一種數(shù)字圖像格式轉(zhuǎn)換的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)字圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種數(shù)字圖像格式轉(zhuǎn)換的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在數(shù)字圖像處理技術(shù)領(lǐng)域中，數(shù)字圖像的圖像格式有很多種，例如:RGB(Red、Green、Blue,紅、綠、藍(lán))888、RGB565、YUV(Luminance、Chrominance,色度、亮度)420、YUV444等。其中，在Video (視頻)和Camera (攝影機(jī))領(lǐng)域中，YUV420格式的數(shù)字圖像應(yīng)用非常廣泛。通常，視頻文件在經(jīng)過(guò)解碼后，會(huì)生成YUV420格式的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)流，然后將YUV420格式的數(shù)字圖像轉(zhuǎn)換為YUV444格式的數(shù)字圖像，接著將YUV444格式的數(shù)字圖像轉(zhuǎn)為RGB格式的數(shù)字圖像，最后將RGB格式的數(shù)字圖像進(jìn)行顯示。
[0003]如圖1a所示，YUV420格式的數(shù)字圖像由Y、U、V三個(gè)分量組成，并且色度分量U(或V)在水平和垂直方向上的數(shù)量都為亮度分量Y的二分之一。如圖1b所示，在進(jìn)行YUV420格式的數(shù)字圖像在轉(zhuǎn)換成YUV444格式的數(shù)字圖像時(shí)，亮度分量Y保持不變，色度分量U (或V)在水平和垂直方向上的數(shù)量擴(kuò)大兩倍。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，在進(jìn)行YUV420格式的數(shù)字圖像在轉(zhuǎn)換成YUV444格式的數(shù)字圖像時(shí)，亮度分量Y保持不變，色度分量U(或V)通常采用直接拷貝的方式，即1*1的U(或V)直接拷貝為2*2的，如圖1c所示，色度分量U(或V)的4個(gè)色度分量點(diǎn)Μ、Ν、0和P，每個(gè)色度分量點(diǎn)直接拷貝3次得到新的色度分量U(或V)?；虿捎秒p線性插值法實(shí)現(xiàn)對(duì)色度分量U(或V)在水平和垂直方向上的數(shù)量擴(kuò)大兩倍。
[0005]然而，通過(guò)上述兩種方式進(jìn)行圖像格式轉(zhuǎn)換以后生成的YUV444格式的數(shù)字圖像，其色度分量(U和V)的邊緣會(huì)造成模糊，當(dāng)將YUV444格式的數(shù)字圖像轉(zhuǎn)換為RGB格式的數(shù)字圖像后進(jìn)行數(shù)字圖像顯示時(shí)，色彩豐富的數(shù)字圖像的邊緣區(qū)會(huì)出現(xiàn)色彩擴(kuò)散。若將數(shù)字圖像進(jìn)行多倍放大后再顯示時(shí)，這種邊緣模糊、色彩擴(kuò)散的現(xiàn)象會(huì)更加明顯，降低了數(shù)字圖像的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種數(shù)字圖像格式轉(zhuǎn)換的方法及裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的數(shù)字圖像格式由YUV420格式轉(zhuǎn)換成YUV444格式后，數(shù)字圖像會(huì)產(chǎn)生邊緣模糊、色彩擴(kuò)散的現(xiàn)象，降低了數(shù)字圖像的質(zhì)量的問(wèn)題。
[0007]本發(fā)明實(shí)施例提供一種數(shù)字圖像格式轉(zhuǎn)換的方法，包括:
[0008]確定原始圖像中每個(gè)點(diǎn)的色度分量在轉(zhuǎn)換后圖像中的位置，并且將所述原始圖像中每個(gè)點(diǎn)的色度分量作為轉(zhuǎn)換后圖像中的第一類位置點(diǎn)的色度分量，以及確定在轉(zhuǎn)換后圖像中需要進(jìn)行插值計(jì)算的第二類位置點(diǎn)、第三類位置點(diǎn)和第四類位置點(diǎn)的色度分量的位置；
[0009]針對(duì)一個(gè)第二類位置點(diǎn)的色度分量，根據(jù)與所述第二類位置點(diǎn)相鄰的第一類位置點(diǎn)的色度分量值確定所述第二類位置點(diǎn)的色度分量值，其中所述第二類位置點(diǎn)為與所述第二類位置點(diǎn)相鄰的第一類位置點(diǎn)所圍成的區(qū)域的中心點(diǎn)；
[0010]針對(duì)一個(gè)第三類位置點(diǎn)的色度分量，根據(jù)與所述第三類位置點(diǎn)相鄰的點(diǎn)的色度分量值確定所述第三類位置點(diǎn)的色度分量值，其中所述第三類位置點(diǎn)為水平方向上與第一類位置點(diǎn)相鄰且垂直方向上與第二類位置點(diǎn)相鄰的點(diǎn)；
[0011]針對(duì)一個(gè)第四類位置點(diǎn)的色度分量，根據(jù)與所述第四類位置點(diǎn)相鄰的點(diǎn)的色度分量值確定所述第四類位置點(diǎn)的色度分量值，其中所述第四類位置點(diǎn)為水平方向上與第二類位置點(diǎn)相鄰且垂直方向上與第一類位置點(diǎn)相鄰的點(diǎn)。
[0012]由于本發(fā)明實(shí)施例在確定了原始圖像中每個(gè)點(diǎn)的色度分量在轉(zhuǎn)換后圖像中的位置并且將原始圖像中每個(gè)點(diǎn)的色度分量作為轉(zhuǎn)換后圖像中的第一類位置點(diǎn)的色度分量后，便于計(jì)算第二類位置點(diǎn)、第三類位置點(diǎn)和第四類位置點(diǎn)的色度分量值。
[0013]較佳地，根據(jù)與所述第二類位置點(diǎn)相鄰的第一類位置點(diǎn)的色度分量值確定所述第二類位置點(diǎn)的色度分量值，具體包括:
[0014]確定四個(gè)所述第一類位置點(diǎn)中每個(gè)點(diǎn)的亮度分量；
[0015]確定四個(gè)第一類位置點(diǎn)所圍成的區(qū)域中每條對(duì)角線上的第二類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值；
[0016]從四個(gè)第一類位置點(diǎn)所圍成的區(qū)域中，選擇第二類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值最小的對(duì)角線上的兩個(gè)第一類位置點(diǎn)；
[0017]根據(jù)選擇的兩個(gè)第一類位置點(diǎn)的色度分量值確定所述第二類位置點(diǎn)的色度分量值。
[0018]本發(fā)明實(shí)施例選擇亮度分量相關(guān)性度量值較小的方向上的兩個(gè)點(diǎn)的色度分量值來(lái)確定第二類位置點(diǎn)的色度分量值。由于亮度分量相關(guān)性度量值越小，表示對(duì)應(yīng)的點(diǎn)之間的相關(guān)性越大，所以這樣能夠保留色度分量的邊緣特性，從而使得轉(zhuǎn)換后的圖像不會(huì)出現(xiàn)邊緣模糊、色彩擴(kuò)散的現(xiàn)象，進(jìn)而提高了轉(zhuǎn)換后圖像的質(zhì)量。
[0019]較佳地，若所述第二類位置點(diǎn)為非邊緣點(diǎn)，則所述第二類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值滿足下列公式:
[0020]θι = 2Y(i, j)-Y(1-2n+l, j_2n+l)-Y(i+2n_l, j+2n_l) | ；
[0021]e2 = 2Y(i, j)-Y(i+2n-l, j_2n+l)-Y(i_2n+l, j+2n_l) | ；
[0022]其中，ei表示左對(duì)角線上第二類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值，e2表示右對(duì)角線上第二類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值，亮度分量相關(guān)性度量值越小表示相關(guān)性越大；1、j分別表示第二類位置點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，η表示預(yù)設(shè)值，且為自然數(shù)，Y(X，y)表示轉(zhuǎn)換后圖像在(x，y)位置上的亮度分量值。
[0023]較佳地，若左對(duì)角線上的第二類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值不大于右角對(duì)線上的第二類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值，則所述第二類位置點(diǎn)的色度分量值滿足下列公式公式:
[0024]Chroma(i, j) = [Chroma(i~2n+1, j-2n+l)+Chroma(i+2n-1, j+2n-l)]/2 ；
[0025]若左對(duì)角線上的第二類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值大于右角對(duì)線上的第二類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值，則所述第二類位置點(diǎn)的色度分量值滿足下列公式:
[0026]Chroma(i, j) = [Chroma(i+2n-1, j-2n+l)+Chroma(i~2n+1, j+2n-l)]/2 ；
[0027]其中，1、j分別表示第二類位置點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，n表示預(yù)設(shè)值，且為自然數(shù)，Chroma (x, y)表示轉(zhuǎn)換后圖像在(x，y)位置上的色度分量值(U或V)。
[0028]較佳地，根據(jù)與所述第三類位置點(diǎn)相鄰的點(diǎn)的色度分量值，確定所述第三類位置點(diǎn)的色度分量值，具體包括:
[0029]確定經(jīng)過(guò)所述第三類位置點(diǎn)的水平方向上的與所述第三類位置點(diǎn)相鄰的兩個(gè)第一類位置點(diǎn)的亮度分量，經(jīng)過(guò)所述第三類位置點(diǎn)的垂直方向上的與所述第三類位置點(diǎn)相鄰的兩個(gè)第二類位置點(diǎn)的亮度分量，以及所述第三類位置點(diǎn)的亮度分量；
[0030]根據(jù)經(jīng)過(guò)所述第三類位置點(diǎn)的水平方向上的與所述第三類位置點(diǎn)相鄰的兩個(gè)第一類位置點(diǎn)的亮度分量，以及所述第三類位置點(diǎn)的亮度分量，確定水平方向上的第三類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值，并根據(jù)經(jīng)過(guò)所述第三類位置點(diǎn)的垂直方向上的與所述第三類位置點(diǎn)相鄰的兩個(gè)第二類位置點(diǎn)的亮度分量，以及所述第三類位置點(diǎn)的亮度分量，確定垂直方向上的第三類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值；
[0031]若水平方向上的第三類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值不大于垂直方向上的第三類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值，則根據(jù)經(jīng)過(guò)所述第三類位置點(diǎn)的水平方向上的與所述第三類位置點(diǎn)相鄰的兩個(gè)第一類位置點(diǎn)的色度分量值，確定所述第三類位置點(diǎn)的色度分量值；
[0032]若水平方向上的第三類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值大于垂直方向上的第三類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值，則根據(jù)經(jīng)過(guò)所述第三類位置點(diǎn)的垂直方向上的與所述第三類位置點(diǎn)相鄰的兩個(gè)第二類位置點(diǎn)的色度分量值，確定所述第三類位置點(diǎn)的色度分量值。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例選擇亮度分量相關(guān)性度量值較小的方向上的兩個(gè)點(diǎn)的色度分量值來(lái)確定第三類位置點(diǎn)的色度分量值。由于亮度分量相關(guān)性度量值越小，表示對(duì)應(yīng)的點(diǎn)之間的相關(guān)性越大，所以這樣能夠保留色度分量的邊緣特性，從而使得轉(zhuǎn)換后的圖像不會(huì)出現(xiàn)邊緣模糊、色彩擴(kuò)散的現(xiàn)象，進(jìn)而提高了轉(zhuǎn)換后圖像的質(zhì)量。
[0034]較佳地，若所述第三類位置點(diǎn)為非邊緣點(diǎn)，則所述第三類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值滿足下列公式:
[0035]e3 = I 2Y (i, j) -Y (i, j_2n+l) -Y (i, j+2n_l) | ；
[0036]e4 = I 2Y (i, j) _Y (i+2n_l，j) -Y (i_2n+l，j) | ；
[0037]其中，63表示水平方向上第三類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值，e4表示垂直方向上第三類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值，亮度分量相關(guān)性度量值越小表示相關(guān)性越大；1、j分別表示第三類位置點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，η表示預(yù)設(shè)值，且為自然數(shù)，Y(X，Y)表示轉(zhuǎn)換后圖像在(x，y)位置上的亮度分量值。
[0038]較佳地，若水平方向上的第三類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值不大于垂直方向上的第三類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值，則所述第三類位置點(diǎn)的色度分量值滿足下列公式:
[0039]Chroma (i, j) = [Chroma (i，j_2n+l)+Chroma (i，j+2n_l) ]/2 ;
[0040]若垂直方向上的第三類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值大于垂直方向上的第三類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值，則所述第三類位置點(diǎn)的色度分量值滿足下列公式:
[0041]Chroma (i, j) = [Chroma (i+2n-1, j)+Chroma (i~2n+1, j)]/2 ；
[0042]其中，1、j分別表示第三類位置點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，n表示預(yù)設(shè)值，且為自然數(shù)，Chroma (x, y)表示轉(zhuǎn)換后圖像在(x，y)位置上的色度分量值(U或V)。
[0043]較佳地，根據(jù)與所述第四類位置點(diǎn)相鄰的點(diǎn)的色度分量值，確定所述第四類位置點(diǎn)的色度分量值，具體包括:
[0044]確定經(jīng)過(guò)所述第四類位置點(diǎn)的水平方向上的與所述第四類位置點(diǎn)相鄰的兩個(gè)第二類位置點(diǎn)的亮度分量，經(jīng)過(guò)所述第四類位置點(diǎn)的垂直方向上的與所述第四類位置點(diǎn)相鄰的兩個(gè)第一類位置點(diǎn)的亮度分量，以及所述第四類位置點(diǎn)的亮度分量；
[0045]根據(jù)經(jīng)過(guò)所述第四類位置點(diǎn)的水平方向上的與所述第四類位置點(diǎn)相鄰的兩個(gè)第二類位置點(diǎn)的亮度分量，以及所述第四類位置點(diǎn)的亮度分量，確定水平方向上的第四類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值，并根據(jù)經(jīng)過(guò)所述第四類位置點(diǎn)的垂直方向上的與所述第四類位置點(diǎn)相鄰的兩個(gè)第一類位置點(diǎn)的亮度分量，以及所述第四類位置點(diǎn)的亮度分量，確定垂直方向上的第四類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值；
[0046]若水平方向上的第四類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值不大于垂直方向上的第四類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值，則根據(jù)經(jīng)過(guò)所述第四類位置點(diǎn)的水平方向上的與所述第四類位置點(diǎn)相鄰的兩個(gè)第二類位置點(diǎn)的色度分量值，確定所述第四類位置點(diǎn)的色度分量值；
[0047]若水平方向上的第四類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值大于垂直方向上的第四類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值，則根據(jù)經(jīng)過(guò)所述第四類位置點(diǎn)的垂直方向上的與所述第四類位置點(diǎn)相鄰的兩個(gè)第一類位置點(diǎn)的色度分量值，確定所述第四類位置點(diǎn)的色度分量值。
[0048]本發(fā)明實(shí)施例選擇亮度分量相關(guān)性度量值較小的方向上的兩個(gè)點(diǎn)的色度分量值來(lái)確定第四類位置點(diǎn)的色度分量值。由于亮度分量相關(guān)性度量值越小，表示對(duì)應(yīng)的點(diǎn)之間的相關(guān)性越大，所以這樣能夠保留色度分量的邊緣特性，從而使得轉(zhuǎn)換后的圖像不會(huì)出現(xiàn)邊緣模糊、色彩擴(kuò)散的現(xiàn)象，進(jìn)而提高了轉(zhuǎn)換后圖像的質(zhì)量。
[0049]較佳地，若所述第四類位置點(diǎn)為非邊緣點(diǎn)，則所述第四類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值滿足下列公式:
[0050]e5 = I 2Y (i, j) -Y (i, j_2n+l) -Y (i, j+2n_l) | ；
[0051]e6 = 2Y(i, j)-Y(i+2n-l, j)-Y(i_2n+l，j) | ；
[0052]其中，65表示水平方向上第四類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值，e6表示垂直方向上第四類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值，亮度分量相關(guān)性度量值越小表示相關(guān)性越大；1、j分別表示第四類位置點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，η表示預(yù)設(shè)值，且為自然數(shù)，Y(X，y)表示轉(zhuǎn)換后圖像在(x，y)位置上的亮度分量值。
[0053]較佳地，若水平方向上的第四類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值不大于垂直方向上的第四類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值，則所述第四類位置點(diǎn)的色度分量值滿足下列公式:
[0054]Chroma (i, j) = [Chroma (i，j_2n+l)+Chroma (i，j+2n_l) ]/2 ;
[0055]若垂直方向上的第四類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值大于垂直方向上的第四類位置點(diǎn)的亮度分量相關(guān)性度量值，則所述第四類位置點(diǎn)的色度分量值滿足下列公式:
[0056]Chroma (i, j) = [Chroma (i+2n-1, j)+Chroma (i~2n+1, j)]/2 ；
[0057]其中，1、j分別表示第四類位置點(diǎn)的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，n表示預(yù)設(shè)值，且為自然數(shù)，Chroma (x, y)表示轉(zhuǎn)換后圖像在(x，y)位置上的色度分量值(U或V)。
[0058]本發(fā)明實(shí)施例提供一種數(shù)字圖像格式轉(zhuǎn)換的裝置，包括:
[0059]點(diǎn)位置確定單元，用于確定原始圖像中每個(gè)點(diǎn)的色度分量在轉(zhuǎn)換后圖像中的位置，并且將所述原始圖像中每個(gè)點(diǎn)的色度分量作為轉(zhuǎn)換后圖像中的第一類位置點(diǎn)的色度分量，以及確定在轉(zhuǎn)換后圖像中需要進(jìn)行插值計(jì)算的第二類位置點(diǎn)、第三類位置點(diǎn)和第四類位置點(diǎn)的色度分量的位置；
[0060]第二類位置點(diǎn)色度分量值確定單元，用于針對(duì)一個(gè)第二類位置點(diǎn)的色度分量，根據(jù)與所述