YUV субдискретизация каналов цветности в питоне

Question

YUV субдискретизация каналов цветности в питоне

1

При уменьшении ширины и/или высоты каналов цветности, какой правильный способ для подвыражения? Чтобы взять один пиксель цветности для каждого пикселя яркости 2x2, при выборке из источника цветности с полным разрешением, какой цветной пиксель мы возьмем - вверху слева? Среднее из всех 4? Не имеет значения?

Это мой текущий код

if field == 'top':
    i = 0
elif field == 'bottom':
    i = 1

U = fromstring(Udata, dtype='uint8', count=w/2*h).reshape(h,w/2)

# halve chroma height (it already half-width from UYVY source) by line skipping
U = U[i::2]

# scale chroma by a factor of 0.5 (2x2 pixels in -> 1 pixel out)
U = (U[0::2, 0::2]>>2) + (U[0::2, 1::2]>>2) + (U[1::2, 0::2]>>2) + (U[1::2, 1::2]>>2) + \
  (((U[0::2, 0::2]%4)  + (U[0::2, 1::2]%4)  + (U[1::2, 0::2]%4)  + (U[1::2, 1::2]%4)) >> 2)

wim 12 май 2011, в 04:45

Источник

2

Сделайте отступ, выбрав весь код и нажав кнопку {} .
Mark Ransom 12 май 2011, в 02:39
0

нашел себя снова через несколько месяцев .. сочетание клавиш Ctrl+k
wim 23 авг. 2011, в 02:27

Теги:

python

yuv

2 ответа

1

Правильный способ конвертировать из YUV 4: 2: 0 в YUV 4: 2: 2 использовать 6-кратный FIR-фильтр.

src для этого исходит из эталонной реализации mpeg2, которую вы можете найти здесь http://www.mpeg.org/MPEG/video/mssg-free-mpeg-software.html

Перейдите в файл "mpegv12.zip"

Реализация в C:

/* vertical 1:2 interpolation filter */
static void conv420to422(unsigned char* src, unsigned char* dst)
{
  int w, h, i, j, j2;
  int jm6, jm5, jm4, jm3, jm2, jm1, jp1, jp2, jp3, jp4, jp5, jp6, jp7;

  w = 352>>1;
  h = 288>>1;

  printf("hello \n");

  if (1)
  {
    /* intra frame */
    for (i=0; i<w; i++)
    {
      for (j=0; j<h; j++)
      {
    //printf("%d,%d\n", i, j);
        j2 = j<<1;
        jm3 = (j<3) ? 0 : j-3;
        jm2 = (j<2) ? 0 : j-2;
        jm1 = (j<1) ? 0 : j-1;
        jp1 = (j<h-1) ? j+1 : h-1;
        jp2 = (j<h-2) ? j+2 : h-1;
        jp3 = (j<h-3) ? j+3 : h-1;

        /* FIR filter coefficients (*256): 5 -21 70 228 -37 11 */
        /* New FIR filter coefficients (*256): 3 -16 67 227 -32 7 */
        dst[w*j2] =     Clip[(int)(  3*src[w*jm3]
                             -16*src[w*jm2]
                             +67*src[w*jm1]
                            +227*src[w*j]
                             -32*src[w*jp1]
                             +7*src[w*jp2]+128)>>8];

        dst[w*(j2+1)] = Clip[(int)(  3*src[w*jp3]
                             -16*src[w*jp2]
                             +67*src[w*jp1]
                            +227*src[w*j]
                             -32*src[w*jm1]
                             +7*src[w*jm2]+128)>>8];
      }
      src++;
      dst++;
    }
  }
  else
  {
    /* intra field */
    for (i=0; i<w; i++)
    {
      for (j=0; j<h; j+=2)
      {
        j2 = j<<1;

        /* top field */
        jm6 = (j<6) ? 0 : j-6;
        jm4 = (j<4) ? 0 : j-4;
        jm2 = (j<2) ? 0 : j-2;
        jp2 = (j<h-2) ? j+2 : h-2;
        jp4 = (j<h-4) ? j+4 : h-2;
        jp6 = (j<h-6) ? j+6 : h-2;

        /* Polyphase FIR filter coefficients (*256): 2 -10 35 242 -18 5 */
        /* New polyphase FIR filter coefficients (*256): 1 -7 30 248 -21 5 */
        dst[w*j2] = Clip[(int)(  1*src[w*jm6]
                         -7*src[w*jm4]
                         +30*src[w*jm2]
                        +248*src[w*j]
                         -21*src[w*jp2]
                          +5*src[w*jp4]+128)>>8];

        /* Polyphase FIR filter coefficients (*256): 11 -38 192 113 -30 8 */
        /* New polyphase FIR filter coefficients (*256):7 -35 194 110 -24 4 */
        dst[w*(j2+2)] = Clip[(int)( 7*src[w*jm4]
                             -35*src[w*jm2]
                            +194*src[w*j]
                            +110*src[w*jp2]
                             -24*src[w*jp4]
                              +4*src[w*jp6]+128)>>8];

        /* bottom field */
        jm5 = (j<5) ? 1 : j-5;
        jm3 = (j<3) ? 1 : j-3;
        jm1 = (j<1) ? 1 : j-1;
        jp1 = (j<h-1) ? j+1 : h-1;
        jp3 = (j<h-3) ? j+3 : h-1;
        jp5 = (j<h-5) ? j+5 : h-1;
        jp7 = (j<h-7) ? j+7 : h-1;

        /* Polyphase FIR filter coefficients (*256): 11 -38 192 113 -30 8 */
        /* New polyphase FIR filter coefficients (*256):7 -35 194 110 -24 4 */
        dst[w*(j2+1)] = Clip[(int)( 7*src[w*jp5]
                             -35*src[w*jp3]
                            +194*src[w*jp1]
                            +110*src[w*jm1]
                             -24*src[w*jm3]
                              +4*src[w*jm5]+128)>>8];

        dst[w*(j2+3)] = Clip[(int)(  1*src[w*jp7]
                             -7*src[w*jp5]
                             +30*src[w*jp3]
                            +248*src[w*jp1]
                             -21*src[w*jm1]
                              +5*src[w*jm3]+128)>>8];
      }
      src++;
      dst++;
    }
  }
}

и в Python:

def conv420to422(src, dst):
    """420 to 422 - vertical 1:2 interpolation filter """

    width = 352                  # 352
    height = 288                 # 288
    w = width >> 1               # 176
    h = height >> 1              # 144

    n = 0
    k = 0
    for i in range(0, w):
        for j in range(0, h):
            j2 = j<<1
            jm3 = 0 if (j < 3) else j - 3
            jm2 = 0 if (j < 2) else j - 2
            jm1 = 0 if (j < 1) else j - 1
            jp1 = j + 1 if (j < h - 1) else h - 1
            jp2 = j + 2 if (j < h - 2) else h - 1
            jp3 = j + 3 if (j < h - 3) else h - 1

            a = (3*src[n+w*jm3]-16*src[n+w*jm2]+67*src[n+w*jm1]+227*src[n+w*j]-32*src[n+w*jp1]+7*src[n+w*jp2]+128)>>8
            dst[k+w*j2] = clip(a)
            b = (3*src[n+w*jp3]-16*src[n+w*jp2]+67*src[n+w*jp1]+227*src[n+w*j]-32*src[n+w*jm1]+7*src[n+w*jm2]+128)>>8
            dst[k+w*(j2+1)] = clip(b)
        n += 1
        k += 1
    return dst

Fredrik Pihl 12 май 2011, в 06:14

0

спасибо, но я спрашивал о подвыборке, а не интерполяции .. то есть с 444 до 420
wim 13 май 2011, в 01:05

Ещё вопросы

Сделайте отступ, выбрав весь код и нажав кнопку {} .
нашел себя снова через несколько месяцев .. сочетание клавиш Ctrl+k
спасибо, но я спрашивал о подвыборке, а не интерполяции .. то есть с 444 до 420

tletnes · Accepted Answer · 2011-05-24T21-47-00.000Z

Идеализируйте, чтобы вы интерполировали данные для получения наилучшего изображения, но я думаю, что на ваш вопрос лучше всего ответить с кратким обзором ГДЕ, где расположены образцы яркости и хрома (воображайте камеру с одной сеткой для яркости над другой для цветности). Для подвыборки есть несколько стандартов для выбора местоположения хроматической релаксации для образцов яркости.

большая часть croma либо расположена вместе с "верхним левым" пикселом яркости,

XO  X   XO  X

X   X   X   X

XO  X   XO  X

X   X   X   X

или находится в центре квадрата,

X   X   X   X
  O      O
X   X   X   X

X   X   X   X
  O      O
X   X   X   X

или находится в левой части квадрата между двумя образцами левой яркости.

X   X   X   X
O       O
X   X   X   X

X   X   X   X
O       O
X   X   X   X

заметим, что во всех случаях значение цветности, совместно расположенное, по меньшей мере, с некоторыми образцами яркости, будет представлять собой комбинацию нескольких значений цветности, это обычно делается с помощью КИХ-фильтра, поэтому другой фильтр рекомендуется для обратной обработки ( однако вы можете получить результаты ОК с усреднением)