視頻通信中的圖像處理技術探討

王生成 中國人民解放軍61579部隊

引言：信息技術的快速發展，促使視頻產品類型更具多樣化，其產品及應用也由標清向高清過渡，通過對視頻通信設備軟硬件的優化設計處理，使其具備了較強的運算和靈活的系統整合能力。所謂“視頻通信”是指通過信道網絡使身處不同地點的人們實現面對面的溝通與交流，但是從現階段的實際情況來看，視頻通信過程中易受到傳輸信道帶寬、誤碼率、丟包、擁塞等的影響，對視頻通信的圖像清晰度與圖像質量造成了一定的負面影響。針對視頻通信中存在的問題,對視頻通信中的圖像處理技術進行簡要的探討和分析。

1 圖像數字化處理技術

圖像數字化處理技術對視頻通信中的圖像處理而言，有著非常重要的作用，它通過取樣和量化將視頻通信中的圖像轉變為適用于計算機處理的數字信號，采用數字編碼技術對圖像進行逐點加工，并通過對圖像的所有像素進行運算，來劃分圖像之間的分割區域，然后再對圖像進行符號化的描述，構成一個新的處理系統，最終使視頻圖像轉化成數字圖像的數據信號，以利于信道網絡的處理和傳輸。因此，采用圖像數字化處理技術，滿足了圖像傳輸與存儲的要求，將圖像轉化為更適合人和機器分析的數字信號形式以及通信有效的技術處理，進而獲得高質的視頻通信圖像。

2.圖像壓縮技術

圖像壓縮技術是視頻通信中圖像處理技術極為重要的一個環節，視頻圖像處理過程中由于視頻圖像傳輸產生的數據量巨大，對于窄帶寬的信道及低速率網絡傳輸會引起失真或阻塞，阻礙了視頻通信的現實應用。為了能夠實現視頻圖像通信業務，工程技術人員通過研究找到了多種壓縮數據量的方法，圖像壓縮技術應運而生。一般而言，JPEG、MPEG4和HEVC等壓縮技術是當前圖像壓縮處理技術應用中最常使用的幾種，由于每種類型都獨具性能和優勢，在進行應用處理過程中，要根據視頻通信處理器的性能和系統的性能指標來選擇合適的技術方案，這樣才更利于視頻通信中的圖像處理技術水平的提高。例如，MPEG4的主要特征在于它采納了基于對象的編碼，以及基于模型的編碼，這是一種基于模型/對象的第二代壓縮編碼技術，它從輪廓、紋理思路出發緊扣圖像信息傳輸的本質，使視頻通信具有高度交互的能力。

3.圖像增強技術

由于視頻通信中傳輸圖像內容主要是以人為主，對圖像的使用也多為其他用戶，致使人們更加關注人臉的面部細節等圖像質量。圖像在傳遞過程中每個處理環節都有可能引起圖像質量變差，使圖像傳遞的信息無法被正常讀出和識別。電子科學技術的發展與進步，允許人們在視頻通信過程中采用相應的圖像增強處理技術，從而得到一種更加適合分析處理的圖像。圖像增強技術側重于視頻通信中圖像的平滑和視覺效果的提升，這里主要對空間域圖像平滑中的環路濾波和后續濾波加以闡述。環路濾波是在圖像的編碼和解碼端分別進行對偶配置，并使二者結構處于完全一致的狀態，環路濾波在編碼器端是通過減少圖像塊間的像素臺階來消除量化編碼帶來的圖像塊效應。而其在解碼端則是對損失的細節信息加以豐富，實現圖像質量的增強。后續濾波只需要在解碼端根據視頻通信中的圖像特點進行有效配置就可以了，這是一種自適應地濾波方法。

4 圖像恢復技術

圖像恢復技術則是將視頻通信中一系列低質圖像恢復成高質圖像，從而使圖像的分辨率有所提高，以增強圖像質量的圖像處理技術，視頻通信的過程中，可以利用多幀圖像來對視頻高質圖像加以恢復。一般而言，凸集投影方法和貝葉斯方法是其常用的兩種，二者都是對圖像細節方面的處理，但彼此又存在著一些差異性。首先來談凸集投影方法，它能夠在有效消除圖像塊效應的同時，較好地將圖像的細節保留，通常在凸集投影方法實施的過程中，常采用量化限制約束凸集C1和平滑限制約束C2這兩種約束凸集，對相應的投影算子P1起到約束作用，進而實現對圖像像素級別的濾波運算。其次是貝葉斯方法，這是一種圖像恢復的概率方法，致使找到恢復后的圖像使其退化后為原圖像的概率最高，通過引入隱含層，以進一步豐富圖像，深化圖像的表征程度。因此，圖像恢復技術是視頻通信中圖像處理技術的一種，對圖像處理起著一定的作用。

結論：綜上所述，視頻作為一個信息源，目前95%以上的視頻通信應用基于IP網絡，視頻通信過程中，人眼在圖像的細節分辨、運動分辨度以及對比度分辨上的感覺都有所局限，導致對圖像處理時引入的失真不太容易被察覺。本文對視頻通信中的圖像處理技術作了簡要的闡述，了解視頻通信中的幾個常見圖像處理技術。為滿足新時代人們對視頻通信的要求，科技人員仍在做出努力，以提高視頻通信中的圖像處理技術，使視頻通信的圖像質量和效率得到高效地保障。