[发明专利]用于减少块化伪影的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于减少包括多个视频帧的已编码视频信号中的块化伪影(blocking artifacts)的装置以及对应的方法。此外，本发明涉及用于实现所述方法的计算机程序以及存储这样的计算机程序的计算机可读非暂时介质。

背景技术

已编码数字视频流特别是在高压缩级别时可能具有若干干扰伪影，但其也可能由差的编码调谐引起。除了振铃伪影或蚊式噪声伪影以外，最明显的伪影之一是图片的块化。这表现为图像的马赛克化。若干技术可以用于减少这些伪影，通常要么在经编码域中工作或要么在基带域中工作。经编码域的问题在于去块化(deblocking)必须能获得编码器信息，但是并不总是能获得编码器信息。另一方面，在基带上工作可以避开编码器信息，但是其往往在减少块化伪影的同时也减少了图像的纹理和锐利度(sharpness)。

通常的用于减少这样的块化伪影的技术识别块边界并且对跨越边界的(与边界正交的)图片进行低通处理。该处理对块的内容进行低通处理。然而如果块包含纹理，则其会被平滑，从而产生不希望的二次模糊伪影。

发明内容

本发明的一个目的在于提供用于在保持包括多个视频帧的已编码视频信号中的任何纹理不受损害的同时减少已编码视频信号中的块化伪影的装置以及对应的方法。本发明的另一目的在于提供用于实现所述方法的计算机程序以及对应的计算机可读非暂时介质。

根据本发明的一个方面，提供一种用于减少包括多个视频帧的已编码视频信号中的块化伪影的装置，包括：

-小波分解单元，该小波分解单元使用小波分解将输入视频帧分解成至少两个频带，

-块网格检测器，该块网格检测器在所述至少两个频带中的至少一个高频带中检测块边界，

-去块化单元，该去块化单元利用该同一高频带的相邻区域的能量来对检测到的块边界的能量进行均衡，以获得用于减少所述视频帧中的块化伪影的已处理频带，以及

-小波构建单元，该小波构建单元利用小波构建从所述输入视频帧和所述已处理频带来构建输出视频帧。

根据本发明的另一个方面，还提供一种用于减少包括多个视频帧的已编码视频信号中的块化伪影的对应方法。

根据本发明的另一个方面，提供一种用于减少包括多个视频帧的已编码视频信号中的块化伪影的装置，包括：

-小波分解装置，用于使用小波分解将输入视频帧分解成至少两个频带，

-块网格检测装置，用于在所述至少两个频带中的至少一个高频带中检测块边界，

-去块化装置，用于利用该同一高频带的相邻区域的能量来对检测到的块边界的能量进行均衡，以获得用于减少所述视频帧中的块化伪影的已处理频带，以及

-小波构建装置，用于利用小波构建从所述输入视频帧和所述已处理频带来构建输出视频帧。

根据本发明的又一个方面，提供一种计算机程序，其包括当所述计算机程序在计算机上被执行时，令计算机执行根据本发明的方法的步骤的程序装置，还提供一种计算机可读非暂时介质，其存储了当在计算机上被执行时令计算机执行根据本发明的方法的步骤的指令。

在从属权利要求中限定了本发明的优选实施例。应当理解，所要求保护的方法、所要求保护的计算机程序以及所要求保护的计算机可读介质具有与所要求保护的装置类似的和/或相同的并且如从属权利要求中限定的优选实施例。

本发明基于利用小波域来识别已编码图片中特别是视频流的视频帧中的块边界和角落的思想。其尝试在小波域中利用块的中心的能量来均衡该块的边界和/或角落的能量。这使得可以在保持纹理不受损害的同时减少或消除块化效果。

附图说明

本发明的这些和其它方面将从下文中所描述的实施例变得明显，并且以下将参考这些实施例更详细地说明。在以下附图中：

图1示出根据本发明的装置的第一实施例，

图2示出图示了小波变换和小波反变换的一般步骤的示图，

图3示出二维小波分解的应用的示例，

图4示出小波域中的边缘、块边界和纹理的表示，

图5A-图5C示出图像中的块网格的对角细节(diagonal detail)、垂直细节和水平细节，

图6示出通过小波分解获得的高频带的图像帧，

图7图示出用于针对垂直块边界进行去块化的实施例，

图8图示出用于针对水平块边界进行去块化的实施例，

图9图示出用于针对块边界交叉区(block border crossing)进行去块化的实施例，