对包含淡变和闪光的视频信号的压缩制造技术

本申请公开了一种用于压缩视频信号的方法和编码器，其在检测到视频信号中的闪光时插入至少一个非参考帧以与闪光的持续时间相符。在检测到视频信号中的淡变时，对帧进行编码的顺序被改变成使得参考帧被设置在紧邻淡变之前和之后并且在淡变的持续时间内一直使用双向编码帧的金字塔结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对包含淡变和闪光的视频信号的压縮。技术背景运动补偿预测视频压縮通过根据之前编码的图像做出预测来利用 连续图像的相似性。进行预测时所根据的图像可以是来自过去的图像(前向预测)或将来的图像(后向预测)或二者的组合(双向预测)， 从而使得能预测未覆盖的区域。因此，最新的视频压縮引擎能够应对 大多数类型的运动和边缘图像素材。然而，有两种影响能造成严重的图像变劣并且值得进行专门的减轻处理包括淡变的视频序列和包含短暂明亮的闪光(flash)的视频序列，该闪光诸如是当带有闪光装置的静止照相机在视界中使用时产 生的那些闪光。在淡变期间，运动估计器经常由于视频发光度(luminosity)改变而产生随机运动向量。类似的，对带有诸如照相机 的闪光等闪光的图像进行的预测很难表示视频行为，从而导致很差的 压缩性能。本专利技术的目的是至少改善现有技术中的上述缺点。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了压縮视频信号的方法，该方法包 括在检测到视频信号中的闪光时，插入至少一个非参考帧 (non-referenced frame)以与闪光持续时间相符；并在检测到视频信号 中的淡变时，改变帧编码的顺序以使参考帧被设置在紧邻着淡变之前 和之后并且在淡变的持续期间使用双向编码帧的金字塔结构。 优选地，其中检测到闪光的帧中量化(quantisation)增大。 优选的，在检测到淡变时，在淡变的持续期间运动估计器的搜索 范围减小。有利的是，检测视频信号中的闪光包括的步骤有计算紧邻在相关帧之前的至少一个帧的各场的第一平均亮度(luminance)和紧邻在 相关帧之后的至少一个帧的各场的第二平均亮度；计算相关帧的前场 (top field)的亮度是否比第一平均亮度和第二平均亮度中的较大者大 出第一预定阈值，并且如果是这样则发信号通知在相关帧的前场中发 生了闪光；以及，计算相关帧的后场(bo加m field)的亮度是否比第 一平均亮度和第二平均亮度中的较大者大出第一预定阈值，并且如果 是这样则发信号通知在相关帧的后场中发生了闪光。便利的是，检测视频信号中的闪光包括的歩骤有计算当前帧的 各场的第一平均亮度；计算在当前帧前面两个帧之前的帧的各场的第 二平均亮度；计算当前帧前面的帧的后场的亮度是否比第一平均亮度 和第二平均亮度中的较大者大出第一预定阈值，并且如果是这样则发 信号通知在前一帧(previous frame)的后场中发生了闪光；以及，计 算当前帧的之前的帧的前场的亮度是否比第一平均亮度和第二平均亮 度中的较大者大出第一预定阈值，并且如果是这样则发信号通知在前 一帧的前场中发生了闪光。有利的是，检测视频信号中的淡变包括的歩骤有为第一多个连 续场中的每个场计算平均亮度；计算第一多个连续场的各场之间的平 均亮度中的连续差；计算连续差的总和；计算第二多个总和与紧邻的 之前场的差的这样的总和的平均值；计算总和与它们的平均值之间的 绝对差；以及如果该平均值大于第二预定阈值并且如果每个绝对差都 小于第三预定阈值，则发信号通知检测到淡变。便利的是，检测视频信号中的淡变包括的步骤有为四个连续场 中的每个场计算平均亮度；计算这四个场中的各场之间的平均亮度的 连续差；计算连续差的总和；计算该总和与紧邻的之前两组场的连续 差的这样的总和的平均值；计算这三个总和与它们的平均值之间的绝 对差；以及，如果平均值大于第二预定阈值并且如果每个绝对差都小 于第三预定阈值，则发信号通知检测到淡变。根据本专利技术的第二方面，提供了视频信号的编码器，其包括补 偿延时装置、淡变检测器装置和闪光检测器装置，这几个装置被设置 成使得视频信号可以被并行输入到补偿延时装置、淡变检测器装置和闪光检测装置；帧重排装置，其具有连接到补偿延时装置的输出端的 输入端；编码模式装置，其的输入来自淡变检测器装置和闪光检测器 装置以向帧重排装置输出控制信号；压縮编码环装置的输入来自帧重 排装置和编码模式装置；运动估计器装置的输入来自帧重排装置和编 码模式装置，用于向压縮编码环装置输出运动向量和从压縮编码环装 置输入重构的视频信号；和熵编码装置，其用于接收来自压縮编码环 的输入并输出压縮的视频信号；其中，帧重排装置被设置成使得在 闪光检测器装置检测到视频信号中的闪光时，至少一个非参考帧被插 入，以与闪光的持续时间相符；并在淡变检测器装置检测到视频信号 中的淡变时，帧编码的顺序被改变使得参考帧被设置于紧邻在淡变之 前和之后，并且在淡变的持续时间内使用双向编码帧的金字塔结构。有利的是，淡变检测器装置被设置成为第一-多个连续场中的每 个场计算平均亮度；在第一多个场中的各场之间计算平均亮度的连续 差；计算连续差的总和；计算第二多个总和与紧邻的之前场的差的这 种总和的平均值；计算这些总和与它们的平均值之间的绝对差；和如 果平均值大于第二预定阈值并且如果每个绝对差小于第三预定阈值， 则发信号通知检测到淡变。便利的是，淡变检测器装置被设置成为四个连续场中的每个场 计算平均亮度；在这四个场中的各场之间计算平均亮度的连续差；计 算连续差的总和；计算最后三个总和的平均值；计算这三个总和与它 们的平均值之间的绝对差；和如果平均值大于第二预定阈值并且如果 每个绝对差小于第三预定阈值，则发信号通知检测到淡变。有利的是，闪光检测器装置被设置成计算紧邻在相关帧之前的 至少一个帧的各场的第一平均亮度和紧邻在相关帧之后的至少一个帧 的各场的第二平均亮度；计算相关帧的前场的亮度是否比第一平均亮 度和第二平均亮度中的较大者大出第一预定阈值，并且如果是这样则 发信号通知在相关帧的前场中发生了闪光；以及，计算相关帧的后场 的亮度是否比第一平均亮度和第二平均亮度中的较大者大出第一预定 阈值，并且如果是这样则发信号通知在相关帧的后场中发生了闪光。便利的是，闪光检测器装置被设置成计算在五个场周期内各场 的平均亮度；计算在紧邻相关帧之前的帧的各场的第一平均亮度和紧邻相关帧之后的帧的各场的第二平均亮度；计算相关帧的前场的亮度 是否比第一平均亮度和第二平均亮度中的较大者大出第一预定阈值， 并且如果是这样则发信号通知在相关帧的前场中发生了闪光；以及，计算相关帧的后场的亮度是否比第一平均亮度和第二平均亮度中的较大者大出第一预定阈值，并且如果是这样则发信号通知在相关帧的后场中发生了闪光。优选的，压縮编码环被设置成增大其中检测到闪光的帧的量化。 优选地，运动估计装置被设置成减小淡变检测的搜索范围。 根据本专利技术的第三方面，提供了包括程序代码装置的计算机程序产品，其被设置成当程序代码装置在计算机上运行时执行上述方法的所有歩骤。根据本专利技术的第四方面，提供了含有上述的计算机程序产品的计 算机可读介质。以下将参考附图通过举例的方式来描述本专利技术。附图说明图1举例说明了对参考B图像和非参考B图像的编码结构； 图2举例说明了金字塔B图像编码；图3是带有淡变和闪光检测器的根据本专利技术的编码器的框图； 图4是对于含有相机闪光的视频序列的编码结构；图5是根据本专利技术的检测视频信号中的闪光或淡变和相应地适应 视频信号的编码的方法的流程图；图6是图5所示的方法中的检测淡变的歩骤的流程图； 图7是图5所示的方法中的检测淡变的歩骤的图示； 图8是图5所示的方法中的检测闪光的歩骤的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩视频信号的方法，包括：ａ．在检测到视频信号中的闪光时，插入至少一个非参考帧以与所述闪光的持续时间相符；以及ｂ．在检测到视频信号中的淡变时，改变帧被编码的顺序使得参考帧位于紧邻所述淡变之前和之后，并且在所述淡变的持续时间内使用双向编码帧的金字塔结构。

【技术特征摘要】
GB 2007-2-28 0703889.61.一种压缩视频信号的方法，包括a.在检测到视频信号中的闪光时，插入至少一个非参考帧以与所述闪光的持续时间相符；以及b.在检测到视频信号中的淡变时，改变帧被编码的顺序使得参考帧位于紧邻所述淡变之前和之后，并且在所述淡变的持续时间内使用双向编码帧的金字塔结构。2.如权利要求1所述的方法，其中，在检测到闪光的帧中量化被增大。3.如权利要求1或2所述的方法，其中，在检测到淡变时，运动估 计器的搜索范围在所述淡变的持续时间内被减小。4.如权利要求1所述的方法，其中，检测视频信号中的闪光包括的 步骤有a. 计算紧邻在相关帧之前的至少一个帧的各场的第一平均亮度和 紧邻在相关帧之后的至少一个帧的各场的第二平均亮度；b. 计算所述相关帧的前场的亮度是否比所述第一平均亮度和所述 第二平均亮度中的较大者大出第一预定阈值，并且如果是这样则发信 号通知在所述相关帧的前场中发生了闪光；以及c. 计算所述相关帧的后场的亮度是否比所述第一平均亮度和所述 第二平均亮度中的较大者大出第一预定阈值，并且如果是这样则发信号通知在所述相关帧的后场中发生了闪光。5.如权利要求1所述的方法，其中检测视频信号中的闪光包括的步a. 计算当前帧的各场的第一平均亮Jb. 计算当前帧的两-c. 计算所述当前帧的之前帧的后场的:l第二平均亮度；:是否比所述第一平均亮度和所述第二平均亮度中的较大者大出第一预定阈值，并且如果是这 样则发信号通知在之前帧的后场中发生了闪光；以及d.计算所述当前帧的之前帧的前场的亮度是否比所述第一平均亮 度和所述第二平均亮度中的较大者大出所述第一预定阈值，并且如果 是这样则发信号通知在之前帧的前场中发生了闪光。6. 如权利要求1所述的方法，其中，检测视频信号中的淡变包括的步骤有a. 为第一多个连续场中的每个场计算平均亮度；b. 计算所述第一多个连续场的各场之间的平均亮度的连续差；c. 计算所述连续差的总和；d. 计算第二多个的总和与紧邻的之前场的差的这种总和的平均值；e. 计算所述总和与它们的平均值之间的绝对差；以及f. 如果平均值大于第二预定阈值并且如果每个绝对差都小于第三 预定阈值，则发信号通知检测到淡变。7. 如权利要求1所述的方法，其中，检测视频信号中的淡变包括的 步骤有a. 为四个连续场中的每个场计算平均亮度；b. 计算所述四个场的各场之间的平均亮度的连续差；c. 计算所述连续差的总和；d. 计算所述总和与紧邻的之前各组的场的连续差的两个这种总和 的平均值；e. 计算该三个总和与它们的平均值之间的绝对差；以及f. 如果平均值大于第二预定阈值并且如果每个绝对差都小于第三 预定阈值，则发信号通知检测到淡变。8. —种视频信号的编码器，包括a.补偿延时装置、淡变检测器装置和闪光检测器装置，它们被设 置成使得视频信号可被并行输入到所述补偿延时装置、所述淡变检测器装置和所述闪光检测器装置；b. 帧重排装置，其输入端连接到所述补偿延时装置的输出端；c. 编码模式装置，其具有来自所述淡变检测器装置和所述闪光检测器装置的输入，以将控制信号输出给所述帧重排装置；d. 压縮编码环装置，其具有来自所述帧重排装置和所述编码模式 装置的输入；e...

【专利技术属性】
技术研发人员：AM博克，C达克斯伯里，
申请(专利权)人：泰德广播电视公司，
类型：发明
国别省市：NO[]