噪聲檢測(cè)方法和去噪方法
【專利摘要】一種噪聲檢測(cè)方法和去噪方法。上述的噪聲檢測(cè)方法包括以下步驟：比較當(dāng)前窗口內(nèi)的每一像素在前幀、中幀與后幀的亮度值，以判斷位于中幀的當(dāng)前窗口中央的當(dāng)前像素是否為噪聲數(shù)據(jù)。上述的前幀、中幀與后幀為同一視頻流中的連續(xù)三幀。上述的去噪方法更包括以下步驟：根據(jù)中幀的當(dāng)前窗口內(nèi)的每一像素的亮度值計(jì)算空間權(quán)重；根據(jù)前幀、中幀與后幀的當(dāng)前窗口內(nèi)的每一像素的亮度值計(jì)算時(shí)間權(quán)重；以及，若當(dāng)前像素為噪聲數(shù)據(jù)，則根據(jù)空間權(quán)重與時(shí)間權(quán)重對(duì)當(dāng)前像素進(jìn)行濾波以去噪。
【專利說(shuō)明】
噪聲檢測(cè)方法和去噪方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明是有關(guān)于一種噪聲檢測(cè)方法和去噪方法，且特別是有關(guān)于一種應(yīng)用于視頻 流的噪聲檢測(cè)方法和去噪方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)持續(xù)進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)頻寬持續(xù)成長(zhǎng)，視頻流的傳送不再受到網(wǎng)絡(luò)頻寬限 制。現(xiàn)在已經(jīng)有很多提供視頻流的網(wǎng)站，用戶隨時(shí)都能用電腦或手機(jī)等電子裝置來(lái)連接這 些網(wǎng)站以觀看視頻流。
[0003] 用戶對(duì)于圖像質(zhì)量的追求是永無(wú)止境的。用戶總是希望視頻流的圖像能更清晰美 觀。而視頻流中經(jīng)常存在高斯白噪聲，這些噪點(diǎn)的存在影響了視頻流的圖像質(zhì)量。因此如 何檢測(cè)與去除噪聲始終是這個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)重點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明提供一種噪聲檢測(cè)方法和去噪方法，以解決視頻流中經(jīng)常存在的高斯白噪 聲的問(wèn)題。
[0005] 本發(fā)明的噪聲檢測(cè)方法包括以下步驟：比較當(dāng)前窗口內(nèi)的每一像素在前幀、中幀 與后幀的亮度值，以判斷位于中幀的當(dāng)前窗口中央的當(dāng)前像素是否為噪聲數(shù)據(jù)。上述的前 幀、中幀與后幀為同一視頻流中的連續(xù)三幀。
[0006] 本發(fā)明的去噪方法包括以下步驟：根據(jù)中幀的當(dāng)前窗口內(nèi)的每一像素的亮度值計(jì) 算空間權(quán)重；根據(jù)前幀、中幀與后幀的當(dāng)前窗口內(nèi)的每一像素的亮度值計(jì)算時(shí)間權(quán)重，上述 的前幀、中幀與后幀為同一視頻流中的連續(xù)三幀；比較當(dāng)前窗口內(nèi)的每一像素在前幀、中幀 與后幀的亮度值，以判斷位于中幀的當(dāng)前窗口中央的當(dāng)前像素是否為噪聲數(shù)據(jù)；若當(dāng)前像 素為噪聲數(shù)據(jù)，則根據(jù)空間權(quán)重與時(shí)間權(quán)重對(duì)當(dāng)前像素進(jìn)行濾波以去噪。
[0007] 上述的噪聲檢測(cè)方法和去噪方法能以參數(shù)的形式控制時(shí)間上與空間上的濾波強(qiáng) 度，在噪聲去除的同時(shí)可以保持視頻流的圖像中的邊緣及細(xì)節(jié)的清晰度。
[0008] 為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式 作詳細(xì)說(shuō)明如下。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1至圖3是依照本發(fā)明的不同實(shí)施例的當(dāng)前窗口與當(dāng)前像素的示意圖。
[0010] 圖4是依照本發(fā)明的一實(shí)施例的一種去噪方法的流程圖。
[0011] 圖5是依照本發(fā)明的一實(shí)施例的一種噪聲檢測(cè)方法的流程圖。
[0012] 圖6是依照本發(fā)明的一實(shí)施例的當(dāng)前窗口與鄰近窗口的示意圖。
[0013] 圖7是依照本發(fā)明的另一實(shí)施例的當(dāng)前窗口與鄰近窗口的示意圖。
[0014] 附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0015] 100、200、300 :當(dāng)前窗口
[0016] 101、2〇1 ~2〇4、3〇1 :當(dāng)前像素
[0017] 410 ~440、510 ~530 :方法步驟
[0018] 600:當(dāng)前窗口
[0019] 601:當(dāng)前像素
[0020] 611 ~614、711 ~714 :鄰近窗口
【具體實(shí)施方式】
[0021] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種適用于視頻流的去噪方法。此去噪方法的流程如圖 4所示。此實(shí)施例對(duì)視頻流的當(dāng)前幀的每一個(gè)像素執(zhí)行如圖4所示的去噪方法。以下將正 在接受此去噪方法處理的像素稱為當(dāng)前像素。
[0022] 本實(shí)施例的去噪方法不只需要當(dāng)前幀的像素?cái)?shù)據(jù)，也需要當(dāng)前幀的前幀和后幀的 像素?cái)?shù)據(jù)。上述的前幀、當(dāng)前幀和后幀是同一個(gè)視頻流中的連續(xù)三幀。為了避免「當(dāng)前幀」 和「前幀」這兩個(gè)名詞混淆，以下將「當(dāng)前幀」稱為「中幀」。
[0023] 本實(shí)施例的去噪方法不只需要當(dāng)前像素的數(shù)據(jù)，也需要當(dāng)前像素周圍的像素?cái)?shù) 據(jù)。以下將當(dāng)前像素與其周圍像素合稱為當(dāng)前窗口。當(dāng)前窗口在前幀、中幀和后幀的位置 都相同，隨著當(dāng)前像素的位置而移動(dòng)。當(dāng)前窗口的大小可以是M*N個(gè)像素，其中M、N都是預(yù) 設(shè)的大于一的整數(shù)。Μ和N可以相同，也可以不同。
[0024] 當(dāng)前像素位于當(dāng)前窗口中央。例如圖1繪示一個(gè)Μ = Ν = 3的當(dāng)前窗口 100,對(duì)應(yīng) 于當(dāng)前窗口 100的當(dāng)前像素就是像素101。圖2繪示一個(gè)Μ = Ν = 4的當(dāng)前窗口 200,對(duì)應(yīng) 于當(dāng)前窗口 200的當(dāng)前像素可以是像素201~204其中之一。圖3繪示一個(gè)Μ = Ν = 5的 當(dāng)前窗口 300,對(duì)應(yīng)于當(dāng)前窗口 300的當(dāng)前像素就是像素301。除了當(dāng)前像素以外，當(dāng)前窗 口內(nèi)的其余像素皆稱為周圍像素。
[0025] 圖4是本實(shí)施例的去噪方法的流程圖。此去噪方法的輸入是前幀、中幀和后幀的 當(dāng)前窗口內(nèi)的每一像素的亮度值，輸出則是中幀的當(dāng)前像素的亮度值。在步驟410，判斷中 幀的當(dāng)前像素是否為噪聲數(shù)據(jù)。在步驟420計(jì)算當(dāng)前像素的空間權(quán)重。在步驟430計(jì)算當(dāng) 前像素的時(shí)間權(quán)重。如果中幀的當(dāng)前像素不是噪聲數(shù)據(jù)，則不做任何處理，直接輸出中幀的 當(dāng)前像素的亮度值。如果中幀的當(dāng)前像素是噪聲數(shù)據(jù)，則在步驟440進(jìn)行時(shí)間空間聯(lián)合濾 波，也就是根據(jù)空間權(quán)重與時(shí)間權(quán)重對(duì)當(dāng)前像素進(jìn)行濾波以去噪，然后輸出濾波之后的中 幀的當(dāng)前像素的亮度值。
[0026] 圖5是依照本發(fā)明的一實(shí)施例的一種噪聲檢測(cè)方法的流程圖。圖5流程也就是 步驟410的較詳細(xì)的流程。在步驟510,判斷當(dāng)前窗口內(nèi)的每一像素的種類。更詳細(xì)的說(shuō)， 對(duì)于當(dāng)前窗口內(nèi)的每一像素，若該像素滿足下列的公式（1)，則判斷該像素的種類為浮出像 素；若該像素滿足下列的公式（2),則判斷該像素的種類為沉入像素。
[0027] cur>pre&&cur>next.................................... (1)
[0028] cur<pre&&cur〈next.................................... (2)
[0029] 公式⑴和⑵當(dāng)中，pre是前幀的該像素的亮度值，cur是中幀的該像素的亮度 值，next是后幀的該像素的亮度值。&&表示邏輯上的「且」。
[0030] 接下來(lái)，在步驟520計(jì)算當(dāng)前窗口內(nèi)的周圍像素其中的浮出像素?cái)?shù)量lofty_ counter和沉入像素?cái)?shù)量sunken_counter。在步驟530判斷當(dāng)前像素是否為噪聲數(shù)據(jù)。更 詳細(xì)的說(shuō)，若當(dāng)前像素至少滿足下列的公式（3)~（7)其中之一，則當(dāng)前像素是噪聲數(shù)據(jù)， 否則當(dāng)前像素不是噪聲數(shù)據(jù)。
[0031] cur_sunken&&lofty_counter> = thrO..................... (3)
[0032] cur_lofty&&sunken_counter> = thrO..................... (4)
[0033] (cur_sunken||cur_lofty)&&lofty_counter> = thrl&&sunken_counter> = thrl................................................(5)
[0034] cur_sunken&&sunken_counter< = thr2..................(6)
[0035] cur_lofty&&lofty_counter< = thr2........................ (7)
[0036] 公式（3)~（7)其中，CUr_SUnken是邏輯變數(shù)。若當(dāng)前像素的種類為沉入像素，則 cur_sunken的值為「真」，否則cur_sunken的值為「?jìng)巍?。cur_lofty是另一個(gè)邏輯變數(shù)。若 當(dāng)前像素的種類為浮出像素，則cur_lofty的值為「真」，否則cur_lofty的值為「?jìng)巍埂 |表 示邏輯上的「或」。thr0、thrl和thr2都是預(yù)設(shè)的界限值，其中thr0>thrl而且thr0>thr2。
[0037] 以下說(shuō)明如何計(jì)算步驟420的空間權(quán)重。首先是在中幀的當(dāng)前窗口內(nèi)定義多個(gè)鄰 近窗口，其中每一個(gè)鄰近窗口皆包括當(dāng)前像素。例如圖6是依照本發(fā)明的一實(shí)施例的當(dāng)前 窗口 600與其中的四個(gè)鄰近窗口 611~614的示意圖。鄰近窗口 611~614以粗線方框繪 示。從圖6可以看出每一個(gè)鄰近窗口皆以當(dāng)前像素601為中心。每一個(gè)鄰近窗口的大小皆 不相同。鄰近窗口 611~614的大小分別為2*2個(gè)像素、3*3個(gè)像素、4*4個(gè)像素、以及5*5 個(gè)像素。除了最小的鄰近窗口 611以外，每一個(gè)鄰近窗口皆包括較小的鄰近窗口。鄰近窗 口 612包括鄰近窗口 611。鄰近窗口 613包括鄰近窗口 611和612。最大的鄰近窗口 614 即為當(dāng)前窗口 600。鄰近窗口 614包括鄰近窗口 611~613。
[0038] 圖7是依照本發(fā)明的另一實(shí)施例的當(dāng)前窗口 600與其中的四個(gè)鄰近窗口 711~ 714的示意圖。本實(shí)施例采用另一種方式來(lái)定義鄰近窗口。從圖7可以看出，每一個(gè)鄰近窗 口的大小同樣是3*3。每一個(gè)鄰近窗口各朝不同方向，位置各不相同。當(dāng)前像素601分別位 于每一個(gè)鄰近窗口的不同角落。
[0039] 定義鄰近窗口之后，可為每一個(gè)鄰近窗口計(jì)算該鄰近窗口中的全部像素的亮度平 均值，然后可依照下列的公式（8)計(jì)算步驟420的空間權(quán)重weight。
[0040]
[0041] 公式⑶其中，|DQ_DCH|表示上述鄰近窗口的亮度平均值其中兩個(gè)亮度平均值 所構(gòu)成的每一組合。舉例而言，若有四個(gè)鄰近窗口 1~4,則DCp DC2、DCjP 0(：4分別為這 四個(gè)鄰近窗口的像素的亮度平均值。公式（8)會(huì)包括六個(gè)| DQ - DCH |，分別是| DQ - DC21、 DCrDQUiDCrDQUiDCrDQUDCrDCj 以及 |DC3-DC4|。是每一個(gè)組合 |DC「 DCHI所對(duì)應(yīng)的權(quán)重值。每一個(gè)權(quán)重值WUH皆可隨應(yīng)用需求而調(diào)整。
[0042] 公式（8)是藉由每一個(gè)鄰近窗口的像素的亮度平均值而分析中幀的當(dāng)前窗口內(nèi) 的像素相關(guān)性，得到對(duì)應(yīng)于中幀的當(dāng)前像素的一個(gè)高頻權(quán)重值，也就是空間權(quán)重weight。
[0043] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可將空間權(quán)重weight限制在（0, weight_thr)范圍中。 也就是說(shuō)，若空間權(quán)重weight大于界限值weight_thr，則將空間權(quán)重weight設(shè)定為等于界 限值weight_thr。界限值weight_thr可隨應(yīng)用需求而調(diào)整。
[0044] 步驟430的時(shí)間權(quán)重diff可依照下列的公式（9)~（11)來(lái)計(jì)算。假設(shè)當(dāng)前窗口 的大小為M*N個(gè)像素 。abs ()是絕對(duì)值函數(shù)。cur、pre和next分別是中幀、前幀和后幀的 當(dāng)前窗口中的像素亮度值。coef是預(yù)設(shè)的濾波器系數(shù)。max〇是最大值函數(shù)。先用公式 (9) 根據(jù)前幀與中幀的當(dāng)前窗口內(nèi)的每一像素的亮度值計(jì)算權(quán)重平均值pre_diff，用公式 (10) 根據(jù)后幀與中幀的當(dāng)前窗口內(nèi)的每一像素的亮度值計(jì)算另一權(quán)重平均值next_diff， 然后用公式（11)計(jì)算時(shí)間權(quán)重diff。時(shí)間權(quán)重diff為權(quán)重平均值pre_diff和next_diff 其中的最大值。
[0045]
[0046]
[0047] diff = max (pre_diff, next_diff)................................. (11)
[0048] 公式（9)將中幀和前幀的像素亮度值相減是為了計(jì)算當(dāng)前窗口內(nèi)的中幀和前幀 的像素相關(guān)性。所以pre_diff是當(dāng)前窗口內(nèi)的中幀和前幀的像素相關(guān)性的權(quán)重平均值。公 式（10)將中幀和后幀的像素亮度值相減是為了計(jì)算當(dāng)前窗口內(nèi)的中幀和后幀的像素相關(guān) 性。所以next_diff是當(dāng)前窗口內(nèi)的中幀和后幀的像素相關(guān)性的權(quán)重平均值。公式（11) 的時(shí)間權(quán)重diff就是當(dāng)前窗口內(nèi)的前幀、中幀和后幀的像素相關(guān)性其中的最大值。
[0049] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可將時(shí)間權(quán)重diff限制在（0, diff_thr)范圍中。也就 是說(shuō)，若時(shí)間權(quán)重diff大于界限值diff_thr，則將時(shí)間權(quán)重diff設(shè)定為等于界限值diff_ thr。界限值diff_thr可隨應(yīng)用需求而調(diào)整。
[0050] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)前窗口的大小為3*3個(gè)像素，此實(shí)施例采用的濾波 器系數(shù)coef如下面的表1所示。
[0051]
[0052] 表1，濾波器系數(shù)coef
[0053] 以下說(shuō)明如何進(jìn)行步驟440的時(shí)間空間聯(lián)合濾波。假設(shè)當(dāng)前窗口的大小是M*N個(gè) 像素。首先選擇對(duì)應(yīng)當(dāng)前窗口的三組濾波器系數(shù)c 〇ef0、C〇efl和coef2。這三組濾波器系 數(shù)的濾波強(qiáng)度關(guān)系為c〇efO> C〇efl>C〇ef2。然后使用這三組濾波器系數(shù)分別對(duì)前幀、中幀 和后幀的當(dāng)前窗口進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生多個(gè)當(dāng)前濾波結(jié)果。本實(shí)施例的當(dāng)前濾波結(jié)果共有九 個(gè)，分別對(duì)應(yīng)三組濾波器系數(shù)coefO、coef 1和coef2其中一組以及前幀、中幀和后幀其中 一幀。例如下面的公式（12)說(shuō)明如何計(jì)算對(duì)應(yīng)濾波器系數(shù)coefO和中幀的當(dāng)前濾波結(jié)果 cur_res0。其余八個(gè)當(dāng)前濾波結(jié)果可用同樣方式計(jì)算。公式（12)其中的cur是中幀的當(dāng) 前窗口中的像素亮度值。
[0054]
[0055] 接下來(lái)，為每一組濾波器系數(shù)計(jì)算該組濾波器系數(shù)對(duì)于前幀、中幀和后幀的當(dāng)前 濾波結(jié)果的三幀平均值。例如下面的公式（13)說(shuō)明如何計(jì)算濾波器系數(shù)coefO的三幀平 均值frame3_res0。公式（13)之中的pre_res0是對(duì)應(yīng)濾波器系數(shù)coefO和前幀的當(dāng)前濾 波結(jié)果，nextjesO是對(duì)應(yīng)濾波器系數(shù)coefO和后幀的當(dāng)前濾波結(jié)果。其余兩組濾波器系 數(shù)coefl和coef2的三幀平均值可用同樣方式計(jì)算。
[0056]
[0057] 接下來(lái)是時(shí)間濾波運(yùn)算，也就是根據(jù)時(shí)間權(quán)重diff和時(shí)間權(quán)重的界限值diff_ thr為每一組濾波器系數(shù)計(jì)算該組濾波器系數(shù)的中幀的當(dāng)前濾波結(jié)果和三幀平均值的權(quán)重 平均值，以產(chǎn)生三個(gè)時(shí)間濾波結(jié)果。這三個(gè)時(shí)間濾波結(jié)果分別對(duì)應(yīng)三組濾波器系數(shù)coefO、 coefl和coef2其中之一。例如下面的公式（14)說(shuō)明如何計(jì)算濾波器系數(shù)coefO的時(shí)間 濾波結(jié)果temp_res0。其余兩組濾波器系數(shù)coefl和coef2的時(shí)間濾波結(jié)果temp_resl和 temp_res2可用同樣方式計(jì)算。
[0058]
[0059] 接下來(lái)是空間濾波運(yùn)算，也就是根據(jù)空間權(quán)重weight、空間權(quán)重的界限值 weight_thr、時(shí)間濾波結(jié)果 temp_res0、temp_resl 和 temp_res2、以及下面的公式（15)、 (16)計(jì)算最終的去噪結(jié)果res，然后輸出去噪結(jié)果res以取代中幀的當(dāng)前像素的亮度值。 從公式（15)、（16)可看出空間權(quán)重weight就是空間濾波運(yùn)算的權(quán)重。去噪結(jié)果res是時(shí) 間濾波結(jié)果temp_res0、temp_resl和temp_res2的權(quán)重平均值。去噪結(jié)果res是經(jīng)由公式 (14)的時(shí)間濾波運(yùn)算和公式（15)、（16)的空間濾波運(yùn)算而產(chǎn)生。去噪結(jié)果res也就是步 驟440的時(shí)間空間聯(lián)合濾波的輸出。
[0060]
[0061]
[0062] 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的當(dāng)前窗口的大小為3*3個(gè)像素。此實(shí)施例的濾波器系數(shù) coefO、coefl和coef2如下面的表2、表3和表4所示。
[0063]
[0064] 表2，濾波器系數(shù)coefO
[0065]

[0066] 表3,濾波器系數(shù)coefl
[0067]
[0068] 表4,濾波器系數(shù)coef2
[0069] 以上的實(shí)施例使用三組濾波器系數(shù)coefO、coefl和coef2來(lái)計(jì)算去噪結(jié)果res。 在另一實(shí)施例中，可使用更多組濾波器系數(shù)來(lái)計(jì)算去噪結(jié)果res。
[0070] 綜上所述，以上實(shí)施例所提供的噪聲檢測(cè)方法和去噪方法可透過(guò)時(shí)間權(quán)重diff 和空間權(quán)重weight以參數(shù)形式控制時(shí)間上和空間上的濾波強(qiáng)度，在噪聲去除的同時(shí)可以 保持視頻流的圖像的邊緣及細(xì)節(jié)的清晰度。另外需要指出的是，時(shí)空聯(lián)合去噪作為一種常 見(jiàn)的技術(shù)手段，其權(quán)重計(jì)算公式需要根據(jù)實(shí)際情況與個(gè)案模型進(jìn)行計(jì)算參數(shù)的取舍及演 變，本發(fā)明并不局限于實(shí)施例中所展示的公式形式，例如使用多組濾波器系數(shù)計(jì)算去噪結(jié) 果res時(shí)，公式（15)、（16)的形式亦會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)變化，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本案發(fā)明思 想理解并自行推得。
[0071] 雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域 中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，故本發(fā)明 的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請(qǐng)專利范圍所界定者為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種噪聲檢測(cè)方法，包括： 比較當(dāng)前窗口內(nèi)的每一像素在前幀、中幀與后幀的亮度值，以判斷位于該中幀的該當(dāng) 前窗口中央的當(dāng)前像素是否為噪聲數(shù)據(jù)，其中該前幀、該中幀與該后幀為同一視頻流中的 連續(xù)三幀。2. 如權(quán)利要求1所述的噪聲檢測(cè)方法，其特征在于，更包括： 對(duì)于該當(dāng)前窗口內(nèi)的每一像素，若該像素的中幀亮度值大于前幀亮度值和后幀亮度 值，則判斷該像素的種類為浮出像素，若該像素的中幀亮度值小于前幀亮度值和后幀亮度 值，則判斷該像素的種類為沉入像素；以及 根據(jù)該當(dāng)前窗口內(nèi)的每一像素的種類，判斷該中幀的該當(dāng)前像素是否為噪聲數(shù)據(jù)。3. 如權(quán)利要求2所述的噪聲檢測(cè)方法，其特征在于，更包括： 計(jì)算該當(dāng)前窗口中的該當(dāng)前像素以外的周圍像素中的浮出像素?cái)?shù)量； 計(jì)算所述周圍像素中的沉入像素?cái)?shù)量；以及 根據(jù)該當(dāng)前像素的種類、該浮出像素?cái)?shù)量和該沉入像素?cái)?shù)量判斷該中幀的該當(dāng)前像素 是否為噪聲數(shù)據(jù)。4. 如權(quán)利要求3所述的噪聲檢測(cè)方法，其特征在于，更包括： 若該當(dāng)前像素為沉入像素而且所述周圍像素中的該浮出像素?cái)?shù)量大于或等于界限值， 則判斷該中幀的該當(dāng)前像素為噪聲數(shù)據(jù)。5. 如權(quán)利要求3所述的噪聲檢測(cè)方法，其特征在于，更包括： 若該當(dāng)前像素為浮出像素而且所述周圍像素中的該沉入像素?cái)?shù)量大于或等于界限值， 則判斷該中幀的該當(dāng)前像素為噪聲數(shù)據(jù)。6. 如權(quán)利要求3所述的噪聲檢測(cè)方法，其特征在于，更包括： 若該當(dāng)前像素的種類為浮出像素與沉入像素其中之一而且所述周圍像素中的該浮出 像素?cái)?shù)量與該沉入像素?cái)?shù)量皆大于或等于界限值，則判斷該中幀的該當(dāng)前像素為噪聲數(shù) 據(jù)。7. 如權(quán)利要求3所述的噪聲檢測(cè)方法，其特征在于，更包括： 若該當(dāng)前像素為沉入像素而且所述周圍像素中的該沉入像素?cái)?shù)量小于或等于界限值， 則判斷該中幀的該當(dāng)前像素為噪聲數(shù)據(jù)。8. 如權(quán)利要求3所述的噪聲檢測(cè)方法，其特征在于，更包括： 若該當(dāng)前像素為浮出像素而且所述周圍像素中的該浮出像素?cái)?shù)量小于或等于界限值， 則判斷該中幀的該當(dāng)前像素為噪聲數(shù)據(jù)。9. 一種去噪方法，包括： 根據(jù)中幀的當(dāng)前窗口內(nèi)的每一像素的亮度值計(jì)算空間權(quán)重； 根據(jù)前幀、該中幀與后幀的該當(dāng)前窗口內(nèi)的每一像素的亮度值計(jì)算時(shí)間權(quán)重，其中該 前幀、該中幀與該后幀為同一視頻流中的連續(xù)三幀； 比較該當(dāng)前窗口內(nèi)的每一像素在該前幀、該中幀與該后幀的亮度值，以判斷位于該中 幀的該當(dāng)前窗口中央的當(dāng)前像素是否為噪聲數(shù)據(jù)；以及 若該當(dāng)前像素為噪聲數(shù)據(jù)，則根據(jù)該空間權(quán)重與該時(shí)間權(quán)重對(duì)該當(dāng)前像素進(jìn)行濾波以 去噪。10. 如權(quán)利要求9所述的去噪方法，其特征在于，更包括： 對(duì)于該當(dāng)前窗口內(nèi)的每一像素，若該像素的中幀亮度值大于前幀亮度值和后幀亮度 值，則判斷該像素的種類為浮出像素，若該像素的中幀亮度值小于前幀亮度值和后幀亮度 值，則判斷該像素的種類為沉入像素；以及 根據(jù)該當(dāng)前窗口內(nèi)的每一像素的種類，判斷該中幀的該當(dāng)前像素是否為噪聲數(shù)據(jù)。11. 如權(quán)利要求10所述的去噪方法，其特征在于，更包括： 計(jì)算該當(dāng)前窗口中的該當(dāng)前像素以外的周圍像素中的浮出像素?cái)?shù)量； 計(jì)算所述周圍像素中的沉入像素?cái)?shù)量；以及 根據(jù)該當(dāng)前像素的種類、該浮出像素?cái)?shù)量和該沉入像素?cái)?shù)量判斷該中幀的該當(dāng)前像素 是否為噪聲數(shù)據(jù)。12. 如權(quán)利要求9所述的去噪方法，其特征在于，計(jì)算該空間權(quán)重的步驟包括： 計(jì)算該中幀的該當(dāng)前窗口中的每一鄰近窗口中的全部像素的亮度平均值，其中每一所 述鄰近窗口皆包括該當(dāng)前像素；以及 根據(jù)所述亮度平均值計(jì)算該空間權(quán)重。13. 如權(quán)利要求12所述的去噪方法，其特征在于，每一所述鄰近窗口的大小皆不相同， 每一所述鄰近窗口包括較小的所述鄰近窗口，最大的所述鄰近窗口即為該當(dāng)前窗口，而且 該當(dāng)前像素位于每一所述鄰近窗口的中央。14. 如權(quán)利要求12所述的去噪方法，其特征在于，每一所述鄰近窗口的大小皆相同，而 每一所述鄰近窗口的位置各不相同，該當(dāng)前像素分別位于每一所述鄰近窗口的不同角落。15. 如權(quán)利要求12所述的去噪方法，其特征在于，更包括： 根據(jù)所述亮度平均值其中兩個(gè)亮度平均值所構(gòu)成的每一組合和每一所述組合對(duì)應(yīng)的 權(quán)重值計(jì)算該空間權(quán)重。16. 如權(quán)利要求9所述的去噪方法，其特征在于，計(jì)算該時(shí)間權(quán)重的步驟包括： 根據(jù)該前幀與該中幀的該當(dāng)前窗口內(nèi)的每一像素的亮度值計(jì)算第一權(quán)重平均值； 根據(jù)該后幀與該中幀的該當(dāng)前窗口內(nèi)的每一像素的亮度值計(jì)算第二權(quán)重平均值；以及 根據(jù)該第一權(quán)重平均值和該第二權(quán)重平均值計(jì)算該時(shí)間權(quán)重。17. 如權(quán)利要求16所述的去噪方法，其特征在于，該時(shí)間權(quán)重為該第一權(quán)重平均值和 該第二權(quán)重平均值其中的最大值。18. 如權(quán)利要求9所述的去噪方法，其特征在于，對(duì)該當(dāng)前像素進(jìn)行濾波以去噪的步驟 包括： 使用對(duì)應(yīng)該當(dāng)前窗口的多組濾波器系數(shù)分別對(duì)該前幀、該中幀和該后幀的該當(dāng)前窗口 進(jìn)行濾波，以產(chǎn)生多個(gè)當(dāng)前濾波結(jié)果； 為所述每一組濾波器系數(shù)計(jì)算該組濾波器系數(shù)對(duì)于該前幀、該中幀和該后幀的所述當(dāng) 前濾波結(jié)果的三幀平均值；以及 根據(jù)所述當(dāng)前濾波結(jié)果、所述三幀平均值、該時(shí)間權(quán)重、以及該空間權(quán)重對(duì)該當(dāng)前像素 進(jìn)行濾波以去噪。19. 如權(quán)利要求18所述的去噪方法，其特征在于，對(duì)該當(dāng)前像素進(jìn)行濾波以去噪的步 驟更包括： 根據(jù)該時(shí)間權(quán)重，為所述每一組濾波器系數(shù)計(jì)算該組濾波器系數(shù)的該中幀的該當(dāng)前濾 波結(jié)果和該三幀平均值的權(quán)重平均值，以產(chǎn)生多個(gè)時(shí)間濾波結(jié)果； 根據(jù)該空間權(quán)重和所述時(shí)間濾波結(jié)果計(jì)算一去噪結(jié)果；以及 輸出該去噪結(jié)果以取代該中幀的該當(dāng)前像素的亮度值。
【文檔編號(hào)】H04N5/21GK105991900SQ201510060551
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年2月5日
【發(fā)明人】曲本香, 文錦松
【申請(qǐng)人】揚(yáng)智科技股份有限公司