專利名稱：灰階轉換裝置及方法
灰階轉換裝置及方法技術領域0001本發(fā)明是關于一種灰階或灰度(gray scale)轉換裝置及方法， 且特別是關于一種可轉換輸入圖像(input image)的灰階度(或灰度， Gray level)的灰階轉換裝置及方法。
背景技術：
0002
一般而言，圖形卡(Graphiccard)的基本功能是提供計算機繪圖顯示，使計算機送出的信號可顯示于顯視器的正確位置。計算機上 要顯示的輸入圖像是透過圖形卡轉換為色彩圖像的控制信號，送到顯 視器后，顯現(xiàn)圖形及色彩于屏幕上。0003在先前技術中，若輸入圖像為10位圖像，則需要一張10位 的專用圖形卡，將該10位圖像換為色彩圖像的控制信號；若輸入圖像 為12位圖像，則需要一張12位的專用圖形卡，將該12位圖像換為色 彩圖像的控制信號；以此類推。然而，由于專用圖形卡的價位較高， 會提高計算機整體的成本。0004因此，本發(fā)明的目的在于提供一種灰階轉換裝置及方法，以 解決上述問題。發(fā)明內容0005本發(fā)明的一目的在于提供一種灰階轉換裝置及方法，無論輸 入圖像的灰階度為多少位(如8位、10位、12位等)，皆可經(jīng)由一般的 圖形卡加以轉換。0006根據(jù)一較佳具體實施例，本發(fā)明的灰階轉換裝置包含接收模 塊(Receiving module)、編碼模塊(Encoding module)以及譯碼模塊 (Decoding module)。接收模塊用于接收輸入圖像，其中，輸入圖像具 有N位第一灰階度(Gray level), N為一自然數(shù)。編碼模塊用于選擇性地根據(jù)第一灰階度的M個高位以及T個低位計算第一顏色階度，并且 根據(jù)第一灰階度的M個高位計算第二顏色階度以及第三顏色階度，其 中，M以及T為一自然數(shù)，且M加T等于N。譯碼模塊通過一灰階轉 換公式，用于將第一顏色階度、第二顏色階度以及第三顏色階度轉換 為N位第二灰階度。0007在此實施例中，譯碼模塊計算得到的第一顏色階度、第二顏 色階度以及第三顏色階度即可經(jīng)由一般的圖形卡轉換為控制信號，再 傳送至譯碼模塊，進而轉換為該N位第二灰階度。之后，輸入圖像即 可以N位灰階度顯示于顯示裝置上。0008關于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖 式得到進一步的了解。


0009圖1是示出應用本發(fā)明的灰階轉換裝置的電子設備的功能方 塊圖。0010圖2為根據(jù)本發(fā)明一較佳具體實施例的灰階轉換方法的流程 圖。
具體實施方式
0011本發(fā)明提供一種在一電子設備(如計算機等)中、轉換一輸入圖 像的灰階度的裝置及方法。無論輸入圖像的灰階度為多少位(如8位、 10位、12位等)，皆可經(jīng)由一般的圖形卡加以轉換。0012請參閱圖1，圖1是示出應用本發(fā)明的灰階轉換裝置10的電 子設備1的功能方塊圖。電子設備1包含灰階轉換裝置10、圖形卡12、 數(shù)字視頻接口(Digital Video Interface, DVI)14以及顯示裝置16。本發(fā) 明的灰階轉換裝置10包含接收模塊100、編碼模塊102以及譯碼模塊 104。編碼模塊102包含判斷單元1020。特別是，任何類型的圖形卡 以及數(shù)字視頻接口皆適用于本發(fā)明。0013如圖1所示，接收模塊100用于接收輸入圖像lmg，其中， 輸入圖像lmg具有N位灰階度，N為一自然數(shù)。在此實施例中，設定輸入圖像lmg的灰階度為10位來做說明，即令N-10。0014編碼模塊102用于選擇性地根據(jù)輸入圖像lmg的灰階度的M 個高位以及T個低位計算一第一顏色階度，并且根據(jù)該M個高位計算 一第二顏色階度以及一第三顏色階度，其中，M以及T為一自然數(shù)， 且M加T等于N。實際應用時，第一顏色階度可為藍色階度，第二顏 色階度可為綠色階度，并且第三顏色階度可為紅色階度；第一顏色階 度可為紅色階度，第二顏色階度可為藍色階度，并且第三顏色階度可 為綠色階度；或者第一顏色階度可為綠色階度，第二顏色階度可為紅 色階度，并且第三顏色階度可為藍色階度。在此實施例中，設定第一 顏色階度為紅色階度，第二顏色階度為藍色階度，并且第三顏色階度 為綠色階度來做說明。0015此外，由于一般圖像處理是以8位來呈現(xiàn)顏色階度，因此， 在此實施例中，設定輸入圖像lmg的10位灰階度中的前8位為高位(即 M=8)，并且后2位為低位(即T=2)。0016當輸入圖像lmg經(jīng)由接收模塊傳送至編碼模塊102時，判斷 單元1020會判斷輸入圖像lmg的灰階度^是否小于一閾值 (Threshold)2N—1，若是，則根據(jù)下列公式一計算灰階度Y3、紅色階度 C^、藍色階度02以及綠色階度C3，若否，則根據(jù)下列公式二計算灰階度Y4-N=10，紅色階度&、藍色階度C2以及綠色階度c3。在此實施例中， !U閾值為29=512。公式-r， =k2AMc, =y3[M] + :r3[r] c3 = y3[M]公式二r4"y,-2"-V("—'一)一義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，為一第一預定值，乂2為一第二預定值，X,加X2等于2(,M， 丫M]代表灰階度Y3的M個高位， 丫3[T代表灰階度Y3的T個低位。在此實施例中，N=10， M=8， T=2， 設定X^2， X2=1，則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舉例而言，若輸入圖像lmg的灰階度Y，為511，以10位表 示為
。由于Y"511)小于512，判斷單元1020會根 據(jù)公式一計算灰階度丫3=509(若不能整除，則取整數(shù))，以10位表示為
;紅色階度d為127(以8位表示為
)等于128;藍色階度。2為127(以 8位表示為
);綠色階度03為127(以8位表示為
)。0019之后，紅色階度d、藍色階度C2以及綠色階度C3經(jīng)由圖形 卡12以及數(shù)字視頻接口 14傳送至譯碼模塊104。譯碼模塊104通過 一灰階轉換公式，將紅色階度C"藍色階度C2以及綠色階度(33轉換 為一 10位的灰階度Y2。在此實施例中，灰階轉換公式是以下列公式 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在此實施例中，N=10， M=8，設定b-0.586， c=0.164，則公式三可表示如 下。公式三& 二(0.25"^C, +0.586*C2 +0.164*C3)*0021因此，若紅色階度d為128，藍色階度C2為127，且綠色 階度。3為127，則灰階度丫2=509。0022之后，輸入圖像lmg即可以10位灰階度丫2(509)顯示于顯示 裝置16上。0023請參閱圖2，圖2為根據(jù)本發(fā)明一較佳具體實施例的灰階轉 換方法的流程圖。請一并參閱圖1，根據(jù)上述的實施例，本發(fā)明的灰階 轉換方法包含下列步驟。首先，執(zhí)行步驟S100，接收輸入圖像lmg， 其中輸入圖像lmg具有N位灰階度。接著，執(zhí)行步驟S102，選擇性 地根據(jù)輸入圖像lmg的灰階度的M個高位以及T個低位計算第一顏色 階度，并且根據(jù)該M個高位計算第二顏色階度以及第三顏色階度。之 后，執(zhí)行步驟S104，通過灰階轉換公式，將第一顏色階度、第二顏色 階度以及第三顏色階度轉換為N位灰階度。詳細作用原理如上所述， 在此不再贅述。0024相較于先前技術，本發(fā)明的灰階轉換裝置的譯碼模塊計算得 到的紅色階度、藍色階度以及綠色階度即可經(jīng)由一般的圖形卡轉換為 控制信號，再傳送至譯碼模塊，進而轉換為具有與原始灰階度相同位 數(shù)的灰階度。借此，即可免除專用圖形卡的需求，進而降低成本。0025通過以上較佳具體實施例的詳述，是希望能更加清楚描述本 發(fā)明的特征與精神，而并非以上述所公開的較佳具體實施例來對本發(fā) 明的范圍加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等 性的安排于本發(fā)明所欲申請的專利范圍的范圍內。因此，本發(fā)明所申 請的專利范圍的范圍應該根據(jù)上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其 涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。
權利要求
1. 一種灰階轉換方法，包含下列步驟(a)接收一輸入圖像，該輸入圖像具有一N位第一灰階度，N為一自然數(shù)；(b)選擇性地根據(jù)該第一灰階度的M個高位以及T個低位計算一第一顏色階度，并且根據(jù)該M個高位計算一第二顏色階度以及一第三顏色階度，M以及T為一自然數(shù)，且M加T等于N；以及(c)通過一灰階轉換公式，將該第一顏色階度、該第二顏色階度以及該第三顏色階度轉換為一N位第二灰階度。
2. 如權利要求1所述的方法，其中該第一顏色階度為藍色階度，該第 二顏色階度為綠色階度，并且該第三顏色階度為紅色階度。
3. 如權利要求1所述的方法，其中該第一顏色階度為紅色階度，該第 二顏色階度為藍色階度，并且該第三顏色階度為綠色階度。
4. 如權利要求1所述的方法，其中該第一顏色階度為綠色階度，該第 二顏色階度為紅色階度，并且該第三顏色階度為藍色階度。
5. 如權利要求1所述的方法，其中步驟(b)進一步包括包含下列步驟 (b1)判斷該第一灰階度是否小于一閾值，若是，貝腿行步驟(b2)，若否， 則進行步驟(b3);(b2)根據(jù)下列公式一計算一第三灰階度丫3、該第一顏色階度d、該第二顏色階度C2以及該第三顏色階度C3，—W1—i)一z,公式-c, =r3[M]+y3[r]C3 =73網(wǎng)(b3)根據(jù)下列公式二計算一第四灰階度丫4、該第一顏色階度d、該第二 顏色階度C2以及該第三顏色階度C3，x公式」r4 =(r,-2，^~~^~~^ + i + 2'(2W-'二1)-義C, = r3 [M] — (2"^ -1 _ y3 [r]) ; C2=y3[M]c3=r3[M]其中，Yj為該第一灰階度，A為一第一預定值，X2為一第二預定值， X,加X2等于2(n氣1， 丫3問表示該第三灰階度的M個高位，丫3[T]表示 該第三灰階度的T個低位。n-1
6.如權利要求5所述的方法，其中該閾值設定為2
7. 如權利要求1所述的方法，其中該灰階轉換公式為 并且丫2為該第二灰階度，a等于+， b加C等于l-^。
8. —種灰階轉換裝置，包含一接收模塊，用于接收一輸入圖像，該輸入圖像具有一N位第一灰階度， N為一自然數(shù)；一編碼模塊，用于選擇性地根據(jù)該第一灰階度的M個高位以及T個低位計 算一第一顏色階度，并且根據(jù)該M個高位計算一第二顏色階度以及一 第三顏色階度，M以及T為一自然數(shù)，且M加T等于N;以及 一譯碼模塊，通過一灰階轉換公式，用于將該第一顏色階度、該第二顏色階度以及該第三顏色階度轉換為一 N位第二灰階度。
9. 如權利要求8所述的裝置，其中該第一顏色階度為藍色階度，該第 二顏色階度為綠色階度，并且該第三顏色階度為紅色階度。
10. 如權利要求8所述的裝置，其中該第一顏色階度為紅色階度，該第 二顏色階度為藍色階度，并且該第三顏色階度為綠色階度。
11. 如權利要求8所述的裝置，其中該第一顏色階度為綠色階度，該第 二顏色階度為紅色階度，并且該第三顏色階度為藍色階度。
12.如權利要求8所述的裝置，其中該編碼模塊進一步包括包含 一判斷單元，用于判斷該第一灰階度是否小于一閾值，若是，則根據(jù)下 列公式一計算一第三灰階度丫3、該第一顏色階度C^、該第二顏色階度C2 以及該第三顏色階度C3，若否，則根據(jù)下列公式二計算一第四灰階度丫4、 該第一顏色階度Ch該第二顏色階度C2以及該第三顏色階度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 =&網(wǎng)C3 =r3[M]2AM其中，l為該第一灰階度，X,為一第一預定值，X2為一第二預定值，XJ卩X2等于2^W-1， 丫3[M]表示該第三灰階度的M個高位，丫3[T]表示 該第三灰階度的T個低位。
13.如權利要求12所述的裝置，其中該閾值設定為2N-1
14.如權利要求8所述的裝置，其中該灰階轉換公式為并且丫2為該第二灰階度，a等于;，b加c等于i一
全文摘要
本發(fā)明公開一種灰階或灰度轉換裝置，其包含接收模塊、編碼模塊以及譯碼模塊。接收模塊用于接收輸入圖像，其中，輸入圖像具有N位第一灰階度。編碼模塊用于選擇性地根據(jù)第一灰階度的M個高位以及T個低位計算第一顏色階度，并且根據(jù)第一灰階度的M個高位計算第二顏色階度以及第三顏色階度。譯碼模塊通過一灰階轉換公式，用于將第一顏色階度、第二顏色階度以及第三顏色階度轉換為N位第二灰階度。
文檔編號G09G5/00GK101221737SQ200710001329
公開日2008年7月16日 申請日期2007年1月9日 優(yōu)先權日2007年1月9日
發(fā)明者詹凱程 申請人:威達電股份有限公司