エンコードされた画像とビデオからDCT係数を抽出します
https://stackoverflow.com/questions/4470107
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11-10-2019 - |
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エンコードされた画像とビデオからDCT係数（および量子化パラメーター）を簡単に抽出する方法はありますか？デコーダーソフトウェアは、それらを使用して、ブロック-DCTエンコード画像とビデオをデコードする必要があります。だから、デコーダーがそれらが何であるかを知っていると確信しています。デコーダーを使用している人にそれらを公開する方法はありますか？
DCTドメインで直接動作するビデオ品質評価アルゴリズムを実装しています。現在、私のコードの大部分はOPENCVを使用しているため、そのフレームワークを使用したソリューションを誰かが知っている場合は素晴らしいことです。私は他のライブラリを使用しても構いません（おそらくLibjpegですが、それは静止画像のみのようです）が、私の主な懸念は、できるだけ形式固有の作業をほとんど行わないことです（私は車輪を再発明して書きたくありません私自身のデコーダー）。 OPENCVが開くことができるビデオ/画像（H.264、MPEG、JPEGなど）を開くことができ、DCT係数を取得するためにDCTエンコードをブロックすることができます。
最悪の場合、独自のブロックDCTコードを書き込み、それを通して減圧されたフレーム/画像を実行してからDCTドメインに戻ることができることを知っています。それはほとんどエレガントなソリューションではありません。私はもっとうまくやれることを願っています。
現在、私はかなり一般的なOpenCVボイラープレートを使用して画像を開きます。
IplImage *image = cvLoadImage(filename);
// Run quality assessment metric
私がビデオに使用しているコードも同様に些細なことです。
CvCapture *capture = cvCaptureFromAVI(filename);
while (cvGrabFrame(capture))
{
IplImage *frame = cvRetrieveFrame(capture);
// Run quality assessment metric on frame
}
cvReleaseCapture(&capture);
どちらの場合も、3チャンネルを取得します IplImage BGR形式。 DCT係数も取得できる方法はありますか？
解決
まあ、私は少し読みました、そして、私の最初の質問は希望に満ちた思考の例のようです。
基本的に、H.264であるという簡単な理由で、H.264ビデオフレームからDCT係数を取得することはできません DCTは使用しません. 。異なる変換（整数変換）を使用します。次に、その変換の係数は、必ずしもフレームごとのフレームベースで変更されるわけではありません。H.264は、フレームをスライスに分割するため、より賢くなります。特別なデコーダーを介してそれらの係数を取得することは可能ですが、OpenCVがユーザーにそれを公開するとは思わない。
JPEGにとって、物事はもう少し前向きです。私が疑ったように、 libjpeg DCT係数を公開します。私はそれが機能することを示すために小さなアプリを書きました（最後にソース）。各ブロックからDC用語を使用して新しい画像を作成します。 DC項はブロック平均（適切なスケーリング後）に等しいため、DC画像は入力JPEG画像のダウンサンプリングバージョンです。
編集： ソースのスケーリングを修正しました
元の画像（512 x 512）：
DC画像（64x64）：luma cr cb rgb
ソース（C ++）：
#include <stdio.h>
#include <assert.h>
#include <cv.h>
#include <highgui.h>
extern "C"
{
#include "jpeglib.h"
#include <setjmp.h>
}
#define DEBUG 0
#define OUTPUT_IMAGES 1
/*
* Extract the DC terms from the specified component.
*/
IplImage *
extract_dc(j_decompress_ptr cinfo, jvirt_barray_ptr *coeffs, int ci)
{
jpeg_component_info *ci_ptr = &cinfo->comp_info[ci];
CvSize size = cvSize(ci_ptr->width_in_blocks, ci_ptr->height_in_blocks);
IplImage *dc = cvCreateImage(size, IPL_DEPTH_8U, 1);
assert(dc != NULL);
JQUANT_TBL *tbl = ci_ptr->quant_table;
UINT16 dc_quant = tbl->quantval[0];
#if DEBUG
printf("DCT method: %x\n", cinfo->dct_method);
printf
(
"component: %d (%d x %d blocks) sampling: (%d x %d)\n",
ci,
ci_ptr->width_in_blocks,
ci_ptr->height_in_blocks,
ci_ptr->h_samp_factor,
ci_ptr->v_samp_factor
);
printf("quantization table: %d\n", ci);
for (int i = 0; i < DCTSIZE2; ++i)
{
printf("% 4d ", (int)(tbl->quantval[i]));
if ((i + 1) % 8 == 0)
printf("\n");
}
printf("raw DC coefficients:\n");
#endif
JBLOCKARRAY buf =
(cinfo->mem->access_virt_barray)
(
(j_common_ptr)cinfo,
coeffs[ci],
0,
ci_ptr->v_samp_factor,
FALSE
);
for (int sf = 0; (JDIMENSION)sf < ci_ptr->height_in_blocks; ++sf)
{
for (JDIMENSION b = 0; b < ci_ptr->width_in_blocks; ++b)
{
int intensity = 0;
intensity = buf[sf][b][0]*dc_quant/DCTSIZE + 128;
intensity = MAX(0, intensity);
intensity = MIN(255, intensity);
cvSet2D(dc, sf, (int)b, cvScalar(intensity));
#if DEBUG
printf("% 2d ", buf[sf][b][0]);
#endif
}
#if DEBUG
printf("\n");
#endif
}
return dc;
}
IplImage *upscale_chroma(IplImage *quarter, CvSize full_size)
{
IplImage *full = cvCreateImage(full_size, IPL_DEPTH_8U, 1);
cvResize(quarter, full, CV_INTER_NN);
return full;
}
GLOBAL(int)
read_JPEG_file (char * filename, IplImage **dc)
{
/* This struct contains the JPEG decompression parameters and pointers to
* working space (which is allocated as needed by the JPEG library).
*/
struct jpeg_decompress_struct cinfo;
struct jpeg_error_mgr jerr;
/* More stuff */
FILE * infile; /* source file */
/* In this example we want to open the input file before doing anything else,
* so that the setjmp() error recovery below can assume the file is open.
* VERY IMPORTANT: use "b" option to fopen() if you are on a machine that
* requires it in order to read binary files.
*/
if ((infile = fopen(filename, "rb")) == NULL) {
fprintf(stderr, "can't open %s\n", filename);
return 0;
}
/* Step 1: allocate and initialize JPEG decompression object */
cinfo.err = jpeg_std_error(&jerr);
/* Now we can initialize the JPEG decompression object. */
jpeg_create_decompress(&cinfo);
/* Step 2: specify data source (eg, a file) */
jpeg_stdio_src(&cinfo, infile);
/* Step 3: read file parameters with jpeg_read_header() */
(void) jpeg_read_header(&cinfo, TRUE);
/* We can ignore the return value from jpeg_read_header since
* (a) suspension is not possible with the stdio data source, and
* (b) we passed TRUE to reject a tables-only JPEG file as an error.
* See libjpeg.txt for more info.
*/
/* Step 4: set parameters for decompression */
/* In this example, we don't need to change any of the defaults set by
* jpeg_read_header(), so we do nothing here.
*/
jvirt_barray_ptr *coeffs = jpeg_read_coefficients(&cinfo);
IplImage *y = extract_dc(&cinfo, coeffs, 0);
IplImage *cb_q = extract_dc(&cinfo, coeffs, 1);
IplImage *cr_q = extract_dc(&cinfo, coeffs, 2);
IplImage *cb = upscale_chroma(cb_q, cvGetSize(y));
IplImage *cr = upscale_chroma(cr_q, cvGetSize(y));
cvReleaseImage(&cb_q);
cvReleaseImage(&cr_q);
#if OUTPUT_IMAGES
cvSaveImage("y.png", y);
cvSaveImage("cb.png", cb);
cvSaveImage("cr.png", cr);
#endif
*dc = cvCreateImage(cvGetSize(y), IPL_DEPTH_8U, 3);
assert(dc != NULL);
cvMerge(y, cr, cb, NULL, *dc);
cvReleaseImage(&y);
cvReleaseImage(&cb);
cvReleaseImage(&cr);
/* Step 7: Finish decompression */
(void) jpeg_finish_decompress(&cinfo);
/* We can ignore the return value since suspension is not possible
* with the stdio data source.
*/
/* Step 8: Release JPEG decompression object */
/* This is an important step since it will release a good deal of memory. */
jpeg_destroy_decompress(&cinfo);
fclose(infile);
return 1;
}
int
main(int argc, char **argv)
{
int ret = 0;
if (argc != 2)
{
fprintf(stderr, "usage: %s filename.jpg\n", argv[0]);
return 1;
}
IplImage *dc = NULL;
ret = read_JPEG_file(argv[1], &dc);
assert(dc != NULL);
IplImage *rgb = cvCreateImage(cvGetSize(dc), IPL_DEPTH_8U, 3);
cvCvtColor(dc, rgb, CV_YCrCb2RGB);
#if OUTPUT_IMAGES
cvSaveImage("rgb.png", rgb);
#else
cvNamedWindow("DC", CV_WINDOW_AUTOSIZE);
cvShowImage("DC", rgb);
cvWaitKey(0);
#endif
cvReleaseImage(&dc);
cvReleaseImage(&rgb);
return 0;
}
他のヒント
あなたは使用できます、 libjpeg JPEGファイルのDCTデータを抽出するには、 H.264 ビデオファイル、DCTデータ（Actully Integer DCTデータ）を提供するオープンソースコードが見つかりません。ただし、H.264オープンソースソフトウェアを使用できます JM, JSVM また x264. 。これらの2つのソースファイルでは、DCT関数を使用する特定の機能を見つけ、DCTデータを出力するためにDCT機能に変更する必要があります。
画像の場合：次のコードを使用し、後 read_jpeg_file( infilename, v, quant_tbl ), v と quant_tbl 持っています dct data と quantization table それぞれJPEG画像の。
使った qvector 出力データを保存するには、希望するC ++配列リストに変更します。
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <jpeglib.h>
#include <stdlib.h>
#include <setjmp.h>
#include <fstream>
#include <QVector>
int read_jpeg_file( char *filename, QVector<QVector<int> > &dct_coeff, QVector<unsigned short> &quant_tbl)
{
struct jpeg_decompress_struct cinfo;
struct jpeg_error_mgr jerr;
FILE * infile;
if ((infile = fopen(filename, "rb")) == NULL) {
fprintf(stderr, "can't open %s\n", filename);
return 0;
}
cinfo.err = jpeg_std_error(&jerr);
jpeg_create_decompress(&cinfo);
jpeg_stdio_src(&cinfo, infile);
(void) jpeg_read_header(&cinfo, TRUE);
jvirt_barray_ptr *coeffs_array = jpeg_read_coefficients(&cinfo);
for (int ci = 0; ci < 1; ci++)
{
JBLOCKARRAY buffer_one;
JCOEFPTR blockptr_one;
jpeg_component_info* compptr_one;
compptr_one = cinfo.comp_info + ci;
for (int by = 0; by < compptr_one->height_in_blocks; by++)
{
buffer_one = (cinfo.mem->access_virt_barray)((j_common_ptr)&cinfo, coeffs_array[ci], by, (JDIMENSION)1, FALSE);
for (int bx = 0; bx < compptr_one->width_in_blocks; bx++)
{
blockptr_one = buffer_one[0][bx];
QVector<int> tmp;
for (int bi = 0; bi < 64; bi++)
{
tmp.append(blockptr_one[bi]);
}
dct_coeff.push_back(tmp);
}
}
}
// coantization table
j_decompress_ptr dec_cinfo = (j_decompress_ptr) &cinfo;
jpeg_component_info *ci_ptr = &dec_cinfo->comp_info[0];
JQUANT_TBL *tbl = ci_ptr->quant_table;
for(int ci =0 ; ci < 64; ci++){
quant_tbl.append(tbl->quantval[ci]);
}
return 1;
}
int main()
{
QVector<QVector<int> > v;
QVector<unsigned short> quant_tbl;
char *infilename = "your_image.jpg";
std::ofstream out;
out.open("out_dct.txt");
if( read_jpeg_file( infilename, v, quant_tbl ) > 0 ){
for(int j = 0; j < v.size(); j++ ){
for (int i = 0; i < v[0].size(); ++i){
out << v[j][i] << "\t";
}
out << "---------------" << std::endl;
}
out << "\n\n\n" << std::string(10,'-') << std::endl;
out << "\nQauntization Table:" << std::endl;
for(int i = 0; i < quant_tbl.size(); i++ ){
out << quant_tbl[i] << "\t";
}
}
else{
std::cout << "Can not read, Returned With Error";
return -1;
}
out.close();
return 0;
}
所属していません StackOverflow
