compression artifact压缩失真介绍

博主： AomanHao
发布时间：2024 年 03 月 28 日
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分类： ISP图像处理相关

# 一、compression artifact压缩失真介绍

相机经过ISP pipeline各个算法模块处理之后，从相机端输出的数据对于传输网路来说，数据量过大会导致丢帧，数据传输异常等情况。若要传输相机原始数据，需要提高传输带宽，那成本就上来了。于是要对相机输出的原始视频进行编码压缩，以适应传输网路的带宽。

进行视频压缩，减少传输数据量，压缩分为有损压缩和无损压缩，有损压缩顾名思义是有信息损失的，他的压缩率也是高于无损压缩的。

原始视频经过压缩处理，通过网路传输到接收端，进行解码处理，尽量恢复接近原始视频的质量。压缩算法、传输是否丢包、解码算法等都会影响接收端恢复视频的质量。

# 二、空域压缩失真

## 2.1 Basis pattern基模式效应

具体现象及其描述：类似振铃效应，但基模式效应常出现于有纹理的区域，振铃则出现在边缘。

原因：图像压缩算法是一种有损压缩技术，会造成的画质损失。

![](https://img-blog.nos-eastchina1.126.net/Blog2024/Blog_encoding_badcase_baiss.jpg)

## 2.2 blocking块效应、mosaic马赛克

具体现象：图像结块，马赛克情况明显。

原因：编码过程以块为单位进行处理，数据传输不完整，编码效果不完善都可能导致解码图像异常，产生块效应。

![](https://img-blog.nos-eastchina1.126.net/Blog2024/Blog_encoding_badcase_blocking.jpg)

## 2.3 Blurring模糊效应

具体现象：图像细节丰富区域清晰度差，细节信息将丢失。

原因：细节丰富区域高频信号多，而对应的高频编码系数的丢失在解码的图像上来看，表现为细节损失或者图像模糊。

![](https://img-blog.nos-eastchina1.126.net/Blog2024/Blog_encoding_badcase_blurring.jpg)

## 2.4 color bleeding渗色效应

具体现象及其描述：伪彩、缺失、色彩异常、色彩分层。

原因：假设图片没有色彩过饱和，可能因为色彩采样系数低，也可能因为色彩信息被粗量化。

![](https://img-blog.nos-eastchina1.126.net/Blog2024/Blog_encoding_badcase_bleeding.jpg)

## 2.5 Ringing振铃效应

具体现象：边缘部分不自然，有肉眼可见条边围绕图像边缘。

原因：类似Jepg、H264压缩都会优先保留边缘信息，可能是有损压缩编解码，在处理过程丢失了图像信息。

![](https://img-blog.nos-eastchina1.126.net/Blog2024/Blog_encoding_badcase_ring.jpg)

# 三、时域压缩失真

## 3.1 flickering闪烁效应

具体现象及其描述：fine-grain flickering粗粒闪烁，表现为画面亮度大片改变（gop）。

原因：在压缩中不同图片组(GoP)使用了不同的亮度。

具体现象及其描述：fine-grain flickering细粒闪烁：通常表现为高频闪烁。

原因：块效应和慢运动的叠加。

![](https://img-blog.nos-eastchina1.126.net/Blog2024/Blog_encoding_badcase_flicering.jpg)

具体现象及其描述：mosquito noise蚊式噪声（闪烁变体）：前景实体与背景或硬边缘之间的过渡部分，出现的模糊和闪烁现象，表象上来看和振铃和相似。

原因：蚊子噪声可能是由于振铃效应导致的错误匹配导致预测误差和运动补偿造成的，是高频失真，是时域编码效应的体现。

![](https://img-blog.nos-eastchina1.126.net/Blog2024/Blog_encoding_badcase_flicering2.jpg)

## 3.2 jerkiness抖动效应

具体现象及其描述：肉眼可见不均匀或摇晃。

原因：由于帧采样而感知到的不均匀或摇晃的运动。这通常是由 24 fps 电影转换为 30 或 60 fps 视频格式引起的。该过程称为“3:2 Pulldown”或“2:3 Pulldown”，因为 24 不能均匀地分为 30 或 60。

## 3.3 floating漂浮效应

具体现象及其描述：

edge floating边缘漂浮：边界处出现漂浮现象。

texture  floating纹理漂浮：大面积的纹理上出现的漂浮现象。

原因：由于预测编码中的SKIP模式，它只是简单地将一个块从一帧复制到另一帧，而无需进一步更新图像细节。

![](https://img-blog.nos-eastchina1.126.net/Blog2024/Blog_encoding_badcase_floating.jpg)

## 3.4 breath呼吸效应

具体现象及其描述：肉眼可见视频画面时好时坏。

原因：通常由于码率分配问题和码率不足导致

参考：[https://mp.weixin.qq.com/s/vWVvBqPBtGtE94S5iIqt5w](https://mp.weixin.qq.com/s/vWVvBqPBtGtE94S5iIqt5w)

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最后修改：2024 年 04 月 14 日

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compression artifact压缩失真介绍

AomanHao • 2024 年 03 月 28 日

# 一、compression artifact压缩失真介绍

进行视频压缩，减少传输数据量，压缩分为有损压缩和无损压缩，有损压缩顾名思义是有信息损失的，他的压缩率也是高于无损压缩的。

# 二、空域压缩失真

## 2.1 Basis pattern基模式效应

具体现象及其描述：类似振铃效应，但基模式效应常出现于有纹理的区域，振铃则出现在边缘。

原因：图像压缩算法是一种有损压缩技术，会造成的画质损失。

![](https://img-blog.nos-eastchina1.126.net/Blog2024/Blog_encoding_badcase_baiss.jpg)

## 2.2 blocking块效应、mosaic马赛克

具体现象：图像结块，马赛克情况明显。

原因：编码过程以块为单位进行处理，数据传输不完整，编码效果不完善都可能导致解码图像异常，产生块效应。

![](https://img-blog.nos-eastchina1.126.net/Blog2024/Blog_encoding_badcase_blocking.jpg)

## 2.3 Blurring模糊效应

具体现象：图像细节丰富区域清晰度差，细节信息将丢失。

原因：细节丰富区域高频信号多，而对应的高频编码系数的丢失在解码的图像上来看，表现为细节损失或者图像模糊。

![](https://img-blog.nos-eastchina1.126.net/Blog2024/Blog_encoding_badcase_blurring.jpg)

## 2.4 color bleeding渗色效应

具体现象及其描述：伪彩、缺失、色彩异常、色彩分层。

原因：假设图片没有色彩过饱和，可能因为色彩采样系数低，也可能因为色彩信息被粗量化。

![](https://img-blog.nos-eastchina1.126.net/Blog2024/Blog_encoding_badcase_bleeding.jpg)

## 2.5 Ringing振铃效应

具体现象：边缘部分不自然，有肉眼可见条边围绕图像边缘。

原因：类似Jepg、H264压缩都会优先保留边缘信息，可能是有损压缩编解码，在处理过程丢失了图像信息。

![](https://img-blog.nos-eastchina1.126.net/Blog2024/Blog_encoding_badcase_ring.jpg)

# 三、时域压缩失真

## 3.1 flickering闪烁效应

具体现象及其描述：fine-grain flickering粗粒闪烁，表现为画面亮度大片改变（gop）。

原因：在压缩中不同图片组(GoP)使用了不同的亮度。

具体现象及其描述：fine-grain flickering细粒闪烁：通常表现为高频闪烁。

原因：块效应和慢运动的叠加。

![](https://img-blog.nos-eastchina1.126.net/Blog2024/Blog_encoding_badcase_flicering.jpg)

具体现象及其描述：mosquito noise蚊式噪声（闪烁变体）：前景实体与背景或硬边缘之间的过渡部分，出现的模糊和闪烁现象，表象上来看和振铃和相似。

原因：蚊子噪声可能是由于振铃效应导致的错误匹配导致预测误差和运动补偿造成的，是高频失真，是时域编码效应的体现。

![](https://img-blog.nos-eastchina1.126.net/Blog2024/Blog_encoding_badcase_flicering2.jpg)

## 3.2 jerkiness抖动效应

具体现象及其描述：肉眼可见不均匀或摇晃。

## 3.3 floating漂浮效应

具体现象及其描述：

edge floating边缘漂浮：边界处出现漂浮现象。

texture  floating纹理漂浮：大面积的纹理上出现的漂浮现象。

原因：由于预测编码中的SKIP模式，它只是简单地将一个块从一帧复制到另一帧，而无需进一步更新图像细节。

![](https://img-blog.nos-eastchina1.126.net/Blog2024/Blog_encoding_badcase_floating.jpg)

## 3.4 breath呼吸效应

具体现象及其描述：肉眼可见视频画面时好时坏。

原因：通常由于码率分配问题和码率不足导致

参考：[https://mp.weixin.qq.com/s/vWVvBqPBtGtE94S5iIqt5w](https://mp.weixin.qq.com/s/vWVvBqPBtGtE94S5iIqt5w)

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