[发明专利]一种用于视频编码的色度均衡方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种视频编码方法，具体涉及一种用于视频编码的色度均衡方法以及色度量化参数修正方法。

【背景技术】

在视频实时通信场合，视频信号的采样格式通常是Y:U:V＝4:2:0，数字视频编码标准H.264的Baseline Profile(基本档次)也只支持Y:U:V＝4:2:0格式。如图1所示，在这种采样格式下，亮度分量(Y)平均每四个采样点对应色度分量(U、V)的一个采样点。之所以采用这种采样格式是利用了人类视觉的特性，即对亮度分量的敏感程度大于对色度分量的敏感程度。

亮度分量与色度分量在空间采样率上的不同决定了它们在图像编码特性上的差异。在帧间编码过程中，数字视频编码标准H.264语法规定只对亮度分量进行运动搜索，色度分量的运动矢量直接取自于对应区域的亮度分量。在亚像素域，由于空间采样率的差异，对同一精度的运动矢量，色度分量必须比亮度分量多做一次插值，这导致了色度分量在空间上的分布相对平滑。此外，H.264引入了1/4像素精度的运动搜索，亮度分量在作1/4像素插值时，色度分量已到1/8像素插值，这更加剧了色度分量在空间上的平滑性，从而导致色度分量的残差值偏小，使得色度分量在量化后的PSNR(峰值信噪比)通常比亮度分量高。从一些测试编码软件对两个标准测试序列Mother&Daughter及Highway Drive编码后的PSNR值看出，对帧间编码图像并没有均衡亮度、色度分量的压缩比，导致整个图像的PSNR值不均衡。可以看到，色度分量的PSNR通常比亮度分量高0.4～1dB，这造成了压缩的不平衡。然而在通常情况下由于人类的主观效果，色度分量的PSNR比亮度分量高太多是没有必要的，并且不会对图像的质量产生太大改善，反而会浪费了相当的码率。

【发明内容】

为了解决现有技术中图像编码过程中由于亮度和色度分量的空间采样率差异，导致亮度和色度分量的压缩不平衡，浪费了相当的码率的技术问题，本发明提供了一种能够自适应调节色度分量压缩比的用于视频编码的色度均衡方法以及色度量化参数修正方法。

本发明解决现有技术中图像编码过程中由于亮度和色度分量的空间采样率差异，导致亮度和色度分量的压缩不平衡，浪费了相当的码率的技术问题所采用的技术方案是：提供一种用于视频编码的色度均衡方法，该均衡方法包括：a.获取当前图像和预测图像之间的亮度分量残差SAD_Y和色度分量残差SAD_C；b.基于获取亮度分量残差SAD_Y和色度分量残差SAD_C再计算得出频域中的残差分布SATD_Y和SATD_C；c.基于残差分布SATD_Y、SATD_C及预先得到的亮度量化参数QP_Y通过公式修正得出色度量化参数QP_C；d.分别基于亮度量化参数QP_Y和色度量化参数QP_C对当前图像的亮度分量和色度分量进行编码。

根据本发明一优选实施例，在步骤c中，色度量化参数Qp_C通过以下公式得出：