DE69735437T2

DE69735437T2 - Bildkodierer und bilddekodierer

Info

Publication number: DE69735437T2
Application number: DE69735437T
Authority: DE
Inventors: Taisuke Kawasaki-shi MATSUMOTO
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1996-12-12
Filing date: 1997-12-11
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2017-12-12
Also published as: KR100413153B1; AU5410298A; US6263024B1; KR100355324B1; EP0889651B1; DE69735437D1; CN1211372A; EP0889651A1; CN1160967C; EP0889651A4; WO1998026601A1; KR19990082504A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Bildkodier-Vorrichtungen und Bilddekodier-Vorrichtungen zur Kodierung und Dekodierung digitaler Bilder und betrifft ebenfalls ein Aufzeichnungsmedium das Computerprogramme aufzeichnet, um diese Vorrichtung durch Software zu implementieren.
Eine der gegenwärtigen Standardempfehlungen für Verfahren zur Kodierung/Dekodierung digitaler Bilder mit einer Zeilensprung-Struktur ist ITU-TH.262, die eine effiziente Kodierung/Dekodierung von TV-Signalen, wie NTSC ermöglicht.
Es gibt ein anderes Verfahren zur Kodierung/Dekodierung digitaler Bilder, das nicht nur Signalwerte von Helligkeit und Farbdifferenz, sondern auch Forminformations-Signale beinhalten, die die Form eines Objektes angeben, das als ein Evaluierungsmodel der ISO/IEC MPEG4 (ISO/IEC ITC/SC29/WG11 N1469 November 1966) eingeführt wurde.
Dieses Verfahren ist gekennzeichnet durch die Fähigkeit, nicht nur die Menge des Codes effektiv zu reduzieren, indem das Helligkeitssignal und des Farbdifferenzsignal nur für signifikante Pixelinformationen, die durch die Forminformationen angegeben werden, kodiert/dekodiert wird, sondern auch einfach Bilder in Übereinstimmung mit der Forminformation zu synthetisieren.
Das oben beschriebene MPEG 4-Evaluierungsmodel berücksichtigt jedoch keine Bilder, die eine Zeilensprung-Struktur haben, in der ein Vollbild zwei Halbbilder enthält, was eine effiziente Kodierung/Dekodierung von Eingangsbilder mit einer Zeilensprung-Struktur verhindert.
Zusätzlich berücksichtigt H.262 ein Bewegungskompensations-Verfahren und eine diskrete Kosinustransformation, indem die Zeilensprung-Struktur des Helligkeits- und Farbdifferenz-Signals berücksichtigt wird, wobei als Verfahren zur Kodierung binärer Bilder, die eine signifikante Form aufweisen, spezielle Verfahren verwendet werden, wie down-sampling, up-sampling und Vorhersage der Variation der Orte der Pixelwerte, die durch H. 262 nicht berücksichtigt werden, was verhindert, dass die Kodier-/Dekodier-Vorrichtung, die in H. 262 verwendet wird, einfach auf Zeilensprung-Strukturen angepasst werden kann.
Eine Bestimmung des Bewegungsvektors für jeden Makroblock auf einer Halbbild- oder Vollbildbasis ist in US-A-5 539 466 beschrieben. Abhängig von dem bestimmten Bewegungsvektor wird ein Halbbild- oder Vollbild-Vorhersagemodus ausgewählt, um eine Bewegungskompensation auszuführen. Zusätzlich wird eine orthogonale Transformationen auf jeden Block angewandt, entweder auf einer Vollbild- oder Halbbildbasis.
EP-A-0 573 665 beschreibt ebenfalls das Kodieren von Zeilensprung-Bilddaten. Jeder Makroblock eines Bildes wird entweder auf der Basis von Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten kodiert. Die Entscheidung, ob die Kodierung halbbildbasiert oder vollbildbasiert erfolgt, wird durch die Verwendung des Bewegungsvektors, der sich auf den Makroblock bezieht, ausgeführt. Zusätzliche Entscheidungsdaten werden zu den Bilddaten hinzugefügt, um die Entscheidung des Kodiermodus anzuzeigen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bildkodiervorrichtung und eine Bilddekodiervorrichtung bereitzustellen, die in der Lage sind die Kodiereffizienz zu verbessern.
Dies wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche erreicht.
Die Bildkodiervorrichtung der vorliegende Erfindung ist eine Kodiervorrichtung, die eine Kodierung ausführt, indem die binären Bilddaten in Blöcke mit einer Mehrzahl von Pixeln geteilt werden, für jeden Block entschieden wird, was die effizientere Kodierung ist, eine Kodier-Prozessierung in Halbbildereinheiten oder eine Kodier-Prozessierung in Vollbildeinheiten.
Auf der anderen Seite ist die Bilddekodier-Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung eine Dekodiervorrichtung, die das kodierte Bildsignal in ein binäres Digitalbild dekodiert und basierend auf der Modusinformation jedes Blocks zwischen einer Dekodier-Prozessierung in Halbbildeinheiten und einer Dekodier-Prozessierung in Vollbildeinheiten umschaltet.
Wenn ein binäres Digitalbild dekodiert wird, wechselt die Bilddekodier-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung für jeden Block die Prozessierung zur Reduzierung der Abtastung in Halbbildeinheiten oder die Prozessierung zur Reduzierung der Abtastung in Vollbildeinheiten, basierend auf der Modusinformation.
Weiterhin, wenn ein binäres Digitalbild kodiert wird, entscheidet die Bildkodier-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung für jeden Block, was eine bessere Effizienz bietet: Detektion eines Pixelwert-Wechselpunktes in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten in der Bildkodier-Vorrichtungen, die eine Kodierung der Lagebeziehungen zwischen einem Zielpixel und einem Pixel mit einem variablen Pixelwert ausführt.
Die Bilddekodiervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine Bilddekodiervorrichtung, die binäre Digitalbilder aus der Lagebeziehungen zwischen einem Zielpixel und Pixeln mit variablen Pixelwerten dekodiert und für jeden Block umschaltet, ob der Ort des Pixels mit variablen Pixelwerten in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten berechnet wird, basierend auf der Modusinformation.
Die Kodiervorrichtung der vorliegende Erfindung ist eine Bildkodier-Vorrichtungen, die, wenn ein binäres Digitalbild kodiert wird, die Wahrscheinlichkeitsverteilung des Zielpixel bestimmt, aus dem Pixelwert-Verteilungs-Status der Umgebungspixel und eine Kodierung des Pixelwerts des Zielpixels ausführt, gemäß der Wahrscheinlichkeitsverteilung, die für jeden Block entscheidet, was eine bessere Effizienz zur Bestimmung der Wahrscheinlichkeit bietet, Überwachen der Verteilung der Umgebungspixelwerte in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten.
Die Bilddekodier-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine Bilddekodier-Vorrichtungen, die die Wahrscheinlichkeitsverteilung des Pixelwerts eines Zielpixel aus der Pixelwert Verteilung von Umgebungspixel bestimmt und eine Dekodierung des Pixelwerts des Zielpixels ausführt gemäß der Wahrscheinlichkeitsverteilung, für jeden Block das Verfahren zur Überwachung der Verteilungsstatus der Umgebungs-Pixelwerte wechselt, um die Wahrscheinlichkeitsverteilung in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten zu bestimmen.
Die Bildkodier-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ist eine Bildkodiervorrichtung, die die Wahrscheinlichkeitsverteilung des Pixelwerts des Zielpixels aus der Verteilungsstatus von Pixelwerten von vorhergesagten bewegungskompensierten Bildern bestimmt und die Kodierung der Pixelwerte der Zielpixel gemäß der Wahrscheinlichkeitsverteilung ausführt. Sie bestimmt für jeden Pixelblock was eine bessere Effizienz bietet: Überwachen der Verteilung der Pixelwerte der vorhergesagten bewegungskompensierten Bilddaten in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten.
In der Bilddekodier-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung, die die Wahrscheinlichkeitsverteilung des Pixelwerts des Zielpixels aus dem Verteilungsstatus der Pixelwerte der vorhergesagten bewegungskompensierten Bilder bestimmt, und die die Kodierung des Pixelwert das gemäß der Wahrscheinlichkeitsverteilung ausführt, wechselt für jeden Block das Verfahren zur Überwachung der Verteilung der Pixelwerte der vorhergesagten bewegungskompensierten Bilder in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten.
Während der Kodierung binärer Digitalbilder und mehrstufiger Digitalbilder wählt die Bildkodier-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung für jeden Block, ob die Kodierprozessierung der binären Digitalbilder in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten ausgeführt wird, basierend auf der Modusinformationen der mehrstufigen Digitalbilder des Blocks. Dies verhindert die Notwendigkeit der Verwendung von speziellem Code für die Modusinformation von binären Digitalbildern und ermöglicht ist die Codeeffizienz zu verbessern.
Während der die Kodierung jedes Blocks binärer Digitalbilder und mehrstufiger Digitalbilder entscheidet die Bilddekodier-Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung ob die Kodierprozessierung der binären Digitalbilder in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten ausgeführt wird, basierend auf der Modusinformation von mehrstufigen Digitalbildern des Blocks. Dies verhindert die Notwendigkeit der Verwendung von speziellem Code für die Modusinformation von binären Digitalbildern und ermöglicht die Ausführung einer korrekten Dekodierung.
Während der Dekodierung jedes Blocks binärer Digitalbilder und mehrstufiger digitaler Bilder entscheidet die Bilddekodier-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung ob die Kodierprozessierung der binären Digitalbilder in Halbbildeinheiten oder in Vollbildeinheiten ausgeführt wird und gibt die entschiedene Modusinformation der Entscheidung über die Modusinformation der mehrstufigen Digitalbilder des Blockes wieder. Dies verhindert die Notwendigkeiten der Verwendung speziellem Code für die Modusinformation von mehrstufigen Digitalbildern und ermöglicht es, die Codeeffizienz zu verbessern. Während der Dekodierung binärer Digitalbilder und mehrstufiger Digitalbilder aus kodierten Bildsignalen für jeden Block, gibt die Bilddekodier-Vorrichtungen der vorliegende Erfindung die Modusinformation von binären Digitalbildern wider, indem die Modusinformation von mehrstufigen Digitalbildern des Blocks ausgewählt wird. Dies verhindert die Notwendigkeiten der Verwendung speziellem Code für die Modusinformation von mehrstufigen Digitalbildern und ermöglicht es, eine korrekte Dekodierung auszuführen.
Die Bildkodiervorrichtung der vorliegende Erfindung stellt weiterhin ein Aufzeichnungsmedium bereit, das einfach in ein Computersystem implementiert werden kann, in dem mindestens eine der oben beschriebenen Erfindung aufgezeichnet wird.
1 ist funktionelles Blockschaubild der Bildkodiervorrichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt Wechselpositionen und vorhergesagte Wechselpositionen von Pixelwerten;
3 zeigt das Erkennungsergebnis der Wechselpositionen, vorhergesagten Wechselpositionen und Differenzwerte;
4 zeigt ein funktionelles Blockschaubild der Bildkodiervorrichtung in einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
5 zeigt ein funktionelles Blockschaubild der Bilddekodier-Vorrichtung in einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
6 der zeigt Wechselpositionen und vorhergesagten Wechselpositionen von Pixelwerten einer Dekodierung im Halbbildmodus;
7 zeigt einen Halbbildmodus-Dekodierabschnitt;
8 zeigt Wechselpositionen und vorhergesagte Wechselpositionen von Pixelwerten einer Dekodierung im Vollbildmodus;
9 zeigt einen Vollbildmodus-Dekodierabschnitt;
10 zeigt ein funktionelles Blockschaubild der Bilddekodier-Vorrichtungen in einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
11 zeigt einen digitalen Bildblock mit einer Halbbild-Struktur;
12 zeigt einen digitalen Bildblock mit einer Vollbild-Struktur;
13 zeigt ein funktionelles Blockschaubild der Bildkodier-Vorrichtung in einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
14 zeigt ein Kodierprozess im Vollbildmodus des fünften Ausführungsbeispiel;
15 zeigt ein Kodierprozess im Halbbildmodus des fünften Ausführungsbeispiel;
16 zeigt ein funktionelles Blockschaubild der Bilddekodier-Vorrichtungen eines sechsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
17 zeigt funktionelles Blockschaubild der Bilddekodier-Vorrichtungen in einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
18 zeigt ein funktionelles Blockschaubild der Bilddekodier-Vorrichtungen in einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
19 zeigt den Erstellungsprozess eines vorhergesagten Bildes im Vollbildmodus des achten Ausführungsbeispiels;
20 zeigt den Erstellungsprozess des ungeraden, vorhergesagten Halbbilds im Halbbildmodus des achten Ausführungsbeispiels;
21 zeigt den Erstellungsprozess des geraden, vorhergesagten Halbbilds im Halbbildmodus des achten Ausführungsbeispiel;
22 zeigt ein funktionelles Blockschaubild der Bilddekodier-Vorrichtungen in einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
23 zeigt ein funktionelles Blockschaubild der Bildkodier-Vorrichtungen in einem zehnten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
24 zeigt funktionelles Blockschaubild der Bilddekodier-Vorrichtungen in einem elften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
25 zeigt ein funktionelles Blockschaubild der Bildkodier-Vorrichtungen in einer zwölften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
26 zeigt ein funktionelles Blockschaubild der Bilddekodier-Vorrichtungen in einem 13. Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
27 zeigt ein funktionelles Blockschaubild der Bildkodier-Vorrichtungen in einem 14. Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
28 zeigt eine Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Tabelle des 14.
Ausführungsbeispiels;
29A und 29B zeigen die Situation der Kodierung eines Blocks mit 8 × 8 Pixel;
30 zeigt ein funktionelles Blockschaubild der Bilddekodier-Vorrichtungen in einem 15. Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
31 zeigt ein funktionelles Blockschaubild der Bildkodiervorrichtung in einer 16. Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
32 ist ein Auszug aus dem 16. Ausführungsbeispiel;
33A und 33B zeigen Halbbildmodus-Kodier/Dekodier-Abschnitte;
34A und 34B zeigen Vollbildmodus-Kodier/Dekodier-Abschnitte;
35 zeigt ein Beispiel einer Pixelwert-Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Tabelle;
36 zeigt ein strukturelles Blockschaubild der Bildkodier-Vorrichtungen in einem 17. Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
37 zeigt ein Beispiel eines Computeraufzeichnungsmediums des 18. Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert.
1 zeigt einen Blockschaubild der Bildkodiervorrichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Bildkodiervorrichtung, sich auf das erste Ausführungsbeispiel bezieht, umfasst eine Prozessierungseinheit zur Kodierung von Halbbildern, die aus Halbbild-Wechselpositions-Erkennungseinheit 101, Speicher 102, Wechselpositions-Vorhersageeinheit 103, Differenzwert-Berechnungseinheit 104 und Kodiereinheit 105 besteht und einer anderen Prozessierungseinheit zur Kodierung von Vollbildern, die aus Vollbild-Wechselpositions-Erkennungseinheit 106, Speicher 107, Wechselpositions-Vorhersageeinheit 108, Differenzwert-Berechnungseinheit 109 und Kodiereinheit 110 besteht. Diese Bildkodiervorrichtung umfasst weiter Modus-Entscheideeinheit 111, die den Kodiermodus entscheidet und Umschalteinheit 112, die das Ausgangssignal in ein Signal des entschiedenen Modus umschaltet. In der unten stehenden Erläuterung wird der Kodiermodus für die Übertragung der kodierten Daten, die in der Halbbild-Prozessierungseinheit kodiert wurden als Halbbildmodus bezeichnet und der Kodiermodus für die Übertragung der kodierten Daten, die in der Vollbild-Prozessierungseinheit kodiert wurden, wird als Vollbildmodus bezeichnet.
Die Halbbild-Wechselpositions-Erkennungseinheit 101 ist eine Prozessierungsfunktion, die einen Wechselpunkt erkennt, an der sich ein Pixelwert in Halbbildeinheiten ändern, während die Vollbild-Wechselpositions-Erkennungseinheit 106 eine Prozessierungsfunktion ist, die einen Wechselpunkt erkennt, an der sich ein Pixelwert in Vollbildeinheiten änderten.
Wechselpositions-Vorhersageeinheit 103 schätzt Wechselpunkte auf Linien, die aufgrund von zuvor erkannten (einer Mehrzahl von vorherigen Linien) Pixel-Wechselpunkten im Halbbildern geschätzt wurden, während eine weitere Wechselpositions-Vorhersageeinheit 108 Wechselpunkte auf Linien schätzt, die aufgrund von zuvor erkannten (einer Mehrzahl von vorherigen Linien) Pixel-Wechselpunkten in Vollbildern geschätzt wurden.
Speicher 102 und Speicher 107 speichern zuvor erkannten (eine Mehrzahl von vorherigen Linien) Pixel-Wechselpunkte (Koordinatendaten) zur Vorhersage von Wechselpositionen.
Differenzwert-Berechnungseinheit 104 besitzt eine Arbeitsfunktion, die Differenzen zwischen der aktuellen Wechselposition 122 auf vorherzusagenden Linien, die durch Halbbild-Wechselpositions-Erkennungsabschnitt 101 vorhergesagt wurden und Vorhersageposition 123, die durch Wechselpositions-Vorhersageabschnitt 103 aus einem Wechselpunkt einige Zeilen zuvor, berechnet. Ein anderer Differenzwert-Berechnungsabschnitt 109 ist eine Arbeitsfunktion, die Differenzen zwischen der aktuellen Wechselpositionen 125 auf vorherzusagenden Linien, die durch Halbbild-Wechselpositions-Erkennungsabschnitt 106 erkannt wurden und der vorhergesagten Position 126, vorhergesagt durch Wechselpositions-Vorhersageabschnitt 108 aus dem Wechselpunkt einige Zeilen zuvor, berechnet.
Kodierabschnitt 105 ist ein Abschnitt zu Kodierung von Differenzwert 124, der im Halbbildmodus erhalten wurde, und Kodierabschnitt 110 ist ein Abschnitt zur Kodierung von Differenzwert 127, der im Vollbildmodus erhalten wurde.
Modus-Entscheideabschnitt 111 vergleicht die kodierten Daten, die aus zwei Kodierabschnitten 105 und 110 ausgegeben wurden und wählt den Kodiermodus mit der besseren Kodiereffizienz und zeigt dies dem Umschaltabschnitt 112 und dem Übertragungsabschnitt, der in dieser Zeichnung nicht dargestellt ist, an.
Umschaltabschnitt 112 schaltete Kodierabschnitte 105 und 110 um, die so angeschlossen sind, dass das Eingangsignal auf der Kodiermodus-Seite, das durch die Modusentscheidung 111 angezeigt wurde, an den oben genannten Übertragungsabschnitt ausgegeben werden.
Die Arbeitsweise der Bildkodiervorrichtung, die wie oben beschrieben konfiguriert wurde, wird im folgenden beschrieben. Das binäre Digitalbild 121, das durch einen Block-Teilungs-Abschnitt, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist, in zweidimensionale Blöcke, die aus einer Mehrzahl von Pixel bestehen, geteilt wurde, wird jeweils Halbbild-Wechselpositions-Erkennungsabschnitt 101 und Vollbild-Wechselpositions-Erkennungsabschnitt 106 zugeführt.
2 zeigt ein Beispiel eines zu kodierenden 8 × 8-Pixel Blocks. Die oberen Referenzpixel in der Abbildung sind bereits kodierte Pixel, die zu der untersten Linie des bereits kodierten linken Nachbarabschnitts gehören. In einem Pixel I(x, y) diese zu kodierenden Blocks gehört, ein Pixel dessen „y" eine ungerade Zahlt ist zu dem ersten Halbbild, und ein Pixel dessen „y" eine gerade Zahl ist gehört zu dem zweiten Halbbild.
Nun wird angenommen, dass der in 2 gezeigte 8 × 8 Pixelbiock Block 121 ist, der kodiert werden soll, und er wird in Halbbild-Wechselpositions-Erkennungsabschnitt 101 und Vollbild-Wechselpositions-Erkennungsabschnitt 106 eingegeben.
Halbbild-Wechselpositions-Erkennungsabschnitt 101 erkennt Pixelwert-Wechselpunkte auf jeder Linie eines ungeraden Halbbilds und eines geraden Halbbilds. Halbbild-Wechselpositions-Erkennungsabschnitt 101 durchsucht Pixel von Zielpixel A, das in horizontaler Richtung für eine Signaleingabe bereits kodiert wurde, erkennt die Position eines Pixels, an der sich ein Pixel auf einen von dem linken Pixel im gleichen Halbbild verschiedenen Wert ändert, und gibt es als Halbbild-Wechselposition 122 aus. In dem Beispiel in 2 ist Pixel B die Halbbild-Wechselposition.
Der Pixelwert-Wechselpunkt von jeder Linie in einem ungeraden und geraden Halbbild des zu kodierenden Blocks ist im Speicher 102 als Wechselpositions-Daten gespeichert.
Wechselpositions-Vorhersageabschnitt 103 schätzt die Wechselposition eines Zielpixel aus der Wechselposition jeder Zeile, von der Zeile zu der das Zielpixel gehört, bis zu einer Mehrzahl von vorherigen Zeilen und gibt sie als vorhergesagte Wechselposition aus. Wenn beispielsweise ein Wechselpunkt in der vierten Zweifel eines ungeraden Halbbilds (entsprechend der siebten Zeile des Vollbilds) das Zielpixel ist, sind die Wechselpositionen von der zweiten und dritten Zeile (entsprechend der dritten und fünften Zeile des Vollbilds) auf der siebten Zeile, und daher wird vorhergesagt, dass das Zielpixel ebenfalls auf der siebten Zeile ist. Diese vorhergesagte Position 123 wird an den Differenzwert-Berechnungsabschnitt 104 ausgegeben.
Differenzwert-Berechnungsabschnitt 104 gibt Daten 122 an den aktuellen Pixelwert-Wechselpunkt auf der vierten Zeile eines ungeraden Halbbilds des Halbbild-Wechselpositions-Erkennungsabschnitt 101 aus und berechnet damit einen Unterschied zwischen der aktuellen Wechselposition in der vierten Zeile eines ungeraden Halbbilds, das durch den Halbbild-Wechselpositions-Erkennungsabschnitt 101 gegeben ist und der geschätzten Position in der vierten Zeile eines ungeraden Halbbilds, das durch den Wechselpositions-Vorhersageabschnitt 103 gegeben ist. Beispielsweise wird in dem Beispiel in 2 Differenzwert = 0 als Berechnungsergebnis an den Kodierabschnitt 105 gesendet, da die aktuelle Wechselposition 7 ist und stehen vorhergesagte Position 7 ist.
Kodierabschnitt 105 kodiert Differenzwert = 0 als Wechselpositionsdaten in der vierten Zeile eines ungeraden Halbbilds mittels einer vorbestimmten Hufmann-Codetabelle.
In einem geraden Halbbild wird in gleicher Weise wie in dem oben beschriebenen ungeraden Halbbild eine Differenz zwischen der aktuellen Pixelwert-Wechselposition und der vorhergesagte Position jeder Zeile eines geraden Halbbilds berechnet, und der Differenzwert wird durch Kodierabschnitt 105 kodiert.
Vollbild-Wechselpositions-Erkennungsabschnitt 101 durchsucht Pixel in einer horizontaler Richtung für jede Zeile, die ein Vollbild ausmacht, um die Position eines Pixels zu detektieren, an der sich ein Pixel auf einen von dem linken Pixel verschiedenen Wert ändert. In dem Beispiel in 2 ist die Position eines Pixels, das sich von Zielpixel A auf einen Pixelwert der von dem linken Pixel verschieden ist, in dem Vollbild erkannt und als Vollbild-Wechselposition 125 ausgegeben. In dem Pixelblock in 2 ist Pixel C die Vollbild-Wechselposition. Die erkannte Wechselposition ist in Speicher 107 gespeichert.
Wechselpositions-Vorhersageabschnitt 108 schätzt die Wechselposition eines Zielpixel ist aus der Wechselposition jeder Zeile von der Zeile zu der das Zielpixel gehört bis zu einer Mehrzahl von Zeilen davor und gibt dies als vorhergesagte Wechselposition aus. Wenn beispielsweise ein Wechselpunkt in der fünften Zeile eines Vollbilds das Zielpixel ist, ist die Wechselposition in der dritten und vierten Zeile auf 7 und 8, um jeweils ein Pixel erniedrigt wurden, wird das Zielpixel in der fünften Zeile auf das fünfte Pixel geschätzt, da sich als Wechselposition auf der vierten Zeile = 6 minus ein Pixel ergibt. Die vorhergesagte Position 126 wird an den Differenzwert-Berechnungsabschnitt 109 ausgegeben.
Differenzwert-Berechnungsabschnitt 109 berechnet eine Differenz zwischen der erkannten Wechselposition und der vorhergesagte Wechselposition. Wenn zum Beispiel ein Wechselpunkt in der sechsten Zeile des Vollbilds das Zielpixel ist, wird die Differenz zwischen der erkannten Vollbild-Wechselposition C und der vorhergesagten Vollbild-Wechselposition F die sich zu –3 ergibt, als Vollbild-Differenzwert 157 ausgegeben.
Kodierabschnitt 110 kodiert den Differenzwert, der für das Vollbilds unter Verwendung einer vorbestimmten Hofmann-Codetabelle berechnet wurde.
3 zeigt das Detektierungsergebnis einer Wechselposition 122 im Vollbildmodus, die für den Pixelblock in 2 ausgeführt wurde, Vorhersageposition 123 und Differenzwert 124, Wechselposition 125 im Vollbildmodus Vorhersageposition 126 und Differenzwert 127.
In Halbbildmodus werden (0, +6, 0, 0) (0, +6, –1, +2), die die jeweiligen Differenzwerte der eines ungeraden Halbbilds und eines geraden Halbbilds sind, kodiert. Im Vollbildmodus wird (0, 0, +6, –1, +2, –3, +4, –3), das die Differenzwerte jeder Zeile sind, kodiert.
Modus-Entscheidungsabschnitt 111 vergleicht ein Kodierbild-Signal, das in Halbbildeinheiten erhalten wurde und einen Kodierbild-Signal, das in Vollbildeinheiten erhalten wurde, entscheidet den Modus mit einer besseren Kodiereffizienz und gibt den Modus mit einer besseren Kodiereffizienz als Modusinformation 128 aus.
Wechselabschnitt 112 wählt entweder ein Kodierbild-Signal in Halbbildeinheiten und ein Kodierbild-Signal in Vollbildeinheiten aus und gibt es als Kodierbild-Signal 129 aus.
Entsprechend dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, wenn ein binäres Digitalbild mit einer Zeilensprung-Struktur basieren auf der Position mit variablen Pixelwerten kodiert wird, wird durch Modusentscheide-Abschnitt 111 für jeden Block zur Verbesserung der Kodiereffizienz zwischen einem Verfahren gewechselt, das die Wechselposition von Pixelwerten in Halbbildeinheiten erkennt und kodiert, und einem Verfahren, das die Wechselpositionen von Pixelwerten in Vollbildeinheiten erkennt und kodiert, je nach dem was effizienter ist.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
4 zeigt einen Funktionsblock der Bildkodiervorrichtung, die sich auf das vierte Ausführungsbeispiel bezieht. In dem ersten Ausführungsbeispiel oben, arbeiten der Halbbildmodus-Verarbeitungsabschnitt und der Vollbildmodus-Verarbeitungsabschnitt immer mit individuellen Blöcken, während in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Korrelator 141 den Kodiermodus im Voraus entscheidet und nur ein Verarbeitungsabschnitt arbeitet.
In Korrelator 141 sind die binären Digitalbilder mit einer Zeilensprungstruktur in Einheiten von Blöcken gegeben. Um den Korrelationswert von Halbbildern zu detektieren, extrahiert Korrelator 141 Zeilendaten von Zeilensprung-Bildern in Intervallen von einer Zeile, um ein Korrelationswert zwischen Zeilen zu erhalten, und speichert ihn als Korrelationswert des Halbbilds. Um den Korrelationswert eines Vollbilds zu detektieren, bezieht Korrelator 141 ein Korrelationswert zwischen Zeilen und speichert ihn als Korrelationswert des Vollbilds ab. Er wählt den Modus mit einem höheren Korrelationswert und gibt ihn als Modusinformation 128 aus.
Wenn Modusinformation 128 den Halbbildmodus anzeigt, schaltet der erste Umschaltabschnitt 142 das binäre Digitalbilder auf den Halbbildmodus-Verarbeitungsabschnitt 143. Wenn Modusinformation 128 den Vollbildmodus anzeigt, schaltet er das binäre Digitalbild auf den Vollbildmodus-Verarbeitungsabschnitt 144. Halbbildmodus-Verarbeitungsabschnitt 142 bezieht sich auf den in 1 gezeigten Verarbeitungsabschnitt, der eine Folge von Verarbeitungen des Halbbild-Wechselpositions-Erkennungsabschnitt 101 an den Kodierabschnitt 105 ausführt, während Vollbildmodus-Verarbeitungsabschnitt 144 sich auf den in 1 gezeigten Verarbeitungsabschnitt bezieht, der eine Folge von Verarbeitungen des Vollbild-Wechselpositions-Erkennungsabschnitt 108 an den Kodierabschnitt 110 ausführt.
Der zweite Umschaltabschnitt 145 schaltet zwischen Verarbeitungsabschnitt 143 und 144 um, die basierend auf der Modusinformation 128 verbunden werden und gibt kodierte Daten 129 des Verarbeitungsabschnitt entsprechend des gewählten Modus aus.
Dieses Ausführungsbeispiel kann nicht nur die Kodiereffizienz verbessern, sondern es verbessert auch die Verarbeitungseffizienz, da er den Kodiermodus im Voraus wählt und nur ein Verarbeitungsabschnitt arbeitet.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
5 zeigt ein Blockschaubild der Bilddekodiervorrichtung in einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In 5 werden die gleichen Signale wie in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel den gleichen Bezugszeichen zugeordnet und eine Erläuterung wird ausgelassen.
In dieser Bilddekodiervorrichtung ist das Kodierbildsignal 129, das der kodierte Differenzwert zwischen der detektierten Wechselposition und der vorhergesagten Wechselposition, ausgegeben von der Bildkodiervorrichtung in dem ersten Ausführungsbeispiel oben ist, für Kodierabschnitt 151 bestimmt. Weiterhin umfasst die Bilddekodiervorrichtung Differenzwert-Additionsabschnitt 152, der den Differenzwert aus Kodierbildsignal 129 und der vorhergesagten Position, die aus der Zeile, die aus den Wechselpositionen einer Mehrzahl von vorhergehenden bereits, die kodierten Zeilen geschätzt wurde, addiert. Die Bilddekodiervorrichtung umfasst weiter Halbbild-Binärbild-Dekodierabschnitt 154 und Vollbild-Binärbild-Dekodierabschnitt 155, denen die Ausgabe des Differenzwert-Additionsabschnitt 152 wahlweise über den ersten Umschaltabschnitt 153 bereitgestellt wird. Halbbild-Binärbild-Dekodierabschnitt 154 ist der Abschnitt, der die Halbbilder aus der Ausgabe des Differenzwert-Additionsabschnitt 152 wiederhergestellt, während Vollbild-Binärbild-Dekodierabschnitt 155 der Abschnitt ist, der Vollbilder aus der Ausgabe des Differenzwert-Additionsabschnitt 152 wiederhergestellt.
Die Signalausgabe von Halbbild-Binärbild-Dekodierabschnitt 154 und Vollbild-Binärbild-Dekodierabschnitt 155 wird als wiederhergestelltes Bildsignal 159 über den zweiten Umschaltabschnitt 156 ausgegeben und gleichzeitig im Speicher 157 gepuffert. Wechselpositions-Vorhersageabschnitt 158 schätzt eine Wechselposition unter Verwendung der gleichen Technik, wie sie für Wechselpositions-Vorhersageabschnitt 108 im ersten Ausführungsbeispiel verwendet wurde und gibt sie an Differenzwert-Additionsabschnitt 152 aus.
Der Arbeitsablauf, der wie oben konfigurierten Bildkodiervorrichtung, wird im folgenden erläutert. Dekodierabschnitt 151 dekodiert den Differenzwerte zwischen der Position eines Pixel, dessen Wert sich änderten und der vorhergesagten Position des Wechselpixels aus dem Kodierbildsignal 129 und gibt den die kodierten Differenzwert aus.
Auf der anderen Seite berechnet Wechselpositions-Vorhersageabschnitt 158 die Position voraus, an der der Pixelwert auf der Zeile sich als nächstes ändert, von der Position, an der Pixelwerte einer Mehrzahl von vorherigen bereits dekodierten Zeilen sich ändert und gibt die vorhergesagte Wechselposition aus. In dem zu dekodieren Block in 6 wird Pixel B an der vorhergesagten Wechselpositionen erhalten aus der Differenz 0 in x-Koordinaten des Zielpixel und Pixel C, das zu dem gleichen Halbbild wie Zielpixel A, das bereits dekodiert wurde und das sich von einem schwarzen Pixel in ein weißes Pixel ändert, wie es bei Pixel A der Fall ist, gehört. In dem in 8 dargestellten, zu dekodieren Block, wird das vorhergesagte Wechselpositions-Pixel F gewonnen aus dem Zielpixel E und Pixel G, das bereits dekodiert wurde und das ich von einem schwarzen Pixel in ein weißes Pixel ändert, wie dies bei Pixel E der Fall ist.
Differenzwert-Additionsabschnitt 152 addiert die dekodierten Differenzwerte und die vorausberechneten Wechselpositionen, die von dem dekodierten Bild erhalten wurden und gibt das Additionsergebnis als Pixelwert-Wechselposition aus. Wenn der Differenzwert –1 ist, ist Zielpixel D in dem in 6 gezeigten Block die Position des Pixels, dessen Wert sich ändert, während in dem in 6 gezeigte Block Pixel H die Position eines Pixel ist, dessen Wert sich ändert.
Der erste Umschaltabschnitt 153 empfängt die Pixelwert-Wechselposition entweder aus Halbbild-Binärbild-Dekodierabschnitt 154 oder Vollbild-Binärbild-Dekodierabschnitt 155 entsprechend der Modusinformation 128.
Halbbild-Binärbild-Dekodierabschnitt 154 dekodiert binäre Digitalbilder durch sequenzielles Setzen von Pixel zwischen die Zielpixel-Position und die Position des Pixels, dessen Wert sich auf den gleichen Pixelwert ändert, wie der linke Pixelwert und erhält das in 6 gezeigte dekodiert Bild. Durch die Anwendung der gleichen Verarbeitungen von dem oberen, linken Pixel bis zum unteren, rechten Pixel in Halbbild 1 und dann in Halbbild 2 wird ein block-dekodiertes Bild erhalten.
Vollbild-Binärdekodierabschnitt 155 dekodiert binäre Digitalbilder durch sequenzielles Setzen von Pixel zwischen dem Zielpixel und dem Pixel dessen Wert sich auf den gleichen Wert ändert, wie der Pixelwert des Pixels links in einer Vollbild-Struktur, ändert und er fängt das in 8 gezeigte dekodierte Bild. Durch Anwendung der gleichen Verarbeitung von dem oberen, linken Pixel bis zum unteren, rechten Pixel wird ein block-dekodiertes Bild erhalten.
Der zweite Umschaltabschnitt 156 wählt entweder die Ausgabe des Halbbild-Binärbild-Dekodierabschnitt 154 oder die Ausgabe der Vollbild-Binärbild-Dekodierabschnitt 155 gemäß der Modusinformation 128 und gibt die als binäres, digitales, dekodiertes Bildsignal 159 aus.
Entsprechend dieses oben beschriebenen Ausführungsbeispiels ist eine korrekte Dekodierung von kodierten Bildsignalen möglich, die basierend auf der Position, an der der Pixelwert eines binären Digitalbilds mit einer Zeilensprungstruktur sich ändert, kodiert wurden, durch Verwendung der Modusinformation 128, des ersten Umschaltabschnitt 153 und des zweiten Umschaltabschnitt 156.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel verwendet den ersten Umschaltabschnitt 153 am Bestimmungsort der Ausgabe und den zweiten Umschaltabschnitt 156 an der Eingabequelle, aber ist ebenfalls möglich das gleiche Ergebnis durch die Verwendung von entweder nur des ersten Umschaltabschnitt 153 oder des zweiten Umschaltabschnitt 156 zu erzielen.
6, 7, 8 und 9 zeigen 8 × 8-Pixel Blöcke, aber es ist ebenfalls möglich das gleiche Verfahren auf beliebige m × n-Pixel Blöcke anzuwenden.
(Viertes Ausführungsbeispiel)
10 zeigt ein Blockschaubild einer Bilddekodiervorrichtung, die sich auf das führte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht. In 10 werden die gleiche Blöcke und Signale wie in dem dritten Ausführungsbeispiel aus 5 den gleichen Bezugszeichen zugeordnet und auf ihre Erklärung wird daher verzichtet.
In dieser Bilddekodiervorrichtung wird die durch Differenzwert-Additionsabschnitt 152 ausgegebene Änderungspixel-Position an den Dekodierabschnitt 161 eingegeben und Binärbild-Dekodierabschnitt 161 stellt die Binärbilder aus der Position, an der sich der Pixelwert ändert, wieder her. Das wiederhergestellte Binärbild wird an Halb-/Vollbild-Neuordnungsabschnitt 162 über den ersten Umschaltabschnitt 153 eingegeben. Halb-/Vollbild-Neuordnungsabschnitt 162 arbeitet so, dass ein halbbild-strukturiertes Blockbild zu einem vollbild-strukturierten Blockbild neu geordnet wird. Die Ausgabe dieses Halb-/Vollbild-Neuordnungsabschnitt 162 und die Ausgabe der Binärbild-Dekodierabschnitt 161 werden wahlweise über den zweite Umschaltabschnitt 156 ausgegeben. Der erste Umschaltblock 153 und der zweite Umschaltblock 156 führen eine Umschaltung basierend auf der Modusinformation 128 aus.
Die Arbeitsweise der Bilddekodier-Vorrichtung, die oben beschriebenen konfiguriert ist, wird nachfolgend erläutert. Dekodierabschnitt 151 dekodiert die Differenzwerte gemäß dem kodierten Bildsignal 129.
Wechselpositions-Vorhersageabschnitt 158 sagt die Position vorher, an die sich der Pixelwert als nächstes ändert, anhand der Position der Pixelwerte von bereits dekodierten Binärbildänderungen und gibt die vorhergesagte Wechselposition aus.
Differenzwert-Additionsabschnitt 152 erhält eine Summe der Differenzwerte und Wechselpositionen und gibt die Pixelwert-Wechselposition aus.
Binärbild-Dekodierabschnitt 161 dekodiert binäre Bilder durch Setzen der Pixelwerte von Pixel zwischen dem dekodierten Zielpixel und einem Pixel, dessen Pixelwert sich auf den gleichen Pixelwert wie das linke Pixel ändert.
Wenn Modusinformation 128 einen Halbbildmodus anzeigt, gibt der erste Umschaltabschnitt 153 Bilder an den Halb-/Vollbild-Neuordnungsabschnitt 162, und wenn Modusinformation 128 den Vollbildmodus anzeigte, überspringen er den Halb-/Vollbild-Neuordnungsabschnitt 162.
Halb-/Vollbild-Neuordnungsabschnitt 162 ordnet den halbbild-strukturierten Block mit einer Struktur von zwei zusammenhängenden Halbbildern, wie in 11 gezeigt, für jede Zeile neu an, dabei wird Vollbildstruktur neu angeordnet, beider Pixel die zu den beiden Halbbildern gehören abwechselnd angeordnet werden, wie in 12 gezeigt.
Der zweite Umschaltabschnitt 156 wählt entweder die Ausgabe des Halb-/Vollbild-Neuordnungsabschnitt 162 oder das Signal, das den Halb-/Vollbild- Neuordnungsabschnitt 162 überspringt, basierend auf der Modusinformation 128 und gibt ein binäres digitales dekodiertes Signal 159 aus.
Entsprechend dem oben beschriebenen gegenwärtigen Ausführungsbeispiel zur Dekodierung von Bildsignalen, die auf der Basis der Positionen, an der sich Pixelwerte von binären Digitalbildern mit einer Zeilensprungstruktur ändern, kodiert wurden, ist es möglich in der der digitale Bildsignalen korrekt zu dekodieren, indem binäre digitale Blockbilder nach Dekodierung aus einer Halbbildstruktur in eine Vollbildstruktur neu geordnet werden und und diese basierend auf der Modusinformation 128 ausgegeben werden, oder die Bilddaten ausgegeben werden wie sie sind.
Dieses Ausführungsbeispiel benutzt einen ersten Umschaltabschnitt 153 am Ende der Ausgabe und einen zweiten Umschaltabschnitt 156 an der Eingangsquelle, aber es ist ebenfalls möglich, das gleiche Ergebnis zu erzielen, indem nur entweder der erste Umschaltabschnitt 153 oder der zweite Umschaltabschnitt 156 verwendet wird.
11 und 12 zeigen 8 × 8-Pixel Blöcke, aber es ist ebenfalls möglich, das gleiche Vorgehen auch auf beliebige m × n-Pixel Blöcke anzuwenden.
(Fünftes Ausführungsbeispiel)
13 zeigt ein Blockschaubild der Bildkodiervorrichtung die sich auf das fünfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht. Diese Bildkodiervorrichtung umfasst einen Halbbild-down-sampling-Abschnitt 301 der binäre digitale Blockbilder in Halbbildeinheiten herunter skaliert, einen Vollbild-down-sampling-Abschnitt 302 der binäre digitale Blockbilder in Vollbildeinheiten herunter skaliert und einen Kodierabschnitt 303 der die herunterskalierten Bilder kodiert. Diese können Bildkodiervorrichtung umfasst auch einen Modus-Entscheideabschnitt 304, der entscheidet was für eine Kodierung auf den Eingabeblock angewendet wird, ein ersten Umschaltabschnitt 305, der entsprechend der Modusentscheidung zwischen Halbbild-down-sampling und Vollbild-down-sampling umschaltet, eine zweiten Umschaltabschnitt 306 der das down-sampling-Ergebnis, das kodiert werden soll, gemäß der Modusentscheidung umschaltet.
Das Vorgehen der, wie oben beschrieben konfigurierten Bildkodiervorrichtung, wird im folgenden erläutert. Ein binäres Digitalbild, das durch den in der Abbildung nicht gezeigten Block-Teilungs-Abschnitt in zweidimensionale Blöcke mit einer Mehrzahl von Pixel geteilt wurde, wird für jeden Block an Modus-Entscheideabschnitt 304 und den ersten Umschaltabschnitt 305 als Eingangs-Bildsignal 310 eingegeben.
Modus-Entscheideabschnitt 304 entscheidet, ob in Halbbildeinheiten herunter skalierten wird, oder ob in Vollbildeinheiten herunterskalierten wird, unter Verwendung diskreter Werte und Korrelationswerten zwischen Zeilen, usw. und gibt das Entscheidungsergebnis als Modusinformation 311 aus.
Der erste Umschaltabschnitt 305 gibt Eingangs-Blockbild-Signal 310 an Halbbild-down-sampling-Abschnitt 301 oder Vollbild-down-sampling-Abschnitt 302, gemäß der Modusinformation 311.
Halbbild-down-sampling-Abschnitt 301 skalierten die Blockbild-Eingabe für jedes Halbbild herunter und gibt sie als herunterskaliertes Halbbild aus.
Vollbild-down-sampling-Abschnitt 302 skaliertes die Blockbild-Eingabe in einer Vollbild-Struktur herunter und gibt sie als herunterskaliertes Vollbild aus.
Der zweite Umschaltabschnitt 306 wählt entweder das als Halbbild herunter skalierte Bild oder das als Vollbild herunter skalierte Bild, gemäß der Modusinformation 311 aus und gibt es an den Kodierabschnitt 303 ein.
Kodierabschnitt 303 kodiert die binäre Blockbild-Eingabe und gibt ein kodiertes Bildsignal 312 aus.
Wenn beispielsweise ein 4 × 4-Pixelblock auf einen 2 × 2-Pixelblock herunter skaliertes wird, schwankt die Wiederherstellungsgenauigkeit nach herauf skalieren stark, in Abhängigkeit von der Natur des Bildes, je nach Vollbild-herunter-skalierung und Halbbild-herunter-Skalierung.
14 zeigt einen Fall in dem ein 4 × 4-Pixel Block auf einen 2 × 2-Pixel Block vollbild-herunter-skalierte wurde und wieder als 4 × 4-Pixelblock wiederhergestellt wurde. In dem Eingabeblock in 14 sind vier Pixel durch einen Wiederherstellungsfehler nach der Wiederherstellung betroffen.
15 zeigt einen Fall, in dem der 4 × 4-Pixelblock aus 14 halbbild-herunter-skalierte wurde auf einen 2 × 2-Pixel Block und als 4 × 4-Pixel Block wiederhergestellt wurde. 15 zeigt, dass wenn der Block, der aus ungeradem Halbbild und geradem Halbbild zusammengesetzt wurde auf ein 2 × 2-Pixel Block herunter skalierte wurde und wieder zu einem 4 × 4-Pixel Block herauf skaliert wurde, eine Halbbild-Neuordnung und Wiederherstellung durchgeführt wurde, ist keinen Wiederherstellungs-Fehler gibt. Daher sollte für den in 14 gezeigten Fall der Modus-Entscheidungsabschnitt 304 einen Halbbild-Herunterskalierung-Modus wählen.
Modus-Entscheideabschnitt 304 teilt jedes Halbbild und jedes Vollbild des Eingabeblocks in eine Mehrzahl von Bereichen, entsprechend der Pixelgröße nach Herunterskalierung und berechnet einen Verteilungswert Q für jeden Bereich. Q = Σ(p – av)2
Wobei p ein Pixelwert in einem Bereich ist und av ein Mittelwert der Pixelwerte in dem Bereich ist. Der Modus mit einem kleineren Verteilungswert wird als zu verwendender Modus gewählt.
Gemäß diesem, oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, für binäre Digitalbilder mit einer Zeilensprungstruktur durch Modus-Entscheideabschnitt 304 das Down-Sampling-Verfahren mit einer höheren Effizienz zu wählen, entweder in Halbbildeinheiten oder in Vollbildeinheiten, ist es möglich, die Kodiereffizienz zu verbessern.
Dieses Ausführungsbeispiel verwendet einen ersten Umschaltabschnitt 305 und einen zweiten Umschaltabschnitt 306, aber es ist auch möglich den gleichen Effekt durch Verwendung nur eines Umschaltabschnitt zu erreichen.
(Sechstes Ausführungsbeispiel)
16 ist ein Blockschaubild der Bilddekodier-Vorrichtung, die sich auf das sechste Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht. In 16 werden die gleichen Signale wie in den in 13 gezeigten, fünften Ausführungsbeispiel mit dem gleichen Bezugszeichen verwendet und auf deren Erklärung wird hier verzichtet.
Diese Bilddekodiervorrichtung umfasst Dekodierabschnitt 611, der binäre Blockbilder aus Bildkodiersignalen dekodiert, Halbbild-up-sampling-Abschnitt 612, der binäre Blickbilder in Halbbildeinheiten herauf skaliert und Vollbild-up-sampling-Abschnitt 613, der binäre Blockbilder in Vollbildeinheiten herauf skaliert. Die Ausgabe des Dekodierabschnitt 611 geht an Halbbild-up-sampling-Abschnitt 612 oder Vollbild-up-sampling-Abschnitt 613 über einen ersten Umschaltabschnitt 614, geschalteten und gesteuerte durch Modusinformnation 311, während die Ausgabe des Halbbild-up-sampling-Abschnitt 612 oder des Vollbild-up-sampling-Abschnitt 613 über den zweiten Umschaltabschnitt 615 ausgegeben wird, geschalten und gesteuerte durch Modusinformation 311.
Der Ablauf der, wie oben konfigurierten Bilddekodiervorrichtung, wird im folgenden erläutert. Dekodierabschnitt 611 dekodiert Blockbilder aus einem Bildkodiersignal 312 und gibt ein binäres Block-Dekodier-Bildsignal 620 aus.
Der erste Umschaltabschnitt 614 gibt ein binäres Block-dekodier-Bild-Signal 620 entweder an Halbbild-up-sampling-Abschnitt 612 oder Vollbild-up-sampling-Abschnitt 613 gemäß Modusinformation 311.
Halbbild-up-sampling-Abschnitt 612 skaliertes gegebene Blockbilder in Halbbildeinheiten herauf und gibt binäre block-dekodierte Bilder aus.
Vollbild-up-sampling-Abschnitt 613 skalierte gegebene Blockbilder in einer Vollbildstruktur herauf und gibt binäre block-dekodierte Bilder aus.
Der zweite Umschaltabschnitt 615 wählt entweder die Ausgabe der Halbbild-up-sampling-Abschnitt 612 oder die Ausgabe des Vollbild-up-sampling-Abschnitt 613 gemäß der Modusinformation 311 aus und gibt ein binäres digitales dekodiertes Bildsignal 621 aus.
Gemäß diesem, oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, ist durch die Anwendung von Modusinformation 311, eines ersten und zweiten Umschaltabschnitt 614 und 615 für die Kodierung von Bildsignalen, die unter Berücksichtigung der Zeilensprungstruktur herunter skaliertes wurden, eine korrekte Dekodierung binäre Digitalbilder mit einer Zeilensprungstruktur möglich.
Dieses Ausführungsbeispiel verwendet einen ersten Umschaltabschnitt 614 und einen zweiten Umschaltabschnitt 615, aber es ist ebenso möglich den gleichen Effekt durch die Verwendung eines Umschaltabschnitt zu erzielen.
(Siebtes Ausführungsbeispiel)
17 ist ein Blockschaubild der Bilddekodiervorrichtung die sich auf der siebte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht. In 17 werden gleiche Blöcke und Signale wie die in dem in 10 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel und dem in 16 gezeigten sechsten Ausführungsbeispiel gleichen Bezugszeichen zugeordnet und ihre Erklärung hier ausgelassen.
Diese Bilddekodiervorrichtung umfasst eine Dekodierabschnitt 610, der binäre Blockbilder eines Bildkodiersignals dekodiert, up-sampling-Abschnitt 701, der Blockbilder heraufskaliert, Halb-/Vollbild-Neuordnungsabschnitt 162, der Blockbilder von einer Halbbildstruktur in eine Vollbildstruktur neuordnet, einen ersten und zweiten Umschaltabschnitt 153 und 156 die vor und nach dem Halb-/Vollbild-Neuordnungsabschnitt 162 angebracht sind.
Das Vorgehen der, wie oben beschrieben konfigurierte Dekodiervorrichtung, wird im folgenden erläutert. Dekodierabschnitt 111 dekodiert Blockbilder aus einem Bildkodiersignal 312 und gibt ein binäres Block-Dekodier-Bildsignal aus.
Up-sampling-Abschnitt 700 100 skaliertes das Block-Dekodier-Bildsignal herauf. Zu diesem Zeitpunkt, wenn ein Block-Dekodier-Bildsignal, das heraufskaliert werden soll, herunter skalierte wird, wird Modusinformation 311 an den ersten und zweiten Umschaltabschnitt 153 und 156 weitergeleitet.
Wenn Modusinformation 311 den Halbbildmodus anzeigt, gibt der erste Umschaltabschnitt 153 das heraufskalierte Bild an den Halb-/Vollbild- Neuordnungsabschnitt 162, und wenn Modusinformation 311 den Vollbildmodus anzeigte, wird der Halb-/Vollbild-Verarbeitungsabschnitt 162 übersprungen.
Halb-/Vollbild-Neuordnungsabschnitt 162 ordnet die halbbild-strukturierten Blöcke mit einer Struktur von zwei aufeinander folgenden Halbbilder, wie 11 gezeigt, für jede Zeile neu an und transformiert sie in eine Vollbildstruktur, in der Pixel, die wie in 12 gezeigt, zu zwei Halbbildern gehören, abwechselnd angeordnet werden.
Der zweite Umschaltabschnitt 156 wählt entweder die Ausgabe des Halb-/Vollbild-Neuordnungsabschnitt 162, oder das Ausgabesignal des Halb-/Vollbild-Neuordnungsabschnitt 162 wird, gemäß der Modusinformation 311, übersprungen und ein binäres digitales Dekodier-Bildsignal 159 wird ausgegeben.
Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, durch Anwendung der Modusinformation 311, des ersten und zweiten Umschaltabschnitte 153 und 156 und des Halb-/Vollbild-Neuordnungsabschnitt 162, zur Kodierung von Bildsignalen, herunter skalierte unter Berücksichtigung einer Zeilensprungstruktur, ist eine korrekte Dekodierung digitaler binäre Bilder mit einer Zeilensprungstruktur möglich.
(Achtes Ausführungsbeispiel)
18 ist ein Blockschaubild der Bildkodiervorrichtung, die sich auf das achte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht, Diese Bildkodiervorrichtung umfasst einen Halbbild-Bewegungsschätzungs-Abschnitt 801. Dieser verwendet Halbbilder und dekodiert Referenzbilder eines Eingabeblocks zur Ausführung einer Bewegungsschätzung in Halbbildeinheiten, Vollbild-Bewegungsschätzungs-Abschnitt 802 zur Verwendung von Vollbildern und Dekodierung von Referenzbilder eines Eingabe Blocks zur Ausführung einer Bewegungsschätzung in Vollbildeinheiten, Halbbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 803, zur Ausführung einer Bewegungskompensation in Halbbildeinheiten mittels eines Bewegungsvektors, der das Schätzergebnis des Halbbild-Bewegungsschätzungs-Abschnitt 801 und des Referenzbilds ist, und Vollbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 804, zur Ausführung einer Bewegungskompensation in Vollbildeinheiten mittels eines Bewegungsvektors, der das Schätzergebnis des Vollbild-Bewegungsschätzungs-Abschnitt 802 und des Referenzbilds ist. Diese Bildkodiervorrichtung umfasst weiter ein Kodierabschnitt 805 zu Kodierung vorhergesagter Bilder, die von dem Halbbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 803 und dem Vollbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 804 ausgegeben wurden, Dekodierabschnitt 806 zur Dekodierung der vorhergesagten, oben genannten Bilder, und Speicher 807 zur Speicherung der dekodierte Bilder. Weiterhin schaltet und steuert er den ersten Umschaltabschnitt 809 und den zweiten Umschaltabschnitt 810, basierend auf dem Entscheidungsergebnis des Modus-Entscheideabschnitt 808, zur Ausführung einer Modusentscheidung von vorhergesagten Fehler in vorhergesagten Bildern, ausgegeben von Halbbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 803 und Vollbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 804.
Der Ablauf, der wie oben beschrieben konfigurierte Bildkodiervorrichtung, wird im folgenden erläutert. Binäre digitale Bilder, durch den in der Abbildung nicht gezeigten Block-Teilungsabschnitt in zweidimensionale Blöcke mit einer Mehrzahl von Pixel geteilt, werden an Modus-Entscheideabschnitt 808 und Kodierabschnitt 805 als Eingangsbildsignal 821 jedes Blocks eingegeben.
Modus-Entscheideabschnitt 808 vergleicht das halbbild-vorhergesagte Bildsignal 824 und das vollbild-vorhergesagter Bildsignal 825 und wählt den Modus mit dem kleineren Bewegungskompensations-Vorhersagefehler und gibt die das Modusinformation 826 aus.
Halbbild-Bewegungsschätzungs-Abschnitt 801 führt eine Bewegungsschätzung des Eingangs-Bildsignal 821 und Referenz-Bildsignal 828 in Halbbildeinheiten aus und gibt Halbbild-Bewegungsvektor 822 aus.
Vollbild-Bewegungsschätzungs-Abschnitt 802 führt eine Bewegungsschätzung des Eingangs-Bildsignal 821 und Referenz-Bildsignal 828 in einer Vollbildstruktur aus und gibt Vollbild-Bewegungsvektor 823 aus.
Halbbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 803 verwendet Referenzbildsignal 828 und Halbbild-Bewegungsvektor 822 zur Ausführung einer Bewegungskompensation in Halbbildeinheiten und gibt ein halbbild-vorhergesagtes Bild 824 aus.
Vollbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 804 verwendet Referenzbildsignal 828 und Vollbild-Bewegungsvektor 823 zur Ausführung einer Bewegungskompensation in einer Vollbildstruktur und gibt ein vollbild-vorhergesagtes Bildsignal 825 aus.
Der erste Umschaltabschnitt 809 wählt entweder das halbbild-vorhergesagter Bildsignal 824 oder das Vollbild-vorhergesagter Bildsignal 825, gemäß der Modusinformation 826 und gibt es an Kodierabschnitt 805 und Dekodierabschnitt 806.
Kodierabschnitt 805 kodiert Eingangsbildsignal 821 unter Verwendung des vorhergesagten Bildsignals und Modusinformation 826 und gibt das kodierte Bildsignal 827 aus.
Dekodierabschnitt 806 dekodiert binäre Digitalbilder unter Verwendung des kodierten Bildsignal, des vorhergesagten Bildsignals und Modusinformation 826 und gibt ein dekodiertes Bildsignal aus.
Speicher 807 speichert das dekodierte Bildsignal und gibt ein Referenzbildsignal 828 an den Eingabeblock.
Der zweite Umschaltabschnitt 810 wählt entweder Halbbild-Bewegungsvektor 822 oder Vollbild-Bewegungsvektor 823, gemäß der Modusinformation 826 und gibt ihn als Bewegungsvektors Signal 829 aus.
Als Beispiel ist im folgenden eine detaillierte Erklärung ausgeführt, für den Fall in dem der Pixelstatus-Eingabeabschnitt aus 19 als Eingabe-Bildsignal 821 eingegeben wird.
Wenn der in 19 gezeigte Eingabeabschnitt an den Vollbild-Bewegungsschätzungs-Abschnitt 802 gegeben wird, wird das Referenzbild erhalten, durch erneute Dekodierung des bereits kodierten Bildes aus Speicher 807. Im Referenzbild wird ein Suchfenster entsprechend dem Eingabeblock (Pixelposition (i, j) in der oberen linken Ecke) gesetzt, das Suchfenster wird über das Referenzbild bewegte, um den Bereich mit einem Pixelstatus ähnlich dem Eingabe Block zu suchen. Der mit einer durchgezogene Linie umschlossene Bereich im Referenzbild in 19 ist die Startposition des Suchfensters und der mit einer gestrichenen Linie umschlossene Bereich ist der durchsuchte Bereich. Die Bewegungsrichtung und der Abstand von dem mit der durchgezogene Linie umschlossene Bereich zu dem mit der gestrichenen Linie umschlossene Bereich ist der Bewegungsvektor 823. In 19 ist der Bewegungsvektor (–1, –1).
In dem Vollbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 804 wird ein Suchfenster über das Referenzbilds 828 bewegte, gemäß dem Bewegungsvektor 823 und die Pixel in dem Suchfenster nach der Bewegung werden als vorhergesagtes Bild 825 ausgegeben.
Auf der anderen Seite erkennt Halbbild-Bewegungsschätzungs-Abschnitt 801 den Bewegungsvektor unter Verwendung des ungeraden Halbbild-Blocks und des ungeraden Halbbilds-Referenzbildes, wie in 20 gezeigte, und erkennt den Bewegungsvektor unter Verwendung des geraden Halbbild Blocks und des geraden Halbbild-Referenzbildes, wie in 21 gezeigt. Halbbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 824 sagt ein ungerades vorhergesagtes Halbbild aus dem ungeraden Referenz-Halbbild und dem erkannten Bewegungsvektor voraus und sagt ein gerades vorhergesagtes Halbbild aus dem geraden Referenten Halbbild und dem erkannten Bewegungsvektor voraus.
Modus-Entscheideabschnitt 808 prüft den Grad der Übereinstimmung zwischen Originaleingabeblock des ungeraden Halbbild und des ungeraden vorhergesagten Halbbild. Er prüft auch den Grad der Übereinstimmung zwischen dem Eingabeblock des geraden Halbbilds und des vorhergesagten geraden Halbbilds. Der werte aus dem Grad der Übereinstimmung zwischen dem geraden Halbbild und dem ungeraden Halbbild wird als Halbbild-Evaluienrungs-Wert gespeichert. Er prüft außerdem den Grad der Übereinstimmung zwischen dem Eingabeblock und dem vorhergesagten Vollbild. Ein Vergleich der den Vollbild-Evaluierungswert mit dem Halbbild-Evaluierungswert und wählt den Modus mit dem höheren Grad von Übereinstimmung und verwendet ihn als Modusinformation 827.
Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann für binäre digitale Bilder mit einer Zeilensprungstruktur durch Wahl des Bewegungskompensations-Blocks mit einem kleinen Bewegungskompensations-Vorhersagefehler durch Modus-Entscheideabschnitt 818 eine Verbesserung der Kodiereffizienz ermöglicht werden.
(Neuntes Ausführungsbeispiel)
22 zeigt ein Blockdiagramm der Bilddekodiervorrichtung in einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In 22 werden die gleichen Signale wie in dem achten Ausführungsbeispiel in 18 den gleichen Bezugszeichen zugeordnet und auf eine Erklärung hier verzichtet.
Diese Bilddekodiervorrichtung umfasst Halbbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 1201 zur Ausführung einer Bewegungskompensation für jedes Halbbild unter Verwendung eines Referenzbildes und eines Bewegungsvektors, Vollbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 1202 zur Ausführung einer Bewegungskompensation in einer Vollbildstruktur unter Verwendung eines Referenzbildes und eines Bewegungsvektors und Dekodierabschnitt 1203 zu Dekodierung eines kodierten Bildsignal. Außerdem sind ein erster Umschaltabschnitt 1204 zum Schalten des Eingabe-Bestimmungsorts eines Bewegungsvektors und ein zweiter Umschaltabschnitt 1205 zum Schalten des Eingabe-Bestimmungsorts des dekodierten Referenzbilds, die im Eingabebereich des Halbbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 1201 und des Vollbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 1202 angebracht. Zusätzlich ist ein zweiter Umschaltabschnitt 1206 zum Umschalten der Ausgabequelle des vorhergesagten Bildes an den Dekodierabschnitt 12 im Ausgabebereich des Halbbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 1202 und des Vollbild-Bewegungskompensations-Abschnitts 1202 angebracht. Speicher 1207 ist der Speicherabschnitt zur Speicherung von Bildern, die durch Dekodierabschnitt 1203 als Referenzbilder dekodiert wurden.
Der Ablauf, der wie oben beschrieben konfigurierten Bilddekodiervorrichtung, wird im folgende erläutert. Referenzbildsignal 1210 wird entweder an Halbbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 1201 oder an Vollbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 1202 durch die den zweiten Umschaltabschnitt 1205 gemäß der Modusinformation 826 gegeben.
Bewegungsvektorsignal 829 wird entweder an Halbbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 1201 oder Vollbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 1202 durch den ersten Umschaltabschnitt 1204 gemäß der Modusinformation 826 gegeben.
Halbbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 1201 führt eine Bewegungskompensation aus unter Verwendung des Referenzbildsignals 1210 und des Bewegungsvektor-Signals 829 für jedes Halbbild und gibt das vorhergesagten Halbbildsignal 824 aus.
Vollbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 1202 führt eine Bewegungskompensation aus, unter Verwendung des Referenzbildsignals 1210 und des Bewegungsvektor-Signals 829 in einer Vollbildstruktur und gibt ein vorhergesagtes Vollbildsignal 825 aus.
Der dritte Umschaltabschnitt 1206 wählt entweder das halbbild-vorhergesagte Bildsignal 824 oder das vollbild-vorhergesagte Bildsignal 825 anhand der Modusinformation 826 und gibt es an Dekodierabschnitt 1203.
Dekodierabschnitt 1203 dekodiert das kodierte Bildsignal 824 unter Verwendung der Modusinformation 826 und dem vorhergesagten Bildsignal und gibt ein binäres digitales dekodiertes Bildsignal 1211 aus. Speicher 1207 speichert ein dekodiertes Bildsignal 1211 und gibt ein Referenzbildsignal 1210 aus.
Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel, durch Ausführung einer Bewegungskompensation unter Berücksichtigung einer Zeilensprungstruktur und Anwendung einer Modusinformationen 826, einem ersten, zweiten und dritten Umschaltabschnitt 1204, 1205 und 1206 zur Kodierung von Bildsignalen die eine verbleibende Differenz kodieren, ist eine korrekte Dekodierung binärer digitaler Bilder mit einer Zeilensprungstruktur möglich.
Dieses Ausführungsbeispiel verwendet drei Umschaltabschnitt 1204, 1205 und 1206, aber es ist ebenso möglich den gleichen Effekt durch nur einen Umschaltabschnitt zu erzielen.
(Zehntes Ausführungsbeispiel)
23 ist ein Blockschaubild der Bildkodiervorrichtung, die sich auf das zehnte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht. Diese Bildkodiervorrichtung umfasst vier Verarbeitungsabschnitte, den Farb-Halbbild-Kodierabschnitt 1301, Farb-Vollbild-Kodierabschnitt 1302 zur Farbbild-Kodierung, Binärbild-Halbbild-Kodierabschnitt 1304 und Binärbild-Vollbild-Kodierabschnitt 135 zur Kodierung binäre Bilder und Modus Entscheideabschnitt 1306, zum Entscheiden für jeden Block, ob das Farb-Bildsignal in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten kodiert werden soll.
Auf der Eingabeseite des Farb-Halbbild-Kodierabschnitt 1301 und des Farb-Vollbild-Dekodierabschnitt 1302, sind ein erster Umschaltabschnitt 1307 zum Umschalten des Eingabe-Bestimmungsorts der Farb-Blockbilder und ein zweiter Umschaltabschnitt 1308 zur Eingabe einer Modusinformationen 1333 an den kodierten Block, entsprechend der Modusentscheidung, angebracht. Auf der Eingabeseite des Binär-Halbbild-Kodierabschnitt 1304 und des Binär-Vollbild-Kodierabschnitt 1305, ist ein dritter Umschaltabschnitt 1309 zum Schalten des Bestimmungsorts der binären Blockbilder angebracht.
Andererseits ist auf der Ausgangsseite des Farb-Halbbild-Kodierabschnitt 1301 und des Farb-Vollbild-Kodierabschnitt 1302 ein vierter Umschaltabschnitt 1310 zum Schalten des kodierten Bildsignal zur Ausgabe an ein externes Gerät zwischen den beiden Kodierabschnitten angebracht. Auf der Ausgabenseite des Binär-Haibbild-Kodierabschnitt 1304 und des Binär-Vollbild-Kodierabschnitt 1305 ist ein fünfter Umschaltabschnitt 1311 zum Umschalten der kodierten Bildsignal zur Ausgabe an ein externes Gerät zwischen den beiden Kodierabschnitten angebracht.
Farb-Halbbild-Kodierabschnitt 1301 ist eine Verarbeitungsfunktion zum Kodieren von Farb-Blockbildern in Halbbildeinheiten, während Farb-Vollbild-Kodierabschnitt 1302 eine Verarbeitungsfunktionen ist, zum Kodieren von Farb-Blockbilder in Vollbildeinheiten. Binär-Halbbild-Kodierabschnitt 1304 ist eine Verarbeitungsfunktionen zum Kodieren binärer Blockbilder in Halbbildeinheiten, während Binär-Vollbild-Kodierabschnitt 1305 eine Verarbeitungsfunktion zum Kodieren binärer Blockbilder in Vollbildeinheiten ist.
Der Ablauf der wie oben beschrieben konfigurierten Bildkodiervorrichtung, wird im nachfolgenden erläutert. Farb-Digitalbilder werden an Modus-Entscheideabschnitt 1306 und den erste Umschaltabschnitt 1307 als Farb-Blockbilder 1321, die durch den in der Abbildung nicht dargestellten Block-Teilungsabschnitt in zweidimensionale Blöcke mit einer Mehrzahl von Pixel geteilt wurden, gegeben.
Modus-Entscheideabschnitt 1306 wählt entweder eine Kodierung in Halbbildeinheiten und eine Kodierung in Vollbildeinheiten, unter Verwendung der Verteilung und Korrelation, usw. von Pixelwerten aus dem eingegebenen Farb-Blockbild 1321. Der gewählte Kodiermodus wird als Modusinformationen 1333 ausgegeben.
Der erste Umschaltabschnitt 1307 gibt das Farb-Blockbild 1321 entweder an Farb-Halbbild-Kodierabschnitt 1301 oder Farb-Vollbild-Kodierabschnitt 1302, gemäß der Modusinformation 1333.
Andererseits gibt der zweite Umschaltabschnitt 1308 Modusinformation 1333 entweder an Farb-Halbbild-Kodierabschnitt 1301 oder Farb-Vollbild-Kodierabschnitt 1302, gemäß der Modusinformation 1333.
Farb-Halbbild-Kodierabschnitt 1301 kodiert Modusinformation 1333 und kodiert anschließend Farb-Blockbild-Signal 1321 für jedes Halbbild.
Farb-Vollbild-Kodierabschnitt 1302 kodiert Modusinformation 1333 und kodiert anschließend Fahrt-Blockbild-Signal 1321 in einer Vollbildstruktur.
Der vierte Umschaltabschnitt 1310 gibt die Ausgabe von Farb-Halbbild-Kodierabschnitt 1301 oder die Ausgabe von Farb-Vollbild-Kodierabschnitt 1302 gemäß der Modusinformation 1333 und gibt sie als kodiertes Farbbildsignal 1334 aus.
Der dritte Umschaltabschnitt 1309 gibt das binärer Blockbild 1322, das durch den in der Abbildung nicht gezeigten Block-Teilungsabschnitt in zweidimensionale Blöcke mit einer Mehrzahl von Pixel geteilt wurde, an den Binär-Halbbild-Kodierabschnitt 1304 oder den Binär-Vollbild-Kodierabschnitt 1305, gemäß der Modusinformation 1333.
Binär-Halbbild-Kodierabschnitt 1304 kodiert das binärer Blockbild 1322 für jedes Halbbild und gibt es aus. Binär-Vollbild-Kodierabschnitt 1305 kodiert das binärer Blockbild 1322 in einer Vollbildstruktur und gibt es aus.
Der fünfte Umschaltabschnitt 1311 wählt die Ausgabe des Binär-Halbbild-Kodierabschnitt 1304 oder die Ausgabe des Binär-Vollbild-Kodierabschnitt 1305, gemäß der Modusinformation 1333 und gibt sie als ein kodiertes Binärbild Signal 1335 aus.
Gemäß dieses Ausführungsbeispiels kann durch Anwendung eine Kodierung von binären digitalen Bildern von Farb-Digitalbildern zu Farb-Digitalbild-Signalen mit einer Zeilensprungstruktur und binären Digitalbildern gemäß der Modusinformation, auf die Notwendigkeit der Kodierung von Modusinformationen von binären Digitalbildern verzichtet werden und eine Verbesserung der Kodiereffizienz ermöglicht werden.
Dies Ausführungsbeispiel verwendet einen ersten bis dritten Umschaltabschnitt 1307, 1308 und 1309 und einen vierten und fünften Umschaltabschnitt 1310 und 1311, aber es ist ebenso möglich die gleichen Effekt durch die Verwendung je eines Umschaltabschnitts auf der Eingabe Seite oder der Ausgabeseite des Kodierabschnitts zu erzielen.
(Elftes Ausführungsbeispiel)
24 ist ein Blockschaubild der Bilddekodiervorrichtung, die sich auf das elfte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht. In 24 werden die gleichen Signale wie in dem in 23 gezeigten 10. Ausführungsbeispiel den gleichen Bezugszeichen zugeordnet und eine Erklärung daher ausgelassen.
Die Bilddekodiervorrichtung umfasst einen Modus-Dekodier-Entscheidungsabschnitt 1401 zur Dekodierung kodierter Modusinformationen eines kodierten Farbbild-Signal 1334, einen Farb-Halbbild-Dekodierabschnitt 1402 zur Dekodierung von Farb-Blockbildern des kodierten Farb-Signals in Halbbildeinheiten, Farb-Vollbild-Dekodierabschnitt 1403 zur Dekodierung von Farb-Blockbildern von einem kodierten Farbbild-Signal 1334 in einer Vollbildstruktur, Binär-Halbbild-Dekodierabschnitt 1404 zur Dekodierung binärer Blockbilder aus einem kodierten binären Bildsignal 1335 in Halbbildeinheiten und einen Binär-Vollbild-Dekodierabschnitt 1405 zur Dekodierung binärer Blockbilder aus einem kodierten Binär-Bildsignal 1335 in Vollbildeinheiten.
Auf der Eingabeseite des Farb-Halbbild-Dekodierabschnitts 1404 und des Farb-Vollbild-Dekodierabschnitts 1403 ist ein erster Umschaltabschnitt 1406 angebracht, während auf der Eingabeseite des Binär-Halbbild-Dekodierabschnitt 1404 und des Binär-Vollbild-Dekodierabschnitt 1405 ein zweiter Umschaltabschnitt 1407 angebracht ist. Außerdem ist an der Ausgangsseite des Farb-Halbbild-Dekodierabschnitt 1402 und des Farb-Vollbild-Dekodierabschnitt 1431 dritter Umschaltabschnitt 1408 angebracht, während auf der Ausgangsseite des Binär-Halbbild-Dekodierabschnitt 1404 und des Binär-Vollbild-Dekodierabschnitt 1405 ein vierter Umschaltabschnitt 1409 angebracht ist.
Der Ablauf, der wie oben beschrieben konfigurierten Bilddekodiervorrichtung, ist im folgenden erläutert. Modus-Dekodier-Entscheidungsabschnitt 1401 dekodierte Farbbild-Modusinformationen 1410 aus dem kodierten Farbbildsignal 1334.
Der erste Umschaltabschnitt 1406 gibt das dekodierte Farbbild-Signal 1334 an Farb-Halbbild-Dekodierabschnitt 1402 oder Farb-Vollbild-Dekodierabschnitt 1403, gemäß Modusinformation 1410.
Farb-Halbbild-Dekodierabschnitt 1402 dekodierte Farb-Blockbilder in Halbbildeinheiten aus dem kodierten Farbbild-Signal 1334. Farb-Vollbild-Dekodierabschnitt 1403 dekodiert Farb-Blockbilder in einer Vollbildstruktur aus dem kodierten Farbbild-Signal 1334.
Der dritte Umschaltabschnitt 1408 empfängt entweder die Ausgabe des Farb-Halbbild-Dekodierabschnitt 1402 oder die Ausgabe des Farb-Vollbild-Dekodierabschnitt 1403, gemäß der Modusinformation 1410 und gibt sie als dekodiertes Blockbild 1411 aus. Der zweite Umschaltabschnitt 147 gibt das binäre kodierte Bildsignal 1335 entweder an Binär-Halbbild-Dekodierabschnitt 1404 oder Binär-Vollbild-Dekodierabschnitt 1405 gemäß der Farbbild-Modusinformation 1410.
Binär-Halbbild-Dekodierabschnitt 1404 dekodiert binäre Blockbilder aus dem kodierten binären Bildsignal 1335 in Halbbildeinheiten. Binär-Vollbild-Dekodierabschnitt 1405 dekodiert binärer Blockbilder aus dem kodierten binären Bildsignal 1335 in einer Vollbildstruktur.
Der vierte Umschaltabschnitt 1409 wählt entweder die Ausgabe des Binär-Halbbild-Dekodierabschnitt 1404 oder die Ausgabe des Binär-Vollbild-Dekodierabschnitt 1405, gemäß der Modusinformation 1410 und gibt sie also dekodierte es binäres Blockbild 1412 aus.
Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel zu Kodierung von Bildsignalen von Farb-Digitalbildern mit einer Zeilensprungstruktur und binären Digitalbildern, der Ausführung eine Dekodierung gemäß einer Farbbild-Modusinformation, dekodiert durch Modus-Dekodier-Entscheidungsabschnitt 1401 sowohl für Farbbilder, wie für binäre Bilder, erlaubt eine korrekte Dekodierung ohne die Verwendung von Binärbild-Modusinformation.
Das Ausführungsbeispiel verwendet einen ersten und zweiten Umschaltabschnitt 1406 und 1407 und einen dritten und vierten Umschaltabschnitt 1408 und 1409, aber es ist ebenso möglich den gleichen Effekt durch die Verwendung von nur jeweils einem Umschaltabschnitt zu erreichen.
(Zwölftes Ausführungsbeispiel)
25 ist ein Blockschaubild der Bildkodiervorrichtung, die sich auf das 12. Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht. Während in dem oben beschriebenen 10. Ausführungsbeispiel entschieden wird, ob die Kodierung von Farb-Blockbild-Signal 1321 in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten ausgeführt wird, entscheidet dies Ausführungsbeispiel, ob die Kodierung von binären Bildsignal 1332 in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten ausgeführt wird. In 25 sind Blöcken und Signale mit der gleichen Funktionen wie in den 10. Ausführungsbeispiel, das in 23 dargestellt ist, die gleichen Bezugszeichen zugeordnet und eine Erklärung daher nicht notwendig.
Der Ablauf der Bildkodiervorrichtung, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, wird im folgenden erläutert. Das binäre digitale Eingangsbildsignal wird durch einen in der Abbildung nicht dargestellten Block-Teilungsabschnitt in zweidimensionale Blöcke mit einer Mehrzahl von Pixel geteilt und an den Modus-Entscheidungsabschnitt 1306 und ein ersten Umschaltabschnitt 1307 als binäre Blockbilder 1322 gegeben.
Modus-Entscheidungsabschnitt 1306 entscheidet entweder für eine Kodierung in Halbbildeinheiten oder für eine Kodierung in Vollbildeinheiten unter Verwendung der Verteilung und Korrelation, usw. der Pixelwerte von dem binären Blockbild 1322 und gibt die Entscheidung als Modusinformation 1800 aus.
Der erste Umschaltabschnitt 1307 gibt das binäre Blockbild 1322 entweder an den Binär-Halbbild-Kodierabschnitt 1304 oder an den Binär-Vollbild-Kodierabschnitt 1305, gemäß der Modusinformation 1800. Der zweite Umschaltabschnitt 1308 gibt die Modusinformationen 1800 entweder an den Binär-Halbbild-Kodierabschnitt 1304 oder den Binär-Vollbild-Kodierabschnitt 1305, gemäß der Modusinformation 1800.
Binär-Halbbild-Kodierabschnitt 1304 kodiert die Modusinformation 1800 und kodiert dann das binäre Blockbild 1322 für jedes Halbbild und gibt es aus. Binär-Vollbild-Kodierabschnitt 1305 kodiert die Modusinformation 1800 und kodiert dann das binäre Blockbild 1322 in einer Vollbildstruktur und gibt es aus.
Der vierte Umschaltabschnitt 1310 gibt entweder die Ausgabe des Binär-Halbbild-Kodierabschnitts 1304 oder die Ausgabe des Binär-Vollbild-Kodierabschnitts 1305 gemäß der Modusinformation 1800 aus und gibt sie als kodiertes Binärbildsignal 1801. Der dritte Umschaltabschnitt 1309 gibt das Farb-Blockbild 1321, das durch den in der Abbildung nicht dargestellten Block-Teilungsabschnitt in zweidimensionale Blöcke von einer Mehrzahl von Pixel geteilt wurde, entweder an Binär-Farb-Halbbild-Kodierabschnitt 1301 oder Farb-Vollbild-Kodierabschnitt 1302 gemäß der Modusinformation 1800 aus.
Wenn das Farb-Blockbild 1321 an den Farb-Halbbild-Kodierabschnitt 131 gegeben wurde, wird das Farb-Blockbild 1321 für jedes Halbbild kodiert und ausgegeben. Wenn das Farb-Blockbild 1321 eingegeben wurde, kodiert der Farb-Vollbild-Kodierabschnitt 1302 das Farb-Blockbild 1321 in einer Vollbildstruktur und gibt es aus.
Der fünfte Umschaltabschnitt 1311 wählt die Ausgabe des Farb-Halbbild-Abschnitt 1301 oder die Ausgabe des Farb-Vollbild-Kodierabschnitt 1302, gemäß der Modusinformation 1800 und gibt sie als kodiertes Farbbildsignal 1802 aus.
Gemäß des oben beschriebenen Ausführungsbeispiel für Farb-Digitalbild-Signale mit einer Zeilensprungstruktur und binäre Digitalbildsignale, kann durch Ausführung einer Kodierung von Farb-Digitalbildern gemäß der Modusinformation von binären Digitalbildern die Notwendigkeit einer Kodierung der Modusinformation von Farb-Digitalbildern vermieden werden und es ist möglich die Kodiereffizienz zu verbessern.
(Dreizehntes Ausführungsbeispiel)
26 ist ein Blockschaubild der Bilddekodiervorrichtung die sich auf das 13. Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht. Es ist ein Beispiel einer Dekodiervorrichtung für die kodierten Bildsignalen, die durch das oben beschriebene 12. Ausführungsbeispiel kodiert wurden und die gleichen Signale im 12. Ausführungsbeispiel, das in 25 dargestellt ist, die gleichen Funktionen wie die in den Teilen des 11. Ausführungsbeispiels, das in 24 dargestellt ist, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In 26 ist Modus-Dekodier-Entscheidungsabschnitt 1401 der Abschnitt zur Dekodierung der Modusinformationen 1800 aus dem kodierten binären Bildsignal.
Der Ablauf der Bilddekodiervorrichtung, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, wird im folgenden erläutert. Modus-Dekodier-Entscheidungsabschnitt 1401 dekodierte Modusinformation 1800 aus dem kodierten binären Bildsignal 1801.
Der erste Umschaltabschnitt 1406 gibt das dekodierte binäre Bildsignal 1801 entweder an Binär-Halbbild-Dekodierabschnitt 1404 oder Binär-Vollbild-Dekodierabschnitt 1405 gemäß der Modusinformation 1800.
Wenn das kodierten binäre Bildsignal 1801 an den Binär-Halbbild-Dekodierabschnitt 1404 gegeben wird, werden binäre Blockbilder aus dem kodierten binären Bildsignal 1801 in Halbbildeinheiten dekodiert. Wenn das kodierte binäre Bildsignal 1801 an den Binär-Vollbild-Dekodierabschnitt 1405 gegeben wird werden binäre Blockbilder aus dem kodierten binären Bildsignal 1801 in einer Vollbildstruktur dekodiert.
Der dritte Umschaltabschnitt 1408 wählt entweder die Ausgabe des Binär-Halbbild-Kodierabschnitt 1404 oder die Ausgabe des Binär-Vollbild-Kodierabschnitt 1405, gemäß der Modusinformation 1800 und gibt sie als dekodierte sind binäres Blockbild 1412 aus.
Der zweite Umschaltabschnitt 1407 gibt das kodierte Farbbildsignal 1802 entweder an den Farb-Halbbild-Dekodierabschnitt 1402 oder den Farb-Vollbild-Dekodierabschnitt 1403 gemäß der binären Bild-Modusinformation 1800.
Wenn das kodierte Farbbildsignal 1800 eingegeben wurde, dekodiert Farb-Halbbild-Dekodierabschnitt 1402 Farb-Blockbilder, aus dem kodierten Farb-Bildsignal 1802 in Halbbildeinheiten. Wenn das kodiert die Bildsignal 1802 eingegeben wurde, dekodiert Farb-Vollbild-Dekodierabschnitt 1403 Farb-Blockbilder aus dem kodierten Farb-Bildsignal 1802 in einer Vollbildstruktur.
Der vierte Umschaltabschnitt 1409 wählt entweder die Ausgabe des Farb-Halbbild-Dekodierabschnitts 1402 oder die Ausgabe des Farb-Vollbild-Dekodierabschnitts 1403, gemäß der Modusinformation 1800 und gibt sie als dekodiertes Farb-Blockbild 1411 aus.
Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel zur Kodierung von Bildsignalen von Farb-Digitalbildern mit einer Zeilensprungstruktur und binären Digitalbildern, kann durch die Ausführung der Dekodierung gemäß der binären Bildinformation, dekodiert durch den Modus-Entscheidungsabschnitt 1401 sowohl für Farbbilder wie für binäre Bilder eine korrekte Dekodierung ohne die Verwendung von Farbbild-Modusinformationen erreicht werden.
(Vierzehntes Ausführungsbeispiel)
27 ist ein Blockschaubild der Bildkodiervorrichtung die sich auf das 14. Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht. Diese Bildkodiervorrichtung umfasst Speicher 1900 zur Speicherung eines Eingabebildes, einen Halbbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungsabschnitt 1901 zur Überwachung des Verteilungsstatus in Halbbildeinheiten von Pixelwerten von Pixel die ein Zielpixel umgeben, Vollbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungsabschnitt 1902 zur Überwachung des Verteilungsstatus in Vollbildeinheiten von Pixelwerten von Pixel, die ein Zielpixel umgeben, Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Bestimmungsabschnitt 1903 und 1905 zur Bestimmung der Wahrscheinlichkeit von Pixelwerten eines Zielpixel unter Verwendung einer Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Tabelle aus 28, gemäß dem Verteilungsstatus von Umgebungs-Pixelwerten, arithmetischer Kodierabschnitt 1904 und 1906 zur arithmetischen Kodierung von Pixelwerten des Zielpixel gemäß der bestimmten Wahrscheinlichkeitsverteilung, Modus-Entscheidungsabschnitt 1907 zum Vergleich des kodierten Signals, das in Halbbildeinheiten kodiert wurde und des kodierten Signals, das in Vollbildeinheiten kodiert wurde und zur Entscheidung eines Halb-/Vollbild-Modus und zur Ausgabe einer Modusinformation und Umschaltabschnitt 1908 zum Schalten des Ausgabesignals zwischen den arithmetischen Kodierabschnitten 1904 und 1906 gemäß der Modusinformation.
Der Ablauf, der wie oben beschrieben konfigurierten Bildkodiervorrichtung, wird im folgenden erläutert. Das binäre digitale Bildsignal 1910, das durch den in der Abbildung nicht dargestellten Block-Teilungsabschnitt in zweidimensionale Blöcke mit einer Mehrzahl von Pixeln geteilt wurde, wird zuerst ein Speicher 1900 gegeben und gespeichert.
Halbbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungsabschnitt 1901 und Vollbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungsabschnitt 1902 lesen Pixelwerte von Pixel, die das zu kodieren die Pixel umgeben, aus Speicher 1900 und detektieren den Verteilungsstatus der gelesenen Pixelwerte.
29A und 29B zeigen Blöcke die in 8 × 8 Pixel geteilt wurden, und das Pixel auf Pixelposition A ist das zu kodierende Pixel. Halbbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungsabschnitt 1901 gibt Pixelwerte an den Positionen B, C und D, wie in 29A gezeigt, als die Umgebungs-Pixelwerte des zu kodierenden Pixel A aus.
Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Bestimmungsabschnitt 1903 für Halbbilder bestimmt die Wahrscheinlichkeitsverteilung des Pixelwerts des zu kodierenden Pixels aus dem Verteilungsstatus von Umgebungspixelwerten, bestimmt durch Halbbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungsabschnitt 1901. Wenn beispielsweise (B, C, D) (schwarz, weiß, schwarz) ist, ist die Wahrscheinlichkeit, dass das zu kodierenden Zielpixel A schwarz sein wird 0,75, für weiß 0,25 gemäß der Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Tabelle aus 28. Der arithmetische Kodierabschnitt 1904 wendet eine arithmetischen Kodierung auf den Pixelwerten von Zielpixel A an, basierend auf der Wahrscheinlichkeitsverteilung, die durch Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Bestimmungsabschnitt 1903 bestimmt wurde und gibt ein kodiertes Bildsignal aus.
Andererseits bestimmt Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Bestimmungsabschnitt 1905 für Vollbilder die Wahrscheinlichkeitsverteilung des Pixelwerts des zu kodierenden Pixels aus dem Verteilungsstatus von den Umgebungs-Pixelwerten, die durch Vollbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungsabschnitt 1902 bestimmt wurden. Wenn zum Beispiel (B, C, D) (schwarz, schwarz, schwarz) ist, ist die Wahrscheinlichkeit, dass das zu kodierenden Zielpixel A schwarz sein wird 0,95, für weiß 0,05, gemäß der Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Tabelle aus 28. Der arithmetische Kodierabschnitt 1906 wendet eine arithmetischen Kodierung auf den Pixelwert des Zielpixel A an, basierend auf der Wahrscheinlichkeitsverteilung, die durch Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Bestimmungsabschnitt 1908 bestimmt wurde und gibt ein kodiertes Bildsignal aus.
Modus-Entscheidungsabschnitt 1907 vergleicht für jeden Pixelblock das kodierte Bildsignal, das basierend auf der Wahrscheinlichkeitsverteilung, die durch den Überwachung der Pixelwerte in Halbbildeinheiten erhalten wurde und das kodierte Bildsignal das basierend auf der Wahrscheinlichkeitsverteilung, die durch die Überwachung des Verteilungsstatus von Pixeln in Vollbildeinheiten gewählt wurde, und entscheidet den Halbbild-/Vollbildmodus durch die Wahl der kürzeren Codelänge und gibt ihn als Modusinformation 1915 aus.
Umschaltabschnitt 1908 wählt entweder eine Kodierung von Bildsignalen in Halbbildeinheiten oder eine Kodierung von Bildsignalen in Vollbildeinheiten, gemäß der Modusinformation 1915 und gibt sie als kodiertes Bildsignal 1916 aus.
Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann durch Bestimmung der Wahrscheinlichkeitsverteilung von Pixelwerten der zu kodierenden Pixel, gemäß dem Verteilungsstatus von Umgebungspixelwerte und arithmetisch kodierten binären Digitalbildern mit einer Zeilensprungstruktur, eine Entscheidung des Verfahrens zur Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Bestimmung für je den Block mit einer besseren Effizienz entweder in Halbbildeinheiten oder in Vollbildeinheiten durch den Modus-Entscheideabschnitt und eine entsprechende Umschaltung, die Kodiereffizienz verbessert werden.
Das Ausführungsbeispiel zeigt 8 × 8-Pixel Blöcke, aber es ist ebenso möglich das gleiche Verfahren auf beliebige m × n-Pixel Blöcke anzuwenden.
29 verwendet drei Pixel B, C und D als Umgebungspixel zu dem zu kodierenden Pixel, aber es ist ebenso möglich mehr Pixel zu verwenden.
(Fünfzehntes Ausführungsbeispiel)
30 zeigt eine Bildkodiervorrichtung, die sich auf das 15. Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht. In 30 werden die gleichen Signale wie in dem in 27 gezeigten 14. Ausführungsbeispiel, den gleichen Bezugszeichen zugeordnet und eine Erklärung erfolgt daher nicht.
Diese Bildkodiervorrichtung umfasst einen Halbbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungsabschnitt 2001 zur Überwachung des Verteilungsstatus von Pixel den Zielpixel umgeben, in Halbbildeinheiten, für die Pixelwert-Daten von bereits dekodierten Pixel, Vollbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungsabschnitt 2002 zur Überwachung des Verteilungsstatus von Pixel, die ein Zielpixel umgeben, in Vollbildeinheiten, für Pixelwert-Daten von Pixel die bereits dekodiert sind, Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Bestimmungsabschnitt 2003 zur Bestimmung der Wahrscheinlichkeitsverteilung entsprechend dem Verteilungsstatus von Pixel, die ein Zielpixel umgeben und arithmetischer Dekodierabschnitt 2004 zu arithmetischen Dekodierung des kodierten, zu dekodierenden Bildsignals. Sie umfasst andernfalls einen Speicher 2005 zur Speicherung des Bildes, das durch den arithmetischen Dekodierabschnitt 2004 dekodiert wurde, einen ersten Umschaltabschnitt 2006 für die selektive Eingabe des in Speicher 2005 gespeicherten Bildes an entweder Halbbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungsabschnitt 2001 oder Vollbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungsabschnitt 2002 und einen zweiten Umschaltabschnitt 2007 zum Umschalten des Verteilungsstatus von Umgebungspixel für die Eingabe an Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Bestimmungsabschnitt 2003.
Der Ablauf der, wie oben beschrieben konfigurierten, Bilddekodiervorrichtung wird im folgenden erläutert. Der erste Umschaltabschnitt 2006 gibt die Pixelwert-Daten der bereits dekodierten Pixel, die in Speicher 2005 gespeichert sind an Halbbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungsabschnitt 2001 oder Vollbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungsabschnitt 2002, gemäß der Modusinformation 1915.
In dem Halbbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungsabschnitt 2001 wird, falls die Pixelposition A das zu dekodieren Pixel des zu dekodieren Blocks aus 29A ist, die schwarze schraffierten Pixel sind bereits dekodiert und die Pixelwerte an den Pixelpositionen B, C und D sind als Umgebungs-Pixelwerte des zu dekodieren Pixel A ausgegeben, während in dem Vollbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungsabschnitt 2002 in dem in 29B dargestellten, zu dekodierenden Block, die Pixelwerte an den Positionen B, C und D als die Umgebungs-Pixelwerte des zu dekodieren Pixel A in der gleichen Weise ausgegeben werden.
Der zweite Umschaltabschnitt 2007 gibt entweder den Verteilungsstatus von Pixelwerten in Halbbildeinheiten oder in Vollbildeinheiten an den Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Bestimmungsabschnitt 2003, gemäß der Modusinformation 1915. Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Bestimmungsabschnitt 2003 bestimmt die Wahrscheinlichkeitsverteilung von Pixelwerten von zu kodierenden Pixel gemäß dem Verteilungsstatus von Umgebungs-Pixelwerten, die durch Halbbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungsabschnitt 2001 oder Vollbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungsabschnitt 2002 bestimmt wurden. Falls, die Kodierung, (B, C, D) (schwarz, weiß, schwarz) ist, ist die Wahrscheinlichkeit, dass das zu kodierenden Zielpixel A schwarz ist 0,75 und für weiß 0,25, gemäß der Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Tabelle aus 28.
Der arithmetische Dekodierabschnitt 2004 dekodiert Pixelwerte, mit der Wahrscheinlichkeitsverteilung, die durch Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Bestimmungsabschnitt 2003 bestimmt wurde und gibt sie als dekodiertes Bildsignal 2008 aus. Das ausgegebene dekodierte Bildsignal wird an Speicher 2005 gegeben und darin gespeichert.
Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Bilddekodiervorrichtung, die Pixelwerte von binären digitalen Bildern zu dekodiert, die aus arithmetischen Kodierung stammen, indem die Wahrscheinlichkeitsverteilung von Pixelwerten von zu dekodieren Pixel gemäß dem Verteilungsstatus von Pixelwerten von Umgebungspixel des zu dekodieren Pixels bestimmt werden, ist ebenfalls eine korrekte Dekodierung von Bildern mit einer Zeilensprungstruktur unter Verwendung der Modusinformation 1915 und eines ersten und zweiten Umschaltabschnitt 2006 und 2007 möglich.
29A und 29B zeigen Fälle in denen drei Pixel B, C und D als Pixel verwendet wurden, die das zu kodierenden Pixel umgeben, aber es ist auch möglich mehr Pixel zu verwenden.
(Sechszehntes Ausführungsbeispiel)
31 zeigt ein Blockdiagramm der Bildkodiervorrichtung in einem 16. Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In 31 werden die gleichen Blöcke und Signale wie in dem in 18 gezeigten achten Ausführungsbeispiel und dem in 27 gezeigten 14. Ausführungsbeispiel den gleichen Bezugszeichen zugeordnet und eine auf Erklärung wird daher verzichtet.
Abschnitt 2301 umfasst einen Halbbild-Bewegungsschätzungs-Abschnitt 801 und einen Halbbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 803, wie in 18 dargestellt, während Abschnitt 302 einen Vollbild-Bewegungsschätzungs-Abschnitt 802 und einen Vollbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 804, wie in 18 dargestellt, umfasst. Der Bewegungsvektor 829, der durch Halbbild-Bewegungsschätzungs-Abschnitt 801 und Vollbild-Bewegungsschätzungs-Abschnitt 802 ausgegeben wird, über Umschaltabschnitt 826 übertragen.
Abschnitt 2303 umfasst einen Halbbild-Pixelwert-Überwachungs-Abschnitt 1901, einen Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Bestimmungsabschnitt 1903 und einen arithmetischen Kodierabschnitt 1904, nach 27, während Abschnitt 2304 einen Vollbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungsabschnitt 1902, einen Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Bestimmungsabschnitt 1905 und einen arithmetischen Kodierabschnitt 1906 umfasst. 32 zeigt den Funktionsblock der Teile, die sich auf Abschnitt 2303 und Abschnitt 2304 beziehen.
Modus-Entscheideabschnitt 2305 vergleicht kodierte Bildsignal von halbbild-vorhergesagten Bildern und vollbild-vorhergesagten Bildern, die durch Abschnitte 2303 und 2304 ausgegeben wurden und wählt den Modus mit einer kürzeren Codelänge und verwendet ihn als Modusinformation 2321.
Weiterhin ist auf der Ausgabenseite von Abschnitt 2303 und 2304 ein zweiter Umschaltabschnitt 2306 angebracht, zur selektiven Umschaltung des kodierten Bildsignal, das von Abschnitt 2303 und 2304 ausgegeben ist.
Der arithmetische Halbbild-Dekodierabschnitt 2307 zur Dekodierung des kodierten Bildsignal kodiert arithmetischen im Halbbildmodus, und der arithmetische Vollbild-Dekodierabschnitt 2308 zur Dekodierung des kodierten Bildsignal kodiert arithmetischen im Vollbildmodus. Eingabe/Ausgabe nach/von dem arithmetischen Halbbild-Dekodierabschnitt 2307 und dem arithmetischen Vollbild-Dekodierabschnitt 2308, werden durch einen dritten und vierten Umschaltabschnitt 2309 und 2310, die davor und danach angebracht sind, synchron mit der Modusentscheidung geschalten.
Die Arbeitsweise, der wie oben beschrieben konfigurierten Bildkodiervorrichtung, wird im folgenden erläutert. Das vorhergesagte bewegungskompensierte Bild, das durch Vorhersage-Bewegungskompensation aus dem bereits kodierten Bild durch Halbbild-Bewegungsschätzungs/Kompensations-Abschnitt 2301 erhalten wird, wird an Halbbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungs-Abschnitt 1901 und Vollbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungs-Abschnitt 1902 gegeben.
Halbbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungs-Abschnitt 1901 und Vollbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungs-Abschnitt 1902 überwachen Pixelwerte von Pixel einer gleichen Position wie das zu kodierenden Pixel aus dem vorhergesagten, bewegungskompensierten Bildsignal 824 (825) und den dazu umgebenden Pixel.
33 und 34 zeigen Blöcke gehen 8 × 8 Pixel geteilt wurden, während 33A und 34A vorhergesagte bewegungskompensierten Blöcke zeigen und 33B und 34B zeigen den zu kodierenden Block.
Wird angenommen, dass das zu kodierenden Pixel das Pixel A ist, das in 33B gezeigt ist, gibt Halbbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungs-Abschnitt 1901 Pixel B aus 33A aus, an der gleichen Position wie das Pixel A innerhalb des bewegungskompensierten vorhergesagten Block und die Pixelwerte von C und D, die die Umgebungspixel in Halbbildeinheiten sind, als den Verteilungsstatus der Umgebungs-Pixelwerte von dem zu kodierenden Pixel A.
Wird angenommen, dass das zu kodierenden Pixel das Pixel A aus 34B ist, gibt Vollbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungs-Abschnitt 1902 das Pixel B aus 34A aus, an der gleichen Position wie die von Pixel A innerhalb des bewegungskompensierten vorhergesagten Block und die Pixelwerte von C und D, die die Umgebungspixel in Vollbildeinheiten sind, als den Verteilungsstatus der Umgebungspixelwerte des zu kodierenden Pixel.
Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Bestimmungsabschnitte 1903 und 1905 bestimmen die Wahrscheinlichkeitsverteilung des Pixelwerts des zu kodierenden Pixel, gemäß dem Verteilungsstatus der Umgebungs-Pixelwerte, die durch Halbbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungs-Abschnitt 1901 und Vollbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungs-Abschnitt 1902 bestimmt wurden. Falls (B, C, D) (schwarz, weiß, schwarz) ist, wird die Wahrscheinlichkeit dass der Pixelwert von dem zu kodierenden Pixel A schwarze sein wird zu 0,75 und für weiß 0,25, gemäß der Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Tabelle aus 35.
Pixelwert-Kodierungsvorrichtungen 1904 und 1906 kodierenden die Pixelwerte arithmetisch, basierend auf der Wahrscheinlichkeitsverteilung, die durch Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Bestimmungsabschnitte 1903 und 1905 bestimmt wurden und geben die kodierten Bildsignal aus.
Modus-Entscheideabschnitt 2305 vergleicht für jeden Block das kodierte Bildsignal, erhalten basierend auf der Wahrscheinlichkeitsverteilung, durch Überwachung des Verteilungsstatus von Pixelwerten in Halbbildeinheiten und das kodierte Bildsignal, erhalten basiert auf der Wahrscheinlichkeitsverteilung, durch Überwachung des Status von Pixelwerten in Vollbildeinheiten und entscheidet für den Halbbild-/Vollbildmodus durch Wahl der kürzeren Codelänge und gibt ihn als Modusinformation 2321 aus.
Der zweite Umschaltabschnitt 2306 wählt entweder ein kodiertes Bildsignal in Halbbildeinheiten und ein kodiert Bildsignalen in Vollbildeinheiten mittels Modusinformation 2321 und gibt es als kodiertes Bildsignal 2320 aus.
Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann es durch Bestimmung der Wahrscheinlichkeitsverteilung des Pixelwerts des zu kodierenden Pixel gemäß dem Verteilungsstatus von Pixelwerten von vorhergesagten bewegungskompensierten Bildern und einer arithmetischen Kodierung für die binäre digitale Bilder mit einer Zeilensprungstruktur ermöglicht werden die Codeeffizienz zu verbessern in dem ein Modus-Entscheideabschnitt 2305 für jeden Block entscheidet welches Verfahren eine bessere Effizienz bietet: Bestimmung der Wahrscheinlichkeitsverteilung in Halbbildeinheiten oder in Vollbildeinheiten und eine entsprechende Umschaltung.
(Siebzehntes Ausführungsbeispiel)
36 zeigt ein Blockschaubild der Bilddekodiervorrichtung, die sich auf das 17. Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht. In 36 werden die gleiche Blöcke und Signale wie in dem in 22 gezeigten, neunten Ausführungsbeispiel und dem in 31 gezeigten, 16. Ausführungsbeispiel den gleichen Bezugszeichen zugeordnet und auf eine Erklärung wird daher verzichtet.
Diese Bilddekodiervorrichtung umfasst Halb-/Vollbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 2500 zur Erstellung vorhergesagter bewegungskompensierter Bilder aus den dekodierten Referenzbildern und einem empfangenen Bewegungsvektor, usw. Halb-/Vollbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 2500 umfasst Halbbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 1201, Vollbild-Bewegungskompensations-Abschnitt 1202, eine Mehrzahl von Umschaltabschnitten 1204, 1205 und 1206, zum Umschalten des Halb-/Vollbild-Modus, Speicher 1207 zur Speicherung dekodierter Bilder als Referenzbilder, usw., wie in 22 gezeigt.
Die Bilddekodiervorrichtung umfasst Halbbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungs-Abschnitt 2501 zur Detektion des Pixelstatus von Umgebungspixel des Zielpixel aus dem vorhergesagten bewegungskompensierten Bildern in Halbbildeinheiten und Vollbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungs-Abschnitt 2502 zur Detektion des Pixelstatus von Umgebungspixel des Zielpixel aus dem vorhergesagten bewegungskompensierten Bildern in Vollbildeinheiten.
Sie umfasst auch Halbbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungs-Abschnitt 2501, Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Bestimmungsabschnitt 2503 zur Bestimmung der Wahrscheinlichkeit entsprechend dem Zielpixel aus dem Verteilungsstatus der von Vollbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungs-Abschnitt 2502 ausgegeben wurde und einen arithmetischen Dekodierabschnitt 2504 zum Ausführen einer arithmetischen Dekodierung, basierend auf der bestimmten Wahrscheinlichkeit.
Der Ablauf in der, wie oben beschrieben konfigurierten, Bilddekodiervorrichtung wird im folgenden erläutert. Der erste Umschaltabschnitt 2505 gibt das vorhergesagte bewegungskompensierte Bildsignal, das von Abschnitt 2500 erhalten wurde an Halbbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungs-Abschnitt 2501 oder Vollbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungs-Abschnitt 2502, gemäß der Modusinformation 2321.
Wird angenommen, dass Pixel A das zu dekodieren Pixel in einem 8 × 8-Pixel Block ist, wie in 33B dargestellt, dann gibt Halbbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungs-Abschnitt 2501 Pixel B an der gleichen Position wie Pixel A in dem bewegungskompensierten vorhergesagten Block aus 33A und die Pixelwerte von Pixel C und D, die Umgebungspixel zu Pixel B sind, als die Umgebungspixelwerte von dem zu dekodierenden Pixel A in Halbbildeinheiten aus.
Wird weiter angenommen, dass das Pixel A das zu dekodieren die Pixel in einem 8 × 8-Pixel Block aus 34A ist, dann wird das Pixel B an der gleichen Position wie Pixel A in dem bewegungskompensierten vorhergesagten Block aus 34A und die Pixelwerte der Pixel C und D, die Umgebungspixel zu Pixel B sind, als Umgebungs-Pixelwerte von dem zu dekodierenden Pixel A in Halbbildeinheiten ausgegeben.
Der zweite Umschaltabschnitt 2506, der an der Ausgabenseite angebracht ist, gibt entweder den Verteilungsstatus von Pixelwerten in Halbbildeinheiten oder den Verteilungsstatus von Pixel in Vollbildeinheiten an den Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Bestimmungsabschnitt 2503, gemäß der Modusinformation 2321.
Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Bestimmungsabschnitte 2503 bestimmt die Wahrscheinlichkeitsverteilung von Pixelwerten von zu kodierenden Pixel aus dem Verteilungsstatus der Umgebungs-Pixelwerte, die durch Halbbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungs-Abschnitt 2501 oder Vollbild-Pixelwert-Verteilungs-Überwachungs-Abschnitt 2502 bestimmt wurden. Ist (B, C, D) (schwarz, weiß, schwarz), dann ist die Wahrscheinlichkeit, dass der Pixelwert von dem zu kodierenden Pixel A schwarz sein wird 0,75 und für weiß 0,25, gemäß der Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Tabelle aus 35.
Der arithmetische Dekodierabschnitt 2504 dekodiert Pixelwerte basierend auf der Wahrscheinlichkeitsverteilung, die durch Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Bestimmungsabschnitt 2503 bestimmt wurde und gibt sie als dekodiertes Bildsignal 2510 aus.
Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel einer Bilddekodiervorrichtung, die binäre digitale Bild-Pixelwerte dekodiert unter Verwendung einer arithmetischen Dekodierung, mit der Bestimmung der Wahrscheinlichkeitsverteilung von Pixelwerten der dekodieren Pixel, gemäß dem Verteilungsstatus von Pixelwerten vorhergesagten bewegungskompensierten Bildern unter Verwendung von Modusinformation 2321 und eines ersten und zweiten Umschaltabschnitt 2505 und 2506 ist es möglich Bilder mit einer Zeilensprungstruktur korrekt zu dekodieren.
(Achtzehntes Ausführungsbeispiel)
Die vorliegende Erfindung implementierte die Verarbeitung der Funktionsblöcke, wie sie in dem ersten bis 17. Ausführungsbeispiel gezeigt wurden, mittels Software unter Verwendung eines Programms und transportiert dieses Programm auf einem Aufzeichnungsmedium, wie einer Floppy-Disk, die es erlaubt es auf einem anderen, unabhängigen Computersystemen einfach zu implementieren. 37 zeigt eine Floppy-Disk als ein Beispiel eines Aufzeichnungsmedium.
Dieses Ausführungsbeispiel zeigte die Floppy-Disk als ein Beispiel eines Aufzeichnungsmedium, ist es jedoch ebenfalls möglich eine IC-Karte, eine CD-ROM, ein Magnetband oder jedes anderes Medium für den Transport des Computerprogramms zu verwenden.
Es ist auch möglich eine Bilddekodier-/Bilddekodiervorrichtung zu entwerfen, die die Bildkodiervorrichtungsfunktionen und die Bilddekodiervorrichtungsfunktion zusammen enthält.
Industrielle Anwendbarkeit
Wie oben beschrieben, sind die Bildkodiervorrichtung und die Bilddekodiervorrichtung, die die vorliegende Erfindung betreffen, hilfreich für die Teilung von digitalen Bildern mit einer Zeilensprungstruktur, eine Kodierung/Dekodierung für jedem Block davon und eine brauchbare Verbesserung der Codeeffizienz, durch die Wahl eines Modus mit der besseren Codeeffizienz unter Berücksichtigung der Halbbildstrukturen oder der Vollbildstruktur für jeden Block.

Claims

Bildkodiervorrichtung, umfassend: Halbbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung von Pixelblöcken, erhalten durch Teilung digitaler Bilder in Halbbildeinheiten; Vollbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung zur Verarbeitung von Pixelblöcken, erhalten durch Teilung digitaler Bilder in Vollbildeinheiten; Modus-Entscheidungs-Einrichtung (111/304) zur Entscheidung in Blockeinheiten, ob der Pixelblock in Halbbild-Einheiten oder Vollbildeinheiten verarbeitet wird; und Umschalteinrichtung (112/306) zum Umschalten der Eingabe oder Ausgabe von/nach der Halbbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung und der Vollbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung gemäßder Modusinformationen, die das Ergebnis der Modus-Entscheidungs-Einrichtung angezeigt, dadurch gekennzeichnet, dass die digitalen Bilddaten sind binäre digitale Bilddaten; die Halbbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung erniedrigt die Abtastung der Pixelblöcke in Halbbildeinheiten; die Vollbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung erniedrigt die Abtastung der Pixelblöcke in Vollbildeinheiten; und die Modus-Entscheideeinrichtung (304) entscheidet für jeden Block, ob die Abtastung des Pixelblocks in Halbbildeinheiten oder in Vollbildeinheiten erniedrigt wird, wenn die binären Bilddaten kodiert werden und gibt Modusinformationen aus, die das Entscheidungsergebnis angeben.
Die Bildkodiervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: die Halbbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtungen weiter umfasst: Halbbild-Wechselpunkt-Erkennungseinrichtung (101) zur Erkennung eines Punktes, an dem sich der Wert eines Pixels ändert (122), in Halbbildern; Halbbild-Vorhersage-Einrichtung (103) zur Vorhersage der nächsten Position, an der sich der Wert eines Pixels ändert (123), von der Änderungsposition (122) in dem gleichen Halbbild an der eine Pixelwertänderung bereits erkannt wurde; Halbbild-Kodiereinrichtung (105) zur Kodierungen des Differenzwertes (124) zwischen der Wechselpunkt-Erkennungsposition (122), erkannt durch die Halbbild-Wechselpunkt-Erkennungseinrichtung (101) und einer vorhergesagten Wechselpunkt-Position (123), vorhergesagt durch die Halbbild-Vorhersageeinrichtung (103); und die Vollbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung weiter umfasst: Vollbild-Wechselpunkt-Erkennungseinrichtung (106) zur Erkennung eines Punktes, an dem sich der Wert eines Pixels ändert (125), in Vollbildern; Vollbild-Vorhersage-Einrichtung (108) zur Vorhersage der nächsten Position, an der sich der Wert eines Pixels ändert (146), von der Änderungsposition (125) in dem gleichen Vollbild, an der eine Pixeländerungen bereits erkannt wurde; Vollbild-Kodiereinrichtung (110) zur Kodierungen des Differenzwertes (127) zwischen der Wechselpunkt-Erkennungsposition (125), erkannt durch die Vollbild-Wechselpunkt-Erkennungseinrichtung (106) und einer vorhergesagten Wechselpunkt-Position (126), vorhergesagt durch die Vollbild-Vorhersageeinrichtung (108); und die Modus-Entscheide-Einrichtung (111) vergleicht die Codelänge eines kodierten Signals, ausgegeben von der Halbbild-Kodiereinrichtung (105) und die Codelänge eines kodierten Signals, ausgegeben von der Vollbild-Kodiereinrichtung (110) und führt Modus-Entscheidungen (128) aus.
Die Bildcodiervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei: die Halbbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung (111/301) weiter umfasst: Einrichtung (1901) zur Überwachung des Pixelwert-Verteilungsstatus von bereits kodierten Pixel, die ein Zielpixel umgeben, in Halbbildern; Einrichtung (1903) zur Bestimmung der Wahrscheinlichkeitsverteilung (1913) des Pixelwerts des Zielpixel aus dem Verteilungsstatus, der in dem Ergebnis der Überwachung in dem Halbbild auftritt; Einrichtung (1904) zum Ausführen einer arithmetischen Kodierung des Pixelwerts des Zielpixels gemäß der bestimmten Wahrscheinlichkeitsverteilung (1913); die Vollbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung (112/302) umfasst: Einrichtung (1902) zur Überwachung des Pixelwert-Verteilungsstatus von bereits kodierten Pixeln, die ein Zielpixel umgeben, in Vollbildern; Einrichtung (1905) zur Bestimmung der Wahrscheinlichkeitsverteilung (1914) des Pixelwerts des Zielpixels aus der Verteilungsstatus, der in dem Ergebnis der Überwachung in dem Vollbild auftritt; Einrichtung (1905) zum Ausführen einer arithmetischen Kodierung des Pixelwerts des Zielpixel gemäß der bestimmten Wahrscheinlichkeitsverteilung (1914).
Die Bildkodiervorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei: die Halbbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung (111/301) weiter umfasst: Einrichtung (2301) zum Erstellen eines halbbild-vorhergesagten Bildes durch Ausführen einer Bewegungskompensation in dem Pixelblock in Halbbildeinheiten; die Vollbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung (112/302) weiter umfasst: Einrichtungen (2302) zum Erstellen eines vollbild-vorhergesagten Bildes durch Ausführen einer Bewegungskompensation in dem Pixelblock in Vollbildeinheiten.
Die Bildkodiervorrichtung gemäß Anspruch 1 bis 4, wobei: die Halbbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung (111/301) umfasst: Farb-Halbbild-Kodiereinrichtung (1301) zum Ausführen einer Kodier-Verarbeitung von digitalen Farbbildern in Halbbild-Einheiten; Einrichtung (1304) zum Kodieren binärer digitaler Bilder, die signifikante Form in dem digitalen Farbbild in Halbbildeinheiten zeigen; und die Vollbild-Verarbeitungseinrichtung (112/302) umfasst: Farb-Vollbild-Kodiereinrichtung (1302) zum Ausführen einer Kodier-Verarbeitung von Farb-Digital-Bild in Vollbildeinheiten; Binärer-Vollbild-Kodiereinrichtung (1305) zur Kodierung binärer digitaler Bilder, die signifikante Form in dem Farb-Digital-Bild in Vollbildeinheiten zeigen; die Modus-Entscheideeinrichtung (1306) entscheidet für jeden Block, ob die Kodier-Verarbeitung der Farbdigitalbilder in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten aufgeführt wird und gibt Modusinformationen aus, die das Entscheidungsergebnis anzeigen.
Die Bildkodiervorrichtung gemäß Ansprüchen 1 bis 4, wobei: die Halbbild-Verarbeitungseinrichtung (111/301) umfasst: Farb-Halbbild-Kodiereinrichtung (1301) zur Kodierungen von Farbdigitalbildern in Halbbildeinheiten; Binär-Halbbild-Kodiereinrichtung (1304) zum Kodieren binärer Digitalbilder, die eine signifikante Form in den Farbdigitalbildern in Halbbildeinheiten zeigen; die Vollbild-Verarbeitungseinrichtung (112/306) umfasst: Farb-Vollbild-Kodiereinrichtung (1302) zur Kodierungen von Farbdigitalbildern in Vollbildeinheiten; Binär-Vollbild-Kodiereinrichtung (1305) zur Kodierungen binärer digitalen Bilder, die eine signifikante Form in den Farbdigitalbildern in Vollbildeinheitenzeigen; die Modus-Entscheideeinrichtung (1306) entscheidet für jeden Block, ob die Kodierverarbeitung der binären Digital-Bilder in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten ausgeführt wird und gibt Modus-Informationen aus, die das Entscheidungsergebnis anzeigen.
Eine Bilddekodiervorrichtung, umfassend: Halbbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung (143/612) zur Dekodierung eines kodierten Bildsignals eines Pixelblocks, das in Halbbild- oder Vollbildeinheiten in einer Bildkodiervorrichtung kodiert wurde; Vollbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung (144/613) zur Dekodierung des kodierten Bildsignals des Pixelblocks in Vollbildeinheiten; und Umschalteeinrichtung (144/145/614/615) zum Umschalten der Eingabe oder Ausgabe nach/von der Halbbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung (143/612) und der Vollbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung (144/613) gemäß der Modusinformation (128), die anzeigt in welchem Modus der Pixelblock in der Bildcodier-Vorrichtungen kodiert wurde, in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten; dadurch gekennzeichnet, dass die Halbbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung (612) erhöht die Abtastungen des kodierten Bildsignals in Halbbildeinheiten; die Vollbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung (613) erhöht die Abtastung des kodierten Bildsignals in Vollbildeinheiten; und die Umschalte-Einrichtung (614/615) führt die Umschaltung gemäßig der Modusinformation (311) aus, die anzeigt in welchem Modus die Abtastung des Pixelblock heruntergesetzt wurde, in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten.
Die Bilddekodiervorrichtungen gemäß Anspruch 7, umfassend: Differenzwert-Dekodiereinrichtung (151) zum Dekodieren eines Differenzwertes (129) aus dem kodierten Bildsignal, erhalten durch Kodierung des Differenzwertes zwischen einer erkannten Wechselpunkt-Position (122/125) und einer vorhergesagten Wechselpunkt-Position (123/128) innerhalb des Pixelblocks; Vorhersageeinrichtung (158) zur Vorhersage der nächsten Position, an der sich der Wert eines Pixels ändert, aus der Position an der sich der Wert eines Pixels innerhalb der zuvor dekodieren Pixel geändert hat; Addiereinrichtung (152) zum Addieren des kodierten Differenzwerts und der Position an der sich der Wert eines Pixels ändert, vorhergesagt durch die Vorhersageeinrichtung (158); und wobei: die Halbbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung (154) stellt Halbbilder wieder her, aus dem Additionsergebnis, ausgegeben durch die Additionseinrichtung (152), in Halbbildeinheiten; die Vollbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung (155) stellt Vollbilder wieder her, aus dem Additionsergebnis, ausgegeben durch die Additionseinrichtung (152), in Vollbildeinheiten.
Die Bilddekodiervorrichtung gemäß Anspruch 7, umfassend: Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Bestimmungseinrichtung (2003) zu Bestimmungen der Wahrscheinlichkeitsverteilung des Pixelwerts des Zielpixels, basierend auf der Verteilung von Pixelwerten, die das Zielpixel umgeben; Arithmetisch-Dekodiereinrichtung (2004) zur Dekodierung des arithmetisch kodierten Bildcodesignals des Zielpixels, unter Verwendung der Wahrscheinlichkeitsverteilung des bestimmten Zielpixels; und vorbei: die Halbbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung (143/612) überwacht (2001) die Pixelwertverteilung der Pixel, die das Zielpixel umgeben, in Halbbildeinheiten des kodierten Bild, das zuvor durch die Arithmetisch-Dekodier-Einrichtung (2004) dekodiert wurde und gibt die Pixelwertverteilung des Ergebnis der Überwachung in Halbbildeinheiten an die Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Bestimmungseinrichtungen (2003) aus; die Vollbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung (144/613) überwacht (2002) die Pixelwertverteilung der Pixel, die das Zielpixel umgeben, in Vollbildeinheiten des kodierten Bildes und gibt die Pixelwertverteilung des Ergebnisses der Überwachung in Vollbildeinheiten an die Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Bestimmungseinrichtungen (2003) aus.
Die Bilddekodiervorrichtung gemäß Anspruch 7, umfassend: Wahrscheinlichkeitsverteilungs-Bestimmungseinrichtung (2503) zur Bestimmung der Wahrscheinlichkeitsverteilung von dem Pixelwert des Zielpixels, basierend auf der Verteilung von Pixelwerten, die das Zielpixel umgeben; Arithmetisch-Dekodier-Einrichtungen (2504) zur Dekodierung des Bildkodiersignals, das das Zielpixel arithmetisch kodiert, unter Verwendung der Wahrscheinlichkeitsverteilung des bestimmten Zielpixels; und wobei: die Halbbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung (143/612) umfasst: Halbbild-Vorhersage-Bilderstellungseinrichtung (2500) zur Erstellung von Halbbild-Vorhersagebildern durch Ausführen einer Bewegungskompensation in dem Block, dessen Pixel dekodiert werden, aus dem die kodierten Bild, das durch die Arithmetisch-Dekodier-Einrichtung (2504) in Halbbildeinheiten dekodiert wurde; Überwachungseinrichtung (2501) zur Überwachung des Pixelwert-Verteilungsstatus von bereits kodierten Pixeln, die das Zielpixel in dem halbbild-vorhergesagten Bild umgeben; und die Vollbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung (144/613) umfasst: Vollbild-Vorhersage-Bilderstellungseinrichtung (2500) zur Erstellung von Vollbild-Vorhersagebildern durch Ausführen einer Bewegungskompensation in dem Block, dessen Pixel dekodiert werden, aus dem die kodierten Bild, das durch die Arithmetisch-Dekodier-Einrichtungen (2504) in Vollbildeinheiten dekodiert wurde; Überwachungseinrichtung (2502) zur Überwachung des Pixelwert-Verteilungsstatus von bereits kodierten Pixeln, die das Zielpixel in dem vollbild-vorhergesagten Bild umgeben.
Die Bilddekodiervorrichtung gemäß Anspruch 7 bis 10, wobei die Halbbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung (143/612) umfasst: Farb-Halbbild-Dekodier-Einrichtung (1402) zur Dekodierung von Farbdigitalbildern in Halbbildeinheiten; Binär-Halbbild-Dekodier-Einrichtung (1404) zur Dekodierung binärer Digitalbilder, die eine signifikante Form des Farbdigitalbildes in Halbbildeinheiten zeigen; und die Vollbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung (144/613) umfassend: Farb-Vollbild-Dekodier-Einrichtungen (1403) zur Dekodierung der Farbdigitalbilder in Vollbildeinheiten; Binär-Vollbild-Dekodier-Einrichtungen (1405) zum dekodieren binärer Digitalbilder, die eine signifikante Form des Farbdigitalbildes in Vollbildeinheiten zeigen; und die Umschalteeinrichtung (1406/1408) führt eine Umschaltung aus, gemäß der Modusinformation, die anzeigte in welchem Modus die Farbdigitalbilder durch die Bildkodiervorrichtung kodiert wurden, in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten.
Die Bilddekodiervorrichtung gemäß Anspruch 7 bis 10, wobei die Halbbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung (143/612) umfasst: Farb-Halbbild-Dekodiereinrichtung (1402) zur Dekodierung von Farbdigitalbildern in Halbbildeinheiten; Binär-Halbbild-Dekodiereinrichtung (1404) zur Dekodierung binärer digitale Bilder, die eine signifikante Form des Farbdigitalbildes in Halbbildeinheiten zeigen; und die Vollbildeinheiten-Verarbeitungseinrichtung (143/162) umfasst: Farb-Vollbild-Dekodiereinrichtung (1403) zur Dekodierung der Farbdigitalbilder in Vollbildeinheiten; Binär-Vollbild-Dekodiereinrichtung (1405) zur Dekodierung binärer digitale Bilder, die eine signifikante Form der Farbdigitalbilder in Vollbildeinheiten zeigen; und die Umschalteeinrichtungen (1407/1409) führt eine Umschaltung aus gemäß der Modusinformation, die anzeigt in welchem Modus die binären Digitalbilder durch die Bild-Dekodiervorrichtung kodiert wurden, in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten.
Eine Bild-Kodier/Dekodier-Vorrichtungen, umfassend eine Bildkodiervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 und eine Bild-Dekodiervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 12.
Ein Bildkodierverfahren umfassend die folgenden Schritte: Verarbeiten von Pixelblöcken, erhalten durch Teilung eines Digitalbildes in Halbbildeinheiten; Verarbeiten von Pixelblöcken, erhalten durch Teilung eines Digitalbildes in Vollbildeinheiten; Entscheiden für jeden Block, ob der Pixelblock in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten verarbeitet wird; und Auswählen was effektiver ist, die Verarbeitung der Halbbildeinheiten oder die Verarbeitung in Vollbildeinheiten gemäß der Modusinformation, die das Ergebnis der Entscheidung anzeigt; dadurch gekennzeichnet, dass die Digitalbilder sind binäre Digitalbilder; und das Bildkodierverfahren umfasst weiter die Schritte: Erniedrigen der Abtastung der Pixelblöcke in Halbbildeinheiten; Erniedrigen der Abtastung der Pixelblöcke in Vollbildeinheiten; Entscheiden, ob die Abtastung der Pixelblöcken in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten erniedrigt wird, wenn die binären Digitalbilder kodiert werden; und Ausgabe einer Modusinformation (311), die das Entscheidungsergebnis anzeigt.
Das Bildkodierverfahren gemäß Anspruch 14, weiter umfassend die Schritte von: Erkennen eines Punktes, an dem sich der Wert eines Pixels ändert (122), in Halbbildern; Vorhersagen der nächsten Position, an der sich der Wert eines Pixels ändert (123), von der Änderungsposition (122), an der eine Pixelwert-Änderungen im gleichen Halbbild bereits erkannt wurde; Kodieren des Differenzwertes (124) zwischen der Änderungspunkt-Erkennungsposition (122) und der Änderungspunkt-Vorhersageposition (123), in Halbbildern; Erkennen eines Punktes, an dem sich der Wert eines Pixels ändert (125), in Vollbildern; Vorhersagen der nächsten Positionen, an der sich der Wert eines Pixels ändert (126), von der Änderungsposition (125), an der eine Pixelwert-Änderungen im gleichen Vollbild bereits erkannt wurde; Kodieren des Differenzwertes (127) zwischen der Änderungspunkt-Erkennungsposition (125) und der Änderungspunkt-Vorhersageposition (126), in Vollbildern; Vergleichen der Codelänge eines kodierten Bildsignals (124), basierend auf Halbbildern und der Codelänge eines kodierten Bildsignals (127), basierend auf Vollbildern; und Ausführen einer Modusentscheidung (128).
Das Bildkodierverfahren gemäß Anspruch 14, weiter umfassend die Schritte von: Überwachen des Pixelwert-Verteilungsstatus von bereits kodierten Pixeln, die ein Zielpixel in einem Halbbild umgeben; Bestimmen der Wahrscheinlichkeitsverteilung (1913) des Pixelwertes von dem Zielpixel aus dem Verteilungsstatus, der in dem Überwachungsergebnis erscheint; Ausführen einer arithmetischen Kodierungen des Pixelwertes des Zielpixel gemäß der bestimmten Wahrscheinlichkeitsverteilung (1913); Überwachen des Pixelwert-Verteilungsstatus von bereits kodierten Pixeln, die ein Zielpixel in einem Vollbild umgeben; Bestimmen der Wahrscheinlichkeitsverteilung (1914) des Pixelwertes von dem Zielpixel aus dem Verteilungsstatus, der in dem Überwachungsergebnis erscheint; und Ausführen einer arithmetischen Kodierungen des Pixelwertes des Zielpixel gemäß der bestimmten Wahrscheinlichkeitsverteilung (1914).
Das Bildkodierverfahren gemäß Anspruch 16, weiter umfassend die Schritte von: Erstellen eines halbbild-vorhergesagten Bildes durch Ausführen einer Bewegungskompensation des Pixelblocks in Halbbildeinheiten; Erstellen eines vollbild-vorhergesagten Bildes durch Ausführen einer Bewegungskompensation des Pixelblock in Vollbildeinheiten.
Das Bildkodierverfahren gemäß Ansprüchen 14 bis 17, weiter umfassend die Schritte von: Ausführen einer Kodierverarbeitung von Farbdigitalbildern in Halbbildeinheiten; Kodieren von binären Digitalbildern, die eine signifikante Form der Farbdigitalbilder in Halbbildeinheiten zeigen; Ausführen einer Kodierverarbeitung von Farbdigitalbildern in Vollbildeinheiten; Kodieren von binären Digitalbildern, die eine signifikante Form der Farbdigitalbilder in Vollbildeinheiten zeigen; Entscheidend für jeden Block, ob die Kodier-Verarbeitung der Farbdigitalbilder in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten ausgeführt wird; und Ausgeben von Modusinformation, die das Entscheidungsergebnis anzeigt.
Das Bildkodierverfahren gemäß Anspruch 14 bis 17, weiter umfassend: Kodiere Farbdigitalbilder in Halbbildeinheiten; Kodiere binäre Digitalbilder, die eine signifikante Form der Farbdigitalbilder zeigen; Kodiere die Farbdigitalbilder in Vollbildeinheiten; Kodiere binäre Digitalbilder, die eine signifikante Form der Farbdigitalbilder in Vollbildeinheiten zeigen; und Entscheide für jeden Block, ob die Kodier-Verarbeitung der binären Digitalbilder in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten ausgeführt wird; Ausgeben von Modusinformation, die das Entscheidungsergebnis anzeigt.
Ein Bilddekodierverfahren, umfassend die folgenden Schritte: Verarbeitung zur Dekodierung des kodierte Bildsignals von Pixelblöcken in Halbbildeinheiten, die in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten durch die Bildkodier-Vorrichtung kodiert wurden; Verarbeitung zur Dekodierung des kodierten Bildsignals von Pixelblöcken in Vollbildeinheiten; und Auswahl der Verarbeitung in Halbbildeinheiten oder der Verarbeitung in Vollbildeinheiten gemäß der Modusinformation die anzeigt in welchem Modus der Pixelblock durch die Bildkodier-Vorrichtung kodiert wurde, in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten; gekennzeichnet durch die Schritte von Erhöhen der Abtastung des kodierten Bildsignals in Halbbildeinheiten; Erhöhen der Abtastung des kodierten Bildsignals in Vollbildeinheiten; und Wechseln gemäß der Modusinformation (311), die anzeigt in welchem Modus die Abtastung des Pixelblocks erniedrigt wurde, in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten.
Das Bilddekodierverfahren gemäß Anspruch 20, weiter umfassend die Schritte von: Dekodieren eines Differenzwertes (129) von dem kodierten Bildsignal, erhalten durch Kodierungen des Differenzwertes zwischen der erkannten Wechselpunkt-Position (122/125) und der vorhergesagten Wechselpunkt-Position (123/128) innerhalb des Pixelblocks; Vorhersagen der nächsten Position, an der sich der Wert eines Pixels ändert, von der Position, an der sich der Wert eines Pixels innerhalb des dekodierten Pixelblock zuvor geändert hat; Addieren des dekodierten Differenzwertes zu der Position, an der die Vorhersageeinrichtung (158) eine Änderung des Pixelwert ist vorhersagt; Wiederherstellen von Halbbildern aus dem Additionsergebnis, ausgegeben durch die Additions-Einrichtung (152), in Halbbildeinheiten; Wiederherstellen von Vollbildern aus dem Additionsergebnis, ausgegeben durch die Additions-Einrichtung (152), in Vollbildeinheiten.
Das Bilddekodierverfahren gemäß Anspruch 20, weiter umfassend die Schritte von: Bestimmen der Wahrscheinlichkeitsverteilung der Pixelwertes von dem Zielpixel, unter Verwendung der Wahrscheinlichkeitsverteilung des bestimmten Zielpixels; Überwachen (2001) der Pixelwert-Verteilung der Pixel die das Zielpixel umgeben, in Halbbildeinheiten des zu dekodierenden Bildes, und Ausgeben der Pixelwert-Verteilung des Ergebnisses der Überwachung in Halbbildeinheiten; und Überwachen (2002) der Pixelwert-Verteilung der Pixel, die das Zielpixel umgeben, in Vollbildeinheiten des zu dekodieren den Bildes, und Ausgeben der Pixelwert-Verteilung des Ergebnisse der Überwachung in Vollbildeinheiten.
Der Bilddekodierverfahren gemäß Anspruch 20, weiter umfassend die Schritte von: Bestimmen der Wahrscheinlichkeitsverteilung des Pixelwertes eines Zielpixels, basierend auf der Verteilung von Pixelwerten, die das Zielpixel umgeben; Dekodieren des Bildkodiersignales, das das Zielpixel arithmetisch kodiert, unter Verwendung der Wahrscheinlichkeitsverteilung des bestimmten Zielpixels; Erstellen von halbbild-vorhergesagten Bildern durch Ausführen einer Bewegungskompensation des Blockes, dessen Pixel dekodiert werden soll, aus dem dekodierten Bild in Halbbildeinheiten; Überwachen des Pixelwert-Verteilungsstatus von bereits kodierten Pixeln, die das Zielpixel in dem halbbild-vorhergesagten Bildern umgeben; Erstellen eines vollbild-vorhergesagten Bilder, durch Ausführen einer Bewegungskompensation des Blockes dessen Pixel dekodiert werden soll, aus dem dekodierten Bild, das in Vollbildeinheiten dekodiert wird; Überwachen des Pixelwert-Verteilungsstatus von bereits kodierten Pixeln, die das Zielpixel in dem vollbild-vorhergesagten Bild umgeben.
Das Bilddekodierverfahren gemäß Anspruch 20 bis 23, weiter umfassend die Schritte von: Dekodieren von Farbdigitalbildern in Halbbildeinheiten; Dekodieren von binären Digitalbildern, die eine signifikante Form in den Farbdigitalbildern in Halbbildeinheiten anzeigen; Dekodieren der Farbdigitalbildern in Vollbildeinheiten; Dekodieren binärer Digitalbilder, die eine signifikante Form in den Farbdigitalbildern in Vollbildeinheiten anzeigen; und Umschalten gemäß der Modusinformation, die anzeigt in welchem Modus die Farbdigitalbilder kodiert wurden, in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten.
Das Bilddekodierverfahren gemäß Anspruch 20 bis 23, weiter umfassend die Schritte von: Dekodieren von Farbdigitalbildern in Halbbildeinheiten; Dekodieren von binären Digitalbildern, die eine signifikante Form in den Farbdigitalbildern in Halbbildeinheiten anzeigen; Dekodieren der Farbdigitalbildern in Vollbildeinheiten; Dekodieren binärer Digitalbilder, die eine signifikante Form in den Farbdigitalbildern in Vollbildeinheiten anzeigen; und Umschalten gemäß der Modusinformation, die anzeigt in welchem Modus die binären Digitalbilder kodiert wurden, in Halbbildeinheiten oder Vollbildeinheiten.
Ein Aufzeichnungsmedium, das durch einen Computer gelesen werden kann, auf dem ein Programm gespeichert ist, das alle Schritte eines der Ansprüche 17 bis 25 ausführt, wenn es ausgeführt wird.