[發明專利]一種基于高斯濾波的DCT塊效應現象消除方法

在審

• 申請號: 202011596051.7
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112738532A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 任鵬;徐勁松;高云峰;曹雛清
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學蕪湖機器人產業技術研究院
• 主分類號: H04N19/625
• 分類號: H04N19/625;H04N19/86
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司 34107
• 代理人: 鐘雪

本發明公開了一種基于高斯濾波的DCT塊效應現象消除方法，包括如下步驟：S1、在圖像中構建8×8像素點的圖塊，相鄰圖塊之間和重疊面積；S2、基于圖塊的矩陣特性自適應地區分圖塊類型，包括平坦區域圖塊和紋理區域圖塊；S3、對平坦區域圖塊使用大高斯濾波半徑和大高斯濾波系數來進行高斯濾波處理，對紋理區域圖塊用小高斯濾波半徑和小高斯濾波系數來進行高斯濾波處理。根據每個8×8圖像塊的矩陣特性自適應地區分圖像的平坦區域和紋理區域，自適應方法的可靠性和穩定性更高；基于高斯濾波對不同的區域類型采用符合圖像塊特性的高斯濾波系數和高斯濾波半徑進行高斯濾波處理，更有效去除塊效應的同時很好地保留了塊邊緣的高頻信息。

技術領域

本發明屬于圖像去噪技術領域，更具體地，本發明涉及一種基于高斯濾波的DCT塊效應現象消除方法。

背景技術

圖像壓縮的國際標準JPEG是基于圖像塊的DCT變換編碼，這種變換先取出塊內相鄰像素間的空間冗余，再進行量化，可以有效地實現數據壓縮。在采用基于DCT變換的壓縮編碼中，一副圖像被分割成若干個8*8的像素塊，然后對每塊進行DCT變換得到64個DCT系數，這樣就大大減少了運算量。然而這種分塊DCT變換的處理方式忽略了塊與塊之間的相關性。在對每塊DCT系數進行量化時，將DCT系數除以量化系數后取整，丟棄一些對圖象影響不大的高頻分量，達到降低碼率的目的。當壓縮率較高時，這種分塊DCT變換的弊端就會體現的尤為明顯，這種變換方法會使塊邊緣的大量高頻信息丟失，造成重建圖象中塊的邊界處出現不連續的跳變，這就是所謂的DCT變換塊效應。

現有的DCT變換塊效應消除方法基于經驗閾值(固定閾值)來進行平坦區域及紋理區域的判定，經驗值閾值僅對于特定圖像有較好的區分效果，卻不具有通用性，存在坦區域及紋理區域識別不精準，影響濾波后的圖像質量。

發明內容

本發明提供了一種基于高斯濾波的DCT塊效應現象消除方法，旨在改善上述問題。

本發明是這樣實現的，一種基于高斯濾波的DCT塊效應現象消除方法，所述方法具體包括如下步驟：

S1、在圖像中構建8×8像素點的圖塊，相鄰圖塊之間重疊面積；

S2、基于圖塊的矩陣特性自適應地區分圖塊類型，包括平坦區域圖塊和紋理區域圖塊；

S3、對平坦區域圖塊使用大高斯濾波半徑和大高斯濾波系數來進行高斯濾波處理，對紋理區域圖塊用小高斯濾波半徑和小高斯濾波系數來進行高斯濾波處理。

進一步的，所述步驟S2具體包括如下步驟：

S21、計算每個圖塊的矩陣E，求矩陣E的行列式K值和跡H值，矩陣E表示如下：

其中，I_x和I_y為對應圖塊在x和y方向求偏導后形成的圖塊；

S22、根據圖塊的K值和H值對對應圖塊進行圖塊類型區分：當H≥K時，認定該圖塊為平坦區域圖塊，當HK時，認定該圖塊為紋理區域圖塊。

進一步的，大高斯濾波半徑和大高斯濾波系數為：4×4的高斯濾波半徑和σ＝3的高斯濾波系數，小高斯濾波半徑和小高斯濾波系數為2×2的高斯濾波半徑和σ＝1.5的高斯濾波系數。

本發明提供的基于高斯濾波的DCT塊效應現象消除方法具有如下有益技術效果：

1)根據每個8×8圖像塊的矩陣特性自適應地區分圖像的平坦區域和紋理區域，自適應方法的可靠性和穩定性更高；

2)基于高斯濾波對不同的區域類型采用符合圖像塊特性的高斯濾波系數和高斯濾波半徑進行高斯濾波處理，，更有效去除塊效應的同時很好地保留了塊邊緣的高頻信息。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的基于高斯濾波的DCT塊效應現象消除方法流程圖。