專利名稱：圖象編碼裝置、圖象解碼裝置、圖象編碼方法、圖象解碼方法及媒體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖象編碼裝置、圖象解碼裝置、圖象編碼方法、圖象解碼方法以及可以被用于傳送和存儲(chǔ)圖象的媒體。
背景技術(shù)：
當(dāng)對(duì)圖象進(jìn)行合成時(shí)，存在這種情況，除了目標(biāo)的亮度外還附加稱為α值的信息，表示目標(biāo)的重疊區(qū)和透明度。確定每個(gè)象素的α值，α值為1表示完全不透明或遮斷，α值為0表示完全透明或不遮斷。當(dāng)目標(biāo)圖象重疊在背景圖象上時(shí)α值變?yōu)楸夭豢缮?。以下將僅由這種α值表示的圖象稱為α平面。
在云、毛玻璃等情況中，可以采用介于
之間的α值來(lái)表示圖象，但是，存在用兩個(gè)值{0,1}就足夠的情況。
對(duì)應(yīng)傳統(tǒng)的二值α平面的編碼，可以采用傳真等系統(tǒng)常用的CCITT國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中所定義的二值圖象編碼技術(shù)，如MR和MMR，或者用JPEG進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的編碼技術(shù)。這種編碼方案通常稱為二值靜止圖象編碼。在二值靜止圖象編碼中，通過(guò)在掃描方向上從高階象素預(yù)測(cè)低階象素以及對(duì)它們之間的差值進(jìn)行熵編碼能夠?qū)崿F(xiàn)有效的編碼。
在二值活動(dòng)圖象中，如活動(dòng)圖象的兩個(gè)順次α平面，可以利用順次幀之間的相關(guān)性。即，通過(guò)從以前獲得的具有高度相關(guān)性的二值圖象中預(yù)測(cè)待編碼的象素和對(duì)它們之間的差值進(jìn)行編碼，而不是在掃描方向上從高階象素預(yù)測(cè)低階象素和對(duì)它們之間的差值進(jìn)行編碼，能夠?qū)崿F(xiàn)有效的編碼。
然而，即使在編碼器或者解碼器上獲得與待編碼或解碼二值圖象具有高度相關(guān)性的二值圖象時(shí)，以現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行的二值靜止圖象編碼僅利用了掃描方向上高階與低階象素之間的相關(guān)性，因此，現(xiàn)有技術(shù)一直存在需要大量代碼位數(shù)的問(wèn)題。
對(duì)于傳統(tǒng)α平面的編碼，采用波形編碼，象以JPEG編碼方案進(jìn)行的那樣。
然而，許多α平面具有絕大部分是均勻的而中間值沿邊界分布的特性。
由于這種α平面包含沿邊界的高頻成分，采用現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行的波形編碼一直存在難以實(shí)現(xiàn)有效編碼的問(wèn)題。
發(fā)明的公開(kāi)考慮到現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供圖象編碼裝置、圖象解碼裝置、圖象編碼方法、圖象解碼方法以及其上記錄了使計(jì)算機(jī)執(zhí)行這些處理操作的程序的媒體，這里，從以前獲得的具有高度相關(guān)性的二值圖象中對(duì)待編碼的象素進(jìn)行預(yù)測(cè)并對(duì)其差值進(jìn)行編碼，由此能夠?qū)崿F(xiàn)比利用現(xiàn)有技術(shù)中所采用的二值圖象編碼和解碼技術(shù)更有效的編碼和解碼。
考慮到上述問(wèn)題，本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供圖象編碼裝置及其相應(yīng)的解碼裝置、圖象編碼方法及其相應(yīng)的圖象解碼方法以及存儲(chǔ)它們執(zhí)行程序的媒體，這里，對(duì)例如中間值的分布進(jìn)行分析，對(duì)近似該分布的平滑函數(shù)和僅有兩個(gè)值(最大值和最小值)的二值基本圖象分別進(jìn)行編碼，由此實(shí)現(xiàn)比現(xiàn)有技術(shù)所能實(shí)現(xiàn)的更有效的編碼。
本發(fā)明權(quán)利要求1是一種圖象編碼裝置，包括分塊裝置1，取待編碼的目標(biāo)二值圖象作為輸入，通過(guò)將所述目標(biāo)二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得目標(biāo)塊；分塊裝置2，通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；異或塊構(gòu)成裝置，通過(guò)依次地對(duì)所述目標(biāo)塊和所述參考?jí)K進(jìn)行掃描和通過(guò)對(duì)所述兩個(gè)塊之間象素值進(jìn)行異或而構(gòu)成異或塊；以及異或編碼裝置，產(chǎn)生代表所述異或結(jié)果的代碼序列并將其輸出為編碼數(shù)據(jù)。
本發(fā)明權(quán)利要求2是一種圖象解碼裝置，包括分塊裝置2，通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；異或解碼裝置，通過(guò)對(duì)經(jīng)權(quán)利要求1圖象編碼裝置編碼的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述異或塊；以及目標(biāo)塊構(gòu)成裝置，通過(guò)將所述異或塊與所述參考?jí)K進(jìn)行組合而構(gòu)成目標(biāo)塊。
本發(fā)明權(quán)利要求9是一種圖象編碼裝置，包括分塊裝置1，取待編碼的目標(biāo)二值圖象作為輸入，通過(guò)將所述目標(biāo)二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得目標(biāo)塊；分塊裝置2，通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；統(tǒng)計(jì)模型選擇裝置，基于所述參考?jí)K中參考象素周圍的象素的狀態(tài)從多個(gè)統(tǒng)計(jì)模型中選擇一個(gè)統(tǒng)計(jì)模型，所述參考象素對(duì)應(yīng)于所述目標(biāo)塊中的目標(biāo)塊；以及熵編碼裝置，基于所述的所選統(tǒng)計(jì)模型對(duì)所述目標(biāo)象素進(jìn)行熵編碼并將其輸出為編碼數(shù)據(jù)。
本發(fā)明權(quán)利要求12是一種圖象解碼裝置，包括分塊裝置2，通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；統(tǒng)計(jì)模型選擇裝置，基于所述參考?jí)K中參考象素周圍的象素的狀態(tài)從多個(gè)統(tǒng)計(jì)模型中選擇一個(gè)統(tǒng)計(jì)模型，所述參考象素對(duì)應(yīng)于所述目標(biāo)塊中的目象素；以及熵解碼裝置，根據(jù)所述所選統(tǒng)計(jì)模型通過(guò)對(duì)權(quán)利要求9圖象編碼裝置輸出的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行熵解碼而恢復(fù)所述目標(biāo)塊。
本發(fā)明權(quán)利要求14是一種依照權(quán)利要求9的圖象編碼裝置，進(jìn)一步包括運(yùn)動(dòng)估計(jì)裝置，通過(guò)所述參考二值圖象搜索與所述目標(biāo)塊最相似的塊，從所述搜索結(jié)果獲得運(yùn)動(dòng)信息，這里，所述分塊裝置2是運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊裝置2，它利用所述運(yùn)動(dòng)信息將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償施加到所述參考二值圖象上而獲得參考?jí)K，所述運(yùn)動(dòng)信息也是從所述圖象編碼裝置輸出的。
本發(fā)明權(quán)利要求15是一種依照權(quán)利要求12的圖象解碼裝置，這里，所述分塊裝置2是運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊裝置2，它利用從權(quán)利要求14圖象編碼裝置輸出的運(yùn)動(dòng)信息將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償施加到所述以前獲得的參考二值圖象上而獲得參考?jí)K。
本發(fā)明權(quán)利要求16是一種依照權(quán)利要求9的圖象編碼裝置，進(jìn)一步包括參考?jí)K采用確定裝置，將所述目標(biāo)塊與所述參考?jí)K進(jìn)行比較，根據(jù)所述比較的結(jié)果確定所述參考?jí)K是否被采用，由此切換各個(gè)裝置之間其余的處理；以及目標(biāo)象素編碼裝置，產(chǎn)生代表所述目標(biāo)塊中象素值的代碼序列并將其輸出為編碼數(shù)據(jù)，這里，當(dāng)所述參考?jí)K采用確定裝置確定所述參考?jí)K被采用時(shí)，所述熵編碼裝置和所述統(tǒng)計(jì)模型選擇裝置這樣操作，即輸出所述熵編碼裝置的所述編碼數(shù)據(jù)，而另一方面，當(dāng)確定所述參考?jí)K不被采用時(shí)，所述目標(biāo)象素編碼裝置這樣操作，即輸出所述目標(biāo)象素編碼裝置的所述編碼數(shù)據(jù)，確定所述參考?jí)K是否被采用的結(jié)果作為參考?jí)K采用確定信號(hào)而輸出。
本發(fā)明權(quán)利要求18是一種依照權(quán)利要求12的圖象解碼裝置，進(jìn)一步包括參考?jí)K采用控制裝置，根據(jù)從權(quán)利要求16或17圖象編碼裝置輸出的參考?jí)K采用確定信號(hào)確定所述參考?jí)K是否被采用，由此切換各個(gè)裝置之間其余的處理；以及目標(biāo)象素解碼裝置，通過(guò)對(duì)所述圖象編碼裝置輸出的所述編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述目標(biāo)塊，這里，當(dāng)所述參考?jí)K采用控制裝置確定所述參考?jí)K被采用時(shí)，所述熵解碼裝置和所述統(tǒng)計(jì)模型選擇裝置這樣操作，即從所述熵解碼裝置輸出所述目標(biāo)塊，而另一方面，當(dāng)確定所述參考?jí)K不被采用時(shí)，所述目標(biāo)象素解碼裝置這樣操作，即從所述目標(biāo)象素解碼裝置輸出所述目標(biāo)塊。
本發(fā)明權(quán)利要求20是一種圖象編碼裝置，包括分塊裝置1，取待編碼的目標(biāo)二值圖象作為輸入，通過(guò)將所述目標(biāo)二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得目標(biāo)塊；分塊裝置2，通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；統(tǒng)計(jì)模型產(chǎn)生裝置，從所述參考?jí)K產(chǎn)生目標(biāo)象素的統(tǒng)計(jì)模型；以及熵編碼裝置，基于所述產(chǎn)生的統(tǒng)計(jì)模型對(duì)所述目標(biāo)象素進(jìn)行熵編碼并將其輸出為編碼數(shù)據(jù)。
本發(fā)明權(quán)利要求21是一種圖象解碼裝置，包括分塊裝置2，通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；統(tǒng)計(jì)模型產(chǎn)生裝置，從所述參考?jí)K產(chǎn)生目標(biāo)象素的統(tǒng)計(jì)模型；以及熵解碼裝置，根據(jù)所述產(chǎn)生的統(tǒng)計(jì)模型通過(guò)對(duì)權(quán)利要求20圖象編碼裝置輸出的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行熵解碼而恢復(fù)所述目標(biāo)塊。
本發(fā)明權(quán)利要求26是一種圖象編碼方法，包括步驟取待編碼的目標(biāo)二值圖象作為輸入，通過(guò)將所述目標(biāo)二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得目標(biāo)塊；通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；通過(guò)依次地對(duì)所述目標(biāo)塊和所述參考?jí)K進(jìn)行掃描和通過(guò)對(duì)所述兩個(gè)塊之間象素值進(jìn)行異或而構(gòu)成異或塊；以及產(chǎn)生代表所述異或結(jié)果的代碼序列并將其輸出為編碼數(shù)據(jù)。
本發(fā)明權(quán)利要求27是一種圖象解碼方法，包括步驟通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；取由權(quán)利要求26圖象編碼方法編碼的編碼數(shù)據(jù)為輸入，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述異或塊；以及通過(guò)將所述異或塊與所述參考?jí)K進(jìn)行組合而構(gòu)成目標(biāo)塊。
本發(fā)明權(quán)利要求28是一種圖象編碼方法，包括分塊步驟1，取待編碼的目標(biāo)二值圖象作為輸入，通過(guò)將所述目標(biāo)二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得目標(biāo)塊；分塊步驟2，通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；統(tǒng)計(jì)模型選擇步驟，基于所述參考?jí)K中參考象素周圍的象素的狀態(tài)從多個(gè)統(tǒng)計(jì)模型中選擇一個(gè)統(tǒng)計(jì)模型，所述參考象素對(duì)應(yīng)于所述目標(biāo)塊中的目標(biāo)塊；以及熵編碼步驟，基于所述的所選統(tǒng)計(jì)模型對(duì)所述目標(biāo)象素進(jìn)行熵編碼并將其輸出為編碼數(shù)據(jù)。
本發(fā)明權(quán)利要求29是一種圖象解碼方法，包括分塊步驟2，通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；統(tǒng)計(jì)模型選擇步驟，基于所述參考?jí)K中參考象素周圍的象素的狀態(tài)從多個(gè)統(tǒng)計(jì)模型中選擇一個(gè)統(tǒng)計(jì)模型，所述參考象素對(duì)應(yīng)于所述目標(biāo)塊中的目標(biāo)塊；以及熵解碼步驟，根據(jù)所述所選統(tǒng)計(jì)模型通過(guò)對(duì)按照權(quán)利要求28圖象編碼方法輸出的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行熵解碼而恢復(fù)所述目標(biāo)塊。
本發(fā)明權(quán)利要求30是一種依照權(quán)利要求28的圖象編碼方法，進(jìn)一步包括運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟，通過(guò)所述參考二值圖象搜索與所述目標(biāo)塊最相似的塊，以及從所述搜索的結(jié)果獲得運(yùn)動(dòng)信息，這里，所述分塊步驟2是指運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊步驟2，它利用所述運(yùn)動(dòng)信息將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償施加到所述參考二值圖象上而獲得參考?jí)K，所述運(yùn)動(dòng)信息也是由所述圖象編碼方法輸出的。
本發(fā)明權(quán)利要求31是一種依照權(quán)利要求29的圖象解碼方法，這里，所述分塊步驟2是指運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊步驟2，它利用按照權(quán)利要求30圖象編碼方法輸出的運(yùn)動(dòng)信息將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償施加到所述以前獲得的參考二值圖象上而獲得參考?jí)K。
本發(fā)明權(quán)利要求32是一種依照權(quán)利要求28的圖象編碼方法，進(jìn)一步包括參考?jí)K采用確定步驟，將所述目標(biāo)塊與所述參考?jí)K進(jìn)行比較，根據(jù)所述比較的結(jié)果確定所述參考?jí)K是否被采用，由此切換接下來(lái)步驟的執(zhí)行；以及目標(biāo)象素編碼步驟，產(chǎn)生代表所述目標(biāo)塊中象素值的代碼序列并將其輸出為編碼數(shù)據(jù)，這里，當(dāng)在所述參考?jí)K采用確定步驟中確定所述參考?jí)K被采用時(shí)，執(zhí)行所述熵編碼步驟和所述統(tǒng)計(jì)模型選擇步驟，從而由所述熵編碼步驟輸出所述編碼數(shù)據(jù)，而另一方面，當(dāng)確定所述參考?jí)K不被采用時(shí)，執(zhí)行所述目標(biāo)象素編碼步驟，從而由所述目標(biāo)象素編碼步驟輸出所述編碼數(shù)據(jù)，所述參考?jí)K是否被采用的確定結(jié)果作為參考?jí)K采用確定信號(hào)而輸出。
本發(fā)明權(quán)利要求34是一種依照權(quán)利要求29的圖象解碼方法，進(jìn)一步包括參考?jí)K采用控制步驟，根據(jù)按照權(quán)利要求32或33圖象編碼方法輸出的參考?jí)K采用確定信號(hào)確定所述參考?jí)K是否被采用，由此切換接下來(lái)步驟的執(zhí)行；以及目標(biāo)象素解碼步驟，通過(guò)對(duì)按照所述圖象編碼方法輸出的所述編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述目標(biāo)塊，這里，當(dāng)在所述參考?jí)K采用控制步驟中確定所述參考?jí)K被采用時(shí)，執(zhí)行所述熵解碼步驟和所述統(tǒng)計(jì)模型選擇步驟，從而從所述熵解碼步驟輸出所述目標(biāo)塊，而另一方面，當(dāng)確定所述參考?jí)K不被采用時(shí)，執(zhí)行所述目標(biāo)象素解碼步驟，從而從所述目標(biāo)象素解碼步驟輸出所述目標(biāo)塊。
本發(fā)明權(quán)利要求36是一種圖象編碼方法，包括步驟取待編碼的目標(biāo)二值圖象作為輸入，通過(guò)將所述目標(biāo)二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得目標(biāo)塊；通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；從所述參考?jí)K產(chǎn)生目標(biāo)象素的統(tǒng)計(jì)模型；以及基于所述產(chǎn)生的統(tǒng)計(jì)模型對(duì)所述目標(biāo)象素進(jìn)行熵編碼并將其輸出為編碼數(shù)據(jù)。
本發(fā)明權(quán)利要求37是一種圖象解碼方法，包括步驟通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；從所述參考?jí)K產(chǎn)生目標(biāo)象素的統(tǒng)計(jì)模型；以及根據(jù)所述產(chǎn)生的統(tǒng)計(jì)模型通過(guò)對(duì)按照權(quán)利要求36圖象編碼方法輸出的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行熵解碼而恢復(fù)所述目標(biāo)塊。
本發(fā)明權(quán)利要求40是一種圖象編碼裝置，包括多值至二值轉(zhuǎn)換裝置，取待編碼的目標(biāo)多值圖象和平滑函數(shù)作為輸入，基于所述平滑函數(shù)由所述多值圖象產(chǎn)生二值圖象；二值圖象編碼裝置，對(duì)所述二值圖象進(jìn)行編碼并將其輸出為二值圖象編碼數(shù)據(jù)；以及平滑函數(shù)編碼裝置，對(duì)所述平滑函數(shù)進(jìn)行編碼并將其輸出為平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)，這里，所述平滑函數(shù)是指一種這樣調(diào)節(jié)功能，即如果將所述平滑函數(shù)運(yùn)用到所述二值圖象上能夠有效地再現(xiàn)原始的多值圖象。
本發(fā)明權(quán)利要求42是一種圖象編碼裝置，包括平滑函數(shù)估計(jì)裝置，由待編碼的目標(biāo)多值圖象估計(jì)平滑函數(shù)；多值至二值轉(zhuǎn)換裝置，基于確定與所述所估計(jì)平滑函數(shù)相匹配的多值至二值轉(zhuǎn)換準(zhǔn)則將所述多值圖象轉(zhuǎn)換為二值圖象并將其輸出為二值圖象編碼數(shù)據(jù)；二值圖象編碼裝置，對(duì)所述二值圖象進(jìn)行編碼并將其輸出為二值圖象編碼數(shù)據(jù)；以及平滑函數(shù)編碼裝置，對(duì)所述平滑函數(shù)進(jìn)行編碼并將其輸出為平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)。
本發(fā)明權(quán)利要求43是一種圖象編碼裝置，包括多值至二值轉(zhuǎn)換裝置，由待編碼的目標(biāo)多值圖象產(chǎn)生二值圖象；二值圖象編碼裝置，對(duì)所述二值圖象進(jìn)行編碼并將其輸出為二值圖象編碼數(shù)據(jù)；平滑函數(shù)產(chǎn)生裝置，由所述二值圖象和所述目標(biāo)多值圖象產(chǎn)生平滑函數(shù)；以及平滑函數(shù)編碼裝置，對(duì)所述平滑函數(shù)進(jìn)行編碼并將其輸出為平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)。
本發(fā)明權(quán)利要求44是一種依照權(quán)利要求43的圖象編碼裝置，這里，所述平滑函數(shù)是利用由相鄰象素的二值化圖案和對(duì)應(yīng)于所述圖案的替換值構(gòu)成的一個(gè)或多個(gè)表來(lái)表示的。
本發(fā)明權(quán)利要求45是一種依照權(quán)利要求43的圖象編碼裝置，進(jìn)一步包括二值至多值轉(zhuǎn)換裝置，利用所述平滑函數(shù)通過(guò)對(duì)所述二值圖象進(jìn)行平滑而產(chǎn)生多值圖象；以及剩余成分編碼裝置，對(duì)由所述二值至多值轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生的多值圖象與由所述多值至二值轉(zhuǎn)換裝置輸入進(jìn)行轉(zhuǎn)換的所述目標(biāo)多值圖象之間存在的剩余成分進(jìn)行編碼。
本發(fā)明權(quán)利要求46是一種圖象編碼裝置，包括多值至二值轉(zhuǎn)換裝置，基于確定與所述多值相匹配的多值至二值轉(zhuǎn)換準(zhǔn)則將多值圖象，即待編碼的目標(biāo)圖象轉(zhuǎn)換為二值圖象；平滑函數(shù)估計(jì)裝置，這樣估計(jì)平滑函數(shù)，即如果將所述平滑函數(shù)運(yùn)用到所述二值圖象上能夠有效地再現(xiàn)原始的多值圖象；二值圖象編碼裝置，對(duì)所述二值圖象進(jìn)行編碼并將其輸出為二值圖象編碼數(shù)據(jù)；以及平滑函數(shù)編碼裝置，對(duì)所述所估計(jì)平滑函數(shù)進(jìn)行編碼并將其輸出為平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)。
本發(fā)明權(quán)利要求48是一種圖象解碼裝置，包括接收由權(quán)利要求40、42、43或46圖象編碼裝置所編碼的各種編碼數(shù)據(jù)作為其輸入的裝置；二值圖象解碼裝置，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述二值圖象編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述二值圖象；平滑函數(shù)解碼裝置，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述平滑函數(shù)；以及二值至多值轉(zhuǎn)換裝置，通過(guò)用所述已解碼的平滑函數(shù)對(duì)所述已解碼二值圖象進(jìn)行平滑而恢復(fù)所述多值圖象。
本發(fā)明權(quán)利要求49是一種圖象解碼裝置，包括接收由權(quán)利要求47圖象編碼裝置所編碼的各種編碼數(shù)據(jù)作為輸入的裝置；二值圖象解碼裝置，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述二值圖象編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述二值圖象；平滑函數(shù)解碼裝置，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述平滑函數(shù)；動(dòng)態(tài)范圍解碼裝置，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述動(dòng)態(tài)范圍編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述動(dòng)態(tài)范圍；以及二值至多值轉(zhuǎn)換裝置，通過(guò)用所述已解碼的平滑函數(shù)對(duì)所述已解碼二值圖象進(jìn)行平滑和用所述已解碼的動(dòng)態(tài)范圍對(duì)所述象素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換而恢復(fù)所述多值圖象。
本發(fā)明權(quán)利要求50是一種圖象解碼裝置，包括接收由權(quán)利要求44圖象編碼裝置所編碼的各種編碼數(shù)據(jù)作為輸入的裝置；二值圖象解碼裝置，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述二值圖象編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述二值圖象；平滑函數(shù)解碼裝置，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述平滑函數(shù)；以及二值至多值轉(zhuǎn)換裝置，通過(guò)用所述已解碼的平滑函數(shù)對(duì)所述已解碼二值圖象進(jìn)行平滑而恢復(fù)所述多值圖象，這里，所述已解碼的平滑函數(shù)是利用由相鄰象素的二值化圖案和對(duì)應(yīng)于所述圖案的替換值構(gòu)成的一個(gè)或多個(gè)表來(lái)表示的。
本發(fā)明權(quán)利要求52是一種圖象解碼裝置，包括接收由權(quán)利要求45圖象編碼裝置所編碼的各種編碼數(shù)據(jù)作為輸入的裝置；二值圖象解碼裝置，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述二值圖象編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述二值圖象；平滑函數(shù)解碼裝置，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述平滑函數(shù)；二值至多值轉(zhuǎn)換裝置，通過(guò)用所述已解碼的平滑函數(shù)對(duì)所述已解碼二值圖象進(jìn)行平滑而恢復(fù)所述多值圖象；以及剩余成分解碼裝置，對(duì)所述剩余成分進(jìn)行解碼，這里，輸出圖象是通過(guò)將所述已解碼的剩余成分加在所述二值至多值轉(zhuǎn)換裝置的輸出上而獲得的。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是本發(fā)明第A1實(shí)施例的圖象編碼裝置的方框圖。
圖2是本發(fā)明第A2實(shí)施例的圖象解碼裝置的方框圖。
圖3是本發(fā)明第A3實(shí)施例的圖象編碼裝置的方框圖。
圖4是本發(fā)明第A4實(shí)施例的圖象解碼裝置的方框圖。
圖5是本發(fā)明第A5實(shí)施例的圖象編碼裝置的方框圖。
圖6是本發(fā)明第A6實(shí)施例的圖象解碼裝置的方框圖。
圖7是本發(fā)明第A7實(shí)施例的圖象編碼裝置的方框圖。
圖8是本發(fā)明第A8實(shí)施例的圖象解碼裝置的方框圖。
圖9是本發(fā)明第A9實(shí)施例的圖象編碼裝置的方框圖。
圖10是本發(fā)明第A10實(shí)施例的圖象解碼裝置的方框圖。
圖11是本發(fā)明第A11實(shí)施例的圖象編碼裝置的方框圖。
圖12是本發(fā)明第A12實(shí)施例的圖象解碼裝置的方框圖。
圖13是本發(fā)明第A13實(shí)施例的圖象編碼裝置的方框圖。
圖14是本發(fā)明第A14實(shí)施例的圖象解碼裝置的方框圖。
圖15是本發(fā)明第A15實(shí)施例的圖象編碼裝置的方框圖。
圖16是本發(fā)明第A16實(shí)施例的圖象解碼裝置的方框圖。
圖17是本發(fā)明第A17實(shí)施例的圖象編碼裝置的方框圖。
圖18是本發(fā)明第A18實(shí)施例的圖象解碼裝置的方框圖。
圖19是表明掩膜運(yùn)動(dòng)圖象中參考圖象和目標(biāo)圖象的圖。
圖20是說(shuō)明如何構(gòu)成異或塊的圖。
圖21是說(shuō)明算術(shù)編碼原理的圖。
圖22是算術(shù)編碼的方框圖。
圖23是表明一部分統(tǒng)計(jì)模型表的圖。
圖24是表明一部分統(tǒng)計(jì)模型表的圖。
圖25是表明一部分統(tǒng)計(jì)模型表的圖。
圖26是表明一部分統(tǒng)計(jì)模型表的圖。
圖27是說(shuō)明外推參考?jí)K的圖。
圖28是說(shuō)明統(tǒng)計(jì)模型表中指數(shù)的圖。
圖29是頻度-產(chǎn)生幾率轉(zhuǎn)換圖的說(shuō)明圖。
圖30是本發(fā)明另一實(shí)施例的圖象編碼裝置的方框圖。
圖31是根據(jù)同一實(shí)施例的圖象解碼裝置的方框圖。
圖32是本發(fā)明又一實(shí)施例的圖象編碼裝置的方框圖。
圖33是根據(jù)同一實(shí)施例的圖象解碼裝置的方框圖。
圖34是本發(fā)明再一實(shí)施例的圖象編碼裝置的方框圖。
圖35是根據(jù)同一實(shí)施例的圖象解碼裝置的方框圖。
圖36是本發(fā)明第B1實(shí)施例的圖象編碼裝置的方框圖。
圖37是表明同一實(shí)施例中所使用的多值圖象的圖。
圖38是沿圖37中A-B線的象素值的分布圖。
圖39是根據(jù)第B1實(shí)施例的平滑函數(shù)估計(jì)裝置的方框圖。
圖40是本實(shí)施例中所使用的非最大值抑制的說(shuō)明圖。
圖41表明歸一化平均梯度與第B1實(shí)施例平滑濾波之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
圖42是根據(jù)第B1實(shí)施例的平滑濾波器的說(shuō)明圖。
圖43是說(shuō)明根據(jù)第B1實(shí)施例的平滑濾波步驟響應(yīng)的圖。
圖44是說(shuō)明本實(shí)施例中所使用的閾值化的圖。
圖45是本發(fā)明第B2實(shí)施例的圖象解碼裝置的方框圖。
圖46是本實(shí)施例中所使用的象素值轉(zhuǎn)換的圖。
圖47是本發(fā)明第B3實(shí)施例的圖象編碼裝置的方框圖。
圖48是根據(jù)第B3實(shí)施例的平滑函數(shù)估計(jì)裝置的方框圖。
圖49表明歸一化平均梯度與根據(jù)第B3實(shí)施例平滑濾波之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
圖50是說(shuō)明第B1實(shí)施例的平滑濾波器的圖。
圖51是說(shuō)明根據(jù)第B1實(shí)施例的平滑濾波步驟響應(yīng)的圖。
圖52是說(shuō)明本實(shí)施例中形態(tài)濾波器的圖。
圖53是本發(fā)明第B4實(shí)施例的圖象解碼裝置的方框圖。
圖54是本發(fā)明第B5實(shí)施例的圖象編碼裝置的方框圖。
圖55是根據(jù)第B5實(shí)施例的平滑函數(shù)估計(jì)裝置的方框圖。
圖56是說(shuō)明第B5實(shí)施例的平滑濾波器的圖。
圖57是本發(fā)明第B6實(shí)施例的圖象解碼裝置的方框圖。
圖58是本發(fā)明第B7實(shí)施例的圖象編碼裝置的方框圖。
圖59是本發(fā)明第B8實(shí)施例的圖象解碼裝置的方框圖。
圖60是說(shuō)明第B7、B8、B9和B10實(shí)施例中平滑圖案的圖。
圖61是說(shuō)明第B7、B8、B9和B10實(shí)施例中多級(jí)平滑的圖。
圖62是本發(fā)明第B9實(shí)施例的圖象編碼裝置的方框圖。
圖63是本發(fā)明第B10實(shí)施例的圖象解碼裝置的方框圖。
圖64是本發(fā)明第B11實(shí)施例的圖象解碼裝置的方框圖。
圖65是第B1實(shí)施例的改進(jìn)例中圖象編碼裝置的方框圖。
圖66是本發(fā)明另一實(shí)施例的圖象編碼裝置的方框圖。
圖67是圖66所示實(shí)施例的改進(jìn)例中圖象編碼裝置的方框圖。
圖68是第B11實(shí)施例的改進(jìn)例中圖象編碼裝置的方框圖。
圖69是本發(fā)明另一實(shí)施例的圖象編碼裝置的方框圖。
(參考標(biāo)號(hào)的說(shuō)明)101分塊裝置1102分塊裝置2103異或塊構(gòu)成裝置104異或編碼裝置201異或解碼裝置202分塊裝置2203目標(biāo)塊構(gòu)成裝置
301分塊裝置1302運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊裝置2303異或塊構(gòu)成裝置304異或編碼裝置305運(yùn)動(dòng)估計(jì)裝置401異或解碼裝置402運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊裝置2403目標(biāo)塊構(gòu)成裝置501分塊裝置1502分塊裝置2503異或塊構(gòu)成裝置504異或編碼裝置505參考?jí)K采用確定裝置506目標(biāo)象素編碼裝置601異或解碼裝置602分塊裝置2603目標(biāo)塊構(gòu)成裝置604參考?jí)K采用控制裝置605目標(biāo)象素解碼裝置701分塊裝置1702分塊裝置2703統(tǒng)計(jì)模型估計(jì)裝置704統(tǒng)計(jì)模型705熵編碼裝置801熵解碼裝置802分塊裝置2803統(tǒng)計(jì)模型估計(jì)裝置804統(tǒng)計(jì)模型901分塊裝置1902運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊裝置
903統(tǒng)計(jì)模型估計(jì)裝置904統(tǒng)計(jì)模型905熵編碼裝置906運(yùn)動(dòng)估計(jì)裝置1001熵解碼裝置1002運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊裝置21003統(tǒng)計(jì)模型選擇裝置1004統(tǒng)計(jì)模型表1101分塊裝置11102分塊裝置21103統(tǒng)計(jì)模型選擇裝置1104統(tǒng)計(jì)模型表1105熵編碼裝置1106參考?jí)K采用確定裝置1107目標(biāo)象素編碼裝置1201熵解碼裝置1202分塊裝置21203統(tǒng)計(jì)模型選擇裝置1204統(tǒng)計(jì)模型表1205參考?jí)K采用控制裝置1206目標(biāo)象素解碼裝置1301分塊裝置11302分塊裝置21303統(tǒng)計(jì)模型估計(jì)裝置1304統(tǒng)計(jì)模型1305熵編碼裝置1401熵解碼裝置1402分塊裝置21403統(tǒng)計(jì)模型估計(jì)裝置1404統(tǒng)計(jì)模型
1501分塊裝置11502運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊裝置21503熵編碼裝置1504統(tǒng)計(jì)模型估計(jì)裝置1505統(tǒng)計(jì)模型1506運(yùn)動(dòng)估計(jì)裝置1601熵解碼裝置1602運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊裝置21603統(tǒng)計(jì)模型估計(jì)裝置1604統(tǒng)計(jì)模型1701分塊裝置11702分塊裝置21703統(tǒng)計(jì)模型估計(jì)裝置1704統(tǒng)計(jì)模型1705熵估計(jì)裝置1706參考?jí)K采用確定裝置1707目標(biāo)象素編碼裝置1801熵解碼裝置1802分塊裝置21803統(tǒng)計(jì)模型估計(jì)裝置1804統(tǒng)計(jì)模型1805參考?jí)K采用控制裝置1806目標(biāo)象素解碼裝置1901掩膜運(yùn)動(dòng)圖象1902參考圖象1903目標(biāo)圖象1904參考?jí)K圖象1905目標(biāo)塊圖象2001參考?jí)K2002目標(biāo)塊
2003異或塊2101數(shù)值線2102范圍2103二進(jìn)制小數(shù)2104產(chǎn)生幾率模型2105符號(hào)串2201開(kāi)始2202對(duì)范圍進(jìn)行初始化2203輸入符號(hào)2204限制范圍2205是結(jié)束符號(hào)嗎？2206輸出二進(jìn)制小數(shù)2207結(jié)束2301統(tǒng)計(jì)模型表2401參考?jí)K2402外推參考?jí)K2403外推參考?jí)K2501參考?jí)K2502目標(biāo)塊2503參考掩膜2504目標(biāo)掩膜2601轉(zhuǎn)換圖10101動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置10102平滑函數(shù)估計(jì)裝置10103多值-二值轉(zhuǎn)換裝置10104二值圖象編碼裝置10105動(dòng)態(tài)范圍編碼裝置10106平滑函數(shù)編碼裝置10201多值圖象10301X-方向?yàn)V波
10302Y-方向?yàn)V波10303梯度檢測(cè)10304梯度方向檢測(cè)10305非最大值抑制10306平均梯度檢測(cè)10307平滑函數(shù)選擇10601濾波器110602濾波器210603濾波器310604濾波器410901二值圖象解碼裝置10902平滑函數(shù)解碼裝置10903動(dòng)態(tài)范圍解碼裝置10904二值-多值轉(zhuǎn)換裝置10905二值掩膜應(yīng)用裝置11101動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置11102平滑函數(shù)估計(jì)裝置11103多值-二值轉(zhuǎn)換裝置11104二值圖象編碼裝置11105動(dòng)態(tài)范圍編碼裝置11106平滑函數(shù)編碼裝置11201X-方向?yàn)V波11202Y-方向?yàn)V波11203梯度檢測(cè)11204梯度方向檢測(cè)11205非最大值抑制11206平均梯度檢測(cè)11207平滑函數(shù)構(gòu)成11401平滑濾波步驟211402平滑濾波步驟3
11403平滑濾波步驟411404平滑濾波系數(shù)表11601形態(tài)濾波111602形態(tài)濾波211603形態(tài)濾波311701二值圖象解碼裝置11702平滑函數(shù)解碼裝置11703動(dòng)態(tài)范圍解碼裝置11704二值-多值轉(zhuǎn)換裝置11801動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置11802平滑函數(shù)估計(jì)裝置11803多值-二值轉(zhuǎn)換裝置11804二值圖象編碼裝置11805動(dòng)態(tài)范圍編碼裝置11806平滑函數(shù)系數(shù)編碼裝置11901X-方向?yàn)V波11902Y-方向?yàn)V波11903梯度檢測(cè)11904梯度方向檢測(cè)11905非最大值抑制11906平均梯度檢測(cè)11907平滑函數(shù)產(chǎn)生12101二值圖象解碼裝置12102平滑函數(shù)系數(shù)解碼裝置12103動(dòng)態(tài)范圍解碼裝置12104二值-多值轉(zhuǎn)換裝置12201多值-二值轉(zhuǎn)換裝置12202二值圖象編碼裝置12203平滑函數(shù)估計(jì)裝置12204平滑函數(shù)編碼裝置
12301二值圖象解碼裝置12302平滑函數(shù)解碼裝置12303二值-多值轉(zhuǎn)換裝置12601多值-二值轉(zhuǎn)換裝置12602二值圖象編碼裝置12603平滑函數(shù)估計(jì)裝置12604平滑函數(shù)編碼裝置12605二值-多值轉(zhuǎn)換裝置12606差分計(jì)算器12607剩余編碼裝置12701二值圖象解碼裝置12702平滑函數(shù)解碼裝置12703二值-多值轉(zhuǎn)換裝置12704剩余解碼裝置12705加法器實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式以下將參考附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
(實(shí)施例A1)圖1是表明本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖象編碼裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。
在圖1中，分塊裝置1(101)是將待編碼的目標(biāo)圖象作為輸入并將輸入圖象劃分成多個(gè)各由多個(gè)象素組成的塊的裝置。分塊裝置2(102)是將以前獲得的參考圖象劃分成多個(gè)各由多個(gè)象素組成的塊的裝置。異或塊構(gòu)成裝置(103)是通過(guò)對(duì)由分塊裝置1(101)劃分的圖象所獲取的目標(biāo)塊和由分塊裝置2(102)劃分的圖象所獲取的參考?jí)K進(jìn)行掃描以及對(duì)它們之間的象素值進(jìn)行異或而構(gòu)成一個(gè)異或塊的裝置。異或編碼裝置(104)是對(duì)異或塊進(jìn)行編碼并輸出編碼數(shù)據(jù)的裝置。
以下將描述由此構(gòu)成的本實(shí)施例的圖象編碼裝置的操作以及按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖象編碼方法的操作。
這里，將如圖19所示的人的運(yùn)動(dòng)掩膜圖象(1901)的第(t+1)幀作為目標(biāo)二值圖象，將第t幀(1902)作為參考二值圖象。在以下所述的附圖中，值1代表黑，值0代表白。目標(biāo)二值圖象(1903)被分塊裝置1(101)劃分為8×8象素的目標(biāo)塊，如目標(biāo)塊圖象(1905)所示。然而，分塊裝置1(101)中的圖象分塊不限于8×8象素或16×16象素的塊。同樣，參考二值圖象(1902)被劃分為參考?jí)K，如參考?jí)K圖象(1904)所示。
參考二值圖象(1902)被分塊裝置2(102)劃分為8×8象素的參考?jí)K，如參考?jí)K圖象(204)中所示。然而，分塊裝置2(102)中的圖象分塊不限于8×8象素或16×16象素的塊。
圖20中所示的目標(biāo)塊(2002)是從目標(biāo)塊圖象(1905)中獲得的一個(gè)塊。參考?jí)K(2001)是從參考?jí)K圖象(1904)中獲得的與目標(biāo)塊(2001)相匹配的一個(gè)塊。異或塊構(gòu)成裝置(103)從左上到右下對(duì)目標(biāo)塊(2002)和參考?jí)K(2001)進(jìn)行掃描，對(duì)它們之間的象素值進(jìn)行異或，由此而構(gòu)成異或塊(2003)。異或編碼裝置(104)采用通常稱為算術(shù)編碼的技術(shù)對(duì)由0和1組成的異或塊(2003)進(jìn)行編碼。下面將簡(jiǎn)要地描述一下算術(shù)編碼(參考Hiroshi Yasuda，“多媒體編碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)”，第3章算術(shù)編碼，Maruzen出版)。
圖21是說(shuō)明算術(shù)編碼原理的圖。在算術(shù)編碼中，利用符號(hào)串(2105)和符號(hào)產(chǎn)生幾率模型(2104)，從0到1的數(shù)值線(2101)逐次限制來(lái)自符號(hào)串(2105)的每個(gè)符號(hào)輸入，不管下一個(gè)將是什么，將不超出所獲范圍(2102)的最短二進(jìn)制小數(shù)(2103)輸出為編碼數(shù)據(jù)。
圖22示出了算術(shù)編碼的流程圖。在2201中，開(kāi)始進(jìn)行算術(shù)編碼。在2202中，將范圍初始化為由0和1限制的間隔。在2203中，輸入符號(hào)。在2204中，將產(chǎn)生幾率模型指定為當(dāng)前范圍并將輸入符號(hào)的幾率范圍設(shè)定為新范圍。在2205中，如果符號(hào)是結(jié)束符號(hào)，那么，在2206中由被輸出的二進(jìn)制小數(shù)表示范圍，在2207中終止算術(shù)編碼。如果在2205中符號(hào)不是結(jié)束符號(hào)，那么，在2203中輸入下一個(gè)符號(hào)。如果符號(hào)的數(shù)目是預(yù)定的，那么可以省略結(jié)束符號(hào)。
通過(guò)確定來(lái)自二進(jìn)制小數(shù)的符號(hào)串而進(jìn)行解碼。眾所周知，算術(shù)編碼具有符號(hào)與符號(hào)的產(chǎn)生幾率模型匹配得越好，符號(hào)產(chǎn)生幾率偏移越大，對(duì)符號(hào)串進(jìn)行編碼的代碼位越少的特點(diǎn)。人們還知道，即使在編碼期間改變了產(chǎn)生幾率模型，如果改變模型的方法是已知的，也能夠進(jìn)行解碼。
利用上述算術(shù)編碼和將(0,0.9)作為符號(hào)0和(0.9,1.0)作為符號(hào)1的產(chǎn)生幾率模型，異或塊編碼裝置(104)產(chǎn)生由0和1符號(hào)串組成的異或塊的編碼序列并將其輸出為編碼數(shù)據(jù)。
如上所述，在本實(shí)施例中，利用在掩膜運(yùn)動(dòng)圖象等的情況中由目標(biāo)塊和參考?jí)K的異或以約9∶1比率得到符號(hào)0和符號(hào)1的產(chǎn)生幾率的特點(diǎn)，以及通過(guò)將異或與算術(shù)編碼相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)具有較少代碼位數(shù)的有效編碼。
(實(shí)施例A2)圖2是表明本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖象解碼裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。以下將參考該圖描述本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
在本圖中，異或解碼裝置(201)是將編碼數(shù)據(jù)作為輸入并對(duì)其進(jìn)行解碼以恢復(fù)異或塊的裝置。分塊裝置2(202)是將以前獲得的參考圖象劃分成多個(gè)各由多個(gè)象素組成的參考?jí)K的裝置。目標(biāo)塊構(gòu)成裝置(203)是從異或解碼裝置(201)提供的異或塊和分塊裝置(202)提供的參考?jí)K中恢復(fù)目標(biāo)塊的裝置。
以下將描述由此構(gòu)成的本實(shí)施例的圖象解碼裝置的操作以及按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖象解碼方法的操作。
異或解碼裝置(201)是算術(shù)編碼的解碼器，其產(chǎn)生幾率模型象異或編碼裝置(104)一樣的將(0,0.9)作為符號(hào)0和(0.9,1.0)作為符號(hào)1。異或塊是象編碼數(shù)據(jù)和產(chǎn)生幾率模型一樣通過(guò)從二進(jìn)制小數(shù)產(chǎn)生的符號(hào)串并按掃描方向排列這些符號(hào)而構(gòu)成的。
在操作中，分塊裝置2(202)等效于分塊裝置2(102)。目標(biāo)塊構(gòu)成裝置(203)通過(guò)對(duì)異或塊和參看塊進(jìn)行掃描以及將參考?jí)K中其值在異或塊中為1的象素的象素值反轉(zhuǎn)構(gòu)成目標(biāo)塊。
如上所述，在本實(shí)施例中，利用在掩膜運(yùn)動(dòng)圖象等的情況中由目標(biāo)塊和參考?jí)K的異或以約9∶1比率得到符號(hào)0和符號(hào)1的產(chǎn)生幾率的特點(diǎn)，以及通過(guò)將異或與算術(shù)編碼相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)具有較少代碼位數(shù)的有效解碼。
(實(shí)施例A3)圖3是表明本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖象編碼裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。以下將參考該圖描述本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
在本圖中，分塊裝置1(301)是將待編碼的目標(biāo)圖象作為輸入并將輸入圖象劃分成多個(gè)各由多個(gè)象素組成的塊的裝置。運(yùn)動(dòng)估計(jì)裝置(305)是通過(guò)參考圖象搜索同目標(biāo)塊相似的塊并產(chǎn)生該塊的運(yùn)動(dòng)矢量的裝置。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊裝置2(302)是將參考圖象和運(yùn)動(dòng)信息作為輸入并根據(jù)運(yùn)動(dòng)信息將輸入?yún)⒖紙D象劃分成多個(gè)各由多個(gè)象素組成的塊的裝置。異或塊構(gòu)成裝置(303)是通過(guò)對(duì)由分塊裝置1(301)劃分的圖象所獲取的目標(biāo)塊和由運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊裝置2(302)劃分的圖象所獲取的參考?jí)K進(jìn)行掃描以及對(duì)它們之間的象素值進(jìn)行異或而構(gòu)成一個(gè)異或塊的裝置。異或編碼裝置(304)是對(duì)異或塊進(jìn)行編碼并輸出編碼數(shù)據(jù)的裝置。
以下將描述由此構(gòu)成的本實(shí)施例的圖象編碼裝置的操作以及按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖象編碼方法的操作。
在操作中，分塊裝置1(301)等效于分塊裝置1(101)。當(dāng)待估計(jì)的運(yùn)動(dòng)矢量由v表示、目標(biāo)塊中的象素?cái)?shù)目由m表示、圖象中每個(gè)象素的位置由u_i(i=1至m)表示、目標(biāo)圖象中位置x上的象素值由A(x)表示、參考圖象中位置x上的象素值由B(x)表示時(shí)，運(yùn)動(dòng)估計(jì)裝置(305)在預(yù)定范圍內(nèi)檢測(cè)使相似性S(v)(方程式A1)到達(dá)最小的v并將v輸出為運(yùn)動(dòng)矢量。
(方程式A1)S(v)=Σi=1m|A(u_i+v)-B(u_i)|------(1)]]>運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊裝置(302)通過(guò)運(yùn)動(dòng)矢量使從參考圖象獲取的塊移動(dòng)并產(chǎn)生輸出的參考?jí)K。在操作中，異或塊構(gòu)成裝置(303)等效于異或塊構(gòu)成裝置(103)。異或編碼裝置(304)等效于異或編碼裝置(104)。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，利用運(yùn)動(dòng)估計(jì)裝置和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊裝置，以使得產(chǎn)生幾率的比率更接近9∶1的這種方式將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償運(yùn)用于在異或塊中符號(hào)0和符號(hào)1的產(chǎn)生幾率遠(yuǎn)不同于9∶1比率的塊上，能夠?qū)崿F(xiàn)具有較少代碼位數(shù)的有效編碼。
(實(shí)施例A4)圖4是表明本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖象解碼裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。以下將參考該圖描述本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
在本圖中，異或解碼裝置(401)是將編碼數(shù)據(jù)作為輸入并對(duì)其進(jìn)行解碼以恢復(fù)異或塊的裝置。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊裝置2(402)是將參考圖象和運(yùn)動(dòng)信息作為輸入并根據(jù)該運(yùn)動(dòng)信息將輸入?yún)⒖紙D象劃分成多個(gè)各由多個(gè)象素組成的塊的裝置。目標(biāo)塊構(gòu)成裝置(403)是從異或解碼裝置(401)提供的異或塊和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊裝置(402)提供的參考?jí)K恢復(fù)目標(biāo)塊的裝置。
以下將描述由此構(gòu)成的本實(shí)施例的圖象解碼裝置的操作以及按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖象解碼方法的操作。
在操作中，異或塊解碼裝置(401)等效于異或塊解碼裝置(201)。運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊裝置2(402)等效于運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊裝置2(302)。目標(biāo)塊構(gòu)成裝置(403)等效于目標(biāo)塊構(gòu)成裝置(203)。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，利用運(yùn)動(dòng)估計(jì)裝置和運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊裝置，以使得產(chǎn)生幾率的比率更接近9∶1的這種方式將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償運(yùn)用于在異或塊中符號(hào)0和符號(hào)1的產(chǎn)生幾率遠(yuǎn)不同于9∶1比率的塊上，能夠?qū)崿F(xiàn)具有較少代碼位數(shù)的有效解碼。
(實(shí)施例A5)圖5是表明本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖象編碼裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。以下將參考該圖描述本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
在本圖中，分塊裝置1(501)是將待編碼的目標(biāo)圖象作為輸入并將輸入圖象劃分成多個(gè)各由多個(gè)象素組成的塊的裝置。分塊裝置2(502)是將參考圖象劃分成多個(gè)各由多個(gè)象素組成的塊的裝置。異或塊構(gòu)成裝置(503)是通過(guò)對(duì)由分塊裝置1(501)劃分的圖象所獲取的目標(biāo)塊和由分塊裝置2(502)劃分的圖象所獲取的參考?jí)K進(jìn)行掃描以及通過(guò)對(duì)它們之間的象素值進(jìn)行異或而構(gòu)成一個(gè)異或塊的裝置。異或編碼裝置(504)是對(duì)異或塊進(jìn)行編碼并輸出編碼數(shù)據(jù)的裝置。參考?jí)K采用確定裝置(505)是將目標(biāo)塊與參考?jí)K進(jìn)行比較以及輸出參考?jí)K采用確定信號(hào)以切換下一步處理的裝置。目標(biāo)象素編碼裝置(506)是對(duì)目標(biāo)塊進(jìn)行編碼并輸出編碼數(shù)據(jù)的裝置。
以下將描述由此構(gòu)成的本實(shí)施例的圖象編碼裝置的操作以及按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖象編碼方法的操作。
在操作中，分塊裝置1(501)等效于分塊裝置1(101)，分塊裝置2(502)等效于分塊裝置2(102)。如果絕對(duì)差之和大于或等于閾值則利用目標(biāo)象素編碼裝置(506)進(jìn)行編碼，如果絕對(duì)差之和小于閾值則利用異或塊構(gòu)成裝置(503)和異或編碼裝置(504)進(jìn)行編碼，參考?jí)K采用確定裝置(505)以這種方式，根據(jù)目標(biāo)塊與參考?jí)K之間的絕對(duì)差之和(SAD)輸出參考?jí)K采用確定信號(hào)，進(jìn)行處理的切換。這里，5用作閾值。在操作中，異或塊構(gòu)成裝置(503)等效于異或塊構(gòu)成裝置(103)，異或編碼裝置(504)等效于異或編碼裝置(104)。目標(biāo)象素編碼裝置(506)大體上等效于異或編碼裝置(504)，是一個(gè)將目標(biāo)塊作為輸入的算術(shù)編碼器，其產(chǎn)生幾率模型取
]>在梯度方向檢測(cè)(10304)中，利用x-方向?yàn)V波(10301)獲得的x-方向梯度dx(i,j)和y-方向?yàn)V波(10302)獲得的y-方向梯度dy(i,j)，通過(guò)對(duì)下列方程式B2的計(jì)算，對(duì)梯度方向θ(i,j)進(jìn)行檢測(cè)，這里(i,j)是圖象上的坐標(biāo)。
(方程式B2)θ=tan-1dydx----(2)]]>在非最大值抑制(10305)中，如圖40所示，利用隨θ變化的窗口，以這樣的方式產(chǎn)生圖象，即如果在窗口中參考點(diǎn)上的梯度值是最大值，那么給該參考點(diǎn)的坐標(biāo)上的圖象部分分配1值；否則，給參考點(diǎn)的坐標(biāo)上的圖象部分分配0值。
在平均梯度檢測(cè)(10306)中，對(duì)于由非最大值抑制(10305)所獲得的二值圖象中的取1值的象素，通過(guò)計(jì)算梯度檢測(cè)(10303)中所檢測(cè)到梯度的平均值可獲得平均梯度d’ave。此外，利用動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置(10101)所檢測(cè)的最大象素值Dmax和最小象素值Dmin，由以下的方程式B3重新計(jì)算歸一化的平均梯度，得到dave。
(方程式B3)dave=255Dmax-Dmindave′----(3)]]>如圖41所示，平滑函數(shù)選擇裝置(10307)根據(jù)平均梯度dave選擇一個(gè)平滑濾波器。圖42示出圖41中平滑濾波器1的詳細(xì)情況。在圖42中，劃圓圈的位置表示接受平滑的象素的位置。在對(duì)圖象掃描時(shí)，分別計(jì)算與濾波器1的卷積結(jié)果(10601)、與濾波器2的卷積結(jié)果(10602)、與濾波器3的卷積結(jié)果(10603)和與濾波器4的卷積結(jié)果(10604)，取四個(gè)濾波器的最小值為平滑濾波器1的結(jié)果。在圖42中，a、b、c、d、e、f、g和h各為0.5。平滑濾波器2是在應(yīng)用平滑濾波器1之后應(yīng)用平滑濾波器1的濾波器。
平滑濾波器3是在應(yīng)用平滑濾波器2之后應(yīng)用平滑濾波器1的濾波器。當(dāng)dave大于191時(shí)，由于圖象的梯度被認(rèn)為是代表階躍邊緣，所以不應(yīng)用平滑濾波器進(jìn)行平滑。另一方面，當(dāng)dave小于10時(shí)，由于被認(rèn)為不存在圖象梯度，所以不應(yīng)用平滑濾波器進(jìn)行平滑。
考慮到平滑函數(shù)估計(jì)裝置(10102)所估計(jì)的平滑函數(shù)的特征，多值至二值轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換裝置(10103)將多值圖象轉(zhuǎn)換為僅具有兩個(gè)象素值255和0的二值圖象。圖43示出平滑濾波器1、平滑濾波器2和平滑濾波器3對(duì)一維階躍的響應(yīng)，于是，對(duì)應(yīng)于平滑濾波器1、平滑濾波器2和平滑濾波器3的多值至二值的轉(zhuǎn)換是諸如圖44所示的閾值化。因此，多值至二值轉(zhuǎn)換裝置(10103)將圖44所示的閾值化運(yùn)用到多值圖象上。
二值圖象編碼裝置(10104)利用二值圖象編碼方案MMR(在傳真系統(tǒng)常用的CCITT國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中所定義的)對(duì)二值圖象進(jìn)行編碼并輸出編碼數(shù)據(jù)。
平滑函數(shù)編碼裝置(10106)對(duì)平滑函數(shù)估計(jì)裝置(10102)所估計(jì)的平滑函數(shù)進(jìn)行編碼并輸出編碼數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例中，由于平滑函數(shù)是從三個(gè)平滑函數(shù)中選出的，所以對(duì)所選平滑函數(shù)的識(shí)別號(hào)進(jìn)行編碼，將其輸出為編碼數(shù)據(jù)。
動(dòng)態(tài)范圍編碼裝置(10105)分別對(duì)動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置(10101)所獲得的Dmax和Dmin進(jìn)行編碼并將其輸出為編碼數(shù)據(jù)。
如上所述，在本實(shí)施例中，通過(guò)利用圖象中幾乎所有的象素都具有一致的最小值或最大值以及沿邊界分布的中間值的多值圖象的特性，對(duì)中間值的分布狀態(tài)進(jìn)行分析，對(duì)中間值分布提供良好近似的平滑函數(shù)進(jìn)行估計(jì)，以及對(duì)與所估計(jì)平滑函數(shù)相對(duì)應(yīng)的二值基本圖象進(jìn)行估計(jì)。通過(guò)對(duì)所估計(jì)的最大象素值和最小象素值、估計(jì)的平滑函數(shù)和估計(jì)的二值基本圖象分別進(jìn)行編碼以及將結(jié)果輸出為編碼數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)有效的編碼。
(實(shí)施例B2)圖45是表明本發(fā)明第B2實(shí)施例的圖象解碼裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。以下將參考該圖描述本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
在該圖中，二值圖象解碼裝置(10901)是通過(guò)對(duì)二值圖象編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)二值圖象的裝置。
平滑函數(shù)解碼裝置(10902)是通過(guò)對(duì)平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)平滑函數(shù)的裝置。
動(dòng)態(tài)范圍解碼裝置(10903)是通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)范圍編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)動(dòng)態(tài)范圍的裝置。
二值至多值轉(zhuǎn)換裝置(10904)是通過(guò)利用平滑函數(shù)解碼裝置(10902)所恢復(fù)的平滑函數(shù)對(duì)二值圖象進(jìn)行平滑以及通過(guò)利用動(dòng)態(tài)范圍解碼裝置(10903)所恢復(fù)的動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行亮度轉(zhuǎn)換而恢復(fù)多值圖象的裝置。
二值掩膜應(yīng)用裝置(10905)是通過(guò)用二值圖象解碼裝置(10901)所恢復(fù)的二值圖象把掩膜化應(yīng)用到多值圖象上而獲得新的多值圖象的裝置。
以下將描述由此構(gòu)成的本實(shí)施例的圖象解碼裝置的操作。
二值圖象解碼裝置(10901)通過(guò)對(duì)利用傳真等系統(tǒng)常用的CCITT國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中所定義的二值圖象編碼方案MMR進(jìn)行編碼的二值圖象編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，恢復(fù)僅具有兩個(gè)象素值0和255的二值圖象。
平滑函數(shù)解碼裝置(10902)是通過(guò)對(duì)平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)平滑函數(shù)。
動(dòng)態(tài)范圍解碼裝置(10903)是通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)范圍編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)最大象素值Dmax和最小象素值Dmin。
二值至多值轉(zhuǎn)換裝置(10904)實(shí)際上應(yīng)用平滑函數(shù)解碼裝置(10902)所恢復(fù)的平滑濾波器。(對(duì)于應(yīng)用平滑濾波器的方法，參考平滑函數(shù)選擇裝置(10307)和圖42的描述)。此外，利用動(dòng)態(tài)范圍解碼裝置(10903)所恢復(fù)的最大象素值Dmax和最小象素值Dmin，進(jìn)行如圖46所示的線性轉(zhuǎn)換，恢復(fù)多值圖象。在二值掩膜應(yīng)用裝置(10905)中，利用二值圖象解碼裝置(10901)所恢復(fù)的二值圖象，與二值圖象中0值象素相對(duì)應(yīng)的多值圖象中象素的值被強(qiáng)迫改變?yōu)镈min，從而使編碼的多值圖象中具有最小象素值的象素不會(huì)取最小象素值以外的其它任何值。當(dāng)需要限制Dmin的位置以維持與紋理數(shù)據(jù)的匹配時(shí)，二值掩膜應(yīng)用裝置(10905)是特別有效的，但是，如果沒(méi)有這樣的需要，則可以省略該裝置。
如上所述，在本實(shí)施例中，通過(guò)利用圖象中幾乎所有的象素都具有均勻的最小值或最大值以及沿邊界分布的中間值的多值圖象的特性，對(duì)中間值的分布狀態(tài)進(jìn)行分析，對(duì)中間值分布提供良好近似的平滑函數(shù)進(jìn)行估計(jì)，以及對(duì)與所估計(jì)平滑函數(shù)相對(duì)應(yīng)的二值基本圖象進(jìn)行估計(jì)。通過(guò)對(duì)所估計(jì)的最大象素值和最小象素值、估計(jì)的平滑函數(shù)和估計(jì)的二值基本圖象分別進(jìn)行編碼以及對(duì)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并輸出，能夠?qū)崿F(xiàn)具有較少代碼位的有效解碼。
(實(shí)施例B3)圖47是表明本發(fā)明第B3實(shí)施例的圖象編碼裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。以下將參考該圖描述本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
在該圖中，動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置(11101)是取目標(biāo)多值圖象作為輸入、提取多值圖象中最大面積的象素值和次最大面積的象素值的裝置。
平滑函數(shù)估計(jì)裝置(11102)是取多值圖象和動(dòng)態(tài)范圍作為輸入以及通過(guò)對(duì)多值圖象中亮度梯度的分析而估計(jì)平滑函數(shù)的裝置。
多值至二值轉(zhuǎn)換裝置(11103)是利用動(dòng)態(tài)范圍、平滑函數(shù)和多值圖象產(chǎn)生二值圖象，從而在利用動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行亮度轉(zhuǎn)換和利用平滑函數(shù)進(jìn)行平滑時(shí)能夠很好地接近多值圖象的裝置。
動(dòng)態(tài)范圍編碼裝置(11104)是對(duì)動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行編碼和輸出編碼數(shù)據(jù)的裝置。
平滑函數(shù)編碼裝置(11105)是對(duì)平滑函數(shù)進(jìn)行編碼和輸出編碼數(shù)據(jù)的裝置。
二值圖象編碼裝置(11106)是對(duì)二值圖象進(jìn)行編碼和輸出編碼數(shù)據(jù)的裝置。
以下將描述由此構(gòu)成的本實(shí)施例的圖象編碼裝置的操作。
動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置(11101)提取多值圖象中最大面積的象素值和次最大面積的象素值；在許多個(gè)多值圖象中，這些象素值分別與最大象素值和最小象素值相一致，從而在本實(shí)施例中，最大象素值Dmax和最小象素值Dmin是通過(guò)對(duì)目標(biāo)多值圖象的掃描提取的。
圖48示出平滑函數(shù)估計(jì)裝置(11102)。
在x-方向?yàn)V波(11201)中，應(yīng)用x-方向?yàn)V波器(10401)在圖象上掃描，沿x-方向?qū)D象中的梯度進(jìn)行檢測(cè)。在y-方向?yàn)V波(11202)中，應(yīng)用y-方向?yàn)V波器(10402)在圖象上掃描，沿y-方向?qū)D象中的梯度進(jìn)行檢測(cè)。
在梯度檢測(cè)(11203)中，利用x-方向?yàn)V波(11201)獲得的x-方向梯度dx(i,j)和y-方向?yàn)V波(11202)獲得的y-方向梯度dy(i,j)，通過(guò)方程式B1的計(jì)算，對(duì)梯度d(i,j)進(jìn)行檢測(cè)，這里(i,j)是圖象上的坐標(biāo)。
在梯度方向檢測(cè)(11204)中，利用x-方向?yàn)V波(11 201)獲得的x-方向梯度dx(i,j)和y-方向?yàn)V波(11202)獲得的y-方向梯度dy(i,j)，通過(guò)方程式B2的計(jì)算，對(duì)梯度方向θ(i,j)進(jìn)行檢測(cè)，這里(i,j)是圖象上的坐標(biāo)。
在非最大值抑制(11205)中，如圖40所示，利用隨θ變化的窗口，以這樣的方式產(chǎn)生圖象，即如果在窗口中參考點(diǎn)上的梯度值是最大值，那么給該參考點(diǎn)的坐標(biāo)上的圖象部分分配1值；否則，給參考點(diǎn)的坐標(biāo)上的圖象部分分配0值。
在平均梯度檢測(cè)(11206)中，對(duì)于由非最大值抑制(11205)所獲得的二值圖象中的取1值的象素，通過(guò)計(jì)算梯度檢測(cè)(11203)中所檢測(cè)到梯度的平均值，可獲得平均梯度d’ave。此外，利用動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置(11101)所檢測(cè)的最大象素值Dmax和最小象素值Dmin，由方程式B3重新計(jì)算歸一化的平均梯度，得到dave。
在平滑函數(shù)構(gòu)成(11207)中，根據(jù)歸一化的平均梯度dave構(gòu)成平滑濾波器，如圖49所示。構(gòu)成平滑濾波器的步驟的次數(shù)是根據(jù)梯度而變化的，如圖49所示。圖50示出圖49中平滑濾波器的詳細(xì)情況。在該圖中，分別用11401、11402和11403表示平滑濾波器2、平滑濾波器3和平滑濾波器4。該圖還示出平滑濾波器系數(shù)表11404。當(dāng)dave大于191時(shí)，由于圖象的梯度被認(rèn)為是代表階躍邊緣，所以不應(yīng)用平滑濾波器進(jìn)行平滑。另一方面，當(dāng)dave小于10時(shí)，由于認(rèn)為不存在圖象梯度，所以不應(yīng)用平滑濾波器進(jìn)行濾波。
考慮到平滑函數(shù)估計(jì)裝置(11102)所估計(jì)的平滑函數(shù)的特征，多值至二值轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換裝置(11103)將多值圖象轉(zhuǎn)換為僅具有兩個(gè)象素值255和0的二值圖象。圖51示出平滑濾波步驟2、平滑濾波步驟3和平滑濾波器步驟4對(duì)一維階躍的響應(yīng)，于是，對(duì)應(yīng)于平滑濾波步驟2(11401)、平滑濾波步驟3(11402)和平滑濾波步驟4(11403)的多值至二值轉(zhuǎn)換涉及到如圖44所示的閾值化，接著用諸如圖52所示的形態(tài)濾波器進(jìn)行形態(tài)濾波。即，這樣進(jìn)行處理，當(dāng)構(gòu)成平滑濾波步驟2時(shí)，利用形態(tài)濾波器1(11601)以濾波器窗口中的最小值取代參考點(diǎn)；當(dāng)構(gòu)成平滑濾波步驟3(11603)時(shí)，利用形態(tài)濾波器2(11602)以濾波器窗口中的最小值取代參考點(diǎn)；當(dāng)構(gòu)成平滑濾波步驟4時(shí)，利用形態(tài)濾波器3以濾波器窗口中的最小值取代參考點(diǎn)。
因此，多值至二值轉(zhuǎn)換裝置(11103)在進(jìn)行圖44所示的閾值化后，利用按照?qǐng)D52所示構(gòu)造的平滑濾波器將形態(tài)處理運(yùn)用到多值圖象上。
二值圖象編碼裝置(11104)利用二值圖象編碼方案MMR(在傳真系統(tǒng)常用的CCITT國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中所定義的)對(duì)二值圖象進(jìn)行編碼并輸出編碼數(shù)據(jù)。
平滑函數(shù)編碼裝置(11105)對(duì)平滑函數(shù)估計(jì)裝置(11102)所估計(jì)的平滑函數(shù)進(jìn)行編碼并輸出編碼數(shù)據(jù)。
動(dòng)態(tài)范圍編碼裝置(11106)對(duì)動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置(11101)所獲得的Dmax和Dmin進(jìn)行編碼并輸出為編碼數(shù)據(jù)。
如上所述，在本實(shí)施例中，通過(guò)利用圖象中幾乎所有的象素都具有均勻的最小值或最大值以及沿邊界分布的中間值的多值圖象的特性，對(duì)中間值的分布狀態(tài)進(jìn)行分析，對(duì)中間值分布提供良好近似的平滑函數(shù)進(jìn)行估計(jì)，以及對(duì)與所估計(jì)平滑函數(shù)相對(duì)應(yīng)的二值基本圖象進(jìn)行估計(jì)。通過(guò)對(duì)所估計(jì)的最大象素值和最小象素值、估計(jì)的平滑函數(shù)和估計(jì)的二值基本圖象分別進(jìn)行編碼以及將結(jié)果輸出為編碼數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)有效的編碼。
(實(shí)施例B4)圖53是表明本發(fā)明第B4實(shí)施例的圖象解碼裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。以下將參考該圖描述本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
在該圖中，二值圖象解碼裝置(11701)是通過(guò)對(duì)二值圖象編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)二值圖象的裝置。
平滑函數(shù)解碼裝置(11702)是通過(guò)對(duì)平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)平滑函數(shù)的裝置。
動(dòng)態(tài)范圍解碼裝置(11703)是通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)范圍編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)動(dòng)態(tài)范圍的裝置。
二值至多值轉(zhuǎn)換裝置(11704)是通過(guò)利用平滑函數(shù)解碼裝置(11702)所恢復(fù)的平滑函數(shù)對(duì)二值圖象進(jìn)行平滑以及通過(guò)利用動(dòng)態(tài)范圍解碼裝置(11703)所恢復(fù)的動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行亮度轉(zhuǎn)換而恢復(fù)多值圖象的裝置。
以下將描述由此構(gòu)成的本實(shí)施例的圖象解碼裝置的操作。
二值圖象解碼裝置(11701)通過(guò)對(duì)利用傳真等系統(tǒng)常用的CCITT國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中所定義的二值圖象編碼方案MMR進(jìn)行編碼的二值圖象編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，恢復(fù)僅具有兩個(gè)象素值0和255的二值圖象。
平滑函數(shù)解碼裝置(11702)是通過(guò)對(duì)平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)平滑函數(shù)。
動(dòng)態(tài)范圍解碼裝置(11703)是通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)范圍編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)最大象素值Dmax和最小象素值Dmin。二值至多值轉(zhuǎn)換裝置(11704)實(shí)際上應(yīng)用平滑函數(shù)解碼裝置(11702)所恢復(fù)的平滑濾波器。(對(duì)于應(yīng)用平滑濾波器的方法，參考平滑函數(shù)構(gòu)成裝置(11207)和圖50的描述)。此外，利用動(dòng)態(tài)范圍解碼裝置(10903)所恢復(fù)的最大象素值Dmax和最小象素值Dmin，如圖46所示，進(jìn)行線性轉(zhuǎn)換，恢復(fù)多值圖象。
如上所述，在本實(shí)施例中，通過(guò)利用圖象中幾乎所有的象素都具有均勻的最小值或最大值以及沿邊界分布的中間值的多值圖象的特性，對(duì)中間值的分布狀態(tài)進(jìn)行分析，對(duì)中間值分布提供良好近似的平滑函數(shù)進(jìn)行估計(jì)，以及對(duì)與所估計(jì)平滑函數(shù)相對(duì)應(yīng)的二值基本圖象進(jìn)行估計(jì)。通過(guò)對(duì)所估計(jì)的最大象素值和最小象素值、估計(jì)的平滑函數(shù)和估計(jì)的二值基本圖象分別進(jìn)行編碼以及對(duì)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并輸出，能夠?qū)崿F(xiàn)具有較少代碼位的有效解碼。
(實(shí)施例B5)圖54是表明本發(fā)明第B5實(shí)施例的圖象編碼裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。以下將參考該圖描述本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
在該圖中，動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置(11801)是取目標(biāo)多值圖象作為輸入、以及提取多值圖象中最大面積的象素值和次最大面積的象素值的裝置。
平滑函數(shù)估計(jì)裝置(11802)是取多值圖象和動(dòng)態(tài)范圍作為輸入以及通過(guò)對(duì)多值圖象中亮度梯度的分析而估計(jì)平滑函數(shù)的裝置。多值至二值轉(zhuǎn)換裝置(11803)是利用動(dòng)態(tài)范圍、平滑函數(shù)和多值圖象產(chǎn)生二值圖象，從而在利用動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行亮度轉(zhuǎn)換和利用平滑函數(shù)進(jìn)行平滑時(shí)能夠很好地接近多值圖象的裝置。
動(dòng)態(tài)范圍編碼裝置(11804)是對(duì)動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行編碼和輸出編碼數(shù)據(jù)的裝置。
平滑函數(shù)編碼裝置(11805)是對(duì)平滑函數(shù)進(jìn)行編碼和輸出編碼數(shù)據(jù)的裝置。二值圖象編碼裝置(11806)是對(duì)二值圖象進(jìn)行編碼和輸出編碼數(shù)據(jù)的裝置。
以下將描述由此構(gòu)成的本實(shí)施例的圖象編碼裝置的操作。
動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置(11801)提取多值圖象中最大面積的象素值和次最大面積的象素值；在許多個(gè)多值圖象中，這些象素值分別與最大象素值和最小象素值相一致，從而在本實(shí)施例中，最大象素值Dmax和最小象素值Dmin是通過(guò)對(duì)目標(biāo)多值圖象的掃描提取的。
圖55示出平滑函數(shù)估計(jì)裝置(11802)。在x-方向?yàn)V波(11901)中，應(yīng)用x-方向?yàn)V波器(10401)在圖象上掃描，沿x-方向?qū)D象中的梯度進(jìn)行檢測(cè)。
在y-方向?yàn)V波(11902)中，應(yīng)用y-方向?yàn)V波器(10402)在圖象上掃描，沿y-方向?qū)D象中的梯度進(jìn)行檢測(cè)。在梯度檢測(cè)(11903)中，利用x-方向?yàn)V波(11901)獲得的x-方向梯度dx(i,j)和y-方向?yàn)V波(11902)獲得的y-方向梯度dy(i,j)，通過(guò)方程式B1的計(jì)算，對(duì)梯度d(i,j)進(jìn)行檢測(cè)，這里(i,j)是圖象上的坐標(biāo)。
在梯度方向檢測(cè)(11904)中，利用x-方向?yàn)V波(11901)獲得的x-方向梯度dx(i,j)和y-方向?yàn)V波(11902)獲得的y-方向梯度dy(i,j)，通過(guò)方程式B2的計(jì)算，對(duì)梯度方向θ(i,j)進(jìn)行檢測(cè)，這里(i,j)是圖象上的坐標(biāo)。在非最大值抑制(11905)中，如圖40所示，利用隨θ變化的窗口，以這樣的方式產(chǎn)生圖象，即如果在窗口中參考點(diǎn)上的梯度值是最大值，那么給該參考點(diǎn)的坐標(biāo)上的圖象部分分配1值；否則，給參考點(diǎn)的坐標(biāo)上的圖象部分分配0值。
在逐個(gè)方向平均梯度檢測(cè)(11906)中，對(duì)于通過(guò)非最大值抑制(11905)所獲得的二值圖象中取1值的象素，通過(guò)計(jì)算梯度檢測(cè)(11903)中所檢測(cè)到梯度的平均值，根據(jù)梯度方向(11904)中檢測(cè)到梯度方向，可獲得兩個(gè)方向中每個(gè)方向，即水平方向和垂直方向的平均梯度。此外，利用動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置(11801)所檢測(cè)的最大象素值Dmax和最小象素值Dmin，由方程式B2重新計(jì)算歸一化的平均梯度，得到垂直方向的平均梯度dave_1和水平方向的平均梯度dave_2。
在平滑函數(shù)構(gòu)成(11907)中，根據(jù)平均梯度dave_1和dave_2，通過(guò)估計(jì)平滑濾波器系數(shù)產(chǎn)生平滑濾波器。在本實(shí)施例中，估計(jì)圖56所示的步驟次數(shù)3的平滑濾波器的系數(shù)。這里，通過(guò)方程式B4進(jìn)行限制，但是，根據(jù)圖象可以對(duì)每個(gè)系數(shù)進(jìn)行加權(quán)。
(方程式B4)a=1 (4)
b=f,c=h(5)g=i=e=d=h+f2----(6)]]>j=a+b+c+d+e+f+g+h+i(7)利用dave_1，通過(guò)方程式B5估計(jì)c。然而，當(dāng)dave_1大于200時(shí)，圖象的梯度被認(rèn)為是代表階躍邊緣，所以將c設(shè)定為0。另一方面，當(dāng)dave_1小于50時(shí)，認(rèn)為不存在圖象梯度，所以將c設(shè)定為0。
(方程式B5)b=255-dave12dave1----(8)]]>利用dave_2，通過(guò)方程式B6估計(jì)b。然而，當(dāng)dave_2大于200時(shí)，圖象的梯度被認(rèn)為是代表階躍邊緣，所以將b設(shè)定為0。另一方面，當(dāng)dave_2小于50時(shí)，認(rèn)為不存在圖象梯度，所以將b設(shè)定為0。
(方程式B6)b=255-dave22dave2----(9)]]>如上所述，利用方程式B4、B5和B6估計(jì)濾波器系數(shù)和標(biāo)度?？紤]到平滑函數(shù)估計(jì)裝置(11902)所估計(jì)的平滑函數(shù)的特征，多值至二值轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換裝置(11903)將多值圖象轉(zhuǎn)換為僅具有兩個(gè)象素值255和0的二值圖象。在本實(shí)施例中，閾值是根據(jù)濾波器系數(shù)估計(jì)的，二值圖象是通過(guò)利用估計(jì)的閾值對(duì)多值圖象進(jìn)行閾值化而獲得的。閾值γ是通過(guò)方程式B7估計(jì)的。
(方程式B7)γ=255(a+2b4j+a+2h4j)----(10)]]>二值圖象編碼裝置(11904)利用傳真等系統(tǒng)常用的CCITT國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中所定義的二值圖象編碼方案MMR對(duì)二值圖象進(jìn)行編碼并輸出編碼數(shù)據(jù)。
平滑函數(shù)系數(shù)編碼裝置(11905)對(duì)平滑函數(shù)估計(jì)裝置(11902)所估計(jì)的平滑函數(shù)的每個(gè)系數(shù)和標(biāo)度進(jìn)行編碼并輸出編碼數(shù)據(jù)。動(dòng)態(tài)范圍編碼裝置(11906)分別對(duì)動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置(11801)所獲得的Dmax和Dmin進(jìn)行編碼并輸出編碼數(shù)據(jù)。
如上所述，在本實(shí)施例中，通過(guò)利用圖象中幾乎所有的象素都具有均勻的最小值或最大值以及沿邊界分布的中間值的多值圖象的特性，對(duì)中間值的分布狀態(tài)進(jìn)行分析，對(duì)中間值分布提供良好近似的平滑函數(shù)進(jìn)行估計(jì)，以及對(duì)與所估計(jì)平滑函數(shù)相對(duì)應(yīng)的二值基本圖象進(jìn)行估計(jì)。通過(guò)對(duì)所估計(jì)的最大象素值和最小象素值、估計(jì)的平滑函數(shù)和估計(jì)的二值基本圖象分別進(jìn)行編碼以及將結(jié)果輸出為編碼數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)有效的編碼。
(實(shí)施例B6)圖57是表明本發(fā)明第B6實(shí)施例的圖象解碼裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。以下將參考該圖描述本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
在該圖中，二值圖象解碼裝置(12101)是通過(guò)對(duì)二值圖象編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)二值圖象的裝置。
平滑函數(shù)系數(shù)解碼裝置(12102)是通過(guò)對(duì)平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)平滑函數(shù)的裝置。
動(dòng)態(tài)范圍解碼裝置(12103)是通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)范圍編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)動(dòng)態(tài)范圍的裝置。
二值至多值轉(zhuǎn)換裝置(12104)是通過(guò)利用平滑函數(shù)解碼裝置(12102)所恢復(fù)的平滑函數(shù)對(duì)二值圖象進(jìn)行平滑以及通過(guò)利用動(dòng)態(tài)范圍解碼裝置(12103)所恢復(fù)的動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行亮度轉(zhuǎn)換而恢復(fù)多值圖象的裝置。
以下將描述由此構(gòu)成的本實(shí)施例的圖象解碼裝置的操作。
二值圖象解碼裝置(12101)通過(guò)對(duì)利用傳真等系統(tǒng)常用的CCITT國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中所定義的二值圖象編碼方案MMR編碼的二值圖象編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，恢復(fù)僅具有兩個(gè)象素值0和255的二值圖象。
平滑函數(shù)系數(shù)解碼裝置(12102)是通過(guò)對(duì)平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)平滑濾波器系數(shù)和標(biāo)度，以及因此恢復(fù)平滑函數(shù)。動(dòng)態(tài)范圍解碼裝置(12103)是通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)范圍編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)最大象素值Dmax和最小象素值Dmin。
二值至多值轉(zhuǎn)換裝置(12104)采用與平滑函數(shù)系數(shù)解碼裝置(12102)所恢復(fù)的平滑濾波器的卷積。此外，利用動(dòng)態(tài)范圍解碼裝置(12103)所恢復(fù)的最大象素值Dmax和最小象素值Dmin，進(jìn)行如圖46所示的線性轉(zhuǎn)換，恢復(fù)多值圖象。
如上所述，在本實(shí)施例中，通過(guò)利用圖象中幾乎所有的象素都具有均勻的最小值或最大值以及沿邊界分布的中間值的多值圖象的特性，對(duì)中間值的分布狀態(tài)進(jìn)行分析，對(duì)中間值分布提供良好近似的平滑函數(shù)進(jìn)行估計(jì)，以及對(duì)與所估計(jì)平滑函數(shù)相對(duì)應(yīng)的二值基本圖象進(jìn)行估計(jì)。通過(guò)對(duì)所估計(jì)的最大象素值和最小象素值、估計(jì)的平滑函數(shù)和估計(jì)的二值基本圖象分別進(jìn)行編碼以及對(duì)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼并輸出，能夠?qū)崿F(xiàn)具有較少代碼位的有效解碼。
(實(shí)施例B7)圖58是表明本發(fā)明第B7實(shí)施例的圖象編碼裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。以下將參考該圖描述本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
在該圖中，多值至二值轉(zhuǎn)換裝置(12201)是取目標(biāo)圖象(取值范圍在0至255之間，每個(gè)取值為整數(shù))作為輸入，通過(guò)給0值的象素分配0值而給其它值的象素分配255值而對(duì)輸入目標(biāo)圖象進(jìn)行二值化的裝置。
二值圖象編碼裝置(12202)是對(duì)取值為{0,255}的二值圖象進(jìn)行編碼和輸出編碼數(shù)據(jù)的裝置。平滑函數(shù)估計(jì)裝置(12203)是確定平滑函數(shù)的裝置。平滑函數(shù)編碼裝置(12204)是對(duì)如此確定的功能進(jìn)行編碼的裝置。這里，平滑函數(shù)估計(jì)裝置(12203)對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的平滑函數(shù)發(fā)生裝置。
以下將描述由此構(gòu)成的本實(shí)施例的圖象編碼裝置的操作。
通過(guò)二值圖象編碼裝置(12202)對(duì)由多值至二值圖象轉(zhuǎn)換裝置(12201)作過(guò)二值化的二值圖象進(jìn)行編碼。對(duì)于這種編碼，采用了傳真等系統(tǒng)常用的CCITT國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中所定義的二值圖象編碼方案MMR,0值為白，255值為黑。
另一方面，利用平滑函數(shù)估計(jì)裝置(12203)將二值化的圖象與輸入多值圖象進(jìn)行比較，確定平滑函數(shù)。以下將參考圖60和61說(shuō)明這一點(diǎn)。
正如在背景技術(shù)中所描述的，許多α平面具有絕大部分是均勻的和中間值沿邊界分布的特性。為了再現(xiàn)沿邊界分布的中間值，考慮平滑操作，這里，根據(jù)垂直(b3,b0)和水平(b2,b1)相鄰象素的值是否為255，對(duì)于中心象素值x作出替換。
由于通過(guò)給0值的象素分配0和給其它值的象素分配255對(duì)目標(biāo)多值圖象進(jìn)行二值化，只有在目標(biāo)象素的值為255時(shí)才進(jìn)行替換。因此，取值為255的象素的四個(gè)相鄰象素的二值化圖案是由四個(gè)位(16個(gè)圖案)表示的。
平滑函數(shù)估計(jì)裝置(12203)對(duì)圖象進(jìn)行掃描，通過(guò)尋找取值為255的象素的四個(gè)相鄰象素的16圖案中每個(gè)圖案的平均值獲得替換值。表1示出一個(gè)例子。
(表1)<

于是，在邊界處的象素值從0變?yōu)?55的情況下，例如，如圖61中第一平滑級(jí)所示，將象素值替換為128。如果在輪廓上或者附近存在兩個(gè)具有中間值的象素，那么，對(duì)于取值為255的象素，以遞歸方式重復(fù)進(jìn)行尋找取值為255的象素的四個(gè)相鄰象素的16個(gè)圖案中每個(gè)圖案的平均值的操作。表2示出第二操作的結(jié)果。以這種方式，能夠表示對(duì)應(yīng)于圖61中第二平滑級(jí)的具有中間值的邊界。
(表2)<


獲得平滑函數(shù)估計(jì)裝置(12203)的輸出，作為平滑級(jí)的數(shù)目(在所示的例子中，是2級(jí)，最大可能數(shù)目是8級(jí))和對(duì)應(yīng)于級(jí)數(shù)目的(b3、b2、b1、b0)圖案的象素值表。這里，級(jí)的數(shù)目是指以遞歸方式重復(fù)進(jìn)行平滑操作的重復(fù)次數(shù)。平滑函數(shù)編碼裝置(12204)將平滑級(jí)的數(shù)目編碼為三個(gè)位數(shù)和將(b3、b2、b1、b0)圖案的象素值表編碼為8位×15(包括所有象素值為255圖案在內(nèi)的圖案的數(shù)目)×級(jí)的數(shù)目。
(實(shí)施例B8)圖59是表明本發(fā)明第B8實(shí)施例的圖象解碼裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。以下將參考該圖描述本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。將第七實(shí)施例圖象編碼裝置的輸出提供作為本實(shí)施例圖象解碼裝置的輸入。二值圖象解碼裝置(12301)是取二值圖象編碼裝置(12202)的輸出作為輸入并從二值圖象編碼數(shù)據(jù)中恢復(fù){0,255}二值圖象的裝置。平滑函數(shù)解碼裝置(12302)是對(duì)平滑函數(shù)編碼裝置(12204)的輸出進(jìn)行解碼的解碼裝置。二值至多值轉(zhuǎn)換裝置(12303)是取平滑函數(shù)和二值圖象為輸入和重構(gòu)多值圖象的裝置。
以下將描述由此構(gòu)成的本實(shí)施例的圖象解碼裝置的操作。
二值圖象解碼裝置(12301)采用MMR解碼方案。對(duì)于與級(jí)數(shù)目相對(duì)應(yīng)的圖案，平滑函數(shù)解碼裝置對(duì)平滑級(jí)的數(shù)目和替換象素值表進(jìn)行解碼。假設(shè)在圖象解碼裝置例子中所采用的解碼表是兩個(gè)表，即表1和表2。二值至多值轉(zhuǎn)換裝置(12303)在取值為255的每個(gè)象素上進(jìn)行轉(zhuǎn)換，通過(guò)參考其四個(gè)相鄰象素利用表1和2以兩級(jí)對(duì)其值進(jìn)行轉(zhuǎn)換，如圖61所示。
如上所述，在第七和第八實(shí)施例中，通過(guò)利用圖象中幾乎所有的象素都具有均勻的二值以及中間值沿邊界分布的多值圖象的特性，對(duì)中間值的分布狀態(tài)進(jìn)行分析，對(duì)中間值分布提供良好近似的平滑函數(shù)進(jìn)行估計(jì)。由于平滑函數(shù)是由多級(jí)表示的，即使中間值的寬度大于或等于兩個(gè)象素，對(duì)應(yīng)最高為8個(gè)象素，能夠表示任何平滑圖案。這里，任何平滑圖案是指邊界上的升/降特性。
(實(shí)施例B9)圖62是表明本發(fā)明第B9實(shí)施例的圖象編碼裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。以下將參考該圖描述本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。在該圖中，多值至二值轉(zhuǎn)換裝置(12601)是取目標(biāo)圖象(取值范圍為0至255，每個(gè)取值為整數(shù))作為輸入，通過(guò)給0值的象素分配0值和給其它值的象素分配255值對(duì)輸入目標(biāo)圖象進(jìn)行二值化的裝置。二值圖象編碼裝置(12602)是對(duì)取值為{0,255}的二值圖象進(jìn)行編碼和輸出編碼數(shù)據(jù)的裝置。平滑函數(shù)估計(jì)裝置(12603)是確定平滑函數(shù)的裝置。
平滑函數(shù)編碼裝置(12604)是對(duì)如此確定的功能進(jìn)行編碼的裝置。二值至多值轉(zhuǎn)換裝置(12605)是取平滑函數(shù)和二值圖象作為輸入并重構(gòu)多值圖象的裝置。差分計(jì)算器(12606)是獲得二值至多值轉(zhuǎn)換裝置(12605)輸出與目標(biāo)多值圖象之間差值的裝置。剩余編碼裝置(12607)是對(duì)差值進(jìn)行編碼的裝置。
以下將描述由此構(gòu)成的本實(shí)施例的圖象編碼裝置的操作。
標(biāo)號(hào)2601至2605表示的方塊與以前參考圖58和59所述的相同名稱的方塊的構(gòu)造和操作是相同的。在本實(shí)施例中，采用第七實(shí)施例中所示的圖象編碼裝置作為預(yù)測(cè)器，即取二值至多值轉(zhuǎn)換裝置(12605)的輸出作為預(yù)測(cè)圖象，通過(guò)差分計(jì)算器(12606)獲得預(yù)測(cè)圖象的差值，然后，由剩余編碼裝置(12607)對(duì)差值進(jìn)行編碼。
對(duì)于差值的編碼，采用活動(dòng)圖象編碼H.261的CCITT國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)所定義的幀間編碼模式(離散余弦變換編碼)。
(實(shí)施例B10)圖63是表明本發(fā)明第B10實(shí)施例的圖象解碼裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。以下將參考該圖描述本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。將第九實(shí)施例圖象編碼裝置的輸出提供作為本實(shí)施例圖象解碼裝置的輸入。
在該圖中，二值圖象解碼裝置(12701)是取二值圖象編碼裝置(12602)的輸出作為輸入并從二值圖象編碼數(shù)據(jù)中恢復(fù){0,255}二值圖象的裝置。平滑函數(shù)解碼裝置(12702)是對(duì)平滑函數(shù)編碼裝置(12604)的輸出進(jìn)行解碼的解碼裝置。二值至多值轉(zhuǎn)換裝置(12703)是取平滑函數(shù)和二值圖象為輸入和重構(gòu)多值圖象的裝置。剩余解碼裝置(12704)是取剩余編碼裝置(12607)的輸出作為輸入和獲得剩余的裝置。加法器(12705)將二值至多值轉(zhuǎn)換裝置(12703)的輸出與剩余解碼裝置(12704)相加。
以下將描述由此構(gòu)成的本實(shí)施例的圖象解碼裝置的操作。
標(biāo)號(hào)2701至2705表示的方塊與以前參考圖58和59所述的相同名稱的方塊的構(gòu)造和操作是相同的。剩余解碼裝置(12704)采用活動(dòng)圖象編碼H.261中所定義的幀間解碼模式，與剩余編碼裝置(12607)的輸出相對(duì)應(yīng)。因此重構(gòu)差值信號(hào)，代表圖41中目標(biāo)多值圖象與通過(guò)對(duì)二值圖象進(jìn)行平滑而獲得的圖象之間的差值，在加法器(12705)中加上差值信號(hào)，重構(gòu)多值圖象。
在第九和第十實(shí)施例中，采用第七和第八實(shí)施例中所示的圖象編碼方法進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)預(yù)測(cè)的剩余成分分別進(jìn)行編碼、發(fā)送和存儲(chǔ)，由此實(shí)現(xiàn)目標(biāo)多值圖象的更準(zhǔn)確的再現(xiàn)。具體地說(shuō)，通過(guò)預(yù)測(cè)邊界上象素值的突然變換，能夠從剩余信號(hào)中去除高頻成分，因此而能夠提高離散余弦變換編碼的效率。
(實(shí)施例B11)圖64是表明本發(fā)明第B11實(shí)施例的圖象編碼裝置結(jié)構(gòu)的方框圖。以下將參考該圖描述本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。
在該圖中，動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置(20101)是取目標(biāo)多值圖象作為輸入、提取多值圖象中最大面積的象素值和次最大面積的象素值以及將它們作為動(dòng)態(tài)范圍而輸出的裝置。
多值至二值轉(zhuǎn)換裝置(20103)是利用動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行亮度轉(zhuǎn)換以及利用預(yù)定的閾值進(jìn)行閾值化，產(chǎn)生二值圖象的裝置。
平滑函數(shù)估計(jì)裝置(20102)是通過(guò)考慮多值至二值轉(zhuǎn)換裝置(20103)中進(jìn)行的閾值化對(duì)多值圖象中亮度梯度進(jìn)行分析并估計(jì)平滑函數(shù)的裝置。
動(dòng)態(tài)范圍編碼裝置(20105)是對(duì)動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行編碼和輸出編碼數(shù)據(jù)的裝置。
平滑函數(shù)編碼裝置(20106)是對(duì)平滑函數(shù)進(jìn)行編碼和輸出編碼數(shù)據(jù)的裝置。
二值圖象編碼裝置(20104)是對(duì)二值圖象進(jìn)行編碼和輸出編碼數(shù)據(jù)的裝置。
以下將參考圖40、49等描述由此構(gòu)成的本發(fā)明的圖象編碼裝置的操作以及按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的圖象編碼方法的操作。
動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置(20101)提取多值圖象中最大面積的象素值和次最大面積的象素值；在許多多值圖象中，這些象素值分別與最大象素值和最小象素值相一致，從而在本實(shí)施例中，通過(guò)對(duì)目標(biāo)的多值圖象的掃描可提取最大象素值Dmax和最小象素值Dmin。
多值至二值轉(zhuǎn)換裝置(20103)進(jìn)行線性轉(zhuǎn)換，如圖40所示，并利用閾值128對(duì)每個(gè)象素值進(jìn)行閾值化，將最大值Dmax設(shè)定為255和將最小值Dmin設(shè)定為0，平滑函數(shù)估計(jì)裝置(20102)通過(guò)多值至二置轉(zhuǎn)換裝置(20103)所進(jìn)行的閾值化和圖象中象素值的平均梯度，對(duì)平滑函數(shù)進(jìn)行估計(jì)。在本實(shí)施例中，由于閾值化是利用多值至二值轉(zhuǎn)換裝置(20103)中閾值128進(jìn)行的，采用了參考點(diǎn)在其中心處的平均濾波器。
平均濾波器的大小是由圖象中象素值的平均梯度確定的。
圖象中象素值的平均梯度dave是以以下方式計(jì)算的。
在x-方向?yàn)V波(10301)中，應(yīng)用x-方向?yàn)V波器(10401)在圖象上掃描，沿圖象中的x-方向?qū)μ荻冗M(jìn)行檢測(cè)。
在y-方向?yàn)V波(10302)中，應(yīng)用y-方向?yàn)V波器(10402)在圖象上掃描，沿圖象中的y-方向?qū)μ荻冗M(jìn)行檢測(cè)。
在梯度檢測(cè)(10303)中，利用x-方向?yàn)V波(10301)獲得的x-方向梯度dx(i,j)和y-方向?yàn)V波(10302)獲得的y-方向梯度dy(i,j)，通過(guò)在第1實(shí)施例中給出的方程式B1的計(jì)算，對(duì)梯度d(i,j)進(jìn)行檢測(cè)，這里(i,j)是圖象上的坐標(biāo)。
在梯度方向檢測(cè)(10304)中，利用x-方向?yàn)V波(10301)獲得的x-方向梯度dx(i,j)和y-方向?yàn)V波(10302)獲得的y-方向梯度dy(i,j)，通過(guò)在第1實(shí)施例中給出的方程式B2的計(jì)算，對(duì)梯度方向θ(i,j)進(jìn)行檢測(cè)，這里(i,j)是圖象上的坐標(biāo)。
在非最大值抑制(10305)中，如圖40所示，利用隨θ變化的窗口，以這樣的方式產(chǎn)生圖象，即如果在窗口中參考點(diǎn)上的梯度值是最大值，那么給該參考點(diǎn)的坐標(biāo)上的圖象部分分配1值；否則，給參考點(diǎn)的坐標(biāo)上的圖象部分分配0值。
在平均梯度檢測(cè)(10306)中，對(duì)于由非最大值抑制(10305)所獲得的二值圖象中取1值的象素，通過(guò)計(jì)算梯度檢測(cè)(10303)中所檢測(cè)到梯度的平均值可獲得平均梯度d’ave。此外，利用動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置(20101)所檢測(cè)的最大象素值Dmax和最小象素值Dmin，由第1實(shí)施例中給出的方程式B3重新計(jì)算歸一化的平均梯度，得到dave。
平均濾波器的大小是根據(jù)歸一化的平均梯度dave并參考圖49而確定的。
二值圖象編碼裝置(20104)利用二值圖象編碼方案MMR(在傳真系統(tǒng)常用的CCITT國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中所定義的)對(duì)二值圖象進(jìn)行編碼并輸出編碼數(shù)據(jù)。
平滑函數(shù)編碼裝置(20106)對(duì)平滑函數(shù)估計(jì)裝置(20102)所估計(jì)的平滑函數(shù)進(jìn)行編碼并輸出編碼數(shù)據(jù)。在本實(shí)施例情況中，對(duì)平均濾波器的大小進(jìn)行編碼，將其輸出為編碼數(shù)據(jù)。
動(dòng)態(tài)范圍編碼裝置(20105)分別對(duì)動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置(20101)所獲得的Dmax和Dmin進(jìn)行編碼并輸出編碼數(shù)據(jù)。
如上所述，在本實(shí)施例中，通過(guò)利用圖象中幾乎所有的象素都具有均勻的最小值或最大值以及沿邊界分布的中間值的多值圖象的特性，對(duì)中間值的分布狀態(tài)進(jìn)行分析，以及對(duì)中間值分布提供良好近似的平滑函數(shù)進(jìn)行估計(jì)。通過(guò)對(duì)所估計(jì)的最大象素值和最小象素值、估計(jì)的平滑函數(shù)和估計(jì)的二值圖象分別進(jìn)行編碼以及將結(jié)果輸出為編碼數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)有效的編碼。
在任一上述實(shí)施例中，可以產(chǎn)生擁有由計(jì)算機(jī)執(zhí)行以上所述全部或部分裝置功能的程序的磁性記錄媒體或光學(xué)記錄媒體，這些程序能夠在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，以執(zhí)行上述的操作。
在以上的實(shí)施例中已經(jīng)對(duì)本發(fā)明的圖象編碼裝置作了描述，它包括動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置及其編碼裝置，但是，這并不是必要條件，例如，在許多情況中由于Dmax為255和Dmin為0，上述這兩個(gè)裝置可以被省略。在這種情況下，如圖65所示，圖象編碼裝置包括平滑函數(shù)估計(jì)裝置(10102)，從目標(biāo)多值圖象(這是待編碼的圖象)估計(jì)平滑函數(shù)；多值至二值轉(zhuǎn)換裝置(10103)，按照確定與估計(jì)平滑函數(shù)匹配的多值至二值轉(zhuǎn)換準(zhǔn)則將多值圖象轉(zhuǎn)換為二值圖象；二值圖象編碼裝置(10104)，對(duì)二值圖象進(jìn)行編碼并將其輸出為二值圖象編碼數(shù)據(jù)；平滑函數(shù)編碼裝置(10106)，對(duì)估計(jì)的平滑函數(shù)進(jìn)行編碼并將其輸出為平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，從待編碼的目標(biāo)多值圖象估計(jì)平滑函數(shù)；按照確定與估計(jì)平滑函數(shù)匹配的多值至二值轉(zhuǎn)換準(zhǔn)則將多值圖象轉(zhuǎn)換為二值圖象；對(duì)二值圖象進(jìn)行編碼并輸出為二值圖象編碼數(shù)據(jù)；對(duì)估計(jì)的平滑函數(shù)進(jìn)行編碼并輸出為平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)。此外，在這種情況下，能夠獲得同第一種所述結(jié)構(gòu)中所實(shí)現(xiàn)的相同效果。
此外，在以上的實(shí)施例中已經(jīng)對(duì)本發(fā)明的圖象編碼裝置作了描述，它包括平滑函數(shù)估計(jì)裝置，但是，這并不是必要條件，例如，不包括平滑函數(shù)估計(jì)裝置的結(jié)構(gòu)也是可以的。在這種情況下，如圖66所示，圖象編碼裝置包括多值至二值轉(zhuǎn)換裝置，取待編碼的目標(biāo)多值圖象和平滑函數(shù)作為輸入和基于平滑函數(shù)從多值圖象產(chǎn)生二值圖象；二值圖象編碼裝置，對(duì)二值圖象進(jìn)行編碼并將其輸出為二值圖象編碼數(shù)據(jù)；平滑函數(shù)編碼裝置，對(duì)平滑函數(shù)進(jìn)行編碼并將其輸出為平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)。平滑函數(shù)是這么進(jìn)行調(diào)節(jié)的預(yù)定功能，即如果將平滑函數(shù)運(yùn)用到二值圖象上，能夠有效地或者以逼近方式再現(xiàn)原始多值圖象。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，輸入待編碼的目標(biāo)多值圖象和平滑函數(shù)；基于平滑函數(shù)從多值圖象產(chǎn)生二值圖象；對(duì)二值圖象進(jìn)行編碼并輸出為二值圖象編碼數(shù)據(jù)；對(duì)平滑函數(shù)進(jìn)行編碼并輸出為平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)。此外，在這種情況下，能夠獲得同第一種所述結(jié)構(gòu)中所實(shí)現(xiàn)的大致相同效果。
在圖66所示的實(shí)施例中已經(jīng)對(duì)本發(fā)明的圖象編碼裝置作了描述，它不包括動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置等，但是，這并不是必要條件，例如，包括動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置的結(jié)構(gòu)也是可以的。在這種情況下，圖象編碼裝置除了圖66中所示的元件外還包括從目標(biāo)多值圖象中獲得動(dòng)態(tài)范圍的動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置和對(duì)動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行編碼并將其輸出為動(dòng)態(tài)范圍編碼數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)范圍編碼裝置，如圖67所示。在這種結(jié)構(gòu)中，多值至二值轉(zhuǎn)換裝置還通過(guò)考慮動(dòng)態(tài)范圍產(chǎn)生二值圖象。在操作中，這種結(jié)構(gòu)除了涉及到聯(lián)系圖66結(jié)構(gòu)所描述的操作外還涉及到從目標(biāo)多值圖象獲得動(dòng)態(tài)范圍、對(duì)動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行編碼并將其輸出為動(dòng)態(tài)范圍編碼數(shù)據(jù)。
此外，在圖64所示的實(shí)施例中已經(jīng)對(duì)本發(fā)明的圖象編碼裝置作了描述，它包括動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置等，但是，這并不是必要條件，例如，不包括動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置的結(jié)構(gòu)也是可以的。在這種情況下，如圖68所示，圖象編碼裝置包括多值至二值轉(zhuǎn)換裝置(20103)，按照確定與多值圖象匹配的多值至二值轉(zhuǎn)換準(zhǔn)則將多值圖象(待編碼的圖象)轉(zhuǎn)換為二值圖象；平滑函數(shù)估計(jì)裝置(20102)，這樣估計(jì)平滑函數(shù)，即如果將相同的平滑函數(shù)運(yùn)用到二值圖象上，能夠有效地或者以逼近方式再現(xiàn)原始多值圖象；二值圖象編碼裝置(20104)，對(duì)二值圖象進(jìn)行編碼并將其輸出為二值圖象編碼數(shù)據(jù)；以及平滑函數(shù)編碼裝置(20106)，對(duì)估計(jì)的平滑函數(shù)進(jìn)行編碼并將其輸出為平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，按照確定與估計(jì)待編碼目標(biāo)多值圖象匹配的多值至二值轉(zhuǎn)換準(zhǔn)則將多值圖象轉(zhuǎn)換為二值圖象；對(duì)平滑函數(shù)進(jìn)行估計(jì)，如果被運(yùn)用到二值圖象上，它能夠有效地或者以逼近方式再現(xiàn)原始多值圖象；對(duì)二值圖象進(jìn)行編碼并輸出為二值圖象編碼數(shù)據(jù)；以及對(duì)估計(jì)的平滑函數(shù)進(jìn)行編碼并輸出為平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)。此外，在這種情況下，能夠獲得同第一種所述結(jié)構(gòu)中所實(shí)現(xiàn)的相同效果。
在以上的實(shí)施例中已經(jīng)對(duì)本發(fā)明的圖象解碼裝置作了描述，它包括動(dòng)態(tài)范圍解碼裝置等，但是，這并不是必要條件，例如，不包括動(dòng)態(tài)范圍解碼裝置的結(jié)構(gòu)也是可以的。在這種情況下，圖象解碼裝置具有接受圖58、65、66或68中所示圖象編碼裝置輸出的多種的編碼數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，如圖69所示，它包括二值圖象解碼裝置，通過(guò)對(duì)編碼數(shù)據(jù)之中的二值圖象編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)二值圖象；平滑函數(shù)解碼裝置，通過(guò)對(duì)編碼數(shù)據(jù)之中的平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)平滑函數(shù)；以及二值至多值轉(zhuǎn)換裝置，利用已解碼的平滑函數(shù)通過(guò)對(duì)已解碼的二值圖象進(jìn)行平滑而恢復(fù)多值圖象。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，輸入從任何一個(gè)圖象編碼裝置輸出的多種編碼數(shù)據(jù)；在編碼數(shù)據(jù)之中，對(duì)二值圖象編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，恢復(fù)二值圖象；在編碼數(shù)據(jù)之中，對(duì)平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，恢復(fù)平滑函數(shù)；利用已解碼的平滑函數(shù)通過(guò)對(duì)已解碼的二值圖象進(jìn)行平滑而恢復(fù)多值圖象。此外，在這種情況中，能夠獲得同所述第一結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)的效果大致相同的效果。
如上所述，由于下面給出的原因，利用本發(fā)明的圖象編碼裝置、圖象解碼裝置、圖象編碼方法和圖象解碼方法能夠?qū)崿F(xiàn)比利用現(xiàn)有多值圖象編碼技術(shù)更有效的編碼和解碼。
1．在多值圖象中，對(duì)中間值沿占據(jù)圖象中主要部分的最大值區(qū)域與也占據(jù)圖象中主要部分的最小值區(qū)域之間邊界的分布進(jìn)行分析，確定提供該分布良好近似的平滑函數(shù)。
2．基于在1中所確定的平滑函數(shù)，產(chǎn)生僅有兩個(gè)值(最大值和最小值)的二值圖象。
3．采用1中所確定的平滑函數(shù)以及在2中產(chǎn)生的二值圖象表示多值圖象進(jìn)行相應(yīng)的編碼。
4．在解碼器上，對(duì)已編碼的平滑函數(shù)和二值圖象進(jìn)行解碼，重構(gòu)多值圖象。
從以上的描述中顯而易見(jiàn)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于能夠?qū)崿F(xiàn)比現(xiàn)有技術(shù)所能實(shí)現(xiàn)的更有效的編碼和解碼。
工業(yè)應(yīng)用性如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)從以前獲得的具有高度相關(guān)性的二值圖象中對(duì)待編碼的象素進(jìn)行預(yù)測(cè)以及通過(guò)對(duì)其差值進(jìn)行編碼，能夠?qū)崿F(xiàn)比利用現(xiàn)有二值圖象編碼和解碼技術(shù)更有效的編碼和解碼。此外，根據(jù)本發(fā)明，對(duì)例如中間值的分布進(jìn)行分析，分別對(duì)近似該分布的平滑函數(shù)和僅有兩個(gè)值(最大值和最小值)的二值基本圖象進(jìn)行編碼，然后進(jìn)行解碼，由此實(shí)現(xiàn)比現(xiàn)有技術(shù)所能實(shí)現(xiàn)的更有效的編碼和解碼。
權(quán)利要求
1．一種圖象編碼裝置，其特征在于所述裝置包括分塊裝置1，取待編碼的目標(biāo)二值圖象作為輸入，通過(guò)將所述目標(biāo)二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得目標(biāo)塊；分塊裝置2，通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；異或塊構(gòu)成裝置，通過(guò)依次地對(duì)所述目標(biāo)塊和所述參考?jí)K進(jìn)行掃描和通過(guò)對(duì)所述兩個(gè)塊之間象素值進(jìn)行異或而構(gòu)成異或塊；以及異或編碼裝置，產(chǎn)生代表所述異或結(jié)果的代碼序列并將其輸出為編碼數(shù)據(jù)。
2．一種圖象解碼裝置，其特征在于所述裝置包括分塊裝置2，通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；異或解碼裝置，通過(guò)對(duì)經(jīng)權(quán)利要求1圖象編碼裝置所編碼的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述異或塊；以及目標(biāo)塊構(gòu)成裝置，通過(guò)將所述異或塊與所述參考?jí)K進(jìn)行組合而構(gòu)成目標(biāo)塊。
3．如權(quán)利要求1所述的圖象編碼裝置，其特征在于進(jìn)一步包括運(yùn)動(dòng)估計(jì)裝置，通過(guò)所述參考二值圖象搜索與所述目標(biāo)塊最相似的塊，從所述搜索結(jié)果獲得運(yùn)動(dòng)信息，這里，所述分塊裝置2是運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊裝置2，它利用所述運(yùn)動(dòng)信息將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償施加到所述參考二值圖象上而獲得參考?jí)K，所述運(yùn)動(dòng)信息也是從所述圖象編碼裝置輸出的。
4．如權(quán)利要求2所述的圖象解碼裝置，其特征在于所述分塊裝置2是運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊裝置2，它利用從權(quán)利要求3圖象編碼裝置輸出的運(yùn)動(dòng)信息將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償施加到所述以前獲得的參考二值圖象上而獲得參考?jí)K。
5．如權(quán)利要求1所述的圖象編碼裝置，其特征在于進(jìn)一步包括參考?jí)K采用確定裝置，將所述目標(biāo)塊與所述參考?jí)K進(jìn)行比較，根據(jù)所述比較的結(jié)果確定所述參考?jí)K是否被采用，由此切換各個(gè)裝置之間的其余處理；和目標(biāo)象素編碼裝置，產(chǎn)生代表所述目標(biāo)塊中象素值的代碼序列并將其輸出為編碼數(shù)據(jù)，這里當(dāng)所述參考?jí)K采用確定裝置確定所述參考?jí)K被采用時(shí)，所述異或塊構(gòu)成裝置和所述異或編碼裝置這樣操作，即從所述異或編碼裝置輸出所述編碼數(shù)據(jù)，而另一方面，當(dāng)確定所述參考?jí)K不被采用時(shí)，所述目標(biāo)象素編碼裝置這樣操作，即從所述目標(biāo)象素編碼裝置輸出所述編碼數(shù)據(jù)，以及確定所述參考?jí)K是否被采用的結(jié)果作為參考?jí)K采用確定信號(hào)而輸出。
6．如權(quán)利要求1所述的圖象編碼裝置，其特征在于進(jìn)一步包括目標(biāo)象素編碼裝置，產(chǎn)生代表所述目標(biāo)塊中象素值的代碼序列并將其輸出為編碼數(shù)據(jù)；和參考?jí)K采用確定裝置，將所述異或編碼裝置的輸出與所述目標(biāo)象素編碼裝置的輸出進(jìn)行比較，根據(jù)所述比較的結(jié)果選擇所述兩個(gè)輸出中一個(gè)或另一個(gè)作為編碼數(shù)據(jù)而輸出，這里基于所述比較結(jié)果產(chǎn)生的參考?jí)K采用確定信號(hào)是從所述圖象編碼裝置中輸出的。
7．如權(quán)利要求2所述的圖象解碼裝置，其特征在于進(jìn)一步包括參考?jí)K采用控制裝置，根據(jù)從權(quán)利要求5或6圖象編碼裝置輸出的參考?jí)K采用確定信號(hào)確定所述參考?jí)K是否被采用，由此切換各個(gè)裝置之間的其余處理；和目標(biāo)象素解碼裝置，通過(guò)對(duì)從所述圖象編碼裝置輸出的所述編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述目標(biāo)塊，這里當(dāng)所述參考?jí)K采用控制裝置確定所述參考?jí)K被采用時(shí)，所述異或解碼裝置和所述分塊裝置2這樣操作，即從所述目標(biāo)塊構(gòu)成裝置輸出所述目標(biāo)塊，而另一方面，當(dāng)確定所述參考?jí)K不被采用時(shí)，所述目標(biāo)象素解碼裝置這樣操作，即從所述目標(biāo)象素解碼裝置輸出所述目標(biāo)塊。
8．如權(quán)利要求2所述的圖象解碼裝置，其特征在于進(jìn)一步包括目標(biāo)象素解碼裝置，通過(guò)對(duì)從權(quán)利要求5或6圖象編碼裝置輸出的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述目標(biāo)塊；和參考?jí)K采用控制裝置，根據(jù)從所述圖象編碼裝置輸出的所述參考?jí)K采用確定信號(hào)，或是選擇所述目標(biāo)塊構(gòu)成裝置的輸出或是選擇所述目標(biāo)象素解碼裝置的輸出作為所述目標(biāo)塊。
9．一種圖象編碼裝置，其特征在于所述裝置包括分塊裝置1，取待編碼的目標(biāo)二值圖象作為輸入，通過(guò)將所述目標(biāo)二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得目標(biāo)塊；分塊裝置2，通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；統(tǒng)計(jì)模型選擇裝置，基于所述參考?jí)K中參考象素周圍的象素的狀態(tài)從多個(gè)統(tǒng)計(jì)模型中選擇一個(gè)統(tǒng)計(jì)模型，所述參考象素對(duì)應(yīng)于所述目標(biāo)塊中的目標(biāo)象素；和熵編碼裝置，基于所述的所選統(tǒng)計(jì)模型對(duì)所述目標(biāo)象素進(jìn)行熵編碼并將其輸出為編碼數(shù)據(jù)。
10．如權(quán)利要求9所述的圖象編碼裝置，其特征在于在選擇所述統(tǒng)計(jì)模型時(shí)，所述統(tǒng)計(jì)模型選擇裝置還考慮所述目標(biāo)塊中在所述目標(biāo)象素相鄰的已編碼象素的狀態(tài)。
11．如權(quán)利要求9所述的圖象編碼裝置，其特征在于所述統(tǒng)計(jì)模型選擇裝置的選擇結(jié)果作為選擇結(jié)果信號(hào)而輸出。
12．一種圖象解碼裝置，其特征在于所述裝置包括分塊裝置2，通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；統(tǒng)計(jì)模型選擇裝置，基于所述參考?jí)K中參考象素周圍的象素的狀態(tài)從多個(gè)統(tǒng)計(jì)模型中選擇一個(gè)統(tǒng)計(jì)模型，所述參考象素對(duì)應(yīng)于所述目標(biāo)塊中的目標(biāo)象素；和熵解碼裝置，根據(jù)所述所選統(tǒng)計(jì)模型通過(guò)對(duì)從權(quán)利要求9圖象編碼裝置輸出的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行熵解碼而恢復(fù)所述目標(biāo)塊。
13．一種圖象解碼裝置，其特征在于所述裝置包括統(tǒng)計(jì)模型選擇裝置，接收從權(quán)利要求11圖象編碼裝置輸出的選擇結(jié)果信號(hào)，從多個(gè)統(tǒng)計(jì)模型中選擇一個(gè)對(duì)應(yīng)于所述選擇結(jié)果信號(hào)的統(tǒng)計(jì)模型；和熵解碼裝置，根據(jù)所述所選統(tǒng)計(jì)模型通過(guò)對(duì)從所述圖象編碼裝置輸出的所述編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行熵解碼而恢復(fù)所述目標(biāo)塊。
14．如權(quán)利要求9所述的圖象編碼裝置，其特征在于進(jìn)一步包括運(yùn)動(dòng)估計(jì)裝置，通過(guò)所述參考二值圖象搜索與所述目標(biāo)塊最相似的塊，從所述搜索結(jié)果獲得運(yùn)動(dòng)信息，這里，所述分塊裝置2是運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊裝置2，它利用所述運(yùn)動(dòng)信息將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償施加到所述參考二值圖象上而獲得參考?jí)K，和所述運(yùn)動(dòng)信息也是從所述圖象編碼裝置輸出的。
15．如權(quán)利要求12所述的圖象解碼裝置，其特征在于所述分塊裝置2是運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊裝置2，它利用從權(quán)利要求14圖象編碼裝置輸出的運(yùn)動(dòng)信息將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償施加到所述以前獲得的參考二值圖象上而獲得參考?jí)K。
16．如權(quán)利要求9所述的圖象編碼裝置，其特征在于進(jìn)一步包括參考?jí)K采用確定裝置，將所述目標(biāo)塊與所述參考?jí)K進(jìn)行比較，根據(jù)所述比較的結(jié)果確定所述參考?jí)K是否被采用，由此切換各個(gè)裝置之間的其余處理；以及目標(biāo)象素編碼裝置，產(chǎn)生代表所述目標(biāo)塊中象素值的代碼序列并將其輸出為編碼數(shù)據(jù)，這里當(dāng)所述參考?jí)K采用確定裝置確定所述參考?jí)K被采用時(shí)，所述熵編碼裝置和所述統(tǒng)計(jì)模型選擇裝置這樣操作，即輸出所述熵編碼裝置的所述編碼數(shù)據(jù)，而另一方面，當(dāng)確定所述參考?jí)K不被采用時(shí)，所述目標(biāo)象素編碼裝置這樣操作，即輸出所述目標(biāo)象素編碼裝置的所述編碼數(shù)據(jù)，確定所述參考?jí)K是否被采用的結(jié)果作為參考?jí)K采用確定信號(hào)而輸出。
17．如權(quán)利要求9所述的圖象編碼裝置，其特征在于進(jìn)一步包括目標(biāo)象素編碼裝置，產(chǎn)生代表所述目標(biāo)塊中象素值的代碼序列并將其輸出為編碼數(shù)據(jù)；和參考?jí)K采用確定裝置，將所述熵編碼裝置的輸出與所述目標(biāo)象素編碼裝置的輸出進(jìn)行比較，根據(jù)所述比較的結(jié)果選擇所述兩個(gè)輸出中的這一個(gè)或是另一個(gè)作為編碼輸出而輸出，這里基于所述比較結(jié)果產(chǎn)生的參考?jí)K采用確定信號(hào)也是從所述圖象編碼裝置輸出的。
18．如權(quán)利要求1所述的圖象解碼裝置，其特征在于進(jìn)一步包括參考?jí)K采用控制裝置，根據(jù)從權(quán)利要求16或17圖象編碼裝置輸出的參考?jí)K采用確定信號(hào)確定所述參考?jí)K是否被采用，由此切換各個(gè)裝置之間的其余處理；以及目標(biāo)象素解碼裝置，通過(guò)對(duì)所述圖象編碼裝置輸出的所述編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述目標(biāo)塊，這里當(dāng)所述參考?jí)K采用控制裝置確定所述參考?jí)K被采用時(shí)，所述熵解碼裝置和所述統(tǒng)計(jì)模型選擇裝置這樣操作，即從所述熵解碼裝置輸出所述目標(biāo)塊，而另一方面，當(dāng)確定所述參考?jí)K不被采用時(shí)，所述目標(biāo)象素解碼裝置這樣操作，即從所述目標(biāo)象素解碼裝置輸出所述目標(biāo)塊。
19．如權(quán)利要求12所述的圖象解碼裝置，其特征在于進(jìn)一步包括目標(biāo)象素解碼裝置，通過(guò)對(duì)從權(quán)利要求16或17圖象編碼裝置輸出的所述編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述目標(biāo)塊；和參考?jí)K采用控制裝置，根據(jù)從所述圖象編碼裝置輸出的參考?jí)K采用確定信號(hào)選擇所述熵解碼裝置的輸出還是所述目標(biāo)象素解碼裝置的輸出作為所述目標(biāo)塊而輸出。
20．一種圖象編碼裝置，其特征在于所述裝置包括分塊裝置1，取待編碼的目標(biāo)二值圖象作為輸入，通過(guò)將所述目標(biāo)二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得目標(biāo)塊；分塊裝置2，通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；統(tǒng)計(jì)模型產(chǎn)生裝置，從所述參考?jí)K產(chǎn)生目標(biāo)象素的統(tǒng)計(jì)模型；以及熵編碼裝置，基于所述產(chǎn)生的統(tǒng)計(jì)模型對(duì)所述目標(biāo)象素進(jìn)行熵編碼并將其輸出為編碼數(shù)據(jù)。
21．一種圖象解碼裝置，其特征在于所述裝置包括分塊裝置2，通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；統(tǒng)計(jì)模型產(chǎn)生裝置，從所述參考?jí)K產(chǎn)生目標(biāo)象素的統(tǒng)計(jì)模型；以及熵解碼裝置，根據(jù)所述的產(chǎn)生統(tǒng)計(jì)模型通過(guò)對(duì)從權(quán)利要求20圖象編碼裝置輸出的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行熵解碼而恢復(fù)所述目標(biāo)塊。
22．如權(quán)利要求20所述的圖象編碼裝置，其特征在于進(jìn)一步包括運(yùn)動(dòng)估計(jì)裝置，通過(guò)所述參考二值圖象搜索與所述目標(biāo)塊最相似的塊，從所述搜索結(jié)果獲得運(yùn)動(dòng)信息，這里，所述分塊裝置2是運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊裝置2，它利用所述運(yùn)動(dòng)信息將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償施加到所述參考二值圖象上而獲得參考?jí)K，和所述運(yùn)動(dòng)信息也是從所述圖象編碼裝置輸出的。
23．如權(quán)利要求21所述的圖象解碼裝置，其特征在于進(jìn)一步包括所述分塊裝置2是運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊裝置2，它利用從權(quán)利要求22圖象編碼裝置輸出的運(yùn)動(dòng)信息將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償施加到所述的以前獲得的參考二值圖象上而獲得參考?jí)K。
24．如權(quán)利要求20所述的圖象編碼裝置，其特征在于進(jìn)一步包括參考?jí)K采用確定裝置，將所述目標(biāo)塊與所述參考?jí)K進(jìn)行比較，根據(jù)所述比較的結(jié)果確定所述參考?jí)K是否被采用，由此切換各個(gè)裝置之間的其余處理；和目標(biāo)象素編碼裝置，產(chǎn)生代表所述目標(biāo)塊中象素值的代碼序列并將其輸出為編碼數(shù)據(jù)。
25．如權(quán)利要求21所述的圖象解碼裝置，其特征在于進(jìn)一步包括參考?jí)K采用控制裝置，根據(jù)從權(quán)利要求24圖象編碼裝置輸出的參考?jí)K采用確定信號(hào)確定所述參考?jí)K是否被采用，由此切換各個(gè)裝置之間的其余處理；和目標(biāo)象素解碼裝置，通過(guò)對(duì)從所述圖象編碼裝置輸出的所述編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述目標(biāo)塊，這里當(dāng)所述參考?jí)K采用控制裝置確定所述參考?jí)K被采用時(shí)，所述異或解碼裝置和進(jìn)行這樣控制，即從所述熵解碼裝置輸出所述目標(biāo)塊，而另一方面，當(dāng)確定所述參考?jí)K不被采用時(shí)，進(jìn)行這樣控制，即從所述目標(biāo)象素解碼裝置輸出所述目標(biāo)塊。
26．一種圖象編碼方法，其特征在于所述方法包括下列步驟取待編碼的目標(biāo)二值圖象作為輸入，通過(guò)將所述目標(biāo)二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得目標(biāo)塊；通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；通過(guò)依次地對(duì)所述目標(biāo)塊和所述參考?jí)K進(jìn)行掃描和通過(guò)對(duì)所述兩個(gè)塊之間象素值進(jìn)行異或而構(gòu)成異或塊；以及產(chǎn)生代表所述異或結(jié)果的代碼序列并將其輸出為編碼數(shù)據(jù)。
27．一種圖象解碼方法，其特征在于所述方法包括下列步驟通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；取由權(quán)利要求26圖象編碼方法所編碼的編碼數(shù)據(jù)為輸入，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述異或塊；以及通過(guò)將所述異或塊與所述參考?jí)K進(jìn)行組合而構(gòu)成目標(biāo)塊。
28．一種圖象編碼方法，其特征在于所述方法包括分塊步驟1，取待編碼的目標(biāo)二值圖象作為輸入，通過(guò)將所述目標(biāo)二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得目標(biāo)塊；分塊步驟2，通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；統(tǒng)計(jì)模型選擇步驟，基于所述參考?jí)K中參考象素周圍的象素的狀態(tài)從多個(gè)統(tǒng)計(jì)模型中選擇一個(gè)統(tǒng)計(jì)模型，所述參考象素對(duì)應(yīng)于所述目標(biāo)塊中的目標(biāo)象素；以及熵編碼步驟，基于所述的所選統(tǒng)計(jì)模型對(duì)所述目標(biāo)象素進(jìn)行熵編碼并將其輸出為編碼數(shù)據(jù)。
29．一種圖象解碼方法，其特征在于所述方法包括分塊步驟2，通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；統(tǒng)計(jì)模型選擇步驟，基于所述參考?jí)K中參考象素周圍的象素的狀態(tài)從多個(gè)統(tǒng)計(jì)模型中選擇一個(gè)統(tǒng)計(jì)模型，所述參考象素對(duì)應(yīng)于所述目標(biāo)塊中的目標(biāo)象素；以及熵解碼步驟，根據(jù)所述所選統(tǒng)計(jì)模型通過(guò)對(duì)按照權(quán)利要求28圖象編碼方法輸出的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行熵解碼而恢復(fù)所述目標(biāo)塊。
30．如權(quán)利要求28所述的圖象編碼方法，其特征在于進(jìn)一步包括運(yùn)動(dòng)估計(jì)步驟，通過(guò)所述參考二值圖象搜索與所述目標(biāo)塊最相似的塊，以及從所述搜索的結(jié)果獲得運(yùn)動(dòng)信息，這里所述分塊步驟2是指運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊步驟2，它利用所述運(yùn)動(dòng)信息將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償施加到所述參考二值圖象上而獲得參考?jí)K，所述運(yùn)動(dòng)信息也是由所述圖象編碼方法輸出的。
31．如權(quán)利要求29所述的圖象解碼方法，其特征在于所述分塊步驟2是指運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償分塊步驟2，它利用按照權(quán)利要求30圖象編碼方法輸出的運(yùn)動(dòng)信息將運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償施加到所述以前獲得的參考二值圖象上而獲得參考?jí)K。
32．如權(quán)利要求28所述的圖象編碼方法，其特征在于進(jìn)一步包括參考?jí)K采用確定步驟，將所述目標(biāo)塊與所述參考?jí)K進(jìn)行比較，根據(jù)所述比較的結(jié)果確定所述參考?jí)K是否被采用，由此切換接下來(lái)步驟的執(zhí)行；以及目標(biāo)象素編碼步驟，產(chǎn)生代表所述目標(biāo)塊中象素值的代碼序列并將其輸出為編碼數(shù)據(jù)，這里當(dāng)在所述參考?jí)K采用確定步驟中確定所述參考?jí)K被采用時(shí)，執(zhí)行所述熵編碼步驟和所述統(tǒng)計(jì)模型選擇步驟，從而由所述熵編碼步驟輸出所述編碼數(shù)據(jù)，而另一方面，當(dāng)確定所述參考?jí)K不被采用時(shí)，執(zhí)行所述目標(biāo)象素編碼步驟，從而由所述目標(biāo)象素編碼步驟輸出所述編碼數(shù)據(jù)，確定所述參考?jí)K是否被采用的結(jié)果作為參考?jí)K采用確定信號(hào)而輸出。
33．如權(quán)利要求28所述的圖象編碼方法，其特征在于進(jìn)一步包括目標(biāo)象素編碼步驟，產(chǎn)生代表所述目標(biāo)塊中象素值的代碼序列并將其輸出；和參考?jí)K采用確定步驟，將所述熵編碼步驟的輸出與所述目標(biāo)象素編碼步驟的輸出進(jìn)行比較，基于所述比較結(jié)果選擇所述的兩個(gè)輸出中的一個(gè)或另一個(gè)作為編碼數(shù)據(jù)輸出，這里所述編碼方法還輸出根據(jù)所述比較結(jié)果產(chǎn)生的參考?jí)K采用確定信號(hào)。
34．如權(quán)利要求29所述的圖象解碼方法，其特征在于進(jìn)一步包括參考?jí)K采用控制步驟，根據(jù)按照權(quán)利要求32或33圖象編碼方法輸出的參考?jí)K采用確定信號(hào)確定所述參考?jí)K是否被采用，由此切換接下來(lái)步驟的執(zhí)行；以及目標(biāo)象素解碼步驟，通過(guò)對(duì)按照所述圖象編碼方法輸出的所述編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述目標(biāo)塊，這里當(dāng)在所述參考?jí)K采用控制步驟中確定所述參考?jí)K被采用時(shí)，執(zhí)行所述熵解碼步驟和所述統(tǒng)計(jì)模型選擇步驟，從而從所述熵解碼步驟輸出所述目標(biāo)塊，而另一方面，當(dāng)確定所述參考?jí)K不被采用時(shí)，執(zhí)行所述目標(biāo)象素解碼步驟，從而從所述目標(biāo)象素解碼步驟輸出所述目標(biāo)塊。
35．如權(quán)利要求29所述的圖象解碼方法，其特征在于進(jìn)一步包括目標(biāo)象素解碼步驟，通過(guò)對(duì)按照權(quán)利要求32或33的圖象編碼方法輸出的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述目標(biāo)塊；和參考?jí)K采用控制步驟，基于按照所述圖象編碼方法輸出的所述參考?jí)K采用確定信號(hào)，或是選擇所述熵解碼步驟的輸出或是選擇所述目標(biāo)象素解碼步驟的輸出作為所述目標(biāo)塊輸出。
36．一種圖象編碼方法，其特征在于所述方法包括下列步驟取待編碼的目標(biāo)二值圖象作為輸入，通過(guò)將所述目標(biāo)二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得目標(biāo)塊；通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；從所述參考?jí)K產(chǎn)生目標(biāo)象素的統(tǒng)計(jì)模型；以及基于所述產(chǎn)生的統(tǒng)計(jì)模型對(duì)所述目標(biāo)象素進(jìn)行熵編碼并將其輸出為編碼數(shù)據(jù)。
37．一種圖象編碼方法，其特征在于所述方法包括下列步驟通過(guò)將以前獲得的參考二值圖象劃分為各含有多個(gè)象素的塊而獲得參考?jí)K；從所述參考?jí)K產(chǎn)生目標(biāo)象素的統(tǒng)計(jì)模型；以及根據(jù)所述產(chǎn)生的統(tǒng)計(jì)模型通過(guò)對(duì)按照權(quán)利要求36圖象編碼方法輸出的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行熵解碼而恢復(fù)所述目標(biāo)塊。
38．一種其上記錄有由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的程序的媒體，其特征在于所述程序可實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-25之一所述的全部或部分裝置的功能。
39．一種其上記錄有由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的程序的媒體，其特征在于所述程序可實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求26-37之一所述的全部或部分步驟的功能。
40．一種圖象編碼裝置，其特征在于所述裝置包括多值至二值轉(zhuǎn)換裝置，取待編碼的目標(biāo)多值圖象和平滑函數(shù)作為輸入，基于所述平滑函數(shù)由所述多值圖象產(chǎn)生二值圖象；二值圖象編碼裝置，對(duì)所述二值圖象進(jìn)行編碼并將其輸出為二值圖象編碼數(shù)據(jù)；以及平滑函數(shù)編碼裝置，對(duì)所述平滑函數(shù)進(jìn)行編碼并將其輸出為平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)，這里所述平滑函數(shù)是這樣一種調(diào)節(jié)功能，即如果將所述平滑函數(shù)運(yùn)用到所述二值圖象上能夠有效地再現(xiàn)原始的多值圖象。
41．如權(quán)利要求40所述的圖象編碼裝置，其特征在于所述的多值至二值轉(zhuǎn)換是由所述多值至二值轉(zhuǎn)換裝置根據(jù)確定為與所述平滑函數(shù)和所述多值圖象匹配的準(zhǔn)則進(jìn)行的。
42．一種圖象編碼裝置，其特征在于所述裝置包括平滑函數(shù)估計(jì)裝置，由待編碼的目標(biāo)多值圖象估計(jì)平滑函數(shù)；多值至二值轉(zhuǎn)換裝置，基于確定與所述所估計(jì)平滑函數(shù)相匹配的多值至二值轉(zhuǎn)換準(zhǔn)則將所述多值圖象轉(zhuǎn)換為二值圖象；二值圖象編碼裝置，對(duì)所述二值圖象進(jìn)行編碼并將其輸出為二值圖象編碼數(shù)據(jù)；以及平滑函數(shù)編碼裝置，對(duì)所述平滑函數(shù)進(jìn)行編碼并將其輸出為平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)。
43．一種圖象編碼裝置，其特征在于所述裝置包括多值至二值轉(zhuǎn)換裝置，由待編碼的目標(biāo)多值圖象產(chǎn)生二值圖象；二值圖象編碼裝置，對(duì)所述二值圖象進(jìn)行編碼并將其輸出為二值圖象編碼數(shù)據(jù)；平滑函數(shù)產(chǎn)生裝置，由所述二值圖象和所述目標(biāo)多值圖象產(chǎn)生平滑函數(shù)；以及平滑函數(shù)編碼裝置，對(duì)所述平滑函數(shù)進(jìn)行編碼并將其輸出為平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)。
44．如權(quán)利要求43所述的圖象編碼裝置，其特征在于所述平滑函數(shù)是利用由相鄰象素的二值化圖案和對(duì)應(yīng)于所述圖案的替換值構(gòu)成的一個(gè)或多個(gè)表來(lái)表示的。
45．如權(quán)利要求43所述的圖象編碼裝置，其特征在于進(jìn)一步包括二值至多值轉(zhuǎn)換裝置，利用所述平滑函數(shù)通過(guò)對(duì)所述二值圖象進(jìn)行平滑而產(chǎn)生多值圖象；以及剩余成分編碼裝置，對(duì)由所述二值至多值轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生的多值圖象與由所述多值至二值轉(zhuǎn)換裝置輸入進(jìn)行轉(zhuǎn)換的所述目標(biāo)多值圖象之間存在的剩余成分進(jìn)行編碼。
46．一種圖象編碼裝置，其特征在于所述裝置包括多值至二值轉(zhuǎn)換裝置，基于確定與所述多值圖象相匹配的多值至二值轉(zhuǎn)換準(zhǔn)則將多值圖象，即待編碼的目標(biāo)圖象轉(zhuǎn)換為二值圖象；平滑函數(shù)估計(jì)裝置，這樣估計(jì)平滑函數(shù)，即如果將所述平滑函數(shù)運(yùn)用到所述二值圖象上能夠有效地再現(xiàn)原始的多值圖象；二值圖象編碼裝置，對(duì)所述二值圖象進(jìn)行編碼并將其輸出為二值圖象編碼數(shù)據(jù)；以及平滑函數(shù)編碼裝置，對(duì)所述所估計(jì)平滑函數(shù)進(jìn)行編碼并將其輸出為平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)。
47．如權(quán)利要求40、42、43或46所述的圖象編碼裝置，其特征在于進(jìn)一步包括動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置，從所述目標(biāo)多值圖象獲得動(dòng)態(tài)范圍；和動(dòng)態(tài)范圍編碼裝置，對(duì)所述動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行編碼并將其輸出為動(dòng)態(tài)范圍編碼數(shù)據(jù)，這里所述多值至二值轉(zhuǎn)換裝置還通過(guò)考慮所述動(dòng)態(tài)范圍產(chǎn)生所述二值圖象。
48．一種圖象解碼裝置，其特征在于所述裝置包括接收由權(quán)利要求40、42、43或46圖象編碼裝置所編碼的各種編碼數(shù)據(jù)作為其輸入的裝置；二值圖象解碼裝置，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述二值圖象編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述二值圖象；平滑函數(shù)解碼裝置，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述平滑函數(shù)；以及二值至多值轉(zhuǎn)換裝置，通過(guò)用所述已解碼的平滑函數(shù)對(duì)所述已解碼二值圖象進(jìn)行平滑而恢復(fù)所述多值圖象。
49．一種圖象解碼裝置，其特征在于所述裝置包括接收由權(quán)利要求47圖象編碼裝置所編碼的各種編碼數(shù)據(jù)作為輸入的裝置；二值圖象解碼裝置，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述二值圖象編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述二值圖象；平滑函數(shù)解碼裝置，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述平滑函數(shù)；動(dòng)態(tài)范圍解碼裝置，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述動(dòng)態(tài)范圍編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述動(dòng)態(tài)范圍；以及二值至多值轉(zhuǎn)換裝置，通過(guò)用所述已解碼的平滑函數(shù)對(duì)所述已解碼二值圖象進(jìn)行平滑和用所述已解碼的動(dòng)態(tài)范圍對(duì)所述象素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換而恢復(fù)所述多值圖象。
50．一種圖象解碼裝置，其特征在于所述裝置包括接收由權(quán)利要求44圖象編碼裝置所編碼的各種編碼數(shù)據(jù)作為輸入的裝置；二值圖象解碼裝置，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述二值圖象編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述二值圖象；平滑函數(shù)解碼裝置，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述平滑函數(shù)；以及二值至多值轉(zhuǎn)換裝置，通過(guò)用所述已解碼的平滑函數(shù)對(duì)所述已解碼二值圖象進(jìn)行平滑而恢復(fù)所述多值圖象，這里所述已解碼的平滑函數(shù)是利用由相鄰象素的二值化圖案和對(duì)應(yīng)于所述圖案的替換值構(gòu)成的一個(gè)或多個(gè)表來(lái)表示的。
51．如權(quán)利要求50所述的圖象解碼裝置，其特征在于所述二值至多值轉(zhuǎn)換裝置利用所述表所表示的所述平滑函數(shù)通過(guò)遞歸地和多級(jí)地將象素替換施加到所述二值圖象上而恢復(fù)所述多值圖象。
52．一種圖象解碼裝置，其特征在于所述裝置包括接收由權(quán)利要求45圖象編碼裝置所編碼的各種編碼數(shù)據(jù)作為輸入的裝置；二值圖象解碼裝置，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述二值圖象編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述二值圖象；平滑函數(shù)解碼裝置，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述平滑函數(shù)；二值至多值轉(zhuǎn)換裝置，通過(guò)用所述已解碼的平滑函數(shù)對(duì)所述已解碼二值圖象進(jìn)行平滑而恢復(fù)所述多值圖象；以及剩余成分解碼裝置，對(duì)所述剩余成分進(jìn)行解碼，這里輸出圖象是通過(guò)將所述已解碼的剩余成分加在所述二值至多值轉(zhuǎn)換裝置的輸出上而獲得的。
53．一種圖象編碼方法，其特征在于所述方法包括取待編碼的目標(biāo)多值圖象和平滑函數(shù)作為輸入，基于所述平滑函數(shù)由所述多值圖象產(chǎn)生二值圖象；對(duì)所述二值圖象進(jìn)行編碼并將其輸出為二值圖象編碼數(shù)據(jù)；以及對(duì)所述平滑函數(shù)進(jìn)行編碼并將其輸出為平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)，這里所述平滑函數(shù)是這樣一種調(diào)節(jié)功能，即如果將所述平滑函數(shù)運(yùn)用到所述二值圖象上能夠有效地再現(xiàn)原始的多值圖象。
54．一種圖象編碼方法，其特征在于所述方法包括平滑函數(shù)估計(jì)步驟，由待編碼的目標(biāo)多值圖象估計(jì)平滑函數(shù)；多值至二值轉(zhuǎn)換步驟，基于確定與所述所估計(jì)平滑函數(shù)相匹配的多值至二值轉(zhuǎn)換準(zhǔn)則將所述多值圖象轉(zhuǎn)換為二值圖象并將其輸出為二值圖象編碼數(shù)據(jù)；二值圖象編碼步驟，對(duì)所述二值圖象進(jìn)行編碼并將其輸出為二值圖象編碼數(shù)據(jù)；以及平滑函數(shù)編碼步驟，對(duì)所述平滑函數(shù)進(jìn)行編碼并將其輸出為平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)。
55．一種圖象編碼方法，其特征在于所述方法包括多值至二值轉(zhuǎn)換步驟，由待編碼的目標(biāo)多值圖象產(chǎn)生二值圖象；二值圖象編碼步驟，對(duì)所述二值圖象進(jìn)行編碼并將其輸出為二值圖象編碼數(shù)據(jù)；平滑函數(shù)產(chǎn)生步驟，由所述二值圖象和所述目標(biāo)多值圖象產(chǎn)生平滑函數(shù)；以及平滑函數(shù)編碼步驟，對(duì)所述平滑函數(shù)進(jìn)行編碼并將其輸出為平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)。
56．如權(quán)利要求55所述的圖象編碼方法，其特征在于所述平滑函數(shù)是利用由相鄰象素的二值化圖案和對(duì)應(yīng)于所述圖案的替換值構(gòu)成的一個(gè)或多個(gè)表來(lái)表示的。
57．如權(quán)利要求55所述的圖象編碼方法，其特征在于進(jìn)一步包括二值至多值轉(zhuǎn)換步驟，利用所述平滑函數(shù)通過(guò)對(duì)所述二值圖象進(jìn)行平滑而產(chǎn)生多值圖象；以及剩余成分編碼步驟，對(duì)由所述二值至多值轉(zhuǎn)換裝置產(chǎn)生的多值圖象與由所述多值至二值轉(zhuǎn)換裝置輸入進(jìn)行轉(zhuǎn)換的所述目標(biāo)多值圖象之間存在的剩余成分進(jìn)行編碼。
58．一種圖象編碼方法，其特征在于所述方法包括多值至二值轉(zhuǎn)換步驟，基于確定與所述多值圖象相匹配的多值至二值轉(zhuǎn)換準(zhǔn)則將多值圖象，即待編碼的目標(biāo)圖象轉(zhuǎn)換為二值圖象；平滑函數(shù)估計(jì)步驟，這樣估計(jì)平滑函數(shù)，即如果將所述平滑函數(shù)運(yùn)用到所述二值圖象上能夠有效地再現(xiàn)原始的多值圖象；二值圖象編碼步驟，對(duì)所述二值圖象進(jìn)行編碼并將其輸出為二值圖象編碼數(shù)據(jù)；以及平滑函數(shù)編碼步驟，對(duì)所述所估計(jì)平滑函數(shù)進(jìn)行編碼并將其輸出為平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)。
59．如權(quán)利要求53、54、55或58所述的圖象編碼方法，其特征在于進(jìn)一步包括動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)步驟，從所述目標(biāo)多值圖象獲得動(dòng)態(tài)范圍；和動(dòng)態(tài)范圍編碼步驟，對(duì)所述動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行編碼并將其輸出為動(dòng)態(tài)范圍編碼數(shù)據(jù)，這里所述多值至二值轉(zhuǎn)換步驟還通過(guò)考慮所述動(dòng)態(tài)范圍產(chǎn)生所述二值圖象。
60．一種圖象解碼方法，其特征在于所述方法包括接收由權(quán)利要求53、54、55或58圖象編碼裝置所編碼的各種編碼數(shù)據(jù)作為其輸入的裝置；二值圖象解碼步驟，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述二值圖象編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述二值圖象；平滑函數(shù)解碼步驟，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述平滑函數(shù)；以及二值至多值轉(zhuǎn)換步驟，通過(guò)用所述已解碼的平滑函數(shù)對(duì)所述已解碼二值圖象進(jìn)行平滑而恢復(fù)所述多值圖象。
61．一種圖象解碼方法，其特征在于所述方法包括接收按照權(quán)利要求59圖象編碼方法所編碼的各種編碼數(shù)據(jù)作為輸入的步驟；二值圖象解碼步驟，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述二值圖象編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述二值圖象；平滑函數(shù)解碼步驟，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述平滑函數(shù)；動(dòng)態(tài)范圍解碼步驟，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述動(dòng)態(tài)范圍編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述動(dòng)態(tài)范圍；以及二值至多值轉(zhuǎn)換步驟，通過(guò)用所述已解碼的平滑函數(shù)對(duì)所述已解碼二值圖象進(jìn)行平滑和用所述已解碼的動(dòng)態(tài)范圍對(duì)象素值進(jìn)行轉(zhuǎn)換而恢復(fù)所述多值圖象。
62．一種圖象解碼方法，其特征在于所述方法包括接收按照權(quán)利要求56圖象編碼方法所編碼的各種編碼數(shù)據(jù)作為輸入的步驟；二值圖象解碼步驟，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述二值圖象編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述二值圖象；平滑函數(shù)解碼步驟，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述平滑函數(shù)；以及二值至多值轉(zhuǎn)換步驟，通過(guò)用所述已解碼的平滑函數(shù)對(duì)所述已解碼二值圖象進(jìn)行平滑而恢復(fù)所述多值圖象，這里所述已解碼的平滑函數(shù)是利用由相鄰象素的二值化圖案和對(duì)應(yīng)于所述圖案的替換值構(gòu)成的一個(gè)或多個(gè)表來(lái)表示的。
63．如權(quán)利要求62所述的圖象解碼方法，其特征在于所述二值至多值轉(zhuǎn)換步驟利用所述表所表示的所述平滑函數(shù)通過(guò)遞歸地和多級(jí)地將象素替換施加到所述二值圖象上而恢復(fù)所述多值圖象。
64．一種圖象解碼方法，其特征在于所述方法包括接收按照權(quán)利要求57圖象編碼方法所編碼的各種編碼數(shù)據(jù)作為輸入的步驟；二值圖象解碼步驟，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述二值圖象編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述二值圖象；平滑函數(shù)解碼步驟，通過(guò)對(duì)所述編碼數(shù)據(jù)當(dāng)中的所述平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼而恢復(fù)所述平滑函數(shù)；二值至多值轉(zhuǎn)換步驟，通過(guò)用所述已解碼的平滑函數(shù)對(duì)所述已解碼二值圖象進(jìn)行平滑而恢復(fù)所述多值圖象；以及剩余成分解碼步驟，對(duì)所述剩余成分進(jìn)行解碼，這里輸出圖象是通過(guò)將所述已解碼的剩余成分加在所述二值至多值轉(zhuǎn)換步驟的輸出上而獲得的。
65．一種其上記錄有由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的程序的媒體，其特征在于所述程序可實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求40-52之一所述的全部或部分裝置的功能。
66．一種其上記錄有由計(jì)算機(jī)執(zhí)行的程序的媒體，其特征在于所述程序可實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求53-64之一所述的全部或部分步驟的功能。
全文摘要
一種圖象編碼裝置,包括:獲得待編碼目標(biāo)多值圖象動(dòng)態(tài)范圍的動(dòng)態(tài)范圍估計(jì)裝置10101;對(duì)動(dòng)態(tài)范圍進(jìn)行編碼并將其輸出為動(dòng)態(tài)范圍編碼數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)范圍編碼裝置10105;估計(jì)目標(biāo)多值圖象的平滑函數(shù)的平滑函數(shù)估計(jì)裝置10102;基于確定為平滑函數(shù)匹配的多值至二值轉(zhuǎn)換準(zhǔn)則將多值圖象轉(zhuǎn)換為二值圖象的多值至二值轉(zhuǎn)換裝置10103;對(duì)二值圖象進(jìn)行編碼并將其輸出為二值圖象編碼數(shù)據(jù)的二值圖象編碼裝置10104;對(duì)平滑函數(shù)進(jìn)行編碼并將其輸出為平滑函數(shù)編碼數(shù)據(jù)的平滑函數(shù)編碼裝置10106。這種結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)多值圖象的有效編碼。
文檔編號(hào)G06T9/00GK1231797SQ9719831
公開(kāi)日1999年10月13日 申請(qǐng)日期1997年7月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月31日
發(fā)明者畑幸一, 栄藤稔, 安慶武志 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社