减少数字视频流中的压缩噪声的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及数字视频流中的噪声的减少，更具体来说涉及减少数字视频流中的压 缩噪声。
【背景技术】
[0002] 产生、发射和观看的数字视频内容可受噪声影响。两个类型的噪声是随机噪声和 压缩噪声。随机噪声（也可被称作视频噪声或高斯噪声）可由传感器（例如，相机）或由 视频在模拟通道上的发射产生。压缩噪声可当作为存储或发射的部分而压缩数字视频时产 生。
[0003]数字视频可经压缩以节省用于发射和/或存储视频的带宽要求。如果从源到显示 器的带宽是充足可用的，那么可发射未经压缩视频。然而，这可比压缩视频花费更多时间 和资源来发射。举例来说，在一些实施方案中，可无线地发射数字视频。可以1920 x 1080 的分辨率以高达每秒60帧的速率俘获高清晰度视频。随着特征为在每秒120帧的速率下 7680 x 4320的分辨率的超高清晰度视频的出现，此视频的质量继续改善。用户可能不愿意 等待未经压缩高清晰度视频的完整下载。因此，可压缩视频流。
[0004]压缩可引入噪声。举例来说，压缩噪声可包含所谓的"蚊式噪声"或"振铃噪声"， 其大体上指代靠近图像的高对比度边界部分定位的杂散像素。因为这些杂散像素可出现在 第一部分中且消失在后续部分中，所以此噪声的视觉效果类似于在周围嗡嗡作响的蚊子的 效果。另一形式的压缩噪声包含所谓的"块噪声"，其大体上指代视频流中可见的棋盘图案， 其可对应于用于压缩视频的块大小。
[0005]随机和压缩噪声两者可分散观看者的注意力且影响观看视频内容的体验，尤其是 在较大显示器上。此外，需要图像以提供视频质量呈现的比例和速度涉及在短时间周期中 处理许多像素。举例来说，现代的电视机可特征在于1920X 1080像素（例如，超过2百万 像素）。随着相机和显示器技术变得复杂且消费者要求较高的保真度，像素的数目也可增 加。
[0006]因此，需要提供用于减少数字视频流中可包含的压缩噪声的方法和设备。
【发明内容】
[0007]本发明的系统、方法和装置各自具有若干方面，其中没有单一方面单独负责其所 期望属性。在不限制如通过以下权利要求书表达的本发明的范围的情况下，现在将简洁地 论述一些特征。在考虑此论述之后，并且尤其在阅读标题为"【具体实施方式】"的部分之后， 将理解本发明的特征如何提供包含噪声减少器的优点，所述噪声减少器并不假定关于用于 视频流的特定压缩编解码器的任何先验知识，除了所述编解码器是基于块的。描述的系统 和方法的另一非限制性优点是能够检测多种基于块的压缩方案。举例来说，许多压缩编解 码器是基于8x8块。然而，如下文将进一步详细描述，可动态确定块大小以使得可对使用任 意块大小压缩的视频流执行噪声减少。这为噪声减少器提供灵活性以使得其可用以对许多 形式的视频进行噪声减少。此外，当处理在噪声减少之前可能已经按比例缩放的内容时这 是有用的。描述的系统和方法的额外非限制性优点是可针对视频数据的特定部分减少块 噪声，例如对接近块的边缘的像素进行滤波而不是将用于解块的滤波器应用于块的所有像 素。描述的系统和方法的另一非限制性优点包含基于总图像质量（例如，噪声）的动态噪 声滤波（例如，解块和/或去振铃）以使得不会在与含噪声内容相同的电平下对良好质量 内容进行滤波。
[0008] 在一个创新方面中，提供用于减少视频流的噪声的装置。所述装置包含经配置以 识别所述视频流中包含的图像中的振铃噪声的振铃噪声检测器。所述装置进一步包含经配 置以识别所述视频流中包含的所述图像中的块模式的块检测器，所述块检测器经配置以识 别预定大小的块模式和任意大小的块模式。所述装置还包含经配置以基于所述识别的振铃 噪声和所述块模式对所述图像进行滤波的噪声减少器。
[0009] 在另一创新方面中，提供用于减少视频流的噪声的方法。所述方法包含识别视频 流中包含的第一图像中的振铃噪声。所述方法进一步包含识别所述视频流中包含的所述图 像中的块模式，其中识别所述块模式包含识别预定大小的块模式和任意大小的块模式。所 述方法还包含基于所述第一图像、所述识别的振铃噪声和所述块模式而产生第二图像。
[0010] 还提供用于减少视频流的噪声的另一装置。所述装置包含处理器。所述处理器经 配置以识别视频流中包含的第一图像中的振铃噪声。所述处理器进一步经配置以识别视频 流中包含的图像中的块模式，其中识别块模式包含识别预定大小的块模式和任意大小的块 模式。所述处理器还经配置以基于第一图像、所识别的振铃噪声和块模式产生第二图像。
[0011] 在另一新颖方面中提供包括指令的计算机可读存储媒体，所述指令可由用于视频 流中的噪声减少的设备的处理器执行。所述指令致使所述设备识别视频流中包含的第一图 像中的振铃噪声。所述指令致使所述设备识别视频流中包含的图像中的块模式，其中识别 块模式包含识别预定大小的块模式和任意大小的块模式。所述指令进一步致使所述设备基 于所述第一图像、识别的振铃噪声和块模式而产生第二图像。
[0012] 还提供用于减少视频流的噪声的另一装置。所述装置包含用于识别视频流中包含 的第一图像中的振铃噪声的装置。所述装置包含用于识别所述视频流中包含的所述图像中 的块模式的装置，其中识别所述块模式包含识别预定大小的块模式和任意大小的块模式。 所述装置还包含用于基于所述第一图像、所述识别的振铃噪声和所述块模式而产生第二图 像的装置。
[0013] 下文进一步参考下图描述符合本发明的这些及其它实施方案。
【附图说明】
[0014] 图1说明示范性视频编码及解码系统的功能框图。
[0015] 图2说明示范性压缩噪声减少器的功能框图。
[0016] 图3说明去振铃滤波器的功能框图。
[0017] 图4说明示范性分段窗的像素图。
[0018] 图5是说明成块假象的像素值的曲线。
[0019] 图6是说明垂直块网格检测的过程流程图。
[0020] 图7展示用于一般化的块栅格检测的过程流程图。
[0021] 图8说明了说明成块假象的像素值的另一曲线。
[0022] 图9说明减少视频流的噪声的方法的过程流程图。
[0023] 图10说明另一示范性随机噪声减少器的功能框图。
[0024] 在图中，具有相同或类似功能的元件尽可能地具有相同名称。
【具体实施方式】
[0025] 在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人 员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。举例来说，可以在框图中展示电 组件/装置，以免用不必要的细节混淆所述实例。在其它实例中，可详细展示此些组件、其 它结构和技术以进一步解释所述方面。
[0026] 还应注意，可将所述实例描述成过程，所述过程被描绘成流程图、流图、有限状态 图、结构图或框图。尽管流程图可以将操作描述成顺序过程，但是许多操作可以并行或同时 执行，并且所述过程可以重复。另外，可以重新布置操作的次序。当过程的操作完成时，所 述过程终止。过程可以对应于方法、功能、程序、子例程、子程序等。当过程对应于软件函数 时，其终止对应于所述函数返回到调用函数或主函数。
[0027] 所属领域的技术人员将了解，可使用多种不同技术及技艺中的任一者来表示信息 及信号。举例来说，可通过电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子或其任一组合 来表示在整个上文描述中可能提及的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号和码片。
[0028] 下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中 所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为 说明性的。基于本发明，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一方面可独立于任何 其它方面而实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本 文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐 述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0029] 图1说明示范性视频编码和解码系统的功能框图。如图1中所示，系统10包含源 装置12,其可经配置以经由通信信道15将经编码视频发射到目的地装置16。源装置12和 目的地装置16可包括广泛范围的装置中的任一者，包含移动装置或大体上固定装置。在某 些情况下，源装置12和目的地装置16包括无线通信装置，例如无线手持机、所谓的蜂窝式 或卫星无线电电话、个人数字助理（PDA)、移动媒体播放器或可在可为或可不为无线的通信 信道15上传送视频信息的任何装置