[发明专利]一种基于色度分量幅度的YUV444转YUV420的视频格式转换方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字视频信息处理领域，具体涉及一种YUV444视频格式转换为YUV420视频格式的转换方法。

背景技术

人类视觉系统(HVS)对亮度比色度更敏感，因此可以在保持亮度信息的分辨率的条件下，适度降低色度信息的分辨率，以减少视频数据的数据量，同时保持人眼对视频画面的视觉感受。

YUV444视频格式中，Y、U、V三个分量具有同样的水平和垂直分辨率，每一个像素位置，都有Y、U、V分量，即每4个亮度分量都有相对应的4个U色度分量和4个V色度分量。YUV420视频格式中，在水平和垂直分辨率方面，U分量和V分量均是Y分量的一半。因此，YUV444格式转为YUV420格式的过程中，色度分量是由YUV444格式的每个2x2色度分量数据块转换为YUV420格式的1个色度分量数据，实现水平方向和垂直方向的二分之一缩小转换（见Iain E.G.Richardson.Video Codec Design.John Wiley & Sons Ltd.2002；又见Iain E.G.Richardon.H.264and MPEG-4Video Compression Video Coding for Next Generation Multimedia.Wiley Press.2003）。

虽然YUV420视频格式的色度信息少，却对人眼的色度感觉而言，这种格式的视觉效果与其他视频格式接近，且由于色度信息更少，其整体视频数据量较少，因此YUV420视频格式适合用于数字视频编码（见Mahammed Ghanbari.Standard Codecs:Image Compression to Advanced Video Coding.Institution of Electrical Engineers，2003；又见ITU-T andISO/IEC JTC1,Advanced video coding for generic audiovisual services,即“面向音视频服务的高级视频编码”，ITU-T Recommendation H.264 and ISO/IEC14496(MPEG-4AVC),2010），被广泛应用于数字电视、会议电视、DVD等领域。

数字视频数据采集的格式常用的有RGB格式，在进行数字视频编码前，一般先将RGB格式转为YUV444格式，即每个像素点R、G、B三个分量转成Y、U、V三个分量（见Keith Jack.Video Demystified：A Handbook for the Digital Engineer.LLH Technology Publishing，2001），再将YUV444格式转换为适合数字视频编码的YUV420格式。常用的YUV444格式转YUV420格式的转换方法主要有两种，一种是从每个2x2色度分量数据块中的4个色度分量数据中直接抽取1个色度分量数据的方法，来实现YUV444格式到YUV420格式的转换，另一种是计算每个2x2色度数据块中的4个色度分量数据的平均值的方法，得到对应的1个色度分量数据，来实现YUV444格式到YUV420格式的转换。现有常用的直接抽取和直接取平均值的YUV444转YUV420的方法虽然计算量低，但在色度变化显著的场景会出现较明显的色度信息损失（表现为转换后的色度特征较原始色度特征偏差明显），不能满足对色度效果要求较高的视频应用场合，比如雷达视频存储、电脑桌面视频存储和医学视频存储等对单个像素点或线的色度效果要求较高的应用场合。

发明内容

为了克服现有YUV444转YUV420的视频格式转换方法存在色度信息损失较多的问题，本发明提供了一种YUV444格式转换为YUV420格式的方法，能保持转换后YUV420格式的视频具有良好的色度视觉效果。

为了解决上述技术问题采用的技术方案为：

一种基于色度分量幅度的YUV444转YUV420的视频格式转换方法，所述转换方法包括以下步骤：

（1）输入一帧待转换YUV444视频格式数据；