[发明专利]信号处理设备和方法、以及信号处理程序

说明书

技术领域

本发明涉及一种信号处理设备和方法、以及在其中使用的信号处理程序，更具体地，涉及一种实现更加迅速且可靠的噪声消除的信号处理设备和方法、以及在其中使用的信号处理程序。

背景技术

作为通过执行滤波处理而从输入信号消除噪声的方法，如下方法是公知的，其中多个滤波处理单元串行耦接，以便串行执行多个滤波处理操作(在下文中，被称作串行耦接多个滤波处理操作的方法)。串行耦接多个滤波处理操作在硬件方面可能导致为保存输入信号所需的存储器容量的增大，而在软件方面可能导致难以分割的处理时间的增长。另外，在多个滤波处理操作被串行耦接的情况下，由于在先前级执行的滤波处理操作所引起的输入信号的变化的影响，有时可能发生在随后级没有对输入信号执行适当的滤波处理操作。

因此，已经提出了如下方法，其中多个滤波处理单元被并行耦接，以便并行执行多个滤波处理操作(在下文中，被称作并行耦接多个滤波处理操作的方法)。作为这种方法的示例，主要地，下面三种方法是公知的。

第一种方法是这样一种方法，其通过使用输入信号计算移动平均值来实现多个滤波处理操作的并行耦接，其中已经分别使用多个滤波器对这些输入信号执行多个滤波处理操作。第二种方法是这样一种方法，其获得输入信号与针对每个滤波器已被执行滤波处理操作的输入信号之间的差，以便将针对每个滤波处理操作而获得的所述差加到该输入信号。

第三种方法是这样一种方法，其针对基于输入信号形成的输入图像的每个区域，切换用于滤波处理操作的滤波器。作为第三种方法的示例，例如，如日本公开专利公布No.2005-318614公开的那样，已经提出了这样一种方法，其中将输入图像划分为像素块，并且针对每个像素块将用于块噪声降低的滤波器切换到蚊子噪声降低的滤波器或反之亦然，以便使用这些滤波器中的任一个来执行滤波处理操作，从而减少出现在输入图像上的伪像。

发明内容

然而，对于上述并行耦接多个滤波处理操作的技术，难以从输入信号迅速且可靠地消除噪声。

例如，在第一种方法中，由于通过获得移动平均值来实现多个滤波处理操作的并行耦接，因此要并行耦接的滤波处理操作的数目增加得越多，噪声消除效果就降低得越多。在第二种方法中，由于将每个差简单地加到输入信号，因此对预定滤波处理操作的执行会抵消由另一滤波处理操作带来的效果，并且因此可能引起非期望的不利效果和伪像。

另外，在第三种方法中，由于针对每个区域切换所使用的滤波器，因此在输入图像上的相邻区域之间的边界可能变得不自然。此外，在通过第三种方法来对活动图像执行滤波处理操作的情况下，对输入图像的相同部分的区域执行因时间不同而变化的滤波处理操作，并且因此可能降低滤波处理操作的时间方向的稳定性。

本发明是鉴于上述情形而构思的，以便与现有技术相比更加迅速且可靠地消除噪声。

根据本发明的实施例，提供了一种用于使用多个滤波器对输入信号执行滤波处理操作、以生成输出信号的信号处理设备，其包括：滤波处理装置，用于使用滤波器对输入信号执行滤波处理操作；以及生成装置，用于通过将校正值加到输入信号来生成输出信号，其中，校正值是基于滤波输出信号中的每一个与输入信号之间的每一个差的符号和绝对值而确定的，该滤波输出信号是通过使用多个上述滤波处理装置执行的滤波处理操作而获得的。

在滤波输出信号中的每个和输入信号之差中，最大差值和最小差值的乘积是零或更大的情况下，所述生成装置可以将最大差值和最小差值中具有较大绝对值的一个定义为所述校正值。

在滤波输出信号中的每个和输入信号之差中，最大差值和最小差值的乘积小于零的情况下，所述生成装置可以将最大差值和最小差值之和定义为所述校正值。

所述多个滤波处理装置中的第一滤波处理装置可以使用用于执行平 滑处理的滤波器来执行滤波处理操作，以及所述多个滤波处理装置中的第二滤波处理装置可以使用具有边缘保留特性的滤波器来执行滤波处理操作。

根据本发明的实施例，提供了一种用于使用多个滤波器对输入信号执行滤波处理操作、以生成输出信号的信号处理方法或信号处理程序，包括以下步骤：借助于使用滤波器的滤波处理装置，对输入信号执行滤波处理操作；通过将校正值加到输入信号而生成输出信号，其中，校正值是基于滤波输出信号中的每一个与输入信号之间的每一个差的符号和绝对值而确定的，该滤波输出信号是通过使用多个上述滤波处理装置执行滤波处理操作而获得的。