[發(fā)明專利]一種超高清視頻優(yōu)化方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011645317.2
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112866614A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王兆春
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州波視信息科技股份有限公司
• 主分類號: H04N7/015
• 分類號: H04N7/015;H04N9/64;H04N9/77;G06T5/00;G06T5/40;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 廣州匯航專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44537
• 代理人: 韓廣

1.一種超高清視頻優(yōu)化方法，所述方法包含以下步驟：

利用自適應(yīng)分組模塊將關(guān)鍵幀的直方圖進行自適應(yīng)劃分；

利用分組映射計算模塊計算各直方圖分組的映射曲線；

利用曲線擬合模塊對各直方圖分組的映射曲線進行擬合，得到所述關(guān)鍵幀直方圖的映射曲線；

利用增強優(yōu)化模塊根據(jù)所述關(guān)鍵幀直方圖的映射曲線對所述關(guān)鍵幀進行增強優(yōu)化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述自適應(yīng)劃分包括以下步驟：

計算第i個分組的直方圖均值A(chǔ)V_i；

根據(jù)下式為各直方圖分組分配動態(tài)范圍D_i；

其中，D_i是第i個分段在圖像中的動態(tài)范圍，λ表示可調(diào)整選擇的系數(shù)，s_i+1和s_i表示關(guān)鍵幀圖像的任意相鄰的兩個直方圖；L_max、L_min分別表示組內(nèi)的最大亮度值和最小亮度值；G_i是第i個分組伽馬變換后的累計統(tǒng)計概率；h表示亮度值；TH表示自適應(yīng)閾值；σ²表示方差。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述計算各直方圖分組內(nèi)的映射曲線，包括：提取各直方圖的至少一個特征，所述至少一個特征包括各直方圖的亮度均值、亮度標準差、亮度方差；根據(jù)所述至少一個特征計算各直方圖的增益曲線系數(shù)和均衡曲線系數(shù)；根據(jù)所述增益曲線系數(shù)和所述均衡曲線系數(shù)確定各直方圖的映射曲線；所述各直方圖的增益曲線系數(shù)計算如下：其中L_max、L_min分別表示組內(nèi)的最大亮度值和最小亮度值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述各直方圖的均衡曲線系數(shù)采用訓練后的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算得到：

輸入層輸入當前直方圖分組的至少一個特征，判別層設(shè)置有形狀為梯形的判別函數(shù)，根據(jù)所述自適應(yīng)分組模塊劃分出的N個組，設(shè)置N個階梯值；規(guī)則層采用模糊推理系統(tǒng)標準規(guī)則方式，涵蓋輸入層至判別層的所有可能出現(xiàn)的組合方式；解模糊層采用最大隸屬度法、重心法、加權(quán)平均法中的至少一種，計算輸出均衡曲線系數(shù)，計算公式是其中，β_i表示第i個直方圖的均衡曲線系數(shù)，c_j(j＝1，2，…，l)表示規(guī)則層輸出的第i個直方圖的組合的系數(shù)，β_j表示規(guī)則層設(shè)計的對應(yīng)組合系統(tǒng)所需均衡曲線系數(shù)的第j個階梯值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述計算各直方圖分組內(nèi)的映射曲線進一步包括：

利用以下公式計算得到所述各直方圖的映射曲線：

y_i＝α_i×y_{i_gain}+β_i×y_{i_hist}

其中，y_i表示所述各直方圖的映射曲線，α_i表示所述各直方圖的增益曲線系數(shù)，β_i表示所述各直方圖的均衡曲線系數(shù)，α_i＝1-β_i，y_{i_gain}表示所述各直方圖的增益曲線，y_{i_hist}表示所述各直方圖的均衡曲線。

6.一種超高清視頻優(yōu)化系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含以下模塊：

自適應(yīng)分組模塊，用于將關(guān)鍵幀的直方圖進行自適應(yīng)劃分；

分組映射計算模塊，用于計算各直方圖分組的映射曲線；

曲線擬合模塊，用于對各直方圖分組的映射曲線進行擬合，得到所述關(guān)鍵幀直方圖的映射曲線；

增強優(yōu)化模塊，用于根據(jù)所述關(guān)鍵幀直方圖的映射曲線對所述關(guān)鍵幀進行增強優(yōu)化。