專利名稱：用于識別塊效應的技術的制作方法
技術領域：
本文公開的主題總體上涉及用于識別和減少塊效應(blocking artifacts)的技術。
背景技術：
對于視頻序列的存儲和傳輸采用視頻壓縮以提高存儲效率并減小用來傳送視頻的帶寬。流行的視頻標準(例如MPEG和H.264)采用基于塊的壓縮技術來實現比特率的降低。在這種技術中，首先將視頻的每個幀分區(qū)成固定大小的不相交塊的集合。然后，應用高級壓縮方案以減少對每個塊進行編碼的比特的數目。壓縮的不想要的后果是在經解碼的視頻中存在可見的塊效應。在一些情況下，視頻序列的壓縮量越大，塊效應越強。去塊效應(de-blocking)是后處理過程，其目的是減少或去除塊效應并改進經解碼的視頻的視覺質量。一些現有去塊效應技術假定:塊具有已知大小(例如8x8像素)，和/或關于塊效應的強度(strength)的信息以量化參數的形式從解碼器可得。然而，在視頻后處理中，塊大小和/或量化參數不能總是從解碼器可得。此外，塊的大小可能不一定是固定的，并且可能取決于幾個因素，包括:
所采用的編碼方法(例如MPEG或H.264)。所采用的掃描方法(逐行或隔行)。應用于圖像的縮放。在視頻壓縮中對運動補償技術的使用，這導致塊邊界從其典型位置的移位。

因此，這種技術不能執(zhí)行對包含非標準大小的塊的圖像或視頻或者包含由于壓縮視頻序列中的運動補償而移位的塊的圖像或視頻的有效的去塊效應。在一些情況下，可能存在殘余塊效應(blockiness)，其中，未檢測到塊效應，或者輸出圖像可能遭受由于在整個圖像中應用平滑而引起的細節(jié)損失。在下列文章中描述了執(zhí)行去塊效應的各種技術:
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。


在附圖中作為示例而非作為限制來示出本發(fā)明的實施例，并且在附圖中相似的附圖標記指代類似的單元。圖1和2描繪了可以被用來檢測平滑圖像區(qū)域中的垂直塊邊緣的示例過程。圖3和4描繪了可以被用來識別垂直和水平塊邊緣的潛在塊邊緣的示例系統(tǒng)。圖5描繪了可以被用來執(zhí)行隔行視頻中的幀的去塊效應的一個示例系統(tǒng)。圖6描繪了根據一個實施例的一個不例系統(tǒng)。
具體實施例方式在整個本說明書中對“一個實施例”或“一個實施例”的引用意味著，結合該實施例描述的特定的特征、結構或特性被包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。因此，在整個本說明書中各處出現短語“在一個實施例中”或“一個實施例”不一定都指代相同實施例。此外，所述特定的特征、結構或特性可以在一個或多個實施例中進行組合。各種實施例試圖減少壓縮圖像和視頻中的塊效應。各種實施例估計每個圖像中的塊效應的位置和強度，并且試圖在圖像的平滑區(qū)域中的塊與高細節(jié)的區(qū)域中的塊之間進行區(qū)分。因此，可以在具有平滑或詳細區(qū)域或者非均勻大小的塊的壓縮圖像和視頻中減小塊效應，而同時保留輸入的銳度水平。可以將由壓縮導致的塊效應建模為在水平或垂直方向上的真實階躍邊緣(step-edge)。通過搜索這種階躍邊緣來確定塊效應的位置。因此，自然圖像中的邊緣(其幾乎不是真實階躍)可能未被該技術不正確地檢測為塊。然而，約束在于試圖以高置信度檢測到真實塊效應。一旦已知所述效應的位置，就測量在每個位置處塊效應的強度。塊效應的強度可以被用來控制自 適應去塊效應濾波器的參數或者以其他方式被使用。圖1描繪了檢測平滑圖像區(qū)域中的垂直塊邊緣的一個示例過程。平滑圖像區(qū)域可以是具有從一個塊至下一塊的圖像中慢變化的區(qū)域?？?02包括確定壓縮圖像的水平梯度。水平梯度可以被用來找到強度的突然改變，其中強度描述了像素的亮度。Y[m，n]是在像素坐標(m，n)處的亮度或強度值，其中m值沿-y軸增大并且η值沿+X軸增大。給定壓縮圖像Y[m, η],貝U可以如下確定Y[m, η]的水平梯度的絕對值:
權利要求
1.一種方法，包括: 在沒有先前識別壓縮圖像的編碼參數的情況下識別潛在塊效應的位置； 確定所述壓縮圖像中的塊效應的強度；以及 部分地基于所述位置和所述強度來將濾波應用于所述壓縮圖像。
2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述編碼參數包括塊大小和量化參數。
3.根據權利要求1和2中任一項所述的方法，其中，識別潛在塊效應的位置包括: 確定所述壓縮圖像中的所選像素的水平梯度； 確定所選像素的水平梯度是否足夠不同于與所選像素的行相同的行中的其他像素的水平梯度； 確定長度是否超過閾值長度，其中所述長度是與所選像素的列相同的列中的相鄰像素的長度，并且所述相鄰像素具有足夠不同的水平梯度；以及 響應于所述長度超過所述閾值長度，將所述相鄰像素識別為潛在地具有塊效應。
4.根據權利要求3所述的方法，其中，確定所述像素的水平梯度是否足夠不同于與所選像素的行相同的行中的其他像素的水平梯度包括: 確定所選像素的行中的像素的梯度平滑； 確定所述水平梯度與所述梯度平滑之比；以及 確定所述梯度與所述梯 度平滑之比是否大于閾值。
5.根據權利要求3所述的方法，還包括: 確定具有潛在地具有塊效應的像素的列是否具有與像素的相鄰列相比局部最大值數目的塊效應； 確定在所述列中是否存在足夠數目的塊效應；以及 響應于所述列具有局部最大值數目的塊效應和足夠數目的塊效應，將所述列識別為包括塊效應。
6.根據權利要求3所述的方法，還包括: 確定具有潛在地具有塊效應的像素的列是否具有與像素的相鄰列相比、所述列中的塊效應的數目與像素的數目的局部最大值比率； 確定所述列中的塊效應的數目與像素的數目的比率是否足夠大；以及 響應于所述列具有局部最大值和足夠的比率，將所述列識別為包括塊效應。
7.根據權利要求6所述的方法，還包括: 確定所述壓縮圖像的幀中的每列的塊效應的強度。
8.—種設備,包括: 塊效應檢測邏輯，所述塊效應檢測邏輯被配置成: 在沒有接收到對與壓縮圖像相關聯的編碼參數的識別的情況下識別所述壓縮圖像中的潛在塊效應的位置；以及 確定所述壓縮圖像中的塊效應的強度；以及 雙邊濾波器，所述雙邊濾波器部分地基于塊效應的所述位置和強度來將濾波應用于所述壓縮圖像。
9.根據權利要求8所述的設備，其中，所述編碼參數包括塊大小和量化參數。
10.根據權利要求8和9中任一項所述的設備，其中，為了識別潛在塊效應的位置，所述塊效應檢測邏輯: 確定所述壓縮圖像中的所選像素的水平梯度； 確定所選像素的水平梯度是否足夠不同于與所選像素的行相同的行中的其他像素的水平梯度； 確定長度是否超過閾值長度，其中所述長度是與所選像素的列相同的列中的相鄰像素的長度，并且所述相鄰像素具有足夠不同的水平梯度；以及 響應于所述長度超過所述閾值長度，將所述相鄰像素識別為潛在地具有塊效應。
11.根據權利要求10所述的設備，其中，為了確定所選像素的水平梯度是否足夠不同于與所選像素的行相同的行中的其他像素的水平梯度，所述塊效應檢測邏輯: 確定像素的行中的像素的梯度平滑； 確定所述水平梯度與所述梯度平滑之比；以及 確定所述水平梯度與所述梯度平滑之比是否大于閾值。
12.根據權利要求10所述的設備，其中，所述塊效應檢測邏輯還: 確定具有潛在地具有塊效應的像素的列是否具有與像素的相鄰列相比局部最大值數目的塊效應； 確定在所述列中是否存在足夠數目的塊效應；以及 響應于所述列具有局部最大值數目的塊效應和足夠數目的塊效應，將所述列識別為包括塊效應。
13.根據權利要求12所述的設備，其中，所述塊效應檢測邏輯還: 確定壓縮圖像的幀中的每列的塊效應的強度；以及 確定壓縮圖像的幀中的每行的塊效應的強度。
14.一種系統(tǒng),包括: 至少一個天線； 無線電裝置，所述無線電裝置以通信方式耦合至所述至少一個天線；以及 計算機，所述計算機以通信方式耦合至所述無線電裝置，所述計算機被配置成: 與先前識別與壓縮圖像相關聯的編碼參數無關地識別潛在塊效應的位置； 確定所述壓縮圖像中的塊效應的強度；以及 部分地基于塊效應的所述位置和強度來將濾波應用于所述壓縮圖像。
15.根據權利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述編碼參數包括塊大小和量化參數。
16.根據權利要求14和15中任一項所述的系統(tǒng)，其中，為了識別潛在塊效應的位置，所述計算機: 確定所述壓縮圖像中的所選像素的水平梯度； 確定所選像素的水平梯度是否足夠不同于與所選像素的行相同的行中的其他像素的水平梯度； 確定長度是否超過閾值長度，其中所述長度是與所選像素的列相同的列中的相鄰像素的長度，并且所述相鄰像素具有足夠不同的水平梯度；以及 響應于所述長度超過所述閾值長度，將所述相鄰像素識別為潛在地具有塊效應。
17.根據權利要求16所 述的系統(tǒng)，其中，為了確定所選像素的水平梯度是否足夠不同于相同行中的其他像素的水平梯度，所述計算機:確定像素的行中的像素的梯度平滑； 確定所述水平梯度與所述梯度平滑之比；以及 確定所述水平梯度與所述梯度平滑之比是否大于閾值。
18.根據權利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述計算機還被配置成: 確定具有潛在地具有塊效應的像素的列是否具有與像素的相鄰列相比局部最大值數目的塊效應； 確定在所述列中是否存在足夠數目的塊效應；以及 響應于所述列具有局部最大值數目的塊效應和足夠數目的塊效應，將所述列識別為包括塊效應。
19.根據權利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述計算機還被配置成: 確定壓縮圖像的幀中的每列的塊效應的強度；以及 確定壓縮圖像的幀中的每行的塊效應的強度。
全文摘要
描述了可以被用來識別在垂直和水平方向上的塊效應的技術。對于在垂直方向上的塊效應，針對像素確定水平梯度。針對像素的行中的像素執(zhí)行梯度平滑。確定水平梯度與梯度平滑之比。具有高于閾值的比率并且處于具有超過閾值長度的長度的分段中的任何像素被視為潛在地具有塊效應。檢查具有潛在地具有塊效應的像素的每列，以確定列中的塊效應的數目是否是局部最大值以及在列中是否存在足夠數目的塊效應。滿足這兩個條件的列被視為包括塊效應。為了確定在水平方向上的塊效應，使用與關于垂直方向所述的類似的技術，只是行和列被顛倒。
文檔編號H04N7/26GK103119939SQ201180046956
公開日2013年5月22日 申請日期2011年8月3日 優(yōu)先權日2010年8月20日
發(fā)明者N.A.阿赫賈, J.E.卡維德斯 申請人:英特爾公司