基于图像修复的图像编码技术

戚晓晶

（辽宁大连92124部队，大连 116023）

1 研究背景分析

1.1 图像编码技术概述

图像编码技术也叫作图像压缩技术。图像编码技术的诞生要得益于图像传输的相关需求。很多工作情况下，要求对于图像进行快速的传输和解码，但是如果图像本身信息量过大，会产生一定的困难。图像编码技术本身是在20世纪的六十年代诞生，并实现了迅速的发展。近半个世纪以来，由于科学技术的不断革新，计算机技术也得到了广泛的应用。图像编码技术本身对于社会生活和专业的图像领域都有比较重要的应用。基于计算机技术的发展，图像编码技术也得到了进一步的完善。现在图像编码技术已经展现出广阔的发展前景。在数字图像的表示过程当中，涉及大量的数据，但是数据之间具有高度的相关性。简单来说就是存在一些冗余信息，在对于图像的表现当中，去掉这些冗余信息不会对表达信息造成障碍，还能够尽量提高数据传输的速度，减少数据的储存空间。其冗余数据主要有空间冗余和视觉冗余、结构冗余等等方式。图像编码技术就是在冗余信息上进行相关处理的。通过对于这部分冗余信息处理，能够更快的传递信息，方便生产和生活。图像编码技术将是数字信号继续革新与发展的基础与核心之一。下面笔者将对于图像修复技术进行简要的概述。

1.2 图像修复技术概述

图像修复技术的诞生是因为人们对于已经破损或者信息缺失的图像有修复的要求。图像修复技术的难度就在于如何利用技术优势来进行恢复，让观察图像的人无法察觉到图像的缺失。当前针对图像修复技术，在国外研究是比较深入的，但是在国内属于初级阶段。图像修复实际上是将图像当中缺失的部分进行填补，由此让图像能够更加完整。图像恢复最初应用的领域是在艺术和绘画方面。尤其是在对于古代画作的恢复方面，是一种比较常见的技术，能够让古代画作更加完整。图像修复技术的核心在于根据现存的图像联想缺损的图像。图像修复工作的效果评定是偏向主观性的，是要符合人们的想象和视觉感受。随着图像修复技术在不同领域的应用，比如文物修复和图像压缩和视频通话等，图像修复技术逐渐受到国内学者的关注。

2 基于图像修复的图像编码技术分析

当前应用比较广泛的图像编码激素主要是依托图像修复技术发展起来的，其具有一定的实用性特征。利用图像编码技术，能够将图像当中的冗余部门进行去除。在整个过程当中，需要对于图像本身进行一个感性与理性的认识，才能够更好的进行下一步的编码工作。图像编码技术有两种，一种是有辅助信息的，一种是没有辅助信息。通常情况下，有辅助信息的系统在进行图像编码的时候除了要进行区域的分类之外，还需要对于图像的特征进行辨认和提取。提取出来的图像特征就作为辅助信息进行传递，让解码断能够根据传输过来的辅助信息更好的对图像进行恢复。对于没有辅助信息的图像编码技术来说，其传输的速度会更快，占有的存储空间也会更少。但是它有一个比较明显的缺点就是图像的质量不是非常高。

基于图像修复的图像编码技术，具体的流程首先要在编码端对于图像进行相关的分析，然后选取要丢弃的图块和要保留的图块，然后对于已经决定保留的图块进行编码，通过传输，将图像传输给接收端。接收端会对于接收的编码进行解读，利用图像修复技术逐渐恢复出缺失区域的图像，以此来完成对完整图像的接收。下面笔者将选取两个模块来具体分析。

2.1 块丢弃模块

在该模块当中，主要是选择保留块和丢弃块。选择保留块和丢弃块的原则主要是利用了人肉眼感知图像的规律和特点。比如人的肉眼在对图像进行观察的时候，会对图像的边缘比较敏感，所以图像的边缘就成为保留块。但是人眼对于亮度比较低的图块本身不敏感，所以可以将其作为丢弃块。

2.2 结语编/解码模块

对于块划分模块，对于需要丢弃的块进行下一步的分类，将丢弃块分成纹理信息块和结构信息块等，选择不同的图像修复方式。主要是考虑丢失块的8-邻域，如果在领域范围当中，出现一个块是结构信息块，那么这块丢失块就会被认为是结构信息块。具体的判定流程如下。首先要先引入一个粗糙度作为参考，对于一个对于一个shs大小的块，粗糙度就是丢失块邻域中局部极值的个数。粗糙度的范围在0和s2之间。如果一个像素的灰度值，既是所在行的极值，又是所在列的极值。那么该像素就是这个这块区域的局部极值；然后定义局部极值的门限n，若极值个数低于n，则认为该块属于包含结构信息的块，反之就是纹理信息块。

3 基于图像修复的图像编码技术发展前景分析

针对给予图像修复的图像编码技术，笔者认为，其发展前景是比较广阔的。我们想要深化图像编码技术的高效性和适应性，就需要立足于经典的编码技术进行相关的研究。经典的方法能够帮助我们把握图像编码技术的核心。其次也可以结合一些新的技术模式。比如可以采用神经网络的方法更新图像编码技术。但是利用神经网络的算法是否符合图像压缩和编码的要求还有待相关人员的发掘。

[1] 王学军，刘铁军.塔形矢量量化图像编码技术的研究与实现[J].长春邮电学院学报，1997（01）.