圖像處理系統(tǒng)和方法
【專利摘要】被組織為每個(gè)都具有多個(gè)像素的多個(gè)第一核心陣列的相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像被轉(zhuǎn)換為相對(duì)較低分辨率圖像的對(duì)應(yīng)相對(duì)較小第二核心陣列和剩余像素的關(guān)聯(lián)集合。從第一核心陣列的原始像素的線性內(nèi)插，生成第二核心陣列的下采樣像素。關(guān)聯(lián)內(nèi)插系數(shù)將攝動(dòng)(perturbation)插入到關(guān)于第一和第二核心陣列的中心對(duì)稱的下采樣像素的位置。第二核心陣列的下采樣像素可以與剩余像素的關(guān)聯(lián)集合重新組合，以在不丟失關(guān)聯(lián)信息的情況下，基本重構(gòu)相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像，或者直接用于重構(gòu)其近似，其中關(guān)聯(lián)編碼和解碼處理適于減小由隨后圖像壓縮導(dǎo)致的圖像重構(gòu)誤差的敏感性。
【專利說(shuō)明】圖像處理系統(tǒng)和方法
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求以下在先美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的益處：于2011年9月9日提交的美國(guó) 臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)No. 61/532, 589,于2011年12月19日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào) No. 61/577,638,于2012年1月24日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)No. 61/590,053,于2012 年2月21日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)No. 61/601,080,以及于2012年6月12日提交的 美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)No. 61/658, 903,每個(gè)都通過(guò)引用的方式整體合并于此。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0003] 圖1圖示用于生成、發(fā)射和顯示編碼圖像的系統(tǒng)的第一方面的框圖；
[0004] 圖2圖示對(duì)圖像編碼以便提供用于在傳統(tǒng)顯示器上顯示并且用于轉(zhuǎn)換到用于在 不同顯示器上以不同格式顯示的不同顯示格式的處理的流程圖；
[0005] 圖3a至圖3d圖示對(duì)相對(duì)較低細(xì)節(jié)的圖像操作的提供用于將第一相對(duì)較低分辨 率顯示格式轉(zhuǎn)換為第二相對(duì)較高分辨率顯示格式的一維圖像編碼處理的第一和第二實(shí)施 例；
[0006] 圖4a至圖4d圖示對(duì)相對(duì)較高細(xì)節(jié)操作的提供用于將第一相對(duì)較低分辨率顯示格 式轉(zhuǎn)換為第二相對(duì)較高分辨率顯示格式的一維圖像編碼處理的第一和第二實(shí)施例；
[0007] 圖5圖示相對(duì)較高分辨率顯示格式的未修改圖像；
[0008] 圖6圖示基于圖5中所示的圖像的根據(jù)圖3b和圖4b中所示的處理的第一實(shí)施例 的修改圖像；
[0009] 圖7圖示圖像編碼處理的第一方面；
[0010] 圖8圖示圖像編碼處理的第二方面；
[0011] 圖9圖示顯示根據(jù)圖2中所示的處理被編碼的圖像的處理的流程圖；
[0012] 圖10圖示用于生成、發(fā)射和顯示編碼圖像的系統(tǒng)的第二方面的框圖；
[0013] 圖11圖示包括根據(jù)圖像編碼處理的第三方面被組織為多個(gè)第一核心陣列的多個(gè) 像素的相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像；
[0014] 圖12圖示根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的編碼圖像的第一實(shí)施例；
[0015] 圖13圖示包括第一和第二組像素的根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的編碼圖像的 第二實(shí)施例；
[0016] 圖14a圖示根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的編碼圖像的第三實(shí)施例的相對(duì)較低 分辨率數(shù)字化圖像的第一組像素的第一實(shí)施例；
[0017] 圖14b圖示可以與圖14a中所示的相對(duì)較低分辨率數(shù)字化圖像組合以便基本重構(gòu) 圖11中所示的原始相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像的編碼圖像的第三實(shí)施例的擴(kuò)展數(shù)據(jù)的第 一實(shí)施例；
[0018] 圖15a圖示根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的一維編碼處理的第一實(shí)施例；
[0019] 圖15b圖示根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的一維編碼處理的第一實(shí)施例的第二 方面；
[0020] 圖16圖示根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的一維編碼處理的第二實(shí)施例；
[0021] 圖17a圖示根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的二維編碼處理的第一實(shí)施例；
[0022] 圖17b圖示與圖17a中所示的二維編碼處理的第一實(shí)施例關(guān)聯(lián)的內(nèi)插等式的集 合；
[0023] 圖18a圖示根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的一維解碼處理的第一實(shí)施例，用于對(duì) 根據(jù)圖15a中所示的一維編碼處理的第一實(shí)施例編碼的圖像解碼；
[0024] 圖18b圖示根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的一維解碼處理的第二實(shí)施例，用于對(duì) 根據(jù)圖16中所示的一維編碼處理的第二實(shí)施例編碼的圖像解碼；
[0025] 圖18c圖示與圖18a和圖18b中所示的一維解碼處理的第一和第二實(shí)施例關(guān)聯(lián)的 等式的集合；
[0026] 圖19a圖示根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的二維解碼處理的第一實(shí)施例，用于對(duì) 根據(jù)圖17a中所示的一維編碼處理的第一實(shí)施例編碼的圖像解碼；
[0027] 圖19b圖示與圖19a中所示的二維解碼處理的第一實(shí)施例關(guān)聯(lián)的等式的集合；
[0028] 圖20圖示包括第一組和第二組像素的根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的編碼圖像 的第四實(shí)施例；
[0029] 圖21a圖示可以與圖21b中所示的相對(duì)較低分辨率數(shù)字化圖像和圖21c中所示的 擴(kuò)展數(shù)據(jù)的第二部分組合以便基本重構(gòu)圖11中所示的原始相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像的 編碼圖像的第五實(shí)施例的擴(kuò)展數(shù)據(jù)的第二實(shí)施例的第一部分；
[0030] 圖21b圖示根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的編碼圖像的第五實(shí)施例的相對(duì)較低 分辨率數(shù)字化圖像的第一組像素的第二實(shí)施例；
[0031] 圖21c圖示可以與圖21b中所示的相對(duì)較低分辨率數(shù)字化圖像和圖21a中所示的 擴(kuò)展數(shù)據(jù)的第一部分組合以便基本重構(gòu)圖11中所示的原始相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像的 編碼圖像的第五實(shí)施例的擴(kuò)展數(shù)據(jù)的第二實(shí)施例的第二部分；
[0032] 圖22a圖示根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的一維編碼處理的第三實(shí)施例；
[0033] 圖22b圖示根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的一維編碼處理的第三實(shí)施例的第二 方面；
[0034] 圖23圖示根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的一維編碼處理的第四實(shí)施例；
[0035] 圖24a圖示根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的二維編碼處理的第二實(shí)施例；
[0036] 圖24b圖示根據(jù)圖24a中所示的圖像編碼處理的第三方面的二維編碼處理的第二 實(shí)施例的詳情；
[0037] 圖24c圖示與圖24a中所示的二維編碼處理的第二實(shí)施例關(guān)聯(lián)的內(nèi)插等式的集 合；
[0038] 圖25a圖示根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的一維解碼處理的第三實(shí)施例，用于對(duì) 根據(jù)圖22a中所示的一維編碼處理的第三實(shí)施例編碼的圖像解碼；
[0039] 圖25b圖示根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的一維解碼處理的第四實(shí)施例，用于對(duì) 根據(jù)圖23中所示的一維編碼處理的第四實(shí)施例編碼的圖像解碼；
[0040] 圖25c圖示與圖25a和圖25b中所示的一維解碼處理的第三和第四實(shí)施例關(guān)聯(lián)的 等式；
[0041] 圖26圖示根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的二維解碼處理的第二實(shí)施例，用于對(duì) 根據(jù)圖24a中所示的一維解碼處理的第一實(shí)施例編碼的圖像解碼；
[0042] 圖27圖示包括第一組和第二組像素的根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的編碼圖像 的第六實(shí)施例；
[0043] 圖28a圖示根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的編碼圖像的第七實(shí)施例的相對(duì)較低 分辨率數(shù)字化圖像的第一組像素的第三實(shí)施例；
[0044] 圖28b圖不可以與圖28a中所不的編碼圖像的第七實(shí)施例的相對(duì)較低分辨率數(shù)字 化圖像組合以便基本重構(gòu)圖11中所示的原始相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像的擴(kuò)展數(shù)據(jù)的第 三實(shí)施例；
[0045] 圖29圖示根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的二維編碼處理的第三實(shí)施例；
[0046] 圖30a_d圖示用于確定與圖29中所示的二維編碼處理的第三實(shí)施例關(guān)聯(lián)的內(nèi)插 等式的集合的第一中間處理的第一至第四部分；
[0047] 圖31圖示用于確定與圖29中所示的二維編碼處理的第三實(shí)施例關(guān)聯(lián)的內(nèi)插等式 的集合的第二中間處理；
[0048] 圖32圖示圖像編碼處理的實(shí)例；
[0049] 圖33圖示根據(jù)關(guān)聯(lián)擴(kuò)展數(shù)據(jù)（ED)內(nèi)容與關(guān)聯(lián)編碼HD(EHD)內(nèi)容交織的第二方面 而格式化的編碼圖像的實(shí)例；
[0050] 圖34圖示根據(jù)第三方面格式化的編碼圖像的實(shí)例；
[0051] 圖35a圖示根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的一維編碼處理的第五實(shí)施例；
[0052] 圖35b圖示根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的一維編碼處理的第六實(shí)施例；
[0053] 圖35c圖不與圖35a和圖35b中所不的一維編碼處理的第五和第六實(shí)施例關(guān)聯(lián)的 等式的集合；
[0054] 圖36a圖示根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的一維解碼處理的第五實(shí)施例，用于對(duì) 根據(jù)圖35a中所示的一維編碼處理的第五實(shí)施例編碼的圖像解碼；
[0055] 圖36b圖示根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的一維解碼處理的第六實(shí)施例，用于對(duì) 根據(jù)圖35b中所示的一維編碼處理的第六實(shí)施例編碼的圖像解碼；
[0056] 圖37a圖示沿著關(guān)聯(lián)相對(duì)低分辨率和相對(duì)高分辨率圖像的行維度應(yīng)用的一維解 碼處理的第五方面；以及
[0057] 圖37b圖示沿著關(guān)聯(lián)相對(duì)低分辨率和相對(duì)高分辨率圖像的列維度應(yīng)用的一維解 碼處理的第五方面。

【具體實(shí)施方式】
[0058] 參考圖1，圖像編碼器10提供用于將相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像12重新格式化為 可以在具有多種不同顯示格式的多種顯示器16上顯示的編碼圖像14,包括在具有相對(duì)較 低分辨率顯示格式18的傳統(tǒng)顯示器16. 1上顯示，而不要求編碼圖像14被解碼以便被顯示 在傳統(tǒng)顯不器16. 1上。
[0059] 例如，根據(jù)用于生成、發(fā)射并且顯示編碼圖像20. 1的系統(tǒng)的第一方面，最初通過(guò) 相機(jī)22捕捉相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像12,相機(jī)22結(jié)合關(guān)聯(lián)相機(jī)鏡頭24和例如CCD成像 傳感器的光電探測(cè)器的陣列，關(guān)聯(lián)相機(jī)鏡頭24提供用于將正被成像的關(guān)聯(lián)場(chǎng)景28的原始 圖像26聚焦到例如薄膜（例如，35毫米薄膜30'）的用于記錄影片的成像介質(zhì)30或者例 如成像傳感器32上。
[0060] 圖像的縱橫比通過(guò)圖像的寬度與高度的比率給出。在用于生成并且顯示圖像的系 統(tǒng)中使用廣泛范圍的縱橫比，并且不同縱橫比可以用于這樣的系統(tǒng)的不同元件。例如，基于 由Thomas Edison最初建立的標(biāo)準(zhǔn)，35毫米薄膜30'的縱橫比通常為1. 33 :1或者4 :3的 比率。在用于模擬電視的美國(guó)國(guó)家電視系統(tǒng)委員會(huì)（NTSC)標(biāo)準(zhǔn)中使用該相同1. 33 :1縱橫 t匕。然而，較寬縱橫比通常被認(rèn)為在審美上更加令人愉悅。例如，很多主要電影都以約2. 37 : 1的圖像縱橫比創(chuàng)建。當(dāng)記錄具有與成像介質(zhì)30或成像傳感器32的縱橫比不同的縱橫比 的圖像時(shí)，變形鏡頭34可以與相機(jī)鏡頭24協(xié)同被使用，以便在一個(gè)方向或另一方向上收縮 或擴(kuò)展原始圖像26,以便使用成像介質(zhì)30或成像傳感器32的基本所有有效部分，以便提 供用于更好圖像分辨率和更好關(guān)聯(lián)總體信噪比。然后，通過(guò)當(dāng)其重構(gòu)時(shí)使用互補(bǔ)變形放大 率，可以恢復(fù)被變形記錄的原始圖像26的原生縱橫比。記錄在成像介質(zhì)30上的原始圖像 26可以利用數(shù)字化器36被數(shù)字化，以與通過(guò)對(duì)應(yīng)成像傳感器32以其他方式直接產(chǎn)生相比 產(chǎn)生相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像12。
[0061] 最終顯示編碼圖像14的顯示器16、16. 1展現(xiàn)通常由關(guān)聯(lián)縱橫比和關(guān)聯(lián)分辨率表 征的多種格式，關(guān)聯(lián)分辨率通常被表示為關(guān)聯(lián)二維顯示區(qū)域的像素尺寸，例如，W X H，其 中，W是顯示器16、16. 1的寬度上的像素37的數(shù)目，并且Η是顯示器16、16. 1的高度上的 像素的數(shù)目。例如，顯示器16、16. 1的一個(gè)集合使用約2. 37 :1的縱橫比--還通常近似地 稱為21 :9,按照增加像素37的總數(shù)的順序，具有為1920x810和2560x1080的關(guān)聯(lián)顯示分 辨率。作為另一個(gè)實(shí)例，顯示器16、16. 1的另一集合使用具有關(guān)聯(lián)顯示分辨率的約1. 78 :1 的縱橫比--還通常近似地稱為16:9,按照增加像素37的總數(shù)的順序，具有為1920x1080、 2560x1440、以及3840x2160的關(guān)聯(lián)顯示分辨率。例如，BLU-RAY DISC?視頻支持16 :9的縱 橫比，分辨率為 1920x1080、變形 1920x1080、1280x720、變形 720x480、以及變形 720x576。
[0062] 為了在具有相對(duì)較低縱橫比的顯示器16、16. 1上顯示具有相對(duì)較高縱橫比的圖 像而不失真，通常在不存在圖像的顯示器16、16. 1的頂部和底部處添加黑色橫條。例如，當(dāng) 具有2. 37 :1的縱橫比的主要電影被傳送到高清晰度光盤（諸如，BLU-RAY DISC?視頻）時(shí)， 黑橫條被添加至視頻圖像的頂部和底部，使得總區(qū)域?yàn)?6 :9的格式（或者1. 78 :1)。該格 式對(duì)于在也具有16 :9縱橫比的顯示器16、16. 1上顯示"信箱"格式的圖像是理想的?？商?換地，當(dāng)這樣的影片被示出到具有2. 37 :1縱橫比的顯示器的整個(gè)寬度時(shí)，視頻圖像可以被 電子地拉伸，以適于顯示器16、16. 1的整個(gè)垂直范圍，由此去除黑條，以便以其合適格式示 出影片。作為第二可選方案，一些用戶發(fā)現(xiàn)黑寬銀幕條太令人討厭，以致甚至在16:9縱 橫比顯示器16、16. 1上，即使圖像的左側(cè)和右側(cè)現(xiàn)在通過(guò)顯示器16、16. 1的寬度被截除，它 們也將在兩個(gè)方向上電子地拉伸圖像，以克服黑條，而不另外使圖像的縱橫比失真。然而， 在圖像的電子垂直拉伸簡(jiǎn)單地為數(shù)學(xué)按比例增加或者原始像素值的每列到像素值的較長(zhǎng) (較高）列的內(nèi)插的一些形式的情況下，其不另外將細(xì)節(jié)添加到所顯示圖像。然而，如果在 原始相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像12中存在足夠細(xì)節(jié)，并且如果關(guān)聯(lián)顯示器16能夠顯示與 其關(guān)聯(lián)的附加像素37,則如下所述，編碼圖像14提供用于例如以可以在關(guān)聯(lián)顯示器16上呈 現(xiàn)的形式重構(gòu)相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像12,以便提供用于垂直擴(kuò)展編碼圖像14,以便利 用顯示器16的全分辨率。
[0063] 可替換地，傳統(tǒng)顯示器16. 1的水平和垂直像素分辨率可能低于相對(duì)較高分辨率 數(shù)字化圖像12的分辨率，在該情況下，編碼圖像14被格式化用于到傳統(tǒng)顯示器16. 1的輸 入，而不要求進(jìn)一步圖像處理。例如，原始圖像分辨率的3840x2160像素可以被編碼為編碼 圖像14,其中，構(gòu)成關(guān)聯(lián)相對(duì)較低分辨率圖像38的中心1920x1080個(gè)像素表示適用于到傳 統(tǒng)顯示器16. 1的立即輸入而不要求任何解碼的全3840x2160相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像 12的較低分辨率表示，而剩余信息保留在編碼圖像14中，使得全3840x2160相對(duì)較高分辨 率數(shù)字化圖像12可以通過(guò)適當(dāng)?shù)亟獯a編碼圖像14而被重構(gòu)用于到3840x2160顯示器的輸 入。在該情況下，1920x1080顯示器16、16. 1僅需要直接顯示該相對(duì)較低分辨率圖像38,而 不解碼，而3840x2160顯示器16可以采用關(guān)聯(lián)解碼處理以顯示全分辨率3840x2160相對(duì)較 高分辨率數(shù)字化圖像12。
[0064] 通過(guò)傳統(tǒng)手段，將編碼圖像14發(fā)射到關(guān)聯(lián)顯示器16、16. 1。例如，當(dāng)通常被用于 格式化用于傳輸?shù)疥P(guān)聯(lián)顯示器系統(tǒng)的常規(guī)圖像時(shí)，編碼圖像14經(jīng)歷標(biāo)準(zhǔn)圖像格式化40,例 如，壓縮和編碼。例如，可以將編碼圖像14轉(zhuǎn)換為多種格式中的任一種，包括但不限于用于 運(yùn)動(dòng)圖像專家組（MPEG)的]\0^6-1、]\0^6-2、]\0^6-3、或10^6-4標(biāo)準(zhǔn)或者電影與電視工程師 協(xié)會(huì)（SMPTE)的多種標(biāo)準(zhǔn)。然后，格式化的編碼圖像14'作為圖像信號(hào)41(而且更通常稱 為圖像表示41)通過(guò)關(guān)聯(lián)圖像傳輸介質(zhì)42 (例如，無(wú)線地，通過(guò)例如電纜或DSL的導(dǎo)電傳輸 線，通過(guò)DVD或BLU-RAY DISC?，或者通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)流送）被發(fā)射到根據(jù)關(guān)聯(lián)壓縮和編碼標(biāo)準(zhǔn) 從格式化的編碼圖像14'提取編碼圖像14的關(guān)聯(lián)接收器或播放器44,并且然后將編碼圖 像14直接輸入到傳統(tǒng)顯示器16. 1，或者利用使用關(guān)聯(lián)圖像解碼處理46'的圖像解碼器46 解碼編碼圖像14,圖像解碼器46例如可以被嵌入接收器或播放器44中或者關(guān)聯(lián)顯示器16 中。
[0065] 參考圖2,由圖像編碼器10執(zhí)行的編碼處理200開(kāi)始于步驟202,輸入相對(duì)較高分 辨率數(shù)字化圖像12。然后，在步驟204中，如果相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像12的原生縱橫 比約為21 :9,其包括超過(guò)2. 30 :1的任何原生縱橫比，則在步驟206中，如果相對(duì)較高分辨 率數(shù)字化圖像12最初不被變形拍攝，則通過(guò)內(nèi)插像素37的每列，將相對(duì)較高分辨率數(shù)字化 圖像12垂直拉伸33%，以便添加33%以上的像素37,如以下更完全描述的。然后，或者另 外從步驟204,在步驟208中，例如通過(guò)內(nèi)插來(lái)自步驟204的原始相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖 像12,或者通過(guò)內(nèi)插來(lái)自步驟206的垂直拉伸圖像48,將圖像轉(zhuǎn)換為2560x1440格式。然 后，如接下來(lái)描述的，在步驟210中，根據(jù)一維編碼處理300,所得到的2560x1440中間圖像 50被相繼地編碼，首先被垂直地編碼，以便形成2560x1080相對(duì)較低分辨率圖像38'，并且 然后被水平地編碼，以便形成1920x1080相對(duì)較低分辨率圖像38"，得到關(guān)聯(lián)2560x1440編 碼圖像14，14 a。
[0066] 參考圖3a_d、圖4a_d、圖5和圖6,使用具有16行乘28列（1.75 :1)個(gè)像素37(總 計(jì)448個(gè)像素37)的簡(jiǎn)化初始圖像空間，圖示了一維編碼處理300。而且，考慮該圖像空間 中的第一格式的期望圖像僅使用中心12行像素37 (每個(gè)28個(gè)像素寬）（2. 33 :1)?，F(xiàn)在考 慮第二格式的期望圖像是使用全16行像素37 (再次為每個(gè)28個(gè)像素寬）（1. 75 :1)的垂直 拉伸圖像。根據(jù)一維編碼處理300,將從最高分辨率內(nèi)容構(gòu)造初始圖像，例如，如圖5中所 示，在該情況下，最高分辨率內(nèi)容應(yīng)該是使用所有16行像素37的第二格式。
[0067] 因?yàn)樵搶?shí)例涉及僅在垂直方向上不同的兩個(gè)不同圖像，由于相同處理可以獨(dú)立地 應(yīng)用至任何其他列，所以通過(guò)檢驗(yàn)任意列像素值，足以說(shuō)明在該情況下的一維編碼處理300 的原理?，F(xiàn)在參考圖3a至圖3d，圖3a中示出16個(gè)像素強(qiáng)度值的任意示例性初始圖像列。 由于期望相對(duì)較低分辨率編碼圖像14、14. 1包括12個(gè)值，根據(jù)第一實(shí)施例，一維編碼處理 300. 1去除初始圖像的每四個(gè)順次像素37中的一個(gè)（在本實(shí)例中為每四個(gè)像素37中的第 三個(gè)）。然后，剩余像素值被向內(nèi)移位，以填塞（pack in)所得到的空缺像素值，在圖像的邊 緣處留下新像素37空缺，但是還得到像素37的中心序列，S卩，表示初始圖像的較低分辨率 近似的相對(duì)較低分辨率圖像38。然后，將被去除的像素值重指配給這些邊緣空缺。由于被 去除的初始圖像像素值的數(shù)目等于通過(guò)將初始值朝向列的中心移位產(chǎn)生的邊緣空缺，所以 在圖3b中示出的所得到的值的重分發(fā)不丟失實(shí)際圖像信息。
[0068] 根據(jù)一維編碼處理300. 1的第一實(shí)施例，圖3b的編碼圖像14、14. 1表示初始圖 像的編碼表示，其中，第一區(qū)域（在該情況下為像素值3至14)表示初始圖像的較低分辨 率表示，而第二區(qū)域（在該情況下，包括由邊緣像素值1、2、15和16限定的兩個(gè)分離子區(qū) 域）表示可以用于重構(gòu)初始圖像的信息。從而，例如，在沒(méi)有任何進(jìn)一步處理的情況下， 可以顯示相對(duì)較低分辨率圖像區(qū)域，即，關(guān)聯(lián)相對(duì)較低分辨率圖像38,同時(shí)還抑制或消隱 (blanking)其他區(qū)域的顯示，所以那些值不在外圍干擾（distract),或者可以通過(guò)反轉(zhuǎn)編 碼處理以便解碼編碼圖像14來(lái)恢復(fù)初始較高分辨率圖像。
[0069] 參考圖3c，根據(jù)一維編碼處理300. 2的第二實(shí)施例，除了簡(jiǎn)單地去除并且將每四 個(gè)序列圖像像素37中的第三個(gè)重分發(fā)到圖像的邊緣，可以對(duì)每四個(gè)序列圖像像素37的第 二和第三個(gè)值平均化，以形成新像素值，代替四個(gè)序列像素37中的第二個(gè)。因此，所得到的 相對(duì)較低分辨率編碼圖像14、14. 2包括用于初始圖像的每個(gè)初始序列四個(gè)像素值的三個(gè) 像素值，使得編碼圖像14、14. 2中的每個(gè)這樣的三個(gè)像素37的中心像素值是初始圖像的初 始四個(gè)像素37序列的中心兩個(gè)值的平均值。從而，在代碼化后圖像中存在不直接表示初始 高分辨率圖像的值的一些像素值。例如，初始圖像中的"B"的值不直接包括在圖3c的編碼 圖像中。然而，在編碼圖像中存在的（B+C)/2的值和C的值可以用于用代數(shù)方法確定B的 值。通常，一維編碼處理300. 2提供用于創(chuàng)建圖像的編碼表示，其中，第一區(qū)域表示初始圖 像的較低分辨率表示；第二區(qū)域或子區(qū)域的集表示可以結(jié)合較低分辨率表示和編碼算法的 知識(shí)使用，以用代數(shù)方法重構(gòu)初始圖像的附加信息，以便提供用于初始圖像的原始像素值 的數(shù)學(xué)重分發(fā)，以創(chuàng)建具有相同數(shù)目的像素值的新編碼圖像作為初始圖像；其中，新編碼圖 像包含一區(qū)域，該區(qū)域在編碼圖像內(nèi)并且具有比編碼圖像更少的值；其中，該區(qū)域中的重分 發(fā)值最準(zhǔn)確地接近初始圖像的所理解或?qū)嶋H內(nèi)容；并且其中，可以使用逆處理來(lái)應(yīng)用貫穿 編碼圖像的重分發(fā)值，以恢復(fù)初始圖像的原始像素值。在數(shù)學(xué)意義上，初始圖像值到具有表 示初始圖像的較低分辨率近似的區(qū)域的新編碼圖像的重分發(fā)理想地提供足以在數(shù)學(xué)上確 定初始圖像的所有值的等式和重分發(fā)值的完整系統(tǒng)。
[0070] -維編碼處理300可以沿著圖像的不同方向--高度和寬度--獨(dú)立地被執(zhí)行， 并且可以在連續(xù)地或隔行地針對(duì)編碼的方向（即，H、V、V或V、H、V等）的方向上多次被執(zhí) 行。
[0071] 注意，當(dāng)期望時(shí)，通過(guò)改變算法，可以在多個(gè)序列階段中執(zhí)行編碼處理，在逐漸降 低的分辨率圖像區(qū)域周圍同時(shí)產(chǎn)生增加數(shù)目的像素值的同時(shí)，每個(gè)編碼處理都產(chǎn)生先前階 段的初始圖像的較小較低分辨率近似。然后，通過(guò)以逆序列應(yīng)用每個(gè)階段的合適逆操作，重 構(gòu)初始圖像。
[0072] 在一個(gè)或兩個(gè)方向上執(zhí)行的一維編碼處理300提供編碼圖像14內(nèi)的相對(duì)較低分 辨率相對(duì)較低分辨率圖像38,其在理想地屏蔽或者另外不顯示用于最大美學(xué)價(jià)值的外圍像 素值的同時(shí)被顯示，而沒(méi)有附加處理。根據(jù)圖像采樣領(lǐng)域中的已知算法，所得到的相對(duì)較低 分辨率相對(duì)較低分辨率圖像38盡可能代表較高分辨率圖像。然而，更復(fù)雜的算法關(guān)于涉及 重構(gòu)圖像的電子處理的增加可能展現(xiàn)遞減改進(jìn)。
[0073] 考慮編碼圖像14. 1、14. 2的低分辨率圖像值的連線與初始高分辨率圖像值的對(duì) 應(yīng)連線之間的圖3d中所示的圖像保真度的比較。低分辨率圖像線已被拉伸，以使它們覆蓋 在高分辨率圖像線之上。甚至編碼圖像14、14. 2中的像素37平均化的適度增強(qiáng)實(shí)現(xiàn)太接 近初始圖像的近似，以致不清楚任何附加改進(jìn)在不存在非常多細(xì)節(jié)的很多應(yīng)用中都是明顯 的。另一方面，參考圖4a至圖4d，如所期望的，用于相對(duì)高細(xì)節(jié)的圖像的第一 300. 1和第二 300. 2 -維編碼處理的分析說(shuō)明高詳細(xì)圖像很難利用比初始圖像更少的像素37表示，這是 因?yàn)楹?jiǎn)單地在低分辨率圖像中不存在足夠像素37,以示出鄰近高分辨率圖像像素37之間 的值的急劇改變。從而，只要使用較少像素37,圖像細(xì)節(jié)的減少是不可避免的。
[0074] 再次參考圖2,在步驟210之后，在步驟212中，如果相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像 12的原生縱橫比約為21 :9,其包括超過(guò)2. 30 :1的任何原生縱橫比，則在步驟214中，在垂 直方向上再次對(duì)來(lái)自步驟210的2560x1440編碼圖像14、14A編碼，以便形成1920x810相 對(duì)較低分辨率圖像38"'，得到關(guān)聯(lián)2560x1440編碼圖像14、14 B。然后，在步驟216中，如果 從步驟212看，相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像12的原生縱橫比約為21 :9,則來(lái)自步驟214的 相對(duì)較低分辨率圖像38"'被分發(fā)為編碼HD(EHD)內(nèi)容，并且關(guān)聯(lián)編碼圖像14、14B中的附 近剩余值被分發(fā)為擴(kuò)展數(shù)據(jù)（ED)內(nèi)容。另外，來(lái)自步驟210的相對(duì)較低分辨率圖像38"被 分發(fā)為編碼HD(EHD)內(nèi)容，并且在關(guān)聯(lián)編碼圖像14、14 A中的附近剩余值被分發(fā)為擴(kuò)展數(shù)據(jù) (ED)內(nèi)容。
[0075] 圖7圖示了使用上述編碼處理200編碼的非變形相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像12 的實(shí)例。將編碼處理200平均地應(yīng)用至相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像12的所有維度得到具 有較低分辨率但是相同比例的初始圖像尺寸的區(qū)域。例如，考慮初始圖像具有2560水平 X1440個(gè)垂直像素37,并且其中，原始內(nèi)容具有16 :9(或1. 78 :1)的原生縱橫比。在兩個(gè) 方向上應(yīng)用編碼處理200以產(chǎn)生等于初始圖像的75%的分辨率得到在1920x1080個(gè)像素 37(1.78:1)的編碼圖像內(nèi)的較低分辨率圖像。從而，這樣的內(nèi)容可以通過(guò)簡(jiǎn)單地僅顯示全 2560x1440(1.78 :1)編碼圖像的中心1920x1080部分（1.78 :1)，通過(guò)原生1920x1080顯示 器16、16. 1直接示出?？商鎿Q地，諸如具有至少2560x1440個(gè)像素37 (1.78 :1)的較高分辨 率顯示器16可以將逆或解碼算法應(yīng)用至編碼圖像，以重構(gòu)全分辨率初始圖像。
[0076] 圖8圖示了相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像12的實(shí)例，相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像12 使用上述編碼處理200但是例如變形地被編碼，使得所得到的編碼圖像14被縮放用于通過(guò) 例如變形投影系統(tǒng)的變形顯示器16操作。在編碼處理200被應(yīng)用至多維圖像的少于或不 等于所有維度的特定情況下，較低分辨率圖像將變?yōu)槌跏紙D像的變形表示。換句話說(shuō)，所應(yīng) 用的編碼算法的每個(gè)方向上的較低分辨率圖像的比例將通常不同于初始圖像的相對(duì)比例。 例如，當(dāng)傳輸流或存儲(chǔ)介質(zhì)的對(duì)應(yīng)縱橫比較小時(shí)，這可以對(duì)于具有約2. 37 :1的縱橫比的很 多電影的視頻顯示有用，一個(gè)實(shí)例是使用BLU-RAY DISC?(BD)的2.37 :1縱橫比影片的存儲(chǔ) 和回放。BLU-RAY DISC?(BD)的原始分辨率是1920水平xl080個(gè)垂直像素37 (具有1. 78 : 1的縱橫比）。當(dāng)使用全1920個(gè)水平像素37時(shí)，2. 37 :1縱橫比影片僅使用1080行像素37 的中心810行，通常將剩余135行像素37留在處于黑或零值處的圖像之上和之下。從而，具 有約2. 37 :1的原生縱橫比的相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像12首先被產(chǎn)生或者隨后被修改， 使得內(nèi)容的垂直尺寸相對(duì)于水平尺寸被變形拉伸33. 3%。然后，因?yàn)橛捎?3. 33%垂直拉 伸，導(dǎo)致其現(xiàn)在將要求全1080行像素37包含圖像的垂直尺寸（1. 3333x810 = 1080)，所以 該變形高分辨率源材料被變換為總分辨率1920x1080個(gè)像素37 (1. 78 :1)。然后，該圖像變 為圖2中所示的編碼處理200的初始圖像，其中，全1080行的圖像信息重分發(fā)給編碼圖像 的中心810行，以在該中心圖像之上和之下的剩余135行像素37被用于存儲(chǔ)編碼處理的剩 余像素值的同時(shí)，創(chuàng)建初始圖像的較低分辨率近似。有效地，較低分辨率圖像的垂直分辨率 與初始圖像的垂直分辨率的比率是75% (810/1080)、或者垂直拉伸多倍（133.33%)的準(zhǔn) 確倒數(shù)。
[0077] 可以在標(biāo)準(zhǔn)1920x1080顯示設(shè)備上播放所得到的1920x1080編碼圖像。由于在 創(chuàng)建初始圖像之前，首先將源內(nèi)容垂直拉伸33%，并且由于編碼圖像的較低分辨率區(qū)域被 垂直地縮放倒數(shù)量，所以較低分辨率圖像的視覺(jué)結(jié)果具有2. 37 :1的最終縱橫比。在實(shí)施 例的一個(gè)集合中，消隱或者關(guān)閉相對(duì)較低分辨率圖像38之上和之下的135行像素37的到 顯示器16. 1的簡(jiǎn)單指令有效地提供基本類似于由包括BLU-RAY DISC?的常規(guī)傳輸和存儲(chǔ) 介質(zhì)提供的2. 37 :1影片的1920x810圖像的質(zhì)量的1920x810個(gè)像素37的圖像。然而，在 該情況下，可以使用編碼算法的逆處理，采用與剩余270行內(nèi)的附加值組合的1920x810圖 像內(nèi)的編碼值，以恢復(fù)全1920x1080變形圖像，其中用于可以利用圖像質(zhì)量的該改進(jìn)的那 些顯示系統(tǒng)的垂直分辨率（33. 33%)明顯增加。特別是，這樣的顯示系統(tǒng)可以包括裝配有 將1920x1080(1. 78 :1)解碼后圖像在光學(xué)上重新格式化為2. 37 :1縱橫比的變形鏡頭的 1920x1080(1. 78 :1)投影儀。這樣的顯示系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括具有2560水平xl080 (2. 37 : 1)垂直像素37的投影儀，其中，初始圖像的1920列像素37被電子拉伸以填充顯示器的 2560個(gè)水平列像素37,從而將圖像水平低拉伸133. 33%以再次呈現(xiàn)具有原始內(nèi)容的2. 37 : 1視覺(jué)縱橫比的最終圖像。
[0078] 參考圖9,圖示了提供用于從對(duì)應(yīng)編碼圖像14重構(gòu)相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像12 的關(guān)聯(lián)縱橫比依賴解碼處理900的流程圖。然而，當(dāng)例如在傳統(tǒng)顯示器16. 1上僅觀看相對(duì) 較低分辨率相對(duì)較低分辨率圖像38時(shí)，編碼圖像14不需要并且不被解碼。通過(guò)合適消隱 選擇，編碼圖像因此與不提供解碼處理的顯示設(shè)備完全兼容。然而，如果全分辨率的編碼圖 像14將被觀看，則較低分辨率相對(duì)較低分辨率圖像38值使用圖9中所示的解碼處理900， 與相對(duì)較低分辨率圖像38的區(qū)域之外的剩余編碼值組合，圖9中所示的解碼處理900是 圖2中所示的編碼處理200的逆。該解碼處理900本質(zhì)上是用于每個(gè)初始圖像值的代數(shù)或 數(shù)學(xué)解答，其可以包括諸如加法、減法、直接替換、或者乘以或除以因數(shù)2的操作，在通常數(shù) 字表示的圖像的情況下，特別是通過(guò)數(shù)字邏輯，其所有執(zhí)行都非常簡(jiǎn)單。如同編碼處理200 一樣，解碼處理900依賴于相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像12的縱橫比。例如，第一解碼處理 900. 1被圖示用于16 :9縱橫比，并且第二解碼處理900. 2被圖示用于2. 37 :1縱橫比，與上 述編碼處理200中的對(duì)應(yīng)描繪一致。
[0079] 解碼處理900可以容易地合并到多種設(shè)備的圖像處理硬件組件和/或軟件中，包 括但不限于顯示器、機(jī)頂盒、BLU-RAY DISC?和類似媒體播放器、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、游戲控制臺(tái)、 專用圖像處理器、視頻分發(fā)和存儲(chǔ)系統(tǒng)、甚至手持設(shè)備。而且，這樣的設(shè)備可以進(jìn)一步包括 接收和/或存儲(chǔ)初始圖像的一個(gè)或多個(gè)分離片段的能力，其之一包括相對(duì)較低分辨率圖像 38,并且其中，這樣的片段可能在不同時(shí)間和/或通過(guò)不同通信方法到達(dá)，并且然后同步地 重新組合這些片段并且利用足夠數(shù)據(jù)應(yīng)用合適解碼算法，并因此重新創(chuàng)建初始高分辨率圖 像。這樣的片段可以每個(gè)例如通過(guò)分離光盤（諸如，BLU-RAY DISC?)或流送內(nèi)容到達(dá)。在 相對(duì)較低分辨率圖像38駐留一個(gè)光盤上并且編碼圖像的剩余編碼值到達(dá)第二光盤的情況 下，同步雙光盤播放器提供用于同步地讀取兩個(gè)盤，以解碼相應(yīng)編碼值，并且因此實(shí)時(shí)地重 構(gòu)相對(duì)較高分辨率初始圖像，而不需要存儲(chǔ)任何片段。
[0080] 參考圖10,編碼處理200提供用于產(chǎn)生表示初始圖像的較低分辨率近似（S卩，編碼 HD(EHD)內(nèi)容）的重分發(fā)值的區(qū)域、以及可以隨后與對(duì)應(yīng)編碼HD(EHD)內(nèi)容一起使用以重構(gòu) 或解碼初始圖像的附加編碼值（即，擴(kuò)展數(shù)據(jù)（ED)內(nèi)容）。在顯示分辨率或者圖像的傳輸 或運(yùn)送限于該較低分辨率近似的一些應(yīng)用中，可能期望將編碼圖像14分為較低分辨率區(qū) 域值（即，編碼HD(EHD)內(nèi)容）和編碼值的剩余集合（即，擴(kuò)展數(shù)據(jù)（ED)內(nèi)容），其每個(gè)都 被分離地發(fā)射作為分離圖像信號(hào)41. 1、41. 2,直到解碼被調(diào)用為止，這是因?yàn)樗鼈兺耆嗷?獨(dú)立。只要較低分辨率圖像及其對(duì)應(yīng)剩余編碼值在隨后時(shí)間可以被同步，以提供編碼圖像 值的完整集合，則所得到的重構(gòu)初始圖像將相同，而不管編碼HD (EHD)內(nèi)容和編碼HD (EHD) 內(nèi)容是被發(fā)送作為分離圖像信號(hào)41. 1、41. 2還是被組合為例如每個(gè)圖像幀內(nèi)的單個(gè)合成 圖像信號(hào)41中的編碼圖像14。
[0081] 從而，根據(jù)用于生成、發(fā)射和顯示編碼圖像20. 2的系統(tǒng)的該第二方面的一個(gè)實(shí) 例，具有原生縱橫比16 :9的相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像12被變換（transfer)為2560列 xl440行像素37(1. 78:1)的初始圖像。然后，編碼處理被應(yīng)用至圖像的尺寸，以創(chuàng)建1920 列xl080行像素37(1. 78 :1)的集中的較低分辨率圖像。因?yàn)楸緦?shí)例在兩個(gè)方向上應(yīng)用相 同75%縮放比例，所以較低分辨率圖像保持初始圖像的相同縱橫比。相對(duì)較低分辨率圖 像38(S卩，編碼HD(EHD)內(nèi)容）可以通過(guò)諸如使用用于存儲(chǔ)的BLU-RAY DISC?和用于顯示 的1920x1080 (1. 78 :1) TV的HDTV的常規(guī)手段進(jìn)一步被通信并且顯示，而沒(méi)有附加編碼值 (即，擴(kuò)展數(shù)據(jù)（ED)內(nèi)容）。在該情況下，圍繞編碼的較高分辨率圖像中的相對(duì)較低分辨率 圖像38的附加編碼值（即，擴(kuò)展數(shù)據(jù)（ED)內(nèi)容）可以通過(guò)分離裝置被通信。在該情況下， 與在相對(duì)較低分辨率圖像38 (S卩，編碼HD(EHD)內(nèi)容）中相比，存在表示附加編碼圖像（即， 擴(kuò)展數(shù)據(jù)（ED)內(nèi)容）的較少像素值。因此，還可以通過(guò)HDTV的常規(guī)手段，諸如，使用第二 BLU-RAY DISC?或使用流送技術(shù)，通信全部附加信息。從而，能夠呈現(xiàn)諸如2560x1440(1. 78 : 1)個(gè)像素37的較高分辨率的顯示器可以附帶電子處理能力，該電子處理能力接收兩套通 信以重建全編碼圖像14并且隨后解碼該圖像以創(chuàng)建2560x1440(1. 78 :1)初始相對(duì)高分辨 率圖像。
[0082] 一維編碼處理300提供用于在多個(gè)維度中獨(dú)立地編碼和/或解碼。例如，一旦接 收相對(duì)較低分辨率1920x1080(1. 78 :1)圖像38加上足夠剩余編碼值（即，擴(kuò)展數(shù)據(jù)（ED) 內(nèi)容），則可以僅在水平方向上對(duì)替代顯示分辨率解碼，以便產(chǎn)生可以在相同分辨率的顯示 器16上示出的2560x1080(2. 37 :1)的相對(duì)較高分辨率圖像。當(dāng)然，在該情況下，內(nèi)容將被 水平地拉伸。然而，對(duì)于一些用戶，該較寬縱橫比具有補(bǔ)償圖像失真的事實(shí)的值。
[0083] 根據(jù)另一方面，編碼圖像14的相對(duì)較低分辨率圖像38首先被發(fā)送，并且編碼圖像 的剩余像素值（即，擴(kuò)展數(shù)據(jù)（ED)內(nèi)容）之后立即被發(fā)送。然而，在該實(shí)施例中，接收顯示 器可以允許該處理繼續(xù)，當(dāng)它們進(jìn)入時(shí)解碼兩個(gè)信息分組，或者由于帶寬限制或者由于用 戶指示顯示器停止處理信息以重構(gòu)初始圖像，造成顯示器16(或者隨附設(shè)備）可以在任何 時(shí)間引導(dǎo)發(fā)送設(shè)備排除附加信息分組。在很多情況下，特別是依賴無(wú)線通信，那些通信的帶 寬可以改變。從而，這提供用于至少相對(duì)較低分辨率圖像38在低帶寬可用性期間被通信和 顯示，但是當(dāng)帶寬可用性較高時(shí)和/或當(dāng)用戶期望較高分辨率圖像時(shí)，被切換至較高分辨 率初始圖像。
[0084] 圖像編碼器10提供可以被示出為初始圖像的低分辨率表示或者通過(guò)合適解碼被 示出為較高分辨率初始圖像本身的編碼圖像。如果在不解碼的情況下，顯示相對(duì)較低分辨 率圖像區(qū)域之外的擴(kuò)展數(shù)據(jù)（ED)內(nèi)容的原始像素值，則那些顯示值通常將表現(xiàn)為視覺(jué)噪 聲。從而，這些像素值應(yīng)該通過(guò)顯示器16U6.1或者通過(guò)中間設(shè)備被抑制。執(zhí)行這樣的抑 制的簡(jiǎn)單方法是允許用戶具有有效地調(diào)節(jié)顯示器16、16. 1上的黑圖像的范圍，直到僅示出 相對(duì)較低分辨率圖像38為止的能力。通過(guò)諸如視頻的典型內(nèi)容，相對(duì)較低分辨率圖像38 的大小對(duì)于全部?jī)?nèi)容是常數(shù)，所以這樣的黑條的范圍僅在觀看體驗(yàn)的開(kāi)始需要被調(diào)節(jié)。然 而，相對(duì)較低分辨率圖像38的大小和縱橫比可以被編碼在通常位于內(nèi)容開(kāi)始處的信息幀 內(nèi)。因此，顯示器16、16. 1或中間設(shè)備可以解釋該基本信息，并且自動(dòng)地關(guān)閉相對(duì)較低分辨 率圖像區(qū)域之外的像素37。
[0085] 例如，通過(guò)轉(zhuǎn)換具有原生縱橫比2.37 :1的影片形成而不通過(guò)33. 33 %垂 直（變形）拉伸產(chǎn)生的1920列xl080行像素37(1. 78:1)的初始圖像采用全分辨率 1920x1080(1. 78 :1)?，F(xiàn)在通過(guò)僅在垂直方向上應(yīng)用編碼算法以產(chǎn)生1920列x810行像素 37(2. 38 :1)的較低分辨率圖像，將135行像素37留在較低分辨率圖像之上和之下用于重 分發(fā)的像素值，以支持較高分辨率初始圖像的隨后重構(gòu)，產(chǎn)生編碼圖像14。由于整個(gè)編碼 圖像為HDTV的標(biāo)準(zhǔn)分辨率，所以其可以簡(jiǎn)單地在標(biāo)準(zhǔn)1920x1080(1. 78 :1) HDTV顯示器16、 16. 1上示出。然而，如果編碼圖像的所有像素值均被示出，則在將表現(xiàn)為噪聲的較低分辨率 圖像之上和之下將存在135行。因此，當(dāng)基于由內(nèi)容提供的初始信息，由用戶選擇或者由顯 示器16、16. 1或中間設(shè)備自動(dòng)選擇設(shè)定值時(shí)，HDTV顯示器16、16. 1或者一些中間設(shè)備允許 較低分辨率圖像之上和之下的135行被關(guān)閉。
[0086] 再次注意，由于以上實(shí)例考慮在編碼之前被變形拉伸的2. 37 :1內(nèi)容，所以當(dāng)被顯 示在1920x1080(1. 78 :1)顯示器16、16. 1上時(shí)，編碼圖像14的相對(duì)較低分辨率圖像38 (即， 在總計(jì)1080行中的810個(gè)中心行內(nèi)）將具有合適2. 37 :1縱橫比。應(yīng)用至相對(duì)較低分辨率 圖像38之上和之下的135行的消隱處理僅有效地創(chuàng)建示出原生2. 37 :1內(nèi)容的常規(guī)HDTV 的標(biāo)準(zhǔn)"信箱"外觀。
[0087] 當(dāng)與解碼處理900結(jié)合使用時(shí)，通過(guò)使單個(gè)內(nèi)容源能夠支持不進(jìn)行編碼的 1920x1080像素成像和相對(duì)較高分辨率成像，上述編碼處理200和關(guān)聯(lián)解碼處理900可以幫 助建立用于具有比1920x1080像素37的HDTV分辨率更高的分辨率的顯示器16的市場(chǎng)，以 便提供用于開(kāi)發(fā)可以支持較高分辨率顯示器16的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的內(nèi)容基礎(chǔ)。
[0088] 雖然在關(guān)聯(lián)編碼圖像14中心處已經(jīng)圖示了相對(duì)較低分辨率圖像38,但是應(yīng)該理 解，相對(duì)較低分辨率圖像38可以位于關(guān)聯(lián)編碼圖像14內(nèi)的任何位置。而且，可以存在諸如 立體三維成像的特定應(yīng)用，對(duì)于特定應(yīng)用，可以存在與共有編碼圖像14關(guān)聯(lián)的多個(gè)相對(duì)較 低分辨率圖像38。
[0089] 參考圖11，根據(jù)圖像編碼處理的第三方面，相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像12包括布 置在第一二維陣列102中的第一多個(gè)100均勻間隔像素37,相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像12 的寬度沿著第一二維陣列102的第一維度104,并且相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像12的高度 沿著第一二維陣列102的第二維度106。第一多個(gè)像素100、37被組織在第一二維陣列102 內(nèi)作為第一核心陣列110的第二二維陣列108,每個(gè)第一核心陣列110包括均勻間隔像素 37的一維或二維陣列，其中所有第一核心陣列110都具有相同大小和維度。
[0090] 參考圖12,根據(jù)圖像編碼處理的第三方面，將第一多個(gè)像素100、37轉(zhuǎn)換為編碼圖 像14. 3的第一實(shí)施例，其在包括第一組112第二多個(gè)像素114和第二組116第三多個(gè)像素 118的第三二維陣列111內(nèi)被編碼。根據(jù)實(shí)施例的一個(gè)集合，第一組112第二多個(gè)像素114 是相連的并且布置在第四二維陣列120中，以便提供用于顯示相對(duì)于第一二維陣列102中 的第一多個(gè)像素1〇〇、37具有相對(duì)較低分辨率的數(shù)字化圖像的表示，并且第一組112第二多 個(gè)像素114和第二組116第三多個(gè)像素118-起提供用于從其重構(gòu)數(shù)字化圖像的第一二維 陣列102,基本不丟失關(guān)聯(lián)信息。第二多個(gè)像素114被組織在第四二維陣列120內(nèi)作為數(shù)目 等于第一核心陣列110的數(shù)目并且與其是一對(duì)一對(duì)應(yīng)關(guān)系的第二核心陣列124的第五二維 陣列122,其中，每個(gè)第二核心陣列124的維數(shù)（即，一維或二維）與對(duì)應(yīng)第一核心陣列110 的維數(shù)相同，并且每個(gè)第二核心陣列124的大小小于對(duì)應(yīng)第一核心陣列110的大小。
[0091] 例如，參考圖13,在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的編碼圖像 14. 4的第二實(shí)施例被編碼在第三二維陣列111、111. 1內(nèi)，第三二維陣列111、111. 1包括通 過(guò)例如圖15a-b、圖16或圖17a-b中所示的關(guān)聯(lián)3比2編碼處理126從第一多個(gè)像素100、 37變換的相應(yīng)第一組112、112. 1相應(yīng)第二多個(gè)像素114、114 1和第二組116、116. 1相應(yīng)第 三多個(gè)像素118、118. 1，在一個(gè)實(shí)施例中，由此原始相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像12的每個(gè) 對(duì)應(yīng)第一核心陣列110、110. 3包括九個(gè)像素37的3乘3陣列，并且第一組112、112. 1第二 多個(gè)像素114的每個(gè)對(duì)應(yīng)第二核心陣列124,124. 3包括四個(gè)下采樣像素37'的對(duì)應(yīng)2乘2 陣列，使得沿著第一維度104和第二維度106中的每個(gè)，第一多個(gè)像素100、37的每三個(gè)像 素37被轉(zhuǎn)換為第二多個(gè)像素114、114. 1的對(duì)應(yīng)兩個(gè)下采樣像素37'。從合成編碼圖像14. 4 生成的圖像信號(hào)41提供用于單獨(dú)顯示來(lái)自第一組112、112. 1第二多個(gè)像素114、114. 1的 相對(duì)較低分辨率圖像38,并且提供用于組合顯示來(lái)自第一組112、112. 1第二多個(gè)像素114、 114. 1和第二組116、116. 1第三多個(gè)像素118、118. 1的相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像12。
[0092] 可替換地，參考圖14a和圖14b，根據(jù)圖像編碼處理的第三方面的編碼圖像14. 5 的第三實(shí)施例中的第一組112、112. 1第二多個(gè)像素114、114. 1和第二組116、116. 1第三多 個(gè)像素118、118. 1可以分別被布置用于作為相應(yīng)分離圖像信號(hào)41. 1、41. 2傳輸，相應(yīng)分離 圖像信號(hào)41. 1、41· 2提供用于單獨(dú)顯示來(lái)自第一組112、112. 1第二多個(gè)像素114、114. 1的 相對(duì)較低分辨率圖像，并且提供用于通過(guò)組合來(lái)自分離圖像信號(hào)41. 1、41. 2的第一組112、 112. 1第二多個(gè)像素114、114. 1和第二組116、116. 1第三多個(gè)像素118、118. 1來(lái)顯示相對(duì) 較高分辨率數(shù)字化圖像12。
[0093] 根據(jù)圖像編碼處理的第三方面，第一核心陣列110和第二核心陣列124的相應(yīng)中 心128U30的位置對(duì)應(yīng)于相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像12的相同區(qū)域，以便相對(duì)于關(guān)聯(lián)數(shù)字 化圖像相互基本對(duì)準(zhǔn)。將每個(gè)第一核心陣列110轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)第二核心陣列124的操作針對(duì) 其對(duì)應(yīng)中心128、130對(duì)稱，并且對(duì)于對(duì)應(yīng)第一核心陣列110和第二核心陣列124的每個(gè)集 合相同，其提供使用相對(duì)簡(jiǎn)單和快速的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)處理算法。將每個(gè)第一核心陣列110轉(zhuǎn)換 為對(duì)應(yīng)第二核心陣列124的一個(gè)或多個(gè)操作用被公式表示為關(guān)聯(lián)內(nèi)插，其中，變換后的像 素在第二核心陣列124中的位置在位置上被對(duì)稱地移位了相對(duì)小攝動(dòng)（perturbation) δ， 針對(duì)第二核心陣列124的中心130對(duì)稱，其中在每個(gè)第二核心陣列124內(nèi)具有基本零總凈 值移位，以便減小可能另外造成在所得到的關(guān)聯(lián)圖像中的關(guān)聯(lián)顯著采樣偽影的底層采樣處 理的基礎(chǔ)空間頻率的影響，并且使得每個(gè)第二核心陣列124出現(xiàn)在所得到的相對(duì)較低分辨 率圖像38中以與相對(duì)較高分辨率數(shù)字化圖像12的對(duì)應(yīng)第一核心陣列110的對(duì)應(yīng)中心128 對(duì)準(zhǔn)，以便提供用于原始圖像的相對(duì)較好宏觀表示。從而，每個(gè)第一核心陣列110和第二核 心陣列124可以在宏觀上被認(rèn)為是底層數(shù)字化圖像的有效較大像素，使得每個(gè)第二核心陣 列124的最佳下采樣表示獨(dú)立于其他地提供用于整個(gè)相對(duì)相對(duì)較低分辨率圖像38的對(duì)應(yīng) 最佳聚合表不。
[0094] 根據(jù)圖像編碼處理的第三方面，從第一核心陣列110的對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)相對(duì)鄰近像素37 的線性空間內(nèi)插，生成第二核心陣列124的每個(gè)下采樣像素37'的值，但是具有相對(duì)于用于 關(guān)聯(lián)原始37和下采樣37'像素的實(shí)際相對(duì)空間位置的對(duì)應(yīng)值修改的關(guān)聯(lián)內(nèi)插系數(shù)。更特 別地，假設(shè)關(guān)聯(lián)下采樣像素37'在空間中相對(duì)于對(duì)應(yīng)標(biāo)稱幾何位置移位了相對(duì)小攝動(dòng)δ， 來(lái)計(jì)算關(guān)聯(lián)內(nèi)插系數(shù)。從而，所得到的內(nèi)插處理將故意誤差引入對(duì)應(yīng)標(biāo)稱位置處的下采樣 像素37'的值中，或者用于對(duì)應(yīng)值的下采樣像素37'的位置中。而且，空間移位的方向?qū)τ?第二核心陣列124的不同下采樣像素37'而變化，使得在每個(gè)第二核心陣列124內(nèi)存在所 有幾何位置的基本零凈值總空間移位。第二核心陣列124內(nèi)的下采樣像素37'的空間移位 的該變化提供用于有效地減小幾何下采樣像素位置的規(guī)則間隔陣列的關(guān)聯(lián)基礎(chǔ)空間頻率 的影響，其中，采樣偽影另外通常從具有原始圖像的空間頻率的這些基礎(chǔ)采樣空間頻率的 交互作用得到。從而，上述空間移位有效地提供用于犧牲位置采樣誤差的增加，用于更顯著 采樣偽影的減少的益處。
[0095] 例如，對(duì)于原始像素 37,通過(guò)在幾何上跨過(guò)由值&指定的一個(gè)下采樣像素 37'的 值4和A2指定，下采樣像素&分別與像素&和A2分離距離屯和d 2，然后下采樣像素 37' 的值&由值八1和八2的以下線性內(nèi)插給出：
[0096]

【權(quán)利要求】
1. 一種生成圖像表示的方法，包括： a. 接收或生成數(shù)字化圖像，其中，所述數(shù)字化圖像包括布置在第一二維陣列中的第一 多個(gè)像素，所述數(shù)字化圖像的寬度沿著所述第一二維陣列的第一維度，并且所述數(shù)字化圖 像的高度沿著所述第一二維陣列的第二維度； b. 從所述數(shù)字化圖像的所述第一多個(gè)像素形成第一組的第二多個(gè)像素和第二組的第 三多個(gè)像素，其中，所述第一組的所述第二多個(gè)像素提供用于顯示相對(duì)于所述第一二維陣 列中所述第一多個(gè)像素的所述數(shù)字化圖像的分辨率具有相對(duì)較低分辨率的所述數(shù)字化圖 像的表示，所述第二多個(gè)像素的計(jì)數(shù)的值小于所述第一多個(gè)像素的計(jì)數(shù)的值，從所述第一 多個(gè)像素中的至少兩個(gè)像素的代數(shù)組合，形成所述第一組的所述第二多個(gè)像素中的至少一 個(gè)像素，以及，所述第一組和第二組的所述第二多個(gè)像素和第三多個(gè)像素一起提供用于基 本在不丟失關(guān)聯(lián)信息的情況下，從其重構(gòu)所述數(shù)字化圖像的所述第一二維陣列，以及 c. 從所述第一組的所述第二多個(gè)像素或所述第二組的所述第三多個(gè)像素中的至少一 個(gè)，生成至少一個(gè)圖像表示。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成圖像表示的方法，進(jìn)一步包括：在形成所述第一組像素 和第二組像素的操作之前，沿著所述第一維度或第二維度之一拉伸所述數(shù)字化圖像以增加 所述第一多個(gè)像素的數(shù)目，以便增加下述之一：所述數(shù)字化圖像的所述像素的行數(shù)、或者所 述數(shù)字化圖像的所述像素的列數(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的生成圖像表示的方法，其中，拉伸所述數(shù)字化圖像的操作包 括：通過(guò)在所述數(shù)字化圖像的至少一對(duì)相鄰行之間內(nèi)插，來(lái)增加所述數(shù)字化圖像的所述行 數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成圖像表示的方法，其中，所述第一多個(gè)的計(jì)數(shù)的數(shù)目等 于所述第二和第三多個(gè)的計(jì)數(shù)的總和。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成圖像表示的方法，其中，相對(duì)于所述第一二維陣列中的 所述第一多個(gè)像素的所述數(shù)字化圖像的所述分辨率具有所述相對(duì)較低分辨率的所述數(shù)字 化圖像的所述表示包括第四二維陣列，并且所述第四二維陣列的第一維度和所述第四二維 陣列的第二維度中的至少一個(gè)小于所述第一二維陣列的對(duì)應(yīng)所述第一維度和所述第一二 維陣列的所述第二維度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的生成圖像表示的方法，其中，所述第四二維陣列的所述第一 維度和所述第四二維陣列的所述第二維度都小于所述第一二維陣列的所述對(duì)應(yīng)所述第一 維度和所述第一二維陣列的所述第二維度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的生成圖像表示的方法，其中，利用所述第一組的所述第二多 個(gè)像素的所述數(shù)字化圖像的所述表示的縱橫比與所述數(shù)字化圖像的縱橫比相同。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的生成圖像表示的方法，其中，利用所述第一組的所述第二多 個(gè)像素的所述數(shù)字化圖像的所述表示的縱橫比不同于所述數(shù)字化圖像的縱橫比。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成圖像表示的方法，其中，所述第一多個(gè)像素中的每個(gè)像 素包括關(guān)聯(lián)圖像屬性值的向量，并且所述第一組的所述第二多個(gè)像素包括多個(gè)像素，針對(duì) 所述多個(gè)像素，響應(yīng)于所述第二組的所述第三多個(gè)像素的對(duì)應(yīng)像素和所述第一多個(gè)像素的 對(duì)應(yīng)像素的對(duì)應(yīng)所述圖像屬性值，用代數(shù)方法確定所述關(guān)聯(lián)圖像屬性值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的生成圖像表示的方法，其中，所述關(guān)聯(lián)圖像屬性值的所述代 數(shù)確定包括：確定所述第二組的所述第三多個(gè)像素的所述對(duì)應(yīng)像素和所述第一多個(gè)像素的 所述對(duì)應(yīng)像素的所述對(duì)應(yīng)圖像屬性值的平均值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成圖像表示的方法，其中，所述第一組的所述第二多個(gè)像 素和所述第二組的所述第三多個(gè)像素每個(gè)包括：針對(duì)所述第一二維陣列的所述第一維度或 第二維度中至少一個(gè)的所述數(shù)字化圖像的所述第一多個(gè)像素的相應(yīng)子采樣。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的生成圖像表示的方法，其中，從針對(duì)所述第一二維陣列的 所述第一維度或第二維度中的一個(gè)的所述數(shù)字化圖像的所述第一多個(gè)像素的相應(yīng)子采樣、 隨后是針對(duì)所述第一維度或第二維度中的另一個(gè)的相應(yīng)子采樣，來(lái)形成所述第一組的所述 第二多個(gè)像素和所述第二組的所述第三多個(gè)像素。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成圖像表示的方法，其中，所述第一二維陣列的所述第 一多個(gè)像素被組織為多個(gè)第一核心陣列的對(duì)應(yīng)第二二維陣列，第四二維陣列的所述第一組 的所述第二多個(gè)像素被組織為多個(gè)第二核心陣列的第五二維陣列，所述多個(gè)第一核心陣列 與所述多個(gè)第二核心陣列是一對(duì)一對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述多個(gè)第一核心陣列中的每個(gè)第一核心陣 列在尺寸和維數(shù)上相等，所述多個(gè)第二核心陣列中的每個(gè)第二核心陣列在尺寸和維數(shù)上相 等，并且每個(gè)所述第一核心陣列的維數(shù)相等，每個(gè)所述第一核心陣列的尺寸大于每個(gè)對(duì)應(yīng) 所述第二核心陣列的尺寸，響應(yīng)于相對(duì)于所述第一核心陣列和第二核心陣列的元素的代數(shù) 運(yùn)算的類似集合，從所述對(duì)應(yīng)第一核心陣列形成每個(gè)所述第二核心陣列，并且對(duì)于每個(gè)所 述第一核心陣列和第二核心陣列，所述第二組的所述第三多個(gè)像素的對(duì)應(yīng)部分包含與所述 第二核心陣列相組合以提供用于重構(gòu)所述第一核心陣列的對(duì)應(yīng)值，用于所述多個(gè)所述第一 核心陣列和第二核心陣列的每個(gè)所述第一核心陣列和第二核心陣列。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的生成圖像表示的方法，其中，所述代數(shù)運(yùn)算選下述組，該組 包括：左二進(jìn)制移位、右二進(jìn)制移位、加法和減法。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的生成圖像表示的方法，進(jìn)一步包括：將常數(shù)相加到所述第 二核心陣列的值或者相加到所述第二組的所述第三多個(gè)像素的元素，使得對(duì)應(yīng)得到的值是 非負(fù)的。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的生成圖像表示的方法，進(jìn)一步包括：截去小于下界值或超 過(guò)上界值的所述第二核心陣列的值或者所述第二組的所述第三多個(gè)像素的值。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的生成圖像表示的方法，其中，在針對(duì)所述第一二維陣列和 第四二維陣列中每個(gè)的行或列空間之一中，所述維數(shù)是線性的。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的生成圖形表示的方法，其中，每個(gè)第一核心陣列包括行或 列空間中的三個(gè)像素的線性陣列，并且每個(gè)第二核心陣列包括相同所述行或列空間中的兩 個(gè)像素的對(duì)應(yīng)線性陣列。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的生成圖像表示的方法，其中，所述第二核心陣列的每個(gè)元 素 B通過(guò)量：（α ·AEDeE+ β ·AeE_)八α + β )給出，其中，AEDeE是與所述第二核心陣列的所述 元素 B相對(duì)應(yīng)的所述第一核心陣列的對(duì)應(yīng)邊緣像素，AraNTEK是所述第一核心陣列的相對(duì)中心 像素，并且如果被存儲(chǔ)，則所述相對(duì)中心像素被存儲(chǔ)在所述第二組的所述第三多個(gè)像素中。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的生成圖像表示的方法，其中，所述α和β的值通過(guò)（2,1) 的組合U，β)給出。
21. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的生成圖像表示的方法，其中，每個(gè)第一核心陣列包括行或 列空間中的四個(gè)像素的線性陣列，并且每個(gè)第二核心陣列包括相同的所述行或列空間中的 三個(gè)像素的對(duì)應(yīng)線性陣列。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的生成圖像表示的方法，其中，所述第二核心陣列的每個(gè)邊 緣元素 B通過(guò)量：（α · AEDeE+ β · Αα_εντ) / ( α + β )給出，其中，AEDeE是與所述第二核心陣列 的所述邊緣元素 B相對(duì)應(yīng)的所述第一核心陣列的對(duì)應(yīng)邊緣像素，AAWAraNT是與像素 AEDeE鄰近 的所述第一核心陣列的相對(duì)中心像素，通過(guò)所述第一核心陣列的所述相對(duì)中心像素的平均 值來(lái)給出所述第二核心陣列的中心元素 B，并且如果被存儲(chǔ)，則所述第一核心陣列的任何一 個(gè)元素或者從其計(jì)算的量被存儲(chǔ)在所述第二組的所述第三多個(gè)像素中。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的生成圖像表示的方法，其中，α和β的值選自下述組合 (α，β)的組，該組包括：（1，0)、（3，1)、（4，1)、（5,3)和（7，1)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的生成圖像表示的方法，其中，從其計(jì)算的所述量包括第二 量的一半，其中，所述第二量是所述第一核心陣列的所述中心像素之間的差加上常數(shù)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的生成圖像表示的方法，其中，所述維數(shù)是具有相等行和列 維度的二維。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的生成圖像表示的方法，其中，每個(gè)第一核心陣列包括九個(gè) 像素的三乘三陣列，并且每個(gè)第二核心陣列包括四個(gè)像素的二乘二陣列。
27. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的生成圖像表示的方法，其中，每個(gè)第一核心陣列包括十六 個(gè)像素的四乘四陣列，并且每個(gè)第二核心陣列包括九個(gè)像素的三乘三陣列。
28. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的生成圖像表示的方法，其中，每個(gè)第一核心陣列包括 三十六個(gè)像素的六乘六陣列，并且每個(gè)第二核心陣列包括九個(gè)像素的三乘三陣列。
29. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成圖像表示的方法，其中，所述第一組的所述第二多個(gè)像 素是相連的并且布置在相連的第四二維陣列中，以便提供用于直接顯示相對(duì)于所述第一二 維陣列中的所述第一多個(gè)像素的所述數(shù)字化圖像的分辨率具有所述相對(duì)較低分辨率的所 述數(shù)字化圖像的表示。
30. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成圖像表示的方法，其中，所述第二組的所述第三多個(gè)像 素與像素的第三二維陣列內(nèi)所述第一組的所述第二多個(gè)像素交織。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的生成圖像表示的方法，其中，像素的所述第三二維陣列在 尺寸和維度上等于所述第一二維陣列。
32. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的生成圖像表示的方法，其中，所述第二組的所述第三多個(gè) 像素與像素的第三二維陣列內(nèi)所述第一組的所述第二多個(gè)像素交織，并且所述第三多個(gè)像 素的元素與對(duì)于每個(gè)共有的共有所述第二核心陣列內(nèi)的所述第二多個(gè)像素的對(duì)應(yīng)元素交 織。
33. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的生成圖像表示的方法，其中，在所述第二核心陣列內(nèi)，在對(duì) 于所述多個(gè)第二核心陣列的所有第二核心陣列是一致的相對(duì)位置處，所述第三多個(gè)像素的 所述元素交織。
34. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成圖像表示的方法，其中，所述第一組的和第二組的所述 第二多個(gè)像素和第三多個(gè)像素布置在像素的第三二維陣列中，并且所述第一組的所述第二 多個(gè)像素在像素的所述第三二維陣列內(nèi)是相連的。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的生成圖像表示的方法，其中，所述第一組的所述第二多個(gè) 像素由像素的所述第三二維陣列內(nèi)的所述第二組的所述第三多個(gè)像素的像素圍繞。
36. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的生成圖像表示的方法，其中，所述第一組的和第二組的所 述第二多個(gè)像素和第三多個(gè)像素布置在像素的第三二維陣列中，所述第一組的所述第二多 個(gè)像素在像素的所述第三二維陣列內(nèi)是相連的，所述第一組的所述第二多個(gè)像素由像素的 所述第三二維陣列內(nèi)的所述第二組的所述第三多個(gè)像素中的像素圍繞，并且所述第三多個(gè) 像素中的所述像素按照相對(duì)于第一組的所述第二多個(gè)像素內(nèi)的對(duì)應(yīng)第二核心陣列的排序 的鏡像順序排序。
37. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成圖像表示的方法，在開(kāi)始權(quán)利要求1的步驟c之前，多 次遞歸地重復(fù)權(quán)利要求1的步驟b，其中，對(duì)于權(quán)利要求1的步驟b的每次隨后發(fā)生，作為代 替，權(quán)利要求1的步驟b的所述隨后發(fā)生中的所述第一多個(gè)像素是指來(lái)自步驟b的先前發(fā) 生的所述第一組的所述第二多個(gè)像素，來(lái)自步驟b的所述先前發(fā)生的所述第二組的所述第 三多個(gè)像素被節(jié)省，來(lái)自步驟b的所述先前發(fā)生的所述第一組的所述第二多個(gè)像素被來(lái)自 所述步驟b的所述隨后發(fā)生的所述第一組的和第二組的所述第二多個(gè)像素和第三多個(gè)像 素代替，并且從自權(quán)利要求1的步驟b的最后發(fā)生而生成的最后所述第一組的所述第二多 個(gè)像素的組合、與從權(quán)利要求1的步驟b的每次發(fā)生而生成的每個(gè)所述第二組的所述第二 多個(gè)像素一起，生成所述至少一個(gè)圖像表不。
38. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的生成圖像表示的方法，其中，權(quán)利要求1的步驟b的至少一 次發(fā)生僅針對(duì)組織所述第一多個(gè)像素所利用的所述第一二維陣列的水平或垂直的兩個(gè)維 度中的一個(gè)進(jìn)行操作。
39. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的生成圖像表示的方法，其中，權(quán)利要求1的步驟b的不同發(fā) 生針對(duì)組織所述第一多個(gè)像素所利用的所述第一二維陣列的水平和垂直的不同維度進(jìn)行 操作。
40. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的生成圖像表示的方法，其中，權(quán)利要求1的步驟b的至少一 次發(fā)生針對(duì)組織所述第一多個(gè)像素所利用的所述第一二維陣列的水平和垂直的兩個(gè)維度 同時(shí)進(jìn)行操作。
41. 根據(jù)權(quán)利要求37所述的生成圖像表示的方法，其中，所述數(shù)字化圖像具有約2. 37 : 1的縱橫比，在權(quán)利要求1的步驟b的第一次發(fā)生之前，所述數(shù)字化圖像具有第一分辨率， 被垂直拉伸以便具有約1. 78 :1的縱橫比，并且被垂直地和水平地內(nèi)插，以便將所述數(shù)字圖 像轉(zhuǎn)換為相對(duì)較低第二分辨率，在權(quán)利要求1的步驟b的至少一次發(fā)生期間，所述數(shù)字化圖 像被編碼，以便生成具有約1. 78 :1的縱橫比的所述第四二維陣列中的對(duì)應(yīng)第一組的所述 第二多個(gè)像素，并且作為權(quán)利要求1的步驟b的至少一次隨后發(fā)生的結(jié)果，在具有約2. 37 : 1的縱橫比的所述第四二維陣列中，生成所述最后所述第一組的所述第二多個(gè)像素。
42. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的生成圖像表示的方法，其中，第四二維陣列中的所述最后 所述第一組的所述第二多個(gè)像素具有1920列的所述第一維度和810行的所述第二維度。
43. 根據(jù)權(quán)利要求42所述的生成圖像表示的方法，其中，在垂直拉伸的所述操作之前， 所述數(shù)字化圖像的所述第一二維陣列的所述第一維度包括4000列的所述第一維度和1688 行的所述第二維度。
44. 根據(jù)權(quán)利要求34所述生成圖像表示的方法，進(jìn)一步包括：將像素的所述第三二維 陣列編碼為適用于在圖像傳輸介質(zhì)上傳輸或者在存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)中至少一個(gè)的所述至少 一個(gè)圖像表不。
45. 根據(jù)權(quán)利要求44所述的生成圖像表示的方法，其中，將像素的所述第三二維陣列 編碼為適用于在圖像傳輸介質(zhì)上傳輸?shù)乃鲋辽僖粋€(gè)圖像表示的操作包括：隨著時(shí)間壓縮 像素的所述第三二維陣列。
46. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成圖像表示的方法，進(jìn)一步包括：將所述第一組的所述第 二多個(gè)像素和所述第二組的所述第三多個(gè)像素分離地編碼為適合于下述中至少一個(gè)的分 離對(duì)應(yīng)第一圖像表示和第二圖像表示：在共有圖像傳輸介質(zhì)或者對(duì)應(yīng)分離圖像傳輸媒體上 分離傳輸、或者在存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)。
47. 根據(jù)權(quán)利要求46所述的生成圖像表示的方法，其中，將所述第一組的所述第二多 個(gè)像素編碼為所述第一圖像表示的操作包括：隨著時(shí)間壓縮所述第二多個(gè)像素，并且將所 述第二組的所述第三多個(gè)像素編碼為所述第二圖像表示的操作包括：隨著時(shí)間壓縮所述第 三多個(gè)像素。
48. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成圖像表示的方法，進(jìn)一步包括：提供用于將所述至少一 個(gè)圖像表示發(fā)射到接收器或播放器。
49. 根據(jù)權(quán)利要去48所述的生成圖像表示的方法，其中，在分離通信信道或媒體上發(fā) 射所述第一組的和第二組的所述第二多個(gè)像素和第三多個(gè)像素。
50. 根據(jù)權(quán)利要求49所述的生成圖像表示的方法，其中，從下述組中選擇所述分離通 信信道或媒體，該組包括：無(wú)線信道、電纜信道、互聯(lián)網(wǎng)、以及可移除存儲(chǔ)設(shè)備。
51. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的生成圖像表示的方法，其中，從光盤、DVD盤、藍(lán)光盤、以及 閃速存儲(chǔ)器設(shè)備中選擇所述可移除存儲(chǔ)設(shè)備。
52. 根據(jù)權(quán)利要求50所述的生成圖像表示的方法，其中，所述第二組的所述第三多個(gè) 像素的所述傳輸對(duì)響應(yīng)于所述接收器或播放器或響應(yīng)于所述通信信道的傳輸容量的信號(hào) 進(jìn)行響應(yīng)。
53. 一種處理圖像表不的方法，包括： a. 接收第一組的第二多個(gè)像素，或者從第一圖像表示提取所述第一組的所述第二多個(gè) 像素，其中，所述第一組的所述第二多個(gè)像素包括表示其第一分辨率的數(shù)字化圖像的像素 的第四二維陣列，所述數(shù)字化圖像的寬度沿著像素的所述第四二維陣列的第一維度，所述 數(shù)字化圖像的高度沿著像素的所述第四二維陣列的第二維度，以及 b. 顯示像素的第一二維陣列，其中，像素的所述第一二維陣列表示其第二分辨率的所 述數(shù)字化圖像，所述第二分辨率比所述第一分辨率相對(duì)更高，并且顯示像素的所述第一二 維陣列的所述操作包括：響應(yīng)于所述第一組的所述第二多個(gè)像素中的至少一個(gè)對(duì)應(yīng)像素和 選自由第二組的第三多個(gè)像素中的對(duì)應(yīng)像素構(gòu)成的組中的至少一個(gè)像素的代數(shù)組合、以及 像素的所述第一二維陣列中的對(duì)應(yīng)至少一個(gè)像素的估計(jì)，來(lái)確定像素的所述第一二維陣列 的至少一個(gè)像素，其中，如果被使用，則所述第二組的所述第三多個(gè)像素中的所述對(duì)應(yīng)像素 從所述第一圖像表示或第二圖像表示被接收或者提取，并且如果被使用，則像素的所述第 一二維陣中的所述對(duì)應(yīng)至少一個(gè)像素的所述估計(jì)響應(yīng)于所述第一組的所述第二多個(gè)像素 中的對(duì)應(yīng)像素，并且響應(yīng)于所述第一組的所述第二多個(gè)像素中的不同對(duì)應(yīng)像素之間的差。
54. 根據(jù)權(quán)利要求53所述的處理圖像表示的方法，進(jìn)一步包括：在顯示像素的所述第 一二維陣列的所述操作之前，從所述第一組的和第二組的所述第二多個(gè)像素和第三多個(gè)像 素重構(gòu)像素的所述第一二維陣列，其中，重構(gòu)像素的所述第一二維陣列的所述操作包括：在 響應(yīng)于所述第一組的所述第二多個(gè)像素的對(duì)應(yīng)行或列的像素或者響應(yīng)于來(lái)自所述第二組 的所述第三多個(gè)像素的像素的所述行或列而確定的像素的所述第一二維陣列的像素之間， 在其中插入來(lái)自所述第二組的所述第三多個(gè)像素中的像素的行或列。
55. 根據(jù)權(quán)利要求53所述的處理圖像表示的方法，其中，重構(gòu)像素的所述第一二維陣 列的所述操作包括：確定像素的所述第一二維陣列中的像素的至少一行或列是響應(yīng)于所述 第一組的所述第二多個(gè)像素中的像素的對(duì)應(yīng)行或列和所述第二組的所述第三多個(gè)像素中 的像素的對(duì)應(yīng)行或列的代數(shù)組合。
56. 根據(jù)權(quán)利要求53所述的處理圖像表示的方法，進(jìn)一步包括：在顯示像素的所述第 一二維陣列的所述操作之前，沿著所述高度或所述寬度，電子地拉伸像素的所述第一二維 陣列。
57. 根據(jù)權(quán)利要求53所述的處理圖像表示的方法，進(jìn)一步包括：解碼所述第一圖像表 示，以便生成像素的第三二維陣列，其中，像素的所述第三二維陣列包括所述第一組的所述 第二多個(gè)像素和所述第二組的所述第三多個(gè)像素，并且所述第一組的所述第二多個(gè)像素在 像素的所述第三二維陣列內(nèi)是相連的。
58. 根據(jù)權(quán)利要求53所述的處理圖像表示的方法，進(jìn)一步包括： a. 解碼所述第一圖像表示，以便生成所述第一組的所述第二多個(gè)像素； b. 解碼所述第二圖像表示，以便生成所述第二組的所述第三多個(gè)像素；以及 c. 同步地組合所述第一組的和第二組的所述第二多個(gè)像素和第三多個(gè)像素，以便提供 用于顯示像素的所述第一二維陣列。
59. 根據(jù)權(quán)利要求53所述的處理圖像表示的方法，其中，像素的所述第一二維陣列的 第一多個(gè)像素被組織為多個(gè)第一核心陣列的對(duì)應(yīng)第二二維陣列，像素的所述第四二維陣列 的所述第一組的所述第二多個(gè)像素被組織為多個(gè)第二核心陣列中的第五二維陣列，所述多 個(gè)第一核心陣列與所述多個(gè)第二核心陣列是一對(duì)一對(duì)應(yīng)關(guān)系，所述多個(gè)第一核心陣列中的 每個(gè)第一核心陣列在尺寸和維數(shù)上相等，所述多個(gè)第二核心陣列中的每個(gè)第二核心陣列在 尺寸和維數(shù)上相等并且在維數(shù)上等于每個(gè)所述第一核心陣列，每個(gè)所述第一核心陣列的尺 寸大于每個(gè)對(duì)應(yīng)所述第二核心陣列的尺寸，并且響應(yīng)于相對(duì)于用于不同的所述第一核心陣 列和第二核心陣列的所述第一核心陣列和第二核心陣列的元素的代數(shù)運(yùn)算的類似集合，從 所述對(duì)應(yīng)第二核心陣列和所述第二組的所述第三多個(gè)像素的一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)值，形成每個(gè) 所述第一核心陣列。
60. 根據(jù)權(quán)利要求59所述的處理圖像表示的方法，其中，所述代數(shù)運(yùn)算選自下述組，該 組包括：左二進(jìn)制移位、右二進(jìn)制移位、加法和減法。
61. 根據(jù)權(quán)利要求59所述的處理圖像表示的方法，其中，所述維數(shù)在像素的所述第 一二維陣列和第四二維陣列中每個(gè)的行或列空間之一中是線性的。
62. 根據(jù)權(quán)利要求61所述的處理圖像表示的方法，其中，每個(gè)所述第一核心陣列包括 行或列空間中的三個(gè)像素的線性陣列，并且每個(gè)第二核心陣列包括相同的所述行或列空間 中的兩個(gè)像素的對(duì)應(yīng)線性陣列。
63. 根據(jù)權(quán)利要求62所述的處理圖像表示的方法，其中，所述第一核心陣列的每個(gè)元 素 AEDeE通過(guò)以下量給出：（（α+β) ·Ββ ·\ΕΝΤΕΚ)/α，其中，AEDeE是與所述第二核心陣列的 所述元素 B相對(duì)應(yīng)的所述第一核心陣列的對(duì)應(yīng)邊緣像素，AraNTEK是所述第一核心陣列的相對(duì) 中心像素，并且如果被存儲(chǔ)，則所述相對(duì)中心像素被存儲(chǔ)在所述第二組的所述第三多個(gè)像 素中。
64. 根據(jù)權(quán)利要求63所述的處理圖像表示的方法，其中，α和β的值通過(guò)（2,1)的組 合（α，β)給出。
65. 根據(jù)權(quán)利要求61所述的處理圖像表示的方法，其中，每個(gè)第一核心陣列包括行或 列空間中的四個(gè)像素的線性陣列，并且每個(gè)第二核心陣列包括相同的所述行或列空間中的 三個(gè)像素的對(duì)應(yīng)線性陣列。
66. 根據(jù)權(quán)利要求65所述的處理圖像表示的方法，其中，對(duì)于被連續(xù)地指定為Ai、A2、A3 和A4的所述第一核心陣列的所述四個(gè)像素，對(duì)于被連續(xù)地指定為BpB2和B3的所述第二核 心陣列的所述對(duì)應(yīng)三個(gè)像素，以及對(duì)于可存儲(chǔ)在所述第二組的所述第三多個(gè)像素中并且被 指定為Ax的所述Ai或所述A 2之一,A2或所述Ai中的另一個(gè)通過(guò)量（（α + β ) ·ΑΧ)/ β給出，所述Α3通過(guò)量2 · Β2-Α2給出，并且所述Α4通過(guò)量（（α - β ) · Β3- β Α3) / α給出。
67. 根據(jù)權(quán)利要求66所述的處理圖像表示的方法，其中，α和β的值選自下述組合 (α，β)的組，該組包括：（1，0)、（3，1)、（4，1)、（5,3)和（7，1)。
68. 根據(jù)權(quán)利要求65所述的處理圖像表示的方法，其中，對(duì)于被連續(xù)地指定為Αρ Α2、 Α3和Α4的所述第一核心陣列的所述四個(gè)像素，對(duì)于被連續(xù)地指定為ΒρΒ2和Β 3的所述第二 核心陣列的所述對(duì)應(yīng)三個(gè)像素，以及對(duì)于可存儲(chǔ)在所述第二組的所述第三多個(gè)像素中并且 被指定為Υ的量（Α 3Α2+μ)/2,其中，mu是常數(shù)，所述Α2通過(guò)量Β2γ + μ/2給出，所述八3通 過(guò)量2 ·Β2Α2給出，并且所述Ai通過(guò)量（（α+β) ·Β「β ·Α2) α給出，并且所述Α4通過(guò)量 ((α+β) ·Β3_β ·Α3)/α 給出。
69. 根據(jù)權(quán)利要求68所述的處理圖像表示的方法，其中，α和β的值選自下述組合 (α，β)的組，該組包括：（1，0)、（3，1)、（4，1)、（5,3)和（7，1)。
70. 根據(jù)權(quán)利要求65所述的處理圖像表示的方法，其中，對(duì)于被連續(xù)地指定為Ai、A2、A3 和A4的所述第一核心陣列的所述四個(gè)像素，對(duì)于被連續(xù)地指定為BpB2和B3的所述第二核 心陣列的所述對(duì)應(yīng)三個(gè)像素，像素的所述第一二維陣列的所述對(duì)應(yīng)至少一個(gè)像素的所述估 計(jì)包括所述A 2的估計(jì)，其中，所述A2的所述估計(jì)通過(guò)量B2-·Κ給出，其中，K是常數(shù)， 所述Α 3通過(guò)量2 · Β2-Α2給出，并且所述Ai通過(guò)量（（α + β ) · β · Α2) / α給出，并且所述 Α4 通過(guò)量（（α + β ) · Β3- β · Α3) / α 給出。
71. 根據(jù)權(quán)利要求70所述的處理圖像表示的方法，其中，所述Κ是響應(yīng)于控制所述圖像 的外觀的一個(gè)或多個(gè)用戶可設(shè)置參數(shù)。
72. 根據(jù)權(quán)利要求70所述的處理圖像表示的方法，其中，α和β的值選自下述組合 (α，β)的組，該組包括：（1，0)、（3，1)、（4，1)、（5,3)和（7，1)。
73. 根據(jù)權(quán)利要求59所述的處理圖像表示的方法，其中，所述維數(shù)是具有相等行和列 維度的二維。
74. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的處理圖像表示的方法，其中，每個(gè)所述第一核心陣列包括 九個(gè)像素的三乘三陣列，并且每個(gè)所述第二核心陣列包括四個(gè)像素的二乘二陣列。
75. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的處理圖像表示的方法，其中，每個(gè)所述第一核心陣列包括 十六個(gè)像素的四乘四陣列，并且每個(gè)所述第二核心陣列包括九個(gè)像素的三乘三陣列。
76. 根據(jù)權(quán)利要求73所述的處理圖像表示的方法，其中，每個(gè)所述第一核心陣列包括 三十六個(gè)像素的六乘六陣列，并且每個(gè)所述第二核心陣列包括九個(gè)像素的三乘三陣列。
77. 根據(jù)權(quán)利要求53所述的處理圖像表示的方法，其中，所述第一組的所述第二多個(gè) 像素是相連的并且布置在像素的相連第四二維陣列中，以便提供用于直接顯示所述數(shù)字化 圖像的表示，所述數(shù)字化圖像相對(duì)于像素的所述第一二維陣列中的第一多個(gè)像素的所述數(shù) 字化圖像的分辨率具有相對(duì)較低分辨率。
78. 根據(jù)權(quán)利要求53所述的處理圖像表示的方法，其中，所述第二組的所述第三多個(gè) 像素與像素的第三二維陣列內(nèi)的所述第一組的所述第二多個(gè)像素交織。
79. 根據(jù)權(quán)利要求78所述的處理圖像表示的方法，其中，像素的所述第三二維陣列在 尺寸和維度上等于像素的所述第一二維陣列。
80. 根據(jù)權(quán)利要求59所述的處理圖像表示的方法，其中，所述第二組的所述第三多個(gè) 像素與像素的第三二維陣列內(nèi)的所述第一組的所述第二多個(gè)像素交織，并且所述第三多個(gè) 像素的元素與對(duì)于每個(gè)共有的共有所述第二核心陣列內(nèi)的所述第二多個(gè)像素的對(duì)應(yīng)元素 交織。
81. 根據(jù)權(quán)利要求80所述的處理圖像表示的方法，其中，在所述第二核心陣列內(nèi)，在對(duì) 于所述多個(gè)第二核心陣列的所有第二核心陣列是一致的相對(duì)位置處，所述第三多個(gè)像素的 所述元素交織。
82. 根據(jù)權(quán)利要求53所述的處理圖像表示的方法，其中，在顯示像素的所述第一二維 陣列的所述操作之前，進(jìn)一步包括：一次或多次相繼地重復(fù)確定像素的所述第一二維陣列 的所述至少一個(gè)像素的操作，其中，從確定像素的所述第一二維陣列的所述至少一個(gè)像素 的所述操作的先前發(fā)生而得到的像素的每個(gè)所述第一二維陣列被用作用于確定像素的所 述第一二維陣列的所述至少一個(gè)像素的所述操作的下一次發(fā)生的所述第一組的所述第二 多個(gè)像素，并且所述第二組的所述第三多個(gè)像素的像素的不同子集被用于確定像素的所述 第一二維陣列的所述至少一個(gè)像素的所述操作的每次相繼發(fā)生。
83. 根據(jù)權(quán)利要求82所述的處理圖像表示的方法，其中，確定像素的所述第一二維陣 列的所述至少一個(gè)像素的所述操作的至少一次發(fā)生僅針對(duì)組織所述第二多個(gè)像素所利用 的像素的所述第四二維陣列的水平或垂直的兩個(gè)維度中的一個(gè)進(jìn)行操作。
84. 根據(jù)權(quán)利要求82所述的處理圖像表示的方法，其中，確定像素的所述第一二維陣 列的所述至少一個(gè)像素的所述操作的不同發(fā)生針對(duì)組織所述第二多個(gè)像素所利用的像素 的所述第四二維陣列的水平和垂直的不同維度進(jìn)行操作。
85. 根據(jù)權(quán)利要求82所述的處理圖像表示的方法，其中，確定像素的所述第一二維陣 列的所述至少一個(gè)像素的所述操作的至少一次發(fā)生針對(duì)像素的所述第一二維陣列的水平 和垂直的兩個(gè)維度同時(shí)進(jìn)行操作。
【文檔編號(hào)】G06K9/32GK104106079SQ201280053731
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月9日
【發(fā)明者】肖恩·L·凱利 申請(qǐng)人:帕那莫夫公司