专利名称：图象处理方法、图象处理装置及数据存储载体的制作方法
技术领域：
本发明涉及图象处理方法、图象处理装置及数据存储载体，特别涉及针对图象信号进行帧内预测编码处理或者帧内预测译码处理的方法和装置，以及存储有用软件实现这样的图象信号的编码处理或者译码处理的程序的数据存储载体。
为了高效率地存储或传送数字图象信息，需要对数字图象信息进行压缩编码处理。目前，作为用于压缩编码数字图象信息的方法，除了以JPEG(Joint Photographic Coding Experts Group)和MPEG(MovingPicture Experts Group)为基准的图象处理技术中有代表性的离散余弦变换(DCT:Discrete Cosine transform)外，还有子带、小波、分形等波形编码方法。
另外，作为在相邻的帧等的显示画面间去掉冗长的图象信息的方法，有使用了运动补偿进行的画面间预测，即用当前的画面和前一画面的像素的像素值的差分表示当前画面的像素的像素值，再对该差分信号进行波形编码的方法。
以下，作为现有的图象处理方法，简单地说明有关伴随运动补偿进行DCT处理的MPEG方式的图象编码方法以及图象译码方法。
在这种图象编码方法中，首先，将输入的图象信号分割为与构成1个画面(1帧)的多个块(宏块)对应的多个图象信号，对于上述每一宏块进行对应各宏块的图象信号的编码处理。在此，一个宏块为在上述1个画面中的由16×16像素构成的图象显示区域。进而，当输入的图象信号是与任意的目标图象对应的信号时，该图象信号的分割应使其与构成对应于1帧中的该目标图象的显示区域(目标区域)的多个块(宏块)对应。
而后，将对应各宏块的图象信号，再分割成与由8×8像素构成的图象显示区域相当的子块对应，对于与每个子块对应的图象信号实施DCT处理，生成对应各子块的DCT系数。其后，量化对应各子块的DCT系数，生成对应各子块的量化系数(以下，还称为变换系数)。这种通过DCT处理以及量化处理编码对对应子块的图象信号进行编码的方法，被称为帧内编码方法。
另外在信号接收一侧，对与上述各子块对应的量化系数顺序实施逆量化处理以及逆DCT处理，再生对应各宏块的图象信号。
被称为帧间编码方法的图象信号的编码方法则与此相反。
在该编码方法中，首先，用检测以块匹配为主的、有关画面(帧)的图象运动的方法，根据与成为编码的对象的在时间上与被处理帧相邻的已经编码处理后的帧的图象信号，将在和成为编码的对象的对象宏块之间的由像素值的误差最小的16×16像素构成的区域作为预测宏块检测出。
接着，从对象宏块的图象信号中减去预测宏块的图象信号，生成与上述对象宏块对应的差分信号，将此差分信号分割，使之与由上述8×8像素构成的子块对应。其后。对于每个子块，对对应的差分信号实施DCT处理生成DCT系数，再对该DCT系数实施量化处理生成量化系数(转换系数)。
进而，在这样的帧间编码方法中的处理，即使在输入的图象信号是与目标图象对应的信号时，也可以进行和上述同样的处理。
另外，在信号接收一侧，对上述各子块的量化系数(被量化后的DCT系数)顺序实施逆量化处理和逆DCT处理，使对应各宏块的差分信号复原，其后，用运动补偿从已经实施了译码处理的译码处理后帧的图象信号中生成成为译码处理对象的、与被处理帧中的对象宏块对应的图象信号的预测信号，使该预测信号和上述复原后的差分信号相加，再生出对象宏块的图象信号。
可是，在一般的图象中，即使在同一帧内也有很多形状和亮度等的显示信息相似的区域，用这种图象的性质就可以近似地生成与帧内的区域对应的图象信号。
因此，最近，在以ITU-T(International TelecommunicationUnion-Telecommunication standardization Sector)和MPEG4为基准的图象处理技术中，作为进行上述那样的图象信号的近似处理的方法，采用了帧内预测编码方法。
具体地说，在上述帧内预测鳊码方法中，对于与由8×8像素构成的子块对应的图象信号实施DCT处理(频率变换处理)生成DCT系数(频率成分)，进而量化该DCT系数生成量化系数(变换系数)。这里，各量化系数的值(以下，还称为量化值)取从(-127～127)范围内的值。
接着，将与相邻的子块对应的量化系数作为预测系数，取成为编码的对象的对象子块的量化系数和其预测系数的差分，对差分系数进行编码处理。进而，上述预测系数还被称为帧内预测信号或者帧内预测系数。
以下，用图3具体地说明帧内预测鳊码处理。这里，“子块”简称为“块”。
在图3中，Bx是成为编码处理对象的对象块，Ba、Bb、Bc分别是在与该对象块Bx的上侧、左侧、左上侧相邻的位置上的相邻块。对于这些各块Ba、Bb、Bc，存在变换对应的图象信号得到的多个量化系数，在图3中，这些量化系数对应附在各块Ba、Bb、Bc内的各像素的位置上用圆形标记表示。
即，位于对象块Bx的左上角的量化系数Qx1，是量化与该块对应的多个频率成分(DCT系数)中的直流成分得到的DC量化系数，该对象块Bx的上述DC量化系数以外的量化系数，是量化上述多个频率成分中的交流成分得到AC量化成分。另外，位于上述相邻块Ba的左上角的量化系数Qa1，是量化与该相邻块对应的多个频率成分中的直流成分得到的DC量化系数，该相邻块Ba的上述DC量化系数Qa1以外的量化系数，是量化上述频率成分中的交流成分得到的AC量化系数。另外，位于上述相邻块Bb的左上角的量化系数Qb1，是量化与该相邻块对应的多个频率成分中的直流成分得到的DC量化系数，该对象块Bb的上述DC量化系数Qb1以外的量化系数，是量化上述多个频率成分中的交流成分得到的AC量化系数。进而，位于上述相邻块Bc的左上角的量化系数Qc1，是量化与该相邻块对应的多个频率成分中的直流成分得到的DC量化系数。
但是，在以往的帧内预测编码处理中，因为对位于对象块的上侧边缘以及左侧边缘的量化系数以外的量化系数不进行预测编码，所以在图3中，有关对象块Bx，只和上述DC量化系数Qx1一同表示由上侧边缘的多个AC量化系数构成的AC系数群Qxa，以及由左侧边缘的多个AC量化系数构成的AC系数群Qxb，有关相邻块Ba，只表示由上述DC量化系数Qa1以及上侧边缘的多个AC量化系数构成的量化系数群Qa，有关相邻块Bb，只表示由上述DC量化系数Qb1以及左侧边缘的多个AC量化系数构成的量化系数群Qb，再有有关相邻的块Bc，只表示上述DC量化系数Qc1。
而后，在帧内预测编码处理中，首先，将作为上述左上相邻块Bc的DC量化系数Qc1和上侧相邻块Ba的DC量化系数Qa1的差分值的第1差分值，和作为上述左上相邻块Bc的DC量化系数Qc1和左侧相邻块Bb的DC量化系数Qb1的差分值的第2差分值比较。
该比较结果为第1差分值比第2差分值小时，在左侧相邻块Bb中的量化系数群Qb的量化系数，被确定为在上述对象块Bx中的DC量化系数Qx1以及AC系数群Qxb的量化系数的预测系数。另一方面，当上述第2差分值比第1差分值小时，在上侧相邻块Ba中的量化系数群Qa的量化系数，被确定为在上述对象块Bx中的DC量化系数Qx1以及AC系数群Qxa的量化系数的预测系数。
进而，在上述对象块Bx中的量化系数的预测，通常只对排列在水平方向上的DC量化系数Qx1、AC系数群Qxa的量化系数，和排列在垂直方向上DC量化系数Qx1、AC系数群Qxb的一方进行。
从对象块的DC量化系数Qx1以及AC系数群Qxa或者Qxb的量化系数中，减去如上述那样作为预测系数确定的外围块Ba或者Bb的量化系数群Qa或者Qb的量化系数，求得对象块的差分量化系数(差分系数)。
其后，在上述那样得到的对象块Bx中的、与DC量化系数Qx1对应的差分量化系数以及与其AC系数群Qxa或者Qxb的量化系数对应的差分量化系数和除此以外不实施预测处理的量化系数，被由规定数量的可变长度代码以及一定位长(例如8位)的规定数量的固定长度编码构成的代码字进行编码。
在该编码时，如果与上述差分量化系数的值对应的可变长度代码不存在时，则对于这样的差分量化系数，用
图13具体展示的8位的固定长度代码编码。
这时差分量化系数也和量化系数一样，被变换为与从(-127～127)范围内的值对应的固定长度代码。
但是，在此帧预测编码方法中，需要可逆编码差分量化系数。即，需要译码后的差分量化系数和编码前的差分量化系数具有相同的值，为了满足此要求，作为表示差分量化系数的固定长度代码的代码长度需要很长的位数。
可是，如上所述，在以往的帧内预测编码方法中，设差分量化系数的值在从(-127～127)范围内，用具有8位的代码长的固定长度代码编码差分量化系数，这种情况下，由于量化系数取(-127～127)范围内的值，因此对于差分量化系数，取(-254～254)的值，在具有上述图13所示的8位的代码长的固定长度代码中，产生不能编码上述差分量化系数的情况。
为了避免产生这样的情况，作为固定长度代码可以使用具有9位代码长的代码，但从(-127～127)范围内的差分量化系数的值也必须由9位的固定长度代码进行编码，其结果，产生对于差分量化系数的编码效率降低的问题。
另外，如果只为了避免上述那样的情况，则作为与上述那样的增加代码长的方法不同的方法，还可以考虑当差分量化系数的值超过了(-127～127)的范围时，将差分量化系数的值限制在该范围的下限值-127或者上限值127的方法。但这种情况下，不可能对差分量化系数进行可逆编码。
本发明就是为了解决上述那样的问题而提出的，其目的在于得到一种在用一定位长的固定长度代码对通过图象信号的压缩变换处理得到的变换系数(量化系数)进行编码时，可以在不导致编码效率劣化的情况下可逆地对上述变换系数进行帧内预测编码的图象处理方法以及图象处理装置。
另外，本发明的目的在于，得到一种可以对于经过上述编码效率不劣化的可逆的帧内预测编码处理编码后的变换系数实现帧内预测译码处理的图象处理方法以及图象处理装置。
再有，本发明的目的在于，得到一种可以由计算机实现上述编码效率不劣化的可逆的帧内预测编码处理或者与之对应的帧内预测译码处理的程序的数据存储载体。
涉及本发明技术特征1(方案1)的图象处理方法，是在每一规定的单位中用信息压缩将图象信号变换为变换系数，对于该变换系数实施使用了由规定数的代码构成的代码字的鳊码处理的图象编码处理方法，在上述编码处理中，识别作为成为该处理对象的对象变换系数，和作为其预测系数的，该对象变换系数以外的另一变换系数的差分的对象差分系数的值，是否与构成上述代码字的多个代码的一个对应，当上述对象差分系数的值和上述代码字中的一个代码对应的情况下，编码该对象差分系数，另一方面，当上述对象差分系数的值不与上述代码字中的任何代码对应的情况下，编码上述对象变换系数。
本发明技术特征2(方案2)是在方案1所述的图象处理方法中，将上述代码字设为，由多个可变长度代码和一定位长的多个固定长度代码构成的代码字，在上述变换系数的编码处理中，当与上述变换系数的值对应的可变长度代码存在时，使用可变长度代码编码该变换系数，另一方面当与上述变换系数的值对应的可变长度代码不存在时，用固定长度代码编码该变换系数，在上述差分系数的编码处理中，当与上述差分系数的值对应的可变长度代码存在时，用可变长度代码编码该差分系数，另一方面当与上述差分系数的值对应的可变长度代码不存在时，用固定长度代码编码该差分系数。
涉及本发明技术特征3(方案3)的图象处理方法，是将图象信号分割成与分割用于图象显示的图象空间的多个单位区域对应，用信息压缩将成为编码处理对象的与对象单位区域对应的图象信号变换为变换系数，对与该对象单位区域对应的变换系数，实施使用了由规定数的代码构成的代码字的编码处理的图象编码方法，在上述编码处理中，识别与上述对象单位区域对应的差分系数的值是否与构成上述代码字的多个代码中的一个对应，其中该差分系数的值是与上述对象单位区域对应的变换系数，和作为其预测系数的，与该对象单位区域相邻的另一单位区域对应的变换系数的差分的差分系数的值，当上述对象单位区域的差分系数的值与上述代码字中的一个代码对应时编码该差分系数，另一方面当上述对象单位区域的差分系数的值不与上述代码字中的任何代码对应时编码上述对象单位区域的变换系数。
涉及本发明技术特征4(方案4)的图象处理方法，是根据来自外部的识别信号对图象编码信号进行译码处理的图象译码方法，其在上述译码处理中，根据上述识别信号，判别成为译码处理的对象的对象图象编码信号是否与通过图象信号的信息压缩得到的对象变换系数对应，并是否与该对象变换系数，和作为其预测系数的，该对象变换系数以外的另一变换系数的差分的对象差分系数对应，当上述对象图象编码信号是与上述对象变换系数对应的情况下，通过该对象图象编码信号的译码将对象图象译码信号作为再生系数生成，另一方面当上述对象图象编码信号与上述对象差分系数对应时，在通过上述对象图象编码信号的译码得到的对象图象信号上，加算作为该对象图象译码信号以外的另一图象译码信号的预测系数生成再生系数，对上述再生系数实施信息伸长处理生成图象再生信号。
涉及本发明技术特征5(方案5)的图象处理方法，是在规定的每一单位用信息压缩将图象信号变换为变换系数，对该变换系数实施使用包含多个固定长度代码的代码字的编码处理的图象编码方法，在上述编码处理中，识别成为处理对象的对象变换系数，和作为其预测系数的，该对象变换系数以外的另一变换系数的差分的对象差分系数的值，是否与构成上述代码字的多个编码中的一个对应，当上述对象差分系数的值与上述代码字中的一个代码对应时，编码该对象差分系数后输出图象编码信号，另一方面，当上述对象差分系数的值不与上述代码字中的如何一个代码对应时，将上述差分系数变换为与该值对应的，代码长是超过上述固定长度代码的长度的2进制代码，将该2进制代码的下位侧的，与该固定长度代码的代码长相当的位宽的代码列作为图象编码信号输出。
涉及本发明技术特征6(方案6)的图象处理方法，将图象信号信息压缩在规定的每一单位中生成变换系数，用包含多个固定长度代码的第1代码字，或者由代码长是比该固定长度代码长的2进制代码构成的第2代码字编码成为编码对象的对象变换系数，和在该对象变换系数之前生成的另一变换系数的差分的差分系数得到差分编码信号，是对这样得到的该差分编码信号实施译码处理，再生上述变换系数的图象译码方法，译码成为处理对象的对象差分编码信号生成对象差分译码信号，在该对象差分译码信号中，将已经再生的变换系数作为预测系数加算，生成对象再生系数，判断该对象再生系数的值，和位数比上述固定长度代码的代码长少1位的基准2进制的正的最大值以及负的最小值的大小关系，当该对象再生系数的值比上述基准2进制的负的最小值小时，在上述对象再生系数的值上加算和上述固定长度代码的代码长相同的运算用2进制的最大的绝对值后输出，当上述对象再生系数的值比上述基准2进制的正的最大值大时，从上述对象再生系数的值中减去上述运算用2进制的最大的绝对值后输出，当上述对象再生系数的值在上述基准2进制数的负的最小值以上并且在其正的最大值以下时，直接输出上述对象再生系数。
涉及本发明技术特征7(方案7)的图象处理装置，是包括通过信息压缩将图象信号以规定的每一单位变换为变换系数的信息压缩部分，和对该变换系数实施使用了由规定数的代码构成的代码字的编码处理的编码部分的图象编码装置，其将上述信息压缩部分的构成设置为具有差分系数生成装置，其生成成为处理对象的对象变换系数，和作为其预测系数的，该对象变换系数以外的另一变换系数的差分的对象差分系数，将上述编码部分的构成设置为具有识别装置和编码装置，其中识别装置识别上述对象差分系数的值是否与构成上述代码字的多个代码中的一个对应；其中的编码装置根据在上述识别装置中的识别结果，当上述对象差分系数的值与上述代码字中的某个代码对应时，编码该对象差分系数，另一方面当上述对象差分系数的值不与上述代码字中的如何代码对应时，编码上述对象变换系数。
涉及本发明技术特征8(方案8)的图象处理装置，是根据来自外部的识别信号对图象编码信号进行译码处理的图象译码装置，包括有以下装置判别装置，其根据上述识别信号，判别成为译码处理的对象的对象图象编码信号是否与靠图象信号的信息压缩得到的对象变换系数对应，并是否与该对象变换系数，和作为其预测系数的，该对象变换系数以外的的另一变换系数的差分的对象差分系数对应；第1系数生成装置，通过上述对象图象编码信号的译码处理将对象图象译码信号作为地再生系数生成；第2系数生成装置，在通过该对象图象编码信号的译码处理得到的对象图象译码信号中，加算作为该对象图象译码信号以外的另一图象译码信号的预测系数生成第2再生系数；开关装置，根据上述判别装置中的判别结果，当上述对象图象编码信号与上述对象变换系数对应时，选择上述第1系数生成装置的输出，另一方面当上述对象图象编码信号与上述对象差分系数对应时，选择上述第2系数生成装置的输出；信息伸长装置，其对作为上述开关装置的输出的再生系数实施信息伸长处理生成图象再生信号。
涉及本发明技术特征9(方案9)的图象处理装置，是包括通过信息压缩将图象信号以规定的每一单位变换为变换系数的信息压缩部分，和对该变换系数实施使用了包含多个固定长度代码的代码字的编码处理的编码部分的图象编码装置，将上述信息压缩部分的构成设置为具有差分系数生成器，其生成成为处理对象的对象变换系数，和作为其预测系数的，该对象变换系数以外的另一变换系数的差分的对象差分系数，将上述编码部分设置成具有以下装置判别装置，其判别上述对象差分系数的值是否与构成上述代码字的多个代码中的一个对应；编码装置，用上述代码字编码该对象差分系数后输出图象编码信号；2进制化器，将上述对象差分系数变换为与该值对应的，代码长超过上述固定长度代码的长度的2进制代码；代码输出装置，将该2进制代码的下位侧的，与该固定长度代码的代码长相当的位宽的代码作为图象编码信号输出；开关装置，根据上述判别装置中的判别结果，使上述差分系数生成器的输出和上述编码装置的输入和2进制编码器的输入如此进行切换连接，使得当上述对象差分系数的值与上述代码字中的某个代码对应时，将上述对象差分系数提供给上述编码装置，另一方面当上述对象差分系数的值不与上述代码字中的任何代码对应时，将上述对象差分系数提供给2进制编码器。
涉及本发明技术特征10(方案10)的图象处理装置，以规定的每一单位信息压缩图象信号生成变换系数，用包含多个固定长度代码的第1代码字，或者由代码长超过该固定长度代码的长度的2进制代码构成的第2代码字编码成为编码的对象的对象变换系数，和在该对象变换系数之前生成的另一变换系数的差分的差分系数，得到差分编码信号，是对该差分编码信号实施译码处理，再生上述变换系数的图象译码装置，其包含以下装置数据解析器，通过成为处理对象的对象差分编码信号的数据解析生成对象差分译码信号；系数再生器，在该对象差分译码信号上，将已经再生的变换系数作为预测系数加算生成对象再生系数；判别装置，其判别该对象再生系数的值，和位数比上述固定长度代码的代码长少1位的基准2进制数所表示的正的最大值以及负的最小值的大小关系；再生系数处理装置，其具有在上述对象再生系数的值上加算位数和上述固定长度代码的代码长相同的运算用2进制数的最大的绝对值的加法器，以及从上述对象再生系数的值中减去上述演算用2进制数的最大绝对值的减法器，根据上述判别装置中的判别结果，当该对象再生系数的值比上述基准2进制数的负的最小值小时，输出上述加法器中的加算值，当上述对象再生系数的值比上述基准2进制数的正的最大值大时，输出上述减法器中的减算值，当上述对象再生系数的值在上述基准2进制数的负的最小值以上并且在正的最大值以下时，直接输出上述对象再生系数。
涉及本发明技术特征11(方案11)的数据存储载体，存储有可以由计算机进行方案1至方案6的任意项所述的图象处理方法中的图象信号的处理的程序。
图1是用于说明本发明的实施例1的图象编码装置的方框图。
图2是展示上述实施例1的图象编码装置中的帧内预测编码处理的流程图。
图3是模式化地展示上述实施例1的图象编码装置的帧内预测编码处理中的变换系数的预测处理的示意图。
图4是用于说明本发明的实施例2的图象译码装置的方框图。
图5是用于说明上述实施例2的图象译码装置中的帧内预测译码处理的流程图。
图6是用于说明本发明的实施例3中的图象编码装置的方框图。
图7是用于说明上述实施例3的图象编码装置中的帧内预测编码处理的流程图。
图8是模式化地说明上述实施例3的图象译码装置的帧内预测编码处理中的具体的运算处理的示意图。
图9是用于说明本发明的实施例4中的图象译码装置的方框图。
图10是用于说明上述实施例4的图象译码装置中的帧内预测处理的流程图。
图11是模式化地说明上述实施例4的图象译码装置的帧内预测译码处理中的具体的运算处理的示意图。
图12(a)、(b)、(c)是用于说明存储由为了由计算机实现上述各实施例的图象信号的处理的程序的数据存储载体的示意图。
图13是用表展示在本发明的各实施例以及以往的编码、译码处理中使用的固定长度代码，和与之对应的量化系数(变换系数)的示意图。
以下，用图1至图13说明本发明的实施例。
实施例1图1是用于说明本发明的实施例1的图象编码装置的方框图。
本实施例1的图象编码装置100用包含帧内预测编码处理的编码方法对被输入到图象输入端子1a中的图象输入信号Sg进行编码，并将图象编码信号Eg输出到编码信号输出端子1b。
进而，在本实施例中，设图象输入信号是由亮度信号和色差信号构成的数字图象信号。另外，本图象编码装置100，作为上述图象输入信号Sg，除了与以往的长方形的图象空间(1帧)中的图象对应的图象信号外，还将与目标区域中的任意形状的图象对应的图象信号作为对象。
如下所述，上述图象编码装置100包括以下装置分块器101，将上述图象输入信号Sg，分割为与分割1个画面(帧)或者目标区域的编码处理的单位的块对应并输出图象信号(以下，还称为分块图象信号)Bg；DCT器102，其通过离散余弦处理(DCT处理)将成为编码处理的对象的与对象块对应的图象信号Bg，变换为频率成分Fg；量化器103，量化该频率成分Fg后输出量化系数(变换系数)Qg1。
另外，上述图象编码装置100包括以下装置差分系数生成器104，其将位于对象块外围的已经实施了编码处理的外围块的量化系数作为该对象块的预测系数，将对象块的量化系数Qg1和其预测系数的差分值作为与对象块对应的差分系数(差分量化系数)Qg2输出；开关105，根据开关控制信号Cs1选择量化器103的输出Qg1和该差分系数生成器104的输出Qg2中的一个作为选择输出Qg输出；编码器106，对该开关105的输出Qg，根据编码控制信号Cco，实施由规定的可变长度代码以及规定数的一定位(8位)的固定长度代码构成的代码字进行的编码处理，输出图象编码信号Eg。
上述图象编码装置100，包括产生上述各控制信号Cs1以及Cco的编码控制部分110。该鳊码控制部分110由以下部分构成识别电路111，其识别上述差分系数生成器104的输出Qg2的值是否与在上述编码器106中构成代码字的多个代码中的一个对应，并将上述开关控制信号Cs1输出到开关105；编码控制电路112，其根据上述输出Qg1以及Qg2控制上述编码器106，使其对各输出实施可变长度编码或者固定长度编码之一的处理。
进而，上述开关105的构成是，根据上述控制信号Cs1，切换输入到上述编码器106中的信号，使得当与上述输出Qg2的值对应的代码存在时，将该差分系数生成器104的输出Qg2提供给上述编码器106，另一方面当与上述输出Qg2对应的代码不存在时，将该量化器105的输出Qg1提供给上述编码器106。
以下说明其工作过程。
图2是展示本实施例1的图象编码装置100的帧内预测编码处理的流程图。
首先，如果将成为编码对象的图象输入信号Sg提供给本图象编码装置100(步骤S10)，则该图象输入信号Sg在上述分块器101中，被分割成与分割1个画面(1帧)或者目标区域的单位区域(块)对应(步骤S11)。这里，该块设置成由8×8个像素构成的图象显示区域。
接着，对应上述各块的图象信号Bg，在每个块中被实施压缩处理变换为量化系数(变换系数)。即，成为压缩处理的对象的对象块的图象信号Bg，在DCT器102中用离散余弦变换变换为频率成分Fg，该频率成分Fg在量化器103中被量化处理后变换为量化系数Qg1(步骤S12)。这里，上述量化系数Qg1的值变为从(-127～127)范围内的整数值。
另外，在差分系数生成器104中，参照位于上述对象块的外围的已经被压缩处理后的外围块的量化系数确定对象块的预测系数，从对象块的量化系数中减去该预测系数得到的差分值，被作为与对象块对应的差分系数Qg2求出(步骤S13)。进而，在此具体地说，对于对象块形成多个(8个)上述差分系数Qg2，另外，在该对象块中，除了这些差分系数以外存在56个量化系数。另外，对于参照与对象块相邻的外围块的量化系数，确定对象块的预测系数的方法，和在图3中已经说明过的以往的帧内预测编码处理中的方法相同。
接着在步骤S14中，在上述识别电路111中，识别与上述对象块对应的多个差分系数中的某一个值是否超过(-127～127)的范围。
该识别结果为上述多个差分系数中的一个值比-127小或者比127大时，在上述识别电路111中，作为对该对象块的识别符被置“0”，上述开关105根据来自该识别电路111的开关控制信号Cs1控制选择量化器103的输出Qg1。因此在编码器106中，对经由上述开关105提供的量化器103的输出(变换系数)Qg1进行编码处理(步骤S16)。
另外，在上述步骤S14中的识别结果为与上述对象块对应的多个差分系数中的任何值都不超过(-127～127)的范围时，在上述识别电路111中，对于该对象块的识别符被置“1”，上述开关105由来自该识别电路111的开关控制信号Cs1控制选择差分系数生成器104的输出(差分系数)Qg2。因此在编码器106中，对经由上述开关105提供的差分系数生成器104的输出(差分系数)Qg2进行编码处理(步骤S15)。
进而，在该编码处理中，与以MPEG1为基准的处理一样，原则上由可变长度代码进行量化值(量化系数或者差分系数的值)的编码，当没有与该量化值相当的可变长度代码时，由图13所示的固定长度代码进行该量化值的编码。因此，在上述编码处理时，在编码控制器112中，根据量化器103的输出Qg1以及差分系数生成器104的输出Qg2，进行与上述量化值对应的可变长度代码是否存在的判断，根据响应该判断结果的编码控制信号Cco，确定是否在上述编码器106中，进行使用可变长度代码和固定长度代码中的一个的编码处理。
其后，在本图象编码装置100中，判断上述对象块是否是构成1帧或者1目标区域的块中的最后处理的最后块(步骤S17)，如果上述对象块是最后块，则帧内预测编码处理结束，如果上述对象块不是最后块，则再次进行上述步骤S12～S17的处理。
这样编码后的量化系数或者差分系数，和上述识别符一同从上述编码器106中输出，被存储在存储载体上或者被传送到图象译码装置。
这样在本实施例1中，在由信息压缩将图象输入信号变换为变换系数，用N(N是整数)位代码(是代码长为N位的固定代码)编码该变换系数的方法中，将位于对象块的外围的外围块的变换系数设置成对象块的预测系数，在由上述N位的代码编码作为对象块的变换系数和其预测系数的差分值的差分系数时，因为当上述差分系数的值在用N位表示的代码的范围内时，对对象块的差分系数进行编码，另一方面当差分系数超过用N位表示的代码的范围时，对对象块的变换系数进行编码，故可以在不引起编码效率劣化的情况下可逆地进行与由图象信号的信息压缩得到的变换系数对应的帧内预测编码。
即，当差分系数的值超过用8位代码表示的范围时，通过代替差分系数编码变换系数，由于不需要将差分系数的值限制在-(2(N-1)-1)或者(2(N-1)-1)(在本实施例中是-127至127)，所以可以始终可逆地对差分系数进行编码处理。
进而，在上述实施例1中，图象编码装置100是以在相邻的外围块之间由同一量化幅度量化对应的DCT系数这一构成为前提，但上述图象编码装置100设置成在相邻的外围块之间由不同的量化幅度量化对应的DCT系数的构成也可以。但是，这种情况下，需要根据逆量化由该DCT系数的量化得到的变换系数的系数生成差分系数的处理，需要将进行这样的处理的电路构成配备在差分系数生成器内。
另外，在上述实施例1中，在对与各块对应的图象信号的信息压缩处理中使用DCT变换，也可以代替其使用小波变换。
实施例2图4是用于说明本发明实施例2的图象译码装置的方框图。
本实施例2的图象译码装置200是与上述实施例1的图象编码装置100对应的装置，其构成是在该编码信号输入端子2a上，输入由上述实施例1的图象编码装置100编码后的图象编码信号Eg，由包含帧内预测译码处理的译码方法对该图象编码信号Eg进行译码，将图象再生信号RSg输出到再生图象输出端子2b。
即，该图象译码装置200包括以下装置数据解析器201，其用该代码列的解析译码图象编码信号Eg，在成为译码处理的单位的每个块中复原量化系数(以下，还称为复原系数)RQg1；量化系数复原器202，当该复原系数与上述实施例1中的差分系数对应时，将位于成为译码处理的对象的对象块的外围的已经实施了译码处理的外围块的复原系数作为对象块的预测系数复原，将对象块的复原系数RQg1和其预测系数的加算值作为与对象块对应的量化系数(复原系数)RQg2复原。
上述图象译码装置200还包括以下装置开关203，其根据开关控制信号Cs2，选择上述数据解析器201的输出RQg1和量化系数复原器202的输出RQg2之一作为复原系数RQg输出；逆量化器(IQ)205，对该开关203的输出RQg实施逆量化处理生成复原DCT系数；逆DCT器206，对该复原DCT系数RFg实施反离散余弦变换处理并输出图象复原信号RBg；逆分块器207，归纳与各块对应的图象复原信号RBg，生成扫描线结构的图象再生信号RSg。
以下说明其工作过程。
图5展示本实施例2的图象译码装置200中的帧内预测译码处理的流程。
在本图象译码装置200中，开始译码处理，当与分割1帧或者1目标区域的各块对应的图象编码信号Eg和控制信号(上述实施例1中的识别符)一同被输入时(步骤S21)，在上述数据解析器201中，作为上述图象编码信号Eg的代码列通过其数据解析被变换为复原系数RQg1(步骤S22)。进而，在上述数据解析器201中，当上述代码列由可变长度代码构成的情况下，对上述代码列进行可变长度译码处理，当上述代码列由固定长度代码构成的情况下，对上述代码列进行固定长度译码处理。
而后，在步骤S23中，在判别电路204中判断对象块的识别符，当识别符不是“1”时，因为复原系数RQg1是复原量化系数，所以上述开关装置203由来自判别电路204的控制信号Cs2控制将作为数据解析器201的输出的复原系数RQg1直接作为开关输出RQg输出到逆量化器205中(步骤S24)。
另一方面，上述步骤S23的判断结果，当对象块的识别符是“1”时，因为对象块的复原系数RQg1是复原差分系数，所以在上述量化系数复原器202中，将位于该对象块的外围的已经实施了复原处理的外围块的复原量化系数设置为对象块的预测系数，将对象块的复原系数(复原差分系数)RQg1和其预测系数的加算值作为与对象块对应的复原系数(复原量化系数)RQg2生成(步骤S25)。另外在这种情况下，上述开关203由来自判别电路204的控制信号Cs2控制，将作为量化系数复原器202的输出的复原系数RQg2输出到逆量化器205。
而后，这样得到的复原系数(复原量化系数)在逆量化器205中通过逆量化处理被变换成复原DCT系数RFg，该复原DCT系数RFg在逆DCT器206中由反离散余弦变换变换为与各块对应的图象复原信号RBg(步骤S26)。
其后，在本图象译码装置200中，判断上述对象块是否是构成1帧的块中的最后处理的最后块(步骤S27)，如果上述对象块是最后块，则帧内预测译码处理结束，与各对象块对应的图象复原信号RBg在逆分块器207中被归纳后，输出与1帧或者1目标区域相当的扫描线结构的图象信号RSg(步骤S28)。另一方面，如果上述对象块不是最后块，就再次进行上述步骤S21～S27的处理。
这样在本实施例2中，根据在编码时被设定在每个块中的识别符，选择由数据解析器复原的复原差分系数以及复原量化系数的一方，因为对选择出的系数进行反变换处理，所以只编码8位代码存在的差分系数，而对于8位代码不存在的差分系数，可以代替其实现与编码变换系数的帧内预测编码方法对应的帧内预测译码处理。
实施例3图6是用于说明本发明的实施例3的图象编码装置的方框图。
该实施例3的图象编码装置300用包含帧内预测处理的编码方法对输入到图象输入端子3a的图象输入信号Sg进行编码，将图象编码信号Eg输出到编码信号输出端子3b。
进而，在本实施例中，设图象输入信号是由亮度和色差信号构成的数字图象信号。另外，本图象编码装置300，作为上述图象输入信号Sg，除了与以往的长方形的图象空间(1帧)中的图象对应的图象信号以外，还将与目标区域中的任意形状的图象对应的图象信号作为对象。
如下所述，上述图象编码装置300包括以下装置分块器301，将上述图象输入信号Sg，分割为与成为分割1个画面(帧)或者目标区域的编码处理的单位的块对应，输出分块的图象信号(以下，还称为分块图象信号)Bg；DCT器302，通过离散余弦变换处理(DCT处理)将与成为编码处理对象的对象块对应的图象信号Bg，变换为频率成分Fg；量化器303，量化该频率成分Fg并输出量化系数(变换系数)Qg。
另外，上述图象编码装置300还包括以下装置差分系数生成器304，其将位于对象块外围的已经被编码处理的外围块的量化系数作为该对象块的预测系数，将对象块的量化系数Qg和其预测系数的差分值作为与对象块对应的差分系数Qgd输出；编码部分310，用由规定数的可变长度代码以及规定的N位固定长度代码构成的代码字鳊码该差分系数Qgd，输出编码信号Cg；二进制编码器307，将上述差分系数Qgd二进制化后变换为代码系数BCg；代码列输出器308，输出由该代码化系数BCg的下位侧的N位构成的N位代码列BLg。在此，上述编码部分310由以下部分构成可变长度编码器311，对于上述差分系数中与其值对应的可变长度代码存在的情况，实施可变长度编码处理后作为编码信号Cg输出，对于上述差分系数中与之对应的可变长度代码不存在的情况，不实施编码处理而直接使其通过；固定长度编码器312，对于通过上述可变长度编码器311的差分系数，实施由N位的固定长度代码进行的固定编码处理，之后作为编码信号Cg输出。
进而，上述图象编码装置300包括开关305，根据控制信号Cs2，将上述差分系数生成器304的输出Qgd输出到上述编码部分310和二进制编码器307的一方；判定器306，根据上述差分系数生成器304的输出，判断是否可以由上述编码部分310中的上述代码字进行差分系数的编码，将对应判断结果的控制信号Cs2输出到上述开关305。
以下说明其工作过程。
图7展示上述实施例3的图象编码装置300的帧内预测编码处理的流程。
在该实施例3中，在步骤S31中的图象信号的分块处理、在步骤S32中的变换系数的生成处理，以及在步骤S33中的差分系数的生成处理，和实施例1的帧内预测编码处理中的步骤S11、S12、S13的处理相同，固而省略其说明。
而后，在步骤S34中，在上述判定器306中，对于与上述对象块对应的多个差分系数的全部，判断对应的编码是否存在于上述编码部分310的代码字内。
其判断的结果，即使对于与上述对象块对应的多个差分系数中的任何一个都存在对应的代码的情况下，上述开关305根据来自该判定器306的控制信号Cs2控制将差分系数生成器304的输出Qgd提供给编码部分310。因此，在编码部分310中，对通过上述开关305提供的差分系数生成器304的输出Qgd进行编码处理(步骤S35)。
该编码处理，具体地说，当与上述差分系数对应的可变长度代码存在时，该差分系数在可变长度编码器311中被进行可变长度编码，并作为对对象块的编码信号Cg输出。另外当与上述差分系数对应的可变长度代码不存在时，该差分系数直接通过可变长度编码器311被输出到固定长度代码器312，在此被固定长度编码后作为对对象块的编码信号Cg输出。
另一方面，在上述步骤S34中的判断结构，当对于与上述对象块对应的多个差分系数中的任何一个都不存在对应的代码时，上述开关305根据来自该判定器306的控制信号Cs2控制，将差分系数生成器304的输出Qgd提供给二进制编码器307。
因此，在该二进制编码器307中，通过此二进制化将与对象块对应的差分系数变换为编码系数BCg，进而，在代码列输出器308中，从该代码化系数BCg中抽出由其下位侧的N位构成的N位代码列BLg后输出(步骤S37)。
其后，在本图象编码装置300中，判断上述对象块是否是构成1帧或者1目标区域的块中最后处理的最后块(步骤S38)，如果上述对象块是最后块，则帧内预测编码处理结束，如果上述对象块不是最后块，则再次进行上述步骤S32～S38的处理。
以下，在本实施例3的帧内预测编码处理中的2进制编码处理中追加具体的说明。图8是说明上述2进制编码处理的模式图。
数值A1、B1是变换系数的值，数值A2、B2是预测系数的值，数值A3、B3是差分系数的值。图8(a)是展示，差分系数的值A3是254，将其变换为作为二进制「1111 1110」的代码列A4的例子。另外，图8(b)是展示，差分系数的值B3是-129，将其变换为作为二进制「10111 1111」的代码列B4’的情况。
对于这样变换得到的代码列A4、B4’将其下位侧的8位的数据A4、B4作为上述N位代码列BLg输出。换言之，与图8(a)的差分系数A3对应的代码列A4被直接输出，对于与图8(b)差分系数B3对应的代码列B4’，输出其下位侧8位的代码列B4。
这样在本实施例3中，将与对象块相邻的相邻块的变换系数设置为对对象块的预测系数，作为对象块的变换系数和预测系数的差分值生成差分系数，当上述差分系数的值是在用N位(8位)表示的代码的范围内时，用规定的代码字编码对象块的差分系数后输出代码列，另一方面当差分系数的值超过用N位(8位)表示的代码的范围时，将对象块的差分系数变换为2进制的代码，因为将该代码的下位侧N位(8位)作为代码列出，所以可以在不引起编码效率劣化的情况下可逆地对由图象编码信号的压缩变换处理得到的变换系数进行帧内预测编码。
实施例4图9是用于说明本发明的实施例4的图象译码装置的方框图。
该实施例4的图象译码装置400是与上述实施例3的图象编码装置300对应的译码装置，其构成是，在其编码信号输入端子4a上输入由上述图象编码装置300编码后的图象编码信号Eg(编码信号Cg或者N位代码列)后，译码该图象编码信号Eg，将图象再生信号RSg输出到再生图象输出端子4d。
即，该图象译码装置400包括数据解析器401，其通过该代码列的解析译码图象编码信号Eg，在成为译码处理的单位的各块中复原在实施例3中的差分系数(以下，还称为复原系数)REg；系数再生器402，其将位于成为译码处理的对象的对象块的外围的已经被实施了再生处理的外围块的再生系数(复原量化系数)作为对象块的预测系数，将对象块的复原系数REg和其预测系数的加算值作为与对象块对应的再生系数RQg1输出。
这里，上述数据解析器401的构成是，当被输入的图象编码信号Eg是可变长度代码信号Cg时，用在上述实施例3中的编码部分310中的代码字(代码表)译码该图象编码信号Eg，求复原差分系数(十进制数的值)REg，另一方面，当该图象鳊码信号Eg是固定长度编码信号Cg或者是N位代码列BLg时，十进制化该图象编码信号Eg，进行变换为复原差分系数(十进制的数)REg的处理。另外，上述图象译码装置400包括再生系数处理部分410，对上述系数再生器402的输出RQg1实施运算处理生成处理再生系数RQg2；判定器403，根据与上述系数再生器402的输出RQg1对应的控制信号Cs3控制该再生系数处理部分410。
在此，上述再生系数处理部分410具有，在上述再生系数上加算256的加法器412；从上述再生系数中减去256的减法器413；由上述控制信号Cs3控制的开关411。其中，该开关411具有被连接在上述系数再生器402的输出上的输入端子411a；被连接在上述加法器412的输入上的输出端子411b；被连接在上述减法器上413的输入上的输出端子411c；直接使上述系数再生器402的输出RQg1通过的输出端子411d，其构成是，根据上述控制信号Cs3将上述输入端子411a连接在上述3个输出端子411b、411c、411d中的一个上。另外，上述判定器403的构成是，判断再生系数RQg1的值是否在与具有上述8位的代码长的固定长度代码对应的值的代码范围(-127～127)内，并将与该判断结果相应的控制信号Cs3输出到上述开关411。
另外，上述图象译码装置400包括逆量化器(IQ)404，其对上述再生系数处理部分410的输出RQg2实施逆量化处理生成复原DCT系数RFg；逆DCT器405，其对该复原DCT系数RFg实施反离散余弦变换处理后输出复原分块图象信号RBg；逆分块器406，其归纳与各块对应的复原分块图象信号RBg，生成扫描线结构的图象再生信号RSg。
以下说明其工作过程。
图10展示本实施例4的图象译码装置400的帧内预测译码处理的流程。
在本图象译码装置400中，译码处理开始时，如果输入在上述实施例3的图象编码装置300中由图象信号Sg的编码得到的图象编码信号Eg(实施例3中的编码信号Cg或者N位代码列BLg)(步骤S41)，则在上述数据解析器401中，该图象编码信号Eg通过其数据解析，用与上述编码信号Cg或者N位代码列BLg相应的译码处理变换为十进制的值(步骤S42)。
即，在数据解析器401中，当该图象鳊码信号Eg是可变长度编码信号Cg时，对该图象编码信号Eg实施使用了代码字(代码表)的可变长度译码处理，生成十进制的复原差分系数REg，另一方面，当该图象编码信号Eg是固定长度编码信号Cg或者N位代码列BLg时，该图象编码信号Eg，作为对应的十进制的值被变换为复原差分系数REg。
接着，在步骤S43中，在上述系数再生器402中，将成为译码处理的对象的位于对象块外围的已经被再生处理的外围块的再生系数(复原量化系数)设置成对象块的预测系数，对象块的复原差分系数REg和其预测系数的加算值被作为与对象块对应的再生系数RQg1输出。
进而，在步骤S44中，在上述判定器403中，判断再生系数RQg1的值是否在具有上述8位的代码长的固定长度代码的数值范围(-127～127)内，在再生系数处理部分410中对上述再生系数RQg1实施与该判断结果相应的运算处理。
即，当再生系数RQg1的值在上述数值范围内时，根据来自判定器403的控制信号Cs3，在开关411中将其输入端子411a连接在输出端子411d上，直接将系数再生器402的输出(再生系数)RQg1作为处理再生系数RQg2输出(步骤S48)。
另外，上述判断结果，当再生系数RQg1的值不在上述数值范围(-127～127)内时，再次在上述判定器403中，判断上述再生系数RQg1的值是否比-128小(步骤S45)。在该步骤S45中的判断结果，当上述再生系数RQg1的值比-128小时，根据来自判定器403的控制信号Cs3，在开关411中将其输入端子411a连接在输出端子411d上，在其加法器412中在上述再生系数RQg1的值上加算256，将该加算值作为处理再生系数RQg2输出(步骤S46)。
另外，在上述步骤S45中的判断结果，当再生系数RQg1的值比-128大时，根据来自判定器403的控制信号Cs3，在开关411中将其输入端子411a连接在输出端子411c上，在上述减法器413中从上述再生系数RQg1的值中减去256，将该减算值作为处理再生系数RQg2输出(步骤S47)。
图11是用于说明对在上述图象译码装置400的帧预测译码方法中的N位代码列进行译码处理的模式图。
图11(a)和图11(b)，用具体的数值展示该译码处理，并分别与图8(a)和图8(b)对应。在此，数值C2、D2、C3(=C2)、D3(=D2)表示被变换为十进制数的复原差分系数(再生系数)的值，数值C4、D4表示预测系数的值，数值C5、D5表示加法器所输出值。
在图11(a)所示的处理中，作为N位代码列BLg输入代码列C1，将其变换成十进制数，作为再生系数RQg1的值C2得到-2。进而，在作为此再生系数的值C3(=C2)的-2上加算作为预测系数的值C4的-127，得到作为加算输出的值C5的-129。因为此值(-129)比-128小，所以通过步骤S46中的处理在该值上加256，作为处理再生系数RQg2的值C6生成127。该值和图8(a)的变换系数的值A1相同。
在图11(b)中，作为N位代码列BLg输入代码列D1，其被变换位十进制数后，作为再生系数RQg1的值D2得到127。在作为D3(=D2)的值127上，加算作为预测系数C4的值2，得到作为加法器的输出的D5的值12g。因为该值(129)比128大，所以通过步骤S47的处理从该值中减去256后，作为再生处理系数RQ g2的值D6生成-127。此值和图8(b)的变换系数的值B1相同。
进而，其中，根据上述步骤S45、S46中的判断条件在再生系数的值上加上或者减去256的过程，等价于将用2进制数表示的再生系数变换为由其下位侧8位构成的2进制数的运算处理。
而后，这样得到的处理再生系数RQg2，在逆量化器404中通过逆量化处理被变换为复原DCT系数RFg，该复原DCT系数RFg，在逆DCT器405中通过反离散余弦变换，被变换为与各块对应的图象复原信号RBg(步骤S49)。
进而，在本图象译码装置400中，判断上述对象块是否是在构成1帧或者1目标区域的块中被最后处理的最后块(步骤S50)，如果上述对象块是最后块，则帧内预测译码处理结束，在归纳与各块对应的图象复原信号RBg后，输出相当于1帧或者1目标区域的扫描线结构的图象再生信号RSg(步骤S51)。另一方面，如果上述对象块不是最后的块，则再次进行上述步骤S42～S50的处理。
这样在本实施例4中，因为，通过对应的译码处理，分别将用可变长度代码或者固定长度代码编码由图象信号的压缩得到的差分系数后的编码信号Cg，以及与上述差分系数对应的2进制代码的下位侧8位代码列BLg复原为十进制数的复原差分系数REg，其后，与在该复原差分系数上加算预测系数得到的再生系数，和256(28)以及-256(-28)的大小关系相应地在再生系数上实施加减256的处理，对实施了该处理的处理再生系数RQg2进行反变换生成图象再生信号RSg，所以，可以实现这样的与帧内预测编码处理对应的帧内预测译码处理，即，将不能用可变长度代码或者8位固定长度代码编码的差分系数变换为对应的2进制代码，将该2进制代码的下位侧8位代码列作为编码信号输出。
进而，通过将用于实现在上述各实施例中所示的图象编码处理以及图象译码处理的编码或者译码程序记录在软盘等的数据存储载体上，就可以在独立的微机系统中简单地实现上述各实施例所示的处理。
图12说明使用存储有与这些图象处理对应的程序的软盘，通过微机系统实施上述实施例1、3的图象编码装置中的图象编码处理，或者上述实施例2、4的图象译码装置中的图象译码处理的图。
图12(b)是展示从软盘的正面看的外观、断面构造以及软盘主体D，图12(a)展示了作为存储载体主体的软盘的物理格式的例子。软盘主体D被装在壳F内，在该盘主体D的表面上，以同心圆形从外向内形成多个磁道Tr，各磁道在角度方向上被分割成16个扇区Se。因而，在存储有上述程序的软盘主体D中，在被分配在上述软盘主体D上的区域上，存储有作为上述程序的数据。
再有，图12(c)，展示用于在软盘FD上进行上述程序的记录再生的构成。当在软盘FD上记录上述程序时，由微机系统Cs通过软盘驱动器写入作为上述程序的数据。另外，当由软盘FD内的程序在微机系统Cs中构筑上述译码方法时，通过软盘驱动器从软盘FD中读出程序，并转送到微机系统Cs。
进而，在上述说明中，对使用软盘作为数据存储载体由微机系统实施的图象处理进行了说明，但该图象处理，使用光盘也可以同样地进行。另外，存储载体不限于此，如果可以使用IC卡、ROM盒等存储程序也可以实施同样的处理。
如上所述，如果采用本发明技术特征1、3、7(方案1、3、7)的图象处理方法，因为，其判断差分系数的值是否与构成所使用的代码字的多个代码中的一个对应，其中差分系数的值是成为编码处理对象的对象变换系数，和作为其预测系数的，该对象变换系数以外的另一变换系数的差分的差分系数的值，当上述差分系数的值与上述代码字中的一个代码对应时，编码该差分系数，另一方面，当上述差分系数的值与上述代码字中的任何代码都不对应时，编码上述对象变换系数，所以，在使用规定的代码字编码由图象信号的压缩变换处理得到的变换系数时，可以在不引起编码效率下降的情况下可逆地对上述变换系数进行帧内预测编码。
如果采用本发明技术特征2(方案2)，因为，在方案1所述的图象处理方法中，将上述代码字设置成由多个可变长度代码，和一定位长的多个固定长度代码构成的代码字，在上述变换系数或者差分系数的编码处理中，当与上述系数的值对应的可变长度代码存在时，用可变长度代码编码该系数，另一方面，当与上述系数的值对应的可变长度代码不存在时，使用固定长度代码编码该系数，所以，可以进行编码效率高的编码处理。
如果采用本发明技术特征4、8(方案4、8)的图象处理方法，因为，其根据识别信号判断成为译码处理的对象的对象图象编码信号是否与由图象信号的信息压缩得到的对象变换系数对应，并且是否与该对象变换系数，和作为其预测系数的，该对象变换系数以外的另一变换系数的差分系数对应，对应该判断结果，进行通过对象图象编码信号的译码处理将对象图象译码信号作为再生系数生成的处理，或者，进行在由上述对象图象编码信号的译码得到的对象图象译码信号上，加算作为该对象图象译码信号以外的另一图象译码信号的预测系数生成再生系数的处理，所以，可以与和成为编码处理的对象的系数对应的代码是否存在相应地实现与切换针对对象变换系数的编码处理，和针对该对象变换系数和其预测系数的差分系数的编码处理的编码处理方法对应的译码处理方法。
如果采用本发明技术特征5、9(方案5、9)，因为，其判断差分系数的值是否与包含N位固定长度代码的代码字中的某个代码对应，其中差分系数的值是指成为编码处理的对象的对象变换系数，和作为其预测系数的，该对象变换系数以外的另一变换系数的差分的差分系数的值，与判断结果相应地切换以下处理用上述代码字编码该差分系数输出图象编码信号的处理；将上述差分系数变换为与该值对应的，N位以上的代码长的2进制代码，将该2进制代码中的下位侧N位的代码列作为图象编码信号输出的处理，所以，由于不需要将差分系数的值限制在-(2(N-1)-1)至(2(N-1)-1)之间，因此可以在不降低鳊码效率的基础上可逆编码差分系数。
如果采用本发明技术特征6、10(方案6、10)，因为，其将由图象信号的信息压缩得到的变换系数的差分系数变换为对应的N位以上的2进制代码，通过将该2进制代码中的下位侧N位的代码列设置成上述差分系数的编码信号的编码处理得到图象鳊码信号，将其变换为十进制数后生成复原差分系数，并生成在该复原差分系数上加算预测系数得到再生系数，和根据-(2(N-1)-1)以及(2(N-1)-1)的大小关系，实施在该再生系数上加减(2N)的值的处理，生成针对差分信号的再生系数，所以，可以实现与使用了2进制代码的不使编码效率降低的帧内预测编码处理对应的帧内预测译码处理。
权利要求
1．一种图象处理方法，该图象处理方法为一种图象编码方法，所述图象编码方法用信息压缩以规定的每一单位将图象信号变换为变换系数，对该变换系数实施使用了由规定数的代码构成的代码字的编码处理，其特征在于在上述编码处理中，识别成为该处理对象的对象变换系数，和作为其预测系数的，该对象变换系数以外的另一变换系数的差分的对象差分系数的值，是否与构成上述代码字的多个代码中的一个对应；当上述对象差分系数的值与上述代码字中的一个代码对应时编码该对象差分系数，另一方面，当上述对象差分系数的值不与上述代码字中的任何代码对应时编码上述对象变换系数。
2．如权利要求1所述的图象处理方法，其特征在于上述代码字，是由多个可变长度代码，和一定位长的多个固定长度代码构成；在上述对象变换系数的编码处理中，当与上述对象变换系数的值对应的可变长度代码存在时，用可变长度代码编码该对象变换系数，另一方面，当与上述对象变换系数的值对应的可变长度代码不存在时，用固定长度代码编码该对象变换系数；在上述对象差分系数的编码处理中，当与上述对象差分系数的值对应的可变长度代码存在时，用可变长度代码编码该对象变换系数，另一方面，当与上述对象差分系数的值对应的可变长度代码不存在时，用固定长度代码编码该对象差分系数。
3．一种图象处理方法，该图象处理方法为一种图象编码方法，所述图象编码方法将图象信号分割成与分割用于图象显示的图象空间的多个单位区域对应，用信息压缩将与成为编码处理的对象的对象单位区域对应的图象信号变换为变换系数，对与该对象单位区域对应的变换系数，实施使用了由规定数的代码构成的代码字的编码处理，其特征在于在上述编码处理中，识别与该对象单位区域对应的差分系数的值是否与构成上述代码字的多个代码中的一个对应，而该差分系数的值是与上述对象单位区域对应的变换系数，和作为其预测系数的，与该对象单位区域相邻的另一单位区域对应的变换系数的差分的差分系数；当上述对象单位区域的的值与上述代码字中的一个代码对应时编码该差分系数，另一方面，当上述对象单位区域的差分系数的值不与上述代码字中的任何一个代码对应时编码上述对象单位区域的变换系数。
4．一种图象处理方法，该图象处理方法为一种图象译码方法，所述图象译码方法根据来自外部的识别信号对图象编码信号进行译码处理，其特征在于在上述译码处理中，根据上述识别信号判断，成为译码处理的对象的对象图象编码信号是否与由图象信号的信息压缩得到的对象变换系数对应，并且是否与该对象变换系数，和作为其预测系数的，该对象变换系数以外的另一变换系数的差分的对象差分系数对应；当上述对象图象编码信号与上述对象变换系数对应时，通过该对象图象编码信号的译码将对象图象译码信号作为再生系数生成，另一方面，当上述对象图象编码信号与上述对象差分系数对应时，在由上述对象图象编码信号的译码得到的对象图象译码信号上，加算作为该对象图象译码信号以外的另一图象译码信号的预测系数生成再生系数；对上述再生系数实施信息伸长处理生成图象再生信号。
5．一种图象处理方法，该图象处理方法为一种图象编码方法，所述图象编码方法用信息压缩以规定的每个单位将图象信号变换为变换系数，对该变换系数实施使用了包含多个固定长度代码的代码字的编码处理，其特征在于在上述编码处理中，识别成为处理对象的对象变换系数，和作为其预测系数的，该对象变换系数以外的另一变换系数的差分的对象差分系数的值，是否与构成上述代码字的多个编码中的一个对应，当上述对象差分系数与在上述代码字中的一个代码对应时，编码该对象差分系数并输出图象编码信号，另一方面，当上述对象差分系数的值不与上述编码字中的任何代码对应时，将上述对象差分系数变换为与该值对应的，代码长超过上述固定长度代码的2进制代码，将该2进制的下位侧的，与该固定长度代码的代码长相当的位宽的代码列作为图象鳊码信号输出。
6．一种图象处理方法，该图象处理方法为一种图象译码方法，所述图象译码方法将图象信号信息压缩在规定的每单位中生成变换系数，用由包含多个固定长度代码的第1代码字，或者代码长超过固定长度代码的长度的2进制代码构成的第2代码字，编码成为编码对象的对象变换系数，和在该对象变换系数之前生成的另一变换系数的差分的差分系数得到差分编码系数，是对这样得到的差分编码信号实施译码处理，再生上述变换系数，其特征在于译码成为处理对象的对象差分编码信号生成对象差分译码信号；在该对象差分译码信号上，加算已经再生后的变换系数作为预测系数，生成对象再生系数；判断该对象再生系数的值，和位数比上述固定长度代码的代码长少1位的基准2进制数的正的最大值以及负的最小值的大小关系；当该对象再生系数的值比上述基准2进制数的负的最小值小时，在上述对象再生系数的值上加算位数和上述固定长度代码的代码长相同的运算用2进制数的最大的绝对值后输出，当上述对象再生系数的值比上述基准2进制数的正的最大值大时，从上述对象再生系数中减去上述运算用2进制数的最大的绝对值后输出，当上述对象再生系数的值在上述基准2进制数的负的最小值以上并且在其正的最大值以下时，直接输出上述对象再生系数。
7．一种图象处理装置，该图象处理装置为一种图象编码装置，所述图象编码装置包括用信息压缩将图象信号以规定的每单位变换为变换系数的信息压缩部分；对该变换系数实施使用了由规定数的代码构成的代码字的编码处理的编码部分，其特征在于上述信息压缩部分包括差分系数生成装置，其生成成为处理对象的对象变换系数，和作为其预测系数的，该对象变换系数以外的另一变换系数的差分的对象差分系数；上述编码部分，包括识别装置，其识别上述对象差分系数的值是否与构成述代码字的多个代码中的一个对应；编码装置，其根据在上述识别装置中的识别结果，当上述对象差分系数的值与在上述代码字中的一个代码对应时编码该对象差分系数，另一方面，当上述对象差分系数的值不与在上述代码字中的任何代码对应的情况下编码上述对象变换系数。
8．一种图象处理装置，该图象处理装置为一种图象译码装置，所述图象译码装置根据来自外部的识别信号对图象编码信号进行译码处理，其特征在于包括以下装置判定装置，其根据上述识别信号判断，成为译码处理的对象的对象编码信号是否与由图象信号的信息压缩得到对象变换系数对应，并且是否与该对象变换系数，和作为其预测系数的，该对象变换系数以外的另一变换系数的差分的对象差分系数对应；第1系数生成装置，通过上述对象图象编码信号的译码处理生成对象图象译码信号作为第1再生系数；第2系数生成装置，在由上述对象图象编码信号的译码处理得到的对象图象译码信号中，加算作为该对象图象译码信号以外的另一图象译码信号的预测系数生成第2再生系数；开关装置，根据在上述识别装置的判断结果，当上述对象图象编码信号与上述对象变换系数对应时，选择上述第1系数生成装置的输出，另一方面，当上述对象图象编码信号与上述对象差分系数对应时，选择上述第2系数生成装置的输出；信息伸长装置，对作为上述开关装置的输出的再生系数实施信息伸长处理生成图象再生信号。
9．一种图象处理装置，该图象处理装置为一种图象编码装置，所述图象编码装置包括用信息压缩将图象信号以规定的每个单位变换为变换系数的信息压缩部分；对该变换系数，用包含多个固定长度代码的代码字实施编码处理的编码部分，其特征在于上述信息压缩部分，包括差分系数生成器，其生成成为处理对象的对象变换系数，和作为其预测系数的，该对象变换系数以外的另一变换系数的差分的对象差分系数；上述编码部分，包括判定装置，其判断上述对象差分系数的值是否与构成上述代码字的多个代码中的一个对应；编码装置，用上述代码字编码该对象差分系数并输出图象编码信号；2 进制编码器，将上述对象差分系数变换为与该值对应的，代码长是超过上述固定长度代码的长度的2进制代码；编码输出装置，将该2进制代码的下位侧的，与该固定长度代码的代码长相当的位宽的代码作为图象编码信号输出；开关装置，其根据在上述判定装置中的判定结果，在上述编码装置的输入和2进制编码器的输入之间切换连接上述差分系数生成器的输出，使得当上述对象差分系数的值与上述代码字中的一个代码对应时，将上述对象差分系数提供给上述编码装置，另一方面，当上述对象差分系数的值不与上述代码字中的任何代码对应时，将上述对象差分系数提供给2进制编码器。
10．一种图象处理装置，该图象处理装置为一种图象译码装置，所述图象译码装置将图象信号信息压缩在规定的每单位中生成变换系数，用由包含多个固定长度代码的第1代码字，或者代码字超过固定长度代码的长度的2进制代码构成的第2代码字，编码成为编码对象的对象变换系数，和在该对象变换系数之前生成的另一变换系数的差分的差分系数得到差分编码信号，对这样得到的差分编码信号实施译码处理，再生上述变换系数，其特征在于包括以下装置数据解析器，通过成为处理对象的对象差分编码信号的数据解析生成对象差分译码信号；系数再生器，在该对象差分译码信号上加算已经被再生的变换系数作为预测系数，生成对象再生系数；再生系数处理装置包括，判定装置，和加法器以及减法器，其中，判定装置判断该对象再生系数的值，和位数比上述固定长度代码的代码长少1位的基准2进制数所表示的正的最大值以及负的最小值的大小关系；加法器在上述对象再生系数的值上加算位数和上述固定长度代码的代码长相同的运算用2进制数的最大的绝对值；减法器从上述对象再生系数的值中减去上述运算用2进制数的最大绝对值，根据在上述判定装置中的判断结果，当该再生系数的值比上述基准2进制数的负的最小值小时，输出上述加法器中的加算值，当上述对象再生系数的值比上述基准2进制数的正的最大值大时，输出上述减法器中的减算值，当上述对象再生系数的值在上述基准2进制的负的最小值以上并且在该正的最大值以下时，直接输出上述对象再生系数。
11．一种数据存储载体，该数据存储媒体存储有用于进行图象信号的处理的程序，其特征在于上述程序，是用于在微机中进行权利要求1至6的任意项所述的图象处理方法中的图象信号的处理的程序。
全文摘要
本发明能在不引起编码效率降低的前提下,可逆地对由图象信号的信息压缩得到的变换系数进行编码处理。本发明的装置包括:频率变换与对象块对应的图象信号的DCT器,量化该DCT器的输出、生成变换系数的量化器,生成对象块的变换系数和作为其预测系数的差分的差分系数的差分系数生成器,和识别该差分系数的值是否是用N位固定长度代码表示的数值范围内的值的识别电路。当上述差分系数的值在上述数值范围内时,对该差分系数进行编码,在上述范围以外时,对变换系数进行编码。
文档编号H04N7/26GK1233916SQ98117059
公开日1999年11月3日 申请日期1998年12月4日 优先权日1997年12月4日
发明者文仲丞 申请人:松下电器产业株式会社