TWI255134B - System to suppress color noise - Google Patents

Description

1255134 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種彩色處理之系統，尤指一種♦色 雜訊抑制之系統。 【先前技術】 由於夕媒體技術的快速發展，各類多媒體裝置（例 如：DVD錄放影機、數位相機、數位錄影機）已深入夂^ 家庭。該等多媒體裝置的主要效能則取決於影像品:斤好 K)壞：然而在對自然景象取景時’由於儀器本身的限制，、會 在影像中產生一些彩色雜訊（c〇1〇rn〇ise)，例如，一般 影像感測裝置在低光源或慢速快門的情形下是相當=易產 生雜點。另外在對影像製作或處理過程中（例如Μ咖壓 縮也會因為部分影像資料的流失或改變而產生類似色 15斑（色塊）等雜訊。 為解決上述彩色雜訊（e— nQise)現象，在美國專利第 4680624號A告中揭露兩種彩色雜訊消除的方法。一種是 依據訊號中色度值（chr〇ma)大小，當色度值小於某一臨界 值伸似11- ^1)，開始抑制色度«來降_㈣訊。 2〇然而該方法會同時降低某些影像的飽和度，甚至破壞-般 影像。另一種方法是依櫨邙嘹士 >由 ^ 疋伋據汛旒中壳度值（luma)的大小，當 免度值小於某一臨界值’則開始抑制色度訊號來降低彩色 雜訊’然而該方式不总队y上 易p牛低壳態灰階中的彩色雜訊，同時 在消除暗知彩色雜訊（例如綠色色斑）時，由於綠色有較高 1255134 的几度值，因此在消除綠色雜訊時有合 的正確藍色或紅色影像造成破壞：:傻同樣亮度下 知之彩色雜訊抑制仍有改善的空間，衫像品質。故習 5【發明内容】 本發明之一目的係在提供一 統，俾能消除亮態灰階中彩色雜訊，且 2制之系 降低某些影像的餘和度的問題。 胃有白知技術中 本發明之另一目的係在提供一 10統，俾能消除β$益π #如色雜訊抑制之系 早月以除日曰㈣色雜訊，且不會有習知技術 他暗悲正常影像色彩濃度下降的問題。 。成〃 依: 康本發明之一特色’係提出一種彩色雜訊抑制之 系、洗’主要包含-轉換裝置、一飽和度計算裝置及 抑制裝置。該轉換裝置用以脸 色又 锊秧衣置用以將一 Υυν影像訊號 15刪料訊號；該飽和度計算|置_合至該轉換裝=， 以^异叙GB影像訊號之飽和度，並將該飽和度轉換成一 增益；該色度抑制裝置係輕合至該飽和度計算装置，以依 據該增益對該YUV影像訊號進行色度抑制運算。 依據本發明之另一特色，係提出一種彩色雜訊抑制 20之系統，主要包含一轉換裝置、一最大值計算裝置及一色 度抑制裝置。該轉換裝置用以將一 γυν影像訊號轉換成 一 RGB影像訊號；該最大值計算裝置係耦合至該轉換裝 置，以计异該RGB影像訊號之最大值，並將該11(}]8最大值 轉換成一增益；該色度抑制裝置係耦合至該最大值計算裝 1255134 置，以依據該增益對該YUV影像訊號進行色度抑制運 算。 依據本發明之再一特色，係提出一種彩色雜訊抑制 之系統，主要包含一轉換裝置、一飽和度計算裝置、一最 5大值計算裝置及一色度抑制裝置。該轉換裝置用以將— YUV影像訊號轉換成一 RGB影像訊號；該飽和度計算裝 置係耦合至該轉換裝置，以計算該RGB影像訊號之飽和 度，並將該飽和度轉換成一第一增益；該最大值計算裝置 係耦合至該轉換裝置，以計算該RGB影像訊號之最大值， 10並將該RGB最大值轉換成一第二增益；該色度抑制裝置， 係耦合至該飽和度計算裝置及最大值計算裝置，以依據該 第一增益及第二增益對該YUV影像訊號進行色度抑制運 15【實施方式】 圖1係本發明之彩色雜訊抑制之系統500的使用示意 圖於圖1中，一YCbCr輸入裝置1〇〇接收一 YCbCr輸入 輸入訊號，其中Y、Cb及Cr訊號範圍為0〜255。一解除交 錯瓜置200將交錯式（interlaced0K號格式轉換成循序式 20 (progressive)格式。一縮放控制裝置3〇〇則將該解除交錯裝 置200輸出的猶序式圖框予以放大或縮小。一 YCbCrmjV轉換裝f 4〇〇則將圖框訊號由格式轉 換為UVt式，其中丫訊號範圍為〇〜255、^訊號範圍為 -12^27，^號範圍為_128〜127。該彩色雜訊抑制之系統 25 500則對γυν影像訊號進行色度抑制運算。—彩度及亮度 1255134 調整裝hoo對色度抑制之γυν影像訊號進行彩度及亮度 周正運t YUMRG^換裝置700將YUV影像訊號轉 換成RGB影像訊號。—伽瑪校正裝置8⑻則對該刪影像 讯號進行伽瑪校正運算，以補償取像裝置（圖未示）之非線 5 性影響。 本發明之彩色雜訊抑制之系統5〇〇耦合至上述之 YCbCr至YUV轉換裝置4〇〇，其主要包含一轉換裝置、 —飽和度計算裝置520、一最大值計算裝置53〇及一色度 抑制衣置540。該轉換裝置5丨〇用以將_ γυν影像訊號轉 1〇換成一 RGB影像訊號。該飽和度計算裝置52〇係耦合至該 轉換裝置，以計算該RGB影像訊號之飽和纟，並將該飽和 度轉換成一第一增益。該最大值計算裝置53〇係耦合至該 ，換裝置，以計算該RGB影像訊號之最大值，並將該rgb 取大值轉換成一第二增益。該色度抑制裝置54〇係耦合至 15該飽和度計算裝置及最大值計算裝置，以對該γυν影像 訊號進行色度抑制運算。 。亥飽和度计异裝置520係依據每一像素影像訊 號’以計算該像素2RGB影像訊號的飽和度S，其係依據 公式（1)以計算飽和度S : 20 飽和度 S = l-3*min(R，G，B) /(R+G+B)，（1) 其中，R、G、G分別為該像素之RGB影像訊號之值，該飽 和度S之範圍為〇〜1。再將該飽和度§依據公式（2)轉換為一 修正飽和度SS : 修正飽和度 SS=:fix(S*255)， ηλ 1255134 其中，fix函數係將其參數取最接近且較小之整數值。 再依據一查詢表格將該修正飽和度88轉換成一第—辩 益UVcoem。該查詢表格可如圖2所示，當該修正飽和】 SS大於一預設之臨界值sth時，該第一增益UVc〇effi為广 5當該修正飽和度SS小於或等於該預設之臨界值sth時，該第 一增益UVcoeffl則隨飽和度SS增加做遞增變化。圖2之杳 詢表格亦可使用一數學公式予以替代，而計算獲得該第二 增益 UVcoeffl。 該最大值計算裝置530係依據每—像素之RGB影像訊 10號，以計算該像素RGB影像訊號之最大值Max(R,G，B)，再 依據一查詢表格將該像素之Max(R，G，B)轉換成一第二增益 UVcoeff2。該查詢表格可如圖3所示，當該Max(R，G，B= 於一預設之臨界值ΤΗ時，該第二增益1^^〇6江2為i，當該 Max(R，G，B)小於或等於該預設之臨界值，該第二增益 15 UVcoeff2則隨Max(R，G，B)增加做遞增變化。圖3之杳★旬表 格亦可使用一數學公式予以替代，而計算獲得該第一增^ UVcoeff2 〇 該色度抑制裝置540依據每—像素之該第一增益 UvcoefH及第二增益UVcoeff2,分別對該像素之u影像訊 20號及V影像訊號進行乘法運算，以抑制色度影像訊號。亦 即該色度抑制裝置540輸出之U影像訊;號為 U*UVC〇effl*UVC〇eff2 ，而 V 影像訊號為 V*UVC〇effl*UVC〇eff2，其中’ UVC〇effl 為該第一增益， 1255134 ㈣⑽把為該第二增益，U、V分別為該YCbCr至YUV轉換 裝置400輸出之U影像訊號及v影像訊號。 圖4係本發明另一實施例之方塊圖，其與圖i主要差 別在於減少該最大值計算裝置53〇,其主要用於僅需消除 5亮態灰階中彩色雜訊之影像，其運作原理與前__實施例相 當。圖5係發明再-實施例之方塊圖，其與^主要差別 f於減少該飽和度計算裂置52G，其主要用於僅需消除暗 悲衫色雜訊之影像，其運作原理亦與第一實施例相者。 综上所述’由於習知技術在執行彩色雜訊消除：，僅 10依據色度值（Chroma)大小而值進行調整，其不僅降 低某些影像的飽和度，甚至破壞—般影像，而本發明之: 和度汁异I置520係依據每一像素的R(J 旦 來調整UV值，不僅可消除亮態灰階中彩色雜訊有 習知技術中降低某些影像的飽和度的問題。同時，習知技 15術依據亮度值（丨uma)的大小而對uv值進行調整，不二不 降低亮態灰階中的彩色雜訊，同時在消除暗態彩色雜^ (例如綠色色斑)時’由於綠色有較高的亮度值，因此在消 除綠色雜訊時有可能會對同樣亮度下的正確藍色或紅色影 像造成破壞，而本發明之最大值計算裝置53〇依據每 2〇素的RGB訊號最大值，來調整―值，不僅可消除暗態 ，訊’且不會有習知技術中降低其他顏色（藍色或紅色/ 免度值。 上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發 主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而⑸堇限 1255134 於上述實施例。 【圖式簡單說明】 圖1係本發明之彩色雜訊抑 圖。 市』糸統的一實施例之使用示意

=2係本發明之修正飽和度換成第—增益之查詢表。 圖3係本發明之Max(R，G，B)換成第二增益之查詢表。 圖4係本發明之另一實施例的使用示意圖。 圖5係本發明之再一實施例的使用示意圖。

【主要元件符號說明】 YCbCr輸入裝置 100 解除交錯裝置 200 縮放控制裝置 300 YCbCr至YUV轉換裝置 400 彩色雜訊抑制系統 500 YUV至RGB轉換裝置 510 飽和度計算裝置 520 最大值計算裝置 530 色度抑制裝置 540 彩度及亮度調整裝置 600 YUV至RGB轉換裝置 700 伽瑪校正裝置 800 11

Claims (1)

1. 33011¾， 94年8月修正頁 十、申請專利範圍： 1. -種彩色雜訊抑制之系統，主要包含： 一轉換裝置，豆用j；i ϋ念 影像訊號；’、寻—yuv影像訊號轉換成一 RGB 5 Rr:，:和度計算裝置，係輕合至該轉換裝置，以由該 RGB訊號而計算出該R(}B 度轉換成—增益；以及像§“之飽和度’並將該飽和 10 梦Γ色度抑制裝置’係輕合至該飽和度計算裝置，以依 據该增益對該YUVf彡像㈣進行色度抑制運算。 斤/· t申請專利範圍第1項所述之系統’其中，該色 度抑制裝置係依據該增益，八 % "iL ^ i ^ - 而刀別對該U影像訊號及v影 1豕Λ唬進仃乘法運算，以女 以抑制色度影像訊號。 3·如申請專利範圍第 和产計曾壯署在w 項所述之糸統，纟中，該飽 又对*衣置係依據一韓拖八 、 15增益。 、a式，以將該飽和度轉換成該 4·如申請專利範圍第1 和度計算裝置係依據一㈣夂&糸統，其中，該飽 增益。 一^7表栳，以將該飽和度轉換成該 5 ·如申請專利範圍第*煩 / 2〇朽$ 丄 、斤处之糸統’其中，舍今 飽和度大於一預設之臨界 Τ田口亥 小於或等於該預設之臨界值時，該增 :亥=和度 做遞增變化。 、】卩現σ亥飽和度增加 6. —種衫色雜訊抑制之系統，主要包含： 12

   51碧4 YUV影像訊號轉換成一 rgb 一轉換裝置，其用以將 影像訊號； 一最大值計算裝置，在 係耦合至該轉換裝置，以計瞀嗜 RGB影像訊號之最大值， 1 ^ 亚將该RGB最大值轉換成一辦 5益；以及 曰 -色度抑制4置’係、輕合至該最大值計算裝置，以依 據增益對該YUV影像訊號進行色度抑制運算。 7·如申請專利範圍第6項所述之系統，其中，該色 度抑制裝置係依據該:)：給jH 、 sI ’而分別對該U影像訊號及V影 10像訊號進行乘法運算，以抑制色度影像訊號。 8·如申請專利範圍第6項所述之祕，其中，該最 大值計算裝置係依據一韓拖 胬換公式，以將該RGB最大值轉換 成該增益。 9' 如申請專利範圍第6項所述之系統，其中，該最 15大值計异裝置係依據-查詢表格，以將該刪最大值轉換 成該增益。 ' •如Μ專利範圍第9項所述之系統，其中，當該 臟最大值大於-預設之臨界值時，該增益為該刪 =大值小於或等於該預設之臨界值時，該增益則隨該勵 20最大值增加做遞增變化。 11· 一種彩色雜訊抑制之系統，主要包含： 轉換衣置，其用以將—Yuv影像訊號轉換成一 影像訊號； 13 ul 一飽和度計算裝置，係耦合至 碼。主遠轉換裝置，以由 RGB訊號而計算出該RGB影像& 〇Λ 度轉換成一第一增益；“號之餘和度，並將該飽和 :最大值計算裝置，_合至該轉換裝置，以計算該 5 RGB影像訊號之最大值，並將 丄竹d RGB取大值轉換成一第二 增益；以及 一 色度抑制衣置’係_合至該鮮度計算裝置及最大 值計算裝置，以對該YUV影像訊號進行色度抑制運算。 12·如申請專利範圍第u項所述之系統，其中， 10度抑制裝置係依據該第一及第- κ ^ 咕 增应，分別對該ϋ影像訊 唬及V影像訊號進行乘法運首 連|以產生抑制色度影像訊 號* 〇 Π·如申請專利範圍第U項所述之系統，其中 和度计异裝置係依據-轉換公式，以將該飽 成 15第一增益。 知谀成^亥 14·如中請專利範圍f u項所述之系統，其中， 和度計算裝置係依據一查詢表格 ^ 笛+、… 妹以將该飽和度轉換成該 罘一增盈。 15·如中請專利範圍第14項所述之系統，其中，冬 20該飽和度大於一預設之第一臨界值時，該第一増益為 當該飽和度小於或等於該預設之第一臨界值時，=第一1声 盈則隨該飽和度增加做遞增變化。 曰 14

   16·如申請專利範圍第丨丨項所述之系統，其中，該最 大值計算裝置係依據一轉換公式，以將該RGB最大值轉換 成該第二增益。 17 _如申凊專利範圍第11項所述之系統，其中，該最 5大值計算裝置係依據一查詢表格，以將該RGB最大值轉換 成該第二增ϋ。 1 8·如申請專利範圍第17項所述之系統，其中，當該 RGB最大值大於一預設之第二臨界值時，該第二增益為 1，當該RGB最大值小於或等於該預設之第二臨界值時，該 10第二增益則隨該RGB最大值增加做遞增變化。 15