[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

说明书

技术领域

本发明涉及视频信息处理领域，具体涉及一种针对电脑桌面视频的YUV444转YUV420的格式转换方法。 

背景技术

YUV是一种用亮度分量（Y分量）和色度分量（U分量和V分量）一起表示的视频格式，根据Y分量、U分量和V分量之间比例的不同，可以分为YUV444、YUV422、YUV420等不同类型格式（见毕厚杰，王健.新一代视频压缩编码标准：H.264/AVC.人民邮电出版社.2009），其中YUV444视频格式的Y、U、V三个分量具有同样的水平和垂直分辨率，每一个像素位置，都有3个分量，Y分量、U分量和V分量，即每个2x2亮度分量数据块对应1个2x2色度U分量数据块和1个2x2色度V分量数据块。而在YUV420视频格式中，在水平和垂直分辨率方面，U色度分量分辨率和V色度分量分辨率均是Y分量分辨率的一半，即每个2x2亮度分量数据块对应1个色度U分量数据和1个色度V分量数据。因而，YUV444视频格式在向YUV420视频格式的转换过程中，色度分量是由YUV444格式数据中的每个2x2色度数据块转换为YUV420格式的1个对应的色度数据，实现水平方向和垂直方向分辨率的二分之一比例缩小转换（见Iain E.G.Richardson.Video Codec Design.John Wiley&Sons Ltd.2002；又见Iain E.G.Richardon.H.264 and MPEG-4 Video Compression Video Coding for Next Generation Multimedia.Wiley Press.2003）。 

虽然YUV420视频格式与其它的YUV视频格式相比，它的色度信息最少，但对人眼的色度感觉而言，这种格式的视觉效果与其他YUV视频格式非常接近，且由于色度信息更少，其整体视频数据量较少，因此YUV420视频格式被很多视频编码标准选择作为视频编码的输入（见Iain E.G.Richardson.Video Codec Design.John Wiley&Sons Ltd.2002；又见Atul Puri,Xuemin Chen,Ajay Luthra.Video coding using the H.264/MPEG-4 AVCcompression standard.Signal Processing:Image Communication 19(2004)793-849），广泛应用于数字电视、视频会议、DVR等领域。 

电脑桌面视频是对电脑桌面视频信号进行采集存储得到的视频数据，用于记录电脑桌面的操作和进行状况。由于电脑桌面的分辨率和刷新频率都比较高，直接采集的电脑桌面视频数据量巨大。因此需要对电脑桌面视频进行编码压缩以减少存储的数据量。通常情况下，在进行电脑桌面视频的编码前，先要将直接采集的RGB888或RGB565等RGB视频格式转换为YUV444视频格式（见Keith Jack.Video Demystified：A Handbook for the Digital Engineer.LLH Technology Publishing，2001），再将YUV444视频格式转换为更适合通用视频编码器输入的YUV420视频格式。通用视频常用的YUV444格式转YUV420格式的转换方法主要有两种，一种是从每个2x2色度分量数据块中的4个色度分量数据中直接抽取1个色度分量数据的方法，来实现YUV444格式到YUV420格式的转换，另一种是计算每个2x2色度数据块中的4个色度分量数据的平均值的方法，得到对应的1个色度分量数据，来实现YUV444格式到YUV420格式的转换。在电脑桌面屏幕上，存在有较多的块状和条形区域，往往具有相同的颜色，而具有相同颜色的视觉重要性更高，并且桌面屏幕上存在较多的单像素线条和 字符数据，常用的直接抽取和直接取平均值的YUV444转YUV420的方法虽然计算量低，但由于对所有色度块的转换都采用单一的处理，使色度信息损失较多，桌面视频的线条和文字的色度特征偏差较大，不能完全满足对色度效果要求较高的电脑桌面视频记录应用。本文针对电脑桌面视频数据的特点，提出一种基于色度信息分类的电脑桌面视频的YUV444转YUV420的格式转换方法，得到的YUV420电脑桌面视频比采取直接抽取法和直接平均值法得到的YUV420电脑桌面视频保持较多的色度信息，为电脑桌面视频的压缩提供具有良好色度质量的YUV420格式输入视频，以提高压缩后视频流的图像质量。 

发明内容