專利名稱：過濾區(qū)塊效應的圖像處理方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種圖像處理方法及裝置，尤其涉及一種用于判斷圖像中的 邊緣是否為區(qū)塊效應、并將該區(qū)塊效應加以過濾的圖像處理方法及裝置。
背景技術：
在圖像處理的技術領域中，MPEG ( Moving Picture Experts Group )壓縮 技術和(或)JPEG ( Joint Photographic Experts Group )壓縮技術被大量地應 用在圖像的編譯碼、傳送、儲存及播放等相關應用上， 一般來說，圖像在壓 縮過程中會經(jīng)過離散余弦變換(Discrete Cosine Transform, DCT)因而會同 時產(chǎn)生許多問題，例如，由于在壓縮時每個DCT區(qū)塊(例如8x8區(qū)塊)都是 個別地被編碼，而沒有考慮到鄰近區(qū)塊間的相似性，因此將壓縮過的圖像譯 碼后，對于轉換系數(shù)較差的量化將會導致區(qū)塊邊界上的不連續(xù)性 (discontiunity )， 一4殳稱為區(qū)塊效應(block effect )。
在現(xiàn)有技術中，主要通過MPEG/JPEG在壓縮時所提供的相關信息，進 而可以將圖像中的區(qū)塊效應移除，然而，當今世界上圖像傳播的媒介相當多， 使得原始的視頻來源往往已不可知，因此對于圖像處理的后端來說，所能得 到的壓縮相關信息也非常少，在此情形下，如何能有效地將圖像中的區(qū)塊效 應移除，仍是需要解決及考慮的課題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種用于檢測圖像中的區(qū)塊效應、并將該區(qū) 塊效應加以過濾的圖像處理方法及裝置，以解決上述問題。
本發(fā)明公開一種圖像處理方法，用于處理至少一個圖像，包括；險測該 圖像中至少一個邊緣；根據(jù)該邊緣選擇至少一個第一像素與至少一個第二像 素；判斷該第一像素與該第二像素的差異值是否落入預設范圍內，以決定該 邊緣是否為區(qū)塊效應；以及過濾所4全測到的該區(qū)塊效應。
本發(fā)明還公開一種圖像處理裝置，用于處理至少一個圖像，包括邊緣檢測器，用于檢測該圖像中至少一個邊緣；區(qū)塊效應檢測器，耦合至該邊緣 檢測器，用于判斷該邊緣是否為區(qū)塊效應；以及區(qū)塊效應過濾器，耦合至該 邊緣檢測器及該區(qū)塊效應檢測器，用于過濾所檢測到的該區(qū)塊效應。


圖1為本發(fā)明圖像處理裝置的實施例的功能方塊示意圖; 圖2為本發(fā)明圖像處理方法的實施例的流程圖； 圖3為對應圖2的延續(xù)流程圖。 主要組件符號說明
101 圖像處理裝置
102 邊緣檢測器
103 區(qū)塊效應;f全測器
104 區(qū)塊效應過濾器
105 計數(shù)器
106 記錄器
107 控制器
具體實施例方式
請參閱圖1，其為本發(fā)明圖像處理裝置101的實施例的功能方塊示意圖。 圖像處理裝置101可用來處理多個圖像，且本發(fā)明所稱的圖像為由多個像素 (pixel)所構成的數(shù)字圖像(digital image),而這些像素值可為RGB格式中 的R、 G或B像素值、或可為YUV格式中的亮度值或彩度值、或為其它常 見視頻規(guī)格中的任一種代表像素的顯示特性的數(shù)值。如圖所示，圖像處理裝 置101包括邊緣檢測器(edge detector) 102、區(qū)塊效應檢測器(block effect detector) 103、區(qū)塊效應過濾器(block effect filter ) 104、計數(shù)器(counter) 105、記錄器(recorder) 106及控制器(controller) 107,其中區(qū)塊效應4全測 器103耦合至邊緣檢測器102;區(qū)塊效應過濾器104耦合至邊緣檢測器102 及區(qū)塊效應檢測器103;計數(shù)器105耦合至區(qū)塊效應檢測器103;記錄器106 耦合至區(qū)塊效應檢測器103;而控制器107耦合至區(qū)塊效應檢測器103、區(qū)塊 效應過濾器104、計數(shù)器105及記錄器106。
請同時參閱圖2與圖3，圖2為本發(fā)明圖像處理方法的實施例的流程圖，
6而圖3為對應圖2的延續(xù)流程圖。如圖所示，圖1所示的圖像處理裝置101 所執(zhí)行的圖像處理方法包括以下步驟
步驟502:檢測圖像中多個邊緣；
步驟504:從這些邊緣中選取一個邊緣來進行處理；
步驟506:從該邊緣，決定出圖像區(qū)塊，并從該圖像區(qū)塊中，選擇至少 一個像素與該像素的至少 一個相鄰像素，并計算該像素與該相鄰像素間的像
素值差異是否落入預設范圍內？如果是，則繼續(xù)下一個步驟508,否則，跳 至步驟520;
步驟508:判定該邊緣為區(qū)塊效應；
步驟510:將目前所檢測到的區(qū)塊效應的總數(shù)加上遞增值(例如1 ); 步驟512:記錄該區(qū)塊效應的位置；
步驟514:判斷該區(qū)塊效應的位置與前一區(qū)塊效應的位置間的差值是否 等于該前一區(qū)塊效應的位置與前二區(qū)塊效應的位置間的另一差值？如果是， 則繼續(xù)下一個步驟516，否則，跳至步驟520 (亦即略過步驟516及518不執(zhí)
行)；
步驟516:檢查另一圖像中對應于該圖像之該區(qū)塊效應的位置上是否存 在另一區(qū)塊效應？如果是，則繼續(xù)下一個步驟518,否則，跳至步驟520 (亦 即略過步驟518不執(zhí)行)；
步驟518:過濾該區(qū)塊效應；
步驟520:判斷是否已經(jīng)處理完該圖像中所有邊緣？如果是，則繼續(xù)下 一個步驟524,否則，繼續(xù)另一個步驟522;
步驟522:由這些邊緣中選擇下一個邊緣，然后回到步驟506以對該下 一個邊緣進行處理；
步驟524:判斷目前所累計的所有區(qū)塊效應的總數(shù)是否低于預設閥值？ 如果是，則繼續(xù)下一個步驟526,否則，繼續(xù)另一個步驟528;
步驟526:在處理下一張圖像時將步驟514、 516及518略過不執(zhí)行；
步驟528:在處理下一張圖像時仍需執(zhí)行步驟514、 5]6及518;
步驟530:判斷是否有下一張圖像需要處理？如果是，則繼續(xù)下一個步 驟532，否則，此流程結束；以及
步驟532:將目前所有區(qū)塊效應的總數(shù)重置為初始值(例如0),然后回 到步驟502以對下一張圖像進行處理。以下開始說明圖像處理裝置101執(zhí)行圖2和3的圖像處理方法的細節(jié)。 首先，邊緣檢測器102檢測圖像中多個邊緣(edge )(步驟502 )， 一般來說， 索貝爾濾波器(Sobel filter)與拉普拉斯濾波器(Laplace filter)是兩種常見 的可用來檢測出邊緣的濾波器，由于其功能與運作為本領域所熟知，因此不 另外詳述；接著，區(qū)塊效應檢測器103會從這些邊緣中選擇邊緣來進行處理 (步驟504 );然后，區(qū)塊效應檢測器103判斷該邊緣附近至少一個像素與該 像素的至少一個相鄰像素間的像素值差異是否落入預設范圍內(步驟506 ), 根據(jù)實施例，該像素從該邊緣的一邊選擇出來，該相鄰像素由該邊緣的另一 邊選擇出來或在邊緣上的像素選擇出來，此外，圖像中常見的邊緣通常有兩 種第一種為真實物體的邊緣(real edge)，也就是圖像中對象的邊緣，第二 種為區(qū)塊效應產(chǎn)生的邊緣，當邊緣檢測器102決定邊緣之后，可以進一步由 區(qū)塊效應檢測器103來比較該邊緣兩側的相鄰的像素值差異而判斷出該邊緣 是屬于何種形式的邊緣， 一般來說，如果像素值差異大于第一值，則可判斷 出該邊緣為真實物體的邊緣，而如果像素值差異小于該第一值且大于第二值 時(也就是落入本發(fā)明的預設范圍內)，則可判斷出該邊緣為區(qū)塊效應，請注 意，本領域技術人員只要在理解上述原理之后，就有能力根據(jù)實際情形(例 如實驗經(jīng)驗值)決定出適當?shù)牡谝恢怠⒌诙导跋鄬念A設范圍。
如果在步驟506中判斷得知該像素值差異落入預設范圍內，則區(qū)塊效應 檢測器103可判定該邊緣為區(qū)塊效應(步驟508 );接著，計數(shù)器105會將目 前所檢測到的區(qū)塊效應的總數(shù)加1 (步驟510)，且記錄器106會記錄該區(qū)塊 效應的位置(步驟512),然后控制器107會判斷該區(qū)塊效應的位置與前一區(qū) 塊效應的位置間的差值是否等于該前一 區(qū)塊效應的位置與前二區(qū)塊效應的位 置間的另一差值(步驟514);請注意，在其它的實施例中，控制器107也可 以經(jīng)由判斷依次出現(xiàn)的多個區(qū)塊效應的位置是否連續(xù)并間隔固定數(shù)值(例如 8)，也即判斷這些區(qū)塊效應的出現(xiàn)位置是否具有某種規(guī)律性，而達到步驟514 相同的功效；接下來，如果在步驟514中判斷得知這些差值確實相等，則區(qū) 塊效應檢測器103將檢查另一圖像中對應于該圖像之該區(qū)塊效應的位置上是 否存在著另一個區(qū)塊效應(步驟516),在此實施例中，該另一圖像為時間軸 上該圖像的前一張圖像；又，如果該另一圖像中確實存在該另一個區(qū)塊效應， 則區(qū)塊效應過濾器104會對該邊緣進行低通(low pass )濾波處理以過濾該區(qū) 塊效應(步驟518)， 一般來說，中間值(median)濾波處理就為一種常見的低通濾波處理；另一方面，如果該另一圖像中并未存在該另一個區(qū)塊效應， 則控制器107會控制區(qū)塊效應過濾器104暫時無效(disabled),這樣，步驟 58就會被略過不執(zhí)行而使流程跳至步驟520;再者，如果在步驟514中判斷 得知這些差值不相等，則控制器107也會控制區(qū)塊效應過濾器104暫時無效， 這樣，步驟518就會被略過不執(zhí)行，且此時也不需進行步驟516的檢查工作， 因而流程可以直接跳至步驟520。
請注意，本發(fā)明的圖像處理裝置10]可以同時處理兩張圖像，或者先將 步驟516所指的該另一圖像儲存于圖像緩沖器(image buffer )中以供后續(xù)處 理，而實際上應采用哪種方式較為有利，取決于圖像處理裝置101的處理頻 寬跟運算能力；此外，步驟516識別出時間軸上區(qū)塊效應的出現(xiàn)位置是否一 致，因此該另一圖像可以是時間軸上該圖像的前一張圖像、前面第二張圖像 或前面的任一圖像，并且在其它實施例中，該另一圖像更可以是時間軸上該 圖像的后一張圖像、后面第二張圖像或后面的任一圖像；再者，控制器107 也可以參考不同時間點的3張(或以上)圖像來判斷時間軸上區(qū)塊效應的位 置是否一致。
另一方面，如果在步驟506中判斷得知該像素值差異并未落入該預設范 圍內，則會跳至步驟520,此時，區(qū)塊效應檢測器103將判斷是否已經(jīng)處理 完該圖像中所有邊緣(步驟520)。
如果于步驟520中判斷得知并未處理完所有的邊緣，則區(qū)塊效應檢測器 103將由這些邊緣中選取尚未處理過的下一個邊緣(步驟522 )，而后回到步 驟506以對該下一個邊緣進行處理。
另一方面，如果于步驟520中判斷得知所有邊緣都已經(jīng)處理完畢，控制 器107將判斷目前所累計的所有區(qū)塊效應的總數(shù)是否低于預設閥值 (threshold )(步驟524 );如果此時區(qū)塊效應的總數(shù)確實低于預設閥值，表示 先前所檢測出的區(qū)塊效應并不是真正的區(qū)塊效應，則控制器107會控制區(qū)塊 效應過濾器104暫時無效，這樣，當圖像處理裝置101處理下一張圖像時會 略過步驟518而不執(zhí)行，且此時也不需進行步驟514的判斷工作及步驟516 的檢查工作，因此當圖像處理裝置101處理下一張圖像時會將步驟514、 516 及58都略過不執(zhí)行(步驟526),這樣，便可避免不當?shù)膮^(qū)塊效應消除操作 而造成圖像畫質劣化；請注意，本領域技術人員只要在理解上述原理之后， 就有能力根據(jù)實際情形(例如實驗經(jīng)驗值)而決定出適當?shù)念A設閥值；另一
9方面，如果此時區(qū)塊效應的總數(shù)并不低于預設閥值，則控制器107會維持區(qū) 塊效應過濾器104有效(enabled),這樣，當圖像處理裝置101處理下一張圖 像時會執(zhí)行步驟518，并且，步驟514及516也需恢復執(zhí)行(步驟528 )。
在此實施例中，控制器107在每一張圖像中所有邊緣都處理完畢后，才 判斷目前所累計的所有區(qū)塊效應的總數(shù)是否低于該預設閥值，然而不應以此 來作為本發(fā)明的限制，更進一步來說，控制器107也可以在其它時間點來對 區(qū)塊效應的總數(shù)進行判斷工作，例如可在每一張圖像中至少IO個邊緣處理完 畢后進行判斷。
最后，圖像處理裝置101將判斷是否有下一張圖像需要處理(步驟530 ); 如果判斷得知沒有其它圖像需要處理，則整個流程至此結束，另一方面，如 果判斷得知仍有其它圖像需要處理，則計數(shù)器105會將目前所有區(qū)塊效應的 總數(shù)重置為0 (步驟532 )，然后回到步驟502以對下一張圖像進行處理。
本發(fā)明的圖像處理方法及裝置能將區(qū)塊效應過濾而增加圖像的清晰度， 并且完全不需要MPEG或JPEG壓縮與解壓縮時的信息，也無須利用原始未 壓縮前的圖像，因此，不管圖像有沒有經(jīng)過壓縮，也不管圖像是否經(jīng)過放大 (例如8x8區(qū)塊放大為16x16區(qū)塊)、縮小(例如16x16區(qū)塊縮小為8x8區(qū)塊) 或平移(shift )，都可以經(jīng)由實施本發(fā)明而檢測出區(qū)塊效應并加以過濾。
請注意，本發(fā)明的實施例中所描述的技術及原理可應用于各種不同的圖 像處理裝置中，例如靜態(tài)圖像處理裝置(如數(shù)字相機)、或是動態(tài)視頻統(tǒng)(如 液晶顯示器)(Liquid Crystal Display, LCD )、液晶電視(LCD TV)或數(shù)字 電視(digital TV)等，本領域技術人員只要在理解本發(fā)明所公開的實施例的 操作方式及原理之后，就有能力將本發(fā)明應用于其它相類似的技術領域當中。
此外，任何熟悉電子電路設計、數(shù)字信號處理或數(shù)字圖像處理的人員在 了解本發(fā)明實施例的操作原理之后，可根據(jù)各種硬件電路設計或軟件程序編 輯的原理來實現(xiàn)上述的圖像處理方法及裝置。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，任何根據(jù)本發(fā)明申請要求保護的范 圍所做的等效變化與修改，都應屬于本發(fā)明的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種圖像處理方法，用于處理圖像，包括檢測該圖像中至少一個邊緣；根據(jù)該邊緣選擇至少一個第一像素與至少一個第二像素；判斷該第一像素與該第二像素的差異值是否落入預設范圍內，以決定該邊緣是否為區(qū)塊效應；以及過濾所檢測到的該區(qū)塊效應。
2. 如權利要求1所述的圖像處理方法，其中根據(jù)該邊緣選擇至少一個第 一像素與至少 一個第二像素的步驟包括根據(jù)該邊緣，決定圖像區(qū)塊；以及從該圖像區(qū)塊中，選擇至少一個第一像素與至少一個第二像素。
3. 如權利要求1所述的圖像處理方法，還包括 累計目前所檢測到的區(qū)塊效應的總數(shù)；以及 根據(jù)該總數(shù)來控制過濾所檢測到的該區(qū)塊效應的步驟的執(zhí)行。
4. 如權利要求3所述的圖像處理方法，其中根據(jù)該總數(shù)來控制過濾所檢 測到的該區(qū)塊效應的步驟的執(zhí)行的步驟包括當該總數(shù)低于預設閥值時，暫停過濾所檢測到的該區(qū)塊效應的步驟的執(zhí)行。
5. 如權利要求1所述的圖像處理方法，其中檢測該圖像中至少一個邊緣 的步驟檢測該圖像中多個邊緣，且該圖像處理方法還包括記錄多個區(qū)塊效應的位置；以及根據(jù)這些區(qū)塊效應的位置來控制過濾所檢測到的該區(qū)塊效應的步驟的執(zhí)行。
6. 如權利要求5所述的圖像處理方法，其中根據(jù)這些區(qū)塊效應的位置來 控制過濾所檢測到的該區(qū)塊效應的步驟的執(zhí)行的步驟包括判斷目前區(qū)塊效應的位置與前一區(qū)塊效應的位置間的第 一差值，是否等 于該前 一 區(qū)塊效應的位置與前二區(qū)塊效應的位置間的第二差值；以及如果該第 一差值與該第二差值不相等，則暫停過濾所檢測到的該區(qū)塊效 應的步驟的執(zhí)行。
7. 如權利要求1所述的圖像處理方法用于處理多個圖像，且該圖像處理方法還包括檢查另 一 圖像中對應于該圖像的該區(qū)塊效應的位置上是否存在另 一 區(qū)塊 效應；以及如果不存在該另 一區(qū)塊效應，則暫停過濾所纟僉測到的該區(qū)塊效應的步驟 的執(zhí)行。
8. 如權利要求7所述的圖像處理方法，其中該另一圖像為時間軸上該圖像的前一張圖像。
9. 如權利要求1所述的圖像處理方法，其中該預設范圍在第一臨界值與 第二臨界值之間，且該第一臨界值大于該第二臨界值。
10. 如權利要求9所述的圖像處理方法，其中，如果該差異值在該第一 臨界值與該第二臨界值之間，則判定該邊緣為區(qū)塊效應。
11. 如權利要求9所述的圖像處理方法，其中，如果該差異值大于該第 一臨界值，則判定該邊緣為該圖像中的對象邊緣。
12. —種圖像處理裝置，用于處理至少一個圖像，包括 邊緣檢測器，用于檢測該圖像中至少一個邊緣；區(qū)塊效應檢測器，耦合至該邊緣檢測器，用于根據(jù)該邊緣選擇至少一個 第 一像素與至少 一個第二像素，并判斷該第 一像素與該第二像素的差異值是 否落入預設范圍內，以決定該邊緣是否為區(qū)塊效應；以及區(qū)塊效應過濾器，耦合至該邊緣檢測器及該區(qū)塊效應檢測器，用于過濾 所才全測到的該區(qū)塊效應。
13.如權利要求12所述的圖像處理裝置，其中該邊緣檢測器檢測該圖像 中多個邊緣，該區(qū)塊效應檢測器判斷這些邊緣中每一個邊緣的附近是否存在 區(qū)塊效應，且該圖像處理裝置還包括計數(shù)器，耦合至該區(qū)塊效應檢測器，用于累計所檢測到的區(qū)塊效應的總 數(shù)；以及控制器，耦合至該計數(shù)器及該區(qū)塊效應過濾器，用于根據(jù)該總數(shù)來控制該區(qū)塊;:t應過濾器。
14. 如權利要求13所述的圖像處理裝置，其中該控制器在該總數(shù)低于預 設閥值時，將該區(qū)塊效應過濾器暫時無效。
15. 如權利要求12所述的圖像處理裝置，其中該邊緣檢測器檢測該圖像 中多個邊緣，該區(qū)塊效應檢測器判斷這些邊緣是否存在區(qū)塊效應，且該圖像處理裝置還包括記錄器，耦合至該區(qū)塊效應檢測器，用于記錄多個區(qū)塊效應的位置；以及控制器，耦合至該記錄器及該區(qū)塊效應過濾器，用于根據(jù)這些區(qū)塊效應 的位置來控制該區(qū)塊效應過濾器。
16. 如權利要求15所述的圖像處理裝置，其中該控制器判斷目前區(qū)塊效 應的位置與前一區(qū)塊效應的位置間的第一差值，是否等于該前一區(qū)塊效應的 位置與前二區(qū)塊效應的位置間的第二差值，如果該第一差值與該第二差值不 相等，則該控制器將該區(qū)塊效應過濾器暫時無效。
17. 如權利要求12所述的圖像處理裝置用于處理多個圖像，該區(qū)塊效應 檢測器還檢查這些圖像內另 一圖像中對應于該圖像的該區(qū)塊效應的位置上是 否存在另一區(qū)塊效應，且該圖像處理裝置還包括控制器，耦合至該區(qū)塊效應檢測器及該區(qū)塊效應過濾器，用于在該區(qū)塊 效應檢測器檢查出該另 一圖像中不存在該另 一 區(qū)塊效應時，將該區(qū)塊效應過 濾器暫時無效。
18. 如權利要求17所述的圖像處理裝置，其中該另一圖像為時間軸上該 圖像的前一張圖像。
19. 如權利要求12所述的圖像處理方法，其中該預設范圍在第一臨界值 與第二臨界值之間，且該第一臨界值大于該第二臨界值。
20. 如權利要求19所述的圖像處理方法，其中，如果該差異值在該第一 臨界值與該第二臨界值之間，則判定該邊緣為區(qū)塊效應。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像處理方法，用于處理至少一個圖像，該方法包括檢測該圖像中至少一個邊緣；根據(jù)該邊緣選擇至少一個第一像素與至少一個第二像素；判斷該第一像素與該第二像素的差異值是否落入預設范圍內，以決定該邊緣是否為區(qū)塊效應；以及過濾所檢測到的該區(qū)塊效應。
文檔編號H04N7/50GK101527842SQ20081008315
公開日2009年9月9日 申請日期2008年3月7日 優(yōu)先權日2008年3月7日
發(fā)明者歐欣穎, 趙柏偉 申請人:瑞昱半導體股份有限公司