本发明属于图像传输的格式转换领域，具体涉及了一种基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法及系统，旨在解决现有技术将YUV420格式图像重建为YUV444格式图像时，图像颜色失真的问题。本发明包括：分别获取压缩后YUV420格式图像的每一个像素点的YUV分量；若不满足重建条件，则直接通过复制方法重建，若满足重建条件，判断当前像素点和其8个相邻像素点的Y分量特征；若当前像素点UV分量和某个相邻UV分量对应的原始图像具有相同的不超过2种颜色且比例不同，则通过解二元一次方程的方式重建UV分量；遍历每一个像素点，获得重建的YUV444格式图像。本发明重建效果好，适用范围广。
1.一种基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法，其特征在于，该方法包括：步骤S10，获取将YUV444格式压缩得到的YUV420格式图像作为待重建YUV420格式图像；
步骤S20，分别获取所述待重建YUV420格式图像中当前2×2像素区域的像素点的YUV分量 和8个相邻2×2像素区域的像素点的YUV分量， 为当前2×2像素区域的8个相邻2×
2像素区域的标记，根据Y分量的特征判断并执行：若满足设定重建条件，则跳转步骤S30；
否则，通过复制的方式进行当前像素点的UV分量重建；
步骤S30，若当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 、与 的比例为3:1，当前像素点的8个相邻2×2像素区域的像素点的Y分量中存在特征为单色 或 ，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例为1:3或2:2，则通过预设的第一UV分量重建方法进行当前2×2像素区域的像素点的UV分量重建：若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为；
若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为 ；
若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 与 的比例为1:3，，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为；
若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色且 与 的比例为2:2，，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的 UV分量重建值为 ， 对应的 UV分量重建值为；
若当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 、 与 的比例为1:3，当前像素点的8个相邻2×2像素区域的像素点的Y分量中存在特征为单色 或，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例为3:1或2:2，则通过预设的第二UV分量重建方法进行当前2×2像素区域的像素点的UV分量重建：若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为；
若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为 ；
若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 与 的比例为3:1，，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为；
若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 与 的比例为2:2，，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为；
若当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 、 与 的比例为2:2，当前像素点的8个相邻2×2像素区域的像素点的Y分量中存在特征为单色 或，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例为3:1或1:3，则通过预设的第三UV分量重建方法进行当前2×2像素区域的像素点的UV分量重建：若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为；
若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为；
若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 与 的比例为3:1，，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的 UV分量重建值为 ， 对应的 UV分 量重建 值为；
若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 与 的比例为1:3，，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为；
步骤S40，通过步骤S20‑步骤S30方法遍历待重建YUV420格式图像的每一个2×2像素区域的像素点，获得重建后的YUV444格式图像。
2.根据权利要求1所述的基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法，其特征在于，所述设定重建条件为：
当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 、 与 的比例为3:1或1:3或2:2；
当前2×2像素区域的像素点的相邻2×2像素区域的像素点的Y分量中存在特征为单色或 ，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例为3:1或1:3或2:2；
当前2×2像素区域的像素点与相邻2×2像素区域的像素点的Y分量的特征不相同。
3.根据权利要求2所述的基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法，其特征在于，当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 、 与 的比例为3:
Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在左上角位置；
Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在右上角位置；
Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在左下角位置；
Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在右下角位置。
4.根据权利要求2所述的基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法，其特征在于，当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 、 与 的比例为1:
Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在左上角位置；
Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在右上角位置；
Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在左下角位置；
Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在右下角位置。
5.根据权利要求2所述的基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法，其特征在于，当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 、 与 的比例为2:
Y分量的4个值中有2个为同一数值 ，另2个为同一数值 ，且 在左上角和右上角位置， 在左下角和右下角位置；
Y分量的4个值中有2个为同一数值 ，另2个为同一数值 ，且 在左下角和右下角位置， 在左上角和右上角位置；
Y分量的4个值中有2个为同一数值 ，另2个为同一数值 ，且 在左上角和左下角位置， 在右上角和右下角位置；
Y分量的4个值中有2个为同一数值 ，另2个为同一数值 ，且 在右上角和右下角位置， 在左上角和左下角位置；
Y分量的4个值中有2个为同一数值 ，另2个为同一数值 ，且 在左上角和右下角位置， 在右上角和左下角位置；
Y分量的4个值中有2个为同一数值 ，另2个为同一数值 ，且 在右上角和左下角位置， 在左上角和右下角位置。
6.一种基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换系统，其特征在于，该系统包括以下模块：
图像获取模块，配置为获取将YUV444格式压缩得到的YUV420格式图像作为待重建YUV420格式图像；
YUV分量获取模块，配置为分别获取所述待重建YUV420格式图像中当前2×2像素区域的像素点的YUV分量 和8个相邻2×2像素区域的像素点的YUV分量 ；其中， 为当前2×2像素区域的8个相邻2×2像素区域的标记；
判断及跳转模块，配置为根据Y分量的特征判断并执行：若满足设定重建条件，则跳转重建判别及跳转模块；否则，通过复制的方式进行当前像素点的UV分量重建；
重建判别及跳转模块，配置为若当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色和 且 、 与 的比例为3:1，当前像素点的8个相邻2×2像素区域的像素点的Y分量中存在特征为单色 或 ，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例为
1:3或2:2，则跳转第一重建模块；若当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和且 、 与 的比例为1:3，当前像素点的8个相邻2×2像素区域的像素点的Y分量中存在特征为单色 或 ，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例为3:1或2:2，则跳转第二重建模块；若当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和且 、 与 的比例为2:2，当前像素点的8个相邻2×2像素区域的像素点的Y分量中存在特征为单色 或 ，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例为3:1或1:
第一重建模块，配置为通过预设的第一UV分量重建方法进行当前2×2像素区域的像素点的UV分量重建：
若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为；
若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为 ；
若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 与 的比例为1:3，，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为；
若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色且 与 的比例为2:2，，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的 UV分量重建值为 ， 对应的 UV分量重建值为；
第二重建模块，配置为通过预设的第二UV分量重建方法进行当前2×2像素区域的像素点的UV分量重建：
若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为；
若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为 ；
若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 与 的比例为3:1，，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为；
若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 与 的比例为2:2，，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为；
第三重建模块，配置为通过预设的第三UV分量重建方法进行当前2×2像素区域的像素点的UV分量重建：
若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为；
若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为；
若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 与 的比例为3:1，，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的 UV分量重建值为 ， 对应的 UV分 量重建 值为；
若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 与 的比例为1:3，，则当前2×2像素区域的像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为；
遍历模块，配置为遍历待重建YUV420格式图像的每一个2×2像素区域的像素点，获得重建后的YUV444格式图像。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及
与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现权利要求1‑5任一项所述的基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法。
基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法及系统
技术领域
[0001] 本发明属于图像传输的格式转换领域，具体涉及了一种基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法及系统。
背景技术
[0002] 在图像和视频处理领域，为了减少图像尺寸和视频带宽。主流的技术标准（JPEG、H.264等标准）大都采用YUV420格式作为输入和输出格式。在对图像和视频进行编码时，通
常会将YUV444格式数据转换成YUV420格式，UV分量的缩减通常是取相邻2x2的4个像素的UV
分量的均值。在对图像和视频进行解码输出时，对UV分量的重建通常是采用简单的复制或
插值滤波的方式进行。
[0003] 如图1所示，为现有技术图像传输过程中YUV444格式压缩为YUV420格式，再通过复制方式重建为YUV444格式的过程示意图，压缩之前的YUV444格式图像中一个2×2像素区域
的像素的YUV分量为
，在压缩
过程中Y分量不变，UV分量值更新为原来的平均值，
，
，即压缩后的2×2像素区域的像素在YUV420
格式中的YUV分量为 ，将该2×2像素区域的像素
通过复 制方 式进行 UV 分量 重建 ，其在 YUV 44 4格式 中的 YUV 分量 为
，对比可
见，压缩再通过复制方式重建后，其像素UV分量存在明显的差别，从YUV444格式转换为
YUV420格式后，UV分量损失了75%的信息，而重建后损失的信息并没有能找回。
[0004] 总的来说，现有技术的复制或插值滤波方法在进行YUV444格式压缩到YUV420格式，再重建为YUV444格式的过程，对图像和视频内容为自然图像的场景，不会产生明显的颜
色失真现象，但是对于图像和视频内容为人工图像（彩色文字、表格）的场景，则会导致肉眼
可见的颜色失真现象。
发明内容
[0005] 为了解决现有技术中的上述问题，即现有技术将YUV444格式人工图像压缩为YUV420格式，再重建为YUV444格式时，由于UV信息损失导致重建后的图像颜色失真的问题，
本发明提供了一种基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法，该方法包括：
[0006] 步骤S10，获取将YUV444格式压缩得到的YUV420格式图像作为待重建YUV420格式图像；
[0007] 步骤S20，分别获取所述待重建YUV420格式图像中当前2×2像素区域的像素点的YUV分量 和8个相邻2×2像素区域的像素点的YUV分量
， 为当前2×2像素区域的8个相邻2×
2像素区域的标记，根据Y分量的特征判断并执行：
[0008] 若满足设定重建条件，则跳转步骤S30；
[0009] 否则，通过复制的方式进行当前像素点的UV分量重建；
[0010] 步骤S30，若当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且、 与 的比例为3:1，当前像素点的8个相邻2×2像素区域的像素点的Y分量中存在特征
为单色 或 ，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例为1:3或2:2，则通过
预设的第一UV分量重建方法进行当前2×2像素区域的像素点的UV分量重建；
[0011] 若当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 、 与的比例为1:3，当前像素点的8个相邻2×2像素区域的像素点的Y分量中存在特征为单色
或 ，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例为3:1或2:2，则通过预设的第
二UV分量重建方法进行当前2×2像素区域的像素点的UV分量重建；
[0012] 若当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 、 与的比例为2:2，当前像素点的8个相邻2×2像素区域的像素点的Y分量中存在特征为单色
或 ，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例为3:1或1:3，则通过预设的第
三UV分量重建方法进行当前2×2像素区域的像素点的UV分量重建；
[0013] 步骤S40，通过步骤S20‑步骤S30方法遍历待重建YUV420格式图像的每一个2×2像素区域的像素点，获得重建后的YUV444格式图像。
[0014] 在一些优选的实施例中，所述设定重建条件为：
[0015] 当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 、 与 的比例为3:1或1:3或2:2；
[0016] 当前2×2像素区域的像素点的相邻2×2像素区域的像素点的Y分量中存在特征为单色 或 ，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例为3:1或1:3或2:2；
[0017] 当前2×2像素区域的像素点与相邻2×2像素区域的像素点的Y分量的特征不相同。
[0018] 在一些优选的实施例中，当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和且 、 与 的比例为3:1时包括：
[0019] Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在左上角位置；
[0020] Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在右上角位置；
[0021] Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在左下角位置；
[0022] Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在右下角位置。
[0023] 在一些优选的实施例中，当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和且 、 与 的比例为1:3时包括：
[0024] Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在左上角位置；
[0025] Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在右上角位置；
[0026] Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在左下角位置；
[0027] Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在右下角位置。
[0028] 在一些优选的实施例中，当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和且 、 与 的比例为2:2时包括：
[0029] Y分量的4个值中有2个为同一数值 ，另2个为同一数值 ，且 在左上角和右上角位置， 在左下角和右下角位置；
[0030] Y分量的4个值中有2个为同一数值 ，另2个为同一数值 ，且 在左下角和右下角位置， 在左上角和右上角位置；
[0031] Y分量的4个值中有2个为同一数值 ，另2个为同一数值 ，且 在左上角和左下角位置， 在右上角和右下角位置；
[0032] Y分量的4个值中有2个为同一数值 ，另2个为同一数值 ，且 在右上角和右下角位置， 在左上角和左下角位置；
[0033] Y分量的4个值中有2个为同一数值 ，另2个为同一数值 ，且 在左上角和右下角位置， 在右上角和左下角位置；
[0034] Y分量的4个值中有2个为同一数值 ，另2个为同一数值 ，且 在右上角和左下角位置， 在左上角和右下角位置 。
[0035] 在一些优选的实施例中，所述预设的第一UV分量重建方法为：
[0036] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的
像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为
；
[0037] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的
像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重
建值为 ；
[0038] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 与 的比例为1:3，
，则当前2×2像素区域的像素点中 对应
的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为
；
[0039] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色且 与 的比例为2:2，
，则当前2×2像素区域的像素点中 对应
的 UV分量重建值为 ， 对应的 UV分量重建值为
。
[0040] 在一些优选的实施例中，所述预设的第二UV分量重建方法为：
[0041] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的
像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为
；
[0042] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的
像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重
建值为 ；
[0043] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 与 的比例为3:1，
，则当前2×2像素区域的像素点中 对应
的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为
；
[0044] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 与 的比例为2:2，
，则当前2×2像素区域的像素点中 对应
的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为
。
[0045] 在一些优选的实施例中，所述预设的第三UV分量重建方法为：
[0046] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的
像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为
；
[0047] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的
像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值
为 ；
[0048] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 与 的比例为3:1，
，则当前2×2像素区域的像素点中 对应
的 UV分量重建值为 ， 对应的 UV分 量重建 值为
；
[0049] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 与 的比例为1:3，
，则当前2×2像素区域的像素点中 对应
的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为
。
[0050] 本发明的另一方面，提出了一种基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换系统，该系统包括以下模块：
[0051] 图像获取模块，配置为获取将YUV444格式压缩得到的YUV420格式图像作为待重建YUV420格式图像；
[0052] YUV分量获取模块，配置为分别获取所述待重建YUV420格式图像中当前2×2像素区域的像素点的YUV分量 和8个相邻2×2像素区域的像素点
的YUV分量 ；其中， 为当前2×2像素区
域的8个相邻2×2像素区域的标记；
[0053] 判断及跳转模块，配置为根据Y分量的特征判断并执行：若满足设定重建条件，则跳转重建判别及跳转模块；否则，通过复制的方式进行当前像素点的UV分量重建；
[0054] 重建判别及跳转模块，配置为若当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 、 与 的比例为3:1，当前像素点的8个相邻2×2像素区域的像素点
的Y分量中存在特征为单色 或 ，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例
为1:3或2:2，则跳转第一重建模块；若当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色
和 且 、 与 的比例为1:3，当前像素点的8个相邻2×2像素区域的像素点的Y
分量中存在特征为单色 或 ，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例为
3:1或2:2，则跳转第二重建模块；若当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和
且 、 与 的比例为2:2，当前像素点的8个相邻2×2像素区域的像素点的Y分
量中存在特征为单色 或 ，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例为3:1
或1:3，则跳转第三重建模块；
[0055] 第一重建模块，配置为通过预设的第一UV分量重建方法进行当前2×2像素区域的像素点的UV分量重建；
[0056] 第二重建模块，配置为通过预设的第二UV分量重建方法进行当前2×2像素区域的像素点的UV分量重建；
[0057] 第三重建模块，配置为通过预设的第三UV分量重建方法进行当前2×2像素区域的像素点的UV分量重建；
[0058] 遍历模块，配置为遍历待重建YUV420格式图像的每一个2×2像素区域的像素点，获得重建后的YUV444格式图像。
[0059] 本发明的第三方面，提出了一种电子设备，包括：
[0060] 至少一个处理器；以及
[0061] 与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，
[0062] 所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现上述的基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法。
[0063] 本发明的有益效果：
[0064] （1）本发明基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法，通过对YUV420格式（YUV444格式压缩得到）数据中每个UV分量和其相邻UV分量各自对应的4个Y分量数据的分
析，采用Y分量数值来确定原始图像的颜色数量（每一个数值表示一个颜色），如果能确定当
前UV分量和某个相邻UV分量对应的原始图像具有相同的不超过2种颜色且比例不同，则通
过解二元一次方程的方式重建UV分量；如果不能确定上述条件，则采用复制方式重建UV分
量。因此，本发明在图像和视频内容为人工图像（计算机生成的彩色文字、表格）的情况下，
有效改善了YUV420格式数据中UV分量的失真情况，通过本专利方法重建的YUV444数据与原
始YUV444数据的误差变得更低，颜色失真程度极小。
[0065] （2）本发明基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法，在图像和视频内容为自然图像（相机、摄影机等拍摄内容）时，采用本发明进行YUV420数据重建的YUV444数据，其
效果不差于传统方法，具有很好的适应性。
附图说明
[0066] 通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0067] 图1是现有技术图像传输过程中YUV444格式压缩为YUV420格式，再通过复制方式重建为YUV444格式的过程示意图；
[0068] 图2是本发明基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法的流程示意图；
[0069] 图3是本发明基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法一种实施例的当前2×2像素区域的像素点和8个相邻2×2像素区域的像素点YUV分量示意图；
[0070] 图4是本发明基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法一种实施例的Y分量的特征类别示意图；
[0071] 图5是本发明基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法一种实施例的原始YUV444格式图像的YUV分量；
[0072] 图6是本发明基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法一种实施例的原始YUV444格式图像压缩后的YUV420图像的YUV分量；
[0073] 图7是本发明基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法一种实施例的原始YUV444格式图像压缩后的Y分类标记类型信息示意图；
[0074] 图8是本发明基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法一种实施例的原始YUV444格式图像压缩后UV重建示意图；
[0075] 图9是本发明基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法一种实施例的原始YUV444格式图像压缩后再重建的重建YUV444图像的YUV分量；
[0076] 图10是本发明基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法一种实施例的原始YUV444格式图像与压缩再重建的YUV444格式图像的UV分量差别示意图。
具体实施方式
[0077] 下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便
于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
[0078] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0079] 本发明的一种基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法，该方法包括：
[0080] 步骤S10，获取将YUV444格式压缩得到的YUV420格式图像作为待重建YUV420格式图像；
[0081] 步骤S20，分别获取所述待重建YUV420格式图像中当前2×2像素区域的像素点的YUV分量 和8个相邻2×2像素区域的像素点的YUV分量
， 为当前2×2像素区域的8个相邻2×
2像素区域的标记，根据Y分量的特征判断并执行：
[0082] 若满足设定重建条件，则跳转步骤S30；
[0083] 否则，通过复制的方式进行当前像素点的UV分量重建；
[0084] 步骤S30，若当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且、 与 的比例为3:1，当前像素点的8个相邻2×2像素区域的像素点的Y分量中存在特征
为单色 或 ，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例为1:3或2:2，则通过
预设的第一UV分量重建方法进行当前2×2像素区域的像素点的UV分量重建；
[0085] 若当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 、 与的比例为1:3，当前像素点的8个相邻2×2像素区域的像素点的Y分量中存在特征为单色
或 ，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例为3:1或2:2，则通过预设的第
二UV分量重建方法进行当前2×2像素区域的像素点的UV分量重建；
[0086] 若当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 、 与的比例为2:2，当前像素点的8个相邻2×2像素区域的像素点的Y分量中存在特征为单色
或 ，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例为3:1或1:3，则通过预设的第
三UV分量重建方法进行当前2×2像素区域的像素点的UV分量重建；
[0087] 步骤S40，通过步骤S20‑步骤S30方法遍历待重建YUV420格式图像的每一个2×2像素区域的像素点，获得重建后的YUV444格式图像。
[0088] 为了更清晰地对本发明基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法进行说明，下面结合图2对本发明实施例中各步骤展开详述。
[0089] 本发明第一实施例的基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法，包括步骤S10‑步骤S40，各步骤详细描述如下：
[0090] 步骤S10，获取将YUV444格式压缩得到的YUV420格式图像作为待重建YUV420格式图像。
[0091] 自然图像由于像素间的YUV分量值本身存在较大的差异，将YUV444格式压缩为YUV420格式，再通过复制或者插值滤波的方式重建为YUV444格式的过程中，虽然也会丢失
一部分的信息，但重建后的YUV分量值的差异在本身图像像素点YUV分量值差异较大的情况
下，并不明显，因而不会产生明显的颜色失真现象，但是人工图像，例如彩色文字、各种颜色
的纯色块或者表格等等，其YUV分量值本身没有差异，从而重建后的YUV分量值损失的差异
就会较为明显地体现出来，因而会导致肉眼可见的颜色失真现象。
[0092] 步骤S20，分别获取所述待重建YUV420格式图像中当前2×2像素区域的像素点的YUV分量 和8个相邻2×2像素区域的像素点的YUV分量
， 为当前2×2像素区域的8个相邻2×
2像素区域的标记，根据Y分量的特征判断并执行：
[0093] 若满足设定重建条件，则跳转步骤S30；
[0094] 否则，通过复制的方式进行当前像素点的UV分量重建。
[0095] 设定重建条件为：
[0096] 当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 、 与 的比例为3:1或1:3或2:2；
[0097] 当前2×2像素区域的像素点的相邻2×2像素区域的像素点的Y分量中存在特征为单色 或 ，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例为3:1或1:3或2:2；
[0098] 当前2×2像素区域的像素点与相邻2×2像素区域的像素点的Y分量的特征不相同。
[0099] 如图3所示，为本发明基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法一种实施例的当前2×2像素区域的像素点和8个相邻2×2像素区域的像素点YUV分量示意图，当前2×2
像素区域的像素点YUV分量为 ，8个相邻2×2像素区域的像素点YUV
分量为 ，其中， 为当前2×2像素区域
的8个相邻2×2像素区域的标记。
[0100] 如图4所示，为本发明基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法一种实施例的Y分量的特征类别示意图，包括图4第一行第一个所示的1种单色特征，图4第一行第二个
所示的1种多于两种颜色特征，图4第二行所示的4种双色 和 且 、 与 的比
例为3:1特征，图4第三行所示的4种双色 和 且 、 与 的比例为1:3特征以及
图4第四行所示的6种双色 和 且 、 与 的比例为2:2特征。
[0101] 当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 、 与 的比例为3:1时包括：
[0102] Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在左上角位置，图4第二行第一个所示；
[0103] Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在右上角位置，图4第二行第二个所示；
[0104] Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在左下角位置，图4第二行第三个所示；
[0105] Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在右下角位置，图4第二行第四个所示。
[0106] 当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 、 与 的比例为1:3时包括：
[0107] Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在左上角位置，图4第三行第一个所示；
[0108] Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在右上角位置，图4第三行第二个所示；
[0109] Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在左下角位置，图4第三行第三个所示；
[0110] Y分量的4个值中有3个为同一数值 ，另一个为数值 ，且 在右下角位置，图4第三行第四个所示。
[0111] 当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 、 与 的比例为2:2时包括：
[0112] Y分量的4个值中有2个为同一数值 ，另2个为同一数值 ，且 在左上角和右上角位置， 在左下角和右下角位置，图4第四行第一个所示；
[0113] Y分量的4个值中有2个为同一数值 ，另2个为同一数值 ，且 在左下角和右下角位置， 在左上角和右上角位置，图4第四行第二个所示；
[0114] Y分量的4个值中有2个为同一数值 ，另2个为同一数值 ，且 在左上角和左下角位置， 在右上角和右下角位置，图4第四行第三个所示；
[0115] Y分量的4个值中有2个为同一数值 ，另2个为同一数值 ，且 在右上角和右下角位置， 在左上角和左下角位置，图4第四行第四个所示；
[0116] Y分量的4个值中有2个为同一数值 ，另2个为同一数值 ，且 在左上角和右下角位置， 在右上角和左下角位置，图4第四行第五个所示；
[0117] Y分量的4个值中有2个为同一数值 ，另2个为同一数值 ，且 在右上角和左下角位置， 在左上角和右下角位置，图4第四行第六个所示。
[0118] 步骤S30，若当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且、 与 的比例为3:1，当前像素点的8个相邻2×2像素区域的像素点的Y分量中存在特征
为单色 或 ，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例为1:3或2:2，则通过
预设的第一UV分量重建方法进行当前2×2像素区域的像素点的UV分量重建：
[0119] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的
像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为
；
[0120] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的
像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重
建值为 ；
[0121] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 与 的比例为1:3，
，则当前2×2像素区域的像素点中 对应
的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为
；
[0122] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色且 与 的比例为2:2，
，则当前2×2像素区域的像素点中 对应
的 UV分量重建值为 ， 对应的 UV分量重建值为
。
[0123] 若当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 、 与的比例为1:3，当前像素点的8个相邻2×2像素区域的像素点的Y分量中存在特征为单色
或 ，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例为3:1或2:2，则通过预设的第
二UV分量重建方法进行当前2×2像素区域的像素点的UV分量重建：
[0124] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的
像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为
；
[0125] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的
像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重
建值为 ；
[0126] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 与 的比例为3:1，
，则当前2×2像素区域的像素点中 对应
的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为
；
[0127] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 与 的比例为2:2，
，则当前2×2像素区域的像素点中 对应
的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为
。
[0128] 若当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 、 与的比例为2:2，当前像素点的8个相邻2×2像素区域的像素点的Y分量中存在特征为单色
或 ，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例为3:1或1:3，则通过预设的第
三UV分量重建方法进行当前2×2像素区域的像素点的UV分量重建：
[0129] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的
像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为
；
[0130] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为单色 且 ，则当前2×2像素区域的
像素点中 对应的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值
为 ；
[0131] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 与 的比例为3:1，
，则当前2×2像素区域的像素点中 对应
的 UV分量重建值为 ， 对应的 UV分 量重建 值为
；
[0132] 若当前2×2像素区域的像素点的8个相邻2×2像素区域中至少存在一个区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 与 的比例为1:3，
，则当前2×2像素区域的像素点中 对应
的UV分量重建值为 ， 对应的UV分量重建值为
。
[0133] 步骤S40，通过步骤S20‑步骤S30方法遍历待重建YUV420格式图像的每一个2×2像素区域的像素点，获得重建后的YUV444格式图像。
[0134] 下面以一个实例具体说明将原始YUV444格式图像压缩为YUV420图像，再通过本发明方法重建为YUV444格式图像的过程。
[0135] 如图5所示，为本发明基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法一种实施例的原始YUV444格式图像的YUV分量，图像内容为蓝色背景下的红色字母B。
[0136] 如图6所示，为本发明基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法一种实施例的原始YUV444格式图像压缩后的YUV420图像的YUV分量，对比可以看出，压缩后的图像损失
了75%的信息。
[0137] 如图7所示，为本发明基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法一种实施例的原始YUV444格式图像压缩后的Y分类标记类型信息示意图，单色的为T0类别，双色根据
与 的比例分别划分并标记。
[0138] 如图8所示，为本发明基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法一种实施例的原始YUV444格式图像压缩后UV重建示意图，检查每个UVn(n=0 34)与其相邻的UV之间是
~
否满足重建条件。例如UV6和UV0满足重建条件，重建后 分量对应的UV分量重建值为UV6a
=(240,110)， 对应的UV分量重建值为UV6b=((4*128‑240)/3,(4*208‑110)/3)=(91,
241)。
[0139] 如图9所示，为本发明基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法一种实施例的原始YUV444格式图像压缩后再重建的重建YUV444图像的YUV分量，将重建后的图9与原始
图5进行对比，其UV分量差别如图10所示，可以看出，通过本发明方法进行重建后的YUV444
格式图像与原始YUV444格式图像差异度极小，有效避免了将YUV444格式图像压缩为YUV420
格式图像再重建为YUV格式图像的颜色失真问题。
[0140] 上述实施例中虽然将各个步骤按照上述先后次序的方式进行了描述，但是本领域技术人员可以理解，为了实现本实施例的效果，不同的步骤之间不必按照这样的次序执行，
其可以同时(并行)执行或以颠倒的次序执行，这些简单的变化都在本发明的保护范围之
内。
[0141] 本发明第二实施例的基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换系统，该系统包括以下模块：
[0142] 图像获取模块，配置为获取将YUV444格式压缩得到的YUV420格式图像作为待重建YUV420格式图像；
[0143] YUV分量获取模块，配置为分别获取所述待重建YUV420格式图像中当前2×2像素区域的像素点的YUV分量 和8个相邻2×2像素区域的像素点
的YUV分量 ；其中， 为当前2×2像素区
域的8个相邻2×2像素区域的标记；
[0144] 判断及跳转模块，配置为根据Y分量的特征判断并执行：若满足设定重建条件，则跳转重建判别及跳转模块；否则，通过复制的方式进行当前像素点的UV分量重建；
[0145] 重建判别及跳转模块，配置为若当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和 且 、 与 的比例为3:1，当前像素点的8个相邻2×2像素区域的像素点
的Y分量中存在特征为单色 或 ，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例
为1:3或2:2，则跳转第一重建模块；若当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色
和 且 、 与 的比例为1:3，当前像素点的8个相邻2×2像素区域的像素点的Y
分量中存在特征为单色 或 ，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例为
3:1或2:2，则跳转第二重建模块；若当前2×2像素区域的像素点的Y分量的特征为双色 和
且 、 与 的比例为2:2，当前像素点的8个相邻2×2像素区域的像素点的Y分
量中存在特征为单色 或 ，或者为相同的双色 和 且 、 与 的比例为3:1
或1:3，则跳转第三重建模块；
[0146] 第一重建模块，配置为通过预设的第一UV分量重建方法进行当前2×2像素区域的像素点的UV分量重建；
[0147] 第二重建模块，配置为通过预设的第二UV分量重建方法进行当前2×2像素区域的像素点的UV分量重建；
[0148] 第三重建模块，配置为通过预设的第三UV分量重建方法进行当前2×2像素区域的像素点的UV分量重建；
[0149] 遍历模块，配置为遍历待重建YUV420格式图像的每一个2×2像素区域的像素点，获得重建后的YUV444格式图像。
[0150] 所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0151] 需要说明的是，上述实施例提供的基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能
分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例
如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上
描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分
各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。
[0152] 本发明第三实施例的一种电子设备，包括：
[0153] 至少一个处理器；以及
[0154] 与至少一个所述处理器通信连接的存储器；其中，
[0155] 所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令用于被所述处理器执行以实现上述的基于人工图像Y分量不变性的YUV图像转换方法。
[0156] 本发明第四实施例的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于被所述计算机执行以实现上述的基于人工图像Y分量不
变性的YUV图像转换方法。
[0157] 所属技术领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的存储装置、处理装置的具体工作过程及有关说明，可以参考前述方法实施例中的对应过程，
在此不再赘述。
[0158] 本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件模块、方法步骤对
应的程序可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编
程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD‑ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介
质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地
描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术
方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法
来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0159] 术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。
[0160] 术语“包括”或者任何其它类似用语旨在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备/装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的
其它要素，或者还包括这些过程、方法、物品或者设备/装置所固有的要素。
[0161] 至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本
发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些
更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
