YCgCo-Farbmodell

Das YCgCo-Farbmodell (auch YCoCg) beschreibt den Farbraum, der durch die Luminanz Y, chrominance green Cg und chrominance orange Co gebildet wird. Es wird beispielsweise in den Videokompressionsverfahren H.264/MPEG-4 AVC und Dirac^[1] eingesetzt, da es - im Vergleich zu anderen Farbmodellen - zu einer stärkeren Dekorrelation der Farbebenen führt.

Originalbild oben und Darstellung der einzelnen Komponenten Y, chrominance green Cg und chrominance orange Co.

Vergleich mit anderen Farbmodellen

RGB-Farbmodell

Die drei Werte des YCgCo-Farbmodells lassen sich wie folgt aus den drei Farbwerten des RGB-Farbmodells berechnen:

$\begin{bmatrix} Y \\ Cg \\ Co \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 1/4 & 1/2 & 1/4\\ -1/4 & 1/2 & -1/4\\ 1/2 & 0 & -1/2\end{bmatrix} \cdot \begin{bmatrix} R \\ G \\ B \end{bmatrix}$

Die Werte der Luminanz Y bewegen sich im Bereich von 0 bis 1, chrominance green Cg und chrominance orange Co im Bereich von -0.5 bis 0.5. Ein reines Rot entspricht beispielsweise im RGB-System (1,0,0) und im YCgCo-System (1/4,-1/4,1/2).^[2][3]

Die Umrechnung vom YCgCo-Farbmodell ins RGB-Farbmodell ergeben sich aus der invertierten Matrix zu:

$\begin{bmatrix} R \\ G \\ B \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 1 & -1 & 1\\ 1 & 1 & 0\\ 1 & -1 & -1\end{bmatrix} \cdot \begin{bmatrix} Y \\ Cg \\ Co \end{bmatrix}$

Um diese Umrechnung zu realisieren sind daher nur 2 Additionen und 2 Subtraktionen notwendig. Weiterhin sind auch keine reellen Koeffizienten notwendig, wodurch die Transformation effizient als integer-Additionen und -Subtraktionen implementiert werden kann:
tmp = Y - Cg; R = tmp + Co; G = Y + Cg; B = tmp - Co

YCbCr-Farbmodell

Das YCgCo-Farbmodell hat gegenüber dem YCbCr-Farbmodell den Vorteil einer einfacheren und schnelleren Berechnung sowie einer stärkere Dekorrelation der Farbebenen.^[2][3]

Literatur

• Tilo Strutz: Bilddatenkompression. Grundlagen, Codierung, Wavelets, JPEG, MPEG, H.264 4. Auflage, Vieweg+Teubner 2009, ISBN 978-3-8348-0472-3 (Print), ISBN 978-3-8348-9986-6 (Online)

Forschungsarbeiten zum YCgCo-Farbmodell:

• H. Malvar, G. Sullivan, YCoCg-R: A color space with RGB reversibility and low dynamic range. ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 and ITU-T SG16 Q.6, Document JVT-I014, 2003.
• S. Sun: Residual Color Transform Using YCoCg-R. ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 and ITU-T Q6/SG16, Document JVT-L014, March 2004.
• Woo-Shik Kim, Dmitry Birinov, Dae-Sung Cho, Hyun Mun Kim (Multimedia Lab, Samsung AIT); Video Coding Experts Group (VCEG): Enhancements to RGB coding in H.264/MPEG-4 AVC FRExt. Proposal, 26th Meeting: Busan, KR, 16–22. April 2005 (ITU Document VCEG-Z16, doc)
• P. Agawane, K.R. Rao (Multimedia Processing Lab, University of Arlington): Implementation and evaluation of residual color transform for 4:4:4 lossless RGB coding. International Conference on Recent Advances in Communication Engineering, Hyderabad, India. 20-23 December 2008. (ppt)

Einzelnachweise

1. ↑ dirac-spec-latest.pdf Dirac Specification. S. 136, abgerufen am 2010. Mai 4 (pdf, englisch). 
2. ↑ ^{a b} YCoCg: A Color Space with RGB Reversibility. University of Texas at Arlington, abgerufen am 2010. Mai 2 (ppt, englisch). 
3. ↑ ^{a b} Yair Moshe: H.264 Amendment: Fidelity Range Extensions. Signal and Image processing Lab (SIPL), S. 15, abgerufen am 2010. Mai 2 (pdf, englisch).