专利名称：灰阶转换装置及方法
灰阶转换装置及方法技术领域0001本发明是关于一种灰阶或灰度(gray scale)转换装置及方法， 且特别是关于一种可转换输入图像(input image)的灰阶度(或灰度， Gray level)的灰阶转换装置及方法。
背景技术：
0002
一般而言，图形卡(Graphiccard)的基本功能是提供计算机绘图显示，使计算机送出的信号可显示于显视器的正确位置。计算机上 要显示的输入图像是透过图形卡转换为色彩图像的控制信号，送到显 视器后，显现图形及色彩于屏幕上。0003在先前技术中，若输入图像为10位图像，则需要一张10位 的专用图形卡，将该10位图像换为色彩图像的控制信号；若输入图像 为12位图像，则需要一张12位的专用图形卡，将该12位图像换为色 彩图像的控制信号；以此类推。然而，由于专用图形卡的价位较高， 会提高计算机整体的成本。0004因此，本发明的目的在于提供一种灰阶转换装置及方法，以 解决上述问题。发明内容0005本发明的一目的在于提供一种灰阶转换装置及方法，无论输 入图像的灰阶度为多少位(如8位、10位、12位等)，皆可经由一般的 图形卡加以转换。0006根据一较佳具体实施例，本发明的灰阶转换装置包含接收模 块(Receiving module)、编码模块(Encoding module)以及译码模块 (Decoding module)。接收模块用于接收输入图像，其中，输入图像具 有N位第一灰阶度(Gray level), N为一自然数。编码模块用于选择性地根据第一灰阶度的M个高位以及T个低位计算第一颜色阶度，并且 根据第一灰阶度的M个高位计算第二颜色阶度以及第三颜色阶度，其 中，M以及T为一自然数，且M加T等于N。译码模块通过一灰阶转 换公式，用于将第一颜色阶度、第二颜色阶度以及第三颜色阶度转换 为N位第二灰阶度。0007在此实施例中，译码模块计算得到的第一颜色阶度、第二颜 色阶度以及第三颜色阶度即可经由一般的图形卡转换为控制信号，再 传送至译码模块，进而转换为该N位第二灰阶度。之后，输入图像即 可以N位灰阶度显示于显示装置上。0008关于本发明的优点与精神可以通过以下的发明详述及所附图 式得到进一步的了解。
0009图1是示出应用本发明的灰阶转换装置的电子设备的功能方 块图。0010图2为根据本发明一较佳具体实施例的灰阶转换方法的流程 图。
具体实施方式
0011本发明提供一种在一电子设备(如计算机等)中、转换一输入图 像的灰阶度的装置及方法。无论输入图像的灰阶度为多少位(如8位、 10位、12位等)，皆可经由一般的图形卡加以转换。0012请参阅图1，图1是示出应用本发明的灰阶转换装置10的电 子设备1的功能方块图。电子设备1包含灰阶转换装置10、图形卡12、 数字视频接口(Digital Video Interface, DVI)14以及显示装置16。本发 明的灰阶转换装置10包含接收模块100、编码模块102以及译码模块 104。编码模块102包含判断单元1020。特别是，任何类型的图形卡 以及数字视频接口皆适用于本发明。0013如图1所示，接收模块100用于接收输入图像lmg，其中， 输入图像lmg具有N位灰阶度，N为一自然数。在此实施例中，设定输入图像lmg的灰阶度为10位来做说明，即令N-10。0014编码模块102用于选择性地根据输入图像lmg的灰阶度的M 个高位以及T个低位计算一第一颜色阶度，并且根据该M个高位计算 一第二颜色阶度以及一第三颜色阶度，其中，M以及T为一自然数， 且M加T等于N。实际应用时，第一颜色阶度可为蓝色阶度，第二颜 色阶度可为绿色阶度，并且第三颜色阶度可为红色阶度；第一颜色阶 度可为红色阶度，第二颜色阶度可为蓝色阶度，并且第三颜色阶度可 为绿色阶度；或者第一颜色阶度可为绿色阶度，第二颜色阶度可为红 色阶度，并且第三颜色阶度可为蓝色阶度。在此实施例中，设定第一 颜色阶度为红色阶度，第二颜色阶度为蓝色阶度，并且第三颜色阶度 为绿色阶度来做说明。0015此外，由于一般图像处理是以8位来呈现颜色阶度，因此， 在此实施例中，设定输入图像lmg的10位灰阶度中的前8位为高位(即 M=8)，并且后2位为低位(即T=2)。0016当输入图像lmg经由接收模块传送至编码模块102时，判断 单元1020会判断输入图像lmg的灰阶度^是否小于一阈值 (Threshold)2N—1，若是，则根据下列公式一计算灰阶度Y3、红色阶度 C^、蓝色阶度02以及绿色阶度C3，若否，则根据下列公式二计算灰阶度Y4-N=10，红色阶度&、蓝色阶度C2以及绿色阶度c3。在此实施例中， !U阈值为29=512。公式-r， =k2AMc, =y3[M] + :r3[r] c3 = y3[M]公式二r4"y,-2"-V("—'一)一义22+ 1 + 2'c' = y3[M] _ (2'"" -1 _ y3[r]) c2 =，]0017在上述公式一以及公式二中，X，为一第一预定值，乂2为一第二预定值，X,加X2等于2(,M， 丫M]代表灰阶度Y3的M个高位， 丫3[T代表灰阶度Y3的T个低位。在此实施例中，N=10， M=8， T=2， 设定X^2， X2=1，则公式一以及公式二可表示如下。' 511 — 2公式-公式二:3 1 511 C, =6[9:2] + 6[1:0]C2 =y3[9:2:iC3 =6[9:2]F4=d512)*^^ + 1 + 512C, =r3[9:2]-(3 C2=r3[9:2]C3 =F3[9:2]0018举例而言，若输入图像lmg的灰阶度Y，为511，以10位表 示为
。由于Y"511)小于512，判断单元1020会根 据公式一计算灰阶度丫3=509(若不能整除，则取整数)，以10位表示为
;红色阶度d为127(以8位表示为
)等于128;蓝色阶度。2为127(以 8位表示为
);绿色阶度03为127(以8位表示为
)。0019之后，红色阶度d、蓝色阶度C2以及绿色阶度C3经由图形 卡12以及数字视频接口 14传送至译码模块104。译码模块104通过 一灰阶转换公式，将红色阶度C"蓝色阶度C2以及绿色阶度(33转换 为一 10位的灰阶度Y2。在此实施例中，灰阶转换公式是以下列公式 三表示。公式三^-(^q+Mq+c*^)* "^0020在上述公式三中，a等于' 'b加c等于i、W—M在此实施例中，N=10， M=8，设定b-0.586， c=0.164，则公式三可表示如 下。公式三& 二(0.25"^C, +0.586*C2 +0.164*C3)*0021因此，若红色阶度d为128，蓝色阶度C2为127，且绿色 阶度。3为127，则灰阶度丫2=509。0022之后，输入图像lmg即可以10位灰阶度丫2(509)显示于显示 装置16上。0023请参阅图2，图2为根据本发明一较佳具体实施例的灰阶转 换方法的流程图。请一并参阅图1，根据上述的实施例，本发明的灰阶 转换方法包含下列步骤。首先，执行步骤S100，接收输入图像lmg， 其中输入图像lmg具有N位灰阶度。接着，执行步骤S102，选择性 地根据输入图像lmg的灰阶度的M个高位以及T个低位计算第一颜色 阶度，并且根据该M个高位计算第二颜色阶度以及第三颜色阶度。之 后，执行步骤S104，通过灰阶转换公式，将第一颜色阶度、第二颜色 阶度以及第三颜色阶度转换为N位灰阶度。详细作用原理如上所述， 在此不再赘述。0024相较于先前技术，本发明的灰阶转换装置的译码模块计算得 到的红色阶度、蓝色阶度以及绿色阶度即可经由一般的图形卡转换为 控制信号，再传送至译码模块，进而转换为具有与原始灰阶度相同位 数的灰阶度。借此，即可免除专用图形卡的需求，进而降低成本。0025通过以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本 发明的特征与精神，而并非以上述所公开的较佳具体实施例来对本发 明的范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等 性的安排于本发明所欲申请的专利范围的范围内。因此，本发明所申 请的专利范围的范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其 涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。
权利要求
1. 一种灰阶转换方法，包含下列步骤(a)接收一输入图像，该输入图像具有一N位第一灰阶度，N为一自然数；(b)选择性地根据该第一灰阶度的M个高位以及T个低位计算一第一颜色阶度，并且根据该M个高位计算一第二颜色阶度以及一第三颜色阶度，M以及T为一自然数，且M加T等于N；以及(c)通过一灰阶转换公式，将该第一颜色阶度、该第二颜色阶度以及该第三颜色阶度转换为一N位第二灰阶度。
2. 如权利要求1所述的方法，其中该第一颜色阶度为蓝色阶度，该第 二颜色阶度为绿色阶度，并且该第三颜色阶度为红色阶度。
3. 如权利要求1所述的方法，其中该第一颜色阶度为红色阶度，该第 二颜色阶度为蓝色阶度，并且该第三颜色阶度为绿色阶度。
4. 如权利要求1所述的方法，其中该第一颜色阶度为绿色阶度，该第 二颜色阶度为红色阶度，并且该第三颜色阶度为蓝色阶度。
5. 如权利要求1所述的方法，其中步骤(b)进一步包括包含下列步骤 (b1)判断该第一灰阶度是否小于一阈值，若是，贝腿行步骤(b2)，若否， 则进行步骤(b3);(b2)根据下列公式一计算一第三灰阶度丫3、该第一颜色阶度d、该第二颜色阶度C2以及该第三颜色阶度C3，—W1—i)一z,公式-c, =r3[M]+y3[r]C3 =73网(b3)根据下列公式二计算一第四灰阶度丫4、该第一颜色阶度d、该第二 颜色阶度C2以及该第三颜色阶度C3，x公式」r4 =(r,-2，^~~^~~^ + i + 2'(2W-'二1)-义C, = r3 [M] — (2"^ -1 _ y3 [r]) ; C2=y3[M]c3=r3[M]其中，Yj为该第一灰阶度，A为一第一预定值，X2为一第二预定值， X,加X2等于2(n气1， 丫3問表示该第三灰阶度的M个高位，丫3[T]表示 该第三灰阶度的T个低位。n-1
6.如权利要求5所述的方法，其中该阈值设定为2
7. 如权利要求1所述的方法，其中该灰阶转换公式为 并且丫2为该第二灰阶度，a等于+， b加C等于l-^。
8. —种灰阶转换装置，包含一接收模块，用于接收一输入图像，该输入图像具有一N位第一灰阶度， N为一自然数；一编码模块，用于选择性地根据该第一灰阶度的M个高位以及T个低位计 算一第一颜色阶度，并且根据该M个高位计算一第二颜色阶度以及一 第三颜色阶度，M以及T为一自然数，且M加T等于N;以及 一译码模块，通过一灰阶转换公式，用于将该第一颜色阶度、该第二颜色阶度以及该第三颜色阶度转换为一 N位第二灰阶度。
9. 如权利要求8所述的装置，其中该第一颜色阶度为蓝色阶度，该第 二颜色阶度为绿色阶度，并且该第三颜色阶度为红色阶度。
10. 如权利要求8所述的装置，其中该第一颜色阶度为红色阶度，该第 二颜色阶度为蓝色阶度，并且该第三颜色阶度为绿色阶度。
11. 如权利要求8所述的装置，其中该第一颜色阶度为绿色阶度，该第 二颜色阶度为红色阶度，并且该第三颜色阶度为蓝色阶度。
12.如权利要求8所述的装置，其中该编码模块进一步包括包含 一判断单元，用于判断该第一灰阶度是否小于一阈值，若是，则根据下 列公式一计算一第三灰阶度丫3、该第一颜色阶度C^、该第二颜色阶度C2 以及该第三颜色阶度C3，若否，则根据下列公式二计算一第四灰阶度丫4、 该第一颜色阶度Ch该第二颜色阶度C2以及该第三颜色阶度C3，公式一:<formula>formula see original document page 4</formula>2公式二:<formula>formula see original document page 4</formula>& = " - 2"-'" f —.,1) 一 A +1 + 2W-c2 =&网C3 =r3[M]2AM其中，l为该第一灰阶度，X,为一第一预定值，X2为一第二预定值，XJ卩X2等于2^W-1， 丫3[M]表示该第三灰阶度的M个高位，丫3[T]表示 该第三灰阶度的T个低位。
13.如权利要求12所述的装置，其中该阈值设定为2N-1
14.如权利要求8所述的装置，其中该灰阶转换公式为并且丫2为该第二灰阶度，a等于;，b加c等于i一
全文摘要
本发明公开一种灰阶或灰度转换装置，其包含接收模块、编码模块以及译码模块。接收模块用于接收输入图像，其中，输入图像具有N位第一灰阶度。编码模块用于选择性地根据第一灰阶度的M个高位以及T个低位计算第一颜色阶度，并且根据第一灰阶度的M个高位计算第二颜色阶度以及第三颜色阶度。译码模块通过一灰阶转换公式，用于将第一颜色阶度、第二颜色阶度以及第三颜色阶度转换为N位第二灰阶度。
文档编号G09G5/00GK101221737SQ200710001329
公开日2008年7月16日 申请日期2007年1月9日 优先权日2007年1月9日
发明者詹凯程 申请人:威达电股份有限公司