本申請(qǐng)要求2015年10月3日提交的“一種針對(duì)JPEG2000壓縮流的低復(fù)雜度感知視覺(jué)質(zhì)量評(píng)估方法(A LOW COMPLEXITY PERCEPTUAL VISUAL QUALITY EVALUATION METHOD FOR JPEG2000 COMPRESSED STREAMS)”、印度臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?766/MUM/2015的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，其被通過(guò)引用整體地并入本申請(qǐng)中。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及對(duì)JPEG2000圖像進(jìn)行解碼，并且更特別地涉及對(duì)由解碼產(chǎn)生的圖像質(zhì)量的評(píng)估。

背景技術(shù)：

聯(lián)合圖像專(zhuān)家委員會(huì)(JPEG)已經(jīng)創(chuàng)建了不同的標(biāo)準(zhǔn)用于靜止圖像的壓縮。最初的JPEG標(biāo)準(zhǔn)使用離散余弦變換壓縮。JPEG的較新版本JPEG2000(也被稱(chēng)作JPEG2K)依賴(lài)于基于小波的方法。JPEG2K編碼器根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)字圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，壓縮文件大小用于存儲(chǔ)和/或傳輸，并且JPEG2K解碼器可以在顯示或打印之前對(duì)其進(jìn)行解碼。

JPEG2K碼流可以包含提供用以支持空間隨機(jī)訪問(wèn)或以變化的粒度或分辨率(resolution)的水平的訪問(wèn)的若干機(jī)制的感興趣區(qū)域。這允許解碼器依靠圖像的質(zhì)量來(lái)調(diào)整分辨率的水平。降低JPEG2K圖像中的圖像質(zhì)量的主要視覺(jué)偽像是模糊(blur)，這由細(xì)節(jié)的損失產(chǎn)生，大部分在圖像中的對(duì)象的邊緣處。過(guò)多的低通濾波通常引起模糊。

圖像質(zhì)量度量(measure)可采取許多形式，包括感知視覺(jué)質(zhì)量(Perceptual Visual Quality)或PVQ。為了維持視覺(jué)質(zhì)量，限制由壓縮過(guò)程引入的偽像的數(shù)量變得重要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

實(shí)施例由檢測(cè)經(jīng)小波變換編碼的圖像中的圖像質(zhì)量的方法組成。方法包括接收被劃分成瓦片(tile)的經(jīng)小波變換編碼的圖像數(shù)據(jù)，每個(gè)瓦片被劃分成多個(gè)子帶；評(píng)估在比該多個(gè)子帶少的子帶中的小波的數(shù)量；向針對(duì)每個(gè)瓦片評(píng)估的子帶中的每個(gè)指派度量；使用度量確定瓦片的感知視覺(jué)質(zhì)量得分；以及基于感知視覺(jué)質(zhì)量得分調(diào)整解碼器的操作。

另一實(shí)施例由具有存儲(chǔ)器和解碼器的解碼系統(tǒng)組成，所述存儲(chǔ)器用以接收具有預(yù)定數(shù)量的子帶的經(jīng)小波變換壓縮的圖像數(shù)據(jù)；所述解碼器用以確定預(yù)定數(shù)量的子帶的子集中的小波系數(shù)的數(shù)量、基于小波系數(shù)的數(shù)量來(lái)度量圖像數(shù)據(jù)中的模糊的量，以及基于模糊的量來(lái)調(diào)整解碼過(guò)程。

附圖說(shuō)明

圖1示出了圖像解壓縮系統(tǒng)的實(shí)施例。

圖2示出了被分解成子帶的圖像瓦片的示例。

圖3示出了用以評(píng)估減少數(shù)量的子帶中的系數(shù)的數(shù)量的方法的實(shí)施例的流程圖。

圖4示出了用以確定子帶中的系數(shù)的數(shù)量的方法的實(shí)施例的流程圖。

具體實(shí)施方式

圖1示出了圖像解壓縮系統(tǒng)10的實(shí)施例。通常，系統(tǒng)是包括編碼器的較大的圖像系統(tǒng)的部分，所述編碼器用于對(duì)將從系統(tǒng)傳輸以及被接收的圖像進(jìn)行編碼。解碼器可以被實(shí)現(xiàn)在通用處理器中，但也可以是專(zhuān)用集成電路(芯片)。解碼器接收在JPEG2000(JPEG2K)解碼器處解碼的圖像數(shù)據(jù)12。

在傳輸端上的JPEG2K編碼器使用小波變換來(lái)壓縮原始數(shù)據(jù)。編碼器將圖像劃分成“瓦片”，諸如圖2中的20，其類(lèi)似于先前的JPEG標(biāo)準(zhǔn)中的8像素乘8像素塊。JPEG2K瓦片是矩形的且都是相同的大小。它們每個(gè)獨(dú)立地經(jīng)受編碼并代表原始輸入圖像的不同區(qū)域。針對(duì)每個(gè)瓦片，編碼導(dǎo)致四個(gè)子帶。

圖2中示出的子帶代表不同類(lèi)型的濾波。LL表示在水平和垂直方向兩者上的低通濾波。HL表示在水平方向上的高通濾波和在垂直方向上的低通濾波。類(lèi)似地，LH表示在水平方向上的低通濾波和在垂直區(qū)域中的高通濾波，并且HH表示在兩個(gè)方向上的高通濾波。

這里的實(shí)施例使用在經(jīng)壓縮的圖像數(shù)據(jù)中接收的子帶，其通常被存儲(chǔ)在解碼器14的存儲(chǔ)器18中，并且解碼元件19對(duì)其進(jìn)行分析以確定子帶的某些子集中的每個(gè)中的系數(shù)的數(shù)量。這里使用的子帶是除了LL子帶以外的全部子帶。子帶中的系數(shù)的較高數(shù)量指示未被模糊的圖像，其導(dǎo)致較高的PVQ得分。被模糊的圖像反映為子帶中的系數(shù)的稀疏的百分比，其指示較低的PVQ得分。通過(guò)僅分析子帶中的3個(gè)，人們可以確定圖像數(shù)據(jù)是高模糊的還是低模糊的，而不必處理所有數(shù)據(jù)。具有低模糊的圖像將在子帶中具有高數(shù)量的系數(shù)，并且具有高模糊的圖像將具有低數(shù)量的系數(shù)。

圖3示出了用以確定圖像中的模糊度的方法的實(shí)施例的流程圖。一般地，方法被應(yīng)用于n-1分辨率層。大部分JPEG2K編碼發(fā)生在多個(gè)分辨率層處。在這里的討論中，N表示最終的經(jīng)解碼的圖像的分辨率，并且實(shí)施例在分辨率層——最終的分辨率層下的一個(gè)層n-1上被執(zhí)行。由于二維低通濾波，信息將逐漸丟失。隨著分辨率降低，所剩余的大部分是原始圖像的低頻成分。在此類(lèi)成分中查找諸如邊緣之類(lèi)的高頻數(shù)據(jù)的存在可能僅誤導(dǎo)過(guò)程。進(jìn)一步地，在較低的分辨率層中，在連續(xù)變換之后數(shù)據(jù)大部分是“合成的”，并且不是如存在于原始圖像數(shù)據(jù)中的信息。然而，可以在若干不同的分辨率層上執(zhí)行處理。

在圖3中，過(guò)程在30處設(shè)置當(dāng)前分辨率層。在32處采集所使用的三個(gè)子帶中每個(gè)的子帶得分。組合這些子帶得分以得到瓦片的總PVQ得分。單獨(dú)的子帶得分可以被加權(quán)。在一個(gè)實(shí)施例中，HH子帶得分和LH子帶得分中的每個(gè)被乘以3。該數(shù)通過(guò)實(shí)驗(yàn)被導(dǎo)出并可根據(jù)期望被改變。

在36處，檢查組合的PVQ來(lái)看其是否大于1。如果是這樣，則在38處將PVQ得分設(shè)置在1處。在這里的實(shí)施例中，PVQ得分1指示不具有模糊的圖像，而得分0指示高模糊。這里的實(shí)施例一次被應(yīng)用于一個(gè)瓦片。為了將過(guò)程應(yīng)用于整個(gè)圖像，過(guò)程在40處檢查來(lái)看是否所有瓦片被完成。如果是，則過(guò)程繼續(xù)前進(jìn)到下一圖像。如果否，則然后在44處訪問(wèn)下一瓦片，并且過(guò)程繼續(xù)前進(jìn)直到整個(gè)圖像被處理。

圖3的過(guò)程的基礎(chǔ)包括確定子帶得分。圖4示出了確定特定子帶50的子帶得分的方法的一個(gè)實(shí)施例。過(guò)程跟蹤兩個(gè)不同的計(jì)數(shù)器，一個(gè)跟蹤過(guò)程在其上操作的像素(像素索引)，并且一個(gè)跟蹤子帶內(nèi)系數(shù)的數(shù)量。由于每個(gè)子帶經(jīng)受處理，這些計(jì)數(shù)器在52處被初始化。在54處，像素值被設(shè)置等于與像素索引對(duì)應(yīng)的像素的子帶數(shù)據(jù)。

在56處，過(guò)程確定像素值小于低閾值還是高于高閾值。可基于圖像數(shù)據(jù)的類(lèi)型等來(lái)設(shè)置閾值。在一個(gè)實(shí)施例中，低閾值被設(shè)置在123處，并且高閾值被設(shè)置成133，用于8位深輸入數(shù)據(jù)。如果真，則在58處增加系數(shù)計(jì)數(shù)并且在60 處增加像素索引。如果否，則僅在60處增加像素索引。在62處，過(guò)程檢查來(lái)看是否任何像素都保持在尚未被處理的瓦片中。如果像素索引大于瓦片中的像素的數(shù)量，則在64處過(guò)程完成且系數(shù)的數(shù)量/像素的數(shù)量的比率成為子帶得分。如果否，則通過(guò)返回至54像素繼續(xù)。在圖3的過(guò)程中，該得分然后被用作子帶得分。

以該方式，過(guò)程可以針對(duì)特定分辨率層自動(dòng)地確定圖像的模糊度。該信息可以被用來(lái)選擇駐留在經(jīng)編碼的數(shù)據(jù)中的編碼的不同類(lèi)型，或改變被用來(lái)生成最終的經(jīng)編碼的圖像的分辨率層。

存在變體和修改?？梢酝ㄟ^(guò)僅評(píng)估與圖像的前景區(qū)域?qū)?yīng)的那些瓦片來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化過(guò)程。上面的實(shí)施例集中在經(jīng)解碼的YUV數(shù)據(jù)的亮度成分上，但其也可以對(duì)色度成分起作用。