Устройство и способ обработки информации

Устройство и способ обработки информации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству и способу обработки информации и, более конкретно, к устройству и способу обработки информации, которые позволяют передавать данные изображения с высоким качеством и малой задержкой в самых разных ситуациях.

Уровень техники

В последнее время произошло значительное техническое развитие домашних цифровых видеоустройств, и, в качестве одного примера этого развития, произошло увеличение разрешающей способности видеоизображения. Однако можно сказать, что соединения между устройствами, такими как записывающие видеокамеры, которые снимают видеоизображения, с использованием камер, устройства, которые записывают и воспроизводят телевизионные программы (устройства записи DVD (ЦУД, цифровой универсальный диск), устройства записи BD (диск Blue-Ray) и т.п.), игровые устройства и телевизионные приемники требуют дальнейшего усовершенствования.

В стандарте MPEG-2 (Экспертная группа по вопросам движущегося изображения, фаза 2) используют во время сжатия, например, движущиеся изображения HDDV (ТВЧ, телевидение высокой четкости) BS (широковещательной спутниковой передачи) цифровой широковещательной передачи с чередованием. Стандарт MPEG-2 также используют во всех программных средствах DVD. Видеопотоки, сжатые с использованием MPEG-2, записывают в программных средствах DVD.

Кроме того, AVC (РКВ, расширенное кодирование видеоданных), которое имеет в два раза больший коэффициент сжатия, чем MPEG-2, начали использовать в записывающих видеокамерах в последние годы, благодаря его эффективности сжатия. Что касается также устройств записи BD, продукты, в которых установлены кодеры РКВ и которые обеспечивают запись в течение длительного времени, стали доступны на рынке. В отличие от этого, HDMI (МИВЧ, мультимедийный интерфейс высокой четкости) становится промышленным стандартом в качестве интерфейса, который соединяет цифровые устройства. Например, в Патентном документе 1 описаны подробности стандарта МИВЧ.

МИВЧ представляет собой интерфейс для цифровых домашних устройств. МИВЧ устанавливают в AV (АВ, аудио/видео) домашних устройствах, путем добавления функции передачи аудиоданных, функции защиты авторского права (функция предотвращения несанкционированного копирования цифрового содержания или тому подобное), и функция передачи хроматических данных для DVI (ЦВИ, цифровой видеоинтерфейс), который представляет собой стандарт соединения между PC (ПК, персональный компьютер) и дисплеем. Спецификация МИВЧ 1.0 была установлена в декабре 2002 г.

МИВЧ передает несжатые цифровые аудио- и видеоданные, и имеет преимущество, состоящее в том, что при этом не происходит какое-либо ухудшение качества изображения/качества звука. МИВЧ в настоящее время стандартизован для полной спецификации телевидения высокой четкости (full HD (полный набор характеристик телевидения высокой четкости): разрешающая способность по горизонтали 1920 пикселей × разрешающая способность по вертикали 1080 строк). Поскольку видео- и аудиоданные можно передавать без сжатия из проигрывателя на сторону телевизора, специализированные микросхемы или программное средство, такое как декодер, не требуются. Кроме того, обеспечивается интеллектуальная функция, с помощью которой соединенные устройства могут распознавать друг друга.

Кроме того, поскольку видео/аудио/сигналы управления передают по одному кабелю, существует преимущество, состоящее в том, что провода между АВ устройствами можно упростить. Поскольку может быть передан сигнал управления и т.п., АВ устройства могут легко работать совместно друг с другом.

Патентный документ 1: WO 2002/078336

Сущность изобретения

Техническая задача

Однако также следует рассмотреть случай, в котором передача данных осуществляется с использованием другой сети, кроме МИВЧ, в качестве линии передачи. В этом случае, при использовании обычного способа, становится трудным передавать данные изображения с высоким качеством и малой задержкой. Кроме того, поскольку разрешающая способность на стороне приемника отличается для разных устройств, в зависимости от партнера по обмену данными, может быть трудным передавать данные изображения с высоким качеством и малой задержкой, используя обычный способ.

Настоящее изобретение предложено с учетом таких обычных обстоятельств и позволяет передавать данные изображения с высоким качеством и малой задержкой в более разнообразных ситуациях.

Техническое решение

Аспект настоящего изобретения направлен на устройство обработки информации, включающее в себя: средство выбора, предназначенное для выбора, следует или нет кодировать данные изображения, предназначенные для передачи; средство фильтрации, предназначенное для выполнения, в случае, когда было выбрано с помощью средства выбора кодировать данные изображения, обработки разложения данных изображения с последовательными приращениями по полосе частот и генерирования подполос, включающих в себя данные коэффициента, с последовательными приращениями, равными полосе частот, с размером последовательного приращения, равным блоку строк, включающему в себя данные изображения, эквивалентные количеству строк, необходимых для генерирования данных коэффициента, эквивалентных одной строке подполос, по меньшей мере, для компонентов с самой низкой частотой; средство изменения порядка, предназначенное для изменения порядка данных коэффициента, которые сгенерированы средством фильтрации в порядке от компонентов высокой частоты к компонентам низкой частоты, на порядок от компонентов низкой частоты к компонентам высокой частоты; средство кодирования, предназначенное для кодирования данных коэффициента, порядок которых был изменен средством изменения порядка; и средство передачи, предназначенное для передачи кодированных данных, сгенерированных в результате кодирования данных коэффициента, с использованием средства кодирования, в другое устройство обработки информации через линию передачи.

Средство выбора может выбирать, следует или нет кодировать данные изображения, в зависимости от того, превышает или нет скорость передачи битов, разрешенная для передачи по линии передачи, скорость передачи битов данных изображения.

Устройство обработки информации может дополнительно включать в себя средство получения, предназначенное для получения из другого устройства обработки информации, информации, относящейся к рабочим характеристикам другого устройства обработки информации.

Средство передачи может передавать заданные кодированные данные в другое устройство обработки информации. Средство получения может получать информацию, обозначающую результат приема и декодирования кодированных данных в другом устройстве обработки информации. Средство выбора может выбирать, следует или нет кодировать данные изображения, на основе информации, обозначающей результат приема и декодирования кодированных данных, которые были получены средством получения.

Средство получения может получать информацию о времени задержки при обработке декодирования другого устройства обработки информации. Средство кодирования может устанавливать время задержки при обработке кодирования на основе информации времени задержки, которая была получена средством получения.

Средство получения может получать информацию о разрешающей способности данных изображения в другом устройстве обработки информации. Средство кодирования может устанавливать разрешающую способность кодируемых данных, которые должны быть сгенерированы, на основе информации о разрешающей способности, которая была получена средством получения.

В случае, когда формат данных изображения, предназначенных для кодирования, составляет 4:2:0, средство фильтрации может уменьшать количество разложений компонента цветности данных изображения, так, чтобы оно было на единицу меньше, чем количество разложений компонента яркости данных изображения.

Кроме того, аспект настоящего изобретения направлен на способ обработки информации, в котором: средство выбора выбирает, следует или нет кодировать данные изображения, предназначенные для передачи; средство фильтрации выполняет, в случае, когда выбирают кодировать данные изображения, обработку разложения данных изображения с последовательными приращениями полосы частот и генерирования подполос, включающих в себя данные коэффициента с последовательными приращениями полосы частот, в приращениях размером блок строк, включающих в себя данные изображения, эквивалентные количеству строк, необходимых для генерирования данных коэффициента, эквивалентных одной строке подполос, по меньшей мере, компонента самой нижней частоты; средство изменения порядка изменяет порядок данных коэффициента, которые были сгенерированы в порядке от компонентов высокой частоты к компонентам низкой частоты, на порядок от компонентов низкой частоты к компонентам высокой частоты; средство кодирования кодирует данные коэффициента после изменения порядка; и средство передачи передает кодированные данные, сгенерированные в результате кодирования данных коэффициента, в другое устройство обработки информации через линию передачи.

В одном аспекте настоящего изобретения, выбирают, следует или нет кодировать данные изображения, предназначенные для передачи. Когда выбирают, что следует кодировать данные изображения, обработку разложения данных изображения с последовательным приращением полосы частот и генерирования подполос, включающих в себя данные коэффициента с последовательными приращениями полосы частот, выполняют с последовательными приращениями размером блок строк, включающим в себя данные изображения, эквивалентные количеству строк, необходимому для генерирования данных коэффициента, эквивалентных одной строке подполос, по меньшей мере, компонентов с самой низкой частотой. Порядок данных коэффициента, которые были сгенерированы от компонентов высокой частоты к компонентам низкой частоты, изменяют на порядок от компонентов низкой частоты к компонентам высокой частоты. Данные коэффициента с измененным порядком кодируют. Кодированные данные, сгенерированные в результате кодирования данных коэффициента, передают в другое устройство обработки информации через линию передачи.

Предпочтительные эффекты

В соответствии с настоящим изобретением, можно передавать данные изображения. В частности, данные изображения могут быть переданы с высоким качеством и низкой задержкой в более разнообразных ситуациях.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 показана блок-схема, представляющая примерную конфигурацию системы передачи, в которой применяется настоящее изобретение.

На фиг.2 показана блок-схема, представляющая примерную структуру модуля кодирования по фиг.1.

На фиг.3 показана схема, описывающую структуру вейвлет-преобразования.

Фиг.4 включает в себя схему, описывающую структуру вейвлет-преобразования.

На фиг.5 показана схема, представляющая пример, в котором выполняют подъем с использованием фильтра 5×3.

На фиг.6 представлена схема, изображающая структуру последовательности операций, выполняемых при вейвлет-преобразовании и обратном вейвлет-преобразовании.

На фиг.7 показана блок-схема, представляющая примерную структуру модуля декодирования по фиг.1.

На фиг.8 показана блок-схема последовательности операций, предназначенная для описания примерного потока обработки передачи.

На фиг.9 показана блок-схема последовательности операций, предназначенная для описания примерного потока обработки кодирования.

На фиг.10 показана блок-схема последовательности операций, предназначенная для описания примерного потока обработки приема.

На фиг.11 показана схема, представляющая пример параллельной работы, выполняемой отдельными элементами модуля кодирования и модуля декодирования.

На фиг.12 показана схема, представляющая примерную структуру данных У-РДИД.

На фиг.13 показана схема, представляющая пример видеоданных в области Video Short.

На фиг.14 показана схема, представляющая примерную структуру данных в области специфичной для поставщика.

На фиг.15 показана блок-схема, представляющая примерные структуры модулей передачи данных.

На фиг.16 показана блок-схема, представляющая примерные структуры передатчика МИВЧ и приемника МИВЧ.

На фиг.17 показана схема, представляющая структуру данных передачи TMDS (ДПМП, дифференциальная передача сигналов с минимизацией перепадов уровней).

На фиг.18 показана схема, представляющая компоновку (тип А) выводов для разъема МИВЧ.

На фиг.19 показана блок-схема последовательности операций, предназначенная для описания примерной последовательности обработки согласования.

На фиг.20 показана блок-схема последовательности операций, предназначенная для описания другой примерной последовательности обработки передачи.

На фиг.21 показана схема, представляющая примерные структуры участков компонента яркости и компонента цветности.

Фиг.22 включает в себя схемы, представляющие другие примерные структуры участков компонента яркости и компонента цветности.

На фиг.23 показана блок-схема последовательности операций для описания другой примерной последовательности обработки кодирования.

На фиг.24 показана схема, представляющая примерную конфигурацию системы обработки информации, в которой применяется настоящее изобретение.

Пояснение номеров ссылочных позиций

100 система передачи, 101 устройство передачи, 102 устройство приема, 103 линия передачи, 111 модуль управления, 112 модуль переключения, 113 модуль кодирования, 114 модуль передачи данных, 121 модуль управления, 122 модуль передачи данных, 123 модуль переключения, 124 модуль декодирования, 125 модуль переключения, 151 модуль вейвлет-преобразования, 152 модуль буфера промежуточного расчета, 153 модуль буфера изменения порядка коэффициента, 154 модуль изменения порядка коэффициента, 155 модуль энтропийного кодирования, 161 модуль энтропийного декодирования, 162 модуль буфера коэффициента, 163 модуль обратного вейвлет-преобразования, 211 передатчик МИВЧ, 212 приемник МИВЧ, 213 DDC (КОД, канал отображения данных), 214 СЕС

Подробное описание изобретения

Ниже будут описаны варианты воплощения настоящего изобретения.

На фиг.1 показана блок-схема, представляющая примерную конфигурацию системы передачи, в которой применяется настоящее изобретение.

На фиг.1 представлена система 100 передачи, которая представляет собой систему, передающую данные изображения из устройства 101 передачи в устройство 102 приема через линию 103 передачи. Устройство 101 передачи и устройство 102 приема обмениваются данными изображения в основной полосе пропускания или кодированными данными, генерируемыми в результате кодирования данных изображения через линию 103 передачи. Когда выполняют обмен кодированными данными, устройство 101 передачи генерирует кодированные данные путем кодирования входных данных изображения в основной полосе пропускания, используя заданный способ, и передает их в устройство 102 приема. Устройство 102 приема принимает кодированные данные, декодирует принятые кодированные данные, используя способ декодирования, соответствующий способу кодирования, выполняемому устройством 101 передачи, для генерирования данных изображения в основной полосе пропускания (декодированное изображение), и выводит данные изображения в основной полосе пропускания.

В качестве альтернативы, когда передают данные изображения в основной полосе пропускания, устройство 101 передачи передает входные данные изображения в основной полосе пропускания, как если бы они были данными в основной полосе пропускания, в устройство 102 приема. Когда устройство 102 приема принимает данные изображения в основной полосе пропускания, устройство 102 приема выводит их наружу, как если бы они представляли собой данные в основной полосе пропускания.

Устройство 101 передачи и устройство 102 приема соответствующим образом выбирают, в соответствии с ситуацией, следует или нет передавать закодированные данные или данные изображения в основной полосе пропускания. В соответствии с этим, система 100 передачи может передавать данные изображения с высоким качеством и малой задержкой в более разнообразных ситуациях.

Как показано на фиг.1, устройство 101 передачи включает в себя модуль 111 управления, модуль 112 переключения, модуль 113 кодирования и модуль 114 переключения.

Модуль 111 управления управляет работой модуля 112 переключения, модуля 113 кодирования и модуля 114 передачи. Модуль 112 переключения переключает место назначения соединения, выбирая, таким образом, следует ли передавать входные данные изображения в основной полосе пропускания в модуль 113 кодирования или в модуль 114 передачи данных. Модуль 113 кодирования кодирует данные изображения в основной полосе пропускания, переданные из модуля 112 переключения, используя заданный способ, для генерирования кодированных данных. Модуль 113 кодирования передает сгенерированные кодированные данные в модуль 114 передачи данных. Модуль 114 передачи данных передает данные изображения в основной полосе пропускания, переданные из модуля 112 переключения, или кодированные данные, переданные из модуля 113 кодирования в устройство 102 приема через линию 103 передачи, используя способ, основанный на стандарте линии 103 передачи.

Например, когда передают данные изображения в основной полосе пропускания, модуль 111 управления управляет модулем 112 переключения для подачи входных данных изображения в основной полосе пропускания в модуль 114 передачи данных. Кроме того, модуль 111 управления управляет модулем 114 передачи данных для передачи данных изображения в основной полосе пропускания в устройство 102 приема через линию 103 передачи, используя способ, основанный на стандарте линии 103 передачи.

В качестве альтернативы, например, во время передачи кодированных данных, модуль 111 управления управляет модулем 112 переключения для подачи входных данных изображения в основной полосе пропускания в модуль 113 кодирования. Модуль 111 управления управляет модулем 113 кодирования для кодирования данных изображения в основной полосе пропускания и подачи сгенерированных, кодированных данных в модуль 114 передачи данных. Кроме того, модуль 111 управления управляет модулем 114 передачи данных для передачи кодированных данных в устройство 102 приема через линию 103 передачи, используя способ, основанный на стандарте линии 103 передачи.

Кроме того, как показано на фиг.1, устройство 102 приема включает в себя модуль 121 управления, модуль 122 передачи данных, модуль 123 переключения, модуль 124 декодирования и модуль 125 переключения.

Модуль 121 управления управляет работой модуля 112 переключения, модуля 122 передачи данных, модуля 123 переключения, модуля 124 декодирования и модуля 125 переключения. Модуль 122 передачи данных получает данные изображения в основной полосе пропускания или кодированные данные, которые были переданы из устройства 101 передачи через линию 103 передачи и передает в модуль 123 переключения. Модуль 123 переключения переключает место назначения соединения, подавая, таким образом, передаваемые данные изображения в основной полосе пропускания в модуль 125 переключения. В качестве альтернативы, модуль 123 переключения переключает место назначения соединения, подавая, таким образом, передаваемые кодируемые данные в модуль 124 декодирования. Модуль 124 декодирования декодирует кодированные данные, передаваемые из модуля 123 переключения, используя заданный способ декодирования, соответствующий способу кодирования, выполняемому модулем 113 кодирования, для генерирования данных изображения в основной полосе пропускания (восстановленное изображение).

Модуль 125 переключения переключает место назначения соединения, выводя, таким образом, данные изображения в основной полосе пропускания, переданные из модуля 123 переключения или модуля 124 декодирования, наружу из устройства 102 приема.

Например, когда передают данные изображения в основной полосе пропускания, модуль 121 управления управляет модулем 122 передачи данных для приема данных изображения в основной полосе пропускания и подачи данных изображения в основной полосе в модуль 123 переключения. Модуль 121 управления управляет модулем 123 переключения для подачи данных изображения в основной полосе пропускания в модуль 125 переключения. Кроме того, модуль 121 управления управляет модулем 125 переключения для вывода данных изображения в основной полосе пропускания наружу из устройства 102 приема.

В качестве альтернативы, например, при передаче кодированных данных, модуль 121 управления управляет модулем 122 передачи данных для приема кодированных данных, переданных из устройства 101 передачи и подачи их в модуль 123 переключения. Кроме того, модуль 121 управления управляет местом назначения соединения модуля 123 переключения, подавая, таким образом, передаваемые кодированные данные в модуль 124 декодирования. Кроме того, модуль 121 управления управляет модулем 124 декодирования для декодирования кодированных данных и подачи сгенерированного изображения в основной полосе пропускания в модуль 125 переключения. Кроме того, модуль 121 управления управляет источником соединения модуля 125 переключения для вывода данных изображения в основной полосе пропускания, переданных из модуля 124 декодирования наружу из устройства 102 приема.

На фиг.2 показана блок-схема, представляющая подробную примерную структуру модуля 113 кодирования в устройстве 101 передачи. Как показано на фиг.2, модуль 113 кодирования включает в себя функции модуля 151 вейвлет-преобразования, модуля 152 буфера промежуточного расчета, модуля 153 буфера изменения порядка коэффициента, модуля 154 изменения порядка коэффициента и модуля 155 энтропийного кодирования.

Данные изображения, подаваемые в модуль 113 кодирования, временно накапливают в модуле 152 буфера промежуточных расчетов через модуль 151 вейвлет-преобразования. Модуль 151 вейвлет-преобразования применяет вейвлет-преобразование к данным изображения, накопленным в модуле 152 буфера промежуточных расчетов. То есть, модуль 151 вейвлет-преобразования считывает данные изображения из модуля 152 буфера промежуточных расчетов, применяет обработку фильтрации к данным изображения, используя фильтр анализа, для генерирования данных коэффициента компонентов низкой частоты и компонентов высокой частоты, и сохраняет сгенерированные данные коэффициента в модуле 152 буфера промежуточных расчетов. Модуль 151 вейвлет-преобразования включает в себя фильтр горизонтального анализа и фильтр вертикального анализа и выполняет обработку фильтрации анализа, как в горизонтальном направлении экрана, так и в вертикальном направлении экрана, по группе элементов данных изображения. Модуль 151 вейвлет-преобразования снова считывает данные коэффициента компонентов низкой частоты, которые сохранены в модуле 152 буфера промежуточных расчетов, и применяет обработку фильтрации, используя фильтры анализа, к считываемым данным коэффициента, используя фильтры анализа, для дополнительного генерирования данных коэффициента компонентов высокой частоты и компонентов низкой частоты. Сгенерированные данные коэффициента сохраняют в модуле 152 буфера промежуточного расчета.

Когда уровень разложения достигает заданного уровня в результате повторения этой обработки, модуль 151 вейвлет-преобразования считывает данные коэффициента из модуля 152 буфера промежуточных расчетов и записывает считанные данные коэффициента в модуль 153 буфера изменения порядка коэффициента.

Модуль 154 изменения порядка коэффициента считывает элементы данных коэффициента, записанные в модуле 153 буфера изменения порядка коэффициента, в заданном порядке и передает считанные данные коэффициента в модуль 155 энтропийного кодирования. Модуль 155 энтропийного кодирования квантует переданные в него данные коэффициента, используя заданный способ, и выполняет кодирование квантованных данных коэффициента, используя заданную систему энтропийного кодирования, такую как кодирование Хаффмана или арифметическое кодирование. Модуль 155 энтропийного кодирования выводит сгенерированные кодированные данные за пределы модуля 113 кодирования.

Далее, со ссылкой на фиг.2, будет более подробно описана обработка, выполняемая модулем 151 вейвлет-преобразования. Вначале описана структура вейвлет-преобразования. При вейвлет-преобразовании данных изображения, как схематично показано на фиг.3, рекурсивно выполняют обработку разделения данных изображения на полосу высокой пространственной частоты и полосу низкой пространственной частоты по данным в полосе низкой пространственной частоты, которые получают в результате разделения. Благодаря переносу данных, таким образом, из полосы низкой пространственной частоты в меньшую область, обеспечивается эффективное сжатие и кодирование.

Следует отметить, что фиг.3 соответствует примеру в случае, когда обработка разделения области компонента самой низкой частоты данных изображения на область L компонентов низкой частоты и область Н компонентов высокой частоты повторяется три раза, и уровень разложения, обозначающий общее количество разделенных уровней, равен 3. На фиг.3 "L" и "Н" представляют собой компоненты низкой частоты и компоненты высокой частоты, соответственно. Порядок "L" и "Н" обозначает, что первый обозначает полосу, полученную в результате разделения в горизонтальном направлении, и последний обозначает полосу, подученную в результате разделения в вертикальном направлении. Кроме того, цифра перед "L" и "Н" обозначает уровень этой области. Уровень компонентов низкой частоты представлен меньшими цифрами. Максимальное значение этого уровня обозначает уровень разделения (количество разделений) во время вейвлет-преобразования.

Кроме того, как можно видеть из примера по фиг.3, обработку выполняют этап за этапом из нижней правой области в верхнюю левую область на экране, и, таким образом, выполняют управление низкочастотными компонентами. Таким образом, в примере по фиг.3, нижняя правая область на экране используется как область 3HH, включающая в себя наименьшее количество компонентов низкой частоты (включающая в себя наибольшее количество компонентов высокой частоты). Верхнюю левую область, полученную в результате разделения экрана на четыре области, дополнительно разделяют на четыре области, и среди этих четырех областей верхнюю левую область дополнительно разделяют на четыре области. Область в самом верхнем левом углу используется как область 0LL, включающая в себя наибольшее количество компонентов низкой частоты.

Преобразование и разделение неоднократно выполняют для компонентов низкой частоты, поскольку энергия изображения сконцентрирована в компонентах низкой частоты. Это можно понять из того факта, что по мере изменения уровня разложения из состояния, в котором уровень разложения = 1, пример чего показан в позиции А на фиг.4, в состояние, в котором уровень разложения = 3, пример чего показан в позиции В на фиг.4, формируются подполосы, как показано в позиции В на фиг.4. Например, уровень разложения вейвлет-преобразования по фиг.3 равен 3, и, в результате, формируются десять подполос.

В модуле 151 вейвлет-преобразования обычно используют набор фильтров, составленный из фильтра низкой частоты и фильтра высокой частоты, для выполнения описанной выше обработки. Следует отметить, что цифровой фильтр обычно имеет импульсный отклик с множеством длин отводов, то есть, коэффициентов фильтра, и, соответственно, необходимо заранее помещать в буфер такое количество элементов данных входного изображения или данных коэффициента, которое необходимо для выполнения обработки фильтрации. Кроме того, как в случае, когда выполняют вейвлет-преобразование за множество этапов, необходимо размещать в буфер такое количество коэффициентов вейвлет-преобразования, сгенерированных на предыдущих этапах, которое требуется для выполнения обработки фильтрации.

В качестве конкретного примера такого вейвлет-преобразования будет описан способ с использованием фильтра 5×3. Такой способ использования фильтра 5×3 принят также в соответствии со стандартом JPEG 2000 для неподвижного изображения и представляет собой отличный способ, поскольку он может выполнять вейвлет-преобразование, используя малое количество отводов фильтра.

Импульсный отклик фильтра 5×3 (представление Z преобразования) состоит, как обозначено Уравнением (2) и Уравнением (3), приведенными ниже, из фильтра H₀(z) низкой частоты и фильтра H₁(z) высокой частоты.

В соответствии с этими уравнением (1) и уравнением (2) можно непосредственно рассчитать коэффициенты компонентов низкой частоты и компонентов высокой частоты. Здесь расчеты, связанные с обработкой фильтрации, можно уменьшить, используя технологию подъема.

Далее будет более конкретно описан данный способ вейвлет-преобразования. На фиг.5 показан пример, в котором выполняют обработку фильтрации на основе подъема, используя фильтр 5×3, вплоть до уровня разложения = 2. Следует отметить, что на фиг.5 участок, обозначенный как фильтры анализа, с левой стороны чертежа, включает в себя фильтры модуля 151 вейвлет-преобразования. Кроме того, участок, обозначенный как фильтры комбинирования с правой стороны чертежа, включает в себя фильтры модуля обратного вейвлет-преобразования в модуле декодирования, описанном ниже.

Следует отметить, что в следующем описании, предполагается, что, например, в устройстве отображения или тому подобное, одна строка получается в результате сканирования пикселей с левого конца в правый конец экрана, при этом пиксель в верхнем левом углу экрана используется как головной, и один экран формируют путем выполнения сканирования от верхнего конца к нижнему концу экрана на основе от строки к строке.

На фиг.5 в самой левой колонке показаны данные пикселя, расположенные в соответствующих положениях в строке оригинальных данных изображения, расположенных в вертикальном направлении. Таким образом, обработку фильтрации в модуле 151 вейвлет-преобразования выполняют путем вертикального сканирования пикселей по экрану, используя вертикальный фильтр. В первой-третьей колонках с левого конца показана обработка фильтрации на уровне разложения = 1, и в четвертой-шестой колонках показана обработка фильтрации на уровне разложения = 2. Во второй колонке с левого конца показан выход компонента высокой частоты на основе пикселей оригинальных данных изображения с левого конца, и в третьей колонке с левого конца показан выход компонента низкой частоты на основе оригинальных данных изображения и выход компонента высокой частоты. Что касается обработки фильтрации на уровне разложения = 2, как показано в четвертой колонке - шестой колонке с левого конца, обработку выполняют по выходу обработки фильтрации на уровне разложения = 1.

При обработке фильтрации на уровне разложения = 1, так же, как и при обработке фильтрации на первом этапе, данные коэффициента компонентов высокой частоты рассчитывают на основе пикселей данных оригинального изображения; и, как обработку фильтрации на втором этапе, данные коэффициента компонентов низкой частоты рассчитывают на основе данных коэффициента компонентов высокой частоты, которые были рассчитаны при обработке фильтрации на первом этапе, и пикселей данных оригинального изображения. Примерная обработка фильтрации на уровне разложения = 1 показана в первой колонке-третьей колонке с левой стороны (сторона фильтра анализа) на фиг.5. Данные рассчитанного коэффициента компонентов высокой частоты сохраняют в модуле 153 буфера изменения порядка коэффициента, фиг.2. Кроме того, рассчитанные данные коэффициента компонентов низкой частоты сохраняют в модуле 152 буфера промежуточных расчетов по фиг.2.

На фиг.5 показан модуль 153 буфера изменения порядка коэффициента в положениях, окруженных штрихпунктирными линиями, и модуль 152 буфера промежуточных расчетов показан как части, окруженные пунктирными линиями.

Обработку фильтрации на уровне разложения = 2 выполняют на основе результата обработки фильтрации на уровне разложения = 1, который содержится в модуле 151 буфера промежуточных расчетов. При обработке фильтрации на уровне разложения = 2 данные коэффициента, рассчитанные как коэффициенты компонентов низкой частоты при обработке фильтрации на уровне разложения = 1, рассматривают как данные коэффициента, включающие в себя компоненты низкой частоты и компоненты высокой частоты, и выполняют обработку фильтрации, аналогичную обработке, выполняемой на уровне разложения = 1. Данные коэффициента компонентов высокой частоты и данные коэффициента компонентов низкой частоты, рассчитанные при обработке фильтрации на уровне разложения = 2, сохраняют в модуле 153 буфера изменения порядка коэффициента.

Модуль 151 вейвлет-преобразования выполняет обработку фильтрации, как описано выше, как в горизонтальном направлении, так и в вертикальном направлении экрана. Например, вначале модуль 151 вейвлет-преобразования выполняет обработку фильтрации на уровне разложения = 1 в горизонтальном направлении и сохраняет сгенерированные данные коэффициента компонентов высокой частоты и компонентов низкой частоты в модуле 152 буфера промежуточных расчетов. Затем модуль 151 вейвлет-преобразования выполняет обработку фильтрации на уровне разложения = 1 в вертикальном направлении по данным коэффициента, сохраненным в модуле 152 буфера промежуточных расчетов. При обработке на уровне разложения = 1 в горизонтальном и вертикальном направлениях формируют четыре области, область НН и область HL, основанные на соответствующих элементах данных коэффициента, полученных путем дальнейшего разложения компонентов высокой частоты на компоненты высокой частоты и компоненты низкой частоты, и область LH и область LL, основанные на соответствующих элементах данных коэффициента, полученных путем дальнейшего разложения компонентов низкой частоты на компоненты высокой частоты и компоненты низкой частоты.

Затем, на уровне разложения = 2 выполняют обработку фильтрации как в горизонтальном направлении, так и в вертикальном направлении данных коэффициента для компонентов низкой частоты, генерируемых на уровне разложения = 1. Таким образом, на уровне разложения = 2 область LL, разделенную и сформированную на уровне разложения = 1, дополнительно разделяют на четыре области, и область НН, область HL, область LH и область LL дополнительно формируют в области LL.

Модуль 151 вейвлет-преобразования выполнен с возможностью проведения обработки фильтрации, на основе многократного последовательного вейвлет-преобразования, путем последовательного разделения обработки фильтрации на обработку в каждой из групп по несколько строк в вертикальном направлении экрана. В примере, показанном на фиг.5, в качестве первой обработки, которая представляет собой обработку, начинающуюся с первой строки на экране, выполняют обработку фильтрации по семи строкам. В качестве второй обработки, которая представляет собой обработку, начинающуюся с восьмой строки и далее, выполняют обработку фильтрации с приращением по четыре строки. Такое количество строк основано на количестве строк, требуемых для генерирования компонентов с самой низкой частотой, эквивалентных одной строке, после разложения на компоненты высокой частоты и компоненты низкой частоты.

Следует отметить, что ниже группа строк, которая включает в себя другие подпопосы, необходимая для генерирования компонентов самой низкой частоты, эквивалентных одной строке (данные коэффициента, эквивалентные одной строке подполос для компонентов самой низкой частоты), будет называться участком (или блоком строк). Строка, упомянутая здесь, обозначает данные пикселя для данных коэффициента, эквивалентных одной строке, сформированной в изображении (кадр или поле), соответствующем данным изображения перед вейвлет-преобразованием, или в каждой подполосе. Таким образом, участок (бл