[发明专利]一种基于色度信息分类的电脑桌面视频YUV444转YUV420的格式转换方法

权利要求书

1.一种基于色度信息分类的电脑桌面视频YUV444转YUV420的格式转换方法，其特征在于：所述格式转换方法包括以下步骤：

（1）输入一帧待转换的YUV444视频格式数据；

（2）取出一个未转换的2x2色度分量数据块，用P₁、P₂、P₃和P₄表示当前2x2色度分量数据块按从上到下且从左到右顺序排列的4个色度分量数据，即P₁是2x2色度分量数据块的左上角的色度分量数据，P₂是2x2色度分量数据块的右上角的色度分量数据，P₃是2x2色度分量数据块的左下角的色度分量数据，P₄是2x2色度分量数据块的右下角的色度分量数据，所述的2x2色度分量数据块是色度U分量类型的2x2数据块或者色度V分量类型的2x2数据块；

（3）根据2x2色度分量数据块中4个色度分量数据之间的数据相等关系来确定该2x2色度分量数据块所属类型，再根据所属类型将2x2色度分量数据块转换为与YUV420格式对应的1个色度分量数据P_T，具体过程如下：

将2x2色度分量数据块的4个色度分量数据之间的数据相等关系分为5种情况：1)四个色度分量数据相互之间都不相等；2)仅有两个色度分量数据相等，剩余两个色度分量数据之间不相等，且剩余两个色度分量数据分别与两个相等的色度分量数据都不相等；3)两对色度分量数据相等，但是两对色度分量数据之间不相等；4)四个色度分量数据之中有三个色度分量数据相等，另一个色度分量数据与其它三个不相等；5)四个色度分量数据之间均相等；

对这5种情况进行分类，将上述情况1）和5）归为一类，记a类，对于这一类的处理，采用对四个色度分量数据直接取平均值得到与YUV420格式对应的一个色度分量数据P_T的方法；将情况2）归为一类，记为b类，对于这一类，给予两个相等的色度分量数据0.70的整体权重，另外两个与其它色度分量数据都不相等的色度分量数据各自给予0.15的权重，接着根据所分配的权重对四个色度分量数据进行加权平均，得到与YUV420格式对应的一个色度分量数据P_T；将情况3）归为一类，记为c类，对于这一类，根据对比2x2色度分量数据块与其空间邻近的色度分量数据的差别来确定分配的权重，接着根据分配的权重对四个色度分量数据进行加权平均，得到与YUV420格式对应的一个色度分量数据P_T；将情况4）归为一类，记为d类，对于这一类，给予三个色度分量数据值相等的色度分量数据0.85的整体权重，另外一个色度分量数据给予0.15的权重，接着根据所分配的权重对四个色度分量数据进行加权平均，得到与YUV420格式对应的色度分量值P_T；

（4）取出下一个未转换的2x2色度分量数据块，重复步骤(2)-(3)，直至当前帧所有的2x2色度分量数据块转换完毕；

（5）取出步骤(1)中获取的该帧视频数据的所有亮度分量数据，与由步骤(2)-(4)得到的转换后的色度分量数据组合为YUV420格式电脑桌面视频数据。

2.如权利要求1所述的基于色度信息分类的电脑桌面视频YUV444转YUV420的格式转换方法，其特征在于：所述步骤（3）中，每类2x2色度分量数据块的具体格式转换如下：

对于属于a类的2x2色度分量数据块，根据公式(I)计算得到与YUV420格式对应的色度分量值P_T：

P_T＝0.25*(P₁+P₂+P₃+P₄)    (I)

对于属于b类的2x2色度分量数据块，根据公式(II)计算得到与YUV420格式对应的色度分量值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中相等的那对色度分量数据中的一个色度分量数据，X₂和X₃分别表示另外两个分别与其它色度分量数据值都不相等的色度分量数据，给X₁的分配的整体权重为0.70，给X₂和X₃各自分配0.15的权重；

对于属于c类的2x2色度分量数据块，先确定两对相等的色度分量数据的分布情况，分为3种情况，第一种情况是位于第一行的两个色度分量数据相等，位于第二行的两个色度分量数据相等；第二种情况是位于第一列的两个色度分量数据相等，位于第二列的两个色度分量数据相等；第三种情况是位于左上角的色度分量数据与位于右下角的色度分量数据相等，位于右上角的色度分量数据与位于左下角的色度分量数据相等；

记T₁和T₂是当前2x2色度分量数据块的上方从左到右排列的两个色度分量数据，B₁和B₂是当前2x2色度分量数据块的下方从左到右排列的两个色度分量数据，L₁和L₂是在当前2x2色度分量数据块的左边从上到下排列的两个色度分量数据，R₁和R₂是在当前2x2色度分量数据块的右边从上到下排列的两个色度分量数据；

对于c类中的第一种情况，计算位于当前2x2色度分量数据块的第一行两个色度分量数据，即P₁和P₂与位于各自上方的色度分量数据，即T₁和T₂的差值绝对值和D₁，如式(III)所示；再计算位于当前2x2色度分量数据块第二行的两个色度分量数据，即P₃和P₄与位于各自下方的色度分量数据，即B₁和B₂的差值绝对值和D₂，如式(IV)所示；比较两个差值绝对值和的大小，给差值绝对值和较大的一对色度分量数据分配0.70的整体权重，给差值绝对值和较小的一对色度分量数据分配0.30的整体权重，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整体权重的那对色度分量数据中的一个色度分量数据，X₂表示被分配了0.30整体权重的那对色度分量数据中的一个色度分量数据；若当前2x2色度分量数据块不存在上方色度分量数据，即不存在T₁和T₂，或者不存在下方色度分量数据，即不存在B₁和B₂，或者D₁和D₂相等时，则采用与a类相同的直接取均值的转换方法，如式(I)所示；

对于c类中的第二种情况，计算位于当前2x2色度分量数据块的第一列的两个色度分量数据，即P₁和P₃与位于各自左方的色度分量数据，即L₁和L₂的差值绝对值和D₃，如式(VI)所示；再计算位于当前2x2色度分量数据块的第二列的两个色度分量数据，即P₂和P₄与位于各自右方的色度分量数据，即R₁和R₂的差值绝对值和D₄，如式(VII)所示；比较两个差值绝对值和的大小，给差值绝对值和较大的一对色度分量数据分配0.70的整体权重，给差值绝对值和较小的一对色度分量数据分配0.30的整体权重，如式(V)所示；若当前2x2色度分量数据块不存在左方色度分量数据，即不存在L₁和L₂，或者不存在右方色度分量数据，即不存在R₁和R₂，或者D₃和D₄相等时，则采用与a类相同的直接取均值的转换方法，如式(I)所示；

D₃=|P₁-L₁|+|P₃-L₂|    (VI)

D₄=|P₂-R₁|+|P₄-R₂|    (VII)

对于c类中的第三种情况，计算位于当前2x2色度分量数据块的左下角色度分量数据P₃和右上角色度分量数据P₂分别与左上角色度分量数据P₁和位于P₂上方的色度分量数据T₂的差值绝对值和D₅，如式(VIII)所示；再计算位于当前2x2色度分量数据块的右下角色度分量数据P₄和左上角色度分量数据P₁分别与右上角色度分量数据P₂和位于P₁上方的色度分量数据T₁的差值绝对值和D₆，如式(IX)所示；比较两个差值绝对值和的大小，给差值绝对值和较大的一对色度分量数据分配0.70的整体权重，给差值绝对值和较小的一对色度分量数据分配0.30的整体权重，如式(V)所示，若当前2x2色度分量数据块不存在上方色度分量数据，即不存在T₁和T₂，或者D₅和D₆相等时，则采用与a类相同的直接取均值的转换方法，如式(I)所示；

D₅=|P₃-P₁|+|P₂-T₂|    (VIII)

D₆=|P₄-P₂|+|P₁-T₁|    (IX)

对于属于d类的2x2色度分量数据块，根据公式(X)计算得到与YUV420格式对应的色度分量数据P_T：

P_T=0.85*X₁+0.15*X₂    (X)

式(X)中X₁表示P₁、P₂、P₃和P₄中相等的三个色度分量数据中的一个色度分量数据，X₂表示与其它三个色度分量数据都不相等的色度分量数据，分配给X₁的整体权重值为0.85，X₂分配0.15的权重值。