專利名稱：：空間活動量度和用于評價空間活動量度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及通過空間活動量度(spatialactivitymetric)對圖像進行表征。
背景技術(shù)：
：在圖像處理領(lǐng)域，空間活動量度提供了對圖像的規(guī)定區(qū)域內(nèi)的紋理(texture)的測量。利用此對紋理的測量使得許多通常的圖像處理應(yīng)用能夠利用人類視覺系統(tǒng)的空間掩蔽效應(yīng)(spatialmaskingeffect)?？臻g掩蔽的發(fā)生是因為人類視覺系統(tǒng)機制可以容忍引入到圖像的紋理化區(qū)域中的更多失真(與引入到圖像的平滑區(qū)域中的失真相比而言)。在經(jīng)過壓縮的視頻圖像的情況中，引入到圖像中的失真對應(yīng)于因量化引起的壓縮噪聲。在對視頻圖像加水印的情況中，引入的失真對應(yīng)于嵌入的數(shù)據(jù)。許多圖像處理應(yīng)用使用空間活動量度來在平坦的或者低細節(jié)的區(qū)域(在此區(qū)域中，引入的失真對人眼來說表現(xiàn)為較明顯)和繁雜的或紋理化的區(qū)域(在此區(qū)域中，引入的失真表現(xiàn)為較不明顯)之間進行區(qū)分。雖然現(xiàn)有的空間活動量度提供了對無顆粒(grain-free)圖像(諸如與動畫有關(guān)的圖像或者其他具有諸如低膠片顆粒強度(filmgrainstrength)的低分辨率噪聲的圖像)的良好測量，但是這些量度不能在存在這種噪聲的情況下對空間活動進行表征。因此，對于包含噪聲的圖像，空間掩蔽可能產(chǎn)生引入的失真未被掩蔽的圖像部分?，F(xiàn)有的空間活動量度可以被分成三類(1)基于方差(variance)4的；(2)基于梯度(gradient)的；以及(3)基于DCT的。下面給出每類的說明，所有說明都基于16x16的塊?；诜讲畹牧慷却肆慷壤昧炼?luminance)的方差來測量空間活動。此類中的一種代表性量度是在MPEG-2參考軟件的速率控制算法中所使用的量度。^Tvar=l+.=i^4(vari)，(1)其中，var,.是第i個8x8的子塊的方差。利用此量度，MPEG-2參考軟件允許紋理化區(qū)域中的較多失真以及平滑區(qū)域中的較少失真，并且因此以相同的比特率為整個畫面獲得了較高的視覺質(zhì)量?；谔荻鹊牧慷仍诖祟愔写嬖趦煞N量度。第一量度JCj;?？紤]了水平和豎直梯度:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中，/,、,是像素(Z，力處的亮度值。第二量度^C7^考慮了對角線方向:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中，gm《,"是通過下面的4個5x5的定向高通濾波器在像素(z'，力[3]處計算得到的局部梯度<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>基于DCT的量度此量度利用了亮度值的DCT系數(shù)的AC成分。第-數(shù)的絕對值<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>其中，F(xiàn)(z',力是頻率("力的DCT系數(shù)。另一量度通過DC系數(shù)[3]對AC系數(shù)進行歸一化(normalize):釘16xl6臺臺F2(0,0)上述量度提供了對具有低噪聲(諸如膠片顆粒強度)的無顆?；虻头直媛蕡D像的良好測量。但是，這些量度將諸如膠片顆粒之類的噪聲作為紋理來對待，并且對主要由強噪聲(諸如膠片顆粒)構(gòu)成的平滑區(qū)域分配了相對高的值。因此，這些量度將錯誤地把具有強噪聲的平滑區(qū)域認為是紋理化區(qū)域。因此，這樣的量度將很可能引入比這些平滑區(qū)域可以掩蔽的失真更多的失真。因此，需要一種有效地對存在諸如膠片顆粒之類的噪聲的區(qū)域的空間活動進行測量的新的空間活動量度。當空間活動量度測量與空間掩蔽一起被用于改善顯示圖像的質(zhì)量時，圖像的視覺質(zhì)量用作對量度的有效性的測量。在視頻壓縮的情況中，經(jīng)解碼的畫面用作顯示畫面。在加水印的應(yīng)用中，顯示的畫面將具有嵌入的數(shù)據(jù)。對空間活動量度的有效性的測量涉及大量主觀評價。為了減少評價時間，需要一種對空間活動量度的性能進行評估的客觀方法。
發(fā)明內(nèi)容簡要地，根據(jù)當前原理的一個優(yōu)選實施例，提供了一種建立用于對圖像進行表征的空間活動量度的方法。該方法通過首先確定空間活動量度而開始。之后，估計圖像內(nèi)的噪聲(該噪聲可以包括膠片顆粒)。然后，將空間活動量度減少所估計的噪聲量，以使得在結(jié)合空間掩蔽使用該空間活動量度時降低因噪聲(諸如膠片顆粒)的存在而引起的未掩蔽的失真的似然性(likelihood)。根據(jù)當前原理的另一方面，提供了一種對空間活動量度的有效性進行表征的方法，該空間活動量度具有用于提供對圖像中的紋理的測量的類型。該方法通過確定由空間活動量度針對圖像中具有相似紋理的區(qū)域做出的測量的相似性而開始。還要確定由空間活動量度針對圖像中具有不同紋理的區(qū)域做出的測量的差異?？臻g活動測量對相似地紋理化的區(qū)域提供相似測量以及對具有不同紋理的區(qū)域的測量之間的較大差距(largespread)的程度反映了該量度的高性能程度。圖1以流程圖的形式示出用于將根據(jù)當前原理的第一實施例所建立的空間活動量度應(yīng)用于圖像的處理的步驟；圖2以流程圖的形式示出用于將根據(jù)當前原理的第二實施例所建立的空間活動量度應(yīng)用于圖像的處理的步驟；圖3以流程圖的形式示出用于將根據(jù)當前原理的第三實施例所建立的空間活動量度應(yīng)用于圖像的處理的步驟；圖4以流程圖的形式示出根據(jù)當前原理的另一方面的用于對空間活動量度的有效性進行表征的處理的步驟；圖5示出一種示例性視頻編碼器的示意框圖，其示出針對編碼器所使用的速率控制算法可以如何應(yīng)用空間活動量度；圖6以流程圖的形式示出根據(jù)當前原理的另一方面的用于在圖5的編碼器中實現(xiàn)速率控制的處理的步驟；以及圖7示出應(yīng)用空間活動量度對視頻質(zhì)量進行分級的視覺質(zhì)量分析器的示意框圖。具體實施例方式雖然現(xiàn)有的空間活動量度提供了對膠片顆粒強度較低的無顆粒或低分辨率圖像的良好測量，但是在存在膠片顆粒時，這些量度不僅對空間活動表現(xiàn)出強的依賴性，而且對明度(brightness)表現(xiàn)出強的依賴性。為了論述的目的，膠片顆粒一般是作為膠片顯影期間生成的隨機紋理而出現(xiàn)在圖像中的。膠片顆粒一般被認為是附加的、依賴于信號的噪聲，其依賴膠片庫存(filmstock)、光照條件和顯影處理而在大小、形狀和強度上不同。膠片顆粒的灰度(intensity)表現(xiàn)為與像素灰度非常相關(guān)，這解釋了為什么現(xiàn)有空間活動量度強烈地依賴于明度。根據(jù)當前原理，提供了一種用于建立空間活動量度的方法，該空間活動量度大大降低了對明度的依賴性。當前原理的方法通過下述兩方面來降低對明度的依賴性(1)估計膠片顆粒(通常通過建模)，以及(2)從空間活動量度去除膠片顆粒強度。膠片顆粒估計可以根據(jù)下面的關(guān)系通常通過建模來估計膠片顆粒g("')=/(")+/(";rxo.，_/)，(7)其中抓力和/(!'，_/)分別構(gòu)成位置(!，力處的觀察到的像素值和無噪聲像素值，7是給出膠片庫存和拍攝條件的常數(shù)，且《,力是零均值正態(tài)分布噪聲。乘積/"/)《("/)表征了膠片顆粒。通常，y落在0.3-0.7的范圍內(nèi)，并且在大多數(shù)情況中具有約為0.5的值。對于/o',力緊密聚在一起的平滑區(qū)域，式(8)可近似為(8)假定w，/)獨立于/(/,_/)，則可以得到如(9)/(")和—'，力的方差，C7二"是膠片顆粒的方差。對于最初記錄在膠片上并且之后被轉(zhuǎn)換成高分辨率視頻的圖像，通常大部分區(qū)域表現(xiàn)為平坦或者幾乎平坦，也就是它們沒有紋理。這些區(qū)域的方差主要依賴于膠片顆粒，即，^-0并且《^CTn2。對于具有相似明度的平坦區(qū)域，顆粒的特性是均一的，這產(chǎn)生了比紋理化區(qū)域的方差更小的非常接近的《。因此，方差的直方圖通常具有較小的峰。因此，基于直方圖的用于估計顆粒強度的方法將產(chǎn)生良好的結(jié)果。為了利用基于直方圖的方法，首先根據(jù)分開的明度范圍將圖像中的區(qū)域分類成為多個組。對于每個組，計算方差的直方圖，以使得能夠識別出第一峰《—.。禾'J用來自所有明度范圍的《w，可以利用線性回歸得出<,.作為明度的線性函數(shù)。g0'，■/)=/o'，y)+/x"('，刀，其中，7=77471:藝/("力*/0'，力。下的方差關(guān)系《=OJ+,X2=oj+CT"，其中，《、C^和C7〗分別是g("力、為了消除膠片顆粒的影響，根據(jù)下述關(guān)系式從現(xiàn)有的基于方差的量度^C7^導出膠片顆粒項釘==釘咖-)，(10)其中，W^^)是^;n的函數(shù)。在特定實施例中，膠片顆粒的影響可以被認為是膠片顆粒的方差，即，m(cri。,.)=o^,。當考慮膠片顆粒以外的噪聲時，類似的方法可用于對噪聲進行建模并且去除其對空間活動量度的影響。擴展從其它現(xiàn)有空間活動量度去除諸如膠片顆粒之類的噪聲影響的方法將為具有噪聲的畫面產(chǎn)生改善的性能。圖1以流程圖的形式示出用于將根據(jù)當前原理的第一實施例所建立的空間活動量度應(yīng)用于圖像的處理的步驟。圖1的處理在步驟100開始，在該步驟中，各種變量被初始化。在步驟100之后，執(zhí)行步驟110以發(fā)起第一迭代循環(huán)，該循環(huán)被示出為循環(huán)(1)，該循環(huán)的循環(huán)索引值(loopindexvalue)i最初等于l。在每次執(zhí)行此循環(huán)時，循環(huán)索引值i增加l。循環(huán)(1)包括步驟120-170。步驟120被執(zhí)行以發(fā)起從圖像讀取第i組數(shù)據(jù)。之后，步驟130被執(zhí)行，并且通常通過前面描述的建模處理來進行膠片顆粒估計。在步驟130之后是步驟140，并且第二迭代循環(huán)開始，該循環(huán)被示出為循環(huán)(2)，該循環(huán)的循環(huán)索引值j最初等于1。在每次執(zhí)行此循環(huán)時，循環(huán)索引值j增加1。循環(huán)(2)包括步驟150-160。步驟150被執(zhí)行以計算第j區(qū)域的空間活動量度。步驟150的重復執(zhí)行使得能夠為第i組數(shù)據(jù)的每個區(qū)域計算空間活動量度。對于基于塊的視頻壓縮應(yīng)用(諸如MPEG-4AVC)，一個區(qū)域指16x16的宏塊(macroblock)。步驟150中對空間活動量度的計算是通過最初建立量度(通常利用前面所述的己知技術(shù)之一)而開始的。這樣，最初建立的空間活動量度可以構(gòu)成基于方差、基于梯度或者基于DCT的量度。在最初建立量度之后，從此量度減去通常根據(jù)建模而獲得的估計的噪聲(例如膠片顆粒)，以去除這種噪聲的影響。然后，在步驟160中將步驟150中計算出的空間活動量度應(yīng)用于圖像。當被應(yīng)用于圖像時，空間活動量度提供對紋理的測量，以通過引入失真而允許空間掩蔽，使得在平坦區(qū)域(在此區(qū)域中，失真相對于人眼是較明顯的)中引入的失真表現(xiàn)較不明顯。在步驟170中，第二循環(huán)(循環(huán)(2))結(jié)束。換句話，循環(huán)(2)內(nèi)的步驟被重復執(zhí)行，直到循環(huán)變量j達到其最大值(對應(yīng)于總區(qū)域數(shù))時為止。在步驟180中，第一循環(huán)(循環(huán)(1))結(jié)束。換句話，循環(huán)O)內(nèi)的步驟被重復執(zhí)行，直到循環(huán)變量i達到其最大值(對應(yīng)于要被讀取的總數(shù)據(jù)組數(shù))時為止。在所有數(shù)據(jù)組的每個區(qū)域都經(jīng)過處理之后，整個處理在步驟190結(jié)束。圖2以流程圖的形式示出用于將根據(jù)當前原理的第二實施例所建立的空間活動量度應(yīng)用于圖像的處理的步驟。如在下文中將會更好地理解的，圖2的處理包括許多與圖1相同的步驟。然而，圖2的處理實質(zhì)區(qū)別在于通過利用與模型所操作的那組數(shù)據(jù)不同的一組數(shù)據(jù)來對膠片顆粒進行建模。在特定實施例中，序列中的最初n個畫面可用于對膠片顆粒進行建模，但是該模型被應(yīng)用于該序列中的每個畫面。參考圖2，一旦執(zhí)行進行初始化的開始步驟(步驟200)，就開始空間活動量度應(yīng)用處理。之后，步驟210被執(zhí)行，在該步驟中，讀取用于膠片顆粒建模的一組數(shù)據(jù)，之后在步驟220中提取模型參數(shù)(例如對顆粒的建模)以估計噪聲。然后，步驟230被執(zhí)行以發(fā)起第一迭代循環(huán)，該循環(huán)被示出為循環(huán)(1)，該循環(huán)的循環(huán)索引值i最初等于1。在每次執(zhí)行此循環(huán)時，循環(huán)索引值i增加l。此循環(huán)包括步驟240-280。步驟240被執(zhí)行以發(fā)起從圖像讀取第i組數(shù)據(jù)。步驟250發(fā)起第二迭代循環(huán)，該循環(huán)被示出為循環(huán)(2)，該循環(huán)的循環(huán)索引值j最初等于1。在每次執(zhí)行此循環(huán)時，循環(huán)索引值j增加1。循環(huán)(2)包括步驟260-270。步驟260被執(zhí)行以計算第j區(qū)域的空間活動量度。步驟260的重復執(zhí)行確保為此組數(shù)據(jù)的每個區(qū)域計算空間活動量度。步驟260中對空間活動量度的計算是通過最初建立量度(通常利用前面所述的已知技術(shù)之一)而開始的。最初，空間活動量度可以構(gòu)成基于方差、基于梯度或者基于DCT的量度。在最初建立量度之后，減去通常根據(jù)建模而獲得的估計的噪聲(例如膠片顆粒)，以去除這種噪聲對量度的影響。然后，在步驟270中將步驟260中計算出的空間活動量度應(yīng)用于圖10像。此空間活動量度提供對紋理的測量，以通過引入失真來允許空間掩蔽，使得在失真相對于人眼較明顯的平坦區(qū)域中引入的失真表現(xiàn)較不明顯。在步驟280中，第二循環(huán)(循環(huán)(2))結(jié)束。換句話，循環(huán)(2)內(nèi)的步驟被重復執(zhí)行，直到循環(huán)變量j達到其最大值(對應(yīng)于總區(qū)域數(shù))時為止。在步驟290中，第一循環(huán)(循環(huán)(1))結(jié)束。換句話，循環(huán)(1)內(nèi)的步驟被重復執(zhí)行，直到循環(huán)變量i達到其最大值(對應(yīng)于要被讀取的總數(shù)據(jù)組數(shù))時為止。在所有數(shù)據(jù)組的每個區(qū)域都經(jīng)過處理之后，整個處理在步驟295結(jié)束。與圖1的處理相比，圖2的處理的優(yōu)點在于通過利用可能與模型被應(yīng)用于的數(shù)據(jù)不同的一組數(shù)據(jù)來進行圖2中的膠片顆粒的建模。通過增大建模的樣本數(shù)，模型精度增大。將所有數(shù)據(jù)組中的一部分用于建模將會增大處理速度。圖3以流程圖的形式示出用于將根據(jù)當前原理的第三實施例所建立的空間活動量度應(yīng)用于圖像的處理的步驟。圖3的處理通過利用作為元數(shù)據(jù)而提供的膠片顆粒模型，構(gòu)成圖1的處理的變體。圖3的處理在步驟300開始，在該步驟中，各種變量被初始化。在步驟300之后，步驟310被執(zhí)行以從元數(shù)據(jù)獲得膠片顆粒模型。之后，步驟320被執(zhí)行以開始第一迭代循環(huán)，該循環(huán)被示出為循環(huán)(1)，該循環(huán)的循環(huán)索引值i最初等于1。在每次執(zhí)行此循環(huán)時，循環(huán)索引值i增加1。該循環(huán)包括步驟330-370。步驟330被執(zhí)行以發(fā)起從圖像讀取第i組數(shù)據(jù)。步驟330之后為步驟340，并且第二迭代循環(huán)開始，該循環(huán)被示出為循環(huán)(2)，該循環(huán)的循環(huán)索引值j最初等于1。在每次執(zhí)行此循環(huán)(2)時，循環(huán)索引值j增加1。循環(huán)(2)包括步驟350-360。步驟350被執(zhí)行以計算第j區(qū)域的空間活動量度。步驟350的重復執(zhí)行使得能夠為此組數(shù)據(jù)的每個區(qū)域來計算空間活動量度。步驟350中對空間活動量度的計算是通過最初建立量度(通常利用前面所述的已知技術(shù)之一)而開始的。最初，空間活動量度可以構(gòu)成基于方差、基于梯度或者基于DCT的量度。在最初建立量度之后，減去通常根據(jù)建模而獲得的估計的噪聲(例如膠片顆粒)，以去除這種噪聲對量度的影響。然后，在步驟360中將步驟350中計算出的空間活動量度應(yīng)用于圖像。此活動量度提供對紋理的測量，以通過引入失真來允許空間掩蔽，使得在失真相對于人眼較明顯的平坦區(qū)域中引入的失真表現(xiàn)為較不明顯。在步驟370中，第二循環(huán)(循環(huán)(2))結(jié)束。換句話，循環(huán)(2)內(nèi)的步驟被重復執(zhí)行，直到循環(huán)變量j達到其最大值(對應(yīng)于總區(qū)域數(shù))時為止。在步驟380中，第一循環(huán)(循環(huán)(1))結(jié)束。換句話，循環(huán)(1)內(nèi)的步驟被重復執(zhí)行，直到循環(huán)變量i達到其最大值(對應(yīng)于要被讀取的總數(shù)據(jù)組數(shù))時為止。在所有數(shù)據(jù)組的每個區(qū)域都經(jīng)過處理之后，整個處理在步驟390結(jié)束?？臻g活動量度性能評估方法一般而言，空間活動量度有助于充分利用空間掩蔽效應(yīng)。例如，為了在視頻壓縮應(yīng)用中獲得均一的高視覺質(zhì)量，與較小的空間活動量度測量相關(guān)聯(lián)的區(qū)域被以較低的量化步長壓縮。相反，與較大的空間活動量度測量相關(guān)聯(lián)的區(qū)域被以較高的量化步長壓縮。因此，空間活動量度的性能將強烈地影像顯示畫面的視覺質(zhì)量。通過評估顯示畫面的視覺質(zhì)量來判斷空間活動量度的性能是常見的。這樣的處理涉及大量主觀評價。根據(jù)當前原理的另一方面，提供了一種用于評估空間活動量度的性能的方法。如下文所述，該方法通過針對平滑區(qū)域和紋理化區(qū)域二者客觀地評估量度的性能來作出這樣的評估。平滑區(qū)域集中(concentration)優(yōu)選地，有效的空間活動量度應(yīng)當對具有相似視覺平滑度的區(qū)域分配相似的測量，g卩，對于所有平滑區(qū)域，空間活動量度測量應(yīng)當集中在一個水平。平滑區(qū)域和繁雜區(qū)域之間的差距為了使給定的圖像處理應(yīng)用(例如，視頻壓縮)充分利用掩蔽效應(yīng)并允許紋理化區(qū)域中的更多失真，空間活動量度測量應(yīng)當提供平滑區(qū)域和紋理化區(qū)域(例如繁雜區(qū)域)之間的差距。根據(jù)上面兩個標準，評估(下文中稱為"平滑繁雜區(qū)域差距(SBAS)")可以被定義，用于對以下二者進行量化(1)空間量度如何對具有相似視覺平滑度的區(qū)域分配測量，以及(2)空間量度如何將平滑區(qū)域和繁雜區(qū)域分開。數(shù)學上，平滑繁雜區(qū)域差距可以通過下式表達(11)其中，^^,,是用于整個畫面的平均量度，"vg,和。,分別是平滑區(qū)域中的量度的平均值和標準偏差。注意，對于本方法，平滑區(qū)域被手動選擇并且用作該方法的視覺提示。當空間活動量度為具有相似視覺平滑度的區(qū)域分配相似測量時，C7,將較小。另一方面，當空間活動量度將平滑區(qū)域和紋理化區(qū)域分開時，l"&「av^,l變大。因此，SBAS的值越大，空間活動量度越有效。圖4示出根據(jù)當前原理的說明性實施例的用于對空間活動量度的有效性進行評估的方法。本評估方法以步驟400的執(zhí)行開始，在步驟400中，進行初始化。之后，步驟410被執(zhí)行，并且讀取一組圖像數(shù)據(jù)。在步驟420中，手動選擇圖像內(nèi)的平滑區(qū)域。接著，在步驟430中，第一循環(huán)開始，其中循環(huán)索引值i最初等于1。該循環(huán)包括步驟440，并且在每次執(zhí)行此循環(huán)時，索引值i增大，直到所有空間活動量度中的最后一個已經(jīng)經(jīng)過分析為止，如下所述。在每次執(zhí)行步驟440時，為每個空間活動量度i來計算如根據(jù)式(11)所述的SBAS的值。該循環(huán)在步驟450結(jié)束。換句話，該循環(huán)內(nèi)的步驟被重新執(zhí)行，直到循環(huán)變量i達到其最大值(對應(yīng)于經(jīng)過評價的空間活動量度數(shù))時為止。在步驟460，對空間活動量度進行總的評價。具有最大SBAS的空間活動量度成為"最佳"量度。圖5示出示例性視頻編碼器的示意框圖，其示出針對編碼器所采用的速率控制算法可以如何應(yīng)用空間活動量度。圖5的編碼器包括對進入的視頻信號進行緩沖的幀排序緩沖器500。幀排序緩沖器500將其輸出端耦合到求和塊502的第一輸入端，求和塊502的輸出端連接到變換和量化塊13505，變換和量化塊505用于在熵編碼塊510執(zhí)行熵編碼之前對來自求和塊的進入視頻數(shù)據(jù)執(zhí)行變換和量化。熵編碼塊510將其輸出端連接到求和塊515的第一輸入端，求和塊515的輸出端連接到輸出緩沖器520，輸出緩沖器520在編碼器進行輸出之前存儲經(jīng)編碼的視頻。該求和塊的第二輸入端接收來自SEI插入器518的補充增強信息(SEI)消息，SEI插入器518根據(jù)輸入的元數(shù)據(jù)來產(chǎn)生這種消息。由熵編碼塊510執(zhí)行的編碼依賴于由運動估計塊525對存儲在參考畫面存儲器527中的參考畫面執(zhí)行的運動估計。運動補償塊530確定由運動估計塊525建立的運動估計所需的運動補償量。在幀間預測(inter-prediction)模式中，運動估計在編碼器的操作期間被經(jīng)由開關(guān)535而施加到求和塊502的第二輸入端。宏塊(MB)確定塊540控制開關(guān)535，以基于哪種模式對目前的宏塊提供最佳編碼來在幀間預測和內(nèi)部預測之間進行選擇。當在內(nèi)部預測模式下操作時，開關(guān)535耦合到內(nèi)部預測塊545的輸出端，內(nèi)部預測塊545基于逆變換和量化塊550和宏塊確定塊540的輸出信號的和(如求和塊555所提供的)來提供相同畫面的預測。逆變換和量化塊550對由變換和量化塊505產(chǎn)生的輸出信號執(zhí)行逆變換和量化。求和塊555的輸出端連接到解塊濾波器(deblockingfilter)560，解塊濾波器560對畫面執(zhí)行操作以便隨后存儲在參考畫面緩沖器527中。圖5的編碼器包括速率控制塊570，速率控制塊570控制變換和量化塊505的量化水平。另外，速率控制塊570還控制畫面類型確定塊580，以控制進行編碼的畫面的類型。此外，速率控制塊570還控制序列參數(shù)集(SPS)和畫面參數(shù)集(PPS)插入器590，SPS和PPS插入器590將序列集提供到求和塊以插入到經(jīng)編碼的視頻中。在圖5中看到，速率控制塊570響應(yīng)于空間活動量度而操作。圖6以流程圖的形式示出在圖5的編碼器的速率控制塊570內(nèi)應(yīng)用空間活動量度的處理的步驟。處理在步驟600開始，在該步驟期間進行初始化。之后，步驟610被執(zhí)行，在步驟610期間，通常操作員的幫助下進行編碼器設(shè)置。編碼器設(shè)置可涉及對目標比特率和與編碼處理有關(guān)的一個或多個參數(shù)的規(guī)范的設(shè)置。在步驟610之后是步驟620，用于開始一個循環(huán)，該循環(huán)的索引值i對應(yīng)于宏塊(MB)數(shù)。最初，索引值i等于1。該循環(huán)包括步驟630-650。在每次執(zhí)行步驟630時，計算第i個宏塊(MB》的空間活動量度ACTn^的值。在每次執(zhí)行步驟640時，根據(jù)以下關(guān)系式計算第i個宏塊的量化偏移-A薩^4CTJ(12)按照這種方式，空間活動量度將映射到量化步長或者QP參數(shù)偏移。在步驟650期間，編碼器將對第i個宏塊(MBi)進行編碼，通常利用現(xiàn)有的壓縮標準，諸如MPEG-2、MPEG-4AVC或VC-1。該循環(huán)在步驟660結(jié)束。換句話，這些步驟重復執(zhí)行，直到循環(huán)變量i達到其最大值(對應(yīng)于宏塊數(shù))時為止。之后，處理在步驟670結(jié)束。圖7描述在對視頻質(zhì)量進行分類時應(yīng)用空間活動量度的視覺質(zhì)量分析器的示意框圖。該視頻質(zhì)量分析器包括應(yīng)用于輸入畫面的空間活動量度700。空間活動量度700提供的對紋理的測量控制著塊705所執(zhí)行的空間噪聲掩蔽。第一質(zhì)量分析器710針對參考畫面對輸入畫面進行客觀質(zhì)量分析。第二質(zhì)量分析器720接收第一分析器的輸出以及來自塊705的經(jīng)過空間掩蔽的畫面，以與這組參考畫面相比較。第二分析器720的輸出提供質(zhì)量評估結(jié)果。前面描述了利用考慮了圖像噪聲的空間活動量度對圖像進行表征的技術(shù)。權(quán)利要求1.一種方法，包括以下步驟建立用于對圖像進行表征的空間活動量度；估計所述圖像內(nèi)的噪聲；以及根據(jù)所估計的噪聲修改所建立的空間活動量度。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，根據(jù)所述圖像內(nèi)的方差來建立所述空間活動量度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，根據(jù)圖像梯度來建立所述空間活動量度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，根據(jù)離散余弦變換系數(shù)來建立所述空間活動量度。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，根據(jù)公共的圖像數(shù)據(jù)組來建立所述空間活動量度并估計所述噪聲。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，根據(jù)不同的數(shù)據(jù)組來建立所述空間活動量度并估計所述噪聲。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，利用通過元數(shù)據(jù)獲得的模型來估計所述噪聲。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟將所述空間活動量度應(yīng)用于所述圖像，以提供對圖像紋理的測量；以及通過根據(jù)所述空間活動量度引入失真來在空間上掩蔽所述圖像，以降低引入的失真在具有低紋理的區(qū)域中的出現(xiàn)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟將所建立的空間活動量度按照要減少的量應(yīng)用于編碼器，以改變速率控制。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟將所建立的空間活動量度按照要減少的量應(yīng)用于編碼器，以控制量化偏移。11.一種用于對表征圖像中的紋理的空間活動量度的有效性進行表征的方法，該方法包括以下步驟確定所述空間活動量度對所述圖像中具有相似紋理的區(qū)域做出的測量的相似性；以及確定所述空間活動量度對所述圖像中具有不同紋理的區(qū)域做出的測量的差異。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，第一個確定步驟還包括手動選擇至少兩個具有低紋理的區(qū)域的步驟。全文摘要通?；趫D像方差、圖像梯度或DCT系數(shù)中的一種來建立用于對圖像進行表征的空間活動量度。然后，將空間活動量度減小所估計的圖像中的噪聲量，以使得當空間活動量度與空間掩蔽相結(jié)合時將會降低因諸如膠片顆粒之類的噪聲的存在而引起的未掩蔽失真的似然性。通過確定空間活動量度對圖像中具有相似紋理的區(qū)域做出的測量的相似性以及確定空間活動量度對圖像中具有不同紋理的區(qū)域做出的測量的差異，來確定這種空間活動量度的有效性。文檔編號G06T7/40GK101523441SQ200780036506公開日2009年9月2日申請日期2007年9月18日優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日發(fā)明者克里斯蒂娜·古米拉,翟杰夫,路小安申請人:湯姆遜許可證公司