CN1062253A

CN1062253A - 用于访问数字化图象数据库提供逐步提高的显示清晰度的机构

Info

Publication number: CN1062253A
Application number: CN91109778A
Authority: CN
Inventors: H·R·凯恩; S·A·布朗斯坦; D·L·芬斯顿; K·A·帕鲁尔斯基
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1990-09-14
Filing date: 1991-09-14
Publication date: 1992-06-24
Also published as: MX9101096A; WO1992005655A1; AU8761191A; KR920702586A; EP0500924A1; BR9105918A; JPH05502782A; CA2068723A1

Abstract

通过读出和显示控制机构向观看者迅速提供较低清晰度的初始图象，再提高该显示图象的清晰度，从而显著减少从用具有较低传送速率的数字存储装置(例如小型光盘)存储的较高清晰度的数据库中访问数字图象产生的“观看延迟”。通过向观看者提供这样“快速观看”的低清晰度图象，本发明能使观看者确定是否对正在显示的图象感兴趣，以便能马上选择取出另一个存储的图象或让正在显示的低清晰度图象逐步提高其清晰度，最后得到更高清晰度的图象。

Description

本发明总地来说涉及数字化图象数据处理系统，具体地说涉及用于访问二维图象表示的数据库的内容，并迅速显示图象的机构，在对数字库逐次扫描期间逐步地提高该图象的清晰度。

例如用于把静止的彩色摄影幻灯片转换成在彩色电视监视器上显示的数字格式的那种数字图象系统，通常把电子图象装置（例如数字彩色摄象机）的输出编码到某个预定的清晰度，然后将该编码的图象在相关的数据库中作为各自的图象文件存储到数字存储媒体上。当需要显示特定的存储图象时，已经存储了该数字化图象的数据库相应地址的内容就被读出，并被传送到显示驱动器电路，用于激励显示装置的对应象素。

随着数字存储媒体密度和记录技术的不断提高，已经能够提高数字数据库的图象容量和图象清晰度，以致通过高清晰度输出装置，例如高清晰度彩色显示器或高清晰度感热式印刷机，由图象数据库产生的图象质量基本上与直接把数字彩色摄象机连接到输出装置上产生的图象质量无法区分。然而，把数据库中的存储图象传送到输出装置不能同时进行，数据库中相应地址的内容必须通过时钟控制输出到显示器的对应象素。即使按现代数字存储媒体改进的操作速度，也需要有某些确定的访问时间用于表示图象信息的每个数字字节上，因而当增大图象阵列的规模以便提供更高清晰度的输出图象时，访问整个图象所需的时间必然增加。因此，在数字存储装置的数据速率固定在相对中等速度的应用情况下，例如当前小型光盘（CD）重放机167.4千字节/秒的速率，在与数字存储安置（CD重放机）的操作速度一致的读出时钟从存储器中取出每个与图象各个象素相关的数据项的时候，希望观看存储的高清晰度图象，例如2048×3072（2K×3K）的象素阵列的人必须等待。显然图象清晰度越高，显示该图象的时间就越长。这样，如果观看者希望“电子翻查”光盘上的多个图象或者甚至识别盘上的单个图象，较长的访问时间就构成了对上述企图的主要障碍，由于人的视觉系统极快的反应时间，上述障碍特别令人难以接受。

根据本发明，通过读出和显示控制机构，它能向观看者迅速地提供一个具有相对较低清晰度的初始图象，并然后自动地提高该显示图象的清晰度，从而显著地减少用现有技术的顺序数据访问方案，在从相对较高清晰度的数据库中访问一个数字图象中产生的相当长的“观看延迟”。通过向观看者提供这样“快速观看”的图象，本发明能使观看者确定是否对正在显示的图象感兴趣，以便观看者能够直接选择取出另一个存储的图象或者让正在显示的低清晰度图象逐步地提高其清晰度。

为了达到上述目的，本发明包括一个存储器访问机构，通过该机构图象数据库的第一分块数据项以数字存储装置的传送速率（例如上述CD重放机的167.4千字节/秒的速率）被顺序地访问，并被存储在重放装置中R×S象素的对应子阵列里，该第一分块数据项分别与图象的R×S图象元素的二维子阵列相关，并且其空间清晰度低于显示器的M×N图象元素的清晰度。因为R×S子阵列的大小是显示器M×N图象元素的一个分数部分（例如 1/4 ），所以必须内插其余的（相邻的）显示象素。为了简化处理，内插机构对一个或多个相邻的象素最好采用重复每个访问的数据值的方式执行该处理，使得来自该第一分块图象区域R×S子陈列的图象数据的每个相应的象素最初被传送到选定的多个（例如4个）显示象素上，因此能够向观看者快速地提供一个低清晰度的图象。

然后，当数据库的读出继续进行时，访问与那些其值最初是由该第一个R×S子陈列重复的象素有关的数据项目的另外一些分块的R×S子阵列，以使相继子阵列（被重复的）象素值的逐个子阵列逐步被数据库的实际数据值置换。在以CD重放机的（低速）传送速率把多个（例如4个）R×S子阵列由数据库读出到重放装置之后，这种相继的子阵列的置换操作将产生一个具有提高清晰度图象的最终显示。

下面将结合附图举例说明本发明的实施方式。

图1示意地画出了可以应用本发明的摄影彩色幻灯片处理系统。

图2示意地画出了图象的图象元素（象素）的一个512行乘768列的阵列。

图3示意地画出了一个8×8象素图象的子阵列的组元。

图4示意地画出了对多达4个相邻的象素重复每次被访问的数据值。

图5、6和7示意地画出了通过顺序访问图3图象数据库的4个分块子阵列得到的输出图象的逐步更新。

在详细说明本发明的逐步提高清晰度的数据库访问和显示机构之前，应当注意本发明主要寓于一些现有技术图象处理电路和部件的新的结构组合，而不是寓于其特定的具体结构。因此这些现有技术电路和部件的结构、控制和配置都被画在容易理解的仅显示了与本发明相关的那些特定细节的方框图中，因此不致用本领域技术人员显而易见的那些结构细节来冲淡说明书的公开内容，从而好从说明书中获益。因此图中的方框图没有必要表示出举例说明的系统的物理结构配置，而采用简便的功能分组方式，主要是试图显示出该系统的主结构部件，从而更容易理解本发明。

图1示意地画出了可以应用本发明的摄影彩色胶片处理系统。对本说明书来说，这种系统可以是在例如S.Kristy的序号为_、申请日为_的相关待申批专利申请“多清晰度数字图象照片系统”中描述的那种类型，该申请与本申请转让给同一受让人，这里引入了该申请的公开内容。然而应当注意上面引用的相关待审批申请中说明的系统仅是可以应用本发明的一类系统的一个实施例，而不能认为是对本发明的限制。一般地说，可以把本发明加到任何一个数字图象处理系统中。

根据图1的数字图象处理系统，对例如拍摄在35毫米底片10上的摄影图象用一个高清晰度光电胶片扫描器12进行扫描，这种扫描器例如可以是商业上可购买的Eikonix 1435型扫描器。扫描器12输出数字编码数据，该数据代表了将包含在相应彩色底片上的摄影图象投影于其上的图象感光阵列的响应。这些数字编码数据或“数字化”图象以代表成象象素阵列的位图方式传送到与之相连的图象处理工作站14，该工作站包括一个帧存储器和图象处理应用软件，通过该软件数字化图象可以经过处理（例如放大、旋转、剪辑、景象彩色平衡矫正处理等），以便得到所需的图象显示形态。一旦已经准备好图象文件，它就被写入可传送的媒体上，例如小型光盘16，用于通过能使图象显示的光盘重放机20在以后重放，例如在一台中等清晰度的用户电视机22上重放，或者用高清晰度感热式彩色印刷机24印成最终的彩色照片。

根据上述引用的待审批申请中描述的图象处理系统，每个拍摄的图象以一个低清晰度图象的位图文件和多个与各个不同级别图象清晰度相关联的剩余图象的形式被存储起来作为相应的图象数据文件。通过逐步地把逐个剩余图象与该低清晰度图象结合，可以从低清晰度图象恢复逐步提高清晰度的图象，用于读出装置、例如彩色视频显示器或硬拷贝印刷机。

举例来说，如图2中所示，原始的高清晰度图象被降低到低清晰度的位图文件可以包括一个512行乘768列的象素值阵列，在低清晰度图象阵列的空间值与相关的显示器象素之间具有基本上一对一的对应关系，例如NTSC电视接收机的480×640“方形象素”显示容量，这里数据库象素的中间480行和640列与显示器的象素一对一地对应。存储的512行乘768列图象最好格式化为多个（例如4个）分块子阵列，这些子阵列的各个图象位置是彼此直接相邻的，以便形成一个邻接阵图象成分的陈列。举例说明把512×768阵列格式为4个分块子阵列，可以认为数据库包括“4象素块”图象成分1、2、3和4的256×384阵列，其中的几个在图2中被示出。为了简化附图中的图解说明，如图3中所示，下面的说明将论述包含了8行R1_R8和8列C1_C8图象值的图象，而不述及参数为512×768的图象阵列。应当注意，8×8图象的例子仅用于简化说明和图象，就像上述的512×768象素图象一样，这并不能认为是本发明的限制。

图3的8×8象素图象被描述成包括分块的“4象素块”图象块B1_B16的4×4阵列，图象块中的每一个都包含4个相邻象素。图象块B1包含象素1-1、1-2、1-3、和1-4。同样，图象块B2包含象素2-1，2-2、2-3和2-4，如此类推，直到图象块B16包含象素16-1、16-2、16-3和16-4。

根据本发明采用的数据库访问方案，在数据库初始读出期间仅访问象素分块子阵列中的一个（1-1_1-16），用于重新生成整个图象（在每个块B1_B16中的所有4个象素）。然后该图象的其余的“重复”项被逐步地用其真值“填入”，直到完成该图象。

更具体地说，当通过图1中CD重放机从CD16中读出的数字化图象要在视频显示器22上显示时，象素值的第一分块子阵列（图3中的1-1_1-16）被传送到装在CD重放机20中的一个视频帧存储器。当象素的第一子阵列被传送和存储在该CD重放机的帧存储器中时，访问该帧存储器，以便对其低清晰度子阵列中仅仅一个子阵列的各项进行存储，例如4×4子阵列1，它包含子阵列数据项目1-1_1-16。因为第一分块子阵列的大小仅是显示阵列大小的一个分数部分（本例中为 1/4 ），所以必须内插其余的（相邻的）显示象素。为了简化处理，如图4中所示，内插机构最好通过对一个或多个相邻的象素重复该第一分块子阵列的每个象素值来执行内插操作，以使第一分块子阵列（1-1_1-16）的每个相应的象素最初被传送到选定的多个（本例中为4个）显示象素，因此向观看者快速地提供一个低清晰度的图象。就上面提到的参数为512×768的象素位图化的图象文件和480×640象素显示器而论，初始显示的是240×320个独立图象数据值的“低”清晰度显示，该图象数据值占据或“填满”彩色显示装置的全部480×640的象素阵列。虽然240×320显示的图象不是“高”（例如2048×3072）清晰度图象，或者对彩色电视监视器的480×640清晰度而言甚至是相当低清晰度的图象，但是其清晰度是以能使观看者确定是否让该图象留在荧光屏上或取出另一个图象。

接着如图5、6和7中顺序图示的内容，在按照CD重放机的数据传送速率对数据库随后的读出操作期间，取出另外的分块子阵列2、3和4，它们包含了图4阵列中最初被重复的那些象素的真值，它们被取出，以便在显示图象中被重复象素值的逐个子阵列由其实际的数据值置换。因此在以低的CD数据传送率从数据库中读出多个（本例中为4个）分块子阵列之后，逐个子阵列的置换处理将产生一个最终被显示的“提高了”清晰度的图象。“提高了”清晰度的图象这个词组意指一个其清晰度高于如图4中所示的初始仅用第一分块子阵列显示的清晰度的图象。例如在512×768象素位图化数据库图象的情况下，初始显示的图象是240×320象素图象，而最终“提高了”清晰度的图象是480×640象素图象。“提高了”清晰度的图象不一定就是在对提供“高”清晰度图象的原始数据库中的位图化图象进行逐步后效处理之后可获得的最高清晰度图象，例如适用于产生高质量的彩色照片的2048×3072象素图象。

从上述的说明可以理解，通过迅速地向观看者提供初始的相对较低清晰度的图象，并且然后逐步提高显示图象的清晰度，本发明能够显著地减少现有技术中相当长的“观看延迟”，这个“观看延迟”是在采用现有技术顺序的低速数据传送方案，从相对较高清晰度的数据库中访问数字图象时产生的。通过向观看者提供这样一个“快速观看”的图象，本发明能使观看者确定是否对正在显示的图象感兴趣，以便观看者能够马上选择取出另一个存储的图象或者让正在显示的低清晰度图象逐步地提高其清晰度。

虽然我们已经图示和描述了本发明的一种实施方式，但是应当理解，该实施例不是对本发明的限制，容易作出本领域的技术人员都知道的许多改进和变换，因此我们不希望把本发明仅限于本说明书中详细画出和描述的内容，而是打算包括对本领域普通技术人员是显而易见的所有的这样一些改进和变换。

Claims

1、一个与表示图象的数据库一起使用的在包含J×K阵列图象元素的显示装置上显示所述图象的方法，数据库的各个数据存储位置包含与所述图象象素的一个二维M×N阵列的各个位置相关的图象数据，该方法包括以下步骤：

(a)从所述表示图象的数据库中访问与所述M×N阵列的选定第一子阵列相关的图象数据；

(b)把在步骤(a)中访问的图象数据的各个组元传送到所述J×K阵列的一个选定的第一子阵列，以便以一个由所述M×N阵列的所述第一子阵列确定的空间选择性降低的清晰度、用所述显示装置显示所述图象。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤：

（c）从所述表示图象的数据库中顺序访问与所述M×N阵列的一个选定的第二子阵列相关的图象数据;

（d）把在步骤（c）中访问的图象数据传送到所述J×K阵列的一个选定第二子阵列，以便提高所述显示装置显示所述图象的清晰度。

3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于步骤（b）包括把与步骤（a）中被访问的所述M×N阵列的所述选定的第一子阵列相关的各个图象数据值传送到所述J×K阵列的被选定的多个象素。

4、根据权利要求2所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤：

（e）从所述表示图象的数据库中访问与所述M×N阵列的一个选定的第三子阵列相关的图象数据;

（f）把在步骤（e）中访问的图象数据传送到所述J×K阵列在其第一区域中的选定的第三子阵列，以便进一步提高所述显示装置显示所述图象的清晰度。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于步骤（b）包括把与步骤（a）中被访问的所述M×N阵列的所述选定的第一子阵列相关的各个图象数据值传送到所述J×K阵列的选定的多个第一象素。

6、据据权利要求1所述的方法，其特征在于对于所述显示装置图象元素的J×K阵列，J＝M和K＝N。

7、一个与具有多个数据项的表示二维图象的数据库一起使用的控制激励一个显示装置的一个J×K象素阵列的方法，以使所述显示装置显示出所述图象的一种表示，每个数据项目与形成所述图象的M×N象素的二维阵列的各个象素相关，该方法包括以下步骤：

（a）访问所述数据库中的一个第一组数据项，该第一组数据项分别与所述图象的R×S象素的一个二维阵列相关，其空间清晰度低于所述M×N象素的清晰度;以及

（b）根据步骤（a）中被访问的所述数据库的各个第一选定数据项目，激励所述显示装置的J×K象素阵列的R×S象素的各个象素。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于R×S象素的所述阵列的空间清晰度低于J×K象素所述阵列的空间清晰度。

9、根据权利要求7所述的方法，其特征在于步骤（b）包括把与步骤（a）中访问的所述R×S阵列的所述第一象素组的各个象素相关的各个图象数据值传送到所述J×K阵列被选定的多个象素。

10、根据权利要求7所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤：

（c）访问所述数据库中的第二组数据项，该第二组数据项分别与所述图象P×Q象素的二维阵列相关，其空间清晰度低于所述M×N象素的清晰度;

（d）根据步骤（c）中访问的所述数据库的各个第二组数据项，激励所述显示装置J×K象素阵列的P×Q象素的各个象素。

11、根据权利要求10所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤：

（e）访问所述数据库中的一个第三组数据项，该第三组数据项分别与所述图象C×D象素的一个二维阵列相关，其空间清晰度低于所述M×N象素的清晰度;

（f）根据步骤（e）中访问的所述数据库的各个第三组数据项目，激励所述显示装置J×K象素阵列的C×D象素的各个象素。

12、一个与具有多个数据项的表示二维图象的数据库一起使用的控制激励一个显示装置的M×N象素的阵列的方法，以使所述显示装置显示所述图象的一种表示，每个数据项与形成所述图象的M×N图象区域的一个二维阵列的各个图象区域相关，该方法包括以下步骤：

（a）访问所述数据库中第一选定数据项，该第一选定数据项分别与所述图象R×S图象区域的一个二维阵列相关，其空间清晰度低于所述M×N图象区域的清晰度;

（b）根据步骤（a）中访问的所述数据库的各个第一选定数据项，激励所述显示装置M×N象素阵列的R×S象素的各个象素。

13、根据权利要求12所述的方法，其特征在于步骤（b）包括把与步骤（a）中被访问的所述R×S阵列的所述选定第一图象区域中的各个图象区域相关的图象数据的各个成分传送到所述M×N阵列的选定的多个第一图象元素。

14、根据权利要求13所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤：

（c）访问所述数据库中第二选定数据项，该第二选定数据项分别与所述图象P×Q图象区域的一个二维阵列相关，其空间清晰度低于所述M×N图象区域的清晰度;

（d）根据步骤（c）中访问的所述数据库的各个第二选定数据项目，激励所述显示装置M×N象素阵列的P×Q象素的各个象素。

15、根据权利要求14所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤：

（e）访问所述数据库中的第三选定数据项，该第三选定数据项分别与所述图象C×D图象区域的一个二维阵列相关，其空间清晰度低于所述M×N图象元素的清晰度;

（f）根据步骤（e）中访问的所述数据库的各个第三选定数据项，激励所述显示装置M×N象素阵列的C×D象素的各个象素。

16、根据权利要求15所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤：

（g）访问所述数据库中第四选定数据项，该第四选定数据项分别与所述图象J×K图象区域的一个二维阵列相关，其空间清晰度低于所述M×N图象元素的清晰度;

（h）根据步骤（g）中访问的所述数据库的各个第四选定数据项目，激励所显示装置M×N象素阵列的J×K象素的各个象素。

17、一个与具有多个数据项的表示二维图象的数据库一起使用的控制激励一个显示装置M×N象素阵列的方法，以使所述显示装置显示所述图象的一种表示，每个数据项与形成所述图象的M×N图象区域的一个二维阵列的各个图象区域相关，该方法包括以下步骤：

（a）访问所述数据库中第一选定数据项，该第一选定数据项分别与分布在所述图象的M×N图象区域中的R×S图象区域的一个二维子阵列相关，以致所述R×S图象区域的空间清晰度低于所述M×N图象区域的清晰度;

（b）根据步骤（a）中访问的所述数据库的各个第一选定数据项，激励所述显示装置M×N象素陈列的R×S子阵列象素的各个象素。

18、根据权利要求17所述的方法，其特征在于步骤（b）包括把与（a）中访问的所述R×S子阵列的所述选定第一图象区域中的各个图象区域相关的各个图象数据成分传送到所述M×N阵列的选定的多个第一图象元素。

19、根据权利要求18所述的方法，其特征在于所述选定的多个第一图象元素的数量相当于M×N图象元素与R×S图象元素之比。

20、根据权利要求19所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤：

（c）访问所述数据库中的第二选定数据项，该第二选定数据项分别与分布在所述图象的M×N图象区域中的P×Q图象区域的一个二维子阵列相关，以致所述P×Q图象区域的空间清晰度低于所述M×N图象区域的清晰度;

（d）根据步骤（c）中访问的所述数据库的各个第二选定数据项，激励分布在所述显示装置的M×N象素的阵列中的P×Q象素子阵的各个象素。

21、根据权利要求20所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤：

（e）访问所述数据库中的第三选定数据项，该第三选定数据项分别与分布在所述图象的M×N图象区域中的所述图象C×D图象区域的一个二维子阵列相关以致所述C×D图象区域的空间清晰度低于所述M×N图象区域的清晰度;

（f）根据步骤（e）中访问的所述数据库的各个第三选定数据项，激励分布在所述显示装置的M×N象素阵列中的C×D象素子阵列的各个象素。

22、根据权利要求21所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤：

（g）访问所述数据库中的第四选定数据项，该第四选定数据项分别与分布在所述图象的M×N图象区域中的所述图象J×K图象区域的一个二维子阵列相关，以致所述图象J×K图象区域的空间清晰度低于所述M×N图象区域的清晰度;

（h）根据步骤（g）中访问的所述数据库的各个第四选定数据项，激励分布在所述显示装置的M×N象素陈列中的J×K子阵列象素的各个象素。