CN109951715B - 一种基于h.264的yuv444图像编解码方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及视频编码领域，具体涉及基于H.264的YUV444编解码方法，包括步骤将采集的视频图像数据转换为YUV444格式的图像帧；对该YUV444格式的图像帧进行拆分，分别获得Y分量图像帧、U分量图像帧和V分量图像帧，将V分量图像帧再次拆分为4个子帧；将Y分量图像帧和两个V分量子帧组合创建第一个YUV420格式的图像帧，U分量图像帧与另两个V分量子帧组合创建第二YUV420格式的图像帧；分别对两个YUV420格式的图像帧进行H.264编码，获得两路H.264码流数据；通过H.264算法分别对两路H.264码流数据进行解码，获得两路YUV420格式图像帧；组合成1路YUV444图像帧后进行显示。本发明基于H.264的YUV444图像编解码方法经过数据拆分重组后，解决了画面中单像素点画面的文字、图像经过H.264压缩后，细节失真的问题。
Description
技术领域
本发明涉及视频编码领域，特别是涉及一种基于H.264的YUV444编解码方法。
背景技术
视频编解码技术已经应用到各行各业，如医疗、交通、航空航天等。H.264算法是目前应用最为广泛的视频编解码算法。在使用H.264算法进行视频编码时，为控制数据量，根据人对图像中亮度和色彩信息敏感程度不同的生理特点，通常采用减少色彩信息的方法将图像转为YUV420后进行编码，如图1所示。由于转换过程丢失了部分色彩信息，会导致视频画面中字符图像的边缘细节失真。当视频画面中的字符为单像素点数据时，会出现字符显示不完整等问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：在使用H.264算法进行视频编码时，采用减少色彩信息的方法将图像转为YUV420后进行编码，当视频画面中的字符为单像素点数据时，会出现字符显示不完整问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于H.264的YUV444图像编解码方法，包括以下步骤：
S1，将采集的视频图像数据转换为YUV444格式的图像帧；
S2，对该YUV444格式的图像帧进行拆分，分别获得Y分量图像帧、U分量图像帧和V分量图像帧，将V分量图像帧再次拆分为4个子帧；
S3，将Y分量图像帧和两个V分量子帧组合创建第一个YUV420格式的图像帧，U分量图像帧与另两个V分量子帧组合创建第二YUV420格式的图像帧；
S4，分别对两个YUV420格式的图像帧进行H.264编码，获得两路H.264码流数据；
S5，通过H.264算法分别对两路H.264码流数据进行解码，获得两路YUV420格式图像帧；
提取第一路YUV420图像帧的Y分量图像帧填充在YUV444图像帧的Y分量图像帧位置，提取第二路YUV420图像帧的Y分量图像帧填充在YUV444图像帧的U分量图像帧位置，提取两路YUV420图像帧的UV分量图像帧填充在YUV444图像帧的V分量图像帧位置；
组合成1路YUV444图像帧后进行显示。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明具备如下有益效果：
本发明基于H.264的YUV444图像编解码方法经过数据拆分重组后，解决了画面中单像素点画面的文字、图像经过H.264压缩后，细节失真的问题。
附图说明
图1是色彩空间示意图；
图2是本发明基于H.264的YUV444图像编解码方法流程图；
图3是一种YUV444图像提取YUV420所示的分解示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图2所示，本发明实施例提供了一种基于H.264的YUV444图像编解码方法，包括以下步骤：
S1，将采集的视频图像数据转换为YUV444格式的图像帧；
视频采集后将获得的RGB图像信息转换为YUV444图像帧(即YUV444色彩空间)，在YUV444图像帧中，所有这些颜色分量具有相同的分辨率，即每个分量中的像素数相同。
S2，对该YUV444格式的图像帧进行拆分，分别获得Y分量图像帧、U分量图像帧和V分量图像帧，将V分量图像帧再次拆分为4个子帧；
如图3所示，将V分量图像帧拆分的方法是：对奇偶行和奇偶列进行拆分，获得4个子帧，分别为奇数行奇数列子帧V11、奇数行偶数列子帧V12、偶数行奇数列子帧V21、偶数行偶数列子帧V22。
S3，将Y分量图像帧和两个V分量子帧组合创建第一个YUV420格式的图像帧，U分量图像帧与另两个V分量子帧组合创建第二YUV420格式的图像帧：
第一个YUV420格式的图像帧组合的方法是：对原视频的Y分量图像帧与奇数行奇数列子帧V11、奇数行偶数列子帧V12进行组合，将Y分量图像帧数据填充在YUV420格式图像帧的Y分量图像帧位置，奇数行奇数列子帧V11数据填充在YUV420格式图像帧的U分量图像帧位置，奇数行偶数列子帧V12数据填充在YUV420格式图像帧的V分量图像帧位置。
第二个YUV420格式的图像帧组合的方法是：对原视频的U分量图像帧与偶数行奇数列子帧V21、偶数行偶数列子帧V22进行组合，将U分量图像帧数据填充在YUV420格式图像帧的Y分量图像帧位置，偶数行奇数列子帧V21数据填充在YUV420格式图像帧的U分量图像帧位置，偶数行偶数列子帧V22数据填充在YUV420格式图像帧的V分量图像帧位置。
S4，分别对两个YUV420格式的图像帧进行H.264编码，获得两路H.264码流数据；
S5，通过H.264算法分别对两路H.264码流数据进行解码，获得两路YUV420格式图像帧；
提取第一路YUV420图像帧的Y分量图像帧填充在YUV444图像帧的Y分量图像帧位置，提取第二路YUV420图像帧的Y分量图像帧填充在YUV444图像帧的U分量图像帧位置，提取两路YUV420图像帧的UV分量图像帧填充在YUV444图像帧的V分量图像帧位置。
两路YUV420图像帧组合成1路YUV444图像帧后进行显示。
如图2所示，依据市场常见的硬件压缩平台，将采集的图像信息转换为YUV444色彩空间。
步骤S3中，根据硬件平台的压缩方法，将YUV444图像格式分离，分解成2个YUV420图像信息。
对YUV420视频帧进行通道信息标识，以供不同编码器进行相应通道的编码。主要标识分离后的两幅图像的通道信息，其中增加相应的帧号和图像数据信息。
步骤S4中，根据标识后的图像信息，将不同通道信息的图像帧数据传至相应的编码处理器进行编码。
步骤S5中，将编码后的图像中数据存储在磁盘中，数据回放的时候将数据取出并按照通道帧号标识进行解码和融合，将两个通道解码后的YUV420图像帧进行融合，融合成一路YUV444图像帧并将图像信息显示在屏幕上。
可以看出，本发明使用多个编码器同时压缩分离后的图像信息，在不影响压缩效率和效果的前提下解决了画面信息细节的需求。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种基于H.264的YUV444图像编解码方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将采集的视频图像数据转换为YUV444格式的图像帧；
S2，对该YUV444格式的图像帧进行拆分，分别获得Y分量图像帧、U分量图像帧和V分量图像帧，将V分量图像帧再次拆分为4个子帧；
S3，将Y分量图像帧和两个V分量子帧组合创建第一个YUV420格式的图像帧，U分量图像帧与另两个V分量子帧组合创建第二YUV420格式的图像帧；
第一个YUV420格式的图像帧组合的方法是：对原视频的Y分量图像帧与奇数行奇数列子帧V11、奇数行偶数列子帧V12进行组合，将Y分量图像帧数据填充在YUV420格式图像帧的Y分量图像帧位置，奇数行奇数列子帧V11数据填充在YUV420格式图像帧的U分量图像帧位置，奇数行偶数列子帧V12数据填充在YUV420格式图像帧的V分量图像帧位置；
S4，分别对两个YUV420格式的图像帧进行H.264编码，获得两路H.264码流数据；
S5，通过H.264算法分别对两路H.264码流数据进行解码，获得两路YUV420格式图像帧；
提取第一路YUV420图像帧的Y分量图像帧填充在YUV444图像帧的Y分量图像帧位置，提取第二路YUV420图像帧的Y分量图像帧填充在YUV444图像帧的U分量图像帧位置，提取两路YUV420图像帧的UV分量图像帧填充在YUV444图像帧的V分量图像帧位置；
两路YUV420图像帧组合成1路YUV444图像帧后进行显示。
2.根据权利要求1所述的基于H.264的YUV444图像编解码方法，其特征在于，步骤S2中，将V分量图像帧拆分的方法是：对奇偶行和奇偶列进行拆分，获得4个子帧，分别为奇数行奇数列子帧V11、奇数行偶数列子帧V12、偶数行奇数列子帧V21、偶数行偶数列子帧V22。
3.根据权利要求2所述的基于H.264的YUV444图像编解码方法，其特征在于，步骤S3中，第二个YUV420格式的图像帧组合的方法是：对原视频的U分量图像帧与偶数行奇数列子帧V21、偶数行偶数列子帧V22进行组合，将U分量图像帧数据填充在YUV420格式图像帧的Y分量图像帧位置，偶数行奇数列子帧V21数据填充在YUV420格式图像帧的U分量图像帧位置，偶数行偶数列子帧V22数据填充在YUV420格式图像帧的V分量图像帧位置。
4.根据权利要求3所述的基于H.264的YUV444图像编解码方法，其特征在于，步骤S3中，在得到第一、第二个YUV420格式的图像帧之后，进行通道信息标识，标识所得到的两个YUV420格式图像帧的通道信息，其中增加相应的帧号和图像帧数据信息。
5.根据权利要求4所述的基于H.264的YUV444图像编解码方法，其特征在于，步骤S4中，根据标识后的图像帧信息，将不同通道信息的图像帧数据传至相应的编码处理器进行编码。
6.根据权利要求5所述的基于H.264的YUV444图像编解码方法，其特征在于，步骤S5中，将编码后的图像中数据存储在磁盘中，数据回放的时候将数据取出并按照通道帧号标识进行解码和融合，将两个通道解码后的YUV420图像帧进行融合，并将图像信息显示在屏幕上。
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