一种基于二阶梯度的图像去块效应滤波方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109218738A(43)申请公布日2019.01.15(21)申请号201810775815.5(22)申请日2018.07.16(71)申请人电子科技大学地址611731四川省成都市高新区（西区）西源大道2006号(72)发明人朱树元何志应张世彦曾兵(74)专利代理机构电子科技大学专利中心51203代理人甘茂(51)Int.Cl.H04N19/86(2014.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种基于二阶梯度的图像去块效应滤波方法(57)摘要本发明属于图像处理领域，提供了一种基于图像二阶梯度的去块效应滤波方法，利用压缩图像块边界两侧像素点的二阶梯度特征，对压缩后的像素点进行合理调整，从而实现对图像块边界的平滑处理，有效去图像压缩中存在的块效应。同时，本发明的滤波方法充分利用了图像块边界的二阶梯度变化特性，从而能够有效保留图像的原始特征，防止因滤波所造成的图像细节信息损失。本发明的滤波方法因为计算复杂度较低、效果明显，所以在对压缩图像的实际处理中具有较高的应用价值。CN109218738ACN109218738A权利要求书1/2页1.一种基于图像二阶梯度的去块效应滤波方法，包括以下步骤：步骤1.对原始图像进行压缩采用JPEG图像压缩方法对输入图像进行压缩，将压缩后的图像记为X；步骤2.对压缩后的图像进行分块按照JPEG图像压缩方法中的分块方式将步骤1中得到的压缩图像X划分成互不重叠的、大小为8×8的图像块，将所有图像块中左右相邻的两个图像块分别记为plk和prk，将所有图像块中上下相邻的两个图像块分别记为puk和pdk，k是图像块的下标索引，k＝1,2,3,…；步骤3.对图像块进行二维离散余弦变换首先，对步骤2中产生的图像块plk、prk、puk与pdk分别进行二维离散余弦变换，得到变换后的系数块，对应记为Plk、Prk、Puk于Pdk；步骤4.产生变换系数向量首先，将步骤3中得到的系数块Plk、Prk、Puk与Pdk均进行如下变换：将系数块中的系数按照从上到下、从左到右的顺序依次取出，再按照从上到下的顺序组成一个一维的列向量，对应得到列向量Y1、Y2、Y3与Y4；然后，将列向量Y1和列向量Y2按照从上到下的顺序组成变换系数N：符号T表示转置；将列向量Y3和列向量Y4按照从上到下的顺序组成变换系数M：步骤5.产生采样变换矩阵首先，构建64×64的变换矩阵B：其中，A为8×8的离散余弦变换矩阵，代表Kronecker乘法中的乘法算子；然后，按照从上到下的顺序将矩阵B的第49～64个行向量依次取出，按照从上到下的顺序组成16×64的矩阵Φ1；按照从上到下的顺序将矩阵B的第1～16个行向量依次取出，按照从上到下的顺序组成16×64的矩阵Φ2；按照从上到下的顺序将矩阵B的第7、15、23、31、39、47、55、63、8、16、24、32、40、48、56、64个行向量依次取出，按照从上到下的顺序组成16×64的矩阵Φ3；按照从上到下的顺序将矩阵B的第1、9、17、25、33、41、49、57、2、10、18、26、34、42、50、58个行向量依次取出，按照从上到下的顺序组成16×64的矩阵Φ4；最后，用Φ1、Φ2构建32×128的采样变换矩阵B1：用Φ3、Φ4构建32×128的采样变换矩阵B2：其中，O是大小为16×64的全零矩阵；步骤6.产生去块效应算法的相关参数首先，用8×8的单位矩阵I和8×24的全零矩阵L1，按照从左到右的顺序组成8×32的矩阵G1：G1＝[IL1]；用8×8的全零矩阵L2和矩阵I、以及8×16的全零矩阵L3，按照从左到右的顺序组成8×32的矩阵G2：G2＝[L2IL3]；用矩阵L3、矩阵I和矩阵L2，按照从左到右的顺序组成8×32的矩阵G3：G3＝[L3IL2]；用矩阵L1和矩阵I，按照从左到右的顺序组成8×32的矩阵G4：G4＝[L1I]；然后，用矩阵G1、矩阵G2和矩阵G3生成8×32的矩阵U：U＝G1-2G2+G3；用矩阵G2、矩阵G3和2CN109218738A权利要求书2/2页矩阵G4生成8×32的矩阵V：V＝G2-2G3+G4；最后，根据JPEG图像压缩方法中的品质因子QF，定义去块效应方法中的调节因子λ：λ＝0.26×QF+0.9；步骤7.水平方向滤波其中，N′为水平方向滤波后的系数列向量，E为128×128的单位矩阵；进而得到水平方向滤波后的像素列向量a1：a1＝B1N′；步骤8.垂直方向滤波其中，M′为垂直方向滤波后的系数列向量；进而得到垂直方向滤波后的像素列向量a2：a2＝B2M′；步骤9.更新图像块像素点用步骤7产生的像素列向量a1的第1～8行的元素按照从上到下的顺序替换步骤2中产生