[发明专利]压缩编码图像的噪声清除装置和噪声清除方法

说明书

技术领域

本发明涉及被压缩编码后的影像信号的噪声清除装置和方法。 

背景技术

在数字电视广播中，通过传送将影像信号以MPEG编码方法进行压缩编码而形成的压缩数据流，从而可以以有限的传送容量来广播大量和高品质的影像数据。另外，由于DVD录像机等记录影像信号时也是将影像信号以MPEG编码方法压缩后进行记录，从而可以记录长时间、高品质的影像信号(参照非专利文件1)。但是，要传送或记录更多的影像数据，由于需要以更高的压缩率来进行压缩编码，所以无法避免因压缩编码而产生编码噪声。 

作为MPEG编码噪声，可以看到区块的线条的区块噪声(block noise)为人们所知。并且，由于产生在各图像中的编码噪声在时间上有所不同，也会产生会在图像上看到凹凸不平的脉冲噪声。 

MPEG编码影像的噪声清除方法大致分为清除图像内产生的平面噪声的二维噪声清除处理(下面称为“2DNR”)和清除图像间产生的时间上的噪声三维噪声清除处理(下面称为“3DNR”)。 

清除区块噪声使用2DNR、清除脉冲噪声使用3DNR效果较好，因此将2DNR和3DNR组合来清除噪声。 

虽然基本上通过用来清除频率上的高频段成分的低通滤波器(Low-pass Filter)来实施噪声清除，但是，若全部由低通滤波器来处理，则会在2DNR过程中产生图像模糊，在3DNR过程中对运动产生如拖尾的残像噪声等弊端，所以应分别合适地进行滤波器处理。 

作为合适处理的示例，设计出了检测影像的运动量，在运动较小的静止的影像中强化3DNR作用、弱化2DNR作用(例如参照专利文献1) 

另外，还设计出如下噪声清除方法：检测出影像的运动量和图像帧间 的相关量，通过按照运动量和帧间的相关量来控制2DNR和3DNR，即使对有运动的影像也能抑制残像噪声的产生并清除噪声(例如参照专利文献2)。 

另外，还设计出了通过对影像进行压缩编码过程中检测出的运动向量，在编码处理前实施的，控制噪声清除滤波器的强度的方法(例如参照专利文献3)。 

进而，还设计出了根据影像的运动，控制由2DNR处理的影像和由3DNR处理的影像的合成比例，在有运动的影像中抑制3DNR的效果并强调2DNR的效果的方法(例如专利文献4)。 

像这样在3DNR的情况下，一般检测图像的运动，运动小则增强，运动大则弱化，由此来清除时间上的噪声并抑制残像噪声。 

专利文献1：特开平11-69202号公报 

专利文献2：特开2003-348383号公报 

专利文献3：特开2003-333370号公报 

专利文献4：特开2005-150903号公报 

非专利文献1：ISO/IEC 13818-2(MPEG 2视频) 

运动检测通过像素电平的时间上的变化量来进行检测。作为对象的影像在图像具有的高频段成分越多(清晰的影像)时，图像内的电平变化量就越多，与此相伴像素的时间上的电平变化量也变大，变得容易检测运动。即影像具有的高频段成分越多，实际运动检测灵敏度就越高。反之，由于具有高频段成分较少的图像(模糊的影像)的图像内的电平变化量较小，所以，与此相伴，时间上的电平变化量的变化也变小，检测运动变得困难。即高频段成分较少的影像实际运动检测灵敏度变低。 

由于2DNR包括低通滤波器作为基本构成要素，所以若为了清除更多产生的区块噪声等编码噪声而实施2DNR后，无可避免会丢失高频段成分。3DNR由于对具有较多高频段成分的清晰影像运动检测灵敏度较高，所以适应处理变得有效，可以实施未出现残像噪声的噪声的清除。但是，对于通过强化2DNR而丢失了高频段成分的影像，由于运动检测灵敏度降低，所以变得倾向于强化实施3DNR，便更加容易产生残像噪声。 

如上所述，若强化2DNR，虽可以更可靠地清除编码噪声，但会导致 由之后的3DNR产生残像噪声的问题。 

发明内容

本发明便是为了解决上述问题，其目的在于提供一种噪声清除装置以及方法，在进行2DNR以及3DNR时，更适宜地应用这些噪声清除处理，更有效地抑制画质的劣化。