[發明專利]基于導向濾波和邊緣檢測的幀內劃分方法、裝置及介質

有效

• 申請號: 202110404561.8
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN113518220B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 梁凡;王湟
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H04N19/11
• 分類號: H04N19/11;H04N19/119;H04N19/176;H04N19/14;H04N19/80;H04N19/85
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 黎揚鵬

本發明公開了一種基于導向濾波和邊緣檢測的幀內劃分方法、裝置及介質，方法包括：對原始圖像幀進行弱高斯平滑處理，得到第一圖像；對所述第一圖像進行導向濾波處理，得到第二圖像；通過邊緣檢測算法對所述第二圖像進行邊緣提取，得到邊緣圖像信息；根據所述邊緣圖像信息統計當前編碼塊位置的邊緣點，確定邊緣點數目；根據所述邊緣點數目確定幀內劃分方式，并采用對應的幀內劃分方式對編碼塊進行劃分。本發明能夠實現快速劃分，縮減了編碼時間，可廣泛應用于數據處理技術領域。

技術領域

本發明涉及數據處理技術領域，尤其是一種基于導向濾波和邊緣檢測的幀內劃分方法、裝置及介質。

背景技術

從以前的2D黑白電視到現在的全景視頻、3D點云視頻，視頻的獲取媒介和播放設備日趨復雜和多樣化。分辨率從以前的720p到現在的4K、8K乃至于16K超高清，人們對于視頻的圖像質量要求也在不斷提高。然而像素分辨率的提升也給視頻信息的存儲和傳輸帶來巨大的挑戰。

為此，中國AVS工作組(Audio?Video?coding?Standard?workgroup?of?China)開啟了中國第三代視頻編碼標準AVS3的自主研發,以適應超高清、點云視頻編碼的需求。在已完成的第一階段標準中，AVS3的基準檔次的壓縮效率相比另一國際主流視頻編碼標準HEVC提高了20％以上。但是高壓縮性能意味著更精確的預測和劃分編碼，為此AVS3引入了許多幀內編碼技術，包括QT+BT+EQT混合劃分，擴展的幀內角度預測模式。這些編碼工具大大提高了編碼復雜度，對編碼器硬件的實時性提出了巨大的考驗。

如何在不影響主觀圖像質量的基礎上盡可能地縮減編碼時間，成為亟待解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種基于導向濾波和邊緣檢測的幀內劃分方法、裝置及介質，以縮減編碼時間。

本發明的第一方面提供了一種基于導向濾波和邊緣檢測的幀內劃分方法，包括：

對原始圖像幀進行弱高斯平滑處理，得到第一圖像；

對所述第一圖像進行導向濾波處理，得到第二圖像；

通過邊緣檢測算法對所述第二圖像進行邊緣提取，得到邊緣圖像信息；

根據所述邊緣圖像信息統計當前編碼塊位置的邊緣點，確定邊緣點數目；

根據所述邊緣點數目確定幀內劃分方式，并采用對應的幀內劃分方式對編碼塊進行劃分。

可選地，所述對所述第一圖像進行導向濾波處理，得到第二圖像，包括：

獲取引導圖像，并將所述第一圖像作為輸入圖像；

計算所述引導圖像中當前濾波窗口內像素的均值；

獲取所述引導圖像中任意兩個相鄰像素點的值；

計算所述當前濾波窗口內像素的方差；

根據所述均值、所述任意兩個相鄰像素點的值以及所述方差，計算所述導向濾波處理的濾波核；

根據所述濾波核、所述引導圖像以及所述輸入圖像進行導向濾波，得到所述第二圖像。

可選地，所述濾波核的計算公式為：

其中，ω為權重值；k(i,j)∈ω_k表示參與到濾波核的窗口范圍；I_i和I_j為引導圖像中相鄰兩個像素點的值；μ_k為當前濾波窗口內像素的均值；σ_k為當前濾波窗口內像素的方差；∈為懲罰值；

所述導向濾波的計算公式為：