專利名稱：利用yuv與rgb空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及信號處理中的視頻編解碼技術領域，特別涉及利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法。
背景技術：
隨著視頻編解碼技術的發(fā)展，一批具有代表性的國際、國內視頻編解碼標準，如MPEG2、H.264以及AVS相繼制定，為視頻信息的發(fā)展提供了更廣泛的應用平臺。在現(xiàn)有技術中，進行視頻編碼時通常采用的是YUV顏色空間表示的數(shù)字化視頻，但在視頻播放中通常需要將其變換到RGB顏色空間。在對顏色空間變換的研究中發(fā)現(xiàn)，在由RGB變換到YUV空間中的過程中，RGB空間中的原有的
3立方體形狀變?yōu)榱似叫辛骟w，其體 積也將縮小在原來RGB空間以內。同時，對視頻進行有損編碼后，像素點會產生一定的誤差，目前的壓縮方法中都有涉及對像素點的修正，其基本采用分別對重建視頻幀或解碼后的視頻幀的每個像素在各個分量上的取值限定在
的區(qū)間中。而在現(xiàn)有的有損壓縮方法中，在編碼過程中對重建幀的處理和解碼過程中對解碼幀的修正處理都是將得到的Y，U和V分量的取值范圍分別限制在
的區(qū)間中，并沒有考慮到YUV顏色空間中平行六面體的形狀，這樣雖然不會影響視頻在播放時的顏色，但是由于重建幀和解碼幀會作為后續(xù)幀的參考幀，其中的誤差會使后續(xù)幀在進行預測時得到更大的預測誤差，從而降低編碼效率。此外，由于視頻內容的多樣性，對于每一幀各自的顏色空間范圍都有所不同，僅僅采用單一空間模型的固定值進行誤差修正，當顏色范圍比較單一的且范圍較窄的場景時，修正的效果并不理想。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法，以解決現(xiàn)有技術進行視頻編碼時編碼效率不高，誤差修正效果不理想的問題。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供:利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法，包括:獲取彩色視頻每一幀中的每個像素分量，所述每個像素分量包括Y、U、V三個分量;將所述Y、U、V三個分量通過顏色空間變換轉換成R、G、B三個分量；分別獲取彩色視頻每一幀中的所有Y、U、V、R、G、B分量的最大值和最小值；保留彩色視頻每一幀每一幀中的每個像素的Y、U、V三個分量數(shù)據(jù)，丟棄每個像素的R、G、B三個分量；對所述用YUV顏色空間表示的彩色視頻每一幀、最大值和最小值依次進行編碼生成編碼后數(shù)據(jù)、進行重建生成第一編碼端重建幀和根據(jù)所述最大值和最小值對所述第一編碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成第二編碼端重建幀，所述第二編碼端重建幀作為后續(xù)幀編碼的參考幀；
將所述編碼后數(shù)據(jù)、最大值和最小值通過一控制器生成傳輸碼流，并通過傳輸信道將所述傳輸碼流傳輸至解碼端；所述解碼端對所述傳輸碼流進行依次解碼，為每一幀生成最大值、最小值、和第一解碼端重建幀，根據(jù)所述最大值和最小值對所述第一解碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成第二解碼端重建幀，所述第二解碼端重建幀作為下一幀解碼的參考幀，將第二解碼端重建幀作為最終的重建幀輸出?？蛇x的，在所述的利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法中，所述最大值和最小值用一階指數(shù)哥倫布碼或定長碼表示?？蛇x的，在所述的利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法中，對所述用YUV顏色空間表示的彩色視頻每一幀、最大值和最小值依次進行編碼生成編碼后數(shù)據(jù)、進行重建生成第一編碼端重建幀，以及所述解碼端對所述傳輸碼流進行依次解碼，為每一幀生成最大值、最小值、和第一解碼端重建幀的步驟中，采用的編解碼方法包括:H.26x系列標準、Mpeg系列標準、AVS系列標準。可選的，在所述的利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法中，對所述用YUV顏色空間表示的彩色視頻每一幀、最大值和最小值依次進行編碼生成編碼后數(shù)據(jù)、進行重建生成第一編碼端重建幀和根據(jù)所述最大值和最小值對所述第一編碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成第二編碼端重建幀，所述第二編碼端重建幀作為后續(xù)幀編碼的參考幀的步驟包括:根據(jù)Y、U、V分量的最大值和最小值對所述第一編碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成臨時重建幀；根據(jù)R、G、B分量的最大值和最小值對所述臨時重建幀進行空間聯(lián)合修正，生成第
二編碼端重建幀?？蛇x的，在所述的利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法中，根據(jù)Y、
u、v分量的最大值和最小值對所述第一編碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成臨時重建幀的步驟包括:將大于所述Y、U、V分量最大值的第一編碼端重建幀置為所述最大值，將小于所述Y、U、V分量最小值的第一編碼端重建幀置為所述最小值，將大于等于所述Y、U、V分量最小值且小于等于所述Y、U、V分量最大值的第一編碼端重建幀保持不變?？蛇x的，在所述的利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法中，根據(jù)R、G、B分量的最大值和最小值對所述臨時重建幀進行空間聯(lián)合修正，生成第二編碼端重建幀的步驟包括:將所述臨時重建幀變換為R、G、B分量；將大于所述R、G、B分量最大值的臨時重建幀置為所述最大值，將小于所述R、G、B分量最小值的臨時重建幀置為所述最小值，將大于等于所述R、G、B分量最小值且小于等于所述R、G、B分量最大值的臨時重建幀保持不變；將修正后的臨時重建幀變換為Y、U、V分量生成第二編碼端重建幀?？蛇x的，在所述的利用Y UV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法中，根據(jù)所述最大值和最小值對所述第一解碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成第二解碼端重建幀，所述第二解碼端重建幀作為下一幀解碼的參考幀，將第二解碼端重建幀作為最終的重建幀輸出的步驟包括:根據(jù)Y、U、V分量的最大值和最小值對所述第一解碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成臨時重建幀；根據(jù)R、G、B分量的最大值和最小值對所述臨時重建幀進行空間聯(lián)合修正，生成第
二解碼端重建幀?？蛇x的，在所述的利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法中，根據(jù)Y、
u、v分量的最大值和最小值對所述第一解碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成臨時重建幀的步驟包括:將大于所述Y、U、V分量最大值的第一解碼端重建幀置為所述最大值，將小于所述Y、U、V分量最小值的第一解碼端重建幀置為所述最小值，將大于等于所述Y、U、V分量最小值且小于等于所述Y、U、V分量最大值的第一解碼端重建幀保持不變。 可選的，在所述的利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法中，根據(jù)R、G、B分量的最大值和最小值對所述臨時重建幀進行空間聯(lián)合修正，生成第二解碼端重建幀的步驟包括:將所述臨時重建幀變換為R、G、B分量；將大于所 述R、G、B分量最大值的臨時重建幀置為所述最大值，將小于所述R、G、B分量最小值的臨時重建幀置為所述最小值，將大于等于所述R、G、B分量最小值且小于等于所述R、G、B分量最大值的臨時重建幀保持不變；將修正后的臨時重建幀變換為Y、U、V分量生成第二解碼端重建幀。在本發(fā)明提供的利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法，具有以下有益效果:通過在編碼時，對彩色視頻每一幀在YUV和RGB兩個空間的各個分量的最大值和最小值進行編碼生成編碼數(shù)據(jù)、進行重建生成第一編碼端重建幀和根據(jù)所述的最大值和最小值對所述第一編碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成第二編碼端重建幀，作為后續(xù)編碼幀的參考幀，從而提高了編碼的效率。同時，將所述最大值和最小值作為編碼數(shù)據(jù)的一部分寫入傳輸碼流中，在解碼時，同樣根據(jù)所述最大值和最小值對第一解碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正，從而保證了編解碼的一致性，并且提高了解碼幀的質量。


圖1是本發(fā)明實施例的利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法的流程不意圖。
具體實施例方式以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明提出的利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。請參考圖1，其是本發(fā)明實施例的利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法的流程示意圖。如圖1所示，利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法，包括:
Sll:獲取彩色視頻每一幀中的每個像素分量，所述每個像素分量包括Y、U、V三個分量;具體的，所述彩色視頻每一幀是以YUV空間表示的數(shù)字化的彩色視頻幀，所述彩色視頻每一幀中包含多個像素分量，每個像素分量包括Y、U、V三個分量。S12:將所述Y、U、V三個分量通過顏色空間變換轉換成R、G、B三個分量；具體的，所述顏色空間變換適用于目前所有的顏色變換規(guī)范。S13:分別獲取彩色視頻每一幀中的所有Y、U、V、R、G、B分量的最大值和最小值；具體的，歷遍彩色視頻每一幀的每個分量上的所有像素獲取所述最大值和最小值，并通過編碼的方式將所述最大值和最小值放置于碼流生成器中。進一步的 ，所述最大值和最小值用一階指數(shù)哥倫布碼或定長碼表示。S14:保留彩色視頻每一幀中的每個像素的Y、U、V三個分量數(shù)據(jù)，丟棄每個像素的R、G、B三個分量；S15:對所述用YUV顏色空間表示的彩色視頻每一幀、最大值和最小值依次進行編碼生成編碼后數(shù)據(jù)、進行重建生成第一編碼端重建幀和根據(jù)所述最大值和最小值對所述第一編碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成第二編碼端重建幀，所述第二編碼端重建幀作為后續(xù)幀編碼的參考幀；具體的，采用H.26x系列標準、Mpeg系列標準、AVS系列標準的預測編碼器對所述彩色視頻的數(shù)據(jù)進行幀內或幀間預測和編碼，并將編碼后的數(shù)據(jù)放置于碼流生成器中。進一步的，在重建圖像的步驟中，讀取上一幀編碼后的數(shù)據(jù)后，通過H.26x系列標準、Mpeg系列標準、AVS系列標準的視頻解碼器進行圖像重建。在本發(fā)明的實施例中，對所述用YUV顏色空間表示的彩色視頻每一幀、最大值和最小值依次進行編碼生成編碼后數(shù)據(jù)、進行重建生成第一編碼端重建幀和根據(jù)所述最大值和最小值對所述第一編碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成第二編碼端重建幀，所述第二編碼端重建幀作為后續(xù)幀編碼的參考幀的步驟中，包括:根據(jù)Y、U、V分量的最大值和最小值對所述第一編碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成臨時重建幀；將大于所述Y、U、V分量最大值的第一編碼端重建幀置為所述最大值，將小于所述Y、U、V分量最小值的第一編碼端重建幀置為所述最小值，將大于等于所述Y、U、V分量最小值且小于等于所述Y、U、V分量最大值的第一編碼端重建幀保持不變；進一步的，根據(jù)R、G、B分量的最大值和最小值對所述臨時重建幀進行空間聯(lián)合修正，生成第二編碼端重建幀；將所述臨時重建幀變換為R、G、B分量；將大于所述R、G、B分量最大值的臨時重建幀置為所述最大值,將小于所述R、G、B分量最小值的臨時重建幀置為所述最小值，將大于等于所述R、G、B分量最小值且小于等于所述R、G、B分量最大值的臨時重建幀保持不變；將修正后的臨時重建幀變換為Y、U、V分量生成第二編碼端重建幀。在編碼時，根據(jù)彩色視頻每一幀在RGB空間和YUV空間中分別獲取的Y、U、V、R、G、B分量的最大值和最小值對第一編碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正，從而提高了編碼的準確性。
S16:將所述編碼后數(shù)據(jù)、最大值和最小值通過一控制器生成傳輸碼流，并通過傳輸信道將所述傳輸碼流傳輸至解碼端；具體的，將所述最大值和最小值與編碼后數(shù)據(jù)一起寫入傳輸碼流中，在解碼時，同樣根據(jù)所述最大值和最小值進行空間聯(lián)合修正，從而保證了編解碼的一致性，提高了編解碼的效率。S17:所述解碼端對所述傳輸碼流進行依次解碼，為每一幀生成最大值、最小值、和第一解碼端重建幀，根據(jù)所述最大值和最小值對所述第一解碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成第二解碼端重建幀，所述第二解碼端重建幀作為下一幀解碼的參考幀，將第二解碼端重建幀作為最終的重建幀輸出。具體的，在本發(fā)明的實施例中，所述解碼端對所述傳輸碼流進行依次解碼，為每一幀生成最大值、最小值、和第一解碼端重建幀，根據(jù)所述最大值和最小值對所述第一解碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成第二解碼端重建幀，所述第二解碼端重建幀作為下一幀解碼的參考幀，將第二解碼端重建幀作為最終的重建幀輸出的步驟中，包括:根據(jù)Y、U、V分量的最大值和最小值對所述第一解碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成臨時重建幀；將大于所述Y、U、V分量最大值的第一解碼端重建幀置為所述最大值，將小于所述Y、U、V分量最小值的第一解碼端重建幀置為所述最小值，將大于等于所述Y、U、V分量最小值且小于等于所述Y、U、V分量最大值的第一解碼端重建幀保持不變；進一步的，根據(jù)R、G、B分量的最大值和最小值對所述臨時重建幀進行空間聯(lián)合修正，生成第二解碼端重建幀；將所述臨時重建幀變換為R、G、B分量；

將大于所述R、G、B分量最大值的臨時重建幀置為所述最大值，將小于所述R、G、B分量最小值的臨時重建幀置為所述最小值，將大于等于所述R、G、B分量最小值且小于等于所述R、G、B分量最大值的臨時重建幀保持不變；將修正后的臨時重建幀變換為Y、U、V分量生成第二解碼端重建幀。結合上述的結構，通過在編碼時，對彩色視頻每一幀在YUV和RGB兩個空間的各個分量的最大值和最小值進行編碼生成編碼數(shù)據(jù)、進行重建生成第一編碼端重建幀和根據(jù)所述的最大值和最小值對所述第一編碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成第二編碼端重建幀，作為后續(xù)編碼幀的參考幀，從而提高了編碼的效率。同時，將所述最大值和最小值作為編碼數(shù)據(jù)的一部分寫入傳輸碼流中，在解碼時，同樣根據(jù)所述最大值和最小值對第一解碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正，從而保證了編解碼的一致性，并且提高了解碼幀的質量。上述描述僅是對本發(fā)明較佳實施例的描述，并非對本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領域的普通技術人員根據(jù)上述揭示內容做的任何變更、修飾，均屬于權利要求書的保護范圍。
權利要求
1.利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法，其特征在于，包括: 獲取彩色視頻每一幀中的每個像素分量，所述每個像素分量包括Y、U、V三個分量； 將所述Y、U、V三個分量通過顏色空間變換轉換成R、G、B三個分量； 分別獲取彩色視頻每一幀中的所有Y、U、V、R、G、B分量的最大值和最小值； 保留彩色視頻每一幀中的每個像素的Y、U、V三個分量數(shù)據(jù)，丟棄每個像素的R、G、B三個分量； 對所述用YUV顏色空間表示的彩色視頻每一幀、最大值和最小值依次進行編碼生成編碼后數(shù)據(jù)、進行重建生成第一編碼端重建幀和根據(jù)所述最大值和最小值對所述第一編碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成第二編碼端重建幀，所述第二編碼端重建幀作為后續(xù)幀編碼的參考幀； 將所述編碼后數(shù)據(jù)、最大值和最小值通過一控制器生成傳輸碼流，并通過傳輸信道將所述傳輸碼流傳輸至解碼端； 所述解碼端對所述傳輸碼流進行依次解碼，為每一幀生成最大值、最小值、和第一解碼端重建幀，根據(jù)所述最大值和最小值對所述第一解碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成第二解碼端重建幀，所述第二解碼端重建幀作為下一幀解碼的參考幀，將第二解碼端重建幀作為最終的重建巾貞輸出。
2.根據(jù)權利要求1所述的利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法，其特征在于，所述最大值和最小值用一階指數(shù)哥倫布碼或定長碼表示。
3.根據(jù)權利要 求1所述的利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法，其特征在于，對所述用YUV顏色空間表示的彩色視頻每一幀、最大值和最小值依次進行編碼生成編碼后數(shù)據(jù)、進行重建生成第一編碼端重建幀，以及所述解碼端對所述傳輸碼流進行依次解碼，為每一幀生成最大值、最小值、和第一解碼端重建幀的步驟中，采用的編解碼方法包括:H.26x系列標準、Mpeg系列標準、AVS系列標準。
4.根據(jù)權利要求1所述的利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法，其特征在于，對所述用YUV顏色空間表示的彩色視頻每一幀、最大值和最小值依次進行編碼生成編碼后數(shù)據(jù)、進行重建生成第一編碼端重建幀和根據(jù)所述最大值和最小值對所述第一編碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成第二編碼端重建幀，所述第二編碼端重建幀作為后續(xù)幀編碼的參考幀的步驟包括: 根據(jù)Y、U、V分量的最大值和最小值對所述第一編碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成臨時重建幀； 根據(jù)R、G、B分量的最大值和最小值對所述臨時重建幀進行空間聯(lián)合修正，生成第二編碼端重建幀。
5.根據(jù)權利要求4所述的利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法，其特征在于，根據(jù)Y、U、V分量的最大值和最小值對所述第一編碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成臨時重建幀的步驟包括: 將大于所述Y、U、V分量最大值的第一編碼端重建幀置為所述最大值，將小于所述Y、U、V分量最小值的第一編碼端重建幀置為所述最小值，將大于等于所述Y、U、V分量最小值且小于等于所述Y、U、V分量最大值的第一編碼端重建幀保持不變。
6.根據(jù)權利要求5所述的利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法，其特征在于，根據(jù)R、G、B分量的最大值和最小值對所述臨時重建幀進行空間聯(lián)合修正，生成第二編碼端重建幀的步驟包括: 將所述臨時重建幀變換為R、G、B分量； 將大于所述R、G、B分量最大值的臨時重建幀置為所述最大值，將小于所述R、G、B分量最小值的臨時重建幀置為所述最小值，將大于等于所述R、G、B分量最小值且小于等于所述R、G、B分量最大值的臨時重建幀保持不變； 將修正后的臨時重建幀變換為Y、U、V分量生成第二編碼端重建幀。
7.根據(jù)權利要求1所述的利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法，其特征在于，根據(jù)所述最大值和最小值對所述第一解碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成第二解碼端重建幀，所述第二解碼端重建幀作為下一幀解碼的參考幀，將第二解碼端重建幀作為最終的重建幀輸出的步驟包括: 根據(jù)Y、U、V分量的最大值和最小值對所述第一解碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成臨時重建幀； 根據(jù)R、G、B分量的最大值和最小值對所述臨時重建幀進行空間聯(lián)合修正，生成第二解碼端重建幀。
8.根據(jù)權利要求7所述的利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法，其特征在于，根據(jù)Y、U、 V分量的最大值和最小值對所述第一解碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成臨時重建幀的步驟包 括: 將大于所述Y、U、V分量最大值的第一解碼端重建幀置為所述最大值，將小于所述Y、U、V分量最小值的第一解碼端重建幀置為所述最小值，將大于等于所述Y、U、V分量最小值且小于等于所述Y、U、V分量最大值的第一解碼端重建幀保持不變。
9.根據(jù)權利要求8所述的利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法，其特征在于，根據(jù)R、G、B分量的最大值和最小值對所述臨時重建幀進行空間聯(lián)合修正，生成第二解碼端重建幀的步驟包括: 將所述臨時重建幀變換為R、G、B分量； 將大于所述R、G、B分量最大值的臨時重建幀置為所述最大值，將小于所述R、G、B分量最小值的臨時重建幀置為所述最小值，將大于等于所述R、G、B分量最小值且小于等于所述R、G、B分量最大值的臨時重建幀保持不變； 將修正后的臨時重建幀變換為Y、U、V分量生成第二解碼端重建幀。
全文摘要
本發(fā)明提供利用YUV與RGB空間聯(lián)合修正視頻編解碼誤差的方法，通過在編碼時，對彩色視頻每一幀在YUV和RGB兩個空間的各個分量的最大值和最小值進行編碼生成編碼數(shù)據(jù)、進行重建生成第一編碼端重建幀和根據(jù)所述的最大值和最小值對所述第一編碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正生成第二編碼端重建幀，作為后續(xù)編碼幀的參考幀，從而提高了編碼的效率。同時，將所述最大值和最小值作為編碼數(shù)據(jù)的一部分寫入傳輸碼流中，在解碼時，同樣根據(jù)所述最大值和最小值對第一解碼端重建幀進行空間聯(lián)合修正，從而保證了編解碼的一致性，并且提高了解碼幀的質量。
文檔編號H04N7/26GK103237225SQ201310173139
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月10日 優(yōu)先權日2013年5月10日
發(fā)明者范濤, 李亞柯, 趙海武, 李國平, 滕國偉, 羅平偉 申請人:上海國茂數(shù)字技術有限公司