Python scipy 图像上较小块的 DCT 不起作用

Question

我将 scipy.fftpack.dct 和 scipy.fftpack.idct 用于 python 中的图像数组。然而，我不想将它应用于整个图像，而是应用于图像中的单个 8x8 块。这是我写给测试这个

的简单class

from PIL import Image
import numpy as np
from scipy.fftpack import dct, idct

class ImageController():
    def __init__(self, image_name):
        im = np.asarray(Image.open(image_name))
        self.origional_size = im.shape
        im_x_dim, im_y_dim = self.origional_size
        self.image = im
        if not self.image.flags.writeable:
            self.image.flags.writeable = True

    def get(self):
        return self.image

    def display(self):
        Image.fromarray(self.image).show()
        return self

    def apply_dct(self):
        # self.image = dct(self.image, norm='ortho')
        self.loop_through_8_x_8(dct)
        return self

    def apply_idct(self):
        # self.image = idct(self.image, norm='ortho')
        self.loop_through_8_x_8(idct)
        return self

    def loop_through_8_x_8(self, appyFunc):
        print appyFunc
        row = 0
        while row < len(self.image):
            col = 0
            while col < len(self.image[row]):
                self.image[row:row+8, self.get_list(col)] = appyFunc(self.image[row:row+8, self.get_list(col)] , norm='ortho')
                col += 8
            row += 8
        print row, col
        return self;

    def get_list(self, index):
        x = []
        for i in range(index, index + 8):
            x.append(i)
        return x

我遇到的问题是，当我将 DCT 应用于 8x8 块时，然后立即进行 IDCT，所有信息都丢失了，图像看起来一团糟。我只打电话

ImageController('lena.jpg').apply_dct().apply_idct().display()

当我运行这个的时候，图像都是噪点。但是，如果您在 apply_dct() 和 apply_idct() 中看到我有一些注释掉了，那是我在整个图像上而不是在 8x8 块上尝试 DCT 和 IDCT 的地方。当我这样做时它完美地工作，当我尝试 8x8 块时它不起作用，我需要将它应用于 8x8 块而不是整个图像。

如有需要，请提供额外信息，图像为灰度，因此只有 1 个通道。

Answer 1

检查图像数组的数据类型 (self.image.dtype)。它可能是 8 位无符号整数。 DCT 将是浮点值，但是当您将 DCT 的结果分配给 8x8 块 in place 时，浮点值将转换为 8 位整数。当你应用 IDCT 时，同样的事情会发生。

避免此问题的一种方法是在 __init__() 中将图像转换为 64 位浮点数，例如 im = np.asarray(Image.open(image_name), dtype=np.float64)。这是否有意义取决于您要对数组执行的其他操作。

Python scipy 图像上较小块的 DCT 不起作用

Python scipy DCT on smaller block on image not working

python

numpy

image

dct

scipy