Содержание введение

1. Модификация билатерального фильтра для удаления блочности из видео-последовательностей.

1. Цветовые пространства и их взаимопреобразования.

Большинство цифровых видеоприложений приспособлены для отображения цветного видео, поэтому необходимо иметь определенный механизм для захвата (т.е. фиксации) и представления цветовой информации. Для монохромного изображения достаточно задать всего одно число для выражения яркости или светимости каждого пространственного пиксела. А цветное изображение требует не менее трех чисел на один пиксел для точной передачи его цвета. Метод, выбранный для представления яркости (или светимости) и цвета, называется цветовым пространством.

1. RGB

В цветовом пространстве RGB пикселы цветного изображения представляются с помощью трех чисел, указывающих относительное соотношение красного, зеленого и голубого цветов (три основные компоненты видимого света). Любой цвет можно получить с помощью комбинации красного, зеленого и голубого цветов в соответствующей пропорции.

Захват изображения RGB основан на фильтровании красной, зеленой и голубой компонент видеосцены и их фиксировании с помощью отдельных сенсорных матриц. Цветные электронно-лучевые трубки CRTs (Cathode Ray Tubes) и жидкокристаллические дисплеи отображают RGB-изображения, отдельно освещая красные, зеленые и голубые компоненты каждого пиксела в соответствии с интенсивностью каждого из них.

1.1.2. YCbCr

Известно, что органы зрения человека менее чувствительны к цвету предметов, чем к их яркости (светимости). В цветовом пространстве RGB все три цвета считаются одинаково важными, и они обычно сохраняются с одинаковым разрешением. Однако можно отобразить цветное изображение более эффективно, отделив светимость от цветовой информации и представив её с большим разрешением, чем цвет.

Цветовое пространство YCbCr и его вариации (иногда их обозначают YUV) является популярным методом эффективного представления цветных изображений. Буква Y обозначает компоненту светимости, которая вычисляется как взвешенное усреднение компонент R, G и B по следующей формуле

(2,1)

где k обозначает соответствующий весовой множитель.

Цветовая (хроматическая) информация может быть представлена компонентами цветовых разностей, т.е. каждая компонента цветности – это разность между компонентами R, G, B и компонентой светимости Y:

(2,2)

Полное описание цветного изображения задается величиной Y (компонентой светимости) и тремя хроматическими разностями Cb, Cr и Cg, которые выражают разность между интенсивностью соответствующего цвета и средней светимостью каждого пиксела изображения.

Однако число Cb+Cr+Cg является постоянной, поэтому только две из трех хроматических компонент необходимо хранить или передавать, поскольку третью компоненту всегда легко вычислить, зная две другие. В цветовом пространстве YCbCr используется компонента яркости (Y) и две хроматические компоненты (Cb, Cr). Преимущество пространства YCbCr по сравнению с RGB заключается в том, что компоненты Cb и Cr можно представлять с меньшим разрешением, чем Y, так как глаз человека менее чувствителен к цвету предметов, чем к их яркости. Это позволяет сократить объем информации, требуемый для представления хроматических компонент, без заметного ухудшения качества передачи цветовых оттенков изображения.

Перевод из пространства RGB в пространство YCbCr и обратно осуществляется с помощью формул:

(2,5)

(2,6)

2. MPEG.