TWI804478B - 編碼包括隱私遮罩之影像之方法 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種編碼包含一隱私遮罩之一數位影像(20)之方法。根據該方法，接收表示該數位影像中之像素之資訊。將該等像素分群成若干編碼單元(22)。亦接收表示一隱私遮罩區域(21)之資訊，在該隱私遮罩區域(21)中一隱私遮罩將被應用於該影像上。識別至少部分地位於該隱私遮罩區域內之所有編碼單元，且擴展該隱私遮罩區域以與該等經識別編碼單元(23)對準。針對每一編碼單元(22)，判定將用於編碼該影像(20)之一各別量化參數。將該隱私遮罩應用於該影像之該經擴展隱私遮罩區域(24)中，且使用該等所判定量化參數來編碼具有該所應用隱私遮罩(24)之該影像(20)。本發明亦揭示一種數位影像編碼系統及一種包含此一系統之攝影機以及一種用於實施該方法之電腦程式產品。

Description

編碼包括隱私遮罩之影像之方法
本發明係關於包括隱私遮罩之數位影像之編碼。
監視攝影機用於諸多不同之戶內及戶外應用中以監視各種環境。繪示一所擷取場景之影像可由(例如)一操作者或一保全監視。在特定情況中，可需要與一所擷取影像之一部分不同地處理另一部分，諸如當需要遮蔽一影像中涉及個人品行之部分時。舉例而言，當一攝影機放置於一建築物內部或者一公共汽車或一火車內部且外部環境排除在由攝影機進行之監視之外時，可出現此情況。另一實例是當具有窗口之一建築物被監視且需要避免透過該窗口監視該建築物內部時。 在此等例項中，可由一操作者在監控裝備之設置期間界定一隱私遮罩。一隱私遮罩可係靜態的或動態的。一靜態隱私遮罩通常係由一操作者在一圖形使用者介面中標記影像上將被遮蔽之區域而產生。然後，靜態隱私遮罩保持在適當位置直至操作者決定移動或移除該靜態隱私遮罩為止。一動態隱私遮罩可隨時間而改變。類似於一動態隱私遮罩，操作者可在影像中標記期望遮蔽之一區域。操作者亦可輸入判定應何時應用隱私遮罩之設定。舉例而言，操作者可在影像中畫出圍繞一窗口之一矩形，且做出設定使得若在所標記區域內偵測到一臉部，則將遮蔽掉該臉部。此等動態隱私遮罩可係有益的，原因在於只要不滿足針對隱私遮罩所設定之條件，就無遮罩會阻擋觀察，但一旦(例如)一臉部偵測演算法、一物體偵測演算法或一運動偵測演算法偵測到條件被滿足，便應用隱私遮罩。隱私遮罩可作為一覆疊物而應用於影像。某些隱私遮罩呈一黑色或者彩色不透明區域形式。其他隱私遮罩呈：模糊形式，其中在隱私遮罩區域上方影像資料被「塗抹」掉；或像素化形式，其中隱私遮罩內之影像被劃分成像素化區塊且一像素化區塊之所有像素被賦予相同值，使得在隱私遮罩區域內影像呈現塊狀。隱私遮罩在諸多情形中係一矩形，或其可係另一多邊形，或具有更緊密貼合被擋住區域之形狀之任何其他形狀。 當一攝影機擷取到影像時，該等影像通常被傳輸至一使用站，諸如其中該等影像可被觀察及/或儲存之一控制中心。該等影像亦可儲存於所謂「邊緣儲存器件」中，亦即攝影機處之儲存器件，該儲存器件載於攝影機上(諸如在一SD卡上)或與攝影機連接(諸如在一NAS (網路附接儲存器件)上)。在傳輸或邊緣儲存之前，編碼影像以便節省頻寬及儲存空間。可以諸多不同形式執行編碼，例如根據H.264標準或其他編碼標準。大多數(即便不是全部)視訊編碼係有損耗的，此意味著原始影像中所存在之資訊在編碼期間丟失且在解碼時不能恢復。在表示原始影像所需之位元之數目之減少與所得影像品質之間存在一折衷。已努力開發儘可能高效地使用可用位元之編碼方案。 大多數視訊壓縮標準起初係針對廣播及電影藝術而開發，但其等亦用於要求不同之其他領域中。一類此領域係監視或監控，且已努力地將編碼最佳化以用於監視或監控。申請者之EP-3 021 583中揭示了專門用於監視應用中之一編碼方法之一實例。儘管此編碼方法能夠顯著地提高效率，但仍期望進一步改良編碼。舉例而言，在包含一隱私遮罩之影像中，位元不可能始終花費於最重要影像或影像之最重要部分上。在經編碼影像及經解碼影像中亦可存在視覺假影。
本發明之一目標係提供一種編碼包含一隱私遮罩之數位影像之方法，該方法能夠高效地使用可用頻寬及儲存空間。 另一目標係提供一種編碼包含一隱私遮罩之數位影像之方法，該方法減少干擾性視覺假影。 另一目標係提供一種編碼包含一隱私遮罩之數位影像之方法，該方法可確保應被隱私遮罩擋住之影像資訊不可獲得。 本發明之一目標亦係提供一種用於編碼包含一隱私遮罩之一數位影像之數位影像編碼系統，該數位影像編碼系統能夠高效地使用可用位元來表示影像。 本發明之一目標亦係提供一種用於編碼包含一隱私遮罩之一數位影像之數位影像編碼系統，該數位影像編碼系統可減少經編碼影像及經解碼影像中之視覺假影。 一額外目標係提供一種用於編碼包含一隱私遮罩之一數位影像之數位影像編碼系統，該數位影像編碼系統能夠改良關於由隱私遮罩提供之保護之安全性。 根據一第一態樣，一種編碼包含一隱私遮罩之一數位影像之方法完全地或至少部分地達成此等及其他目標，該方法包含：接收表示該數位影像中之像素之資訊；將該影像之該等像素分群成鄰近像素群組之編碼單元；接收表示一隱私遮罩區域之資訊，在該隱私遮罩區域中一隱私遮罩將被應用於該影像上；識別至少部分地位於該隱私遮罩區域內之所有編碼單元；擴展該隱私遮罩區域以與該等經識別編碼單元對準；針對每一編碼單元，判定將用於編碼該影像之一各別量化參數；將該隱私遮罩應用於該影像之該經擴展隱私遮罩區域中；及使用該等所判定量化參數來編碼具有該所應用隱私遮罩之該影像。以此方式，可確保可以一適合方式編碼由隱私遮罩阻擋之所有影像資料。舉例而言，可為由該隱私遮罩覆蓋之區域設定一個量化參數，且為該影像之其餘部分設定另一量化參數。亦可確保，最初僅部分地位於隱私遮罩區域內之被部分阻擋之影像資料不會無意地獲得應由隱私遮罩阻擋之資訊。在其中基於一影像分析或影像統計而判定一編碼單元之量化參數之編碼方案中可能發生此情形，至少在理論上如此。若部分地位於初始隱私遮罩區域內部且部分地位於初始隱私遮罩區域外部之一編碼單元之量化參數係基於對彼編碼單元中之影像資料之一分析，則本身將由初始隱私遮罩覆蓋之影像資料將影響同一編碼單元中的將在初始隱私遮罩外部之影像資料之編碼，使得可透過量化參數之反向工程獲得與應由隱私遮罩保護之影像資料有關之某些資訊。另外，可避免隱私遮罩邊界處之劇烈品質改變，從而使視覺假影減少。 根據發明性方法之一變化形式，使用一預定編碼參數來編碼該等經識別編碼單元，該預定編碼參數係一預定編碼單元大小及一預定量化參數中之至少一者。藉由執行一預定編碼單元大小或量化參數，可確保藉由對被遮蔽區域內之編碼單元大小或量化參數之空間圖案進行研究不能獲得關於將由隱私遮罩阻擋之影像資料之資訊。 判定將用於編碼影像之一各別量化參數之步驟可包含將經識別編碼單元之量化參數設定為一預定減小之品質量化參數。此可減小用於編碼由隱私遮罩覆蓋的影像部分之位元之數目。否則，若像往常一樣執行量化參數之判定而不考慮隱私遮罩，則由隱私遮罩覆蓋之影像部分可被編碼有一高品質，該高品質對使用者而言沒有意義。替代地，藉由降低由隱私遮罩覆蓋之影像部分之品質，位元可被節省下來以用於對達成監視目的有實際作用之其他更受關注之影像部分。 經識別編碼單元中之像素可被分群或重新分群成一預定大小之經修改編碼單元。通常，使用大編碼單元來編碼一影像之一給定部分比使用小編碼單元來編碼同一部分所需之位元更少。使用較大編碼單元可丟失更多資訊，但對於隱私遮罩而言，此無關緊要，此乃因此處未展示受關注影像資料。存在其中基於對影像資料之一分析而判定編碼單元之大小之編碼方案。在此等方案中，資訊可能因對隱私遮罩區域內之編碼單元大小之一空間圖案進行反向工程而自隱私遮罩下洩露出去，至少理論上如此。藉由設定一預定編碼單元大小以用於將經擴展隱私遮罩區域內之像素分群，可避免此風險。 隱私遮罩可包含一均一色彩、一模糊及一像素化中之至少一者。 根據該方法之一變化形式，該隱私遮罩包含其中將該隱私遮罩區域內之像素分群成鄰近像素之像素化群組之一像素化，且其中一各別像素化群組之每一像素之一像素值被設定為表示該各別像素化群組之一共同像素值，該方法進一步包含：將該影像的在該隱私遮罩區域內之該等像素分群成對應於該等像素化群組之編碼單元。此一方法可避免由隱私遮罩邊界處之品質差異所致之干擾性視覺假影。藉由可確保編碼單元不形成與可用於導出關於由隱私遮罩覆蓋之影像資料之資訊之像素化不同之一空間圖案，該方法亦改良安全性。 判定將用於編碼影像之一各別量化參數之步驟可包含：基於對該影像中之相關區域之一識別而為每一編碼單元設定一量化參數，使得相關區域中之編碼單元被賦予一第一量化參數，且不相關區域中之編碼單元被賦予一第二量化參數，該第一量化參數表示賦予比該第二量化參數更高之一影像品質之一壓縮。使用此一方法來判定量化參數，可高效地使用可用頻寬及儲存空間。可縮減用於表示一影像之不相關區域之位元之一數目，同時允許該影像之相關區域之高品質表示。 判定將用於編碼影像之一各別量化參數之步驟可進一步包含：計算表示每一編碼單元之該等像素之該資訊之一空間統計量度以形成每一編碼單元之一群組值；計算群組值之間的差；比較該等差與一臨限值；若該等差等於或高於該臨限值，則將該編碼單元識別為處於該影像之一相關區域中，且若該等差低於該臨限值，則將該編碼單元識別為處於該影像之一不相關區域中。此可提供識別影像中之相關區域及不相關區域之一高效方式。 該空間統計量度可係來自由以下各項組成之群組之至少一者：該資訊之一總和、一平均值、一中位數、一個四分位數間距、一標準偏差、一變異數、一偏斜度及一峰度。 每一編碼單元可包括至少256個像素。此大小可對應於人臉部之大小，在諸多監視用例中人臉部可被視為影像之相關部分。 表示該影像中之該等像素之該資訊可係來自由關於明度值、光強度值及色彩值之資料組成之群組之至少一者。 根據一第二態樣，一種用於編碼包含一隱私遮罩之一數位影像之數位影像編碼系統完全地或至少部分地達成此等及其他目標，該系統包含：一接收模組，其經配置以接收表示該數位影像中之像素之資訊且將該影像之該等像素分群成鄰近像素群組之編碼單元；一隱私遮罩輸入模組，其配置以接收表示一隱私遮罩區域之資訊，在該隱私遮罩區域中一隱私遮罩將被應用於該影像上；一調適模組，其經配置以識別至少部分地位於該隱私遮罩區域內之所有編碼單元且擴展該隱私遮罩區域以與該等經識別編碼單元對準；一壓縮判定模組，其經配置以為每一編碼單元判定將用於編碼該影像之一各別量化參數；一隱私遮罩應用模組，其經配置以將該隱私遮罩應用於該影像之該經擴展隱私遮罩區域中；及一編碼器模組，其經配置以使用該等所判定量化參數來編碼具有該所應用隱私遮罩之該影像。使用此一編碼系統可確保高效地使用頻寬及儲存空間。亦可避免關於意欲由隱私遮罩阻擋之影像資料之資訊透過由初始隱私遮罩部分地覆蓋之編碼單元之未被遮蔽部分「洩露」。第二態樣之該編碼系統可大體上以與第一態樣之方法相同之方式體現，但具有附帶優點。 在一實施例中，該隱私遮罩輸入模組經配置以接收關於其中該隱私遮罩區域內之像素被分群成鄰近像素之像素化群組之一像素化之資訊；該接收模組經配置以將在該隱私遮罩區域內的該影像之該等像素分群成對應於該等像素化群組之編碼單元；且該隱私遮罩應用模組經配置以將一各別像素化群組之每一像素之一像素值設定為表示該各別像素化群組之一共同像素值。以此方式，可確保避免隱私遮罩邊界處之干擾性視覺假影。亦可確保如上文關於第一態樣之方法而論述地改良安全性。 該壓縮判定模組可經配置以基於對該影像中之相關區域之一識別而為每一編碼單元設定一量化參數，使得相關區域中之編碼單元被賦予一第一量化參數，且不相關區域中之編碼單元被賦予一第二量化參數，該第一量化參數表示賦予比該第二量化參數更高之一影像品質之一壓縮。該編碼系統可藉此高效地利用可用位元。 該編碼系統之該壓縮判定模組可經配置以：計算表示每一編碼單元之該等像素之資訊之一空間統計量度以形成每一編碼單元之一群組值；計算群組值之間的差；比較該等差與一臨限值，若該等差等於或高於該臨限值，則將該編碼單元識別為處於該影像之一相關區域中；且若該等差低於該臨限值，則將該編碼單元識別為處於該影像之一不相關區域中。以此方式，該編碼系統可確保鑒於一監視用例中之需要而明智地花費位元。 根據一第三態樣，由一種包含根據第二態樣之一數位編碼器系統之攝影機完全地或至少部分地達成此等及其他目標。 根據一第四態樣，由一種包含具有一電腦可讀取儲存媒體之電腦程式產品完全地或至少部分地達成此等及其他目標，該等指令經調適以在由一處理器執行時實施根據第一態樣之方法。 依據下文所給出之詳細說明，本發明之適用性之一進一步範疇將變得顯而易見。然而，應理解，雖然詳細說明及具體實例指示本發明之較佳實施例，但其僅以圖解說明之方式給出，此乃因熟習此項技術者將自此詳細說明明瞭本發明之範疇內之各種改變及修改。 因此，應理解，本發明並不限於所闡述裝置之特定組件部分或所闡述方法之步驟，此乃因此類裝置及方法可變化。亦應理解，本文中所使用之術語僅係出於闡述特定實施例之目的，且並不意欲具限制性。必須注意，如說明書及隨附申請專利範圍中所使用，冠詞「一(a、an)」及「該(the、said)」意欲意指存在元件中之一或多者，除非內容脈絡另外明確規定。因此，舉例而言，提及「一目標」或「該目標」可包括數個目標及諸如此類。此外，措辭「包含(comprising)」並不排除其他元件或步驟。
在圖1中，展示一場景1，場景1由一攝影機2監視。在場景1中，存在具有窗口4及一門口5之一房子3。一汽車6停放在房子前方，且一第一人7正站立在房子外部。一第二人8在房子中，可透過窗口4中之一者看見。 攝影機2擷取該場景之影像。在圖2中，展示一影像10之主要結構。影像10由若干個像素11構成，像素11對應於攝影機2之一影像感測器(未展示)之像素。舉例而言，影像可由1280x720個像素、1920x1080個像素或3840x2160個像素構成。 如圖3中所展示，影像10之像素11可被分群成鄰近像素11之編碼單元12。編碼單元12亦可被稱為巨集區塊、像素區塊、編碼樹單元或編碼單元。在大多數情形中，編碼單元12可呈方形，由(例如) 8x8、16x16或32x32像素構成。亦可將像素11分群成其他大小及形狀之編碼單元。 圖4展示由攝影機2擷取之一影像20。可看到，在影像20中，可透過窗口看到在房子內部之第二人8。監視場景1之目的可係追蹤房子3外部發生之情況，而非房子3內部發生之情況。因此，可期望遮蔽掉影像20中展示房子3內部之彼等部分。如圖5中所圖解說明，攝影機2之一使用者可規定其中影像資料被阻擋之隱私遮罩區域21。在圖5中，隱私遮罩21僅係黑色矩形。因此，監看來自場景1之影片片段之一操作者將不會看到隱私遮罩21後之影像資料。 應注意，隱私遮罩21亦可呈其他形式。舉例而言，代替僅在影像上覆疊黑色矩形，可使用一像素化隱私遮罩。在圖6a中，展示一人臉部之一影像。此臉部可係一場景之一影像之一部分，其中期望遮蔽掉該臉部，使得不能識別出現在場景中之人。在圖6b中完成一像素化，其中影像中之像素被分群成像素化群組31。對於每一像素化群組31而言，像素化群組31中之所有像素被設定為一個共同值，該共同值表示彼像素化群組31中之像素。舉例而言，可將像素化群組31中之所有像素值之一平均值用作共同值。像素化亦存在其中將群組中一單個像素之值用作同一像素化群組中所有像素之共同值之變化形式；及其中將像素化群組中之像素之一子集之一平均值用作共同值之變化形式。 如在圖6b中可看到，仍可偵測到在影像30中存在一臉部。對於認識影像中人之某人而言，甚至仍可認出他。圖6c展示其中使用更大大小之像素化群組32之一實例。以與圖6b中相同之方式，為一像素化群組32中之所像素設定一共同像素值，但由於像素化群組更大，留在遮罩區域中之資訊更少，從而使得甚至難以分辨存在一臉部。像素化群組之大小可取決於以下因素而進行選擇：諸如影像之大小、距待遮蔽掉之物體之距離及使物體不可識別之程度。 在圖7中，再次展示影像20，但現在亦示意性地展示已由影像20之像素分群成之編碼單元22。在此可看到，隱私遮罩21各自完全覆蓋若干個編碼單元22，且其亦部分地覆蓋若干個編碼單元22。在圖8中，由隱私遮罩21至少部分地覆蓋之所有編碼單元22已標記有一點狀圖案，且將被稱為經識別編碼單元23。為清晰起見，應指出，即使在黑色矩形之頂部上不能看到點狀圖案，由隱私遮罩21完全覆蓋之編碼單元亦包括於經識別編碼單元23中。 根據本發明，圖7及圖8中所展示之初始隱私遮罩區域21經擴展以與經識別編碼單元23對準，現在形成一經擴展隱私遮罩區域24。因此，至少部分地在初始隱私遮罩區域21內之所有編碼單元22 (亦即，經識別編碼單元23)由經擴展隱私遮罩24覆蓋。藉此可確保處於初始隱私遮罩21外但處於經識別編碼單元23中之影像資料不會無意中獲得初始隱私遮罩區域21內之影像資料。換言之，防止資訊自隱私遮罩下「洩露」。若對被部分覆蓋編碼單元之編碼至少部分地基於貯存於隱私遮罩區域21內之資訊，則原本可能發生此洩露。 圖6中之隱私遮罩之擴展可能似乎相當巨大，但應注意編碼單元22係示意性的。為圖式之清晰起見，像素及編碼單元之大小被放大。舉例而言，若將1920x1080個像素之一影像圖框劃分成16x16個像素之編碼單元，則將有120x68個編碼單元，且展示所有編碼單元將形成雜亂圖式。 為了編碼具有經擴展隱私遮罩24之影像20，為影像20中之每一編碼單元22判定一量化參數。在某些應用中，僅可為整個影像設定一個量化參數，因此賦予每一編碼單元22同一量化參數。量化參數可由使用者輸入來設定或以其他方式判定，例如基於一視訊序列中之影像之運動。然而在諸多情形中，能夠為影像之不同部分甚至直至個別編碼單元設定不同量化參數係有利的。在某些編碼方案中，可設定一或多個受關注區(通常以首字母縮略詞表示為ROI)，該等受關注區中之影像資料之壓縮程度應遜於影像之其餘部分。以圖1中所展示之場景1為一實例，使用者可在房子3前方之區域中設定覆蓋房子3之一ROI。亦可設定不受關注區。舉例而言，使用者可能不關注房子3上方之天空，且因此可判定展示天空之影像區域之壓縮程度比影像之其餘部分更甚。 亦已做出努力以進一步改良此等基於ROI之編碼方法，使得ROI係動態的。申請者之EP-3 021 583中揭示了一種此類方法，該案以引用方式併入本文中。根據此方法，藉由瞭解影像中之像素之區塊統計來判定一影像之相關區域及不相關區域。針對影像中之鄰近像素之每一群組判定一空間統計量度以形成像素之每一群組之一群組值。群組值彼此比較，且若一個群組之群組值截然不同於鄰近群組，則判定彼群組處於影像之一相關區域中。利用此一動態ROI，可獲得一影像的存在受關注細節之區域之良好影像品質，且在不含有受關注細節之影像區域上花費較少位元。舉例而言，在一監視情況中，人臉部可被視為相關，而一草坪中之小細節可被視為不相關。被計算出群組值之鄰近像素之群組編碼單元22相同或不相同。舉例而言，用於識別影像之相關區域及不相關區域之像素群組可大於編碼單元22，使得(例如) 32x32個像素之一群組包含四個編碼單元，每一者由16x16個像素構成。當基於對影像之相關區域及不相關區域之識別而判定一鄰近像素群組之一量化參數時，將該量化參數用於彼鄰近像素群組中之所有編碼單元。 為了利用好可用頻寬及/或儲存空間，根據方法之一變化形式，可為影像20在經擴展隱私遮罩24外部之部分與影像20在經擴展隱私遮罩24內之部分設定不同量化參數。更特定而言，對於經識別編碼單元23而言，量化參數可被設定得高，此意味著高壓縮及因此經解碼影像圖框之一低影像品質。在由隱私遮罩覆蓋之影像部分中可存在大量細節，且取決於判定量化參數之方法可針對彼影像部分形成低量化參數，此意味著低壓縮及經解碼影像圖框之高影像品質。然而，一旦將隱私遮罩應用於影像，在由隱私遮罩覆蓋之區域中具有高影像品質便無太大意義，此乃因僅能看到隱私遮罩且看不到相關影像資料。藉由設定表示經識別編碼單元23 (亦即，由經擴展隱私遮罩24覆蓋之編碼單元)之一低影像品質之一量化參數，可節省位元且所節省之位元可更好地用於影像20之其他部分中、視訊序列中之其他影像中或來自同一監視系統之其他攝影機之影像中。舉例而言，在其中可設定0至51之量化參數且其中0意味著最低壓縮且51意味著最嚴重壓縮之一編解碼器中，可為經識別編碼單元23設定一量化參數51。 類似地，經識別編碼單元中之像素可被分群或重新分群成具有一預定編碼單元大小之編碼單元。作為一實例，一編解碼器可使用編碼單元大小或巨集區塊大小或編碼樹單元大小，上述大小在8x8個像素直至64x64個像素之一範圍中。64x64個像素之一預定編碼單元大小可在此用於經識別編碼單元23中之像素，亦即由經擴展隱私遮罩24覆蓋之像素。 在此可注意，存在先前技術隱私遮蔽方法，在該方法中編碼單元與隱私遮罩內在地對準，此乃因隱私遮罩係由編碼器應用。在此等方法中，藉由劇烈地壓縮待遮罩區域來應用隱私遮罩。因此，在針對觀察者充分地阻擋影像資料之隱私遮罩區域中，資訊在如此高之程度上丟失。此等方法完全取決於如何實施編碼器，且因此不可能控制隱私遮罩之出現。在不同編碼器中亦將以不同方式應用相同意圖之隱私遮罩，若影像圖框之同一視訊序列同時被發送至不同編碼器，則可不期望出現此情況。就安全性而言，此等方法亦可能不太可靠，此乃因所有影像資料實際上被提供至編碼器，亦處於待遮罩區域中。因此，可自隱私遮罩下提取資訊。 在圖7至圖9中，隱私遮罩21僅係黑色矩形。如已提及，隱私遮罩亦可呈一像素化形式，諸如圖6a至圖6c中所展示。在一像素化隱私遮罩之情況下，可進一步開發上文所闡述之方法。如前，初始隱私遮罩21經擴展以與由初始隱私遮罩21至少部分地覆蓋之彼等經識別編碼單元23對準，藉此形成經擴展隱私遮罩24。在經擴展隱私遮罩區域24內，可將影像之像素分群或重新分群以對應於像素化群組31、32之大小。舉例而言，假定影像20最初被分群成16x16個像素之編碼單元，且針對像素化群組而設定之大小係32x32個像素，可看到像素群組大小不匹配。因此，在經擴展隱私遮罩區域24內，可將編碼單元分群成與像素化群組31、32大小相同之編碼單元22，使得每一像素化群組31、32對應於編碼單元22。藉此，可避免由編碼單元與像素化群組之不對準所致之干擾性視覺假影。亦可在實際上不擴展隱私遮罩之情況下達成編碼單元與像素化群組之此一對準。然而，以此方式，取決於如何判定量化參數，資訊可能仍會透過被部分地覆蓋之編碼單元之可視部分自隱私遮罩下洩露。 現在將參考圖10更簡要地總結上文所闡述之方法，圖10係發明性方法之一變化形式之一流程圖。 接收表示影像中之像素之資訊(步驟S1)。將像素分群成鄰近像素之編碼單元(S2)。亦接收表示將應用於影像之一隱私遮罩之資訊(S3)。識別影像中的將由隱私遮罩至少部分地覆蓋(亦即，至少部分地處於隱私遮罩區域內)之彼等編碼單元(S4)。擴展隱私遮罩以覆蓋經識別編碼單元，使得其覆蓋一經擴展隱私遮罩區域(S5)。為影像中之每一編碼單元而判定一量化參數(S6)。將經擴展隱私遮罩應用於影像(S7)，且使用所判定量化參數編碼具有隱私遮罩之影像(S8)。然後，可將相同過程用於一視訊序列中之後續影像。 圖11係一編碼系統40之一簡化方塊圖，可根據上文所闡述之方法操作編碼系統40。編碼系統40包含一接收模組41，接收模組41經配置以接收表示待編碼影像中之像素之資訊。如前所述，此資訊可(舉例而言)係關於明度值、光強度值及色彩值之資料中之至少一者。接收模組亦經配置以將像素分群成鄰近像素群組之編碼單元。編碼單元亦可被稱為巨集區塊或像素區塊。 編碼系統40亦具有一隱私遮罩輸入模組42，隱私遮罩輸入模組42用於接收表示其中隱私遮罩被應用於影像之隱私遮罩區域之資訊。應注意，可將一個以上隱私遮罩應用於同一影像，且其等可具有相同或不同之類型、形狀及大小。舉例而言，一個隱私遮罩可係一黑色矩形，且另一隱私遮罩可係一像素化方形。可以任何適合方式輸入隱私遮罩資訊，諸如由一使用者在所監視場景之一經顯示影像上畫一框。如先前技術章節所論述，隱私遮罩資訊亦可源自(例如)一臉部偵測器、一物體偵測器或一運動偵測器，該等偵測器可用於判定由使用者設定之條件是否被滿足。 此外，編碼系統40具有一調適模組43，調適模組43用於識別至少部分地位於隱私遮罩區域內之所有編碼單元且用於擴展隱私遮罩區域以與經識別編碼單元對準。以此方式，調適模組可確保雖然由隱私遮罩部分地覆蓋，但一觀察者可無法部分地獲得編碼單元。 編碼系統40中包含一壓縮判定模組44，壓縮判定模組44用於為每一編碼單元判定一各別量化參數。可以各種已知或可能具發明性之方式執行此判定。 編碼系統40亦包含一隱私遮罩應用模組45，隱私遮罩應用模組45經配置以在經擴展隱私遮罩區域中應用隱私遮罩。 另外，編碼系統40具有一編碼器模組46，編碼器模組46用於使用所判定量化參數來對具有所應用隱私遮罩之影像執行實際編碼。因此，編碼系統40能夠編碼具有一經擴展隱私遮罩之一影像，使得可避免資訊自隱私遮罩下洩露且可減少視覺假影。 依照上文所闡述方法之變化形式，壓縮判定模組44可根據一動態ROI方法操作，諸如EP-3 021 583中所揭示之方法。 在圖12中，展示攝影機1之一方塊圖。攝影機1包含光學器件51及一影像感測器52，其等通常本質上係已知的。攝影機1亦包含上文所闡述之編碼系統40及亦可被稱為一影像處理管線之一影像處理模組53。影像處理模組可(例如)執行程序，諸如撤銷馬賽克、雜訊濾除、銳化及色調映射。熟習此項技術者意識到，攝影機將具有額外組件，但由於其等對於陳述本發明而言係非必需的，因此圖12中未展示且將不進一步論述該等額外組件。 將瞭解，熟習此項技術者可以諸多方式修改上文所闡述之實施例且仍使用如上文實施例中所展示之本發明之優點。作為一實例，可以任何所要方式判定量化參數。可針對整個影像靜態地設定量化參數，或可以更精巧方式判定量化參數，諸如基於影像分析或影像統計。 隱私遮罩可呈不同形式，且可(例如)係黑色的或者矩形或其他形狀之彩色區域。可如上文所詳細論述地將其像素化，或可藉由在討論中像素之一鄰近區域中以像素值之一平均值替換每一像素之像素值(亦即，應用一相當嚴苛之雜訊濾波器)來將其模糊或塗抹。像素化及塗抹有時被稱為模糊。 取決於如何編碼一影像之不同編碼單元，經編碼影像及經解碼影像可呈區塊狀。舉例而言，若一個編碼單元或巨集區塊係以圖框內模式被編碼(作為一I區塊)且一毗鄰編碼單元或巨集區塊係以圖框間模式被編碼(作為一P區塊或B區塊)，則其之間的邊界可係明顯的。因此，諸多編碼器應用一解塊濾波器，該解塊濾波器可跨越編碼單元之間的邊界而消除差異。此可藉由以下方式完成：形成邊界兩側上之幾個像素值之一平均值且由平均值替換邊界附近之像素之值。為了進一步確保無影像資料可自隱私遮罩下洩露出去，可針對經遮蔽編碼單元(亦即，經識別編碼單元23)關斷此一解塊濾波器。 應注意，上文已闡述方法步驟之次序並不重要。舉例而言，可首先為影像中之所有編碼單元設定量化參數而不考慮隱私遮罩，且然後可在經識別編碼單元中更動量化參數。將亦可首先識別將由隱私遮罩覆蓋之編碼單元，且為其設定一低品質量化參數，且然後判定經擴展隱私遮罩區域外部之編碼單元之量化參數。類似地，可首先將影像之像素分群成編碼單元且然後重新分群於經擴展隱私遮罩區域中，或可以一種方式將其分群於經擴展隱私遮罩區域內且以另一方式分群於經擴展隱私遮罩區域外部。 可根據任何所要方法、使用任何所要編解碼器來執行編碼，只要設定量化參數及/或編碼單元大小即可。可使用基於區塊之混合編解碼器(諸如一H.264、H.265、MPEG-4 Part 2或VP9編解碼器)來編碼。以其最一般形式，本發明實際上可與任何編碼方法搭配使用，甚至就量化參數及/或編碼單元大小而言不靈活之編碼方法。 如結合圖12所闡述，編碼系統可整合於一攝影機中。然而，亦可單獨地配置編碼系統，並以操作方式將其連接至一攝影機。亦可將影像在無隱私遮罩之情況下自一攝影機傳輸至(例如)一控制中心，且在控制中心中(例如，在一VMS (視訊管理系統)中)應用隱私遮罩。在此情形中，編碼系統可配置於VMS或者控制中心中且用於所謂的轉碼，其中經編碼影像自攝影機被接收、經解碼且然後被重新編碼，但現在具有隱私遮罩。若不同存取權限適用於不同影像使用者，則此可受關注。舉例而言，可期望記錄無隱私遮罩之視訊序列以供以後警察取證之用，但不可允許監看即時傳輸之一保全看到未遮蔽影像。 可藉由執行儲存於一電腦可讀儲存媒體上之指令來實施該方法。可由任何種類之處理器執行該等指令，例如中央處理單元(CPU)、一圖形處理單元(GPU)、實施於一積體電路中之一定製處理裝置、一ASIC、一FPGA或包括離散組件之邏輯電路。 編碼系統可體現為軟體、韌體、硬體或上述各項之組合。 攝影機可係任何種類之攝影機，諸如一可見光攝影機、一IR攝影機或一熱攝影機。 因此，本發明不應限於所展示之實施例，而是應僅由隨附申請專利範圍界定。
1‧‧‧場景/攝影機 2‧‧‧攝影機 3‧‧‧房子 4‧‧‧窗口 5‧‧‧門口 6‧‧‧汽車 7‧‧‧第一人 8‧‧‧第二人 10‧‧‧影像 11‧‧‧像素/鄰近像素 12‧‧‧編碼單元 20‧‧‧數位影像/影像 21‧‧‧隱私遮罩區域/隱私遮罩/初始隱私遮罩區域/初始隱私遮罩 22‧‧‧編碼單元 23‧‧‧經識別編碼單元 24‧‧‧經擴展隱私遮罩區域/所應用隱私遮罩 30‧‧‧影像 31‧‧‧像素化群組 32‧‧‧像素化群組 40‧‧‧編碼系統 41‧‧‧接收模組 42‧‧‧隱私遮罩輸入模組 43‧‧‧調適模組 44‧‧‧壓縮判定模組 45‧‧‧隱私遮罩應用模組 46‧‧‧編碼器模組 51‧‧‧光學器件 52‧‧‧影像感測器 53‧‧‧影像處理模組
現在將以實例方式且參考隨附示意性圖式來更詳細地闡述本發明，在該等圖式中： 圖1係由一攝影機監視之一場景之一透視圖， 圖2係一數位影像之一圖解說明， 圖3係圖2之數位影像之一圖解說明，其中像素被分群成編碼單元， 圖4係圖1之場景之一影像之一圖解說明， 圖5係圖4的應用了一隱私遮罩之影像之一圖解說明， 圖6a至圖6c展示一影像及不同像素化， 圖7係圖5之影像之一圖解說明，其亦展示已由影像之像素分群成之編碼單元， 圖8係圖5及圖7之影像之一圖解說明，其展示經識別編碼單元， 圖9係圖7的擴展了隱私遮罩區域之影像之一圖解說明。 圖10係圖解說明發明性方法之一變化形式之一流程圖， 圖11係根據一實施例之一編碼系統之一方塊圖；且 圖12係根據一實施例之一攝影機之一方塊圖。
20‧‧‧數位影像/影像
21‧‧‧隱私遮罩區域/隱私遮罩/初始隱私遮罩區域/初始隱私遮罩
22‧‧‧編碼單元
23‧‧‧經識別編碼單元

Claims (15)

  1. 一種編碼包含一隱私遮罩(privacy mask)之一數位影像之方法，該方法包含：接收表示該數位影像中之像素之資訊；將該影像之該等像素分群成鄰近像素群組之編碼單元；接收表示一隱私遮罩區域之資訊，在該隱私遮罩區域之所有(all of)中一隱私遮罩將被應用於該影像上；識別僅部分地位於該隱私遮罩區域內之所有編碼單元；擴展該隱私遮罩區域以包含該等經識別編碼單元之所有部分；針對每一編碼單元，判定將用於編碼該影像之一各別量化參數(quantization parameter)；將該隱私遮罩應用於該影像之該經擴展隱私遮罩區域之所有中；及使用該等所判定量化參數來編碼具有該經應用隱私遮罩之該影像。
  2. 如請求項1之方法，其中使用一預定編碼參數來編碼該等經識別編碼單元，該預定編碼參數係一預定編碼單元大小及一預定量化參數中之至少一者。
  3. 如請求項1或2之方法，其中判定將用於編碼該影像之一各別量化參數包含：將該等經識別編碼單元之該等量化參數設定為一預定減小之品質量化參數。
  4. 如請求項1或2之方法，其中該隱私遮罩包含其中將該隱私遮罩區域內之像素分群成鄰近像素之像素化群組之一像素化(pixelization)，且其中一各別像素化群組之每一像素之一像素值被設定為表示該各別像素化群組之一共同像素值，該方法進一步包含：將在該隱私遮罩區域內的該影像之該等像素分群成對應於該等像素化群組之編碼單元。
  5. 如請求項1或2之方法，其中判定將用於編碼該影像之一各別量化參數包含：基於對該影像中之相關區域之一識別而為每一編碼單元設定一量化參數，使得相關區域中之編碼單元被賦予一第一量化參數，且不相關區域中之編碼單元被賦予一第二量化參數，該第一量化參數表示賦予比該第二量化參數更高之一影像品質之一壓縮。
  6. 如請求項5之方法，其中判定將用於編碼該影像之一各別量化參數包含：計算表示每一編碼單元之該等像素之該資訊之一空間統計量度(spatial statistical measure)以形成每一編碼單元之一群組值；計算群組值之間的差；比較該等差與一臨限值；若該等差等於或高於該臨限值，則將該編碼單元識別為處於該影像之一相關區域中；且若該等差低於該臨限值，則將該編碼單元識別為處於該影像之一不 相關區域中。
  7. 如請求項6之方法，其中該空間統計量度係來自由以下各項組成之群組之至少一者：該資訊之一總和、一平均值、一中位數、一個四分位數間距、一標準偏差、一變異數、一偏斜度(skewness)及一峰度(kurtosis)。
  8. 如請求項6之方法，其中每一編碼單元包含至少256個像素。
  9. 如請求項1或2之方法，其中表示該影像中之該等像素之該資訊係來自由關於明度值、光強度值及色彩值之資料組成之群組之至少一者。
  10. 一種用於編碼包含一隱私遮罩之一數位影像之數位影像編碼系統，該系統包含：一接收模組，其經配置以接收表示該數位影像中之像素之資訊且將該影像之該等像素分群成鄰近像素群組之編碼單元；一隱私遮罩輸入模組，其經配置以接收表示一隱私遮罩區域之資訊，在該隱私遮罩區域中一隱私遮罩將被應用於該影像上；一調適模組，其經配置以識別僅部分地位於該隱私遮罩區域內之所有編碼單元且擴展該隱私遮罩區域以包含該等經識別編碼單元之所有部分；一壓縮判定模組，其經配置以為每一編碼單元判定將用於編碼該影像之一各別量化參數；一隱私遮罩應用模組，其經配置以將該隱私遮罩應用於該影像之該 經擴展隱私遮罩區域之所有中；及一編碼器模組，其經配置以使用該等所判定量化參數來編碼具有該經應用隱私遮罩之該影像。
  11. 如請求項10之編碼系統，其中該隱私遮罩輸入模組經配置以接收關於其中該隱私遮罩區域內之像素被分群成鄰近像素之像素化群組之一像素化之資訊，該接收模組經配置以將在該隱私遮罩區域內的該影像之該等像素分群成對應於該等像素化群組之編碼單元，且該隱私遮罩應用模組經配置以將一各別像素化群組之每一像素之一像素值設定為表示該各別像素化群組之一共同像素值。
  12. 如請求項10或11之編碼系統，其中該壓縮判定模組經配置以基於對該影像中之相關區域之一識別而為每一編碼單元設定一量化參數，使得相關區域中之編碼單元被賦予一第一量化參數，且不相關區域中之編碼單元被賦予一第二量化參數，該第一量化參數表示賦予比該第二量化參數更高之一影像品質之一壓縮。
  13. 如請求項12之編碼系統，其中該壓縮判定模組經配置以計算表示每一編碼單元之該等像素之資訊之一空間統計量度以形成每一編碼單元之一群組值；計算群組值之間的差；比較該等差與一臨限值； 若該等差等於或高於該臨限值，則將該編碼單元識別為處於該影像之一相關區域中；且若該等差低於該臨限值，則將該編碼單元識別為處於該影像之一不相關區域中。
  14. 一種攝影機，其包含如請求項10-13中任一者之一數位影像編碼系統。
  15. 一種電腦可讀取儲存媒體，其具有經調適以在由一電腦執行時實施如請求項1-9中任一者之方法之指令。
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