[发明专利]信号处理装置、方法和程序

说明书

相关申请的交叉引用 

本发明包含与2008年3月3日在日本专利局提交的日本专利申请JP2008-052035相关的主题，其整个内容通过引用包含于此。 

技术领域

本发明涉及信号处理装置和方法以及程序。更具体地说，本发明涉及使用多个滤波器提供简单和可靠的噪声降低的信号处理装置和方法，以及程序。

背景技术

蚊式噪声和块噪声是通过使用运动图像专家组(MPEG，MovingPicture Experts Group)技术进行图像压缩处理所引起的噪声的例子。

蚊式噪声是沿着图像上的物体的轮廓产生伪轮廓的噪声。块噪声以压缩处理中的离散余弦变换(DCT，discrete cosine transform)块为单位产生。块噪声引起DCT块之间的边界处的不连续。

据信：蚊式噪声和块噪声是由在图像压缩处理中DCT变换中的量化导致的高阶图像信息或高频分量的丢失引起的。

已经提出了用于降低这种噪声的算法。例如，如日本未审查专利申请公报2004-336651中公开的用于降低蚊式噪声的方法。在该方法中，检测图像中的边缘区域，并使用非线性平滑滤波器，在保持图像的清晰度的同时从检测到的边缘区域去除蚊式噪声。

在例如国际公开WO 98/54892中公开了用于降低块噪声的方法，其中，计算用于根据输入图像数据确定块失真所需的参数，并基于计算的参数和检测到的指示图像编码中难度等级的参数来确定块失真。在该方法中，块失真的确定的结果被用来计算用于降低块失真的校正值，并使用该校正值来校正输入图像数据。

然而，蚊式噪声降低技术和块噪声降低技术之一不会既降低蚊式噪声又降低块噪声。两种技术的简单组合可能导致蚊式噪声降低的效果与块噪声降低的效果之间的冲突，或者可能导致处理之一不利地影响另一个处理的准确性的结果。

具体来说，通过使用多个滤波器而被应用于给定区域的滤波处理可能将效果减半。或者，使用某个滤波器对区域进行的滤波处理可能阻止该区域被检测为要使用其它滤波器进行滤波处理的区域。

因此，已经提出了使用降低蚊式噪声和降低块噪声的组合来降低噪声的方法(参见，例如日本未审查专利申请公报2005-318614)。在日本未审查专利申请公报2005-318614公开的方法中，输入图像基于输入图像的方差图像被分成多个块，并且得到的块被分类为平滑、纹理或边缘块。滤波平滑块以降低块噪声，并使用模糊滤波器滤波边缘块以降低蚊式噪声。因此，实现输入图像的有效降噪。

发明内容

然而，在用于使用降低蚊式噪声和降低块噪声的组合来降低噪声的方法中，因为针对每个块切换蚊式噪声降低处理和块噪声降低处理，所以难以从图像中可靠地降低噪声。

具体地说，在针对每个块切换蚊式噪声降低处理和块噪声降低处理的机制中，尽管在相同块或若干相邻块中蚊式噪声和块噪声均发生，但是降噪处理中的一个起作用而另一个降噪处理不起作用。

此外，由于根据阈值分类块，因为每一个块被应用不同滤波处理，所以用于确定分类的值接近阈值的若干相邻块可能引起块之间的边界处的不连续。此外，当从运动图像中去除噪声时，图像的相同部分中的块取决于时间(或帧)可经受不同滤波处理，这可能随着处理时间削弱稳定性。

因此，期望使用多个滤波器更容易和可靠地降低噪声。

本发明的实施例提供了一种信号处理装置，用于使用多个滤波器对输入图像执行滤波处理以产生输出图像。信号处理装置包括下面的元件。区域方差值计算装置计算围绕用作输入图像上感兴趣像素的预定像素的区域的区域方差值，区域方差值表明位于区域中的像素的像素值相对于位于区域中的像素的平均像素值的变化度。滤波处理装置使用滤波器对感兴趣像素的像素值应用滤波处理。反映量确定装置基于区域方差值确定反映 量，反映量表明通过由滤波处理装置应用滤波处理而获得的滤波器输出值对产生输出图像的与感兴趣的像素相对应的像素的像素值的贡献度。组合装置计算输出图像的与感兴趣的像素相对应的像素的像素值，计算是基于通过由多个滤波处理装置应用滤波处理而获得的每一个滤波器输出值、相对于滤波器输出值确定的每一个反映量以及感兴趣的像素的像素值而进行的。

组合装置可以通过将感兴趣的像素的像素值与滤波器输出值之间的差乘以反映量以确定差值，并将差值的总和加到感兴趣的像素的像素值来计算输出图像的像素的像素值。