[发明专利]图像信号处理方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像信号处理。特别地，本发明涉及用于处理图像信号的色彩信息的图像信号处理方法和图像信号处理装置。

背景技术

在涉及大量数据的图像处理中，可以压缩图像信号以供处理。例如，根据三种不同的格式即YCrCb4:4:4、YCrCb4:2:2和YCrCb4:2:0(按照该顺序，这三种格式具有较少的色彩信息和较高的压缩率)，可以将数字图像信号表示为Y(亮度)、Cr(色度(红-黄))和Cb(色度(蓝-黄))。

-根据YCrCb4:4:4格式，每个像素具有作为亮度数据的Y值、以及作为色度数据的Cr值和Cb值。

-根据YCrCb4:2:2格式，在水平方向上的每对相邻像素具有作为亮度数据的单独Y值，但共享作为色度数据的Cr值和Cb值。

-根据YCrCb4:2:0格式，YCrCb4:2:2格式被扩展到垂直方向上的相邻行对。即，在一对相邻的行中，在水平方向上的一对相邻像素具有作为亮度数据的单独Y值，并且，不仅在水平方向上的一对相邻像素而且在相邻的行中的一对像素共享作为色度数据的Cr值和Cb值。通常，作为上部的行中的像素的色度数据的Cr值和Cb值被应用于下部的行中的相邻的两个像素。

YCrCb4:2:2图像信号到YCrCb4:2:0图像信号的转换涉及淡化色彩信息，并因此使得无法显示具有一个像素宽度的细线的图像。例如，考虑一个水平红线(具有一个像素宽度)被绘制在黑色屏幕上、并且该屏幕从YCrCb4:2:2格式被转换为YCrCb4:2:0格式的情况。如果表示水平线的行是保留未被淡化的红色信息的行，那么保留的红色信息被编码，使得不会出现任何问题。然而，如果表示水平线的行是由于淡化而未保留红色信息的行，则该行上方的行中的色彩信息(其是黑色而不是红色，因为屏幕是黑色的)被应用于该行。因此，细线丢失红色信息并显示为灰色。

图1示出用于说明细线如何丢失红色信息的YCrCb4:2:2图像信号和YCrCb4:2:0图像信号。图1(A)示出针对垂直方向上的两个相邻的行0和1中的像素(0,0)到(1,3)的YCrCb4:2:2图像信号。假设作为亮度数据的Y值以及作为色度数据的Cr值和Cb值各自是8位数据，并且行0和1分别显示黑色和红色，那么，像素(0,0)到(0,3)具有作为亮度数据的单独Y值(在该示例中，Y＝0)，并且在水平方向上的每对相邻像素共享作为色度数据的Cr值(在该示例中，Cr＝128)和Cb值(在该示例中，Cb＝128)。像素(1,0)到(1,3)具有作为亮度数据的单独Y值(在该示例中，Y＝76)，并且在水平方向上的每对相邻像素共享作为色度数据的Cr值(在该示例中，Cr＝255)和Cb值(在该示例中，Cb＝85)。

图1(B)示出针对通过压缩产生的行0和1中的像素(0,0)到(1,3)的YCrCb4:2:0图像信号。行0中的像素(0,0)到(0,3)具有作为亮度数据的相同Y值(Y＝0)、以及相同的Cr值(Cr＝128)和相同的Cb值(Cb＝128)。然而，行1中的像素(1,0)到(1,3)具有不同的色度值即128的Cr值和128的Cb值(其是行0中的像素(0,0)到(0,3)的色度数据)，尽管作为亮度数据的Y值还没有改变(Y＝76)。以这种方式，行1中的像素(1,0)到(1,3)丢失红色信息并且仅保留作为亮度数据的Y值(Y＝76)，并且因此作为灰度线显示。

如图2所示，根据现有技术，这类细线变为灰度线并因此可见度更低，或者，如果线是斜的，则作为虚线显示。按照惯例，在压缩到YCrCb4:2:0格式的过程中忽略色彩信息的丢失并避免再现这类非常细的线段是常见做法，并且没有实质性的解决方案。

专利文献1公开了一种在数码相机中执行从YCrCb4:2:2格式到YCrCb4:4:4格式的转换的信号转换电路。

专利文献2公开了一种在色彩空间编码框架中接受YUV422格式和YUV420格式的电子装置。

专利文献3公开了一种通过借助线顺次处理将输入的YCrCb4:2:2分量信号转换为YCrCb4:2:0分量信号、并随后执行压缩编码处理而在记录介质中记录数字电视信号的技术，在所述线顺次处理中具有较少视觉影响的两个色度信号Cr和Cb以每场一行的速率被淡化。