基于感兴趣区域补偿编码的视频质量提高方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于感兴趣区域补偿编码的视频质量提高方法，其特点是：首先，根据编码器的参数设置，计算出编码的量化参数值。之后，依据图像，计算运动复杂区域与纹理复杂区域。接着，计算出感兴趣区域。最终，对感兴趣区域进行补偿编码。由此，针对视频中肉眼敏感的感兴趣区域进行补偿编码处理，着重提高这些区域的图像质量，以此提高整体视频效果，使人眼看起来，视频更加清晰。
【专利说明】基于感兴趣区域补偿编码的视频质量提高方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种视频质量提高方法，尤其涉及一种基于感兴趣区域补偿编码的视 频质量提高方法。
【背景技术】
[0002] 如图1所示，现有的视频监控系统分布大致如此，但是由于处理的缺陷，往往造成 醉成视频质量较差，不能进行较佳的监控。
[0003] 具体来说，大量研究表明，人眼视觉系统对亮度的敏感性大于色度，相对于亮度， 色度可以采用比较低的分辨率而不会影响图像视觉效果。因此，采用YUV色度空间的采样 格式通常是4:2:0,在水平和垂直清晰度方面，两个色度分量都是亮度分量的一半。在帧 间预测编码过程中，H. 264/AVC视频编码标准规定用亮度分量进行运动估计，色度运动矢 量由对应的亮度运动矢量导出。在亚像素域，因为空间采样率的差异，对于同一精度的运 动矢量，色度分量要比亮度分量多做一次差值，亮度分量进行1/4像素插值时，色度分量已 到1/8像素插值，从而导致色度分量在空间上的平滑性要高的多，色度分量的残差值偏小， 量化后的PSNR通常比亮度高。采样率的差异是考虑到了人眼的视觉特性，同理，色度分量 PSNR值比亮度高很多，并不会对图像质量有太大改善，反而造成了一定程度的码率浪费。
[0004] 同时，结合人们查看视频的特点来看，往往会存在一定的感兴趣区域。具体来说， 感兴趣区域是指人眼相对比较敏感的区域，研究表明，感兴趣区域通常是运动相对剧烈的 区域以及纹理相对复杂的区域。人眼对这些区域相对比较敏感。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种基于感兴趣区 域补偿编码的视频质量提高方法。
[0006] 本发明的目的通过以下技术方案来实现： 基于感兴趣区域补偿编码的视频质量提高方法，其包括以下步骤：步骤①，根据编码器 的参数设置，计算出编码的量化参数值。步骤②，依据图像，计算运动复杂区域。步骤③，依 据图像，计算纹理复杂区域。步骤④，依据运动复杂区域、纹理复杂区域，计算出感兴趣区 域。步骤⑤，对感兴趣区域进行补偿编码。
[0007] 上述的基于感兴趣区域补偿编码的视频质量提高方法，其中：所述的步骤②中，采 用宏块SATD值划分图像，令运动矢量相对较大的宏块分布在运动矢量最大的宏块周围，构 成运动复杂区域。
[0008] 进一步地，上述的基于感兴趣区域补偿编码的视频质量提高方法，其中：所述图像 存在一个以上运动剧烈程度相近的区域，则将运动矢量划分为最大运动矢量和次大运动矢 量，如果最大运动矢量和次大运动矢量所属的两个宏块位置较远，则构成两个运动复杂区 域，如果最大运动矢量和次大运动矢量所属的两个宏块位置较近，则构成单个运动复杂区 域。
[0009] 更进一步地，上述的基于感兴趣区域补偿编码的视频质量提高方法，其中：所述运 动复杂区域的大小不超过图像分辨率的一半大小，既运动复杂区域面积为原始图像面积的 1/4大小。
[0010] 更进一步地，上述的基于感兴趣区域补偿编码的视频质量提高方法，其中：所述的 步骤③中，采用宏块SATD值划分图像，令纹理矢量相对较大的宏块分布在纹理矢量最大的 宏块周围，构成纹理复杂区域。
[0011] 更进一步地，上述的基于感兴趣区域补偿编码的视频质量提高方法，其中：所述图 像存在一个以上纹理复杂程度相近的区域，则将纹理矢量划分为最大纹理矢量和次大纹理 矢量，如果最大纹理矢量和次大纹理矢量所属的两个宏块位置较远，则构成两个纹理复杂 区域，如果最大纹理矢量和次大纹理矢量所属的两个宏块位置较近，则构成单个纹理复杂 区域。
[0012] 更进一步地，上述的基于感兴趣区域补偿编码的视频质量提高方法，其中：所述纹 理复杂区域的大小不超过图像分辨率的一半大小，既纹理复杂区域面积为原始图像面积的 1/4大小。
[0013] 更进一步地，上述的基于感兴趣区域补偿编码的视频质量提高方法，其中：所述 步骤④计算出感兴趣区域的过程为依据运动复杂区域、纹理复杂区域的坐标确定对应位置 为，将位置相近的运动复杂区域、纹理复杂区域合并，构成感兴趣区域。
[0014] 再进一步地，上述的基于感兴趣区域补偿编码的视频质量提高方法，其中：所述的 步骤⑤中，采用视频优化器，对感兴趣区域中的错误/缺失数据进行隐藏/恢复，完成补偿 编码。
[0015] 本发明技术方案的优点主要体现在：针对视频中肉眼敏感的感兴趣区域进行补偿 编码处理，着重提高这些区域的图像质量，以此提高整体视频效果，使人眼看起来，视频更 加清晰。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和 解释。
[0017] 图1是最大运动矢量和次大运动矢量所属的两个宏块处于位置较远的状态示意 图。
[0018] 图2是最大运动矢量和次大运动矢量所属的两个宏块处于位置较近的状态示意 图。
[0019] 图3视频监控系统构造示意图。
[0020]图4是原始解码后图像不意图。
[0021] 图5是采用本发明优化后的图像示意图。
[0022] 图中各附图标记的含义如下：
【权利要求】
1. 基于感兴趣区域补偿编码的视频质量提高方法，其特征在于包括以下步骤： 步骤①，根据编码器的参数设置，计算出编码的量化参数值； 步骤②，依据图像，计算运动复杂区域； 步骤③，依据图像，计算纹理复杂区域； 步骤④，依据运动复杂区域、纹理复杂区域，计算出感兴趣区域； 步骤⑤，对感兴趣区域进行补偿编码。
2. 根据权利要求1所述的基于感兴趣区域补偿编码的视频质量提高方法，其特征在 于：所述的步骤②中，采用宏块SATD值划分图像，令运动矢量相对较大的宏块分布在运动 矢量最大的宏块周围，构成运动复杂区域。
3. 根据权利要求2所述的基于感兴趣区域补偿编码的视频质量提高方法，其特征在 于：所述图像存在一个以上运动剧烈程度相近的区域，则将运动矢量划分为最大运动矢量 和次大运动矢量，如果最大运动矢量和次大运动矢量所属的两个宏块位置较远，则构成两 个运动复杂区域，如果最大运动矢量和次大运动矢量所属的两个宏块位置较近，则构成单 个运动复杂区域。
4. 根据权利要求1所述的基于感兴趣区域补偿编码的视频质量提高方法，其特征在 于：所述运动复杂区域的大小不超过图像分辨率的一半大小，既运动复杂区域面积为原始 图像面积的1/4大小。
5. 根据权利要求1所述的基于感兴趣区域补偿编码的视频质量提高方法，其特征在 于：所述的步骤③中，采用宏块SATD值划分图像，令纹理矢量相对较大的宏块分布在纹理 矢量最大的宏块周围，构成纹理复杂区域。
6. 根据权利要求5所述的基于感兴趣区域补偿编码的视频质量提高方法，其特征在 于：所述图像存在一个以上纹理复杂程度相近的区域，则将纹理矢量划分为最大纹理矢量 和次大纹理矢量，如果最大纹理矢量和次大纹理矢量所属的两个宏块位置较远，则构成两 个纹理复杂区域，如果最大纹理矢量和次大纹理矢量所属的两个宏块位置较近，则构成单 个纹理复杂区域。
7. 根据权利要求1所述的基于感兴趣区域补偿编码的视频质量提高方法，其特征在 于：所述纹理复杂区域的大小不超过图像分辨率的一半大小，既纹理复杂区域面积为原始 图像面积的1/4大小。
8. 根据权利要求1所述的基于感兴趣区域补偿编码的视频质量提高方法，其特征在 于：所述步骤④计算出感兴趣区域的过程为依据运动复杂区域、纹理复杂区域的坐标确定 对应位置为，将位置相近的运动复杂区域、纹理复杂区域合并，构成感兴趣区域。
9. 根据权利要求1所述的基于感兴趣区域补偿编码的视频质量提高方法，其特征在 于：所述的步骤⑤中，采用视频优化器，对感兴趣区域中的错误/缺失数据进行隐藏/恢复， 完成补偿编码。
【文档编号】H04N19/176GK104427336SQ201310388955
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年9月2日 优先权日:2013年9月2日
【发明者】杨育彬, 高祺, 杨宏奎, 丁海峰 申请人:苏州威迪斯特光电科技有限公司