[發明專利]一種基于色度信息分類的電腦桌面視頻YUV444轉YUV420的格式轉換方法

有效

• 申請號: 201210254360.5
• 申請日: 2012-07-20
• 公開（公告）號: CN102801987A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 朱威;王則浪;鄭雅羽;陳朋;汪磊;俞立
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: H04N11/20
• 分類號: H04N11/20;H04N11/04
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強

1.一種基于色度信息分類的電腦桌面視頻YUV444轉YUV420的格式轉換方法，其特征在于：所述格式轉換方法包括以下步驟：

（1）輸入一幀待轉換的YUV444視頻格式數據；

（2）取出一個未轉換的2x2色度分量數據塊，用P₁、P₂、P₃和P₄表示當前2x2色度分量數據塊按從上到下且從左到右順序排列的4個色度分量數據，即P₁是2x2色度分量數據塊的左上角的色度分量數據，P₂是2x2色度分量數據塊的右上角的色度分量數據，P₃是2x2色度分量數據塊的左下角的色度分量數據，P₄是2x2色度分量數據塊的右下角的色度分量數據，所述的2x2色度分量數據塊是色度U分量類型的2x2數據塊或者色度V分量類型的2x2數據塊；

（3）根據2x2色度分量數據塊中4個色度分量數據之間的數據相等關系來確定該2x2色度分量數據塊所屬類型，再根據所屬類型將2x2色度分量數據塊轉換為與YUV420格式對應的1個色度分量數據P_T，具體過程如下：

將2x2色度分量數據塊的4個色度分量數據之間的數據相等關系分為5種情況：1)四個色度分量數據相互之間都不相等；2)僅有兩個色度分量數據相等，剩余兩個色度分量數據之間不相等，且剩余兩個色度分量數據分別與兩個相等的色度分量數據都不相等；3)兩對色度分量數據相等，但是兩對色度分量數據之間不相等；4)四個色度分量數據之中有三個色度分量數據相等，另一個色度分量數據與其它三個不相等；5)四個色度分量數據之間均相等；

對這5種情況進行分類，將上述情況1）和5）歸為一類，記a類，對于這一類的處理，采用對四個色度分量數據直接取平均值得到與YUV420格式對應的一個色度分量數據P_T的方法；將情況2）歸為一類，記為b類，對于這一類，給予兩個相等的色度分量數據0.70的整體權重，另外兩個與其它色度分量數據都不相等的色度分量數據各自給予0.15的權重，接著根據所分配的權重對四個色度分量數據進行加權平均，得到與YUV420格式對應的一個色度分量數據P_T；將情況3）歸為一類，記為c類，對于這一類，根據對比2x2色度分量數據塊與其空間鄰近的色度分量數據的差別來確定分配的權重，接著根據分配的權重對四個色度分量數據進行加權平均，得到與YUV420格式對應的一個色度分量數據P_T；將情況4）歸為一類，記為d類，對于這一類，給予三個色度分量數據值相等的色度分量數據0.85的整體權重，另外一個色度分量數據給予0.15的權重，接著根據所分配的權重對四個色度分量數據進行加權平均，得到與YUV420格式對應的色度分量值P_T；

（4）取出下一個未轉換的2x2色度分量數據塊，重復步驟(2)-(3)，直至當前幀所有的2x2色度分量數據塊轉換完畢；

（5）取出步驟(1)中獲取的該幀視頻數據的所有亮度分量數據，與由步驟(2)-(4)得到的轉換后的色度分量數據組合為YUV420格式電腦桌面視頻數據。

2.如權利要求1所述的基于色度信息分類的電腦桌面視頻YUV444轉YUV420的格式轉換方法，其特征在于：所述步驟（3）中，每類2x2色度分量數據塊的具體格式轉換如下：

對于屬于a類的2x2色度分量數據塊，根據公式(I)計算得到與YUV420格式對應的色度分量值P_T：

P_T＝0.25*(P₁+P₂+P₃+P₄)????(I)

對于屬于b類的2x2色度分量數據塊，根據公式(II)計算得到與YUV420格式對應的色度分量值P_T：

P_T＝0.70*X₁+0.15*X₂+0.15*X₃????(II)

式(II)中X₁表示P₁、P₂、P₃和P₄中相等的那對色度分量數據中的一個色度分量數據，X₂和X₃分別表示另外兩個分別與其它色度分量數據值都不相等的色度分量數據，給X₁的分配的整體權重為0.70，給X₂和X₃各自分配0.15的權重；

對于屬于c類的2x2色度分量數據塊，先確定兩對相等的色度分量數據的分布情況，分為3種情況，第一種情況是位于第一行的兩個色度分量數據相等，位于第二行的兩個色度分量數據相等；第二種情況是位于第一列的兩個色度分量數據相等，位于第二列的兩個色度分量數據相等；第三種情況是位于左上角的色度分量數據與位于右下角的色度分量數據相等，位于右上角的色度分量數據與位于左下角的色度分量數據相等；

記T₁和T₂是當前2x2色度分量數據塊的上方從左到右排列的兩個色度分量數據，B₁和B₂是當前2x2色度分量數據塊的下方從左到右排列的兩個色度分量數據，L₁和L₂是在當前2x2色度分量數據塊的左邊從上到下排列的兩個色度分量數據，R₁和R₂是在當前2x2色度分量數據塊的右邊從上到下排列的兩個色度分量數據；

對于c類中的第一種情況，計算位于當前2x2色度分量數據塊的第一行兩個色度分量數據，即P₁和P₂與位于各自上方的色度分量數據，即T₁和T₂的差值絕對值和D₁，如式(III)所示；再計算位于當前2x2色度分量數據塊第二行的兩個色度分量數據，即P₃和P₄與位于各自下方的色度分量數據，即B₁和B₂的差值絕對值和D₂，如式(IV)所示；比較兩個差值絕對值和的大小，給差值絕對值和較大的一對色度分量數據分配0.70的整體權重，給差值絕對值和較小的一對色度分量數據分配0.30的整體權重，如式(V)所示：

D₁=|P₁-T₁|+|P₂-T₂|????(III)

D₂=|P₃-B₁|+|P₄-B₂|????(IV)

P_T=0.70*X₁+0.30*X₂????(V)

式(V)中，X₁表示被分配0.70整體權重的那對色度分量數據中的一個色度分量數據，X₂表示被分配了0.30整體權重的那對色度分量數據中的一個色度分量數據；若當前2x2色度分量數據塊不存在上方色度分量數據，即不存在T₁和T₂，或者不存在下方色度分量數據，即不存在B₁和B₂，或者D₁和D₂相等時，則采用與a類相同的直接取均值的轉換方法，如式(I)所示；

對于c類中的第二種情況，計算位于當前2x2色度分量數據塊的第一列的兩個色度分量數據，即P₁和P₃與位于各自左方的色度分量數據，即L₁和L₂的差值絕對值和D₃，如式(VI)所示；再計算位于當前2x2色度分量數據塊的第二列的兩個色度分量數據，即P₂和P₄與位于各自右方的色度分量數據，即R₁和R₂的差值絕對值和D₄，如式(VII)所示；比較兩個差值絕對值和的大小，給差值絕對值和較大的一對色度分量數據分配0.70的整體權重，給差值絕對值和較小的一對色度分量數據分配0.30的整體權重，如式(V)所示；若當前2x2色度分量數據塊不存在左方色度分量數據，即不存在L₁和L₂，或者不存在右方色度分量數據，即不存在R₁和R₂，或者D₃和D₄相等時，則采用與a類相同的直接取均值的轉換方法，如式(I)所示；

D₃=|P₁-L₁|+|P₃-L₂|????(VI)

D₄=|P₂-R₁|+|P₄-R₂|????(VII)

對于c類中的第三種情況，計算位于當前2x2色度分量數據塊的左下角色度分量數據P₃和右上角色度分量數據P₂分別與左上角色度分量數據P₁和位于P₂上方的色度分量數據T₂的差值絕對值和D₅，如式(VIII)所示；再計算位于當前2x2色度分量數據塊的右下角色度分量數據P₄和左上角色度分量數據P₁分別與右上角色度分量數據P₂和位于P₁上方的色度分量數據T₁的差值絕對值和D₆，如式(IX)所示；比較兩個差值絕對值和的大小，給差值絕對值和較大的一對色度分量數據分配0.70的整體權重，給差值絕對值和較小的一對色度分量數據分配0.30的整體權重，如式(V)所示，若當前2x2色度分量數據塊不存在上方色度分量數據，即不存在T₁和T₂，或者D₅和D₆相等時，則采用與a類相同的直接取均值的轉換方法，如式(I)所示；

D₅=|P₃-P₁|+|P₂-T₂|????(VIII)

D₆=|P₄-P₂|+|P₁-T₁|????(IX)

對于屬于d類的2x2色度分量數據塊，根據公式(X)計算得到與YUV420格式對應的色度分量數據P_T：

P_T=0.85*X₁+0.15*X₂????(X)

式(X)中X₁表示P₁、P₂、P₃和P₄中相等的三個色度分量數據中的一個色度分量數據，X₂表示與其它三個色度分量數據都不相等的色度分量數據，分配給X₁的整體權重值為0.85，X₂分配0.15的權重值。