[發明專利]一種運動補償去噪方法及裝置

有效

• 申請號: 201810117113.8
• 申請日: 2018-02-06
• 公開（公告）號: CN108270945B
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發明（設計）人: 查毓水;陳濤;林江;王洪劍
• 申請（專利權）人: 上海通途半導體科技有限公司
• 主分類號: H04N5/14
• 分類號: H04N5/14;H04N5/21;H04N19/86
• 代理公司: 上海國智知識產權代理事務所(普通合伙) 31274
• 代理人: 潘建玲

本發明公開了一種運動補償去噪方法及裝置，該方法包括：將輸入的當前幀有噪聲圖像cf按照圖像塊單元切分，對當前幀有噪聲圖像cf和參考幀圖像p1進行運動估計，計算出當前幀圖像中的各圖像塊的運動矢量；根據當前圖像塊cf_blk的塊空間位置坐標，進行鄰域候選矢量選擇，計算出當前像素點的第一候選運動矢量和第二候選運動矢量；根據當前像素點的第一候選運動矢量和第二候選運動矢量，計算出當前像素點的鄰域約束隨機候選運動矢量；分別進行并計算出各候選運動矢量運動補償去噪結果；對各候選運動矢量運動補償去噪結果進行融合，本發明可解決運動補償導致的塊效應問題以及對于誤差迭代傳遞錯誤導致的視頻圖像抖動、模糊等問題。

技術領域

本發明涉及視頻圖像處理領域，特別是涉及一種運動補償去噪方法及裝置。

背景技術

隨著各種數字產品的普及，視頻圖像已成為人們日常生活中的信息載體，視頻圖像在采集拍攝，傳輸和接受的過程中，會受到各種噪聲的污染，致使原視頻圖像信息受到干擾甚至破壞，使視頻圖像質量下降，同時影響到后續視頻圖像處理的效果，如目標檢測和識別、視頻圖像的編解碼壓縮的壓縮率等。視頻圖像噪聲主要有電路熱噪聲、閃爍噪聲、散粒噪聲、大氣電磁波噪聲等。尤其在低亮度視頻場景，如夜晚或者室內場景，噪聲嚴重影響所拍攝視頻圖像的質量和主觀感受，并且噪聲非常難于壓縮，嚴重影響視頻圖像的壓縮率和浪費視頻圖像的有限傳輸帶寬資源。為了提高視頻圖像的質量和主客觀效果、視頻圖像的壓縮率并節省傳輸帶寬資源、后續視頻圖像處理的效果，以及人們對視頻質量要求的逐步提高，都有必要對視頻圖像進行去噪處理。

目前，去噪技術主要分為三大類：空域平滑濾波去噪、時域的運動檢測去噪、時域的運動補償去噪。空域平滑濾波去噪就是通過像素的鄰域信息，對平滑區進行低通濾波進行抑制噪聲，該方法容易損傷圖像細節，尤其是導致圖像弱細節紋理丟失；運動檢測去噪主要是針對靜止區域去噪，容易導致運動物體出現拖尾現象；運動補償去噪綜合考慮了幀間的運動矢量信息，很好的保留運動物體的時域和空域細節，是目前最先進的去噪算法。

在現有技術中，如公開號為CN106803865A的中國專利申請公開了“視頻時域的去噪方法及系統”以及公開號為CN104680483A的中國專利申請公開了“圖像的噪聲估計方法、視頻圖像去噪方法及裝置”，均為運動補償去噪方法，然而其均是基于以塊為最小單元的運動估計，導致運動補償去噪易出現塊效應現象，而且若運動估計的運動矢量不精確，運動補償去噪算法對運動估計誤差比較敏感，運動補償去噪容易導致誤差迭代傳遞錯誤，如抖動和模糊現象。

發明內容

為克服上述現有技術存在的不足，本發明之目的在于提供一種運動補償去噪方法及裝置，以解決運動補償導致的塊效應問題以及對于誤差迭代傳遞錯誤導致的視頻圖像抖動、模糊等問題。

為達上述及其它目的，本發明提出一種運動補償去噪方法，包括如下步驟：

步驟S1，將輸入的當前幀有噪聲圖像cf按照圖像塊單元切分，對當前幀有噪聲圖像cf和參考幀圖像p1進行運動估計，計算出當前幀圖像中的各圖像塊的運動矢量；

步驟S2，根據當前圖像塊cf_blk的塊空間位置坐標，進行鄰域候選矢量選擇，計算出當前像素點的第一候選運動矢量和第二候選運動矢量；

步驟S3，根據當前像素點的第一候選運動矢量和第二候選運動矢量，計算出當前像素點的鄰域約束隨機候選運動矢量；

步驟S4，分別進行并計算出各候選運動矢量運動補償去噪結果；

步驟S5，對各候選運動矢量運動補償去噪結果進行融合；采用如下公式實現：