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基于DCT的块效应消除算法研究

作　者: 米伟哲
导　师: 李万臣
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 块效应 DCT 相干增强扩散人类视觉系统 P-M扩散
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 51次
引　用: 3次
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内容摘要

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。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-16
  1.1 本文研究背景及目的  10-12
  1.2 块效应问题  12-13
  1.3 国内外研究现状  13-14
  1.4 本文的研究内容  14
  1.5 本文结构安排  14-16
第2章去块效应算法概述  16-25
  2.1 块效应产生的原因  16-18
  2.2 块效应去除方法  18-21
    2.2.1 基于图像恢复的去块效应方法  19-20
    2.2.2 基于图像增强的去块效应方法  20-21
  2.3 图像块效应评价标准  21-24
    2.3.1 去块效应的主观质量评价  22
    2.3.2 去块效应的客观质量评价  22-24
  2.4 本章小结  24-25
第3章基于PDE的图像增强去块效应后处理算法  25-37
  3.1 常见的去块效应偏微分方程模型  25-28
  3.2 P-M各向异性扩散模型  28-31
  3.3 相干增强扩散模型  31-33
  3.4 实验结果  33-36
    3.4.1 主观质量评价  33-35
    3.4.2 客观质量评价  35-36
  3.5 本章小结  36-37
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  37-52
  4.1 基本思想  37
  4.2 P-M扩散与相干增强扩散结合的加权模型  37-41
    4.2.1 P-M扩散中的参数选取  38-41
    4.2.2 相干增强扩散的参数选取  41
  4.3 人类视觉系统的特性  41-43
    4.3.1 频率活动性掩盖  42
    4.3.2 亮度掩盖  42-43
    4.3.3 块效应可见度函数  43
  4.4 基于HVS的P-M扩散与相干增强结合的去块效应算法  43-47
    4.4.1 基于HVS的P-M扩散与相干增强扩散的加权模型  43-46
    4.4.2 算法流程及实现  46-47
  4.5 实验结果  47-51
    4.5.1 主观质量评价  48-50
    4.5.2 客观质量评价  50-51
  4.6 本章小结  51-52
第5章 DCT域自适应去块效应算法的设计  52-64
  5.1 典型的DCT域去块效应算法  52-56
    5.1.1 零掩盖技术  52-53
    5.1.2 DCT域块效应盲测量与去除算法  53-54
    5.1.3 DCT系数加权平均块效应消除算法  54-56
  5.2 DCT域自适应去块效应算法的设计与实现  56-59
    5.2.1 图像块类别判定  57
    5.2.2 平滑块的块效应消除  57-58
    5.2.3 纹理块的块效应消除  58-59
    5.2.4 边缘块的块效应消除  59
  5.3 实验结果  59-63
    5.3.1 主观质量评价  60-61
    5.3.2 客观质量评价  61-63
  5.4 本章小结  63-64
结论  64-65
参考文献  65-70
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  70-71
致谢  71

基于DCT的块效应消除算法研究

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