A7 五、發明説明（1 ) 太玆明昔暑 本 發 明 傜 有 關 於 —' 種 影 像 處理糸 統 及方 法，將含 有 光 度 與 色 度 的 YCbC Γ數據轉換成三主色之RGB數據，作 為 用 在 彩 色 電 視 糸 統 等 之 影 像 數 據。 Μ. 關 抟 1 說 明 作 為 這 種 影 像 數 據 1 三 主 色之RGB數據業已周知， 同 時 9 復 有 由 光 度 信 號 與 色 差 信號所 構 成的 YCbCr數據β YCbC r數據在數據數量上較RGB少， 且 因此 主要用來 作 影 像 處 理 〇 影 像 處 理 後 > YCbC r數據必須轉換成R G B數 據 9 俥 顯 示 一 影 像 於 諸 如 彩 色 C R T監視器的顯示裝置上。 這 種 轉 換 由 國 際 無 線 電 顧 問委員 會 CC I R 60 1推 Μ 書 將 其 界 定 如 下 * R = Y + 1 . 3 7 1 X C Γ G = Y + 1 . 7 3 1 X Cb B = Y - 0 . 6 9 8 X C Γ - 0.336 X Cb 這 種 轉 換 器 可 以 一 種 硬 體 方式實 施 ，譬 如使用一 種 只 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 用並聯RGB放大器之方法，或另一種以固定函數乘算為 據的方法，其中輸入數據以進位近似乘數函數予以位元 換算，而後再將其累算。一般而言，後者由於硬體比例 小而被使用。 Η說明傳統使用固定函數乘數（fixed factor multipliers)作為影像處理条統之RGB轉換電路β 固定函數乘算如其名稱所示傜一種使用固定乘數之乘 算方法，且此方法可以輸入數據之位元換算以及任何數 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _!Ζ- 五、發明説明（2 ) 值均可以一組2η次方的方法來找出諸如2, 22 , 23， 24，2s，…的第η値乘方。譬如，一數值10可以IX 23 + 0Χ22 +1Χ21 + 0X2。來表逹，且這些2的軍 值代表二進數《安排這些幕值，即可獲得Β1010，且放 在蓽值前的” Β "代表緊接之數值為二進數。 因此，一乘數被換算成二進數，且一被乘數（原來數 據）藉一對應於具有一 "1"-1位元值之數位以製備移動 數據或一新二進數之部份乘積的數位值移動至左方。所 獲得的所有被移動數據經過累算以完成一乘算。譬如， 乘數為3時，二進數為Β11,且被乘數以一位元移動至 左方以取得被移動數據。所獲得的被移動數據與被乘數 以一簡單方式總計以製備一乘算值或一乘積。乘數為10 時，二進數為Β1010,且一被乘數以三艏位元移動至左 方以取得被移動數據《甚而，一被乘數以一位元移動至 左方，且將此被移動數據以取得一乘積。 依此方式，上述被移動數為二進乘數―1之位元數列之 數位數。固定函數乘算僳一種被移動數據（部份乘積或 乘積）就有關於具有二進乘數中一位元值"1”之數位予 以製備，且所有獲得的被移動數據予以累算以完成一乘 算的方法。 類似的是，RGB轉換中的色差Cb與Cr的乘算可如以下 藉一乘數或諸乘數的二進近似值以獲得部份乘積，並藉 所獲得部份乘積累算以完成一固定函數乘算來進行： 色差C r之乘數1 . 3 7 1用來作R轉換B 1 . 0 1 01 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I-! I I--I n --II--訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ， - 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 A7 - 五、發明説明（3 ) 〇 色差C b之乘數1 . 7 3 1用來作B轉換B 1 . 1 0 1 1 1 0 1 1 色差Cr之乘數0.698用來作G轉換-» B0.1011001011 色差C b之乘數0 . 3 3 6用來作G轉換-♦ B 0 . 0 1 0 1 0 1 1 第1圖圖示一由完全獨立硬體構成的篇善影像處理条 統，包括有：一 R轉換部份，用來從一光度Y與一色差 Cr蓮算R; — B轉換部份，用來從光度Y與色差Cb蓮算 B;與一 G轉換部，用來從光度Y與色差CrgCb蓮算G。 R轉換部份包括；一痼二次輸入加數11至13,用來總 計一色差Cr被乘數之位元逆算數據Cr段（以下稱B)與多 數値色差Cr之被移數據Cr<<i (i =整數），以輸出一乘算 結果MCr;以及一加數14,用來總計光度Y與加數B之 輸出，亦即色差乘算結果MCr,以輸出數據R。於此情況 下，C<<n代表被乘數數據Cn位元移動後之數據。 B轉換部份2包括：一値二次輸入加數21至24,用來 總計逆算色差BCb與多數値色差Cb之被移動數據Ctxq (j =整數），以輸出一乘算結果MCb;以及一加數25,用 來總計光度Y與加數24之輸出，亦即，色差乘算結果MCb ，以輸出數據B。 G轉換部份3包括：一値二次輸入加數34至36,用來 總計逆算色差BCr與多數個色差Cr之被移動數據Cr<<k (k =整數），以輸出一乘算結果NCr;二次輸入加數31至 3.3,用來總計逆算色差BCb與多數個色差Cb之被移動數 據Cb<<l (1 =整數），以輸出一乘算結果NCb; —個二次 輸入加數37,用來總計乘算結果NCb與NCr,以輸出一和 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公嫠） ---r-------裝------訂------,Α (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) - B7 五、發明説明（4 結果NC; —逆算器131,用來逆算和结果NC,以産生其 補數BNC與光度Y,亦即，進行和結果NC與光度Y的相滅 ，以輪出數據G。如眾所周知，一補數傜一將數字加至 一二進位元逆算值所獲得的數字，且被用來在一加數中 作柑減。 其次，將配合第1圖説明上述傳统影像處理条統與方 法。 首先，對R轉換部份1之操作加以說明。由於上述色 差Cr之二進乘數B1.01011111 (以下二進點略去）包含t 痼位元值” 1 ”，假如被移動數根據二進位元數列獲得， 且所有獲得的被移動數據以正常方式來累算，R轉換部 份卽需要七個加數。因此，為了進一步縮減硬體，以下 設計用來進行一蓮算。 首先，乘數被分成如下俾決定一乘算結果。B101011111 ={B100000000 + B1000000 + (B100000 ~ B00001)} 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第一條件為一被乘數色差Cr之8位元左移值決定，第 二條件為一 8位元左移值Cr<<6決定，且第三暨第四條 件則為一（B1000000 - B000001)=B011111 之相減決定。 相減傜在一加數中以一得自位元逆算值之補償轉換的補 數來處理。 .因此，Crx 1.371之乘算藉由總計被乘數Cr加在一補 數轉換的位元逆算數據、被乘數Cr之5位元.左移數據Cr <<5、6位元左移數據Cr<<6與8位元左移數據Cr<<8來 完成。現在，用來作補數換的+1可藉由將1引介至5位 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） — _ 扣___ 五、發明説明（5 ) 元左移數據Cr<<5的最不顯著位元來決定〇 加數11總計逆算色差BCr與5位元左移數據Cr<<5以輸 出和結果至一加數12之输入終端機。输入6位元左移數 據Cr<<6於另一输入終端機，加數12即緦計輸入數據以 輸出和結果至一加數13之輸入終端機。類似地，加數13 總計加數12之和結果與8位元左移數據Cr<<8以輸出乘 積MCr至加數14。加數14輸入乘積MCr暨光度Ϊ，並總計 這些數據以産生數據R ( = Y+ Crx 1.371)。 其次將説明B轉換部份2之操作。如同R轉換部份1， 為了縮減硬髏，乘數B110111011分成如下：B110111011 ={Β100000000+Β1000000+Β1110000+(Β111)}〇 第一條件為一色差Cb之8位元左移值Cr<<8決定，第 二條件為一 6位元左移值Cr<<6決定，而第三條件則為 第四條件蓮算结果之一 4位元左移值決定。第四條件使 用一補數，藉由自B1000減去1予以決定。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 I._一-I---—裝------訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) - . 因此，CbX 1.731之乘算藉由總計一被相加於一補數 轉換之被乘數之位元逆算數據據BCb、3位元左移數據 Cb之Cb<<3、得自Cb總和之4位元左移數據cb’<<4、8位 元左移數據Cb之Cb<<8以及9位元左移數據Cb之Cb<<9來 進行。 目前，用來作補数轉換之相加的+1可以藉由將1帶到 3位元左移數據Cb<3的最不顯著位元來決定。 參考第1圖，加數21總計逆算色差BCb與3位元左移 數據Cb<<3以輸出和結果至加數22之一輸入終端機。加 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4规洛（2丨0><297公釐） 五、發明説明（6 ) Μ B7
U 數22總計输入數據以輸出和結果至加數23之一输入终端 機。而後，加數將加數22之輸出值輸入至一輸入終端機 ，並總計輸入數據以輸出和結果至加數24。類似地，加 數24輸入加數23之輸出值以及3位元左移數據Cb<<9, 並總計輸入數據以輸出乘積MCb至加數25。加數25输入 乘積MCb與光度Y,並總計這些數據以輸出數據B=( = Y + Cb X 1 . 7 3 1 ) 〇 其次將說明G轉換部份3之操作。如同R轉換部份1 與B轉換部份2,為了縮減硬體，色差CrSCb之乘數 B01011001011S B00101011如以下分配以決定乘算》 首先將説明Cr乘數之處理。以上乘數B01011001011被 分成B 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 + B 1 Q11。第一條件為第二條件運算 結果之一 6位元左移值，且第二條件為B1000 + B100 -1來決定。如以上，減法於一加數中使用一得自位元逆 算值之補數轉換的補數來處理》 經濟部中央橾準局負工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此，CrXO.698乘算如下進行。亦即，首先，被乘 數Cr之逆算數據BCr,即用來於補數轉換相加者，2位 元左移數據Cr<<2以及3位元左移數據Cr<<3被總計以得 出一和結果Cr1，該和結果Cr’與6位元左移數據Cr'<<6 被總計以得出一乘積N C r。 其次，將說明Cb乘數之處理。以上乘數B00101G11被 分成B101011 + B1000 + B100 - 1，自其決定一乘算結 果。藉由一被乘數Cb之8位元左移數據Cb<< 8與9位元左 移數據Cr<< 9來決定。類似地，減法於一加數中以一得 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） b7_ 五、發明説明（7 ) 自位元逆算值之補數轉換的補數來處理》 如此，CbXO.3 3 6之乘算即藉由總計被乘數Cb之逆算 值BCb，即用來於補數轉換相加者、2位元左將數據Cb 之Cb<<2、3位元左移數據Cb之Cb<<3以及5位元左移數 據Cb之Cb<<5,以得出和結果作為一乘積NCb。 而後，得出之二乘積NCr與NCb被總計以製備一乘積NC ,該乘積NC被逆算以得出補數BNC。此補數BNC與光度Y 被總計以得出數據B。 如第1圖所示，加數34總計逆算數據BCr與2位元左 移數據Cr<<2以輸出和結果至加數35。加數35總計加數 之輸出值與3位元左移數據Cr<<3以輸出和結果Cr’至加 數3 6。加數3 6總計加數3 5之輸出值C r '與6位元左移數 據Cr’<<6以製備供應至加數37之乘積NCre 反過來說，加數31總計逆算數據BCb與2位元左移數 據Cb<<2以輸出和結果至加數32。加數32總計加數31之 輸出值與3位元左移數據Cb<<3以輸出和結果至加數33 。加數3 3總計加數3 2之輸出值與5位元左移數據C b << 5 以得出供應至加數37之乘積NCb。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 加數37總計二乘積NCb與NCr以輸出乘積NC至逆函數 131。逆函數131逆算乘積NC以製備供應至加數之補數BNC 。加數38總計補數BNC與光度Y以輸出數據6=¥ — (0.698X Cr + 0.33 6.X Cb)〇 傳統影像處理糸統如上所述設有獨立轉換電路，用來 將光度Y以及色差CrgCb之結合值轉換成BGB數據，並 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 -趣物--- 發明説明（8) 〇 需要一些擴大電路之加數。進一步在傳統影像處理糸統 中所需加數之步驟數為5，這導致處理速度下降。 窈明IS蓉 有鑑於上述習知技藝之缺點，本發明之目的在於提供 一種影像處理糸統，可減少一些必要的加數，可減少加 數的最大串级連接步驟數以縮減硬體比例，復可減少處 理時間》 根據本發明一待色，所提供之一影像處理糸統包括有： 第一轉換裝置，具有第一乘算裝置，用來産生一第一 色差信號之一第一乘積，以及一第一乘數，此乘數使用 一固定函數蓮算，俾處理一對應於一個二進乘數位元值 之二進被乘數之輸入數據的位元移動，並累算位元移動 數據； 第二轉換裝置，具有第二乘算裝置，用來産生第二色 差信號與第二乘數之第二乘積； 第三轉換裝置，具有第三乘積裝置，用來産生第一色 差信號與第三乘數之第三乘積；以及 第四轉換裝置，具有第四乘算裝置，用來産生第二色 差信號與第四乘數之第四乘積； 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 包含一値二進光度信號、一痼二進第一色差信號與一 個二進第二色差信號之第一影像數據被轉換成包含第一 、第二、第三色度信號之第二影像數據；第三乘算裝置 包含第三乘積産生裝置，用來藉由移動一第一中間乘積 産生第三乘積，此第一中間乘積對應於第一部份位元數 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 4〇5S25 Ξ_ ^痛充 五、發明説明（9 ) 列，即，一第一既定位元數所得出第一乘積之第一暨第 三乘數位元數列的共同部份；第四乘算裝置包括第四乘 積産生裝置，用來藉由移動一第二中間乘積産生第四乘 積，此第二中間乘積對應於一第二部份位元數列，即一 第二既定位之數所産生第二乘積之第二暨第四乘數位元 數列之共同部份。
最好，第一g第二乘算裝置包括一總數加算器，用來 回應第一至第三輸入數據之供應，將第一專屬〇β之總和 數據輸出到第三輸入數據以及第一g第二輸入數據、第 二暨第三輸入數據以及第三暨第一輸入數據中一邏輯AND Λ < 之邏輯OR的進位數據（carry data);以及一加數，用來 總計總和數據與進位數據。 根據本發明S —特色，所提供之一影像處理方法包括 以下步驟： 産生一第一色差信號與一第一乘數之第一乘積，此第 一乘數使用一固定函數乘算，俾進行一個二進乘數之位 元值所對應一個二進被乘數之輸入數據的位元移動，並 累算位元移動數據以轉換成一第一色度信號； 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 産生一第二色差信號與一第二乘數之第二乘積，以轉 換成第二色度信號； 産生第一色差信號與第三乘數之第三乘積以及第二色 差信號與第四乘數之第四乘積，以轉換成第三色度信號 ，俾將包含有一個二進光度信號，一傾二進第一色差信 號與一個第二色差信號的第一影像數據轉換成包含有二 -1 1 - 本紙張尺度適用中國國家梯率（CNS )八4規格（2丨0'〆297公釐） A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 严 I 五、發明説明（10 ) 1 1 進 第 一 第 二 與 第 三 色 度 信 號 的 第 二 影 像 數 據 9 1 1 藉 由 選 取 一 第 一 部 份 位 元 數 列 作 為 第 一 第 三 乘 數 之 1 位 元 線 共 同 部 份 9 以 及 移 動 一 第 一 中 間 乘 積 作 為 一 蓮 算 請 1 先 結 果 之 部 份 位 元 數 列 來 産 生 第 二 乘 積 9 此 蓮 算 結 果 對 應 閲 1 於 一 第 既 定 位 元 數 所 産 生 第 一 乘 積 之 第 一 部 份 位 元 數 背 1 I 之 1 列 以 及 注 意 1 I 藉 由 選 取 第 二 部 份 位 元 線 作 為 第 二 第 四 乘 數 之 位 元 事 項 1 I 再 1 數 列 共 同 部 份 9 以 及 移 動 -* 第 二 中 間 乘 積 作 為 —* 蓮 算 結 寫 本 装 果 之 部 份 位 元 數 列 來 産 生 第 四 乘 積 9 此 蓮 算 結 果 對 應 於 頁 •—· 1 | 一 第 二 既 定 位 元 數 所 産 生 第 二 乘 積 之 第 二 部 份 位 元 數 列。 1 1 第 一 既 第 二 部 份 位 元 線 之 選 取 最 好 包 括 有 以 下 步 驟 • - 1 I 輸 入 一 建 議 之 位 元 數 列 以 作 為 一 建 議 之 部 份 位 元 數 列； . 1 訂 計 算 各 第 —- 暨 第 二 二 進 乘 數 位 元 數 列 内 所 含 建 議 位 元 1 數 列 之 第 一 暨 第 二 數 計 算 建 議 位 元 線 内 所 含 "1 "數之 1 I 第 三 數 1 1 I 蓮 算 第 一 g 第 二 數 之 相 加 值 9 1 ! 決 定 一 乘 算 結 果 作 為 使 用 建 議 位 元 數 列 時 第 一 暨 第 二 1 二 進 乘 數 位 元 數 列 内 之 一 "1 "表逹數 :以及 1 1 偵 測 一 最 大 建 議 位 元 數 列 9 俾 對 應 於 建 議 位 元 數 列 之 1 乘 算 結 果 為 最 大 數 $ 以 输 出 最 大 的 建 議 位 元 數 列 作 為 第 1 I 一 與 第 二 部 份 位 元 數 列 〇 1 1 13. 式 簡 單 說 明 1 本 發 明 巨 的 、 持 色 與 優 點 參 考 以 下 配 合 附 圖 所 作 之 詳 1 1 | 細 說 明 白 可 成 瞭 然 9 其 中 1 1 -1 2 - 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 4Q532S- 五、發明説明（ii) 第1圖係一傳统影像處理条统之方塊圖； 第2画係本發明第1實施例中一影像處理糸統之方塊 圖； 第3圖傜第2圖所示一三次輸入加算器之方塊圖； 第4圖偽本發明一實施例中一影像處理方法之一部份 位元數列之選擇處理流程圖；以及 第5圖俗本發明第2實施例中一影像處理条統之方塊 圖。 龄住啻觖例說明 請參考圖式，於第1圖中，圖示有本發明第一實施例 之影像處理条統。 如第2圖所示，影像處理糸統包括有： 一 R轉換部份4,以輸入光度Y與色差Cr,並産生數 據R ; 一 B轉換部份5,以輸入光度Y與色差Cb，並産生數 據B ;以及 一 G轉換部份6,以輸入光度Y、R轉換部份4之中間 蓮算結果SR以及B轉換部份5之中間蓮算結果SB,並産 生數據G。 R轉換部4包括：一三次输入加算器41,以輸入一逆 算色差BCr、藉由將1帶至色差Cr之2位元左移數據Cr << 2之最不顯著位元所得之數據Cr<< 2 + 1、以及3位元左 移數據Cr<<3,以總計這些輸入數據、並輸出中間運算 結果SR;以及二次輸入加算器42,以输入加算器41與光 -1 3- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -----------1------ΪΤ------•求 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 『 ’ 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 A7 __4Q532K B7_ 五、發明説明（12 ) 度Y的中間蓮算結果s R ,並總計輸入數據，以得出數據 R〇 B轉換部5包括：一三次輸入加算器51，以輸入一逆 算色差BCb、藉由將1帶至色差Cb之2位’元左移數據Cb <<2之最不顯著位元而得之數據Cb<<2 + 1、以及三位元左 移數據Cb<<3,以總計這些輸入數據，並輸出中間蓮算 結果S B ;以及一三次輸入加算器5 2，以輸入加算器5 1之 中間蓮算結果SB、4位元左移數據Cb<_<4與光度Y,以總 計輸入之數據，並得出數據B。 G轉換部6包括：第一 g第二部份乘積産生器71暨72 ，俥分別自加算器41S 51分別輸入中間運算結果SRg SB ,並分別執行所欲之移動操作，復分別産生部份乘積M R gMB; —二次輸入加算器61,用來總計輸入之部份乘積 MligMB,以産生一部份乘積MRB; —逆算器161,用來逆 算部份乘積MRB,以製備一逆算部份乘積BMRB;以及一 二次輸入加算器62,用來總計逆算部份乘積BMRB與光度 Y ,以得出數據G。 第3圖圖示具有相同構成與功能的三次輸入加算器41 ,51與52例子。加算器41譬如包括一總數加算器411與 一二次輸入加算器4 1 2。總數加算器4 1 1輸出相關於輸入 值A 1、A 2與A 3之一總和S g —進位C。於表1所示係總 數加算器4 1 1每一位元之輸入、輸出值之真值。 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------▲--.----1T-------咸 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) . 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __40532k 87 五、發明説明ί： 13) 表 1 A1 A2 A3 S C 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 總和S係輸入值Al，Α2與A3之專屬CR,比較輸入邏輯 值每一位元，當三輸入值為真或1時，抑或一輸入值為 真或1時，互斥OR為真或1,並將相同結果作為一無進 位之相加結果。進位C為輸入值A1與A 2之一邏輯AND之 邏輯OR,輸人值A2與A3之邏輯AND或輸人值A1與A3之邏 輯AND。這比較輸入信號A1於A3每一位元，且在至少二 輸入信號為真或1,代表一進位位元時，為真或1。因此 ，總數加算器4 1 1包括三次輸入值之一相加邏輯部，亦 即，獨立的總和與進位部，且可藉由在後面步驟將總和 S與進位C之1位元左移數據相加構成一三次輸入加算 器。三次輸入加算器，’與串聯起來俾三次輸入值相加的 -1 5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）. ----------裝------訂------為 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ' . 405325 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 五、發明説明 ( 14 0 1 1 一 般 二 個 二 次 輪 入 加 算 器 的 相 異 在 於， 並 無對 上位 元 的 1 1 進 位 操 作 > 故 為 一 種 極 端 高 速 的 操 作， 且 可用 幾乎 一 半 1 1 的 時 間 來 處 理 0 另 外 9 三 次 輸 入 加 算器 亦 可包 含有 _k 互 /—^ 請 1 先 1 ，斥 OR 邏 輯 AND s 與 邏 輯 OR， 且 硬 體 比例 可 以縮 減。 閱 讀 1 其 次 將 說 明 本 發 明 影 像 處 理 方 法 之操 作 〇 背 1 之 1 首 先 9 基 本 操 作 係 適 當 選 擇 色 差 Cr與 Cb之乘 數之 二 進 注 意 1 I 近 似 值 9 用 來 産 生 數 據 R 與 B， 俾色差C r與Cb之乘數之 事 項 1 I 再 二 進 近 似 值 可 使 用 .>1. 刖 —" 個 二 進 近 似 值的 部 份位 元數 列 來 填 % 本 裝 表 達 〇 結 果 9 用 來 得 出 數 據 R B 的色 差 CrS Cb之 乘 數 頁 s__^ 1 I 之 二 進 行 似 值 之 部 份 位 元 數 列 所 對 應之 一 固定 函數 乘 算 1 1 可 以 用 來 進 行 色 差 C r S Cb以 産 生 數 據G〇 - 1 I 於 此 實 施 例 中 » 一 共 同 二 進 數 B 1 011被適當選擇為色 1 訂 差 C r Cb 之 乘 數 之 二 進 近 似 值 之 部 份位 元 數列 ,俾 藉 由 1 後 述 方 法 得 出 數 據 R 與 B〇 於此情況下， 乘算函數之二 1 I 進 近 似 值 被 決 定 以 産 生 如 下 之 數 據 ϋ與 B : 1 I 用 來 作 R 轉 換 之 C r 之 乘 數 B 1 .0 11 (1 .3 7 5 ) 1 1 用 來 作 B 轉 換 之 C b之 乘 數 B 1 .1 0 11 (1 .687 5 ) ..泉 I 用 來 作 G 轉 換 之 C r 之 乘 數 B0 .1 0 11 (0 .687 5) 1 1 用 來 作 G 轉 換 之 Cb之 乘 數 B 0 .0 10 11 ( 0.34 3 7 5 ) 1 1 用 來 作 R 轉 換 之 乘 數 其 相 對 於 原 來數 據 之誤 差為 1 I (1 .3 7 5 -1 .3 7 1 )/ 1 . 3 7 1 = 0 . 3¾ 0 1 1 類 似 地 f 用 來 作 B 轉 換 之 Cb以 及 用來 作 G轉 換之 Cr 暨 1 1 C b之 乘 數 相 對 於 原 來 數 據 之 誤 差 分 別為 : (1.6875- 1 . 7 3 1) 1 I /1 .7 3 1 =2 .5¾ ; ( 0 . 68 7 5 -0 .698 )/〇. 6 9 8 = 1 . 5 % ;以及 1 1 -1 6- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 405325 b7五、發明説明（15) 均 差 誤 有 所 式 方 此 依 0K· ο 男 別結 差算 有乘 沒之 像數 影乘 苌 Γ 冻 C 原之 與換 察轉 觀 G 上 , 覺用 視使 且的 ，數 圍乘 範些 3%這 在由 持藉 維 積 75份 3.部 L之 算 C 睽 ( 0 算0 乘之 cr換 之轉 換 G 轉且 R » 用得 使獲 可來 R Μ 掮 積數 乘移 份右 部元 即位 亦 1
X 之 轉 Β 為 作 據 數 移 右 元 位 得 獲 來 結 算 0 間 01中 Β1之 列果 數結 元算 uz BE 位運 份之 部數 用來 使cb 可之 B Μ 換 移列 中數 其元 ，位 算之 乘數 數乘 函 , 定此 固因 用 〇 使積 i 明份 發部 本出 據得 根來 1 計 述總 所被 上據 如數 有 中 數 I二 如 假 且 在 存 的 據 數 加 相 1 示 顯 Ί* 之 位另 份 ， 部之 述言 上換 其 0 或算 果乘 結之 加數 相乘 之一 數另 乘行 一 進 ，來 列用 數可 元即 位積 份乘 部之 同線 共元 擇 選 之 列 數 元 位 份 部 之 數 I 明 。説 去圖 省 4 可第 加考 相參 的 ， 數著 乘接 被二 U 二 列第 數與 元 一 位第 議算 建計 之S3 列與 數S2 元驟 位步 份於 部別 議分 **-cLs>1 為 ， 作S1 一 驟 .,步 先於 首入 輸 i 進 I 建 含 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 步 於 以 驟 步ΜSMS 二 Ν内 Ρ1 字 包 列 數 數-L計 字 元 M^ 5數5 纟之S 數”驟 ，字 M0箸數 S 接列 Ν ό 數 字IJU一兀冑2 @ ^ ^ 0 ^ ^ 0 數Β全-兀= @ S丨 議f得 0 1 第 時 列 數 元 位 議 建 用 使 逹 表 字 數 之 li 内 結 算 i 卽 0K- 結 算 i 使 一 測 偵 列 〇 數定 元決 6 位S6 數驟 乘步 進於 二係二 ， 3 · 第 元· 位< 議 I 0 的 值 大 最 為 成 元 位 份 部 同 共 1 為 作 列 數 元 位 議 I 建 該 出 輸 7,以 驟 ， 步列 於數 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉Μ規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __4G5 如 5 B7_ 五、發明説明（16 ) 部份位元線的選擇方法蓮用於R SG轉換之二進乘數 位元數列B 1 0 1 0 1 1 1 1 1與B Q 1 01 1 Q 0 1 Q 1 1以及建議位元數列 U,其相加結果N + M, "I"之數字L以及乘算結果P顯示 於表2。甚而，就二進乘數位元數列B110111011與 B00101011而言，如數據所示的相同結果顯示於表3。 表 2 U N + M L P BO 1 6 1 6 B 1 0 5 1 5 B 1 1 4 2 8 . B 1 0 0 1 1 1 B 1 0 1 3 2 6 B 1 1 0 1 2 2 Bill 1 3 3 B 1 0 1 0 1 2 2 B 1 0 1 1 3 3 9 (MAX) B 1 1 0 0 1 2 2 B 1 1 1 1 1 4 4 B 1 0 0 1 0 1 2 2 B 1 0 1 0 1 1 3 3 B 1 0 1 1 0 1 3 3 B 1 0 1 1 1 1 4 4 B 1 1 0 0 1 1 3 3 B 1 1 1 1 1 1 5 5 -1 8 · 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） me ^^^^1 m In— B^urn ^^^^1 ^^—^1 ml nn· mu Bm 一 、 -¾. 、V5 - ' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 伽3岛- 五、發明説明（17 ) 表 3 U N + H L P BO 1 5 1 5 B 1 0 4 1 4 B 1 1 4 2 8 B 1 0 1 3 2 6 B 1 1 0 2 2 4 Bill 1 3 3 B 1 0 1 0 1 2 2 B 1 0 1 1 3 3 9 (MAX) B 1 1 0 1 2 3 6 B 1 1 1 0 1 3 3 B 1 0 1 0 1 1 3 3 B 1 0 1 1 1 1 4 4 B 1 1 0 1 1 2 4 8 B 1 1 1 0 1 1 4 4 ^^^1· fm^ nflm vm ftm ^^^^1 In— ^^^^1 ·ϋι I —^ϋ —^m n·^— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) · . 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 參考表2與表3,於Cr與Cb二情況，建議位元數列 B1011由於其乘算結果P之最大值9，被選來作為共同部 份位元數列。 其次，將配合第2與3圖詳細說明本發明影像處理糸 統之操作。 -1 9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部十央標準局員工消費合作社印製 A7 娜雜5--- 五、發明説明（i8). 首先，雖然輪入數據通常為8位元，且為了說明方便 ,可表達〇至255，输入數據咸被認為傜6位元且可表 逹0至63。玆不計及5之分數，不作為一單元，復不將 其餘去除，小數點以下數宇將略去。 輸入數據起先被設定為Cr=10 (B00101G)、Cb=19 (B010011)與 Y=25 (B011001.)。 R轉換部4之加算器41輸入逆算色差數據BCr (B 1 1 1 1 1 (Π 0 1 )、數據 C r < < 2 ( B 1 0 1 與 B 0 0 0 1 0 1 0 0 1 )以及數 據Cr<<3 (B00101000Q)。從真值表1可知，於加算器41 之總數加算器411中，一總和S為B110001100,且由於 僅進位位元變成1 , 一進位C為B 0 0 1 1 1 0 0 0 1。進位C顯 示，進位位元與1位元左移數據B Q 1 1 1 0 0 0 1 D被輸入到加 算器412。如此，加算器412，亦即加算器41之輸出步驟 向下環撓相加值之三個最低位元或數據B110001100之 中間運算結果S R B 0 0 1 1 01 1 1 0以及1位元左移數據 B 0 1 1 10 0 0 1 0 ,並輸出相加值的6個被環繞最高位元 8001101,亦卽13,作為乘算結杲。而後，加算器4 2輸 入色差Cr與光度Y (25)的這値乘算結果（13),將這些輸 入數據總計，並輸出相加結果（3 8 )作為數據R。 B 0 1 1 1 Q 0 0 10輸出相加值的被環繞的6値最高位元B Q 0 1 1 0 1 ，亦卽1 3 ,作為乘算結果。然後，加算器4 2輸入色差C I· 與光度Y (25)的這個乘箄結果（25)，總計這些輸入數據 ，並輸出相加結果（3 8 )，作為數據R。 根據上述轉換程式計算數據R的理論值RT時，即獲得 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公嫠） ---------袭------tr------Λ. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · . __------ 五、發明説明丨19) RT = 25 + 1.375X 10 = 38.375,且藉由略去小數點以下數字 ，卽得出上述R值之相同值3 8。 然後，B轉換部5之加算器51輸入逆算色差數據BCb (B111101100)、數據 Cb<<2 (B001001100)以及數據 Cb<< 3 ( B 0 1 0 0 1 1 0 0 0 )。類似地，自表1 ,加算器5 1的總數加 算器5 1 1輸出一進位C之總和S ( B 1 0 0 1 1 1 0 0 0 )與1位元 左移數據（.B 110011000)至一加算器512，且加算器總計 輸入數據以得出加算器5 1的相加結果，亦即中間蓮算結 果 SB (B01 101Q 0 0 0 ) 0 其次，加算器5 2輸入中間運算結果S B的1位元右移數 據（B001101000Q)、數據 Cb<<4(B010011000G)與光度 Y (B0110G10000)。加算器52的總數加算器521輸出一總數 S (B000111000Q)與 1 位元左移進位 C (B1100100100), 且一輸出步驟或加算器52之加算器522總計輸入數據以 得出相加結果B 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 ,並略去這個相加結果的四 個最低位元，以輸出6個最高位元B 11 1 (3 0 1 ,亦即5 7作 為數據B。 根據上述轉換程式，得出數據B的理論值BT為25 + 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 0 . 7 3 2 X 1 9 = 5 7 . 9 0 8，並藉由略去小數點以下的數字，得 出如上所述數據B的相同值5 7。 接著，部份乘積産生器7 1完成自加算器4 1所輪出中間 運算結果S R ( B 0 0 1 1 0 1 1 1 0 )的1位元右移，以得出部份 乘.積M R ( B 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 ),並輸出該部份乘積M R至加算器 61。部份乘積産生器72完成自加算器51所輸出中間蓮算 -2 1 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇Χ：297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 405325 b7___ 五、發明説明（19 ) RT=25+1.375X 10=38.375,且藉由略去小數點以下數宇 ，即得出上述R值之相同值3 8。 然後，B轉換部5之加算器51輸入逆算色差數據BCb (B111101100)、數據 Cb<<2 (B001001100)以及數據 cb<< 3 (B010011000)。類似地，自表1,加算器51的總數加 算器511輸出一積載C之總和S (B100111000)與1位元 左移數據（B 110011000)至一加算器512,且加算器總計 输入數據以得出加算器51的相加結果，亦即中間蓮算<结 果 SB (BO 1 1 0 1 0 0 0 0 ) 0 其次，加算器52輸入中間蓮算結果SB的1位元右移數 據（B0011010000)、數據 Cb<<4(B0100110000)與光度 Y (B0110010000)。加算器52的總數加算器521輸出一總數 S (B0001110000)與 1 位元左移積載 C (B1100100100)， 且一输出步驟或加算器52之加算器522總計輸入數據以 得出相加結果B1110010000,並略去這餹相加結果的四 锢最低位元，以輸出6値最高位元B111001,亦即57作 為數據B。 根據上述轉換程式，得出數據B的理論值BT為2 5 + 0.732X 19 = 57.908，並籍由略去小數點以下的數字，得 出如上所述數據B的相同值'5 7。 接著，部份乘積産生器7 1完成自加算器4 1所輸出中間 蓮算結果SR (BQ 01101110)的1位元右移，以得出部份 乘積MR (B 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 ),並輸出該部份乘積MR至加算器 61。部份乘積産生器72完成自加算器51所输出中間蓮算 -2 1 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） n· ^^—^1 f—^ϋ ^ ϋ ^ϋρ ml n·— In— iBnBV (請先閲讀背面之注意事項存填寫本頁) - . 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 4Q5325___ 五、發明説明（2〇) 結果SB (BOOllOlllQ)的2位元右移，以得出部份乘積 MB (B0001101110)並输出該部份乘積MB至加算器610加 算器61總計輸入部份乘積MR與MB,並輸出相加結果MRB (B0011011110)至逆算器161。逆算器161逆算相加結果 MRB以製備被逆算之相加結果BMRB (B 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 )。加 算器62輸入被逆算相加結果BMRB的6値最高位元、光度 Y (B011Q01}與1,俾於補數轉換相加，並輸出相加結果 B001011，亦即11 ,作為數據G。 根據上述轉換程式，得出數據G之一理論值GT為25-0.6875X 10 - 0.34375X 19 = 11.59375，且藉由略去小 時點以下數字。得出如上所述數據G的相同值。 如上所述，雖然傳統条統中必備的二次輸加算器的數 目為17,於本實施例，卻可減為60相較於傳統条統為5 個步驟，加算器的最大連接步驟可減為3。 因此，這等於硬體比例可減少到傳統条統的4 0 X。且 ,進一步，處理時間可減少到傳統条統的6 0 3：。 於第5圖，圖示有本發明第二實施例之影像處理糸統 。於此實施例，如第2圖所示第一實施例的相同部份標 以相同符號文字，相關說明乃可為扼要起見略去。 第二實施例不同於第一實施例的要點如下。AB轉換部 5A包括一痼三次輸入加算器52A,俾自加算器51輸入中 間蓮算結果SB中間蓮算結果SB的4位元左移數據SB 1與 數據Cb<<8,並輸出一相加結果；以及一値二次輸入加 算器53，以輸入加算器52A的相加結果與光度Y,總計輪 -2 2 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） ---------------訂 - . (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 405325 五、發明説明（21 ) 入數據，並输出數據B。AG轉換部6A包括一部份乘積産 生器73，俥自R轉換部4的加算器41接收中間蓮算結果 SR，並得出SR的1位元左移數據作為一第二部份乘積SR2 與SR的7位元左移数據作為一第二部份乘積SR2; 一二 次加算器63,以總計第一與第二部份乘積SR1與SR2，並 输出相加結果；以及一三次加算器64，侔输入加算器的 相加結果，來自B轉換部份5A之加算器51之中間運算结 果SB與數據Cb<<5,並總計輸入數據以得出被输出到逆 算器161的部份乘積MRB。 於本實施例，乘算函數的二進近似值被決以得出數據 R、B與G如下： 用來作R轉換之Cr之乘數：B1·011 (1.375) 用來作B轉換之Cb之乘數：B 1 . 1 0 1 1 1 0 1 1 ( 1 . 687 5 ) 用來作G轉換之Cr之乘數：B 0. 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 ( 0 . 6 8 7 5 ) 用來作G轉換之Cb之乘數：B0.0101011 (0.336) 於此情況下，用來作11轉換之Cr之乘數相對於原來數 據的誤差為（1.375-1.371)/1.371 = 0.33；，且相對於其他 乘數，並無誤差發生❶ 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 藉由使用這些乘數，數據b可經由總計B轉換之“乘 數之位元數列B1011乘算結果之1位元右移數據，上述 位元數列B1011之乘算結果之5位元右移數據以及數據Cb 來蓮算。用來作G轉換之乘數之中間蓮算結果可使用R 轉換之Ci*乘算（CrX 1.3 7 5 )之1位元右移數據與相同者 之7位元右移數據來獲得。數據G可藉由總計B轉換之 -2 3- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） .Λ Α7 ^05325_β7_ 五、發明説明_( 22 )
Cr乘算之部份位元數列Β1011中中間蓮算結果之4位元 右移數據，與cb之2位元右移數據來蓮算。 玆參考第5圖説明本發明第二實施例中影像處理条統 之操作。R轉換部份4以相同於上述第一實施例之方式 操作。亦即，輸入逆算色差BCr、藉由將1帶入色差Cr 之2位元左移數據Cr<< 2之最不顯著位元而獲得之數據 Cr<<2 + 1、數據Cr<<3以及光度Y,並總計輪人數據，以 輸出中間蓮結果SR與數據R。 於B轉換部5A,加算器51输入逆算色差BCb、藉由將 1帶入色差Cb之2位元左移數據Cb<< 2之最不顯著位元 而獲得之數據Cb<<2 + 1、以及數據Cb<<3,並總計輸入數 據，以輸出相加結果，作為中間運算結果S B。加算器 5 2 A輸入中間蓮算結果S B、得自加算器5 1之中間蓮算結 果SB之4位元左移數據SB1、以及數據Cb<<8，並總計輸 入數據，以輸出相加結果至加算器5 3。加算器5 3輸入加 算器52 A的相加結果與光度Y,並總計輸入數據，以輸出 數據B。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於G轉換部6A，部份乘積産生器73自R轉換部4之加 算器41輸入中間蓮算結果SR，得出SR之1位元左移數據 作為一第一部份乘積SR1以及SR之7位元左移數據作為 一第二部份乘積SR2,並供應這二値乘積至加算器63。 加算器63總計二部份乘積SR1與SR2,並將相加結果輸出 至加算器61加算器64輸入加算器63的相加結果，得自 B轉換部5A之加算器51之中間蓮算結果SB與數據Cb<<5 -2 4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 405325 A7 B7 五、發明説明（23 )
,總計输入數據，並輸出部份乘積MRB至逆算器16U 逆复器161逆算部份乘積MRB並得出被逆算之部份乘積 BMRB,以輸出被逆算之部份乘積BMRB至加算器62。加算 器62输入被逆算之部份乘積BMRB與光度Y,總算輸入數 據，並輸出相加結果作為數據G。 於此實施例，當供應諸Cr = 6 (B 0 0 0 1 1 0 )、Cb = 9 (B001001)以及Y = 21 (B010101)之輸入數據時，即如上 述完成運算而得出R = 29, B = 36以及G=14。 以此方式，於本實施例中，必要的二次輸入加算器數 目可減為8。加算器的最大連接步驟數目可以減為4。這 等於硬體比例可以減少到傳統条統的50¾。且，處理時 間可以減少到傳統条統的8 0 3；。 如上所述，於本發明影像處理条統與方法中，G轉換 部包括一第三乘積産生器，用來自一對應於R gG轉換 之色差Cr乘數之一第一共同部份位元數列的第一中間乘 積得出一第三乘積；以及 一第四乘積産生器，用來自一第二中間乘積得出一第 四乘積，此第二中間乘積對應於B gG轉換之色差Cb乘 數之一第二共同部份位元數列，且；R數據轉換之色差 Cr之一固定函數乘算所得之中間運算數據與B數據轉換 之色差Cb之一固定函數乘算所得之中間運算數據被用來 作數據G的轉換蓮算。因此，傳統糸統固需要17個二次 輸入加算器，第一實施例所需的加算器數目部減為6, 第二實施例則減為8。甚而，傳統条統中加算器的最大 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I I n 訂 I ^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 405325 B7 ‘ 五、發明説明（24) 步驟數目為5,第一實施例部減為3,第二實施例則減為 4〇 根據本發明，所需加算器數目可大幅減少且電路比例 亦可大幅減少。且，加算器的最大步驟數目可減少，從 而減少處理時間。 本發明因如上參考待定的圖示實施例予以說明，惟， 除所附申請專利範圍外，並不受限於這些實施例。凡熟 於本技藝者均可變化或修飾此等實施例而不悖離本發明 範疇與精神》 符號之說明： 4 R (紅色）轉換部份 5 B (棕色）轉換部份 6 G (綠色）轉換部份 41, 51, 52 三次輸入加算器 42, 61, 62 二次輸入加算器 412 二次輸入加算器 71 第一乘積産生器 72 第二乘積産生器 161 逆算器 411 總數加算器 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨OX297公嫠） I- 坤衣 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .