壓縮編碼圖像的塊效應去除裝置的制作方法

專利名稱：壓縮編碼圖像的塊效應去除裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種壓縮編碼圖像的塊效應去除裝置，具體來說，涉及一種去除圖像壓縮過程中由于量化導致DCT系數丟失，解碼后的圖像在 塊邊界處可能會出現不連續的現象即產生塊效應的裝置。
背景技術：
目前，基于塊的離散余弦變換(Discrete Cosine Transform DCT)的壓縮技術在靜態圖像和動態圖像的壓縮編碼中得到了廣泛的應用，例如 JPEG (Joint Photographic Experts Group,聯合圖像專家組)、MPEG (Moving Pictures Experts Group,動態圖像專家組)、H.261和H.263等。其壓縮過程包括分塊離散余弦變換、量化DCT系數、熵編碼等，由于量 化導致DCT系數丟失，解碼后的圖像在塊邊界處可能會出IL不連續的現 象，即產生塊效應，這種現象在壓縮率大的情況下尤為明顯，嚴重影響 圖像的視覺效果。已有的解碼后去除塊效應方法根據處理過程可以分為迭代法和非迭 代法迭代法中，基于凸集投影(Projections onto Convex Sets POCS)的方 法把平滑的原始圖像的各種先驗知識定義成閉凸集，將解碼圖像往這些 閉凸集的交集上投影，然后通過反復迭代使得處理后的圖像盡可能地接 近原始圖像，基于馬爾可夫隨機場(Markov Random Field MRF)的最大后驗概率(Maximum a Posteriori MAP)方法也屬于迭代法，它利用處理之后 的圖像必須滿足平滑等特性的要求，來確定圖像的概率函數，從而求得 滿足最大后驗概率的后處理圖像，這類方法雖然處理效果較好，但是計 算量大，難以在實際應用中使用；非迭代法有空域濾波方法，因為塊邊 界的不連續現象是一種階躍跳變，在頻域而言就是塊邊界含有一些高頻 成分，因此產生了塊效應，所以可以用低通濾波器對塊邊界的像素進行 低通濾波，濾除高頻成分，從而去除圖像的塊效應，這種方法簡單，但 是容易丟失圖像的細節部分，造成圖像模糊。發明內容針對以上的不足，本發明提供了一種復雜度低的，能夠滿足軟件或 硬件的圖像解碼后處理的實時性要求，以及在去除壓縮圖像塊效應的同 時，能有效地保持圖像的細節部分或高頻成分信息的壓縮編碼圖像的塊 效應去除裝置。本發明的壓縮編碼圖像的塊效應去除裝置包括用于檢測解碼圖像信 號信息，并進行塊邊界區域分類的區域分類單元，以及根據區域分類單 元的輸出信號對解碼圖像信號進行塊邊界像素平滑濾波處理的濾波處理 單元。所述塊邊界區域的類型包括平滑漸變類型、亮度階躍類型和復雜紋 理類型，所述區域分類單元的輸出信號包括平滑漸變信號和亮度階躍信 號。所述區域分類單元包括用于將解碼圖像信號塊邊界的相鄰像素間亮 度變化小并且變化方向一致的區域標記為平滑漸變類型的平滑漸變檢測單元，以及用于將解碼圖像信號塊邊界的二側區域的亮度變化大的區域 標記為亮度階躍類型的亮度階躍檢測單元；所述濾波處理單元包括數據 存儲器、積和運算器和系數存儲器數據存儲器用于用于存儲要處理的 塊邊界區域信息，并作為后面積和運算器數據緩沖，系數存儲器存儲平 滑漸變、亮度階躍和復雜紋理三組濾波系數，并根據區域分類單元給出 的輸出信號選擇對應的濾波系數輸出，積和運算器讀取數據存儲器的數 據和系數存儲器輸出的系數進行積和運算，實現對圖像的濾波處理。本發明另一實施方式為區域分類單元包括用于將解碼圖像信號塊 邊界的相鄰像素間亮度變化小并且變化方向一致的區域標記為平滑漸變 類型的平滑漸變檢測單元，以及用于將解碼圖像信號塊邊界的二側區域 的亮度變化大的區域標記為亮度階躍類型的亮度階躍檢測單元；所述濾 波處理單元包括二個濾波器和一個選擇器，濾波器之一為平滑度高的平 滑漸變濾波器，另一個為平滑度低的亮度階躍濾波器，選擇器根據區域 分類單元的輸出信號選擇對應平滑強度的濾波器輸出或直接將解碼圖像 信號輸出。所述平滑漸變檢測單元包括用于存儲解碼圖像信號的塊邊界區域數 據的數據緩沖存儲器、二個平滑漸變檢測電路和一個與門，數據緩沖存 儲器將所述塊邊界區域數據平分為二個區域數據，二個區域數據分別經 過二個平滑漸變檢測電路后得到二個初始標記信號，二個初始標記信號 在經過一個與門形成平滑漸變標記信號。所述亮度階躍檢測單元包括一個用于存儲塊邊界區域數據的數據緩 沖存儲器，然后將所述塊邊界區域數據平分為二個區域數據，的二個區 域數據分別輸出到各自的累加計算電路得到各自的亮度和值，所述累加計算電路包括寄存器和加法器，寄存器在求和時被初始化為零，二個亮 度和值在先后經過減法器、絕對值電路以及比較器形成亮度階躍信號。本發明的有益效果本發明對不同類型的塊邊界區域進行不同強度 的平滑濾波或者不進行平滑濾波，能夠有效地去除圖像中的塊效應，同 時保持住圖像的細節部分或高頻成分；另外，本發明是非迭代的操作， 整個處理過程能用整數運算和移位操作完成，因此能夠實時完成去除塊效應，而且硬件實現的復雜度低；本發明可以應用于所有基于塊DCT的 編碼圖像，例如JPEG、 MPEG、 H.261或H.263等，在壓縮率高的情況 下，例如視頻電話和互聯網視頻等傳輸信道帶寬受限的圖像傳輸技術，' 本發明的塊效應去除效率更高、效果更好。


圖1為本發明塊效應去除裝置結構框圖；圖2為本發明塊邊界示例和濾波器濾波區域示意圖；圖3為本發明平滑漸變檢測單元結構示意圖；圖4為本發明平滑漸變檢測單元的平滑漸變檢測電路示意圖；圖5為本發明亮度階躍檢測單元結構示意圖；圖6為本發明塊效應去除方法流程圖；圖7為本發明塊效應去除裝置另一實施結構框圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明進行進一步闡述。本發明的實施方式之一如圖1所示，本發明壓縮編碼圖像的塊效應去除裝置包括區域分類單元10、濾波處理單元20和選擇器30,區域分 類單元10又包括平滑漸變檢測單元11和亮度階躍檢測單元12，濾波處 理單元20又包括平滑度高的平滑漸變濾波器21 (第一濾波器)和平滑度 低的亮度階躍濾波器22 (第二濾波器)。平滑漸變檢測單元11根據解碼圖像信號，計算塊邊界區域相鄰像素 的亮度差，把亮度差絕對值小并且梯度方向一致的區域標記為平滑漸變 類型，輸出標記信號，亮度階躍檢測單元12根據解碼圖像信號，計算塊 邊界左右兩側區域的均值，把兩側均值大的塊邊界區域標記為亮度階躍 類型，輸出標記信號。區域分類單元10將平滑漸變檢測單元11和亮度 階躍檢測單元12的輸出信號組合為編碼信號輸出，標記平滑漸變類型的 塊邊界區域為平滑漸變區域，標記亮度階躍類型但沒有標記平滑漸變類 型的塊邊界區域為亮度階躍區域，既沒有標記平滑漸變類型也沒有標記 亮度階躍類型的塊邊界區域為復雜紋理區域。濾波處理單元20對解碼圖像信號進行平滑濾波處理，平滑漸變濾波 器21對平滑度高的塊區域進行濾波處理，亮度階躍濾波器22對平滑度 低的塊區域進行濾波處理。選擇器30根據區域分類單元10輸出的編碼信號選擇不同的信號輸 出，對于平滑漸變區域輸出平滑漸變濾波器21濾波后的圖像信號，對于 亮度階躍區域輸出亮度階躍濾波器22濾波后的圖像信號，對于復雜紋理 區域，直接輸出解碼圖像信號。根據以上結構，對于解碼圖像中的平滑漸變區域，例如天空等區域， 由于其高頻成分較少，而人眼對這一區域中塊邊界的亮度變化非常敏感， 因此在其塊邊界區域實施平滑強度高的濾波。對于亮度階躍區域，區域分類單元的編碼輸出形式決定其沒有平滑漸變類型標記，即區域內的細 節部分或高頻成分較多，因此在其塊邊界區域實施平滑強度低的濾波。 對于復雜紋理區域，其塊邊界左右區域的均值或直流信號相差不大，而 細節部分或高頻成分較多，因此對這一區域不實施平滑濾波。這樣，實 施方式一的塊效應去除裝置能夠在有效去除壓縮編碼圖像的塊效應的情 況下，保持圖像的細節部分或高頻成分。下面詳細說明實施方式一的各個模塊-首先介紹塊邊界區域。本發明的實施方式一對圖像信號實施的處理以塊邊界區域為單位。因為8x8方塊DCT在圖像的壓縮編碼中使用廣泛， 這里就以8x8分塊壓縮圖像進行說明。圖2表示了本發明實施方式一的 塊邊界區域，塊邊界區域為包括塊邊界兩側各一個4x4小塊的4x8矩形， 圖中上邊的淺灰色4x8矩形表示豎直方向塊邊界的處理區域，左邊的淺 灰色8x4方塊表示水平方向塊邊界的處理區域。由于實施方式一的各個 參數計算都基于塊邊界兩邊的4x4小塊，將豎直方向塊邊界左邊或水平 方向塊邊界上邊的4x4小塊記為區域一，塊邊界另一邊的4x4小塊記為 區域二。為了方便下面的說明，對4x4小塊內的各個像素進行標號。沿 著豎直(水平)塊邊界方向把像素分成4排，從上到下(從左到右)分 別記為第0， 1， 2， 3排，每一排有4個像素，從左到右(從上到下)分 別記為第0， 1， 2， 3個像素，^(/ = 0,1,2,3;/ = 0，1,2,3)表示4乂4小塊內第/排第/個像素的亮度值，圖2標記了處理區域內的各個像素。平滑漸變檢測單元11對一個塊邊界區域內的兩個4x4小塊分別進行 平滑判定和漸變判定。如圖3所示，數據緩沖存儲器110緩沖一個4x8 的塊邊界區域數據，然后分成兩個4x4小塊，即區域一和區域二，分別輸入到兩個相同的平滑漸變檢測電路111和112，兩個平滑漸變檢測電路 的輸出再經過與門113，得到這個塊邊界區域的平滑漸變標記信號。因此只有兩個4x4小塊都判定為平滑漸變，這個塊邊界區域才會被判定為平滑漸變。對于4x4小塊，平滑漸變檢測單元11先計算相鄰像素間的亮度差-A^+1)=A-^+1)(/= 0,1,2,3; y = 0,l,2)定義限值函數《(Z)) = <[i (glS)其中《為經驗閨值 則平滑判定為"=(, = 0,1,2,3; 乂 = 0,1,2)"等于1表示4x4小塊具有平滑特點，《等于0表示4x4小塊不具有 平滑特點。定義正符號函數/7(Z))和負符號函數w(D)，P等于1表示4x4小塊具有漸變特點，^等于0表示4x4小塊不具有 漸變特點。根據"和"就可以判斷出4x4小塊是否有平滑漸變特點。如果區域一則漸變判定為/=0，1，2，3; /=0,1,2,3;平滑漸變檢測單元11輸出此塊邊界區域 的平滑漸變標記信號。上述計算過程中的加法運算和乘法運算都是一位 的二進制運算，因此可以用邏輯或運算和邏輯與運算實現。圖4表示了 平滑漸變檢測電路，電路的輸入是4x4的區域數據，由前一級的數據緩沖存儲器110輸出。平滑漸變檢測電路對其中的計算電路進行了復用， 因此判定不是在一個時鐘周期完成，對4x4方塊的數據輸入方式也有要 求，數據緩沖存儲器110的輸出必須兩個一組進行輸出，分別輸出(Poo, P01)， (P01,P。2)， (P02,P03)， (P10,PU)， (PU，P12)， (P12,P13)， (P20，P21)， (P21，P22)， (P22,P23)， (P30,P31)， (P31,P32)， (P32，P33)。 一個時鐘輸出 一組，因此12個時鐘周期可以計算出結果。對一個4x4區域進行計算時，首先將D觸發器1104、 1109和1111 置l。第一個周期輸入(P()()，P(n)，減法器1101對這兩個數據進行補碼減 操作，得到補碼表示的結果Z)則。Z^經過絕對值電路1102，得出IZ)J， 再經過比較器1103，與平滑檢測閾值z;比較大小，小于7;時比較器1103 輸出1，否則輸出0，即得到《(Axm)。比較器1103的輸出再進入與門1105 進行1位乘法操作，此時D觸發器1104已被置為1，乘法計算結果等于 《(A。,)。第二個時鐘周期，D觸發器1104鎖存了上個時鐘周期計算的結果《(Axn)，減法器1101輸入第二組數據(P(H,Po2)，同樣經過絕對值電路1103，得出lAj，經過比較器得出《(D。J，《(ZV)和D觸發器U04輸出 的g(D。。,)經過與門1105之后得出《(D。。,)^(A^)。同理，第三個時鐘周期 與門1105計算得出^)。w)w(IV2)w(Z)。23)，如此下去，12個時鐘周期就 可以計算出"值，從而對4x4區域是否平滑做出判斷。根據分析，D觸發 器1104和與門1105實際組成了一位的累乘電路。D觸發器1108和與門1109同樣組成一位的累乘電路，與門1109的 一路輸入是減法器1101的符號位輸出取反，符號位為1表示計算結果是 負數，為0表示非負數，這樣如果12個周期之后與門1109輸出為1，則 表示減法器計算的12組數據的結果都大于或等于0，因此計算出的是 。'=0，1，2，3;或非門1106對減法器1101的所有補碼位進行或非運算，如果所有 位都是O，則輸出1，如果有若干位不是O，則輸出O，因此或非門1106 的功能是判斷減法器1101的輸出是否為0。或非門1106的輸出和減法器 1101的符號位輸出同時輸入到或門1107，如果減法器1101計算的結果 小于或等于O，則或門1107輸出1，否則輸出O。 D觸發器1110和與門 1111同樣組成累乘電路，12個計算周期之后得出的是]"1"("^+1))。/=0，1,2，3; j=0，l,2這樣，經過12個計算周期，或門1112得出漸變判斷信號p。"和與 門1105得出的"同時輸入與門1113，得出平滑漸變標記信號。亮度階躍檢測單元12先計算區域一和區域二的均值，附=占ZA，16 ,:0，1,2，3;分別記為W和^。亮度階躍的判定如下{I (h"^[>。 其中72為經驗閾值。 |0 (其他);k等于1表示塊邊界區域具有亮度階躍的特點，/等于0表示塊邊界 區域不具有亮度階躍的特點。因此亮度階躍檢測單元12可以直接瑜出;k 作為亮度階躍標記信號。圖5表示了亮度階躍檢測單元的結構，數據緩 沖存儲器120緩沖一個塊邊界區域數據，然后將區域一和區域二的數據 分別輸出到各自的累加計算電路， 一個時鐘周期輸出一個像素的亮度值，因此計算一個4x4方塊的亮度和需要16個時鐘周期。寄存器121和加法 器122組成累加電路，寄存器121在求和時被初始化為0，每個時鐘周期 鎖存上一周期加法器122的輸出，并將鎖存的數據作為加法器122的一 個輸入。加法器122則在每個時鐘周期對寄存器121輸出的前面若干周 期的累加結果與當前像素亮度值進行加法操作。寄存器123和加法器124 組成的累加電路對區域二的數據進行累加。經過16個時鐘周期，累加電 路得出區域一和區域二各自的亮度和。加法器122和124的輸出值各自 丟棄低4位數據位，得到除以16的數值，也就是^和^，再將剩下的高 位數據輸入到減法器125中，減法器125之后再經過絕對值電路126，得 到|附,-附2|。最后比較器127將h-^l與亮度階躍檢測閾值7^比較，若大于r,則輸出1,大于則輸出0。區域分類單元10將平滑漸變檢測單元11和亮度階躍檢測單元12的 輸出信號組合成編碼信號輸出。例如以1表示檢測單元輸出有效，則平 滑漸變檢測單元11和亮度階躍檢測單元12的輸出組合為11或10時， 表示塊邊界區域為平滑漸變區域；平滑漸變檢測單元11和亮度階躍檢測 單元12的輸出組合為01時，表示塊邊界區域為亮度階躍區域；余下的 00組合表示塊邊界區域為復雜紋理區域。濾波處理單元20對塊邊界區域進行平滑濾波。其中平滑漸變濾波器 21實施平滑強度高的濾波處理，其濾波區域包括塊邊界兩側平行于邊界 的各兩排像素，稱為第一濾波區域。圖2右邊深灰色4x4方塊表示第一 濾波區域。濾波器為7抽頭一維濾波器，沿垂直塊邊界的方向實施濾波， 各點系數為[1/8， 1/8， 1/8， 2/8, 1/8, 1/8, 1/8]。例如兩個水平相鄰的塊中的一 行數據為A7, A6， A5, A4, A3， A2, Al, AO, B0， Bl, B2, B3， B4, B5, B6， B7。其中塊邊界在A0和B0之間，Al， A0,B0,B1屬于第一濾波區域，Al的 修正值由A4, A3， A2， Al， AO, BO, Bl與濾波器系數的乘積之和決定，AO 的修正值由A3， A2, Al, AO, BO, Bl, B2與濾波器系數的乘積之和決定， B0禾卩B1也同樣。亮度階躍濾波器22實施平滑強度低的濾波處理，其濾波區域包括塊 邊界兩側平行于邊界的各一排像素，稱為第二濾波區域。圖2下邊深灰 色4x2矩形表示第二濾波區域。濾波器為5抽頭一維濾波器，沿垂直塊 邊界方向實施濾波，各點系數為[1/16， 4/16, 6/16， 4/16, 1/16]。上面對濾波處理單元20進行了說明，包括濾波器的結構和系數等。 但是本發明并不限于此，使用其他結構或者采用具有其他系數的平滑濾 波器也是可以的。選擇器30根據區域分類單元輸出的區域分類的編碼信號，選擇相應 的平滑處理結果作為輸出信號。對于平滑漸變區域，選擇器30選擇平滑 漸變濾波器21的輸出，目的是對這一區域進行平滑強度高的平滑濾波， 有效去除塊效應；對于亮度階躍區域，選擇器30選擇亮度階躍濾波器22 的輸出，目的是對這一區域進行平滑強度低的平滑濾波，在去除塊效應 的同時保持圖像的細節；對于復雜紋理區域，選擇器30選擇原始解碼圖 像作為輸出，目的是不對這一區域實施平滑處理，有效保持圖像的細節 部分或高頻成分。另外，雖然實施方式一中平滑漸變檢測單元11通過計算相鄰像素的 亮度差，根據亮度差的絕對值大小和符號來判斷區域像素是否平滑漸變， 但是只要能有效判斷區域像素是否平滑漸變，即細節部分或高頻成分較 少，并且亮度的梯度方向一致，其他檢測方法也可以。此外，在實施方式一中亮度階躍檢測單元12通過計算區域一和區域 二的亮度均值之差來判斷區域是否具有亮度階躍特點，這里也可以直接 對區域一和區域二像素的亮度分別求和，然后再求差值來進行判斷，只 是判斷閾值要做相應的調整。另外，實施方式一中的平滑漸變檢測單元11和亮度階躍檢測單元12 的電路實現中都對其中的計算電路進行了復用，減小了硬件復雜度，但 是需要若干時鐘周期才能完成計算。在實現平滑漸變檢測和亮度階躍檢 測的計算方法時并不限于這種結構。例如可以將上面的計算電路的中間 值用寄存器存儲，從而形成流水線結構，提高系統的工作頻率。也可以 不對計算電路進行復用，用足夠的加法器減法器等直接計算各參數，使 得計算結果在一個時鐘周期內得出。根據以上結構，實施方式一對細節部分或高頻成分較少的塊邊界區 域實施強度高的平滑處理，對細節部分或高頻成分較多的塊邊界區域實 施強度低的平滑處理甚至不進行平滑處理，因此可以在保持圖像的細節 部分的同時，有效去除壓縮編碼圖像塊效應。圖6給出了與本發明的實施方式相對應的塊效應去除方法的流程圖。在第S01步接收基于塊壓縮的解碼圖像的一個塊邊界區域數據。接著在 第S02步判斷此塊邊界區域是否屬于平滑漸變類型，如果是，則到第S04 步使用平滑漸變濾波器濾波，即進行強平滑處理，然后到S06步輸出數 據，否則進入第S03步。在第S03步判斷此區域是否屬于亮度階躍類型， 當此區域被判斷為亮度階躍類型時，進入第S05步使用亮度階躍濾波器 濾波，即進行弱平滑處理，然后同樣到S06步輸出數據。如果此區域在 第S03步被判斷為非亮度階躍類型，那么區域歸類為復雜紋理類型，直接到第S06步輸出數據。S06步之后在第S07步判斷圖像數據是否處理 完畢，沒有則返回S01接收下一個要處理的塊邊界區域數據，處理完畢 則退出處理過程。本發明的另一實施方式與實施方式一的功能一樣，將解碼圖像的塊邊界區域分為三個類型平滑漸變類型、亮度階躍類型、復雜紋理類型，然后對不同類型的區域實施不同平滑強度的濾波處理。圖7是實施方式二的塊效應去除裝置結構框圖，其中與實施方式一相同的部分用了相同 的附圖標記，這里不在贅述。實施方式二與與實施方式一的不同之處在于濾波處理單元220。濾波處理單元220包括數據存儲器221，積和運算器222和系數存儲 器223:數據存儲器221用于存儲要處理的塊邊界區域數據，作為后面積和 運算器222的數據緩沖。系數存儲器223存儲三組濾波系數，第一組為[1/8, 1/8, 1/8, 2/8, 1/8, 1/8, 1/8]和[1/8, 1/8， 1/8， 2/8, 1/8， 1/8, 1/8];第二組濾波系數為[O, 1/16,4/16, 6/16, 4/16, 1/16， O]和[O, 0, 0, 1, 0, 0， O];第三組濾波系數為[O, 0, 0， 1, 0, 0， 0] 和[O, 0, 0, 1, 0, 0, 0]。系數存儲器223根據區域分類單元10給出的區域分 類信號選擇不同的系數輸出，平滑漸變區域對應第一組濾波系數，亮度 階躍區域對應第二組濾波系數，復雜紋理區域對應第三組濾波系數。因 此，在本發明實施方式二中系數存儲器223還實現了實施方式一中的選 擇器30的功能。積和運算器222讀取數據存儲器221的數據和系數存儲器223輸出 的系數進行積和運算，從而實現對圖像的濾波處理。其數據處理區域和實施方式一中介紹的第一濾波區域相同。積和運算器222實現的是7抽頭一維濾波器，濾波沿垂直塊邊界方向進行，和實施方式一中的平滑漸變濾波器21類似。假設兩個水平相鄰的塊中的一行數據為A7, A6, A5, A4,A3, A2， Al, AO, B0， Bl， B2， B3, B4， B5, B6, B7，其中塊邊界在A0和B0之間。積和運算器222將對其中的A1，A0,B0,B1進行修正，系數由系數存儲器223給出。例如當塊邊界區域為亮度階躍區域時，系數存儲器223輸出第二組濾波系數，積和運算器222使用其中的[O, 0, 0, 1, 0， 0， O]對Al，Bl進行修正，使用其中的[O, 1/16， 4/16， 6/16， 4/16, 1/16, O]對A0， B0進行修正。以A0為例，貝U力0'-0x爿3 +丄x + 1x^41十^x爿0 + lx 50 +丄乂51 +0x52 16 16 16 16 16而使用系數[O， 0, 0, 1, 0, 0, O]對Al, Bl進行修正實際上并沒有改變 Al， Bl的值，乂1' = ^1，別'=別。在塊邊界區域為平滑漸變區域或復雜紋理區域的情況下，積和運算 器222實施的操作也一樣。由三組濾波系數和上述積和運算器223的結 構可以知道，對于三種不同類型的塊邊界區域，實施方式二的處理結果 和實施方式一的處理結果是相同的。根據以上的說明，實施方式二對平滑漸變區域實施強度高的平滑處 理，對亮度階躍區域實施強度低的平滑處理，對復雜紋理區域不進行平 滑處理，因此在去除壓縮編碼圖像塊效應的同時，能有效保持圖像的細 節部分或高頻成分。另外，濾波處理單元也并不限于實施方式二中的結構，只要能夠根 據區域分類單元給出的分類信號，實現對不同的塊邊界區域實施強度不 同的平滑處理，其他的結構也是可以的。此外，對于塊效應去除裝置的實現方式，其并不限定于軟件實現， 也可以用硬件實現，例如芯片級實現，板級實現等。
權利要求
1、一種壓縮編碼圖像的塊效應去除裝置，其特征在于，它包括用于檢測解碼圖像信號信息，并進行塊邊界區域分類的區域分類單元，以及根據區域分類單元的輸出信號對解碼圖像信號進行塊邊界像素平滑濾波處理的濾波處理單元。
2、 根據權利要求1所述的壓縮編碼圖像的塊效應去除裝置，其特征在于，所述塊邊界區域的類型包括平滑漸變類型、亮度階躍類型和復雜 紋理類型，所述區域分類單元的輸出信號平滑漸變標記信號和亮度階躍 信號。
3、 根據權利要求2所述的壓縮編碼圖像的塊效應去除裝置，其特征 在于，所述區域分類單元包括用于將解碼圖像信號塊邊界的相鄰像素間 亮度變化小并且變化方向一致的區域標記為平滑漸變類型的平滑漸變檢 測單元，以及用于將解碼圖像信號塊邊界的二側區域的亮度變化大的區 域標記為亮度階躍類型的亮度階躍檢測單元；所述濾波處理單元包括數據存儲器、積和運算器和系數存儲器數 據存儲器用于用于存儲要處理的塊邊界區域信息，并作為后面積和運算 器數據緩沖，系數存儲器存儲平滑漸變、亮度階躍和復雜紋理三組濾波 系數，并根據區域分類單元給出的輸出信號選擇對應的濾波系數輸出，. 積和運算器讀取數據存儲器的數據和系數存儲器輸出的系數進行積和運 算，實現對圖像的濾波處理。
4、 根據權利要求2所述的壓縮編碼圖像的塊效應去除裝置，其特征 在于，所述區域分類單元包括用于將解碼圖像信號塊邊界的相鄰像素間亮度變化小并且變化方向一致的區域標記為平滑漸變類型的平滑漸變檢 測單元，以及用于將解碼圖像信號塊邊界的二側區域的亮度變化大的區 域標記為亮度階躍類型的亮度階躍檢測單元；所述濾波處理單元包括二個濾波器和一個選擇器，濾波器之一為平 滑度高的平滑漸變濾波器，另一個為平滑度低的亮度階躍濾波器，選擇 器根據區域分類單元的輸出信號選擇對應平滑強度的濾波器輸出或直接 將解碼圖像信號輸出。
5、 根據權利要求3或4所述的壓縮編碼圖像的塊效應去除裝置，其 特征在于，所述平滑漸變檢測單元包括用于存儲解碼圖像信號的塊邊界 區域數據的數據緩沖存儲器、二個平滑漸變檢測電路和一個與門，數據 緩沖存儲器將所述塊邊界區域數據平分為二個區域數據，二個區域數據 分別經過二個平滑漸變檢測電路后得到二個初始標記信號，二個初始標 記信號在經過一個與門形成平滑漸變標記信號。
6、 根據權利要求3或4所述的壓縮編碼圖像的塊效應去除裝置，其 特征在于，所述亮度階躍檢測單元包括一個用于存儲塊邊界區域數據的 數據緩沖存儲器，然后將所述塊邊界區域數據平分為二個區域數據，的 二個區域數據分別輸出到各自的累加計算電路得到各自的亮度和值，所 述累加計算電路包括寄存器和加法器，寄存器在求和時被初始化為零， 二個亮度和值在先后經過減法器、絕對值電路以及比較器形成亮度階躍 信號。
全文摘要
本發明公開了一種去除圖像壓縮過程中由于量化導致DCT系數丟失，解碼后的圖像在塊邊界處可能會產生塊效應的裝置。它包括區域分類單元、濾波處理單元和選擇器，首先通過區域分類單元對塊邊界區域檢測并標記為平滑漸變類型、亮度階躍類型和復雜紋理類型；然后選擇器根據區域分類單元的輸出信號選擇對應平滑強度的濾波器輸出或直接將解碼圖像信號輸出。本發明對不同類型的塊邊界區域進行不同強度平滑濾波，能夠有效地去除圖像中的塊效應，同時保持住圖像的細節部分或高頻成分；另外，本發明是非迭代的操作，整個處理過程能用整數運算和移位操作完成，能夠實時完成去除塊效應，而且硬件實現的復雜度低，去除效率更高、效果更好。
文檔編號H04N7/26GK101616324SQ20091004146
公開日2009年12月30日 申請日期2009年7月28日 優先權日2009年7月28日
發明者譚洪舟, 陸許明, 陳摯睿 申請人:譚洪舟