[发明专利]用于去除I帧闪烁的视频编码方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理，特别涉及视频编码技术。

背景技术

当前主流的混合视频编码框架通过基于块的运动估计与运动补偿压缩视频的时间冗余信息，再通过变换和量化有损地压缩视频的空间冗余信息。同时为了能够进行随机访问，在编码输出中存在一部分帧不采用运动估计与运动补偿，能够不依赖之前的数据独立解码，这些帧称为帧内编码帧或者I帧。相对应地，采用运动估计与运动补偿的帧则依赖于之前解码的数据，这些帧称为P帧以及B帧。

当采用了有损压缩的方式后，视频编码不可避免地带来失真。由于运动估计和运动补偿的存在，P/B帧的失真与之前图像有关，即失真在时间上不独立，失真位置与程度在时间上是大致接近的；而I帧由于没有运动估计和运动补偿的过程，其失真在时间上与之前图像无关，造成失真位置与程度的重新构造。因此在观看编码后的码流，尤其是压缩比例较高、失真较大的码流时，I帧图像会与之前图像存在一定差异，造成闪烁的视觉效果。特别是在存在一定噪声扰动而本身图像内容又相对静止时，这种闪烁效果尤其明显，较为严重地影响了观看的主观感受，这一问题通常被称为“Intra Flicker”。

目前，有以下几种解决方案：

(1)编码之前对图像以降低噪声为目的进行滤波预处理，通过降低噪声以减少闪烁发生的可能性。这种方案可以在一定程度上减轻主要由噪声引起的I帧闪烁。但是由于I帧闪烁的本质不在于噪声，而是原本相关延续的压缩失真在I帧时被重新分布。而这种方案由于没有考虑参考压缩失真程度、I帧位置等关键信息，所以难以达到理想的处理效果。

(2)对I帧的宏块压缩策略进行调整以降低失真减轻闪烁。在I帧的每个宏块编码之后，与前一I帧相对应位置的宏块比较差别，然后通过改变量化系数或者修改模式选择反复编码此宏块直到两者的差别小于设定的阈值为止。这两种方案主要是从降低失真角度入手，但由于失真能够减小的空间相当有限，所以改善微小，而且这两种方案使得编码过程变得复杂。

(3)在解码端对图像进行后处理，平滑失真减轻闪烁。这种方案结合I帧之前解码出来的图像，对I帧进行平滑处理能够获得较好的效果，但是由于这种方案只能在特定的解码端实现，灵活性和通用性没有保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于去除I帧闪烁的视频编码方法及其装置，以减小I帧原始图像与其之前重建图像的差异，从而有效解决I帧闪烁问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种用于去除I帧闪烁的视频编码方法，包含以下步骤：

如果当前帧为I帧，则根据上一图像编码时刻的重建图像的数据以及该重建图像的编码过程中产生的参数，得到时域滤波系数α；

根据时域滤波系数α对当前帧进行时域滤波；

将经时域滤波后的当前帧进行空域滤波；

将经空域滤波后的当前帧进行编码；

其中，在编码过程中保存重建图像的数据以及重建图像编码过程中产生的参数。

本发明的实施方式还提供了一种用于去除I帧闪烁的视频编码装置，包含保存模块、判断模块、时域滤波系数获取模块、时域滤波模块、空域滤波模块和编码模块；

保存模块用于在编码过程中保存重建图像的数据以及重建图像编码过程中产生的参数；

判断模块用于判断当前帧是否为I帧；

时域滤波系数获取模块用于在判断模块判定当前帧为I帧时，根据上一图像编码时刻的重建图像的数据以及该重建图像的编码过程中产生的参数，得到时域滤波系数α，并触发时域滤波模块；

时域滤波模块用于根据时域滤波系数α对当前帧进行时域滤波后输出，并触发空域滤波模块；

空域滤波模块用于将时域滤波模块输出的当前帧进行空域滤波后输出；

编码模块用于将空域滤波模块输出的当前帧进行编码。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

在当前帧为I帧时，利用在I帧之前的邻近重建图像以及重建图像编码过程中产生的参数，对当前图像进行时空域滤波，再对经时空域滤波后的I帧进行编码。由于在对I帧进行时空域滤波时，时域滤波系数α是以I帧之前的邻近重建图像以及重建图像编码过程中产生的参数作为参考得到的，因此能使I帧的时域滤波考虑到上一图像编码时刻的信息，从而能减小I帧原始图像与其之前重建图像的差异，从而解决I帧闪烁问题，并且也可改善图像的滤波效果。而且，由于是在编码端实现，因此有效保证其灵活性和通用性。