[发明专利]一种基于亮度样本的方向预测的场内YC分离方法

说明书

技术领域

本发明涉及数字视频图像处理与显示技术领域，涉及一种将复合视频信号分离成亮度信号和色度信号的YC分离技术。

背景技术

复合视频信号(CVBS)由亮度信号(Luminance，也称为Y分量，亮度分量)和色度信号(Chrominance，也称为C分量，色度分量)构成。而色度信号由两个表示颜色信息的信号(分别记为U和V)合成。

编码器通常通过将亮度信号和色度信号简单地叠加在一起构成CVBS信号，这样色度信号和高频亮度信号就会占用频谱的相同部分，使得在解码器中分离它们时存在困难。解码时，一些亮度信息的高频部分有可能被作为色度信息解码(称之为串色)，一些色度信息有可能会停留在亮度信号中(称之为串亮度)，而这些都会影响图像质量。所以，对Y信号和C信号进行分离的YC分离技术在视频处理领域是非常重要的。

作为YC分离技术，已经存在简单YC分离、2D梳状滤波、3D梳状滤波技术等，参见《视频技术手册(第五版)(VideoDemystified(Fifth Edition))》，著作者：[美]Keith Jack，译作者：杨征，田尊华，张杰良，陈虎：人民邮电出版社，2009年8月第一版，ISBN978-7-115-21020-3-TN的第314-322页。

简单YC分离技术的垂直色度解析度没有损失，但是没有采用任何串色抑制，容易串色。

2D梳状滤波(也称为场内梳状滤波)技术有很多变形，但是各有优缺点，例如传统的梳状滤波器只对垂直对齐的样本进行处理，所以传统的梳状滤波器在对角线和垂直色彩变化方面仍然有问题。

3D梳状滤波(也称为场间梳状滤波)，尤其是3D运动自适应梳状滤波器可以达到很好的YC分离效果，但是要存储2场(NTSC制)或者4场(PAL制)的CVBS采样点数据，硬件成本太高。

发明内容

为了克服已有复合视频信号YC分离方法的不能兼顾分离效果和成本的不足，本发明提供一种降低成本的同时保证良好的分离效果的基于亮度样本的方向预测的场内YC分离方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于亮度样本的方向预测的场内YC分离方法，所述YC分离方法包括以下步骤：

1)、对复合视频信号进行4f_sc采样，选择具有行间对应的采样点的相位差为180°的行间数据；

2)、对M行行间数据采用简单YC分离技术将复合视频信号初步分离为初步亮度信号和初步色度信号；

3)、对M行初步亮度信号取样本，设定亮度样点的处理单元称为被定义为4x4块，表示4x4的采样点矩阵；利用空间相关性，用当前的一个4x4的采样点矩阵的左边和上边的相邻点采用H.264的亮度样点的Intra_4×4预测过程对当前的4x4的采样点矩阵进行方向预测；

设定6种预测方向包括垂直方向New_0，水平方向New_1，垂直向右方向New_2，水平向下方向New_3，垂直向左方向New_4和水平向上方向New_5，与H.264的帧内4x4预测的预测方向的对应关系为：

New_0方向对应H.264的预测方向0；

New_1方向对应H.264的预测方向1；

New_2方向对应H.264的预测方向5；

New_3方向对应H.264的预测方向6；

New_4方向对应H.264的预测方向7；

New_5方向对应H.264的预测方向8；

设定6种预测模式包括了模式New_0～模式New5，与H.264的帧内4x4预测的预测模式的对应关系为：

New_0模式对应H.264的预测模式0；

New_1模式对应H.264的预测模式1；

New_2模式对应H.264的预测模式5；

New_3模式对应H.264的预测模式6；

New_4模式对应H.264的预测模式7；

New_5模式对应H.264的预测模式8；

对原来的4x4采样点矩阵的左边和上边的相邻点(A’-M’)进行处理，得到一个新的4x4矩阵，称为重建块；

w’＝predict’(T’，mode’)；

其中T是原始块左边和上边的相邻点，w’是重建块，mode’是预测模式，predict’是相应的重建函数；

当mode’为模式New_0时，predict’(.)＝predict_0(.)；

当mode’为模式New_1时，predict’(.)＝predict_1(.)；