[发明专利]插值依赖的图像自适应下采样方法

说明书

技术领域

本发明涉及图像及视频处理。

背景技术

随着电子技术和计算机硬件技术的飞速发展，各式各样具有不同分辨率的显示设备层出不穷，如何将同一幅图像或者同一个序列在不同分辨率的显示设备之间进行有效地转换将是一项很有挑战性的技术。高效的图像下采样和上采样对转换后图像的质量具有重要的影响，除了在不同的显示设备之间进行转换之外，图像下采样和上采样也被广泛应用到低码率图像压缩和空域可伸缩视频编码中。

图像下采样通常可划分为空域下采样和频域下采样，在空域下采样中，下采样能通过以相同的间隔均匀地保留原始像素（直接下采样）来完成，也可以先对原始图像进行低通滤波然后再进行下采样。频域下采样通过保留小波系数或者离散余弦变换系数的低频系数来获得下采样图像。

目前这些图像下采样方法都已得到了广泛的应用，但是它们都没有考虑到对下采样后的图像再进行上采样的影响。目前的下采样与上采样往往是独立的，而图像及视频的处理通常同时需要下采样和上采样。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前的下采样与上采样往往是独立的，而图像及视频的处理通常同时需要下采样和上采样的问题，提供一种插值依赖的图像自适应下采样方法。

插值依赖的图像自适应下采样方法，它包括具体步骤如下：

步骤一、对给定的插值方法和输入图像，生成一幅下采样图像，对此下采样图像插值出高质量的上采样图像；

步骤二、对步骤一得到的上采样图像，采用基于块的图像自适应下采样方法，利用与当前块相关的信息并将其与对应的插值系数的乘积的累加和作为一个常数向量来提高下采样图像的质量；

步骤三、判断是否为与内容无关的插值；是，则执行步骤四；否，则执行步骤五；

步骤四、与内容无关的插值依赖的图像自适应下采样方法，将插值系数组合成插值矩阵，通过对插值过程求其对应的逆操作来得到对应的最优的下采样图像；

步骤五、与内容相关的插值依赖的图像自适应下采样方法，首先给出一组初始的插值系数，运用与内容无关的插值依赖的图像下采样方法得到一幅初始的下采样图像，根据得到的下采样图像训练出新的插值系数，然后再迭代得到下采样图像。

本发明用于降分辨率的图像下采样，利用图像上采样的插值系数和原始分辨率图像内容，实现插值依赖的图像下采样；对于所生成的下采样图像，我们从该下采样图像利用插值得到高质量的上采样图像。适用于图像或视频处理。

附图说明

图1为插值依赖的图像自适应下采样的示意图，图2本发明的块级的插值依赖的图像自适应下采样示意图，图中白色圆点表示下采样后的像素，黑色圆点表示沿着对角线方向插值生成的像素，矩形表示沿着水平方向插值生成的像素，三角形表示沿着垂直方向插值生成的像素。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述插值依赖的图像自适应下采样方法，它包括具体步骤如下：

步骤一、对给定的插值方法和输入图像，生成一幅下采样图像，对此下采样图像插值出高质量的上采样图像；

步骤二、对步骤一得到的上采样图像，采用基于块的图像自适应下采样方法，利用与当前块相关的信息并将其与对应的插值系数的乘积的累加和作为一个常数向量来提高下采样图像的质量；

步骤三、判断是否为与内容无关的插值；是，则执行步骤四；否，则执行步骤五；

步骤四、与内容无关的插值依赖的图像自适应下采样方法，将插值系数组合成插值矩阵，通过对插值过程求其对应的逆操作来得到对应的最优的下采样图像；

步骤五、与内容相关的插值依赖的图像自适应下采样方法，首先给出一组初始的插值系数，运用与内容无关的插值依赖的图像下采样方法得到一幅初始的下采样图像，根据得到的下采样图像训练出新的插值系数，然后再迭代得到下采样图像。

本发明用于降分辨率的图像下采样，利用图像上采样的插值系数和原始分辨率图像内容，实现插值依赖的图像下采样；对于所生成的下采样图像，我们从该下采样图像利用插值得到高质量的上采样图像。适用于图像或视频处理。

具体实施方式二：具体实施方式一所述插值依赖的图像自适应下采样方法中的步骤一的具体过程为：

令Y表示大小为M×N的输入图像，X表示大小为M/2×N/2的下采样后的图像，表示经插值后生成的上采样图像；自适应下采样的目的是求得一下采样图像，从该下采样图像我们能得到较高质量的插值图像；因此，X需要满足：