[发明专利]数字视频信号的自适应递归降噪方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于数字视频信号处理领域，具体地说，涉及一种数字视频信号的自适应递归降噪方法及系统。

背景技术

数字视频信号，无论是通过模拟方式还是数字方式传输的，在最终显示在屏幕上时都需要进行去噪音处理，以达到平滑干净的显示效果。目前在数字视频信号处理中最常用的去噪音方法是对输入的信号进行时间轴上的递归运算，例如，如果t-1时刻输入视频图像上的一个像素值为G(x，y，t-1)，其中x和y代表该像素在图像G中的位置，而t时刻相同位置上的像素为G(x，y，t)，那么对G(x，y，t)进行下面的运算：

G(x，y，t)＝(1-k)*G(x，y，t)+k*G(x，y，t-1)                    (1)其中0≤k≤1.0，利用新算出的G(x，y，t)数值代替旧的数值。这样的递归运算不断的进行下去发生在G(x，y)像素位置上的噪音将呈现一个收敛的过程，并且k越接近1.0收敛过程越快，去噪音的效果也越好。

上面介绍的去噪音方法在目前商用的数字视频处理芯片中已得到了广泛的应用。但这种方法有一个问题，就是它在理论上只能应用于静止的视频图像，即像素G(x，y，t-1)和像素G(x，y，t)应是原始图像中的同一个像素，也就是说该像素从时刻t-1到时刻t没有发生移动。如果图像是变化的，例如t-1时刻的像素G(x，y，t-1)在图像中的某物体上，到了t时刻该物体移动到了别处，像素G(x，y，t)不再是原来的G(x，y，t-1)了，那么这种情况下仍然进行(1)中的运算就会出现所谓拖尾的问题，即移动物体的后面会出现一条轨迹。针对这个问题，通常的做法是将像素的静止判断用某种方法分级，越静止的使用越大的k值以达到越强的去噪音效果，反之越不静止的则使用越小的k值以减弱去噪音的效果，但这种方法极大地依赖于对静止判断分级的准确性，而且不同级别的静止判断结果对应k值的选取通常还和不同的具体图像内容有关，这些不确定性使该方法的应用产生很多困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种数字视频信号的自适应递归降噪方法及系统，以解决现有递归降噪方法和系统过分依赖于对静止判断分级的准确性而产生的实际降噪过程应用困难的技术问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种数字视频信号的自适应递归降噪方法，包括如下步骤：存储输入的视频流的步骤；计算产生当前图像t和其前一图像t-1中对应像素的绝对差数值diff_bwd的步骤；计算产生当前图像t和其后一图像t+1中对应像素的绝对差数值diff_fwd的步骤；对用户设置的递归系数k进行修正以得到修正后的系数k_adj的步骤，其中当diff_fwd大于或等于diff_bwd时，k_adj＝k；否则，diff_fwd与diff_bwd相比越小，则修正后的系数k_adj相比k越小；采用修正后的系数k_adj对当前图像t的像素G(i，j，t)进行降噪的步骤。

对应地，一种数字视频信号的自适应递归降噪系统，包括：存储输入的视频流的装置；计算产生当前图像t和其前一图像t-1中对应像素的绝对差数值diff_bwd的装置；计算产生当前图像t和其后一图像t+1中对应像素的绝对差数值diff_fwd的装置；对用户设置的递归系数k进行修正以得到修正后的系数k_adj的装置，其中当diff_fwd大于或等于diff_bwd时，k_adj＝k；否则，diff_fwd与diff_bwd相比越小，则修正后的系数k_adj相比k越小；采用修正后的系数k_adj对当前图像t的像素G(i，j，t)进行降噪的装置。

对应地，一种数字视频信号的自适应递归降噪系统，包括：存储输入的视频流的图像缓存器；向后绝对差计算单元，接收来自所述图像缓存器中的当前图像t和其前一图像t-1中对应像素，计算产生两者的绝对差数值diff_bwd；向前绝对差计算单元，接收来自所述图像缓存器中的当前图像t和其后一图像t+1中对应像素，计算产生两者的绝对差数值diff_bwd；递归系数修正单元，接收来自用户设置的递归系数k以及所述绝对差数值diff_bwd、diff_bwd；当diff_fwd大于或等于diff_bwd时，修正后的系数k_adj＝k；否则，diff_fwd与diff_bwd相比越小，则修正后的系数k_adj相比k越小；降噪运算单元，接收修正后的系数k_adj和当前图像t和其前一图像t-1中对应像素对当前图像t的像素G(i，j，t)进行降噪处理。