專利名稱：使用對應象素塊等級信息的變換系數(shù)的圖象編碼和譯碼的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明是關于圖象編碼儀器和圖象編碼方法，圖象譯碼儀器，記錄介質(zhì)和圖象處理儀器和圖象傳送方法，和更具體而言是關于圖象編碼儀器和圖象編碼方法，圖象譯碼儀器，記錄介質(zhì)和圖象處理儀器和以譯碼的圖象幾乎與源圖象一致的能薄化(于采樣)和壓縮編碼圖象的圖象傳送方法。
通常，已經(jīng)提出了各種方法作為圖象壓縮方法，這些方法的一個就是通過薄化圖象象素的數(shù)目和壓縮圖象的方法。
然而，當這類薄化壓縮的圖象通過內(nèi)插進行簡單的擴展，產(chǎn)生譯碼圖象的清晰度是很差的。
對這類譯碼圖象清晰度變差有至少兩個原因。一個原因是，在初始圖象內(nèi)的高頻分量并沒有包括在薄化的圖象內(nèi)，第二個原因是，包括薄化后的圖象象素的象素值并不特別適合譯碼的初始圖象。依此，這就不能期望提供解決這些問題的方法和儀器。
作為本發(fā)明被提出是解決這樣的問題，本發(fā)明是通過薄化(子采樣)獲得編碼圖象，使得獲得的譯碼的圖象與初始圖象數(shù)據(jù)是一致的(或，至少幾乎是一致的)。
依照發(fā)明的圖象編碼方法和儀器產(chǎn)生對應初始圖象數(shù)據(jù)的象素塊的等級信息。使用等級信息，對應等級信息的變換系數(shù)從存儲器中讀出。產(chǎn)生的編碼圖象數(shù)據(jù)對應著初始圖象數(shù)據(jù)和讀出的變換系數(shù)。
依發(fā)明的圖象譯碼方法和儀器接收編碼的圖象數(shù)據(jù)和提取象素塊。對應提取的象素塊產(chǎn)生等級信息。對應產(chǎn)生的等級信息的預測系數(shù)從存儲器中讀出，產(chǎn)生的譯碼的圖象數(shù)據(jù)對應著編碼的圖象數(shù)據(jù)和讀出的預測系數(shù)。
當參考下面的描述和附圖，發(fā)明的這些和其它方面將變得十分明顯。


圖1的框圖示出了應用圖象處理系統(tǒng)的本發(fā)明的實旋例的配置；圖2的框圖示出了圖1的發(fā)送裝置1的示例配置；圖3示出了ADRC處理；
圖4示出了等級分級處理；圖5的流程圖示出了圖2發(fā)送器件的操作；圖6示出了圖2分塊單元11的處理；圖7的框圖示出了用于學習獲得變換系數(shù)的圖象處理器件第一實施例的配置；圖8的流程圖示出了圖7的圖象處理器件的操作；圖9的框圖示出了圖7的局部譯碼器27的示例配置；圖10的流程圖示出了圖9局部譯碼器27的處理；圖11的框圖示出了用于完成學習以獲得預測系數(shù)的圖象處理器件的實施例的配置；圖12的框圖示出了用于完成學習以獲得變換系數(shù)的圖象處理器件的第二實施例的配置；圖13的流程圖示出了圖12圖象處理器件的操作；圖14的流程圖示出了圖13的步S31的處理的細節(jié)；和圖15框圖示出了圖1的接收器件4的示例配置；圖16的框圖示出了用于學習以獲得變換系數(shù)的圖象處理器件的另一實施例的配置；圖17的流程圖示出了圖16圖象處理器件的操作；圖18的框圖示出了圖16的局部譯碼器的27’的舉例配置。
為了使這里描述的各種實施例的每一個裝置之間對應關系清楚起見，本發(fā)明的特定特性首先參考附圖加以描述。應當理解，述語“單元”應在廣范的意義上加以翻譯，包括硬件電路，裝有適當軟件的主計算機，編程的微處理機或微控制器，或者它們的組合。
本發(fā)明的圖象編碼儀器包括分塊裝置(例如，在圖2中示出的分塊單元11等)，用于把圖象分塊為規(guī)定的塊(用于等級的分級)；分級裝置(例如，在圖2中示出的等級分級單元13)用于根據(jù)塊的特性將塊分級為規(guī)定的等級；存儲裝置(例如，圖2中示出的變換系數(shù)存儲器14)，用于存儲每一塊的規(guī)定的變換系數(shù)；和計算裝置(例如，在圖2示出的計算單元16)，用于計算編碼的圖象的象素數(shù)較少的編碼的數(shù)據(jù)。特別是，計算裝置對塊的象素的象素值和對應塊屬于的塊的等級的一個或多個變換系數(shù)進行規(guī)定的計算。
下面的描述并不傾向于被限制在上述列舉裝置的任何一個。
參看圖1，這里示出了一個圖象處理系統(tǒng)。在操作時，數(shù)字化的圖象數(shù)據(jù)提供給發(fā)送儀器1。發(fā)送儀器1使輸入的圖象數(shù)據(jù)經(jīng)受規(guī)定的算法處理和記錄產(chǎn)生的數(shù)據(jù)到包括，例如，光盤，磁光盤或磁帶等的記錄介質(zhì)2上或通過例如地面波，廣播電路，電話線或CATV網(wǎng)絡等發(fā)送路徑3傳送產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。
在記錄介質(zhì)2上記錄的編碼的數(shù)據(jù)然后在接收儀4被重放或通過發(fā)送線路3發(fā)送的編碼的數(shù)據(jù)被接收。該編碼的數(shù)據(jù)然后被擴展和被譯碼，將產(chǎn)生的譯碼的數(shù)據(jù)提供給在圖中沒有示出的顯示器。
上述描述的圖象處理系統(tǒng)能被應用到例如記錄/再現(xiàn)圖象儀器，例如光盤儀器，磁-光盤儀器，磁帶儀等等，和完成圖象傳送的儀器，例如視頻電話儀器，電視廣播系統(tǒng)和CATV系統(tǒng)等等。進而，圖1的圖象處理系統(tǒng)能被應用到在移動中使用的便攜式終端和它具有較低的傳送比率例如便攜式電話等等。
象看圖2，要被編碼的圖象數(shù)據(jù)被輸入到分塊單元11。分塊單元11然后把圖象劃分為中心大約在顯著象素的塊(即，每一塊可以是3×3象素塊)。這些塊然后提供給ADRC(適配動態(tài)區(qū)域編碼)處理單元12和延遲單元15。
ADRC處理單元然后對分塊單元11提供的諸塊進行ADRC處理和輸出產(chǎn)生的ADRC編碼到等級分塊單元13。
依照ADRC處理使得表示諸塊的象素所需的位數(shù)這樣被減少了，為簡單起見，現(xiàn)討論一個例子，一塊僅有四個象素。參看圖3A，具有四個象素的最大值和最小值在ADRC處理時被檢測。DR＝MAX-MWN被提取作為該塊的局部化動態(tài)區(qū)域和包括該塊的諸象素的象素值根據(jù)這動態(tài)區(qū)域DR被量化為K位。
這就是，最小值從該塊內(nèi)的每一個象素的值中減去和減的結(jié)果被DR/2k除和成為對應產(chǎn)生的被除的值的代碼。例如，當K＝2如圖3B所示，動態(tài)區(qū)域DR被分成四個相等的部分和確定每一個象素值屬于區(qū)域的哪一部分。當分的值屬于最低水平的區(qū)域，第二最低水平的區(qū)域，第三最低水平的區(qū)域，或最高水平的區(qū)域時，編碼被完成為二位，例如分別是00B，01B，10B或11B(B是指二進制數(shù))。通過轉(zhuǎn)換ADRC代碼00B，01B，10B和11B為區(qū)域最低水平的中心值L00，區(qū)域第二最低水平的中心值L01，區(qū)域第三最低水平的中心值L10，和區(qū)域最高水平的中心值L11，譯碼在譯碼側(cè)被完成，最小值然后加到這個值上。
圖3B示出的這類ADRC被參考為無邊角匹配。圖3C示出了改進的ADRC處理。如圖3C，動態(tài)區(qū)域DR被分為四個相等的部分。屬于最低水平區(qū)域的象素值的中值MIN’和屬于最高水平的區(qū)域的象素值的中值MAX’被轉(zhuǎn)換為ADRC的代碼00B和11B。水平除以由MAX’-MIN’定義的動態(tài)范圍DR’(被分為三個相等部分)被轉(zhuǎn)換為ADRC代碼的01B和10B，使得ADRC譯碼被完成。
例如日本公開的出版物平3-53778詳細地公開了ADRC的細節(jié)。
通過執(zhí)行ADRC處理位數(shù)能夠被減少，使得使用比分配給包括原始塊的象素的位數(shù)要少的位數(shù)就能執(zhí)行再量化。
返回到圖2，等級分級單元13執(zhí)行等級分級處理以根據(jù)這些塊的特性對從ADRC處理單元12來的塊進行分級，塊屬于那一等級的信息作為等級信息提供給變換系數(shù)存儲器14。
等級分級處理的細節(jié)現(xiàn)參考舉例加以描述。如圖4A所示，一“顯著”象素和鄰近三個象素包括2×2象素塊(等級分級塊)使用一位(不是0就是1水平)表示該塊的每一個象素。在這種情況下，使用諸象素的每一個的水平分布，這2×2象素塊被分級為如圖4B所示的16(＝(21)4)模式，該模式劃分是能被等級分級單元13完成的等級分級處理的一實例。
等級分級處理能被完成，使得對圖象(在塊內(nèi)圖象的活動(圖象的復雜性)給于更多的考慮。
例如，當8位被分配到要被編碼圖象數(shù)據(jù)時，使得等級分級的塊包括安排為3×3的9個象素和采用等級分級塊為目標的等級分級處理然后被完成，大數(shù)目的等級分級模式(28)9可以產(chǎn)生。
這樣，在ADRC處理單元12中，ADRC處理在等級分級塊上能被完成，使得表示包括等級分級塊的象素的位數(shù)和等級的數(shù)目能被減少，即等級數(shù)能從(28)9減少到(21)9，即減少到512，例如，一位ADRC處理能在ADRC處理單元12被完成。
在上述的實施例中，在等級分級單元13中根據(jù)從ADRC處理單元12中輸出的ADRC代碼完成等級分級處理。然而，等級分級處理也可以使用例如DPCM(預測編碼)，BTC(塊舍位項編碼，VQ(矢量量化)，DCT(離散余弦變換或Adamar變換或其它已經(jīng)執(zhí)行的變換獲得的數(shù)據(jù)來完成。
再參看圖2，變換系數(shù)存儲器14存儲著通過等級信息的每一項的學習過程(變換系數(shù)學習)獲得的變換系數(shù)，學習過程在該說明書的后面加以描述。從等級分級單元13提供的等級信息作為地址被提供，并把所提供地址內(nèi)存儲的變換系數(shù)提供給計算單元16。
延遲單元15延遲從分塊電路11提供的塊，直至對應這些塊的等級信息的變換系數(shù)從變換系數(shù)存儲器14中讀出。延遲的塊然后提供給計算單元16。
計算單元16然后使用包括從延遲單元15提供的諸塊的象素的象素值和對應從變換系數(shù)存儲器14提供的該塊的相應等級的變換系數(shù)完成規(guī)定的操作。以這樣的方式，圖象象素被薄化(減少)編碼的數(shù)據(jù)被計算。即，當包括由分塊單元11輸出的塊的每一個象素的象素值被采用為Y1，Y2…和對應由變換系數(shù)存儲器14輸出該塊的等級的變換系數(shù)被采用為K1，K2…計算單元16計算規(guī)定的系數(shù)值f(Y1，Y2…，K1，K2，…)作為薄化數(shù)和然后輸出作為由分塊單元11輸出的塊的一個或多個代表象素(即中心象素)的象素值。
當包括由分塊單元11輸出的等級分級塊的象素的數(shù)目被取為N，計算單元16薄化圖象數(shù)據(jù)輸出為1/N和輸出薄化的圖象數(shù)據(jù)為編碼的數(shù)據(jù)。
這樣，可以看到，由計算電路16輸出的編碼的數(shù)據(jù)并不是通過完成所謂簡單的薄化獲得的，這里包括N個象素的塊的中心象素被簡單地提取和輸出，這里編碼的數(shù)據(jù)是由上述的包括該塊的N個象素定義的象素值f(Y1，Y2，…K1，K2…)。從不同的觀點看，系數(shù)值f(Y1，Y2…K1，K2…)可以被考慮為通過簡單的薄化處理而獲得的，但是在塊中心的象素的象素值根據(jù)周圍的象素值被校正(被調(diào)整)，從計算變換系數(shù)和包括塊的象素的結(jié)果而獲得的編碼數(shù)據(jù)以后被稱為校正的數(shù)據(jù)。
在計算單元16發(fā)生的算法處理可以被考慮為變換包括由分塊單元11輸出的用于等級分級的塊的每一個象素的象素值為系數(shù)值f(Y1，Y2，…K1，K2…)的處理，在這個處理中使用的系數(shù)K1，K2，…被參考為變換系數(shù)。
發(fā)送用記錄儀17記錄校正的數(shù)據(jù)，從計算單元16來的作為編碼的數(shù)據(jù)提供的數(shù)據(jù)，到記錄介質(zhì)2和/或通過發(fā)送路徑3傳送校正的數(shù)據(jù)。
其次，該操作參看圖5的流程圖。
圖象數(shù)據(jù)提供給分塊單元11，例如，以一幀為單元，然后，在步S1，分塊單元劃分圖象數(shù)據(jù)為如圖6包圍象素Y33(1)至Y33(9)的例如四邊形的安排為3×3(水平，垂直)的9象素等級分級塊，這些塊按序提供到ADRC處理單元12和延遲單元15。
當?shù)燃壏旨墘K被示為3×3象素的方形塊時，應當理解，諸塊不需要是方形的，例如它們可以是方型的，交叉型的或具有其它任意的形狀，進而，塊組成的象素數(shù)并不局限為3×3的9個象素。進而，用于等級分級的塊并不必需包括直接相鄰的象素，也可以包括彼此相遠的象素。然而，諸象素的形狀和數(shù)目最好和用于變換系數(shù)學習使用的諸塊的象素的形狀和數(shù)目相一致，這點將在說明書以后談及。
當ADRC處理單元12接收從分塊單元11來的等級分級塊時，在步S2對諸塊完成ADRC處理(即，一位ADRC處理，使得用比初始圖象數(shù)據(jù)的象素的位數(shù)少的表示的象素確定塊。ADRC處理的塊然后提供給等級分級單元13。
在步驟S3，從ADRC處理單元12提供的用于等級分級的諸塊在等級分級單元13內(nèi)進行等級分級，產(chǎn)生的等級信息作為地址提供給變換系數(shù)存儲器14。在步S3A，對應由等級分級單元13提供的等級信息的變換系數(shù)然后從變換系數(shù)存儲器14中讀出和提供給計算單元16。
與此同時，在延遲單元15，從分塊單元11提供的延遲以等待對應從變換系數(shù)存儲器14來的塊的等級信息的變換系數(shù)的讀出。在適當?shù)难舆t時間之后，諸塊提供給計算單元16。在計算單元16，在步S4，使用包括由延遲單元15提供的用于等級分級的諸塊的每一個象素的象素值和從變換系數(shù)存儲器14提供的變換系數(shù)計算前述的函數(shù)值f(·)(這里，該系數(shù)f的括號內(nèi)的·被取采表示一組象素值Y1，Y2，…和變換系數(shù)K1，K2，…)。校正的數(shù)據(jù)(在諸塊的諸中心象素的象素的象素值的校正形式)然后被計算。校正的數(shù)據(jù)然后提供給發(fā)送/記錄儀器17作為圖象編碼的數(shù)據(jù)。
在步S5，在發(fā)送/記錄儀器17內(nèi)，從計算單元16提供的編碼的數(shù)據(jù)記錄在記錄介質(zhì)2上和/或通過發(fā)送路徑3被傳送。
然后，在步S6，確定被做出是否圖象數(shù)據(jù)的一幀部分的處理已經(jīng)完成了。如果在步S6中確定圖象數(shù)據(jù)的一幀部分的處理還沒有完成，處理返回到步S2和用于等級分級的下一塊的從步S2的處理又被重復。當在步S6中確定用于圖象數(shù)據(jù)一幀部分的處理已經(jīng)完成，處理返回到步S1和為下一幀的從步S1的處理一直被重復。
其次，圖7示出了用于完成學習(交換系數(shù)學習)處理以計算變換系數(shù)的圖象處理儀器的示例配置。例如，該處理能被用來確定要被存儲到圖2變換系數(shù)存儲器14的變換系數(shù)。
參看圖7，一幀或等于一幀的數(shù)字圖象數(shù)據(jù)(以后簡單參考為用于學習的圖象)存儲在存儲器21內(nèi)，分塊單元22然后讀出存儲在存儲器21內(nèi)的圖象數(shù)據(jù)和提供諸塊(與從圖2的分塊單元11輸出的用于等級分級的諸塊具有相同結(jié)構(gòu))到ADRC處理單元和計算單元26。
ADRC處理單元23和等級分級單元24完成的處理類似于由圖2ADRC處理單元12和等級分級。單元13完成的處理，由分塊單元22輸出的諸塊的等級信息由等級分級單元24輸出和作為地址提供給變換系數(shù)存儲器31。
計算單元26使用包括從分塊單元22提供的諸塊的象素和從變換系數(shù)存儲器31提供的變換系數(shù)完成類似圖2計算單元16的類似的計算、產(chǎn)生的校正的數(shù)據(jù)(系數(shù)f(·))然后提供給局部譯碼器27、該局部譯碼器27根據(jù)由計算單元26提供的校正的數(shù)據(jù)預測(計算)用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)預測值(包括由分塊單元22輸出的諸塊的諸象素的象素值的預測值)和提供這些預測的值到錯誤計算器28。該錯誤計算器28讀出圖象的象素值(絕對值)用于學習相應的從局部譯碼器27和從存儲器21提供的預測值，計算(檢測)相應于用于學習的這些圖象的象素值的預測值的預測錯誤，和提供這些預測錯誤作為錯誤信息給確定單元29。
確定單元29比較從錯誤計算器28來的錯誤信息和規(guī)定的閥值ε1和控制變換系數(shù)設置單元30相應這些比較結(jié)果。變換系數(shù)設置單元30設置(更新)相同數(shù)目變換系數(shù)計算法為在確定單元29的控制下在等級分級單元24內(nèi)發(fā)生的從等級分級結(jié)果獲得的等級數(shù)，變換系數(shù)提供給變換系數(shù)存儲器31。
變換系數(shù)存儲器31臨時存儲從變換系數(shù)設置單元30提供的變換系數(shù)。變換系數(shù)存儲器31具有能存儲變換系數(shù)的存儲區(qū)域，恰使等級數(shù)為等級分級單元24能分塊的等級數(shù)。當?shù)淖儞Q系數(shù)為每一個存儲區(qū)域從變換系數(shù)設置單元30被提供時，新的變換系數(shù)然后存儲到已經(jīng)存儲變換系數(shù)的位置。
變換存儲器31提供相應從等級分級單元24到變換系數(shù)存儲器31的AD輸入提供的等級信息的地址存儲的變換系數(shù)，和變換系數(shù)存儲器31提供這些系數(shù)到計算單元26。
圖7單元的學習操作現(xiàn)在參照圖8加以描述。
首先，在步S51，變換系數(shù)設置單元30將變換系數(shù)的初始化值裝入到變換系數(shù)存儲器，恰使等級數(shù)目為等級分級單元24可以分級的塊數(shù)。特別是，從變換系數(shù)設置單元30來的變換系數(shù)(初始化值)存儲在保持變換系數(shù)對應著等級變換系數(shù)的變換系數(shù)存儲器31的區(qū)域的地址內(nèi)。
在步S52，分塊單元22把所有存儲在存儲器21的用于學習的圖象分為3×3象素塊的形式，定中心大約在顯著的象素，其方式與圖2分塊單元操作的方式相似，分塊單元21然后從存儲器21讀出這些塊和順序地提供諸塊到ADRC處理單元23和計算單元26。
在步S52，在以圖ADRC處理器12操作類似的方式。在ADRC處理單元，對從分塊單元來的諸塊執(zhí)行一位的ADRC處理。ADRC處理的結(jié)果提供到等級分級單元24。在步S54，從ADRC處理單元23來的諸塊的等級在等級分級單元24中被確定，和確定的等級信息作為地址提供給變換系數(shù)存儲器31。然后，在步S55，相應于從等級分級單元24中提供的等級信息從變換存儲器的地址中被讀出。變換系數(shù)然后提供給計算單元26。
當諸塊從分塊單元22中被接收時，和對應接收的諸塊的等級的變換系數(shù)從變換系數(shù)存儲器31中接收時，計算電路26在步S56計算前述的函數(shù)值f(β)。特別是，計算單元26使用變換系數(shù)和包括從分塊單元22提供的諸塊的諸象素的象素值計算系數(shù)值。該計算的結(jié)果然后提供給局部譯碼器作為從分塊單元22提供的塊的中心處的象素的象素值被校正的校正的數(shù)據(jù)。
當，例如，如圖6所示，四邊圍繞的所示的3×3象素塊被取出作為從分塊單元22的輸出，為由圖6被示出的象素的象素值的被校正的校正的數(shù)據(jù)在計算單元26中被獲得和輸出給局部譯碼器27。
包括用于學習的圖象的象素數(shù)在計算單元26被薄化1/9和薄化的圖象提供給局部譯碼器27。
在圖6中，用標記·示出的從頂?shù)絠從左到j象素的對應的校正的數(shù)據(jù)被取出表示為校正的數(shù)據(jù)Xij和這校正的數(shù)據(jù)Xij被取為在中心，發(fā)生在用于學習的在初始圖象數(shù)據(jù)內(nèi)發(fā)生的安排為3×3的9個象素的象素值從右方向的最左側(cè)和從頂部到最低方向分別為Yij(1)，Yij(2)，Yij(3)，Yij(4)，Yij(5)，Yij(6)，Yij(7)，Yij(8)和Yij(9)。
返回到圖8，在校正的數(shù)據(jù)已經(jīng)在步S56中計算以后，處理繼續(xù)到步S57，做出確定是否校正的數(shù)據(jù)已經(jīng)為存儲在存儲器21內(nèi)的用于學習的所有圖象了。當在步S57中確定，校正的數(shù)據(jù)還沒有為用于學習的所有圖象獲得，處理返回到步S53和從步S53到步S57的處理被重復直到校正的數(shù)據(jù)為用于學習的所有圖象獲得。
當在步S57中確定，校正的數(shù)據(jù)已經(jīng)為用于學習的所有圖象獲得，即，當薄化1/9的圖象已經(jīng)為存儲在存儲器21的用于學習所有圖象所獲得，處理繼續(xù)到步S58。(應當注意這點，這些“薄化”的圖象并不是僅僅薄化1/9的用于學習的圖象。這些薄化的圖象是使用變換系數(shù)和計算獲得的象素值)。用于學習的初始圖象的預測值然后在局部譯碼器27內(nèi)通過局部譯碼薄化圖象加以計算，和預測的值提供給錯誤計算器28。
包括在局部譯碼器27獲得的預測值的圖象(這里，在以后將描述，從錯誤信息計算器28輸出的錯誤信息是少于閥值ε1)類似于在(圖1)接收器件4側(cè)獲得的譯碼圖象。
作為錯誤計算器28，在步S59，用于學習的圖象從存儲器21中讀出和由局部譯碼器27提供的用于預測值的預測錯誤相應于用于學習的這些圖象被加以計算，即，當用于學習的圖象的象素值被表示為Yij和從局部譯碼器27輸出的預測值被表示為，如錯誤計算器28，由下列等式表示的錯誤的方差(錯誤的平方和)Q被計算和提供給確定單元29作為錯誤信息。
Q＝∑(Yij-)2在上述等式中，∑表示用于學習的圖象的所有象素的和。
當錯誤信息從錯誤計算器28中被收到時，確定單元29比較收到的錯誤信息和規(guī)定的閥值ε1和大小關系在步S60中被確定。當在步60中它確定，錯誤信息大于閥值ε1，即，包括在局部譯碼器內(nèi)獲得的預測的諸值的圖象不被識別為實質(zhì)上與用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)相同時，確定單元29輸出控制信號到變換系數(shù)設置單元30。變換系數(shù)設置單元根據(jù)從步S61確定單元的控制信號更新變換系數(shù)，用更新的變換系數(shù)存儲到變換系數(shù)存儲器31。
處理然后返回到步S53。從步S53的處理使用在變換系數(shù)存儲器31存儲的更新的變換系數(shù)加以重復。
在變換系數(shù)設置單元30的發(fā)生的變換系數(shù)的變化也可以隨機的方式加以完成。當當前的錯誤信息少于前次的錯誤信息時，所做的變化和前次有相同的傾向，當當前次的錯誤信息大于前次的錯誤信息時，所做的變化和前次的傾向相反。
進而，變換系數(shù)的變化能為所有的等級或一些等級完成。當變換系數(shù)的變化恰恰是為一些等級時，例如，這最好是，很強影響錯誤信息的諸等級被檢測和恰恰這些類的等級的變換系數(shù)被改變。很強影響錯誤信息的等級能被找到，例如，如下，首先，通過使用變換系數(shù)的初始化數(shù)據(jù)完成錯誤處理獲得錯誤信息。通過恰恰相同量的每一等級變換系數(shù)被變化，當初始化值被使用時，使產(chǎn)生的錯誤信息和獲得的錯誤信息相比較。差大于或等于規(guī)定值的等級然后被檢測作為對錯誤信息有很強影響的等級。
當大量的這些變換系數(shù)，如上述描述的，K1，K2，…被取作為一組，恰恰對這信息有很強影響的變換系數(shù)被更新。
在上述的情況中，變換系數(shù)為每一等級設置，但是這些變換系數(shù)也可以例如與每一塊獨立的設置，或以鄰近塊單元為單元設置。
當變換系數(shù)例如為每一塊獨立地設置時，大量變換系數(shù)組能為任何一等級獲得(另一方面，甚至沒有任何一組能被獲的變換系數(shù)也發(fā)生了)。因為這就需要最終地確定每一等級變換系數(shù)，當為一特定等級獲得大量的變換系數(shù)組時，這就需要確定一組變換系數(shù)，這通過使用大量變換系數(shù)組作為一目標完成一些類的處理來實現(xiàn)的。
另一方面，當在步S60中確定，錯誤信息少于閥值ε1，即，當包括在局部譯碼器27內(nèi)獲得的預測的值的圖象被證實是和用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)相同，處理結(jié)束。
在這時，存儲在為每一等級的變換系數(shù)存儲器31內(nèi)的變換系數(shù)被取出為能譯碼該譯碼圖象的獲得校正的數(shù)據(jù)的最佳值和被存儲到圖2的變換系數(shù)存儲器14內(nèi)。通過使用存儲在變換系數(shù)存儲器14內(nèi)的學習過的變換系數(shù)產(chǎn)生校正的數(shù)據(jù)，幾乎與初始圖象數(shù)據(jù)一致的圖象能夠在接收器件4(圖1)側(cè)獲得。
在圖7的實施例中，如上所述，在分塊單元22中，圖象被分為中心在顯著象素上安排為3×3的9個象素為一塊的形式，進而，在ADRC處理器23，一位的ADRC處理被完成。通過使用等級分級單元進行等級分級獲得的等級數(shù)因此是512(＝(21)9)和512組變換系數(shù)被獲得。
其次，圖7的局部譯碼器27的示例配置示于圖9。
從計算單元26來的校正的數(shù)據(jù)提供給用于等級分級41的分塊單元41和用于預測值計算的分塊單元42。用于等級分級的分塊單元使校正的數(shù)為塊的形式，定中心約為顯著的校正的數(shù)據(jù)，以諸塊為單元。
即，相對圖6所描述的，當從頂?shù)絠和從在到j校正的數(shù)據(jù)(壓縮的數(shù)據(jù))(或象素)(在圖6中用·標記示出的部分)被表示為Xij，用于等級分級的分塊單元41產(chǎn)生包括相對顯著的象素Xij的左上方，頂部，右上方，左，右，左下方，底部和在下方的X(i-1)(j-1)，X(i-1)j，X(i-1)(j+1)，Xi(j-1)，Xi(j+1)，X(i-1)(j-1)，X(j-1)j，X(i+1)(j+1)的八個象素加上顯著象素本身共九個象素的等級分級塊。該等級分塊然后提供給ADRC處理單元43。
在圖9分塊單元41獲得的用于等級分級的諸塊具有從預測值獲得的用于確定諸塊等級的配置和因而在這方面不同于校正數(shù)據(jù)被計算用于決定諸塊的等級的在圖2的分塊單元11產(chǎn)生的諸塊。
用于預測值計算42的分塊單元將校正的數(shù)據(jù)放置為用于預測值計算的塊的形式，定中心在顯著校正數(shù)據(jù)上，它們是初始圖象數(shù)據(jù)(用于學習的圖象)的用于計算預測值的單元。即，在這個實施例中，例如，取校正的數(shù)據(jù)Xij為中心和表示發(fā)生在初始圖象數(shù)據(jù)(原圖象數(shù)據(jù))的3×3的九個象素值為Yij(1)，Yij(2)，Yij(3)，Yij(4)，Yij(5)，Yij(6)，Yij(8)，Yij(9)，以計算象素Yij(1)至Yij(9)預測值，用于預測值計算的分塊單元42產(chǎn)生用于預測值計算的方塊，它包括例如25個象素，X(i-2)(j-2)，X(i-2)(j-2)，X(i-2)j，X(i-2)(j+2)，X(i-1)(j-2)，X(i-1)(j-1)，X(i-1)j，X(i-1)(j+1)，X(i-1)(j+2)，Xi(j-2)，Xi(j-1)，Xij，Xi(j+1)，Xi(j+2)，X(i+1)(j-2)，X(i+1)(j-1)，X(i+1)j，X(i+1)(j+1)，X(i+1)(j+2)，X(i+2)(j-2)，X(i+2)(j-1)，X(i+2)j，X(i+2)(j+1)和X(i+2)(j+2)，定中心在象素Xij上，為5×5的矩陣。
特別是，例如，用于預測錯誤計算的一塊是由X11，X12，X13， X14，X15，X1，X21，X22，X23，X24，X25，X31，X32，X33，X34，X35，X41，X42，X43，X44，X45，X51，X52，X53，X54和X55的25象素(校正的數(shù)據(jù))配置而成，以計算由圖6四邊形包圍的在初始圖象內(nèi)發(fā)生的從象素Y33(1)至Y33(9)的預測值。
在用于預測值計算的分塊單元42內(nèi)獲得的用于預測值計算的諸塊提供給預測單元46。
用于預測值計算的象素的數(shù)目和塊的形狀，作為用于等級分級的諸塊的情況，也不局限于上邊。然而，在局部譯碼器27內(nèi)，最好是包括用于預測值計算的諸塊的象素的數(shù)目大于包括用于等級分級的諸塊的象素的數(shù)目。
當上述的分塊被完成時(這類似但不同于分塊處理)和這不對應著圖象的圖象幀鄰近的的象素，處理雖然被完成了，例如，包括圖象幀的諸象素相同的諸象素存在于邊側(cè)。
ADRC處理單元43使用于等級分級的分塊單元輸出的諸塊(用于等級分級使用的諸塊)經(jīng)受了，例如一位ADRC處理和提供結(jié)果到等級分級單元44，等級分級單元44對從ADRC處理單元43來的塊進行分類和提供從該分類產(chǎn)生的等級信息到預測系數(shù)ROM45的地址輸入。該預測系數(shù)ROM45為每一等級保持著預測系數(shù)，當該等級信息從等級分級單元44中收到時，讀出對應等級信息的地址內(nèi)保持的預測系數(shù)，該預測系數(shù)提供給預測單元46存儲在預測系數(shù)ROM45內(nèi)的為每一等級的預測系數(shù)通過在以后描述的學習(預測系數(shù)學習)被獲得。
預測單元46使用從用于預測值計算42分塊單元來的用于預測值計算的諸塊和從預測系數(shù)ROM45來的預測系數(shù)計算預測初始圖象數(shù)據(jù)的預測的值。
其次，參照圖10的流程圖描述圖9儀器的操作。
首先，在步S21，局部譯碼器27將從計算單元26來的校正的數(shù)據(jù)分成諸塊的形式。即，在等級分級的分塊單元41中，校正的數(shù)據(jù)被分為定中心在顯著的校正數(shù)據(jù)上的用于等級分級的3×3象素塊的形式，和提供給ADRC處理單元43。進而，在用于預測值計算的分塊單元42中，校正的數(shù)據(jù)被分成用于預測值計算的5×5象素塊的形式，定中心在顯著校正的數(shù)據(jù)上，和提供給預測單元46。
對應用于等級分級的諸塊和用于預測值計算的諸塊在用于等級分級的分塊單元和用于預測值計算的分塊單元被產(chǎn)生，即，當例如，用于等級分級使用的3×3象素塊定中心在圖6的校正的數(shù)據(jù)X33上并在用于等級分級的分塊單元上，定中心在同樣校正數(shù)據(jù)的用于預測值計算的5×5象素被產(chǎn)生作為預測值計算的一塊。
在步S22，當?shù)燃壏旨壍闹T塊被接收時，ADRC處理單元43使用于等級分級的諸塊經(jīng)受了例如一位ADRC處理(ADRC使用一位量化值完成)使得校正的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)化(編碼)為一位和輸出到等級分級單元44。在步23，等級分級單元44使已經(jīng)經(jīng)受ADRC處理的用于等級分級塊經(jīng)受等級分級處理。即，等級分級單元44檢測在該塊內(nèi)的每一個象素水平的分布狀態(tài)和在該基礎上確定這些等級分級塊所屬的等級。這些等級確定的結(jié)果然后做為等級信息提供給預測系數(shù)ROM45。
在圖10的實施例中，用于等級分級使用的每一塊屬于512(＝(21)9)等級中的一個，因為等級分級劃分已經(jīng)在經(jīng)過一位ADRC處理的安排為3×3的包括9個象素的用于等級分級的諸塊上完成了。
處理進行到步S24，這里25×9的預測系數(shù)從相應于從等級分級單元44提供的等級信息的預測系數(shù)ROM45的地址中讀出。然后，在步S25，預測單元46根據(jù)例如使用25×9預測系數(shù)的和包括從用于預測值計算的分塊單元42來的用于預測值計算該塊的25個象素值的下述類的線性首序等式計算初始圖象數(shù)據(jù)的象素值Y的預測值。
＝W1X1+W2X2+…這里W1，W2，…表示預測系數(shù)和X1，X2，…表示包括用于預測值計算的諸塊的象素的象素值。
9個象素的象素值從包括用于在圖9實施例中用于預測值計算的該塊的25個象素中計算出，如上所述。
特別是，例如，包括3×3校正數(shù)據(jù)X22至X24，X32至X34，X42至X44并且中心約在圖6所示校正數(shù)據(jù)X33的用于等級分級的該塊的等級信息C從等級分級單元44中輸出和包括校正數(shù)據(jù)X11至X15，X21至X25，X31至X35，X41至X45和X51至X55的定中心約在校正數(shù)據(jù)X33的5×5象素的用于預測值計算的塊從用于預測值計算的分塊單元42中輸出作為預測值計算的塊。
這里W1(K)至W25(K)是存儲在預測系數(shù)ROM45內(nèi)并且在對應著等級信息C的地址內(nèi)并且如此被裝入作為那個等級的預測系數(shù)。
定中心約在校正數(shù)據(jù)X33并在初始圖象數(shù)據(jù)發(fā)生的3×3象素的象素值的預測值(被四邊包圍的圖6的部分)依照下列等式加以計算。
＝W1(K)×11+W2(K)X12+W3(K)X13+W4(K)X14+W(K)X15+W6(K)X21+W7(K)X22+W8(K)X23+W9(K)X24+W10(K)X25+W11(K)X31+W12(K)X32+W13(K)X33+W14(K)X34+W15(K)X35+W16(K)X41+W17(K)X42+W18(K)X43+W19(K)X44+W20(K)X45+W21(K)X51+W22(K)X52+W23(K)X53+W24(K)X54+W25(K)X55
當9個預測值在步S24中被獲得時，處理返回到步S21和步S21至步S24的過程被重復以獲得以9個象素為單位的預測值。
其次，圖11示出了通過完成學習(預測系數(shù)學習)以獲得存儲在圖9預測系數(shù)ROM45內(nèi)預測系數(shù)的圖象處理器件的示例配置。
通過學習以獲得適合所有圖象的預測系數(shù)的圖象數(shù)據(jù)(學習圖象)被施加到用于學習的分塊單元51和用于教導的分塊單元52。
用于學習的分塊單元51從輸入的圖象數(shù)據(jù)中提取定中心約在顯著象素并在圖6用標記示出的位置關系的25個象素(5×5象素)，包括這25個象素的塊然后提供給ADRC處理器53和學習數(shù)據(jù)存儲器56作為用于學習的塊。
用于教導的分塊單元52包括例如從輸入圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生的定中心約為顯著象素的排列3×3的9個象素，包括這9個象素的該塊然后提供給教導數(shù)據(jù)存儲器作用于教導的一塊。
當用于學習的包括例如由圖6的標志示出的25個位置關系的象素的塊在用于學習的分塊單元51中產(chǎn)生，用于由圖6四邊形所圍繞的并用于學習的3×3象素塊在用于教導的分塊單元52中被產(chǎn)生。
ADRC處理器53從包括用于學習的塊的25個象素中提取中心9個象素(3×3象素)，并以圖9的ADRC處理單元43類似的方式對這個9象素的塊執(zhí)行一位ADRC處理，ADRC處理的3×3象素塊然后提供給等級分級單元54，從ADRC處理器53來的諸塊在等級分級單元54內(nèi)以類似等級分級單元9類似的方法被分級，并把獲得的等級信息送到學習數(shù)據(jù)存儲器56和通過開關55的“a”端送到教導數(shù)據(jù)存儲器58。
從用于學習的分塊單元51的用于學習的諸塊和從用于教導的分塊單元52來的用于教導的諸塊分別存儲在對應學習數(shù)據(jù)存儲器56和教導數(shù)據(jù)存儲器58的提供的等級信息的地址內(nèi)。
在學習數(shù)據(jù)存儲器56內(nèi)，例如圖6標記示出的包括5×5象素的塊被取出作為用于學習的塊和存儲在特定的地址內(nèi)，在圖6四邊形圍繞的并示出的3×3象素塊作為用于教導的塊存儲在教導數(shù)據(jù)存儲器58相應的地址。
同樣的處理對前述準備的用于學習的所有圖象加以重復，以這樣的方式，使用包括具有位置關系與包括用于學習該塊25象素相同位置關系的25項的相關數(shù)據(jù)的用于預測值計算的諸塊，用于學習的該塊和預測值在圖9局部譯碼器獲得的包括9個象素的用于教導的該塊存儲在學習數(shù)據(jù)存儲器56的地址內(nèi)和在教導數(shù)據(jù)存儲器58的相應地址內(nèi)。
大量的信息能夠存儲在學習數(shù)據(jù)存儲器56和教導數(shù)據(jù)存儲器58相同的地址。以這樣的方式，這就可能存儲用于學習的大量的塊和在相同的地址內(nèi)的一組用于教導的塊。
其次，選取端“a”的開關55被打向“b”端，計數(shù)器57的輸出作為地址提供給學習數(shù)據(jù)存儲器56和教導數(shù)據(jù)存儲器58。計數(shù)器根據(jù)規(guī)定的時鐘計數(shù)和輸出它的計數(shù)值，存儲在相應該計數(shù)值的地址的用于學習的諸塊和用于教導的諸塊然后分別從學習數(shù)據(jù)存儲器56和教導數(shù)據(jù)存儲器58中讀出，和提供給計算單元59。
對應計數(shù)器58計數(shù)值的用于學習的一組塊和用于教導的一組塊然后提供計算單元59。
計算單元59接收用于特定等級的用于學習的一組塊和用于教導的一組塊和計算使錯誤最小的預測系數(shù)(使用例如最小平方方法)。
例如，當包括用于學習的諸塊的象素的象素值被取為X1，X2，X3，…和被獲得的預測系數(shù)被取為W1，W2，W3，…使用線性初始組合構(gòu)成學習的諸塊和為了獲得特定象素的象素值Y，這就需要預測系數(shù)W1，W2，W3，…去滿足下列等式Y(jié)＝W1X1+W2X2+W3X3+…在計算單元59內(nèi)，使得從相同等級的用于學習的諸塊和用于教導的相應諸塊的預測值W1X1+W2X2+W3X3的平方錯誤相對Y值最小的預測系數(shù)W1，W2，W3，…被獲得。通過完成每一等級的上述處理，因此為每一等級的25×9的預測系數(shù)被計算出。
在計算單元59獲得的每一類預測系數(shù)被提供給存儲器60。除了從計算單元59的預測系數(shù)以外，計數(shù)值提供給存儲器60，使得從計算單元59來的預測系數(shù)能被存儲在相應計數(shù)器57的計數(shù)值的地址內(nèi)。
預測某一等級的3×3象素塊的最適當?shù)?5×9預測系數(shù)使錯誤最小的預測諸系數(shù)存儲在存儲器60內(nèi)對應該等級的地址內(nèi)。
存儲在存儲器60內(nèi)的每一類的學習過的預測系數(shù)然后存儲在圖9的預測系數(shù)ROM45內(nèi)。
這就可能在預測系數(shù)ROM45內(nèi)的相應每一等級的地址上存儲包括教導諸塊的象素值的中間值而不是存儲實際的預測系數(shù)。在這種情況下，當?shù)燃壭畔⒈豢紤]時，對應該等級的象素值被輸出。局部譯碼器27因此被完成而無需提供用于預測值計算的分塊單元42和預測單元46。
在圖9的實施例中，在局部譯碼器27中，在上述描述的在學習(預測系數(shù)學習)預測系數(shù)存儲在做準備的預測系數(shù)ROM45中和使用這些預測系數(shù)獲得預測值。然而，正如在該說明書詳細討論的，在替換的實施例中，使用從存儲器來的學習過的圖象數(shù)據(jù)和從算術(shù)單元的處理來的校正的數(shù)據(jù)也可在局部譯碼器中獲得預測值。
圖12示出了完成學習(變換系數(shù)學習)以計算存儲在圖2變換系數(shù)存儲器14內(nèi)變換系數(shù)的圖象處理器件的進一步舉例配置。
依照圖7的圖象處理器件，使用例如非線性二次等式表示函數(shù)f而不使用線性初始等式可以獲得最佳預測系數(shù)。然而，在圖12的圖象信號處理器件中，僅使用線性基本等式表示系數(shù)f和最佳預測系數(shù)就可被獲得。
當由圖2的分塊單元11輸出的定中心約在顯著象素的包括3×3象素塊的每一個象素的象素值被取出為Y1，Y2，…Y9和變換系數(shù)存儲器14輸出的變換系數(shù)被取為K1，K2，…K9，當計算單元16計算系數(shù)值f(Y1，Y2，…K1，K2…)時，圖12的圖象處理器件被使用以獲得校正的數(shù)據(jù)。
f(·)＝K1Y1+K2Y2+…+K9Y9適合于學習的用于學習的圖象例如提供一幀單元給最佳校正的數(shù)據(jù)計算器70。最佳校正的計算器70包括壓縮單元71，校正單元72，局部譯碼器73，錯誤計算器74和確定單元75，一圖象從用于學習的輸入圖象被壓縮為少數(shù)的象素和包括用于預測初始圖象數(shù)據(jù)的最佳圖象的象素值被計算和提供給緩沖器單元76。
提供給最佳校正數(shù)據(jù)計算器70的用于學習的諸圖象提供給壓縮單元71和錯誤計算器74。壓縮單元71按照圖2計算單元16薄化象素的相同比例簡單地薄化用于學習的圖象。即，在這個實施例中，用于學習的圖象被簡單地薄化的1/9(當3×3排列的9個象素被取為一塊時，恰恰在該塊中心的象素被取出)和用于學習的圖象被壓縮和提供給校正單元72。
校正單元72校正在確定單元控制下從壓縮單元71提供的已經(jīng)被簡單薄化的壓縮的數(shù)據(jù)(以后稱為壓縮的數(shù)據(jù))。產(chǎn)生的校正的數(shù)據(jù)(該數(shù)據(jù)以圖2計算單元16輸出相同的方式用于為3×3中心象素的象素值的形式被校正和以后稱為校正的數(shù)據(jù))從校正單元72提供給局部譯碼器73。
局部譯碼器73根據(jù)從校正單元72的校正的數(shù)據(jù)以圖7局部譯碼器27類似的方式進行用于初始圖象數(shù)據(jù)的預測，并把這些預測值提供給錯誤計算器74。
錯誤計算器74根據(jù)輸入的初始圖象數(shù)據(jù)以圖7錯誤計算器28類似的方式計算從局部譯碼器73來的預測值的預測錯誤。該預測錯誤然后提供給確定單元75作為錯誤信息。
確定單元75根據(jù)錯誤計算器74的錯誤信息確定是否由校正單元72輸出的校正的數(shù)據(jù)適合作為初始圖象數(shù)據(jù)的壓縮的結(jié)果。當確定單元75確定，由校正單元75輸出的校正的數(shù)據(jù)不適合被使用為初始圖象數(shù)據(jù)的壓縮結(jié)果，校正單元72被控制和壓縮的數(shù)據(jù)被校正和輸出為所獲結(jié)果的新的校正數(shù)據(jù)。進而，當確定單元75確定，由校正單元72輸出的校正的數(shù)據(jù)適合作為初始圖象數(shù)據(jù)的壓縮的結(jié)果，由校正單元72提供的校正的數(shù)據(jù)提供給緩沖器單元76作為最佳的校正的數(shù)據(jù)。
緩沖器單元76包括存儲從校正單元提供的最佳的校正數(shù)據(jù)的存儲器76A。進而，緩沖器單元從存儲器76A中讀出最佳校正數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)對應著從分塊單元77的存儲器77A中讀出的塊的中心象素。當校正的數(shù)據(jù)的一幀部分存儲在存儲器76A內(nèi)時，緩沖器單元76輸出指示這個事實的控制信號給分塊單元77。
用于學習的圖象以一幀為單元提供給分塊單元77，其方法類似于提供給最佳校正數(shù)據(jù)計算器70。分塊單元77包括提供在其內(nèi)用于存儲用于學習的圖象的存儲器77A。進而，分塊單元77從緩沖器單元76接收控制信號，用于學習的圖象以包括3×3象素塊的形式并以圖2分塊單元11類似的方式存儲在存儲器77A內(nèi)。用于學習的圖象的這些塊然后順序地讀出和提供給ADRC處理單元78和存儲器80。
當一塊從存儲器77A中讀出時，指示讀出塊位置的控制信號被提供給緩沖器單元76。從存儲器77A讀出的3×3象素塊基于該控制信號在緩沖器單元76內(nèi)被核實和相應于該塊的中心象素的最佳校正數(shù)據(jù)從存儲器76A中被讀出。即，某個3×3象素塊和相應于該塊的最佳校正數(shù)據(jù)兩者同時提供給存儲器80。
ADRC處理單元78和等級分級單元79分別和圖2的ADRC處理單元12和等級分級單元13具有類似的配置。從等級分級單元79輸出的從分塊單元77來的塊的等級信息然后提供給存儲器80作為地址。
存儲器80存儲著從緩沖器單元76提供的最佳校正的數(shù)據(jù)和在地址對應著從等級分級單元79提供等級信息的從分塊單元77提供的塊。存儲器80能在一單一地址存儲大量信息，最佳校正數(shù)據(jù)和對應特定等級信息的儲塊因此能被當作大量的組被存儲。
計算單元81讀出包括用于學習的圖象的3×3諸塊的9個象素Y1，Y2….Y9，和對應該塊的存儲在存儲器80內(nèi)的最佳校正數(shù)據(jù)Y’，和計算單元應用最小平方法，使得每一類的系數(shù)K1至K9被獲得和提供給存儲器82。存儲器82在相應這些等級地址內(nèi)存儲從計算單元81提供的每一類的變換系數(shù)K1至K9。
其次，圖12“學習”圖象處理器件的操作將參考圖13加以描述。
當用于學習的圖象被輸入時，用于學習的該圖象被存儲在塊單元77的存儲器77A內(nèi)和也提供給最佳校正數(shù)據(jù)計算器70。當用于學習的圖象被接收時，最佳校正數(shù)據(jù)計算器70，在步S31，計算用于學習的該圖象的最佳校正數(shù)據(jù)。
步S31在圖14的流程圖中更詳細地被示出。壓縮部分71，在步S41，通過薄化用于學習的圖象1/9產(chǎn)生壓縮的數(shù)據(jù)和通過校正單元72輸出該數(shù)據(jù)到局部譯碼器，至少初始沒有完成校正，在步S42，在從校正單元72的校正數(shù)據(jù)的基礎上，初始圖象數(shù)據(jù)的預測值然后在局部譯碼器73內(nèi)加以計算(即，局部譯碼被完成)(首先，如上所述，圖象數(shù)據(jù)被簡單地薄化以給出壓縮數(shù)據(jù))。這個預測值然后施加到錯誤計算器74。
當初始圖象數(shù)據(jù)的預測值從局部譯碼器73中收到時，根據(jù)在步43中初始圖象數(shù)據(jù)錯誤計算器74為從局部譯碼器73的預測值計算預測錯誤和提供該預測錯誤作為到確定單元75的錯誤信息，在步S44中，當錯誤信息從錯誤計算器74中收到時，確定單元75基于這錯誤信息做出決定，是否從校正單元72輸出的校正的數(shù)據(jù)適合作為初始圖象數(shù)據(jù)的壓縮結(jié)果。
即，在步S44做出決定，是否錯誤信息是少于預定的閥值ε。當在步S44確定，錯誤信息不少于預定的閥值ε，由校正單元72輸出的校正的數(shù)據(jù)被證實不適合作為初始圖象數(shù)據(jù)使用。那末，在步S55，確定單元75控制校正單元72以校正由壓縮單元71輸出的壓縮的數(shù)據(jù)，校正單元72，在確定單元75的控制下，改變校正量(校正值Δ)，校正壓縮的數(shù)據(jù)和輸出產(chǎn)生的校正的數(shù)據(jù)到局部譯碼器73，處理然后返回到步42和處理被重復。
這就可能以例如圖7描述的相同方式完成壓縮數(shù)據(jù)的校正以變化變換系數(shù)。
另一方面，在步S44中確定，錯誤信息少于預定的閥值，由校正單元輸出的校正數(shù)據(jù)被證實適合作為初始圖象數(shù)據(jù)的壓縮結(jié)果。因為當小于預定閥值的ε的錯誤信息從校正單元72中獲得，確定單元然后輸出校正的數(shù)據(jù)到緩沖器單元76作為最佳校正的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)然后存儲在緩沖器單元76的存儲器76A內(nèi)和圖14的處理返回。
當錯誤信息少于規(guī)定的閥值ε，為校正數(shù)據(jù)的校正的壓縮數(shù)據(jù)被存儲在存儲器76A內(nèi)作為最佳校正的數(shù)據(jù)。該最佳校正的數(shù)據(jù)具有小于預定閥值ε的錯誤信息，和通過使用這校正的數(shù)據(jù)計算預測的值可以獲得幾乎和初始圖象數(shù)據(jù)(源圖象數(shù)據(jù))一致的圖象。
返回到圖13，當一幀部分的最佳校正數(shù)據(jù)存儲在存儲器76A中時，緩沖器單元76輸出控制信號到分塊單元77，在步S32，當從緩沖器單元76來的信號被接收時，分塊單元將存儲在存儲器77A的用于學習的圖象分為3×3象素塊。分塊單元77然后讀出存儲在存儲器77A的用于圖象學習的塊和然后提供這些塊到ADRC處理單元和存儲器80。
在同時，當塊從存儲器77A讀出時，分塊單元77提供指示讀出塊位置的控制信號到緩沖器單元76。緩沖器單元76然后依照該控制信號核實從存儲器77A讀出的3×3的象素塊，讀出相應這些塊的中心象素的最佳校正的數(shù)據(jù)和提供該數(shù)據(jù)給存儲器80。
處理然后進行到步S33和分塊單元77來的塊在ADRC處理單元78進行ADRC處理，該塊然后在等級分級單元79內(nèi)被分級，等級分級的結(jié)果然后提供給存儲器80做為地址。
在步S34，在存儲器80，從緩沖器單元76提供的最佳校正數(shù)據(jù)和從分塊單元77提供的塊(學習數(shù)據(jù))依照對應從等級分級單元79提供的等級信息的地址被存儲。
處理然后進行到步S35，這里做出確定，是否用于一幀部分的諸塊和最佳校正數(shù)據(jù)存儲在存儲器80內(nèi)。在步S35中確定，用于一幀部分的諸塊和最佳校正數(shù)據(jù)還沒有存儲在存儲器80內(nèi)，下一塊從分塊單元77中讀出。相應從緩沖器單元76讀出的塊的最佳校正數(shù)據(jù)也被讀出，處理返回到步S33，處理從步S33開始重復。
當在步S35時確定，一幀部分的塊和最佳校正數(shù)據(jù)已經(jīng)存儲在存儲器80內(nèi)時，處理前進到步S36和做出確定，是否處理對用于學習的所有圖象已經(jīng)完成了。當在步S36中確定，處理對用于學習的所有圖象沒有完成，處理返回到步S31和從步S31的處理為用于學習的下一個圖象重復。
另一方面，當在步S36中確定，處理對用于學習的所有的圖象完成時，處理進行到步S37和計算單元81為每一等級讀出在存儲器80存儲的最佳校正數(shù)據(jù)和諸塊以滿足在等式(7)中示出的規(guī)則等式。進而在步S38，計算單元81通過解這規(guī)則等式最小化錯誤和計算每一等級的變換系數(shù)。在步S39，這些變換系數(shù)再提供給用于存儲的存儲器82和圖13的處理被完成。
當函數(shù)f被表示為如上所述一次等式時，存儲在存儲器82的變換系數(shù)被存儲在圖2的變換系數(shù)存儲器14內(nèi)，以在編碼圖象時使用。
這也是這種情況，用于獲得變換系數(shù)的規(guī)則等式的數(shù)目恰恰使用等級時不能被獲得。在這種情況下，在圖2的計算單元16內(nèi)，作為例如平均值等輸出的變換系數(shù)，用于包括從分塊單元11輸出的3×3的9個象素，即K1至K9＝1/9等，被設置為省缺值。
其次參照圖15，討論(圖1)接收器件4的舉例配置。
記錄在記錄介質(zhì)2的編碼數(shù)據(jù)已經(jīng)被重放或通過傳送路徑已經(jīng)被傳送的編碼數(shù)據(jù)被重放或在接收/重放器件91接收的編碼數(shù)據(jù)提供給譯碼器92。
譯碼器92包括相應局部譯碼器27(圖9)元件的元件。預測值從局部譯碼器操作類似的方式從校正的數(shù)據(jù)中被獲得，包括預測值的圖象作譯碼的圖象被輸出。
校正的數(shù)據(jù)是錯誤信息少于預測閥值的數(shù)據(jù)。做為結(jié)果，實質(zhì)上和初始圖象數(shù)據(jù)一致的圖象在接收器件4內(nèi)被獲得。
通過使用薄化圖象的內(nèi)插進行譯碼而完成通帶插入，甚至在沒有圖15所示的接收器件4的情況下，譯碼圖象也能在接收側(cè)完成，然而，在這種情況下獲得的譯碼圖象的圖象質(zhì)量(清晰度)是很差的。
應當注意的是，本發(fā)明的實施例可被用來編碼和譯碼許多不同種類的圖象信號，從標準格式(例如NTSC)的電視信號到包括相對大量數(shù)據(jù)的高清晰度電視信號。進而，在這些實施例中，雖然已經(jīng)描述的每一個處理是完成一幀，每一個處理可以完成一場，或兩幀或多個幀。
進而，塊編碼在時間上已經(jīng)被描述為完成圖象的一幀，通過收集在大量時間順序諸幀的相同位置的象素在一塊也能夠例如配置諸塊。
進而，錯誤信息已經(jīng)被描述為錯誤的平方和，但是，例如錯誤的絕對值或錯誤的立方(或較高序數(shù))和也可以被使用作為錯誤信息。哪一類型的信息被用作為錯誤信息或基于統(tǒng)計性質(zhì)(例如收斂)加以確定。
本發(fā)明的另一實施例現(xiàn)參照圖16至18加以描述。僅不同于第一實施例的第二實施例部分被描述如下。特別是，參看圖16，這里示出的圖象處理器件和圖7示出的圖象處理器件之間的一個差別在于，在圖16中，存儲在存儲器21內(nèi)的用于學習的圖象數(shù)據(jù)提供給局部譯碼器27。在圖7儀器中，存儲在存儲器21內(nèi)的用于學習的圖象數(shù)據(jù)并不被局部譯碼器27使用。
翻到圖17，使用用于學習的圖象的局部譯碼器的詳細的實施例被示出。首先，應當回憶的是，參照圖9詳細討論的是，局部譯碼器27在存儲在預測系數(shù)ROM45的學習過的預測系數(shù)和從ROM提供的相應的校正圖象數(shù)據(jù)的塊的等級信息的基礎上產(chǎn)生預測值。與此相對，局部譯碼器27包括自適應處理單元45’，它在等級信息的基礎上和也在存儲在和也從存儲器21(圖16)提供的數(shù)字圖象數(shù)據(jù)的基礎上產(chǎn)生預測數(shù)據(jù)。
自適應處理45’的詳細的操作的實例現(xiàn)在討論。即，例如，使用幾個象素的象素值(以后稱為學習數(shù)據(jù))X1，X2，…如果可以考慮獲得初始圖象數(shù)據(jù)的象素值的預測值Y，在預測值的周圍和由規(guī)定的預測系數(shù)W1，W2，…的線性組合定義的線性一次組合模式，預測值可以表示為如下等式＝W1X1+W2X2+...(1)當矩陣W包括一組預測系數(shù)W，矩陣X包括一組學習數(shù)據(jù)X和矩陣Y’包括的一組預測值被定義為X=X11X12···X1nX21X22···X2n··················Xm1Xm2···Xmn]]>W=W1W2···Wn,Y′=E[y1]E[y2]···E[yn]]]>如下觀察的等式被滿足XW＝Y(jié)’(2)最小平方方法然后應用到這個觀察的等式和獲得接近初始圖象數(shù)據(jù)象素值Y的預測值。在這種情況下，當包括一組初始圖象數(shù)據(jù)的象素值Y(以后稱為教導數(shù)據(jù))的矩陣Y和包括一組初始圖象數(shù)據(jù)的象素值值的預測值的余數(shù)e的矩陣E被定義為E=e1e2···em,Y=y1y2···yn]]>下述的余數(shù)等式滿足于等式(2)。
XW＝Y(jié)+E(3)在這種情況下，獲得的預測值接近初始圖象數(shù)據(jù)的象素值Y的預測系數(shù)Wi能被獲得并使平方錯最小Σi=1mei2]]>平方錯誤因此使用預測系數(shù)Wi微分并為O。即，滿足如下等式的預測系數(shù)Wi將成為獲得預測值接近初始圖象數(shù)據(jù)象素值Y的最佳值。e1∂e1∂wi+e2∂e2∂wi+···+∂em∂wi=0(i=1,2,...n)]]>……(4)如下等式滿足一微分等式(3)和預測系數(shù)Wi。∂e1∂wi=Xi1,∂ei∂w2=Xi2,···,∂e1∂awn=Xin,(i=1,2,...m)]]>……(5)等式(6)能從等式(4)和等式(5)中獲得Σi=1meiXi1=0,Σi=1me1Xi2=0,···Σ=1me1Xin=0……(6)]]>通過考慮在等式(3)中出現(xiàn)的學習數(shù)據(jù)X，預測系數(shù)W，教導數(shù)據(jù)Y和余數(shù)e之間的關系，可以從等式(6)中獲得如下規(guī)則等式
..........(7)
等式(7)的正則等式恰和要被獲得的預測系數(shù)W的數(shù)具有相同的數(shù)。通過解等式(7)可以獲得最佳預測系數(shù)W。通過應用例如解析方法(例如GaussJardan消去方法)等可以求解等式(7)。
應用上述自適應處理，最佳預測系數(shù)W被獲得，使用該預測系數(shù)W可從等式(1)中獲得接近初始圖象數(shù)據(jù)的象素值Y的預測值。該值適應處理能在局部譯碼器27中完成。在這種情況下，這就不需要在局部譯碼器27中提供預測系數(shù)ROM。
自適應處理(當預測系數(shù)ROM45被使用時自適應過程也能包括在內(nèi))不同于內(nèi)插處理，包括在初始圖象數(shù)據(jù)內(nèi)的但不包括在薄化圖象的成份能被再現(xiàn)。即，如果在自適應處理使用恰恰是等式(1)，這和使用所謂內(nèi)插濾波器的內(nèi)插處理是相同的。然而，因為對應該內(nèi)插濾波器分支數(shù)的預測系數(shù)W通過使用學習使用教導數(shù)據(jù)Y被獲得，包括在初始圖象數(shù)據(jù)的成份能夠被再現(xiàn)。自適應處理能被說成是再現(xiàn)所謂圖象的操作的過程。
現(xiàn)參看圖18，流程圖示出了圖17的局部譯碼器27完成的處理。在步S121，用于等級分級的分塊單元41對校正的圖象數(shù)據(jù)進行分塊。其次，在步S122，ADRC處理單元43對校正的圖象數(shù)據(jù)的諸塊執(zhí)行ADRC處理。在步S123，等級分級單元根據(jù)ADRC處理單元43的輸出對校正的圖象數(shù)據(jù)塊進行分級。在步S124，自適應處理單元45’計算每一等級的預測系數(shù)(為自適應處理單元45’的內(nèi)部使用)和也計算預測值。在步S125，預測值從局部譯碼器27’的自適應處理單元45’中輸出。
雖然僅僅特定的實施例已經(jīng)詳細地描述了，在該技術(shù)領域的普通技術(shù)人員應當理解，在不脫離本發(fā)明教導的情況下可以有多種修改。所有這些修改都傾向于包括在下述權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.編碼具有大量的象素的初始圖象數(shù)據(jù)以產(chǎn)生編碼的圖象數(shù)據(jù)的儀器，它包括裝置，用于從初始圖象數(shù)據(jù)中提取大量的象素和用于產(chǎn)生對應提取大量象素的特性的等級信息，其中，產(chǎn)生的等級信息指示大量等級中的一個；裝置，用于存儲大量等級的每一個的變換系數(shù)；裝置，用于讀取對應于產(chǎn)生的等級信息的變換系數(shù)；裝置，用于產(chǎn)生對應初始數(shù)據(jù)和讀取的變換系數(shù)的編碼的圖象數(shù)據(jù)。
2.權(quán)利要求1的儀器，其中，所說的產(chǎn)生裝置產(chǎn)生具有比初始圖象數(shù)據(jù)較少的象素的編碼的圖象數(shù)據(jù)。
3.權(quán)利要求1的儀器，其中，所說的產(chǎn)生裝置包括裝置，用于從初始圖象數(shù)據(jù)中提取大量象素裝置，通過對塊的象素的象素值和讀取的變換系數(shù)的計算產(chǎn)生編碼的圖象數(shù)據(jù)。
4.權(quán)利要求2的儀器，其中產(chǎn)生大量等級的每一個的變換系數(shù)相應于用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)。
5.權(quán)利要求2的儀器，其中產(chǎn)生每一等級的變換系數(shù)，使得由從用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生的譯碼的編碼數(shù)據(jù)和用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)的差確定的用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)的預測錯誤被最小化。
6.權(quán)利要求2的儀器，其中產(chǎn)生每一等級的變換系數(shù)，使得由從用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生的譯碼的編碼數(shù)據(jù)和用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)的差確定的用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)的預測錯誤少于規(guī)定的閥值。
7.權(quán)利要求2的儀器，其中每一等級的變換系數(shù)由以下各步產(chǎn)生提取用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)的大量象素和產(chǎn)生對應提取的大量象素特性的等級信息；產(chǎn)生編碼的數(shù)據(jù)，那里用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)的象素數(shù)據(jù)數(shù)被減少并相應于用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)和產(chǎn)生相應于等級信息的變換系數(shù)。根據(jù)編碼數(shù)據(jù)產(chǎn)生用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)和產(chǎn)生具有大量預測象素的預測數(shù)據(jù)產(chǎn)生相對于用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)的用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)的預測錯誤；依照產(chǎn)生的預測錯誤更新變換系數(shù)直至更新的變換系數(shù)為最佳變換系數(shù)；和確定最佳變換系數(shù)。
8.權(quán)利要求2的儀器，其中，每一級的變換由下面確定減少初始圖象數(shù)據(jù)的象素數(shù)以產(chǎn)生壓縮的數(shù)據(jù)；校正壓縮的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生校正的數(shù)據(jù)；依照校正的數(shù)據(jù)預測初始圖象數(shù)據(jù)和產(chǎn)生具有大量預測象素的預測的數(shù)據(jù)；根據(jù)初始圖象數(shù)據(jù)計算預測數(shù)據(jù)的預測錯誤；根據(jù)預測的錯誤確定校正的數(shù)據(jù)作為編碼的數(shù)據(jù)的適用性；重復校正的步驟直到校正的數(shù)據(jù)是最佳校正的數(shù)據(jù)；使用用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)和最佳校正的數(shù)據(jù)產(chǎn)生每一等級的最佳變換系數(shù)。
9.對由編碼圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生的編碼的圖象數(shù)據(jù)進行譯碼的儀器包括裝置，用于接收編碼的圖象數(shù)據(jù)；和裝置，用于對編碼的圖象數(shù)據(jù)進行譯碼和產(chǎn)生譯碼的圖象數(shù)據(jù)，其中，所說編碼的數(shù)據(jù)由諸步驟產(chǎn)生從初始圖象數(shù)據(jù)中提取大量象素和產(chǎn)生對應提取大量象素的特性的等級信息，其中產(chǎn)生的等級信息指示大量等級中的一個；存儲大量等級中每一個的變換系數(shù)；讀取對應產(chǎn)生的等級信息的變換系數(shù)；和產(chǎn)生對應初始圖象數(shù)據(jù)和讀取的變換系數(shù)的編碼的圖象數(shù)據(jù)。
10.權(quán)利要求9的儀器，其中編碼的圖象數(shù)據(jù)具有比初始圖象數(shù)據(jù)較少的象素。
11.權(quán)利要求10的儀器，其中，所說譯碼的裝置包括存儲器，用于存儲用來產(chǎn)生變換系數(shù)的大量等級的每一個的預測系數(shù)；裝置，用于提取編碼的圖象數(shù)據(jù)的大量象素和產(chǎn)生對應提取的大量象素的等級信息；裝置，用于讀取對應產(chǎn)生的等級信息預測系數(shù)；和裝置，用于使用編碼的圖象數(shù)據(jù)和讀取的預測系數(shù)產(chǎn)生譯碼的圖象數(shù)據(jù)。
12.權(quán)利要求11的儀器，其中，使用用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生每一等級的預測系數(shù)。
13.權(quán)利要求10的儀器，其中，使用用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生每一等級的變換系數(shù)。
14.權(quán)利要求10的儀器，其中，產(chǎn)生的每一等級的變換系數(shù)，使得由從用于學習的初始圖象產(chǎn)生的譯碼的編碼數(shù)據(jù)和用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)之間的差確定的用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)的預測錯誤被最小化。
15.權(quán)利要求10的儀器，其中，產(chǎn)生的每一等級的變換系數(shù)，使由用于學習的初始數(shù)據(jù)產(chǎn)生的譯碼的編碼數(shù)據(jù)和用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)之間的差確定的用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)的預測錯誤小于規(guī)定的閥值。
16.對包括大量的象素的初始數(shù)據(jù)進行編碼以產(chǎn)生編碼的圖象數(shù)據(jù)的方法，它包括從初始圖象數(shù)據(jù)提取大量象素和產(chǎn)生對應提取的大量象素特性的等級信息，其中，產(chǎn)生的等級信息指示大量等級中的一個；存儲大量等級中每一個的變換系數(shù)；讀取對應產(chǎn)生的等級信息的變換系數(shù)；和產(chǎn)生對應初始圖象數(shù)據(jù)和讀取的變換系數(shù)的編碼的圖象數(shù)據(jù)。
17.權(quán)利要求16的方法，其中所說的產(chǎn)生步驟產(chǎn)生的編碼的圖象數(shù)據(jù)具有比初始圖象數(shù)據(jù)少的象素。
18.權(quán)利要求16的方法，其中，所說的產(chǎn)生裝置包括裝置，用于從初始圖象數(shù)據(jù)中提取大量的象素；和裝置，用于通過對一塊的象素的象素值和讀取的變換系數(shù)進行計算產(chǎn)生編碼的圖象數(shù)據(jù)。
19.權(quán)利要求17的方法，其中根據(jù)用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生大量等級的每一個的變換系數(shù)。
20.權(quán)利要求17的方法，其中產(chǎn)生的每一等級的變換系數(shù)，使得由從用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生的譯碼的編碼數(shù)據(jù)和用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)之間的差確定的用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)的預測錯誤被最小化。
21.權(quán)利要求17的方法，其中產(chǎn)生的每一等級的變換系數(shù)，使得由從用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生的譯碼的編碼數(shù)據(jù)和用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)之間的差確定的閥值用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)的預測錯誤小于一個規(guī)定的閾值。
22.權(quán)利要求17的方法，其中每一等級的變換系數(shù)是由諸步驟產(chǎn)生的提取用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)的大量的象素和產(chǎn)生對應提取的大量象素的特性的等級信息；產(chǎn)生編碼的數(shù)據(jù)，那里對應著用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)和產(chǎn)生對應等級信息的變換系數(shù)用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)的象素數(shù)被減少；根據(jù)編碼的數(shù)據(jù)產(chǎn)生用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)和產(chǎn)生具有大量預測象素的預測數(shù)據(jù)；產(chǎn)生與用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)相關的用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)的預測錯誤；根據(jù)產(chǎn)生的預測錯誤更新變換系數(shù)直到變換系數(shù)是最佳變換系數(shù)為止；和確定最佳變換系數(shù)。
23.根據(jù)權(quán)利要求17的方法，其中每一等級的變換是由下述確定的減少初始圖象數(shù)據(jù)的象素數(shù)以產(chǎn)生壓縮的數(shù)據(jù)；校正壓縮的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生校正的數(shù)據(jù)；根據(jù)校正的數(shù)據(jù)預測初始圖象數(shù)據(jù)和產(chǎn)生具有大量預測象素的預測數(shù)據(jù)；根據(jù)初始圖象數(shù)據(jù)計算預測數(shù)據(jù)的預測錯誤根據(jù)預測錯誤確定作為編碼數(shù)據(jù)的校正數(shù)據(jù)的適用性；重復校正步驟直到校正的數(shù)據(jù)是最佳校正的數(shù)據(jù)；使用用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)和最佳校正數(shù)據(jù)產(chǎn)生每一等級的最佳變換系數(shù)。
24.對由編碼圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生的編碼的圖象數(shù)據(jù)進行譯碼的方法包括接收編碼的圖象數(shù)據(jù)；和對編碼的圖象數(shù)據(jù)進行譯碼和產(chǎn)生譯碼的圖象數(shù)據(jù)，其中，編碼的圖象數(shù)據(jù)由下述步驟產(chǎn)生從初始圖象數(shù)據(jù)中提取大量象素和產(chǎn)生對應提取的大量象素特性的等級，其中產(chǎn)生的等級信息指示大量等級中的一個；存儲大量等級每一個的變換系數(shù)；讀取對應產(chǎn)生的等級信息的變換系數(shù)；和產(chǎn)生對應初始圖象數(shù)據(jù)和讀取的變換系數(shù)的編碼的圖象數(shù)據(jù)。
25.權(quán)利要求24的方法，其中編碼的圖象數(shù)據(jù)比初始的圖象數(shù)據(jù)具有較少的象素。
26.權(quán)利要求25的方法，其中所說的譯碼步驟包括存儲用來產(chǎn)生變換系數(shù)的大量等級的每一個的預測系數(shù)；提取編碼圖象數(shù)據(jù)的大量象素和產(chǎn)生對應提取的大量象素的等級信息；讀取對應產(chǎn)生的等級信息的預測系數(shù)；和使用編碼的圖象數(shù)據(jù)和讀取的預測系數(shù)產(chǎn)生譯碼的圖象數(shù)據(jù)。
27.權(quán)利要求26的方法，其中，使用用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生每一等級的預測系數(shù)。
28.權(quán)利要求25的方法，其中，使用用于學習的初始數(shù)據(jù)產(chǎn)生每一等級的變換系數(shù)。
29.權(quán)利要求25的方法，其中，產(chǎn)生的每一等級的變換系數(shù)，使得由從用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生的譯碼的編碼數(shù)據(jù)和用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)之間的差確定的用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)的預測的錯誤被最小化。
30.權(quán)利要求25的方法，其中，產(chǎn)生的每一等級的變換系數(shù)，使得由從用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生的譯碼的編碼數(shù)據(jù)和用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)之間的差確定的用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)的預測錯誤小于一個規(guī)定的閥值。
31.傳送包括大量象素的圖象數(shù)據(jù)的方法，它包括從初始圖象數(shù)據(jù)提取大量象素和產(chǎn)生對應提取的大量象素的特性的等級信息，其中，產(chǎn)生的等級信息指示大量等級中的一個；存儲大量等級的每一個的變換系數(shù)；讀取對應產(chǎn)生的等級信息的變換系數(shù)；和產(chǎn)生對應初始圖象數(shù)據(jù)和讀取的變換系數(shù)的編碼的圖象數(shù)據(jù)。傳送編碼的圖象數(shù)據(jù)。
32.權(quán)利要求31的方法，其中。所說產(chǎn)生步驟產(chǎn)生比初始圖象數(shù)據(jù)的象素少的編碼的圖象數(shù)據(jù)。
33.權(quán)利要求31的方法，其中，所說的產(chǎn)生裝置包括裝置，用于從初始的圖象數(shù)據(jù)中提取大量的象素；和裝置，通過對塊的象素的象素值和讀取的變換系數(shù)的計算產(chǎn)生編碼的圖象數(shù)據(jù)。
34.權(quán)利要求32的方法，其中相應用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生大量等級的每一個的變換系數(shù)。
35.權(quán)利要求32的方法，其中產(chǎn)生的每一等級的變換系數(shù)，使得由用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生的譯碼的編碼數(shù)據(jù)和用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)之間的差確定的用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)預測錯誤被最小化。
36.權(quán)利要求32的方法，其中產(chǎn)生的每一等級的變換系數(shù)，使得由從用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生的譯碼的編碼數(shù)據(jù)和用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)之間的差確定的用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)的預測錯誤小于一個規(guī)定的閥值。
37.權(quán)利要求32的方法，其中每一等級的變換系數(shù)由諸步驟產(chǎn)生提取用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)的大量的象素和產(chǎn)生對應提取的大量象素特性的等級信息；對應于用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)和等級信息的變換系數(shù)產(chǎn)生用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)的象素數(shù)據(jù)減少的編碼數(shù)據(jù)；根據(jù)編碼的數(shù)據(jù)產(chǎn)生用于學習的預測的圖象數(shù)據(jù)和產(chǎn)生具有大量預測象素的預測數(shù)據(jù)；產(chǎn)生相對于用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)的用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)的預測錯誤；依照產(chǎn)生的預測錯誤更新變換系數(shù)直到更新的變換系數(shù)是最佳變換系數(shù)為止；和確定最佳變換系數(shù)。
38.權(quán)利要求32的方法，其中，每一等級的變換是由下面確定的減少初始圖象數(shù)據(jù)的象素數(shù)以產(chǎn)生壓縮的數(shù)據(jù)；校正壓縮的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生校正的數(shù)據(jù)；根據(jù)校正的數(shù)據(jù)預測初始的圖象數(shù)據(jù)和產(chǎn)生具有大量預測象素的預測數(shù)據(jù)；計算相關初始圖象數(shù)據(jù)的預測數(shù)據(jù)的預測錯誤；根據(jù)預測錯誤確定校正數(shù)據(jù)作為編碼數(shù)據(jù)的適用性；重復校正步驟直至校正的數(shù)據(jù)是最佳校正的數(shù)據(jù)為止；使用用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)和最佳校正數(shù)據(jù)產(chǎn)生每一等級的最佳變換系數(shù)。
39.具有記錄在其上編碼的圖象數(shù)據(jù)的制造物品，該制造物品是由如下步驟產(chǎn)生的從初始圖象數(shù)據(jù)提取大量象素和產(chǎn)生相應提取的大量象素的特性的等級，其中，產(chǎn)生的等級信息指示大量等級的一個；存儲大量等級的每一個的變換系數(shù)；讀取相應產(chǎn)生的等級的變換系數(shù)；和相應初始圖象數(shù)據(jù)和讀取的變換系數(shù)產(chǎn)生編碼的圖象；和記錄編碼的圖象數(shù)據(jù)。
40.權(quán)利要求39的制造物品，其中所說產(chǎn)生步驟產(chǎn)生的編碼的圖象數(shù)據(jù)具有少于初始圖象數(shù)據(jù)的象素。
41.權(quán)利要求39的制造物品，其中，所說的產(chǎn)生步驟包括從初始圖象數(shù)據(jù)提取大量象素；和通過對一塊的象素的象素值和讀取的變換系數(shù)執(zhí)行計算產(chǎn)生編碼的圖象數(shù)據(jù)。
42.權(quán)利要求40的制造物品，其中相應于用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生大量等級的每一個的變換系數(shù)。
43.權(quán)利要求40的制造物品，其中產(chǎn)生的每一等級的變換系數(shù)，使得由從用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生的譯碼的編碼數(shù)據(jù)和用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)之間的差確定的用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)的預測錯誤被最小化。
44.權(quán)利要求40的制造物品，其中產(chǎn)生的每一等級的變換系數(shù)，使得由從用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生的譯碼的編碼數(shù)據(jù)和用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)之間差確定的用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)的預測錯誤，小于一個規(guī)定的閥值。
45.權(quán)利要求40的制造物品，其中每一等級的變換系數(shù)通過下述步驟產(chǎn)生提取用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)的大量象素和產(chǎn)生對應提取的大量象素特性等級信息；相應于用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)和與等級信息對應的變換系數(shù)，產(chǎn)生用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)的象素數(shù)被減少的編碼數(shù)據(jù)；依照編碼的數(shù)據(jù)產(chǎn)生用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)和產(chǎn)生具有大量預測象素預測的數(shù)據(jù)；產(chǎn)生相關于用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)的用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)的預測錯誤；依照產(chǎn)生的預測錯誤更新變換系數(shù)直至更新的變換系數(shù)是最佳的變換系數(shù)為止；和確定最佳的變換系數(shù)。
46.權(quán)利要求40的制造物品，其中，每一等級的變換由下面決定減少初始圖象數(shù)據(jù)的象素數(shù)以產(chǎn)生壓縮的數(shù)據(jù)；校正壓縮的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生校正的數(shù)據(jù)；依照校正的數(shù)據(jù)預測初始圖象數(shù)據(jù)和產(chǎn)生具有大量預測象素的預測數(shù)據(jù)；計算相關初始圖象數(shù)據(jù)的預測數(shù)據(jù)的預測錯誤；基于預測的錯誤確定校正的數(shù)據(jù)作為編碼的數(shù)據(jù)的適用性；重復校正的步驟直至校正的數(shù)據(jù)是最佳的校正的數(shù)據(jù)為止；使用用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)和最佳校正的數(shù)據(jù)產(chǎn)生每一等級的最佳變換系數(shù)。
47.傳送編碼圖象數(shù)據(jù)的方法包括接收編碼的圖象數(shù)據(jù)；和傳送編碼的圖象數(shù)據(jù)，其中，編碼的圖象數(shù)據(jù)是由如下步驟產(chǎn)生的從初始的圖象數(shù)據(jù)提取大量的象素和產(chǎn)生相應于提取的大量象素的特性的等級信息，其中，產(chǎn)生的等級信息指示大量等級的一個；存儲大量等級每一個的變換系數(shù)；讀出相應于產(chǎn)生的等級信息的變換系數(shù)；和產(chǎn)生相應于初始圖象數(shù)據(jù)和讀取的變換系數(shù)的編碼的圖象數(shù)據(jù)；和記錄編碼的圖象數(shù)據(jù)。
48.權(quán)利要求47的方法，其中所說的產(chǎn)生步驟產(chǎn)生的編碼的圖象數(shù)據(jù)具有比初始圖象數(shù)據(jù)少的象素。
49.權(quán)利要求47的方法，其中，所說的產(chǎn)生步驟包括從初始圖象數(shù)據(jù)提取大量的象素；和通過對塊的象素的象素值和讀取的變換系數(shù)的計算產(chǎn)生編碼的圖象數(shù)據(jù)。
50.權(quán)利要求48的方法，其中相應于用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生大量等級的每一個的變換系數(shù)。
51.權(quán)利要求48的方法，其中產(chǎn)生的每一級的變換系數(shù)，使得由用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生的譯碼的編碼數(shù)據(jù)和用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)之間的差確定的用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)的預測錯誤被最小化。
52.權(quán)利要求48的方法，其中產(chǎn)生的每一級的變換系數(shù)，使得由用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生的譯碼的編碼數(shù)據(jù)和用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)之間的差確定的用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)的預測錯誤小于一個規(guī)定的閥值。
53.權(quán)利要求48的方法，其中每一等級的變換系數(shù)由如下步驟產(chǎn)生從用于學習的初始的圖象數(shù)據(jù)中提取大量的象素和產(chǎn)生相應于提取的大量象素的特性的等級信息；相應于用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)和與等級信息對應的變換系數(shù)產(chǎn)生用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)的象素數(shù)被減少的編碼數(shù)據(jù)；依照編碼的數(shù)據(jù)產(chǎn)生用于學習的預測的圖象數(shù)據(jù)和產(chǎn)生具有大量預測象素的預測數(shù)據(jù)；產(chǎn)生與用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)相關的用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)的預測錯誤；依照產(chǎn)生的預測錯誤更新變換系數(shù)直至更新的變換系數(shù)為最佳變換系數(shù)為止；和確定最佳變換系數(shù)。
54.權(quán)利要求48的方法，其中，每一等級的變換用下面確定減少初始圖象的象素的數(shù)目以產(chǎn)生壓縮的數(shù)據(jù)；校正壓縮的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生校正的數(shù)據(jù)；依照校正的數(shù)據(jù)預測初始的圖象數(shù)據(jù)和產(chǎn)生具有大量預測象素的預測數(shù)據(jù)；計算相關初始的圖象數(shù)據(jù)的預測數(shù)據(jù)的預測錯誤；基于預測錯誤確定校正數(shù)據(jù)作為編碼數(shù)據(jù)的適用性；重復校正的步驟直至校正的數(shù)據(jù)是最佳的校正數(shù)據(jù)為止；使用用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)和最佳校正的數(shù)據(jù)產(chǎn)生每一等級的最佳變換系數(shù)。
55.編碼具有大量的象素的初始圖象數(shù)據(jù)以產(chǎn)生編碼圖象數(shù)據(jù)的儀器，它包括提取電路，用于從初始圖象數(shù)據(jù)提取大量的象素和產(chǎn)生對應提取的大量象素的特性的等級信息，其中，產(chǎn)生的等級信息指示大量等級中的一個；存儲電路，用于存儲大量等級中每一個變換系數(shù)；讀取電路，用于讀取相應產(chǎn)生的等級信息的變換系數(shù)；和編碼電路，用于產(chǎn)生相應初始圖象數(shù)據(jù)和讀取的變換系數(shù)的編碼的圖象數(shù)據(jù)。
56.權(quán)利要求55的儀器，其中所說的編碼電路產(chǎn)生比初始圖象數(shù)據(jù)象素少的編碼的圖象數(shù)據(jù)。
57.權(quán)利要求55的儀器，其中，所說的編碼電路包括；提取電路，用于從初始圖象數(shù)據(jù)提取大量的象素。編碼電路，通過對塊象素的象素值和讀取的變換系數(shù)執(zhí)行計算產(chǎn)生編碼的圖象數(shù)據(jù)。
58.權(quán)利要求56的儀器，其中相應用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生大量等級的每一級的變換系數(shù)。
59.權(quán)利要求56的儀器，其中產(chǎn)生的每一等級的變換系數(shù)，使得由用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生的譯碼的編碼數(shù)據(jù)和用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)之間的差確定的用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)的預測錯誤被最小化。
60.權(quán)利要求56的儀器，其中產(chǎn)生的每一等級的變換系數(shù)，使得由用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生的譯碼編碼的數(shù)據(jù)和用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)之間的差確定的，用于學習的預測的圖象數(shù)據(jù)的預測錯誤，小于一規(guī)定的閥值。
61.權(quán)利要求56的儀器，其中每一等級的變換系數(shù)通過下列步驟產(chǎn)生提取用于學習的原始圖象數(shù)據(jù)的大量象素和產(chǎn)生對應于提取大量象素的特性的等級信息；相應用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)和對應等級信息的變換系數(shù)，產(chǎn)生用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)的象素數(shù)被減少的編碼數(shù)據(jù)；依照編碼的數(shù)據(jù)產(chǎn)生用于學習的預測的圖象數(shù)據(jù)和產(chǎn)生具有大量預測象素的預測數(shù)據(jù)；產(chǎn)生相關于用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)的用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)的預測錯誤；依照產(chǎn)生的預測錯誤更新變換系數(shù)直到更新的變換系數(shù)是最佳變換系數(shù)為止；和確定最佳變換系數(shù)。
62.權(quán)利要求56的儀器，其中，每一等級的變換由下面確定減少初始圖象數(shù)據(jù)的象素數(shù)以產(chǎn)生壓縮的數(shù)據(jù)；校正壓縮的數(shù)據(jù)以產(chǎn)生校正的數(shù)據(jù)；依照校正的數(shù)據(jù)產(chǎn)生初始圖象數(shù)據(jù)和產(chǎn)生具有大量預測象素的預測的數(shù)據(jù)；計算相應初始圖象數(shù)據(jù)的預測數(shù)據(jù)的預測錯誤；根據(jù)預測錯誤確定校正數(shù)據(jù)作為編碼數(shù)據(jù)的適用性；重復校正步驟直至校正的數(shù)據(jù)是最佳校正的數(shù)據(jù)為止；使用用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)和最佳校正的數(shù)據(jù)產(chǎn)生每一等級的最佳變換系數(shù)。
63.對由編碼圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生的編碼的圖象數(shù)據(jù)進行譯碼的儀器包括接收電路，用于接收編碼的圖象數(shù)據(jù)；和譯碼電路，用于譯碼編碼的圖象數(shù)據(jù)和產(chǎn)生譯碼的圖象數(shù)據(jù)，其中，所說編碼的數(shù)據(jù)由以下步驟產(chǎn)生從初始圖象數(shù)據(jù)提取大量的象素和產(chǎn)生對應提取的大量象素的等級信息，其中產(chǎn)生的等級信息指示大量等級中的一個；存儲大量等級每一個的變換系數(shù)；讀取對應產(chǎn)生的等級的變換系數(shù)；和產(chǎn)生相應于初始圖象數(shù)據(jù)和讀取變換系數(shù)的編碼的圖象數(shù)據(jù)。
64.權(quán)利要求63的儀器，其中編碼的圖象數(shù)據(jù)具有比初始圖象數(shù)據(jù)較少的象素。
65.權(quán)利要求64的儀器，其中譯碼電路包括存儲器，用于存儲用于產(chǎn)生變換系數(shù)的大量等級每一級的預測的系數(shù)；提取電路，用于提取大量編碼圖象數(shù)據(jù)的象素和產(chǎn)生對應提取大量象素的等級信息；讀取電路，用于讀取相應于產(chǎn)生的等級信息的預測系數(shù)；和編碼電路，使用編碼的圖象數(shù)據(jù)和讀取的預測系數(shù)產(chǎn)生譯碼的圖象數(shù)據(jù)。
66.權(quán)利要求65的儀器，其中，使用用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生每一等級的預測系數(shù)。
67.權(quán)利要求64的儀器，其中，使用用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生每一級的變換系數(shù)。
68.權(quán)利要求64的儀器，其中，產(chǎn)生的每一等級的變換系數(shù)，使得由用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生的譯碼的編碼數(shù)據(jù)和用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)之間的差確定的用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)的預測錯誤被最小化。
69.權(quán)利要求64的儀器，其中，產(chǎn)生的每一等級的變換系數(shù)，使得由用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)產(chǎn)生的譯碼編碼數(shù)據(jù)和用于學習的初始圖象數(shù)據(jù)之差確定的用于學習的預測圖象數(shù)據(jù)的預測錯誤小于規(guī)定的閥值。
全文摘要
該儀器和方法,使得提供的譯碼圖象,它幾乎和被編碼的初始圖象一致。特別是,通過使用圖象的每一塊象素的象素值和對應該塊等級的變換系數(shù)完成規(guī)定的計算,計算出小于初始圖象象素數(shù)的校正的數(shù)據(jù)。根據(jù)校正數(shù)據(jù),初始圖象的預測值在局部譯碼器中被預測。然后,在錯誤計算器中,檢測用于預測值的初始圖象的預測錯誤。在變換設置單元,對應該塊等級的變換系數(shù)根據(jù)該預測錯誤加以改變,重復該過程,得到當預測錯誤小于規(guī)定閥值時發(fā)生的變換系數(shù)。通過包括的變換系數(shù)代替至少一些圖象信息,使編碼圖象內(nèi)的象素數(shù)被最小化。
文檔編號H04N7/26GK1183679SQ97118100
公開日1998年6月3日 申請日期1997年7月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月17日
發(fā)明者近藤哲二郎 申請人:索尼株式會社