[发明专利]用于视频处理的有效的2D自适应噪声阈值

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年4月5日提交的标题为“EFFICIENT2DADAPTIVE NOISE THRESHOLDING FOR VIDEO PROCESSING”的美国专利申请13/857,773和作为部分继续申请的2014年2月25日提交的标题为“EFFICIENT2D ADAPTIVE NOISE THRESHOLDINGFOR VIDEO PROCESSING”的美国专利申请14/189,534的优先权的权益，两者的整体内容为了全部目的通过引用合并于此。

技术领域

本公开总体涉及视频处理，并且更具体地，涉及动态调节用于区分与图像运动有关的像素值中的逐帧差值和与噪声有关的那些差值的阈值的技术。

背景技术

视频数据（例如包括由视频摄像机输出的数据）的处理可以包括各种类型的格式转换以及噪声检测和/或噪声抑制。

图像格式转换是各种视频摄像机和视频显示器中普遍使用的功能，并用于广播基础设施系统，诸如服务器、交换机、头端编码器和专业工作室显示器。图像格式转换应用例如可以包括交错式或者渐进式格式中的标清和高清视频流的向上、向下和交叉转换。格式转换应用可以转换在串行数字接口（SDI）或者数字视频接口（DVI）上接收到的一个或者更多个视频通道的图像格式。接收到的视频可以是标清（SD）、高清（HD）或者3G-SDI（全HD）。经转换的图像可以被混合并且通过用户可选择的输出（诸如SDI、DVI或者高清多媒体接口（HDMI））来显示。图像格式转换应用可以例如被并入在可编程逻辑器件（PLD）或者现场可编程门阵列（FPGA）的知识产权（IP）模块或者IP块中。

视频摄像机输出的视频数据通常包含某些数量的零均值高斯噪声，其可以被称为“白噪声”。白噪声特征性地逐帧在像素值上产生小的随机差值，其不是由于由像素描绘的图像元素的运动引起的。为了提高图像质量，期望的是在不扭曲由图像元素的运动导致的逐帧值像素差值的情况下抑制噪声。至少由于图像元素运动和噪声，像素值的逐帧差值通常在时间和空间这两者上以非确定性方式改变。因此，区分由噪声导致的差值和由图像元素的运动导致的差值可能是具有挑战性的。

因此，以下描述的各个实施方式尝试改进区分与图像运动有关的像素的逐帧差值和与噪声有关的差值的技术。

发明内容

本发明公开了自动并且动态地确定用于区分与图像运动有关的像素值中的逐帧差值和与噪声有关的那些差值的阈值（“噪声阈值”）从而进行视频降噪（VDN）的技术。

自适应噪声阈值可以被动态地确定，并且被用于将与图像运动有关的像素值中的逐帧差值和与噪声有关的那些差值进行区分的技术。所公开的技术使得能够连续地更新噪声阈值，例如每帧一次那样频繁地更新，使得噪声阈值可以密切跟踪输入视频数据中的噪声的变化水平。该技术可以被实现在例如视频格式转换装置中。有利地，该技术可以被并入可配置为进行视频格式转换的可编程逻辑器件（PLD）或者现场可编程门阵列（FPGA）中，而仅对装置添加适度额外的计算需求。

在本发明的以下说明和附图中将详细呈现这些特征以及其它特征，以下说明和附图通过示例方式说明本发明的原理。

附图说明

通过以下描述，结合附图，可以最佳地理解以上技术和机制，以及本公开的其它特征、实施例和优点，其描述本技术和机制的各种实施例。在附图中，具有相同或者类似功能的结构元件由相同的附图标记表示。

图1示出视频处理装置的示例框图。

图2A和图2B示出根据实施方式的处理流程图的示例。

图3示出根据实施方式的处理流程图的示例。

具体实施方式

本公开的各个实施例提供用于自动并且动态地确定用于区分与图像运动有关的像素值中的逐帧差值和与噪声有关的那些差值的阈值（“噪声阈值”）的技术。

所公开的技术使得能够连续更新噪声阈值，例如每帧一次那样频繁地更新，使得噪声阈值可以密切跟踪输入视频数据中的噪声的变化水平。该技术可以被实现在例如视频格式转换装置中。有利地，该技术可以被并入可配置为进行视频格式转换的可编程逻辑器件（PLD）或者现场可编程门阵列（FPGA）中，而仅仅对装置添加适度额外的计算需求。