CN101790089A - 去方块滤波方法及影像处理装置 - Google Patents

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CN101790089A CN 200910000978 CN200910000978A CN101790089A CN 101790089 A CN101790089 A CN 101790089A CN 200910000978 CN200910000978 CN 200910000978 CN 200910000978 A CN200910000978 A CN 200910000978A CN 101790089 A CN101790089 A CN 101790089A
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徐正运
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Abstract

本发明是关于一种去方块滤波方法及影像处理装置，所述的方法用以处理至少一影像，影像包含多个像素。此方法包含：利用此影像中相邻像素间的多个像素数据差异，求得此影像的一方块边界偏移量，以决定出影像中的多个像素方块边界；以及选择性地对这些方块边界进行一去方块化处理。依上述去方块滤波方法及影像处理装置，能够准确地判断相邻方块的方块边界的位置，因此于对一影像去方块化后能得到较佳的显像质量。

Description

去方块滤波方法及影像处理装置
技术领域
本发明有关一种影像处理装置及方法，尤有关于一种去除一影像中的区块现象的影像处理装置及方法，具体来说是关于一种去方块滤波方法及影像处理装置。
背景技术
在进行影像传输时，一般会对影像进行压缩再进行传输以减少使用网络的带宽，而MPEG(Moving Picture Experts Group)是一般常用的影像压缩技术。
图1示意地显示包含4个像素方块(macroblock)的一个局部影像。进行影像压缩时，MPEG技术以每一8×8像素方块为单位进行压缩，于解码时亦以8×8像素方块12为单位进行解码。然而，解码后所产生的影像有时会被稳约地观察出其包含多个方块，在此称为方块效应(block effect)(或马赛克现象)。
形成方块效应的原因说明如下。以MPEG技术压缩原始影像时，以8×8像素方块为单位进行压缩，因为高频信息大多在量化(quantization)过程中被去除，故被压缩后的像素方块大多只剩低频的信息(直流(DC)系数，例如平均亮度)。若对被压缩的像素方块进行解码而形成影像11时，由于二个像素方块间的平均亮度(或直流系数)通常会有一定的差距，故造成靠近方块边界13的像素125及124间的亮度差异往往过大，而形成方块效应。
另一方面，在包含多个节目的影像信号传递过程中，基于各种原因，原始影像有时会被删除其四周围的像素，而且每一个节目被删除的像素列数或行数不一，而于节目切换时会造成后级影像处理装置可能无法预期影像中各相邻像素方块的方块边界，以顺利进行去方块滤波处理。以图1影像11的例子而言，为一完整影像的左上角局部影像，其中最左边四列像素以虚线表示的像素代表被删除的像素，使得方块边界13由原始影像的第8列像素及第9列像素间变成位于处理后影像的第4列像素及第5列像素间。
为消除方块效应，亦即模糊化所有的方块边界13，最佳的方式是将去方块滤波器(DeBlock Filter)设于MPEG II的解码器(decoder)中，这是因为MPEG II解码器接收MPEG数据流(stream)，而MPEG数据流本身带有像素方块边界的相关信息，且MPEG II解码器有能力去解码MPEG数据流以准确地判断相邻方块的边界位置，因此去方块滤波器就能在正确的位置去除方块效应。
然而，无论是否能接收到MPEG数据流，上述方块效应是可能存在所有影像处理装置之中。而如何能在无法接收到MPEG数据流的情况下正确判断出相邻方块的边界，进而消除上述方块效应，实为目前业界面对的一大挑战。
发明内容
依本发明一实施例的目的在于提供一种去方块滤波方法及影像处理装置，其能够准确地判断相邻方块的方块边界的位置，进而消除上述方块效应。
依本发明一实施例，提供一种去方块滤波方法，用以处理至少一影像，影像包含多个像素。此方法包含：利用该影像中一第一方向上相邻像素间的多个像素数据差异，求得该影像的一方块边界偏移量，以决定出该影像中的各相邻像素方块间一第二方向的方块边界；以及，选择性地对这些方块边界进行该第一方向上的去方块化处理；其中，该第一方向为水平或垂直方向，且该第二方向与该第一方向垂直。于一实施例中此方法更包含：判断此方块边界偏移量是否可靠以决定一滤波选择信号的值的步骤。较佳地，该选择性地对这些像素方块进行去方块化处理的步骤包含：依据此滤波选择信号选择性地对该第二方向的这些方块边界进行该第一方向的去方块化处理的步骤。
依本发明一实施例，提供一种影像处理装置用以处理至少一影像。影像处理装置包含一方块边界决定装置及一去方块滤波器。较佳地更包含一滤波控制装置。方块边界决定装置，利用该影像中一第一方向上相邻像素间的多个像素数据差异，求得该影像的一方块边界偏移量，以决定出该影像中各相邻像素方块间一第二方向的方块边界。去方块滤波器，选择性地对该第二方向的这些方块边界进行该第一方向的去方块化处理。其中，该第一方向为水平或垂直方向，且该第二方向与该第一方向垂直。滤波控制装置用以判断方块边界偏移量是否可靠以决定一滤波选择信号的值。于一实施例，去方块滤波器还可以依据此滤波选择信号选择性地对该第二方向的这些方块边界进行该第一方向的去方块化处理。于一实施例中，去方块滤波器包含一低通滤波器。
依上述去方块滤波方法及影像处理装置，能够准确地判断相邻方块的方块边界的位置，因此于对一影像去方块化后能得到较佳的显像质量。
本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1示意地显示包含4个像素方块(macroblock)的一个局部影像。
图2显示本发明一实施例的去方块滤波方法的流程图。
图3显示本发明一实施例的去方块滤波方法的流程图。
图4显示本发明一实施例的决定出一图场中的多个方块边界的方法的流程图。
图5显示本发明一实施例的一视频的一图场的多个像素。
图6显示靠近一方块边界的多个像素间的亮度值与位置关系图。
图7显示将图5的像素分成多个群组的示意图。
图8显示图7的各像素边界特征值的示意图。
图9显示依本发明一实施例图7的各像素边界特征值被加权后的值；以及各群组的权重叠加值的示意图。
图10A显示本发明一实施例去方块化增益及像素间的亮度差异量的关系图。
第10B图显示原始影像及由Vs、Ve、Hs、He所框住的有效影像范围的关系图。
图11显示本发明一实施例的影像处理装置的功能方块图。
主要组件符号说明：
11、210a   影像
12         像素方块
124        像素
125        像素
13         方块边界
300        影像处理装置
301        方块边界决定装置
302        去方块滤波器
303        滤波控制装置
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
本发明利用二个像素方块之间的平均亮度(或直流系数)有相对较大差距的特性，在无法接收到MPEG数据流的情况下，通过统计影像中相邻像素间的亮度差异程度，来决定出影像的各方块边界，并模糊化这些方块边界以减少方块效应，进而得到较佳的影像质量。
图2显示本发明一实施例的去方块滤波方法的流程图。依据本发明一实施例的去方块滤波方法，用以处理一影像(图场(field)或帧(frame))，该影像包含多个像素，此方法包含：
步骤S02：利用此影像中第一方向上(可以为水平或垂直方向，本实施例假设为水平方向)各相邻像素间的亮度((luminance))差异，求得此影像的一方块边界偏移量(即方块边界位置)，以决定出此影像中的第二方向的方块边界。其中，该第二方向垂直于该第一方向。
步骤S04：选择性地对此些第二方向的方块边界进行该第一方向的去方块化处理。
于另一实施例中，步骤S02依据此影像中第一方向上各相邻像素间的色度(chrominance)差异，求得此影像的一方块边界偏移量，以决定出此影像中的第二方向的方块边界。
图3显示本发明一实施例的去方块滤波方法的流程图。依据本发明一实施例的去方块滤波方法，能够用以处理一视频，此视频包含多个图场且各图场包含多个像素，此方法包含：
步骤S12：利用各图场中水平方向上的相邻像素间的多个亮度差异，求得此图场的一方块边界偏移量，以决定出此图场中的多个垂直方块边界。
步骤S14：判断此方块边界偏移量是否可靠以产生一滤波选择信号的值。
步骤S16：选择性地对这些垂直方块边界进行一水平去方块化处理。于一实施例中依据该滤波选择信号选择性地对这些垂直方块边界进行去水平方块化处理。其中，此滤波选择信号的值包含一致能滤波值或一禁能滤波值，将于后述。
图4显示本发明一实施例的决定出一图场中的多个垂直方块边界的方法的流程图。图5显示一视频的一图场的多个像素。图场210a包含多个像素，data(i，j，k)表示行坐标为i且列坐标为j的像素所含的像素数据，像素数据可以为亮度或色度，例如k＝1，表示亮度值Y；k＝2，表示色差值U；k＝3，表示色差值V。请注意，因为篇幅的关系，图5以一图场仅包含c1～c24列及r1～r9行的像素为例来做说明。图6显示靠近一方块边界的多个像素间的亮度值与位置关系图。请参考图4、图5及图6，依据本发明一实施例决定出一图场中的垂直方块边界的方法包含：
步骤S122：计算此图场中水平方向上相邻像素间的亮度差异，并依据这些亮度差异求得这些像素相对应的像素边界特征值。于本实施例中以水平方向上相邻像素间的亮度差异是否符合一边界特征关系式求得此像素边界特征值。当符合时此像素边界特征值为第一值1；当不符合时此像素边界特征值为第二值0。此边界特征关系式不加以限制，于本领域具有通常知识者可以依产品需求设定。
请参考图6，两相邻像素的像素数据data(i，j，1)及data(i，j+1，1)间的亮度差异absdiff(i，j)＝abs(data(i，j，1)-data(i，j+1，1)，其中函数abs()指绝对值函数。
每一像素的像素边界特征值以edgeh(i，j)表示。由于靠近方块边界的两相邻像素的像素数据data(i，j，1)及data(i，j+1，1)的亮度差异相对会较大，所以此边界特征关系式可以包含亮度差异absdiff(i，j)大于一第1临界值th1的条件(1)。例如edgeh(i，j)＝(absdiff(i，j)＞＝th1)。一图场中有时会出现例如黑与白的区块或物体的边缘，为避免上述误判此边界特征关系式可以更包含亮度差异absdiff(i，j)小于一第2临界值th2的条件(2)。例如edgeh(i，j)＝(absdiff(i，j)＞＝th1&&absdiff(i，j)＜＝th2)。为方便说明，在此最靠近或紧邻方块边界的像素以下称为边界像素。为增加判断的正确性，可以再增加边界像素与边界像素间的亮度差异absdiff(i，j)大于边界像素与一般像素间的亮度差异absdiff(i，j-1)及absdiff(i，j+1)的条件(3)。包含上述条件(1)～(3)的边界特征关系式可以为edgeh(i，j)＝(absdiff(i，j)＞＝th1&&absdiff(i，j)＜＝th2)&&absdiff(i，j-1)＜＝absdiff(i，j)*fract_th&&absdiff(i，j+1)＜＝absdiff(i，j)*fract th，其中fract_th设为一小于1且大于0的值，使得absdiff(i，j-1)及absdiff(i，j+1)皆小于absdiff(i，j)。当像素(i，j)符合上述边界特征关系式时，其相对应像素边界特征值edgeh(i，j)为第一值1；不符合时此像素边界特征值edgeh(i，j)为第二值0。
步骤S124：将这些像素在水平方向上分成多个群组。
步骤S126：依据这些群组中具有第一值的这些像素边界特征值，决定方块边界偏移量。
图7为显示将图5的像素分成8个群组的示意图。图8显示图7的各像素边界特征值的示意图，该图中已将像素省略藉以更清楚地显示像素边界特征值。如图7及图8所示，以每8个像素为一周期，将水平方向上的像素分成8个群组b1～b8，并利用8个计数器累计每一群组的像素边界特征值edgeh(i，j)为第一值的个数。将具有最多个数的该群组，设为一方块边界偏移量，以决定图场的垂直方块边界。本实施例群组b5中像素边界特征值为第一值1的个数为25个，为最多个数，因此将b5设成方块边界偏移量。再参照图7，之后可再依群组b5以8个像素为单位而区别出多个列方向的垂直方块边界分别介于c5～c6、c13～c14、c21～c22之间(图7中以垂直实线显示)。
于一实施例中，更可以用一权重关系增加具有第一值1的像素边界特征值edgeh(i，j)的权重，以拉开方块边界及像素边界间的差距。更具体而言，以edge_cnt_inc(idx)代表每一像素边界特征值edgeh(i，j)的权重值，以edge_cnt(idx)代表每一群组的权重叠加值。当判断edgeh(i，j)为第二值0时使edge_cnt_inc(idx)等于0；当判断edgeh(i，j)等于第一值1且edgeh_cnt_inc(idx)小于一默认值(于本实施例中为8)时，递增edgeh(i，j)的权重值，例如以edge_cnt_inc(idx)＝edge_cnt_inc(idx)+inc_th增加edgeh(i，j)的权重，其中inc_th为任一默认值，于本实施例中为2。叠加每一群组中的权重值edge_cnt_inc(idx)后可得权重叠加值edge_cnt(idx)。当一图场的多个像素排成一rowsize×colsize数组时，可以依据下述程序代码求得这些edge_cnt_inc(idx)及edge_cnt(idx)。图9显示依本发明一实施例图8的各像素边界特征值被加权后的值；以及各群组的权重叠加值的示意图。请参考图9，图9为以下述程序代码求得这些edge_cnt_inc(idx)及edge_cnt(idx)的一示例。mod(j，8)为求j除以8的余数函式。
for i＝1:rowsize
  for j＝1:colsize
    idx＝mod(j，8)+1；
    if(edgeh(i，j)＝＝0)
      edge_cnt_inc(idx)＝0；
    else
      edgeh_cnt_inc(idx)＝edgeh_cnt_inc(idx)+inc_th；
      if(edgeh_cnt_inc(idx)＞8)
        edgeh_cnt_inc(idx)＝8；
      end
      edgeh_cnt(idx)＝edgeh_cnt(idx)+edgeh_cnt_inc(idx)；
    end
  end
end
求出edge_cnt(idx)的最大值max1edgeh及第二大值max2edgeh，再将具有最大值max1edgeh的该群组，设为一方块边界偏移量blockh_offset，以决定图场中的垂直方块边界。于本实施例中将群组b5设为方块边界偏移量blockh_offset。于一实施例中可以依下述方程式求得方块边界偏移量blockh_offset、最大值max1edgeh(最大权重叠加值)及第二大值max2edgeh。
max1edgeh＝1；
max2edgeh＝1；
blockh_offset＝1；
for i＝1:8
  if(edgeh_cnt(i)＞max 1edgeh)
     max2edgeh＝max1edgeh；
     max 1edgeh＝edgeh_cnt(i)；
     blockh_offset＝i；
     elseif(edgeh_cnt(i)＞max2edgeh)
    max2edgeh＝edge_cnt(i)
  end
end
依据本发明一实施例判断该方块边界偏移量是否可靠的步骤包含：
依据该最大值max1edgeh(最大权重叠加值)来判断方块边界偏移量是否可靠。于本实施例中判断该最大值max1edgeh是否大于一临界值maxedgeh_th，甚者还可以更判断该最大值max1edgeh与第二大值max2edgeh的差异关系是否超过一预定值，例如max1edge/(max2edge+minedge_th)＞＝maxedgeh_ratio_th。
于一实施例中，当判断该方块边界偏移量是不可靠时，可以更计算目前图场的方块边界偏移量的不可靠度blockh_idle_cnt。于本实施例中，每当判断该方块边界偏移量为不可靠时，将不可靠度blockh_idle_cnt加1。当目前图场的方块边界偏移量的不可靠度blockh_idle_cnt大于或等于一默认值blockh_idle_cnt_th时，使blockh_idle_cnt归零并将滤波选择信号blockh_offset_valid设为0，用以禁能(disable)水平去方块滤波器(将于后述)而不执行对这些像素方块的方块边界进行一水平去方块化处理的步骤。
于一实施例中，当判断该边界偏移量为可靠时，可以进行一可靠度运算，用以计算目前图场的方块边界偏移量的可靠度blockh_valid_cnt，且当可靠度blockh_valid_cnt超过一可靠临界值blockh_invalid_cnt_th时，将滤波选择信号的值设为1(致能滤波值)，用以致能水平去方块滤波器(将于后述)而执行对这些像素方块的方块边界进行一水平去方块化处理的步骤。
可靠度运算包含：利用目前图场的方块边界偏移量与上一个图场的一先前方块边界偏移量间的关系，计算目前图场的方块边界偏移量的可靠度blockh_valid_cnt。更详言之，于一实施例中，判断目前图场的方块边界偏移量blockh_offset是否不等于上一个图场的先前方块边界偏移量blockh_offset_save，亦即blockh_offset～＝blockh_offset_save。若不等于时，则将可靠度blockh_valid_cnt减1，并且当可靠度blockh_valid_cnt小于或等于一可靠临界值blockh_invalid_cnt_th时，使可靠度blockh_valid_cnt归零并将滤波选择信号blockh_offset_valid设为0，用以禁能水平去方块滤波器。若等于时，则将可靠度blockh_valid_cnt加1，并且当可靠度blockh_valid_cnt大于一可靠临界值blockh_valid_cnt_th时，使可靠度blockh_valid_cnt再等于此可靠临界值blockh_valid_cnt_th并将滤波选择信号blockh_offset_valid设为1，用以致能水平方块滤波器。
于本领域具有通常知识者，能够依上述说明自行修改及变化。例如，依据本发明一实施例，亦可以利用如下程序代码执行判断方块边界偏移量是否可靠并决定一滤波选择信号的值的步骤。
hratio＝max1edge/(max2edge+minedge_th)；
if(max1edge＞maxedgeh_th&&hratio＞＝maxedgeh_ratio_th)
   blockh_idle_cnt＝0；
   if(blockh_offset～＝blockh_offset_save)&&
                                         blockh_valid_cnt＞0)
   blockh_valid_cnt＝blockh_valid_cnt-1；
   if(blockh_valid_cnt＜＝blockh_invalid_cnt_th)
      blockh_valid_cnt＝0；
      blockh_offset_valid＝0；
   end
else
   blockh_valid_cnt＝block_valid_cnt+1；
   blockh_offset_save＝blockh_offset；
   if(blockh_valid_cnt＞blockh_valid_cnt_th)
      blockh_valid_cnt＝blockh_valid_cnt_th；
   end
end
if(blockh_valid_cnt＝＝block_valid_cnt_th)
      blockh_offset_valid＝1；
  end
else
  blockh_idle_cnt＝blockh_idle_cnt+1；
  if(blockh_idle_cnt＝＝blockh_idle_cntth)
    blockh_idle_cnt＝0；
    blockh_offset_valid＝0；
    if(blockh_valid_cnt＞0)
      block_valid_cnt＝block_valid_cnt-1；
    end
  end
end
于本发明一实施例中，利用一水平去方块化滤波器执行选择性地对这些像素方块的垂直方块边界进行一水平去方块化处理的步骤。水平去方块化滤波器为一低通滤波器(lowpass filter)。一实施例中此低通滤波器利用一方块化增益gain，求得三个为gain/gain_th、(gain_th-2*gain)/gain_th、gain/gain_th的调整系数，并利用此些调整系数与一边界像素的亮度值、其左侧像素的亮度值、以及其右侧像素的亮度值，来调整边界像素的亮度值，以减少像素方块间的亮度差异，进而达到模糊化方块边界的目的。须注意的是，个别调整系数的大小，可视应用需要自行调整，但所有调整系数的和必须等于1。上述实施例利用三个像素的亮度值及上述三个调整系数，来调整或平均化边界像素的亮度值。于本发明另一实施例中，尚可利用水平方向的五个相邻像素(于其中包含有边界像素)的亮度值及五个调整系数(例如：0.5*gain/gain_th、0.5*gain/gain_th、(gain_th-2*gain)/gain_th、0.5*gain/gain_th、0.5*gain/gain_th)，来调整边界像素的亮度值。
于本发明一实施例中，gain_th设为128，并利用的如下关系式，来平均化边界像素的亮度值。
data(i，j，1)＝(data(i，j-1，1)*gain1(i，j)+
data(i，j，1)*(128-gain1(i，j)*2)+
data(i，j+1，1)*gain1(i，j))/128；
一实施例中，可再利用该边界像素与其左侧像素间的亮度差异以及该边界像素与其右侧像素间的亮度差异，来求得方块化增益gain。一实施例中，尚可以利用二个大小不同的去方块化增益来减少像素亮度的差异，其中边界像素使用较大的去方块化增益以得到较强的去方块化效果，而一般像素使用较小的去方块化增益而得到较弱的去方块化效果。
图10A显示本发明一实施例去方块化增益及像素间的亮度差异量的关系图。请参考图10A，亮度差异量absdiff_adj(i，j)＝(absdiff(i，j-1)+absdiff(i，j)*2+absdiff(i，j+1))*0.5。当亮度差异量absdiff_adj(i，j)小于或等于预定的一临界值diff_th时，由于亮度差异主要是由跨越方块边界引起，因此第一方块化增益gain1(i，j)设为预定的一增益初始值gain_init，利用最大的去方块化增益以得到最强的去方块化效果。当亮度差异量absdiff_adj(i，j)大于预定的临界值diff_th时，表示其亮度差异除了是跨越方块边界的因素之外还包含来自于方块内像素间的亮度差异，不需过强的去方块化效果，故将第一方块化增益gain1(i，j)递减，请参考下列方程式。gain1(i，j)＝gain_init-(absdiff_adj(i，j)-diff_th)*gain_slope。其中gain_slope为一预定的任意值。再者，第二方块化增益gain2(i，j)可以设为小于第一方块化增益gain1(i，j)。例如可以使gain2(i，j)＝gain1(i，j)*gain2_factor。gain2_factor为小于1且大于0的任意值。趋势上，方块化增益gain1(i，j)、gain2(i，j)越大，去方块化滤波器的去方块化效果越强。
另一方面，本发明一实施例更通过判断整体图场是偏动态、或偏高动态(high motion)、或偏低动态(low motion)，来动态调整方块化增益gain1(i，j)、gain2(i，j)，进而得到不同的去方块化效果。第10B图显示原始影像及由Vs、Ve、Hs、He所框住的有效影像范围的关系图。依据本发明一实施例，在目前图场cur及其前二个图场pre2间的有效影像范围内，利用如下程序代码统计亮度差绝对值y_diff(i，j，1)＝(abs(data(cur，i，j，1)-data(pre2，i，j，1))大于一亮度临界值yth的像素总数diff_cnt。
diff_cnt＝0；
for i＝Hs:He     ％有效影像范围的水平范围
 for j＝Vs:Ve    ％有效影像范围的垂直范围
   if(y_diff(i，j，1)＞y_th)
     diff_cnt＝diff_cnt+1；
   end
 end
end
接着，再从像素总数diff_cnt来判断整体目前图场cur是偏动态、或偏高动态、或偏低动态，例如当diff_cnt大于一预定值hmot_th时表示高动态；当diff_cnt介于预定值hmot_th及另一预定值mot_th时表示动态；当diff_cnt小于mot_th时表示偏低动态，并据此调整图10A中的参数gain_init及diff_th，进而调整方块化增益gain1(i，j)、gain2(i，j)的大小，如以下程序代码所示。
   if(diff_cnt＞hmot_th)％高动态
   gain_init＝gain_init_hmot；
   diff_th＝diff_th_hmot；
elseif(diff_cnt＞mot_th)％动态
   gain_init＝gain_init_mot；
   diff_th＝diff_th_mot；
else                ％低动态
   gain_init＝gain_init_lmot；
  diff_th＝diff_th_lmot；
end
其中，hmot_th、mot_th、gain_init_hmot、gain_init_mot、gain_init_lmot、diff_th_hmot、diff_th_mot及diff_th_lmot皆为一预定值，可依产品的不同加以设定，且hmot_th＞mot_th，同时，gain_init_hmot≥gain_init_mot≥gain_init_lmot，diff_th_hmot≥diff_th_mot≥diff_th_lmot。当目前图场cur的移动越剧烈，MPEG移动补偿(motion compensation)步骤中产生的误差残余量(error residual)越大，量化时越会倾向采用大的量化梯度(Quantization step)，所以区块效应越明显，故需要越强的去方块化滤波处理。反之，若目前图场cur整体越偏向静态，区块效应越小，则适合使用较温和的去方块化滤波处理以保留大多数的影像细节。
于本领域具有通常知识者，能够依上述说明自行修改及变化。例如，依据本发明一实施例，亦可以利用如下程序代码(1)及程序代码(2)选择性地对这些像素方块进行一水平去方块化处理的步骤。
程序代码(1)用以求得第一及二方块化增益。
blockhedge(i，j)＝absdiff(i，j)＞＝blockedgeh_min&&
                                   absdiff(i，j)＜＝blockedgeh_max；
absdiff_adj(i，j)＝(absdiff(i，j-1)+absdiff(i，j)*2+asdiff(i，j+1))
                                  *0.5；
if(absdiff_adj(i，j)＞diff_th)
  absdiff_adj_mod(i，j)＝absdiff_adj(i，j)-diff_th；
else
  absdiff_adj_mod(i，j)＝0；
end
gain1(i，j)＝gain_init-absdiff_adjmod(i，j)*gain_slope；
gain2(i，j)＝gain1(i，j)*gain2_factor；
程序代码(2)用以减少像素间的的亮度差异。须注意的是，于一实施例，可以不对每一个方块边界进行水平去方块化(或低通滤波)处理，而仅在二相邻边界像素之间的亮度差异blockhedge(i，j)落在blockedgeh_min及blockedgeh_max之间的范围，才需进行去方块化(或低通滤波)处理。
if(blockh_offset_valid)
  for i＝1:rowsize
    for j＝1:colsize
      for k＝1:3
        if((mod(j，8)+1)＝＝blockh_offset_save&&blockhedge(i，j))
          data(i，j，k)＝(data(i，j-1，k)*gain1(i，j)+
                    data(i，j，k)*(128-gain1(i，j)*2)+
                    data(i，j+1，k)*gain1(i，j))/128；
          data(i，j+1，k)＝(data(i，j，k)*gain1(i，j)+
                    data(i，j+1，k)*(128-gain1(i，j)*2)+
                    data(i，j+2，k)*gain1(i，j))/128；
          data(i，j-1，k)＝(data(i，j-2，k)*gain2(i，j)+
                    data(i，j-1，k)*(128-gain2(i，j)*2)+
                    data(i，j，k)*gain2(i，j))/128；
          data(i，j+2，k)＝(data(i，j+1，k)*gain2(i，j)+
                    data(i，j+2，k)*(128-gain2(i，j)*2)+
                    data(i，j+3，k)*gain2(i，j))/128；
        end
      end
    end
  end
end
于一实施例中，可以将这些预定值设成如下：gain_init＝40；diff_th＝32；gain_slope＝1/4；gain2_factor＝0.75。
请注意，截至目前为止的实施例仅介绍决定像素方块的垂直边界并利用水平去方块化滤波器模糊化方块垂直边界，据此，本领域具有通常知识者，能够依上述说明决定像素方块的水平边界并利用垂直去方块化滤波器模糊化方块水平边界。
本发明一实施例的去方块滤波方法可以利用硬件、软件、固件(firmware)的其中之一、或前三者的任意组合来实施，例如：纯硬件实施的例子为一现场可程序逻辑门阵列(field programmable gate array，FPGA)设计、或一特殊应用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)设计，而硬件与固件合并实施的例子为一数字信号处理器(digital signal processor，DSP)及其内建固件的组合。
图11显示本发明一实施例的影像处理装置的功能方块图。依本发明一实施例的影像处理装置300用以处理包含至少一图场的一视频，并消除此图场的方块效应。影像处理装置300包含一方块边界决定装置301、一去方块滤波器302及一滤波控制装置303。方块边界决定装置301用以利用目前图场中一第一方向(可以为水平或垂直方向，假设本实施例为水平方向)上相邻像素间的像素数据差异，求得此图场的一方块边界偏移量，以决定此图场中各相邻像素方块间的垂直方块边界。去方块滤波器302用以选择性地对这些垂直方块边界进行水平方向的去方块化处理。滤波控制装置303用以判断方块边界偏移量是否可靠以决定一滤波选择信号SF的值。于一实施例，去方块滤波器302还可以依据此滤波选择信号选择性地对这些垂直方块边界进行水平方向的去方块化处理。于一实施例中，去方块滤波器302包含一低通滤波器。于一实施例中，去方块滤波器302更依据目前图场的整体移动(motion)程度来调整本身的去区块效果的强度，当目前图场的整体越偏向高动态，去方块滤波器302的去方块能力越强；反之，当目前图场的整体越偏向静态，去方块滤波器302的去方块能力越弱。
请参考图5及图11，依据本发明一实施例的影像处理装置300，由于包含方块边界决定装置301用以决定影像210a中的垂直方块边界，并依据这些垂直方块边界减少方块效应，而能够的到较佳的影像质量。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求范围所界定者为准。另外，本发明的任一实施例或申请专利范围不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。

Claims (34)

1.一种去方块滤波方法，用以处理至少一影像，所述的影像包含多个像素，所述的方法包含：
利用所述的影像中一第一方向上相邻像素间的多个像素数据差异，求得所述的影像的一方块边界偏移量，以决定出所述的影像中的各相邻像素方块间一第二方向的方块边界；以及
选择性地对所述的这些第二方向的方块边界进行所述的第一方向上的去方块化处理；
其中，所述的第一方向为水平或垂直方向，且所述的第二方向与所述的第一方向垂直。
2.如权利要求1所述的去方块滤波方法，其特征在于，所述的方法更包含：判断所述的方块边界偏移量是否可靠以决定一滤波选择信号的值的步骤。
3.如权利要求2所述的去方块滤波方法，其特征在于，所述的选择性地对所述的这些方块边界进行去方块化处理的步骤包含：依据所述的滤波选择信号选择性地对所述的第二方向的所述的这些方块边界进行所述的第一方向的去方块化处理的步骤。
4.如权利要求3所述的去方块滤波方法，其特征在于，所述的至少一影像为多数并形成一视频。
5.如权利要求4所述的去方块滤波方法，其特征在于，所述的决定出所述的影像中的各相邻像素方块间所述的第二方向的方块边界的步骤包含：
(a)依据所述的这些像素数据差异求得所述的这些像素的像素边界特征值，其中当所述的这些像素数据差异具有所述的这些像素方块的方块边界的特征时，将所述的这些像素边界特征值设为一第一值；
(b)将所述的这些像素在所述的第一方向上分成多个群组；以及
(c)依据所述的这些群组中具有所述的第一值的所述的这些像素边界特征值，决定所述的方块边界偏移量。
6.如权利要求5所述的去方块滤波方法，其特征在于，所述的步骤(c)包含：计数各群组中所述的这些像素边界特征值具有所述的第一值的个数，并将具有最多个数的群组，设为所述的方块边界偏移量。
7.如权利要求5所述的去方块滤波方法，其特征在于，所述的步骤(a)包含：用一权重关系增加具有所述的第一值的所述的这些像素边界特征值的权重，而所述的步骤(c)包含：分别叠加所述的这些群组的被加权后的所述的这些像素边界特征值以求得多个权重叠加值，并将具有所述的这些权重叠加值中的一最大权重叠加值的群组，设为所述的方块边界偏移量。
8.如权利要求7所述的去方块滤波方法，其特征在于，所述的判断所述的方块边界偏移量是否可靠的步骤包含：依据所述的最大权重叠加值来判断所述的方块边界偏移量是否可靠。
9.如权利要求8所述的去方块滤波方法，其特征在于，所述的判断所述的方块边界偏移量是否可靠的步骤更包含：当所述的方块边界偏移量是不可靠时，计算所述的影像的所述的方块边界偏移量的一不可靠度，且当所述的不可靠度超过一不可靠临界值时，将所述的滤波选择信号的值设为一禁能滤波值。
10.如权利要求9所述的去方块滤波方法，其特征在于，所述的判断所述的方块边界偏移量是否可靠的步骤更包含：(d)当所述的方块边界偏移量是可靠时，计算所述的影像的所述的方块边界偏移量的一可靠度，且当所述的可靠度超过一可靠临界值时，使所述的滤波选择信号的值为一致能滤波值。
11.如权利要求10所述的去方块滤波方法，其特征在于，步骤(d)利用所述的影像的所述的方块边界偏移量与一先前影像的一先前方块边界偏移量间的关系，计算所述的影像的所述的方块边界偏移量的所述的可靠度。
12.如权利要求11所述的去方块滤波方法，其特征在于，步骤(d)包含：当所述的影像的所述的方块边界偏移量相等于所述的先前影像的所述的先前方块边界偏移量时，增加所述的可靠度；当所述的影像的所述的方块边界偏移量相异于所述的先前影像的所述的先前方块边界偏移量时，减少所述的可靠度的步骤。
13.如权利要求1所述的去方块滤波方法，其特征在于，所述的对所述的这些第二方向的方块边界进行所述的第一方向上的去方块化处理的步骤，利用一低通滤波器来执行。
14.如权利要求13所述的去方块滤波方法，其特征在于，所述的低通滤波器利用至少一方块化增益求得多个调整系数，并利用所述的这些调整系数与一边界像素及其多个相邻像素的像素数据，来调整所述的边界像素的像素数据，其中，所述的这些调整系数的和等于1，以及，所述的边界像素与所述的这些相邻像素在所述的第一方向上排成一行，且所述的边界像素位于所述的这些相邻像素的中间。
15.如权利要求14所述的去方块滤波方法，其特征在于，当所述的边界像素的像素数据差异量介于一第一边界临界值及一第二边界临界值时，所述的低通滤波器利用一第一方块化增益，来调整所述的边界像素的像素数据。
16.如权利要求15所述的去方块滤波方法，其特征在于，所述的这些相邻像素包含一第一像素及一第二像素，所述的边界像素介于所述的第一及二像素间，所述的低通滤波器利用所述的第一及边界像素间的像素数据差异；以及所述的第二及边界像素间的像素数据差异，来求得所述的第一方块化增益。
17.如权利要求15所述的去方块滤波方法，其特征在于，所述的低通滤波器更利用一第二方块化增益，来调整所述的这些相邻像素的像素数据，其中所述的第二方块化增益小于所述的第一方块化增益。
18.如权利要求13所述的去方块滤波方法，其特征在于，所述的低通滤波器依据所述的影像的移动程度来调整本身的滤波强度。
19.如权利要求14所述的去方块滤波方法，其特征在于，所述的低通滤波器更依据所述的影像的移动程度来调整所述的这些方块化增益的大小。
20.如权利要求1所述的去方块滤波方法，其特征在于，所述的这些像素数据差异为亮度差异或色度差异。
21.一种影像处理装置，其特征在于，所述的装置用以处理至少一影像，所述的影像包含多个像素，所述的影像处理装置包含：
一方块边界决定装置，利用所述的影像中一第一方向上相邻像素间的多个像素数据差异，求得所述的影像的一方块边界偏移量，以决定出所述的影像中的各相邻像素方块间一第二方向的方块边界；以及
一去方块滤波器，选择性地对所述的第二方向的所述的这些方块边界进行所述的第一方向的去方块化处理；
其中，所述的第一方向为水平或垂直方向，且所述的第二方向与所述的第一方向垂直。
22.如权利要求21所述的影像处理装置，其特征在于，所述的装置更包含：一滤波控制装置，用以判断所述的方块边界偏移量是否可靠以决定一滤波选择信号的值。
23.如权利要求22所述的影像处理装置，其特征在于，所述的去方块滤波器依据所述的滤波选择信号选择性地对所述的第二方向的所述的这些方块边界进行所述的第一方向的去方块化处理。
24.如权利要求23所述的影像处理装置，其特征在于，所述的去方块滤波器包含一低通滤波器。
25.如权利要求24所述的影像处理装置，其特征在于，所述的低通滤波器依据所述的影像的移动程度来调整本身的滤波强度。
26.如权利要求24所述的影像处理装置，其特征在于，所述的低通滤波器利用至少一方块化增益求得多个调整系数，并利用所述的这些调整系数与一边界像素及其多个相邻像素的像素数据，来调整所述的边界像素的像素数据，其中，所述的这些调整系数的和等于1，以及，所述的边界像素与所述的这些相邻像素在所述的第一方向上排成一行，且所述的边界像素位于所述的这些相邻像素的中间。
27.如权利要求26所述的影像处理装置，其特征在于，当所述的边界像素的像素数据差异量介于一第一边界临界值及一第二边界临界值时，所述的低通滤波器利用一第一方块化增益，来调整所述的边界像素的像素数据。
28.如权利要求27所述的影像处理装置，其特征在于，所述的这些相邻像素包含一第一像素及一第二像素，所述的边界像素介于所述的第一及二像素间，所述的低通滤波器利用所述的第一及边界像素间的像素数据差异；以及所述的第二及边界像素间的像素数据差异，来求得所述的第一方块化增益。
29.如权利要求27所述的影像处理装置，其特征在于，所述的低通滤波器更利用一第二方块化增益，来调整所述的这些相邻像素的像素数据，其中所述的第二方块化增益小于所述的第一方块化增益。
30.如权利要求26所述的影像处理装置，其特征在于，所述的低通滤波器更依据所述的影像的移动程度来调整所述的这些方块化增益的大小。
31.如权利要求21所述的影像处理装置，其特征在于，所述的这些像素数据差异为亮度差异或色度差异。
32.如权利要求21所述的影像处理装置，其特征在于，所述的方块边界决定装置将所述的这些像素在所述的第一方向上分成多个群组，并依据所述的这些像素数据差异求得所述的这些像素的像素边界特征值，再依据所述的这些群组中具有一第一值的所述的这些像素边界特征值，决定所述的方块边界偏移量，其中当所述的这些像素数据差异具有所述的这些像素方块的方块边界的特征时，将所述的这些像素边界特征值设为所述的第一值。
33.如权利要求32所述的影像处理装置，其特征在于，所述的方块边界决定装置更计数各群组中所述的这些像素边界特征值具有所述的第一值的个数，并将具有最多个数的群组，设为所述的方块边界偏移量。
34.如权利要求32所述的影像处理装置，其特征在于，所述的方块边界决定装置更利用一权重关系增加具有所述的第一值的所述的这些像素边界特征值的权重，再分别叠加所述的这些群组的被加权后的所述的这些像素边界特征值以求得多个权重叠加值，并将具有所述的这些权重叠加值中的一最大权重叠加值的群组，设为所述的方块边界偏移量。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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