CN102118537A - 图片错误隐藏系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种图片错误隐藏方法，该方法包括如下步骤：从移动装置的存储体中读取图片，并开始编码操作；在图片编码阶段，计算该图片中每个编码区块的碎形码，并将该碎形码嵌入至预先设定区块；在图片解码阶段，如果编码图片中的编码区块出现错误，从嵌入该编码区块碎形码的设定区块中取出该编码区块的碎形码，并根据该编码区块的碎形码，重建该编码区块。利用本发明可以对图片解码过程中出现错误的编码区块进行重建。

Description

图片错误隐藏系统及方法

技术领域

本发明涉及一种图片处理系统及方法，尤其涉及一种图片错误隐藏系统及方法，其中，该图片包括静态图片(JPEG)与动态影像中的画面Frame(如MPEG中的I-frame)。

背景技术

目前的编码图片(即压缩后的图片)在传递过程中可能导致资料缺损，使得编码图片中的编码区块出现错误，如乱码等。当该编码图片被解码时，编码图片中出现错误的编码区块将无法被正确解码，影响解码后图片的质量。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种图片错误隐藏系统，其可运行于移动装置中，并对图片解码过程中出现错误的编码区块进行重建。

鉴于以上内容，还有必要提供一种图片错误隐藏方法，其可应用于移动装置中，并对图片解码过程中出现错误的编码区块进行重建。

一种图片错误隐藏系统，运行于移动装置中，该系统包括：图片读取模块，用于从移动装置的存储体中读取图片，并开始编码操作；图片编码模块，用于在图片编码阶段，计算该图片中每个编码区块的碎形码，并将该碎形码嵌入至预先设定区块；图片解码模块，用于在图片解码阶段，如果编码图片中的编码区块出现错误，从嵌入该编码区块碎形码的设定区块中取出该编码区块的碎形码，并根据该编码区块的碎形码，重建该编码区块。

一种图片错误隐藏方法，应用于移动装置中，该方法包括如下步骤：从移动装置的存储体中读取图片，并开始编码操作；在图片编码阶段，计算该图片中每个编码区块的碎形码，并将该碎形码嵌入至预先设定区块；在图片解码阶段，如果编码图片中的编码区块出现错误，从嵌入该编码区块碎形码的设定区块中取出该编码区块的碎形码，并根据该编码区块的碎形码，重建该编码区块。

相较于现有技术，所述的图片错误隐藏系统及方法，运用于移动装置中，可以对图片解码过程中出现错误的编码区块进行重建，从而隐藏该编码区块的错误，使得该编码区块解码后清晰可见，提高了解码后图片的质量。

附图说明

图1是本发明图片错误隐藏系统较佳实施例的应用环境图。

图2是图1中所示图片错误隐藏系统12的功能模块图。

图3是本发明图片错误隐藏方法较佳实施例的流程图。

图4是图3中以反ZigZag方式嵌入碎形码的示意图。

图5是图3中将碎形码嵌入至预先设定区块的示意图。

图6是本发明图片错误隐藏方法中编码过程的具体流程图。

图7是本发明图片错误隐藏方法中解码过程的具体流程图。

主要元件符号说明

移动装置	1
		存储体	11
图片错误隐藏系统	12
		中央处理器	13
输入/输出设备	14
		图片读取模块	121
图片编码模块	122
		图片解码模块	123

具体实施方式

如图1所示，是本发明图片错误隐藏系统较佳实施例的应用环境图。该图片错误隐藏系统12运行于移动装置1中，所述移动装置1还包括存储体11、中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)13和输入/输出设备14。在本实施例中，所述存储体11用于存储图片，其中，该图片可以由移动装置1自身摄取，也可以从其它电子装置(如电脑)中传送过来。输入/输出设备14包括LCD液晶显示屏和键盘等，用于显示资料及输入信息。

所述中央处理器13用于调用所述图片错误隐藏系统12，并控制所述图片错误隐藏系统12的执行。所述图片错误隐藏系统12用于在图片编码过程中，计算每个编码区块的碎形码，以及在图片解码过程中，当编码区块出现错误时，根据该编码区块的碎形码重建该编码区块，以隐藏该编码区块的错误。

如图2所示，是图1中所示图片错误隐藏系统12的功能模块图。其中，该图片错误隐藏系统12包括图片读取模块121、图片编码模块122和图片解码模块123。本发明所称的模块是完成一特定功能的计算机程序段，比程序更适合于描述软件在计算机中的执行过程，因此在本发明以下对软件描述都以模块描述。以下将结合图3的流程图对各模块的功能进行描述。

如图3所示，是本发明图片错误隐藏方法较佳实施例的流程图。

步骤S1，图片读取模块121从存储体11中读取图片，并开始编码操作。在本实施例中，一张图片可以分成若干个编码区块，一个编码区块由一个或多个像素构成。

步骤S2，图片编码模块122在图片编码阶段，计算该图片中每个编码区块的碎形码(Fractal Code)，并将该碎形码嵌入至预先设定区块，具体流程参见图6的描述。在本实施例中，利用部分迭代函数系统(Partition Iterated Function System，PIFS)计算编码区块的碎形码。所述编码区块的碎形码记为：f[x，y，i，s，o]，其中，(x，y)代表与该编码区块(记为Range block，值域块)最佳匹配(Best-match)的定义域块(记为Domainblock)的坐标，“i”代表等距转换操作(Isometry operation)，“s”代表反差收缩系数(Contrast scaling coefficient)，“o”代表亮度平移系数(Luminance offsetcoefficient)。

在本实施例中，采用奇偶嵌入法(Odd-even embedding)，将编码区块的碎形码嵌入至预先设定区块。具体而言，首先，图片编码模块122将x，y，i，s，o转成二进制字串(Bitstream)：x，y，i，s，o→b₀ b₁b₂ b₃……..b_n，其中，“n”代表碎形码f[x，y，i，s，o]的二进制位总数(Total bits of fractal code[x，y，i，s，o])，“b”取值为0或1。然后，图片编码模块122利用奇偶嵌入法，以反ZigZag方式将编码区块的碎形码嵌入至预先设定区块(参阅图4所示)。具体公式如下：

M_i＝M_i+1，if M_i＞0，M_i mod 2≠b_i；

M_i＝M_i-1，if M_i＜0，M_i mod 2≠b_i；

M_i＝M_i，Otherwise。

其中，“i”代表反ZigZag顺序的索引号(Index)，“M_i”代表DCT(Discrete CosineTransform，离散余弦转换)系数。

在本实施例中，该预先设定区块的位置由以下规则确定(参阅图5所示)：以待编码区块为起点，沿水平方向和垂直方向，将该待编码区块分别向右向下移动固定距离，得到嵌入该编码区块碎形码的预先设定区块。若该区块超出图片范围，则向左侧或上方继续移动。

如图5所示，其中，像素点B_(x，y)、B_(x+1，y)、B_(x+2，y)、B_(x，y+1)、B_(x，y+2)构成的编码区块代表待编码区块(记为B)，像素点B’_(x，y)、B’_(x+1，y)、B’_(x+2，y)、B’_(x，y+1)、B’_(x，y+2)构成的编码区块代表预先设定区块(记为B’)。假设X轴像素个数为m，Y轴像素个数为n，m和n为偶数。(X_B，Y_B)代表待编码区块B的坐标，(X_B’，Y_B’)代表预先设定区块B’的坐标。如果X_B≤m/2，X_B’＝X_B+(m/2)；如果X_B＞m/2，X_B’＝X_B-(m/2)。如果Y_B≤n/2，Y_B’＝Y_B+(n/2)；如果Y_B＞n/2，Y_B’＝Y_B-(n/2)。

步骤S3，图片解码模块123在图片解码阶段，依次对编码图片中的每个编码区块进行解码，具体流程参见图7的描述。

步骤S4，图片解码模块123判断该编码区块是否出现错误。如果该编码区块出现错误，执行步骤S5；如果该编码区块没有错误，返回步骤S3。在本实施例中，所述编码区块出现错误是指该编码区块出现乱码等。

步骤S5，图片解码模块123从嵌入该编码区块碎形码的设定区块中取出该编码区块的碎形码。

步骤S6，图片解码模块123根据该编码区块的碎形码，重建该编码区块，以还原该编码区块的近似影像。

步骤S7，图片解码模块123判断该编码图片中的所有编码区块是否解码完毕。如果所有编码区块解码完毕，流程结束；如果还有编码区块未解码，返回步骤S3。

如图6所示，是本发明图片错误隐藏方法中编码过程的具体流程图。在本实施例中，以JPEG(Joint Photographic Experts Group)编码流程为例进行说明。

步骤S20，图片编码模块122对图片进行色彩转换，即将图片的RGB(Red Green Bhe)色彩转换成YCbCr色彩。

步骤S21，图片编码模块122对色彩转换后的图片进行下取样(Down-Sampling)。

步骤S22，图片编码模块122对下取样后的图片进行离散余弦转换(Discrete CosineTransform)。

步骤S23，图片编码模块122对离散余弦转换后的图片进行量化操作(Quantization)。

步骤S24，图片编码模块122对色彩转换后的图片(基于空间域-步骤S21产生出的图)，计算该图片中每个编码区块的碎形码，并将该碎形码嵌入至预先设定区块(基于频率域-步骤S23产出的图)，具体描述参见图3中的步骤S2。

步骤S25，图片编码模块122对量化操作后的图片进行熵编码(Entropy Coding)，以生成编码图片。在本实施例中，所述熵编码采用霍夫曼编码(Huffman Coding)。

如图7所示，是本发明图片错误隐藏方法中解码过程的具体流程图。在本实施例中，以JPEG解码流程为例进行说明。

步骤S30，图片解码模块123对编码图片进行熵解码(Entropy Decoding)。

步骤S31，如果该编码图片中有编码区块出现错误，图片解码模块123从嵌入该编码区块碎形码的设定区块中取出该编码区块的碎形码，根据该碎形码，以碎形解码方式重建该编码区块，以还原该编码区块的近似影像。

步骤S32，图片解码模块123对碎形解码后的编码图片进行上采样(Up Sampling)。

步骤S33，图片解码模块123对上采样后的编码图片进行色彩转换，即将编码图片的YCbCr色彩转换成RGB色彩，以得到解码后的图片。

在本实施例中，所述移动装置1可以为手机、数码相机或PDA(Personal DigitalAssistant，个人数字助理)等具有资料处理功能的电子设备。另外，该方法也可以应用于其它电子设备中，如电脑。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种图片错误隐藏方法，应用于移动装置中，其特征在于，该方法包括如下步骤：

从移动装置的存储体中读取图片，并开始编码操作；

在图片编码阶段，计算该图片中每个编码区块的碎形码，并将该碎形码嵌入至预先设定区块；及

在图片解码阶段，如果编码图片中的编码区块出现错误，从嵌入该编码区块碎形码的设定区块中取出该编码区块的碎形码，并根据该编码区块的碎形码，重建该编码区块。

2.如权利要求1所述的图片错误隐藏方法，其特征在于，所述编码区块的碎形码根据部分迭代函数系统计算得到，该编码区块的碎形码记为：f[x，y，i，s，o]，其中，(x，y)代表与该编码区块最佳匹配的定义域块的坐标，“i”代表等距转换操作，“s”代表反差收缩系数，“o”代表亮度平移系数。

3.如权利要求1所述的图片错误隐藏方法，其特征在于，所述编码区块的碎形码采用奇偶嵌入法嵌入至预先设定区块。

4.如权利要求3所述的图片错误隐藏方法，其特征在于，该预先设定区块的位置由以下步骤确定：

以待编码区块为起点，沿水平方向和垂直方向，将该待编码区块分别向右向下移动固定距离，得到嵌入该编码区块碎形码的预先设定区块；及

如果该区块超出图片范围，则向左侧或上方继续移动。

5.如权利要求1所述的图片错误隐藏方法，其特征在于，所述编码区块出现错误是指该编码区块出现乱码。

6.如权利要求1所述的图片错误隐藏方法，其特征在于，所述图片编码阶段包括步骤：

对图片进行色彩转换；

对色彩转换后的图片进行下取样；

对下取样后的图片进行离散余弦转换；

对离散余弦转换后的图片进行量化操作；

对色彩转换后的图片，计算该图片中每个编码区块的碎形码，并将该碎形码嵌入至预先设定区块；及

对量化操作后的图片进行熵编码，以生成编码图片。

7.如权利要求6所述的图片错误隐藏方法，其特征在于，所述对图片进行色彩转换是指将图片的RGB色彩转换成YCbCr色彩。

8.如权利要求1所述的图片错误隐藏方法，其特征在于，所述图片解码阶段包括步骤：

对编码图片进行熵解码；

如果该编码图片中有编码区块出现错误，从嵌入该编码区块碎形码的设定区块中取出该编码区块的碎形码，根据该碎形码，以碎形解码方式重建该编码区块；

对碎形解码后的编码图片进行上采样；及

对上采样后的编码图片进行色彩转换，将编码图片的YCbCr色彩转换成RGB色彩，以得到解码后的图片。

9.一种图片错误隐藏系统，运行于移动装置中，其特征在于，该系统包括：

图片读取模块，用于从移动装置的存储体中读取图片，并开始编码操作；

图片编码模块，用于在图片编码阶段，计算该图片中每个编码区块的碎形码，并将该碎形码嵌入至预先设定区块；及

图片解码模块，用于在图片解码阶段，如果编码图片中的编码区块出现错误，从嵌入该编码区块碎形码的设定区块中取出该编码区块的碎形码，并根据该编码区块的碎形码，重建该编码区块。

10.如权利要求9所述的图片错误隐藏系统，其特征在于，所述移动装置为手机、数码相机或PDA。

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