一种基于H.264的YUV444图像编解码方法与流程

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。

技术实现要素：

(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。

技术特征：

技术总结
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。

技术研发人员：高强;杨维涛;许文强
受保护的技术使用者：北京新兴东方航空装备股份有限公司
技术研发日：2019.02.25
技术公布日：2019.06.28