專利名稱：數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置及數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置及數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置。特別是涉及消除數(shù)字圖像壓縮傳輸、記錄使用的圖像編碼中在數(shù)字圖像上產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊噪聲的數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置及數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置。
背景技術(shù)：
向來(lái)，在保存數(shù)字圖像等情況下，為了達(dá)到減少圖像的數(shù)據(jù)量的目的，對(duì)數(shù)字圖像的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。這種數(shù)據(jù)的壓縮方法有可逆編碼方法和不可逆編碼方法?？赡婢幋a方法是使用一旦將編碼的數(shù)據(jù)譯碼，能夠完全恢復(fù)到編碼前的數(shù)據(jù)的編碼的方法。而不可逆編碼方法是使用一旦將編碼的數(shù)據(jù)譯碼，能夠恢復(fù)到多少包含一些誤差的數(shù)據(jù)，未必能夠完全恢復(fù)編碼前的數(shù)據(jù)的編碼的方法。
通常，可逆編碼使用的方式有離散余弦變換(下面記為“DCT”)。但是通常在進(jìn)行DCT后進(jìn)行量化等處理。因此，在進(jìn)行DCT后進(jìn)行量化等處理并加以編碼的數(shù)據(jù)，即使是進(jìn)行譯碼也不能完全恢復(fù)編碼前的數(shù)據(jù)，譯碼的數(shù)據(jù)中存在噪聲(誤差)。也就是說(shuō)，進(jìn)行DCT后進(jìn)行量化等處理的編碼是不可逆編碼。
為了進(jìn)行DCT，作為前處理首先對(duì)一幀圖像進(jìn)行區(qū)域分割，分割為多個(gè)數(shù)據(jù)塊。一個(gè)數(shù)據(jù)塊是例如8×8的二維像素?cái)?shù)據(jù)的集合。DCT以數(shù)據(jù)塊為1個(gè)單位進(jìn)行處理。利用DCT及量化進(jìn)行編碼的數(shù)據(jù)能夠利用逆量化及逆DCT將數(shù)據(jù)復(fù)原。一旦進(jìn)行逆量化及逆DCT，包含數(shù)據(jù)塊噪聲的數(shù)據(jù)就被復(fù)原。
這里利用圖24對(duì)數(shù)據(jù)塊噪聲進(jìn)行說(shuō)明。
圖24說(shuō)明已有的方法中消除噪聲的概念。圖24(a)表示1幀圖像701，圖24(b)是圖24(a)的數(shù)據(jù)塊704與相鄰的數(shù)據(jù)塊705的邊界(下稱數(shù)據(jù)塊邊界)706的一行的放大狀態(tài)，圖24(c)表示將圖24(b)的各像素平滑化的后像素的狀態(tài)。
現(xiàn)在考慮在圖24(a)中一幀圖像701內(nèi)像素隔著特定的數(shù)據(jù)塊排列的情況。這時(shí)，在圖24(b)中數(shù)據(jù)塊704的像素a和數(shù)據(jù)塊705的像素b是位于數(shù)據(jù)塊邊界706的像素，該像素a和像素b的像素電平的差比像素c和像素d的像素電平的差那樣的數(shù)據(jù)塊內(nèi)的電平變化大的情況下，該部分變成數(shù)據(jù)塊噪聲，因此可以看到變成了非常難看的圖像。
這樣，所謂數(shù)據(jù)塊噪聲就是由于在一幀圖像中存在于數(shù)據(jù)塊邊界前后的像素之間的電平差而產(chǎn)生的噪聲。
如果使用像DCT及量化那樣以數(shù)據(jù)塊為1單位進(jìn)行處理的不可逆編碼方式，就會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)塊噪聲。為了消除圖像中產(chǎn)生的噪聲，通常對(duì)整個(gè)圖像進(jìn)行平滑化處理。所謂平滑化是用想要處理的像素的前后幾個(gè)像素求平均像素。又，利用多抽頭低通濾波器(下面記作“LPF”)使圖像平滑也是平滑化。一旦進(jìn)行平滑化，如圖24所示，不但數(shù)據(jù)塊噪聲，而且整個(gè)圖像的噪聲都能夠消除。
但是，像素的平滑化一方面具有能夠消除數(shù)據(jù)塊噪聲的好處，另一方面又由于使數(shù)據(jù)塊噪聲以外的圖像邊沿也平滑化，圖像變得模糊了。
又，上述已有的方法中，還存在只有在數(shù)據(jù)塊尺寸與數(shù)據(jù)塊邊界完全清楚的情況下才能夠消除數(shù)據(jù)塊噪聲的問(wèn)題。
還有，在數(shù)據(jù)塊邊界存在圖像的邊沿時(shí)，數(shù)據(jù)塊噪聲的影響比圖像的邊沿小。但是，上述已有的方法中，只要是數(shù)據(jù)塊邊界，全部進(jìn)行平滑化。因此存在于數(shù)據(jù)塊邊界的圖像邊沿變得模糊了，實(shí)際上對(duì)數(shù)據(jù)塊邊界進(jìn)行平滑化往往會(huì)發(fā)現(xiàn)圖像質(zhì)量更劣化。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種本來(lái)應(yīng)該消除數(shù)據(jù)塊噪聲的數(shù)據(jù)塊邊界不明確時(shí)，也能夠正確檢測(cè)出數(shù)據(jù)塊邊界的數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置。
又，本發(fā)明的另一目的在于，提供一種消除附在視像場(chǎng)景上的數(shù)據(jù)塊噪聲的數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置，該裝置消除數(shù)據(jù)塊噪聲，不使圖像模糊，并且對(duì)于數(shù)據(jù)塊噪聲少的圖像，即便是數(shù)據(jù)塊邊界也不進(jìn)行平滑化。
本發(fā)明的再一個(gè)目的是，提供即使輸入信號(hào)為多格式(例如隔行掃描制或逐行掃描制)的模擬信號(hào)或外部數(shù)據(jù)信號(hào)(例如DVD或STB)的情況下，也能夠消除存在于輸入信號(hào)中的數(shù)據(jù)塊噪聲的數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置。
而且本發(fā)明也提供使用數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置，在視頻處理系統(tǒng)再現(xiàn)點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明具有以下所示特征。
本發(fā)明提供一種從對(duì)每一預(yù)定的圖像數(shù)據(jù)塊實(shí)施不可逆編碼處理的數(shù)字視頻信號(hào)檢測(cè)出伴隨著該視頻信號(hào)的譯碼處理生成的垂直方向上的數(shù)據(jù)塊噪聲的裝置，具備輸入視頻信號(hào)，只提取該視頻信號(hào)的垂直高頻分量的垂直HPF、將垂直HPF輸出的高頻分量信號(hào)取絕對(duì)值的絕對(duì)值化部、在水平方向上累加絕對(duì)值化部輸出的取絕對(duì)值后的高頻分量信號(hào)的水平累加部、從水平累加部輸出的累加后的高頻分量信號(hào)再提取高頻分量的HPF、對(duì)于預(yù)先設(shè)定的N點(diǎn)分別累加HPF輸出的信號(hào)的N點(diǎn)累加部、在時(shí)間方向上計(jì)算HPF輸出的信號(hào)，檢測(cè)視頻信號(hào)的數(shù)據(jù)塊噪聲量的時(shí)間濾波器、從N點(diǎn)累加部累加得出的N個(gè)累加值中求最大值和該最大值的位置的最大值檢測(cè)部，以及在最大值檢測(cè)部輸出的所述最大值的位置將時(shí)間濾波器檢測(cè)出的數(shù)據(jù)塊噪聲量掩蔽，求出該位置對(duì)應(yīng)的垂直數(shù)據(jù)塊邊界的掩蔽部。
如上所述，本發(fā)明提供了一種獨(dú)立構(gòu)成檢測(cè)垂直方向的數(shù)據(jù)塊邊界的裝置。
本發(fā)明還提供一種從對(duì)每一預(yù)定的圖像數(shù)據(jù)塊實(shí)施不可逆編碼處理的數(shù)字視頻信號(hào)檢測(cè)出伴隨著該視頻信號(hào)的譯碼處理生成的水平方向上的數(shù)據(jù)塊噪聲的裝置，具備輸入視頻信號(hào)，只提取該視頻信號(hào)的垂直高頻分量的水平HPF、將水平HPF輸出的高頻分量信號(hào)取絕對(duì)值的絕對(duì)值化部、在垂直方向上累加絕對(duì)值化部輸出的取絕對(duì)值后的高頻分量信號(hào)的垂直累加部、從垂直累加部輸出的累加后的高頻分量信號(hào)再提取高頻分量的HPF、對(duì)于預(yù)先設(shè)定的N點(diǎn)分別累加HPF輸出的信號(hào)的N點(diǎn)累加部、在時(shí)間方向上計(jì)算HPF輸出的信號(hào)，檢測(cè)視頻信號(hào)的數(shù)據(jù)塊噪聲量的時(shí)間濾波器、從N點(diǎn)累加部累加得出的N個(gè)累加值中求最大值和該最大值的位置的最大值檢測(cè)部，以及在最大值檢測(cè)部輸出的最大值的位置將時(shí)間濾波器檢測(cè)出的數(shù)據(jù)塊噪聲量掩蔽，求出與該位置對(duì)應(yīng)的水平數(shù)據(jù)塊邊界的掩蔽部。
如上所述，本發(fā)明提供了一種獨(dú)立構(gòu)成檢測(cè)水平方向的數(shù)據(jù)塊邊界的裝置。


圖1是表示本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置10的結(jié)構(gòu)方框圖。
圖2是圖1的垂直HPF11、水平HPF12、絕對(duì)值化部13、14、水平累加部15及垂直累加部16的工作的說(shuō)明圖。
圖3是圖1的水平峰值檢測(cè)部18(及垂直峰值檢測(cè)部17)的工作的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。
圖4是圖1的二值化部19的工作的說(shuō)明圖。
圖5是本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置20的結(jié)構(gòu)的方框6是圖5的奇點(diǎn)消除部24進(jìn)行的工作的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。
圖7是圖5的BE控制部25進(jìn)行的工作的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。
圖8是表示本發(fā)明第3實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置30的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖9是表示圖8的格式識(shí)別電路31的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的方框圖。
圖10是表示圖8的數(shù)據(jù)塊噪聲消除電路32的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的方框圖。
圖11是表示圖8的數(shù)據(jù)塊噪聲消除電路32進(jìn)行的平滑化處理的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。
圖12是表示本發(fā)明第4實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置40的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖13是表示圖12的水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部41的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的方框圖。
圖14是表示圖12的垂直數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部42的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的方框圖。
圖15是表示圖12的數(shù)據(jù)塊邊界平滑部44的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的方框圖。
圖16是表示圖12的輪廓修正部45的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的方框圖。
圖17是表示本發(fā)明第5實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置50的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖18是表示圖17的水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部54的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的方框圖。
圖19是表示圖17的垂直數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部55的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的方框圖。
圖20是表示本發(fā)明第6實(shí)施形態(tài)的點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)檢測(cè)裝置60的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖21是表示圖20的水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部64的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的方框圖。
圖22表示圖20的水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部64輸出的水平數(shù)據(jù)塊噪聲的累加結(jié)果的一個(gè)例子。
圖23說(shuō)明視頻信號(hào)601與時(shí)鐘信號(hào)(CK)的關(guān)系。
圖24是已有的方法中的數(shù)據(jù)塊噪聲消除概念的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式
下面就各功能塊依序說(shuō)明本發(fā)明的數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置和數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置。
第1實(shí)施形態(tài)圖1是表示本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖1中，第1實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置10具備垂直高通濾波器(下稱垂直“HPF”)11、水平高通濾波器(下稱“水平HPF”)12、絕對(duì)值化部13和14、水平累加部15、垂直累加部16、垂直峰值檢測(cè)部17、水平峰值檢測(cè)部18及2值化產(chǎn)19。圖2對(duì)圖1的垂直HPF11、水平HPF12、絕對(duì)值化部13、14、水平累加部15及垂直累加部16的工作加以說(shuō)明。
圖3對(duì)圖1的水平峰值檢測(cè)部18(及垂直峰值檢測(cè)部17)進(jìn)行的動(dòng)作的一個(gè)例子加以說(shuō)明。而圖3(a)表示垂直累加部16輸出的水平1維信號(hào)115，圖3(b)表示水平峰值檢測(cè)部18輸出的水平峰值位置122。
圖4說(shuō)明圖1的二進(jìn)元化部19進(jìn)行的動(dòng)作。而圖4(a)表示水平峰值位置122及水平2值圖像124，圖4(b)表示垂直峰值位置123及垂直2值圖像125，圖4(c)表示二進(jìn)元化部19輸出的數(shù)據(jù)塊邊界圖像103。
下面參照?qǐng)D1～圖4依序?qū)Ρ景l(fā)明第1實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置10進(jìn)行的工作加以說(shuō)明。
視頻信號(hào)通常是把水平/垂直/時(shí)間三維結(jié)構(gòu)的活動(dòng)圖像數(shù)據(jù)一維配值的信號(hào)。本發(fā)明的視頻信號(hào)101是根據(jù)上述視頻信號(hào)得到的、作為涉及1幀時(shí)間單元的水平方向/垂直方向的二維視頻信號(hào)的1幀圖像112，是以一定的速率傳送的信號(hào)。該幀圖像112如圖2所示，在水平、垂直方向上同樣配置并組成各數(shù)據(jù)塊圖像113，這些圖像在兩個(gè)方向上分別包含數(shù)據(jù)塊噪聲114。又，數(shù)據(jù)塊噪聲114如圖2所示對(duì)水平及垂直方向周期性出現(xiàn)。該視頻信號(hào)101分別輸入垂直HPF11及水平HPF12。
垂直HPF11輸入視頻信號(hào)101，對(duì)垂直方向只提取高頻分量。絕對(duì)值化部13將垂直HPF11輸出的信號(hào)加以輸入，取絕對(duì)值變成正值。水平累加部15將絕對(duì)值化部13輸出的信號(hào)加以輸入，進(jìn)行累加后輸出垂直周期性出現(xiàn)峰值的垂直一維信號(hào)116。另一方面，水平HPF12輸入視頻信號(hào)101，對(duì)水平方向只提取高頻分量。絕對(duì)值化部14將水平HPF12輸出的信號(hào)加以輸入，取絕對(duì)值變成正值。垂直累加部16將絕對(duì)值化部14輸出的信號(hào)加以輸入，累加后輸出水平周期性出現(xiàn)峰值的水平一維信號(hào)115。
水平峰值檢測(cè)部18根據(jù)垂直累加部16輸出的水平一維信號(hào)115檢測(cè)水平峰值位置。下面用圖3說(shuō)明該水平峰值檢測(cè)部18進(jìn)行的水平峰值位置檢測(cè)工作的一個(gè)例子。
首先，水平峰值檢測(cè)部18從水平一維信號(hào)115選擇包含3個(gè)數(shù)據(jù)塊邊界的任意像素范圍(例如數(shù)據(jù)塊大小為8時(shí)是30個(gè)像素左右)的檢測(cè)區(qū)域119(圖3a))。接著水平峰值檢測(cè)部18把選擇出的檢測(cè)區(qū)域119內(nèi)的累加電平高端3個(gè)數(shù)據(jù)作為峰值位置檢測(cè)。該檢測(cè)出的峰值位置的差作為水平方向的數(shù)據(jù)塊大小。其后，水平峰值檢測(cè)部18以水平方向的數(shù)據(jù)塊尺寸的間隔使檢測(cè)區(qū)域119相對(duì)于水平方向左右移動(dòng)，檢測(cè)各峰值位置，求圖3(b)所示的水平峰值位置122。
垂直峰值檢測(cè)部17根據(jù)水平累加部15輸出的垂直一維信號(hào)116檢測(cè)垂直峰值位置。還有，該垂直峰值檢測(cè)部17進(jìn)行的垂直峰值位置檢測(cè)工作與上述水平峰值檢測(cè)部18進(jìn)行的水平峰值位置檢測(cè)工作相同，其說(shuō)明省略。垂直峰值檢測(cè)部17求出如圖4(b)所示的垂直峰值位置123。
在視頻信號(hào)101的格式是隔行掃描制時(shí)，發(fā)生水平累加部15輸出的垂直一維信號(hào)116的峰值位置在偶數(shù)場(chǎng)和奇數(shù)場(chǎng)不相同的情況。在這種情況下，不區(qū)別偶數(shù)場(chǎng)和奇數(shù)場(chǎng)，垂直峰值檢測(cè)部17對(duì)上述峰值位置進(jìn)行檢測(cè)，就不能求出正確的垂直峰值位置123。因此，垂直峰值檢測(cè)部17在從外部輸入涉及視頻信號(hào)101的格式識(shí)別信號(hào)102，判定格式是隔行掃描制的情況下，分別就偶數(shù)場(chǎng)及奇數(shù)場(chǎng)進(jìn)行峰值位置檢測(cè)，求對(duì)于各場(chǎng)的垂直峰值位置123。
二進(jìn)元化部19將水平峰值檢測(cè)部18輸出的水平峰值位置122與垂直峰值檢測(cè)部17輸出的垂直峰值位置123加以輸入。二進(jìn)元化部19按照水平峰值位置122將邏輯值“1”賦予峰值存在的像素位置，將邏輯值“0”賦予此外的像素位置，生成與1幀圖像112相同大小的水平二進(jìn)元圖像124(圖4(a))。又，二進(jìn)元化部19按照垂直峰值位置123將邏輯值“1”賦予峰值存在的像素位置，將邏輯值“0”賦予此外的像素位置，生成與1幀圖像112相同大小的垂直二進(jìn)元圖像125(圖(b))。然后，二進(jìn)元化部19取水平二進(jìn)元圖像124與垂直二進(jìn)元圖像125的邏輯和，求數(shù)據(jù)塊邊界圖像103(圖4(c))。
在該數(shù)據(jù)塊邊界圖像103中，邏輯值“1”的部分是數(shù)據(jù)塊邊界部分，亦即數(shù)據(jù)塊噪聲114發(fā)生之處。
如上所述，采用本發(fā)明第1實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置10，可以正確檢測(cè)出區(qū)域分割為多個(gè)數(shù)據(jù)塊的圖像的數(shù)據(jù)塊邊界(數(shù)據(jù)塊邊界圖像103)。而且，即使是對(duì)于隔行掃描制的格式的視頻信號(hào)101，也能夠不損害數(shù)據(jù)塊圖像113的周期性正確檢測(cè)數(shù)據(jù)塊噪聲。
第2實(shí)施形態(tài)圖5是表示本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)方框圖。在圖5中，第2實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置20具備垂直HPF11、水平HPF12、絕對(duì)值化部13及14、水平累加部15、垂直累加部16、垂直峰值檢測(cè)部17、水平峰值檢測(cè)部、二進(jìn)元化部19、幀差分部21、幀存儲(chǔ)器22、二進(jìn)元化部23、奇點(diǎn)消除部24，以及數(shù)據(jù)塊邊界控制部(下稱“BE控制部”)25。
而且第2實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置20中的垂直HPF11、水平HPF12、絕對(duì)值化部13及14、水平累加部15、垂直累加部16、垂直峰值檢測(cè)部17、水平峰值檢測(cè)部18、二進(jìn)元化部19的結(jié)構(gòu)與上述第1實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置10的結(jié)構(gòu)相同，對(duì)于該結(jié)構(gòu)使用相同的參考編號(hào)，其說(shuō)明省略。
圖6是說(shuō)明圖5的奇點(diǎn)消除部24進(jìn)行的工作的一個(gè)例子的圖。圖6(a)表示二進(jìn)元化部23輸出的奇點(diǎn)消除處理前的圖像233，圖6(b)表示奇點(diǎn)消除部24輸出的奇點(diǎn)消除處理后的圖像234。
圖7是說(shuō)明圖5的BE控制部25進(jìn)行的工作的一個(gè)例子的圖。還有圖7(a)表示二進(jìn)元化部19輸出的數(shù)據(jù)塊邊界圖像103，圖7(b)表示奇點(diǎn)消除部24輸出的奇點(diǎn)消除后的圖像234，圖7(c)表示進(jìn)行BE控制后的圖像235。
下面參照?qǐng)D5～圖7依序說(shuō)明本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置20進(jìn)行的動(dòng)作。
視頻信號(hào)101被輸入幀差分部21。首先，幀差分部21對(duì)輸入的視頻信號(hào)101計(jì)算出與幀存儲(chǔ)器22中存儲(chǔ)的1幀之前的視頻信號(hào)101的信號(hào)電平差作為差分值。而幀差分部21在初始狀態(tài)(數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置20起動(dòng)后等的幀存儲(chǔ)器22中什么也沒(méi)有存儲(chǔ)的狀態(tài))，只進(jìn)行對(duì)幀存儲(chǔ)器22的存儲(chǔ)。接著，幀差分部21判斷計(jì)算出的差分值是否超過(guò)預(yù)定的閾值，只把大于閾值的差分值輸出到二進(jìn)元化部23。因而，利用這一幀差分部21的處理，能夠只輸出視頻信號(hào)101中移動(dòng)多的場(chǎng)景部分。而且所述閾值的電平可以根據(jù)所希望的圖像質(zhì)量任意設(shè)定。
于是，差分值向二進(jìn)元化部23的輸出一旦結(jié)束，幀差分部21就將當(dāng)前幀的視頻信號(hào)101存儲(chǔ)于幀存儲(chǔ)器22。以后，每當(dāng)下一個(gè)幀輸入，幀差分部21就重復(fù)上述處理。
二進(jìn)元化部23將幀差分部21輸出的差分值輸入。然后二進(jìn)元化部23在1幀圖像112中將存在差分值的像素位置(奇點(diǎn))二進(jìn)元化為邏輯值“1”，將不存在差分值的像素位置二進(jìn)元化為邏輯值“0”。借助于此，能夠得到圖6(a)所示的奇點(diǎn)消除之前的圖像233。還有，在圖6(a)中，加網(wǎng)紋的部分對(duì)應(yīng)于邏輯值為“1”的像素位置。
奇點(diǎn)消除部24從二進(jìn)元化部23輸入消除奇點(diǎn)之前的圖像233(圖6(a))，從二進(jìn)元化部19輸入數(shù)據(jù)塊尺寸，然后，奇點(diǎn)消除部24從消除奇點(diǎn)之前的圖像233中除去1個(gè)數(shù)據(jù)塊尺寸(圖6中以虛線表示的區(qū)域)以下的細(xì)小區(qū)域中分布的邏輯值“1”的數(shù)據(jù)。以此得到圖6(b)所示的消除奇點(diǎn)后的圖像234。
消除這樣的奇點(diǎn)數(shù)據(jù)是根據(jù)下述理由進(jìn)行的。奇點(diǎn)消除之前的圖像233的細(xì)小區(qū)域，即使是在后級(jí)的處理中進(jìn)行消除噪聲的處理，也不容易顯示出消除效果，反而由于噪聲的消除，數(shù)據(jù)平滑化，使得圖像模糊了。因此，將這些細(xì)小區(qū)域作為奇點(diǎn)消除能夠得到更高的圖像質(zhì)量。
利用該奇點(diǎn)消除部24能夠提高幀差分處理的效果，同時(shí)也能夠減少數(shù)據(jù)量。
BE控制部25輸入二進(jìn)元化部19輸出的數(shù)據(jù)塊邊界圖像103(圖7(a))和奇點(diǎn)消除部24輸出的奇點(diǎn)消除之后的圖像234(圖7(b))。然后，BE控制部25對(duì)于各像素取數(shù)據(jù)塊邊界圖像103和奇點(diǎn)消除之后的圖像234的邏輯積。這樣得到的圖像就是圖7(c)所示的BE控制圖像235，該BE控制圖像235內(nèi)的各像素就是數(shù)據(jù)塊邊界信號(hào)(下稱“BE信號(hào)”)203。因此，BE信號(hào)203是數(shù)據(jù)塊邊界，并且是包含表示數(shù)據(jù)塊噪聲電平高的信息的信號(hào)。
如上所述，采用本發(fā)明第2實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置20，與上述第1實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置10相比，可以根據(jù)與包含數(shù)據(jù)塊噪聲的圖像的活動(dòng)程度的關(guān)系更細(xì)地對(duì)數(shù)據(jù)塊邊界(數(shù)據(jù)塊邊界圖像103)進(jìn)行分類。其結(jié)果是，能夠只將視像場(chǎng)景上的數(shù)據(jù)塊噪聲的較大的部分作為數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)出。
第3實(shí)施形態(tài)圖8是表示本發(fā)明第3實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖8中，第3實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置30具備格式識(shí)別電路31、數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置20，以及數(shù)據(jù)塊噪聲消除電路32。
還有，第3實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置30中的數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置20的結(jié)構(gòu)與上述第2實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置20的結(jié)構(gòu)相同，對(duì)于該結(jié)構(gòu)使用相同的參考編號(hào)并省略其說(shuō)明。
圖9是表示圖8的格式識(shí)別電路31的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的方框圖。在圖9中，格式識(shí)別電路31具備倍速H脈沖生成部311及位計(jì)數(shù)器312。
圖10是表示圖8的數(shù)據(jù)塊噪聲消除電路32的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的方框圖。在圖10中，數(shù)據(jù)塊噪聲消除電路32具備平滑化處理部321及選擇器322。
圖11是圖8的數(shù)據(jù)塊噪聲消除電路32進(jìn)行的平滑化處理的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。而且圖11(a)表示平滑化處理(消除數(shù)據(jù)塊噪聲)前的狀態(tài)，而圖11(b)表示平滑化處理后的狀態(tài)。
下面參照?qǐng)D8～圖11依序?qū)Ρ景l(fā)明第3實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置30進(jìn)行的動(dòng)作加以說(shuō)明。
數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置20根據(jù)輸入的視頻信號(hào)101如上所述輸出BE信號(hào)203。在這里，輸入數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置20的視頻信號(hào)101最好是輝度信號(hào)(Y信號(hào))。該Y信號(hào)可以這樣得到，即利用矩陣電路將例如紅、綠、藍(lán)(RGB)構(gòu)成的譯碼視頻信號(hào)變換為由輝度、色差構(gòu)成的YUV信號(hào)，從其中只提取Y信號(hào)(公知技術(shù))。
參照?qǐng)D9，格式識(shí)別電路31輸入電視信號(hào)內(nèi)水平方向上的同步脈沖(下稱“H脈沖”)301和垂直同步脈沖(下稱“V脈沖”)302。倍速H脈沖生成部311輸入H脈沖301，生成具有H脈沖301的2倍的頻率的倍速H脈沖。位計(jì)數(shù)器312輸入倍速H脈沖生成部311輸出的倍速H脈沖和V脈沖302，將V脈沖302用作復(fù)位信號(hào)，對(duì)倍速H脈沖的發(fā)生次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。亦即位計(jì)數(shù)器312在V脈沖302發(fā)生的周期(V周期)對(duì)倍速H脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)。然后將位計(jì)數(shù)器312在每一V期間的計(jì)數(shù)值的最低端位作為格式識(shí)別信號(hào)102輸出到數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置20。
這樣做能夠生成格式識(shí)別信號(hào)102的理由如下。
本來(lái)，在隔行掃描制中，V期間里的行數(shù)有262.5條。因此，在隔行掃描制的情況下位計(jì)數(shù)器312使用倍速H脈沖進(jìn)行2倍的525次的計(jì)數(shù)。而在逐行掃描制，V期間里的行數(shù)有262條或263條。因此，在逐行掃描制的情況下位計(jì)數(shù)器312使用倍速H脈沖進(jìn)行2倍的524次或526次的計(jì)數(shù)。因此，利用對(duì)位計(jì)數(shù)器312在每一V期間的計(jì)數(shù)值的最低端位的奇偶數(shù)判別，能夠進(jìn)行識(shí)別，是奇數(shù)(亦即是“5”)就判定為隔行掃描制，是偶數(shù)(亦即“4”或“6”)就判定為逐行掃描制。
還有，具體地說(shuō)，位計(jì)數(shù)器312輸出的格式識(shí)別信號(hào)102以顯示邏輯值為“1”(隔行掃描制)及邏輯值為“0”(逐行掃描制)的二進(jìn)制信號(hào)輸出。
參照?qǐng)D10，數(shù)據(jù)塊噪聲消除電路32將視頻信號(hào)101和數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)電路20輸出的BE信號(hào)203輸入。平滑化處理部321輸入視頻信號(hào)101，進(jìn)行信號(hào)的平滑化處理。選擇器322輸入平滑化處理部321輸出的平滑化處理后的視頻信號(hào)、保持輸入時(shí)的原狀沒(méi)有改變的視頻信號(hào)101，以及BE信號(hào)203。然后選擇器322對(duì)于BE信號(hào)203為(數(shù)據(jù)塊噪聲存在的)邏輯值“1”的像素選擇平滑化處理過(guò)的信號(hào)，對(duì)于BE信號(hào)203為(數(shù)據(jù)塊噪聲不存在的)邏輯值“0”的像素選擇不進(jìn)行平滑化處理的視頻信號(hào)101本身。這樣，本發(fā)明的數(shù)據(jù)塊噪聲消除電路32使用BE信號(hào)203只在存在數(shù)據(jù)塊噪聲的數(shù)據(jù)塊邊界進(jìn)行減輕數(shù)據(jù)塊噪聲同時(shí)使視頻信號(hào)的邊界模糊的處理。
該選擇器322選擇輸出的信號(hào)被作為數(shù)據(jù)塊噪聲消除信號(hào)303輸出。
圖11表示平滑化處理部321進(jìn)行的平滑化的一個(gè)例子。還有，在圖11表示用抽頭數(shù)為“3”，權(quán)重分別為1/3、1/3、1/3的低通濾波器(下稱“LPF”)進(jìn)行的平滑化。
在圖11(a)中，對(duì)BE信號(hào)的邏輯值為“1”的數(shù)據(jù)塊邊界進(jìn)行平滑化的情況下，提取鄰接的數(shù)據(jù)塊A右端像素a和數(shù)據(jù)塊B左端像素b兩個(gè)像素進(jìn)行平滑化。結(jié)果如圖11(b)所示，能夠消除在數(shù)據(jù)塊邊界部分的像素的差距。還有，要使平滑化的效果增強(qiáng)時(shí)，將在平滑化處理部321提取的像素設(shè)定為2個(gè)以上的像素或是增多LPF的抽頭數(shù)，則平滑化的效果得到提高。
還有選擇器322輸出的數(shù)據(jù)塊噪聲消除信號(hào)303是Y信號(hào)的情況下，與上述利用矩陣電路變換所得的UV信號(hào)一起利用逆矩陣電路恢復(fù)RGB信號(hào)，以此可以得到消除數(shù)據(jù)塊噪聲的輸出視頻信號(hào)(公知的技術(shù))。
如上所述，采用本發(fā)明第3實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置30，將上述第2實(shí)施形態(tài)中檢測(cè)出的BE信號(hào)203使用于消除數(shù)據(jù)塊噪聲，借助于此，能夠有效地消除附在視像場(chǎng)景上的數(shù)據(jù)塊噪聲。
還有，在上述第3實(shí)施形態(tài)中，構(gòu)成數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置30的數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置使用上述第2實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置20，但是當(dāng)然也可以代之以使用第1實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置10。
第4實(shí)施形態(tài)圖12是表示本發(fā)明第4實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖12中，第4實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置40具備水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部41、垂直數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部42、數(shù)據(jù)塊區(qū)域檢測(cè)部43、數(shù)據(jù)塊邊界平滑化部44，以及輪廓修正部45。
圖13是表示圖12的水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部41的更加詳細(xì)的結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖13中，水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部41具備水平HPF411、絕對(duì)值化部412、垂直累加部413、高通濾波器(下稱“HPF”)414、時(shí)間濾波器415、N點(diǎn)累加部416、掩蔽部417，以及最大值檢測(cè)部418。
圖14是表示圖12的垂直數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部42的更加詳細(xì)的結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖14中，垂直數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部42具備垂直HPF421、絕對(duì)值化部422、水平累加部423、HPF424、時(shí)間濾波器425、N點(diǎn)累加部426、掩蔽部427，以及最大值檢測(cè)部428。
圖15是表示圖12的數(shù)據(jù)塊邊界平滑部44的更加詳細(xì)的結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖15中，數(shù)據(jù)塊邊界平滑化部44具備水平HPF441、垂直HPF442、乘法部443、444，以及減法部445、446。
圖16是表示圖12的輪廓修正部45的更加詳細(xì)的結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖16中，輪廓修正部45具備水平HPF451、垂直HPF452、減法部453、454、乘法部455、456，以及加法部457、458。
下面參照?qǐng)D12～圖16依序?qū)Ρ景l(fā)明第4實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置40進(jìn)行的工作加以說(shuō)明。
水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部41對(duì)水平方向的數(shù)據(jù)塊噪聲電平及數(shù)據(jù)塊邊界進(jìn)行檢測(cè)。
在圖13中，水平HPF411輸入視頻信號(hào)101，對(duì)水平方向只提取高頻分量。絕對(duì)值化部412將水平HPF411輸出的信號(hào)輸入取絕對(duì)值，即變換為正值。垂直累加部413將絕對(duì)值化部412輸出的信號(hào)輸入、累加，輸出周期性具有峰值的水平一維信號(hào)115(見(jiàn)圖2)。HPF414為了進(jìn)一步提高垂直累加部413輸出的信號(hào)的精度，再次提取高頻分量，檢測(cè)水平數(shù)據(jù)塊噪聲電平。時(shí)間濾波器415對(duì)HPF414輸出的水平數(shù)據(jù)塊噪聲電平進(jìn)行在時(shí)間方向上延長(zhǎng)的處理。N點(diǎn)累加部416求預(yù)先設(shè)定的N點(diǎn)(N為數(shù)據(jù)塊的像素?cái)?shù)目)的每一點(diǎn)的噪聲的累加、即各數(shù)據(jù)塊的同一像素位置上的噪聲的累加，分別將其輸出。最大值檢測(cè)部418求水平方向上的N點(diǎn)的最大值和數(shù)據(jù)塊邊界。在這里，最大值檢測(cè)部418在例如以MPEG2制式的8(像素)×8(行)的周期出現(xiàn)的數(shù)據(jù)塊噪聲的情況下取N點(diǎn)累加部416的N值為“8”，求水平數(shù)據(jù)塊邊界。掩蔽部417對(duì)時(shí)間濾波器415輸出的水平數(shù)據(jù)塊噪聲電平，在最大值檢測(cè)部418求得的水平數(shù)據(jù)塊邊界進(jìn)行掩蔽處理，只將存在于該水平數(shù)據(jù)塊邊界的水平數(shù)據(jù)塊噪聲電平加以輸出。
而且為了提高水平數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)的精度，也可以插入只使水平HPF411或絕對(duì)值化部412的輸出信號(hào)中的小振幅信號(hào)通過(guò)的取芯器件。
垂直數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部42與水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部41一樣，對(duì)垂直方向上的數(shù)據(jù)塊噪聲電平和數(shù)據(jù)塊邊界進(jìn)行檢測(cè)。
在圖14中，水平HPF421輸入視頻信號(hào)101，只對(duì)垂直方向提取高頻分量。絕對(duì)值化部422將垂直HPF 21輸出的信號(hào)輸入，取絕對(duì)值變換為正值。水平累加部423將絕對(duì)值化部422輸出的信號(hào)輸入、累加，輸出周期性具有峰值的垂直一維信號(hào)116(見(jiàn)圖2)。HPF424為了進(jìn)一步提高水平累加部423輸出的信號(hào)的精度，再次提取高頻分量，檢測(cè)垂直數(shù)據(jù)塊噪聲電平。時(shí)間濾波器425對(duì)HPF424輸出的垂直數(shù)據(jù)塊噪聲電平進(jìn)行在時(shí)間方向上延長(zhǎng)的處理。N點(diǎn)累加部426求預(yù)先設(shè)定的N點(diǎn)的每一點(diǎn)的噪聲的累加，分別將其輸出。最大值檢測(cè)部428求垂直方向上的N點(diǎn)的最大值和數(shù)據(jù)塊邊界。在這里，最大值檢測(cè)部428在例如同樣以MPEG2制式的8×8的周期出現(xiàn)的數(shù)據(jù)塊噪聲的情況下取N點(diǎn)累加部426的N值為“8”，求垂直數(shù)據(jù)塊邊界。掩蔽部427對(duì)時(shí)間濾波器425輸出的垂直數(shù)據(jù)塊噪聲電平，在最大值檢測(cè)部428求得的垂直數(shù)據(jù)塊邊界進(jìn)行掩蔽處理，只將存在于該垂直數(shù)據(jù)塊邊界的垂直數(shù)據(jù)塊噪聲電平加以輸出。
而且和上面所述相同，為了提高垂直數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)的精度，也可以插入只使垂直HPF421或絕對(duì)值化部422的輸出信號(hào)中的小振幅信號(hào)通過(guò)的取芯器件。
數(shù)據(jù)塊區(qū)域檢測(cè)部43根據(jù)水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部41及垂直數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部42輸出的水平/垂直方向的數(shù)據(jù)塊噪聲電平、N點(diǎn)數(shù)據(jù)塊噪聲電平及數(shù)據(jù)塊邊界的各信號(hào)，檢測(cè)在整個(gè)畫面的哪一個(gè)位置出現(xiàn)什么程度的數(shù)據(jù)塊噪聲。
數(shù)據(jù)塊邊界平滑化部44根據(jù)數(shù)據(jù)塊區(qū)域檢測(cè)部43輸出的水平/垂直方向的數(shù)據(jù)塊噪聲電平信號(hào)進(jìn)行視頻信號(hào)的平滑化。
下面參照?qǐng)D15，數(shù)據(jù)塊邊界平滑化部44利用水平HPF441從輸入的視頻信號(hào)101提取水平方向上的高頻分量。然后，數(shù)據(jù)塊邊界平滑化部44在乘法部443將提取的水平高頻分量與水平數(shù)據(jù)塊噪聲電平相乘，再在減法部445從視頻信號(hào)101將其減去。而垂直方向上也一樣，數(shù)據(jù)塊邊界平滑化部44利用垂直HPF442從輸入的視頻信號(hào)101提取垂直方向上的高頻分量。然后，數(shù)據(jù)塊邊界平滑化部44在乘法部444將提取的垂直高頻分量與垂直數(shù)據(jù)塊噪聲電平相乘，再在減法部446從視頻信號(hào)101將其減去。
借助于此，能使水平/垂直方向的數(shù)據(jù)塊噪聲電平越大，對(duì)視頻信號(hào)101進(jìn)行平滑化處理越大。
輪廓修正部45根據(jù)數(shù)據(jù)塊區(qū)域檢測(cè)部43輸出的水平/垂直方向的數(shù)據(jù)塊噪聲電平信號(hào)，改變輪廓修正的增益/取芯量等。
參照?qǐng)D16，輪廓修正部45在水平HPF451從輸入的視頻信號(hào)101提取水平方向的高頻分量。然后，輪廓修正部45在減法部453從水平輪廓修正的設(shè)定值減去水平數(shù)據(jù)塊噪聲電平，在乘法部455將提取的水平高頻分量與水平數(shù)據(jù)塊噪聲電平相乘后，在加法部457與視頻信號(hào)101相加。又，垂直方向上也一樣，輪廓修正部45在垂直HPF452從輸入的視頻信號(hào)101提取垂直方向的高頻分量。然后，輪廓修正部45在減法部454從垂直輪廓修正的設(shè)定值減去垂直數(shù)據(jù)塊噪聲電平，在乘法部456將提取的水平高頻分量與垂直數(shù)據(jù)塊噪聲電平相乘后，在加法部458與視頻信號(hào)101相加。
借助于此，能使水平/垂直方向的數(shù)據(jù)塊噪聲電平越大，越對(duì)視頻信號(hào)101減少水平/垂直輪廓修正的增益，從而進(jìn)行不強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)塊噪聲的輪廓修正。
還有，本發(fā)明第4實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置40進(jìn)行的處理通常由CPU(中央運(yùn)算處理裝置)控制。在這種情況下，也可以將N點(diǎn)累加部416、426的輸出結(jié)果傳送到CPU，在CPU檢測(cè)出數(shù)據(jù)塊邊界的位置，由CPU進(jìn)行對(duì)掩蔽部417、427的控制。又可以把檢測(cè)出的數(shù)據(jù)塊噪聲電平和數(shù)據(jù)塊邊界傳送到CPU，根據(jù)CPU的指示控制整個(gè)畫面的輪廓修正的修正量和噪聲消除電平等。一旦檢測(cè)出數(shù)據(jù)塊噪聲，還可以在畫面上對(duì)“DVD/DVC/數(shù)字”等輸入源類型的判別結(jié)果和視頻信號(hào)(例如MPEG)的品位作在屏顯示(on-screen-display下稱“OSD”)。
如上所述，采用本發(fā)明第4實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置40，能夠正確檢測(cè)出數(shù)據(jù)塊邊界及數(shù)據(jù)塊噪聲電平。借助于此，能夠進(jìn)行與數(shù)據(jù)塊噪聲電平對(duì)應(yīng)的合適的平滑化及輪廓修正，能夠更加有效地消除附在視像場(chǎng)景上的數(shù)據(jù)塊噪聲。而且對(duì)信息進(jìn)行在屏顯示能使視頻信息源和數(shù)據(jù)塊噪聲消除效果一目了然。
第5實(shí)施形態(tài)將上述第4實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置使用于例如電視系統(tǒng)等的情況下，輸入的視頻信號(hào)101除了通常的電視視頻信號(hào)外，也存在從外部端子輸入的信號(hào)形態(tài)不同的視頻信號(hào)。
因此第5實(shí)施形態(tài)提供與多個(gè)不同信號(hào)形態(tài)的輸入視頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置。
圖17是表示本發(fā)明第5實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖17中，第5實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置50具備AD變換器51、數(shù)字譯碼部52、選擇器53、水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部54、垂直數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部55、數(shù)據(jù)塊區(qū)域檢測(cè)部43、數(shù)據(jù)塊邊界平滑化部44，以及輪廓修正部45。
圖18是表示圖17的水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部54的更加詳細(xì)的結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖18中，水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部54具備水平HPF411、絕對(duì)值化部412、垂直累加部413、HPF414、時(shí)間濾波器415、N點(diǎn)累加部416、掩蔽部417、最大值檢測(cè)部418，以及選擇器541。
圖19是表示圖17的垂直數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部55的更加詳細(xì)的結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖19中，垂直數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部55具備垂直HPF421、絕對(duì)值化部422、水平累加部423、HPF424、時(shí)間濾波器425、N點(diǎn)累加部426、掩蔽部427、最大值檢測(cè)部428，以及選擇器551。
還有，第5實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置50中的數(shù)據(jù)塊區(qū)域檢測(cè)部43、數(shù)據(jù)塊邊界平滑化部44及輪廓修正部45各自的結(jié)構(gòu)與上述第4實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置40的結(jié)構(gòu)相同，對(duì)于該結(jié)構(gòu)使用相同的參考編號(hào)并省略其說(shuō)明。
又，水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部54是在上述第4實(shí)施形態(tài)所述的水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部41的結(jié)構(gòu)上增加選擇器541構(gòu)成的，垂直數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部55是在上述第4實(shí)施形態(tài)所述的垂直數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部42的結(jié)構(gòu)上增加選擇器551構(gòu)成的，對(duì)于結(jié)構(gòu)相同的部分使用相同的編號(hào)并省略其說(shuō)明。
下面參照?qǐng)D17～圖19依序?qū)Ρ景l(fā)明第5實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置50進(jìn)行的工作加以說(shuō)明。
在AD變換器51輸入模擬視頻信號(hào)501。在數(shù)字譯碼部52輸入例如以IEEE1394標(biāo)準(zhǔn)連接的MPEG流和DV格式等的數(shù)字視頻信號(hào)502。AD變換器51將輸入的模擬視頻信號(hào)501變換為數(shù)字視頻信號(hào)，輸出到選擇器53。數(shù)字譯碼部52將輸入的數(shù)字視頻信號(hào)502譯碼，輸出到選擇器53。該數(shù)字譯碼部52能夠輸出關(guān)于視頻信號(hào)502以多大的數(shù)據(jù)塊規(guī)模被譯碼的數(shù)據(jù)塊信息信號(hào)521、522(即數(shù)據(jù)塊邊界)。
選擇器53按照用戶的指示選擇輸入的2個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)中的某一個(gè)作為視頻信號(hào)101輸出。在這里，該選擇器53輸出了表示選擇哪一個(gè)數(shù)字視頻信號(hào)輸出的接收脈沖531。例如在選擇AD變換器51的輸出(輸入假定是DVD的模擬信號(hào))的情況下，將邏輯值“0”作為接收脈沖531輸出，在選擇數(shù)字譯碼部52的輸出(輸入假定是數(shù)字?jǐn)z像機(jī)(DVC)的數(shù)字信號(hào))的情況下，將邏輯值“1”作為接收脈沖531輸出。該接收脈沖531可以作為OSD顯示輸入了什么的信息使用。例如在上述例子中，可以把“DVD”和“DVC”這樣的文字OSD顯示在畫面上。
選擇器53所選擇的視頻信號(hào)101及數(shù)字譯碼部52輸出的數(shù)據(jù)塊信息信號(hào)521、522分別輸入水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部54及垂直數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部55。
水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部54基本上如上所述，進(jìn)行水平方向上的數(shù)據(jù)塊噪聲電平及數(shù)據(jù)塊邊界的檢測(cè)，而最大值檢測(cè)部418將求出的水平數(shù)據(jù)塊邊界輸出到選擇器541。該選擇器541將最大值檢測(cè)部418輸出的水平數(shù)據(jù)塊邊界和數(shù)字譯碼部52輸出的數(shù)據(jù)塊信息信號(hào)521輸入。然后，選擇器541按照所提供的用戶指示(與向選擇器53提供的用戶指示同步)，在選擇器53選擇AD變換器51的輸出信號(hào)時(shí)，選擇最大值檢測(cè)裝置418求得的水平數(shù)據(jù)塊邊界輸出，而在選擇器53選擇數(shù)字譯碼部52的輸出信號(hào)時(shí)，選擇作為數(shù)據(jù)塊信息信號(hào)521提供的水平數(shù)據(jù)塊邊界輸出。
同樣，垂直數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部55基本上如上所述，進(jìn)行垂直方向上的數(shù)據(jù)塊噪聲電平及數(shù)據(jù)塊邊界的檢測(cè)，而最大值檢測(cè)部428將求出的垂直數(shù)據(jù)塊邊界輸出到選擇器551。該選擇器551將最大值檢測(cè)部428輸出的垂直數(shù)據(jù)塊邊界和數(shù)字譯碼部52輸出的數(shù)據(jù)塊信息信號(hào)522輸入。然后，選擇器551按照所提供的用戶指示(與向選擇器53提供的用戶指示同步)，在選擇器53選擇AD變換器51的輸出信號(hào)時(shí)，選擇最大值檢測(cè)裝置428求得的垂直數(shù)據(jù)塊邊界輸出，而在選擇器53選擇數(shù)字譯碼部52的輸出信號(hào)時(shí)，選擇作為數(shù)據(jù)塊信息信號(hào)522提供的垂直數(shù)據(jù)塊邊界輸出。
借助于此，在輸入數(shù)據(jù)塊邊界不能判斷的模擬視頻信號(hào)501的情況下，使用在水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部54及垂直數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部55求得的數(shù)據(jù)塊邊界消除數(shù)據(jù)塊噪聲，而在輸入數(shù)據(jù)塊邊界能夠判斷的(提供的)數(shù)字視頻信號(hào)502的情況下，可以使用該提供的數(shù)據(jù)塊邊界消除數(shù)據(jù)塊噪聲。
如上所述，采用本發(fā)明第5實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置50，能夠正確檢測(cè)出與輸入的視頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)塊邊界及數(shù)據(jù)塊噪聲電平。借助于此，還能夠進(jìn)行與數(shù)據(jù)塊噪聲電平對(duì)應(yīng)的合適的平滑化及輪廓修正，能夠更加有效地消除附在視像場(chǎng)景上的數(shù)據(jù)塊噪聲。而且對(duì)信息進(jìn)行在屏顯示能使視頻信息源和數(shù)據(jù)塊噪聲消除效果一目了然。
第6實(shí)施形態(tài)但是，引起視頻信號(hào)的圖像質(zhì)量劣化的主要原因，除了上述數(shù)據(jù)塊噪聲以外，還有點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)再現(xiàn)不良的問(wèn)題。這個(gè)點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)不良的問(wèn)題，如所周知是在將模擬的視頻信號(hào)變換為數(shù)字視頻信號(hào)時(shí)本來(lái)用模擬視頻信號(hào)取樣的時(shí)鐘信號(hào)相位與用數(shù)字化后的視頻信號(hào)取樣的時(shí)鐘信號(hào)相位發(fā)生的偏差引起的。
因此，本發(fā)明的第6實(shí)施形態(tài)使用上述檢測(cè)數(shù)據(jù)塊邊界的方法，使得進(jìn)行正確的點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)的再現(xiàn)成為可能。
圖20是表示使用本發(fā)明第6實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊檢測(cè)裝置的視頻處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的方框圖。在圖20中，使用第6實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊檢測(cè)裝置60具備AD變換器61、視頻信號(hào)處理裝置62、DA變換器63、水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部64、時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生裝置65，以及控制部66。時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生裝置65具備相位比較器651、LPF652、VCO653、可變延遲器654，以及分頻器655。
圖21是表示圖20的水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部64的更加詳細(xì)的結(jié)構(gòu)的方框圖。在圖21中，水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部64具備水平HPF641、絕對(duì)值化部642、垂直累加部643、HPF644、N點(diǎn)累加部645。
圖22表示圖20的水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部64輸出的水平數(shù)據(jù)塊噪聲的累加結(jié)果的一個(gè)例子。還有，在圖22中，表示出取N值為“8”的情況下的累加結(jié)果。
圖23是視頻信號(hào)601與時(shí)鐘信號(hào)(CK)的關(guān)系的說(shuō)明圖。
下面參照?qǐng)D20～圖23依序?qū)κ褂帽景l(fā)明第6實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊檢測(cè)裝置的視頻處理系統(tǒng)60進(jìn)行的動(dòng)作加以說(shuō)明。
首先對(duì)第6實(shí)施形態(tài)的視頻處理系統(tǒng)60的各結(jié)構(gòu)加以說(shuō)明。
AD變換器61將輸入的模擬視頻信號(hào)601變換為數(shù)字視頻信號(hào)。視頻信號(hào)處理裝置62進(jìn)行關(guān)于輪廓修正等的視頻信號(hào)的各種處理。DA變換器63將數(shù)字信號(hào)變換為模擬視頻信號(hào)。水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部64從輸入的數(shù)字視頻信號(hào)中檢測(cè)水平方向上的數(shù)據(jù)塊邊界。時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生裝置65構(gòu)成行時(shí)鐘信號(hào)的PLL電路，生成各結(jié)構(gòu)部分用于處理的再現(xiàn)時(shí)鐘信號(hào)(CK)。還有，時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生裝置65的各結(jié)構(gòu)部分是向來(lái)使用的眾所周知的結(jié)構(gòu)，因此在這里省略其說(shuō)明?？刂撇?6是例如CPU等控制裝置或?qū)λ綌?shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部64的輸出信號(hào)施加時(shí)間濾波的控制部，根據(jù)水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部64的輸出對(duì)時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生裝置65進(jìn)行控制。
下面對(duì)第6實(shí)施形態(tài)的視頻處理系統(tǒng)60進(jìn)行的處理操作加以說(shuō)明。
輸入AD變換器61的視頻信號(hào)601根據(jù)在時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生裝置65發(fā)生的再現(xiàn)時(shí)鐘信號(hào)(CK)變換為數(shù)字視頻信號(hào)。變換后得到的數(shù)字信號(hào)在視頻信號(hào)處理裝置62進(jìn)行所希望的視頻信號(hào)處理，再由DA變換器63變換為模擬視頻信號(hào)。又，所變換的數(shù)字視頻信號(hào)被輸入水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部64，進(jìn)行水平數(shù)據(jù)塊噪聲的累加處理，其結(jié)果被傳送到控制部66。
在水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)部64，水平HPF 641輸入視頻信號(hào)601，在水平方向上只提取出高頻分量。絕對(duì)值化部642將水平HPF 641輸出的信號(hào)輸入，取絕對(duì)值變換為正值。垂直累加部643將絕對(duì)值化部642輸出的信號(hào)輸入、累加，輸出水平方向上周期性具有峰值的水平一維信號(hào)115(見(jiàn)圖2)。HPF 644為了進(jìn)一步提高垂直累加部643輸出的信號(hào)的精度，再次提取高頻分量，檢測(cè)水平數(shù)據(jù)塊噪聲電平。N點(diǎn)累加部645求預(yù)先設(shè)定的N點(diǎn)(N為數(shù)據(jù)塊的像素?cái)?shù)目)的每一點(diǎn)的噪聲的累加、即各數(shù)據(jù)塊的同一像素位置上的噪聲的累加，分別將其輸出。在這里，N點(diǎn)累加部645在例如以MPEG2制式的8(像素)×8(行)的周期出現(xiàn)的數(shù)據(jù)塊噪聲的情況下取N值為“8”，求水平數(shù)據(jù)塊邊界，輸出到控制部66。
而且，為了提高水平數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)精度，也可以插入只使水平HPF641或絕對(duì)值化部642的輸出信號(hào)中的小振幅信號(hào)通過(guò)的取芯器件。
下面利用圖22及與23對(duì)點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)控制的運(yùn)作加以說(shuō)明。
首先，在點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)的再現(xiàn)不能夠很好進(jìn)行(亦即本來(lái)的視頻信號(hào)601的點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)與再現(xiàn)時(shí)鐘信號(hào)(CK)不一致)的情況下，取樣時(shí)鐘信號(hào)的相位與視頻信號(hào)(圖23(a))有偏離(圖23(b))。在這種情況下，N點(diǎn)累加部645輸出到控制部66的N點(diǎn)累加結(jié)果，如圖22(a)所示在多個(gè)點(diǎn)上存在高電平(在圖22(a)中4和5兩個(gè)位置上)。
另一方面，在點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)的再現(xiàn)能夠很好進(jìn)行(亦即本來(lái)的視頻信號(hào)601的點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)與再現(xiàn)時(shí)鐘信號(hào)(CK)一致)的情況下，取樣時(shí)鐘信號(hào)的相位與視頻信號(hào)(圖23(a))沒(méi)有偏離(圖23(c))。在這種情況下，N點(diǎn)累加部645輸出到控制部66的N點(diǎn)累加結(jié)果，如圖22(b)所示只存在1個(gè)高電平(在圖22(b)中5的位置上)。
根據(jù)這一情況，控制部66進(jìn)行反饋控制，改變時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生裝置65的可變延遲器654的延遲量，使N點(diǎn)累加部645輸出的N點(diǎn)累加結(jié)果只存在1個(gè)高電平。因而，能夠在視頻處理系統(tǒng)60正確再現(xiàn)對(duì)輸入的視頻信號(hào)601取樣的時(shí)鐘信號(hào)的相位。
如上所述，采用本發(fā)明第6實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊檢測(cè)裝置的視頻處理系統(tǒng)60，能夠檢測(cè)出與輸入的視頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的水平數(shù)據(jù)塊邊界，根據(jù)該位置再現(xiàn)點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)。借助于此，能夠正確地再現(xiàn)與本來(lái)的視頻信號(hào)的點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)相位一致的時(shí)鐘信號(hào)。
還有，在典型的硬件環(huán)境中，所述第1～第6實(shí)施形態(tài)的數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置10、20和數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置30、40、50，以及視頻處理系統(tǒng)60所實(shí)現(xiàn)的各功能由存放規(guī)定的程序數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)裝置(ROM、RAM、硬盤等)和執(zhí)行該程序數(shù)據(jù)的CPU實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，各程序數(shù)據(jù)也可以通過(guò)CD-ROM、軟盤等記錄媒體導(dǎo)入。
如上所述，本發(fā)明能夠在使用每一預(yù)定的圖像數(shù)據(jù)塊進(jìn)行了不可逆編碼處理的數(shù)字視頻信號(hào)的視頻處理裝置(例如電視機(jī)等)中，用于下述目的第1，正確地檢測(cè)隨著該視頻信號(hào)的譯碼處理而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)塊噪聲并加以消除的，第2，正確地再現(xiàn)點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)。
權(quán)利要求
1.一種垂直數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)裝置，從每一預(yù)定的圖像數(shù)據(jù)塊實(shí)施不可逆編碼處理的數(shù)字視頻信號(hào)檢測(cè)出伴隨著該視頻信號(hào)的譯碼處理生成的垂直方向上的數(shù)據(jù)塊噪聲，其特征在于，具備輸入所述視頻信號(hào)，只提取該視頻信號(hào)的垂直高頻分量的垂直高通濾波器(下稱“HPF”)、將所述垂直HPF輸出的高頻分量信號(hào)取絕對(duì)值的絕對(duì)值化部、在水平方向上累加所述絕對(duì)值化部輸出的取絕對(duì)值后的所述高頻分量信號(hào)的水平累加部、從所述水平累加部輸出的累加后的高頻分量信號(hào)再提取高頻分量的HPF、對(duì)于預(yù)先設(shè)定的N點(diǎn)，N為正整數(shù)，分別累加所述HPF輸出的信號(hào)的N點(diǎn)累加部、在時(shí)間方向上計(jì)算所述HPF輸出的信號(hào)，檢測(cè)所述視頻信號(hào)的所述數(shù)據(jù)塊噪聲量的時(shí)間濾波器、從所述N點(diǎn)累加部累加得出的N個(gè)累加值中求最大值和該最大值的位置的最大值檢測(cè)部，以及在所述最大值檢測(cè)部輸出的所述最大值的位置將所述時(shí)間濾波器檢測(cè)出的所述數(shù)據(jù)塊噪聲量掩蔽，求出與該位置對(duì)應(yīng)的垂直數(shù)據(jù)塊邊界的掩蔽部。
2.一種水平數(shù)據(jù)塊邊界檢測(cè)裝置，從每一預(yù)定的圖像數(shù)據(jù)塊實(shí)施不可逆編碼處理的數(shù)字視頻信號(hào)檢測(cè)出伴隨著該視頻信號(hào)的譯碼處理生成的水平方向上的數(shù)據(jù)塊噪聲，其特征在于，具備輸入所述視頻信號(hào)，只提取該視頻信號(hào)的水平高頻分量的水平高通濾波器、即下面所述的“HPF”、將所述水平HPF輸出的高頻分量信號(hào)取絕對(duì)值的絕對(duì)值化部、在垂直方向上累加所述絕對(duì)值化部輸出的取絕對(duì)值后的所述高頻分量信號(hào)的垂直累加部、從所述垂直累加部輸出的累加后的高頻分量信號(hào)再提取高頻分量的HPF、對(duì)于預(yù)先設(shè)定的N點(diǎn)，N為正整數(shù)，分別累加所述HPF輸出的信號(hào)的N點(diǎn)累加部、在時(shí)間方向上計(jì)算所述HPF輸出的信號(hào)，檢測(cè)所述視頻信號(hào)的所述數(shù)據(jù)塊噪聲量的時(shí)間濾波器、從所述N點(diǎn)累加部累加得出的N個(gè)累加值中求最大值和該最大值的位置的最大值檢測(cè)部，以及在所述最大值檢測(cè)部輸出的所述最大值的位置將所述時(shí)間濾波器檢測(cè)出的所述數(shù)據(jù)塊噪聲量掩蔽，求出與該位置對(duì)應(yīng)的水平數(shù)據(jù)塊邊界的掩蔽部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)塊噪聲檢測(cè)裝置及數(shù)據(jù)塊噪聲消除裝置，垂直HPF 11、水平HPF 12均輸入視頻信號(hào)101，對(duì)垂直方向/水平方向分別只提取高頻分量。絕對(duì)值化部13、14取絕對(duì)值變換為正值。水平累加部15、垂直累加部16將輸入信號(hào)累加，輸出水平和垂直都周期性地具有峰值的垂直一維信號(hào)及水平一維信號(hào)。水平峰值檢測(cè)部18根據(jù)水平一維信號(hào)檢測(cè)水平峰值位置，垂直峰值檢測(cè)部17根據(jù)垂直一維信號(hào)檢測(cè)垂直峰值位置，同時(shí)對(duì)格式進(jìn)行識(shí)別。二進(jìn)元化部按照水平峰值位置與垂直峰值位置，求對(duì)存在峰值的像素的位置給予1，對(duì)峰值以外的像素位置給予0的數(shù)據(jù)塊邊界圖像。借助于此，在本來(lái)應(yīng)該消除數(shù)據(jù)塊噪聲的數(shù)據(jù)塊的邊界不明確時(shí)，也能夠正確檢測(cè)出數(shù)據(jù)塊邊界，以消除數(shù)據(jù)塊噪聲。
文檔編號(hào)G06T9/00GK1527605SQ20041000331
公開日2004年9月8日 申請(qǐng)日期1999年5月18日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月22日
發(fā)明者仁尾寬, 岡本曉, 美, 司, 寺井克美, 人, 奧村直司, 田中和人 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社