減少數(shù)字視頻流中的壓縮噪聲的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及數(shù)字視頻流中的噪聲的減少，更具體來(lái)說(shuō)涉及減少數(shù)字視頻流中的壓 縮噪聲。
【背景技術(shù)】
[0002] 產(chǎn)生、發(fā)射和觀看的數(shù)字視頻內(nèi)容可受噪聲影響。兩個(gè)類(lèi)型的噪聲是隨機(jī)噪聲和 壓縮噪聲。隨機(jī)噪聲（也可被稱(chēng)作視頻噪聲或高斯噪聲）可由傳感器（例如，相機(jī)）或由 視頻在模擬通道上的發(fā)射產(chǎn)生。壓縮噪聲可當(dāng)作為存儲(chǔ)或發(fā)射的部分而壓縮數(shù)字視頻時(shí)產(chǎn) 生。
[0003]數(shù)字視頻可經(jīng)壓縮以節(jié)省用于發(fā)射和/或存儲(chǔ)視頻的帶寬要求。如果從源到顯示 器的帶寬是充足可用的，那么可發(fā)射未經(jīng)壓縮視頻。然而，這可比壓縮視頻花費(fèi)更多時(shí)間 和資源來(lái)發(fā)射。舉例來(lái)說(shuō)，在一些實(shí)施方案中，可無(wú)線(xiàn)地發(fā)射數(shù)字視頻?？梢?920 x 1080 的分辨率以高達(dá)每秒60幀的速率俘獲高清晰度視頻。隨著特征為在每秒120幀的速率下 7680 x 4320的分辨率的超高清晰度視頻的出現(xiàn)，此視頻的質(zhì)量繼續(xù)改善。用戶(hù)可能不愿意 等待未經(jīng)壓縮高清晰度視頻的完整下載。因此，可壓縮視頻流。
[0004]壓縮可引入噪聲。舉例來(lái)說(shuō)，壓縮噪聲可包含所謂的"蚊式噪聲"或"振鈴噪聲"， 其大體上指代靠近圖像的高對(duì)比度邊界部分定位的雜散像素。因?yàn)檫@些雜散像素可出現(xiàn)在 第一部分中且消失在后續(xù)部分中，所以此噪聲的視覺(jué)效果類(lèi)似于在周?chē)宋俗黜懙奈米拥?效果。另一形式的壓縮噪聲包含所謂的"塊噪聲"，其大體上指代視頻流中可見(jiàn)的棋盤(pán)圖案， 其可對(duì)應(yīng)于用于壓縮視頻的塊大小。
[0005]隨機(jī)和壓縮噪聲兩者可分散觀看者的注意力且影響觀看視頻內(nèi)容的體驗(yàn)，尤其是 在較大顯示器上。此外，需要圖像以提供視頻質(zhì)量呈現(xiàn)的比例和速度涉及在短時(shí)間周期中 處理許多像素。舉例來(lái)說(shuō)，現(xiàn)代的電視機(jī)可特征在于1920X 1080像素（例如，超過(guò)2百萬(wàn) 像素）。隨著相機(jī)和顯示器技術(shù)變得復(fù)雜且消費(fèi)者要求較高的保真度，像素的數(shù)目也可增 加。
[0006]因此，需要提供用于減少數(shù)字視頻流中可包含的壓縮噪聲的方法和設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的系統(tǒng)、方法和裝置各自具有若干方面，其中沒(méi)有單一方面單獨(dú)負(fù)責(zé)其所 期望屬性。在不限制如通過(guò)以下權(quán)利要求書(shū)表達(dá)的本發(fā)明的范圍的情況下，現(xiàn)在將簡(jiǎn)潔地 論述一些特征。在考慮此論述之后，并且尤其在閱讀標(biāo)題為"【具體實(shí)施方式】"的部分之后， 將理解本發(fā)明的特征如何提供包含噪聲減少器的優(yōu)點(diǎn)，所述噪聲減少器并不假定關(guān)于用于 視頻流的特定壓縮編解碼器的任何先驗(yàn)知識(shí)，除了所述編解碼器是基于塊的。描述的系統(tǒng) 和方法的另一非限制性?xún)?yōu)點(diǎn)是能夠檢測(cè)多種基于塊的壓縮方案。舉例來(lái)說(shuō)，許多壓縮編解 碼器是基于8x8塊。然而，如下文將進(jìn)一步詳細(xì)描述，可動(dòng)態(tài)確定塊大小以使得可對(duì)使用任 意塊大小壓縮的視頻流執(zhí)行噪聲減少。這為噪聲減少器提供靈活性以使得其可用以對(duì)許多 形式的視頻進(jìn)行噪聲減少。此外，當(dāng)處理在噪聲減少之前可能已經(jīng)按比例縮放的內(nèi)容時(shí)這 是有用的。描述的系統(tǒng)和方法的額外非限制性?xún)?yōu)點(diǎn)是可針對(duì)視頻數(shù)據(jù)的特定部分減少塊 噪聲，例如對(duì)接近塊的邊緣的像素進(jìn)行濾波而不是將用于解塊的濾波器應(yīng)用于塊的所有像 素。描述的系統(tǒng)和方法的另一非限制性?xún)?yōu)點(diǎn)包含基于總圖像質(zhì)量（例如，噪聲）的動(dòng)態(tài)噪 聲濾波（例如，解塊和/或去振鈴）以使得不會(huì)在與含噪聲內(nèi)容相同的電平下對(duì)良好質(zhì)量 內(nèi)容進(jìn)行濾波。
[0008] 在一個(gè)創(chuàng)新方面中，提供用于減少視頻流的噪聲的裝置。所述裝置包含經(jīng)配置以 識(shí)別所述視頻流中包含的圖像中的振鈴噪聲的振鈴噪聲檢測(cè)器。所述裝置進(jìn)一步包含經(jīng)配 置以識(shí)別所述視頻流中包含的所述圖像中的塊模式的塊檢測(cè)器，所述塊檢測(cè)器經(jīng)配置以識(shí) 別預(yù)定大小的塊模式和任意大小的塊模式。所述裝置還包含經(jīng)配置以基于所述識(shí)別的振鈴 噪聲和所述塊模式對(duì)所述圖像進(jìn)行濾波的噪聲減少器。
[0009] 在另一創(chuàng)新方面中，提供用于減少視頻流的噪聲的方法。所述方法包含識(shí)別視頻 流中包含的第一圖像中的振鈴噪聲。所述方法進(jìn)一步包含識(shí)別所述視頻流中包含的所述圖 像中的塊模式，其中識(shí)別所述塊模式包含識(shí)別預(yù)定大小的塊模式和任意大小的塊模式。所 述方法還包含基于所述第一圖像、所述識(shí)別的振鈴噪聲和所述塊模式而產(chǎn)生第二圖像。
[0010] 還提供用于減少視頻流的噪聲的另一裝置。所述裝置包含處理器。所述處理器經(jīng) 配置以識(shí)別視頻流中包含的第一圖像中的振鈴噪聲。所述處理器進(jìn)一步經(jīng)配置以識(shí)別視頻 流中包含的圖像中的塊模式，其中識(shí)別塊模式包含識(shí)別預(yù)定大小的塊模式和任意大小的塊 模式。所述處理器還經(jīng)配置以基于第一圖像、所識(shí)別的振鈴噪聲和塊模式產(chǎn)生第二圖像。
[0011] 在另一新穎方面中提供包括指令的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒體，所述指令可由用于視頻 流中的噪聲減少的設(shè)備的處理器執(zhí)行。所述指令致使所述設(shè)備識(shí)別視頻流中包含的第一圖 像中的振鈴噪聲。所述指令致使所述設(shè)備識(shí)別視頻流中包含的圖像中的塊模式，其中識(shí)別 塊模式包含識(shí)別預(yù)定大小的塊模式和任意大小的塊模式。所述指令進(jìn)一步致使所述設(shè)備基 于所述第一圖像、識(shí)別的振鈴噪聲和塊模式而產(chǎn)生第二圖像。
[0012] 還提供用于減少視頻流的噪聲的另一裝置。所述裝置包含用于識(shí)別視頻流中包含 的第一圖像中的振鈴噪聲的裝置。所述裝置包含用于識(shí)別所述視頻流中包含的所述圖像中 的塊模式的裝置，其中識(shí)別所述塊模式包含識(shí)別預(yù)定大小的塊模式和任意大小的塊模式。 所述裝置還包含用于基于所述第一圖像、所述識(shí)別的振鈴噪聲和所述塊模式而產(chǎn)生第二圖 像的裝置。
[0013] 下文進(jìn)一步參考下圖描述符合本發(fā)明的這些及其它實(shí)施方案。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1說(shuō)明示范性視頻編碼及解碼系統(tǒng)的功能框圖。
[0015] 圖2說(shuō)明示范性壓縮噪聲減少器的功能框圖。
[0016] 圖3說(shuō)明去振鈴濾波器的功能框圖。
[0017] 圖4說(shuō)明示范性分段窗的像素圖。
[0018] 圖5是說(shuō)明成塊假象的像素值的曲線(xiàn)。
[0019] 圖6是說(shuō)明垂直塊網(wǎng)格檢測(cè)的過(guò)程流程圖。
[0020] 圖7展示用于一般化的塊柵格檢測(cè)的過(guò)程流程圖。
[0021] 圖8說(shuō)明了說(shuō)明成塊假象的像素值的另一曲線(xiàn)。
[0022] 圖9說(shuō)明減少視頻流的噪聲的方法的過(guò)程流程圖。
[0023] 圖10說(shuō)明另一示范性隨機(jī)噪聲減少器的功能框圖。
[0024] 在圖中，具有相同或類(lèi)似功能的元件盡可能地具有相同名稱(chēng)。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 在以下描述中，提供具體細(xì)節(jié)是為了便于透徹理解實(shí)例。然而，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人 員將理解，可在沒(méi)有這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐所述方面。舉例來(lái)說(shuō)，可以在框圖中展示電 組件/裝置，以免用不必要的細(xì)節(jié)混淆所述實(shí)例。在其它實(shí)例中，可詳細(xì)展示此些組件、其 它結(jié)構(gòu)和技術(shù)以進(jìn)一步解釋所述方面。
[0026] 還應(yīng)注意，可將所述實(shí)例描述成過(guò)程，所述過(guò)程被描繪成流程圖、流圖、有限狀態(tài) 圖、結(jié)構(gòu)圖或框圖。盡管流程圖可以將操作描述成順序過(guò)程，但是許多操作可以并行或同時(shí) 執(zhí)行，并且所述過(guò)程可以重復(fù)。另外，可以重新布置操作的次序。當(dāng)過(guò)程的操作完成時(shí)，所 述過(guò)程終止。過(guò)程可以對(duì)應(yīng)于方法、功能、程序、子例程、子程序等。當(dāng)過(guò)程對(duì)應(yīng)于軟件函數(shù) 時(shí)，其終止對(duì)應(yīng)于所述函數(shù)返回到調(diào)用函數(shù)或主函數(shù)。
[0027] 所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，可使用多種不同技術(shù)及技藝中的任一者來(lái)表示信息 及信號(hào)。舉例來(lái)說(shuō)，可通過(guò)電壓、電流、電磁波、磁場(chǎng)或磁粒子、光場(chǎng)或光粒子或其任一組合 來(lái)表示在整個(gè)上文描述中可能提及的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、位、符號(hào)和碼片。
[0028] 下文描述在所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)的實(shí)施例的各種方面。應(yīng)顯而易見(jiàn)，本文中 所描述的方面可體現(xiàn)于廣泛多種形式中，且本文中所描述的任何特定結(jié)構(gòu)及/或功能僅為 說(shuō)明性的?；诒景l(fā)明，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，本文中所描述的一方面可獨(dú)立于任何 其它方面而實(shí)施，且可以各種方式組合這些方面中的兩者或兩者以上。舉例來(lái)說(shuō)，可使用本 文中所闡述的任何數(shù)目個(gè)方面來(lái)實(shí)施設(shè)備及/或?qū)嵺`方法。另外，可使用除了本文中所闡 述的方面中的一或多者之外的其它結(jié)構(gòu)及/或功能性實(shí)施此設(shè)備及/或?qū)嵺`此方法。
[0029] 圖1說(shuō)明示范性視頻編碼和解碼系統(tǒng)的功能框圖。如圖1中所示，系統(tǒng)10包含源 裝置12,其可經(jīng)配置以經(jīng)由通信信道15將經(jīng)編碼視頻發(fā)射到目的地裝置16。源裝置12和 目的地裝置16可包括廣泛范圍的裝置中的任一者，包含移動(dòng)裝置或大體上固定裝置。在某 些情況下，源裝置12和目的地裝置16包括無(wú)線(xiàn)通信裝置，例如無(wú)線(xiàn)手持機(jī)、所謂的蜂窩式 或衛(wèi)星無(wú)線(xiàn)電電話(huà)、個(gè)人數(shù)字助理（PDA)、移動(dòng)媒體播放器或可在可為或可不為無(wú)線(xiàn)的通信 信道15上傳送視頻信息的任何裝置