視頻通信中的圖像處理技術研究

邵美云

摘要：文中首先概述了視頻通信中圖像處理技術，隨后比較深入性的分析了視頻通信中的圖像處理技術內容，在進行圖像恢復技術研究時，從兩方面著手，闡述了凸集投影方法、貝葉斯方法兩種方法;在進行圖像增強技術分析時，從環路濾波技術、后續濾波技術兩方面進行了分析，旨在提升視頻通信質量。

關鍵詞：視頻通信;圖像處理;凸集投影

中圖分類號：TP3 ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）13-0209-02

隨著互聯網科技的逐漸興起，人與人之間的交流和溝通已經不再受到距離和時間的限制，而視頻通信潮流的興起，也在一定程度上促進了通信效率的提升，但是，受到現有網絡傳輸信道帶寬的影響以及數據信息編碼率的限制，想要更好的實現通信數據實時傳輸，仍舊需要做好凸顯處理工作。現階段，國際上應用比較廣泛的圖像壓縮標準是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生塊效應。基于此，針對視頻通信中的圖像處理技術這一主題進行深入研究具有重要現實意義。

1圖像處理技術概述

隨著互聯網時代的來臨，計算機的應用范圍越來越廣泛，其能夠更好的對各種圖像數據進行編輯和處理，主要包括對圖像數字化、圖像復原、增強以及編碼和分割的處理[1]。在圖像處理技術中，主要包括以下幾種技術：其一，圖像增強技術，該項技術的應用，能夠實現圖像視覺效果的改善，是由多種技術匯集而成，包括對比度、噪音以及邊緣的增強處理基礎。在媒體應用中，不同的圖像處理軟件均加載該項技術的應用。其二，圖像恢復技術，此項技術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，通過對圖像在生成和傳輸以及存儲的過程中能夠有效避免失真情況出現，圖像恢復時，必須嚴格按照圖像所褪化的逆過程開展圖像恢復工作。

2視頻通信中的圖像處理技術研究

2.1圖像恢復技術

2.1.1凸集投影方法

在應用凸集投影方法進行視頻圖像傳輸時，能夠有效將視頻通信中的塊效應消除掉，對于圖像細節上的處理也比較有效[2]。通常情況下，會將高質量圖像假定為希爾伯特空間h中的某一元素，然后在此條件下進行圖像的壓縮以及傳輸工作，期間，圖像很大幾率會出現褪化問題，此時，對其進行視頻通信過程的建模處理，主要包括以下幾個步驟：（1）在希爾伯特空間中將先驗信息約束至不同的封閉凸集之中，然后利用計算機統計出與凸集相對應的投影算法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元素，該元素要求滿足高質圖像初始階段的視頻傳輸要求。（3）應用計算機進行投影算法的處理，按照一定順序分別面向約束凸集執行投影處理，投影時需要注意，需要實時對初始的高質量圖像調整，收斂后得到技術處理完成的恢復圖像。

另一方面，在應用凸集投影方法進行圖像恢復處理時，兩個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變換針對視頻通信圖像進行編碼之后，需要在量化間隔中將其進行量化處理，此時C1、P1（投影算子）就能夠充分將約束作用體現出來。

2.1.2貝葉斯方法

在視頻通信中，圖像恢復工作的開展，貝葉斯方法的應用頻率十分高，此種方法的應用主要是將恢復后的視頻通信圖像進行褪化處理，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，在進行圖像恢復時，設定Y為視頻通信所接收的低質量圖像，設定X為原始的高質量圖像，貝葉斯方法的應用，能夠通過如下公式對圖像進行目標優化：

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

在貝葉斯方法中，馬爾科夫隨機場是一種比較經典的呈現方式（如圖1所示）：

該種方法的應用，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聯信息反饋出來，從而促使圖像恢復技術的應用能夠更加精準的將圖像本質凸顯出來。一般而言，在馬爾科夫隨機場方法的應用過程中，其可以劃分為兩種方法分別是條件類和生產類，前種方法的應用能夠針對低質量圖像直接進行估計，從而得出高質量圖像。后一種方法在應用時需要嚴格遵守貝葉斯準則：

2.2圖像增強技術

2.2.1環路濾波技術

在進行視頻通信中的圖像增強處理時，環路濾波技術的應用，能夠在極大層面上提升視頻通信圖像傳輸質量。環路濾波技術是一種圖像編碼壓縮技術，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常會出現塊效應，在進行此類問題的解決時，環路濾波圖像增強處理技術的應用十分有效。具體而言，使用環路濾波技術時，需要進行對偶配置，配置的對象是圖像的編碼以及解碼兩端，期間必須確保對偶配置兩者的結構一致性[4]。在編碼器一端中，該項技術使用后，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。在解碼端上，環路濾波在相同結構的基礎上對視頻通信圖像信息傳輸細節進行了有效的豐富處理，從而進一步完成圖像的傳輸效果增強。另一方面，環路濾波方法的應用除開能夠將塊效應消除之外，對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后續濾波技術

與環路濾波技術應用相比較，后續濾波技術的應用在實現的方式上有很大的差異之處，后續濾波技術在應用過程中無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進行配置處理，此處理方式的執行，能夠更好的促使后續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在頻域中的重要表現形式，如果此時單純針對全圖進行低頻率波技術處理，也能夠將視頻通信圖像中的塊效應消除掉，但是對于圖像本身的增強卻具有較多的不利影響。在這一圖像技術應用基礎上，技術研發者就現有的視頻通信圖像增強進行了更多自適應濾波的探索工作。例如，在針對圖像中的不同區域的增強處理時，分別采用不同的濾波器進行濾波處理，借此更好的保留塊效應，同時也是為了能夠更加有效的將視頻通信期間更加詳細的圖像信息保留下來，此為對自適應濾波最好的解讀。

另一方面，在應用后續濾波技術進行視頻通信圖像增強處理時，比較常采用的轉化技術就是離散余弦變化，將圖像有效轉化至DCT域內，同時，充分將Walsh了利用起來，針對原始圖像進行轉化，技術轉化為4*4字塊形式的全新圖像，為了保證圖像的還原度，還需要針對圖像的顯示進行地域值的設定，實現圖像自動分割，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，分離流程執行之后，采用不同的后續濾波技術針對中間圖像的中間部位與邊緣部分分別開展濾波處理。此種后續濾波技術的使用，能夠在極大程度上避免視頻通信圖像數據信息的丟失，同時還能夠保障消除塊效應，最終得到更加完整的濾波圖像。

3 總結

綜上所述，伴隨著人們在視頻通信方面的需求越來越多，使得視頻通信的應用范圍也隨之拓寬。但受到現有信道的限制，使得視頻圖像在經過數據傳輸后很容易出現圖像內容的丟失或退化問題。針對這一問題進行解決時，文中主要從兩方面加以解決，分別采用了圖像恢復技術和圖像增強技術，兩種技術應用后，在能夠高度促進圖像效果恢復的同時，也更好的滿足了視頻通信用戶的實際需求，希望文中的部分研究觀點能夠為相關課題展開提供參考。

參考文獻：

[1] 覃運初，羅富貴，唐鳳仙.視頻圖像處理與傳輸技術的應用研究[J].湖南科技學院學報，2016，37（5）：92-94.

[2] 劉富起，冀保峰，李萬坤，等.基于四軸飛行器的遠程視頻圖像傳輸技術研究[J].山西電子技術，2017，14（2）：78-82.

[3] 葉群，余妹蘭，潘長珍，等.基于DSP技術的煤礦視頻監控圖像處理的研究[J].信息通信，2016，25（6）：44-45.

[4] 曾志華，馬小雨.FPGA及DSP技術下的實況視頻圖像處理多種算法探究[J].現代電子技術，2016，39（16）：88-90.

[5] 李博，劉雨杰，楊木.夜間視頻圖像處理技術在視頻偵查中的應用研究[J].信息系統工程，2017，37（9）：97-99.

【通聯編輯：代影】