CN112119619A - 图像传输 - Google Patents

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Abstract

一种图像编码方法，包括：对第一图像帧进行混合数模(HDA)编码，以生成包括数字部分和模拟部分的第一编码数据；以及，根据所述第一编码数据的所述数字部分对第二图像帧进行帧间编码，以生成第二编码数据。

Description

图像传输
版权公告
该专利文件的公开的一部分包含受到版权保护的资料。版权所有人不反对任何人对专利文档或专利公开(如其在专利和商标局中的专利文件或记录中出现的原样)进行复制再现，但是在其他情况下版权所有人保留所有版权。
技术领域
本公开涉及信息技术，更具体地涉及图像传输方案、图像编码方法、图像解码方法、图像传输系统、编码器、解码器、发送终端、接收终端、以及无人飞行器(UAV)。
背景技术
在无线图像/视频传输系统中，传输延迟是影响平滑的图像传输的一个因素。因此，在压缩之后所获得的每个图像帧的尺寸需要匹配(或低于)当前的信道容量，从而保证稳定的传输延迟并实现平滑的传输。
在数字图像传输系统中，帧内帧(也被称为I帧)的压缩不依赖于任何其他帧，因此I帧的压缩率很低并且经编码的I帧的尺寸很大。如果强制I帧减小尺寸，则I帧的质量变得更差。因此，I帧难以压缩且难以匹配信道容量的问题是图像传输领域中长期存在的问题。
引入混合数模(HDA)传输系统来应对使图像帧与信道容量相匹配以及降低无线传输领域中的传输延迟的挑战。所接收的图像的质量随着HDA传输系统中的信道容量的改变而改变，从而无需执行复杂的编码模式选择。然而，传统的HDA传输系统需要更高的空口带宽并且比纯数字图像传输系统效率更低。一些实验已经证实，在相同的带宽和信道环境下，使用数字传输所接收的图像的质量好于使用传统的HDA传输所接收的图像的质量。
发明内容
根据本公开，提供一种图像编码方法，该图像编码方法包括：对第一图像帧进行混合数模(HDA)编码，以生成包括数字部分和模拟部分的第一编码数据；以及，根据所述第一编码数据的所述数字部分对第二图像帧进行帧间编码，以生成第二编码数据。
还根据本公开提供一种图像解码方法，该图像解码方法包括：对第一编码数据进行HDA解码，以获得第一图像帧，所述第一编码数据包括数字部分和模拟部分；以及，根据所述第一编码数据的所述数字部分对第二编码数据进行帧间解码，以获得第二图像帧。
还根据本公开提供一种编码器，该编码器包括：处理器；以及，被耦接至所述处理器并存储指令的存储器。该处理器被配置为：对第一图像帧进行混合数模(HDA)编码，以生成包括数字部分和模拟部分的第一编码数据；以及，使用基于所述第一编码数据的所述数字部分重构的参考帧，对第二图像帧进行帧间编码，以生成第二编码数据。
还根据本公开提供一种解码器，该解码器包括：处理器；以及，被耦接至所述处理器并存储指令的存储器。该处理器被配置为：对第一编码数据进行HDA解码，以获得第一图像帧，所述第一编码数据包括数字部分和模拟部分；以及，根据所述第一编码数据的数字部分对第二编码数据进行帧间解码，以获得第二图像帧。
还根据本公开提供一种无人飞行器(UAV)，该UAV包括：机身；被耦接至所述机身的推进系统；被耦接至所述机身的图像获取装置；以及，处理器。该推进系统包括一个或多个螺旋桨、一个或多个马达、以及电子调速器。该图像获取装置被配置为：获取第一图像帧和第二图像帧。该处理器被配置为：通过对所述第一图像帧进行HDA编码来编码图像，以生成包括数字部分和模拟部分的第一编码数据；以及，使用基于所述第一编码数据的数字部分重构的参考帧对所述第二图像帧进行帧间编码，以生成第二编码数据。
附图说明
图1是示出根据本公开的示例性实施例的图像传输系统的示意图。
图2是示出根据本公开的示例性实施例的发送终端的示意图。
图3是示出根据本公开的示例性实施例的编码器的示意图。
图4是示出根据本公开的示例性实施例的接收终端的示意图。
图5是示出根据本公开的示例性实施例的解码器的示意图。
图6是示出根据本公开的示例性实施例的无人飞行器(UAV)的示意图。
图7示意性地示出根据本公开的示例性实施例的图像传输方案。
图8是示出根据本公开的示例性实施例的图像编码方法的流程图。
图9是示出根据本公开的示例性实施例的混合数模(HDA)编码方法的流程图。
图10是示出根据本公开的示例性实施例的另一种HDA编码方法的流程图。
图11是示出根据本公开的示例性实施例的图像解码方法的流程图。
图12是示出根据本公开的示例性实施例的HDA解码方法的流程图。
图13是示出根据本公开的示例性实施例的另一种HDA解码方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述与本公开一致的实施例，这些实施例仅仅是用于说明目的示例且不旨在限制本公开的范围。只要有可能，在整个附图中将使用相同的附图标记来表示相同或相似的部分。
图1是示出与本公开一致的示例性图像传输系统100的示意图。图像传输系统100包括发送终端110和接收终端150。图像传输系统100可以执行与本公开一致的图像传输方案，例如，下文所述的示例性图像传输方案中的一种。在一些实施例中，图像传输系统100还可以支持采取模拟编码和数字编码二者的混合数模(HDA)传输方案中的一个或多个传输方案，例如，无线分级视频编码(WSVC)、仅使用数字编码的纯数字传输方案(例如，H.264)、或仅使用模拟编码的纯模拟传输方案(例如，SoftCast)，该模拟编码对图像进行线性变换而没有量化、熵编码和前向纠错(FEC)。图像可以是静态图像(例如，图片)和/或活动图像(例如，视频)。在下文中，术语“图像”被用于指代静态图像或活动图像且术语“编码”被用于指代编码操作和解码操作二者。
如图1中所示，发送终端110被配置为经过传输信道130向接收终端150发送数据。该数据可以通过对图像编码获得并且该数据也可以被称作编码数据。在一些实施例中，编码数据可以至少包括数字部分和模拟部分。例如，至少一幅图像可以部分地经历数字编码，以获得编码数据的数字部分，并且可以部分地经历模拟编码，以获得编码数据的模拟部分。
在一些实施例中，发送终端110可以被配置为捕捉图像并在图像上执行与本公开一致的图像编码方法(例如，下文描述的示例性图像编码方法中的一种方法)，以生成编码数据。接收终端150可以被配置为接收编码数据并在编码数据上执行与本公开一致的图像解码方法(例如，如下文所述的示例性图像解码方法中的一种方法)，以恢复图像。
在一些实施例中，发送终端110可以被集成在移动对象(例如，无人飞行器(UAV)、无人驾驶车辆、移动机器人、无人驾驶船舶、潜艇、航天器、卫星等)中。在一些其他实施例中，发送终端110可以是由移动对象承载的独立操作但可以共享移动对象的电源的托管搭载物(hosted payload)。
在一些实施例中，接收终端150可以是遥控器或具有可以控制发送终端110或集成了发送终端110的移动对象的应用(app)的终端装置，例如，智能电话、平板计算机、游戏装置等。在一些其他实施例中，接收终端150可以被配备在另一种移动对象(例如，UAV、无人驾驶车辆、移动机器人、无人驾驶船舶、潜艇、航天器、卫星等)中。接收终端150和移动对象可以是分离的部分或可以集成在一起。
传输信道130可以包括无线信道和/或有线信道。传输信道130可以使用任何类型的物理传输介质，例如，电缆(例如，双绞线或光纤电缆)空气、水、太空或上述介质的任意组合。例如，如果发送终端110被集成在UAV中且接收终端150是遥控器，则数据可以经过空气发送。如果发送终端110是由商业卫星承载的托管搭载物且接收终端150被集成在地面站中，则数据可以经过太空和空气发送。如果发送终端110是由潜艇承载的托管搭载物且接收终端150被集成在无人驾驶船舶中，则数据可以经过水发送。
图2是示出与本公开一致的示例性发送终端110的示意图。发送终端110包括图像捕捉装置111、编码器113、以及第一收发器115。编码器113被耦接至图像捕捉装置111和第一收发器115。
图像捕捉装置111包括图像传感器和透镜或透镜集合，并且被配置为捕捉图像。图像传感器可以是，例如，光电传感器(例如，电荷耦合装置(CCD)传感器、互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器)等。图像捕捉装置111还被配置为将已捕捉的图像发送给编码器113进行编码。在一些实施例中，图像捕捉装置111可以包括用于暂时地或永久地存储已捕捉的图像的存储器。
编码器113被配置为接收由图像捕捉装置111所捕捉的图像并且对图像编码，以生成编码数据。编码器113可以支持任何合适的数字编码标准(例如，活动图片专家组(MPEG，例如，MPEG-1、MPEG-2或MPEG-4)、H.26x(例如，H.261、H.262、H.263或H.264)等)、任何合适的模拟编码标准(例如，SoftCastor等)、和/或任何合适的HDA编码标准(例如，WSVC等)。
在一些实施例中，编码器113可以根据任何合适的HDA编码标准在图像中的至少一幅图像上执行HDA编码，并且根据任何合适的数字编码标准在另一些图像上执行数字编码。即，经历HDA编码的所述图像中的所述至少一幅图像可以部分地经历数字编码，以获得编码数据的数字部分，并且可以部分地经历模拟编码，以获得编码数据的模拟部分。在一些实施例中，数字编码可以包括使用量化和熵编码，基于图像生成经压缩的比特流；而模拟编码可以包括没有量化或熵编码地对图像进行线性变换。在一些实施例中，经HDA编码的所述图像中的所述至少一幅图像是帧内帧(也被称作基于仅图像帧自身中的信息被编码的I帧)，并且除了I帧之外的图像可以被帧间编码。即，除了I帧之外的图像可以是帧间帧(也被称作参考来自一个或多个不同的图像帧的信息被编码的P帧)。
图像帧可以指整个图像。在下文中，术语“帧”、“图像”和“图像帧”被互换使用。
图3是示出与本公开一致的示例性编码器113的示意图。如图3中所示，编码器113包括处理器1130和存储器1131。处理器1130可以包括任何合适的硬件处理器，例如，微处理器、微控制器、中央处理单元(CPU)、网络处理器(NP)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、或另一种可编程逻辑装置、数字门或晶体管逻辑装置、分离的硬件组件。存储器1131存储计算机程序代码，当所述计算机程序代码由处理器1130执行时，使处理器1130执行与本公开一致的图像编码方法(例如，下文描述的示例性图像编码方法中的一种方法)。在一些实施例中，存储器1131还可以存储由图像捕捉装置111所捕捉的图像和编码数据。存储器1131可以包括非暂态计算机可读存储介质，例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器、闪存、易失性存储器、硬盘储存器或光介质。
再次参考图2，第一收发器115可以包括发送器和接收器，并且可以被配置为具有双向通信能力，即，既可以发送数据又接收数据。在一些实施例中，发送器和接收器可以共享公用电路。在一些其他实施例中，发送器和接收器可以是共享单个外壳的分离的部分。
第一收发器115被配置为，从编码器113获得编码数据并且经过传输信道130向接收终端150发送编码数据。在一些其他实施例中，第一收发器115还可以被配置为，经过无线信道130从接收终端150接收例如反馈信息(例如，信道信息)和/或用于控制发送终端110的控制命令。第一收发器115可以在任何合适的频段(例如，微波波段、毫米波波段、厘米波波段、光波波段等)中工作。
根据本公开，图像捕捉装置111、编码器113、以及第一收发器115可以是分离的装置，或它们中的任意两个或更多个可以被集成到一个装置中。在一些实施例中，图像捕捉装置111、编码器113、以及第一收发器115是可以彼此连接或耦接的分离的装置。例如，图像捕捉装置111可以是相机、摄像机或具有相机功能的智能电话。编码器113可以是如图3中所示的包括处理器和存储器的独立装置，并且通过有线方式或无线方式被耦接至图像捕捉装置111和第一收发器115。第一收发器115可以是将发送器/接收器组合到单个封装中的独立装置。
在一些其他实施例中，图像捕捉装置111、编码器113、以及第一收发器115中的任意两项可以被集成到相同的装置中。例如，图像捕捉装置111和编码器113可以是包括相机、透镜、处理器、以及存储器的相同装置的部件。处理器可以是任何类型的处理器且存储器可以是任何类型的存储器。本公开不限于此。在这个示例中，装置还可以包括用于耦接第一收发器115的电接口(有线或无线)。
在一些其他实施例中，图像捕捉装置111、编码器113、以及第一收发器115可以被集成到相同的电子装置中。例如，图像捕捉装置111可以包括电子装置的图像传感器和透镜或透镜集合。编码器113可以通过被集成在电子装置中的单芯片编码器、单芯片编解码器、图像处理器、图像处理引擎等实现。第一收发器115可以通过被集成在电子装置中的集成电路、芯片或芯片组实现。例如，电子装置可以是具有内置相机以及集成了编码器113和第一收发器115的主板的智能电话。
图4是示出与本公开一致的示例性接收终端150的示意图。接收终端150包括第二收发器151，解码器153、以及屏幕155。解码器153被耦接至第二收发器151和屏幕155。在一些实施例中，第二收发器151还可以被耦接至屏幕155。
第二收发器151被配置为，经过无线信道130从发送终端110接收编码数据，以及向解码器153发送编码数据进行解码。在一些其他实施例中，第二收发器151还被配置为，经过无线信道130向发送终端110发送例如反馈信息(例如，信道信息)和/或用于控制发送终端110的控制命令。
第二收发器151可以包括发送器和接收器。第二收发器151可以被配置为具有双向通信能力。在一些实施例中，发送器和接收器可以共享公用电路。在一些其他实施例中，发送器和接收器可以是共享单个外壳的分离的部分。第二收发器151可以在与发送终端110的第一收发器115中所使用的频段相同的频段中工作。例如，如果第一收发器115使用微波波段，则第二收发器151在对应的微波波段中工作。如果第一收发器115使用光波波段，则第二收发器151在对应的光波波段中工作。
解码器153被配置为，从第二收发器151获得编码数据，并且解码该编码数据，以恢复由图像捕捉装置111所捕捉的图像。解码器153可以支持编码器113中所采用的任何数字编码标准、编码器113中所采用的任何模拟编码标准、和/或编码器113中所采用的任何HDA编码标准。
在一些实施例中，经历发送终端110的编码器113中的HDA编码(即，部分数字编码和部分模拟编码)的所述图像中的所述至少一幅图像可以由解码器153根据由发送终端110的编码器113所采用的HDA编码标准进行恢复。经历发送终端110的编码器113中的数字编码的图像可以由解码器153根据由发送终端110的编码器113所采用的数字编码标准进行恢复。
在一些实施例中，解码器153可以使用对应的HDA编码标准对I帧进行解码，并且使用对应的数字编码标准对P帧进行解码。在一些实施例中，解码器153可以使用对应的数字编码标准对P帧进行帧间解码。
图5是示出与本公开一致的示例性解码器153的示意图。如图5中所示，解码器153包括处理器1530和存储器1531。处理器1530可以包括任何合适的硬件处理器，例如，微处理器、微控制器、CPU、NP、DSP、ASIC、FPGA、或另一种可编程逻辑装置、分立门或晶体管逻辑装置、分立硬件组件。存储器1531存储计算机程序代码，当所述计算机程序代码由所述处理器执行时，执行与本公开一致的图像解码方法(例如，如下文所述的示例性图像解码方法中的一种方法)。在一些实施例中，存储器1531还可以存储数据。例如，存储器1531可以存储已接收的编码数据、已恢复的图像等。存储器1531可以包括非暂态计算机可读存储介质，例如，RAM、只读存储器、闪存、易失性存储器、硬盘储存器或光介质。
再次参考图4，屏幕155被配置为显示已恢复的图像和/或其他信息，例如，关于何时接收到图像的数据和时间信息。已恢复的图像可以占据屏幕155的一部分或整个屏幕155。
在一些实施例中，屏幕155可以包括用于接收用户输入的触摸板。用户可以利用外部对象(例如，用户的手指或触笔)触摸屏幕155。在一些实施例中，用户可以通过触摸屏幕155来调整图像参数，例如，亮度、对比度、饱和度和/或类似参数。例如，用户可以在图像上垂直滚动，以选择参数，随后水平滑动以改变参数的值。
在一些实施例中，用户可以通过触摸屏幕155来输入用于控制发送终端110的控制命令。例如，用户可以输入用于控制发送终端110的图像捕捉装置111的控制命令，以启动或停止捕捉图像。作为另一个示例，用户可以输入用于选择发送终端110的编码器113中所使用的编码技术的控制命令。屏幕155还可以被配置为向第二收发器151发送由用户输入的控制命令，从而使第二收发器151可以向发送终端110发送控制命令。
根据本公开，第二收发器151、解码器153、以及屏幕155可以是分离的装置，或它们中的任意两个或更多个可以被集成到一个装置中。在一些实施例中，第二收发器151、解码器153、以及屏幕155是可以彼此连接或耦接的分离的装置。例如，第二收发器151可以是将发送器/接收器组合到单个封装中的独立装置。解码器153可以是如图5中所示的包括处理器和存储器的独立装置，并且被耦接至第二收发器151和屏幕155。屏幕155可以是通过有线方式或无线方式被耦接至第二收发器151和解码器153的显示装置。
在一些其他实施例中，第二收发器151、解码器153、以及屏幕155中的任意两项可以被集成到相同的装置中。例如，解码器153和屏幕155可以是包括处理器、存储器、以及屏幕的同一装置的部件。处理器可以是任何类型的处理器且存储器可以是任何类型的存储器。本公开不限于此。在这个示例中，装置还可以包括用于耦接第二收发器151的电接口(有线或无线)。
在一些其他实施例中，第二收发器151、解码器153、以及屏幕155被集成在同一电子装置中。例如，第二收发器151可以通过被集成在电子装置中的集成电路、芯片或芯片组实现。解码器153可以通过被集成在电子装置中的单芯片解码器、单芯片编解码器、图像处理器、图像处理引擎等实现。例如，电子装置可以是具有屏幕以及集成了第二收发器151和解码器153的主板的平板计算机。
图6是示出与本公开一致的示例性无人飞行器(UAV)600的示意图。如图6中所示，UAV 600包括机身601、推进系统、导航系统602、控制系统603、图像获取装置604、云台605、以及通信系统606。该推进系统包括一个或多个螺旋桨611、一个或多个马达612、以及电子调速器613。该推进系统可以被配备在机身601处，用于为飞行提供动力。
导航系统602可以包括以下中的一项或多项：运动传感器(例如，加速计)、旋转传感器(例如，陀螺仪)、磁传感器(磁力计)等。导航系统602可以被配置为检测UAV 600的速度、加速度和/或姿态参数(例如，俯仰角、横滚角、偏航角和/或类似参数)、图像获取装置604的姿态参数和/或云台605的姿态参数。导航系统602可以被配备在UAV 600的机身601的内部或UAV 600的机身601上。
控制系统603被耦接至导航系统602、电子调速器613、以及云台605。控制系统603可以被配置为，根据通过导航系统602获得的姿态参数来控制UAV 600的飞行姿态和/或云台604的旋转。在一些实施例中，控制系统603可以被耦接至图像获取装置604，并且被配置为控制图像获取装置604的姿态(例如，旋转)。控制系统603可以被配备在UAV 600的机身601内部。
图像获取装置604经由云台605被连接至UAV 600的机身601。在一些实施例中，图像获取装置604可以被直接连接至机身601而无需云台605。图像获取装置604可以被配备在UAV 600的机身601的下方或上方。图像获取装置604可以包括图像传感器和透镜或透镜集合。图像获取装置604被配置为捕捉图像。图像传感器可以包括，例如，光电传感器(例如，电荷耦合装置(CCD)传感器、互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器)等。图像获取装置604可以随着云台605的旋转而旋转，从而使图像获取装置604可以执行对目标对象的跟踪拍摄。
在一些实施例中，图像获取装置604可以包括编码器(在图6中未示出)。编码器被配置为编码由图像传感器已捕捉的图像，以生成编码数据。在一些实施例中，编码器可以在该图像上执行与本公开一致的图像编码方法(例如，下文描述的示例性图像编码方法中的一种方法)，以生成编码数据。编码数据可以包括数字部分和/或模拟部分。在一些其他实施例中，编码器可以是被配备在UAV 600的机身601内部的独立装置，并且可以被耦接至图像获取装置604，以接收由图像传感器已捕捉的图像。编码器可以与上文所述的编码器113相似。
通信系统606可以包括接收器和/或发送器。接收器可以被配置为接收通过地面站632的天线631发送的无线信号620，并且，通信系统606还可以向地面站632发送无线信号620(例如，编码数据、UAV的状态信息等)。通信系统606可以与上文描述的第一收发器115相似。通信系统606可以被配备在UAV 600的机身601内部或UAV 600的机身601上。
在下文将更详细地描述与本公开一致的示例性图像传输方案。与本公开一致的图像传输方案可以在与本公开一致的图像传输系统(例如，上文所述的图像传输系统100)中实现。
图7示意性地示出与本公开一致的图像传输方案700。根据图像传输方案700，图像传输系统，例如，上文所述的图像传输系统100，可以根据HDA编码标准对I帧进行编码和解码，并且根据数字编码标准对P帧进行编码和解码。即，模拟编码操作和数字编码操作二者可以在I帧上执行，只有数字编码操作可以在P帧上执行。因为HDA编码技术综合了数字编码和模拟编码(例如，随信道适度劣化)的优点，I帧难以压缩和难以匹配信道容量的问题可以被解决。例如，数字编码可以具有高的编码效率。另一方面，模拟编码可以例如随信道适度劣化。即，通过模拟编码获得的已恢复图像的质量的劣化可能几乎与信道信噪比(SNR)成正比，与之相对，通过数字编码获得的已恢复图像的图像质量可能在信道SNR增大到高于门限时急剧劣化。而且，因为只在P帧上执行数字编码，因此可以解决在所有帧上应用HDA编码的传统HDA传输系统中带宽不足和传输质量有限的问题。
如图7中所示，在与本公开一致的发送终端(例如，上述发送终端110)处，要被编码为I帧(被表示为图7中的I)的图像帧使用HDA编码标准进行编码。即，图像帧I部分地被数字编码，以生成与图像帧I相对应的编码数据的数字部分(被表示为图7中的ID)，并且部分地被模拟编码，以生成与图像帧I相对应的编码数据的模拟部分(被表示为图7中的IA)。数字编码可以包括帧内编码，即，使用唯一的图像帧I中的信息进行编码。在一些实施例中，可以基于图像帧I的低频分量生成与图像帧I相对应的编码数据的数字部分ID，并且可以基于图像帧I的高频分量生成与图像帧I相对应的编码数据的模拟部分IA。
紧随图像帧I之后的图像帧(被表示为图7中的P0)根据与图像帧I相对应的编码数据的数字部分ID被帧间编码为P帧，以生成比特流形式的编码数据(被表示为PD0)。即，图像帧P0可以参考重构帧被帧间编码，以生成P帧，该重构帧是基于与图像帧I相对应的编码数据的数字部分ID重构的。
在图像帧P0之后且在两个I帧之间的其他图像帧(被表示为图7中的P1，P2，P3，...)可以被帧间编码为P帧，以生成多个比特流(被表示为图7中的PD1，PD2，PD3，...)。在一些实施例中，用于编码除了P0之外的P帧的参考帧可以是P帧的过去帧(在P帧之前获得的相邻帧)。在一些其他实施例中，除了P0之外的P帧可以参考多个参考帧进行编码。
编码数据IA、ID、PD0、PD1、PD2、PD3、...可以由发送终端经过传输信道(例如，上述传输信道130)发送，并且由与本公开一致的接收终端(例如，上述接收终端150)接收。对应的已接收的编码数据在图7中分别被表示为IA’、ID’、PD0’、PD1’、PD2’、PD3’、...。在一些实施例中，已接收的编码数据IA’、ID’、PD0’、PD1’、PD2’、PD3’、...可以分别与对应的编码数据IA、ID、PD0、PD1、PD2、PD3、...相同。在一些实施例中，由于例如传输损失，已接收的编码数据IA’、ID’、PD0’、PD1’、PD2’、PD3’、...可以与对应的编码数据IA、ID、PD0、PD1、PD2、PD3、...不同。
在一些实施例中，在接收终端处接收的已接收数字部分ID’和已接收模拟部分IA’可以使用HDA编码标准进行解码，以获得与图像帧I相对应的已恢复图像帧I’。即，可以通过对已接收数字部分ID’进行帧内解码和对已接收模拟部分IA’进行模拟解码，将图像帧I恢复为已恢复图像帧I’。例如，已恢复图像帧I’的低频分量可以基于已接收数字部分ID’来获得且已恢复图像帧I’的高频分量可以基于已接收模拟部分IA’来获得。
可以根据与图像帧I相对应的已接收数字部分ID’对紧随与图像帧I相对应的已接收数字部分ID’和已接收模拟部分IA’之后所接收的比特流PD0’进行帧间解码，以获得与图像帧P0相对应的已恢复图像帧P0’。即，可以参考基于与图像帧I相对应的已接收数字部分ID’所恢复的解码图像对比特流PD0’进行帧间解码。
在比特流PD0’之后且在两个I帧之间所接收的其他比特流PD1’、PD2’、PD3’、...可以使用数字编码标准进行帧间解码。在一些实施例中，用于除了PD0’之外的比特流的参考帧可以是之前解码的帧。在一些其他实施例中，用于除了PD0’之外的比特流的参考帧可以包括多个之前解码的帧。
接收终端中使用的HDA编码标准、数字编码标准、和/或模拟编码标准可以与发送终端中使用的那些相同。在发送终端中，执行HDA编码标准、数字编码标准、和/或模拟编码标准的编码操作。在接收终端中，执行HDA编码标准、数字编码标准、和/或模拟编码标准的解码操作。HDA编码标准可以是任何类型的HDA编码标准；数字编码标准可以是任何类型的数字编码标准；以及，模拟编码标准可以是任何类型的模拟编码标准。本公开不限于此。编码标准的选择可以基于实际需要。
在下文将更详细地描述与本公开一致的示例性图像编码方法。与本公开一致的图像编码方法可以在与本公开一致的发送终端(例如，上文所述的图像传输系统100的发送终端110)中实现。
图8是示出与本公开一致的示例性图像编码方法800的流程图。根据图像编码方法800，发送终端的编码器(例如，上述发送终端110的编码器113)可以根据HDA编码标准来编码I帧，并且根据数字编码标准来编码P帧。即，模拟编码操作和数字编码操作二者在I帧上执行，只有数字编码操作在P帧上执行。因为HDA编码技术综合了数字编码(例如，高编码效率)和模拟编码(例如，随信道适度劣化)的优点，I帧难以压缩和难以匹配信道容量的问题可以被解决。而且，因为只有数字编码在P帧上执行，因此可以解决在所有帧上应用HDA编码的传统HDA传输系统中带宽不足和传输质量有限的问题。
如图8中所示，在802处，第一图像帧被HDA编码，以生成包括数字部分和模拟部分的第一编码数据。即，第一图像帧部分地被数字编码(例如，被帧内编码)，以生成第一编码数据的数字部分，并且部分地被模拟编码，以生成第一编码数据的模拟部分。第一图像帧是I帧。此处可以采用任何合适的HDA编码标准。本公开不限于此。
图9是示出与本公开一致的示例性HDA编码方法900的流程图。根据HDA编码方法900，可以基于第一图像帧的低频分量生成第一编码数据的数字部分，且可以基于第一图像帧的高频分量生成第一编码数据的模拟部分。以这种方式，可以利用数字传输的优点来保证第一图像帧的低频分量可以在接收终端(例如，上述接收终端150)中被正确地恢复。第一图像帧的高频分量可以随传输信道适度地劣化。I帧难以压缩和难以匹配信道容量的问题可以被解决。
此处，可以编码整个帧或帧的块，例如，宏块(MB)、子块等。第一图像帧的块指第一图像帧的一部分，其包括第一图像帧的多个像素。
如图9中所示，在901处，在第一图像帧上执行帧内预测，以获得预测残差数据。由于第一图像帧的二维(2D)特性，预测残差数据通常可以被布置成2D形式的残差阵列。残差阵列可以包括，例如，用于整个第一图像帧的残差帧或用于第一图像帧的块的残差块。
预测残差数据可以通过从第一图像帧减去第一图像帧的经帧内预测的数据来生成。可以通过使用多个帧内预测模式中的一种帧内预测模式在第一图像帧上执行帧内预测来生成第一图像帧的经帧内预测的数据。类似地，经帧内预测的数据还可以采用2D形式。在一些实施例中，多种帧内预测模式可以是由所采用的数字编码标准所支持的那些帧内预测模式。多种帧内预测模式中的一种帧内预测模式可以是最适合第一图像帧的一种帧内预测模式，其也被称作最佳帧内预测模式。例如，数字编码标准H.264支持用于亮度4×4和8×8块的9种帧内预测模式，包括8种定方模式和作为非定方模式的1种帧内DC(Directcomponent)模式。在这种情况下，可以基于如上所述的由H.264支持的所有帧内预测模式来选择用于第一图像帧的最佳帧内预测模式。此处可以使用任何合适的帧内预测模式选择技术。例如，速率失真优化(RDO)技术可以被用于选择具有最小的速率失真(RD)代价的最佳帧内预测模式。
可以从第一图像帧减去经帧内预测的数据，以生成预测残差数据。
在903处，预测残差数据被变换成变换系数。即，预测残差数据从空间域被变换到用于更高效的量化和数据压缩的空间频率域中的表示。在空间频率域中，预测残差数据可以根据多个频域分量(例如，多个正弦和/或余弦分量)表示。与频域表示中的频域分量相关联的系数也被称作变换系数。类似地，变换系数还可以采用2D形式布置。可以使用任何合适的变换算法(例如，离散余弦变换(DCT)、离散小波变换(DWT)、时频分析、傅立叶变换、重叠变换等)来获得变换系数。例如，在H.264中，可以使用源自DCT的4×4或8×8整数变换来变换残差块。
在905处，根据与第一图像帧的高频分量相对应的变换系数，生成第一编码数据的模拟部分。
在一些实施例中，第一编码数据的模拟部分可以包括与第一图像帧的高频分量相对应的变换系数。
在一些实施例中，几乎不对第一图像帧中的信息做出贡献的高频分量(即，具有很小的变换系数的高频分量，例如，具有小于门限值的变换系数的高频分量)可以被丢弃。即，第一编码数据的模拟部分可以不包括与对第一图像帧中的信息不做出贡献的高频分量相对应的变换系数。例如，0值和接近0值的变换分量可以被丢弃。即，可以从第一编码数据的模拟部分排除具有0值或接近0值的变换系数。
在一些实施例中，附近的变换分量可以分到一个大块(chunk)中，并且可以对大块中的所有变换分量进行判决。即，一个大块中的所有变换分量可以一起被保留或一起被丢弃。根据大块做出一个判决允许减少接收终端的解码器(例如，上述接收终端150的解码器153)用于定位例如被丢弃的变换分量的元数据量。
在907处，与第一图像帧的低频分量相对应的变换系数被量化，以生成量化变换系数。在一些实施例中，与低频分量相对应的变换系数除以量化步长尺寸(Qstep)，以获得量化变换系数。较大的量化步长尺寸值导致以较差的图像质量为代价的较高压缩。类似地，量化变换系数也可以采用2D形式。
在909处，量化变换系数被熵编码，以生成第一编码数据的数字部分。即，量化变换系数被转换成二进制码，即，第一编码数据的数字部分。可以使用任何合适的熵编码技术，例如霍夫曼编码、一元编码、算术编码、香农-法诺编码、埃里亚斯伽马编码、滕斯托尔编码、哥伦布编码、里德编码、香农编码、范围编码、通用编码、指数哥伦布编码、斐波那契编码等。在一些实施例中，在经历熵编码之前可以记录量化变换系数。
在一些实施例中，可以省略在901处的预测步骤。即，可以直接变换第一图像帧，以无需预测地获得变换系数。
图10是示出与本公开一致的另一个示例性HDA编码方法1000的流程图。根据HDA编码方法1000，可以基于包含大量信息的第一图像帧的块生成第一编码数据的数字部分，并且可以基于包含少量信息的第一图像帧的块生成第一编码数据的模拟部分。以这种方式，可以利用数字传输的优点来保证重要的图像数据可以在接收终端(例如，上述接收终端150)中被正确地恢复。较不重要的图像数据可以随传输信道适度劣化。I帧难以压缩和难以匹配信道容量的问题可以被解决。
如图10中所示，在1020处，第一图像帧被划分成高信息部分和低信息部分。
第一图像帧可以被划分成多个块。块的数量和尺寸可以根据实际需要确定。可以计算所述多个块中的信息量，并且通过例如所述多个块的信息熵来表征。通常，较大的熵值与较大量的信息相对应，且较小的熵值与较少量的信息相对应。此处可以使用可以反映所述多个块中的信息量的任何参数。本公开不限于此。取决于块的信息量，该块可以属于第一图像帧的高信息部分或第一图像帧的低信息部分。即，第一图像帧的高信息部分指第一图像帧的包含具有大量信息的块的一部分，而第一图像帧的低信息部分指第一图像帧的包含具有少量信息的块的一部分。例如，具有小于或等于门限的信息量的块可以属于第一图像帧的低信息部分，而具有大于门限的信息量的块可以属于第一图像帧的高信息部分。门限可以根据信道带宽、比特率或第一图像帧的分辨率中的至少一项来确定。
在1040处，根据第一图像帧的高信息部分生成第一编码数据的数字部分。即，第一图像帧的高信息部分被数字编码(例如，被帧内编码)，以生成第一编码数据的数字部分。
对第一图像帧的高信息部分进行数字编码(例如，帧内编码)可以根据任何合适的数字编码标准来完成，例如，MPEG-x(例如，MPEG-1、MPEG-2或MPEG-4)、H.26x(例如，H.261、H.262、H.263或H.264)或另一种格式。本公开不限于此。
对第一图像帧的高信息部分进行帧内编码可以包括：对第一图像帧的高信息部分应用帧内预测、变换、量化、以及熵编码。在一些实施例中，第一图像帧的高信息部分可以逐块地被处理/编码。用于对第一图像帧的高信息部分进行帧内编码的帧内预测、变换、量化、以及熵编码处理与图9中的那些处理相似，因此在此处省略其具体描述。
在1060处，根据第一图像帧的低信息部分生成第一编码数据的模拟部分。即，第一图像帧的低信息部分可以被模拟编码，以生成第一编码数据的模拟部分。
对第一图像帧的低信息部分进行模拟编码可以根据任何合适的模拟编码标准(例如，SoftCast、line-cast、Realcast等)来完成。本公开不限于此。
在一些实施例中，对第一图像帧的低信息部分进行模拟编码可以包括：根据第一图像帧的低信息部分的变换系数生成第一编码数据的模拟部分。可以使用任何合适的变换算法(例如，诸如DCT、DWT、三维DCT(3D-DCT)、2D-DWT+DCT等)，以获得变换系数。例如，在DCT变换中，第一图像帧的低信息部分可以根据多个DCT分量来表示。与DCT分量相关联的系数可以形成第一编码数据的模拟部分且可以被无需量化和熵编码地直接发送。
在一些实施例中，对第一图像帧的低信息部分进行模拟编码还可以包括：丢弃对第一图像帧的低信息部分中的信息没有贡献的频率分量(例如，DCT分量)。例如，0值或接近0值的DCT分量可以被丢弃。
在一些实施例中，附近的DCT分量可以分到一个大块(chunk)中，并且可以对大块中的所有DCT分量进行判决。即，一个大块中的所有DCT分量可以一起被保留或一起被丢弃。如上文提到的，根据大块做出一个判决允许减少接收终端的解码器(例如，上述接收终端150的解码器153)用于定位例如被丢弃的DCT分量的元数据量。
再次参考图8，在804处，根据第一编码数据的数字部分对第二图像帧进行帧间编码，以生成第二编码数据。在一些实施例中，参考基于第一编码数据的数字部分所重构的重构帧，对第二图像帧进行帧间编码。第二图像帧可以是紧随第一图像帧之后的图像帧。第二图像帧可以是P帧。
对第二图像帧进行帧间编码可以是根据任何合适的数字编码标准来完成，例如，MPEG-x(例如，MPEG-1、MPEG-2或MPEG-4)、H.26x(例如，H.261、H.262、H.263或H.264)或另一种标准。
对第二图像帧进行帧间编码可以包括：对第二图像帧应用帧间预测、变换、量化、以及熵编码。
在一些实施例中，在第二图像帧上应用帧间预测处理可以包括：使用多种帧间预测模式中的一种帧间预测模式，参考第一图像帧的数字部分的重构帧，生成第二图像帧的经帧间预测的数据。在一些实施例中，所述多种帧间预测模式可以是由所采用的数字编码标准所支持的那些帧间预测模式。多种帧间预测模式中的一种帧间预测模式可以是最适合第二图像帧的一种帧间预测模式，其也被称作最佳帧间预测模式。
例如，如果采用H.264，则帧间预测可以使用多种块尺寸中的一种，例如，16×16的尺寸、16×8的尺寸、8×16的尺寸、8×8的尺寸、8×4的尺寸、4×8的尺寸、以及4×4的尺寸。H.264中的帧间预测还包括块匹配处理，在块匹配处理期间，最佳匹配块被识别为用于运动估计目的的参考块。用于第二图像帧的块的最佳匹配块可以是第一图像帧的数字部分的重构帧中的与第二图像帧的该块最相似的块。即，最佳匹配块和第二图像帧的该块之间存在最小的预测误差。可以采用任何合适的块匹配算法，例如，穷举搜索、优化分层块匹配(OHBM)、三步搜索、二维对数搜索(TDLS)、简单高效搜索、四步搜索、菱形搜索(DS)、自适应十字图案搜索(ARPS)等。
在这种情况下，可以从如上所述的由H.264支持的帧间预测模式的所有可能的组合中选择用于第二图像帧的最佳帧间预测模式。此处可以使用任何合适的帧间预测模式选择技术。例如，RDO技术选择具有最小的RD代价的最佳帧间预测模式。
可以从第二图像帧减去经帧间预测的数据，以生成预测残差数据。
用于对第二图像帧进行帧间编码的变换、量化、以及熵编码处理与结合图9在上文描述的那些处理相似，因此在此处省略其具体描述。
对第二图像帧进行帧间编码还可以包括：通过重构第一编码数据的数字部分作为用于编码第二图像帧的参考帧来生成重构帧。生成第一编码数据的数字部分的重构帧可以包括：在与第一编码数据的数字部分相对应的量化变换系数上应用反量化、反变换、以及帧间预测。反量化、反变换、以及帧间预测处理与下文描述的解码处理中的那些处理相似，因此在此处省略其具体描述。
在一些实施例中，当如图10中所示地根据第一图像帧的高信息部分生成第一编码数据的数字部分时，生成第一编码数据的数字部分的重构帧可以包括：在与第一编码数据的数字部分相对应的量化变换系数上应用反量化、反变换、以及帧间预测，以生成重构帧的数字重构的部分；以及，通过用恒定值(例如，0)替换与第一编码数据的模拟部分相对应的重构部分的像素值，形成重构帧。
再次参考图8，在806处，参考第二图像帧，对第三图像帧进行帧间编码，以生成第三编码数据。在一些实施例中，用于对第三图像帧进行帧间编码的参考帧可以是基于第二图像帧所重构的重构帧。第三图像帧可以是P帧。
参考第二图像帧，对第三图像帧进行帧间编码以生成第三编码数据的处理与在804处参考第一图像帧的数字部分的重构帧对第二图像帧进行帧间编码的处理相似。在此处省略其具体描述。
在一些实施例中，在第二图像帧之后且在第一I帧(即，第一图像帧)和第二I帧(即，第一I帧之后的I帧，其间没有另一个I帧)之间的任何图像帧可以参考过去的图像帧(该图像帧被获得之前的相邻帧)被帧间编码。
在下文将更详细地描述与本公开一致的示例性图像解码方法。与本公开一致的图像解码方法可以在与本公开一致的接收终端(例如，上文所述的图像传输系统100的接收终端150)中实现。
图11是示出与本公开一致的示例性图像解码方法1100的流程图。根据图像解码方法1100，接收终端的解码器(例如，上述接收终端150的解码器153)可以根据HDA编码技术来解码I帧并根据数字编码技术来解码P帧。即，模拟解码操作和数字解码操作二者在I帧上执行，而只有数字解码操作在P帧上执行。因为HDA编码技术综合了数字编码(例如，高编码效率)和模拟编码(例如，随信道适度劣化)的优点，I帧难以压缩和难以匹配信道容量的问题可以被解决。而且，因为只有数字编码在P帧上执行，因此可以解决在所有帧上应用HDA编码的传统HDA传输系统中带宽不足和传输质量有限的问题。
如图11中所示，在1110处，对第一编码数据进行HDA解码，以恢复第一图像帧。第一编码数据包括数字部分和模拟部分。此处可以采用任何合适的HDA编码标准。在一些实施例中，此处可以使用在802处编码第一图像帧中所使用的HDA编码标准。
图12是示出与本公开一致的示例性HDA解码方法1200的流程图。根据HDA解码方法1200，可以基于第一编码数据的数字部分来恢复第一图像帧的低频分量，并且可以基于第一编码数据的模拟部分来恢复第一图像帧的高频分量。以这种方式，可以利用数字传输的优点来保证第一图像帧的低频分量可以在接收终端的解码器(例如，上述接收终端150的解码器153)中被正确恢复。第一图像帧的高频分量可以随传输信道适度地劣化。I帧难以压缩和难以匹配信道容量的问题可以被解决。
此处，与编码处理相对应，可以解码整个帧或帧的块，例如，宏块(MB)、子块等。例如，如果将整个帧一次全部编码，则整个帧可以一起被解码。另一方面，如果帧被逐块地编码，则帧可以逐块地被解码。
如图12中所示，在1202处，通过对第一编码数据的数字部分进行熵解码来获得解码量化变换系数。
熵解码处理可以将第一编码数据的数字部分转换成解码量化变换系数。可以使用与用于生成第一图像帧的数字部分的熵编码技术相对应的熵解码技术。例如，当在熵编码处理中采用霍夫曼编码时，可以在熵解码处理中使用霍夫曼解码。作为另一个示例，当在熵编码处理中采用算术编码时，可以在熵解码处理中采用算术解码。
在1204处，通过对解码量化变换系数进行反量化，获得与低频分量相对应的解码变换系数。解码量化变换系数可以乘以量化步长尺寸Qstep，以生成与低频分量相对应的解码变换系数。
在1206处，根据第一编码数据的模拟部分，获得与高频分量相对应的解码变换系数。
在一些实施例中，与高频分量相对应的解码变换系数被直接包括在第一编码数据的模拟部分中。
在一些实施例中，在905处被丢弃的频率分量的系数可以由0代替。
在1208处，通过组合与低频分量相对应的解码变换系数和与高频分量相对应的解码变换系数，获得经组合的解码变换系数。例如，与低频分量相对应的解码变换系数可以被加到与高频分量相对应的解码变换系数上，以形成经组合的解码变换系数。
在1210处，通过对经组合的解码变换系数进行反变换获得解码预测残差数据。此处可以使用与用于编码第一图像帧的变换算法相对应的反变换算法。例如，在H.264中，如果变换处理中采用从DCT导出的4×4或8×8整数变换，则反变换处理中可以使用4×4或8×8反整数变换。
在1212处，基于预测残差数据恢复第一图像帧。
在一些实施例中，恢复第一图像帧可以包括：根据预测模式获得已恢复的预测数据。在获得已恢复的预测数据时，可以使用与用于对第一图像帧进行帧内编码的帧内预测模式相对应的预测模式。预测处理的实现与上述在903处的帧内预测处理的实现相似。在此处省略其具体描述。
解码的预测残差帧可以被加到已恢复的预测数据上，以生成已恢复的第一图像帧。
图13是出与本公开一致的另一个示例性HDA解码方法1300的流程图。根据HDA解码方法1300，可以基于第一编码数据的数字部分恢复包含大量信息的第一图像帧的块，并且可以基于第一编码数据的模拟部分恢复包含少量信息的第一图像帧的块。以这种方式，可以利用数字传输的优点来保证重要的图像数据可以在接收终端的解码器(例如，上述接收终端150的解码器153)中被正确恢复。较不重要的图像数据可以随传输信道适度劣化。I帧难以压缩和难以匹配信道容量的问题可以被解决。
如图13中所示，在1310处，基于第一编码数据的数字部分恢复第一图像帧的高信息部分。即，通过对第一编码数据的数字部分进行帧内解码来恢复第一图像帧的高信息部分。在一些实施例中，第一图像帧的高信息部分可以逐块地被处理/被解码。
对第一编码数据的数字部分进行帧内解码可以根据在1040处对第一图像帧的高信息部分进行帧内编码时所采用的任何合适的数字编码标准来完成。
对第一编码数据的数字部分进行帧内解码可以包括：对第一编码数据的数字部分应用熵解码、反量化、反变换、以及预测。熵解码、反量化、反变换、以及预测处理的实现与图12中示出的那些处理相似，因此在此处省略其具体描述。
在1330处，基于第一编码数据的模拟部分恢复第一图像帧的低信息部分。在一些实施例中，可以通过对第一编码数据的模拟部分进行模拟解码来恢复第一图像帧的低信息部分。
对第一编码数据的模拟部分进行模拟解码可以包括反变换处理。反变换处理可以将频率分量变换回第一图像帧的低信息部分的像素值。此处可以使用与用于对第一图像帧的低信息部分进行模拟编码的变换算法对应的反变换算法。例如，如果在对第一图像帧的低信息部分进行模拟编码时使用DCT，则可以使用反DCT，以获得第一图像帧的低信息部分的像素值。
在一些实施例中，可以在反变换之前执行替换处理。例如，当在1060处丢弃对第一图像帧的低信息部分中的信息没有贡献的DCT分量时，被丢弃的DCT分量的系数可以由0代替。
在1350处，通过组合第一图像帧的高信息部分和第一图像帧的低信息部分来恢复第一图像帧。
再次参考图11，在1130处，根据第一编码数据的数字部分对第二编码数据进行帧间解码，以获得第二图像帧。在一些实施例中，参考基于第一编码数据的数字部分所恢复的恢复帧，对第二编码数据进行帧间解码。
帧间解码处理包括：对第二编码数据应用熵解码、反量化和反变换、以及预测。
在熵解码处理中，第二编码数据被转换成解码量化变换系数。此处可以使用与用于对第二图像帧进行帧间编码的熵编码技术对应的熵解码技术。
在反量化处理中，解码量化变换系数乘以量化步长尺寸(Qstep)，以获得解码变换系数。
在反变换处理中，解码变换系数被反变换，以生成解码预测残差数据。此处可以使用与用于对第二图像帧进行帧间编码的变换算法相对应的反变换算法。
在预测处理中，可以根据预测模式，参考第一编码数据的数字部分的恢复帧，生成预测数据。可以使用与用于对第二图像帧进行帧间编码的帧间预测模式相对应的预测模式。预测处理的实现与上述帧间预测处理804的实现相似。在此处省略其具体描述。
在一些实施例中，生成第一编码数据的数字部分的恢复帧包括：对第一编码数据的数字部分应用熵解码、反量化和反变换、以及预测。
在一些实施例中，当如图10中所示根据第一图像帧的高信息部分生成第一编码数据的数字部分时，生成第一编码数据的数字部分的恢复帧可以包括：在与第一编码数据的数字部分相对应的量化变换系数上应用熵解码、反量化、反变换、以及帧间预测，以生成恢复帧的数字恢复的部分；以及，通过用恒定值(例如，0)替换与第一编码数据的模拟部分相对应的已恢复部分的像素值，形成恢复帧。
解码预测残差数据可以被加到经预测的数据上，以恢复第二图像帧。
在1150处，参考已恢复的第二图像帧，对第三编码数据进行帧间解码。
参考已恢复的第二图像帧，对第三编码数据进行帧间解码以生成第三图像帧的处理与在1240处参考第一图像帧的数字部分的恢复帧对第二编码数据进行帧间解码的处理相似。在此处省略其具体描述。
在一些实施例中，在第二编码数据之后且在第一编码数据和第二I帧(即，第一I帧之后的I帧，其间没有另一个I帧)的编码数据之间的任何编码数据可以参考之前经解码的图像帧进行帧间解码。
基于本文所公开的说明书和实施例的实践的考虑，本公开的其他实施例对于本领域技术人员将是明显的。旨在将本说明书和实施例考虑为仅仅是示例且不旨在限制本公开的范围，本发明的真正的范围和精神由随附权利要求指出。

Claims (39)

1.一种图像编码方法，包括：
对第一图像帧进行混合数模HDA编码，以生成包括数字部分和模拟部分的第一编码数据；以及
使用基于所述第一编码数据的数字部分重构的参考帧对第二图像帧进行帧间编码，以生成第二编码数据。
2.根据权利要求1所述的图像编码方法，其中，对所述第一图像帧进行HDA编码以生成所述第一编码数据包括：
基于所述第一图像帧的低频分量生成所述第一编码数据的数字部分；以及
基于所述第一图像帧的高频分量生成所述第一编码数据的模拟部分。
3.根据权利要求2所述的图像编码方法，其中，对所述第一图像进行HDA编码以生成所述第一编码数据包括：
对所述第一图像帧采用帧内预测，以获得预测残差数据；
将所述预测残差数据变换成变换系数；
根据与所述高频分量相对应的变换系数生成所述第一编码数据的模拟部分；
对与所述低频分量相对应的变换系数进行量化，以生成量化变换系数；以及
对所述量化变换系数进行熵编码，以生成所述第一编码数据的数字部分。
4.根据权利要求2所述的图像编码方法，还包括：
根据信道带宽、比特率或所述第一图像帧的分辨率中的至少一项，确定用于将所述第一图像帧划分成所述低频分量和所述高频分量的门限。
5.根据权利要求1所述的图像编码方法，其中，对所述第一图像帧进行HDA编码以生成所述第一编码数据包括：
基于所述第一图像帧的高信息部分生成所述第一编码数据的数字部分；以及
基于所述第一图像帧的低信息部分生成所述第一编码数据的模拟部分。
6.根据权利要求5所述的图像编码方法，其中，生成所述第一编码数据的数字部分包括：
通过对所述第一图像帧的高信息部分进行帧内编码生成所述第一编码数据的数字部分。
7.根据权利要求5所述的图像编码方法，其中，生成所述第一编码数据的模拟部分包括：
通过对所述第一图像帧的低信息部分进行模拟编码生成所述第一编码数据的模拟部分。
8.根据权利要求5所述的图像编码方法，其中，对所述第一图像进行HDA编码以生成所述第一编码数据还包括：
将所述第一图像帧划分成所述高信息部分和所述低信息部分。
9.根据权利要求8所述的图像编码方法，其中，划分所述第一图像帧包括：
将所述第一图像帧划分成多个块；
计算所述多个块中的信息量；以及
根据所述多个块的信息量将所述多个块分配到所述第一图像帧的高信息部分或所述第一图像帧的低信息部分。
10.根据权利要求1所述的图像编码方法，还包括：
根据所述第二编码数据对第三图像帧进行帧间编码，以生成第三编码数据。
11.根据权利要求10所述的图像编码方法，其中，根据所述第二编码数据对所述第三图像帧进行帧间编码包括：
重构所述第二编码数据，以获得参考帧，以及
根据所述参考帧对所述第三图像帧进行帧间编码，以生成所述第三编码数据。
12.一种图像解码方法，包括：
对第一编码数据进行混合数模HDA解码，以获得第一图像帧，所述第一编码数据包括数字部分和模拟部分；以及
根据所述第一编码数据的数字部分对第二编码数据进行帧间解码，以获得第二图像帧。
13.根据权利要求12所述的图像解码方法，其中，对所述第一编码数据进行HDA解码包括：
对所述第一编码数据的数字部分进行熵解码，以获得解码量化变换系数；
对所述解码量化变换系数进行反量化，以获得与低频分量相对应的解码变换系数；
根据所述第一编码数据的模拟部分获得与高频分量相对应的解码变换系数；
通过组合与所述低频分量相对应的解码变换系数和与所述高频分量相对应的解码变换系数，获得组合解码变换系数；
通过对所述组合解码变换系数进行反变换，获得解码预测残差数据；以及
基于所述解码预测残差数据恢复所述第一图像帧。
14.根据权利要求12所述的图像解码方法，其中，对所述第一编码数据进行HDA解码包括：
基于所述第一编码数据的数字部分恢复所述第一图像帧的高信息部分；
基于所述第一编码数据的模拟部分恢复所述第一图像帧的低信息部分；以及
通过组合所述第一图像帧的高信息部分和所述第一图像帧的低信息部分，恢复所述第一图像帧。
15.根据权利要求14所述的图像解码方法，其中，恢复所述第一图像帧的高信息部分包括：
对所述第一编码数据的数字部分进行帧内解码，以恢复所述第一图像帧的高信息部分。
16.根据权利要求14所述的图像解码方法，其中，恢复所述第一图像帧的低信息部分包括：
对所述第一编码数据的模拟部分进行模拟解码，以恢复所述第一图像帧的低信息部分。
17.根据权利要求12所述的图像解码方法，其中，根据所述第一编码数据的数字部分对所述第二编码数据进行帧间解码包括：
对所述第一编码数据的数字部分进行解码，以获得参考帧，以及
根据所述参考帧对所述第二编码数据进行帧间解码，以恢复所述第二图像帧。
18.根据权利要求12所述的图像解码方法，还包括：
根据所述第二图像帧对第三编码数据进行帧间解码，以获得第三图像帧。
19.一种编码器，包括：
处理器；以及
存储器，被耦接至所述处理器并且存储指令，所述指令当由所述处理器执行时，使所述处理器：
对第一图像帧进行混合数模HDA编码，以生成包括数字部分和模拟部分的第一编码数据；以及
使用基于所述第一编码数据的数字部分重构的参考帧对第二图像帧进行帧间编码，以生成第二编码数据。
20.根据权利要求19所述的编码器，其中，所述指令还使所述处理器：
基于所述第一图像帧的低频分量生成所述第一编码数据的数字部分；以及
基于所述第一图像帧的高频分量生成所述第一编码数据的模拟部分。
21.根据权利要求20所述的编码器，其中，所述指令还使所述处理器：
对所述第一图像帧采用帧内预测，以获得预测残差数据；
将所述预测残差数据变换成变换系数；
根据与所述高频分量相对应的变换系数生成所述第一编码数据的模拟部分；
对与所述低频分量相对应的变换系数进行量化，以生成量化变换系数；以及
对所述量化变换系数进行熵编码，以生成所述第一编码数据的数字部分。
22.根据权利要求20所述的编码器，其中，所述指令还使所述处理器：
根据信道带宽、比特率或所述第一图像帧的分辨率中的至少一项，确定用于将所述第一图像帧划分成所述低频分量和所述高频分量的门限。
23.根据权利要求19所述的编码器，其中，所述指令还使所述处理器：
基于所述第一图像帧的高信息部分生成所述第一编码数据的数字部分；以及
基于所述第一图像帧的低信息部分生成所述第一编码数据的模拟部分。
24.根据权利要求23所述的编码器，其中，所述指令还使所述处理器：
通过对所述第一图像帧的高信息部分进行帧内编码生成所述第一编码数据的数字部分。
25.根据权利要求23所述的编码器，其中，所述指令还使所述处理器：
通过对所述第一图像帧的低信息部分进行模拟编码生成所述第一编码数据的模拟部分。
26.根据权利要求23所述的编码器，其中，所述指令还使所述处理器：
将所述第一图像帧划分成所述高信息部分和所述低信息部分。
27.根据权利要求26所述的编码器，其中，所述指令还使所述处理器：
将所述第一图像帧划分成多个块；
计算所述多个块中的信息量；以及
根据所述多个块的信息量将所述多个块分配到所述第一图像帧的高信息部分或所述第一图像帧的低信息部分。
28.根据权利要求19所述的编码器，其中，所述指令还使所述处理器：
重构所述第一编码数据的数字部分，以获得参考帧，以及
根据所述参考帧对所述第二图像帧进行帧间编码，以生成所述第二编码数据。
29.根据权利要求19所述的编码器，其中，所述指令还使所述处理器：
根据所述第二编码数据对第三图像帧进行帧间编码，以生成第三编码数据。
30.根据权利要求29所述的编码器，其中，所述指令还使所述处理器：
重构所述第二编码数据，以获得参考帧，以及
根据所述参考帧对所述第三图像帧进行帧间编码，以生成所述第三编码数据。
31.一种解码器，包括：
处理器；以及
存储器，被耦接至所述处理器并且存储指令，所述指令当由所述处理器执行时，使所述处理器：
对第一编码数据进行混合数模HDA解码，以获得第一图像帧，所述第一编码数据包括数字部分和模拟部分；以及
根据所述第一编码数据的数字部分对第二编码数据进行帧间解码，以获得第二图像帧。
32.根据权利要求31所述的编码器，其中，所述指令还使所述处理器：
对所述第一编码数据的数字部分进行熵解码，以获得解码量化变换系数；
对所述解码量化变换系数进行反量化，以获得与低频分量相对应的解码变换系数；
根据所述第一编码数据的模拟部分，获得与高频分量相对应的解码变换系数；
通过组合与所述低频分量相对应的解码变换系数和与所述高频分量相对应的解码变换系数，获得组合解码变换系数；
通过对所述组合解码变换系数进行反变换，获得解码预测残差数据；以及
基于所述解码预测残差数据恢复所述第一图像帧。
33.根据权利要求31所述的编码器，其中，所述指令还使所述处理器：
基于所述第一编码数据的数字部分恢复所述第一图像帧的高信息部分；
基于所述第一编码数据的模拟部分恢复所述第一图像帧的低信息部分；以及
通过组合所述第一图像帧的高信息部分和所述第一图像帧的低信息部分，恢复所述第一图像帧。
34.根据权利要求33所述的编码器，其中，所述指令还使所述处理器：
对所述第一编码数据的数字部分进行帧内解码，以恢复所述第一图像帧的高信息部分。
35.根据权利要求33所述的编码器，其中，所述指令还使所述处理器：
对所述第一编码数据的模拟部分进行模拟解码，以恢复所述第一图像帧的低信息部分。
36.根据权利要求31所述的编码器，其中，所述指令还使所述处理器：
对所述第一编码数据的数字部分进行解码，以获得参考帧，以及
根据所述参考帧对所述第二编码数据进行帧间解码，以恢复所述第二图像帧。
37.根据权利要求31所述的编码器，其中，所述指令还使所述处理器：
根据所述第二图像帧对第三编码数据进行帧间解码，以获得第三图像帧。
38.一种无人飞行器UAV，包括：
机身；
推进系统，所述推进系统被耦接至所述机身且包括一个或多个螺旋桨、一个或多个马达、以及电子调速器；
图像获取装置，所述图像获取装置被耦接至所述机身且被配置为获取第一图像帧和第二图像帧；以及
处理器，所述处理器被配置为通过以下操作对图像进行编码：
对所述第一图像帧进行混合数模HDA编码，以生成包括数字部分和模拟部分的第一编码数据；以及
使用基于所述第一编码数据的数字部分重构的参考帧，对所述第二图像帧进行帧间编码，以生成第二编码数据。
39.根据权利要求38所述的无人飞行器，还包括：
云台，所述云台将所述图像获取装置耦接至所述机身；
导航系统，所述导航系统被安装在所述机身处且被配置为检测所述UAV的速度、加速度、和/或姿态参数，所述图像获取装置的姿态参数，和/或所述云台的姿态参数；
控制系统，所述控制系统被配置为控制所述UAV的飞行姿态和/或所述云台的旋转；以及
包括接收器和/或发送器的通信系统。
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