CN102158716B - 一种视频优化方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及视频处理领域，为了解决现有技术中对高对比度区域显示颜色失真较为严重的问题提供了一种图像优化方法及装置，其中方法包括获取输入视频Cb或Cr信号位置采样值a、b、c和d；在所述a、b、c和d位置采样值中获取最大值和最小值；计算亚采样后的Cb或Cr信号值o：o＝λ_max*max(a，b，c，d)+λ_min*min(a，b，c，d)，其中，λ_max+λ_min＝1；输出所述Cb或Cr的信号值o。本发明实施例可以在彩色信号的高对比度区域，例如网页中文字，以最大限度降低颜色失真。

Description

一种视频优化方法及装置

技术领域

本发明涉及视频处理领域，特别是关于一种图像优化方法及装置。

背景技术

在数字视频压缩技术中，例如MPEG2、H.264、AVS，视频信号都采用YCbCr420格式，YCbCr是一种表示颜色的方式，将颜色用三个分量表示:Y、Cb、Cr，其中Y为亮度分量，用以表示颜色的亮度信息；Cb、Cr为色差分量，用以表示颜色的彩色信息；YCbCr格式常用于图像和视频压缩技术中。420采样格式为在图像采样过程中，Cb分量的分辨率在水平方向和垂直方向为Y分量的1/2，Cr分量的分辨率在水平方向和垂直方向为Y分量的1/2。

原有的视频信号abcd，Y分量对应的色差信号，即全采样的色差信号，a、b、c、d为四个相邻的全采样色差信号，且在空间上组成一个长方形，每个色差亚采样o位于a、b、c、d之间。

Cb、Cr都采用了亚采样的格式，在视频分析一书（Video Demistified，a handbook forthe digital engineer fourth edition America，2005）中，列举了多种420采样技术；在各种CbCr亚采样方案中，仅仅是采样位置的不同。

在4个原有的Cb、Cr信号之间，选择采样点，采样数据为亚采样后的CbCr信号。视频压缩标准H.263和H.264的CbCr亚采样方案如图1所示。图1A为H.263的亚采样方案，图1B为H.264的亚采样方案。abcd为原有的视频CbCr信号位置采样值，o为亚采样后CbCr信号的值。

上述现有技术CbCr的亚采样降低了采样频率，根据奈奎斯特定理，原有图像的高频信息可能发生混叠。视频效果为有散杂的影像。在亚采样时，可能造成高频分量的损失。造成图像比较模糊；在高对比度区域，颜色失真比较严重，且发生严重的振铃效应。

另一种现有技术中，用abcd的线性组合表示o，具体如下式。其中ABCD为abcd对应的系数。

$o=\frac{\mathrm{Aa}+\mathrm{Bb}+\mathrm{Cc}+\mathrm{Dd}}{A+B+C+D}$

上述现有技术中，例如均值滤波、双线性插值等，只考虑了abcd和o的相对位置，而并没有考虑abcd的大小。虽然在一定程度上可以降低色差颜色失真，但当abcd的大小相差比价悬殊时，颜色失真仍然非常严重，人眼非常容易辨识。

发明内容

本发明实施例为了解决现有技术中对高对比度区域显示颜色失真较为严重的问题，提供一种视频优化方法及装置。

其中，本发明实施例提供的一种视频优化方法包括，

获取输入视频Cb或Cr信号位置采样值a、b、c和d，并获取输入视频的亮度分量Y；

在所述a、b、c和d位置采样值中获取最大值和最小值；

计算亚采样后的Cb或Cr信号值o：o=λ_max*max(a,b,c,d)+λ_min*min(a,b,c,d)，其中，λ_max+λ_min=1；

输出所述Cb或Cr的信号值o；

将上述Cb的信号值和Cr的信号值与亮度分量Y相结合，构成具有颜色的像素点。

根据本发明实施例所述方法的一个进一步的方面，通过全采样获取所述亮度分量Y。

根据本发明实施例所述方法的另一个进一步的方面，在构成具有颜色的像素点之后，显示所述像素点。

根据本发明实施例所述方法的另一个进一步的方面，在计算亚采样后的Cb或Cr信号值o时，采用预设的λ_max和λ_min参数计算亚采样后的Cb或Cr信号值o。

根据本发明实施例所述方法的另一个进一步的方面；根据人眼的视觉要求和图像特点调节λ_max和λ_min；λ_max越大，图像的失真越小，振铃效应越明显；λ_min越大，图像的失真越大，振铃效应越小。对于网页图像，建议取值方式为:对于计算亚采样后的Cb，λ_max=λ_min=0.5；对于计算亚采样后的Cr，λ_max=0.6，λ_min=0.4。

本发明实施例还提供了一种视频优化装置，包括：

输入单元，用于获取输入视频Cb或Cr信号位置采样值a、b、c和d；

获取单元，用于在所述a、b、c和d位置采样值中获取最大值和最小值；

计算单元，用于计算亚采样后的Cb或Cr信号值o：o=λ_max*max(a,b,c,d)+λ_min*min(a,b,c,d)，其中，λ_max+λ_min=1；

输出单元，用于输出所述Cb或Cr的信号值o；

还包括亮度分量获取单元和像素计算单元，所述亮度分量获取单元用于获取输入视频的亮度分量Y；

所述像素计算单元，用于将所述输出单元输出的Cb的信号值和Cr的信号值与亮度分量获取单元获取的亮度分量Y相结合，构成具有颜色的像素点。

根据本发明实施例所述装置的一个进一步的方面，还包括显示单元，接收所述像素计算单元输出的像素点并显示。

通过本发明实施例，在彩色信号的高对比度区域，例如网页中文字，在最大限度降低颜色失真。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A为现有技术中H.263的亚采样方案；

图1B为现有技术中H.264的亚采样方案；

图2所示为本发明实施例一种视频优化方法流程图；

图3所示为本发明实施例一种视频优化装置的结构示意图；

图4所示为本发明实施例另一种视频优化方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示为本发明实施例一种视频优化方法流程图。

包括步骤201，获取输入视频Cb或Cr信号位置采样值a、b、c和d。

步骤202，在所述a、b、c和d位置采样值中获取最大值和最小值。

步骤203，计算亚采样后的Cb或Cr信号值o：o=λ_max*max(a,b,c,d)+λ_min*min(a,b,c,d)，

其中，λ_max+λ_min=1。

步骤204，输出所述Cb或Cr的信号值o。

作为本发明实施例的进一步，在所述获取输入视频Cb或Cr信号位置采样值a、b、c和d的同时，获取输入视频的亮度分量Y。进一步的，可以通过全采样获取所述亮度分量Y。

作为本发明实施例的进一步，当输出了Cb的信号值和Cr的信号值后，将上述Cb的信号值和Cr的信号值与亮度分量Y相结合，构成具有颜色的像素点。

作为本发明实施例的进一步，在构成具有颜色的像素点之后显示所述像素点。

作为本发明实施例的进一步，在计算亚采样后的Cb或Cr信号值o时，可以采用预设的λ_max和λ_min参数计算亚采样后的Cb或Cr信号值o，例如对于Cb，λ_max=λ_min=0.5；对于Cr，λ_max=0.6，λ_min=0.4，当然本领域技术人员还可以设置其它参数λ_max和λ_min，只要保证λ_max+λ_min=1即可，λ_max越大，颜色失真越小，但振铃效应越明显；λ_min越大，颜色失真越大，但振铃效应越不明显，可以根据人眼的视觉效果，适当的调整λ_max，λ_min的大小。

通过上述实施例，在彩色信号的高对比度区域，例如网页中文字，在最大限度降低颜色失真的同时，还能够降低振铃效应。

如图3所示为本发明实施例一种视频优化装置的结构示意图。

包括，输入单元301，获取单元302，计算单元303，输出单元304。

所述输入单元301，用于获取输入视频Cb或Cr信号位置采样值a、b、c和d。

所述获取单元302，用于在所述a、b、c和d位置采样值中获取最大值和最小值。

所述计算单元303，用于计算亚采样后的Cb或Cr信号值o：o=λ_max*max(a,b,c,d)+λ_min*min(a,b,c,d)，其中，λ_max+λ_min=1。

所述输出单元304，用于输出所述Cb或Cr的信号值o。

作为本发明实施例的进一步，还包括亮度分量获取单元305，用于获取输入视频的亮度分量Y，可以通过全采样获取所述亮度分量Y。还包括像素计算单元306，用于将所述输出单元204输出的Cb的信号值和Cr的信号值与亮度分量Y相结合，构成具有颜色的像素点。

作为本发明实施例的进一步，还包括显示单元用于根据所述像素点进行显示。

作为本发明实施例的进一步，所述计算单元303根据预设的参数对Cb或Cr信号值o进行计算，对于Cb，λ_max=λ_min=0.5；对于Cr，λ_max=0.6，λ_min=0.4。

如图4所示为本发明实施例另一种视频优化方法流程图。

步骤401，获取输入视频Cb信号位置采样值a、b、c和d，在本例中a=255,b=255,c=255,d=0。

步骤402，获取a、b、c和d位置采样值中的最大值和最小值，在本例中最大值为255，最小值为0。

步骤403，计算亚采样后的Cb信号值o，在本例中λ_max=λ_min=0.5，即o=(max(a,b,c,d)+min(a,b,c,d))/2=128。

步骤404，可以在上述步骤401进行的同时也可以在上述步骤403结束后进行如下步骤404-406，获取输入视频Cr信号位置采样值a、b、c和d，在本例中a=128,b=54,c=6,d=48。

步骤405，获取a、b、c和d位置采样值中的最大值和最小值，在本例中最大值为128，最小值为6。

步骤406，计算亚采样后的Cr信号值o，在本例中λ_max=0.6，λ_min=0.4，即o=0.6*128+0.4*6=79.2，四舍五入o=79。或者λ还可以取其它值，例如λ_max=0.5，λ_min=0.5，即o=0.5*128+0.5*6=67。

步骤407，输出所述Cb的信号值o=128，Cr的信号值o=79。

步骤408，获取输入视频信号的亮度分量Y，在本例中例如为Y=128。

步骤409，将上述Cb的信号值和Cr的信号值与亮度分量Y相结合，构成具有颜色的像素点，在本例中为（128,79,128）。显示装置可以根据像素点的参数，在屏幕上显示该像素点。

通过上述实施例，在视频压缩中，如果压缩对象为网页，由于网页中的彩色文字为一个像素宽，采用原有的420亚采样方案，可能造成网页图像的严重失真，如果采用本发明方案，可以大大降低亚采样后网页图像的失真。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种视频优化方法，其特征在于包括，

获取输入视频Cb或Cr信号位置采样值a、b、c和d，并获取输入视频的亮度分量Y；

在所述a、b、c和d位置采样值中获取最大值和最小值；

计算亚采样后的Cb或Cr信号值o：o=λ_max*max(a,b,c,d)+λ_min*min(a,b,c,d)，其中，λ_max+λ_min=1；

输出所述Cb或Cr的信号值o；

将上述Cb的信号值和Cr的信号值与亮度分量Y相结合，构成具有颜色的像素点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过全采样获取所述亮度分量Y。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在构成具有颜色的像素点之后，显示所述像素点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在计算亚采样后的Cb或Cr信号值o时，采用预设的λ_max和λ_min参数计算亚采样后的Cb或Cr信号值o。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对于计算亚采样后的Cb，λ_max=λ_min=0.5；对于计算亚采样后的Cr，λ_max=0.6，λ_min=0.4。

6.一种视频优化装置，其特征在于包括：

输入单元，用于获取输入视频Cb或Cr信号位置采样值a、b、c和d；

获取单元，用于在所述a、b、c和d位置采样值中获取最大值和最小值；

计算单元，用于计算亚采样后的C b或C r信号值o：o=λ_max*max(a,b,c,d)+λ_min*min(a,b,c,d)，其中，λ_max+λ_min=1；

输出单元，用于输出所述Cb或Cr的信号值o；

还包括亮度分量获取单元和像素计算单元，所述亮度分量获取单元用于获取输入视频的亮度分量Y；

所述像素计算单元，用于将所述输出单元输出的Cb的信号值和Cr的信号值与亮度分量获取单元获取的亮度分量Y相结合，构成具有颜色的像素点。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括显示单元，接收所述像素计算单元输出的像素点并显示。

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