专利名称：移除mpeg信号的成块假象的方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及数字信号处理，尤其涉及视频信号的后处理以移除由基于块(block)的变换编码产生的成块(blocking)假象。
背景技术：
在数字电视广播中已成功采用了MPEG-2视频压缩标准。与很多其它流行的图像与视频压缩标准一样，MPEG-2使用基于块的离散余弦变换(DCT)。这种基于DCT的图像与视频压缩技术的基本方法是将图像细分成8×8像素块，然后单独变换、量化和编码各个块。
然而，因为该变换不考虑块边界间的关联，所以这种基于块的编码技术在块边界间引入了成块假象。随着高图片质量显示技术迅速出现，以及电视屏幕不断变大，成块假象更加明显，并且更加讨厌。
为了提高该接收图像的显示质量，有必要给接收端提供一个后处理器以移除解码视频流中的成块假象。用于这种类型的去块后处理器的基本要求是移除成块假象、保存图像边缘和节省成本(例如低复杂性和低存储要求)。
已经开发出很多后处理技术以减少成块假象，如图像自适应滤波(T.Liu等，″Adaptive Post-processing Algorithms for Low Bit Video Signals″，IEEE Tans.On Image Processing，vol.4，1995年7月)；凸集投影(Y.Yang等，″Projection-based Spatially Adaptive Reconstruction of Block-transformCompressed Images，″IEEE Tans.On Image Processing，vol.4，1995年7月)；小波降噪(R.Gopinath等，″Wavelet-based Post-processing of Low Bit RateTransform Coded Images，″ICIP 1994)和非线性扩散(S.Yang等，″CodingArtifacts Removal Using Biased Anisotropic Diffusion，″ICIP 1997)。
尽管这些传统技术已经改良了图像质量，但是多数要求大量计算时间或大量内存，同样是不适合实时视频应用的。因此，需要一个简单且要求低存储的后处理方法与装置，其能够有效移除成块假象而不使图像边缘模糊。也需要这样的方法与装置，其有一个简单构造且易于硬件实现。
发明内容
本发明描述了上述需求。本发明的一个目的是提供一种用于有效移除方块变换编码视频中的成块假象而不使图像边缘模糊的简单、低复杂性、低内存后处理的方法和装置。同样，本发明在处理水平块边界的过程中包含垂直块边界处理。在依照本发明的一个后处理装置(系统)的一个实施例中，利用了垂直块边界处理器和水平块边界处理器。垂直块边界处理器移除垂直成块假象，而水平块边界处理器移除水平假象。每一个视频帧按光栅扫描的顺序进行处理，首先由垂直块边界处理器处理然后由水平块边界处理器处理。垂直块边界处理器完成处理一根扫描线以后，其将整根扫描线传给水平块边界处理器。因为水平块边界处理器仅需要3根扫描线以处理该水平块边界，而不是等待垂直块边界处理器完成整个帧，所以该水平块边界处理器能在其从该垂直块边界处理器的输出累积完前3根扫描线后立即开始。这提供了需要较小内存的有效处理。
在一个实施例中，本发明为上述的垂直块边界处理器和水平块边界处理器提供一种移除成块假象的方法，其中检查当前像素以确定其是否为一个垂直/水平块边界像素。如果该当前像素为一个垂直/水平块边界像素，那么利用沿着一根以当前像素为中心的线上的3个像素计算水平、垂直和穿过垂直/水平块边界的对角线方向的“1-D中心方差”。通过找到有最小“1-D中心方差”的方向来确定“最小方差方向”。然后，通过用沿着“最小方差方向”的3个像素的平均值替换当前像素值来更新当前像素，以有效移除不需要的成块假象而不使图像边缘模糊。
参照下面的描述、附件中的权利要求和附图，本发明的这些和其它特征、方面和优点将易于理解图1A示出了按照本发明的一个用于移除成块假象的去块(de-blocking)系统的一个实施例的一功能框图；图1B-C示出了按照本发明的一种移除成块假象的方法的一个实施例的步骤流程图；图2是表示用于图1A的水平块边界处理器的一个示例性扫描线转动过程的图解；图3是表示用于计算图1A的系统的1-D中心方差的四个示例性方向的图解；图4是表示用于计算垂直块边界像素的1-D中心方差的一实施例的图解；和图5是表示用于计算水平块边界像素的1-D中心方差的一实施例的图解。
具体实施例方式
虽然本发明可以用多种形式的实施例来实现，而在附图中示出并在此详细说明的本发明的优先实施例，应理解成将本公开视为一个本发明的原理性的实施例而不将本发明的广泛方面局限于所述的实施例。
如上所述，本发明提供一种装置，其执行一个简单、低复杂性、低内存后处理方法，用以有效移除方块变换编码视频中的成块假象而不使图像边缘模糊。同样，本发明有效地将垂直块边界处理和水平块边界处理结合。在按照本发明的一个后处理装置(系统)的一个实施例中，利用一个垂直块边界处理器和一个水平块边界处理器。垂直块边界处理器移除垂直成块假象，而水平块边界处理器移除水平块假象。每一个视频帧按光栅扫描的顺序进行处理，首先由垂直块边界处理器处理然后由水平块边界处理器处理。垂直块边界处理器完成处理一根扫描线以后，其将整根扫描线传给水平块边界处理器。因为水平块边界处理器仅需要3根扫描线以处理该水平块边界，而不是等待垂直块边界处理器完成整个帧，所以该水平块边界处理器能在其从该垂直块边界处理器的输出累积完前3根扫描线后立即开始。这就提供了需要较小内存的有效处理。
在一个实施例中，本发明为上述的垂直块边界处理器和水平块边界处理器提供一种移除成块假象的方法，其中检查当前像素以确定其是否为一个垂直/水平块边界像素。如果该当前像素为一个垂直/水平块边界像素，利用沿着一根以当前像素为中心的线上的3个像素计算水平、垂直和穿过垂直/水平块边界的对角线方向的“1-D中心方差”。通过找到有最小“1-D中心方差”的方向来确定“最小方差方向”。因而，通过用沿着“最小方差方向”的3个像素的平均值替换当前像素值来更新当前像素，以有效移除不需要的成块假象而不使图像边缘模糊。
为帮助理解，在此采用一个亮度信号作为像素值来描述本发明。然而，按照本发明的此种技术也可以应用到其它图像/像素特征值如色度等。
依照本发明，图1A示出了一个用于移除成块假象的去块系统10的一个实施例的实施例框图。该系统10包括一个移除垂直成块假象的垂直块边界处理器(VBBP)12和一个移除水平块假象的水平块边界处理器(HBBP)14。
每一个视频帧按光栅扫描的顺序进行处理(即像素的光栅扫描线)。当接收到一根输入扫描线时，垂直块边界处理器12处理这根扫描线上的全部垂直块边界像素(一帧中的块边界由基于块的变换编码而形成)。垂直块边界处理器12完成处理该扫描线上的像素以后，其将整根扫描线传给水平块边界处理器14。
与垂直块边界处理器12一样，水平块边界处理器14使用3根扫描线来处理块边界。同样，最初，水平块边界处理器14累积3根扫描线。水平块边界处理器14从垂直块边界处理器12接收3根扫描线以后，水平块边界处理器14开始利用上和下扫描线处理中间扫描线。为处理中间扫描线，水平块边界处理器14首先确定中间扫描线是否为一个水平块边界线。如果中间扫描线不是水平块边界线，那么水平块边界处理器14绕过它。然而，如果中间扫描线是水平块边界线，那么水平块边界处理器14处理这根线上的每一个像素以移除水平块假象。
水平块边界处理器14完成处理中间扫描线以后，其“转”出上扫描线并“转”入一个来自垂直块边界处理器12输出的新扫描线。参照图2中的示例性流程，现在原中间扫描线成为新的上扫描线，原下扫描线成为新的中间扫描线，而新接收的扫描线成为新的下扫描线。扫描线的一次转动以后，水平块边界处理器14处理新的中间扫描线，等等。上述的将一根扫描线从处理器12传到处理器14的操作和“转动”扫描线也能在图1A的传递/转动方框16中执行。
在一个实施例中，垂直块边界处理器12包括一个垂直边界像素定位器18、一个最小方差方向检测器20和一个像素更新器22，并按下文实施例所述运行。现在也参照图1B中的示例性方法步骤，每一个视频帧首先按光栅扫描的顺序进行处理(步骤40)。在一个实施例中，给予系统10的输入包括一个MPEG-2解码信号。该信号作为像素的扫描线提供给垂直块边界处理器12，其中对于当前扫描线上的每一个像素，垂直边界像素定位器18首先检查当前像素以确定其是否为一个垂直块边界像素(步骤42)。
如果当前像素不是一个垂直块边界像素，其作为垂直块边界处理器12的输出被传递而不修改(步骤44)。然而，如果当前像素是一个垂直块边界像素，那么将其传递到最小方差方向检测器20。该最小方差方向检测器20确定过关于当前像素的垂直块边界的“最小中心方差方向”(步骤46)。该“最小中心方差方向”表明有图像特征，如边缘，沿着这个方向过块边界。然后像素更新器22用沿着该方向的邻近像素更新(修改)该当前块边界像素的特征值(如亮度)以产生一个过该块边界的自然过渡(步骤48)，因而本质上移除该成块假象而不损害图像边缘。
为了进一步解释最小方差方向检测器20的操作，现在说明“1-D中心方差”的概念。参照图3中9个像素49的实施例3×3模块(即子块)47，对于一个指定的像素，该“1-D中心方差”被定义为四个方向(1)水平方向L0，(2)垂直方向L1，(3)从左上角到右下角的对角线方向L2，和(4)另一对角线方向L3。在这个实施例中，图3中心像素P0的值(例如亮度)用f(m，n)表示，其中m和n是模块47中心像素的列和行指数。然后，V0、V1、V2、V3分别表示方向L0、L1、L2、L3方向的“1-D中心方差”。例如，在方块中位于(m，n)处像素的“1-D中心方差”可以被定义为V0＝|f(m，n+1)-f(m，n)|+|f(m，n-1)-f(m，n)|，V1＝|f(m+1，n)-f(m，n)|+|f(m-1，n)-f(m，n)|，V2＝|f(m+1，n+1)-f(m，n)|+|f(m-1，n-1)-f(m，n)|，V3＝|f(m-1，n+1)-f(m，n)|+|f(m+1，n-1)-f(m，n)|。
现在参照图4中像素的实施例3×3模块，而不失一般性，在本实施例中值为A0的当前像素(例如图2中的P0)是一个位于垂直块边界左边的垂直块边界像素。值A1、A2、A3、A-1、A-2和A-3分别属于中心像素的一些相邻像素。为了确定过垂直块边界的“最小中心方差方向”，最小方差方向检测器20首先计算沿着过垂直块边界的那些方向的“1-D中心方差”。结合图3，在图4的实施例中，过垂直块边界的方向有(1)水平方向L0，(2)对角线方向L2，和(3)另一对角线方向L3。同样，在一个实施例中，相应的“1-D中心方差”可以计算为V0＝|A2-A0|+|A_2-A0|，V2＝|A3-A0|+|A_3-A0|，
V3＝|A1-A0|+|A_1-A0|。
接下来，计算上述3个“1-D中心方差”V0、V2和V3的最小值，记作min(V0，V2，V3)。V0、V2和V3的最小值的相应方向提供“最小中心方差方向”。例如，假如V2是最小值，那么对角线方向L2就是“最小中心方差方向”。如果有多个最小值，那么在一个实施例中最小方差方向检测器20在相应方向中选择最小标号方向作为“最小中心方差方向”。
在最小方差方向检测器20确定“最小中心方差方向”以后，其将“最小中心方差方向”传递给像素更新器22。如上所述，像素更新器22用沿着“最小中心方差方向”的像素，例如3个像素，的平均值更新当前像素。例如，参照图4，假定对角线方向L2(模块47的从左上角到右下角的对角线方向)是由最小方差方向检测器20确定的“最小中心方差方向”，那么像素更新器22将当前像素的值A0更新为A0＝(A_3+A0+A3)/3。
像素更新器22更新当前像素以后，其将更新的像素传递给垂直块边界处理器12的输出端，继续处理下一个有效像素。当垂直块边界处理器12完成处理一根扫描线后，其将整根扫描线传给水平块边界处理器14以移除水平块假象。
返回来参照图1A，在一个实施例中，水平块边界处理器14包括一个水平边界线定位器24、一个最小方差方向检测器26和一个像素更新器28，并按下文所述运行。现在也参照图1C中的示例性方法步骤，水平边界线定位器24用垂直块边界处理器12的输出作为输入(步骤50)。不同于垂直边界像素定位器18(检查扫描线上的每个像素以确定其是否为一个垂直块边界像素)，水平边界线定位器24检查每一根当前扫描线以确定该扫描线是否为一个水平块边界线(步骤52)。如果当前扫描线不是一个水平块边界线，那么水平边界线定位器24直接将整根扫描线传给水平块边界处理器14的输出端而不做任何修改(步骤54)。如果当前扫描线是一个水平块边界线，那么水平边界线定位器24将当前扫描线上的每一个像素传给最小方差方向检测器26以确定过关于该扫描线上每一个像素的水平块边界的“最小中心方差方向”(步骤56)。然后像素更新器28用沿着“最小中心方差方向”的邻近像素更新每一个水平块边界像素以产生一个过该水平块边界的自然过渡(步骤58)，因而基本上移除该成块假象而不损害图像边缘。
现在进一步说明水平块边界处理器14的示例性最小方差方向检测器26和像素更新器28的操作。与垂直块边界处理器12中其对应物相似，对于该扫描线上的每一个像素，最小方差方向检测器26确定过关于该像素的水平块边界的“最小中心方差方向”。为了确定过该水平块边界的“最小中心方差方向”，最小方差方向检测器26首先确定沿着过水平块边界的那些方向的“1-D中心方差”。
参照图5像素的实施例3×3模块，而不失一般性，本实施例中在该扫描线上，值为B0的当前像素是一个位于水平块边界上部的水平块边界像素。值B1、B2、B3、B-1、B-2和B-3分别属于中心像素的一些相邻像素。参照图3，过图5中的水平块边界的方向有(1)垂直方向L1，(2)对角线方向L2，和(3)另一对角线方向L3。相应的“1-D中心方差”可以依例如此计算V1＝|B2-B0|+|B_2-B0|，V2＝|B3-B0|+|B_3-B0|，V3＝|B1-B0|+|B_1-B0|。
该最小值min(V1，V2，V3)的相应方向提供“最小中心方差方向”。例如，假如V3是最小值，那么对角线方向L3就是“最小中心方差方向”。如果有多个最小值，那么在一个实施例中最小方差方向检测器26在相应方向中选择最小标号方向作为“最小中心方差方向”。
在最小方差方向检测器26确定“最小中心方差方向”以后，其将“最小中心方差方向”传递给像素更新器28。然后像素更新器28通过取沿着“最小中心方差方向”的像素，例如3个像素的平均值来更新当前像素。在图5的实施例中，假定对角线方向L3(模块的从右上角到左下角的对角线方向)是最小方差方向检测器26确定的“最小中心方差方向”，那么像素更新器28将当前像素的值B0更新为B0＝(B_1+B0+B1)/3。
在像素更新器28更新当前像素以后，将结果传递给水平块边界处理器14的输出端，该输出作为系统的最终输出。其后，在显示系统30上显示处理过的图像。
因此，依照本发明的此种去块系统，通过使用过沿着“最小中心方差方向”的块边界的多个像素(例如3个像素)的平均值处理块边界像素来移除由基于块的变换编码产生的成块假象。通过找到有最小“1-D中心方差”的过块边界方向来确定“最小中心方差方向”。在四个方向，水平、垂直和两条对角线方向上计算“1-D中心方差”，其中用当前像素和它的沿着相应方向的相邻像素(例如，它的两个紧邻像素)的绝对差的总和来计算每个方向的“1-D中心方差”。
同样，处理视频信号的此种系统，移除由基于块的变换编码产生的成块假象。在该系统中使用垂直块边界处理器和水平块边界处理器，事实上允许同时有效进行每一个视频帧的垂直和水平块边界处理。此进一步加速处理大容量视频帧的过程，使本发明进一步适应于实时视频处理应用。此种去成块假象的移除方块的方法和系统，改进图像质量而不使图像模糊，并且不需要大量计算时间和大量内存。
依照本发明的上述装置/系统，正如本领域普通技术人员已知的那样，能被作为由如逻辑电路、ASIC、固件等处理器执行的程序指令来执行。因此，本发明不应被局限于这里描述的实施例中。
已经参照某些优先方案相当详细地描述了本发明；然而，可以做其它形式的变化。因此，附件中权利要求的主旨和范围不应被局限于包含在说明书中的优选方案的描述中。
权利要求
1.一种处理视频图像信号的方法，其在一个表现图像的像素的帧中移除由基于块的变换编码产生的成块假象，包括步骤(a)对于该帧中的每一个像素，确定该像素是否最接近由基于块的变换编码产生的块边界；和(b)如果该像素最接近块边界，那么修改该像素特征值以产生一个过该块边界的自然过渡从而基本上移除由基于块的变换编码产生的成块假象。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤在步骤(a)之前，接收一个在该视频图像帧中表现该像素的信号。
3.如权利要求1所述的方法，其中步骤(b)进一步包括步骤如果该像素最接近块边界，那么确定过关于该像素的块边界的最小中心方差方向，然后修改该像素特征值以产生一个过实际上沿着该最小中心方差方向的块边界的自然过渡，从而基本上移除由基于块的变换编码产生的成块假象。
4.如权利要求1所述的方法，其中步骤(b)进一步包括步骤如果该像素最接近块边界，那么确定过关于该像素的块边界的最小中心方差方向，然后用实际上沿着该最小中心方差方向的邻近像素的特征值修改该像素特征值，以产生一个过该块边界的自然过渡从而基本上移除由基于块的变换编码产生的成块假象。
5.如权利要求4所述的方法，其中确定过关于该当前像素的块边界的最小中心方差方向的步骤进一步包括步骤如果水平方向过关于该当前像素的块边界，那么利用实际上沿着以当前像素为中心的水平线的邻近像素确定过该块边界的水平方向的1-D中心方差；如果垂直方向过关于该当前像素的块边界，那么利用实际上沿着以当前像素为中心的垂直线的邻近像素确定过该块边界的垂直方向的1-D中心方差；利用实际上沿着以当前像素为中心的两根对角线的邻近像素确定过该块边界的两对角线方向的关于该当前像素的1-D中心方差；通过在相应过该块边界的方向的1-D中心方差中找到有最小1-D中心方差的方向来选择最小中心方差方向；然后将当前像素特征值作为沿着选定的最小中心方差方向的邻近像素特征值的函数进行修改，以产生一个过该块边界的自然过渡从而基本上移除由基于块的变换编码产生的成块假象。
6.如权利要求5所述的方法，其中当前像素的特征值用f(m，n)表示，其中m和n是该帧中当前像素的列和行指数；水平1-D中心方差V0按照关系式V0＝|f(m，n+1)-f(m，n)|+|f(m，n-1)-f(m，n)|；垂直1-D中心方差V1按照关系式V1＝|f(m+1，n)-f(m，n)|+|f(m-1，n)-f(m，n)|；和对角线1-D中心方差V2按照关系式V2＝|f(m+1，n+1)-f(m，n)|+|f(m-1，n-1)-f(m，n)|；和另一对角线1-D中心方差V3按照关系式V3＝|f(m-1，n+1)-f(m，n)|+|f(m+1，n-1)-f(m，n)|。
7.如权利要求6所述的方法，进一步包括步骤在步骤(a)之前，接收一个在该视频图像帧中表现该像素的信号。
8.一种处理视频图像信号的方法，其在一个表现图像的像素的帧中移除由基于块的变换编码产生的成块假象，包括步骤(a)对于该帧中的每一个像素，确定该像素是否最接近由基于块的变换编码产生的垂直块边界；(b)如果该像素最接近一个垂直块边界，那么修改该像素特征值以产生一个过该垂直块边界的自然过渡从而基本上移除由基于块的变换编码产生的垂直成块假象。(c)对于该帧中的每一个像素，确定该像素是否最接近由基于块的变换编码产生的水平块边界；(d)如果该像素最接近一个水平块边界，那么修改该像素特征值以产生一个过该水平块边界的自然过渡从而基本上移除由基于块的变换编码产生的水平块假象。
9.如权利要求8所述的方法，进一步包括步骤在步骤(a)之前，接收一个在该视频图像帧中表现该像素的信号。
10.如权利要求8所述的方法，其中步骤(b)进一步包括步骤如果该像素最接近一个垂直块边界，那么确定过关于该像素的垂直块边界的最小中心方差方向，然后修改该像素特征值以产生一个过实际上沿着该最小中心方差方向的垂直块边界的自然过渡，从而基本上移除由基于块的变换编码产生的垂直成块假象。
11.如权利要求8所述的方法，其中步骤(b)进一步包括步骤如果该像素最接近一个垂直块边界，那么确定过关于该像素的垂直块边界的最小中心方差方向，然后用实际上沿着该最小中心方差方向的邻近像素的特征值修改该像素特征值，以产生一个过该垂直块边界的自然过渡从而基本上移除由基于块的变换编码产生的垂直成块假象。
12.如权利要求11所述的方法，其中确定过关于该当前像素的垂直块边界的最小中心方差方向的步骤进一步包括步骤利用实际上沿着以当前像素为中心的水平线的邻近像素确定过该垂直块边界的水平方向的1-D中心方差；利用实际上分别沿着以当前像素为中心的两根对角线的邻近像素确定过该垂直块边界的两对角线方向的1-D中心方差；通过在该水平和两对角线的1-D中心方差中找到有最小1-D中心方差的方向来选择最小中心方差方向；然后将当前像素特征值作为沿着选定的最小中心方差方向的邻近像素特征值的函数进行修改，以产生一个过该垂直块边界的自然过渡从而基本上移除由基于块的变换编码产生的垂直成块假象。
13.如权利要求12所述的方法，其中当前像素的特征值用f(m，n)表示，其中m和n是该帧中当前像素的列和行指数；水平1-D中心方差V0按照关系式V0＝|f(m，n+1)-f(m，n)|+|f(m，n-1)-f(m，n)|；对角线1-D中心方差V2按照关系式V2＝|f(m+1，n+1)-f(m，n)|+|f(m-1，n-1)-f(m，n)|；另一对角线1-D中心方差V3按照关系式V3＝|f(m-1，n+1)-f(m，n)|+|f(m+1，n-1)-f(m，n)|。
14.如权利要求13所述的方法，进一步包括步骤在步骤(a)之前，接收一个在该视频图像帧中表现该像素的信号。
15.如权利要求8所述的方法，其中步骤(d)进一步包括步骤如果该像素最接近一个水平块边界，那么确定过关于该像素的水平块边界的最小中心方差方向，然后用实际上沿着该最小中心方差方向的邻近像素的特征值修改该像素特征值，以产生一个过该水平块边界的自然过渡，从而基本上移除由基于块的变换编码产生的水平块假象。
16.如权利要求15所述的方法，其中确定过关于该当前像素的水平块边界的最小中心方差方向的步骤进一步包括步骤利用实际上沿着以当前像素为中心的垂直线的邻近像素确定过该水平块边界的垂直方向的1-D中心方差；利用实际上分别沿着以当前像素为中心的两根对角线的邻近像素确定过该水平块边界的两对角线方向的1-D中心方差；通过在该垂直和两对角线的1-D中心方差中找到有最小1-D中心方差的方向来选择最小中心方差方向；然后将当前像素特征值作为沿着选定的最小中心方差方向的邻近像素特征值的函数进行修改，以产生一个过该水平块边界的自然过渡从而基本上移除由基于块的变换编码产生的成块假象。
17.如权利要求15所述的方法，其中当前像素的特征值用f(m，n)表示，其中m和n是该帧中当前像素的列和行指数；垂直1-D中心方差V1按照关系式V1＝|f(m+1，n)-f(m，n)|+|f(m-1，n)-f(m，n)|；和对角线1-D中心方差V2按照关系式V2＝|f(m+1，n+1)-f(m，n)|+|f(m-1，n-1)-f(m，n)|；和另一对角线1-D中心方差V3按照关系式V3＝|f(m-1，n+1)-f(m，n)|+|f(m+1，n-1)-f(m，n)|。
18.如权利要求17所述的方法，进一步包括步骤在步骤(a)之前，接收一个在该视频图像帧中表现该像素的信号。
19.一个处理视频图像信号的装置，其在一个表现图像的像素的帧中移除由基于块的变换编码产生的成块假象，包括一个垂直块边界处理器，对于该帧中的每一个像素，确定该像素是否最接近由基于块的变换编码产生的垂直块边界，如果该像素最接近一个垂直块边界，那么修改该像素特征值以产生一个过该垂直块边界的自然过渡从而基本上移除由基于块的变换编码产生的垂直成块假象；和一个水平块边界处理器，对于该帧中的每一个像素，确定该像素是否最接近由基于块的变换编码产生的水平块边界，如果该像素最接近一个水平块边界，那么修改该像素特征值以产生一个过该水平块边界的自然过渡从而基本上移除由基于块的变换编码产生的水平块假象。
20.如权利要求19所述的装置，其中该垂直块边界处理器包括一个垂直边界像素定位器，其确定一个像素是否最接近一个垂直块边界；一个最小方差方向检测器，其确定过关于该像素的垂直块边界的最小中心方差方向；和一个像素更新器，其用实际上沿着该最小中心方差方向的邻近像素的特征值修改最接近该垂直边界的像素特征值，以产生一个过该垂直块边界的自然过渡，从而基本上移除由基于块的变换编码产生的垂直成块假象。
21.如权利要求20所述的装置，其中该最小方差方向检测器(i)利用实际上沿着以当前像素为中心的水平线的邻近像素确定过该垂直块边界的水平方向的1-D中心方差；(ii)利用实际上分别沿着以当前像素为中心的两根对角线的邻近像素确定过该垂直块边界的两对角线方向的1-D中心方差；和(iii)通过在该水平和两对角线的1-D中心方差中找到有最小1-D中心方差的方向来选择最小中心方差方向；和该像素更新器将当前像素特征值作为沿着选定的最小中心方差方向的邻近像素特征值的函数进行修改，以产生一个过该垂直块边界的自然过渡从而基本上移除由基于块的变换编码产生的成块假象。
22.如权利要求21所述的装置，其中当前像素的特征值用f(m，n)表示，其中m和n是该帧中当前像素的列和行指数；水平1-D中心方差V0按照关系式V0＝|f(m，n+1)-f(m，n)|+|f(m，n-1)-f(m，n)|；对角线1-D中心方差V2按照关系式V2＝|f(m+1，n+1)-f(m，n)|+|f(m-1，n-1)-f(m，n)|；和另一对角线1-D中心方差V3按照关系式V3＝|f(m-1，n+1)-f(m，n)|+|f(m+1，n-1)-f(m，n)|。
23.如权利要求20所述的装置，其中该水平块边界处理器包括一个水平边界线定位器，其确定一根像素线是否最接近一个水平块边界；一个最小方差方向检测器，其确定过关于最接近该水平块边界的像素的水平块边界的最小中心方差方向；一个像素更新器，其用实际上沿着该最小中心方差方向的邻近像素的特征值修改最接近该水平块边界的像素特征值，以产生一个过该水平块边界的自然过渡，从而基本上移除由基于块的变换编码产生的水平块假象。
24.如权利要求23所述的装置，其中该最小方差方向检测器(1)利用实际上沿着以当前像素为中心的垂直线的邻近像素确定过该水平块边界的垂直方向的1-D中心方差；(ii)利用实际上分别沿着以当前像素为中心的两根对角线的邻近像素确定过该水平块边界的两对角线方向的1-D中心方差；和(iii)通过在该垂直和两对角线的1-D中心方差中找到有最小1-D中心方差的方向来选择最小中心方差方向；和该像素更新器将当前像素特征值作为沿着选定的最小中心方差方向的邻近像素特征值的函数进行修改，以产生一个过该水平块边界的自然过渡从而基本上移除由基于块的变换编码产生的水平块假象。
25.如权利要求23所述的装置，其中当前像素的特征值用f(m，n)表示，其中m和n是该帧中当前像素的列和行指数；垂直1-D中心方差V1按照关系式V1＝|f(m+1，n)-f(m，n)|+|f(m-1，n)-f(m，n)|；和对角线1-D中心方差V2按照关系式V2＝|f(m+1，n+1)-f(m，n)|+|f(m-1，n-1)-f(m，n)|；和另一对角线1-D中心方差V3按照关系式V3＝|f(m-1，n+1)-f(m，n)|+|f(m+1，n-1)-f(m，n)|。
26.如权利要求25所述的装置，其中处理视频图像信号的装置是视听系统的一个部件。
27.一个处理视频图像信号的装置，其在一个表现图像的像素的帧中移除由基于块的变换编码产生的成块假象，包括垂直块边界处理器，其按光栅扫描的顺序接收在该视频图像帧中表现像素的信号作为像素线，其中对于一根扫描线上的每一个像素，垂直块边界处理器确定该像素是否最接近由基于块的变换编码产生的垂直块边界，如果该像素最接近一个垂直块边界，那么修改该像素特征值以产生一个过该垂直块边界的自然过渡从而基本上移除由基于块的变换编码产生的垂直成块假象；和一个水平块边界处理器，其接收来自垂直块边界处理器的像素扫描线，其中水平块边界处理器确定一根扫描线是否位于由基于块的变换编码产生的水平块边界，如果是这样，那么对于该扫描线上的每一个像素，水平块边界处理器修改该像素特征值以产生一个过该水平块边界的自然过渡从而基本上移除由基于块的变换编码产生的水平块假象。
28.如权利要求27所述的装置，其中该垂直块边界处理器包括一个垂直边界像素定位器，其确定一个像素是否最接近一个垂直块边界；一个最小方差方向检测器，其确定过关于该像素的垂直块边界的最小中心方差方向；和一个像素更新器，其用实际上沿着该最小中心方差方向的邻近像素的特征值修改最接近该垂直边界的像素特征值，以产生一个过该垂直块边界的自然过渡，从而基本上移除由基于块的变换编码产生的成块假象。
29.如权利要求28所述的装置，其中该最小方差方向检测器(i)利用实际上沿着以当前像素为中心的水平线的邻近像素确定过该垂直块边界的水平方向的1-D中心方差；(ii)利用实际上分别沿着以当前像素为中心的两根对角线的邻近像素确定过该垂直块边界的两对角线方向的1-D中心方差；和(iii)通过在该水平和两对角线的1-D中心方差中找到有最小1-D中心方差的方向来选择最小中心方差方向；和该像素更新器将当前像素特征值作为沿着选定的最小中心方差方向的邻近像素特征值的函数进行修改，以产生一个过该垂直块边界的自然过渡从而基本上移除由基于块的变换编码产生的垂直成块假象。
30.如权利要求29所述的装置，其中当前像素的特征值用f(m，n)表示，其中m和n是该帧中当前像素的列和行指数；水平1-D中心方差V0按照关系式V0＝|f(m，n+1)-f(m，n)|+|f(m，n-1)-f(m，n)|；对角线1-D中心方差V2按照关系式V2＝|f(m+1，n+1)-f(m，n)|+|f(m-1，n-1)-f(m，n)|；和对角线1-D中心方差V3按照关系式V3＝|f(m-1，n+1)-f(m，n)|+|f(m+1，n-1)-f(m，n)|。
31.如权利要求30所述的装置，其中处理视频图像信号的装置是视听系统的一个部件。
32.如权利要求27所述的装置，其中该水平块边界处理器包括一个水平边界线定位器，其确定一根扫描线是否最接近一个水平块边界；一个最小方差方向检测器，其确定过关于最接近该水平块边界的扫描线的像素的水平块边界的最小中心方差方向；一个像素更新器，其用实际上沿着该最小中心方差方向的邻近像素的特征值修改最接近该水平块边界的像素特征值，以产生一个过该水平块边界的自然过渡，从而基本上移除由基于块的变换编码产生的水平块假象。
33.如权利要求32所述的装置，其中该最小方差方向检测器(i)利用实际上沿着以当前像素为中心的垂直线的邻近像素确定过该水平块边界的垂直方向的1-D中心方差；(ii)利用实际上分别沿着以当前像素为中心的两根对角线的邻近像素确定过该水平块边界的两对角线方向的1-D中心方差；和(iii)通过在该垂直和两对角线的1-D中心方差中找到有最小1-D中心方差的方向来选择最小中心方差方向；和该像素更新器将当前像素特征值作为沿着选定的最小中心方差方向的邻近像素特征值的函数进行修改，以产生一个过该水平块边界的自然过渡从而基本上移除由基于块的变换编码产生的水平块假象。
34.如权利要求32所述的装置，其中当前像素的特征值用f(m，n)表示，其中m和n是该帧中当前像素的列和行指数；垂直1-D中心方差V1按照关系式V1＝|f(m+1，n)-f(m，n)|+|f(m-1，n)-f(m，n)|；和对角线1-D中心方差V2按照关系式V2＝|f(m+1，n+1)-f(m，n)|+|f(m-1，n-1)-f(m，n)|；和对角线1-D中心方差V3按照关系式V3＝|f(m-1，n+1)-f(m，n)|+|f(m+1，n-1)-f(m，n)|。
全文摘要
一种在形成视频图像帧的像素的方块中有效移除成块假象而不使图像边缘模糊的方法。首先检查当前像素以确定其是否为一个块边界像素。如果该当前像素为一个边界像素，利用沿着一根以当前像素为中心的线上的3个像素计算水平、垂直和穿过块边界的对角线方向的“1－D中心方差”。通过找到有最小“1－D中心方差”的方向来确定“最小中心方差方向”。然后，通过用沿着“最小中心方差方向”的3个像素的平均值替换当前像素值来更新当前像素，以有效移除不需要的成块假象。
文档编号H04N7/50GK1520191SQ20041000528
公开日2004年8月11日 申请日期2004年1月16日 优先权日2003年1月16日
发明者金永铎, 林鹏 申请人:三星电子株式会社