CN102170569B - 一种振铃效应去噪方法、装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种振铃效应去噪方法，所述的方法包括：计算整帧图像中每个像素的振铃强度；并根据所述的振铃强度计算每个像素振铃效应的可能性系数；判断所述整帧图像中第一像素的振铃强度是否大于第一参数，若是则判断整帧图像中第一像素至第九像素振铃效应的可能性系数的和是否大于第二参数，若是则采用第一算子对第一像素进行滤波处理。本发明有效的检测了像素的振铃效应，能够有效的抑制人工噪声，提高视频的主观质量。本发明还提供一种振铃效应去噪装置。

Description

一种振铃效应去噪方法、装置
技术领域
本发明涉及视频编码领域，尤其涉及一种块效应去噪方法、装置。
背景技术
在常用视频编码中，为了除去图像信号中的相关性及减小图像编码的动态范围，通常采用基于宏块的变换编码及量化技术。当编码的量化参数较大时，由于高频信号被抑制，在强边缘附近可能出现振铃效应，这这些编码所产生的人工噪声都会降低视频的主观感受。对这类存在人工噪声的视频序列进行编码的时候，编码性能亦会出现下降。
因此，需要提出一种视频人工噪声分析算法，出现人工噪声时，提高编码性能的方法。
发明内容
本发明实施例的目的在于提出一种块效应去噪方法、装置，旨在解决现有技术中出现人工噪声时导致编码性能下降的问题。
本发明提出一种振铃效应去噪方法，所述的方法包括：
计算整帧图像中每个像素的振铃强度；并根据所述的振铃强度计算每个像素振铃效应的可能性系数；
判断所述整帧图像中第一像素的振铃强度是否大于第一参数，若是则判断整帧图像中第一像素至第九像素振铃效应的可能性系数的和是否大于第二参数，若是则采用第一算子对第一像素进行滤波处理。
其中，所述的计算整帧图像中每个像素的振铃强度具体为：
所述整帧图像中第一像素的像素值为ai,j；ring1i,j、ring2i,j、ring3i,j、ring4i,j分别为第一像素分别在四个方向上的第一方向至第四方向振铃强度值；
r i n g 1 i , j = | a ( i , j ) × 2 - a ( i , j - 1 ) - a ( i , j + 1 ) | a ( i , j - 1 ) - a ( i , j + 1 ) | + 1 | r i n g 2 i , j = | a ( i , j ) × 2 - a ( i - 1 , j - 1 ) - a ( i + 1 , j + 1 ) | a ( i - 1 , j - 1 ) - a ( i + 1 , j + 1 ) | + 1 | r i n g 3 i , j = | a ( i , j ) × 2 - a ( i - 1 , j ) - a ( i + 1 , j ) | a ( i - 1 , j ) - a ( i + 1 , j ) | + 1 | r i n g 4 i , j = | a ( i , j ) × 2 - a ( i + 1 , j - 1 ) - a ( i - 1 , j + 1 ) | a ( i + 1 , j - 1 ) - a ( i - 1 , j + 1 ) | + 1 | - - - ( 1 ) ;
然后再取第一像素四个方向上振铃强度的最大值作为第一像素的振铃强度；整帧图像中除第一像素其他像素的振铃强度计算方法根据上述公式(1)进行计算。
其中，所述的根据所述的振铃强度计算每个像素振铃效应的可能性系数具体为：
判断所述的第一像素的振铃强度是否大于第一参数，若是则设置第一像素的振铃效应的可能性系数为第一预置值，否则预置第一像素铃效应的可能性系数为第二预置值；
整帧图像中除第一像素外其他像素的振铃效应的可能性系数计算方法根据上述方法计算。
其中，所述的第一算子为：
1 2 1
2 4 2
1 2 1
。
其中，所述的第一预置值为1，第二预置值为0，所述的第二参数为3。
本发明还提出一种振铃效应去噪装置，所述的装置包括：计算单元、处理单元；
计算单元，计算整帧图像中每个像素的振铃强度；并根据所述的振铃强度计算每个像素振铃效应的可能性系数；
处理单元，判断所述整帧图像中第一像素的振铃强度是否大于第一参数，若是则判断整帧图像中第一像素至第九像素振铃效应的可能性系数的和是否大于第二参数，若是则采用第一算子对第一像素进行滤波处理。
其中，所述的计算单元用于计算整帧图像中每个像素的振铃强度具体为：
所述整帧图像中第一像素的像素值为ai,j；ring1i,j、ring2i,j、ring3i,j、ring4i,j分别为第一像素分别在四个方向上的第一方向至第四方向振铃强度值；
r i n g 1 i , j = | a ( i , j ) × 2 - a ( i , j - 1 ) - a ( i , j + 1 ) | a ( i , j - 1 ) - a ( i , j + 1 ) | + 1 | r i n g 2 i , j = | a ( i , j ) × 2 - a ( i - 1 , j - 1 ) - a ( i + 1 , j + 1 ) | a ( i - 1 , j - 1 ) - a ( i + 1 , j + 1 ) | + 1 | r i n g 3 i , j = | a ( i , j ) × 2 - a ( i - 1 , j ) - a ( i + 1 , j ) | a ( i - 1 , j ) - a ( i + 1 , j ) | + 1 | r i n g 4 i , j = | a ( i , j ) × 2 - a ( i + 1 , j - 1 ) - a ( i - 1 , j + 1 ) | a ( i + 1 , j - 1 ) - a ( i - 1 , j + 1 ) | + 1 | - - - ( 1 ) ;
然后再取第一像素四个方向上振铃强度的最大值作为第一像素的振铃强度；整帧图像中除第一像素其他像素的振铃强度计算方法根据上述公式(1)进行计算。
其中，计算单元所述的根据所述的振铃强度计算每个像素振铃效应的可能性系数具体为：
判断所述整帧图像中第一像素的振铃强度是否大于第一参数，若是则设置第一像素的振铃效应的可能性系数为第一预置值，否则预置第一像素振铃效应的可能性系数为第二预置值；
整帧图像中除第一像素外其他像素的振铃效应的可能性系数计算方法根据上述方法计算。
其中，处理单元中所述的第一算子为
1 2 1
2 4
1 2 1
。
其中，处理单元中所述的第一预置值为1，第二预置值为0，所述的第二参数为3。
本发明提出一种块效应去噪方法、装置，本发明通过在四个方向上进行振铃强度计算，并且取其中最大的作为当前像素的振铃强度系数，若该系数大于所设阈值，则将该像素标记为可能存在振铃效应；通过判定包括当前像素及其周围的8个像素中可能存在振铃效应的像素数目是否大于预置值，来判定当前像素再决定是否存在振铃效应，若是，则进行去噪处理。该算法有效的检测了像素的振铃效应，能够有效的抑制人工噪声，提高视频的主观质量。
附图说明
图1是本发明实施例1振铃效应去噪方法流程图；
图2是本发明实施例1中像素四个方向示意图；
图3是本发明实施例1中第一至第九像素分布图；
图4为本发明实施例2振铃效应去噪装置结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。应当理解，此处所描写的具体实施例，仅仅用于解释本发明，并不用以限制本发明。
本发明提出一种振铃效应去噪方法、装置，旨在解决现有技术中出现人工噪声时导致编码性能下降的问题。
实施例一
本发明提出一种振铃效应去噪方法，参见图1，该方法为：
步骤101：计算整帧图像中每个像素的振铃强度；并根据所述的振铃强度计算每个像素振铃效应的可能性系数；
(1)以第一像素为例，其中计算像素振铃强度的方法可以为：计算第一像素在四个方向上的振铃强度；
参见图2，所述的四个方向分别为第1方向-水平方向180度、第2方向-与第1方向逆时针方向呈45度角、第3方向-与第1方向逆时针方向呈90度角、第4方向-与第1方向逆时针方向呈135度角；
计算第一像素在四个方向上的振铃强度的具体方法为：
所述第一像素的像素值为ai,j；ring1i,j、ring2i,j、ring3i,j、ring4i,j分别为第一像素分别在四个方向上的振铃强度值；
r i n g 1 i , j = | a ( i , j ) × 2 - a ( i , j - 1 ) - a ( i , j + 1 ) | a ( i , j - 1 ) - a ( i , j + 1 ) | + 1 | r i n g 2 i , j = | a ( i , j ) × 2 - a ( i - 1 , j - 1 ) - a ( i + 1 , j + 1 ) | a ( i - 1 , j - 1 ) - a ( i + 1 , j + 1 ) | + 1 | r i n g 3 i , j = | a ( i , j ) × 2 - a ( i - 1 , j ) - a ( i + 1 , j ) | a ( i - 1 , j ) - a ( i + 1 , j ) | + 1 | r i n g 4 i , j = | a ( i , j ) × 2 - a ( i + 1 , j - 1 ) - a ( i - 1 , j + 1 ) | a ( i + 1 , j - 1 ) - a ( i - 1 , j + 1 ) | + 1 | - - - ( 1 ) ;
然后再取第一像素四个方向上振铃强度的最大值作为第一像素的振铃强度；ringi,j＝max(ring1i,j,ring2i,j,ring3i,j,ring4i,j)；
判断所述整帧图像中第一像素的振铃强度是否大于第一参数，若是则设置第一像素的振铃效应的可能性系数为第一预置值，否则预置第一像素振铃效应的可能性系数为第二预置值；
整帧图像中除第一像素外其他像素的振铃效应的可能性系数计算方法根据上述方法计算。
例如第一参数可以为λ，第一预置值可以为1，第二预置值可以为0；若第一像素振铃强度ringi,j>λ(λ>1，λ为振铃效应检测的阈值。λ越大检测出的振铃效应就越少，被检测出来的区域存在振铃效应的可能性就越高，同时其他存在振铃效应的区域存在漏检的可能性也越高；λ越小检测出的振铃效应就越多，被检测出来的区域存在误判的几率就越高，其他存在振铃效应的区域存在漏检的可能性相对降低。在实际应用中，λ的取值一般在5至30之间为佳)，则认为第一像素a(i,j)可能存在振铃效应，并令当像素前存在振铃效应的可能性系数probi,j＝1，否则，probi,j＝0；
(2)根据振铃强度计算每个像素振铃效应的可能性系数的方法可以为：
每个像素振铃效应是由9个相邻的像素的振铃强度来计算的，为了表述方便，用第一至第九像素来表述，参见图3，第一至第九的位置分布为：第一至第九像素排列成3X3阵列，第一像素在中间，第二至第9按照从左到右、从上到下在剩余位置顺序排列；
ai-1,j-1为第二像素ai-1,j为第三像素、ai-1,j+1为第四像素、ai,j-1为第五像素，ai,j为第一像素，ai,j+1为第六像素；ai+1,j-1为第七像素，ai+1,j为第八像素、ai+1,j+1为第九像素；
计算所述第一像素周围第二至第九像素在四个方向上的振铃强度具体为：根据所述的公式(1)计算第二至第九像素在四个方向上的振铃强度；
第二至第九振铃强度也是根据上述方法获得，在此不再累述。
步骤102：判断所述第一像素的振铃强度是否大于第一参数，若是则执行步骤103；若否则不做滤波处理；
步骤103：判断所述的第一像素至第九像素振铃效应的可能性系数的和是否大于第二参数，若是则采用第一算子对第一像素进行滤波处理。
由于振铃效应一般不会单独一个像素出现，因此根据这个特点采用如下判断方法：步骤103中所述的第二参数可以设置为3；即当
probi-1,j-1+probi-1,j+probi-1,j+1+probi,j-1+probi,j+probi,j+1+probi+1,j-1+probi+1,j+probi+1,j+1≥3时候，才能确定第一像素a(i,j)存在振铃效应。probi-1,j-1为第二像素存在振铃效应的可能性系数，probi-1,j为第三像素存在振铃效应的可能性系数，probi-1,j+1为第四像素存在振铃效应的可能性系数，probi,j-1为第五像素存在振铃效应的可能性系数，probi,j为第一像素存在振铃效应的可能性系数，probi,j+1为第六像素存在振铃效应的可能性系数，probi+1,j-1为第七像素存在振铃效应的可能性系数，probi+1,j为第八像素存在振铃效应的可能性系数、probi+1,j+1为第九像素存在振铃效应的可能性系数。
所述的第一算子可以为：
1 2 1
2 4 2
1 2 1
实施例二，本发明还提供一种振铃效应去噪装置，参见图4，计算单元、处理单元；
计算单元，计算整帧图像中每个像素的振铃强度；并根据所述的振铃强度计算每个像素振铃效应的可能性系数；
处理单元，判断所述整帧图像中第一像素的振铃强度是否大于第一参数，若是则判断整帧图像中第一像素至第九像素振铃效应的可能性系数的和是否大于第二参数，若是则采用第一算子对第一像素进行滤波处理。
所述的计算单元用于计算整帧图像中每个像素的振铃强度具体为：
所述整帧图像中第一像素的像素值为ai,j；ring1i,j、ring2i,j、ring3i,j、ring4i,j分别为第一像素分别在四个方向上的第一方向至第四方向振铃强度值；
r i n g 1 i , j = | a ( i , j ) × 2 - a ( i , j - 1 ) - a ( i , j + 1 ) | a ( i , j - 1 ) - a ( i , j + 1 ) | + 1 | r i n g 2 i , j = | a ( i , j ) × 2 - a ( i - 1 , j - 1 ) - a ( i + 1 , j + 1 ) | a ( i - 1 , j - 1 ) - a ( i + 1 , j + 1 ) | + 1 | r i n g 3 i , j = | a ( i , j ) × 2 - a ( i - 1 , j ) - a ( i + 1 , j ) | a ( i - 1 , j ) - a ( i + 1 , j ) | + 1 | r i n g 4 i , j = | a ( i , j ) × 2 - a ( i + 1 , j - 1 ) - a ( i - 1 , j + 1 ) | a ( i + 1 , j - 1 ) - a ( i - 1 , j + 1 ) | + 1 | - - - ( 1 ) ;
然后再取第一像素四个方向上振铃强度的最大值作为第一像素的振铃强度；整帧图像中除第一像素其他像素的振铃强度计算方法根据上述公式(1)进行计算。
计算单元所述的根据所述的振铃强度计算每个像素振铃效应的可能性系数具体为：
判断所述整帧图像中第一像素的振铃强度是否大于第一参数，若是则设置第一像素的振铃效应的可能性系数为第一预置值，否则预置第一像素振铃效应的可能性系数为第二预置值；
整帧图像中除第一像素外其他像素的振铃效应的可能性系数计算方法根据上述方法计算。
处理单元中所述的第一算子为
1 2 1
2 4 2
1 2 1
。
处理单元中所述的第一预置值为1，第二预置值为0，所述的第二参数为3；第一参数的预置值在实施例1中已经描述，在此不再累述。
综上所述，本发明提出一种块效应去噪方法、装置，本发明通过在四个方向上进行振铃强度计算，并且取其中最大的作为当前像素的振铃强度；通过判定包括当前像素及其周围的8个像素中可能存在振铃效应的像素数目否大于预置值后，再决定是否进行去噪处理，不但有效的检测了像素的振铃效应，并且能够有效的抑制人工噪声，提高视频的主观质量。
本领域的普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序指令相关硬件来完成的，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质可以为ROM、RAM、磁盘、光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种振铃效应去噪方法，其特征在于，所述的方法包括：
计算整帧图像中每个像素的振铃强度；并根据所述的振铃强度计算每个像素振铃效应的可能性系数；
判断所述整帧图像中第一像素的振铃强度是否大于第一参数，若是则判断整帧图像中第一像素至第九像素振铃效应的可能性系数的和是否大于第二参数，若是则采用第一算子对第一像素进行滤波处理；
所述根据所述的振铃强度计算每个像素振铃效应的可能性系数具体为：
判断所述的第一像素的振铃强度是否大于第一参数，若是则设置第一像素的振铃效应的可能性系数为第一预置值，否则预置第一像素振铃效应的可能性系数为第二预置值；
整帧图像中除第一像素外其他像素的振铃效应的可能性系数计算方法根据上述方法计算；
所述的第一算子为：
1 2 1 2 4 2 1 2 1
。
2.根据权利要求1所述的振铃效应去噪方法，其特征在于，所述的计算整帧图像中每个像素的振铃强度具体为：
所述整帧图像中第一像素的像素值为ai,j；ring1i,j、ring2i,j、ring3i,j、ring4i,j分别为第一像素分别在四个方向上的第一方向至第四方向振铃强度值；
(1)；
然后再取第一像素四个方向上振铃强度的最大值作为第一像素的振铃强度；整帧图像中除第一像素其他像素的振铃强度计算方法根据上述公式(1)进行计算。
3.根据权利要求1所述的振铃效应去噪方法，其特征在于，所述的第一预置值为1，第二预置值为0，所述的第二参数为3。
4.一种振铃效应去噪装置，其特征在于，所述的装置包括：计算单元、处理单元；
计算单元，计算整帧图像中每个像素的振铃强度；并根据所述的振铃强度计算每个像素振铃效应的可能性系数；
所述的根据所述的振铃强度计算每个像素振铃效应的可能性系数具体为：
判断所述整帧图像中第一像素的振铃强度是否大于第一参数，若是则设置第一像素的振铃效应的可能性系数为第一预置值，否则预置第一像素振铃效应的可能性系数为第二预置值；
整帧图像中除第一像素外其他像素的振铃效应的可能性系数计算方法根据上述方法计算；
处理单元，判断所述整帧图像中第一像素的振铃强度是否大于第一参数，若是则判断整帧图像中第一像素至第九像素振铃效应的可能性系数的和是否大于第二参数，若是则采用第一算子对第一像素进行滤波处理；
所述的第一算子为
1 2 1 2 4 2 1 2 1
。
5.根据权利要求4所述的振铃效应去噪装置，其特征在于，所述的计算单元用于计算整帧图像中每个像素的振铃强度具体为：
所述整帧图像中第一像素的像素值为ai,j；ring1i,j、ring2i,j、ring3i,j、ring4i,j分别为第一像素分别在四个方向上的第一方向至第四方向振铃强度值；
(1)；
然后再取第一像素四个方向上振铃强度的最大值作为第一像素的振铃强度；整帧图像中除第一像素其他像素的振铃强度计算方法根据上述公式(1)进行计算。
6.根据权利要求4所述的振铃效应去噪装置，其特征在于，处理单元中所述的第一预置值为1，第二预置值为0，所述的第二参数为3。
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