基于DCT的块效应消除算法研究

摘要

基于块的离散余弦变换(BDCT)以其优良特性被图像和视频的数据压缩标准广泛采用，但它的一个主要缺点是在低比特率时，其恢复图像的块边界上会出现明显可见的块效应，降低了图像的视觉质量。因此，研究性能良好的去块效应算法具有重要意义。近年来，学者们提出了许多去块效应算法。其中，去块效应的后处理技术由于具有不改变编码过程，并保持编码压缩率的特点，成为了去块效应的主流技术。本文将从两个方面入手研究去块效应算法，即基于偏微分方程(PDE)的去块效应算法和DCT域的去块效应算法。
　　 本文首先分析了块效应产生的原因，并对几类常见的去块效应算法进行了介绍。然后，从两方面出发研究去块效应算法：一方面，把块效应产生的原因理解为是由原始图像叠加了量化噪声所引起的，所以把去块效应看作是一种去噪的过程，考虑到偏微分方程在图像去噪方面的应用，首先研究偏微分方程去块效应算法。在深入分析几种常见的偏微分方程模型基础之上，本文考虑人类视觉系统(HVS)的特征，提出一种基于HVS的P-M扩散与相干增强扩散加权的去块效应算法，实验仿真结果表明该算法能够有效地去除块效应，同时又能保护图像的边缘信息。另一方面，块效应可以看作是由DCT系数量化失真造成的，在分析几种典型的DCT域去块效应算法的基础上，提出了一种DCT域自适应去块效应算法，该算法采用一种新的判断准则来判断平滑块、边缘块和纹理块，边缘块阈值是自适应计算的，更加合理。经过仿真证明该算法有效的去除了块效应，改善了图像的质量。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1本文研究背景及目的

1.2块效应问题

1.3国内外研究现状

1.4本文的研究内容

1.5本文结构安排

第2章去块效应算法概述

2.1块效应产生的原因

2.2块效应去除方法

2.2.1基于图像恢复的去块效应方法

2.2.2基于图像增强的去块效应方法

2.3图像块效应评价标准

2.3.1去块效应的主观质量评价

2.3.2去块效应的客观质量评价

2.4本章小结

第3章基于PDE的图像增强去块效应后处理算法

3.1常见的去块效应偏微分方程模型

3.2 P-M各向异性扩散模型

3.3相干增强扩散模型

3.4实验结果

3.4.1主观质量评价

3.4.2客观质量评价

3.5本章小结

第4章基于HVS的P-M扩散与相干增强扩散结合的去块效应算法

4.1基本思想

4.2 P-M扩散与相干增强扩散结合的加权模型

4.2.1 P-M扩散中的参数选取

4.2.2相干增强扩散的参数选取

4.3人类视觉系统的特性

4.3.1频率活动性掩盖

4.3.2亮度掩盖

4.3.3块效应可见度函数

4.4基于HVS的P-M扩散与相干增强结合的去块效应算法

4.4.1基于HVS的P-M扩散与相干增强扩散的加权模型

4.4.2算法流程及实现

4.5实验结果

4.5.1主观质量评价

4.5.2客观质量评价

4.6本章小结

第5章DCT域自适应去块效应算法的设计

5.1典型的DCT域去块效应算法

5.1.1零掩盖技术

5.1.2 DCT域块效应盲测量与去除算法

5.1.3 DCT系数加权平均块效应消除算法

5.2 DCT域自适应去块效应算法的设计与实现

5.2.1图像块类别判定

5.2.2平滑块的块效应消除

5.2.3纹理块的块效应消除

5.2.4边缘块的块效应消除

5.3实验结果

5.3.1主观质量评价

5.3.2客观质量评价

5.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢