增强视频帧对比度的方法、装置和视频编解码器制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种增强视频帧对比度的方法、装置和视频编解码器；其中，方法包括：读入视频流；视频流中包括多帧视频帧；对视频帧进行直方图均衡化处理，得到视频帧的第一映射图；对同一场景下设定帧数的视频帧对应的第一映射图进行均值滤波，得到第二映射图；根据第二映射图，对当前场景下的视频帧进行映射处理，以增强视频帧的对比度。本发明专利技术可以消除视频帧进行直方图均衡化处理后，视频播放时的闪烁现象，从而使视频显示更加清晰、色彩丰富，提高用户的观看体验。 1

Method, device and video codec for enhancing contrast of video frames

The present invention provides a method, a device and a video codec for enhancing the contrast of video frames, which include reading a video stream, including a multi frame video frame in a video stream, a histogram equalization processing for a video frame, a first map of a video frame, and a video frame corresponding to the number of frames set in the same scene. The first map is filtered by means of mean filtering, and the second map is obtained. According to the second map, the video frames under the current scene are mapped to enhance the contrast of the video frames. The invention can eliminate the scintillation in video playback after the histogram equalization is processed, thus making the video display more clear and rich in color, and improving the viewing experience of the users. One

【技术实现步骤摘要】
增强视频帧对比度的方法、装置和视频编解码器
本专利技术涉及视频信号处理
，尤其是涉及一种增强视频帧对比度的方法、装置和视频编解码器。
技术介绍
随着视频行业的迅速发展，视频带宽已占据网络整体带宽的90％，观看者对于视频主观感受越来越要求严格，4K、8K的高分辨率需求更加急剧。使用对比度增强技术可以使视频图像更加清晰醒目，色彩更加鲜明艳丽，尤其在视频播放过程中场景切换、明暗切换感受更加明显，极大的提高了观看者的主观感受。现有的对比度增强方式大多数是针对于图像级的空域进行处理，例如，基于线性拉升、基于直方图均衡等。其中，基于线性拉升的方法通过设置参数，实现对比度的手动调节，但手动调节参数时比较困难，造成对比度调节要么变化比较小，要么变化过大，影响视频观看质量。基于直方图均衡的方法是通过将图像的直方图进行修正，使得图像的灰度间距拉开或使灰度分布均匀，从而增大反差，增强对比度，但该方法直接应用于视频时，相邻帧之间的微小变化都会造成直方图均衡处理后变化较大从而造成视频闪烁现象。针对上述现有的增强视频帧对比度的方式易导致视频播放时发生闪烁现象的问题，尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种增强视频帧对比度的方法、装置和视频编解码器，以消除视频帧进行直方图均衡化处理后，视频播放时的闪烁现象，从而使视频显示更加清晰、色彩丰富，提高用户的观看体验。第一方面，本专利技术实施例提供了一种增强视频帧对比度的方法，方法包括：读入视频流；视频流中包括多帧视频帧；对视频帧进行直方图均衡化处理，得到视频帧的第一映射图；对同一场景下设定帧数的视频帧对应的第一映射图进行均值滤波，得到第二映射图；根据第二映射图，对当前场景下的视频帧进行映射处理，以增强视频帧的对比度。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述对视频帧进行直方图均衡化处理，得到视频帧的第一映射图的步骤，包括：计算视频帧的原始直方图；根据预设的幅度阈值，对直方图进行剪裁，将剪裁部分均匀分布于直方图的剩余部分，得到限幅直方图；采用累积分布函数，对限幅直方图进行均衡化处理，得到视频帧的第一映射图。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述方法还包括：将第一映射图和对应的视频帧分别保存至预先分配的第一缓存区内。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述对同一场景下的视频帧对应的第一映射图进行均值滤波，得到第二映射图的步骤，包括：判断当前视频帧是否与前一视频帧属于同一场景；如果是，当第一缓存区内的视频帧数量满足预设阈值时，对第一缓存区内的所有视频帧对应的第一映射图进行循环高斯均值滤波，生成第二映射图；如果否，将当前视频帧和对应的第一映射图分别保存至第二缓存区内；对第一缓存区内的所有视频帧对应的第一映射图进行循环高斯均值滤波，生成第二映射图。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述判断当前视频帧是否与前一视频帧属于同一场景的步骤，包括：分别计算当前视频帧和前一视频帧的限幅直方图的最小值的累加值；计算最小值的累加值与视频帧的像素点数量的比值；判断比值是否小于设定的阈值；如果是，确定前视频帧与前一视频帧属于同一场景；如果否，确定前视频帧与前一视频帧不属于同一场景。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述根据第二映射图，对当前场景下的视频帧进行映射处理，以增强视频帧的对比度的步骤，包括：应用第二映射图，对相应缓存区内的最先保存的视频帧进行映射处理，生成最先保存的视频帧对应的对比度增强图；将对比度增强图输出显示。结合第一方面的第五种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述方法还包括：删除最先保存的视频帧，以及对应的第一映射图。第二方面，本专利技术实施例提供了一种增强视频帧对比度的装置，装置包括：视频流读入模块，用于读入视频流；视频流中包括多帧视频帧；直方图均衡化处理模块，用于对视频帧进行直方图均衡化处理，得到视频帧的第一映射图；均值滤波模块，用于对同一场景下设定帧数的视频帧对应的第一映射图进行均值滤波，得到第二映射图；映射处理模块，用于根据第二映射图，对当前场景下的视频帧进行映射处理，以增强视频帧的对比度。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述直方图均衡化处理模块，还用于：计算视频帧的原始直方图；根据预设的幅度阈值，对直方图进行剪裁，将剪裁部分均匀分布于直方图的剩余部分，得到限幅直方图；采用累积分布函数，对限幅直方图进行均衡化处理，得到视频帧的第一映射图。第三方面，本专利技术实施例提供了一种视频编解码器，上述增强视频帧对比度的装置设置于视频编解码器中。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供的一种增强视频帧对比度的方法、装置和视频编解码器，读入视频流后，对视频流中的视频帧进行直方图均衡化处理，得到视频帧的第一映射图；再对同一场景下设定帧数的视频帧对应的第一映射图进行高斯均值滤波，得到第二映射图，从而根据第二映射图，对当前场景下的视频帧进行映射处理，以增强视频帧的对比度。该方式中，通过对同一场景下的视频帧对应的第一映射图进行均值滤波，可以消除视频帧进行直方图均衡化处理后，视频播放时的闪烁现象，从而使视频显示更加清晰、色彩丰富，提高了用户的观看体验。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本专利技术的上述技术即可得知。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种增强视频帧对比度的方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的另一种增强视频帧对比度的方法流程图；图3为本专利技术实施例提供的增强视频帧对比度的方法中，根据预设的幅度阈值，对直方图进行剪裁，将剪裁部分均匀分布于直方图的剩余部分，得到限幅直方图的流程图；图4为本专利技术实施例提供的增强视频帧对比度的方法中，AHE和CLAHE的差值算法示意图；图5为本专利技术实施例提供的增强视频帧对比度的方法中，对同一场景下的视频帧对应的第一映射图进行均值滤波，得到第二映射图的流程图；图6为本专利技术实施例提供的另一种增强视频帧对比度的方法流程图；图7为本专利技术实施例提供的一种增强视频帧对比度的装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图像对比度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强视频帧对比度的方法，其特征在于，所述方法包括：

【技术特征摘要】
1.一种增强视频帧对比度的方法，其特征在于，所述方法包括：读入视频流；所述视频流中包括多帧视频帧；对所述视频帧进行直方图均衡化处理，得到所述视频帧的第一映射图；对同一场景下设定帧数的视频帧对应的第一映射图进行均值滤波，得到第二映射图；根据所述第二映射图，对当前场景下的所述视频帧进行映射处理，以增强所述视频帧的对比度。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述视频帧进行直方图均衡化处理，得到所述视频帧的第一映射图的步骤，包括：计算所述视频帧的原始直方图；根据预设的幅度阈值，对所述直方图进行剪裁，将剪裁部分均匀分布于所述直方图的剩余部分，得到限幅直方图；采用累积分布函数，对所述限幅直方图进行均衡化处理，得到所述视频帧的第一映射图。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述第一映射图和对应的所述视频帧分别保存至预先分配的第一缓存区内。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对同一场景下的视频帧对应的第一映射图进行均值滤波，得到第二映射图的步骤，包括：判断当前视频帧是否与前一视频帧属于同一场景；如果是，当所述第一缓存区内的视频帧数量满足预设阈值时，对所述第一缓存区内的所有视频帧对应的第一映射图进行循环高斯均值滤波，生成第二映射图；如果否，将当前视频帧和对应的第一映射图分别保存至第二缓存区内；对所述第一缓存区内的所有视频帧对应的第一映射图进行循环高斯均值滤波，生成第二映射图。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述判断当前视频帧是否与前一视频帧属于同一场景的步骤，包括：分别计算当前视频帧和前一视频帧的限幅直方图...

【专利技术属性】
技术研发人员：程鹏宇，张磊，宋承岩，何刚，
申请(专利权)人：北京数码视讯科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11