專利名稱：圖像編碼裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像編碼裝置及方法，例如，本發(fā)明為應(yīng)用于把給定的圖像數(shù)據(jù)分割為不同分辨率的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)行編碼的圖像編碼裝置。
背景技術(shù)：
在先有技術(shù)中，作為這種圖像編碼裝置，有使用錐形編碼等分層編碼技術(shù)，把輸入圖像數(shù)據(jù)分層編碼的產(chǎn)品。在這種圖像編碼裝置中，把高分辨率的輸入圖像數(shù)據(jù)作為第1層數(shù)據(jù)，順序遞歸地形成分辨率低于第1層數(shù)據(jù)的第2層數(shù)據(jù)，再形成分辨率低于第2層數(shù)據(jù)的第3層數(shù)據(jù)……，通過(guò)由通信電路和記錄再生通路構(gòu)成的傳輸線路傳輸這些分層數(shù)據(jù)。
還有，在把該多層數(shù)據(jù)解碼的圖像解碼裝置中，既可以把多層數(shù)據(jù)全部進(jìn)行解碼，也可以根據(jù)對(duì)應(yīng)于各個(gè)電視監(jiān)視器的分辨率，選擇多層數(shù)據(jù)中所需的1層進(jìn)行解碼。由此，通過(guò)僅對(duì)已分層的多層數(shù)據(jù)中所需層的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，就能夠以必要的最小限度的數(shù)據(jù)傳輸量得到所需的圖像數(shù)據(jù)。
這里，如

圖1所示，在實(shí)現(xiàn)該發(fā)層編碼例如4層編碼的圖像編碼裝置1中，具有各為3級(jí)的提取濾波器2、3、4和內(nèi)插濾波器5、6、7，對(duì)于輸入圖像數(shù)據(jù)D1，用各級(jí)提取濾波器2、3、4順序形成分辨率低的縮小了的圖像數(shù)據(jù)D2、D3、D4，同時(shí)，用內(nèi)插濾波器5、6、7把縮小了的圖像數(shù)據(jù)恢復(fù)到縮小前的分辨率。
各提取濾波器2～4的輸出D2～D4以及各內(nèi)插濾波器5～7的輸出D5～D7分別輸入到差分電路8、9、10，由此生成差分?jǐn)?shù)據(jù)D8、D9、D10。其結(jié)果，在圖像編碼裝置1中，在減少分層數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量的同時(shí)降低了信號(hào)功率。這里，該差分?jǐn)?shù)據(jù)D8～D10及縮小了的圖像數(shù)據(jù)D4的面積分別為1、1/4、1/16、1/64。
各差分電路8～10得出的差分?jǐn)?shù)據(jù)D8～D10以及從提取濾波器4得到的縮小了的圖像數(shù)據(jù)D4由各編碼器11、12、13、14進(jìn)行編碼及壓縮處理，其結(jié)果，從各編碼器11、12、13、14按給定順序把分辨率不同的第1、第2、第3及第4層數(shù)據(jù)D11、D12、D13及D14輸出到傳輸線路上。
這樣，傳輸?shù)牡?～第4層數(shù)據(jù)D11～D14由示于圖2的圖像解碼裝置20解碼。即第1～第4層數(shù)據(jù)D11～D14分別由解碼器21、22、23、24解碼，其結(jié)果，從解碼器24輸出第4層數(shù)據(jù)D24。
另外，解碼器23的輸出在加法電路29中與從內(nèi)插濾波器26得到的第4層數(shù)據(jù)D24的內(nèi)插數(shù)據(jù)相加，由此恢復(fù)第3層數(shù)據(jù)D23。同樣，解碼器22的輸出在加法電路30中與從內(nèi)插濾波器27得到的第3層數(shù)據(jù)D23的內(nèi)插數(shù)據(jù)相加，由此恢復(fù)第2層數(shù)據(jù)D22。進(jìn)而，解碼器21的輸出在加法電路31中與從內(nèi)插濾波器28得到的第2層數(shù)據(jù)D22的內(nèi)插數(shù)據(jù)相加，由此恢復(fù)第1層數(shù)據(jù)D21。
然而，在實(shí)現(xiàn)這樣的分層編碼方法的圖像編碼裝置中，由于把輸入圖像數(shù)據(jù)分割為多個(gè)分層數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，故使分層分量的數(shù)據(jù)量必然增加，與不用這種分層編碼的高效編碼方式相比，存在著壓縮效率降低的問(wèn)題。另外，在要提高壓縮效率時(shí)，存在著各層數(shù)據(jù)間應(yīng)用的量化器所產(chǎn)生圖像質(zhì)量劣化的問(wèn)題。
發(fā)明的公開(kāi)本發(fā)明是考慮了以上缺欠而形成的，是要提出在把圖像數(shù)據(jù)分層編碼時(shí)能提高壓縮效率又能減少圖像質(zhì)量劣化的圖像編碼裝置。
為解決這樣的課題，本發(fā)明中，第1，在為遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)D51～D55而把輸入圖像數(shù)據(jù)D31編碼的圖像編碼裝置40中，為分別量化各層數(shù)據(jù)D44，D43，D42，D41，設(shè)置根據(jù)分辨率低的上一層數(shù)據(jù)的占空比決定分辨率高于上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)量化特性的決定電路53C、55C，……，53D、55D，……;以及根據(jù)所決定的量化特性量化各層數(shù)據(jù)的量化電路53A、55A……。
第2，本發(fā)明中，在為順序遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)D51～D55而把輸入圖像數(shù)據(jù)D31編碼的圖像編碼裝置40中，設(shè)置決定電路53C、55C、……，53D、55D……，和量化電路53A、55A、……，其中，決定電路為分別量化各層數(shù)據(jù)D44、D43、D42、D41，在各層間相互對(duì)應(yīng)的每一塊中，以由分辨率低于量化對(duì)象塊內(nèi)各層數(shù)據(jù)D44、D43、D42或D41的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)E0、E1、E2或E3為基準(zhǔn)，決定對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的量化值，根據(jù)所決定量化值的分布狀態(tài)，決定分辨率高于對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)E0、E1、E2或E3;量化電路根據(jù)所決定的量化步長(zhǎng)E0、E1、E2或E3量化各層數(shù)據(jù)。
第3，本發(fā)明中，在為順序遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)D51～D55而把輸入圖像數(shù)據(jù)D31編碼的圖像編碼裝置60中，設(shè)置決定電路53C、55C、……，53D、55D……，61和量化電路53A、55A、……，其中，決定電路為分別量化各層數(shù)據(jù)D44、D43、D42、D41，在各層間相互對(duì)應(yīng)的每一塊中，以由分辨率低于量化對(duì)象塊內(nèi)各層數(shù)據(jù)D44、D43、D42或D41的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)E0、E1、E2或E3為基準(zhǔn)，決定對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的量化值，雖然下一層數(shù)據(jù)的分辨率高于對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的分辨率，但是根據(jù)上一層數(shù)據(jù)量化值分布狀態(tài)的歷史，決定分辨率高于上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)E0、E1、E2或E3;量化電路根據(jù)所決定的量化步長(zhǎng)量化各層數(shù)據(jù)。
第4，本發(fā)明中，在為順序遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)D51～D55而把輸入圖像數(shù)據(jù)D31編碼的圖像編碼裝置70中，設(shè)置決定電路53E、55E、……和量化電路53A、55A、……，其中，決定電路為分別量化各層數(shù)據(jù)D44、D43、D42、D41，在各層間相互對(duì)應(yīng)的每一塊中，以由分辨率低于量化塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的上一層數(shù)據(jù)的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)E0、E1、E2或E3為基準(zhǔn)，決定分辨率高于對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化位數(shù);量化電路根據(jù)所決定的量化位數(shù)量化各層數(shù)據(jù)。
第5，本發(fā)明中，在為順序遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)D51～D55而把輸入圖像數(shù)據(jù)D31編碼的圖像編碼裝置80中，設(shè)置決定電路49、51、53、55、57及81和量化電路53A、55A、……，其中，決定電路為分別量化各層數(shù)據(jù)D44、D43、D42、D41，在各層間數(shù)據(jù)的每一給定塊中，根據(jù)由分辨率低的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)E0、E1、E2或E3，決定分辨率高于上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，而且，把分辨率最低的最上層數(shù)據(jù)D35決定為固定的量化步長(zhǎng)幅度PA;量化電路根據(jù)各量化步長(zhǎng)PA、E0、E1、E2、E3量化各層數(shù)據(jù)。
如果根據(jù)本發(fā)明，則在從圖像數(shù)據(jù)D31順序遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)D51～D54的圖像編碼裝置40中，通過(guò)在各層數(shù)據(jù)D44、D43、D42、D41的每一給定塊中，以由分辨率低的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)E0、E1、E2或E3為基準(zhǔn)，決定分辨率高于上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)E0、E1、E2或E3，能夠省略表示量化器特性的附加代碼，能夠?qū)崿F(xiàn)在該層編碼時(shí)提高壓縮效率的同時(shí)，減少圖像質(zhì)量劣化的圖像編碼裝置40。
如果根據(jù)本發(fā)明，在決定下一層數(shù)據(jù)量化步長(zhǎng)E1、E2、E3時(shí)，通過(guò)根據(jù)該下一層數(shù)據(jù)的上一層數(shù)據(jù)中增益選擇結(jié)果的歷史，決定在與該下一層數(shù)據(jù)相鄰的上一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)E0、E1、E2上乘的增益，對(duì)于各層數(shù)據(jù)能夠得到適當(dāng)?shù)牧炕A躍幅度，能夠?qū)崿F(xiàn)減少了圖像質(zhì)量劣化的圖像編碼裝置60。
如果根據(jù)本發(fā)明，在從輸入圖像數(shù)據(jù)D31順序遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)D51～D54的圖像編碼裝置70中，在各層數(shù)據(jù)D44、D43、D42、D41的每一給定塊中，通過(guò)以由分辨率低的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)E0、E1、E2、E3為基準(zhǔn)，決定分辨率高于上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化位數(shù)，則利用相鄰層數(shù)據(jù)間的關(guān)系能夠自適應(yīng)地決定量化位數(shù)，由此能夠在避免圖像質(zhì)量劣化的狀態(tài)下有效地減少傳送位數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)提高了壓縮效率的圖像編碼裝置70。
如果根據(jù)本發(fā)明，在從輸入圖像數(shù)據(jù)D31順序遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)D51～D54的圖像編碼裝置80中，編碼多層數(shù)據(jù)時(shí)，通過(guò)在各層數(shù)據(jù)D44、D43、D42、D41的每一給定塊中，以由分辨率低的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)E0、E1、E2、E3為基準(zhǔn)，決定分辨率高于上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)E1、E2、E3，并且通過(guò)在最上層數(shù)據(jù)的量化對(duì)象塊中包含的量化對(duì)象像素的像素值和量化對(duì)象像素近旁的近旁像素的像素值的運(yùn)算生成量化分辨率量低的最上層數(shù)據(jù)D35時(shí)的量化步長(zhǎng)PA，就能夠把各層數(shù)據(jù)中的量化步長(zhǎng)決定為自適應(yīng)于各層數(shù)據(jù)的值，這樣，就能夠?qū)崿F(xiàn)可以減少量化時(shí)圖像質(zhì)量劣化的圖像編碼裝置80。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)圖像編碼裝置的框圖;
圖2是表示現(xiàn)有技術(shù)圖像解碼裝置的框圖;
圖3是供說(shuō)明由根據(jù)本發(fā)明圖像編碼裝置生成的分層數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)圖;
圖4是表示HD標(biāo)準(zhǔn)圖像中自適應(yīng)分割結(jié)果的圖表;
圖5是表示HD標(biāo)準(zhǔn)圖像中各層信號(hào)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)偏差的圖表;
圖6示出根據(jù)本發(fā)明圖像編碼裝置一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖;
圖7是供說(shuō)明分層數(shù)據(jù)生成動(dòng)作的簡(jiǎn)圖;
圖8是供說(shuō)明分層數(shù)據(jù)的分層結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)圖;
圖9是表示根據(jù)實(shí)施例解碼器結(jié)構(gòu)的框圖;
圖10是表示根據(jù)實(shí)施例量化器特性的簡(jiǎn)圖;
圖11是表示圖6編碼器結(jié)構(gòu)的框圖;
圖12是供說(shuō)明根據(jù)第1實(shí)施例分層編碼動(dòng)作的流程圖;
圖13是表示根據(jù)其它實(shí)施例線性加權(quán)特性的特性曲線圖;
圖14是表示根據(jù)其它實(shí)施例非線性加權(quán)特性的特性曲線圖;
圖15是表示根據(jù)本發(fā)明圖像編碼裝置第2實(shí)施例的框圖;
圖16是表示圖15編碼器的框圖;
圖17是供說(shuō)明根據(jù)第2實(shí)施例分層編碼動(dòng)作的流程圖;
圖18是表示根據(jù)本發(fā)明圖像編碼裝置第3實(shí)施例的框圖;
圖19是表示圖18編碼器的框圖;
圖20是表示根據(jù)第3實(shí)施例量化位數(shù)加權(quán)值決定函數(shù)特性的特性曲線圖;
圖21是供說(shuō)明第3實(shí)施例動(dòng)作的流程圖;
圖22是表示根據(jù)其它實(shí)施例量化位數(shù)加權(quán)值決定函數(shù)特性的特性曲線圖;
圖23是表示根據(jù)其它實(shí)施例編碼器的框圖;
圖24是表示根據(jù)其它實(shí)施例編碼器的框圖;
圖25是表示根據(jù)本發(fā)明圖像編碼裝置第4實(shí)施例的框圖;
圖26是供說(shuō)明根據(jù)實(shí)施例量化步長(zhǎng)初始化的簡(jiǎn)圖;
圖27是供說(shuō)明根據(jù)第4實(shí)施例分層編碼動(dòng)作的流程圖;
圖28是供說(shuō)明根據(jù)其它實(shí)施例量化初始化的簡(jiǎn)圖;
圖29是供說(shuō)明根據(jù)其它實(shí)施例量化階躍初始化的簡(jiǎn)圖;
圖30是供說(shuō)明根據(jù)其它實(shí)施例量化初始化的簡(jiǎn)圖。
實(shí)施發(fā)明的最佳形態(tài)<1>第1實(shí)施例以下就附圖，詳細(xì)敘述本發(fā)明的一實(shí)施例。
(1)分層編碼的原理圖3總體上示出了基于本發(fā)明的分層編碼的原理，例如分層編碼并壓縮高清晰度電視信號(hào)等靜止圖像的原理。該分層編碼中用下一層數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單算術(shù)平均構(gòu)成上一層數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)使應(yīng)傳送的下一層數(shù)據(jù)減少且不伴隨信息量增加的分層結(jié)構(gòu)。另外，對(duì)于從上一層到下一層的解碼，根據(jù)每塊的占空比自適應(yīng)地控制分割，減少平坦部分的信息量。進(jìn)而，在為下一層而進(jìn)行的差分信號(hào)的編碼中，根據(jù)上一層的占空比，不添加附加碼，而是通過(guò)在每塊中切換其量化特性，來(lái)實(shí)現(xiàn)高效率。
即在該分層編碼的分層結(jié)構(gòu)中，首先把輸入的高清晰度電視信號(hào)作為下一層，對(duì)于該下一層的2行×2個(gè)像素小塊中的4個(gè)像素X1～X4，取用下式m＝(X1+X2+X3+X4)/4……(1)表示的算術(shù)平均，把該值m作為上一層的值。在該下一層中，如下式△Xi＝Xi-m(式中，i＝1-3)……(2)所示，通過(guò)僅考慮3個(gè)像素與上一層的差分值，即以和原來(lái)4個(gè)像素相同的信息量構(gòu)成了分層結(jié)構(gòu)。
另一方面，在解碼下一層時(shí)，3個(gè)像素X1-X3如下式
E[Xi]＝△Xi+m(式中，i＝1-3)……(3)所示，把各個(gè)差分值△Xi加在上一層的平均值m上求解碼值E[Xi]，其余的1個(gè)像素如下式E[X4]＝m×4-E[X1]-E[X2]-E[X3]……(4)所示，通過(guò)從上一層的平均值m減去下一層的3個(gè)解碼值決定解碼值E[X4]。E[]意味著解碼值。
這里，在該分層編碼中，從上一層到下一層每個(gè)分層分辨率為4倍。通過(guò)在平坦部分禁止這種分割，減小了冗余度。還有，以塊為單位，準(zhǔn)備了用于指示該分割有無(wú)的標(biāo)志，1位。下一層中分割必要性的判斷作為局部的占空比，利用例如差分?jǐn)?shù)據(jù)的最大值進(jìn)行判斷。
這里，作為分層編碼的例子，使用ITE的HD標(biāo)準(zhǔn)圖像(Y信號(hào))把5層編碼時(shí)自適應(yīng)分割的結(jié)果示于圖4。雖然示出的是改變對(duì)最大差分?jǐn)?shù)據(jù)的閾值時(shí)，各層像素?cái)?shù)對(duì)原來(lái)像素?cái)?shù)的比例，但是，可以看出，根據(jù)空間相關(guān)性使冗余度減小情況。雖然減小的效率隨圖像而改變，但是，如果使對(duì)最大差分?jǐn)?shù)據(jù)的閾值變化為1～6，則平均減小的效率為28～69%。
實(shí)際上，假定以上一層分辨率的4倍構(gòu)成下一層，這時(shí)，在下一層中，通過(guò)把來(lái)自上一層數(shù)據(jù)的差分?jǐn)?shù)據(jù)編碼，能夠有效地減小信號(hào)電平幅度。把基于有關(guān)圖4中上述分層編碼的5層的情況示于圖5，在此，從下層計(jì)數(shù)，把各層命名為第1～5層。
與原圖像的8位PCM數(shù)據(jù)相比，可以看出信號(hào)電平幅度的減小。特別是，由于像素?cái)?shù)多的第1～4層是差分信號(hào)，所以能達(dá)到大幅度減小，在以后的量化中效率提高。如從圖5的圖表所見(jiàn)到的，減小的效率對(duì)畫(huà)樣的依賴性小，這對(duì)全部圖像都有效。
另外，通過(guò)用下一層的平均值構(gòu)成上一層，把誤差傳送抑制在塊內(nèi)，同時(shí)，通過(guò)把下一層變換為來(lái)自上一層平均值的差分，能夠同時(shí)帶來(lái)良好的效率。實(shí)際上，在分層編碼中，在同一空間位置上，各層間的占空比具有相關(guān)性，通過(guò)從上一層的量化結(jié)果決定下一層的量化特性，能夠?qū)崿F(xiàn)沒(méi)有必要傳送用于接收側(cè)逆量化的量化信息(但初始值除外)的自適應(yīng)量化器。
實(shí)際上，根據(jù)上述5層的分層結(jié)構(gòu)分層編碼圖像并以多分辨率表示出來(lái)，通過(guò)進(jìn)行利用了分層結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)分割和自適應(yīng)量化，能夠把各種HD標(biāo)準(zhǔn)圖像(8位的Y/PB/PR)壓縮為約1/8。另外，為自適應(yīng)分割而準(zhǔn)備的每塊中的附加碼，為提高壓縮效率而在各層中進(jìn)行游程長(zhǎng)度編碼。這樣，在各層中能得到圖像質(zhì)量足夠好的圖像，最終的最下層也能夠獲得沒(méi)有視覺(jué)劣化的良好圖像。
(2)第1實(shí)施例的圖像編碼裝置圖6中40示出了基于本發(fā)明的圖像編碼裝置，輸入圖像數(shù)據(jù)D31輸入到差分電路41及平均電路42。平均電路42如圖7所示，從作為最下層的第一層數(shù)據(jù)構(gòu)成的輸入圖像數(shù)據(jù)D31中的4個(gè)像素X1(1)～X4(1)生成第2層數(shù)據(jù)D32的像素X1(2)。與該第2層數(shù)據(jù)D32的像素X1(2)相鄰的像素X2(2)～X4(2)也同樣地用第1層數(shù)據(jù)D31的4個(gè)像素的平均而生成。第2層數(shù)據(jù)D32輸入到差分電路43及平均電路44。平均電路44通過(guò)平均第2層數(shù)據(jù)D32的4個(gè)像素生成第3層數(shù)據(jù)D33。例如，在圖7所示的情況下，從第2層數(shù)據(jù)D32的像素X1(2)～X4(2)生成第3層數(shù)據(jù)D33的像素X1(3)的同時(shí)，還同樣地通過(guò)平均第2層數(shù)據(jù)D32的4個(gè)像素生成與像素X1(3)相鄰的像素X2(3)～X4(3)。
第3層數(shù)據(jù)D33輸入到差分電路45及平均電路46。如同上述，平均電路46通過(guò)平均第3層數(shù)據(jù)D33的4個(gè)像素，如圖7所示，生成由像素X1(4)～X4(4)構(gòu)成的第4層數(shù)據(jù)D34。該第4層數(shù)據(jù)D34輸入到差分電路47及平均電路48。平均電路48通過(guò)平均第4層數(shù)據(jù)D34的4個(gè)像素生成最上層即第5層數(shù)據(jù)D35。如圖7所示，通過(guò)平均第4層數(shù)據(jù)D34的4個(gè)像素X1(4)～X4(4)生成第5層數(shù)據(jù)D35的像素X1(5)。
這里，第1～第5層數(shù)據(jù)D31～D35的塊尺寸假定最下層即第1層數(shù)據(jù)D31的塊尺寸為1×1，則第2層數(shù)據(jù)D32為1/2×1/2，第3層數(shù)據(jù)D33為1/4×1/4，第4層數(shù)據(jù)D34為1/8×1/8，最上層即第5層數(shù)據(jù)D35為1/16×1/16。
例如，在通過(guò)平均在空間上對(duì)應(yīng)的下一層數(shù)據(jù)的4個(gè)像素生成上一層數(shù)據(jù)時(shí)，若用M表示上一層數(shù)據(jù)，用a、b、c、d表示下一層像素值，則傳送像素成為可以是上一層數(shù)據(jù)M、下一層數(shù)據(jù)a、b、c的4個(gè)像素。
即，用M、a、b、c、d，通過(guò)由下式d＝4×M-(a+b+c)……(5)所表示的算術(shù)式，在解碼那一邊就能夠容易地恢復(fù)非傳送像素d。
對(duì)于4層例的這種層間關(guān)系模式圖，示于圖8。這里，各層數(shù)據(jù)由平均下一層的4個(gè)像素生成，即使不傳送圖中斜線部分的數(shù)據(jù)，用(5)式所示的算術(shù)式也能夠恢復(fù)全部數(shù)據(jù)。其結(jié)果，在圖像編碼裝置40中，能減少接著的編碼器的編碼對(duì)象像素?cái)?shù)，由此，在分解為多層圖像的基礎(chǔ)上進(jìn)行編碼時(shí)，也能夠回避壓縮效率的降低。
這里，在圖像編碼裝置40中，通過(guò)用編碼器49壓縮、編碼第5層數(shù)據(jù)D35，生成第5層壓縮編碼數(shù)據(jù)D55。
還有，在圖像編碼裝置40中，對(duì)于以上5層數(shù)據(jù)D31～D35進(jìn)行相鄰層間的差分運(yùn)算，生成層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D44、D43、D42、D41。
即，在圖像編碼裝置40中，首先，在把第4層數(shù)據(jù)D34輸入到差分電路47的同時(shí)，還輸入用解碼器50恢復(fù)第5層壓縮編碼數(shù)據(jù)D55而形成的恢復(fù)數(shù)據(jù)D36。由此，差分電路47產(chǎn)生第4層數(shù)據(jù)D34和第5層數(shù)據(jù)D35的層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D44，并輸出到編碼器51。編碼器51通過(guò)壓縮編碼層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D44生成第4層壓縮編碼數(shù)據(jù)D54。
其次，在圖像編碼裝置40中，在把第3層數(shù)據(jù)D33輸入到差分電路45的同時(shí)，還輸入用解碼器52恢復(fù)第4層壓縮編碼數(shù)據(jù)D54而形成的、與第4層數(shù)據(jù)D34相同的恢復(fù)數(shù)據(jù)D37。由此，差分電路45產(chǎn)生第3層數(shù)據(jù)D33和恢復(fù)數(shù)據(jù)D37(即第4層數(shù)據(jù)D34)的層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D43并輸出到編碼器53。編碼器53通過(guò)壓縮編碼層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D43生成第3層壓縮編碼數(shù)據(jù)D53。
同樣，在圖像編碼裝置40中，在把第2層數(shù)據(jù)D32輸入到差分電路43的同時(shí)，還輸入用解碼器54恢復(fù)第3層壓縮編碼數(shù)據(jù)D53而形成的、與第3層數(shù)據(jù)D33相同的恢復(fù)數(shù)據(jù)D38。由此，差分電路43產(chǎn)生第2層數(shù)據(jù)D32和恢復(fù)數(shù)據(jù)D38(即第3層數(shù)據(jù)D33)的層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D42并輸出到編碼器55。編碼器55通過(guò)壓縮編碼層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D42，生成第2層壓縮編碼數(shù)據(jù)D52。
最后，在圖像編碼裝置40中，在把第1層數(shù)據(jù)D31輸入到差分電路41中的同時(shí)，還輸入用解碼器56恢復(fù)第2層壓縮編碼數(shù)據(jù)D52而形成的、與第2層數(shù)據(jù)D32相同的恢復(fù)數(shù)據(jù)D39。由此，差分電路41產(chǎn)生第1層數(shù)據(jù)D31和恢復(fù)數(shù)據(jù)D39(即第2層數(shù)據(jù)D32)的層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D41并輸出到編碼器57。編碼器57通過(guò)壓縮編碼層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D41，生成第1層壓縮編碼數(shù)據(jù)D51。
這樣，在圖像編碼裝置40中，以這樣的順序順序生成第5層壓縮編碼數(shù)據(jù)D55、第4層壓縮編碼數(shù)據(jù)D54、第3層壓縮編碼數(shù)據(jù)D53、第2層壓縮編碼數(shù)據(jù)D52、第1層壓縮編碼數(shù)據(jù)D51。
這里，各解碼器52、54、56通過(guò)接受來(lái)自分別對(duì)應(yīng)的編碼器51、53或55的解碼對(duì)象即壓縮編碼數(shù)據(jù)D54、D53或D52的同時(shí)，還接受在對(duì)應(yīng)的編碼器51、53或55中使用的量化信息E0、E1或E2，解碼壓縮編碼數(shù)據(jù)D54、D53或D52。另外，各解碼器52、54、56通過(guò)接受來(lái)自下一層解碼器50、52或54的恢復(fù)數(shù)據(jù)D36、D37或D38，形成差分前的各層數(shù)據(jù)D34、D33或D32。
實(shí)際的各解碼器52、54、56如圖9所示構(gòu)成。這里，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，對(duì)解碼器52進(jìn)行說(shuō)明。解碼器52在解碼電路52A中接受第4層壓縮編碼數(shù)據(jù)D54以及在生成該第4層壓縮編碼數(shù)據(jù)D54時(shí)使用的量化信息E0而解碼第4層壓縮編碼數(shù)據(jù)D54。其結(jié)果，從解碼電路52A中，得到例如圖7所示的X1(4)-X1(5)、X2(4)-X1(5)、X3(4)-X1(5)的輸出值。該輸出值在接著的加法電路52B中通過(guò)和恢復(fù)數(shù)據(jù)D36相加而得到X1(4)、X2(4)、X3(4)的輸出值。差分值生成電路52C用X1(4)、X2(4)、X3(4)及X1(5)，根據(jù)(5)式進(jìn)行運(yùn)算，由此而生成非傳送像素X4(4)。從而，從接著的合成電路52D生成差分前的第4層數(shù)據(jù)X1(4)、X2(4)、X3(4)、X4(4)，把這些值傳送到差分電路45。
編碼器51、53、55、57分別接受從其相鄰的上一層的編碼器49、51、53、55輸出的量化信息E0、E1、E2或E3，在根據(jù)該量化信息E0、E1、E2、E3進(jìn)行編碼的同時(shí)，決定下一層的量化特性。
(3).量化步長(zhǎng)的選定這里，編碼器49、51、53、57分別具有量化器。
圖像編碼裝置40中，若把對(duì)應(yīng)于上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)區(qū)域定義為“塊”，則用該塊內(nèi)層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D41～D44的占空比能夠掌握塊內(nèi)數(shù)據(jù)變化的特性，根據(jù)該數(shù)據(jù)特性能夠決定量化器的特性。
在本實(shí)施例的情況下，使用2位量化器。圖10示出了在該量化器中，對(duì)差分值在+128～-128范圍內(nèi)的層間差分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行2位量化時(shí)的量化特性。這樣，差分值就被量化為0～3。還有，本實(shí)施例的情況下，各層數(shù)據(jù)用2×2共4個(gè)像素平均生成上一層數(shù)據(jù)，故各塊的下一層中存在著4個(gè)像素。
這里，作為各量化器量化特性的決定技巧，首先用在上一層中決定過(guò)的量化步長(zhǎng)對(duì)層間差分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行2位量化。這時(shí)，生成圖10所示的0～3中的一個(gè)量化值。
這里，由于塊內(nèi)4個(gè)像素量化值的分布表示了塊內(nèi)的占空比，所以根據(jù)該4個(gè)像素量化值的分布，決定下層的量化步長(zhǎng)。這樣，通過(guò)根據(jù)塊內(nèi)量化值分布選定量化步長(zhǎng)，就不需要表示量化器種類的附加碼了。
其結(jié)果，在圖像編碼裝置40中，能夠在提高基于編碼器51、53、55、57的壓縮效率的同時(shí)，還能夠回避壓縮編碼處理時(shí)圖像質(zhì)量的劣化。
在實(shí)際上，編碼器51、53、55、57如圖11所示那樣地構(gòu)成。圖11中，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)示出了關(guān)于編碼器53及55的結(jié)構(gòu)。
即，傳送到編碼器53的層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D43，輸入到量化器53A。該量化器53A根據(jù)從上一層的編碼器51接受的量化信息E1，量化層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D43。這里，量化信息E1是量化步長(zhǎng)。
其結(jié)果，所得到的量化值由接著的碼字分配電路53B分配使信息量減少的最佳碼字，并作為壓縮編碼數(shù)據(jù)D53輸出。
另外，量化值送到分布狀態(tài)判定電路53D，分布狀態(tài)判定電路53D判定量化值的分布，把由此得到的判定結(jié)果送到量化幅度選定電路53C。量化幅度選定電路53C接受分布判定結(jié)果和量化信息E1，根據(jù)分布判定結(jié)果選定新的量化步長(zhǎng)，將其作為量化信息E2傳送到相鄰的下一層的編碼器55。
編碼器55也同樣地在量化器55A中接受在編碼器53中生成的量化信息(量化步長(zhǎng))E2，由該量化器55A用上一層中生成的量化步長(zhǎng)量化層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D42，根據(jù)由此得到的量化值，通過(guò)接著的碼字分配電路55B，得到壓縮編碼數(shù)據(jù)D52，同時(shí)，用分布狀態(tài)判定電路55D判定量化值的分布狀態(tài)。量化幅度選定電路55C接受分布判定結(jié)果和量化信息E2，根據(jù)分布判定結(jié)果選定新的量化步長(zhǎng)，將其作為量化信息E3傳送到相鄰的下一層的編碼器57。
其次，說(shuō)明基于分布狀態(tài)判定電路53D、55D、……和量化幅度選定電路53C、55C、……的量化步長(zhǎng)的決定規(guī)則。如圖10所示，分布狀態(tài)判定電路53D、55D把各量化值0～3分類為區(qū)間A及區(qū)間B。即，量化值是1或2時(shí)，把它們作為區(qū)間A。量化值是0或3時(shí)，把它們作為區(qū)間B。
這里，作為效率良好地形成圖像質(zhì)量高的圖像時(shí)的量化器特性，考慮到有必要在占空比高的塊中，使用量化步長(zhǎng)粗大的量化器，與此相反，在占空比低的塊中，使用量化步長(zhǎng)狹小的量化器而設(shè)定以下的規(guī)則。
即，假定上一層的量化步長(zhǎng)為P0，下一層的量化步長(zhǎng)為P1，則量化幅度選定電路53C、55C根據(jù)如下規(guī)則規(guī)則1).4個(gè)像素的量化值全部屬于區(qū)間B時(shí)，P1＝2×P0;
規(guī)則2).4個(gè)像素的量化值屬于區(qū)間A和B區(qū)間時(shí)，P1＝P0;
規(guī)則3).4個(gè)像素的量化值全部屬于區(qū)間A時(shí)，P1＝P0/2;決定下一層的量化步長(zhǎng)P1。
這里，規(guī)則1)對(duì)應(yīng)于塊內(nèi)占空比大的情況，在這種情況下加大接著的下一層的量化步長(zhǎng)，起到抑制量化失真的作用。
還有，規(guī)則2)作為塊內(nèi)占空比的狀態(tài)考慮了多數(shù)的情況，由于空間相關(guān)性，一般可認(rèn)為區(qū)間B的數(shù)據(jù)的絕對(duì)值不大，故起到保持上一層的量化步長(zhǎng)的作用。
進(jìn)而，規(guī)則3)對(duì)應(yīng)于塊內(nèi)占空比小的情況，在這種情況下，減小接著的下一層的量化步長(zhǎng)，起到抑制平坦部分上圖像質(zhì)量劣化的作用。
這樣，在圖像編碼裝置40中，根據(jù)上一層的塊內(nèi)占空比，能夠決定下一層的量化步長(zhǎng)。
(4).第1實(shí)施例的動(dòng)作在以上的結(jié)構(gòu)中，圖像編碼裝置40按照?qǐng)D12所示的處理程序順序生成第1～第n層壓縮編碼數(shù)據(jù)(實(shí)施例的情況，n＝5)。
即，圖像編碼裝置40從步驟SP1開(kāi)始，在步驟SP2中，假設(shè)為n層，把n-1輸入到層計(jì)數(shù)器I中。
圖像編碼裝置40在接著的步驟SP3中，用平均電路42、44、46、48生成n層的層數(shù)據(jù)D31～D35，進(jìn)入到步驟SP4。這里，圖像編碼裝置40設(shè)定構(gòu)成最上層屬性的量化步長(zhǎng)的初始值。
圖像編碼裝置40在接著的步驟SP5中，實(shí)現(xiàn)最上層數(shù)據(jù)D35的編碼及解碼處理。附帶說(shuō)明，這時(shí)，圖像編碼裝置40不一定用在步驟SP4中初始化的量化步長(zhǎng)的初始值去量化最上層數(shù)據(jù)D35，量化步長(zhǎng)的初始值是作為用于決定下一層中量化步長(zhǎng)的初始值而設(shè)定的。
接著，圖像編碼裝置40進(jìn)入到步驟SP6，首先，用差分電路47、45、43或41進(jìn)行層間差分運(yùn)算，對(duì)于這時(shí)生成的層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D44、D43、D42或D41實(shí)現(xiàn)基于在上一層中決定過(guò)的量化步長(zhǎng)的量化。
然后，圖像編碼裝置40在步驟SP7中，根據(jù)塊內(nèi)量化值的分布，按上述的規(guī)則1)～規(guī)則3)進(jìn)行判定，在接著的步驟SP8中，根據(jù)該判定結(jié)果決定下一層的量化步長(zhǎng)并傳送到下一層。
圖像編碼裝置40在接著的步驟SP9中，用在步驟SP8中決定了的量化步長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D44、D43、D42或D41的編碼和解碼。
圖像編碼裝置40在步驟SP10中，把層計(jì)數(shù)器I減1，在接著的步驟SP11中，判斷層計(jì)數(shù)器I是否為0。
這里，若得到肯定的結(jié)果，則意味著全部各層的處理結(jié)束，這時(shí)，圖像編碼裝置40轉(zhuǎn)向步驟SP12，結(jié)束該處理程序。反之，若在步驟SP11中得到否定的結(jié)果，則圖像編碼裝置40返回到步驟SP5，對(duì)下一層重復(fù)進(jìn)行上述步驟SP5～步驟SP10的處理。
(5).第1實(shí)施例的效果如果根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，通過(guò)根據(jù)用上一層的量化步長(zhǎng)量化時(shí)的量化值分布決定下一層的量化步長(zhǎng)P1，就能夠省略表示量化器特性的附加代碼，能夠?qū)崿F(xiàn)壓縮效率提高且圖像質(zhì)量劣化小的圖像編碼裝置40。
(6).對(duì)于第1實(shí)施例的其它實(shí)施例另外，在上述實(shí)施例中，敘述了根據(jù)規(guī)則1)～規(guī)則3)分別對(duì)上一層的量化步長(zhǎng)P0乘以2、1或1/2而決定下一層的量化步長(zhǎng)P1的情況，然而本發(fā)明不局限于這種形式，也可以根據(jù)量化值，在上一層的量化步長(zhǎng)P0上乘以圖13所示的線性加權(quán)值W1，在對(duì)于上一層的量化步長(zhǎng)的加權(quán)方面，能夠應(yīng)用種種形式。
例如，也可以通過(guò)對(duì)上一層量化步長(zhǎng)P0乘以非線性權(quán)值，決定下一層的量化步長(zhǎng)P1。這時(shí)，作為對(duì)量化值非線性加權(quán)的規(guī)則，假定上一層的量化步長(zhǎng)為P0、下一層的量化步長(zhǎng)為P1、非線性權(quán)值為W2(P0)及W3(P0)，則可以應(yīng)用諸如以下的規(guī)則規(guī)則1).4個(gè)像素的量化值全部屬于圖10的區(qū)間B時(shí)，P1＝W2(P0)×P0;
規(guī)則2).4個(gè)像素的量化值屬于圖10的區(qū)間A和B時(shí)，P1＝P0;
規(guī)則3).4個(gè)像素的量化值全部屬于圖10的區(qū)間A時(shí)，P1＝W3(P0)×P0;
這里，非線性權(quán)值W2(P0)及W3(P0)的特性如圖14所示，成為隨上一層量化步長(zhǎng)P0值的增大，權(quán)值收斂為1的特性，由此，能夠穩(wěn)定涉及多層處理中的量化特性。
另外，如果在上一層的量化步長(zhǎng)上乘以線性權(quán)值時(shí)，使該線性權(quán)值的特性和上述非線性權(quán)值時(shí)一樣，成為隨上一層量化步長(zhǎng)P0值的增大，權(quán)值W1(P0)收斂為1，也能夠穩(wěn)定涉及多層處理中的量化特性。
這樣通過(guò)在上一層的量化步長(zhǎng)上乘以給定的權(quán)值，求下一層步長(zhǎng)的技巧，可以表達(dá)如下。
即，若用ptn作為表示上述塊內(nèi)4個(gè)像素的量化值分布的參數(shù)(這里，參數(shù)ptn例如是4個(gè)像素量化值中屬于區(qū)間B的像素?cái)?shù)等)、用W(·)表示在量化步長(zhǎng)上乘的加權(quán)函數(shù)，則根據(jù)下式，用上一層的量化步長(zhǎng)P0決定下一層的量化步長(zhǎng)P1P1＝W(p0，ptn)×P0……(6)換言之，圖像編碼裝置40能夠根據(jù)上一層的量化步長(zhǎng)P0和塊內(nèi)量化值分布參數(shù)ptn，決定在上一層的量化步長(zhǎng)P0上乘的權(quán)值。
作為根據(jù)上一層的量化步長(zhǎng)求下一層的量化步長(zhǎng)的方法，除了乘權(quán)值之外，還可以利用上一層的量化步長(zhǎng)P0的函數(shù)f的輸出，直接生成下一層的量化步長(zhǎng)P1。這時(shí)，下一層的量化步長(zhǎng)P1能夠表為P1＝f(P0，4個(gè)像素的量化值)。
.第2實(shí)施例(1).圖像編碼裝置圖15示出第2實(shí)施例，其中與圖6對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)注相同的符號(hào)，圖像編碼裝置60把從各編碼器49、51、53、55分別送向相鄰的下一層的量化信息E0、E1、E2、E3，也送到量化幅度控制電路61。量化幅度控制電路61根據(jù)量化信息E0～E3，把表示至此為止的上一層中量化步長(zhǎng)選定歷史的歷史信號(hào)S1、S2、S3、S4送到各編碼器51、53、55、57。
本實(shí)施例的編碼器51、53、55、57如圖16所示的結(jié)構(gòu)。圖16中，為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，只對(duì)編碼器53及55進(jìn)行說(shuō)明。
即，傳送到編碼器53的層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D43輸入到量化器53A，該量化器53A根據(jù)從上一層的編碼器51接受的量化信息(量化步長(zhǎng))E1量化層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D43。其結(jié)果，所得到的量化值傳送給碼字分配電路53B和分布狀態(tài)判定電路53D，由分布狀態(tài)判定電路53D判定該分布狀態(tài)，并把該判定結(jié)果送到量化幅度選定電路53C。
量化幅度選定電路53C通過(guò)把基于來(lái)自分布狀態(tài)判定電路53D的判定結(jié)果及歷史信號(hào)S2的增益乘量化信息(量化步長(zhǎng))E1，生成新的量化步長(zhǎng)，并將其作為量化信息E2送到相鄰的下一層的編碼器55及量化幅度控制電路61。
編碼器55也同樣地根據(jù)從編碼器53接受的量化信息(量化步長(zhǎng))E2量化層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D42，由分布狀態(tài)判定電路55D判定所得到的量化值的分布狀態(tài)，并把該判定結(jié)果送到量化幅度選定電路55C。量化幅度選定電路55C通過(guò)把基于來(lái)自分布狀態(tài)判定電路55D的判定結(jié)果及歷史信號(hào)S3的增益乘量化信息(量化步長(zhǎng))E2，生成新的量化步長(zhǎng)，并將其作為量化信息E3送到相鄰的下一層的編碼器57及量化幅度控制電路61。
其結(jié)果，在圖像編碼裝置60中，能夠進(jìn)一步提高基于編碼器51、53、55、57的壓縮效率，同時(shí)還能進(jìn)一步降低壓縮編碼處理時(shí)圖像質(zhì)量的劣化。
下面，說(shuō)明第2實(shí)施例中量化步長(zhǎng)的決定規(guī)則。首先，如圖10所示那樣把各量化值0～3分類為區(qū)間A和區(qū)間B。即，量化值是1或2時(shí)，把它們作為區(qū)間A。量化值是0或3時(shí)，把它們作為區(qū)間B。
這里，作為效率良好地形成圖像質(zhì)量高的圖像時(shí)的量化器特性，考慮到有必要在占空比高的塊中，使用量化步長(zhǎng)粗大的量化器，與此相反，在占空比低的塊中使用量化步長(zhǎng)狹小的量化器，而設(shè)定以下的規(guī)則。
即，在量化器中，假定上一層的量化步長(zhǎng)為P0，下一層的量化步長(zhǎng)為P1時(shí)，規(guī)則1).4個(gè)像素的量化值全部屬于區(qū)間B時(shí)，P1＝2×P0;
規(guī)則2).4個(gè)像素的量化值屬于區(qū)間A和區(qū)間B時(shí)，P1＝P0;
規(guī)則3).4個(gè)像素的量化值全部屬于區(qū)間A時(shí)，P1＝P0/2;根據(jù)上述規(guī)則，決定下一層的量化步長(zhǎng)P1。
這里，規(guī)則1對(duì)應(yīng)于塊內(nèi)占空比大的情況，在這種情況下，加大接著的下一層的量化步長(zhǎng)，起到抑制量化失真的作用。
另外，規(guī)則2作為塊內(nèi)占空比的狀態(tài)考慮了多數(shù)的情況，由于空間相關(guān)性，一般可認(rèn)為區(qū)間B的數(shù)據(jù)的絕對(duì)值不大，故起到保持上一層的量化步長(zhǎng)的作用。
進(jìn)而，規(guī)則3對(duì)應(yīng)于塊內(nèi)占空比小的情況，在這種情況下，減小接著的下一層的量化步長(zhǎng)幅度，起到抑制平坦部分上圖像質(zhì)量劣化的作用。
這樣，根據(jù)上一層的塊內(nèi)占空比，能夠決定下一層的量化步長(zhǎng)。
(2).基于歷史的量化步長(zhǎng)的選定另外，在圖像編碼裝置60中，如上述那樣，根據(jù)規(guī)則1～規(guī)則3決定用于下一層的量化，而且，這時(shí)還把決定對(duì)象的上一層中量化步長(zhǎng)的決定結(jié)果的記錄，即上一層中量化步長(zhǎng)的選擇歷史反映到現(xiàn)在的量化決定對(duì)象的層中。
上述的規(guī)則1～規(guī)則3是使用增益G，并表為P1＝G×P0，從而根據(jù)4個(gè)像素的量化值的組合決定增益G的。
這里，實(shí)施例的圖像編碼裝置60中，在量化幅度選定電路53C、55C、……內(nèi)，根據(jù)決定對(duì)象層的上一層的決定歷史(即歷史信號(hào)S1～S4)和規(guī)則1～規(guī)則3，決定更適應(yīng)于占空比的增益G，并通過(guò)把該增益G和當(dāng)前層中使用的量化步長(zhǎng)相乘決定新的量化步長(zhǎng)幅度。
還有，所謂上一層中量化步長(zhǎng)的決定歷史，換言之，可以稱為增益G的選擇結(jié)果的歷史。
為說(shuō)明起見(jiàn)，把塊內(nèi)量化值結(jié)構(gòu)分類如下。
結(jié)構(gòu)1)4個(gè)像素的量化值全部屬于區(qū)間B的情況。
結(jié)構(gòu)2)4個(gè)像素的量化值屬區(qū)區(qū)間A和區(qū)間B的情況。
結(jié)構(gòu)3)4個(gè)像素的量化值全部屬于區(qū)間A的情況。
進(jìn)而，把量化值決定對(duì)象層的上一層決定歷史中各結(jié)構(gòu)的頻數(shù)定義如下N1).上一層決定歷史中結(jié)構(gòu)1的頻數(shù)。
N2).上一層決定歷史中結(jié)構(gòu)2的頻數(shù)。
N3).上一層決定歷史中結(jié)構(gòu)3的頻數(shù)。
量化幅度選定電路53C、55C、……中，用該結(jié)構(gòu)1～結(jié)構(gòu)3和N1～N3，把上述的規(guī)則1詳細(xì)分類為以下的規(guī)則1-1～規(guī)則1-4，根據(jù)用該規(guī)則1-1～規(guī)則1-4得到的增益G決定量化步長(zhǎng)幅度。
規(guī)則1-1).結(jié)構(gòu)1且N3＝0時(shí)，G＝2規(guī)則1-2).結(jié)構(gòu)1且N1＝0時(shí)，G＝1.5規(guī)則1-3).結(jié)構(gòu)1且N1＞TH0并且N3＞TH1時(shí)，G＝1.0。這里，TH0及TH1是結(jié)構(gòu)產(chǎn)生頻數(shù)的閾值，該閾值TH0及TH1根據(jù)層編號(hào)(第1層～第5層)決定。
規(guī)則1-4).結(jié)構(gòu)1而上一層決定歷史是上述以外情況時(shí)，G＝2.0。
像上述這樣把規(guī)則1進(jìn)一步詳細(xì)地分類為規(guī)則1-1～規(guī)則1-4的理由是，由于規(guī)則1對(duì)上一層中量化步長(zhǎng)給出了較大增益(G＝2)，故在涉及多層的決定中，存在因增益G振蕩而使量化步長(zhǎng)振蕩的危險(xiǎn)。
即，如規(guī)則1～規(guī)則3那樣，假定僅根據(jù)作為量化步長(zhǎng)決定對(duì)象層緊前面的上一層的占空比決定當(dāng)前的量化，則增益G＝2和增益G＝1/2交替出現(xiàn)，這時(shí)，增益G振蕩，不能選定適當(dāng)?shù)牧炕介L(zhǎng)。
為此，實(shí)施例圖像編碼裝置60中，通過(guò)根據(jù)規(guī)則1-1～規(guī)則1-4考慮上一層中增益G的選擇歷史，根據(jù)分層圖像的特性使增益G收斂，由此防患于未然地回避由于增益G振蕩而引起的圖像質(zhì)量的劣化。
即，規(guī)則1-1意味著，在選擇歷史中也認(rèn)定塊的占空比高時(shí)，給該分層的量化器送入大增益(G＝2)，決定量化步長(zhǎng)。
規(guī)則1-2意味著，在選擇歷史中不能說(shuō)塊的占空比高時(shí)，量化器逐漸降低增益。
規(guī)則1-3意味著，在選擇歷史中大增益G和小增益G都出現(xiàn)時(shí)，由于量化器增益G存在振蕩的危險(xiǎn)，故使增益G保持為以前的值。
規(guī)則1-4意味著，進(jìn)行結(jié)構(gòu)1的一般處理。
在這樣的實(shí)施例圖像編碼裝置60中，通過(guò)根據(jù)規(guī)則1-1～規(guī)則1-4、規(guī)則2及規(guī)則3決定量化步長(zhǎng)的增益G，把該決定的增益G乘相鄰的當(dāng)前層的量化步長(zhǎng)決定下一層的量化步長(zhǎng)，就能夠防患于未然地回避由于增益G而引起的量化步長(zhǎng)的振蕩，由此能夠進(jìn)一步減少量化時(shí)圖像的劣化。
(3).第2實(shí)施例的動(dòng)作在以上的結(jié)構(gòu)中，圖像編碼裝置60按照?qǐng)D17所示的處理程序順序生成第1～第n層壓縮編碼數(shù)據(jù)(本實(shí)施例的情況，n＝5)。
即，圖像編碼裝置60從步驟SP1開(kāi)始，在步驟SP2中，假設(shè)為n層，把n-1輸入到層計(jì)數(shù)器I中。
圖像編碼裝置60在接著的步驟SP3中，用平均電路42、44、46、48生成n分層的分層數(shù)據(jù)D31～D35，進(jìn)入到步驟SP4。這里，圖像編碼裝置60設(shè)定構(gòu)成最上層屬性的量化步長(zhǎng)的初始值。
圖像編碼裝置60在接著的步驟SP5中，實(shí)現(xiàn)最上層數(shù)據(jù)D35的編碼及解碼處理。附帶說(shuō)明，這時(shí)，圖像編碼裝置60不一定用在步驟SP4中初始化的量化步長(zhǎng)的初始值去量化最上層數(shù)據(jù)D35，量化步長(zhǎng)的初始值是作為用于決定下一層中量化步長(zhǎng)的初始值而設(shè)定的。
接著，圖像編碼裝置60進(jìn)入到步驟SP6，首先，用差分電路47、45、43或41進(jìn)行層間差分運(yùn)算，對(duì)于這時(shí)生成的層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D44、D43、D42或D41實(shí)現(xiàn)基于在上一層中決定過(guò)的量化步長(zhǎng)的量化。
然后，圖像編碼裝置60在步驟SP7中，判定塊內(nèi)量化值的分布，在步驟SP8中，進(jìn)行根據(jù)上述規(guī)則1-1～規(guī)則1-4、規(guī)則2及規(guī)則3的判定，根據(jù)該判定結(jié)果決定量化步長(zhǎng)并傳送到下一層。
圖像編碼裝置60在接著的步驟SP9中，用在步驟SP8中決定了的量化步長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D44、D43、D42或D41的編碼和解碼。
圖像編碼裝置60在步驟SP10中，把層計(jì)數(shù)器I減1，在接著的步驟SP11中，判斷層計(jì)數(shù)器I是否為0。
這里，若得到肯定的結(jié)果，則意味著全部各層的處理結(jié)束，這時(shí)，圖像編碼裝置60轉(zhuǎn)向步驟SP12，結(jié)束該處理程序。反之，若在步驟SP11中得到否定的結(jié)果，則圖像編碼裝置60返回到步驟SP5，對(duì)下一層重復(fù)進(jìn)行上述步驟SP5～步驟SP10的處理。
(4).第2實(shí)施例的效果如果根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，則通過(guò)參考上一層中增益G的選擇歷史，決定在確定下一層量化步長(zhǎng)P1時(shí)的增益G，就能夠?qū)τ诟鲗訑?shù)據(jù)得到更適當(dāng)?shù)牧炕介L(zhǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步減少了圖像質(zhì)量劣化的圖像編碼裝置60。
(5).對(duì)于第2實(shí)施例的其它實(shí)施例另外，在上述實(shí)施例中，敘述了根據(jù)規(guī)則1-1～規(guī)則1-4、規(guī)則2及規(guī)則3決定關(guān)于全部各層的量化器量化步長(zhǎng)的增益G的情況，然而本發(fā)明不局限于這種情況，也沒(méi)有必要一定涉及全部各層根據(jù)規(guī)則1-1～規(guī)則1-4、規(guī)則2及規(guī)則3去決定量化步長(zhǎng)，也可以變更為應(yīng)用于每層的增益決定規(guī)則。
即，在分層編碼中，由于各層間圖像大小不同，若考慮到圖像質(zhì)量劣化的狀態(tài)和編碼效率在各層間的不同，則認(rèn)為沒(méi)有必要一定在涉及全部各層上應(yīng)用同一個(gè)增益決定規(guī)則，故而例如在下一層中，應(yīng)用上述規(guī)則1-1～規(guī)則1-4、規(guī)則2及規(guī)則3決定量化步長(zhǎng)，與此相對(duì)，在上一層中，可以應(yīng)用規(guī)則1～規(guī)則3。如果這樣做，就能決定適應(yīng)圖像質(zhì)量狀態(tài)的量化步長(zhǎng)，能夠得到編碼效率良好的圖像編碼裝置。
還有，在上述實(shí)施例中，作為使上一層中量化步長(zhǎng)的決定歷史反映到下一層量化步長(zhǎng)中的增益決定規(guī)則，敘述了使用規(guī)則1～規(guī)則3及規(guī)則1-1～規(guī)則1-4的情況，然而本發(fā)明不局限于這些規(guī)則，作為增益決定規(guī)則能夠應(yīng)用種種形式，主要是，如果能夠使上一層中量化步長(zhǎng)的決定歷史反映到下一層的量化步長(zhǎng)中就行。
這時(shí)，用于把上一層中量化步長(zhǎng)的決定歷史反映到下一層的量化步長(zhǎng)中的增益G能表為Wi(H，P0)的函數(shù)形式，其結(jié)果，若用P0表示相鄰上一層的量化步長(zhǎng)，則下一層的量化步長(zhǎng)P1能夠表為P1＝Wi(H，P0)×P0。
.第3實(shí)施例(1).圖像編碼裝置圖18示出第3實(shí)施例，其中與圖6對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)注相同的符號(hào)，如圖19所示，該實(shí)施例的編碼器51、53、55及57具有位數(shù)選定電路53E、55E、……。
另外，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，圖19中僅示出了編碼器53及55的結(jié)構(gòu)，編碼器51及57也同樣構(gòu)成。
編碼器53從相鄰上一層接受量化步長(zhǎng)信息E1A及量化位數(shù)信息E1B作為量化信息E1，并將其輸入到位數(shù)選定電路53E。位數(shù)選定電路53E根據(jù)量化步長(zhǎng)信息E1A決定在該層中使用的量化位數(shù)，把決定結(jié)果送入量化器53A及下一層的位數(shù)選定電路55E。量化器53A用從位數(shù)選定電路53E給出的量化位數(shù)量化層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D43，把由此得到的量化值的分布用分布狀態(tài)判定電路53D進(jìn)行判定，由此得到的判定結(jié)果送到量化值幅度選定電路53C。通過(guò)量化幅度選定電路53C進(jìn)行和第1實(shí)施例中所述相同的處理，得到新的量化步長(zhǎng)信息E2A，并將其傳送到下層的編碼器55。
編碼器55還同樣地從相鄰上一層的編碼器53接受量化步長(zhǎng)信息E2A及量化位數(shù)信息E2B作為量化信息E2，用位數(shù)選定電路55E生成適應(yīng)于量化步長(zhǎng)信息E2A的量化位數(shù)信息E3B，用該量化位數(shù)信息E3B通過(guò)量化器55A進(jìn)行量化。
(2).量化位數(shù)的選定實(shí)際上在位數(shù)選定電路53E、55E、……中，假定上一層中使用的量化位數(shù)為bit0，上一層的量化步長(zhǎng)為P0，下一層的量化位數(shù)權(quán)值決定函數(shù)為f0(·)，則用下式求下一層的量化位數(shù)bit1。
bit1＝f0(p0)×bit0……(7)
這里，作為量化位數(shù)權(quán)值決定函數(shù)f0(·)，可以考慮圖20那樣特性的函數(shù)。
其結(jié)果，圖像編碼裝置70中，上一層的量化步長(zhǎng)P0大時(shí)，在下一層中也維持或增加上一層的量化位數(shù)。反之，上一層的量化步長(zhǎng)小時(shí)，在下一層中，為了減少量化失真，也減少其量化位數(shù)，可以從上一層的量化位數(shù)減少。
由此，在圖像編碼裝置70中，通過(guò)利用相鄰層間的關(guān)系自適應(yīng)地決定量化位數(shù)，就能夠在不產(chǎn)生圖像質(zhì)量劣化的情況下減少傳送位數(shù)，能夠這樣有效地提高壓縮效率。還有，上述那樣決定的量化位數(shù)，在解碼方面能夠從傳送數(shù)據(jù)的組合來(lái)決定，從而沒(méi)有必要另外傳送表示量化位數(shù)的附加代碼，不構(gòu)成效率壓縮的附加量。
(3).第3實(shí)施例的動(dòng)作在以上的結(jié)構(gòu)中，圖像編碼裝置70按照?qǐng)D21所示的處理程序順序生成第1～第n層壓縮編碼數(shù)據(jù)(本實(shí)施例的情況，n＝5)。
即，圖像編碼裝置70從步驟SP1開(kāi)始，在步驟SP2中，假設(shè)為n層，把n-1輸入到層計(jì)數(shù)器I中。
圖像編碼裝置70在接著的步驟SP3中，用平均電路42、44、46、48生成n層的分層數(shù)據(jù)D31～D35，進(jìn)入到步驟SP4。這里，圖像編碼裝置70設(shè)定構(gòu)成最上層屬性的量化步長(zhǎng)和用于以下各層判定的量化位數(shù)的初始值。圖像編碼裝置70在接著的步驟SP5中，實(shí)現(xiàn)最上層數(shù)據(jù)D35的編碼及解碼處理。
隨后，圖像編碼裝置70進(jìn)入到編碼循環(huán)，順序編碼各層數(shù)據(jù)。即，圖像編碼裝置70在步驟SP6中，首先，用差分電路47、45、43或41進(jìn)行層間差分運(yùn)算，對(duì)于這時(shí)生成的層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D44、D43、D42或D41實(shí)現(xiàn)基于上一層的量化步長(zhǎng)的量化，同時(shí)判定此時(shí)塊內(nèi)量化值的分布。
圖像編碼裝置70在接著的步驟SP7中，用上一層的量化步長(zhǎng)根據(jù)(7)式?jīng)Q定量化位數(shù)，同時(shí)，在接著的步驟SP8中用塊內(nèi)量化值的分布根據(jù)第1實(shí)施例中所述的規(guī)則1～規(guī)則3決定量化步長(zhǎng)。
接著，圖像編碼裝置70在步驟SP9中，用這樣求出的量化位數(shù)和量化步長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D44、D43、D42或D41的編碼及解碼。
圖像編碼裝置70在步驟SP10中，把層計(jì)數(shù)器I減1，在接著的步驟SP11中判斷層計(jì)數(shù)器I是否為0。
這里，若得到肯定的結(jié)果，則意味著全部各層的處理結(jié)束，這時(shí)，圖像編碼裝置70轉(zhuǎn)向步驟SP12，結(jié)束該處理程序。反之，若在步驟SP11中得到否定的結(jié)果，則圖像編碼裝置70返回到步驟SP6，對(duì)下一層重復(fù)進(jìn)行上述步驟SP6～步驟SP10的處理。
(4).第3實(shí)施例的效果如果根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，通過(guò)根據(jù)上一層的量化步長(zhǎng)決定各層中的量化位數(shù)，就能回避圖像質(zhì)量的劣化并有效地減少傳送位數(shù)，就能夠?qū)崿F(xiàn)這樣壓縮效率提高了的圖像編碼裝置70。
(5).對(duì)于第3實(shí)施例的其它實(shí)施例(5-1).還有，在上述實(shí)施例中，敘述了根據(jù)上一層的量化步長(zhǎng)決定各層中的量化位數(shù)的情況，然而本發(fā)明不局限于這種情況，也可以根據(jù)基于上一層量化步長(zhǎng)的塊內(nèi)量化值的分布決定各分層中的量化位數(shù)。
這時(shí)，假定上一層的量化位數(shù)為bit0，下一層的量化位數(shù)為bit1，塊內(nèi)量化值的分布參數(shù)為ptn，下一層的量化位數(shù)權(quán)值決定函數(shù)為f1(·)，則量化位數(shù)的決定處理能夠表為下式bit1＝f1(ptn)×bit0……(8)這里，作為塊內(nèi)量化值的分布參數(shù)ptn，使用包含在圖10的區(qū)間B中的象素?cái)?shù)那樣地表現(xiàn)塊內(nèi)數(shù)據(jù)等級(jí)分布的占空比的值。另外，作為量化位數(shù)權(quán)值決定函數(shù)f1(·)，可以考慮圖22那樣特性的函數(shù)。
即，塊內(nèi)數(shù)據(jù)等級(jí)分布的占空比大時(shí)，在下一層中也維持或增加上一層的量化位數(shù)。與此相時(shí)，塊內(nèi)數(shù)據(jù)等級(jí)分布的占空比小時(shí)，在下一層中，為了減少量化失真，也減少其量化位數(shù)，可以從上一層的量化位數(shù)減少。
由此，和上述實(shí)施例的情況相同，能夠?qū)崿F(xiàn)不使圖像質(zhì)量劣化又有效地減少了傳送數(shù)據(jù)量。
作為實(shí)現(xiàn)這種情況的具體電路結(jié)構(gòu)，有圖23所示的形式。即，在與圖19的對(duì)應(yīng)部分標(biāo)注相同符號(hào)的圖23中，分布狀態(tài)判定電路53D及55D根據(jù)量化值的分布狀態(tài)，生成分布參數(shù)信息E2P、E3P。位數(shù)選定電路53E及55E用這樣求出的參數(shù)信息E1P、E2P及量化位數(shù)信息E1B、E2B，通過(guò)實(shí)現(xiàn)(8)式，決定用于當(dāng)前層量化的量化位數(shù)。
(5-2).進(jìn)而，也可以通過(guò)組合上述2種量化位數(shù)決定技巧，決定各層的量化位數(shù)。即，根據(jù)上一層的量化步長(zhǎng)和基于此步長(zhǎng)的塊內(nèi)量化值的分布參數(shù)，決定各層中量化位數(shù)的技巧。
這時(shí)，假定上一層的量化位數(shù)為bit0，下一層的量化位數(shù)為bit1，上一層的量化步長(zhǎng)為p0，塊內(nèi)量化值的分布參數(shù)為ptn，下一層的量化位數(shù)權(quán)值決定函數(shù)為f2(·)，則量化位數(shù)的決定處理能夠表為下式bit1＝f2(p0，ptn)×bit0……(9)這里，作為塊內(nèi)量化值的分布參數(shù)ptn，可以考慮表現(xiàn)包含在圖10的區(qū)間B中的像素等塊內(nèi)數(shù)據(jù)等級(jí)分布的占空比的值。另外，在量化位數(shù)權(quán)值決定函數(shù)f2(·)中，繼續(xù)保持上述量化位數(shù)權(quán)值決定函數(shù)f0(·)及f1(·)(圖20及圖22)的基本特性，并通過(guò)組合上一層的量化步長(zhǎng)p0和塊內(nèi)量化值的分布參數(shù)ptn，能夠進(jìn)一步增加下一層量化位數(shù)權(quán)值決定特性的自由度。
具體來(lái)講，對(duì)于由上一層的量化步長(zhǎng)p0所決定的量化位數(shù)權(quán)值，通過(guò)考慮塊內(nèi)量化值的分布參數(shù)ptn，就可以考慮變更量化位數(shù)權(quán)值的大小。
由此，能夠避免選擇極端的量化位數(shù)，能夠使量化位數(shù)選擇控制穩(wěn)定。當(dāng)然，通過(guò)增加權(quán)值決定函數(shù)的參數(shù)，能夠進(jìn)行更細(xì)小的量化位數(shù)處理。
作為實(shí)現(xiàn)這種情況的具體電路結(jié)構(gòu)，有圖24所示的形式。即，在與圖19對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)注相同符號(hào)的圖24中，分布狀態(tài)判定電路53D及55根據(jù)量化值的分布狀態(tài)，生成如規(guī)則1～規(guī)則3所表示的判定結(jié)果和分布參數(shù)信息E2P、E3P。位數(shù)選定電路53E、55E用從上一層的編碼器給出的量化步長(zhǎng)信息E1A、E2A，參數(shù)信息E1P、E2P及量化位數(shù)信息E1B、E2B，通過(guò)實(shí)現(xiàn)(9)式，決定用于當(dāng)前層量化的量化位數(shù)。
.第4實(shí)施例(1).圖像編碼裝置圖25示出第4實(shí)施例，其中與圖15對(duì)應(yīng)的部分標(biāo)注了相同的符號(hào)，圖像編碼裝置80具有設(shè)定最上層的編碼器49中量化步長(zhǎng)PA的初始值設(shè)定電路81。
(2).量化步長(zhǎng)初始值的選定這里，在圖像編碼裝置80中，有必要設(shè)定第5層數(shù)據(jù)D35(即最上層數(shù)據(jù))中量化步長(zhǎng)PA(以下將該值稱為量化步長(zhǎng)的初始值)。作為該量化步長(zhǎng)的初始值PA，可以依據(jù)所設(shè)定的量化位數(shù)，而在2位量化時(shí)，可以考慮使用例如32這樣的固定值。
實(shí)施例的情況下，在圖像編碼裝置80中，通過(guò)用初始值設(shè)定電路81按以下那樣設(shè)定自適應(yīng)于圖像的量化步長(zhǎng)的初始值PA，能夠進(jìn)一步減少量化時(shí)圖像質(zhì)量的劣化。
即，在圖像編碼裝置80中，如圖26所示，根據(jù)設(shè)定量化步長(zhǎng)初始值PA的最上層內(nèi)的關(guān)注數(shù)據(jù)m和該關(guān)注數(shù)據(jù)m的近旁數(shù)據(jù)X0～X7的關(guān)系決定初始值PA。
具體來(lái)講，假定關(guān)注數(shù)據(jù)值為m，近旁8個(gè)數(shù)據(jù)值為Xi(i＝0-7)，則根據(jù)下式求量化步長(zhǎng)的初始值PA
PA=14×Σi = 0i = 7｜Xi -m ｜8……(10)]]>這里，(10)式中的系數(shù)1/4對(duì)應(yīng)于2位的4個(gè)代碼。(10)式是把最上層中關(guān)注數(shù)據(jù)m和近旁數(shù)據(jù)Xi(i＝0-7)的平均差分值推斷為量化對(duì)象區(qū)間的考慮方法。
(3).實(shí)施例的動(dòng)作在以上的結(jié)構(gòu)中，圖像編碼裝置80按照?qǐng)D27所示的處理程序順序生成第1～第n層壓縮編碼數(shù)據(jù)(實(shí)施例的情況，n＝5)。
即，圖像編碼裝置80從步驟SP1開(kāi)始，在步驟SP2中，假設(shè)為n層，把n-1輸入到層計(jì)數(shù)器I中。
圖像編碼裝置80在接著的步驟SP3中用平均電路42、44、46、48生成n層的分層數(shù)據(jù)D31～D35，進(jìn)入步驟SP4。
這里，圖像編碼裝置80根據(jù)上述的技巧設(shè)定構(gòu)成最上層屬性的量化步長(zhǎng)幅度的初始值PA。
圖像編碼裝置80在接著的步驟SP5中實(shí)現(xiàn)最上層數(shù)據(jù)D35的編碼及解碼處理。
隨后，圖像編碼裝置80進(jìn)入步驟SP6，首先，用差分電路47、45、43或41進(jìn)行層間差分運(yùn)算，對(duì)于這時(shí)生成的層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D44、D43、D42或D41實(shí)現(xiàn)基于上一層的量化步長(zhǎng)的量化。
接著，圖像編碼裝置80在步驟SP7中，判定塊內(nèi)量化值的分布，在步驟SP8中，按照第2實(shí)施例中所述的規(guī)則1-1～規(guī)則1-4、規(guī)則2及規(guī)則3進(jìn)行判定，根據(jù)該判定結(jié)果決定量化步長(zhǎng)，傳送到下一層。
圖像編碼裝置80在接著的步驟SP9中，用在步驟SP8中決定的量化步長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)層間差分?jǐn)?shù)據(jù)D44、D43、D42或D41的編碼和解碼。
圖像編碼裝置80在步驟SP10中，把層計(jì)數(shù)器I減1，在接著的步驟SP11中判斷層計(jì)數(shù)器I是否為0。
這里，若得到肯定的結(jié)果，則意味著全部各層的處理結(jié)束，這時(shí)，圖像編碼裝置80轉(zhuǎn)向步驟SP12，結(jié)束該處理程序。反之，若在步驟SP11中得到否定的結(jié)果，則圖像編碼裝置80返回到步驟SP5，對(duì)下一層重復(fù)進(jìn)行上述步驟SP5～步驟SP10的處理。
(4).實(shí)施例的效果如果根據(jù)以上的結(jié)構(gòu)，通過(guò)根據(jù)關(guān)注數(shù)據(jù)m和與該關(guān)注數(shù)據(jù)m相鄰的近旁數(shù)據(jù)Xi(i＝0-7)的平均差分值選定量化步長(zhǎng)P的初始值PA，就能夠?qū)崿F(xiàn)可以進(jìn)一步減少量化時(shí)的圖像質(zhì)量劣化的圖像編碼裝置80。
(5).其它的實(shí)施例(5-1).還有，在上述實(shí)施例中，敘述了根據(jù)最上層中關(guān)注數(shù)據(jù)m和與該關(guān)注數(shù)據(jù)相鄰的8個(gè)近旁數(shù)據(jù)X0～X7選定量化步長(zhǎng)的初始值PA的情況，然而本發(fā)明不局限于這種情況，也可以例如像圖28所示那樣，使用最上層中的關(guān)注數(shù)據(jù)m和對(duì)于該關(guān)注數(shù)據(jù)m在水平方向和垂直方向相鄰的4個(gè)近旁數(shù)據(jù)X1、X3及X0、X2。
這時(shí)，假定關(guān)注數(shù)據(jù)為m，近旁4個(gè)數(shù)據(jù)值為Xi(i＝0-3)，則用下式能夠求量化步長(zhǎng)的初始值PAPA=14×Σi = 0i = 3｜Xi -m ｜4……(11)]]>這里，(11)式中的系數(shù)1/4對(duì)應(yīng)于2位的4個(gè)代碼。基本的考慮方法和使用相鄰的8個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)相同，由于使用近旁的4個(gè)數(shù)據(jù)，故除法的分母為4。
(5-2).另外，在上述實(shí)施例中，敘述了在使用2位的量化器的同時(shí)，使用與關(guān)注數(shù)據(jù)m相鄰的8個(gè)近旁數(shù)據(jù)Xi(i＝0-7)求量化步長(zhǎng)初始值PA的情況，然而本發(fā)明不局限于這種情況，通過(guò)按照量化位數(shù)把(10)式中系數(shù)變換為量化代碼數(shù)的倒數(shù)，同時(shí)在除法的分母中使用必要的近旁數(shù)據(jù)數(shù)，能夠通用性地設(shè)定初始值PA。
即，假定量化器的量化位數(shù)為K，關(guān)注數(shù)據(jù)值為m，近旁n個(gè)數(shù)據(jù)值為Xi(i＝0-n-1)，則用下式能夠求出量化步長(zhǎng)的初始值PAPA=12k×Σi = 0i =n-1｜Xi -m ｜n……(12)]]>
(5-3).另外，在上述實(shí)施例中，敘述了用與關(guān)注數(shù)據(jù)m相鄰的近旁數(shù)據(jù)求初始值PA的情況，然而本發(fā)明不局限于這種情況，也可以像圖29所示，根據(jù)和關(guān)注數(shù)據(jù)具有給定距離的圖像數(shù)據(jù)X0～X5求初始值PA。
這時(shí)，假定量化器的量化位數(shù)K、關(guān)注數(shù)據(jù)值為m、參考圖像數(shù)據(jù)數(shù)為n、參考圖像數(shù)據(jù)值為Xi(i＝0-4)，從關(guān)注圖像數(shù)據(jù)m到各參考圖像數(shù)據(jù)Xi的空間距離權(quán)值為Wi(i＝0-4)，則量化步長(zhǎng)的初始值PA能夠用下式求出PA=12k×Σi = 0i = n-1Wi ｜Xi -m ｜n……(13)]]>(5-4).進(jìn)而，在本發(fā)明中，對(duì)于被設(shè)定量化步長(zhǎng)的初始值PA的最上層數(shù)據(jù)生成虛設(shè)的上一層數(shù)據(jù)，通過(guò)該虛設(shè)上一層數(shù)據(jù)和與該虛設(shè)上一層數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的最上層數(shù)據(jù)內(nèi)多個(gè)像素之間的運(yùn)算，也可以生成量化步長(zhǎng)的初始值PA。
這時(shí)虛設(shè)的上一層數(shù)據(jù)和最上層數(shù)據(jù)的配置例，示于圖30。該例中，通過(guò)和其它層數(shù)據(jù)生成技巧相同的4個(gè)像素的平均處理，從最上層數(shù)據(jù)(圖30(B))生成虛設(shè)的上一層數(shù)據(jù)M(圖30(A))。
這里，作為量化器使用2位量化器，同時(shí)，假定虛設(shè)的上一層數(shù)據(jù)值為M，最上層數(shù)據(jù)值為Xi(i＝0-3)，則量化步長(zhǎng)的初始值PA能夠用下式求出PA=14×Σi = 0i = 3｜Xi -M ｜4× 2 ……(15)]]>(14)式中的系數(shù)1/4對(duì)應(yīng)于2位的4個(gè)代碼，同時(shí)由于使用最上層的4個(gè)數(shù)據(jù)，故除法的分母為4。
作為這種情況的基本考慮方法是，把最上層數(shù)據(jù)的變動(dòng)幅度作為量化區(qū)間。由于是用某量化位數(shù)量化該量化區(qū)間，所以如果增加量化位數(shù)，量化步長(zhǎng)就將變窄。
如果一般地考慮該技巧，則通過(guò)根據(jù)量化位數(shù)把系數(shù)變更為量化代碼的倒數(shù)，同時(shí)把除法的分母換成與生成虛設(shè)的上一層數(shù)據(jù)有關(guān)的最上層數(shù)據(jù)數(shù)，就能夠通用地設(shè)定初始值PA。即，假定量化位數(shù)為K、虛設(shè)的上一層數(shù)據(jù)值為M，關(guān)連最上層數(shù)據(jù)值為Xi(i＝0-n-1)，則量化步長(zhǎng)的初始值PA能夠用下式求出PA=12k×Σi = 0i = n-1｜Xi -M ｜n……(15)]]>
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性。
本發(fā)明的圖像編碼裝置及方法，能夠在諸如電視會(huì)議系統(tǒng)和視頻點(diǎn)播系統(tǒng)那樣的系統(tǒng)中，作為在接收端有不同分辨率的監(jiān)視器系統(tǒng)中的發(fā)射機(jī)使用。
權(quán)利要求
1.圖像編碼裝置，特征在于在為遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)而把輸入圖像數(shù)據(jù)編碼的圖像編碼裝置中，具有為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，根據(jù)分辨率低的上一層數(shù)據(jù)的占空比決定分辨率高于上述上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)量化特性的決定電路；根據(jù)上述所決定的量化特性量化各層數(shù)據(jù)的量化電路。
2.權(quán)利要求1中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，在上述各層數(shù)據(jù)的每一給定塊中，根據(jù)分辨率低的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)決定分辨率高于上述上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)。
3.權(quán)利要求1中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，在上述各層數(shù)據(jù)的每一給定塊中，根據(jù)分辨率低的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)，決定上述給定塊內(nèi)的分層數(shù)據(jù)的量化值，并根據(jù)所決定的量化值分布狀態(tài)決定分辨率高于上述上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)。
4.權(quán)利要求3中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路為決定上述下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，把上述上一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)與線性權(quán)值進(jìn)行乘法運(yùn)算。
5.權(quán)利要求3中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路為決定上述下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，把上述上一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)與非線性權(quán)值進(jìn)行乘法運(yùn)算。
6.權(quán)利要求3中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，在上述各層數(shù)據(jù)的每一給定塊中，根據(jù)分辨率低的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)，求上述給定塊內(nèi)的分層數(shù)據(jù)的量化值;為決定上述下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，把表示上述決定的量化值分布狀態(tài)的增益值與上述上一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)相乘;為決定表示上述量化值分布狀態(tài)的增益值，參照上述下一層數(shù)據(jù)的上一層數(shù)據(jù)的增益值歷史信息。
7.權(quán)利要求1中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，在上述各層數(shù)據(jù)的每一給定塊中，根據(jù)分辨率低的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)，決定分辨率高于上述上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化位數(shù)。
8.權(quán)利要求1中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，在上述各層數(shù)據(jù)的每一給定塊中，根據(jù)分辨率低的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)，決定上述給塊內(nèi)的分層數(shù)據(jù)的量化值，并根據(jù)所決定的量化值分布狀態(tài)決定分辨率高于上述上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化位數(shù)。
9.權(quán)利要求1中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，在上述各層數(shù)據(jù)的每一給定塊中，根據(jù)分辨率低的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)，決定上述給定塊內(nèi)的分層數(shù)據(jù)的量化值，并根據(jù)上述上一層的量化步長(zhǎng)和上述所決定的量化值分布狀態(tài)，決定分辨率高于上述上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化位數(shù)。
10.圖像編碼方法，特征在于在為遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)而把輸入圖像數(shù)據(jù)編碼的圖像編碼方法中，為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，根據(jù)分辨率低的上一層數(shù)據(jù)的占空比決定分辨率高于上述上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化特性;傳送根據(jù)上述所決定的量化特性量化了的各層數(shù)據(jù)。
11.圖像編碼裝置，特征在于在為順序遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)而把輸入圖像信號(hào)編碼的圖像編碼裝置中，具有決定電路和量化電路，其中，決定電路為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，在上述各層間相互對(duì)應(yīng)的每一塊中，以由分辨率低于量化對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)為基準(zhǔn)，決定上述對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的量化值，根據(jù)所決定量化值的分布狀態(tài)，決定分辨率高于上述對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng);量化電路根據(jù)上述所決定的量化步長(zhǎng)量化各層數(shù)據(jù)。
12.權(quán)利要求11中所述的圖像編碼裝置，特征在于除去上述最上層數(shù)據(jù)之外的各層數(shù)據(jù)是用除去上述最上層數(shù)據(jù)之外的各層數(shù)據(jù)與其相鄰的上一層數(shù)據(jù)之間的差分值表示的層間差分?jǐn)?shù)據(jù)。
13.權(quán)利要求11中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路為了決定用于上述下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，把表示上述所決定的量化值分布狀態(tài)的值與用于上述上一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)進(jìn)行乘法運(yùn)算。
14.權(quán)利要求13中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路為了決定用于上述下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，把表示上述所決定的量化值分布狀態(tài)的線性權(quán)值與用于上述上一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)進(jìn)行乘法運(yùn)算。
15.權(quán)利要求14中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述線性權(quán)值隨上述上一層數(shù)據(jù)量化步長(zhǎng)的加大而收斂于1。
16.權(quán)利要求13中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路為了決定用于上述下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，把表示上述所決定的量化值分布狀態(tài)的非線性權(quán)值與用于上述上一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)進(jìn)行乘法運(yùn)算。
17.權(quán)利要求16中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述非線性權(quán)值隨上述上一層數(shù)據(jù)量化步長(zhǎng)的加大而收斂于1。
18.權(quán)利要求11中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路為了決定用于量化分辨率最低的最上層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，根據(jù)在上述最上層數(shù)據(jù)的量化對(duì)象塊中包含的量化對(duì)象像素的像素值與該量化對(duì)象像素近旁的近旁像素的像素值之間的運(yùn)算而決定。
19.權(quán)利要求11中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路在從上述最上層數(shù)據(jù)形成分辨率低于上述最上層數(shù)據(jù)的虛設(shè)的虛設(shè)上一層數(shù)據(jù)后，根據(jù)該虛設(shè)上一層數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)于該虛設(shè)上一層數(shù)據(jù)的上述最上層數(shù)據(jù)之間的運(yùn)算，決定用于量化分辨率最低的最上層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)。
20.權(quán)利要求11中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路假定分辨率最低的最上層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)為固定值。
21.圖像編碼方法，特征在于在為順序遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)而把輸入圖像信號(hào)編碼的圖像編碼方法中，為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，在上述各層間相互對(duì)應(yīng)的每一塊中，以由分辨率低于量化對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)為基準(zhǔn)，決定上述對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的量化值，根據(jù)所決定量化值的分布狀態(tài)，決定分辨率高于上述對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng);傳送根據(jù)上述所決定的量化步長(zhǎng)量化了的各層數(shù)據(jù)。
22.圖像編碼裝置，特征在于在為順序遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)而把輸入圖像信號(hào)編碼的圖像編碼裝置中，具有決定電路和量化電路，其中，決定電路為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，在上述各層間相到對(duì)應(yīng)的每一塊中，以由分辨率低于量化對(duì)象塊分層數(shù)據(jù)的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)為基準(zhǔn)，決定上述對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的量化值，雖然下一層數(shù)據(jù)的分辨率高于上述對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的分辨率，但是，根據(jù)上一層數(shù)據(jù)量化值分布狀態(tài)的歷史，決定分辨率高于上述上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng);量化電路根據(jù)上述所決定的量化步長(zhǎng)量化各層數(shù)據(jù)。
23.權(quán)利要求22中所述的圖像編碼裝置，特征在于除去上述最上層數(shù)據(jù)之外的各層數(shù)據(jù)是用除去上述最上層數(shù)據(jù)之外的各層數(shù)據(jù)與其相鄰的上一層數(shù)據(jù)之間的差分值表示的層間差分?jǐn)?shù)據(jù)。
24.權(quán)利要求22中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路為決定用于上述下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，把表示上述決定的量化值分布狀態(tài)的增益值與用于上述上一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)相乘，為決定表示上述量化值分布狀態(tài)的增益值，參照上述下一層數(shù)據(jù)的上一層數(shù)據(jù)的增益值歷史信息。
25.權(quán)利要求22中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路為了決定用于量化分辨率最低的最上層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，根據(jù)在上述最上層數(shù)據(jù)的量化對(duì)象塊中包含的量化對(duì)象像素的像素值與該量化對(duì)象像素近旁的近旁像素的像素值之間的運(yùn)算而決定。
26.權(quán)利要求22中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路在從上述最上層數(shù)據(jù)形成分辨率低于上述最上層數(shù)據(jù)的虛設(shè)的虛設(shè)上一層數(shù)據(jù)后，根據(jù)該虛設(shè)上一層數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)于該虛設(shè)上一層數(shù)據(jù)的上述最上層數(shù)據(jù)之間的運(yùn)算，決定用于量化分辨率最低的最上層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)。
27.權(quán)利要求22中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路假定分辨率最低的最上層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)為固定值。
28.圖像編碼方法，特征在于在為順序遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)而把輸入圖像信號(hào)編碼的圖像編碼方法中，為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，在上述各層間相互對(duì)應(yīng)的每一塊中，以由分辨率低于量化對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)為基準(zhǔn)，決定上述對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的量化值，根據(jù)分辨率高于上述對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化值分布狀態(tài)的歷史，決定分辨率高于上述上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng);傳送根據(jù)上述所決定的量化步長(zhǎng)量化了的各層數(shù)據(jù)。
29.圖像編碼裝置，特征在于在為順序遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)而把輸入圖像信號(hào)編碼的圖像編碼裝置中，具有決定電路和量化電路，其中，決定電路為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，在上述各層間相互對(duì)應(yīng)的每一塊中，以由分辨率低于量化塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)為基準(zhǔn)，決定分辨率高于上述對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化位數(shù);量化電路根據(jù)上述所決定的量化位數(shù)量化各層數(shù)據(jù)。
30.權(quán)利要求29中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路為了決定上述下一層數(shù)據(jù)的量化位數(shù)，把由上述上一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)決定的值與上述上一層數(shù)據(jù)的量化位數(shù)進(jìn)行乘法運(yùn)算。
31.權(quán)利要求30中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路為了決定上述下一層數(shù)據(jù)的量化位數(shù)，把由上述量化值的分布狀態(tài)決定的值與上述上一層數(shù)據(jù)的量化位數(shù)進(jìn)行乘法運(yùn)算。
32.圖像編碼方法，特征在于在為順序遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)而把輸入圖像信號(hào)編碼的圖像編碼方法中，為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，在上述各層間相互對(duì)應(yīng)的每一塊中，以由分辨率低于量化塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)為基準(zhǔn)，決定分辨率高于上述對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化位數(shù);傳送根據(jù)上述所決定的量化位數(shù)量化了的各層數(shù)據(jù)。
33.圖像編碼裝置，特征在于在為順序遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)而把輸入圖像信號(hào)編碼的圖像編碼裝置中，具有決定電路和量化電路，其中，決定電路為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，在上述各層間相互對(duì)應(yīng)的每一塊中，以由分辨率低于量化對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)為基準(zhǔn)，決定上述對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的量化值，根據(jù)所決定的量化值的分布狀態(tài)，決定分辨率高于上述對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化位數(shù);量化電路根據(jù)上述所決定的量化位數(shù)量化各層數(shù)據(jù)。
34.圖像編碼方法，特征在于在為順序遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)而把輸入圖像信號(hào)編碼的圖像編碼方法中，為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，在上述各層間相互對(duì)應(yīng)的每一塊中，以由分辨率低于量化塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)為基準(zhǔn)，決定上述對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的量化值，根據(jù)所決定的量化值的分布狀態(tài)，決定分辨率高于上述對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化位數(shù);傳送根據(jù)上述所決定的量化位數(shù)量化了的各層數(shù)據(jù)。
35.圖像編碼裝置，特征在于在為順序遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)而把輸入圖像信號(hào)編碼的圖像編碼裝置中，具有決定電路和量化電路，其中，決定電路為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，在上述各層間相互對(duì)應(yīng)的每一塊中，以由分辨率低的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)為基準(zhǔn)，決定除分辨率最低的最上層數(shù)據(jù)之外的上述塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的量化值，根據(jù)上述上一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)和上述決定的量化值的分布狀態(tài)，決定分辨率高于上述上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化位數(shù);量化電路根據(jù)上述所決定的量化位數(shù)量化各層數(shù)據(jù)。
36.權(quán)利要求35中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路為了決定上述下一層數(shù)據(jù)的量化位數(shù)，把由上述上一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)及由上述量化值的分布狀態(tài)所決定的值與上述上一層數(shù)據(jù)的量化位數(shù)進(jìn)行乘法運(yùn)算。
37.權(quán)利要求29或33或35中所述的圖像編碼裝置，特征在于除去上述最上層數(shù)據(jù)之外的各層數(shù)據(jù)是用除去上述最上層數(shù)據(jù)之外的各層數(shù)據(jù)與其相鄰的上一層數(shù)據(jù)之間的差分值表示的層間差分?jǐn)?shù)據(jù)。
38.權(quán)利要求29中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路為了決定用于量化分辨率最低的最上層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，根據(jù)在上述最上層數(shù)據(jù)的量化對(duì)象塊中包含的量化對(duì)象像素的像素值與該量化對(duì)象像素近旁的近旁像素的像素值之間的運(yùn)算而決定。
39.權(quán)利要求29中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路在從上述最上層數(shù)據(jù)形成分辨率低于上述最上層數(shù)據(jù)的虛設(shè)的虛設(shè)上一層數(shù)據(jù)后，根據(jù)該虛設(shè)上一層數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)于該虛設(shè)上一層數(shù)據(jù)的上述最上層數(shù)據(jù)之間的運(yùn)算，決定用于量化分辨率最低的最上層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)。
40.權(quán)利要求29中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路假定分辨率最低的最上層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)為固定值。
41.圖像編碼裝置，特征在于在為順序遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)而把輸入圖像信號(hào)編碼的圖像編碼裝置中，具有為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，在上述各層數(shù)據(jù)的每一給定塊中，根據(jù)分辨率低的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)決定分辨率高于上述上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，同時(shí)用固定的量化步長(zhǎng)量化分辨率最低的最上層數(shù)據(jù)的電路;根據(jù)上述各量化步長(zhǎng)量化各層數(shù)據(jù)的量化電路。
42.圖像編碼方法，特征在于在為順序遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)而把輸入圖像信號(hào)編碼的圖像編碼方法中，為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，在上述各層數(shù)據(jù)的每一給定塊中，根據(jù)分辨率低的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)，決定分辨率高于上述上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，決定分辨率高于上述上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，同時(shí)用固定的量化步長(zhǎng)量化分辨率最低的最上層數(shù)據(jù);傳送根據(jù)上述各量化步長(zhǎng)量化了的各層數(shù)據(jù)。
43.圖像編碼裝置，特征在于在為順序遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)而把輸入圖像信號(hào)編碼的圖像編碼裝置中，具有決定電路和量化電路，其中，決定電路為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，在上述各層數(shù)據(jù)的每一給定塊中，根據(jù)分辨率低的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)，決定分辨率高于上述上一層數(shù)據(jù)的下層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，同時(shí)，為了決定用于量化分辨率最低的最上層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，根據(jù)在上述最上層數(shù)據(jù)的量化對(duì)象塊中包含的量化對(duì)象像素的像素值與該量化對(duì)象像素近旁的近旁像素的像素值之間的運(yùn)算而決定;量化電路根據(jù)上述各量化步長(zhǎng)量化各層數(shù)據(jù)。
44.權(quán)利要求43中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路為了決定上述最上層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，根據(jù)在上述最上層數(shù)據(jù)的量化對(duì)象塊中包含的量化對(duì)象像素的像素值與對(duì)于該量化對(duì)象像素在水平方向和垂直方向上相鄰的4個(gè)像素之間的運(yùn)算而決定。
45.權(quán)利要求43中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路為了決定用于量化分辨率最低的最上層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，根據(jù)在上述最上層數(shù)據(jù)的量化對(duì)象塊中包含的量化對(duì)象像素的像素值和與該量化對(duì)象像素相鄰的8個(gè)像素值之間的運(yùn)算而決定。
46.權(quán)利要求43中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路為了決定用于量化分辨率最低的最上層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，根據(jù)在上述最上層數(shù)據(jù)的量化對(duì)象塊中包含的量化對(duì)象像素的像素值與該量化對(duì)象像素近旁的多個(gè)近旁像素的像素值之間的運(yùn)算而決定，上述多個(gè)近旁像素的像素值包含相應(yīng)于從上述量化對(duì)象像素到各近旁像素距離的值。
47.圖像編碼方法，特征在于在為順序遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)而把輸入圖像信號(hào)編碼的圖像編碼方法中。為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，在上述各層數(shù)據(jù)的每一給定塊中，根據(jù)分辨率低的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)，決定分辨率高于上述上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，同時(shí)，為了決定用于量化分辨率最低的最上層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，根據(jù)在上述最上層數(shù)據(jù)的量化對(duì)象塊中包含的量化對(duì)象像素的像素值與該量化對(duì)象像素近旁的近旁像素的像素值之間的運(yùn)算而決定;傳送根據(jù)上述各量化步長(zhǎng)量化了的各層數(shù)據(jù)。
48.圖像編碼裝置，特征在于在為順序遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)而把輸入圖像信號(hào)編碼的圖像編碼裝置中，具有決定電路和量化電路，其中，決定電路為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，在上述各層數(shù)據(jù)的每一給定塊中，根據(jù)分辨率低的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)，決定分辨率高于上述上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，同時(shí)，在從上述最上層數(shù)據(jù)形成分辨率低于上述最上層數(shù)據(jù)的虛設(shè)的虛設(shè)上一層數(shù)據(jù)后，根據(jù)該虛設(shè)上一層數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)于該虛設(shè)上一層數(shù)據(jù)的上述最上層數(shù)據(jù)之間的運(yùn)算，決定用于量化分辨率最低的最上層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng);量化電路根據(jù)上述各量化步長(zhǎng)量化各層數(shù)據(jù)。
49.權(quán)利要求48中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路通過(guò)對(duì)應(yīng)的多個(gè)上述最上層數(shù)據(jù)的平均求上述虛設(shè)上一層數(shù)據(jù)。
50.權(quán)利要求41或43或48中所述的圖像編碼裝置，特征在于上述決定電路為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，在上述各層數(shù)據(jù)的每一給定塊中，以由分辨率低于量化對(duì)象塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)為基準(zhǔn)，決定上述給定塊內(nèi)分層數(shù)據(jù)的量化值，根據(jù)所決定的量化值的分布狀態(tài)，決定分辨率高于上述上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)。
51.圖像編碼方法，特征在于在為順序遞歸地產(chǎn)生由不同的多個(gè)分辨率構(gòu)成的多層數(shù)據(jù)而把輸入圖像信號(hào)編碼的圖像編碼方法中，為分別量化上述各層數(shù)據(jù)，在上述各層數(shù)據(jù)的每一給定塊中，根據(jù)分辨率低的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)，決定分辨率高于上述上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，同時(shí)，在從上述最上層數(shù)據(jù)形成分辨率低于上述最上層數(shù)據(jù)的虛設(shè)的虛設(shè)上一層數(shù)據(jù)后，根據(jù)該虛設(shè)上一層數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)于該虛設(shè)上一層數(shù)據(jù)的上述最上層數(shù)據(jù)之間的運(yùn)算，決定用于量化分辨率最低的最上層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng);傳送根據(jù)上述各量化步長(zhǎng)量化了的各層數(shù)據(jù)。
全文摘要
在分層編碼圖像數(shù)據(jù)時(shí)能提高壓縮效率又能減少圖像質(zhì)量劣化的圖像編碼裝置及方法中，在各層數(shù)據(jù)的每一給定塊中，以由分辨率低的上一層數(shù)據(jù)決定的量化步長(zhǎng)為基準(zhǔn)，決定分辨率高于上一層數(shù)據(jù)的下一層數(shù)據(jù)的量化步長(zhǎng)，由此，能夠省略表示量化器特性的附加代碼，能夠獲得在提高這種分層編碼時(shí)的壓縮效率的同時(shí)減少圖象質(zhì)量劣化的圖像編碼裝置。
文檔編號(hào)H04N7/26GK1114126SQ94190648
公開(kāi)日1995年12月27日 申請(qǐng)日期1994年8月30日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月30日
發(fā)明者近藤哲二郎, 藤森泰弘, 川口邦雄 申請(qǐng)人:索尼公司