客观图像质量测量制造技术

提供了一种客观图像质量测量。例如，在制式转换中，为了评估由于根据输入图像的输出图像的插值而导致的图像损伤，将输出图像细节测量与输入图像细节测量进行比较。所述图像细节测量之一通过在至少两幅图像的图像细节测量之间进行插值而获得。

Objective image quality measurement

An objective image quality measurement is provided. For example, in the standard conversion, in order to evaluate the image damage caused by the interpolation of an output image based on an input image, the output image detail measurement is compared with the input image detail measurement. One of the image detail measurements is obtained by interpolating between the image detail measurements of at least two images.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及客观图像质量测量，在具体示例中，涉及对诸如时间重采样之类的“制式转换(standards conversion) ”处理的质量进行自动评价。
技术介绍
客观图像质量测量是在图像处理研究时以及在对图像通信网络和广播设施进行离线或实时监控时的重要工具。它们经常用于通过比较输入和输出图像评估图像处理应用的质量。然而，已知方法并不容易应用于对制式转换处理进行评价。用制式转换处理来表示将一种格式的输入信号转换为不同格式的输出信号的处理的意思，其中每种格式通常由国家或国际认可的标准来定义，并且至少规定每场或每帧的线数以及每秒的场数或帧数。制式转换的输出图像一般没有时间等效的输入图像；并且输出图像可以具有不同于输入图像的采样结构。例如，具有50Hz场率(field rate)的交错式(interlaced) 标准清晰度电视可能被转换成具有每秒对帧的帧率(frame rate)的渐次扫描式 (progressively-scanned)高清晰度电视。由于制式转换而导致的图像损伤(impairment)经常随着时间变化，这通常取决于输入图像与输出图像之间的相对时间定相(relative temporal phasing)。在利用不同定时的输入像素的加权和以生成经插值的输出像素的线性时间转换过程中，缓慢运动的物体的变得不太清晰，而快速运动的物体引起了多幅图像。在运动补偿转换器中，不正确的运动矢量和对遮挡(occlusion)的不正确处置可能会导致物体的破裂以及虚假边缘的引入。输入图像与输出图像之间直接时间等效的缺少以及转换损伤的特殊性质使得利用已知的客观质量评价技术不切实际。因此，需要一种特别适合于制式转换的客观损伤测量技术。
技术实现思路
本专利技术在于一种用于评估由于根据至少两幅输入图像的一幅或多幅输出图像的插值而导致的图像损伤的方法和装置，在该方法和装置中，输出图像细节测量与输入图像细节测量进行比较，其中所述图像细节测量中至少之一是通过在图像序列的至少两幅图像的图像细节测量之间进行插值而获得的经插值的细节测量。该细节测量可以是表现图像或图像块中的细节的程度的数字或一组数字。该细节测量可以以各种各样的方式获得，这包括求出相邻像素值之间的差或像素值中的梯度，然后总计该图像或图像部分上的这些差或梯度。以简单的形式对这些差进行检波(或求出大小)然后求和。当然，许多其它的技术可用于生成表现图像块中的细节的程度的数字。可以采用滤波技术。对两幅图像的图像细节测量进行插值可以是对各自图像细节测量的加权平均，权重由特定输出图像相对于输入图像的相位来确定。在将输出图像精确地定时在两幅输入图像之间的中间(half way)的简单情况下，对两幅输入图像的图像细节测量的插值可能由简单平均组成。更经常地，在输入制式和输出制式的帧率不相等并且彼此之间不成倍数的情况下，权重将从一个场或帧对到下一场或帧对进行变化。这直接类似于对图像进行时间插值，并且各种各样的对图像进行时间插值的已知技术在此处可以应用于对图像细节测量进行插值。适合地，损伤的特征至少在于表现输出图像的细节测量超出输入图像的细节测量的测量。可替代地，损伤的特征至少在于表现所述细节测量比较的变化的测量。在某些实施例中，以表现输入图像的重复频率与输出图像的重复频率之差的频率进行的所述变化被评价。以输入图像的重复频率与输出图像的重复频率之差的一半进行的所述变化也可以被评价。在优选实施例中，图像被分成块，并且在相同位置的块之间进行所述细节比较。针对图像序列的至少两幅图像所评价的损伤测量可以被合并。附图说明现在将参照附图描述本专利技术的示例，其中图1示出将制式转换处理的输出与其输入相比较以便获得超出细节(excess detail)的测量的系统的框图。图2示出从超出细节的测量导出由于制式转换而导致的图像损伤的测量的系统的框图。具体实施例方式在根据本专利技术的一个制式转换质量评估中，对输入和输出图像的细节内容进行评价和比较，以便导出指示输出图像中与转换有关的伪差(artefact)的水平的时变测量。图 1示出了适合的系统。该示例性系统进行工作以处理流数据，然而，本领域技术人员将理解，可以对存储的或非实时的图像数据实施类似的处理。参见图1，在第一输入端子输入与待评价的转换处理的输入对应的视频数据(1)；并且在第二输入端子输入与待评价的转换处理的输出相对应的视频数据O)。假定已经根据转换处理的传播延迟延迟了转换后的数据，使得给定时刻两个流均描绘相同的图像内容。这两个数据流都包括像素值信息和定时信息。它们例如可以根据ITU/R建议656 (ITU/R Recommendation 656)采用任何方便的格式。我们初始假定，这两个输入视频流是2 1交错的并且具有不同的场率。视频数据流⑴和⑵被施加到各自的定时基准分离器(3)和⑷，定时基准分离器(3)和(4)从它们各自的输入中提取转换器输入场定时数据( 和转换后的输出场定时数据(6)。视频数据流(1)和( 还被输入到各自的、相同的基于块的细节评价处理(7)和 (8)，基于块的细节评价处理(7)和(8)将它们各自的像素值的输入场中的每个场分成块， 并且导出每个块的图像细节的测量。基于块的细节评价处理(7)和(8)利用各自的定时基准信号( 和(6)以确定每个场的像素值，并且将每个场分成连续的像素块的阵列。适合的块结构将每个场分成正交布置在八行和四列中的32个矩形块，并且在以下描述中将假定该结构。在该示例中，每个块的细节测量是该块中的水平相邻像素之间的像素值差的大小之和；该和通过除以组成该块的像素数目被规格化(normalised)。尽管在某些情况下其它像素值参数可能更具有代表性，但通常使用亮度值差。适合的块细节测量可以由以下给出Db = { Σ I Yx-Yrt I}+Nb其中，A是块B的细节测量；Yx是在水平位置χ处的像素的亮度值；求和是对块B的所有像素进行的；Nb是块B中的像素数目；以及|x|是χ的绝对大小。细节评价处理(7)和(8)的输出是各自的每个输入场的32个细节值的集合。细节评价处理(7)以转换器输入视频数据(1)的场率提供细节值(9)的集合，其相位由定时基准数据( 指示；并且细节评价处理(8)以转换后的输出视频数据O)的场率提供细节值(10)的集合，其相位由定时基准数据( 指示。为了评估制式转换的质量，需要将转换器输入细节值(9)与转换后的输出细节值 (10)进行比较。然而，这些块细节值的集合对应于不同的图像定时，即输入场与转换后的场不同步，并且不能以有意义的方式对它们进行比较。这种困难可以通过在时间插值器(11) 中对转换器输入细节值(9)进行时间插值来克服，以便产生经时间插值后的细节值(12)， 其与转换后的输出细节值(10)的定时相同。在场相位比较器(1 中，将转换器输入场定时数据( 与转换后的输出场定时数据(6)进行比较，以产生场相位差信号(14)，其指示每个转换后的输出场相对于在时间上相邻的转换器输入场的相位。因此，场相位差信号(14)控制时间插值器(11)以在由输出场定时数据(6)指示的转换后的输出场时间形成在空间上一致的转换器输入块细节值的加权和。时间插值器(11)的输出(1 包括块细节值的集合，这些集合在定时和块位置方面本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种评估由于根据至少两幅输入图像的一幅或多幅输出图像的插值而导致的图像损伤的方法，在该方法中，输出图像细节测量与输入图像细节测量进行比较，其中所述图像细节测量中至少之一是通过在图像序列的至少两幅图像的图像细节测量之间进行插值而获得的经插值的细节测量。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔·詹姆斯·克内，
申请(专利权)人：斯耐尔有限公司，
类型：发明
国别省市：GB