[发明专利]噪声消除装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种噪声消除装置及方法，且特别是涉及一种用于消除视频序列的噪声的装置及方法。

背景技术

如何消除视频帧的噪声一直是平面显示技术的发展重点。当视频帧有了噪声，将使得使用者对于视频帧品质的评价降低。一般而言，常见的视频噪声(Video Inference VIF)来自信号的解译、视频的波纹(ripple)以及JPG/MPEG解压缩的格状噪声(blocking)。

消除视频帧噪声的方法一般可分为二维噪声消除(2D Noise Reduction，2DNR)以及三维噪声消除(3D Noise Reduction，3DNR)。一般而言，2DNR的原理是利用目前视频帧内相邻的多个像素，来调整目前视频帧。3DNR的原理是利用多张连续的视频帧，来调整目前视频帧。但是2DNR有一明显缺点，是经2DNR方法处理后的视频帧在细节部份会变得模糊。虽然3DNR没有2DNR的缺点，但是3DNR有残影以及耗费较多硬件资源的缺点。

请参阅图1A以及图1B，图1A示出了视频序列中五张连续的视频帧的示意图。图1B示出了图1A所示的五张视频帧迭加后的视频帧的示意图。如图1A所示，从这五张连续的视频帧可判断出视频帧中的物体在运动。传统3DNR的原理是利用多张视频帧的迭加来消除噪声，因此将图1A多张连续的视频帧迭加后，明显可见残影，如图1B所示。残影易出现在连续变化的视频帧，例如：快速运动、溶解、消失等视频帧变化。另外，因为3DNR利用多张连续的视频帧来处理目前的视频帧，导致需耗费较多硬件资源。因此，3DNR以及2DNR都没有办法同时对静态或动态视频帧有效地消除噪声。

因此，本发明提供一种噪声消除装置及方法，用于消除视频序列(videosequence)的噪声，进而解决上述问题。

发明内容

本发明的一范畴在于提供一种噪声消除装置及方法，用于调整视频序列的灰阶值，进而消除噪声。

根据一具体实施例，在显示系统(display system)输入视频序列(videosequence)，视频序列包含N个视频帧(image frame)，且每一个视频帧由T个像素(pixel)所组成。每一个视频帧的每一个像素皆包含一灰阶值(graylevel)，N及T皆为一正整数。本发明的噪声消除装置被用于在显示系统中，选择性地调整第i个视频帧的第j个像素的灰阶值大小，i为2至N范围中的一整数，j为1至T范围中的一整数。视频序列中的第i-1个视频帧中的灰阶值皆已完成调整，且存储在显示系统的缓冲存储器(buffer)中。

本发明的噪声消除装置包含运动检测器以及第一噪声消除模块。运动检测器用于判断输入像素为运动像素或静止像素。若第j个像素为运动像素，第一噪声消除模块会将第j个像素的灰阶值直接存储至缓冲存储器。若第j个像素为静止像素，第一噪声消除模块会以下列公式调整第j个像素的灰阶值：GL_new＝(GL_j，i-1*W+GL_j，i)/(W+1)，其中，GL_new代表调整后的第j个像素的灰阶值，GL_j，i-1代表第i-1个视频帧的第j个像素的灰阶值，GL_j，i代表第i个视频帧的第j个像素的灰阶值，W代表一加权值(weighting)。并且，第一噪声消除模块会将调整后的第j个像素的灰阶值(GL_new)存储至缓冲存储器中。