专利名称：用于识别块效应的技术的制作方法
技术领域：
本文公开的主题总体上涉及用于识别和减少块效应(blocking artifacts)的技术。
背景技术：
对于视频序列的存储和传输采用视频压缩以提高存储效率并减小用来传送视频的带宽。流行的视频标准(例如MPEG和H.264)采用基于块的压缩技术来实现比特率的降低。在这种技术中，首先将视频的每个帧分区成固定大小的不相交块的集合。然后，应用高级压缩方案以减少对每个块进行编码的比特的数目。压缩的不想要的后果是在经解码的视频中存在可见的块效应。在一些情况下，视频序列的压缩量越大，块效应越强。去块效应(de-blocking)是后处理过程，其目的是减少或去除块效应并改进经解码的视频的视觉质量。一些现有去块效应技术假定:块具有已知大小(例如8x8像素)，和/或关于块效应的强度(strength)的信息以量化参数的形式从解码器可得。然而，在视频后处理中，块大小和/或量化参数不能总是从解码器可得。此外，块的大小可能不一定是固定的，并且可能取决于几个因素，包括:
所采用的编码方法(例如MPEG或H.264)。所采用的扫描方法(逐行或隔行)。应用于图像的缩放。在视频压缩中对运动补偿技术的使用，这导致块边界从其典型位置的移位。
因此，这种技术不能执行对包含非标准大小的块的图像或视频或者包含由于压缩视频序列中的运动补偿而移位的块的图像或视频的有效的去块效应。在一些情况下，可能存在残余块效应(blockiness)，其中，未检测到块效应，或者输出图像可能遭受由于在整个图像中应用平滑而引起的细节损失。在下列文章中描述了执行去块效应的各种技术:
Hoon Pack, Rin-Chul Kim, and Sang-Uk Lee, “On the POCS-based PostprocessingTechnique to Reduce the Blocking Artifacts in Transform Coded Images, ” IEEETransactions On Circuits And Systems For Video Technology, Vol.8, N0.3, June1998, pp.358 - 367。Amir Z.Averbuch, Alon Scholar, and David L.Donoho, “Deblocking ofBlock-Transform Compressed Images Using Weighted Sums of Symmetrically AlignedPixels, ” IEEE Transactions On Image Processing, Vol.14, N0.2, February 2005,pp.200 - 212。Shuanhu ffu, Hong Yan, and Zheng Tan, “An Efficient Wavelet-BasedDeblocking Algorithm for Highly Compressed Images, ” IEEE Transactions OnCircuits And Systems For Video Technology, Vol.11, N0.11, November 2001。
在附图中作为示例而非作为限制来示出本发明的实施例，并且在附图中相似的附图标记指代类似的单元。图1和2描绘了可以被用来检测平滑图像区域中的垂直块边缘的示例过程。图3和4描绘了可以被用来识别垂直和水平块边缘的潜在块边缘的示例系统。图5描绘了可以被用来执行隔行视频中的帧的去块效应的一个示例系统。图6描绘了根据一个实施例的一个不例系统。
具体实施例方式在整个本说明书中对“一个实施例”或“一个实施例”的引用意味着，结合该实施例描述的特定的特征、结构或特性被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个本说明书中各处出现短语“在一个实施例中”或“一个实施例”不一定都指代相同实施例。此外，所述特定的特征、结构或特性可以在一个或多个实施例中进行组合。各种实施例试图减少压缩图像和视频中的块效应。各种实施例估计每个图像中的块效应的位置和强度，并且试图在图像的平滑区域中的块与高细节的区域中的块之间进行区分。因此，可以在具有平滑或详细区域或者非均匀大小的块的压缩图像和视频中减小块效应，而同时保留输入的锐度水平。可以将由压缩导致的块效应建模为在水平或垂直方向上的真实阶跃边缘(step-edge)。通过搜索这种阶跃边缘来确定块效应的位置。因此，自然图像中的边缘(其几乎不是真实阶跃)可能未被该技术不正确地检测为块。然而，约束在于试图以高置信度检测到真实块效应。一旦已知所述效应的位置，就测量在每个位置处块效应的强度。块效应的强度可以被用来控制自 适应去块效应滤波器的参数或者以其他方式被使用。图1描绘了检测平滑图像区域中的垂直块边缘的一个示例过程。平滑图像区域可以是具有从一个块至下一块的图像中慢变化的区域。框102包括确定压缩图像的水平梯度。水平梯度可以被用来找到强度的突然改变，其中强度描述了像素的亮度。Y[m，n]是在像素坐标(m，n)处的亮度或强度值，其中m值沿-y轴增大并且η值沿+X轴增大。给定压缩图像Y[m, η],贝U可以如下确定Y[m, η]的水平梯度的绝对值:
权利要求
1.一种方法，包括: 在没有先前识别压缩图像的编码参数的情况下识别潜在块效应的位置； 确定所述压缩图像中的块效应的强度；以及 部分地基于所述位置和所述强度来将滤波应用于所述压缩图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述编码参数包括块大小和量化参数。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其中，识别潜在块效应的位置包括: 确定所述压缩图像中的所选像素的水平梯度； 确定所选像素的水平梯度是否足够不同于与所选像素的行相同的行中的其他像素的水平梯度； 确定长度是否超过阈值长度，其中所述长度是与所选像素的列相同的列中的相邻像素的长度，并且所述相邻像素具有足够不同的水平梯度；以及 响应于所述长度超过所述阈值长度，将所述相邻像素识别为潜在地具有块效应。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，确定所述像素的水平梯度是否足够不同于与所选像素的行相同的行中的其他像素的水平梯度包括: 确定所选像素的行中的像素的梯度平滑； 确定所述水平梯度与所述梯度平滑之比；以及 确定所述梯度与所述梯 度平滑之比是否大于阈值。
5.根据权利要求3所述的方法，还包括: 确定具有潜在地具有块效应的像素的列是否具有与像素的相邻列相比局部最大值数目的块效应； 确定在所述列中是否存在足够数目的块效应；以及 响应于所述列具有局部最大值数目的块效应和足够数目的块效应，将所述列识别为包括块效应。
6.根据权利要求3所述的方法，还包括: 确定具有潜在地具有块效应的像素的列是否具有与像素的相邻列相比、所述列中的块效应的数目与像素的数目的局部最大值比率； 确定所述列中的块效应的数目与像素的数目的比率是否足够大；以及 响应于所述列具有局部最大值和足够的比率，将所述列识别为包括块效应。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括: 确定所述压缩图像的帧中的每列的块效应的强度。
8.—种设备,包括: 块效应检测逻辑，所述块效应检测逻辑被配置成: 在没有接收到对与压缩图像相关联的编码参数的识别的情况下识别所述压缩图像中的潜在块效应的位置；以及 确定所述压缩图像中的块效应的强度；以及 双边滤波器，所述双边滤波器部分地基于块效应的所述位置和强度来将滤波应用于所述压缩图像。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述编码参数包括块大小和量化参数。
10.根据权利要求8和9中任一项所述的设备，其中，为了识别潜在块效应的位置，所述块效应检测逻辑: 确定所述压缩图像中的所选像素的水平梯度； 确定所选像素的水平梯度是否足够不同于与所选像素的行相同的行中的其他像素的水平梯度； 确定长度是否超过阈值长度，其中所述长度是与所选像素的列相同的列中的相邻像素的长度，并且所述相邻像素具有足够不同的水平梯度；以及 响应于所述长度超过所述阈值长度，将所述相邻像素识别为潜在地具有块效应。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，为了确定所选像素的水平梯度是否足够不同于与所选像素的行相同的行中的其他像素的水平梯度，所述块效应检测逻辑: 确定像素的行中的像素的梯度平滑； 确定所述水平梯度与所述梯度平滑之比；以及 确定所述水平梯度与所述梯度平滑之比是否大于阈值。
12.根据权利要求10所述的设备，其中，所述块效应检测逻辑还: 确定具有潜在地具有块效应的像素的列是否具有与像素的相邻列相比局部最大值数目的块效应； 确定在所述列中是否存在足够数目的块效应；以及 响应于所述列具有局部最大值数目的块效应和足够数目的块效应，将所述列识别为包括块效应。
13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述块效应检测逻辑还: 确定压缩图像的帧中的每列的块效应的强度；以及 确定压缩图像的帧中的每行的块效应的强度。
14.一种系统,包括: 至少一个天线； 无线电装置，所述无线电装置以通信方式耦合至所述至少一个天线；以及 计算机，所述计算机以通信方式耦合至所述无线电装置，所述计算机被配置成: 与先前识别与压缩图像相关联的编码参数无关地识别潜在块效应的位置； 确定所述压缩图像中的块效应的强度；以及 部分地基于块效应的所述位置和强度来将滤波应用于所述压缩图像。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述编码参数包括块大小和量化参数。
16.根据权利要求14和15中任一项所述的系统，其中，为了识别潜在块效应的位置，所述计算机: 确定所述压缩图像中的所选像素的水平梯度； 确定所选像素的水平梯度是否足够不同于与所选像素的行相同的行中的其他像素的水平梯度； 确定长度是否超过阈值长度，其中所述长度是与所选像素的列相同的列中的相邻像素的长度，并且所述相邻像素具有足够不同的水平梯度；以及 响应于所述长度超过所述阈值长度，将所述相邻像素识别为潜在地具有块效应。
17.根据权利要求16所 述的系统，其中，为了确定所选像素的水平梯度是否足够不同于相同行中的其他像素的水平梯度，所述计算机:确定像素的行中的像素的梯度平滑； 确定所述水平梯度与所述梯度平滑之比；以及 确定所述水平梯度与所述梯度平滑之比是否大于阈值。
18.根据权利要求14所述的系统，其中，所述计算机还被配置成: 确定具有潜在地具有块效应的像素的列是否具有与像素的相邻列相比局部最大值数目的块效应； 确定在所述列中是否存在足够数目的块效应；以及 响应于所述列具有局部最大值数目的块效应和足够数目的块效应，将所述列识别为包括块效应。
19.根据权利要求14所述的系统，其中，所述计算机还被配置成: 确定压缩图像的帧中的每列的块效应的强度；以及 确定压缩图像的帧中的每行的块效应的强度。
全文摘要
描述了可以被用来识别在垂直和水平方向上的块效应的技术。对于在垂直方向上的块效应，针对像素确定水平梯度。针对像素的行中的像素执行梯度平滑。确定水平梯度与梯度平滑之比。具有高于阈值的比率并且处于具有超过阈值长度的长度的分段中的任何像素被视为潜在地具有块效应。检查具有潜在地具有块效应的像素的每列，以确定列中的块效应的数目是否是局部最大值以及在列中是否存在足够数目的块效应。满足这两个条件的列被视为包括块效应。为了确定在水平方向上的块效应，使用与关于垂直方向所述的类似的技术，只是行和列被颠倒。
文档编号H04N7/26GK103119939SQ201180046956
公开日2013年5月22日 申请日期2011年8月3日 优先权日2010年8月20日
发明者N.A.阿赫贾, J.E.卡维德斯 申请人:英特尔公司