专利名称：一种图像发生光线渐变的判定方法与判定装置的制作方法
一种图像发生光线渐变的判定方法与判定装置本发明涉及视频编解码领域，尤其涉及一种图像发生光线渐变的判定方法与判定
>J-U ρ α装直。
背景技术：
当视频图像发生全局光照变化，会产生光线渐变的图像(例如电影画面由亮转暗，以至完全隐没；电影画面由暗变亮，最后完全清晰)。此时，一方面，相邻帧图像的亮度信息会发生相对较大的变化，但另一方面，由于图像的主体内容相关性仍然存在，视频图像的帧间信息冗余度依然很大。此时，若采用常规编码器的帧间预测技术，却将无法判断两者的相关性，从而在帧间预测帧内产生帧内预测模式突增、码率迅速上升的问题，引起常规编
码器在帧间预测技术性能上的下降。如何有效地检测出光线渐变的图像成为提升此类片源编码效果的前提条件。现有技术中的色彩检测法，其利用黑色的分布特点来检测光线渐变的图像。该方法立足于借助黑色色彩信息及设置假设黑色图像方差为0，然而这两点在实际采集的片源上并不能满足一方面，实际黑色图像并不是单一数值，也就使得黑色图像方差为O这一假设不成立；另一方面，人眼看到的黑色色彩，在实际图像的数值分布上较广，这是由视觉敏感度决定的(例如YUV格式的实际视频片源，人们对于Y = 0，1，. . .，20，U = V = 128，的像素点都会判定为黑色)。实际图像片源的这种特点就使得现有技术的检测算法在应用上失去优势，效果也急剧下降。因此需要提出一种新的光线渐变的图像检测方法。
发明内容
本发明实施例的目的在于提出一种图像发生光线渐变的判定方法与判定装置。所述的图像发生光线渐变的判定方法具体为获取第一参考图像与第二参考图像；判断所述的第一参考图像和第二参考图像是否符合参考图像标准；若是则首先，获取当前图像亮度信息的概率分布，获取第一参考图像亮度信息的概率分布，以及第二参考图像亮度信息的概率分布，然后，根据获取的当前图像、第一参考图像、第二参考图像的亮度信息的概率分布确定当前图像是否发生光线渐变。所述的图像发生光线渐变的判定装置包括第一获取单元、第一判断单元、第二获取单元、第三获取单元、第四获取单元、光线渐变确定单元；第一获取单元，用于获取第一参考图像与第二参考图像；第一判断单元，用于判断所述的第一参考图像和第二参考图像是否符合参考图像标准，若符合参考图像标准则通知第二、三、四获取单元；若不符合则通知第一获取单元继续获取第一参考图像与第二参考图像；第二获取单元，用于接收第一判断单元发送的符合参考图像标准的通知，获取当前图像亮度信息的概率分布；第三获取单元，用于接收第一判断单元发送的符合参考图像标准的通知，获取第一参考图像亮度信息的概率分布；第四获取单元，用于接收第一判断单元发送的符合参考图像标准的通知，获取第二参考图像亮度信息的概率分布；光线渐变确定单元，用于根据第二、三、四获取单元获取的当前图像、第一参考图像、第二参考图像的亮度信息的概率分布，确定当前图像是否发生光线渐变。综上所述，本发明针对发生光照变化的片源，提出一种新的图像发生光线渐变的判定方法。本方法首先计算当前图像与两个参考图像的亮度信息的概率分布，然后利用三者概率分布的变化特点进行光线渐变的图像检测。由于该方法利用参考图像来辅助进行判断的设计特点，因此可以使其快速的与视频编解码技术相结合。此外该方法仅使用三者概率分布变化来进行判断，使其具有计算量小，便于实施的特点。
图I是本发明实施例I的判定方法流程图；图2是本发明实施例2的判定装置结构图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。应当理解，此处所描写的具体实施例，仅仅用于解释本发明，并不用以限制本发明。实施例1，本发明提供一种图像发生光线渐变的判定方法，该判定方法的前提是，假设所有图像是具有相同的分辨率的η位图。图像所有像素的亮度值构成图像的亮度信息，记图像亮度信息的行数、列数分别为height，width。本发明中的η位图是指图像的每一个像素用η个比特无符号整数表示。参见图I，该方法包括以下步骤步骤101 :获取第一参考图像与第二参考图像；该步骤中，选取第一参考图像和第二参考图像的方法可以为(I)选取满足播放序号小于当前图像播放序号的图像作为第一参考图像；选取满足播放序号大于当前图像播放序号的图像作为第二参考图像；所述当前图像也是可以当前编码巾贞;步骤102 :判断所述的第一参考图像和第二参考图像是否符合参考图像标准；若否则重新执行步骤101 ;若是则执行步骤103 ；上述判断方法可以为判断第一参考图像和第二参考图像是否同时满足下列条件(I)第一参考图像与第二参考图像具有相同的编码状态，即第一参考图像与第二参考图像要么都已经编码，要么都没有编码；(2)第一参考图像的编码序号与第二参考图像的编码序号不能同时大于当前图像的编码序号。步骤103 :获取当前图像亮度信息的概率分布所述获取当前图像亮度信息的概率分布方法可以为
Pt {picture^，k) = count{picture^，k) /{width * height)，k = 0，I，2，· · ·，2n-1
其中 ，count{pictureJ,k) = sum{sign{picture^(i9j)9k) 11 < / < height&&1 < j < width)
sign(picture^ij),k) = \l，卿 =k
其中，y表示亮度信息！phwref表示当前图像picturet的亮度信息'pictwef (i,j) 表示位于当前图像第i行第j列的图像亮度信息的像素值;sign(picture〖(i,j),k)表示等于k及不等于k时相应的取值；sum(变量I条件)表示对所有满足条件的变量求和;comt(picture〖，k)表示picturet中亮度信息的像素值等于k的像素点个数； P1 (picture:，k)为pic—的概率分布；本发明假设所有图像是具有相同的分辨率的η位图。图像所有像素的亮度值构成图像的亮度信息，记图像亮度信息的行数、列数分别为 height, width。本发明中的η位图是指图像的每一个像素用η个比特无符号整数表示。
步骤104 :获取第一参考图像亮度信息的概率分布，以及第二参考图像亮度信息的概率分布。
该步骤中，获取第一参考图像亮度信息的概率分布方法可以为
Prefx (picture^, k) = count (picture^，k) /(width * height)，k = 0，I，2，· · ·，2n-1
其中， count{pictureyrefl, k) = sum{sign{pictureyrefl {i, j), k)\l<i< height&&1 < j < width)
sign{pictureyrefX{i,j),k) = ’ Picture refJ) k
其中，y表示亮度信息；Pictureyrefx表示第一参考图像picture,efl的亮度信息；picture^ ( ，_/)表示位于第一参考图像第i行第j列的图像亮度信息的像素值； 吨_/)，&)表示等于k及不等于k时相应的取值；sum(变量|条件) 表示对所有满足条件的变量求和;count(pictuO)表示pictureMfl中亮度信息的像素值等于k的像素点个数幻为的概率分布；本发明假设所有图像是具有相同的分辨率的η位图。图像所有像素的亮度值构成图像的亮度信息，记图像亮度信息的行数、列数分别为height，width。本发明中的η位图是指图像的每一个像素用η个比特无符号整数表示。
该步骤中，获取第二参考图像亮度信息的概率分布方法可以为
P, (picture^，k) = count{pictureyref2, k) /{width * height)，k = 0,1,2, , 2n-1
其中，
权利要求
1.一种图像发生光线渐变的判定方法，其特征在于，所述判定方法可以为 获取第一参考图像与第二参考图像； 判断所述的第一参考图像和第二参考图像是否符合参考图像标准； 若是，则首先获取当前图像亮度信息的概率分布，获取第一参考图像亮度信息的概率分布，以及第二参考图像亮度信息的概率分布，然后，根据获取的当前图像、第一参考图像、第二参考图像的亮度信息的概率分布确定当前图像是否发生光线渐变。
2.根据权利要求I所述的图像发生光线渐变的判定方法，其特征在于，所述的“获取第一参考图像与第二参考图像”具体为 (1)选取满足播放序号小于当前图像播放序号的图像作为第一参考图像； (2)选取满足播放序号大于当前图像播放序号的图像作为第二参考图像。
3.根据权利要求I所述的图像发生光线渐变的判定方法，其特征在于，所述的“判断所述的第一参考图像和第二参考图像是否符合参考图像标准”具体为； 判断第一参考图像和第二参考图像是否同时满足下列条件 (1)第一参考图像与第二参考图像具有相同的编码状态，即第一参考图像与第二参考图像要么都已经编码，要么都没有编码； (2)第一参考图像的编码序号与第二参考图像的编码序号不能同时大于当前图像的编码序号。
4.根据权利要求3所述的图像发生光线渐变的判定方法，其特征在于，所述的“获取当前图像亮度信息的概率分布”具体为
5.根据权利要求I所述的图像发生光线渐变的判定方法，其特征在于，所述的“根据获取的当前图像、第一参考图像、第二参考图像的亮度信息的概率分布确定当前图像是否发生光线渐变”具体为 判断是否^maxJprefl^pictureyrefx,k)) < ^ax{picture^,k)) < Qmax^pref2(picture^,k)) 或者 ^prefl(picture^,k)) < m^x <ipt(picturef ,k)) <。泛如re；Te/1,A)) 若是，则Picturet相对于picturerefl、pictureref2发生光线渐变； 若否，则Picturet相对于pictureMfl、pictureMf2没有发生光线渐变。；其中，表示对所有满足条件的变量求最大值；y表示亮度信息；picture^表示第二参考图像Pictureref2的亮度信息；Pref2(Pic加为的概率分布；表示第一参考图像pictureMfl的亮度信息；Prefl(Picture^k)为的概率分布。
6.一种图像发生光线渐变的判定装置，其特征在于，所述的判定装置包括第一获取单元、第一判断单元、第二获取单元、第三获取单元、第四获取单元、光线渐变确定单元； 第一获取单元，用于获取第一参考图像与第二参考图像； 第一判断单元，用于判断所述的第一参考图像和第二参考图像是否符合参考图像标准，若符合参考图像标准则通知第二、三、四获取单元；若不符合则通知第一获取单元继续获取第一参考图像与第二参考图像；第二获取单元，用于接收第一判断单元发送的符合参考图像标准的通知，获取当前图像亮度信息的概率分布； 第三获取单元，用于接收第一判断单元发送的符合参考图像标准的通知，获取第一参考图像亮度信息的概率分布； 第四获取单元，用于接收第一判断单元发送的符合参考图像标准的通知，获取第二参考图像亮度信息的概率分布； 光线渐变确定单元，用于根据第二、三、四获取单元获取的当前图像、第一参考图像、第二参考图像的亮度信息的概率分布，确定当前图像是否发生光线渐变。
7.根据权利要求6所述的图像发生光线渐变的判定装置，其特征在于，所述的第一获取单元包括第五获取单元、第六获取单元； 第五获取单元，用于选取满足播放序号小于当前图像播放序号的图像作为第一参考图像； 第六获取单元，用于选取满足播放序号大于当前图像播放序号的图像作为第二参考图像；
8.根据权利要求6所述的图像发生光线渐变的判定装置，其特征在于，所述的第一判断单元包括第二判断单元、第三判断单元、通知单元； 第二判断单元，用于判断第一参考图像与第二参考图像是否具有相同的编码状态；第三判断单元，用于判断第一参考图像的编码序号与第二参考图像的编码序号不能同时大于当前图像的编码序号； 通知单元，用于当第二判断单元的判断结果为是、且第三判断单元判断结果为是时，通知第二、三、四获取单元第一参考图像与第二参考图像符合参考图像标准。
9.根据权利要求6所述的图像发生光线渐变的判定装置，其特征在于，所述的第二获取单元“获取当前图像亮度信息的概率分布”具体为 pXpicturef ,k) = count{pictureyt,k)/(width * height)，k = O，1，2， ，2n-l其中,count(picturef，k) = sum{sign{picture^ (i, j),k) 11 < / < height &&l<j< width)sign{pictureyt = ，Picture!k[0 ，else 其中，y表示亮度信息；表示当前图像picturet的亮度信息；picturej^Uj)表示位于当前图像第i行第j列的图像亮度信息的像素值；sign(picturef(i，j),k)表示picture1 (i,j)等于k及不等于k时相应的取值；sum(变量|条件)表示对所有满足条件的变量求和；表示picture,中亮度信息的像素值等于k的像素点个数；p,{picture丨，k)为picture;的概率分布；图像所有像素的亮度值构成图像的亮度信息，记图像亮度信息的行数、列数分别为height, width ； 所述第三获取单元的“获取第一参考图像亮度信息的概率分布”具体为 获取第一参考图像亮度信息的概率分布方法可以为 Prefx^pictureyrefl, k) = count{pictureyrefl,k)/{width* height)，k = O，1，2， ，2n-l 其中，comt(picture^，k) = sum{sign{pictureyrefX (i, j), A) 11 < / < height &&\<j< width)sign{pictureynfx{i,j),k) = ，Picture:k 其中，表示第一参考图像pictureMfl的亮度信息；pictur i，J)表示位于第一参考图像第i行第j列的图像亮度信息的像素值；sign(picture:en (i, j),幻表示Picture^l(U)等于k及不等于k时相应的取值；Sum(变量|条件)表示对所有满足条件的变量求和；count(picture;efl,k)表示pictureMfl中亮度信息的像素值等于k的像素点个数；pref\(pictureyren,k)为的概率分布；图像所有像素的亮度值构成图像的亮度信息，记图像亮度信息的行数、列数分别为height, width ； 所述第四获取单元“获取第二参考图像亮度信息的概率分布方法”具体为 p, (picture^, k) = count{pictureyref2, k) /(width * height)，k = 0,1,2, , 2n-l 其中，· count^pictuveyrefl，k) = sum{sign{pictureyref2(/, j)，A:) 11 < / < height&&1 < j < width) .,.,少广 、/A J1 ， Pictureyref2(Uj)^k sign(pictureyref2 O5;), k) = <J [0 ，else 其中，表示第二参考图像picture—的亮度信息；Pictw^ef2(i，j)表示位于第二参考图像第i行第j列的图像亮度信息的像素值；sign(pictureyr￥2 (/，j), A:)表示等于k及不等于k时相应的取值；sum(变量|条件)表不对所有满足条件的变量求和；count(pictuO)衰示pictureMf2中亮度信息的像素值等于k的像素点个数；pref2{pictureyrefl,k)%冲_</2的概率分布；图像所有像素的亮度值构成图像的亮度信息，记图像亮度信息的行数、列数分别为height, width。
10.根据权利要求6所述的图像发生光线渐变的判定装置，其特征在于，所述的光线渐变确定单元包括第四判断单元、第五判断单元、确定单元； 第四判断单元，用于判断是否max (prefl {picture^，k)) < max (p, {picture3；，k)) < max (pref2 (pictureyref2，k))并将判 0^fe^2n-l J-I,乂丨 l、J 厂J断结果发送至确定单元； 第五判断单元，用于判断是否m^(pref2{picture^,k)) < m^p,{picture^,k)) < m^prefl(picture^,k)) 并将判断结果发送至确定单元； 确定单元，接收第四判断单元与第五判断单元的判断结果，若判断结果有一个为是，则当前图像相对于第一参考图像和第二参考图像发生光线渐变。
全文摘要
本发明针对发生光照变化的片源，提出一种新的图像发生光线渐变的判定方法。本方法首先计算当前图像与两个参考图像的亮度信息的概率分布，然后利用三者概率分布的变化特点进行光线渐变的图像检测。由于该方法利用参考图像来辅助进行判断的设计特点，因此可以使其快速的与视频编解码技术相结合。此外该方法仅使用三者概率分布变化来进行判断，使其具有计算量小，便于实施的特点。
文档编号H04N9/11GK102984542SQ20121054774
公开日2013年3月20日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者洪婷 申请人:深圳百科信息技术有限公司