CN1182725C - 减少分块人为干扰的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数字输入信号的处理方法，它至少包括以下步骤：对输入信号(IS)进行低通滤波的步骤(FIL)，结果产生包括滤波取样的滤波信号(FS)；一个确定步骤(DET)，用于确定块边界周围的一个校正区域(CA)，一个校正步骤(COR)，用于将包含至少一比特的随机二进制数(RN)附加到所述校正区域所属的那些滤波取样上，并产生一个输出信号(OS)。在中等对比度且低时域活动的均匀区域中，人眼可见到的亮度或色度的块边缘差等于1，此时所述处理方法特别有效。用途：电视接收机。

Description

减少分块人为干扰的方法

技术领域

本发明涉及一种对输入信号进行处理的方法，所述输入信号包括多个块，所述块包括n比特的二进制输入取样，其中n为整数。

具体地，本发明涉及到视频信号的后处理，所述视频信号已经被基于块的压缩方法进行编码，所述压缩方法是例如MPEG-2、MPEG-4、H.261或H.263标准中所描述的一个，并且可以用于减少由压缩引起的分块人为干扰。

背景技术

美国专利US 4,941,043给出了减少视频信号中的分块人为干扰的方法。传送侧编码器传送分配到视频信号的各个块的频率限制参数。在接收侧解码器处该频率限制参数被用来控制解码器输出端处的块滤波器功能，该输出端输出一个解码的视频信号，此控制是为了进行旨在减少分块人为干扰的已解码视频信号的后处理。所建议的方法基于这样的事实，即干扰作用取决于施加到编码器的频率限制程度。此外，所建议的方法相当复杂，并且需要来自编码器的参数，而它们并非总是可得到的。

发明内容

本发明的一个目的是提供一个简单且有效的数字信号处理方法，来减少分块人为干扰，而不必事先知道输入信号的编码参数。

为此目的，本发明提供了一种对输入信号进行处理的方法，所述输入信号包括多个块，所述块包括n比特的二进制输入取样，其中n为整数，所述处理方法至少包括：

一个低通滤波步骤，应用于输入信号，产生包括滤波取样的一个滤波信号；

一个确定步骤，用于确定块边界周围的一个校正区域，

一个校正步骤，用于将包含至少一比特的随机二进制数附加到所述校正区域所属的那些滤波取样上，并产生一个输出信号，

其特征在于所述处理方法还包括将输入取样乘以2的乘方的步骤，其结果是产生包括m比特二进制数的修正取样的一个修正信号，所述滤波步骤被应用于块边界周围的修正信号，所述确定步骤包括计算等于滤波取样的m-n最低有效位的掩码值的计算子步骤，而且所述校正步骤当掩码值不等于零时将随机二进制数加到除以2的乘方的滤波取样上，结果产生输出信号。

本发明还提供了一种包括一个集成电路的机顶盒，该集成电路用于执行上述的处理方法。

本发明还提供了一种包括一个集成电路的电视接收机，该集成电路用于执行上述的处理方法。

在中等对比度且低时域活动的均匀区域中，对于亮度值LO人眼可见到的亮度或色度的块边缘差等于1，此时所述处理方法特别有效。该事实被图示在图1中，其中显示了在某种对比度、空间运动和时域运动的情况下可见度阈值VT作为亮度信号L的函数而变化的情况。在此例中，可见性阈值和亮度信号值在O和255之间，而且LO大约为50。

结果，按照本发明的处理方法通过在块边界处滤波可在所有情况下减少分块人为干扰的可见性。此外，通过在块边界周围增加随机噪声，该处理方法还可在块边缘差为最小值的均匀区域中减少分块人为干扰的可见度，在这种特别情形下，基于低通滤波器的常规处理方法是无效的。

本发明还涉及一种用于电视接收机的计算机程序产品，比如电视机或机顶盒，该产品包括一组指令，当它们被装入到该接收机中时可使接收机执行先前描述的处理方法。

从下面参考实施例的描述中，本发明的这些和其它方面将更清楚。

附图说明

本发明将通过实例并参考附图来更详细地描述，其中：

图1显示了在某种对比度、空间运动和时域运动的情况下可见度阈值VT作为亮度信号的函数而变化的情况。

图2显示了按照本发明的方法的方框图。

图3a图示了块边缘差为1的均匀区域中的一种块边界。

图3b图示了按照本发明将输入取样乘以4的步骤所带来的结果。

图3c图示了按照本发明的滤波步骤的结果。

图3d图示了按照本发明确定校正区域的步骤的结果。

图3e图示了按照本发明的校正步骤的结果。

具体实施方式

图2描述了按照本发明的处理方法。该处理方法至少包括：

一个低通滤波步骤(FIL)，用于对输入信号(IS)进行低通滤波，产生一个包括滤波取样的滤波信号(FS)；

一个确定步骤(DET)，用于确定围绕块边界的一个校正区域(CA)；

一个校正步骤(COR)，用于将包含至少一比特的随机二进制数(RN)附加到所述校正区域所属的那些滤波取样上，并产生一个输出信号(OS)。

在最佳实施例中，输入信号是MPEG-2标准的视频信号，它已经用8×8块进行了编码和解码，所述块包括n比特二进制输入取样，其中n为整数。这些输入取样可以是亮度或色度取样，或者是两者。对本专业的技术人员来说显而易见的是：该处理方法可用于利用基于块的处理进行编码和解码的任何信号。

按照本发明的处理方法包括五个主要步骤，它们由图3a图3e图示。

图3a显示了在一个均匀区域中的两个相邻块P和p+1的一行或一列，它们的块边缘差为1。输入取样由黑点表示，属于块P的输入取样的值等于L，属于块P+1的输入取样的值等于L+1，其中P和L为整数。

图3b显示了乘以2的乘方的输入取样，其结果是包括m比特二进制数的修正取样的修正信号。在该最佳实施例中，2的乘方为4，结果m等于n+2。

图3c图示了对围绕块边界的修正信号进行的滤波。使用的滤波器是一个低通滤波器。如果此种滤波器被直接应用于输入信号，则在块边缘差为1的情况下该滤波器将是无用的。按照该滤波器特征，某些修正取样值被改变。该滤波取样在这里表示为圆圈。

图3d显示了校正区域的确定，主要在于与输入取样相关的掩码值的计算，并等于滤波取样的2个最低有效位。在本例中，掩码值MV如下：

如果FS[i][j]＝4L      则    MV＝4L％4＝0，

如果FS[i][j]＝4L+1    则    MV＝(4L+1)％4＝1

如果FS[i][j]＝4L+2    则    MV＝(4L+2)％4＝2，

如果FS[i][j]＝4L+3    则    MV＝(4L+3)％4＝3，

如果FS[i][j]＝4L+4    则    MV＝(4L+4)％4＝0，

其中：i，j为整数，例如i＝0-7，j＝0-7，

％为运算符，比如a％b给出a除以b的余数。

在本最佳实施例中，校正区域(CA)对应于掩码值不等于零的区域。

在另一个实施例中，例如，校正区域可被任意地确定为4象素：在块边界的每个侧面2象素。在此实施例中，输入取样乘2的乘方以及滤波取样除2的乘方已不再需要，但处理方法也不够灵活了。

图3e显示了输出信号，它们是在掩码值不等于零时通过将一个随机二进制数附加到被4除的滤波取样上而产生的。在该最佳实施例中，随机二进制数是0或1，并且由随机数发生器产生。

按照本发明的处理方法被应用于水平方向和垂直方向，水平和垂直处理是类似的，并且可以任何顺序相继地应用。这种处理方法可在例如集成在机顶盒或电视接收机中的集成电路中实现。

按照本发明的处理方法可在例如集成在机顶盒或电视接收机中的集成电路中实现。装入到程序存储器的一组指令使得该集成电路执行所述处理方法。

这一系列指令可以存储在一种数据载体中，例如一张磁盘上。这一系列指令可以从该数据载体读出，从而将它装载到集成电路的程序存储器中，然后该集成电路履行其任务。

很明显，使用动词″包括″及其变化形式并不排除在任何权利要求中定义的步骤或元件之外存在的任何其它的步骤或元件。

Claims (1)

1.一种对输入信号进行处理的方法，所述输入信号包括多个块，所述块包括n比特的二进制输入取样，其中n为整数，所述处理方法至少包括：

一个低通滤波步骤，应用于输入信号，产生包括滤波取样的一个滤波信号；

一个确定步骤，用于确定块边界周围的一个校正区域，

一个校正步骤，用于将包含至少一比特的随机二进制数附加到属于所述校正区域的那些滤波取样上，并产生一个输出信号，

其特征在于所述处理方法还包括将输入取样乘以2的乘方的步骤，其结果是产生包括m比特二进制数的修正取样的一个修正信号，所述滤波步骤被应用于块边界周围的修正信号，所述确定步骤包括计算等于滤波取样的m-n最低有效位的掩码值的计算子步骤，而且所述校正步骤当掩码值不等于零时将随机二进制数加到除以2的乘方的滤波取样上，结果产生输出信号。

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