[發明專利]利用圖像非局部結構相似性特征的視頻編碼圖像濾波方法

在審

• 申請號: 201610098989.3
• 申請日: 2016-02-23
• 公開（公告）號: CN105763881A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 馬思偉;賈川民;張健
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H04N19/86
• 分類號: H04N19/86;H04N19/82;H04N19/56;H04N19/154
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 毛燕生

1.一種利用圖像非局部結構相似性特征的視頻編碼圖像濾波方法，其特征在于，包括：

將去塊濾波之后的原始的視頻編碼圖像幀劃分為若干重疊的塊I_n×n，對每個塊I_n×n按照設定的搜索半徑進行相似塊搜索，將搜索到的設定數量的相似塊經過列向量化操作后構建成群組G；

對所述群組G進行奇異值分解得到奇異值對角矩陣Σ，根據離線訓練得到的自適應濾波閾值對奇異值對角矩陣Σ進行硬閾值濾波操作，得到經過濾波的結構相似組G’；

針對原始的視頻編碼圖像幀中的某個像素，將包含所述某個像素的所有塊I_n×n對應的結構相似組G’中對應的像素值求平均值，根據原始的視頻編碼圖像幀中的所有像素對應的平均值進行幀重構，得到重構后的經過濾波的視頻編碼圖像幀。

2.根據權利要求1所述的利用圖像非局部結構相似性特征的視頻編碼圖像濾波方法，其特征在于，所述的將去塊濾波之后的原始的視頻編碼圖像幀劃分為若干重疊的塊I_n×n，對每個塊I_n×n按照設定的搜索半徑進行相似塊搜索，將搜索到的設定數量的相似塊構建成群組G，包括：

將去塊濾波之后的視頻編碼圖像幀進行保存，記作F_DF,再將F_DF的另一份拷貝圖像劃分為若干重疊的塊I_n×n，每個塊的大小都相同，包含n×n個像素，每個塊的亮度分量和色度分量也相同。

針對圖像的每一個I_n×n塊，以I_n×n塊左上角元素c為中心，距c上下左右各設定像素的正方形區域內進行相似塊匹配搜索，每個相似塊也包含n×n個像素，計算當前I_n×n塊內所有像素值與相似塊中對應的所有像素值的絕對誤差和SAE；

SAE=Σi=1nΣj=1n||pij-qij||]]>

p_ij為當前I_n×n塊中的像素，q_ij為相似塊中的像素。

將所有相似塊的SAE按照升序排序，并且取出SAE最小的前m個相似塊，將所述m個相似塊進行列向量化處理后，構建成群組G。

3.根據權利要求2所述的利用圖像非局部結構相似性特征的視頻編碼圖像濾波方法，其特征在于，所述的對所述群組G進行奇異值分解得到奇異值對角矩陣Σ，根據訓練得到的自適應濾波閾值對奇異值對角矩陣Σ進行硬閾值濾波操作，得到經過濾波的結構相似組G’，包括：

對所述群組G進行奇異值分解，奇異值分解的計算公式為：

G＝UΣV^T

得到左右奇異矩陣U和V，以及奇異值對角矩陣Σ；

根據訓練得到的自適應濾波閾值對奇異值對角矩陣Σ進行硬閾值濾波操作，硬閾值濾波操作的計算公式為：

σ_Σ＝hard(Y_Σ,τ)

Y_Σ為計算得到奇異值對角矩陣G的奇異值，τ為自適應選擇的硬閾值，如果計算得到的奇異值大于自適應選擇的硬閾值τ，則保留該奇異值，否則就將該奇異值置零；

將所述硬閾值濾波后得到的奇異值對角矩陣Σ‘與所述左右奇異矩陣U和V進行矩陣乘法操作，得到經過濾波的結構相似組G’：

G‘＝UΣ’V^T。