專利名稱：圖象處理裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于消除圖象數(shù)據(jù)的噪聲的圖象處理裝置和方法。
傳統(tǒng)上，當(dāng)使用數(shù)字記錄/重現(xiàn)裝置記錄圖象數(shù)據(jù)等等時(shí)，按需要進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮以減少記錄數(shù)據(jù)的容量。
在圖象數(shù)據(jù)壓縮中，數(shù)字圖象數(shù)據(jù)(通常是一幀圖象)被分成若干塊，每塊包括M×N象素。對(duì)由塊分割所得到的塊數(shù)據(jù)作遞歸正交交換(例如離散余弦變換)。正交變換所得到的正交變換系數(shù)數(shù)據(jù)作適當(dāng)?shù)牧炕涂勺冮L(zhǎng)度編碼，以減少數(shù)據(jù)量，并且在數(shù)據(jù)擴(kuò)展中能重新形成沒有不相容感的數(shù)據(jù)。以上述方法壓縮的數(shù)據(jù)被調(diào)制(NRZ調(diào)制器)成可記錄的數(shù)據(jù)，然后記錄在裝載在記錄電路中的記錄介質(zhì)上。


圖1表示傳統(tǒng)的數(shù)字記錄/重現(xiàn)裝置的方框圖。參照?qǐng)D1，該裝置包括圖象信號(hào)輸入端1、用于進(jìn)行模擬/數(shù)字變換的A/D變換器2、用于存儲(chǔ)圖象數(shù)字的圖象存儲(chǔ)器3、用于控制圖象存儲(chǔ)器的寫/讀地址的地址控制器4、用于進(jìn)行正交變換，例如DCT(離散余弦變換)，和輸出正交變換系數(shù)的正交變換電路5、用于量化正交變換系數(shù)的量化電路6、用于減小量化數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量的可變長(zhǎng)度編碼(VLC)電路7、用于在數(shù)據(jù)重現(xiàn)中糾正錯(cuò)誤的糾錯(cuò)碼附加電路8、用于使數(shù)據(jù)記錄中各種損耗減到最小的調(diào)制電路9和用于記錄/重現(xiàn)該數(shù)據(jù)的記錄/重現(xiàn)單元10。
該裝置還包括用于解調(diào)重現(xiàn)信號(hào)的解調(diào)電路11、用于以糾錯(cuò)碼糾錯(cuò)的糾錯(cuò)電路12、用于把重現(xiàn)VLC數(shù)據(jù)反向變換成量化數(shù)據(jù)的逆可變長(zhǎng)度編碼(VLD)電路13、用于把量化的數(shù)據(jù)變換成正交變換系數(shù)的逆量化電路34、用于把正交變換系數(shù)反向變換成正交圖象數(shù)據(jù)的逆正交變換電路15、用于進(jìn)行數(shù)字/模擬變換器D/A變換器16和用于輸出圖象信號(hào)的輸出端17。
下面將描述操作過程。
在記錄操作中，輸入到輸入端1的圖象信號(hào)由A/D變換器2變換成數(shù)字并寫在圖象存儲(chǔ)器3的地址中，該地址由地址控制器4指定。地址控制器4控制這些地址，以使一幀圖象劃分成若干個(gè)塊的單元，每個(gè)塊包括M×N個(gè)象素并被讀出。在M×N個(gè)象素的塊數(shù)被輸入到正交變換電路5并被變換成正交變換系數(shù)。正交變換系數(shù)數(shù)據(jù)由量化電路6變換成量化數(shù)據(jù)。該量化的數(shù)據(jù)由VLC電路7變換成可變長(zhǎng)度碼。糾錯(cuò)碼由糾錯(cuò)碼附加電路8加到編碼的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)經(jīng)調(diào)制電路9調(diào)制，輸入到記錄/重現(xiàn)單元10，并記錄在記錄介質(zhì)，例如磁帶上。
在重現(xiàn)操作中，由記錄/重現(xiàn)單元10輸出的重現(xiàn)數(shù)據(jù)由解調(diào)電路11解調(diào)。由糾錯(cuò)電路12使用糾錯(cuò)碼進(jìn)行糾錯(cuò)，此后，重現(xiàn)數(shù)據(jù)由VLD電路13變換成量化數(shù)據(jù)。該量化數(shù)據(jù)輸入到逆量化電路14并變換成正交變換系數(shù)數(shù)據(jù)，并且還由逆正交變換電路15以每塊包括M×N個(gè)象素的若干塊的單元變換成數(shù)字圖象數(shù)據(jù)。該圖象數(shù)據(jù)寫在由地址控制器4指定的圖象存儲(chǔ)器3的地址。圖象存儲(chǔ)器3的讀地址受地址控制器4控制，以使其沿屏幕的行方向讀出存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。該讀出的圖象數(shù)據(jù)由D/A變換器變換成模擬圖象信號(hào)并從輸出端17輸出。
在上述的情況的數(shù)字記錄/重現(xiàn)裝置中，在塊分割時(shí)得到的正交變換系數(shù)的量化對(duì)減小正交變換系數(shù)數(shù)據(jù)的編碼數(shù)有很大的影響。然而，正交變換系數(shù)的DC分量在塊的單元中有誤差，這種誤差使在圖象質(zhì)量方面產(chǎn)生較大的直觀下降，即所謂的塊失真，出現(xiàn)在塊邊緣。在這種情況下，由于塊邊緣的固定與圖象無關(guān)，即，活動(dòng)畫面圖象或靜止畫面圖象，塊失真總是出現(xiàn)在相同的位置。
除了塊失真以外，當(dāng)由量化誤差產(chǎn)生噪聲時(shí)，小的噪聲出現(xiàn)在圖象的邊緣的附近。
本發(fā)明正是在考慮了上述情況才提出的。本發(fā)明的目的是提供一種能使由于塊失真和小噪聲產(chǎn)生的圖象質(zhì)量方面的降低減到最小的一種圖象處理裝置和方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種圖象處理裝置(方法)，該裝置(方法)包括輸入裝置(步驟)，用于輸入以每塊包括多個(gè)象素的若干塊的單元編碼的圖象數(shù)據(jù)，解碼裝置(步驟)，用于解碼輸入到輸入裝置(步驟)的圖象數(shù)據(jù)，濾波裝置(步驟)，用于濾除由解碼裝置(步驟)解碼的圖象數(shù)據(jù)，和控制裝置(步驟)，用于在塊邊界自適應(yīng)地控制圖象數(shù)據(jù)的濾波裝置(步驟)的濾波情況。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種圖象處理裝置(方法)，該裝置(方法)包括輸入裝置(步驟)，用于輸入以每塊包括多個(gè)象素的若干塊的單元編碼的圖象數(shù)據(jù)，解碼裝置(步驟)，用于解碼輸入到輸入裝置(步驟)的圖象數(shù)據(jù)，濾波裝置(步驟)，用于對(duì)由解碼裝置(步驟)解碼的圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，和選擇裝置(步驟)，用于自適應(yīng)地選擇由濾波裝置(步驟)濾波處理使用的多個(gè)象素。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種圖象處理裝置(方法)，該裝置(方法)包括輸入裝置(步驟)，用于輸以每塊包括多個(gè)象素的若干塊的單元編碼的圖象數(shù)據(jù)，解碼裝置(步驟)，用于解碼輸入到輸入裝置(步驟)的圖象數(shù)據(jù)，塊邊緣檢測(cè)裝置(步驟)，用于檢測(cè)由解碼裝置(步驟)解碼的圖象數(shù)據(jù)的塊邊緣，塊失真檢測(cè)裝置(步驟)，用于檢測(cè)在由解碼裝置(步驟)解碼的圖象數(shù)據(jù)中的塊失真，和濾波裝置(步驟)，用于根據(jù)塊邊緣檢測(cè)裝置(步驟)和塊失真檢測(cè)裝置(步驟)的輸出濾除由解碼裝置(步驟)解碼的圖象數(shù)據(jù)。
從下面采用結(jié)合附圖的詳細(xì)說明，使本發(fā)明其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。
圖1表示傳統(tǒng)的數(shù)字記錄/重現(xiàn)裝置的方案的方框圖；圖2表示根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字記錄/重現(xiàn)裝置的方案的方框圖；圖3表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的濾波電路18的方案的方框圖；圖4包括圖4A和圖4B，表示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的濾波電路18的方案的方框圖；圖5表示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的濾波電路18的方案的方框圖；圖6表示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的濾波電路18的方案的方框圖；圖7是用于解釋圖6所示的濾波電路18的工作的定時(shí)圖；圖8表示塊邊緣檢測(cè)電路62的方案的方框圖9表示塊失真校正濾波器604的方案的方框圖；圖10表示塊失真信息產(chǎn)生電路603的第一方案的方框圖；圖11用于解釋圖10所示的塊失真信息產(chǎn)生電路603的工作圖；圖12表示塊失真信息產(chǎn)生電路603的第二方案的方框圖；和圖13用于解釋圖12所示的塊失真信息產(chǎn)生電路603的圖。
下面將描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明的數(shù)字記錄/重現(xiàn)裝置的設(shè)計(jì)的框圖。在圖2中與圖1相同的部件用相同的標(biāo)號(hào)表示，并將省略對(duì)其詳細(xì)說明。
該實(shí)施例的方案與圖1所示的不同之處在于，根據(jù)本發(fā)明的濾波電路18放置在圖象存儲(chǔ)器3和D/A變換器16之間。
根據(jù)上面的設(shè)計(jì)，由地址控制器4從圖象存儲(chǔ)器3讀出的圖象數(shù)據(jù)的上面所述的小噪聲和/或塊失真由濾波電路18進(jìn)行校正，并將圖象數(shù)據(jù)輸入到D/A變換器16。因此得到消除了由小噪聲和/或塊失真產(chǎn)生的圖象質(zhì)量方面降低的圖象信號(hào)。
下面將詳細(xì)地描述濾波電路18的方案。
圖3表示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的濾波電路18的方案的方框圖。
參照?qǐng)D3，重現(xiàn)數(shù)字圖象信號(hào)以屏面掃描線的順序從輸入端301輸入。
延遲(DL)設(shè)備302、DL303、和DL305的每一個(gè)延遲一個(gè)象素。濾波的目標(biāo)象素存貯在DL303中。在屏幕上目標(biāo)象素的右側(cè)的第二象素輸入到輸入端301。在目標(biāo)象素的右側(cè)的第一象素存貯在DL302中，在左側(cè)的第一象素存貯在DL304中，和在左側(cè)的第二象素存貯在DL305中，以致形成水平5一分支濾波器。象素計(jì)數(shù)器306計(jì)從輸入端301輸入的象素的數(shù)目，以確定存貯在DL303中的象素是否就是在塊邊界處的象素。
例如，象素計(jì)數(shù)器306計(jì)輸入象素的水平位置，以確定該象素是否處于塊的水平邊界處。差分絕對(duì)值電路307到310用于計(jì)算在目標(biāo)象素和在左、右側(cè)的四個(gè)象素之間的絕對(duì)值，并把計(jì)算結(jié)果分別輸入到比較器311。
用于選擇作濾波使用的象素的閾值輸入到輸入端315。來自輸入端315的閾值數(shù)據(jù)和經(jīng)移位寄存器317加倍的閾值的數(shù)據(jù)輸入到選擇開關(guān)316。選擇開關(guān)316受象素計(jì)數(shù)器306控制。如果存貯在DL303中的目標(biāo)象素是在塊邊界處的象素，端#2側(cè)被選擇；否則選擇端#1側(cè)。
閾值從選擇開關(guān)316輸入到計(jì)數(shù)器311到314。如果輸入的差的絕對(duì)值比閾值小，輸出電平“1”的信號(hào)；否則輸出電平“0”的信號(hào)。從比較器311到314來的結(jié)果輸入到計(jì)數(shù)器318，并且計(jì)數(shù)器318計(jì)數(shù)有電平“1”的輸出信號(hào)的比較器的數(shù)目。因此，計(jì)數(shù)器318保持作濾波使用的象素的數(shù)目(除去目標(biāo)象素)。
從比較器311到314得出的比較結(jié)果分別輸入到選擇開關(guān)319到322。當(dāng)輸入電平“1”的信號(hào)時(shí)，選擇端#1側(cè)。當(dāng)輸入電平“0”的信號(hào)時(shí)，選擇端#0側(cè)。因此，當(dāng)選擇端#1時(shí)，選擇開關(guān)319到322輸出各自象素的值。當(dāng)選擇端#0側(cè)時(shí)，輸出電平“0”的信號(hào)。
從選擇開關(guān)319到322的輸出和從DL302的目標(biāo)象素的象素值輸入到加法器323并進(jìn)行相加。作濾波使用的象素的數(shù)目(除去目標(biāo)象素)從計(jì)數(shù)器318輸入到除法器324。由加法器323所得的總和被最后用作濾波的象素的數(shù)目除，即(上面的數(shù)目+1)，并將該結(jié)果輸出到輸出端325。
利用這個(gè)方案，當(dāng)目標(biāo)象素是在塊邊界處的象素，被比較器311到314使用的閾值變成比在正常小噪聲消除中使用的大兩倍。為此，在塊邊界的數(shù)據(jù)被以相當(dāng)深的程度進(jìn)行濾波，以使在水平方向上的小噪聲和塊失真能被同時(shí)減到最小。
圖4A和4B表示本發(fā)明的第二實(shí)施例的方框圖。
參照?qǐng)D4A和4B，重現(xiàn)數(shù)據(jù)以屏面掃描線的順序輸入到輸入端401。輸入象素值由DLs402到409順序地延遲。各自的延遲設(shè)備的延遲時(shí)間是這樣設(shè)置的當(dāng)用于濾波的目標(biāo)象素存貯在DL405時(shí)，在屏幕上目標(biāo)象素的右下側(cè)的象素值輸入到輸入端401，在目標(biāo)象素下面的第一象素值存貯在DL402中，在左下側(cè)的象素值在DL403中，在右側(cè)的第一象素值存貯在DL404中，在左側(cè)的第一象素值存貯在DL406中，在右上側(cè)的象素值存貯在DL407中，在目標(biāo)象素上面的第一象素值在DL408中，和在左上側(cè)的象素值在DL409中。在NTSC系統(tǒng)中，在同場(chǎng)的目標(biāo)象素中一行上的象素值存貯在DLs407到409中。在同中下面第一行上的象素值輸入到輸入端401或存貯在DLs402和403中。
差分絕對(duì)值電路410到417分別計(jì)算在存貯在DL405中的目標(biāo)象素值和8個(gè)鄰接象素值之間差分絕對(duì)值。
象素計(jì)數(shù)器418計(jì)從輸入端401輸入的象素，以確定存貯在DL405中的目標(biāo)象素是否是在塊邊界處的象素。因此，象素計(jì)數(shù)器418計(jì)輸入象素的水平和垂直位置的數(shù)目以確定該象素是否是沿水平或垂直方向的塊邊界處的象素。
閾值表419存貯用于塊邊界象素的閾值和正常使用的閾值并根據(jù)由象素計(jì)數(shù)器418所得的確定結(jié)果選擇輸出的閾值。關(guān)于表的內(nèi)容，用于塊邊界象素的值設(shè)置得比正常使用的閾值大。
比較器420到427從閾值表419接收閾值并還接收來自差分絕對(duì)值電路410到417的差的絕對(duì)值。如果輸入差的絕對(duì)值比閾值小，輸出電平“1”的信號(hào)；否則，輸出電平“0”的信號(hào)。由于比較器420到427的結(jié)果輸入到計(jì)數(shù)器428，和計(jì)數(shù)器428具有輸出電平“1”的信號(hào)的計(jì)算機(jī)的數(shù)目。因此，計(jì)數(shù)器428保持用于濾波的象素的數(shù)目(除去目標(biāo)象)。
由比較器420到427產(chǎn)生的比較也分別輸入到選擇開關(guān)429到436。如果輸入電平“1”的信號(hào)，則選擇端#1側(cè)。如果輸入電平“0”的信號(hào)，則選擇端#0側(cè)。因此，當(dāng)選擇端#1側(cè)時(shí)，選擇開關(guān)429到436輸出各自的象素值，和當(dāng)選擇端#0側(cè)時(shí)，輸出電平“0”的輸出信號(hào)。
從選擇開關(guān)429到436的輸出和來自DL405的目標(biāo)象素的象素值輸入到加法器437并進(jìn)行相加。用于濾波的象素?cái)?shù)目(除去目標(biāo)象素)從計(jì)數(shù)器428輸入到除法器438。由加法器437產(chǎn)生的總和被最后用作濾波的象素的數(shù)目相除，即(上面數(shù)目+1)，和該結(jié)果輸出到輸出端439。
利用該方案，當(dāng)目標(biāo)象素是塊邊界象素時(shí)，塊邊界象素的閾值從閾值表中選出。因此，在塊邊界處的圖象數(shù)據(jù)被以相當(dāng)深的程度濾波，因此能同時(shí)減小在水平和垂直方向的小噪聲和塊失真。
圖5表示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的濾波電路18的方案的方框圖。
參照?qǐng)D5，重現(xiàn)數(shù)字圖象信號(hào)以屏面掃描線的順序從輸入端501輸入。延遲設(shè)備(DL)502、DL503、DL504和DL505的每一個(gè)延遲一個(gè)象素。濾波的目標(biāo)象素存貯在DL503中。在屏幕上目標(biāo)象素的右側(cè)的第二象素輸入到輸入端501。在右側(cè)的第一象素存貯在DL504中，和及在左邊的第二象素存貯在DL505中，以使水平5分支濾波器被形成。差分絕對(duì)值電路506到509計(jì)算在目標(biāo)象素和左、右側(cè)的四個(gè)象素之間的差分絕對(duì)值，和該計(jì)算結(jié)果分別輸入到比較器511到514。
用于選擇用作濾波的象素的閾值從存儲(chǔ)器讀出和輸入到輸入端510。當(dāng)輸入差的絕對(duì)值比閾值小時(shí)，比較器511到514輸出電平“1”的信號(hào)；否則，輸出電平“0”的信號(hào)。來自比較器510到514的結(jié)果輸入到計(jì)數(shù)器515，和計(jì)數(shù)器515計(jì)具有電平“1”的輸出信號(hào)的計(jì)算機(jī)的數(shù)目。因此，計(jì)數(shù)器515保持用作濾波的象素(除去目標(biāo)象素)的數(shù)目。
由比較器511到514產(chǎn)生的比較輸入到選擇開關(guān)516到519。如果輸入電平“”的信號(hào)，則選擇端#1側(cè)。如果選擇電平“0”的信號(hào)，則選擇端#0側(cè)。因此，當(dāng)選擇端#1側(cè)時(shí)，選擇開關(guān)516到519輸出各自象素的值，及當(dāng)選擇端#0側(cè)時(shí)，輸出電平“0”的信號(hào)。
用于濾波使用的象素的數(shù)目從計(jì)數(shù)器515輸入到選擇開關(guān)520。如果輸入值是“0”、“1”、或“3”，選擇開關(guān)520選擇端#1側(cè)，以輸出目標(biāo)象素的值。在這種情況下，最后用作濾波的象素的數(shù)目是“1”、“2”、或“4”，即2的乘方倍。如果計(jì)數(shù)值是“2”或“4”，選擇開關(guān)520選擇端#0側(cè)，以輸出電平“0”的信號(hào)。在這種情況下，最后用作濾波的象素的數(shù)目不從“2”或“4”即2的乘方變化。
從選擇開關(guān)516到519的輸出和從選擇開關(guān)520的輸出輸入到加法器521并進(jìn)行相加。來自計(jì)數(shù)器515的用作濾波的象素(除去目標(biāo)象素)的數(shù)目和從加法器521產(chǎn)生的總和輸入到移位寄存器522。
如果來自計(jì)數(shù)器515的輸入值是“0”，僅目標(biāo)象素值從DL503輸入到加法器521。移位寄存器522輸出目標(biāo)象素值到輸出端523而沒有執(zhí)行任何處理。
如果計(jì)數(shù)器515的輸入值是“3”或“4”，四個(gè)值，即鄰接目標(biāo)象素的四個(gè)象素的三個(gè)象素值和來自DL503的目標(biāo)象素值，或鄰接目標(biāo)象素的四個(gè)象素的所有值輸入到加法器521。移位寄存器522把從加法器521產(chǎn)生的總和移過兩比特以得到1/4的平均處理的值并輸出該值到輸出端523。
利用該方案，目標(biāo)象素可自適應(yīng)地用作濾波，以把2的乘方設(shè)置為用作濾波的象素的數(shù)目。因此，可由移位寄存器522進(jìn)行平均處理，并可減小電路的規(guī)模。
圖6表示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的濾波電路18的方案的方框圖。
與塊邊緣同步并輸入到輸入端609的同步信號(hào)輸入到塊邊緣檢測(cè)電路602，和塊邊緣信號(hào)(在塊邊緣以高電平)輸入到與(AND)門電路605。輸入到輸入端601的圖象數(shù)據(jù)輸入到塊失真信息產(chǎn)生電路603，使塊失真信息(當(dāng)失真比預(yù)定值大時(shí))輸入到與門電路605。輸入圖象數(shù)據(jù)輸入到塊失真校正濾波器604并變換成校正數(shù)據(jù)，其中由塊失真產(chǎn)生的圖象質(zhì)量的降低是不顯著的。輸入圖象數(shù)據(jù)也輸入到延遲電路610，以使得調(diào)節(jié)具有校正數(shù)據(jù)的定時(shí)。
當(dāng)根據(jù)大失真的塊失真信息在塊邊緣進(jìn)行確定時(shí)，與門605輸出高電平的選擇器信號(hào)，由此經(jīng)延遲電路608控制選擇器606。利用該操作，校正系數(shù)由選擇器606進(jìn)行選擇。如果選擇器信號(hào)處于低電平，選擇來自延遲電路610的延遲圖象數(shù)據(jù)。因此，校正塊失真的圖象數(shù)據(jù)從輸出端輸出。
圖7是解釋濾波電路18的工作的定時(shí)圖。
在圖7中，(a)表示輸入圖象數(shù)據(jù)；(b)，同步信號(hào)；(c)塊邊緣信號(hào)；(d)塊失真信號(hào)；(e)延遲的數(shù)據(jù)；(f)校正數(shù)據(jù)；(g)來自輸出端607的校正輸出圖象數(shù)據(jù)；及CLK，時(shí)鐘。如圖7所示，在塊邊緣的象素?cái)?shù)據(jù)，其中確定為大的塊失真用校正數(shù)據(jù)來替代。
圖8表示塊邊緣檢測(cè)電路602的方案的方框圖。塊邊緣檢測(cè)電路602包括或非(NOR)門801、計(jì)數(shù)器802、解碼器803和804、和非(NOT)門810。
利用該方案，當(dāng)從圖象存儲(chǔ)器3沿水平方向讀出數(shù)據(jù)時(shí)，塊邊緣出現(xiàn)在預(yù)定周期。當(dāng)計(jì)數(shù)來自與塊邊緣同步的同步信號(hào)的數(shù)據(jù)時(shí)，可檢測(cè)塊邊緣。解碼器803解碼出現(xiàn)塊邊緣的周期，和解碼器804解碼在水平方向的塊的周期?；蚍情T801根據(jù)同步信號(hào)或來自解碼器804的輸出復(fù)位計(jì)數(shù)器802。
圖9表示塊失真校正濾波器604的方案的方框圖。該塊失真校正濾波器604包括D觸發(fā)器(DFFS)805和806，其每一個(gè)使輸入系數(shù)數(shù)據(jù)延遲一個(gè)象素，雙系數(shù)單元807，加法器808，和1/4系數(shù)單元809。圖9所示的電路構(gòu)成(1，2，1)低通濾波器，用于消除包括塊失真分量的高頻分量。
圖10表示塊失真信息產(chǎn)生電路603的第一方案的方框圖。
參照?qǐng)D10，塊失真信息產(chǎn)生電路603包括DFFs1001和1002、減法器1003、1004，1005和1008、EX(禁止)或非門1006、絕對(duì)值電路1007、和與門1009。
根據(jù)上述方案，由減法器1003和1004檢測(cè)三個(gè)連續(xù)象素值的兩個(gè)相鄰象素值的變化方向。如果變化的方向相等，高電平的信號(hào)從EXNOR(禁止或非)門1006輸出。此外，在由兩個(gè)象素分開的象素之間的差的絕對(duì)值由絕對(duì)值電路1007檢測(cè)。如果差的絕對(duì)值比閾值TH小，則從減法器1008輸出的符號(hào)位是高位(負(fù)的)。因此，當(dāng)在由兩個(gè)象素分開的象素值之間的變化比閾值TH小時(shí)，和變化的方向相同時(shí)，確定塊失真是大的。此時(shí)，塊失真信息變高。
圖11是用于解釋圖10所示的塊失真信息產(chǎn)生電路603的工作圖。
虛線表示塊邊界，和O表示一象素。在圖11中，用箭頭表示的寬度A和B由減法器1005計(jì)算出。如果絕對(duì)值比閾值TH小，則確定塊失真是顯著的。如果絕對(duì)值比閾值TH大，則確定象素是在圖象的邊緣部分。
減法器1003和1004檢測(cè)在塊邊緣的左、右側(cè)的象素值的變化方向。僅當(dāng)變化的方向相同時(shí)，進(jìn)行塊失真校正處理。如果象素值的峰值出現(xiàn)在塊邊緣處，則不進(jìn)行塊失真校正處理。利用這個(gè)操作，就可防止限制象素值的峰值。
圖12表示塊失真信息產(chǎn)生電路603的第二方案的方框圖。
參照?qǐng)D12，塊失真信息產(chǎn)生電路603包括DFFs1201、1202和1203，減法器1204、1205、1206和1207，比較器1208和1209，與門1210，和絕對(duì)值電路1211。
在該塊中象素值的變化量由減法器1204和1205計(jì)算，和在兩個(gè)變化量之間的差的絕對(duì)值由比較器1208與閾值TH2進(jìn)行比較。當(dāng)差的絕對(duì)值比TH2小時(shí)，計(jì)算機(jī)1208輸出高電平的信號(hào)。
在塊邊緣處的兩個(gè)象素的變化量由減法器1207計(jì)算并由比較器1209與閾值TH3進(jìn)行比較。如果圖象的邊緣不包括在塊之間，則確定塊失真是大的，并進(jìn)行校正處理。當(dāng)TH3比象素值的變化量大時(shí)，比較器1209輸出高電平的信號(hào)。
在該方案中，檢測(cè)在該塊中象素的變化量的近似值。當(dāng)象素值的變化是近似的圖象出現(xiàn)在兩塊中時(shí)，和該圖象包括塊邊界，則確定象素值的變化量已改變和塊失真是大的。
圖13是用于解釋圖12所示的塊失真信息產(chǎn)生電路603的工作圖。
虛線表示塊邊界，和O表示一象素。在圖13中，當(dāng)在由箭頭表示的兩部分的寬度之間差值等于或小于閾值TH2時(shí)和在塊邊緣的象素值之間的差值等于或小于閾值TH3時(shí)，則確定塊失真是大的。
如所描述的，根據(jù)濾波電路18的第一實(shí)施例，當(dāng)使用重現(xiàn)圖象信號(hào)的本身特性進(jìn)行噪聲消除濾波處理，濾波的狀況可在塊邊界處自適應(yīng)轉(zhuǎn)換。利用該方案，在性質(zhì)上不同的噪聲，例如，小噪聲和塊失真能夠同時(shí)和有效地減到最小，并且在其時(shí)，能夠抑制電路規(guī)模的增大。
根據(jù)濾波電路18的第二實(shí)施例，在濾波中能自適應(yīng)地選擇象素和象素的數(shù)目。利用該方案，用不需要除法器的電路方案就能濾波處理，以致于就能減小電路規(guī)模。
根據(jù)濾波電路18的第三實(shí)施例，由重現(xiàn)圖象的塊失真引起的圖象質(zhì)量的直觀地降低可被校正，以致于就能獲得高質(zhì)量重現(xiàn)圖象信號(hào)。
換言之，上述給出的一些實(shí)施例的說明僅為了說明發(fā)明的目的，而不受施加在每一個(gè)方面的任何限制所限制。
因此，本發(fā)明的范圍是僅由下列附加權(quán)利要求書來確定的，而不受本說明書內(nèi)容的限制，并且在相當(dāng)于附加權(quán)利要求書的范圍的范圍內(nèi)進(jìn)行各種替換都落在本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圖象處理裝置，包括a)輸入裝置，用于輸入以每個(gè)包括多個(gè)象素的若干塊的單元編碼的圖象數(shù)據(jù)；b)解碼裝置，用于解碼輸入到所述輸入裝置的圖象數(shù)據(jù)；c)濾波裝置，用于濾除由所述解碼裝置解碼的圖象數(shù)據(jù)，和d)控制裝置，用于自適應(yīng)地控制在塊邊界處圖象數(shù)據(jù)的所述濾波裝置的濾波狀況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝置，其中，所述的控制設(shè)備是這樣控制的當(dāng)由所述的濾波裝置濾波的象素出現(xiàn)在塊邊界上時(shí)，用比正常濾波處理要更深的程度執(zhí)行濾波處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝置，其中，所述的輸入裝置包括用于從記錄介質(zhì)重現(xiàn)編碼的圖象數(shù)據(jù)的重現(xiàn)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種裝置，其中，輸入到所述裝置的圖象數(shù)據(jù)就是使用正交變換編碼的數(shù)據(jù)。
5.一種圖象處理裝置，包括a)輸入裝置，用于輸入以每個(gè)包括多個(gè)象素若干塊的單元編碼的圖象數(shù)據(jù)；b)解碼裝置，用于解碼輸入到所述輸入裝置的圖象數(shù)據(jù)；c)濾波裝置，用于濾除由所述解碼裝置解碼的圖象數(shù)據(jù)；和d)選擇裝置，用于自適應(yīng)地選擇用于由所述濾波裝置濾波處理的象素的數(shù)目。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種裝置，其中，所述的選擇裝置把2的乘方選作為用于濾波處理的象素的數(shù)目。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種裝置，其中，所述輸入裝置包括用于從記錄介質(zhì)重現(xiàn)編碼的圖象數(shù)據(jù)的重現(xiàn)裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種裝置，其中，輸入到所述的輸入裝置的圖象數(shù)據(jù)是使用正交變換的數(shù)據(jù)。
9.一種圖象處理裝置，包括a)輸入裝置，用于輸入以每個(gè)包括多個(gè)象素的若干塊的單元編碼的圖象數(shù)據(jù)；b)解碼裝置，用于解碼輸入到所述輸入裝置的圖象數(shù)據(jù)；c)塊邊緣檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)由所述的解碼裝置解碼的圖象數(shù)據(jù)的塊邊緣；d)塊失真檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)在由所述的解碼裝置解碼的圖象數(shù)據(jù)中的塊失真；和e)濾波裝置，用于根據(jù)由所述塊邊緣檢測(cè)裝置和所述的塊失真檢測(cè)裝置的輸出濾除從所述的解碼裝置解碼的圖象數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種裝置，其中所述的塊邊緣檢測(cè)裝置根據(jù)與塊邊同步的同步信號(hào)檢測(cè)塊邊緣，該塊邊緣是與圖象信號(hào)一起從所述的輸入裝置輸入的。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種裝置，其中，所述的塊失真檢測(cè)裝置當(dāng)連續(xù)象素的兩個(gè)相鄰象素的變化方向相同時(shí)，并且在由兩個(gè)象素分開的象素之間的差的絕對(duì)值比預(yù)定值要小時(shí)確定塊失真。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種裝置，其中所述的塊失真檢測(cè)裝置當(dāng)在相鄰塊的變化量和該變化量之間的差絕對(duì)值比預(yù)定值小時(shí)，和在相鄰塊的塊邊緣處的象素的變化量小于預(yù)定值時(shí)計(jì)算在塊邊緣附近的變化和確定塊失真。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種裝置，其中，所述的濾波裝置由低通濾器構(gòu)成。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種裝置，其中，所述的輸入裝置包括用于從記錄介質(zhì)重現(xiàn)編碼圖象數(shù)據(jù)的重現(xiàn)裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種裝置，其中，輸入到所述的輸入裝置的圖象數(shù)據(jù)是使用正交變換編碼的數(shù)據(jù)。
16.一種圖象處理裝置包括a)輸入裝置，用于輸入以每個(gè)包括多個(gè)象素的一些塊的單元編碼的圖象數(shù)據(jù)；b)解碼裝置，用于解碼輸入到所述的輸入裝置的圖象數(shù)據(jù)；c)濾波裝置，用于濾除由所述解碼裝置解碼的圖象數(shù)據(jù)；和d)控制裝置，用于根據(jù)在一塊中圖象數(shù)據(jù)的位置自適應(yīng)地控制所述濾波裝置的濾波狀況。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的一種裝置，其中所述的輸入裝置包括a)正交變換裝置，用于進(jìn)行圖象數(shù)據(jù)的正交變換；b)量化裝置，用于量化由所述的正交變換裝置已經(jīng)正交變換的圖象數(shù)據(jù)；c)編碼裝置，用于編碼由所述的量化裝置量化的圖象數(shù)據(jù)；和d)記錄裝置，用于把由所述的編碼裝置編碼的圖象數(shù)據(jù)記錄在記錄介質(zhì)；e)重現(xiàn)裝置，用于從所述的記錄介質(zhì)重現(xiàn)編碼的圖象數(shù)據(jù)。
18.一種圖象處理方法，包括步驟為a)輸入以每個(gè)包括多個(gè)象素的一些塊的單元編碼的圖象數(shù)據(jù)；b)解碼在輸入步驟中輸入的圖象數(shù)據(jù)；c)濾除在解碼步驟中解碼的圖象數(shù)據(jù)；和d)自適應(yīng)地控制在濾波步驟中用于在塊邊界處圖象數(shù)據(jù)的濾波狀況。
19.一種數(shù)據(jù)處理方法，包括步驟為a)輸入以每個(gè)包括多個(gè)象素的一些塊的單元編碼的圖象數(shù)據(jù)；b)解碼在輸入步驟中輸入的圖象數(shù)據(jù)；c)濾除在解碼步驟中解碼的圖象數(shù)據(jù)；和d)自適選擇在濾波步驟中用于濾波處理的象素的數(shù)目。
20.一種圖象處理方法，包括步驟為a)輸入以每個(gè)包括多個(gè)象素的一些塊的單元編碼的圖象數(shù)據(jù)；b)解碼在輸入步驟中輸入的圖象數(shù)據(jù)；c)檢測(cè)在解碼步驟中解碼的圖象數(shù)據(jù)的塊邊緣；d)檢測(cè)在解碼步驟中解碼的圖象數(shù)據(jù)中的塊失真；和e)根據(jù)在塊邊緣檢測(cè)步驟和塊失真檢測(cè)步驟中的輸出濾除從解碼步驟解碼的圖象數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖象處理裝置和方法，其中輸入以包括多個(gè)象素的一些塊的單元編碼的圖象數(shù)據(jù)、解碼輸入圖象數(shù)據(jù)、和自適應(yīng)地選擇在濾除解碼圖象數(shù)據(jù)的象素的數(shù)目。本發(fā)明還提供一種圖象處理裝置和方法，其中輸入以包括多個(gè)象素的一些塊的單元編碼的圖象數(shù)據(jù)、解碼輸入圖象數(shù)據(jù)、檢測(cè)解碼圖象的塊邊緣和塊失真、和根據(jù)檢測(cè)結(jié)果濾除解碼的圖象數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G06T5/00GK1157973SQ96121359
公開日1997年8月27日 申請(qǐng)日期1996年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月28日
發(fā)明者大西慎二, 松井泉 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社