[发明专利]图像压缩中RGB与YCbCr转换计算的优化算法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及图像视频压缩技术，属于图像视频压缩技术领域。

(二)背景技术

图像压缩在多媒体计算、信息高速公路和可视电话等技术的发展过程中起着重要的作用。为了获得良好的实时效果，需要实现高压缩比、低耗时的图像压缩方法。常用的压缩编码方法有预测编码、变换编码、结构编码和分形编码等，这些方法都各有优缺点和适用范围。其中变换编码已被广泛地应用于JPEG、MPEG、H.26X等国际图像编码标准压缩算法的实现中。在这些国际图像压缩标准的实现中一般都包含彩色空间转换、离散余弦变换(DCT)、量化计算、熵编码等环节。之所以进行彩色空间转换，原因之一是为了利用人的视觉特性以降低数据量。通常把RGB空间表示的彩色图像变换到其他彩色空间，例如：YIQ，YUV和YCrCb，这些彩色空间都产生一个亮度分量信号Y和两个色度分量信号。无论是用YIQ、YUV还是YCrCb来表示彩色图像，由于现在所有的显示器都采用RGB值来驱动，这就要求在显示每个像素之前，须要再转换成RGB值。要提高图像压缩实现的运算速度，就要针对上述这些环节进行优化。缺乏有效的彩色空间转换的优化算法使得彩色空间转换需要花费大量的计算时间，因此，在许多视频压缩的情形中，提高彩色空间转换环节速度是非常重要的。在此主要针对RGB与YCrCb之间的转换计算进行讨论。

在使用JPEG、MPEG、H.26X等国际编码标准进行图像压缩的系统中，编码器常包含以下三个环节：

(1)RGB到YCbCr的彩色转换：彩色转换函数如公式(1)所示。

Y=0.299×R+0.587×G+0.114×BCb=0.564×(B-Y)+128Cr=0.713×(R-Y)+128---(1)]]>

其中Y为YCbCr彩色空间的亮度值，Cb和Cr为YCbCr彩色空间的色度值。

(2)DCT处理环节：DCT是一种线性正交变换。在进行DCT运算之前常将源图像数据分为一系列8×8子块，然后针对这些子块做DCT计算。二维8×8DCT正变换定义如下：