基于稀疏表达和重构的压缩编码算法实现(20180530034920)

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1、第一章基于稀疏表达和重构的压缩编码算法实现1.1视频分解成单帧图像万法在MATLAB中的实现1•1•1YUV格式转化成RGB我们知道自然界的颜色丰富多彩、千变万化，为了给颜色制定一个量化的衡量标淮，就需耍建立色彩空间模型来描述各种各样的颜色，由于人对色彩的感知是一个复杂的生理和心理联合作用的过程，所以在不同的应用领域中为了更好更淮确的满足各自的需求，就出现了各种各样的色彩空间模型来量化的描述颜色。我们比较常接触到的就包括RGB/CMYK/YIQ/YUV/HSI等等。RGB色彩模型与人眼视觉系统联系紧密，是最常用的色彩模型。电视机、摄像机以及计算机显示器都根据RG

2、B模型工作。根据人类视觉系统特征，任何一种人的眼睛能感知的颜色都可以用红、绿、蓝三种基色光按照不同比例混合得到。而人类视觉系统对亮度的敏感度耍比对色度的敏感度高。YUV色彩模型将亮度信息从色度信息中分离出来，并且对同一帧图像的亮度和色度采用了不同的采样率。这样可以在保证视觉质量的前提下显著地降低采样的数据率，实现视频的压缩。在YUV色彩模型中，亮度信息Y与色度信息U、V相互独立。Y信号分量为黑白灰度图，U、V信号分量为单色彩色图。图4-1给出了三种常见的YUV采样格式。4:4:4,YUV三个分量具有相同的垂直和水平解析度。4:2:2,YUV三个分量具有相同的垂直

3、解析度，但是在水平方向上，U、V两个分量的解析度是Y的一半，g

4、h每4个亮度分量样本值对应有W个U和两个V色度分量样本值。4:2:0,在水平和垂直方向上，U、V两个分量的解析度是Y的一半，即每4个亮度分量样本值对应有1个U和1个V色度分量样本值。ooOOOOAbo^ooooooo:0%o%o、04:2000000%o%o%ooooooo•Voooooo2oooooooY%、％%%%%%%%^%4:4%、、、％、图4-1YUV采样格式RGB色彩模型和YUV色彩模型之间存在转换关系。从YVJV到RGB的转换第一章基于稀疏表达和重构的压缩编码算法实现1.1视频分解成单

5、帧图像万法在MATLAB中的实现1•1•1YUV格式转化成RGB我们知道自然界的颜色丰富多彩、千变万化，为了给颜色制定一个量化的衡量标淮，就需耍建立色彩空间模型来描述各种各样的颜色，由于人对色彩的感知是一个复杂的生理和心理联合作用的过程，所以在不同的应用领域中为了更好更淮确的满足各自的需求，就出现了各种各样的色彩空间模型来量化的描述颜色。我们比较常接触到的就包括RGB/CMYK/YIQ/YUV/HSI等等。RGB色彩模型与人眼视觉系统联系紧密，是最常用的色彩模型。电视机、摄像机以及计算机显示器都根据RGB模型工作。根据人类视觉系统特征，任何一种人的眼睛能感知的颜

6、色都可以用红、绿、蓝三种基色光按照不同比例混合得到。而人类视觉系统对亮度的敏感度耍比对色度的敏感度高。YUV色彩模型将亮度信息从色度信息中分离出来，并且对同一帧图像的亮度和色度采用了不同的采样率。这样可以在保证视觉质量的前提下显著地降低采样的数据率，实现视频的压缩。在YUV色彩模型中，亮度信息Y与色度信息U、V相互独立。Y信号分量为黑白灰度图，U、V信号分量为单色彩色图。图4-1给出了三种常见的YUV采样格式。4:4:4,YUV三个分量具有相同的垂直和水平解析度。4:2:2,YUV三个分量具有相同的垂直解析度，但是在水平方向上，U、V两个分量的解析度是Y的一半，

7、g

8、h每4个亮度分量样本值对应有W个U和两个V色度分量样本值。4:2:0,在水平和垂直方向上，U、V两个分量的解析度是Y的一半，即每4个亮度分量样本值对应有1个U和1个V色度分量样本值。ooOOOOAbo^ooooooo:0%o%o、04:2000000%o%o%ooooooo•Voooooo2oooooooY%、％%%%%%%%^%4:4%、、、％、图4-1YUV采样格式RGB色彩模型和YUV色彩模型之间存在转换关系。从YVJV到RGB的转换方法如下：R=l.OOOY+0.000U+1.140VG=l.OOOY-0.395U-0.581VB=l.OOOY+2.

9、032U+0.001V当从YUV444到RGB时，只需要用对应的变换公式进行转换，然而，若是从YUV422或者YUV420格式转换，则需要先对U、V两个分量使用插值方法补齐缺少的像素值。那么如何将YUV4:2:0采祥换成YUV4:4:4,下面介绍其转换方法。YUV444示意图(4x4大小)：4x4大小的图屮每个像素都对应三个YUV分量，如卜图。所占空间为4x4x3=48bytes。Y分量(YUV444)Y00Y01Y02Y03Y10YUY12Y13Y20Y21Y22Y23Y30Y31Y32Y33U分量(YUV444)U00U01U02U03U10U11U12U1

10、3U20U21U22U2