用来处理视频数据的装置和方法制造方法及图纸

这项发明专利技术描述用来处理视频数据的装置和方法。本发明专利技术提供一种视频数据的表达，该数据表达能用来评定所述数据和用于所述数据的特定参数表达的拟合模型之间的一致性。这允许比较不同的参数化技术和选择继续处理该特定视频数据的最佳技术。所述表达能以中间形式作为较大程序的一部分或作为反馈机制被用于处理视频数据。当以它的中间形式被利用的时候，本发明专利技术能被用于视频数据的储存、增强、提炼、特征提取、压缩、编码和传输的程序。本发明专利技术可用来以强健有效的方式提取显著的信息，同时确定通常与视频数据来源相关联的问题的地址。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】这份申请要求2005年2月17曰以"System And Method For Video Compression Employing Principal Component Analysis"为题 申请的美国专利临时申请第60/653, 810号和2005年1月28曰 以 "System And Method For Video Compression Employing Principal Component Analysis"为题申i青的美国专利临时申i青第 60/648,094号的优先权。这份申请是作为2005年9月20日申请 的美国专利申请第11/230,686号的部分继续申请的于2005年11 月16日申请的美国专利申请第11/280,625号的部分继续申请， 而其中所述的美国专利申i青第11/230,686号又是2005年7月28 曰申请的美国专利申请第11/191,562号的部分继续申请。上述的 每《分申i青在此通过引i正净皮全部并入。专利
本专利技术 一般地涉及数字信号处理领域，更具体地说涉及用来 有效地表达和处理信号或图^f象凄t据(最具体地i兌，浮见频凄t据)的计 算才几装置和计算4几实现的方法。
技术介绍
本专利技术存在于其中的现有技术的一般系统描述能用图1表 示。在这里方一匡图显示典型的现有4支术一见频处理系统。这样的系 统通常包括下列几级输入级102、处理级104、输出级106和 一个或多个数据储存才几制108。输入级102可能包括若干元素，例如，照相才几壽文感元件，照 相机壽文感元件阵列、测距壽丈感元件、或从储存才几制取回数据的方 法。输入级提供表达人造的和/或自然发生的现象的时间相关序列 的视频数据。该数据的显著成份可能被噪音或其它不想要的信号 掩盖或污染。一见频数据可以依照预先定义的转移协议以#t据流、阵列或凌t 据包的形式直4妻地或通过中间的〗诸存元素108 ^是交症合处理级 104。处理级104可以采用专用才莫拟或lt字器件或可编程器件(例 如，中央处理器(CPU)、凄t字信号处理器(DSP)、或现场可编程门 阵列(FPGA))的形式来执行所需要的 一组视频数据处理操作。处 理级104通常包括一个或多个CODEC(编码/解码器)。输出级106产生能够影响使用者或外部装置的信号、显示或 其它响应。通常，输出器件被用来产生指示信号、显示、硬拷贝、 处理过的数据在存储器中的表达，或开始向远程站点传输数据。 它也可以用来才是供在后面的处理才喿作中4吏用的中间信号或控制 参数。存储器在这个系统中是作为非必选元素出现的。在4吏用时， 储存元素108可以是非易失的，例如，只读储存4某体，或易失的， 例如，动态随机存取储存器(RAM)。单一的视频处理系统包括若 干种储存元素并非是罕见的，这些元素对输入级、处理级和输出 级有各种不同的关系。这样储存元素的例子包括输入緩沖器，输 出緩沖器和处理高速緩沖存储器。图1所示视频处理系统的主要目的是处理输入数据，产生对 特定应用意义深长的输出。为了实现这个目标，可以利用多种处 理操作，包括减少或消除噪音、特征提取、对象拆分和/或规范化、数据分类、事件#:测、编辑、数据选择、数据重新编码和代码变 换。产生受不良约束的ft据的许多tt据来源(尤其是声音和可^L图像)对人是重要的。在大多数情况下，这些来源信号的基本特 征对有效数据处理的目标有不利的影响。来源数据固有的易变性 是在不引进起因于在推导工程假定中使用的未试过的经验的和 探索性的方法的误差的情况下以可靠且有效的方式处理lt据的 障碍。这种易变性对于某些应用当输入凄t据^皮自然地或故意地限 制在定义狭窄的特征组(例如， 一组有限的符号值或狭窄的带宽) 之中的时候纟皮减轻。这些限制时常导致商业^介值^f氐的处理4支术。信号处理系统的i殳计受该系统的预期用途和作为Mr入^f吏用 的来源信号的预期特征的影响。在大多数情况下，所需的完成效 率也将是重要的设计因素。完成效率反过来受待处理的数据的数 量与可用的数据储存器相比较的影响以及受该应用程序的计算 复杂性与可得的计算能力相比较的影响。传统的^见频处理方法因具有许多^f氐效率性质而蒙受损害，这 些低效率性质是以数据通信速度慢、存储需求大和干扰感性假象 的形式出现的。这些可能是严重的问题，因为人们希望有多种方 法 <吏用和搮:纵纟见频It据和人们对某些形式的可 一见信息有先天的 敏感性。"最佳的，，#见频处理系统在完成 一 组预期的处理才喿作方面是 高效率的、可靠的和强健的。这样的操作可能包括数据的储存、 传输、显示、压缩、编辑、加密、增强、分类、特征4企测和确认。 二次操作可能包括这样处理过的数据与其它数据来源的整合。在 视频处理系统的情况下同等重要的是输出应该通过避免引进知 觉人为现象与人类视觉相容。 视频处理系统如果它的速度、效率和质量不强烈地取决于输 入凄t据的任何特定特4正的细节则可以纟皮描述为"强健的"。，强健 也与在某些输入出现错、误的时候完成才喿作的能力有关。许多浮见频 处理系统未能强健到足以考虑到应用的 一般类别，仅仅为在该系 统的研发中使用的同样受狭窄限制的数据提供应用。显著信息由于输入元素的抽样速率与感知现象的信号特性 不匹配可能在连续取值的数据来源的离散化中丢失。另外，当信 号强度超过传感器极限导致饱和的时候也有遗失。同样，当输入 数据的精度下降的时候，数据也会遗失，这在输入数据的完整的 数值范围用 一组离散数值表达，借此降低数据表达的精度的时候 发生在任何量化程序中。总体易变性指的是一 类数据或信息来源中的任何无法预测 性。因为视觉信息通常不受限制，所以代表视觉信息特征的数据 有非常大的总体易变性程度。视觉信息可以表达任何由于光线入 射在传感器阵列上所形成的空间阵列序列或时间空间的序列。在仿制一见觉现象时，纟见频处理器通常4巴一些限制组和/或结构 强加在表达或解释数据方式上。结果，这样的方法可能引进将会 影响输出质量、可能用来考虑输出的置信水平和能在该数据上可 靠;也完成的后续处理工作的类型的系统i吴差。一些量化方法降低一见频画面中的数据4青度同时试图保有那 个数据的统计变化。通常，视频数据是这样分析的，以致数据值 的分布被收集到概率分布之中。也有 一些方法把数据映射到相空 间之中，以便将数据的特色表示为空间频率的混合，借此允许精 度下降以较少引起反对的方式扩散。这些量化方法在被大量地利 用时往往导致知觉上难以相信的颜色和能在该—见频画面原本平 滑的区域中引起突然的怪异状态。差分编码通常也用来利用凝:据的局部空间相似性。在画面的 一个部份中的数据倾向于聚集在那个画面中的相似数据周围和 后续画面中的相似位置。然后，根据它的空间毗连数据表达该数 据能与量化组合起来，而最终结果是对于给定的准确性表达差分 比使用数据的绝对值更精确。这个假定在原始视频数据的光谱分 辨率有限的时候(例如，在黑白图^f象或颜色少的图像中)很好地工 作。随着图像的光语分辨率逐渐增加，相似性假定被严重破坏。 这种破坏是由于没有能力有选择地保护视频数据准确性造成的。残差编码与差分编码类似，因为这种表达的误差被进一步差 分编码，以便把原始数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来从为数众多的视频画面中生成视频信号数据的编码形式的计算机装置，该装置包括：识别在两幅画面或多幅画面之间所述对象的对应元素的手段；建立这种对应关系的模型产生模型式对应关系的手段；利用所述模型式对应关系在与所述对象相关联的所述视频画面中再次抽取象素数据样本的手段；恢复再次抽样象素数据的空间位置的手段，所述恢复程序利用模型式对应关系；所述对象是一个或多个对象，以及所述再次抽样数据是数据的中间形式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯保罗佩斯，约翰维斯，
申请(专利权)人：欧几里得发现有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]