图像处理电路及其环状假影消除方法
【专利摘要】本发明提供一种图像处理电路及其环状假影消除方法。图像处理电路包括一去环检测单元及一去环滤除单元。去环检测单元接收一输入画面的多个显示数据，并且依据每一显示数据与其相邻显示位置的这些显示数据计算每一显示数据对应的一修正参考值。去环滤除单元接收这些显示数据且耦接去环检测单元。去环滤除单元依据这些显示数据分别对应的修正参考值对这些显示数据进行修正，以输出多个修正显示数据。
【专利说明】图像处理电路及其环状假影消除方法
【技术领域】
[0001] 本发明是有关于一种处理电路及其噪声消除方法，且特别是有关于一种图像处理 电路及其环状假影消除方法。
【背景技术】
[0002] 图像压缩技术可以有效地将一原始图像所占用的存储容量减少，以有效达到减少 储存空间而同时维持图像内容，并且使图像可快速地传送。然而，将原始图像压缩后，部分 图像信息会被去除，以致于还原后的图像与原始图像会有些微不同，并且假影会固定地形 成于将数据进行数据压缩而量化的结果，例如区块假影（blocking artifacts)、环状假影 (ringing artifacts)、蚊式噪声（mosquito noise)等。当数字数据或视频（video)被压 缩至低位率时，上述假影更是令人烦恼的问题。
[0003] -般而言，会利用低通滤波器滤除数字图像中的环状假影。然而，低通滤波器同样 会移除图像细节而引起模糊假影（blurring artifacts)。藉此，需要一种新的方法来消除 经当出现于缩压图像的环状假影。
【发明内容】
[0004] 本发明提供一种图像处理电路及其环状假影消除方法，可消除图像中的环状假 影。
[0005] 本发明的图像处理电路，用以消除一图像的一环状假影，包括一去环检测单元及 一去环滤除单元。去环检测单元接收一输入画面的多个显示数据，并且依据每一显示数据 与其相邻显示位置的这些显示数据计算每一显示数据对应的一修正参考值。去环滤除单 元，接收这些显示数据且稱接去环检测单元。去环滤除单元依据这些显示数据分别对应的 修正参考值对这些显示数据进行修正，以输出多个修正显示数据。
[0006] 在本发明的一实施例中，去环检测单元包括一边缘增益检测单元、一环假影检测 单元及一乘法器。边缘增益检测单元接收这些显示数据，且依据每一显示数据与其相邻显 示位置的这些显示数据计算每一显示数据对应的一修正增益值。环假影检测单元接收这些 显示数据，且依据每一显示数据与相邻显示位置的这些显示数据计算每一显示数据对应的 一环修正值；乘法器耦接边缘检测单元及环假影检测单元，并且依据修正增益值及环修正 值提供修正参考值。
[0007] 在本发明的一实施例中，边缘增益检测单元包括一边缘检测单元、一边缘值决定 单元、一增益对映单元及一增益决定单元。边缘检测单元接收这些显示数据，且依据每一显 示数据与其相邻显示位置的这些显示数据计算每一显示数据对应的一边缘值。边缘值决定 单元耦接边缘检测单元，以依据每一显示数据对应的边缘值与其相邻显示位置的这些显示 数据分别对应的边缘值决定每一显示数据对应的一边缘参考值及一边缘最大值。增益对映 单元，耦接边缘值决定单元，以依据每一显示数据对应的边缘参考值及边缘最大值决定每 一显示数据对应的一增益参考值。增益决定单元，耦接增益对映单元，以依据每一显示数据 对应的增益参考值与其相邻显示位置的这些显示数据分别对应的增益参考值决定每一显 示数据对应的修正增益值。
[0008] 在本发明的一实施例中，环假影检测单元包括一环检测单元及一环决定单元。环 检测单元接收这些显示数据，且依据每一显示数据与其相邻显示位置的这些显示数据计算 每一显示数据对应的一环参考值。环决定单元耦接环检测单元，以依据每一显示数据对应 的环参考值与其相邻显示位置的这些显示数据分别对应的环参考值决定每一显示数据对 应的环修正值。
[0009] 在本发明的一实施例中，去环滤除单元包括一低通滤波器及一环消除单元。低通 滤波器接收这些显示数据，且输出对应每一显示数据的一显示参考值。环消除单元，耦接低 通滤波器及去环检测单元，且接收这些显示数据。环消除单元依据每一显示数据对应的修 正参考值及显示参考值对每一显示数据进行修正，以输出这些修正显示数据。
[0010] 本发明的环状假影消除方法，适用一图像处理电路，包括下列步骤。接收一输入画 面的多个显示数据；依据每一显示数据与其相邻显示位置的这些显示数据计算每一显示数 据对应的一修正参考值；以及，依据这些显示数据分别对应的修正参考值对这些显示数据 进行修正，以输出多个修正显示数据。
[0011] 在本发明的一实施例中，依据每一显示数据与其相邻显示位置的这些显示数据计 算每一显示数据对应的修正参考值的步骤包括：依据每一显示数据与其相邻显示位置的这 些显示数据计算每一显示数据对应的一修正增益值；依据每一显示数据与相邻显示位置的 这些显示数据计算每一显示数据对应的一环修正值；以及，将修正增益值及环修正值进行 相乘以提供修正参考值。
[0012] 在本发明的一实施例中，依据每一显示数据与其相邻显示位置的这些显示数据计 算每一显示数据对应的修正增益值的步骤包括：依据每一显示数据与其相邻显示位置的这 些显示数据计算每一显示数据对应的一边缘值；依据每一显示数据对应的边缘值与其相邻 显示位置的这些显示数据分别对应的边缘值决定每一显示数据对应的一边缘参考值及一 边缘最大值；依据每一显示数据对应的边缘参考值及边缘最大值决定每一显示数据对应的 一增益参考值；以及，依据每一显示数据对应的增益参考值与其相邻显示位置的这些显示 数据分别对应的增益参考值决定每一显示数据对应的修正增益值。
[0013] 在本发明的一实施例中，边缘值依据下述方程式计算求得，
[0014]
【权利要求】
1. 一种图像处理电路，用以消除一图像的一环状假影，其特征在于，包括： 一去环检测单元，接收一输入画面的多个显示数据，并且依据每一该些显示数据与其 相邻显示位置的该些显示数据计算每一该些显示数据对应的一修正参考值；以及 一去环滤除单元，接收该些显示数据且耦接该去环检测单元，该去环滤除单元依据该 些显示数据分别对应的该修正参考值对该些显示数据进行修正，以输出多个修正显示数 据。
2. 根据权利要求1所述的图像处理电路，其特征在于，该去环检测单元包括： 一边缘增益检测单元，接收该些显示数据，且依据每一该些显示数据与其相邻显示位 置的该些显示数据计算每一该些显示数据对应的一修正增益值； 一环假影检测单元，接收该些显示数据，且依据每一该些显示数据与相邻显示位置的 该些显示数据计算每一该些显示数据对应的一环修正值；以及 一乘法器，耦接该边缘检测单元及该环假影检测单元，并且依据该修正增益值及该环 修正值提供该修正参考值。
3. 根据权利要求2所述的图像处理电路，其特征在于，该边缘增益检测单元包括： 一边缘检测单元，接收该些显示数据，且依据每一该些显示数据与其相邻显示位置的 该些显示数据计算每一该些显示数据对应的一边缘值； 一边缘值决定单元，稱接该边缘检测单元，以依据每一该些显示数据对应的该边缘值 与其相邻显示位置的该些显示数据分别对应的该边缘值决定每一该些显示数据对应的一 边缘参考值及一边缘最大值； 一增益对映单元，稱接该边缘值决定单元，以依据每一该些显示数据对应的该边缘参 考值及该边缘最大值决定每一该些显示数据对应的一增益参考值；以及 一增益决定单元，耦接该增益对映单元，以依据每一该些显示数据对应的该增益参考 值与其相邻显示位置的该些显示数据分别对应的该增益参考值决定每一该些显示数据对 应的该修正增益值。
4. 根据权利要求3所述的图像处理电路，其特征在于，该边缘检测单元依据下述方程 式计算该边缘值，
其中，X为每一该些显示数据对应的指数，e(x)为每一该些显示数据对应的该边缘值， Px为每一该些显示数据对应的灰阶值，Prt+1及Px+h分别为相邻的该些显示数据对应的灰 阶值，k为该输入画面相对于一原始画面的一缩放率。
5. 根据权利要求4所述的图像处理电路，其特征在于，该边缘值决定单元依据下述方 程式决定该边缘最大值，
其中，em(X)为每一该些显示数据对应的该边缘最大值， 该边缘值决定单元依据下述方程式决定该边缘参考值， E! (x) =max {e (χ-r) · d (r) | 0 ^ r<8k} E2 (x) =max {e (x+r) · d (r) | 0 ^ r<8k} E (x) = I Ei (x) -E2 (x) I +e (x) 其中，E(x)为每一该些显示数据对应的该边缘参考值，d(r)为一距离函数。
6. 根据权利要求5所述的图像处理电路，其特征在于，d(r)=k/r。
7. 根据权利要求5所述的图像处理电路，其特征在于，当em(X)除以E(x)小于等于第 一临界值thl时，该增益对映单元设定每一该些显示数据对应的该增益参考值g(x)为1， 当em(x)除以E(x)大于第一临界值thl且em(x)除以E(x)小于第二临界值th2时，该增 益对映单元设定每一该些显示数据对应的小于1及大于〇,且该增益参考值g (X)呈现线性 关系，当em(X)除以E(x)大于等于第二临界值th2时，该增益对映单元设定每一该些显示 数据对应的该增益参考值g(x)为0。
8. 根据权利要求7所述的图像处理电路，其特征在于，该增益决定单元依据下述方程 式决定该修正增益值，
其中，G(x)为每一该些显示数据对应的该修正增益值。
9. 根据权利要求2所述的图像处理电路，其特征在于，该环假影检测单元包括： 一环检测单元，接收该些显示数据，且依据每一该些显示数据与其相邻显示位置的该 些显示数据计算每一该些显示数据对应的一环参考值；以及 一环决定单元，耦接该环检测单元，以依据每一该些显示数据对应的该环参考值与其 相邻显示位置的该些显示数据分别对应的该环参考值决定每一该些显示数据对应的该环 修正值。
10. 根据权利要求9所述的图像处理电路，其特征在于，该环检测单元依据下述方程式 计算该环参考值，
其中，X为每一该些显示数据对应的指数，r(x)为每一该些显示数据对应的该环参考 值，PXS每一该些显示数据对应的灰阶值，Prfk及Px+2k分别为相邻的该些显示数据对应的 灰阶值，k为该输入画面相对于一原始画面的一缩放率。
11. 根据权利要求10所述的图像处理电路，其特征在于，该环决定单元依据下述方程 式决定该环修正值，
其中，R(x)为每一该些显示数据对应的该环修正值。
12. 根据权利要求1所述的图像处理电路，其特征在于，该去环滤除单元包括： 一低通滤波器，接收该些显示数据，且输出对应每一该些显示数据的一显示参考值；以 及 一环消除单元，耦接该低通滤波器及该去环检测单元，且接收该些显示数据，该环消除 单元依据每一该些显示数据对应的该修正参考值及该显示参考值对每一该些显示数据进 行修正，以输出该些修正显示数据。
13. 根据权利要求12所述的图像处理电路，其特征在于，该低通滤波器依据下述方程 式决定该显示参考值，
其中，X为每一该些显示数据对应的指数，f(x)为每一该些显示数据对应的该显示参 考值，Px为每一该些显示数据对应的灰阶值，Prt及Px+k分别为相邻的该些显示数据对应的 灰阶值，k为该输入画面相对于一原始画面的一缩放率。
14. 根据权利要求13所述的图像处理电路，其特征在于，该环消除单元依据下述方程 式计算该些修正显示数据所对应的灰阶值，
其中，P' 每一该些修正显示数据所对应的灰阶值，S(x)为每一该些显示数据对应 的该修正参考值。
15. -种环状假影消除方法，用于一图像处理电路，其特征在于，包括： 接收一输入画面的多个显示数据； 依据每一该些显示数据与其相邻显示位置的该些显示数据计算每一该些显示数据对 应的一修正参考值；以及 依据该些显示数据分别对应的该修正参考值对该些显示数据进行修正，以输出多个修 正显示数据。
16. 根据权利要求15所述的环状假影消除方法，其特征在于，依据每一该些显示数据 与其相邻显示位置的该些显示数据计算每一该些显示数据对应的该修正参考值的步骤包 括： 依据每一该些显示数据与其相邻显示位置的该些显示数据计算每一该些显示数据对 应的一修正增益值； 依据每一该些显示数据与相邻显示位置的该些显示数据计算每一该些显示数据对应 的一环修正值；以及 将该修正增益值及该环修正值进行相乘以提供该修正参考值。
17. 根据权利要求16所述的环状假影消除方法，其特征在于，依据每一该些显示数据 与其相邻显示位置的该些显示数据计算每一该些显示数据对应的该修正增益值的步骤包 括： 依据每一该些显示数据与其相邻显示位置的该些显示数据计算每一该些显示数据对 应的一边缘值； 依据每一该些显示数据对应的该边缘值与其相邻显示位置的该些显示数据分别对应 的该边缘值决定每一该些显示数据对应的一边缘参考值及一边缘最大值； 依据每一该些显示数据对应的该边缘参考值及该边缘最大值决定每一该些显示数据 对应的一增益参考值；以及 依据每一该些显示数据对应的该增益参考值与其相邻显示位置的该些显示数据分别 对应的该增益参考值决定每一该些显示数据对应的该修正增益值。
18. 根据权利要求17所述的环状假影消除方法，其特征在于，该边缘值依据下述方程 式计算求得，
其中，X为每一该些显示数据对应的指数，e(x)为每一该些显示数据对应的该边缘值， Px为每一该些显示数据对应的灰阶值，Prt+1至Px+h分别为相邻的该些显示数据对应的灰 阶值，k为该输入画面相对于一原始画面的一缩放率。
19. 根据权利要求18所述的环状假影消除方法，其特征在于，该边缘最大值依据下述 方程式决定，
其中，em(X)为每一该些显示数据对应的该边缘最大值， 并且该边缘参考值依据下述方程式决定， E! (x) =max {e (χ-r) · d (r) | 0 ^ r<8k} E2 (x) =max {e (x+r) · d (r) | 0 ^ r<8k} E (x) = I Ei (x) -E2 (x) I +e (x) 其中，E(x)为每一该些显示数据对应的该边缘参考值，d(r)为一距离函数。
20. 根据权利要求19所述的环状假影消除方法，其特征在于，距离函离d(r)=k/r。
21. 根据权利要求19所述的环状假影消除方法，其特征在于，当em(X)除以E(x)小于 等于第一临界值thl时，设定每一该些显示数据对应的该增益参考值g(x)为1， 当em(x)除以E(x)大于第一临界值thl且em(x)除以E(x)小于第二临界值th2时， 设定每一该些显示数据对应的该增益参考值g(x)小于1及大于〇,且该增益参考值g(x)呈 现线性关系， 当em(X)除以E(x)大于等于第二临界值th2时，设定每一该些显示数据对应的该增益 参考值g(x)为〇。
22. 根据权利要求21所述的环状假影消除方法，其特征在于，该修正增益值依据下述 方程式决定，
其中，G(x)为每一该些显示数据对应的该修正增益值。
23. 根据权利要求16所述的环状假影消除方法，其特征在于，依据每一该些显示数据 与相邻显示位置的该些显示数据计算每一该些显示数据对应的该环修正值的步骤包括： 依据每一该些显示数据与其相邻显示位置的该些显示数据计算每一该些显示数据对 应的一环参考值；以及 依据每一该些显示数据对应的该环参考值与其相邻显示位置的该些显示数据分别对 应的该环参考值决定每一该些显示数据对应的该环修正值。
24. 根据权利要求23所述的环状假影消除方法，其特征在于，该环参考值依据下述方 程式计算求得，
其中，X为每一该些显示数据对应的指数，r(x)为每一该些显示数据对应的该环参考 值，PXS每一该些显示数据对应的灰阶值，Prfk至Px+2k分别为相邻的该些显示数据对应的 灰阶值，k为该输入画面相对于一原始画面的一缩放率。
25. 根据权利要求24所述的环状假影消除方法，其特征在于，该环修正值依据下述方 程式决定，
其中，R(x)为每一该些显示数据对应的该环修正值。
26. 根据权利要求15所述的环状假影消除方法，其特征在于，依据该些显示数据分别 对应的该修正参考值对该些显示数据进行修正的步骤包括： 对该些显示数据进行低通滤波以输出对应每一该些显示数据的一显示参考值；以及 依据每一该些显示数据对应的该修正参考值及该显示参考值对每一该些显示数据进 行修正，以输出该些修正显示数据。
27. 根据权利要求26所述的环状假影消除方法，其特征在于，该显示参考值依据下述 方程式决定，
其中，X为每一该些显示数据对应的指数，f(x)为每一该些显示数据对应的该显示参 考值，Px为每一该些显示数据对应的灰阶值，Prt至Px+k分别为相邻的该些显示数据对应的 灰阶值，k为该输入画面相对于一原始画面的一缩放率。
28.根据权利要求27所述的环状假影消除方法，其特征在于，该些修正显示数据所对 应的灰阶值依据下述方程式计算求得，
其中，P' 每一该些修正显示数据所对应的灰阶值，S(x)为每一该些显示数据对应 的该修正参考值。
【文档编号】H04N5/21GK104104968SQ201310112495
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月2日 优先权日:2013年4月2日
【发明者】李东信 申请人:联咏科技股份有限公司