[发明专利]视频编、解码降噪方法和视频编、解码降噪装置

说明书

技术领域

本发明涉及视频编解码技术，尤其涉及一种噪声环境下的视频编码降噪 方法、视频解码降噪方法和视频编码降噪装置、视频解码降噪装置。

背景技术

视频编码技术是将数字视频信息压缩，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，视频压缩编码标准主要由活动图像专家组(MPEG)、ITU-T SG16 Q6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16×16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F_n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D_n；若采用帧间预测，则在对一给 定块编码时，首先在参考图像中进行运动估计，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D_n。其中，为了提 高预测精度，从而提高压缩比，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D_n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)一起组成一个压缩后的码流。

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，将得到的与预测值P相加，得到(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， 从而提高压缩图像性能，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，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。

参见图2，图2为H.264/AVC(MPEG4-Part10)标准的视频解码流程框 架图。解码过程与编码时的重建过程类似，首先对压缩码流进行熵解码，解 析出所有语法元素符号及系数符号，对系数符号进行反扫描排序后，得到残 差图像，之后对残差图像进行反量化、反变换、运动补偿或帧内预测、与预 测值相加以及环路滤波等重建过程，得到重建图像。

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。