本发明专利技术公开了一种低照度视频图像编解码方法及系统。该方法包括：获取低照度视频图像，对图像进行增强处理，得到增强彩色图像；将增强彩色图像进行图像分块，并将每个图像块从RGB模式转换到YCbCr模式，得到多个像素单元；对各像素单元分别进行DCT变换，得到由各像素单元对应的频率系数构成的系数矩阵；对系数矩阵中各频率系数进行数据量化，得到量化后的系数矩阵；使用差分脉冲编码，对量化后的系数矩阵中的直流系数进行编码，并使用行程编码，对量化后的系数矩阵中的交流系数进行编码，得到低照度视频图像对应的图像编码数据。本发明专利技术采用图像增强处理、DCT变换以及量化编码有效减少信息冗余，缩短传输时间，进而有效提高传输效率。效率。效率。
【技术实现步骤摘要】
一种低照度视频图像编解码方法及系统
[0001]本专利技术涉及视频图像编解码领域，特别是涉及一种低照度视频图像编解码方法及系统。
技术介绍
[0002]图像作为信息的载体，在通信、交通、监测、遥感、机器人等领域广泛应用，海量的图像中，因为拍摄环境因素造成的低照度图像占了很大的比例。特别是在夜间低照度环境下，道路交通图像质量很差，对比度很低，在低照度视频图像的传输过程中通常需要进行图像的编码与解码，而现有的低照度视频图像编解码方法存在冗余信息多、传输效率有限的问题。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的是提供一种冗余信息少、传输效率高的低照度视频图像编解码方法及系统。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]本专利技术第一方面提供了一种低照度视频图像编码方法，包括以下步骤：
[0006]S1：获取低照度视频图像；
[0007]S2：对所述低照度视频图像进行图像增强处理，得到增强彩色图像；
[0008]S3：将所述增强彩色图像进行图像分块，并将每个图像块从RGB模式转换到YCbCr模式，得到多个像素单元；
[0009]S4：对各所述像素单元分别进行DCT变换，得到由各所述像素单元对应的频率系数构成的系数矩阵；
[0010]S5：对所述系数矩阵中各所述频率系数进行数据量化，得到量化后的系数矩阵，所述量化后的系数矩阵包括亮度量化系数矩阵和色度量化系数矩阵；
[0011]S6：使用差分脉冲编码，对所述量化后的系数矩阵中的直流系数进行编码，并使用行程编码，对所述量化后的系数矩阵中的交流系数进行编码，得到所述低照度视频图像对应的图像编码数据。
[0012]可选的，所述对所述低照度视频图像进行图像增强处理，还包括：
[0013]S2.1：将所述低照度视频图像转换为灰度图像；
[0014]S2.2：对所述灰度图像进行归一化，并对归一化后的灰度图像进行线性变换，得到灰度增强图像；
[0015]S2.3：对所述灰度增强图像进行卷积运算，以使所述灰度增强图像中各像素融合相邻像素的亮度信息，得到卷积结果；
[0016]S2.4：对所述卷积结果进行对比度增强，得到对比度增强图像；
[0017]S2.5：对所述对比度增强图像进行颜色恢复，得到增强彩色图像。
[0018]可选的，所述对所述灰度增强图像进行卷积运算，还包括：
[0019]采用不同尺度的高斯核函数对所述灰度增强图像进行卷积运算，以使所述灰度增强图像中各像素融合相邻像素的亮度信息，得到不同尺度的多个卷积结果。
[0020]可选的，所述对所述卷积结果进行对比度增强，还包括：
[0021]对不同尺度的多个卷积结果进行图像的对比度增强，得到对比度增强图像。
[0022]可选的，所述对所述对比度增强图像进行颜色恢复，还包括：
[0023]采用线性颜色恢复过程，对所述对比度增强图像进行颜色恢复，得到增强彩色图像。
[0024]本专利技术第二方面提供了一种低照度视频图像编码系统，包括：
[0025]视频图像获取模块，用于获取低照度视频图像；
[0026]图像增强模块，用于对所述低照度视频图像进行图像增强处理，得到增强彩色图像；
[0027]图像分块模块，用于将所述增强彩色图像进行图像分块，并将每个图像块从RGB模式转换到YCbCr模式，得到多个像素单元；
[0028]DCT变换模块，用于对各所述像素单元分别进行DCT变换，得到由各所述像素单元对应的频率系数构成的系数矩阵；
[0029]数据量化模块，用于对所述系数矩阵中各所述频率系数进行数据量化，得到量化后的系数矩阵，所述量化后的系数矩阵包括亮度量化系数矩阵和色度量化系数矩阵；
[0030]编码模块，用于使用差分脉冲编码，对所述量化后的系数矩阵中的直流系数进行编码，并使用行程编码，对所述量化后的系数矩阵中的交流系数进行编码，得到所述低照度视频图像对应的图像编码数据。
[0031]可选的，所述图像增强模块，还包括：
[0032]灰度转换单元，用于将所述低照度视频图像转换为灰度图像；
[0033]归一化单元，用于对所述灰度图像进行归一化，并对归一化后的灰度图像进行线性变换，得到灰度增强图像；
[0034]卷积运算单元，用于对所述灰度增强图像进行卷积运算，以使所述灰度增强图像中各像素融合相邻像素的亮度信息，得到卷积结果；
[0035]对比度增强单元，用于对所述卷积结果进行对比度增强，得到对比度增强图像；
[0036]颜色恢复单元，用于对所述对比度增强图像进行颜色恢复，得到增强彩色图像。
[0037]可选的，所述卷积运算，还包括：
[0038]用于采用不同尺度的高斯核函数对所述灰度增强图像进行卷积运算，以使所述灰度增强图像中各像素融合相邻像素的亮度信息，得到不同尺度的多个卷积结果。
[0039]可选的，所述对比度增强单元，还包括：
[0040]用于对不同尺度的多个卷积结果进行图像的对比度增强。
[0041]可选的，所述颜色恢复单元，还包括：
[0042]用于采用线性颜色恢复过程，对所述对比度增强图像进行颜色恢复，得到增强彩色图像。
[0043]本专利技术第三方面提供了一种低照度视频图像解码方法，包括以下步骤：
[0044]步骤1：获取图像文件数据，所述图像文件数据包括文件头和图像数据，所述文件头包括图像的版本、长宽、采样因子、量化表以及哈夫曼表，所述图像数据包括多个编码单
元；
[0045]对于每一所述编码单元：
[0046]步骤2：提取所述编码单元中的各个颜色分量单元；
[0047]步骤3：根据所述哈夫曼表，对各所述颜色分量单元进行解码，以将所述颜色分量单元从数据流恢复成矩阵数据，得到各所述颜色分量单元对应的系数矩阵；
[0048]步骤4：对相邻系数矩阵的直流系数进行差分解码，并对所述系数矩阵中的交流系数进行解码，得到解码后的系数矩阵；
[0049]步骤5：根据所述量化表对所述解码后的系数矩阵中各系数进行反量化数据、反Zig
‑
Zag编码、隔行正负纠正以及反向离散余弦变换，得到反变换数据矩阵；并利用颜色系统将所述反变换数据矩阵由YCrCb模式转换为RGB模式，得到所述编码单元对应的彩色图像。
[0050]本专利技术第四方面提供了一种低照度视频图像解码系统，包括：
[0051]图像文件数据获取模块，用于获取图像文件数据，所述图像文件数据包括文件头和图像数据，所述文件头包括图像的版本、长宽、采样因子、量化表以及哈夫曼表，所述图像数据包括多个编码单元；
[0052]颜色分量单元提取模块，用于提取所述编码单元中的各个颜色分量单元；
[0053]颜色分量单元解码模块，用于根据所述哈夫曼表，对各所述颜色分量单元进行解码，以将所述颜色分量单元从数据流恢复成矩阵数本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低照度视频图像编码方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取低照度视频图像；S2：对所述低照度视频图像进行图像增强处理，得到增强彩色图像；S3：将所述增强彩色图像进行图像分块，并将每个图像块从RGB模式转换到YCbCr模式，得到多个像素单元；S4：对各所述像素单元分别进行DCT变换，得到由各所述像素单元对应的频率系数构成的系数矩阵；S5：对所述系数矩阵中各所述频率系数进行数据量化，得到量化后的系数矩阵，所述量化后的系数矩阵包括亮度量化系数矩阵和色度量化系数矩阵；S6：使用差分脉冲编码，对所述量化后的系数矩阵中的直流系数进行编码，并使用行程编码，对所述量化后的系数矩阵中的交流系数进行编码，得到所述低照度视频图像对应的图像编码数据。2.根据权利要求1所述的低照度视频图像编码方法，其特征在于，所述对所述低照度视频图像进行图像增强处理，具体包括：S2.1：将所述低照度视频图像转换为灰度图像；S2.2：对所述灰度图像进行归一化，并对归一化后的灰度图像进行线性变换，得到灰度增强图像；S2.3：对所述灰度增强图像进行卷积运算，以使所述灰度增强图像中各像素融合相邻像素的亮度信息，得到卷积结果；S2.4：对所述卷积结果进行对比度增强，得到对比度增强图像；S2.5：对所述对比度增强图像进行颜色恢复，得到增强彩色图像。3.根据权利要求2所述的低照度视频图像编码方法，其特征在于，步骤S2.3具体包括：采用不同尺度的高斯核函数对所述灰度增强图像进行卷积运算，以使所述灰度增强图像中各像素融合相邻像素的亮度信息，得到不同尺度的多个卷积结果；步骤S2.4具体包括：对不同尺度的多个卷积结果进行图像的对比度增强。4.根据权利要求2所述的低照度视频图像编码方法，其特征在于，步骤S2.5具体包括：采用线性颜色恢复过程，对所述对比度增强图像进行颜色恢复，得到增强彩色图像。5.一种低照度视频图像编码系统，其特征在于，包括：视频图像获取模块，用于获取低照度视频图像；图像增强模块，用于对所述低照度视频图像进行图像增强处理，得到增强彩色图像；图像分块模块，用于将所述增强彩色图像进行图像分块，并将每个图像块从RGB模式转换到YCbCr模式，得到多个像素单元；DCT变换模块，用于对各所述像素单元分别进行DCT变换，得到由各所述像素单元对应的频率系数构成的系数矩阵；数据量化模块，用于对所述系数矩阵中各所述频率系数进行数据量化，得到量化后的系数矩阵，所述量化后的系数矩阵包括亮度量化系数矩阵和色度量化系数矩阵；编码模块，用于使用差分脉冲编码，对所述量化后的系数矩阵中的直流系数进行编码，
并使用行程编码，对所述量化后的系数矩阵中的交流系数进行编码，得到所述低照度视频图像对应的图像编码数据。6.根据权利要求5所述的低照度视频图像编码系统，其特征在于，所述图像增强模块，具体包括：灰度转换单元，用于将所述低照度视频图像转换为灰度图像；归一化单元，用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘玮涵，常辉，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：
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