[发明专利]基于历史的空间-时间噪声降低

说明书

技术领域

所要求保护的本发明的实现方式总体上涉及噪声检测、噪声降低、噪 声消除领域，并且具体地涉及图像和/或视频中的噪声估计和降低。

背景技术

降低噪声伪像是视频处理领域中的重要因素。在图像/视频应用的接收 端，人们通常将噪声降低技术作为后处理滤波的一部分，以便改善图片质 量。媒体处理器可以通过使用依赖于运动补偿、运动自适应、时间或空间 滤波器的方法来降低噪声伪像。具体而言，尽管运动补偿方法可以获得所 期望的滤波效果，但是需要在运动搜索中进行大量的计算并花费大量的存 储器来确定最佳时间相关，进而降低噪声伪像。运动自适应方法和时间方 法不需要大量的运动搜索，但是利用灵巧设计的滤波可以获得类似级别的 图片质量。

常规的运动自适应噪声降低方法无法提供优质的视觉质量，这是由于 因采用时域差(temporal difference)却没有考虑局部空间内容而无法适当 估计视频序列中的运动量。

附图说明

并入本说明书并构成本说明书一部分的附图示出了与本发明原理相一 致的一种或多种实现方式，并且附图与说明书一起对这些实现方式进行了 介绍。这些附图不必一定按照比例绘制，作为代替重点在于示出本发明的 原理。在附图中，

图1示出了根据一些实现方式的示例性噪声降低系统；

图2示出了图1的内容分析和运动/噪声历史更新的实例；

图3示出了用于图1的基于块的时间权重计算和噪声历史更新的方法 的实现方式；以及

图4示出了用于对空间噪声降低和时间噪声降低的结果进行基于每个 像素的保护和混合的方法的实现方式。

具体实施方式

下面的具体实施方式参照了附图。在不同的附图中可以使用相同的附 图标记来标识相同或相似的元件。在下面的描述中，出于介绍而非限制的 目的，阐述了诸如特定结构、架构、接口、技术等具体细节，以便提供对 所要求保护的本发明的各个方面的全面理解。然而，对受益于本公开的本 领域技术人员显而易见的是，所要求保护的本发明的各个方面可以在没有 这些具体细节的其它实例中实施。在某些示例中，省略了对公知设备、电 路和方法的描述，以避免因不必要的细节而使本发明的描述难于理解。

这些实现方式提供了一种基于历史的内容自适应空间-时间运动自适 应技术，该技术可以应用于在包括但不限于视频处理器、图像处理器、显 示处理器和媒体处理器这些领域中的噪声降低系统。可以通过降低由视频 拍摄、传输、编码和存储过程所引起的噪声伪像来提高图像和视频的视觉 质量。具体而言，可以通过利用全局噪声检测、噪声/运动历史和空间-时间 噪声降低滤波来提高图像和视频的视觉质量。可以通过利用运动检测和局 部复杂度(local complexity)来提供基于历史的内容分析，从而调整时间噪声 降低的级别并生成用于将来的图片的噪声历史信息。为了获得更好的时间 噪声降低，将来的图片可以参照基于块或基于像素的噪声历史数据。可以 利用基于每个像素的空间/时间噪声降低滤波与用于执行噪声降低的基于 块的噪声历史指示来降低噪声。

图1的示图示出了根据一个实施例的噪声降低系统100的实例。系统 100可以包括全局噪声检测110、空间噪声滤波120、内容分析和运动/噪声 历史更新130、时间噪声滤波140以及保护和混合150。下面将对这些进行 更具体的介绍。尽管为了易于介绍而单独示出了部件210-290，但是在一 些实现方式中可以将这些部件各自的功能组合在一个或多个模块中。部件 110-150可以利用硬件、固件、软件或其某些组合来实现。系统100还可 以包括与它的操作相关的、用作图像和/或视频的噪声滤波系统的其它部 件，例如附加的逻辑、(多个)处理器、用于显示经噪声滤波的数据的显示 器等。尽管为了描述简洁在图1中没有明确示出这些附加部件，但是它们 仍然存在于噪声滤波系统100中。

视频输入来自可用作视频信息源的任何类型的存储介质或传输介质。 例如，输入可以来自用于暂时存储视频信息流内的一个或多个图像或帧的 存储器，例如帧缓冲区。可以利用任何公知的或以后开发的视频编码方案 或标准对视频信息进行编码，这些方案或标准包括但不限于：MPEG-1、 MPEG-2、MPEG-4、H.264、VC1和/或先进视频系统(AVS)格式。