JP2013507083A5

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Publication number: JP2013507083A5
Application number: JP2012532713A
Authority: JP
Filing date: 2010-10-05
Publication date: 2013-11-21
Anticipated expiration: 2030-10-05

Claims

画像適応で知覚的可逆なほぼ最大の画像圧縮を可能にする方法であって、
第１の画像を圧縮して第２の画像を生じることと、
符号化ブロック境界に沿って追加のアーチファクト性エッジの尺度を実施することであって、
前記第１の画像と第２の画像との間の差分画像を計算することと、
複数の画像ブロックを含む領域を、前記差分画像内で定義することと、
前記領域内で、２つの符号化ブロック間の各境界に対して、前記各境界に沿った追加のアーチファクト性エッジの程度を示す各追加のブロックノイズスコアを計算することと、
前記領域内の各境界に対して計算された前記追加のブロックノイズスコアに基づき領域品質スコアを計算することとを含む、追加のアーチファクト性エッジの尺度を実施することと、
少なくとも前記領域品質スコアに基づき、知覚的品質基準が前記第２の画像によって満足されているか否かを判断することとを含む方法。
前記実施が、
各領域が複数の画像ブロックを含む、複数の領域を前記差分画像内で定義することと、
前記複数の領域の各々に対して領域品質スコアを計算し、各複数の領域品質スコアを生じることと、
前記複数の領域品質スコアに基づき前記第２の画像に対する画像品質スコアを計算することとを含み、
前記判断が、少なくとも前記画像品質スコアに基づき知覚的品質基準が前記第２の画像によって満足されているか否かを判断することを含む、請求項１に記載の方法。
前記第１の画像が入力画像で、前記第２の画像が暫定圧縮画像であり、前記圧縮が暫定圧縮パラメーターを用いて実行される方法であって、前記第２の画像に対する前記品質スコアが所定の知覚的品質範囲内にないと判断されれば、改善された圧縮パラメーターを検索する追加の繰返しが呼び出される、請求項１に記載の方法。
前記第２の画像に対する前記品質スコアが知覚的品質基準を満足していないと判断された場合、前記暫定圧縮パラメーターを再計算することと、前記暫定圧縮、前記検索、および前記判断を繰り返すことも含む、請求項３に記載の方法。
前記圧縮が、前記繰返しの個々の繰返しにおいて、前記個々の繰返しより前の少なくとも１つの繰返しに基づき圧縮パラメーターを適合することを含む、請求項３に記載の方法。
前記領域品質スコアに少なくとも部分的に基づき圧縮命令を提供することも含む、請求項１に記載の方法。
少なくとも２つの領域品質スコアが、前記出力画像内の対応する少なくとも２つの領域の組に対して計算され、前記圧縮命令の提供が、少なくとも２つの領域品質スコアに少なくとも部分的に基づく、請求項６に記載の方法。
前記品質尺度が、前記第１の画像と第２の画像との間のテクスチャ類似性を定量化するテクスチャ尺度を含む、請求項１に記載の方法。
前記品質尺度が、前記第１の画像と第２の画像との間の局所類似性を定量化する局所類似性尺度を含む、請求項８に記載の方法。
前記第１の画像が、先行画像での素ブロックの独立符号化によって圧縮された素ブロックレベルの符号化画像を含み、前記第２の画像が、前記第１の画像での素ブロックの独立符号化によって前記第１の画像から生成された、素ブロックレベルの符号化画像を含む、請求項１に記載の方法。
前記第１または第２の画像が、イントラ予測符号化画像を含む、請求項１に記載の方法。
第１デジタル画像を、局所類似性尺度を含む複数の品質尺度およびテクスチャ変化尺度によって決定される程度まで、第２の縮小サイズのデジタル画像に、繰り返し圧縮することを含む、画像圧縮方法。
前記程度が、前記局所類似性尺度が高い場合は、前記第１の画像と第２の画像との間の第１テクスチャ変化が許容されるのに対し、前記局所類似性尺度が低い場合には、前記第１の画像と第２の画像との間の、前記第１テクスチャ変化より小さい、第２テクスチャ変化のみが許容されるように、決定される、請求項１２に記載の方法。
前記反復圧縮が再圧縮プロセスを含むように、前記第１の画像が圧縮画像を含む、請求項１または１２のいずれか１項に記載の方法。
前記テクスチャ尺度が、前記第１デジタル画像と第２デジタル画像との間の対応する領域のテクスチャにおける変化の定量的尺度を含み、前記再圧縮が画素群を定義する画素群ベースの符号化を含み、前記画素群が前記対応する領域を定義する、請求項１４に記載の方法。
前記圧縮が、Ｈ．２６４符号化を含み、前記領域が４ピクセル×４ピクセルのブロックを含む、請求項１５に記載の方法。
第１デジタル画像を、テクスチャ変化尺度によって決定される程度まで、第２の縮小サイズのデジタル画像に繰り返し圧縮する、コンピューター化された方法であって、
少なくとも１つの初期圧縮パラメーターを用いて少なくとも１回初期圧縮を実行することと、
テクスチャ変化尺度を計算することにより前記初期圧縮を評価することと、
前記テクスチャ変化尺度がテクスチャ変化尺度間隔内に含まれるか否かを判断することと、
前記テクスチャ変化尺度が前記テクスチャ変化尺度間隔内に含まれる場合は前記方法を終了し、そうでない場合は、前記テクスチャ変化尺度がそれぞれ前記テクスチャ変化尺度間隔の一方の側または別の側に位置すれば、前記初期圧縮パラメーターより大きいかまたは小さい追加の圧縮パラメーターを用いてさらに圧縮することとを含む方法。
第２の縮小サイズのデジタル画像を第１デジタル画像から、前記第１デジタル画像を、前記第２の画像のブロックノイズの有無を定量化するブロックノイズ尺度によって決定される程度まで、繰り返し圧縮することにより、生成するコンピューターシステム。
第１デジタル画像を第２の縮小サイズのデジタル画像に、局所類似性尺度およびテクスチャ変化尺度によって決定される程度まで、繰り返し圧縮するコンピューターシステム。
前記複数の品質尺度が相互に正規化され、前記程度が積によって決まる、請求項１２に記載の方法。
前記第１の画像が暫定圧縮パラメーターを用いて暫定的に圧縮され、前記積が第１の閾値を超え、前記複数の品質尺度の少なくとも１つが無関係に第２の閾値を超えると、前記暫定圧縮パラメーターが次の圧縮で使用される、請求項２０に記載の方法。
先行画像での素ブロックの独立符号化によって生成された第１の画像の独立した素ブロックレベルの再圧縮のための方法であって、
前記第１の画像が、関連した少なくとも１つの第１の量子化行列を持ち、
前記第１の画像について少なくとも１回の独立した素ブロックレベルの反復圧縮操作を実行し、それにより、新しい量子化行列を生成すること、および前記独立した素ブロックレベルの圧縮に対して前記新しい量子化行列を使用することを含む、再圧縮された第２の画像を生成することを含み、
前記新しい量子化行列が、少なくとも１つの第２の量子化行列を少なくとも１つのスケーリング係数でスケーリングすることによって生成され、それにより、少なくとも１つのスケーリングされた行列が提供され、その後、少なくとも１つの追加の量子化行列を、前記少なくとも１つのスケーリングされた行列と前記少なくとも１つの第１の量子化行列との加重平均として計算する方法。
前記少なくとも１つの第２の量子化行列が、ＪＰＥＧ規格で規定された少なくとも１つのデフォルト量子化行列を含む、請求項２２に記載の方法。
前記少なくとも１つの第２の量子化行列が、前記画像に対して計算された少なくとも１つの最適量子化行列を含む、請求項２２に記載の方法。
少なくとも１つの第２の量子化行列が、少なくとも１つの第１の量子化行列と同じである、請求項２２に記載の方法。
前記独立した素ブロックレベルの再圧縮がＪＰＥＧ−ｔｏ−ＪＰＥＧ再圧縮を含み、前記独立した素ブロックレベルの再圧縮がＪＰＥＧ操作を含む、請求項２２に記載の方法。
前記加重平均が、
第１加重要素を生成するために、前記少なくとも１つのスケーリングされた量子化行列の各エントリを、０と１との間の値を含む、前記少なくとも１つの重み行列の対応するエントリで乗算することと、
第２加重要素を生成するために、前記少なくとも１つの第１の量子化行列の各エントリを、少なくとも１つの重み行列の前記対応するエントリの値を１から引いた値で乗算することと、
前記少なくとも１つの追加の量子化行列の前記加重平均要素値を生成するために、前記第１加重要素を前記第２加重要素値に加算することによって計算される、請求項２２に記載の方法。
前記少なくとも１つの重み行列の全要素が同一である、請求項２７に記載の方法。
前記少なくとも１つの重み行列の全要素が０．５に等しい、請求項２８に記載の方法。
前記少なくとも１つの重み行列の全要素が１に等しい、請求項２９に記載の方法。
個々の独立した素ブロックレベルの再圧縮操作によって取得した知覚的品質を評価することも更に含み、満足できない場合は、前記個々の独立した素ブロックレベルの圧縮操作で使用されたものとは異なるスケーリング係数を使用して、追加の独立した素ブロックレベルの圧縮操作を開始すること含む、請求項２２に記載の方法。
前記品質が容認し難いほど低い場合、および前記品質が、より高いスケーリング係数の使用を正当化するのに十分高い場合の両方で、前記知覚的品質が満足できないと見なされる、請求項３１に記載の方法。
前記イントラ予測符号化画像がＨ．２６４画像を含む、請求項１１に記載の方法。
内部に具体化されたコンピューター可読プログラムコードを有するコンピューター使用可能媒体を含み、前記コンピューター可読プログラムコードが、本明細書に示しかつ記載するいずれかの再圧縮方法を実施するために実行されるように適合されている、コンピュータープログラム製品。
適切なＭＱＦ値の組内で、個別の第１の画像の再圧縮に使用される量子化行列のスケーリングに適切なＭＱＦ値の検索が行われる、請求項１２、１４、１７または２２のいずれか１項に記載の方法。
画像再圧縮システムであって、
少なくとも１つの再圧縮パラメーターに基づき再圧縮プロセスを使用して様々な画像を再圧縮する画像再圧縮サブシステムを備え、
前記サブシステムが、前記パラメーターに適した値の組内で、前記様々な画像の中から少なくとも１つの個別の第１の画像の再圧縮に使用される適切なパラメーター値の検索を、前記組内での１つのパラメーター値を、前記個別の第１の画像の再圧縮にあまり適していないと考えられる少なくとも１つ以上の他のパラメーターに対して優先して選択することを含めて、実行する再圧縮パラメーターデファイナーを含むシステム。
先行画像での素ブロックの独立符号化によって生成された前記第１の画像の独立した素ブロックレベルの再圧縮も含み、前記第１の画像が、関連した少なくとも１つの第１の量子化行列を持ち、前記独立した再圧縮が、前記第１の画像について少なくとも１回の独立した素ブロックレベルの反復圧縮操作を実行し、それにより、新しい量子化行列を生成すること、および前記独立した素ブロックレベルの圧縮に対して前記新しい量子化行列を使用することを含む、再圧縮された第２の画像を生成することを含む方法であって、
前記新しい量子化行列が、少なくとも１つの第２の量子化行列を少なくとも１つのスケーリング係数でスケーリングすることによって生成され、それにより、少なくとも１つのスケーリングされた行列が提供され、その後、少なくとも１つの追加の量子化行列を、前記少なくとも１つのスケーリングされた行列と前記少なくとも１つの第１の量子化行列との加重平均として計算する、請求項１、１２または１７のいずれか１項に記載の方法。
前記素ブロックレベルの符号化画像が、ＪＰＥＧ符号化画像を含む、請求項１０に記載の方法。
再圧縮する画像の少なくとも１つの画像面内の各個別ブロックを圧縮することであって、
大域量子化行列を用いて、前記個別ブロックをＪＰＥＧ符号化し、それにより、提案された整数の出力ブロックを取得することと、
前記画像面内の少なくとも１つの個別領域に対して、
前記領域の制御された量より大きくならない知覚的劣化を保証する領域固有の圧縮レベルを定義する領域圧縮パラメーターを生成することと、
前記領域圧縮パラメーターから領域量子化行列を生成することと、
前記個別領域内の少なくとも１つの特定ブロックに対して、前記特定ブロックに適用された前記ＪＰＥＧ符号化ステップが前記大域量子化行列ではなく前記領域量子化行列を使用した場合に少なくとも１つのエントリがゼロであったであろうか否かを判断し、ゼロであったであろう場合は、前記特定ブロックからＪＰＥＧ符号化された前記提案された出力ブロック内の前記少なくとも１つのエントリをゼロに設定することとを含む、各個別ブロックを圧縮することを含む、再圧縮方法。
前記ＪＰＥＧ符号化が、前記個別ブロックをＤＣＴ変換することと、ＤＣＴ変換した各ブロックを、その中の各エントリを前記大域量子化行列内の対応するエントリで割ることにより量子化し、それにより、ブロック数を取得することと、提案された整数の出力ブロックを取得するために前記数を丸めることを含む、請求項３９に記載の方法。
前記領域圧縮パラメーターが、前記領域圧縮パラメーターに適した値の組内で、前記領域の再圧縮に使用される適切なパラメーター値の検索を実行することにより生成される、請求項３９に記載の方法。
前記領域圧縮パラメーターがＭＱＦ値を含む、請求項３９に記載の方法。
前記検索が、少なくとも１つの第１領域について計算され、その後、前記少なくとも１つの第１領域に隣接した少なくとも１つの追加領域について計算される方法であって、前記検索が前記追加領域について実行される際に、前記検索を開始する前記適切なパラメーター値が、前記少なくとも１つの第１領域の前記検索によって生成された最終の領域圧縮パラメーター値に少なくとも部分的に基づく、請求項４１に記載の方法。
複数の画像ブロックを含む第１領域に対して、前記領域固有の圧縮レベルが計算される計算も含む方法であって、
現在の圧縮レベルを用いて、前記第１領域を圧縮して第２の画像を生じることと、
前記第１領域に対する領域品質スコアを計算するために、符号化ブロック境界に沿って追加されたアーチファクト性エッジの尺度を使用することと、
前記領域品質スコアが前記品質閾値よりそれぞれ高いかまたは低い場合に、前記現在の圧縮レベルを増加または減少させること、および前記増加または減少させた圧縮レベルを現在のレベルとして使用することを含む前記圧縮に戻ることを含む、前記領域品質スコアを所望の品質閾値と比較することと、前記領域品質スコアが前記品質閾値に所定どおり近い場合に前記現在の圧縮レベルを前記領域固有の圧縮レベルとして使用することとを含む、請求項３９に記載の方法。
前記尺度の使用が、
前記第１の画像と第２の画像との間の差分画像を計算することと、
前記領域内で、２つの符号化ブロック間の各境界に対して、前記各境界に沿った追加のアーチファクト性エッジの程度を示す各追加のブロックノイズスコアを計算することと、
前記領域内の各境界に対して計算された前記追加のブロックノイズスコアに基づき領域品質スコアを計算することとを含む、請求項４４に記載の方法。
前記少なくとも１つの第１領域が、行に沿って前記追加領域に隣接する領域と、列に沿って前記追加領域に隣接する領域を含み、前記検索を開始する前記適切なパラメーター値が、前記行および前記列に沿って隣接する前記領域の前記検索によって生成された最終の領域圧縮パラメーター値の組み合わせに少なくとも部分的に基づく、請求項４３に記載の方法。
前記尺度が局所類似性およびテクスチャの計算にも基づく、請求項４４または４５のいずれか１項に記載の方法。