CN1575607A - 视频失真标识和计数方法 - Google Patents

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Abstract

通过一个降低的带宽把计数值累积到计数表输入项中，使用在水平和垂直两个方向中的循环增强人工失真检测和计数。根据本发明的一个实施例，针对水平和垂直计数表格输入项进行第一和第二循环。在该第一循环中使用一个检测的人工失真值的商和余数值增加计数表格输入项，并且在该第二循环中使用该商值增加该计数表格输入项。该表格在该第一循环中的增加局限于该余数值的长度，而该表格在第二循环中的增加局限于正被使用的该计数表格中的行或列的长度。以此方式，相对于传统的应用而降低对该计数表格添加以及用于实现该添加的带宽的等待时间。此外，到该表格中的每一输入项都能够被降低到一个添加。

Description

视频失真标识和计数方法
发明领域
本发明涉及视频信号处理，尤其涉及视频信号处理中的失真检测。
技术背景
包括微处理器和数字信号处理器的计算机装置已经被设计来大范围地应用，并且已经实际上使用在每一产业中。出于各种原因，许多应用已经直接涉及处理视频数据，并且要求功耗和体积最小。某些应用还要求能够在实时或接近实时基础上有效地执行高速计算的计算机。许多这些视频信号处理应用都要求能够以日益增加的速度执行多样操作的数据信号处理电路。
各种视频应用，例如运动图像专家组(MPEG)应用、MPEG2应用(例如所有以在大约4M比特/秒和9M比特/秒之间的编码比特速率的视频数据数字传输)和其它应用都采用压缩的视频数据。由于小量的数据通常能够传送得更快并且使用较小的带宽，所以数据压缩在数据处理和传送中尤其有用。但是，数据压缩有时会产生由丢失数据引起的误差。该丢失数据通常显现为视频图像中的偏差，即人工失真。数据被压缩得越小，就越会增加人工失真的出现。基于此种考虑，存在有在增加的压缩和作为压缩的结果出现的增加的人工失真之间的折衷方案。
使用压缩数据建立的视频图像可以包括几种不严重影响图像质量或至少不把图像质量降低到低于一个可接受的具体水平而人工失真。在某些视频处理应用中，选择人工失真的一个可接受的计数或数目，并且控制该图象压缩的数据以使该人工失真计数保持在一个可接受的范围之内。在这些应用中，计数和/或标识该人工失真以便响应该计数采取纠正或其它操作通用是有用的。
在使用MPEG2压缩和解压缩的数据的图像序列中，能够发现几种类型的人工失真。这些序列通常采用一个编码格式，例如8×8(MPEG2)、8×10(540或528像素)、或8×12(480像素)的格式。由于涉及例如8×8数据块离散余弦变换(DCT)系数的量化或不良编码结果的问题，会将人工失真通过例如对比度或清晰度增强的处理而是放大。在这些和其它情况中，能够标识明显的分块人工失真并且通常涉及到与一个具体视频序列的多个分块的联系。分块人工失真通常瞬间显现为在解压缩的解码的图像中的人工矩形不连贯性。分块人工失真的可见性一般取决于使用的压缩量、原始图像的质量和性质以及使用的编码器的质量。该可见的数据块可以包括8×8 DCT数据块或由于在MPEG编码器或例如标准转换器的其它运动矢量系统中的运动预测和/或估计的错误产生的错位数据块(例如16×16像素宏数据块)。期望采取校正操作来降低这些人工失真的可见性。
本发明旨在的目标包括上述内容以及在MPEG2和其它类型的视频数据处理中的人工失真的检测。
发明概要
本发明的各个方面涉及在视频数据处理中的人工失真检测，以及对人工失真标识和计数的更具体的应用。
根据一个具体的实施例，本发明提供人工失真检测和计数，包括使用在一个数据表中的水平和垂直方向的每一个中的两个循环，累计检测的人工失真的一个计数。以编址包括上述讨论的那些涉及人工失真检测和视频数据管理的查询方式实现这两个循环。
本发明的上述概要不打算描述本发明的每一个示出的实施例或每一实施方案。随后的附图和详细描述更具体地给出了这些实施例的示例。
附图描述
结合附图考虑本发明各种实施例的下列详细描述将可以更完整地理解本发明，其中：
图1示出根据本发明一个实施例的人工失真检测及计数；
图2是根据本发明另一实施例的用于人工失真计数的水平栅格；和
图3是根据本发明另一实施例的用于人工失真计数的垂直栅格。
虽然本发明可以有各种改进和可选形式，但是将以实例的方式详细描述附图中已经示出的具体形式。但是应该理解，本申请不打算把发明限制到描述的具体实施例。相反，本申请试图覆盖落入由所附的权利要求书限定的本发明精神范围中的全部修改、等同物和替换。
各种示例实施例的详细描述
本发明被认为是非常适用于在视频数据处理，例如在MPEG2处理中进行人工失真检测的方法和装置。已经发现本发明对于使用数据压缩并且易于人工失真的视频数据处理尤其有益。同时本发明不必局限于这种应用，通过在一个循环境中的实例的讨论而最佳得到本发明的各种方面。
在本发明的一个实施例中，使用一种两部分算法检测和计数在一个视频数据序列中的人工失真，该两部分算法采用在水平和垂直方向的每一个中的两个扫描循环把人工失真计数值累加在一个人工失真计数表中。当针对水平或垂直人工失真之一检测到例如轮廓的一个不希望的人工失真时，将更新(增加)该计数表。通过该表并且使用来自软件应用的商和余数值来扫描第一循环，以便增加在该计数表格中的条目，达到该余数值的一个最大长度。第二循环利用小于1的轮廓的商值把增加的人工失真输入项传到表格中，并且达到该正被循环的该表格的行或列的末端。使用很低成本的硬件实现该人工失真检测并且展现很小带宽和等待时间。
本发明可被联系各种应用而实施。图1示出采用本发明的人工失真计数一种实施方案。MPEG2人工失真检测单元使用在水平和垂直两个方向中的梯度检测来检测视频序列中存在的人工失真。来自该检测单元的一个输出提供在扫描像素处理的有效区域中的分块以及栅格规模和人工失真起源的指示。以分别包括像素和字段处理120和140的一个MPEG2人工失真检测算法处理扫描数据105。像素处理分成梯度滤波和数据块人工失真的标识。人工失真的标识分成三个步骤，包括测试、人工失真计数和栅格尺寸计数。梯度滤波和数据块人工失真的标识以硬件实施。字段处理包括分块和栅格尺寸处理过程。通过数据块等级指示和栅格位置处理用该分块过程，并且使用来自MMIO的栅格计数值确定栅格尺寸以便执行针对一个新栅格尺寸的计算。以软件设计来实施该字段处理。
人工失真计数基于梯度值或在水平方向或垂直方向中的相邻像素的测试条件。如果该梯度条件被满足，则在该像素中存在人工失真。水平(test_H)和垂直(test_V)人工失真测试值确定在用于水平和垂直测试的一个人工失真计数表格中的计数值的增量。该人工失真计数表格的输出值被存储到存储器并且栅格计数被存储到MMIO寄存器。该字段处理被用于通过寄存器存取该被存储的值。
在水平人工失真计数中，水平方向中存在的人工失真的长度(轮廓_H)被定义作为：
轮廓H＝轮廓_H_Q*PREVIOUS_GRID_SELECT+轮廓_H_R，
其中轮廓_H_Q是轮廓_H和PREVIOUS_GRID_SELECT的商，它是预测的栅格尺寸(例如8、10或12)；并且其中轮廓_H_R是轮廓_H的余数。一旦指定了水平方向人工失真的长度，则从[PREVIOUS_GRID_SELECT，contour_H]确定计数边界。当计数值是在边界之外时(例如高于或低于表格的设置边界)，将不增加该人工失真计数表格中的水平输入项。如果计数值是在边界范围之内，则该人工失真计数表格递增其输入项直到计数值递减到一个下边界为止。
在垂直人工失真计数中，该用于垂直人工失真的计数值以类似于水平人工失真计数的方式增加。存在于垂直方向(轮廓_V)中的长度人工失真被定义为：
轮廓_V＝轮廓_V_Q*8+轮廓_V_R，
其中轮廓_V_Q是轮廓_V的商而轮廓_V_R是余数。一旦设置了垂直人工失真的长度，则从[8，轮廓_V]确定计数边界。当该计数值是在边界之外时，该人工失真计数表格不增加其垂直输入项，并且如果该计数值是在边界范围之内，则该人工失真计数表格增加其输入项，直到计数值的递减到一个下边界为止。
该最大计数累积循环时间完全独立于该轮廓值，并且该添加循环也被降低。通过使用来自软件应用的轮廓值的商和余数，针对水平计数的人工失真标识和计数从传统的[轮廓_H_R，轮廓_H_Q*PREVIOUS_GRID_SELECT+轮廓_H_R]减小到[轮廓_H_R，PREVIOUS_GRID_SELECT]，针对垂直计数的人工失真标识和计数从传统的[轮廓_V_R，轮廓_V_Q*8+轮廓_V_R]减小到[轮廓_V_R，8](其中使用的垂直栅格尺寸是8)。
在本发明的一个具体实施例中，存储上边界的循环的水平计数被给定为：
其中PREVIOUS_GRID_SELECT是8、10或12。并且存储上边界比例的循环时间的垂直计数被给定为：
Figure A0282108000081
用于该表格的行或列的输入项被分成两组，用于存储递增(inc)或(inc-1)的值。图2示出用于该水平方向的示例表格尺寸，具有分别对应于先前栅格尺寸12、10和8的栅格部分310、320和330。部分312、322和332对应于inc-1的值，而部分314、324和334对应于inc的值。针对水平方向的递增值定义为：
其中该计数值是水平方向计数值，而边界点被定义为：
边界＝计数值％先前选择的栅格尺寸。
图3示出实例表格尺寸(8)，具有用于垂直人工失真存储的栅格部分310，以部分312和314分别对应于inc-1和inc的值。边界是余数，并且针对该垂直方向的递增值被定义为：
Figure A0282108000083
并且针对垂直方向的边界也定义为：
边界＝计数值％8。
用于计数值存储到输入项的原始带宽取决于轮廓值。用于存储该计数值的最大带宽能够以仅利用一行或一列一次的处理来实现。与其中轮廓值被设置为大数的传统应用相比，对于降低该带宽需要来说这一点尤其有用。此外，用于输入项的添加的两种类型的边界能够在人工失真计数表格中自动地环绕式处理。
涉及本发明的使用和实施的更多的信息，可以参考附件标题是″用于在质量视频输入MPEG2人工失真检测的一种新人工失真标识和计数方法(Anew artifact identification and counting method for MPEG2artifact detection in Quality Video Input)″的文章，该整篇文章被结合在此参考。
本发明无意局限于上述具体示例。落入本发明范围中的本发明可用的各种改进、等效处理以及各种结构都被合理地阐明在所附的权利要求书中。

Claims (10)

1.一种在具有计数表格的视频信号处理电路中用于人工失真检测和计数的方法，该方法包括：针对水平和垂直计数表格输入项的每一个使用第一和第二循环，该第一循环被用来增加该计数表格输入项达到一种检测的人工失真值的一个余数值的长度，并且该第二循环被用来使用一个检测的人工失真值的商值增加该计数表格输入项。
2.权利要求1的方法，其中在一个水平方向中使用第一和第二循环包括：
使用等式轮廓_H＝(轮廓H_Q×PREVIOUS_GRID_SELECT+轮廓_H_R)定义在一个视频图像中水平方向上人工失真的长度，其中轮廓_H是该人工失真的长度值，轮廓H_Q是一个商值而轮廓_H_R是一个余数值；
执行通过一个视频数据象素数据块的第一循环，并且响应轮廓_H的商和余数值在该计数表格中增加一个输入项，该计算表格输入项被增加到不超过该余数值的一个值；以及
执行通过该视频数据象素数据块的第二循环，并且利用等于该商值-1并且不超过一个水平行的末端的一个值增加人工失真输入项的余数值。
3.权利要求2的方法，其中使用针对水平计数表格输入项第一和第二循环包括使用由等式inc＝轮廓_H/PREVIOUS_GRID_SELECT定义的一个增量值inc。
4.权利要求1的方法，其中在一个垂直方向中使用第一和第二循环包括：
使用等式轮廓_V＝(轮廓V_Q*8+轮廓_V_R)定义在一个视频图像中垂直方向上人工失真的长度，轮廓_V是该人工失真的长度值，轮廓_V_Q是一个商值而轮廓_V_R是一个余数值；
执行通过一个视频数据象素数据块的第一循环，并且响应轮廓_H的商和余数值在该计数表格中增加一个输入项，该计算表格输入项被增加到不超过该余数值的一个值；并且
执行通过该视频数据象素数据块的第二循环，并且利用等于该商值-1并且不超过一个垂直列的末端的一个值增加人工失真输入项的余数值。
5.权利要求4的方法，其中使用针对垂直计数表格输入项第一和第二循环包括使用由等式inc＝轮廓_V/8定义的一个增量值inc。
6.权利要求1的方法，进一步包括针对一个循环的至少一部分的尺寸而定义一个边界。
7.权利要求6的方法，其中定义一个边界包括定义一个上边界。
8.权利要求6的方法，其中定义一个边界包括定义一个下边界。
9.权利要求6的方法，其中定义一个边界包括在该计数表格中实现一个环绕式处理。
10.权利要求1的方法，其中仅使用一个添加来增加计数表格输入项。
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