对于数字图像流的帧进行编码和解码的方法和系统技术方案

一种对数字图像帧进行编码和解码的方法和系统。在对于帧应用编码操作过程中生成元数据，其中这个编码操作包括提取帧的至少一个像素。元数据表示如何从帧的其他非提取非编码像素重建至少一个提取像素。然后，对于编码帧以及对于元数据应用标准压缩操作，以准备传输或记录。在接收端，编码帧及其相关元数据经过标准解压缩，之后在对于编码帧应用解码操作的过程中使用元数据，以用于重建原始帧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及数字图像传输的领域，更具体地，涉及对于数字图像流的帧进行编码和解码的方法和系统。
技术介绍
当发送数字图像流时，通常对于图像流应用某种形式的压缩(还称为编码)，以减少数据存储量和带宽需求。例如，已知在视频压缩中使用梅花形或棋盘格局像素抽取模式。 显然地，这样的压缩导致在接收端必要的解压缩(或解码)操作，以提取原始图像流。在共同转让的美国专利申请2003/0223499中，通过去除棋盘格局模式中的像素并随后水平崩塌像素的棋盘格局模式来压缩立体视频的立体图像对。两个水平崩塌的图像并排位于一个标准图像帧中，该图像帧随后经过传统图像压缩(例如MPEG2)，并且在接收端经过传统图像解压缩。然后，进一步解码解压缩的标准图像帧，从而将其扩展到棋盘格局模式中，并在空间上内插失去的像素。尽管在视频序列的存储和广播(传输)的当前标准下，数字图像流在传输阶段经历各个层次的压缩/编码和解压缩/解码是必须的，但不可避免地出现信息的丢失和/或失真的问题。对于这些压缩/编码和解压缩/解码操作的各个不同技术在近几年有所发展， 并且不断改进，特定的目标是减少数据丢失和/或图像伪影的固有程度。然而，仍然存在很大的改进空间，特别是当涉及增加在接收端重建的图像流的质量水平时。因此，行业中存在这样的需求，S卩，提供编码和解码数字图像流的改进方法和系统。
技术实现思路
根据广泛方面，本专利技术提供一种对数字图像帧进行编码的方法。该方法包括对于帧应用编码操作，用于生成编码帧，所述编码操作包括提取帧的至少一个像素。该方法还包括在对于帧应用所述编码操作的过程中生成元数据，所述元数据表示如何从帧的其他非提取非编码像素重建至少一个提取像素。所述元数据与所述编码帧相关，用于在所述编码帧的解码时内插至少一个遗失像素。根据另一广泛方面，本专利技术提供一种对编码的数字图像帧进行解码以用于重建帧的原始版本的方法。所述方法包括在对于编码帧应用解码操作的过程中使用元数据，其中所述元数据表示如何从帧的其他解码像素内插帧的至少一个遗失像素。根据另一广泛方面，本专利技术提供一种对数字图像流的帧进行处理的系统。所述系统包括处理器，用于接收图像流的帧，所述处理器可操作为在所述帧经过编码操作时生成元数据，所述编码操作包括提取所述帧的至少一个像素，所述元数据表示如何从所述帧的其他非提取非编码像素重建所述至少一个提取像素。所述系统还包括压缩器，用于从所述处理器接收所述帧和所述元数据，所述压缩器可操作为对于所述帧和所述元数据应用压缩操作，以生成压缩帧和相关压缩元数据。所述系统包括输出端，用于发布所述压缩帧和所述压缩元数据。根据另一广泛方面，本专利技术提供一种对压缩图像帧进行处理的系统。所述系统包括解压缩器，用于接收压缩帧和相关压缩元数据，并对其应用解压缩操作，以生成解压缩帧和相关解压缩元数据。所述系统还包括处理器，用于从所述解压缩器接收所述解压缩帧及其相关解压缩元数据，所述处理器可操作为在对于所述解压缩帧应用解码操作的过程中使用所述解压缩元数据，以用于重建所述解压缩帧的原始版本，其中所述解压缩元数据表示如何从所述解压缩帧的其他解码像素内插所述解压缩帧的至少一个遗失像素。所述系统还包括输出端，用于发布所述解压缩帧的重建的原始版本。根据另一广泛方面，本专利技术提供一种对数字图像流的帧进行处理的处理单元，所述处理单元可操作为在对于图像流的帧应用编码操作的过程中生成元数据，所述编码操作包括从所述帧提取至少一个像素，其中所述元数据表示如何从所述帧的其他非提取非编码像素重建至少一个提取像素。根据另一广泛方面，本专利技术提供一种对解压缩图像流的帧进行处理的处理单元， 所述处理单元可操作为接收与解压缩帧相关的元数据，以及在对于所述解压缩帧应用解码操作的过程中使用所述元数据，以用于重建所述解压缩帧的原始版本，其中所述元数据表示如何从所述解压缩帧的其他解码像素内插所述解压缩帧的至少一个遗失像素。附图说明参照附图，通过本专利技术的实施例的以下具体实施方式将更好地理解本专利技术，其中图1是根据现有技术的生成和发送立体图像流的系统的示意性表示；图2示出根据现有技术的处理和解码压缩图像流的简化系统；图3、4和5示出根据本专利技术实施方式的非限制示例的准备数字图像帧用于传输的技术的变型；图6是根据本专利技术实施方式的非限制性示例，比较用元数据和没用元数据的用于传输数字图像帧的不同PSNR(峰值信噪比)结果的试验数据表；图7是本专利技术的传输技术与现有视频设备兼容的示意性视图；图8是根据本专利技术实施方式的非限制性示例的帧编码处理的流程图；以及图9是根据本专利技术实施方式的非限制性示例的压缩帧解码处理的流程图。具体实施例方式应理解，在本说明书中可互换地使用表述“解码”和“解压缩”，以及表述“编码”和 “压缩”。此外，尽管在这里参照三维立体图像(例如电影)描述本专利技术的实施方式示例，应理解，本专利技术的范围也涵盖其他类型的视频图像。图1示出根据现有技术的生成和发送立体图像流的示例。将相机12和14代表的第一和第二图像序列源存储在共同或各个数字数据存储介质16和18中。或者，可从数字数据存储介质中存储的数字化电影或任意其他数字图片文件源提供或实时输入图像序列， 作为适用于基于微处理器的系统读取的数字视频信号。相机12和14显示在这样的位置， 其中他们各自捕获的图像序列代表情景10的具有视差的不同视图，该视图根据立体的概念模拟观察者的左眼和右眼的认识。因此，第一和第二捕获的图像序列的适当再现将使得观察者意识到情景10的三维视图。然后，通过处理器(例如20和2 将存储的数字图像序列转换成RGB格式，并馈送至移动图像混合器M的输入。由于两个原始图像序列包含太多信息，而无法直接存储在传统DVD中或无法使用MPEG2或等效多路复用协议通过传统信道直接广播，混合器M执行抽取处理，以减少每个图片的信息。更具体地，混合器M将两个平面RGB输入信号压缩或编码成一个立体RGB信号，然后在通过典型压缩器电路观压缩成标准MPEG2比特流格式之前通过处理器沈经过另一格式转换。于是，得到的MPEG2编码的立体节目可以通过例如发送器30和天线32在一个标准信道上广播，或记录在传统介质(例如DVD)上。备选传输介质可以是例如电缆分布网络或因特网。现在转到图2，其示出根据现有技术的接收和处理压缩图像流的简化计算机架构 100。如图所示，通过视频处理器106从源104接收压缩图像流102。源104可以是提供压缩(或编码)的数字化视频比特流的各种设备中的任一个，例如DVD驱动器或无线发送器， 等等。视频处理器106经由总线系统108连接至各个后端组件。在图2所示的示例中，数字视频接口(DVI) 110和显示信号驱动器112能够格式化分别在数字显示器114和PC监视器116上显示的像素流。视频处理器106能够执行各种不同任务，包括例如一些或全部视频回放任务，例如缩放、颜色转换、合成、解压缩和去交错等。典型地，视频处理器106负责处理接收的压缩图像流102，以及将压缩图像流102提交至颜色转换和合成操作，以适合特定分辨率。尽管视频处理器106还可以负责解压缩和去交错接收的压缩图像流102，这个内插功能或者可通过单独的、后端处理单元来执行。在具体的、非限制性示例中，压缩图像流 102是压缩立体图像流本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种对数字图像帧进行编码的方法，包括：ａ．对于帧应用编码操作，用于生成编码帧，所述编码操作包括提取所述帧的至少一个像素；ｂ．在对于帧应用所述编码操作过程中生成元数据，所述元数据表示如何从帧的其他非提取非编码像素重建所述至少一个提取像素；ｃ．将所述元数据与所述编码帧相关，用于在所述编码帧的解码时内插至少一个遗失像素。

【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：N·鲁蒂埃，
申请(专利权)人：森西欧技术公司，
类型：发明
国别省市：CA