[發明專利]一種脈沖序列的壓縮方法及裝置

有效

• 申請號: 201811202824.1
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN109525848B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 王苫社;張嘉琪;馬思偉;張翔
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H04N19/91
• 分類號: H04N19/91;H04N19/42
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 劉廣達

本申請提出一種脈沖序列的壓縮方法及裝置，屬于數字信號處理技術領域。所述方法包括：統計脈沖序列的空間信息、和/或時間信息、和/或極性信息；分別對統計的空間信息、和/或時間信息、和/或極性信息進行壓縮，得到對應的碼流；輸出壓縮得到的碼流。本申請中，利用脈沖信號之間的統計特性，去除了脈沖序列中的空間冗余和/或時間冗余，使得壓縮后的脈沖序列占據的空間更小，更加容易存儲和傳輸。

技術領域

本申請涉及數字信號處理技術領域，尤其涉及一種脈沖序列的壓縮方法及裝置。

背景技術

脈沖是一種類似生物神經元之間信息傳遞的時空信號，脈沖的獲取方法包括：采集監測區域中各局部空間位置的時空信號，并對時空信號按照時間進行累積，得到信號強度值；通過濾波器對信號累積強度值進行變換，在變換結果超過特定閾值時輸出脈沖信號；將局部空間位置對應的脈沖信號按照時間先后排列成序列，得到表達局部空間位置信號及其變化過程的脈沖序列；并將所有局部空間位置的脈沖序列按照空間位置相互關系排列成脈沖序列陣列，作為對監測區域的動態時空信號的表達。

作為相機的一種新興類型，動態視覺傳感器(Dynamic Vision Sensors，DVS)在寬動態范圍和高時間分辨率下的高速攝影中顯現出了巨大優勢。在拍攝的脈沖序列中，除了每個序列中的頭信息部分，脈沖信號部分是以AER(address-events)格式的協議進行存儲，如圖1所示，即每一個信號由固定格式的四元組(x,y,t,p)表示，x和y分別表示脈沖信號在當前圖像上的橫坐標和縱坐標，t表示時間信息，p表示脈沖信號的極性，用來表示亮度的變化(取值為0或1，0代表亮度減小，1代表亮度增加)；需要指出的，該脈沖信號有別于傳統的視頻，不存在明顯的幀或者像素的概念。

當前，脈沖序列一般使用AEDAT(Address Event DATA)格式存儲。由于近幾年技術的發展，AEDAT已經產生了3種不同的版本。其中，AEDAT 1.0和AEDAT2.0最為常用。

在AEDAT1.0中，如圖2所示，脈沖序列通常由一個可選的頭信息和一系列的脈沖信號組成。脈沖信號由32位的時間信息和16bit的地址信息組成，16bit的地址信息中包括x、y、極性等信息。

在AEDAT2.0中，如圖3所示，脈沖序列的結構和AEDAT1.0中的相似，也是由頭信息和一系列的脈沖信號組成。其中，脈沖信號中，時間信息仍占據32位，但是地址信息變為了32位。

可見，在不同AEDAT格式中，時間信息占據了很大一部分儲存空間。進一步的，脈沖序列采集的是當前位置光強變化的信息，脈沖信號在時域和空域上的分布也較為稀疏，并且脈沖信號的分布也有一定的規律，當某一個區域內光強同時變化時，脈沖信號的分布也較為一致，這也會導致空域上有一定的冗余性。當光強穩定變化時，在每個像素點的脈沖信號的出現的時間間隔也接近相等，所以也存在一定的時間冗余性。對于傳統相機拍攝的視頻序列，傳統的視頻編碼方式很好的消除了時域和空域上的冗余。但對于以AER格式存儲的脈沖序列而言，傳統視頻編解碼的方式不再適用。脈沖序列在時域和空域上已經表現出了稀疏的特性，同時考慮到序列內脈沖信號的數量和分布的情況與光照亮度變換有關，需要針對脈沖序列的特性重新考慮壓縮方式。

發明內容

為解決現有技術的不足，本申請提出一種脈沖序列的壓縮方法及裝置。

第一方面，本申請提出一種脈沖序列的壓縮方法，包括：

統計脈沖序列的空間信息、和/或時間信息、和/或極性信息；

分別對所述空間信息、和/或時間信息、和/或極性信息進行壓縮，得到對應的碼流；

輸出壓縮得到的碼流。

可選地，所述脈沖序列包括：脈沖信號序列，每個脈沖信號由對應的四元組表示，所述四元組包括脈沖信號產生的時間信息、在所述時間信息對應時刻的空間位置信息、極性信息；