提供用于生成包括圖像的頻率特性信息的元數(shù)據(jù)的方法和裝置。

背景技術：

近來，隨著顯示技術已經(jīng)從全高清(hd)演進到超hd(uhd)等，已經(jīng)開發(fā)出uhd電視(tv)、uhd監(jiān)視器等。uhd是使用是全hd的像素的數(shù)目的四倍的數(shù)目的像素而實施的顯示技術。具有大量像素的顯示裝置(例如，全hd顯示裝置或uhd顯示裝置)能夠精密地顯示圖像的甚至細微部分。因此，圖像的細節(jié)或銳度是真實地顯示圖像的重要問題之一。具體來說，圖像的細節(jié)或銳度與圖像場景中包括的邊緣緊密相關。在圖像場景包括許多邊緣時，顯示裝置使用許多硬件資源來處理圖像。與圖像場景中所包括的邊緣相關的信息(即，場景具有高頻特性還是低頻特性)對于顯示裝置更高效地使用硬件資源且更真實地顯示圖像而言較為重要。因此，已經(jīng)進行各種研究來準確地并且高效地分析圖像場景的頻率特性。

技術實現(xiàn)要素：

技術問題

提供用于生成包括圖像的頻率特性信息的元數(shù)據(jù)的方法和裝置。還提供一種非瞬態(tài)計算機可讀記錄介質，非瞬態(tài)計算機可讀記錄介質上記錄有用于在計算機中執(zhí)行方法的程序。然而，本文陳述的實施例不受此限制，并且可以從這些實施例導出額外的方面。

技術解決方案

根據(jù)一方面，一種生成包括圖像的頻率特性信息的元數(shù)據(jù)的方法包括：將從圖像劃分的塊中的當前塊的像素值轉換為頻域的頻率系數(shù)；通過使用當前塊的區(qū)域中所包括的頻率系數(shù)來確定與當前塊的區(qū)域中的每個區(qū)域相對應的頻帶的帶值，當前塊的區(qū)域被劃分成對應于不同的頻帶；以及基于所確定的帶值來生成包括當前塊的頻率特性信息的元數(shù)據(jù)。

當前塊的區(qū)域可以包括m個區(qū)域，m個區(qū)域是根據(jù)預定頻帶圖案而設定的，以用于將當前塊中所包括的頻率系數(shù)劃分成m個頻帶，其中m為自然數(shù)。

在當前塊具有n×n的像素陣列大小時，頻帶圖案可以具有n×n的大小，其中n為自然數(shù)。

頻率系數(shù)可以包括通過對像素值執(zhí)行離散余弦變換(dct)而生成的dct系數(shù)。頻帶圖案可以在越過dct系數(shù)中的低頻分量的直流(dc)系數(shù)和作為最高頻分量的交流(ac)系數(shù)的對角線方向上將當前塊劃分成對應于m個頻帶的m個區(qū)域。

確定與當前塊的區(qū)域中的每個區(qū)域相對應的頻帶的帶值可以包括：通過使用預定頻帶圖案而將當前塊的頻率系數(shù)分組為與m個頻帶相對應的組；評估屬于組中的每一組的頻率系數(shù)；以及基于評估屬于組中的每一組的頻率系數(shù)的結果而確定帶值。

可以將頻率系數(shù)的不同閾值分配給頻帶。評估屬于組中的每一組的頻率系數(shù)可以包括：通過將屬于組中的每一組的頻率系數(shù)的統(tǒng)計值與分配給組中的每一組的頻帶的閾值進行比較來評估頻率系數(shù)。

確定與當前塊的區(qū)域中的每個區(qū)域相對應的頻帶的帶值可以包括：在比較的結果揭示屬于組中的每一組的頻率系數(shù)的統(tǒng)計值大于或等于分配給與組中的每一組相對應的頻帶的閾值時，將與組中的每一組相對應的頻帶的帶值確定為‘1’，并且在頻率系數(shù)的統(tǒng)計值小于閾值時，將與組中的每一組相對應的頻帶的值確定為‘0’。

在預定頻帶圖案包括m個頻帶時，確定與當前塊的區(qū)域中的每個區(qū)域相對應的頻帶的帶值可以包括：生成具有對應于m個帶值的位的m位數(shù)位串，并且可以將當前塊的頻率特性表達為從m位數(shù)位串計算的值。

可以基于相對于塊中的每個塊而計算的標量值的統(tǒng)計值而將圖像聚類(cluster)為具有高頻圖像、中頻圖像和低頻圖像之一的頻率特性。

元數(shù)據(jù)可以通過傳輸圖像的圖像傳輸裝置來生成，并且將元數(shù)據(jù)與圖像一起從圖像傳輸裝置傳輸至重現(xiàn)圖像的圖像接收裝置?？梢酝ㄟ^圖像傳輸裝置和圖像接收裝置中的至少一者來執(zhí)行圖像的聚類。

根據(jù)另一方面，一種生成包括圖像的頻率特性信息的元數(shù)據(jù)的裝置包括：頻率轉換器，頻率轉換器被配置成將從圖像劃分的塊中的當前塊的像素值轉換為頻域的頻率系數(shù)；頻率特性分析器，頻率特性分析器被配置成通過使用當前塊的區(qū)域中所包括的頻率系數(shù)來確定與當前塊的區(qū)域中的每個區(qū)域相對應的頻帶的帶值，當前塊的區(qū)域被劃分成對應于不同的頻帶；以及元數(shù)據(jù)生成器，元數(shù)據(jù)生成器被配置成基于所確定的帶值來生成包括當前塊的頻率特性信息的元數(shù)據(jù)。

當前塊的區(qū)域可以包括m個區(qū)域，m個區(qū)域是根據(jù)預定頻帶圖案而設定的，以用于將當前塊中所包括的頻率系數(shù)劃分成m個頻帶，其中m為自然數(shù)。

在當前塊具有n×n的像素陣列大小時，頻帶圖案可以具有n×n的大小，其中n為自然數(shù)。

頻率系數(shù)可以包括通過對像素值執(zhí)行離散余弦變換(dct)而生成的dct系數(shù)。頻帶圖案可以在越過dct系數(shù)中的低頻分量的直流(dc)系數(shù)和作為最高頻分量的交流(ac)系數(shù)的對角線方向上將當前塊劃分成對應于m個頻帶的m個區(qū)域。

頻率特性分析器可以通過使用預定頻帶圖案將當前塊的頻率系數(shù)分組為與m個頻帶相對應的組，評估屬于組中的每一組的頻率系數(shù)，以及基于評估屬于組中的每一組的頻率系數(shù)的結果來確定帶值。

可以將頻率系數(shù)的不同閾值分配給頻帶。頻率特性分析器可以通過將屬于組中的每一組的頻率系數(shù)的統(tǒng)計值與分配給組中的每一組的頻帶的閾值進行比較來評估頻率系數(shù)。

頻率特性分析器可以在比較的結果揭示屬于組中的每一組的頻率系數(shù)的統(tǒng)計值大于或等于分配給與組中的每一組相對應的頻帶的閾值時，將與組中的每一組相對應的頻帶的帶值確定為‘1’，并且在比較的結果揭示頻率系數(shù)的統(tǒng)計值小于閾值時，將與組中的每一組相對應的頻帶的帶值確定為‘0’。

在預定頻帶圖案包括m個頻帶時，頻率特性分析器可以生成具有對應于m個帶值的位的m位數(shù)位串。可以將當前塊的頻率特性表達為從m位數(shù)位串計算的值。

可以基于相對于塊中的每個塊而計算的標量值的統(tǒng)計值而將圖像聚類為具有高頻圖像、中頻圖像和低頻圖像之一的頻率特性。裝置可以是傳輸圖像的圖像傳輸裝置。可以將元數(shù)據(jù)與圖像一起從圖像傳輸裝置傳輸至重現(xiàn)圖像的圖像接收裝置。可以通過圖像傳輸裝置和圖像接收裝置中的至少一者來執(zhí)行圖像的聚類。

根據(jù)另一方面，一種通過圖像接收裝置執(zhí)行的對輸入圖像的頻率特性進行分析的方法包括：通過使用訓練圖像來執(zhí)行對用于對訓練圖像的頻率特性進行聚類的聚類水平的學習，訓練圖像包括不同的頻率特性；從圖像傳輸裝置接收包括輸入圖像的頻率特性信息的元數(shù)據(jù)；以及通過確定所學習的聚類水平中的與元數(shù)據(jù)中所包括的頻率特性信息相對應的聚類水平來對輸入圖像的頻率特性進行聚類。

所接收的元數(shù)據(jù)可以包括基于使用頻帶圖案而確定的相對于從輸入圖像轉換的頻率系數(shù)的頻帶的帶值而生成的頻率特性信息。

所接收的元數(shù)據(jù)可以包括表示與輸入圖像的頻率特性相對應的標量值或標量值分布的頻率特性信息。

學習聚類水平的執(zhí)行可以包括通過使用多類別支持向量機(svm)來執(zhí)行對聚類水平的學習。聚類水平可以對應于由多類別svm確定的超平面。

所學習的聚類水平可以包括：用于對高頻圖像執(zhí)行聚類的聚類水平；用于對中頻圖像執(zhí)行聚類的聚類水平；以及用于對低頻圖像執(zhí)行聚類的聚類水平。

根據(jù)另一方面，一種用于對輸入圖像的頻率特性進行分析的圖像接收裝置包括：頻率特性分類器，頻率特性分類器被配置成通過使用訓練圖像來執(zhí)行對用于對訓練圖像的頻率特性進行聚類的聚類水平的學習，訓練圖像包括不同的頻率特性；以及接收器，接收器被配置成從圖像傳輸裝置接收包括輸入圖像的頻率特性信息的元數(shù)據(jù)。頻率特性分類器通過確定所學習的聚類水平中的與元數(shù)據(jù)中所包括的頻率特性信息相對應的聚類水平來對輸入圖像的頻率特性進行聚類。

所接收的元數(shù)據(jù)可以包括基于使用頻帶圖案而確定的相對于從輸入圖像轉換的頻率系數(shù)的頻帶的帶值而生成的頻率特性信息。

所接收的元數(shù)據(jù)可以包括表示與輸入圖像的頻率特性相對應的標量值或標量值分布的頻率特性信息。

頻率特性分類器可以通過使用多類別支持向量機(svm)來執(zhí)行對聚類水平的學習。聚類水平可以對應于由多類別svm確定的超平面。

所學習的聚類水平可以包括用于對高頻圖像執(zhí)行聚類的聚類水平；用于對中頻圖像執(zhí)行聚類的聚類水平；以及用于對低頻圖像執(zhí)行聚類的聚類水平。

根據(jù)另一方面，提供一種非瞬態(tài)計算機可讀記錄介質，非瞬態(tài)計算機可讀記錄介質上記錄有用于在計算機中執(zhí)行生成元數(shù)據(jù)的方法或分析頻率特性的方法的程序。

附圖說明

圖1是用于闡釋根據(jù)實施例的從圖像處理裝置(圖像傳輸裝置)傳輸至圖像接收裝置的數(shù)據(jù)的圖。

圖2是根據(jù)實施例的圖像處理裝置的硬件元件的框圖。

圖3是說明根據(jù)實施例的對圖像的當前塊執(zhí)行的頻率轉換的圖。

圖4是說明根據(jù)實施例的通過由頻率轉換器執(zhí)行的轉換而獲得的頻率系數(shù)的圖。

圖5a是說明根據(jù)實施例的用于界定頻帶圖案的標準的圖。

圖5b是說明根據(jù)實施例的通過頻率特性分析器讀出存儲在存儲單元中的頻帶圖案的圖。

圖6a至圖6c是說明根據(jù)實施例的頻帶圖案的圖。

圖7是說明根據(jù)實施例的通過使用頻帶圖案將頻率系數(shù)分組為對應于頻帶的組的圖。

圖8是說明根據(jù)實施例的針對使用頻帶圖案所界定的頻帶中的每一頻帶而設定的頻率系數(shù)的閾值的圖。

圖9是說明根據(jù)實施例的通過評估屬于與頻帶圖案的頻帶中的每一頻帶相對應的組的頻率系數(shù)來確定頻帶中的每一頻帶的帶值的圖。

圖10是說明根據(jù)實施例的表示當前塊的頻率特性的二進制模式和標量值的圖。

圖11是說明根據(jù)實施例的由元數(shù)據(jù)生成器生成的元數(shù)據(jù)的圖。

圖12是說明根據(jù)實施例的根據(jù)圖像接收裝置所接收的元數(shù)據(jù)對圖像的頻率特性進行聚類的圖。

圖13是說明根據(jù)實施例的通過圖像處理裝置對圖像的頻率特性進行聚類的圖。

圖14a和圖14b是說明根據(jù)實施例的在使用頻帶圖案分析圖像的頻率特性時的高頻圖像、中頻圖像和低頻圖像中的每一者的標量值的分布的圖。

圖15是根據(jù)實施例的生成包括圖像的頻率特性信息的元數(shù)據(jù)的方法的流程圖。

圖16是根據(jù)實施例的由圖像接收裝置執(zhí)行的對輸入圖像的頻率特性進行分析的方法的流程圖。

具體實施方式

根據(jù)一方面，一種生成包括圖像的頻率特性信息的元數(shù)據(jù)的方法包括：將從圖像劃分的塊中的當前塊的像素值轉換為頻域的頻率系數(shù)；通過使用當前塊的區(qū)域中所包括的頻率系數(shù)來確定與當前塊的區(qū)域中的每個區(qū)域相對應的頻帶的帶值，當前塊的區(qū)域被劃分成對應于不同的頻帶；以及基于所確定的帶值來生成包括當前塊的頻率特性信息的元數(shù)據(jù)。

根據(jù)另一方面，一種生成包括圖像的頻率特性信息的元數(shù)據(jù)的裝置包括：頻率轉換器，頻率轉換器被配置成將從圖像劃分的塊中的當前塊的像素值轉換為頻域的頻率系數(shù)；頻率特性分析器，頻率特性分析器被配置成通過使用當前塊的區(qū)域中所包括的頻率系數(shù)來確定與當前塊的區(qū)域中的每個區(qū)域相對應的頻帶的帶值，當前塊的區(qū)域被劃分成對應于不同的頻帶；以及元數(shù)據(jù)生成器，元數(shù)據(jù)生成器被配置成基于所確定的帶值來生成包括當前塊的頻率特性信息的元數(shù)據(jù)。

根據(jù)另一方面，一種通過圖像接收裝置執(zhí)行的對輸入圖像的頻率特性進行分析的方法包括：通過使用訓練圖像來執(zhí)行對用于對訓練圖像的頻率特性進行聚類的聚類水平的學習，訓練圖像包括不同的頻率特性；從圖像傳輸裝置接收包括輸入圖像的頻率特性信息的元數(shù)據(jù)；以及通過確定所學習的聚類水平中的與元數(shù)據(jù)中所包括的頻率特性信息相對應的聚類水平來對輸入圖像的頻率特性進行聚類。

根據(jù)另一方面，一種用于對輸入圖像的頻率特性進行分析的圖像接收裝置包括：頻率特性分類器，頻率特性分類器被配置成通過使用訓練圖像來執(zhí)行對用于對訓練圖像的頻率特性進行聚類的聚類水平的學習，訓練圖像包括不同的頻率特性；以及接收器，接收器被配置成從圖像傳輸裝置接收包括輸入圖像的頻率特性信息的元數(shù)據(jù)。頻率特性分類器通過確定所學習的聚類水平中的與元數(shù)據(jù)中所包括的頻率特性信息相對應的聚類水平來對輸入圖像的頻率特性進行聚類。

將簡要描述在本文陳述的實施例中所使用的術語，并且隨后將更詳細地描述實施例。

在實施例中，在可能時，考慮到本發(fā)明的功能而選擇了現(xiàn)今已經(jīng)廣泛使用的通用術語，但根據(jù)本領域普通技術人員的意圖、前例或新的技術等，可以選擇非通用術語。此外，本申請人可能隨意地選擇了一些術語。在此情況下，將在實施例的對應部分中詳細地闡釋這些術語的含義。因此，本文使用的術語將不基于其名稱而是基于其含義以及實施例的整個上下文來進行界定。

在所有實施例中，將理解，在元件被稱作“包括”另一元件時，該元件可以進一步包括其它元件，除非另有規(guī)定。應把本文使用的術語“單元”、“模塊”等理解為處理至少一個功能或操作并且可以體現(xiàn)為硬件、軟件或硬件和軟件的組合的單元。

諸如“包括”和“包含”的術語當在實施例中使用時不應理解為包括本文陳述的所有各種元件或操作?？梢允÷砸恍┰筒僮鳎蛘呖梢蕴砑宇~外的元件和操作。

在下文中，將參考附圖更詳細地描述示例性實施例。這些實施例不打算限制本發(fā)明的范圍，并且僅被提供來詳細地描述本發(fā)明。本領域普通技術人員可以從詳細描述和實施例容易導出的事項應理解為落入本發(fā)明的范圍。

圖1是用于闡釋根據(jù)實施例的從圖像處理裝置(圖像傳輸裝置)傳輸至圖像接收裝置的數(shù)據(jù)的圖。

參看圖1，圖像處理裝置(圖像傳輸裝置)10可以將圖像數(shù)據(jù)和關于圖像數(shù)據(jù)而生成的元數(shù)據(jù)傳輸至圖像接收裝置20。圖像數(shù)據(jù)可以包括視頻數(shù)據(jù)、照片數(shù)據(jù)等。

就圖像接收裝置20而言，圖像處理裝置10可以是圖像傳輸裝置。圖像處理裝置10的實例可以包括但不限于廣播服務器、電視(tv)、智能電話、平板裝置、個人計算機(pc)、膝上型計算機等，其生成例如視頻、照片等圖像內(nèi)容。圖像接收裝置20可以是具有從外部接收例如視頻、照片等圖像內(nèi)容并且重現(xiàn)和顯示所接收的圖像內(nèi)容的功能的裝置。圖像接收裝置20的實例可以包括tv、智能電話、平板裝置、機頂盒等，但不受此限制。

圖像處理裝置10可以與圖像數(shù)據(jù)一起生成元數(shù)據(jù)，元數(shù)據(jù)包括與圖像相關的各種類型的信息，例如關于圖像的分辨率的信息、編解碼器信息和細節(jié)信息。在本實施例中，元數(shù)據(jù)中所包括的圖像的細節(jié)信息可以是與圖像的頻率特性相關的表示圖像的高頻分量還是低頻分量占優(yōu)勢的信息。舉例來說，

可以分析出在圖像的場景包括大量邊緣時圖像包括許多高頻分量，并且在圖像的場景包括相對少量的邊緣時圖像包括許多低頻分量。也就是說，圖像的細節(jié)的程度可以取決于圖像的頻率特性。

根據(jù)本實施例的圖像處理裝置10可以分析圖像的頻率特性，將指示圖像是高頻圖像還是低頻圖像的細節(jié)信息包括到元數(shù)據(jù)中，并且將元數(shù)據(jù)與圖像一起提供到圖像接收裝置20。此處，可以將元數(shù)據(jù)提供為視頻編解碼器的補充增強信息(sei)消息，或將元數(shù)據(jù)用作盤、媒體播放器、tv的內(nèi)部的表示，但不受此限制。

將在下文詳細地描述用于分析圖像的頻率特性的圖像處理裝置10的功能和操作。

圖2是根據(jù)實施例的圖像處理裝置的硬件元件的框圖。

參看圖2，圖像處理裝置10可以包括頻率轉換器110、頻率特性分析器120和元數(shù)據(jù)生成器130。雖然在圖2中未示出，但可以使用例如一個或多個處理器的硬件模塊、軟件模塊或其組合來實現(xiàn)頻率轉換器110、頻率特性分析器120和元數(shù)據(jù)生成器130。圖2僅說明與本實施例相關的圖像處理裝置10的元件。本領域技術人員將明白，除了圖2中所說明的元件之外，可以進一步包括其它通用元件。

頻率轉換器110將從圖像劃分的塊中的當前塊的像素值轉換為頻域中的頻率系數(shù)。為了頻率轉換，頻率轉換器110可以執(zhí)行離散余弦變換(dct)。也就是說，由頻率轉換器110通過轉換而獲得的頻率系數(shù)包括通過對像素值執(zhí)行dct而生成的dct系數(shù)。

圖3是說明根據(jù)實施例的對圖像的當前塊執(zhí)行的頻率轉換的圖。

參看圖3，假定圖像300是具有3840×2160像素大小的4k圖像，然而，這僅僅是實例且本實施例還適用于具有不同像素大小的圖像?？梢詫D像300劃分成具有特定大小的塊。此處，特定大小可以是n×n像素大小(這里，n為自然數(shù))?？梢砸詎×n塊為單位來分析圖像300的頻率特性。在本實施例中，當前塊301可以是當前經(jīng)過處理以分析圖像300的頻率特性的塊。

頻率轉換器110將具有n×n大小的當前塊301的像素值轉換為n×n的頻率系數(shù)(dct系數(shù))310。舉例來說，在n為16時，可以將當前塊301中所包括的256個像素值轉換為256個頻率系數(shù)(dct系數(shù))310。

圖4是說明根據(jù)實施例的通過由頻率轉換器執(zhí)行的轉換而獲得的頻率系數(shù)的圖。

參看圖4，頻率系數(shù)310是256個值，其數(shù)目等于上文描述的具有n×n(在此情況下，n＝16)的大小的當前塊301的像素的數(shù)目。與當前塊301的第一行和第一列中的像素值相對應的頻率系數(shù)fc1-1對應于直流(dc)系數(shù)401。其它頻率系數(shù)fc1-2至fc16-16對應于交流(ac)系數(shù)。在此情況下，與當前塊301的最右下部分(第十六行和第十六列)處的像素值相對應的頻率系數(shù)fc16-16402可以與指示最高頻分量的頻率系數(shù)相對應。

如上文參考圖3和圖4所描述，頻率轉換器110將具有16×16的大小的當前塊301的256個像素值轉換為256個16×16的頻率系數(shù)(dct系數(shù))310。雖然假定在實施例中n為16，但本領域普通技術人員將明白，甚至在n為除了16之外的值時，n也可以容易地適用于本實施例。

再參看圖2，頻率特性分析器120通過使用當前塊301的區(qū)域中的每個區(qū)域中所包括的頻率系數(shù)來確定對應于被劃分成與不同的頻帶的當前塊301的區(qū)域中的每個區(qū)域相對應的頻帶的帶值。此處，區(qū)域可以是m個區(qū)域，m個區(qū)域使用預定頻帶圖案來設定以將當前塊301中所包括的頻率系數(shù)310劃分成m個頻帶(這里，m為自然數(shù))。

頻帶圖案具有與當前塊301相同的像素大小，并且可以在當前塊301具有n×n的像素陣列大小時是具有n×n的大小的圖案。將在下文參考圖5a至圖6c更詳細地描述頻帶圖案。

圖5a是說明根據(jù)實施例的用于界定頻帶圖案的標準的圖。

參看圖5a，頻帶圖案500是具有與當前塊301相同的大小的n×n圖案，并且可以包括如上文描述的n×n像素。頻帶圖案500可以是在越過圖4的頻率系數(shù)(dct系數(shù))310中的低頻分量的dc系數(shù)401的像素bp1-1的位置501和最高頻分量的ac系數(shù)402的像素bp16-16的位置502的對角線方向510上將當前塊301劃分成對應于m個頻帶的m個區(qū)域的圖案。圖5a說明通過折線當前塊301被劃分成m個區(qū)域。假定在本文陳述的實施例中m為‘7’，但本領域普通技術人員將明白，甚至在m改變?yōu)槌恕?’之外的值時，m也可以容易地適用于實施例。m個區(qū)域可以具有相同的厚度，或者可以具有不同的厚度。

圖5a將對角線方向510說明為用于界定頻帶圖案的標準的實例。然而，根據(jù)本實施例的頻帶圖案不受此限制，并且可以將除了對角線方向510之外的直線、曲線等或圓形形狀界定為用于界定頻帶圖案的標準。

圖5b是說明根據(jù)實施例的通過頻率特性分析器讀出存儲在存儲單元中的頻帶圖案的圖。

參看圖5b，除圖2中所說明的元件以外，圖像處理裝置10可以進一步包括存儲單元140。存儲單元140可以預先存儲與各種類型的預定頻帶圖案511、512和513相關的信息。頻率特性分析器120可以從存儲單元140選擇和讀出頻帶圖案(例如，頻帶圖案511)以執(zhí)行頻率特性分析。

圖6a至圖6c是說明根據(jù)實施例的頻帶圖案的圖。

參看圖6a至圖6c，頻帶圖案601、602和603是界定如何將當前塊301劃分成對應于m個頻帶(這里m＝7)的m個區(qū)域的n×n圖案。

頻帶圖案601、602和603將n×n塊劃分成對應于頻帶b1至頻帶bm的n×n塊(這里n＝16)?？梢酝ㄟ^1:1的方式將頻帶圖案601、602和603中所包括的像素的位置映射到當前塊301中所包括的像素的位置。因此，可以通過1:1的方式將頻帶圖案601、602和603中所包括的像素的位置映射到上文參考圖4而描述的頻率系數(shù)(dct系數(shù))fc1-1至fc16-16310。

第一頻帶圖案601是被界定為使得m個頻帶具有相同的厚度且將n×n塊劃分成4×4子塊的圖案。第二頻帶圖案602是被界定為使得頻帶b4比其它頻帶厚且將n×n塊的區(qū)域劃分成2×2子塊的圖案。第三頻帶圖案603是被界定為使得頻帶bm比其它頻帶厚且將n×n塊劃分成2×2子塊的圖案。也就是說，可以通過落入本實施例的范圍的各種方式界定頻帶圖案601、602和603。為了便于闡釋，使用第一頻帶圖案601而執(zhí)行的頻率特性分析將在下文被描述為實例。然而，本領域普通技術人員將明白，可以使用不同類型的頻帶圖案來執(zhí)行頻率特性分析。

再參看圖2，頻率特性分析器120通過使用預定頻帶圖案而將當前塊301的頻率系數(shù)310分組為與m個頻帶相對應的組。此外，頻率特性分析器120評估屬于組中的每一組的頻率系數(shù)310，并且基于評估屬于組中的每一組的頻率系數(shù)310的結果而確定相應頻帶的帶值。將在下文參考圖7至圖10更詳細地描述分組過程和確定帶值的過程。

圖7是說明根據(jù)實施例的通過使用頻帶圖案將頻率系數(shù)分組為與頻帶相對應的組的圖。

參看圖7，可以通過1:1的方式將具有n×n的大小的頻帶圖案601映射到具有n×n的大小的當前塊301(這里n＝16)。因此，可以將總共256個頻率系數(shù)310中的十六個頻率系數(shù)fc1-1、fc1-2、fc1-3、fc1-4、fc2-1、fc2-2、…、fc4-3、fc4-4分組為屬于頻帶b1的組。類似地，可以將其它頻率系數(shù)分組為分別屬于頻帶b2至b7的組。表710示出對頻率系數(shù)310進行分組的結果。也就是說，可以使用頻帶圖案601將所有頻率系數(shù)310劃分成對應于頻帶b1至b7的七個組。然而，實施例不受此限制，并且在使用上文描述的第二頻帶圖案602或第三頻帶圖案603時，可以與圖7中示出的方式不同的方式對所有頻率系數(shù)310進行分組。

圖8是說明根據(jù)實施例的針對使用頻帶圖案所界定的頻帶中的每一頻帶而設定的頻率系數(shù)的閾值的圖。

參看圖8，可以針對使用頻帶圖案601所界定的頻帶b1至bm而設定不同的閾值(這里m＝7)。舉例來說，可以針對頻帶b1設定閾值thb1，并且可以針對頻帶b7設定閾值thb7。

圖9是說明根據(jù)實施例的通過評估屬于與頻帶圖案的頻帶中的每一頻帶相對應的組的頻率系數(shù)來確定頻帶中的每一頻帶的帶值的圖。

參看圖9，頻率特性分析器120可以通過將屬于組的頻率系數(shù)的統(tǒng)計值與分配給與該組相對應的頻帶的閾值進行比較來評估頻率系數(shù)。頻率特性分析器120可以在比較的結果揭示屬于組的頻率系數(shù)的統(tǒng)計值大于或等于分配給與該組相對應的頻帶的閾值時，確定與該組相對應的頻帶的帶值為‘1’，并且在統(tǒng)計值小于閾值時，將與該組相對應的頻帶的帶值確定為‘0’。此處，統(tǒng)計值可以是統(tǒng)計組的代表值，例如，平均值、中值、眾數(shù)，或類似者。

舉例來說，頻率特性分析器120計算屬于頻帶b1的頻率系數(shù)fc1-1、fc1-2、fc1-3、fc1-4、fc2-1、fc2-2、……、fc4-3、fc4-4的平均值meanb1。隨后頻率特性分析器120將針對頻帶b1而設定的閾值thb1與平均值meanb1進行比較。在平均值meanb1≥閾值thb1時，頻率特性分析器120將頻帶b1的帶值確定為‘1’。在平均值meanb1<閾值thb1時，頻率特性分析器120將頻帶b1的帶值確定為‘0’。類似地，頻率特性分析器120可以確定頻帶b2至b7的帶值。

再參看圖2，在預定頻帶圖案包括m個頻帶時，頻率特性分析器120生成具有對應于m個帶值的位的m位數(shù)位串?？梢詫斍皦K301的頻率特性表達為從m位數(shù)位串計算的值。

圖10是說明根據(jù)實施例的表示當前塊的頻率特性的二進制模式和標量值的圖。

參看圖10，頻率特性分析器120確定頻帶b1至bm的帶值，如上文參考圖9所描述(這里m＝7)。舉例來說，頻率特性分析器120可以確定：頻帶b1的帶值為‘1’，頻帶b2的帶值為‘1’，頻帶b3的帶值為‘1’，頻帶b4的帶值為‘1’，頻帶b5的帶值為‘0’，頻帶b6的帶值為‘0’，并且頻帶b7的帶值為‘0’。頻率特性分析器120可以按照m個頻帶的次序而生成具有m個帶值的m位數(shù)位串。也就是說，頻率特性分析器120可以生成具有“0001111”的二進制模式的位串。

具有“0001111”的二進制模式的位串可以是當前塊301的頻率特性的表示。此外，頻率特性分析器120可以確定位串“0001111”的標量值是當前塊301的頻率特性的表示。也就是說，標量值s是0*2⁶+0*2⁵+0*2⁴+1*2³+1*2²+1*2¹+1*2⁰＝15，并且因此可以將當前塊301的頻率特性表達為標量值15。因此，在使用頻帶圖案而界定的頻帶的數(shù)目是‘m’時，可以將當前塊301的頻率特性表達為在標量值s的范圍內(nèi)的0至2^m-1中的值。

在上文描述的頻帶圖案601中，頻帶b1對應于包括dc系數(shù)401的區(qū)域，并且頻帶b7對應于包括ac系數(shù)402的區(qū)域。因此，當前塊301的標量值s越小，便可能有更多的低頻特性在當前塊301的頻率特性中占優(yōu)勢。相反地，當前塊301的標量值s越大，便可能有更多的高頻特性在當前塊301的頻率特性中占優(yōu)勢。

再參看圖2，元數(shù)據(jù)生成器130基于所確定的帶值來生成包括當前塊301的頻率特性信息的元數(shù)據(jù)。也就是說，元數(shù)據(jù)生成器130可以生成包括與當前塊301的頻率特性相關的二進制模式或標量值的信息的元數(shù)據(jù)。替代地，元數(shù)據(jù)生成器130可以生成包括與關于整個圖像300中所包括的塊的二進制模式或標量值分布相關的信息的元數(shù)據(jù)。

圖11是說明根據(jù)實施例的由元數(shù)據(jù)生成器生成的元數(shù)據(jù)的圖。

參看圖11，將把具有3840×2160的大小的4k圖像1110描述為實例，但本實施例不受此限制，并且還適用于具有不同大小的圖像?？梢詫?k圖像1110劃分成32400個n×n塊(這里n＝16)。圖像處理裝置10(頻率特性分析器120)可以確定表示如上文描述的各個塊的頻率特性的標量值s1至s32400。

元數(shù)據(jù)生成器130可以生成元數(shù)據(jù)1130，元數(shù)據(jù)1130包括表示各個塊的頻率特性的標量值s1至s32400的信息?？梢詫⒈硎靖鱾€塊的頻率特性的標量值s1至s32400的信息視為4k圖像1110的頻率特性。因此，一起接收到包括標量值s1至s32400的頻率特性信息(細節(jié)信息)的元數(shù)據(jù)1130與4k圖像1110的圖像數(shù)據(jù)的圖像接收裝置20可以通過解析元數(shù)據(jù)1130中所包括的頻率特性信息來確定是高頻特性還是低頻特性在4k圖像1110的頻率特性中占優(yōu)勢。

還可以將4k圖像1110的標量值s1至s32400的分布視為4k圖像1110的頻率特性。因此，元數(shù)據(jù)1130可以包括與標量值s1至s32400的統(tǒng)計值(或分布)相關的信息以作為4k圖像1110的頻率特性信息。

元數(shù)據(jù)1130可以包括在由圖像處理裝置10生成的位流1120的字段中，該字段不同于包括圖像數(shù)據(jù)的字段，并且其被傳輸至圖像接收裝置20。

已經(jīng)在上文描述了確定表示圖像的頻率特性(圖像的細節(jié)的程度)的標量值(或二進制模式)的方法。將在下文更詳細地描述根據(jù)所確定的標量值(或所確定的二進制模式)是否將圖像聚類為高頻圖像、中頻圖像或低頻圖像。

圖12是說明根據(jù)實施例的根據(jù)圖像接收裝置所接收的元數(shù)據(jù)對圖像的頻率特性進行聚類的圖。

參看圖12，圖像處理裝置10僅向圖像接收裝置20提供包括標量值(或二進制模式)的信息或標量值的分布的信息的元數(shù)據(jù)。換句話說，可以不提供指示標量值或其分布是否對應于高頻特性、中頻特性或低頻特性的信息。在此情況下，圖像接收裝置20可以基于包括在元數(shù)據(jù)中的標量值的信息或與標量值的分布相關的信息來執(zhí)行聚類，以確定圖像是高頻圖像、中頻圖像還是低頻圖像。

圖像接收裝置20可以包括頻率特性分類器210和接收器220。圖12僅說明與本實施例相關的圖像接收裝置20的元件，但本領域普通技術人員將明白，圖像接收裝置20可以進一步包括其它通用元件。

頻率特性分類器210可以通過使用訓練圖像1201來預先執(zhí)行對圖像頻率特性的學習。也就是說，頻率特性分類器210可以在輸入新的圖像時通過預先執(zhí)行聚類以確定訓練圖像1201中的每一者是否對應于高頻圖像、中頻圖像或低頻圖像而預先學習用于對新的圖像(新的標量值或其分布)進行聚類的規(guī)則。此處，頻率特性分類器210可以使用例如多類別支持向量機(svm)的聚類算法來用于聚類學習，但實施例不受此限制，并且類似于svm的聚類算法也適用于本實施例。

接收器220從圖像處理裝置(圖像傳輸裝置)10接收包括輸入圖像的頻率特性信息的元數(shù)據(jù)。

在使用訓練圖像1201通過聚類學習來生成聚類規(guī)則時，頻率特性分類器210基于元數(shù)據(jù)中所包括的標量值或標量值的分布而執(zhí)行聚類，以確定輸入圖像對應于高頻圖像的頻率特性、中頻圖像的頻率特性還是低頻圖像的頻率特性。雖然已經(jīng)在本實施例中描述了其中根據(jù)例如高頻圖像、中頻圖像和低頻圖像的三種類型的聚類水平對輸入圖像進行聚類的情況，但聚類水平的數(shù)目可以不同地改變。此處，在聚類算法對應于多類別svm時，聚類水平可以對應于由多類別svm確定的超平面。

已經(jīng)在上文參考圖12描述了不將聚類頻率特性的結果從圖像處理裝置10提供到圖像接收裝置20。然而，如將在下文參考圖13所描述，圖像處理裝置10可以將聚類頻率特性的結果提供到圖像接收裝置20。也就是說，可以通過圖像處理裝置(圖像傳輸裝置)10和圖像接收裝置20中的至少一者執(zhí)行聚類。

圖13是說明根據(jù)實施例的通過圖像處理裝置對圖像的頻率特性進行聚類的圖。

參看圖13，圖像處理裝置10可以進一步包括頻率特性分類器150。

頻率特性分析器120可以將使用標量值(或二進制模式)的信息或標量值的分布的信息所表示的頻率特性信息傳輸至頻率特性分類器150。

頻率特性分類器150可以通過使用訓練圖像1301預先執(zhí)行對圖像頻率特性進行聚類的學習。也就是說，頻率特性分類器150可以在接收頻率特性信息時通過聚類訓練圖像1301中的每一者是否對應于高頻圖像、中頻圖像或低頻圖像而預先學習對新的圖像的頻率特性信息(標量值或其分布)進行聚類的規(guī)則。在此情況下，頻率特性分類器150可以使用例如svm的聚類算法來用于聚類學習，但實施例不受此限制，并且類似于svm的聚類算法也適用于本實施例。

在使用訓練圖像1301通過聚類學習來生成聚類規(guī)則時，頻率特性分類器150基于頻率特性信息(標量值或其分布)來執(zhí)行聚類，以確定輸入圖像對應于高頻圖像的頻率特性、中頻圖像的頻率特性還是低頻圖像的頻率特性。雖然已經(jīng)在本實施例中描述了其中根據(jù)例如高頻圖像、中頻圖像和低頻圖像的三種類型的聚類水平對圖像進行聚類的情況，但聚類水平的數(shù)目可以不同地改變。

元數(shù)據(jù)生成器130可以生成元數(shù)據(jù)，元數(shù)據(jù)包括與頻率特性分類器150執(zhí)行聚類的結果(高頻圖像、中頻圖像或低頻圖像)相關的信息以及頻率特性信息(標量值或其分布)。

圖14a和圖14b是說明根據(jù)實施例的在使用頻帶圖案分析圖像的頻率特性時的高頻圖像、中頻圖像和低頻圖像中的每一者的標量值的分布的圖。

參看圖表1401和1411，圖表各自示出高頻圖像的標量值的分布，相對大的標量值(例如，范圍在從110到127的標量值)的頻率在高頻圖像中較高。參看圖表1402和1412，圖表各自示出中頻圖像的標量值的分布，標量值(例如，范圍在從90到127的標量值)的頻率在中頻圖像中相對均勻。參看圖表1403和1413，圖表各自示出低頻圖像的標量值的分布，表示高頻率分量的標量值(例如，大于或等于120的標量值)的頻率在低頻圖像中較低，不像在中頻圖像中那樣。

圖14a和圖14b的圖表僅僅是為了便于闡釋本實施例而說明的實例。本領域普通技術人員將明白，執(zhí)行聚類的實際結果可能會根據(jù)聚類學習結果而改變。

如圖14a和圖14b中所說明，表示頻率特性的標量值可能集中于一些特定值。因此，元數(shù)據(jù)生成器130可以生成如下的元數(shù)據(jù)：其僅包括與具有大于或等于預定閾值的頻率的一些類型的標量值(或一些類型的占優(yōu)勢的標量值)相關的信息，進而減少元數(shù)據(jù)的量。替代地，元數(shù)據(jù)生成器130可以生成僅包括與按照頻率次序的預定數(shù)目的標量值相關的信息的元數(shù)據(jù)，以減小元數(shù)據(jù)的量。也就是說，元數(shù)據(jù)生成器130可以通過省略與由頻率特性分析器120確定的所有標量值相關的信息中的一些信息來生成元數(shù)據(jù)，以減少元數(shù)據(jù)的量。

圖15是根據(jù)實施例的生成包括圖像的頻率特性信息的元數(shù)據(jù)的方法的流程圖。參看圖15，生成元數(shù)據(jù)的方法包括通過圖2的圖像處理裝置10以連續(xù)的方式執(zhí)行的操作。因此，雖然在下文未描述，但參考在圖15前面的圖的描述也適用于圖15的生成元數(shù)據(jù)的方法。

在操作s1501中，頻率轉換器110將從圖像300劃分的塊中的當前塊301的像素值轉換為頻域的頻率系數(shù)310。

在操作s1502中，頻率特性分析器120通過使用當前塊301的區(qū)域中的每個區(qū)域中所包括的頻率系數(shù)來確定與被劃分成對應于不同的頻帶的當前塊301的區(qū)域中的每個區(qū)域相對應的頻帶的帶值。

在操作s1503中，元數(shù)據(jù)生成器130基于所確定的帶值來生成包括當前塊301的頻率特性信息的元數(shù)據(jù)1130。

圖16是根據(jù)實施例的由圖像接收裝置執(zhí)行的對輸入圖像的頻率特性進行分析的方法的流程圖。參看圖16，對輸入圖像的頻率特性進行分析的方法包括通過圖12的圖像接收裝置20以連續(xù)的方式執(zhí)行的操作。因此，雖然在下文未描述，但參考在圖16前面的圖的描述也適用于圖16的方法。

在操作s1601中，頻率特性分類器210通過使用訓練圖像1201來執(zhí)行對用于對訓練圖像1201的頻率特性進行聚類的聚類水平的學習，訓練圖像1201具有不同的頻率特性。

在操作s1602中，接收器220從圖像傳輸裝置(圖像處理裝置10)接收包括圖像的頻率特性信息的元數(shù)據(jù)。如上文描述，元數(shù)據(jù)由圖像傳輸裝置(圖像處理裝置10)生成，并且包括基于相對于從輸入圖像轉換的頻率系數(shù)、使用頻帶圖案來確定的頻帶的帶值而生成的頻率特性信息。在此情況下，元數(shù)據(jù)可以包括表示與輸入圖像的頻率特性相對應的標量值或標量值的分布的頻率特性信息。

在操作s1603中，頻率特性分類器210通過確定所學習的聚類水平中的與元數(shù)據(jù)中所包括的頻率特性信息相對應的聚類水平來對輸入圖像的頻率特性進行聚類。在此情況下，頻率特性分類器210可以通過使用多類別svm來執(zhí)行對聚類水平的學習，并且聚類水平可以對應于由多類別svm確定的超平面，但實施例不受此限制。所學習的聚類水平可以包括用于對高頻圖像執(zhí)行聚類的聚類水平、用于對中頻圖像執(zhí)行聚類的聚類水平、和用于對低頻圖像執(zhí)行聚類的聚類水平。

可以將上述方法體現(xiàn)為計算機程序。計算機程序可以存儲在計算機可讀記錄介質中，并且在通用數(shù)字計算機上執(zhí)行?？梢酝ㄟ^各種手段將在方法中使用的數(shù)據(jù)結構記錄在計算機可讀記錄介質上。計算機可讀記錄介質的實例包括例如磁性記錄介質(rom、軟盤、硬盤等)和光學記錄介質(cd-rom、dvd等)的存儲介質。

本領域普通技術人員將理解，在不脫離由所附權利要求書界定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在本實施例中作出形式和細節(jié)上的各種改變。因此，將僅在描述性意義上考慮示例性實施例，并且不用于限制目的。本發(fā)明的范圍不是由對本發(fā)明的詳細描述界定，而是由所附權利要求書界定，并且范圍內(nèi)的所有差異將被解釋為包括在本發(fā)明內(nèi)。