降低外推的制作方法_3

文档序号:9333049阅读:来源:国知局
换操作是5/3DWT操作。DWT通常被用于将图像变换成与原始表示相比更容易压缩的表示,并随后对该图像的变换后表示进行压缩。
[0050]在步骤308,变换操作可首先将接收到的图像数据(包括外推出的数据元素和镜像信号)投影成多个不同的频率子带。例如,变换操作可被配置成从经变换的镜像信号产生两个附加数据信号,包括一个低频数据信号和一个高频数据信号。此多个不同的频率子带可通过根据一个或多个分解级别将图像分解成各频率子带来获得。对镜像信号执行DWT操作可包括对该信号执行第一低通滤波操作和第一高通滤波操作以获得各自包括多个系数元素的两个附加信号(高频数据信号和低频数据信号)。例如,对于接收到的一维信号(例如,像素阵列的水平“行”或“垂直”列),变换模块206可接收有64个系数的输入,并使用高通和低通滤波器来处理这些系数。在一些实施例中,为了执行第一变换操作,可首先在垂直方向(Y轴方向)对具有奇数Y坐标(y = 2?+1)的中央图片元素应用高通滤波,并获得系数e (2i+l)。
[0051]在单个变换以后,接收到的图像数据可被分解成四个频率系数子带,一个对应于第一级低通子带且其他三个第一级子带对应于水平、垂直、以及对角线高通子带。在一些实施例中,通过高通滤波获得的系数可被表示成H系数,并且通过低通滤波获得的系数可被表示成L系数。例如,在第一轮之后,作为第一变换的结果,输入信号202可被变换成图4A-4B所示的L系数和H系数的阵列。由相同符号表示的系数形成可被称为子带的群组。在图4A和4B的情况下,存在四个子带。与中央的L系数有关的通过低通滤波获得的系数可被指定为LL。与中央的L系数有关的通过高通滤波获得的系数可被指定为HL。与中央的H系数有关的通过低通滤波获得的系数可被指定为LH,并且与中央的H系数有关的通过高通滤波获得的系数可被指定为HH。一般来说,经分解的图像示出了 LL子带中的粗糙逼近图像以及较高子带中的三个详细图像。图4A示出了包括以下四个示例性第一轮频带502的 DffT 小块:LL3, LH3, HL3, HH3。
[0052]每一个第一级子带都是原始图像大小的四分之一(即,在原始图像为64x64像素的实例中,为32x32像素)。高通带可与图像细节信息相关联,而低通带可与缩放功能相关联。应当注意,可利用能够在输入数据包括与高值相比更多的低值的情形中变换数据的任何变换。
[0053]在第一高通后,高通(high pass)结果(不包括边界)可被表示如下:
[0054]Hi= HighPass (e 2i,e2i+1,e2i+2)
[0055]输入元素可被表示为e0、el、e2----e62、e63 (例如,给定色彩分量的64x64小块的一个水平行)。由此,第一高通HO可产生在图5中被进一步描绘成502的高通结果eO、el、e20
[0056]接着,可对具有偶数Y坐标值(y = 2i)的中央图片元素应用低通滤波,并获得系数e(2i)。低通(low pass)结果(不包括边界)可被表示如下:
[0057]Li — LowPass (θ 2i 2,?2? ι,?2ij ?2i+ij 621+2)
[0058]由此,第一低通LO可产生低通结果e2、el、eO、el和e2。LO结果在图5中被进一步描绘成结果504。前述过程也可对全部X值进行。例如,可对处于水平方向的系数阵列应用高通滤波,其中对具有奇数X坐标值(X = 2?+1)的中央系数应用高通滤波,并随后对具有偶数X坐标值(X = 2i)的中央图片元素应用低通滤波。作为上述过程的结果,一个小波变换(一个分解过程)被完成。
[0059]继续以上示例,通过外推附加数据元素,在变换操作期间,第一轮高频周界系数元素的值被确定为零。具体地,可基于该外推来导出最后的频率结果H31的零值。例如,下面的计算可被执行来获得H31的零值。
[0060]H31= -1/4IC 63+1/2 IC64-1/2 IC65
[0061]外推出的值可代替IC65,从而得到以下等式:
[0062]H31= -1/4IC 63+1/2 IC64_l/4 (2IC64_IC63) = O
[0063]因此,如可从以上看见的,在变换包括外推出的附加数据元素的镜像信号之际,为一维输入信号的高频边界数据元素导出零值。
[0064]因此,H31元素可被丢弃(例如,可不被用作边界元素),从而留下33个低频结果和31个高频结果(而不是通常产生的32个低频和32个高频系数)。如图5所示,针对第一轮DTW的最终系数可被表示如下:
[0065]L31= LowPass (e60, e61,e62,e63,x64) (506)
[0066]H31= HighPass (e62,e63,x64) = 0(508)
[0067]L32= LowPass (e62, e63,x64,e63,e62) (510)
[0068]如上所述,在外推出附加数据元素并使用该外推出的结果来导出针对最后一个高频结果的零值之际,变换操作之后所得的系数集包括与高频系数元素相比多一个的低频系数元素。
[0069]因此,附加低频元素可从该变换产生,并被用作边界数据元素来产生仅包括低频数据元素的镜像信号边界。图7是在执行了变换操作之后的小块边缘的图形表示700。低频元素702变成边界元素(例如,小块边缘频率元素)。在附加数据元素周围进行镜像可随后在小块边缘处提供增加的压缩能力,并改善所得的图像质量。
[0070]从操作310,例程300可在操作310针对给定维度而终止。在处理了第--维输入信号后,可类似地处理第二一维输入信号。由此,方法300可包括:接收第二一维输入信号;确定该第二一维输入信号是否包括偶数数目的数据元素;如果该第二一维输入信号包括偶数数目的数据元素,则对该第二一维输入信号的第一或第二边界之一执行第二外推操作,其中该第二外推操作产生一个附加数据元素;对由第二外推操作得到的信号数据执行第二镜像操作以产生第二镜像信号;以及,对第二镜像信号执行第二变换操作。以上步骤可按以上参考步骤302-310描述的类似的方式来执行。
[0071]为了进一步变换接收到的图像数据,通过变换操作得到的一维经变换的数据信号可被变换模块206接收(例如,表示一行或一列经变换的图像数据),并且镜像操作可对一维经变换的数据信号执行而无需外推附加数据元素。第一低通带可被进一步分解以获得另一级别的分解,由此产生第二级子带:LH2、HL2、HH2,如图4A和4B中示出的。在一些实施例中,第二轮DWT由变换模块206执行,变换模块206从第一轮接收33个低频结果,并执行DWT,进而产生17个低频元素和16个高频元素。在元素数据为奇数时不存在所生成的人工高频元素,并且由此无需外推附加数据元素。如果产生了偶数数目的低频和高频元素,则在执行小波变换之前,将执行以上描述的外推和镜像步骤。在当前的第二轮示例中,由于第二轮DTW的结果产生了奇数数目的系数,因此可产生与高频系数元素相比多一个的低频系数元素。由此,镜像操作312可对输入信号执行,而无需外推附加低频系数元素。
[0072]可按需对接收到的由变换操作得到的一维经变换的数据信号执行附加轮的DWT。例如,第二轮LL子带可被进一步分解成各第三级子带。图4A和4B进一步示出了包括3个示例性第三级子带的DWT小块:LH1、HLl和HHl。在一些实施例中,第三轮DWT可由变换模块206执行,该变换模块206可接收17个低频结果并(使用与先前轮相同的技术)产生9个低频元素和8个高频元素。执行第三轮DWT操作可产生用于下一变换操作的奇数数目的输入元素,并可由此进一步产生一个或多个第三轮低频系数元素。镜像操作可随后对第三轮边界系数元素执行,而无需外推附加系数元素。
[0073]操作302-310中的全部或至少一部分可重复,直到在每一方向上变换了所有带(例如,输入图像数据的所有行和列)。在每一级,操作302-310可通过确保周界图像数据仅包含低频系数(因为该变换产生了奇数数目的元素或者因为使用以上所述的方法针对高频周界元素导出了零值)来防止引入小块化人工产物。
[0074]在以上所述的处理步骤之后,在将图像传送给远程客户机之前,还可量化、编码或以其他方式处理输出信号208形式的经变换的数据。可为每一子带量化小波系数。在量化之后,这些小波系数在每一子带中都可经受比特面编码,其中该比特面编码是以从较上的比特开始向下到较下的比特的方式对被称为代码块的每一编码单元进行的。由于构成经编码图像并按块布置的数据或样本的结构,对子图像的解码变得有可能,每一块构成用于图像的编码的基本单元。由于这个,可有可能通过仅提取并编码与用户所选择的子图像相对应的各基本块来更快速地访问该子图像。
[0075]在远程客户机,各图像带可按与以上所述的压缩处理相反的方式来解压缩。通过这样行进,通过本文中描述的方法处理的所还原的子图像可在其边缘上包括明显更少的缺陷,这可显著地改善该子图像的质量,并由此改善在远程计算机处最终渲染的图像的质量。
[0076]上述系统和方法的上述各实施例可被实现为计算机进程、计算系统或制品,诸如计算机程序产品或计算机可读介质。计算机程序产品可以是计算机系统可读并对用于执行计算机过程的指令的计算机程序编码的计算机存储介质或设备。
[0077]已经结合特定的客户端设备、应用、模块和可结合在个人计算机上的操作系统上运行的应用程序来执行的交互描述了图1-7中的示例系统和方法。各实施例不仅限于根据这些示例配置的系统。此外,可以使用此处描述的原理以相似的方式
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