專利名稱：用于對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)濾波，尤其涉及減少分塊效應(yīng)(blocking effect)和振鈴噪聲的信號(hào)自適應(yīng)濾波方法、信號(hào)自適應(yīng)濾波器和存儲(chǔ)其程序的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
背景技術(shù)：
通常，圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)諸如國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的MPEG和由國際電信聯(lián)盟(ITU)推薦的H.263采用基于塊的運(yùn)動(dòng)估計(jì)及離散余弦變換(DCT)塊。當(dāng)一圖像被高度壓縮時(shí)，基于塊的編碼可能引起公知的分塊效應(yīng)。一種典型的分塊效應(yīng)是均勻區(qū)域中的網(wǎng)格噪聲(grid noise)，該均勻區(qū)域中相鄰像素具有相對(duì)類似的像素值。另一個(gè)分塊效應(yīng)是階梯噪聲(staircase noise)，該階梯噪聲具有階梯形狀，并且沿著圖像的邊緣產(chǎn)生。此外，振鈴噪聲是當(dāng)量化DCT的系數(shù)以便高度壓縮該圖像時(shí)，由舍余產(chǎn)生的典型Gibb(吉伯斯)現(xiàn)象。
當(dāng)壓縮數(shù)據(jù)在恢復(fù)后顯示在屏幕上時(shí)，網(wǎng)格噪聲在塊之間的邊緣處表現(xiàn)出基于塊處理的痕跡。于是，人們能夠識(shí)別塊之間的邊緣。此外，階梯噪聲在圖像的邊緣具有階梯形狀，使得人們能夠注意到圖像上的凹凸不平的邊緣。此外，人們能夠注意到由于振鈴噪聲具有預(yù)定間隔的圖像疊加。
為了減少當(dāng)執(zhí)行基于塊的編碼時(shí)產(chǎn)生的分塊效應(yīng)和振鈴噪聲，已經(jīng)提出了幾種方法。按照H.261編碼，將簡單的3×3低通濾波器(LPF)用作環(huán)路濾波器，以減少分塊效應(yīng)[“以P×62kbit/s的音視頻服務(wù)的視頻編解碼器(VideoCodec for Audiovisual Services at P×62kbits/s)，CCITT推薦書H.261，1990年12月14日”]。此外，已經(jīng)提出了一種簡單的邊緣環(huán)路濾波器，以減少分塊效應(yīng)和蚊式噪聲[G.Bjontegaard的“減少分塊和蚊式噪聲的簡單邊緣環(huán)路濾波器(a simple Edge Loop Filter to reduce Blocking and MosquitoNoise)”，ISO/IEC JEC1/Sc29/WG11 MPEG96/0617，1996年1月，及“減少分塊和蚊式噪聲的簡單邊緣環(huán)路濾波器(a simple Edge Loop Filter to reduceBlocking and Mosquito Noise”，ITU SC15 LBC專家組ITU-LBC-96-032，1996年1月]。邊緣環(huán)路濾波器產(chǎn)生與塊邊緣相鄰的兩個(gè)像素的線性值，并且由線性化的值替換兩個(gè)像素值。這種邊緣環(huán)路濾波器能夠減少分塊效應(yīng)，但不能減少振鈴噪聲。為了減少振鈴噪聲，已建議使用二進(jìn)制索引(index)的非線性濾波器[Y.Itoh的“使用二進(jìn)制索引的細(xì)節(jié)保持非線性濾波器(Detail PreservingNonlinear Filter using Binary Index)”，ISO/IEC JTC1/SC29/WG11MPEG95/0357，1995年11月]。但是，非線性濾波器不能減少分塊效應(yīng)。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種減少高度壓縮編碼中的分塊效應(yīng)和振鈴噪聲的信號(hào)自適應(yīng)濾波方法，及提供一種信號(hào)自適應(yīng)濾波器和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種信號(hào)自適應(yīng)濾波方法，當(dāng)一幀由預(yù)定大小的塊組成時(shí)，該方法能夠減少圖像數(shù)據(jù)的分塊效應(yīng)和振鈴噪聲，該方法包括下列步驟(a)當(dāng)分解用于逆量化的位流圖像數(shù)據(jù)獲得的幀是一幀內(nèi)(intraframe)時(shí)，從數(shù)據(jù)塊的上和左邊界區(qū)域的預(yù)定像素的系數(shù)，產(chǎn)生用于減少分塊效應(yīng)的分塊信息和用于減少振鈴噪聲的振鈴信息；和(b)按照產(chǎn)生的分塊信息和振鈴信息，自適應(yīng)濾波經(jīng)過逆量化和逆離散余弦變換的圖像數(shù)據(jù)。
最好是，步驟(a)還包括步驟如果該幀是幀間(interframe)，將對(duì)應(yīng)于一運(yùn)動(dòng)矢量的先前幀的分塊信息和振鈴信息設(shè)定為當(dāng)前幀的分塊信息和振鈴信息，并且如果逆量化的當(dāng)前塊的殘留信號(hào)存在，將振鈴信息設(shè)定到“1”，這表示需要對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，并且按照位于該塊左上角的像素A、位于像素A右邊的像素B、位于像素A下面的像素C的系數(shù)，確定分塊信息和振鈴信息。
最好是，分塊信息由水平分塊信息和垂直分塊信息組成，并且當(dāng)僅像素A的系數(shù)不等于“0”或該塊的左邊界區(qū)域的像素的任何系數(shù)不等于“0”時(shí)，水平分塊信息設(shè)定到“1”，這表示需要對(duì)該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，并且當(dāng)僅像素A的系數(shù)不等于“0”或該塊的上邊界區(qū)域的像素的任何系數(shù)不等于“0”時(shí)，垂直分塊信息設(shè)定到“1”，這表示需要對(duì)該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，以及當(dāng)該塊的除像素A、B和C以外的像素的任何系數(shù)不等于“0”時(shí)，振鈴信息設(shè)定到“1”，這表示需要對(duì)該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波。
最好是，分塊信息由水平分塊信息和垂直分塊信息組成，并且當(dāng)該塊的像素A、B和C的所有系數(shù)不等于“0”或該塊的左邊界區(qū)域的像素的任何系數(shù)不等于“0”時(shí)，水平分塊信息設(shè)定到“1”，這表示需要對(duì)該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，而當(dāng)像素A、B和C的所有系數(shù)不等于“0”或該塊的上邊界區(qū)域的像素的任何系數(shù)不等于“0”時(shí)，垂直分塊信息設(shè)定到“1”，這表示需要對(duì)該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，以及當(dāng)該塊的除像素A、B和C以外的像素的任何系數(shù)不等于“0”時(shí)，振鈴信息設(shè)定到“1”，這表示需要對(duì)該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波。
最好是，為了減少分塊效應(yīng)，在步驟(b)中，當(dāng)該塊的水平(或垂直)分塊信息等于“1”并且振鈴信息等于“0”時(shí)，使用具有預(yù)定加權(quán)值的加權(quán)濾波器，執(zhí)行水平(或垂直)濾波，并且當(dāng)該塊的水平(或垂直)分塊信息不等于“1”或振鈴信息不等于“0”時(shí)，將相鄰像素之間差值的絕對(duì)值和用作量化該塊的被除數(shù)的Q值進(jìn)行比較，然后按照比較結(jié)果，用預(yù)定值執(zhí)行濾波。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種信號(hào)自適應(yīng)濾波器，當(dāng)一幀由預(yù)定大小的塊組成時(shí)，該濾波器能夠減少圖像數(shù)據(jù)的分塊效應(yīng)和振鈴噪聲，該方法包括模式標(biāo)志檢驗(yàn)單元，用于檢驗(yàn)一標(biāo)志，以確定當(dāng)分解用于逆量化的位流圖像數(shù)據(jù)時(shí)，一幀是幀內(nèi)還是幀間；內(nèi)濾波(intra filtering)信息產(chǎn)生器，當(dāng)該幀由模式標(biāo)志檢驗(yàn)單元確定為幀內(nèi)時(shí)，從該數(shù)據(jù)塊的上和左邊界區(qū)域的預(yù)定像素的系數(shù)，產(chǎn)生用于減少分塊效應(yīng)的分塊信息和用于減少振鈴噪聲的振鈴信息；間濾波(inter filtering)信息產(chǎn)生器，如果該幀是幀間，則將對(duì)應(yīng)于一運(yùn)動(dòng)矢量的先前幀的分塊信息和振鈴信息設(shè)定為當(dāng)前幀的分塊信息和振鈴信息，并且如果逆量化的當(dāng)前塊的殘留信號(hào)存在，則設(shè)定振鈴信息為“1”；及自適應(yīng)濾波器，用于按照由內(nèi)濾波信息產(chǎn)生器和間濾波信息產(chǎn)生器產(chǎn)生的分塊信息和振鈴信息，自適應(yīng)濾波經(jīng)過逆量化器和逆離散余弦變換器的圖像數(shù)據(jù)。
本發(fā)明可以在一般用途數(shù)字計(jì)算機(jī)中實(shí)施，該一般用途數(shù)字計(jì)算機(jī)運(yùn)行來自計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)的程序，該計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)包括但不限于諸如磁存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，ROM、磁盤、硬盤等)、光可讀介質(zhì)(例如CD-ROM、DVD等)和載波(例如，經(jīng)因特網(wǎng)的傳輸)的存儲(chǔ)介質(zhì)。因此，本發(fā)明可以作為計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)被實(shí)施。
按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，在該介質(zhì)上具有一信號(hào)自適應(yīng)濾波的計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)一幀由預(yù)定大小的塊組成時(shí)，該信號(hào)自適應(yīng)濾波能夠減少圖像數(shù)據(jù)的分塊效應(yīng)和振鈴噪聲，其中信號(hào)自適應(yīng)濾波包括下列步驟(a)當(dāng)分解用于逆量化的位流圖像數(shù)據(jù)獲得的幀是一幀內(nèi)時(shí)，從數(shù)據(jù)塊的上和左邊界區(qū)域的預(yù)定像素的系數(shù)，產(chǎn)生用于減少分塊效應(yīng)的分塊信息和用于減少振鈴噪聲的振鈴信息；(b)如果該幀是幀間，則將對(duì)應(yīng)于一運(yùn)動(dòng)矢量的先前幀的分塊信息和振鈴信息設(shè)定為當(dāng)前幀的分塊信息和振鈴信息，并且如果逆量化的當(dāng)前塊的殘留信號(hào)存在，則設(shè)定振鈴信息為“1”，這表示需要對(duì)該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波；和(c)按照產(chǎn)生的分塊信息和振鈴信息，自適應(yīng)濾波基于塊的、經(jīng)過逆量化和逆離散余弦變換的圖像數(shù)據(jù)。
此外，提供了一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，在該介質(zhì)上包括一計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序用于濾波當(dāng)解碼基于塊的壓縮圖像數(shù)據(jù)時(shí)引起的振鈴噪聲的方法，其中該振鈴噪聲濾波方法包括下列步驟(a)使用預(yù)定的一維水平和垂直梯度算子，對(duì)經(jīng)過逆量化和逆離散余弦變換的塊執(zhí)行梯度運(yùn)算；(b)使用一個(gè)像素的梯度運(yùn)算值和相鄰像素的值之間的差值的絕對(duì)值，和用作量化該塊的被除數(shù)的Q值，產(chǎn)生表示每個(gè)像素是否是邊緣像素的二進(jìn)制邊緣映射(map)；和(c)通過將預(yù)定濾波器窗應(yīng)用到所產(chǎn)生的二進(jìn)制邊緣映射，執(zhí)行濾波。
圖1是按照本發(fā)明的、用于減少分塊效應(yīng)和振鈴噪聲的信號(hào)自適應(yīng)濾波器的方框圖；圖2是按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的、信號(hào)自適應(yīng)濾波方法的流程圖；圖3示出了具有8×8像素的逆量化塊；圖4是產(chǎn)生用來對(duì)幀內(nèi)濾波的信息的步驟流程圖；圖5是產(chǎn)生用來對(duì)幀間濾波的信息的步驟流程圖；圖6示出了與塊邊界相鄰的像素的位置，用于圖示減少分塊效應(yīng)的濾波；和圖7示出了要在當(dāng)前塊中處理的像素的位置。
具體實(shí)施例方式
在圖1中，按照本發(fā)明的用于減少分塊效應(yīng)和振鈴噪聲的信號(hào)自適應(yīng)濾波器包括模式標(biāo)志檢驗(yàn)單元120、內(nèi)濾波信息產(chǎn)生器130、間濾波信息產(chǎn)生器140和自適應(yīng)濾波器單元150。當(dāng)分解用于逆量化的位流圖像數(shù)據(jù)時(shí)，模式標(biāo)志檢驗(yàn)單元120檢驗(yàn)該幀是幀內(nèi)還是幀間。當(dāng)該幀由模式標(biāo)志檢驗(yàn)單元120確定為幀內(nèi)時(shí)，濾波信息產(chǎn)生器130從數(shù)據(jù)塊的上和左邊界區(qū)域的預(yù)定像素的系數(shù)，產(chǎn)生用于減少分塊效應(yīng)的分塊信息和振鈴信息。當(dāng)模式標(biāo)志檢驗(yàn)單元120確定該幀為幀間時(shí)，間濾波信息產(chǎn)生器140產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于一運(yùn)動(dòng)矢量的先前幀的分塊信息和振鈴信息，作為當(dāng)前幀的分塊信息和振鈴信息。如果逆量化的當(dāng)前塊的殘留信號(hào)存在，則振鈴信息設(shè)定為“1”。按照由內(nèi)濾波信息產(chǎn)生器130和間濾波信息產(chǎn)生器140產(chǎn)生的分塊信息和振鈴信息，自適應(yīng)地對(duì)已經(jīng)經(jīng)過逆量化器(Q-1)100和逆離散余弦變換器(DCT-1)110的該塊的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波。
同時(shí)，將描述按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的信號(hào)自適應(yīng)濾波方法。圖2是按照本發(fā)明的信號(hào)自適應(yīng)濾波方法的流程圖。由編碼器編碼的位流圖像數(shù)據(jù)由解碼器解碼以被再現(xiàn)。為此，該位流數(shù)據(jù)由逆量化器100分解，然后量化(步驟200)。在此，圖像數(shù)據(jù)由多個(gè)幀構(gòu)成，并且每個(gè)幀由多個(gè)塊組成。圖3示出了形成幀的具有8×8像素的逆量化塊。
在濾波用離散余弦變換(IDCT)的幀數(shù)據(jù)之前，檢驗(yàn)一標(biāo)志，以便確定該幀是幀內(nèi)還是幀間(步驟210)。如果該幀是幀內(nèi)(步驟220)，產(chǎn)生用來濾波該幀內(nèi)的信息(步驟230)。如果該幀是幀間，則產(chǎn)生用來濾波該幀間的信息(步驟240)。然后，按照產(chǎn)生的濾波信息，自適應(yīng)濾波已經(jīng)通過IDCT 110的幀數(shù)據(jù)，由此消除分塊效應(yīng)和振鈴噪聲(步驟250)。
圖4是產(chǎn)生用來對(duì)幀內(nèi)濾波的信息的詳細(xì)步驟流程圖。如圖4所示，如果該幀由模式標(biāo)志檢驗(yàn)單元120確定為幀內(nèi)，則檢驗(yàn)圖3的像素A的系數(shù)(步驟400)。如果只有像素A的系數(shù)不等于“0”，則水平分塊信息(HBI)和垂直分塊信息(VBI)設(shè)定為“1”(步驟410)。如果屬于圖3所示塊的上邊界區(qū)域300的像素(包括像素A和B的8個(gè)像素)的任何系數(shù)不等于“0”(步驟420)，則VBI設(shè)定到“1”(步驟430)。否則，VBI設(shè)定到“0”(步驟440)。此外，如果屬于圖3所示塊的左邊界區(qū)域310的像素(包括像素A和C的8個(gè)像素)的任何系數(shù)不等于“0”(步驟450)，則HBI設(shè)定到“1”(步驟460)。否則，HBI設(shè)定到“0”(步驟470)。
設(shè)定HBI和VBI之后，產(chǎn)生用來對(duì)振鈴噪聲濾波的振鈴信息(RI)。即，如果示于圖3的塊的除像素A、B和C以外的像素的任何系數(shù)不等于“0”(步驟480)，則RI設(shè)定到“1”(步驟490)。否則，RI設(shè)定到“0”(步驟495)。在此，當(dāng)只有像素A的系數(shù)不等于“0”時(shí)，HBI和VBI設(shè)定到“1”(步驟400)。然而，若即使當(dāng)像素A、B和C的所有系數(shù)不等于“0”仍設(shè)定HBI和VBI為“1”，則當(dāng)后面執(zhí)行信號(hào)自適應(yīng)濾波時(shí)，也能夠獲得一定程度上的有利效應(yīng)。
圖5是產(chǎn)生用來對(duì)幀間濾波的信息的步驟流程圖。如果該幀由模式標(biāo)志檢驗(yàn)單元120確定為幀間，則按照運(yùn)動(dòng)矢量，幀內(nèi)的HBI、VBI和RI轉(zhuǎn)換成幀間的HBI、VBI和RI(步驟500)。此外，如果運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償之后存在殘留信號(hào)(步驟510)，則更新RI(步驟520)。
當(dāng)如上所述產(chǎn)生用于濾波的分塊信息和振鈴信息時(shí)，按照該信息自適應(yīng)地執(zhí)行濾波。首先，將描述用于減少分塊效應(yīng)的濾波方法。減少分塊效應(yīng)的濾波分類為水平濾波和垂直濾波。在此，將解釋水平濾波。圖6示出了與塊邊界相鄰的像素的位置，用于圖示減少塊效應(yīng)的濾波。確定圖6的塊I和J的HBI和RI是否等于“0”。如果圖6的塊I和J的HBI和RI等于“0”，則使用7抽頭(1，1，1，2，1，1，1)低通濾波器(LPT)，對(duì)圖6的像素A、B、C、D、E和F執(zhí)行加權(quán)濾波。
如果圖6的塊I和J的HBI或R不等于“0”，則使用下列算法對(duì)像素B、C、D和E執(zhí)行濾波。
<pre listing-type="program-listing">d＝D-C；If(ABS(d)≤Q){D＝D-(d/2)；C＝C+(d/2)；d＝E-D；if(ABS(d)≤Q)E＝E-(d/4)；d＝C-B；if(ABS(d)≤Q)B＝B+(d/4)；} else{if(ABS(d/2)≤2Q)；<!-- SIPO <DP n="6"> --><dp n="d6"/> If(d＞0){D＝D-(Q-ABS(d/2))；C＝C+(Q-ABS(d/2))； } else{D＝D+(Q-ABS(d/2))；C＝C+(Q-ABS(d/2))； } d＝E-D； if(ABS(d)≤Q)E＝E-(d/4)； d＝C-B； if(ABS(d)≤Q)B＝B-(d/4)； }}</pre>在上述算法中，ABS表示絕對(duì)值，Q表示當(dāng)構(gòu)成幀的塊被量化時(shí)，使用的被除數(shù)。
詳細(xì)地說，像素D和C之間的差值(d)的絕對(duì)值(ABS(d))等于或小于Q，通過從當(dāng)前像素值減去d/2來設(shè)定像素D的當(dāng)前像素值，并且通過向當(dāng)前像素值加上d/2來設(shè)定像素C的當(dāng)前像素值。此外，像素E和D之間的差值(d)的絕對(duì)值(ABS(d))等于或小于Q，通過從當(dāng)前像素值減去d/4來設(shè)定各像素的當(dāng)前像素值。此外，像素C和B之間的差值(d)的絕對(duì)值(ABS(d))等于或小于Q，則通過從當(dāng)前像素值減去d/4設(shè)定像素B的當(dāng)前像素值。用與上述相同的方式，按照除上述算法以外的其它算法，設(shè)定像素B、C、D和E的像素值，這些其它算法對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是熟知的，所以略去對(duì)其解釋。此外，按照與水平濾波相同的原理執(zhí)行垂直濾波。
下面，將描述用于減少振鈴噪聲的濾波方法。首先，檢驗(yàn)產(chǎn)生的振鈴信息。如果振鈴信息設(shè)定到“1”，則執(zhí)行濾波。否則，不執(zhí)行濾波。為此，確定已經(jīng)經(jīng)過逆量化和IDCT的塊的邊緣像素。為了確定邊緣像素，使用一維水平和垂直梯度算子，對(duì)已經(jīng)經(jīng)過逆量化和IDCT的塊執(zhí)行梯度運(yùn)算。
然后，采用一個(gè)梯度運(yùn)算像素值和相鄰像素值之間的差值的絕對(duì)值、當(dāng)量化該塊時(shí)作為被除數(shù)的Q值，來產(chǎn)生表示每個(gè)像素的邊緣的二進(jìn)制邊緣映射。在此，該塊具有8×8像素，并且二進(jìn)制邊緣映射的大小被表示為二維陣列邊緣[10][10]，如圖7所示。
為了產(chǎn)生二進(jìn)制邊緣映射，執(zhí)行垂直邊緣檢測和水平邊緣檢測。用于垂直邊緣和水平邊緣檢測的算法如下<pre listing-type="program-listing">/*Vertical edge detection(垂直邊緣檢測)*/Al＝ABS(PtrImage
-PtrImage[1])；A2＝ABS(Ptrlmage
-PtrImage[-1])；if(((A1＞Th)&amp;&amp;(A2＞Th))‖(Al＞5*Th/2)‖(A2)＞5*Th/2)) Edge[m][n]＝1；/*edge(邊緣)*/else{/*Horizontal edge detection(水平邊緣檢測)*/ A′1＝ABS(PtrImage
-PtrImage[width(寬度)])； A′2＝(ABS(PtrImage
-PtrImage[-width])； if(((A′1＞Th)&amp;&amp;(A′2＞Th))‖(A′1＞5*Th/2)‖(A′2)＞5*Th/2))Edge[m][n]＝1；/*edge*/}</pre>對(duì)于垂直邊緣檢測，計(jì)算像素(PtrImage
)的梯度運(yùn)算結(jié)果和像素(PtrImage
)的右邊像素(PtrImage[1])之間差值的絕對(duì)值(A1)，其中對(duì)該像素是否是該塊的邊緣進(jìn)行確定。然后計(jì)算PtrImage
的梯度運(yùn)算結(jié)果和像素(PtrImage
)的左邊像素(PtrImage[-1])之間差值的絕對(duì)值(A2)。然后按照絕對(duì)值A(chǔ)1和A2與預(yù)定閾值Th比較之后獲得的邏輯值，進(jìn)行對(duì)該像素是否是邊緣的確定，然后對(duì)該塊的所有像素執(zhí)行上述處理。按照(A1＞Th)&&(A2＞Th)‖(A1＞5*Th/2)‖(A2)＞5*Th/2)的邏輯公式，執(zhí)行垂直邊緣檢測。如果該邏輯公式為真，則該像素被確定為垂直邊緣。否則，該像素被確定為不是垂直邊緣。
按照與水平邊緣檢測相同的原理，執(zhí)行水平邊緣檢測。首先，計(jì)算像素(PtrImage
)的梯度運(yùn)算結(jié)果和像素(PtrImage
)下面的像素(PtrImage[width])之間差值的絕對(duì)值(A’1)，其中對(duì)該像素是否是該塊的邊緣進(jìn)行確定。然后計(jì)算像素PtrImage
的梯度運(yùn)算結(jié)果和像素(PtrImage
)上面的像素(PtrImage[-width])之間差值的絕對(duì)值(A’2)。然后按照絕對(duì)值A(chǔ)’1和A’2與預(yù)定閾值Th比較之后獲得的邏輯值，進(jìn)行對(duì)該像素是否是邊緣的確定，然后對(duì)該塊的所有像素執(zhí)行上述處理。按照(A’1＞Th)&&(A’2＞Th)‖(A’1＞5*Th/2)‖(A’2)＞5*Th/2)的邏輯公式，執(zhí)行水平邊緣檢測。如果該邏輯公式為真，則該像素被確定為水平邊緣。否則，該像素被確定為不是水平邊緣。在此，‘&&’表示邏輯“與”，而‘‖’表示邏輯“或”。
下面，通過將預(yù)定濾波器窗應(yīng)用到產(chǎn)生的二進(jìn)制邊緣映射，執(zhí)行濾波?？赏ㄟ^應(yīng)用具有預(yù)定大小的濾波器窗的通常濾波方法，來執(zhí)行濾波。然而，在此實(shí)施例中，如果濾波窗的中心像素是邊緣，則不執(zhí)行濾波，而如果中心像素不是邊緣，則執(zhí)行濾波。濾波器窗可以是通常的濾波器窗。在此實(shí)施例中，使用圖7所示的具有五個(gè)像素的4連通(4-connectivity)濾波器窗，該五個(gè)像素排列在以一個(gè)中心像素為中心的十字形中。在圖7中，X表示邊緣像素，不是具有“X”區(qū)域的其它區(qū)域表示非邊緣像素。
此外，如果濾波器窗沒有邊緣像素，則執(zhí)行普通濾波，而如果存在邊緣像素，則執(zhí)行加權(quán)濾波。在圖7中示出了加權(quán)濾波的例子。在圖7中，“<<”表示向左移動(dòng)，并且“>>”表示向右移動(dòng)。
本發(fā)明可以在一般用途數(shù)字計(jì)算機(jī)中實(shí)施，該一般用途數(shù)字計(jì)算機(jī)運(yùn)行來自計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)的程序，該計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)包括但不限于諸如磁存儲(chǔ)介質(zhì)(例如，ROM、磁盤、硬盤等)、光可讀介質(zhì)(例如CD-ROM、DVD等)和載波(例如，經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)的傳輸)的存儲(chǔ)介質(zhì)。因此，本發(fā)明可以體現(xiàn)為計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)具有用于信號(hào)自適應(yīng)濾波的包括于其中的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼單元，在計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)中的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置例如包括當(dāng)分解用于逆量化的位流圖像數(shù)據(jù)獲得的幀是一幀內(nèi)時(shí)，使計(jì)算機(jī)從數(shù)據(jù)塊的上和左邊界區(qū)域的預(yù)定像素的系數(shù)，產(chǎn)生用于減少分塊效應(yīng)的分塊信息和用于減少振鈴噪聲的振鈴信息的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置；如果該幀是幀間，則使計(jì)算機(jī)將對(duì)應(yīng)于一運(yùn)動(dòng)矢量的先前幀的分塊信息和振鈴信息設(shè)定為當(dāng)前幀的分塊信息和振鈴信息，并且如果逆量化的當(dāng)前塊的殘留信號(hào)存在，則設(shè)定振鈴信息為需要對(duì)該圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波的“1”的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置；用于使計(jì)算機(jī)按照產(chǎn)生的分塊信息和振鈴信息，自適應(yīng)濾波基于塊的、經(jīng)過逆量化和逆離散余弦變換的圖像數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置。由熟練的計(jì)算機(jī)程序員從所包含的本發(fā)明的描述中，可以導(dǎo)出用來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的操作程序、代碼和代碼段。
工業(yè)應(yīng)用性如上所述，本發(fā)明能夠從由基于塊壓縮的圖像恢復(fù)的圖像中去除分塊噪聲和振鈴噪聲，由此改善從壓縮恢復(fù)的圖像。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波的方法，包括對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行逆量化；基于逆量化的圖像數(shù)據(jù)，產(chǎn)生指示是否圖像數(shù)據(jù)需要濾波的標(biāo)記信息；以及根據(jù)所產(chǎn)生的標(biāo)記信息對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波。
全文摘要
一種減少分塊效應(yīng)和振鈴噪聲的信號(hào)自適應(yīng)濾波方法，及信號(hào)自適應(yīng)濾波器和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。當(dāng)一幀由預(yù)定大小的塊組成時(shí)，該信號(hào)自適應(yīng)濾波方法能夠減少圖像數(shù)據(jù)的塊效應(yīng)和振鈴噪聲，該方法包括下列步驟(a)當(dāng)分解用于逆量化的位流圖像數(shù)據(jù)獲得的幀是一幀內(nèi)時(shí)，從數(shù)據(jù)塊的上和左邊界區(qū)域的預(yù)定像素的系數(shù)，產(chǎn)生用于減少分塊效應(yīng)的分塊信息和用于減少振鈴噪聲的振鈴信息；和(b)按照產(chǎn)生的分塊信息和振鈴信息，自適應(yīng)濾波經(jīng)過逆量化和逆離散余弦變換的圖像數(shù)據(jù)。因此，能夠從由基于塊的圖像恢復(fù)的圖像消除分塊效應(yīng)和振鈴噪聲，由此改善從壓縮恢復(fù)的圖像。
文檔編號(hào)G06F17/30GK1516075SQ03104409
公開日2004年7月28日 申請(qǐng)日期1998年6月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月16日
發(fā)明者李英烈, 樸玄旭 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社