在 Matlab 中，当图像在 YCbCr 中时，如何使用色度子采样将 4:4:4 图像缩小到 4:1:1？

问题描述

按照这个确切的问题

In Matlab,how can I use chroma subsampling to downscale a 4:4:4 image to 4:2:0 when the image is in YCbCr?

他将色度从 4:4:4 缩小到 4:2:0，我想从 4:4:4 缩小到 4:1:1。我不知道该怎么做？

YUV = rgb2ycbcr(RGB);
Y = YUV(:,:,1);
U = YUV(:,2);
V = YUV(:,3);

执行缩减

U = double(YUV(:,2))
V = double(YUV(:,3))

newU = ??
newV =??

有人可以帮我吗？

提前致谢。

解决方法

在 YUV 4:1:1 中，色度通道在水平轴上按 1/4 的系数进行下采样。

使用 imresize，解决方案很简单：

newU = imresize(U,[size(U,1),size(U,2)/4]);
newV = imresize(V,[size(V,size(V,2)/4]);

注意事项：

• 上述解决方案有效，仅当输入的水平分辨率为 4 的倍数时。
• imresize 的默认参数在启用抗锯齿的情况下应用三次插值。
  大多数实际实现使用更简单的插值方法，例如没有抗锯齿的线性插值。
• YUV 4:1:1（Y:Cb:Cr 4:1:1 的同义词）指的是色度下采样，但有多种选项可以对流视频、RAM 或文件中的组件进行排序。

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色度子采样插图：
[https://robbeekmans.net/euc/vmware-horizo​​n-7-4-blast-gets-necessary-update-support-chroma-subsampling-444-h-264/]

另一个例子：
[https://academickids.com/encyclopedia/index.php/YUV_4:2:0]

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不使用 imresize 实现：

如果您想要与 imresize 相同的结果（无抗锯齿的双线性）：

refU = imresize(U,2)/4],'bilinear','Antialiasing',false);
% refV = ...

下面的代码是等价的：

U = double(U);
V = double(U);
newU = uint8(round(U(:,2:4:end) + U(:,3:4:end))/2);
newV = uint8(round(V(:,2:4:end) + V(:,3:4:end))/2);

您也可以使用每 4 个元素的平均值（如果减少噪音很重要，则更好）：

U = double(U);
V = double(V);
newU = uint8(round((U(:,1:4:end) + U(:,3:4:end) + U(:,4:4:end))/4));
newV = uint8(round((V(:,1:4:end) + V(:,3:4:end) + V(:,4:4:end))/4));

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注意：
我更喜欢术语“下采样”而不是“子采样”。
按 1/4 进行二次采样意味着跳过 - 每 4 个元素采样一次，并忽略其他 3 个。
从历史上看，在模拟（或混合模拟/数字）视频系统中，转换为 4:1:1 的过程最有可能通过模拟二次采样进行。
在数字系统中，当您已经拥有 4:4:4 信息时，平均样本比跳过样本更好。
我认为“下采样”一词更合适（但“下采样”是常用术语）。