[发明专利]一种联合超分辨率和去压缩效应的图像编码性能提升方法

说明书

本发明公开了一种联合超分辨率和去压缩效应的图像编码性能提升方法。主要包括以下步骤：针对JPEG压缩图像，构建并训练用于去压缩效应和超分辨率的深度卷积神经网络；基于给定的待编码图像及编码质量控制参数，利用自适应编码模式判决方法选择出编码模式；基于选定的编码模式，对给定的图像进行编码。基于超分辨率及去压缩效应技术，本发明方法同时提供了低分辨率编码模式及全分辨率编码模式以适应于不同特性的图像以及不同的压缩率。本发明所述方法可以有效提高JPEG的编码性能，并且其可以拓展到其他图像及视频编码标准中。本发明方法可应用于图像编码及视频编码等领域。

技术领域

本发明涉及图像压缩编码技术，具体涉及一种联合超分辨率和去压缩效应的图像编码性能提升方法，属于图像处理领域。

背景技术

随着成像设备和显示设备的快速发展及普及，图像及视频成为主要的信息载体。随之而来的问题是图像及视频的数据量显著增加，这给现有的存储及传输系统带来了巨大的挑战。另一方面，图像及视频的分辨率越来越高，使得存储及传输系统面临的压力进一步加大。通过降低数据的冗余，以一定程度的信号失真为代价，有损编码技术可以显著减小数据量。但是，由于编码过程中的信息丢失，解码信号中通常存在不同程度的压缩效应。在存储及传输资源受限时，这种压缩效应尤为严重，严重影响图像信号的主观质量及利用价值。因此，有必要进一步提升现有压缩编码算法的性能，以适应快速增长的图像及视频信号数据量。

发明内容

本发明的目的是针对现有的图像编码标准提出一种自适应编码性能提升方法。

本发明提出的联合超分辨率和去压缩效应的图像编码性能提升方法，主要包括以下操作步骤：

(一)针对JPEG压缩图像，构建并训练用于去压缩效应和超分辨率的深度卷积神经网络；

(二)基于给定的待编码图像及编码质量控制参数，利用自适应编码模式判决方法选择出编码模式；

(三)基于选定的编码模式，对给定的图像进行编码。

附图说明

图1是本发明一种联合超分辨率和去压缩效应的图像编码性能提升方法的框图

图2是本发明中基于增强型残差模块的去压缩效应方法的框图

图3是本发明中基于增强型残差模块的超分辨率方法的框图

图4是本发明中增强型残差模块的框图

图5是本发明中采样失真和模式转换阈值之间的拟合曲线

图6是本发明中的去压缩效应方法及对比方法对测试图像“Barbara”的处理结果(本实验中，JPEG质量因子设置为10)：其中，(a)为原始测试图像，(b)(c)(d)(e)分别为JPEG、对比方法1、对比方法2及本发明中的去压缩效应方法的处理结果

图7是本发明中的超分辨率方法及对比方法对测试图像“img092”的处理结果(本实验中，JPEG质量因子设置为10，超分辨率因子设置为2)：其中，(a)为原始测试图像，(b)(c)(d)(e)分别为双三次插值、对比方法3、对比方法4及本发明中的超分辨率方法的处理结果

图8是本发明中的编码性能提升方法及JPEG的率失真性能比较：其中，(a)和(b)的测试图像分别为“Kodim05”和“Kodim07”

图9是本发明中的编码性能提升方法及JPEG对测试图像“Kodim05”的解码图像：其中，(a)为原始测试图像，(b)为JPEG在码率为0.197bpp时的解码图像，(c)为本发明中的编码性能提升方法在码率为0.196bpp时的解码图像，(d)为JPEG在码率为0.512bpp时的解码图像，(e)为本发明中的编码性能提升方法在码率为0.512bpp时的解码图像