[发明专利]瞬态信息的信号分析和生成的方法

说明书

一种信号处理器接收设置信息。该设置信息指定用于给定元素存在于其中的多个图像的序列中的每个图像的给定元素的设置。信号处理器还接收针对序列中的每个图像指定给定元素的每个设置的估计精度的精度元数据。基于设置信息和精度元数据，信号处理器生成用于给定元素的设置值。如果针对给定元素产生的设置值是相对稳定的，并且因此与给定元素的当前设置相比可能是用于给定元素的设置的更好的表示，则信号处理器出于编码的目的利用生成的设置值而不是当前设置。

背景技术

常常发生的是数字化信号展示出相同底层信息的若干后续样本（以非限制性示例的方式，其可能是2D图像、3D体积图像或者甚至展示出超过三个维度的元素平面），创建多维信号（例如，以非限制性示例的方式，表示后续2D图像序列的3D信号或者表示3D/体积图像序列的4D信号等），其中，对于其维度T中的一个（例如，以非限制性示例的方式，时基信号中的时间维度）而言，我们可以在若干后续样本上假设一定程度的信号稳定性。非限制性现实示例将是计算机断层成像扫描中的后续切片、MRI扫描中的后续体积图像、运动图片中的后续帧等。

由于现实传感器和传输信道的性质，相同底层信息的不同样本将展示出不同的特性是很有可能的。例如，特定样本可能由于在其他样本中并不存在的运动模糊或者由于采样时的略有不同的辐射强度（或光条件）或由于传感器中的热噪声或由于信道中的传输误差等而展示出与先前和/或后续样本相比略有不同的相同底层信息的值。类似效果的最终结果是与将需要或期望的相比在稳定性假设的情况下沿着维度T的信号元素的较高统计变化性。

原本应对于不同的帧而言相同的元素设置的变化性产生大量的详细信息（例如，不必要的强度/色彩变化、错误色彩的平面元素等），其难以与信号中的“实际”且必要的细节区别开，并且其可以使进一步的信号处理（例如，运动估计、内容识别等）复杂化。

发明内容

将瞬态/不必要信息（“瞬态层”）与稳定/相关信息（“核心信号”）分离的能力可能是有用的。例如，根据本文中的实施例的稳定对比瞬态信息的分离允许人们改善数字化信号对真实性的固有遵守（也促进进一步处理）。另外，稳定对比瞬态信息的分离使得能够实现信号的更好压缩，因为瞬态信息的信息熵的量（其通常不可根据相邻样本来预测）趋向于比稳定信息（其即使非常详细，通常也能够从相邻样本至少部分地预测）的信息熵的量高。

本文中的实施例相对于常规系统和方法有所不同。例如，本文中的实施例包括提供用以将稳定信息（“核心信号”）与信号中的瞬态信息（“瞬态信息”或“瞬态层”）分离的新的且独特的方法。

更具体地，如在本文中所讨论的在本文中有时称为STS的稳定-瞬态分离器是能够应用于任何多维信号的通用方法，其中，稳定性假设可应用于诸如维度T之类的至少一个维度（即，可以将信号的设置假设为沿着所述维度T是相对稳定的）。在一个实施例中，如本文所讨论的STS或信号处理器使得能够将核心信号与瞬态信息分离，同时在核心信号中保留组成实际/相关信息的所有细节。根据一个实施例的STS还允许提取瞬态层的特性（例如，噪声的谱分布等），使得在必要时有可能重构具有与原始瞬态层类似特性（不一定相同）的瞬态层。

存在与从信号识别和/或去除不必要瞬态信息（例如，噪声、胶片颗粒、高度可变细节等）相关联的一个或多个优点。例如，从设置识别并去除瞬态分量能够帮助减少从一个图像到下一个或者甚至在同一图像内的元素设置的信息熵。减少信息熵减少了为了对信号的再现进行编码所需的数据量。另外，从设置识别并去除瞬态/噪声分量能够使得有可能对信号的更准确和更高质量的再现进行编码。

为了简单起见且为了描述本发明的缘故，本文所示的实施例指的是3D时基信号，并且在其他特定情况下指的是设置的2D平面序列（例如，适当色彩空间中的2D图像序列）。然而，如本文所讨论的概念能够应用于任何其他类型的多维信号，不一定是时基的，其中至少一个维度T（例如，时间）适合于稳定性假设，即能够将信号的设置假设为沿着一个或多个所述维度是相对稳定的。