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示例:电视图像颜色标准
使用 rgb_to_yiqrgb_to_ycbcryiq_to_rgbycbcr_to_rgb 函数来操控图像的颜色。
这些函数的自变量是一种表示的颜色矩阵,而函数返回的是另一种表示的等价颜色矩阵。
大部分计算机生成的颜色图像是 RGB 格式,每个像素由三个数字表示:红、绿、蓝颜色强度,这三种颜色强度共同决定了像素的颜色。然而,彩色电视并不采用 RGB 格式。而是采用不同的颜色表示标准,其中包含用于黑白电视的照度或亮度值 (符号 Y) 以及两个色度或颜色值。
人类视觉系统对颜色空间变化的敏感度要小于对亮度的敏感度。因此,不使用 RGB,而是用单通道表示亮度 (照明度),其他两个通道表示颜色信息,这样效果更好。为压缩图像,我们仅对颜色信息降低采样,而不损失过多的感知质量。可以使用多种类型的通道,最常用的有 YIQ 和 YUV,其中 Y 是亮度 (或感知照度),IQ 和 UV 是色度通道 (可对颜色/照度信息进行减采样)。标准视频设备采用的就是这种压缩类型,无论是数字设备还是模拟设备。
有关使用此示例的信息,请参考 关于图像处理示例
RGB 到 YIQ 的变换
在北美,国家电视系统委员会 (NTSC) 制定了一项称为 YIQ 的线性变换 RGB 的标准,如下所示:
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可以调整上面的 RGB_inYIQ_in 值,看一下等价的 YIQ 和 RGB 输出值为何。通常,将计算出的 RGB 值四舍五入至最接近的整数值。
rgb_to_yiq 和 yiq_to_rgb
使用这两个函数可将 RGB 图像矩阵变换为 YIQ,反之亦然。
1. 读入 RGB 图像。
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(planet_ppm.bmp)
2. 将 RGB 图像转换为 YIQ 再转换回 RGB,然后验证生成的图像是否与原始图像相同。
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(planet_yiq_rgb.bmp)
数字电视标准 CCIR 601
CCIR 601 标准以 YCbCr 格式存储图像。此格式是对 RGB 的线性变换,且输出范围更均匀。
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可以调整上面的 RGB_inYCbCr_in 值,看一下等价的 YCbCr 和 RGB 输出值为何。通常,将 YCbCr 和 RGB 值四舍五入至最接近的整数值。
RGB 值的范围是从 0 到 255,Y 值范围是从 16 到 235,Cb 和 Cr 值的范围是从 16 到 240 (范围的端点用于信号中的其他用途)。
rgb_to_ycbcr 和 ycbcr_to_rgb
使用这两个函数可将 RGB 图像矩阵变换为 YCbCr,反之亦然。
将原始 RGB 图像转换为 YCbCr 再转换回 RGB,然后验证生成的图像是否与原始图像相同。
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(planet_rgb_ycbcr.bmp)
(planet_ycbcr_rgb.bmp)