[發明專利]圖像分析

無效

• 申請號: 201110425305.3
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102547279A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 喬納森·迪金斯
• 申請（專利權）人: 史諾有限公司
• 主分類號: H04N7/26
• 分類號: H04N7/26;G06T7/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本發明涉及視頻信號或數據的圖像分析，以便檢測先前的基于塊的處理并對塊相關的圖像損傷進行量化。

背景技術

對于視頻或圖像處理技術來說，利用圖像被劃分為相等尺寸的區域且每個區域內的像素被一起處理的“基于塊的”處理是非常普遍的。合適的實例是視頻壓縮方法，在該方法中對每組規則結構的像素塊組應用變換且每個塊通過一組變換系數表示(用于傳輸或存儲)。當對不同的塊應用不同的處理時，例如變換系數的不同分層(quantisation)，由于傳輸系統的空間頻率響應在不同的塊之間存在不同，所以塊結構由于圖像假象(artefact)而變得可見。

在廣播和多媒體內容的產生和發行中，經常期望檢查視頻和圖像數據的主觀質量，尤其，自動評估主觀質量的方法越來越追求經濟原因。視頻質量分析方法分為兩種類型：“雙終止”方法，其中比較已處理的圖像與未處理的圖像以識別假象；以及“單終止”方法，其中不參考未處理的圖像而分析已處理的圖像。雙終止方法通常僅應用于研究和開發環境；單終止方法更適宜通常的商業生產和發行操作。

對于自動分析主觀“塊效應(blockiness)”或塊假象，存在許多已知的方法。在本文中，“塊效應”或塊假象是由于基于塊的處理導致的圖像的主觀損傷的測量。

通常這些方法需要塊的邊界位置或塊的尺寸的先驗知識。例如，如果已知邊界位置，那么可以跨邊界估計平均亮度或色度差異；以及如果已知塊的尺寸，那么可以在周期性等于塊的尺寸的重復圖案中估計像素間的差異。

對于塊結構的先驗知識的需求嚴重限制了這些方法的實用性。對圖像進行空間變換并不是不尋常的，例如改變塊的尺寸的縱橫比轉換；這些處理可以分多級進行，并且基于塊的壓縮或處理可以在單鏈的任何點上應用。因此圖像可能經受許多不同的具有任意的塊尺寸和邊界位置的基于塊的處理；并且不同組假象可能存在以不同塊結構呈現的多于一組的基于塊的假象。

在作為參考的WO?2007/125286中示出了一種已知的方法。

特別是如果存在大量的信道從這個和其它質量方面需要被監控，以有效利用處理資源的方式準確確定塊的尺寸也非常重要。如果實時執行監控，那么對于通過處理所引進的延遲或等待時間盡可能小通常也很重要。一旦已經確定了塊的尺寸(當然，其本身表示視頻的以前處理的塊)包括上述已知技術的各種技術可以用于量化基于塊的假象。

發明內容

本發明包括可以精確、有效以及低延遲測量處理塊的尺寸的新穎的圖像分析方法。一方面，提供了一種分析圖像處理器中的圖像數據以對先前的基于塊的數據處理進行量化的方法，該方法包括步驟：處理得自所述圖像數據的一組像素值以沿著垂直于假定的塊邊緣的線產生空間差異分布，該空間差異分布表示在平行于所述線的方向上空間隔開的像素的值之間的差異；對垂直于所述線的方向上的空間差異分布求和(sum)；以像素節距為單位測量所述空間差異分布中的極大值間的距離至小數精度；以及聚集(aggregate)測量的極大值間的距離以確定塊的尺寸。

測量所述空間差異分布中的極大值間的距離的步驟包括以像素節距為單位利用基于矩的檢測器檢測峰值至小數精度的步驟。聚集測量的極大值間的距離的步驟可以包括形成差異的直方圖。可以根據中途(interim)檢測的塊尺寸對缺失峰值進行分析。空間差異分布可以通過高通濾波器或帶通濾波器產生。可以額外提供第二空間差異分布，該第二空間差異分布表示在平行于所述線的方向上通過更大的距離空間隔開的像素的值之間的差異，第一或第二空間差異分布的使用根據所確定的塊尺寸的置信度來選擇。

另一方面，提供了用于分析圖像數據以對先前的基于塊的數據處理進行量化的裝置，包括：第一濾波器，用于處理得自所述圖像數據的一組像素值，以沿著垂直于假定的塊邊緣的線產生第一空間差異分布，該空間差異分布表示在平行于所述線的方向上空間隔開的像素的值之間的差異；累加器，用于對垂直于所述線的方向上的第一空間差異分布求和；峰值檢測器和距離測量塊，用于以像素節距為單位測量求和的所述空間差異分布中的極大值間的距離至小數精度；聚集器(aggregator)，用于聚集測量的極大值間的距離；以及塊尺寸確定器，對所聚集的所測量的最大值間的距離進行操作以確定塊的尺寸。