[发明专利]数据处理方法和装置

说明书

一般地说，本发明涉及数据处理方法和装置，更具体地说，本发明涉及使包含在数据中的噪声更容易地和更有效地得以消除的数据处理方法和数据处理装置。

通常，象图像数据或声音数据那样的被提供或被读取数据包含着随时间变化的噪声。传统上，为了消除包含在数据之中的噪声，可以对整个输入数据进行平均(此后，有时将此称之为“整体平均值”)，可以对局部输入数据进行平均，此平均值称之为“移动平均值”，或者可以用附近数据的中值来代替数据的给定项。例如，为了降低图像中的噪声，如下的技术是众所周知的。将一帧用作参考帧，并且确定另一帧的运动矢量，从而通过使用运动矢量对第二帧进行运动补偿。由此确定出经运动补偿的帧和参考帧之间的加权平均值。

然而，上述消除噪声的传统技术存在着如下的问题。

如果包含在数据中的噪声的比例，即信噪比(S/N)，保持不变，那么计算整体平均值的技术是有效的。然而，当S/N比发生变化时，具有较差S/N比的数据就会对具有较好S/N比的数据产生负面影响，从而使有效地消除噪声变得困难。

根据计算移动平均值的技术，可以获得瞬时接近输入数据的数据平均值，因而处理结果易受S/N比的变化的影响。就是说，对于具有高S/N比的输入数据，处理结果也具有高的S/N比；对于具有低S/N比的输入数据，处理结果也具有低的S/N比。

根据上面所述的平均值计算技术，平均后的数据变得平滑了。因此，如果这种技术被用来消除图像中的噪声，那么，其中数据急剧变化的部分，即陡峭的边缘，就会丢失掉。

在中值替代技术中，数据的时间次序受到干扰，这可以严重地损害原始波形的特性。在使用运动矢量过程中，如果运动矢量被错误地检测到，那么经处理的图像的质量就会受到极大的损坏。

因此，本发明的目的是解决上面所述的问题。

为了达到上面的目的，根据本发明的一个方面，本发明提供了用来处理输入数据和输出作为输出数据的经处理数据的数据处理装置。数据处理装置包括用来从输入数据中提取具有与给定输入数据的数值接近的数值的相似输入数据的提取单元。处理单元根据由提取单元提取的相似输入数据来处理输入数据。

根据本发明的另一方面，本发明提供了用来处理输入数据和输出作为输出数据的经处理数据的数据处理方法。数据处理方法包括从输入数据中提取具有与给定输入数据的数值接近的数值的相似输入数据的提取步骤、和根据被提取的相似输入数据来处理输入数据的处理步骤。

图1是显示根据本发明的第一实施例的降噪(NR)处理电路的结构的方块图；

图2是显示图1所示的图像处理电路的结构的方块图；

图3是显示图2所示的图像处理电路的操作的流程图；

图4A显示了权重函数随亮度变化的曲线图；

图4B显示了权重函数随到给定像素的距离而变化的曲线图；

图5A显示了待处理的像素值；

图5B显示了将权重施加到具有与给定像素的亮度值相似的亮度值的像素上的原理；

图5C显示了将进一步的权重施加到位于给定像素附近的像素上的原理；

图6是显示图2所示的权重函数设定部分的结构的方块图；

图7显示在模拟过程中使用的图像照片；

图8显示从图7所示的图像中获得的模拟结果；

图9显示在模拟过程中使用的图像照片；

图10显示从图8所示的图像中获得的模拟结果；

图11显示了通过计算给定像素和与给定像素相似的像素之间的加权平均值来消除噪声的原理；

图12显示了在测量值和真值之间的误差的分布；

图13显示了在测量值和真值之间的误差的分布；

图14是显示根据本发明的第二实施例的NR处理电路的结构的方块图；

图15显示了输入数据的拟合(modeling)；

图16显示了由图14所示的NR处理电路所获得的处理结果；

图17显示了由图14所示的NR处理电路所获得的处理结果；

图18显示了由图14所示的预处理单元的处理；

图19显示了由图14所示的NR处理电路所获得的处理结果；

图20是显示根据本发明的第三实施例的NR处理电路的结构的方块图；

图21是显示图20所示的NR处理电路的操作的流程图；和

图22是显示根据本发明的第四实施例的NR处理电路的结构的方块图。