[发明专利]一种视频图像处理方法与装置、视频编码系统

说明书

本发明公开了一种视频图像去噪和对比度增强方法及装置。方法包括：获取YUV格式的视频文件，并将其分割为多个视频帧；对于多个视频帧中的每一帧，执行：读取每一帧图像中的Y、U和V分量；对其中的Y分量，分别执行引导滤波去噪处理、限制对比度自适应直方图均衡化处理和分段线性拉伸处理；将拉伸操作后得到的Y分量与该帧中原始的U、V分量合成为新的YUV视频图像帧。该方法在处理时不需要进行RGB和YUV格式的互转，仅针对Y分量进行处理，避免了现有技术中针对RGB三通道同时去噪时出现的图像整体偏亮和颜色欠饱和问题，也避免了对YUV三分量同时进行对比度增强时出现的图像颜色失真及整体对比度不理想的问题，并减少了运算量，节省了运算时间。

技术领域

本发明属于视频图像处理技术领域，尤其涉及一种对YUV格式的视频帧进行处理的方法与装置，以及包含该装置的视频编码系统。

背景技术

视频图像在传输和存储的过程中，会受到噪声的干扰而使视频降质，对后续的视频处理及观看产生不利的影响。为了抑制噪声，改善视频质量，便于后续更高层次的处理，通常需要对视频进行去噪和对比度增强处理。

现有的视频去噪和对比度增强方法都是在RGB彩色模式下进行的，当输入的待处理视频对象为YUV数据时，往往需要先将YUV转为RGB形式，然后再进行去噪和对比度增强处理，最后再将处理得到的RGB文件转为YUV形式。在去噪的过程中，如果处理对象是灰度图像，则直接进行去噪处理；如果处理对象是彩色图像，则需要对RGB三通道同时进行去噪处理。

在实现本发明的过程中，发明人发现至少存在如下问题：RGB与YUV互转不仅损失了图像颜色信息，而且增加了运算时间。RGB三通道同时去噪会出现图像整体偏亮和颜色过饱和问题。并且，若在随后对三通道同时进行对比度增强，会出现图像颜色失真及整体对比度不理想的问题。

为解决现有技术中的上述缺陷，需要提出一种新的视频图像去噪和对比度增强方法，以克服现有技术中对YUV格式视频图像处理过程中存在的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种视频图像去噪和对比度增强方法，以解决现有技术中对YUV格式视频图像进行去噪和对比度增强处理过程中存在的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种视频图像处理方法，包括以下步骤：获取YUV格式的视频文件；对于所述视频文件包括的每一帧图像，分别执行如下处理：读取当前帧图像中的Y分量；对所述Y分量，执行去噪处理；对去噪处理后的Y分量，执行对比度增强处理；将对比度增强处理后的Y分量，与所述当前帧图像中的U分量和V分量合成为新的YUV视频图像帧。

其中，在上述发明中，以经过引导滤波去噪处理的前一帧作为引导图，对当前帧图像中的所述Y分量，执行引导滤波去噪处理。

其中，在上述发明中，对去噪处理后的Y分量，执行限制对比度自适应直方图均衡化处理；对直方图均衡化处理之后的Y分量，执行分段线性拉伸操作；并且，该分段线性拉伸操作使用分段线性函数，对不同区间内的亮度值，分别执行分段线性拉伸处理。

其中，在上述发明中，所述的分段线性拉伸操作，按照以下函数执行：

其中，Y表示去噪和限制对比度自适应直方图均衡化处理后的分量，Yout表示分段线性变换后的结果；该分段线性变换函数表示将a和b之间的亮度值变换到c和d之间，其中：a＝minY,b＝maxY,c＝minYout,d＝maxYout。