예제: 텔레비전 이미지 색상 표준

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예제: 텔레비전 이미지 색상 표준

rgb_to_yiq, rgb_to_ycbcr, yiq_to_rgb 및 ycbcr_to_rgb 함수를 사용하여 이미지 색상을 조작합니다.

이러한 함수의 인수는 한 표현 형식의 색상 행렬이고 함수는 다른 표현 형식의 등가 색상 행렬을 반환합니다.

컴퓨터에서 생성된 대부분의 색상 이미지는 RGB 형식입니다. 이 형식에서는 각 픽셀이 빨강, 녹색 및 파랑 색상 광도를 나타내는 세 개의 숫자로 표현됩니다. 이 세 가지 광도가 결합되어 한 픽셀의 색상을 결정하게 됩니다. 하지만 RGB가 컬러 텔레비전에 사용되는 색상 형식은 아닙니다. 컬러 텔레비전에는 흑백 텔레비전에 사용되는 휘도나 밝기 값(기호 Y)과 두 개의 색차 또는 색상 값으로 구성된 다양한 색상 표현 표준이 있습니다.

인간의 시각 시스템은 색상의 공간적인 변화를 인지하는 능력보다 밝기를 인지하는 능력이 뛰어납니다. 따라서 RGB를 사용하는 대신 밝기(luma)에 단일 채널을 사용하고 다른 두 채널을 색상 정보에 사용하는 것이 더 좋습니다. 이미지를 압축하려면 지각 가능한 품질 손실을 최소화하면서 색상 정보를 다운샘플링하면 됩니다. 이를 위해 여러 종류의 채널을 사용할 수 있으며, 가장 많이 사용되는 것이 YIQ 및 YUV입니다. 여기서, Y는 luma(또는 인지 가능한 휘도)이고 IQ 및 UV는 채도 채널(다운샘플링할 수 있는 색상/휘도 정보)입니다. 디지털이든 아날로그든 표준 비디오 장비에는 이러한 종류의 압축이 사용됩니다.

이 예제를 사용하는 것에 대한 자세한 내용은 이미지 처리 예제 정보를 참조하십시오.

RGB를 YIQ로 변환

북미에서는 NTSC(National Television System Committee)가 YIQ로 알려진 표준을 사용하고 있습니다. 이 표준은 다음과 같은 RGB의 선형 변환입니다.

위에서 RGB_in 및 YIQ_in 값을 조정하여 해당 YIQ 및 RGB 출력 값을 확인할 수 있습니다. 일반적으로 계산된 RGB 값을 가장 가까운 정수로 반올림합니다.

rgb_to_yiq 및 yiq_to_rgb

이 함수를 사용하여 이미지 행렬을 RGB와 YIQ 간에 상호 변환합니다.

1. RGB 이미지를 읽습니다.

(planet_ppm.bmp)

2. RGB 이미지를 YIQ로 변환한 다음 다시 RGB로 변환하여 결과 이미지가 원래 이미지와 동일한지 검증합니다.

(planet_yiq_rgb.bmp)

디지털 텔레비전 표준 CCIR 601

CCIR 601 표준은 이미지를 YCbCr 형식으로 저장합니다. 이 형식은 보다 균일한 출력 범위를 갖는 RGB의 선형 변환입니다.

<region id="ID0E5YC1" top="2496" left="24" xml:lang="ko" height="26.414" width="333.443333333333" xmlns="http://schemas.mathsoft.com/worksheet50">
  <math xml:lang="ko">
    <define xml:lang="ko" xmlns="http://schemas.mathsoft.com/math50">
      <id xml:lang="ko" label="None">RGB_out</id>
      <apply xml:lang="ko">
        <mult xml:lang="ko" />
        <apply xml:lang="ko">
          <mult xml:lang="ko" />
          <real xml:lang="ko">255</real>
          <apply xml:lang="ko">
            <pow xml:lang="ko" />
            <id xml:lang="ko">YCbCr_coeff</id>
            <real xml:lang="ko">-1</real>
          </apply>
        </apply>
        <parens xml:lang="ko">
          <apply xml:lang="ko">
            <minus xml:lang="ko" />
            <id xml:lang="ko">YCbCr_in</id>
            <id xml:lang="ko">YCbCr_offset</id>
          </apply>
        </parens>
      </apply>
    </define>
    <resultFormat xml:lang="ko">
      <decimal precision="3" show-trailing-zeros="false" radix="dec" imaginary-value="i" xml:lang="ko" />
      <matrix size="12,12" offset="0,0" xml:lang="ko" />
    </resultFormat>
  </math>
</region>

• 위에서 RGB_in 및 YCbCr_in 값을 조정하여 해당 YCbCr 및 RGB 출력 값을 확인할 수 있습니다. 일반적으로 YCbCr 및 RGB 값을 가장 가까운 정수로 반올림합니다.

• RGB 값의 범위는 0부터 255, Y 값의 범위는 16부터 235, Cb 및 Cr 값의 범위는 16부터 240입니다(범위의 극단 값은 신호에서 다른 용도로 사용됨).

rgb_to_ycbcr 및 ycbcr_to_rgb

이 함수를 사용하여 이미지 행렬을 RGB와 YCbCr 간에 상호 변환합니다.

RGB 이미지를 YCbCr로 변환한 다음 다시 RGB로 변환하여 결과 이미지가 원래 이미지와 동일한지 검증합니다.

(planet_rgb_ycbcr.bmp)

(planet_ycbcr_rgb.bmp)