[发明专利]用于减少数字图像的振铃噪声和蚊式噪声的时间－空间边缘保留滤波技术的系统和方法

说明书

技术领域

最近，工业视频压缩标准采用运动补偿、变换、量化和熵编码技术以对用于视频通信应用的视频进行编码。量化是减少数据比特率以满足应用中的带宽需求的有损处理，但是其的发生是以图像质量为代价的。在量化处理期间损失的信息是不可恢复的，并由此可能引入编码伪影。减少伪影失真是噪声减少滤波领域中的重要因素。

在由量化处理引入的最坏的伪影之中，包括振铃噪声和蚊式噪声。他们与Gibb现象相关，且由高频离散余弦变换(DCT)系数的突然截断所引起。振铃噪声伪影在背景非常平滑的区域中沿着高反差边缘最为明显。其表示为从边缘向外延伸的波纹，并且其损害图像质量。蚊式噪声伪影表现为靠近运动物体的边界、与运动或亮度/色度等级的波动相关的边缘忙乱的形式。用来减少噪声伪影的一些技术可以包括应用能够降低图像质量的低通滤波器(LPF)。

附图说明

图1是根据一些实施例，从视频比特流生成视频显示的设备的方框图；

图2是示出作为图1的设备中的部件的噪声减少块的一些操作的功能框图；

图3是示出由图2的噪声减少块执行的振铃噪声滤波过程的流程图；

图4示出了用于减少图3的振铃噪声的空间双层中值滤波器的各个方面；

图5示出了用于减少图3的振铃噪声的双层中值滤波器的其他方面；

图6示出了用于减少振铃噪声的时间-空间双层中值滤波器；

图7示出了一种图3所使用的具有边缘保留滤波的方法；

图8示出了用于图7的、具有滤波的和非滤波的视频像素的视频屏幕的示范性实施例；

图9是根据一些实施例，从视频比特流生成视频显示的设备的框图；

图10是示出由噪声减少块执行的蚊式噪声减少处理的流程图；

图11示出了用于减少图10的蚊式噪声的空间双层中值滤波器的各个方面；

图12示出了用于SDLMM滤波器的五个中心像素的各个方面，SDLMM滤波器通过使用均值滤波来减少蚊式噪声；

图13示出了用于SDLMM滤波器的五个中心像素的各个方面，SDLMM滤波器通过使用均值滤波来减少蚊式噪声；

图14是示出对视频输入进行组合的振铃噪声和蚊式噪声边缘滤波的流程图；以及

图15是一个用于对振铃噪声和蚊式噪声执行滤波的系统的一个实施例的示意图。

具体实施方式

图1是根据一些实施例，从视频比特流生成视频显示的设备100的框图。

设备100包括视频信号比特流的源110。例如，源110可以经由通信信道(其未独立地示出)接收视频信号，或可以从诸如DVD或硬盘驱动器的存储介质中再生视频信号。例如，视频信号源可以包括视频调谐器、卫星地面站、或DVD播放机。假定视频信号比特流表示已经进行压缩编码(例如，按照一种压缩标准)的视频信号。源110可以按照常规实践来操作。

可以结合国际电信联盟-电信标准部(ITU-T)题为“Advanced VideoCoding for Generic Audiovisual Services”(2004)的推荐标准H.264或国际标准化组织(ISO)/国际工程联合会(IEC)运动图像专家组(MPEG)题为“Advanced Video Coding(Part 10)”(2004)的标准，来处理图像信息。作为其他的示例，可以根据ISO/IEC题为“MPEG-4 Information Technology-Coding of Audio-Visual Objects”(2001)的编号14496的文件或由ISO/IEC题为“Information Technology-Generic Coding of Moving Pictures andAssociated Audio Information”(2000)的编号13818-1的文件所定义的MPEG2协议，来处理图像信息。

设备100还包括视频解码器120，用来对源110提供的视频信号比特流进行解压缩和解码。视频解码器120可以按照常规原则操作，且可能倾向于在输出的视频图像中产生伪影，其有待于经由下面将要描述的多个实施例进行改良。

设备100还包括耦合到视频解码器120的后处理块130。后处理块130对从视频解码器120输出的经解压缩的视频信号执行一种或多种后处理。例如，如下面所述的一个或多个实施例中，后处理块130可以执行一种或多种不同的噪声减少处理。

此外，设备100包括显示装置140，例如电视机或计算机显示监视器。显示装置140显示从后处理块130输出的视频信号。