CN101605257A - 一种块效应分析方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种块效应分析方法，包括以下步骤：输入解码后的图像；计算像素块之间边界处的亮度差；运用块效应可见度函数，对所述像素块边界处亮度差进行处理；运用韦伯－费克内定律，计算人类视觉系统对可见块效应的主观感觉；综合所述图像中所有边界处的块效应，得到整幅所述图像的块效应评价分析结果。本发明提供一种块效应分析方法和系统，能够准确地实现块效应评价，使结果更加符合人眼的主观感受。

Description

一种块效应分析方法及系统

技术领域

本发明涉及图像质量分析领域，特别涉及一种块效应分析方法及系统。

背景技术

现有基于分块的离散余弦变换(BDCT)，由于具有压缩效率高，计算复杂度低，易于实现等优点，而被当前大多数的国际图像、视频压缩标准采用为核心的压缩算法，例如JPEG、MPEG、H.261、H.263等图片标准。

BDCT利用图像像素在局部空间上关联的性质，将图像分成8×8大小的像素块，使用离散余弦变换把每个块从空间域变换到频率域，并量化BDCT系数。由于这些像素块是分别编码的，邻接块间的相关性会被忽略，导致在解码图像中像素块的边界出现了不连续的现象，这种现象被称为块效应。具体地说，若某两个像素块之间像素值是平滑变化的，但在低比特率压缩的情况下，粗糙的量化会使它们分别落入不同的量化区间，在解码图中就会呈现阶梯状。

目前常用的图像块效应评价方法主要分为全参考评价体系(FR，Full-Reference)和无参考评价体系(NR，No-Reference)。

全参考评价体系中的典型方法是峰值信噪比(PSNR，Peak Signal-to-NoiseRatio)。PSNR计算方法以统计理论为基础，逐帧、逐像素比较参考源和测试源的数据差异。通过获得原数据和待测数据间的总体误码累计，体现像素噪声层面上的绝对误码率，从而反映视频或者图像质量。由于PSNR侧重于整体图像噪声层面的误码率，在遇到块效应时，往往效果不好。

无参考评价体系中的代表方法有斜率均方差(MSDS，Mean SquaredDifference of Slope)、PS-BIM方法(Perceptually significant block-edgeimpairment metric)。斜率均方差(MSDS)是一种专门用于评价图像块效应的方法，通过计算两个图像块边界上水平或者垂直邻接像素的斜率均方差评价块效应。MSDS方法由于没有考虑视觉特性对块效应评价的影响，常造成评价结果与主观感受相偏离。

PS-BIM方法利用图像中几种不同的视觉感知区域，对块效应进行评价。PS-BIM方法初步考虑了人眼的特性，但在如何合理划分视觉感知区域及如何调整权值函数等的关键技术上研究的还不够充分。

因此，如何提供一种块效应分析方法和系统，能够实现块效应评价结果更准确，更符合人眼的主观感受，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种块效应分析方法和系统，能够准确地实现块效应评价，使结果更符合人眼的主观感受。

为了解决上述问题，本发明提供一种块效应分析方法，所述方法包括以下步骤：

输入解码后的图像；

计算像素块之间边界处的亮度差；

运用块效应可见度函数，对所述像素块边界处亮度差进行处理；

运用韦伯-费克内定律，计算人类视觉系统对可见块效应的主观感觉；

综合所述图像中所有边界处的块效应，得到整幅所述图像的块效应评价分析结果。

优选地，所述计算像素块之间边界处的亮度差，具体为：

当相邻的像素块a和像素块b为水平或垂直相邻时，设D为像素块a和像素块b垂直或水平边界的亮度差值；像素块a为8行*8列的像素块，像素块b为8行*8列的像素块；

$D=\underset{m=0}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}|d_1(m,n)-d_2(m,n)|$

其中，d₁(m，n)是像素块a和像素块b边界处的绝对亮度差；

d₂(m，n)是像素块a和像素块b相邻边界的亮度差均值。

优选地，当相邻的像素块a和b块为水平相邻时，设D_v为像素块a和像素块b垂直边界的亮度差值；

所述d₁(m，n)和d₂(m，n)具体由c(m，n)计算获得，

d₁(m，n)＝c(m，n+1)-c(m，n)

$d_2(m,n)=\frac{c(m,n+2)-c(m,n+1)}{2}+\frac{c(m,n)-c(m,n-1)}{2}$

其中，c(m，n)表示边界像素点的亮度值。

优选地，当相邻的像素块a和像素b块为垂直相邻时，设D_h为像素块a和像素块b水平边界的亮度差值，

所述d₁(m，n)和d₂(m，n)具体由c(m，n)计算获得，

d₁(m，n)＝c(m+1，n)-c(m，n)

$d_2(m,n)=\frac{c(m+2,n)-c(m+1,n)}{2}+\frac{c(m,n)-c(m-1,n)}{2}$

其中，c(m，n)表示边界像素点的亮度值。

优选地，所述块效应可见度函数应用于水平相邻块时的具体公式为：

$S_h=D_v\×M_{\mathrm{ah}}\×M_l=\frac{D_v}{(1+A_{\mathrm{htotal}})\×[1+{(L/L_0)}^r]}$

其中，D_v为水平相邻像素块之间的亮度差；

A_htotal为水平方向的总活动性，

M_ah为水平方向的总活动性对块效应的掩盖函数，

M_l为亮度掩盖函数，

L₀，r是常数，

L是局部背景区域的平均亮度，即像素块c的亮度均值，像素块c为水平相邻的像素块a和像素块b相邻的八列组成的新的像素块。

优选地，所述水平方向的总活动性对于块效应的掩盖函数M_ah计算过程如下：

$A_h=\underset{u=0}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}u\underset{v=0}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}\left|R(u,v)\right|---\left(4\right)$

$A_v=\underset{v=0}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}v\underset{u=0}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}\left|R(u,v)\right|---\left(5\right)$

其中，A_h和A_v分别表示像素块c在水平和垂直方向的活动性，

R(u，v)是像素块c的二维离散余弦变换系数，u、v是频率域中的水平、垂直坐标；

A_htotal＝A_v+α_Ah；

其中α＝0.8；

M_ah＝(1+A_htotal)^-1。

优选地，所述运用韦伯-费克内定律，计算人类视觉系统对可见块效应的主观感觉的步骤，具体通过公式：

$I=\left\{\begin{array}{cc}0& S\≤T\\ K\×\ln \left(\frac{S}{T}\right)& S>T\end{array}\right.$ 获得，

其中，I是人类视觉系统对块效应的主观感受；

S为块效应的可见度；

K为常数(在仿真实验中取值为1)；

T是人类视觉系统的一个阀值，当块效应的可见度小于T时，块效应是不可见的，反之则可见；

T＝0.02*L，L为背景的平均亮度值。

优选地，当水平邻接块的块效应可见度大于T时，人类视觉系统对可见块效应的主观感觉按照公式

$I_h=K\×\ln \frac{S_h}{0.02L}$ 计算获得，

其中，I_h是人类视觉系统对水平相邻像素块的块效应的主观感受。

优选地，将所有水平、垂直边界处的块效应累加起来，就得到了整幅图像水平、垂直方向的块效应评价，如公式(14)、(15)，

其中，M、N为图像的行像素点数和列像素点数；

整幅图像的块效应评价公式如式(16)，

计算获得。

本发明还提供一种块效应分析系统，所述系统包括：

输入单元，用于输入解码后的图像；

第一计算单元，用于计算所述输入单元输入的图像的像素块之间边界处的亮度差；

处理单元，用于对所述第一计算单元计算的所述像素块边界处的亮度差，运用块效应可见度函数进行处理；

第二计算单元，运用韦伯-费克内定律，计算人类视觉系统对可见块效应的主观感觉；

第三计算单元，用于综合所述第一计算单元、处理单元和第二计算单元获得的所述图像中所有边界处的块效应，得到整幅所述图像的块效应评价分析结果。

与上述背景技术相比，本发明实施例所述块效应分析方法，通过对输入解码后的图像，计算像素块之间边界处的亮度差，对于压缩率过低引起的块效应，运用块效应可见度函数，对所述像素块边界处亮度差进行处理；运用韦伯-费克内定律，计算人类视觉系统对可见块效应的主观感觉；综合所述图像中所有边界处的块效应，得到整幅所述图像的块效应评价分析结果。本发明实施例所述块效应分析方法综合了块边界亮度差值、局部背景的活动性掩盖和亮度掩盖、人类的主观感觉，使得块效应评价更加准确，使结果更符合人眼的主观感受。

附图说明

图1为本发明实施例所述块效应分析方法流程图；

图2为本发明实施例所述方法计算不同比特率下Lena(琳娜)图和barbara(芭芭拉)图的曲线；

图3为本发明实施例所述块效应分析系统结构图。

具体实施方式

本发明提供一种块效应分析方法，能够准确地实现块效应评价，使结果更符合人眼的主观感受。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合具体附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参见图1，该图为本发明所述块效应分析方法第一种实施方式流程图。

本发明实施例所述块效应分析方法，包括以下步骤：

S10、输入解码后的图像。

S20、计算像素块之间边界处的亮度差。

像素块可以是8*8的像素块，区分是水平相邻还是垂直相邻的像素块。然后根据具体的相邻关系计算相邻像素块之间的亮度差。

S30、运用块效应可见度函数，对所述像素块边界处亮度差进行处理。

S40、运用韦伯-费克内定律，计算人类视觉系统对可见块效应的主观感觉。

韦伯-费希纳定律是表明连续意义上心理量和物理刺激的定律。

德国物理学家费可内(1801-1887)在韦伯研究的基础上，于1860年提出了：把最小可觉差(连续的差别阈限)作为物理刺激的单位(T)，即每增加一个差别阈限，心理量增加一个单位，这样可推导出如下公式：

$I=\left\{\begin{array}{cc}0& S\≤T\\ K\×\ln \left(\frac{S}{T}\right)& S>T\end{array}\right.$

I为心理量；

K为常数(在仿真实验中取值为1)；

T是人类视觉系统的一个阀值，当块效应的可见度小于T时，块效应是不可见的，反之则可见；T为最小可觉差；

S为物理刺激。

T＝0.02*L，L为背景的平均亮度值。

当物理刺激S小于最小可觉差T时，心理量为0。当物理刺激S大于最小可觉差T时，心理量I与物理刺激S的对数值成正比。也就是说心理量I的增加落后于物理刺激S的增加，物理刺激S成几何级数增长，心理量I成算术级数增长。

S50、综合所述图像中所有边界处的块效应，得到整幅所述图像的块效应评价分析结果。

将所述图像中所有边界处的块效应进行加和后求平均，即可得到整幅所述图像的块效应评价分析结果。

本发明实施例所述块效应分析方法，通过对输入解码后的图像，计算像素块之间边界处的亮度差，对于压缩率过低引起的块效应，运用块效应可见度函数，对所述像素块边界处亮度差进行处理；运用韦伯-费克内定律，计算人类视觉系统对可见块效应的主观感觉；综合所述图像中所有边界处的块效应，得到整幅所述图像的块效应评价分析结果。本发明实施例所述块效应分析方法综合了块边界亮度差值、局部背景的活动性掩盖和亮度掩盖、人类的主观感觉，使得块效应评价更加准确，使结果更符合人眼的主观感受。

关于步骤S20中的亮度差的计算过程，参见下文所述内容。

所述计算像素块之间边界处的亮度差，具体为：

当相邻的像素块a和像素块b为水平或垂直相邻时，设D为像素块a和像素块b垂直或水平边界的亮度差值；像素块a为8行*8列的像素块，像素块b为8行*8列的像素块；

$D=\underset{m=0}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}|d_1(m,n)-d_2(m,n)|$

其中，d₁(m，n)是像素块a和像素块b边界处的绝对亮度差；

d₂(m，n)是像素块a和像素块b相邻边界的亮度差均值。

像素块a和像素块b均为8*8的像素块。

当像素块a和像素块b是两个水平的相邻块，

设D_v为像素块a和像素块b垂直边界的亮度差值，定义为：

$D_v=\underset{m=0}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}|d_1(m,n)-d_2(m,n)|---\left(1\right)$

其中，d₁(m，n)是像素块a和像素块b边界处的绝对亮度差；d₂(m，n)是像素块a和像素块b靠近边界的亮度差均值。

d₁(m，n)和d₂(m，n)可以通过公式(2)和公式(3)计算获得。

d₁(m，n)＝c(m，n+1)-c(m，n)                    (2)

$d_2(m,n)=\frac{c(m,n+2)-c(m,n+1)}{2}+\frac{c(m,n)-c(m,n-1)}{2}---\left(3\right)$

其中，c(m，n)表示边界像素点的亮度值。

通过上述计算过程，可计算出垂直相邻块之间水平边界上的亮度差值D_h。

当相邻的像素块a和像素块b为垂直相邻时，设D_h为像素块a和像素块b水平边界的亮度差值，

所述d₁(m，n)和d₂(m，n)具体由c(m，n)计算获得，

d₁(m，n)＝c(m+1，n)-c(m，n)

$d_2(m,n)=\frac{c(m+2,n)-c(m+1,n)}{2}+\frac{c(m,n)-c(m-1,n)}{2}$

其中，c(m，n)表示边界像素点的亮度值。

研究证实人类视觉系统对块效应有掩盖性。掩盖性是一种人眼的局部效应，受背景亮度、纹理复杂性的影响。掩盖性主要体现在局部空间活动性和亮度对块效应的掩盖上。在纹理丰富区域，活动性较大，块效应可见度较小。在局部背景亮度大的区域，块效应的可见度也较小。

由此可知，边界处的块效应与边界所在的局部背景区域是密切相关的。活动性掩盖和亮度掩盖都基于局部背景区域进行计算的。

为了形象的说明计算方法，本发明构造了如下的背景区域。像素块a与像素块b是水平左右相邻的像素块，且像素块a的右边四列和像素块b的左边四列组成一个新的8×8的像素块c。将像素块c作为块边界的局部背景区域。

首先，分析上述局部背景区域的活动性对块效应的掩盖作用。活动性呈现在垂直和水平两个方向。局部背景区域在这两个方向的活动性越大对块效应的掩盖就越强，为此Coudoux(人名)和Gazalet(人名)定义了水平和垂直方向的活动性函数，如公式(4)和式(5)。

$A_h=\underset{u=0}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}u\underset{v=0}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}\left|R(u,v)\right|---\left(4\right)$

$A_v=\underset{v=0}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}v\underset{u=0}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}\left|R(u,v)\right|---\left(5\right)$

其中，A_h和A_v分别代表像素块c在水平和垂直方向的活动性，R(u，v)是像素块c的二维离散余弦变换(DCT)系数，u、v是频率域中的水平、垂直坐标。

频率域是图像处理领域的一个通用基本的概念，频率域与时间域相对应。频率域，自变量是频率，即横轴是频率，纵轴是该频率信号的幅度。

公式(4)和(5)反映了高频成分对活动性的影响较大，低频成分对活动性的影响较小。

对于水平方向的块效应，垂直方向的活动性对其掩盖作用是主要的。水平方向的总活动性A_htotal如式(6)，其中α为常数，α可以选定为0.8。

A_htotal＝A_v+αA_h                                       (6)

同理，也得到垂直方向的总活动性A_vtotal，如式(7)。

A_vtotal＝αA_v+A_h                                       (7)

根据背景区域的活动性定义了其对块效应的掩盖函数。公式(8)给出了水平方向的总活动性对块效应的掩盖函数M_ah。

M_ah＝(1+A_htotal)^-1                                     (8)

同理可得到垂直方向的总活动性对块效应的掩盖函数M_av，见式(9)。

M_av＝(1+A_vtotal)^-1                                     (9)

除了活动性的掩盖作用外，局部背景区域的亮度也对块效应有掩盖作用。研究证实，局部背景亮度越大，块效应的可见度越低；局部背景亮度越小，块效应的可见度越高。Karunasekra(人名)和Kingsbury(人名)定义了一个亮度掩盖函数M_l，如式(10)。

$M_l={[1+{\left(\frac{L}{L_0}\right)}^r]}^{-1}---\left(10\right)$

其中，L₀，r是常数，分别可以取150和2。L是局部背景区域的平均亮度值，即像素块c的亮度均值。

通过公式(8)、(9)、(10)得到了背景的活动性和亮度对块效应的掩盖函数。将上述值以及在公式(1)中得到的块边界的亮度差都会输入人眼进行分析。已有的研究发现人眼的处理机制类似于一个滤波器，对输入进行卷积处理。据此本发明定义了水平相邻块的块效应可见度函数S_h，见公式(11)。

$S_h=D_v\×M_{\mathrm{ah}}\×M_l=\frac{D_v}{(1+A_{\mathrm{htotal}})\×[1+{(L/L_0)}^r]}---\left(11\right)$

上式表示了人眼对块效应的发现程度，称为块效应的可见度，用S_h表示，同理可以得到垂直相邻块的块效应可见度函数S_v。

通过公式(11)，可以得出图像中活动性越大的区域，块效应可见度越低，背景亮度越大的区域，块效应的可见度越低。

块效应的可见度并不是人类对块效应的最终评价。人眼对可见度变化的感知是非线性的，这一特性也影响人眼对块效应的评价。感觉的非线性是人类重要的生理特性之一。例如，人类能够很容易的区分出1斤重和2斤重，但却很难区分出20斤重和21斤重。韦伯-费克内定律就是定量描述这一特性的定律。本发明将这一定律引入到块效应的评价中来，最终得到了人眼对块效应的主观感觉。

韦伯-费克内定律，如式(12)。

$I=\left\{\begin{array}{cc}0& S\≤T\\ K\×\ln \left(\frac{S}{T}\right)& S>T\end{array}\right.---\left(12\right)$

其中，I是人类视觉系统对块效应的主观感受，S为块效应的可见度，K为常数(在仿真实验中取值为1)。

T是人类视觉系统的一个阀值，当块效应的可见度小于T时，块效应是不可见的，反之则可见。在韦伯-费克内定律中，阀值T＝0.02*L。L为局部背景区域的平均亮度值。

当水平邻接块的块效应可见度大于T时，人类视觉系统的主观感觉定义如式(13)。

$I_h=K\×\ln \frac{S_h}{0.02L}---\left(13\right)$

同理可得到人类对垂直相邻块的块效应主观感觉I_v。

以上得到的仅是对一条像素块边界处的块效应的主观感觉，将所有水平、垂直边界处的块效应累加起来，就得到了整幅图像水平、垂直方向的块效应评价，如公式(14)、(15)。

其中，M、N为图像的行像素点数和列像素点数。整幅图像的块效应评价公式如式(16)。

从式(16)中可以发现，块边界的亮度差值、图像的活动性和亮度以及人类的主观感觉都对块效应的评价起作用。比特率低的视频中块边界的亮度差值较大，块效应也较大。在相同比特率的视频中，人眼往往察觉不到纹理丰富、亮度较大的视频中的块效应，而对相对平坦、亮度较小的视频中的块效应则更加敏感。人眼感受到的块效应变化也是非线性的。本文综合了上述因素，得到了块效应的评价I，真实的反映了人眼对块效应的评价。在下一节中，将通过实验验证该方法的性能。

本发明实施例所述方法的仿真实验验证，可以通过选取512×512的lena图像和barbara图像进行实验验证。

将所选取的图像分成8×8大小的像素块，使用离散余弦变换把每个像素块从空间域变换到频率域，并量化DCT系数，然后用DCT逆变换恢复得到具有块效应的图像。

为了进行对比分析，本发明实施例所述方法还选取了PSNR(有峰值信噪比)、MSDS(斜率均方差)两种评价方法进行实验。

上述几种评价方法的值与块效应评价的关系如下：

PSNR的值越小表示图像的质量越差。

MSDS的值越大表示图像的质量越差。

本发明实施例所述方法也是数值越大表示图像的质量越差。

在仿真实验中，验证了本发明实施例所述方法具备一般图像质量评价方法的性能，而且又对不同活动性、不同亮度的图像进行对比实验，验证本发明实施例所述方法的准确性。

参见图2，该图为本发明实施例所述方法计算不同比特率下Lena(琳娜)图和barbara(芭芭拉)图的曲线。

理论上，当比特率越高，图像的块效应越不明显。从图2可以看出，随着比特率上升，本发明实施例所述方法的评价值也随之下降，这正反映了这个结果。

表1是对lena图像和barbara图像分别采用PSNR、MSDS和本发明实施例所述方法进行评价得到的结果之间的比较。随着比特率的降低，图像中的块效应也应该越严重。从表1可以发现，本发明实施例所述方法对于不同的图像都能获得这样的结果。因此，本发明实施例所述方法具有图像质量评价方法所应具备的性能。

表1不同评价方法的比较

本发明实施例所述方法，还对活动性不同的图像进行了实验分析。

选取的两幅图像：lena图像比较平坦，barbara图像纹理丰富，活动性较大。

在对lena图像进行评价时，随着比特率的下降，图像质量也随之下降，PSNR、MSDS和本发明实施例所述方法的评价值都能反映这个结果。在评价barbara图像时，PSNR和本发明实施例所述方法的评价值都可反映随比特率的下降，图像质量变差。上述分析说明本发明实施例所述方法可以正确评价不同活动性的图像的块效应。

最后对不同亮度的图像进行对比实验。本发明实施例所述方法，截取了lena图像中的两个小区域。其中，一个小区域为光线较强的部分，图像亮度大；另一个小区域是线较弱的部分，图像亮度小。两幅图像的比特率相同，纹理相近，但亮度不同。两个小区域的评价结果如表2。

亮度小的图像块效应严重，亮度大的图像块效应相对较小，从这两个小区域可以很容易看出这个结果。从表2可以看到本发明实施例所述方法和MSDS方法均能反映这一结果。这说明本发明实施例所述方法能正确评价不同亮度的图像的块效应。

表2对不同亮度图像的评价结果

本发明还提供一种块效应分析系统，能够准确地实现块效应评价，更符合人眼的主观感受。

本发明还提供一种块效应分析系统，所述系统包括：

输入单元11，用于输入解码后的图像；

第一计算单元12，用于计算所述输入单元11输入的图像的像素块之间边界处的亮度差；

处理单元13，用于对所述第一计算单元12计算的所述像素块边界处的亮度差，运用块效应可见度函数进行处理；

第二计算单元14，运用韦伯-费克内定律，计算人类视觉系统对可见块效应的主观感觉；

第三计算单元15，用于综合所述第一计算单元12、处理单元13和第二计算单元14获得的所述图像中所有边界处的块效应，得到整幅所述图像的块效应评价分析结果。

本发明实施例所述块效应分析系统，输入单元11输入解码后的图像，然后第一计算单元12计算像素块之间边界处的亮度差，处理单元13运用块效应可见度函数，对所述像素块边界处亮度差进行处理；第二计算单元14运用韦伯-费克内定律，计算人类视觉系统对可见块效应的主观感觉；第三计算单元15综合所述图像中所有边界处的块效应，得到整幅所述图像的块效应评价分析结果。本发明实施例所述块效应分析系统综合了块边界亮度差值、局部背景的活动性掩盖和亮度掩盖、人类的主观感觉，使得块效应评价更加准确，使结果更符合人眼的主观感受。

本发明实施例所述块效应分析系统的具体工作过程参见前文中关于本发明实施例所述块效应分析方法的描述。

以上对本发明所提供的块效应分析方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1、一种块效应分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

输入解码后的图像；

计算像素块之间边界处的亮度差；

运用块效应可见度函数，对所述像素块边界处亮度差进行处理；

运用韦伯-费克内定律，计算人类视觉系统对可见块效应的主观感觉；

综合所述图像中所有边界处的块效应，得到整幅所述图像的块效应评价分析结果。

2、根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述计算像素块之间边界处的亮度差，具体为：

当相邻的像素块a和像素块b为水平或垂直相邻时，设D为像素块a和像素块b垂直或水平边界的亮度差值；像素块a为8行*8列的像素块，像素块b为8行*8列的像素块；

$D=\underset{m=0}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}|d_1(m,n)-d_2(m,n)|$

其中，d₁(m，n)是像素块a和像素块b边界处的绝对亮度差；

d₂(m，n)是像素块a和像素块b相邻边界的亮度差均值。

3、根据权利要求2所述的分析方法，其特征在于，当相邻的像素块a和b块为水平相邻时，设D_v为像素块a和像素块b垂直边界的亮度差值；

所述d₁(m，n)和d₂(m，n)具体由c(m，n)计算获得，

d₁(m，n)＝c(m，n+1)-c(m，n)

$d_2(m,n)=\frac{c(m,n+2)-c(m,n+1)}{2}+\frac{c(m,n)-c(m,n-1)}{2}$

其中，c(m，n)表示边界像素点的亮度值。

4、根据权利要求2所述的分析方法，其特征在于，当相邻的像素块a和像素块b为垂直相邻时，设D_h为像素块a和像素块b水平边界的亮度差值，

所述d₁(m，n)和d₂(m，n)具体由c(m，n)计算获得，

d₁(m，n)＝c(m+1，n)-c(m，n)

$d_2(m,n)=\frac{c(m+2,n)-c(m+1,n)}{2}+\frac{c(m,n)-c(m-1,n)}{2}$

其中，c(m，n)表示边界像素点的亮度值。

5、根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述块效应可见度函数应用于水平相邻块时的具体公式为：

$S_h=D_v\×M_{\mathrm{ah}}\×M_l=\frac{D_v}{(1+A_{\mathrm{htotal}})\×[1+{(L/L_0)}^r]}$

其中，D_V为水平相邻像素块之间边界处的亮度差；

A_hotal为水平方向的总活动性，

M_ah为水平方向的总活动性对块效应的掩盖函数，

M_l为亮度掩盖函数，

L₀，r是常数，

L是局部背景区域的平均亮度，即像素块c的亮度均值，像素块c为水平相邻的像素块a和像素块b相邻的八列组成的新的像素块。

6、根据权利要求5所述的分析方法，其特征在于，所述水平方向的总活动性对于块效应的掩盖函数M_ah计算过程如下：

$A_h=\underset{u=0}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}u\underset{v=0}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}\left|R(u,v)\right|---\left(4\right)$

$A_v=\underset{v=0}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}v\underset{u=0}{\overset{7}{\mathrm{\Σ}}}\left|R(u,v)\right|---\left(5\right)$

其中，A_h和A_v分别表示像素块c在水平和垂直方向的活动性，

R(u，v)是像素块c的二维离散余弦变换系数，u、v是频率域中的水平、垂直坐标；

A_htotal＝A_v+αA_h；

其中α＝0.8；

M_ah＝(1+A_htotal)^-1。

7、根据权利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述运用韦伯-费克内定律，计算人类视觉系统对可见块效应的主观感觉的步骤，具体通过公式：

$I=\left\{\begin{array}{cc}0& S\≤T\\ K\×\ln \left(\frac{S}{T}\right)& S>T\end{array}\right.$ 获得，

其中，I是人类视觉系统对块效应的主观感受；

S为块效应的可见度；

K为常数，在仿真实验中取值为1；

T是人类视觉系统的一个阀值，当块效应的可见度小于T时，块效应是不可见的，反之则可见；

T＝0.02*L，L为背景的平均亮度值。

8、根据权利要求7所述的分析方法，其特征在于，当水平邻接块的块效应可见度大于T时，人类视觉系统对可见块效应的主观感觉按照公式

$I_h=K\×\ln \frac{S_h}{0.02L}$ 计算获得，

其中，I_h是人类视觉系统对水平相邻像素块的块效应的主观感受。

9、根据权利要求7所述的分析方法，其特征在于，将所有水平、垂直边界处的块效应累加起来，就得到了整幅图像水平、垂直方向的块效应评价，如公式(14)、(15)，

其中，M、N为图像的行像素点数和列像素点数；

整幅图像的块效应评价公式如式(16)，

计算获得。

10、一种块效应分析系统，其特征在于，所述系统包括：

输入单元，用于输入解码后的图像；

第一计算单元，用于计算所述输入单元输入的图像的像素块之间边界处的亮度差；

处理单元，用于对所述第一计算单元计算的所述像素块边界处的亮度差，运用块效应可见度函数进行处理；

第二计算单元，运用韦伯-费克内定律，计算人类视觉系统对可见块效应的主观感觉；

第三计算单元，用于综合所述第一计算单元、处理单元和第二计算单元获得的所述图像中所有边界处的块效应，得到整幅所述图像的块效应评价分析结果。

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