图象编译、译码装置和方法及图象编、译码程序记录介质制造方法及图纸

一种用来对一输入信号进行编码的图象编码装置，包括：预测图象产生装置；相减速装置，用来将该预测图象分割成多个小预测区域，并输出一差信号；象素产生装置，用来根据在有效区域中的有效象素的象素值利用一规定的函数来产生一填充象素值；编码装置，用来编码该填充信号并输出一编码信号；译码装置，用来译码该编码信号并输出一译码信号；相加装置；和存贮装置，用来暂时存贮用在该预测图象产生装置的该本地再现图象。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图象编码装置、图象译码装置、图象编码方法、图象译码方法、图象编码程序记录介质以及图象译码程序记录介质。本专利技术尤其涉及表示物体的彩色形状的彩色信号和包括透明信息的图象信号等的编码，这种编码表示当多个图象被合成时每个图象的比例，以便使这些信号能够得到充分的传输和存储。一般来说，对图象、尤其是运动图象进行数字化后产生的图象数据的数据量很大，所以在传送或记录数据时通过编码进行信息压缩。根据图象数据的空间或时间相关完成这种信息压缩。“预测编码”是压缩编码的一个例子，在“预测编码”中，根据在时间上接近编码目标图象(目标图象)的图象进行预测，获取目标图象和预测图象之间的差值作为差分数据，并编码该差分数据。在预测时，利用对图象进行运动检测获得的运动矢量执行运动补偿。一般来说，相关性越高，差分数据的编码效率就越高。相反地，为了高效地传送或存储运动图象，提出了把运动图象数据分成相应于被包括在图象内的各个物体的多个层，并编码每一层。例如，在编码由人和背景组成的图象的情况下，图象编码装置一开始把该图象分成分别为人和背景的两层，编码各个层，以及传送各个层的编码数据。相反地，在图象译码装置中，各个层的传送编码数据被译码，利用预定的方法合成各个层的译码图象并进行显示。此外，在上述合成过程中，需要逐个象素地表示背景物体是否被图象的重叠所遮盖的信息。该信息被称为“有效信号”，遮盖背景的象素被称为“有效象素”。大值的有效信号意味着合成的比例较大，该信号在视觉上较重要。相反地，小值的有效信号决味着它几乎不被用于合成，即它几乎是透明的。如上所述，有效信号表示与背景合成的图象的形状，只有有效象素才影响合成图象的质量。换句话说，无效象素与图象质量无关，所以编码效率可通过对有效象素进行编码而得到改善。IEEE会刊《视频技术的电路和系统》第5卷第1期(1995年2月)公开了仅对有效象素进行正交换的方法，称为“形状自适应正交变换(SADCT)”。在这一方法中，只有效象素被进行正交变换。相反地，作为产生预测图象的方法，“重叠运动补偿”见于ITU-T的“建议”H.263第42-44页(1995年10月)。在这一方法中，通过内插在预测图象内的多个小区域来计算最佳预测区域。但是，由于利用编码的压缩基于图象的空间或时间相关，所以如果无效象素与有效象素一道被作为编码目标进行编码，就降低了编码效率。例如，当所有有效象素都是黑的时，如果无效象素也是黑的，就不会降低编码效率。但是，如果无效象素是白的，则编码效率会因相关性减小而被降低。一般来说，当无效象素被包括在有效象素所包围的区域内时，象素间相关性被减小，于是编码效率被降低。此外，同样在上述SADCT中，当目标图象内的无效象素被包括在有效象素所包围的区域内时，垂直和水平方向的相关性被减小，于是编码效率被降低。如上所述，虽然无效象素的象素值对再现图象的质量没有太大的影响，但这些象素值对编码效率有不利影响。因此，在进行编码时，必需考虑无效象素的象素值。但是，在已有的方法中，这一点根本没有得到考虑。本专利技术的目的是提供在编码图象信号时能够避免因无效象素的象素值造成的编码效率的降低，由此提高了编码效率的图象编码装置。本专利技术的另一目的是提供当在编码过程中接收到图象信号和表示在该图象信号内的象素是否是有效象素的有效信号时，该有效信号被有效地利用来提高编码效率的图象编码装置。本专利技术的再一目的是提供能够自适应地译码已被上述图象编码装置有效地编码的信号的图象译码装置。本专利技术的还一目的是提供能够避免因无效象素的象素值的影响造成的编码效率的降低、由此提高了编码效率的图象编码方法。本专利技术的另一目的是提供能够自适应地译码已被上述图象编码方法有效地编码的信号的图象译码方法。本专利技术的再一目的是提供记录了图象编码程序的记录介质，该程序能够在例如个人计算机或网络工作站这样的一般装置中实现上述图象编码装置。本专利技术的还一目的是提供记录了图象译码程序的记录介质，该程序能够在例如个人计算机或网络工作站这样的一般装置中实现上述图象译码装置。参看以下详细说明将能理解本专利技术的其它目的和优点。由于根据以下详细说明，在本专利技术范围内的各种增补和改进对本领域的普通技术人员而言将是显而见的，所以给出的详细说明和具体实施例都仅是说明性的。根据本专利技术的第1个方面，提供了编码包括图象信号和有效信号的输入信号的图象编码装置，该图象信号是具有象素值的象素的阵列，该有效信号表示该图信号是否是有效的，该装置包括预测图象产生装置，根据输入有效信号把将是编码的目标的输入图象信号的区域规定为目标区域和利用以后描述的局部再现图象产生该目标区域的预测图象；减法装置，把预测图象分成多个小预测区域，把目标区域分成多个小目标区域，从相应小目标区域中减去每一小预测区域，以及输出差信号；区域分割装置，利用有效信号分割包括减法装置输出的差信号中的有效象素的矩形区域，并把该矩形区域作为有效区域进行输出；象素产生装置，根据有效区域内的有效象素的象素值，利用预定函数产生填充象素值，用该填充象素值代替该有效区域内的无效象素的象素值，并输出填充信号；编码装置，编码填充信号并输出编码信号；译码装置，译码编码信号并输出译码信号；加法装置，求和译码信号和预测图象来产生局部再现图象；以及存储装置，暂存供预测图象产生装置使用的局部再现装置。因此，提高了编码效率。根据本专利技术的第二个方面，在第1个方面的图象编码装置中，区域分割装置执行的分割使得有效区域是具有水平象素数和垂直象素数的矩形区域，这些象素数是2的n次方(2n)，该矩形区域包括被包括在减法装置输出的差信号内的有效象素。根据本专利技术的第3个方面，在第1个方面的图象编码装置中，象素产生装置使用提供有效象素的象素值的平均值的函数。根据本专利技术的第4个方面，提供了编码包括图象信号和有效信号的输入信号的图象编码装置，该图象信号是具有象素值的象素的阵列，该有效信号表示该图象信号是否是有效的，该装置包括预测图象产生装置，根据输入有效信号把将是编码的目标的输入图象信号的区域规定为目标区域和利用以后描述的局部再现装置产生该目标区域的预测图象；减法装置，把预测图象分成多个小预测区域，把目标区域分成多个小目标区域，从相应小目标区域中减去每一个小预测区域，以及输出差信号；第一区域分割装置，利用有效信号沿第一方向分割包括差信号中的有效象素的矩形区域，并把该矩形区域作为有效区域进行编码；象素产生装置，根据第一有效区域内的有效象素的象素值，利用预定第一函数产生填充象素值，用该填充象素值代替该有效区域内的无效象素的象素值，并输出填充信号；第一编码装置，编码填充信号并输出编码信号；第二区域分割装置，根据第一编码信号沿与第一方向不同的第二方向分割一区域，并把该区域作为第二有效区域进行输出；填充分量产生装置，当第一编码信号的编码分量在第二有效区域中不存在时，根据该第一编码信号的编码分量，利用第二函数产生填充编码分量，用该填充编码分量代替不是第二有效区域内的第一编码信号的编码分量的编码分量，并输出填充编码信号；译码装置，译码第二编码信号并输出译码信号；加法装置，求和译码信号和预测图象来产生局部再现图象；以及存储装置，暂存供预测图象产生装置使用的局部再现图象。因此，提高了编码效率。根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】
图象编码装置，用于对一个输入信号进行编码，所述输入信号包括图象信号和有效信号，该图象信号是具有象素值的象素的阵列，该有效信号表示该图象信号是否是有效的，所述装置包括：预测图象产生装置，根据输入有效信号把将是编码的目标的输入图象信号的区域 规定为目标区域，以及利用以后描述的局部再现图象产生该目标区域的预测图象；减法装置，把预测图象分成多个小预测区域，把目标区域分成多个小目标区域，从相应小目标区域中减去每一小预测区域，以及输出差信号；区域分割装置，利用有效信号分割包括减 法装置输出的差信号中的有效象素的矩形区域，并把该矩形区域作为有效区域进行输出；象素产生装置，根据有效区域内的有效象素的象素值，利用预定数产生填充象素值，用该填充象素值代替该有效区域内的无效象素的象素值，以及输出填充信号；编码装置，编 码填充信号并输出编码信号；译码装置，译码编码信号并输出译码信号；加法装置，求和译码信号和预测图象来产生局部再现图象；以及存储装置，暂存供预测图象产生装置使用的局部再现图象。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高桥润，乔翁塞格布恩，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]