專利名稱：圖像壓縮中RGB與YCbCr轉(zhuǎn)換計(jì)算的優(yōu)化算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像視頻壓縮技術(shù)，屬于圖像視頻壓縮技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
圖像壓縮在多媒體計(jì)算、信息高速公路和可視電話等技術(shù)的發(fā)展過程中起著重要的作用。為了獲得良好的實(shí)時(shí)效果，需要實(shí)現(xiàn)高壓縮比、低耗時(shí)的圖像壓縮方法。常用的壓縮編碼方法有預(yù)測編碼、變換編碼、結(jié)構(gòu)編碼和分形編碼等，這些方法都各有優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。其中變換編碼已被廣泛地應(yīng)用于JPEG、MPEG、H.26X等國際圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)壓縮算法的實(shí)現(xiàn)中。在這些國際圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)中一般都包含彩色空間轉(zhuǎn)換、離散余弦變換(DCT)、量化計(jì)算、熵編碼等環(huán)節(jié)。之所以進(jìn)行彩色空間轉(zhuǎn)換，原因之一是為了利用人的視覺特性以降低數(shù)據(jù)量。通常把RGB空間表示的彩色圖像變換到其他彩色空間，例如YIQ，YUV和YCrCb，這些彩色空間都產(chǎn)生一個(gè)亮度分量信號(hào)Y和兩個(gè)色度分量信號(hào)。無論是用YIQ、YUV還是YCrCb來表示彩色圖像，由于現(xiàn)在所有的顯示器都采用RGB值來驅(qū)動(dòng)，這就要求在顯示每個(gè)像素之前，須要再轉(zhuǎn)換成RGB值。要提高圖像壓縮實(shí)現(xiàn)的運(yùn)算速度，就要針對(duì)上述這些環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化。缺乏有效的彩色空間轉(zhuǎn)換的優(yōu)化算法使得彩色空間轉(zhuǎn)換需要花費(fèi)大量的計(jì)算時(shí)間，因此，在許多視頻壓縮的情形中，提高彩色空間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)速度是非常重要的。在此主要針對(duì)RGB與YCrCb之間的轉(zhuǎn)換計(jì)算進(jìn)行討論。
在使用JPEG、MPEG、H.26X等國際編碼標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圖像壓縮的系統(tǒng)中，編碼器常包含以下三個(gè)環(huán)節(jié)(1)RGB到Y(jié)CbCr的彩色轉(zhuǎn)換彩色轉(zhuǎn)換函數(shù)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為YCbCr彩色空間的亮度值，Cb和Cr為YCbCr彩色空間的色度值。
(2)DCT處理環(huán)節(jié)DCT是一種線性正交變換。在進(jìn)行DCT運(yùn)算之前常將源圖像數(shù)據(jù)分為一系列8×8子塊，然后針對(duì)這些子塊做DCT計(jì)算。二維8×8 DCT正變換定義如下F(u,v)=14C(u)C(v)Σm=07Σn=07(f(m,n)·cos(2m+1)πu16·cos(2n+1)πv16)]]>其中m，n，u，v＝0、1、......7；f(m，n)為源圖像一8×8子塊中第(m，n)像素值，F(xiàn)(u，v)為相應(yīng)DCT系數(shù)；C(s)=1/2s=01.]]>(3)量化環(huán)節(jié)量化過程是將DCT系數(shù)矩陣的各個(gè)系數(shù)F(u，v)除以相應(yīng)的量化步長q(u，v)。經(jīng)過量化后，三個(gè)輸出結(jié)果依次為 和 的四舍五入整數(shù)值，其中Fy(u，v)(FCb(u，v)或FCr(u，v))是Y(Cb或Cr)圖像中某一子塊的(u，v)處的DCT系數(shù)，Q(u，v)和q(u，v)分別為亮度Y和色度信號(hào)(Cb或Cr)的量化步長。由于解壓縮過程與壓縮過程正好相反，所以解碼器中包含上述編碼器中三個(gè)環(huán)節(jié)的逆處理過程。通過對(duì)編碼器的輸出結(jié)果進(jìn)行逆量化和逆DCT變換后，得到恢復(fù)的YCbCr系數(shù)。YCbCr到RGB空間的轉(zhuǎn)換函數(shù)如下
R=Y+1.402×(Cr-128)G=Y-0.7141×(Cr-128)-0.3441×(Cb-128)B=Y+1.772×(Cb-128)---(2)]]>實(shí)際使用時(shí)，在考慮人的視覺系統(tǒng)和CRT的非線性特性后，根據(jù)CCIR 601 Standard，式(1)和(2)中的各系數(shù)會(huì)有所調(diào)整，彩色轉(zhuǎn)換函數(shù)變?yōu)閅=0.257×R′+0.504×G′+0.098×B′+16Cb=0.576×(B′-Y)+128Cr=0.730×(R′-Y)+128---(3)]]>R′=1.164×(Y-16)+1.596×(Cr-128)G′=1.164×(Y-16)-0.813×(Cr-128)-0.392×(Cb-128)B′=1.164×(Y-16)+2.017×(Cb-128)---(4)]]>式(3)和(4)中R′、G′、B′為考慮伽瑪校正后的R、G、B三值。為下面討論方便，可將彩色轉(zhuǎn)換函數(shù)寫成如下的一般形式Y(jié)=a×R+b×G+c×B+kCb=d×(B-Y)+mCr=e×(R-Y)+n---(5)]]>R=f×(Y-k)+g×(Cr-n)G=f×(Y-k)-h×(Cr-n)-i×(Cb-m)B=f×(Y-k)+j×(Cb-m)---(6)]]>其中a、b、c、d、e、f、g、h、i、j，k，m，n皆為常量。
利用式(5)進(jìn)行RGB到Y(jié)CbCr空間的轉(zhuǎn)換，計(jì)算一個(gè)像素的Y、Cb、Cr三值時(shí)需5次乘法，7次加法；利用式(6)進(jìn)行YCbCr到RGB空間的轉(zhuǎn)換，計(jì)算一像素的R、G、B三值時(shí)需5次乘法，7次加法。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)運(yùn)算量大的問題，討論怎樣快速實(shí)現(xiàn)式(5)和式(6)的計(jì)算。其基本思想是將彩色轉(zhuǎn)換、量化過程與DCT過程結(jié)合起來計(jì)算，以減少彩色轉(zhuǎn)換運(yùn)算量。
本發(fā)明提出的編碼器優(yōu)化算法包括以下步驟第一步彩色變換。引入一組中間變量(Y1，Cb1，Cr1)，將RGB到Y(jié)CbCr的彩色轉(zhuǎn)換改為RGB到Y(jié)1Cb1Cr1的轉(zhuǎn)換。
中間變量(Y1，Cb1，Cr1)定義如下Y1=a×R+b×G+c×BCb1=B-Y1Cr1=R-Y1---(7)]]>從而得到Y(jié)1Cb1Cr1彩色空間圖像。
第二步DCT環(huán)節(jié)。將第一步計(jì)算的結(jié)果Y1、Cb1和Cr1三圖像信號(hào)直接送入DCT處理環(huán)節(jié)，得到Y(jié)1、Cb1和Cr1的DCT系數(shù)。
第三步加常量處理環(huán)節(jié)。將Y1、Cb1或Cr1的一系列8×8 DCT系數(shù)矩陣的(0，0)位置的系數(shù)值分別加上常量8×k、8×(m/d-k)或8×(n/e-k)。
第四步量化環(huán)節(jié)。兩色度信號(hào)的量化步長分別改為Qd(u，v)和Qe(u，v)，使量化處理后，得到的信號(hào)是Y、Cb和Cr信號(hào)的DCT量化系數(shù)，其中Qd(u，u)＝q(u，v)/d，Qe(u，v)＝q(u，v)/e。
下面將說明上述編碼器優(yōu)化算法所依據(jù)的科學(xué)原理對(duì)比式(5)和式(7)，得到Y(jié)1、Cb1和Cr1與Y、Cb和Cr的關(guān)系式為Y=Y1+kCb/d=Cb1+(m/d-k)Cr/e=Cr1+(n/e-k)---(8)]]>記DCT(......)為8×8子塊DCT算子。由于DCT是線性的，根據(jù)(8)式，則有DCT(By)=DCT(By1)+DCT(Dk)DCT(BCb/d)=DCT(BCb1)+DCT(Dm/d-k)DCT(BCr/e)=DCT(BCr1)+DCT(Dn/e-k)---(9)]]>其中By(BCb/d或BCr/e)為Y(Cb/d或Cr/e)圖像中一8×8子塊，By1(BCb1或BCr1)為Y1(Cb1或Cr1)圖像中對(duì)應(yīng)By(BCb/d或BCr/e)的8×8子塊，Dk(Dm/d-k或Dn/e-k)是一8×8常量矩陣，其所有元素都為k((m/d-k)或(n/e-k))。
根據(jù)DCT定義式可得DCT(Dk)的結(jié)果為僅(0，0)位置處的DCT系數(shù)為非零值(8×k)，其它元素都為零值。DCT(Dm/d-k)和DCT(Dn/e-k)有類似結(jié)果。所以式(9)的每個(gè)8×8矩陣求和運(yùn)算只需要一次加法。也就是說，第三步完成的是(9)式的計(jì)算。
由于DCT是線性的，為了使Cb/d和Cr/e的DCT系數(shù)量化后的結(jié)果為Cb和Cr信號(hào)的DCT量化系數(shù)，則需要改變量化步長，即對(duì)Cb/d和Cr/e信號(hào)的DCT系數(shù)分別除以Qd(u，v)和Qe(u，v)兩值，這樣，量化環(huán)節(jié)輸出結(jié)果見式(10)。
Fy(u,v)Q(u,v)FCb/d(u,v)Qd(u,v)=FCb(u,v)/dq(u,v)/d=FCb(u,v)q(u,v)FCr/e(u,v)Qe(u,v)=FCr(u,v)/eq(u,v)/e=FCr(u,v)q(u,v)---(10)]]>其中Fx(u，v)為x圖像一8×8子塊中(u，v)位置的DCT系數(shù)。因此，第四步的輸出結(jié)果為Y、Cb和Cr信號(hào)的DCT量化系數(shù)，與常規(guī)算法的輸出結(jié)果是一樣的。
在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)不同圖像子采樣的壓縮過程中，采用此算法的運(yùn)算效率不同1)對(duì)4∶4∶4圖像子采樣情形，對(duì)于每個(gè)像素，按(5)式來實(shí)現(xiàn)RGB到Y(jié)CbCr彩色空間的轉(zhuǎn)換，需要5次乘法，7次加法；按(7)式來實(shí)現(xiàn)R、G、B到Y(jié)1Cb1Cr1的彩色變換，再加上加常量處理環(huán)節(jié)，對(duì)于每個(gè)像素，只需要3次乘法，(4+3/64)＝4.05次加法。所以根據(jù)本文算法，實(shí)現(xiàn)RGB到Y(jié)CbCr的彩色空間轉(zhuǎn)換的乘法計(jì)算量減少了40％，加法計(jì)算量減少了約42％。
2)對(duì)4∶2∶2圖像子采樣情形，由于Cb、Cr像素?cái)?shù)目是Y的一半，則新算法的彩色空間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)乘法運(yùn)算量減少了(2+2)/(4×3+2+2)＝25％，加法運(yùn)算減少了約(4+2+2)/(4×3+2×2+2×2)＝40％；3)對(duì)4∶1∶1圖像子采樣情形，Cb、Cr的像素點(diǎn)數(shù)目降低到Y(jié)的1/4，則新算法的彩色空間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)乘法運(yùn)算量減少了(1+1)/(4×3+1+1)＝14％，加法運(yùn)算量減少了(4+1+1)/(4×3+2+2)＝38％。
本發(fā)明提出的解碼器優(yōu)化算法包括以下步驟第一步逆量化環(huán)節(jié)。接收端對(duì)量化后的Y Cb Cr DCT系數(shù)分別以Qf(u，v)、Qj(u，v)、Qg(u，v)值為量化步長進(jìn)行逆量化。
其中Qf(u，v)＝Q(u，v)*fQj(u，v)＝q(u，v)*jQg(u，v)＝q(u，v)*g經(jīng)此處理過程后得到的三路信號(hào)分別為f×Y、j×Cb、g×Cr的DCT系數(shù)。
第二步減常量處理環(huán)節(jié)。此過程是將得到的f×Y、j×Cb或g×Cr的8×8 DCT系數(shù)矩陣的(0，0)位置的系數(shù)分別減去8×k×f、8×m×j或8×n×g值。
稱經(jīng)此步處理后得到的三路信號(hào)分別為Y2、Cb2或Cr2的DCT系數(shù)。很容易推出Y2＝f×(Y-k)Cb2＝j(luò)×(Cb-m) (11)Cr2＝g×(Cr-n)第三步逆DCT環(huán)節(jié)。此步處理后得到Y(jié)2、Cb2和Cr2圖像信號(hào)。
第四步Y(jié)2Cb2Cr2到RGB的彩色轉(zhuǎn)換處理。此轉(zhuǎn)換是利用下式來實(shí)現(xiàn)R=Y2+Cr2G=Y2-h′×Cr2-i′×Cb2B=Y2+Cb2---(12)]]>其中h′＝h/g，i′＝i/j。此步處理后得到RGB圖像。
上述解碼器優(yōu)化算法所依據(jù)的科學(xué)原理與編碼器的類似。
對(duì)不同圖像子采樣的解壓縮過程中，采用此算法的運(yùn)算效率也不同1)對(duì)4∶4∶4圖像子采樣情形，利用(6)式進(jìn)行YCbCr到RGB空間的轉(zhuǎn)換計(jì)算，計(jì)算一像素的R、G、B三值時(shí)需5次乘法，7次加法。而按(12)式來實(shí)現(xiàn)Y2Cb2Cr2到R、G、B的彩色變換，再加上減常量處理環(huán)節(jié)，對(duì)于每個(gè)像素，只需要2次乘法，(4+3/64)＝4.05次加法。所以實(shí)現(xiàn)RGB到Y(jié)CbCr的彩色空間轉(zhuǎn)換的乘法計(jì)算量減少了60％，加法計(jì)算量減少了約42％。
2)對(duì)4∶2∶2圖像子采樣情形，由于Cb、Cr像素點(diǎn)數(shù)目是Y的一半，則新算法的彩色空間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)乘法運(yùn)算量減少了(4×1+2×2)/(4×1+2×2+2×2)＝67％，加法運(yùn)算減少了約(4×1+2×2)/(4×5+2×2)＝33％；3)對(duì)4∶1∶1圖像子采樣情形，Cb、Cr的像素點(diǎn)數(shù)目降低到Y(jié)的1/4，則新算法的彩色空間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)乘法運(yùn)算量減少了(4×1+1×2)/(4×1+1×2+1×2)＝75％，加法運(yùn)算量減少了約(4×1+1×2)/(4×4+1×3)＝32％。
本發(fā)明的有益效果是，通過將彩色轉(zhuǎn)換、DCT和量化處理三個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)結(jié)合考慮，提出圖像壓縮中RGB與YCbCr轉(zhuǎn)換計(jì)算的優(yōu)化算法，大大降低了彩色空間轉(zhuǎn)換的運(yùn)算量。使用此算法后，除了量化步長的值有所調(diào)整，DCT和量化處理兩個(gè)環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)及運(yùn)算量不受影響。另外，在采用了本算法后，仍然可以有效地采用其他已有的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)技術(shù)。本發(fā)明可以有效地嵌入到包含變換編碼處理子結(jié)構(gòu)的圖像壓縮/解壓縮的實(shí)現(xiàn)過程中，高效實(shí)現(xiàn)圖像壓縮/解壓縮過程。


圖1編碼器中的子結(jié)構(gòu)框圖。
圖2解碼器中的子結(jié)構(gòu)框圖。
圖1中1.RGB →Y1Cb1Cr1彩色轉(zhuǎn)換模塊；2.DCT處理模塊；3.加常量模塊；4.量化模塊。圖2中5.逆量化模塊；6.減常量模塊；7.逆DCT處理模塊；8.Y2Cb2Cr2→RGB彩色轉(zhuǎn)換模塊。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例圖1、圖2分別給出了按本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的圖像壓縮中RGB與YCbCr轉(zhuǎn)換計(jì)算的優(yōu)化算法中壓縮/解壓縮的子結(jié)構(gòu)框圖。
各模塊作用如下模塊1RGB→Y1Cb1Cr1的轉(zhuǎn)換模塊，將原技術(shù)中RGB到Y(jié)CbCr的彩色轉(zhuǎn)換改為R、G、B到Y(jié)1Cb1Cr1的轉(zhuǎn)換。
模塊2DCT處理模塊，將模塊1的輸出結(jié)果Y1、Cb1和Cr1三圖像信號(hào)處理為Y1、Cb1和Cr1的DCT系數(shù)。
模塊3加常量模塊，得到Y(jié)、Cb/d和Cr/e的DCT系數(shù)。
模塊4量化模塊。其中量化步長分別使用Q(u，v)、Qd(u，v)和Qe(u，v)值，量化后得到Y(jié)、Cb、Cr信號(hào)的DCT量化系數(shù)。
模塊5逆量化模塊。其中量化步長分別使用Qf(u，v)、Qj(u，v)、Qg(u，v)值，逆量化后得到f×Y、j×Cb、g×Cr信號(hào)的DCT系數(shù)。
模塊6減常量模塊。將得到的f×Y、j×Cb、g×Cr信號(hào)的8×8 DCT系數(shù)矩陣的(0，0)位置的系數(shù)分別減去8×k×f、8×m×j或8×n×g值，從而得Y2、Cb2和Cr2的DCT系數(shù)。
模塊7逆DCT處理模塊。得到Y(jié)2、Cb2和Cr2圖像信號(hào)。
模塊8Y2Cb2Cr2到RGB的彩色轉(zhuǎn)換模塊。此步處理后得到恢復(fù)的RGB圖像。
整個(gè)圖像壓縮/解壓縮中RGB與YCbCr轉(zhuǎn)換計(jì)算的優(yōu)化算法包括RGB→ Y1Cb1Cr1轉(zhuǎn)換模塊、DCT處理模塊、加常量模塊、量化模塊、逆量化模塊、減常量模塊、逆DCT處理模塊、彩色變換模塊八部分組成。其中，模塊1至模塊4是優(yōu)化后的圖像壓縮子結(jié)構(gòu)流程圖，模塊5到模塊8是優(yōu)化后的圖像解壓縮子結(jié)構(gòu)流程圖，以上過程均為數(shù)字處理過程，其物理實(shí)現(xiàn)可通過通用數(shù)字信號(hào)處理芯片或軟件編程實(shí)現(xiàn)。該實(shí)施例仿真參數(shù)仿真環(huán)境Visual Basic；圖像子采樣參數(shù)4∶4∶4，4∶2∶2，4∶1∶1等。
本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)為將彩色轉(zhuǎn)換、DCT和量化處理三個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)結(jié)合考慮，提出圖像壓縮中RGB與YCbCr轉(zhuǎn)換計(jì)算的優(yōu)化算法，大大降低了彩色轉(zhuǎn)換的運(yùn)算量；本發(fā)明可以有效地嵌入到包含變換編碼處理子結(jié)構(gòu)的圖像壓縮/解壓縮的實(shí)現(xiàn)過程中，高效實(shí)現(xiàn)圖像壓縮/解壓縮過程。
權(quán)利要求
1.一種圖像壓縮中RGB與YCbCr之間彩色轉(zhuǎn)換計(jì)算的優(yōu)化算法，其特征在于優(yōu)化后的壓縮子結(jié)構(gòu)包括以下步驟(1)引入一組中間變量(Y1，Cb1，Cr1)，將RGB到Y(jié)CbCr的彩色轉(zhuǎn)換改為RGB→Y1Cb1Cr1的轉(zhuǎn)換；(2)將(1)計(jì)算的結(jié)果直接送入DCT處理環(huán)節(jié)，隨后得到的是Y1Cb1Cr1的DCT系數(shù)；(3)加常量處理環(huán)節(jié)。將(2)得到的Y1、Cb1或Cr1的一系列8×8DCT系數(shù)矩陣的(0，0)位置的系數(shù)值分別加上常量8×k、8×(m/d-k)或8×(n/e-k)，得到Y(jié)、Cb/d和Cr/e的DCT系數(shù)；(4)量化處理環(huán)節(jié)。與常規(guī)算法相比，兩色度信號(hào)的量化步長分別改為Qd(u，v)和Qe(u，v)，量化后，得到Y(jié)、Cb、Cr信號(hào)的DCT量化系數(shù)。優(yōu)化后的解壓縮子結(jié)構(gòu)包括以下步驟(1)逆量化處理三路信號(hào)Y、Cb、Cr的DCT量化系數(shù)的量化步長分別改為Qf(u，v)、Qj(u，v)、Qg(u，v)值；(2)減常量處理環(huán)節(jié)此過程是將得到的一系列8×8DCT系數(shù)矩陣的(0，0)位置的系數(shù)值分別減去8×k×f、8×m×j或8×n×g值；(3)逆DCT處理此步處理后得到Y(jié)2、Cb2和Cr2圖像信號(hào)；(4)Y2Cb2Cr2到RGB的彩色轉(zhuǎn)換處理，此步處理后得到恢復(fù)的RGB圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像壓縮中RGB與YCbCr轉(zhuǎn)換計(jì)算的優(yōu)化算法，其特征在于所述壓縮子結(jié)構(gòu)第(1)步實(shí)現(xiàn)方法如下引入一組中間變量(Y1，Cb1，Cr1)，將RGB到Y(jié)CbCr的彩色轉(zhuǎn)換改為RGB到Y(jié)1Cb1Cr1的轉(zhuǎn)換。中間變量(Y1，Cb1，Cr1)定義如下Y1=a×R+b×G+c×BCb1=B-Y1Cr1=R-Y1]]>第(1)步實(shí)現(xiàn)了上式的計(jì)算，從而得到Y(jié)1Cb1Cr1彩色空間圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像壓縮中RGB與YCbCr轉(zhuǎn)換計(jì)算的優(yōu)化算法，其特征在于所述壓縮子結(jié)構(gòu)第(4)步中，亮度及兩色度信號(hào)的量化步長分別使用Q(u，v)、Qd(u，v)和Qe(u，v)值，其中Qd(u，v)＝q(u，v)/dQe(u，v)＝q(u，v)/eQ(u，v)和q(u，v)分別為常規(guī)算法中采用的亮度及色度信號(hào)的量化步長。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像壓縮中RGB與YCbCr轉(zhuǎn)換計(jì)算的優(yōu)化算法，其特征在于所述解壓縮子結(jié)構(gòu)第(1)步中，對(duì)量化后的Y Cb Cr DCT系數(shù)進(jìn)行逆量化處理時(shí)，分別使用Qf(u，v)、Qj(u，v)、Qg(u，v)值為量化步長。這三個(gè)值為Qf(u，v)＝Q(u，v)*fQj(u，v)＝q(u，v)*jQg(u，v)＝q(u，v)*g。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像壓縮中RGB與YCbCr轉(zhuǎn)換計(jì)算的優(yōu)化算法，其特征在于所述解壓縮子結(jié)構(gòu)第(4)步中，采用如下公式實(shí)現(xiàn)Y2Cb2Cr2到RGB的彩色轉(zhuǎn)換處理R=Y2+Cr2G=Y2-h′×Cr2-i′B=Y2+Cb2×Cb2.]]>
全文摘要
本發(fā)明提出一種快速實(shí)現(xiàn)RGB與YCbCr彩色空間轉(zhuǎn)換的優(yōu)化算法，該算法適用于圖像壓縮領(lǐng)域中。它是將彩色空間轉(zhuǎn)換、量化和離散余弦變換(DCT)三個(gè)環(huán)節(jié)結(jié)合考慮來減少運(yùn)算量。在降低了彩色轉(zhuǎn)換運(yùn)算量的同時(shí)，除了量化步長的值有所調(diào)整，DCT和量化處理兩個(gè)環(huán)節(jié)的結(jié)構(gòu)及運(yùn)算量不受影響。在圖像子采樣為4∶4∶4情況下，新算法在壓縮過程中實(shí)現(xiàn)RGB向YCbCr轉(zhuǎn)換時(shí)，乘法和加法運(yùn)算量分別減少40％和42％；在解壓縮過程中實(shí)現(xiàn)YCbCr到RGB轉(zhuǎn)換的乘法和加法運(yùn)算量分別減少了60％和42％；在其它圖像子采樣情況下也有類似結(jié)果。本發(fā)明可以有效地嵌入到包含變換編碼處理子結(jié)構(gòu)的圖像壓縮/解壓縮的實(shí)現(xiàn)過程中，高效實(shí)現(xiàn)圖像壓縮/解壓縮過程。
文檔編號(hào)H04N9/64GK101076125SQ20071001594
公開日2007年11月21日 申請日期2007年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月18日
發(fā)明者紀(jì)秀花, 張彩明, 張雪芬 申請人:山東經(jīng)濟(jì)學(xué)院