CN104969550A - 去隔行之后的基于侧边信息的垂直色度过滤 - Google Patents

去隔行之后的基于侧边信息的垂直色度过滤 Download PDF

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Abstract

一种用于对具有隔行帧的压缩视频中的伪像进行校正的方法可以包括接收解码视频数据，该解码视频数据包括帧以及对应于该帧的元数据。该方法可以进一步包括响应于确定该元数据指示该帧为隔行帧而对该帧应用垂直色度过滤器。

Description

去隔行之后的基于侧边信息的垂直色度过滤
背景技术
视频内容可以对该视频内容的每个帧使用逐行和/或隔行二次采样而进行压缩。在视频内容的压缩和分布中的一些阶段期间，视频内容的每个帧可以与元数据相关联，元数据标识该帧为逐行还是隔行。另外，一些使用隔行二次采样的压缩视频内容当视频数据在显示设备上进行显示时表现出视觉伪像（artifact）。
发明内容
这里公开了用于提供一种对具有隔行帧的压缩视频中的伪像进行校正的方法的实施例。例如，计算设备可以接收解码视频数据，该解码视频数据包括帧以及对应于该帧的元数据。为了对一些隔行帧中可能出现的视觉伪像进行校正，该方法可以进一步包括对该帧应用垂直色度过滤器。通过响应于确定该元数据指示该帧为隔行帧而执行这样的应用，该方法可以确保该过滤器被应用于每个隔行帧而并不被应用于任何逐行帧。
提供该发明内容而以简化形式对在下文的具体实施方式中进一步进行描述的概念选择进行介绍。该发明内容并非意在标识出所请求保护主题的关键特征或必要特征，其也并非意在被用来对所请求保护主题的范围进行限制。此外，所请求保护的主题并不局限于解决了本公开的任意部分中所提到的任意或全部缺陷的实施方式。
附图说明
图1示意性地示出了依据本公开实施例的包括计算系统和显示设备的环境的非限制性示例。
图2示出了依据本公开实施例的有选择地向视频数据中的帧应用过滤器的示例方法。
图3示出了依据本公开实施例的用于处理视频数据的计算设备的示例框图。
图4是依据本公开实施例的示例计算系统。
具体实施方式
本公开针对于有选择且自适应地向视频数据的隔行帧应用过滤器。如以上所给出的背景技术中所描述的，一些视频数据当在显示设备上进行显示时表现出视觉伪像。例如，具有使用4:2:0隔行二次采样的帧的压缩视频数据可能表现出隔行色度的问题，其中沿着强烈色彩的边缘显示虚假细节。该问题例如可能在采用MPEG-2、VC-1和/或H264编码标准时出现。然而，这里所描述的方法可以被应用于在隔行帧中表现出视觉伪像的任意适当的编码标准。
一些计算设备通过检测视觉伪像并且响应于这样的检测应用过滤器而对隔行色度问题进行校正。然而，检测机制可能无法足够准确地检测到所出现的每个视觉伪像的存在。另外，针对检测伪像的分析可能会使用到来自多个帧的数据，这导致了过滤器的应用在时间上并不恰当。例如，过滤器可能在视觉伪像已经被显示一段时间之后才得以应用，和/或可能在帧的相关联显示期间在并未表现出视觉伪像的特定帧（例如，逐行帧）的期间进行持续。此外，检测视频数据中的视觉伪像的计算成本可能很高。
本公开的方法和系统通过贯穿视频处理而保留与视频数据的帧相关联的元数据来针对隔行色度问题进行校正。更具体地，指示帧为逐行还是隔行的逐行帧标志位可以被从解码器送至计算设备的图形处理单元中的视频质量功能模块。通过针对基于该元数据被确定为隔行的每个帧应用过滤器，该过滤器可以适应性地以每个帧为基础进行应用以对每个视觉伪像进行校正（例如，减弱、隐藏、去除等），而并不会对非隔行帧进行过度校正。
图1示出了示例系统100，其包括通信连接至显示设备12的计算设备10。计算设备10可以被配置为从任意适当的源接收视频数据和/或对其进行处理以便在显示设备12的显示器14上进行显示。例如，计算设备10可以从一个或多个可移动媒体和/或内置设备接收视频数据，除其它之外，上述可移动媒体和/或内置设备诸如光学存储器设备（例如，CD、DVD、HD-DVD、蓝光盘等）、半导体存储器设备（例如，RAM、EPROM、EEPROM等）和/或磁性存储器设备（例如，硬盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、MRAM等）。另外，计算设备10可以通过网络18从远程计算设备16接收视频数据。在一些实施例中，计算设备10可以从诸如相机20的外部设备接收流视频数据。计算设备10可以经由任意适当的无线或有线连接协议与诸如远程计算设备16和相机20的视频数据源进行通信。例如，计算设备10可以经由WiFi、WiFi direct、蓝牙、数据电缆（USB、以太网、IEEE 1394、eSATA等）和/或任意适当的通信介质与视频数据源进行通信。
当从一个或多个视频数据源接收到视频数据时，计算设备10可以被配置为对该视频数据进行处理以便在显示设备12上进行显示。例如，视频数据在被接收时可能被编码；因此，计算设备10可以对该视频数据进行解码并且对其进行渲染以供显示。在对所接收的视频数据进行处理之后，计算设备10可以通过通信线路22将表示经处理的视频数据的信号输出至显示设备12。通信线路22可以利用任意适当的有线或无线通信协议和/或硬件。例如，通信线路22可以包括一个或多个视频数据线缆连接器（例如，HDMI、DVI、VGA、RCA、分量视频、S视频等）以便将视频数据从计算设备10发送至显示设备12。显示设备12可以接收该视频数据并且在显示器14上显示该视频数据的一个或多个帧。
图2示出了依据本公开实施例的有选择且适应性地对视频数据的帧应用过滤器的示例方法200。方法200可以在用于处理视频数据以便在显示设备上进行显示的任意适当计算设备上执行。方法200包括在202接收经编码的视频数据。
暂时转向图3，图示了用于对来自一个或多个视频数据源的视频数据进行处理的示例计算设备300的框图。例如，计算设备300可以对应于图1的计算设备10，和/或可以执行如图2中所描述的方法。虽然计算设备300被示为包括特定模块和设备，但是计算设备300可以包括附加和/或可替换的模块。例如，在一些实施例中，编码视频数据302可以源自于计算设备300内的视频数据源。
如所图示的，计算设备300可以包括用于接收编码视频数据302的解码器304。编码视频数据302可以采用任意的适当形式和/或格式，包括但并不局限于比特流或视频内容的流。编码视频数据302可以包括多个视频帧306以及与多个视频帧306相关联或者以其它方式与之相对应的元数据308。例如，元数据308可以包括针对多个视频帧306中的每个视频帧的逐行帧标志位310。逐行标志位310可以被设置为在相对应的视频帧为逐行帧时为真并且在相对应的视频帧为隔行帧时为假。
返回图2，方法200包括在204对编码视频数据进行解码以产生包括多个帧以及相对应的元数据的经解码的视频数据。该元数据可以包括指示特定帧是隔行还是逐行帧的信息。如206所指示的，该元数据可选地可以包括指示以上所描述的帧的属性的逐行帧标志位。再次暂时转向图3，图示了解码器304，并且其可以被配置为对经由任意适当编码方法进行编码的视频数据进行解码，上述编码方法包括但并不局限于MPEG-2、VC-1和/或H.264标准。例如，解码器304可以被配置为对依据以上所标出的标准之一使用4:2:0色度二次采样进行编码的视频数据进行解码。在对编码视频数据302进行解码时，解码器304可以将解码视频帧312连同每个相对应的逐行帧标志位一起发送至视频渲染模块314。在一些实施例中，解码视频数据可以包括解码视频帧以及元数据308中对应于多个视频帧306中的每个帧的至少一部分。因此，多个逐行帧标志位和多个视频帧之间的对应性可以在解码视频数据中得以保持。特别地，每个逐行帧标志位可以被设置为在相对应的视频帧为逐行帧时为真并且在相对应的视频帧为隔行帧时为假。
返回图2，如在208所示，方法200包括响应于该元数据而有选择地将垂直色度过滤器应用于多个帧中的一帧。例如，如果该元数据包括逐行帧标志位，则如在210所示，计算设备可以在该逐行帧标志位被设置为假的情况下应用该选择性垂直色度过滤器。相反地，如在212所示，该计算设备可以在该逐行帧标志位被设置为真的情况下不应用该选择性垂直色度过滤器。在另外或可替换的实施例中，计算设备可以基于一种或多种检测算法而应用该垂直色度过滤器。例如，源设备可能并不提供逐行输出。因此，来自这样的源设备的所有帧都可以被接收设备作为隔行帧进行消费，而无论该帧的原始编码和/或逐行帧标志位设置如何。该检测算法可以检测帧中的视觉伪像和/或该帧可能表现出这样的视觉伪像的任意其它指示。
如在214所示，方法200可以包括在对帧去隔行之后有选择地应用该选择性垂直色度过滤器。例如，该计算设备可以确定该帧为隔行帧，对该帧执行去隔行的处理，随后应用该选择性垂直色度过滤器。此外，在一些实施例中，视频可以在应用该选择性垂直色度过滤器之前进行转换。例如，使用4:2:0隔行二次采样的帧可以在应用该选择性垂直色度过滤器之前被转换为使用4:2:2或4:2:4隔行二次采样。可以执行这样的转换以确保在应用过滤器之前垂直色度分辨率与亮度分辨率相同。
返回图3，视频渲染模块314可以包括自适应隔行色度问题（ICP）管理器316，其用于对过滤器针对一个或多个解码视频帧312的选择性应用进行管理。特别地，该自适应ICP管理器316可以执行帧的包括逐行帧标志位的元数据是否指示该帧为隔行帧的确定。响应于确定该元数据指示该帧为隔行帧，自适应ICP管理器316可以对该帧去隔行并且在将该帧发送至视频驱动器320之前针对该帧使能ICP过滤器318和/或以其它方式对其应用ICP过滤器318。在一些实施例中，ICP过滤器318可以包括应用于视频内容的一个或多个色度通道以隐藏和/或以其它方式校正在一些隔行视频帧中所表现出的视觉伪像的低通垂直色度过滤器。相反地，响应于确定该元数据指示该帧为逐行帧，自适应ICP管理器316可以不应用ICP过滤器318和/或可以使其无效，并且将帧直接发送至视频驱动器320。选择性ICP过滤器可以响应于确定逐行帧标志位被设置为假而被应用于解码视频数据的每个视频帧，而使得该处理以逐个帧为基础来执行。
在任一种情况下，视频驱动器320可以对任意所接收的视频帧进行处理以确保视频数据与特定视频输出设备322的兼容性。视频驱动器320随后可以将经处理的视频输出发送至视频输出设备222。例如，视频输出设备322可以对应于图1的显示设备12。
在一些实施例中，ICP过滤器318可以被提供为硬件过滤器，其中视频驱动器320将ICP过滤器318加载到视频输出设备222中，而使得ICP过滤器318在视频输出设备222中运行。
再次返回图2，如在216所示，方法200可以包括呈现该视频数据。例如，视频帧可以在显示设备上进行输出和/或显示，而使得垂直色度过滤器已经被应用于每个隔行帧而并不被应用于任何逐行帧。因此，所显示的帧可以不表现出与以上更为详细讨论的隔行色度问题相关联的视觉伪像。
在一些实施例中，这里所描述的方法和处理可以与一个或多个计算设备的计算系统相联系。特别地，这样的方法和处理可以被实施为计算机应用程序或服务、应用编程接口（API）、库和/或其它计算机程序产品。
图4示意性示出了能够实施以上所描述的一种或多种方法和处理的计算系统400的非限制性实施例。计算系统400以简化形式示出。计算系统400可以采用一个或多个控制设备、游戏机、个人计算机、服务器计算机、平板电脑、家庭娱乐计算机、网络计算设备、移动计算设备、移动通信设备（例如，智能电话）和/或其它计算设备的形式。例如，计算系统400可以包括图1的计算设备10和/或远程计算设备16。
计算系统400包括逻辑机器402和存储机器404。计算系统400可选地可以包括显示子系统406、输入子系统408、通信子系统410和/或图4中未示出的其它组件。
逻辑机器402包括被配置为执行指令的一个或多个物理设备。例如，逻辑机器可以被配置为执行作为一个或多个应用、服务、程序、例程、库、对象、组件、数据结构或其它逻辑构造的一部分的指令。这样的指令可以被实施来执行任务，实施数据类型，转换一个或多个组件的状态，实现技术效果，或者以其它方式达到所期望的结果。
逻辑机器可以包括被配置为执行软件指令的一个或多个处理器。除此之外或可替换地，逻辑机器可以包括被配置为执行硬件或固件指令的一个或多个硬件或固件逻辑机器。逻辑机器的处理器可以是单核或多核，并且在其上执行的指令可以被配置用于顺序的、并行的和/或分布的处理。逻辑机器的个体组件可选地可以在两个或更多单独设备之间进行分布，上述设备可以位于远程和/或被配置为进行协同处理。逻辑机器的多个方面可以通过以云计算配置进行配置的能够远程访问的、联网计算设备进行虚拟化和执行。
存储机器404包括被配置为保存能够由逻辑机器所执行以实施这里所描述的方法和处理的指令的一个或多个物理设备。例如，逻辑机器402可以与存储机器404进行操作通信。当这样的方法和处理被实施时，存储机器404的状态可能发生转换——例如以保存不同的数据。
存储机器404可以包括可移动和/或内置设备。除其它之外，存储机器404可以包括光学存储器（例如，CD、DVD、HD-DVD、蓝光盘等），半导体存储器（例如，RAM、EPROM、EEPROM等）和/或磁性存储器（例如，硬盘驱动器、软皮驱动器、磁带驱动器、MRAM等）。存储机器404可以包括机器可读的易失性、非易失性、动态、静态、读/写、只读、随机访问、顺序访问、可位置寻址、可文件寻址和/或可内容寻址的设备。
将要意识到的是，存储机器404包括一个或多个物理设备。然而，这里所描述的指令的多个方面可替换地可以由通信介质（例如，电磁信号、光学信号等）进行传播，上述通信介质并未被物理设备在有限持续时间内加以保持。
逻辑机器402和存储机器404的多个方面可以在一起被集成为一个或多个硬件逻辑组件。例如，这样的硬件逻辑组件可以包括现场可编程门阵列（FPGA）、程序和应用特定集成电路（PASIC/ASIC）、程序和应用特定标准产品（PSSP/ASSP）、片上系统（SOC）和复杂可编程逻辑设备（CPLD）。
当被包括时，显示子系统406可以被用来呈现存储机器404所保存的数据的视觉表示形式。该视觉表示形式可以采用图形用户界面（GUI）的形式。如这里所描述的方法和处理改变存储机器所保存的数据，并且因此转换存储机器的状态，显示子系统406的状态同样可以被转换而以视觉方式表示基础数据的变化。显示子系统406可以包括以视觉方式采用任意类型的技术的一种或多种显示设备。这样的显示设备可以在共享外壳中与逻辑机器402和/或存储机器404进行组合，或者这样的显示设备可以是外部显示设备。例如，显示子系统406可以包括图1的显示设备12.
当被包括时，输入子系统408可以包括一个或多个用户输入设备或者与之进行对接，上述用户输入设备诸如键盘、鼠标、触摸屏、麦克风或游戏控制器。在一些实施例中，该输入子系统可以包括所选择的自然用户输入（NUI）组件或者与之进行对接。这样的组件可以是集成的或外围的，并且输入动作的变换和/或处理可以以板内或板外的方式进行处理。示例的NUI组件可以包括用于话音和/或语音识别的麦克风；用于机器视觉和/或手势识别的红外、彩色、立体和/或深度相机；用于运动检测和/或意图识别的头部追踪器、眼部追踪器、加速计和/或陀螺仪；以及用于访问脑部活动的电场感应组件。
当被包括时，通信子系统410可以被配置为将计算系统400与一个或多个其它计算设备通信耦合。通信子系统410可以包括与一种或多种不同通信协议相兼容的有线和/或无线通信设备。作为非限制性的示例，通信子系统可以被配置为用于经由无线电话网络或者有线或无线的局域网或广域网进行通信。在一些实施例中，通信子系统可以允许计算系统400经由诸如互联网的网络往来于其它设备发送和/或接收消息。
将要理解的是，这里所描述的配置和/或方式本质上是示例性的，并且这些具体实施例或示例并非以限制的含义被加以考虑，因为可能进行多种变化。这里所描述的具体例程或方法可以表示任意数量的处理策略中的一种或多种。这样，所图示和/或描述的各种动作可以以所图示和/或描述的顺序、以其它顺序、并行地执行，或者被省略。同样，以上所描述处理的顺序可能有所变化。
本公开的主题包括这里所公开的各种处理、系统和配置，以及其它特征、功能、动作和/或属性以及它们任意和全部的等同形式的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合。

Claims (10)

1. 一种计算设备中的对具有隔行帧的压缩视频中的伪像进行校正的方法，该方法包括：
接收解码视频数据，该解码视频数据包括帧以及对应于该帧的元数据；并且
响应于确定该元数据指示该帧为隔行帧而向该帧应用垂直色度过滤器。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中该元数据包括逐行帧标志位，并且确定该元数据指示该帧为隔行帧包括确定该逐行帧标志位被设置为假。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中该解码视频数据从计算设备的解码器所接收，该解码器被配置为对包括多个帧以及对应于该多个帧的元数据的编码视频数据进行解码。
4. 根据权利要求3所述的方法，进一步包括针对多个帧中的每一个有选择地应用垂直色度过滤器。
5. 根据权利要求1所述的方法，进一步包括响应于确定该元数据指示该帧为逐行帧而在不向该帧应用垂直色度过滤器的情况下输出解码视频数据。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中该垂直色度过滤器是在对解码视频数据去隔行之后对帧所应用的低通过滤器。
7. 一种计算设备，包括：
输入设备，其用于接收包括对应于多个视频帧的元数据的视频数据的编码流；
解码器，其用于将该视频数据的编码流解码为解码视频内容，该解码视频内容包括多个视频帧以及对应于该多个视频帧中的每一个帧的元数据的至少一部分；
选择过滤器，其被配置为：
    响应于确定与视频帧相关联的元数据的部分指示该视频帧为逐行帧而在没有垂直色度过滤器的情况下对该多个视频帧中的视频帧进行处理；并且
    响应于确定与视频帧相关联的元数据的部分指示该视频帧为隔行帧而利用垂直色度过滤器对该视频帧进行处理。
8. 根据权利要求7所述的计算设备，其中确定与视频帧相关联的元数据的部分指示该视频帧为隔行帧进一步包括确定与视频帧相关联的元数据的部分的逐行帧标志位被设置为假。
9. 根据权利要求7所述的计算设备，进一步包括在利用垂直色度过滤器处理视频帧之前对解码视频数据去隔行。
10. 根据权利要求7所述的计算设备，其中视频数据的编码流使用4:2:0色度二次采样进行编码。
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