[发明专利]与YUV格式兼容传播多原色色度信息的方法

说明书

本发明公开一种与YUV格式兼容传播多原色色度信息的方法，包括：采用蓝色光B和黄色光Ye构成的一对补色光形成白光，建立多原色表达图像的三原色YUV信号的图像表达方程；利用三原色YUV信号的图像表达方程，进行矩阵运算得到图像表达方程的编码矩阵，用编码矩阵将三原色YUV信号编码后输出；接收端通过解码矩阵对收到的YUV信号识别，得到识别矩阵，并基于识别矩阵来识别YUV信号的来源。本发明使视频信号源端与接收端同时应用多原色技术来扩展色域，提高了多原色视频的显示质量。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，特别是涉及与YUV格式兼容传播多原色色度信息的方法。

背景技术

宽色域图像的应用范围越来越广，人们对其期望值也越来越高。为能够高保真地重现色彩，需在信源端提供宽色域视频信号。但截至目前，还没有传输和存储四原色图像的高效率方法。

若要通过四原色达到扩展色域的目的，视频系统必须能摄取四原色图像，必须能兼容传播四原色图像，同时必须能显示四原色图像。YUV是电视系统所采用的颜色编码方法，采用YUV色彩空间的重要性是其亮度信号Y和色度信号U、V是分离的。若只有Y信号分量而没有U、V分量，这样表示的图像就是黑白灰度图像。彩色电视采用YUV空间正是为了用亮度信号Y解决彩色电视机与黑白电视机的兼容问题，使黑白电视机也能接收彩色电视信号。因此，多原色信号如何与YUV色彩空间相兼容地传播多原色色度信息是多原色宽色域研究必须要解决的问题。

由于Y代表亮度信号，所以用Ye代替通常的黄色信号Y。采用RGBYe四原色系统，在信源端在增加了Ye颜色后，会因为额外传输Ye色度成分造成数据量大大增加。根据rec.709，对于HDTV图像信号，根据下式确定YUV信号：

由方程(1)可见，目前的图像表达方程，除了两个0.5系数外，其它七个系数都不易实现，量化后变成的整数也不容易实现。RGB的解码公式是YUV编码公式的逆过程，同样存在不易实现系数的问题。若解码后再存储还不可避免地带来计算误差。由于RGB三原色和白色D65在XYZ坐标的位置，图像表达方程中系数不易实现的问题很难解决。

除图像表达方程中系数不易实现外，目前图像表达方程另一个问题是不能够充分满足人眼特性。采用黑白、红绿和蓝黄三个通道可较好地描述人眼特性，人眼对黑白通道分辨率很高，对红绿和蓝黄两个通道的分辨率则较低。为充分满足人的视觉系统特性，除了显示器要能够显示红绿蓝黄四个原色，还需摄像端提供图像的红绿蓝黄四个原色信息，而图像表达方程(1)只提供红绿蓝三个原色的信息，不能够充分满足人眼特性。

又，自然界复合色光的四原色表达方法可为分解四边形为两个三角形。通过分解RGBYe四边形为BRYe和BGYe两个三角形可保障信源端输出唯一的亮度信号Y，色差信号U和V，而不必传输数据量很大的Ye图像,如附图1所示。由于一幅图像里既可能包括BRYe，又可能包括BGYe混色而成的色彩，所以信源端输出的YUV或来自BRYe或来自BGYe三原色。但这要求接收端必须能够正确识别接收到的YUV信号是来自于BRYe信号还是BGYe信号，否则接收端便无法准确显示相应色彩信号。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种与YUV格式兼容传播多原色色度信息的方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种与YUV格式兼容传播多原色色度信息的方法，包括：

步骤一，采用蓝色光B和黄色光Ye构成的一对补色光形成白光，建立多原色表达图像的三原色YUV信号的图像表达方程；

步骤二，利用三原色YUV信号的图像表达方程，进行矩阵运算得到图像表达方程的编码矩阵，用编码矩阵将三原色YUV信号编码后输出；

步骤三，接收端通过解码矩阵对收到的YUV信号识别，得到识别矩阵，识别YUV信号的来源。