CN110858388A - 一种增强视频画质的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种增强视频画质的方法和装置，属于多媒体技术领域。所述方法包括：确定目标视频帧中目标像素点的目标区域；基于所述目标区域内所有像素点的目标像素值，生成所述目标区域内所有像素点的统计信息；根据所述统计信息以及预设配置参数，并结合所述目标像素点的目标像素值，计算并生成所述目标像素点的增强像素值。采用本发明，可以提高视频画质增强效果。

Description

一种增强视频画质的方法和装置
技术领域
本发明涉及多媒体技术领域，特别涉及一种增强视频画质的方法和装置。
背景技术
随着互联网和多媒体技术的发展，观看网络视频成为了一种当下主流的娱乐形式。用户在观看网络视频时，往往倾向于观看具有较高视频画质的网络视频。然而在传输网络视频的过程中，为了对不同终端、带宽的情况进行适应，会对网络视频进行多次转码并降低视频码率，导致终端在对接收的网络视频进行播放时，视频画质较低。
为了增强视频画质，一些终端在播放网络视频时，可以基于自带的视频画质增强功能，对接收的网络视频的视频画质进行增强。首先，终端可以基于视频解码功能将接收的网络视频解码为一个个的视频帧。之后，终端可以以视频帧为单位，按照预设增强规则对每个视频帧进行视频画质增强，例如，通过统一调整每个视频帧的亮度、对比度等参数，来提升每个视频帧的视频画质。最后，终端可以按照视频帧的播放顺序依次将增强后的视频帧进行输出播放。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
当按照上述预设增强规则对视频帧进行视频画质增强时，无法基于该视频帧的实际缺陷进行视频画质增强，例如用户总是希望对视频中出现的人脸或皮肤区域的一些皱纹、斑点等缺陷进行视频画质增强，故而视频画质增强的效果较差。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种增强视频画质的方法和装置。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种增强视频画质的方法，所述方法包括：
确定目标视频帧中目标像素点的目标区域；
基于所述目标区域内所有像素点的目标像素值，生成所述目标区域内所有像素点的统计信息；
根据所述统计信息以及预设配置参数，并结合所述目标像素点的目标像素值，计算并生成所述目标像素点的增强像素值。
进一步的，所述确定目标视频帧中目标像素点的目标区域，包括：
基于预设半径，将以所述目标像素点为区域中心、长度为二倍所述预设半径并加一、宽度为二倍所述预设半径并加一的矩形区域确定为所述目标区域。
进一步的，所述统计信息至少包括平均值、偏差和方差，所述预设配置参数至少包括去噪偏移参数和增强度参数；
所述根据所述统计信息以及预设配置参数，并结合所述目标像素点的目标像素值，计算并生成所述目标像素点的增强像素值，包括：
将所述目标区域内所有像素点的目标像素值的方差代入与所述像素分布复杂度对应的预设函数表达式，计算所述目标区域的像素分布复杂度；
将所述目标区域内所有像素点的目标像素值的平均值、偏差，以及所述像素分布复杂度、所述去噪偏移参数、所述增强度参数和所述目标像素点的目标像素值，代入与所述增强像素值对应的自由增强函数表达式，计算并生成所述目标像素点的增强像素值。
进一步的，所述统计信息至少包括偏差和方差，所述预设配置参数至少包括绝对偏差值参数、增强度参数和去噪偏移参数；
所述根据所述统计信息以及预设配置参数，并结合所述目标像素点的目标像素值，计算并生成所述目标像素点的增强像素值，包括：
将所述目标区域内所有像素点的目标像素值的方差代入与所述像素分布复杂度对应的预设函数表达式，计算所述目标区域的像素分布复杂度；
将所述目标区域内所有像素点的目标像素值的偏差，以及所述像素分布复杂度、所述绝对偏差值参数、所述去噪偏移参数、所述增强度参数和所述目标像素点的目标像素值，代入与所述增强像素值对应的受限增强函数表达式，计算并生成所述目标像素点的增强像素值。
进一步的，所述确定目标视频帧中目标像素点的目标区域，包括：
基于所述目标视频帧的像素总行数或像素总列数，将所述目标视频帧分割为预设数目个视频条带；
确定每个所述视频条带中的目标像素点的目标区域。
进一步的，所述方法还包括：
如果所述目标像素点的增强像素值，大于所述目标像素点的数据类型所对应的数值范围中的像素最大值，则将所述增强像素值更新为由所述像素最大值减去预设数值而得到的更新像素值；
或者，如果所述目标像素点的增强像素值，小于所述目标像素点的数据类型所对应的数值范围中的像素最小值，则将所述增强像素值更新为由所述像素最小值加上预设数值而得到的更新像素值。
进一步的，所述确定目标视频帧中目标像素点的目标区域之前，还包括：
如果所述目标视频帧的初始色彩空间不包含亮度分量，则将所述初始空间下的所述目标像素点的目标像素值转换为包含亮度分量的预设色彩空间下的目标像素值；
所述计算并生成所述目标像素点的增强像素值之后，还包括：
将所述目标像素点的增强像素值转换回所述初始色彩空间下的像素值。
第二方面，提供了一种增强视频画质的装置，所述装置包括：
确定模块，用于确定目标视频帧中目标像素点的目标区域；
统计模块，用于基于所述目标区域内所有像素点的目标像素值，生成所述目标区域内所有像素点的统计信息；
增强模块，用于根据所述统计信息以及预设配置参数，并结合所述目标像素点的目标像素值，计算并生成所述目标像素点的增强像素值。
进一步的，所述确定模块还用于：
基于预设半径，将以所述目标像素点为区域中心、长度为二倍所述预设半径并加一、宽度为二倍所述预设半径并加一的矩形区域确定为所述目标区域。
进一步的，所述统计信息至少包括平均值、偏差和方差，所述预设配置参数至少包括去噪偏移参数和增强度参数；
所述增强模块，还用于：
将所述目标区域内所有像素点的目标像素值的方差代入与所述像素分布复杂度对应的预设函数表达式，计算所述目标区域的像素分布复杂度；
将所述目标区域内所有像素点的目标像素值的平均值、偏差，以及所述像素分布复杂度、所述去噪偏移参数、所述增强度参数和所述目标像素点的目标像素值，代入与所述增强像素值对应的自由增强函数表达式，计算并生成所述目标像素点的增强像素值。
进一步的，所述统计信息至少包括偏差和方差，所述预设配置参数至少包括绝对偏差值参数、增强度参数和去噪偏移参数；
所述增强模块，还用于：
将所述目标区域内所有像素点的目标像素值的方差代入与所述像素分布复杂度对应的预设函数表达式，计算所述目标区域的像素分布复杂度；
将所述目标区域内所有像素点的目标像素值的偏差，以及所述像素分布复杂度、所述绝对偏差值参数、所述去噪偏移参数、所述增强度参数和所述目标像素点的目标像素值，代入与所述增强像素值对应的受限增强函数表达式，计算并生成所述目标像素点的增强像素值。
进一步的，所述确定模块还用于：
基于所述目标视频帧的像素总行数或像素总列数，将所述目标视频帧分割为预设数目个视频条带；
确定每个所述视频条带中的目标像素点的目标区域。
进一步的，所述装置还包括更新模块，用于：
如果所述目标像素点的增强像素值，大于所述目标像素点的数据类型所对应的数值范围中的像素最大值，则将所述增强像素值更新为由所述像素最大值减去预设数值而得到的更新像素值；
或者，如果所述目标像素点的增强像素值，小于所述目标像素点的数据类型所对应的数值范围中的像素最小值，则将所述增强像素值更新为由所述像素最小值加上预设数值而得到的更新像素值。
进一步的，所述装置还包括转换模块，用于：
如果所述目标视频帧的初始色彩空间不包含亮度分量，则将所述初始空间下的所述目标像素点的目标像素值转换为包含亮度分量的预设色彩空间下的目标像素值；
将所述目标像素点的增强像素值转换回所述初始色彩空间下的像素值。
第三方面，提供了一种终端，所述终端包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如第一方面所述的增强视频画质的方法。
第四方面，提供了一种转码设备，所述转码设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如第一方面所述的增强视频画质的方法。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
在本实施例中，确定目标视频帧中目标像素点的目标区域；基于所述目标区域内所有像素点的目标像素值，生成所述目标区域内所有像素点的统计信息；根据所述统计信息以及预设配置参数，并结合所述目标像素点的目标像素值，计算并生成所述目标像素点的增强像素值。这样，终端可以基于视频帧中每个像素点所在区域的所有像素点的目标像素值，单独生成该像素点的增强像素值，从而可以基于视频帧的实际缺陷进行视频画质增强，进一步提高视频画质增强效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例提供的一种增强视频画质的方法流程图；
图2是本发明实施例提供的一种视频帧的视频条带和统计条带示意图；
图3是本发明实施例提供的一种增强视频画质的装置结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种终端结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种转码设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种增强视频画质的方法，该方法的执行主体可以是具备视频播放功能的任意终端，例如智能手机、平板电脑，也可以是具备转码功能的任意转码设备，例如转码服务器，上述终端或转码设备可以通过网络下载或者从其它终端或转码设备处进行复制的方式获取视频。当执行主体为上述终端时，终端可以调用内置的转码功能将待播放的视频解码为一个个视频帧，然后终端可以对解码得到的各个视频帧进行视频画质增强，之后终端可以基于经过视频画质增强的各个视频帧进行视频播放。当执行主体为上述转码设备时，转码设备可以将待转码的视频解码为一个个视频帧，然后转码设备可以对解码得到的各个视频帧进行视频画质增强，之后转码设备可以将经过视频画质增强的各个视频帧重新编码为预设格式的视频。上述终端中可以包括处理器、存储器、收发器，处理器可以用于进行下述流程中的增强视频画质的处理，存储器可以用于存储下述处理过程中需要的数据以及产生的数据，收发器可以用于接收和发送下述处理过程中的相关数据。本实施例以执行主体为终端进行说明，执行主体为转码设备的情况与之类似，不再一一赘述。
下面将结合具体实施方式，对图1所示的一种增强视频画质的方法的处理流程进行详细的说明，内容可以如下：
步骤101：确定目标视频帧中目标像素点的目标区域。
在实施中，当想要观看某一网络视频(如目标视频)时，用户可以在终端中打开相应的视频播放软件，搜索目标视频，这时终端可以显示出目标视频的信息页。用户点击该信息页中的视频播放按键后，视频播放软件则可以接收到目标视频的视频播放指令，然后视频播放软件可以从存储有该目标视频的服务器处获取该目标视频，进而视频播放软件可以对获取到的目标视频进行播放。一方面，视频播放软件在播放目标视频的过程中，可以基于用户输入的视频画质增强命令调用终端的视频画质增强功能，对目标视频进行视频画质增强；另一方面，视频播放软件也可以在播放目标视频之前，自动调用终端的视频画质增强功能，对目标视频进行画质增强。
具体的，视频播放软件在调用终端的视频画质增强功能后，终端可以获取到视频播放软件对目标视频解码的各个视频帧，然后终端可以对各个视频帧进行视频画质增强。以某个视频帧(可称为目标视频帧)为例，终端在对目标视频帧进行视频画质增强时，可以以像素点为单位，对目标视频帧中的各个像素点进行增强，生成各个像素点的增强像素值。当终端对目标视频帧中的某个像素点(可称为目标像素点)进行增强时，终端首先需要确定目标像素点在目标视频帧中的目标区域，该目标区域可以是包含目标像素点且具有一定面积的区域，区域的形状可以是矩形、圆形或者其它不规则形状，由于该目标区域内所有像素点各自的当前像素值(可称为目标像素值)，可以对目标像素点的增强像素值产生影响，因此该目标区域内所有像素点的目标像素值可以作为对目标像素点进行增强的参考数据来源。
可选的，可以基于目标区域的区域形状和预设半径确定目标视频帧中目标像素点的目标区域，相应的，步骤101的具体处理可以如下：基于预设半径，将以目标像素点为区域中心、长度为二倍预设半径并加一、宽度为二倍预设半径并加一的矩形区域确定为目标区域。
在实施中，目标像素点所在的目标区域可以是矩形、圆形等规则形状的区域，也可以是不规则形状的区域，预设半径可以用来确定目标区域的大小程度。以目标区域为矩形区域为例，当目标视频帧的分辨率为1280*720时，该目标视频帧具有720像素行，每一个像素行具有1280个像素点，假定目标像素点为第100像素行中的第100个像素点，预设半径为5个像素点，则目标区域的区域中心为第100像素行中的第100个像素点，目标区域的长度为11个像素点，目标区域的宽度为11个像素点，目标区域的四个顶点分别为第95像素行中的第95个像素点、第95像素行中的第105个像素点、第105像素行中的第95个像素点以及第105像素行中的第105个像素点。需要说明的是，当目标像素点处于目标视频帧的边缘位置时，例如第一像素行，由于目标像素点的上方没有其他像素点，因此可以在确定的上述矩形区域中将不存在像素点的区域进行剔除，剩余的区域即为目标区域。
步骤102：基于目标区域内所有像素点的目标像素值，生成目标区域内所有像素点的统计信息。
在实施中，终端在确定目标视频帧中目标像素点的目标区域后，可以获取到该目标区域内所有像素点的目标像素值。之后，终端可以对目标区域内所有像素点的目标像素值进行数据统计处理，例如统计上述所有像素点的目标像素值的平均值或方差等信息，或者目标像素点的偏差，偏差可以是目标像素点的目标像素值与目标区域内所有像素点的目标像素值的平均值的差值，从而终端可以生成目标区域内所有像素点的统计信息。为了提高统计效率，可以对目标视频帧进行积分图I和平方积分图QI的计算，然后可以利用积分图I和平方积分图QI的计算结果，生成目标视频帧中每个像素点对应的区域中所有像素点的统计信息，由于上述积分图I和平方积分图QI的计算在图像处理领域较为常见，因此这里不再赘述。
步骤103：根据统计信息以及预设配置参数，并结合目标像素点的目标像素值，计算并生成目标像素点的增强像素值。
在实施中，终端在进行视频画质增强之前，可以预先对与增强操作相关的参数(可称为预设配置参数)进行配置，例如去噪偏移Off、增强度参数A等预设配置参数，其中，去噪偏移Off可以用于调整去除斑点或图像噪点的程度，增强度参数A可以用于调整增强的程度。一方面，终端可以调用统一的预设配置参数对各种视频格式的视频进行视频画质增强；另一方面，终端也可以为不同视频格式的视频预先定义相应的预设配置参数，当终端可以获取到待进行视频画质增强的视频的视频格式时，可以直接调用该视频格式对应的预设配置参数进行视频画质增强。进一步的，终端还可以基于图形界面交互接口或者应用程序编程接口，接收用户输入的参数调整指令，对上述预设配置参数进行调整，例如用户可以根据当前播放的视频画面效果，实时调整上述预设配置参数，之后，终端可以接收到相应的参数调整指令，然后在处理下一帧视频帧时应用调整后的预设配置参数，实时地对用户的参数调整做出反应。这样，终端在生成目标区域内所有像素点的统计信息后，可以获取到上述预设配置参数，然后终端可以根据统计信息以及预设配置参数，并结合目标像素点的目标像素值，计算并生成目标像素点的增强像素值
可选的，可以采用自由增强方式生成目标像素点的增强像素值，相应的，步骤103的具体处理可以如下：将目标区域内所有像素点的目标像素值的方差代入与像素分布复杂度对应的预设函数表达式，计算目标区域的像素分布复杂度；将目标区域内所有像素点的目标像素值的平均值、偏差，以及像素分布复杂度、去噪偏移参数、增强度参数和目标像素点的目标像素值，代入与增强像素值对应的自由增强函数表达式，计算并生成目标像素点的增强像素值。
在实施中，终端在生成目标区域内所有像素点的统计信息后，可以将统计信息中的方差V代入与像素分布复杂度
Figure BDA0001775344870000091
对应的预设函数表达式，计算目标区域的像素分布复杂度
Figure BDA0001775344870000092
其中，像素分布复杂度
Figure BDA0001775344870000093
可以用于评估目标像素点所在的目标区域内的像素值分布复杂程度，且目标像素点所在的目标区域内的像素值分布复杂程度越高，则像素分布复杂度
Figure BDA0001775344870000094
越大。为了方便计算，可以将像素分布复杂度
Figure BDA0001775344870000095
作为方差V的一个函数，则像素分布复杂度
Figure BDA0001775344870000096
可以表示为
Figure BDA0001775344870000097
上述预设函数表达式可以作为
Figure BDA0001775344870000098
的函数表达式，
Figure BDA0001775344870000099
的值域可以归一化限制到区间[0,1]内，
Figure BDA00017753448700000910
可以是方差V的一元函数，并可以定义
Figure BDA00017753448700000911
在[0，+∞)内是一个单调递增的函数，且需要满足以下特性：对任意V，
Figure BDA00017753448700000914
进而，只要满足上述要求的函数表达式均可以作为上述预设函数表达式。具体的，上述预设函数表达式可以为
Figure BDA00017753448700000915
其中rv为可配置的参数，例如rv可以配置为2的整数次幂，rv可以用于控制
Figure BDA00017753448700000916
的函数值随方差V增长的速度，可以发现，随着方差V的增大，迅速趋近于1。上述预设函数表达式还可以为
Figure BDA00017753448700000918
其中rv同样为可配置的参数。需要说明的是，上述预设函数表达式还可以是其他函数表达式，在此不对其进行限定。进一步的，考虑到方差V的范围是有限的，可以对所有可能的方差V的值，预先计算对应的像素分布复杂度
Figure BDA00017753448700000919
的值，并生成相应的查找表，这样，在计算像素分布复杂度
Figure BDA00017753448700000920
的值时，可以将方差V作为索引，在上述查找表中进行查找。
在计算目标区域的像素分布复杂度
Figure BDA00017753448700000924
后，终端可以将目标区域内所有像素点的目标像素值的平均值M、偏差D，以及像素分布复杂度
Figure BDA00017753448700000925
去噪偏移参数Off、增强度参数A和目标像素点的目标像素值，代入与增强像素值对应的自由增强函数表达式，计算目标像素点的增强像素值。具体的，为了表示方便，可以将目标视频帧(可以记为P)的左上角为坐标原点，以向右为x轴正方向，以向下为y轴正方向，则可以用坐标p(y,x)来表示目标视频帧中的目标像素点的目标像素值；这样，上述自由增强函数表达式可以表示为：
Figure BDA00017753448700000921
Figure BDA00017753448700000922
其中，γ是一个由去噪偏移Off和增强度参数A共同决定的一元函数，可以表示如下：
Figure BDA00017753448700000923
同时，可以记录目标像素值的增强像素值为Out(y,x)，则可以得到：
当目标像素点周围的像素分布复杂度很高时，则
Figure BDA0001775344870000102
接近1，代入上式可以发现，目标像素点的增强像素值接近其目标像素值，即目标像素点周围的像素分布比较复杂时，增强的效果较弱。当目标像素点周围的像素分布复杂度很低时，则接近0，代入上式可以发现，此时生成的目标像素点的增强像素值，相当于目标像素点所在目标区域内的平滑值，即对目标像素点进行了一个平滑操作，如果目标像素点为人脸、皮肤、衣服或天空云朵等区域的噪点，则通过上述平滑操作可以对噪点进行去除。需要说明的是，在采用上述自由增强函数表达式计算目标像素点的增强像素值时，对目标像素点的增强效果不受限制，因此可以将上述增强处理称之为自由增强方式。
可选的，可以采用受限增强方式生成目标像素点的增强像素值，相应的，步骤103的具体处理可以如下：将目标区域内所有像素点的目标像素值的方差代入与像素分布复杂度对应的预设函数表达式，计算目标区域的像素分布复杂度；将目标区域内所有像素点的目标像素值的偏差，以及像素分布复杂度、绝对偏差值参数、去噪偏移参数、增强度参数和目标像素点的目标像素值，代入与增强像素值对应的受限增强函数表达式，计算并生成目标像素点的增强像素值。
在实施中，终端在生成目标区域内所有像素点的统计信息后，可以将统计信息中的方差代入与像素分布复杂度
Figure BDA0001775344870000104
对应的预设函数表达式，计算目标区域的像素分布复杂度
Figure BDA0001775344870000105
具体过程可以参见上述处理，在此不再赘述。在计算目标区域的像素分布复杂度
Figure BDA0001775344870000106
之后，终端可以将目标区域内所有像素点的目标像素值的偏差D，以及像素分布复杂度
Figure BDA0001775344870000107
绝对偏差值参数Dmax、去噪偏移参数Off、增强度参数A和目标像素点的目标像素值，代入与增强像素值对应的受限增强函数表达式，计算并生成目标像素点的增强像素值。具体的，为了表示方便，同样可以将目标视频帧(可以记为P)的左上角为坐标原点，以向右为x轴正方向，以向下为y轴正方向，则可以用坐标p(y,x)来表示目标视频帧中的目标像素点的目标像素值；这样，上述受限增强函数表达式可以表示为：P(y，x)+Δ(y，x)，Δ(y，x)为像素增量值，
Figure BDA0001775344870000108
其中，sign(x)为符号函数，表达式可以如下：
X1为偏差分界值，其可以根据像素分布复杂度
Figure BDA0001775344870000112
去噪偏移Off和增强度参数A进行计算，具体计算公式可以如下：
同时，可以记录目标像素值的增强像素值为Out(y,x)，则可以得到：
Figure BDA0001775344870000114
进一步的，为了保证一定的增强效果，还可以对上述受限增强函数表达式中的参数进行设置，以满足相应的使用条件，例如，经过实际测试，当偏差的绝对值满足X1＜|D|＜2Dmax-X1时，增强效果较好。可以看出，像素增量值Δ(y，x)的正负性和偏差D的正负性一致，因此，增强后的目标像素点相对于未增强时，在目标区域的对比度更大，进而显示效果可以变得更加清晰。另外，随着偏差的绝对值变大，上述像素增量值Δ(y，x)的绝对值在逐渐变小，增强效果越不明显，即增强效果随着偏差的绝对值的变大而受限，因此可以将上述增强处理称之为受限增强方式。
可选的，可以将目标视频帧划分为多个视频条带，然后以视频条带为单位并行地对目标视频帧进行视频画质增强，相应的，步骤101的具体处理可以如下：基于目标视频帧的像素总行数或像素总列数，将目标视频帧分割为预设数目个视频条带；确定每个视频条带中的目标像素点的目标区域。
在实施中，为了提高对目标视频帧进行视频画质增强的处理效率，终端可以基于目标视频帧的像素总行数或像素总列数，将目标视频帧分割为预设数目个互不重叠的视频条带，每个视频条带由目标视频帧中连续的多行像素点或多列像素点构成，这样，每个视频条带可以作为目标视频帧的一个子图，所有视频条带的并集组成了目标视频帧，同时，可以记录每个视频条带的起始像素行/列和结束像素行/列，例如，可以将目标视频帧分割成N个包含像素行数基本一致的视频条带，第i个视频条带的起始像素行序号可以为SLstart(i)，结束像素行序号可以为SLend(i)，当目标视频帧的分辨率为1280*720时，该目标视频帧的像素总行数为720，像素总列数为1280，假设N＝10，如果进行平均分割，则每个视频条带包含的像素行的个数为72，其中，第1个视频条带的起始像素行序号为SLstart(1)＝1，第1个视频条带的结束像素行序号为SLend(1)＝72。进而终端可以独立并行地对每个视频条带中的目标像素点的目标区域进行确定，并生成各个视频条带中目标区域内所有像素点的统计信息，然后终端可以按照上述增强视频画质的处理，对各个视频条带中的目标像素点进行视频画质增强，这样，不仅可以降低功耗，还可以独立并行地对目标视频帧的各个视频条带进行处理，有效降低视频画质增强带来的播放延迟，提高用户体验。
具体的，由于相邻两个视频条带的分界部分的像素点较为特殊，如果继续按照上述当目标像素点处于目标视频帧的边缘位置时对目标区域进行确定的处理，容易因目标区域内像素点较少造成上述统计信息不够完善，进而导致出现分界部分的像素点增强效果较差的情况，因此，可以将目标视频帧分割为多个统计条带，统计条带的数目和视频条带的数目相同，每个统计条带唯一对应一个视频条带，统计条带可以通过增加每个视频条带的像素行或像素列得到。如图2所示，仍以目标区域为矩形区域为例，可以将目标视频帧分割成N个包含像素行数基本一致的视频条带，其中，第i个视频条带的起始像素行序号可以为SLstart(i)，结束像素行序号可以为SLend(i)，当预设半径为R时，第i个视频条带对应的统计条带的起始像素行序号可以为SLstart(i)-R，结束像素行序号可以为SLend(i)+R，可以发现，相邻的两个统计条带之间将会出现2R的重叠区域，这时，当对某个视频条带中的目标像素点的目标区域进行确定时，可以在该视频条带对应的统计条带中确定目标像素点目标区域。
可选的，如果目标像素点的增强像素值超过目标像素点数据类型所对应的数值范围时，可以将增强像素值限制到上述数据范围内，相应的，具体处理可以如下：如果目标像素点的增强像素值大于目标像素点的数据类型所对应的数值范围中的像素最大值，则将增强像素值更新为由像素最大值减去预设数值而得到的更新像素值；或者，如果目标像素点的增强像素值小于目标像素点的数据类型所对应的数值范围中的像素最小值，则将增强像素值更新为由像素最小值加上预设数值而得到的更新像素值。
在实施中，在对目标像素点经过上述增强处理后，终端可以对生成的目标像素点的增强像素值是否超过像素点数据类型所对应的数值范围进行判断。如果超过，则表明该增强像素值无法使用，这时，可以将其限制在像素点数据类型所对应的数值范围。具体的，如果目标像素点的增强像素值大于目标像素点的数据类型所对应的数值范围中的像素最大值，则表明上述数据范围中较大的像素值可以作为增强像素值的更新像素值，进而可以将增强像素值更新为由像素最大值减去预设数值而得到的更新像素值；如果目标像素点的增强像素值小于目标像素点的数据类型所对应的数值范围中的像素最小值，则表明上述数据范围中较小的像素值可以作为增强像素值的更新像素值，进而可以将增强像素值更新为由像素最小值加上预设数值而得到的更新像素值。以数据类型为8比特的无符号整数、对应的数值范围为区间[0,255]为例，如果预设数值为10，则当生成的增强像素值为280时，可以将245作为增强像素值的更新值；当生成的增强像素值为-25时，可以将10作为增强像素值的更新值。
可选的，可以对目标视频帧的色彩空间进行转换，相应的，具体处理可以如下：如果目标视频帧的初始色彩空间不包含亮度分量，则将初始空间下的目标像素点的目标像素值转换为包含亮度分量的预设色彩空间下的目标像素值。
在实施中，彩色图像可以有多种色彩空间表示方式，例如包含红绿蓝三个色彩分量的RGB色彩空间表示方式，包含亮度分量和两个色差分量的YUV色彩空间表示方式，且彩色图像可以在不同的色彩空间表示方式之间进行转换。当目标视频帧为彩色图像时，终端可以对目标视频帧当前的色彩空间(可称为初始色彩空间)进行转换，然后终端可以基于转换后的色彩空间，按照上述增强处理进行视频画质增强，得到增强后的视频帧，之后终端可以将增强后的视频帧转换回初始色彩空间。这样，终端在对目标视频帧进行视频画质增强之前，如果目标视频帧的初始色彩空间不包含亮度分量，例如RGB色彩空间，则终端可以将初始空间下的目标像素点的目标像素值转换为包含亮度分量的预设色彩空间下的目标像素值，例如YUV色彩空间。然后终端可以按照上述增强处理，对目标像素点转换后的目标像素值进行上述增强处理，得到增强像素值。之后，终端可以将目标像素点的增强像素值转换回初始色彩空间下的像素值，以保持目标视频帧处理前后色彩空间的一致。由于不同的色彩空间表示方式各有优劣，通过上述转换处理后，可以进一步提升目标视频帧的视频画质增强效果。
值得一提的是，终端可以采用不同的图像生成模式，生成增强后的目标视频帧。具体的，图像生成模式可以包括全图生成模式和实时生成模式。全图生成模式是指，终端当对目标视频帧中所有像素点都增强处理完成后，才生成完整的增强后的目标视频帧。实时生成模式是指，终端可以将目标视频帧分成多个子图，当每个子图内所有的像素点都增强处理完成时，终端可以生成增强后的子图，在所有的增强后的子图都生成后，终端可以基于所有的增强后的子图，生成增强后的目标视频帧，从而可以提高终端对视频帧进行视频画质增强的处理效率。
在本实施例中，确定目标视频帧中目标像素点的目标区域；基于所述目标区域内所有像素点的目标像素值，生成所述目标区域内所有像素点的统计信息；根据所述统计信息以及预设配置参数，并结合所述目标像素点的目标像素值，计算并生成所述目标像素点的增强像素值。这样，终端可以基于视频帧中每个像素点所在区域的所有像素点的目标像素值，单独生成该像素点的增强像素值，从而可以基于视频帧的实际缺陷进行视频画质增强，进一步提高视频画质增强效果。
基于相同的技术构思，本发明实施例还提供了一种增强视频画质的装置，如图3所示，所述装置包括：
确定模块301，用于确定目标视频帧中目标像素点的目标区域；
统计模块302，用于基于所述目标区域内所有像素点的目标像素值，生成所述目标区域内所有像素点的统计信息；
增强模块303，用于根据所述统计信息以及预设配置参数，并结合所述目标像素点的目标像素值，计算并生成所述目标像素点的增强像素值。
可选的，所述确定模块301还用于：
基于预设半径，将以所述目标像素点为区域中心、长度为二倍所述预设半径并加一、宽度为二倍所述预设半径并加一的矩形区域确定为所述目标区域。
可选的，所述统计信息至少包括平均值、偏差和方差，所述预设配置参数至少包括去噪偏移参数和增强度参数；
所述增强模块303，还用于：
将所述目标区域内所有像素点的目标像素值的方差代入与所述像素分布复杂度对应的预设函数表达式，计算所述目标区域的像素分布复杂度；
将所述目标区域内所有像素点的目标像素值的平均值、偏差，以及所述像素分布复杂度、所述去噪偏移参数、所述增强度参数和所述目标像素点的目标像素值，代入与所述增强像素值对应的自由增强函数表达式，计算并生成所述目标像素点的增强像素值。
可选的，所述统计信息至少包括偏差和方差，所述预设配置参数至少包括绝对偏差值参数、增强度参数和去噪偏移参数；
所述增强模块303，还用于：
将所述目标区域内所有像素点的目标像素值的方差代入与所述像素分布复杂度对应的预设函数表达式，计算所述目标区域的像素分布复杂度；
将所述目标区域内所有像素点的目标像素值的偏差，以及所述像素分布复杂度、所述绝对偏差值参数、所述去噪偏移参数、所述增强度参数和所述目标像素点的目标像素值，代入与所述增强像素值对应的受限增强函数表达式，计算并生成所述目标像素点的增强像素值。
可选的，所述确定模块301还用于：
基于所述目标视频帧的像素总行数或像素总列数，将所述目标视频帧分割为预设数目个视频条带；
确定每个所述视频条带中的目标像素点的目标区域。
可选的，所述装置还包括更新模块304，用于：
如果所述目标像素点的增强像素值，大于所述目标像素点的数据类型所对应的数值范围中的像素最大值，则将所述增强像素值更新为由所述像素最大值减去预设数值而得到的更新像素值；
或者，如果所述目标像素点的增强像素值，小于所述目标像素点的数据类型所对应的数值范围中的像素最小值，则将所述增强像素值更新为由所述像素最小值加上预设数值而得到的更新像素值。
可选的，所述装置还包括转换模块305，用于：
如果所述目标视频帧的初始色彩空间不包含亮度分量，则将所述初始空间下的所述目标像素点的目标像素值转换为包含亮度分量的预设色彩空间下的目标像素值；
将所述目标像素点的增强像素值转换回所述初始色彩空间下的像素值。
需要说明的是：上述实施例提供的增强视频画质的装置在增强视频画质时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的增强视频画质的装置与增强视频画质的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
图4示出了一种终端的结构示意图。该终端可以用于实施上述实施例中提供的增强视频画质的方法。
终端400可以包括有一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器120、输入单元130、显示单元140、音频电路160、WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)模块170、包括有一个或者一个以上处理核心的处理器180、以及电源150等部件。本领域技术人员可以理解，图4中示出的终端结构并不构成对终端的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。其中：存储器120可用于存储软件程序以及模块，处理器180通过运行存储在存储器120的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。输入单元130可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。具体地，输入单元130可以包括触敏表面131以及其他输入设备132。显示单元140可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及终端400的各种图形用户接口，这些图形用户接口可以由图形、文本、图标、视频和其任意组合来构成。显示单元140可以包括显示面板141。音频电路160、扬声器161，传声器162可提供用户与终端400之间的音频接口。WiFi属于短距离无线传输技术，终端400通过WiFi模块170可以帮助用户收发电子邮件浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。终端400还包括给各个部件供电的电源150(比如电池)。
处理器180是终端400的控制中心，利用各种接口和线路连接整个手机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器120内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器120内的数据，执行终端400的各种功能和处理数据，从而对手机进行整体监控。终端400还包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行述一个或者一个以上程序包含用于进行上述增强视频画质的指令。
图5是本发明实施例提供的转码设备的结构示意图。该转码设备500可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上中央处理器522(例如，一个或一个以上处理器)和存储器532，一个或一个以上存储应用程序542或数据544的存储介质530(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器532和存储介质530可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质530的程序可以包括一个或一个以上模块(图示没标出)，每个模块可以包括对转码设备中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器522可以设置为与存储介质530通信，在转码设备500上执行存储介质530中的一系列指令操作。
转码设备500还可以包括一个或一个以上电源526，一个或一个以上有线或无线网络接口550，一个或一个以上输入输出接口558，一个或一个以上键盘556，和/或，一个或一个以上操作系统541，例如Windows Server TM，Mac OS XTM，Unix TM，Linux TM，FreeBSDTM等等。
转码设备500可以包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于进行上述增强视频画质的指令。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种增强视频画质的方法，其特征在于，所述方法包括：
确定目标视频帧中目标像素点的目标区域；
基于所述目标区域内所有像素点的目标像素值，生成所述目标区域内所有像素点的统计信息；
根据所述统计信息以及预设配置参数，并结合所述目标像素点的目标像素值，计算并生成所述目标像素点的增强像素值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定目标视频帧中目标像素点的目标区域，包括：
基于预设半径，将以所述目标像素点为区域中心、长度为二倍所述预设半径并加一、宽度为二倍所述预设半径并加一的矩形区域确定为所述目标区域。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述统计信息至少包括平均值、偏差和方差，所述预设配置参数至少包括去噪偏移参数和增强度参数；
所述根据所述统计信息以及预设配置参数，并结合所述目标像素点的目标像素值，计算并生成所述目标像素点的增强像素值，包括：
将所述目标区域内所有像素点的目标像素值的方差代入与所述像素分布复杂度对应的预设函数表达式，计算所述目标区域的像素分布复杂度；
将所述目标区域内所有像素点的目标像素值的平均值、偏差，以及所述像素分布复杂度、所述去噪偏移参数、所述增强度参数和所述目标像素点的目标像素值，代入与所述增强像素值对应的自由增强函数表达式，计算并生成所述目标像素点的增强像素值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述统计信息至少包括偏差和方差，所述预设配置参数至少包括绝对偏差值参数、增强度参数和去噪偏移参数；
所述根据所述统计信息以及预设配置参数，并结合所述目标像素点的目标像素值，计算并生成所述目标像素点的增强像素值，包括：
将所述目标区域内所有像素点的目标像素值的方差代入与所述像素分布复杂度对应的预设函数表达式，计算所述目标区域的像素分布复杂度；
将所述目标区域内所有像素点的目标像素值的偏差，以及所述像素分布复杂度、所述绝对偏差值参数、所述去噪偏移参数、所述增强度参数和所述目标像素点的目标像素值，代入与所述增强像素值对应的受限增强函数表达式，计算并生成所述目标像素点的增强像素值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定目标视频帧中目标像素点的目标区域，包括：
基于所述目标视频帧的像素总行数或像素总列数，将所述目标视频帧分割为预设数目个视频条带；
确定每个所述视频条带中的目标像素点的目标区域。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果所述目标像素点的增强像素值，大于所述目标像素点的数据类型所对应的数值范围中的像素最大值，则将所述增强像素值更新为由所述像素最大值减去预设数值而得到的更新像素值；
或者，如果所述目标像素点的增强像素值，小于所述目标像素点的数据类型所对应的数值范围中的像素最小值，则将所述增强像素值更新为由所述像素最小值加上预设数值而得到的更新像素值。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定目标视频帧中目标像素点的目标区域之前，还包括：
如果所述目标视频帧的初始色彩空间不包含亮度分量，则将所述初始空间下的所述目标像素点的目标像素值转换为包含亮度分量的预设色彩空间下的目标像素值；
所述计算并生成所述目标像素点的增强像素值之后，还包括：
将所述目标像素点的增强像素值转换回所述初始色彩空间下的像素值。
8.一种增强视频画质的装置，其特征在于，所述装置包括：
确定模块，用于确定目标视频帧中目标像素点的目标区域；
统计模块，用于基于所述目标区域内所有像素点的目标像素值，生成所述目标区域内所有像素点的统计信息；
增强模块，用于根据所述统计信息以及预设配置参数，并结合所述目标像素点的目标像素值，计算并生成所述目标像素点的增强像素值。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定模块还用于：
基于预设半径，将以所述目标像素点为区域中心、长度为二倍所述预设半径并加一、宽度为二倍所述预设半径并加一的矩形区域确定为所述目标区域。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述统计信息至少包括平均值、偏差和方差，所述预设配置参数至少包括去噪偏移参数和增强度参数；
所述增强模块，还用于：
将所述目标区域内所有像素点的目标像素值的方差代入与所述像素分布复杂度对应的预设函数表达式，计算所述目标区域的像素分布复杂度；
将所述目标区域内所有像素点的目标像素值的平均值、偏差，以及所述像素分布复杂度、所述去噪偏移参数、所述增强度参数和所述目标像素点的目标像素值，代入与所述增强像素值对应的自由增强函数表达式，计算并生成所述目标像素点的增强像素值。
11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述统计信息至少包括偏差和方差，所述预设配置参数至少包括绝对偏差值参数、增强度参数和去噪偏移参数；
所述增强模块，还用于：
将所述目标区域内所有像素点的目标像素值的方差代入与所述像素分布复杂度对应的预设函数表达式，计算所述目标区域的像素分布复杂度；
将所述目标区域内所有像素点的目标像素值的偏差，以及所述像素分布复杂度、所述绝对偏差值参数、所述去噪偏移参数、所述增强度参数和所述目标像素点的目标像素值，代入与所述增强像素值对应的受限增强函数表达式，计算并生成所述目标像素点的增强像素值。
12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定模块还用于：
基于所述目标视频帧的像素总行数或像素总列数，将所述目标视频帧分割为预设数目个视频条带；
确定每个所述视频条带中的目标像素点的目标区域。
13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括更新模块，用于：
如果所述目标像素点的增强像素值，大于所述目标像素点的数据类型所对应的数值范围中的像素最大值，则将所述增强像素值更新为由所述像素最大值减去预设数值而得到的更新像素值；
或者，如果所述目标像素点的增强像素值，小于所述目标像素点的数据类型所对应的数值范围中的像素最小值，则将所述增强像素值更新为由所述像素最小值加上预设数值而得到的更新像素值。
14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括转换模块，用于：
如果所述目标视频帧的初始色彩空间不包含亮度分量，则将所述初始空间下的所述目标像素点的目标像素值转换为包含亮度分量的预设色彩空间下的目标像素值；
将所述目标像素点的增强像素值转换回所述初始色彩空间下的像素值。
15.一种终端，其特征在于，所述终端包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一所述的增强视频画质的方法。
16.一种转码设备，其特征在于，所述转码设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至7任一所述的增强视频画质的方法。
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