CN117579819B - 一种图像通信数字媒体方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及图像通信技术领域，提出了一种图像通信数字媒体方法及***，包括：采集数字媒体素材，获取若干帧图像；根据相邻帧图像的相似性获取若干关键帧及若干帧段；根据帧段中各帧图像的频谱中的频率分布，获取每个频率在每个帧段的波动评价；根据相邻帧图像的频谱中各频率的变化，以及各频率在各帧段的波动评价，获取每个频率在每张帧图像的平滑评价；通过相邻帧图像的频谱中频率的分布，结合平滑评价并通过傅里叶逆变换，对所有帧图像进行预测编码，得到数字媒体素材的待传输码流；对数字媒体素材的待传输码流进行传输。本发明旨在解决视频传输过程未考虑相邻帧图像相似性较大而导致传输效率较低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及图像通信技术领域，具体涉及一种图像通信数字媒体方法及***。
背景技术
数字媒体方法是指利用数字技术对媒体数据进行处理、存储和传输的方法，而将图像通信运用于数字媒体方法过程中就能够将数字媒体进行流转，便于将数字媒体进行传播分享；而在数字媒体图像在进行通信前需要进行编码，编码是一种将图像数据转化为信号数据准备传输的过程。
而数字媒体图像的通信通常用于视频传输中，现有的视频传输过程中逐帧图像进行编码，导致视频传输效率低下；然而视频帧图像中，相邻帧的图像存在大量相同的信息，因此可以通过相邻帧图像中存在的差异信息进行编码，则可以考虑到相邻帧图像之间的较大相似性，进而提高图像通信之间的传输效率。现有方法中可以通过预测编码来实现视频的快速传输，然而对于变化快速且场景复杂的数字媒体图像信息所产生的剧烈非线性变化，差异信息会发生波动，因此需要通过预测方法对编码过程进行平滑，从而实现视频图像的快速通信传输。
发明内容
本发明提供一种图像通信数字媒体方法及***，以解决现有的视频传输过程未考虑相邻帧图像相似性较大而导致传输效率较低的问题，所采用的技术方案具体如下：
第一方面，本发明一个实施例提供了一种图像通信数字媒体方法，该方法包括以下步骤：
采集数字媒体素材，获取若干帧图像；
根据相邻帧图像的相似性获取若干关键帧及若干帧段；根据帧段中各帧图像的频谱中的频率分布，获取每个频率在每个帧段的波动评价；
根据相邻帧图像的频谱中各频率的变化，以及各频率在各帧段的波动评价，获取每个频率在每张帧图像的平滑评价；通过相邻帧图像的频谱中频率的分布，结合平滑评价并通过傅里叶逆变换，对所有帧图像进行预测编码，得到数字媒体素材的待传输码流；
对数字媒体素材的待传输码流进行传输。
可选的，所述若干关键帧及若干帧段，具体的获取方法为：
将帧图像按照时序排列，对相邻帧图像通过MSSIM平均结构相似性算法进行结构相似性计算，将所有得到的结构相似性按照获取顺序进行排列，得到结构相似性序列；对结构相似性序列获取极值点，将其中极小值点对应的两帧图像中后一帧图像作为关键帧，得到若干关键帧；
将每个关键帧作为一个帧段中的第一张帧图像，对所有帧图像划分为若干帧段，其中第一个帧段中第一张帧图像为所有帧图像中的第一张帧图像。
可选的，所述每个频率在每个帧段的波动评价，具体的获取方法为：
对每张帧图像通过傅里叶变换获取频谱，根据每张帧图像的频谱中的频率分布，获取每个频率在每个帧段的分布数据点、分布数量、分布因子及每个分布数据点的分布距离；
将任意一个帧段作为当前帧段，当前帧段中频率的波动评价/>的计算方法为：
其中，表示频率/>在当前帧段的分布因子，/>表示频率/>在当前帧段的分布数量，表示频率/>在当前帧段的第/>个分布数据点的分布距离，/>表示频率/>在当前帧段的第/>个分布数据点的振幅，/>表示频率/>在当前帧段的所有分布数据点的振幅均值，/>表示频率/>在当前帧段的所有分布数据点的振幅标准差；
将在当前帧段的分布数量为0的频率，在当前帧段的波动评价设置为0。
可选的，所述每个频率在每个帧段的分布数据点、分布数量、分布因子及每个分布数据点的分布距离，具体的获取方法为：
对于当前帧段中各帧图像的频谱中的任意一个频率，该频率在当前帧段的每个频谱中存在若干振幅不为0的数据点，记为该频率在当前帧段的分布数据点，统计分布数据点的数量，记为该频率在当前帧段的分布数量；
获取每个频率在当前帧段的分布数量，包括在当前帧段分布数量为0的频率，对所有频率对应的分布数量进行线性归一化，得到的结果记为每个频率在当前帧段的分布因子；
对于任意一个分布数据点，获取该分布数据点在对应频谱中与其他分布数据点的距离，将得到的距离的最小值作为该分布数据点的分布距离。
可选的，所述每个频率在每张帧图像的平滑评价，具体的获取方法为：
根据每个频率在每个帧段的波动评价，以及相邻帧图像的频谱中各频率的变化，获取每张帧图像在每个频率参考帧段、每个频率在每张帧图像的最大帧差方向及参考帧段中的最大帧差方向；
将任意一张帧图像作为当前帧图像，频率在当前帧图像的平滑评价/>的具体计算方法为：
其中，表示频率/>在当前帧图像的最大帧差方向，/>表示频率/>在当前帧图像的参考帧段中的最大帧差方向，/>表示两个最大帧差方向的余弦值，/>表示频率/>在当前帧图像所属帧段的波动评价，/>表示频率/>在当前帧图像的参考帧段中各帧图像所属帧段的波动评价最小值，/>表示频率/>在当前帧图像的参考帧段中各帧图像所属帧段的波动评价最大值。
可选的，所述每张帧图像在每个频率参考帧段、每个频率在每张帧图像的最大帧差方向及参考帧段中的最大帧差方向，具体的获取方法为：
将频率在每个帧段中的波动评价按照帧段的时间顺序进行排列，得到的序列记为频率/>的帧段波动序列；对该帧段波动序列通过AMPD算法获取若干峰值点，将峰值点对应的帧段中的关键帧，作为该频率的变化关键帧；
获取与当前帧图像在频率的若干变化关键帧中相隔帧数最小的变化关键帧，记为当前帧图像在频率/>的参考关键帧，将当前帧图像到参考关键帧的所有帧图像，作为当前帧图像在频率/>的参考帧段；
对当前帧图像的频谱与当前帧图像的相邻前一帧图像的频谱进行差分，差分方法为对相同位置的数据点获取相应振幅下的差值绝对值，得到的结果记为当前帧图像的帧差频谱，对帧差频谱中频率的振幅不为0的数据点进行PCA分析，获取最大主方向，记为频率/>在当前帧图像的最大帧差方向；
对当前帧图像的参考帧段中每张帧图像的频谱都与相邻前一帧图像的频谱进行差分，获取每张帧图像的帧差频谱，并获取频率在参考帧段中每张帧图像的最大帧差方向，PCA分析过程中最大主方向对应投影长度，将参考帧段中所有帧图像的最大帧差方向对应的投影长度最大值所对应的最大帧差方向，作为频率/>在当前帧图像的参考帧段中的最大帧差方向。
可选的，所述通过相邻帧图像的频谱中频率的分布，结合平滑评价并通过傅里叶逆变换，对所有帧图像进行预测编码，得到数字媒体素材的待传输码流，包括的具体方法为：
获取频率在每张帧图像的平滑评价；对于任意一个在每张帧图像的频谱中频率/>上相同位置的数据点，获取该数据点在每张帧图像的频谱中的振幅及频率分辨率；将该数据点在任意一张帧图像的频谱中的振幅及频率分辨率构成***状态向量，并输入到EKF滤波器中，输出相邻下一帧图像的预测状态向量，获取相邻下一帧图像的振幅与预测状态向量中振幅的差值绝对值，作为该数据点在相邻下一帧图像的振幅预测差异；获取该数据点在除第一张帧图像之外每张帧图像的振幅预测差异，将振幅预测差异按照帧图像的时序进行排列，作为该数据点的振幅预测序列；对振幅预测序列通过AMPD算法获取若干峰值，将峰值对应的帧图像作为该数据点的待平滑帧图像；对频率/>在所有帧图像的平滑评价进行premnmx归一化，得到的结果记为频率/>在每张帧图像的平滑因子；对于任意一张待平滑帧图像，将该待平滑帧图像的相邻前一帧图像对应的***状态向量输入到EKF滤波器的过程中，振幅对应的增益与平滑因子相乘，输出得到新的预测状态向量，记为待平滑帧图像的更新预测状态向量，通过更新预测状态向量中的振幅对该数据点在待平滑帧图像的频谱中的振幅进行替换；
对该数据点的每张待平滑帧图像的频谱中的振幅完成替换，作为该数据点在所有帧图像的频谱的更新；对频率上的每个数据点在所有帧图像的频谱完成更新；
获取每个频率在每张帧图像的平滑评价，并对每个频谱上的每个数据点在所有帧图像的频谱完成更新，将各帧图像全部更新完的频谱，记为每张帧图像的更新频谱，对更新频谱进行傅里叶逆变换，得到的图像记为每张帧图像的重构图像；通过DPCM算法对第一张帧图像及其他帧图像的重构图像，按照帧图像的顺序进行预测编码，生成码流并记为数字媒体素材的待传输码流。
可选的，所述获取若干帧图像，包括的具体方法为：
获取数字媒体素材中每一帧的图像，记为若干帧图像。
可选的，所述对数字媒体素材的待传输码流进行传输，包括的具体方法为：
将数字媒体素材的待传输码流通过通信渠道传输给用户的智能设备。
第二方面，本发明另一个实施例提供了一种图像通信数字媒体***，该***包括：
数字媒体素材采集模块，用于采集数字媒体素材，获取若干帧图像；
数字媒体素材编码模块，用于根据相邻帧图像的相似性获取若干关键帧及若干帧段；根据帧段中各帧图像的频谱中的频率分布，获取每个频率在每个帧段的波动评价；
根据相邻帧图像的频谱中各频率的变化，以及各频率在各帧段的波动评价，获取每个频率在每张帧图像的平滑评价；通过相邻帧图像的频谱中频率的分布，结合平滑评价并通过傅里叶逆变换，对所有帧图像进行预测编码，得到数字媒体素材的待传输码流；
数字媒体传输通信模块，用于对数字媒体素材的待传输码流进行传输。
本发明的有益效果是：本发明通过对数字媒体素材进行预测编码，并基于帧图像的频谱进行预测过程中的平滑，从而通过一定地有损压缩来提高数字媒体素材的传输效率，进而完成数字媒体素材的快速通信；其中通过获取关键帧及帧段，用以反映数字媒体素材的相邻帧图像中发生剧烈变化的关键帧，并基于帧段中各帧图像的频谱进行各频率的波动评价的量化，通过波动评价来反映各频率需要调整的程度，为后续对各帧图像的频谱进行更新提供基础；再通过波动评价及相邻帧图像的频谱中频率的变化，量化各频率在各帧图像的平滑评价，基于平滑评价对相邻帧图像的频谱中各频率的分布及变化进行平滑，并最终完成预测编码得到码流，从而在预测编码考虑相邻帧图像的相似性的同时，对相邻帧图像中剧烈变化的部分进行一定程度地损失，从而提高数字媒体素材的压缩效率及传输效率，最终完成数字媒体图像的快速通信。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例所提供的一种图像通信数字媒体方法流程示意图；
图2为本发明另一个实施例所提供的一种图像通信数字媒体***结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，其示出了本发明一个实施例所提供的一种图像通信数字媒体方法流程图，该方法包括以下步骤：
步骤S001、采集数字媒体素材，获取若干帧图像。
本实施例的目的是对数字媒体素材通过预测编码进行传输，从而实现对于数字媒体素材中图像的快速通信，因此首先需要获取待传输的数字媒体素材。
具体的，用户在获取数字媒体素材过程中，通过用户的智能设备向服务器发送数据请求，服务器接收到用户的数据调用请求后，通过对用户的验证信息进行识别，确定用户所需的具体数字媒体素材文件；后续即对该数字媒体素材进行编码并传输，数字媒体素材通常为视频形式，获取数字媒体素材中每一帧的图像，记为若干帧图像，并将帧图像按照在数字媒体素材中的时序关系进行排列。
至此，获取到了数字媒体素材及若干帧图像。
步骤S002、根据相邻帧图像的相似性获取若干关键帧及若干帧段；根据帧段中各帧图像的频谱中的频率分布，获取每个频率在每个帧段的波动评价。
需要说明的是，获取到若干帧图像后，由于数字媒体素材即视频中相邻帧图像的相似性通常较大，同时存在变化较大的相邻帧图像，因此通过分析相邻帧图像的相似性来获取关键帧，关键帧即为发生较大变化的相邻帧图像，同时通过关键帧对所有帧图像按照时序进行分段，得到若干帧段，同一帧段中相邻帧图像的相似性均较大；而获取到帧段后，由于后续需要分析相邻帧图像的变化，则对各帧段中帧图像获取频谱，对频谱上的各频率进行波动评价量化，通过波动评价初步反映帧段内帧图像的变化波动，为后续对各帧图像的频谱进行平滑判断提供基础。
具体的，将帧图像按照时序排列后，对相邻帧图像通过MSSIM（Mean StructuralSimilarity）平均结构相似性算法进行结构相似性计算，将所有得到的结构相似性按照获取顺序进行排列，得到结构相似性序列；对结构相似性序列获取极值点，将其中极小值点对应的两帧图像中后一帧图像作为关键帧，则得到若干关键帧；将每个关键帧作为一个帧段中的第一张帧图像，则对所有帧图像划分为若干帧段，其中第一个帧段中第一张帧图像即为所有帧图像中的第一张帧图像；需要说明的是，MSSIM算法及极值点获取均为公知技术，本实施例不再赘述。
进一步的，将任意一个帧段作为当前帧段，对当前帧段中每张帧图像通过傅里叶变换获取频谱；对于当前帧段中各帧图像的频谱中的任意一个频率，该频率在当前帧段的每个频谱中存在若干振幅不为0的数据点，记为该频率在当前帧段的分布数据点，统计分布数据点的数量，记为该频率在当前帧段的分布数量；获取每个频率在当前帧段的分布数量，包括在当前帧段不存在分布数据点，即分布数量为0的频率，对所有频率对应的分布数量进行线性归一化，得到的结果记为每个频率在当前帧段的分布因子；对于任意一个分布数据点，获取该分布数据点在对应频谱中与其他分布数据点的距离（频谱图中的欧式距离），将得到的距离的最小值作为该分布数据点的分布距离；则当前帧段中频率（分布数量不为0）的波动评价/>的计算方法为：
其中，表示频率/>在当前帧段的分布因子，/>表示频率/>在当前帧段的分布数量，表示频率/>在当前帧段的第/>个分布数据点的分布距离，/>表示频率/>在当前帧段的第/>个分布数据点的振幅，/>表示频率/>在当前帧段的所有分布数据点的振幅均值，/>表示频率/>在当前帧段的所有分布数据点的振幅标准差。
所需说明的是，频率在当前帧段中的分布数量及分布因子越大，即分布数据点越多，同时各分布数据点的分布距离及振幅差异越小，频率在当前帧段各帧图像的频谱中越稳定，越能代表帧图像中一定的信息，则其波动评价越小。
进一步的，按照上述方法对每个帧段中每张帧图像获取频谱，获取每个频率在每个帧段的分布数量及分布因子，得到在对应帧段中分布数量不为0的频率在对应帧段的波动评价；将在对应帧段中分布数量为0的频率，在对应帧段的波动评价设置为0。
至此，得到了若干关键帧及各个帧段，并对每个帧段中各帧图像通过傅里叶变换的频谱分析，得到每个频率在每个帧段的波动评价。
步骤S003、根据相邻帧图像的频谱中各频率的变化，以及各频率在各帧段的波动评价，获取每个频率在每张帧图像的平滑评价；通过相邻帧图像的频谱中频率的分布，结合平滑评价并通过傅里叶逆变换，对所有帧图像进行预测编码，得到数字媒体素材的待传输码流。
需要说明的是，通过预测编码对相邻帧图像进行预测及差分以及编码，则需要进行一定程度地平滑，需要针对相邻帧图像对各频率进行平滑评价的获取；而平滑评价则基于频率在各帧段的波动评价，以及相邻帧图像之间频率的变化进行量化，使得变化越大且波动评价越大的评率，平滑评价越大，从而通过一定程度地损失来进行预测编码，进而提高对数字媒体素材的压缩效率，从而提高传输效率。
具体的，对于频率，将该频率在每个帧段中的波动评价按照帧段的时间顺序进行排列，得到的序列记为该频率的帧段波动序列；对该帧段波动序列通过AMPD算法获取若干峰值点，将峰值点对应的帧段中的关键帧，作为该频率的变化关键帧，AMPD算法为公知技术，本实施例不再赘述；将任意一张帧图像作为当前帧图像，获取与当前帧图像在该频率的若干变化关键帧中相隔帧数最小的变化关键帧，记为当前帧图像在该频率的参考关键帧，将当前帧图像到参考关键帧的所有帧图像（包括当前帧图像及参考关键帧），作为当前帧图像在该频率的参考帧段；对当前帧图像的频谱与当前帧图像的相邻前一帧图像的频谱进行差分，差分方法为对相同位置的数据点获取相应振幅下的差值绝对值，得到的结果记为当前帧图像的帧差频谱，对帧差频谱中该频率振幅不为0的数据点进行PCA分析，获取最大主方向，记为该频率在当前帧图像的最大帧差方向，PCA分析为公知技术，本实施例不再赘述；按照上述方法对当前帧图像的参考帧段中每张帧图像的频谱都与相邻前一帧图像的频谱进行差分，获取每张帧图像的帧差频谱，并获取该频率在参考帧段中每张帧图像的最大帧差方向，同时PCA分析过程中最大主方向对应了投影长度，则将参考帧段中所有帧图像（包括当前帧图像）的最大帧差方向对应的投影长度最大值所对应的最大帧差方向，作为该频率在当前帧图像的参考帧段中的最大帧差方向；则频率/>在当前帧图像的平滑评价/>的具体计算方法为：
其中，表示频率/>在当前帧图像的最大帧差方向，/>表示频率/>在当前帧图像的参考帧段中的最大帧差方向，/>表示两个最大帧差方向的余弦值，/>表示频率/>在当前帧图像所属帧段的波动评价，/>表示频率/>在当前帧图像的参考帧段中各帧图像所属帧段的波动评价最小值，/>表示频率/>在当前帧图像的参考帧段中各帧图像所属帧段的波动评价最大值；特别说明的是，若当前帧图像在频率/>的参考帧段中所有帧图像均属于同一帧段，则将频率/>在当前帧图像的平滑评价设置为0，不再进行上述计算。
所需说明的是，当前帧图像在该频率的最大帧差方向与参考帧段中的最大帧差方向的夹角越小，则余弦值越大，则该频率在当前帧图像的帧间差异越大，则越需要调整，平滑评价越大；同时结合该频率在当前帧图像所属帧段的波动评价，波动评价越大则越需要调整，平滑评价越大。
进一步的，按照上述方法获取频率在每张帧图像的平滑评价，其中第一张帧图像不进行各频率的平滑评价计算；对于任意一个在每张帧图像的频谱中频率/>上相同位置的数据点，获取该数据点在每张帧图像的频谱中的振幅及频率分辨率，频率分辨率为频谱中的公知内容，本实施例不再赘述；将该数据点在任意一张帧图像的频谱中的振幅及频率分辨率构成***状态向量，并输入到EKF滤波器中，输出相邻下一帧图像的预测状态向量，获取相邻下一帧图像的振幅与预测状态向量中振幅的差值绝对值，作为该数据点在相邻下一帧图像的振幅预测差异；按照上述方法获取该数据点在除第一张帧图像之外每张帧图像的振幅预测差异，将振幅预测差异按照帧图像的时序进行排列，作为该数据点的振幅预测序列；对振幅预测序列通过AMPD算法获取若干峰值，将峰值对应的帧图像作为该数据点的待平滑帧图像；对频率/>在所有帧图像的平滑评价进行premnmx归一化，得到的结果记为频率/>在每张帧图像的平滑因子；对于任意一张待平滑帧图像，将该待平滑帧图像的相邻前一帧图像对应的***状态向量输入到EKF滤波器的过程中，振幅对应的增益与平滑因子相乘，输出得到新的预测状态向量，记为待平滑帧图像的更新预测状态向量，通过更新预测状态向量中的振幅对该数据点在待平滑帧图像的频谱中的振幅进行替换；按照上述方法对该数据点的每张待平滑帧图像的频谱中的振幅完成替换，作为该数据点在所有帧图像的频谱的更新；按照上述方法对频率/>上的每个数据点在所有帧图像的频谱完成更新。
进一步的，按照上述方法获取每个频率在每张帧图像的平滑评价，并对每个频谱上的每个数据点在所有帧图像的频谱完成更新，将各帧图像全部更新完的频谱，记为每张帧图像的更新频谱，对更新频谱进行傅里叶逆变换，得到的图像记为每张帧图像的重构图像；需要说明的是，所有帧图像中的第一张帧图像不进行上述处理，则不获取重构图像；通过DPCM算法对第一张帧图像及其他帧图像的重构图像，按照帧图像的顺序进行预测编码，生成码流并记为数字媒体素材的待传输码流。
至此，通过相邻帧图像的频谱中各频率的变化，结合频率在帧段中的波动评价，实现对变化剧烈的相邻帧图像进行基于频域的平滑，进而在预测编码的过程中通过有损压缩来提高数字媒体素材的压缩效率，进而提升传输效率。
步骤S004、对数字媒体素材的待传输码流进行传输。
需要说明的是，获取到待传输码流后，则将待传输码流传输给用户，用户的智能设备通过对待传输码流进行解码重构得到若干帧图像，通过对得到的帧图像进行排序，则完成对数字媒体素材的传输。
具体的，将数字媒体素材的待传输码流通过通信渠道传输给用户的智能设备，传输渠道包括互联网、局域网及无线网络，采用的传输协议和技术有多种，包括TCP/IP、UDP及HTTP，本实施例采用HTTP协议进行传输；用户的智能设备在接收到待传输码流后，通过DPCM算法的逆运算进行解码重构并排序，则完成数字媒体素材的传输。
至此，完成对数字媒体素材的传输，并提高了数字媒体素材的通信传输效率。
请参阅图2，其示出了本发明另一个实施例所提供的一种图像通信数字媒体***，该***包括：
数字媒体素材采集模块101，用于采集数字媒体素材，获取若干帧图像。
数字媒体素材编码模块102：
（1）根据相邻帧图像的相似性获取若干关键帧及若干帧段；根据帧段中各帧图像的频谱中的频率分布，获取每个频率在每个帧段的波动评价；
（2）根据相邻帧图像的频谱中各频率的变化，以及各频率在各帧段的波动评价，获取每个频率在每张帧图像的平滑评价；通过相邻帧图像的频谱中频率的分布，结合平滑评价并通过傅里叶逆变换，对所有帧图像进行预测编码，得到数字媒体素材的待传输码流。
数字媒体传输通信模块103，用于对数字媒体素材的待传输码流进行传输。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种图像通信数字媒体方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
采集数字媒体素材，获取若干帧图像；
根据相邻帧图像的相似性获取若干关键帧及若干帧段；根据帧段中各帧图像的频谱中的频率分布，获取每个频率在每个帧段的波动评价；关键帧即为发生较大变化的相邻帧图像，同时通过关键帧对所有帧图像按照时序进行分段，得到若干帧段，同一帧段中相邻帧图像的相似性均较大；
根据相邻帧图像的频谱中各频率的变化，以及各频率在各帧段的波动评价，获取每个频率在每张帧图像的平滑评价；通过相邻帧图像的频谱中频率的分布，结合平滑评价并通过傅里叶逆变换，对所有帧图像进行预测编码，得到数字媒体素材的待传输码流；
对数字媒体素材的待传输码流进行传输；
所述每个频率在每个帧段的波动评价，具体的获取方法为：
对每张帧图像通过傅里叶变换获取频谱，根据每张帧图像的频谱中的频率分布，获取每个频率在每个帧段的分布数据点、分布数量、分布因子及每个分布数据点的分布距离；
将任意一个帧段作为当前帧段，当前帧段中频率的波动评价/>的计算方法为：
其中，表示频率/>在当前帧段的分布因子，/>表示频率/>在当前帧段的分布数量，表示频率/>在当前帧段的第/>个分布数据点的分布距离，/>表示频率/>在当前帧段的第/>个分布数据点的振幅，/>表示频率/>在当前帧段的所有分布数据点的振幅均值，/>表示频率/>在当前帧段的所有分布数据点的振幅标准差；
将在当前帧段的分布数量为0的频率，在当前帧段的波动评价设置为0；
所述每个频率在每个帧段的分布数据点、分布数量、分布因子及每个分布数据点的分布距离，具体的获取方法为：
对于当前帧段中各帧图像的频谱中的任意一个频率，该频率在当前帧段的每个频谱中存在若干振幅不为0的数据点，记为该频率在当前帧段的分布数据点，统计分布数据点的数量，记为该频率在当前帧段的分布数量；
获取每个频率在当前帧段的分布数量，包括在当前帧段分布数量为0的频率，对所有频率对应的分布数量进行线性归一化，得到的结果记为每个频率在当前帧段的分布因子；
对于任意一个分布数据点，获取该分布数据点在对应频谱中与其他分布数据点的距离，将得到的距离的最小值作为该分布数据点的分布距离；
所述每个频率在每张帧图像的平滑评价，具体的获取方法为：
根据每个频率在每个帧段的波动评价，以及相邻帧图像的频谱中各频率的变化，获取每张帧图像在每个频率参考帧段、每个频率在每张帧图像的最大帧差方向及参考帧段中的最大帧差方向；
将任意一张帧图像作为当前帧图像，频率在当前帧图像的平滑评价/>的具体计算方法为：
其中，表示频率/>在当前帧图像的最大帧差方向，/>表示频率/>在当前帧图像的参考帧段中的最大帧差方向，/>表示两个最大帧差方向的余弦值，/>表示频率/>在当前帧图像所属帧段的波动评价，/>表示频率/>在当前帧图像的参考帧段中各帧图像所属帧段的波动评价最小值，/>表示频率/>在当前帧图像的参考帧段中各帧图像所属帧段的波动评价最大值；
所述每张帧图像在每个频率参考帧段、每个频率在每张帧图像的最大帧差方向及参考帧段中的最大帧差方向，具体的获取方法为：
将频率在每个帧段中的波动评价按照帧段的时间顺序进行排列，得到的序列记为频率/>的帧段波动序列；对该帧段波动序列通过AMPD算法获取若干峰值点，将峰值点对应的帧段中的关键帧，作为该频率的变化关键帧；
获取与当前帧图像在频率的若干变化关键帧中相隔帧数最小的变化关键帧，记为当前帧图像在频率/>的参考关键帧，将当前帧图像到参考关键帧的所有帧图像，作为当前帧图像在频率/>的参考帧段；
对当前帧图像的频谱与当前帧图像的相邻前一帧图像的频谱进行差分，差分方法为对相同位置的数据点获取相应振幅下的差值绝对值，得到的结果记为当前帧图像的帧差频谱，对帧差频谱中频率的振幅不为0的数据点进行PCA分析，获取最大主方向，记为频率/>在当前帧图像的最大帧差方向；
对当前帧图像的参考帧段中每张帧图像的频谱都与相邻前一帧图像的频谱进行差分，获取每张帧图像的帧差频谱，并获取频率在参考帧段中每张帧图像的最大帧差方向，PCA分析过程中最大主方向对应投影长度，将参考帧段中所有帧图像的最大帧差方向对应的投影长度最大值所对应的最大帧差方向，作为频率/>在当前帧图像的参考帧段中的最大帧差方向；
所述通过相邻帧图像的频谱中频率的分布，结合平滑评价并通过傅里叶逆变换，对所有帧图像进行预测编码，得到数字媒体素材的待传输码流，包括的具体方法为：
获取频率在每张帧图像的平滑评价；对于任意一个在每张帧图像的频谱中频率/>上相同位置的数据点，获取该数据点在每张帧图像的频谱中的振幅及频率分辨率；将该数据点在任意一张帧图像的频谱中的振幅及频率分辨率构成***状态向量，并输入到EKF滤波器中，输出相邻下一帧图像的预测状态向量，获取相邻下一帧图像的振幅与预测状态向量中振幅的差值绝对值，作为该数据点在相邻下一帧图像的振幅预测差异；获取该数据点在除第一张帧图像之外每张帧图像的振幅预测差异，将振幅预测差异按照帧图像的时序进行排列，作为该数据点的振幅预测序列；对振幅预测序列通过AMPD算法获取若干峰值，将峰值对应的帧图像作为该数据点的待平滑帧图像；对频率/>在所有帧图像的平滑评价进行premnmx归一化，得到的结果记为频率/>在每张帧图像的平滑因子；对于任意一张待平滑帧图像，将该待平滑帧图像的相邻前一帧图像对应的***状态向量输入到EKF滤波器的过程中，振幅对应的增益与平滑因子相乘，输出得到新的预测状态向量，记为待平滑帧图像的更新预测状态向量，通过更新预测状态向量中的振幅对该数据点在待平滑帧图像的频谱中的振幅进行替换；
对该数据点的每张待平滑帧图像的频谱中的振幅完成替换，作为该数据点在所有帧图像的频谱的更新；对频率上的每个数据点在所有帧图像的频谱完成更新；
获取每个频率在每张帧图像的平滑评价，并对每个频谱上的每个数据点在所有帧图像的频谱完成更新，将各帧图像全部更新完的频谱，记为每张帧图像的更新频谱，对更新频谱进行傅里叶逆变换，得到的图像记为每张帧图像的重构图像；通过DPCM算法对第一张帧图像及其他帧图像的重构图像，按照帧图像的顺序进行预测编码，生成码流并记为数字媒体素材的待传输码流。
2.根据权利要求1所述的一种图像通信数字媒体方法，其特征在于，所述若干关键帧及若干帧段，具体的获取方法为：
将帧图像按照时序排列，对相邻帧图像通过MSSIM平均结构相似性算法进行结构相似性计算，将所有得到的结构相似性按照获取顺序进行排列，得到结构相似性序列；对结构相似性序列获取极值点，将其中极小值点对应的两帧图像中后一帧图像作为关键帧，得到若干关键帧；
将每个关键帧作为一个帧段中的第一张帧图像，对所有帧图像划分为若干帧段，其中第一个帧段中第一张帧图像为所有帧图像中的第一张帧图像。
3.根据权利要求1所述的一种图像通信数字媒体方法，其特征在于，所述获取若干帧图像，包括的具体方法为：
获取数字媒体素材中每一帧的图像，记为若干帧图像。
4.根据权利要求1所述的一种图像通信数字媒体方法，其特征在于，所述对数字媒体素材的待传输码流进行传输，包括的具体方法为：
将数字媒体素材的待传输码流通过通信渠道传输给用户的智能设备。
5.一种图像通信数字媒体***，其特征在于，该***包括：
数字媒体素材采集模块，用于采集数字媒体素材，获取若干帧图像；
数字媒体素材编码模块，用于根据相邻帧图像的相似性获取若干关键帧及若干帧段；根据帧段中各帧图像的频谱中的频率分布，获取每个频率在每个帧段的波动评价；关键帧即为发生较大变化的相邻帧图像，同时通过关键帧对所有帧图像按照时序进行分段，得到若干帧段，同一帧段中相邻帧图像的相似性均较大；
根据相邻帧图像的频谱中各频率的变化，以及各频率在各帧段的波动评价，获取每个频率在每张帧图像的平滑评价；通过相邻帧图像的频谱中频率的分布，结合平滑评价并通过傅里叶逆变换，对所有帧图像进行预测编码，得到数字媒体素材的待传输码流；
所述每个频率在每个帧段的波动评价，具体的获取方法为：
对每张帧图像通过傅里叶变换获取频谱，根据每张帧图像的频谱中的频率分布，获取每个频率在每个帧段的分布数据点、分布数量、分布因子及每个分布数据点的分布距离；
将任意一个帧段作为当前帧段，当前帧段中频率的波动评价/>的计算方法为：
其中，表示频率/>在当前帧段的分布因子，/>表示频率/>在当前帧段的分布数量，表示频率/>在当前帧段的第/>个分布数据点的分布距离，/>表示频率/>在当前帧段的第/>个分布数据点的振幅，/>表示频率/>在当前帧段的所有分布数据点的振幅均值，/>表示频率/>在当前帧段的所有分布数据点的振幅标准差；
将在当前帧段的分布数量为0的频率，在当前帧段的波动评价设置为0；
所述每个频率在每个帧段的分布数据点、分布数量、分布因子及每个分布数据点的分布距离，具体的获取方法为：
对于当前帧段中各帧图像的频谱中的任意一个频率，该频率在当前帧段的每个频谱中存在若干振幅不为0的数据点，记为该频率在当前帧段的分布数据点，统计分布数据点的数量，记为该频率在当前帧段的分布数量；
获取每个频率在当前帧段的分布数量，包括在当前帧段分布数量为0的频率，对所有频率对应的分布数量进行线性归一化，得到的结果记为每个频率在当前帧段的分布因子；
对于任意一个分布数据点，获取该分布数据点在对应频谱中与其他分布数据点的距离，将得到的距离的最小值作为该分布数据点的分布距离；
所述每个频率在每张帧图像的平滑评价，具体的获取方法为：
根据每个频率在每个帧段的波动评价，以及相邻帧图像的频谱中各频率的变化，获取每张帧图像在每个频率参考帧段、每个频率在每张帧图像的最大帧差方向及参考帧段中的最大帧差方向；
将任意一张帧图像作为当前帧图像，频率在当前帧图像的平滑评价/>的具体计算方法为：
其中，表示频率/>在当前帧图像的最大帧差方向，/>表示频率/>在当前帧图像的参考帧段中的最大帧差方向，/>表示两个最大帧差方向的余弦值，/>表示频率/>在当前帧图像所属帧段的波动评价，/>表示频率/>在当前帧图像的参考帧段中各帧图像所属帧段的波动评价最小值，/>表示频率/>在当前帧图像的参考帧段中各帧图像所属帧段的波动评价最大值；
所述每张帧图像在每个频率参考帧段、每个频率在每张帧图像的最大帧差方向及参考帧段中的最大帧差方向，具体的获取方法为：
将频率在每个帧段中的波动评价按照帧段的时间顺序进行排列，得到的序列记为频率/>的帧段波动序列；对该帧段波动序列通过AMPD算法获取若干峰值点，将峰值点对应的帧段中的关键帧，作为该频率的变化关键帧；
获取与当前帧图像在频率的若干变化关键帧中相隔帧数最小的变化关键帧，记为当前帧图像在频率/>的参考关键帧，将当前帧图像到参考关键帧的所有帧图像，作为当前帧图像在频率/>的参考帧段；
对当前帧图像的频谱与当前帧图像的相邻前一帧图像的频谱进行差分，差分方法为对相同位置的数据点获取相应振幅下的差值绝对值，得到的结果记为当前帧图像的帧差频谱，对帧差频谱中频率的振幅不为0的数据点进行PCA分析，获取最大主方向，记为频率/>在当前帧图像的最大帧差方向；
对当前帧图像的参考帧段中每张帧图像的频谱都与相邻前一帧图像的频谱进行差分，获取每张帧图像的帧差频谱，并获取频率在参考帧段中每张帧图像的最大帧差方向，PCA分析过程中最大主方向对应投影长度，将参考帧段中所有帧图像的最大帧差方向对应的投影长度最大值所对应的最大帧差方向，作为频率/>在当前帧图像的参考帧段中的最大帧差方向；
所述通过相邻帧图像的频谱中频率的分布，结合平滑评价并通过傅里叶逆变换，对所有帧图像进行预测编码，得到数字媒体素材的待传输码流，包括的具体方法为：
获取频率在每张帧图像的平滑评价；对于任意一个在每张帧图像的频谱中频率/>上相同位置的数据点，获取该数据点在每张帧图像的频谱中的振幅及频率分辨率；将该数据点在任意一张帧图像的频谱中的振幅及频率分辨率构成***状态向量，并输入到EKF滤波器中，输出相邻下一帧图像的预测状态向量，获取相邻下一帧图像的振幅与预测状态向量中振幅的差值绝对值，作为该数据点在相邻下一帧图像的振幅预测差异；获取该数据点在除第一张帧图像之外每张帧图像的振幅预测差异，将振幅预测差异按照帧图像的时序进行排列，作为该数据点的振幅预测序列；对振幅预测序列通过AMPD算法获取若干峰值，将峰值对应的帧图像作为该数据点的待平滑帧图像；对频率/>在所有帧图像的平滑评价进行premnmx归一化，得到的结果记为频率/>在每张帧图像的平滑因子；对于任意一张待平滑帧图像，将该待平滑帧图像的相邻前一帧图像对应的***状态向量输入到EKF滤波器的过程中，振幅对应的增益与平滑因子相乘，输出得到新的预测状态向量，记为待平滑帧图像的更新预测状态向量，通过更新预测状态向量中的振幅对该数据点在待平滑帧图像的频谱中的振幅进行替换；
对该数据点的每张待平滑帧图像的频谱中的振幅完成替换，作为该数据点在所有帧图像的频谱的更新；对频率上的每个数据点在所有帧图像的频谱完成更新；
获取每个频率在每张帧图像的平滑评价，并对每个频谱上的每个数据点在所有帧图像的频谱完成更新，将各帧图像全部更新完的频谱，记为每张帧图像的更新频谱，对更新频谱进行傅里叶逆变换，得到的图像记为每张帧图像的重构图像；通过DPCM算法对第一张帧图像及其他帧图像的重构图像，按照帧图像的顺序进行预测编码，生成码流并记为数字媒体素材的待传输码流；
数字媒体传输通信模块，用于对数字媒体素材的待传输码流进行传输。
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