图象的显示方法及装置制造方法及图纸

利用数据压缩将表示显示图象的象素信息编码，成可存贮于小型光盘上的显示数据，得到作为第一矩阵高分辨率的象素值的象素信息，由第一矩阵减去较低分辨率象率值的由低通滤波第一矩阵而得到的第二矩阵，产生差值的第三矩阵，十中抽一滤波第二矩阵以产生较低密度低分辨率象素值的第四矩阵，并对第三及第四矩阵编码。互补解码以获得原始数据，在于通过插入滤波编码的第四矩阵以恢复第二矩阵，用恢复的第二矩阵同解码的第三矩阵结合。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图象显示，尤其是涉及图象编码的一种方法，此方法把一图象的象素信息编码成为数字数据，以便记录在一合适的存贮介质上。本专利技术还涉及一种解码方法，以便把这种数字数据解码，恢复其原始的象素信息。本专利技术更进一步涉及实现这些编码和解码方法的装置，以及使用这种解码装置的数据显示设备。在一典型的电子图象显示设备中，在显象管(CRT)屏幕或其他显示设备上显示出来的图象，是由离散象素组成的，每一个象素由一个对应的数字码表示，此数字码以色度和亮度象素的成分值来确定一象素。这些数字码的每一个被存贮在一显示存贮器中的一地址，对应于该码表示的象素在显示图象中的位置。本显示设备的工作同步、对显示存贮器进行周期性的寻址，以便读出数字码，用以产生视频信号驱动显示设备。由上述类型的电子图象显示产生的显示器称为比特-映象显示器，具有例如360×280象素分辨率。该装置可以包括一背景存贮器，其中存有大量的图象象素信息。当一显示图象将为一新的图象所代替时，此新图象的象素信息必须能够在显示存贮器中作为相应的数字码取得，以表示新图象的离散象素值。象素信息可以存贮在背景存贮器中作为真实的各自的数字码，以表示离散的象素数值，这样，新图象的数字码可以由背景存贮器中读出并直接写入显示存贮器中，以代替前一显示图象的数字码。关于新图象数字码这种读/写操作所需要的时间，除其他因素之外，尤其决定于背景存贮器的操作速度(即数据的存取速度)。当背景存贮器为大容量存贮器时，例如用作光学记录载体(即小型光盘)作用的只读存贮器(CDROM)在某些应用中其工作速度可能太慢。特别是，经验已经得出，上述类型的图象显示装置的使用者只能允许显示器有约一秒钟的延迟时间用来使一新图象更换已显示的图象。如果延迟时间明显地较长，那么这种设备在审美学上是不可接受的，这样一来，为了变换正在显示的图象，由背景存贮器到显示存贮器所能够转换的象素信息的数量就受到了限制。业已发现，关于分辨率增强型显示器需要大量的图象信息，这种限制性已经成为一个难题。只读存贮器(CDROM)能容易提供所需的存贮容量，但已经证明难于足够快地存取这种象素信息。例如，一个使用360×280象素矩阵的正常分辨率图象显示器，如前所述，用来由一只读存贮器把表示离散象素数值的数字码输入显示存贮器所用的时间被认为是处在使用者可接受性的边缘。然而，对于人们所期待的使用720×560象素矩阵(即具有四倍数目的象素)的分辨率增强型图象显示器来说，载入表示离散象素值的数字码要增加四倍时间，这是不可接受的。本专利技术的一个目的是提供给分辨率增强型图象显示一更有效的形式来对多元象素中至少是一个象素成分数值进行编码，以减少需要存贮的数字数据的数量。根据本专利技术的一个方面，组成一图象的多元素中至少是一象素成分值的象素信息被一种图象编码方法编码成数字数据，以便能够记录在一合适的存贮介质上，此方法包括下列步骤(a)取得所说的象素信息，作为m×n象素成分的第一矩阵，其中m和n为整数，(b)对第一矩阵的这些象素成分数值进行低通滤波以产生出m×n象素成分数值的第二矩阵，与第一象素的成分数值比较，这些象素成分数值是一降低了分辨率的图象，(c)逐象素地自第一矩阵减去第二矩阵，以产生m×n差数的第三矩阵，这些差数与第一矩阵的象素成分值比较，降低了象素与象素的相关应，(d)把上述差数值的第三矩阵编码为第一套数字数据以便存贮在一存贮介质上，(e)对象素成分值的第二矩阵进行十中抽一的滤波，以产生一密度降低的m/a×n/b象素成分数值的第四矩阵，其中a与b分别为m与n的因子，(f)把带有或不带有连续编码的所说的第四象素成分数值矩阵形成第2套数字数据以存贮在一个存贮介质上。依据本专利技术的另一个方面，一个对上述编码方法取得的数字数据进行解码，以恢复其原始象素信息的方法由下列步骤组成(g)对表示差数值的第一套数字数据进行解码以重新组成差数值的第三矩阵，(h)如果需要，对表示密度降低的象素成分数值的第二套数字数据进行解码，以重新组成象素成分数值的第四矩阵，(i)对上述第四矩阵象素成分数值进行插入滤波以恢复所说的象素成分数值的第二矩阵，(j)一个象素一个象素地重建的第三矩阵和恢复的第二矩阵结合起来以恢复其象素数值表示原始象素信息的所述第一矩阵。依据上述步骤(a)到(f)的编码方法可包括进一步骤(k)在存贮介质上记录由步骤(d)和(f)产生的数字数据。依据上述步骤(g)到(j)解码方法可包括进一步骤(d)从存贮介质上读出步骤(g)和(h)所需的数字数据。实施本编码方法时，对步骤(b)中第一矩阵象素成分数值做低通滤波和对步骤(e)中第二矩阵进行十中抽一滤波，都可以用一个2的因数水平地和垂直地进行，这样做以使解码方法中步骤(h)产生的重建第四矩阵象素成分数值可能被直接用于有关象素信息以得到正常的分辨率。对本专利技术首次考虑时，可能出现这样的想法，即因为步骤(c)产生的差数数据与步骤(a)处理的原始未经处理的数据相比，密度并不降低因此所提出的编码方法没有数据压缩的优点(因而不节省存贮容量和读出时间)。然而，事实并不如此，这种解释忽略了真实图象的统计量和人眼的特性，这二者对予期性编码是有益的，本专利技术的编码方法是予测编码的一种特殊情况。因为，作为象素信息来源的一个图象的所有部分是缺乏细微内容的，由低通滤波器产生的象素成分数值的第二矩阵，其作用如一优良的予测器，因此，对于图象的大面积，差数值可以小到足以接近零又不引起视觉误差。在有细微内容的面积上，差数值可能大些，但在那些面积内可利用眼睛在边角附近或细微内容中灵敏度很低这一事实，使大些的差数值粗糙些，可能地被数量化到3数值那么小。因此，依据本专利技术的编码方法可以包括下面的一步骤(m)，如步骤(d)所处理的那样，在此步骤中编入第一套数字数据内的差数值编码，在于对这些差数值量化，并由各自的多比特编码或者是作为零差数值的运转长度码统计地对量化值编码。实现数据的进一步压缩，可利用另一压缩步骤把第四矩阵的象素成分数值编码进入第二套数字数据以便存贮，如步骤(f)。这进一步的压缩步骤也是以自然图象有高度空间相关性以及一般地适度的边界过渡这一事实为依据的。这就是说，对于一定的带宽，△编码比绝对编码更能显著地改进压缩，并保持图象质量。因此，依据本专利技术的编码可以包括更进一步的步骤(n)，在此步骤中，把第四矩阵象素成分数据编进入第二套数字数据，包括这些象素成分数值的△编码。当然，很明显，当编码方法使用这些进一步的步骤(m)和/或(n)，解码方法将包括互补解码步骤以便于进行统计解码和/或△解码。依据本专利技术的一种解码方案包括-为取得形成图象的多元象素中至少是一个象素成分数值象素信息的装置，如第一矩阵中m×n象素成分数值，其中m和n是整数，-为对第一矩阵这些象素成分数值进行低通滤波以产生m×n象素成分数值的第二矩阵的装置，这些象素成分数值与第一矩阵象素成分数值比较，其图象分辨率是降低的。-为一个象素一个象素地从第一矩阵减去第二矩阵以产生m×n差数值的第三矩阵的装置，这些差数值与第一矩阵象素成分数值比较，象素与象素的相关性是降低了。-为把所说的差数值的第三矩阵编码成为第一套数字数据以使存贮于一存贮介质上的装置，-为对上述象素成分数值的第二矩阵进行十中抽一滤波以产生密度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图象编码方法，用来把形成一个图象的多元象素的至少是一个象素成分数值的象素信息编码成为可以记录在一合适的存贮介质的数字数据，包括步骤：（ａ）获得作为ｍ×ｎ象素成分数值的第一矩阵的所说的象素信息，其中ｍ和ｎ为整数，（ｂ）对第一矩阵的 这些象素成分数值进行低通滤波以产生一ｍ×ｎ象素成分数值的第二矩阵，这些象素成分数值与第一矩阵的象素成分数值比较是从属于分辨率降低的图象，（ｃ）由第一矩阵一个象素一个象素地减去第二矩阵以产生Ｍ×ｎ差数值的第三矩阵，这些差数值与第一矩阵的象 素成分数值比较，其象素与象素的相关性是降低了的；（ｄ）把所说的第三矩阵的差数值编码为第一套数字数据以存贮于一存贮介质上，（ｅ）对所说的第二矩阵的象素成分数值进行十中抽一滤波，以产生具有降低密度的ｍ／ａ×ｎ／ｐ象素成分数值的第四矩阵， 其中ａ和ｂ分别为ｍ和ｎ的因子，（ｆ）把所说的第四矩阵象素成分数值组成第二套数字数据，以存贮于一存贮介质，可带也可不带进一步的编码。

【技术特征摘要】
GB 1986-4-14 8609078已列出了特征的具体综合。应当指出，本申请公开的范围包括了那些明确的或者含蓄的任何新的特征或者是新的特征的结合或者为内行的人明显看出的概括和改进。不论本发明中任何权利要求中的要求还是本发明所有技术问题或者部分问题。此申请保留这样的权利即在申请期间对现有技术特征和/或这些特征的结合成为新的权利要求。权利要求1.一种图象编码方法，用来把形成一个图象的多元象素的至少是一个象素成分数值的象素信息编码成为可以记录在一合适的存贮介质的数字数据，包括步骤(a)获得作为m×n象素成分数值的第一矩阵的所说的象素信息，其中m和n为整数，(b)对第一矩阵的这些象素成分数值进行低通滤波以产生一m×n象素成分数值的第二矩阵，这些象素成分数值与第一矩阵的象素成分数值比较是从属于分辨率降低的图象，(c)由第一矩阵一个象素一个象素地减去第二矩阵以产生M×n差数值的第三矩阵，这些差数值与第一矩阵的象素成分数值比较，其象素与象素的相关性是降低了的，(d)把所说的第三矩阵的差数值编码为第一套数字数据以存贮于一存贮介质上，(e)对所说的第二矩阵的象素成分数值进行十中抽一滤波，以产生具有降低密度的m/a×n/b象素成分数值的第四矩阵，其中a和b分别为m和n的因子，(f)把所说的第四矩阵象素成分数值组成第二套数字数据，以存贮于一存贮介质，可带也可不带进一步的编码。2.一种对如权利要求1所要求的编码方法获得数字数据解码以恢复原始象素信息的方法，包括步骤(g)对表示差数值的第一套数字数据进行解码以重建第三矩阵差数值，(h)需要时，对表示密度降低的象素成分数值的第二套数字数据进行解码，以重建第四矩阵象素成分数值，(i)对所说的第四矩阵的象素成分数值进行插入滤波以恢复所说的第二矩阵象素成分数值，(j)一个象素一个象素地合成已重建的第三矩阵和已重建的第二矩阵，以恢复其象素成分数值表示原始的象素信息的所说的第一矩阵。3.如权利要求1中的一种编码方法，包括记录在一存贮介质上的数字数据的进一步步骤(K)，这些数字数据是由步骤(d)和(f)产生的。4.如权利要求2中所要求的一种解码方法，包括从存贮介质读出步骤(g)和(h)所需要的数字数据的进一步的步骤(l)。5.如权利要求1或权利要求3中所要求的一种编码方法，其中对步骤(b)中第一矩阵的象素成分数值进行低通滤波，和对步骤(e)中对第二矩阵的象素成分数值进行十中抽一滤波都是用2的一个因子水平或垂直地进行。6.如权利要求1，权利要求3.或权利要求5中所要求的一种编码方法，包括进一步的步骤(m)，在其中把差数值编码为第一套数字数据，如步骤(d)处理的那样，在于量化这些差数值为一更小数目的量化值，包括零，并对这些量化了的数值或用相应的多比特码或者作为一零差数值运算长度码来进行统计解码。7.如权利要求1.3.5或6中要求的一种编码方法，包括更进一步的步骤(n)，在其中把第四矩阵的象素成分数值编码成为第二套数字数据，包括对这些象素成分数值进行△编码。8.如权利要求2.或权利要求4中要求的一种解码方法，把权利要求5、6或7的编码方法获得的数字数据进行解码，包括其中采用的对滤波、统计和/或△编码进行互补解码的步骤。9.把组成一图象的多元象素的至少是一象素成分数值的象素信息编码为可记录在一合适的存贮介质上的数字数值的一种编码方案，它包括-获得作为m×n象素成分数值的第一矩阵的所说的象素信息的装置，其中m与n是整数，-用来对第一矩阵的这些象素成分数值进行低通滤波的，以产生m×n象素成分数值的第二矩阵的装置，这些象素成分数值与第一矩阵的象素成分数值相比，是属于分辨率降低的图象的，-由第一矩阵一个象素一个象素地减去第二矩阵以产生m×n差数值的第三矩阵的装置，这些差数值与第一矩阵的象素成分数值比较，具有降低了的象素与象素的相关性，-用来把第三矩阵的差数值编码成为第一套数字数据以便存贮在一存贮介质上的装置，-用来对所说的象素成分数值进行十中抽一滤波的以产生密度降低的m/a×n/b象素成分数值的第四矩阵的装置，其中a与b分别为m和n的因子，-用来把所说的第四矩阵的象素成分数值组成为第二套数字数值，可带也可不带进一步编码，以便存贮于一存贮介质上的装置。10.对由权利要求9的编码方案产生数字数据进行解码以恢复原始象素信息的一方案，它包括-对如所说的编码装置产生的，表示差数值的第一套数字数据解码以重建第三矩阵差数值的装置，-需要时，用来对所说的编码方案产生的表示密度降低的象素成分数值的第二套数字数值进行解码，以重建第四矩阵的象素成分数值的装置，-用来对所说的第四矩阵象素成分数值进行插入滤波以恢复所说的第二矩阵象素成分数值的装置，-用来合成已重建的第三矩阵和已恢复的第二矩阵以恢复其象素成分数值表示原始象素成分数值的所说的第一矩阵的装置。11.如权利要求9中所要求的一种编码方案...

【专利技术属性】
技术研发人员：诺曼丹尼斯理查兹，
申请(专利权)人：菲利浦光灯制造公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]