[发明专利]一种快速实现嵌入HEVC编码单元的视频降噪的装置及方法

说明书

本发明提供一种快速实现嵌入HEVC编码单元的视频降噪的装置及方法，所述方法包括：根据前一帧图像中各编码单元的复杂度分布情况可确定当前帧图像噪声方差阈值，通过当前帧图像噪声方差阈值估算出当前帧图像的噪声方差，根据当前帧图像的噪声方差，计算出当前帧图像的各种变换单元的滤波系数，根据当前帧图像的噪声方差，计算出当前变换单元的滤波权重，最后计算出当前变换单元的滤波系数。视频降噪的效果主要是由该模块的滤波系数确定的。通过本发明所提供的装置及方法，可在资源受限的系统上，实现低复杂度、低运算量、低延时的视频降噪，从而提升视频编码的主客观质量。本发明方法及装置简单，在多媒体视频编码技术领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及多媒体视频编码技术领域，特别是涉及一种快速实现嵌入HEVC编码单元的视频降噪的装置及方法。

背景技术

HEVC是目前最新的视频压缩标准，该标准将每帧图像划分成若干个编码单元依次进行编码，识别和利用每一帧中的空间冗余，通过空间预测技术对像素块进行空域编码，利用连续帧像素块之间存在的时间联系，通过运动估计ME(motion estimate)和运动补偿MC(motion compensation)来实现时域编码，识别和利用每一帧中剩余的空间冗余，通过量化、变换和熵编码对原始像素块与预测像素块之间的变化进行编码，编码器的整个过程也具有部分降噪的功能。但是对于染有较多噪声的视频，HEVC编码器的效率就很低。为了用有限的资源来提升编码器对于噪声视频的处理质量，嵌入编码单元的降噪处理成为一种必需的技术。

对于一帧图像，要有效的降低其噪声，首先需要准确地找到噪声的方差，由于先前嵌入编码系统的降噪算法不是假设噪声方差，就是花费大量的运算和存储来进行估算，因此对于SoC这类资源、功耗等受限制的运行环境来说，对算法的复杂度、运算量、低延时性都有较高的要求，需要更加高效的计算方法。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种快速实现嵌入HEVC编码单元的视频降噪的装置及方法，用于解决现有技术中嵌入HEVC编码单元的视频降噪方法的算法复杂、运算量较大的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种快速实现嵌入HEVC编码单元的视频降噪的装置，包括：帧级噪声方差估计模块，用于根据前一帧图像各编码单元的复杂度信息得到当前帧图像噪声阈值，根据当前帧图像的复杂度信息，自适应地调整当前帧图像的帧级噪声方差；帧级滤波系数计算模块，用于根据得到的当前帧图像的帧级噪声方差，确定当前帧图像各变换单元的滤波系数；变换单元滤波系数确定模块，用于根据当前帧的噪声方差和当前变换单元的运动补偿残差值得到当前变换单元的滤波权重，再根据帧级变换单元的滤波系数，得到当前变换单元的滤波系数。

作为本发明的快速实现嵌入HEVC编码单元的视频降噪的装置的一种优选方案，所述帧级噪声方差估计模块中，当前帧图像的复杂度信息从运动估计模块的最优结果里获得。

作为本发明的快速实现嵌入HEVC编码单元的视频降噪的装置的一种优选方案，所述帧级噪声方差估计模块中，统计出当前帧图像中小于当前帧图像噪声方差阈值T_σ2的编码单元的噪声SUM_σ2以及编码单元的数目NUM_cu，具有噪声的编码单元的平均复杂度即为当前帧的噪声方差σ²，其由以下公式给出：当Complex_cu[i]<T_σ2，SUM_σ2＝SUM_σ2+Complex_cu[i]；NUM_cu＝NUM_cu+1；σ²＝DIV(SUM_σ2,NUM_cu)，其中，Complex_cu[i]为当前帧图像的编码单位的复杂度。