視頻通信中的圖像處理技術(shù)研究

邵美云

摘要：文中首先概述了視頻通信中圖像處理技術(shù)，隨后比較深入性的分析了視頻通信中的圖像處理技術(shù)內(nèi)容，在進(jìn)行圖像恢復(fù)技術(shù)研究時(shí)，從兩方面著手，闡述了凸集投影方法、貝葉斯方法兩種方法;在進(jìn)行圖像增強(qiáng)技術(shù)分析時(shí)，從環(huán)路濾波技術(shù)、后續(xù)濾波技術(shù)兩方面進(jìn)行了分析，旨在提升視頻通信質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：視頻通信;圖像處理;凸集投影

中圖分類號(hào)：TP3 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）13-0209-02

隨著互聯(lián)網(wǎng)科技的逐漸興起，人與人之間的交流和溝通已經(jīng)不再受到距離和時(shí)間的限制，而視頻通信潮流的興起，也在一定程度上促進(jìn)了通信效率的提升，但是，受到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)傳輸信道帶寬的影響以及數(shù)據(jù)信息編碼率的限制，想要更好的實(shí)現(xiàn)通信數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸，仍舊需要做好凸顯處理工作?，F(xiàn)階段，國(guó)際上應(yīng)用比較廣泛的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)是DCT變換（離散余弦變換）而成的圖像編碼方式，但在處理思想上，仍舊存在傳輸碼率較高期間產(chǎn)生塊效應(yīng)?；诖?，針對(duì)視頻通信中的圖像處理技術(shù)這一主題進(jìn)行深入研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

1圖像處理技術(shù)概述

隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來臨，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍越來越廣泛，其能夠更好的對(duì)各種圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯和處理，主要包括對(duì)圖像數(shù)字化、圖像復(fù)原、增強(qiáng)以及編碼和分割的處理[1]。在圖像處理技術(shù)中，主要包括以下幾種技術(shù)：其一，圖像增強(qiáng)技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像視覺效果的改善，是由多種技術(shù)匯集而成，包括對(duì)比度、噪音以及邊緣的增強(qiáng)處理基礎(chǔ)。在媒體應(yīng)用中，不同的圖像處理軟件均加載該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用。其二，圖像恢復(fù)技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)的使用是為了能夠保障視頻圖像在傳輸過程中能夠最大程度保留原本像素，通過對(duì)圖像在生成和傳輸以及存儲(chǔ)的過程中能夠有效避免失真情況出現(xiàn)，圖像恢復(fù)時(shí)，必須嚴(yán)格按照?qǐng)D像所褪化的逆過程開展圖像恢復(fù)工作。

2視頻通信中的圖像處理技術(shù)研究

2.1圖像恢復(fù)技術(shù)

2.1.1凸集投影方法

在應(yīng)用凸集投影方法進(jìn)行視頻圖像傳輸時(shí)，能夠有效將視頻通信中的塊效應(yīng)消除掉，對(duì)于圖像細(xì)節(jié)上的處理也比較有效[2]。通常情況下，會(huì)將高質(zhì)量圖像假定為希爾伯特空間h中的某一元素，然后在此條件下進(jìn)行圖像的壓縮以及傳輸工作，期間，圖像很大幾率會(huì)出現(xiàn)褪化問題，此時(shí)，對(duì)其進(jìn)行視頻通信過程的建模處理，主要包括以下幾個(gè)步驟：（1）在希爾伯特空間中將先驗(yàn)信息約束至不同的封閉凸集之中，然后利用計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)出與凸集相對(duì)應(yīng)的投影算法P。（2）得出上一步驟中的褪化的圖像約束凸集之后，在希爾伯特空間中選取一個(gè)元素，該元素要求滿足高質(zhì)圖像初始階段的視頻傳輸要求。（3）應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行投影算法的處理，按照一定順序分別面向約束凸集執(zhí)行投影處理，投影時(shí)需要注意，需要實(shí)時(shí)對(duì)初始的高質(zhì)量圖像調(diào)整，收斂后得到技術(shù)處理完成的恢復(fù)圖像。

另一方面，在應(yīng)用凸集投影方法進(jìn)行圖像恢復(fù)處理時(shí)，兩個(gè)比較常用的約束凸集就是C1（量化限制約束凸集）和C2（平滑限制約束凸集），在視頻通信中，利用DCT變換針對(duì)視頻通信圖像進(jìn)行編碼之后，需要在量化間隔中將其進(jìn)行量化處理，此時(shí)C1、P1（投影算子）就能夠充分將約束作用體現(xiàn)出來。

2.1.2貝葉斯方法

在視頻通信中，圖像恢復(fù)工作的開展，貝葉斯方法的應(yīng)用頻率十分高，此種方法的應(yīng)用主要是將恢復(fù)后的視頻通信圖像進(jìn)行褪化處理，通過處理后最大概率得出原圖像，換言之，貝葉斯方法是一種概率方法[3]。具體而言，在進(jìn)行圖像恢復(fù)時(shí)，設(shè)定Y為視頻通信所接收的低質(zhì)量圖像，設(shè)定X為原始的高質(zhì)量圖像，貝葉斯方法的應(yīng)用，能夠通過如下公式對(duì)圖像進(jìn)行目標(biāo)優(yōu)化：

在公式中，Y=D（X），其中，D指代的是視頻通信中的原始高質(zhì)量圖像在褪化過程中的變化過程。貝葉斯方法的應(yīng)用，在得出最大概率的原始高質(zhì)圖像時(shí)，在褪化低質(zhì)量圖像的基礎(chǔ)上充分利用最大后驗(yàn)概率估計(jì)，期間也將視頻通信圖像的先驗(yàn)信息以及分布模型進(jìn)行了綜合性的考量，最終促使圖像得到了有效的恢復(fù)技術(shù)處理。

在貝葉斯方法中，馬爾科夫隨機(jī)場(chǎng)是一種比較經(jīng)典的呈現(xiàn)方式（如圖1所示）：

該種方法的應(yīng)用，能夠在極大程度上將視頻通信圖像的整體與局部之間的關(guān)聯(lián)信息反饋出來，從而促使圖像恢復(fù)技術(shù)的應(yīng)用能夠更加精準(zhǔn)的將圖像本質(zhì)凸顯出來。一般而言，在馬爾科夫隨機(jī)場(chǎng)方法的應(yīng)用過程中，其可以劃分為兩種方法分別是條件類和生產(chǎn)類，前種方法的應(yīng)用能夠針對(duì)低質(zhì)量圖像直接進(jìn)行估計(jì)，從而得出高質(zhì)量圖像。后一種方法在應(yīng)用時(shí)需要嚴(yán)格遵守貝葉斯準(zhǔn)則：

2.2圖像增強(qiáng)技術(shù)

2.2.1環(huán)路濾波技術(shù)

在進(jìn)行視頻通信中的圖像增強(qiáng)處理時(shí)，環(huán)路濾波技術(shù)的應(yīng)用，能夠在極大層面上提升視頻通信圖像傳輸質(zhì)量。環(huán)路濾波技術(shù)是一種圖像編碼壓縮技術(shù)，其比較常用的編碼方式為：

受到編碼方式不同的影響，視頻通信期間圖像傳輸過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)塊效應(yīng)，在進(jìn)行此類問題的解決時(shí)，環(huán)路濾波圖像增強(qiáng)處理技術(shù)的應(yīng)用十分有效。具體而言，使用環(huán)路濾波技術(shù)時(shí)，需要進(jìn)行對(duì)偶配置，配置的對(duì)象是圖像的編碼以及解碼兩端，期間必須確保對(duì)偶配置兩者的結(jié)構(gòu)一致性[4]。在編碼器一端中，該項(xiàng)技術(shù)使用后，能夠保障濾波前后視頻通信能量不變，并且減少像素圖塊問題出現(xiàn)。在解碼端上，環(huán)路濾波在相同結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上對(duì)視頻通信圖像信息傳輸細(xì)節(jié)進(jìn)行了有效的豐富處理，從而進(jìn)一步完成圖像的傳輸效果增強(qiáng)。另一方面，環(huán)路濾波方法的應(yīng)用除開能夠?qū)K效應(yīng)消除之外，對(duì)于圖像邊緣位置的信息保留也起到了十分有效的保留效果，促使視頻通信過程中的圖像保留更為完整。

2.2.2后續(xù)濾波技術(shù)

與環(huán)路濾波技術(shù)應(yīng)用相比較，后續(xù)濾波技術(shù)的應(yīng)用在實(shí)現(xiàn)的方式上有很大的差異之處，后續(xù)濾波技術(shù)在應(yīng)用過程中無(wú)需將配置工作開展于編碼工作中，而是直接按照視頻通信圖像的解碼端的特點(diǎn)進(jìn)行配置處理，此處理方式的執(zhí)行，能夠更好的促使后續(xù)濾波配置工作更具便捷性[5]。另一方面，由于高頻噪聲是圖像塊效應(yīng)在頻域中的重要表現(xiàn)形式，如果此時(shí)單純針對(duì)全圖進(jìn)行低頻率波技術(shù)處理，也能夠?qū)⒁曨l通信圖像中的塊效應(yīng)消除掉，但是對(duì)于圖像本身的增強(qiáng)卻具有較多的不利影響。在這一圖像技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)上，技術(shù)研發(fā)者就現(xiàn)有的視頻通信圖像增強(qiáng)進(jìn)行了更多自適應(yīng)濾波的探索工作。例如，在針對(duì)圖像中的不同區(qū)域的增強(qiáng)處理時(shí)，分別采用不同的濾波器進(jìn)行濾波處理，借此更好的保留塊效應(yīng)，同時(shí)也是為了能夠更加有效的將視頻通信期間更加詳細(xì)的圖像信息保留下來，此為對(duì)自適應(yīng)濾波最好的解讀。

另一方面，在應(yīng)用后續(xù)濾波技術(shù)進(jìn)行視頻通信圖像增強(qiáng)處理時(shí)，比較常采用的轉(zhuǎn)化技術(shù)就是離散余弦變化，將圖像有效轉(zhuǎn)化至DCT域內(nèi)，同時(shí)，充分將Walsh了利用起來，針對(duì)原始圖像進(jìn)行轉(zhuǎn)化，技術(shù)轉(zhuǎn)化為4*4字塊形式的全新圖像，為了保證圖像的還原度，還需要針對(duì)圖像的顯示進(jìn)行地域值的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)圖像自動(dòng)分割，促使視頻通信圖像的中間部位與邊緣部位自主完成分離流程，分離流程執(zhí)行之后，采用不同的后續(xù)濾波技術(shù)針對(duì)中間圖像的中間部位與邊緣部分分別開展濾波處理。此種后續(xù)濾波技術(shù)的使用，能夠在極大程度上避免視頻通信圖像數(shù)據(jù)信息的丟失，同時(shí)還能夠保障消除塊效應(yīng)，最終得到更加完整的濾波圖像。

3 總結(jié)

綜上所述，伴隨著人們?cè)谝曨l通信方面的需求越來越多，使得視頻通信的應(yīng)用范圍也隨之拓寬。但受到現(xiàn)有信道的限制，使得視頻圖像在經(jīng)過數(shù)據(jù)傳輸后很容易出現(xiàn)圖像內(nèi)容的丟失或退化問題。針對(duì)這一問題進(jìn)行解決時(shí)，文中主要從兩方面加以解決，分別采用了圖像恢復(fù)技術(shù)和圖像增強(qiáng)技術(shù)，兩種技術(shù)應(yīng)用后，在能夠高度促進(jìn)圖像效果恢復(fù)的同時(shí)，也更好的滿足了視頻通信用戶的實(shí)際需求，希望文中的部分研究觀點(diǎn)能夠?yàn)橄嚓P(guān)課題展開提供參考。

參考文獻(xiàn)：

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