CN1063187A - 控制显示图象画面的装置 - Google Patents

Abstract

一种数字图象处理系统，数字化并存贮在他们胶 片上已摄制取向的数字化摄象图象(421)，由于避免 相对于胶片垂直的图象旋转胶片扫描器，大大地降低 了扫描器的复杂性和成本。而每个存贮的图象文件 (421)具有一个相关的图象控制文件(422)，它包含 取向和宽高比信息，以便，图象重放的设备将知道每 个图象是怎样存贮在数字图象数据库上，比如小型光 盘，当光盘插入重放设备，用于驱动比如彩色TV监 视器的重放输出时，重放设备很容易地在读出数字化 图象的过程中解码该重放控制信息，因此，图象将以 竖直取向显示并具有正确的显示宽高比。

Description

本发明一般地涉及到数字化图象数据处理系统，更具体地说，本发明是一种控制装置，其中数字化图象是通过图象重放设备从画面的数字数据库加以存取的。

数字图象系统，如如那些用来将静止彩色照相胶片（例如35mm）图象转换成数字格式，以便在数字数据库中存贮并在以后用彩色电视监视器重放，这种系统通常是将光一电胶片扫描设备的输出编码成某种规定的分辨率（清晰度），并将已编码的图象作为各自的图象文件存贮在相关的数据库中。当需要显示一个存贮的特定图象时，存贮数字化图象的数据库中各个地址的内容被读出并送到显示驱动电路，以便在TV监视器上产生相应的象素。

因为典型的35mm胶卷的每帧的水平和垂直尺寸不同，例如：在与胶片长度平行的水平方向尺寸为36mm，而在与胶片长度正交的垂直方向尺寸为24mm（水平：垂直纵横比（宽高比）为3∶2），所以摄相师经常绕透镜轴旋转摄象机90度，以便摄取通常称为“垂直”位置的景物（物体）。由于扫描胶片带的数字装置对每一帧都数字化，似乎包含一个“水平摄制”图象，因此，当显示“垂直摄制”图象时，除非记录和重放系统被设计得能容纳垂直的图象，它将被旋转。

类似于授给Ohtar的美国专利NO.4641198所描述的，常规处理问题的方法是在扫描前，旋转包含垂直图象的胶片帧90度。并在图象的左右侧填入均匀一致的“边界”颜色（例如黑色）。尽管该扫描方法可提供显示图象的正确的取向，但它有两个缺点而。第一，必须改进实际的扫描装置以实现垂直图象的旋转扫描。这通常是对胶自进行90度再取向以及改变关系到帧纵横比（宽高比）的扫描设备的透镜放大倍数来完成。第二，由于两侧边界，它包括相对于所摄制图象来说是无用的信息，也被记录了，记录介质的一些信息存贮容量就被浪费了。该问题的第二个解决办法是旋转显示设备，它明显在许多应用中是不行的。

第三种解决办法是允许不同取向的图象与指明图象取向的数字控制数据一起被存贮，并采用这样一个图象重放设备，将其设计成能读出上述定向控制数据，以在重放时适当地定向图象。一些常规的计算机图象文件格式，例如：标记（Tag）图象文件格式（TIFF）修订版5.0，它由华盛顿Seattle区的Aldus公司和华盛顿Redmond区的Microsoft（微软件）公司联合开发，并在1988年8月8日的“Aldus/Microsoft技术备忘录”中描述，这些文件格式包括有随意的“标记”条款，它可用来指示图象的取向。该文件的第25页描述了该标记图象文件格式TIFF“定向标记”，它可有8个不同值，以指明象素数据矩阵的第零行和第零列是分别代表可视图象的左上、右上、右下、左下、上左、上右、下右或下左。然而，该Aldus文件进一步陈述那样一个被推荐的方面仅用于个人（非交换）。在补缺（default）情况下，第零行代表图象的可视顶端，第零列象素数据矩阵代表图象的可视左边，它被推荐用于所有非个人应用，包括引入和印刷的那些应用。因此，TIFF定向标记从未用于显示图象的再定向，该显示图象是以不同取向存贮在图象数据库中。

除不同图象定向问题之外，所摄制的图象可能具有不同宽高比。例如，专用于全景摄象机的Kodak展宽（TM）摄象机具有3∶1的宽高比，它比上述常规35mm摄象机的3∶2宽高比要宽得多。其它类型摄象机，比如采用126型胶片的摄象机也具有与3∶2不同的宽高比。

按照本发明，其优点是利用数据库的信息存贮容量，在该数据库中，数字图象与用于存贮每个图象的附加画面控制文件合并一起存贮。这种画面制文件包含取向和宽高比信息，以便图象重放设备将知道每幅图象是怎样存贮在数据库中，因而也将知道怎样去读取存贮的图象，以便图象以正确竖立情况被重放。

更具体地，本发明是关于改进一种用于数字图象处理系统的存贮及检索装置，其中已被摄制在照相胶片带上的多个照相图象被数字化用于处理以及以后显示。该胶片可以包括水平摄制（竖直或倒转的）和垂直摄制（向右或左面旋转）的图象。数字化图象存贮在一个数字数据存贮记录介质上，比如小型光盘，它能联接到图象重放设备，用于在例如彩色电视监视器的显示器上重放数字的图象。

按照本发明，不管胶片上实际取向是怎样的，胶片带上每幅图象都被扫描并数字化，就好象它是水平取向的，而不需要在胶片和数字扫描器之间进行相对的旋转。数字图象进入帧存贮器并在系统工作站的显示监视器上显示，以便操作者可以看到该图象。使用工作站的输入设备（例如键盘和鼠标器）操作员可以输入一组“画面”控制码，它们合并到各个图象文件相关的画面控制文件之中。这些图象控制码最好包括代表被显示图象的取向（对应于从胶片带作为数字化的取向）的第一数字码和代表它宽高比的第二数字码。一旦有关图象的所有控制信息都被确定，数字图象和它的画面控制文件都被写入便携存贮介质中，比如一个一次写入的光盘。

因此，当该盘插入重放设备用于驱动一个输出显示器，比如彩色TV监视器时，重放设备在读出数字化图象的过程中对画面控制文件信息进行解码，并用画面控制文件以竖直取向并正确地显示宽高比的图象再现方式控制重放设备。一个边界发生器填充非读取象素地址，以完成图象的显示。除了响应于画面控制文件取向和宽高比码之外，重放装置还可响应用户产生的控制信号，以确定注入到显示图象上的辅助边界大小，以便用户可控制地裁（修）剪所选择的图象部分。

图1a、1b和1c分别显示了一个存贮系统、一个图象检查和重现系统、以及一个简化的图象检索和重现系统。

图2显示了在记录载体上用于记录图象信息相适应的格式;

图3说明用于数字化图象信息相适应的方法;

图4说明用于数字化图象信息中一种相适应的剩余码;

图5说明用于一系列增加分辨力的数字化图象的一种适当的彩色信息排列;

图6说明一个图象处理功能的例子;

图7显示了能按照图象参量数据显示图象信息的检索和重放系统的一个实施例;

图8显示了一种用于在记录载体上记录图象参量数据的适当格式;

图9显示了一种用于在非易失存贮器内存贮图象参量数据的适当格式;

图10显示了由16个低分辨率图象组成的一幅拼花图象;

图11更详细地显示了简化的图象检索和再现系统的实施例;

图12更详细地显示了图象存贮系统的一个实施例;

图13显示了用于图象存贮系统的一个记录单元;

图14图解地说明CD-ROM  XA格式;

图15显示了记录载体的一个适当的编排方式，其中图象信息按照CD-I格式记录;

图16显示了图象处理单元的一个例子;

图17和18显示了由该图象处理单元完成的图象处理功能;

图19显示了读取设备的一个实施例;

图20图解地说明简化图象处理单元中取样速率转换器;以及

图21图解地说明其中采用本发明的一种照相彩色胶片处理系统;

图22图解说明胶片带的一部分，它包含多个连续的图象帧，在每帧中带有箭头的图象都已被记录;

图23显示了标题文件的格式;

图24图解说明按照本发明的图象检索装置的信号处理结构。

图25图示了在一个象素阵列上NTSCTV监视器的矩形周边帧重迭大小，该象素阵列是由图24的图象存贮器内容代表的一幅水平正常图象;

图26图示了一个在NTSC象素矩阵上的旋转的矩形周边帧重迭与此相关，图24中图象存贮器中的数据条目有一子阵列部分被裁剪掉了（1/10），其中，图象内容对应于90°旋转的图象，该图象被轻微地减幅了;

图27图示了这样一种方法，即通过对正常或倒转的水平图象的行和列地址减缩成原来的5/6来完成存贮的512×768图象的整个水平尺寸显示在484×640象素矩阵上;

图28图示了这样一种方法，即采用减缩地址来显示具有3∶1宽高比的全景图象的整个水平尺寸;以及

图29显示了具有用户产生的辅助边界的显示的图象。

图1a显示了可被本发明采用的图象存贮系统12。图象存贮系统12包含有一个图象扫描单元1，用于扫描诸如条状光学负片或幻灯片这样的图象载体3上的图象。该图象扫描装置1还包括一个图象编码单元，用于对由扫描获得的图象进行编码。在控制单元4的控制下，利用记录单元5，将已编码的图象信息记录在记录载体184上。在记录之前，控制单元4能进行各种图象处理，例如可以对由编码的图象信息定义的图象画面进行放大、校准或编缉，为此，控制单元可以包括其本身是已知的图象处理装置、记录单元5包括一种光、磁或磁光记录装置。基于光记录载体和磁光记录载体的高存贮容量，最好采用光或磁光记录装置。控制单元还可以包含一个计算机系统，例如所谓的“个人计算机”或带有合适硬件和应用软件的所谓“工作站”。

图1b显示了图象检索和重放系统，它用于检索和显示利用图象存贮系统12存贮在记录载体184中的编码图象的画面。图象检索和重放系统13包含一个读取单元6，用于在控制单元7的控制下查找并读出被选的已编码图象。这样读取的已编码图象的画面能显示在图象显示单元上。这样一个图象显示单元包含一个显示屏幕8，它形成了控制单元7的一部分，或者包含一个电子图象打印机9，用于打印所读取的编码图象的画面的硬拷贝15。图象检索和重放系统13还包括一个附加的记录装置5a，在由控制单元7执行的，以放大、校准或编辑为目的的任一图象处理完成之后，通过所述的附加记录装置5a，利用读取装置6读取编码的图象信息。在图象检索和重放系统13中的控制单元可包括一个计算机系统，例如“个人计算机”或具有合适硬件和应用软件的工作站。尽管这样一个系统非常适合于执行控制任务和任意一种图象处理工作，可是它有一个缺陷，就是较昂贵。

一般说来，由于控制和图象处理功能的复杂性，人们希望拥有一种用作控制单元的昂贵的计算机系统及一个电子图象打印机9，然而，如果仅仅希望在显示屏幕上显示被选的已编码图象，那么，以个人计算机或工作站方式出现的计算机系统的计算容量和存贮容量高于将要执行的控制功能。在这种情况下，最好采用一种简化的控制单元，它具有有限的计算和存贮容量以及有限的数据处理速度。所示的系统包括一个数字化图象重放设备，该重放设备包括读取单元6和一个图象处理单元，该图象处理单元将由读取单元读取的数字化图象转换成适合于重现单元（显示屏8或打印机9）的图象信号。该图象处理单元可部分地或全部包含在读取单元6、控制单元7或图象重现单元8或9之中。

图1c就显示了这样一种简化的图象检索和重放系统14。这个简化的系统14包括一个显示单元10和含有读取单元6的图象检索和读取单元11。用来控制检索和读取操作及（如果有用的话）有限的图象处理的控制单元可以包容在单元10和11的任一个中，但最好在单元11中。当控制单元包容在检索和读取单元11之中时，采用标准电视或监视器作为图象显示装置就格外成为可能。

这是一个优点，特别是对用户使用而言，因为用户只需购买检索和读取装置就可显示图象的图片。

由于其相对较高的造价，示于图1a的图象存贮系统12和示于图1b中的图象检索和重放系统13只合适于集中使用，例如使用在光学处理实验室，或洗印照片小实验室中。

对于记录已编码的图象而言，最好是以预定的格式和顺序将其记录于载体上。图2示出最合适的一种格式和顺序，其中包含已编码图象信息的文件由标号IP1……IPn表示。在下文中，文件IP1……IPn将作为图象文件。另外，多个控制文件BB也被记录。这些文件包括有用于控制编码图象信息的读出的控制数据，以实现根据图象信息的读出来执行任意的图象处理操作的目的，以及实现显示编码图象信息画面的目的。值得注意的是部分控制数据被包括在图象文件中。最好是一部分控制数据是与包含相关的图象文件中的编码图象信息的读出、显示和图象处理的控制特别相关的那部分控制数据。它的优点是所需的控制数据在需要的时刻即在所述图象文件被读出的时刻就可以得到。

除了图象文件IP和相关的控制文件BB之外，在一些情况下人们可能希望记录带有附加信息的文件，例如音频信息或正文信息，这样的音频和/或正文信息可能与编码编码图象信息有关，并且，当相关的编码图象信息的画面被显示时，它们也可以被重放，即被显示。所述的带附加信息的文件用ADD表示，可以记录在诸如编码图象信息之后。

对于存贮在图象文件中的每一个图象都包含有多个子文件，每一个子文件中都确定了同一扫描图象的一个画面，但由这些编码图象确定的各画面的分辨率是不同的。在图2中，图象文件IP1的不同的子文件中以TV/4、TV、4TV、16TV、64TV、256TV表示。上述子文件TV确定了扫描图象的一个画面，其分辨率实质上与标准NTSC或PAL电视图象一致。这样一个图象可以包括有512个扫描行，而每行有768个象素。上述子文件TV/4代表具有这样一种分辨率的扫描图象，即相对于由子文件TV代表的图象的分辨率来说，在水平方向和垂直方向都线性地减少二分之一。上述子文件4TV、16TV、64TV和256TV所确定的图象画面，其水平方向和垂直方向上的分辨率都分别增加了1倍、3倍、7倍和15倍。最好是上述子文件以这样一种方式排列，即由连续的编码图象确定的画面的分辨率以2为倍数线性增加。在重放过程中，当连续的子文件通常被顺序读取时，最简单的方式是首先显示低分辨率图象的画面，接下来，用在每一时刻增加着分辨率的同一图象的画面去整个地或部分地代替上述画面，其优点是可使一个图象画面出现在显示屏幕之前的等待时间减为最小。的确，考虑到为此所需的有限的信息量，确定低分辨率画面的编码图象的读出时间要比确定更高分辨率画面的编码图象的读出时间短。

一般来说，一个已知的图象画面是这样的，其中，所述图象由具有恒定亮度值和/或恒定色度值的小面积的矩阵构成，在这种画面中，人们习惯选择具有恒定色度值的面积大于具有恒定亮度值的面积。

具有恒定色度值的面积在下文中将作为一个色度象素，同时，具有恒定亮度值的面积在下文中将作为一个亮度象素。宽度与整个图象宽度相等的一排色度象素在下文中将作为色度图象行。宽度与整个图象宽度相等的一排亮度象素在下文中将作为亮度图象行。由亮度图象行和色度图象行代表的一个图象能简单地由编码图象来确定，该编码图象给出每一亮度象素和色度象素的一个确定其相关亮度值和色度值的数字编码，这些数字码以后将作为数字化象素。

图3图示说明了一个图象的色度象素和亮度象素的结构。亮度象素由符号（Y_2，1;……Y_K-1，R-1）表示，色度象素用符号（C_1，1;……C_K，R）表示。值得注意的是在图3中，依惯例，色度象素的尺寸在水平方向和垂直方向上都是亮度象素的两倍。这意味着色度信息的分辨率在水平方向和垂直方向上都比亮度信息的分辨率低一倍。

一个合适的编码方式是这样的，即给每一亮度象素和每一色度象素规定一个或多个数字码，这个（或这些）码分别地确定了亮度分量Y的绝对值，以及色差分量U和V的绝对值。下文中这样的编码方式将被称为绝对值图象编码方式。由绝对图象编码获得的数字化图象此后将称为绝对编码图象。

最好是几个低分辨率图象的画面记录成绝对值编码图象，这使得图象信息能以简单的方式恢复。这对于简化的图象检索和重放系统14来说特别有利，因为通过使用简化的图象解码系统能使投放到用户市场的上述系统的价格保持在低价格。

带有几个不同分辨率的绝对编码图象的图象文件的使用简化了复合图象画面的重放，这里，一个小的低分辨率图象画面被显示在更高分辨率图象画面的轮廓之内。这种复合图象画面的重放方式称作为“图象套图象”（或PIP方式）。而且，确定同一图象的不同分辨率的画面的多个绝对编码图象的记录简化了一个编码图象细节的放大画面的重放方式，这样的功能称为TELE功能（或ZOOM功能）。具有不同分辨率的绝对编码图象的存在意味着对某些TELE功能和PIP功能来说，所需的图象信息可直接得到，而不必利用由复杂电路执行的附加图象处理操作来生成。

在图象信息记录过程中，往往习惯于以排（或行）或有时以列的方式记录编码象素。最好以行的方式记录，因为在习惯上所用的图象显示单元之中，图象信息是以行的形式呈现。

对高分辨率来说，绝对编码图象信息的存储所具有的缺点是其要被记录的信息量非常大。对这样的高分辨图象，一种残余编码方式是极其适用的。在这样的残余编码方式中，高分辨率图象的象素的信号与较低分辨率图象相应部分的信号值之差可以被确定并随即被编码。

为了说明这种编码方法，图4显示出一个低分辨率图象的一个亮度象素和相应的较高分辨率（水平方向和垂直方向的分辨率都增加一倍）图象的四个亮度象素Y_1，1′;Y_2，1′;Y_1，2′;和Y_2，2′。残余编码方式不是对亮度象素Y_1，1，……，Y_2，2′的绝对亮度值而是亮度素Y_1，1′;…Y_2，2′的亮度值与亮度象素y的这亮度值之差（下文中将称为残余值）进行编码。依照这种方式，一个完整图象的残余值可确定既作亮度信息又作色度信息。当其值为0或非常小的残余值数目与大值的残余值数目相比较大时，通过施行一种附加编码方式可获得实际数据压缩，其中，残余值是非线性量化的，并且实质上进行了（例如）一种Huffman（霍夫曼）编码。

一个已残余编码的图象可用作一个新的、作为一具有进一步增加分辨率的图象残余编码方式的基准。这样，通过记录一个绝对编码图象和以压缩的方式记录一系列具有增加分辨率的残余编码的图象，有可能记录确定着具有增加分辨的同一图象的画面的多个编码图象。在图2所示的图象文件IP1中，在子文件TV/4和TV中的图象被绝对编码，在子文件4TV、16TV、64TV和256TV中的图象被残余编码，并具有非线性的量化方式和Huffman编码方式。（这样的一个编码图象在下文中将简称为残余编码图象）。

色度信息也可按类似于亮度信息的方式被残余编码。然而，连续的残余编码的色度信息在水平方向和垂直方向上的分辨率都是增加3倍而不是象亮度信息那样的一倍。这意味着一个仅仅含有残余编码的亮度信息而无色度信息的图象文件（4TV和64TV）与含有残余编码的亮度信息和残余编码的色度信息这两者的图象文件（16TV，256TV）相间隔，参见图2。在子文件4TV和64TV中删除色度信息可减小所需的存储容量及在图象文件中获取编码图象信息的时间。然而，在子文件4TV和64TV中无色度信息的情况对重放过程中图象质量不会有不利的影响。这是因为在一个无色度信息记录的编码图象画面的重放过程中，可以使用确定着更高分辨率画面的下一个编码图象的色度信息，或者使用确定着较低分辨率画面的在前的编码图象的信息。为了减少对所需图象信息的整个存取时间，最好在子文件16TV和256TV中记录色度信息U、V，并且与位于子文件4TV和64TV中的亮度信息Y相邻，如图2中的文件IP^＊。

如上所述，通常习惯性地一行一行地记录编码象素。

所存贮的编码图象一般按“水平”取向或风景格式（Landscape  format）确定为若干图象（即对精确的重放而言，所显示的图象在一取向上的宽度应大于图象的高度）;并且以“垂直”取向或肖像的格式确定若干图象（即对精确重放而言，所显示的图象在一取向上的高度应大于图象的宽度）。

参见图1，显示了具有一些按风景格式呈现的图象（2a、2b、2c和2d）及一个以肖像格式呈现的图象（2e）的一个图象摄象介质。在记录载体上所有这些数字化图象仿佛都是按风景格式记录它们的画面的。这是为了实现统一扫描的可能，而不必去检测所扫描的图象是风景型还是肖像型并依照检测的结果去变化扫描和/或图象处理方式。然而，这意味着在重放过程中，肖像格式图象画面的显示处于不正确的取向位置。这种缺陷可以这样来消除，即预先给所记录的编码图象设定一个取向码的可能机会，该取向码指示在重放过程中画面应如何取向，即在这种情况下，该画面是否应旋转90°、180°或270°。这种取向码可位于每一个图象文件IP1，…，IPn中。也可以将这些取向码记录到控制文件BB中，或者将这些取向码存储到读取单元中或与此单元相连接的非易失性存储器中。

在重放过程中，也有可能根据取向码来决定将要显示的画面是否应旋转，并且在这种情况下所希望的一定角度的转动能先于重放过程来实现。在图象文件IP中包括这种取向码的缺点是在该图象扫描过程中，这些取向码要已经被确定。实际上，这意味着该图象存储系统的操作者必须对每一被扫描的图象判断在重放过程中该被扫描图象是否要转动，因为已知的附加装置并不总是能检测一个被扫描图象是风景格式还是肖像格式，而且也不能检测呈现到扫描单元上的图象是否采取了正确的取向。这是特别不希望的情况，因为这意味着操作者在记录过程中必须在场，所以难以保证实现全自动的图象存贮系统12。

如果在编码图象信息的记录过程中已获得上述取向码，将这些编码记录到记录载体上则大为有益。在图2所示的文件结构中，用于记录这些取向码的合适的位置是控制文件BB中的子文件FPS。为了给用户提供方便，常常希望除所需的转动外，还判定是否应该以一个稍有的偏移（向左、右、上或下）的图象显示来取代所存储的编码图象的显示。如果在显示单元中的用来显示画面的显示面积小于该画面的尺寸时，人们肯定希望这样做，因为此时可能使得该图象的一些重要的细节落到显示区之外。通过给每一个编码图象设立一个偏移码即可确定所希望的偏移。在图9中，用于图象90的合适的偏移码可以利用偏移之后的将要显示的图象90顶角91的坐标（X_p，Y_p）来确定。利用一个偏移码和一个增益码，就可能确定该原始图象某一部分将被显示时应取得的增益因数。标号93表示图90的一个部分的放大的画面，它可由偏移座标X_p、Y_p及增益因数为2来确定。除以上数据外，在控制文件BB的子文件FPS中可能还含有其它的图象显示数据，例如，在显示一个编码图象的画面之前，确定应采用的色度或亮度的参数。进一步说，最好存储所希望的程序，按照该程序，图象必须在处于控制文件BB中的子文件FPS中被重放。

用来确定记录载体中的全部编码图象的最佳顺序以及全部图象处理操作的一个图象参量数据的集合，在下文中统称为一系列图象参量数据。在文件FPS中记录一个系列以上的图象参量数据的指令可能是有利的，这使得不同的显示程序和其它图象处理操作可以由不同的人，例如，一个家庭中的不同成员来选择;它也允许用户从不同的系列的优先重放置位的指令中作出选择。应当注意，当使用一次写入型记录载体时，只有在记录期间可得到这若干系列图象参量数据，这若干系列才能被记录在载体上。这需要有人在记录过程中进行干预，在该记录载体的读取过程中，要选择图象参量数据的一系列指令，而且符合这系列选择的图象参量数据指令的编码图象画面可以被显示出来。图10是一种象检索和显示系统实例的框图，利用这个系统，可以显示符合所选择的图象参量数据指令的编码图象的画面。在该图中，标号100是读取单元，用于读取所述记录载体。为了使用正在读出信息的目的，读取单元100耦合在一个控制和信号处理单元101上。从来自读出装置100而收到的信息中，单元101选择包含一个或若干个系列图象参量数据一个或几个置位的文件FPS，并将一个或这些系列存贮在一个控制存贮器102中。利用数据输入单元103，例如是一个遥控装置，用户可从控制存储器102中选择一个系列指令，并随即启动单元101的开始读周期，其中，在单元101的控制下，按照所选择的图象参量数据的指令规定的顺序来读取编码图象信息。所述的编码图象信息读出以后，这个信息要依照所选择的图象参量数据指令系列来加以处理并送到显示单元104中。

可能出现这样的情况，即过了一段时间之后，存储在记录载体中的图象参量数据不再完全符合用户的希望，或者出现这样的情况，即没有图象参量数据记录于记录载体或是错误的图象参量数据记录于载体。如果记录载体是不可重写的，上述问题会特别明显，因为已记录的图象参量数据不能被采用了。这个问题可以这样避免，即在图7的检索和显示系统中提供一个非易失性存储器105，与记录载体识别码一起，一组新的图象参量数据或关于图象参量数据相对于已记录在记录载体之上的图象参量数据组所希望的变化的信息被存储在该存储器中，以便借助记录载体的识别码实现记录载体的确定。考虑到非易失性存储器105的有限存储容量，常希望以最紧凑的形式记录对图象参量数据必须的信息，所以，最好是记录关于图象参量数据变化的信息。

图8通过实例显示出记录载体上包含在文件FPS中的图象参量数据的一种合适格式110。格式110包含一个DID区，其中存放着唯一的记录载体识别码。这样一个码可能包含着一个由随机数发生器产生的大的随机数，并将这个随机数存到记录载体上。该码也可能包含一个时间码，以指示年、月、日、小时、分、秒及分秒。另外，该记录载体识别码也可能是时间码和随机数的组合。在格式110中，DID区后紧跟着FPS1，FPS2，…，FPSn区，各种不同系列的图象参量数据被存放在其中。每一个优先重放置位区FPS1，…FPSn包含有一个SEL部分，其中，可以给每一个由不同用户选择的不同图象参量数据规定一个识别数，还包含有一个规定次序SEQ的部分，其中，存储的图象画面将被重放。这个部分后紧跟着编码区FIM＃1，…，FIM＃n，存储着用于图象1，…，n的先于相关图象画面重放执行的优先处理操作。

图9以实例方式显示了一个合适格式120，关于所希望采用的系列优先重放置位指令的信息被存放在非易失性存储器105中，该格式120包含一个区121，它规定了记录载体识别数与已存储的关于优先重放置位的信息的识别数的组合。对每一个组合要设一个指示字，该指示字包含在DID-POINT区中，并在非易失性存储器105中规定了DFPS1，…，DFPSn的地址。

每一个DFPS区都包括一个LSEQ部分，它带有一个码，该码可指示需用来确定新程序的空间（例如字节数）。如果LSEQ部分指示出一个不等于0的长度，那么LSEQ后将紧跟着NSEQ部分，它带有确定新的显示程序的数据。在NSEQ之后，可以对每一个具有修订的优先处理操作的图象确定一个新的优先处理操作。ROT指示带有取向码的区，LTELE区和LPAN区确定了一个可得到的用于存贮新数据的长度，这些新数据涉及图象放大（在LTELE区中）和图象转换（在NPAN区中）。按照这种方式，可能选择将要存储的图象处理信息所具有的精确度。这样，有可能确定，例如三个不同的长度以指示三种不同的精确度。LTELE和LPAN后紧接着的是NTELE和NPAN部分，如果涉及图象放大和图象转换的信息不必加以变化，这就意味着在LTELE和LPAN部分中长度为0，对每一个具有修订的优先处理操作的图象来说，通过仅仅存储优先处理操作，可以大大减少用于新的优先重放置位的存储的空间。除了利用所述的差别记录来减小所需的存储空间外，通过确定需用作存储修正数据的长度，还可能获得其它的减小。当读取所述记录载体时。一个被采用的优先重放置位系列从记录在记录载体上的优先重放置位中和从存放在存储器105中的所述差别中得出，并且该被采用的优先重放置位系列存放在存储器102中。

替代所述非易失性存储器105，或除它之外，还可使用一种可变存储器106，例如一种磁卡，EPROM，EEPROM或NVRAM，用于在图7所示检索和显示系统中存放优先重放置位。

这带来这样一个好处，即用户可以在连接着可变存储器106的不同的图象检索和显示系统中根据同样的优先重放置位来显示记录载体上的图象信息。当使用存储器105和106中的一个或两个都使用来存放优先重放置位时，则希望从优先重放置位的不同系列中作出选择，所述的优先重放置位的不同系列由记录载体上的优先重放置位系列和存放在存储器105和106上的优先重放置位的改型来确定。为此，单元101应包括一个选择器。这些选择器可以是这样一种类型的，即它由用户操纵，从确定用于一种指定记录载体上的优先重放置位的各种系列中以及存放在记录载体和存储器105和106中的优先重放置位信息的选择标号中作出选择。然而，也可以选用其它类型的选择器，例如这样一种类型的，即它可根据存储器105和106的内容以及记录载体上的优先重放置位的系列，在重放之前确定用于相关记录载体的优先重放置位系列，并将它们存储到（例如）存储器102中。接着，根据预定的选择规则，可以从存储器102中选出可能的优先重放置位系列中的一个。选择判据最好是这样的，即最高优先权授予可变存储器106中的优先重放置位信息，中等优先权授予非易失性存储器中的优先重放置位信息，最小的优先权授予记录载体上的优先重放置位（信息）。如果单元101中包括一个计算机，那么给计算机输入一个合适的选择程序可实现自动选择。

现在，请再次参见图2中的文件OV，对于每一个图象文件IP₁，…，IP_n来说，它都包含有一个子文件TV/16，子文件TV/16中载有一个绝对编码的低分辨率图象。记录一个OV文件会带来这样的优点，即在最小的存取时间内能得到记录在记录载体上的编码图象信息的概况。这是有可能的，例如，将整体地或部分地充满显示屏幕上的图象画面作为子文件TV/16中编码图象的显示画面，最好是依照由优先重放置位系列所确定的顺序进行。然而，也有可能以所谓拼装图象的形式从子文件中复合一个画面，其中，包含在子文件TV/16中的大量的已编码的低分辨率图象的画面以矩阵的形式排列，最好是按照所选择的优先重放置位系列所确定的顺序。图13示出的是十六个低分辨率子文件的画面（IM＃1，IM＃3，…，IM＃26）组成的拼装图象130。

图11更详细地说明了图1c中的图象检索和显示系统的实施例。在本系统中，图象检索和读出单元11包含着读单元6，控制单元140和图象处理单元141。读出单元6从记录载体中读出信息，并将该读出的信息经过信号通道142送到控制单元140和图象处理单元141中。控制单元140从所读出的信息中选出包含在控制文件BB和IIDB的特定信息。图象处理单元141从所读出的信息中选择出图象信息，并将所选择的图象信息转发换成适合于显示单元10所用的形式。根据用户通过（例如）数据输入单元143。所输入的数据并根据控制文件BB和IIDB中的控制数据来利用单元140对读出单元6和图象处理单元141加以控制。

图13更详细地说明了图象存储系统12的实施例。图17中扫描单元1包括一个扫描元件170，用于对图象载体进行了扫描，并且将所扫描的图象信息转换成通常的表征所扫描图象的信息信号，例如RGB图象信号。在所述扫描元件的输出端的图象信号确定了以每个图象中具有象素数的最高分辨率。利用普通的矩阵电路171，由所述扫描元件170提供的信息信号被转换成一个亮度信号Y和两个色差信号U和Y。根据前述的编码方式，编码电路172以一般的方法将信号Y、U和V转元1包括一个扫描元件170，用于对图象载体进行了扫描，并且将所扫描的图象信息转换成通常的表征所扫描图象的信息信号，例如RGB图象信号。在所述扫描元件的输出端的图象信号确定了以每个图象中具有象素数的最高分辨率。利用普通的矩阵电路171，由所述扫描元件170提供的信息信号被转换成一个亮度信号Y和两个色差信号U和Y。根据前述的编码方式，编码电路172以一般的方法将信号Y、U和V转换成绝对编码信号（用于低分辨率图象）和残余编码图象（用于更高分辨率图象）。利用通常的控制电路174，根据加到该控制电路174上的控制指令，通过一个接口电路175，由控制单元4对所述扫描元件170，矩阵电路171和编码电路172施加控制。由所述编码电路172产生的独立和残余编码图象信息通过所述接口电路175加到控制单元4上。所述控制单元4又包括含一个显示单元176的一个计算机系统，一个计算和存储单元177和一个例如键盘的用于用户输入数据的数据输入单元178，按照通常的方式，所述显示单元176和所述数据输入单元178被耦合到计算和存储单元177上。所述计算和存储单元177分别通过接口电路179、180耦合到所述图象扫描单元1和所述记录单元5上。所述记录单元5包括一个格式化和编码单元181，它将要记录的信息（所述信息经接口电路182从控制单元接收的）转换成适合于记录并以适合于记录的格式排列的码。这样编码和格式化的数据被送到一个写入头183，该写入头在记录载体184上记录相应的信息模式。所述记录过程由一个控制电路185根据从控制单元4中接收到的控制指令以及（如果需要的话）根据指示所述写入头183相对于记录载体184的位置的地址信息来控制。

所述存储和控制单元177输入有一个合适的软件，用来根据前描的图象能被处理，例如用作误差校正（如散焦误差校正和粒面消除）的目的，或者用作图象的色度适配或亮度适配的目的。

利用计算机和存储单元177构成的文件以所希望的顺序送到记录单元5上以供记录。

记录载体184与记录单元5的合适组合体在下列欧洲专利公开说明书中作了详细说明，它们的申请号分别为88203019.0（PHQ88.001），90201309.3（PHQ89.016），8900092，8（PHN12.398），8802233.8（PHN12.299），8901206.3（PHN12.571），90201094.1（PHN12.925），90201582.5（PHN12.994），90200687.3（PHN13.148），90201579.1（PHN13.243）以及荷兰专利申请8902358（PHN13.088）和9000327（PHN13.242）。其中所述的记录载体特别适合于按CD格式记录信息。用于在这样的记录载体上记录文件的记录装置如图18所示。所示的记录装置包括一个格式化电路186，该装置根据诸如通常在所谓CD-ROM或CD-ROM×A系统中采用的格式化方案将已由接口电路182所加入的信号构成可供记录的信息。

这个格式由图14说明。按照这个格式，数据被安排在数据块的形式BLCK，其长度为CD信号中一个子码帧的长度相对应。每一个数据块BLCK包括一个数据同步区SYNC;一个标题区HEAD，其中包含一个以绝对时间码的形式显现的地址，所述绝对时间码与记录在该数据块中的子码部分的绝对时间码相对应;并且，如果CD-ROM×A格式被用在该数据块BLCK中，它就进一步包括一个子标题区SUBHEAD，其中含有文件号和通道号。另外，每一个数据块BLCK还包含一个DATA区，其中有待记录的信息。每一个数据块也可包括一个EDC与ECC区，其中有用于误差检测和误差校正的冗余信息。图13所示的记录单元5进一步包括一个CIRC编码电路187，用作交错信息和用作加入奇偶码以进行误差检测和误差校正（下文中也称为误差校正码）。该CIRC编码电路187根据格式化电路186提供的格式化信息去执行上述操作。执行了这些操作之后，所述信息被加到一个EFM调制器188中，在该调制器中，所述信息被给定一个结构以使其能更好地记录到记录载体上。而且，该EFM调制器188加上一个子码信息，该子码信息中包括一个绝对时间码作为在所谓子码Q通道中的地址信息。

图15是记录载体的一种结构，其中已根据前述的CD格式将信息记录到轨迹20中。中与图2中相应的部分采用了相同的标号。

按照记录CD信号的习惯，所记录的信息由导入区L1进入，（也称为导入轨迹），并终止于导出区LO（也称为导出轨迹）。

当所述信息按CD格式记录时，最好在控制文件BB中按CD-I标准记录上一个区。这些区是“盘标签和目录”用DL表示以及所谓的应用程序，用AF表示，这使得所记录的图象信息能利用标准的CD-I系统来显示，最好是带有图象参量数据几个系列的子文件也被包含在应用程序区AF中，除了DL区和AL区外，控制文件BB中还包含一个子文件IT，子文件IT中含有具有控制数据的CNTR区和具有图象参量数据系列（按照前面图15所述的格式）的FPS区。IT区最好以预定的区长度记录在记录载体的预定区域，也叫做“预间隔”上。这是为了简化由微机进行的所需信息的检索。预间隔的进一步记录须有利于使格式满足CD-I格式的需求。如果IT区不够大，不能容纳所有的控制数据，那么一部分控制数据也可以记录到文件OV之后的ITC区中。在这种情况下最好在IT区中包括一个指示字以规定ITC的起始地址。

图16更详细地说明了图象处理单元141。所述图象处理单元141包括一个第一检测电路250，用于检测同步码LD及指示每一残余编码图象行的图象行号LN，一个第二检测电路251用于检测在每一个具有残余编码图象的图象文件中的每一子文件的起点，以指示出IIDB区的起点，IIDB区包含若干编码图象行地址。须指出的是所述检测电路250和251只对残余编码图象进行处理而不处理绝对编码图象，因此，该第一和第二检测电路250和251的检测输入端仅与信号通路142相连。用于对残余编码图象信息解码的一个解码电路252和用于控制图象处理操作的一个控制电路253与信号通道142相连。所述信号通道142和解码电路252的输出端通过一个多路传输电路254连接到图象存贮器225的数据输入端，以存贮所读出的和所解码的图象信息。图象存贮器255的数据输出端被连到所述解码电路252的输入端和多路传输电路254的输入端。所述控制电路253包含一个地址发生器256，用来为图象存贮器255中的存贮位置编址。图象处理单元141还包含一个用于为存贮位置编址以第二地址发生器，以便将图象存贮器的内容输出到信号转换器258中。信号转换器是一种一般类型的信号转换器，它将从图象存贮器225中读出的图象信息转换成适合于图象显示单元10使用的形式。所述解码电路252也包括（例如）一个由控制单元253控制的Huffman解码电路261a和一个加法电路259。所述Huffman解码电路261a对从信号通路142接收的信号解码，接着将这些已解码信息送到所述加法电路259的输入端。加法电路259的另一个输入端接到图象存贮器255中的数据输出端。由加法电路259执行的加法操作的结果被送到多路传输电路254。控制电路253通过控制信号通道260耦合到控制单元140上。控制电路253可包括例如一个可编程控制和计算单元。这样一个控制和计算单元可包括例如一个专用硬件单元或一个带有适当控制软件的微处理系统，根据从控制信号通道260接收的控制指令，利用上述硬件单元或微处理系统，所述地址发生器256和多路传输电路254可以用这种方式加以控制，即将由信号通道142提供的所选择的图象信息部分送入图象存贮器中。这样存贮在图象存贮器255中的信息是借助于地址发生器257而被读出，并且，通过信号转换器258送到显示单元10中以供显示。

在图17中，标号261、262、263表示同一图象中不同分辨率的图象画面。画面261包含有每行384个象素的256个图象行。画面262包含有每行768个象素的512个图象行，而画面263包含有每行1536个象素的1024个图象行。对应于261、262、263每个画面的数字图象被包括在图象文件IP的连续的子文件TV/4、TV、和4TV中。图17中的图象存储器255的容量是768个存储位置（也称为存储元）512排。如果一个画面代表从图象文件IP中选择出的整个编码图象，那么，该画面的象素数对应于图象存储器的容量，在这种情况下，它就是确定画面262的子文件。这种选择能根据置位数据进行，例如图象数和分辨率等级（这也是子文件分辨率的识别），它们存放在数据块BLCK的标题区HEAD和子标题区SUBHEAD中的子文件起点处。对每一子文件来说，这个数据可以被控制电路253对应数据块同步检测器262a根据每一数据块BLCK起点的检测所提供的信号读入。

当一个绝对编码的图象画面将要被重放时，根据将要选择的子文件的起点的检测，控制电路给多路传输电路254置定一个状态，在该状态下信号通道142连接到图象存储器255的数据输入端上。而且，地址发生器也被置定了一个状态，在该状态下存储位置与连续象素信息的接收相同步地被编址，其方式是图象行11，…，1512的信息分别存放在存储器255的r₁，…，r₅₁₂排上，这样存放在存储器255中的图象信息被读出并由信号转换器258转换成适合于显示单元10应用的形式，所述的读出顺序由地址发生器257产生的连续地址的顺序来确定，在正常的重放过程中，这个顺序是这样的，即存储器以逐排方式被读出，从r₁排开始，且从一排中的第一行C₁开始。这既可以与隔行扫描原理相吻合，又可与逐行扫描原理相吻合。在根据隔行扫描原理读出时，存储器255的所有奇数行首先被读出，接着存储器255的所有偶数行被读出。在根据逐行扫描原理读出时，所有排被依次读出。

在图象存储器255中存储图象信息方法的另一种非常为人注意的方案是，首先图象存储器255被填充进确定较低分辨率的图象画面的图象信息，接着，利用同一图象的较高分辨率画面的编码图象信息对存储器进行重写。在上例中，在每一个子文件TV/4的编码象素读出的过程中，对于一组2×2存储元的每一个，每一次都被填充以由所述编码象素确定的信号值。这个方法被称为“空间复制”法。一个更好的图象质量可以这样获得，即将由读出象素确定的信号值插入2×2矩阵的唯一的一个存储元中，并根据已知的内插技术从相邻象素得出2×2矩阵的其它象素，这个方法称为“空间内插”法。在检测了下一个子文件之后（在本例中为TV的情况），图象存储器的内容可以由所述子文件的图象信息按照上述方法加以重写。子文件TV/4中的信息量只有子文件TV中的4分之1，这导致了一个第一暂设图象在显示单元上显示的时间实际上减小了。在图象子文件TV/4读出之后，这个低分辨率的图象被具有所希望的分辨率的同一图象的画面重写。当具有连续分辨率的编码图象文件相互直接连接时，那么在子文件TV/4读出之后用于对子文件TV的搜索中不会有时间丢失。

当一个图象要被转动时，地址发生器256被置定了这样一个状态，即使存贮位置给定地址的顺序与所希望的转角相适应。图18b、18c和18d分别说明了用于转角分别为270°、180°、和90°的图象信息是如何存放到存贮器中的。为清楚起见，这些图象仅显示了一个图象的头两个图象行11和12的信息位置。

当一小图象画面被显示在另一图象的全扫描画面的轮廓中时（如果希望的话可以是同一图象（PIP功能），这只要简单地将未被放大的子文件TV/4中的低分辨率图象填入到图象存贮器255的所希望的位置即可。当图象存贮器255被填入时，那么，地址发生器256被置定这样一个状态，即所述小图象将要存贮在其中的存贮位置的信息被编址。为了说明这一点，这些存贮位置在图17中表为一个帧264，在如上述的图象处理过程中，子文件TV/4中低分辨率图象的再次出现带来这样的优点，即需用来执行这个功能的图象信息在图象文件ID中可直接得到，这样，就不必有其它的处理过程。

当部分绝对编码图象的放大画面将被显示时，该部分图象的信息，例如对应于帧265的那一部分可被选择。所选择部分的每一个象素的信息被存入2×2存储位置中的每一个位置，以便一个放大的全扫描的低分辨率画面能被显示到显示单元上。不是将存储器中的每个象素重复2×2次，而是该存贮器可根据前述的空间内插原理来填写。

为了放大残余编码的图象，首先要执行上述步骤。接着，由帧266表示的部分在子文件4TV中被选出。帧266中的部分对应着画面262中的帧265的部分。控制电路253给多路传输电路254置定一个状态，即残余解码电路252的输入端连接到存贮器255的数据输入端。地址发生器被置定这样一个状态，即该发生器以与顺序接收的编码图象同步的方式对图象存贮器255编址以实现来自子文件4TV的残余数字编码图象信息可以从该存储器中得到。在已编址的存贮位置中的图象信息被送到解码电路252中，并利用加法电路259加上残余值，此后，这样处理的信息被存入已编地址的存贮位置中。记录在记录载体上的对应于帧266的图象信息部分最好根据在控制文件IIDB中的信息来读出。在IIDB区中的信息由响应于来自检测器250的信号控制电路253的读入。接着，该编码图象行的地址从位于稍先于帧266中的图象行相应的第一编码图象行的信息中选择出来。随后，控制电路通过信号通道260给控制单元140提供一个指令，该控制单元响应这个指令启动一个搜索过程，其中，带有所选择的数字图象行的部分被搜索，当这个部分被发现时，图象信息的读出即可开始，一旦达到相应于帧266中的图象部分的第一数字图象行部分时，即可启动存贮器255的内容适配。这个数字图象行的检测是在行号的基础上起作用的，该行号与行同步码LD一起插入到每一数字图象行的起点处。控制电路响应于检测电路251的信号读入这些行号LN。在子文件4TV起点处已编址信息的存贮使迅速存取要获取的所希望的信息成为可能。由于行同步码和子文件4TV中的行号的存在，简化了所希望的残余数字图象行的读出的检测过程。

图19显示了读出单元6的一个实施例，利用它，可以读出由图13所示记录单元记录到记录载体上的编码图象信息。所述读出单元包括一个通常的读出头280，它可以通过扫描轨迹20来读出记录载体184上的信息方式，并将所得到的信息转换成相应的信号。读出单元还包括一个通常的定位单元284，用于在轨迹截面方向上移动所示读取头280到由所选择的地址所确定的轨迹部分20上。读取头280的移动由控制单元285控制。由读取头280转换的信号利用EFM解码电路281解码，接着送到CIRC解码电路282上。CIRC解码电路是普通类型的，它使信息恢复到为记录而被交错前的原来结构，并且，它还检测（如果可能的话还校正）不正确读出的码。一旦发现无法校正的误差，该CIRC解码单元提供一个新的误差标志信号。由CIRC解码电路282恢复并校正的信息被送到去格式化的电路283中，该电路可删除记录之前由格式化电路加入的附加信息。所述EFM调制电路281、CIRC解码电路282以及去格式化电路283由控制单元285按通常方式加以控制。由去格式化电路283所提供的信息是通过一个接口电路286而加入的。所述消除格式化电路可包括一个误差检测电路，利用该误差检测电路可以检测并校正那些CIRC解码电路不能校正的误差。这种功能是借助于由格式化电路166加入的冗余信息EDC和ECC来实现的，无须使用相对复杂且相对昂贵的误差校正电路。这是因为绝对编码的图象信息中的错误读出码效应能够这样简单地加以掩盖，即用从一个或多个相邻编码象素或相邻编码图象行的图象信息取代所述错误读出编码象素和/或全部的编码图象行。这样一种校正可以利用图16所示的信号处理单元141来简单实现，即通过给控制电路253编程以使其对应于由CIRC解码电路282提供的误差标志信号以按照一个相邻象素信息被读取的这种方式对地址发生器加以控制，同时，将多路传输电路置定成这样一种状态，即图象存储器255的数据输出端连接到数据输入端，接着，地址发生器复位到它原来的状态，并且，从图象存储器255读出信息取代错误读出编码象素被存放到已编址的存储位置中。

在读取残余编码图象的情况下，在存储器255中的值并不根据一个错误读出残余值的检测加以修改，而是保持不变。这可以这样来实现，即使控制电路产生一个信号，当错误的残余值被加入时，该信号禁止其写入到存储器255中。

图象存储器255是大容量存储器，所以成本相对高。可以在多路器254和图象存储器255之间设置一个一般类型的采样速率转换器290来减小存储容量，它能将每行的象素数从768减至512。

参考图21-27，现在将进一步描述本装置和方法的实施例。

图21图解说明一种照相彩色胶片处理系统（洗印照片的小实验室），借助该系统，本发明可以被采用。

按照图21的数字图象处理系统，例如，35mm胶片带410的一组24或36张的36mm×24mm的图象帧被高分辨光电胶片扫描器412，这种扫描器比如是可从商业上获得的爱可尼克斯（Eikonix）1435型扫描器。高分辨率扫描器412输出数字编码的数据（例如：一个3072×2048象素矩阵）它表示高分辨率图象传感阵列的间隔电子扫描，在胶片带410上的各个照相图象帧就投影在上述阵列上。该数字编码的数据（数字化图象）以象素阵列表示比特图形式被耦合到一个附随的图象处理工作站414，它包括一个帧存贮器以及图象处理应用软件，通过它们数字图象可以被处理（例如：放大、修剪、进行场景平衡校正等等），以达到所需的图象表现效果。一旦图象文件已经准备好了，利用小型磁盘记录器416就可将它存贮在一个可传送的数据库介质上，例如一次写入的光盘上。经过操作机壳上的控制面板上的选或（IR）遥控单元600，该光盘然后可插入袖珍盘重放器420内，一个选择的图象文件被读取以显示在用户的电视机422上。该CD重放器也可以驱动一个高分辨率热打印机424，以获得一个选择图象的硬考贝。

按照上述的图象处理系统，每个数字式高分辨率图象作为各个图象文件来存贮，它包括一个低的（或基本的）分辨率绝对编码图象，以及分别与图象分辨率增加程度有关的多个高分辨率剩余编码图象。通过重复地将高分辨率剩余数字图象数据与低分辨率绝对数字图象进行组合，那么，可从基本分辨率图象获得连续增加分辨率的图象。

例如，代表35mm胶片带410上的一个36mm×24mm图象帧的高分辨率（3072×2048）图象扫描的空间数据值可以作为一个各自的图象文件来存贮，该文件包括一个含有与象素的512行×768列的空间图象阵列相关的数据值的基本分辨数字图象，以及一组相关的剩余编码图象，它们都被存贮在光盘上。在工作站本身之内，基本分辨率数字图象可以进一步被二次取样，以产生一个偶数分辨率更低的子阵列的图象值（例如：相当于128×192象素）用于显示在系统操作员的工作站部分，以达到识别图象取向和详细说明宽高比的目的。为了详细说明图象是怎样在胶片上拍摄的以及它如何相应地被数字化和存贮在光盘上，最好是标题（开头）文件与每一图象文件都相关。重放装置利用标题文件的信息，以确保图象有一个垂直的取向和正确的宽高比。另外，还应记录一个主标题文件，它包括用图21中CD记录器416记录的每个光盘的唯一的ID数，以便唯一地识别出每个光盘来。

光胶片带在光处理小实验室（minilab）中最初扫描时，每个图象好似它是水平取向那样被数字化，而不论它在胶片上实际的取向，数字图象照原样被存贮在工作站的帧存贮器中，数字图象的低分辨率部分被显示在工作站414的显示监视器上，以便操作员可以看到该图象。当每个图象被数字化并存贮到光盘上时，洗印照片小实验室（photofinishing）操作员用工作站输入装置将图象参量数据以一组“画面”控制码形式，这些码合并到各个图象文件相关的标题文件内，以指示该图象是怎样被存贮的。因此，当重放设备连续存读取时，图象将在正确宽高比上以垂直的取向重放。

图22图解说明图象检索装置的信号处理结构，该装置按照本发明已经改进地加进了一个辅助的可移动式存贮器模块，以存贮用户编制的图象参量数据。重放设备本身最好是小型光盘重放机，例如一个CD-I重放机，它可以读取已存贮在光盘上的数字图象文件并将视频信号提供给用户的彩色电监视器。当光盘440上读取的图象文件内容被耦合到一个去格式器（deformatter），在其442中该文件去格式成数字图象及其相关的标题，这是在固有的微处理器444的控制下进行。数字图象存贮在图象存贮器450内，而标题内容被耦合到存贮器存取控制电路452，它控制数字图象数据怎样从光盘传送到图象存贮器450，以及帧存贮器的内容怎样读出到相关的电路454，以驱动一个彩色电视显示器456。按照图象存贮器450的大小，存贮器存取控制电路的结构可与缩减/内插操作器合并以调整由帧存贮器最终提供给电视显示器的图象宽高比和尺寸。根据本发明所提供的改进之处，用户/观看者可以提供和存贮编制的图象参量数据，它独立于预先编程的、在光盘上的图象参量数据，以便，按照这种用户优先的输入，由微控制器444控制显示到显示设备的图象数据的画面。为此目的，微控制器444与一个接口458连接，通过它可以对一个可移动的、插入式辅助数字数据库介质进行写入或读取，这种存贮器模块460比如是一种电可擦除、可编程的只读存贮器（EEPROM）。这种形式的模块460可以是任何一种现有的EEPROM模块，例如“灵活卡”（smart  card）或用于商业视频游戏和膝上（laptop）计算机的磁性ROM盒式存贮器。为了使用的说明和接入一个EEPROM设备的方法，使它本身作为一个辅助存贮器模块以扩大重放装置的内部存贮容量，请参考Hayes等人的美国专利NO.4855842，它描述接入这样的模块用于视频教育系统的编程序，以及这样一个辅助存贮模块怎样用于由一个或多个特定的用户（学生）存取以及跟上学生的进步。

按照本发明，这种辅助的、可移动的存贮器模块是用于存贮用户源的图象参量数据，比如：对比度、图象放大率、彩色平衡、饱和度、边界类型以及边界位置等等，因此，能使用户   ，用通常的方法即手持遥控（IR）单元600将已输入到微控制器中的参量保存在可移动的存贮器模块中。该可移动的存贮器模块460在重放设备中从接口458中提取，在以后的重放操作时再插入该设备，或与相关的光盘一起插入另一个重放设备，以控制其他的重放单元。

为了帮助理解本发明的图象编制和辅助存贮装置，下面的讨论将解释用于汇编各自的图象和有关参量范围的操作和数据结构，这些图象和参量范围是在限定1个或多个图象定制中所确定的。

当已记录了数字图象文件的光盘插入图21中的重放装置420时，用户可通过IR遥控单元600来控制在NTSC显示器422上的图象画面，在图27中显示了它更多的细节。用按钮604输入的图象数目，然后按重放（PLAY）钮606就可看到个别的图象，或者按向前（track  forward）或向后（track  back  wards）箭头608，在光盘上移动图象进入下一个或回到前一个。当图象数据从光盘640上读出时，预先编程的图象参量数据用来控制存贮器存取控制电路452，以便从图象存贮器540读出的正确定向的图象。然而，要是在预编程图象参量数据中的定向码出错，例如在将图象通过CD记录器416（图21）记录在光盘上的过程中，操作员错误地把画面控制数编程用于特殊的图象，然后，用户可通过旋钮620再重新定向。用户也可按图象放大钮610，随即按上/下箭头键616之一，以便仅显示扩大图象的一部分，上述操作命令存贮器控制电路452读出存贮在图象存贮器450内图象的适当部分。另外，用户也可通过下述操作来改变任何显示图象的状态：即在按eighten“钮622之后，随即再按上/下箭头616，它可分别提供增加或减小图象对比度的控制码;或按左/右箭头618，则可分别增加或减小图象的亮度，上述操作通过数字查寻表适当地命令彩色和色调变更电路453来改变数字图象的亮度或对比度。

用户还可改变显示图象的彩色。为此，用户可以先按下彩色钮642，再按上或下箭头616，使控制码产生以分别增大或减小图象色饱和度。同样，用户也可分别按左/右箭头618，以改变图象的色平衡，上述操作通过数字3×3彩色校正矩阵电路（未示出）来命令彩色和色调调整电路453来改变数字图象的饱和度和彩色平衡。

通过彩色边界发生器和文字发生器455，用户还可以在图象中产生一个彩色的边界，先按边界钮626，随后再按箭头键616和618，就可使边界有适当的位置。边界的彩色可以通过同时按彩色钮624和边界钮626来改变，然后再按键616可改变彩色色饱和，或按键618来改变彩色色相。

彩色边界的产生和定位可以通过边界发生电路来完成，它被揭示于悬而未决的美国专利申请NO.405816之中，该申请是由K.A.Parulski等人于1989年9月11日申请的，名称为“产生区域相关特殊效果的数字电路”，这里引用了它所公开的内容。

最后，通过在上述的Parulski等人的NO.405816申请中描述的那种彩色和色调调整电路，来产生“posterized”图象，用户也可产生特技效果，先按下效果钮628，随后再按箭头键616和618，就可循环获得一组特技效果，这包括：posterized、伪彩色、或“负”图象，直到用户选择一个满意的图象效果作为现在的图象为止。通过合宜地使用由文字发生器955提供的在屏幕上的菜单（menu）用户选取上述的特征就变得很容易。一旦图象按上述方式被“定制”，对用户非常需要的是能在将来以完全相同的方式显示图象，而不是每次要重放图象时必需重复定制程序，因此，其优点是能够存贮描述表明图象是怎样改变的参量，以便，当用户想显示同一幅图象时，它可以检索并接着使用。因为图21的系统使用一次写入的光盘，又因为CD重放器620不能将信息记录到光盘上，所以，不可能将这种数据存贮到图22的光盘640上。

因此，需要采用其他一些存贮数据的方法。如要将控制数据存贮器永久地装在CD重放器中，最好是该存贮设备比如图象22中的EEPROM模块460可以抽出来并插入到1个或多个其他重放单元中去。

按照本发明，一旦用户按上述方式定制好图象，存贮钮630就被按下，这使确定图象改变方式的参量暂时存入便笺式（scratch-pad）RAM445中。然后用户可以继续显示和任意改变光盘上所有任何图象，按一下存贮钮630，就可获得一个非常好的图象显示。在对光盘上图象进行所有观看、改变以及存贮完成之后，按弹出钮640，则光盘从CD重放器中弹出，并且便得存贮在便笺式（scratchpad）RAM445中的数据写入EEPROM存贮器460之中。结果，在下次同一光盘插入到含有刚描述的编程期间使用的EEPROM模块460的任何重放器中，编制的控制数据可以从EEPROM模块460读出并送入便笺式（scratchpad）445之中，以便按照原先的编程次序显示图象，而且图象具有相同的放大程度、彩色平衡等。

通过按消除钮632用户可以删除任何编程的图象，因此，通过对显示的图象任意改变造出所需的图象，然后按存贮钮630，则任何新图象都可编（定）制。该新控制数据再暂时存入便笺式（scratch-pad）RAM445之中，并且当光盘被弹出时，它又被写入可移动的EEPROM模块660之中，正如上面所描述的。

图23图示了用于存贮如上述控制图象编制的参量存入EEPROM模块中的存贮数据的结构，为了提供一个说明例子，图23的存贮器结构假设EEPROM模块460是一个64K字节的存贮器，它对应于一个16比特的地址空间。该64K存贮器被分成4个分离部分;一个指示字表部分520、一个视频显示控制数据部分540、一个可选择的重印请求数据部分560、以及一个可选择的光盘集数据部分580。最低地址用于存贮指示字表520，它存贮三种不同型的多个指示字项目：光盘识别（ID）指示字项，例如光盘＃1指示字项502和光盘＃n指示字项560;打印请求指示字项目，例如打印请求指示字项510;以及光盘集光盘请求指示字项，例如光盘集光盘请求指示字514。

光盘ID指示字项目，比如光盘＃1指示字项502，是6字节长，它包括2值的一个4字节光盘ID号，比如光盘＃1ID503，紧跟着一个2字节的地址值，比如光盘＃1地址504。地址504是在EEPROM地址空间500内的地址，在其中具有一个ID号的光盘的数据被存贮，该ID数与存贮在503位置的值匹配。换句话说，地址504“指向”（正如线504所描给的）EEPROM存贮器位置，其中具有光盘＃1ID503的图象的图象参量数据被存贮。同样地，在地址508中存贮了具有一个ID数的光盘的数据，该ID数与位置507中存贮的值匹配。指示字表520包含所有原先已插入重放设备420的光盘的ID指示字项目，并以下面描述的方式编程。

当光盘插入CD重放420时，编在每个光盘开头的4个字节ID号从光盘440读出（图2）并由去格式器（deformatter）442传送到微控制器444。然后，微控制器444查寻该指示字表520，以确定是否有光盘ID_s数比如存贮在位置503或507中的ID_s数与光盘540的ID匹配。如果匹配，例如与存贮在EEPROM地址空间500的位置507中的值匹配，那么，相应的图象数据（视频控制数据）光盘＃N数据文件518从EEPROM模块460被读出并经过存贮器模块接口58和微控制器444到达便笺式（scratc-hpad）RAM445之中。

在每个单独的光盘数据文件中的数据，例如光盘＃N数据文件548，以图24所示的方式来构成。数据文件700由许多显示记录组成，例如显示记录720、760和780。每个显示记录例如显示记录720由两部分组成;包括状态字节730和图象字节732的所需部分722;以及取决于状态字节730的值的可选择部分724。图象字节732表明记录在光盘上的图象数据将用于产生图象。这就允许光盘上的图象以任何次序重放，而且还允许相同图象以两种或更多的变化形式多次显示，因此，相同图象的不同部分比如可以用不同的放大倍数观看。

状态字节330的两个最低位比特（LSB）（比特0和比特1）用来存贮图象的取向。状态字节730的下一个比特（比特2-6）指示是否任何可选择的特征已被用于改变图象。具体地，比特2＝1表明图象放大特征被应用。当比特2＝1时，3个1字节的参量值在图象数字节后被存贮，第一个字节734表示放大值（放大），第二个字节736表示放大区域在X方向的最初图象左边缘相对位置，第三个字节338则表示放大区域在Y方向的最初图象顶端边缘的相对位置，另一方面，如果比特2＝0放大特征不用于改变图象，该三个一字节参量值也未存贮，因此所需的存贮量减少了。

以同样的方式，对比度字节740和亮度字节742的比特3表示现在的，而比特3＝0则表示这特征不用于改变图象。彩色的变化与饱和度字节744和色调值字节746一起由比特4＝1来表示。比特5＝1表示边界特征被使用，表示有色调彩色字节748、边界x位置750以及边界Y位置752。比特6＝1表示效果特征也被使用了，以及表示效果字节754将出现。

另一方面，要注意的是对于显示记录器370，除可能的取向特征，没有可选择的特征可用来改变图象的状态。状态比特2-7都被设置为0的话，则表示存贮在EEPROM地址772中的图象号码应根据图象的放大、亮度、彩色和边界的补缺置位而被显示，且没有特技效果。为显示记录780，仅“eighten”622钮被用来改变图象的出现，因此，比特3＝1，对比度和亮度参量被存贮。记录790，比特7＝1表示光盘数据文件700已经到达终点。

可移动的EEPROM模块460（如图26所示）也可以被编程以命令用热印机424和CD重放器420（图1）装备的洗印照片机中印制1或多次。CD重放器含有图22中的存贮模块接口458。包含数字图象的一个或一些光盘与EEPROM模块460一起传给照片洗印机通过读取重印请求数据560（图23），它能自动地按所需的形式产生所需的图象。

在图25中更详细地表示了文件560的结构。文件560包含若干打印记录器，例如810和820，每个都由4个值组成，一个4字节的光盘数812，一个1字节的图象数814，一个1字节的打印尺寸参量816，以及一个1字节的拷贝值818。用户可通过定位所需的图象并按遥控单元600的重印钮620来编程再重印请求数据文件800。用户接着推上/下箭头钮616来选择所需要的打印尺寸，铵钮604则可获得所需拷贝数，最后再推存贮钮630。在全部所需的图象打印都被选择并存贮之后，光盘弹出，该重印请求数据从信笺式RAM445写入EEPROM模块460，其后紧跟着“保留字”光盘数＝0，它表示重印请求数据的结束。当该EEPROM模块和光盘提供给照片洗印机时，该重印请求数据文件用于自动确定重印的尺寸和重印数。光盘数据文件用于由用户自动选择任何可选择的特征，比如放大、彩色平衡、特技效果等等。

在图26中的可移动的EEPROM模块660也可被编程，以便从装备有CD记录器16和重放设备420（图21）的照片洗印机产生一个或多个“光盘集”图象光盘，上述重放设备含有一个图22中的存贮模块接口458。将这些包含数字图象的一个和一些光盘和EEPROM模块460提供给照片洗印机，它通过读取图23中的光盘集光盘数据580，可以自动地按所需次序将所需图象记录到新的光盘集光盘上。

在图15中也详细地表示了文件580的结构。文件580包含多个光盘集次序记录，例如910，920和930，每一个都由二个值组成：一个4字节的光盘数912，以及一个1字节的图象数914。用户通过定位所需的图象，一个一个地并按所需的次序，按光盘集钮660，接着按在遥控单元200上的存贮钮630，则可编程光盘集光盘数据文件800。当EEPROM模块和光盘送到照片洗印机时，该光盘集光盘数据文件用来自动地决定传送图象的次序，该适当的光盘数据文件则被写入新的光盘集光盘的主标题文件之中，在那儿，它们可用来自动表示光盘集上的图象所采用的所需的可选择的特征，比如：放大、彩色平衡、效果等等，这些特征由用户最初存贮在EEPROM模块的光盘数据文件中。

从前面的描述可理解到在CD重放器中存贮用户产生的图象参量数据的间隔存贮器的能力有限，但按照本发明的这个实施例，所装有的存贮介质，存贮量可得到增加，比如是一个电可编程只读存贮器模块，它与CD重放器微控制器可移动地对接构成，用以存贮由用户（遥控）编程的图象参量数据。该模块从该重放设备中取出并可插入那个或另一个重放设备，以便控制它的工作。编制的图象参量数据可包括一个或多个图象重放参量，包括对比度、图象放大、彩色平衡、饱和度、边界类型以及边界位置。它还可存贮信息，利用这些信息照片洗印机可产生选择的图象硬拷贝的打印件，或者用户可从多个光盘上选择以构成一个完全新的光盘集光盘。当产生一个新的光盘集光盘时，已编制的图象参量数据可从存贮器模块记录到新光盘的主标题文件中去，因此，包含已编制的图象参量数据的EEPROM模块不需要再复制。

上面我们已经显示并描述了按照本发明的一个实施例，但应理解的是发明并不限制于此，而是允许有象本专业的技术人员知道的多个改变和改进，我们不希望限制在已显示和描述的细节中，而是希望包括所有对本专业普通技术人员来说是明显的那些改变和改进。

图21图示了一种采用本发明的照相彩色胶片处理系统。但应注意的是本发明的应用并不局限于该系统，而是可应用到任何数字图象处理系统。

按照图21的数字图象处理系统，35mm胶片带410上每24或36张为一组的36mm×24mm的图象帧被高分辨率的光-电胶片扫描器412扫描，这种扫描器比如是可从商业上获得的爱可尼克斯（Eikonix）1435型扫描器。高分辨率扫描412输出数字的数据（例如：一个3072×2048象素点阵），它代表着高分辨率图象传感阵列的间隔的电子扫描，胶片带410上的各个照相图象帧就投影在上述阵列上。该数字编码的数据（“数字”图象）以象素阵列-表示比特图形式被耦合到一个附随的图象处理工作站414，它包括一个帧存贮器以及图象处理应用软件，通过它们数字图象可以被处理（例如：放大、旋转、修剪、进行场景平衡校正等等）以达到所需的图象表现效果。只要一个图象文件已经准备好了，使用小型光盘记录器416就可将它存贮在一个可传送的介质上，比如：一次写入的光盘，以便于随后用光盘重放器420重放，它允许图象，比如显示在一个相对中等分辨率消费者电视机422上（例如：用NTSC制显示，包括每行640象素共485行的阵列），或利用一个高分辨率热彩色打印器424完成彩色打印。

如前面所述的，在该应用中，每个高分辨率摄制的图象都作为各自的图象文件存贮，图象文件多个子文件，它们具有一个低的或基本的分辨率绝对编码图象比特TV。一个绝对编码的图象4TV以及与图象分辨率各个增加程度相关的多个高分辨率剩余编码图象16TV、64TV和256TV。通过反复的将高分辨率剩余图象及文件数据与基本分辨率比特变换图相结合，就可从基本分辨率绝对编码图象逐次地恢复增加图象的分辨，用于应用到再现设备，比如，彩色监视器或硬拷贝打印机。

通过扫描35mm胶片带410的36mm×24mm的图象帧，可获得数字化的图象TV、4TV、16TV、64TV和256TV。在照片洗印小实验室系统的工作站中，基本分辨率绝对编码图象可以被二次取样，以产生一个分辨率更低的绝对编码图象TV/4（例如：相对于128×192象素）显示在系统操作员工作站的一部分屏面上，以达到识别图象取向，和指定宽高比的目的。

如上面所指出的，为了指明图象是怎样从胶片上获取的，以及相应地数字化和存贮在光盘上，本发明是利用小型光盘的信息存贮容量将与每个数字图象相关的主标题文件与用于每个存贮图象的附加图象控制文件合并，因此，当重放时，图象在显示设备上将有垂直的取向和正确的宽高比。

图22图示了包含许多顺序图象帧421……425的胶片带410的一部分，在每个图象帧内部记录有箭头430表示的图象。在帧421中，利用摄影师手持的摄象机将箭头被记录在其正常的水平位置。在帧422中，利用摄影师手持的摄象机将箭头记录在其正常的垂直位置，即相对于其正常的水平位置逆时针旋转90°。在帧423中，利用摄师手持的摄象机将箭头记录在倒转或反相的水平垂直位置，即相对于其正常水平位置旋转180°。在帧424中，利用摄影师手持的摄象机将箭头记录在其倒转的垂直位置，即相对于其正常水平位置顺时针旋转90°。在帧425中，利用摄影师手持的摄象机将箭头记录在其正常的垂直位置。

当然，并不是每个胶片带都必须如图22所示在每个取向上都有图象，典型的胶片带都会包括水平照（向上或翻过来）以及垂直照（向右或向左旋转）的图象。按照本发明，不需要转动胶片带或数字扫描器，每幅图象不管它在胶片上的取向如何，都被扫描并数字化，似乎该图象是水平取向的。该数字化图象然后存贮在工作站的帧存贮器内，因此，该数字化图象的低分率部分被显示在工作站414的监视器上，以便操作员能看到该图象。然后，当每个图象被数字化并存贮时，系统操作员用工作站输入设备（如键盘或标示器）打入一组“画面”控制码，该码被合并到与各个图象文件相关的画面控制文件中去。

画面控制文件的格式，例如与图象数据文件422D在一起的标题文件422H，它是由扫描器412在胶片带410上经数字化为正常垂直图象帧422而成的，图23示出它在包括M比特取向字段431和N比特宽高比字段433及一附加字段435的情况，在附加字段中可在光盘上存储格式化数字图象的过程中由操作员插入诸如题目、日期的附加信息。对于在图22中描绘的4个可能的图象取向，对于取向字段431需要M＝2比特。宽高比字段433的码宽度取决于可允许的图象宽高比数目;3比特码宽将允许高达8个不同的宽高比。应该注意到的是这儿给的参量和字段格式只不过是为了说明的目的，并不限制本发明。正如在任何数据处理应用中，所需要的是实际的编码结构和标题字段的数据格式能够被重放设备内的控制机构读出并译码。下面不是去描述那个机构的编码细节，而是描述存贮和检索机构以及处理具有多个取向和宽高比的图象的方法。

图24图示了按照本发明的图象检索机构的信号处理机构，它可以被合并到在商业上获得的数字数据存贮器及检索设备中去，比如小型光盘重放器，以将视频信号提供给相关的显示设备，比如彩色电视监视器如图中所示，来自光盘440的读出数据，通过输入总线441耦合到去格式器（deformatter）442，它从（512×768）数据分离控制数据（标题字段）。标题数据通过线444耦合到存贮器控制器446，而图象数据通过线448送到随机存取存贮器450，其存贮容量与存贮在光盘上的基本分辨率图象（512×768）的尺寸相一致。

存贮读出控制器446可以作为CD重放器的微控制器的一部分，也可以是分开的专用于由该微控制器驱动的组合的逻辑电路，该微管制器用于控制读出地址/时钟信号的产生，该信号通过各自的地址总线452和454分别加到一组相关的列和地址计数器456和458，以控制存取存贮器450中内容的速率和次序。

具体地，该“时钟”信号线允许计数器456和458增加（当上/下信号被要求时）或减小（当上/下信号未被要求时），“预置值”线允许计数器预置到由这些线所指定的值，以及“3∶2减缩（decimate）”线指令计数器跳过每节第3个值（即提供地址0、1、3、4、6、7、9、10等等）以及6∶5减缩（decimate）”线指令计数器跳过每节第6个值（即提供地址0、1、2、3、4、6、7、8、9、10、12、13等等）。

正如前面所指出的，各个数字式图象的图象数据的每一字段都被格式化，好象图象是正常的水平图象。而当它从光盘上倒装到存贮器450时，该图象数据被简单地以该格式直接写入存贮器450。按照其相关的标题内容从存贮器450中读取图象的方法确定了在相关显示设备（TV监视器）上图象的取向和显示。当图象数据从存贮器450读出时，它通过线460被送到边界发生器462，该边界发生器可控制地用一个改变的码值来代替从存贮器450读取的象素码值，以表示一个指定的边界彩色（例如黑色）。为此，边界发生器462最好包括一个多重复用开关463，它与数/模转换器470连接以接收来自存贮器450的象素码数据值或者替代接收表示指定边界颜色的“边界”码值。多重复用开关463的位置由在线464上来自存贮控制器446的控制信号来控制。由此可见，边界发生器462当受存贮器控制器446指令时，选择性地接入“边界”象素值，它为该图象文件的512×768图象阵列填入边界区域，对图象文件，标题字段中的宽高比码，规定从存贮器读出的图象的尺寸和形状应小于整个显示区域。这样组合的图象和边界数据然后输出到数/模转换器470用于显示设备，例如彩色TV监视器，以便原始35mm的图象可以重现给观众。

因为常规电视监视器都采用4∶3宽高比的显示屏幕（NTSC制有484行），那么，不管存贮在存贮器450中的3∶2宽高比的图象是如何取向的，对存贮器450的存取将需要对512×768阵列的内容进行某种程度的修剪或消除。在图25-29中图示了这样的方法，存贮器控制器446控制地址信号的发生和以时钟脉冲输出存贮器450的内容，分别用于不同图象类型，如NTSC制电视监视器的例子。

更具体地，图25图示了一个矩形周边帧480的覆盖，其尺寸和形状有效地对应于一个484行×640列的象素阵列，基本上与一个NTSC  TV监视器的484×640“矩形象素”显示容量匹配，置于由用于水平正常图象存贮器450内容表示的在512×768象素阵列的中心。其中，该图象内容是一幅向上的图象。因此，无论对于向上（正常）的或倒转的水平的图象，所存贮图象的尺寸都超过NTSC显示矩阵的尺寸，存贮器控制器446限定它的列和行输出地址到一组边界，这组边界包围一个484×640的地址次矩阵，其中心在存贮器阵列450的帧480之中。

具体地说，帧480包围512×768象素阵列中的那些象素，该象素阵列以地址为Y＝13、X＝63;Y＝13，X＝702;Y＝496，X＝702为界，其中“Y”是行地址，“X”为列地址。落在帧480之外的那些存贮器450的数据项目则不被读取用于显示，而相关的484×640NTSC显示器则显示一个由帧480为边界的象素的正常水平图象。对于一个倒过来的水平图象，地址相同的484×640帧也被读取，只是顺序的484行的读出次序与正常水平图象的次序相反。对于倒过来的水平图象，存贮在地址Y＝496、X＝63的象素码值，是从存贮器450中读出的视频帧的第1象素（左上），而对正常水平图象，象素Y＝13，X＝63是从存贮器读出的第1象素。为了以逐行的方式读出图象数据，对于水平3∶2宽高比的图象，一个较高频率的象素频率时钟（近似12MHZ）通过线452加到地址计数器456，而一个较低频频率（近似15.7KHZ）的行或行时钟通过线454加到行地址计数器458。

应注意到的是常规电视系统比如NTSC采用2∶1的隔行扫描。视频图象的“奇数”行1、3、5、7、9……483在第一视频场被扫描，它持续近似1/60秒，而视频图象的“偶数”行在第二场中的即下一个1/60秒内被扫描。因此，为了给图象24中的TV显示器472提供合适的隔行信号，对于“正常”水平图象的两场，存贮器控制器446通过线454给行计数器458提供合适的预置值（即：行地址413用于第一场，行地址414用于第二场），并在每个视步频行结尾时，对时钟信号读两次，以便使行计数每次增加2。因此，对于“正常”水平图象，由行计数器458给存贮器460的行地址的序列用于第一场的是13、15、17、……、495，以及用于第二场的是14、16、18、……496，而对于“倒转”的水平图象，第一场是496、494、492、……、14、以及第二场的495、493、491、……、13。

图26图示了一个旋转的矩形周边帧覆盖层482，与在484×640NTSC象素矩阵484上的存贮器450的512×768数据项目的被减缩的子阵列部分，图中图象内容对应于90°旋转的图象，其幅度被轻微地减小，以便其垂直方向的大部分尺寸都在TV显示矩阵的垂直边界之内。特别地，图26示出了512×768存贮阵列的“3至2”的减缩，其中由图24中的列计数器456和行计数器458输出的扫描地址跳过每节3个行地址和每节3列地址，以便，原始的512×768图象被减缩或减幅到342×512图象矩阵，当旋转90°并中心位于484×640TV显示矩阵上时，它允许图象的几乎整个768象素垂直内容都被显示在484行的TV接收机上，而只对图象顶端491和底部492作很小的裁剪（近似图象高度的3%）。由于这种减缩以及图象的旋转，图象的两边被置于边界范围494和495两侧，没有数据可从存贮器450中读出。因此，当从存贮器450读出图象数据时，边界发生器462给从存贮器450读出的342×484的象素值子阵列增补边界彩色（例如黑色）象素值，以填入所显示图象的两个149×484象素侧边区域494和495。对于这些垂直的3∶2宽高比图象，低频（近似15.7KHZ）行频率时钟通过线452加到列地址计数器456，而高频（近似12MHZ）象素速率时钟通过线454加到行地址计数器458，以便以逐列方式读出图象数据。当垂直图象被采用时，根据摄影师手持的摄象机是在右旋还是左旋位置，在开头字段的“倒转垂直”码将导致存贮器控制器控制行计算器是向上计数还是向下计数。

具体地说，对于“正常垂直”图象，存贮在图24的存贮器450中的行Y＝0和列X＝746象素码值是视频帧读出的第一（左上）非边界象素，而且存贮地址的次序对第一场是Y＝0、X＝746;Y＝1、X＝746;Y＝3、X＝746;Y＝4、X＝746;Y＝6、X＝746;……;Y＝511，X＝746，Y＝0，X＝743;……;Y＝0，X＝740;第二场Y＝0，X＝745;……;Y＝0，X＝742;……;Y＝0，X＝739。对于“倒转垂直”图象存贮器50的象素Y＝0，X＝20是第一个读出的。

图27图示了这样一种方法，即通过对正常或倒转的水平图象进行列和行的“6至5”地址减缩过程，用484×640的象素矩阵就可显示存贮的512×768图象的全部水平尺寸。即存贮器的控制器指令列计数器456和行计数器458提供列和行地址输出，以致于每第6个象素和每第6行被排除，从而完成全部水平图象的5/6减幅到一个427×640的象素子阵列。在倒转的水平图象的情况下，相同的427×640地址帧也再被读取，只是顺序的427行的读出次序与正常水平图象的次序相反。正由于图象的减缩，该图象的顶部和底部由边界区域501和502划界，对于这些区域没有数据从存贮器450读出。因此，当从存贮器540读出图象数据时，边界发生器462给从存贮器450读出的427×640象素值子阵列附加边界彩色（例如：黑色）象素值，填入所显示图象的区域501和502。

图28图示了这样一种方法，即采用与图27中图象所采用的类似的地址减缩法来自动地显示全景图象的整个水平尺寸，比如它具有象在图23中由宽高比码33＝001所指明的3∶1宽高比。这里，对所存贮图象的读出也进行了如上参考图27描述的、相同的存贮器450的列和行地址“6至5”减缩过程。因为图象的全景宽高比是3∶1，所以只有存贮在存贮器450内的中间256行图象数据才是有用的图象数据。当从存贮器读出全景图象时，利用“6至5”减缩过程，边界发生器462给从存贮器450读出的213×640图象素值子阵列附加边界彩色图象（例如：黑色）象素值，以填入显示图象的区域511和512之中。图23中显示的宽高比码433也可在通过图21中打印机424进行热打印时使用。在全景3∶1宽高比图象情况下，打印机可以识别到按3∶2宽高比存贮的数据文件只有中间一半的行数是有用的图象数据。所存贮数据文件的顶部和底部是不会被热打印机424打印的，因此可节省昂贵的打印介质，可让两个3∶1宽高比图象紧接着打印另一个，它们所占的空间与通常打印一幅3∶2宽高比图象所占空间一样。

另外，响应于来自去格式器（deformatter）442的控制数据，它们基于标题取向和宽高比码，存贮器控制器446可按照用户产生的限定辅助边界的控制信号来工作，所述辅助边界被注入到由边界发生器462通过线464输出的图象，以便直接由用户对图象的选择部分进行进一步的修（剪），如由图29边界区域521、522、523和524所示的，以便改变所显示图示的宽高比，从而获得更满意的构图。

控制辅助边界的一种方案描述在由R.A.Parueski等人于1989  9月11日申请的、悬而未决的美国专利申请NO.405816之中，其题目为“一种产生区域相关视频特技的数字电路”，它所公开的内容被合并到这里。在本的图24中，一个“窗口1A”信号520可被用来驱动本发明图24中的信号线464，以产生图29中的辅助边界。

从以上的描述我们可理解到：通过将他们拍摄在胶片上的影片图象被数字化并存贮，对于垂直图象，本发明不需要相对于胶片来旋转胶片扫描器，因此，显著地降低了复杂性和扫描器的成本并简化了存贮机构。取而代多，本发明利用小型光盘数据库的信息存贮容量并合并一个附加的图象控制文件，以便图象可以照原样数字化和存贮。由于画面控制文件包括取向和宽高比信息，图象重放装置将知道在数据库中每个图象是怎样存贮的。因此，当光盘插入一个重放设备，用于驱动如彩色TV监视器的重放输出时，重放装置能容易地在读出数字图象的过程中解码标题信息，以便图象竖直取向地显示并具有正确的显示宽高比。

上面我们已经显示并描述了按照本发明的一个实施例，应理解的是这些内容并不是对它的限制，而本专业技术人员知道可以作许多改变和改进，我们也不希望限制在这里所显示和描述的细节，而是希望包括对本专业中普通技术人员是明显的那些所有变化和改型。

Claims (53)

1、一种在数字图象处理系统中使用的存贮所说数字化图象的方法，为了存入数字数据库，在该系统中图象被光一电设备数字化，该方法包括下述步骤：

(a)在所说数字数据库中存入与每个所说数字图象有关的各个数据文件；和

(b)对每个所说的各个数据文件，存贮一个画面控制文件，其内容表示与它相关的数字图象，已经被所说的光-电设备数字化的方式。

2、按照权利要求1的方法，其中步骤（b）包括在各自的画面控制文件中，存贮表示由数字数据库存贮的相关图象的取向的第一数据。

3、按照权利要求2的方法，其中步骤（b）包括在各自的画面控制文件中，存贮表示它的相关图象的宽高比的第二数据。

4、按照权利要求1的方法，其中步骤（b）包括在各自的画面控制文件中，存贮表示它的相关图象的宽高比的数据。

5、按照权利要求1的方法，进一步包括步骤：

（c）以取决于在步骤（b）中存贮的、相关的画面控制文件内容的方式，从所说数据库中读出表示在步骤（a）中存贮的数字化图象的数据，并将读出的数据耦合到图象重放设备，以致于重现的图象由所说的图象重放设备以竖直的取向重现该图象。

6、按照权利要求5的方法，其中所说图象重放设备包括电视显示器。

7、按照权利要求6的方法，其中所说的电视显示器在与步骤（a）中存贮的数字化图象的分辨率不同的分辨率上显示图象。

8、按照权利要求5的方法，其中步骤（c）包括可控制地产生边界图象信号，表示至少一个与读出的图象数据组合的边界区域的图象特征，并将所说的边界图象信号耦合到所说重放设备，因此，重放的图象至少被一个边界区域划界。

9、按照权利要求8的方法，其中步骤（c）包括按照所说画面控制文件的内容可控制地产生所说边界图象信号。

10、按照权利要求8的方法，其中步骤（c）包括可控制地产生边界图象信号，它不包括所说画面控制文件内容。

11、一种控制将所说数字图象数据文件读取图象到重放设备的方式的方法，以便竖直取向观看重放的图象，该方法使用的数字图象处理系统，其中多个图象已被摄制在摄象记录介质上并包括水平和垂直取向和图象，被数字化处理成各自的数字图象数据文件，每个数字图象数据文件都与一个M×N象素阵列相关的数据值，该M×N象素阵列相应于所说多个图象中一个的规定的图象分辨率，所述方法包括步骤：

（a）不论在所说摄象记录介质上图象的实际取向，按照规定的取向对所说多个图象的每一个进行数字化，并在数字数据库中，以各自数字图象数据文件形式，存贮每个数字化图象;

（b）对在步骤（a）中存贮的每个数字图象数据文件，存贮画面控制文件，其内容与所说摄象记录介质上的所说图象的实际定向有关。

12、按照权利要求11的方法，其中步骤（b）包括在各个图象控制文件中存贮的数据表示图象宽高比的数据。

13、一种由所说重放设备控制图象的显示方法，供其使用的数字图象处理系统，其中，已摄制在摄象记录介质上的、包括水平和垂直取向的图象的多个摄象图象被数字化并存贮在数字数据库中，所说数字数据库能被送到图象重放设备，以显示图象，所述方法包括步骤：

（a）不论在所说的摄象记录介质中摄制的图象的实际取向，摄制在所说摄象记录介质上的所说多个图象的每一个进行数字化，似乎它是水平方向取向摄制的，并在所说数字数据库中存贮每个数字化图象;和

（b）对每个在步骤（a）或存贮的数字化图象，存贮表示取向的第一个数字码，其中，图象已被摄制在所说摄象记录介质上。

14、按照权利要求13的方法，其中步骤（b）包括存贮表示已摄制图象的宽高比的第二个数字码。

15、一种由所说重放设备控制所说图象显示的方法，供其使用的数字图象处理系统，其中，已被摄制在摄象记录介质上的多个摄象图象被数字化并存贮在数字数据库中，所说数字数据库能耦合到图象重放设备，用于显示图象，该方法包括步骤：

（a）对在所说摄象记录介质上的多个图象的每一个进行数字化，并将每个数字化图象存贮在所说数字数据库中;

（b）对于在步骤（a）中存贮的每一个数字化图象，至少存贮一个数字码，分别表示至少图象宽高比和取向中的一个;和

（c）按照在步骤（b）中存贮的至少一个数字码，将在步骤（a）中存贮在所说数字数据库中的各个数字化图象读出，并将读出的数字化图象耦合到图象重放装置。

16、按照权利要求15的方法，其中步骤（c）包括可控制地产生边界图象信号，它表示至少一个与读出的图象数据组合的边界的图象特征，并将所说的边界图象信号耦合到所说重放设备，以便重放的图象至少被一个边界区域划（定）界。

17、一种来自所说数字数据库控制存贮图象重现的方法，供其使用的数字化图象处理系统，其中已摄制在图象记录介质上的图象被转换成数字格式并作为数字化图象数据文件存贮在数字数据库中，该方法包括步骤：

（a）读取存贮在所说数字数据库中的数字化图象数据文件，并将所读取的数字化图象数据文件的一个选择部分耦合到重放设备;和

（b）可控制地产生边界图象信号，它表示至少一个与所说读取的数字化图象数据文件的所选择部分组合的边界区域的图象特征，并将所说的边界图象信号耦合到所说重放设备，以便重放图象至少被一个边界区域划（限）界。

18、按照权利要求17的方法，其中所说数字数据库包含代表所说图象宽高比的编码和信息，以及步骤（b）包括按照所说编码信息可控制产生边界图象信号。

19、按照权利要求17的方法，其中所说的数字数据库包含代表所说图象取向的第一编码的信息，以及步骤（b）包括按照所说第一编码的信息可控制地产生边界图象信号。

20、按照权利要求19的方法，其中所说的数字数据库包含代表所说图象宽高比的第二编码信息，以及步骤（b）包括按照所说的第二编码信息可控制地产生边界图象信号。

21、按照权利要求20的方法，其中步骤（b）包括按照所说第一和第二编码信息可控制地产生第一边界信号和第二边界信号用于限定所说至少一个边界区域，第二边界信号与所说第一和第二编码的信息是分离的。

22、一种用于从所说数字数据库中读取数字图象方式控制的装置，以在图象再现设备上显示图象，所使用的数字图象处理系统，其中图象被数字化并作为数字图象数据文件存贮在数字数据库中，该装置包括：第一装置，用于在所说的数字数据库中存贮与每个所说的数字化图象相关的各个数据文件，每个所说数据文件包含代表与图象相关的，被数字化并存贮在所说数字数据库中的数字化图象数据;以及第二装置，用于在所说数字数据库中存贮与每个所说的各个数据文件相关的一个画面控制文件，其内容表示与其相关的数字化图象数据已存贮在所说数字数据库中。

23、按照权利要求22的装置，其中，所说第二个装置包括用于在所说各个图象控制文件中存贮表示如存贮在所说数字数据库中与其相关的图象取向的第一数据的装置。

24、按照权利要求23的装置，其中所说的第二装置包括用于在所说各个图象控制文件中存贮表示与其相关的图象的宽高比的第二数据的装置。

25、按照权利要求22的装置，其中所说第二装置包括用于在各个图象控制文件中，存贮表示与其相关图象的宽高比的数据的装置。

26、按照权利要求22的装置，其中所说系统还包括第三装置，用于按照相关画面控制文件的内容读出存贮在所说数字数据库中的各个数据文件的数字图象数据，并将读出的图象数据耦合到所说图象重现装置，以致于再现的图象以竖直取向显示。

27、按照权利要求26的装置，其中所说图象再现装置包括电视显示器。

28、按照权利要求27的装置，其中所说电视显示器显示象素阵列，其分辨率不同于各个存贮的图象数据文件的分辨率。

29、按照权利要求22的装置，其中所说第三装置包括可控制地产生边界图象信号的装置，该信号表示至少一个与读出的数字化图象数据组合的边界区域的图象特征，并将所说边界图象信号耦合到所说再现设备，以便再现的图象至少被一个边界区域限界。

30、按照权利要求29的装置，其中所说第三装置包括按照所说画面控制文件的内容可控制地产生所说边界图象信号的装置。

31、按照权利要求30的装置，其中所说第三装置包括可控制地产生边界图象信号，但将所说画面控制文件的内容排除在外的装置。

32、一种用于将所说数字图象数据文件读取到到图象再现设备方式控制的装置，以便重现的图象在观看时具有竖直的取向，所使用的数字图象处理系统，其中，可包括水平和垂直取向图象的摄制在摄象记录介质上的多个图象被数字化成各个数字图象数据文件，每个数字图象数据文件包含与一个M×N象素阵列相关的数据值，该M×N象素阵列对应于所说多个图象中的一个图象的规定的画面分辨率，该装置包括：

第一装置，不论图象在所说摄象记录介质上的实际取向，按照规定的取向对所说多个图象的每一个进行数字化，并将每个数字化图象以各个数字图象数据文件形式存贮在数字数据库中;和

第二装置，用于在所说数字数据库中，存贮与由所说第一装置存贮的每个数字图象数据文件相关画面控制文件的内容与摄制在所说摄象记录介质上的图象实际取向有关。

33、按照权利要求32的装置，其中所说第二装置包括在各个画面控制文件中存贮表示图象宽高比的数据的装置。

34、一种用于由所说重放设备控制所说图象重放显示的装置，供其使用的数字图象处理系统，其中，可包括水平和垂直取向的已摄制在摄象记录介质上的多个摄象图象，被数字化并存贮在数字数据库中，所说数字数据库被耦合到图象重放装置，用于重放图象，该装置包括：

第一装置，用于不论图象在所说摄象介质上的实际取向，对摄制在所说摄象记录介质上的多个图象的每一个进行数字化，似乎它是水平取向摄制的图象，并将每个数字化图象存贮到所说数据库中;和

第二装置，用于存贮与存贮在所说数字数据库中的每个数字化图象相关的、代表所说图象取向的第一数字码。

35、按照权利要求34的装置，其中所说的第二装置包括用于存贮表示图象宽高比的第二个数字码的装置。

36、一种用于控制所说重放设备工作的装置，在它所使用的数字图象处理系统中摄制在摄象记录介质上的多个摄象图象被数字化，并存贮在数字数据库中，所说数字数据库耦合到图象重放设备，以重放图象，该装置包括：

一个图象数字化处理器和存贮设备，包括：第一装置，用于将摄制在所说摄象记录介质上的多个图象数字化并将每个数字化图象存贮在所说数字数据库中，以及第二装置，用于在与每个存贮的数字化图象相关的所说数字数据库中，存贮至少一个数字码分别表示至少是存贮图象的宽高比和取向中的一个;和

一个重放设备控制器，包括第三装置用于读出存贮在所说数字数据库中的各个数字化图象，并按照至少一个数字码将读出的数字化图象耦合到所说重放装置。

37、按照权利要求36的装置，其中所说的重放控制器包括第四装置，用于可控制地产生表示至少一个边界区域的图象特征的边界图象信号，该边界图象信号与由所说第三装置读出的数字图象组合，并将所说的边界图象信号耦合到所说的重放设备，以便由此重现的图象至少由一个边界区域限界。

38、一种用于控制由图象再现设备从存贮在所说数字数据库的数字化图象数据文件图象再现的装置，所使用的数字化图象处理系统，其中，已摄制在图象记录介质上的图象被转换成数字格式并以数字化图象数据文件形式存贮在所说的数字数据库中，该装置包括：第一装置，用于读取已存贮在所说数字数据库中的数字化图象数据文件，并将所读取数字化图象数据文件的选择部分耦合到所说的再现设备;和第二装置，用于可控制地产生表示至少一个边界区域的图象特征的边界图象信号，该边界图象信号将与所说读取的数字化图象数据文件的选择部分组合，该装置还将所说边界图象信号耦合到所说再现装置，以便再现的图象至少被一个边界区域划（限）界。

39、按照权利要求38的装置，其中，所说数字数据库包含表示所说图象的宽高比的编码信息，以及其中，第二装置包括按照所说编码信息，可控制地产生边界图象信号。

40、按照权利要求38的装置，其中，所说数字数据库包含表示所说图象取向的第一编码信息，以及，其中，第二装置包括用于按照所说第一编码信息，可控制地产生边界图象信号的装置。

41、按照权利要求40的装置，其中，所说数字数据库包括表示所说图象宽高比的第二编码信息，以及，其中，第二个装置包括用于按照所说第二编码信息，可控制地产生边界图象信号的装置。

42、按照权利要求41的装置，其中，所说第二装置包括用于按照所说第一和第二编码信息可控制地产生第一边界信号的装置，以及第二边界信号，用于限定所说至少一个边界区域，第二边界信号与所说的第一和第二编码信息分离。

43、一种重放装置，用于控制从所说的数字数据库中读取数字化图象以在图象再现设备上显示，所使用的数字式图象处理系统，其中，图象被光-电设备转换成数字格式并以数字化图象数据文件形式存贮在数字数据库中，每个所说数字化图象数据文件包含表示与由所说光-电设备转换成数字格式图象相关的数字化图象数据，以及各自的画面控制文件用于每个所说的各自的数据文件，各个画面控制文件的内容表示与其相关的数字化图象数据已经由所说光-电设备转换成数字格式并以数字化图象存贮在所说数字数据库中，所说装置包括：

一个数字数据存贮器;

第一装置，用于从所说数字数据库读出各个数据文件的数字化图象数据并将读出的数字化图象数据写入所说数字数据存贮器;和

第二装置，用于以依赖于与其相关的画面控制文件的内容方式，可控地读出已写入在所说数字数据存贮器中的数字化图象数据，并将读出的数据耦合到图象再现设备，以便由所说图象再现设备以竖直取向再现再现的图象。

44、按照权利要求43的装置，其中，各个画面控制文件包含表示存贮在所说数字数据库中的、与其相关图象的取向的数据。

45、按照权利要求43的装置，其中，各个画面控制文件包含表示存贮在所说数字数据库中的、与其相关图象的宽高比的数据。

46、按照权利要求43的装置，其中，所说第二装置包括用于可控制地产生表示至少一个边界区域的图象特征的边界图象信号的装置，该边界图象信号将与读出的数字化图象数据组合，并将所说边界图象信号耦合到所说再现装置，以便重放的图象至少被一个边界区域划（限）界。

47、一种重放装置，用于控制从所说数字数据库读取数字化图象，以在图象再现设备上显示，供其使用的数字化图象处理系统中，由电子静止摄象机摄制的图象被转换成数字格式并以数字化图象数据文件形式存贮在数字数据库中，每个所说的数字化图象数据文件包含表示与其相关的、由静止摄象机摄制的并转换成数字格式图象的数字化图象数据，以及各自的画面控制文件用于每个所说各自的数据文件，各个画面控制文件的内容表示与其相关的数字图象数据已被摄制，并转换成数字格式并以数字化图象形式存贮在所说数字数据库中，该装置包括

一个数字数据存贮器：

第一装置，用于从所说数字数据库中读出各个数据文件的数字化图象数据并将读出的数字化图象数据写入所说数字数据存贮器;以及

第二装置，用于以依赖于与其相关的画面控制文件的内容的方式，可控制地读出已写入所说数字数据存贮器中的数字化图象数据并将读出的数据耦合到图象再现设备，以便由图象再现设备以竖直取向再现再现的图象。

48、按照权利要求47的装置，其中，各个画面控制文件包含表示存贮在所说数字数据库中相关图象的取向数据。

49、按照权利要求47的装置，其中，各个画面控制文件包含表示存贮在所说数字数据库中相关图象的宽高比的数据。

50、一种数字数据库介质，在介质上记录了多个数据文件，每个表示一个数字化图象，其特征在于已存贮了控制数据，它表示其中相关的数字化图象已被数字化的方式。

51、按照权利要求50的数字数据库介质，其特征在于所说的控制数据表示在图象被数字化时的图象的取向。

52、按照权利要求50或51的数字数据库介质，其中，数据文件表示摄制在摄象记录介质上并包括水平和垂直取向的图象，每个数字图象数据文件包含与一个M×N象素阵列相关的数据值，该M×N象素阵列相应于所说多个图象中一个各自的规定的分辨率。

53、按照权利要求50、51或52中任何一个的数字数据库介质，其中该数据库介质包括一个光记录载体，在其上，文件已经按CD-格式记录。

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