[发明专利]基于稀疏表示的自动去块效应方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种灰度或彩色图像解压缩后的后期处理。特别是涉及一种针对解码后图像的块效应利用稀疏表示的方式来去除伪边界的基于稀疏表示的自动去块效应方法。

背景技术

在图像压缩中经常采用以宏块为基本单位的编码方式，如基于离散余弦变换的JPEG，基于稀疏表示的图像编码等。为了尽可能提高压缩比，在这种压缩方式中利用的是不重叠取块方式，并且块之间独立编解码。这样做忽略了块之间的相关性，导致解码图像具有明显的块效应。为了去除块效应，可以在解码端加入合适的去块滤波策略以提高图像质量。现有的滤波算法根据其在解码器中的位置不同主要分为两类：环路去块滤波和后处理端的去块滤波。

环路滤波是将滤波器置于解码环路之内，利用解码过程获得的信息对每个图像进行去块效应，然后将处理后的图像作为随后帧的参考帧。然而由于环路滤波要求编解码器都使用相同的滤波策略，所以标准一旦确定滤波器就不能进行改动。这给解码器端的去块效应滤波器开发和改进带来不便。

为此，后处理滤波作为一种简单有效的方案被广泛应用。它独立于解码器，直接对解码图像进行操作，这大大提高了滤波器开发和置入的自由度，便于算法的改进。这类方法中比较常用的是基于图像增强的去块效应方法。最直观的是采用空域滤波器对图像进行平滑，比如对块边界的像素用3×3的低通滤波器进行滤波，但这种简单的空域滤波没有考虑图像的局部特征，会使去块效应后的图像产生过度模糊。另一种是在DCT域去除块效应，对图像块的DCT域系数采用零掩模技术，但是这种方法会导致图像块丢失大量的高频信息并且会引入新的块效应。

近年来信号的稀疏表示理论蓬勃发展，实验表明采用冗余的原子库有可能获得比正交基更稀疏的图像表示系数，换言之冗余的原子库对图像的表示效率更高。所以我们可以利用冗余字典对解码后的图像去块效应。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够自动检测存在块效应的边界，并且根据不同的边界强度采用不同的去块效应方法，避免因为重复取块次数过多而使图像过度模糊，同时避免由于分块处理的方式而带来新的块效应的基于稀疏表示的自动去块效应方法。

本发明所采用的技术方案是：一种基于稀疏表示的自动去块效应方法，包括如下步骤：

1)寻找块效应边界

首先对具有块效应的图像逐行逐列求导，并将导数的绝对值填入对应的位置，得到一个行列导数矩阵分别记为D_row，D_col，再对具有块效应的图像定义一个边界强度，记为BS，在行方向的块效应强度记为BS(k1，n)，表示第k1行的第n个块边界强度；在列方向的块效应强度记为BS(m，k2)，表示在k2列的第m个块边界强度，