專利名稱：利用原始圖像亮度和色度信號樣值范圍的視頻編解碼方法
技術領域：
本發明涉及信號處理中的音視頻編解碼技術領域，尤其涉及一種利用原始圖像亮度和色度信號樣值范圍的視頻編解碼方法。
背景技術：
近年出現的一批數字音視頻編解碼標準，具有代表性的有國際標準MPEG-4、H.264/MPEG-4 AVC(一種由ITU-T和ISO/IEC MPEG共同制定的視頻壓縮編碼國際標準)，我國自主制定的標準AVS等，這些標準都涉及到了根據輸入信號的亮度和色度信號樣值范圍，對亮度和色度信號的計算采用了不同的公式，同時規定解碼過程將輸出的亮度Y和色度Cb，Cr的樣值范圍限制在0～255。
在實際的應用中，輸入的亮度和色度的范圍有兩種情況，一種是Y的取值范圍是16～235，Cb和Cr的取值范圍是16～240，另一種是Y，Cb和Cr的取值范圍都是0～255。目前，不管是在MPEG-4、H.264/MPEG-4 AVC標準中，還是在AVS標準中，在編碼過程中對重建幀的處理和解碼過程中都是將輸出的Y，Cb和Cr的取值范圍限制在0～255，并沒有根據實際的輸入的亮度和色度的范圍，對他們進行不同的處理，這樣就會因為沒有充分利用已知的視頻序列的信息而造成編碼效率和解碼后的圖像質量在一定程度上的降低。
發明內容
本發明提出的一種利用原始圖像亮度和色度信號樣值范圍的視頻編解碼方法，能夠在不增加視頻編碼和解碼運算量的情況下，提高編碼效率和解碼后的圖像質量。
為了達到上述目的，本發明提供了一種利用原始圖像亮度和色度信號樣值范圍的視頻編解碼方法，其包含編碼方法和解碼方法；
所述的編碼方法包含以下步驟步驟1.1、得到原始圖像的亮度和色度信號樣值范圍，在碼流中寫入該信息sample_range；若原始圖像的亮度Y的取值范圍是16～235，色度Cb和Cr的取值范圍是16～240，則設置sample_range＝0，進行步驟1.2；若原始圖像的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范圍都是0～255，則設置sample_range＝1，進行步驟1.3；步驟1.2、將重建幀的亮度Y的取值范圍限制在16～235，色度Cb和Cr的取值范圍限制在16～240，結束；步驟1.3、將重建幀的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范圍都限制在0～255，結束。
所述的解碼方法包含以下步驟步驟2.1、從碼流中獲取原始圖像的亮度和色度信號樣值范圍的信息sample_range；步驟2.2、根據步驟2.1中獲得的信息sample_range，在解碼過程中使得輸出的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范圍與原始圖像的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范圍保持一致。
采用本發明的優點是1、在編碼的過程中，第一幀圖像會因為將其亮度Y，色度Cb和Cr的取值范圍限制在其原始圖像的取值范圍內，這樣該幀圖像能夠和原始圖像更好的匹配，在后續編碼中，將該幀圖像作為參考圖像時，則能夠更好的編碼后邊的圖像，因此，本發明在一定程度上提高了編碼效率；2、在解碼的過程中，每一幀圖像的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范圍都與原始圖像的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范圍的范圍保持一致，這樣能夠在一定程度上提高圖像的質量。
具體實施例方式
以下具體說明本發明的一種較佳實施方式本發明提供了一種利用原始圖像亮度和色度信號樣值范圍的視頻編解碼方法，其包含編碼方法和解碼方法；所述的編碼方法包含以下步驟
步驟1.1、得到原始圖像的亮度和色度信號樣值范圍，在AVS標準中，在序列顯示擴展數據中寫入該信息sample_range，用1個bit表示了樣值的范圍；若原始圖像的亮度Y的取值范圍是16～235，色度Cb和Cr的取值范圍是16～240，則設置sample_range＝0，進行步驟2，若原始圖像的Y的取值范圍是16～235，Cb和Cr的取值范圍是16～240時，碼流中可以不出現序列顯示擴展數據，即sample_range的值默認就是0，進行步驟1.2；若原始圖像的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范圍都是0～255，則設置sample_range＝1，進行步驟1.3；步驟1.2、將重建幀的亮度Y的取值范圍限制在16～235，色度Cb和Cr的取值范圍限制在16～240，結束；步驟1.3、將重建幀的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范圍都限制在0～255，結束。
所述的解碼方法包含以下步驟步驟2.1、從碼流中獲取原始圖像的亮度和色度信號樣值范圍的信息sample_range；步驟2.2、根據步驟2.1中獲得的信息sample_range，在解碼過程中使得輸出的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范圍與原始圖像的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范圍保持一致。
采用本發明的優點是1、在編碼的過程中，第一幀圖像會因為將其亮度Y，色度Cb和Cr的取值范圍限制在其原始圖像的取值范圍內，這樣該幀圖像能夠和原始圖像更好的匹配，在后續編碼中，將該幀圖像作為參考圖像時，則能夠更好的編碼后邊的圖像，因此，本發明在一定程度上提高了編碼效率；2、在解碼的過程中，每一幀圖像的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范圍都與原始圖像的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范圍的范圍保持一致，這樣能夠在一定程度上提高圖像的質量。
權利要求
1.一種利用原始圖像亮度和色度信號樣值范圍的視頻編解碼方法，包含編碼方法和解碼方法，其特征在于，所述的編碼方法包含以下步驟步驟1.1、得到原始圖像的亮度和色度信號樣值范圍，在碼流中寫入該信息sample_range；若原始圖像的亮度Y的取值范圍是16～235，色度Cb和Cr的取值范圍是16～240，則設置sample_range＝0，進行步驟1.2；若原始圖像的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范圍都是0～255，則設置sample_range＝1，進行步驟1.3；步驟1.2、將重建幀的亮度Y的取值范圍限制在16～235，色度Cb和Cr的取值范圍限制在16～240，結束；步驟1.3、將重建幀的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范圍都限制在0～255，結束；所述的解碼方法包含以下步驟步驟2.1、從碼流中獲取原始圖像的亮度和色度信號樣值范圍的信息sample_range；步驟2.2、根據步驟2.1中獲得的信息sample_range，在解碼過程中使得輸出的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范圍與原始圖像的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范圍保持一致。
全文摘要
一種利用原始圖像亮度和色度信號樣值范圍的視頻編解碼方法，其包含編碼方法和解碼方法；編碼時根據得到的原始圖像的亮度和色度信號樣值范圍，在碼流中寫入信息sample_range，隨后根據信息sample_range的不同值來限制重建幀的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范圍；解碼時根據信息sample_range使得輸出的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范圍與原始圖像的亮度Y，色度Cb和Cr的取值范圍保持一致。本發明提出的一種利用原始圖像亮度和色度信號樣值范圍的視頻編解碼方法，能夠在不增加視頻編碼和解碼運算量的情況下，提高編碼效率和解碼后的圖像質量。
文檔編號H04N9/77GK1937770SQ200610117360
公開日2007年3月28日 申請日期2006年10月20日 優先權日2006年10月20日
發明者趙海武, 李萍 申請人:上海廣電(集團)有限公司中央研究院