本发明专利技术公开了一种视频降噪编码方法和视频降噪编码装置。其中，视频降噪编码方法包括：在视频编码前，对当前待编码图像的重建图像进行全像素降噪处理，对降噪处理后的当前待编码图像进行视频编码。本发明专利技术所公开的技术方案，能够抑制采集的视频图像中的噪声，提高运动估计过程中块匹配结果的精度，并节省了压缩码率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及视频编解码技术，尤其涉及一种噪声环境下的视频降噪编码方法和视频降噪编码装置。
技术介绍
视频编码技术是将数字视频信息压縮，以便实现更有效地被传送和存储；视频解码技术则是对已编码视频信息进行解析重建，得到视频图像。 目前，视频压縮编码标准主要由活动图像专家组(MPEG) 、 ITU-T SG16Q6视频编码专家组(VCEG)及VCEG与MPEG联合专家组(JVT)制定，这些标准包括H. 263、 MPEG2、MPEG4-Part2及最新的H. 264/AVC(MPEG4-Part10)。其它的视频编码标准还有VC_1和中国音视频标准组(AVS)制定的视频编码标准AVS1.0-P2等。上述视频编码标准均采用基于块的运动补偿和变换编码的混合编码架构，包括帧内预测、帧间预测、变换、量化和熵编码等。相应地，在解码时，包括熵解码、反量化、反变换以及预测补偿等一系列解码重建过程。 以H. 264标准为例，视频编解码时，按时间、空间由高到低分成序列、图像组、图像(也称帧)、条带组、条带、宏块、子宏块等不同层次。其中，编解码的基本处理单元是宏块，一个宏块通常包括一个16X16的亮度样值块和对应的色度样值块，宏块又进一步可分为子宏块，在H. 264标准中，子宏块的大小有16*8 、 8* 16 、 8*8 、 8*4、 4*8 、 4*4等。帧内、帧间预测和变换常常对子宏块进行。 参见图1，图1为H. 264/AVC(MPEG4-Part10)标准的视频编码流程框架图。如图1所示，对当前图像Fn编码过程中，可选择采用帧内预测，也可选择采用帧间预测。若采用帧内预测，则在对一给定块编码时，可以使用空间预测模式，根据周围的块对该给定块进行帧内预测，得到预测值P，用给定块的实际值减去预测值P得到残差值Dn ;若采用帧间预测，则在对一给定块编码时，首先在参考图像F' n—工中进行运动估计，找到最优匹配块，得到运动矢量(MV)，然后对参考图像按照运动矢量进行运动补偿(MC)，得到预测值P，用给定块的实际值减去预测值P得到残差值Dn。其中，为了提高预测精度，从而提高压縮比，实际的参考图像可在过去或未来(指显示次序上)已编码解码重建和滤波的帧中进行选择。之后，对残差值Dn经变换、量化后产生一组量化后的变换系数X，再经熵编码，与解码所需的一些边信息(如预测模式量化参数、运动矢量等) 一起组成一个压縮后的码流。 其中，编码过程中的参考图像为已编码图像的重建图像，对残差图像进行反量化、反变换后得到D'n，将得到的D'n与预测值P相加，得到uF'n(未经滤波的帧)。为了去除编解码环路中产生的噪声，提高参考帧的图像质量，从而提高压縮图像性能，设置了一个环路滤波器，用于对每个编码块的边界像素进行滤波，经环路滤波后的输出即为重建图像F' n，可用作参考图像。其中，若为帧内预测，则预测值P根据相邻块帧内预测得到；若为帧间预测，则预测值P由解码已重建图像(即该重建图像编码时的参考图像)运动补偿(MC)得到。 实际编解码过程中，对于新一代标准H. 264/AVC(MPEG4-Part10) 、VC-1、AVS1. 0-P2而言，参考图像可有多个，帧间图像(P帧)除了有帧间宏块(P宏块)，还可以有帧内宏块(I宏块)，环路滤波是必须的环节；而在MPEG2、H. 263、MPEG4_Part2标准中，参考图像只有一个，帧间图像只有P宏块，环路滤波仅是解码过程中可选的一个后处理环节。 从上述过程可以看出，编解码过程中只有环路滤波涉及到去噪声处理，但该去噪声处理也只是用于去除编解码环路中引入的噪声，具体进行时只对每个编码块的边界进行滤波。然而，在实际应用中的很多情况下，尤其是视频监控场景，因为各种原因，例如光线不够充足等，采集时视频图像时，视频图像中会包含大量的噪声，这些噪声从频谱分布上分析一般范围都较广，而且没有固定规律。噪声的存在，会削弱视频图像的空间相关性和时间相关性，使得运动估计过程中的块匹配结果不够准确，另外也会使残差中包含大量噪声的成份，不利于视频压縮。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术中一方面提供一种视频降噪编码方法，另一方面提供一种视频降噪编码装置，以抑制采集的视频图像中的噪声，提高运动估计过程中块匹配结果的精度。 本专利技术所提供的视频降噪编码方法，包括 在视频编码前，对当前待编码图像进行全像素降噪处理，对降噪处理后的当前编码图像进行视频编码。 较佳地，所述全像素降噪处理包括帧内全像素降噪处理或帧间全像素降噪处理。 较佳地，所述帧内全像素降噪处理包括 分别计算当前待编码图像中每个设定大小的区域内的像素均方差； 将计算得到的各区域的像素均方差分别与设定的区域像素均方差阈值进行比较，将像素均方差小于所述区域像素均方差阈值的区域确定为所述待编码图像中的平坦区域； 对所确定的平坦区域进行低通滤波和/或中值滤波的降噪处理。 较佳地，所述帧间全像素降噪处理包括 将在时间顺序上离所述当前待编码图像最近的编码图像的重建图像作为对比图像； 设定比较区域大小，将当前待编码图像中的各个比较区域与所述对比图像中位置对应的各个比较区域分别进行比较，根据比较结果确定处于静止的比较区域，并对所述处于静止的比较区域进行低通滤波和/或中值滤波的降噪处理。 较佳地，所述将当前待编码图像中的各个比较区域与所述对比图像中位置对应的各个比较区域分别进行比较，根据比较结果确定处于静止的比较区域包括 计算当前待编码图像中的当前比较区域与所述对比图像中位置对应的比较区域内各像素的差值，并计算各像素差值的均方差； 将所述均方差与设定的阈值进行比较，在所述均方差小于所述阈值时，确定所述比较区域为处于静止的比较区域。本专利技术所提供的视频降噪编码装置，包括编码器和降噪处理单元； 其中，所述降噪处理单元用于对当前待编码图像进行全像素降噪处理，将降噪处理后的当前待编码图像输出给编码器；4 编码器用于对来自降噪处理单元的当前待编码图像进行编码处理。 较佳地，所述降噪处理单元包括 帧内降噪子单元，用于分别计算当前待编码图像中每个设定大小的区域内的像素均方差，将计算得到的各区域的像素均方差分别与设定的区域像素均方差阈值进行比较，将像素均方差小于所述区域像素均方差阈值的区域确定为当前待编码图像中的平坦区域，对所述平坦区域进行低通滤波和/或中值滤波的降噪处理。 较佳地，所述编码器中包括重建单元，所述降噪处理单元包括帧间降噪子单元； 所述帧间降噪子单元用于将来自重建单元的在时间顺序上离当前待编码图像最近的编码图像的重建图像作为对比图像，并设定比较区域大小，将当前待编码图像中的各个比较区域与所述对比图像中位置对应的各个比较区域分别进行比较，根据比较结果确定处于静止的比较区域，并对所述处于静止的比较区域进行低通滤波和/或中值滤波的降噪处理。 从上述方案可以看出，本专利技术中通过在视频编码前，对当前待编码图像进行全像素降噪处理，对降噪处理后的当前待编码图像进行视频编码，从而对采集视频图像时引入的噪声进行了抑制，保证了视频图像的空间相关性和时间相关性，提高了运动估计过程中的块匹配结果精度，另外也会使残差中的噪声成份得到降低，利于视频压縮。附图说明 图1为H. 264/AVC(MPEG4-Part10)标准的视频编本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种视频降噪编码方法，其特征在于，该方法包括：在视频编码前，对当前待编码图像进行全像素降噪处理，对降噪处理后的当前编码图像进行视频编码。
【技术特征摘要】
一种视频降噪编码方法，其特征在于，该方法包括在视频编码前，对当前待编码图像进行全像素降噪处理，对降噪处理后的当前编码图像进行视频编码。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述全像素降噪处理包括帧内全像素降噪处理或帧间全像素降噪处理。3. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述帧内全像素降噪处理包括分别计算当前待编码图像中每个设定大小的区域内的像素均方差；将计算得到的各区域的像素均方差分别与设定的区域像素均方差阈值进行比较，将像素均方差小于所述区域像素均方差阈值的区域确定为所述待编码图像中的平坦区域；对所确定的平坦区域进行低通滤波和/或中值滤波的降噪处理。4. 如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述帧间全像素降噪处理包括将在时间顺序上离所述当前待编码图像最近的编码图像的重建图像作为对比图像；设定比较区域大小，将当前待编码图像中的各个比较区域与所述对比图像中位置对应的各个比较区域分别进行比较，根据比较结果确定处于静止的比较区域，并对所述处于静止的比较区域进行低通滤波和/或中值滤波的降噪处理。5. 如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将当前待编码图像中的各个比较区域与所述对比图像中位置对应的各个比较区域分别进行比较，根据比较结果确定处于静止的比较区域包括计算当前待编码图像中的当前比较区域与所述对比图像中位置对应...
【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，邱嵩，俞青，
申请(专利权)人：北京中星微电子有限公司，中星电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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