[发明专利]基于子波的分级聚焦(foveation)和图像的聚焦编码

说明书

本发明涉及图象处理系统的领域，并特别涉及子波编码图象的通信和表示。

分级处理信息的方法有几种。子波提供了一种用于表示和处理分级结构信息或进程的高效框架。概括而言，函数的子波表示包括粗略的总体逼近以及在各个不同标度影响该函数的细节系数。在图象处理中，子波编码被用于借助于项目的分级结构来编码图象。

各种可选的子波编码技术在本技术领域中是通用的。为了便于理解，在此提供了一个使用直通平均以及差项的子波编码技术的实例。两个象素，如两个象素值a、b可被编码为另外两个值Q、Z，其中平均项Q=(a+b)/2，差项Z=a-b。为了通过编码值Q、Z解码值a、b，则：a=Q+Z/2，且b=Q-Z/2。四个象素值a0、b0、a1、a2可被表示为两对编码值Q0、Z0、Q1、Z1，并且两个平均项Q0、Q1可表示为编码值Q、Y，其中Q是Q0和Q1的平均值，而Y是Q0和Q1的差值。

子波的运用提供了若干优点和能力。如果四个象素值全部相等，则Q项等于这个值，并且每个差项Y、Z0和Z1为零。对于非常有效的零填充(zero-laden)编码的编码和表示来说，本技术领域中的技术是通用的。还要指出，因为Q项表示象素值的平均值，所以Q项可用来代替四个象素值，直至接收并处理差项Y、Z0、Z1为止。也就是说，在子波编码中的差项正在被处理时，平均项可被显示，从而呈现不断变得越来越详细的图象。

图1示出了十六个元素的块A110的子波编码的例子，每个元素111、112、…表示用来呈现(render)在显示屏上的象素的值。图1所示的索引块111是为了便于参考块A110中的各个元素。也就是说，块A110左上角的元素111用来指a0，下面接着的元素112用来指a1，如此类推。

块B120和Z130表示对应于块A110的各个元素的成对编码的平均块及差块。也就是说，块B120的格b0121表示元素a0111和a1112的平均值，并且块Z130的格Z0131表示元素a0111和a1112的差值。

块C140和Y150表示对应于块B120的各个元素的成对编码的平均块及差块。也就是说，块C140的格c0141表示元素b0121和b1122的平均值，而块Y150的格Y0151表示元素b0121和b1122的差值。

类似地，块D160和X170表示对应于块C140的平均块及差块，并且块E180和W190表示对应于块D160的平均块及差块。

正如上面讨论的，块E180、D160、C140和B120的每个格表示包含在相应格中的块A110的象素平均值。举例来说，块E180的单格值为0.625，它是块A所有象素的平均值。块C140左上角的格c0141的值为0，它是块A左上部分的所有象素的平均值((2+0+(-3)+1)/4)。因此，块E180、D160、C140、B120和A110的显示将以此顺序呈现出越来越多细节或越来越高分辩率的由块A110的象素表示的图象画面。

应当指出，正如上面讨论且如图2所示的，块D160的格的值可由块E180和W190确定。也就是说，d0=E+W/2，且d1=E-W/2。类似地，块C140的格的值可由这个确定的块D160及差块X170确定；块B120可由C140和Y150确定；且块A110可由块B120和Z130确定。因此，块E180、W190、X170、Y150和Z130之间的通信足以传递块A110的十六个元素值a0-a15。还要指出，块E180和W190每个都包括一个值；X170包含两个值；Y150包含四个值；且Z130包含八个值。因此，块E180、W190、X170、Y150和Z130之间的通信要求是与原始块A110中包含的值的数目相同的总共十六个值的通信。

子波通常用于传递图象，使得在接收更详细信息的同时显示不断详细的图象画面。这样的优点在于可在观众下载图象时分散其注意力，并且允许用户在确定已经传送了足够量的细节时终止传输。

本发明的一个目的是利用子波的累加分辩率的特性来呈现一个图象或多个图象，它利用了人的感觉系统。