專利名稱：使用反離散余弦變換縮放圖像的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的來說涉及一種用于使用反離散余弦變換(IDCT)縮放圖像的方法，并且更為具體的，但是不以限定的形式涉及一種用于放大原始圖像到任意分辨率的方法。
背景技術(shù)：
用于放大圖像的典型方法是在像素域中處理圖像，其中通過基于像素的相關(guān)性內(nèi)插原始圖像的像素來增加像素的數(shù)目。但是，這個(gè)方法具有幾個(gè)缺點(diǎn)。它需要復(fù)雜的算法來計(jì)算每個(gè)相鄰像素值的相關(guān)性，并且另外，增加了尺寸的圖像的質(zhì)量可能被內(nèi)插運(yùn)算惡化。
用于增大圖像的另一方法是使用離散余弦變換(DCT)在空間頻域來處理圖像。將原始圖像劃分為二維的圖像塊，例如，尺寸8×8像素的圖像塊，并且在每個(gè)圖像塊上執(zhí)行DCT運(yùn)算以產(chǎn)生具有低和高的空間頻率分量的DCT系數(shù)塊。
已知DCT和量化的結(jié)合使得很多頻率分量變?yōu)榱?，特別是對(duì)于高空間頻率的系數(shù)，因?yàn)樵谠紙D像中的大多數(shù)能量典型的集中在低的空間頻率上。利用這個(gè)特征的優(yōu)點(diǎn)的常見方法將零的列和行附加到DCT系數(shù)塊的高頻率區(qū)域，用于增加DCT系數(shù)塊的尺寸到8×8的整數(shù)倍，例如，16×16或24×24。在增加了尺寸的DCT系數(shù)塊上的反DCT運(yùn)算產(chǎn)生增大的圖像塊。
預(yù)期頻域方法越來越多的用于縮放圖像，因?yàn)樗惴ㄏ鄬?duì)簡(jiǎn)單并且不惡化放大的圖像的質(zhì)量。用于在空間頻域縮放圖像的方法在，例如，于1998年4月7日公布的美國(guó)專利No.5,737,019，與1999年7月25日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)朜o.1999-64158以及于2001年6月15日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)朜o.2001-49039中進(jìn)行了公開。
雖然在參考專利和申請(qǐng)中公開的方法顯示了良好的結(jié)果，但其主要限制在于不能將圖像放大到任意尺寸而是僅能夠放大到它的原始尺寸的整數(shù)倍。而且，沒有提出在將圖像放大到任意尺寸之后防止圖像的可能的惡化的方案。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供用于使用反離散余弦變換(IDCT)放大圖像到任意尺寸而不造成放大的圖像的可能惡化的方法。
根據(jù)本發(fā)明的使用反離散余弦變換(IDCT)縮放原始圖像的方法的特征在于該方法包括其中將原始圖像劃分為多個(gè)圖像塊，并且對(duì)每個(gè)圖像塊進(jìn)行離散余弦變換，其步驟為接收尺寸M×N的離散余弦變換的圖像塊，確定將每個(gè)離散余弦變換的圖像塊放大到的尺寸P×Q，以及附加零的行和列到每個(gè)離散余弦變換的圖像塊的高頻區(qū)域使得每個(gè)離散余弦變換的圖像塊的尺寸變?yōu)榇_定的尺寸P×Q；對(duì)于附加了零的離散余弦變換的圖像塊計(jì)算k系數(shù)，并且將每個(gè)附加了零的離散余弦變換的圖像塊乘以k系數(shù)；以及在乘以k系數(shù)的附加了零的離散余弦變換的圖像塊上執(zhí)行IDCT運(yùn)算以產(chǎn)生尺寸P×Q的放大的圖像塊。
根據(jù)本發(fā)明的用于使用IDCT縮放原始圖像的另一方法的特征在于其包括，在該方法中將原始圖像劃分為多個(gè)圖像塊，并且對(duì)每個(gè)圖像塊進(jìn)行離散余弦變換，其步驟為從數(shù)字廣播接收尺寸M×N的離散余弦變換的圖像塊；確定將每個(gè)離散余弦變換的圖像塊放大到的尺寸P×Q，并且附加零的行和列到每個(gè)離散余弦變換的圖像塊的高頻區(qū)域使得每個(gè)離散余弦變換的圖像塊的尺寸變?yōu)榇_定的尺寸P×Q；對(duì)于附加了零的離散余弦變換的圖像塊計(jì)算k系數(shù)，并且將每個(gè)附加了零的離散余弦變換的圖像塊乘以k系數(shù)；在乘以k系數(shù)的附加了零的離散余弦變換的圖像塊上執(zhí)行IDCT運(yùn)算以產(chǎn)生尺寸P×Q的放大的圖像塊；以及通過組合尺寸P×Q的放大的圖像塊來產(chǎn)生放大的圖像。
根據(jù)本發(fā)明的用于使用IDCT縮放原始圖像的再一方法的特征在于其包括，在該方法中將原始圖像劃分為多個(gè)圖像塊，并且對(duì)每個(gè)圖像塊進(jìn)行離散余弦變換，其步驟為從由存儲(chǔ)介質(zhì)再現(xiàn)的數(shù)據(jù)流接收尺寸M×N的離散余弦變換的圖像塊；確定將每個(gè)離散余弦變換的圖像塊放大到的尺寸P×Q，并且附加零的行和列到每個(gè)離散余弦變換的圖像塊的高頻區(qū)域使得每個(gè)離散余弦變換的圖像塊的尺寸變?yōu)榇_定的尺寸P×Q；對(duì)于附加了零的離散余弦變換的圖像塊計(jì)算k系數(shù)，并且將每個(gè)附加了零的離散余弦變換的圖像塊乘以k系數(shù)；在乘以k系數(shù)的附加了零的離散余弦變換的圖像塊上執(zhí)行IDCT運(yùn)算以產(chǎn)生尺寸P×Q的放大的圖像塊；以及通過組合尺寸P×Q的放大的圖像塊來產(chǎn)生放大的圖像。


在附圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的圖像縮放設(shè)備的結(jié)構(gòu)；圖2和3是根據(jù)本發(fā)明的用于縮放圖像的過程的圖示視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于縮放圖像的過程的圖示視圖；圖5和6是根據(jù)本發(fā)明的放大的圖像的示例性視圖；圖7和8是用于解釋怎樣計(jì)算k系數(shù)的圖示視圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的數(shù)字廣播接收器的框圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的光盤驅(qū)動(dòng)器的框圖。
具體實(shí)施例方式
為了全面的理解本發(fā)明，下面將參考附圖描述其優(yōu)選實(shí)施例。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的圖像縮放設(shè)備，比如圖像定標(biāo)器的結(jié)構(gòu)。該設(shè)備包括離散余弦變換(DCT)單元10，零附加單元11，k系數(shù)相乘單元12，以及反離散余弦變換(IDCT)單元13。
DCT單元10將原始圖像劃分為尺寸m×n像素的多個(gè)圖像塊并且在每個(gè)圖像塊(a1，1～an，m)上執(zhí)行DCT運(yùn)算(DCT(m×n))以產(chǎn)生尺寸m×n的相應(yīng)的DCT系數(shù)塊(d1，1～dn，m)，如圖2所示。
零附加單元11將零的行和列附加到每個(gè)接收的DCT系數(shù)模塊(d1，1-dn，m)的高頻區(qū)域。附加的零的行的數(shù)目不需要是圖像塊(a1，1～an，m)的行的數(shù)目的整數(shù)倍，并且其僅取決于放大的圖像的行的數(shù)目。類似的，附加的零的列的數(shù)目不需要是圖像塊(a1，1～an，m)的列的數(shù)目的整數(shù)倍，并且其僅取決于放大的圖像的列的數(shù)目。
如圖3所示，k系數(shù)相乘單元12將附加了零的DCT系數(shù)塊(a1，1～0q，p)的每個(gè)元素乘以k系數(shù)，以防止產(chǎn)生的放大的圖像失真。通過在附加了零的行和列之前和之后的DCT系數(shù)塊的行和列的數(shù)目來確定k系數(shù)。
通過在乘以了k系數(shù)的附加了零的DCT系數(shù)塊(kd’1，1～0q，p)上執(zhí)行IDCT運(yùn)算，IDCT單元13最終產(chǎn)生尺寸增加到P×q的圖像塊(a’1，1～a’q，p)。
上述過程使得圖像被放大到任意分辨率而不使得產(chǎn)生的放大圖像失真。下面將解釋本發(fā)明的幾個(gè)示例性實(shí)施例。
考慮如圖4所示的實(shí)施例，DCT單元10將原始圖像劃分為像素尺寸8×8的多個(gè)圖像塊，并且在每個(gè)圖像塊(a1，1～a8，8)上執(zhí)行DCT運(yùn)算(DCT(8×8))，以產(chǎn)生尺寸8×8的相應(yīng)DCT系數(shù)塊(d1，1～d8，8)。
零附加單元11附加5列零到DCT系數(shù)塊(d1，1～d8，8)的右側(cè)，并且將2兩行零附加到DCT系數(shù)塊的底部。零的行和列的數(shù)目?jī)H取決于通過縮放將獲得的圖像的尺寸。
K系數(shù)相乘單元12將附加了零的DCT系數(shù)塊(a1，1～010，13)的每個(gè)元素乘以k系數(shù)，并且之后IDCT單元13通過在乘以了k系數(shù)的附加了零的DCT系數(shù)塊(ka’1，1～～k010，13)上執(zhí)行IDCT運(yùn)算，產(chǎn)生尺寸增加到13×10像素的放大的圖像塊(a’1，1～a’10，13)。
結(jié)果，將尺寸8×8像素的兩維圖像塊變換為尺寸13×10像素的放大的圖像塊，如圖5所示，其中放大的圖像塊的行和列的數(shù)目分別不是原始圖像塊的行和列的數(shù)目的整數(shù)倍。
類似的，通過按照如上所述執(zhí)行DCT運(yùn)算、附加零的行和列、乘以k系數(shù)以及執(zhí)行IDCT運(yùn)算，能夠?qū)⒊叽?×8像素的兩維圖像塊變換為尺寸15×8像素的增大尺寸的圖像塊?？偟膩碚f，可以將圖像塊放大到不是它的原始尺寸的整數(shù)倍的任意尺寸。
考慮其中尺寸720×480像素的標(biāo)準(zhǔn)清晰度(SD)圖像向上轉(zhuǎn)換到具有1920×1080像素的高清晰度(HD)圖像的另一實(shí)施例。在這種情況下，DCT單元10將原始圖像劃分為90×60個(gè)圖像塊，每個(gè)是8×8像素的尺寸，并且在90×60個(gè)圖像塊的每一個(gè)上執(zhí)行DCT運(yùn)算。為了獲得尺寸1920×1080像素的放大的圖像，每個(gè)DCT系數(shù)塊應(yīng)該被放大到具有18行和21.3列的DCT系數(shù)塊。因?yàn)?1.3列不可行的，將21.3近似為最接近的整數(shù)21。因此，通過在原始DCT系數(shù)塊的高頻區(qū)域附加10行零和13列零，將每個(gè)DCT系數(shù)塊放大到具有18行和21列的增大尺寸的DCT系數(shù)塊。在放大的21×18 DCT系數(shù)塊的每一個(gè)上的IDCT運(yùn)算最終產(chǎn)生具有1890×1080像素分辨率的放大的HD圖像塊。
為將尺寸720×480像素的原始圖像向上轉(zhuǎn)換到具有1280×720像素的圖像，DCT單元10將原始圖像劃分為90×60個(gè)圖像塊，每個(gè)是8×8像素的尺寸，并且在90×60個(gè)圖像塊的每一個(gè)上執(zhí)行DCT運(yùn)算。為了獲得尺寸1280×720像素的放大的圖像，每個(gè)8×8像素尺寸的圖像塊應(yīng)該被放大到尺寸14.2×12像素的圖像塊。因?yàn)?4.2不是整數(shù)，采用最接近的整數(shù)14代替。結(jié)果，通過在原始DCT系數(shù)塊的高頻區(qū)域附加4行和6列零，將每個(gè)DCT系數(shù)塊放大到尺寸14×12的DCT系數(shù)塊。在放大的DCT系數(shù)塊的每一個(gè)上的IDCT運(yùn)算導(dǎo)致具有1260×720像素分辨率的放大的HD圖像。
零附加單元11通過參考原始圖像塊的尺寸和需要的尺寸的放大的圖像塊的尺寸來計(jì)算應(yīng)該將多少行和列的零附加到每個(gè)DCT系數(shù)塊。在附加的行或列的零的數(shù)目不是整數(shù)的情況下，使用最接近的整數(shù)代替。
本發(fā)明的再一實(shí)施例中，DCT單元10可以使用原始圖像塊的尺寸和產(chǎn)生的縮放的圖像塊的尺寸的公約數(shù)之一。
假定將圖像尺寸從1280×720像素增加到1920×1080像素。DCT單元10選擇160(1280和1920的公約數(shù)之一)和72(720和1080的公約數(shù)之一)，并且將原始圖像劃分為尺寸8×10像素的圖像塊，使得產(chǎn)生的圖像塊的數(shù)目變?yōu)?60×72。然后，在將4列零和5行零附加到DCT系數(shù)塊以將圖像塊的尺寸從8×10像素增加到12×15像素之后，DCT單元10在160×72個(gè)圖像塊的每一個(gè)上執(zhí)行DCT運(yùn)算。在放大的DCT系數(shù)塊的每一個(gè)上的IDCT運(yùn)算生成尺寸1920×1080像素的放大的圖像。
還可以在作為整體的原始圖像上執(zhí)行DCT運(yùn)算，并且在附加需要的數(shù)目的零的行和列到DCT系數(shù)塊之后在相應(yīng)的DCT系數(shù)塊上執(zhí)行IDCT運(yùn)算以獲得放大的圖像。
下面描述用在k系數(shù)相乘單元12中的用于計(jì)算k系數(shù)的方法。
根據(jù)本發(fā)明的放大圖像的方法使用兩維DCT。但是，使用一維DCT描述該方法以使得其更容易理解。因?yàn)閮删SDCT使用一維DCT的基本運(yùn)算，下面的解釋能夠容易地?cái)U(kuò)展到兩維DCT的情況。
兩維DCT可以被表示為F(u,v)=2c(u)c(v)MNΣm=0M-1Σn=0N-1f(m,n)cos(2m+1)uπ2Mcos(2n+1)vπ2N,u=0,1,ΛM-1v=0,1,ΛN-1]]>其中 在一些處理之后，上述等式可以重寫為F(u,v)=2Mc(u)Σm=0M-1{2Nc(v)Σn=0N-1f(m,n)cos(2n+1)vπ2N}cos(2m+1)uπ2M,u=0,1,ΛM-1v=0,1,ΛN-1]]>這表示兩維DCT可以被解釋為之前的N點(diǎn)一維DCT的結(jié)果的M點(diǎn)一維DCT，N點(diǎn)一維DCT被表示為F(k)=2Nc(k)Σn=0N-1f(n)cos(2n+1)kπ2N,k=0,1,Λn-1]]>其中 為了這個(gè)原因，將參考一維DCT的實(shí)例給出下面的解釋。上述一維DCT的等式能夠重寫為下面的矩陣等式F(0)F(1)··F(N-1)=C(N)11··1cosπ2Ncos3π2N··cos(2N-1)π2N··········cos(2N-1π)π2Ncos(2N-1)3π2N··cos(2N-1)(N-1)π2Nf(0)f(1)··f(N-1)]]>其中C(N)=1N00·002N0·00·2N·0····0000·2N]]>在上述矩陣等式中，通過將f(k)乘以在k＝0～N-1的相應(yīng)的余弦系數(shù)，并且將每個(gè)相乘的值相加來計(jì)算DCT系數(shù)F(k)。圖7示出了當(dāng)N＝8和N＝10時(shí)在k＝0～N-1上乘以f(k)的余弦系數(shù)。
圖8示出了用于將N從8增加到10的實(shí)例。該圖示出了當(dāng)N增加時(shí)以至余弦系數(shù)的數(shù)目增加時(shí)，兩種情況的余弦系數(shù)的包絡(luò)相同。換句話說，通過采樣相同的余弦函數(shù)而不考慮N的值可以獲得余弦系數(shù)，但是當(dāng)N增加，采樣的數(shù)目也增加。
計(jì)算DCT系數(shù)需要在k＝0～N-1將如圖8所示的余弦系數(shù)乘以f(k)。當(dāng)N從8增加到10時(shí)，很明顯在k＝0～7的相同斜率的信號(hào)乘以相同包絡(luò)的余弦系數(shù)而不用考慮N的值。
在N＝8和N＝10的情況之間的不同僅在于需要求和的相乘項(xiàng)目的數(shù)目，就是說，項(xiàng)目的數(shù)目等于N的值。從這方面看，在N＝8和N＝10的系數(shù)之間的關(guān)系可以表示為F10(k)∝108F8(k)]]>可以看到，矩陣C(N)的所有非對(duì)角線元素是零，并且對(duì)角線元素和 成反比。因此，當(dāng)考慮C(N)時(shí)，在F10(k)和F8(k)之間的關(guān)系可以寫作F10(k)=108F8(k)]]>另外，當(dāng)輸入維數(shù)N從n擴(kuò)展到m時(shí)(m＞n)，在Fm(k)和Fn(k)之間的關(guān)系能夠表示為Fm(k)=mnFn(k)--0≤k≤n]]>對(duì)于k(n≤k＜m)的DCT系數(shù)Fm(k)被設(shè)置為零，其暗示忽略輸入數(shù)據(jù)的高頻分量。對(duì)于兩維DCT系數(shù)的等式可以從上述用于一維DCT系數(shù)的等式中導(dǎo)出。當(dāng)將兩維圖像的尺寸從p×q像素增加到m×n像素時(shí)，可以通過下面等式計(jì)算用于放大的圖像的DCT系數(shù)Fmn(u,v)=m×np×qFpq(u,v)0≤u≤p0≤v≤q]]>其中p≤m和q≤n。因此， 是在這個(gè)情況下的k系數(shù)。
本發(fā)明可以實(shí)施在比如DVD播放器的光盤驅(qū)動(dòng)器、比如機(jī)頂盒的數(shù)字廣播接收器以及比如HD TV的數(shù)字視頻設(shè)備。下面將描述本發(fā)明另外的示例性實(shí)施例。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)字廣播接收器的框圖。該廣播接收器包括調(diào)諧器30、多路分解器31、視頻緩存器32、音頻緩存器33、數(shù)據(jù)緩存器34、解碼器35和微計(jì)算機(jī)36。解碼器35可以包括如圖1所示的零附加單元11、k系數(shù)相乘單元12和IDCT單元13。
調(diào)諧器30根據(jù)由微計(jì)算機(jī)36發(fā)布的命令來接收需要的數(shù)字廣播信號(hào)。多路分解器31分別輸出用戶選擇的節(jié)目或子頻道的視頻、音頻和數(shù)據(jù)流到視頻緩存器32、音頻緩存器33和數(shù)據(jù)緩存器34。解碼器35將臨時(shí)存儲(chǔ)在視頻緩存器32和音頻緩存器33中的視頻和音頻流解碼以檢索選擇的節(jié)目或子頻道的原始音頻和視頻信號(hào)。
由調(diào)諧器30接收的數(shù)字廣播信號(hào)是傳輸流并且從多路分解器31輸出的視頻數(shù)據(jù)是分組基礎(chǔ)流(packetized elementary stream)。零附加單元11將零附加到在從視頻緩存器32接收的每個(gè)宏塊中的高頻區(qū)域。
例如，假定當(dāng)編碼原始圖像時(shí)，將原始圖像劃分為尺寸8×8像素的宏塊，并且在每個(gè)宏塊上執(zhí)行DCT運(yùn)算以產(chǎn)生相應(yīng)的DCT系數(shù)塊。零附加單元11附加每個(gè)DCT系數(shù)塊(d1，1～dn，m)的高頻區(qū)域需要的零的行和列。
K系數(shù)相乘單元12計(jì)算k系數(shù)，并且將附加了零的DCT系數(shù)塊(a1，1～aq，p)乘以k系數(shù)以防止該放大的圖像產(chǎn)生失真，如參考圖3所述的。
該IDCT單元13在乘以了k系數(shù)的放大的DCT系數(shù)塊(kd’1，1～0q，p)上執(zhí)行IDCT運(yùn)算，以產(chǎn)生放大的圖像塊(a’1，1～a’q，p)。
因此，數(shù)字廣播接收器提供放大輸入圖像到任意尺寸而不造成放大的圖像的失真的性能。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的光盤驅(qū)動(dòng)器的框圖，其包括用于從光盤50接收光信號(hào)的光拾取器51、數(shù)字信號(hào)處理單元52、剖析器53、視頻緩存器54、音頻緩存器55、數(shù)據(jù)緩存器56、解碼器57和微計(jì)算機(jī)58。解碼器57可以包括如圖1所示的零附加單元11、k系數(shù)相乘單元12和IDCT單元13。
光拾取器51將從光盤50接收的光信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。數(shù)字信號(hào)處理單元52在將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字二進(jìn)制信號(hào)之后處理該電信號(hào)。剖析器53將從數(shù)字信號(hào)處理單元52接收的數(shù)字信號(hào)分解為將分別存儲(chǔ)在視頻緩存器54、音頻緩存器55和數(shù)據(jù)緩存器56中的視頻、音頻和數(shù)據(jù)。
解碼器57解碼臨時(shí)存儲(chǔ)在視頻緩存器54和音頻緩存器55中的視頻和音頻數(shù)據(jù)以檢索在光盤50上記錄的原始音頻和視頻信號(hào)。由數(shù)字信號(hào)處理單元52產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)是節(jié)目流，而從剖析器53輸出的視頻輸出是分組基本流。零附加單元11將零附加到從視頻緩存器54接收的每個(gè)宏塊的高頻區(qū)域。
假定當(dāng)在光盤50上記錄原始視頻數(shù)據(jù)時(shí)，將原始圖像劃分為尺寸8×8像素的圖像塊并且在每個(gè)圖像塊上執(zhí)行DCT運(yùn)算。在光盤50上記錄的數(shù)據(jù)是DCT系數(shù)塊。零附加單元11附加每個(gè)接收的DCT系數(shù)塊(d1，1～dn，m)的高頻區(qū)域需要的零的行和列。
K系數(shù)相乘單元12計(jì)算k系數(shù)，并且將放大的DCT系數(shù)塊(a1，1～aq，p)乘以k系數(shù)以防止放大的圖像產(chǎn)生失真，如參考圖3所述的。
IDCT單元13在乘以了k系數(shù)的放大的DCT系數(shù)塊(kd’1，1～0q，p)上執(zhí)行IDCT運(yùn)算，以產(chǎn)生放大的圖像塊(a’1，1～a’q，p)。將放大的圖像塊組合以產(chǎn)生放大的完整圖像。
因此，光盤驅(qū)動(dòng)器提供放大輸入圖像到任意尺寸而放大圖像不嚴(yán)重失真的性能。
根據(jù)本發(fā)明的用于縮放圖像的方法使得比如DVD播放器的數(shù)字視頻處理設(shè)備、數(shù)字廣播接收器和HD TV能夠放大原始圖像到任意尺寸，而不造成放大的圖像的失真，由此防止圖像質(zhì)量的惡化。
雖然相對(duì)于有限數(shù)目的實(shí)施例公開了本發(fā)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將從公開中受益，并且將認(rèn)可多種修改和變更。所附的權(quán)利要求意在覆蓋所有在本發(fā)明的真正精神和范圍之中的修改和變更。
權(quán)利要求
1.一種用于使用反離散余弦變換IDCT縮放原始圖像的方法，其中將該原始圖像劃分為多個(gè)圖像塊并且對(duì)每個(gè)圖像塊進(jìn)行離散余弦變換，所述方法包括步驟(a)接收尺寸M×N的離散余弦變換的圖像塊，確定將每個(gè)離散余弦變換的圖像塊將放大到的尺寸P×Q，并且附加零的行和列到每個(gè)離散余弦變換的圖像塊的高頻區(qū)域，使得每個(gè)離散余弦變換的圖像塊的尺寸變?yōu)榇_定的尺寸P×Q；(b)對(duì)于附加了零的離散余弦變換的圖像塊計(jì)算k系數(shù)，并且將每個(gè)附加了零的離散余弦變換的圖像塊乘以k系數(shù)；以及(c)在乘以k系數(shù)的附加了零的離散余弦變換的圖像塊上執(zhí)行反離散余弦變換IDCT運(yùn)算以產(chǎn)生尺寸P×Q的放大的圖像塊。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括通過組合尺寸P×Q的多個(gè)放大的圖像塊來產(chǎn)生放大的圖像的步驟。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述k系數(shù)和 成正比，其是附加了零的離散余弦變換的圖像塊的尺寸除以離散余弦變換的圖像塊的尺寸的平方根值。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該附加的零的行和列的數(shù)目取決于產(chǎn)生的放大的圖像的尺寸。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括將原始圖像劃分為尺寸M×N的圖像塊并且在每個(gè)圖像塊上執(zhí)行離散余弦變換DCT運(yùn)算的步驟。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中所述每個(gè)圖像塊的尺寸M×N是由用戶選擇的。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中每個(gè)附加了零的圖像塊的尺寸P×Q是基于原始圖像的尺寸和產(chǎn)生的放大的圖像的尺寸來確定的。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，該每個(gè)圖像塊的行的數(shù)目是通過選擇原始圖像的行的數(shù)目和將要產(chǎn)生的放大的圖像的行的數(shù)目的公約數(shù)、并將原始圖像的行的數(shù)目除以所選的公約數(shù)來確定的，以及該每個(gè)圖像塊的列的數(shù)目是通過選擇原始圖像和放大的圖像的列的數(shù)目的公約數(shù)、并將原始圖像的列的數(shù)目除以所選的公約數(shù)來確定的。
9.一種用于使用反離散余弦變換IDCT縮放原始圖像的方法，其中將原始圖像劃分為多個(gè)圖像塊并且對(duì)每個(gè)圖像塊進(jìn)行離散余弦變換，所述方法包括步驟(a)從數(shù)字廣播接收尺寸M×N的離散余弦變換的圖像塊；(b)確定將每個(gè)離散余弦變換的圖像塊放大到的尺寸P×Q，并且附加零的行和列到每個(gè)離散余弦變換的圖像塊的高頻區(qū)域，使得每個(gè)離散余弦變換的圖像塊的尺寸變?yōu)榇_定的尺寸P×Q；(c)對(duì)于附加了零的離散余弦變換的圖像塊計(jì)算k系數(shù)，并且將每個(gè)附加了零的離散余弦變換的圖像塊乘以k系數(shù)；(d)在乘以k系數(shù)的附加了零的離散余弦變換的圖像塊上執(zhí)行反離散余弦變換IDCT運(yùn)算以產(chǎn)生尺寸P×Q的放大的圖像塊；以及(e)通過組合尺寸P×Q的放大的多個(gè)圖像塊產(chǎn)生放大的圖像。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，該每個(gè)放大的圖像塊的行的數(shù)目是通過選擇原始圖像的行的數(shù)目和將要產(chǎn)生的放大的圖像的行的數(shù)目的公約數(shù)、并將產(chǎn)生的放大圖像的行的數(shù)目除以所選的公約數(shù)來確定的，且該每個(gè)放大的圖像塊的列的數(shù)目是通過選擇原始圖像和放大的圖像的列的數(shù)目的公約數(shù)、并將放大的圖像的列的數(shù)目除以所選的公約數(shù)來確定的。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，使得該每個(gè)放大的圖像塊的行和列的數(shù)目為最接近由除法運(yùn)算確定的值的整數(shù)。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，該每個(gè)放大的圖像塊的行的數(shù)目是通過將產(chǎn)生的放大的圖像的行的數(shù)目除以原始圖像的行的數(shù)目并且將商乘以每個(gè)圖像塊的行的數(shù)目來確定的，且該每個(gè)放大的圖像塊的列的數(shù)目是通過將產(chǎn)生的放大的圖像的列的數(shù)目除以原始圖像的列的數(shù)目并且將商乘以每個(gè)圖像塊的列的數(shù)目來確定的。
13.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，該每個(gè)放大的圖像塊的尺寸P和Q被確定為分別是最接近由放大的圖像尺寸除以圖像塊的數(shù)目產(chǎn)生的值的整數(shù)。
14.一種用于使用反離散余弦變換IDCT縮放原始圖像的方法，其中將原始圖像劃分為圖像塊并且對(duì)每個(gè)圖像塊進(jìn)行離散余弦變換，所述方法包括步驟(a)從由存儲(chǔ)介質(zhì)再現(xiàn)的數(shù)據(jù)流接收尺寸M×N的離散余弦變換的圖像塊；(b)確定將每個(gè)離散余弦變換的圖像塊放大到的尺寸P×Q，并且附加零的行和列到每個(gè)離散余弦變換的圖像塊的高頻區(qū)域，使得每個(gè)離散余弦變換的圖像塊的尺寸變?yōu)榇_定的尺寸P×Q；(c)對(duì)于附加了零的離散余弦變換的圖像塊計(jì)算k系數(shù)，并且將每個(gè)附加了零的離散余弦變換的圖像塊乘以k系數(shù)；(d)在乘以k系數(shù)的附加了零的離散余弦變換的圖像塊上執(zhí)行反離散余弦變換IDCT運(yùn)算以產(chǎn)生尺寸P×Q的放大的圖像塊；以及(e)通過組合尺寸P×Q的多個(gè)放大的圖像塊以產(chǎn)生放大的圖像。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述步驟(a)將從存儲(chǔ)介質(zhì)再現(xiàn)的節(jié)目流轉(zhuǎn)換為分組基本流，并且從分組基本流中提取離散余弦變換的圖像塊。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，該每個(gè)圖像塊的行的數(shù)目是通過選擇原始圖像的行的數(shù)目和產(chǎn)生的放大的圖像的行的數(shù)目的公約數(shù)、并將原始圖像的行的數(shù)目除以所選的公約數(shù)來確定的，且該每個(gè)圖像塊的列的數(shù)目是通過選擇原始圖像和放大的圖像的列的數(shù)目的公約數(shù)、并將原始圖像的列的數(shù)目除以所選的公約數(shù)來確定的。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，每個(gè)附加了零的圖像塊的尺寸P×Q是基于原始圖像的尺寸和將被產(chǎn)生的放大的圖像的尺寸確定的。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，該每個(gè)放大的圖像塊的行的數(shù)目是通過選擇原始圖像的行的數(shù)目和產(chǎn)生的放大的圖像的行的數(shù)目的公約數(shù)、并將產(chǎn)生的放大圖像的行的數(shù)目除以所選的公約數(shù)來確定的，且該每個(gè)放大的圖像塊的列的數(shù)目是通過選擇原始圖像和放大的圖像的列的數(shù)目的公約數(shù)、并將放大的圖像的列的數(shù)目除以所選的公約數(shù)來確定的。
全文摘要
一種用于使用反離散余弦變換(IDCT)縮放圖像的方法，該方法使得數(shù)字視頻處理設(shè)備，比如DVD播放器、數(shù)字廣播接收器或HDTV能夠放大原始圖像到任意尺寸而不造成放大的圖像的失真，由此防止圖像質(zhì)量的惡化。
文檔編號(hào)H04N7/01GK1698371SQ03824379
公開日2005年11月16日 申請(qǐng)日期2003年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月17日
發(fā)明者姜中庸 申請(qǐng)人:數(shù)碼士有限公司