[发明专利]图像分析

说明书

技术领域

本发明涉及视频信号或数据的图像分析，以便检测先前的基于块的处理并对块相关的图像损伤进行量化。

背景技术

对于视频或图像处理技术来说，利用图像被划分为相等尺寸的区域且每个区域内的像素被一起处理的“基于块的”处理是非常普遍的。合适的实例是视频压缩方法，在该方法中对每组规则结构的像素块组应用变换且每个块通过一组变换系数表示(用于传输或存储)。当对不同的块应用不同的处理时，例如变换系数的不同分层(quantisation)，由于传输系统的空间频率响应在不同的块之间存在不同，所以块结构由于图像假象(artefact)而变得可见。

在广播和多媒体内容的产生和发行中，经常期望检查视频和图像数据的主观质量，尤其，自动评估主观质量的方法越来越追求经济原因。视频质量分析方法分为两种类型：“双终止”方法，其中比较已处理的图像与未处理的图像以识别假象；以及“单终止”方法，其中不参考未处理的图像而分析已处理的图像。双终止方法通常仅应用于研究和开发环境；单终止方法更适宜通常的商业生产和发行操作。

对于自动分析主观“块效应(blockiness)”或块假象，存在许多已知的方法。在本文中，“块效应”或块假象是由于基于块的处理导致的图像的主观损伤的测量。

通常这些方法需要块的边界位置或块的尺寸的先验知识。例如，如果已知边界位置，那么可以跨边界估计平均亮度或色度差异；以及如果已知块的尺寸，那么可以在周期性等于块的尺寸的重复图案中估计像素间的差异。

对于块结构的先验知识的需求严重限制了这些方法的实用性。对图像进行空间变换并不是不寻常的，例如改变块的尺寸的纵横比转换；这些处理可以分多级进行，并且基于块的压缩或处理可以在单链的任何点上应用。因此图像可能经受许多不同的具有任意的块尺寸和边界位置的基于块的处理；并且不同组假象可能存在以不同块结构呈现的多于一组的基于块的假象。

在作为参考的WO 2007/125286中示出了一种已知的方法。

特别是如果存在大量的信道从这个和其它质量方面需要被监控，以有效利用处理资源的方式准确确定块的尺寸也非常重要。如果实时执行监控，那么对于通过处理所引进的延迟或等待时间尽可能小通常也很重要。一旦已经确定了块的尺寸(当然，其本身表示视频的以前处理的块)包括上述已知技术的各种技术可以用于量化基于块的假象。

发明内容

本发明包括可以精确、有效以及低延迟测量处理块的尺寸的新颖的图像分析方法。一方面，提供了一种分析图像处理器中的图像数据以对先前的基于块的数据处理进行量化的方法，该方法包括步骤：处理得自所述图像数据的一组像素值以沿着垂直于假定的块边缘的线产生空间差异分布，该空间差异分布表示在平行于所述线的方向上空间隔开的像素的值之间的差异；对垂直于所述线的方向上的空间差异分布求和(sum)；以像素节距为单位测量所述空间差异分布中的极大值间的距离至小数精度；以及聚集(aggregate)测量的极大值间的距离以确定块的尺寸。

测量所述空间差异分布中的极大值间的距离的步骤包括以像素节距为单位利用基于矩的检测器检测峰值至小数精度的步骤。聚集测量的极大值间的距离的步骤可以包括形成差异的直方图。可以根据中途(interim)检测的块尺寸对缺失峰值进行分析。空间差异分布可以通过高通滤波器或带通滤波器产生。可以额外提供第二空间差异分布，该第二空间差异分布表示在平行于所述线的方向上通过更大的距离空间隔开的像素的值之间的差异，第一或第二空间差异分布的使用根据所确定的块尺寸的置信度来选择。

另一方面，提供了用于分析图像数据以对先前的基于块的数据处理进行量化的装置，包括：第一滤波器，用于处理得自所述图像数据的一组像素值，以沿着垂直于假定的块边缘的线产生第一空间差异分布，该空间差异分布表示在平行于所述线的方向上空间隔开的像素的值之间的差异；累加器，用于对垂直于所述线的方向上的第一空间差异分布求和；峰值检测器和距离测量块，用于以像素节距为单位测量求和的所述空间差异分布中的极大值间的距离至小数精度；聚集器(aggregator)，用于聚集测量的极大值间的距离；以及块尺寸确定器，对所聚集的所测量的最大值间的距离进行操作以确定块的尺寸。