使用偽隨機數濾波器的圖像濾波方法及其設備的製作方法
2023-12-03 16:04:16 4
專利名稱：使用偽隨機數濾波器的圖像濾波方法及其設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種對圖像進行濾波的方法和設備，更具體地講，涉及一種用於通過去除在編碼和解碼過程期間在圖像中產生的偽像(artifact)來對圖像進行濾波的方法和設備。
背景技術：
根據包括運動圖像專家組-I (MEPG-I)、MPEG-2、MPEG-4、H. 264/MPEG-4先進視頻編碼(AVD)等的圖像壓縮方法，為了對圖像進行編碼，圖片被劃分為圖像處理單元(即，宏
塊)。然後，通過使用幀間預測或幀內預測來對每個宏塊進行編碼。然而，當使用根據現有技術的這些圖像壓縮方法時，在解碼的圖像中產生塊效應(blocking artifact)。圖像壓縮方法涉及對包括在宏塊中的每個子塊(例如,4X4的塊)進行離散餘弦變換和量化。由於對子塊進行獨立的離散餘弦變換和量化而不考慮相鄰塊，因此在宏塊中發生圖像損失(image loss)，因此，在解碼的圖像中產生引起宏塊之間明顯的邊緣的塊效應。因此，去塊濾波器被用於通過平滑在基於塊的編碼操作中產生的明顯的邊緣來提高解碼圖像的視覺質量。
發明內容
技術方案本發明提供了一種用於對圖像進行濾波的方法和設備以及一種其上記錄有用於執行所述方法的程序的計算機可讀記錄介質。有益效果根據本發明的一個或多個實施例，通過使用偽隨機數濾波器來對包括相等或相似像素值的塊進行濾波，從而在圖像編碼和解碼過程中產生的偽像可被進一步有效去除。
圖I是根據本發明的實施例的圖像濾波設備的示圖。圖2A至圖2D是根據本發明的實施例的用於描述確定相似性的方法的示圖。圖3是根據本發明的另一實施例的用於描述計算像素值之間的相似性的方法的示圖。圖4是用於示出執行了使用偽隨機數濾波器的圖像濾波方法的塊的平均值的範圍的曲線。圖5A和圖5B是根據本發明的另一實施例的偽隨機數濾波器的示圖。圖6A至圖6D是根據本發明的另一實施例的偽隨機數濾波器的示圖。圖7是根據本發明的另一實施例的圖像濾波設備的示圖。圖8是根據本發明的另一實施例的圖像編碼設備的示圖。圖9是根據本發明的另一實施例的圖像解碼設備的示圖。
圖10是根據本發明的另一實施例的圖像濾波方法的流程圖。圖11是根據本發明的另一實施例的圖像濾波方法的流程圖。最優實施方式根據本發明的一方面，提供了一種圖像濾波方法，所述方法包括以下操作確定第一塊的像素值之間的相似性；根據確定相似性的結果，通過對第一塊選擇性地應用偽隨機數濾波器來產生第二塊。確定相似性的操作可包括以下操作對當第一塊中沿預定方向彼此相鄰的像素值之間的差值中的每一個的絕對值小於第一閾值時的情況進行計數；確定所述小於第一閾值的情況的次數對差值計算的總次數的比是否大於第二閾值。所述預定方向可以是垂直方向、水平方向和對角線方向中的至少一個。 所述計數操作可包括以下操作對當第三塊中沿預定方向彼此相鄰的像素值之間的差值中的每一個的絕對值小於第一閾值時的情況進行計數，其中，通過對第一塊進行子採樣產生所述第三塊。產生第二塊的操作可包括以下操作通過在所述比大於第二閾值時對第一塊應用偽隨機數濾波器，並在所述比等於或小於第二閾值時不對第一塊應用偽隨機數濾波器來產
生第二塊。確定相似性的操作可包括以下操作當沒有以跳躍模式對第一塊進行編碼時確定第一塊中的相似性，其中，在所述跳躍模式中像素值沒有被編碼。確定相似性的操作可包括以下操作當在第一塊的編碼中使用的量化參數等於或大於預定值時，確定第一塊中的相似性。確定相似性的操作可包括以下操作當第一塊的像素值的平均值在預定範圍內時確定第一塊中的相似性。產生第二塊的操作可包括以下操作使用通過根據預定順序將偽隨機數濾波器旋轉O度、90度、180度或270度而獲得的濾波器。根據本發明的另一方面，提供了一種圖像濾波設備，包括相似性確定單元，用於確定第一塊的像素值之間的相似性；隨機數濾波單元，用於根據確定相似性的結果，通過對第一塊選擇性地應用偽隨機數濾波器來產生第二塊。根據本發明的另一方面，提供了一種其上記錄有用於執行圖像濾波方法的程序的計算機可讀記錄介質。
具體實施例方式在下文中，將通過參照附圖解釋本發明的示例性實施例來詳細描述本發明。圖I是根據本發明的實施例的圖像濾波設備100的示圖。參照圖1，圖像濾波設備100包括相似性確定單元110和隨機數濾波單元120。相似性確定單元110接收已解碼的塊並以塊為單位確定所述已解碼的塊的像素值之間的相似性。已解碼的塊可以是被編碼然後被解碼以預測另一圖片或另一個塊的塊，或者可以是在圖像解碼過程中被解碼以顯示圖像的塊。另外，已解碼的塊可以是通過執行去塊濾波而去除了塊效應的塊。關於平面區域(諸如地平線或海平面)的塊的像素具有相等或相似的像素值。當所述塊包括不同值的像素時，這些像素在視覺上引人注意。具體地講，在多數情況下，在原始塊中不存在的偽像在圖像編碼和解碼過程中被產生，並隨後被包括在相等或相似的像素值之間。輪廓效應(contour artifact)是這種情況的示例。圖像濾波設備100對圖像進行濾波以去除在圖像編碼和解碼過程中產生的偽像。在這點上，相似性確定單元Iio確定包括在已解碼的圖像的第一塊中的像素值之間的相似性，然後確定第一塊是否指示平面區域。圖2A至圖2D是根據本發明的實施例的用於描述確定像素值之間的相似性的方法的示圖。相似性確定單元110基於第一塊200中沿預定方向彼此相鄰的像素值之間的差值來確定第一塊200中的像素的像素值是否彼此相等或相似。參照圖2A，相似性確定單元110可計算第一塊200中沿水平方向彼此相鄰的像素 值之間的差值。也就是說，計算PO和pi、pi和p2、p4和p5、p5和p6、p6和p7、p9和plO、PlO和pll之間的差值。通過對當沿水平方向彼此相鄰的像素之間的差值中的每一個差值的絕對值小於第一閾值時的情況的次數進行計數並且當所述小於第一閾值的情況的次數大於預定數量時，相似性確定單元110可確定第一塊200的像素值彼此相等或相似。此外，在另一示例中，當所述小於第一閾值的情況的次數對差值計算的總次數的比大於第二閾值時，相似性確定單元110可確定第一塊200的像素值彼此相等或相似。參照圖2A，差值計算的總次數為7，關於這點，在當差值中的每一個的差值的絕對值小於第一閾值時的情況的次數大於3時，相似性確定單元110可確定第一塊200的像素值彼此相等或相似。另外，當所述小於第一閾值的情況的次數對差值計算的總次數的比大於3/7時，相似性確定單元110可確定第一塊200的像素值彼此相等或相似。第一閾值和第二閾值可根據圖像序列的特性、當前圖片的特性或將被濾波的塊的特性而變化。除圖2A的水平方向之外，如圖2B、2C和2D中所示，相似性確定單元110可計算第一塊200中沿對角線方向或垂直方向彼此相鄰的像素值之間的差值。另外，相似性確定單元110可計算第一塊200中沿垂直方向、水平方向、對角線方向中的兩個或更多個方向彼此相鄰的像素值之間的差值，並且可對當所述差值中的每個差值的絕對值小於第一閾值時的情況的次數進行計數。當所述小於第一閾值的情況的次數大於預定數量時，或者當所述小於第一閾值的情況的次數對差值計算的總次數的比大於第二閾值時，相似性確定單元110可確定第一塊200的像素值彼此相等或相似。如圖2A至圖2D中示出的基於第一塊200中沿預定方向彼此相鄰的像素之間的差值來確定相似性的方法僅是示例，因此包括在第一塊200中的像素值之間的相似性可以以不同的方式被確定。例如，可通過計算包括在第一塊200中的像素值的標準偏差或方差(variation)來確定相似性。通過計算包括在第一塊200中的像素值的標準偏差或方差，當所述標準偏差或所述方差小於預定值時，相似性確定單元110可確定包括在第一塊200中的像素值彼此相等或相似。圖3是根據本發明的另一實施例的用於描述計算相似性的方法的示圖。圖2A至圖2D與當第一塊200的大小為4X4時確定像素值之間的相似性的方法相關。然而，如圖3中所示，當第一塊200是具有16X16的大小的大塊時，如果針對每個塊，如圖2A至圖2D中示出地，差值被計算並且隨後當所述差值之中的每個差值的絕對值大於第一閾值時的情況的次數被計數，則為了相似性確定需要多次計算，因此，圖像濾波速度會降低。為了解決該問題，根據本實施例，通過對第一塊200執行子採樣來產生第三塊300，並確定第三塊300的像素值之間的相似性。如圖2A至2D中所示，計算第一塊200中沿水平方向、對角線方向和垂直方向中的一個或多個方向彼此相鄰的像素值之間的差值。圖3示出按1/4的比例對第一塊200進行子採樣的示例，然而，可按各種比例中的一個比例對第一塊200進行子採樣。例如，可通過對16 X 16的塊按1/2的比例進行子採樣來產生具有8X8的大小的第三塊300，然後可確定像素值之間的相似性。再次參照圖1，由相似性確定單元110進行的針對第一塊200的像素值的相似性確定可僅在滿足預定條件中的至少一個時被選擇性地執行。
相似性確定單元110僅在已解碼的第一塊200沒有以跳躍模式被編碼時確定像素值之間的相似性。跳躍模式是這樣一種編碼模式在所述編碼模式中，所有的運動矢量和殘差塊未被編碼。在以跳躍模式對第一塊200進行編碼的情況下，預測運動矢量代替第一塊200的運動矢量，其中，從先前編碼或解碼的與第一塊200相鄰的區域的塊的運動矢量來預測所述預測運動矢量，且通過根據預測運動矢量執行運動補償而產生的預測塊被假設為與第一塊200相同，從而殘差塊不被編碼。在圖像編碼過程中，如果通過使用根據本發明的實施例的使用偽隨機數濾波器的圖像濾波方法來對第一塊200進行濾波，則僅在信息被編碼且隨後被包括在比特流中時，第一塊200可在圖像解碼過程中被正確地恢復，其中，所述信息指示通過使用偽隨機數濾波器來對第一塊200進行濾波。然而，在以跳躍模式對第一塊200進行編碼的情況下，如果與圖像濾波相關的信息被另外地編碼，則為了增加壓縮率以跳躍模式對第一塊200進行編碼毫無意義。因此，當以跳躍模式對第一塊200進行編碼時，最好不執行使用偽隨機數濾波器的圖像濾波方法，因此，不需要確定第一塊200的像素值之間的相似性。在另一示例中，相似性確定單元110僅在第一塊200的量化參數等於或大於預定值時確定像素值之間的相似性。所述量化參數指示關於係數的量化步長的參數，其中，通過使用離散餘弦變換(DCT)或哈達馬變換(Hadamard transform)對第一塊200執行正交變換來產生所述係數。在量化參數較大時量化步長較大，並且在量化參數較小時量化步長較小。由於在量化參數較小時量化步長較小，因此可在圖像編碼和解碼過程中對像素值更加正確地進行編碼和解碼。因此，儘管沒有執行使用偽隨機數濾波器的圖像濾波方法，但由於偽像而引起的圖像惡化可能不會發生。因此，當在針對第一塊200的圖像編碼中使用的量化參數小於預定值時，最好不執行使用偽隨機數濾波器的圖像濾波方法，因此，不需要確定第一塊200的像素值之間的相似性。根據本發明的另一實施例，相似性確定單元110僅在像素值的平均值在預定範圍內時確定第一塊200的像素值之間的相似性。將參照圖4對此進行詳細描述。圖4是用於示出執行了使用偽隨機數濾波器的圖像濾波方法的塊的平均值的範圍的曲線。在圖4中，針對像素值的最小可覺差(JND)被示出。在像素值的最小值為O並且像素值的最大值為255的情況下，對觀看者可識別的JND根據像素值而變化。例如，當第一塊200中的大多數像素值為「O」時，儘管具有值「k」的像素值包括在第一塊200中，但觀看者可能不能識別像素值之間的差。然而，當第一塊200中的大多數像素值在Mmin與Mmax之間，具有值「k」的像素被包括在第一塊200中時，觀看者可容易識別像素值之間的差。也就是說，為了有效地去除偽像，需要根據塊對像素值之間的差的靈敏度來在所述塊之間進行區分，然後執行使用偽隨機數濾波器的圖像濾波方法。在這一點，圖像濾波設備100使用第一塊200中的像素值的平均值來將靈敏塊與非靈敏塊進行區分。相似性確定單元110僅在平均值在Mmin和Mmax之間時確定第一塊200中的像素值的相似性。針對像素值的平均值的計算，可直接計算第一塊200中的像素值的平均值，或者可計算通過對第一塊200進行子採樣而產生的第三塊300中的像素值的平均值。相似性確定單元110可通過結合上述條件來選擇性地確定相似性。例如，相似性確定單元110可僅在沒有以跳躍模式對第一塊200進行編碼，並且第一塊200的量化參數等於或大於預定值時確定第一塊200的像素值之間的相似性。另外，相似性確定單元110 可僅在沒有以跳躍模式對第一塊200進行編碼，並且像素值的平均值在預定範圍內時確定第一塊200的像素值之間的相似性。隨機數濾波單元120基於通過相似性確定單元110的相似性確定結果，通過對第一塊200選擇性地應用偽隨機數濾波器來產生第二塊(未示出)。當相似性確定單元110確定第一塊200的像素值彼此相等或相似時，隨機數濾波單元120通過對第一塊200應用偽隨機數濾波器來對第一塊200進行濾波，產生第二塊。如上所述，當在第一塊中沿預定方向彼此相鄰的像素值之間的差值中的每一個的絕對值小於第一閾值的情況的次數大於預定數量或者當所述絕對值小於第一閾值的情況的次數對差值計算的總次數的比大於第二閾值時，相似性確定單元110可確定第一塊200的像素值彼此相等或相似。圖5A和圖5B是根據本發明的另一實施例的偽隨機數濾波器500和510的不圖。隨機數濾波單元120通過使用圖5A的偽隨機數濾波器500來屏蔽(mask)第一塊200以執行濾波。換句話說，隨機數濾波單元120添加在分別與第一塊200的像素值對應的位置處的濾波器值f0至f 15，並隨後產生第二塊(未示出)。例如，在第二塊中的第一列第一行的位置的像素值是pO+fO，在第二塊中的第一列第二行的位置的像素值是pl+fl。圖像濾波方法被用於去除在包括相等或相似像素值的塊中產生的偽像。因此，圖5A的濾波器值f0至f 15可被設置為用於第一塊200的像素值的精細調整。圖5B示出用於對第二塊200的像素值進行精細調整的偽隨機數濾波器510。偽隨機數濾波器510將濾波器值f0至Π5設置為或「I」中的一個，根據設置的濾波器值對像素值進行精細調整，並去除在第一塊200中不同於其他像素值的像素值易被察覺的現象，其中，所述第一塊200包括彼此相等或相似的像素值。圖6A至圖6D是根據本發明的另一實施例的偽隨機數濾波器600至630的示圖。在圖6A至圖6D中，偽隨機數濾波器600至630中的每一個的大小是16X16。當隨機數濾波單元120通過使用偽隨機數濾波器對塊進行濾波時，如果將同一偽隨機數濾波器連續應用於多個順序的塊，則所述同一濾波器的模式對觀看者變得可識別，從而產生另一偽像。為了防止該問題，隨機數濾波單元120根據預定順序以90度為單位對原始偽隨機數濾波器進行旋轉，然後使用通過旋轉所述原始偽隨機數濾波器而獲得的多個偽隨機數濾波器。例如，如果隨機數濾波單元120在第k次濾波、第k+Ι次濾波中使用圖6A的偽隨機數濾波器600，則隨機數濾波單元120使用圖6B的旋轉了 90度的偽隨機數濾波器610。在第k+2次和第K+3次濾波中，隨機數濾波單元120使用圖6C的旋轉了 180度的偽隨機數濾波器620以及圖6D的旋轉了 270度的偽隨機數濾波器630。圖7是根據本發明的另一實施例的圖像濾波設備700的示圖。參照圖7，圖像濾波設備700包括相似性確定單元710、隨機數濾波單元720和去塊濾波單元730。與圖I的圖像濾波設備100相比較，圖像濾波設備700在用於去除塊效應的去塊濾波器730上有差別。相似性確定單元710與圖I的相似性確定單元110對應，並確定已解碼的塊的像 素值之間的相似性。以參照圖2A至圖2D描述的方法相似的方法，相似性確定單元710通過計算沿預定方向彼此相鄰的像素值之間的差值來確定相似性。隨機數濾波單元720基於相似性確定單元710的決定，通過使用偽隨機數濾波器來選擇性地執行濾波。當相似性確定單元710確定已解碼的塊的像素值彼此相等或相似時，隨機數濾波單元720通過將偽隨機數濾波器應用於第一塊200來產生第二塊。可根據上述條件(即，根據已解碼的塊是否是以跳躍模式被編碼，量化參數是否等於與或大於預定值以及已解碼的塊的像素值的平均值是否在預定範圍內)來選擇性地執行相似性的確定。去塊濾波單元730對已解碼的塊執行去塊濾波。去塊濾波單元730根據預定的濾波強度對塊邊界執行去塊濾波。可根據包括H. 264的傳統塊編碼技術中的一種來執行去塊濾波。可根據相似性確定單元710的相似性確定結果在沒有改變的情況下輸出經過去塊濾波的塊，或者經過去塊濾波的塊可在經過相似性確定單元710和隨機數濾波單元720之後被輸出，其中，所述隨機數濾波單元720通過使用偽隨機數濾波器來對經過去塊濾波的塊執行濾波。另外，在另一示例中，去塊濾波和通過使用偽隨機數濾波器進行的濾波可被選擇性地執行。在根據相似性確定單元710的相似性確定結果，已解碼的塊的像素值彼此相等或相似的情況下，可不執行去塊濾波，並且可僅執行通過使用偽隨機數濾波器進行的濾波。在相反的情況下，可僅執行去塊濾波。圖8是根據本發明的另一實施例的圖像編碼設備800的示圖。圖8的圖像編碼設備800包括圖像濾波設備100和700中的一個。參照圖8，圖像編碼設備800包括幀內預測單元810、運動估計單元820、運動補償單元830、變換和量化單元840、熵編碼單元850、反變換和反量化單元860、濾波單元870和幀存儲器880。幀內預測單元810通過使用包括在先前編碼的與當前塊相鄰的區域中的像素來預測當前塊。作為預測的結果，產生預測塊。運動估計單元820和運動補償單元830基於存儲在幀存儲器880中的至少一個參考圖片來預測當前塊。當運動估計單元820通過掃描參考圖片找到與當前塊最相似的塊並隨後產生運動矢量時，運動補償單元830基於運動矢量對當前塊進行運動補償。變換和量化單元840對殘差塊執行正交變換，並根據預定的量化參數對係數進行量化，其中，通過正交變換產生所述係數。所述正交變換可以是DCT或哈達馬變換。通過從當前塊減去預測塊來產生殘差塊，其中，通過幀內預測單元810或運動補償單元830產生所述預測塊。熵編碼單元850接收由變換和量化單元840量化的正交變換係數，並對所述正交變換係數執行熵編碼。熵編碼單元850通過使用基於上下文自適應的可變長編碼(CAVLC)或基於上下文的自適應二進位算術編碼(CABAC)來對所述正交變換係數執行熵編碼。反變換和反量化單元860接收量化的正交變換係數、對所述正交變換係數執行反量化和反正交變換，然後恢復殘差塊。反變換和反量化單元860通過將恢復的殘差塊和預測塊相加來恢復當前塊。濾波單元870對應於圖像濾波設備100和700中的一個。濾波單元870對恢復的當前塊(即，被編碼並隨後被解碼的塊)進行濾波。濾波單元870通過使用以上參照圖I 至圖7描述的偽隨機數濾波器來執行濾波。如以上參照圖7所述，對當前塊執行去塊濾波，確定當前塊的像素值之間的相似性，然後可選擇性地執行通過使用偽隨機數濾波器進行的濾波。另外，去塊濾波和通過使用偽隨機數濾波器進行的濾波中的僅一個可被選擇性地執行。通過熵編碼單元850對關於通過使用偽隨機數濾波器進行的濾波的信息進行熵編碼。指示是否通過使用偽隨機數濾波器對當前塊進行濾波的標記信息可被編碼，並且在通過使用多個偽隨機數濾波器中的一個執行濾波的情況下，還可對用於指定所述多個偽隨機數濾波器中的一個的信息進行編碼。在不使用所述多個偽隨機數濾波器的情況下，如果如參照圖6A至圖6D所述在根據預定順序以90度為單位旋轉偽隨機數濾波器時一個偽隨機數濾波器被用於進行濾波，則在獲得與使用多個偽隨機數濾波器的效果相同的效果的同時將被編碼的信息的量會降低。經過濾波的當前塊被存儲在幀存儲器880中，並被用於另一圖片或另一塊的預測。圖9是根據本發明的另一實施例的圖像解碼設備900的示圖。圖9的圖像解碼設備900包括圖像濾波設備100和700中的一個。參照圖9，圖像解碼設備900包括熵解碼單元910、反變換和反量化單元920、運動補償單元930、幀內預測單元940、幀存儲器950和濾波單元960。熵解碼單元910接收比特流，對接收的比特流執行熵解碼並隨後提取關於當前塊的數據。關於當前塊的數據可包括針對所述當前塊的關於量化的正交變換係數的數據、以及關於通過使用偽隨機數濾波器進行濾波的信息。反變換和反量化單元920基於關於量化的正交變換係數的數據執行反正交變換和反量化，然後恢復當前塊的殘差塊，其中，通過熵解碼單元910提取所述關於量化的正交變換係數的數據。運動補償單元930基於當前塊的運動矢量對存儲在幀存儲器950中的至少一個參考圖片進行掃描，然後對所述當前塊進行幀間預測。幀內預測單元940通過使用包括在先前解碼的與當前塊相鄰的區域中的像素來對當前塊進行幀內預測。通過將由運動補償單元930或幀內預測單元940產生的預測塊與通過反變換和反量化單元920恢復的殘差塊相加，來恢復當前塊。濾波單元960與單元圖像濾波設備100和700中的一個對應。濾波單元960對恢復的當前塊(即，已解碼的當前塊)進行濾波。濾波單元960可執行通過使用已參照圖I至圖7描述的偽隨機數濾波器進行的濾波。如以上參照圖7中所述，對當前塊進行去塊濾波，確定當前塊的像素值之間的相似性，然後可選擇性地執行通過所述偽隨機數濾波器進行的濾波。另外，可選擇性地執行去塊濾波和通過使用偽隨機數濾波器進行的濾波中的僅一個。經過濾波的當前塊被存儲在幀存儲器950中，並被用於另一圖片或另一塊的預測。圖10是根據本發明的另一實施例的圖像濾波方法的流程圖。參照圖10，在操作1010，根據本發明的一個或多個實施例的圖像濾波設備100或700(在下文中，被稱為「圖像濾波設備」)確定第一塊的像素值之間的相似性。圖像濾波設備確定第一塊的像素值是否彼此相等或相似。如圖2A至2D中所示，通過對沿預定方向彼此相鄰的像素值之間的差值中的每一個的絕對值小於第一閾值時的情況的次數進行計數，當所述小於第一閾值的情況的次數大於預定數量或者當所述小於第一閾值的情況的次數對差值計算的總次數的比大於第二閾值時，圖像濾波設備可確定第一塊的像素值彼此相等或相似。
在操作1020，圖像濾波設備基於在操作1010中獲得的關於第一塊的像素值之間的相似性的確定結果，通過選擇性地執行使用偽隨機數濾波器的濾波來產生第二塊。在操作1010，當確定第一塊的像素值彼此相等或相似時，通過使用偽隨機數濾波器產生第二塊；當確定第一塊的像素值彼此不相等或不相似時，不使用偽隨機數濾波器。圖11是根據本發明的另一實施例的圖像濾波方法的流程圖。參照圖11，在操作1110，圖像濾波器對第一塊執行去塊濾波。圖像濾波設備可通過使用包括H. 264的傳統的塊編碼技術中的一個來對第一塊執行去塊濾波。操作1120至1140被執行以根據預定條件中的至少一個來選擇性地確定第一塊的像素值之間的相似性。參照操作1120至1140，僅在沒有以跳躍模式對第一塊進行編碼，第一塊的量化參數等於或大於預定值且第一塊的像素值的平均值在預定範圍內時，通過對第一塊應用偽隨機數濾波器來執行濾波。圖11示出僅當上述三個條件均被滿足時使用偽隨機數濾波器的示例，然而，對本領域普通技術人員顯而易見的是，當上述三個條件中的至少一個被滿足時可選擇性地使用偽隨機數濾波器。操作1150與圖10的圖像濾波方法的操作1010和1020對應。當第一塊滿足操作1120至1140的條件時，圖像濾波設備確定第一塊的像素值之間的相似性，並根據確定結果，通過對第一塊選擇性地應用偽隨機數濾波器來對第一塊進行濾波。作為濾波的結果，第
二塊被產生。根據本發明的一個或多個實施例，通過使用偽隨機數濾波器來對包括相等或相似像素值的塊進行濾波，從而可進一步有效去除在圖像編碼和解碼過程中產生的偽像。本發明還可被實現為計算機可讀記錄介質上的計算機可讀代碼。計算機可讀記錄介質是可存儲其後可由計算機系統讀取的數據的任何數據存儲裝置。計算機可讀記錄介質的示例包括只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、CD-ROM、磁帶、軟盤和光學數據存儲裝置。計算機可讀記錄介質還可分布在通過網絡連接的計算機系統中，從而所述計算機可讀代碼以分布式方式被存儲和執行。例如，圖I和圖7的圖像濾波設備中的每一個以及圖8和圖9的圖像編碼和解碼設備中的每一個可包括連接到每個設備的總線以及連接到所述總線的至少一個處理器。另夕卜，根據一個或多個實施例的每個圖像濾波設備以及每個圖像編碼和解碼設備可包括連接到所述至少一個處理器的存儲器以存儲命令、接收的消息或產生的消息並執行所述命令，其中，所述至少一個處理器連接到所述總線。 儘管已經參照本發明的示例性實施例具體顯示和描述了本發明，但是本領域的普通技術人員將理解，在不脫離如權利要求所限定的本發明的精神和範圍的情況下，可以對其進行形式和細節上的各種改變。示例性實施例應該僅以描述性的意義被考慮，且不是為 了限制的目的。因此，本發明的範圍不由本發明的詳細描述限定，而是由權利要求限定，並且所述範圍內的所有差別將被解釋為包括在本發明中。
權利要求
1.一種圖像濾波方法，包括 確定第一塊的像素值之間的相似性； 根據確定相似性的結果，通過對第一塊選擇性地應用偽隨機數濾波器來產生第二塊。
2.如權利要求I所述的圖像濾波方法，其中，確定相似性的步驟包括 對當第一塊中沿預定方向彼此相鄰的像素值之間的差值中的每一個的絕對值小於第一閾值時的情況進行計數； 確定所述小於第一閾值的情況的次數對差值計算的總次數的比是否大於第二閾值。
3.如權利要求2所述的圖像濾波方法，其中，所述預定方向是垂直方向、水平方向和對角線方向中的至少一個。
4.如權利要求2所述的圖像濾波方法，其中，所述計數步驟包括對當第三塊中沿預定方向彼此相鄰的像素值之間的差值中的每一個的絕對值小於第一閾值時的情況進行計數，其中，通過對第一塊進行子採樣產生所述第三塊。
5.如權利要求2所述的圖像濾波方法，其中，產生第二塊的步驟包括通過在所述比大於第二閾值時對第一塊應用偽隨機數濾波器，並在所述比等於或小於第二閾值時不對第一塊應用偽隨機數濾波器來產生第二塊。
6.如權利要求I所述的圖像濾波方法，其中，確定相似性的步驟包括當沒有以跳躍模式對第一塊進行編碼時確定第一塊中的相似性，其中，在跳躍模式中像素值沒有被編碼。
7.如權利要求I所述的圖像濾波方法，其中，確定相似性的步驟包括當在第一塊的編碼中使用的量化參數等於或大於預定值時，確定第一塊中的相似性。
8.如權利要求I所述的圖像濾波方法，其中，確定相似性的步驟包括當第一塊的像素值的平均值在預定範圍內時確定第一塊中的相似性。
9.如權利要求I所述的圖像濾波方法，其中，產生第二塊的步驟包括使用通過根據預定順序將偽隨機數濾波器旋轉O度、90度、180度或270度而獲得的濾波器。
10.一種圖像濾波設備，包括 相似性確定單元，用於確定第一塊的像素值之間的相似性； 隨機數濾波單元，用於根據確定的結果，通過對第一塊選擇性地應用偽隨機數濾波器來產生第二塊。
11.如權利要求10所述的圖像濾波設備，其中，相似性確定單元對當第一塊中沿預定方向彼此相鄰的像素值之間的差值中的每一個的絕對值小於第一閾值時的情況進行計數；確定所述小於第一閾值的情況的次數對差值計算的總次數的比是否大於第二閾值。
12.如權利要求11所述的圖像濾波設備，其中，所述預定方向是垂直方向、水平方向和對角線方向中的至少一個。
13.如權利要求11所述的圖像濾波設備，其中，相似性確定單元對當第三塊中沿預定方向彼此相鄰的像素值之間的差值中的每一個的絕對值小於第一閾值時的情況進行計數，其中，通過對第一塊進行子採樣產生所述第三塊。
14.如權利要求11所述的圖像濾波設備，其中，隨機數濾波單元通過在所述比大於第二閾值時對第一塊應用偽隨機數濾波器，並在所述比等於或小於第二閾值時不對第一塊應用偽隨機數濾波器來產生第二塊。
15.如權利要求10所述的圖像濾波設備，其中，當沒有以跳躍模式對第一塊進行編碼時，相似性確定單元確定第一塊中的相似性，其中，在所述跳躍模式中像素值沒有被編碼。
16.如權利要求10所述的圖像濾波設備，其中，當在第一塊的編碼中使用的量化參數等於或大於預定值時，相似性確定單元確定第一塊中的相似性。
17.如權利要求10所述的圖像濾波設備，其中，當第一塊的像素值的平均值在預定範圍內時，相似性確定單元確定第一塊中的相似性。
18.如權利要求10所述的圖像濾波裝置，其中，隨機數濾波單元使用通過根據預定順序將偽隨機數濾波器旋轉O度、90度、180度或270度而獲得的濾波器。
19.一種其上記錄有用於執行權利要求I的圖像濾波方法的程序的計算機可讀記錄介質。
全文摘要
一種通過使用偽隨機數濾波器對平面區域的塊進行濾波的圖像濾波方法和設備，從而在圖像編碼和解碼過程中產生的偽像被去除。
文檔編號H04N7/26GK102804769SQ201080027422
公開日2012年11月28日 申請日期2010年6月18日 優先權日2009年6月19日
發明者宋學燮, 樸先美, 韓宇鎮 申請人:三星電子株式會社