专利名称：图象信息的记录方法，记录载体以及用于从记录载体上读出的图象检索和再现装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在记录载体上记录图象信息的方法，在该方法中，图象载体上的图象被扫描并被转换成一种图象信息信号，该图象信息信号被转换成记录在记录载体上的编码图象。
本发明还涉及一种记录载体，在该载体上记录有显示扫描图象的编码图象。
本发明进一步涉及一种图象检索和再现装置，该装置包括一个读出单元，用来从前述类型的记录载体上读出编码图象;一个图象处理单元，用以把编码图象转换成为适用于图象显示单元的图象信号，用以显示相应的编码图象的画面。
这样的方法、记录载体和装置是公知的，尤其是由Kluwer出版(ISBN 9090121219)的“密盘互交性查询，设计者概观”(Compact Disc Interactive，a designer overview)一书，此书描述了所谓的CD-I系统，该系统能够将编码图象记录在一个密盘上。这样记录的图象信息能够用CD-I播放机读出并能够在一个图象显示单元上显示。当读出所记录的编码图象时产生的问题是读出一个编码图象可能需要相当长的时间，这会使用户很讨厌。特别是用编码图象显示一个高清晰度的扫描图象而出现的这个问题是由于存贮每个图象的信息量是很大的。另一个问题是很多显示功能，例如“图象放大”或“画中画”，在读出编码图象时需要复杂的图象处理操作。
本发明的一个目的是提供减轻上术问题的一些装置。
按照开始段落确定的本发明的方法，其特征在于对于多个扫描图象的每一个图象，每个扫描图象的n个独立编码图象记录在记录载体上，n大于或等于2，用n个编码图象所确定的画面清晰度是不同的。
按照本发明的记录载体，其特征在于对于多个扫描图象，n个独立编码图象被记录，这些编码图象每一个都能完全显示扫描图象，但确定具有不同清晰度的图象画面。
通过记录多个具有不同清晰度的相同扫描图象画面的编码图象，就能够达到对于诸如“图象放大”和“画中画”显示功能所需的信息可以直接从记录载上读出。而且，通过记录具有不同清晰度的图象画面的编码图象，就能够用高清晰度图象显示单元和低清晰度图象显示单元再现相同的扫描图象画面。
此外，在读出和再现高清晰度图象期间，通过首先读出和显示一个确定低清晰度图象画面的编码图象，随后读出确定相同扫描图象的高清晰度的编码图象，并逐步用对应的高清晰度画面全部或部分地替代所显示的低清晰度画面，则可以减少等待时间。由于确定低清晰度图象画面的编码图象的读出时间比确定高清晰度图象画面的编码图象的读出时间显然地短，这就导致低清晰度画面迅速显示，而且逐渐地由所希望的清晰度画面替代，这就使用户在完全显示高清晰度画面之前，此经历漫长的等待时间要少的烦恼，正如能立刻读出和再现高清晰度画面的情况。
利用本发明方法的一种实施例所获得的记录载体简化显示增加清晰度的扫描图象的一系列编码图象的读出，该方法的特征在于编码图象被安排成子文件，显示相同图象的编码图象的子文件被安排在一个图象文件中，在图象文件中的子文件是以这样的方式排序的，即在图象文件读出期间，确定低清晰度图象画面的编码图象比确定较高清晰度图象画面的编码图象更快地得到。
对于一个完整图象提供短的等待时间的图象检索和再现装置的实施例的特征在于该装置包含实施读出和转换显示相同扫描图象的连续编码图象的装置，相同扫描图象以这样的顺序转换，即确定较低清晰度图象画面的编码图象的转换前于确定较高清晰度图象画面的编码图象的转换。
然而，使用这种方法后出现的一个问题是，如果用户希望迅速检查记录在记录载体上的所有的或选定的部分编码图象，就必须在每次读出后跳到下一个图象文件，这将占用一个不希望的长时间。
借助于能够减轻这些缺点的一种记录载体的特征在于，概观文件已经记录在记录载体上，用于每个图象文件的概观文件包含显示相同扫描图象的编码图象，正象在相关图象文件中的编码图象所显示的一样。
能够用一种很方便的方式获得的检查记录图象的图象检索和重现装置的实施例的特征在于图象单元适用于把来自概观文件的编码图象转换为确定一个图象画面的图象信号，图象画面是由多个编码图象所确定的图象画面组成的。
图象检索和再现装置的另一个实施例的特征在于该装置适用于把编码图象转换成为确定一个图象画面的图象信号，在图象画面中，由编码图象确定的画面以可选择的择优序列来排序，该装置还包括以择优序列读出图象文件的装置。
参照
图1～31，将对本发明作更详细的描述。
图1a，1b和1c分别显示了一个图象存贮系统，一个图象检索和重放系统、以及一个简化的图象检索和重放系统。
图2显示了在记录载体上记录图象信息的合适的格式。
图3说明了图象信息的合适的编码方式。
图4说明了将用在图象信息编码过程中的合适的残余编码方式。
图5说明了一个用于系列增加了分辨率的编码图象的图象色彩信息合适的排列。
图6显示出包含有残余编码图象的子文件。
图7说明了一种记录载体，其中，以合适的方式安排有已记录编码图象的扫描线。
图8显示了由图象扫描线构成的一个图象。
图9说明了几种不同的图象处理功能。
图10显示了一个检索和重放系统的实施例，它能依据优先的重放置位来显示图象信息。
图11显示出用于在记录载体上记录优先重放置位的合适的格式。
图12显示出用于在非易失性存贮器中存贮优先重放置位的合适的格式。
图13显示了16个低分辨率图象构成的拚装图象。
图14更详细地说明了简化的图象检索和重放系统实施例。
图15显示出一个实施例，其中控制数据组能排列成为群的方式。
图16是一个数据抽取电路，用在图14所示的图象检索和重放系统中。
图17更详细地说明了图象存贮系统实施例。
图18说明了用在图象存贮系统中的记录单元。
图19图示地说明了CD-ROM×A格式。
图20说明的是假如按照CD-I格式记录图象信息的话，记录载体上的合适的结构。
图21、23和24说明了如果按照CD-I格式将已记录的信息划分成块，用于几种不同分辨率的绝对编码图象的图象扫描线的合适的结构。
图22是由图象扫描线形成的一个图象，用来说明图21所示的结构。
图25显示出图象处理单元的一个例子。
图26和27说明了由图象处理单元执行的图象处理功能。
图28显示了读取装置的实施例。
图29和31示意说明了简化的图象处理单元的例子。
图30说明了示于图29和31中的简化的图象处理单元的操作方式。
图1a显示了可被本发明采用的图象存贮系统12。图象存贮系统12包含有一个图象扫描单元1，用于扫描诸如条状光学负片或幻灯片这样的图象载体3上的图象。该图象扫描装置1还包括一个图象编码单元，用于对由扫描获得的图象进行编码。在控制单元4的控制下，利用记录单元5，将已编码的图象信息记录在记录载体184上。在记录之前，控制单元4能进行各种图象处理，例如可以对由编码的图象信息定义的图象画面进行放大、校准或编缉，为此，控制单元可以包括其本身是已知的图象处理装置。记录单元包括一种光、磁或磁光记录装置。基于光记录载体和磁光记录载体的高存贮容量，最好采用光或磁光记录装置。控制单元还可以包含一个计算机系统，例如所谓的“个人计算机”或带有合适硬件和应用软件的所谓“工作站”。
图1b显示了图象检索和重放系统，它用于检索和显示利用图象存贮系统12存贮在记录载体184中的编码图象的画面。图象检索和重放系统13包含一个读取单元6，用于在控制单元7的控制下查找并读出被选的已编码图象。这样读取的已编码图象的画面能显示在图象显示单元上。这样一个图象显示单元包含一个显示屏幕8，它形成了控制单元7的一部分，或者包含一个电子图象打印机9，用于打印所读取的编码图象的画面的硬拷贝15。图象检索和重放系统13还包括一个附加的记录装置5a，在由控制单元7执行的，以放大、校准或编辑为目的的任一图象处理完成之后，通过所述的附加记录装置5a，利用读取装置6读取编码的图象信息。在图象检索和重放系统13中的控制单元可包括一个计算机系统，例如“个人计算机”或具有合适硬件和应用软件的工作站。尽管这样一个系统非常适合于执行控制任务和任意一种图象处理工作，可是它有一个缺陷，就是较昂贵。
一般说来，由于控制和图象处理功能的复杂性，人们希望拥有一种用作控制单元的昂贵的计算机系统及一个电子图象打印机9，然而，如果仅仅希望在显示屏幕上显示被选的已编码图象，那么，以个人计算机或工作站方式出现的计算机系统的计算容量和存贮容量高于将要执行的控制功能。在这种情况下，最好采用一种简化的控制单元，它具有有限的计算和存贮容量以及有限的数据处理速度。
图1c就显示了这样一种简化的图象检索和重放系统14。这个简化的系统14包括一个显示单元10和含有读取单元6的图象检索和读取单元11。用来控制检索和读取操作及(如果有用的话)有限的图象处理的控制单元可以包容在单元10和11的任一个中，但最好在单元11中。当控制单元包容在检索和读取单元11之中时，就尤为可能采用标准电视或监视器作为图象显示装置。
这是一个优点，特别是对用户使用而言，因为用户只需购买检索和读取装置就可显示图象的图片。
由于其相对较高的造价，示于图1a的图象存贮系统12和示于图1b中的图象检索和重放系统13只合适于集中使用，例如使用在光学处理实验室中。
对于记录已编码的图象而言，最好是以预定的格式和顺序将其记录于载体上。图2示出最合适的一种格式和顺序，其中包含已编码图象信息的文件由标号IP1……IPn表示。在下文中，文件IP1……IPn将作为图象文件。另外，多个控制文件BB也被记录。这些文件包括有用于控制编码图象信息的读出的控制数据，以实现根据图象信息的读出来执行任意的图象处理操作的目的，以及实现显示编码图象信息画面的目的。值得注意的是部分控制数据被包括在图象文件中。最好是一部分控制数据是与包含相关的图象文件中的编码图象信息的读出、显示和图象处理的控制特别相关的那部分控制数据。它的优点是所需的控制数据在需要的时刻即在所述图象文件被读出的时刻就可以得到。
除了图象文件IP和相关的控制文件BB之外，在一些情况下人们可能希望记录带有附加信息的文件，例如音频信息或图文信息，这样的音频和/或图文信息可能与编码编码图象信息有关，并且，当相关的编码图象信息的画面被显示时，它们也可以被重放，即被显示。所述的带附加信息的文件用ADD表示，可以记录在诸如编码图象信息之后。
对于存贮在图象文件中的每一个图象都包含有多个子文件，每一个子文件中都确定了同一扫描图象的一个画面，但由这些编码图象确定的各画面的分辨率是不同的。在图2中，图象文件IP1的不同的子文件中以TV/4、TV、4TV、16TV、64TV、256TV表示。上述子文件TV确定了扫描图象的一个画面，其分辨率实质上与标准NTSC或PAL电视图象一致。这样一个图象可以包括有512个扫描行，而每行有768个象素。上述子文件TV/4代表具有这样一种分辨率的扫描图象，即相对于由子文件TV代表的图象的分辨率来说，在水平方向和垂直方向都线性地减少二分之一。上述子文件4TV、16TV、64TV和256TV所确定的图象画面，其水平方向和垂直方向上的分辨率都分别增加了1倍、3倍、7倍和15倍。最好是上述子文件以这样一种方式排列，即由连续的编码图象确定的画面的分辨率以2为倍数线性增加。在重放过程中，当连续的子文件通常被顺序读取时，最简单的方式是首先显示低分辨率图象的画面，接下来，用在每一时刻增加着分辨率的同一图象的画面去整个地或部分地代替上述画面，其优点是可使一个图象画面出现在显示屏幕之前的等待时间减为最小。的确，考虑到为此所需的有限的信息量，确定低分辨率画面的编码图象的读出时间要比确定更高分辨率画面的编码图象的读出时间短。
一般来说，一个已知的图象画面是这样的，其中，所述图象由具有恒定亮度值和/或恒定色度值的小面积的矩阵构成，在这种画面中，人们习惯选择具有恒定色度值的面积大于具有恒定亮度值的面积。
具有恒定色度值的面积在下文中将作为一个色度象素，同时，具有恒定亮度值的面积在下文中将作为一个亮度象素。宽度与整个图象宽度相等的一排色度象素在下文中将作为色度图象行。宽度与整个图象宽度相等的一排亮度象素在下文中将作为亮度图象行。由亮度图象行和色度图象行代表的一个图象能简单地由编码图象来确定，该编码图象给出每一亮度象素和色度象素的一个确定其相关亮度值和色度值的数字编码。
图3图示说明了一个图象的色度象素和亮度象素的结构。亮度象素由符号(Y2，1;……YK-1，R-1)表示，色度象素用符号(C1，1;……CK，R)表示。值得注意的是在图3中，依惯例，色度象素的尺寸在水平方向和垂直方向上都是亮度象素的两倍。这意味着色度信息的分辨率在水平方向和垂直方向上都比亮度信息的分辨率低一倍。
一个合适的编码方式是这样的，即给每一亮度象素和每一色度象素规定一个或多个数字码，这个(或这些)码分别地确定了亮度分量Y的绝对值，以及色差分量U和V的绝对值。下文中这样的编码方式将被称为绝对值图象编码方式。最好是几个低分辨率图象的画面记录成绝对值编码图象，这使得图象信息能以简单的方式恢复。这对于简化的图象检索和重放系统14来说特别有利，因为通过使用简化的图象解码系统能使投放到用户市场的上述系统的价格保持在低价格。
带有几个不同分辨率的绝对编码图象的图象文件的使用简化了复合图象画面的重放，这里，一个小的低分辨率图象画面被显示在更高分辨率图象画面的轮廓之内。这种复合图象画面的重放方式称作为“图象套图象”(或PIP方式)。而且，确定同一图象的不同分辨率的画面的多个绝对编码图象的记录简化了一个编码图象细节的放大画面的重放方式，这样的功能称为TELE功能(或ZOOM功能)。具有不同分辨率的绝对编码图象的存在意味着对某些TELE功能和PIP功能来说，所需的图象信息可直接得到，而不必利用由复杂电路执行的附加图象处理操作来生成。
在图象信息记录过程中，往往习惯于以排(或行)或有时以列的方式记录编码象素。最好以行的方式记录，因为在习惯上所用的图象显示单元之中，图象信息是以行的形式呈现。
当所述的绝对编码图象记录在子文件TV/16、TV/4、TV中时，最好不以相邻的方式记录连续的编码图象行。这样安排所记录的信息的方法常称为“交错”。该方法的优点是如果由于盘的缺陷或其它原因导致相当大的一部分信息不能被检索，该方法可以减小在所述编码图象画面中两个相邻图象行被不正确重放的可能性。在相邻的图象行中带有错误的画面较难恢复。这并不是错误读取的象素(或图象行)位于两个正确读取的图象行之间的情况，在那种情况下，错误读取的象素(或图象行)能简单地利用从一个或两个相邻图象行中产生出的象素(或一图象行)来代替。须提醒的是错误读取的象素能利用所谓的误差纠正码来很容易地恢复。基于这种误差纠正码来进行的误差纠正方式是相当复杂的，所以，不适合用于简化的图象检索和重放系统14，在该系统中，无论何时都要考虑到会导致高的成本，所以，要避免使用复杂的电路。
在图象信息记录在具有螺旋状轨迹的盘状记录载体中的情况下，需用来记录编码图象的那一部分轨迹占据着所述螺旋轨迹的多圈。考虑到错误读取的图象行的简单恢复方式，人们常常希望将被重放的所述图象的所述画面中确定了相邻图象行的编码图象行在轨迹方向(即切向)和轨迹截面方向(即径向)上都彼此不相邻，下面将参照图7和图8作出解释。
图7显示了一个盘状记录载体70，在它的上面，由连续的图象行11，…，1n构成的图象80以一系列绝对编码图象行BLa1，BLa3，BLa5，BLa7，BLa9，BLa11，BLa13，BLa2，BLa4，……的形式记录在螺旋轨迹71上。所述的绝对编码图象行BLa1，BLa3，…，BLa13分别代表该图象行11，…113。所述的绝对编码图象行以这样的方式记录，即连续的图象行信息在径向和切向上都不相邻。标号72表示一个不可读取的盘部分，即所谓盘缺陷。所示的缺陷存在于所述螺旋轨迹71的一圈以上。由于一个画面确定了相邻图象行的编码图象行在径向和切向上都是不相邻的，这就防止了由于盘缺陷的出现而导致的确定在面中相邻图象行的编码图象行的不正确地读取。须指出的是，为清楚起见，图示在记录载体上被编码图象行BLa所占据的长度比实际情况大，实际上，它(在记录载体上)出现的频率相当高，所以盘缺陷通常位于多条连续记录的编码图象行上。考虑到相邻的图象行不应由相邻记录的编码图象行来确定这一要求，那么，在轨迹中的绝对编码图象行的次序主要取决于所述螺旋轨迹的每一周长和需用来记录一个绝对编码图象行的长度。适合于记录绝对编码图象的排列下面还将作更详细的说明。
对高分辨率来说，绝对编码图象信息的存储所具有的缺点是其要被记录的信息量非常大。对这样的高分辨率图象，一种残余编码方式尤为适用。在这样的残余编码方式中，高分辨率图象的象素的信号值与较低分辨率图象相应部分的信号值之差可以被确定并随即被编码。
为了说明这种编码方法，图4显示出一个低分辨率图象的一个亮度象素和相应的较高分辨率(水平方向和垂直方向的分辨率都增加一倍)图象的四个亮度象素Y1，1′;Y2，1′;Y1，2′;和Y2，2′。残余编码方式不是对亮度象素Y1，1，……，Y2，2′的绝对亮度值而是亮度象素Y1，1′;…Y2，2′的亮度值与亮度象素y的这亮度值之差(下文中将称为残余值)进行编码。依照这种方式，一个完整图象的残余值可确定既作亮度信息又作色度信息。当其值为0或非常小的残余值数目与大值的残余值数目相比较大时，通过施行一种附加编码方式可获得实际数据压缩，其中，残余值是非线性量化的，并且实质上进行了(例如)一种Huffman(霍夫曼)编码。
一个已残余编码的图象可用作一个新的、作为一具有进一步增加分辨率的图象残余编码方式的基准。这样，通过记录一个绝对编码图象和以压缩的方式记录一系列具有增加分辨率的残余编码的图象，有可能记录确定着具有增加分辨的同一图象的画面的多个编码图象。在图2所示的图象文件IP1中，在子文件TV/4和TV中的图象被绝对编码，在子文件4TV、16TV、64TV和256TV中的图象被残余编码，并具有非线性的量化方式和Huffman编码方式。这样的一个编码图象在下文中将简称为残余编码图象。
色度信息也可按类似于亮度信息的方式被残余编码。然而，连续的残余编码的色度信息在水平方向和垂直方向上的分辨率都是增加3倍而不是象亮度信息那样的一倍。这意味着一个仅仅含有残余编码的亮度信息而无色度信息的图象文件(4TV和64TV)与含有残余编码的亮度信息和残余编码的色度信息这两者的图象文件(16TV，256TV)相间隔，参见图2。在子文件4TV和64TV中删除色度信息可减小所需的存储容量及在图象文件中获取编码图象信息的时间。然而，在子文件4TV和64TV中无色度信息的情况对重放过程中图象质量不会有不利的影响。这是因为在一个无色度信息记录的编码图象画面的重放过程中，可以使用确定着更高分辨率画面的下一个编码图象的色度信息，或者使用确定着较低分辨率画面的在前的编码图象的信息。为了减少对所需图象信息的整个存取时间，最好在子文件16TV和256TV中记录色度信息U、V，并且与位于子文件4TV和64TV中的亮度信息Y相邻，如图2中的文件IP＊。如果将子文件16TV和256TV中的色度信息划分为U＊、V＊部分和U′、V′部分，其中U＊、V＊部分确定了水平方向和垂直方向分辨率比由U＊、V＊和U′、V′一起代表的分辨率低1倍的色度信息，则可实现以更短的时间对所需的高分辨率色度信息的存取。如图5的实例，对一个图象来说，有可能将该图象的4个可能的象素之中之一的编码色度信息首先以U＊、V＊方式记录，接着，该图象的其它象素的编码色度信息被记录。在该图中，属于U＊、V＊(UV11;UV31;UV51;……)的色度象素用阴影块区表示，属于U′、V′(UV21;UV41，…，UV12，UV22，UV2)的色度象素用无阴影的块区表示。在16TV和256TV中的信息U＊、V＊确定了色度信息，其水平方向和垂直方向的分辨率是由子文件4TV、64TV分别确定的亮度信息的分辨率的一半。这样，分别位于子文件4TV和64TV中的亮度信息与分别位于子文件16TV、256TV中的色度信息U＊、V＊一起再次确定了一个画面，其色度信息在水平方向和垂直方向上的分辨率等于亮度信息分辨率的一半，这意味着由位于子文件4TV和64TV中的亮度信息和子文件16TV和256TV中的色度信息一起确定的一个画面的色度信息和亮度信息分辨率之比等于由子文件TV/4、TV、16TV和256TV整体来确定的画面的色度信息和亮度信息分辨率之比，于是，可实现具有同样的色度和亮度信息分辨率之比的全部的被存储编码图象的画面显示。
值得注意的是重放利用子文件4TV记录的编码图象画面时，也可能使用子文件TV中的色度信息或子文件16TV中的完整的色度信息。
如上所述，通常习惯性地一行一行地记录编码象素。当使用上述的残余编码方式时，利用非线性量化和Huffman编码方式，残余值可由变化长度的码来表征，这意味着需用来记录残余编码图象行的空间是可变的，因此，记录残余编码图象行起点的位置并不能由记录着一编码图象的第一个编码图象行的起点来明确确定。这使得编码图象行(例如那些需执行TELE功能的编码图象行)的选择性读出复杂化。这个问题可以这样来避免，即在每一编码图象行BL的起点处记录行标数LN(见图6)以及行同步码LD。该行同步码可以是(例如)一种独特的比特组合，它不存在在表征残余编码图象元素信息的Huffman码之中。值得一提的是增加行同步码LD和行标数LN还有这样一个附加的好处，即它促进了读同步，并且大大减少了一个错误读出残余码之后的误差扩散。
一种所选择的编码图象行的极快检索可以这样实现，即将编码图象行记录到记录载体上时起始点的地址要记录到记录载体上的一个分离的控制文件中，最好是每一子文件的起点。如图6，位于子文件4TV起点的控制文件中的这些地址例如可用ADLN＃1，…，ADLN＃1009表示。以一系列残余编码图象行形式呈现的图象行信息被插入到子文件4TV的APDB区中(APDB区表示在子文件4TV中实际的图象信息)。
一般说来，在一个粗略搜索过程中，当搜寻记录载体上图象行起始点时，读取元件相对于记录载体移到距上述起点只有一小距离的位置，所述起始点是编码图象行记录的开端。接着，一个精确搜索过程开始实行，在这一过程中，当记录载体被扫描的速度相当于正常读出速度时，所选择的残余编码图象行的记录启动被等待，随后，该所选择的编码图象行的读取就可以开始了。在粗略搜索过程中，读取元件相对于记录载体定位的精确性是有限的，并且，在光学数据存贮系统中，一般来说，精确度比连续编码图象行在记录载体上记录的起始点之间的距离大得多。因此，最好只存贮这样一些有限数量编码图象行的起始地址，这些编码图象行记录起点被彼此分开这样一个距离，该距离实际上等于读出部件在粗略搜索过程中定位的精确度。这使得在所存贮的编码图象中的所选择的编码图象行信息能被确定并迅速读出，而且不使用不必要的大量空间来存贮地址数据。在盘状记录载体的情况下，在粗略搜索过程中，读出部件在盘上经向移动，一般的搜索精确度等于该盘周长的一半，这意味着当使用盘状记录载体时，所指定的地址之间的距离实质上应对应于该盘周长的一半。
所存贮的编码图象一般按风景格式(Landscape format)确定为若干图象(即对精确的重放而言，所显示的图象在一取向上的宽度应大于图象的高度);并且以肖像的格式确定若干图象(即对精确重放而言，所显示的图象在一取向上的高度应在于图象的宽度)。
参见图1，显示了具有一些按风景格式呈现的图象(2a、2b、2c和2d)及一个以肖像格式呈现的图象(2e)的一个图象载体。在记录载体上所有这些编码图象仿佛都是按风景格式记录它们的画面的。这是为了实现统一扫描的可能，而不必去检测所扫描的图象是风景型还是肖像型并依照检测的结果去变化扫描和/或图象处理方式。然而，这意味着在重放过程中，肖像格式图象画面的显示处于不正确的取向位置。这种缺陷可以这样来消除，即预先给所记录的编码图象设定一个取向码的可能机会，该取向码指示在重放过程中画面应如何取向，即在这种情况下，该画面是否应旋转90°、180°或270°。这种取向码可位于每一个图象文件IP1，…，IPn中。也可以将这些取向码记录到控制文件BB中，或者将这些取向码存储到读取单元中或与此单元相连接的非易失性存储器中。
在重放过程中，也有可能根据取向码来决定将要显示的画面是否应旋转，并且在这种情况下所希望的一定角度的转动能先于重放过程来实现。在图象文件IP中包括这种取向码的缺点是在该图象扫描过程中，这些取向码要已经被确定。实际上，这意味着该图象存储系统的操作者必须对每一被扫描的图象判断在重放过程中该被扫描图象是否要转动，因为已知的附加装置并不总是能检测一个被扫描图象是风景格式还是肖像格式，而且也不能检测呈现到扫描单元上的图象是否采取了正确的取向。这是特别不希望的情况，因为这意味着操作者在记录过程中必须在场，所以难以保证实现全自动的图象存贮系统12。
如果在编码图象信息的记录过程中已获得上述取向码，将这些编码记录到记录载体上则大为有益。在图2所示的文件结构中，用于记录这些取向码的合适的位置是控制文件BB中的子文件FPS。为了给用户提供方便，常常希望除所需的转动外，还判定是否应该以一个稍有的偏移(向左、右、上或下)的图象显示来取代所存储的编码图象的显示。如果在显示单元的用来显示画面的显示面积小于该画面的尺寸时，人们肯定希望这样做，因为此时可能使得该图象的一些重要的细节落到显示区之外。通过给每一个编码图象设立一个偏移码即可确定所希望的偏移。在图9中，用于图象90的合适的偏移码可以利用偏移之后的将要显示的图象90顶角91的坐标(Xp，Yp)来确定。利用一个偏移码和一个增益码，就可能确定该原始图象某一部分将被显示时应取得的增益因数。标号93表示图90的一个部分的放大的画面，它可由偏移座标Xp、Yp及增益因数为2来确定。除以上数据外，在控制文件BB的子文件FPS中可能还含有其它的图象显示数据，例如，在显示一个编码图象的画面之前，确定应采用的色度或亮度的参数。进一步说，最好存储所希望的程序，按照该程序，图象必须在处于控制文件BB中的子文件FPS中被重放。
前面提及的关于显示程序、取向、偏移、增益，亮度和色度匹配以及其它的先于重放编码图象画面执行的图象处理操作在下文中统统作为优先重放置位。用来确定记录载体中的全部编码图象的最佳顺序以及全部图象处理操作的一个优先重放置位的集合，在下文中统称为一系列优先重放置位。在文件FPS中记录一个系列以上的优先重放置位的指令可能是有利的，这使得不同的显示程序和其它图象处理操作可以由不同的人，例如，一个家庭中的不同成员来选择;它也允许用户从不同的系列的优先重放置位的指令中作出选择。应当注意，当使用一次写入型记录载体时，只有在记录期间可得到这若干系列优先重放置位，这若干系列才能被记录在载体上。这需要有人在记录过程中进行干预，在该记录载体的读取过程中，要选择优先重放置位的一系列指令，而且符合这系列选择的优先重放置位指令的编码图象画面可以被显示出来。图10是一种图象检索和显示系统实例的框图，利用这个系统，可以显示符合所选择的优先重放置位指令的编码图象的画面。在该图中，标号100是读取单元，用于读取所述记录载体。为了使用正在读出信息的目的，读取单元100耦合在一个控制和信号处理单元101上。从来自读出装置100而收到的信息中，单元101选择包含一个或若干个系列优先重放的一个或几个置位的文件FPS，并将一个或这些系列存贮在一个控制存贮器102中。利用数据输入单元103，例如是一个遥控装置，用户可从控制存储器102中选择一个系列指令，并随即启动单元101的开始读周期，其中，在单元101的控制下，按照所选择的优先重放置位的指令规定的顺序来读取编码图象信息。所述的编码图象信息读出以后，这个信息要依照所选择的优先重放置位指令系列来加以处理并送到显示单元104中。
可能出现这样的情况，即过了一段时间之后，存储在记录载体中的优先重放置位不再完全符合用户的希望，或者出现这样的情况，即没有优先重放置位记录于记录载体或是错误的优先重放置位记录于载体。如果记录载体是不可重写的，上述问题会特别明显，因为已记录的优先重放置位不能被采用了。这个问题可以这样避免，即在图10的检索和显示系统中提供一个非易失性存储器105，与记录载体识别码一起，一组新的优先重放置位或关于优选重放信息置位相对于已记录在记录载体之上的优先重放置位指令所希望的变化的信息被存储在该存储器中，以便借助记录载体的识别码实现记录载体的确定。考虑到非易失性存储器105的有限存储容量，常希望以最紧凑的形式记录对优先重放置位必须的信息，所以，最好是记录关于优先重放置位变化的信息。
图11通过实例显示出记录载体上包含在文件FPS中的优先重放置位的一种合适格式110。格式110包含一个DID区，其中存放着唯一的记录载体识别码。这样一个码可能包含着一个由随机数发生器产生的大的随机数，并将这个随机数存到记录载体上。该码也可能包含一个时间码，以指示年、月、日、小时、分、秒及分秒。另外，该记录载体识别码也可能是时间码和随机数的组合。在格式110中，DID区后紧跟着FPS1，FPS2，…，FPSn区，各种不同系列的优先重放置位指令被存放在其中。每一个优先重放置位区FPS1，…FPSn包含有一个SEL部分，其中，可以给每一个由不同用户选择的优先重放置位的不同指令规定一个识别数，还包含有一个规定次序SEQ的部分，其中，存储的图象画面将被重放。这个部分后紧跟着编码区FIM＃1，…，FIM＃n，存储着用于图象1，…，n的先于相关图象画面重放执行的优先处理操作。
图12以实例方式显示了一个合适格式120，关于所希望采用的系列优先重放置位指令的信息被存放在非易失性存储器105中，该格式120包含一个区121，它规定了记录载体识别数与已存储的关于优先重放置位的信息的识别数的组合。对每一个组合要设一个指示字，该指示字包含在DID-POINT区中，并在非易失性存储器105中规定了DFPS1，…，DFPSn的地址。
每一个DFPS区都包括一个LSEQ部分，它带有一个码，该码可指示需用来确定新程序的空间(例如字节数)。如果LSEQ部分指示出一个不等于0的长度，那么LSEQ后将紧跟着NSEQ部分，它带有确定新的显示程序的数据。在NSEQ之后，可以对每一个具有修订的优先处理操作的图象确定一个新的优先处理操作。ROT指示带有取向码的区，LTELE区和LPAN区确定了一个可得到的用于存贮新数据的长度，这些新数据涉及图象放大(在LTELE区中)和图象转换(在NPAN区中)。按照这种方式，可能选择将要存储的图象处理信息所具有的精确度。这样，有可能确定，例如三个不同的长度以指示三种不同的精确度。LTELE和LPAN后紧接着的是NTELE和NPAN部分，如果涉及图象放大和图象转换的信息不必加以变化，这就意味着在LTELE和LPAN部分中长度为0，对每一个具有修订的优先处理操作的图象来说，通过仅仅存储优先处理操作，可以大大减少用于新的优先重放置位的存储的空间。除了利用所述的差别记录来减小所需的存储空间外，通过确定需用作存储修正数据的长度，还可能获得其它的减小。当读取所述记录载体时，一个被采用的优先重放置位系列从记录在记录载体上的优先重放置位中和从存放在存储器105中的所述差别中得出，并且该被采用的优先重放置位系列存放在存储器102中。
替代所述非易失性存储器105，或除它之外，还可使用一种可变存储器106，例如一种磁卡，EPROM，EEPROM或NVRAM，用于在图10所示检索和显示系统中存放优先重放置位。
这带来这样一个好处，即用户可以在连接着可变存储器106的不同的图象检索和显示系统中根据同样的优先重放置位来显示记录载体上的图象信息。当使用存储器105和106中的一个或两个都使用来存放优先重放置位时，则希望从优先重放置位的不同系列中作出选择，所述的优先重放置位的不同系列由记录载体上的优先重放置位系列和存放在存储器105和106上的优先重放置位的改型来确定。为此，单元101应包括一个选择器。这些选择器可以是这样一种类型的，即它由用户操纵，从确定用于一种指定记录载体上的优先重放置位的各种系列中以及存放在记录载体和存储器105和106中的优先重放置位信息的选择标号中作出选择。然而，也可以选用其它类型的选择器，例如这样一种类型的，即它可根据存储器105和106的内容以及记录载体上的优先重放置位的系列，在重放之前确定用于相关记录载体的优先重放置位系列，并将它们存储到(例如)存储器102中。接着，根据预定的选择规则，可以从存储器102中选出可能的优先重放置位系列中的一个。选择判据最好是这样的，即最高优先权授予可变存储器106中的优先重放置位信息，中等优先权授予非易失性存储器中的优先重放置位信息，最小的优先权授予记录载体上的优先重放置位(信息)。如果单元101中包括一个计算机，那么给计算机输入一个合适的选择程序可实现自动选择。
现在，请再次参见图2中的文件OV，对于每一个图象文件IP1，…，IPn来说，它都包含有一个子文件TV/16，子文件TV/16中载有一个绝对编码的低分辨率图象。记录一个OV文件会带来这样的优点，即在最小的存取时间内能得到记录在记录载体上的编码图象信息的概况。这是有可能的，例如，将整体地或部分地充满显示屏幕上的图象画面作为子文件TV/16中编码图象的显示画面，最好是依照由优先重放置位系列所确定的顺序进行。然而，也有可能以所谓拼装图象的形式从子文件中复合一个画面，其中，包含在子文件TV/16中的大量的已编码的低分辨率图象的画面以矩阵的形式排列，最好是按照所选择的优先重放置位系列所确定的顺序。图13示出的是十六个低分辨率子文件的画面(IM＃1，IM＃3，…，IM＃26)组成的拼装图象130。
图14更详细地说明了图1c中的图象检索和显示系统的实施例。在本系统中，图象检索和读出单元11包含着读单元6，控制单元140和图象处理单元141。读出单元6从记录载体中读出信息，并将该读出的信息经过信号通道142送到控制单元140和图象处理单元141中。控制单元140从所读出的信息中选出包含在控制文件BB和IIDB的特定信息。图象处理单元141从所读出的信息中选择出图象信息，并将所选择的图象信息转发换成适合于显示单元10所用的形式。根据用户通过(例如)数据输入单元143。所输入的数据并根据控制文件BB和IIDB中的控制数据来利用控制单元140对读出单元6和图象处理单元141加以控制。
考虑到对每一所记录的图象都有大量的信息这一事实，最好以高速度(例如高比特率)来读取包含图象信息的文件，以使每个图象的读取时间减为最小。然而，这意味着在控制文件中的数据也要以高比特率来读出。控制任务是由控制单元140来执行的。控制任务仅需要一种有限的数据处理速率，以保证具有低的数据处理速率的一种简单的慢速的廉价的微机能为这个目的而使用。然而，一般说来，这样的廉价的微机不能处理在控制文件BB和IIDB的读出过程中以高速率提供的控制数据。这是因为控制数据所使用的速率(实质上等于图象信息的速率)太高，不能用慢速的廉价的计算机来处理。这个问题可以这样来解决，即包含控制数据的每一比特组以连续的方式在记录载体上记录n次(n是大于或等于2的整数)一个n次重复记录的比特组下文中将称为群。当控制数据读出时，n个一致一比特组的群被提供。图15举例说明了这种方式，其中在控制文件BB和IIDB中的控制数据能由读出单元6提供，此时n＝2且每比特组中比特数为8。
在图15中，比特组以标号150表示，群以标号151表示，每个比特组的比特数为8，每个群中比特组的数目为2。
通过将一样的比特组重复n次，可以使由读出单元提供的控制数据的速率减小到Vn倍，而不必利用其它附加功能。只要适当地选择n值，可以使被提供给控制单元141中的慢速微机系统中的控制数据速率减小到适合于慢速微机系统144处理的程度。在信号通道145和微机系统144之间，可安排一个数据提取电路145，以便将每一个控制文件的群151提供给微机系统141，作为一个比特组，其速率为比特组重复率/n。
这样的数据提取电路145可能包括一个寄存器160(参见图16a)，它写入的时钟频率等于比特组重复率/n。只要利用每一比特组150中的一个比特作为同步比特152，就可简单地获得时钟信号。对于连续比特组150的同步比特152来说，要给它们规定一个逻辑值，该逻辑值的变化频率与比特组150的群151的重复率有关。所述变化频率也可以等于群的重复率的一半(如图15所示)或群的重复率的几倍，这可带来这样的好处，即可以直接从同步比特中衍生时钟信号来使用。
数据提取电路145包括一个时钟提取电路161，它提供与同步比特的变化的逻辑值相对应而变化的时钟信号到寄存器160的载荷控制输入入端。所述寄存器160是一种一般的类型，它在该时钟信号的控制下写入每一群151的一个比特组。该时钟提取电路161还通过信号线162，将时钟信号送到微机系统144中。较好的情况是将控制文件中的比特组以所谓帧的形式排列，如图15中标号154所示。在这种情况下，人们希望每一帧的起始点能简单检测出。一种简单的检测方式可以这样来实现，即在帧154的起始点处插入多个由同步比特152组成的帧同步组153，所述同步比特152显示出预定的逻辑值150的方式，它显然不同于存在于其它群中的同步比特152的逻辑值的可能方式。
每一帧154都具有一个部分155，其中包含着用于检测所述帧是否被微机144正确读入的冗余信息。例如由于程序中断，即为了执行另一种控制程序而中断了控制数据的读取过程，会导致一个不正确的读入，例如，由于在数据输入单元143中数据的输入，可以调用这样一个程序以从数据输入单元143中检出所输入的数据。由于来自控制文件BB和IIDB的不正确的数据读入通常由程序中断所造成，所以，需要根据部分155运行的一种误差校正由微机144本身来执行。数据提取电路145包括一个帧同步检测器163，它可以根据在所述帧同步比特组153中的同步比特152来检出每一帧的起点，在帧起点被检测出之后，所述帧同步检测器163通过信号线164提供一个同步信号给微机144。在通过信号线164和165接收的信号的控制下，原则上按照习惯的方式，微机144从寄存器160中读取可获得的控制数据。须指出的是所述帧同步检测器163和/或寄存器160和/或时钟提取电路161的功能原则上可用微机144执行。
在上述的从控制文件BB和IIDB中读取控制数据的过程中，用于寄存器160的时钟信号是从所述同步比特152中得出的，然而，还有一种可能是从一个图象信息时钟信号中得出上述用于寄存器160的写入的时钟信号，所述的图象信息时钟信号一般是在图象处理单元141中产生，其目的是读取编码的图象信息。所述图象信息时钟信号与在读出图象文件过程中的比特组重复率有固定关系，其结果，也与控制文件BB和IIDB中的比特组重复率有固定关系。这是因为所述控制文件和图象文件都是按同样方式格式化和编码的。因此，用于寄存器160写入的时钟信号只要利用一种分频电路即可从图象信息时钟信号中得出。
图16b示出一种数据提取电路145的实例，它使用了分频器165用来为寄存器160生成时钟信号，该分频器是从图象信息时钟信号中得出所述时钟信号的，所述图象信息时钟信号是利用信号处理单元141，通过信号线166送到所述分频器上的。用于寄存器160写入的时钟信号必须与帧154的起点同步。这只需给所述分频器165加上一个可复位的计数电路就能实现，该计数电路的每一次复位是根据帧起点的检测所产生的复位信号完成的。所述复位信号可以是这样一种信号，即对应于帧同步比特组153的每一次检测，通过信号线164，由帧同步检测器163提供的信号。
在控制文件中的信息被排列成数据块的情况下，例如在下文中将参照图19加以说明的一种通常由CD-ROM和CD-ROM×A所采用的形式，用于计数器的复位信号可以根据位于每一数据块(BLCK)起点处的模块同步区(SYNC)来产生，然而，这要求每一个帧154的起点相对于数据块同步区(SYNC)来记位于固定的位置。只要将每一个帧154的起点选择在一个数据块的起点就能达到上述要求。在最后描述的同步方法中，用于寄存器160的时钟信号并不是利用了位于每一个帧154起点处的帧同步比特组153。然而在这种情况下，也希望每一个帧154的起点包含若干不含有任何控制数据的比特组。的确，根据每一帧起点的检测，微机可以调用一个读入程序用以控制所应用的控制数据的读入。然而，在这个时刻，微机可能正忙着执行其它的控制任务。在所述读入程序被调用之前，这样的一个控制任务必须被中断。一个执行中的控制任务的中断和接下来的读入程序的调用都需要一些时间。在每一帧154的起点处安排若干没有任何控制数据的比特组可以极可靠地保证在读出每一帧154中的有用控制信号的第一群151时，微机144能在读入程序的控制下读入控制数据。由上显见，位于每一帧起点处的所述同步比特组153服务于双重目的，即提供同步和实现一个等待时间直到第一个有用的控制数据出现为止。
当所述比特组153仅用作实现等待时间时，在这些比特组153中的比特的逻辑值可以设置成任意值。
如果所述比特组被用于同步目的，那么有一点是重要的，即该比特组153呈现不同于帧154中其它比特组的比特方式。为此，可以有各种不同的方法，例如使用在一个群中的非一致的比特组，或者在控制数据的群之间插入不具有有用控制信息的附加群，后一种方法中，例如，可以在每十个比特群后插入仅包含逻辑值为0的比特的群。例如当使用32帧同步比特组153中的仅包括逻辑值为1的比特一组时，将能保证由帧同步比特组153形成的方式不存在于该帧154的其它群中。
图17更详细地说明了图象存储系统12的实施例。扫描单元1包括一个扫描元件170，用于对图象载体进行扫描，并且将所扫描的图象信息转换成通常的表征所扫描图象的信息信号，例如RGB图象信号。在所述扫描元件的输出端的图象信号确定了以每个图象中具有象素数的最高分辨率。利用普通的矩阵电路171，由所述扫描元件170提供的信息信号被转换成一个亮度信号Y和两个色差信号U和Y。根据前述的编码方式，编码电路172以一般的方法将信号Y、U和V转换成绝对编码信号(用于低分辨率图象)和残余编码图象(用于更高分辨率图象)。利用通常的控制电路174，根据加到该控制电路174上的控制指令，通过一个接口电路175，由控制单元4对所述扫描元件170，矩阵电路171和编码电路172施加控制。由所述编码电路172产生的独立和残余编码图象信息通过所述接口电路175加到控制单元4上。所述控制单元4又包括含一个显示单元176的一个计算机系统，一个计算和存储单元177和一个例如键盘的用于用户输入数据的数据输入单元178，按照通常的方式，所述显示单元176和所述数据输入单元178被耦合到计算和存储单元177上。所述计算和存储单元177分别通过接口电路179、180耦合到所述图象扫描单元1和所述记录单元5上。所述记录单元5包括一个格式化和编码单元181，它将要记录的信息(所述信息经接口电路182从控制单元接收的)转换成适合于记录并以适合于记录的格式排列的码。这样编码和格式化的数据被送到一个写入头183，该写入头在记录载体184上记录相应的信息模式。所述记录过程由一个控制电路185根据从控制单元4中接收到的控制指令以及(如果需要的话)根据指示所述写入头183相对于记录载体184的位置的地址信息来控制。
所述存储和控制单元177输入有一个合适的软件，用来根据前述的格式化规则以通常的方式排列由扫描单元1提供的残余编码图象信息，并且构成图象文件IP和OV，而且，所述计算和存储单元177还存有一个软件，用于按照通常的方式并且按照前述的格式化规则，由操作者在控制文件中插入优先重放置位以及其它自动产生的控制数据，例如各种文件记录到记录载体上的地址的清单。
所述计算和存储单元177还可有一个图象处理软件，以使所扫描的图象能被处理，例如用作误差校正(如散焦误差校正)和粒面消除(grain remand)的目的，或者用作图象的色度适配或亮度适配的目的。
利用计算机和存储单元177构成的文件以所希望的顺序送到记录单元5上以供记录。
记录载体184与记录单元5的合适组合体在下列欧洲专利公开说明书中作了详细说明，它们的申请号分别为88203019.0(PHQ88.001)，90201309.3(PHQ89.016)，8900092.8(PHN12.398)，8802233.8(PHN12.299)，8901206.3(PHN12.571)，90201094.1(PHN12.925)，90201582.5(PHN12.994)，90200687.3(PHN13.148)，90201579.1(PHN13.243)以及荷兰专利申请8902358(PHN13.088)和9000327(PHN13.242)。其中所述的记录载体特别适合于按CD格式记录信息。用于在这样的记录载体上记录文件的记录装置如图18所示。所示的记录装置包括一个格式化电路186，该装置根据诸如通常在所谓CD-ROM或CD-ROM×A系统中采用的格式化方案将已由接口电路182所加入的信号构成可供记录的信息。
这个格式由图19说明。按照这个格式，数据被安排在数据块的形式BLCK，其长度为CD信号中一个子码帧的长度相对应。每一个数据块BLCK包括一个数据同步区SYNC;一个标题区HEAD，其中包含一个以绝对时间码的形式显现的地址，所述绝对时间码与记录在该数据块中的子码部分的绝对时间码相对应;并且，如果CD-ROM×A格式被用在该数据块BLCK中，它就进一步包括一个子标题区SUBHEAD，其中含有文件号和通道号。另外，每一个数据块BLCK还包含一个DATA区，其中有待记录的信息。每一个数据块也可包括一个EDC与ECC区，其中有用于误差检测和误差校正的冗余信息。图18所示的记录单元5进一步包括一个CIRC编码电路187，用作交错信息和用作加入奇偶码以进行误差检测和误差校正(下文中也称为误差校正码)。该CIRC编码电路187根据格式化电路186提供的格式化信息去执行上述操作。执行了这些操作之后，所述信息被加到一个EFM调制器188中，在该调制器中，所述信息被给定一个结构以使其能更好地记录到记录载体上。而且，该EFM调制器188加上一个子码信息，该子码信息中包括一个绝对时间码作为在所谓子码Q通道中的地址信息。
图20是记录载体的一种结构，其中已根据前述的CD格式将信息记录到轨迹20中。图20中与图2中相应的部分采用了相同的标号。
按照记录CD信号的习惯，所记录的信息由导入区L1进入，(也称为导入轨迹)，并终止于导出区LO(也称为导出轨迹)。
当所述信息按CD格式记录时，最好在控制文件BB中按CD-I标准记录上一个区。这些区是“盘标签和目录”用DL表示以及所谓的应用程序，用AF表示，这使得所记录的图象信息能利用标准的CD-I系统来显示，最好是带有优先重放置位几个组的子文件也被包含在应用程序区AF中，除了DL区和AL区外，控制文件BB中还包含一个子文件IT，子文件IT中含有具有控制数据的CNTR区和具有优先重放置位系列(按照前面图15所述的格式)的FPS区。IT区最好以预定的区长度记录在记录载体的预定区域上。这是为了简化由微机进行的所需信息的检索。如果IT区不够大，不能容纳所有的控制数据，那么一部分控制数据也可以记录到文件OV之后的ITC区中。在这种情况下最好在IT区中包括一个指示字以规定ITC的起始地址。
当信息按CD格式记录时，图21显示出用于绝对编码子文件TV的一种具有绝对编码亮度信息的图象行Y01，Y02，…Y16和具有绝对编码的色度信息的图象行C01，C03，…C15的排列情况，所述接连的行在轨迹方向(即切向)和轨迹的截面方向(即径向)都不相互连接。
图22显示出用于相关图象画面的图象行的位置。如图21和22所示，若干具有编码亮度信息的奇数编码的亮度图象行(Y01，Y03，…Y15)被记录到含数据块BLCK＃1，＃2，＃3的区中，接着，若干具有编码色度信息的偶数编码的色度图象行(C01，C05，…C13)被记录到含数据块＃4，＃5的区中，然后，具有编码亮度信息的偶数编码亮度图象行(Y02，…Y16)被记录到含数据块BLCD＃5，…，＃8的区中，最后，具有编码的色度信息的奇数编码色度图象行(C03，C07，…C15)被记录到含数据块BLCK＃8和＃9的区中。在数据块BLCK＃1，…，BLCK＃9中的所述编码图象行确定了示于图22中的图象画面的相邻部分。确定画面相邻部分的一个组区在下文中将称为一个区组。与前述方式相似，几个区组确定了在子文件TV中的其它相邻部分。子文件TV/4、TV/16中的具有图象信息的编码图象行的相似方式排列，如图23、24所示。
这种排列防止了由于盘缺陷所致的在所读取的编码图象画面中两个或更多的相邻的行的不正确读出。具有彼此相邻的不正确读出的图象行的图象画面的恢复是非常难于实现的。这与一个画面位于两个正确读出的图象行之间的一种不正确读出的图象行的恢复不同。在后一种情况中，只需利用从相邻图象行衍生出的象素来取代不正确读出的图象行即可简单地完成所述恢复。
图25更详细地说明了图象处理单元141。所述图象处理单元141包括一个第一检测电路250，用于检测同步码LD及指示每一残余编码图象行的图象行号LN，一个第二检测电路251用于检测在每一个具有残余编码图象的图象文件中的每一子文件的起点，以指示出IIDB区的起点，IIDB区包含若干编码图象行地址。须指出的是所述检测电路250和251只对残余编码图象进行处理而不处理绝对编码图象，因此，该第一和第二检测电路250和251的检测输入端仅与信号通路142相连。用于对残余编码图象信息解码的一个解码电路252和用于控制图象处理操作的一个控制电路253与信号通道142相连。所述信号通道142和解码电路252的输出端通过一个多路传输电路254连接到图象存贮器225的数据输入端，以存贮所读出的和所解码的图象信息。图象存贮器255的数据输出端被连到所述解码电路252的输入端和多路传输电路254的输入端。所述控制电路253包含一个地址发生器256，用来为图象存贮器255中的存贮位置编址。图象处理单元141还包含一个用于为存贮位置编址以第二地址发生器，以便将图象存贮器的内容输出到信号转换器258中。信号转换器是一种一般类型的信号转换器，它将从图象存贮器225中读出的图象信息转换成适合于图象显示单元10使用的形式。所述解码电路252也包括(例如)一个由控制单元253控制的Huffman解码电路261a和一个加法电路259。所述Huffman解码电路261a对从信号通路142接收的信号解码，接着将这些已解码信息送到所述加法电路259的输入端。加法电路259的另一个输入端接到图象存贮器255中的据输出端。由加法电路259执行的加法操作的结果被送到多路传输电路254。控制电路253通过控制信号通道260耦合到控制单元140上。控制电路253可包括例如一个可编程控制和计算单元。这样一个控制和计算单元可包括例如一个专用硬件单元或一个带有适当控制软件的微处理系统，根据从控制信号通道260接收的控制指令，利用上述硬件单元或微处理系统，所述地址发生器256和多路传输电路254可以用这种方式加以控制，即将由信号通道142提供的所选择的图象信息部分送入图象存贮器中。这样存贮在图象存贮器255中的信息是借助于地址发生器25而被读出，并且，通过信号转换器258送到显示单元10中以供显示。
在图26中，标号261、262、263表示同一图象中不同分辨率的图象画面。画面261包含有每行384个象素的256个图象行。画面262包含有每行768个象素的512个图象行，而画面263包含有每行1536个象素的1024个图象行。对应于261、262、263每个画面的编码图象被包括在图象文件IP的连续的子文件TV/4、TV、和4TV中。图26中的图象存储器255的容量是768个存储位置(也称为存储元)512排。如果一个画面代表从图象文件IP中选择出的整个编码图象，那么，该画面的象素数对应于图象存储器的容量，在这种情况下，它就是确定画面262的子文件。这种选择能根据置位数据进行，例如图象数和分辨率等级(这也是子文件分辨率的识别)，它们存放在数据块BLCK的标题区HEAD和子标题区SUBHEAD中的子文件起点处。对每一子文件来说，这个数据可以被控制电路253对应数据块同步检测器262a根据每一数据块BLCK起点的检测所提供的信号读入。
当一个绝对编码的图象画面将要被重放时，根据将要选择的子文件的起点的检测，控制电路给多路传输电路254置定一个状态，在该状态下信号通道142连接到图象存储器255的数据输入端上。而且，地址发生器也被置定了一个状态，在该状态下存储位置与连续象素信息的接收相同步地被编址，其方式是图象行11，…，1512的信息分别存放在存储器255的r1，…，r512排上，这样存放在存储器255中的图象信息被读出并由信号转换器258转换成适合于显示单元1Q应用的形式，所述的读出顺序由地址发生器257产生的连续地址的顺序来确定，在正常的重放过程中，这个顺序是这样的，即存储器以逐排方式被读出，从r1排开始，且从一排中的第一行C1开始。这既可以与隔行扫描原理相吻合，又可与逐行扫描原理相吻合。在根据隔行扫描原理读出时，存储器255的所有奇数行首先被读出，接着存储器255的所有偶数行被读出。在根据逐行扫描原理读出时，所有排被依次读出。
在图象存储器255中存储图象信息方法的另一种非常为人注意的方案是，首先图象存储器255被填充进确定较低分辨率的图象画面的图象信息，接着，利用同一图象的较高分辨率画面的编码图象信息对存储器进行重写。在上例中，在每一个子文件TV/4的编码象素读出的过程中，对于一组2×2存储元的每一个，每一次都被填充以由所述编码象素确定的信号值。这个方法被称为“空间复制”法。一个更好的图象质量可以这样获得，即将由读出象素确定的信号值插入2×2矩阵的唯一的一个存储元中，并根据已知的内插技术从相邻象素得出2×2矩阵的其它象素，这个方法称为“空间内插”法。在检测了下一个子文件之后(在本例中为TV的情况)，图象存储器的内容可以由所述子文件的图象信息按照上述方法加以重写。子文件TV/4中的信息量只有子文件TV中的4分之1，这导致了一个第一暂设图象在显示单元上显示的时间实际上减小了。在图象子文件TV/4读出之后，这个低分辨率的图象被具有所希望的分辨率的同一图象的画面重写。当具有连续分辨率的编码图象文件相互直接连接时，那么在子文件TV/4读出之后用于对子文件TV的搜索中不会有时间丢失。
当一个图象要被转动时，地址发生器256被置定了这样一个状态，即使存贮位置给定地址的顺序与所希望的转角相适应。图27b、27c和27d分别说明了用于转角分别为270°、180°、和90°的图象信息是如何存放到存贮器中的。为清楚起见，这些图象仅显示了一个图象的头两个图象行11和12的信息位置。
当一小图象画面被显示在另一图象的全扫描画面的轮廓中时(如果希望的话)可以是同一图象(PIP功能)，这只要简单地将未被放大的子文件TV/4中的低分辨率图象填入到图象存贮器255的所希望的位置即可。当图象存贮器255被填入时，那么，地址发生器256被置定这样一个状态，即所述小图象将要存贮在其中的存贮位置的信息被编址。为了说明这一点，这些存贮位置在图26中表为一个帧264，在如上述的图象处理过程中，子文件TV/4中低分辨率图象的再次出现带来这样的优点，即需用来执行这个功能的图象信息在图象文件ID中可直接得到，这样，就不必有其它的处理过程。
当部分绝对编码图象的放大画面将被显示时，该部分图象的信息，例如对应于帧265的那一部分可被选择。所选择部分的每一个象素的信息被存入2×2存储位置中的每一个位置，以便一个放大的全扫描的低分辨率画面能被显示到显示单元上。在存储器中，不是将存储器中的每个象素重复2×2次，而是该存贮器可根据前述的空间内插原理来填写。
为了放大残余编码的图象，首先要执行上述步骤。接着，由帧266表示的部分在子文件4TV中被选出。帧266中的部分对应着画面262中的帧265的部分。控制电路253给多路传输电路254置定一个状态，即残余解码电路252的输入端连接到存贮器255的数据输入端。地址发生器被置定这样一个状态，即该发生器以与顺序接收的编码图象同步的方式对图象存贮器255编址以实现来自子文件4TV的残余编码图象信息可以从该存储器中得到。在已编址的存贮位置中的图象信息被送到解码电路252中，并利用加法电路259加上残余值，此后，这样处理的信息被存入已编地址的存贮位置中。记录在记录载体上的对应于帧266的图象信息部分最好根据在控制文件IIDB中的信息来读出。在IIDB区中的信息由响应于来自检测器250的信号控制电路253的读入。接着，该编码图象行的地址从位于稍先于帧266中的图象行相应的第一编码图象行的信息中选择出来。随后，控制电路通过信号通道260给控制单元140提供一个指令，该控制单元响应这个指令启动一个搜索过程，其中，带有所选择的编码图象行的部分被搜索，当这个部分被发现时，图象信息的读出即可开始，一旦达到相应于帧266中的图象部分的第一编码图象行部分时，即可启动存贮器255的内容适配。这个编码图象行的检测是在行号的基础上起作用的，该行号与行同步码LD一起插入到每一编码图象行的起点处。控制电路响应于检测电路251的信号读入这些行号LN。在子文件4TV起点处已编址信息的存贮使迅速存取要获取的所希望的信息成为可能。由于行同步码和子文件4TV中的行号的存在，简化了所希望的残余编码图象行的读出的检测过程。
图28显示了读出单元6的一个实施例，利用它，可以读出由图18所示记录单元记录到记录载体上的编码图象信息。所述读出单元包括一个通常的读出头280，它可以通过扫描轨迹20来读出记录载体184上的信息方式，并将所得到的信息转换成相应的信号。读出单元还包括一个通常的定位单元284，用于在轨迹截面方向上移动所示读取头280到由所选择的地址所确定的轨迹部分20上。读取头280的移动由控制单元285控制。由读取头280转换的信号利用EFM解码电路281解码，接着送到CIRC解码电路282上。CIRC解码电路282是普通类型的，它使信息恢复到为记录而被交错前的原来结构，并且，它还检测(如果可能的话还校正)不正确读出的码。一旦发现无法校正的误差，该CIRC解码单元提供一个新的误差标志信号。由CIRC解码电路282恢复并校正的信息被送到去格式化的电路283中，该电路可删除记录之前由格式化电路186加入的附加信息。所述EFM调制电路281、CIRC解码电路282以及去格式化电路283由控制单元285按通常方式加以控制。由去格式化电路283所提供的信息是通过一个接口电路286而加入的。所述去格式化电路可包括一个误差检测电路，利用该误差检测电路可以检测并校正那些CIRC解码电路不能校正的误差。这种功能是借助于由格式化电路166加入的冗余信息EDC和ECC来实现的，无须使用相对复杂且相对昂贵的误差校正电路。这是因为绝对编码的图象信息中的错误读出码效应能够这样简单地加以掩盖，即用从一个或多个相邻编码象素或相邻编码图象行的图象信息取代所述错误读出编码象素和/或全部的编码图象行。这样一种校正可以利用图25所示的信号处理单元141来简单实现，即通过给控制电路253编程以使其对应于由CIRC解码电路282提供的误差标志信号以按照一个相邻象素信息被读取的这种方式对地址发生器256加以控制，同时，将多路传输电路置定成这样一种状态，即图象存储器255的数据输出端连接到数据输入端，接着，地址发生器复位到它原来的状态，并且，从图象存储器255读出信息取代错误读出编码象素被存放到已编址的存储位置中。
在读取残余编码图象的情况下，在存储器255中的值并不根据一个错误读出残余值的检测加以修改，而是保持不变。这可以这样来实现，即使控制电路产生一个信号，当错误的残余值被加入时，该信号禁止其写入到存储器255中。
图象存储器255是大容量存储器，所以成本相对高。可以在多路器254和图象存储器255之间设置一个一般类型的采样速率转换器290来减小存储容量，它能将每行的象素数从786减至512。
图31说明了采样速率转换器的实例。本实例包括一个上行采样及内插电路310和低通滤波器311以及下行采样及减缩电路312的串联装置。
采用采样速率转换器290使有可能利用512×512个存储位置的存储器。基于实际的原因，存储器中存储位置的排数和列数最好是2的幂，这样会给存储器一个特别令人满意的尺寸。而且，由于每排存储位置数减到了512个，所需存储器的读出频率也减小了，这样，对所使用的存储器的读出速度的要求也宽松一些。
通常作用的图象显像管具有的最大分辨率近似地相当于5MHz，这与每行500个象素一致，这样每排存储位置数的减少在重放图象中无可视效应。
当肖像格式的图象画面显示在显示屏幕上时，使用采样速率转换器也是有益的，其优点下面将参照图30a、30b、30c和30d加以说明。
在图30a中，标号300表示按照PAL TV标准的图象尺寸，这样的按照PAL TV标准的图象包括575个有用的图象行。当512×512个存储位置的图象存储器中的信息被重放时，这575个图象行有512个能被使用。这意味着在图象存储器中编码图象的一个画面301在其由PAL TV标准宽高比范围内是完全适用的。只是显示屏上的一小部分面积不被使用。
在图30b中，标号320表示按照NTSC TV标准的图象尺寸的帧，这样一个与NTSC TV标准符合的图象包括431个有用的行，这意味着在图象存储器255中的编码图象的画面303只有有限的部分落在按NTSC TV标准的图象的轮廓之外。
图30a和30b涉及的是编码图象画面的风景格式的重放。然而，如果需要的是编码图象的肖像格式画面时，就会出现这样的问题，即与768个象素相对应的图象的高度按照PAL TV标准，有用的图象行数是575，按照NTSC TV标准则为485。当512排存储位置的图象存储器被采用，而且不使用采样速率转换器290时，这就意味着一个编码图象行与存储器的一列不相符。然而，通过使用采样速率转换器290，768个编码象素的编码图象行被转换成512个象素的编码图象行，以使得一个编码图象行可被一个存储器中的一列所容纳。这意味着重放过程中，存放在存储器255中的图象画面的高度实际上与在PAL和NTSC TV标准中确定的图象帧的高度相对应。
为了保证存放在存储器255中的编码图象画面的长度和宽度之比对应于它原来的比例，要求在图象存储器的512列中仅有256列填充入图象信息。这是可能的，例如在存储器255中仅存入奇数编码图象行或偶数编码图象行。然而，也可采用利用内插技术的其它方法。
采用内插技术减少在图象存储器中列数的方法提供了令人满意的图象画面质量。这与仅将一部分编码图象行存放在图象存储器的列中的方法是不一样的。
内插技术的缺点是它比较复杂且费时，所以不适用于简化的图象检索和显示系统中。下面将描述一种方法，它以简单的方式提供满意质量图象，而在其图象存储器中含512×512个存储位置。这个方法利用带有384×256个编码象素的子文件TV/4，而不是带有768×512个象素的子文件TV来存入在图象存储器中。
由于采样速率转换器290的使用能减少或增加每一被读取的编码图象行的象素数，所以它可使子文件TV/4的每一被读取的编码图象行的象素数从384增加到512。每512个编码象素中的256个可采用的行被存入存储器255中，这样，每512个存储位置中的256个列被填入图象信息。读出这些信息便产生一个无畸变的肖像格式画面，其高度对应于PAL或NTSC TV系统中显示屏的高度，其质量实质上要比根据768×512个编码象素的编码图象所得到的画面更好，因为后者的宽度仅利用了512个编码图象行的一半(256)。
如图30c所示，它显示了所存放的编码图象(256×512个编码象素)的肖像格式画面，是在PAL TV标准确定的帧300中获得的，整个画面都落在由PAL TV标准确定的帧内。如图30d所示，它显示了这样存储的编码图象的肖像格式画面，所述画面大部分落在NTSC TV标准确定的帧302内。
从上文中显然可知，采样速率转换器290的使用使得有可能采用排数与列数相等并等于对应于NTSC TV和PAL TV标准的有用的图象行数的图象存储器。这意味着在编码图象的肖像格式和风景格式画面的情况下，图象的高度实质上对应于有用的图象行数，这样，对于显示两种类型的画面来说都能正确地充满显示屏幕。
权利要求
1.一种在记录载体上记录图象信息的方法，其中在图象载体上的图象被扫描并被转变成图象信息信号，该图象信息信号被转变成记录在记录载体上的编码图象，其特征是对于多个扫描图象的每一个，每个扫描图象的n个独立编码图象记录在记录载体上，n大于或等于2，由n个编码图象确定的画面清晰度是各不相同的。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于在记录期间，编码图象被安排成子文件，具有显示相同图象的编码图象的子文件被安排在图象文件中，在图象文件中的子文件是以这样的方式排序的，即在图象文件阅读期间，确定较低清晰度图象画面的编码图象比确定较高清晰度图象画面的编码图象更快地得到。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于一个概观(overview)文件被记录，对于每个图象文件的概观文件包含显示相同扫描图象的编码图象，正如在相关图象文件中的编码图象。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于在概观文件中的编码图象确定具有比在图象文件中的编码图象更低清晰度的画面。
5.一种记录载体，其上记录有显示扫描图象的编码图象，其特征在于对于多个扫描图象，n个独立编码图象被记录，它们每一个都是扫描图象的完整画面，但确定不同清晰度的图象画面。
6.按照权利要求5所述的一种记录载体，其特征在于编码图象安排在子文件中，具有显示相同图象的编码图象的子文件被安排在图象文件中，图象文件中的子文件以这样的方式排序，即在图象文件读出期间，确定较低清晰度图象画面的编码图象比确定较高清晰度图象画面的编码图象更快地得到。
7.按照权利要求5或6所述的记录载体，其特征在于在记录载体上记录了概观文件，对于每个图象文件的概观文件包含显示相同扫描图象的编码图象，正如在相关图象文件中的编码图象所显示的。
8.按照权利要求7所述的记录载体，其特征是在概观文件中的编码图象确定具有比在图象文件中的编码图象更低清晰度的图象画面。
9.一种图象检索和再现装置，包括一个读出单元，用于象权利要求5中所述的那样从一个记录载体上读出记录图象;一个图象处理单元，用以把编码图象转换成为适应图象显示单元的图象信号，以显示相关编码图象的画面，其特征在于该装置包含实施读出和转换显示相同扫描图象的连续编码图象的装置，相同扫描图象是以这样的顺序转换，即确定较低清晰度图象画面的编码图象的转换前于确定较高清晰度的图象画面的编码图象的转换。
10.一种图象检索和再现装置，包括一个用于读出来自如权利要求7的记录载体的编码图象的读出单元;一个图象处理单元，用以把编码图象转换成为适应图象显示单元的图象信号，以显示相关编码图象的画面，其特征为图象处理单元适应于把来自概观文件的编码图象转换成为确定一个图象画面的图象信号，该图象画面是由多个编码图象确定的图象画面组成的。
11.按照权利要求10所述的图象检索和再现装置，其特征是该装置适用于把编码图象转换成为确定一个图象画面的图象信号，其中由编码图象确定的画面以可选择的择优序列来排序，该装置还包括在择优序列中读出图象文件的装置。
全文摘要
本发明披露了一种用以记录图象信息的方法，在图象载体(3)上的图象(2)被扫描并被转变成信息信号，图象信息信号被转换为记录在记录载体(184)上的编码图象，对于多个扫描图象来说，每个扫描图象的信息信号都被转换成n个独立的编码图象(TV/16，TV/4，TV)，n大于等于2。由n个编码图象确定的图象画面的清晰度是不相同的。对于所说的多个扫描图象(2)的每一个来说，这些相互联系的编码图象(TV/16，TV/4、TV)记录在记录载体(184)上，此外，由此所得到的用于读出记录载体(184)的图象检索和再现装置也被披露了。
文档编号G11B27/32GK1062064SQ9110977
公开日1992年6月17日 申请日期1991年9月13日 优先权日1990年9月19日
发明者J·M·K·蒂默曼斯 申请人:菲利浦光灯制造公司