專利名稱：去除圖像區(qū)塊效應(yīng)的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種圖像處理的方法及裝置，并且是特別關(guān)于一種去除圖 像的區(qū)塊效應(yīng)的方法及裝置。
背景技術(shù)：
在許多現(xiàn)有的圖像壓縮標準中，離散余弦變換(discrete cosine transform, DCT)為 一種普遍的編碼變換方式。 一般而言，在針對-f見頻框 (video frame)進行離散余弦變換之前，該視頻框會首先被分割為多個區(qū)塊 (bl。ck)，其中的每個區(qū)塊又各自包含8*8個像素(pixel)。離散余弦變換的 程序是分別針對每一個區(qū)塊各自進行。為了符合相關(guān)硬件或網(wǎng)絡(luò)頻寬的要求， 相較于原來未經(jīng)變換前的信號，經(jīng)過離散余弦變換及后續(xù)編碼程序的信號可 能會遺失某些高頻的特性，也可能會喪失部分與鄰近區(qū)塊的相關(guān)性，因此造 成所謂的區(qū)塊效應(yīng)(blocking effect)。在區(qū)塊效應(yīng)較明顯的圖像中，各區(qū)塊 之間會出現(xiàn)不平滑的顏色或亮度分界，嚴重影響該圖像的畫面質(zhì)量。
請參閱圖1,圖1是繪示視頻框10的示意圖。視頻框IO是由多個區(qū)塊 11所組成。各區(qū)塊11之間的水平邊緣12A與垂直邊緣12B即為可能產(chǎn)生區(qū) 塊爻文應(yīng)之處。
為了解決區(qū)塊效應(yīng)帶來的問題，在圖像處理的領(lǐng)域中包含了好幾種用以 消除區(qū)塊效應(yīng)的技術(shù)。以MPEG4所規(guī)范的方法為例，該視頻框10中的所有像 素是首先被儲存至容量等同于該視頻框10的尺寸的緩沖器(buffer)中。接 著，各種消除區(qū)塊效應(yīng)的技術(shù)是根據(jù)儲存于該緩沖器中的像素，先針對各區(qū) 塊11之間的所有水平邊緣12A進行去區(qū)塊效應(yīng)濾波(deblock filtering), 再針對各區(qū)塊11之間的所有垂直邊緣12B進行去區(qū)塊效應(yīng)濾波。
由于先前技術(shù)中所采用的緩沖器的容量必須等同于整個視頻框的尺寸， 視頻框的尺寸愈大，緩沖器的容量也必須相對應(yīng)地被提升，因此造成在硬件 方面相當高的花費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用以去除圖像區(qū)塊效應(yīng)的方法及裝置。根據(jù)本發(fā)明的方 法及裝置是將視頻框分割為多個大區(qū)塊，并以 一個大區(qū)塊作為每次進行去區(qū) 塊效應(yīng)濾波的基本單位。因此，根據(jù)本發(fā)明的緩沖器的容量僅需小于等于一 個大區(qū)塊的尺寸。相較于先前技術(shù)，本發(fā)明可使用的容量較小、價格較便宜 的緩沖器。
本發(fā)明假設(shè)每一個該大區(qū)塊分別包含M個像素，M為正整數(shù)。 一局部緩 沖器(local buffer)是預(yù)先提供，該局部緩沖器的容量是得以等同于N個像 素，N為小于等于M的正整數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的 一較佳具體實施例為 一種圖像調(diào)整方法。該圖像調(diào)整方法 首先由該等大區(qū)塊中選出一目標區(qū)域，并將該目標區(qū)域中的N個像素存入該 局部緩沖器。接著，該方法即針對儲存于該局部緩沖器中的該N個像素執(zhí)行 去區(qū)塊效應(yīng)濾波。
根據(jù)本發(fā)明的另 一較佳具體實施例為 一種圖像調(diào)整裝置。除了該局部緩 沖器之外，該圖像調(diào)整裝置還包含儲存模塊和濾波模塊。該儲存模塊是用以 由該等大區(qū)塊中選出一目標區(qū)域，并將該目標區(qū)域中的N個像素存入該局部 緩沖器。該濾波模塊則是用以針對儲存于該局部緩沖器中的該N個像素執(zhí)行 去區(qū)塊效應(yīng)濾波。
根據(jù)本發(fā)明的方法及裝置適用于如MPEG4、 JPEG、 H. 263等各種以區(qū)塊為 基本編解碼單位的圖像壓縮標準。
本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進一步的了解。


圖1是繪示視頻框10的示意圖。
圖2(A) 2(D)是一大區(qū)塊與該N個像素所構(gòu)成的區(qū)域的示意圖。
圖3(A) ~ 3(B)是繪示在該視頻框中重復如圖2(D)的楔形區(qū)域的示意圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的第一較佳具體實施例的圖像處理方法的流程圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二較佳具體實施例的圖像處理裝置的方塊圖。
圖6與圖7是繪示濾波模式?jīng)Q定單元包含八個平行處理單元的范例。10:— 見頻4匡 12A:水平邊緣 20:大區(qū)塊 S41 S42:流程步驟 51:局部緩沖器 5 3:濾波模塊
5 3B:直流偏移模式濾波單元 60:外部存儲器
11:區(qū)塊
12B:垂直邊緣
21、 22、 23、 24:區(qū)塊
50:圖像處理裝置
52:儲存模塊
5 3A:濾波模式?jīng)Q定單元
53C:內(nèi)定模式濾波單元
53A1:平行處理單元
具體實施例方式
本發(fā)明提供一種用以去除圖像區(qū)塊效應(yīng)的方法及裝置。本發(fā)明的方法及 裝置是將視頻框分割為多個大區(qū)塊。以MPEG4規(guī)范為例，該大區(qū)塊可包含六 個區(qū)塊，其中的四個區(qū)塊可被表示為Y,另外兩個區(qū)塊則可分別被表示為Cb
和C,-。
本發(fā)明是以 一個大區(qū)塊作為進行去區(qū)塊效應(yīng)濾波的基本單位，并可針對 大區(qū)塊中的同一種區(qū)塊類型進行去區(qū)塊效應(yīng)濾波。以MPEG4的規(guī)范為例，上 述的Y、 cb、 a即為所謂的區(qū)塊類型。由于圖像處理的眾多規(guī)范乃本領(lǐng)域技術(shù) 人員所知，因此不再于此贅述本發(fā)明的大區(qū)塊可能包含的區(qū)塊的數(shù)目、類型
及其意義。
本發(fā)明假設(shè)每一個大區(qū)塊分別包含M個欲處理的像素，M為正整數(shù)。以 下將以每一個大區(qū)塊分別包含四個區(qū)塊的情況為例。若每一個該區(qū)塊又各自 包含8*8個像素，則M等于4*8*8,也就是說，每一個大區(qū)塊包含有256個
欲處理的像素。
請參閱圖2(A),圖2(A)是繪示大區(qū)塊20的示意圖。大區(qū)塊20包含四個 欲處理的區(qū)塊21、 22、 23、 24。如圖2(A)所示，每個區(qū)塊又各自包含8*8個像素。
一局部緩沖器是預(yù)先提供。該局部緩沖器的容量可等同于N個像素的大 小，其中N為小于等于M的正整數(shù)。于實際應(yīng)用中，該局部緩沖器可能為隨 機存耳又暫存器(randomly accessible register)或?qū)捒偩€存儲器(wide-bus memory)。局部緩沖器的規(guī)格可依照實際需求設(shè)計，不限定于上述兩種。
圖4的流程圖是根據(jù)本發(fā)明的圖像處理方法的一較佳具體實施例。請參閱圖4,該圖像處理方法首先執(zhí)行步驟S41，由該等大區(qū)塊中選出一大區(qū)塊作 為目標區(qū)域，并將該目標區(qū)域的N個像素存入該局部緩沖器。接著，該方法 執(zhí)行步驟S42，針對儲存于該局部緩沖器中的該N個像素執(zhí)行去區(qū)塊效應(yīng)濾波。
根據(jù)不同的圖像處理標準的規(guī)范，步驟S42中的去區(qū)塊效應(yīng)濾波程序可 能各不相同。以MPEG4規(guī)范為例，步驟S42可能還包含濾波模式?jīng)Q定(mode decision)、直流偏移沖莫式濾波(DC offset mode f iltering)以及內(nèi)定才莫式濾 波(default mode filtering)等子步驟。上述的子步驟僅是以MPEG4規(guī)范為 例，并非用以限定本發(fā)明的范圍。
于實際應(yīng)用中，儲存于該局部緩沖器中的該N個像素在該目標區(qū)域中可 能如圖2(B)或圖2(C)中的陰影范圍所示，構(gòu)成矩形(rectangular),亦可能 如圖2(D)中的陰影范圍所示，構(gòu)成楔形(wedge)。該N個像素的選取有很大 的彈性，可依實際需求調(diào)整。
在圖2(B)所繪示的范例中，該N個像素所構(gòu)成的矩形區(qū)域涵蓋了區(qū)塊22 與區(qū)塊24之間的水平邊界。因此，針對該N個像素執(zhí)行去區(qū)塊效應(yīng)濾波是消 除區(qū)塊22與區(qū)塊24之間的區(qū)塊效應(yīng)。
在圖2 (C)所繪示的范例中，該N個像素所構(gòu)成的矩形區(qū)域涵蓋了區(qū)塊21 與區(qū)塊22,以及區(qū)塊23與區(qū)塊24之間的部分垂直邊界。因此，針對該N個 像素執(zhí)行去區(qū)塊效應(yīng)濾波是消除該等邊界的區(qū)塊效應(yīng)。
一般而言，該圖像處理方法會重復執(zhí)行步驟S41與步驟S42,直到該視 頻框中所有的大區(qū)塊皆已被執(zhí)行去區(qū)塊效應(yīng)濾波，藉此去除整個視頻框中的 區(qū)塊效應(yīng)。請參閱圖3。圖3(A)是繪示沿著垂直方向的鄰近區(qū)塊重復如圖2(D) 的楔形區(qū)域的示意圖；圖3(B)則是沿著水平方向的鄰近區(qū)塊重復如圖2(D) 的楔形區(qū)域的示意圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的圖像處理裝置的一較佳具體實施例。請參閱圖5， 除了該局部緩沖器51之外，該圖像處理裝置50還包含儲存模塊52和濾波模 塊53。正在被處理當中的視頻框一般是儲存于圖像處理裝置50外的外部存 儲器60中。儲存模塊52是連接至存儲器60,并是用以由該視頻框所包含的 多個大區(qū)塊中選出一大區(qū)塊作為目標區(qū)域，再將該目標區(qū)域中的N個像素存 入該局部緩沖器51。濾波模塊53則是用以針對儲存于局部緩沖器51中的該 N個像素執(zhí)行去區(qū)塊效應(yīng)濾波。經(jīng)過濾波模塊53處理之后的N個像素會再被重新寫入局部緩沖器51中。
根據(jù)不同的圖像處理標準的規(guī)范，濾波模塊53中的去區(qū)塊效應(yīng)濾波程序 可能各不相同。以MPEG4規(guī)范為例，濾波模塊53可能如圖5所示，包含濾波 模式?jīng)Q定單元53A、直流偏移模式濾波單元53B和內(nèi)定模式濾波單元53C。此 實施例僅是以MPEG4規(guī)范為例，并非用以限定本發(fā)明的范圍。
局部緩沖器51的容量大小可配合該目標區(qū)域的N個像素數(shù)目而定。若以 一個區(qū)塊包含8*8個像素為例，局部緩沖器51的容量可等同于8*10、 8*5或 甚至8*1個像素的大小。
于實際應(yīng)用中，濾波模塊5 3中的濾波模式?jīng)Q定單元5 3A可使用兩個以上 的平行處理單元(parallel process element)。 接下來以可容納8*10個像素 的局部緩沖器51說明。請參閱圖6及圖7。圖6與圖7是繪示濾波模式?jīng)Q定 單元5 3A包含八個平行處理單元53A1的范例。
于圖6所示范例中，儲存模塊52首先將十個像素區(qū)域r0 r9加載局部 緩沖器51。每一個像素區(qū)域各自包含8*1個像素。接著，濾波模塊53中的 八個平行處理單元53Al、直流偏移模式濾波單元53B、以及內(nèi)定模式濾波單 元53C，是用以針對該八十個像素進行去水平邊界區(qū)塊效應(yīng)濾波。
于圖7所示范例中，儲存模塊52首先將八個像素區(qū)域c0 c7加載局部 緩沖器51。每一個像素區(qū)域各自包含10*1個像素。接著，濾波模塊53中的 八個平行處理單元53Al、直流偏移模式濾波單元53B、以及內(nèi)定模式濾波單 元53C，是用以針對該八十個像素進行去垂直邊界區(qū)塊效應(yīng)濾波。于實際應(yīng) 用中，圖7的局部緩沖器51可包含旋轉(zhuǎn)單元(未顯示于圖中)，用以將配置垂 直于局部緩沖器51的像素區(qū)域c0 c7旋轉(zhuǎn)后再儲存于局部緩沖器51中，以 配合局部緩沖器51的存儲器配置。
由于本發(fā)明可以管線處理(pipeline processing)的方式處理水平邊界 與垂直邊界的區(qū)塊效應(yīng)，而非處理完水平邊界的區(qū)塊效應(yīng)之后再處理垂直邊 界的區(qū)塊效應(yīng)(或順序相反)，因而大量減少所需的緩沖存儲器容量。上述的 管線處理方式，以及濾波模式?jīng)Q定單元、直流偏移模式濾波單元與內(nèi)定模式 濾波單元執(zhí)行的工作，為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，于此不另做贅述。
圖像處理裝置50亦可還包含重復模塊(未顯示于圖中)，以重復地操控儲 存模塊52與該濾波模塊5 3,直到該視頻框中所有的大區(qū)塊皆已被執(zhí)行去區(qū) 塊效應(yīng)濾波。如上所述，本發(fā)明的方法及裝置適用于如MPEG4、 JPEG、 H. 263等各種以 區(qū)塊為基本編解碼單位的圖像壓縮標準。并且，根據(jù)本發(fā)明的緩沖器的容量 僅需小于等于一個大區(qū)塊的尺寸。相較于先前技術(shù)中動輒容量上千像素的緩 沖器，本發(fā)明可使用容量較小、價格較便宜的緩沖器。
通過以上較佳具體實施例的詳述，是希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征 與精神，而并非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發(fā)明的范疇加以限制。 相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請 的權(quán)利要求范圍的范疇內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用以去除圖像區(qū)塊效應(yīng)的方法，適用于去除視頻框的圖像區(qū)塊效應(yīng)，該視頻框包含多個大區(qū)塊，每一個該大區(qū)塊包含M個像素，其中M為正整數(shù)，一局部緩沖器是預(yù)先提供，該方法包含下列步驟(a)由該等大區(qū)塊中選出一目標區(qū)域；(b)將該目標區(qū)域中的N個像素儲存于該局部緩沖器，其中N為小于等于M的正整數(shù)；(c)針對儲存于該局部緩沖器中的該N個像素執(zhí)行去區(qū)塊效應(yīng)濾波；以及(d)重復執(zhí)行步驟(a)、(b)及(c)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中儲存于該局部緩沖器中的該N個像 素在該目標區(qū)域中構(gòu)成矩形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中儲存于該局部緩沖器中的該N個像 素在該目標區(qū)域中構(gòu)成楔形。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(c)所執(zhí)行的去區(qū)塊效應(yīng)濾波 至少包含濾波模式?jīng)Q定、直流偏移模式濾波以及內(nèi)定模式濾波其中之一。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(c)是以管線處理的方式，針 對該目標區(qū)域的至少一水平邊界與至少一垂直邊界進行去區(qū)塊效應(yīng)濾波。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法是適用于以區(qū)塊為基本編解碼單 位的圖像壓縮標準。
7. —種用以去除圖像區(qū)塊效應(yīng)的裝置，適用于去除視頻框的圖像區(qū)塊效 應(yīng)，該視頻框包含多個大區(qū)塊，每一個該大區(qū)塊包含M個像素，其中M為正 整數(shù)，該裝置包含儲存模塊，用以由該等大區(qū)塊中選出一目標區(qū)域；局部緩沖器，用以儲存該目標區(qū)域中的N個像素，其中N為小于等于M 的正整數(shù)；以及濾波模塊，用以針對儲存于該局部緩沖器中的該N個像素執(zhí)行去區(qū)塊效 應(yīng)濾波。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，該裝置還包含重復模塊，用以重復地操控該儲存模塊與該濾波模塊，直到該視頻框皆 已^皮沖丸4亍去區(qū)塊效應(yīng)濾波。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中該局部緩沖器的容量等同該N個像素的大小。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中該局部緩沖器為隨機存取暫存器 或?qū)捒偩€存儲器。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中該局部緩沖器包含旋轉(zhuǎn)單元，若 該N個像素的配置垂直于該局部緩沖器，該旋轉(zhuǎn)單元是用以將該N個像素旋 轉(zhuǎn)后再儲存于該局部緩沖器中。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中儲存于該局部緩沖器中的該N個像素在該目標區(qū)域中構(gòu)成矩形。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中儲存于該局部緩沖器中的該N個 像素在該目標區(qū)域中構(gòu)成楔形。
14. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中該濾波模塊還包含下列硬件中的 至少一個濾波模式?jīng)Q定單元、直流偏移模式濾波單元和內(nèi)定模式濾波單元。
15. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，該裝置是適用于以區(qū)塊為基本編解碼 單位的圖像壓縮標準。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用以去除圖像區(qū)塊效應(yīng)的方法，適用于去除視頻框的圖像區(qū)塊效應(yīng)。該視頻框包含多個大區(qū)塊，并且每一個該大區(qū)塊分別包含M個像素。一局部緩沖器是預(yù)先提供。該方法首先由該等大區(qū)塊中選出一目標區(qū)域，并將該目標區(qū)域的N個像素存入該局部緩沖器，其中N為小于等于M的正整數(shù)。接著，該方法即針對儲存于該局部緩沖器中的該N個像素執(zhí)行去區(qū)塊效應(yīng)濾波。
文檔編號H04N7/26GK101527841SQ20081008209
公開日2009年9月9日 申請日期2008年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月6日
發(fā)明者楊國威, 黃清風 申請人:瑞昱半導體股份有限公司