專利名稱：圖象編碼裝置及方法、譯碼裝置及方法及數據記錄媒體的制作方法
技術領域：
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據記錄媒體，特別是涉及即使用較少的位數且無損于圖象質量而進行圖象信號的記錄或傳送用的編碼處理及譯碼處理、以及存儲實現這些編碼處理或譯碼處理用的程序的記錄媒體。
背景技術：
現有的圖象編碼處理大致有兩種方法采用以MPEG2為根據的編碼方法，按照具有代表性的塊單元進行的編碼處理；以及按差分編碼調制(DPCMDifferential Pulse Code Modulation)等的象素單元進行的編碼處理。
塊單元的編碼處理是將一個圖象顯示區(qū)分成多個塊，對每個塊進行所輸入的圖象信號(以下稱圖象輸入信號)的編碼處理的方法。這里，在以MPEG2為標準的編碼處理中，上述的一個圖象顯示區(qū)相當于一個顯示畫面的區(qū)域，另外，在以MPEG4為標準的編碼處理中，相當于具有與一個顯示畫面上的各個物體(目標)對應的形狀及大小的顯示區(qū)。另外，上述各個塊是由一個圖象顯示區(qū)內的規(guī)定數量的象素構成的顯示區(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行圖象輸入信號的編碼處理的編碼方法中，與一個圖象顯示區(qū)對應的圖象輸入信號的編碼處理是對每個塊完成的。因此，其優(yōu)點是在傳送對上述圖象輸入信號進行編碼處理所獲得的圖象編碼信號時，即使發(fā)生傳送錯誤，也能將錯誤的影響限制在塊單元內。
其相反的一面是，上述塊單元的編碼方法存在以下缺點。
首先，在塊單元的編碼方法中，由于圖象輸入信號的編碼處理是對每個塊完成的，所以進行編碼處理時難以利用塊之間的象素相關性、即不同塊之間存在的象素值的相關性。
另外，在圖象信號的預測編碼方法中，參照在其之前編碼的多個已編碼象素的象素值(已編碼象素值)，預測成為編碼對象的被編碼象素的象素值(被編碼象素值)，使用該預測的象素值，對被編碼象素值進行適應編碼的處理?？墒?，在這樣的預測編碼方法中如果以塊為單元進行編碼處理，則在進行被編碼象素值的編碼時所參照的已編碼象素值被限定在塊內的象素上，該參照的已編碼象素值的數量少。因此，被編碼象素的預測值的準確率小，編碼效率不太高。
另一方面，象素單元的編碼方法是對每個象素進行輸入的圖象信號的編碼的方法，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的特性一致地對每個象素進行自動地更新代碼字的適應算術編碼等通用編碼處理，那么不管什么樣特性的圖象信號都能以非常高的編碼效率進行編碼。
可是，由于在譯碼側對按照進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進行與編碼側完全相同的更新代碼字的譯碼處理，所以其缺點是如果在傳送上述圖象編碼信號時發(fā)生傳送錯誤，則由于該傳送錯誤的影響，在譯碼側會持續(xù)地呈不能正確地進行圖象編碼信號的譯碼處理的狀態(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使用，在將兩者組合起來的編碼方法(以下，根據說明的情況，將該編碼方法稱為組合編碼方法)中，能更換適應于每個象素的代碼字，而且能將傳送錯誤的影響限制在塊單元內，能將傳送錯誤的影響抑制得很小地進行編碼效率高的適應算術編碼等編碼處理。
以下，說明該組合編碼方法。
圖13(a)表示將1幀畫面分成多個矩形塊的狀態(tài)，圖13(b)表示塊內、特別是成為編碼對象的被編碼塊及其周圍的塊內的象素的排列情況。另外，各象素當然也可以沿1幀畫面內的各水平掃描線排列成矩陣狀。
圖中，FG是與1幀對應的畫面，B1是已經對圖象信號進行了編碼處理的已編碼塊，Bx是成為編碼處理對象的被編碼塊，B0是還未對圖象信號進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幀畫面上的被編碼塊的上、下、左、右邊界。另外，實線圓圈表示對該象素值已進行了編碼處理的已編碼象素，虛線圓圈表示未對該象素值進行編碼處理的未編碼象素。另外，上述各塊B是上述1幀畫面上的由4×4象素構成的圖象顯示區(qū)。
圖14表示成為編碼對象的被編碼象素Px和位于其周圍的周圍象素P0~P9的位置關系，該周圍象素P0~P9是在預測被編碼象素Px的象素值時其象素值被參照的象素，以下稱參照象素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個象素之前和2個象素之前。另外，上述參照象素P5、P1在1幀畫面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個象素上的水平掃描線、2個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個象素之前和2個象素之前，該參照象素P6、P7分別位于上述被編碼象素Px的1個象素之后和2個象素之后。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個象素之前，該參照象素P2位于上述參照象素P1的1個象素之后。
在上述組合編碼方法中，如圖13(a)、圖13(b)所示，首先，與1幀畫面FG對應的圖象信號被對應于構成該1幀畫面的多個塊B的每一個進行分割，并對每個塊進行該分割后的圖象信號的編碼處理。
然后，對上述各塊內的全部橫向象素列從最上列依次至最下列進行水平處理，該水平處理是沿塊B內的橫向象素列依次從左側向右側對各象素的象素值進行編碼，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，分別根據位于被編碼象素周圍的參照象素P0~P9的象素值，適應性地預測被編碼象素Px的象素值，根據通過預測得到的預測值，適應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，能將傳送錯誤在譯碼側的影響限制在塊單元內，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分別是說明與上述組合編碼方法相對應的組合譯碼方法用的說明圖，圖中B’是1幀畫面中的各塊，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、右側的塊邊界，P0’~P9’是與被譯碼象素Px’對應的參照象素。這里，與被譯碼象素Px’對應的參照象素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幀畫面FG'對應的圖象信號被對應于構成該1幀畫面的多個塊B’的每一個進行分割，并對每個塊進行該分割后的圖象信號的譯碼處理。
然后，對上述各塊內的全部橫向象素列從最上列依次至最下列進行水平處理，該水平處理是沿塊B’內的橫向象素列依次從左側向右側對各象素的象素值進行譯碼，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，分別根據位于被譯碼象素周圍的參照象素P0’~P9’的象素值，適應性地預測被譯碼象素Px’的象素值，根據由預測得到的預測值，適應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的組合編碼方法中，存在以下問題。
在該組合編碼方法中，由于編碼處理按塊單元進行，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，如果參照上述未編碼象素P2、P6、P7的象素值，預測被編碼象素Px的象素值，用該預測值對被編碼象素Px的象素值進行編碼的話，則在譯碼側就不可能正確地對與該被編碼象素Px對應的圖象編碼信號進行譯碼。
就是說，為了在譯碼側正確地對使用該預測值對被編碼象素Px的象素值進行編碼得到的圖象編碼信號進行譯碼，就必須使譯碼處理時使用的被譯碼象素Px’的預測值和編碼處理時使用的與該被譯碼象素Px’對應的被編碼象素Px的預測值一致。換句話說，這是因為在編碼側生成被編碼象素Px的預測值時所參照的參照象素值必須與生成與被編碼象素Px對應的被譯碼象素Px’的預測值時所參照的參照象素值完全一致。
因此，如圖15所示，例如對被編碼象素Px進行編碼處理時，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的預測值的情況下，如圖18所示，在譯碼側對被譯碼象素Px’進行譯碼處理時，變?yōu)閰⒄张c被譯碼象素Px’對應的參照象素P0’~P9’的象素值，生成被譯碼象素Px’的預測值，可是在譯碼側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，也就不能對與上述被編碼象素Px對應的被譯碼象素Px’的象素值進行譯碼。
因此，在現有的組合編碼方法中，如上所述，在與被編碼象素Px對應的參照象素P0~P9中含有未編碼象素時，為了避免譯碼處理困難的問題，采取這樣的措施，即把上述未編碼象素的象素值看作預先設定的固定值(例如0)，生成被編碼象素Px的預測值，用該預測值對被編碼象素Px進行編碼處理。
在采取了這樣的措施的組合編碼方法中，在譯碼側雖然能用該預測值對塊內的所有的象素正確地進行譯碼處理，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關系，其結果產生被編碼象素的預測效率、即被編碼象素的預測值的準確率劣化的問題。
技術內容本發(fā)明就是為了解決上述這樣的問題而完成的，其目的在于獲得一種無損于未編碼象素和被編碼象素之間的象素值的相關關系，而且能避免圖象編碼信號的譯碼困難，而將適應象素單元的編碼處理和塊單元的編碼處理組合起來的圖象處理裝置及圖象處理方法，以及存儲實現該圖象處理方法用的圖象處理程序的數據存儲媒體。
另外，本發(fā)明的目的還在于提供一種不會導致被編碼象素的預測效率劣化、能正確地進行已編碼的圖象編碼信號的譯碼處理的圖象處理裝置及圖象處理方法，以及存儲實現該圖象處理方法用的圖象處理程序的數據存儲媒體。
本發(fā)明(第一方面)的圖象處理裝置是一種根據位于被編碼象素周圍的多個周圍象素的象素值，對構成圖象信號的象素值依次進行編碼的圖象編碼裝置，它包括將與一個圖象顯示區(qū)對應的由多個象素值構成的圖象信號分成與由規(guī)定數量的象素構成的塊對應的塊，以塊為單元輸出構成各塊的圖象信號的規(guī)定數的象素值的分塊裝置；將上述周圍象素中的未編碼象素的象素值置換成根據規(guī)定的規(guī)則從上述周圍象素中的已編碼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應的多個象素值構成的圖象信號，對每個塊進行根據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該各象素值進行編碼的編碼處理，并輸出圖象編碼信號的編碼裝置。
如果采用這樣構成的圖象編碼裝置，則由于備有將與被編碼象素對應的多個周圍象素中的未編碼象素的象素值置換成根據上述多個周圍象素中的已編碼象素的象素值獲得的模擬象素值的象素值置換裝置，所以在參照被編碼象素周圍的周圍象素的象素值，對每個象素進行按塊單元對與1個圖象顯示區(qū)對應的圖象信號進行編碼的處理時，即使在被編碼象素位于與塊邊界相鄰的位置，而所參照的多個周圍象素中含有未編碼象素的情況下，作為未編碼象素的象素值也能參照與其它周圍象素的象素值之間的相關關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圍的已編碼象素的象素值取得的，所以在譯碼側也能參照從已譯碼象素的象素值得到的模擬象素值，以代替進行被譯碼象素的譯碼時所參照的未譯碼象素的象素值。
因此，能無損于未編碼象素和被編碼象素之間的象素值的相關關系，而且在譯碼側能避免編碼信號的譯碼困難，而將適應象素單元的編碼處理和塊單元的編碼處理組合起來。
因此能將傳送錯誤的影響限制在塊單元內，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，能獲得不會導致被編碼象素的預測效率的劣化、能正確地進行已編碼的編碼信號的譯碼處理的效果。
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圍象素的象素值的相關性好。
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)定時間的簡單方法，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，這樣構成上述編碼裝置，即它有根據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測象素值的預測值生成器；以及對上述被編碼象素的象素值和上述被編碼象素的預測象素值的差分值進行編碼，將該編碼后的差分值作為塊單元的圖象編碼信號輸出的編碼器。
如果采用這樣構成的圖象編碼裝置，則由于對上述被編碼象素的象素值和它的預測象素值的差分值進行編碼，所以能減少對被編碼象素的象素值編碼時所必要的編碼量，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，這樣構成上述編碼裝置，即它根據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，選擇對上述被編碼象素的象素值進行編碼用的代碼字。
如果采用這樣構成的圖象編碼裝置，則由于根據上述已編碼象素的象素值及未編碼象素的模擬象素值，選擇對被編碼象素的象素值進行編碼用的代碼字，所以在進行圖象信號的編碼處理時，能適應于每個象素地變更代碼字，能實現高效率的編碼處理。
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，這樣構成上述編碼裝置，即它根據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，選擇對上述被編碼象素的象素值進行算術編碼用的相當于代碼的概率表，根據該選擇的概率表，對上述被編碼象素進行算術編碼處理。
如果采用這樣構成的圖象編碼裝置，則由于根據上述已編碼象素的象素值及未編碼象素的預測象素值，選擇對被編碼象素進行編碼的相當于算術碼的概率表，對被編碼象素進行象素值的編碼，所以能適應于每個象素地切換算術編碼處理中的概率表，能進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，備有對上述已編碼象素的象素值進行譯碼，生成局部譯碼象素值的局部譯碼裝置，這樣構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規(guī)定的規(guī)則從與上述已編碼象素對應的局部譯碼象素值獲得的模擬象素值，這樣構成上述編碼裝置，即它根據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，對上述被編碼象素的象素值進行非可逆編碼處理。
如果采用這樣構成的圖象編碼裝置，則由于根據對上述已編碼象素的象素值進行譯碼后的譯碼象素值，對被編碼象素的象素值進行非可逆編碼處理，所以能使對被編碼象素進行非可逆編碼處理時所參照的周圍象素的象素值和對被譯碼象素進行譯碼處理時所參照的周圍象素的象素值相同，因此在譯碼側能根據周圍象素的象素值正確地對由非可逆編碼獲得的圖象編碼信號進行譯碼。
本發(fā)明(第八方面)是在第七方面所述的圖象編碼裝置中，以下面的形式構成上述編碼裝置，就是使它包括根據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測象素值的預測值生成器；以及對上述被編碼象素的象素值和上述被編碼象素預測象素值的差分值進行編碼，將該編了碼的差分值作為塊單元的圖象編碼信號輸出的編碼器。
如果采用這樣構成的圖象編碼裝置，則由于根據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測象素值，對上述被編碼象素的象素值及其預測象素值的差分值進行編碼，所以能減少對被編碼象素的象素值編碼時所必要的編碼量，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，這樣構成上述編碼裝置，即它根據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，選擇對上述被編碼象素的象素值進行編碼用的代碼字。
如果采用這樣構成的圖象編碼裝置，則由于根據上述已編碼象素的象素值及未編碼象素的模擬象素值，選擇對該被編碼象素的象素值進行編碼用的代碼字，所以在進行圖象信號的編碼處理時，能適應于每個象素地變更代碼字，能實現高效率的編碼處理。
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，這樣構成上述編碼裝置，即它根據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，選擇對上述被編碼象素的象素值進行算術編碼用的相當于代碼的概率表，根據該選擇的概率表，對上述被編碼象素進行算術編碼處理。
如果采用這樣構成的圖象編碼裝置，則由于根據上述已編碼象素的象素值及未編碼象素的模擬象素值，選擇對被編碼象素進行編碼的相當于算術碼的概率表，對被編碼象素進行象素值的編碼，所以能適應于每個象素地切換算術編碼處理中的概率表，能進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由規(guī)定數的象素構成的每個塊進行根據位于被編碼象素周圍的多個周圍象素的象素值，對構成圖象信號的象素值依次進行編碼的處理所得到的圖象編碼信號按照該每個塊進行譯碼的圖象譯碼裝置，它包括將位于被譯碼象素周圍的多個周圍象素中的未譯碼象素的象素值置換成根據規(guī)定的規(guī)則從該多個周圍象素中的已譯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應的多個象素值構成的圖象編碼信號，按照上述塊單元，根據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該各象素值進行譯碼的譯碼處理，并輸出與各塊對應的圖象譯碼信號的譯碼裝置；以及匯總與上述各塊對應的圖象譯碼信號，變換成掃描線結構的圖象譯碼信號的逆分塊裝置；將該掃描線結構的圖象譯碼信號作為與1個圖象顯示畫面對應的圖象再生信號輸出。
如果采用這樣構成的圖象譯碼裝置，則由于備有將位于被譯碼象素周圍的多個周圍象素中的未譯碼象素的象素值置換成根據上述多個周圍象素中的已譯碼象素的象素值獲得的模擬象素值的象素值置換裝置，所以在對每個象素參照被譯碼象素周圍的周圍象素的象素值進行按照塊單元對與1個圖象顯示區(qū)對應的圖象編碼信號進行譯碼的處理時，即使在被譯碼象素位于與塊的邊界相鄰的位置、所參照的多個周圍象素中含有未譯碼象素的情況下，作為未譯碼象素的象素值也能參照和其它周圍象素的象素值之間的相關關系取得的模擬象素值。
因此，能實現無損于未譯碼象素和被譯碼象素之間的象素值的相關關系，而將適應象素單元的譯碼處理和塊單元的譯碼處理組合起來的譯碼方法。因此，具有能利用將適應象素單元的譯碼處理和塊單元的譯碼處理組合起來的譯碼方法，正確地對已編碼的編碼信號進行譯碼的效果。
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圍象素的象素值的相關關系好。
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)定時間的簡單方法，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，這樣構成上述譯碼裝置，即它有根據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測象素值的預測值生成器；以及對上述被譯碼象素的象素值進行譯碼，生成譯碼象素值，將該被譯碼象素的預測象素值加在該譯碼象素值中的譯碼器。
如果采用這樣構成的圖象譯碼裝置，則由于根據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測象素值，將該預測象素值加在已譯過碼的被譯碼象素的象素值中，所以能正確地對通過對被編碼象素的象素值及其預測象素值的差分值的編碼處理獲得的圖象編碼信號進行譯碼。
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，這樣構成上述譯碼裝置，即它根據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，選擇對上述被譯碼象素的象素值進行譯碼用的代碼字。
如果采用這樣構成的圖象譯碼裝置，則由于根據上述已譯碼象素的象素值及未譯碼象素的模擬象素值，選擇對該被譯碼象素的象素值進行譯碼用的代碼字，所以能正確地對每個象素適應地變更代碼字而有效地進行了編碼處理的圖象編碼信號進行譯碼。
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，這樣構成上述譯碼裝置，即它根據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，選擇對上述被譯碼象素的象素值進行算術譯碼用的相當于代碼的概率表，根據該選擇的概率表，對上述被譯碼象素進行算術譯碼處理。
如果采用這樣構成的圖象譯碼裝置，則由于根據上述已譯碼象素的象素值及未譯碼象素的預測象素值，選擇對被譯碼象素進行譯碼的相當于算術碼的概率表，對被譯碼象素進行象素值的譯碼，所以能適應于每個象素地切換概率表，正確地對進行過算術編碼處理的圖象編碼信號進行譯碼。
本發(fā)明(第十七方面)的圖象編碼方法是一種對由規(guī)定數量的象素構成的每個塊，進行根據位于被編碼象素周圍的多個周圍象素的象素值，對構成圖象信號的象素值依次進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周圍象素中的已編碼象素的象素值作為參照象素值設定，而且對于上述多個周圍象素中的未編碼象素，將根據規(guī)定的規(guī)則從該周圍象素中的已編碼象素的象素值獲得的模擬象素值作為參照象素值設定，根據對上述被編碼象素的多個周圍象素設定的參照象素值，對該被編碼象素的象素值進行編碼，生成上述圖象信號的圖象編碼信號。
如果采用這樣構成的圖象編碼方法，則由于將圖象信號分成與1個圖象顯示區(qū)上的各塊對應的塊，參照周圍象素的象素值，對該塊中的被編碼象素的象素值進行編碼，這時，如果周圍象素是已編碼象素，則參照該象素值，如果該周圍象素是未編碼象素，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，所以進行上述編碼處理時，即使在被編碼象素位于與塊邊界相鄰的位置，而所參照的多個周圍象素中含有未編碼象素的情況下，作為未編碼象素的象素值也能參照與其它周圍象素的象素值之間的相關關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圍的已編碼象素的象素值取得的，所以在譯碼側也能參照從已譯碼象素的象素值得到的模擬象素值，以代替進行被譯碼象素的譯碼時所參照的未譯碼象素的象素值。
因此，能無損于未編碼象素和被編碼象素之間的象素值的相關關系，而且在譯碼側能避免編碼信號的譯碼困難，而將適應象素單元的編碼處理和塊單元的編碼處理組合起來。
因此能將傳送錯誤的影響限制在塊單元內，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，能獲得不會導致被編碼象素的預測效率的劣化、能正確地進行已編碼的編碼信號的譯碼處理的效果。
本發(fā)明(第十八方面)的圖象譯碼方法是一種對由規(guī)定數量的象素構成的每個塊，進行根據位于被編碼象素周圍的多個周圍象素的象素值，對構成圖象信號的象素值依次進行編碼的處理獲得的圖象編碼信號進行該每個塊的譯碼的圖象譯碼方法，該圖象譯碼方法是將上述多個周圍象素中的已譯碼象素的象素值作為參照象素值設定，而且對于上述多個周圍象素中的未譯碼象素，將根據規(guī)定的規(guī)則從該周圍象素中的已譯碼象素的象素值獲得的模擬象素值作為參照象素值設定，根據對上述被譯碼象素的多個周圍象素設定的參照象素值，對該被譯碼象素的象素值進行譯碼，生成上述圖象編碼信號的圖象譯碼信號。
如果采用這樣構成的圖象譯碼方法，則由于對由多個象素構成的每個塊，參照周圍象素的象素值，依次進行對各塊中的被譯碼象素的象素值進行譯碼的處理，這時，如果周圍象素是已譯碼象素，則參照該象素值，如果該周圍象素是未譯碼象素，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，所以進行上述譯碼處理時，即使在被譯碼象素位于與塊的邊界相鄰的位置、所參照的多個周圍象素中含有未譯碼象素的情況下，作為未譯碼象素的象素值也能參照和其它周圍象素的象素值之間的相關關系取得的模擬象素值。
因此，能實現無損于未譯碼象素和被譯碼象素之間的象素值的相關關系，而將適應象素單元的譯碼處理和塊單元的譯碼處理組合起來的譯碼方法。因此，具有能利用將適應象素單元的譯碼處理和塊單元的譯碼處理組合起來的譯碼方法，正確地對已編碼的編碼信號進行譯碼的效果。
本發(fā)明(第十九方面)的圖象存儲媒體是一種存儲進行圖象信號的編碼處理或譯碼處理用的程序的數據存儲媒體，上述程序是用計算機進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行的圖象信號的處理用的圖象處理程序。
由于使用這樣的數據存儲媒體，能將發(fā)生傳送錯誤時的錯誤傳送限制在塊單元內，與單純的塊單元的編碼處理相比，能提高編碼效率，而且不會導致被編碼象素的預測效率的劣化、能正確地進行編碼信號的譯碼處理，另外能正確地對按照將適應象素單元的編碼處理和塊單元的編碼處理組合起來的編碼方法進行了編碼的圖象編碼信號進行譯碼。


圖1是表示本發(fā)明的實施例1的圖象編碼裝置的結構框圖。
圖2是用流程圖表示上述圖象編碼裝置在進行編碼處理時生成未編碼象素的象素值的處理的圖。
圖3是表示本發(fā)明的實施例2的圖象編碼裝置的結構框圖。
圖4是表示本發(fā)明的實施例3的圖象編碼裝置的結構框圖。
圖5是表示本發(fā)明的實施例4的圖象編碼裝置的結構框圖。
圖6是表示本發(fā)明的實施例4的變形例1的圖象編碼裝置的結構框圖。
圖7是表示本發(fā)明的實施例4的變形例2的圖象編碼裝置的結構框圖。
圖8是表示本發(fā)明的實施例5的圖象譯碼裝置的結構框圖。
圖9是用流程圖表示上述圖象譯碼裝置在進行譯碼處理時生成未譯碼象素的象素值的處理的圖。
圖10是表示本發(fā)明的實施例6的圖象譯碼裝置的結構框圖。
圖11是表示本發(fā)明的實施例7的圖象譯碼裝置的結構框圖。
圖12(a)、圖12(b)、圖12(c)是表示存儲由計算機系統(tǒng)實現上述實施例的圖象編碼裝置進行的編碼處理或圖象譯碼裝置進行的譯碼處理用的程序的數據存儲體。
圖13(a)、圖13(b)是表示在塊單元的編碼處理中將1幀畫面分成多個塊的形態(tài)的示意圖。
圖14是說明適應于象素單元的編碼處理用的示意圖。
圖15是說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的組合編碼方法中的問題用的示意圖。
圖16(a)、圖16(b)是表示在塊單元的譯碼處理中將1幀畫面分成多個塊的形態(tài)的示意圖。
圖17是說明適應于象素單元的譯碼處理用的示意圖。
圖18是說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的組合譯碼方法中的問題用的示意圖。
具體實施例方式
以下用圖1至圖12說明本發(fā)明的實施例。
實施例1圖1是表示本發(fā)明的實施例1的圖象編碼裝置101的結構框圖。
該圖象編碼裝置101具有對應于構成1個圖象顯示區(qū)(1幀)的多個塊的每一個分割輸入的圖象信號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測象素值(以下簡稱預測值)Sp，對成為編碼對象的被編碼塊中的對成為編碼對象的被編碼象素的象素值進行可逆編碼的編碼器16a；以及生成上述預測象素值Sp的預測值生成部110。
該預測值生成部110具有可存儲例如相當于1幀數量的構成輸入的圖象信號的各象素的象素值的大容量的主存儲器4；以及暫時保存從該主存儲器4輸出的象素值M的保存時間不同的第一、第二輔助存儲器6a、6b。這里，上述主存儲器4在1個象素值的編碼處理所需要的時間內，從上述存儲的象素值中依次輸出與成為上述編碼器16a的處理對象的被編碼象素Px的參照象素P0~P9(參照圖14)對應的象素值。另外，上述第一輔助存儲器6a將從主存儲器4依次輸出的象素值M延遲1個象素，上述第二輔助存儲器6b將從主存儲器4依次輸出的象素值M延遲2個象素。
上述預測值生成部110還具有接收各幀的圖象輸入信號Is，計數象素值的數的計數器8；以及根據該計數器8的輸出Cout及從外部供給的各幀中的縱橫塊數的信息BNs，判斷從主存儲器4輸出的象素值是否是已經由編碼器16a進行過編碼處理的已編碼象素的象素值，還是未進行過編碼處理的未編碼象素的象素值的編碼/未編碼判斷器10。這時該判斷器10還對未編碼象素進行用象素數測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，在構成1幀的所有的象素的象素值被輸入的時刻，上述計數器8被復位。
上述預測值生成部110還具有根據上述編碼/未編碼判斷器10的輸出，選擇并輸出上述主存儲器4、第一、第二輔助存儲器6a、6b中某一個的輸出M、Ma、Mb的選擇開關12；以及取得該選擇開關12的輸出Sout作為生成與被編碼象素Px對應的預測象素值時所需要的參照象素P0~P9的象素值，生成與該被編碼象素Px對應的預測象素值Sp的預測值生成器14。
而且，在該圖象編碼裝置101中，上述編碼器16a對從分塊器2輸出的被編碼象素Px的象素值及其預測象素值的差分值進行編碼處理，將經編碼的編碼差分值作為與上述被編碼象素Px對應的編碼象素值輸出。在該編碼處理中，根據從上述參照象素P0~P9的象素值獲得的預測象素值，選擇對被編碼象素Px的象素值進行編碼用的代碼字。
其次說明工作情況。
圖2用流程示出了上述圖象編碼裝置101的編碼處理過程。首先，根據該流程圖簡單地說明編碼處理的流程。
如果圖象信號被輸入本圖象編碼裝置101，則構成上述圖象信號的象素值依次被存入主存儲器4，從該主存儲器4輸出進行被編碼象素Px的編碼時參照的位于被編碼象素Px周圍的多個參照象素(周圍象素)P0~P9的象素值(步驟S1)。
其次，上述主存儲器4中取得的多個參照象素中的最初的參照象素被作為判斷對象象素(步驟S2)，由編碼/未編碼判斷器10進行該判斷對象象素是否是已編碼象素的判斷(步驟S3)。為了使上述計數器輸出Cout的增量和根據基準時鐘依次從上述主存儲器4輸出9個參照象素P0~P9的象素值的工作同步，該編碼/未編碼判斷器10能根據上述計數器輸出Cout，檢測從主存儲器4輸出的參照象素相對于被編碼象素Px的位置。
該判斷結果如果是成為判斷對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測值生成器14取得(步驟S5)，如果成為上述判斷對象的參照象素不是已編碼象素的話，便根據其周圍的已編碼象素生成參照象素值(模擬象素值)，由上述預測值生成器14取得該參照象素(步驟S4)。
其次，判斷對被編碼象素進行編碼時所需要的參照象素值是否已全部由預測值生成器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，將上述主存儲器4中取得的參照象素中的下一個參照象素作為上述判斷對象(步驟S8)，反復進行上述步驟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測值生成器14取得的情況下，上述預測值生成器14根據上述參照象素值，生成與被編碼象素Px對應的預測象素值(步驟S7)。
此后，被編碼象素Px的象素值由上述編碼器16a取得，同時從上述預測值生成器14取得被編碼象素Px的預測象素值(步驟S9)，由上述編碼器16a利用上述預測象素值，對上述被編碼象素Px的象素值進行編碼處理(步驟S10)。
其次，說明圖象信號的編碼處理時本圖象編碼裝置101的工作情況，同時詳細說明在上述各步驟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Is被輸入本圖象編碼裝置101，則由分塊器2將構成該圖象輸入信號Is的多個象素分成與構成1幀的由多個象素構成的塊對應的組，與各塊內的象素對應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象素的參照象素值進行對被編碼象素Px的象素值進行編碼的編碼處理。
這時，構成掃描線結構的圖象輸入信號Is的象素值被依次存入上述主存儲器4，以一定的周期輸出與被編碼象素Px對應的參照象素P0~P9的象素值(步驟S1)。上述主存儲器4的輸出M被暫時保存在上述第一、第二輔助存儲器6a、6b中。上述主存儲器4的輸出在上述第一輔助存儲器6a中保存1個周期的時間，在上述第二輔助存儲器6b中保存2個周期的時間。
另外，以1幀的最初的象素值為基準，用上述計數器8對根據圖象輸入信號Is輸入的象素值數進行計數，該計數值Cout被輸出給編碼/未編碼判斷器10。1幀的縱橫塊數信息BNs被從外部輸入該編碼/未編碼判斷器10，該塊數信息BNs及由上述計數器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，那么與其對應的參照象素P0~P9也就確定了，其中最初從主存儲器4輸出象素值的象素P0首先成為上述判斷對象象素(步驟S2)。
這時，上述參照象素P0的象素值分別在上述第一、第二輔助存儲器6a、6b中被保存1個讀出周期、2個讀出周期的時間。另外，編碼/未編碼判斷器10根據上述計數器輸出Cout及塊數信息BNs，計算被編碼塊內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)，根據該判斷結果控制上述選擇開關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進行的判斷(步驟S3)的結果是，控制選擇開關12從該編碼/未編碼判斷器10選擇上述主存儲器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測值生成器14。
此后，由上述編碼/未編碼判斷器10判斷與被編碼象素Px對應的全部參照象素的象素值是否已被預測值生成器14取得(步驟S6)。這時，由于上述預測值生成器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器4輸出的參照象素P1的象素值就成為判斷對象象素的象素值(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，所以對該參照象素P1的象素值進行上述步驟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器4輸出的參照象素P2的象素值成為判斷對象象素的象素值(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，所以控制選擇開關12從該編碼/未編碼判斷器10選擇上述第一輔助存儲器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測值生成器14(步驟S4)。此后進行上述步驟S6、步驟S8的處理。
另外，與上述參照象素P0一樣，對上述參照象素P3~P5進行上述步驟S3、S5、S6、S8的處理，另外，與上述參照象素P2一樣，對參照象素P6進行步驟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器4輸出的參照象素P7的象素值成為判斷對象象素的象素值(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個象素位置的未編碼象素，所以控制選擇開關12從該編碼/未編碼判斷器10選擇上述第二輔助存儲器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測值生成器14(步驟S4)。此后進行上述步驟S6、步驟S8的處理。
與上述參照象素P0一樣，再對上述參照象素P8、P9進行上述步驟S3、S5、S6的處理。這時，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測值生成器14取得，由預測值生成器14根據所取得的參照象素值，算出與被編碼象素Px對應的預測象素值Sp(步驟S7)。
接著，上述預測象素值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)，并對被編碼象素Px的象素值和預測象素值Sp的差分值進行編碼處理，編碼后的差分值被作為上述被編碼象素Px的編碼信號輸出(步驟S10)。在該編碼處理中使用根據上述預測象素值Sp選擇的代碼字。
這樣一來，一個象素內的各塊的象素值依次被編碼。另外，由于在1幀的開頭象素的周圍不存在進行過編碼處理的參照象素，所以使預測象素值為0進行編碼處理。
這樣在本實施例1中，參照未編碼象素的象素值時，由于是參照其周圍的已編碼象素的象素值，所以能無損于未編碼象素和被編碼象素之間的象素值的相關關系，而且能避免編碼信號的譯碼困難，而將適應象素單元的編碼處理和塊單元的編碼處理組合起來。因此能將傳送錯誤的影響限制在塊單元內，同時與單純的塊單元的編碼處理相比，能提高編碼效率，另外在譯碼側不會導致被編碼象素的預測效率的劣化，能正確地進行被編碼的編碼信號的譯碼處理。
就是說，在編碼側參照其周圍象素的象素值進行被編碼象素的編碼處理時，在譯碼側也參照其周圍象素的象素值進行被編碼象素的譯碼處理，而且編碼處理時所參照的象素值和譯碼處理時所參照的象素值必須一致。
因此，在現有的編碼方法中，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，但這時存在象素值的相關關系受到損害的問題。
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，對圖15中的未編碼象素P2、P6、P7來說，能根據已編碼象素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，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關系增大，采用與象素間的相關關系大的塊內部相同的預測方式，能實現效率高的編碼處理。
因此，能用更低的位數記錄傳輸圖象信號而不損傷圖象質量。
另外，在上述實施例1中，備有將主存儲器4的輸出M保存不同時間的兩個輔助存儲器6a、6b，但也可以只備有一個暫時保存主存儲器4的輸出的輔助存儲器，根據未編碼象素至被編碼象素的距離，由編碼/未編碼判斷器10切換保存從主存儲器4輸出的象素值的時間。
另外，在上述實施例1中，圖象信號的編碼處理時，只參照被編碼象素Px的預測象素值，但也可以不僅參照被編碼象素Px的預測象素值，而且還根據表示預測象素值的準確率的預測概率進行編碼處理。
另外，這時在成為編碼處理對象的圖象信號是雙值形態(tài)信號的情況下，由于預測象素值是“0”或“1”中的某一個，所以也可以將預測象素值中的一個固定，只參照預測概率。
以下，作為本發(fā)明的實施例2，說明只參照預測概率來代替上述預測象素值進行雙值形態(tài)信號的編碼處理的圖象編碼裝置，另外作為實施例3，說明同時參照上述預測象素值和預測概率，進行多值圖象信號的編碼處理的圖象編碼裝置。
實施例2圖3是表示本發(fā)明的實施例2的圖象編碼裝置102的結構框圖。圖中，與圖1相同的符號表示與上述實施例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備有預測概率生成器22，以代替上述實施例1的圖象編碼裝置101的預測值生成器14，對預測象素值是“0”或“1”中的某一個的雙值形態(tài)信號進行編碼處理。
上述預測概率生成器22根據被編碼象素Px的參照象素P0~P9的象素值，求出被編碼象素Px的象素值及其預測象素值一致的概率，作為預測概率，將被編碼象素Px的預測概率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)信號的編碼處理為對象的部件，所以進行與被編碼象素Px的象素值的減法運算的預測值被設定為“0”及“1”中的一個。另外該編碼器16b是這樣構成的，即由于上述預測概率大時，被編碼象素Px的象素值及其預測象素值一致的概率高，所以利用差分值為0時編碼效率高的編碼方法，對上述被編碼象素Px的象素值及其預測象素值的差分值進行編碼，另一方面，由于上述預測概率小時，被編碼象素Px的象素值及其預測象素值一致的概率小，所以利用上述差分值不為0時編碼效率高的編碼方法，對上述被編碼象素Px的象素值及其預測象素值的差分值進行編碼。
其次說明工作效果。
另外，關于與上述實施例1的圖象編碼裝置相同的工作情況，其說明從略。
這樣構成的圖象編碼裝置102在進行雙值形態(tài)信號的編碼處理時，也與上述實施例1的圖象編碼裝置101一樣，根據已編碼象素的象素值，生成相當于被編碼象素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對應的象素值被存入預測概率生成器22中。
然后，在上述預測概率生成器22中，根據上述參照象素P0~P9的象素值，求出被編碼象素Px的預測概率。該預測概率信息Sk被從上述預測概率生成器22輸出給編碼器16b之后，在該編碼器16b中對被編碼象素Px的象素值和預先設定的預測象素值的差分值進行與上述預測概率信息Sk對應的編碼處理。
這樣在本實施例2中，在進行雙值形態(tài)信號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與塊邊界相鄰的難以生成預測值的被編碼象素進行編碼。因此，能將傳送錯誤的影響限制在塊單元內，同時與單純的塊單元的編碼處理相比，能提高編碼效率，另外在譯碼側不會導致被編碼象素的預測效率的劣化，能正確地進行被編碼的編碼信號的譯碼處理。
另外，關于以預測概率為根據的編碼處理例如記載在國際標準規(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)進行編碼處理，所以參照象素經常是已編碼象素，而關于本發(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的問題，如何設定該未編碼象素的象素值的對策，一點也沒有公開。
實施例3圖4是表示本發(fā)明的實施例3的圖象編碼裝置103的結構框圖。圖中，與圖1相同的符號表示與上述實施例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如上所述是對多值的圖象信號進行編碼處理的裝置，其預測概率生成部130是這樣構成的，即除了上述實施例1的圖象編碼裝置101的預測值生成器14以外，還有預測概率生成器22。
上述預測概率生成器22與上述預測值生成器14一樣，接收選擇開關12的輸出Sout，依次存儲被編碼象素Px的參照象素P0~P9的象素值，根據這些象素值，由上述預測值生成器14輸出表示根據參照象素P0~P9預測的預測象素值Sp的準確率的預測概率Sk。
然后，上述編碼器16c根據來自上述預測值生成器14的預測象素值Sp及來自預測概率生成器22的預測概率Sk，對被編碼象素Px的象素值進行編碼。
具體地說，在預測象素值的準確率大的情況下，被編碼象素的象素值及其預測象素值的差小，所以在上述編碼器16c中，利用被編碼象素的象素值及其預測象素值的差小時編碼效率高的編碼方法，進行對被編碼象素Px的象素值的編碼處理。另一方面，在預測值的準確率小的情況下，由于被編碼象素的象素值及其預測象素值的差大，所以在編碼器16c中，利用象素值和預測象素值的差分值稍大時編碼效率高的編碼方法，進行對被編碼象素Px的象素值的編碼處理。
這樣構成的圖象編碼裝置103在進行多值的圖象信號的編碼處理時，也與上述實施例1的圖象編碼裝置101一樣，根據已編碼象素的象素值，生成相當于被編碼象素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對應的象素值被存入預測概率生成器22中及預測值生成器14中。
然后，在預測值生成器14中，與上述實施例1一樣，根據參照象素P0~P9，求出被編碼象素Px的預測象素值。另外在上述預測概率生成器22中，根據上述參照象素P0~P9的象素值，求出被編碼象素Px的預測概率Sk。
如果上述預測象素值Sp及預測概率Sk被輸出給編碼器16c，則在該編碼器16c中，對被編碼象素Px的象素值和來自預測值生成器14的預測象素值的差分值進行與上述預測概率Sk對應的編碼處理。
這樣在本實施例3中，在進行多值的圖象信號的編碼的圖象編碼裝置103中，能抑制編碼效率的劣化而對與塊邊界相鄰的難以生成預測值的被編碼象素進行編碼。因此，能將傳送錯誤的影響限制在塊單元內，同時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，被編碼象素的預測效率不會劣化，能正確地進行編碼信號的譯碼處理。
實施例4圖5是表示本發(fā)明的實施例4的圖象編碼裝置104的結構框圖。圖中，與圖1相同的符號表示與上述實施例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與上述實施例1的圖象編碼裝置101的不同點在于對被分成塊的圖象信號Bs進行非可逆編碼處理。
就是說，上述圖象編碼裝置104有根據來自預測值生成器14的預測象素值，對上述分塊器2的輸出Bs進行包括DCT(離散余弦變換)處理的非可逆編碼處理的編碼器16d，以代替上述實施例1的進行可逆編碼處理的編碼器16a。另外，該圖象編碼裝置104的預測生成部104備有根據來自上述預測值生成器14的預測象素值Sp，對上述編碼器16d的輸出Cs進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器4中，該輸出LDs被輸入上述計數器8。其它結構與實施例1的圖象編碼裝置101相同。
在這樣構成的圖象編碼裝置104中，根據被編碼象素Px的預測象素值Sp，對圖象輸入信號Is進行編碼處理時，在生成該預測象素值Sp的預測生成部104中，由局部譯碼器24參照預測象素值Sp，對編碼器16d的輸出Cs進行譯碼，將該譯碼后的象素值存入主存儲器4。
因此，在進行非可逆編碼處理的圖象編碼裝置104中生成預測象素值時，使用已譯碼象素值，因此用圖象譯碼裝置能正確地對由該圖象編碼裝置編碼后的圖象編碼信號進行譯碼。
另外，在上述實施例4中，圖象信號的非可逆編碼處理時，只參照被編碼象素Px的預測象素值，但也可以不僅參照被編碼象素Px的預測象素值，還可以參照表示預測象素值的準確率的預測概率。
另外，這時在成為非可逆編碼處理對象的圖象信號是雙值形態(tài)信號的情況下，由于預測象素值是“0”或“1”中的某一個，所以也可以將預測象素值中的一個固定，只參照預測概率。
因此，作為本發(fā)明的實施例4的變形例1，說明代替上述預測象素值而只參照預測概率進行雙值形態(tài)信號的非可逆編碼處理的圖象編碼裝置，另外作為上述實施例4的變形例2，說明同時參照上述預測象素值和預測概率，進行多值的圖象信號的非可逆編碼處理的圖象編碼裝置。
圖6是表示本發(fā)明的實施例4的變形例1的圖象編碼裝置104a的結構框圖。圖中，與圖5相同的符號表示與實施例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備有預測概率生成器22，以代替上述實施例4的圖象編碼裝置104中的預測值生成器14，進行象素值為“0”及“1”中的某一個的雙值形態(tài)信號的編碼處理。
上述預測概率生成器22根據被編碼象素Px的參照象素P0~P9的象素值，求出被編碼象素Px的象素值及其預測象素值一致的概率作為預測概率，將被編碼象素Px的預測概率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)信號作為處理對象的部件，所以被編碼象素Px的預測象素值被設定為“0”及“1”中的一個。另外該編碼器16e與上述實施例2的編碼器16b一樣，在上述預測概率大的情況下，利用差分值為“0”時編碼效率高的編碼方法，對上述被編碼象素Px的象素值及其預測象素值的差分值進行編碼，另一方面，在上述預測概率小的情況下，利用上述差分值不為“0”時編碼效率高的編碼方法，對上述被編碼象素Px的象素值及其預測象素值的差分值進行編碼。
另外上述局部譯碼器24與上述編碼器16e一樣，根據上述預測概率，切換譯碼方法，進行譯碼處理。
另外，與上述實施例4的圖象編碼裝置相同的工作，其說明從略。
這樣構成的圖象編碼裝置104a在進行雙值形態(tài)信號的編碼處理時，也與上述實施例4的圖象編碼裝置104一樣，根據已編碼象素的象素值，生成相當于被編碼象素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對應的象素值被存入預測概率生成器22中。
然后，在上述預測概率生成器22中，根據上述參照象素P0~P9的象素值，求出被編碼象素Px的預測概率Sk。該預測概率Sk被從上述預測概率生成器22輸出給編碼器16e及局部譯碼器24后，在該編碼器16e中對被編碼象素Px的象素值和預先設定的預測象素值的差分值進行與上述預測概率Sk對應的非可逆編碼處理。這時，在上述局部譯碼器24中，進行與上述預測概率Sk對應的上述編碼器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器4。
這樣在本實施例4的變形例1中，在進行雙值形態(tài)信號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與塊邊界相鄰的難以生成預測值的被編碼象素進行編碼。因此，能將傳送錯誤的影響限制在塊單元內，同時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，被編碼象素的預測效率不會劣化，能正確地進行編碼信號的譯碼處理。
圖7是表示本發(fā)明的實施例4的變形例2的圖象編碼裝置104b的結構框圖。圖中，與圖4相同的符號表示與實施例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如上所述是對多值的圖象信號進行非可逆編碼處理的部件，其預測概率生成部140b是這樣構成的，即除了上述實施例4的圖象編碼裝置104的預測值生成器14以外，還有預測概率生成器22。
上述預測概率生成器22與上述預測值生成器14一樣，接收選擇開關12的輸出Sout，依次存儲被編碼象素Px的參照象素P0~P9的象素值，根據這些象素值，由上述預測值生成器14輸出表示根據參照象素P0~P9預測的預測象素值Sp的準確率的預測概率Sk。
然后，上述編碼器16f根據來自上述預測值生成器14的預測象素值Sp及來自預測概率生成器22的預測概率Sk，對被編碼象素Px的象素值進行非可逆編碼處理，其具體結構與上述實施例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，根據上述預測概率，切換譯碼方法，進行譯碼處理。
這樣構成的圖象編碼裝置104b在進行多值的圖象信號的編碼處理時，也與上述實施例4的圖象編碼裝置104一樣，根據已編碼象素的象素值，生成相當于被編碼象素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對應的象素值被存入預測概率生成器22及預測值生成器14中。
然后，在預測值生成器14中，與上述實施例4一樣，根據參照象素P0~P9，求出被編碼象素Px的預測象素值。另外在上述預測概率生成器22中，根據上述參照象素P0~P9的象素值，求出被編碼象素Px的預測概率Sk。
上述預測象素值Sp及預測概率Sk被輸出給編碼器16f及局部譯碼器24后，在該編碼器16f中對被編碼象素Px的象素值和預先設定的預測象素值的差分值進行與上述預測概率Sk對應的編碼處理。這時，在上述局部譯碼器24中，進行與上述預測概率Sk對應的上述編碼器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器4。
因此，對難以生成預測值的圖象信號來說，不會使編碼效率劣化，對容易生成預測值的圖象信號來說，能大幅度提高編碼效率。
這樣在本實施例4的變形例2中，在對多值的圖象信號進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與塊邊界相鄰的難以生成預測值的被編碼象素進行編碼。因此，能將傳送錯誤的影響限制在塊單元內，同時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，被編碼象素的預測效率不會劣化，能正確地進行編碼信號的譯碼處理。
實施例5圖8是表示本發(fā)明的實施例5的圖象譯碼裝置105的結構框圖。
該實施例5的圖象譯碼裝置105是對由實施例1的圖象編碼裝置101進行了可逆編碼處理的圖象編碼信號進行可逆譯碼的裝置。
圖象譯碼裝置105具有按照構成1個圖象顯示區(qū)的多個塊的每個塊，對輸入的圖象編碼信號Cs進行譯碼，這時，根據被譯碼象素的預測象素值，對成為譯碼處理對象的被譯碼象素Px’的象素值、也就對將被編碼象素Px的象素值編了碼的編碼信號進行譯碼的譯碼器26a；匯總該譯碼器26a的輸出即與各塊對應的圖象譯碼信號Ds，生成規(guī)定的掃描線結構的圖象再生信號Rs的逆分塊器30；以及根據位于上述被譯碼象素Px’的周圍的參照象素P0’~P9’的象素值，生成上述預測象素值的預測值生成部150。
這里，上述預測值生成部150與實施例1的圖象編碼裝置101中的預測值生成部110的結構大致相同。
即，上述預測值生成部150具有可存儲例如相當于1幀數量的大容量的主存儲器4；以及暫時保存從該主存儲器4輸出的象素值M的保存時間不同的第一、第二輔助存儲器6a、6b。這里，上述主存儲器4在1個象素值的編碼處理所需要的時間內，從上述存儲的象素值中依次輸出與成為上述譯碼器26a的處理對象的被譯碼象素Px’的參照象素P0’~P9’(參照圖17)對應的象素值。另外，上述第一輔助存儲器6a將從主存儲器4依次輸出的象素值M延遲1個象素，上述第二輔助存儲器6b將從主存儲器4依次輸出的象素值M延遲2個象素。
上述預測值生成部150還有接收各幀的圖象譯碼信號Ds，計數象素值的數的計數器8；以及根據該計數器8的輸出Cout及從外部供給的各幀中的縱橫塊數的信息BNs，判斷從主存儲器4輸出的象素值是否是已經由譯碼器26a進行過譯碼處理的已譯碼象素的象素值，還是未進行過譯碼處理的未譯碼象素的象素值的譯碼/未譯碼判斷器20。這時該判斷器20還對未譯碼象素進行用象素數測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，在構成1幀的所有的象素的象素值被輸入的時刻，上述計數器8被復位。
上述預測值生成部150還有根據上述譯碼/未譯碼判斷器20的輸出Scout，選擇并輸出上述主存儲器4、第一、第二輔助存儲器6a、6b中的某一者的輸出M、Ma、Mb的選擇開關12；以及取得該選擇開關12的輸出Sout作為生成與被譯碼象素Px’對應的預測象素值時所需要的參照象素P0’~P9’的象素值，生成與該被譯碼象素Px’對應的預測象素值Sp的預測值生成器14。
而且，在該圖象譯碼裝置105中，上述譯碼器26a對從外部作為圖象編碼信號輸入的被編碼象素Px的編碼差分值進行譯碼，生成譯碼差分值，將來自上述預測值生成部150的預測象素值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的譯碼處理過程，首先，根據該流程圖簡單地說明譯碼處理的流程。
如果圖象編碼信號Cs被輸入本圖象譯碼裝置105，則由譯碼器26a根據來自預測值生成部150的預測信號Sp，進行該圖象編碼信號Cs的譯碼處理。
這時作為上述譯碼器26a的輸出，與1幀對應的多個譯碼象素值被依次存入主存儲器4，從該主存儲器4輸出進行被譯碼象素Px’的譯碼時參照的位于被譯碼象素Px’周圍的多個參照象素(周圍象素)P0’~P9’的象素值(步驟S11)。
其次，上述主存儲器4中取得的多個參照象素中的最初的參照象素被作為判斷對象象素(步驟S12)，由譯碼/未譯碼判斷器20進行該判斷對象象素是否是已譯碼象素的判斷(步驟S13)。為了使上述計數器輸出Cout的增量和根據基準時鐘依次從上述主存儲器4輸出9個參照象素P0’~P9’的象素值的工作同步，該譯碼/未譯碼判斷器20能根據上述計數器輸出Cout，檢測從主存儲器4輸出的參照象素相對于被譯碼象素Px’的位置。
該判斷結果如果是成為判斷對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測值生成器14取得(步驟S15)，如果成為上述判斷對象的參照象素不是已譯碼象素的話，便根據其周圍的已譯碼象素生成參照象素值(模擬象素值)，由上述預測值生成器14取得該參照象素(步驟S14)。
其次，判斷對被譯碼象素進行譯碼時所需要的參照象素值是否已全部被上述預測值生成器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，將上述主存儲器4中取得的參照象素中的下一個參照象素作為上述判斷對象(步驟S18)，反復進行上述步驟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測值生成器14取得的情況下，上述預測值生成器14根據上述參照象素值，生成與被譯碼象素Px’對應的預測象素值(步驟S17)。
此后，被譯碼象素Px’的象素值由上述譯碼器26a取得，同時從上述預測值生成器14取得被譯碼象素Px’的預測象素值(步驟S19)，由上述譯碼器26a利用上述預測象素值，對上述被譯碼象素Px’的象素值進行譯碼處理(步驟S20)。
其次，說明圖象信號的譯碼處理時本圖象譯碼裝置105的工作情況，同時詳細說明在上述各步驟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Cs被輸入圖象譯碼裝置105，則該圖象編碼信號Cs被送給譯碼器26a，由該譯碼器26a以塊為單元參照每個象素的參照象素值進行對被譯碼象素Px’的象素值進行譯碼的譯碼處理。
這時，上述譯碼器26a的輸出即構成1幀的象素值被依次存入上述主存儲器4，以一定的周期輸出與被譯碼象素Px’對應的參照象素P0’~P9’的象素值(步驟S11)。上述主存儲器4的輸出M被暫時保存在上述第一、第二輔助存儲器6a、6b中。上述主存儲器4的輸出在上述第一輔助存儲器6a中保存1個周期的時間，在上述第二輔助存儲器6b中保存2個周期的時間。
另外，以1幀的最初的象素值為基準，根據譯碼器26a的輸出Ds，用上述計數器8計數所輸入的象素值數，該計數值Cout被輸出給譯碼/未譯碼判斷器20。1幀的縱橫塊數信息BNs被從外部輸入該譯碼/未譯碼判斷器20，該塊數信息BNs及由上述計數器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’，那么與其對應的參照象素P0’~P9’也就確定了，其中最初從主存儲器4輸出象素值的象素P0’首先成為上述判斷對象象素(步驟S12)。
這時，上述參照象素P0’的象素值分別在上述第一、第二輔助存儲器6a、6b中被保存1個讀出周期、2個讀出周期的時間。另外，譯碼/未譯碼判斷器20根據上述計數器輸出Cout及塊數信息BNs，計算被譯碼塊內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，根據該判斷結果控制上述選擇開關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進行的判斷(步驟S13)的結果是，控制選擇開關12從該譯碼/未譯碼判斷器20選擇上述主存儲器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測值生成器14。
此后，由上述譯碼/未譯碼判斷器20判斷與被譯碼象素Px’對應的全部參照象素的象素值是否已被預測值生成器14取得(步驟S16)。這時，由于上述預測值生成器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器4輸出的參照象素P1’的象素值作為判斷對象象素的象素值(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，所以對該參照象素P1’的象素值也進行上述步驟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器4輸出的參照象素P2’的象素值成為判斷對象象素的象素值(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關12從該譯碼/未譯碼判斷器20選擇上述第一輔助存儲器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測值生成器14(步驟S14)。此后進行上述步驟S16、步驟S18的處理。
另外，與上述參照象素P0’一樣，對上述參照象素P3’~P5’進行上述步驟S13、S15、S16、S18的處理，另外，與上述參照象素P2’一樣，對參照象素P6’進行步驟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器4輸出的參照象素P7’的象素值成為判斷對象象素的象素值(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個象素位置的未譯碼象素，所以控制上述選擇開關12從該譯碼/未譯碼判斷器20選擇上述第二輔助存儲器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測值生成器14(步驟S14)。此后進行上述步驟S16、步驟S18的處理。
與上述參照象素P0’一樣，再對上述參照象素P8’、P9’進行上述步驟S13、S15、S16的處理。這時，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測值生成器14取得，由預測值生成器14根據所取得的參照象素值，算出與被譯碼象素Px’對應的預測象素值(步驟S17)。
接著，上述預測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’的象素值及其預測象素值相加的值被作為上述被譯碼象素Px’的圖象譯碼信號輸出(步驟S20)。
這樣一來，1幀內的各塊的象素值被譯碼處理。另外，由于1幀的開頭象素不存在進行過譯碼處理的參照象素，所以使預測象素值為0進行譯碼處理。
然后，由逆分塊器30將上述圖象譯碼信號Ds對應于1幀畫面匯總起來，輸出掃描線結構的圖象再生信號Rs。
這樣在本實施例5中，參照未譯碼象素的象素值時，由于是參照其周圍的已譯碼象素的象素值，所以能無損于未譯碼象素和被譯碼象素之間的象素值的相關關系，而進行適應象素單元的譯碼處理和塊單元的譯碼處理。因此能將傳送錯誤的影響限制在塊單元內，同時與單純的塊單元的編碼處理相比，能對利用提高了編碼效率的編碼方法處理的圖象編碼信號Cs正確地進行譯碼。
另外，在上述實施例5中，備有將主存儲器4的輸出M保持不同時間的兩個輔助存儲器6a、6b，但也可以只備有一個暫時保存主存儲器4的輸出M的輔助存儲器，根據未譯碼象素至被譯碼象素的距離，由譯碼/未譯碼判斷器20切換保存從主存儲器4輸出的象素值的時間。
另外，在上述實施例5中，圖象信號的譯碼處理時，只參照被譯碼象素Px’的預測象素值，但也可以不僅參照被譯碼象素Px’的預測象素值，而且還根據表示預測象素值的準確率的預測概率進行譯碼處理。
另外，這時在成為譯碼處理對象的圖象信號是雙值形態(tài)信號的情況下，由于預測象素值是“0”或“1”中的某一個，所以也可以將預測象素值中的一個固定，只參照預測概率。
以下，作為本發(fā)明的實施例6，說明只參照預測概率來代替上述預測象素值進行雙值形態(tài)信號的譯碼處理的圖象譯碼裝置，另外作為實施例7，說明同時參照上述預測象素值和預測概率，進行多值圖象信號的譯碼處理的圖象譯碼裝置。
實施例6圖10是表示本發(fā)明的實施例6的圖象譯碼裝置的結構框圖。圖中，與圖8相同的符號表示與上述實施例5的圖象譯碼裝置105的部分相同的部分。
本實施例6的圖象譯碼裝置106備有預測概率生成器22，以代替上述實施例5的圖象譯碼裝置105的預測值生成器14，對象素值是“0”及“1”中的某一個的雙值形態(tài)信號進行譯碼處理。
上述預測概率生成器22根據被譯碼象素Px’的參照象素P0’~P9’的象素值，求出被譯碼象素Px’的象素值及其預測象素值一致的概率，作為預測概率Sk，將被譯碼象素Px’的預測概率Sk輸出給上述譯碼器26b。
這里，上述譯碼器26b進行由上述實施例2的圖象編碼裝置102編碼的圖象編碼信號Cs的譯碼處理。
其次說明工作效果。
另外，關于與上述實施例1的圖象編碼裝置相同的工作情況，其說明從略。
這樣構成的圖象譯碼裝置105在進行雙值形態(tài)信號的譯碼處理時，也與上述實施例5的圖象譯碼裝置105一樣，根據已譯碼象素的象素值，生成相當于被譯碼象素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’對應的象素值被存入預測概率生成器22中。
然后，在上述預測概率生成器22中，根據上述參照象素P0’~P9’的象素值，求出被譯碼象素Px’的預測概率Sk。該預測概率信息Sk被從上述預測概率生成器22輸出給譯碼器26b之后，在該譯碼器26b中對被譯碼象素Px’的象素值和預先設定的預測象素值的差分值進行與上述預測概率Sk對應的譯碼處理。
這樣在本實施例6中，在對將雙值的圖象信號編碼的圖象編碼信號進行譯碼的圖象譯碼裝置106中，能實現與能抑制編碼效率的劣化而對與塊邊界相鄰的難以生成預測值的被編碼象素進行編碼的編碼處理相對應的譯碼處理。
實施例7圖11是表示本發(fā)明的實施例7的圖象譯碼裝置的結構框圖。圖中，與圖8相同的符號表示與上述實施例5的圖象譯碼裝置105的部分相同的部分。
本實施例7的圖象譯碼裝置107如上所述是對多值的圖象信號進行譯碼處理的裝置，它進行由上述實施例3的圖象編碼裝置103編碼的圖象編碼信號Cs的譯碼處理。
具體地說，上述圖象譯碼裝置107的預測概率生成部170除了有上述實施例5的圖象編碼裝置105中的預測值生成器14以外，還有預測概率生成器22。
上述預測概率生成器22與上述預測值生成器14一樣，接收選擇開關12的輸出Sout，依次存儲被譯碼象素Px’的參照象素P0’~P9’的象素值，根據這些象素值，由上述預測值生成器14輸出表示根據參照象素P0’~P9’預測的預測象素值Sp的準確率的預測概率Sk。
而且，上述譯碼器26c是進行與由上述實施例3的編碼器16c進行的編碼處理對應的譯碼處理的部件，該譯碼器26c根據來自上述預測值生成器14的預測象素信號Sp及來自預測概率生成器22的預測概率Sk，對被譯碼象素Px’的象素值進行譯碼。
其次說明工作效果。
另外，關于與上述實施例5的圖象編碼裝置相同的工作情況，其說明從略。
這樣構成的圖象譯碼裝置107在進行多值的圖象信號的譯碼處理時，也與上述實施例5的圖象譯碼裝置105一樣，根據已譯碼象素的象素值，生成相當于被譯碼象素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’對應的象素值被存入預測概率生成器22及預測值生成器14中。
然后，在預測值生成器14中，與上述實施例5一樣，根據參照象素P0’~P9’，求被譯碼象素Px’的預測象素值。另外，在上述預測概率生成器22中，根據上述參照象素P0’~P9’的象素值，求被譯碼象素Px’的預測概率。
上述預測象素值Sp及預測概率Sk被輸出給譯碼器26c及局部譯碼器24后，在該譯碼器26c中對被編碼象素Px的象素值和預先設定的預測象素值的差分值進行與上述預測概率Sk對應的編碼處理。這時，在上述局部譯碼器24中，進行與上述預測概率Sk對應的上述編碼器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器4。
這樣在本實施例7中，在對將雙值的圖象信號編碼的圖象編碼信號進行譯碼的圖象譯碼裝置107中，能實現與能抑制編碼效率的劣化而對與塊邊界相鄰的難以生成預測值的被編碼象素進行編碼的編碼處理相對應的譯碼處理。
另外，在上述實施例5、6、7中，作為圖象譯碼裝置，示出了利用實施例1、2、3的圖象譯碼裝置101、102、103對可逆編碼的圖象編碼信號進行譯碼的裝置，但通過利用上述譯碼器26a，也能進行與非可逆編碼對應的譯碼處理，能使上述實施例5、6、7中的圖象譯碼裝置105、106、107與實施例4、其變形例1、2的圖象編碼裝置104、104a、104b對應。
另外，通過將實現上述實施例中所示的編碼裝置或譯碼裝置的結構用的編碼或譯碼程序記錄在軟盤等數據記錄媒體上，能在獨立的計算機系統(tǒng)中簡單地實施上述實施例中所示的處理。
圖12(a)是說明使用存儲上述編碼或譯碼程序的軟盤，通過計算機系統(tǒng)實施上述實施例的編碼或譯碼處理時用的圖。
圖12(b)是表示從軟盤的正面看到的外觀、剖面結構、以及軟盤，圖12(a)表示作為記錄媒體本身的軟盤的物理格式例。軟盤FD被安裝在機殼F內，在該盤的表面上從外周向內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個扇區(qū)Se。從而，作為上述程序的數據被記錄在存儲上述程序的軟盤上、且在上述軟盤FD上被分配的區(qū)中。
另外，圖12(c)表示在軟盤上進行上述程序的記錄、再生用的結構。在將上述程序記錄在軟盤FD上時，從計算機系統(tǒng)Cs通過軟盤驅動器寫入作為上述程序的數據。另外，在利用軟盤內的程序將上述編碼或譯碼裝置建立在計算機系統(tǒng)中時，利用軟盤驅動器從計算機系統(tǒng)讀出程序后，傳輸給計算機系統(tǒng)。
在以上說明中，說明了使用軟盤作為數據記錄媒體，即使使用光盤也同樣能進行。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，同樣能實施。
另外，在上述實施例2、3及實施例4的變形例1、2中示出了根據預測概率，切換編碼方法的例，在實施例5、6中示出了根據預測概率，切換譯碼方法的例，但也可以根據上述預測概率，變更代碼字(編碼表)。特別是在用算術碼進行編碼時，通過利用預測概率更新相當于算術碼的概率表，能利用簡單的結構實現上述實施例2、3及實施例4的變形例1、2的圖象編碼裝置或實施例5、6的圖象譯碼裝置，這時，其實用上的效果非常大。
另外，本發(fā)明是在參照位于被編碼象素周圍的多個周圍象素的象素值預測被編碼象素的預測象素值時，用上述周圍象素中的已編碼象素的象素值生成該周圍象素中的未編碼象素的模擬象素值，但也可以根據在被編碼象素塊內的位置，作為生成該預測象素值時所參照的一組周圍象素，使用配置在被編碼象素周圍的不同的象素。
例如，用圖14具體地進行說明，在被編碼象素Px位于塊的邊界的情況下，只將其周圍象素P0、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，將其周圍象素P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9全部作為參照象素。然后在對被編碼象素Px進行編碼時，切換使用只用其周圍象素P0、P1、P3、P4、P5、P8、P9構成的代碼字和用其全部周圍象素P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8、P9構成的代碼字。
換句話說，使編碼器具有與被編碼象素Px在塊內的位置對應的多個代碼字，根據上述被編碼象素Px的位置切換代碼字。
即使這樣構成，也能獲得與上述本發(fā)明的實施例的圖象編碼裝置同樣的效果，從本發(fā)明的實施例能容易地類推。
另外，不言而喻，即使對于譯碼器來說，通過使其具有多個與圖17所示的被譯碼象素Px’在塊內的位置對應的代碼字，根據上述被譯碼象素Px’的位置切換代碼字，也能獲得與上述實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、以及數據記錄媒體能謀求提高圖象信號的壓縮處理時的編碼效率，作為實現進行圖象信號的傳輸和存儲的系統(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)格為標準的動態(tài)圖象的壓縮及觸壓縮處理。
權利要求
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譯碼，其中每個塊具有一個方形的形式并包括N×N個象素，其中編碼圖象信號是通過執(zhí)行一個處理得到的，在該處理中包括一個圖象信號的象素值被相繼地根據一個編碼目標象素附近的多個外圍象素的象素值進行編碼，包括象素值置換裝置，用于用從由多個外圍象素中的一個譯碼象素的象素值獲得的偽象素值置換位于一個譯碼目標象素附近的多個外圍象素中一個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)接收包括對應于每個塊的多個象素值的編碼圖象信號，(b)逐塊地執(zhí)行一個譯碼處理，其中各象素值使用位于一個前一個被譯碼的塊的每一個中的至少一個譯碼象素的象素值，譯碼目標塊和一個未譯碼的象素的偽象素值，并且根據如下基礎將各象素值譯碼(i)對于位于前一個被譯碼的塊中的外圍象素，位于該前一個譯碼塊中的譯碼象素的象素值；(ii)對于位于譯碼目標塊中的外圍象素，位于該譯碼目標塊中的譯碼象素的象素值；及(iii)對于在未譯碼塊中的外圍象素，一個未譯碼象素的偽象素值，及(c)輸出對應于每個塊的譯碼圖象信號；及反向成塊裝置，用于組合對應于各塊的譯碼圖象信號，其中該譯碼裝置根據已譯碼象素的象素值和未譯碼象素的偽象素值選擇對應于將譯碼目標象素的象素值進行算術譯碼的代碼的一個概率表，根據已選擇的概率表對譯碼目標象素進行算術譯碼處理。
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據記錄媒體，它備有將與一個圖象顯示區(qū)對應的由多個象素值構成的圖象信號分成與由規(guī)定數量的象素構成的塊對應的塊，以塊為單元輸出構成各塊的圖象信號的規(guī)定數的象素值的分塊器；將位于周圍象素中的未編碼象素的象素值置換成根據規(guī)定的規(guī)則從上述周圍象素中的已編碼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應的多個象素值構成的圖象信號，對每個塊進行根據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該各象素值進行編碼的編碼處理，并輸出圖象編碼信號的編碼器。
文檔編號H04N7/34GK1416278SQ0113935
公開日2003年5月7日 申請日期2001年11月21日 優(yōu)先權日1996年10月30日
發(fā)明者角野真也 申請人:松下電器產業(yè)株式會社