专利名称：利用原始图像亮度和色度信号样值范围的视频编解码方法
技术领域：
本发明涉及信号处理中的音视频编解码技术领域，尤其涉及一种利用原始图像亮度和色度信号样值范围的视频编解码方法。
背景技术：
近年出现的一批数字音视频编解码标准，具有代表性的有国际标准MPEG-4、H.264/MPEG-4 AVC(一种由ITU-T和ISO/IEC MPEG共同制定的视频压缩编码国际标准)，我国自主制定的标准AVS等，这些标准都涉及到了根据输入信号的亮度和色度信号样值范围，对亮度和色度信号的计算采用了不同的公式，同时规定解码过程将输出的亮度Y和色度Cb，Cr的样值范围限制在0～255。
在实际的应用中，输入的亮度和色度的范围有两种情况，一种是Y的取值范围是16～235，Cb和Cr的取值范围是16～240，另一种是Y，Cb和Cr的取值范围都是0～255。目前，不管是在MPEG-4、H.264/MPEG-4 AVC标准中，还是在AVS标准中，在编码过程中对重建帧的处理和解码过程中都是将输出的Y，Cb和Cr的取值范围限制在0～255，并没有根据实际的输入的亮度和色度的范围，对他们进行不同的处理，这样就会因为没有充分利用已知的视频序列的信息而造成编码效率和解码后的图像质量在一定程度上的降低。
发明内容
本发明提出的一种利用原始图像亮度和色度信号样值范围的视频编解码方法，能够在不增加视频编码和解码运算量的情况下，提高编码效率和解码后的图像质量。
为了达到上述目的，本发明提供了一种利用原始图像亮度和色度信号样值范围的视频编解码方法，其包含编码方法和解码方法；
所述的编码方法包含以下步骤步骤1.1、得到原始图像的亮度和色度信号样值范围，在码流中写入该信息sample_range；若原始图像的亮度Y的取值范围是16～235，色度Cb和Cr的取值范围是16～240，则设置sample_range＝0，进行步骤1.2；若原始图像的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范围都是0～255，则设置sample_range＝1，进行步骤1.3；步骤1.2、将重建帧的亮度Y的取值范围限制在16～235，色度Cb和Cr的取值范围限制在16～240，结束；步骤1.3、将重建帧的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范围都限制在0～255，结束。
所述的解码方法包含以下步骤步骤2.1、从码流中获取原始图像的亮度和色度信号样值范围的信息sample_range；步骤2.2、根据步骤2.1中获得的信息sample_range，在解码过程中使得输出的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范围与原始图像的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范围保持一致。
采用本发明的优点是1、在编码的过程中，第一帧图像会因为将其亮度Y，色度Cb和Cr的取值范围限制在其原始图像的取值范围内，这样该帧图像能够和原始图像更好的匹配，在后续编码中，将该帧图像作为参考图像时，则能够更好的编码后边的图像，因此，本发明在一定程度上提高了编码效率；2、在解码的过程中，每一帧图像的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范围都与原始图像的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范围的范围保持一致，这样能够在一定程度上提高图像的质量。
具体实施例方式
以下具体说明本发明的一种较佳实施方式本发明提供了一种利用原始图像亮度和色度信号样值范围的视频编解码方法，其包含编码方法和解码方法；所述的编码方法包含以下步骤
步骤1.1、得到原始图像的亮度和色度信号样值范围，在AVS标准中，在序列显示扩展数据中写入该信息sample_range，用1个bit表示了样值的范围；若原始图像的亮度Y的取值范围是16～235，色度Cb和Cr的取值范围是16～240，则设置sample_range＝0，进行步骤2，若原始图像的Y的取值范围是16～235，Cb和Cr的取值范围是16～240时，码流中可以不出现序列显示扩展数据，即sample_range的值默认就是0，进行步骤1.2；若原始图像的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范围都是0～255，则设置sample_range＝1，进行步骤1.3；步骤1.2、将重建帧的亮度Y的取值范围限制在16～235，色度Cb和Cr的取值范围限制在16～240，结束；步骤1.3、将重建帧的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范围都限制在0～255，结束。
所述的解码方法包含以下步骤步骤2.1、从码流中获取原始图像的亮度和色度信号样值范围的信息sample_range；步骤2.2、根据步骤2.1中获得的信息sample_range，在解码过程中使得输出的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范围与原始图像的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范围保持一致。
采用本发明的优点是1、在编码的过程中，第一帧图像会因为将其亮度Y，色度Cb和Cr的取值范围限制在其原始图像的取值范围内，这样该帧图像能够和原始图像更好的匹配，在后续编码中，将该帧图像作为参考图像时，则能够更好的编码后边的图像，因此，本发明在一定程度上提高了编码效率；2、在解码的过程中，每一帧图像的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范围都与原始图像的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范围的范围保持一致，这样能够在一定程度上提高图像的质量。
权利要求
1.一种利用原始图像亮度和色度信号样值范围的视频编解码方法，包含编码方法和解码方法，其特征在于，所述的编码方法包含以下步骤步骤1.1、得到原始图像的亮度和色度信号样值范围，在码流中写入该信息sample_range；若原始图像的亮度Y的取值范围是16～235，色度Cb和Cr的取值范围是16～240，则设置sample_range＝0，进行步骤1.2；若原始图像的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范围都是0～255，则设置sample_range＝1，进行步骤1.3；步骤1.2、将重建帧的亮度Y的取值范围限制在16～235，色度Cb和Cr的取值范围限制在16～240，结束；步骤1.3、将重建帧的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范围都限制在0～255，结束；所述的解码方法包含以下步骤步骤2.1、从码流中获取原始图像的亮度和色度信号样值范围的信息sample_range；步骤2.2、根据步骤2.1中获得的信息sample_range，在解码过程中使得输出的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范围与原始图像的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范围保持一致。
全文摘要
一种利用原始图像亮度和色度信号样值范围的视频编解码方法，其包含编码方法和解码方法；编码时根据得到的原始图像的亮度和色度信号样值范围，在码流中写入信息sample_range，随后根据信息sample_range的不同值来限制重建帧的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范围；解码时根据信息sample_range使得输出的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范围与原始图像的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范围保持一致。本发明提出的一种利用原始图像亮度和色度信号样值范围的视频编解码方法，能够在不增加视频编码和解码运算量的情况下，提高编码效率和解码后的图像质量。
文档编号H04N9/77GK1937770SQ200610117360
公开日2007年3月28日 申请日期2006年10月20日 优先权日2006年10月20日
发明者赵海武, 李萍 申请人:上海广电(集团)有限公司中央研究院