Чем полезна кодировка YCbCr для представления изображений в градациях серого? - Фотопедия
0 голосов
/ 13 ноября 2011

Меня интересует цветовая модель YCbCr для представления изображений в градациях серого.

Может ли кто-нибудь предоставить подробное объяснение того, как данные изображения кодируются как YCbCr, когда они могут использоваться в другом формате кодирования, и какие дополнительные возможности они могут предлагать в других форматах кодирования?

1 Ответ

4 голосов
/ 16 ноября 2011

Модель YCbCr имеет несколько вариаций в различных прикладных контекстах, но, по сути, все они представляют собой некоторое аффинное (линейное) преобразование цветовых данных RGB. Если вы думаете о пространстве RGB в терминах трехмерного куба, стороны которого представляют оси R, G и B (для JPEG их диапазон обычно составляет от 0 до 255), то каждый пиксель в вашем изображении соответствует 3D точка внутри куба, где значения его цветовой составляющей являются координатами точки. Это формирует «облако» точек внутри куба.

Изучение многих нормальных изображений в этом представлении показывает, что облака, как правило, имеют некоторую общую форму, где большинство точек сосредоточено вдоль главной диагонали (более или менее) куба. Итак, если мы теперь повернем куб (нашу систему опорных осей) так, чтобы его первая ось была выровнена с длинной осью облака, у нас теперь есть новый набор координат точек, где первая координата несет большую часть информации, а две другие нести меньше информации.

Первая координата содержит значение интенсивность пикселя, где две другие координаты соответствуют информации color пикселя. В целом, они составляют компоненты Y (яркость, интенсивность), Cb и Cr (цветность) YCbCr-представления цвета пикселя в изображении.

Есть несколько результатов из этого. Во-первых, вы можете взять канал Y и напрямую отобразить его как изображение в оттенках серого. Затем, как прокомментировал @forsvarir, мы можем отбросить некоторую информацию о цвете и при этом иметь приемлемое качество изображения, что помогает нам получить лучшие коэффициенты сжатия.

Происхождение этого вида пиксельного представления восходит к дням перехода от черно-белого вещания к цветным телевизионным трансляциям, когда требовалась обратная совместимость, чтобы люди, не обновившие свои устройства, могли просматривать цветные программы в черно-белом режиме. Решение состояло в том, чтобы оставаться с сигналом интенсивности (т.е. черно-белым) и накладывать поверх него некоторые цветовые компоненты. Таким образом, черно-белый тюнер может по-прежнему использовать сигнал вещания с некоторым приемлемым уровнем искажений.

...