[發明專利]增強視頻幀對比度的方法、裝置和視頻編解碼器

在審

• 申請號: 201810042640.7
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108174238A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 程鵬宇;張磊;宋承巖;何剛
• 申請（專利權）人: 北京數碼視訊科技股份有限公司
• 主分類號: H04N21/234
• 分類號: H04N21/234;H04N21/2343;H04N21/433;H04N21/44;H04N21/4402;H04N21/485
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王術蘭

本發明提供了一種增強視頻幀對比度的方法、裝置和視頻編解碼器；其中，方法包括：讀入視頻流；視頻流中包括多幀視頻幀；對視頻幀進行直方圖均衡化處理，得到視頻幀的第一映射圖；對同一場景下設定幀數的視頻幀對應的第一映射圖進行均值濾波，得到第二映射圖；根據第二映射圖，對當前場景下的視頻幀進行映射處理，以增強視頻幀的對比度。本發明可以消除視頻幀進行直方圖均衡化處理后，視頻播放時的閃爍現象，從而使視頻顯示更加清晰、色彩豐富，提高用戶的觀看體驗。

技術領域

本發明涉及視頻信號處理技術領域，尤其是涉及一種增強視頻幀對比度的方法、裝置和視頻編解碼器。

背景技術

隨著視頻行業的迅速發展，視頻帶寬已占據網絡整體帶寬的90％，觀看者對于視頻主觀感受越來越要求嚴格，4K、8K的高分辨率需求更加急劇。使用對比度增強技術可以使視頻圖像更加清晰醒目，色彩更加鮮明艷麗，尤其在視頻播放過程中場景切換、明暗切換感受更加明顯，極大的提高了觀看者的主觀感受。

現有的對比度增強方式大多數是針對于圖像級的空域進行處理，例如，基于線性拉升、基于直方圖均衡等。其中，基于線性拉升的方法通過設置參數，實現對比度的手動調節，但手動調節參數時比較困難，造成對比度調節要么變化比較小，要么變化過大，影響視頻觀看質量。基于直方圖均衡的方法是通過將圖像的直方圖進行修正，使得圖像的灰度間距拉開或使灰度分布均勻，從而增大反差，增強對比度，但該方法直接應用于視頻時，相鄰幀之間的微小變化都會造成直方圖均衡處理后變化較大從而造成視頻閃爍現象。

針對上述現有的增強視頻幀對比度的方式易導致視頻播放時發生閃爍現象的問題，尚未提出有效的解決方案。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種增強視頻幀對比度的方法、裝置和視頻編解碼器，以消除視頻幀進行直方圖均衡化處理后，視頻播放時的閃爍現象，從而使視頻顯示更加清晰、色彩豐富，提高用戶的觀看體驗。

第一方面，本發明實施例提供了一種增強視頻幀對比度的方法，方法包括：讀入視頻流；視頻流中包括多幀視頻幀；對視頻幀進行直方圖均衡化處理，得到視頻幀的第一映射圖；對同一場景下設定幀數的視頻幀對應的第一映射圖進行均值濾波，得到第二映射圖；根據第二映射圖，對當前場景下的視頻幀進行映射處理，以增強視頻幀的對比度。

結合第一方面，本發明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，上述對視頻幀進行直方圖均衡化處理，得到視頻幀的第一映射圖的步驟，包括：計算視頻幀的原始直方圖；根據預設的幅度閾值，對直方圖進行剪裁，將剪裁部分均勻分布于直方圖的剩余部分，得到限幅直方圖；采用累積分布函數，對限幅直方圖進行均衡化處理，得到視頻幀的第一映射圖。

結合第一方面的第一種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，上述方法還包括：將第一映射圖和對應的視頻幀分別保存至預先分配的第一緩存區內。

結合第一方面的第二種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，上述對同一場景下的視頻幀對應的第一映射圖進行均值濾波，得到第二映射圖的步驟，包括：判斷當前視頻幀是否與前一視頻幀屬于同一場景；如果是，當第一緩存區內的視頻幀數量滿足預設閾值時，對第一緩存區內的所有視頻幀對應的第一映射圖進行循環高斯均值濾波，生成第二映射圖；如果否，將當前視頻幀和對應的第一映射圖分別保存至第二緩存區內；對第一緩存區內的所有視頻幀對應的第一映射圖進行循環高斯均值濾波，生成第二映射圖。

結合第一方面的第三種可能的實施方式，本發明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，上述判斷當前視頻幀是否與前一視頻幀屬于同一場景的步驟，包括：分別計算當前視頻幀和前一視頻幀的限幅直方圖的最小值的累加值；計算最小值的累加值與視頻幀的像素點數量的比值；判斷比值是否小于設定的閾值；如果是，確定前視頻幀與前一視頻幀屬于同一場景；如果否，確定前視頻幀與前一視頻幀不屬于同一場景。