[发明专利]图像处理方法及装置和视频处理设备

说明书

本发明实施例公开一种图像处理方法及装置和视频处理设备。所述方法例如包括：根据初始图像的颜色空间取值范围类型及颜色空间类型和目标图像的颜色空间取值范围类型及颜色空间类型得到偏置补偿矩阵；根据初始图像的颜色空间取值范围类型和目标图像的颜色空间取值范围类型得到区间缩放矩阵；根据初始图像的颜色空间类型、目标图像的颜色空间类型和线性图像处理参数得到目标转换矩阵；提供偏置添加矩阵并结合偏置补偿矩阵、区间缩放矩阵和目标转换矩阵的运算结果得到转换系数；以及基于转换系数对初始图像进行线性映射处理得到目标图像。本发明实施例通过对颜色空间转换过程的归纳将其模块化，可以节省资源、提高图像处理精度。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像处理方法、一种图像处理装置以及一种视频处理设备。

背景技术

就视频处理设备而言，CSC(Color Space Convert，颜色空间转换)和线性图像处理都是其必备的功能，而线性图像处理功能多数情况都需要颜色空间转换功能的支持，因为其必须在特定颜色空间上进行。

CSC是将一种颜色在某一颜色空间的表示转换到另一颜色空间上表示，其在视频信号处理领域主要是转换视频数据源信号以匹配显示设备的颜色空间，因此共涉及到四个广播视频领域常用颜色空间的转换，分别为RGB Limited，YUV Limited，RGB Full和YUVFull。其中，RGB表示以红(R)、绿(G)、蓝(B)三通道为基的颜色空间；YUV表示以亮度(Y)、色偏(U、V)三通道为基的颜色空间；Limited为Limited Range的简称，其为一种颜色空间取值范围，在8位颜色表示下，R、G、B、Y通道的取值范围为16-235，U、V的取值范围为16-240，故可以称之为通道有限灰阶取值范围；Full为Full Range的简称，其为另一种颜色空间取值范围，在8位颜色表示下，所有通道的取值范围均为0-255，故可以称之为通道全灰阶取值范围。这四个颜色空间可以通过线性映射关系互相转换，例如RGB Full和YUV Full的转换关系如下式所示：

四个颜色空间之间都可以通过类似上式的方法实现互相转换，每种转换模式都可以由一个3×3的转换矩阵和一个3×1的偏置矩阵构成。

线性图像处理模块根据其不同的功能，也由转换矩阵和偏置矩阵构成，但偏置矩阵并非必须。例如在RGB Full空间上的亮度调节可以表示为：

其中，L表示亮度调节的比例，不需要偏置矩阵的参与。

而在RGB Limited空间上亮度调节可表示为：

其需要偏置矩阵参与。

现有的视频处理设备实现颜色空间转换和线性图像处理的过程就是将这些单独的模块通过特定的规则串联在一起以实现需求的功能。对于单独的CSC，直接使用对应的颜色转换模块，若需要进行图像处理，则先转换到图像处理需要的颜色空间进行图像处理后再转换到输出颜色空间。简而言之，现有技术方案只是对CSC和线性图像处理功能的简单叠加，没有考虑搭建一个具体架构对功能进行集成，因而容易造成精度降低、计算资源浪费的问题。

发明内容

因此，为克服现有技术存在的至少部分缺陷与不足，本发明实施例提供一种图像处理方法、一种图像处理装置以及一种视频处理设备。