检测视频信号内的高斯噪声 本发明涉及视频信号内赝象(artifact)的检测，尤其是对视频信号内高斯噪声的检测。
已知有许多方法用于测量视频信号内的高斯噪声。这类方法中的一种测量噪声例如已知模拟视频波形平坦部分中的起伏量。这种方法很有效，但对既有模拟又有数字/压缩链的视频链中出现的这类噪声就不恰当。尤其是，在后续数字化以及/或压缩处理中，有可能丢失有效视频区域以外的视频波形的平坦部分。
另一种方法是通过从边缘直方图(edge histogram)中测量出图象边缘的统计特性，从而从有效视频区域中推导出噪声量。这种方法对视频信号内的大量的高斯噪声很有效，但当视频信号内的高斯噪声很少时，这种方法不起作用，但不管怎么说，还是能感知到包含于视频信号内的噪声量。
这里所需要的是一种方法和装置，用于检测视频信号地有效视频区域内的高斯噪声。
因此，本发明提供了用于检测视频信号内的高斯噪声的一种方法和装置，它是通过将一个图象从视频信号分解为具有相对均匀的亮度的若干个被最佳限定的块而实现的。对经最佳限定的块计算平均标准偏差，之后，通过在来自视频信号的其它图象上的时间滤波，从而对其进行平滑。针对相应输入噪声电平的标度，校正经滤波的平均标准偏差，以获得视频信号内的高斯噪声。
当联系附加的权利要求书以及附图而阅读了以下详细的说明书时，就能更清楚地看到本发明的目的、优点以及其它新颖的特征。
图1A和1B是这样一些图：a)运转(running)最小，以及b)依据本发明，用于对平均标准偏差进行平滑的运动平均(运转平均)。
对视频信号内的高斯噪声的测量分析了视频信号内的有效视频区域或内容。这种测量是基于这样一种假设：即加在视频信号上的高斯噪声在整个有效视频区域内是均匀分布的。还假定了在表示构成节目内容的图象的有效视频区域内，存在“平坦的”或“均匀的”部分。换言之，有具有相对恒定的幅度的亮度位图部分。这些平坦部分可以在大小上进行变化，和可以出现在有效视频区域内的不同位置上，这取决于视频内容以及噪声电平。对于典型的视频节目设计，能满足这些假定的情况实在是太少了。
所提供的解决方案具有四个主要步骤：
1．找出最佳限定的均匀的图象块：
2．计算这些最佳限定的图象块的平均偏差以及标准偏差；
3．通过利用时间滤波，将模型扩展到空间域内，从而得到更有意义的结果；以及
4．将输出数校正为相应于输入噪声电平的一个标度。1．找出最佳限定的均匀的图象块：
·将一个亮度位图经过空间分解，以找到限定的平坦块。一旦找到平坦块的有效数目，则分解停止。平坦块的大小可能是不同的，这取决于视频信号的当前场/帧内图象的内容以及噪声电平。块的大小必须足够大，以便能被表示。从实验数据的角度来看，至少需要32×32的一个块或一组大小相等的块，以产生精确的测量结果。
·为了组合经过限定的块，使用了以下标准，以便找到最佳限定的块，用于进一步的计算：局部偏差标准以及局部亮度标准。
依据用于每个图象块的局部偏差标准，亮度偏差越小，则块具有的内容越少，作为指示高斯噪声幅度的偏差就更精确。因此，首先选择具有较低偏差的块。
依据局部亮度标准，如果块的局部亮度太低(＜10)或太高(＞240)，则噪声很可能被箝位。从这种图象块中检测出的噪声不能精确地表示整个图象的噪声电平。
·从上述所选的块中，选择所选的较小候选块组。块组的整体大小或是对一个块的大小总是不小于指定的最小量(32×32个象素正方形)。例如，如果选择了一组4×4的图象块，则4×4的块的数目不应当少于64，该64将等效于一个32×32的块。2．计算平均标准偏差
均匀块的标准偏差是全局噪声的良好度量。因此，计算偏差，从而从最佳限定的块中计算出均匀图象块的标准偏差。通过对所有的标准偏差值进行平均，就能得到表示对场/帧的噪声电平的一个信号数目。3．时间滤波
时间滤波说明了视频序列的时间相关性。所得到的运转最小或运转平均用于对视频信号的场/帧的平均标准偏差进行平滑。用这种方法，象在这种单端测量中不可避免的那种异常测量误差就被降至最小。图1A和1B显示了从利用运转最小(图1A)或运转平均(图1B)作为后处理级的噪声检测算法的结果。这两个图表都显示出在输入噪声电平和跨过不同视频序列的输出结果之间的一致的线性相关。但是，当噪声电平较低时，运转平均给出了较好的近似值。而且，在运转平均图中的输出线能更均匀地成一直线。这种线性相关能在所使用的所有标准视频测试序列上始终如一地保留。这种方法可以用于在采样模式中输入视频信号，即每个第S(S≥1)帧都要经受噪声测量。4．校正
最后，输出的数目被标定为与输入噪声电平相应的标度。依据测试，所有视频序列都产生了相同的线性关系，如图1A和1B所示。尽管输出线没有精确地彼此成一直线，但这些线的扩展还是足够细的，这样，可以将单独一条回归线用作近似值。这样，对于所有视频序列，一个线性函数就可以将噪声检测输出映射到与输入噪声电平相应的标度上。
这样，本发明提供了用于检测视频信号内的高斯噪声的一种方法和装置，通过将采样的场/帧分解为被最佳限定的块计算经最佳限定的块的平均标准偏差，利用运转最小或运转平均对几个场/帧上的平均标准偏差进行时间滤波以便对其执行平滑，以及相对于与输入噪声电平相应的标度来标定经过滤波的平均标准偏差，以获得视频信号内高斯噪声的度量，所述被最佳限定的块具有低偏差和适度的亮度值以及足够的大小。