[发明专利]一种对称编码实现色彩空间转换的装置

说明书

本申请是第94101514.9的分案申请。

本发明涉及一种色彩空间转换(COLOR SPACE CONVER-SION)的装置，特别是涉及一种以对称编码的方式实现自然颜色空间R、G、B与辉度/色度(LUMINANCE/CHRO-MI-NACE)空间Y、Cb、Cr两相互转换的装置。

R、G、B与Y、Cb、Cr色彩空间转换主要是应用于数位影像压缩(COMPRESSION)的前端处理(PREPROCESSING)及其解压缩(DECOMPRESSION)的后端处理(POSTPROCESSING)过程，由于R、G、B广泛使用于取像器材如扫描器和摄影机，以及显像器材，如电脑显示器和视讯监视器等的色彩空间，然而对称数位影像压缩而言，用于所有标准化演算法的色彩空间却是CCIR 601定义的Y、Cb、Cr空间(容后再述)，因此，一影像由取像至压缩之间必需将色彩空间由R、G、B转换为Y、Cb、Cr空间，此乃是数位影像压缩前端处理的一环，而解压缩至显像之间也往往需进行后端处理，其中一环便是将色彩空间由Y、Cb、Cr转换为R、G、B空间。

前述的CCTR 601，其中CCIR是国际无线电咨询委员会(Con-sultative committee of International Radio)的缩写，而601是其发布的一推荐文号，在CCIR 601中，定义了R、G、B与Y、Cb、Cr色彩空间转换的方式。

根据CCIR 601的定义，辉度Y(LUMINANCE)、色度Cb、Cr(CHROMINANCE)三个编码元素中辉度Y有220量化电平(QUANTIZATION LEVEL)，其数值是从16至235，16表示黑色电平(BLACK LEVEL)，235表示白色电平峰值(PEAK WHITELEVEL)，而色度Cb、Cr则各有225量化电平，数值均从16至240，其中以128表示无色电平。如欲使一自然颜色的R、G、B组成化为上述的Y、Cb、Cr编码，需将R、C、B三原色也量化为220等间隔电平，其数值均从16至235，其中16表示最淡，而235表示最浓，如此，R、G、B与Y、Cb、Cr两色彩空间的组成元素均以8位表示其量化数值，两者的转换关系即如CCIR 601的方程组所示： Y C b - 128 C r - 128 = 0.299 0.587 0.114 - 0.173 - 0.338 0.511 0.511 - 0.428 - 0.083 R G B - - - ( 1 ) ]]>上述方程组(1)表示R、G、B至Y、Cb、Cr的转换关系，至于Y、Cb、Cr至R、G、B的转换关系可由方程组(1)的系数矩阵计算出逆矩阵而得： R G B ≤ 1 - 0.001 1.370 1 - 0.336 - 0.698 1 1.733 0.001 · Y Cb - 128 Cr - 128 - - - ( 2 ) ]]>以往的R、G、B与Y、Cb、Cr色彩空间转换器即根据上述方程组(1)、(2)，再利用硬件的设计，例如乘法器等，然而因乘法器构造复杂，于体积电路设计上颇占面积，且虽以完整测试，而全编码色彩检视表的设计方式虽具有①规则的构造、②紧密集积及③易于测试的优点，但以往均只有单向转换的功能，而无法作变向的转换。