TWI650732B - 色彩空間轉換方法 - Google Patents

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郭穎瑜
薛仁豪
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Abstract

一種色彩空間轉換方法，適用將第一色彩空間的第一分量、第二分量、及第三分量轉換成第二色彩空間的第四分量、第五分量、及第六分量，並包含下列步驟：(a)選擇二進有理數的九個新係數及三個新參數；(b)根據第一分量至第三分量、九個新係數、及三個新參數，獲得新第四分量、新第五分量、及新第六分量；(c)將九個新係數及三個新參數分別通分化簡，使得一邏輯電路單元使用多個加法器及多個選擇器，且不使用乘法器而計算該新第四分量、該新第五分量、及該新第六分量。

Description

色彩空間轉換方法
本發明是有關於一種色彩空間轉換方法，特別是指一種應用在驅動積體電路(Driver IC)觸控積體電路(Touch IC)能節省晶片面積與演算時間且在三原色(RGB)色彩空間與分量色差(YCbCr)色彩空間兩者之間作轉換的色彩空間轉換方法。
傳統上，對影像作處理的時候，會先將在三原色(RGB)色彩空間(Domain)的R值、G值、及B值先轉換成在分量色差(YCbCr)色彩空間的Y值、Cb值、及Cr值再作運算。待運算完成後，再將在分量色差(YCbCr)色彩空間所運算後的新Y值、新Cb值、及新Cr值轉換回在三原色(RGB)色彩空間的新R值、新G值、及新B值。
習知將R值、G值、及B值轉換成Y值、Cb值、及Cr值的關係式分別如公式(1)、公式(2)、及公式(3)所示。其中，R值、G值、及B值的範圍都是介於0至255之間的整數(包含0及255)，Y值的範圍是介於16至235之間的整數(包含16及235)，Cb值及Cr值都是介於16至240之間的整數(包含16及240)。 Y值=0.257*R值+0.504*G值+0.098*B值+16...公式(1) Cb值=-0.148*R值-0.291*G值+0.439*B值+128...公式(2) Cr 值=0.439*R值-0.368*G值-0.071*B值+128...公式(3)
而習知將Y值、Cb值、及Cr值轉換成R值、G值、及B值的關係式分別如公式(4)、公式(5)、及公式(6)所示。其中，R值、G值、及B值的範圍也都是介於0至255之間的整數(包含0及255)。 R值=1.164*Y值+1.596*Cr值-222.921...公式(4) G值=1.164*Y值–0.392*Cb值-0.813*Cr值+135.576.公式(5) B值=1.164*Y值+2.017*Cb值-276.836...公式(6)
由公式(1)至(6)可知，不論是將在三原色色彩空間的R值、G值、及B值轉換成在分量色差色彩空間的Y值、Cb值、及Cr值，還是將在分量色差色彩空間的Y值、Cb值、及Cr值轉換成在三原色色彩空間的R值、G值、及B值，在以邏輯電路的硬體實現時，都需要使用乘法器，進而導致硬體的計算時間增加或硬體在積體電路上所佔用的面積變大，而成為一個待解決的問題。
因此，本發明之目的，即在提供一種節省晶片面積與演算時間的色彩空間轉換方法。
於是，本發明色彩空間轉換方法，適用於將一第一色彩空間的一第一分量、一第二分量、及一第三分量轉換成一第二色彩空間的一第四分量、一第五分量、及一第六分量。定義該第四分量等於該第一分量、該第二分量、及該第三分量分別乘以一第一係數、一第二係數、及一第三係數與一第一參數的總和。定義該第五分量等於該第一分量、該第二分量、及該第三分量分別乘以一第四係數、一第五係數、及一第六係數與一第二參數的總和。定義該第六分量等於該第一分量、該第二分量、及該第三分量分別乘以一第七係數、一第八係數、及一第九係數與一第三參數的總和。該色彩空間轉換方法藉由一邏輯電路單元實施，並包含步驟(a)~(c)。
(a)選擇分別鄰近該第一係數、該第二係數、該第三係數、該第四係數、該第五係數、該第六係數、該第七係數、該第八係數、該第九係數、該第一參數、該第二參數、及該第三參數的一新第一係數、一新第二係數、一新第三係數、一新第四係數、一新第五係數、一新第六係數、一新第七係數、一新第八係數、一新第九係數、一新第一參數、一新第二參數、及一新第三參數，且該新第一係數至該新第九係數，及該新第一參數至該新第三參數是一種二進有理數。
(b)獲得一新第四分量、一新第五分量、及一新第六分量。該新第四分量等於該第一分量、該第二分量、及該第三分量分別乘以該新第一係數、該新第二係數、及該新第三係數與該新第一參數的總和。該新第五分量等於該第一分量、該第二分量、及該第三分量分別乘以該新第四係數、該新第五係數、及該新第六係數與該新第二參數的總和。該新第六分量等於該第一分量、該第二分量、及該第三分量分別乘以該新第七係數、該新第八係數、及該新第九係數與該新第三參數的總和。
(c)將該新第一係數至該新第三係數與該新第一參數、該新第四係數至該新第六係數與該新第二參數、及該新第七係數至該新第九係數與該新第三參數分別通分化簡，使得該邏輯電路單元使用多個加法器及多個選擇器，且不使用乘法器而計算該新第四分量、該新第五分量、及該新第六分量。
在一些實施態樣中，該第一色彩空間為三原色(RGB)色彩空間，該第一分量至該第三分量分別為R值、G值、及B值。該第二色彩空間為分量色差(YCbCr)色彩空間，該第四分量至該第六分量分別為Y值、Cb值、及Cr值。該第一係數至該第九係數分別為0.257、0.504、0.098、-0.148、-0.291、0.439、0.439、-0.368、及-0.071，該第一參數至該第三參數分別為16、128、及128。其中，在步驟(a)中，該新第一係數至該新第九係數分別為0.2578125、0.5、0.09375、-0.1484375、-0.2890625、0.4375、0.4375、-0.3671875、及-0.0703125，該新第一參數至該新第三參數分別為16、128、及128。
在一些實施態樣中，其中，在步驟(c)中，定義該新第四分量、該新第五分量、及該新第六分量分別為新Y值、新Cb值、及新Cr值， 新Y值=(R值＜＜5+R值+G值＜＜6+B值＜＜3+B值＜＜2)＞＞7+16， 新Cb值=(B值＜＜6-B值＜＜3-G值＜＜5-G值＜＜2-G值-R值＜＜4-R值＜＜1-R值)＞＞7+128， 新Cr值=(R值＜＜6-R值＜＜3-G值＜＜6+G值＜＜4+G值-B值＜＜3-B值)＞＞7+128。
在一些實施態樣中，該第一分量至該第三分量的範圍介於0至255之間，該第四分量的範圍介於16至235之間，該第五分量及該第六分量的範圍介於16至240之間。其中，在步驟(b)及(c)中，該新第四分量的範圍介於16至235之間，該新第五分量及該新第六分量的範圍介於16至240之間。
在另一些實施態樣中，該第一色彩空間為分量色差(YCbCr)色彩空間，該第一分量至該第三分量分別為Y值、Cb值、及Cr值。該第二色彩空間為三原色(RGB)色彩空間，該第四分量至該第六分量分別為R值、G值、及B值。該第一係數至該第九係數分別為1.164、0、1.596、1.164、-0.392、-0.813、1.164、2.017、及0，該第一參數至該第三參數分別為-222.921、135.576、及-276.836。其中，在步驟(a)中，該新第一係數至該新第九係數分別為1.1640625、0、1.59375、1.1640625、-0.390625、-0.8125、1.1640625、2.015625及0，該新第一參數至該新第三參數分別為-222.921875、135.578125、及-276.8359375。
在一些實施態樣中，其中，在步驟(c)中，定義該新第四分量、該新第五分量、及該新第六分量分別為新R值、新G值、及新B值， 新R值=Y值+(Y值＜＜4+Y值＜＜2+Y值)＞＞7+Cr值-222+(Cr值＜＜6+Cr值＜＜3+Cr值＜＜2-118)＞＞7， 新G值=Y值+(Y值＜＜4+Y值＜＜2+Y值)＞＞7+135-(Cb值＜＜5+Cb值＜＜4+Cb值＜＜2+Cr值＜＜6+Cr值＜＜5+Cr值＜＜3)＞＞7， 新B值=Y值+(Y值＜＜4+Y值＜＜2+Y值)＞＞7+Cb值＜＜1+(Cb值＜＜1-107)＞＞7-276。
在一些實施態樣中，該第一分量的範圍介於16至235之間，該第二分量及該第三分量的範圍介於16至240之間，該第四分量至該第六分量的範圍介於0至255之間。其中，在步驟(b)及(c)中，該新第四分量至該新第六分量的範圍介於0至255之間。
本發明至少具有以下功效：藉由選擇屬於二進有理數的該新第一係數至該新第九係數，及該新第一參數至該新第三參數，以獲得新該第四分量至該新第六分量，且藉由將該新第一係數至該新第九係數分別與該新第一參數至該新第三參數分別通分化簡，使得該邏輯電路單元使用多個加法器及多個選擇器，且不使用乘法器而計算該新第四分量至該新第六分量，以節省該邏輯電路單元的硬體使用面積及演算時間。
在本發明被詳細描述的前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1，本發明色彩空間轉換方法之一實施例，適用於將一第一色彩空間的一第一分量、一第二分量、及一第三分量轉換成一第二色彩空間的一第四分量、一第五分量、及一第六分量。定義該第四分量等於該第一分量、該第二分量、及該第三分量分別乘以一第一係數、一第二係數、及一第三係數與一第一參數的總和。定義該第五分量等於該第一分量、該第二分量、及該第三分量分別乘以一第四係數、一第五係數、及一第六係數與一第二參數的總和。定義該第六分量等於該第一分量、該第二分量、及該第三分量分別乘以一第七係數、一第八係數、及一第九係數與一第三參數的總和。
更具體地說，當該第一色彩空間為三原色(RGB)色彩空間，且該第二色彩空間為分量色差(YCbCr)色彩空間時，該第一分量至該第三分量分別為R值、G值、及B值，且該第四分量至該第六分量分別為Y值、Cb值、及Cr值。該第一係數至該第九係數分別為0.257、0.504、0.098、-0.148、-0.291、0.439、0.439、-0.368、及-0.071，該第一參數至該第三參數分別為16、128、及128，其關係式分別如下列的公式(1)~(3)，其中，該第一分量至該第三分量，即R值、G值、及B值的範圍介於0至255之間，該第四分量，即Y值的範圍介於16至235之間，該第五分量及該第六分量，即Cb值及Cr值的範圍介於16至240之間。 Y值=0.257*R值+0.504*G值+0.098*B值+16...公式(1) Cb值=-0.148*R值-0.291*G值+0.439*B值+128... 公式(2) Cr值=0.439*R值-0.368*G值-0.071*B值+128... 公式(3)
反之，當該第一色彩空間為分量色差(YCbCr)色彩空間，且該第二色彩空間為三原色(RGB)色彩空間時，該第一分量至該第三分量分別為Y值、Cb值、及Cr值，且該第四分量至該第六分量分別為R值、G值、及B值。該第一係數至該第九係數分別為1.164、0、1.596、1.164、-0.392、-0.813、1.164、2.017、及0，該第一參數至該第三參數分別為-222.921、135.576、及-276.836，其關係式分別如下列的公式(4)~(6)，其中，該第一分量，即Y值的範圍介於16至235之間，該第二分量及該第三分量，即Cb值及Cr值的範圍介於16至240之間，該第四分量至該第六分量，即R值、G值、及B值的範圍介於0至255之間。另外，要特別補充說明的是：在本實施例中，公式(4)~(6)的最後一項係數分別是-222.921、135.576、及-276.836，而在其他實施例中，由於計算過程中所保留小數位數的差異，公式(4)~(6)的最後一項係數也可以分別是-222.912、135.488、及-276.928，不在此限。 R值=1.164*Y值+1.596*Cr值-222.921...公式(4) G值=1.164*Y值-0.392*Cb值-0.813*Cr值+135.576.公式(5) B值=1.164*Y值+2.017*Cb值-276.836...公式(6)
該色彩空間轉換方法藉由一邏輯電路單元實施，並包含S1~S3。
於步驟S1，選擇分別鄰近該第一係數、該第二係數、該第三係數、該第四係數、該第五係數、該第六係數、該第七係數、該第八係數、該第九係數、該第一參數、該第二參數、及該第三參數的一新第一係數、一新第二係數、一新第三係數、一新第四係數、一新第五係數、一新第六係數、一新第七係數、一新第八係數、一新第九係數、一新第一參數、一新第二參數、及一新第三參數，且該新第一係數至該新第九係數，及該新第一參數至該新第三參數是一種二進有理數。更詳細地說，二進有理數是指一個十進制的數值以二進制表示時會等於a/2b ，其中，a是整數，b是自然數。
更具體地說，當該第一色彩空間為三原色(RGB)色彩空間，且該第二色彩空間為分量色差(YCbCr)色彩空間時，該新第一係數至該新第九係數分別為0.2578125、0.5、0.09375、-0.1484375、-0.2890625、0.4375、0.4375、-0.3671875、及-0.0703125，該新第一參數至該新第三參數分別為16、128、及128。
反之，當該第一色彩空間為分量色差(YCbCr)色彩空間，且該第二色彩空間為三原色(RGB)色彩空間時，該新第一係數至該新第九係數分別為1.1640625、0、1.59375、1.1640625、-0.390625、-0.8125、1.1640625、2.015625及0，該新第一參數至該新第三參數分別為-222.921875、135.578125、及-276.8359375。
於步驟S2，獲得一新第四分量、一新第五分量、及一新第六分量。該新第四分量等於該第一分量、該第二分量、及該第三分量分別乘以該新第一係數、該新第二係數、及該新第三係數與該新第一參數的總和。該新第五分量等於該第一分量、該第二分量、及該第三分量分別乘以該新第四係數、該新第五係數、及該新第六係數與該新第二參數的總和。該新第六分量等於該第一分量、該第二分量、及該第三分量分別乘以該新第七係數、該新第八係數、及該新第九係數與該新第三參數的總和。
更具體地說，當該第一色彩空間為三原色(RGB)色彩空間，且該第二色彩空間為分量色差(YCbCr)色彩空間時，定義該新第四分量至該新第六分量分別為新Y值、新Cb值、及新Cr值，其關係式分別如下列的公式(7)~(9)，其中，該新第四分量的範圍介於16至235之間，該新第五分量及該新第六分量的範圍介於16至240之間。 新Y值=0.2578125*R值+0.5*G值+0.09375*B值+16.公式(7) 新Cb值=-0.1484375*R值-0.2890625*G值+0.4375*B值+128...公式(8) 新Cr值=0.4375*R值-0.3671875*G值-0.0703125*B值+128...公式(9)
反之，當該第一色彩空間為分量色差(YCbCr)色彩空間，且該第二色彩空間為三原色(RGB)色彩空間時，定義該新第四分量至該新第六分量分別為新R值、新G值、及新B值，其關係式分別如下列的公式(10)~(12)，其中，該新第四分量至該新第六分量的範圍介於0至255之間。 新R值=1.1640625*Y值+1.59375*Cr值-222.921875......公式(10) 新G值=1.1640625*Y值-0.390625*Cb值-0.8125*Cr值+135.578125...公式(11) 新B值=1.1640625*Y值+2.015625*Cb值-276.8359375...公式(12)
於步驟S3，將該新第一係數至該新第三係數與該新第一參數、該新第四係數至該新第六係數與該新第二參數、及該新第七係數至該新第九係數與該新第三參數分別通分化簡，使得該邏輯電路單元使用多個加法器及多個選擇器，且不使用乘法器而計算該新第四分量、該新第五分量、及該新第六分量。
更具體地說，當該第一色彩空間為三原色(RGB)色彩空間，且該第二色彩空間為分量色差(YCbCr)色彩空間時，公式(7)~(9)分別作下列的通分化簡，以獲得公式(13)~(15)。其中，「＞＞」表示作移位運算，如＞＞2是向右移位2個位元，類似地，「＜＜」也是表示作移位運算，如＜＜3是向左移位3個位元。 新Y值=0.2578125*R值+0.5*G值+0.09375*B值+16.公式(7) =(33/128*R值)+(64/128*G值)+(12/128*B值)+16 =(33*R值+64*G值+12*B值)/128+16 =(32*R值+R值+64*G值+8*B值+4*B值)/128+16 =(R值＜＜5+R值+G值＜＜6+B值＜＜3+B值＜＜2)＞＞7+16......公式(13) 新Cb值=-0.1484375*R值-0.2890625*G值+0.4375*B值+128...公式(8) =-(19/128*R值)-(37/128*G值)+(56/128*B值)+128 =(56*B值-37*G值-19*R值)/128+128 =(32*B值+16*B值+8*B值-32*G值-4*G值-G值-16*R值-2*R值-R值)/128+128 =(B值＜＜5+B值＜＜4+B值＜＜3-G值＜＜5-G值＜＜2-G值-R值＜＜4-R值＜＜1-R值)＞＞7+128 =(B值＜＜6-B值＜＜3-G值＜＜5-G值＜＜2-G值-R值＜＜4-R值＜＜1-R值)＞＞7+128...公式(14) 新Cr值=0.4375*R值-0.3671875*G值-0.0703125*B值+128...公式(9) =(56/128*R值)-(47/128*G值)-(9/128*B值)+128 =(56*R值-47*G值-9*B值)/128+128 =(32*R值+16*R值+8*R值-32*G值-8*G值-4*G值-2*G值-G值-8*B值-B值)/128+128 =(R值＜＜5+R值＜＜4+R值＜＜3-G值＜＜5-G值＜＜3-G值＜＜2-G值＜＜1-G值-B值＜＜3-B值)＞＞7+128 =(R值＜＜6-R值＜＜3-G值＜＜6+G值＜＜4+G值-B值＜＜3-B值)＞＞7+128...公式(15)
再參閱圖2，圖2是一電路示意圖，以8位元的R值、G值、及B值，示例性地說明該實施例的該新Y值的公式(13)如何藉由硬體的運算電路實現。緩衝器71接收R值(R[7:0])後，產生一第一輸出值，即R[7:0]，及一第二輸出值，即R[7:0],5'b0，至加法器(Full Adder；FA)81作相加，其中，R[7:0],5'b0就是作R值＜＜5的運算。緩衝器72接收G值(G[7:0])後，產生一第三輸出值，即G[7:0],6'b0，就是作G值＜＜6的運算，並輸出至加法器83。緩衝器73接收B值(B[7:0])後，產生一第四輸出值，即B[7:0],3'b0，及一第五輸出值，即B[7:0],2'b0，至加法器82作相加，其中，B[7:0],3'b0就是作B值＜＜3的運算，B[7:0],2'b0就是作B值＜＜2的運算。加法器83將緩衝器72的該第三輸出值與加法器81、82的相加結果再相加，產生一第六輸出值，即Y_tmp[15:0]，也就是作(R值＜＜5+R值+G值＜＜6+B值＜＜3+B值＜＜2)的運算。暫存器91接收該第六輸出值並產生一第七輸出值，即Y_tmp[15:7]，也就是作(R值＜＜5+R值+G值＜＜6+B值＜＜3+B值＜＜2)＞＞7的運算。加法器84將該第七輸出值與8'd16相加，也就是作(R值＜＜5+R值+G值＜＜6+B值＜＜3+B值＜＜2)＞＞7+16的運算，進而產生該新Y值。再參閱圖3與圖4，類似圖2的說明，圖3示例性地說明該實施例的該Cb值的公式(14)如何藉由緩衝器74~76、加法器61~65、及暫存器92來實現。而圖4示例性地說明該實施例的該Cr值的公式(15)如何藉由緩衝器77~79、加法器51~55、及暫存器93來實現。
反之，當該第一色彩空間為分量色差(YCbCr)色彩空間，且該第二色彩空間為三原色(RGB)色彩空間時，公式(10)~(12)分別作下列的通分化簡，以獲得公式(16)~(18)。其中，定義Yt值=Y值+(Y值＜＜4+Y值＜＜2+Y值)＞＞7， 新R值=1.1640625*Y值+1.59375*Cr值-222.921875......公式(10) =(149/128)*Y值+(204/128)*Cr值-222-(118/128) =(149*Y值+204*Cr值-118)/128-222 =(128*Y值+16*Y值+4*Y值+Y值+128*Cr值+64*Cr值+8*Cr值+4*Cr值-118)/128-222 =Y值+Cr值-222+(16*Y值+4*Y值+Y值+64*Cr值+8*Cr值+4*Cr值-118)/128 =Y值+(Y值＜＜4+Y值＜＜2+Y值)＞＞7+Cr值-222+(Cr值＜＜6+Cr值＜＜3+Cr值＜＜2-118)＞＞7 =Yt值+Cr值-222+(Cr值＜＜6+Cr值＜＜3+Cr值＜＜2-118) ＞＞7...公式(16) 新G值=1.1640625*Y值-0.390625*Cb值-0.8125*Cr值+135.578125...公式(11) =(149/128)*Y值-(50/128)*Cb值-(104/128)*Cr值+135+ (74/128) =(149*Y值-50*Cb值-104*Cr值+74)/128+135 =(128*Y值+16*Y值+4*Y值+Y值-32*Cb值-16*Cb值-2*Cb值-64*Cr值-32*Cr值-8*Cr值+74)/128+135 =Y值+135+(16*Y值+4*Y值+Y值-32*Cb值-16*Cb值-2*Cb值-64*Cr值-32*Cr值-8*Cr值+74)/128 =Y值+135+(Y值＜＜4+Y值＜＜2+Y值-Cb值＜＜5-Cb值＜＜4-Cb值＜＜2-Cr值＜＜6-Cr值＜＜5-Cr值＜＜3)＞＞7 =Yt值+135-(Cb值＜＜5+Cb值＜＜4+Cb值＜＜2+Cr值＜＜6+Cr值＜＜5+Cr值＜＜3)＞＞7...公式(17) 新B值=1.1640625*Y值+2.015625*Cb值-276.8359375...公式(12) =(149/128)*Y值+(258/128)*Cb值-276-(107/128) =(149*Y值+258*Cb值-107)/128-276 =(128*Y值+16*Y值+4*Y值+Y值+256*Cb值+2*Cb值-107)/128-276 =Y值+2*Cb值+(16*Y值+4*Y值+Y值+2*Cb值-107)/128-276 =Y值+Cb值＜＜1+(Y值＜＜4+Y值＜＜2+Y值+Cb值＜＜1-107)＞＞7-276 =Yt值+Cb值＜＜1+(Cb值＜＜1-107)＞＞7-276...公式(18)
原本的公式(1)~(6)都需要作乘法的浮點運算，在經由本發明色彩轉換空間方法所獲得的公式(13)~(18)可知，每個公式僅包含「+」、「-」、「＞＞」、或「＜＜」四種運算符號，且所有係數都是整數，也就是說，該邏輯電路單元只需要使用加法器(Adder)及選擇器分別作「+」、「-」與「＞＞」、「＜＜」的邏輯運算與整數運算，即能實現三原色(RGB)色彩空間與分量色差(YCbCr)色彩空間之間的轉換，而完全不需要使用任何一個乘法器，進而節省硬體所占用的面積及演算時間。
此外，特別補充說明的是：在本實施例中，本發明色彩轉換空間方法是應用在驅動積體電路(Driver IC)及觸控積體電路(Touch IC)作銳利度(Sharpness)處理的時候，需先將在三原色色彩空間的R值、G值、及B值轉換成在分量色差色彩空間的Y值、Cb值、及Cr值作運算，再將在分量色差色彩空間處理過的Y值、Cb值、及Cr值轉換成在三原色色彩空間的新一組R值、G值、及B值。而在其他實施例中，本發明色彩轉換空間方法也可以應用在任何圖案的影像處理上，以改善影像的銳利度，不在此限。
綜上所述，由公式(1)~(6)可知，習知在三原色(RGB)色彩空間與分量色差(YCbCr)色彩空間作轉換時，都需要使用到乘法器作浮點運算，而乘法器在邏輯電路單元中是會增加硬體計算時間或導致所要的硬體面積。然而，藉由本發明色彩空間轉換發方法所獲得的公式(13)~(18)，只需要以特定係數乘以RGB值或YCbCr值再移位(Shift)2的冪次方作整數運算來達成，也就因此能藉由邏輯電路單元根據公式(13)~(18)使用加法器及選擇器，而不使用乘法器實現色彩空間轉換，以節省邏輯電路單元的硬體面積及演算時間，故確實能達成本發明之目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
S1~S3‧‧‧步驟
R[7:0]‧‧‧R值
G[7:0]‧‧‧G值
B[7:0]‧‧‧B值
Y‧‧‧新Y值
Cb‧‧‧新Cb值
Cr‧‧‧新Cr值
Y_tmp[15:0]‧‧‧中間值
Cb_tmp[15:0]‧‧‧中間值
Cr_tmp[15:0]‧‧‧中間值
51~55‧‧‧加法器
61~65‧‧‧加法器
71~79‧‧‧緩衝器
81~84‧‧‧加法器
91~93‧‧‧暫存器
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一流程圖，說明本發明色彩空間轉換方法的一實施例的步驟； 圖2是一電路示意圖，說明該實施例的一新Y值的運算電路； 圖3是一電路示意圖，說明該實施例的一新Cb值的運算電路；及 圖4是一電路示意圖，說明該實施例的一新Cr值的運算電路。

Claims (7)

  1. 一種色彩空間轉換方法，適用於將一第一色彩空間的一第一分量、一第二分量、及一第三分量轉換成一第二色彩空間的一第四分量、一第五分量、及一第六分量，定義該第四分量等於該第一分量、該第二分量、及該第三分量分別乘以一第一係數、一第二係數、及一第三係數與一第一參數的總和，定義該第五分量等於該第一分量、該第二分量、及該第三分量分別乘以一第四係數、一第五係數、及一第六係數與一第二參數的總和，定義該第六分量等於該第一分量、該第二分量、及該第三分量分別乘以一第七係數、一第八係數、及一第九係數與一第三參數的總和，該色彩空間轉換方法藉由一邏輯電路單元實施，並包含以下步驟： (a)選擇分別鄰近該第一係數、該第二係數、該第三係數、該第四係數、該第五係數、該第六係數、該第七係數、該第八係數、該第九係數、該第一參數、該第二參數、及該第三參數的一新第一係數、一新第二係數、一新第三係數、一新第四係數、一新第五係數、一新第六係數、一新第七係數、一新第八係數、一新第九係數、一新第一參數、一新第二參數、及一新第三參數，且該新第一係數至該新第九係數，及該新第一參數至該新第三參數是一種二進有理數； (b)獲得一新第四分量、一新第五分量、及一新第六分量，該新第四分量等於該第一分量、該第二分量、及該第三分量分別乘以該新第一係數、該新第二係數、及該新第三係數與該新第一參數的總和，該新第五分量等於該第一分量、該第二分量、及該第三分量分別乘以該新第四係數、該新第五係數、及該新第六係數與該新第二參數的總和，該新第六分量等於該第一分量、該第二分量、及該第三分量分別乘以該新第七係數、該新第八係數、及該新第九係數與該新第三參數的總和；及 (c)將該新第一係數至該新第三係數與該新第一參數、該新第四係數至該新第六係數與該新第二參數、及該新第七係數至該新第九係數與該新第三參數分別通分化簡，使得該邏輯電路單元使用多個加法器及多個選擇器，且不使用乘法器而計算該新第四分量、該新第五分量、及該新第六分量。
  2. 如請求項1所述的色彩空間轉換方法，該第一色彩空間為三原色(RGB)色彩空間，該第一分量至該第三分量分別為R值、G值、及B值，該第二色彩空間為分量色差(YCbCr)色彩空間，該第四分量至該第六分量分別為Y值、Cb值、及Cr值，該第一係數至該第九係數分別為0.257、0.504、0.098、-0.148、-0.291、0.439、0.439、-0.368、及-0.071，該第一參數至該第三參數分別為16、128、及128，其中，在步驟(a)中，該新第一係數至該新第九係數分別為0.2578125、0.5、0.09375、-0.1484375、-0.2890625、0.4375、0.4375、-0.3671875、及-0.0703125，該新第一參數至該新第三參數分別為16、128、及128。
  3. 如請求項2所述的色彩空間轉換方法，其中，在步驟(c)中，定義該新第四分量、該新第五分量、及該新第六分量分別為新Y值、新Cb值、及新Cr值， 新Y值=(R值＜＜5+R值+G值＜＜6+B值＜＜3+B值＜＜2)＞＞7+16， 新Cb值=(B值＜＜6-B值＜＜3-G值＜＜5-G值＜＜2-G值-R值＜＜4-R值＜＜1-R值)＞＞7+128， 新Cr值=(R值＜＜6-R值＜＜3-G值＜＜6+G值＜＜4+G值-B值＜＜3-B值)＞＞7+128。
  4. 如請求項3所述的色彩空間轉換方法，該第一分量至該第三分量的範圍介於0至255之間，該第四分量的範圍介於16至235之間，該第五分量及該第六分量的範圍介於16至240之間，其中，在步驟(b)及(c)中，該新第四分量的範圍介於16至235之間，該新第五分量及該新第六分量的範圍介於16至240之間。
  5. 如請求項1所述的色彩空間轉換方法，該第一色彩空間為分量色差(YCbCr)色彩空間，該第一分量至該第三分量分別為Y值、Cb值、及Cr值，該第二色彩空間為三原色(RGB)色彩空間，該第四分量至該第六分量分別為R值、G值、及B值，該第一係數至該第九係數分別為1.164、0、1.596、1.164、-0.392、-0.813、1.164、2.017、及0，該第一參數至該第三參數分別為-222.921、135.576、及-276.836，其中，在步驟(a)中，該新第一係數至該新第九係數分別為1.1640625、0、1.59375、1.1640625、-0.390625、-0.8125、1.1640625、2.015625及0，該新第一參數至該新第三參數分別為-222.921875、135.578125、及-276.8359375。
  6. 如請求項5所述的色彩空間轉換方法，其中，在步驟(c)中，定義該新第四分量、該新第五分量、及該新第六分量分別為新R值、新G值、及新B值， 新R值=Y值+(Y值＜＜4+Y值＜＜2+Y值)＞＞7+Cr值-222+(Cr值＜＜6+Cr值＜＜3+Cr值＜＜2-118)＞＞7， 新G值=Y值+(Y值＜＜4+Y值＜＜2+Y值)＞＞7+135-(Cb值＜＜5+Cb值＜＜4+Cb值＜＜2+Cr值＜＜6+Cr值＜＜5+Cr值＜＜3)＞＞7， 新B值=Y值+(Y值＜＜4+Y值＜＜2+Y值)＞＞7+Cb值＜＜1+(Cb值＜＜1-107)＞＞7-276。
  7. 如請求項6所述的色彩空間轉換方法，該第一分量的範圍介於16至235之間，該第二分量及該第三分量的範圍介於16至240之間，該第四分量至該第六分量的範圍介於0至255之間，其中，在步驟(b)及(c)中，該新第四分量至該新第六分量的範圍介於0至255之間。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201325260A (zh) * 2011-11-16 2013-06-16 Renesas Electronics Corp 圖像處理裝置、圖像處理方法及程式

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Soo-Chang Pei et al.，"Improved reversible integer-to-integer color transforms"，2009 16th IEEE International Conference on Image Processing (ICIP) Year: 2009 *
Soo-Chang Pei et al.，"Improved reversible integer-to-integer color transforms"，2009 16th IEEE International Conference on Image Processing (ICIP) Year: 2009。

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