高效的dct域图像任意比率下采样方法

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1、第28卷第7期通　信　学　报Vol.28No.72007年7月JournalonCommunicationsJuly2007高效的DCT域图像任意比率下采样方法杜耀刚1,蔡安妮2（1.北京电子科技学院基础部，北京100070；2.北京邮电大学电信工程学院，北京100876）摘　要：提出了一种新DCT域任意比率的下采样方法,即直接找出输入个块与下采样输出的个的块的DCT系数关系式。实验结果表明：本方法的重构图像的峰值信噪比（PNSR）优于Park方法0.5dB，且有较低的计算复杂性，适用于任何基于DCT压缩的视频转码方案。关键词：DCT域;任

2、意下采样;峰值信噪比;转码中图分类号：TN919.8文献标识码：A文章编号：1000-436X(2007)07-0123-06EfficientmethodforDCT-domainimagearbitrarydownsamplingDUYao-gang1,CAIAn-ni2（1.FoundationDepartmentBeijingInstituteofElectronicScienceandTechnology,Beijing100070,China;2.SchoolofTelecommnicationEngineering,Beiji

3、ngUniversityofPosts&Telecommunications,Beijing100876,China)Abstract:AnovelapproachtoresizeImageswithm/nresizingratiointheDCTdomain,wasproposedwhichexpoitstherelationshipofDCTcoefficientsbetweeninputblocksandoutputblocks.Experimentalresultsconfirmthattheschemeperformsabout0

4、.5dBbetterthanPark’smethodintermsofPNSRofreconstructedimagewithacomparablecomputationalspeed.TheproposedmethodcanbeusedtoanyDCT-basedcompressedvideotranscodingapplications.Keywords:DCTdomain;arbitrarydown-sampling;peaksignaltonoiseratio;transcoding27第7期杜耀刚等：高效的DCT域图像任意比率下采

5、样方法·23·1　引言收稿日期：2006-05-25；修回日期：2007-03-30在许多多媒体应用中，人们常常希望同一视频内容能有不同空间分辨率的压缩版本，例如，希望相同的图像可以在不同带宽信道上，以不同的空间分辨率进行传输；又如浏览视频数据库时，希望可以先检索低分辨率图像，如果感兴趣，再浏览高分辨率的图像，等等。而从高分辨率的图像获得低分辨率的图像则需要进行下采样。压缩域上的空域下采样技术，与像素域下采样方法相比，可以有效地减少计算复杂性，同时可较好地保持原始图像的质量，因此越来越受到重视。基金项目：北京电子科技学院信息安全和保密重点实

6、验室基金资助项目（YZDJ0502）FoundationItem:BeijingElectronicScienceandTechnologyInstituteKeyLab.ofInformationSecurityandSecret(YZDJ0502)压缩域的图像下采样一般在DCT域上进行，DCT域下采样一般通过截取高频分量进行，而DCT域上采样通过在高频分量添零来实现。典型的DCT域2∶1下采样方法主要有（基本思想是将4个块变为一个8×8块）：Merhav提出的抗混叠虑波器（又称为双线性滤波器）[1]、Dugad等人提出的从每一个8×8块

7、上截取4×4低频率子块的方法[2]以及提出的能较好保持高频能量的准卷积下采样技术[3]。目前，DCT域上实现任意比率的下采样方法通常有3种。第一，用DCT域卷积[4，5]，先进第7期杜耀刚等：高效的DCT域图像任意比率下采样方法·23·行上采样，再进行下采样；第二，合并个8×8的块，得到一个8m×8m块，然后截取其8n×8n的低频分量，最后再按照文献[6]将拆分为个8×8的块；第三，将的块变为8×8的块[7]。上述方法由于需要大维数矩阵乘法而变的很复杂。为此，提出了一种方法：直接找出输入个块与下采样输出的个块的DCT系数关系式。以3:2为例

8、，从每一个24×24的宏块中截取16×16的低频分量，并将相应的各低频系数均乘以2/3,然后变为4个8×8的DCT系数矩阵,作为DCT域上的下采样结果，这种方法尽可能地保持了图像