用于传输和显示压缩的数字化图象的方法和设备的制作方法

专利名称：用于传输和显示压缩的数字化图象的方法和设备的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及图象数据压缩领域。更具体地，本发明涉及用于处理快速传输的、和适合于想要的观看端口的图象数据的技术。
背景技术：
对于图象数据压缩，存在有各种各样的应用。数字化的图象可以以各种方式产生，诸如通过相当简单的数字化设备和数字照相机，以及通过诸如在医学诊断应用中使用的那样的复杂的成像系统。不管图象数据起源的环境，描述图象的数据被存储，供以后重建和显示，以及可以通过网络，诸如互联网，被发送到各个位置。数据图象管理中的目标包括被分配用于贮存图象数据的存储器的有效的使用，以及用于重建的图象数据的有效和快速的传输。后一个目标在大的或复杂的图象要在相对较有限的带宽的网络上进行操纵处理的情形下是特别重要的。在医学诊断成像领域，例如，非常大的图象数据组可以提供用于传输和由大量用户观看，包括具有对于快速传输全部详细图象所需要的非常高的带宽的、有限的接入能力的那些用户。
图象归档和通信系统，即PACS，已成为数字化图象数据管理中，具体地在医学成像领域中的极其重要的部件。这样的系统常常用作为图象数据的中央贮藏库，接收来自各个源(诸如医学成像设备)的数据。图象数据被存储以及可通过网络提供给放射学家，诊断和参阅的内科医生，以及其他专家。PACS中的改进导致可供使用的图象数据量极大的进展，以及便于在研究所内和在中央贮存位置与远端委托客户之间下载和传送大量数据。
在所有的图象处理系统中(从简单的互联网浏览器到医学诊断应用中的PACS)的进一步改进的主要挑战，是处理规定图象的大的数据文件。在医学诊断领域中，取决于成像模态，对于单次检查的很多数目的图象，可以获取和处理数字化的数据，每个图象代表规定重建图象的离散的图象单元或象素的大的数据组。例如，计算的X线断层术(CT)图象系统可以在非常短的检查时间框架内产生多个分开的图象连同感兴趣的解剖剖面。理想地，所有这样的图象被集中存储在PACS，以及可提供给放射学家查阅和诊断。
已经提出各种技术，以及这些技术当前正在被使用来分析和压缩大的数据文件，诸如医学图象数据文件。图象数据文件典型地包括说明图象特性的数据流，典型地是说明在重建图象中各个象素的强度或其他特性的数据流。在医学诊断领域中，这些图象文件典型地是在诸如X射线系统、磁谐振成像系统、计算X线断层术成像系统等等中图象获取或编码序列期间创建的。图象数据然后被处理，诸如调节动态范围，增强在图象上显示的某些特性，用于贮存，传输和显示。
虽然图象文件可以以原始的和处理的格式被存储，但许多图象文件是相当大的，会占用相当大的磁盘或贮存空间。图象系统的增加的复杂性也导致创建非常大的图象文件，典型地包括由于图象系统的有用的动态范围，图象象素的矩阵的大小，以及每次检查所得到的图象的数目造成的更多的数据。
除了占用存储器中可用的大段以外，把大的图象文件从一个位置传送到另一个位置是困难的或费时的。在典型的医学成像应用中，例如，扫描器或其他成像设备典型的创建原始数据，它们可能至少部分在扫描器中被处理。然后，数据被发送到其他图象处理电路，典型地包括编程的计算机，在其中图象数据被进一步处理和被增强。不幸地，图象数据或者被本地存储在系统中，或者被存储在PACS中，用于以后检索和分析。在所有这些数据传输步骤中，大的图象数据文件必须被接入，以及被从一个设备发送到另一个设备。
当前的图象处理技术包括在PACS的环境内的图象数据的压缩，减小贮存需求和传输时间。然而，这样的压缩技术可压缩整个文件，包括说明性标题信息，它在查阅时接入图象或使得图象发生联系方面是有用的。而且，当前的技术不提供足够快速的压缩和解压缩图象文件，从而不能满足对系统通过量速率和接入时间的增长的要求。最后，替换的压缩和解压缩技术在与委托服务器环境下的快速压缩和解压缩相组合时，不提供想要的压缩比。
现有的压缩技术的另一个缺点是，即使在用户不能或不想要以所有可提供的细节观看重建的图象时，仍旧有大的数据文件的贮存、接入和传输。例如，在医学成像中，极其详细的图象可被获取和被存储，而希望观看图象的放射学家或内科医生可能没有能够以图象被存储时的分辨率来显示图象的观看端口。因此，整个图象以相当费时的运行传输到远端观看站，不一定提供实际的好处，以及可能减慢图象的读出或其他使用。
所以，需要一种改进的图象数据处理技术，它提供图象数据的快速传输和基于想要的观看端口的分辨率特性的选择性处理。
发明概要本技术选择地处理被分解成多个分辨率级别的图象数据。图象数据可以按逐渐更高的分辨率级别被检索，以便在观看端口上被显示。它可以具有高于或低于想要的分辨率级别的观看端口分辨率。初始地，图象数据可以以多个分辨率级别中的相对较低的分辨率级别被显示在观看端口。当用户想要对图象的全部或一部分以更高的分辨率显示时，就可以一个或多个逐渐更高的分辨率级别来检索和缩放，以便适合于观看端口。因此，本技术通过以相应于多个分辨率级别的块接入图象数据，而不是接入图象数据整体，而更有效地处理数据。缩放的门限也可被使用来通知对多个分辨率级别的下一个更高的级别的需要。
附图简述在参照附图和阅读以下的详细说明后，将明白本发明的以上的和其他的优点和特性，其中

图1是示例性图象管理系统的示意图，在说明的例子中，是按照本技术的某些方面的、用于接收和存储图象数据的图象归档和通信系统(即PACS)；图2是用于参考在包含多个图象数据组、压缩的数据、和说明性信息的文件中存储的图象数据的数据库的内容的示意图；图3是在图1的系统上被接收、压缩和存储的那种典型的图象的示意图；
图4是图象上象素化的数据的强度的图形表示，这些数据被再划分成子区域，以便根据子区域的特性最佳地压缩子区域；图5是在用于压缩目的的图象数据分析时所使用的象素邻居的示意图；图6是说明用于按照本技术的方面的压缩和解压缩图象数据的示例性控制逻辑的流程图；图7，8，9，10，11和12是具有压缩代码表形式的示例性查找表，被使用来在图6所示的处理过程期间按照本技术最佳地压缩图象数据的子区域；图13是示例性图象数据组的示意图，包括说明性标题、压缩标题、和由子区域压缩的数据的块；图14是说明按照本技术的另一个方面的图象数据的逐渐的小波分解的处理映射，允许产生多分辨率压缩的图象数据组；图15是说明图14的逐渐的小波分解结合得出的数据的压缩的处理映射，用于多分辨率压缩的图象数据组的产生的压缩；图16是说明在执行按照本实施例的前向小波变换的示例性逻辑的流程图；图17是说明在执行用于多分辨率图象数据压缩的前向小波分解的示例性逻辑的流程图；图18是在多分辨率压缩时包括标题和压缩的数据块的示例性图象数据的示意图；图19是说明图象数据解压缩和逆小波变换的处理映射，以便得到想要的分辨率的图象；图20是表示通过本技术得到的示例性压缩级别的表；图21是说明在服务器和委托客户之间的、具有用于显示图象数据的观看端口的示例性图象传输系统的图；图22是说明用于调节图象分辨率适合于观看端口的示例性向上放大方案的图；图23是说明用于调节图象分辨率适合于观看端口的示例性向下缩小方案的图；图24是说明图21所示的图象传输系统的初始图象检索和显示处理过程的流程图；
图25是说明用于选择适当的图象分辨率级别以便在观看端口上显示的示例性选择处理过程的流程图；图26是说明用于调节图象分辨率适合于观看端口(诸如图22和23所示)的示例性缩放处理过程的流程图；以及图27是说明图21所示的图象传输系统的示例性连续的数据检索和显示处理过程的流程图。
特定实施例的详细说明图1显示用于接收、压缩和解压缩图象数据的，具有图象归档和通信系统(即PACS)10的形式的示例性图象数据管理系统。在说明的实施例中，PACS 10接收来自用标号12，14和16表示的几个单独的成像系统的图象数据。正如本领域技术人员将会看到的，成像系统可以是各种类型和模态的，诸如磁谐振成像(MRI)系统、计算的X线断层术(CT)系统、正电子发射断层术(PET)系统、X线荧光屏检查(RF)，计算的X线照相术(CR)，超声系统等等。而且，系统可包括处理站或数字化站，诸如被设计来根据现有的影片或硬拷贝图象提供数字化的图象数据的设备。应当指出，提供图象数据给PACS的系统可以相对于PACS本地地放置，诸如在同一个研究所或设施中，或可以是整个地离PACS很远，诸如在外围诊所和分支研究所中。在后者的情形下，图象数据可以经过任何适当的网络链路(包括公开的网络，专有的网络，虚拟专用网等等)被传输。
PACS 10包括一个或多个文件服务器18，被设计来接收和处理图象数据，硬件使得图象数据可提供用于解压缩和查阅。服务器18通过输入/输出接口19接收图象数据。图象数据可以在通过压缩/解压缩接口20接入的子程序中被压缩。正如下面更详细地描述的，接口20用来快速和最佳地压缩接入的图象数据，而同时保持由服务器18和PACS的其他部件可提供的用于参考的说明性图象数据。在想要的情形下，接口20也可用来解压缩通过服务器接入的图象数据。服务器也被耦合到内部委托客户，正如标号22表示的，每个委托客户典型地包括工作站，放射学家、内科医生、或门诊医生可以在该工作站上接入来自服务器的图象数据，解压缩图象数据，和按需要观看或输出图象数据。委托客户22也可以输入信息，诸如放射学家在查阅检查序列后口授的。同样地，服务器18可被耦合到一个或多个接口，诸如打印机接口24，被设计来接入和解压缩图象数据，以及通过打印机26或其他外设输出硬拷贝图象。
服务器28可以通过参考一个或多个文件服务器18而把图象数据与PACS内的其他工作流程信息相联系。在当前的正在使用中的实施例中，数据库服务器28可包括关于图象序列的交叉参考的信息，查阅或诊断的内科医生信息，病人信息，背景信息，工作表交叉参考等等。在数据库服务器28内的信息用来有助于图象数据文件的贮存和使得它们互相联系，以及允许请求委托客户快速和精确地接入被存储在系统内的图象数据文件。同样地，服务器18被耦合到一个或多个档案30，诸如光贮存系统，它用作为大量图象数据的贮藏库，用于备份和归档目的。用于在服务器18，和形成短条目贮存系统的、与服务器18有关的任何存储器，和档案30之间传送数据的技术，可以遵循任何适当的数据管理方案，诸如在由放射学家查阅和口授后，或自从接收或查阅图象文件以来经过一段足够的时间后，归档图象数据。
在说明的实施例中，PACS系统或研究所的其他部件可以与上述的部件集成在一起，以便进一步增强系统功能。例如，如图1所示，压缩/解压缩库32被耦合到接口20，以及用来存储压缩子程序、算法、查找表等等，用于在执行压缩和解压缩子程序后由接口20(或其他系统部件)接入(即，存储各种子程序，软件版本，代码表等等)。实际上，接口20可以是库32的一部分。库32也可被耦合到系统的其他部件，诸如客户站22或打印机接口24，类似地用作为库，或用来存储压缩和解压缩子程序和算法。虽然在图1上作为分开的部件被描述，但应当看到，库32可被包括在任何适当的服务器或存储器装置，包括在服务器18内。而且，规定下面描述的压缩和解压缩处理过程的代码可被直接装载到接口20和或库32，或可通过网络链路(包括广域网，公开的网络等等)被下载或被更新。
附加的系统可被链接到PACS，诸如直接链接到服务器28，或通过接口，诸如接口19。在图1所示的实施例中，X线部门信息系统或RIS34被链接到服务器18，以便于交换数据，典型地交叉参考在数据库服务器28和中央或部门信息系统或数据库内的数据。同样地，医院信息系统或HIS36可被耦合到服务器28，同样地交换数据库信息工作流程信息等等。在想要的情形下，这样的系统可以通过数据交换软件被接口，或可以部分地或全部地与PACS系统集成在一起，提供接入到PACS数据库和放射学部门或医院数据库之间的数据，或提供单个交叉参考的数据库。同样地，外部委托客户，用参考数字38表示，可以与PACS接口，使得图象能够在远端位置被观看。这样的外部委托客户可以利用解压缩软件，或可以接收已被接口20解压缩的图象文件。另外，连接到这样的外部委托客户的链路可以通过任何适当的连接(诸如广域网，虚拟专用网等等)被制成。
图2多少更详细地显示通过数据库服务器28被做成可供委托客户20，22，24和30使用的这种交叉参考的数据。数据库项目。在图2上总的用参考数字40表示，将包括交叉参考的信息，它包括病人数据42、对特定的研究或检验的参考43、对执行的特定的程序过程的参考44、对成像剖面的参考45、以及对在研究或检验内的特定的图象系列的进一步的参考46。正如本领域技术人员将会看到的，这样的交叉参考的信息可包括有关检验的时间和日期以及系列，诊断的、参阅的和其他内科医生的名字、产生图象的医院或部门等等的信息。数据库还将包括标识特定的图象、文件名称、和图象的位置的地址信息，正如用标号48表示的。在PACS包括各种相关的存储器装置或短项目贮存系统的情形下，这些位置可以在数据库内被交叉参考，以及可以基本上对最终用户隐藏的，图象文件只由用于观看的系统根据数据库中的交叉参考的信息从特定的贮存位置被接入。
正如下面更全面地描述的，按照本技术的某些方面，说明性信息被使用来表示优选的或最佳的压缩子程序，被使用来压缩图象数据。这样的说明性信息典型地是从图象数据串的标题部分提供的，也正如在下面详细地描述的。然而，从数据库服务器28可提供的信息也可用作为对于在压缩技术中采用的算法的某些选择的基础。具体地，可以依赖数据库参考用来识别这样的说明性信息作为在成像序列中执行的程序过程、特定的剖面或在基于数据重建的图象中可看见的其他特性。这样的信息也可以是从RIS34和从HIS36中可提供的。
图2也显示由数据库整体交叉参考的示例性图象文件。如图2所示，图象文件50包括多个图象数据组52，54和56。在典型的图象文件中，大量这样的图象组可以由连续的数据流规定。每个数据组可以按照特定的压缩算法(包括下面描述的压缩算法)被压缩。
在每个图象数据组内，提供了说明性标题58，连同压缩标题60。标题58和60后面是压缩的图象数据62。每个数据组的说明性标题58优选地包括工业标准或可识别的说明性信息，诸如遵循DICOM的说明性数据。诸如本领域技术人员将会看到的，这样的说明性信息典型地包括病人识别号、图象、研究的日期或创建图象数据的系统的模态，以及有关特定的解剖剖面或在重建的图象中可看见的特性的附加信息。正如下面更全面地描述的，这样的说明性标题数据在本技术中优选地被采用，用于标识被使用来压缩在压缩图象数据部分62内的数据的最佳压缩算法或子程序。涉及到被使用来压缩图象数据特定的算法或子程序的数据，然后被存储在压缩标题60内，用于以后在解压缩图象数据时参考。正如下面描述的，附加数据被存储在压缩的图象数据内交叉参考在压缩标题60中标识的算法，以便在解压缩图象数据时使用。具体地，在当前的优选实施例中，压缩标题60包括压缩的图象数据的子区域的程度的标识，以及对于特定的最佳算法的参考，具有被使用来最佳地压缩子区域的压缩代码表的形式。
图3显示由在连续的数据流中被组合的数字化的数据的分组被编码的、典型的图象，它可以以本技术被压缩和解压缩。总的用标号100表示的图象典型地包括感兴趣的特性102，诸如特定的解剖剖面特性。在医学诊断应用中，这样的特性可包括借助于图象获取模态物理学而可看见的病人的特定的解剖剖面或区域，诸如在MRI系统图象中的软组织，在X线图象中的骨骼等。每个图象由各个象素108的数目和分布规定的、具有宽度104和高度106的矩阵组成。图象矩阵的象素被排列成行110和列112，以及具有变化的特性，它在创建的图象中被观看时规定感兴趣的特性。在典型地医学诊断应用中，这些特性包括灰度级别强度或颜色。在数字化的数据流中，每个象素由二进制代码代表，二进制代码被附着到说明性标题，有助于图象的标识以及它与研究的其他图象相联系。正如上面指出的，这样的说明性信息可包括工业标准信息，正如遵循DICOM的数据。
图4以图形方式表示规定在图象矩阵的两行间的图象的象素数据的强度。图象矩阵的每个行将包括一系列象素，每个象素由说明象素特性(典型地是强度)的二进制数据被编码，因此，重建的图象的较明亮的区域相应于具有较高的强度电平的象素，较暗的区域具有较低的强度电平。当图形显示时，图象上的象素的强度电平可形成曲线或轨迹，如图4所示。具体地，图4显示第一行114，与第二行116相邻，每行包括具有各种强度的一系列象素，分别用轨迹118和120表示。正如本领域技术人员将会看到的，实际上，象素强度的曲线图将形成沿着位置轴122的阶梯式函数，以及具有沿着强度轴124变化的幅度。
从图4可以看到，在实际的图象中，沿着行和沿着列的强度的改变，正如通过相应的位置的强度在相邻的行中向下或向上移动来代表的，按照在重建的图象中表示的特性变化。如图4所示，行114包括上升的和下降的强度的区域，包括低强度和高强度的区域。行116包括相同的强度的区域，但根据图象中表示的特性变化。按照本技术，图象数据流被减小到子区域，在图4上总的用标号126表示。虽然子区域可以具有不同的长度(即，象素数目)，但在本优选实施例中，每个子区域包括编码相等的数目的象素的数据。然而，本领域技术人员将容易地看到，在压缩后，子区域的实际的代码长度将取决于子区域内的象素强度和编码象素强度的数字数据的动态范围而变化。还应当指出，在图象矩阵的行长度是子区域宽度的整数倍数的情形下，各个子区域在向图象矩阵下面移动时将互相对准，如图4所示。然而，一般地，本技术并不限于这样的整数倍数的行宽度。
图象数据流的每个子区域可被分析来标识用于压缩目的的、图象数据的熵的水平。一般地，图象数据的熵是指在每个子区域内象素强度的相对变化。因此，虽然特定的区域可包括高强度或低强度的象素，在子区域中强度电平是相对较稳定或恒定的情形下，熵被认为是低的。这样的区域在图4上，例如在分别用标号128和132表示的曲线部分114和116中，被显示。相反，在象素强度的很大变化被子区域数据编码的情形下，熵水平被认为是高的。这样的区域在图4上用标号130和134表示。已经发现，通过把图象数据流再划分成子区域，它们取决于图象特性可以具有各种长度，以及通过分析每个子区域的相对熵水平，子区域可以按照几个候选的压缩算法之一被最佳地压缩。具体地，本技术采用一系列预先规定的压缩代码表，它们用来把象素预测误差转换成压缩的代码用于每个子区域。对于每个子区域选择的特定的压缩代码表是在压缩子程序中对于子区域识别的熵的函数。
正如下面更全面地描述的，本技术优选地采用象素值预测，以及识别在各个象素的预测值(即，对于象素强度或其他特性的二进制代码)与各个象素的实际值之间的差值。实际上，可以采用几个预测算法，特定的预测是根据图象特性(诸如在图象数据流的说明性标题中被编码的特性)被标识的。预测是基于目标象素或感兴趣的象素与相邻的象素的比较。图5表示用作为在预测算法中进行参考的基础的象素邻居。象素邻居，在图5上用标号138表示，包括感兴趣的象素136，被称为p(i，j)。相邻的象素包括“西北”象素140，被表示为p(i-1，j-1)，“北”象素142，被表示为p(i，j-1)，“东北”象素144，被表示为p(i+1，j-1)，“西”象素146，被表示为p(i-1，j)。在预测算法中可采用某些或全部这些象素，或其他附加的象素可被提供在更大的邻域中。
在图6中概述了在上述的系统中用于压缩图象数据流以便创建混合的压缩图象数据文件的优选的技术。控制逻辑可被再划分成一系列逻辑块或分段，包括配置分段250，在其中确定最佳压缩算法、表、预测优选项、块或子区域长度优选项等等。在数据接入和检索分段252中，要被压缩的图象数据被接收，就像是来自数据库服务器28的说明性信息，如果使用的话。在评估分段254中，根据在配置分段250中确定的算法和优选项来评估图象。在压缩分段256中，某些数值被计算和被选择用于压缩子程序，以及图象数据被压缩，创建最后的压缩文件。在最后的分段258中，文件代码被加到压缩数据上。然后，文件在步骤260被计算和在步骤262被存储。压缩和解压缩逻辑然后通过在步骤264的压缩图象文件的最后接入、在步骤266的解压缩算法的检索和在步骤268的用于观看和输出的解压缩，而被完成。下面将更详细地描述以上的逻辑分段和处理过程。
控制逻辑的配置分段250包括配置在子程序中采用的特定的压缩、预测和块或子区域算法的步骤。因此，在步骤270，根据由预测误差表示的相对熵水平产生一系列压缩代码表，用于最佳地压缩图象数据的子区域。正如本领域技术人员将会看到的，这样的压缩代码表用来通常按照原先的数值的预期的分布或出现频率，交叉参考原先的数值和压缩的数值。在本优选实施例中，根据要被子程序压缩的典型的图象的分析，建立一系列压缩代码表。虽然在压缩代码表中实施的特定的编码和范围改变以及通常将在特定的应用中按经验被确定，但几个这样的压缩代码表的例子被显示于图7-12。
参照图7-12，每个压缩代码表，诸如图7的表170，包括对于原先的图象参量174被交叉参考的一系列压缩的数据值172。在这些图上显示的例子中，分析可包括最后的代码链路的表示，以比特计，用标号176表示，以及由每个表条目转换的代码的范围，用标号178表示。在说明的实施例中，列172的压缩的数据代码转换成列174的不同的数值，正如在压缩子程序中预测的应用所标识的，后面接着确定在预测值与实际值之间的差值。因此，作为例子，在根据下面描述的预测算法识别1的差值的情形下，表170提供100的压缩数据代码。另外，应当指出，差值通常不代表编码的象素本身的数值，而是在预测值与实际值之间的差值。因此，在表170的列176中概述的、3比特的代码长度中，与预测值差1的、感兴趣的象素将得到100的压缩数据值，虽然象素值本身可以长得多。也正如图7上看到的，在列172中提供的压缩数据代码可被概述为包括第一部分180，表示在表内的级别，后面接着是第二部分182，它表示在级别或范围内的位置。因此，例如，在图7的表的情形下，X-2到-3的差值范围可被编码为1101，后面跟随有关附加比特，被设置为0或1，取决于差值是-2还是-3。在范围的上限时，压缩的数据代码被取为各个象素的实际值，正如下面参照图13描述的。
正如从这些图看到的，用于把预测误差或差值转换成压缩代码的压缩代码表被确定来提供适合于对于数据流的每个子区域的差值的水平或变化的编码的范围。具体地，图7的表170适配于最低的熵水平，正如在表中最短的代码包容的低的差值变化(零)表示的，以及在不同的水平之间的相对较细的步长。图8表示第二压缩代码表184，提供用于相对较高的熵，正如由表包容的相对较宽的最大水平表示的，以及与图7的表170相比较的相对较高的差值范围。图9，10，11和12分别提供压缩代码表186，188，190和192的附加的例子，用于接连地编码由预测误差表示的、较高的熵水平，或在各个子区域内的差值。在说明的本实施例中，通过使用Huffman基于代码的前缀和多比特扩展，而构建代码表。
应当指出，由表的族系中的每个压缩代码表提供的压缩比，取决于要被包容的相对的熵水平而变化。因此，图7的表170提供16∶1的相对较高的最大值压缩比，而图12的表192提供2.29∶1的较低的最大值压缩比。然而，已经发现，由于被最佳地选择来包容子区域的预测差值的变化的压缩数据代码长度的使用，包容数据流子区域的不同的熵的多个不同的压缩代码表的使用导致优越的压缩。
已经发现，对于特定的类型的图象，或对于具有特定的典型的特性的图象，可以预期各种熵水平。例如，在医学诊断成像中，对于特定的模态，诸如CT和MRI数据，可以预期相对较高的熵水平。其他成像模态可提供在图象强度水平上具有由较低的熵数值和相应的较低的预测差值反映的、相对较低的变化的图象。而且，已经发现，特定的图象类型可提供较高的或较低的特性熵值。在医学诊断领域中，这样的图象类型可提供特定的剖面，诸如胸部，头部，四肢等等，提供或多或少的变化，以及较强的或较弱的边缘线和对比度。压缩代码表1特定的族系然后优选地根据要被系统压缩的典型的图象被建立。
回到图6，通过在步骤270被产生和存储的压缩代码表族系，配置分段250继续产生预测优选项，如在步骤272表示的。如上所述，在本压缩技术中不是采用实际象素强度值用于编码，而是可以基于预测算法采用不同的数值。预测算法通常在图象的低的熵区域中产生相对较低的数值，以及在较高的熵区域中产生相对较高的数值。然而，对于数据压缩，预测误差的使用，由于图象上相对逐渐进行的强度变化，通常将导致低于(或在长度上短于)原先的数据流代码值的数值的压缩。
在本优选实施例中，可以采用几个预测算法中的一个或多个预测算法。再次参照图5，在简单和直接的算法中，每个象素p(i，j)的数值被预测为紧接在前面的象素P(i-1，j)的数值。这个预测算法提供计算上极其有效的工具用于预测每个象素数值，图象中的第一象素被估值为零的数值。然后通过找出感兴趣的象素的预测值与实际值之间的差值的绝对值，而产生不同的值。最后得到的差值形成与原先的图象矩阵相等尺寸的矩阵。
现在规划了几个替换的预测算法，也可以采用其他算法。在本优选实施例中，这些预测算法可被概述为如下Ip(i，j)＝Ip(i-1，j)(P1)；Ip(j)＝Ip(i-1，j)+Ip(i，j-1)-Ip(i-1，j-1)(P2)；Ip(i，j)＝((3*(Ip(i-1，j))+Ip(i-1，j-1)+Ip(i，j-1)+Ip(i+1，j-1))/6(P3)；Ip(i，j)＝((-2*I(i-1，j-1))+(3*Ip(i，j-1))+(3*Ip(i-1，j)))/4(P4)；Ip(i，j)＝((-5*I(i-1，j-1))+(7*Ip(i，j-1))+Ip(i+1，j-1)+(9*Ip(i-1，j)))/12(P5)；Ip(i，j)＝Ip(i，j-1)+Ip(i-1，j))/2(P6)；其中符号“I”代表象素强度，以及各个象素符号按照图5被映射。
再次地，已经发现各个预测值对于各种类型的图象、从各种形态得出的图象、和在重建图象上的各种特性或可看见的解剖剖面，是特别有用的。例如，预测算法P1提供每个当前的象素值的极简单的和快速的“最后值”的估值。预测值P2提供某种程度的边缘检测能力，但可消除噪声在图象上的影响。第三预测值P3是线性预测，表明对于某些图象类型是有用的，以及采用多个周围的象素的数值，更重地加权最后数值。实际上，图6的在步骤272产生的预测优选项将遵循对于各种图象类型的和形态的经验结果。
图6的控制逻辑的分段250中显示的最后的步骤是产生子区域优选项，用于把图象数据流划分成子区域。如上所述，虽然图象数据流的子区域的长度可以是不同的，或可以取决于诸如熵水平那样的因素而变化，在本优选配置中，子区域长度被设置为互相相等，但可以取决于诸如产生图象数据的模态、图象类型、在重建的图象上显示的剖面等等那样的因素而变化。例如，32象素的子区域长度现在被设置为缺省的，但8，16，24或大于32象素的替换的子区域长度被规划的。通常，在本实施例中在步骤274设置的优选项取决于图象矩阵中列的数目，8的子区域长度被使用于具有64或更少的列的矩阵，16的子区域长度被使用于具有128或更少的列的矩阵，等等。为了减小计算复杂性和改进速度，在本优选实施例中，沿着主要方向或图象矩阵的轴(即，行或列)取子区域，取决于数据被存储的方向。另外，子区域优选地只是一维的。
通过压缩算法、表、预测优选项、和设置的子区域尺寸优选项，图6显示的控制逻辑进到分段252。在该逻辑分段，图象数据被接收，如步骤276表示的。正如上面指出的，图象数据可以直接从外部源接收，或可以从PACS本身中的存储器被接入。在步骤278，被使用来选择压缩子程序的算法或参量的任何说明性信息从数据库服务器被检索。正如上面指出的，这样的说明性信息可被存储在数据库，以及可以补充被包含在图象数据流的说明性标题内的信息。
在分段252后，控制进到评估分段254。在这个分段内，查阅图象数据找出说明性信息，如步骤280表示的。如上所述，在说明性信息可提供的情形下，诸如在图象数据流的说明性标题部分中的依从DICOM的数据或来自数据库的说明性数据，某些或全部这些数据在步骤280被查阅。根据在配置分段272设置的优选项，在步骤282选择预测值，取决于在步骤280识别的图象特性。再次地，这些可包括发起成像系统的形态，图象上表征的研究类型或解剖剖面，图象上列的数目，行的数目等等。而且，在步骤282选择预测算法时可以考虑其他因素，诸如想要的计算效率，系统的处理能力等等，在这样的处理器能力是有限的情形下或在希望附加速度的情形下，选择计算上有效的预测算法。在步骤284，按照在步骤274确定的优选项选择在把图象数据流划分成子区域时的子区域尺寸。再次地，步骤284可以变换缺省选择，它可被改变，取决于对于选择预测算法所考虑的某些或全部特性或因素。
评估分段254继续选择压缩表的子组，在适当的情形下，如步骤286表示的。具体地，根据某些图象特性，预选某些压缩表作为缺省可能是有用的。例如，在特定的形态中发起的特定的图象类型，诸如CT或MR图象，可以通过在步骤286选择的特定的候选表被最好地压缩。正如下面描述的，这个压缩标题将包含标识压缩子程序的版本、在步骤282选择的预测算法、在步骤284选择地子区域尺寸等等的代码。
在控制逻辑的压缩分段256中，在步骤290计算一组预测误差或差值。如上所述，这些数值是基于在步骤282选择的一个或多个预测算法的应用，以及随后把每个象素的预测值和实际值进行比较，确定预测误差或差值。最后得到的预测误差然后形成数据流，第一象素被分配以它的实际值，后面跟随子区域的每个象素的差值。
本技术根据对来自在步骤270建立的压缩代码表族系的表的适当的选择提供每个子区域的最佳压缩。为了确定哪些表提供最好的压缩，在图6的控制逻辑的步骤290，通过把每个候选的压缩代码表应用到从预测算法的应用得出的数据上，而计算压缩数据的候选长度。对于每种情形(即每个压缩代码表的应用)，把每个子区域的总的数据流相加。完成每个子区域后得到的和值被比较，以便识别哪个压缩代码表对于子区域导致最短的数据流。相应的压缩代码表然后被选择，如步骤292表示的。在步骤294，标识对于每个子区域被选择的表的代码然后被插入到压缩数据和它的标题中，正如下面更详细地描述的。
正如上面指出的，评估分段254或压缩分段256可包括缺省和对于最佳代码表的选择的限制。例如，取决于诸如要被编码的图象数据的比特深度那样的因素，可以作出在压缩代码表之间的某些缺省选择，诸如对于8或更小的比特深度的头四个表的选择。另外，在这个选择处理过程中可以作出对于指定的压缩代码表的某些优选项，取决于诸如发起图象数据的形态那样的因素。作为例子，CT和MRI数据可有助于编码象素强度的更高的过渡段，相应于更高的熵区域。因此，优选项可被包括在压缩代码表的选择中，取决于在步骤280查阅的说明性数据，诸如宁愿要一个或多个更高的熵表，用于在这样的形态中发起的图象。最后，在本优选实施例中，代码被直接插入到压缩的数据流中，提供关于哪个选择的表被采用来用于压缩各个子区域的指示。为了使得压缩最佳化，可能希望把在控制逻辑的预处理分段中可被选择的表的数目限制为可以方便地以有限数目的比特被编码的数目(诸如2比特的数据)。因此，在表标识代码要以2比特被提供的情形下，在预处理过程分段上施加一个约束条件，这样，只有四个候选表可被选择用于压缩。在一个附加比特可提供使用于表的标识的情形下，8个候选表可被选择和被编码。
在步骤294，用于子区域压缩的密钥代码被插入到压缩的数据流，紧接着的是压缩的子区域数据。正如上面指出的，在采用四个候选表用于压缩的情形下在步骤294插入到代码可包括一对指定的比特。在步骤288被创建的压缩标题交叉参考这个密钥代码到选择的压缩表。在步骤296，子区域的图象数据通过应用选择的压缩代码表被压缩。分段256的一系列步骤对于图象的每个子区域被重复进行，直至整个图象被压缩为止。
在最后的分段258，对于每个图象的压缩的数据被完成。具体地，在步骤298，压缩结束块被加到压缩的数据上。在步骤300，在压缩结束块后面，插入垫整的比特。最后，在步骤302，在压缩处理过程中计算的检验和值被加到压缩的数据，以便提供用于验证正确的解压缩的装置。在分段258期间被加到压缩数据的代码的位置和类型，在下面参照图13更全面的描述。
在说明性标题被提供给有限的图象数据的情形下，说明性标题优选地被置于与压缩标题相邻，完成图象文件，正如步骤260表示的。将会指出，最后得到的数据文件是混合压缩数据文件，其中说明性标题数据是可读出的，用于图象管理、接入、传输、和类似的目的，而大量图象数据如上所述地被最佳地压缩。在步骤262，最后得到的文件典型地被保存在短的项目贮存系统中，或在档案中。在步骤264，图象被接入，用于查阅、分析、硬拷贝创建、等等。在接入图象后，在混合压缩数据文件中识别的解压缩算法被检索，用于解压缩，硬件压缩的图象数据被解压缩，如步骤266表示的。这个解压缩过程遵循压缩标题信息，与被采用来压缩对于每个子区域的数据的相同的压缩代码表，被用来解压缩数据。压缩代码表的这个应用导致对压缩所基于的预测误差或差值的识别，以及被采用来产生差值的、特定的预测算法然后被使用来以无损的方式重新产生原先的图象数据。
图13表示按照上述的技术被压缩的图象数据组。图象数据组，总的用标号194表示，包括在步骤160被附着的说明性标题196，连同在步骤192附加的压缩标题198一起。在压缩标题198后面是压缩图象数据200，它包括压缩图象子区域202，204等等。每个压缩数据子区域又包括被使用来编码子区域的算法(例如，压缩代码表)的识别符，后面跟随实际的压缩数据。
图13还显示当前规划的用于压缩标题198的格式。如图13所示，压缩标题包括压缩子程序版本的识别符206，后面跟随在压缩处理过程中使用的预测算法识别符和子区域长度识别符208。压缩算法标识分段210然后被插入到压缩标题，标识哪个压缩算法(例如，压缩代码表)被选择用于压缩以及每个表被编码到每个子区域的数据流中的方式。在图13的例子中，例如，表0，3，4和5被选择，用标号212表示，每个表用在对于每个子区域的压缩的数据的头2个比特内找到的2比特二进制代码表示。
图13还显示用于每个图象子区域202、204等等的压缩的数据代码的、在本优选实施例中的格式。在说明的实施例中，每个子区域的第一部分包括被使用来压缩子区域数据的压缩表的识别符，正如对于子区域202用标号214表示的，以及对于子区域204用标号218表示的。这个密钥代码后面跟随压缩代码，正如分别用标号216和220表示的。最后，与13显示被插入在每个压缩图象文件或文件的一部分的末尾的代码。具体地，在图象的最后的子区域BN后面，块代码部分222的结尾被附加。正如上面指出的，这个块代码的结尾表示图象的结束，或可被使用来表示图象的一部分的结束，其中数据压缩子程序在多个图象内被改变，诸如由于图象数据熵的大的变化。垫整代码被插入，用标号224表示。这个代码可以具有按需要的可变尺寸，以便在一个整个的字长度上完成压缩数据文件。最后，加上32比特的检验和值部分226，完成压缩的数据。
本技术的上述的方面可以适配于各种情形，取决于要被压缩的图象的类型。例如，该技术可被使用于由变化的灰度水平组成的图象和彩色图象。正如本领域技术人员将会看到的，彩色图象典型地包含各种彩色分量，由于它们的各个强度，它们呈现彩色变化。上述的技术可以使用在或者互相分开或者互相不分开彩色分量的情形下，但优选地，通过分开彩色分量和按组处理(即，压缩)分量而施加上述技术。同样地，多帧图象可被包容在本技术中。正如本领域技术人员将会看到的，这样的图象典型地包括通过行和列被编码的、多个分开的图象，而不带有被放置在分开的图象之间的分开的说明性标题(例如，依从DICOM的标题)。在这样的情形下，表示相应于不同的图象帧的位置的、压缩数据中的偏移的代码，优选地被插入到混合压缩数据文件的说明性标题中。
已经发现，上述的图象数据压缩和解压缩技术可被进一步改进，提供用于多分辨率(或多尺寸)图象数据压缩，进一步增强数据传送和解压缩的速率。在用户不希望观看具有最大分辨率的全部图象的情形下，或在用户观看端口是有限的情形下，这样的多分辨率图象压缩便于传送减小的尺寸的图象给用户观看，具有优越的图象质量。而且，正如下面描述的，本技术的多分辨率图象压缩方面通过只传送相应于还没有传送的较大的尺寸图象的分量的一部分压缩数据，而允许用户相对较快地观看减小的尺寸或减小的分辨率图象，以及此后“变焦推拉(zoom)”图象。然后附加数据被处理，以及与减小尺寸的图象数据相组合，得到较大的尺寸的图象。
本多分辨率实施方案是基于与正如上述的、最佳化的H代码压缩相组合的无损整数小波分解，以及基于对来自小波分解的高频数据组的性质的识别的Huffman代码压缩的修改方案。具体地，正如本领域技术人员将会看到的，小波分解涉及二重滤波和子采样处理过程。这产生分级结构的子频带组，如图14所示。如图14所示，图象数据组300包括低频分量302，连同高频分量304，它可被看作为来自低频分量的噪声或变化。单电平小波分解导致分解的数据组306，它包括一个低频子频带LL，在图14上用标号308表示，连同三个高频子频带LH，HL，和HH，用标号310，312和314表示。以后的分解可被看作为产生另一个数据组316，其中低频子频带被进一步分解成子频带组318，包括一个低频子频带320，连同三个附加高频子频带322，324和326。
典型地，小波变换是实数(浮点)滤波器，其结果也是实数值。在最近之前，只有S变换(修正的Haar小波)提供基于整数的变换和重建。正如从变换的性质看到的，对于浮点运算很难保留精度。然而，通过被称为“提升”的技术，任何小波变换可被实施为具有完全可逆性的、基于整数的变换。
通过使用这种“提升”技术，各种小波变换被分析，以及被比较，包括S变换(具有提升的Haar小波)，(2+2，2)变换，和(4，2)变换。而且，分析是根据最后得到的子频带的信息理论的熵值完成的。以2为基底的熵值通过Kraft不等式提供可变长度代码(VLC)的平均长度的较低的边界。除了熵值以外，对于表示在四个子频带的每个子频带中一个单项的数值所需要的运算被确定。分析的结果假设使用于变换的最佳小波是S变换。虽然可以采用其他变换，在本实施例中，最好是采用S变换，重点更多地被放置在变换的速度或复杂性上，而不是最后得到的压缩比。
对于图象数据组的分解，一维的向前一步小波变换是基于以下的公式 对于n∈
和H(n)＝C(2n)-C(2n+1)；其中C(i)对于n∈
代表输入数据，L和H是分解的低频和高频分量，以及C是输入数据。由符号 代表的运算产生小于操作数的、最大的整数，“N”是输入数据的尺寸。
这个变换的反向变换，一步长逆小波变换由下式描述 和C(2n+1)＝C(2n)-H(n)在以上的公式中隐含的假设是，数据尺寸“N”是偶数。虽然这个假设对于理论分析和说明是正确的，但它对于本技术中要被压缩的某些数据组可能是不正确的。然而，本技术被调整成包容输入数据的奇数和偶数尺寸，以及把一维变换扩展到二维，正如下面概述的。
用于上述的前向和反向小波变换的公式提供一维单步变换。二维的递归单步小波分解提供图象的图案，如图14所示。在本技术中，单步小波变换的递归是对于低频或“LL”分量在每个级别上执行的。对于变换的电平的数目是通过固定最小的分辨率的行和或列尺寸而被确定的。这个级别数值是通过对于分解原先的图象的行或列尺寸的最大值分解成想要的最小的分辨率尺寸所必须的步骤而被确定的。如果“n”是这个电平变量，则使用以下的公式n＝log2(max(rows，cols))-log2(dsize)其中n是分解的级别数，“rows”和“cols”是原先的图象尺寸，log2是以2为底的对数，以及dsize是最小分辨率图象的可配置的尺寸。
在每个级别上对奇行或列执行特别的处理。在本技术中，奇行或奇列被重复，目的是迫使它成为偶数，这样，用于小波变换的算法是无接缝的单元。虽然这个加法或多或少加到对于图象贮存所需要的存储器空间，当执行压缩时加法是可忽略的，因为高频子频带在这些行或列上将具有全零。
参照以上采用的专用名词，用来把方形o输入图象数据(a，b，c，d)分解成11，h1，1h，hh的二维一步前向变换遵循以下的公式 hh＝(a-b)-(c-d)除了以处理在每个级别的变换时的奇数行和奇数列外，本技术被调整成当使用16比特数组时包容溢出的可能性。虽然所有的数值可被处理为32比特数值，但可能造成在执行想要的变换上的速度的丢失，以及对于处理图象所需要的存储器的很大的增加。在被设计来用于PACS的本实施方案中，因为极大多数数据值位于用于未加标记的和加标记的数据的14比特内，为了保持算法的速度和创建最小可能的存储器映射表，在检验溢出条件时，采用16比特的加标记和未加标记的子程序作为缺省项，正如下面描述的。当遇到溢出条件时，基于16比特的变换子程序外出到适当的溢出子程序。
图15示意地显示通过小波分解和H代码压缩的图象数据的逐步处理，产生数据流，用于贮存、接入和传输。通常的处理流程，在图15上总的用标号328表示，从图象数据组330开始，该图象数据组可以以任何适当的方式被获取以及可以被预处理，诸如进行动态范围调节、图象增强等等。这个图象，在本例中被表示为级别0，然后通过如上所述的前向小波变换被分解，提供数据组332，它本身包括LL、LH、HL和HH数据组。低频数据组然后通过同样的前向小波变换被进一步分解，产生下一个级别数据组334。对每个接连的级别的低频数据组的进一步小波变换提供类似的数据组，直至达到最后的数据组为止，它被认为是想要的最小的或最低的分辨率的数据组，在本例中用”n”表示。
通过接连的小波分解得到的数据组然后被如下地压缩。在每个级别上，高频数据组按照修正的压缩子程序被压缩，正如用标号338表示的。在本修正的子程序中，所有的处理是与上述的处理几乎相同的，不同处在于使用数据组的实际值，而不是预测误差值。也就是，不执行图6所示的步骤280-290，而其他步骤，诸如子区域分析、最佳代码表选择等等，以基本上相同的方式被执行。对高频小波变换的数据组执行的修正压缩子程序是基于这样的认识小波变换的数据已经被去相关，以使得本压缩技术能够被直接应用，而不需要预测或计算误差值。
因为对于每个较高的级别的低频数据组被进一步分解，说明这些数据组的信息被保持在较低的级别上，例外的是最低级别的、低频数据组(即，第n级别的低频数据组)。在本实施方案中，这个数据组按照上述的预测误差压缩技术被压缩，正如图15上标号340表示的。
关于图15上概述的分解和压缩，应当指出几点。首先，正如本领域技术人员将会看到的，取决于被分析的数据的尺寸和类型，上述的H代码表中的数值、子区域长度、和其他特定的参量可被调整来提供想要的压缩比和压缩速度。而且，因为低频数据的接连的分解导致逐渐较小的数据组(在两个尺度上减半)，这些数据组对于本技术的多分辨率压缩和解压缩方面，提供在任何可提供的级别上接入、传输和重建的可能性。
在如图15概述的、压缩高频和低频数据组后，最后得到的数据被汇编成数据流或文件，正如用标号15表示的。在本实施例中，数据流包括说明性标题344，后面是一系列数据组，包括第一数据组346，用于最低级别分辨率的数据(包括低频和高频压缩数据)，以及接连的数据组348，每个包括对于各个级别的高频压缩数据。在本实施方案中，数据流或文件包括描述多分辨率方案的版本、前向变换的类型(具有/不具有溢出的加标记/未加标记的，见下面的讨论)、小波分解的级别的数目、每个子频带级别(分辨率)的行和列数值、以及从最小到最大的所有的子频带的压缩的尺寸的标题。另外，最低级别低频数据组通过使用上述的预测压缩而被压缩，而对于每个级别的高频数据组通过使用适当的非预测的或修正的压缩方案被压缩。除了把数据贮存标题存储在压缩数据流的顶部以外，在医学诊断方面，其他单元可被存储在DICOM标题中。在本实施方案中，这些包括级别数“n”，行(rr)数值(rr(n)，rr(n-1)...rr(0))，列(cc)数值(cc(n)，cc(n-1)...cc(0))，以及对于每个级别的压缩的数据尺寸(cxebyte)(cxebyte(n)，cxebyte(n-1)，...，cxebyte(0))。
正如上面指出的，为了提供从处理和贮存的观点看来有效的实施方案，本实施例提供16比特处理，只在输入数据需要的情形下提供32比特处理。参照图16，概述了用于按照本方法的小波变换的逻辑过程，正如用标号350表示的。在本实施方案中，四个前向变换子程序被编码，对于加标记的未加标记的16比特数据每个一个，以及对于处理加标记和未加标记的溢出条件每个一个(溢出子程序是它们的16比特对应物的32比特版本)。因此，在步骤352，对于加标记和未加标记的数据执行前向变换。在步骤354，数据被分析来确定是否需要溢出处理。如果不需要的话，变换系数被返回，正如步骤356表示的，以及处理如上所述地继续进行。然而，如果需要32比特处理，则逻辑过程转到步骤358，在其中变换从溢出重新启动，以及来自这样的处理的变换系数被返回，正如步骤360表示的。类似的技术可应用于处理8比特和彩色数据类型。
当与在小波分解的数据组的最低的或第n级别时使用的压缩相组合时，上述的方案可被概述为如图17所示。逻辑过程，总的用标号362表示，在步骤364开始，其中图象数据被输入用于前向变换。在本实施方案中，四个子程序被编码，相应于四个前向子程序。在下面描述的重建阶段，编码类型标志表示要被使用的适当的逆变换子程序、这简化了重建阶段。图17上概述的处理流程反映实施方案，在其中，连同非预测的或修正的压缩方案，处理过程被调整来操作通过各个溢出前向变换子程序产生的32比特加标记和未加标记的数据。因此，在步骤366，确定是否发生溢出需要32比特处理。如果不是的话，则在步骤368产生对于接连的级别的子频带或数据组，以及对于子频带的所有的高频数据组实行修正的压缩技术，正如步骤370表示的。正如上面指出的，最低的或第n级别低频数据组按照预测压缩技术被压缩。如果在步骤366确定需要溢出处理，则在步骤374产生子频带或数据组，以及高频数据组通过32比特处理被压缩，正如步骤376表示的。另外，第n级别的低频数据组在步骤372按照预测压缩方案被压缩。正如上面指出的，对于压缩使用的压缩Huffman代码表可以按照数据的迫切性被调整，诸如处理最后得到的18比特加标记和未加标记的数据。在本实施方案中，附加代码表被采用来在输入超过16比特的贮存时进行编码和译码。溢出条件具有加标记的18比特的最大比特深度。
上述技术的本实施方案提供函数调用，接入到以上列举的所有的数值。这些单元对于解压缩和逆变换子程序是不需要的，因为它们存在于压缩数据流的比特中。然而，它们在用户希望以不同的分辨率级别显示图象的情形下是想要的。解压缩和重建子程序可被组合，这样，对于所有的用户不需要改变接口，不用缓存重建的数据。对于具有以各种分辨率级别进行显示的特别的需要的用户，可以开发用户特定的子程序。
在图18上多少更详细地显示通过上述的技术创建的数据流或文件映射。如上所述，数据流或文件342包括标题344，后面是对于压缩的子频带或数据组的代码值，从第n数据组开始。在这些数据段内，部分378编码低频和高频子频带或数据组。在以下的数据分段348中，部分380编码用于较高的级别的高频子频带或数据组。也应当指出，如上所述，附加代码数值被包括在数据流内，用于以上参照Huffman代码表讨论的信息，以便使用于压缩、子区域长度等等。
图19示意地概述了用于从压缩的数据文件解压缩和重建图象的处理过程。该处理过程，总的用标号382表示，包括接入对于最低级别数据组的数据和要被提供给用户尺寸或分辨率的任何另外的数据组的数据。因此，如图19上概述的，来自文件的数据按照被存储在标题中的信息被接入，以及被解压缩，对于最低级别的低频数据组按照以上讨论的预测误差技术被解压缩，正如参考数字384表示的。高频子频带或数据组按照修正的压缩技术被解压缩，正如标号386表示的。也就是，不是把解压缩的数据作为预测误差对待，而是最后得出的数据直接作为小波变换系数对待。
在直到想要的级别的数据解压缩后，对解压缩的数据执行逆小波变换，较低的级别的图象数据组用作为对于下一个更高的图象级别的低频子频带。因此，通过处理最小分辨率的“LL”频带以及把它与相关的“HL”、“LH”、和“HH”频带相组合，产生下一个更高的分辨率的“LL”频带，而运行逆变换子程序。这个处理过程重复进行，直至达到图象的全部分辨率或得到特定的级别的分辨率为止。一步逆变换取11，h1，1h，和hh数值，也就是对于最低级别的数值，以及产生对于下一个级别11频带的方形象素(在最后的逆变换时产生图象的全部分辨率象素数据)。
另外，参照以上采用的专用名词，一步的二维逆变换服从以下方程组 在本实施方案中，用于逆变换的设计被做成对于可能的单级别重建的模块。这允许用户规定用于重建的想要的级别，从最小的分辨率到全部分辨率。而且，在压缩数据流中的前向变换类型的编码允许使用正确的逆变换子程序进行重建。
应当指出，上述的技术允许以存储的尺寸和分辨率中的任一种尺寸和分辨率来接入、传输和重建图象。而且，在希望从已由用户接入的图象进行变焦推拉或增强分辨率的情形下，只需要用于较高的分辨率级别的附加的高频频带被接入和被处理，以便与已被提供用于重建新的图象的数据相组合。
本技术的多分辨率方面因此提供对于在0与“n”之间的特定的级别的目标的解压缩和重建。用户从标题(诸如在医学诊断应用中的DI COM标题)中存在的信息提供压缩数据流的适当的子组，把想要的重建级别表示给级别选择子程序。象素缓存器允许用户存储扩展的和重建的图象。
上述的精确的功能允许用户有效地使用可提供的传输带宽。图20的表388概述了对于在医学诊断方面产生的图象的示例性压缩结果。在该例子中，典型的胸部CR图象(2048的行尺寸和2500的列尺寸)被变换成五个级别。显示了每个级别的行和列尺寸的相关信息以及相关的压缩的字节。10MB图象是被多分辨率地压缩到3909848字节的尺寸(表上对于每个图象级别列出的字节数目的总和)。因此，为重建全部分辨率2048×2500的图象，需要传输约3.9MB数据。
然而，用户可如下地接入小得多的数据量。作为例子，假设在典型的网络-委托客户应用中，用户监视器的分辨率尺寸约为1k×1k。通过查阅在表388上阐述的数据，这个尺寸信息近似许可重建到级别1。因此，对于从服务器传输所需要的数据等于979988字节(包括级别1的图象的字节的总和)。然而，在许多情形下，完全监视分辨率的子组被分配给图象显示分量。因此，在本例中，第一图象可以以非常快速的处理过程被重建到级别2，特别是与最高的分辨率图象的传输与重建相比较的话，它只需要传输255428字节。由于多分辨率方案允许以后 到较高的级别，剩余的724560字节用来从级别2图象重建级别1，以及剩余的2929860字节随后用来从级别1的重建图象重建全部分辨率图象。
以上的技术也可被使用来通过只选择地传送对于在委托客户处想要的显示分辨率所必须的、多个分解的级别中的那些级别，而更有效地传送图象数据。初始地，委托客户检索一个或多个较低的分辨率级别，诸如最低的分解级别N，用于在委托客户处显示图象。剩余的较高的分辨率级别，诸如在分解级别N-1和1之间的那些分辨率级别，保持在服务器处，用于由网络客户以后按需要检索。因此，如果用户在委托客户处想要更高分辨率的图象显示，则委托客户从服务器检索一个或多个较高的分辨率级别，以便支持该较高的分辨率。剩余的分辨率级别只存在于服务器，直至用户命令需要那些其余级别的本地分辨率显示为止。
图21显示示例性图象传输系统400，它包括服务器402和远离服务器402的委托客户404。多个图象数据405被部署在服务器402，这些图象数据当需要在委托客户404的观看端口406上以想要的分辨率显示图象时，是可由委托客户404接入的，用于检索想要的图象分辨率级别。图象数据405可包括标题408和多个图象数据块，诸如相应于图象分辨率级别的数据块，它们已经通过小波分解被产生以及已经通过任何上述的压缩技术被压缩。例如，图象数据405可包括图象数据块，诸如图象分辨率级别410，412，414，和416，它们相应于从级别N到级别1的逐渐更高的分辨率级别(例如，见图15和18)。一个或多个这些图象分辨率级别410，412，414和416可以根据由委托客户404为了显示在观看端口406上而请求的特定的图象分辨率被发送，正如箭头418表示的。例如，委托客户404可能想要显示相对较低的图象分辨率，它请求图象级别410和412。如果这些图象级别410和412在委托客户404处是本地不可提供的，则委托客户404可以通过自动或人工请求程序过程进行从服务器402请求需要的图象级别410和412，正如下面详细地描述的。当委托客户404从服务器402检索图象数据时，图象数据(即，对于图象级别410和412的图象数据)可被委托客户404存储/超高速缓存到贮存装置420。如果委托客户404随后想要相对较高的图象分辨率(即，高于图象级别410和412)，则委托客户404可从服务器402请求必需的图象级别以及把这些图象级别存储在贮存装置420中。正如下面详细地描述的，图象传输系统400通过把图象级别410到416的图象分辨率与观看端口406的想要的分辨率进行比较，而确定在观看端口406处对于想要的分辨率的必需的图象分辨率级别数目。系统400在从服务器402起始或随后检索图象数据时通过阅读标题408，可以得到图象级别410到416的分辨率特性。
如图22和23所示，被部署在服务器402的图象级别410到416不一定具有与观看端口406匹配的分辨率。例如，观看端口406可以具有观看端口分辨率422，它具有尺度424和426(例如，256×256象素)。正如上面详细地描述的，本技术逐渐重新组合图象级别410到416，提供图象428的接连地更高的分辨率显示。在这个重建处理过程的每个点，一个或多个图象级别410到416被组合，提供图象分辨率430，它具有尺度432和434。正如下面更详细地讨论的，在观看端口406上对于想要的显示分辨率的必需的图象级别很大地取决于为使图象适配于委托客户观看端口406所需要的分辨率缩放量。例如，图象级别410和412可分别提供140×140象素和280×280象素的图象分辨率。
系统400通过比较图象428的分辨率与观看端口406，确定对于把图象428适配于观看端口406所必须的缩放，以及通过比较必须的缩放与缩放门限因子(ST)而识别必须的图象级别。任何适当的门限因子(ST)可被使用于以上的比较，虽然ST因子对于想要的应用可被有利地使用于保持可接受的图象质量。因此，大约50％到70％的经验的缩放门限因子(ST)(例如，1.6或60％的缩放)可以特别好地适合于保持图象质量。在运行时，系统400可使用因子ST来确定相对较低的图象分辨率(即，图象级别410)适合于在观看端口406处显示。因此，委托客户404进行从服务器402获取图象级别410。委托客户404然后重建图象428，以及向上缩放重建的图象428，以便适合观看端口406。如果系统400使用因子ST确定，相对较高的图象分辨率(即，图象级别412)是对于在观看端口406处可接受的图象必须的，则委托客户404进行获取图象级别412。委托客户404然后通过使用检索的图象级别412和先前在委托客户404处存储和显示的图象级别410，而重建图象428。重建的图象428然后被向下缩放，以便适合观看端口406。下面参照图24，25和27更详细地讨论上述的缩放门限因子(ST)。
如图22所示，图象428通过把图象分辨率430向上缩放一个小于缩放门限因子(ST)的因子到观看端口分辨率，而适配于观看端口406，这保留图象428的清晰度。因此，图象传输系统400引导委托客户404只获取具有相对较低于观看端口分辨率422的分辨率的图象级别。例如，如果图象分辨率430相应于图象级别412，则委托客户404只获取高到和包括图象级别412的图象级别。
相反，如图23所示，图象428通过把图象分辨率439向下缩放一个分数的缩放因子到观看端口分辨率422而适配于观看端口406。在这种情形下，系统400选择图象级别410到416中相对较高的一个图象级别，因为相对较低的图象级别需要过分大的基于缩放门限因子(ST)的缩放。例如，图象级别410可能需要1.7的缩放因子，使得图象428适配于观看端口406，而图象级别412可能需要0.9的缩放因子，使得图象428适配于观看端口406。如果缩放门限因子(ST)被经验地设置为1.6，则系统400识别图象级别412作为用于在观看端口406处以观看端口分辨率422重建图象428的可接受的图象分辨率级别。因此，图象传输系统400获取相对较高的图象分辨率级别，确保在观看端口406内可接受的图象清晰度。
图24是显示低于图象传输系统400的初始图象检索和显示处理过程438的流程图。如图所示，处理过程438通过从服务器请求图象(方块440)，然后把图象数据流从服务器发送到委托客户(方块442)而进行。被发送到委托客户的图象数据流在图18和21上最好地显示。委托客户404然后读出图象数据流的标题408(方块444)，以及从标题408提取图象特性，诸如图象级别的图象分辨率特性(方块446)。
正如上面提到的和下面详细地讨论的，处理过程438然后进行选择图象分辨率级别(IRL)，用于在委托客户观看端口406上显示(方块448)。处理过程438可以同时地或飞行中(on-the-fly)地选择图象分辨率级别IRL，因为委托客户404从服务器402检索图象数据流407。因此，委托客户404初始地请求整个图象数据组405，这个图象数据组是以增加的更高的图象分辨率的次序被检索，用于重建图象。委托客户404继续检索图象数据流407，直到选择的图象分辨率级别IRL，这适合于在委托客户观看端口406处观看图象(方块450)。如果处理过程438确定对于选择的分辨率级别IRL已经检索到图象数据405的足够的部分(方块452)，则处理过程438停止检索图象数据流407(方块454)。然而，如果对于选择的分辨率级别IRL还没有检索到图象数据405的足够的部分(方块452)，则处理过程438继续进行检索图象数据流407，直至获取足够的图象分辨率级别用于以选择的分辨率级别IRL显示为止(方块456)。
检索到图象数据流然后被存储/超高速缓存在委托客户404的贮存装置420，用于图象428的本地显示(方块458)。通过从图象数据流407分解图象数据(方块460)、通过从高到检索的分辨率级别IRL的图象级别重建图象428、以及缩放图象428适合于委托客户观看端口406(方块462)，而准备好在观看端口406显示的图象428。图19显示示例性图象分解技术，而图22，23和26显示示例性图象缩放技术。图象428然后在委托客户观看端口406上以选择的分辨率级别IRL被显示(方块464)。正如上面讨论的，对于初始显示选择的图象分辨率级别(IRL)是最低的图象分辨率级别，它不需要大于缩放门限因子(ST)的要被缩放的图象数据，用于在观看端口406显示。
正如上面讨论的，本技术通过只按对于在委托客户观看端口406显示图象428的需要传送图象数据的选择的部分，而改进数据传送效率。因此，从服务器402传送到委托客户404的图象数据流407在足够的图象数据被检索用于在委托客户观看端口406以想要的观看端口分辨率422进行显示时被打断。图25是显示示例的、图象分辨率级别(IRL)的选择处理过程466的流程图。如图所示，处理过程466是通过确定以每个可提供的分辨率级别被存储在服务器402的图象分辨率(方块468)以及确定委托客户观看端口406的观看端口分辨率422(方块470)。正如上面讨论的，处理过程466可以从图象数据流407的标题408提取图象分辨率。处理过程466然后通过比较观看端口分辨率422与逐渐更高的图象分辨率而进行选择分辨率级别(方块472)。
这个分辨率选择块472可以通过使用缺省缩放门限因子(方块474)或通过设置想要的缩放门限因子(方块476)来进行。正如上面描述的，任何适当的缩放门限因子(ST)可被处理过程466用来保持可接受的图象清晰度和其他图象特性。通过使用缩放门限因子(ST)，分辨率选择块472进行评估图象分辨率(IR)对观看端口分辨率(VR)。处理过程466分析被存储在服务器402内的每个图象分辨率级别(IRL)，直至识别到可接受的分辨率级别为止(方块478)。
因此，分辨率评估从在步骤I＝0分析最低的图象分辨率(级别N的IRL)开始(方块480)。通过确定观看端口分辨率(VR)是否大于被缩放门限(ST)缩放到IR(N-i)×ST的数值的图象分辨率(即，级别N的IRL)，而分析图象分辨率(方块482)。如果观看端口分辨率(VR)不大于缩放的图象分辨率IR(N-i)×ST，则图象分辨率级别N适合于在观看端口406显示。因此，分辨率选择块472进行选择相应于IR(N-i)的图象分辨率的图象分辨率级别IRL(方块484)。然而，如果观看端口分辨率(VR)超过缩放的图象分辨率IR(N-i)×ST，则分辨率选择块472进行确定，附加的更高的图象分辨率级别是否仍旧在服务器可提供的(方块486)。如果更高的图象分辨率级别是不可提供的(方块486)，则选择当前的分辨率级别用于在观看端口406显示(方块484)。如果更高的图象分辨率级别是可提供的(方块486)，则分辨率选择块472在步骤I＝I+1进行评估跟随在先前的评估的分辨率级别(即，级别N)后面的下一个最低的分辨率级别(即，级别N-1)(方块488)。
分辨率选择块472继续进行通过方央480、482、486和488的环路，直至处理过程466识别到足够高的、满足缩放门限因子(ST)的图象分辨率级别(IRL)或实施最大图象分辨率(IR)级别1的图象分辨率级别(IRL)为止。一旦处理过程已识别和选择适当高的图象分辨率级别(IRL)，处理过程466就可以使用选择的分辨率级别(IRL)，用于从服务器402选择地检索图象级别直到和包括选择的分辨率级别(IRL)。在本示例性实施例中，图象传输系统400使用选择的分辨率级别用于想要的图象的初始的和以后的检索和在观看端口406上的显示。
正如以上参照图24讨论的，处理过程466检索、存储和分解在直到选择的分辨率级别(IRL)的图象数据流407中的图象数据。为了图象428在观看端口406上的最佳显示，图象428被以适当的因子缩放，把图象428扩展或收缩到观看端口406。图26是示例性缩放处理过程490的流程图，它把图象分辨率(即，选择的图象分辨率级别)与观看端口分辨率(VR)进行比较，确定适当的向上或向下缩放因子(方块492)。如果图象分辨率大于观看端口分辨率(方块494)，则缩放处理过程490进行向下缩放图象分辨率430，以便适合于观看端口分辨率(方块496)。例如，缩放处理过程490可以缩放图象分辨率430一个0.80或0.90的因子，适合于观看端口分辨率。如果图象分辨率小于观看端口分辨率(方块494)，则缩放处理过程490进行向上缩放图象分辨率430，以便适合于观看端口分辨率(方块498)。例如，缩放处理过程490可以缩放图象分辨率430一个在1.0与1.6之间的因子。正如上面讨论的，缩放门限因子(ST)形成用于缩放的上界。然而，在图象428是相对较小的或观看端口406是相对较大的某些情形下，全部图象数据组405对于图象数据405的可接受地重建到观看端口406是必须的。在这种情形下，缩放不限于缩放门限(ST)。上述的缩放处理过程490可以利用任何适当的缩放技术，诸如双三次内插或双线性内插。
如上所述，图象传输系统400可被利用，按对于在委托客户404处显示图象428所需要地连续和自动检索图象数据。图27是显示示例性的、委托客户404可按照各种显示功能和命令触发的、连续数据检索和显示处理过程500的流程图。例如，处理过程500可以响应于需要比起被本地地存储在委托客户404的贮存装置中的、更高的分辨率图象数据的变焦推拉命令，自动地或互动地检索附加图象数据。在本示例性实施例中，处理过程500按对于在观看端口406上显示所需要地自动检索附加图象数据。
例如，处理过程500可以在用户使用鼠标拉进或退出图象428(例如，通过保持左鼠标按钮向下和扩展或收缩观看端口406)以后获取附加图象数据。在释放鼠标按钮后，处理过程500可进行确定对于在新的观看端口分辨率时的显示是否需要附加图象数据。用户也可阻止自动检索附加图象数据(即，逐渐更高的图象分辨率级别)，诸如通过在图象428的互动变焦推拉期间按下控制按键(即，“Ctrl”按键)。这个控制按键功能给用户提供选择机会是检索附加图象数据来保持图象质量，还是只采用本地存储的图象数据。在上述的互动变焦推拉运行期间，处理过程500可以通过相对较简单的内插技术，诸如双线性内插，来把图象428缩放到观看端口406，以便改进互动的 的性能。然而，处理过程500在互动的变焦推拉完成以后(即，用户释放鼠标按钮以后)可以使用更复杂的或更精确的内插技术，诸如双三次内插，来缩放图象428。
各种其他的用户命令也是在本技术的范围内。例如，处理过程可以由1x，2x，3x，...10x或更高的分辨率变焦推拉命令，完全分辨率与显示命令，适配到观看命令，鼠标双击成拉进或退出，鼠标选择感兴趣的区域(AOI)，图象分辨率级别向上或向下命令(例如，到1-N图象级别的任一个级别)，人工电影院操作(例如，在图象堆栈(诸如1到N图象级别)中漫游)，或任何其他这样的变焦推拉命令被触发。在人工电影院操作中，本技术可以利用相对较简单的内插技术和在运行期间以相对较低的图象分辨率级别显示图象428，提供更好的性能，而同时用户互动地浏览图象堆栈(例如，通过保持鼠标按钮按下)。然而，在选择堆栈中的想要的图象时(例如，鼠标按钮的释放)，上述的电影院功能可能颠倒相对更复杂的或更精确的内插过程，以及检索对于显示选择的图象所需要的任何附加图象数据。
如图27所示，委托客户404通过启动变焦推拉到想要的观看端口分辨率，而触发连续检索和显示处理过程500(方块502)。如果用户启动“变焦拉出”操作(方块504)，则处理过程500使用在委托客户贮存装置/超高速存储器中的最高的存储的分辨率级别(HSRL)(方块506)。最高的存储的分辨率级别(HSRL)可被使用于最佳图象显示，因为附加图象分辨率级别是不必要的，以及最高的存储的分辨率级别提供用于在观看端口406上本地显示的最佳图象分辨率。然而，处理过程500可以利用较低的分辨率级别改进性能。处理过程500然后进行缩放最高的存储的分辨率级别(HSRL)到想要的观看端口分辨率(方块508)。在本示例性实施例中，处理过程500通过缺省继续使用最高的检索的和存储的分辨率级别(HSRL)，而不管向上或向下缩放图象428。例如，如果用户双击图象428得到图象428的全部分辨率显示，则在用户双击图象428回到它的先前的尺寸后仍旧使用对于全部分辨率显示获取的任何附加图象数据。
如果用户启动“变焦推进”操作(方块504)，则继续检索和显示处理过程500进行确定在委托客户贮存装置/超高速存储器中的最高的存储的分辨率级别(HSRL)的图象分辨率(IR)(方块510)。正如上面讨论的，用户可以具有任选项(方块512)用缺省缩放门限(ST)来进行或设置想要的缩放门限(方块514)。在任一种情形下，处理过程500利用缩放门限因子(ST)来保持图象428的可接受的清晰度和特性。通过使用选择的缩放门限(ST)，处理过程500进行选择用于观看端口分辨率(VR)的适当的图象分辨率(IR)。因此，处理过程500评估在委托客户404处的最高的存储的分辨率级别(HSRL)和在服务器402处的逐渐更高的图象分辨率级别(IRL)，直至缩放门限因子(ST)被满足为止(方块516)。
在步骤I＝0，处理过程500在方块518进行评估最高的存储的分辨率级别(HSRL)。通过确定观看端口分辨率(VR)是否大于被缩放门限(ST)缩放到IR(HSRL)×ST的数值的图象分辨率(即，级别HSRL的IR)，而分析图象分辨率(方块520)。如果观看端口分辨率(VR)不大于被缩放的图象分辨率IR(HSRL)×ST，则图象分辨率级别HSRL适合于在观看端口406显示。因此，处理过程500进行选择相应于IR(HSRL)的图象分辨率的图象分辨率级别(IRL)(方块522)。然而，如果观看端口分辨率(VR)超过被缩放的图象分辨率IR(HSRL)×ST，则处理过程500进行确定，附加的更高的图象分辨率级别是否仍旧在服务器402可提供的(方块524)。如果更高的图象分辨率级别是不可提供的(方块524)，则选择当前的分辨率级别(即，HSRL)用于在观看端口406显示(方块522)。如果更高的图象分辨率级别是可提供的(方块524)，则处理过程500从服务器402进行选择下一个更高的图象分辨率级别(即，IRL＝HSRL-1)(方块526)。检索的更高的图象分辨率级别(IRL)然后被存储/超高速缓存到委托客户404(方块528)，其中检索的IRL与在委托客户404中被存储/超高速缓存的现有的图象数据合并在一起(方块530)。例如，从服务器402检索的任何更高的图象分辨率级别(IRL)被附着到压缩的图象数据流407，如图18所示。
处理过程500然后进行评估下一个更高的图象分辨率级别(方块532)，它被规定为用于这个第二评估环路I＝I+1的IRL＝HSRL-1。正如上面讨论的，处理过程500比较观看端口分辨率(VR)与图象分辨率(IR)，后者现在是比图象级别高一个分辨率级别，即HSRL-1(方块520)。如果缩放的图象分辨率IR(HSRL-1)×ST超过观看端口分辨率(VR)，则处理过程500选择图象分辨率HSRL-1，用于在观看端口406显示(方块522)。如果观看端口分辨率(VR)超过缩放的图象分辨率IR(HSRL-1)×ST，则处理过程500进行确定，附加的更高的图象分辨率级别是否仍旧在服务器402可提供的(方块524)。如果更高的图象分辨率级别是不可提供的(方块524)，则处理过程500选择当前的分辨率级别(即，最高的存储的分辨率级别)用于在观看端口406显示(方块522)。否则，处理过程500从服务器402进行选择下一个更高的图象分辨率级别(即，IRL＝HSRL-2)(方块526)。处理过程500然后存储/超高速缓存被检索的IRL到委托客户404(方块528)，以及把检索/存储的IRL与在委托客户404中被存储/超高速缓存的现有的图象数据合并在一起(方块530)。
处理过程500继续进行通过方块518，520，524，526，528，530和532的环路，直至处理过程500识别到足够高的、满足缩放门限因子(ST)的图象分辨率级别(IRL)或实施最大图象分辨率(IR)级别(IRL＝0)的图象分辨率级别(IRL)为止。一旦处理过程500已识别和选择适当高的图象分辨率级别(IRL)，选择的分辨率级别(IRL)就可以被分解(方块534)，被缩放到适合于委托客户观看端口406(方块536)，以及以选择的和缩放的分辨率级别被显示在委托客户观看端口406上(方块538)。
本技术也可以显示图象428的各种各样的图象分辨率和解压缩级别特性。例如，系统可提供文本块，表示当前的图象分辨率，或分辨率级别对最大图象分辨率或最大分辨率级别。例如，文本块可被格式化为IR/N，其中IR是当前的分辨率级别以及N是图象428的总共的分辨率级别。如果系统在观看端口406上显示图象428的最大分辨率，则文本块可以读出“FULL”或“FULLRES”，表示所有可提供的图象数据已被获取以及被使用于图象428在观看端口被显示。“FULL”分辨率指示符可被使用来表示图象428的全部分辨率，其中图象数据受到上述的图象分解和处理技术的作用。相反，“FULLRES”分辨率指示符可被使用来表示图象428的全部分辨率，其中图象数据没有受到任何上述的分解和解压缩技术的作用。
另外，文本块可以表示图象428的缩放/变焦推拉特性。例如，文本块可以以格式“ZFx.x，”显示缩放/变焦推拉特性，其中x.x是用于当前显示的图象428的变焦推拉因子。变焦推拉因子告知用户图象428的当前的缩放状态，该图象已被向上放大或向下缩小各种程度，以适合于观看端口406。因此，用户可以假设显示的图象的相对精度，取决于图象被扩展到它的实际的分辨率以外多大程度。文本块也可以显示被使用于缩放图象428的内插的类型，诸如双向线性或双向立体内插。
图象信息窗口也可被提供来显示来自标题408的信息。标题信息可包括分辨率级别的总数(例如，1到N)、对于每个分辨率级别的行和列，以及每个压缩的分辨率级别的存储器尺寸(例如，字节)。标题信息也可包括各种病人信息，医学成像系统数据，或来自图象数据流407中的一个或多个标题408的任何其他想要的信息。
本技术也可提供用于从服务器402获取整个图象数据组和用于在观看端口406上以完全的分辨率(即，1x缩放)显示获取的图象428的捷径。这确保，用户具有在之间的一对一关系的完全数据组。如上所述，各种其他的变焦推拉/缩放捷径可被提供来促进图象检索，缩放和在观看端口406上的显示。
虽然本发明可以进行各种修正和替换，特定的实施例作为例子以附图被显示以及在这里详细地被描述。然而，应当看到，本发明并不局限于所公开的具体的形式。而是，本发明覆盖属于由以下所附的权利要求书所限定的本发明的精神和范围内的所有的修正、等同物、和替换例。
权利要求
1.一种用于选择地传送图象数据的方法，方法包括选择适合于在想要的观看端口上显示的图象分辨率，其中图象分辨率相应于通过无损小波分解从图象被分解的多个数据组的一个数据组；以及选择地检索多个数据组的一部分，用于以图象分辨率分解图象。
2.如权利要求1的方法，其中无损小波分解包括无损整数小波分解。
3.如权利要求1的方法，其中每个多个数据组通过无损压缩被压缩。
4.如权利要求1的方法，其中选择图象分辨率和选择地检索部分数据组的动作被自动执行。
5.如权利要求1的方法，其中每个数据组包括分级结构的子频带组，一个组包括具有最低分辨率级别的低频分量，以及每个其余的组包括具有接连的更高的分辨率级别的高频分量。
6.如权利要求5的方法，其中每个高频分量通过使用实际的数值被无损地压缩，以及其中具有最低分辨率级别的低频分量通过使用预测误差被无损地压缩。
7.如权利要求1的方法，其中选择图象分辨率包括从多个逐渐更高的分辨率级别中选择图象分辨率，每个相应于多个数据组之一。
8.如权利要求7的方法，其中选择图象分辨率包括识别多个逐渐更高的分辨率级别的最低的适当的分辨率级别，它不需要向上缩放超过想要的缩放门限，用于在想要的观看端口上显示。
9.如权利要求8的方法，其中识别最低的适当的分辨率级别包括评估多个逐渐更高的分辨率级别的最高的本地分辨率级别。
10.如权利要求9的方法，其中选择地检索部分数据组包括调用最高的本地分辨率级别，它是最低的适当的分辨率级别。
11.如权利要求9的方法，其中选择地检索部分数据组包括从远端贮存装置远程地检索最低的适当的分辨率级别，以及在最高的本地分辨率级别与最低的适当的分辨率级别之间的任何的分辨率级别。
12.如权利要求1的方法，其中选择图象分辨率包括缩放想要的观看端口到想要的观看端口分辨率。
13.如权利要求12的方法，其中缩放想要的观看端口包括向内缩放想要的观看端口到感兴趣的空间区域。
14.如权利要求13的方法，其中选择地检索数据组部分包括识别相应于多个数据组的最高的本地存储的组的最高本地分辨率级别；以及定出所选择的图象分辨率。
15.如权利要求14的方法，其中定出步骤包括如果图象数据超过最高的本地分辨率级别，则识别远端贮存单元；以及从远端贮存单元检索多个数据组的一个组，包括相应于在最高的本地分辨率级别与选择的图象分辨率之间的多个数据组的该一个数据组和任何数据组。
16.如权利要求14的方法，其中定出步骤包括如果最高的本地分辨率级别超过选择的图象分辨率，则识别本地贮存单元；以及从本地贮存单元调用部分数据组。
17.如权利要求12的方法，其中缩放想要的观看端口包括向外缩放想要的观看端口，用于观看相对较广的感兴趣的区域。
18.如权利要求17的方法，其中选择地检索部分数据组包括使用相应于多个数据组的本地存储的组的最高的本地分辨率级别，用于向外缩放想要的观看端口。
19.如权利要求1的方法，还包括缩放图象分辨率，以适合于想要的观看端口。
20.如权利要求1的方法，其中选择地检索部分数据组包括请求一个数据流，该数据流包括根据无损小波分解以想要的次序被顺序地安排的、部分的多个数据组。
21.如权利要求20的方法，其中想要的次序包括增加分辨率的次序。
22.如权利要求20的方法，其中请求数据流包括得到被部署在数据流的标题中的图象特性。
23.如权利要求22的方法，其中图象特性包括多个数据组的数量，每个数据组的分辨率，和每个数据组的压缩的尺寸。
24.如权利要求22的方法，包括在检索数据流期间读出被部署在标题的图象特性，用于选择地检索部分数据组。
25.如权利要求24的方法，包括在完成检索部分数据组后中断数据流的传输。
26.如权利要求1的方法，包括把部分数据组存储在本地贮存装置中。
27.如权利要求1的方法，包括通过组合从远端贮存装置检索的部分数据组与被存储在本地贮存装置的本地部分的多个数据组，而重新组合具有该图象分辨率的图象。
28.如权利要求27的方法，其中重新组合具有该图象分辨率的图象包括对范围从最低的分辨率级别到图象分辨率的一组数据组执行逆小波分解，其中该组数据组包括该部分数据组和本地部分数据组。
29.一种用于选择地传送图象数据的方法，方法包括确定委托客户观看端口的观看端口分辨率；识别相应于通过无损小波分解从图象产生的多个分解的图象组的一个本地图象组的、最高的本地分辨率级别；通过比较观看端口分辨率与相应于多个分解的图象组的逐渐更高的分辨率级别，选择可接受的图象分辨率，用于在委托客户观看端口上显示；以及远程检索多个分解的图象组的想要的图象组，用于重新组合具有可接受的图象分辨率的图象。
30.如权利要求29的方法，其中无损小波分解包括无损整数小波分解。
31.如权利要求29的方法，其中每个分解的图象组包括分级结构的子频带组，一个组包括具有最低分辨率级别的低频分量，以及每个其余的组包括具有接连的更高的分辨率级别的高频分量。
32.如权利要求29的方法，其中选择可接受的图象分辨率包括识别逐渐更高的分辨率级别的最低的适当的分辨率级别，它不需要向上缩放超过想要的缩放门限，用于在想要的观看端口上显示。
33.如权利要求32的方法，其中远程检索想要的组包括如果最低的适当的分辨率级别小于或等于最高的本地分辨率级别，则本地地接入最高的本地分辨率级别。
34.如权利要求32的方法，其中远程检索想要的组包括远程检索最低的适当的组和具有在最高的本地分辨率级别与最低的适当的分辨率级别之间的分辨率级别的任何中间的组。
35.如权利要求29的方法，其中远程地检索想要的组包括通过网络从远端服务器请求想要的组。
36.如权利要求29的方法，其中选择可接受的图象分辨率包括缩放委托客户观看端口到观看端口分辨率。
37.如权利要求36的方法，其中缩放委托客户的观看端口包括向内缩放委托客户观看端口到感兴趣的空间区域。
38.如权利要求36的方法，其中缩放委托客户的观看端口包括向外缩放委托客户观看端口，用于观看感兴趣的相对较宽的区域。
39.如权利要求38的方法，其中向外缩放委托客户观看端口包括避免远程检索想要的组的行动，以及使用最高的本地分辨率，用于在委托客户观看端口显示。
40.如权利要求29的方法，其中，如果最高的本地分辨率级别不需要不可接受的缩放到等于观看端口分辨率的话，选择可接受的图象分辨率包括选择最高的本地分辨率级别作为可接受的图象分辨率。
41.如权利要求40的方法，其中如果最高的本地分辨率级别被选择为可接受的图象分辨率，则不执行远程检索想要的组。
42.如权利要求29的方法，还包括缩放可接受的图象分辨率，适合于委托客户观看端口。
43.如权利要求29的方法，其中远程检索想要的组包括请求一个在包括按增加分辨率的次序顺序地安排的多个分解的图象组的想要的组的数据流。
44.如权利要求43的方法，其中确定观看端口分辨率、识别最高的本地分辨率级别、选择可接受的图象分辨率、和远程检索想要的图象组，当用户与委托客户观看端口互动时，被自动地执行。
45.如权利要求43的方法，其中请求数据流包括得出被部署在数据流的标题中的图象特性。
46.如权利要求45的方法，包括在检索数据流期间读出被部署在标题中的图象特性，用于选择地检索想要的组。
47.如权利要求46的方法，包括在完成检索想要的组后中断数据流的传输。
48.如权利要求29的方法，包括通过组合从远端贮存装置检索的想要的图象组与被存储在本地贮存装置的多个分解的图象组的本地组，而重新组合具有可接受的图象分辨率的图象。
49.如权利要求48的方法，其中重新组合具有可接受的图象分辨率的图象包括对范围从最低的分辨率级别到可接受的图象分辨率的一组分解的图象组执行逆小波分解，其中该组包括想要的组和本地组。
50.一种系统，包括观看端口分析模块，被配置来确定委托客户观看端口的观看端口分辨率；数据选择模块，包括本地数据识别符，被配置来识别相应于通过无损小波分解从图象产生的多个分解的图象组的一个本地图象组的、最高的本地分辨率级别；想要的数据识别符，被配置来识别对于在委托客户观看端口显示的可接受的图象分辨率；以及数据检索模块，被配置来远程检索多个分解的图象组的想要的图象组，用于重新组合具有可接受的图象分辨率的图象。
51.如权利要求50的系统，其中观看端口分析模块、数据选择模块和数据检索模块被部署在委托客户工作站。
52.如权利要求50的系统，包括自动模块，被配置来自动执行观看端口分析模块、数据选择模块和数据检索模块。
53.如权利要求50的系统，其中无损小波分解包括无损整数小波分解。
54.如权利要求50的系统，其中每个分解的图象组包括分级结构的子频带组，一个组包括具有最低分辨率级别的低频分量，以及每个其余的组包括具有接连的更高的分辨率级别的高频分量。
55.如权利要求50的系统，其中想要的数据识别符包括分辨率比较器，被配置来把观看端口分辨率与相应于多个分解的图象组的逐渐更高的分辨率级别进行比较。
56.如权利要求55的系统，其中分辨率比较器包括最小的可接受的分辨率识别符，被配置来识别逐渐更高的分辨率级别的最低的适当的分辨率级别，它不需要向上缩放超过想要的缩放门限，用于在委托客户观看端口上显示。
57.如权利要求56的系统，其中数据检索模块包括本地数据接入模块，被配置来如果最低的适当的分辨率级别小于或等于最高的本地分辨率级别，则本地地接入最高的本地分辨率级别。
58.如权利要求56的系统，其中想要的数据识别符被配置来识别想要的数据组包括最低的适当的组和具有在最高的本地分辨率级别与最低的适当的分辨率级别之间的分辨率级别的任何中间的组。
59.如权利要求50的系统，其中数据选择模块包括数据最佳化模块，被配置来使用最高的本地分辨率，用于在委托客户观看端口显示，直至数据检索模块进行检索自由地组为止。
60.如权利要求50的系统，包括图象缩放模块，用来缩放可接受的图象分辨率，适合于委托客户观看端口。
61.如权利要求50的系统，其中数据检索模块被配置来远程检索包括多个分解的图象组的想要的组的数据流中的想要的组。
62.如权利要求61的系统，其中数据检索模块包括数据流分析器，用来读出被部署在数据流的标题中的图象特性。
63.如权利要求62的系统，其中数据流分析器包括数据选择器，用来在传输期间分析数据流以及用来在完成检索想要的组后中断数据流的传输。
64.如权利要求50的系统，其中系统包括图象归档和通信系统。
65.如权利要求64的系统，还包括一个或多个成像系统。
66.如权利要求65的系统，其中一个或多个成像系统包括MRI系统。
67.如权利要求65的系统，其中一个或多个成像系统包括计算的断层术系统。
68.如权利要求65的系统，其中一个或多个成像系统包括正电子发射断层术系统。
69.如权利要求65的系统，其中一个或多个成像系统包括X线荧光屏检查系统。
70.如权利要求65的系统，其中一个或多个成像系统包括计算的X线照相术系统。
71.如权利要求65的系统，其中一个或多个成像系统包括超声系统。
72.如权利要求65的系统，其中无损小波分解包括无损整数小波分解。
73.一种计算机程序，包括机器可读的媒体；观看端口分析器模块，被存储在机器可读的媒体上，以及被配置来确定委托客户观看端口的观看端口分辨率；以及数据选择模块，被存储在机器可读的媒体上，包括本地数据识别符，被配置来识别相应于通过无损小波分解从图象产生的多个分解的图象组的一个本地图象组的、最高的本地分辨率级别；以及想要的数据识别符，被配置来识别对于在委托客户观看端口显示的可接受的图象分辨率。
74.如权利要求73的系统，其中观看端口分析模块、数据选择模块和数据检索模块被部署在委托客户工作站。
75.如权利要求73的系统，其中无损小波分解包括无损整数小波分解。
76.如权利要求73的系统，其中每个分解的图象组包括分级结构的子频带组，一个组包括具有最低分辨率级别的低频分量，以及每个其余的组包括具有接连的更高的分辨率级别的高频分量。
77.如权利要求73的系统，其中想要的数据识别符包括分辨率比较器，被配置来把观看端口分辨率与相应于多个分解的图象组的逐渐更高的分辨率级别进行比较。
78.如权利要求77的系统，其中分辨率比较器包括最小的可接受的分辨率识别符，被配置来识别逐渐更高的分辨率级别的最低的适当的分辨率级别，它不需要向上缩放超过想要的缩放门限，用于在委托客户观看端口上显示。
79.如权利要求78的系统，其中数据检索模块包括本地数据接入模块，被配置来如果最低的适当的分辨率级别小于或等于最高的本地分辨率级别，则本地地接入最高的本地分辨率级别。
80.如权利要求78的系统，其中想要的数据识别符被配置来识别想要的数据组包括最低的适当的组和具有在最高的本地分辨率级别与最低的适当的分辨率级别之间的分辨率级别的任何中间的组。
81.如权利要求73的系统，其中数据选择模块包括数据最佳化模块，被配置来使用最高的本地分辨率，用于在委托客户观看端口显示，直至数据检索模块进行检索自由地组为止。
82.如权利要求73的系统，包括图象缩放模块，用来缩放可接受的图象分辨率，适合于委托客户观看端口。
83.如权利要求73的系统，其中数据检索模块被配置来远程检索包括多个分解的图象组的想要的组的数据流中的想要的组。
84.如权利要求83的系统，其中数据检索模块被配置来远程检索在包括按增加分辨率的次序顺序地安排的多个分解的图象组的想要的组的数据流中的想要的组。
85.如权利要求84的系统，其中数据检索模块包括数据流分析器，用来在传输期间分析数据流以及用来在完成检索想要的组后中断数据流的传输。
86.如权利要求73的系统，包括自动模块，被存储在机器可读的媒体以及被配置来自动执行观看端口分析模块和数据选择模块。
全文摘要
本技术选择地处理被分解成多个分辨率级别的图象数据。图象数据可以按逐渐更高的分辨率级别被检索，以便在观看端口上被显示。它可以具有高于或低于想要的分辨率级别的观看端口分辨率。初始地，图象数据可以以多个分辨率级别中的相对较低的分辨率级别被显示在观看端口。当用户想要对图象的全部或一部分以更高的分辨率显示时，一个或多个逐渐更高的分辨率级别可被检索和缩放，以便适合于观看端口。因此，本技术通过以相应于多个分辨率级别的块接入图象数据，而不是接入图象数据整体，而更有效地处理数据。缩放的门限也可被使用来通知对多个分辨率级别的下一个更高的级别的需要。
文档编号H04N7/24GK1420477SQ0215059
公开日2003年5月28日 申请日期2002年11月21日 优先权日2001年11月21日
发明者S·A·西罗黑, R·D·巴尼斯, J·M·卡洛尔 申请人:Ge医疗系统信息技术公司