[發(fā)明專(zhuān)利]基于圖像金字塔和生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的圖像壓縮方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110182844.2
• 申請(qǐng)日: 2021-02-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112991169B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梅紅巖;于恒;耿耀港
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 遼寧工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06T3/40
• 分類(lèi)號(hào): G06T3/40;G06T5/50
• 代理公司: 北京鴻元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11327
• 代理人: 袁文婷;張娓娓

1.一種基于圖像金字塔和生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的圖像壓縮方法，其特征在于，包括：

圖像壓縮階段，在圖像金字塔的下采樣金字塔中進(jìn)行，采用至少兩層下采樣結(jié)構(gòu)的圖像壓縮框架，在每層下采樣結(jié)構(gòu)中均采用雙三次線性插值方法對(duì)輸入該層的圖像進(jìn)行層級(jí)壓縮；其中，所述下采樣金字塔的不同層級(jí)結(jié)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立且對(duì)應(yīng)不同比例的圖像壓縮；

圖像重構(gòu)階段，在與所述下采樣金字塔相對(duì)應(yīng)的上采樣金字塔中進(jìn)行，采用與所述下采樣金字塔的層級(jí)結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的圖像重構(gòu)框架對(duì)輸入該層的圖像進(jìn)行層級(jí)重構(gòu)；其中，所述上采樣金字塔的不同層級(jí)結(jié)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立且對(duì)應(yīng)不同比例的圖像重構(gòu)；以及，通過(guò)設(shè)置在所述上采樣金字塔的每層中的生成器進(jìn)行圖像重構(gòu)；且，利用生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)對(duì)所述上采樣金字塔中每層級(jí)的生成器進(jìn)行訓(xùn)練，在每層上采樣結(jié)構(gòu)中的生成器是相互獨(dú)立的，同時(shí)，所述生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的深度隨著圖像尺寸的增大而提高，所述生成器的網(wǎng)絡(luò)深度隨著圖像尺寸的增大而提高；并且，

在所述上采樣金字塔中每層級(jí)均采用與所述層級(jí)的生成器相對(duì)應(yīng)的鑒別器，所述鑒別器的輸入包括真實(shí)圖像和同層級(jí)的生成器生成的圖像，所述鑒別器通過(guò)迭代式訓(xùn)練加強(qiáng)對(duì)真實(shí)圖像的學(xué)習(xí)以鑒別同層級(jí)的生成器生成圖像的質(zhì)量。

2.如權(quán)利要求1所述的基于圖像金字塔和生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的圖像壓縮方法，其特征在于，還包括：

壓縮圖像編解碼階段，用于通過(guò)編碼器對(duì)經(jīng)所述圖像壓縮階段壓縮的圖像進(jìn)行編碼處理，以及通過(guò)解碼器對(duì)編碼后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼處理。

3.如權(quán)利要求2所述的基于圖像金字塔和生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的圖像壓縮方法，其特征在于，

所述圖像壓縮階段采用的圖像壓縮框架為三層下采樣結(jié)構(gòu)的圖像壓縮框架；和/或

所述圖像重構(gòu)階段采用的圖像重構(gòu)框架為與所述下采樣結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的三層上采樣結(jié)構(gòu)的圖像重構(gòu)框架。

4.一種基于圖像金字塔和生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的圖像壓縮系統(tǒng)，其特征在于，包括：

圖像壓縮單元，設(shè)置在圖像金字塔的下采樣金字塔中，用于采用至少兩層下采樣結(jié)構(gòu)的圖像壓縮框架，在每層下采樣結(jié)構(gòu)中均采用雙三次線性插值方法對(duì)輸入該層的圖像進(jìn)行層級(jí)壓縮；其中，所述下采樣金字塔的不同層級(jí)結(jié)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立且對(duì)應(yīng)不同比例的圖像壓縮；

圖像重構(gòu)單元，設(shè)置在圖像金字塔的上采樣金字塔中，用于采用與所述下采樣金字塔的層級(jí)結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的圖像重構(gòu)框架對(duì)輸入該層的圖像進(jìn)行層級(jí)重構(gòu)；其中，所述上采樣金字塔的不同層級(jí)結(jié)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立且對(duì)應(yīng)不同比例的圖像重構(gòu)；

其中，所述圖像重構(gòu)單元包括生成器和生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)，所述生成器設(shè)置在所述上采樣金字塔的每層中，用于進(jìn)行圖像重構(gòu)；所述生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)用于對(duì)所述上采樣金字塔中每層級(jí)的生成器進(jìn)行訓(xùn)練，在每層上采樣結(jié)構(gòu)中的生成器是相互獨(dú)立的，同時(shí)，所述生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的深度隨著圖像尺寸的增大而提高，所述生成器的網(wǎng)絡(luò)深度隨著圖像尺寸的增大而提高；并且，

在所述上采樣金字塔中每層級(jí)均采用與所述層級(jí)的生成器相對(duì)應(yīng)的鑒別器，所述鑒別器的輸入包括真實(shí)圖像和同層級(jí)的生成器生成的圖像，所述鑒別器通過(guò)迭代式訓(xùn)練加強(qiáng)對(duì)真實(shí)圖像的學(xué)習(xí)以鑒別同層級(jí)的生成器生成圖像的質(zhì)量。

5.如權(quán)利要求4所述的基于圖像金字塔和生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的圖像壓縮系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

壓縮圖像編解碼單元，設(shè)置在所述圖像壓縮單元和所述圖像重構(gòu)單元之間，用于通過(guò)編碼器對(duì)經(jīng)圖像壓縮階段壓縮的圖像進(jìn)行編碼處理，以及通過(guò)解碼器對(duì)編碼后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼處理。