB5-6-5格式化。

图1是现有技术条件下编辑R，G，B数据并对其进行格式化过程的说明示意图。

如图1所示，以16比特单位分别计算R，G，B值时，对其执行8比特单位的格式化。

将R，G，B色差信号以16比特单位在8比特的0-255范围内进行编辑。