发明详细描述
现在参照附图,图1显示了多分辨率传输系统,总的由数字10
表示。多分辨率传输系统10的基本单元是总的由数字20表示的图象
存储单元、总的由数字40表示的图象显示单元、以及通信媒体70,
它提供了在图象存储单元20与图象显示单元40之间的通信链路。
图2更详细地显示了图象存储单元。图象存储单元20包括图象输
入装置22、主存储器24、图象处理器26、发射机模块28、接收机模
块30、以及计数器模块32。图象存储单元20的用途是分解图象,并
把所分解的图象存储在离散的信息块中。图象通过图象输入装置22
被输入到主存储器24。图象输入装置22可包括,例如,磁盘读出器、
扫描器、或电子画板。图象然后由图象处理器26分解成离散的信息
块,它们被存储在主存储器24中。图象可以通过使用小波技术或其它
金字塔式图象分解方案被分解。这样的方法对于本领域技术人员是熟
知的,因而这里不再描述。对于小波技术的更详细的解释,可参看
S.G.Mallat的“A Theory for Multiresolution Signal
Decomposition:The Wavelet Representation(多分辨率信号分解
原理:小波表示法)”,IEEE Transaction on Pattern Analysis and
Machine Intelligence,vol.11,No.7,pp.674-693(July,1989),该
文章在此引用,以供参考。
发射机模块28用来发射图象数据到位于远方的图象显示单元
40。进入的对于附加图象细节的请求通过接收机模块30来控制。然
后,命令主存储器24发送所请求的数据。计数器模块32也被更新以
便来保持所发送的信息块数目的计数。实际上,图象存储单元20也能
够发送附加的图象细节,而不用首先从图象显示单元40接收图象数据
请求。这可由被结合到图象存储单元20中的单独的分辨率控制装置来
完成。在这样的例子中,图象存储单元20的用户可响应于来自图象显
示单元的用户的口头请求来发送附加图象细节。在图象数据中的控制
码然后把进入的数据的性质通知显示单元40。
图3所示的显示单元40包括接收机模块42、开关44、主存储器
46、辅助存储器48、图象处理器50、显示器52、分辨率控制装置54、
定时器56、计数器模块58、发射机模块60、和复位装置62。由图象
存储单元20发送的图象数据在接收机模块42处被接收。开关44控
制图象数据被接收到主存储器46或辅助存储器48中,如将在下面描
述的。通常,原先的或基本的图象被引导到主存储器46,而由接收方
请求的任何附加图象细节被路由到辅助存储器48。主存储器46和辅
助存储器48的内容被图象处理器50进行组合,以形成重新组合的图
象。重新组合图象,在这里被称为清晰图象,然后被存储在主存储器
48,并被引导到显示器52。
分辨率控制装置54被用来递增地增加图象的分辨率。分辨率控制
装置54可以例如包括一个按钮。按下按钮54将使得图象数据请求通
过发射机模块60被发送,以及使得开关44相应地被设置,以便为进
入的数据定路由。计数模块58保持着对所发送的图象数据请求次数的
计数。定时器56被用来延迟传输图象数据请求,以使得多次的按下按
钮54可被累加起来,并作为单个请求被发送。复位装置62被用来复
位计数器模块58和发送复位信号到图象存储单元20。
图1所显示的通信媒体70包括用以使图象存储单元20与图象显
示单元40进行通信的装置。虽然通信的装置对于本发明并不是独特
的,但它可包括诸如有线、射频、红外、或微波等那样的方法。通信
的装置的子类别可以是在图象存储单元20与图象显示单元40之间的
通信中为特定任务所专用的任何的信道。在本发明中,假定了射频通
信装置。
为使用本发明的传输系统,图象S首先通过使用例如小波技术而
被分解成基本图象S0和一系列图象细节D1、D2、…Dn。基本图象S0和
图象细节D1、D2、…Dn被存储在图象存储单元20的主存储器24。图
象细节D1、D2、…Dn可与基本图象S0重新组合,以提供详细图象。
例如,与D1相组合的S0将提供比基本图象高一个分辨率级别的清晰图
象。同样地,与D1和D2相组合的S0将提供比基本图象高两个分辨率级
别的清晰图象。遵循这个概念,与D1、D2、…Dn相组合的S0将提供
具有相应于最大的原先的分解级别的可提供的最高分辨率的清晰图
象。
被存储在图象存储单元20中的图象数据以离散信息块被发送到
图象显示单元40。当图象数据请求从图象显示单元40被接收时,图
象存储单元20通过发送请求的图象数据级别而进行应答。通常,只有
基本图象响应于起始的图象数据请求被发送。然而,这个图象可包括
基本图象以及一个或多个细节。在这种情况下,基本图象和细节在发
送以前在图象存储单元20中被组合。
如果需要更多的细节,则接收者可发送要求更多细节的附加图象
数据请求(实时地)。对于每个附加图象数据请求,图象存储单元20
通过发送包含下一个数据细节级别的信息块来应答。在图象显示单元
40中,图象细节与基本图象和任何先前的图象细节相组合,以改进图
象的分辨率。如果对于多个图象细节的请求被图象存储单元20接收,
则包含接下来的各图象细节级别的相应数目的信息块在与先前的图象
重新组合之前被顺序地发送到图象显示单元40,以进一步提高分辨
率。
注意到图象存储单元20的用户可能能够指定特定的图象显示单
元40,它们能够接收多分辨率图象数据。实际上,在无线电话通信系
统中这种强加上的限制的例子将是图象存储单元20的用户把某些鉴
权的电话号码编程到该装置中。结果,只有来自那些特定的电话号码
的带有图象显示单元40的呼叫者将具有完全的多分辨率图象数据接
收能力。来自除了由图象存储单元20的用户特别鉴权的那些号码以外
的号码的呼叫者将接收不到图象数据或者只能以预定级别的分辨率接
收图象数据。这样,对所有图象数据传输的封锁将包括安全特性,以
阻止由非鉴权方接收图象。只发送能临界地使用的基本图象给非鉴权
的号码也可能具有类似的安全效果。然而,发送任何更高级别的分辨
率(例如与多个图象细节相组合的基本图象),可由图象存储单元20
的用户来进行设定,以便限制传输所需要的空中时间。图象存储单元
20的用户可以确定:中等级别的分辨率正是接收方所需要的,因而只
发送该级别。所以,这个任选项将有助于安全以及图象传输的带宽、
功率、与传输时间参量的最优化。
现在参照图4和5,它们更详细地显示了图象存储单元20和图象
显示单元40的运行。在呼叫发起期间,通信的各方确定要被发送的起
始分辨率,例如S0或S0和D1等等。确定最小分辨率级别的步骤以图象
存储单元20的功能块76(图4)和图象显示单元40的功能块91(图
5)表示。典型地,这个级别可在图象存储单元20和图象显示单元40
中被相关的用户预先设置。如果由各方规定的级别是不同的,则两个
数值中的最小值将是限制的起始参量。
除了设置最小分辨率级别,发射方也可能规定可提供给接收方的
最大分辨率级别。由发射方设置的最大分辨率级别可以小于原先的图
象在开始输入到系统时的分辨率。例如,图象可能原先被分解成基本
图象和七个附加图象细节。发射方可限制最大的可供使用的分辨率为
四个附加图象细节。因此,接收方只能接收带有四个附加图象细节的
基本图象的最大分辨率,而不是原先图象的全部分辨率。这个特性在
发射方承受通信的花费和寻求限制图象传输所需要的空中时间的情况
下是有用的。
在最小分辨率级别被确定以后,在图象数据请求从图象显示单元
40经专用控制信道DCC(例如快速相关控制信道(FACCH)或慢速相
关控制信道(SACCH))被发送到图象存储单元20时,便开始图象传
输。注意到,专用控制信道DCC可被利用于图象数据请求,因为不进
行任何图象数据发送。需要这样的专用控制信道DCC的附加因素是:
在传输图象序列期间如果已经正在进行对话。
现在参照图4,它显示了图象存储单元20的运行。当图象存储单
元20接收到图象数据请求时(判决块77),图象存储单元20发送所
请求的数目的信息块到图象显示单元40(功能块80)。如总的以功能
块78表示的,当接收到第一图象数据请求时,图象存储单元20发送
包含基本图象的信息块。随后,图象存储单元20响应于每个图象数据
请求而发送包含下一个级别的图象细节的信息块。如果接收到对于多
个信息块的请求,则图象存储单元20就把多个细节组合到单个信息块
中,或者在基本图象上按相应于递增的细节级别的顺序串来组合所请
求的数目的块(功能块78)。如以功能块79所表示的,当每次接收
到对图象数据请求,计数器模块32就增量计数值,以确保信息块数目
不超过对于该图象可提供的最大的细节级别。
在可接受的图象已被发送到图象显示单元40以后,接收方可以发
送复位信号到图象存储单元20或者结束呼叫。复位信号表示,接收方
对先前发送的图象满意,并且现在准备好从图象存储单元20接收新的
图象。在从图象显示单元40接收复位信号(判决块81)的情况下,
计数器模块32被复位,如功能块82所表示的,且图象传输过程重新
开始。复位信号是重要的,因为这样该方可发起另一个图象的传输,
而不用重新建立通信线路,如果有另一个图象要被发送的话。否则,
如果呼叫被结束(判决块83),则计数器模块32被复位(功能块84),
然后结束呼叫。
现在参照图5,它显示了图象显示单元40。图象传输过程在图象
显示单元40发送图象数据请求到图象存储单元20(判决块92)时开
始。如果图象数据请求是第一个这样的请求,则对其给出肯定答复的
判决块93把路由开关44设置到主存储器46数据路由(功能块94)。
计数器模块58也被进行增量,以便计数所请求的信息块数目(功能块
95)。在图象显示单元40从图象存储单元20接收请求的图象数据(功
能块96)后,图象数据被开关44引导到主存储器46或辅助存储器48。
对于初始传输,开关44被设置来把数据路由到主存储器46,如功能
块97所示。主存储器46也被作为用于重新组合的图象的存储单元。
由此,数据由图象处理器50进行处理,并被存储在主存储器46中,
然后被路由到其中显示初始图象S1的显示器52(功能块98)。
如果在接收初始图象S1以后对于分辨率不满意,则接收方可通过
将按钮54按下相应于想要的附加细节级别数的次数,从而来增加分辨
率。启动按钮54(判决块92)将导致三件事:定时器56被启动,相
应于按钮54的启动情况的增量被计数器模块58登录(功能块100),
以及开关44被设置来使进入的附加细节被路由到辅助存储器48(功
能块99)。在特定的时间已到达后,定时器56命令计数器模块58发
送相应于由计数器模块58登录的增量的图象数据请求到图象存储单
元20。例如,如果按钮54被按下两次,则对于两个信息块的请求通
过专用控制信道DCC被发送。同样地,如果接收方激发按钮54三次,
则图象存储单元20将请求发送三个包含附加图象细节的信息块。
所发送的包含附加图象细节的信息块被图象显示单元40接收(功
能块101),然后,被开关44路由到辅助存储器48(功能块102)。
由此,图象处理器50通过再次使用小波技术把主存储器中的图象与辅
助存储器48中的附加图象细节相组合(功能块103)。最后得到的清
晰图象然后在被路由到显示器52(功能块98)以前被存储在主存储器
46(功能块104)。
将递增地调谐图象分辨率的处理过程如前面的段落中所说明的那
样继续下去,直到接收方满意或达到最大的细节数。还注意到,可供
接收方使用的最大细节数可能被图象存储单元20的分辨率极限所限
制或被由发射方所确定的图象存储单元20中的人为极限所限制。另
外,最大细节数可能被图象显示单元40中的参量所限制,该参量限制
了可通过多次启动按钮54同时请求的附加细节总数。
当接收方取得想要的图象时,该接收方可以结束通信(判决块
108),或者复位图象显示单元40以接收另一个图象(判决块105)。
即使接收方选择复位图象显示单元40,但通信可能仍被结束(判决块
108)。通过复位图象显示单元40可结束对于特定图象的传输序列,
这可能通过以下两个方法中的任一个完成:(1)由接收方启动复位装
置62,或(2)通过接收方启动按钮54,其启动的次数比能被同时请
求的最大数目的细节更多。如果对于特定的图象的图象传输序列被这
三个方法中的任一个方法所结束,则计数器模块58被复位(功能块
106和109),并且发送一个信号到图象存储单元20(功能块107和
110),以便复位计数器模块32。
所描述的用于发射多分辨率图象数据的方法显示了增加了的有效
性程度,这种增加的有效性程度可通过使得通信双方能确定当图象通
信时所需要的最佳分辨率级别来实现。这种方法的交互作用的性质也
允许双方能使以多图象的序列发射的每个图象的分辨率最佳化。这
样,这个方法会导致快得多的图象传输,特别是如果对于用户的要求
不需要最高级别的分辨率的话。所以,当这个方法被应用到射频通信
时,它可用来通过减少存储器需要、带宽需要、功率消耗和空中时间
而提高图象通信的效率。
当然,本发明可以以不同于这里所述的那些方式的其它特定方式
来实现,而不会背离本发明的精神和基本特性。所以,本发明在所有
方面都应被看作为是说明性的,而不是限制性的,来自附属权利要求
的含义和等价范围内的所有改变都应被包括在权利要求中。