CN103442235B - 一种图像处理方法以及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种图像处理方法以及装置。本发明实施例方法包括：图像处理装置将采集到的图像划分为宏块；对于当前宏块，图像处理装置计算所述当前宏块的离散特征系数；若所述离散特征系数大于或等于预置的第一阈值，则图像处理装置利用边缘提取算子提取所述当前宏块的子边界分量值；图像处理装置根据所述子边界分量值计算所述当前宏块的子块边缘强度系数；图像处理装置根据所述子块边缘强度系数以及预置的阈值组确定图像划分模式；图像处理装置输出所述图像划分模式。本发明实施例还提供一种图像处理装置。本发明实施例能够保证图像压缩效率的情况下尽可能的降低编码端的计算负担。

Description

一种图像处理方法以及装置

技术领域

本发明涉及数据处理领域，尤其涉及一种图像处理方法以及装置。

背景技术

随着视频应用的不断开展，视频编码标准和算法也得到了快速发展，例如最新的视频编码标准H.264相比传统的编码标准H.263而言，图像压缩效率有极大地提升。

新的视频编码标准中图像编码算法更加精细，对图像数据的划分也越来越小，例如H.264对亮度数据最小处理单元就是4x4，这样对图像精细块划分的优点是大幅度提升编码压缩性能，但是同时也存在不足之处，即是增加了编码端的计算负担。

发明内容

本发明实施例提供了一种图像处理方法以及装置，能够在保证图像压缩效率的情况下尽可能的降低编码端的计算负担。

本发明实施例提供的图像处理方法，包括：

图像处理装置将采集到的图像划分为宏块；

对于当前宏块，图像处理装置计算所述当前宏块的离散特征系数；

若所述离散特征系数大于或等于预置的第一阈值，则图像处理装置利用边缘提取算子提取所述当前宏块的子边界分量值；

图像处理装置根据所述子边界分量值计算所述当前宏块的子块边缘强度系数；

图像处理装置根据所述子块边缘强度系数以及预置的阈值组确定图像划分模式；

图像处理装置输出所述图像划分模式，使得编码器按照所述图像划分模式选择对应的编码模式进行编码。

可选地，所述宏块的长度为M个像素，所述宏块的宽度为M个像素，所述M为4的倍数；

所述图像处理装置计算所述当前宏块的离散特征系数包括：

$V=\frac{1}{M\×M}\underset{x=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{y=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{\η}}_{x,y}-\stackrel{\‾}{I}{)}^2;$

$\stackrel{\‾}{I}=\frac{1}{M\×M}\underset{x=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{y=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\η}}_{x,y};$

其中，V表示所述当前宏块的离散特征系数，表示的是当前宏块的均值特征，η_x,y表示所述当前宏块的图像像素值，x和y分别表示像素在所述当前宏块中的横坐标数值和纵坐标数值。

可选地，所述图像处理装置利用边缘提取算子提取所述当前宏块的子边界分量值包括：

dy_x,y=η_x+1,y-1+2×η_x+1,y+η_x+1,y+1-η_x-1,y-1-2×η_x-1,y-η_x-1,y+1；

dx_x,y=η_x-1,y+1+2×η_x,y+1+η_x+1,y+1-η_x-1,y-1-2×η_x,y-1-η_x+1,y-1；

其中，dx_x,y和dy_x,y分别表示所述当前宏块的子边界水平分量和子边界垂直分量；

其中，1≤y≤M，1≤x≤M；

η_x±1,y±1，η_x,y±1，η_x±1,y表示像素η_x,y在原始图像中的相邻像素；

所述边缘提取算子为sobel算子： $\left[\begin{array}{ccc}-1& -2& -1\\ 0& 0& 0\\ 1& 2& 1\end{array}\right]$ 以及 $\left[\begin{array}{ccc}-1& 0& 1\\ -2& 0& 2\\ -1& 0& 1\end{array}\right].$

可选地，所述图像处理装置根据所述子边界分量值计算所述当前宏块的子块边缘强度系数包括：

$E_1=\underset{x=1}{\overset{\frac{M}{2}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{dx}}_{x,y=M/2};$ $E_2=\underset{x=M/2}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{dx}}_{x,y=M/2};$

$E_3=\underset{y=1}{\overset{\frac{M}{2}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{dy}}_{x=M/2,y};$ $E_4=\underset{y=M/2}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{dy}}_{x=M/2,y};$

所述E₁、E₂、E₃、E₄分别为所述当前宏块的四边的子块边缘强度系数。

可选地，所述图像处理装置根据所述子块边缘强度系数以及预置的阈值组确定图像划分模式包括：

所述图像处理装置根据第二阈值、第三阈值和第四阈值中的至少一个阈值以及所述子块边缘强度系数确定宏块划分模式；

若所述子块边缘强度系数不满足预置条件，则将所述宏块划分模式作为所述图像划分模式。

可选地，所述图像处理装置根据第二阈值、第三阈值和第四阈值中的至少一个阈值以及所述子块边缘强度系数确定宏块划分模式包括：

当E₁+E₂≥μ2时，则确定宏块划分模式为M×M/2；

当E₃+E₄≥μ3时，则确定宏块划分模式为M/2×M；

当E₁+E₂+E₃+E₄≥μ4，且所述当前宏块的编码类型为帧内宏块时，则确定宏块划分模式为M/4×M/4；

当E₁+E₂+E₃+E₄≥μ4，且所述当前宏块的编码类型为帧间宏块时，则确定宏块划分模式为M/2×M/2；

所述μ2为所述第二阈值，所述μ3为所述第三阈值，所述μ4为所述第四阈值。

可选地，所述方法还包括：

判断E₁+E₂+E₃+E₄是否大于或等于μ4且所述当前宏块的编码类型是否为帧间宏块；

若E₁+E₂+E₃+E₄大于或等于μ4且所述当前宏块的编码类型为帧间宏块，则确定所述子块边缘强度系数满足预置条件；

若E₁+E₂+E₃+E₄小于μ4或所述当前宏块的编码类型不为帧间宏块，则确定所述子块边缘强度系数不满足预置条件。

可选地，若所述子块边缘强度系数满足预置条件，则所述图像处理装置根据所述子块边缘强度系数以及第五阈值确定子宏块划分模式，并将所述子宏块划分模式作为所述图像划分模式。

可选地，所述图像处理装置根据所述子块边缘强度系数以及第五阈值确定子宏块划分模式包括：

当E₁≥μ5且E₃≥μ5时，确定第一子宏块的划分模式为M/4×M/4、M/2×M/4和M/4×M/2；

当E₃≥μ5且E₂≥μ5时，确定第二子宏块的划分模式为M/4×M/4、M/2×M/4和M/4×M/2；

当E₁≥μ5且E₄≥μ5时，确定第三子宏块的划分模式为M/4×M/4、M/2×M/4和M/4×M/2；

当E₂≥μ5且E₄≥μ5时，确定第四子宏块的划分模式为M/4×M/4、M/2×M/4和M/4×M/2；

所述μ5为所述第五阈值。

可选地，所述第一阈值为μ1；

若所述离散特征系数小于μ1，所述图像处理装置确定所述当前宏块的宏块划分模式为M×M；

并输出所述M×M的宏块划分模式，使得编码器按照所述宏块划分模式选择对应的编码模式进行编码。

本发明实施例提供的图像处理装置，包括：

划分单元，用于将采集到的图像划分为宏块；

第一计算单元，用于对于当前宏块，计算所述当前宏块的离散特征系数；

提取单元，用于当所述离散特征系数大于或等于预置的第一阈值时，利用边缘提取算子提取所述当前宏块的子边界分量值；

第二计算单元，用于根据所述子边界分量值计算所述当前宏块的子块边缘强度系数；

确定单元，用于根据所述子块边缘强度系数以及预置的阈值组确定图像划分模式；

输出单元，用于输出所述图像划分模式，使得编码器按照所述图像划分模式选择对应的编码模式进行编码。

可选地，所述确定单元具体用于根据第二阈值、第三阈值和第四阈值中的至少一个阈值以及所述子块边缘强度系数确定宏块划分模式，当所述子块边缘强度系数不满足预置条件时，将所述宏块划分模式作为所述图像划分模式。

可选地，所述确定单元具体用于当所述子块边缘强度系数满足预置条件时，根据所述子块边缘强度系数以及第五阈值确定子宏块划分模式，并将所述子宏块划分模式作为所述图像划分模式。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例中，图像处理装置将采集到的图像划分为宏块，对于当前宏块，计算该当前宏块的离散特征系数，若该离散特征系数大于或等于预置的第一阈值，则利用边缘提取算子提取该当前宏块的子边界分量值，并根据该子边界分量值计算该当前宏块的子块边缘强度系数，根据该子块边缘强度系数以及预置的阈值组确定图像划分模式，之后则可以输出该图像划分模式，使得编码器按照该图像划分模式选择对应的编码模式进行编码。所以，在编码模式选择之前，该图像处理装置可以利用对离散特征和边缘特征的分析提前筛选出可用的块划分模式，使得编码器可以根据可用的块划分模式选择对应的编码模式进行编码，因此能够在保证压缩性能的同时，减少编码器计算量，提升编码速度。

附图说明

图1是本发明实施例中图像处理方法一个实施例示意图；

图2是本发明实施例中图像处理方法另一实施例示意图；

图3为本发明实施例中宏块结构示意图；

图4为本发明实施例中图像处理装置一个实施例示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种图像处理方法以及装置，能够在保证图像压缩效率的情况下尽可能的降低编码端的计算负担。

请参阅图1，本发明实施例中图像处理方法一个实施例包括：

101、图像处理装置将采集到的图像划分为宏块；

图像处理装置可以将采集到的当前帧图像划分为若干个宏块，具体划分过程此处不做限定。

102、对于当前宏块，图像处理装置计算该当前宏块的离散特征系数；

宏块划分完成后，对于当前宏块，图像处理装置可以计算该当前宏块的离散特征系数。

需要说明的是，当前宏块是指正在被处理的宏块，当一个宏块处理完成后，图像处理装置可以接着处理下一宏块，则当前宏块也会不断的发生变化。

103、若离散特征系数大于或等于预置的第一阈值，则图像处理装置利用边缘提取算子提取当前宏块的子边界分量值；

本实施例中，图像处理装置计算得到当前宏块的离散特征系数之后，可以判断该离散特征系数是否大于或等于预置的第一阈值，若是，则说明该当前帧图像的离散度高，需要进行后续的划分操作，则图像处理装置可以利用边缘提取算子提取当前宏块的子边界分量值。

需要说明的是，该子边界分量值可以包括水平分量和垂直分量。

104、图像处理装置根据子边界分量值计算当前宏块的子块边缘强度系数；

当图像处理装置提取到当前宏块的子边界分量值之后，可以根据该子边界分量值计算当前宏块的子块边缘强度系数，该子块边缘强度系数可以为四条边各自的系数。

105、图像处理装置根据子块边缘强度系数以及预置的阈值组确定图像划分模式；

图像处理装置计算得到当前宏块的子块边缘强度系数之后，可以使用这些子块边缘强度系数以及预置的阈值组确定图像划分模式，该预置的阈值组中可以包含一个或多个阈值。

106、图像处理装置输出图像划分模式。

本实施例中，图像处理装置确定了图像划分模式之后，可以输出该图像划分模式，使得后续的编码器可以按照该图像划分模式选择对应的编码模式进行图像编码，具体编码过程此处不做限定。

本实施例中，图像处理装置将采集到的图像划分为宏块，对于当前宏块，计算该当前宏块的离散特征系数，若该离散特征系数大于或等于预置的第一阈值，则利用边缘提取算子提取该当前宏块的子边界分量值，并根据该子边界分量值计算该当前宏块的子块边缘强度系数，根据该子块边缘强度系数以及预置的阈值组确定图像划分模式，之后则可以输出该图像划分模式，使得编码器按照该图像划分模式选择对应的编码模式进行编码。所以，在编码模式选择之前，该图像处理装置可以利用对离散特征和边缘特征的分析提前筛选出可用的块划分模式，使得编码器可以根据可用的块划分模式选择对应的编码模式进行编码，因此能够在保证压缩性能的同时，减少编码器计算量，提升编码速度。

为便于理解，下面以一具体实例对本发明实施例中的图像处理方法进行描述，请参阅图2，本发明实施例中图像处理方法另一实施例包括：

201、图像处理装置将采集到的图像划分为宏块；

图像处理装置可以将采集到的当前帧图像划分为若干个宏块，具体划分过程此处不做限定。

本实施例中，每一个宏块的长度为M个像素，宽度也为M个像素，其中，M是4的倍数。

202、对于当前宏块，图像处理装置计算该当前宏块的离散特征系数；

宏块划分完成后，对于当前宏块，图像处理装置可以计算该当前宏块的离散特征系数。

需要说明的是，当前宏块是指正在被处理的宏块，当一个宏块处理完成后，图像处理装置可以接着处理下一宏块，则当前宏块也会不断的发生变化。

本实施例中，图像处理装置可以通过如下方式计算当前宏块的离散特征系数V：

$V=\frac{1}{M\×M}\underset{x=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{y=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{\η}}_{x,y}-\stackrel{\‾}{I}{)}^2;$ $\stackrel{\‾}{I}=\frac{1}{M\×M}\underset{x=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}\underset{y=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\η}}_{x,y};$

其中，V表示该当前宏块的离散特征系数，表示的是当前宏块的均值特征，η_x,y表示该当前宏块的图像像素值，x和y分别表示像素在该当前宏块中的横坐标数值和纵坐标数值，例如η_1,1是当前宏块左上角第一个像素，η_2,3是宏块中第2行第3列的像素。

203、判断离散特征系数是否大于或等于预置的第一阈值，若是，则执行步骤205，若否，则执行步骤204；

本实施例中，图像处理装置计算得到当前宏块的离散特征系数之后，可以判断该离散特征系数是否大于或等于预置的第一阈值。

图像处理装置可以判断步骤202中计算得到的V是否大于或等于μ1，该μ1为第一阈值。

204、图像处理装置输出宏块划分模式，并进入后续流程；

若离散特征系数V小于μ1，则图像处理装置确定当前宏块的宏块划分模式为M×M，之后图像处理装置可以输出该M×M的宏块划分模式，使得编码器按照该宏块划分模式选择对应的编码模式进行编码。

205、图像处理装置利用边缘提取算子提取当前宏块的子边界分量值；

若当前宏块的离散特征系数大于或等于预置的第一阈值，若是，则说明该当前帧图像的离散度高，需要进行后续的划分操作，则图像处理装置可以利用边缘提取算子提取当前宏块的子边界分量值。

需要说明的是，该子边界分量值可以包括水平分量和垂直分量。

本实施例中，图像处理装置可以使用sobel算子： $\left[\begin{array}{ccc}-1& -2& -1\\ 0& 0& 0\\ 1& 2& 1\end{array}\right]$ 以及 $\left[\begin{array}{ccc}-1& 0& 1\\ -2& 0& 2\\ -1& 0& 1\end{array}\right]$ 作为边缘提取算子来提取当前宏块的子边界分量值：

dy_x,y=η_x+1,y-1+2×η_x+1,y+η_x+1,y+1-η_x-1,y-1-2×η_x-1,y-η_x-1,y+1；

dx_x,y=η_x-1,y+1+2×η_x,y+1+η_x+1,y+1-η_x-1,y-1-2×η_x,y-1-η_x+1,y-1；

其中，dx_x,y和dy_x,y分别表示该当前宏块的子边界水平分量和子边界垂直分量；

其中，1≤y≤M，1≤x≤M；

η_x±1,y±1，η_x,y±1，η_x±1,y表示像素η_x,y在原始图像中的相邻像素。

需要说明的是，如果当前像素的相邻像素超出了当前宏块的边界，则相邻像素值为0。

206、图像处理装置根据子边界分量值计算当前宏块的子块边缘强度系数；

当图像处理装置提取到当前宏块的子边界分量值之后，可以根据该子边界分量值计算当前宏块的子块边缘强度系数，该子块边缘强度系数可以为四条边各自的系数。

本实施例中，图像处理装置可以通过如下方式计算当前宏块的子块边缘强度系数：

$E_1=\underset{x=1}{\overset{\frac{M}{2}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{dx}}_{x,y=M/2};$ $E_2=\underset{x=M/2}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{dx}}_{x,y=M/2};$

$E_3=\underset{y=1}{\overset{\frac{M}{2}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{dy}}_{x=M/2,y};$ $E_4=\underset{y=M/2}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{dy}}_{x=M/2,y};$

其中，E₁、E₂、E₃、E₄分别为该当前宏块的四边的子块边缘强度系数。

207、图像处理装置根据第二阈值、第三阈值和第四阈值中的至少一个阈值以及子块边缘强度系数确定宏块划分模式；

当图像处理装置计算得到当前宏块的四边的子块边缘强度系数之后，可以通过如下方式确定宏块划分模式：

当E₁+E₂≥μ2时，则确定宏块划分模式为M×M/2；

当E₃+E₄≥μ3时，则确定宏块划分模式为M/2×M；

当E₁+E₂+E₃+E₄≥μ4，且当前宏块的编码类型为帧内宏块时，则确定宏块划分模式为M/4×M/4；

当E₁+E₂+E₃+E₄≥μ4，且当前宏块的编码类型为帧间宏块时，则确定宏块划分模式为M/2×M/2；

其中，μ2为第二阈值，μ3为第三阈值，μ4为第四阈值。

需要说明的是，本实施例中，在将四边的子块边缘强度系数与各阈值进行比较之后，如果同时满足多个条件，则可以输出包含多种宏块划分模式的集合，以供选择编码模式时使用。

208、图像处理装置判断子块边缘强度系数是否满足预置条件，若满足，则执行步骤210，若不满足，则执行步骤209；

本实施例中，图像处理装置计算得到当前宏块的四边的子块边缘强度系数之后，可以判断E₁+E₂+E₃+E₄是否大于或等于μ4且当前宏块的编码类型是否为帧间宏块；

若E₁+E₂+E₃+E₄大于或等于μ4且当前宏块的编码类型为帧间宏块，则图像处理装置可以确定子块边缘强度系数满足预置条件；

若E₁+E₂+E₃+E₄小于μ4或当前宏块的编码类型不为帧间宏块，则图像处理装置可以确定子块边缘强度系数不满足预置条件。

209、图像处理装置输出宏块划分模式，并进入后续流程；

若该子块边缘强度系数不满足预置条件，则图像处理装置可以直接输出步骤207中确定得到的宏块划分模式，使得编码器按照该宏块划分模式选择对应的编码模式进行编码。

210、图像处理装置根据子块边缘强度系数以及第五阈值确定子宏块划分模式，并进入后续流程。

若子块边缘强度系数满足预置条件，则说明图像处理装置还需要进行子宏块的划分，请参阅图3，图3中描述了当前宏块所包含的四个子宏块A1、A2、A3以及A4之间的关系。

图像处理装置可以根据子块边缘强度系数以及第五阈值确定子宏块划分模式，具体确定方式可以为：

当E₁≥μ5且E₃≥μ5时，确定第一子宏块（A1）的划分模式为M/4×M/4、M/2×M/4和M/4×M/2；

当E₃≥μ5且E₂≥μ5时，确定第二子宏块（A2）的划分模式为M/4×M/4、M/2×M/4和M/4×M/2；

当E₁≥μ5且E₄≥μ5时，确定第三子宏块（A3）的划分模式为M/4×M/4、M/2×M/4和M/4×M/2；

当E₂≥μ5且E₄≥μ5时，确定第四子宏块（A4）的划分模式为M/4×M/4、M/2×M/4和M/4×M/2；

其中，该μ5为第五阈值。

需要说明的是，本实施例中，在将四边的子块边缘强度系数与各阈值进行比较之后，如果同时满足多个条件，则可以输出包含多种子宏块划分模式的集合，以供选择编码模式时使用。

确定了子宏块的划分模式之后，图像处理装置可以输出确定得到的子宏块划分模式，使得编码器按照该子宏块划分模式选择对应的编码模式进行编码。

需要说明的是，本实施例中的各阈值均可以是在实际的多次实验中得出的经验值，具体数值此处不做限定。

本实施例中，图像处理装置将采集到的图像划分为宏块，对于当前宏块，计算该当前宏块的离散特征系数，若该离散特征系数大于或等于预置的第一阈值，则利用边缘提取算子提取该当前宏块的子边界分量值，并根据该子边界分量值计算该当前宏块的子块边缘强度系数，根据该子块边缘强度系数以及预置的阈值组确定图像划分模式，之后则可以输出该图像划分模式，使得编码器按照该图像划分模式选择对应的编码模式进行编码。所以，在编码模式选择之前，该图像处理装置可以利用对离散特征和边缘特征的分析提前筛选出可用的块划分模式，使得编码器可以根据可用的块划分模式选择对应的编码模式进行编码，因此能够在保证压缩性能的同时，减少编码器计算量，提升编码速度；

在实际的实验过程中，选用多个测试样本，使用本实施例的方法，可以使编码器计算量相比H.264减少5%-10%，同时率失真性能PSNR减少在0.1dB左右。

上面对本发明实施例中的图像处理方法进行了描述，下面对本发明实施例中的图像处理装置进行描述，请参阅图4，本发明图像处理装置一个实施例包括：

划分单元401，用于将采集到的图像划分为宏块；

第一计算单元402，用于对于当前宏块，计算该当前宏块的离散特征系数；

提取单元403，用于当该离散特征系数大于或等于预置的第一阈值时，利用边缘提取算子提取该当前宏块的子边界分量值；

第二计算单元404，用于根据该子边界分量值计算该当前宏块的子块边缘强度系数；

确定单元405，用于根据该子块边缘强度系数以及预置的阈值组确定图像划分模式；

输出单元406，用于输出该图像划分模式，使得编码器按照该图像划分模式选择对应的编码模式进行编码。

本实施例中，该确定单元405具体用于根据第二阈值、第三阈值和第四阈值中的至少一个阈值以及该子块边缘强度系数确定宏块划分模式，当该子块边缘强度系数不满足预置条件时，将该宏块划分模式作为该图像划分模式。

本实施例中，该确定单元405还具体用于当该子块边缘强度系数满足预置条件时，根据该子块边缘强度系数以及第五阈值确定子宏块划分模式，并将该子宏块划分模式作为该图像划分模式。

本实施例中，划分单元401将采集到的图像划分为宏块，对于当前宏块，第一计算单元402计算该当前宏块的离散特征系数，若该离散特征系数大于或等于预置的第一阈值，则提取单元403利用边缘提取算子提取该当前宏块的子边界分量值，并由第二计算单元404根据该子边界分量值计算该当前宏块的子块边缘强度系数，确定单元405根据该子块边缘强度系数以及预置的阈值组确定图像划分模式，之后输出单元406则可以输出该图像划分模式，使得编码器按照该图像划分模式选择对应的编码模式进行编码。所以，在编码模式选择之前，该图像处理装置可以利用对离散特征和边缘特征的分析提前筛选出可用的块划分模式，使得编码器可以根据可用的块划分模式选择对应的编码模式进行编码，因此能够在保证压缩性能的同时，减少编码器计算量，提升编码速度。

为便于理解，下面以一个具体应用场景对本实施例图像处理装置中各单元之间的交互方式进行详细描述：

图像处理装置中的划分单元401可以将采集到的当前帧图像划分为若干个宏块，具体划分过程此处不做限定。

本实施例中，每一个宏块的长度为M个像素，宽度也为M个像素，其中，M是4的倍数。

宏块划分完成后，对于当前宏块，图像处理装置中的第一计算单元402可以计算该当前宏块的离散特征系数。

需要说明的是，当前宏块是指正在被处理的宏块，当一个宏块处理完成后，图像处理装置可以接着处理下一宏块，则当前宏块也会不断的发生变化。

本实施例中，图像处理装置中的第一计算单元402计算当前宏块的离散特征系数V的方式与前述图2所示实施例中步骤202所描述的内容一致，此处不再赘述。

本实施例中，图像处理装置中的第一计算单元402计算得到当前宏块的离散特征系数之后，可以判断该离散特征系数是否大于或等于预置的第一阈值。

具体可以判断图像处理装置中的第一计算单元402计算得到的V是否大于或等于μ1，该μ1为第一阈值。

若离散特征系数V小于μ1，则图像处理装置可以确定当前宏块的宏块划分模式为M×M，之后图像处理装置可以输出该M×M的宏块划分模式，使得编码器按照该宏块划分模式选择对应的编码模式进行编码。

若当前宏块的离散特征系数大于或等于预置的第一阈值，若是，则说明该当前帧图像的离散度高，需要进行后续的划分操作，则图像处理装置中的提取单元403可以利用边缘提取算子提取当前宏块的子边界分量值。

需要说明的是，该子边界分量值可以包括水平分量和垂直分量。

本实施例中，图像处理装置中的提取单元403提取当前宏块的子边界分量值的方式与前述图2所示实施例中步骤205所描述的内容一致，此处不再赘述。

当图像处理装置中的提取单元403提取到当前宏块的子边界分量值之后，第二计算单元404可以根据该子边界分量值计算当前宏块的子块边缘强度系数，该子块边缘强度系数可以为四条边各自的系数。

本实施例中，图像处理装置中的第二计算单元404计算当前宏块的子块边缘强度系数的方式与前述图2所示实施例中步骤206所描述的内容一致，此处不再赘述。

当图像处理装置中的第二计算单元404计算得到当前宏块的四边的子块边缘强度系数之后，确定单元405可以通过确定宏块划分模式，具体确定方式与前述图2所示实施例中步骤207所描述的内容一致，此处不再赘述。

本实施例中，图像处理装置中的第二计算单元404计算得到当前宏块的四边的子块边缘强度系数之后，可以判断E₁+E₂+E₃+E₄是否大于或等于μ4且当前宏块的编码类型是否为帧间宏块；

若E₁+E₂+E₃+E₄大于或等于μ4且当前宏块的编码类型为帧间宏块，则图像处理装置可以确定子块边缘强度系数满足预置条件；

若E₁+E₂+E₃+E₄小于μ4或当前宏块的编码类型不为帧间宏块，则图像处理装置可以确定子块边缘强度系数不满足预置条件。

若该子块边缘强度系数不满足预置条件，则图像处理装置中的输出单元406可以直接输出确定单元405确定得到的宏块划分模式，使得编码器按照该宏块划分模式选择对应的编码模式进行编码。

若子块边缘强度系数满足预置条件，则说明图像处理装置还需要进行子宏块的划分，请参阅图3，图3中描述了当前宏块所包含的四个子宏块A1、A2、A3以及A4之间的关系。

图像处理装置中的确定单元405可以根据子块边缘强度系数以及第五阈值确定子宏块划分模式，具体确定方式与前述图2所示实施例中步骤210所描述的内容一致，此处不再赘述。

确定了子宏块的划分模式之后，图像处理装置中的输出单元406可以输出确定得到的子宏块划分模式，使得编码器按照该子宏块划分模式选择对应的编码模式进行编码。

本实施例中，划分单元401将采集到的图像划分为宏块，对于当前宏块，第一计算单元402计算该当前宏块的离散特征系数，若该离散特征系数大于或等于预置的第一阈值，则提取单元403利用边缘提取算子提取该当前宏块的子边界分量值，并由第二计算单元404根据该子边界分量值计算该当前宏块的子块边缘强度系数，确定单元405根据该子块边缘强度系数以及预置的阈值组确定图像划分模式，之后输出单元406则可以输出该图像划分模式，使得编码器按照该图像划分模式选择对应的编码模式进行编码。所以，在编码模式选择之前，该图像处理装置可以利用对离散特征和边缘特征的分析提前筛选出可用的块划分模式，使得编码器可以根据可用的块划分模式选择对应的编码模式进行编码，因此能够在保证压缩性能的同时，减少编码器计算量，提升编码速度。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种图像处理方法，其特征在于，包括：

图像处理装置将采集到的图像划分为宏块；

对于当前宏块，图像处理装置计算所述当前宏块的离散特征系数；

若所述离散特征系数大于或等于预置的第一阈值，则图像处理装置利用边缘提取算子提取所述当前宏块的子边界分量值；

图像处理装置根据所述子边界分量值计算所述当前宏块的子块边缘强度系数；

图像处理装置根据所述子块边缘强度系数以及预置的阈值组确定图像划分模式；

图像处理装置输出所述图像划分模式，使得编码器按照所述图像划分模式选择对应的编码模式进行编码；

所述宏块的长度为M个像素，所述宏块的宽度为M个像素，所述M为4的倍数；

所述图像处理装置计算所述当前宏块的离散特征系数包括：

$V=\frac{1}{M\×M}\underset{x=1}{\overset{M}{\Σ}}\underset{y=1}{\overset{M}{\Σ}}{({\mathrm{\η}}_{x,y}-\stackrel{\‾}{I})}^2;$

$\stackrel{\‾}{I}=\frac{1}{M\×M}\underset{x=1}{\overset{M}{\Σ}}\underset{y=1}{\overset{M}{\Σ}}{\mathrm{\η}}_{x,y};$

其中，V表示所述当前宏块的离散特征系数，表示的是当前宏块的均值特征，η_x,y表示所述当前宏块的图像像素值，x和y分别表示像素在所述当前宏块中的横坐标数值和纵坐标数值；

所述图像处理装置利用边缘提取算子提取所述当前宏块的子边界分量值包括：

dy_x,y＝η_x+1,y-1+2×η_x+1,y+η_x+1,y+1-η_x-1,y-1-2×η_x-1,y-η_x-1,y+1；

dx_x,y＝η_x-1,y+1+2×η_x,y+1+η_x+1,y+1-η_x-1,y-1-2×η_x,y-1-η_x+1,y-1；

其中，dx_x,y和dy_x,y分别表示所述当前宏块的子边界水平分量和子边界垂直分量；

其中，1≤y≤M，1≤x≤M；

η_x±1,y±1，η_x,y±1，η_x±1,y表示像素η_x,y在原始图像中的相邻像素；

所述边缘提取算子为sobel算子：以及

所述图像处理装置根据所述子边界分量值计算所述当前宏块的子块边缘强度系数包括：

$E_1=\underset{x=1}{\overset{\frac{M}{2}}{\Σ}}{\mathrm{dx}}_{x,y=M/2};E_2=\underset{x=M/2}{\overset{M}{\Σ}}{\mathrm{dx}}_{x,y=M/2};$

$E_3=\underset{y=1}{\overset{\frac{M}{2}}{\Σ}}{\mathrm{dy}}_{x=M/2,y};E_4=\underset{y=M/2}{\overset{M}{\Σ}}{\mathrm{dy}}_{x=M/2,y};$

所述E₁、E₂、E₃、E₄分别为所述当前宏块的四边的子块边缘强度系数；

所述图像处理装置根据所述子块边缘强度系数以及预置的阈值组确定图像划分模式包括：

所述图像处理装置根据第二阈值、第三阈值和第四阈值中的至少一个阈值以及所述子块边缘强度系数确定宏块划分模式；

若所述子块边缘强度系数不满足预置条件，则将所述宏块划分模式作为所述图像划分模式；

所述图像处理装置根据第二阈值、第三阈值和第四阈值中的至少一个阈值以及所述子块边缘强度系数确定宏块划分模式包括：

当E₁+E₂≥μ2时，则确定宏块划分模式为M×M/2；

当E₃+E₄≥μ3时，则确定宏块划分模式为M/2×M；

当E₁+E₂+E₃+E₄≥μ4，且所述当前宏块的编码类型为帧内宏块时，则确定宏块划分模式为M/4×M/4；

当E₁+E₂+E₃+E₄≥μ4，且所述当前宏块的编码类型为帧间宏块时，则确定宏块划分模式为M/2×M/2；

所述μ2为所述第二阈值，所述μ3为所述第三阈值，所述μ4为所述第四阈值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

判断E₁+E₂+E₃+E₄是否大于或等于μ4且所述当前宏块的编码类型是否为帧间宏块；

若E₁+E₂+E₃+E₄大于或等于μ4且所述当前宏块的编码类型为帧间宏块，则确定所述子块边缘强度系数满足预置条件；

若E₁+E₂+E₃+E₄小于μ4或所述当前宏块的编码类型不为帧间宏块，则确定所述子块边缘强度系数不满足预置条件。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，

若所述子块边缘强度系数满足预置条件，则所述图像处理装置根据所述子块边缘强度系数以及第五阈值确定子块划分模式，并将所述子块划分模式作为所述图像划分模式。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述图像处理装置根据所述子块边缘强度系数以及第五阈值确定子块划分模式包括：

当E₁≥μ5且E₃≥μ5时，确定第一子块的划分模式为M/4×M/4、M/2×M/4或M/4×M/2；

当E₃≥μ5且E₂≥μ5时，确定第二子块的划分模式为M/4×M/4、M/2×M/4或M/4×M/2；

当E₁≥μ5且E₄≥μ5时，确定第三子块的划分模式为M/4×M/4、M/2×M/4或M/4×M/2；

当E₂≥μ5且E₄≥μ5时，确定第四子块的划分模式为M/4×M/4、M/2×M/4或M/4×M/2；

所述μ5为所述第五阈值。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一阈值为μ1；

若所述离散特征系数小于μ1，所述图像处理装置确定所述当前宏块的宏块划分模式为M×M；

并输出所述M×M的宏块划分模式，使得编码器按照所述宏块划分模式选择对应的编码模式进行编码。

6.一种图像处理装置，其特征在于，包括：

划分单元，用于将采集到的图像划分为宏块；

第一计算单元，用于对于当前宏块，计算所述当前宏块的离散特征系数；

提取单元，用于当所述离散特征系数大于或等于预置的第一阈值时，利用边缘提取算子提取所述当前宏块的子边界分量值；

第二计算单元，用于根据所述子边界分量值计算所述当前宏块的子块边缘强度系数；

确定单元，用于根据所述子块边缘强度系数以及预置的阈值组确定图像划分模式；

输出单元，用于输出所述图像划分模式，使得编码器按照所述图像划分模式选择对应的编码模式进行编码；

所述确定单元具体用于根据第二阈值、第三阈值和第四阈值中的至少一个阈值以及所述子块边缘强度系数确定宏块划分模式，当所述子块边缘强度系数不满足预置条件时，将所述宏块划分模式作为所述图像划分模式；

所述宏块的长度为M个像素，所述宏块的宽度为M个像素，所述M为4的倍数；

所述第一计算单元计算所述当前宏块的离散特征系数包括：

$V=\frac{1}{M\×M}\underset{x=1}{\overset{M}{\Σ}}\underset{y=1}{\overset{M}{\Σ}}{({\mathrm{\η}}_{x,y}-\stackrel{\‾}{I})}^2;$

$\stackrel{\‾}{I}=\frac{1}{M\×M}\underset{x=1}{\overset{M}{\Σ}}\underset{y=1}{\overset{M}{\Σ}}{\mathrm{\η}}_{x,y};$

其中，V表示所述当前宏块的离散特征系数，表示的是当前宏块的均值特征，η_x,y表示所述当前宏块的图像像素值，x和y分别表示像素在所述当前宏块中的横坐标数值和纵坐标数值；

所述提取单元利用边缘提取算子提取所述当前宏块的子边界分量值包括：

dy_x,y＝η_x+1,y-1+2×η_x+1,y+η_x+1,y+1-η_x-1,y-1-2×η_x-1,y-η_x-1,y+1；

dx_x,y＝η_x-1,y+1+2×η_x,y+1+η_x+1,y+1-η_x-1,y-1-2×η_x,y-1-η_x+1,y-1；

其中，dx_x,y和dy_x,y分别表示所述当前宏块的子边界水平分量和子边界垂直分量；

其中，1≤y≤M，1≤x≤M；

η_x±1,y±1，η_x,y±1，η_x±1,y表示像素η_x,y在原始图像中的相邻像素；

所述边缘提取算子为sobel算子：以及

所述第二计算单元根据所述子边界分量值计算所述当前宏块的子块边缘强度系数包括：

$E_1=\underset{x=1}{\overset{\frac{M}{2}}{\Σ}}{\mathrm{dx}}_{x,y=M/2};E_2=\underset{x=M/2}{\overset{M}{\Σ}}{\mathrm{dx}}_{x,y=M/2};$

$E_3=\underset{y=1}{\overset{\frac{M}{2}}{\Σ}}{\mathrm{dy}}_{x=M/2,y};E_4=\underset{y=M/2}{\overset{M}{\Σ}}{\mathrm{dy}}_{x=M/2,y};$

所述E₁、E₂、E₃、E₄分别为所述当前宏块的四边的子块边缘强度系数；

所述确定单元根据所述子块边缘强度系数以及预置的阈值组确定图像划分模式包括：

所述确定单元根据第二阈值、第三阈值和第四阈值中的至少一个阈值以及所述子块边缘强度系数确定宏块划分模式；

若所述子块边缘强度系数不满足预置条件，则将所述宏块划分模式作为所述图像划分模式；

所述确定单元根据第二阈值、第三阈值和第四阈值中的至少一个阈值以及所述子块边缘强度系数确定宏块划分模式包括：

当E₁+E₂≥μ2时，则确定宏块划分模式为M×M/2；

当E₃+E₄≥μ3时，则确定宏块划分模式为M/2×M；

当E₁+E₂+E₃+E₄≥μ4，且所述当前宏块的编码类型为帧内宏块时，则确定宏块划分模式为M/4×M/4；

当E₁+E₂+E₃+E₄≥μ4，且所述当前宏块的编码类型为帧间宏块时，则确定宏块划分模式为M/2×M/2；

所述μ2为所述第二阈值，所述μ3为所述第三阈值，所述μ4为所述第四阈值。

7.根据权利要求6所述的图像处理装置，其特征在于，所述确定单元具体用于当所述子块边缘强度系数满足预置条件时，根据所述子块边缘强度系数以及第五阈值确定子块划分模式，并将所述子块划分模式作为所述图像划分模式。