CN101282488B - 成像装置、信号处理电路和信号处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种信号处理方法。该方法包括：通过使构成输入的数字信号的每个像素经受预定的滤波操作来生成包含输入的数字信号的量化精度以下的高精度分量的输出信号，从而得到了包括目标像素及其周围像素的一组预定数量的像素，并且当从目标像素的变化量落入预定阈值范围内时，对周围像素执行所述操作，当从目标像素的变化量超过预定阈值范围时，对目标像素执行所述操作；从边缘保持平滑滤波器输出的信号中分离出高精度分量；将由高精度分量分离部件分离出的高精度分量添加到输入的数字信号中。

Description

成像装置、信号处理电路和信号处理方法

技术领域

本发明涉及成像装置、信号处理电路、信号处理装置、信号处理方法和计算机程序产品。具体地，本发明涉及应用到上述各项的如下技术，其中从作为数字信号输出的视频信号再现原始信号的在不通过量化确定的级别上的信息。 

背景技术

当把模拟信号转换成数字信号时，可以通过采样频率和量化位数(量化比特率)来确定数字信号中的信息量。采样频率决定着可由尼奎斯特抽样定理表示的最大频率，而量化比特率决定着振幅方向上的精确度。换句话说，量化比特率决定着数字信号的最小变化量。如果由量化比特率决定的最小变化量相对于所表达的信号来说太大，则人们将会察觉出所谓的量化失真。 

因此，为了防止量化失真很明显，提前将输入到模数转换器(下文称为A/D转换器)的模拟信号的动态范围调整成A/D转换器的动态范围。然而，如果执行该处理的话，原始信号的A/D转换器中量化精度以下的信息可能会消失。 

图1A示出输入A/D转换器的模拟信号的波形的示例。图1B示出当将输入A/D转换器的模拟信号的动态范围调整成A/D转换器的动态范围时的信号的波形的示例。在该示例中，A/D转换器具有8位的量化比特率。图1B所示示例示出在与由图中箭头指示的8位范围上的高精确度部分相应的信息在经过A/D转换器时消失了。 

此外，摄像机等中的数字信号处理可能导致数字信号的最小变化量相对于所表达的信号变得过大的现象。例如，如果在黑暗的地方等进行拍摄时执行陡增益调整(steep gain adjustment)，原始信号的最低有效位数据将会移向高阶位。结果，可能出现所表达的视频给人的印象可能灰阶(gray scale)不足的问题。当执行用于校正三原色的信号的伽马特性的伽马校正以符合监视器的伽马特性时，同样会出现类似的问题。 

当存在这些问题时，用于平滑地表达输出信号的灰阶的有效测量用来增加量化比特率。然而，A/D转换器的性能一般很有限。因此，有选择地增加量化比特率是很困难的。此外，考虑到制造成本，存在可能不使用具有高量化比特率的A/D转换器的场合。 

在不增加A/D转换器的量化比特率的情况下，例如，有一种对从A/D转换器输出的信号的最低有效位方向的位数进行扩展的方法并且随机噪声被合成到被扩展的部分。在现有技术中还采用了另一种方法，其用于在保持输入到A/D转换器的原始信号的信息的同时，根据A/D转换之后的数字信号再现原始信号的在不由A/D转换器的量化确定的级别上的高精度分量。 

图2示出用于再现原始信号的在不由量化确定的级别上的高精度分量的电路的配置示例。用于再现不由量化确定的级别上的高精度分量的电路在下文中被称为量化精度再现电路。例如，该电路可应用于摄像机等。为了校正由经过模数转换的原始信号或者具有极大调整增益的数字信号的最低有效位的增加而产生的灰阶不足，该电路生成了从原始信号(“n”位)添加到最低位的高精度分量(“m”位)，以得到“n+m”位的量化比特率。 

量化精度再现电路包括，例如，低通滤波器201、高精度分量分离部件202和高精度分量添加部件203。低通滤波器201生成具有“n’+m”位长的数字信号，该数字信号包含在不由量化确定的级别上的信号分量(高精度分量)。图3A到图3D示出在m＝1的情形下的低通滤波器201的输出的示例。在图3A到图3D所示的示例中，通过数字化原始信号得到的数字信号具有8位信号长度“n”。 

低通滤波器201计算两个数字信号的平均值，以输出包含原始信号的在不由量化确定的级别上的位信息的信号。图3A-1和3A-2分别示出要处理的两个数字信号。这两个信号是8位数字信号，并且它们被相加在一起 以形成9位输出信号，如图3B所示。换句话说，这两个信号穿过低通滤波器201，从而生成了具有位长为9位的信号(即，“n(8)+m(1)”位＝9位)。 

图3A到图3D中沿垂直方向延伸的虚线指示小数点。如图3C所示，图3B所示的信号被划分以调整数位。然后，计算得到的小数点之后的结果部分(1位)(如图3C所示)就是高精度分量。如图3A到图3D所示，图2中所示的高精度分量分离部件202执行从由低通滤波器201输出的信号中分离“m”位的高精度分量的处理。之后，高精度分量添加部件203将由高精度分量分离部件202分离出的m位添加到“n”位数据信号(原始信号)的最低位。 

换句话说，图4A所示的“n”位原始信号失去了由虚线表示的在不由量化确定的级别上的分量。然而，通过经过低通滤波器201，可以生成包含在不由量化确定的级别上的分量的信号，如图4B所述。之后，高精度分量分离部件202从上述信号中去除“m”位高精度分量。此外，如图4D所示，生成信号，以使得高精度添加部件203把图4C中所分离出的“m”位信号添加到图4A的原始“n”位信号中。这样的处理导致了高精度分量的再现，而无需增加A/D转换部件中的量化比特率。 

然而，根据上述方法，高精度分量的再现可能会受到高频分量(例如边缘和噪声)的影响。此外，量化精度的再现效果的提高可能会导致图像质量的劣化。因此，在现有技术中已经采用了用于检测高精度分量并根据检测出的高精度分量的量来控制高精度分量的再现的方法。 

日本未审查专利申请公开No.2006-222479公开了检测高精度分量并根据检测出的高精度分量的量来控制该高精度分量的再现效果。 

发明内容

图5示出上述量化精度再现电路的配置示例。图5所示的量化精度再现电路接收按照与图2所示的电路的类似方式经A/D转换器转换成数字信号并且经受增益控制的视频信号。 

图5中所示的量化精度再现电路包括低通滤波器201、高精度分量分 离部件202、高精度分量添加部件203、高频检测部件204和高频分量控制输出部件205。低通滤波器201从输入的“n”位原始信号生成具有位长为“n+m”的数字信号。高精度分量分离部件202从由低通滤波器201输出的“n+m”位信号中分离出“m”位的信号(高精度分量)。高精度分量添加部件203将“m”位的信号(高精度分量)添加到所输入的“n”位原始信号中，从而输出具有位长为“n+m”的数字信号。 

上述参考图5的量化精度再现电路的配置与图2所示的量化精度再现电路相同。然而，图5所示的量化精度再现电路还包括：高频检测部件204，用于检测“n”位原始信号中的高频分量；以及高频分量控制输出部件205，用于根据高频检测部件204的检测结果控制量化精度的再现效果。 

高频检测部件204检测原始信号中的高频分量，并且然后根据所检测出的高频分量的大小输出一个值。高频分量控制输出部件205根据高频检测部件204输出的值的大小生成增益函数。之后，高频分量控制输出部件205利用该增益函数在原始信号和具有高精度分量的量化精度再现信号之间执行阿尔法混合(alpha blending)。替代地，从原始信号生成的高精度分量与根据高频检测部件204的检测结果生成的增益相乘。得出的值被添加到从高精度分量添加部件203输出的具有位长位“n+m”的量化精度再现信号中。这样的处理可以在基本上保持所有的原始信号的特性的同时再现量化精度。 

在这样的量化精度再现电路中，高频的检测精度是很重要的。此外，根据对高频分量的检测结果适当控制量化精度的再现效果也是很重要的。如果没有适当的执行这些处理，所生成的量化精度再现信号的频率特性可能会比原始信号要劣化。这种现象可能会随着再现位数的增加而频繁出现。此外，当要被添加的再现位数增加时，在具有大的边缘值变化等的高频部件分的波形中可能会出现链接状(linking-like)现象。 

然而，如果期望用于精确检测边缘、噪声、画面等的各种高频分量以防止上述现象的机制并且实现适当控制量化精度的再现效果，则处理可能会很复杂，并且电路规模变得较大。例如，公知用来对联合图像专家组 (JPEG)等进行处理的离散余弦变换(DCT)等是很有用的，但是其处理是很复杂的，因此会导致非常大的电路规模。 

本发明解决了与传统方法和装置相关联的上述和其他问题。希望提供一种成像装置、信号处理电路、信号处理装置、信号处理方法和计算机程序产品，用于在无需大电路的情况下实现量化精度的适当再现。 

根据本发明的实施例提供了一种成像装置，该成像装置包括成像部件和模/数转换部件，模/数转换部件用于将由成像部件获取的视频信号转换成数字信号。当在该成像装置中执行量化精度再现时，相对于构成从模/数转换部件输出的视频信号的每个像素，获得一组预定数量的像素(包括目标像素及其周围像素)。当相对目标像素的变化量在预定阈值范围内时，周围像素经受滤波操作。当相对目标像素的变化量在预定阈值范围外时，目标像素经受滤波操作。这样，生成了包含在不由模/数转换部件中的量化确定的级别上的高精度分量的输出信号。此外，高精度分量被从输出信号中分离出，并且被高精度分量分离部件分离出的高精度分量被添加到从模/数转换部件输出的信号中。 

上述滤波处理使得能够去除高频分量的影响，并再现出在不由模/数转换部件中的量化确定的级别上的高精度分量。 

根据本发明的实施例，没有必要包括任何其它部件，例如高频检测部件或高频分量控制输出部件。这样，可以在无需去除高频分量的影响的同时再现在不由模/数转换部件中的量化确定的级别上的高精度分量。因此，电路可以减小到最小的规模。 

附图说明

图1A和图1B是说明根据现有技术的A/D转换器中丢失高频分量的示例的特性图，其中，图1A说明在输入到A/D转换器之前的信号的特性，图1B说明从A/D转换器输出时信号的特性。 

图2是说明现有技术量化精度再现电路的配置示例的框图。 

图3A到图3D是说明现有技术的再现量化精度处理的示意图，其中图3A-1、图3A-2、图3B、图3C、和图3D分别示出了信号。 

图4A到图4D是说明现有技术的再现量化精度处理的示意图，其中图4A、图4B、图4C、和图4D分别示出了信号。 

图5是说明现有技术的量化精度再现电路的配置示例的框图。 

图6是说明根据本发明的实施例的摄像机的内部配置的示例的框图。 

图7是说明根据本发明的实施例的量化精度再现电路的内部配置的示例的框图。 

图8A和图8B是说明根据本发明的实施例的边缘保持平滑滤波器的滤波处理的示例的特性图，其中，图8A和图8B分别说明了滤波处理的示例。 

图9A和图9B是说明根据本发明的实施例的边缘保持平滑滤波器的滤波处理的另一示例的特性图，其中，图9A和图9B分别说明了滤波处理的示例。 

图10是说明根据本发明的实施例的边缘保持平滑滤波器的滤波处理的示例的流程图。 

图11是说明根据本发明的另一实施例的信息处理装置的配置示例的示意图。 

具体实施方式

下面将参考图6到图10来描述根据本发明的实施例的成像装置。图6是说明该实施例的成像装置被应用到的摄像机的原理配置的框图。图6中所示的摄像机包括图像传感器1、2、3，视频放大器4、5、6，A/D转换器7、8、9，视频信号处理部件16，微型计算机17和操作部件18。视频信号处理部件16包括校正电路10、增益控制电路11、量化精度再现电路12、亮度控制电路13、伽马校正电路14和输出信号生成电路15。 

在图6所示的摄像机中，来自目标的光通过包括透镜(未示出)等的光学系统入射到各个图像传感器1、2、3的光接收部件。然后，各种颜色的光线(红色(R)、绿色(G)、蓝色(B))被光电转换。在该实施例中，该摄像机配备有用于红、绿、蓝的三个图像传感器，但是传感器的数量并不局限于此。替代地，例如，该摄像机可配备有用于四种不同颜色的 图像传感器。 

图像传感器1、2和3根据目标的光生成构成视频信号的各种原色信号，并且然后将这三原色信号(R信号、G信号和B信号)提供给各个视频放大器4、5和6。这里，视频信号可以应用于任何运动画面和静止画面。 

视频放大器4、5和6是增益控制设备，例如自动增益控制(AGC)电路。视频放大器4、5和6控制原色信号的增益，并且将具有受控增益的原色信号提供给各个A/D转换器7、8和9。此外，A/D转换器7、8和9将输入的模拟信号转换成数字信号，并且然后将经过转换的信号提供给视频信号处理部件16。 

在该实施例中，视频信号处理部件16包括校正电路10、增益控制电路11、量化精度再现电路12、亮度控制电路13、伽马校正电路14和输出信号生成电路15。首先，视频放大器4、5、6和A/D转换器7、8、9将原色信号R、G和B调整到适当的水平，然后，量化信号被输入视频信号处理部件16的校正电路10。 

校正电路10对输入的三原色信号执行内插处理及其有关信号处理(例如滤波处理和浓淡处理(shading processing))，之后将经过处理的信号提供给增益控制电路11。 

增益控制电路11将从校正电路10输入的三原色信号的增益调整到适当水平，然后将该信号提供给量化精度再现电路12。 

量化精度再现电路12生成具有再现的量化精度的信号，同时去除在从增益控制电路11输入的三原色信号中包括的高频分量的影响。后面将详细描述量化精度再现电路12。 

为了得到预定亮度范围内的视频信号，亮度控制电路13从由量化精度再现电路12输入的信号中提取出亮度信号，从而控制亮度信号的高亮度区的振幅特性。结果，从图像传感器输出的信号的动态范围被压缩，之后，将经过压缩的信号提供给伽马校正电路14。 

伽马校正电路14根据诸如阴极射线管(CRT)或液晶显示面板的监视器(接收机)的伽马特性对从亮度控制电路13输入的三原色信号中的每 个信号执行校正，之后，将利用伽马校正的各种原色信号提供给输出信号生成电路15。 

输出信号生成电路15将从伽马校正电路14输入的三原色信号转换成最后输出格式的视频信号，之后，将经过转换的信号输出到外部。例如，输出信号生成电路15可以用作编码器电路。也就是说，该电路将三原色信号转换成色差信号，以符合正如全国电视系统委员会(NTSC)系统或逐行倒相(PLA)系统的信号标准，之后，利用子载波信号(未示出)对该信号进行调制。此外，当要输出的信号是模拟信号时，输出信号生成电路可以配置得包括D/A转换器，以将从编码器电路输出的经量化的色差信号转换成模拟信号。 

微型计算机17是控制部件的一个示例，其控制着视频信号处理部件16中的各个电路。此外，微型计算机17控制着光学系统的各个部件(例如，透镜(未示出)；视频放大器4、5、6等)的操作。操作部件18包括设置在摄像机上的按钮键、软键(软键被分配给显示在安装在该摄像机上的监视器的屏幕上的图标)等。基于操作的操作信号通过界面(未示出)输入到微型计算机17。微型计算机17根据基于由用户操作操作部件18输入的操作信号或者提前定义的特定设置等的计算机程序来执行预定的操作和对每个电路的控制。计算机程序存储在非易失存储器中，例如，内置型只读存储器(ROM)。 

此外，微型计算机17被可选地连接到驱动电路(未示出)。根据需要，磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等也连接到微型计算机17。按照需要，将从这些磁盘中读出的计算机程序安装到微型计算机17中包括的RAM等中。 

在具有上述结构的摄像机中，图像传感器1、2和3将目标的图像光光电转换成红(R)、绿(G)、蓝(B)的原色信号。之后，视频放大器4、5和6以及A/D转换器7、8和9将该原色信号调整成具有适当电平的模拟信号，之后通过量化将该模拟信号转换成数字信号。每个经过量化的原色信号分别在校正电路10和增益控制电路11中经过适当的校正和增益控制处理。之后，信号被输入量化精度再现电路12。从输入量化精度再现 电路12中的信号去除高频分量的影响，并再现其量化精度。之后，具有再现的量化精度的信号被输入亮度控制电路13。该信号在亮度控制电路13中经过适当的亮度压缩处理，然后被输入伽马校正电路14。经过伽马校正的原色信号中的每个被转换成要在输出信号生成电路中输出的最后视频信号输出格式。 

图7示出图6所示摄像机中包括的量化精度再现电路12的结构的示例。图7所示的量化精度再现电路包括边缘保持平滑滤波器121、高精度分量分离部件123和高精度分量添加部件124。在该示例中，可以将厄普西隆(ε)滤波器用作边缘保持平滑滤波器121。厄普西隆(ε)滤波器具有平滑小振幅信号(例如，在维持信号中具有不期望的大振幅变换的分量时添加到该信号中的随机噪声)的特性。当要在滤波处理中使用的像素值中的像素值的变化量小于对于目标像素值的预定阈值时，本实施例中的边缘保持平滑滤波器121对这些像素值执行滤波处理。相反，如果来自目标像素值的像素值的变化量超过该阈值，目标像素值经受滤波处理。对按照上述得到的像素值执行滤波处理。之后，生成包含在不由量化确定的级别上的高精度分量的信号。在图8和图9中示出边缘保持平滑滤波器121的滤波处理的示例。 

在该示例中，对位于滤波器中央的目标像素以及位于该目标像素周围的四个像素(共5个像素)执行滤波处理。如图8A和图9A所示，经过滤波处理的像素分别由点P0到P5表示。图中垂直方向上由“Th”表示的箭头表示阈值的范围。注意，经过滤波处理的像素的数量不限于5个，并且可以任意定义像素的数量。 

图8A示出像素P2被定义为目标像素。另外，图8A示出目标像素P2和位于其周围的像素P0、P1、P3和P4接收滤波处理。在像素P0和P1的情况下，相对目标像素P2的变化量落在阈值Th内。因此，像素P0和P1的值直接接收滤波操作。相反，在像素P3和P4的情况下，相对目标像素P2的变化量超出阈值Th。因此，目标像素P2被用于接收滤波操作。图8B示出接收滤波操作的像素值的分布。在该图中，像素值分别被表示为F0到F4。 

在图8A中所示像素值P0和P1的情况中，相对目标像素值P2的变化量在阈值Th范围内。因此，像素值P0和P1可以分别直接输出作为F0和F1。在像素值P3和P4的情况中，相对目标像素值P2的变换量超过阈值Th。因此，目标像素P2的值被使用并输出作为像素值F3(＝P2)和F4(＝P2)。 

图9A示出目标像素从P2移到P3的处理的示例。当像素P3被设定成目标像素时，参考作为中心的目标像素P3重新设定阈值Th。如果目标像素设定为P3，则周围像素中像素P1、P4和P5相对于目标像素P3的变化量在阈值范围内，而对于目标像素P2，其变化量超过阈值范围。因此，如图9B所示，像素值F1、F4和F5(它们相对于目标像素P3的变化量在阈值Th的范围内)分别保持图9A中的像素值P1、P4和P5而不改变。目标像素P3的值替代了像素值F2。 

图10示出边缘保持平滑滤波器121的处理的示例的流程图。如图10所示，首先，提取目标像素周围的像素的值相对目标像素的值的变换量(步骤S1)。之后，判断该变换量是否在阈值Th的范围内(步骤S2)。如果变化量在阈值Th的范围内，则对周围像素的像素值执行滤波处理(步骤S3)。如果变化量超过阈值Th，则对目标像素的像素值执行滤波处理(步骤S4)。注意，在对要经受滤波处理的像素值重复与滤波器的抽头(tap)数目相同次数的判断处理之后，最后执行该滤波处理。 

例如，上述执行的处理保留了从像素值P2到像素值P3的相对较大变化，而平滑了相对于以目标像素值为中心的阈值的相对较小的放大(高频分量)。然后，根据被平滑的信号再现在不由量化确定的级别上的高精度分量。这里，与随机噪声等相比，包括生成的高精度分量的信号示出与原始信号之间的高相关性(relativity)。 

返回参考图7，“a”位数字信号输入边缘保持平滑滤波器121。然后，该信号在边缘保持平滑滤波器121中被按照上述内容进行处理。结果，该信号作为包含“b”位高精度分量的具有“a+b”位长度的信号而被输出。该信号被输入高精度分量分离部件123，然后，“b”位高精度分量被从该信号中分离出。之后，高精度分量添加部件124将由高精度分量分 离部件123分离出的“b”位信号添加到具有“a”位的原始信号的最低位。之后，可以得到具有再现的量化精度的信号。应当注意，在高精度分量分离部件123中分离出的位数可被可选地设定为任何位数。 

由于摄像机是按照上面所述配置的，所以能够去除高频分量的影响，同时再现量化精度。这样，可以最小化电路的尺寸。 

另外，由于使用了厄普西隆(ε)滤波器，因此可以去除高频分量的影响，从而可以再现更适当的量化精度。 

另外，厄普西隆(ε)滤波器保留了信号的不期望的大振幅变化分量，从而即使在具有大振幅变化的部分(例如，边缘或脉冲)也可以生成与原始信号具有高相关性的高精度分量。 

此外，上述实施例描述了将厄普西隆(ε)滤波器用作边缘保持平滑滤波器的示例。然而，可以使用任何类型的边缘保持平滑滤波器(例如，诸如高斯滤波器或箱式滤波器的双边滤波器(bilateral filter))或其它滤波器。 

此外，上述实施例应用于具有成像部件和模/数转换部件的摄像机。替代地，本发明的实施例可以应用于通过输入模拟信号或数字信号执行上述信号处理(再现量化精度的处理)的信号处理装置、信息处理装置等。 

信息处理装置的示例包括计算机、打印机、游戏控制台、个人数字助理(例如，便携式计算机、移动电话、便携式视频游戏机以及电子书)、图像再现装置(例如，光盘设备以及家用服务器)、监视器、电视接收机以及音频信号再现装置等。 

图11示出将量化再现电路304安装在信息处理装置310上的示例。图11所示的信息处理装置310包括外部接口部件306以及显示部件303，外部接口部件306用于接收从发射设备310和介质302发送的广播信号和通信数据。此外，在图11所示的示例中，信息处理装置310包括显示部件303。然而，该信息处理装置310并不限于此配置，因此其可以是没有显示部件的信息处理装置。 

本领域技术人员应当了解，在不脱离所附权利要求的精神和范围内可以根据设计需求和其它因素作出各种修改、组合、子组合和替换。 

本发明包含于2007年4月3日向日本专利局提交的日本专利申请2007-097594有关的主题，其全部内容通过参考结合于此。 

Claims (7)

1.一种成像装置，该装置包括：

成像部件；

模/数转换部件，用于将由所述成像部件获得的视频信号转换成数字信号；

边缘保持平滑滤波器，其中，构成从所述模/数转换部件输出的所述视频信号的每个像素受到预定的滤波运算，以生成包含在所述模/数转换部件的量化精度以下的高精度分量的输出信号，其中，包括目标像素及其周围像素的一组预定数量的像素被获得，并且当相对所述目标像素的变化量落入预定阈值范围内时，对所述周围像素执行所述滤波运算，当来自所述目标像素的变化量在所述预定阈值范围之外时，对所述目标像素执行所述滤波运算；

高精度分量分离部件，用于从输出自所述边缘保持平滑滤波器的所述信号中分离出所述高精度分量；以及

高精度分量添加部件，用于将由所述高精度分量分离部件分离出的所述高精度分量添加到从所述模/数转换部件输出的信号中。

2.如权利要求1所述的成像装置，其中

所述边缘保持平滑滤波器是ε滤波器。

3.如权利要求1所述的成像装置，其中

所述边缘保持平滑滤波器是双边滤波器。

4.如权利要求1所述的成像装置，其中

所述高精度分量添加部件将由所述高精度分量分离部件分离出的所述高精度分量添加到从所述模/数转换部件输出的所述视频信号的最低位。

5.如权利要求1所述的成像装置，其中

所述高精度分量分离部件从输出自所述边缘保持平滑滤波器的所述信号中分离出具有预定位数的高精度分量。

6.一种信号处理电路，该电路包括：

边缘保持平滑滤波器，其中，构成输入的数字信号的每个像素受到预定的滤波运算，以生成包含在所述输入的数字信号的量化精度以下的高精度分量的输出信号，其中，包括目标像素及其周围像素的一组预定数量的像素被获得，并且当相对所述目标像素的变化量落入预定阈值范围内时，对所述周围像素执行所述滤波运算，当相对所述目标像素的变化量在所述预定阈值范围之外时，对所述目标像素执行所述滤波运算；

高精度分量分离部件，用于从输出自所述边缘保持平滑滤波器的所述信号中分离出所述高精度分量；以及

高精度分量添加部件，用于将由所述高精度分量分离部件分离出的所述高精度分量添加到所述输入的数字信号中。

7.一种信号处理方法，该方法包括以下步骤：

通过使构成输入的数字信号的每个像素经受预定的滤波运算来生成包含在所述输入的数字信号的量化精度以下的高精度分量的输出信号，从而获得包括目标像素及其周围像素的一组预定数量的像素，并且当相对所述目标像素的变化量落入预定阈值范围内时，对所述周围像素执行所述滤波运算，当相对所述目标像素的变化量在所述预定阈值范围之外时，对所述目标像素执行所述滤波运算；

从所述输出信号中分离出所述高精度分量；以及

将从所述输出信号分离出的所述高精度分量添加到所述输入的数字信号中。

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