征程 6｜YUV 域降噪模块 YNR 简介

1.什么是图像噪声？

图像噪声（image noise）是图像中一种亮度或颜色信息的随机变化（被拍摄物体本身并没有），通常是电子噪声的表现。它一般是由扫描仪或数字相机的传感器和电路产生的，也可能是受胶片颗粒或者理想光电探测器中不可避免的散粒噪声影响产生的。图像噪声是图像拍摄过程中不希望存在的副产品，给图像带来了错误和额外的信息。

1.1 2DNR（2D 降噪）

2DNR 是一种基于空间域的视频降噪技术，主要用于消除单帧图像中的噪声。通过分析同一帧内像素的邻域信息，识别并平滑噪声区域，同时保留图像细节。

1.2 3DNR（3D 降噪）

3DNR 是一种结合时间域和空间域的降噪技术，通过分析连续多帧图像的时序信息来区分噪声与真实运动。其原理是利用相邻帧之间静态背景的一致性，对噪声进行跨帧平均或运动补偿，从而更精准地消除噪声。

2.YNR 模块简介

YNR 是 YUV 域中的非局部均值和运动自适应时间降噪滤波器，为 ISP 模块或 DDR 的流输出接口提供 YUV 域 2D 和 3D 降噪，生成的去噪图像数据将被写入 DDR 或 Pyramid 模块。

2.1 功能特性

最大输入图像宽为 2048、高为 2048
输入图像格式为 YUV420
处理性能：3MP@320fps

2.2 组成部分

由 2DNR 和 3DNR 组合而成。其中，2DNR 算法是单帧图像的空域降噪，作为 3DNR 算法的一部分，补充 征程 6 ISP 在 yuv 域的降噪能力
3DNR 是基于时域的多帧去噪算法，弥补外购 ISP 在低光下去噪性能不足的问题。时域 3DNR 算法中，当前帧输出会与下一帧一起作为输入，根据检测两帧的 motion 的情况进行融合，作为第二帧的输出，在静止区域可以使用历史帧的成分较大，运动区域使用当前帧的成分较大，以此类推

2.3 应用场景

在 征程 6E 中，只有 CPE1 有 YNR 模块；当使用带 YNR 的 CPE 时，链路 ISP 的输出的数据为 YUV420，当开启 3DNR 时，YNR 会自行保存下当前帧，作为下一次处理的参考帧。

YNR 模块的前后级模块连接有两种：
前级为 ISP 输出 YUV 图像，online 到 YNR 进行降噪处理，处理后 online 送给 PYM；

前级为 CIM 输出 YUV 图像，offline 到 YNR 进行降噪处理，处理后 online 送给 PYM。

此外 YNR 也支持 bypass。