一種視頻噪聲估計方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及視頻圖像處理技術領域，尤其涉及一種視頻噪聲估計方法及裝置。
【背景技術】
[0002]視頻噪聲估計與視頻降噪相配合，可以大大減輕視頻降噪參數不合適帶來的拖影(Ghost)或者降噪不足的問題，并提高視頻降噪算法的適用范圍。
[0003]以往對視頻噪聲估計的研究已經較為充分，可以適應各種環境下的不同噪聲水平。但因為需要區分圖像中的細節和噪聲，往往需要統計計算圖像每個分塊的細節信息，這樣會消耗很多的資源。用DSP實現的視頻噪聲估計算法需要消耗大量的計算周期，用FPGA實現的視頻噪聲估計算法需要消耗大量的邏輯單元。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供一種視頻噪聲估計方法及裝置，以解決現有的視頻噪聲估計消耗過多資源的問題。
[0005]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0006]一種視頻噪聲估計的方法，包括:
[0007]分別確定當前幀視頻圖像的每個降噪區域在降噪處理前與降噪處理后的像素值的差值；
[0008]根據每個降噪區域的上述差值，確定噪聲估計均值；
[0009]分別將每個降噪區域的上述差值與該噪聲估計均值進行比較，確定每個降噪區域的噪聲水平。
[0010]其中，視頻圖像劃分為N個降噪區域，N為不小于2的整數。通常，將視頻圖像的所有像素點平均劃分為N個降噪區域。一種特殊情況是，一個像素點作為一個降噪區域。
[0011]其中，噪聲水平為對下一幀視頻圖像的降噪區域進行降噪處理所需的視頻噪聲估計結果。也就是說，基于當前幀視頻圖像確定的一個降噪區域的噪聲水平，用于在下一幀視頻圖像中對該降噪區域進行降噪處理。
[0012]本發明實施例提供的方法，利用視頻降噪算法本身對噪聲與細節的區分能力實現視頻噪聲估計。其中，視頻降噪算法本身對噪聲與細節的區分能力體現在，降噪處理前后的像素值如果不存在差值(或者差值在允許范圍內)，則相應的降噪區域為細節，否則為噪聲。本發明實施例提供的方法，直接采用降噪處理前后的像素值差值確定噪聲水平，不需要單獨的視頻噪聲估計算法，降低了資源消耗。
[0013]較佳地，如果降噪區域包括至少兩個像素點，降噪區域的像素值可以是該降噪區域包括的所有像素點的像素值的均值，也可以是該降噪區域包括的所有像素點的像素值之和，還可以是該降噪區域包括的所有像素點的像素值的集合。
[0014]如果降噪區域的像素值是該降噪區域包括的所有像素點的像素值的集合，確定該降噪區域在降噪處理前與降噪處理后的像素值的差值的具體實現方式可以是:確定該降噪區域包括的每個像素點在降噪處理前與降噪處理后的像素值的差值。
[0015]基于上述任意實施例，較佳地，根據每個降噪區域的上述差值，確定噪聲估計均值的具體實現方式可以是:對每個降噪區域的上述差值進行直方圖統計；根據直方圖統計結果，確定噪聲估計均值。
[0016]基于上述任意實施例，較佳地，可以確定所有降噪區域的上述差值的均值，為上述噪聲估計均值。
[0017]基于與方法同樣的發明構思，本發明實施例提供一種視頻噪聲估計的裝置，包括:
[0018]噪聲值確定模塊，用于分別確定當前幀視頻圖像的每個降噪區域在降噪處理前與降噪處理后的像素值的差值，其中，視頻圖像劃分為N個降噪區域，N為不小于2的整數；
[0019]噪聲估計均值確定模塊，用于根據每個降噪區域的所述差值，確定噪聲估計均值；
[0020]視頻噪聲估計模塊，用于分別將每個降噪區域的所述差值與噪聲估計均值進行比較，確定每個降噪區域的噪聲水平，噪聲水平為對下一幀視頻圖像的降噪區域進行降噪處理所需的視頻噪聲估計結果。
[0021]本發明實施例提供的裝置，利用視頻降噪算法本身對噪聲與細節的區分能力實現視頻噪聲估計。其中，視頻降噪算法本身對噪聲與細節的區分能力體現在，降噪處理前后的像素值如果不存在差值(或者差值在允許范圍內)，則相應的降噪區域為細節，否則為噪聲。本發明實施例提供的方法，直接采用降噪處理前后的像素值差值確定噪聲水平，不需要單獨的視頻噪聲估計算法，降低了資源消耗。
[0022]較佳地，如果降噪區域包括至少兩個像素點，降噪區域的像素值為降噪區域包括的所有像素點的像素值的均值；或者，
[0023]如果降噪區域包括至少兩個像素點，降噪區域的像素值為降噪區域包括的所有像素點的像素值之和；或者，
[0024]如果降噪區域包括至少兩個像素點，降噪區域的像素值為降噪區域包括的所有像素點的像素值的集合，噪聲值確定模塊具體用于:確定降噪區域包括的每個像素點在降噪處理前與降噪處理后的像素值的差值。
[0025]基于上述任意裝置實施例，較佳地，噪聲估計均值確定模塊具體用于:
[0026]對每個降噪區域的所述差值進行直方圖統計；
[0027]根據所述直方圖統計結果，確定噪聲估計均值。
[0028]基于上述任意裝置實施例，較佳地，噪聲估計均值確定模塊具體用于:
[0029]確定所有降噪區域的所述差值的均值，為所述噪聲估計均值。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發明實施例提供的一種方法流程圖；
[0031]圖2為本發明實施例提供的另一種方法流程圖；
[0032]圖3為本發明實施例提供的裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0033]下面將結合附圖，對本發明實施例提供的技術方案進行詳細描述。
[0034]本發明實施例提供的一種視頻噪聲估計的方法如圖1所示，具體包括如下操作:
[0035]步驟100、分別確定當前幀視頻圖像的每個降噪區域在降噪處理前與降噪處理后的像素值的差值。
[0036]以下，將“降噪區域在降噪處理前與降噪處理后的像素值的差值”簡稱為“降噪區域的差值”。
[0037]其中，如果視頻圖像是灰度圖，則像素值是指灰度值。如果是彩色圖像，以紅綠藍(RGB)圖像為例，其像素值為RGB色彩值。則分別針對紅色色彩值、綠色色彩值和藍色色彩值，按照本發明實施例提供的方法分別確定基于紅色色彩值、綠色色彩值和藍色色彩值的噪聲水平。
[0038]步驟110、根據每個降噪區域的差值，確定噪聲估計均值。
[0039]步驟120、分別將每個降噪區域的差值與該噪聲估計均值進行比較，確定每個降噪區域的噪聲水平。
[0040]其中，視頻圖像劃分為N個降噪區域，N為不小于2的整數。通常，將視頻圖像的所有像素點平均劃分為N個降噪區域。一種特殊情況是，一個像素點作為一個降噪區域。
[0041]其中，噪聲水平為對下一幀視頻圖像的降噪區域進行降噪處理所需的視頻噪聲估計結果。也就是說，基于當前幀視頻圖像確定的一個降噪區域的噪聲水平，用于在下一幀視頻圖像中對該降噪區域進行降噪處理。
[0042]例如，可以預先設置兩個噪聲水平(噪聲水平1、2)。對于差值小于噪聲估計均值的降噪區域，確定其噪聲水平為1，表示該降噪區域的視頻噪聲較小，在下一幀降噪處理時，需要減弱降噪強度，具體降噪強度或者需要減弱的降噪強度等級，可以預先約定；對于差值大于或等于噪聲估計均值的降噪區域，確定其噪聲水平為2，表示該降噪區域的視頻噪聲較大，在下一幀降噪處理時，需要增強降噪強度，具體降噪強度或需要增強的降噪強度等級，可以預先約定。
[0043]也可以預先設置多個噪聲水平，并確定每個噪聲水平對應的比較結果的范圍。根據降噪區域的差值與噪聲估計均值的比較結果與噪聲水平的對應關系，確定該降噪區域的噪聲水平。其中，設置的噪聲水平的個數，以及每個噪聲水平對應的比較結果的范圍，根據實際需要設置，本發明不作限定。
[0044]還可以預先確定基于降噪區域的差值與噪聲估計均值的差值計算降噪水平的公式，根據降噪區域的差值與噪聲估計均值的差值，計算噪聲水平。
[0045]本發明實施例提供的方法，利用視頻降噪算法本身對噪聲與細節的區分能力實現視頻噪聲估計。其中，視頻降噪算法本身對噪聲與細節的區分能力體現在，降噪處理前后的像素值如果不存在差值(或者差值在允許范圍內)，則相應的降噪區域為細節，否則為噪聲。本發明實施例提供的方法，直接采用降噪處理前后的像素值差值確定噪聲水平，不需要單獨的視頻噪聲估計算法，降低了資源消耗。本發明實施例提供的方法所消耗的資源，是現有的視頻噪聲估計算法所消耗資源的幾十分之一甚至幾百分之一，在硬件資源緊張的場景下有著重要的應用價值。
[0046]較佳地，如果降噪區域包括至少兩個像素點，降噪區域的像素值可以是該降噪區域包括的所有像素點的像素值的均值，也可以是該降噪區域包括的所有像素點的像素值之和，還可以是該降噪區域包括的所有像素點的像素值的集合。
[0047]如果降噪區域的像素值是該降噪區域包括的所有像素點的像素值的集合，確定該降噪區域在降噪處理前與降噪處理后的像素值的差值的具體實現方式可以是:確定該降噪區域包括的每個像素點在降噪處理前與降噪處理后的像素值的差值。也就是說，降噪區域的差值是該降噪區域包括的每個像素點在降噪處理前與降噪處理后的像素值的差值的集口 ο
[0048]基于上述任意實施例，較佳地，根據每個降噪區域的差值，確定噪聲估計均值的具體實現方式可以是:對每個降噪區域的差值進行直方圖統計；根據直方圖統計結果，確定噪聲估計均值。當然，也可以采用其他方式對差值進行統計，根據統計結果確定噪聲估計均值。
[0049]基于上述任意實施例