【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开描述了一种用于处理信号的方法。具体地但非排他地，本申请涉及一种用于处理经历位深度减小的信号的方法。具体地但非排他地，信号表示数字图像。
技术介绍
1、当将数字图像的位深度从较高位深度改变为较低位深度时，数字伪影可能以带状形式出现。该带状是由于与每个像素相关的像素信息中的粒度的损失而出现的。因此，在高位深度处具有不同亮度或色度值的像素最终在较低位深度处具有相同的亮度或色度值，这降低了图像的感知质量。当所述较低位深度图像被编码时，解码器将产生受到亮度和/或色度平面中的带状影响的数字图像的重构。
2、在基于层的编码格式中，诸如iso/iec mpeg-5第2部分lcevc(以下简称“lcevc”)或smpte vc-6 2117(以下简称“vc-6”)，信号被分解为多个数据“梯级”(也称为“分级层”)，从可能处于原始信号的位深度的最高梯级到通常具有低于原始信号的位深度的最低梯级，每个梯级对应于信号的“质量层级”(“loq”)。不同的梯级含有有关应用于重构再现以便产生最终输出的校正的信息。梯级可以基于残差信息，例如特定质量层级的原始信号的版本和相同质量层级的信号的重构版本之间的差异。最低梯级可不包括残差信息，但可包括原始信号的最低位深度。给定质量层级的解码信号通过以下方式进行重构：首先对最低梯级(因此以第一最低质量层级重构该信号)进行解码，然后预测第二质量层级——下一较高质量层级信号的再现，然后对相应的第二梯级重构数据(也称为第二质量层级“残差数据”)进行解码，然后将预测数据与重构数据组合，以便重构第二较高质量层级信号
3、在诸如lcevc和vc-6的分级层编码系统的示例中，如果处于较低质量层级的信号具有带状问题，则这些带状问题通常由携带在位深度减小期间丢失的颗粒像素信息的残差信息来解决。然而，如果使用有损压缩来压缩残差信息，则颗粒像素信息将丢失，从而导致在解码器侧处出现带状问题。此外，带状问题将随着解码器处每一次更高质量层级的重构而放大。因此，降低了信号的感知质量。
4、本公开考虑了对由像素位深度的减小引起的带状伪影问题的解决方案。
技术实现思路
1、根据本专利技术的一个方面，本申请提供了一种引入抖动以减少数字图像中的带状伪影的方法，带状伪影是由应用于数字图像以减小像素位深度的操作所导致。位深度减小产生数字图像的减小位深度版本，这导致像素信息丢失。该方法包括在以减小的位深度对数字图像进行编码之前将掩模应用于数字图像。掩模指示用于数字图像的减小位深度版本中的像素值的选择性调整的图案。该方法包括对于数字图像中的每个像素：确定像素在掩模中的位置，并且如果掩模图案指示选择性调整，则根据在位深度减小期间丢失的像素信息来确定像素调整因子，并且将像素调整因子应用于像素的减小位深度版本。掩模图案指示对于至少一个像素不进行选择性调整，并且指示对数字图像的水平方向上的五个像素中的至少一个像素以及垂直方向上的五个像素中的至少一个像素应用选择性调整。
2、以这种方式，可以通过选择性地(从掩模)使用先前提供颜色和/或亮度的细微变化的丢弃信息来改变像素，来产生具有增强的感知质量的数字图像的减小位深度版本。数字图像中的任何带状伪影将在数字图像的减小位深度版本中被减轻。另外，使用掩模和丢弃的信息来应用选择性改变，例如代替处理图像以揭示可能的带状伪影的区域和位置以进行特定补救，降低了所需的处理功率并且提高了处理数字图像的速度。
3、在编码之前在编码器处执行该方法会带来好处，因为如果在解码器处执行该方法，则解码器将必须知道已被丢弃的像素信息，并且因此，实际上，将需要从该附加信令发送原始信号。
4、另外，并且在诸如lcevc和vc-6的分级编码系统的上下文中，对数字图像的经调整的减小位深度版本进行编码将减少更高梯级处的带状伪影。这是因为在更高梯级处，残差数据可能被带有损失地编码，并且当残差数据被编码时，对残差数据中表示的像素的微小调整(例如，以处理解码器处的位深度的对应增加)将不会被保留在残差数据中。这对于复杂的数字图像和具有急剧过渡的数字图像以及在相对于所需信号大小存在有限带宽的情况下尤其明显。
5、位深度减小将像素的位深度从第一位深度转换为第二位深度。第一位深度与第二位深度之间的差可以是1位、2位、3位、4位。通常，该差为2位。
6、优选地，第一位深度可以为8位、9位、10位、11位、12位、13位、14位或者更多。第二位深度可以对应地更小，例如少1位、2位、3位或4位。通常，该差为2位。
7、优选地，像素调整因子可以基于在位深度减小期间丢失的像素信息的最高有效位的值来确定。
8、优选地，当丢失的像素信息的最高有效位为1时，像素调整因子可以将像素的减小位深度版本的值增加1，并且当丢失的像素信息的最高有效位为0时，像素调整因子可以不产生改变。
9、优选地，当丢失的像素信息的最高有效位为1时，像素调整因子可以不改变像素的减小位深度版本的值，并且当丢失的像素信息的最高有效位为0时，像素调整因子可以将像素的减小位深度版本减小1。
10、优选地，像素调整因子可以基于在位深度减小期间丢失的像素信息的单个位的值来确定，而不管有效性如何。
11、优选地，像素调整因子可以基于在位深度减小期间丢失的每个位的值来确定。
12、优选地，在位深度减小期间丢失的每个位对像素调整因子的影响可以取决于所述位的有效性。
13、优选地，较高有效位可以比较低有效位具有更大的影响。
14、优选地，当像素调整因子是从两个丢失位导出时，像素调整因子可以致使减小位深度像素被使用以下调整组中的一个组中的值进行调整：1、0、-1；以及-2、-1、0、1或2，该值取决于在位深度减小期间丢失的像素信息的值。
15、优选地，当丢失的像素信息的两个最高有效位为10时，像素调整因子可以将像素的减小位深度版本的值增加1，并且当丢失的像素信息的两个最高有效位为11时，像素调整因子可以将像素的减小位深度版本的值增加2，并且否则可以不改变像素的减小位深度版本的值。
16、优选地，掩模可以指示将像素调整因子应用于水平方向上的两个像素中的一个像素以及垂直方向上的两个像素中的一个像素。
17、优选地，掩模可以指示使用像素调整图案将像素调整因子应用于数字图像的第一部分的在水平方向上的两个像素中的一个像素以及在垂直方向上的两个像素中的一个像素；并且掩模可以指示要应用于数字图像的不同的第二部分的像素调整图案的反转。
18、优选地，掩模图案可以指示选择性调整的多个级别，其中，选择性调整的每个级别对应用像素调整因子的可能性可以具有不同的影响。
19、优选地，多个级别可以表示如下三个调整级别：零调整、第一级调整和第二级调整。
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1.一种引入抖动以减少数字图像中的带状伪影的方法，所述带状伪影由应用于所述数字图像以减小像素位深度的操作所导致，位深度减小产生所述数字图像的减小位深度版本，这导致像素信息丢失，所述方法包括在对所述数字图像进行编码之前：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述位深度减小将所述像素的所述位深度从第一位深度转换为第二位深度，其中所述第一位深度与所述第二位深度之间的差为2位。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一位深度为10位并且所述第二位深度为8位。
4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述像素调整因子基于在所述位深度减小期间丢失的所述像素信息的最高有效位的值来确定。
5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中当所述丢失的像素信息的最高有效位为1时，所述像素调整因子将所述像素的所述减小位深度版本的值增加1，并且当所述丢失的像素信息的所述最高有效位为0时，所述像素调整因子不产生改变。
6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中当所述丢失的像素信息的最高有效位为1时，所述像素调整因子不改变所述像素的所述减小位深度版本的值，并
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述像素调整因子基于在所述位深度减小期间丢失的所述像素信息的单个位的值来确定，而不管有效性如何。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述像素调整因子基于在所述位深度减小期间丢失的每个位的值来确定。
9.根据权利要求8所述的方法，其中在所述位深度减小期间丢失的每个位对所述像素调整因子的影响取决于该位的有效性。
10.根据权利要求9所述的方法，其中较高有效位比较低有效位具有更大的影响。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的方法，其中当所述像素调整因子是从两个丢失位导出时，所述像素调整因子致使减小位深度像素被使用以下调整组中的一个组中的值进行调整：1、0、-1；以及-2、-1、0、1或2，该值取决于在所述位深度减小期间丢失的所述像素信息的值。
12.根据权利要求11所述的方法，其中当所述丢失的像素信息的两个最高有效位为10时，所述像素调整因子将所述像素的所述减小位深度版本的值增加1，并且当所述丢失的像素信息的所述两个最高有效位为11时，所述像素调整因子将所述像素的所述减小位深度版本的值增加2，除此以外的情况下不改变所述像素的所述减小位深度版本的值。
13.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述掩模指示将所述像素调整因子应用于所述水平方向上的两个像素中的一个像素以及所述垂直方向上的两个像素中的一个像素。
14.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述掩模指示使用像素调整图案将所述像素调整因子应用于所述数字图像的第一部分的在所述水平方向上的两个像素中的一个像素以及在所述垂直方向上的两个像素中的一个像素；并且所述掩模指示要应用于所述数字图像的不同的第二部分的所述像素调整图案的反转。
15.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其中所述掩模图案指示选择性调整的多个级别，其中，选择性调整的每个级别对应用所述像素调整因子的可能性具有不同的影响。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述多个级别表示如下三个调整级别：零调整、第一级调整和第二级调整。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述零调整指示不进行选择性调整，所述第一级调整在应用所述像素调整因子时不产生改变，并且所述第二级调整仅在所述丢失的像素信息的所述两个最高有效位为11时将所述像素的所述减小位深度版本的值增加1。
18.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述方法应用于每个像素的亮度值和色度值中的至少一者。
19.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述方法作为分级编码方案的一部分来执行。
20.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述方法包括在一组编码器处对从所述数字图像和所述数字图像的所述减小位深度版本导出的信号进行编码。
21.根据权利要求20所述的方法，其中在所述一组编码器处的所述编码包括使用第一编码方法对从所述数字图像导出的信号进行编码，以及使用第二编码方法对从所述数字图像的所述减小位深度版本导出的信号进行编码，其中所述第一编码方法和所述第二编码方法是不同的并且输出LCEVC编码信号的一部分。
22.根据权利要求20所述的方法，其中在所述一组编码器处的所述编码包括使用第一编码方法对从所述数字图像导出的信号进行编码，以及使用第二编码...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种引入抖动以减少数字图像中的带状伪影的方法，所述带状伪影由应用于所述数字图像以减小像素位深度的操作所导致，位深度减小产生所述数字图像的减小位深度版本，这导致像素信息丢失，所述方法包括在对所述数字图像进行编码之前：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述位深度减小将所述像素的所述位深度从第一位深度转换为第二位深度，其中所述第一位深度与所述第二位深度之间的差为2位。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一位深度为10位并且所述第二位深度为8位。
4.根据任一前述权利要求所述的方法，其中所述像素调整因子基于在所述位深度减小期间丢失的所述像素信息的最高有效位的值来确定。
5.根据任一前述权利要求所述的方法，其中当所述丢失的像素信息的最高有效位为1时，所述像素调整因子将所述像素的所述减小位深度版本的值增加1，并且当所述丢失的像素信息的所述最高有效位为0时，所述像素调整因子不产生改变。
6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中当所述丢失的像素信息的最高有效位为1时，所述像素调整因子不改变所述像素的所述减小位深度版本的值，并且当所述丢失的像素信息的所述最高有效位为0时，所述像素调整因子将所述像素的所述减小位深度版本减小1。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述像素调整因子基于在所述位深度减小期间丢失的所述像素信息的单个位的值来确定，而不管有效性如何。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述像素调整因子基于在所述位深度减小期间丢失的每个位的值来确定。
9.根据权利要求8所述的方法，其中在所述位深度减小期间丢失的每个位对所述像素调整因子的影响取决于该位的有效性。
10.根据权利要求9所述的方法，其中较高有效位比较低有效位具有更大的影响。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的方法，其中当所述像素调整因子是从两个丢失位导出时，所述像素调整因子致使减小位深度像素被使用以下调整组中的一个组中的值进行调整：1、0、-1；以及-2、-1、0、1或2，该值取决于在所述位深度减小期间丢失的所述像素信息的值。
12.根据权利要求11所述的方法，其中当所述丢失的像素信息的两个最高有效位为10时，所述像素调整因子将所述像素的所述减小位深度版本的值增加1，并且当所述丢失的像素信息的所述两个最高有效位为11时，所述像素调整因子将所述像素的所述减小位深度版本的值增加2，除此以外的情况下不改变所述像素的所述减小位深度版本的值。...
【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·克卢卡斯，阿马亚·希门尼斯·莫雷诺，
申请(专利权)人：V诺瓦国际有限公司，
类型：发明
国别省市：
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