[发明专利]识别数字图像中相关区域的方法、对数字图像编码的方法及编码器系统

说明书

提供一种识别数字图像中相关区域的方法、对数字图像编码的方法及编码器系统。该方法包括：接收第一数字图像中的表示像素的信息(S02)，以及计算所述第一图像中的邻近像素组的所述信息的空间统计度量以形成每个像素组的组值(S03)。进一步，该方法包括计算组值之间的差(S04)，以及将所述差与预定的阈值进行比较(S05)。如果所述差等于或大于所述阈值，则所述组被识别为相关的(S06)，并且如果所述差小于所述阈值，则所述组被识别为不相关的(S07)。还提供一种基于对相关区域和非相关区域的所述识别来对数字图像进行编码的方法，以及数字编码器系统。

技术领域

本发明涉及数字图像处理的领域，并且尤其涉及识别数字图像中的相关区域的方法、对数字图像进行编码的方法以及编码器系统。

背景技术

在诸如网络摄像机监控系统的数字视频系统中，使用各种视频编码方法在传输之前压缩视频序列。在许多数字视频编码系统中两个主要模式，用于压缩一系列视频帧中的视频帧：帧内模式和帧间模式。在帧内模式中，通过利用单个帧的给定通道中的像素的空间冗余，经由预测、变换和熵编码来对亮度和色度通道进行编码。编码的帧被称作帧内帧，且也可被称为I-帧。相反，帧间模式利用独立的帧之间的时间冗余，并依赖运动补偿预测技术，该技术通过对像素的选中块的从一个帧到另一个帧的像素中的运动进行编码，从一个或多个先前帧预测帧的各部分。编码的帧被称作帧间帧，且也可被称为P-帧(向前预测的帧)或B-帧(双向预测的帧)，P-帧可指按解码顺序的先前帧，B-帧可指两个或多个先前解码的帧，并可具有用于预测的帧的任何随意的显示顺序关系。进一步，编码的帧被排布在图像组或GOP中，其中每个图像组开始于I-帧，并且随后的帧是P-帧或B-帧。图像组中的帧的数量通常被称为GOP长度。GOP长度可从1到例如255变化，1意味着图像组中仅存在帧内帧，并且不存在帧间帧，255意味着图像组中存在1个帧内帧，随后是254个帧间帧。

在编码的视频序列接收的位置，对编码的帧进行解码。网络摄像机监控系统所关注的是用于编码的视频的传输的可用带宽。这在使用大量摄像机的系统中尤其如此。进一步，这种关注在可用带宽低的情况(诸如，当视频序列传输到移动设备(诸如，移动电话、PDA、平板电脑)时)特别重要。就图像的存储而言(例如，在将图像存储到摄像机中的内建SD卡时)，会发生类似的问题。在可用的带宽或存储与高质量图像的利益之间做出权衡的情况下，不得不做出折衷。为了减小从摄像机传输的比特率，许多方法和系统已用于控制编码。这些已知的方法和系统通常应用比特率限制，并且控制编码使得来自摄像机的输出的比特率总是低于比特率限制。以这种方式，可确保可用带宽是足够的，使得系统中的所有摄像机可将它们的视频序列传输到接收的位置(例如，控制中心)，在该位置操作人员可从系统的摄像机监控视频，并且在该位置视频可被记录以供以后使用。然而，无论被监控的场景发生什么，由于比特率限制可能要求包含许多细节的图像的严格的压缩，因此将比特率限制应用到所有摄像机可偶尔导致不理想的低的图像质量。一些细节可能对在接收的位置处的观察者来说是令人感兴趣的，然而其他细节可能不是令人感兴趣的。但是，在应用比特率限制时，为了不超过该限制，具有许多细节的图像可能需要被高度压缩，从而导致低的图像质量。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种识别图像中相关区域的方法。另一个目的是使数字图像能够有效压缩，允许令人感兴趣的对象的高质量图像。

根据第一方面，这些目的和其他目的全部或至少部分地通过一种识别数字图像中的相关区域的方法实现，所述方法包括：接收第一数字图像中的表示像素的信息，计算第一图像中的邻近像素组的所述信息的和、平均值或中间值以形成每个像素组的组值，计算组值之间的差，将所述差与预定的阈值进行比较。如果所述差等于或大于所述阈值，则所述方法包括将所述组识别为在相关区域中，并且如果所述差小于所述阈值，则所述方法包括将所述组识别为在不相关区域中。利用这种方法，可以区分图像中的相关区域和不相关区域。该区分或图像的子分割可用于不同方面，诸如用于控制对图像的编码。

所述相关区域是包含相关对象的区域，相关对象是诸如人、面部、动物、车辆、号牌、窗户、门、大门或人携带的物品之类的对象。