專利名稱：一種去除視頻圖像方塊效應(yīng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種消除重建圖像的方塊效應(yīng)的方法，屬圖像處理和計算機視覺技術(shù) 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在H264/MPEG-4 AVC視頻編碼標準中，編解碼反變換量化后圖像會出現(xiàn)方塊效應(yīng)。 其產(chǎn)生的原因有兩個。重要的一個原因在于基于塊的幀內(nèi)和幀間預(yù)測殘差的DCT變換，其 變換系數(shù)的量化過程相對粗糙，因而反量化過程恢復(fù)的變換系數(shù)帶有誤差，會造成在圖像 塊邊界上的視覺不連續(xù)；其次，另一個原因來自于運動補償預(yù)測，運動補償塊可能是從不是 同一幀的不同位置上的內(nèi)插樣點數(shù)據(jù)中復(fù)制而來的。因為運動補償塊的匹配不可能是絕對 準確的，所以就會在復(fù)制塊的邊界上產(chǎn)生數(shù)據(jù)不連續(xù)。在H264中已經(jīng)采用環(huán)路濾波器來消除方塊效應(yīng)，但是在DCT邊界上，正好是圖像 的邊界，若不加以判斷而誤認為是方塊效應(yīng)，則可能造成新的誤差。所以在濾除方塊效應(yīng) 時，需要先判斷該邊界是圖像的真實邊界還是方塊效應(yīng)所形成的邊界。對真實邊界不進行 濾波處理，而對假邊界則要根據(jù)周圍圖像塊的性質(zhì)和編碼方法采用不同強度的濾波。為了 區(qū)分真假邊界要分析每個需要被濾波的邊界兩邊的樣點值，然后設(shè)置閾值來判定此樣點是 否要被濾波，結(jié)果表明在H264中運用環(huán)路濾波器可以明顯減輕方塊效應(yīng)，但是不可避免的 在圖像的邊緣處還是存在方塊效應(yīng)，不夠光順。為了進一步去除方塊效應(yīng)，可以對顯示緩沖 器中的數(shù)據(jù)進行后置濾波，提高圖像的主觀質(zhì)量。在圖像的去噪平滑過程中，線性擴散等價于高斯低通濾波器，它對圖像所有高頻 成分不加區(qū)別地減弱，從而在平滑的同時模糊了邊緣，因此需要找到一種擴散方法能自動 檢測圖像邊緣，從而在圖像的重要邊緣附近擴散過程的傳導(dǎo)系數(shù)自動變小，甚至接近為零。 1990年P(guān)erona和Malik提出了著名的P_M非線性擴散方程，它可以平滑的同時保護邊緣， 但是對方塊邊緣處理具有一定的限制。因此，在H264的去方塊環(huán)路濾波之后，是否能引入 一種非線性的擴散濾波作為后置濾波，使邊緣得以保護的情況下進一步減輕方塊效應(yīng)，還 有待研究和開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能有效地提高圖像的主觀評價質(zhì)量的去除視頻圖像方 塊效應(yīng)的方法。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種去除視頻圖像方塊效應(yīng)的 方法，視頻圖像經(jīng)處理后得到重建圖象，其特征在于再進行非線性擴散濾波處理，包括如下 步驟第一步，計算重建圖象中每個像素點的梯度絕對值，依據(jù)梯度絕對值計算得到邊 緣停止參數(shù)函數(shù)值；第二步，計算重建圖象中每個像素點的曲率，依據(jù)曲率計算得到曲率驅(qū)動參數(shù)
3值；第三步，以得到的曲率驅(qū)動參數(shù)值和邊緣停止參數(shù)值為擴散系數(shù)，進行非線性擴 散計算處理，得到新的圖像值.第四步，按w；^1和信噪比之差值進行判定，若小于設(shè)定值，則從第一步開始重
復(fù)操作，若等于或大于設(shè)定值，則完成對視頻圖像的處理。所述的設(shè)定值為10_3或更小。本發(fā)明由于引入了曲率驅(qū)動參數(shù)和邊緣停止參數(shù)作為擴散系數(shù)，在保護邊緣的基 礎(chǔ)上有效的減弱了方塊效應(yīng)，在重建圖像的濾波中運用，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能有效地提高圖 像的主觀評價質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明實施例提供的一種去除視頻圖像方塊效應(yīng)的實現(xiàn)框圖；圖2是本發(fā)明實施例提供的一種在H264解碼中去除視頻圖像方塊效應(yīng)處理中，進 行非線性擴散濾波處理的步驟框圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述實施例一參見圖1所示，它是本實施例提供的一種去除視頻圖像方塊效應(yīng)的實 現(xiàn)框圖，對視頻圖像經(jīng)熵解碼、重排序、反量化、反變換及濾波處理等步驟后，得到重建圖 象，再進行非線性擴散濾波處理。參見圖2所示，它是本實施例提供的一種在H264解碼中去除視頻圖像方塊效應(yīng)處 理中，進行非線性擴散濾波處理的步驟框圖，包括如下步驟第一步，計算每個像素點的梯度絕對值，根據(jù)梯度絕對值計算邊緣停止函數(shù)的 值假設(shè)顯示緩存區(qū)的圖像數(shù)據(jù)為Uy，則梯度絕對值為 然后將 | uij | 值代入邊緣停止函數(shù)
其中K的值一般取
1.3 1.5之間，獲得邊緣停止參數(shù)。 第二步，計算每個像素點的曲率參數(shù)K，其計算公式為 其中，ux是圖像在x方向上的一階偏導(dǎo)數(shù)，uxx是圖像在x方向上的二階偏導(dǎo)數(shù)，uy 是圖像在y方向上的一階偏導(dǎo)數(shù)，uyy是圖像在y方向上的二階偏導(dǎo)數(shù)，uxy是圖像先在x方 向上求一階偏導(dǎo)數(shù)，然后再在y方向上求二階偏導(dǎo)數(shù)，將K值代入曲率驅(qū)動函數(shù)f(| K |)=|k |p,p = 2中，計算出曲率驅(qū)動參數(shù)，其中一階和二階導(dǎo)數(shù)都采用中心差分近似計算。第三步，將曲率驅(qū)動參數(shù)和邊緣停止參數(shù)相結(jié)合作為擴散系數(shù)，然后進行非線性 擴散的計算，得到新的圖像值 式中下標S，P為圖像像素坐標，而ns是以s為中心的圖像四鄰域集合，| ns = 4。A t是迭代的時間間隔，一般設(shè)定值為1。第四步，計算W。1和言噪比之差，并與設(shè)定值進行比較，設(shè)定值為10_3或更小，
若小于設(shè)定值，則從第一步開始重復(fù)操作，若等于或大于設(shè)定值，則完成對視頻圖像的處理。本發(fā)明中，引入了曲率驅(qū)動參數(shù)和邊緣停止參數(shù)作為擴散系數(shù)，在保護邊緣的基 礎(chǔ)上有效的減弱了方塊效應(yīng)，這在重建圖像的濾波中運用，可以很好的提高圖像的主觀評 價質(zhì)量。
權(quán)利要求
一種去除視頻圖像方塊效應(yīng)的方法，視頻圖像經(jīng)處理后得到重建圖象，其特征在于再進行非線性擴散濾波處理，包括如下步驟第一步，計算重建圖象中每個像素點的梯度絕對值，依據(jù)梯度絕對值計算得到邊緣停止參數(shù)函數(shù)值；第二步，計算重建圖象中每個像素點的曲率，依據(jù)曲率計算得到曲率驅(qū)動參數(shù)值；第三步，以得到的曲率驅(qū)動參數(shù)值和邊緣停止參數(shù)值為擴散系數(shù)，進行非線性擴散計算處理，得到新的圖像值其中，i，j為圖像的像素點坐標，n為迭代次數(shù)；第四步，按和圖像信噪比之差值進行判定，若小于設(shè)定值，則從第一步開始重復(fù)操作，若等于或大于設(shè)定值，則完成去除視頻圖像方塊效應(yīng)的處理。FSA00000108870900011.tif,FSA00000108870900012.tif,FSA00000108870900013.tif
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除視頻圖像方塊效應(yīng)的方法，其特征在于所述的設(shè) 定值為10_3或更小。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種曲率驅(qū)動和邊緣停止非線性擴散去除方塊效應(yīng)的方法，首先計算圖像中每個像素的梯度絕對值，以及圖像的等照度線曲率絕對值，并根據(jù)這兩個參數(shù)確定每個像素的擴散系數(shù)取值；然后進行非線性擴散算法去除方塊效應(yīng)，即根據(jù)擴散系數(shù)確定擴散程度，同時更新像素的灰度值；最后計算此次圖像擴散結(jié)果的信噪比，如果該信噪比高于指定值則圖像處理結(jié)束，否則返回到第一步繼續(xù)，直至信噪比高于指定值。本發(fā)明適用于濾除重建圖像的方塊效應(yīng)，且可以保護邊緣，具有很好的效果。
文檔編號H04N7/64GK101841645SQ20101016688
公開日2010年9月22日 申請日期2010年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者朱春香 申請人:艾諾通信系統(tǒng)(蘇州)有限責任公司