[发明专利]利用YUV与RGB空间联合修正视频编解码误差的方法

说明书

技术领域

本发明涉及信号处理中的视频编解码技术领域，特别涉及利用YUV与RGB空间联合修正视频编解码误差的方法。

背景技术

随着视频编解码技术的发展，一批具有代表性的国际、国内视频编解码标准，如MPEG2、H.264以及AVS相继制定，为视频信息的发展提供了更广泛的应用平台。

在现有技术中，进行视频编码时通常采用的是YUV颜色空间表示的数字化视频，但在视频播放中通常需要将其变换到RGB颜色空间。在对颜色空间变换的研究中发现，在由RGB变换到YUV空间中的过程中，RGB空间中的原有的[0,255]³立方体形状变为了平行六面体，其体积也将缩小在原来RGB空间以内。同时，对视频进行有损编码后，像素点会产生一定的误差，目前的压缩方法中都有涉及对像素点的修正，其基本采用分别对重建视频帧或解码后的视频帧的每个像素在各个分量上的取值限定在[0,255]的区间中。

而在现有的有损压缩方法中，在编码过程中对重建帧的处理和解码过程中对解码帧的修正处理都是将得到的Y，U和V分量的取值范围分别限制在[0,255]的区间中，并没有考虑到YUV颜色空间中平行六面体的形状，这样虽然不会影响视频在播放时的颜色，但是由于重建帧和解码帧会作为后续帧的参考帧，其中的误差会使后续帧在进行预测时得到更大的预测误差，从而降低编码效率。此外，由于视频内容的多样性，对于每一帧各自的颜色空间范围都有所不同，仅仅采用单一空间模型的固定值进行误差修正，当颜色范围比较单一的且范围较窄的场景时，修正的效果并不理想。

发明内容

本发明的目的在于提供利用YUV与RGB空间联合修正视频编解码误差的方法，以解决现有技术进行视频编码时编码效率不高，误差修正效果不理想的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供：

利用YUV与RGB空间联合修正视频编解码误差的方法，包括：

获取彩色视频每一帧中的每个像素分量，所述每个像素分量包括Y、U、V三个分量；

将所述Y、U、V三个分量通过颜色空间变换转换成R、G、B三个分量；

分别获取彩色视频每一帧中的所有Y、U、V、R、G、B分量的最大值和最小值；

保留彩色视频每一帧每一帧中的每个像素的Y、U、V三个分量数据，丢弃每个像素的R、G、B三个分量；

对所述用YUV颜色空间表示的彩色视频每一帧、最大值和最小值依次进行编码生成编码后数据、进行重建生成第一编码端重建帧和根据所述最大值和最小值对所述第一编码端重建帧进行空间联合修正生成第二编码端重建帧，所述第二编码端重建帧作为后续帧编码的参考帧；

将所述编码后数据、最大值和最小值通过一控制器生成传输码流，并通过传输信道将所述传输码流传输至解码端；

所述解码端对所述传输码流进行依次解码，为每一帧生成最大值、最小值、和第一解码端重建帧，根据所述最大值和最小值对所述第一解码端重建帧进行空间联合修正生成第二解码端重建帧，所述第二解码端重建帧作为下一帧解码的参考帧，将第二解码端重建帧作为最终的重建帧输出。

可选的，在所述的利用YUV与RGB空间联合修正视频编解码误差的方法中，所述最大值和最小值用一阶指数哥伦布码或定长码表示。

可选的，在所述的利用YUV与RGB空间联合修正视频编解码误差的方法中，对所述用YUV颜色空间表示的彩色视频每一帧、最大值和最小值依次进行编码生成编码后数据、进行重建生成第一编码端重建帧，以及所述解码端对所述传输码流进行依次解码，为每一帧生成最大值、最小值、和第一解码端重建帧的步骤中，采用的编解码方法包括：H.26x系列标准、Mpeg系列标准、AVS系列标准。

可选的，在所述的利用YUV与RGB空间联合修正视频编解码误差的方法中，对所述用YUV颜色空间表示的彩色视频每一帧、最大值和最小值依次进行编码生成编码后数据、进行重建生成第一编码端重建帧和根据所述最大值和最小值对所述第一编码端重建帧进行空间联合修正生成第二编码端重建帧，所述第二编码端重建帧作为后续帧编码的参考帧的步骤包括：

根据Y、U、V分量的最大值和最小值对所述第一编码端重建帧进行空间联合修正生成临时重建帧；

根据R、G、B分量的最大值和最小值对所述临时重建帧进行空间联合修正，生成第二编码端重建帧。

可选的，在所述的利用YUV与RGB空间联合修正视频编解码误差的方法中，根据Y、U、V分量的最大值和最小值对所述第一编码端重建帧进行空间联合修正生成临时重建帧的步骤包括：