图像帧的压缩方法及装置制造方法及图纸

本公开提供一种图像帧的压缩方法及装置，涉及通信领域，能够解决对图像帧进行压缩时，导致数据传输量较大，或者图像帧显示不够清晰的问题。具体技术方案为：获取目标图像帧，目标图像帧包括至少一个图像块；确定目标图像帧中的视觉集中区域，视觉集中区域为目标图像帧向用户呈现时的关键区域；将目标图像帧中视觉集中区域的图像块进行无损压缩；将目标图像帧中其他区域的图像块进行有损压缩，其他区域为目标图像帧中除视觉集中区域之外的区域。本公开用于对图像帧进行压缩。

Method and device for compressing image frame

The present invention provides a compression method and device for image frames, which relates to the field of communication, and can solve the problem that the data transmission quantity is large or the image frame display is not clear when the image frame is compressed. The specific technical proposal is that the acquisition of the target image, the target image frame includes at least one image block; determine the target image frames in the visual area of the visual focus area is the key area of the target image frame is presented to the user when the image block; visual target area in the image frame of the image block other lossless compression; the target region in the image frame of lossy compression, the other area for the target in the image frame in the visual focus region outside the region. The present invention is used for compressing image frames.

【技术实现步骤摘要】
图像帧的压缩方法及装置
本公开涉及图像处理
，尤其涉及图像帧的压缩方法及装置。
技术介绍
视频是由多个图像帧组成的，在视频的传输过程中，要对视频帧进行压缩再传输，对视频帧进行压缩，能够保证视频适合网络传输的格式，而且能够减小视频的大小，从而减小传输过程中的数据量。视频压缩分为有损压缩和无损压缩。无损压缩能够保证图像帧清晰完整地显示，但是数据压缩比较低，会导致数据传输量较大；而有损压缩会丢失一些数据，会产生压缩失真，图像帧显示的时候不如无损压缩那样清晰。因此，在对图像帧进行压缩时，可能会导致数据传输量较大，或者图像帧显示不够清晰。
技术实现思路
本公开实施例提供一种图像帧的压缩方法及装置，能够解决对图像帧进行压缩时，导致数据传输量较大，或者图像帧显示不够清晰的问题。所述技术方案如下：根据本公开实施例的第一方面，提供一种图像帧的压缩方法，该方法包括：获取目标图像帧，目标图像帧包括至少一个图像块；确定目标图像帧中的视觉集中区域，视觉集中区域为目标图像帧向用户呈现时的关键区域；将目标图像帧中视觉集中区域的图像块进行无损压缩；将目标图像帧中其他区域的图像块进行有损压缩，其他区域为目标图像帧中除视觉集中区域之外的区域。视觉集中区域是用户在观看目标图像帧时较为关键的区域，用户注意力会更多的停留在视觉集中区域，对视觉集中区域的图像块进行无损压缩，保证了视觉集中区域的图像块显示的时候清晰度不会降低，满足用户对于图像帧清晰度的要求；同时，对于除视觉集中区域之外的其他区域的图像块进行有损压缩，因为在播放目标图像帧时其他区域不是用户重点关注的区域，因此，清晰度即便降低也不会对用户观看造成较多影响，而对其他区域的图像块进行有损压缩减少了视频传输过程中的数据传输量，节省了占用的网络资源，保证了用户观看视频的流畅性。因此，本公开所提供的图像帧的压缩方法，在保证了图像帧显示具有较高的清晰度的同时，减少了视频传输过程中的数据传输量，节省了网络资源。在一个实施例中，确定目标图像帧中的视觉集中区域，包括：计算至少一个图像块中每一个图像块的颜色变化参数，至少一个图像块中目标图像块的颜色变化参数用于指示目标图像块的颜色变化的平滑情况；将至少一个图像块中颜色变化参数大于预设阈值的图像块组成的区域确定为视觉集中区域。颜色变化参数越大，图像块的颜色变化的平滑情况越差，也就是说，颜色变化参数越大，图像块中颜色变化越突兀，这样的图像块更能引起用户注意，在用户观看目标图像帧时，注意力更容易集中在颜色变化突兀的区域，因此，将颜色变化参数大于预设阈值的图像块组成的区域确定为视觉集中区域更能满足用户的需求。在一个实施例中，计算至少一个图像块中每一个图像块的颜色变化参数，包括：计算至少一个图像块中每个像素的梯度向量，一个图像块包含至少一个像素；根据每个像素的梯度向量计算至少一个图像块中每一个图像块的结构张量；将每一个图像块的结构张量中矩阵元素的方差值作为每一个图像块的颜色变化参数。计算梯度向量，进而根据梯度向量计算结构张量，能够更加客观、准确地反映每一个图像块中颜色变化的情况。在一个实施例中，计算至少一个图像块中每个像素的梯度向量，包括：按照第一公式计算至少一个图像块中每个像素的梯度向量，第一公式为：φx(i)表示目标像素的梯度向量的横向分量，φy(i)表示目标像素的梯度向量的纵向分量，Yx，y表示目标像素的色值分量，Yx±1,y表示目标像素横向相邻像素的色值分量，Yx,y±1表示目标像素纵向相邻像素的色值分量，目标像素是目标图像块中第x行第y列的像素。分别计算梯度向量横向和纵向的分量值，更为全面的体现了相邻像素之间的颜色差异，更加准确地体现了图像块中像素的颜色变化情况。在一个实施例中，根据每个像素的梯度向量计算至少一个图像块中每一个图像块的结构张量，包括：根据每个像素的梯度向量按照第二公式计算至少一个图像块中每一个图像块的结构张量，第二公式为：其中，T表示目标图像块的结构张量，φx(i)表示目标像素的梯度向量的横向分量，φy(i)表示目标像素的梯度向量的纵向分量，G为高斯算子。根据第二公式计算的结构张量是一个矩阵，包含4个矩阵元素，更为全面、准确地体现了每一个图像块中像素的颜色变化情况。在一个实施例中，获取目标图像帧，包括：对原始图像帧进行初始化处理生成目标图像帧。初始化处理后的目标图像帧便于确定视觉集中区域，而且减少了处理过程中的运算量。在一个实施例中，对原始图像帧进行初始化处理生成目标图像帧，包括：根据第三公式计算原始图像帧中目标像素与预设颜色的色值距离，第三公式为：其中，S表示目标像素与预设颜色的色值距离，CYi、CUi、CVi分别表示目标像素的三个色值分量，CY0、CU0、CV0分别表示预设颜色的三个色值分量；在目标像素与预设颜色的色值距离小于预设距离时，将目标像素的颜色替换为预设颜色并生成目标图像帧。根据第三公示计算目标像素与预设颜色的色值距离，如果色值距离小于预设距离，说明目标像素的颜色和预设颜色相近，将目标像素的颜色替换为预设颜色，对于每个像素都进行这样的处理，能够使得颜色相近的像素都变成相同的颜色，使得颜色不相近的像素颜色差异更为明显，在确定视觉集中区域时更加准确便捷，同时，减少了图像帧中的颜色数量，在后续处理过程中，减少了运算量。在一个实施例中，获取目标图像帧，包括：获取待压缩视频中的I帧作为目标图像帧。通常情况下，I帧是较为重要的帧，往往占用大量资源，对I帧利用本公开所提供的图像帧的压缩方法进行压缩，在保证图像帧清晰度的同时能够极大减少资源占用，而对于其他帧(例如P帧、B帧)可以不采取本公开所提供的图像帧的压缩方法，减小压缩时的运算量，提高处理效率。根据本公开实施例的第二方面，提供一种图像帧的压缩装置，包括：获取模块、视觉集中模块、无损压缩模块和有损压缩模块；获取模块，用于获取目标图像帧，目标图像帧包括至少一个图像块；视觉集中模块，用于确定目标图像帧中的视觉集中区域，视觉集中区域为目标图像帧向用户呈现时的关键区域；无损压缩模块，用于将目标图像帧中视觉集中区域的图像块进行无损压缩；有损压缩模块，用于将目标图像帧中其他区域的图像块进行有损压缩，其他区域为目标图像帧中除视觉集中区域之外的区域。在一个实施例中，视觉集中模块包括颜色变化参数子模块和阈值子模块；颜色变化参数子模块，用于计算至少一个图像块中每一个图像块的颜色变化参数，至少一个图像块中目标图像块的颜色变化参数用于指示目标图像块的颜色变化的平滑情况；阈值子模块，用于将至少一个图像块中颜色变化参数大于预设阈值的图像块组成的区域确定为视觉集中区域。在一个实施例中，颜色变化参数子模块包括梯度向量单元、结构张量单元和方差单元；梯度向量单元，用于将至少一个图像块中颜色变化参数大于预设阈值的图像块组成的区域确定为视觉集中区域。结构张量单元，用于根据每个像素的梯度向量计算至少一个图像块中每一个图像块的结构张量；方差单元，用于将每一个图像块的结构张量中矩阵元素的方差值作为每一个图像块的颜色变化参数。在一个实施例中，梯度向量单元，用于按照第一公式计算至少一个图像块中每个像素的梯度向量，第一公式为：φx(i)表示目标像素的梯度向量的横向分量，φy(i)表示目标像素的梯度向量的纵向分量，Yx，y表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像帧的压缩方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标图像帧，所述目标图像帧包括至少一个图像块；确定所述目标图像帧中的视觉集中区域，所述视觉集中区域为所述目标图像帧向用户呈现时的关键区域；将所述目标图像帧中所述视觉集中区域的图像块进行无损压缩；将所述目标图像帧中其他区域的图像块进行有损压缩，所述其他区域为所述目标图像帧中除所述视觉集中区域之外的区域。

【技术特征摘要】
1.一种图像帧的压缩方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标图像帧，所述目标图像帧包括至少一个图像块；确定所述目标图像帧中的视觉集中区域，所述视觉集中区域为所述目标图像帧向用户呈现时的关键区域；将所述目标图像帧中所述视觉集中区域的图像块进行无损压缩；将所述目标图像帧中其他区域的图像块进行有损压缩，所述其他区域为所述目标图像帧中除所述视觉集中区域之外的区域。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述目标图像帧中的视觉集中区域，包括：计算所述至少一个图像块中每一个图像块的颜色变化参数，所述至少一个图像块中目标图像块的颜色变化参数用于指示所述目标图像块的颜色变化的平滑情况；将所述至少一个图像块中颜色变化参数大于预设阈值的图像块组成的区域确定为所述视觉集中区域。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，计算所述至少一个图像块中每一个图像块的颜色变化参数，包括：计算所述至少一个图像块中每个像素的梯度向量，一个图像块包含至少一个像素；根据每个像素的梯度向量计算所述至少一个图像块中每一个图像块的结构张量；将所述每一个图像块的结构张量中矩阵元素的方差值作为所述每一个图像块的颜色变化参数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，计算所述至少一个图像块中每个像素的梯度向量，包括：按照第一公式计算所述至少一个图像块中每个像素的梯度向量，所述第一公式为：φx(i)表示目标像素的梯度向量的横向分量，φy(i)表示目标像素的梯度向量的纵向分量，Yx，y表示所述目标像素的色值分量，Yx±1,y表示所述目标像素横向相邻像素的色值分量，Yx,y±1表示所述目标像素纵向相邻像素的色值分量，所述目标像素是所述目标图像块中第x行第y列的像素。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据每个像素的梯度向量计算所述至少一个图像块中每一个图像块的结构张量，包括：根据所述每个像素的梯度向量按照第二公式计算所述至少一个图像块中每一个图像块的结构张量，所述第二公式为：其中，T表示目标图像块的结构张量，φx(i)表示目标像素的梯度向量的横向分量，φy(i)表示目标像素的梯度向量的纵向分量，G为高斯算子。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取目标图像帧，包括：对原始图像帧进行初始化处理生成所述目标图像帧。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对原始图像帧进行初始化处理生成所述目标图像帧，包括：根据第三公式计算所述原始图像帧中目标像素与预设颜色的色值距离，所述第三公式为：其中，S表示所述目标像素与所述预设颜色的色值距离，CYi、CUi、CVi分别表示所述目标像素的三个色值分量，CY0、CU0、CV0分别表示所述预设颜色的三个色值分量；在所述目标像素与所述预设颜色的色值距离小于预设距离时，将所述目标像素的颜色替换为所述预设颜色并生成所述目标图像帧。8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，获取目标图像帧，包括：获取待压缩视频中的I帧作为所述目标图像帧。9.一种图像帧的压缩装置，其特征在于，包括：获取模块、视觉集中模块、无损压缩模块和有损压缩模块；所述获取模块，用于获取目标图像帧，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周姣，苏睿，
申请(专利权)人：西安万像电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61