法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2018-01-05
未缴年费专利权终止 IPC(主分类):H04N1/60 授权公告日:20070214 终止日期:20161116 申请日:20041116
专利权的终止
2007-02-14
授权
授权
2005-06-29
实质审查的生效
实质审查的生效
2005-04-27
公开
公开
技术领域
本发明涉及便携移动设备相关的多媒体技术领域,特别是涉及一种用于压缩16位彩色图像的颜色空间变换的方法。
背景技术
随着便携移动设备的普及,例如个人数字助手(PDA),手机等,基于便携移动设备的多媒体应用大量涌现。便携移动设备存在计算能力弱、电池寿命短、液晶显示板为16位彩色等问题;而多媒体中,视频解码的计算复杂度相对较高,因此传统的视频编码方式用于便携移动设备,无法满足用户对多媒体尤其是视频技术相关应用的需求。针对便携设备固有特点,对通用视频编解码技术进行改造,可以提高视频解码的处理速度和视频压缩算法的性能。
所谓用于压缩图像的颜色空间变换,是指对输入的数字图像进行线性变换,映射到对应压缩算法所定义的颜色空间。该颜色空间适用于数字图像及视频的压缩。这里的数字图像,包括通常的数字图像和数字视频序列中的帧。
数字图像及视频编码技术普遍采用YCrCb作为用于压缩的颜色空间。当输入为RGB图像时,该颜色空间将RGB颜色信息分成一个亮度分量Y和两个色度分量CrCb。由于人眼对亮度的敏感程度远大于色度,因此在压缩过程对亮度进行1∶1采样,而对色度进行小于等于1∶1的采样,从而实现一定程度的压缩。目前,传统压缩技术将24位RGB图像变换为YCrCb格式。
如前所述,便携移动设备的液晶显示板不支持24位RGB格式的图像,而是支持16位RGB格式图像,包括RGB565和RGB555两种具体格式。采用传统的压缩技术,显示端必须将解码后的图像由YCrCb先转换到24位RGB格式,然后再变成可以显示的16位RGB格式。这样的方法必然会增加运算量,同时RGB24格式比RGB16格式包含了更多的颜色信息,而这些信息在只支持RGB16格式的显示设备上是多余的。
如果能针对RGB16颜色空间的特点,定义一个从RGB16到YCrCb的颜色空间映射,则可以提高压缩效率,并降低解码复杂度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于压缩16位彩色图像的颜色空间变换的方法。
本发明解决其技术问题采用的技术方案如下:
1)编码时,将16位RGB格式的彩色图像按照公式(1)变换到新的颜色空间,命名为rYCrCb,该颜色空间的性质同YcrCb一样,RGB颜色信息分成一个亮度分量Yr和两个色度分量Crr、Cbr,可以用于压缩;后续的压缩过程,包括采样、DCT变换、量化、游程编码、变长编码,可在所得变换结果上,根据现有的图像或者视频压缩标准,包括JPEG系列、MPEG系列、H.26X系列,采用其编码算法步骤,进行即可;
Yr=R+G+B
Cbr=4B-Yr=-R-G+3B (1)
Crr=4R-Yr=3R-G-B
其中:R,G,B分别代表16位RGB图像中象素点的R,G,B三个分量的数值,Yr代表rYCrCb空间中亮度分量,Cbr、Crr分别代表rYCrCb空间中两个色度分量;下面的公式(2)是公式(1)的矩阵形式表达;
其中:符号与公式(1)的相同;
2)解码时,根据现有的图像或者视频压缩标准,包括JPEG系列、MPEG系列、H.26X系列,采用其编码算法步骤得到rYCrCb空间上的数据,根据公式(3)的反变换方法得到16位RGB格式的数据,直接输出到便携设备显示;
G=(2Yr-Cbr-Crr)//4
R=(Yr+Crr)//4 (3)
B=(Yr+Cbr)//4
其中:字母符号与公式(1)相同,“//”表示四舍五入。
本发明与背景技术相比,具有的有益的效果是:
本发明是一种全新的颜色空间变换的方法。它适用于16位RGB彩色图像或者视频的压缩。在传统的图像或视频压缩技术基础上,例如JPEG系列、MPEG系列、H.26X系列,编码端增加24位RGB格式到16位RGB格式的转化,并采用该颜色空间变换方法,可以去除输入端多余的信息并简化解码端的操作步骤,从而可以降低解码复杂度,提高视频压缩质量。
具体实施方式
在实施数字图像或者视频压缩时,所有算法必须在某一特定的颜色空间上进行。例如,在当前广泛采用的压缩标准,JPEG系列、MPEG系列、H.26X系列,当输入的数字图像或者视频的格式为RGB24时,则使用推荐的变换公式,变换到YCrCb空间,然后进行采样、DCT变换、量化、游程编码和变长编码等压缩步骤;如果格式为RGB16时,则通过补位把RGB16格式变换到RGB24格式,然后进行上述操作步骤。解码过程则反之,最终可得到RGB24格式的图像或者视频;如果需要显示RGB16格式,则通过截位把RGB24格式变换到RGB16格式。在此过程中,压缩空间为YCrCb空间。
在便携移动设备上,若针对RGB16格式的图像或者视频压缩,采用本发明设计的压缩空间rYCrCb空间,只需将上述过程中颜色空间变换模块进行替换即可。具体步骤如下:
编码时,当输入的数字图像或者视频的格式为RGB16时,使用公式(1),将数据变换到rYCrCb空间;如果格式为RGB24,则通过截位将RGB24格式变换到RGB16格式,再使用公式(1)。在压缩空间rYCrCb上,即可采用传统的采样、DCT变换、量化、游程编码和变长编码等压缩步骤进行压缩。该步骤可以消除多余的信息,可以提高压缩效率。
解码时,首先进行传统的解压缩步骤,得到rYCrCb空间的数据。此时,使用公式(3),即可得到RGB16格式的图像或者视频,直接输出到支持RGB16格式的显示设备。因此,该方法的解码复杂度低,效率则更高。
机译: 校准颜色空间变换的方法,颜色空间变换的方法和颜色控制系统
机译: 校准颜色空间变换的方法,颜色空间变换的方法和颜色控制系统
机译: 形成为压缩第一颜色空间的彩色图像数据的图像压缩装置,该第一颜色空间从计算机读取可能的记录介质使记录该图像压缩装置的多个块无效。