一种10比特YUV图像存储格式的制作方法

本发明属于图像编码领域，涉及一种10比特yuv图像存储格式。

背景技术：

对于8比特视频编码，许多硬件编码器(如qsv，nvenc)原生支持nv12格式图像输入。nv12格式yuv采用4：2：0采样，存储顺序是先存所有的y，再uv交替存储，yuv均是8比特，各占一个字节，参见图1。

随着技术进步，10比特视频开始普及，与nv12格式对应的10比特图像存储格式为p010。p010存储格式与nv12完全一致，只是其yuv各占2个字节。p010采用16比特(2字节)来存储，根据大小端不同，分为p010le及p010be，p010le将10比特放置在16比特低10位；p010be将10比特放置在16比特高10位。

p010存储的10比特图像比nv12存储的8比特图像多了25％信息量，但存储空间多了100％，这对于图像采集可能产生不利影响。

例如，pcie2.0x4接口的图像采集卡，其图像写入带宽约是1760mb/s，对于10bit3840x2160@50hz视频，该信号有效信息带宽为：3840x2160x1.5x1.25x50＝778mb/s，理论上采集卡能够同时传输两路信号；若采集卡按p010格式写入内存，其带宽为：3840x2160x1.5x2x50＝1244mb/s，使得采集卡仅能传输一路信号，大大降低采集卡数据传输效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种10比特yuv图像存储格式，该存储格式能够大幅提升采集卡的数据传输效率。

为达到上述目的，本发明所述的10比特yuv图像存储格式由高8比特及低2比特组成，其中，高8比特为一字节，4个低2比特拼接成一个字节。

对于10比特视频编码，通过avx指令，将所述10比特yuv图像存储格式转换为p010格式。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的10比特yuv图像存储格式在具体操作时，由高8比特及低2比特组成，即仅存储10比特图像的有效信息，无数据冗余，从而有效的提高了采集卡的数据传输效率。

附图说明

图1为nv12图像存储格式示意图；

图2为本发明中10比特拆分及拼接方法图；

图3为本发明的图像存储格式示意图；

图4为实施例中3840x216010比特视频图像nv12+格式存储地址示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图2，本发明所述的10比特yuv图像存储格式由高8比特及低2比特组成，其中，高8比特为一字节，4个低2比特拼接成一个字节。

将本发明所示的存储格式记作nv12+，从图3可以看出，nv12+是由nv12附加额外数据(图中灰色部分)构成，对于8比特视频编码，可直接使用nv12数据；对于10比特视频编码，则通过avx指令，将nv12+格式快速转换为p010格式，nv12+仅存储10比特图像有效信息，无数据冗余，从而有效提高采集卡的数据传输效率。

nv12+格式既兼容nv12格式，又可快速转换为p010格式，且仅存储10比特有效图像数据，减小了存储空间，提高了采集卡数据传输效率。

实施例

本实施例以uhd(3840x2160)10比特视频nv12+格式存储为例，叙述具体图像像素存储位置。

假设3840x2160图像y像素高8比特存储首地址为0：

uv高8比特像素存储首地址可以算出为8294400(3840x2160)；

y低2比特拼接像素存储首地址为12441600(829440+3840x2160x0.5)；

uv低2比特拼接像素存储首地址为14515200(12441600+3840x2160x0.25)；

详见图4所示。nv12+整幅图像所占存储空间为15552000字节(14515200+3840x2160x0.125)。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种10比特YUV图像存储格式，由高8比特及低2比特组成，其中，高8比特为一字节，4个低2比特拼接成一个字节，对于10比特视频编码，通过AVX指令，将所述10比特YUV图像存储格式转换为P010格式，该存储格式能够大幅提升采集卡的数据传输效率。

技术研发人员：沈雪峰;曹俊;符均;陈伟
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2019.06.25
技术公布日：2019.10.18