Color Space Converter

Преобразуйте информацию о цвете между цветовыми пространствами

Библиотека:
Vision HDL Toolbox / Преобразования

Описание

Блок Color Space Converter преобразует между R'G'B' и цветовыми пространствами Y'CbCr, и также преобразует R'G'B' в интенсивность.

Примечание

Блок Color Space Converter работает с откорректированными гаммой цветовыми пространствами, обычно обозначаемыми с главным обозначением ('). Однако для простоты, блок и марки маски не включают главное обозначение.

Порты

Этот блок использует пиксельный интерфейс потоковой передачи с pixelcontrol соедините шиной для сигналов управления кадром. Этот интерфейс позволяет блоку действовать независимо от размера изображения и формата. Все блоки Vision HDL Toolbox™ используют тот же интерфейс потоковой передачи. Блок принимает и возвращает скалярное пиксельное значение и шину, которая содержит пять управляющих сигналов. Управляющие сигналы указывают на валидность каждого пикселя и его местоположения в системе координат. Чтобы преобразовать систему координат (пиксельная матрица) в последовательный пиксельный поток и управляющие сигналы, используйте блок Frame To Pixels. Для полного описания интерфейса смотрите Пиксельный Интерфейс Потоковой передачи.

Этот блок также поддерживает мультипиксельные потоки, где пиксельный вход является матрицей M-by-3 значения. M является количеством пикселей, и каждый пиксель имеет 3 R'G'B' или компоненты Y'CbCr. Эти значения соответствуют Number of pixels и параметрам Number of components блока Frame To Pixels.

Входной параметр

развернуть все

`pixel` — Поток входного пикселя
вектор | матрица

Для скалярных пиксельных потоков задайте pixel как вектор из 1 3 значений. Для мультипиксельных потоков задайте pixel как матрицу Number of pixels-by-3 значения интенсивности пикселей.

Пиксельный поток должен быть в Y'CbCr или R'G'B' цветовым пространством. Пиксельными значениями должен быть uint8uint16, или fixdt(0,N,0), где N от 8 до 16.

double и single типы данных поддерживаются для симуляции, но не для генерации HDL-кода.

Типы данных: single | double | uint8 | uint16 | fixed point

`ctrl` — Управляющие сигналы сопоставлены с пиксельным потоком
`pixelcontrol` шина

pixelcontrol шина содержит пять сигналов. Сигналы описывают валидность пикселя и его местоположения в системе координат. Для получения дополнительной информации смотрите Пиксельную Шину управления.

Типы данных: bus

Вывод

развернуть все

`pixel` — Поток выходного пикселя в новом цветовом пространстве
скаляр | вектор | матрица

Поток выходного пикселя в интенсивности, Y'CbCr, или R'G'B' цветовое пространство, возвратился как один пиксельный поток или мультипиксельный поток. Тип данных и Number of pixels потока вывода совпадают с потоком входного пикселя. Если выход является значениями интенсивности, каждый пиксель имеет один компонент. Если выходом является Y'CbCr или R'G'B', каждый пиксель имеет три компонента.

double и single типы данных поддерживаются для симуляции, но не для генерации HDL-кода.

Типы данных: single | double | uint8 | uint16 | fixed point

`ctrl` — Управляющие сигналы сопоставлены с пиксельным потоком
`pixelcontrol` шина

Типы данных: bus

Параметры

развернуть все

`Conversion` — Тип преобразования цветового пространства
`RGB to YCbCr` (значение по умолчанию) | `YCbCr to RGB` | `RGB to intensity`

Блок принимает входные пиксели как векторы из трех значений, которые представляют один пиксель. Если вы выбираете RGB to intensity, каждый выходной пиксель является скаляром. В противном случае каждый выходной пиксель является вектором из трех значений.

`Use conversion specified by` — Уравнение Conversion
`Rec. 601 (SDTV)` (значение по умолчанию) | `Rec. 709 (HDTV)`

Уравнение Conversion, используемое между R'G'B' и цветовыми пространствами Y'CbCr.

Зависимости

Этот параметр применяется только, когда вы устанавливаете Conversion на RGB to YCbCr или YCbCr to RGB.

`Scanning standard` — Стандарт сканирования HDTV
1250/50/2:1 (значение по умолчанию) | `1125/60/2:1`

Сканирование стандарта раньше преобразовывало между R'G'B' и цветовыми пространствами Y'CbCr в формате HDTV.

Зависимости

Этот параметр применяется, когда вы устанавливаете Use conversion specified by на Rec. 709 (HDTV).

Примеры модели

Convert RGB Image to YCbCr 4:2:2 Color Space

Преобразуйте изображение RGB в цветовое пространство YCbCr 4:2:2

Преобразуйте пиксельный поток от R'G'B' цветовое пространство к цветовому пространству Y'CbCr 4:2:2.

Алгоритмы

развернуть все

Когда вы используете мультипиксельную потоковую передачу, блок реплицирует алгоритм преобразования для каждого из входных пикселей M, параллельно. Это увеличение аппаратных ресурсов является компромиссом для увеличения пропускной способности по сравнению с потоковой передачей одно пикселя.

Преобразование между R'G'B' и цветовыми пространствами Y'CbCr

Следующие уравнения задают R'G'B' к преобразованию Y'CbCr и Y'CbCr к R'G'B' преобразование:

$[\begin{matrix} Y^{'} \\ C b \\ C r \end{matrix}] = [\begin{matrix} 16 \\ 128 \\ 128 \end{matrix}] + Α \times [\begin{matrix} R^{'} \\ G^{'} \\ B^{'} \end{matrix}]$

$[\begin{matrix} R^{'} \\ G^{'} \\ B^{'} \end{matrix}] = Β \times ([\begin{matrix} Y^{'} \\ C b \\ C r \end{matrix}] - [\begin{matrix} 16 \\ 128 \\ 128 \end{matrix}])$

Значения в матрицах A и B основаны на вашем выборе для параметров Scanning standard и Use conversion specified by.

Матрица	Use conversion specified by = Rec. 601 (SDTV)	Use conversion specified by = Rec. 709 (HDTV)
Матрица	Use conversion specified by = Rec. 601 (SDTV)	Scanning standard = 1125/60/2:1	Scanning standard = 1250/50/2:1
A	$[\begin{matrix} 0.25678824 & 0.50412941 & 0.09790588 \\ - 0.1482229 & - 0.29099279 & 0.43921569 \\ 0.43921569 & - 0.36778831 & - 0.07142737 \end{matrix}]$	$[\begin{array}{l} 0 .18258588 0 .61423059 0 .06200706 \\ -0 .10064373 -0 .33857195 0 .43921569 \\ 0 .43921569 -0 .39894216 -0 .04027352 \end{array}]$	$[\begin{matrix} 0.25678824 & 0.50412941 & 0.09790588 \\ - 0.1482229 & - 0.29099279 & 0.43921569 \\ 0.43921569 & - 0.36778831 & - 0.07142737 \end{matrix}]$
B	$[\begin{matrix} 1.1643836 & 0 & 1.5960268 \\ 1.1643836 & - 0.39176229 & - 0.81296765 \\ 1.1643836 & 2.0172321 & 0 \end{matrix}]$	$[\begin{matrix} 1 .16438356 & 0 & 1 .79274107 \\ 1 .16438356 & -0 .21324861 & -0 .53290933 \\ 1 .16438356 & 2 .11240179 & 0 \end{matrix}]$	$[\begin{matrix} 1.1643836 & 0 & 1.5960268 \\ 1.1643836 & - 0.39176229 & - 0.81296765 \\ 1.1643836 & 2.0172321 & 0 \end{matrix}]$

Преобразование из R'G'B' к интенсивности

Следующее уравнение задает преобразование из R'G'B' цветовое пространство к интенсивности:

$intensity = [\begin{matrix} 0.299 & 0.587 & 0.114 \end{matrix}] [\begin{matrix} R^{'} \\ G^{'} \\ B^{'} \end{matrix}]$

Типы данных

Для фиксированной точки и целочисленного входа, блок преобразует матричный A в fixdt(1,17,16), и матричный B к fixdt(1,17,14).

Для двойного или одного входа блок применяет матрицы преобразования в двойном типе и масштабирует вектор смещения Y'CbCr ([16,128,128]) 1/255. Блок насыщает двойной или один R'G'B' и интенсивность выходные параметры к области значений [0,1].

Стандарт Y'CbCr включает высоту и footroom. Для 8-битных данных значения яркости в области значений 16–235 и значения цветности в области значений 16–240 допустимы. Блок Color Space Converter прикрепляет из области значений вход к этим пределам прежде, чем вычислить преобразование. Блок масштабирует вектор смещения и позволенную высоту и footroom в зависимости от размера слова входных сигналов. Например, когда вы преобразуете вход Y'CbCr типа fixdt(0,10,0) к R'G'B', блок умножает вектор смещения на 2^{(10 –
8)} = 4. В результате допустимая область значений яркости становится 64–940, и допустимая область значений цветности становится 64–960.

Задержка

Когда вы используете этот блок с R'G'B' вход, блок имеет задержку 9 циклов. Когда вы используете этот блок с входом Y'CbCr, блок имеет задержку 10 циклов. Дополнительный цикл требуется, чтобы проверять на и корректировать высоту и footroom нарушения.

Примечание

Когда вы будете использовать дополнение ребра, используйте горизонтальный интервал гашения, больше, чем дважды ширина ядра. Этот интервал позволяет блоку закончить обрабатывать одну линию, прежде чем это начнет обрабатывать следующее, включая добавление дополнительных пикселей до и после активных пикселей в линии. Стандартные форматы потокового видео используют горизонтальный интервал гашения приблизительно 25% ширины системы координат. Этот интервал намного больше, чем фильтры применились к каждой системе координат. Когда вы отключаете дополнение ребра, горизонтальный интервал гашения должен быть по крайней мере 12 циклами и независим от размера ядра. Если вы используете пользовательский формат видео, установите горизонтальный интервал гашения при помощи параметров блоков Frame To Pixels. Горизонтальный интервал гашения равен Total pixels per line – Active pixels per line или, эквивалентно, Front porch + Back porch. Для получения дополнительной информации смотрите, Конфигурируют Интервалы гашения.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Этот блок поддерживает генерацию кода C/C++ для Simulink^® акселератор и быстрые режимы Accelerator и для генерации компонента DPI.

Генерация HDL-кода
Сгенерируйте Verilog и код VHDL для FPGA и проекты ASIC с помощью HDL Coder™.

HDL Coder™ обеспечивает дополнительные параметры конфигурации, которые влияют на реализацию HDL и синтезируемую логику.

Архитектура HDL

Этот блок имеет одну, архитектуру HDL по умолчанию.

Свойства блока HDL

ConstrainedOutputPipeline	Количество регистров, чтобы поместить при выходных параметрах путем перемещения существующих задержек в рамках проекта. Распределенная конвейеризация не перераспределяет эти регистры. `Значением по умолчанию является 0`. Для получения дополнительной информации смотрите ConstrainedOutputPipeline (HDL Coder).
InputPipeline	Количество входных настроек канала связи, чтобы вставить в сгенерированный код. Распределенная конвейеризация и ограниченная выходная конвейеризация могут переместить эти регистры. `Значением по умолчанию является 0`. Для получения дополнительной информации смотрите InputPipeline (HDL Coder).
OutputPipeline	Количество выходных настроек канала связи, чтобы вставить в сгенерированный код. Распределенная конвейеризация и ограниченная выходная конвейеризация могут переместить эти регистры. `Значением по умолчанию является 0`. Для получения дополнительной информации смотрите OutputPipeline (HDL Coder).

Смотрите также

Color Space Conversion (Computer Vision Toolbox) | Frame To Pixels | visionhdl.ColorSpaceConverter

Представленный в R2015a

Документация

Color Space Converter

Описание

Порты

Входной параметр

`pixel` — Поток входного пикселя
вектор | матрица

`ctrl` — Управляющие сигналы сопоставлены с пиксельным потоком
`pixelcontrol` шина

Вывод

`pixel` — Поток выходного пикселя в новом цветовом пространстве
скаляр | вектор | матрица

`ctrl` — Управляющие сигналы сопоставлены с пиксельным потоком
`pixelcontrol` шина

Параметры

`Conversion` — Тип преобразования цветового пространства
`RGB to YCbCr` (значение по умолчанию) | `YCbCr to RGB` | `RGB to intensity`

`Use conversion specified by` — Уравнение Conversion
`Rec. 601 (SDTV)` (значение по умолчанию) | `Rec. 709 (HDTV)`

Зависимости

`Scanning standard` — Стандарт сканирования HDTV
1250/50/2:1 (значение по умолчанию) | `1125/60/2:1`

Зависимости

Примеры модели

Преобразуйте изображение RGB в цветовое пространство YCbCr 4:2:2

Алгоритмы

Преобразование между R'G'B' и цветовыми пространствами Y'CbCr

Преобразование из R'G'B' к интенсивности

Типы данных

Задержка

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Генерация HDL-кода
Сгенерируйте Verilog и код VHDL для FPGA и проекты ASIC с помощью HDL Coder™.

Смотрите также

Документация Vision HDL Toolbox

Поддержка

Документация

Color Space Converter

Описание

Порты

Входной параметр

pixel — Поток входного пикселя вектор | матрица

ctrl — Управляющие сигналы сопоставлены с пиксельным потоком pixelcontrol шина

Вывод

pixel — Поток выходного пикселя в новом цветовом пространстве скаляр | вектор | матрица

ctrl — Управляющие сигналы сопоставлены с пиксельным потоком pixelcontrol шина

Параметры

Conversion — Тип преобразования цветового пространства RGB to YCbCr (значение по умолчанию) | YCbCr to RGB | RGB to intensity

Use conversion specified by — Уравнение Conversion Rec. 601 (SDTV) (значение по умолчанию) | Rec. 709 (HDTV)

Зависимости

Scanning standard — Стандарт сканирования HDTV1250/50/2:1 (значение по умолчанию) | 1125/60/2:1

Зависимости

Примеры модели

Преобразуйте изображение RGB в цветовое пространство YCbCr 4:2:2

Алгоритмы

Преобразование между R'G'B' и цветовыми пространствами Y'CbCr

Преобразование из R'G'B' к интенсивности

Типы данных

Задержка

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Генерация HDL-кода Сгенерируйте Verilog и код VHDL для FPGA и проекты ASIC с помощью HDL Coder™.

Смотрите также

Документация Vision HDL Toolbox

Поддержка

`pixel` — Поток входного пикселя
вектор | матрица

`ctrl` — Управляющие сигналы сопоставлены с пиксельным потоком
`pixelcontrol` шина

`pixel` — Поток выходного пикселя в новом цветовом пространстве
скаляр | вектор | матрица

`ctrl` — Управляющие сигналы сопоставлены с пиксельным потоком
`pixelcontrol` шина

`Conversion` — Тип преобразования цветового пространства
`RGB to YCbCr` (значение по умолчанию) | `YCbCr to RGB` | `RGB to intensity`

`Use conversion specified by` — Уравнение Conversion
`Rec. 601 (SDTV)` (значение по умолчанию) | `Rec. 709 (HDTV)`

`Scanning standard` — Стандарт сканирования HDTV
1250/50/2:1 (значение по умолчанию) | `1125/60/2:1`

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью Simulink® Coder™.

Генерация HDL-кода
Сгенерируйте Verilog и код VHDL для FPGA и проекты ASIC с помощью HDL Coder™.