專利名稱：圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置、壓縮方法及程序、以及圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置、恢復(fù)方法及程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可對(duì)特性不同的2種圖像(電影等自然圖像和數(shù)字地圖 等CG圖像)雙方進(jìn)行有效且高畫質(zhì)的實(shí)時(shí)處理的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置、 壓縮方法及用于進(jìn)行該壓縮的程序、以及恢復(fù)壓縮圖像數(shù)據(jù)的圖像數(shù)據(jù) 恢復(fù)裝置、恢復(fù)方法及用于進(jìn)行該恢復(fù)的程序。
背景技術(shù)：
為了傳送包括龐大信息量的圖像信息，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。尤其， 為動(dòng)態(tài)圖像的情況下，l秒鐘收發(fā)30幀 60幀左右的圖像數(shù)據(jù)，所以數(shù) 據(jù)壓縮是不可缺少的。
但是，作為圖像信息，通常已知有以視頻圖像或電影等為代表的自 然圖像和以汽車導(dǎo)航儀的地圖等為代表的CG圖像(數(shù)字圖像)，通常在 自然圖像中包含較多低頻分量，在數(shù)字圖像中包含較多高頻分量。在最 近的車載終端或包括便攜式電話的便攜終端中，要對(duì)地圖等數(shù)字圖像和 TV或電影等自然圖像兩者進(jìn)行處理，為了有效地傳送這兩者圖像數(shù)據(jù)， 要求一種對(duì)低頻分量和高頻分量雙方均有效的數(shù)據(jù)壓縮方式。
作為現(xiàn)有的圖像數(shù)據(jù)壓縮方式，已知有圖1所示的通過(guò)JPEG (Joint Photographic Experts Group:聯(lián)合圖像專家組)，MPEG (Moving Picture Experts Group:運(yùn)動(dòng)圖像專家組)進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮的第一現(xiàn)有技術(shù)。作為屬 于該第一現(xiàn)有技術(shù)的專利文獻(xiàn)，可以舉出下述專利文獻(xiàn)1和2。如圖1所 示，在第一現(xiàn)有技術(shù)中，將圖像數(shù)據(jù)110分塊(通常為8*8像素)(未圖 示)，對(duì)分塊圖像進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換210，對(duì)DCT系數(shù)進(jìn)行量化310，進(jìn)行可 變長(zhǎng)編碼410后傳送，在可變長(zhǎng)編碼410中分配與出現(xiàn)頻率對(duì)應(yīng)的碼。
在此，頻率轉(zhuǎn)換通常是指，使用DCT (Discrete Cosine Transfer:離散余弦變換)，對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換。由于人眼對(duì)低頻分量(圖像中的 平坦部分)較敏感，所以通過(guò)將涉及低頻的DCT系數(shù)細(xì)致地量化，將涉
及高頻的DCT系數(shù)粗略地量化，從而可以以較高的壓縮率進(jìn)行壓縮，使
得在自然圖像中畫質(zhì)劣化不明顯。但是，由于將容易被人眼檢測(cè)到的低 頻分量細(xì)致地量化，所以對(duì)于自然圖像的壓縮不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，但是對(duì)于
地像(CG圖像)中的線條、文字這類高頻分量，畫質(zhì)劣化明顯，所 以存在不適合CG圖像的問(wèn)題。
并且，作為現(xiàn)有的圖像數(shù)據(jù)壓縮方式，已知有使用了圖2所示的 JPEG-LS (Lossless)的第二現(xiàn)有技術(shù)。在該第二現(xiàn)有技術(shù)中，如圖2所 示，對(duì)圖像數(shù)據(jù)120進(jìn)行壓縮的情況下，使用MED(Median Edge Detector) 預(yù)測(cè)器(該預(yù)測(cè)器是MAP: Median Adaptive Predictor的一種)，由壓縮對(duì) 象像素的電平值進(jìn)行電平值預(yù)測(cè)，將其預(yù)測(cè)誤差直接編碼。在該第二現(xiàn) 有技術(shù)中，預(yù)測(cè)誤差的出現(xiàn)頻率基本集中在0附近，因此對(duì)0附近的預(yù) 測(cè)誤差分配短碼，對(duì)值大的預(yù)測(cè)誤差分配長(zhǎng)碼，進(jìn)行壓縮。壓縮率為1/3 左右，由于不管是高頻"低頻，均以像素單位進(jìn)行編碼，所以對(duì)于CG圖 像，也不會(huì)發(fā)生畫質(zhì)劣化。
但是，在交織圖像(interlace image)或行(line)間的相關(guān)度較低的 圖像中，難以進(jìn)行預(yù)測(cè)，存在預(yù)測(cè)誤差增大的趨勢(shì)。其結(jié)果，分配出現(xiàn) 頻率低(碼長(zhǎng)較長(zhǎng))的可變長(zhǎng)碼，并且在編碼時(shí)需要進(jìn)行計(jì)算處理等各 處理，任務(wù)重，存在不適合于實(shí)時(shí)壓縮處理的問(wèn)題。
專利文獻(xiàn)l:日本特開2001-061149號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2000-069479號(hào)公報(bào)
對(duì)于采用JPEG、 MPEG這類DCT進(jìn)行轉(zhuǎn)換編碼的方式，CG圖像中 的畫質(zhì)劣化明顯；對(duì)于JPEG-LS，交織圖像或橫向較長(zhǎng)的圖像中的預(yù)測(cè) 誤差增大，其結(jié)果，不得不使用長(zhǎng)碼，壓縮效率變差。
由此，作為對(duì)自然圖像和CG圖像雙方進(jìn)行處理的以車載終端為對(duì) 象的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置，需要以高畫質(zhì)對(duì)CG圖像進(jìn)行壓縮，并且對(duì)于 在電影等自然圖像中看到的交織圖像或橫向較長(zhǎng)的圖像，也不得使壓縮 效率下降。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，本發(fā)明的目的在于，提供一種圖像數(shù)據(jù)壓縮裝 置、壓縮方法及用于進(jìn)行該壓縮的程序、以及恢復(fù)壓縮圖像數(shù)據(jù)的圖像 數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置、恢復(fù)方法及用于進(jìn)行該恢復(fù)的程序，其中，根據(jù)預(yù)測(cè)對(duì) 象像素的周邊像素的電平值，對(duì)該預(yù)測(cè)對(duì)象像素的電平值進(jìn)行預(yù)測(cè)，將 其預(yù)測(cè)結(jié)果的誤差量化，從而進(jìn)行壓縮。
本發(fā)明的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置具有預(yù)測(cè)器，利用該預(yù)測(cè)器預(yù)測(cè)壓縮對(duì) 象像素的像素電平值。該情況下，根據(jù)壓縮對(duì)象像素周邊的像素電平值 以及圖像格式，決定預(yù)測(cè)值。由此，能夠針對(duì)各個(gè)圖像格式減少預(yù)測(cè)誤 差，能夠提高壓縮效率。并且，只要根據(jù)圖像格式，切換預(yù)測(cè)值即可， 所以能夠?qū)崿F(xiàn)安裝時(shí)的程序、電路結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化。
并且，本發(fā)明的圖像數(shù)據(jù)壓縮方法包括執(zhí)行如下處理的步驟根據(jù) 所保持的所述周邊像素A、 B以及C的像素值，計(jì)算多個(gè)預(yù)測(cè)值候選； 以及根據(jù)中間值對(duì)應(yīng)表和中間值，圖像格式對(duì)應(yīng)表，決定將所述多個(gè)預(yù)測(cè) 值候選之中的哪個(gè)設(shè)為預(yù)測(cè)值，發(fā)送控制信號(hào)。這樣在預(yù)測(cè)值決定模塊
及預(yù)測(cè)值計(jì)算模塊中分別進(jìn)行并行(parallel)處理，能夠在完成了各預(yù) 測(cè)值候選計(jì)算的階段，決定使用哪個(gè)預(yù)測(cè)值，所以可通過(guò)該并行處理快 速地進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。
并且，本發(fā)明的進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)壓縮的程序，該程序用于一邊預(yù)測(cè)壓 縮對(duì)象像素的像素電平值、 一邊進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)壓縮，該程序使計(jì)算機(jī)執(zhí) 行如下步驟在進(jìn)行編碼之前，對(duì)于壓縮對(duì)象像素的周邊像素，將左側(cè)
像素設(shè)為A，上側(cè)像素設(shè)為C，左上側(cè)像素設(shè)為B，保持所述像素A、 B 以及C的像素值和最接近1行的像素il根據(jù)所保持的所述周邊像素A、 B以及C的像素值，計(jì)算多個(gè)預(yù)測(cè)值候選；根據(jù)中間值對(duì)應(yīng)表和中間值-圖像格式對(duì)應(yīng)表，縮減所述多個(gè)預(yù)測(cè)值候選，決定1個(gè)預(yù)測(cè)值，進(jìn)行輸 出；根據(jù)所輸出的預(yù)測(cè)值和壓縮對(duì)象像素，計(jì)算預(yù)測(cè)誤差，將該預(yù)測(cè)誤 差輸入到量化表，取得量化號(hào)碼，將該量化號(hào)碼輸入到編碼表，得到壓 縮碼。由此，在預(yù)測(cè)值決定和預(yù)測(cè)值計(jì)算的各步驟中進(jìn)行并行處理，能夠在完成了各預(yù)測(cè)值候選計(jì)算的階段，決定使用哪個(gè)預(yù)測(cè)值，所以能夠 通過(guò)該并行處理快速進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。
并且，本發(fā)明的圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置及圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)方法，通過(guò)逆向 操作將利用上述圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置進(jìn)行壓縮的圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)，所以與圖 像數(shù)據(jù)壓縮裝置相同，能夠?qū)Ω鱾€(gè)圖像格式減少預(yù)測(cè)誤差，能夠提高壓 縮效率。并且，只要根據(jù)圖像格式，切換預(yù)測(cè)值即可，所以能夠?qū)崿F(xiàn)安 裝時(shí)的程序、電路結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化。
而且，本發(fā)明的進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)的程序，進(jìn)行利用上述的進(jìn)行圖 像數(shù)據(jù)壓縮的程序所執(zhí)行的操作的逆向操作，所以與上述的進(jìn)行圖像數(shù) 據(jù)壓縮的程序相同，在預(yù)測(cè)值決定和預(yù)測(cè)值計(jì)算的各步驟中進(jìn)行并行處 理，在完成了各預(yù)測(cè)值候選計(jì)算的階段，能夠決定使用哪個(gè)預(yù)測(cè)值，因 此能夠通過(guò)該并行處理快速進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。


圖1是表示通過(guò)JPEG、 MPEG進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮的第一現(xiàn)有技術(shù)的圖。
圖2是表示通過(guò)JPEG-LS進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮的第二現(xiàn)有技術(shù)的圖。
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置中的壓縮對(duì) 象像素和周邊像素之間的配置關(guān)系的圖。
圖5是本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的量化器中的量化表的圖。
圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置的預(yù)測(cè)值決 定模塊中的中間值對(duì)應(yīng)表的圖。
圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置的預(yù)測(cè)值決 定模塊中的中間值■圖像格式對(duì)應(yīng)表的圖。
圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置的控制信號(hào) 和預(yù)測(cè)值候選1 k之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的對(duì)應(yīng)表的圖。
圖9A是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)壓縮(編碼)裝 置的動(dòng)作的流程圖。圖9B是說(shuō)明圖9A的步驟S008中的"本地解碼器"的處理的流程圖。
圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置中的壓縮 對(duì)象像素以及預(yù)測(cè)用行緩沖器的某個(gè)時(shí)刻的像素電平值的圖。
圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置中的交織用 預(yù)測(cè)器的量化結(jié)果的圖。
圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置中的漸進(jìn) 用預(yù)測(cè)器的量化結(jié)果的圖。
圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置的系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)的功能框圖。
圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置的結(jié)構(gòu)的 框圖。
圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的逆量化器中的逆量化表的圖。
圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置中的恢復(fù) 對(duì)象像素和周邊像素之間的配置關(guān)系的圖。
圖17是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置的預(yù)測(cè)值 決定模塊中的中間值對(duì)應(yīng)表的圖。
圖18是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置的預(yù)測(cè)值 決定模塊中的中間值 圖像格式對(duì)應(yīng)表的圖。
圖19是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置的控制信 號(hào)和預(yù)測(cè)值候選1 k之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的對(duì)應(yīng)表的圖。
圖20A是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)(解碼) 裝置的動(dòng)作的流程圖。
圖20B是說(shuō)明圖20A的步驟S027中的"本地解碼器"的處理的流程圖。
圖21是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置中的預(yù)測(cè) 用行緩沖器的某個(gè)時(shí)刻的像素電平值的圖。
圖22是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置中的交織 用預(yù)測(cè)器的量化結(jié)果的圖。
圖23是本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置中的漸進(jìn)用預(yù)測(cè)器的量化結(jié)果的圖。
圖24是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置的系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)的功能框圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)壓縮(編碼)裝置的
結(jié)構(gòu)的框圖。圖3中，圖像數(shù)據(jù)001表示作為壓縮對(duì)象的像素的集合，
通過(guò)以數(shù)字處理圖像的圖像處理裝置(未圖示)提取。并且，壓縮對(duì)象
像素X (002)表示當(dāng)前步驟中成為壓縮對(duì)象的像素。圖4是表示圖像格 式是交織圖像或漸進(jìn)圖像時(shí)的壓縮對(duì)象像素X和周邊像素之間的配置關(guān) 系的圖。另外，在圖4中，行以虛線表示。量化器003對(duì)壓縮對(duì)象像素X
(002)和預(yù)測(cè)值X' (006)的差分值、即"預(yù)測(cè)誤差"進(jìn)行量化。
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的量化值和量化號(hào)碼與預(yù)測(cè)誤差
(X-X')之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的量化表示例。在圖5所示的量化表中，將預(yù) 測(cè)誤差(X-X')作為輸入，輸出預(yù)測(cè)誤差量化值(也簡(jiǎn)稱為量化值)和 量化號(hào)碼。量化階梯(quantum step)的寬度，優(yōu)選預(yù)測(cè)誤差的絕對(duì)值越 小越窄，預(yù)測(cè)誤差的絕對(duì)值越大越寬。這是由于，通常預(yù)測(cè)誤差較小的 情況是容易預(yù)測(cè)的平坦圖像，相反，預(yù)測(cè)誤差大的情況是預(yù)測(cè)容易出現(xiàn) 偏差的邊緣附近，若在平坦的部分上出現(xiàn)誤差，則容易被人眼檢測(cè)到， 所以在預(yù)測(cè)誤差較小的情況下，需減小階梯寬度。雖然也與是否進(jìn)行自 適應(yīng)量化而有所不同，但具體地說(shuō)最小階梯寬度優(yōu)選1 4。另一方面， 預(yù)測(cè)誤差大的情況下的階梯寬度優(yōu)選24 32，以便為了使出現(xiàn)頻率少， 提高壓縮效率，盡量將較多的預(yù)測(cè)誤差匯總在1個(gè)量化階梯。對(duì)邊緣較 多的復(fù)雜圖案進(jìn)行壓縮時(shí)，有時(shí)達(dá)不到預(yù)定的壓縮率，因此，也可以設(shè) 置量化階梯寬度不同的多個(gè)量化表，進(jìn)行自適應(yīng)量化，g卩，在可能要超 過(guò)預(yù)定壓縮率的情況下，選擇階梯寬度整體上粗略的量化表。另外，圖5 所示的量化值和量化號(hào)碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系需要在壓縮側(cè)、恢復(fù)側(cè)為相同對(duì)應(yīng)。 因此，對(duì)應(yīng)于圖5，在恢復(fù)側(cè)設(shè)置表示量化值和量化號(hào)碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系的逆量化表(參照?qǐng)D15)。對(duì)此將在后面敘述。
可變長(zhǎng)編碼器004將由圖5的量化表得到的量化號(hào)碼作為輸入，輸
出可變長(zhǎng)碼。壓縮碼緩沖器005臨時(shí)蓄積從可變長(zhǎng)編碼器004輸出的可 變長(zhǎng)碼、即壓縮碼。
預(yù)測(cè)值X， (006)是利用多路復(fù)用器(MPX) 015從預(yù)測(cè)值候選計(jì)算 模塊011計(jì)算出的預(yù)測(cè)值候選1 k (本實(shí)施方式的說(shuō)明中，為k=6)之 中選出的預(yù)測(cè)值候選之一。如圖4所示，周邊像素A (007)是壓縮對(duì)象 像素X(002)的左側(cè)像素，即，相同行中前一個(gè)處理的像素。預(yù)測(cè)用行 緩沖器008是作為預(yù)測(cè)用而保持約1行的相當(dāng)量的量化結(jié)果的緩沖器， 例如由移位寄存器構(gòu)成。如圖4所示，周邊像素C (009)是壓縮對(duì)象像 素X的上側(cè)像素，g卩，前一個(gè)處理的行中相同列的像素。周邊像素B(OIO) 是壓縮對(duì)象像素X的左上側(cè)像素，g卩，前一個(gè)處理的行中C (009)的前 一個(gè)處理的像素。觀察原圖像時(shí)，周邊像素C和周邊像素B是在壓縮對(duì) 象像素X為交織圖像的情況下，相當(dāng)于2行中的像素；在壓縮對(duì)象像素 X為漸進(jìn)圖像的情況下，相當(dāng)于1行中的像素。
預(yù)測(cè)值X， (006)是預(yù)測(cè)值候選計(jì)算模塊011根據(jù)周邊像素A(007)、 C (009)、 B (010)計(jì)算出的預(yù)測(cè)值候選之一，首先對(duì)圖像格式為漸進(jìn)圖 像時(shí)的預(yù)測(cè)值候選計(jì)算進(jìn)行說(shuō)明。如圖4所示，為漸進(jìn)圖像的情況下， 使用前1行處理的像素C、B的像素電平值和相同行中前一個(gè)處理的像素 A的像素電平值，考慮了 3個(gè)方向的相關(guān)度的預(yù)測(cè)值X' (006)的預(yù)測(cè)值 候選為A、 C、 (A+C-B)。
接著，說(shuō)明圖像格式為交織圖像時(shí)的預(yù)測(cè)值候選計(jì)算。如圖4所示， 為交織圖像的情況下，交替發(fā)送偶數(shù)行和奇數(shù)行，所以為了不設(shè)置幀存 儲(chǔ)器等，以行單位進(jìn)行處理，使用相關(guān)度低的2行之前處理的像素。因 此，不直接使用2行之前處理的像素C、 B的像素電平值，假設(shè)2行間的 像素C'(位于像素X和像素C之間的像素)、B'(位于像素A和像素B 之間的像素)。為了釆用與上述漸進(jìn)圖像相同的方式進(jìn)行處理，將像素C' 的像素電平值設(shè)為像素A和C的插值"(A+C)/2"，使用像素A和B的插 值"(2A+C-B)/2"，計(jì)算像素B，的電平值。此外，在像素C'和像素B'的基礎(chǔ)上，還使用同行中前一個(gè)處理的像素A的像素電平值，考慮了3個(gè)
方向的相關(guān)度的預(yù)測(cè)值X，(006)的預(yù)測(cè)值候選為A、(A+C)/2、(2A+C-B)/2。
像這樣，預(yù)測(cè)值候選計(jì)算模塊011根據(jù)周邊像素A (007)、 C (009)、 B (010)，計(jì)算以下所示的預(yù)測(cè)值候選1 k，發(fā)送到多路復(fù)用器(MPX) 015。
艮口，預(yù)測(cè)值候選l: (A+C)/2
預(yù)測(cè)值候選2: A
預(yù)測(cè)值候選3: (2A+C-B)/2
預(yù)測(cè)值候選4: C
預(yù)測(cè)值候選5: A
預(yù)測(cè)值候選6: A+C-B
上述中，為交織圖像的情況下，預(yù)測(cè)值候選計(jì)算模塊011使用系數(shù) m 、 n ， 將 3 個(gè)預(yù)測(cè)值候選"A" 、 "(m*A+n*C)/(m+n)，，、 "A+(n^A+r^C)/(m+n)-(n^A+r^B)/(m+n)"的中間值作為預(yù)測(cè)值，其中，系 數(shù)m、 n的值均是不取0的某值(包括0的正整數(shù))，且m+n的值為2的 i次方，以便可通過(guò)位移運(yùn)算進(jìn)行處理。為了得到這樣的預(yù)測(cè)值，上述的 預(yù)測(cè)值候選計(jì)算模塊011除了上述預(yù)測(cè)值候選1 6之外，還計(jì)算作為預(yù) 測(cè)值候選7 9的3個(gè)預(yù)測(cè)值候選"A"、 "(m*A+n*C)/(m+n)"、 "A+(m*A+n*C)/(m+n)-(m*A+n*B)/(m+n)，，。其結(jié)果，k值為9。艮口，對(duì)于 考慮了系數(shù)m、 n時(shí)的交織圖像，除上述的未考慮系數(shù)的交織圖像或漸迸 圖像之外，圖像格式增加l個(gè)，所以k值為9。若在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步增 加圖像格式個(gè)數(shù)，則k為圖像格式個(gè)數(shù)的3倍。另外，作為系數(shù)m、 n， 例如作為使用了m-l、 n-3的交織用預(yù)測(cè)值，使用"A"、 "(A+3+C)/4"以及 "(4*A+3*C-3*B)/4"，可以計(jì)算縱向像素電平值的變動(dòng)較強(qiáng)的預(yù)測(cè)值。 即，對(duì)于縱向相關(guān)度強(qiáng)的圖像，通過(guò)使n值大于m來(lái)進(jìn)行對(duì)應(yīng)。另外， 作為漸進(jìn)圖像時(shí)的上述系數(shù)的值，預(yù)先決定m-O、 n=l，其結(jié)果，成為與 現(xiàn)有MAP預(yù)測(cè)器相同的預(yù)測(cè)值。
圖像格式012是由圖像處理裝置(未圖示)提供給本圖像數(shù)據(jù)壓縮 裝置的，但是通常圖像數(shù)據(jù)格式被作為表示橫向像素相關(guān)度強(qiáng)的圖像還 是縱向像素相關(guān)度強(qiáng)的圖像的信號(hào)進(jìn)行指示。即，上述的交織圖像被作為橫向像素相關(guān)度強(qiáng)的圖像、且上述的漸進(jìn)圖像是縱向像素相關(guān)度強(qiáng)的 圖像(橫向像素相關(guān)度不一定比縱向相關(guān)度強(qiáng)的圖像)。而且，圖像格式 即使是例如表示圖像數(shù)據(jù)的采樣格式的信號(hào)，也相同。
預(yù)測(cè)值決定模塊013根據(jù)以下的圖6和圖7所示的2個(gè)對(duì)應(yīng)表，決 定將預(yù)測(cè)值候選1 k之中的哪個(gè)設(shè)為預(yù)測(cè)值，作為控制信號(hào)014發(fā)送到 多路復(fù)用器(MPX) 015。圖6表示中間值對(duì)應(yīng)表，該表中，比較周邊像 素A、 B以及C的像素電平值的大小，計(jì)算出周邊像素A、 B以及C的 中間值，根據(jù)該結(jié)果，縮減為預(yù)測(cè)值候選(1) (3)。圖6所示的預(yù)測(cè) 值候選(1) (3)和中間值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系需要在壓縮側(cè)、恢復(fù)側(cè)為 相同對(duì)應(yīng)。因此，對(duì)應(yīng)于圖6，在恢復(fù)側(cè)設(shè)置表示預(yù)測(cè)值候選(1) (3) 和中間值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的中間值對(duì)應(yīng)表(參照?qǐng)D17)。對(duì)此將在后面敘 述。
圖7是將圖6中縮減的預(yù)測(cè)值候選(1) (3)和控制信號(hào)014發(fā) 送到多路復(fù)用器(MPX) 015的中間值.圖像格式對(duì)應(yīng)表，該控制信號(hào)014 表示根據(jù)圖像格式012是橫向像素相關(guān)度強(qiáng)的圖像(交織圖像)還是縱 向像素相關(guān)度強(qiáng)的圖像(漸進(jìn)圖像)，最終將預(yù)測(cè)值候選1 k中的哪個(gè) 用作預(yù)測(cè)值。作為控制信號(hào)014輸出的是，圖7的對(duì)應(yīng)表中所示的(000 101)的3比特信號(hào)。另外，如上所述，從預(yù)測(cè)值候選計(jì)算模塊011追加 了考慮到系數(shù)m、 n的針對(duì)交織圖像的3個(gè)預(yù)測(cè)值候選"A"、 "(m*A+n*C)/(m+n)，，、 "A+(n^A+r^C)/(m+n)-(rr^A+n承B)/(m+n)"的計(jì)算輸 出的情況下，對(duì)應(yīng)于預(yù)測(cè)值候選(1) (3)，向橫向像素相關(guān)度強(qiáng)的圖 像欄中追加由控制信號(hào)(該情況下，以4比特表示)識(shí)別的預(yù)測(cè)值候選"A"、 "(m*A+n*C)/(m+n)，，、 "A+(m*A+n*C)/(m+n)-(m*A+n*B)/(m+n)，，。并且， 圖7所示的中間值和圖像格式的對(duì)應(yīng)關(guān)系需要在壓縮側(cè)、恢復(fù)側(cè)為相同 對(duì)應(yīng)。因此，對(duì)應(yīng)于圖7，在恢復(fù)側(cè)設(shè)置表示中間值和圖像格式的對(duì)應(yīng)關(guān) 系的中間值'圖像格式對(duì)應(yīng)表(圖18參照)。對(duì)此將在后面敘述。
多路復(fù)用器(MPX) 015根據(jù)控制信號(hào)014，決定將預(yù)測(cè)值候選1 k中的哪個(gè)選為預(yù)測(cè)值。圖8是表示控制信號(hào)014和上述的預(yù)測(cè)值候選l 6之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的對(duì)應(yīng)表。g卩，控制信號(hào)(000)對(duì)應(yīng)于預(yù)測(cè)值候選l，控制信號(hào)(001)對(duì)應(yīng)于預(yù)測(cè)值候選2，控制信號(hào)(010)對(duì)應(yīng)于預(yù)測(cè)值候
選3，控制信號(hào)(011)對(duì)應(yīng)于預(yù)測(cè)值候選4，控制信號(hào)(100)對(duì)應(yīng)于預(yù) 測(cè)值候選5,控制信號(hào)(101)對(duì)應(yīng)于預(yù)測(cè)值候選6。另外，如上所述， 從預(yù)測(cè)值候選計(jì)算模塊011追加了考慮了系數(shù)m、 n的針對(duì)交織圖像的3 個(gè)預(yù)領(lǐng)U值候選"A"，"(m*A+n*C)/(m+n)","A+(m*A+n*C)/(m+n)-(n^A+一B)/(m+n)"的計(jì)算輸出的情況下，作為在圖8的表中使用的預(yù)測(cè) 值候選，附加預(yù)測(cè)值候選"A","(n^A+n*C)/(m+n)"， "A+(m*A+n*C)/(m+n)-(m*A+n*B)/(m+n)"。在此基礎(chǔ)上，控制信號(hào)需要是能夠識(shí)別所追加的3 個(gè)預(yù)測(cè)值候選的比特寬度的控制信號(hào)(該情況下為4比特信號(hào))。而且， 圖8所示的控制信號(hào)和預(yù)測(cè)值候選之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系需要在壓縮側(cè)、恢復(fù) 側(cè)為相同對(duì)應(yīng)。對(duì)應(yīng)于圖8，在恢復(fù)側(cè)設(shè)置表示控制信號(hào)和預(yù)測(cè)值候選之 間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的對(duì)應(yīng)表(參照?qǐng)D19)。對(duì)此將在后面敘述。另外，在本實(shí) 施方式中，作為控制信號(hào)014，將3比特的控制信號(hào)(000) 控制信號(hào)(101) 對(duì)應(yīng)起來(lái)，但只要與預(yù)測(cè)值候選1 6對(duì)應(yīng)起來(lái)，亦可不是這種形式的控 制信號(hào)。
另外，不限于交織或漸進(jìn)，將利用表示圖像數(shù)據(jù)的采樣格式的信號(hào) 表示使用哪個(gè)預(yù)測(cè)值的對(duì)應(yīng)表保持在預(yù)測(cè)值決定模塊013中，據(jù)此，能 夠決定預(yù)測(cè)值。
雖未圖示，從預(yù)測(cè)值決定模塊013將表示圖像數(shù)據(jù)的采樣格式的控 制信號(hào)發(fā)送到預(yù)測(cè)值候選計(jì)算模塊Oll，據(jù)此，預(yù)測(cè)值候選計(jì)算模塊Oll 可以決定上述的系數(shù)m、 n的值。
圖9A是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)壓縮(編碼)裝 置的動(dòng)作的流程圖。圖9B是說(shuō)明圖9A的步驟S008中的"本地解碼器，， 的處理的流程圖。圖9A和圖9B中將步驟略寫為S。
在進(jìn)入圖9A的步驟說(shuō)明之前，在本例中，首先需要注意的是，以下 步驟循環(huán)進(jìn)行，直到對(duì)全部圖像數(shù)據(jù)完成處理。
S001:從圖像數(shù)據(jù)OOl取得壓縮對(duì)象像素X (002)。
S002:利用預(yù)測(cè)值決定模塊013比較周邊像素A (007)、 C (009)、 B (010)中的像素電平值的大小關(guān)系。根據(jù)該大小關(guān)系和圖像格式012，參照?qǐng)D6和圖7所示的對(duì)應(yīng)表，將控制信號(hào)014發(fā)送到多路復(fù)用器(MPX) 015。
S003:利用預(yù)測(cè)值候選計(jì)算模塊011，根據(jù)周邊像素A(007)、C(009)、 B (010)，計(jì)算預(yù)測(cè)值候選1 6。該情況下，采用整數(shù)運(yùn)算和位移運(yùn)算， 計(jì)算預(yù)測(cè)值。而且，整數(shù)運(yùn)算時(shí)，舍去(2A+C-B+1)/2禾B(A+C+1)/2的小 數(shù)點(diǎn)以下。實(shí)數(shù)運(yùn)算時(shí)，加1而不舍去，直接使用(2A+C-B)/2和(A+C)/2的值。
S004:利用MPX015，根據(jù)預(yù)測(cè)值候選1 6和控制信號(hào)014，決定
S005:由壓縮對(duì)象像素002的像素電平值減去預(yù)測(cè)值006，計(jì)算預(yù)
測(cè)誤差。
S006:利用量化器003，將預(yù)測(cè)誤差量化，取得量化值和量化號(hào)碼。
S007:利用可變長(zhǎng)編碼器004，根據(jù)量化號(hào)碼，生成可變長(zhǎng)碼。該 碼可以是Golomb碼，也可以是算術(shù)碼。
S008:為了壓縮下一像素，更新(本地解碼器)周邊像素A、 B以 及C和預(yù)測(cè)用行緩沖器008。
S009:將周邊像素C(009)作為下一壓縮對(duì)象像素的周邊像素B(010) 代入。
S010:從預(yù)測(cè)用行緩沖器008取得下一壓縮對(duì)象像素的周邊像素 C (009)。
S011:將周邊像素A (007)代入預(yù)測(cè)用行緩沖器008。 S012:將量化值和預(yù)測(cè)值相加，作為下一壓縮對(duì)象像素的周邊像素 A (007)代入。
并且，例如預(yù)測(cè)用行緩沖器008和壓縮對(duì)象像素X (002)為圖10 所示的值時(shí)，交織用預(yù)測(cè)器和漸進(jìn)用預(yù)測(cè)器的量化結(jié)果如圖11和圖12 所示的表所示。預(yù)測(cè)用行緩沖器008和壓縮對(duì)象像素X (002)取圖10 所示的像素值時(shí)，圖11和圖12所示的表可以從上述的圖9A和圖9B所 示的本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)壓縮(編碼)裝置的動(dòng)作簡(jiǎn)單地 導(dǎo)出。該情況下，上次壓縮時(shí)的像素C (009)成為此次壓縮時(shí)的像素B (010)，上次的"預(yù)測(cè)值+預(yù)測(cè)誤差量化值"成為此次的像素A (007)。
圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置的系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)的功能框圖，將上述說(shuō)明的內(nèi)容功能化，以模塊表現(xiàn)。圖13中，本發(fā) 明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置將應(yīng)進(jìn)行壓縮處理的圖像數(shù)據(jù) 102輸入到壓縮處理部110，在壓縮處理部110中，首先利用讀取部111 按照每一行讀取所輸入的圖像數(shù)據(jù)102，提取壓縮對(duì)象像素，針對(duì)所提取 的壓縮對(duì)象像素，在預(yù)測(cè)處理部112中，參照?qǐng)D6所示的中間值對(duì)應(yīng)表 113、圖7所示的中間值'圖像格式對(duì)應(yīng)表114，利用相當(dāng)于圖3的預(yù)測(cè)值 候選計(jì)算模塊011的預(yù)測(cè)值候選計(jì)算部115計(jì)算預(yù)測(cè)值候選，并且，在 相當(dāng)于MPX 015的預(yù)測(cè)值決定部116中，從根據(jù)圖像格式104計(jì)算出的 預(yù)測(cè)值候選中，決定預(yù)測(cè)值，由所決定的預(yù)測(cè)值和壓縮對(duì)象像素的差分， 求出預(yù)測(cè)誤差，將該預(yù)測(cè)誤差輸入到相當(dāng)于量化部003的量化處理部115， 在量化處理部117中，參照?qǐng)D5所示的量化表118，從預(yù)測(cè)誤差得到預(yù)測(cè) 誤差量化值和量化號(hào)碼，并輸入量化號(hào)碼，從相當(dāng)于可變長(zhǎng)編碼器004 的編碼處理部119得到可變長(zhǎng)碼(壓縮碼)，將其作為壓縮處理部IIO的 輸出進(jìn)行蓄積，得到壓縮數(shù)據(jù)106。
根據(jù)本發(fā)明的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置，根據(jù)圖像格式，區(qū)分使用預(yù)測(cè)值， 從而可對(duì)各個(gè)圖像格式減少預(yù)測(cè)誤差，所以可提高壓縮效率。并且，只 要根據(jù)圖像格式，切換預(yù)測(cè)值即可，能夠?qū)崿F(xiàn)安裝時(shí)的程序、電路結(jié)構(gòu) 的簡(jiǎn)化。
上述中，求出A、 B以及C的中間值，根據(jù)中間值對(duì)應(yīng)表，決定選 擇哪個(gè)預(yù)測(cè)值候選，但也可以計(jì)算預(yù)測(cè)值候選之后，求出預(yù)測(cè)值候選的 中間值。
并且，上述中，交織用預(yù)測(cè)值是(A+C)/2、 A以及(2A+C-B)/2，但在 預(yù)測(cè)值候選計(jì)算模塊Oll中，使用系數(shù)m、 n，由像素電平值A(chǔ)、 B以及 C，計(jì)算"A"，"(n^A+n求C)/(m+n)"以及"A+(n^A+n承C)/(m+n)-(n^A+r^B)/ (m+n)"，系數(shù)m、 n的值均代入不取0的某值(包括0的正整數(shù))、且m+n 的值為2的i次方，以便可通過(guò)位移運(yùn)算進(jìn)行處理的值，例如作為交織用 預(yù)測(cè)值，使用"A"、 "(A+3T)/4"以及"(4*A+3*C-3*B)/4"，可以計(jì)算縱向像素電平值的變動(dòng)較強(qiáng)的預(yù)測(cè)值。
并且，不限于交織還是漸進(jìn)的圖像格式，即使利用表示圖像數(shù)據(jù)的 采樣格式的信號(hào)區(qū)分使用預(yù)測(cè)值，也能夠產(chǎn)生同樣的效果。
例如，存儲(chǔ)于一般的DVD中的圖像數(shù)據(jù)的采樣格式通常為4:2:2格 式。這是由于，Y分量(亮度分量)的圖像尺寸為720x480， C分量(顏 色分量)的橫圖像尺寸為Y分量的一半。因此，C分量是縱向相關(guān)度強(qiáng) 的圖像數(shù)據(jù)，所以關(guān)于系數(shù)m、 n，可以通過(guò)使n值大于m來(lái)進(jìn)行對(duì)應(yīng)。 艮P，通過(guò)增大相對(duì)于縱向相關(guān)度強(qiáng)的周邊像素的比重(增大n值)，從而 可以防止預(yù)測(cè)誤差變差。例如，對(duì)于圖像數(shù)據(jù)的采樣格式為4:2:2、圖像 尺寸為720x480的交織圖像，為C分量的情況下，設(shè)為m=l、 n=3，進(jìn) 行作為縱向存在相關(guān)關(guān)系的圖像數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)，對(duì)于Y分量，在圖像尺寸 為720x480的情況下，設(shè)m4、 n=l，從而進(jìn)行作為橫向存在相關(guān)關(guān)系的 圖像數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)。對(duì)于橫向存在相關(guān)關(guān)系的圖像數(shù)據(jù)吋的系數(shù)m、 n，設(shè) m和n為相同的值，若這樣也會(huì)被認(rèn)為預(yù)測(cè)誤差變差，則可以通過(guò)使m 值大于n來(lái)進(jìn)行對(duì)應(yīng)。此外，作為其他例子，在圖像數(shù)據(jù)的釆樣格式為 4:4:4格式、圖像尺寸為800x480的漸進(jìn)圖像的情況下，m=0、 n=l。
此外，僅利用場(chǎng)存儲(chǔ)器(field memory) (l行的緩沖器)，無(wú)需幀存 儲(chǔ)器，所以能夠減少安裝時(shí)成本。
并且，在上述中，預(yù)測(cè)值候選計(jì)算模塊Oll計(jì)算k個(gè)(上述說(shuō)明中 為6個(gè))預(yù)測(cè)值候選，以根據(jù)圖6、圖7縮減的控制信號(hào)為基礎(chǔ)，禾U用多 路復(fù)用器(MPX) 015選擇1個(gè)預(yù)測(cè)值。根據(jù)這樣的處理順序，可以在 同一定時(shí)執(zhí)行在圖6、圖7中縮減預(yù)測(cè)值候選和預(yù)測(cè)值計(jì)算，能夠提高處 理速度。S卩，在預(yù)測(cè)值決定模塊和預(yù)測(cè)值計(jì)算模塊中各自進(jìn)行并行處理， 在完成了各預(yù)測(cè)值候選計(jì)算的階段，能夠決定使用哪個(gè)預(yù)測(cè)值，所以可 通過(guò)該并行處理快速進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。并且，在預(yù)測(cè)值決定模塊和預(yù)測(cè)值 計(jì)算模塊中使用表來(lái)進(jìn)行運(yùn)算處理，所以可將程序處理快速化。
另一方面，作為不重視處理速度、減少結(jié)構(gòu)規(guī)模時(shí)的安裝，可以考 慮如下結(jié)構(gòu)將圖6的中間值對(duì)應(yīng)表從結(jié)構(gòu)中刪除，以圖7為基礎(chǔ)，根 據(jù)預(yù)先知道的圖像格式，事先計(jì)算3個(gè)預(yù)測(cè)值，從3個(gè)預(yù)測(cè)值之中直接求出中間值。此外，作為其他模式，還可以考慮如下方法決定在圖6 的中間值對(duì)應(yīng)表中釆用哪個(gè)預(yù)測(cè)值候選式計(jì)算較好，僅執(zhí)行該決定的1 個(gè)式的計(jì)算處理，從而刪除從多個(gè)計(jì)算出的預(yù)測(cè)值中選擇應(yīng)采用的1個(gè) 的結(jié)構(gòu)。
另外，本發(fā)明的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置中，將如下圖像數(shù)據(jù)為處理對(duì)象 在作為處理對(duì)象的圖像為漸進(jìn)圖像的情況下，以幀單位，按照從畫面的 上部向下部的順序呈流狀流過(guò)的圖像數(shù)據(jù)；在作為處理對(duì)象的圖像為交 織圖像的情況下，以字段單位，按照從畫面的上部向下部的順序呈流狀 流過(guò)的圖像數(shù)據(jù)。并且，壓縮編碼后的壓縮數(shù)據(jù)按照本裝置所連接的傳 送路徑的傳送規(guī)則，每隔一定尺寸，形成數(shù)據(jù)包，進(jìn)行傳送。
圖14是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)(解碼)裝置的
結(jié)構(gòu)的框圖。圖14中，壓縮碼021表示上述圖3所示的本發(fā)明的實(shí)施方
式涉及的圖像數(shù)據(jù)壓縮(編碼)裝置的輸出，即被可變長(zhǎng)編碼的圖像數(shù)
據(jù)的壓縮碼。并且，解碼器022將圖像數(shù)據(jù)壓縮的碼作為輸入，輸出與 該碼相應(yīng)的量化號(hào)碼。逆量化器023將量化號(hào)碼作為輸入，輸出預(yù)測(cè)誤 差的量化值X (024)。
圖15是逆量化器023所具備的表示預(yù)測(cè)誤差量化值相對(duì)于上述量化 號(hào)碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系的逆量化表。圖15所示的逆量化表中，將量化號(hào)碼作為 輸入，輸出預(yù)測(cè)誤差量化值。圖15所示的預(yù)測(cè)誤差量化值和量化號(hào)碼的 對(duì)應(yīng)關(guān)系需要在恢復(fù)側(cè)、壓縮側(cè)為相同對(duì)應(yīng)。因此，對(duì)應(yīng)于圖15，在壓縮 側(cè)設(shè)置表示預(yù)測(cè)誤差量化值和量化號(hào)碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系的量化表(參照?qǐng)D5)。
并且，圖16是表示圖像格式032為例如交織圖像或漸進(jìn)圖像時(shí)的恢 復(fù)對(duì)象像素X和周邊像素之間的配置關(guān)系的圖。另外，圖15中的用虛線 表示行。
預(yù)測(cè)誤差量化值X (024)與預(yù)測(cè)值X' (026)相加得到恢復(fù)圖像數(shù) 據(jù)025，并且還成為下一恢復(fù)對(duì)象像素的周邊像素A (027)。
如圖16所示，周邊像素A (027)是恢復(fù)對(duì)象像素的左側(cè)像素。預(yù) 測(cè)用行緩沖器028是作為預(yù)測(cè)用而保持約1行相當(dāng)量的量化結(jié)果的緩沖 器，例如由移位寄存器構(gòu)成。圖16所示，周邊像素C (029)是恢復(fù)對(duì)象像素的上側(cè)(前行)像素，周邊像素B (030)是恢復(fù)對(duì)象像素的左上
側(cè)(前行)像素。
預(yù)測(cè)值X， (026)是預(yù)測(cè)值候選計(jì)算模塊031根據(jù)周邊像素A(027)、 C (029)、 B (030)計(jì)算出的預(yù)測(cè)值候選之一，首先，說(shuō)明圖像格式為漸 進(jìn)圖像時(shí)的預(yù)測(cè)值候選計(jì)算。如圖16所示，為漸進(jìn)圖像的情況下，使用 前1行處理的像素C、 B的像素電平值和相同行中前一個(gè)處理的像素A 的像素電平值，考慮了3個(gè)方向相關(guān)度的預(yù)測(cè)值X' (026)的預(yù)測(cè)值候選 為A、 C、 (A+C-B)。
接著，說(shuō)明圖像格式為交織圖像時(shí)的預(yù)測(cè)值候選計(jì)算。如圖16所示， 為交織圖像的情況下，交替發(fā)送偶數(shù)行和奇數(shù)行，因此，為了不設(shè)置幀 存儲(chǔ)器等，以行單位進(jìn)行處理，使用相關(guān)度低的2行之前處理的像素。 因此，不直接使用2行之前處理的像素C、 B的像素電平值，而作為2 行間的像素，假設(shè)像素C和像素X之間的像素C'、以及像素B和像素A 之間的像素B'，采用與上述的漸進(jìn)圖像相同的方式處理，像素C'、 B'的 像素電平值使用像素A禾n C的插值"(A+C)/2"及像素A和B的插值 "(2A+C-B)/2"，進(jìn)一步使用在相同行中前一個(gè)處理的像素A的像素電平 值，考慮了3個(gè)方向相關(guān)度的預(yù)測(cè)值X'(026)的預(yù)測(cè)值候選為A、(A+C)/2、 (2A+C-B)/2。
這樣，預(yù)測(cè)值候選計(jì)算模塊031根據(jù)周邊像素A (027)、 C (029)、 B(030)，計(jì)算下面所示的預(yù)測(cè)值候選1 k(本實(shí)施方式的說(shuō)明中為k=6)， 發(fā)送到多路復(fù)用器(MPX) 035。艮口，
預(yù)測(cè)值候選l: (A+C)/2
預(yù)測(cè)值候選2: A
預(yù)測(cè)值候選3: (2A+C-B)/2
預(yù)測(cè)值候選4: C
預(yù)測(cè)值候選5: A
預(yù)測(cè)值候選6: A+C-B
上述中，為交織圖像的情況下，預(yù)測(cè)值候選計(jì)算模塊031使用系數(shù) m、 n，將3個(gè)預(yù)測(cè)值候選"A"，"(n^A+r^C)/(m+n)"， "A+(m*A+n*C)/(m+n)-(n^A+i^B)/(m+n)"的中間值作為交織圖像的預(yù)測(cè)值，其中，系數(shù)m、 n 的值均是不取O的某值(包括0的正整數(shù))，且m+n的值為2的i次方， 以便可通過(guò)位移運(yùn)算進(jìn)行處理的值。為了得到這樣的預(yù)測(cè)值，上述的預(yù) 測(cè)值候選計(jì)算模塊031除了上述預(yù)測(cè)值候選1 6之外，還計(jì)算作為預(yù)測(cè) 值候選7 9的3個(gè)預(yù)測(cè)值候選"A" 、 "(m*A+n*C)/(m+n)，，、 "A+(m*A+n*C)/(m+n)-(m*A+n*B)/(m+n)，，。其結(jié)果，k值為9。艮口，對(duì)于 考慮了系數(shù)m、 n時(shí)的交織圖像，除上述的未考慮系數(shù)的交織圖像或漸進(jìn) 圖像之外，圖像格式增加l個(gè)，所以k值為9。若在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步增 加圖像格式個(gè)數(shù)，則k為圖像格式個(gè)數(shù)的3倍。
另夕卜，作為系數(shù)m、 n，例如作為使用了 m=l、 n=3的交織用預(yù)測(cè)值， 使用"A"、 "(A+3+C)/4"以及"(4*A+3*C-3*B)/4"，可以計(jì)算縱向像素電平 值的變動(dòng)較強(qiáng)的預(yù)測(cè)值。另外，作為漸進(jìn)圖像時(shí)的上述系數(shù)的值，預(yù)先 決定111=0、 n=l，其結(jié)果，成為與現(xiàn)有的MAP預(yù)測(cè)器相同的預(yù)測(cè)值。
圖像格式032是從圖像處理裝置(未圖示)提供給本圖像數(shù)據(jù)恢復(fù) 裝置的，通常，圖像數(shù)據(jù)格式被作為表示橫向像素相關(guān)度強(qiáng)的圖像或縱 向像素相關(guān)度強(qiáng)的圖像的信號(hào)進(jìn)行指示。g卩，指示為上述的交織圖像是 橫向像素相關(guān)度強(qiáng)的圖像，并且上述的漸進(jìn)圖像是縱向像素相關(guān)度強(qiáng)的 圖像。并且，在圖像格式為例如表示圖像數(shù)據(jù)的釆樣格式的信號(hào)時(shí)也是 同樣的。
預(yù)測(cè)值決定模塊033根據(jù)以下的圖17和圖18所示的2個(gè)對(duì)應(yīng)表， 決定將預(yù)測(cè)值候選1 k中的哪個(gè)設(shè)為預(yù)測(cè)值，作為控制信號(hào)034，發(fā)送 到多路復(fù)用器(MPX) 035。圖17表示中間值對(duì)應(yīng)表，其中，該中間值 對(duì)應(yīng)表用于對(duì)周邊像素A、 B以及C的像素電平值的大小進(jìn)行比較，計(jì) 算周邊像素A、 B以及C的中間值，根據(jù)計(jì)算出的結(jié)果，縮減為預(yù)測(cè)值 候選(1) (3)。對(duì)應(yīng)于圖17，在壓縮側(cè)設(shè)置表示預(yù)測(cè)值候選(1) (3)和中間值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的中間值對(duì)應(yīng)表(參照?qǐng)D6)。
圖18是將圖17中縮減的預(yù)測(cè)值候選(1) (3)和控制信號(hào)034 發(fā)送到多路復(fù)用器(MPX) 035的中間值.圖像格式對(duì)應(yīng)表，該控制信號(hào) 034表示根據(jù)圖像格式032是橫向像素相關(guān)度強(qiáng)的圖像(交織圖像)還是縱向像素相關(guān)度強(qiáng)的圖像(漸進(jìn)圖像)的區(qū)別，最終將預(yù)測(cè)值候選l k 中的哪個(gè)用作預(yù)測(cè)值。作為控制信號(hào)034輸出的是，圖18的對(duì)應(yīng)表中所 示的(000 101)的3比特信號(hào)。另外，如上所述，從預(yù)測(cè)值候選計(jì)算 模塊031追加了考慮到系數(shù)m、n的針對(duì)交織圖像的3個(gè)預(yù)測(cè)值候選"A"、 "(m*A+n*C)/(m+n)，，、 "A+(m*A+n*C)/(m+n)-(m*A+n*B)/(m+n)，，的計(jì)算輸 出的情況下，對(duì)應(yīng)于預(yù)測(cè)值候選(1) (3)，向橫向像素相關(guān)度強(qiáng)的圖 像欄中追加由控制信號(hào)(該情況下，以4比特表示)識(shí)別的預(yù)測(cè)值候選"A"、 "(m*A+n*C)/(m+n)，，、 "A+(m*A+n*C)/(m+n)-(m*A+n*B)/(m+n)，，。并且， 對(duì)應(yīng)于圖18，在壓縮側(cè)設(shè)置表示中間值和圖像格式的對(duì)應(yīng)關(guān)系的中間值-圖像格式對(duì)應(yīng)表(圖7參照)。
多路復(fù)用器(MPX) 035根據(jù)控制信號(hào)034，決定將預(yù)測(cè)值候選1 k中的哪個(gè)選為預(yù)測(cè)值。圖19是表示控制信號(hào)034和上述的預(yù)測(cè)值候選 1 6之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的對(duì)應(yīng)表。即，控制信號(hào)(000)對(duì)應(yīng)于預(yù)測(cè)值候選 1，控制信號(hào)(001)對(duì)應(yīng)于預(yù)測(cè)值候選2，控制信號(hào)(010)對(duì)應(yīng)于預(yù)測(cè)值 候選3，控制信號(hào)(011)對(duì)應(yīng)于預(yù)測(cè)值候選4，控制信號(hào)(100)對(duì)應(yīng)于預(yù) 測(cè)值候選5，控制信號(hào)(101)對(duì)應(yīng)于預(yù)測(cè)值候選6。
另外，如上所述，從預(yù)測(cè)值候選計(jì)算模塊031追加了考慮了系數(shù)m、 n的針對(duì)交織圖像的3個(gè)預(yù)測(cè)值候選"A"、 "(m*A+n*C)/(m+n)"、 "A+(n^A+r^C)/(m+n)-(n^A+i^B)/(m+n)"的計(jì)算輸出的情況下，作為在圖 19的表中使用的預(yù)測(cè)值候選，追加預(yù)測(cè)值候選"A"、 "(m*A+n*C)/(m+n)，，、 "A+(m*A+n*C)/(m+n)-(m*A+n*B)/(m+n)"。在此基礎(chǔ)上，控制信號(hào)也需要 是能夠識(shí)別所追加的3個(gè)預(yù)測(cè)值候選的比特寬度的控制信號(hào)(該情況下 為4比特信號(hào))。對(duì)應(yīng)于圖19，在壓縮側(cè)設(shè)置表示控制信號(hào)和預(yù)測(cè)值候選 的對(duì)應(yīng)關(guān)系的對(duì)應(yīng)表(參照?qǐng)D8)。另外，在本實(shí)施方式中，作為控制信 號(hào)034，將3比特的控制信號(hào)(000)乃至控制信號(hào)(IOI)對(duì)應(yīng)起來(lái)，但 只要能夠與預(yù)測(cè)值候選1 6對(duì)應(yīng)起來(lái)，亦可不是這種形式的控制信號(hào)。 另外，不限于交織或漸進(jìn)，將利用表示圖像數(shù)據(jù)的采樣格式的信號(hào) 表示使用哪個(gè)預(yù)測(cè)值的對(duì)應(yīng)表保持在預(yù)測(cè)值決定模塊033中，據(jù)此，能 夠決定預(yù)測(cè)值。并且，雖未圖示，從預(yù)測(cè)值決定模塊033將表示圖像數(shù)據(jù)的釆樣格 式的控制信號(hào)發(fā)送到預(yù)測(cè)值候選計(jì)算模塊031,據(jù)此，預(yù)測(cè)值候選計(jì)算模
塊031可以決定上述的系數(shù)m、 n的值
圖20A是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)(解碼) 裝置的動(dòng)作的流程圖。圖20B是說(shuō)明圖20A的步驟S027中的"本地解碼 器"的處理的流程圖。圖20A和圖20B中將步驟略寫為S。
在進(jìn)入圖20A的步驟說(shuō)明之前，在本例中，首先需要注意的是，以 下步驟循環(huán)進(jìn)行，直到對(duì)全部圖像數(shù)據(jù)完成處理。
S021:將碼數(shù)據(jù)021輸入到解碼器022，輸出量化號(hào)碼。 S022:將量化號(hào)碼輸入到逆量化器023，輸出預(yù)測(cè)誤差的量化值024。 S023:利用預(yù)測(cè)值決定模塊033比較周邊像素A (027)、 C (029)、 B (030)中的像素電平值的大小關(guān)系。根據(jù)該大小關(guān)系和圖像格式032, 參照?qǐng)D17和圖18所示的對(duì)應(yīng)表，將控制信號(hào)034發(fā)送到多路復(fù)用器 (MPX) 035。
S024:利用預(yù)測(cè)值候選計(jì)算模塊031，根據(jù)周邊像素A(027)、C(029)、 B (030)，計(jì)算預(yù)測(cè)值候選1 6。該情況下，采用整數(shù)運(yùn)算和位移運(yùn)算， 計(jì)算預(yù)測(cè)值。而且，整數(shù)運(yùn)算時(shí)，舍去(2A+C-B+1)/2以及(A+C+1)/2的 小數(shù)點(diǎn)以下。實(shí)數(shù)運(yùn)算時(shí)，加1而不舍去，直接使用(2A+C-B)/2以及 (A+C)/2的值。
S025:利用MPX035，根據(jù)預(yù)測(cè)值候選1 6和控制信號(hào)034，決定
S026:將在S022中取得的預(yù)測(cè)誤差的量化值和在S024中取得的預(yù) 測(cè)值相加，計(jì)算恢復(fù)對(duì)象像素(恢復(fù)圖像數(shù)據(jù)025)。
S027:為了恢復(fù)下一像素，更新(本地解碼器)周邊像素A、 B以 及C和預(yù)測(cè)用行緩沖器028。
S028:將周邊像素C(029)作為下一恢復(fù)對(duì)象像素的周邊像素B(030) 代入。
S029:從預(yù)測(cè)用行緩沖器028取得下一恢復(fù)對(duì)象像素的周邊像素 C (029)。S030:將周邊像素A (027)代入預(yù)測(cè)用行緩沖器028。 S031:將量化值和預(yù)測(cè)值相加，作為下一恢復(fù)對(duì)象像素的周邊像素 A (027)代入。
并且，例如預(yù)測(cè)用行緩沖器028為圖21所示的值的情況下，交織用 預(yù)測(cè)器和漸進(jìn)用預(yù)測(cè)器的量化結(jié)果如圖22和圖23所示的表所示。預(yù)測(cè) 用行緩沖器028取圖21所示的像素值時(shí)，圖22和圖23所示的表可以從 上述的圖20A和圖20B所示的本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)恢復(fù) (解碼)裝置的動(dòng)作簡(jiǎn)單地導(dǎo)出。該情況下，上次恢復(fù)時(shí)的像素C (029) 成為此次恢復(fù)時(shí)的像素B (030)，上次的"預(yù)測(cè)值+預(yù)測(cè)誤差量化值"成為 此次的像素A (027)。
圖24是表示本發(fā)明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置的系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)的功能框圖，將上述說(shuō)明的內(nèi)容功能化，以模塊表現(xiàn)。圖24中，本發(fā) 明的實(shí)施方式涉及的圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置將上述的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置的輸 出、即壓縮數(shù)據(jù)202輸入到恢復(fù)處理部210，在恢復(fù)處理部210中，首先 將被輸入的圖像數(shù)據(jù)202輸入到相當(dāng)于圖14的解碼器022的解碼處理部 211，從解碼處理部211得到量化號(hào)碼。接著，將量化號(hào)碼輸入到相當(dāng)于 逆量化器023的逆量化處理部212。在逆量化處理部212中，參照?qǐng)D15 所示的逆量化表213，由量化號(hào)碼得到預(yù)測(cè)誤差量化值。將所得到的預(yù)測(cè) 誤差量化值輸入到預(yù)測(cè)處理部214。在預(yù)測(cè)處理部214中，參照?qǐng)D17所 示的中間值對(duì)應(yīng)表215、圖18所示的中間值'圖像格式對(duì)應(yīng)表216，利用 相當(dāng)于預(yù)測(cè)值候選計(jì)算模塊031的預(yù)測(cè)值候選計(jì)算部217計(jì)算預(yù)測(cè)值候 選，并且，在相當(dāng)于MPX035的預(yù)測(cè)值決定部218中，根據(jù)圖像格式204， 從利用預(yù)測(cè)值候選計(jì)算部217計(jì)算出的預(yù)測(cè)值候選之中決定預(yù)測(cè)值。而 且，預(yù)測(cè)處理部214中，作為輸出，將預(yù)測(cè)值候選計(jì)算部217計(jì)算出的 預(yù)測(cè)誤差量化值和預(yù)測(cè)值決定部218所決定的預(yù)測(cè)值輸出，將所輸出的 預(yù)測(cè)值和預(yù)測(cè)誤差量化值輸入到恢復(fù)值計(jì)算部219?；謴?fù)值計(jì)算部219將 被輸入的預(yù)測(cè)值和預(yù)測(cè)誤差量化值相加，得到恢復(fù)像素值，并且將其蓄 積，得到恢復(fù)(圖像)數(shù)據(jù)206。
這樣，本發(fā)明的圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置根據(jù)圖像格式，區(qū)分使用預(yù)測(cè)值，從而能夠?qū)Ω鱾€(gè)圖像格式減少預(yù)測(cè)誤差，所以能夠提高恢復(fù)效率。并且， 只要根據(jù)圖像格式切換預(yù)測(cè)值即可，所以能夠?qū)崿F(xiàn)安裝時(shí)的程序、電路 結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化。
另夕卜，在上述中，求出A、 B以及C的中間值，根據(jù)中間值對(duì)應(yīng)表， 決定選擇哪個(gè)預(yù)測(cè)值候選，但也可以在計(jì)算預(yù)測(cè)值候選之后，求出預(yù)測(cè) 值候選的中間值。
并且，在上述中，交織圖像用預(yù)測(cè)值是(A+C)/2、 A和(2A+C-B)/2， 但在預(yù)測(cè)值候選計(jì)算模塊中，根據(jù)像素電平值A(chǔ)、 B以及C，使用系數(shù) m、 n，計(jì)算"A"， "(m*A+n*C)/(m+n)，^n"A+(m*A+n*C)/(m+n)-(m*A+n*B)/ (m+n)"，系數(shù)m、 n均代入不取O的某值，作為交織用預(yù)測(cè)值，使用"A"、 "(A+3^C)/4"以及"(4*A+3*C-3*B)/4"，可以計(jì)算縱向像素電平值變動(dòng)強(qiáng) 的預(yù)測(cè)值。此外，分別在預(yù)測(cè)值決定模塊和預(yù)測(cè)值計(jì)算模塊中進(jìn)行并行 處理，在完成了各預(yù)測(cè)值候選計(jì)算的階段，能夠決定使用哪個(gè)預(yù)測(cè)值， 所以可通過(guò)該并行處理快速進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。
并且，不限于交織還是漸進(jìn)的圖像格式，即使利用表示圖像數(shù)據(jù)的 采樣格式的信號(hào)，區(qū)分使用預(yù)測(cè)值，也能夠得到相同的效果。
例如，存儲(chǔ)于一般的DVD中的圖像數(shù)據(jù)的采樣格式通常為4:2:2格 式。Y分量(亮度分量)的圖像尺寸為720x480， C分量(顏色分量)的 橫圖像尺寸為Y分量的一半。因此，C分量是縱向存在相關(guān)關(guān)系的圖像 數(shù)據(jù)，所以對(duì)于系數(shù)m、 n，可通過(guò)使n值大于m來(lái)進(jìn)行對(duì)應(yīng)。g口，加重 相對(duì)于縱向相關(guān)度強(qiáng)的周邊像素的比重(增大n值)，從而可防止預(yù)測(cè)誤 差變差。例如，對(duì)于圖像數(shù)據(jù)的采樣格式為4:2:2、圖像尺寸為720x480 的交織圖像，為C分量的情況下，作為m4、 n=3，進(jìn)行作為縱向存在相 關(guān)關(guān)系的圖像數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)，對(duì)于Y分量，圖像尺寸為720x480的情況下， m=l、 n=l，進(jìn)行作為橫向存在相關(guān)關(guān)系的圖像數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)。對(duì)于橫向存 在相關(guān)關(guān)系的圖像數(shù)據(jù)時(shí)的系數(shù)m、 n， m和n設(shè)為相同值，若認(rèn)為這樣 也有可能導(dǎo)致預(yù)測(cè)誤差變差，則通過(guò)使m值大于n來(lái)進(jìn)行對(duì)應(yīng)。此外， 作為其他例子，圖像數(shù)據(jù)的采樣格式為4:4:4格式，圖像尺寸為800x480 的漸進(jìn)圖像的情況下，m=0、 n=l。此外，僅利用場(chǎng)存儲(chǔ)器(l行的緩沖器)，無(wú)需幀存儲(chǔ)器，因此，能 夠減少安裝時(shí)的成本。并且，僅切換預(yù)測(cè)值就能夠?qū)?yīng)交織/漸進(jìn)雙方， 能夠?qū)崿F(xiàn)電路規(guī)模的簡(jiǎn)化。
并且，上述中，預(yù)測(cè)值候選計(jì)算模塊031計(jì)算k個(gè)(上述說(shuō)明中為
6個(gè))預(yù)測(cè)值候選，以根據(jù)圖17、圖18縮減的控制信號(hào)為基礎(chǔ)，利用多 路復(fù)用器(MPX) 035選擇1個(gè)預(yù)測(cè)值。根據(jù)這樣的處理順序，利用圖 17、圖18縮減預(yù)測(cè)值候選，可以在相同的定時(shí)執(zhí)行預(yù)測(cè)值計(jì)算，能夠提 高處理速度。即，分別在預(yù)測(cè)值決定模塊和預(yù)測(cè)值計(jì)算模塊中進(jìn)行并行 處理，在完成了各預(yù)測(cè)值候選計(jì)算的階段，決定使用哪個(gè)預(yù)測(cè)值，因此 可通過(guò)該并行處理快速進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮。在預(yù)測(cè)值決定模塊和預(yù)測(cè)值計(jì)算 模塊中，使用表來(lái)進(jìn)行運(yùn)算處理，所以可將程序處理快速化。
另一方面，作為不重視處理速度而要減小結(jié)構(gòu)規(guī)模時(shí)的安裝，可以 考慮如下結(jié)構(gòu)將圖17的中間值對(duì)應(yīng)表從結(jié)構(gòu)中刪除，以圖18為基礎(chǔ)， 根據(jù)預(yù)先知道的圖像格式，事先計(jì)算3個(gè)預(yù)測(cè)值，直接從3個(gè)預(yù)測(cè)值中 求出中間值。此外，作為其他模式，還可以考慮如下方法決定在圖17 的中間值對(duì)應(yīng)表中采用哪個(gè)預(yù)測(cè)值候選式計(jì)算，僅執(zhí)行該決定的1個(gè)式 的計(jì)算處理，從而刪除從多個(gè)計(jì)算出的預(yù)測(cè)值中選擇應(yīng)采用的1個(gè)的結(jié)
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置和圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置可被單片LSI化， 搭載到希望的應(yīng)用設(shè)備上，可以考慮應(yīng)用到例如包括導(dǎo)航儀的車內(nèi)影像 數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)或各種娛樂(lè)(游戲機(jī)、卡通(anime)等)設(shè)備中。作為一 例，在車內(nèi)影像數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)中，還在后側(cè)設(shè)置顯示器，能夠鑒賞不同 于前側(cè)的影像。因此，將利用安裝于前側(cè)的影像數(shù)據(jù)處理裝置中處理的 圖像數(shù)據(jù)壓縮，傳送到后側(cè)，在后側(cè)將其恢復(fù)，顯示圖像數(shù)據(jù)。在將圖 像數(shù)據(jù)中繼的情況下，在各中繼點(diǎn)，反復(fù)進(jìn)行壓縮、恢復(fù)。
權(quán)利要求
1. 一種圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置，其具有預(yù)測(cè)器，在將該預(yù)測(cè)器的預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際的像素電平值之間的差分值量化之后進(jìn)行編碼，或者根據(jù)差分值進(jìn)行編碼，其中，該預(yù)測(cè)器用于在壓縮圖像數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)壓縮對(duì)象像素的像素電平值進(jìn)行預(yù)測(cè)，所述圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置的特征在于，所述預(yù)測(cè)器根據(jù)壓縮對(duì)象像素周邊的像素電平值以及圖像格式?jīng)Q定預(yù)測(cè)值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置，其特征在于，所述圖像格式用于指示橫向像素相關(guān)度強(qiáng)的圖像或縱向像素相關(guān)度 強(qiáng)的圖像中的任意一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置，其特征在于， 橫向像素相關(guān)度強(qiáng)的圖像是交織圖像，并且縱向像素相關(guān)度強(qiáng)的圖像是漸進(jìn)圖像。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置，其特征在于， 通過(guò)采樣格式，規(guī)定是所述橫向像素相關(guān)度強(qiáng)的圖像或縱向像素相關(guān)度強(qiáng)的圖像中的任意一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置，其特征在于， 將所述壓縮對(duì)象像素的、左側(cè)像素設(shè)為A，上側(cè)像素設(shè)為C，左上側(cè)像素設(shè)為B，系數(shù)m和n均設(shè)為不取O的某值，所述預(yù)測(cè)值是3個(gè)預(yù) 測(cè)值候選"A"、 "(m*A+n*C)/(m+n)，，、 "A+(m*A+n*C)/(m+n)-(m*A+n*B)/ (m+n)"的中間值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置，其特征在于， 在所述圖像數(shù)據(jù)是漸進(jìn)圖像時(shí)，將m設(shè)為0， n設(shè)為l;在所述圖像數(shù)據(jù)是交織圖像時(shí)，將m設(shè)為l， n設(shè)為l或3。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置，其特征在于， 將所述壓縮對(duì)象像素的、左側(cè)像素設(shè)為A，上側(cè)像素設(shè)為C，左上側(cè)像素設(shè)為B，系數(shù)m和n均設(shè)為不取O的某值，求出所述壓縮對(duì)象像素的周邊像素A、 B以及C的中間值，在所述中間值為A時(shí)，將預(yù)測(cè)值設(shè) 為"A"，在所述中間值為C時(shí)，將預(yù)測(cè)值設(shè)為"(n^A+i^C)/(m+n)",在所述 中間值為B時(shí)，將預(yù)測(cè)值設(shè)為"A+(n^A+r^C)/(m+nHn^A+r^B)/(m+n)"。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置，其特征在于， 根據(jù)所述采樣格式來(lái)規(guī)定所述系數(shù)m和n。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1~8中的任意一項(xiàng)所述的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置，其特 征在于，所述預(yù)測(cè)器由如下部分構(gòu)成預(yù)測(cè)候選計(jì)算模塊，其將所述壓縮對(duì)象像素的周邊像素中的、左側(cè) 像素設(shè)為A，上側(cè)像素設(shè)為C，左上側(cè)像素設(shè)為B，根據(jù)所述像素A、 C 以及B的像素值，計(jì)算多個(gè)預(yù)測(cè)值候選；預(yù)測(cè)值決定模塊，其根據(jù)中間值對(duì)應(yīng)表和中間值，圖像格式對(duì)應(yīng)表， 決定將所述多個(gè)預(yù)測(cè)值候選中的哪個(gè)設(shè)為預(yù)測(cè)值，作為控制信號(hào)，發(fā)送 到多路復(fù)用器；多路復(fù)用器，其根據(jù)所述控制信號(hào)，將多個(gè)預(yù)測(cè)值候選的任意一個(gè) 作為預(yù)測(cè)值輸出；多個(gè)寄存器，其保持所述周邊像素A、 B以及C的像素值；以及行緩沖器，其保持與1行相當(dāng)量的像素值。
10. —種圖像數(shù)據(jù)壓縮方法，其特征在于，在具備對(duì)壓縮對(duì)象像素的像素電平值進(jìn)行預(yù)測(cè)的預(yù)測(cè)器的圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置中執(zhí)行如下步驟在進(jìn)行編碼之前，對(duì)壓縮對(duì)象像素的周邊像素，將左側(cè)像素設(shè)為A，上側(cè)像素設(shè)為C，左上側(cè)像素設(shè)為B，保持所述像素A、 C以及B的像素值、以及最接近l行的像素值；根據(jù)所保持的所述周邊像素A、 C以及B的像素值，計(jì)算多個(gè)預(yù)測(cè)值候選；根據(jù)中間值對(duì)應(yīng)表和中間值'圖像格式對(duì)應(yīng)表，決定將所述多個(gè)預(yù)測(cè) 值候選中的哪個(gè)設(shè)為預(yù)測(cè)值，發(fā)送控制信號(hào)；接收所述控制信號(hào)，將多個(gè)預(yù)測(cè)值候選中的任意一個(gè)作為預(yù)測(cè)值輸 出；以及由所輸出的預(yù)測(cè)值和壓縮對(duì)象像素計(jì)算預(yù)測(cè)誤差，將計(jì)算出的預(yù)測(cè) 誤差輸入到量化器，取得量化號(hào)碼，將該量化號(hào)碼輸入到編碼器，得到壓縮碼。
11. 一種程序，該程序用于在預(yù)測(cè)壓縮對(duì)象像素的像素電平值的同時(shí)， 進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的壓縮，該程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如下步驟-在進(jìn)行編碼之前，對(duì)壓縮對(duì)象像素的周邊像素，將左側(cè)像素設(shè)為A， 上側(cè)像素設(shè)為C，左上側(cè)像素設(shè)為B，保持所述像素A、 C以及B的像 素值、以及最接近l行的像素值；根據(jù)所保持的所述周邊像素A、 C以及B的像素值，計(jì)算多個(gè)預(yù)測(cè) 值候選；根據(jù)中間值對(duì)應(yīng)表和中間值*圖像格式對(duì)應(yīng)表，縮減所述多個(gè)預(yù)測(cè)值 候選，決定l個(gè)預(yù)測(cè)值，進(jìn)行輸出；以及由所輸出的預(yù)測(cè)值和壓縮對(duì)象像素計(jì)算預(yù)測(cè)誤差，將該預(yù)測(cè)誤差輸 入到量化表，取得量化號(hào)碼，將該量化號(hào)碼輸入到編碼表，得到壓縮碼。
12. —種圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置，其對(duì)利用圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置進(jìn)行壓縮的 圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)，該圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置具備根據(jù)壓縮對(duì)象像素周邊的 像素電平值以及圖像格式?jīng)Q定預(yù)測(cè)值的預(yù)測(cè)器，所述圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置的特征在于，所述圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置具有根據(jù)壓縮對(duì)象像素周邊的像素電平值以 及圖像格式?jīng)Q定預(yù)測(cè)值的預(yù)測(cè)器，將該預(yù)測(cè)器所決定的預(yù)測(cè)值和預(yù)測(cè)誤 差量化值相加，得到恢復(fù)像素?cái)?shù)據(jù)，并得到下一周邊像素值，該預(yù)測(cè)誤 差量化值是由解碼器以及逆量化器對(duì)所述壓縮的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算得到 的。
13. —種圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)方法，在圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置中對(duì)利用圖像數(shù)據(jù) 壓縮裝置壓縮的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行恢復(fù)，該圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置具備根據(jù)壓縮 對(duì)象像素周邊的像素電平值以及圖像格式?jīng)Q定預(yù)測(cè)值的預(yù)測(cè)器，所述圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)方法的特征在于，包括如下步驟 在將壓縮的碼恢復(fù)之前，對(duì)于恢復(fù)對(duì)象像素的周邊像素，將左側(cè)像素設(shè)為A，上側(cè)像素設(shè)為C，左上側(cè)像素設(shè)為B，保持所述像素A、 C以 及B的像素值、以及最接近1行的像素值；根據(jù)所保持的所述周邊像素A、 C以及B的像素值，計(jì)算多個(gè)預(yù)測(cè) 值候選；根據(jù)中間值對(duì)應(yīng)表和中間值■圖像格式對(duì)應(yīng)表，決定將所述多個(gè)預(yù)測(cè) 值候選中的哪個(gè)設(shè)為預(yù)測(cè)值，發(fā)送控制信號(hào)；接收所述控制信號(hào)，將多個(gè)預(yù)測(cè)值候選中的任意一個(gè)作為預(yù)測(cè)值輸 出；以及將壓縮的碼數(shù)據(jù)輸入到解碼器，取得量化號(hào)碼，將量化號(hào)碼輸入到 逆量化器，取得預(yù)測(cè)誤差量化值，由所取得的預(yù)測(cè)誤差量化值和所述預(yù) 測(cè)值，恢復(fù)像素值。
14.一種程序，其用于對(duì)利用圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置壓縮的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行 恢復(fù)，該圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置具備根據(jù)壓縮對(duì)象像素周邊的像素電平值以 及圖像格式?jīng)Q定預(yù)測(cè)值的預(yù)測(cè)器，所述程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如下步驟在將壓縮的碼恢復(fù)之前，對(duì)于恢復(fù)對(duì)象像素的周邊像素，將左側(cè)像 素設(shè)為A，上側(cè)像素設(shè)為C，左上側(cè)像素設(shè)為B，保持所述像素A、 C以 及B的像素值、以及最接近1行的像素值；根據(jù)所保持的所述周邊像素A、 C以及B的像素值，計(jì)算多個(gè)預(yù)測(cè) 值候選；根據(jù)中間值對(duì)應(yīng)表和中間值，圖像格式對(duì)應(yīng)表，縮減所述多個(gè)預(yù)測(cè)值 候選，決定l個(gè)預(yù)測(cè)值，進(jìn)行輸出；以及將壓縮的碼數(shù)據(jù)輸入到解碼器，取得量化號(hào)碼，將量化號(hào)碼輸入到 逆量化器，取得預(yù)測(cè)誤差量化值，由所取得的預(yù)測(cè)誤差量化值和所述預(yù) 測(cè)值，恢復(fù)像素值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圖像數(shù)據(jù)壓縮裝置、壓縮方法及程序、以及圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)裝置、恢復(fù)方法及程序。量化器將壓縮對(duì)象像素(X)和預(yù)測(cè)值(X’)的差分值、即“預(yù)測(cè)誤差”量化。可變長(zhǎng)編碼器將由量化器的量化表得到的量化號(hào)碼作為輸入，輸出可變長(zhǎng)碼(壓縮碼)。預(yù)測(cè)值候選計(jì)算模塊根據(jù)周邊像素(A、C、B)，計(jì)算預(yù)測(cè)值候選(1～k)，發(fā)送到多路復(fù)用器(MPX)。預(yù)測(cè)值決定模塊根據(jù)與圖像格式對(duì)應(yīng)的中間值對(duì)應(yīng)表和中間值·圖像格式對(duì)應(yīng)表，決定將預(yù)測(cè)值候選(1～k)中的哪個(gè)設(shè)為預(yù)測(cè)值，將控制信號(hào)發(fā)送到多路復(fù)用器(MPX)。多路復(fù)用器(MPX)將所決定的預(yù)測(cè)值候選(1～k)中的任意一個(gè)作為預(yù)測(cè)值(X’)輸出。這樣，根據(jù)圖像格式，區(qū)分預(yù)測(cè)值，從而可以對(duì)各個(gè)圖像格式減少預(yù)測(cè)誤差。
文檔編號(hào)H04N7/32GK101438597SQ200680054589
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2006年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月17日
發(fā)明者吉田茂, 小田切淳一, 矢作裕紀(jì) 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社