專(zhuān)利名稱(chēng)：圖象編碼裝置及方法、譯碼裝置及方法及數(shù)據(jù)記錄媒體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖象編碼裝置及圖象編碼方法、圖象譯碼裝置及圖象譯碼方法以及數(shù)據(jù)記錄媒體，特別是涉及即使用較少的位數(shù)且無(wú)損于圖象質(zhì)量而進(jìn)行圖象信號(hào)的記錄或傳送用的編碼處理及譯碼處理、以及存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)這些編碼處理或譯碼處理用的程序的記錄媒體。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的圖象編碼處理大致有兩種方法采用以MPEG2為根據(jù)的編碼方法，按照具有代表性的塊單元進(jìn)行的編碼處理；以及按差分編碼調(diào)制(DPCMDifferential Pulse Code Modulation)等的象素單元進(jìn)行的編碼處理。
塊單元的編碼處理是將一個(gè)圖象顯示區(qū)分成多個(gè)塊，對(duì)每個(gè)塊進(jìn)行所輸入的圖象信號(hào)(以下稱(chēng)圖象輸入信號(hào))的編碼處理的方法。這里，在以MPEG2為標(biāo)準(zhǔn)的編碼處理中，上述的一個(gè)圖象顯示區(qū)相當(dāng)于一個(gè)顯示畫(huà)面的區(qū)域，另外，在以MPEG4為標(biāo)準(zhǔn)的編碼處理中，相當(dāng)于具有與一個(gè)顯示畫(huà)面上的各個(gè)物體(目標(biāo))對(duì)應(yīng)的形狀及大小的顯示區(qū)。另外，上述各個(gè)塊是由一個(gè)圖象顯示區(qū)內(nèi)的規(guī)定數(shù)量的象素構(gòu)成的顯示區(qū)，作為該塊的形狀可以采用容易處理的矩形。
在這樣以塊為單元進(jìn)行圖象輸入信號(hào)的編碼處理的編碼方法中，與一個(gè)圖象顯示區(qū)對(duì)應(yīng)的圖象輸入信號(hào)的編碼處理是對(duì)每個(gè)塊完成的。因此，其優(yōu)點(diǎn)是在傳送對(duì)上述圖象輸入信號(hào)進(jìn)行編碼處理所獲得的圖象編碼信號(hào)時(shí)，即使發(fā)生傳送錯(cuò)誤，也能將錯(cuò)誤的影響限制在塊單元內(nèi)。
其相反的一面是，上述塊單元的編碼方法存在以下缺點(diǎn)。
首先，在塊單元的編碼方法中，由于圖象輸入信號(hào)的編碼處理是對(duì)每個(gè)塊完成的，所以進(jìn)行編碼處理時(shí)難以利用塊之間的象素相關(guān)性、即不同塊之間存在的象素值的相關(guān)性。
另外，在圖象信號(hào)的預(yù)測(cè)編碼方法中，參照在其之前編碼的多個(gè)已編碼象素的象素值(已編碼象素值)，預(yù)測(cè)成為編碼對(duì)象的被編碼象素的象素值(被編碼象素值)，使用該預(yù)測(cè)的象素值，對(duì)被編碼象素值進(jìn)行適應(yīng)編碼的處理?？墒?，在這樣的預(yù)測(cè)編碼方法中如果以塊為單元進(jìn)行編碼處理，則在進(jìn)行被編碼象素值的編碼時(shí)所參照的已編碼象素值被限定在塊內(nèi)的象素上，該參照的已編碼象素值的數(shù)量少。因此，被編碼象素的預(yù)測(cè)值的準(zhǔn)確率小，編碼效率不太高。
另一方面，象素單元的編碼方法是對(duì)每個(gè)象素進(jìn)行輸入的圖象信號(hào)的編碼的方法，在該編碼方法中，有可能按象素單元變更圖象輸入信號(hào)的編碼處理。因此，在該編碼方法中，例如，如果與圖象輸入信號(hào)的特性一致地對(duì)每個(gè)象素進(jìn)行自動(dòng)地更新代碼字的適應(yīng)算術(shù)編碼等通用編碼處理，那么不管什么樣特性的圖象信號(hào)都能以非常高的編碼效率進(jìn)行編碼。
可是，由于在譯碼側(cè)對(duì)按照進(jìn)行上述通用編碼處理的象素單元編碼方法獲得的圖象編碼信號(hào)進(jìn)行與編碼側(cè)完全相同的更新代碼字的譯碼處理，所以其缺點(diǎn)是如果在傳送上述圖象編碼信號(hào)時(shí)發(fā)生傳送錯(cuò)誤，則由于該傳送錯(cuò)誤的影響，在譯碼側(cè)會(huì)持續(xù)地呈不能正確地進(jìn)行圖象編碼信號(hào)的譯碼處理的狀態(tài)。
可是，上述塊單元的編碼方法和象素單元的編碼方法也可以組合起來(lái)使用，在將兩者組合起來(lái)的編碼方法(以下，根據(jù)說(shuō)明的情況，將該編碼方法稱(chēng)為組合編碼方法)中，能更換適應(yīng)于每個(gè)象素的代碼字，而且能將傳送錯(cuò)誤的影響限制在塊單元內(nèi)，能將傳送錯(cuò)誤的影響抑制得很小地進(jìn)行編碼效率高的適應(yīng)算術(shù)編碼等編碼處理。
以下，說(shuō)明該組合編碼方法。
圖13(a)表示將1幀畫(huà)面分成多個(gè)矩形塊的狀態(tài)，圖13(b)表示塊內(nèi)、特別是成為編碼對(duì)象的被編碼塊及其周?chē)膲K內(nèi)的象素的排列情況。另外，各象素當(dāng)然也可以沿1幀畫(huà)面內(nèi)的各水平掃描線排列成矩陣狀。
圖中，F(xiàn)G是與1幀對(duì)應(yīng)的畫(huà)面，B1是已經(jīng)對(duì)圖象信號(hào)進(jìn)行了編碼處理的已編碼塊，Bx是成為編碼處理對(duì)象的被編碼塊，B0是還未對(duì)圖象信號(hào)進(jìn)行編碼處理的未編碼塊。但在不區(qū)分上述各塊的情況下，記作塊B。BLu、BLs、BLh、BLm是1幀畫(huà)面上的被編碼塊的上、下、左、右邊界。另外，實(shí)線圓圈表示對(duì)該象素值已進(jìn)行了編碼處理的已編碼象素，虛線圓圈表示未對(duì)該象素值進(jìn)行編碼處理的未編碼象素。另外，上述各塊B是上述1幀畫(huà)面上的由4×4象素構(gòu)成的圖象顯示區(qū)。
圖14表示成為編碼對(duì)象的被編碼象素Px和位于其周?chē)闹車(chē)笏豍0~P9的位置關(guān)系，該周?chē)笏豍0~P9是在預(yù)測(cè)被編碼象素Px的象素值時(shí)其象素值被參照的象素，以下稱(chēng)參照象素P0~P9。
這里，上述參照象素P8、P9是與上述被編碼象素Px位于同一水平掃描線上的象素，該參照象素P9、P8分別位于上述被編碼象素Px的1個(gè)象素之前和2個(gè)象素之前。另外，上述參照象素P5、P1在1幀畫(huà)面FG上的水平方向的位置與上述被編碼象素Px相同，上述參照象素P5、P1分別位于上述被編碼象素Px的1個(gè)象素上的水平掃描線、2個(gè)象素上的水平掃描線上。另外，上述參照象素P3、P4、P6、P7是與上述參照象素P5位于同一水平掃描線上的象素，該參照象素P4、P3分別位于上述被編碼象素Px的1個(gè)象素之前和2個(gè)象素之前，該參照象素P6、P7分別位于上述被編碼象素Px的1個(gè)象素之后和2個(gè)象素之后。另外，上述參照象素P0、P2是與上述參照象素P1位于同一水平掃描線上的象素，該參照象素P0位于上述參照象素P1的1個(gè)象素之前，該參照象素P2位于上述參照象素P1的1個(gè)象素之后。
在上述組合編碼方法中，如圖13(a)、圖13(b)所示，首先，與1幀畫(huà)面FG對(duì)應(yīng)的圖象信號(hào)被對(duì)應(yīng)于構(gòu)成該1幀畫(huà)面的多個(gè)塊B的每一個(gè)進(jìn)行分割，并對(duì)每個(gè)塊進(jìn)行該分割后的圖象信號(hào)的編碼處理。
然后，對(duì)上述各塊內(nèi)的全部橫向象素列從最上列依次至最下列進(jìn)行水平處理，該水平處理是沿塊B內(nèi)的橫向象素列依次從左側(cè)向右側(cè)對(duì)各象素的象素值進(jìn)行編碼，從而完成該塊單元的編碼處理。
另外，如圖14所示，在該編碼處理中，分別根據(jù)位于被編碼象素周?chē)膮⒄障笏豍0~P9的象素值，適應(yīng)性地預(yù)測(cè)被編碼象素Px的象素值，根據(jù)通過(guò)預(yù)測(cè)得到的預(yù)測(cè)值，適應(yīng)性地選擇被編碼象素的編碼處理中使用的代碼字。
因此，在上述組合編碼方法中，能將傳送錯(cuò)誤在譯碼側(cè)的影響限制在塊單元內(nèi)，而且與單純的塊單元的編碼處理相比，能提高編碼效率。
另一方面，圖16(a)、圖16(b)及圖17分別是說(shuō)明與上述組合編碼方法相對(duì)應(yīng)的組合譯碼方法用的說(shuō)明圖，圖中B’是1幀畫(huà)面中的各塊，Bx’是被譯碼塊，B1’是已譯碼塊，B0’是未譯碼塊，BLu’、BLs’、BLh’、BLm’是被譯碼塊Bx’的上、下、左、右側(cè)的塊邊界，P0’~P9’是與被譯碼象素Px’對(duì)應(yīng)的參照象素。這里，與被譯碼象素Px’對(duì)應(yīng)的參照象素P0’~P9’的配置情況與圖13(a)、圖13(b)及圖14所示的編碼處理的情況完全相同。
如圖16(a)、圖16(b)所示，在上述組合編碼方法中，首先，與1幀畫(huà)面FG'對(duì)應(yīng)的圖象信號(hào)被對(duì)應(yīng)于構(gòu)成該1幀畫(huà)面的多個(gè)塊B’的每一個(gè)進(jìn)行分割，并對(duì)每個(gè)塊進(jìn)行該分割后的圖象信號(hào)的譯碼處理。
然后，對(duì)上述各塊內(nèi)的全部橫向象素列從最上列依次至最下列進(jìn)行水平處理，該水平處理是沿塊B’內(nèi)的橫向象素列依次從左側(cè)向右側(cè)對(duì)各象素的象素值進(jìn)行譯碼，從而完成該塊單元的譯碼處理。
另外，如圖17所示，在該譯碼處理中，分別根據(jù)位于被譯碼象素周?chē)膮⒄障笏豍0’~P9’的象素值，適應(yīng)性地預(yù)測(cè)被譯碼象素Px’的象素值，根據(jù)由預(yù)測(cè)得到的預(yù)測(cè)值，適應(yīng)性地選擇被譯碼象素Px’的譯碼處理中使用的代碼字。
可是，在將上述塊單元的編碼處理和象素單元的編碼處理兩者組合起來(lái)的組合編碼方法中，存在以下問(wèn)題。
在該組合編碼方法中，由于編碼處理按塊單元進(jìn)行，所以如圖15所示，在被編碼象素Px位于與被編碼塊Bx的右側(cè)邊界BLm相鄰的情況下，該被編碼象素Px的參照象素P2、P6、P7成為未編碼象素。
這時(shí)，如果參照上述未編碼象素P2、P6、P7的象素值，預(yù)測(cè)被編碼象素Px的象素值，用該預(yù)測(cè)值對(duì)被編碼象素Px的象素值進(jìn)行編碼的話，則在譯碼側(cè)就不可能正確地對(duì)與該被編碼象素Px對(duì)應(yīng)的圖象編碼信號(hào)進(jìn)行譯碼。
就是說(shuō)，為了在譯碼側(cè)正確地對(duì)使用該預(yù)測(cè)值對(duì)被編碼象素Px的象素值進(jìn)行編碼得到的圖象編碼信號(hào)進(jìn)行譯碼，就必須使譯碼處理時(shí)使用的被譯碼象素Px’的預(yù)測(cè)值和編碼處理時(shí)使用的與該被譯碼象素Px’對(duì)應(yīng)的被編碼象素Px的預(yù)測(cè)值一致。換句話說(shuō)，這是因?yàn)樵诰幋a側(cè)生成被編碼象素Px的預(yù)測(cè)值時(shí)所參照的參照象素值必須與生成與被編碼象素Px對(duì)應(yīng)的被譯碼象素Px’的預(yù)測(cè)值時(shí)所參照的參照象素值完全一致。
因此，如圖15所示，例如對(duì)被編碼象素Px進(jìn)行編碼處理時(shí)，在參照被編碼象素Px的參照象素P0~P9中的未編碼象素P2、P6、P7的象素值，生成被編碼象素Px的預(yù)測(cè)值的情況下，如圖18所示，在譯碼側(cè)對(duì)被譯碼象素Px’進(jìn)行譯碼處理時(shí)，變?yōu)閰⒄张c被譯碼象素Px’對(duì)應(yīng)的參照象素P0’~P9’的象素值，生成被譯碼象素Px’的預(yù)測(cè)值，可是在譯碼側(cè)不能獲得上述參照象素P0’~P9’中的未譯碼象素P2’、P6’、P7’的象素值，也就不能對(duì)與上述被編碼象素Px對(duì)應(yīng)的被譯碼象素Px’的象素值進(jìn)行譯碼。
因此，在現(xiàn)有的組合編碼方法中，如上所述，在與被編碼象素Px對(duì)應(yīng)的參照象素P0~P9中含有未編碼象素時(shí)，為了避免譯碼處理困難的問(wèn)題，采取這樣的措施，即把上述未編碼象素的象素值看作預(yù)先設(shè)定的固定值(例如0)，生成被編碼象素Px的預(yù)測(cè)值，用該預(yù)測(cè)值對(duì)被編碼象素Px進(jìn)行編碼處理。
在采取了這樣的措施的組合編碼方法中，在譯碼側(cè)雖然能用該預(yù)測(cè)值對(duì)塊內(nèi)的所有的象素正確地進(jìn)行譯碼處理，但由于將成為未編碼象素的參照象素的象素值一律置換成固定值，所以破壞了未編碼象素和已編碼象素之間的象素值的相關(guān)關(guān)系，其結(jié)果產(chǎn)生被編碼象素的預(yù)測(cè)效率、即被編碼象素的預(yù)測(cè)值的準(zhǔn)確率劣化的問(wèn)題。
技術(shù)內(nèi)容本發(fā)明就是為了解決上述這樣的問(wèn)題而完成的，其目的在于獲得一種無(wú)損于未編碼象素和被編碼象素之間的象素值的相關(guān)關(guān)系，而且能避免圖象編碼信號(hào)的譯碼困難，而將適應(yīng)象素單元的編碼處理和塊單元的編碼處理組合起來(lái)的圖象處理裝置及圖象處理方法，以及存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)該圖象處理方法用的圖象處理程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體。
另外，本發(fā)明的目的還在于提供一種不會(huì)導(dǎo)致被編碼象素的預(yù)測(cè)效率劣化、能正確地進(jìn)行已編碼的圖象編碼信號(hào)的譯碼處理的圖象處理裝置及圖象處理方法，以及存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)該圖象處理方法用的圖象處理程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體。
本發(fā)明(第一方面)的圖象處理裝置是一種根據(jù)位于被編碼象素周?chē)亩鄠€(gè)周?chē)笏氐南笏刂担瑢?duì)構(gòu)成圖象信號(hào)的象素值依次進(jìn)行編碼的圖象編碼裝置，它包括將與一個(gè)圖象顯示區(qū)對(duì)應(yīng)的由多個(gè)象素值構(gòu)成的圖象信號(hào)分成與由規(guī)定數(shù)量的象素構(gòu)成的塊對(duì)應(yīng)的塊，以塊為單元輸出構(gòu)成各塊的圖象信號(hào)的規(guī)定數(shù)的象素值的分塊裝置；將上述周?chē)笏刂械奈淳幋a象素的象素值置換成根據(jù)規(guī)定的規(guī)則從上述周?chē)笏刂械囊丫幋a象素的象素值獲得的模擬象素值的象素值置換裝置；以及接收由與上述各塊對(duì)應(yīng)的多個(gè)象素值構(gòu)成的圖象信號(hào)，對(duì)每個(gè)塊進(jìn)行根據(jù)上述已編碼象素的象素值及未編碼象素的模擬象素值依次對(duì)該各象素值進(jìn)行編碼的編碼處理，并輸出圖象編碼信號(hào)的編碼裝置。
如果采用這樣構(gòu)成的圖象編碼裝置，則由于備有將與被編碼象素對(duì)應(yīng)的多個(gè)周?chē)笏刂械奈淳幋a象素的象素值置換成根據(jù)上述多個(gè)周?chē)笏刂械囊丫幋a象素的象素值獲得的模擬象素值的象素值置換裝置，所以在參照被編碼象素周?chē)闹車(chē)笏氐南笏刂?，?duì)每個(gè)象素進(jìn)行按塊單元對(duì)與1個(gè)圖象顯示區(qū)對(duì)應(yīng)的圖象信號(hào)進(jìn)行編碼的處理時(shí)，即使在被編碼象素位于與塊邊界相鄰的位置，而所參照的多個(gè)周?chē)笏刂泻形淳幋a象素的情況下，作為未編碼象素的象素值也能參照與其它周?chē)笏氐南笏刂抵g的相關(guān)關(guān)系取得的模擬象素值。由于該模擬象素值是從被編碼象素周?chē)囊丫幋a象素的象素值取得的，所以在譯碼側(cè)也能參照從已譯碼象素的象素值得到的模擬象素值，以代替進(jìn)行被譯碼象素的譯碼時(shí)所參照的未譯碼象素的象素值。
因此，能無(wú)損于未編碼象素和被編碼象素之間的象素值的相關(guān)關(guān)系，而且在譯碼側(cè)能避免編碼信號(hào)的譯碼困難，而將適應(yīng)象素單元的編碼處理和塊單元的編碼處理組合起來(lái)。
因此能將傳送錯(cuò)誤的影響限制在塊單元內(nèi)，而且與單純的塊單元的編碼處理相比，能提高編碼效率，另外，能獲得不會(huì)導(dǎo)致被編碼象素的預(yù)測(cè)效率的劣化、能正確地進(jìn)行已編碼的編碼信號(hào)的譯碼處理的效果。
本發(fā)明(第二方面)是在第一方面所述的圖象編碼裝置中，以下面的方式構(gòu)成上述象素值置換裝置，即它將距離上述未編碼象素的空間距離最短的已編碼象素的象素值作為該未編碼象素的模擬象素值。
如果采用這樣構(gòu)成的圖象編碼裝置，則由于能采用與未編碼象素最近的已編碼象素的象素值作為未編碼象素的模擬象素值，所以能使未編碼象素的模擬象素值與周?chē)笏氐南笏刂档南嚓P(guān)性好。
本發(fā)明(第三方面)是在第一方面所述的圖象編碼裝置中，以下面的方式構(gòu)成上述象素值置換裝置，即它將距離上述未編碼象素的空間距離最短的、與該未編碼象素位于同一水平掃描線上的已編碼象素的象素值作為該未編碼象素的模擬象素值。
如果采用這樣構(gòu)成的圖象編碼裝置，則由于能采用與未編碼象素在同一水平掃描線上距離上述未編碼象素最近的已編碼象素的象素值作為未編碼象素的模擬象素值，所以能用使已編碼象素的象素值保持規(guī)定時(shí)間的簡(jiǎn)單方法，獲得未編碼象素的模擬象素值。
本發(fā)明(第四方面)是在第一方面所述的圖象編碼裝置中，這樣構(gòu)成上述編碼裝置，即它有根據(jù)上述已編碼象素的象素值及上述未編碼象素的模擬象素值，生成被編碼象素的預(yù)測(cè)象素值的預(yù)測(cè)值生成器；以及對(duì)上述被編碼象素的象素值和上述被編碼象素的預(yù)測(cè)象素值的差分值進(jìn)行編碼，將該編碼后的差分值作為塊單元的圖象編碼信號(hào)輸出的編碼器。
如果采用這樣構(gòu)成的圖象編碼裝置，則由于對(duì)上述被編碼象素的象素值和它的預(yù)測(cè)象素值的差分值進(jìn)行編碼，所以能減少對(duì)被編碼象素的象素值編碼時(shí)所必要的編碼量，能提高編碼效率。
本發(fā)明(第五方面)是在第一方面或第四方面所述的圖象編碼裝置中，這樣構(gòu)成上述編碼裝置，即它根據(jù)上述已編碼象素的象素值及上述未編碼象素的模擬象素值，選擇對(duì)上述被編碼象素的象素值進(jìn)行編碼用的代碼字。
如果采用這樣構(gòu)成的圖象編碼裝置，則由于根據(jù)上述已編碼象素的象素值及未編碼象素的模擬象素值，選擇對(duì)被編碼象素的象素值進(jìn)行編碼用的代碼字，所以在進(jìn)行圖象信號(hào)的編碼處理時(shí)，能適應(yīng)于每個(gè)象素地變更代碼字，能實(shí)現(xiàn)高效率的編碼處理。
本發(fā)明(第六方面)是在第一方面或第四方面所述的圖象編碼裝置中，這樣構(gòu)成上述編碼裝置，即它根據(jù)上述已編碼象素的象素值及上述未編碼象素的模擬象素值，選擇對(duì)上述被編碼象素的象素值進(jìn)行算術(shù)編碼用的相當(dāng)于代碼的概率表，根據(jù)該選擇的概率表，對(duì)上述被編碼象素進(jìn)行算術(shù)編碼處理。
如果采用這樣構(gòu)成的圖象編碼裝置，則由于根據(jù)上述已編碼象素的象素值及未編碼象素的預(yù)測(cè)象素值，選擇對(duì)被編碼象素進(jìn)行編碼的相當(dāng)于算術(shù)碼的概率表，對(duì)被編碼象素進(jìn)行象素值的編碼，所以能適應(yīng)于每個(gè)象素地切換算術(shù)編碼處理中的概率表，能進(jìn)行高效率的編碼處理。
本發(fā)明(第七方面)是在第一方面所述的圖象編碼裝置中，備有對(duì)上述已編碼象素的象素值進(jìn)行譯碼，生成局部譯碼象素值的局部譯碼裝置，這樣構(gòu)成上述象素值置換裝置，即將上述未編碼象素的象素值置換成根據(jù)規(guī)定的規(guī)則從與上述已編碼象素對(duì)應(yīng)的局部譯碼象素值獲得的模擬象素值，這樣構(gòu)成上述編碼裝置，即它根據(jù)上述已編碼象素的局部譯碼象素值及上述未編碼象素的模擬象素值，對(duì)上述被編碼象素的象素值進(jìn)行非可逆編碼處理。
如果采用這樣構(gòu)成的圖象編碼裝置，則由于根據(jù)對(duì)上述已編碼象素的象素值進(jìn)行譯碼后的譯碼象素值，對(duì)被編碼象素的象素值進(jìn)行非可逆編碼處理，所以能使對(duì)被編碼象素進(jìn)行非可逆編碼處理時(shí)所參照的周?chē)笏氐南笏刂岛蛯?duì)被譯碼象素進(jìn)行譯碼處理時(shí)所參照的周?chē)笏氐南笏刂迪嗤?，因此在譯碼側(cè)能根據(jù)周?chē)笏氐南笏刂嫡_地對(duì)由非可逆編碼獲得的圖象編碼信號(hào)進(jìn)行譯碼。
本發(fā)明(第八方面)是在第七方面所述的圖象編碼裝置中，以下面的形式構(gòu)成上述編碼裝置，就是使它包括根據(jù)上述已編碼象素的局部譯碼象素值及上述未編碼象素的模擬象素值，生成被編碼象素的預(yù)測(cè)象素值的預(yù)測(cè)值生成器；以及對(duì)上述被編碼象素的象素值和上述被編碼象素預(yù)測(cè)象素值的差分值進(jìn)行編碼，將該編了碼的差分值作為塊單元的圖象編碼信號(hào)輸出的編碼器。
如果采用這樣構(gòu)成的圖象編碼裝置，則由于根據(jù)上述已編碼象素的象素值及未編碼象素的模擬象素值，生成被編碼象素的預(yù)測(cè)象素值，對(duì)上述被編碼象素的象素值及其預(yù)測(cè)象素值的差分值進(jìn)行編碼，所以能減少對(duì)被編碼象素的象素值編碼時(shí)所必要的編碼量，能提高編碼效率。
本發(fā)明(第九方面)是在第七方面或第八方面所述的圖象編碼裝置中，這樣構(gòu)成上述編碼裝置，即它根據(jù)上述已編碼象素的局部譯碼象素值及上述未編碼象素的模擬象素值，選擇對(duì)上述被編碼象素的象素值進(jìn)行編碼用的代碼字。
如果采用這樣構(gòu)成的圖象編碼裝置，則由于根據(jù)上述已編碼象素的象素值及未編碼象素的模擬象素值，選擇對(duì)該被編碼象素的象素值進(jìn)行編碼用的代碼字，所以在進(jìn)行圖象信號(hào)的編碼處理時(shí)，能適應(yīng)于每個(gè)象素地變更代碼字，能實(shí)現(xiàn)高效率的編碼處理。
本發(fā)明(第十方面)是在第七方面或第八方面所述的圖象編碼裝置中，這樣構(gòu)成上述編碼裝置，即它根據(jù)上述已編碼象素的象素值及上述未編碼象素的模擬象素值，選擇對(duì)上述被編碼象素的象素值進(jìn)行算術(shù)編碼用的相當(dāng)于代碼的概率表，根據(jù)該選擇的概率表，對(duì)上述被編碼象素進(jìn)行算術(shù)編碼處理。
如果采用這樣構(gòu)成的圖象編碼裝置，則由于根據(jù)上述已編碼象素的象素值及未編碼象素的模擬象素值，選擇對(duì)被編碼象素進(jìn)行編碼的相當(dāng)于算術(shù)碼的概率表，對(duì)被編碼象素進(jìn)行象素值的編碼，所以能適應(yīng)于每個(gè)象素地切換算術(shù)編碼處理中的概率表，能進(jìn)行高效率的編碼處理。
本發(fā)明(第十一方面)的圖象譯碼裝置是一種對(duì)由規(guī)定數(shù)的象素構(gòu)成的每個(gè)塊進(jìn)行根據(jù)位于被編碼象素周?chē)亩鄠€(gè)周?chē)笏氐南笏刂?，?duì)構(gòu)成圖象信號(hào)的象素值依次進(jìn)行編碼的處理所得到的圖象編碼信號(hào)按照該每個(gè)塊進(jìn)行譯碼的圖象譯碼裝置，它包括將位于被譯碼象素周?chē)亩鄠€(gè)周?chē)笏刂械奈醋g碼象素的象素值置換成根據(jù)規(guī)定的規(guī)則從該多個(gè)周?chē)笏刂械囊炎g碼象素的象素值獲得的模擬象素值的象素值置換裝置；接收由與上述各塊對(duì)應(yīng)的多個(gè)象素值構(gòu)成的圖象編碼信號(hào)，按照上述塊單元，根據(jù)上述已譯碼象素的象素值及未譯碼象素的模擬象素值依次對(duì)該各象素值進(jìn)行譯碼的譯碼處理，并輸出與各塊對(duì)應(yīng)的圖象譯碼信號(hào)的譯碼裝置；以及匯總與上述各塊對(duì)應(yīng)的圖象譯碼信號(hào)，變換成掃描線結(jié)構(gòu)的圖象譯碼信號(hào)的逆分塊裝置；將該掃描線結(jié)構(gòu)的圖象譯碼信號(hào)作為與1個(gè)圖象顯示畫(huà)面對(duì)應(yīng)的圖象再生信號(hào)輸出。
如果采用這樣構(gòu)成的圖象譯碼裝置，則由于備有將位于被譯碼象素周?chē)亩鄠€(gè)周?chē)笏刂械奈醋g碼象素的象素值置換成根據(jù)上述多個(gè)周?chē)笏刂械囊炎g碼象素的象素值獲得的模擬象素值的象素值置換裝置，所以在對(duì)每個(gè)象素參照被譯碼象素周?chē)闹車(chē)笏氐南笏刂颠M(jìn)行按照塊單元對(duì)與1個(gè)圖象顯示區(qū)對(duì)應(yīng)的圖象編碼信號(hào)進(jìn)行譯碼的處理時(shí)，即使在被譯碼象素位于與塊的邊界相鄰的位置、所參照的多個(gè)周?chē)笏刂泻形醋g碼象素的情況下，作為未譯碼象素的象素值也能參照和其它周?chē)笏氐南笏刂抵g的相關(guān)關(guān)系取得的模擬象素值。
因此，能實(shí)現(xiàn)無(wú)損于未譯碼象素和被譯碼象素之間的象素值的相關(guān)關(guān)系，而將適應(yīng)象素單元的譯碼處理和塊單元的譯碼處理組合起來(lái)的譯碼方法。因此，具有能利用將適應(yīng)象素單元的譯碼處理和塊單元的譯碼處理組合起來(lái)的譯碼方法，正確地對(duì)已編碼的編碼信號(hào)進(jìn)行譯碼的效果。
本發(fā)明(第十二方面)是在第十一方面所述的圖象譯碼裝置中，這樣構(gòu)成上述象素值置換裝置，即它將距離上述未譯碼象素的空間距離最短的已譯碼象素的象素值作為該未譯碼象素的模擬象素值。
如果采用這樣構(gòu)成的圖象譯碼裝置，則由于能采用與未譯碼象素最近的已譯碼象素的象素值作為未譯碼象素的模擬象素值，所以能使未譯碼象素的模擬象素值與周?chē)笏氐南笏刂档南嚓P(guān)關(guān)系好。
本發(fā)明(第十三方面)是在第十一方面所述的圖象譯碼裝置中，這樣構(gòu)成上述象素值置換裝置，即它將距離上述未譯碼象素的空間距離最短的、與該未譯碼象素位于同一水平掃描線上的已譯碼象素的象素值作為該未譯碼象素的模擬象素值。
如果采用這樣構(gòu)成的圖象譯碼裝置，則由于能采用與未譯碼象素在同一水平掃描線上距離上述未譯碼象素最近的已譯碼象素的象素值作為未譯碼象素的模擬象素值，所以能用使已譯碼象素的象素值保持規(guī)定時(shí)間的簡(jiǎn)單方法，獲得未譯碼象素的模擬象素值。
本發(fā)明(第十四方面)是在第十一方面所述的圖象譯碼裝置中，這樣構(gòu)成上述譯碼裝置，即它有根據(jù)上述已譯碼象素的象素值及上述未譯碼象素的模擬象素值，生成被譯碼象素的預(yù)測(cè)象素值的預(yù)測(cè)值生成器；以及對(duì)上述被譯碼象素的象素值進(jìn)行譯碼，生成譯碼象素值，將該被譯碼象素的預(yù)測(cè)象素值加在該譯碼象素值中的譯碼器。
如果采用這樣構(gòu)成的圖象譯碼裝置，則由于根據(jù)上述已譯碼象素的象素值及上述未譯碼象素的模擬象素值，生成被譯碼象素的預(yù)測(cè)象素值，將該預(yù)測(cè)象素值加在已譯過(guò)碼的被譯碼象素的象素值中，所以能正確地對(duì)通過(guò)對(duì)被編碼象素的象素值及其預(yù)測(cè)象素值的差分值的編碼處理獲得的圖象編碼信號(hào)進(jìn)行譯碼。
本發(fā)明(第十五方面)是在第十一方面或第十四方面所述的圖象譯碼裝置中，這樣構(gòu)成上述譯碼裝置，即它根據(jù)上述已譯碼象素的象素值及上述未譯碼象素的模擬象素值，選擇對(duì)上述被譯碼象素的象素值進(jìn)行譯碼用的代碼字。
如果采用這樣構(gòu)成的圖象譯碼裝置，則由于根據(jù)上述已譯碼象素的象素值及未譯碼象素的模擬象素值，選擇對(duì)該被譯碼象素的象素值進(jìn)行譯碼用的代碼字，所以能正確地對(duì)每個(gè)象素適應(yīng)地變更代碼字而有效地進(jìn)行了編碼處理的圖象編碼信號(hào)進(jìn)行譯碼。
本發(fā)明(第十六方面)是在第十一方面或第十四方面所述的圖象譯碼裝置中，這樣構(gòu)成上述譯碼裝置，即它根據(jù)上述已譯碼象素的象素值及上述未譯碼象素的模擬象素值，選擇對(duì)上述被譯碼象素的象素值進(jìn)行算術(shù)譯碼用的相當(dāng)于代碼的概率表，根據(jù)該選擇的概率表，對(duì)上述被譯碼象素進(jìn)行算術(shù)譯碼處理。
如果采用這樣構(gòu)成的圖象譯碼裝置，則由于根據(jù)上述已譯碼象素的象素值及未譯碼象素的預(yù)測(cè)象素值，選擇對(duì)被譯碼象素進(jìn)行譯碼的相當(dāng)于算術(shù)碼的概率表，對(duì)被譯碼象素進(jìn)行象素值的譯碼，所以能適應(yīng)于每個(gè)象素地切換概率表，正確地對(duì)進(jìn)行過(guò)算術(shù)編碼處理的圖象編碼信號(hào)進(jìn)行譯碼。
本發(fā)明(第十七方面)的圖象編碼方法是一種對(duì)由規(guī)定數(shù)量的象素構(gòu)成的每個(gè)塊，進(jìn)行根據(jù)位于被編碼象素周?chē)亩鄠€(gè)周?chē)笏氐南笏刂?，?duì)構(gòu)成圖象信號(hào)的象素值依次進(jìn)行編碼的編碼處理的圖象編碼方法，該圖象編碼方法是將上述多個(gè)周?chē)笏刂械囊丫幋a象素的象素值作為參照象素值設(shè)定，而且對(duì)于上述多個(gè)周?chē)笏刂械奈淳幋a象素，將根據(jù)規(guī)定的規(guī)則從該周?chē)笏刂械囊丫幋a象素的象素值獲得的模擬象素值作為參照象素值設(shè)定，根據(jù)對(duì)上述被編碼象素的多個(gè)周?chē)笏卦O(shè)定的參照象素值，對(duì)該被編碼象素的象素值進(jìn)行編碼，生成上述圖象信號(hào)的圖象編碼信號(hào)。
如果采用這樣構(gòu)成的圖象編碼方法，則由于將圖象信號(hào)分成與1個(gè)圖象顯示區(qū)上的各塊對(duì)應(yīng)的塊，參照周?chē)笏氐南笏刂担瑢?duì)該塊中的被編碼象素的象素值進(jìn)行編碼，這時(shí)，如果周?chē)笏厥且丫幋a象素，則參照該象素值，如果該周?chē)笏厥俏淳幋a象素，便代替該象素值，參照從已編碼象素的象素值獲得的模擬象素值，所以進(jìn)行上述編碼處理時(shí)，即使在被編碼象素位于與塊邊界相鄰的位置，而所參照的多個(gè)周?chē)笏刂泻形淳幋a象素的情況下，作為未編碼象素的象素值也能參照與其它周?chē)笏氐南笏刂抵g的相關(guān)關(guān)系取得的模擬象素值。由于該模擬象素值是從被編碼象素周?chē)囊丫幋a象素的象素值取得的，所以在譯碼側(cè)也能參照從已譯碼象素的象素值得到的模擬象素值，以代替進(jìn)行被譯碼象素的譯碼時(shí)所參照的未譯碼象素的象素值。
因此，能無(wú)損于未編碼象素和被編碼象素之間的象素值的相關(guān)關(guān)系，而且在譯碼側(cè)能避免編碼信號(hào)的譯碼困難，而將適應(yīng)象素單元的編碼處理和塊單元的編碼處理組合起來(lái)。
因此能將傳送錯(cuò)誤的影響限制在塊單元內(nèi)，而且與單純的塊單元的編碼處理相比，能提高編碼效率，另外，能獲得不會(huì)導(dǎo)致被編碼象素的預(yù)測(cè)效率的劣化、能正確地進(jìn)行已編碼的編碼信號(hào)的譯碼處理的效果。
本發(fā)明(第十八方面)的圖象譯碼方法是一種對(duì)由規(guī)定數(shù)量的象素構(gòu)成的每個(gè)塊，進(jìn)行根據(jù)位于被編碼象素周?chē)亩鄠€(gè)周?chē)笏氐南笏刂?，?duì)構(gòu)成圖象信號(hào)的象素值依次進(jìn)行編碼的處理獲得的圖象編碼信號(hào)進(jìn)行該每個(gè)塊的譯碼的圖象譯碼方法，該圖象譯碼方法是將上述多個(gè)周?chē)笏刂械囊炎g碼象素的象素值作為參照象素值設(shè)定，而且對(duì)于上述多個(gè)周?chē)笏刂械奈醋g碼象素，將根據(jù)規(guī)定的規(guī)則從該周?chē)笏刂械囊炎g碼象素的象素值獲得的模擬象素值作為參照象素值設(shè)定，根據(jù)對(duì)上述被譯碼象素的多個(gè)周?chē)笏卦O(shè)定的參照象素值，對(duì)該被譯碼象素的象素值進(jìn)行譯碼，生成上述圖象編碼信號(hào)的圖象譯碼信號(hào)。
如果采用這樣構(gòu)成的圖象譯碼方法，則由于對(duì)由多個(gè)象素構(gòu)成的每個(gè)塊，參照周?chē)笏氐南笏刂?，依次進(jìn)行對(duì)各塊中的被譯碼象素的象素值進(jìn)行譯碼的處理，這時(shí)，如果周?chē)笏厥且炎g碼象素，則參照該象素值，如果該周?chē)笏厥俏醋g碼象素，便代替該象素值，參照從已譯碼象素的象素值獲得的模擬象素值，所以進(jìn)行上述譯碼處理時(shí)，即使在被譯碼象素位于與塊的邊界相鄰的位置、所參照的多個(gè)周?chē)笏刂泻形醋g碼象素的情況下，作為未譯碼象素的象素值也能參照和其它周?chē)笏氐南笏刂抵g的相關(guān)關(guān)系取得的模擬象素值。
因此，能實(shí)現(xiàn)無(wú)損于未譯碼象素和被譯碼象素之間的象素值的相關(guān)關(guān)系，而將適應(yīng)象素單元的譯碼處理和塊單元的譯碼處理組合起來(lái)的譯碼方法。因此，具有能利用將適應(yīng)象素單元的譯碼處理和塊單元的譯碼處理組合起來(lái)的譯碼方法，正確地對(duì)已編碼的編碼信號(hào)進(jìn)行譯碼的效果。
本發(fā)明(第十九方面)的圖象存儲(chǔ)媒體是一種存儲(chǔ)進(jìn)行圖象信號(hào)的編碼處理或譯碼處理用的程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體，上述程序是用計(jì)算機(jī)進(jìn)行按第十七方面所述的圖象編碼方法或第十八方面所述的圖象譯碼方法進(jìn)行的圖象信號(hào)的處理用的圖象處理程序。
由于使用這樣的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)媒體，能將發(fā)生傳送錯(cuò)誤時(shí)的錯(cuò)誤傳送限制在塊單元內(nèi)，與單純的塊單元的編碼處理相比，能提高編碼效率，而且不會(huì)導(dǎo)致被編碼象素的預(yù)測(cè)效率的劣化、能正確地進(jìn)行編碼信號(hào)的譯碼處理，另外能正確地對(duì)按照將適應(yīng)象素單元的編碼處理和塊單元的編碼處理組合起來(lái)的編碼方法進(jìn)行了編碼的圖象編碼信號(hào)進(jìn)行譯碼。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的圖象編碼裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是用流程圖表示上述圖象編碼裝置在進(jìn)行編碼處理時(shí)生成未編碼象素的象素值的處理的圖。
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的圖象編碼裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例3的圖象編碼裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施例4的圖象編碼裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施例4的變形例1的圖象編碼裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施例4的變形例2的圖象編碼裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施例5的圖象譯碼裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖9是用流程圖表示上述圖象譯碼裝置在進(jìn)行譯碼處理時(shí)生成未譯碼象素的象素值的處理的圖。
圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施例6的圖象譯碼裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施例7的圖象譯碼裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖12(a)、圖12(b)、圖12(c)是表示存儲(chǔ)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的圖象編碼裝置進(jìn)行的編碼處理或圖象譯碼裝置進(jìn)行的譯碼處理用的程序的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)體。
圖13(a)、圖13(b)是表示在塊單元的編碼處理中將1幀畫(huà)面分成多個(gè)塊的形態(tài)的示意圖。
圖14是說(shuō)明適應(yīng)于象素單元的編碼處理用的示意圖。
圖15是說(shuō)明將上述塊單元的編碼處理和象素單元的編碼處理組合起來(lái)的組合編碼方法中的問(wèn)題用的示意圖。
圖16(a)、圖16(b)是表示在塊單元的譯碼處理中將1幀畫(huà)面分成多個(gè)塊的形態(tài)的示意圖。
圖17是說(shuō)明適應(yīng)于象素單元的譯碼處理用的示意圖。
圖18是說(shuō)明將上述塊單元的譯碼處理和象素單元的譯碼處理組合起來(lái)的組合譯碼方法中的問(wèn)題用的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下用圖1至圖12說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
實(shí)施例1圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的圖象編碼裝置101的結(jié)構(gòu)框圖。
該圖象編碼裝置101具有對(duì)應(yīng)于構(gòu)成1個(gè)圖象顯示區(qū)(1幀)的多個(gè)塊的每一個(gè)分割輸入的圖象信號(hào)Is的分塊器2；接收該分塊器2的輸出Bs，參照被編碼象素的預(yù)測(cè)象素值(以下簡(jiǎn)稱(chēng)預(yù)測(cè)值)Sp，對(duì)成為編碼對(duì)象的被編碼塊中的對(duì)成為編碼對(duì)象的被編碼象素的象素值進(jìn)行可逆編碼的編碼器16a；以及生成上述預(yù)測(cè)象素值Sp的預(yù)測(cè)值生成部110。
該預(yù)測(cè)值生成部110具有可存儲(chǔ)例如相當(dāng)于1幀數(shù)量的構(gòu)成輸入的圖象信號(hào)的各象素的象素值的大容量的主存儲(chǔ)器4；以及暫時(shí)保存從該主存儲(chǔ)器4輸出的象素值M的保存時(shí)間不同的第一、第二輔助存儲(chǔ)器6a、6b。這里，上述主存儲(chǔ)器4在1個(gè)象素值的編碼處理所需要的時(shí)間內(nèi)，從上述存儲(chǔ)的象素值中依次輸出與成為上述編碼器16a的處理對(duì)象的被編碼象素Px的參照象素P0~P9(參照?qǐng)D14)對(duì)應(yīng)的象素值。另外，上述第一輔助存儲(chǔ)器6a將從主存儲(chǔ)器4依次輸出的象素值M延遲1個(gè)象素，上述第二輔助存儲(chǔ)器6b將從主存儲(chǔ)器4依次輸出的象素值M延遲2個(gè)象素。
上述預(yù)測(cè)值生成部110還具有接收各幀的圖象輸入信號(hào)Is，計(jì)數(shù)象素值的數(shù)的計(jì)數(shù)器8；以及根據(jù)該計(jì)數(shù)器8的輸出Cout及從外部供給的各幀中的縱橫塊數(shù)的信息BNs，判斷從主存儲(chǔ)器4輸出的象素值是否是已經(jīng)由編碼器16a進(jìn)行過(guò)編碼處理的已編碼象素的象素值，還是未進(jìn)行過(guò)編碼處理的未編碼象素的象素值的編碼/未編碼判斷器10。這時(shí)該判斷器10還對(duì)未編碼象素進(jìn)行用象素?cái)?shù)測(cè)量到與其位于同一水平線上的最近的已編碼象素的距離的處理。另外，在構(gòu)成1幀的所有的象素的象素值被輸入的時(shí)刻，上述計(jì)數(shù)器8被復(fù)位。
上述預(yù)測(cè)值生成部110還具有根據(jù)上述編碼/未編碼判斷器10的輸出，選擇并輸出上述主存儲(chǔ)器4、第一、第二輔助存儲(chǔ)器6a、6b中某一個(gè)的輸出M、Ma、Mb的選擇開(kāi)關(guān)12；以及取得該選擇開(kāi)關(guān)12的輸出Sout作為生成與被編碼象素Px對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)象素值時(shí)所需要的參照象素P0~P9的象素值，生成與該被編碼象素Px對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)象素值Sp的預(yù)測(cè)值生成器14。
而且，在該圖象編碼裝置101中，上述編碼器16a對(duì)從分塊器2輸出的被編碼象素Px的象素值及其預(yù)測(cè)象素值的差分值進(jìn)行編碼處理，將經(jīng)編碼的編碼差分值作為與上述被編碼象素Px對(duì)應(yīng)的編碼象素值輸出。在該編碼處理中，根據(jù)從上述參照象素P0~P9的象素值獲得的預(yù)測(cè)象素值，選擇對(duì)被編碼象素Px的象素值進(jìn)行編碼用的代碼字。
其次說(shuō)明工作情況。
圖2用流程示出了上述圖象編碼裝置101的編碼處理過(guò)程。首先，根據(jù)該流程圖簡(jiǎn)單地說(shuō)明編碼處理的流程。
如果圖象信號(hào)被輸入本圖象編碼裝置101，則構(gòu)成上述圖象信號(hào)的象素值依次被存入主存儲(chǔ)器4，從該主存儲(chǔ)器4輸出進(jìn)行被編碼象素Px的編碼時(shí)參照的位于被編碼象素Px周?chē)亩鄠€(gè)參照象素(周?chē)笏?P0~P9的象素值(步驟S1)。
其次，上述主存儲(chǔ)器4中取得的多個(gè)參照象素中的最初的參照象素被作為判斷對(duì)象象素(步驟S2)，由編碼/未編碼判斷器10進(jìn)行該判斷對(duì)象象素是否是已編碼象素的判斷(步驟S3)。為了使上述計(jì)數(shù)器輸出Cout的增量和根據(jù)基準(zhǔn)時(shí)鐘依次從上述主存儲(chǔ)器4輸出9個(gè)參照象素P0~P9的象素值的工作同步，該編碼/未編碼判斷器10能根據(jù)上述計(jì)數(shù)器輸出Cout，檢測(cè)從主存儲(chǔ)器4輸出的參照象素相對(duì)于被編碼象素Px的位置。
該判斷結(jié)果如果是成為判斷對(duì)象的參照象素是已編碼象素的話，其象素值作為參照象素值由上述預(yù)測(cè)值生成器14取得(步驟S5)，如果成為上述判斷對(duì)象的參照象素不是已編碼象素的話，便根據(jù)其周?chē)囊丫幋a象素生成參照象素值(模擬象素值)，由上述預(yù)測(cè)值生成器14取得該參照象素(步驟S4)。
其次，判斷對(duì)被編碼象素進(jìn)行編碼時(shí)所需要的參照象素值是否已全部由預(yù)測(cè)值生成器14取得(步驟S6)，在未全部取得所需要的參照象素值的情況下，將上述主存儲(chǔ)器4中取得的參照象素中的下一個(gè)參照象素作為上述判斷對(duì)象(步驟S8)，反復(fù)進(jìn)行上述步驟S3~S6的處理。另一方面，在上述所需要的參照象素值全部被預(yù)測(cè)值生成器14取得的情況下，上述預(yù)測(cè)值生成器14根據(jù)上述參照象素值，生成與被編碼象素Px對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)象素值(步驟S7)。
此后，被編碼象素Px的象素值由上述編碼器16a取得，同時(shí)從上述預(yù)測(cè)值生成器14取得被編碼象素Px的預(yù)測(cè)象素值(步驟S9)，由上述編碼器16a利用上述預(yù)測(cè)象素值，對(duì)上述被編碼象素Px的象素值進(jìn)行編碼處理(步驟S10)。
其次，說(shuō)明圖象信號(hào)的編碼處理時(shí)本圖象編碼裝置101的工作情況，同時(shí)詳細(xì)說(shuō)明在上述各步驟S1~S10中本裝置的各部分的具體工作情況。
如果圖象輸入信號(hào)Is被輸入本圖象編碼裝置101，則由分塊器2將構(gòu)成該圖象輸入信號(hào)Is的多個(gè)象素分成與構(gòu)成1幀的由多個(gè)象素構(gòu)成的塊對(duì)應(yīng)的組，與各塊內(nèi)的象素對(duì)應(yīng)的象素值被送給編碼器16a，由該編碼器16a以塊為單元參照每個(gè)象素的參照象素值進(jìn)行對(duì)被編碼象素Px的象素值進(jìn)行編碼的編碼處理。
這時(shí)，構(gòu)成掃描線結(jié)構(gòu)的圖象輸入信號(hào)Is的象素值被依次存入上述主存儲(chǔ)器4，以一定的周期輸出與被編碼象素Px對(duì)應(yīng)的參照象素P0~P9的象素值(步驟S1)。上述主存儲(chǔ)器4的輸出M被暫時(shí)保存在上述第一、第二輔助存儲(chǔ)器6a、6b中。上述主存儲(chǔ)器4的輸出在上述第一輔助存儲(chǔ)器6a中保存1個(gè)周期的時(shí)間，在上述第二輔助存儲(chǔ)器6b中保存2個(gè)周期的時(shí)間。
另外，以1幀的最初的象素值為基準(zhǔn)，用上述計(jì)數(shù)器8對(duì)根據(jù)圖象輸入信號(hào)Is輸入的象素值數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，該計(jì)數(shù)值Cout被輸出給編碼/未編碼判斷器10。1幀的縱橫塊數(shù)信息BNs被從外部輸入該編碼/未編碼判斷器10，該塊數(shù)信息BNs及由上述計(jì)數(shù)器8的輸出指定的參照象素成為上述判斷是已編碼象素還是未編碼象素的判斷對(duì)象象素。例如，如圖14所示，如果確定了被編碼象素Px，那么與其對(duì)應(yīng)的參照象素P0~P9也就確定了，其中最初從主存儲(chǔ)器4輸出象素值的象素P0首先成為上述判斷對(duì)象象素(步驟S2)。
這時(shí)，上述參照象素P0的象素值分別在上述第一、第二輔助存儲(chǔ)器6a、6b中被保存1個(gè)讀出周期、2個(gè)讀出周期的時(shí)間。另外，編碼/未編碼判斷器10根據(jù)上述計(jì)數(shù)器輸出Cout及塊數(shù)信息BNs，計(jì)算被編碼塊內(nèi)的被編碼象素的位置，判斷各參照象素是已編碼象素還是未編碼象素(步驟S3)，根據(jù)該判斷結(jié)果控制上述選擇開(kāi)關(guān)12。
如圖14所示，由于上述參照象素P0是已編碼象素，所以由編碼/未編碼判斷器10進(jìn)行的判斷(步驟S3)的結(jié)果是，控制選擇開(kāi)關(guān)12從該編碼/未編碼判斷器10選擇上述主存儲(chǔ)器4的輸出M，因此，上述參照象素P0的象素值作為參照象素值被存入預(yù)測(cè)值生成器14。
此后，由上述編碼/未編碼判斷器10判斷與被編碼象素Px對(duì)應(yīng)的全部參照象素的象素值是否已被預(yù)測(cè)值生成器14取得(步驟S6)。這時(shí)，由于上述預(yù)測(cè)值生成器14未取得參照象素P0~P9的全部參照象素值，所以在上述編碼/未編碼判斷器10中，在參照象素P0的象素值之后從上述主存儲(chǔ)器4輸出的參照象素P1的象素值就成為判斷對(duì)象象素的象素值(步驟S8)。然后，由于參照象素P1與上述參照象素P0同樣是已編碼象素，所以對(duì)該參照象素P1的象素值進(jìn)行上述步驟S3、S5、S6、S8的處理。
接著，在上述編碼/未編碼判斷器10中，在參照象素P1的象素值之后從上述主存儲(chǔ)器4輸出的參照象素P2的象素值成為判斷對(duì)象象素的象素值(步驟S8)。由于該參照象素P2與上述參照象素P0、P1不同，它是位于已編碼象素的相鄰位置的未編碼象素，所以控制選擇開(kāi)關(guān)12從該編碼/未編碼判斷器10選擇上述第一輔助存儲(chǔ)器6a的輸出Ma，因此，上述參照象素P1的象素值作為參照象素P2的模擬象素值被存入預(yù)測(cè)值生成器14(步驟S4)。此后進(jìn)行上述步驟S6、步驟S8的處理。
另外，與上述參照象素P0一樣，對(duì)上述參照象素P3~P5進(jìn)行上述步驟S3、S5、S6、S8的處理，另外，與上述參照象素P2一樣，對(duì)參照象素P6進(jìn)行步驟S3、S4、S6、S8的處理。
接著，在上述編碼/未編碼判斷器10中，在參照象素P6的象素值之后從上述主存儲(chǔ)器4輸出的參照象素P7的象素值成為判斷對(duì)象象素的象素值(步驟S8)。由于該參照象素P7與上述參照象素P0~P6不同，它是位于與已編碼象素Px相隔1個(gè)象素位置的未編碼象素，所以控制選擇開(kāi)關(guān)12從該編碼/未編碼判斷器10選擇上述第二輔助存儲(chǔ)器6b的輸出Mb，因此，上述參照象素P5的象素值作為參照象素P7的模擬象素值被存入預(yù)測(cè)值生成器14(步驟S4)。此后進(jìn)行上述步驟S6、步驟S8的處理。
與上述參照象素P0一樣，再對(duì)上述參照象素P8、P9進(jìn)行上述步驟S3、S5、S6的處理。這時(shí)，由編碼/未編碼判斷器10判斷全部參照象素P0~P9的全部參照象素值是否被上述預(yù)測(cè)值生成器14取得，由預(yù)測(cè)值生成器14根據(jù)所取得的參照象素值，算出與被編碼象素Px對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)象素值Sp(步驟S7)。
接著，上述預(yù)測(cè)象素值Sp與被編碼象素Px的象素值一起被上述編碼器16a取得(步驟S9)，并對(duì)被編碼象素Px的象素值和預(yù)測(cè)象素值Sp的差分值進(jìn)行編碼處理，編碼后的差分值被作為上述被編碼象素Px的編碼信號(hào)輸出(步驟S10)。在該編碼處理中使用根據(jù)上述預(yù)測(cè)象素值Sp選擇的代碼字。
這樣一來(lái)，一個(gè)象素內(nèi)的各塊的象素值依次被編碼。另外，由于在1幀的開(kāi)頭象素的周?chē)淮嬖谶M(jìn)行過(guò)編碼處理的參照象素，所以使預(yù)測(cè)象素值為0進(jìn)行編碼處理。
這樣在本實(shí)施例1中，參照未編碼象素的象素值時(shí)，由于是參照其周?chē)囊丫幋a象素的象素值，所以能無(wú)損于未編碼象素和被編碼象素之間的象素值的相關(guān)關(guān)系，而且能避免編碼信號(hào)的譯碼困難，而將適應(yīng)象素單元的編碼處理和塊單元的編碼處理組合起來(lái)。因此能將傳送錯(cuò)誤的影響限制在塊單元內(nèi)，同時(shí)與單純的塊單元的編碼處理相比，能提高編碼效率，另外在譯碼側(cè)不會(huì)導(dǎo)致被編碼象素的預(yù)測(cè)效率的劣化，能正確地進(jìn)行被編碼的編碼信號(hào)的譯碼處理。
就是說(shuō)，在編碼側(cè)參照其周?chē)笏氐南笏刂颠M(jìn)行被編碼象素的編碼處理時(shí)，在譯碼側(cè)也參照其周?chē)笏氐南笏刂颠M(jìn)行被編碼象素的譯碼處理，而且編碼處理時(shí)所參照的象素值和譯碼處理時(shí)所參照的象素值必須一致。
因此，在現(xiàn)有的編碼方法中，在所參照的象素是未編碼象素的情況下，是使用固定值作為其象素值，但這時(shí)存在象素值的相關(guān)關(guān)系受到損害的問(wèn)題。
與此相反，在本發(fā)明中，在所參照的象素是未編碼象素的情況下，根據(jù)所參照的已編碼象素，按照規(guī)定的規(guī)則生成未編碼象素的模擬象素值。例如，對(duì)圖15中的未編碼象素P2、P6、P7來(lái)說(shuō)，能根據(jù)已編碼象素P0、P1、P3、P4、P5、P8、P9的象素值單值地確定其象素值。作為最簡(jiǎn)單的方法，是將與該未編碼象素位于同一水平掃描線上的距離近的已編碼象素的象素值作為未編碼象素的模擬象素值。這時(shí)，未編碼象素P2的象素值被置換成已編碼象素P1的象素值，未編碼象素P6、P7的象素值被置換成已編碼象素P5的象素值。
如果這樣處理，則塊邊界處的已編碼象素和未編碼象素之間的象素值的相關(guān)關(guān)系增大，采用與象素間的相關(guān)關(guān)系大的塊內(nèi)部相同的預(yù)測(cè)方式，能實(shí)現(xiàn)效率高的編碼處理。
因此，能用更低的位數(shù)記錄傳輸圖象信號(hào)而不損傷圖象質(zhì)量。
另外，在上述實(shí)施例1中，備有將主存儲(chǔ)器4的輸出M保存不同時(shí)間的兩個(gè)輔助存儲(chǔ)器6a、6b，但也可以只備有一個(gè)暫時(shí)保存主存儲(chǔ)器4的輸出的輔助存儲(chǔ)器，根據(jù)未編碼象素至被編碼象素的距離，由編碼/未編碼判斷器10切換保存從主存儲(chǔ)器4輸出的象素值的時(shí)間。
另外，在上述實(shí)施例1中，圖象信號(hào)的編碼處理時(shí)，只參照被編碼象素Px的預(yù)測(cè)象素值，但也可以不僅參照被編碼象素Px的預(yù)測(cè)象素值，而且還根據(jù)表示預(yù)測(cè)象素值的準(zhǔn)確率的預(yù)測(cè)概率進(jìn)行編碼處理。
另外，這時(shí)在成為編碼處理對(duì)象的圖象信號(hào)是雙值形態(tài)信號(hào)的情況下，由于預(yù)測(cè)象素值是“0”或“1”中的某一個(gè)，所以也可以將預(yù)測(cè)象素值中的一個(gè)固定，只參照預(yù)測(cè)概率。
以下，作為本發(fā)明的實(shí)施例2，說(shuō)明只參照預(yù)測(cè)概率來(lái)代替上述預(yù)測(cè)象素值進(jìn)行雙值形態(tài)信號(hào)的編碼處理的圖象編碼裝置，另外作為實(shí)施例3，說(shuō)明同時(shí)參照上述預(yù)測(cè)象素值和預(yù)測(cè)概率，進(jìn)行多值圖象信號(hào)的編碼處理的圖象編碼裝置。
實(shí)施例2圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施例2的圖象編碼裝置102的結(jié)構(gòu)框圖。圖中，與圖1相同的符號(hào)表示與上述實(shí)施例1的圖象編碼裝置101的部分相同的部分。
該圖象編碼裝置102備有預(yù)測(cè)概率生成器22，以代替上述實(shí)施例1的圖象編碼裝置101的預(yù)測(cè)值生成器14，對(duì)預(yù)測(cè)象素值是“0”或“1”中的某一個(gè)的雙值形態(tài)信號(hào)進(jìn)行編碼處理。
上述預(yù)測(cè)概率生成器22根據(jù)被編碼象素Px的參照象素P0~P9的象素值，求出被編碼象素Px的象素值及其預(yù)測(cè)象素值一致的概率，作為預(yù)測(cè)概率，將被編碼象素Px的預(yù)測(cè)概率Sk輸出給上述編碼器16b。
這里，上述編碼器16b是本圖象編碼裝置102以雙值形態(tài)信號(hào)的編碼處理為對(duì)象的部件，所以進(jìn)行與被編碼象素Px的象素值的減法運(yùn)算的預(yù)測(cè)值被設(shè)定為“0”及“1”中的一個(gè)。另外該編碼器16b是這樣構(gòu)成的，即由于上述預(yù)測(cè)概率大時(shí)，被編碼象素Px的象素值及其預(yù)測(cè)象素值一致的概率高，所以利用差分值為0時(shí)編碼效率高的編碼方法，對(duì)上述被編碼象素Px的象素值及其預(yù)測(cè)象素值的差分值進(jìn)行編碼，另一方面，由于上述預(yù)測(cè)概率小時(shí)，被編碼象素Px的象素值及其預(yù)測(cè)象素值一致的概率小，所以利用上述差分值不為0時(shí)編碼效率高的編碼方法，對(duì)上述被編碼象素Px的象素值及其預(yù)測(cè)象素值的差分值進(jìn)行編碼。
其次說(shuō)明工作效果。
另外，關(guān)于與上述實(shí)施例1的圖象編碼裝置相同的工作情況，其說(shuō)明從略。
這樣構(gòu)成的圖象編碼裝置102在進(jìn)行雙值形態(tài)信號(hào)的編碼處理時(shí)，也與上述實(shí)施例1的圖象編碼裝置101一樣，根據(jù)已編碼象素的象素值，生成相當(dāng)于被編碼象素Px的參照象素P0~P9中的未編碼象素的象素值，全部與參照象素P0~P9對(duì)應(yīng)的象素值被存入預(yù)測(cè)概率生成器22中。
然后，在上述預(yù)測(cè)概率生成器22中，根據(jù)上述參照象素P0~P9的象素值，求出被編碼象素Px的預(yù)測(cè)概率。該預(yù)測(cè)概率信息Sk被從上述預(yù)測(cè)概率生成器22輸出給編碼器16b之后，在該編碼器16b中對(duì)被編碼象素Px的象素值和預(yù)先設(shè)定的預(yù)測(cè)象素值的差分值進(jìn)行與上述預(yù)測(cè)概率信息Sk對(duì)應(yīng)的編碼處理。
這樣在本實(shí)施例2中，在進(jìn)行雙值形態(tài)信號(hào)的編碼處理的圖象編碼裝置102中，能抑制編碼效率的劣化而對(duì)與塊邊界相鄰的難以生成預(yù)測(cè)值的被編碼象素進(jìn)行編碼。因此，能將傳送錯(cuò)誤的影響限制在塊單元內(nèi)，同時(shí)與單純的塊單元的編碼處理相比，能提高編碼效率，另外在譯碼側(cè)不會(huì)導(dǎo)致被編碼象素的預(yù)測(cè)效率的劣化，能正確地進(jìn)行被編碼的編碼信號(hào)的譯碼處理。
另外，關(guān)于以預(yù)測(cè)概率為根據(jù)的編碼處理例如記載在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格JBIG(Joint Bi-level Image Coding Experts Group)中，但該規(guī)格中記載的編碼方法是以象素為單元(非塊單元)進(jìn)行編碼處理，所以參照象素經(jīng)常是已編碼象素，而關(guān)于本發(fā)明要解決的課題即在塊單元的編碼處理中參照象素是未編碼象素時(shí)的問(wèn)題，如何設(shè)定該未編碼象素的象素值的對(duì)策，一點(diǎn)也沒(méi)有公開(kāi)。
實(shí)施例3圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施例3的圖象編碼裝置103的結(jié)構(gòu)框圖。圖中，與圖1相同的符號(hào)表示與上述實(shí)施例1的圖象編碼裝置101的部分相同的部分。
該圖象編碼裝置103如上所述是對(duì)多值的圖象信號(hào)進(jìn)行編碼處理的裝置，其預(yù)測(cè)概率生成部130是這樣構(gòu)成的，即除了上述實(shí)施例1的圖象編碼裝置101的預(yù)測(cè)值生成器14以外，還有預(yù)測(cè)概率生成器22。
上述預(yù)測(cè)概率生成器22與上述預(yù)測(cè)值生成器14一樣，接收選擇開(kāi)關(guān)12的輸出Sout，依次存儲(chǔ)被編碼象素Px的參照象素P0~P9的象素值，根據(jù)這些象素值，由上述預(yù)測(cè)值生成器14輸出表示根據(jù)參照象素P0~P9預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)象素值Sp的準(zhǔn)確率的預(yù)測(cè)概率Sk。
然后，上述編碼器16c根據(jù)來(lái)自上述預(yù)測(cè)值生成器14的預(yù)測(cè)象素值Sp及來(lái)自預(yù)測(cè)概率生成器22的預(yù)測(cè)概率Sk，對(duì)被編碼象素Px的象素值進(jìn)行編碼。
具體地說(shuō)，在預(yù)測(cè)象素值的準(zhǔn)確率大的情況下，被編碼象素的象素值及其預(yù)測(cè)象素值的差小，所以在上述編碼器16c中，利用被編碼象素的象素值及其預(yù)測(cè)象素值的差小時(shí)編碼效率高的編碼方法，進(jìn)行對(duì)被編碼象素Px的象素值的編碼處理。另一方面，在預(yù)測(cè)值的準(zhǔn)確率小的情況下，由于被編碼象素的象素值及其預(yù)測(cè)象素值的差大，所以在編碼器16c中，利用象素值和預(yù)測(cè)象素值的差分值稍大時(shí)編碼效率高的編碼方法，進(jìn)行對(duì)被編碼象素Px的象素值的編碼處理。
這樣構(gòu)成的圖象編碼裝置103在進(jìn)行多值的圖象信號(hào)的編碼處理時(shí)，也與上述實(shí)施例1的圖象編碼裝置101一樣，根據(jù)已編碼象素的象素值，生成相當(dāng)于被編碼象素Px的參照象素P0~P9中的未編碼象素的象素值，全部與參照象素P0~P9對(duì)應(yīng)的象素值被存入預(yù)測(cè)概率生成器22中及預(yù)測(cè)值生成器14中。
然后，在預(yù)測(cè)值生成器14中，與上述實(shí)施例1一樣，根據(jù)參照象素P0~P9，求出被編碼象素Px的預(yù)測(cè)象素值。另外在上述預(yù)測(cè)概率生成器22中，根據(jù)上述參照象素P0~P9的象素值，求出被編碼象素Px的預(yù)測(cè)概率Sk。
如果上述預(yù)測(cè)象素值Sp及預(yù)測(cè)概率Sk被輸出給編碼器16c，則在該編碼器16c中，對(duì)被編碼象素Px的象素值和來(lái)自預(yù)測(cè)值生成器14的預(yù)測(cè)象素值的差分值進(jìn)行與上述預(yù)測(cè)概率Sk對(duì)應(yīng)的編碼處理。
這樣在本實(shí)施例3中，在進(jìn)行多值的圖象信號(hào)的編碼的圖象編碼裝置103中，能抑制編碼效率的劣化而對(duì)與塊邊界相鄰的難以生成預(yù)測(cè)值的被編碼象素進(jìn)行編碼。因此，能將傳送錯(cuò)誤的影響限制在塊單元內(nèi)，同時(shí)與單純的塊單元的編碼處理相比，能提高編碼效率，另外在譯碼側(cè)，被編碼象素的預(yù)測(cè)效率不會(huì)劣化，能正確地進(jìn)行編碼信號(hào)的譯碼處理。
實(shí)施例4圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施例4的圖象編碼裝置104的結(jié)構(gòu)框圖。圖中，與圖1相同的符號(hào)表示與上述實(shí)施例1的圖象編碼裝置101的部分相同的部分。
該圖象編碼裝置104與上述實(shí)施例1的圖象編碼裝置101的不同點(diǎn)在于對(duì)被分成塊的圖象信號(hào)Bs進(jìn)行非可逆編碼處理。
就是說(shuō)，上述圖象編碼裝置104有根據(jù)來(lái)自預(yù)測(cè)值生成器14的預(yù)測(cè)象素值，對(duì)上述分塊器2的輸出Bs進(jìn)行包括DCT(離散余弦變換)處理的非可逆編碼處理的編碼器16d，以代替上述實(shí)施例1的進(jìn)行可逆編碼處理的編碼器16a。另外，該圖象編碼裝置104的預(yù)測(cè)生成部104備有根據(jù)來(lái)自上述預(yù)測(cè)值生成器14的預(yù)測(cè)象素值Sp，對(duì)上述編碼器16d的輸出Cs進(jìn)行譯碼的局部譯碼器24，該局部譯碼器24的輸出LDs被作為已譯碼象素的象素值存入主存儲(chǔ)器4中，該輸出LDs被輸入上述計(jì)數(shù)器8。其它結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的圖象編碼裝置101相同。
在這樣構(gòu)成的圖象編碼裝置104中，根據(jù)被編碼象素Px的預(yù)測(cè)象素值Sp，對(duì)圖象輸入信號(hào)Is進(jìn)行編碼處理時(shí)，在生成該預(yù)測(cè)象素值Sp的預(yù)測(cè)生成部104中，由局部譯碼器24參照預(yù)測(cè)象素值Sp，對(duì)編碼器16d的輸出Cs進(jìn)行譯碼，將該譯碼后的象素值存入主存儲(chǔ)器4。
因此，在進(jìn)行非可逆編碼處理的圖象編碼裝置104中生成預(yù)測(cè)象素值時(shí)，使用已譯碼象素值，因此用圖象譯碼裝置能正確地對(duì)由該圖象編碼裝置編碼后的圖象編碼信號(hào)進(jìn)行譯碼。
另外，在上述實(shí)施例4中，圖象信號(hào)的非可逆編碼處理時(shí)，只參照被編碼象素Px的預(yù)測(cè)象素值，但也可以不僅參照被編碼象素Px的預(yù)測(cè)象素值，還可以參照表示預(yù)測(cè)象素值的準(zhǔn)確率的預(yù)測(cè)概率。
另外，這時(shí)在成為非可逆編碼處理對(duì)象的圖象信號(hào)是雙值形態(tài)信號(hào)的情況下，由于預(yù)測(cè)象素值是“0”或“1”中的某一個(gè)，所以也可以將預(yù)測(cè)象素值中的一個(gè)固定，只參照預(yù)測(cè)概率。
因此，作為本發(fā)明的實(shí)施例4的變形例1，說(shuō)明代替上述預(yù)測(cè)象素值而只參照預(yù)測(cè)概率進(jìn)行雙值形態(tài)信號(hào)的非可逆編碼處理的圖象編碼裝置，另外作為上述實(shí)施例4的變形例2，說(shuō)明同時(shí)參照上述預(yù)測(cè)象素值和預(yù)測(cè)概率，進(jìn)行多值的圖象信號(hào)的非可逆編碼處理的圖象編碼裝置。
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施例4的變形例1的圖象編碼裝置104a的結(jié)構(gòu)框圖。圖中，與圖5相同的符號(hào)表示與實(shí)施例4的圖象編碼裝置104中的部分相同的部分。
該圖象編碼裝置104a備有預(yù)測(cè)概率生成器22，以代替上述實(shí)施例4的圖象編碼裝置104中的預(yù)測(cè)值生成器14，進(jìn)行象素值為“0”及“1”中的某一個(gè)的雙值形態(tài)信號(hào)的編碼處理。
上述預(yù)測(cè)概率生成器22根據(jù)被編碼象素Px的參照象素P0~P9的象素值，求出被編碼象素Px的象素值及其預(yù)測(cè)象素值一致的概率作為預(yù)測(cè)概率，將被編碼象素Px的預(yù)測(cè)概率Sk輸出給上述編碼器16e及局部譯碼器24。
這里，上述編碼器16e是本圖象編碼裝置將雙值形態(tài)信號(hào)作為處理對(duì)象的部件，所以被編碼象素Px的預(yù)測(cè)象素值被設(shè)定為“0”及“1”中的一個(gè)。另外該編碼器16e與上述實(shí)施例2的編碼器16b一樣，在上述預(yù)測(cè)概率大的情況下，利用差分值為“0”時(shí)編碼效率高的編碼方法，對(duì)上述被編碼象素Px的象素值及其預(yù)測(cè)象素值的差分值進(jìn)行編碼，另一方面，在上述預(yù)測(cè)概率小的情況下，利用上述差分值不為“0”時(shí)編碼效率高的編碼方法，對(duì)上述被編碼象素Px的象素值及其預(yù)測(cè)象素值的差分值進(jìn)行編碼。
另外上述局部譯碼器24與上述編碼器16e一樣，根據(jù)上述預(yù)測(cè)概率，切換譯碼方法，進(jìn)行譯碼處理。
另外，與上述實(shí)施例4的圖象編碼裝置相同的工作，其說(shuō)明從略。
這樣構(gòu)成的圖象編碼裝置104a在進(jìn)行雙值形態(tài)信號(hào)的編碼處理時(shí)，也與上述實(shí)施例4的圖象編碼裝置104一樣，根據(jù)已編碼象素的象素值，生成相當(dāng)于被編碼象素Px的參照象素P0~P9中的未編碼象素的象素值，全部與參照象素P0~P9對(duì)應(yīng)的象素值被存入預(yù)測(cè)概率生成器22中。
然后，在上述預(yù)測(cè)概率生成器22中，根據(jù)上述參照象素P0~P9的象素值，求出被編碼象素Px的預(yù)測(cè)概率Sk。該預(yù)測(cè)概率Sk被從上述預(yù)測(cè)概率生成器22輸出給編碼器16e及局部譯碼器24后，在該編碼器16e中對(duì)被編碼象素Px的象素值和預(yù)先設(shè)定的預(yù)測(cè)象素值的差分值進(jìn)行與上述預(yù)測(cè)概率Sk對(duì)應(yīng)的非可逆編碼處理。這時(shí)，在上述局部譯碼器24中，進(jìn)行與上述預(yù)測(cè)概率Sk對(duì)應(yīng)的上述編碼器16e的輸出Cs的譯碼處理，再生被編碼象素Px的象素值。該再生的被編碼象素Px的象素值被存入上述主存儲(chǔ)器4。
這樣在本實(shí)施例4的變形例1中，在進(jìn)行雙值形態(tài)信號(hào)的非可逆編碼的圖象編碼裝置104a中，能抑制編碼效率的劣化而對(duì)與塊邊界相鄰的難以生成預(yù)測(cè)值的被編碼象素進(jìn)行編碼。因此，能將傳送錯(cuò)誤的影響限制在塊單元內(nèi)，同時(shí)與單純的塊單元的編碼處理相比，能提高編碼效率，另外在譯碼側(cè)，被編碼象素的預(yù)測(cè)效率不會(huì)劣化，能正確地進(jìn)行編碼信號(hào)的譯碼處理。
圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施例4的變形例2的圖象編碼裝置104b的結(jié)構(gòu)框圖。圖中，與圖4相同的符號(hào)表示與實(shí)施例4的圖象編碼裝置104中的部分相同的部分。
該圖象編碼裝置104b如上所述是對(duì)多值的圖象信號(hào)進(jìn)行非可逆編碼處理的部件，其預(yù)測(cè)概率生成部140b是這樣構(gòu)成的，即除了上述實(shí)施例4的圖象編碼裝置104的預(yù)測(cè)值生成器14以外，還有預(yù)測(cè)概率生成器22。
上述預(yù)測(cè)概率生成器22與上述預(yù)測(cè)值生成器14一樣，接收選擇開(kāi)關(guān)12的輸出Sout，依次存儲(chǔ)被編碼象素Px的參照象素P0~P9的象素值，根據(jù)這些象素值，由上述預(yù)測(cè)值生成器14輸出表示根據(jù)參照象素P0~P9預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)象素值Sp的準(zhǔn)確率的預(yù)測(cè)概率Sk。
然后，上述編碼器16f根據(jù)來(lái)自上述預(yù)測(cè)值生成器14的預(yù)測(cè)象素值Sp及來(lái)自預(yù)測(cè)概率生成器22的預(yù)測(cè)概率Sk，對(duì)被編碼象素Px的象素值進(jìn)行非可逆編碼處理，其具體結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例3的編碼器16c完全相同。
另外，上述局部譯碼器24與上述編碼器16e一樣，根據(jù)上述預(yù)測(cè)概率，切換譯碼方法，進(jìn)行譯碼處理。
這樣構(gòu)成的圖象編碼裝置104b在進(jìn)行多值的圖象信號(hào)的編碼處理時(shí)，也與上述實(shí)施例4的圖象編碼裝置104一樣，根據(jù)已編碼象素的象素值，生成相當(dāng)于被編碼象素Px的參照象素P0~P9中的未編碼象素的象素值，全部與參照象素P0~P9對(duì)應(yīng)的象素值被存入預(yù)測(cè)概率生成器22及預(yù)測(cè)值生成器14中。
然后，在預(yù)測(cè)值生成器14中，與上述實(shí)施例4一樣，根據(jù)參照象素P0~P9，求出被編碼象素Px的預(yù)測(cè)象素值。另外在上述預(yù)測(cè)概率生成器22中，根據(jù)上述參照象素P0~P9的象素值，求出被編碼象素Px的預(yù)測(cè)概率Sk。
上述預(yù)測(cè)象素值Sp及預(yù)測(cè)概率Sk被輸出給編碼器16f及局部譯碼器24后，在該編碼器16f中對(duì)被編碼象素Px的象素值和預(yù)先設(shè)定的預(yù)測(cè)象素值的差分值進(jìn)行與上述預(yù)測(cè)概率Sk對(duì)應(yīng)的編碼處理。這時(shí)，在上述局部譯碼器24中，進(jìn)行與上述預(yù)測(cè)概率Sk對(duì)應(yīng)的上述編碼器16f的輸出Cs的譯碼處理，再生被編碼象素Px的象素值。該再生的被編碼象素Px的象素值被存入上述主存儲(chǔ)器4。
因此，對(duì)難以生成預(yù)測(cè)值的圖象信號(hào)來(lái)說(shuō)，不會(huì)使編碼效率劣化，對(duì)容易生成預(yù)測(cè)值的圖象信號(hào)來(lái)說(shuō)，能大幅度提高編碼效率。
這樣在本實(shí)施例4的變形例2中，在對(duì)多值的圖象信號(hào)進(jìn)行非可逆編碼的圖象編碼裝置104b中，能抑制編碼效率的劣化而對(duì)與塊邊界相鄰的難以生成預(yù)測(cè)值的被編碼象素進(jìn)行編碼。因此，能將傳送錯(cuò)誤的影響限制在塊單元內(nèi)，同時(shí)與單純的塊單元的編碼處理相比，能提高編碼效率，另外在譯碼側(cè)，被編碼象素的預(yù)測(cè)效率不會(huì)劣化，能正確地進(jìn)行編碼信號(hào)的譯碼處理。
實(shí)施例5圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施例5的圖象譯碼裝置105的結(jié)構(gòu)框圖。
該實(shí)施例5的圖象譯碼裝置105是對(duì)由實(shí)施例1的圖象編碼裝置101進(jìn)行了可逆編碼處理的圖象編碼信號(hào)進(jìn)行可逆譯碼的裝置。
圖象譯碼裝置105具有按照構(gòu)成1個(gè)圖象顯示區(qū)的多個(gè)塊的每個(gè)塊，對(duì)輸入的圖象編碼信號(hào)Cs進(jìn)行譯碼，這時(shí)，根據(jù)被譯碼象素的預(yù)測(cè)象素值，對(duì)成為譯碼處理對(duì)象的被譯碼象素Px’的象素值、也就對(duì)將被編碼象素Px的象素值編了碼的編碼信號(hào)進(jìn)行譯碼的譯碼器26a；匯總該譯碼器26a的輸出即與各塊對(duì)應(yīng)的圖象譯碼信號(hào)Ds，生成規(guī)定的掃描線結(jié)構(gòu)的圖象再生信號(hào)Rs的逆分塊器30；以及根據(jù)位于上述被譯碼象素Px’的周?chē)膮⒄障笏豍0’~P9’的象素值，生成上述預(yù)測(cè)象素值的預(yù)測(cè)值生成部150。
這里，上述預(yù)測(cè)值生成部150與實(shí)施例1的圖象編碼裝置101中的預(yù)測(cè)值生成部110的結(jié)構(gòu)大致相同。
即，上述預(yù)測(cè)值生成部150具有可存儲(chǔ)例如相當(dāng)于1幀數(shù)量的大容量的主存儲(chǔ)器4；以及暫時(shí)保存從該主存儲(chǔ)器4輸出的象素值M的保存時(shí)間不同的第一、第二輔助存儲(chǔ)器6a、6b。這里，上述主存儲(chǔ)器4在1個(gè)象素值的編碼處理所需要的時(shí)間內(nèi)，從上述存儲(chǔ)的象素值中依次輸出與成為上述譯碼器26a的處理對(duì)象的被譯碼象素Px’的參照象素P0’~P9’(參照?qǐng)D17)對(duì)應(yīng)的象素值。另外，上述第一輔助存儲(chǔ)器6a將從主存儲(chǔ)器4依次輸出的象素值M延遲1個(gè)象素，上述第二輔助存儲(chǔ)器6b將從主存儲(chǔ)器4依次輸出的象素值M延遲2個(gè)象素。
上述預(yù)測(cè)值生成部150還有接收各幀的圖象譯碼信號(hào)Ds，計(jì)數(shù)象素值的數(shù)的計(jì)數(shù)器8；以及根據(jù)該計(jì)數(shù)器8的輸出Cout及從外部供給的各幀中的縱橫塊數(shù)的信息BNs，判斷從主存儲(chǔ)器4輸出的象素值是否是已經(jīng)由譯碼器26a進(jìn)行過(guò)譯碼處理的已譯碼象素的象素值，還是未進(jìn)行過(guò)譯碼處理的未譯碼象素的象素值的譯碼/未譯碼判斷器20。這時(shí)該判斷器20還對(duì)未譯碼象素進(jìn)行用象素?cái)?shù)測(cè)量到與其位于同一水平線上的最近的已譯碼象素的距離的處理。另外，在構(gòu)成1幀的所有的象素的象素值被輸入的時(shí)刻，上述計(jì)數(shù)器8被復(fù)位。
上述預(yù)測(cè)值生成部150還有根據(jù)上述譯碼/未譯碼判斷器20的輸出Scout，選擇并輸出上述主存儲(chǔ)器4、第一、第二輔助存儲(chǔ)器6a、6b中的某一者的輸出M、Ma、Mb的選擇開(kāi)關(guān)12；以及取得該選擇開(kāi)關(guān)12的輸出Sout作為生成與被譯碼象素Px’對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)象素值時(shí)所需要的參照象素P0’~P9’的象素值，生成與該被譯碼象素Px’對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)象素值Sp的預(yù)測(cè)值生成器14。
而且，在該圖象譯碼裝置105中，上述譯碼器26a對(duì)從外部作為圖象編碼信號(hào)輸入的被編碼象素Px的編碼差分值進(jìn)行譯碼，生成譯碼差分值，將來(lái)自上述預(yù)測(cè)值生成部150的預(yù)測(cè)象素值Sp加在該譯碼差分值上，生成被譯碼象素的譯碼象素值，輸出給逆分塊器30。
其次說(shuō)明工作情況。
圖9用流程示出了上述圖象譯碼裝置105的譯碼處理過(guò)程，首先，根據(jù)該流程圖簡(jiǎn)單地說(shuō)明譯碼處理的流程。
如果圖象編碼信號(hào)Cs被輸入本圖象譯碼裝置105，則由譯碼器26a根據(jù)來(lái)自預(yù)測(cè)值生成部150的預(yù)測(cè)信號(hào)Sp，進(jìn)行該圖象編碼信號(hào)Cs的譯碼處理。
這時(shí)作為上述譯碼器26a的輸出，與1幀對(duì)應(yīng)的多個(gè)譯碼象素值被依次存入主存儲(chǔ)器4，從該主存儲(chǔ)器4輸出進(jìn)行被譯碼象素Px’的譯碼時(shí)參照的位于被譯碼象素Px’周?chē)亩鄠€(gè)參照象素(周?chē)笏?P0’~P9’的象素值(步驟S11)。
其次，上述主存儲(chǔ)器4中取得的多個(gè)參照象素中的最初的參照象素被作為判斷對(duì)象象素(步驟S12)，由譯碼/未譯碼判斷器20進(jìn)行該判斷對(duì)象象素是否是已譯碼象素的判斷(步驟S13)。為了使上述計(jì)數(shù)器輸出Cout的增量和根據(jù)基準(zhǔn)時(shí)鐘依次從上述主存儲(chǔ)器4輸出9個(gè)參照象素P0’~P9’的象素值的工作同步，該譯碼/未譯碼判斷器20能根據(jù)上述計(jì)數(shù)器輸出Cout，檢測(cè)從主存儲(chǔ)器4輸出的參照象素相對(duì)于被譯碼象素Px’的位置。
該判斷結(jié)果如果是成為判斷對(duì)象的參照象素是已譯碼象素的話，其象素值作為參照象素值由上述預(yù)測(cè)值生成器14取得(步驟S15)，如果成為上述判斷對(duì)象的參照象素不是已譯碼象素的話，便根據(jù)其周?chē)囊炎g碼象素生成參照象素值(模擬象素值)，由上述預(yù)測(cè)值生成器14取得該參照象素(步驟S14)。
其次，判斷對(duì)被譯碼象素進(jìn)行譯碼時(shí)所需要的參照象素值是否已全部被上述預(yù)測(cè)值生成器14取得(步驟S16)，在未全部取得所需要的參照象素值的情況下，將上述主存儲(chǔ)器4中取得的參照象素中的下一個(gè)參照象素作為上述判斷對(duì)象(步驟S18)，反復(fù)進(jìn)行上述步驟S13~S16的處理。另一方面，在上述所需要的參照象素值全部被預(yù)測(cè)值生成器14取得的情況下，上述預(yù)測(cè)值生成器14根據(jù)上述參照象素值，生成與被譯碼象素Px’對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)象素值(步驟S17)。
此后，被譯碼象素Px’的象素值由上述譯碼器26a取得，同時(shí)從上述預(yù)測(cè)值生成器14取得被譯碼象素Px’的預(yù)測(cè)象素值(步驟S19)，由上述譯碼器26a利用上述預(yù)測(cè)象素值，對(duì)上述被譯碼象素Px’的象素值進(jìn)行譯碼處理(步驟S20)。
其次，說(shuō)明圖象信號(hào)的譯碼處理時(shí)本圖象譯碼裝置105的工作情況，同時(shí)詳細(xì)說(shuō)明在上述各步驟S11~S20中本裝置的各部分的具體工作情況。
如果圖象編碼信號(hào)Cs被輸入圖象譯碼裝置105，則該圖象編碼信號(hào)Cs被送給譯碼器26a，由該譯碼器26a以塊為單元參照每個(gè)象素的參照象素值進(jìn)行對(duì)被譯碼象素Px’的象素值進(jìn)行譯碼的譯碼處理。
這時(shí)，上述譯碼器26a的輸出即構(gòu)成1幀的象素值被依次存入上述主存儲(chǔ)器4，以一定的周期輸出與被譯碼象素Px’對(duì)應(yīng)的參照象素P0’~P9’的象素值(步驟S11)。上述主存儲(chǔ)器4的輸出M被暫時(shí)保存在上述第一、第二輔助存儲(chǔ)器6a、6b中。上述主存儲(chǔ)器4的輸出在上述第一輔助存儲(chǔ)器6a中保存1個(gè)周期的時(shí)間，在上述第二輔助存儲(chǔ)器6b中保存2個(gè)周期的時(shí)間。
另外，以1幀的最初的象素值為基準(zhǔn)，根據(jù)譯碼器26a的輸出Ds，用上述計(jì)數(shù)器8計(jì)數(shù)所輸入的象素值數(shù)，該計(jì)數(shù)值Cout被輸出給譯碼/未譯碼判斷器20。1幀的縱橫塊數(shù)信息BNs被從外部輸入該譯碼/未譯碼判斷器20，該塊數(shù)信息BNs及由上述計(jì)數(shù)器8的輸出指定的參照象素成為上述判斷是已譯碼象素還是未譯碼象素的判斷對(duì)象象素。例如，如圖17所示，如果確定了被譯碼象素Px’，那么與其對(duì)應(yīng)的參照象素P0’~P9’也就確定了，其中最初從主存儲(chǔ)器4輸出象素值的象素P0’首先成為上述判斷對(duì)象象素(步驟S12)。
這時(shí)，上述參照象素P0’的象素值分別在上述第一、第二輔助存儲(chǔ)器6a、6b中被保存1個(gè)讀出周期、2個(gè)讀出周期的時(shí)間。另外，譯碼/未譯碼判斷器20根據(jù)上述計(jì)數(shù)器輸出Cout及塊數(shù)信息BNs，計(jì)算被譯碼塊內(nèi)的被譯碼象素的位置，判斷各參照象素是已譯碼象素還是未譯碼象素，根據(jù)該判斷結(jié)果控制上述選擇開(kāi)關(guān)12。
如圖17所示，由于該參照象素P0’是已譯碼象素，所以由譯碼/未譯碼判斷器20進(jìn)行的判斷(步驟S13)的結(jié)果是，控制選擇開(kāi)關(guān)12從該譯碼/未譯碼判斷器20選擇上述主存儲(chǔ)器4的輸出M，因此，上述象素P0’的象素值作為參照象素值被存入預(yù)測(cè)值生成器14。
此后，由上述譯碼/未譯碼判斷器20判斷與被譯碼象素Px’對(duì)應(yīng)的全部參照象素的象素值是否已被預(yù)測(cè)值生成器14取得(步驟S16)。這時(shí)，由于上述預(yù)測(cè)值生成器14未取得參照象素P0’~P9’的全部參照象素值，所以上述譯碼/未譯碼判斷器20將在參照象素P0’的象素值之后從上述主存儲(chǔ)器4輸出的參照象素P1’的象素值作為判斷對(duì)象象素的象素值(步驟S18)。然后，由于參照象素P1’與上述參照象素P0’同樣是已譯碼象素，所以對(duì)該參照象素P1’的象素值也進(jìn)行上述步驟S13、S15、S16、S18的處理。
接著，在上述譯碼/未譯碼判斷器20中，在參照象素P1’的象素值之后從上述主存儲(chǔ)器4輸出的參照象素P2’的象素值成為判斷對(duì)象象素的象素值(步驟S18)。由于該參照象素P2’與上述參照象素P0’、P1’不同，它是位于已譯碼象素的相鄰位置的未譯碼象素，所以控制上述選擇開(kāi)關(guān)12從該譯碼/未譯碼判斷器20選擇上述第一輔助存儲(chǔ)器6a的輸出Ma，因此，上述參照象素P1’的象素值作為參照象素P2’的模擬象素值被存入預(yù)測(cè)值生成器14(步驟S14)。此后進(jìn)行上述步驟S16、步驟S18的處理。
另外，與上述參照象素P0’一樣，對(duì)上述參照象素P3’~P5’進(jìn)行上述步驟S13、S15、S16、S18的處理，另外，與上述參照象素P2’一樣，對(duì)參照象素P6’進(jìn)行步驟S13、S14、S16、S18的處理。
接著，在上述譯碼/未譯碼判斷器20中，在參照象素P6’的象素值之后從上述主存儲(chǔ)器4輸出的參照象素P7’的象素值成為判斷對(duì)象象素的象素值(步驟S18)。由于該參照象素P7’與上述參照象素P0’~P6’不同，它是位于與已譯碼象素相隔1個(gè)象素位置的未譯碼象素，所以控制上述選擇開(kāi)關(guān)12從該譯碼/未譯碼判斷器20選擇上述第二輔助存儲(chǔ)器6b的輸出Mb，因此，上述參照象素P5’的象素值作為參照象素P7’的模擬象素值被存入預(yù)測(cè)值生成器14(步驟S14)。此后進(jìn)行上述步驟S16、步驟S18的處理。
與上述參照象素P0’一樣，再對(duì)上述參照象素P8’、P9’進(jìn)行上述步驟S13、S15、S16的處理。這時(shí)，譯碼/未譯碼判斷器20判斷全部參照象素P0’~P9’的全部參照象素值是否被上述預(yù)測(cè)值生成器14取得，由預(yù)測(cè)值生成器14根據(jù)所取得的參照象素值，算出與被譯碼象素Px’對(duì)應(yīng)的預(yù)測(cè)象素值(步驟S17)。
接著，上述預(yù)測(cè)象素值與被譯碼象素Px’的象素值一起被上述譯碼器26a取得(步驟S19)，被譯碼象素Px’的象素值及其預(yù)測(cè)象素值相加的值被作為上述被譯碼象素Px’的圖象譯碼信號(hào)輸出(步驟S20)。
這樣一來(lái)，1幀內(nèi)的各塊的象素值被譯碼處理。另外，由于1幀的開(kāi)頭象素不存在進(jìn)行過(guò)譯碼處理的參照象素，所以使預(yù)測(cè)象素值為0進(jìn)行譯碼處理。
然后，由逆分塊器30將上述圖象譯碼信號(hào)Ds對(duì)應(yīng)于1幀畫(huà)面匯總起來(lái)，輸出掃描線結(jié)構(gòu)的圖象再生信號(hào)Rs。
這樣在本實(shí)施例5中，參照未譯碼象素的象素值時(shí)，由于是參照其周?chē)囊炎g碼象素的象素值，所以能無(wú)損于未譯碼象素和被譯碼象素之間的象素值的相關(guān)關(guān)系，而進(jìn)行適應(yīng)象素單元的譯碼處理和塊單元的譯碼處理。因此能將傳送錯(cuò)誤的影響限制在塊單元內(nèi)，同時(shí)與單純的塊單元的編碼處理相比，能對(duì)利用提高了編碼效率的編碼方法處理的圖象編碼信號(hào)Cs正確地進(jìn)行譯碼。
另外，在上述實(shí)施例5中，備有將主存儲(chǔ)器4的輸出M保持不同時(shí)間的兩個(gè)輔助存儲(chǔ)器6a、6b，但也可以只備有一個(gè)暫時(shí)保存主存儲(chǔ)器4的輸出M的輔助存儲(chǔ)器，根據(jù)未譯碼象素至被譯碼象素的距離，由譯碼/未譯碼判斷器20切換保存從主存儲(chǔ)器4輸出的象素值的時(shí)間。
另外，在上述實(shí)施例5中，圖象信號(hào)的譯碼處理時(shí)，只參照被譯碼象素Px’的預(yù)測(cè)象素值，但也可以不僅參照被譯碼象素Px’的預(yù)測(cè)象素值，而且還根據(jù)表示預(yù)測(cè)象素值的準(zhǔn)確率的預(yù)測(cè)概率進(jìn)行譯碼處理。
另外，這時(shí)在成為譯碼處理對(duì)象的圖象信號(hào)是雙值形態(tài)信號(hào)的情況下，由于預(yù)測(cè)象素值是“0”或“1”中的某一個(gè)，所以也可以將預(yù)測(cè)象素值中的一個(gè)固定，只參照預(yù)測(cè)概率。
以下，作為本發(fā)明的實(shí)施例6，說(shuō)明只參照預(yù)測(cè)概率來(lái)代替上述預(yù)測(cè)象素值進(jìn)行雙值形態(tài)信號(hào)的譯碼處理的圖象譯碼裝置，另外作為實(shí)施例7，說(shuō)明同時(shí)參照上述預(yù)測(cè)象素值和預(yù)測(cè)概率，進(jìn)行多值圖象信號(hào)的譯碼處理的圖象譯碼裝置。
實(shí)施例6圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施例6的圖象譯碼裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖中，與圖8相同的符號(hào)表示與上述實(shí)施例5的圖象譯碼裝置105的部分相同的部分。
本實(shí)施例6的圖象譯碼裝置106備有預(yù)測(cè)概率生成器22，以代替上述實(shí)施例5的圖象譯碼裝置105的預(yù)測(cè)值生成器14，對(duì)象素值是“0”及“1”中的某一個(gè)的雙值形態(tài)信號(hào)進(jìn)行譯碼處理。
上述預(yù)測(cè)概率生成器22根據(jù)被譯碼象素Px’的參照象素P0’~P9’的象素值，求出被譯碼象素Px’的象素值及其預(yù)測(cè)象素值一致的概率，作為預(yù)測(cè)概率Sk，將被譯碼象素Px’的預(yù)測(cè)概率Sk輸出給上述譯碼器26b。
這里，上述譯碼器26b進(jìn)行由上述實(shí)施例2的圖象編碼裝置102編碼的圖象編碼信號(hào)Cs的譯碼處理。
其次說(shuō)明工作效果。
另外，關(guān)于與上述實(shí)施例1的圖象編碼裝置相同的工作情況，其說(shuō)明從略。
這樣構(gòu)成的圖象譯碼裝置105在進(jìn)行雙值形態(tài)信號(hào)的譯碼處理時(shí)，也與上述實(shí)施例5的圖象譯碼裝置105一樣，根據(jù)已譯碼象素的象素值，生成相當(dāng)于被譯碼象素Px’的參照象素P0’~P9’中的未譯碼象素的象素值，全部與參照象素P0’~P9’對(duì)應(yīng)的象素值被存入預(yù)測(cè)概率生成器22中。
然后，在上述預(yù)測(cè)概率生成器22中，根據(jù)上述參照象素P0’~P9’的象素值，求出被譯碼象素Px’的預(yù)測(cè)概率Sk。該預(yù)測(cè)概率信息Sk被從上述預(yù)測(cè)概率生成器22輸出給譯碼器26b之后，在該譯碼器26b中對(duì)被譯碼象素Px’的象素值和預(yù)先設(shè)定的預(yù)測(cè)象素值的差分值進(jìn)行與上述預(yù)測(cè)概率Sk對(duì)應(yīng)的譯碼處理。
這樣在本實(shí)施例6中，在對(duì)將雙值的圖象信號(hào)編碼的圖象編碼信號(hào)進(jìn)行譯碼的圖象譯碼裝置106中，能實(shí)現(xiàn)與能抑制編碼效率的劣化而對(duì)與塊邊界相鄰的難以生成預(yù)測(cè)值的被編碼象素進(jìn)行編碼的編碼處理相對(duì)應(yīng)的譯碼處理。
實(shí)施例7圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施例7的圖象譯碼裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖中，與圖8相同的符號(hào)表示與上述實(shí)施例5的圖象譯碼裝置105的部分相同的部分。
本實(shí)施例7的圖象譯碼裝置107如上所述是對(duì)多值的圖象信號(hào)進(jìn)行譯碼處理的裝置，它進(jìn)行由上述實(shí)施例3的圖象編碼裝置103編碼的圖象編碼信號(hào)Cs的譯碼處理。
具體地說(shuō)，上述圖象譯碼裝置107的預(yù)測(cè)概率生成部170除了有上述實(shí)施例5的圖象編碼裝置105中的預(yù)測(cè)值生成器14以外，還有預(yù)測(cè)概率生成器22。
上述預(yù)測(cè)概率生成器22與上述預(yù)測(cè)值生成器14一樣，接收選擇開(kāi)關(guān)12的輸出Sout，依次存儲(chǔ)被譯碼象素Px’的參照象素P0’~P9’的象素值，根據(jù)這些象素值，由上述預(yù)測(cè)值生成器14輸出表示根據(jù)參照象素P0’~P9’預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)象素值Sp的準(zhǔn)確率的預(yù)測(cè)概率Sk。
而且，上述譯碼器26c是進(jìn)行與由上述實(shí)施例3的編碼器16c進(jìn)行的編碼處理對(duì)應(yīng)的譯碼處理的部件，該譯碼器26c根據(jù)來(lái)自上述預(yù)測(cè)值生成器14的預(yù)測(cè)象素信號(hào)Sp及來(lái)自預(yù)測(cè)概率生成器22的預(yù)測(cè)概率Sk，對(duì)被譯碼象素Px’的象素值進(jìn)行譯碼。
其次說(shuō)明工作效果。
另外，關(guān)于與上述實(shí)施例5的圖象編碼裝置相同的工作情況，其說(shuō)明從略。
這樣構(gòu)成的圖象譯碼裝置107在進(jìn)行多值的圖象信號(hào)的譯碼處理時(shí)，也與上述實(shí)施例5的圖象譯碼裝置105一樣，根據(jù)已譯碼象素的象素值，生成相當(dāng)于被譯碼象素Px’的參照象素P0’~P9’中的未譯碼象素的象素值，全部與參照象素P0’~P9’對(duì)應(yīng)的象素值被存入預(yù)測(cè)概率生成器22及預(yù)測(cè)值生成器14中。
然后，在預(yù)測(cè)值生成器14中，與上述實(shí)施例5一樣，根據(jù)參照象素P0’~P9’，求被譯碼象素Px’的預(yù)測(cè)象素值。另外，在上述預(yù)測(cè)概率生成器22中，根據(jù)上述參照象素P0’~P9’的象素值，求被譯碼象素Px’的預(yù)測(cè)概率。
上述預(yù)測(cè)象素值Sp及預(yù)測(cè)概率Sk被輸出給譯碼器26c及局部譯碼器24后，在該譯碼器26c中對(duì)被編碼象素Px的象素值和預(yù)先設(shè)定的預(yù)測(cè)象素值的差分值進(jìn)行與上述預(yù)測(cè)概率Sk對(duì)應(yīng)的編碼處理。這時(shí)，在上述局部譯碼器24中，進(jìn)行與上述預(yù)測(cè)概率Sk對(duì)應(yīng)的上述編碼器16f的輸出Cs的譯碼處理，再生被編碼象素Px的象素值。該再生的被編碼象素Px的象素值被存入上述主存儲(chǔ)器4。
這樣在本實(shí)施例7中，在對(duì)將雙值的圖象信號(hào)編碼的圖象編碼信號(hào)進(jìn)行譯碼的圖象譯碼裝置107中，能實(shí)現(xiàn)與能抑制編碼效率的劣化而對(duì)與塊邊界相鄰的難以生成預(yù)測(cè)值的被編碼象素進(jìn)行編碼的編碼處理相對(duì)應(yīng)的譯碼處理。
另外，在上述實(shí)施例5、6、7中，作為圖象譯碼裝置，示出了利用實(shí)施例1、2、3的圖象譯碼裝置101、102、103對(duì)可逆編碼的圖象編碼信號(hào)進(jìn)行譯碼的裝置，但通過(guò)利用上述譯碼器26a，也能進(jìn)行與非可逆編碼對(duì)應(yīng)的譯碼處理，能使上述實(shí)施例5、6、7中的圖象譯碼裝置105、106、107與實(shí)施例4、其變形例1、2的圖象編碼裝置104、104a、104b對(duì)應(yīng)。
另外，通過(guò)將實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例中所示的編碼裝置或譯碼裝置的結(jié)構(gòu)用的編碼或譯碼程序記錄在軟盤(pán)等數(shù)據(jù)記錄媒體上，能在獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中簡(jiǎn)單地實(shí)施上述實(shí)施例中所示的處理。
圖12(a)是說(shuō)明使用存儲(chǔ)上述編碼或譯碼程序的軟盤(pán)，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)施上述實(shí)施例的編碼或譯碼處理時(shí)用的圖。
圖12(b)是表示從軟盤(pán)的正面看到的外觀、剖面結(jié)構(gòu)、以及軟盤(pán)，圖12(a)表示作為記錄媒體本身的軟盤(pán)的物理格式例。軟盤(pán)FD被安裝在機(jī)殼F內(nèi)，在該盤(pán)的表面上從外周向內(nèi)周形成許多呈同心圓狀的道Tr，各道沿角度方向被分割成16個(gè)扇區(qū)Se。從而，作為上述程序的數(shù)據(jù)被記錄在存儲(chǔ)上述程序的軟盤(pán)上、且在上述軟盤(pán)FD上被分配的區(qū)中。
另外，圖12(c)表示在軟盤(pán)上進(jìn)行上述程序的記錄、再生用的結(jié)構(gòu)。在將上述程序記錄在軟盤(pán)FD上時(shí)，從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)Cs通過(guò)軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器寫(xiě)入作為上述程序的數(shù)據(jù)。另外，在利用軟盤(pán)內(nèi)的程序?qū)⑸鲜鼍幋a或譯碼裝置建立在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中時(shí)，利用軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)讀出程序后，傳輸給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
在以上說(shuō)明中，說(shuō)明了使用軟盤(pán)作為數(shù)據(jù)記錄媒體，即使使用光盤(pán)也同樣能進(jìn)行。另外，記錄媒體不受此限，如果是能記錄程序的IC卡、ROM盒式磁帶等，同樣能實(shí)施。
另外，在上述實(shí)施例2、3及實(shí)施例4的變形例1、2中示出了根據(jù)預(yù)測(cè)概率，切換編碼方法的例，在實(shí)施例5、6中示出了根據(jù)預(yù)測(cè)概率，切換譯碼方法的例，但也可以根據(jù)上述預(yù)測(cè)概率，變更代碼字(編碼表)。特別是在用算術(shù)碼進(jìn)行編碼時(shí)，通過(guò)利用預(yù)測(cè)概率更新相當(dāng)于算術(shù)碼的概率表，能利用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例2、3及實(shí)施例4的變形例1、2的圖象編碼裝置或?qū)嵤├?、6的圖象譯碼裝置，這時(shí)，其實(shí)用上的效果非常大。
另外，本發(fā)明是在參照位于被編碼象素周?chē)亩鄠€(gè)周?chē)笏氐南笏刂殿A(yù)測(cè)被編碼象素的預(yù)測(cè)象素值時(shí)，用上述周?chē)笏刂械囊丫幋a象素的象素值生成該周?chē)笏刂械奈淳幋a象素的模擬象素值，但也可以根據(jù)在被編碼象素塊內(nèi)的位置，作為生成該預(yù)測(cè)象素值時(shí)所參照的一組周?chē)笏?，使用配置在被編碼象素周?chē)牟煌南笏亍?br> 例如，用圖14具體地進(jìn)行說(shuō)明，在被編碼象素Px位于塊的邊界的情況下，只將其周?chē)笏豍0、P1、P3、P4、P5、P8、P9作為參照象素，在被編碼象素Px位于塊的邊界以外的情況下，將其周?chē)笏豍0、P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9全部作為參照象素。然后在對(duì)被編碼象素Px進(jìn)行編碼時(shí)，切換使用只用其周?chē)笏豍0、P1、P3、P4、P5、P8、P9構(gòu)成的代碼字和用其全部周?chē)笏豍0、P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9構(gòu)成的代碼字。
換句話說(shuō)，使編碼器具有與被編碼象素Px在塊內(nèi)的位置對(duì)應(yīng)的多個(gè)代碼字，根據(jù)上述被編碼象素Px的位置切換代碼字。
即使這樣構(gòu)成，也能獲得與上述本發(fā)明的實(shí)施例的圖象編碼裝置同樣的效果，從本發(fā)明的實(shí)施例能容易地類(lèi)推。
另外，不言而喻，即使對(duì)于譯碼器來(lái)說(shuō)，通過(guò)使其具有多個(gè)與圖17所示的被譯碼象素Px’在塊內(nèi)的位置對(duì)應(yīng)的代碼字，根據(jù)上述被譯碼象素Px’的位置切換代碼字，也能獲得與上述實(shí)施例的圖象譯碼裝置同樣的效果。
如上所述，本發(fā)明的圖象編碼裝置及圖象編碼方法、圖象譯碼裝置及圖象譯碼方法、以及數(shù)據(jù)記錄媒體能謀求提高圖象信號(hào)的壓縮處理時(shí)的編碼效率，作為實(shí)現(xiàn)進(jìn)行圖象信號(hào)的傳輸和存儲(chǔ)的系統(tǒng)的圖象編碼處理和圖象譯碼處理的方法和裝置極其有用，特別適合于以MPEG4等的規(guī)格為標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)態(tài)圖象的壓縮及觸壓縮處理。
權(quán)利要求
1.一種圖象譯碼裝置，用于逐塊地將所獲得的編碼圖象信號(hào)譯碼，其中每個(gè)塊具有一個(gè)方形的形式并包括N×N個(gè)象素，其中編碼圖象信號(hào)是通過(guò)執(zhí)行一個(gè)處理得到的，在該處理中包括一個(gè)圖象信號(hào)的象素值被相繼地根據(jù)一個(gè)編碼目標(biāo)象素附近的多個(gè)外圍象素的象素值進(jìn)行編碼，包括象素值置換裝置，用于用從由多個(gè)外圍象素中的一個(gè)譯碼象素的象素值獲得的偽象素值置換位于一個(gè)譯碼目標(biāo)象素附近的多個(gè)外圍象素中一個(gè)未譯碼象素的象素值，所述外圍象素包括至少三行象素，并且目標(biāo)象素在第三行；其中該象素值置換裝置使用與未譯碼象素具有最近距離并且在所述三行象素中的相同的水平掃描線上的一個(gè)譯碼象素的象素值作為該未譯碼象素的偽象素值；譯碼裝置，用于(a)接收包括對(duì)應(yīng)于每個(gè)塊的多個(gè)象素值的編碼圖象信號(hào)，(b)逐塊地執(zhí)行一個(gè)譯碼處理，其中各象素值使用位于一個(gè)前一個(gè)被譯碼的塊的每一個(gè)中的至少一個(gè)譯碼象素的象素值，譯碼目標(biāo)塊和一個(gè)未譯碼的象素的偽象素值，并且根據(jù)如下基礎(chǔ)將各象素值譯碼(i)對(duì)于位于前一個(gè)被譯碼的塊中的外圍象素，位于該前一個(gè)譯碼塊中的譯碼象素的象素值；(ii)對(duì)于位于譯碼目標(biāo)塊中的外圍象素，位于該譯碼目標(biāo)塊中的譯碼象素的象素值；及(iii)對(duì)于在未譯碼塊中的外圍象素，一個(gè)未譯碼象素的偽象素值，及(c)輸出對(duì)應(yīng)于每個(gè)塊的譯碼圖象信號(hào)；及反向成塊裝置，用于組合對(duì)應(yīng)于各塊的譯碼圖象信號(hào)，其中該譯碼裝置根據(jù)已譯碼象素的象素值和未譯碼象素的偽象素值選擇對(duì)應(yīng)于將譯碼目標(biāo)象素的象素值進(jìn)行算術(shù)譯碼的代碼的一個(gè)概率表，根據(jù)已選擇的概率表對(duì)譯碼目標(biāo)象素進(jìn)行算術(shù)譯碼處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖象編碼裝置及方法、譯碼裝置及方法及數(shù)據(jù)記錄媒體，它備有將與一個(gè)圖象顯示區(qū)對(duì)應(yīng)的由多個(gè)象素值構(gòu)成的圖象信號(hào)分成與由規(guī)定數(shù)量的象素構(gòu)成的塊對(duì)應(yīng)的塊，以塊為單元輸出構(gòu)成各塊的圖象信號(hào)的規(guī)定數(shù)的象素值的分塊器；將位于周?chē)笏刂械奈淳幋a象素的象素值置換成根據(jù)規(guī)定的規(guī)則從上述周?chē)笏刂械囊丫幋a象素的象素值獲得的模擬象素值的象素值置換裝置；以及接收由與上述各塊對(duì)應(yīng)的多個(gè)象素值構(gòu)成的圖象信號(hào)，對(duì)每個(gè)塊進(jìn)行根據(jù)上述已編碼象素的象素值及未編碼象素的模擬象素值依次對(duì)該各象素值進(jìn)行編碼的編碼處理，并輸出圖象編碼信號(hào)的編碼器。
文檔編號(hào)H04N7/34GK1416278SQ0113935
公開(kāi)日2003年5月7日 申請(qǐng)日期2001年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月30日
發(fā)明者角野真也 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社