[發(fā)明專利]用于視頻的相互噪聲估計

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880000736.5
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN109328372B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尼爾·比克貝克;穆罕默德·伊扎迪;阿納爾·科卡拉姆;巴利尼杜·C·阿德蘇米利;達(dá)米安·凱利
• 申請（專利權(quán)）人: 谷歌有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 李佳;穆德駿

實施方案公開了用于視頻的相互噪聲估計。一種方法包括：確定視頻的幀中的每個幀的強度值的最優(yōu)幀噪聲方差，所述最優(yōu)幀噪聲方差是基于所述幀中的均勻塊的所述強度值的空間方差與時間方差之間的確定關(guān)系；基于所述視頻的所述幀的最優(yōu)幀噪聲方差而識別所述視頻的最優(yōu)視頻噪聲方差；為所述視頻的每個幀選擇所述塊中具有小于所述最優(yōu)視頻噪聲方差的空間方差的一個或多個塊，所述一個或多個幀被選擇為所述均勻塊；以及利用所述選定的均勻塊來估計所述視頻的噪聲信號。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及視頻處理的領(lǐng)域，且確切地說，涉及用于視頻的相互噪聲估計。

背景技術(shù)

視頻通常會受到視頻采集(video acquisition)、記錄、處理和傳輸期間所產(chǎn)生的噪聲破壞。噪聲可以表示圖像中的亮度或色彩信息的隨機方差，所述信息不存在于所被成像的對象中。噪聲降低了視頻的視覺品質(zhì)，同時影響諸如視頻壓縮、分割、格式轉(zhuǎn)換、運動估計、去噪和濾波等許多視頻處理應(yīng)用的有效性和性能。當(dāng)可獲得關(guān)于噪聲信號的準(zhǔn)確信息時，所述視頻處理應(yīng)用的結(jié)果可以得到提高。視頻噪聲估計的準(zhǔn)確性是信號和噪聲處理領(lǐng)域中的重要組成。

發(fā)明內(nèi)容

下面是本公開的簡單概要，以便提供對本公開的一些方面的基本理解。本概要并非本公開的全面綜述。意圖并非在于識別本公開的主要或關(guān)鍵元素，也并非在于描繪本公開的特定實施方案的任何范圍或權(quán)利要求的任何范圍。其唯一目的是以簡化形式呈現(xiàn)本公開的一些概念，作為稍后呈現(xiàn)的更詳細(xì)描述的序言。

在本公開的一個方面中，一種方法包括：通過處理設(shè)備確定視頻的幀中的每個幀的強度值的最優(yōu)幀噪聲方差，最優(yōu)幀噪聲方差是基于幀中的均勻塊的強度值的空間方差與時間方差之間的確定的關(guān)系；基于視頻的幀的最優(yōu)幀噪聲方差而識別視頻的最優(yōu)視頻噪聲方差；為視頻的每個幀選擇所述塊中具有小于最優(yōu)視頻噪聲方差的空間方差的一個或多個塊，所述一個或多個選定的塊被標(biāo)記為均勻塊；以及通過所述處理設(shè)備利用所述選定的均勻塊來估計視頻的噪聲信號。

在一個實施方案中，所述塊中的每個包括幀的N×N個像素，其中N是正數(shù)。另外，所述塊中的每個可以是至少半重疊的。所述方法還可以包括使用視頻的估計的噪聲信號對視頻進(jìn)行處理，其中對視頻進(jìn)行處理可以包括視頻壓縮、分割、格式轉(zhuǎn)換、運動估計、去噪或濾波中的一個或多個。

在一個實施方案中，確定每個幀的最優(yōu)幀噪聲方差還可以包括：計算幀中的每個塊的空間方差；計算幀中的每個塊的時間方差；基于空間方差與時間方差之間的確定的關(guān)系以及基于均勻塊之間的噪聲協(xié)方差是恒定值的這一假設(shè)而將所述幀的塊的時間方差中的每個時間方差轉(zhuǎn)換成經(jīng)轉(zhuǎn)換的時間方差；將第一函數(shù)應(yīng)用于幀中的空間方差，所述第一函數(shù)用來為空間方差值小于方差值范圍中的方差值‘x’的幀中的塊提供空間方差的平均值；將第二函數(shù)應(yīng)用于幀中的經(jīng)轉(zhuǎn)換的時間方差，所述第一函數(shù)用來為經(jīng)轉(zhuǎn)換的時間方差值小于有關(guān)方差值范圍的方差值‘x’的幀中的塊提供經(jīng)轉(zhuǎn)換的時間方差的平均值；以及基于應(yīng)用的第一函數(shù)和應(yīng)用的第二函數(shù)的交集而選擇幀的最優(yōu)幀噪聲方差值。

在一些實施方案中，時間方差利用位于幀之前和之后確定數(shù)目的幀。另外，方差值的范圍可以包括從零到幀的空間方差和時間方差的集合的并集上的最大方差的方差值。在一個實施方案中，交集點小于V(x)的絕對最大值，其中V(x)包括在方差值x處應(yīng)用的第一函數(shù)與應(yīng)用的第二函數(shù)之間的差的方差。另外，每個幀的強度值可以包括幀中的像素的數(shù)值，其中所述數(shù)值與像素的灰度級值相對應(yīng)。每個幀的強度值還可以包括幀中的像素的數(shù)值，其中所述數(shù)值與像素的色彩通道值相對應(yīng)。另外，最優(yōu)視頻噪聲方差可以是視頻集合的幀的最優(yōu)幀噪聲方差的中值。

本文公開了用于執(zhí)行上述方法和本文所描述的各種實施方案的操作的計算設(shè)備。還公開了存儲用于執(zhí)行與上述方法和本文所描述的各種實施方案相關(guān)聯(lián)的操作的指令的計算機程序產(chǎn)品(諸如非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)，但是還包括暫時性信號，諸如通過通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男盘?。

在本公開的第二方面中，計算機程序產(chǎn)品(諸如非暫時性機器可讀存儲介質(zhì))存儲指令，當(dāng)所述指令被執(zhí)行時致使處理設(shè)備來執(zhí)行操作，所述操作包括：