專利名稱：基于特征分析的三維自適應聯(lián)合梳狀濾波系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種三維梳狀濾波系統(tǒng)，尤其是對于圖像質量要求較高的消
費類電子視頻中模擬復合視頻信號(NTSC/PAL/PALM/PALNc)解碼過程中遇到 的亮色串繞進行分離的三維自適應聯(lián)合梳狀濾波系統(tǒng)。
背景技術：
傳統(tǒng)意義上的模擬復合視頻信號將色度信息調制后疊加在亮度通道 上進行傳播/廣播，接收端通過濾波等處理進行亮色分離，例如我們目前 所使用的電視接收機就主要用于進行這方面的處理。過去，工程師利用陶 瓷濾波器等模擬信號處理方法進行亮色分離；在電子和信號處理技術發(fā)展 的今天，圖像及視頻的數(shù)字化處理日趨成熟，對于模擬復合視頻信號解碼 器的設計可以采用數(shù)字化方法更有效地實現(xiàn)，因此出現(xiàn)了基于數(shù)字處理的 模擬復合視頻解碼器的芯片設計，這種復合視頻解碼器中的核心部件就是 用于亮色分離的梳狀濾波器。 一般來講，發(fā)展初期采用一維或者二維的梳 狀濾波器，對于高細節(jié)的彩色圖像，即使是靜止的情況也很難做到良好的亮色分離，往往出現(xiàn)亮色互串情況。近年，三維的梳狀濾波器出現(xiàn)，為靜 止視頻信號的亮色分離，從而獲得更好的圖像質量。但也因此出現(xiàn)因為三 維梳狀濾波帶來的處理錯誤影響了圖像質量，例如，運動視頻中出現(xiàn)的網 格噪聲等。 一般來講，靜止視頻內容用三維梳狀濾波的方法可以更好地獲 得視頻真實內容的恢復；快速運動/場景切換時二維梳狀濾波的結果往往 可以避免網格噪聲等錯誤；對于高亮度細節(jié)慢運動的視頻場景，采用三維 還是二維梳狀濾波決定于哪種濾波結果更加穩(wěn)定地接近原始視頻內容。因 此，模擬復合視頻信號三維解碼器設計的核心變成對是否或者多少使用三 維梳狀或者二維梳狀濾波結果的判斷。
現(xiàn)有的復合模擬視頻信號解碼器多半采用根據(jù)視頻是否運動作為是 否采用三維梳狀濾波結果的依據(jù)這樣對于高細節(jié)慢運動的視頻信號往往 造成細節(jié)的丟失以及增加閃爍噪聲；對于快速運動的高彩色信號，容易產 生惱人的網狀噪聲。因此嚴重影響了模擬復合視頻解碼器的解碼視頻的 圖像質量效果。
并且，當前越來越多的視頻處理系統(tǒng)包括數(shù)字電視接收芯片都集成了 模擬復合視頻解碼器，其三維梳狀濾波器的性能往往決定整個產品的檔次 和市場劃分，并被電視機廠商作為衡量芯片質量和產品價格談判的籌碼。 因此，設計出高性能低成本的三維梳狀濾波器成為模擬復合視頻解碼器以 及整個視頻解碼芯片系統(tǒng)的核心?？上У氖?，當前市場的所擁有的模擬復 合視頻解碼器往往都存在上述的網狀噪聲和運動視頻高頻細節(jié)丟失的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有模擬復合視頻信號解碼器中三維梳狀濾波器的 缺陷，提供一種基于視頻時間域和空間域特征的三維自適應聯(lián)合梳狀濾波系 統(tǒng)，可以更好地恢復模擬復合視頻信號的原始內容而不帶來錯誤。
一種模擬復合視頻信號特征的三維自適應聯(lián)合梳狀濾波系統(tǒng)，包括 模擬復合視頻信號行及場數(shù)據(jù)延遲模塊，用存儲器按照復合視頻信號的 行/場/幀格式進行延遲，使得當前樣點的鄰近樣點與當前樣點具有嚴格的相 位關系，為三維梳狀濾波提供模擬復合視頻信號在不同制式下的色度調制相 位關系；
空間域的模擬復合視頻信號梳狀濾波及檢測模塊，該模塊對模擬復合視 頻信號行及場數(shù)據(jù)延遲模塊延遲過的復合視頻信號進行空間上的梳狀濾波， 獲得空間上的相關度相互關系，為三維梳狀濾波模塊提供有效的參考信號；
視頻特征分析模塊，提供對視頻樣點在空間上以及時間域上的特征，為 三維梳狀濾波提供是否進行三維亮色分離的參考信號，視頻特征分析模塊模 塊的核心特征是將視頻樣點的空間和時間特征映射到可以用于計算的量化分 量上送給運動監(jiān)測模塊；
基于視頻特征自適應的運動量檢測模塊，將能否進行三維亮色分離的度 量映射到該模塊的運動量檢測上，更方便地進行量化計算和處理，基于視頻特征的運動檢測模塊的特點在于將圖像空間以及時間上的量化特征作為參數(shù) 反映到運動量計算衰減特征上；
視頻特征/運動量自適應三維梳狀濾波模塊，在所述視頻特征分析模塊送 出進行三維亮色分離的參考信號時，根據(jù)所述模擬復合視頻信號行及場數(shù)據(jù) 延遲模塊提供的模擬復合視頻信號在不同制式下的色度調制相位關系，進行 亮度和色度的濾波，并根據(jù)所述基于視頻特征的運動檢測模塊得到的運動檢 測量和所述空間域的模擬復合視頻信號梳狀濾波模塊提供的空間上的相關度 相互關系，進行各種亮色分離的判決，得到亮度分量；
基于運動分量的亮色度分量后處理模塊，對得到的亮度分量進行后處理， 還可以對色度進行解調和濾波，以完成基于運動量的亮度和色度后處理。
因此，本發(fā)明基于特征分析的三維自適應聯(lián)合梳狀濾波系統(tǒng)，根據(jù)不同 視頻信號的特征，定義適用于運動量檢測的量化特征參數(shù)，采用基于模糊邏 輯算法的運動量估計和三維自適應亮色分離裝置，使得三維梳狀濾波能夠應 付高帶寬信號、快速運動高色飽和度信號、以及高度細節(jié)的慢動復雜場景的 高質量亮色分離，分離的圖像穩(wěn)定且缺陷率低于現(xiàn)有傳統(tǒng)的復合視頻解碼器 性能。更加關鍵的是該發(fā)明能夠做到對三維自適應梳狀濾波各項指標的獨立 調整，不必作某些指標間的互相讓步。
下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。


圖1為本發(fā)明基于特征分析的三維自適應聯(lián)合梳狀濾波系統(tǒng)框圖。圖2為本發(fā)明視頻信號行場延遲線后的樣點分布圖。
圖3為本發(fā)明基于特征分析的運動量檢測模塊的內部結構框圖。
具體實施例方式
本發(fā)明利用通過對模擬復合視頻信號特征的分析，采用基于模糊邏輯 的運動量判斷和三維自適應梳狀濾波實現(xiàn)對復合視頻的優(yōu)化亮色分離。本 發(fā)明對于圖像質量要求較高的消費類電子視頻中模擬復合視頻信號
(NTSC/PAL/PALM/PALNc)解碼過程中遇到的亮色串繞進行有效分離，既可以 保證運動圖像的高度細節(jié)，又能保證靜止圖像的完全亮色分離，并且可以進 行方便配置的三維梳狀濾波器方法，特別適用于電視接收機、監(jiān)視設備等設 備中的高質量彩色解碼器。
如圖l所示，根據(jù)本發(fā)明一實施例的三維自適應聯(lián)合梳狀濾波系統(tǒng)，包 括模擬復合視頻信號行及場數(shù)據(jù)延遲裝置1;空間域的模擬復合視頻信號梳 狀濾波及檢測裝置2，與數(shù)據(jù)延遲裝置l相連接；視頻特征分析模塊3;基于 視頻特征的運動檢測模塊4，與所述視頻特征分析模塊3相連接；自適應視 頻特征/運動量自適應三維梳狀濾波模塊5，與所述空間域的模擬復合視頻信 號梳狀濾波及檢測裝置2以及基于視頻特征的運動檢測模塊4相連接；基于 運動分量的亮色度分量后處理模塊6，根據(jù)基于視頻特征的運動檢測模塊4 和視頻特征分析模塊3提供的信息確定后處理的自適應分量，從而分離出干 凈穩(wěn)定的亮度和色度分量。模擬復合視頻信號行及場數(shù)據(jù)延遲模塊1，用存儲器按照復合視頻信號 的場幀格式進行延遲，使得當前樣點的鄰近樣點與當前樣點具有嚴格的相位 關系，為三維梳狀濾波提供模擬復合視頻信號在不同制式下的色度調制相位
關系?？臻g域的模擬復合視頻信號梳狀濾波及檢測模塊2，該模塊對模擬復
合視頻信號行及場數(shù)據(jù)延遲模塊延遲過的復合視頻信號進行空間上的梳狀濾 波，獲得空間上的相關度相互關系，為三維梳狀濾波模塊提供有效的參考信
號。該空間域的模擬復合視頻信號梳狀濾波模塊2可以看作一個一般性的功 能模塊，沒有幀存儲視頻數(shù)據(jù)參與。視頻特征分析模塊3，提供對視頻樣點 在空間上以及時間域上的特征，為三維梳狀濾波提供是否進行三維亮色分離 的參考信號，該模塊的核心特征是將視頻樣點的空間和時間特征映射到可以 用于計算的量化分量上送給運動監(jiān)測模塊?；谝曨l特征的運動檢測模塊4， 將能否進行三維亮色分離的度量映射到該模塊的運動量檢測上，更方便地進 行量化計算和處理，得到運動檢測量。該模塊的特點在于將圖像空間以及時 間上的量化特征作為參數(shù)反映到運動量計算衰減特征上。視頻特征/運動量自 適應三維梳狀濾波模塊5，在所述視頻特征分析模塊送出進行三維亮色分離 的參考信號時，根據(jù)所述模擬復合視頻信號行及場數(shù)據(jù)延遲模塊提供的模擬 復合視頻信號在不同制式下的色度調制相位關系，進行亮度和色度的濾波， 并根據(jù)所述基于視頻特征的運動檢測模塊得到的運動檢測量和所述空間域的 模擬復合視頻信號梳狀濾波模塊提供的空間上的相關度相互關系，進行各種 亮色分離的判決，得到亮度分量?；谶\動分量的亮色度分量后處理模塊6，對得到的亮度分量進行后處理，還可以對色度進行解調和濾波，完成基于運 動量的亮度和色度后處理。
模擬復合視頻信號行及場數(shù)據(jù)延遲模塊1包括基本處理子模塊，對模擬
復合視頻采樣信號的基本處理(初步濾波)，如圖2所示，例如將復合視頻 分為高頻和低頻兩部分。模擬復合視頻信號行及場數(shù)據(jù)延遲模塊還可以包括 同步信號排列子模塊，根據(jù)外部的同步裝置提供的同步信號將采樣點排列成
后續(xù)模塊希望的對齊方式當前場的當前點信號表示為C(n)，當前幀中鄰近 行信號分別表示為C — "2(")，C —"1(^C jl("),C j2("、前面幾幀對應當前行的 數(shù)據(jù)分別表示成P1(")， P2(")， P3(")…等。月W P2("、戶3(")…延遲線數(shù)據(jù)與當前樣 點C(")存在嚴格的時間域(三維方向)的對應關系；而 C —"2(")，C —"1(")，C jl("、C J2(")延遲線數(shù)據(jù)與當前樣點C(")存在嚴格的空間 域(二維方向)的上下對應關系，對于空間域左右的對應關系用樣點的坐標 n來表示。模擬復合視頻信號行及場數(shù)據(jù)延遲模塊1中的數(shù)據(jù)延遲線將復合 視頻信號傳遞給基于視頻特征的運動檢測模塊4中用于基本運動量的計算。
模擬復合視頻信號行及場數(shù)據(jù)延遲模塊1的實現(xiàn)可以分為兩個部分(1) 對于幀延遲數(shù)據(jù)存取，采用外掛靜態(tài)存儲器，依靠專用的存儲控制模塊來進 行數(shù)據(jù)的讀寫，寫入的數(shù)據(jù)為當前時刻從數(shù)模轉換器重采樣后的信號分量， 讀出的數(shù)據(jù)根據(jù)制式的要求為2 4幀延時后的對應數(shù)據(jù)，并且保證讀取數(shù)據(jù) 與當前數(shù)據(jù)在一定窗口內可以獲得，為了方便表示，將按照圖2中所示分別表示成尸1(4尸2(")，P3(")…；(2)另外一部分系當前幀內的上下行延遲線，這
部分一般采用芯片內部的存儲模塊，讀取較為方便，并保證上下點之間的相 位對準， 一般情況下，這些點采用2倍率采樣，因此對于NTSC/PALM每行至 少1716個存儲單位，對于PAL/PALNC每行至少1728個存儲單元(樣點)， 分別表示為C — "2(")， C _ C(")， C—"1(4 C—c 2(");其中C(")為當前行的當前
點。對于NTSC來講，C(")樣點與C—"1("),C —"(")以及尸"")如果屬于同一彩色 內容將具有相對嚴格的色度反相關系，而與^_"2(")，^_"(")以及"(")具有色 相位同相關系；對于PAL/PALM/PALNc中，C(")樣點與C_"2(")，C—J2(")以及 P2(")如果屬于同一彩色特征區(qū)域，具有近似于色度反向的關系。這些特征將 作為梳狀濾波的前提條件。
空間域的模擬復合視頻信號梳狀濾波及檢測模塊2提供復合視頻樣點在 空間域上的相似度(可以進行空間濾波程度)的量化信息到4以及對應亮色 分離分量^。W^C^(");空間域方向上包括當前樣點在當前幀內水平方向、垂 直方向以及斜向的相似度信息以及對應的梳狀濾波分離的亮色分量數(shù)據(jù)。
空間域的模擬復合視頻信號梳狀濾波及檢測模塊2，主要通過對 C — "2(")， C _ "l(w)， C(4 C —出(")，C—在當前樣點窗口內的關系分析出其周圍 最為相似的樣點集合，并與之進行梳狀濾波獲得對應的亮色分量1^(")^2。(") 并且同時獲得對應的相似度量化信息s(");
C2D(")]= /c。m6(C—"2(4 C—"l(4C("XC j1(4C—"(")，様示各個方向
s("X，(&(4a) 其中，a為該方向上的衰減系數(shù)。這些衰減系數(shù)取決于當前樣點的區(qū)域，例如，對于細節(jié)較多的紋理區(qū)域， A可以使得&(")對噪聲更加穩(wěn)定；當然，對于不同的制式來說，相似度&(w) 的計算也不相同，例如NTSC中最為簡單的定義為&(")"/^CW-C ，其中
視頻特征分析模塊3將視頻信號的空間時間特征按照運動檢測模塊的要 求進行分類并且做出相應的量化，如細節(jié)特征"")，前后一致性特征《(")，色 相位一致性特征^")，亮色串繞度特征伊(")，空間多維頻譜特征《(")等等。這 些量化后的信息通過專用總線傳送給基于視頻特征的運動檢測模塊進行運動
視頻特征分析模塊3，提供對視頻樣點在空間上以及時間域上的特征，
這些特征的定義可以釆用線性函數(shù)實現(xiàn)也可以用非線性的判決，如細節(jié)特征
4")=/,(^。4<^,辟("))^何(^.冊("),尸 ,朋(")))* = "2，"U,J2;W = 1，...，為多維 的梯度信息，g一,為根據(jù)亮色混合頻帶(HP)上高頻亮度細節(jié)的模糊提取方
程， 一個最簡單的實現(xiàn)例為(NTSC制式)； |CW W + A,朋(")|iPF, h,冊W + A,朋
而實際應用中，視頻特征分析模塊3的參數(shù)還可以包括各個分量的加權 控制參數(shù)，以保證更好的可控制性。視頻特征分析模塊3將量化后的視頻特征參數(shù)傳遞給基于視頻特征的運動檢測模塊4中的基本運動量計算子模塊
401、基于視頻特征的可編程運動量計算參數(shù)設置子模塊402和運動量場/幀 延遲計算404子模塊，用于視頻特征為基礎的運動量計算。
對于前后一致性特征"(")，其用于表示前后幀轉換中亮色假設分離是否 一致，如果一致則表示當前幀數(shù)據(jù)比較傾向于做三維梳狀濾波，需要減小基 于視頻特征的運動檢測模塊4中運動量計算的權重；否則表示不適合，需要 增大步驟4中運動量計算的權重；
色相位一致性特征》W定義為前后幀假設解碼獲得的色相位一致性信 息，實際應用中也用量化方式來表示；亮色串繞度特征"")，空間多維頻譜 特征《(句等都有對應的量化定義方式。這些量化后的信息通過專用總線傳送 給基于視頻特征的運動檢測模塊4進行運動量化檢測。
基于視頻特征的運動檢測模塊4包括基本運動量計算子模塊401，根 據(jù)視頻信號的時間域基礎差分量如低通部分絕對差Z^(")，高頻誤差D^(")， 同相信號差i^(")等，并利用基于視頻特征分析模塊3提供的激勵狀態(tài)運用 自適應的點對點模糊控制算法進行計算，其中點對點的復合視頻數(shù)據(jù)系模塊 1中同步后的數(shù)據(jù)延遲線提供；基于視頻特征的可編程運動量計算參數(shù)設置 子模塊402，計算出對應各個分量的參數(shù)設置，其中也利用了模塊3提供的 量化后的圖像特征參數(shù)；混沌復合運動量計算子模塊403，計算出用于決定 三維梳狀濾波程度的控制量——運動量Mj");運動量強制處理匹配子模塊407，非線性的按照運動量場/幀延遲計算子模塊404在存儲單元子模塊405 中進行視頻場/幀格式存儲并且在多場高可靠性運動靜止檢測子模塊406中 回讀判斷的高可靠性的運動/靜止強制操作，這部分邏輯設置為靜止的超高帶 寬信號和快速運動的色度分布復雜的卡通等視頻信號的優(yōu)化亮色分離提供有 效的保障因此，基于視頻特征的運動檢測模塊4運動量的計算可以歸納為 (") = F{￡ (")， Dw (")， ￡ w (")， "(")， 《9("), 《(")，.-.}。 基于視頻特征的運動檢測模塊4還可以包括三維方向的亮色分離分量結 果的計算子模塊，計算公式如下
y3D("),c3D(")。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，基于視頻特征的運動檢測模塊4，將能否進 行三維亮色分離的度量映射到該模塊的運動量檢測上，更方便地進行量化計 算和處理，以下為該實施例中的定義；根據(jù)視頻信號的時間域基礎差分量如 低通部分絕對差Z^(")叫C^(")-P屮("〗w ，對于高頻分量的運動量誤差定義 為zU+minjC"")-S,("L」Cw(")+i^("L) ， NTSC同相信號差分量 D/W(") = |C(")-尸2("〗肝，PAL/PALM/PALNc的同相分量為i)w(")叫C(")-P4("〗w或 者Z^("卜IC(")+A(")-A(")-P,("l，等，視頻特征分析模塊3中提供的激勵狀
態(tài)運用自適應的點對點模糊控制算法進行計算；基于視頻特征的可編程運動 量計算參數(shù)設置子模塊402計算出對應各個分量的參數(shù)設置，如i^(n)， ZV(")， ZU"的加權系數(shù)，因此可以理解為視頻特征分析模塊3中的特征參數(shù)(W")，cK")， ("),伊("),"")，...)決定了這些加權系數(shù)的值；混沌復合運動量計
算子模塊403計算得出用于決定三維梳狀濾波程度的控制量一一運動量 Mj")，例如一種簡單的定義方式為；
Mt (") = o:l (I)" (") - or2. (Z)朋(")-s2)+ a3. (Z)w (") - e3)
當然，基于視頻特征的運動檢測模塊4的運動量算法中同時包括了運動 量強制處理匹配子模塊407非線性的操作，按照運動量場/幀延遲計算子模塊 404在存儲單元子模塊405中進行視頻場/幀格式存儲，為了節(jié)省存儲量，該 運動量信息為1至3比特寬度，并且在多場高可靠性運動靜止檢測子模塊406 中回讀判斷的高可靠性的運動/靜止強制操作，讀取的場延遲運動量的場數(shù)為 2 6場可編程，這部分邏輯設置為靜止的超高帶寬信號和快速運動的色度分 布復雜的卡通等視頻信號的優(yōu)化亮色分離提供有效的保障。 三維梳狀濾波得出的亮度和色度分量為 fC(")+《(") 脂C
視頻特征/運動量自適應三維梳狀濾波模塊5根據(jù)空間域的模擬復合視 頻信號梳狀濾波模塊3和基于視頻特征的運動檢測模塊4的計算結果，空間 相似度和運動量進行基于模糊邏輯的自適應三維梳狀濾波結果的判決和混 合。該部分具體實現(xiàn)中包括對空間相似度和運動量的預處理(濾波)和匹配歸一，使之符合模糊控制的輸入范圍；當然，對應模糊控制的部分也可以采 用査找表的方式；例如， 一種常用的實現(xiàn)方式計算出三維梳狀濾波的可靠度 <formula>formula see original document page 18</formula>最終的亮度色度分量為<formula>formula see original document page 18</formula>視頻特征/運動量自適應三維梳狀濾波模塊5，根據(jù)空間相關度S(w)和時 間上運動量Mj")濾波后的結果進行二維模糊控制計算得到三維梳狀濾波和 空間濾波的加權可靠度<formula>formula see original document page 18</formula>該模糊函數(shù)與S(")近似呈 弱正比關系，與A(")呈強烈反比關系，最終的亮度色度分量為<formula>formula see original document page 18</formula> 基于運動分量的亮色度分量后處理模塊6根據(jù)空間域的模擬復合視頻信 號梳狀濾波及檢測模塊2、視頻特征分析模塊3和基于視頻特征的運動檢測 模塊4提供的信息進行后處理，使得最終得到穩(wěn)定優(yōu)質的圖像分量。
基于運動分量的亮色度分量后處理模塊6可以對得到的亮度色度分量進 行后處理，還可以利用如下公式對色度進行正交解調和濾波而得到色差分量。<formula>formula see original document page 18</formula>
基于運動分量的亮色度分量后處理模塊6中的低通濾波器的帶寬受控制 于運動量信息和圖像特征， 一般來講，運動量越大，色度解調帶寬會越窄， 從而有效限制彩虹色噪聲干擾。。因此，本發(fā)明基于模擬復合視頻特征特征分析的自適應三維梳狀濾波 器系統(tǒng)，通過對數(shù)據(jù)延遲裝置中數(shù)據(jù)特征的分析計算穩(wěn)定抗噪的運動分量， 與空間相關性分量一起構成對三維自適應梳狀濾波的亮色分量判決，并經過 色度解調和基于運動量自適應的濾波后處理，獲得優(yōu)質的彩色視頻圖像；該 發(fā)明的裝置特別適用于電視接收機中的針對模擬復合視頻信號的解碼和處 理。
最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制， 盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當 理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技 術方案的精神和范圍。
權利要求
1.一種三維自適應聯(lián)合梳狀濾波系統(tǒng)，其中包括模擬復合視頻信號行及場數(shù)據(jù)延遲模塊，用存儲器按照復合視頻信號的場幀格式進行延遲，使當前樣點的鄰近樣點與當前樣點具有嚴格的相位關系，為三維梳狀濾波提供模擬復合視頻信號在不同制式下的色度調制相位關系；空間域的模擬復合視頻信號梳狀濾波及檢測模塊，對模擬復合視頻信號行及場數(shù)據(jù)延遲模塊延遲過的復合視頻信號進行空間上的梳狀濾波，獲得空間上的相關度相互關系，并為三維梳狀濾波提供有效的參考信號；視頻特征分析模塊，提供對視頻樣點在空間上以及時間域上的特征，為三維梳狀濾波提供是否進行三維亮色分離的參考信號；基于視頻特征的運動檢測模塊，將能否進行三維亮色分離的度量映射到該模塊的運動量檢測上，進行量化計算和處理，得到運動檢測量；視頻特征/運動量自適應三維梳狀濾波模塊，在所述視頻特征分析模塊送出進行三維亮色分離的參考信號時，根據(jù)所述模擬復合視頻信號行及場數(shù)據(jù)延遲模塊提供的模擬復合視頻信號在不同制式下的色度調制相位關系，進行亮度和色度的濾波，并根據(jù)所述基于視頻特征的運動檢測模塊得到的運動檢測量和所述空間域的模擬復合視頻信號梳狀濾波模塊提供的空間上的相關度相互關系，進行各種亮色分離的判決，得到亮度分量；及基于運動分量的亮色度分量后處理模塊，對得到的亮度分量進行后處理，并對色度進行解調和濾波，完成基于運動量的亮度和色度后處理。
2. 如權利要求l所述的三維自適應聯(lián)合梳狀濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述模 擬復合視頻信號行及場數(shù)據(jù)延遲模塊包括基本處理子模塊，對模擬復合視頻 采樣信號的基本處理。
3. 如權利要求1或2所述的三維自適應聯(lián)合梳狀濾波系統(tǒng)，其特征在于，所 述模擬復合視頻信號行及場數(shù)據(jù)延遲模塊還包括同步信號排列子模塊，根據(jù) 外部的同步裝置提供的同步信號將采樣點排列成后續(xù)模塊希望的對齊方式當前場的當前點信號表示為c(")，當前幀中鄰近行信號分別表示為 Cj2("),C一"l(n)，C一Jl("乂C—J2(")，前面幾幀對應當前行的數(shù)據(jù)分別表示成 戶1(4尸2(4P3(")…等。
4. 如權利要求l所述的三維自適應聯(lián)合梳狀濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述空 間域的模擬復合視頻信號梳狀濾波模塊提供復合視頻樣點在空間域上的相似 度的量化信息S("乂以及對應亮色分離分量}^(4&。(")；空間域方向上包括當 前樣點在當前幀內水平方向、垂直方向以及斜向的相似度信息以及對應的梳 狀濾波分離的亮色分量數(shù)據(jù)。
5. 如權利要求l所述的三維自適應聯(lián)合梳狀濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述視 頻特征分析模塊將視頻信號的空間時間特征按照所述運動檢測模塊的要求進 行分類并且做出相應的量化，并把量化后的信息通過專用總線傳送給所述基于視頻特征的運動檢測模塊進行運動量化檢測。
6. 如權利要求l所述的三維自適應聯(lián)合梳狀濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述視 頻特征分析模塊的參數(shù)還可以包括各個分量的加權控制參數(shù)。
7. 如權利要求l所述的三維自適應聯(lián)合梳狀濾波系統(tǒng)，其特征在于，基于視頻特征的運動檢測模塊包括基本運動量計算子模塊，根據(jù)視頻信號的時間 域基礎差分量，并利用基于視頻特征分析模塊提供的激勵狀態(tài)運用自適應的 點對點模糊控制算法進行計算；基于視頻特征的可編程運動量計算參數(shù)設置 子模塊，計算出對應各個分量的參數(shù)設置；混沌復合運動量計算子模塊，計 算出用于決定三維梳狀濾波程度的控制量——運動量A/J")。
8. 如權利要求7所述的三維自適應聯(lián)合梳狀濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述基 于視頻特征的運動檢測模塊還進一步包括運動量強制處理匹配子模塊、運動 量場/幀延遲計算子模塊、存儲子模塊和多場高可靠性運動靜止檢測子模塊， 所述運動量強制處理匹配子模塊非線性的按照所述運動量場/幀延遲計算子 模塊在所述存儲子模塊中進行視頻場/幀格式存儲，并且在所述多場高可靠性 運動靜止檢測子模塊中回讀判斷的高可靠性的運動/靜止強制操作。
9. 如權利要求1或8所述的三維自適應聯(lián)合梳狀濾波系統(tǒng)，其特征在于，所 述基于視頻特征的運動檢測模塊還包括三維方向的亮色分離分量結果的計算 子模塊。
10. 如權利要求1所述的三維自適應聯(lián)合梳狀濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述 視頻特征/運動量自適應三維梳狀濾波模塊根據(jù)所述基于視頻特征的運動檢測模塊得到的運動檢測量和所述空間域的模擬復合視頻信號梳狀濾波模塊提 供的空間上的相關度相互關系進行基于模糊邏輯的自適應三維梳狀濾波結果 的判決和混合。
11. 如權利要求io所述的三維自適應聯(lián)合梳狀濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻特征/運動量自適應三維梳狀濾波模塊對空間相似度和運動量進行預處 理(濾波)和匹配歸一，使之符合模糊控制的輸入范圍。
12. 如權利要求10所述的三維自適應聯(lián)合梳狀濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述 模糊邏輯可以采用查找表的方式，按照如下公式^ // —u^(s^m^)計 算三維梳狀濾波的可靠度，最終的亮度色度分量為
13. 如權利要求l所述的三維自適應聯(lián)合梳狀濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述基于運動分量的亮色度分量后處理模塊根據(jù)所述空間域的模擬復合視頻信號 梳狀濾波模塊、所述視頻特征分析模塊和所述基于視頻特征的運動檢測模塊 提供的信息進行后處理，得到穩(wěn)定優(yōu)質的圖像分量。
14.如權利要求l所述的三維自適應聯(lián)合梳狀濾波系統(tǒng)，其特征在于，所述基于運動分量的亮色度分量后處理模塊可以對得到的亮度色度分量進行后 處理，還可以利用如下公式對色度進行正交解調和濾波而得到色差分量。c6(")4對峙,(")si如)]to(")="f(c,(").c+4;
全文摘要
一種三維自適應聯(lián)合梳狀濾波系統(tǒng)，包括模擬復合視頻信號行及場數(shù)據(jù)延遲模塊，便于梳狀濾波處理；空間域的模擬復合視頻信號梳狀濾波及檢測模塊，為三維梳狀濾波模塊提供參考信號；視頻特征分析模塊，為三維梳狀濾波提供三維亮色分離的參考信號；基于視頻特征的運動檢測模塊，將三維亮色分離的度量映射到該模塊的運動量檢測上；視頻特征/運動量自適應三維梳狀濾波模塊，進行亮度和色度的濾波，得到最后的亮色值；基于運動分量的亮色度分量后處理模塊，對得到的亮度分量進行后處理，對色度進行解調和濾波，完成基于運動量的亮度和色度后處理。本發(fā)明既可以保證運動圖像的高度細節(jié)，又能保證靜止圖像的完全亮色分離，并且可以進行方便配置。
文檔編號H04N9/78GK101540921SQ200810034788
公開日2009年9月23日 申請日期2008年3月19日 優(yōu)先權日2008年3月19日
發(fā)明者(請求不公開姓名) 申請人:上海威璞電子科技有限公司