基于FPGA的可变规模多格式YCbCr到RGB快速转换模块设计

文章介绍了YCbCr色彩空间和RGB色彩空间之间的转换的方法,实现了不同规模以及不同数据结构的YCbCr到RGB的快速硬件转换。采用数据重排列和数据分离等方法,不仅支持QCIF到HDTV多种分辨率的视频转换,而且支持YCbCr444、YCbCr422和YCbCr420等多种打包或平面YCbCr格式。本设计方案已用VerilogHDL语言实现,并在FPGA平台验证通过,转换后的RGB视频可直接输出到显示器显示,并能实现视频控制,存储,回放等功能。     

FPGA中Bayer到YCbCr图像格式转换的设计

提出了一种基于FPGA平台的Bayer到YCbCr格式数据转换的设计方法。在Bayer到RGB格式转换阶段,对CMOS传感器输出的Bayer格式数据采用3x3双线性插值算法恢复真彩色图像;在RGB到YCbCr色彩空间转换阶段,结合色彩空间转换公式,优化数字逻辑结构进行硬件描述语言设计。实验仿真结果验证了系统设计的可行性,以及Bayer到YCbCr格式转换的正确性。     

基于FPGA的RGB到YCbCr色空间转换

人类获得信息的主要方式是视觉.通常情况下颜色有两种描述方式,一种用RGB色度空间表示,一种用YCbCr色度空间表示.在视频处理过程中,通常获得显示的颜色用RGB色空间来表示,但为了降低带宽和存储量,引入了TCbCr色空间.YCbCr色空间是亮度和色度的概念,而人眼对亮度和色度比较敏感,所以在传输过程中使用YCbCr色空间易于压缩,方便传输和处理,可以有效地降低带宽和存储量.在此,通过Verilog语言实现RGB到YCbCr色空间的转换,并通过FPGA进行了验证,得到正确的结果.     

基于PXA270优化YCbCr视频流回放速度的方法

分析了影响YCbCr视频流显示速度的因素和改进方法,利用PXA270LCD控制器Overlay2窗口支持视频流从YCbcr到RGB颜色空间的转化和叠加显示功能的特性,提出优化视频流回放速度的方法.重点介绍在WINCE5.0操作系统平台下设计和实现Orerlay2窗口的显示驱动.实验表明该方法比传统的快速查表法在优化视频流回放速度上更有优势,每秒回放帧数达到25帧以上.目前该方法也已经成功运用到车载嵌入式系统中倒车摄像头的显示中.     

用FPGA实现色空间R''''G''''B''''到YCbCr的转换

在视频设计中，通常要实现色空间R‘G‘B‘到YCbCr的转换，该转换是对后级信号进行处理的基础。本文介绍一种R‘G‘B‘色空间到YCbCr色空间转换的电路设计。首先，给出色空间的定义以及色空间R‘G‘B‘到YCbCr的转换方程组。根据这些方程组，提出设计中的几个关键问题，并用硬件描述语言VHDL在FPGA器件上实现。     

基于ARM的MPEG4 IDCT研究

由于视频解码的运算复杂度很高,因此很多研究将微处理器上视频解码的IDCT,YUV/RGB转换等高运算部分硬件化实现,从而提高了成本,也提高了升级改进的难度.主要研究了MPEG4解码核心的IDCT部分的实现,选取了达到理论计算量下限的Loeffler算法的改进算法,在程序上进行了预判零技术和基于平台的优化.经过实际测试,在180MHz的ARM926EJS CPU上完成了QVGA格式MPEG4的30fps速度实时播放.     

一种适用于无线传感网图像节点单元的彩色图像压缩方法

针对无线传感器网络节点单元的特点,提出了一种适合这种节点单元的高效、低复杂度彩色有损压缩方法,对从图像传感器采集的原始BAYER彩色阵列图像数据进行低通滤波与降采样后,再把数据从RGB空间转换到YCbCr空间,最后利用JPEG算法对该数据进行压缩.试验结果表明该压缩方法与常规先插值后压缩方法以及类似先压缩后插值的压缩方法相比,在低码率条件下有更高的压缩性能和更低的实现复杂度.     

彩色空间的肤色分割及其在人脸检测中的应用

介绍了视频传输中广泛应用的RGB空间、YIQ空间、YCbCr空间和HSV空间,并对各彩色空间中的皮肤和非皮肤聚类效果进行对比分析,结合形态学运算和SVM算法对分割后的二值图像进行人脸检测,实验结果表明,该方法具有较快的检测速度和较好的检测效果.     

低端嵌入式系统中物理量回归算法的优化

在A/D转换过程中,物理量回归的速度直接影响到系统的性能。首先探讨在低端嵌入式系统中两种物理量回归的常用方法:公式法和查表法。在具体应用实例的基础上,分析比较这两种常用的方法,对它们算法的时间空间复杂度分析,指出其不足之处。然后参考操作系统中分页的思想,把一维表改成二维表,对查表法进行优化。而后分析具体情况又做了进一步优化,分析得出优化后程序在时间空间上都有很大的改进。最后指出在其他低端嵌入式产品开发中,该方法同样适用,并总结其在嵌入式系统与PC机程序开发的不同点。     

可配置精度的YCbCr到RGB解码器

提出一种无乘法器并可配置精度的YCbCr到RGB高性能视频解码电路.该电路采用加法和移位计算代替浮点乘法运算,以减少电路面积;电路内部采用流水线结构提高数据转换频率;根据功耗、面积、转换精度等不同的应用要求,可配置内部加法器和流水线寄存器位宽实现各种电路需求;支持YUV111,YUV421,YUV411等压缩图像格式转化.根据FPGA实验表明,用该硬件加速后的视频解码速度可提高10%～20%,同时保证图像的质量.     

A fast white balance algorithm based on pixel greyness

The goal of automatic white balance (AWB) is to maintain colour constancy of an image by removing colour cast caused by un-canonical illuminant. In this paper, we address two limitations associated with a class of AWB algorithms and propose a technique to estimate the illuminant which takes into consideration the internal illumination and all pixels of the image. The estimate is calculated by a weighted average of all pixels. The weight for a pixel is determined from the greyness. The greyness of a pixel is measured from its chroma Cb and Cr in the YCbCr colour space. The experimental results demonstrate that performance of the proposed technique is competitive with that of state-of-the-art AWB algorithms. The proposed algorithm can be implemented in real-time applications, such as in consumer digital cameras due to its low computational complexity.     

Deep chroma prediction of Wyner–Ziv frames in distributed video coding of wireless capsule endoscopy video

Compression of captured video frames is crucial for saving the power in wireless capsule endoscopy (WCE). A low complexity encoder is desired to limit the power consumption required for compressing the WCE video. Distributed video coding (DVC) technique is best suitable for designing a low complexity encoder. In this technique, frames captured in RGB colour space are converted into YCbCr colour space. Both Y and CbCr representing luma and chroma components of the Wyner–Ziv (WZ) frames are processed and encoded in existing DVC techniques proposed for WCE video compression. In the WCE video, consecutive frames exhibit more similarity in texture and colour properties. The proposed work uses these properties to present a method for processing and encoding only the luma component of a WZ frame. The chroma components of the WZ frame are predicted by an encoder–decoder based deep chroma prediction model at the decoder by matching luma and texture information of the keyframe and WZ frame. The proposed method reduces the computations required for encoding and transmitting of WZ chroma component. The results show that the proposed DVC with a deep chroma prediction model performs better when compared to motion JPEG and existing DVC systems for WCE at the reduced encoder complexity.     

基于FPGA的色彩空间转换的简易实现

设计了一种在FPGA中实现色彩空间转换的简易方法。先通过左移位将转换矩阵中的小数系数转换成整数,然后用Verilog HDL例化9个加法器和9个常系数乘法器并行流水实现色彩空间转换,最终通过右移位得到正确数值。并以RGB转 YC_bC_r422.为例,利用Modelsim进行仿真,并在Xilinx FPGA硬件平台上得到了验证。     

基于YCbCr色彩预增强的MISO-4CSK光学相机通信系统

针对光学相机通信中存在的调制带宽受限和光晕 效应问题,提出在发射端基于YCbCr 颜色空间进行色彩预增强处理,从而降低接收端所需光照强度。为进一步提高系统传输容量 ,提出了多输入单输出(MISO)的4CSK调制方案。仿真和实验结果表明:低误码率(<3.8e -3)条件下,系统所需光照强度降低至400-lux,其传输速率达到 21.48 kb/s。     

基于小波域的自适应信息隐藏算法

提出了一种基于小波域的自适应彩色信息隐藏算法。该算法通过对YCbCr色彩空间的Y分量低频系数（LY）进行纹理分析,以及利用R.G.B分量低频系数（LR.LG.LB）位面小块的复杂度来确定LR.LG.LB的嵌入强度及嵌入位置。嵌入前,先利用改进的幻方变换和logistic映射对秘密图像进行置乱处理,然后根据纹理分析和位面复杂度,用秘密图像的位面小块替换LR.LG.LB的位面小块,使秘密信息的位面小块和载体小波系数位面小块的复杂度较为相似。实验结果证明,该算法不仅具有理想的嵌入容量,而且隐蔽性也较好。     

Robust image hash function using local color features

Conventional image hash functions only exploit luminance components of color images to generate robust hashes and then lead to limited discriminative capacities. In this paper, we propose a robust image hash function for color images, which takes all components of color images into account and achieves good discrimination. Firstly, the proposed hash function re-scales the input image to a fixed size. Secondly, it extracts local color features by converting the RGB color image into HSI and YCbCr color spaces and calculating the block mean and variance from each component of the HSI and YCbCr representations. Finally, it takes the Euclidian distances between the block features and a reference feature as hash values. Experiments are conducted to validate the efficiency of our hash function. Receiver operating characteristics (ROC) curve comparisons with two existing algorithms demonstrate that our hash function outperforms the assessed algorithms in classification performances between perceptual robustness and discriminative capability.     

一种有效的图像阴影自动去除算法

目标跟踪与检测研究中,在检测运动前景时也会检测到运动目标投射的阴影。阴影使得运动目标发生几何变形,可能造成运动目标粘连,甚至造成检测不到目标。阴影去除后才能较真实的得到运动目标重心。本文研究一种利用图像YCbCr颜色信息去除阴影的方法。首先利用背景减的方法得到带影子的目标区域,其次进行YCbCr空间的背景减,由于影子和目标物体在YCbCr空间背景减信息有较大差别,因此可以通过阈值判断得到去影之后的精确目标区域,目标物体识别的精确性和鲁棒性将会得到提高。实验结果表明,该方法在去除阴影的同时又较好地保留了前景目标的信息,是一种有效的阴影去除方法。