[发明专利]压缩编码图像的块效应去除装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种压缩编码图像的块效应去除装置，具体来说，涉及一种去除图像压缩过程中由于量化导致DCT系数丢失，解码后的图像在块边界处可能会出现不连续的现象即产生块效应的装置。

背景技术

目前，基于块的离散余弦变换(Discrete Cosine Transform DCT)的压缩技术在静态图像和动态图像的压缩编码中得到了广泛的应用，例如JPEG(Joint Photographic Experts Group，联合图像专家组)、MPEG(Moving Pictures Experts Group，动态图像专家组)、H.261和H.263等。其压缩过程包括分块离散余弦变换、量化DCT系数、熵编码等，由于量化导致DCT系数丢失，解码后的图像在块边界处可能会出现不连续的现象，即产生块效应，这种现象在压缩率大的情况下尤为明显，严重影响图像的视觉效果。

已有的解码后去除块效应方法根据处理过程可以分为迭代法和非迭代法：迭代法中，基于凸集投影(Projections onto Convex Sets POCS)的方法把平滑的原始图像的各种先验知识定义成闭凸集，将解码图像往这些闭凸集的交集上投影，然后通过反复迭代使得处理后的图像尽可能地接近原始图像，基于马尔可夫随机场(Markov Random Field MRF)的最大后 验概率(Maximum a Posteriori MAP)方法也属于迭代法，它利用处理之后的图像必须满足平滑等特性的要求，来确定图像的概率函数，从而求得满足最大后验概率的后处理图像，这类方法虽然处理效果较好，但是计算量大，难以在实际应用中使用；非迭代法有空域滤波方法，因为块边界的不连续现象是一种阶跃跳变，在频域而言就是块边界含有一些高频成分，因此产生了块效应，所以可以用低通滤波器对块边界的像素进行低通滤波，滤除高频成分，从而去除图像的块效应，这种方法简单，但是容易丢失图像的细节部分，造成图像模糊。

发明内容

针对以上的不足，本发明提供了一种复杂度低的，能够满足软件或硬件的图像解码后处理的实时性要求，以及在去除压缩图像块效应的同时，能有效地保持图像的细节部分或高频成分信息的压缩编码图像的块效应去除装置。

本发明的压缩编码图像的块效应去除装置包括用于检测解码图像信号信息，并进行块边界区域分类的区域分类单元，以及根据区域分类单元的输出信号对解码图像信号进行块边界像素平滑滤波处理的滤波处理单元。

所述块边界区域的类型包括平滑渐变类型、亮度阶跃类型和复杂纹理类型，所述区域分类单元的输出信号包括平滑渐变信号和亮度阶跃信号。

所述区域分类单元包括用于将解码图像信号块边界的相邻像素间亮度变化小并且变化方向一致的区域标记为平滑渐变类型的平滑渐变检测 单元，以及用于将解码图像信号块边界的二侧区域的亮度变化大的区域标记为亮度阶跃类型的亮度阶跃检测单元；所述滤波处理单元包括数据存储器、积和运算器和系数存储器：数据存储器用于存储要处理的块边界区域信息，并作为后面积和运算器数据缓冲，系数存储器存储平滑渐变、亮度阶跃和复杂纹理三组滤波系数，并根据区域分类单元给出的输出信号选择对应的滤波系数输出，积和运算器读取数据存储器的数据和系数存储器输出的系数进行积和运算，实现对图像的滤波处理。

本发明另一实施方式为：区域分类单元包括用于将解码图像信号块边界的相邻像素间亮度变化小并且变化方向一致的区域标记为平滑渐变类型的平滑渐变检测单元，以及用于将解码图像信号块边界的二侧区域的亮度变化大的区域标记为亮度阶跃类型的亮度阶跃检测单元；所述滤波处理单元包括二个滤波器和一个选择器，滤波器之一为平滑度高的平滑渐变滤波器，另一个为平滑度低的亮度阶跃滤波器，选择器根据区域分类单元的输出信号选择对应平滑强度的滤波器输出或直接将解码图像信号输出。

所述平滑渐变检测单元包括用于存储解码图像信号的块边界区域数据的数据缓冲存储器、二个平滑渐变检测电路和一个与门，数据缓冲存储器将所述块边界区域数据平分为二个区域数据，二个区域数据分别经过二个平滑渐变检测电路后得到二个初始标记信号，二个初始标记信号在经过一个与门形成平滑渐变标记信号。

所述亮度阶跃检测单元包括一个用于存储块边界区域数据的数据缓冲存储器，然后将所述块边界区域数据平分为二个区域数据，二个区域数据分别输出到各自的累加计算电路得到各自的亮度和值，所述累加计算电路包括寄存器和加法器，寄存器在求和时被初始化为零，二个亮度和值在先后经过减法器、绝对值电路以及比较器形成亮度阶跃信号。