專利名稱：增強(qiáng)編碼視頻清晰度的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明利用題為“根據(jù)編碼信息為視頻增強(qiáng)提供有用量度的裝置和方法”的UME的共同未決申請(qǐng)。該申請(qǐng)與本發(fā)明同時(shí)提交，發(fā)明人為L(zhǎng)illa Boroczky和Johan Janssen。本發(fā)明于2001年1月10日提交，被授予臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)60/260845的利益。
本發(fā)明針對(duì)用于在不增加編碼人工產(chǎn)物的情況下增強(qiáng)編碼/譯碼數(shù)字視頻的清晰度的系統(tǒng)和方法，它在多媒體裝置中使用的空間域清晰度增強(qiáng)算法中特殊的效用。
諸如機(jī)頂盒、高端電視、數(shù)字電視、個(gè)人電視、存儲(chǔ)產(chǎn)品、PDA、無線互聯(lián)網(wǎng)裝置等高質(zhì)量多媒體裝置的發(fā)展，正導(dǎo)致各種各樣的體系結(jié)構(gòu)以及這些裝置更加開放的新特性。另外，這些新產(chǎn)品以及它們以任何格式顯示視頻數(shù)據(jù)的能力的發(fā)展，導(dǎo)致了對(duì)視頻處理和視頻增強(qiáng)算法的新要求和機(jī)會(huì)。這些裝置中的大部分以MPEG-2格式接收和/或存儲(chǔ)視頻，并且在將來，它們可以用MPEG-4格式進(jìn)行接收/存儲(chǔ)。這些MPEG源的畫面質(zhì)量可以在非常好和特別壞之間變化。
下一代存儲(chǔ)裝置，比如基于藍(lán)色激光的數(shù)字視頻記錄器(DVR)將在某種程度上具有HD(高清晰度)(ATSC)能力，并且是一種適用畫面增強(qiáng)新方法的裝置類型的例示。HD節(jié)目一般以20Mb/s的速度廣播并根據(jù)MPEG-2視頻標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編碼。考慮到DVR大約25GB的存儲(chǔ)容量，這表示每張盤具有約兩小時(shí)的HD視頻記錄時(shí)間。為了增加記錄時(shí)間，可以定義幾種慢放模式，比如慢放(LP)和擴(kuò)展慢放(ELP)模式。
對(duì)于LP模式，假定平均存儲(chǔ)比特率大約是10Mb/s，它提供了兩倍的HD記錄時(shí)間。因此，譯碼成為視頻處理鏈的主要部分，它將20Mb/s的廣播比特率降低為10Mb/s的存儲(chǔ)比特率。在MPEG-2譯碼期間，視頻的畫面質(zhì)量(如清晰度)很有可能被降低。但是，尤其對(duì)于LP模式，畫面質(zhì)量不應(yīng)該被犧牲得太多。因此，對(duì)于Lp模式，后處理在改善看到的畫面質(zhì)量中扮演了一個(gè)重要的角色。
到目前為止，為諸如NTSC、PAL和SECAM等模擬視頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展和優(yōu)化了大部分具有當(dāng)今技術(shù)水平的清晰度增強(qiáng)算法。傳統(tǒng)上，圖像增強(qiáng)算法用于減少畫面中某些不需要的方面(例如噪聲抑制)或改善圖像的某些期望特性(如清晰度增強(qiáng))。對(duì)于這些新興的存儲(chǔ)裝置，由于這些源的不同特性，可能對(duì)MPEG編碼的或者譯碼的視頻執(zhí)行次最佳地傳統(tǒng)清晰度增強(qiáng)算法。在存儲(chǔ)系統(tǒng)的閉合視頻處理鏈中，用于確定編碼源質(zhì)量的信息可以從MPEG流得到。所述信息還可能被用于提高圖像增強(qiáng)算法的性能。
因?yàn)閳D像質(zhì)量將保留高端視頻產(chǎn)品的識(shí)別因數(shù)，因此特別適用于這些源的執(zhí)行圖像增強(qiáng)的新方法將是有益的。在C-J Tsai、P.Karunaratne、N.P.Galastsanos和A.K.Katsaggelos的“壓縮視頻增強(qiáng)算法”(Proc.of IEEE，ICIP’99，Kobe，Japan，Oct.25-28，1999)中，作者提議了用于增強(qiáng)以低比特率編碼的視頻序列的迭代算法。對(duì)于MPEG源，畫面質(zhì)量的降低大部分由量化函數(shù)引起。因此，作者采用的迭代梯度投影算法利用編碼信息，比如其價(jià)值函數(shù)中的量化級(jí)大小、宏塊類型和前向運(yùn)動(dòng)矢量。算法顯示了低比特率視頻的有價(jià)值的結(jié)果，但是其主要缺點(diǎn)在于它的高計(jì)算復(fù)雜性。
在B.Martins和S.Forchammer的“MPEG-2編碼視頻的改進(jìn)解碼”(Proc.of IBC’2000，Amsterdam，The Netherlands，Sept.7-12，2000，pp.109-115)中，作者描述了用于改進(jìn)MPEG-2編碼視頻的解碼的新概念。具體地說，提議了集成在解碼過程中用于去交織和格式變換的統(tǒng)一方法。該技術(shù)導(dǎo)致了比通過普通解碼而獲得的高得多的畫面質(zhì)量。但是，到目前為止，其計(jì)算復(fù)雜性防礙了其在用戶應(yīng)用中的實(shí)現(xiàn)。
兩個(gè)文件描述了利用MPEG編碼信息和價(jià)值函數(shù)的視頻增強(qiáng)算法。但是，除了不切實(shí)際之外，這兩種方案還組合了增強(qiáng)和價(jià)值函數(shù)。價(jià)值函數(shù)確定可以應(yīng)用多少增強(qiáng)以及增強(qiáng)應(yīng)用在畫面中的哪些位置。這種由價(jià)值和增強(qiáng)函數(shù)的組合所導(dǎo)致的問題在于只有一種算法可以與價(jià)值函數(shù)一起使用。
本發(fā)明通過提供一種系統(tǒng)(即方法、裝置和計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的過程步驟)來解決上述需要，其中有用量度計(jì)算在不增加編碼人工產(chǎn)物的情況下象素可以被增強(qiáng)多少。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種系統(tǒng)，其中有用量度與增強(qiáng)算法分開，使得各種不同的增強(qiáng)算法可以與量度一起使用。
本發(fā)明的另一目的是提供一種有用量度，它可以被調(diào)整到系統(tǒng)的極限度，從而確保性能與復(fù)雜性之間的優(yōu)化折衷。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種圖像增強(qiáng)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)將最佳地工作于編碼和譯碼視頻源。
已提供了簡(jiǎn)短的概述，使得可以快速地理解本發(fā)明的特性。對(duì)本發(fā)明更完整的理解可以通過參考以下本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例以及附圖的詳細(xì)描述獲得。
為了更好地理解本發(fā)明，可以參考以下附圖

圖1是本發(fā)明的方框圖；圖2是只利用編碼增益的本發(fā)明的流程圖。
圖1示意了可以在例如視頻接收器56中實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)。圖1說明了如何將有用量度(UME)應(yīng)用于例如自適應(yīng)峰化的清晰度增強(qiáng)算法。(除自適應(yīng)峰化外，也可以使用其他清晰度增強(qiáng)算法。)針對(duì)提高亮度信號(hào)2的瞬變幅度的自適應(yīng)峰化算法并非一直為先驗(yàn)編碼/譯碼視頻源提供優(yōu)化視頻質(zhì)量。這主要是因?yàn)橐韵率聦?shí)沒有考慮MPEG源的特性。在本發(fā)明中，產(chǎn)生確實(shí)考慮MPEG源的特性的UME。將例示的自適應(yīng)峰化算法擴(kuò)展到利用這個(gè)UME，從而較大地提高算法性能。
在先有技術(shù)中，自適應(yīng)峰化算法和自適應(yīng)峰化的原理是眾所周知的。圖1中示意了一個(gè)例示。算法包括四個(gè)控制塊6、8、10、12。這些基于象素的控制塊6、8、10、12并行操作，并且每塊分別計(jì)算最大允許增益系數(shù)g1、g2、g3、g4，從而獲得目標(biāo)圖像質(zhì)量。這些控制塊6、8、10、12考慮了視頻信號(hào)的特定局部特征，比如對(duì)比度、動(dòng)態(tài)范圍和噪聲電平，但沒有編碼屬性。編碼增益塊14利用有用量度(UME)18來確定允許的峰化量g編碼36。動(dòng)態(tài)增益控制16選擇增益g1 28、g2 30、g3 32、g4 34中的最小增益，將之與g編碼相加產(chǎn)生最終增益g 38。乘法器22將最終增益38乘以高通信號(hào)20，后者已由2D峰化濾波器4進(jìn)行了濾波。加法器24將所述乘積與象素2的原始亮度值相加。以這種方法產(chǎn)生增強(qiáng)的亮度信號(hào)26。
UME 18以一個(gè)一個(gè)象素為基礎(chǔ)計(jì)算在不增加編碼人工產(chǎn)物的情況下象素或區(qū)域可以被增強(qiáng)多少。從比特流中出現(xiàn)的MPEG編碼信息中得到UME 18。
選擇與UME 18一起使用的MPEG信息不止是煩瑣。該信息必須提供視頻的時(shí)間空間特性或畫面質(zhì)量指示。
可以在解碼期間直接獲得的MPEG信息的最小粒度是基于塊或基于宏塊的。然而對(duì)于空間(象素)域視頻增強(qiáng)來說，必須計(jì)算畫面的每個(gè)象素的UME 18，從而確保最高的畫面質(zhì)量。
容易從MPEG信息中析取的一個(gè)參數(shù)是量化參數(shù)，因?yàn)樗霈F(xiàn)在每個(gè)編碼宏塊(MB)中。量化參數(shù)越高，量化越粗，進(jìn)而量化誤差越大。高量化誤差導(dǎo)致編碼人工產(chǎn)物的出現(xiàn)，因此MB中具有高量化參數(shù)的象素增強(qiáng)必須被更多地抑制。
容易從MPEG流中提取的另一參數(shù)是編碼MB或塊時(shí)使用的比特?cái)?shù)。上述編碼信息的值取決于包括場(chǎng)景內(nèi)容、比特率、畫面類型和運(yùn)動(dòng)估計(jì)/補(bǔ)償?shù)钠渌蛩亍?br> 量化參數(shù)和使用的比特?cái)?shù)被廣泛地用于MPEG編碼的速率控制計(jì)算中，并且共同用于計(jì)算編碼復(fù)雜性。編碼復(fù)雜性被定義為量化參數(shù)和編碼MB或塊所用的比特?cái)?shù)的乘積。因此，通過以下公式對(duì)編碼復(fù)雜性進(jìn)行描述complMB/塊(k，l)＝mquant(k，l)*比特?cái)?shù)MB/塊(k，l)其中mquant為量化參數(shù)而比特?cái)?shù)MB/塊為用于編碼MB或塊(k，l)的DCT系數(shù)的比特?cái)?shù)。下面設(shè)想就幀的平均復(fù)雜性而論，MB或塊的復(fù)雜性越高，在該MB或塊中越有可能具有編碼人工產(chǎn)物。因此，應(yīng)該抑制具有相對(duì)高的編碼復(fù)雜性的塊的象素增強(qiáng)。
因此，象素(i，j)的UME 18可以用以下公式定義UME(i，j)＝l-compl象素(i，j)/2*compl其中compl象素(i，j)為象素(i，j)的編碼復(fù)雜性，而compl為畫面的平均編碼復(fù)雜性。在本發(fā)明中，用雙線性內(nèi)插(圖2 58)從MB或塊的復(fù)雜性映射(圖2 48)估計(jì)complpixel(i，j)。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，UME(i，j)的范圍可以從0到1。其中，0表示沒有為某一特定象素考慮任何清晰度增強(qiáng)，而1表示可以隨意地增強(qiáng)該象素，并沒有增強(qiáng)任何編碼人工產(chǎn)物的危險(xiǎn)。
可以通過增加直接與量化參數(shù)相關(guān)的項(xiàng)來擴(kuò)展UME公式，從而結(jié)合更強(qiáng)的比特率依賴性。這對(duì)于已經(jīng)以低比特率編碼的視頻尤其有利。對(duì)于跳過或未編碼的MB/塊，從周圍值估計(jì)UME，如圖2 50。
因?yàn)橛盟愕玫腢ME18來說明編碼特性，因此該UME 18僅防止了諸如阻塞(blocking)和振鈴(ringing)的編碼人工產(chǎn)物的增強(qiáng)。這樣，由清晰度增強(qiáng)算法的其他部分來解決防止或降低可能由于應(yīng)用太多增強(qiáng)而導(dǎo)致的非編碼源的人工產(chǎn)物的問題。
上述ME 18可以與任何峰化算法組合，或者它可以適合于任何空間域清晰度增強(qiáng)算法。也可能利用編碼信息(圖2 46)并將自適應(yīng)峰化算法與場(chǎng)景內(nèi)容相關(guān)信息(圖2 44)結(jié)合在一起。
在圖2所示的本實(shí)施例中，去掉了圖1所示的四個(gè)控制塊6、8、10、12。諸如邊緣信息44的場(chǎng)景內(nèi)容信息經(jīng)邊緣檢測(cè)42結(jié)合到編碼增益計(jì)算中。與場(chǎng)景內(nèi)容相關(guān)的信息44補(bǔ)償了UME計(jì)算的不確定性(圖1 18)，所述不確定性由應(yīng)用于所述計(jì)算中的假設(shè)或內(nèi)插導(dǎo)致(圖2 58 36)。
在本實(shí)施例中，根據(jù)以下公式，象素(i，j)的編碼增益36通過對(duì)嵌入在編碼增益計(jì)算36中的UME和與邊緣映射44相關(guān)的項(xiàng)求和來確定。
g編碼(i，j)＝UME(i，j)+g邊緣(i，j)其中，UME在上文中定義，g邊緣基于與邊緣相關(guān)的象素信息。
應(yīng)該注意，MB/塊的復(fù)雜性映射56具有遺留的塊結(jié)構(gòu)。為了減少?gòu)?fù)雜性映射56的這種不期望特性，由濾波器進(jìn)行空間低通濾波52?？捎糜诘屯V波的例示濾波器的核心為L(zhǎng)Pcompl_map=111111111]]>另一問題是任何給定象素的編碼增益中幀到幀的突變可以導(dǎo)致時(shí)間上不一致的清晰度增強(qiáng)，這時(shí)不合需要的。這種改變也會(huì)強(qiáng)化諸如蚊式噪聲的瞬時(shí)可見和討厭的人工產(chǎn)物。
為了糾正這種效應(yīng)，利用前一幀的增益對(duì)編碼增益應(yīng)用時(shí)間濾波54。為了減少高計(jì)算復(fù)雜性以及存儲(chǔ)要求，并不對(duì)增益映射濾波，而是利用IIR濾波器54對(duì)MB或基于塊的復(fù)雜性映射48進(jìn)行時(shí)間濾波。以下公式表示所述過程
其中r、s為MB或塊的空間坐標(biāo)，t表示當(dāng)前畫面，k為IIR濾波器系數(shù)，以及scal為考慮到不同畫面類型中的不同復(fù)雜性的縮放比例項(xiàng)。然后，編碼增益36被應(yīng)用于利用幀t 60的自適應(yīng)峰化算法，以產(chǎn)生增強(qiáng)幀t 60。
本發(fā)明還可以應(yīng)用于HD和SD(標(biāo)準(zhǔn)清晰度)序列，例如視頻存儲(chǔ)應(yīng)用中出現(xiàn)的具有HD容量并且提供慢放模式的序列。將大部分的這種視頻序列從廣播MPEG-2比特流譯碼為更低存儲(chǔ)比特率。對(duì)于這種應(yīng)用的慢放模式，在譯碼期間也可以發(fā)生格式改變。根據(jù)本發(fā)明，眾所周知，對(duì)SD視頻序列進(jìn)行編碼、解碼，然后用清晰度增強(qiáng)算法進(jìn)行處理，與那些沒有使用編碼信息的算法相比，為先驗(yàn)編碼或譯碼視頻序列提供了更好的視頻質(zhì)量。
已經(jīng)用特定說明性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。應(yīng)該理解，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例及其修改，并且本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以進(jìn)行各種改變和修改，并不背離所附權(quán)利要求書的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種提高圖像質(zhì)量的方法，它包括形成有用量度18，所述有用量度確定在不增加編碼人工產(chǎn)物的情況下能夠應(yīng)用于解碼視頻的清晰度增強(qiáng)的限度；以及將所述有用量度18應(yīng)用于至少一種清晰度增強(qiáng)算法4，所述有用量度18與所述清晰度增強(qiáng)算法4是分開的，從而使所述有用量度18能夠與各種算法一起利用。
2.一種用于增強(qiáng)編碼數(shù)字視頻的清晰度的方法，它包括以下步驟從編碼視頻比特流中選擇并析取統(tǒng)計(jì)信息46，以便確定所述視頻的編碼復(fù)雜性48；根據(jù)所述編碼復(fù)雜性48形成用于所述編碼視頻的有用量度18，所述有用量度確定在不增加編碼人工產(chǎn)物的情況下能夠應(yīng)用于解碼后的所述編碼視頻的清晰度增強(qiáng)的限度；以及將清晰度增強(qiáng)算法4應(yīng)用于所述解碼視頻，從而在所述有用量度18規(guī)定的所述限度內(nèi)提高清晰度。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特性在于，所述清晰度增強(qiáng)算法是峰化算法4。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特性在于，所述清晰度增強(qiáng)算法是空間域算法4。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特性在于，以一個(gè)一個(gè)象素為基礎(chǔ)計(jì)算所述有用量度18。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特性在于，所述編碼復(fù)雜性48被定義為量化參數(shù)和編碼宏塊所用的比特?cái)?shù)的乘積。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特性在于，所述編碼復(fù)雜性48被定義為量化參數(shù)和編碼塊所用的比特?cái)?shù)的乘積。
8.如權(quán)利要求2所述的方法，其特性在于，所述有用量度18占用某個(gè)范圍，所述范圍的第一終點(diǎn)表示沒有為特定象素考慮任何清晰度增強(qiáng)，同時(shí)所述范圍的第二終點(diǎn)表示所述象素能夠被隨意增強(qiáng)。
9.如權(quán)利要求2所述的方法，其特性在于，所述方法還應(yīng)用于跳過的宏塊，根據(jù)周圍宏塊的所述編碼復(fù)雜性48或者前一幀的所述編碼復(fù)雜性48估計(jì)所述有用量度18。
10.如權(quán)利要求2所述的方法，其特性在于，所述方法還應(yīng)用于未編碼塊，根據(jù)周圍塊的所述編碼復(fù)雜性48或者前一幀的所述編碼復(fù)雜性48估計(jì)所述有用量度18。
11.如權(quán)利要求2所述的方法，其特性在于，除所述有用量度18外，與場(chǎng)景內(nèi)容相關(guān)的信息42也被結(jié)合到編碼增益的計(jì)算中。
12.如權(quán)利要求2所述的方法，其特性在于，從邊緣42信息得到所述與場(chǎng)景內(nèi)容相關(guān)的信息。
13.如權(quán)利要求5所述的方法，其特性在于，象素的編碼增益14由以下公式確定g編碼(i，j)＝UME(i，j)+g邊緣(i，j)并且其中i和j為象素坐標(biāo)，g編碼36為所述象素編碼增益，UME18為所述有用量度，以及g邊緣基于從所述圖像得到的與邊緣相關(guān)的信息44。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特性在于，空間低通濾波52被應(yīng)用于從所述編碼數(shù)字視頻算得的復(fù)雜性映射48。
15.如權(quán)利要求13所述的方法，其特性在于，時(shí)間濾波54被應(yīng)用于利用前一幀的所述編碼36增益的所述編碼增益36。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，其特性在于，可以擴(kuò)展所述公式14，以包括與所述量化參數(shù)直接相關(guān)的附加項(xiàng)。
17.如權(quán)利要求6所述的方法，其特性在于，利用IIR濾波器54對(duì)基于塊的復(fù)雜性映射48進(jìn)行時(shí)間濾波。
18.如權(quán)利要求6所述的方法，其特性在于，利用IIR濾波器54對(duì)基于宏塊的復(fù)雜性映射48進(jìn)行時(shí)間濾波。
19.如權(quán)利要求17或18所述的方法，其特性在于，所述時(shí)間濾波54是根據(jù)以下公式進(jìn)行的complMB/塊(r，s，t)＝k*complMB/塊(r，s，t)+scal*(l，k)*complMB/塊(r，s，t-l)并且其中r、s為宏塊或塊的所述空間坐標(biāo)，t 60表示所述當(dāng)前畫面，k為所述IIR濾波器系數(shù)，以及scal為考慮了由所述圖像的畫面類型確定的畫面復(fù)雜性48的縮放比例。
20.一種用于增強(qiáng)圖像質(zhì)量的裝置，它包括峰化濾波器4，所述峰化濾波器對(duì)解碼亮度2信號(hào)進(jìn)行濾波，產(chǎn)生高通信號(hào)20；多個(gè)基于象素的控制塊68、10、12、14，對(duì)所述解碼亮度信號(hào)2并行操作，每個(gè)控制塊根據(jù)所述亮度信號(hào)的特征來計(jì)算最大允許增益系數(shù)，其中最少一個(gè)控制塊是實(shí)現(xiàn)確定所述允許峰化量的有用量度18的編碼增益塊14；動(dòng)態(tài)增益控制32，用于根據(jù)所述計(jì)算的最大增益系數(shù)選擇最小增益；乘法器22，用于將所述高通信號(hào)20乘以所述最小增益38以產(chǎn)生乘法信號(hào)；以及加法器24，用于組合所述解碼亮度信號(hào)2和所述乘法信號(hào)以產(chǎn)生增強(qiáng)信號(hào)26。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特性在于，所述控制塊包括對(duì)比度控制塊6；動(dòng)態(tài)范圍控制塊8；消波防止控制塊10；自適應(yīng)核心控制塊12；以及編碼增益塊14，所述的所有塊并聯(lián)連接。
22.一種用于增強(qiáng)數(shù)字視頻的所述圖像質(zhì)量的裝置，它包括有用量度18發(fā)生器，所述發(fā)生器確定在不增加編碼人工產(chǎn)物的情況下能夠應(yīng)用到編碼數(shù)字視頻的清晰度增強(qiáng)的限度；控制器，所述控制器將所述有用量度應(yīng)用于至少一種清晰度增強(qiáng)算法4，所述有用量度18和所述清晰度增強(qiáng)算法4是分開的，使得所述有用量度18能夠與各種算法一起利用。
23.一種增強(qiáng)編碼數(shù)字視頻的清晰度的系統(tǒng)，它包括選擇器，它從編碼視頻比特流選擇并析取統(tǒng)計(jì)信息，以便確定所述視頻的編碼復(fù)雜性48；有用量度發(fā)生器，它根據(jù)所述編碼復(fù)雜性50形成用于解碼后的所述編碼數(shù)字視頻的有用量度18，所述有用量度確定在不增加編碼人工產(chǎn)物的情況下能夠應(yīng)用到解碼視頻的清晰度增強(qiáng)的限度；以及清晰度增強(qiáng)器4，它將清晰度增強(qiáng)算法應(yīng)用于所述解碼視頻，從而在由所述有用量度規(guī)定的所述限度內(nèi)提高清晰度。
24.提高圖像質(zhì)量的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行過程步驟，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行過程步驟被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀媒體上，并且所述步驟包括析取步驟，從編碼視頻比特流析取統(tǒng)計(jì)信息46，以便確定視頻的編碼復(fù)雜性；產(chǎn)生步驟，根據(jù)所述編碼復(fù)雜性48產(chǎn)生用于編碼視頻的有用量度18，所述有用量度確定在不增加編碼人工產(chǎn)物的情況下能夠應(yīng)用到解碼后的所述編碼視頻的清晰度增強(qiáng)的限度；以及增強(qiáng)步驟，通過將清晰度增強(qiáng)算法4應(yīng)用于解碼視頻來增強(qiáng)所述圖像的所述清晰度，從而在由所述有用量度18規(guī)定的所述限度內(nèi)提高清晰度。
25.用于增強(qiáng)編碼數(shù)字視頻的所述清晰度的裝置，它包括析取裝置，用于從編碼視頻比特流析取統(tǒng)計(jì)信息46，以便確定所述編碼數(shù)字視頻的編碼復(fù)雜性48；產(chǎn)生裝置，用于根據(jù)所述編碼復(fù)雜性48產(chǎn)生用于所述編碼數(shù)字視頻的有用量度18，所述有用量度確定在不增加編碼人工產(chǎn)物的情況下能夠應(yīng)用到解碼后的所述編碼數(shù)字視頻的清晰度增強(qiáng)的限度；以及增強(qiáng)裝置，用于將清晰度增強(qiáng)算法4應(yīng)用于解碼視頻，從而在所述有用量度規(guī)定的所述限度內(nèi)提高清晰度。
26.一種信號(hào)，它嵌在載波中，表示用于增強(qiáng)解碼數(shù)字視頻清晰度的數(shù)據(jù)，它包括統(tǒng)計(jì)信息46，從編碼視頻比特流中選擇所述統(tǒng)計(jì)信息，用于確定視頻的所述復(fù)雜性48；有用量度18，它基于所述視頻的所述復(fù)雜性48，所述有用量度確定在不增加編碼人工產(chǎn)物的情況下能夠應(yīng)用到所述解碼視頻的清晰度增強(qiáng)的限度；以及清晰度增強(qiáng)算法4，用于在所述有用量度規(guī)定的所述限度內(nèi)提高所述解碼視頻的所述清晰度。
27.一種用于增強(qiáng)圖像質(zhì)量的方法，它包括以下步驟對(duì)編碼亮度信號(hào)2進(jìn)行峰化濾波4，提高所述亮度信號(hào)2的幅度并產(chǎn)生高通信號(hào)20；根據(jù)所述亮度信號(hào)的特征至少計(jì)算所述亮度信號(hào)的一個(gè)最大增益系數(shù)928、930、932、936，其中至少一個(gè)增益系數(shù)計(jì)算14實(shí)現(xiàn)有用量度18，后者確定在不會(huì)強(qiáng)化編碼人工產(chǎn)物的情況下的允許峰化量；從所述最大增益系數(shù)928、930、932、934、936中選擇最小增益938；將所述高通信號(hào)20乘以所述最小增益938，產(chǎn)生乘法信號(hào)22；以及將解碼亮度信號(hào)與所述乘法信號(hào)相加24，產(chǎn)生增強(qiáng)信號(hào)26。
28.一種視頻接收裝置56，它包括峰化濾波器4，它對(duì)解碼亮度信號(hào)進(jìn)行濾波，產(chǎn)生高通信號(hào)20；多個(gè)基于象素的控制塊6、8、10、12、14，對(duì)所述解碼亮度信號(hào)2并行操作，每個(gè)控制塊根據(jù)所述亮度信號(hào)2的特征計(jì)算最大允許增益系數(shù)928、930、932、934、936，其中至少一個(gè)控制塊是實(shí)現(xiàn)確定所述允許峰化量的有用量度18的編碼增益塊14。動(dòng)態(tài)增益控制16，用于根據(jù)所述計(jì)算的最大增益系數(shù)選擇最小增益938；乘法器22，用于將所述高通信號(hào)20乘以所述最小增益938，產(chǎn)生乘法信號(hào)22；以及加法器24，用于組合所述解碼亮度信號(hào)2與所述乘法信號(hào)，產(chǎn)生增強(qiáng)信號(hào)26。
全文摘要
一種提供增強(qiáng)編碼視頻的清晰度的系統(tǒng)(即方法、裝置和計(jì)算機(jī)可執(zhí)行過程步驟)，其中有用量度計(jì)算在不增加編碼人工產(chǎn)物的情況下象素能夠被增強(qiáng)多少。有用量度和增強(qiáng)算法是分開的，從而使該量度能夠與各種不同的增強(qiáng)算法一起利用。
文檔編號(hào)H04N5/208GK1428042SQ01809037
公開日2003年7月2日 申請(qǐng)日期2001年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月10日
發(fā)明者L·博羅滋基, J·詹森 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司