影像處理裝置以及影像處理方法

2023-04-24 19:13:01

專利名稱：影像處理裝置以及影像處理方法
技術領域：
本發明涉及一種影像處理裝置，尤指一種能夠依據影像畫面的一邊緣維持指數 (Edge Keeping Index, EKI)來決定噪聲處理程度的影像處理裝置以及影像處理方法。
背景技術：
在一般電視系統中，畫面數據(圖框數據(Frame)或是圖場數據(Field))會先進 行影像噪聲處理以調整畫面數據中的亮度值，之後再將調整後的畫面數據進行其它影像處 理並顯示於電視屏幕上，然而，在進行影像噪聲處理的過程中，每一個畫面數據中每一個像 素均是使用相同的噪聲處理方式，亦即，不論是畫面數據是細節複雜的畫面(例如大部分 畫面是草地或樹葉)或是畫面數據是畫面單純的畫面(例如大部分畫面是天空或人的皮 膚)均使用相同程度的噪聲處理。如此一來，當採用高度噪聲處理時，會使得畫面中細節復 雜的區域進行過度的噪聲處理，而造成影像細節變得模糊，無法清晰地顯示出影像的細節； 或是當採低度噪聲處理時，會使得畫面中影像單純的區域噪聲處理的程度不足，噪聲無法 有效的抑制而影響到影像質量。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種影像處理裝置以及影像處理方法，可以使 得畫面數據中的像素數據都能作最適合程度的噪聲處理，進而改善影像質量。為了解決以上技術問題，本發明提供了如下技術方案本發明提供了一種影像處理裝置，包含有一影像解碼單元以及一影像調整單元， 其中該影像調整單元包含有一邊緣維持指數產生單元以及一噪聲消除單元。該影像解碼單 元系用來對一數據串流進行解碼操作以產生複數個畫面數據，其中該複數個畫面數據包含 有至少一目前畫面數據。該邊緣維持指數產生單元系用來依據該目前畫面數據的一目標像 素的原始亮度值及該目標像素的至少一鄰近像素的原始亮度值，來產生一邊緣強度值；該 噪聲消除單元系用來依據該目前畫面數據中該目標像素的原始亮度值與該目標像素的至 少一鄰近像素的原始亮度值，來產生該目標像素的一第一調整亮度值，並依據該目標像素 的該原始亮度值、該第一調整亮度值以及一第一調整值，來決定該目標像素的一靜態調整 亮度值；其中該第一調整值由該邊緣強度值決定。本發明更提供了一種影像處理方法，包含有對一數據串流進行解碼操作以產生 複數個畫面數據，其中該複數個畫面數據包含有至少一目前畫面數據；依據該目前畫面數 據的一目標像素的原始亮度值及該目標像素的至少一鄰近像素的原始亮度值，來產生一邊 緣強度值；依據該目前畫面數據中該目標像素的原始亮度值與該目標像素的至少一鄰近像 素的原始亮度值來產生該目標像素的一第一調整亮度值；依據該目標像素的該原始亮度 值、該第一調整亮度值以及一第一調整值來決定該目標像素的一靜態調整亮度值；其中該 第一調整值由該邊緣強度值決定。進而，本發明提供了一種影像處理裝置，包含有一影像解碼單元以及一影像調整單元。該影像解碼單元系用來對一數據串流進行解碼操作，以產生複數個畫面數據，其中該 複數個畫面數據包含有至少一目前畫面數據以及一前一畫面數據。該影像調整單元系用來 依據該目前畫面數據中一目標像素的原始亮度值與該目標像素的至少一鄰近像素的原始 亮度值，來產生該目標像素的一第一調整亮度值，並依據該目前畫面數據中的該目標像素 的該原始亮度值、該第一調整亮度值及一調整值，來決定該目標像素的一動態調整亮度值; 其中該調整值系利用該前一畫面數據的該原始邊緣維持指數、該第一邊緣維持指數及該動 態噪聲消除後邊緣維持指數所決定的一參數，對前一畫面數據的該目標像素在決定動態調 整亮度值時所對應的調整值進行調整所獲得。最後，本發明提供了一種影像處理方法，包含有對一數據串流進行解碼操作以產 生複數個畫面數據，其中該複數個畫面數據包含有至少一目前畫面數據以及一前一畫面數 據；依據該前一畫面數據的原始亮度值、第一調整亮度值以及動態調整亮度值，來產生該前 一畫面數據的一原始邊緣維持指數、一第一邊緣維持指數及一動態噪聲消除後邊緣維持指 數；依據該目前畫面數據中該目標像素的原始亮度值與該目標像素的至少一鄰近像素的原 始亮度值，來產生該目標像素的一第一調整亮度值；以及依據該目標像素於目前畫面數據 的該原始亮度值、該第一調整亮度值以及一調整值，來決定該目標像素的一動態調整亮度 值；其中該調整值系利用該前一畫面數據的該原始邊緣維持指數、該第一邊緣維持指數及 該動態噪聲消除後邊緣維持指數所決定的一參數，對前一畫面數據的該目標像素在決定動 態調整亮度值時所對應的調整值進行調整所獲得。本發明採用的影像處理裝置以及影像處理方法，畫面數據中像素數據的噪聲處理 程度系依據其邊緣維持指數來決定的，因此，可以使得畫面數據中的像素數據都能作最適 合程度的噪聲處理，進而改善影像質量。


圖1為依據本發明第一實施例的影像處理裝置的示意圖。圖2為圖1所示的影像處理裝置對一數據串流進行影像處理的流程圖。圖3係為一圖場數據的示意圖。圖4為原始邊緣維持指數與調整值的特徵曲線圖。圖5為複數個圖場數據的示意圖。圖6為第二邊緣維持指數的複數個區域的示意圖。圖7為依據本發明第二實施例的影像處理裝置的示意圖。圖8為依據本發明第三實施例的影像處理裝置的示意圖。圖9為圖8所示的影像處理裝置對一數據串流進行影像處理的流程圖。圖10為依據本發明第四實施例的影像處理裝置的示意圖。主要組件符號說明100、700、800、1000 影像處理裝置110、710、810、1010 影像解碼單元120、730、830、1030 影像調整單元122、732、822、1032 噪聲消除單元124、734、824、1034邊緣維持指數產生單元
130、720、830、1020 解交錯單元140、740、840、1040 影像縮放單元300畫面數據400特徵曲線
具體實施例方式請參考圖1，圖1為依據本發明第一實施例的影像處理裝置100的示意圖。如圖 1所示，影像處理裝置100包含有一影像解碼單元110、一影像調整單元120、一解交錯單元 130以及一影像縮放單元140，其中影像調整單元120包含有一噪聲消除單元122以及一邊 緣維持指數(Edge Keeping Index, EKI)產生單元124。此外，影像處理裝置100可以使用 硬體或是軟體來實作。請同時參考圖1以及圖2，圖2為影像處理裝置100對一數據串流Dstream進行影像 處理的流程圖，請注意，若是有實質上相同的結果，本發明的步驟不以圖2所示的流程順序 為限。首先，在步驟200中，影像解碼單元110對數據串流Dsteeam進行解碼以產生複數個圖 場(Field)數據Dfield,其中圖3係為一圖場數據300的示意圖，圖場數據300中包含每一個 像素(Pn，P12，P13···)的亮度值。在步驟202中，以畫面數據300為例，邊緣維持指數產生單 元124針對畫面數據300中每一像素進行邊緣強度值的運算，其中以像素P13為例，像素P13 的邊緣強度值Υ13—ε可以由下列公式之一來求得Y13—e = ι Y11-Y121 +1Y12-Y131 +1Y13-Y141 +1Y14-Y151 ；Y13 e = I Yn-Y131 +2* I Y12-Y141 + I Y13-Y151 ；Y13 e = I max (Y11 Y15) -min (Y11 Y15) | ；其中Y11 Y15分別為像素P11 PS1的原始亮度值、max (Y11 Y15)為Y11 Y15中 的最大亮度值、且min (Y11 Y15)為Y11 Y15中的最小亮度值。需注意的是，關於邊緣強度 值的計算尚有許多種算法，只要像素Pxy的邊緣強度值系經由像素Pxy以及像素Pxy的至少 一鄰近像素的原始亮度值來決定，設計者可以依據設計考慮使用不同的計算公式來求得Pxy 的邊緣強度值。接著，在步驟204，以像素P13為例，噪聲消除單元122依據邊緣維持指數產生單元 124所產生的邊緣強度值Y1「來決定兩個調整值W1以及(I-W1),其中調整值W1可以依據圖 4所示的特徵曲線400來決定，參考圖4的特徵曲線400，調整值W1與邊緣強度值Y13 e大致 上為正相關。需注意的是，在本發明的其它實施例中，調整值W1亦可藉由一對照表而產生， 這些設計上的變化均應隸屬於本發明的範疇。接著，在步驟206中，噪聲消除單元122對圖場數據300中每一個像素進行噪聲消 除運算以產生對應於每一個像素的複數個第一調整亮度值，以圖場數據300中的像素P13為 例，像素P13的第一調整亮度值Y』 13可以使用以下計算方式求得Y，13 = a1*Y11+a2*Y12+a3*Y13+a4*Y14+a5*Y15其中丫^丫^丫^丫^丫^系分別為像素？^？^^？…卩^的原始亮度值，而ai、a2、 a3、a4、a5 系分別為一常數(舉例來說，a!、a2、a3、a4、a5 可分別為(1/9，2/9，3/9，2/9，1/9))。 需注意的是，若是要計算像素Pxy的第一調整亮度值Y』xy，則噪聲消除單元122系將像素Pxy 以及其左右側相鄰像素的原始亮度值加權相加以產生像素Pxy的第一調整亮度值Y』 xy。依
7此類推，噪聲消除單元122可以依此方式求出對應於每一個像素(Pn，P12，P13···)的複數個 第一調整亮度值Y』 n，Y』 12，Y』 13，…。需注意的是，上述用來計算第一調整亮度值Y』 η，Y』 12，Y』 13，…的公式僅為一範 例說明，在本發明的其它實施例中，本發明亦可使用其它方式來計算出每一個像素的第一 調整亮度值，舉例來說，亦可以利用二維鄰近的像素，進行亮度值調整，以圖場數據300中 的像素P22為例，像素P22的第一調整亮度值Y』 22可以使用以下計算方式求得Y，22 = &1，Υη+&12ΦΥ12+&13ΦΥ13+&21ΦΥ21+&22ΦΥ22+&23ΦΥ23+a31*Y31+a32*Y32+a33 氺 Y33其中Y11 Y33系分別為像素P11 P33的原始亮度值，而an a33系分別為一常數。 換句話說，只要像素Pxy的第一調整亮度值Y』xy系依據像素Pxy以及至少一相鄰像素的原始 亮度值來決定，計算第一調整亮度值Y』 H，Y』 12，Y』 13，…的方式可以依據設計者的考慮而 有多種變化。接著，當計算出對應於每一個像素(Pn，P12，P13···)的複數個第一調整亮度值Y』 n， Y』 12，Y』 13，…之後，於步驟208，噪聲消除單元122對圖場數據300中每一個像素進行運算 以產生對應於每一個像素的一靜態調整亮度值，以圖場數據300中的像素P12為例，像素P12 的靜態調整亮度值Y12—SNK可以使用以下計算方式求得Y12s置= Wl*Yl2+(I-W1) *γ，12其中Υ12、Y』 12系分別為像素P12的原始亮度值以及第一調整亮度值，且W1係為上 述經由圖4的特徵曲線400所決定的調整值。換句話說，像素P12的靜態調整亮度值Y12 SNK 系由像素P12的原始亮度值Y12以及第一調整亮度值Y』12加權相加而得到，其中原始亮度值 Y12的權數為W1，第一調整亮度值Y』 12的權數為(I-W1)。至於畫面數據300中的其它像素，噪聲消除單元122依照上述計算像素P12的靜態 調整亮度值Y12—SNK的方式加以計算以產生一調整後畫面數據。簡單說明上述計算像素的靜態調整亮度值的概念，一般來說，影像進行噪聲消除 會使得影像邊界模糊，因此，本發明的噪聲消除單元122系藉由邊緣強度值Y1」來決定噪聲 處理的程度。舉例來說，若是像素P12位於邊界附近，則邊緣強度值Y12—e則會很大，進而使 得決定的調整值W1也很大，假設調整值W1的值為0. 95，則像素P12的靜態調整亮度值Y12 SNE 為Y12 SNE = 0. 95*Υ12+0· 05*Υ，12亦即，像素P12的靜態調整亮度值Y12—SNK進行很少的噪聲處理(靜態調整亮度值Y12— SNE趨近於原始亮度值Y12)；相反地，若是像素P12不在邊界附近，則邊緣強度值Y12—e則會很 小，進而使得決定的調整值W1也很小，假設調整值W1的值為0. 1，則像素P12的靜態調整亮
度值Yl2_SNE為Y12 s腫=ο. 1*Υ12+0· 9*Y，12亦即，像素P12的靜態調整亮度值Y12—SNK進行較多的噪聲處理(靜態調整亮度值Y12— SNE趨近於第一調整亮度值Y』 12)。因此，本發明的影像處理裝置100可以在像素不在邊界附 近時進行較多的噪聲處理，而在像素位於邊界附近時進行程度較少的噪聲處理以避免影像 邊界模糊，因此，本發明確實可以達成最佳的噪聲處理效果且不過度模糊化影像邊界。接著，在噪聲消除單元122對複數個圖場數據Dfield中每一個像素均進行上述運算之後產生複數個調整後圖場數據Dsnk(未繪示)之後(其中每一個調整後圖場數據Dsnk中每 一像素的亮度值均為上述的靜態調整亮度值)，噪聲消除單元122對複數個調整後圖場數 據Dsnk進行動態噪聲消除以進一步改善影像質量，以下將敘述噪聲消除單元122進行動態 噪聲消除的操作流程。在步驟210中，邊緣維持指數產生單元124將複數個像素(或整張畫面像素)的 邊緣強度值Y1W Y12_e, Y13_e'…加總以產生一原始邊緣維持指數EKI。，亦即EKI。= Sum(Y11 e，Y12 e，Y13 e，…)。接著，邊緣維持指數產生單元124亦產生一第一邊緣維持指數EKI1及一動態噪聲 消除後邊緣維持指數EKIdnk，第一邊緣維持指數EKI1及動態噪聲消除後邊緣維持指數EKIdnk 計算方式與原始邊緣維持指數EKI。的計算方式十分類似，所差異僅在於，在計算原始邊緣 維持指數EKI。的過程中是使用像素的原始亮度值，而在計算第一邊緣維持指數EKI1的過 程中是使用像素的第一調整亮度值，而在計算動態噪聲消除後邊緣維持指數EKIdnk的過程 中是使用像素的動態調整亮度值。以計算第一邊緣維持指數EKI1為例，像素P13的第一邊 緣強度值Y』 13—工―ε可以由下列公式來求得Y，I3j e = I Y，η—「Y，12JI +1 Y，12—「Y，13JI +1 Y，13—「Y，14JI +1 Y，14J-Y' 15JI ；其中Y』 n i Y』 151分別為圖場數據Ftl even像素P11 P15的第一調整亮度值。接 著，當邊緣維持指數產生單元124計算出對應於畫面數據300中每一個像素(Pn，P12，P13···) 的複數個第一邊緣強度值Y』 n^e'Y'13_l_e'…之後，邊緣維持指數產生單元124將 複數個像素(或整張畫面像素)的第一邊緣強度值Y』 1LLe' Y』 12J_e' Y』 13J_e'…加總以產 生第一邊緣維持指數EKI1，亦即EKI1 = Sum(Y，1Ll e，Y，12 Le，Y，13 Le，…)。另外，動態噪聲消除後邊緣維持指數EKIdnk的計算方法亦同，在此不贅述。需注意的是，計算原始邊緣維持指數EKI。、第一邊緣維持指數EKI1及動態噪聲消 除後邊緣維持指數EKIdnk的步驟亦可位於上述步驟208與步驟210之間，或是其它適合的 時間點；此外，原始邊緣維持指數EKI。、第一邊緣維持指數EKI1及動態噪聲消除後邊緣維持 指數EKIdnk亦可分別在不同時間點來計算。請參考圖5，圖5為複數個圖場數據Dfield的示意圖，其中複數個圖場數據
含有F。—_n、F0_odd> Fl even, F1。dd，其中F。為前一圖框的偶數圖場、F0 odd為前一圖框的奇數 圖場、Fl eren為目前圖框的偶數圖場、Fl t5dd*目前圖框的奇數圖場；此外，F。_與Fl evm在 影像上具有相同位置的像素，亦即圖5中F。與F1 的像素Ρη、Ρ12、Ρ13在影像上的位置 是一樣的。請同時參考圖1、圖2以及圖5，在圖2的步驟212中，假設噪聲消除單元122系開 始針對調整後圖場數據F1 進行動態噪聲消除，以圖5所示的像素P12為例，假設噪聲消 除單元122會先依據目前圖場數據F1 的前一張偶圖場數據Ftl 或前一張奇圖場數據 F0 odd)的原始邊緣維持指數ΕΚΙ。、第一邊緣維持指數EKI1及動態噪聲消除後邊緣維持指數 EKIdne,決定目前圖場數據F1 的一調整值W2。在步驟212中，噪聲消除單元122會依據目 前圖場數據F1 的前一張偶數圖場數據Ftl 的動態噪聲消除後邊緣維持指數EKIdnk位 於圖6所示的哪一個區域，以決定圖場數據F1 ενεη的調整值W2。更詳細地說，圖6的上標a 為圖場數據Fclctot的原始邊緣維持指數EKI。，而若下標b為圖場數據Ftl 的第一邊緣維持
9指數EKI115若圖場數據Ftl even的動態噪聲消除後邊緣維持指數EKIdnk位於圖6的區域1，則 調整值W2系小於1 ；若是動態噪聲消除後邊緣維持指數EKIdnk位於圖6的區域2，則調整值 W2系等於1 ；若是動態噪聲消除後邊緣維持指數EKIdnk位於圖6的區域3，則調整值W2系大 於1。需注意的是，圖6所示的區域個數僅為一範例說明，亦即動態噪聲消除後邊緣維持指 數EKIdnk在圖6區域數量、範圍以及所對應到的調整值W2可以依據設計者的考慮而有所改 變，此外，調整值W2亦可依據動態噪聲消除後邊緣維持指數EKIdnk由一對照表來決定，這些 設計上的變化均應隸屬於本發明的範疇。接著，在步驟214中，以圖場數據F1 _中像素P12為例，噪聲消除單元122依據目 前圖場數據Fl eren中像素P12的原始亮度值Y1+12、第一調整亮度值YY12、調整值巧以及調整 值W2來決定像素P12的一動態調整亮度值Y1+12—DNK。目前圖場數據F1+中像素P12的動態 調整亮度值Yhdnk可由以下公式求出Ylione = W3^Yl12+(I-W3) *Y，L12其中調整值W3 = W^W20接著，影像調整單元120將所有像素均進行上述運算並產生複數個調整後圖場數 據Dfiel/至解交錯單元130。接著，在步驟216中，解交錯單元130對複數個動態噪聲消除後圖場數據Dfield』進 行解交錯操作以產生複數個圖框數據Dfranre。最後，在步驟218，影像縮放單元140對複數個 圖框數據Dframe進行影像縮放操作以產生顯示數據D。ut至一顯示器。需注意的是，在本發明圖1所示的另一實施例中，影像調整單元120可以不進行動 態噪聲消除操作，亦即，噪聲消除單元122所輸出的調整後圖場數據Dsnk可以直接作為影像 調整單元120的輸出，且解交錯單元130系對圖場數據Dsnk進行解交錯操作以產生複數個 圖框數據Dframe，這些設計上的變化均應隸屬於本發明的範疇。請參考圖7，圖7為依據本發明第二實施例的影像處理裝置700的示意圖。如圖 1所示，影像處理裝置700包含有一影像解碼單元710、一解交錯單元720、一影像調整單元 730以及一影像縮放單元740，其中影像調整單元730包含有一噪聲消除單元732以及一邊 緣維持指數(Edge Keeping Index, EKI)產生單元734。此外，影像處理裝置700可以使用 硬體或是軟體來實作。影像處理裝置700與圖1所示的影像處理裝置100僅在於影像處理裝置100中 的影像調整單元120系針對圖場數據來進行影像調整，而影像處理裝置700中的影像調整 單元730則是針對圖框數據來進行影像調整，此外影像調整單元730與影像調整單元120 的操作類似，熟悉此項技藝者應能在閱讀過上述有關影像處理裝置100的相關敘述後，輕 易地推得影像處理裝置700的操作流程，因此細節在此不再贅述。請參考圖8，圖8為依據本發明第三實施例的影像處理裝置800的示意圖。如圖 8所示，影像處理裝置800包含有一影像解碼單元810、一影像調整單元820、一解交錯單元 830以及一影像縮放單元840，其中影像調整單元820包含有一噪聲消除單元822以及一邊 緣維持指數(Edge Keeping Index, EKI)產生單元824。此外，影像處理裝置800可以使用 硬體或是軟體來實作。請同時參考圖8以及圖9，圖9為影像處理裝置800對一數據串流Dstream進行影像 處理的流程圖，請注意，若是有實質上相同的結果，本發明的步驟不以圖9所示的流程順序為限。首先，在步驟900中，影像解碼單元810對數據串流Dsteeam進行解碼以產生如圖5所 示的複數個圖場(Field)數據Dfield。接著，在步驟902，請同時參考圖5、圖8以及圖9，假設影像調整單元820系開始 針對圖場數據F1 _進行影像調整，以圖5所示的像素P12為例，假設在目前圖場數據F1 _ 的前一圖場數據Ftl evm中像素P12的動態調整亮度值Yci12 dnk系由以下公式求出Y012 dne = W0—3*Y0—12+ (l-W0—3) *Y，0—12其中Y。12為前一圖場數據F。_中像素P12的原始亮度值，且Y』。12為前一圖場數 據F。—中像素P12的第一調整亮度值，W0 3為一調整值。則噪聲消除單元822會先依據前 一張偶數圖場數據Ftl even的原始邊緣維持指數EKI。、一第一邊緣維持指數EKI1及一動態噪 聲消除後邊緣維持指數EKIdnk，決定目前圖場數據F1 的一參數W2。需注意的是，原始邊緣 維持指數EKI。、第一邊緣維持指數EKI1及動態噪聲消除後邊緣維持指數EKIdnk的計算方式 在圖1所示實施例的相關敘述已有詳細說明，且決定參數W2的方法與圖2所示的步驟212 類似(參考圖6，參數W2可以是為圖1所示實施例的調整值W2)，因此細節在此不再贅述。接著，在步驟904中，以目前圖場數據F1 _中像素P12為例，噪聲消除單元822依 據目前圖場數據F1 中像素P12的原始亮度值Yu2、第一調整亮度值Y』工―12、前一圖場的調 整值Wcl3以及參數W2來決定像素P12的動態調整亮度值Y1+12—DNK。目前圖場數據Fl eren中像 素P12的動態調整亮度值Y1+12—DNK可由以下公式求出Ylione = W12+ (I-Wl3) *Y，L12其中調整值W1 3 = Wtl^Wy更詳細地說，目前圖場的調整值W1 3的產生方式係為遞 歸計算，系利用參數W2去調整前一圖場的調整值Wtl 3所得，且參數W2系依據前一張偶數圖 場數據Ftl even的原始邊緣維持指數EKI。、第一邊緣維持指數EKI1及動態噪聲消除後邊緣維 持指數EKIdnk分布狀況所決定。前一圖場的調整值Wcl3產生方式系由再前一張的調整值調 整所得，產生方式與目前圖場的調整值W13相同，在此不再贅述。接著，影像調整單元820將所有像素均進行上述運算並產生複數個調整後圖場數 據Dfield'至解交錯單元830。接著，在步驟906中，解交錯單元830對複數個動態噪聲消除後圖場數據Dfield』進 行解交錯操作以產生複數個圖框數據Dframe。最後，在步驟908，影像縮放單元840對複數個 圖框數據Dframe進行影像縮放操作以產生顯示數據D。ut至一顯示器。請參考圖10，圖10為依據本發明第四實施例的影像處理裝置1000的示意圖。如 圖10所示，影像處理裝置1000包含有一影像解碼單元1010、一解交錯單元1020、一影像 調整單元1030以及一影像縮放單元1040，其中影像調整單元1030包含有一噪聲消除單元 1032以及一邊緣維持指數(Edge Keeping Index, EKI)產生單元1034。此外，影像處理裝 置1000可以使用硬體或是軟體來實作。影像處理裝置1000與圖8所示的影像處理裝置800僅在於影像處理裝置800中 的影像調整單元820系針對圖場數據來進行影像調整，而影像處理裝置1000中的影像調 整單元1030則是針對圖框數據來進行影像調整，此外影像調整單元1030與影像調整單元 820的操作類似，熟悉此項技藝者應能在閱讀過上述有關影像處理裝置800的相關敘述後， 輕易地推得影像處理裝置1000的操作流程，因此細節在此不再贅述。簡要歸納本發明，在本發明的影像處理裝置以及影像處理方法中，畫面數據中像素數據的噪聲處理程度系依據其畫面數據的邊緣維持指數來決定的，如此一來，可以使得 畫面數據中的像素數據能作最適合程度的噪聲處理，進而改善影像質量。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做的均等變化與 修飾，皆應屬本發明的涵蓋範圍。
權利要求
一種影像處理裝置，其特徵在於，包含有一影像解碼單元，用來對一數據串流進行解碼操作以產生複數個畫面數據，其中該複數個畫面數據包含有至少一目前畫面數據；一影像調整單元，耦接於該影像解碼單元，其中該影像調整單元包含有一邊緣維持指數產生單元，用於依據該目前畫面數據中一目標像素的原始亮度值及該目標像素的至少一鄰近像素的原始亮度值，來產生一邊緣強度值；以及一噪聲消除單元，耦接於該邊緣維持指數產生單元，用來依據該目前畫面數據中該目標像素的原始亮度值及該目標像素的至少一鄰近像素的原始亮度值，來產生該目標像素的一第一調整亮度值，並依據該目標像素的該原始亮度值、該第一調整亮度值以及一第一調整值，來決定該目標像素的一靜態調整亮度值；其中該第一調整值由該邊緣強度值決定。
2.如權利要求1所述的影像處理裝置，其特徵在於，該邊緣維持指數產生單元計算該 目標像素的原始亮度值與該目標像素的至少一鄰近像素的原始亮度值間的差異值，以產生 該邊緣強度值。
3.如權利要求1所述的影像處理裝置，其特徵在於，該噪聲消除單元將該目標像素的 原始亮度值與該目標像素的至少一鄰近像素的原始亮度值間加權平均，以產生該第一調整 亮度值。
4.如權利要求1所述的影像處理裝置，其特徵在於，該邊緣強度值與該第一調整值為 正相關。
5.如權利要求1所述的影像處理裝置，其特徵在於，該複數個畫面數據另包含有對應 該目前畫面數據的一前一畫面數據；該噪聲消除單元系依據該目標像素對應該前一畫面數據的一原始邊緣維持指數、一第 一邊緣維持指數及一動態噪聲消除後邊緣維持指數，以決定一第二調整值，並依據該目前 畫面數據的該目標像素的該原始亮度值、該第一調整亮度值及該第二調整值，來決定該目 前畫面數據的該目標像素的一動態調整亮度值；其中該前一畫面數據的該原始邊緣維持指數、該第一邊緣維持指數及該動態噪聲消除 後邊緣維持指數，系分別由前一畫面數據的原始亮度值、第一調整亮度值及動態調整亮度 值所決定。
6.如權利要求5所述的影像處理裝置，其特徵在於，該噪聲消除單元將該目標像素於 該目前畫面數據的該原始亮度值以及該第一調整亮度值加權相加，以產生該目標像素於該 目前畫面數據的該動態調整亮度值。
7.如權利要求6所述的影像處理裝置，其特徵在於，該噪聲消除單元依據該第一調整 值以及該第二調整值，來產生一第三調整值，並據以對該目前畫面數據的該目標像素的該 原始亮度值以及該第一調整亮度值加權，以產生該動態調整亮度值。
8.一種影像處理方法，其特徵在於，包含有對一數據串流進行解碼操作以產生複數個畫面數據，其中該複數個畫面數據包含有至 少一目前畫面數據；依據該目前畫面數據中一目標像素的原始亮度值及該目標像素的至少一鄰近像素的 原始亮度值，決定一邊緣強度值；依據該目前畫面數據中該目標像素的原始亮度值及該目標像素的至少一鄰近像素的2原始亮度值，來產生該目標像素的一第一調整亮度值；以及依據該目標像素的該原始亮度值、該第一調整亮度值以及一第一調整值來決定該目標 像素的一靜態調整亮度值；其中該第一調整值由該邊緣強度值決定。
9.如權利要求8所述的影像處理方法，其特徵在於，該複數個畫面數據均為圖場數據 及圖框數據的其中之一。
10.如權利要求8所述的影像處理方法，其特徵在於，該邊緣強度值系計算該目標像素 的原始亮度值與該目標像素的至少一鄰近像素的原始亮度值間的差異值所得。
11.如權利要求8所述的影像處理方法，其特徵在於，該第一調整亮度值系將該目標像 素的原始亮度值與該目標像素的至少一鄰近像素的原始亮度值間加權平均所得。
12.如權利要求8所述的影像處理方法，其特徵在於，邊緣強度值與該第一調整值為正 相關。
13.如權利要求8所述的影像處理方法，其特徵在於，該複數個畫面數據另包含有對應 該目前畫面數據的一前一畫面數據，且該影像處理方法另包含有依據該前一畫面數據的一原始邊緣維持指數、一第一邊緣維持指數及一動態噪聲消除 後邊緣維持指數，以決定一第二調整值；以及依據該目標像素於目前畫面數據的該原始亮度值、該第一調整亮度值、該第二調整值， 來決定該目標像素的一動態調整亮度值；其中該前一畫面數據的該原始邊緣維持指數、該第一邊緣維持指數及該動態噪聲消除 後邊緣維持指數，系分別由前一畫面數據的原始亮度值、第一調整亮度值及動態調整亮度 值所決定。
14.如權利要求13所述的影像處理方法，其特徵在於，決定該目標像素的該動態調整 亮度值的步驟包含有將該目標像素於該目前畫面數據的該原始亮度值以及該第一調整亮度值加權相加以 產生該動態調整亮度值。
15.一種影像處理裝置，其特徵在於，包含有一影像解碼單元，用來對一數據串流進行解碼操作，以產生複數個畫面數據，其中該復 數個畫面數據包含有至少一目前畫面數據以及一前一畫面數據；一影像調整單元，耦接於該影像解碼單元，其中該影像調整單元包含有 一邊緣維持指數產生單元，用來分別依據該前一畫面數據的原始亮度值、第一調整亮 度值以及動態調整亮度值來產生該前一畫面數據的一原始邊緣維持指數、一第一邊緣維持 指數及一動態噪聲消除後邊緣維持指數；以及一噪聲消除單元，耦接於該邊緣維持指數產生單元，用來依據該目前畫面數據中一目 標像素的原始亮度值與該目標像素的至少一鄰近像素的原始亮度值，來產生該目標像素的 一第一調整亮度值，並依據該目前畫面數據中的該目標像素的該原始亮度值、該第一調整 亮度值及一調整值，來決定該目標像素的一動態調整亮度值；其中該調整值系利用該前一畫面數據的該原始邊緣維持指數、該第一邊緣維持指數及 該動態噪聲消除後邊緣維持指數所決定的一參數，對前一畫面數據的該目標像素在決定動 態調整亮度值時所對應的調整值進行調整所獲得。
16.如權利要求15所述的影像處理裝置，其特徵在於，該噪聲消除單元將該目標像素於該目前畫面數據的該原始亮度值以及該第一調整亮度值加權相加，以產生該目標像素於 該目前畫面數據的該動態調整亮度值。
17.如權利要求16所述的影像處理裝置，其特徵在於，該噪聲消除單元依據該參數以 及該前一畫面數據的該目標像素的該調整值已決定該目前畫面數據中的該目標像素的該 調整值，並據以對該目標像素於該目前畫面數據的該原始亮度值以及該第一調整亮度值加 權以產生該動態調整亮度值。
18.一種影像處理方法，其特徵在於，包含有對一數據串流進行解碼操作以產生複數個畫面數據，其中該複數個畫面數據包含有至 少一目前畫面數據以及一前一畫面數據；依據該前一畫面數據的原始亮度值、第一調整亮度值以及動態調整亮度值，來產生該 前一畫面數據的一原始邊緣維持指數、一第一邊緣維持指數及一動態噪聲消除後邊緣維持 指數；依據該目前畫面數據中該目標像素的原始亮度值與該目標像素的至少一鄰近像素的 原始亮度值，來產生該目標像素的一第一調整亮度值；以及依據該目標像素於目前畫面數據的該原始亮度值、該第一調整亮度值以及一調整值， 來決定該目標像素的一動態調整亮度值；其中該調整值系利用該前一畫面數據的該原始邊緣維持指數、該第一邊緣維持指數及 該動態噪聲消除後邊緣維持指數所決定的一參數，對前一畫面數據的該目標像素在決定動 態調整亮度值時所對應的調整值進行調整所獲得。
19.如權利要求18所述的影像處理方法，其特徵在於，決定該目標像素於該目前畫面 數據的該動態調整亮度值的步驟包含有將該目標像素於該目前畫面數據的該原始亮度值以及該第一調整亮度值加權相加，以 產生該目標像素於該目前畫面數據的該動態調整亮度值。
20.如權利要求19所述的影像處理方法，其特徵在於，決定該目標像素於該目前畫面 數據的該動態調整亮度值的步驟包含有依據該參數以及該前一畫面數據的該目標像素的該調整值已決定該目前畫面數據中 的該目標像素的該調整值，並據以對該目標像素於該目前畫面數據的該原始亮度值以及該 第一調整亮度值加權以產生該動態調整亮度值。
全文摘要
本發明公開了一種影像處理裝置以及影像處理方法，可以使得畫面數據中的像素數據都能作最適合程度的噪聲處理，進而改善影像質量。影像處理裝置包含有一邊緣維持指數產生單元以及一噪聲消除單元。針對一畫面數據中複數個像素的每一像素，該邊緣維持指數產生單元依據該像素的原始亮度值及該像素的至少一鄰近像素的原始亮度值來決定一邊緣強度值。該噪聲消除單元系用來依據該畫面數據中一目標像素的原始亮度值與該目標像素的至少一鄰近像素的原始亮度值來產生一第一調整亮度值，並依據該目標像素的該原始亮度值、該第一調整亮度值以及該邊緣強度值來決定一靜態調整亮度值。
文檔編號H04N5/14GK101883210SQ20091013654
公開日2010年11月10日 申請日期2009年5月6日 優先權日2009年5月6日
發明者吳振禧, 陳美如 申請人:晨星軟體研發(深圳)有限公司;晨星半導體股份有限公司