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

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及對JPEG2000圖像進行解碼，并且更特別地涉及對由解碼產(chǎn)生的圖像質(zhì)量的評估。

背景技術(shù)：

聯(lián)合圖像專家委員會(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(也被稱作JPEG2K)依賴于基于小波的方法。JPEG2K編碼器根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)對數(shù)字圖像數(shù)據(jù)進行編碼，壓縮文件大小用于存儲和/或傳輸，并且JPEG2K解碼器可以在顯示或打印之前對其進行解碼。

JPEG2K碼流可以包含提供用以支持空間隨機訪問或以變化的粒度或分辨率(resolution)的水平的訪問的若干機制的感興趣區(qū)域。這允許解碼器依靠圖像的質(zhì)量來調(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象的邊緣處。過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，包括感知視覺質(zhì)量(Perceptual Visual Quality)或PVQ。為了維持視覺質(zhì)量，限制由壓縮過程引入的偽像的數(shù)量變得重要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

實施例由檢測經(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)，每個瓦片被劃分成多個子帶；評估在比該多個子帶少的子帶中的小波的數(shù)量；向針對每個瓦片評估的子帶中的每個指派度量；使用度量確定瓦片的感知視覺質(zhì)量得分；以及基于感知視覺質(zhì)量得分調(diào)整解碼器的操作。

另一實施例由具有存儲器和解碼器的解碼系統(tǒng)組成，所述存儲器用以接收具有預(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)量來度量圖像數(shù)據(jù)中的模糊的量，以及基于模糊的量來調(diào)整解碼過程。

附圖說明

圖1示出了圖像解壓縮系統(tǒng)的實施例。

圖2示出了被分解成子帶的圖像瓦片的示例。

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

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

具體實施方式

圖1示出了圖像解壓縮系統(tǒng)10的實施例。通常，系統(tǒng)是包括編碼器的較大的圖像系統(tǒng)的部分，所述編碼器用于對將從系統(tǒng)傳輸以及被接收的圖像進行編碼。解碼器可以被實現(xiàn)在通用處理器中，但也可以是專用集成電路(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。它們每個獨立地經(jīng)受編碼并代表原始輸入圖像的不同區(qū)域。針對每個瓦片，編碼導(dǎo)致四個子帶。

圖2中示出的子帶代表不同類型的濾波。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表示在兩個方向上的高通濾波。

這里的實施例使用在經(jīng)壓縮的圖像數(shù)據(jù)中接收的子帶，其通常被存儲在解碼器14的存儲器18中，并且解碼元件19對其進行分析以確定子帶的某些子集中的每個中的系數(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。通過僅分析子帶中的3個，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，并且實施例在分辨率層——最終的分辨率層下的一個層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。在此類成分中查找諸如邊緣之類的高頻數(shù)據(jù)的存在可能僅誤導(dǎo)過程。進一步地，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子帶中每個的子帶得分。組合這些子帶得分以得到瓦片的總PVQ得分。單獨的子帶得分可以被加權(quán)。在一個實施例中，HH子帶得分和LH子帶得分中的每個被乘以3。該數(shù)通過實驗被導(dǎo)出并可根據(jù)期望被改變。

在36處，檢查組合的PVQ來看其是否大于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。這里的實施例一次被應(yīng)用于一個瓦片。為了將過程應(yīng)用于整個圖像，過程在40處檢查來看是否所有瓦片被完成。如果是，則過程繼續(xù)前進到下一圖像。如果否，則然后在44處訪問下一瓦片，并且過程繼續(xù)前進直到整個圖像被處理。

圖3的過程的基礎(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實施例。過程跟蹤兩個不同的計數(shù)器，一個跟蹤過程在其上操作的像素(像素索引)，并且一個跟蹤子帶內(nèi)系數(shù)的數(shù)量。由于每個子帶經(jīng)受處理，這些計數(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應(yīng)的像素的子帶數(shù)據(jù)。

在56處，過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)的類型等來設(shè)置閾值。在一個實施例中，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，過程檢查來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，則通過返回至54像素繼續(xù)。在圖3的過程中，該得分然后被用作子帶得分。

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

存在變體和修改。可以通過僅評估與圖像的前景區(qū)域?qū)?yīng)的那些瓦片來進一步優(yōu)化過程。上面的實施例集中在經(jīng)解碼的YUV數(shù)據(jù)的亮度成分上，但其也可以對色度成分起作用。