專利名稱：圖像信號(hào)處理方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像信號(hào)處理方法和裝置。更特別地，它涉及一種在對(duì)輸入的數(shù)據(jù)比如靜止圖像數(shù)據(jù)或移動(dòng)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼及解碼中，通過對(duì)分塊了的和經(jīng)DCT(離散余弦變換)處理的輸入信號(hào)進(jìn)行塊編碼，而使失真或噪聲能有效消除的圖像信號(hào)處理方法及裝置。
作為一個(gè)對(duì)靜止圖像數(shù)據(jù)或移動(dòng)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行有效壓縮編碼的編碼系統(tǒng)，塊編碼比如塊DCT編碼是眾所周知的。
用這種塊編碼壓縮/擴(kuò)展圖像數(shù)據(jù)，往往會(huì)產(chǎn)生塊失真(塊噪聲)，由此，壓縮系數(shù)越高，失真就變得越大。這種塊失真的產(chǎn)生是由于未考慮到除塊邊緣之外的相關(guān)性而在該塊的閉合空間執(zhí)行DCT的情況造成的。這樣，就不能保持塊邊緣的連續(xù)性，使得將在相鄰數(shù)據(jù)塊的邊緣區(qū)的回放數(shù)據(jù)值中的偏差看作噪聲。在塊編碼圖像數(shù)據(jù)上產(chǎn)生的這種塊失真，顯示出某種周期性并因此比普通隨機(jī)噪聲更容易被看出，所以在圖像質(zhì)量惡化中它被證明是一個(gè)重要的系數(shù)。
為減小這種塊失真，在1990年的7-35的電子信息協(xié)會(huì)團(tuán)體的春季會(huì)議的補(bǔ)充摘要(Extended Abstract to Spring Meeting of Society of EletronicInformation Association,1990,7-35)中的Ida和Datake的《在MC-DCT編碼系統(tǒng)中的去除噪聲濾波器》(“Noise Removing Filter in MC-DCT EncodingSystem”)中公開了一種為消除噪聲而采用用來為設(shè)置濾波器開/關(guān)的量化步長的技術(shù)，或一種在改變用來保存作為圖像專有信息的邊緣的處理方向時(shí)，執(zhí)行復(fù)數(shù)次處理以消除噪聲的技術(shù)。在Shinshu大學(xué)技術(shù)系的報(bào)告的第74號(hào)第89-100頁(a report by Technical Department of Shinshu University,No.74,pp.89-100)的Izawa的《圖像塊編碼中自適應(yīng)噪聲消除濾波器的特性》(“Characteristics of Adaptive Noise Removing Filter in Picture BlockEncoding”)中，也公開了一種即使相鄰塊運(yùn)行了DCT，仍能消除噪聲頻率成分的提取技術(shù)。
利用前一種方法，處理是簡單的，然而圖像中的高頻分量丟失了。這點(diǎn)需要改進(jìn)，正如后一種方法，能使高頻分量不可能漏掉。
一種消除在圖像壓縮-擴(kuò)展(compansion)中產(chǎn)生的塊失真或小型噪聲的方法，其中建議一種使用預(yù)測(cè)比如圖像平滑性的局部統(tǒng)計(jì)定量和從代碼信息中得到的基于塊的噪聲定量、基于像素的噪聲預(yù)測(cè)及利用最小平方方法的自適應(yīng)濾波器的算法來消除噪聲。
小型噪聲(mosquito noise)意味著由量化誤差中的高頻分量產(chǎn)生的環(huán)輸出(ringing output)圖像失真。
同時(shí)，通過圖像質(zhì)量校正，比如使用輪廓線(contour)增強(qiáng)，來校正輸入圖像以提高圖像的清晰度是眾所周知的。如果一個(gè)圖像質(zhì)量校正比如輪廓線增強(qiáng)是在伴隨塊編碼的圖像壓縮/擴(kuò)展的時(shí)刻受到影響，上面提到的塊失真或小型噪聲就會(huì)增強(qiáng)，以至很難充分地提高圖像質(zhì)量。
例如，對(duì)一個(gè)所謂視頻CD播放機(jī)，打算使用一種由域遞歸(field recursive)型噪聲濾波器消除噪聲的結(jié)構(gòu)，由一個(gè)NTSC編碼器添加周期信號(hào)，所得到的信號(hào)由一個(gè)D/A(數(shù)/模)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，且得到的模擬信號(hào)由一個(gè)為提高圖像清晰度的輪廓線增強(qiáng)電路處理。
然而，在這種情況下，沒有被域遞歸型噪聲降低器消除的塊失真或小型噪聲，也由輪廓線增強(qiáng)電路放大，以至很難充分地改善圖像質(zhì)量。
所以，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種圖像信號(hào)處理方法和裝置，借此可有效地實(shí)現(xiàn)在塊編碼時(shí)刻比如DCT時(shí)刻的塊失真或小型噪聲的降低、及圖像質(zhì)量的校正，如輪廓線的增強(qiáng)。
這樣，在對(duì)壓縮-編碼圖像信號(hào)進(jìn)行解碼和處理時(shí)，根據(jù)本發(fā)明，已解碼的圖像信號(hào)的噪聲被降低，于是，減小了噪聲的圖像信號(hào)為提高圖像質(zhì)量而被校正。這使圖像質(zhì)量校正如輪廓線增強(qiáng)能夠被有效執(zhí)行。
特別是，在圖像質(zhì)量壓縮-擴(kuò)展中如塊DCT編碼中產(chǎn)生的量化失真或噪聲如塊失真或小型噪聲首先被降低或消除，此后，完成圖像質(zhì)量校正如輪廓線增強(qiáng)。這就實(shí)現(xiàn)了塊失真或小型噪聲的有效消除及圖像質(zhì)量校正如輪廓線的增強(qiáng)。
然而，當(dāng)降低噪聲時(shí)，首先降低在圖像質(zhì)量的幀中的噪聲，接著降低由幀間產(chǎn)生的噪聲，這樣就有效地消除了在一幀中產(chǎn)生的失真及在各幀間產(chǎn)生的失真或噪聲。


圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)圖像信號(hào)處理設(shè)備的結(jié)構(gòu)的簡略框圖。
圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)噪聲降低電路的原理結(jié)構(gòu)框圖。
圖3圖示了在圖2的結(jié)構(gòu)中的取樣及內(nèi)插法。
圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)圖像數(shù)據(jù)塊失真降低電路的簡要結(jié)構(gòu)框圖。
圖5顯示了用來校正塊失真的一個(gè)塊邊緣附近的像素。
圖6顯示了一個(gè)關(guān)于作為編碼信息的量化級(jí)和用來區(qū)別塊失真的門限值之間的關(guān)系的一個(gè)例子。
圖7圖示了校正塊邊緣中級(jí)差的操作。
圖8顯示了一個(gè)域遞歸型噪聲降低電路的例子的框圖。
圖9顯示了作為圖像質(zhì)量校正裝置的輪廓線增強(qiáng)電路例子的簡要結(jié)構(gòu)框圖。
圖10顯示了另一個(gè)輪廓線增強(qiáng)電路的圖例的框圖。
圖11顯示了對(duì)塊邊緣中的級(jí)差和量化級(jí)代碼的典型的量化級(jí)加權(quán)系數(shù)。
圖12圖示了一個(gè)對(duì)塊邊緣分離的邊緣分離加權(quán)系數(shù)的例子。
參照附圖，將對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例將作詳細(xì)解釋。
圖1顯示了將根據(jù)本發(fā)明的圖像信號(hào)處理設(shè)備應(yīng)用于視頻CD播放機(jī)的情況下的整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡要框圖。
在圖1中，通過光拾取器102從光盤101，如一個(gè)視頻CD或一個(gè)CD-ROM中讀出的射頻(RF)信號(hào)進(jìn)入射頻放大器103。被放大的射頻信號(hào)由8-14(EFM)解調(diào)電路104解調(diào)以便能以串行數(shù)據(jù)形式進(jìn)入一個(gè)光記錄格式解碼器，比如CD-ROM解碼器105。CD-ROM解碼器105將該串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為例如傳遞到MPEG解碼器106的MPEG位流信號(hào)。
必須注意，MPEG是對(duì)ISO/IEC JTC1/SC29(國際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國際電子技術(shù)委員會(huì)，聯(lián)合技術(shù)委員會(huì)1/分會(huì)29)的移動(dòng)圖像進(jìn)行壓縮編碼的移動(dòng)圖像專家組的縮寫。ISO11172和ISO13818分別是MPEG1的標(biāo)準(zhǔn)和MPEG2的標(biāo)準(zhǔn)。在這些國際標(biāo)準(zhǔn)中，ISO11172-1及ISO13818-1是多媒體多路傳輸條目下的標(biāo)準(zhǔn)，而ISO11172-2和ISO13818-2是視頻條目下的標(biāo)準(zhǔn)，ISO11172-3和ISO13818-3是在音頻條目下的標(biāo)準(zhǔn)。
在作為圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)的ISO11172-2和ISO13818-2中，圖像信號(hào)是通過利用暫時(shí)的和立體的圖像相關(guān)性而在圖像基準(zhǔn)(在幀或域基準(zhǔn))上被壓縮編碼。塊DCT編碼是通過利用在空間方向中的相關(guān)性而使用的。
在MPEG解碼器106中解碼是根據(jù)MPEG1格式實(shí)現(xiàn)的。在這種解碼中，如果需要，則在輸出之前依次進(jìn)行下列處理由解量化器161解量化、由逆DCT電路162進(jìn)行逆DCT處理和內(nèi)插或類似處理。
由MPEG解碼器106輸出的圖像信號(hào)進(jìn)入一個(gè)作為噪聲降低器的塊失真降低電路107。由于這些信號(hào)包含源于由MPEG1進(jìn)行的壓縮-擴(kuò)展而產(chǎn)生的塊失真或小型噪聲，所以這些噪聲由噪聲降低電路107消除。對(duì)上述噪聲降低電路107將在后面作詳細(xì)解釋。在由噪聲降低電路107處理之后，為提高圖像質(zhì)量，該信號(hào)在被送到一個(gè)NTSC編碼器109之前通過比如輪廓線增強(qiáng)而由圖像質(zhì)量校正電路108校正。
上述NTSC編碼器109執(zhí)行同步信號(hào)的附屬程序和顏色信號(hào)的調(diào)制以產(chǎn)生通過D/A轉(zhuǎn)換器110在一個(gè)輸出端111輸出的NTSC視頻信號(hào)。
與噪聲降低電路107相結(jié)合提供了一種采用比如微計(jì)算機(jī)的控制電路112。將從操作單元113得到的控制信號(hào)提供給該控制電路112。操作單元113被提供有用于噪聲降低如用于塊失真的降低的一個(gè)控制開關(guān)。并對(duì)噪聲降低如塊失真的降低執(zhí)行開/關(guān)切換。操作單元113也被提供了一控制開關(guān)，用于通過控制圖像質(zhì)量校正效果的幅度，如輪廓線增強(qiáng)的幅度而進(jìn)行圖像質(zhì)量的校正比如輪廓線的增強(qiáng)。
圖2顯示了圖1的整個(gè)結(jié)構(gòu)中噪聲降低電路107的一個(gè)例子的框圖。
參照?qǐng)D2，將從圖1的MPEG解碼器106得到的圖像信號(hào)提供給一個(gè)輸入端10。例如將幀容量(分辨)信息作為從包括如圖1所示的微計(jì)算機(jī)或類似物的控制電路112得到的控制信號(hào)加到取樣電路13上。如果幀容量符合NTSC系統(tǒng)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，例如是352個(gè)像素乘以(by)240線，圖1中MPEG解碼器106的圖像信號(hào)輸出就如圖3A中所示，其中奇數(shù)像素P1、P3、P5、…和偶數(shù)像素P0、P2、P4、…進(jìn)行內(nèi)插，且每一個(gè)像素都是前向和后向像素的平均值(P1=(P0+P2)/2)等等)?？紤]到是為發(fā)現(xiàn)塊失真而檢測(cè)圖像數(shù)據(jù)的，輸入到下游一端的塊失真降低電路14的圖像數(shù)據(jù)是理想的非郵遞處理(non-post-processed)原始解碼信號(hào)。因此，圖3A的圖像信號(hào)由取樣電路13取樣以產(chǎn)生如圖3B所示的原始編碼數(shù)據(jù)。如果幀容量是一個(gè)高清晰度的容量，比如是704像素乘以480線的NTSC系統(tǒng)，將省去取樣電路13的取樣。
取樣電路13的輸出信號(hào)被送到塊失真降低電路14以減小由執(zhí)行解碼操作而產(chǎn)生的塊失真，該解碼操作是上所述的塊DCT編碼的對(duì)應(yīng)操作。由塊失真降低電路14得到的圖像信號(hào)被送到域遞歸型噪聲降低電路15，用以消除噪聲，如鄰域間產(chǎn)生的塊失真。域遞歸型噪聲降低電路15的一個(gè)輸出信號(hào)被送到內(nèi)插電路16，以便當(dāng)幀容量為上面提到的標(biāo)準(zhǔn)大小時(shí)，執(zhí)行如圖3中B和C所示的內(nèi)插處理。得到的被內(nèi)插的信號(hào)被輸出到輸出端17。
將參照附圖對(duì)塊失真降低電路14和域遞歸型噪聲降低電路15的原理結(jié)構(gòu)予以詳細(xì)說明。
首先，塊失真降低電路14的舉例構(gòu)成如圖4中所示。在這張圖中，將經(jīng)壓縮編碼如經(jīng)塊編碼處理并隨后經(jīng)解碼的圖像信號(hào)，比如由圖1中MPEG解碼器106輸出并由圖2的取樣電路13得到的圖像信號(hào)，提供給一個(gè)輸入端20。這種信息處理系統(tǒng)被送到一個(gè)活動(dòng)性(activity)和塊級(jí)差計(jì)算電路21及一個(gè)塊失真校正電路24。
圖4的活動(dòng)性和塊級(jí)差計(jì)算電路21計(jì)算作為塊邊緣附近相鄰像素間的差值的平均值的活動(dòng)性act，并計(jì)算作為塊邊緣的相鄰像素間的差值的塊級(jí)差δb，并將這些計(jì)算值傳遞到一個(gè)塊失真判定電路22。該塊失真判定電路22執(zhí)行如在后解釋的條件判定，使用活動(dòng)性act和塊級(jí)差δb來判定塊失真是否存在。如果未發(fā)現(xiàn)塊失真存在，塊失真校正電路24就響應(yīng)一個(gè)由塊失真判定電路22得到的控制信號(hào)以省略對(duì)進(jìn)入端口20的信號(hào)的處理并直接在端口25輸出輸入到端口20的數(shù)據(jù)。另一方面，編碼信息從比如圖1的MPEG解碼器106輸入到端口26。這個(gè)解碼信息通過一個(gè)噪聲值預(yù)測(cè)表27被送到塊失真判定電路22。
由圖4中的活動(dòng)性和塊級(jí)差計(jì)算電路21將從提供給端口20的像素?cái)?shù)據(jù)P得到的活動(dòng)性act，作為塊邊緣附近相鄰塊像素間差值的一個(gè)平均值；得到的塊級(jí)差δb，作為塊邊緣中相鄰像素間的差值。如果DCT塊邊緣附近的像素即與塊邊緣相鄰的像素可表示為P[i+4]、P[i+5]、P[i+6]、P[i+7]| P[i+8]、P[i+9]、P[i+10]、P[i+11]，這里的|意味著塊邊緣，則活動(dòng)性act是這樣計(jì)算的act=(|P[i+6]-P[i+5]|+|P[i+7]-P[i+6]|+|P[i+9]-P[i+8]|+|P[i+10]-P[i+9]|)/4……(1)而塊差是δb這樣計(jì)算的
δb=P[i+8]-P[i+7]……(2)塊失真判定電路22使用活動(dòng)性act和塊差δb，在滿足下列條件時(shí)判定塊失真已經(jīng)發(fā)生act＜|δb|＜Th……(3)在這個(gè)不等式(3)中，Th代表門限值。
對(duì)于門限值Th，塊失真量(噪聲質(zhì)量)是由噪聲量預(yù)測(cè)表27憑借由端口26得到的編碼信息比如量化級(jí)的值預(yù)測(cè)的，以便改變門限值Th。圖6顯示了門限值Th相對(duì)于作為噪聲量預(yù)測(cè)表27中編碼信息的量化級(jí)的例圖。圖6的這個(gè)例子利用這樣一個(gè)特性，即量化級(jí)越粗，產(chǎn)生的噪聲就變得越大。
如果塊失真被判定為不存在，塊失真校正電路24就將在端口20輸入的數(shù)據(jù)不經(jīng)數(shù)據(jù)處理而直接輸出。
相反，如果塊失真被發(fā)現(xiàn)已發(fā)生了，一個(gè)基于像素的校正值計(jì)算電路23首先通過以下等式(4)或(5)得到校正值αα=δb-act:δb＞0 ……(4)α=δb+act:δb≤0 ……(5)下一步，塊邊緣附近的像素由以下等式(6)到(13)得出P’[i+4]=P[i+4]+α/16 ……(6)P’[i+5]=P[i+5]+α/8……(7)P’[i+6]=P[i+6]+α/4……(8)P’[i+7]=P[i+7]+α/2……(9)P’[i+8]=P[i+8]-α/2……(10)P’[i+9]=P[i+9]-α/4……(11)P’[i+10]=P[i+10]-α/8 ……(12)P’[i+11]=P[i+11]-α/16 ……(13)塊失真校正電路24根據(jù)用來消除塊失真的等式(6)到(13)，對(duì)塊邊緣附近的像素和塊失真中的相鄰像素進(jìn)行校正。結(jié)果，由如此校正即P’[i+8]-P’[i+7]而得到的塊邊緣的級(jí)差變得與下面等式(14)所示的活動(dòng)性act的值相等P’[i+8]P’[i+7]=(P[i+8]-α/2)-(P[i+7]+α/2)=(P[i+8]-[P[i+7])-α=δb-(δb-act)
=act……(14)圖7顯示了塊邊緣級(jí)差的一個(gè)例子。在圖7中，A和B分別代表預(yù)校正狀態(tài)和已校正狀態(tài)。在圖7中，縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)表示幅度，即像素?cái)?shù)據(jù)值，且縱坐標(biāo)表示該像素在水平(H)方向和垂直(V)方向的位置。圖7A中塊邊緣的級(jí)差δb被校正為圖7B中塊邊緣的級(jí)差act。
參照?qǐng)D8，說明了一個(gè)域遞歸型噪聲降低電路15的示例。
將從圖2中的塊失真降低電路14得到的圖像信號(hào)輸入給圖8中的輸入端口60。將上述這些輸入圖像信號(hào)Vin送到減法器61、64。由減法器61輸出的信號(hào)分別在輸出端67上輸出及被寫入域存儲(chǔ)器65。一個(gè)和域存儲(chǔ)器65相關(guān)的存儲(chǔ)控制器66用于控制對(duì)域存儲(chǔ)器65的寫入操作及從域控制器65的讀出操作，以至域存儲(chǔ)器65的讀出數(shù)據(jù)相對(duì)于寫入數(shù)據(jù)延遲一個(gè)域。即，如果Vout代表輸出信號(hào)且F-1代表域延遲，則域存儲(chǔ)器65的輸出信號(hào)就變?yōu)閂out,F-1。將這個(gè)域延時(shí)輸出信號(hào)提供給減法器64，該減法器接著從信息處理系統(tǒng)Vin中減去域延時(shí)輸出信號(hào)Vout,F-1以輸出得到的差信號(hào)。
減法器64的輸出信號(hào)通過帶限低通濾波器(LPF)63被傳送到一個(gè)非線性電路62。該非線性電路62用來根據(jù)由LPF63(將信號(hào)輸入給非線性電路62)得到的輸出信號(hào)的值而將輸出信號(hào)與反饋系數(shù)K相乘。這個(gè)非線性電路62有輸出一個(gè)作為噪聲分量的小范圍域差的輸入/輸出特性，及假定由運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致如此大域差時(shí)將大域差減小到零輸出的輸入/輸出特性。即，該非線性電路62通過利用該噪聲分量僅具有小的域?qū)τ?field-to-field)校正及具有小幅度的特性而提取該噪聲分量。
非線性電路62的輸出信號(hào)L·(Vin-Vout·F-1)被送到減法器61以便從輸入圖像信號(hào)Vin中減去這個(gè)數(shù)。這相當(dāng)于減去用減法器61從輸入圖像信號(hào)Vin中得到的噪聲成分，以產(chǎn)生已減小噪聲的輸出圖像信號(hào)Vout。
即由Vout=Vin-K·(Vin-Vout·F-1)Vout·(1-K·F-1)=Vin·(1-K)輸出圖像信號(hào)Vout是下式給出Vout=Vin·(1-K)/(1-k·F-1)。
將參照?qǐng)D9對(duì)作為圖1的圖像質(zhì)量校正電路108的一個(gè)示例的一個(gè)輪廓線增強(qiáng)電路進(jìn)行解釋。
圖9顯示了一個(gè)作為圖像質(zhì)量校正電路108的輪廓線增強(qiáng)電路的原理結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D9，圖1中噪聲降低電路107的一個(gè)輸出信號(hào)，更具體講是通過內(nèi)插電路16和輸出端17由域遞歸型噪聲降低電路15得到的一個(gè)圖像信號(hào)，被反饋到輸入端80。將從端口80得到的一個(gè)輸入信號(hào)送到BPF(帶通濾波器)82和加法器85。該BPF 82提取中頻到高頻分量比如圖像輪廓線分量。提取出的輪廓線分量被送到去除信號(hào)線上低噪聲(coring)電路83以便受到非線性處理(去除信號(hào)線上低噪聲的處理)以消除相應(yīng)于小幅度信號(hào)的噪聲分量。將上述得到的信號(hào)送到增益控制電路84以用來控制校正量。將得到的信號(hào)當(dāng)作一校正信號(hào)加到加法器85。
控制信號(hào)從控制電路112，比如圖1中的微計(jì)算機(jī)送到控制端口81。將該控制信號(hào)送到去除信號(hào)線上低噪聲電路83和增益控制電路84。即，圖1的操作單元113有一個(gè)控制開關(guān)，如一個(gè)用作輪廓線增強(qiáng)的開關(guān)。實(shí)際上可通過操作這個(gè)開關(guān)來控制輪廓線增強(qiáng)效果的幅度。
這樣會(huì)由輪廓線增強(qiáng)電路108增強(qiáng)圖像信號(hào)中的中頻到高頻成分以提高圖像清晰度。
在根據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例中，因?yàn)橛蓧KDCT編碼在壓縮圖像上產(chǎn)生的噪聲如塊失真被事先消除了，所以可有效地實(shí)現(xiàn)緊隨的下一圖像質(zhì)量校正，如輪廓線增強(qiáng)。
下文將說明本發(fā)明的改進(jìn)。
在當(dāng)前的改進(jìn)中，自適應(yīng)處理是通過使用在例如輪廓線增強(qiáng)電路中進(jìn)行的后處理中的加權(quán)編碼信息來執(zhí)行的。
那就是說，可根據(jù)塊邊緣的級(jí)差幅度估測(cè)控制塊失真校正量，用來減小由于對(duì)塊失真的誤判斷而產(chǎn)生的誤動(dòng)作。在這種情況下，如果塊邊緣的級(jí)差很大，校正量就變小，致使剩下塊邊緣的小級(jí)差。因?yàn)闆]有突出殘余塊失真，加權(quán)的編碼信息用于實(shí)施自適應(yīng)處理以用于輪廓線增強(qiáng)。
圖10在框圖中顯示了在當(dāng)前改進(jìn)中的輪廓線增強(qiáng)電路的結(jié)構(gòu)。在圖10的增益控制電路84中，根據(jù)作為來自端口88的編碼信息的量化級(jí)值和作為來自端口89的解碼圖像信息的塊邊緣的級(jí)差值與自塊邊緣的距離，由一個(gè)加權(quán)電路87b對(duì)由控制電路112通過端口81提供的控制信號(hào)加權(quán)。作為一個(gè)提供給增益控制電路84的參數(shù)，增益G的值由比如下列等式得到G=Gst×(kQ/8)×(Lw/4)這里Gst是圖1的控制電路112中的增益設(shè)定值，kQ是量化級(jí)的加權(quán)系數(shù)，Lw是邊緣距離的加權(quán)系數(shù)，1/8、1/4是歸一化的除數(shù)。
圖11顯示了對(duì)量化級(jí)代碼和塊邊緣級(jí)差的量化級(jí)加權(quán)系數(shù)，圖12顯示了對(duì)塊邊緣距離的邊緣距離加權(quán)系數(shù)。
通過圖示的方法，假定來自端口81的作為控制信號(hào)的增益設(shè)定值為2，給出了量化級(jí)代碼和塊邊緣級(jí)差，使得從圖11的表中知，量化級(jí)加權(quán)系數(shù)是4，并將由塊邊緣得到的距離傳送到圖12的表以得到邊緣距離加權(quán)系數(shù)值2。在這一時(shí)刻對(duì)增益控制電路84提供的參數(shù)就是增益GG=2×(4/8)×(2/4)=0.5這將降低輪廓線增強(qiáng)的效果。
這也適用于去除信號(hào)線上低噪聲電路83。
特別是，在圖10的去除信號(hào)線上低噪聲電路83中根據(jù)作為由端口88得到的編碼信息的量化級(jí)值和作為由端口89得到的解碼圖像信息的自塊邊緣的距離及塊邊緣的級(jí)差值，將由端口81提供的作為控制信號(hào)的參數(shù)由加權(quán)電路87a加權(quán)。
圖13顯示了用在量化級(jí)代碼和塊邊緣級(jí)差上的去除信號(hào)線上低噪聲加權(quán)系數(shù)。提供給去除信號(hào)線上低噪聲電路83的參數(shù)C的值比如可以由以下等式得到C=Cst×Kc×(Lw/4)這里，Cst、Kc及Lw分別表示圖1中控制電路112的去除信號(hào)線上低噪聲設(shè)定值、加權(quán)系數(shù)及邊緣距離的加權(quán)系數(shù)，1/4是歸一化除數(shù)。
同時(shí)，圖10至13的特性僅僅是典型的并不用作限制本發(fā)明。在上面提到的MPEG標(biāo)準(zhǔn)中壓縮擴(kuò)展的情況下，量化級(jí)在宏模塊的基礎(chǔ)上變化。因此，可考慮將上述量化級(jí)差提供給塊邊緣。
本發(fā)明不僅限于上述的實(shí)施例。比如，雖然前面的說明是針對(duì)在水平(H)方向上的處理的，本發(fā)明可同樣地適用于垂直(H)方向上的處理。同樣，本發(fā)明可以不僅適用于亮度信號(hào)的處理，而且適用于色度信號(hào)的處理。
權(quán)利要求
1．一種用于解碼和處理被壓縮解碼的圖像信號(hào)的圖像信號(hào)處理裝置包括用來降低解碼圖像信號(hào)中的噪聲的噪聲降低裝置；及用來校正已降低噪聲的圖像信號(hào)的圖像質(zhì)量的圖像質(zhì)量校正裝置。
2．如權(quán)利要求1所述的圖像信號(hào)處理裝置，其中所述噪聲降低裝置至少會(huì)降低由塊編碼產(chǎn)生的塊失真；且其中所述圖像質(zhì)量校正裝置對(duì)一輸入圖像進(jìn)行輪廓線增強(qiáng)。
3．如權(quán)利要求1所述的圖像信號(hào)處理裝置，其中所述噪聲降低裝置減小了圖像信號(hào)的一幀中的噪聲，于是就減小了幀間產(chǎn)生的噪聲。
4．如權(quán)利要求1所述的圖像信號(hào)處理裝置，還包括根據(jù)所述圖像信號(hào)的編碼信息、解碼圖像信息和距塊編碼的編碼塊邊緣的距離而得到加權(quán)系數(shù)的加權(quán)裝置；其中響應(yīng)于由所述加權(quán)裝置得到的加權(quán)系數(shù)，控制由所述圖像質(zhì)量校正裝置所作的圖像質(zhì)量校正。
5．如權(quán)利要求1所述的圖像信號(hào)處理裝置，其中所述圖像信號(hào)包含亮度信號(hào)及色度信號(hào)；且其中至少是對(duì)亮度信號(hào)和色度信號(hào)中的一種進(jìn)行所述噪聲降低。
6．如權(quán)利要求1所述的圖像信號(hào)處理裝置，其中至少是在所述圖像信號(hào)的水平方向和垂直方向中的一個(gè)上進(jìn)行所述噪聲降低。
7一種對(duì)壓縮編碼圖像信號(hào)進(jìn)行解碼的圖像信號(hào)處理方法包括減小解碼圖像信號(hào)中的噪聲的噪聲降低步驟；校正噪聲降低了的圖像信號(hào)的圖像質(zhì)量校正步驟。
8．如權(quán)利要求7所述的圖像信號(hào)處理方法，其中所述噪聲降低步驟至少減小塊編碼中產(chǎn)生的失真；且其中所述圖像質(zhì)量校正步驟對(duì)一輸入圖像進(jìn)行輪廓線增強(qiáng)。
9．如權(quán)利要求7所述的圖像信號(hào)處理方法，其中所述噪聲降低步驟減小所述圖像信號(hào)的一幀內(nèi)的噪聲，于是也減小了幀間產(chǎn)生的噪聲。
10．如權(quán)利要求7所述的圖像信號(hào)處理方法，其中根據(jù)所述圖像信號(hào)的編碼信息、解碼圖像信息及距塊編碼的編碼塊邊緣的距離而得到加權(quán)系數(shù)；且其中響應(yīng)于所述加權(quán)系數(shù)而控制所述圖像質(zhì)量校正步驟中的圖像質(zhì)量校正。
11．如權(quán)利要求7所述的圖像信號(hào)處理方法，其中所述視頻信號(hào)包含亮度信號(hào)及色度信號(hào)；且其中至少是對(duì)亮度信號(hào)和色度信號(hào)中的一種進(jìn)行上述噪聲降低。
12．如權(quán)利要求7所述的圖像信號(hào)處理方法，其中至少是在所述圖像信號(hào)的水平方向和垂直方向中的一個(gè)上進(jìn)行所述噪聲降低。
全文摘要
一種為消除因使用塊編碼等方法而在圖像壓縮/擴(kuò)展中產(chǎn)生的塊失真或小型噪聲,并能有效地實(shí)現(xiàn)圖像質(zhì)量校正,如輪廓線增強(qiáng)的圖像信號(hào)處理方法及裝置。已壓縮編碼的圖像信號(hào)由MPEG解碼器106展開并解碼,并將已解碼的圖像信號(hào)送到噪聲降低電路107,該噪聲降低電路107通過塊失真降低或域遞歸型噪聲降低來減小噪聲。將得到的降低了噪聲的或無噪聲的信號(hào)送到圖像質(zhì)量校正電路108,該校正電路108執(zhí)行圖像質(zhì)量校正,如輪廓線增強(qiáng)。
文檔編號(hào)H03M7/30GK1215962SQ9810697
公開日1999年5月5日 申請(qǐng)日期1998年2月13日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月13日
發(fā)明者小林博, 福田京子 申請(qǐng)人:索尼公司