3.YUV和YQ彩色空间 ◆在彩色电视制式中,图像是通过YU和NYQ空间来表示的。PA彩色电 视制式使用YUV模型,Y表示亮度,U用来表示色差,U、V是构成彩色 的两个分量。YUV彩色空间中,三管彩色摄像机或CD摄像机就是把拍 摄的彩色图像,经分色棱镜分成R0GB信号,然后进行放大和y校正 得到RGB,再经过矩阵变换电路得到亮度信号Y、色差信号RY和BY 发送端将Y、RY及BY三个信号进行编码,用同一信道发送出去。 ◆YUV表示法中,亮度信号(Y)和色度信号(U、V)是相互独立的。其 中,Y信号分量构成黑白灰度图,U、V信号构成另外两幅单色图。利用 YUV分量之间的独立性原理,黑白电视能接收彩色电视信号,解决了黑 白电视和彩色电视的兼容问题。 ◆YUV表示法可以利用人眼的特性来降低数字彩色图像所需要的存储容 量
3．YUV和YIQ彩色空间 在彩色电视制式中，图像是通过YUV和YIQ空间来表示的。PAL彩色电 视制式使用YUV模型，Y表示亮度，UV用来表示色差，U、V是构成彩色 的两个分量。YUV彩色空间中，三管彩色摄像机或CCD摄像机就是把拍 摄的彩色图像，经分色棱镜分成R0G0B0信号，然后进行放大和γ校正 得到RGB，再经过矩阵变换电路得到亮度信号Y、色差信号R-Y和B-Y， 发送端将Y、R-Y及B-Y三个信号进行编码，用同一信道发送出去。 YUV表示法中，亮度信号（Y）和色度信号（U、V）是相互独立的。其 中，Y信号分量构成黑白灰度图，U、V信号构成另外两幅单色图。利用 YUV分量之间的独立性原理，黑白电视能接收彩色电视信号，解决了黑 白电视和彩色电视的兼容问题。 YUV表示法可以利用人眼的特性来降低数字彩色图像所需要的存储容 量
◆美国、日本等国家采用的NTSC电视制式选用YQ彩色空间,Y仍为亮度信 号,I、Q仍为色差信号,与∪、V不同的是,在它们之间存在着一定的转 d换关系。人眼的彩色视觉特性表明,人眼分辨红、黄之间的颜色变化的 能力最强,而分辨蓝色与紫色之间的变化的能力最弱。通过一定的变换, Ⅰ对应于人眼最敏感的色度,而Q对应于人眼最不敏感的色度 在考虑人的视觉系统和阴极射线管(CRT)的非线性特性之后, RGB和YUV的对应关系可以近似的用方程式42表示: Y=0.299R+0.587G+0.114B U=-0.147R-0.289G+0.436B (42) V=0.615R-0.515G-0.100B 或者写成矩阵的形式: 02990.5870.114R U|=-0.147-0.2890.436G r||0615-0.515-0.100B RGB和YIQ的对应关系用方程式43表示: Y=0.299R+0.587G+0.114B I=0.596R-0.275G-0321B 4-3) Q=0.212R-0.523G+0.311B
美国、日本等国家采用的NTSC电视制式选用YIQ彩色空间，Y仍为亮度信 号，I、Q仍为色差信号，与U、V不同的是，在它们之间存在着一定的转 换关系。人眼的彩色视觉特性表明，人眼分辨红、黄之间的颜色变化的 能力最强，而分辨蓝色与紫色之间的变化的能力最弱。通过一定的变换， I对应于人眼最敏感的色度，而Q对应于人眼最不敏感的色度。 在考虑人的视觉系统和阴极射线管（CRT）的非线性特性之后， RGB和YUV的对应关系可以近似的用方程式4-2表示： Y = 0.299R + 0.587G + 0.114B U = -0.147R-0.289G + 0.436B （4-2） V = 0.615R-0.515G-0.100B 或者写成矩阵的形式： − − = − − B G R V U Y 0.615 0.515 0.100 0.147 0.289 0.436 0.299 0.587 0.114 RGB和YIQ的对应关系用方程式4-3表示： Y=0.299R + 0.587G + 0.114B I=0.596R - 0.275G - 0.321B （4-3） Q=0.212R - 0.523G + 0.311B
4. YCrcb彩色空间 ◆YCCb彩色空间是由YUV彩色空间派生的一种颜色空间,主要用于数字电视 中系统。是数字视频信号的世界标准。基本上,YCb代表和YUV相同的彩色 空间。在这两个彩色空间中Y表示明亮度,也就是灰阶值;而U和V表示的则 是色度,作用是描述影像色彩及饱和度,用于指定像素的颜色。“亮度”是 通过RGB输入信号来创建的,方法是将RGB信号的特定部分叠加到一起。 “色度”则定义了颜色的两个方面—色调与饱和度,分别用C和Cb来表示。 其中,Cr反映了RGB输入信号红色部分与RGB信号亮度值之间的差异。而Cb 反映的是RGB输入信号蓝色部分与RGB信号亮度值之同的差异 数字域中的彩色空间变换与模拟域的彩色空间变换不同。它们的分量 使用Y、Cr和Cb来表示,与RGB空间的转换关系如公式44所示: Y=0.299R+0.578G+0.114B Cr=(0.500R0.4187G0.0813B)+128 4-4) Cb=(-0.1687R0.3313G+0.500B+128
4．YCrCb彩色空间 YCrCb彩色空间是由YUV彩色空间派生的一种颜色空间，主要用于数字电视 系统。是数字视频信号的世界标准。基本上，YCrCb代表和YUV相同的彩色 空间。在这两个彩色空间中Y表示明亮度，也就是灰阶值；而U和V表示的则 是色度，作用是描述影像色彩及饱和度，用于指定像素的颜色。“亮度”是 通过RGB输入信号来创建的，方法是将RGB信号的特定部分叠加到一起。 “色度”则定义了颜色的两个方面——色调与饱和度，分别用Cr和Cb来表示。 其中，Cr反映了RGB输入信号红色部分与RGB信号亮度值之间的差异。而Cb 反映的是RGB输入信号蓝色部分与RGB信号亮度值之同的差异。 数字域中的彩色空间变换与模拟域的彩色空间变换不同。它们的分量 使用Y、Cr和Cb来表示，与RGB空间的转换关系如公式4-4所示： Y＝0.299R+0.578G+0.114B Cr＝(0.500R-0.4187G-0.0813B)+128 （4-4） Cb＝(-0.1687R-0.3313G+0.500B)+128
5.CMY彩色空间 ◆印刷机或彩色打印机就不能用RGB颜色来印刷 或打印,它只能使用一些能够吸收特定的光波 青/蓝 品红 而反射其他光波的油墨或颜料来实现。油墨或 颜料的三基色是青(can)、品红( magenta) 绿 和黄(yeow),简称为CMY。青色对应蓝绿 色,品红对应紫红色。理论上说,任何一种由 黄 颜料表现的色彩都可以用这三种基色按不同的 比例混合而成,这种色彩表示方法称CMY色彩 相减混色 空间表示法。由CMY混合的色彩又称为相减混 色 ◆CMY又写成CMYK。在实际应用中,一幅图像 在计算机中用RGB空间或其他空间表示并处理, 最后打印输出时要转换成CMY空间表示
5．CMY彩色空间 印刷机或彩色打印机就不能用RGB颜色来印刷 或打印，它只能使用一些能够吸收特定的光波 而反射其他光波的油墨或颜料来实现。油墨或 颜料的三基色是青（cyan）、品红（magenta） 和黄（yellow），简称为CMY。青色对应蓝绿 色，品红对应紫红色。理论上说，任何一种由 颜料表现的色彩都可以用这三种基色按不同的 比例混合而成，这种色彩表示方法称CMY色彩 空间表示法。由CMY混合的色彩又称为相减混 色。 CMY又写成CMYK。在实际应用中，一幅图像 在计算机中用RGB空间或其他空间表示并处理， 最后打印输出时要转换成CMY空间表示
4.2图像数据压缩的基本算法 4.2.1数据压缩编码简介 图像数据压缩的主要依据 有两个:一是图像数据中有许多重复的数据,使用数学方法来表示这 些重复数据就可以减少数据量;另一个依据是人眼睛对图像细节和颜 色的辨认有一个极限,把超过极限的部分去掉,这也就达到了数据压 缩的目的。 ◆有损压缩技术和无损压缩技术 基于数据冗余的压缩技术是无损压缩技术,而基于人眼视觉特性的压 缩技术是有损压缩技术。实际上,图像压缩技术是各种有损和无损压 缩技术的综合实现
4.2 图像数据压缩的基本算法 4.2.1 数据压缩编码简介 图像数据压缩的主要依据 有两个：一是图像数据中有许多重复的数据，使用数学方法来表示这 些重复数据就可以减少数据量；另一个依据是人眼睛对图像细节和颜 色的辨认有一个极限，把超过极限的部分去掉，这也就达到了数据压 缩的目的。 有损压缩技术和无损压缩技术 基于数据冗余的压缩技术是无损压缩技术，而基于人眼视觉特性的压 缩技术是有损压缩技术。实际上，图像压缩技术是各种有损和无损压 缩技术的综合实现