[發明專利]圖像采樣格式轉換方法、計算機可讀存儲介質和編碼器

有效

• 申請號: 202110421791.5
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN112995664B
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 劉駿;馬飛
• 申請（專利權）人: 南京美樂威電子科技有限公司
• 主分類號: H04N19/132
• 分類號: H04N19/132;H04N19/176;H04N19/44;H04N9/64
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• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種圖像采樣格式轉換方法以及存儲有能實現該方法的程序的計算機可讀存儲介質和相應的編碼器，根據源圖像的采樣格式和編碼器所支持的采樣格式進行圖像信息的提取，將源圖像信息以編碼單元為單位進行分組，對每組中的編碼單元提取完主圖像信息塊后，將剩余的圖像信息進行同類重組得到該編碼單元組的子圖像信息塊，配合現有常見編碼采樣格式，可以支持更高采樣規格的圖片和視頻，提高恢復圖像的圖像質量。

技術領域

本發明涉及視頻采集、編碼領域，尤其涉及一種圖像采樣格式轉換方法、計算機可讀存儲介質和編碼器。

背景技術

色彩空間是坐標系統和子空間的闡述，在視頻壓縮中常用的色彩空間有RGB、YUV和YCbCr，在表示數字彩色信息時，YUV和YCbCr是相同的。Y表示亮度（Luminance或Luma），即灰階值；U、V、Cb、Cr表示色度，（Chrominance或Chroma），用于指定像素的顏色，色度U、Cb均表示RGB輸入信號藍色部分與信號亮度值之間的差異，色度V、Cr均表示RGB輸入信號紅色部分與信號亮度值之間的差異。

一般采用“ A：B：C”表示方法描述亮度分量和兩個色度分量的相對采樣頻率，YUV、YCbCr主要的采樣格式有4:4:4、4:2:2、4:2:0和4:1:1。其中，4:4:4表示完全取樣，使用相同的空間采樣率對圖像的亮度分量和色度分量進行采樣；而后三者對色度分量使用的空間采樣率比亮度分量使用的空間采樣率低，稱為色度亞采樣，4:2:2表示2:1水平取樣，垂直完全采樣；4:2:0表示2:1水平取樣，2:1垂直采樣；4:1:1表示4:1水平取樣，垂直完全采樣。

如圖1所示，在視頻通信過程中，不同格式的視頻源經過前處理模塊轉換成統一的數據格式，編解碼器只需要應對少量幾種統一的視頻數據格式，解碼后的視頻再經過后處理模塊轉換成與視頻源格式一致的恢復視頻。

由于人類對色度的感知沒有亮度敏感，因而，現有編解碼器多支持4:2:0或者4:2:2采樣格式，處理具有相對編碼器所支持的采樣格式更高采樣規格的視頻源，如采用4:2:0采樣格式的編碼器來處理4:4:4或者4:2:2采樣格式的視頻源，亦或是采用4:2:2采樣格式的編碼器來處理4:4:4采樣格式的視頻源，前處理模塊通常的做法是先對圖像進行下采樣，得到4:2:0或者4:2:2采樣格式的像素信息，相應的后處理模塊通常采用插值補償的方法再得到與視頻源采樣格式一致的恢復視頻，但通過插值補償的色度分量相較于視頻源的色度分量存在一定差異，在一些對恢復視頻質量要求較高情況下，如包括文字的視頻源，這些視頻源中往往包括了大量高頻信息，通過現有插值補償方式會影響恢復視頻的圖像質量，影響用戶體驗。

另外，某些視頻源中還包括透明度信息，如阿爾法通道（α Channel或AlphaChannel）指一張圖片的透明和半透明度，若采用支持4:2:0或者4:2:2采樣格式的編解碼器，則無法保留該信息，所得到的恢復視頻還原度較低。

發明內容

有鑒于此，為了解決現有技術在視頻通信過程中因色度信息損失影響恢復視頻質量的問題，本發明提供一種圖像采樣格式轉換方法，能夠在兼容現有大多數編碼器采樣格式的基礎上，提高恢復視頻的圖像質量。

為了解決上述問題，本發明的圖像采樣格式轉換方法，配合編碼器使用，該方法包括以下步驟：

根據源圖像的采樣格式和所述編碼器所支持的采樣格式，將源圖像信息中的編碼單元在水平方向上進行分組得到若干編碼單元組，所述編碼單元中包括像素點的亮度分量采樣、第一色度分量采樣和第二色度分量采樣；

對于某個編碼單元組，根據所述編碼器所支持的采樣格式，提取每個編碼單元中像素點的亮度分量采樣、第一色度分量采樣和第二色度分量采樣作為所述編碼單元對應的主圖像信息塊，所述編碼單元組中的主圖像信息塊與其所包括的編碼單元一一對應；

將所述編碼單元組中所有編碼單元中剩余像素點的第一色度分量采樣和第二分量采樣按照所述編碼器所支持的采樣格式進行同類重組，得到所述編碼單元組的子圖像信息塊。