赵利平，林涛，周开伦，胡珂立，林春梅

（1.绍兴文理学院计算机科学与工程系，浙江 绍兴 312000；2.同济大学超大规模集成电路研究所，上海 200092）

1 引言

随着“宽带中国”战略和“互联网+”行动计划的实施，互联网图像编码技术尤其是全色度互联网图像编码算法成为图像和视频应用领域（比如电视和电影的制作域等）的关键技术之一。全色度图像，也称4：4：4采样格式的图像，即不对色度分量进行下采样（在用YUV（如YCbCr）色彩空间表示的图像中，一个像素由3个分量构成：一个亮度分量Y以及两个色度分量U和V）。2017年3月，针对我国最新的第二代数字音视频编解码标准（the second generation of audio video coding standard，AVS2）[1-3]不支持 4：4：4 采样格式图像和视频编码的现状，下一代AVS视频编码标准的需求V9.0[4]中提出了支持4：4：4采样格式图像和视频编/解码的需求，包括互联网图像视频和屏幕混合内容编码等[5-14]。因此，基于AVS2标准的高效的全色度图像编码算法也是视频编码技术[16,17]的重要研究课题之一。

目前应用最广泛的主流图像和视频编码算法与标准，如JPEG、MPEG-1、MPEG-2、AVS2基准档次、H.264主要档次和HEVC主要档次都是采用 4：2：0采样格式（即对每个色度分量进行4：1的下采样）的编码。事实上，几乎所有实际应用中，4：2：0采样格式都不是图像和视频的原始格式，而是从 4：4：4采样格式经过色度下采样后获得的；与此对应，经过编/解码后的重构的4：2：0采样格式的图像和视频，也都要经过色度上采样转换成 4：4：4采样格式后才能显示。因此，这些主流图像和视频编码算法与标准对全色度图像和视频的整个编/解码过程可以看成由色度下采样、4：2：0采样格式的编/解码、色度上采样这3部分组成。……