对图象序列的噪声滤除制造技术

提供了对图象序列（Ｖ１）进行的噪声滤除，其中确定（１１）图象序列（Ｖ１）的至少一个图象的统计特性（Ｓ），以及根据从至少一个图象得出的一组原先的象素数值（Ｐ↓［ｔ］，Ｍ↓［ｉ］）来计算至少一个滤波的象素数值（Ｐ↓［ｔ］’），其中原先的象素数值（Ｐ↓［ｔ］，Ｍ↓［ｉ］）在统计特性（１１）的控制（１２，α）下被加权（１３）。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及对图象序列的噪声滤除。本专利技术还涉及编码图象序列，其中图象序列被噪声滤除。图象序列通常包含噪声是熟知的，这个噪声可能是在图象获取的初始阶段期间，或在处理与传输运行期间，或甚至在存储阶段期间引起的。这个噪声不单恶化序列的质量，也恶化以后可能的压缩运行(例如，MPEG，小波，分位数等等)的性能。为此，在尽可能多地减小噪声而又不会不可接受地影响图象质量方面，有很大的兴趣。为了减小噪声，滤波运行是必须的。这样的滤波运行可以导致图象的模糊和“重影”的影响，这导致对于观看者的不可接受的质量。这是由于几乎所有的图象都具有带有边缘，轮廓等等的详细的区域。本专利技术的一个目的是提供有利的滤波。为此，本专利技术提供用于对图象序列进行噪声滤除的方法和设备，以及用于编码图象序列的方法和设备，正如在独立的权利要求中被规定的。有利的实施例在所附权利要求中被限定。在本专利技术的第一实施例中，确定在图象序列的至少一个图象中的统计特性，以及根据从至少一个图象得出的一组原先的象素数值计算至少一个滤波的象素数值，其中原先的象素数值在统计特性的控制下被加权。本专利技术提供执行自适应滤波的简单的方法，它优选地被应用于压缩系统的预处理级。统计特性可以通过任何已知的(或还未知的)计算，例如在至少一个图象的子组中的方差或相关(或它们的近似)，而容易地被得出。在本专利技术的另一个实施例中，计算步骤包括在统计特性的控制下加权原先的象素数值组，得出加权的象素数值组，以及把加权的象素数值组提供给静态滤波器，在该静态滤波器中，至少一个滤波的象素数值从加权的象素数值组中被算出。这个实施例尤其具有优点滤波的自适应性可通过使用分开的加权步骤被得出，以及静态滤波器与加权相组合地被使用。代替使用可变滤波器，它的实施方案是更复杂的，本专利技术提供简单的象素数值的适配，它与静态滤波器相组合导致自适应滤波。有利地，统计特性包括原先的象素数值组的空间和/或时间扩散。在本实施例中，自适应是基于为得出滤波的象素数值而被处理的象素数值的“扩散”的计算。扩散是基于在象素数值之间的差别的度量，扩散优选地是作为绝对差值的和值被计算的，给定的绝对差值是通过从给定的原先的象素值中减去平均象素值而得出的。本地“扩散”，即，从其中计算滤波的象素数值的、原先的象素组的扩散，是图象的本地活动性的良好的指示。这样，根据被处理的象素的统计特性，有可能本地地控制滤波器的强度，以避免在图象内容是关键的地方处(例如在边缘处)的赝像。在预滤波中，即，在进入编码环路以前，在运动物体附近以及特别是在运动边缘处的缺陷，通过根据图象的本地统计性质的自适应性，而被消除，以便完成空间滤波以及空间时间滤波，能够非常有效地对抗高斯噪声，而不在图象序列中产生不可接受的赝像。这在应用平均滤波器时特别正确。中值滤波减小高斯噪声和难对付的噪声。有利地，通过对于原先的象素组中的每个象素取原先的象素数值的一个部分α和中心的象素数值的一个部分1-α的组合，而得出加权象素数值。事实上，α表示原先的象素数值占中心象素数值的量。在α＝0的情形下，所有的原先的象素数值具有与中心象素数值的相同的数值，即，不考虑不同于中心象素数值的所有原先的象素数值。这是在本地扩散很高时优选的情形。在α＝1的情形下，所有的原先的象素数值保持它们的原先的数值。这是在本地扩散很低时优选的情形。通常，扩散越高，α越低。在本实施例中，控制信号只包含一个数值，即α，这样，实施方案可被保持为尽可能小。本地扩散最好配备有查找表，它的输出控制加权。查找表提供简单和快速的达到加权的控制。本专利技术中的优选的滤波运行包括中值滤波和平均滤波。当例如在空间时间平均滤波中使用时间方向上的扩散时，最好使用第二查找表用于时间方向，因为在时间方向上的象素数值常常与空间方向上的象素数值不同地互相相关。而且，在时间方向上的象素与空间方向上象素不太相关；所以，有利地在与空间方向上的象素数值相比较，在总的结果中减小在时间方向上相邻的象素的加权。在使用时间方向的情形下，时间移位的原先的象素数值优选地包括在同一个帧中来自不同的区(具有不等的奇偶校验)的两个原先的象素数值以及先前的帧的至少一个原先的象素数值。这个实施例比起存储在不同的帧的、具有相同的奇偶校验的区的象素数值来说，节省存储器，因为在后面的情形下，至少两个帧需要被存储来使得两个区是可提供的。而且，可以使用滤波的时间移位的象素数值，而不是时间移位的原先的象素数值，来减小滤波器的实施方案的带宽要求。美国专利5,621,468揭示了被用作为图象编码设备中的预滤波的运动自适应空间时间滤波方法，它通过按照想要的时间截止频率和运动分量的速度使用具有频带限制特性的滤波器，而沿着运动分量的轨迹，而不用时间折叠地处理视频帧信号在空间时间域上时间频带限制。美国专利4,682,230揭示了自适应中值滤波系统，它滤波输入信号的样本。另一个电路估值输入信号中噪声的相对密度，产生提供给自适应中值滤波器的控制信号。自适应滤波器选择地以具有自中值数值的样本替换当前的样本。如果当前的样本/中值距离超过处理的M片内的距离，则中值数值的样本被耦合到输出端，否则，当前的样本被耦合到输出。M片是涉及在按照它们的数值存储的样本表中样本的相对位置的通用术语。中间的以及上部的和下部的量是特定的情形，分别表示在该表中一半、四分之三和四分之一地方的数值。M片内的距离是在上部的M片数值与下部的M片数值之间的差值，以及是在当前样本的地点处图象的对比度的度量。美国专利5,793,435揭示了使用可变系数空间时间滤波器的视频的去交织。交织的视频信号被输入到视频存储器，它又提供一个参考和多个偏移视频信号，代表要被内插的象素以及空间上和时间上相邻的象素。作为辅助信号连同交织的视频被发送的、或从连同交织的视频被发送的运动衰落得出的、或直接从交织的视频信号得出的、系数索引号被提供给系数存储器，以便选择一组滤波器系数。参考和偏移信号连同空间时间内插滤波器(诸如FIR滤波器)的滤波器系数一起被加权，以便产生内插的视频信号。内插的视频信号与参考视频信号相交织，被适当地延时以补偿滤波器处理时间，产生渐进的视频信号。现在参照此后描述的实施例，将明白和阐述本专利技术的上述的和其它方面。在附图中附图说明图1显示按照本专利技术的编码器的实施例；图2显示如图3和4所示的自适应滤波器的输入样本；图3显示按照本专利技术的自适应空间中值滤波器的实施例；图4显示按照本专利技术的自适应空间平均滤波器的实施例；图5显示如图6所示的自适应空间时间平均滤波器的第一组输入样本；图6显示按照本专利技术的自适应空间时间平均滤波器的实施例；以及图7显示如图6所示的自适应空间时间平均滤波器的第二组输入样本。图上只显示对于了解本专利技术所必须的那些单元。图1显示按照本专利技术的编码器1的实施例，它包括输入单元10、计算单元11、查找表12、加权级13、滤波器14和编码单元15。输入视频信号V1被提供到编码器1以及在输入单元10中被接收。在计算单元11中，从被表示为Pt，Mi的一组原先的象素数值中得出本地扩散S。扩散计算的结果被提供到查找表12，得出控制信号α。在加权级13中，象素数值Pt，Mi被加权，得出加权的象素数值Pt，Ni。加权的象素数值Pt，Ni在滤波器14中被滤波，得出滤波的象本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对图象序列（Ｖ１）进行噪声滤除的方法，其特征在于，该方法包括：确定（１１）图象序列（Ｖ１）的至少一个图象的统计特性；以及根据从至少一个图象得出的一组原先的象素数值（Ｐ↓［ｔ］，Ｍ↓［ｉ］）来计算（１４）至少一个滤波的象素数值（Ｐ ↓［ｔ］’），其中原先的象素数值（Ｐ↓［ｔ］，Ｍ↓［ｉ］）在统计特性（１１）的控制（１２，α）下被加权（１３）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：WHA布鲁尔斯，L卡米齐奥蒂，G德哈安，RP克莱霍尔斯特，A范德维尔夫，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]