任意比例视频图像放大算法的研究与实现.doc

任意比例视频图像放大算法的研究与实现 摘要随着多媒体信息技术的发展，针对视频信号的处理技术应运而生。其中实时缩放正是视频信号处理技术的关键。图像缩放，所用数学模型的优劣会直接影响用户观看图像的质量。在视频处理中，图像的缩放算法不仅影响视频质量，而且算法的处理速度也会影响视频流的显示，从而影响用户观看的连续性。针对视频信号对处理速度和精度的要求，采用只对亮度信号进行复杂处理的方法。分析图像边缘区域的特性，并通过数学推导，在边缘区域的插值中设计四个模板从而设计改进的视频缩放算法。实验结果表明，本设计的视频信号缩放算法在主观视觉上保持了图像纹理细节和边缘信息。客观评价中，本算法处理得到的图像高频分量丢失少，且保证较好的低频分量处理效果；平均峰值信噪比较双线性插值提高0.dB。 关键词：视频信号；图像处理；缩放；边缘 With the rapid development of multimedia information technology，video signals processing technology emerges at that time. Video’s real-time scaling is the key issue in video signals processing technology. For image scaling， the mathematical model affects the picture’s visual quality. In video processing，not only the scaling algorithm influences the video’s quality， but also the algorithm’s performance affects the display of the video so that influences the video playing smoothly.Due to the speed and precision demanded in video signal’s processing，only employ the proposed algorithm in Y channel signal. Under the analysis on the characteristic of the edge in imagefour scaling masks are deduced mathematically. This paper issues a lot of experiments on the infrastructure of the theoretical study，which show that the video signals scaling algorithm designed in this paper has obtained the better effectiveness than traditional algorithms. Our design keeps texture details in subjective vision，raises the PSNR 0.dB on average， and it has well performance in both high and low frequency component in spectrum at the same. This is satisfied with the designated target of the project. Key words: video signals; image processing; scaling; edge 绪论 1.1研究背景及意义 信息技术和互联网发展到今天，多媒体信息技术的应用范围日趋广泛，多媒体信息包括音频数据、图像和视频数据及文字数据。而人类获取的各种信息中，图像信息占有绝大部分，图像带给人们直观并具体的事物形象，这是声音、语言和文字不能比拟的为满足人类视觉和实现信息传输的需求，针对图像和视频信息的实时缩放技术在生活中起着不可忽略的作用 [1]。 为了满足不同终端用户对图像尺寸的需求，改变图像尺寸的缩放技术应运而生。 用图像缩放算法进行处理时，存在一对相悖的要素：图像处理速度和图像精度。一般情况下，要获得高速甚至实时的图像输出，只能采用相对的缩放算法；而要获得，只能牺牲速度，采用的算法。图像缩放算法研究趋势是能尽可能准确地、清晰地恢复出图像的边缘和细节要素实现无级缩放[2]。 1.2国内外研究现状 目前数字图像缩放有很多新兴的技术，例如基于小波的图像缩放技术，基于分形的图