专利名称：一种重叠变换后置滤波器的构造方法
技术领域：
本发明属于图像子带去噪技术领域。具体涉及一种重叠变换后置滤波器的构造方法。
背景技术：
变换编码方法广泛应用于图像和视频编码标准中，如静止图像压缩标准JPEG和视频编码标准MPEG。这些方法是基于离散余弦变换(DCT)的，它们有相同的变换过程首先将原始图像分成许多小的模块，DCT对分块后的图像进行变换，变换后的系数被量化，接着通过熵编码器进行熵编码，然后被传输。在接收端，对接收的数据进行解码重构，解码过程是和发送端的编码相对应，IDCT用于量化后的系数，得到近似于原始图像的重构图像。由于DCT是一种分块编码方法，相邻模块的边界信息在处理过程中是相互独立的，故在低码率时，有很明显的方块效应，影响重构图像质量。因此，许多技术用于消除方块效应提高编码质量，重叠变换就是其中一种。重叠变换可看作是在DCT编码的基础上加上前置滤波器和后置滤波器，利用相邻块的数据，可以很好地去除方块效应。很多学者致力于重叠变换的研究=Malvar提出频域双正交重叠变换(H. S. Malvar, ^Biorthogonal and nonuniform lapped transforms fortransform coding with reduced blocking and ringing artifacts,，’IEEE Transactionson Signal Processing, vol. 46, no. 4, pp. 1043-1053,1998),确保能完全消除方块效应；Tran将频域重叠变换扩展到时域重叠变换(T. D. Tran, J. Liang, and C. J. Tu, “Lappedtransform via time-domain pre-and post-filtering,，，IEEE Transactions on SignalProcessing, vol. 51, no. 6，pp. 557-1571，2003)，在 DCT 之前和 IDCT 之后分别加上前置滤波器组和后置滤波器组，即通过对信号在时域上进行预处理和后处理以达到重叠变换的效果。时域重叠变换可更好地利用已经存在的框架,如JPEG来进行重叠变换。重叠变换虽可去除分块变换产生的方块效应，但对于信号在传输过程中由信道产生的加性噪声却无法去除。从滤波器的观点来看，前面介绍的重叠变换可以等价于临界采样滤波器。由于过采样滤波器比临界采样滤波器在设计自由度、降噪性能上更具有优越性，因此，Gan用过采样滤波器代替了 Tran算法中的临界采样滤器，提出了基于时域的过采样重叠变换(L Gan, and K. K. Ma, ^Time-Domain Oversampled Lapped Transform Theory,Structure, and Application in Image Coding,，，IEEE Trans. Signal Processing,vol. 52，no. 2，pp. 2762-2775，2004)。但这种提出的重叠变换只是消除了 DCT变换带来的方块效应，而未考虑传输过程中信道噪声对信号的影响。
发明内容
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的提供一种重构图像无方块效应、峰值信噪比最大和图像子带去噪性能好的重叠变换后置滤波器的构造方法。为完成上述任务，本发明先将本方法中所涉及的标记统一说明如下、
N表示传输的信道数,N = 2n为偶数，n为自然数;M表示抽取数；「x"|表示实数x的上限；l_x」表示实数X的下限；上标-I表示矩阵的逆；上标T表示矩阵的转置；Im表示m阶单位矩阵Jm表示m阶单位矩阵的反转矩阵；diag()表示对角矩阵p—1表示一个单位延时；
W2m表示蝶形结构
权利要求
1 .一种重叠变换后置滤波器的构造方法，其特征在于先将本方法中所涉及的标记统一说明如下 N表示传输的信道数,N = 2n为偶数，n为自然数;M表示抽取数；「x"|表示实数x的上限；l_x」表示实数x的下限；上标-I表示矩阵的逆；上标T表示矩阵的转置；Im表示m阶单位矩阵Jm表示m阶单位矩阵的反转矩阵；diag()表示对角矩阵；z-l表示一个单位延时； W2m表示蝶形结构，W _ Im Jm W2m+1表示蝶形结构，
2.根据权利要求I所述的重叠变换后置滤波器的构造方法，其特征在于所述的误差信号e(n)的功率谱范数为
3.根据权利要求I所述的重叠变换后置滤波器的构造方法，其特征在于所述的Y为nXn的可逆矩阵，该可逆矩阵由下述公式求得
全文摘要
本发明涉及一种重叠变换后置滤波器的构造方法。其技术方案是首先已知子带噪声的功率谱密度矩阵S，根据已知的重叠变换分析端多相分量E(z)，确定一种后置滤波器的综合端多相分量R(z)；然后由后置滤波器对原始图像x(n)进行重构，得到重构图像，重构图像满足误差信号e(n)的功率谱范数最小。本发明以重构的误差信号e(n)的功率谱范数最小作为设计依据，构造了一种重叠变换后置滤波器，故重构图像无方块效应且峰值信噪比最大，图像子带去噪效果最优。
文档编号H04N7/26GK102665076SQ20121013199
公开日2012年9月12日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者柴利, 潘昱, 盛玉霞 申请人:武汉科技大学