TW201028005A - Deblock method and image processing apparatus - Google Patents

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TW201028005A TW098101315A TW98101315A TW201028005A TW 201028005 A TW201028005 A TW 201028005A TW 098101315 A TW098101315 A TW 098101315A TW 98101315 A TW98101315 A TW 98101315A TW 201028005 A TW201028005 A TW 201028005A
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Description

201028005 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關一種影像處理裝置及方法，尤有關於一種去 „ 除一影像中之區塊現象的影像處理裝置及方法。 【先前技術】 在進行影像傳輸時’一般會對影像進行壓縮再進行傳輸 以減少使用網路的頻寬，而MPEG ( Moving Picture Experts Group )係一般常用的影像壓縮技術。 圖1示意地顯示包含4個像素方塊（macroblock)的一個 局部影像。進行影像壓縮時，MPEG技術係以每一 8x8像素 方塊為單位進行壓縮’於解碼時亦以8x8像素方塊12為單 位進行解碼。然而，解碼後所產生的影像有時會被穩約地觀 察出其包含多個方塊，在此稱為方塊效應（bl〇ck effect)(或 馬赛克現象）。 形成方塊效應的原因說明如下。以mpeg技術壓縮原始 ⑩ 影像時，係以8x8像素方塊為單位進行壓縮，因為高頻資訊 大多在量化（quantization)過程中被去除，故被壓縮後的像素 方塊大多只剩低頻的資訊（直流（DC)係數，例如平均亮度）。 : 若對被壓縮的像素方塊進行解碼而形成影像丨丨時，由於二 個像素方塊間的平均亮度（或直流係數）通常會有—定的差 距，故造成靠近方塊邊界13的像素125及124間的亮度差 異往往過大，而形成方塊政應。 另一方面，在包含多個節目的影像訊號傳遞過程中，基 5 201028005 ;各種原®原始影像有時會被刪除其四 每一個節目被刪除之像幸杆赵“教π 像素而且 像案仃數或列數不一’而於節目切換 會造成後級影像處理裝置可能無法義影像中各相鄰像素 方塊之方塊邊界’以順利進行去方塊錢處理。以圖i影像 π的例子而5 ’係為_完整影像之左上角局部影像，其中 最左邊四行像素以虛線表示的像素係代表被刪除的像素，使 侍方塊邊界13由原始影像之第8行像素及第9行像素間變 成位於處理後影像的第4行像素及第5行像素間。 為消除方塊效應，亦即模糊化所有的方塊邊界u，最 佳的方式疋將去方塊滤波器（DeBlock Filter )設於MPEG II 的解碼器（decoder)中，這是因為MpEG η解碼器係接收 mpeg資料流（stream)，而MPEG資料流本身係帶有像素 方塊邊界的相關資訊，且MPEG II解碼器有能力去解碼 MPEG資料流以準確地判斷相鄰方塊的邊界位置，因此去 方塊濾波器就能在正確的位置去除方塊效應。 然而，無論是否能接收到MPEG資料流，上述方塊效 應是可能存在所有影像處理裝置之中。而如何能在無法接收 到MPEG資料流的情況下正確判斷出相鄰方塊的邊界，進 而消除上述方塊效應，實為目前業界面對的一大挑戰。 【發明内容】 依本發明一實施例之目的在於提供一種去方塊濾波方 法及影像處理裝置，其能夠準確地判斷相鄰方塊的方塊邊界 的位置，進而消除上述方塊效應。 6
201028005 依本發明一實施例，提一 理至少-影像，影像包含多個方塊據波方法’用以處 像中-第-方向上相鄰像素間的：。此方法包含··利用該影 影像的一方塊邊界偏移量，呉求仔该 π隹一卡 、疋出該影像令的各相鄰像素 万塊間-第一方向之方塊邊 邊界ϋ杆坊楚一迓介，以及，選擇性地對該些方塊 βχ °上之去方塊化處理；其中，該第一方向 為水平或垂直方向，且該第- 向 X第—方向與該第一方向垂直。於一 2例中此方法更包含：判斷此方塊邊界偏移#是否可靠以 Μϋϋ擇信號的值的步驟。較佳地，該選擇性地對該 些像素方塊進行去方塊化處理的步驟包含：依據此滤波選擇 信號選擇性地對該第二方向之該些方塊邊界進行該第一方 向之去方塊化處理的步驟。 依本發明一實施例，提供—種影像處理裝置用以處理至 夕一影像。影像處理裝置包含_方塊邊界決定裝置及一去方 塊濾波器。較佳地更包含一濾波控制裝置。方塊邊界決定裝 置，利用該影像中一第一方向上相鄰像素間的多個像素資料 差異求知該影像的一方塊邊界偏移量，以決定出該影像中 各相鄰像素方塊間一第二方向的方塊邊界。去方塊濾波器， 選擇性地對該第二方向的該些方塊邊界進行該第一方向之 去方塊化處理。其中，該第一方向為水平或垂直方向，且該 第二方向與該第一方向垂直。濾波控制裝置用以判斷方塊邊 界偏移量是否可靠以決定一濾波選擇信號的值。於一實施 例’去方塊濾波器還可以依據此濾波選擇信號選擇性地對該 第二方向的該些方塊邊界進行該第一方向之去方塊化處 7 201028005 理。於-實施例中，去方㈣波器包含m皮器。 依上述去方塊濾波方法及影像處理裝置，係能夠準確地 判斷相鄰方塊的方塊邊界的位置，因此於對—影像去方塊化 後能得到較佳的顯像品質。 本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術 特徵中得到進—步的了解。為讓本發明之上述和其他目的、 特徵和優點此更明顯易十董’下文特舉實施例並配合所附圖 式，作詳細說明如下。 【實施方式】 有關本發明之刖i^及其他技術内容、特點與功效，在以 下配合參考圖式之實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。 以下實施例中所提到的方向用語，例如··上、下左、右、 前或後等’僅是參考附加圖式的方向。因此使用的方向用 語是用來說明並非用來限制本發明。 本發明利用二個像素方塊之間的平均亮度（或直流係數） 參冑相對較大差距的特性，在無法接收到冑料流的情 況下’藉由統計影像中相鄰像素間的亮度差異程度，來決定 :出影像的各方塊邊界’並模糊化該些方塊邊界以減少方塊效 應，進而得到較佳的影像品質。 圖2顯示本發明一實施例之去方塊滤波方法的流程 圖。依據本發明-實施例之去方塊濾波方法，用以處理一影 像（圖場（field)或圖框（f_))，該影像包含多個像素，此 方法包含： 8 201028005 步驟㈣：利用此影像中第一方向上(可以 直方向，本實施例假設為水平方向)各相鄰像素間的： ((Iumi瞻e))差異，求得此影像的—方塊邊界偏移 = 邊界位置）’幻夹定出此影像中的第二方向之方 中，該第二方向垂直於該第一方向。 、
步驟S04:選擇性地對此些第二方向之方塊邊界該 第一方向之去方塊化處理。 X
於另一實施例中，步驟S02係依據此影像中第—方向上 各相鄰像素間的色度（Chr0minance)差異，求得此影像的一方 塊邊界偏移量，以決定出此影像中的第二方向之方塊邊界。 圖3顯示本發明一實施例之去方塊濾波方法的流程 圖。依據本發明一實施例之去方塊濾波方法，能夠用以處理 一視訊，此視訊包含多個圖場且各圖場包含多個像素，此方 法包含： 步驟S12 ·利用各圖場中水平方向上之相鄰像素間的多 個亮度差異，求得此圖場的一方塊邊界偏移量，以決定出此 圖場中的多個垂直方塊邊界。 步驟S 14 :判斷此方塊邊界偏移量是否可靠以產生一渡 波選擇信號的值。 步驟S16:選擇性地對該些垂直方塊邊界進行一水平去 方塊化處理。於一實施例中係依據該濾波選擇信號選擇性地 對該些垂直方塊邊界進行去水平方塊化處理。其中，此濾波 選擇k號的值包含一致能濾波值或一禁能濾波值，將於後 述0 9 201028005 圖4顯示本發明一實施例之決定出一圖場中的多個垂 直方塊邊界之方法的流程圖。圖5顯示一視訊之一圖場之多 個像素81場210a包含多個像素，data(i，j，k)表示列座標為 .1 座標為j之像素所含之像素資料，像素資料可以為亮 度或色度，例如k=1，表示亮度值γ， k=2，表示色差值u k3表不色差值V。請注意，因為篇幅的關係，圖5係一 圖昜僅包含c 1〜C24行及r 1〜r9歹ij的像素為例來做說明。圖6 顯不靠近一方塊邊界的多個像素間的亮度值與位置關係 圖凊參考圖4、5及6，依據本發明一實施例決定出一圖 場中的垂直方塊邊界之方法包含： 步驟S122 :計算此圖場中水平方向上相鄰像素間的亮 度差異，並依據該些亮度差異求得該些像素相對應的像素邊 界特^值。於本實施例中係以水平方向上相鄰像素間的亮度 差異疋否符合一邊界特徵關係式求得此像素邊界特徵值。當 符合時此像素邊界特徵值為第一值1;當不符合時此像素邊 界特徵值為第二值〇。此邊界特徵關係式不加以限制，於本 φ 領域具有通常知識者可以依產品需求設定。 請參考圖6,兩相鄰像素的像素資料data(iJ，丨）及心仏 (i，j + l，l)間的亮度差異 absdiff(i,j) = _ “a (i，j + l，l)，其中函數abs()係指絕對值函數。 每一像素之像素邊界特徵值以ecjgeh(i，j)表示。由於靠 近方塊邊界的兩相鄰像素的像素資料如叫丨山丨）及 ta(i,j +1，1)的to度差異相對會較大，所以此邊界特徵關係式 可以包含亮度差異absdiff(i，j)大於一第！臨界值thl的條件 201028005
C 1 )。例如 edgeh(i，j) =(absdiff(i，j) >= thl )。一圖場中有時 會出現例如黑與白的區塊或物體之邊緣，為避免上述誤判此 邊界特徵關係式可以更包含亮度差異absdiff(i，j)小於一第2 臨界值 th2 的條件（2 )。例如 edgeh(i，j) = ( absdiff(i，j) >= thl && absdiffhj) <= th2)。為方便說明，在此最靠近或緊鄰方 塊邊界的像素以下稱為邊界像素。為增加判斷的正確性可 以再增加邊界像素與邊界像素間的亮度差異absdiff(ij)大 於邊界像素與一般像素間的亮度差異讣…饵丨士”及 abschffG’j + i)的條件（3)。包含上述條件〜（3)的邊 界特徵關係式可以為 edgeh(iJ) =(absdiff(ij) >= tM && absdiff(i5j) <_ th2) && absdiff(ij-i) <= absdiff(i,j) * fractjh && absdiff(i，j + 1) <=如时响）* 如七比，其中 fract_th p又為一小於！且大於〇的值使得讣…订及 abschffhj + l)皆，】、於咖鑛⑹）。當像素⑽符合上述邊界 特徵關係式時’其相對應像素邊界特徵值edgehW)為第一 值1，不4合時此像素邊界特徵值edgehG,〗）為第二值〇。 步驟S124.將該些像素在水平方向上分成多個群組。 步驟S126:依據該些群組中具有第—值的該些像素邊 界特徵值，決定方塊邊界偏移量。 圖7為顯示將圖5之像素分成8個群組的示意圖。圖8 顯示圖7之各像素邊界特徵值的示意圖，該圖中已將像素省 ，藉以更清楚地顯^像素邊界特徵值^圖7及8所示，以 母8個像素為一週期，聪-,V > r bi μ… 方向上的像素分成8個群組 Μ〜b8，並利用8個計數考罢4 — T 15累计母一群組之像素邊界特徵值 11 201028005 g (:j)為第一值的個數。將具有最多個數的該群組，設為 方鬼邊界偏移量’以決定圖場的垂直方塊邊界。本實施例 ^b5中像素邊界特徵值為第—值1的個數為25個，係為 取多個數’目此將b5設成方塊邊界偏移量。再參照圖7, 之後可再依群組b5w 8個像素為單位而區別出多個行方向 的垂直方塊邊界分別介於c5〜c6、cl3〜ci4、Cl〜之間（圖 7中以垂直實線顯示）。
於實施例中，更可以用一權重關係增加具有第一值玉 之像素邊界特徵值edgeh(i，j)的權重，以拉開方塊邊界及像 素邊界間的差距。更具體而言，A edge_eiu_ine(idx)代表每 一像素邊界特徵值edgeh(i，j)的權重值，以edge—cnt (idx)代 表每一群組的權重疊加值。當判斷edgeh(iJ)係為第二值〇 時使edge_cnt_inc(idX)等於0;當判斷edgeh(i j)等於第一值 1且edgeh—cnt—inc(idX)小於一預設值（於本實施例中係為8) 時，遞增edgeh(i，j)的權重值’例如以edge_cnt inc(idx)= edge一cnt_inc(idx) + inc_th 增加 edgeh(i，j)的權重，其中 inc th 為任一預設值’於本實施例中係為2。疊加每—群組中的權 重值edge_cnt_inC(idx)後可得權重疊加值edge—cnt (idx)。當 一圖場的多個像素排成一 rowsizexcolsize陣列時，可以依 據下述程式碼求得該些edge—cnt_inc(idx)及edge_ cnt (idx)。圖9顯示依本發明一實施例圖8之各像素邊界特徵值 被加權後的值；以及各群組的權重疊加值的示意圖。請參考 圖9，圖9為以下述程式碼求得該些edge_cntjnc(idx)及 edge_cnt (idx)的一示例。mod(j，8)為求j除以8之餘數函式。 for i = 1 irowsize 12 201028005 for j = 1 :colsize idx= m〇d(j，8) + 1; if (edgeh(i，j) == 0) edge—cnt—inc(idx) = 0; else edgeh_cnt_inc(idx) = edgeh—cnt」fic(idx) + inc—th; if (edgeh_cnt_inc(idx) > 8) edgehcntinc(idx) = 8; end edgeh—cnt(idx) = edgehcnt(idx) + edgeh_cnt」nc(idx); end end end 求出edge cnt (idx)的最大值maxledgeh及第二大值 max2edgeh，再將具有最大值maxledgeh的該群組，設為一 Θ 方塊邊界偏移量blockh_offset，以決定圖場中的垂直方塊邊 界。於本實施例中係將群組b5設為方塊邊界偏移量 blockh_offset。於一實施例中可以依下述方程式求得方塊邊 界偏移量blockh_offset、最大值maxledgeh (最大權重疊加 值）及第二大值max2edgeh。 max 1edgeh = 1; max2edgeh = 1; blockh_offset= 1; for i=l：8 if(edgeh_cnt(i) > maxledgeh) max2edgeh = maxledgeh; maxledgeh = edgeh_cnt(i); blockh 一 offset= i; elseif(edgeh_cnt(i) > max2edgeh) max2edgeh = edge_cnt(i) end end r 依據本發明一實施例判斷該方塊邊界偏移量是否可靠 之步驟包含： 依據該最大值maxledgeh (最大權重疊加值）來判斷方 塊邊界偏移量是否可靠。於本實施例中判斷該最大值 maxledgeh是否大於一臨界值maxedgeh_th，甚者還可以更 13 201028005 判斷該最大值maxiedgeh與第二大值max2edgeh的差異關 係是否 超過一預定值 ， 例如 maxiedge/(max2edge+minedge_th)>=maxedgeh—ratio_th。 於一實施例中，當判斷該方塊邊界偏移量是不可靠時， 可以更計算目前圖場的方塊邊界偏移量的不可靠度 blockh_idle—cnt。於本實施例中，每當判斷該方塊邊界偏移 ϊ為不可靠時，將不可靠度bl〇ckh_idle—cnt加1。當目前圖 %的方塊邊界偏移量的不可靠度blockh_idle_cnt大於或等 _ 於一預設值 blockh_idle_cnt_th 時，使 blockh_idle_cnt 歸零 並將滤波選擇信號blockh_offset_valid設為0，用以禁能 (disable)水平去方塊濾波器（將於後述）而不執行對該些 像素方塊的方塊邊界進行一水平去方塊化處理的步驟。 於一實施例中，當判斷該邊界偏移量為可靠時，可以進 行—可靠度運算，用以計算目前圖場的方塊邊界偏移量的可 靠度 bl〇Ckh_Valid_cnt，且當可靠度 blockh_valid—cnt 超過一 可靠臨界值bl〇ckh_inValid_cnt_th時，將濾波選擇信號的值 φ "又為1 (致能濾波值），用以致能水平去方塊濾波器（將於 後述）而執行對該些像素方塊的方塊邊界進行一水平去方塊 :化處理的步驟。 : 可靠度運算包含：利用目前圖場的方塊邊界偏移量與上 一個圖場的一先前方塊邊界偏移量間的關係，計算目前圖場 的方塊邊界偏移量的可靠度M〇ckh_vaHd_ cnt °更詳言之， 於實施例中’係判斷目前圖場的方塊邊界偏移量 —offset疋否不等於上一個圖場的先前方塊邊界偏移 201028005 量 blockhoffset—save ’ 亦 即 blockh_offset 〜= blockh_offset—save »若不等於時，則將可靠度 bl〇ckh_Valid_Cnt 減卜並且當可靠度 bi〇ckh—valid cnt 小於 或專於一可罪臨界值blockh_invalid_cnt__th時，使可靠度 blockh_valid_cnt 歸零並將濾波選擇信號 blockh_offset—valid設為〇，用以禁能水平去方塊濾波器。 若等於時’則將可靠度blockh—valid_cnt加1，並且當可靠 度 blockh_valid_cnt 大於一可靠臨界值 blockh valid cnt th — —— _ 時，使可靠度blockh_valid—cnt再等於此可靠臨界值 blockh_valid_cnt—th 並將濾波選擇信號 blockh_offset_valid 設為1，用以致能水平方塊濾波器。 於本領域具有通常知識者，係能夠依上述說明自行修改 及變化。例如，依據本發明一實施例’亦可以利用如下程式 碼執行判斷方塊邊界偏移量是否可靠並決定一濾波選擇信 號的值的步驟。 hratio= maxledge / (max2edge + minedge一th); if(maxledge > maxedgeh_th&& hratio>= maxedgeh_ratio th) blockh—idle_cnt=0; —
if(blockh—offset〜=blockh offset—save) && blockh_valid—cnt> 〇) biockh_valid_cnt= blockh_valid_cnt-l; 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; 15 201028005 end else
Mockh—idlecnt= bl〇ckh」dlecnt+ 1; if(blockh_idle_cnt== bl〇ckh_idle_cnt th) blockh—idle—cnt=〇; — blockh—offset一valid^ 〇; if(blockh_valid_cnt> 0) bJock_valid_cnt= block valid cnt-1· end - 5 end end 於本發明一實施例中，係利用一水平去方塊化 - …一 //忍/Λ狩机
行選擇性地對該些像素方塊的垂直方塊邊界進行一水平去 方塊化處理的步驟。水平去方塊化濾波器係為一低通濾波器 (lowpass filter：^ —實施例中此低通濾波器利用一方塊化 增益 gain，求得三個為 gain/gain th、（gain_th 2*㈣n) /gain—th、gain/gain—th的調整係數，並利用此些調整係數與 -邊界像素之亮度值、其左側像素之亮度值、以及其右側像 素：亮度值’來調整邊界像素之亮度值，以減少像素方塊間 ，亮度差異’ it而達到模糊化方塊邊界的目的。須注意的 是，個別調整係數的大小，可視應用需要自行調$，但所有 調整係數的和必須等於卜上述實施例係利用三個像素的亮 度值及上述三個調整係數’來調整或平均化邊界像素之亮产 另：實施例中，尚可利用水平方向之五個相鄰 “中包含有邊界像素）的亮度值及五個調整係數(例 • 〇.5*gam/gain_th、〇 5*gain/gain—化、㈣n /gain_th、〇.5*gain/gain th、〇 . ~ 郛⑺） 像素之亮度值ί g Μ111,，來調整邊界 於本發明一實施例中，gain_th係設為128，並 下關係式’來平均化邊界像素之亮度值。 、 16 201028005 data(i，j，l) = (data(i，j-l,l) * gainl(i，j) + data(i,j,l) * (128 -gainl(i,j) *2 ) + data(i,j + l,l) * gainl(i,j) )/ 128; 一實施例中，可再利用該邊界像素與其左側像素間的亮 ' 度差異以及該邊界像素與其右側像素間的亮度差異，來求得 • 方塊化增益gain。一實施例中，尚可以利用二個大小不同的 去方塊化增益來減少像素亮度的差異，其中邊界像素使用較 大的去方塊化增益以得到較強的去方塊化效果，而一般像素 使用較小的去方塊化增益而得到較弱的去方塊化效果。 _ 圖10A顯示本發明一實施例去方塊化增益及像素間的 亮度差異量的關係圖。請參考圖10A，亮度差異量 absdiff_adj(i，j)=(absdiff(i，j-l)+absdiff(i，j)*2 + absdiff(i，j + l)) *〇_5。當亮度差異量absdiff_adj(i,j)小於或等於預定的一臨 界值diff-th時’由於亮度差異主要是由跨越方塊邊界引起， 因此第一方塊化增益gainl(i，j)設為預定的一增益初始值 gain_init ’利用最大的去方塊化增益以得到最強的去方塊化 效果。當亮度差異量absdiff_adj(i，j)大於預定的臨界值 diff_th時，表示其亮度差異除了是跨越方塊邊界的因素之外 ® 還包含來自於方塊内像素間的亮度差異，不需過強的去方塊 化效果，故將第一方塊化增益gainl(i，j)遞減，請參考下列 方程式。gainl(i，j) = gain_init - ( absdiff_adj(i，j) - diff th ) * gain_slope。其中gain_slope為一預定的任意值。再者，第 二方塊化增益gain2(i，j)可以設為小於第一方塊化增益 gainl(i，j)。例如可以使 gain2(i,j) = gainl(i，j) * gain2_factor。gain2_factor為小於1且大於〇的任意值。趨 勢上，方塊化增益gainl(i，j)、gain2(i，j)越大，去方塊化濾 17 201028005 波器之去方塊化效果越強。 另一方面，本發明更藉由判斷整體圖場是偏動態、或偏 高動態（high motion)、或偏低動態（low motion)，來動態調整 方塊化增益gainl(i，j)、gain2(i，j)，進而得到不同的去方塊 * 化效果。第10B圖顯示原始影像及由Vs、Ve、Hs、He所框 住的有效影像範圍之關係圖。依據本發明一實施例，在目前 圖場cur及其前二個圖場pre2間之有效影像範圍内，利用 如下程式碼統計亮度差絕對值 y_diff(i,j，l)= ❹ (abs(data(cur，i，j，l)-data(pre2，i，j，l))大於一亮度臨界值 y_th 的像素總數diff_cnt。 diffcnt = 0; for i =Hs : He %有效影像範圍之水平範圍 for j = Vs : Ve %有效影像範圍之垂直範圍 if (y_diff(i,j,l) > y_th) diffcnt = diff一cnt + 1; end end 接著，再從像素總數diff_cnt來判斷整體目前圖場cur 是偏動態、或偏高動態、或偏低動態，例如當diff_cnt大於 一預定值hmot_th時表示高動態；當diff_cnt介於預定值 hmot-th及另一預定值mot th時表示動態；當diff—cnt小於 mot_th時表示偏低動態，並據此調整圖i〇A中的參數 gainjnit 及 diff_th，進而調整方塊化增益 gainl (ij)、gain2(ij) 18 201028005 之大小，如以下程式碼所示。 if (diff_cnt > hmot__th) % 高動態 gain_init = gain—init—hmot; diff—th = diff_th_hmot; elseif (diff_cnt > mot_th) % 動態 gain—init = gain—init—mot; diff—th = diff_th一mot; else %低動態 e
gain 一 init = gain—init—lmot; diff 一 th = diff一 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 皆為一預定值，可依產品的不同加以設定，且hmot_th> mot_th ’ 同時’ gain_init—hmot 2 gain_init_mot ^ gain_init_lmot，diff_th_hmotg diff_th_motg diff_th_lmot。 當目前圖場cur的移動越劇烈，MPEG移動補償（motion compensation)步驟中產生的誤差殘餘量（error residual ) 越大’量化時越會傾向採用大的量化梯度（Quantjzati〇n step) ’所以區塊效應越明顯，故需要越強的去方塊化濾波 處理。反之’若目前圖場cur整體越偏向靜態，區塊效應越 小’則適合使用較溫和的去方塊化濾波處理以保留大多數的 影像細節。 於本領域具有通常知識者，係能夠依上述說明自行修改 及變化。例如’依據本發明一實施例，亦可以利用如下程式 19 201028005 碼（1)及程式碼（2)選擇性地對該些像素方塊進行一水平 去方塊化處理的步驟。 程式碼（1 )用以求得第一及二方塊化增益。 blockhedge(i,j) = absdiff(ij) >= blockedgeh_min && absdiff(i,j) <= blockedgeh max· absdiff.adjd.j) = (absdiff(i,j-l) + absdiff(i,j)*2 + asdlff(i J +l)) if (absdiff—adj(i，j) >di^f」h) absdiff—adj—mod(i，j) = absdiff—adj(i，j) —diff th. else — —, absdiff—adj_m〇d(i，j) = 〇; end
是 8a!nii!^ = 8ain-init-absdiff_adj_mod(i,j) * gain slope· gain2(i，j) = gainl(i，j) *gain2一factor; ~ P 5 程式碼（2 )用以減少像素間的之亮度差異。須注意的 於一實施例’可以不對每一個方塊邊界進行水平去方塊 化（或低通濾波）處理，而僅在二相鄰邊界像素之間的亮度差 異 blockhedge(i，j)落在 blockedgehmin 及 blockedgehmax之間的 範圍，才需進行去方塊化（或低通濾波）處理。 if(blockh_offset一valid) for i= 1 :rowsize for j = 1 rcolsize for k = 1:3 if ((mod(j，8) + 1) == blockh_offset_save&& bIockhedge(i,j)) data(i,j,k) = (data(i,j-1 ,k) * gainl(i,j) + data(i,j,k) * (128 -gainl(i,j) *2 ) + data(i,j + l,k) * gainl(i,j))/ 128; data(i,j + l,k) = (data(i,j,k) * gainl(i,j) + data(i,j + l,k) * (128 -gainl(i,j) * 2) + data(i,j+2,k) * gainl(i,j)) / 128; data(i,j-l,k) = (data(i,j-2,k) * gain2(i,j) + data(i,j-l,k) * (128 -gain2(i,j) * 2) + data(i,j,k) * gain2(i,j)) / 128; data(i，j+2，k) = (data(i，j + l,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 20 201028005 end end 於一實施例中，可以將該些預定值設成如下：gain init= • 40 ; diff_th= 32 ; gain_slope= 1/4 ; gain2_factor = 0.75。 請注意’截至目前為止之實施例僅介紹決定像素方塊之 垂直邊界並利用水平去方塊化濾波器模糊化方塊垂直邊 界，據此’本領域具有通常知識者，係能夠依上述說明決定 像素方塊之水平邊界並利用垂直去方塊化濾波器模糊化方 塊水平邊界。 ® 本發明一實施例之去方塊濾波方法可以利用硬體、軟 體 '物體（firmware)之其中之一、或前三者之任意組合來實 施，例如：純硬體實施的例子為一現場可程式邏輯閘陣列 (Held programmable gate array，FPGA)設計、或一特殊應 用積體電路（application specific integrated circuit，ASIC)設 十，而硬體與勃體合併實施的例子為一數位信號處理器 (digital signal processor，DSP)及其内建韌體之組合。 圖11顯示本發明一實施例之影像處理裝置的功能方塊 φ 圖。依本發明一實施例之影像處理裝置300係用以處理包含 至；一圖場的一視訊，並消除此圖場之方塊效應。影像處理 裝置3 00包含一方塊邊界決定裝置3〇卜一去方塊濾波器3〇2 ，及一濾波控制裝置303。方塊邊界決定裝置3〇丨用以利用目 前圖場中一第一方向（可以為水平或垂直方向，假設本實施 例為水平方向）上相鄰像素間的像素資料差異，求得此圖場 的一方塊邊界偏移量，以決定此圖場中各相鄰像素方塊間之 垂直方塊邊界。去方塊濾波器3〇2用以選擇性地對該些垂直 21 201028005 方塊邊界進行水平方向之去方塊化處理。濾波控制裝置303 用以判斷方塊邊界偏移量是否可靠以決定一濾波選擇信號
SF的值。於一實施例’去方塊濾波器302還可以依據此濾 波選擇信號選擇性地對該些垂直方塊邊界進行水平方向之 去方塊化處理。於一實施例中，去方塊濾波器302包含一低 通濾波器。於一實施例中，去方塊濾波器302更依據目前圖 場之整體移動（motion)程度來調整本身之去區塊效果之強 度’當目前圖場之整體越偏向高動態，去方塊濾波器3〇2的 去方塊能力越強；反之，當目前圖場之整體越偏向靜態去 方塊濾波器302的去方塊能力越弱。 請參考圖5及圖11 ,依據本發明一實施例之影像處理 裝置300,由於包含方塊邊界決定裝置3〇1用以決定影像 21〇a中的垂直方塊邊界，並依據該些垂直方塊邊界減少方 塊效應，而能夠的到較佳的影像品質。 ^雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限 疋本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範 =附許之更動與潤御，因此本發明之保護範圍當 視後附之U利範圍所界^者為準。另外，本發明 I施例或中請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目 或優點或特點。此外，摘 的 件搜尋之用，*t 題僅是用來輔助專利文 非用來限制本發明之權利範圍。 22 201028005 【圖式簡單說明】 圖1示意地顯示包含4個像素方塊（macrobloek)的一個 局部影像。 圖2顯示本發明一實施例之去方塊濾波方法的流程圖。 圖3顯示本發明一實施例之去方塊濾波方法的流程圖。 圖4顯示本發明一實施例之決定出一圖場中的多個方 塊邊界之方法的流程圖。
圖5顯示本發明一實施例之一視訊之一圖場之多個像 素0 圖6顯示靠近一方塊邊界的多個像素間的亮度值與位 置關係圖。 圖7顯示將圖5之像素分成多個群組的示意圖。 圖8顯示圖7之各像素邊界特徵值的示意圖。 圖9顯示依本發明一實施例圖7之各像素邊界特徵值被 加權後的值；以及各群組的權重疊加值的示意圖。 ▲圖顯示本發明一實施例去方塊化增益及像素間的 免度差異量的關係圖。 第_圖顯示原始影像及由Vs、％、出、价所框住的 有效影像範圍之關係圖。 圖11顯示本發明一實施例之影像處理裳置的功能方塊 園0 23 201028005 【主要元件符號說明】
11 ' 210a 影像 12 像素方塊 124 像素 125 像素 13 方塊邊界 300 影像處理裝置 301 方塊邊界決定裝置 302 去方塊濾波器 303 濾波控制裝置
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Claims (1)

  1. 201028005 十、申請專利範圍： 夕—影像，該影 - 種去方塊滤波方法，用以處理 像包含多個像素’該方法包含： 利用該影像中一第一方向上相鄰像素間的多個 料差異，求得該影像的—方塊邊界偏移量，以決定出該: 中的各相鄰像素方塊間一第二方向之方塊邊界；以及〜像
    選擇性地對該些第二方向之方塊邊界進行該第一 上之去方塊化處理； ° 其中’該第-方向為水平或垂直方向’且該第二方向與 該第一方向垂直。 、 2·如申料㈣圍第i項所述之去方塊較方法，更 包含：判斷該方塊邊界偏移量是^可細決定—濾波選擇信 號的值的步驟。 3·如申請專利範圍第2項所述之去方塊濾波方法，其 中該選擇地對該些方塊邊界進行去方塊化處理的步驟包 含：依據該滤波選擇信號選擇性地對該第二方向之該些方塊 邊界進行該第-丨向之去方塊化處理的步驟。 4. 如申凊專利範圍帛3㊣所述之去#塊滤波方法，該 至少影像係為多數並形成一視訊。 5. 如申明專利範圍帛4 ;^所述之去方塊爐波方法其 中該決疋出4景> 像中的各相鄰像素方塊間該第二方向的方 塊邊界的步驟包含： (a)依據該些像素資料差異求得該些像素的像素邊界 25 201028005 特徵值，其中當該些像素資料差異具有該些像素方塊之方塊 邊界的特徵時，將該些像素邊界特徵值設為一第一值； (b )將該些像素在該第一方向上分成多個群組；以及 (c)依據該些群組令具有該第一值的該些像素邊界特 徵值，決定該方塊邊界偏移量。 6. 如申請專利範圍第5項所述之去方塊濾波方法，其 中該步驟（c)包含：計數各群組中該些像素邊界特徵值具 有該第一值的個數，並將具有最多個數的群組，設為該方塊 ❹ 邊界偏移量。 7. 如申請專利範圍第5項所述之去方塊濾波方法，其 中該步驟（a)包含：用一權重關係增加具有該第一值的該 些像素邊界特徵值的權重，而該步驟（c)包含：分別疊加 該些群組之被加權後的該些像素邊界特徵值以求得多個權 重疊加值，並將具有該些權重疊加值中的一最大權重疊加值 的群組，設為該方塊邊界偏移量。 8. 如申請專利範圍第7項所述之去方塊濾波方法，其 中該判斷該方塊邊界偏移量是否可靠的步驟包含：依據該最 大權重疊加值來判斷該方塊邊界偏移量是否可靠。 : 9_如申請專利範圍第8項所述之去方塊濾波方法，其 中该判斷§亥方塊邊界偏移量是否可靠的步驟更包含：當該方 塊邊界偏移量是不可靠時，計算該影像的該方塊邊界偏移量 的一不可靠度，且當該不可靠度超過一不可靠臨界值時，將 該濾波選擇信號的值設為一禁能濾波值。 10.如申請專利範圍第9項所述之去方塊濾波方法，其 26 201028005 中該判斷該方塊邊界偏移量是否可靠的步驟更包含：（d) ♦ 該方塊邊界偏移量是可靠時’計算該影像的該方塊邊界偏移 量的一可靠度，且當該可靠度超過一可靠臨界值時，使該淚 波選擇信號的值為一致能濾波值。 11.如申請專利範圍第10項所述之去方塊濾波方法， 其中步驟（d)係利用該影像的該方塊邊界偏移量與—先前 影像的一先前方塊邊界偏移量間的關係，計算該影像的該方 塊邊界偏移量的該可靠度。
    12. 如申請專利範圍第i丨項所述之去方塊濾波方法， 其中步驟⑷&含：當該影像的該方塊邊界偏移量相等於 該先前影像的該先前方塊邊界偏移量時，增加該可靠度；當 該影像的該方塊邊界偏移量相異於該先前影像的該先前方 塊邊界偏移量時，減少該可靠度的步驟。 13. 如申請專利範圍第丨項所述之去方塊濾波方法，其 中對該些第二方向之方塊邊界進行該第―方向上之去方塊 化處理的步驟係利用一低通據波器來執行。 14. 如申請專利範圍第13項所述之去方塊濾波方法， 叙該低通；慮波器利用至少_方塊化增益求得多個調整係 僮去咨利用該二調整係數與—邊界像素及其多個相鄰像素之 像素資料，來調整該邊I後 遭界像素之像素資料，其中，該些調整 係數的和專於1，以及，访i -方向上排成界像素與該些相鄰像素在該第 間（cen㈣。 4界像素係位於該些相鄰像素的中 15.如申請專利範圍第 U項所述之去方塊濾波方法， 27 201028005 其中當該邊界像素之像素資料差異量介於一第一邊界臨界 值及一第二邊界臨界值時，該低通濾波器利用一第一方塊化 增益，來調整該邊界像素之像素資料。 16.如申請專利範圍第μ項所述之去方塊濾波方法， 其中該些相鄰像素包含一第一像素及一第二像素，該邊界像 素介於該第一及二像素間，該低通濾波器利用該第一及邊界 像素間的像素資料差異；以及該第二及邊界像素間的像素資 料差異，來求得該第一方塊化增益。 ® 17·如中請專利範圍第1 5項所述之去方塊濾、波方法， 其中”亥低通濾波器更利用一第二方塊化增益來調整該些相 鄰像素的像素資料，其中該第二方塊化增益小於該第一方塊 化增益。 1 8 ·如申切專利範圍第丨3項所述之去方塊濾波方法’ 其中該低通遽波器係依據該影像之移動程度來調整本身之 滤波強度。 9.如申清專利範圍第丨4項所述之去方塊濾波方法， Φ 其中該低通濾波器更依據該影像之移動程度來調整該些方 塊化增益之大小。 2〇·如申請專利範圍帛i項所述之去方塊滤波方法其 中該些像素資料差異為亮度差異或色度差異。 21 _種影像處理裝置’用以處理至少一影像該影像 I含多個像素，該影像處理襞置包含： -方塊邊界決定裝置’利用該影像中一第一方向上相鄰 素間的多個像素資料差異，求得該影像的一方塊邊界偏移 28 201028005 量，以決定出該影像φ &々I A 中的各相鄰像素方塊間一第二方向的方 塊邊界；以及 -去方塊濾波器，選擇性地對該第二方向的該些方塊邊 界進行該第一方向之去方塊化處理； — 其中〜第方向為水平或垂直方向，且該第二方向與 該第一方向垂直。 22. 如申咕專利範圍第21項所述之影像處理裝置，更 ❹ ❹ 包含：-濾、波控制装置，用以判斷該方塊邊界偏移量是否可 靠以決定一濾波選擇信號的值。 23. 如申請專利範圍第22項所述之影像處理装置其 中該去方塊濾波器依據該濾波選擇信號選擇性地對該第二 方向的該些方塊邊界進行該第—方向之去方塊化處理。 24. 如申明專利範圍第23項所述之影像處理裝置，其 中該去方塊濾波器包含一低通濾波器。 、 25·如_ μ專利範圍第24項所述之影像處理裝置 中該低通遽波益係依據該寻< 後 、 波強度。 葆該如像之移動程度來調整本身之濾 26.如中請專利範圍第24項所述之影像處理裝置 中該低通遽波器利用至少-方塊化增益求得多個調整伟 數，並利用該些調整係數與—邊界像素及其多個相鄰像素之 像素資料，來調整該邊界像素之像素資料，其中，該此調 係數的和等於i，以及，該邊界像素與該些相 一方向上排成一列，且該土〆 个你邊弟 間（Center)。 ^像素係位於該些相鄰像素的中 29 201028005 +請專利範圍帛26 1 貝所述之影像處理裝置，其 #像素之像素資料差異量介於一第一邊界臨界值 :邊界臨界值時，該低通據波器利用一第一方塊化增 座，來調整該邊界像素之像素資料。 28.如申請專利範圍第27項所述之影 中該些相鄰像辛自合筮應冬n 再 入热㈣ 像素及―第二像素，該邊界像素 ；， —及二像素間，該低通濾波器利用該第一及邊界像 ❿ 素間的像素資料差異；以及該第二及邊界像素間的像素資料 差異，來求得該第一方塊化增益。 29·、如申請專利範圍帛27項所述之影像處理裝置，其 中5 L通濾波器更利用一第二方塊化增益，來調整該些相鄰 像素的像素資料，其中該第二方塊化增益小於該第—方塊化 增益。 30.如申請專利範圍第26項所述之影像處理裝置，其中 該低通遽波器更依據該影像之移動程度來調整該些方塊化 增益之大小。 _ 31_如申請專利範圍第21項所述之影像處理裝置 中該些像素資料差異為亮度差異或色度差異。 、 •如申專利範圍第21項所述之影像處理裝置其 • 巾該方塊邊界決定裝置將該些像素在該第—方向上分成夕、 個群組，並依據該线素㈣差異求得該些料的像二 特徵值，再依據該些群組中具有—第—值的該些像素邊 徵值’決定該方塊邊界偏移量，其中當該些像素資料差異且 有該些像素方塊之方塊邊界的特徵時，將該些像素邊界特徵 30 201028005 值設為該第一值。 3 3 女^审-a**宙< | •〒清專利範圍第32項所述之影像處理裝置，其 決定裝置更計數各群組中該些像素邊界特徵 方塊㈣偏=的個數’並將具有最多個數的群組，設為該 34·如申請專利範圍第32項所述之影像處理裝置 中該方：邊界決定裝置更利用-權重關係增加具有該第二 ❿ 2邊界特徵值的權重，再分別疊加該些群組之被 具有該徵值以求得多個權重疊加值，並將 方塊邊界傷移量^值中的—最大權重4加值的群組，設為該
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