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公開番号2024178203
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-24
出願番号2024151474,2022548020
出願日2024-09-03,2021-02-05
発明の名称画像処理方法および関連装置
出願人華為技術有限公司,HUAWEI TECHNOLOGIES CO.,LTD.
代理人個人,個人
主分類H04N 1/41 20060101AFI20241217BHJP(電気通信技術)
要約【課題】圧縮ビットレート制御を同じ圧縮モデルで実施する画像処理方法及び画像処理装置を提供する。
【解決手段】画像処理方法は、第1の画像を取得するステップと、N個(Nは整数)の第1の特徴値を含む少なくとも1つの第1の特徴マップを取得するために、第1の画像に対して特徴抽出を実行するステップと、M個(MはN以下の正の整数)の目標ゲイン値に対応し、かつ、各目標ゲイン値が1つの第1の特徴値に対応する目標圧縮ビットレートを取得するステップと、M個の第2の特徴値を取得するためにM個の目標ゲイン値に基づいて対応する第1の特徴値をそれぞれ処理するステップと、符号化データを取得するために、M個の第2の特徴値を含む第1の特徴マップに対して量子化及びエントロピー符号化を実行するステップと、を含む。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
画像処理方法であって、
第１の画像を取得するステップと、
少なくとも１つの第１の特徴マップを取得するために、前記第１の画像に対して特徴抽出を実行するステップであって、前記少なくとも１つの第１の特徴マップがＮ個の第１の特徴値を含み、Ｎが正の整数である、ステップと、
目標圧縮ビットレートを取得するステップであって、前記目標圧縮ビットレートがＭ個の目標ゲイン値に対応し、各目標ゲイン値が１つの第１の特徴値に対応し、ＭがＮ以下の正の整数である、ステップと、
Ｍ個の第２の特徴値を取得するために、前記Ｍ個の目標ゲイン値に基づいて、対応する第１の特徴値をそれぞれ処理するステップと、
符号化データを取得するために、少なくとも１つの処理された第１の特徴マップに対して量子化およびエントロピー符号化を実行するステップであって、前記少なくとも１つの処理された第１の特徴マップが前記Ｍ個の第２の特徴値を含む、ステップと
を含む、画像処理方法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記少なくとも１つの処理された第１の特徴マップを量子化することによって取得された量子化データの情報エントロピーが予め設定された条件を満たし、前記予め設定された条件が前記目標圧縮ビットレートに関連する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記予め設定された条件が、少なくとも、
目標圧縮ビットレートが大きいほど、前記量子化データの情報エントロピーがより大きくなることを示す、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記符号化データに対応する圧縮ビットレートと前記目標圧縮ビットレートとの差が、予め設定された範囲内に入る、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記Ｍ個の第２の特徴値が、前記Ｍ個の目標ゲイン値と、前記対応する第１の特徴値に対して個々に乗算演算を実行することによって取得される、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの第１の特徴マップが第１の目標特徴マップを含み、前記第１の目標特徴マップがＰ個の第１の特徴値を含み、前記Ｐ個の第１の特徴値のすべてが同じ目標ゲイン値に対応し、ＰがＭ以下の正の整数である、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記方法が、
目標マッピング関係に基づいて、前記目標圧縮ビットレートに対応する前記Ｍ個の目標ゲイン値を決定するステップであって、前記目標マッピング関係が、圧縮ビットレートとＭ個の目標ゲイン値との間の相関関係を示すために使用される、ステップをさらに含み、
前記目標マッピング関係が、複数の圧縮ビットレート、複数のゲインベクトル、および前記複数の圧縮ビットレートと前記複数のゲインベクトルとの間の相関関係を含み、前記目標圧縮ビットレートが、前記複数の圧縮ビットレートのうちの１つであり、前記Ｍ個の目標ゲイン値が、前記複数のゲインベクトルのうちの１つの要素であり、または
前記目標マッピング関係が、目標関数マッピング関係を含み、前記目標関数関係の入力が前記目標圧縮ビットレートを含む場合、前記目標関数関係の出力が前記Ｍ個の目標ゲイン値を含む、
請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記目標圧縮ビットレートが、第１の圧縮ビットレートよりも大きく、第２の圧縮ビットレートよりも小さく、前記第１の圧縮ビットレートが、Ｍ個の第１のゲイン値に対応し、前記第２の圧縮ビットレートが、Ｍ個の第２のゲイン値に対応し、前記Ｍ個の目標ゲイン値が、前記Ｍ個の第１のゲイン値および前記Ｍ個の第２のゲイン値に対して補間演算を実行することによって取得される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記第１の画像が目標オブジェクトを含み、前記Ｍ個の第１の特徴値が、前記少なくとも１つの特徴マップ内の、前記目標オブジェクトに対応する特徴値である、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記Ｍ個の目標ゲイン値のそれぞれが、１つの逆ゲイン値に対応し、前記逆ゲイン値が、前記符号化データの復号プロセスにおいて取得される特徴値を処理するために使用され、前記Ｍ個の目標ゲイン値のそれぞれと、前記対応する逆ゲイン値との積が、予め設定された範囲内に入る、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照本出願は、２０２０年２月７日に中国国家知的財産権局に出願された「ＩＭＡＧＥＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧＭＥＴＨＯＤＡＮＤＲＥＬＡＴＥＤＤＥＶＩＣＥ」と題する中国特許出願第２０２０１００８２８０８．４号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
続きを表示（約 1,600 文字）【０００２】
本出願は、人工知能の分野に関し、詳細には、画像処理方法および関連装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
今日、マルチメディアデータは、インターネットトラフィックの大部分を占めている。画像データの圧縮は、マルチメディアデータの記憶および効率的な伝送において極めて重要な役割を果たす。そのため、画像符号化は、実用的価値の高い技術である。
【０００４】
画像符号化は、長い歴史にわたって研究されてきた。研究者らは、大量の方法を提案し、ＪＰＥＧ、ＪＰＥＧ２０００、ＷｅｂＰ、およびＢＰＧなどの様々な国際規格を策定している。これらの符号化方法は、現在広く応用されているが、これらの従来の方法は、画像データの量の増加および絶えず出現する新しいメディアタイプに対していくつかの制限を示す。
【０００５】
近年、研究者らは、深層学習に基づく画像符号化方法の研究を始めている。一部の研究者は、既に良好な結果を達成している。例えば、Ｂａｌｌｅらは、現在の最良の画像符号化性能を凌駕し、さらに現在の最良の従来の符号化標準ＢＰＧを凌駕する、エンドツーエンドの最適画像符号化方法を提案した。しかしながら、現在、深層畳み込みネットワークに基づくほとんどの画像符号化には欠点があり、すなわち、１つの訓練されたモデルは、１つのタイプの入力画像に対して１つの符号化結果しか出力することができず、その結果、実際の要求に基づいた目標圧縮ビットレートの符号化効果が、得られることができない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本出願は、同一の圧縮モデルにおいて圧縮ビットレート制御を実施するための画像処理方法を提供する。
【０００７】
第１の態様によると、本出願は、画像処理方法を提供する。本方法は、
第１の画像を取得するステップと、少なくとも１つの第１の特徴マップを取得するために、第１の画像に対して特徴抽出を実行するステップであって、少なくとも１つの第１の特徴マップがＮ個の第１の特徴値を含み、Ｎが正の整数である、ステップと、目標圧縮ビットレートを取得するステップであって、目標圧縮ビットレートがＭ個の目標ゲイン値に対応し、各目標ゲイン値が１つの第１の特徴値に対応し、ＭがＮ以下の正の整数である、ステップと、Ｍ個の第２の特徴値を取得するために、Ｍ個の目標ゲイン値に基づいて、対応する第１の特徴値をそれぞれ処理するステップであって、元の第１の特徴マップが、本出願の本実施形態において少なくとも１つの処理された第１の特徴マップと置き換えられてもよい、ステップと、符号化データを取得するために、少なくとも１つの処理された第１の特徴マップに対して量子化およびエントロピー符号化を実行するステップであって、少なくとも１つの処理された第１の特徴マップがＭ個の第２の特徴値を含む、ステップと、を含む。前述の方式では、圧縮ビットレート制御を実施するために、異なる目標圧縮ビットレートに対して異なる目標ゲイン値が設定される。
【０００８】
第１の態様の任意選択の設計において、少なくとも１つの処理された第１の特徴マップを量子化することによって取得された量子化データの情報エントロピーは、予め設定された条件を満たし、予め設定された条件は、目標圧縮ビットレートに関連する。
【０００９】
第１の態様の任意選択の設計において、目標圧縮ビットレートが大きいほど、量子化されたデータの情報エントロピーがより大きくなることを示す。
【００１０】
第１の態様の任意選択の設計において、符号化データに対応する圧縮ビットレートと目標圧縮ビットレートとの差は、予め設定された範囲内に入る。
（【００１１】以降は省略されています）

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