彩色座標系統- YIQ Color Space

RGB 的色彩模型通常應用在彩色的攝影機及監視器上。而 YIQ 的色彩模型中:Y 代亮度 (Luninance),I (Inphase) 代表顏色,Q (Quad-rature) 代表顏色,主要用在彩色有線電視的 NTSC (National Television Systems Committee,美國國家電視系統委員會)系統訊號通信上。


NTSC 電視畫面播放標準系統是美國聯邦通訊委員會 (FCC,Federal Communications Commission) 於 1941 年核定實施,為台灣、美日等國的電視系統所使用,每幅畫面 525 條掃描線,每秒三十個畫面,包含了影像和聲音的資訊。PAL (Phase Alternation by Line,相位交錯掃描線式) 電視畫面播放標準是英、 德、瑞士等西歐國家 1949 年制定的,為大陸地區、西歐、東南亞等地所使用,每幅畫面有 625 條掃描線,每秒二十五個畫面,包含了影像和聲音的資訊。至於複合式視訊訊號 (Composite Video) 則是將同步 (Sync) 與訊號視訊 (Video) 訊號合並在一起傳輸,所用的接頭,一般習稱 AV 端子,或叫做蓮花接頭,電視與錄影機,或是電腦中的 MPEG、Avmate 等介面卡與電視的連接,均是 AV 端子傳輸的方式。


YIQ 模型其中 Y 可以提供黑白及彩色電視機都能共用的亮度信號,其資訊較多,也擁有較多的頻寬,至於 I、Q 兩個信號則因人眼的辨色能力並不好,所以佔用較少的頻寬,並且 Y 訊號相互混合後,以一條線傳送。表面上看來,好像 RGB 三色我們只用一個值一色相表示,似乎很奇怪,然而事實上 R.G.B 三者的資料仍然分別藏在S 和 I 的值裡頭,亦即 R.G.B 與 H.S.I 仍然可以互換,如果三者都是真實值的話,則在轉換中並不致於損失或忽略了某一項信號,但是由於這些數值都是取數位及量化,因此在轉換的過程中,必然有某一部份被突顯,而另一部份則遭到了較不被重視的命運。


使用 YIQ 模型來傳送 RGB 的信號最主要的原因有二,一是為了能夠提供影像信號給黑白電視來收視,二是為了增進傳送的效率。Y的頻寬約 4 MHZ,I、Q則分別只有 1.5 MHZ 及 0.6 MHZ。對於錄放影機 (VCR)、電腦顯示器及大部份的視訊相機而言,都可使用 RS 170 的信號,而NTSC 彩色標準是單色 RS 170 的巨集合,它使得一些視訊設備,彼此間有良好的相容性。



RGB --> YIQ 轉換 公式


為方便 電腦程式撰寫 將 R,G,B 及 Y,I,Q 的數值有效範圍 改為

R,G,B,Y ε[0,255] ,I ε[-0.5957*255 ,0.5957*255 ],Q ε[[-0.5957*255 ,0.5957*255 ]

Y = 0.299 * R + 0.587 * G + 0.114 * B

I = 0.596 * R - 0.274 * G - 0.322 * B

Q = 0.212 * R - 0.523 * G + 0.311 * B





YIQ --> RGB 轉換 公式







R = 1.0 * Y + 0.956 * I + 0.621 * Q

G = 1.0 * Y - 0.272 * I - 0.647 * Q

B = 1.0 * Y - 1.105 * I + 1.702 * Q




2 則留言:

  1. 張先生你好:
    我是銘傳資工系老師李遠坤,
    我有一門視訊相關的課程,
    http://vgc-yklee.blogspot.com/
    採用您的大作當作教科書,
    自從金禾被上奇併購之後,
    發現這本書好像已經買不到了,
    因為我希望學生上課,
    有書可以閱讀對學習必較有幫助,因此,
    我想請教的是: 關於這本書你未來的計劃如何?
    這樣我比較能夠決定未來我們的課程該如何因應?
    Thanks!

    yklee@mail.mcu.edu.tw

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  2. 李老師 您好 :


    不好意思 今天才看到您的留言

    關於 多媒體視訊程式設計 一書 目前 還有 簡體版 還在發售
    http://www.woobay.com.tw/goods-256188.html

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