数字图像数据显示的调节设备和方法

专利名称：数字图像数据显示的调节设备和方法
背景技术：
发明领域域本发明涉及一种用于调节数字图像数据的方法和设备，适用用于显示由数字图像数据表示的图像。本发明还涉及一种方法和设备，适用于在图像数据格式之间转换图像数据。本发明可有效地应用于新显露的数字影院领域中。
I.现有技术的描述在传统的的电影业中，影院操作者从电影制片厂或通过发行者接收成卷的赛璐珞胶片，最后在影院播映厅放映上。成卷的胶片包括故事片节目(完整的的电影)以及多个预演和其它宣传资料，通常称之为电影预告片。已经较好地建立了这种方法，并且是基于接近一百年以前的技术的。
近来，电影业已经开始了一次革命，电影业将从赛璐珞胶片转向数字化图像和音频节目。包括了许多先进的技术在一起，这些技术正在成为众知的数字影院。所计划的数字影院将提供一种系统，该系统使用数字技术把完整的的电影、电影预告片、广告以衣根据影院-质量的包括图像和声音的其它音频/视频节目传送到全世界。数字影院将使电影业从35毫米胶片的旧世纪媒体完美地转换成当代的数字/无线通信。这种先进的技术将使电影业的所有部分都受益。
本发明所提出的数字影院将使用物理媒体分发(诸如DVD-ROM)方法或电子发送方法(诸如通过卫星多址广播方法)把已经经过数字化、压缩和加密的电影传送到影院。核准的影院可自动地接收数字化的节目，并把它们以经加密和经压缩的格式存储在硬盘存储器中。在每次放映时，将通过局域网从硬盘对数字化的信息进行检索、解密和解压缩，然后使用具有高质量数字音响特征的电影质量的电子放映机来显示。
数字影院包括了许多先进的技术，包括数字压缩、电子安全方法、网络结构和管理、发送技术和高性价比的硬件、软件和集成电路设计。对高价比的、可靠的和安全的系统所需要的技术进行分析和开发。因为诸如MPEG-2等大多数标准压缩技术都为电视质量而最优化，所以这些技术包括图像压缩的新的形式。因此，当把图像放映在大屏幕上时，就容易显露出与该技术相关联的伪像和其它失真。不管采用何种图像压缩方法，它都会影响所放映的图像的最终质量。为数字影院应用特别设计的特殊压缩系统可提供平均小于40Mbps码率的“电影-质量”图像。使用这种技术，2-小时的电影只需要约40GB(千兆位)的存储器，使它适合于在所谓的数字视盘(DVD)上传送或通过无线链路发送或广播。
可以按多种不同格式来传送图像数据，每种格式具有它自己的帧大小的组合、有效帧区域和彩色显示。在某些格式中，把帧分割成分离的场，而在其它格式中并不进行这种分割。某些格式表示在所谓的4∶4∶4色度格式中的象素的颜色，其中使用相等的数据量来表示亮度(Y)和色度或色差(Cr和Cb)。另一方面，可以使用4∶2∶2格式，其中使用表示两个色度(Cr和Cb)分量的每一个信息的两倍数据量来表示Y(亮度)分量信息。下面表1表示可用的许多不同格式的选择。
表1
简明地，数字影院系统的有利之处是能够根据多种不同格式来接收/输出数据以便能够从不同的源提供图像和使用不同的显示设备进行显示。可以允许多种数字视频设备与数字影院系统的其它部分对接。
发明概要本发明的目的是提供一种用于调节数字图像数据的方法和设备，所述数字图像数据用于显示由数字图像数据表示的图像。本发明另一目的是提供一种用于在图像数据格式之间转换图像数据的方法和设备。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于调节数字图像数据的设备，所述数字图像数据用于显示由数字图像数据表示的图像，所述设备包括存储器，用于存储数字图像数据，所述数字图像数据定义一起形成一幅图像的多个象素；格式数据表，它为多种不同图像显示格式的每一种定义一组参数；以及图像数据处理器，用于从存储器读出数字图像数据，用于根据所选择的图像显示格式的参数组对图像数据进行格式化，以及用于输出经格式化的图像数据，用于按所选择的图像显示格式显示由图像数据表示的图像。
根据本发明的另一个方面，提供了用于一种调节数字图像数据的方法，所述数字图像数据用于显示由数字图像数据表示的图像，所述方法包括存储数字图像数据，所述数字图像数据定义一起形成一幅图像的多个象素；为多种不同图像显示格式的每一种定义一组参数；根据所选择的图像显示格式的参数组对图像数据进行格式化；以及输出经格式化的图像数据，用于按所选择的图像显示格式显示由图像数据表示的图像。
根据本发明的又一个方面，提供了一种图像数据处理系统，包括输入装置，用于接收图像数据，所述图像数据定义一起形成一幅图像的多个象素；可编程格式数据存储器，用于存储格式数据，用于图像显示的图像数据是按照所述格式数据定义的格式而输出的；以及处理器，用于从输入装置接收图像数据，并根据可编程格式数据存储器中的格式数据来处理图像数据，以产生包括控制数据的图像数据，所述控制数据相应于格式数据存储器中的格式数据所定义的格式。
根据本发明的又一个方面，提供一种图像数据处理的方法，所述方法包括接收图像数据，所述图像数据定义一起形成一幅图像的多个象素；产生定义一种格式的格式数据，用于图像显示的图像数据是按照所述格式而输出的；以及根据可编程格式数据存储器中的格式数据来处理来自输入装置的图像数据，以产生包括控制数据的图像数据，所述控制数据相应于格式数据存储器中的格式数据所定义的格式。
本发明还提供一种数字影院系统，其中，处理按第一格式的采集的图像数据，以从图像数据中除去控制数据和留下裸数据，该裸数据定义一起表示一幅图像的多个象素，把裸数据与识别第一格式的数据一起传送到显示子系统，在该显示子系统处，视频处理器处理裸数据，所述视频处理器把更多数据添加到裸数据上，把裸数据转换成按第二格式表示图像的再格式化的数据，并把再格式化的数据输出到显示装置，用于显示由再格式化的数据表示的图像。
本发明还提供一种视频显示系统，其中，以象素数据来提供定义图像的数据，并在输出进行显示之前进行格式化，所述系统包括用于存储象素数据的装置；按显示排序从用于存储的装置读出象素数据的装置；用于选择显示图像所使用的显示格式的装置；耦合到用于读出的装置和用于定义的装置的处理装置，用于处理象素数据，以通过添加控制数据来产生显示数据，所述控制数据相应于用于显示所选择的格式。
本发明还提供一种视频显示方法，其中，以象素数据来提供定义图像的数据，并在输出进行显示之前进行格式化，所述系统包括存储象素数据；按显示排序读出所存储的象素数据；选择显示图像所使用的显示格式；处理象素数据，以通过添加控制数据来产生显示数据，所述控制数据相应于用于显示所选择的格式。
尤其，本发明可方便地按多种不同格式的数据输入和输出，每种格式都可具有它自己的帧率、时钟速度、图像大小和象素带宽。这种适用于灵活播放设施能够使用由许多不同源的提供静止的和运动的图像并可使用不同显示设备进行显示两者都成为可能。
附图简述从下面结合附图的本发明的示例实施例的详细描述中，对在所附的权利要求书规定的本发明的上述的和进一步的特性以及本发明的优点将更为清楚，其中

图1说明数字影院系统的方框图；图2是在图1所示的系统中使用的压缩器/加密器电路；图3说明在图1所示的系统中使用的播映厅模块；图4是解密器/解压缩器模块的方框图；图5是象素接口处理器的方框图；图6示出在逐行扫描格式的帧中的图像区域；图7示出隔行扫描格式的场中的图像区域；图8是在图5所示的象素接口处理器中使用的状态机的状态图；以及图9是表示在图1所示的系统中使用的影院管理器和它相关联接口的方框图。
本发明的实施例的详述下面的说明旨在提供可以实施本发明的数字影院系统的概述以及它的当前较佳实施例的详细揭示。在转让给本申请受让人的其它申请中也广泛地描述与这里示出的系统相似的系统，包括USSN 09/564,174，题为“适用于数字图像和音频信号编码和存储的设备和方法”(“Apparatus And Method ForEncoding And Storage Of Digital Image And Audio Signals”)以及USSN09/563,880，题为“适用于解码数字图像和音频信号的设备和方法”(“Apparatus And Method For Decoding Digital Image And Audio Signals”)，这里引用它们的学说作为参考。
在附图的图1中示出实施本发明的数字影院系统100。数字影院系统100包括两个主要系统至少一个中央设备或集线器102以及至少一个显示或影院子系统104。集线器102和影院子系统104具有与1998年5月8日提出的待审美国专利申请第09/075,152号相同的设计，该专利已转让给本发明的相同受让人，这里引用它的学说作为参考。
对图像和音频信息进行压缩，并存储在存储媒体中，然后通过集线器102分发给影院子系统104。一般，接收图像或音频信息的播映位置的网络中的每个影院或播映位置都会采用一个影院子系统104，并包括某些中央化设备以及每个显示播映厅使用的某些设备。
在中央集线器102中，源发生器108接收胶片资料，并产生胶片的数字版本。通过压缩器/加密器(CE)112对数字信息进行压缩和加密，并通过集线器存储装置116存储在存储媒体上。网络管理器120监测和发送控制信息给源发生器108、CE 112和集线器存储装置116。条件访问管理器124提供特定的电子密钥信息，因此只核准特定的影院来放映特定的节目。
在影院子系统104中，影院管理器128控制播映厅模块132。根据从播映厅模块132接收到的控制信息，影院存储装置136把存储在存储媒体上的经压缩的信息传送到播放模块140。播放模块140接收来自影院存储装置136的经压缩的信息，并按预定序列、大小和数据速率来准备经压缩的信息。播放模块140把经压缩的信息输出到解码器144。来自播放模块140的经压缩的信息输入解码器144进行解密、解压缩和格式化，并将信息输出到放映机148和声音模块152。在播映厅模块132的控制下，放映机148播放放映机上的信息，而声音模块152播放音响系统上的声音信息。
在操作中，源发生器108把数字化电子图像和/或节目提供给系统。一般，源发生器108接收胶片资料和产生包括数字化信息或数据的磁带。以非常的分辨率对胶片进行数字扫描以产生电影或其它节目的数字化版本。一般，一种已知的“电视电影”处理可产生图像信息，而众知的数字音频转换处理产生节目的音频部分。处理的图像并不一定都是由胶片提供的，也可以是单一画面或静止帧类型的图像，或一系列帧或画面，包括按不同长度的电影放映出的那些帧或画面。可以把这些图像表示为一个系列或一个组，以产生所谓的图像节目。此外，还可以提供其它资料，诸如适合于视力有障碍的观众的可视化提示跟踪，适合于外国语和/或听力有障碍的观众的小标题、或多媒体时间提示跟踪。相似地，还可使用单个或成组的声音或记录来形成所要求的音频节目。
另一方面，高分辨率数字摄像机或其它已知数字化图像产生装置或方法都可以提供数字化图像信息。使用所直接产生数字化图像信息的数字摄像机实质上对于立刻分发或同时分发的现场直播事件的采编是特别有用的。还可以使用计算机工作站或类似的设备来直接产生所要分发的图形图像。
把数字图像信息或节目提供给压缩器/加密器112，它使用预先选择的已知格式或处理过程对数字信号进行压缩，减少再现具有极高质量的原始图像所需要的数字信息量。最好，使用ABSDCT技术来压缩图像源。在美国专利第5,021,891、5,107,345和5,452,104号中揭示了合适的ABSDCT压缩技术，这里结合它们的学说作为参考。还可以使用标准技术对音频信息进行数字压缩，而且在时间上与经压缩的图像信息同步。然后使用一种或多种安全电子方法对经压缩的图像和音频信息进行加密和/或扰频。
网络管理器120监测压缩器/加密器112的状态，并把经压缩的信息从压缩器/加密器112引导到集线器存储装置116。集线器存储装置116包括一个或多个存储媒体(在图8中示出)。一个存储媒体/一些存储媒体可以是任何类型的高容量数据存储装置，包括，但是不限于，一个或多个数字视盘(DVD)或可拆卸硬盘(RHD)。在经压缩的信息存储于存储媒体时，存储媒体可物理地传送到影院子系统104，更具体地，传送到影院存储装置136。
另一方面，可以按相互独立的、非-邻近的或分离的状态来存储每一个经压缩的图像和音频信息。也就是说，提供了一种装置，用于压缩和存储与图像信息相关联的音频节目，但是在时间上是分开的。并不要求同时处理音频图像。只要合适，可使用预定义的识别符或识别机构或方案，使相应的音频和图像节目相互关联。这允许在放映时或在放映过程中按要求使一个或多个预选择的音频节目与至少一个预选择的图像节目相链接。即，经压缩的音频起初与经压缩的图像信息在时间上不同步，在节目放映的时经压缩的音频是链接和同步的。
此外，保持音频节目独立于图像节目，允许使来自音频节目的多种语言与图像节目同步而无需再创建每种语言的图像节目。此外，保持独立的音频节目还允许支持多个扬声器配置而无需要求多个音频跟踪与图像节目交错。
除了图像节目和音频节目之外，可以把独立的宣传节目或商品推销节目添加到系统中。一般，推销资料往往是以比故事片节目更高的频率来改变的。使用独立的商品推销节目允许更新宣传资料而无需新的故事片图像节目。商品推销节目包括影院中放映的诸如广告(幻灯片、音频、电影等)和电影预告片之类的信息。由于诸如DVD和RHD之类的存储媒体的高存储容量，可以存储成千个幻灯片或广告片段。高存储容量允许定制成特定的幻灯片，可以在特定的影院向用户放映有针对性的广告或电影预告片。
虽然图1说明在存储装置116中的经压缩的信息以及把一个存储媒体/一些存储媒体物理地传送到影院子系统104，但是应该理解，可以使用任何数量的无线或有线发送方法把经压缩的信息，或部分经压缩的信息，发送到影院的存储装置136。
在附图的图2中，说明了压缩器/加密器112的方框图。相似于源发生器108，压缩器/加密器112可以是中央集线器102的一部分或位于独立的设备中。例如，压缩器/加密器112可以与源发生器108一起位于胶片或电视制作摄影棚中。此外，图像或音频信息或数据的压缩过程也可以一种可变码率过程的实施。
压缩器/加密器112接收由源发生器108所提供的数字图像和音频信息信号。可以在进一步处理之前，数字图像和音频信息存储在帧缓冲器(未示出)中。将数字图像信号传送到图像压缩器184，在较佳实施例中，图像压缩器184使用上述美国专利第5,021,891、5,107,345和5,452,104号所描述的ABSDCT技术来处理数字图像信号。
在ABSDCT技术中，彩色输入信号一般是按YIQ格式的，其中，Y是亮度或辉度分量，而I和Q是色度或彩色分量。还可以使用诸如YUV、YCbCr或RGB格式之类的其它格式。由于眼睛对于彩色的空间灵敏度较低，所以ABSDCT技术在水平方向和垂直方向的每个方向上采用一个因子数值为2对彩色(I和Q)分量进行子取样。因此，使用四个亮度分量和两个色度分量来表示图像输入的每个空间分段。ABSDCT技术支持所谓的4∶4∶4格式，在该格式中发生色度分量的全取样(full sampling)。可以线性或对数刻度多于10位来表示每个分量中的象素。
各个亮度和色度分量传送到块交错器。一般把16×16块提供给块交错器，该块交错器使16×16块中的图像取样排序，以产生数据的块和组合子块，用于离散余弦变换(DCT)分析。DCT操作是一种把时间取样的信号转换成相同信号的频率表示的方法。通过转换成频率表示，当把量化器设计成利用图像的频率分布特征的优点时，DCT技术显示出具有极高等级的压缩。最好把一个16×16DCT应用于第一排序，四个8×8DCT应用于第二排序，16个4×4DCT应用于第三排序，以及64个2×2DCT应用于第四排序。
DCT操作减少了图像源中固有的空间冗余。在执行DCT操作之后，大多数图像信号能量趋向于集中在少数DCT系数中。
对于16×16块和每个子块可分析变换系数进行分析，来确定对块或子块进行编码所需要的位数。选择需要最少编码位数的块或子块的组合来表示图像分段。例如，可以选择两个8×8子块、六个4×4子块以及八个2×2子块来表示图像分段。
然后，依次适当地排列所选择的块或子块的组合。然后可以使用已知技术进行DCT系数值的进一步处理，诸如，但是不限于，频率加权、量化和编码(诸如可变长度编码)，准备用于发送。然后把经压缩的图像信号提供给至少一幅图像加密器188。
一般把数字音频信号传送到音频压缩器192。最好，音频压缩器192使用标准数字音频压缩算法来处理多信道音频信息。把经压缩的音频信号提供给至少一个音频加密器196。另一方面，可以采用未压缩的但是仍是数字化格式来传送和使用音频信息。
图像加密器188和音频加密器196使用许多已知加密技术中的任何一种分别对经压缩的图像和音频信号进行加密。还可以使用相同的或不同的技术对图像和音频信号进行加密。在一个较佳实施例中，使用了对图像和音频两者进行编程的实时数字序列扰频的加密技术。
在图像和音频加密器188和196处，通过使用时间变化电子密钥信息(一般每秒变化数次)的扰频器/加密器电路来处理节目资料。然后可以存储或发送经扰频的节目信息，诸如在无线链路上通过空中发送，不拥有相关联于对节目资料或数字数据进行扰频所使用的电子密钥信息的任何人不可破译。
加密一般包括经压缩的信号的数字序列扰频或直接加密。术语“加密”和“扰频”可互换使用，可以理解其意义是用许多加密技术中任何一种对所述数字流进行扰频、覆盖或直接加密来处理各种源的数字数据流的任何装置，所述数据流是使用秘密数字数值(“密钥”)所产生的序列来加密产生的，采用这样的加密方法，不了解秘密密钥的数值是极难再现原始数据序列的。
每个图像或音频节目可以使用特定的电子密钥信息，该特定的电子密钥信息是通过播映位置或影院特定的电子密钥信息加密的，并提供给核准放映该特定节目的影院或播映位置的。条件访问管理器(CAM)124处理这个功能。在播放节目之前，将播映厅对所存储的信息进行解密所需的、经加密的节目密钥发送，或者传送，到核准的影院。注意，可能在核准的放映周期开始之前数天或数周已经发送了所存储的节目信息，而可能在核准播放周期开始之前才刚发送经加密的图像或音频节目密钥。还可以使用低数据速率链路、或可传送的存储单元，诸如磁性或光学媒体盘、智能卡或具有可擦除存储器单元的其它装置，来传送经加密的节目密钥。按这种的方式所提供经加密的节目密钥，还可以控制核准特定影院联合体或播映厅放映节目的时间周期。
接收到经加密的节目密钥的各个影院子系统104使用它的播映厅特定密钥对该数值进行解密，并把这个经解密的节目密钥存储在存储器装置或其它安全存储器中。当要播放节目时，使用影院或位置特定的以及节目特定的密钥信息，最好是在准备对现在去扰频/解密的节目信息实时加密信息的过程中，在加密器112使用一种对称的算法。
现在参考图2，除了扰频之外，图像加密器188可以把一般具有数字特性的“水印”或“指印”添加到图像节目中。这涉及到把位置特定的和/或时间特定的可视识别符插入节目序列中。即，所构成的水印可表示用于播映的核准位置和时间，需要时水即可用于更有效地跟踪不正当拷贝的源。可以对水印进行编程使之在播映过程中频繁而按伪随机周期出现，但观看的观众并不会看到。在按所定义的正常速率传送时，在经压缩的图像或音频信息的播映期间，不注意是不能感知水印。然而，当所播映的图像或音频信息是以完全不同于正常速率，例如，是以慢于“正常-实时”或静止帧的播放速度时，就能检测到水印。如果再现未核准的拷贝或节目，则观众可以读出数字水印信息，并可以确定作出拷贝的影院。还可以应用或使用这种水印技术来识别音频节目。
经压缩的和经加密的图像和音频信号都提供给多路复用器200。在多路复用器200处，使图像和音频信息和时间同步信息多路复用在一起，以允许在影院子系统104处以时间对准的方式播放图像和音频流的信息。然后通过节目分包器204处理经多路复用的来信号，该节目分包器204对数据进行分组以形成节目流。通过对数据进行分组或形成“数据块”，在影院子系统104处的解压缩过程中就以监测节目流(见图1)，用于监测解压缩过程中接收数据块的中的差错。影院子系统104的影院管理器128可以作出请求来捕获展现差错的数据块。因此，如果存在差错，只需要替换小部分节目而不是替换整个节目。可以经过有线或无线链路来处理小数据块的请求。这就提供了更高的可靠性和效率。
另一方面，节目的图像和音频部分可作为独立的和有区分的节目来处理。因此，可以不使用多路复用器200对图像和音频信号进行多路复用，而是独立地对图像信号进行分包。如此，可以传送不包括音频节目的图像节目，反之亦然。如此，只能在播放时刻才把图像和音频节目组合成一个组合的节目。出于各种原因，例如变化语言、提供成品后更新或节目改变，满足本机团体标准，以及等等，这就允许使不同的音频节目与图像节目相组合。在改变已经分发的节目中减少成本，和致力于电影业现在可得到的较大的多元-文化市场方面，这种把音频的不同的多元-踪迹节目灵活地分配到图像节目的能力是很有用的。
可以通过压缩/加密模块(CEM)控制器208、执行以上描述的功能的可编程软件控制的处理器来实施压缩器184和192、加密器188和196、多路复用器200和节目分包器204。即，可以把它们配置成通用功能的硬件，所述硬件包括多种可编程电子器件或在软件或固件程序下操作的计算机。另一方面，也可以使用某些其它技术来实施它们，诸如通过ASIC或通过一种或多种电路卡组件，即，以特殊硬件所构成的。
把图像和音频节目流发送到集线器存储装置116。CEM控制器208主要负责控制和监测整个压缩器/加密器112。可以通过对通用硬件装置或计算机进行编程以执行所要求的功能，或通过使用专用硬件，来实施CEM控制器208。从网络管理器120(图2)经过集线器内部网把网络控制提供给CEM控制器208，如这里所述。CEM控制器208使用已知的数字接口与压缩器184和192、加密器188和196、多路复用器200和节目分包器204进行通信，并控制这些单元的操作。CEM控制器208还可以控制和监测存储模块116，以及在这些装置之间的数据传送。
最好，存储装置116是由一个或多个RHD、DVD盘或其它高存储容量的媒体/一些媒体构成的，它与影院子系统104中的影院存储装置116一般都可具有相似的设计。然而，熟悉本技术领域的人员会理解，在某些应用中，可以使用其它媒体，包括，但是不限于，DVD(数字视盘)或所谓的JBOD(“Just a Bunch”驱动器)。在压缩阶段，存储装置116接收来自节目分包器204的压缩和加密的图像、音频和控制数据。CEM控制器208管理存储装置116的操作。
附图的图3说明使用一个或多个RHD(可拆卸硬盘)308的播映厅模块132的操作。出于速度、容量和方便的原因，可能要求使用一个以上的RHD 308a到308n。当顺序地读出数据时，某些RHD具有“预取”的特征，它可根据命令的最近历史参与接着的读出命令。这种预取的特征的用处在于减少了从盘读出顺序信息所需要的时间。然而，如果RHD接收一个不期望的命令，则可能会增加从盘读出不是-顺序信息所需要的时间。在这种情况中，RHD的预取特征可能导致RHD的随机存取存储器饱和，因此需要更多时间来访问所请求的信息。因此，具有一个以上的RHD的有利之处在于可以更快地读出诸如图像节目之类顺序的数据流。此外，访问诸如音频节目、电影预告片、控制信息或广告等在独立RHD盘上的第二组信息的优点在于在单个RHD上访问这种信息是更费时间的。
因此，把经压缩的信息从一个或多个RHD 308读到缓冲器284中。在播放模块140中的FIFO-RAM缓冲器284按预定速率接收来自存储装置136的经压缩的信息部分。FIFO-RAM缓冲器284具有足够的容量以致信息不会使解码器144和后续的放映机148过载或欠载。最好FIFO-RAM缓冲器284具有约100到200MB的容量。可根据实际需要来使用FIFO-RAM缓冲器284，因为当从一个驱动器切换到另一个驱动器时可能会有数秒的延迟。
经压缩的信息部分从FIFO-RAM缓冲器284输出到网络接口288，由网络接口288把经压缩的信息提供给解码器144。最好，网络接口288是光纤信道仲裁环路(FC-AL)接口。另一方面，虽然没有特别说明，但是由影院管理器128控制的交换机网络也可接收来自播放模块140的输出数据，并把数据引导到指定的解码器144。使用交换机网络可允许任何指定播放模块140将节目传送到任何给定的解码器144。
当要观看节目时，从存储装置136检索节目信息，并通过影院管理器128传送到播映厅模块132。解码器144使用只提供给核准的影院的秘密密钥信息对从存储装置136接收到的数据进行解密，并使用与在源发生器108处使用的压缩算法相反的解压缩算法对所存储的信息进行解压缩。解码器144包括转换器(在图3中未示出)，它把经解压缩的图像信息转换到放映系统使用的图像显示格式(可以是模拟格式也可以是数字格式)，并通过电子放映机148显示图像。还对音频信息进行解压缩并提供给播映厅的音响系统152，用于与图像节目一起播放。
现在将进一步参考图3更详细地描述解码器144。解码器144对要放映到屏幕或表面上供观看的和使用音响系统152播放声音所提供的经压缩的/经加密的节目进行处理。解码器144包括控制解码器的控制CPU(中央处理单元)312。另一方面，也可以通过影院管理器128控制解码器。解码器进一步包括至少一个去分包器316、缓冲器314、图像解密器/解压缩器320以及音频解密器/解压缩器324。缓冲器可以暂时存储用于去分包器316的信息。可以在一个或多个电路卡组件上实施解码器144的所有上述的单元。可以把电路卡组件安装在放映机148上或与放映机148邻近的独立外壳中。此外，可以使用与控制CPU 312和/或图像解密器/解压缩器320对接的密码智能卡328，用于传送和存储单元特定的密码密钥信息。
去分包器316识别和分离从播放模块140、CPU 312和/或影院管理器128到达的各个控制、图像以及音频包。可以把控制包发送到影院管理器128，而同时把图像和音频包分别发送到图像和音频解密/解压缩系统320和324。读出和写入操作趋向于按突发的形式发生。因此，使用缓冲器314使从去分包器316到放映设备的数据成为平稳的数据流。
影院管理器128配置、管理影院子系统104的安全，并操作和监测影院子系统104。它包括外部接口、图像和音频解密/解压缩模块320和324，以及放映机148和音响系统模块152。控制信息来自播放模块140、CPU 312、影院管理器128、远程控制端口、或本机控制输入，例如，在播映厅模块132外壳或机箱外侧的控制面板。解码器CPU 312还可以管理分配给每个播映厅模块132的电子密钥。连同嵌入图像和音频数据以在解压缩过程之前对图像和音频信息解密的电子密码密钥信息与分配给播映厅模块132的预选择电子密码密钥一起使用。最好，CPU 312使用标准的微处理器，它运行嵌入在每个播映厅模块132中的软件，作为一个基本功能或控制的单元。
此外，最好把CPU 312配置成与影院管理器128一起工作或传递某些信息以保持在每个播映厅中所发生的显示历史。然后可得到有关这种显示历史的信息，使用返回链路，或在预选择的时刻通过可传送的媒体，传送到集线器102。
图像解密器/解压缩器320从去分包器316取得图像数据流，执行解密、添加水印以及重新组合原始图像，用于在屏幕上显示。这种操作的输出一般把标准的模拟RGB信号提供给数字影院放映机148。一般，可以实时的方式来执行解密和解压缩，允许节目资料的实时播放。
图像解密器/解压缩器320对图像数据流进行解密和解压缩，执行与集线器102的图像压缩器184和图像加密器188相反的操作。在相同的影院子系统104中，每个播映厅模块132都可以处理和显示来自其它播映厅模块132的不同的节目，或一个或多个播映厅模块132可以同时处理和显示相同的节目。可选择的是，可以在多个放映机上显示相同的节目，多个放映机相对于彼此在时间上有所延迟。
解密过程使用以前提供的单元特定的和节目特定的电子密码密钥信息连同嵌入数据流中的电子密钥信息一起对图像信息进行解密。对于核准在每个播映厅模块132上放映的所有节目，为每个影院子系统104都提供了所需要的密码密钥信息。
使用多级密码密钥管理器来核准特定的显示系统所显示的特定的节目。多级密码密钥管理器一般利用电子密钥数值，所述电子密钥数值为每个核准的影院管理器128、特定的图像和/或音频节目所指定的，和/或在图像和/或音频节目中随时间所变化的密码密钥序列。一般，将56位或更长的“播映厅特定的”电子密钥编程到每个播映厅模块132中。
可以使用多种技术实施这种可编程，以传送和提供供使用的密钥信息。例如，可以使用上述返回链路，通过链路传送来自条件访问管理器124密码信息。另一方面，可以使用诸如智能卡328、预编程快闪存储器卡以及其它已知的便携式存储装置之类的智能卡技术。例如，智能卡328可以设计成一旦把这个值下载到卡中，就不能够从智能卡的存储器读出。
可使用物理和电子安全测量来防止对该密钥信息的篡改以及检测篡改或折衷的企图。可以这样的方式来存储这个密钥，一旦检测到有篡改企图的情况就可以擦除它。智能卡电路包括微处理器核心，所述核心包括典型的是采用数据加密标准(DES)的加密算法的软件实施。智能卡可以输入向它可以设计的值，使用卡上DES算法对这些值加密(或解密)以及预存储播映厅特定密钥和输出结果。另一方面，也可以简单地使用智能卡328把经加密的电子密钥信息传送到影院子系统104中的电路，这种电路将执行这个密钥信息的处理，供图像和音频解密过程使用。
图像节目数据流使用反ABSDCT算法或与中央集线器压缩器/加密器112中使用的图像压缩相对称的其它图像解压缩过程来进行动态图像解压缩。如果图像压缩是基于ABSDCT算法的，则解压缩过程包括可变长度解码、反频率加权、反量化、反微分四叉树变换、IDCT以及DCT块组合器去交错。可以在为这个功能配置的专用的特定硬件(诸如，ASIC或一个或多个电路卡组件)中实施用于解压缩的处理单元。另一方面，可以标准单元或通用化的硬件来实施解压缩处理单元，包括多种数字信号处理器或可编程电子器件或在特定功能软件或固件程序控制下操作的计算机。可以实施多个ASIC并行地处理图像信息以支持高的图像数据速率。
附图的图4示出更详细的解密器/解压缩器320。解密器/解压缩器320包括经压缩数据接口(CDI)401，它接收来自去分包器316的去包的、经压缩的和经加密的数据(见图3)。数据趋向于按突发方式转移到各处和进行处理，所以把所接收的数据存储在最好是SDRAM器件或类似器件的随机存取存储器402中，直到需要该数据时。输入到SDRAM存储器402的数据对应于图像数据的经压缩和加密形式。因此，存储器402不需要很大(相对而言说)只要能存储对应于大量图像帧的数据。
不时地，由CDI 401从存储器402取得数据，并输出到解密电路403，在那里使用DES(数据加密标准)密钥对数据进行解密。DES密钥指定在中央设备102处执行的加密(见图1)，因此，能够对输入数据进行解密。在数据从中央设备发送之前也可能经过压缩，使用包括霍夫曼或行程编码的无损失技术和/或包括块量化(其中使块中的数据值除于2的幂(即，2或4或8等))的有损失技术。因此解密器/解压缩器320包括解压缩器，例如，对经解密的数据解压缩的霍夫曼/IQB解压缩器404。来自霍夫曼/IQB解压缩器404的解压缩的数据表示DCT域中的图像数据。
由于该系统已经包括实现DCT压缩技术(特别是上述ABSDCT压缩技术)所需要的硬件和软件来压缩数据，所以可使用相同的技术把水印嵌入DCT域的画面中。当然，可以使用其它的变换，但是由于硬件已经存在于系统中，所以这是成本-最有效的解决方案。
因此，把来自解压缩器404的数据输入到水印处理器405，由水印处理器把定义水印的数据施加于图像数据。然后把来自水印处理器405的数据输入到逆DCT变换电路406，把数据从DCT域转换成象素域中的图像数据。
如此产生的象素数据再输入到帧缓冲器接口407和相关联的SDRAM存储器408。帧缓冲器接口407和相关联的存储器408构成了缓冲器，在该缓冲器中，按合适的格式保存用于再现的象素数据，通过象素接口处理器409用于图像显示。SDRAM存储器408的大大可以与相关联于经压缩数据接口401的SDRAM存储器402相似。然而，由于输入到帧缓冲器接口407的数据表示象素域中的图像，所以只可以把比较少量的图像帧的数据存储在SDRAM存储器408中。但这不是一个问题，因为帧缓冲器接口407的目的只是对来自反DCT电路的数据进行简单地再排序，并提供数据使之通过象素接口处理器409按显示速率进行再格式化。
经解压缩的图像数据通过数模转换，将模拟信号输出到放映机148，用于显示表示图像数据的图像。放映机148在屏幕上提供节目的电子显示。高质量的放映机是基于先进技术的，诸如用于处理光学信息或图像信息的液晶光阀(LCLV)方法。放映机148接收来自图像解密器/解压缩器320的图像信号，该信号一般是采用标准的红-绿-蓝(RGB)视频信号格式。另一方面，可以使用数字接口把经解压缩的数字图像数据传递到放映机148而排除数模处理的需要。一般经过数字串行接口从控制器312把用于控制和监测的信息提供给放映机148。
附图的图5示出更详细的象素接口处理器409。所配置的象素接口处理器409可接收多种不同的图像格式(包括，但是不限于，上面表格中定义的格式)中的任何一种的图像数据。接口处理器409把所接收的数据转换成与放映机148的格式相兼容的一种格式。
象素接口处理器409能够处理逐行的和隔行的两种扫描格式。它还能够处理，如，类似于幻灯片的，表示静止图像或静止图像组的数据。对于静止图像，接口处理器409可以对应于运动图像格式的一种格式来接收数据，所述格式可最接近于静止图像的格式，还具有适合于多个帧周期显示一帧图像的指令。可以发送类似的命令以表示在运动图像中的给定的一帧或数帧是不良的，并引起接口处理器409多次显示许前一帧和后一帧来补偿该不良的帧。
作为例子，附图的图6示出按所谓的电影1格式的帧440，电影1格式是逐行扫描格式，在上面提供的表格1中已经定义了它的有效尺小和无效尺小。电影1帧440包括水平消隐441、442、垂直消隐443、444、垂直同步445、包括有效视频的开始(SAV)446和有效视频的结束(EAV)447以及有效象素区域448的特殊码的区域。有效象素区域是1920×1080象素，但是到已经添加所有控制数据的时刻，帧的总区域等效于2750×1125象素。其它的逐行扫描格式具有相似的区域。
作为例子，附图的图7示出按所谓的视频1格式的场450、451，视频1格式是隔行扫描格式，在上面提供的表格1中示出它的有效尺寸和无效尺寸。每个场(例如，场450)都包括水平消隐452、453、垂直消隐454、455、垂直同步456、包括SAV 457和EAV 458以及有效象素区域459的特殊码的区域。当然，众所周知，在图像显示期间，两个场450、451是交错的。每个场中的有效象素区域是1920×540象素，但是到已经添加所有控制数据的时刻，第一场的总区域等效于2200×563象素，第二场的总区域等效于2200×563象素，两个场一起的总区域等效于2750×1125象素。
在SMPTE274标准中可以找到有关电影1和视频1标准的更全面的信息。
不管数据起先表示的是逐行扫描格式的图像还是隔行扫描格式的图像，接口处理器409只对表示有效象素区域的数据感兴趣。因此，从图像数据中剥除表示水平消隐、垂直消隐、垂直同步、SAV和EAV的区域的数据，就只留下了表示有效象素的数据。象素接口处理器409对裸数据进行处理，把必需的控制信号添加到其中，使图像能够通过放映机显示。
下文中，将假定，在每帧的行数和每行的象素数方面，放映机的格式要大于可能得到图像数据的任何格式。如下所述，所配置的象素接口处理器409以在输入数据的每行的开始和/或结束处添加消隐(例如，黑色值)象素，以致所输出的供放映机显示的象素的行具有适用于放映机格式的校正尺寸。
当然，已经说到，定义产生象素数据的格式信息是象素接口处理器409能够在显示之前正确处理象素数据所需要的。这个数据可包括在传送到播映厅模块132的数据中，例如，可通过附图的图3中示出的可拆卸的硬驱动器308来传送。该信息可保存在帧缓冲器接口407(见图4)中，使用所述帧缓冲器接口407按正确的排序(一般进行从左到右从上到下的扫描)把每个场帧的象素数据传送到象素接口处理器409。为了便于数据的传送，帧缓冲器接口407能够对两个或多个独立的帧寻址。
以下将描述按Y、Cr、Cb格式的数据处理，因为这是在数字影院领域中可能碰到的最普通的格式。如果需要或要求，可以把象素接口处理器409同等地应用于诸如在计算中普遍的RGB(红、绿、蓝)格式以及在打印中普遍的CMY(青色、洋红、黄)格式之类的格式。
如在图5中所示，象素接口处理器409包括用于接收来自帧缓冲器接口407(见图4)的象素数据的FIFO缓冲器420。帧缓冲器接口407负责接收和存储来自逆DCT模块406(见图4)的数据和把数据传送到象素接口处理器409两个方面。因此帧缓冲器接口只有一半时间可用于象素接口处理器409。由于帧的结构，在某些周期中，接口处理器409每个周期都需要一个象素，在其它周期中，它可能许多周期都不需要象素。象素FIFO 420负责确保接口处理器409始终具有足够的有效象素数据。因此，象素FIFO 420的尺寸大小使之适合于每个请求周期之间的最大滞后。一般，FIFO 420将具有至少256个象素的大小。
象素接口处理器409还包括格式表格422，该表格包括定义消隐有效区域参数的数据(用于显示图像的格式)以及来自帧缓冲器接口407可根据存储在帧缓冲器接口407的SDRAM 408中的每场/帧中的象素数来识别图像尺寸的数据。可通过软件来产生该参数数据，并在开始显示图像之前下载到格式表格422中。
象素接口处理器409还包括视频格式化状态机424，它控制象素接口处理器409的操作。视频格式化状态机424通过FIFO 420接收来自帧缓冲器接口407的象素，并通过判定当前输出区域是否需要象素数据、消隐数据或格式化码而通过添加合适的控制信号对它们进行格式化。可由格式表格422中的数据来驱动状态机，从而给予它支持所要求的格式、以及具有小于或等于所要求的格式的有效象素区域的格式、以及在较慢帧率时其它较大格式的灵活性。
当视频格式化状态机424接收到帧开始信号428时，它开始运行。一对计数器431、432保持跟踪帧中的当前行和列。这些计数器431、432可通过在视频格式化状态机424中的一系列比较器的传递来识别消隐控制码和有效象素数据之间的跳变。
图8示出视频格式化状态机的状态图。该状态机定义了五个状态，即，空闲461、扫描462、SAV(有效视频的开始)463、视频464以及EAV(有效视频的结束)465。五个定义的状态对应于在附图的图6中示出的水平区域。
在图5中示出的控制信号，即SOF(帧开始)428、H_SAV(水平有效视频开始)433、H_VIDEO(水平视频)434、H_DAV(水平有效视频结束)435以及H_BLANK(水平消隐)436控制状态机依次通过各状态。来自帧缓冲器接口的另一控制信号，PIP_ENABLE 437，可使能和禁止状态机424。当PIP_ENABLE处于低电平时，所有状态机具有到空闲状态461的一条路径(未显示)。为了清楚起见，在图5中只示出几个作为到状态机424输入的控制信号。然而，这里所涉及的每一个控制信号都在格式表格422中具有一个输入。当通过时钟(通过系统时钟，未示出)触发系统时，当前列和表格中规定的列进行比较。如果相匹配，则使相应的信号保持高电平且持续一个系统时钟周期。
使用类似的方法来产生V_SYNC、V_BLANK和V_PIXEL标志。当状态机处于视频状态464中时，使用来自图5的格式表格的V_SYNC、V_BLANK和V_PIXEL标志(未示出)来表示应该输出何种类型的有效象素。在启动VIDEO状态的整个时间中，这些控制信号都保持高电平。使用附加的标志，实线(诸如ALL_BLACK，未示出)来表示帧应该包括实线值的有效象素来代替象素FIFO 420的值。当添加黑色象素到数据中以改变输出用于显示图像的视频格式时，可使用该标志。如果数据是采用4∶2∶2色度格式的，则视频格式化状态机424通过从象素FIFO420的变化部分选择象素而在每个象素输出周期上对Cb和Cr进行时间多路复用。
在有可能时，可以在象素接口处理器409中结合用于从4∶4∶4到4∶2∶2减少取样或抽取的、或用于从4∶2∶2到4∶4∶4内插的色度转换器，当前较好的是不包括这种转换器。在2002年6月5日提出的题为“适用于数字图像的色度判定”(“Selective Chrominance Decimation for Digital Images”)的未定美国专利申请第09/875,329号中描述了可以使用的一种如此的方案，该专利已转让给本发明的受让人，并在此特别引用作为参考。在另一实施例中，当产生图像数据和/或在中央设备102处时，可以进行可能需要的任何这类转换。因此，到达FIFO 420处的象素数据已经处于适用于显示的正确的色度格式。
FIFO 420可分成三部分，每个彩色分量一个部分。对于抽取色度格式，即，4∶2∶2，中的图像，这是必需的，因为在4∶2∶2色度模式中，每个周期处理Y分量的象素，而每隔一个周期处理Cb和Cr分量。象其它数据一样处理抽取的-色度(4∶2∶2)图像数据。仅有的区别是在来自帧缓冲器接口407每隔一个象素传送周期中存在Cb和Cr信息。帧缓冲器接口负责把抽取的-色度象素装填到存储器中的相邻存储单元中。由于帧缓冲器接口知道帧结构，并按用于显示的正确排序来传送数据，所以当来自帧缓冲器接口407的象素到达时，FIFO 420不需要对它们进行再格式化。
帧缓冲器接口407处理一部分隔行的图像数据，以及在象素接口处理器409中的视频格式化状态机424处理一部分。识别隔行图像数据的控制信号告诉帧缓冲器接口407所读出数据的顺序行是偶数行还是奇数行。象素FIFO 420并不能根据控制信号进行不同的操作。然而，把格式信息提供给象素接口处理器409(如通过寄存器426所表示)，它告诉视频格式化状态机424是否应该按帧(逐行扫描)或场(隔行扫描)输出象素数据。
下面的表格扫描不同的格式化方案表2
不管原始格式、或压缩或存储信息的格式，所显示的图像可以是逐行的或隔行的。
尽管图3中示出的音频解密器/解压缩器324没有把表示水印或指印的数据施加于音频信号，但是它在音频数据上按相似的方式操作。当然，如果需要的话，也可以施加和使用这种水印技术来识别音频节目。音频解密器/解压缩器324从去分包器316取得音频数据流，执行解密，并再组合原始音频，用于在影院的扬声器上或音响系统152上再现。这个操作的输出把标准的线路电平(line level)音频信号提供给音响系统152。
相似于解密器/解压缩器320，音频解密器/解压缩器324执行与音频压缩器192和集线器102的音频加密器196相反的操作。解密器324使用来自密码智能卡328的电子密钥连同嵌入在数据流中的电子密钥对音频信息进行解密。然后，对经解密的音频数据进行解压缩。
用与中央集线器102对音频压缩所使用相反的算法来执行音频解压缩。如果存在多个音频信道的话，则对多个音频信道进行解压缩。音频信道的数量取决于特定的播映厅的、或显示系统的多-声道的音响系统设计。可以为了诸如多语言音频踪迹和为了视力有障碍的观众的音频提示所增强音频节目的目的而可以从中央集线器102发送附加的音频信道。为了诸如多媒体特殊效果跟踪、小标题、为听力有障碍的观众的特殊可视提示跟踪等目的，系统还可以提供与图像节目同步的附加的数据跟踪。
如先前所述，音频和数据踪迹在时间上可以与图像节目同步，或可以呈现不同步而没有直接的时间同步。图像节目可以包括单个帧(即，静止图像)、单帧静止图像的序列、或短或长持续期的运动图像序列。
如果需要，把音频信道提供给音频延迟单元，它按需要插入延迟，使音频与合适的图像帧同步。然后每个信道通过数模转换，以把众知的“线路电平”输出提供给音响系统152。即，从数字数据产生合适的模拟电平或格式信号来驱动合适的音响系统。线路电平音频输出一般可使用在大多数影院音响系统中找到的标准的XLR或AES/EBU连接器。
回到图1，解码器机箱144包括光纤信道接口288、去分包器316、解码器控制器或CPU 312、图像解密器/解压缩器320、音频解密器/解压缩器324以及密码智能卡328。解码器机箱144是安全的、独立的机箱，还安装了加密智能卡328接口、内部电源和/或调整器、冷却风扇(按需要)、本机控制面板以及外部接口。本机控制面板可以使用各种已知输入装置中的任何一种，诸如具有嵌入LED指示器的薄膜开关平坦面板。本机控制面板一般使用或形成部分加铰链的接触门的一部分，以允许进入机箱内部进行服务或保养。该门具有安全锁可防止未核准的进入、盗窃、或系统的篡改。在安装期间，把包括加密密钥信息(播映厅特定密钥)的智能卡328安装在解码器机箱144的内部，紧固在加锁的前面板的背面。只有在安全的前面板内部才能接触密码智能卡的槽。在解码器机箱144中安全地连接从图像解密/解压缩模块320输出到放映机148的RGB信号，采用该方式，当把解码器机箱144安装在放映机外壳中时，不能接触到RGB信号。可以使用安全的联锁装置，当解码器144没有正确地安装到放映机148上时，可以阻止解码器144的操作。
音响系统152把节目的音频部分提供给影院的扬声器。最好，音响系统152从音频解密器/解压缩器324接收可以数字或模拟格式的多达12个信道的标准格式音频信号。
另一方面，可以把播放模块140和解码器144集成到单个播放-解码器单元322中。组合播放模块140和解码器144可节省成本和访问时间，其中只需要单个CPU(292或312)来起到播放模块140和解码器144两者的作用。播放模块140和解码器144的组合还不需要使用光纤信道接口288。
如果需要多个观看位置，则可配置在任何存储装置136上的信息，使之把单个图像节目的经压缩的信息在时间上相对于彼此具有预选择的可编程的偏移或延迟的方式传送到不同的播映厅。当要把单个图像节目实际上同时提供给所选择的多个播映厅时，这些预选可编程的偏移实际上是等于零或极小的。在其它时间，这些偏移可以设置为从数分钟到数小时的任何值，这取决于存储器配置和容量，从而提供了极灵活的放映时间表。这允许影院联合体能较好地寻找放映诸如首映片之类的市场需求。
在附图的图9中更详细地说明影院管理器128。现在转到图9，影院管理器128提供操作控制和监测整个放映或影院子系统104、或在影院联合体中的一个或多个播映厅模块132。影院管理器128还可以使用节目控制装置或机构，用于从一个或多个所接收的独立的图像和音频节目创建节目组，在经核准的时间间隔期间在播映厅系统上调度所述节目组以进行放映。
影院管理器128包括影院管理器处理器336以及可以任选地包括至少一个调制解调器340或与用于把消息发送回中央集线器102的返回链路对接的其它装置。影院管理器128可以包括可视显示单元，诸如监视器和诸如键盘之类的用户接口装置，它可以驻留在影院联合体管理员的办公室、票房、或对于影院操作方便的任何其它合适的位置。
影院管理器处理器336一般是标准的商务级计算机。影院管理器处理器336与网络管理器120和条件访问管理器124(见图1)进行通信。最好，使用调制解调器340与中央集线器102进行通信。调制解调器340一般是驻留在处理器中或连接处理器的标准的电话线调制解调器，并采用标准的双线电话线连接至中央集线器102进行通信。另一方面，也可以使用其它低数据速率通信方法(诸如因特网、专用或公共数据网络、无线、或卫星通信系统)来发送影院管理器处理器336和中央集线器102之间的通信。为了这些变型，可配置调制解调器来提供合适的接口结构。
影院管理器128允许每个播映厅模块132与每个存储装置136进行通信。影院管理模块接口可以包括缓冲器存储器，以致可以使用影院管理器接口126从影院存储装置136按高数据速率传送信息突发，并通过播映厅模块132的其它单元可按较低速率进行处理。
在影院管理器128和网络管理器120和/或条件访问管理器124之间传送的信息包括请求再发送部分信息，所述信息是由影院子系统104接收的，显现不正确误码率的；监测和控制信息；操作报告和报警；以及密码密钥信息。可以用密码对所传送的消息进行保护，以提供防窃听型安全性和/或验证和鉴定。
可以配置影院管理器128以提供显示系统的全自动化操作，包括播放/显示的控制、安全性和网络管理功能。影院管理器128还可以提供外围影院功能的控制，诸如票子保留和销售、认可操作以及环境控制。另一方面，可以使用人工介入来补充某些影院操作的控制。影院管理器128还可以与影院联合体中某些现有的控制自动化系统对接，用于控制或调节这些功能。众所周知，要使用的系统将取决于可用的技术和特定影院的需求。
通过控制影院管理器128或网络管理器120，本发明一般支持在多个显示放映机上同时播放和显示所记录的节目。此外，在影院管理器128和网络管理器120的控制下，通常可以完成多次播放节目的核准，甚至影院子系统104只需要接收一次节目。安全管理可以控制时间周期和/或所允许的每个节目的播放次数。
通过网络管理模块112的影院管理器128的自动化控制，提供一种用于自动地存储和显示节目的装置。此外，有能力从远离使用控制单元的中央设备的位置来控制某些预选的网络操作。例如，电视或胶片放映厅可以自动控制胶片的分发或来自中央位置(诸如放映厅办公室)的其它显示，并且考虑市场要求的快速变化，或对于放映的反应、或对于本技术领域中理解的其它原因，几乎立即作出改变。
可以使用影院接口网络(未示出)使影院子系统104与播映厅模块132连接。影院接口网络包括局域网(电子或光学)，该局域网提供在影院子系统104的节目可通过本机路由传送。把节目存储在每个存储装置136中，并通过影院接口网络传送到影院子系统104的一个或多个播映厅系统132。可以使用任何数量的标准局域网结构来实施影院接口网络126，所述标准的局域网结构呈现合适的数据传送速率、连通性以及可靠性，诸如经仲裁的环路、经交换的、或集线器始发的网络。
如在图1中所示，每个存储装置136提供经核准播放和显示的节目资料的本机存储。在每个影院系统处，存储器系统可以是集中式的。在这种情况中，存储装置136允许影院子系统104在一个或多个播映厅中创建显示事件，以及可能同时由数个播映厅共享。
影院存储装置136可以根据容量一次存储数个节目。可以使用局域网来连接影院存储装置136，这样的方式使之可以播放任何节目和显示在任何经核准的显示系统(即，放映机)上。还有，可以在两个或多个显示系统上同时播放相同的节目。
已经参考较佳实施例如此地描述了本发明。可以较好地理解，所讨论的实施例只是作为示例，具有适当知识和技能的人员可以作出修改和变型而不背离在所附的权利要求书和等效方案中可规定的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种用于调节数字图像数据的设备，所述数字图像数据用于显示由数字图像数据所表示的图像，所述设备包括存储器，用于存储定义多个一起形成图像的象素的数字图像数据；格式数据表格，对于多个不同的图像显示格式中的每一个定义一组参数；以及图像数据处理器，用于从存储器读出数字图像数据，用于根据所选择的图像显示格式的参数组对图像数据进行格式化，以及用于输出经格式化的图像数据，用于按所选择的图像显示格式显示由图像数据所表示的图像。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，配置所述存储器来存储多个图像帧的所述数字图像数据，所述多个图像帧一起形成至少一部分运动图像。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述格式数据表格包括相应于逐行扫描格式的一组参数，以及配置所述存储器可以显示排序把数据的帧输出到处理器。
4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述图像数据处理器能够以不同于数字图像数据的存储格式的格式来输出经格式化的图像数据。
5.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述格式数据表格包括相应于隔行扫描格式的一组参数，以及配置所述存储器按隔行的场排序把数据的帧输出到处理器。
6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，配置所述存储器来存储定义静止图像的数字图像数据，以及配置所述存储器为时间周期上的静止图像的连续显示将数据的帧输出到处理器。
7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，通过软件产生所述格式数据表格，从而能够按需要添加、改变和更新参数。
8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述图像数据处理器包括视频格式化状态机。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述状态机包括一种状态，在该状态中产生相应于消隐时间间隔的控制信号。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述消隐时间间隔对应于水平消隐时间间隔。
11.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述消隐时间间隔对应于垂直消隐时间间隔。
12.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述状态机包括一种状态，在该状态中产生消隐象素。
13.如权利要求1所述的设备，进一步包括在所述存储器和所述状态机之间的一个缓冲器。
14.如权利要求13所述的设备，其特征在于，所述缓冲器包括先进先出寄存器。
15.如权利要求1所述的设备，进一步包括放映机，用于显示由经格式化的图像数据所表示的图像。
16.一种用于调节数字图像数据的方法，所述数字图像数据用于显示通过数字图像数据表示的图像，所述方法包括下列步骤存储定义多个一起形成图像的象素的数字图像数据；对于多种不同的图像显示格式中的每一个定义一组参数；根据所选择的图像显示格式的一组参数对所述图像数据进行格式化；以及输出经格式化的图像数据，用于按所选择的图像显示格式来显示由图像数据所表示的图像。
17.如权利要求16所述的方法，进一步包括存储多个图像帧的所述数字图像数据，所述多个图像帧一起形成至少一部分运动图像。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述参数组包括对应于逐行扫描格式的一组参数，以及所述方法进一步包括提供按显示排序格式化的数据的帧。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，以不同于显示所述数字图像数据的格式来输出经格式化的图像数据进行显示。
20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述参数组包括对应于隔行扫描格式的一组参数，以及所述方法进一步包括提供按隔行的场排序格式化的每个帧的数据。
21.如权利要求16所述的方法，进一步包括存储定义静止图像的数字图像数据；以及重复提供图像数据，用于为时间周期上的静止图像的连续显示而进行格式化。
22.如权利要求16所述的方法，其特征在于，通过软件产生所述参数组，从而能够按需要添加、改变和更新参数。
23.如权利要求16所述的方法，进一步包括显示由经格式化的图像数据所表示的图像。
24.一种图像数据处理系统包括输入装置，用于接收定义多个一起形成图像的象素的图像数据；可编程格式数据存储器，用于存储定义一种格式的格式数据，所述图像数据按所述格式输出且显示所述图像；以及处理器，用于接收来自输入装置的图像数据，以及根据可编程格式数据存储器中的格式数据对所述图像数据进行处理，以产生包括控制数据的图像数据，所述控制数据对应于由格式数据存储器中的格式数据所定义的格式。
25.如权利要求24所述的图像数据处理系统，其特征在于，所述输入装置包括缓冲器。
26.如权利要求25所述的图像数据处理系统，其特征在于，所述输入装置包括先进先出寄存器。
27.如权利要求25所述的图像数据处理系统，其特征在于，所述输入装置适用于接收按抽取格式的图像数据。
28.如权利要求27所述的图像数据处理系统，其特征在于，所述输入装置包括独立的并行部分，用于接收抽取的所述图像数据的各个分量。
29.如权利要求24所述的图像数据处理系统，其特征在于，所述处理器包括视频格式化状态机。
30.如权利要求29所述的设备，其特征在于，所述状态机包括一种状态，在该状态中产生对应于消隐时间间隔的控制信号。
31.如权利要求30所述的设备，其特征在于，所述消隐时间间隔对应于水平消隐时间间隔。
32.如权利要求30所述的设备，其特征在于，所述消隐时间间隔对应于垂直消隐时间间隔。
33.如权利要求29所述的设备，其特征在于，所述状态机包括一种状态，在该状态中产生消隐象素。
34.一种图像数据处理的方法包括接收定义多个一起形成图像的象素的图像数据；产生定义一种格式的格式数据，所述图像数据按所述格式输出而显示所述图像；以及根据可编程格式数据存储器中的格式数据处理来自输入装置的图像数据以产生包括控制数据的图像数据，所述控制数据对应于由格式数据存储器中的格式数据所定义的格式。
35.如权利要求34所述的方法，进一步包括按抽取格式接收图像数据。
36.如权利要求35所述的方法，进一步包括并行地接收抽取的所述图像数据的各个分量。
37.如权利要求34所述的方法，进一步包括产生对应于消隐时间间隔的控制信号。
38.如权利要求37所述的方法，其特征在于，所述消隐时间间隔对应于水平消隐时间间隔。
39.如权利要求37所述的方法，其特征在于，所述消隐时间间隔对应于垂直消隐时间间隔。
40.如权利要求34所述的设备，进一步包括产生消隐象素。
41.一种数字影院系统，其中处理按第一格式采集的图像数据，以从图像数据中除去控制数据和留下裸数据，所述裸数据定义一起表示一幅图像的多个象素，把裸数据与识别第一格式的数据一起传送到显示子系统，在该显示子系统处，视频处理器处理裸数据，所述视频处理器把更多数据添加到裸数据上，使裸数据转换成按第二格式表示图像的再格式化的数据，并把再格式化的数据输出到显示装置，用于显示由再格式化的数据所表示的图像。
42.如权利要求41所述的数字影院系统，其特征在于，所述第二格式是与所述第一格式不同的。
43.如权利要求41所述的数字影院系统，其特征在于，裸数据以经扰频的形式传送到显示子系统，所述显示子系统包括去扰频电路，用于对裸数据去扰频。
44.如权利要求41所述的数字影院系统，其特征在于，另外的数据包括定义显示消隐时间间隔的数据。
45.如权利要求44所述的数字影院系统，其特征在于，所述显示消隐时间间隔包括水平消隐时间间隔。
46.如权利要求44所述的数字影院系统，其特征在于，所述显示消隐时间间隔包括垂直消隐时间间隔。
47.如权利要求41所述的数字影院系统，其特征在于，另外的数据包括定义特殊代码的数据。
48.如权利要求41所述的数字影院系统，其特征在于，另外的数据包括定义消隐象素的数据。
49.一种视频显示系统，其中提供定义图像的数据作为象素数据，并在输出进行显示之前进行格式化，所述系统包括用于存储象素数据的装置；按显示排序从用于存储的装置中读出所述象素数据的装置；用于选择显示图像所使用显示格式的装置；与用于读出的装置和用于定义的装置相耦合的处理装置，用于处理所述象素数据，通过添加控制数据而产生显示数据，所述控制数据相应于所选择用于显示的格式。
50.如权利要求49所述的视频显示系统，进一步包括耦合到所述处理装置的装置，根据显示数据中的控制数据显示由显示数据所表示的图像。
51.如权利要求49所述的视频显示系统，其特征在于，用于选择显示格式的装置包括用于定义控制数据的装置，所述控制数据是由所述处理装置添加到象素数据中的。
52.如权利要求49所述的视频显示系统，其特征在于，所述用于选择显示格式的装置是可编程的。
53.一种视频显示方法，其中提供定义图像的数据作为象素数据，并在输出进行显示之前进行格式化，所述方法包括存储象素数据；按显示排序读出所存储的象素数据；选择显示图像所使用的显示格式；处理所述象素数据，通过添加控制数据而产生显示数据，所述控制数据对应于所选择用于显示的格式。
54.如权利要求53所述的视频显示方法，进一步包括显示由显示数据所表示的图像。
55.如权利要求53所述的视频显示方法，其特征在于，选择显示格式的步骤包括定义控制数据，所述控制数据是在处理步骤中要添加到象素数据的。
全文摘要
一种用于调节数字图像数据的系统，所述数字图像数据用于显示由数字图像数据所表示的图像(图4)，以致提供定义图像的数据作为象素数据，并且在输出进行显示之前进行格式化。象素数据定义一起形成一幅图像的多个象素，存储所述象素数据用于处理。在格式数据表格(422)中还存储定义多种不同的图像显示格式中的每一种的一组参数。从存储器读出数字图像数据，根据所选择的图像显示格式的参数组进行格式化(424)，以及根据所选择的图像显示格式输出显示由数字图像数据所表示的图像。
文档编号H04N7/26GK1549989SQ02817154
公开日2004年11月24日 申请日期2002年7月9日 优先权日2001年7月9日
发明者B·富吉, B 富吉, J·拉策尔, 叨, M·西皮奥尼, ぐ履 申请人:高通股份有限公司