圖像解碼裝置的制作方法

專利名稱：圖像解碼裝置的制作方法
本申請是申請號為97190732.3，申請日為1997年5月15日，發明名稱為“圖像編碼裝置，圖像解碼裝置，圖像編碼方法，圖像解碼方法，圖像編碼程序存儲媒體和圖像解碼程序存儲媒體”的分案申請。
本發明涉及圖像編碼裝置，圖像解碼裝置，圖像編碼方法，圖像解碼方法，圖像編碼程序存儲媒體和圖像解碼程序存儲媒體。
圖像的編碼有很長的歷史，已確立了ITU-TH·261，ITU-TH263，ISO MPEG1/2等優秀的標準化方案。將圖像編碼方法作大致的區分包括使用正交變換的編碼方法，和使用預測函數對預測誤差進行編碼的預測編碼方法。
利用正交變換進行編碼的方法計算復雜，是在只有得到較少位的編碼信號時也可以得到比預測編碼方法更好的圖像質量的編碼。JPEG，MPEG等利用正交變換的一般的編碼方法中，使用了DCT(離散余弦變換)。使用DCT可以用少的位數進行編碼是人所共知的，但因需要進行高精度的位乘法，計算復雜并具有不能進行可逆的編碼的問題。因此在要求可逆性的領域不能使用DCT方法。
而預測編碼，計算簡單，且具有可以進行可逆編碼的特征。具有可逆性的圖像編碼方法有著名的傳真中使用的MMR(改進的相對地址編碼的改進碼)方法，它被CCITT ec.T6作為“第四類傳真設備用的傳真編碼方案和編碼控制函數。”加以使用，是對在完成編碼的當前掃描線的像素值的變化點和未經編碼的掃描線的像素值的變化點在水平方向的差分值進行可變長度編碼的方法。而且對MMR作進一步改進的MMMR(改進的MMR)被作為MPEG4的評價模型加以應用(ISO/IEC JTC/SC29/WG11 N1277，1996年7月)。
另一方面，將圖像信號按每一個物體進行分離，將分離后的物體的形狀作為任意形狀的圖像信號加以應用，可以以物體為單位對圖像進行操作和合成使得可高效率地進行信號傳輸。而且在使用的位數受限制的場合，由于應用這種信息，可以選擇重要的物體進行優先的傳輸和記錄。但是現有的技術中沒有考慮對具有任意的形狀的物體進行編碼。在ISO MPEG 4中對具有任意形狀的圖像信號的編碼進一步加以標準化。在MPEG 4中作成了現在被稱為VM3.0(記錄在ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 N1277中)的評價模型，它是目前所知的可以對具有任意形狀的圖像信號進行編碼的唯一的圖像編碼方法。
任意形狀的圖像信號，一般是由表示物體形狀的形狀信息，物體內部各像素的值的像素值信息(彩色信息)所構成的。而且，作為形狀信息，各像素的值為具有有效的(在形狀內部)和無效的(在形狀外部)二值形狀信息；和與其他圖像合成時包含各像素的比率(物體將背景遮蓋的比率)可以作為透射度信息加以利用。而且，在透射度僅為0％和100％的兩種情況時形狀信息和透射度信息就是一致的，這樣就可在用二值形狀信息和像素信息二者對任意形狀的圖像信號加以表示。
在53圖中對此類信息進行了說明。在圖53(a)中將魚的圖像和其他圖像合成時，該圖像的各像素以何種比率進行合成即是其透射度的信息。圖53(b)中表示圖53(a)中以虛線表示的水平掃描線方向的透射圖信息的值。魚的外部完全透射。這里，因方便地用透射度0定義完全透射，魚的外部透射度的值為0，這樣魚的內部透射度即為非0的值。
這里，將透射度分為0和非0兩種，將透射度信息進行二值化得到圖53(c)。在圖53(c)中對具有非0的透射度的像素需要進行像系信息的編碼，而對透射度為0的像素則不需要，作為像素值信息的編碼，二值化的透射度信息是非常重要的。另一方面，在圖53(d)中所示的不能以二值信息表現的透射度信息的成分為稱作灰度的多值信息，這種以多值信息表現的形狀信息要進行與像素值信息同樣的波形編碼。
在圖像編碼時，有分別使用根據空間的相關性的畫面(禎)內編碼方式，和根據時間相關性的畫面(禎)間編碼方式；和二者并用的方式。這里進行畫面間編碼時可以檢測出相鄰畫面的運動，對該運動進行運動補償。一般采用運動矢量來進行運動補償。在上述的VM3.0中以塊為單元對畫面內編碼和畫面間編碼適當地轉換，進行和MP EG1/2同樣的運動補償，可以提高編碼的效率。
如上所述，在對形狀信息和像素值信息構成的圖像編碼時，對于圖像合成時使用的形狀信息，利用像素值信息的運動矢量對形狀信息進行運動補償編碼，較之將形狀信息直接編碼，可以提高編碼效率，ISO/IEC JTC1/SC29/WG11 N1260，1996年3月對其作了報告。
而且，進行運動檢測和運動補償時，考慮到將形狀信息作為二值化形狀信息的成分和多值信息成分相分離，考慮到將多值信息成分和像素值信息一起利用同樣的波形編碼效率高，所以采用此方法。
在上述以現有技術進行圖像編碼和根據其進行圖像解碼時存在下述問題。
如上所述，MMR編碼為可逆(無損)編碼的代表，因為是可逆，不可能利用允許視覺上不重要的圖像品質惡化，來達到大幅度地提高壓縮比。
MMR是畫面內的編碼方法，沒有考慮到利用畫面間的相關關系使壓縮比提高。而且在MMR和它的改進方法MMMR中，僅利用現在的掃描線的變化點和上一條的掃描線的變化點的差分，對作為與垂直方向的直線相關的冗余不能充分除去。因此，當像素值的變化在沿掃描線時編碼效率高；而當其變化不沿掃描線時則編碼效率低。而且，MMR和MMMR在對與作為前一掃描線的變化點的差分值，將不能編碼的像素進行編碼時，具有完全不利用垂直方向的相關性而僅進行水平編碼的模式。該水平編碼模式如也利用垂直方向的相關性可以使效率更高。
此外，在現在的MMR和MMMR中不能利用對一部分位流解碼再生多層次的圖像，且可以再生多層次圖像的其他方法具有編碼效率不高，編碼位數增加的缺點，沒有以高效率的進行多層圖像再生的編碼方法。
同時，對由形狀信息和圖像信息構成的圖像利用運動補償編碼時，現在是對于形狀信息，利用和圖像信息相同的運動矢量進行運動補償，比如球體旋轉的時候，形狀不變但球體上畫的圖形運動時，一般的圖像信息的運動矢量和形狀信息的運動矢量不一致。因此有的場合不能進行良好的編碼，這是現有的編碼方法的問題。
但在如上所述的VM3.0中，將塊為單位對畫面內編碼和畫面間編碼進行適當的轉換可以達到提高編碼效率的目的，對于作畫面內/畫面間編碼的判斷，和在MPEG1/2中作適當的轉換時同樣是根據像素值信息決定的，對和像素值信息性質有較大差別的形狀信息進行適當且高效率的編碼是困難的。
本發明正是鑒于上述各點，以提供一種可以對圖像信號進行高效率編碼的圖像編碼裝置，圖像編碼方法和圖像編碼程序存儲媒體為目的的。而且，也是以提供一種可將上述高效率的編碼的編碼信號進行適當的解碼的圖像解碼裝置，圖像解碼方法和圖像解碼程序存儲媒體為目的的。
為了達到上述目的，本發明的第一個圖像編碼裝置，為將二值圖像信號作為輸入信號，將上述輸入信號的像素值變化的像素進行編碼的圖像編碼裝置，它包括將上述像素值變化的像素檢出，將上述檢出的變化的像素作為檢出變化像素輸出的變化像數檢出裝置；根據編碼和解碼后的像素的像素值變化的像素，對上述輸入信號的變化像素進行預測，將上述預測的像數作為預測像素輸出的預測裝置；由上述檢出變化像素和上述預測變化像素計算兩者的差分，將差分值D輸出的差分值計算裝置；選擇在根據預先設定的容許值和上述差分值D所設定的范圍中，并且編碼時使碼長最小的值D′，將其作為修正差分值輸出的化整裝置。將上述修正差分值D′和上述預測的變化像素解碼為二值圖像信號的解碼裝置；和將上述修正差分值D′編碼的編碼裝置；對容許值以下的預測誤差，選擇使其誤差(差分值)的碼長為最小的修正差分值，因為將其輸出，可以減少編碼所需要的位數。
本發明的第二個圖像編碼裝置，為將二值圖像信號作為輸入信號，將上述輸入信號的像素值變化的像素進行編碼的圖像編碼裝置；它包括將上述像素值變化的像素檢出，將上述檢出的變化的像素作為檢出變化像素輸出的變化像素檢出裝置；根據當前幀中編碼和解碼后的像素和像素值變化的像素，對上述輸入信號的變化像素進行預測，將上述預測的像素作為第一預測像素輸出的第一預測裝置；由上述檢出變化像素和上述第一預測像素計算兩者的差分，將上述計算出的差分作為第一差分值D輸出的第一差分值計算裝置；根據在參考幀中編碼和解碼后的像素和像素值變化的像素，伴隨運動補償，對上述輸入信號的變化像素進行預測，將上述預測的像素作為第二預測像素輸出的第二預測裝置；計算上述檢出變化像素和上述第二預測像素兩者的差分，將上述計算得到的差分作為第二差分值D″輸出的第二差分值計算裝置；相對于上述第一差分值D和第二差分值D″各自計算編碼后的碼長，對計算結果進行比較，選擇碼長短的一方，將與上述選擇對應的“第一“或”第二”作為編碼模式輸出的模式選擇裝置；將上述選擇的第一差分值D或第二差分值D″，和上述模式選擇裝置輸出的編碼模式編碼的編碼裝置；因為可以根據對當前幀的預測，和對運動補償后的參考幀的預測中進行的比較，選擇碼長最小的編碼信號作為輸出，由于利用了幀間的像素的相關性，可以減少編碼所需要的位數。
本發明的第三個圖像編碼裝置，為將二維二值圖像信號作為輸入信號，將上述輸入信號的像素值變化的像素進行編碼的圖像編碼裝置；它包括將上述像素值變化的像素檢出，將上述檢出的變化像素作為檢出變化像素輸出的變化像素檢出裝置；在水平方向對當前圖像信號進行掃描，根據編碼和解碼后像素的像素值變化的像素，對上述輸入信號的變化像素進行預測，將上述預測的像素作為第一預測像素輸出的第一預測裝置；計算上述檢出變化像素和上述第一預測像素的差分，將上述計算出的差分作為第一差分值D輸出的第一差分值計算裝置；在垂直方向對當前圖像信號進行掃描，根據編碼和解碼后的像素的像素值變化的像素，對上述輸入信號的變化像素進行預測，將上述預測的像素作為第二預測像素輸出的第二預測裝置；計算上述檢出變化像素和上述第二預測像素的差分，將上述計算出的差分作為第二差分值D″輸出的第二差分值計算裝置；相對于上述第一差分值D和第二差分值D″各自計算編碼后的碼長，對計算結果進行比較，選擇碼長短的一方，將與上述選擇對應的“第一”或“第二”作為編碼模式輸出的模式選擇裝置；將上述選擇的第一差分值D或第二差分值D″，和上述模式選擇裝置輸出的編碼模式編碼的編碼裝置；因為可以根據對水平方向的掃描進行的預測和垂直方向的掃描預測進行比較，選擇碼長最小的進行編碼，在對圖像的水平相關性和垂直相關性中利用了局部變化，可以減少編碼所需要的位數。
本發明的第四個圖像編碼裝置，為將多值圖像信號作為輸入信號，將上述輸入信號的像素值變化的像素編碼的圖像編碼裝置，它包括將上述像素值在設定值以上變化的像素檢出，將上述檢出的變化的像素作為檢出變化像素輸出的變化像素檢出裝置；根據編碼和解碼后的像素的像素值變化的像素，對上述輸入信號的變化像素進行預測，將上述預測的像素作為預測像素輸出的預測裝置；對上述檢出變化像素和上述預測變化像素的差分進行計算，將上述計算所得的差分作為差分值D輸出的差分值計算裝置；將上述差分值D，和上述檢出的變化像素的是像素值編碼的編碼裝置；和由上述差分值D和上述變化像素的像素值，解碼為多值圖像信號的解碼裝置；由于將門檻值以上像素值變化的位置作為變化位置，不僅可對二值圖像，也可對多值圖像進行編碼。
本發明的第五個圖像編碼裝置，為將表示圖像合成時的比率的透視度信號和像素值信號構成的圖像信號作為輸入信號，參照參考圖像將上述輸入信號進行編碼的編碼裝置；它包括，將上述輸入信號的像素值信號，和上述參考圖像的像素值信號加以比較，將像素值信號的運動矢量檢出的第一運動矢量檢出裝置；將上述參考圖像的像素值信號用上述像素值信號的運動矢量進行運動補償，并將補償像素值信號輸出的第一運動補償裝置；由上述輸入信號的像素值信號和上述補償像素值信號，對兩者的差分進行計算，將第一差分值輸出的第一差分值計算裝置；對上述第一差分值進行編碼的第一編碼裝置；對上述輸入信號的透視度信號和上述參考圖像的透視度信號加以比較，將上述透視度信號的運動矢量檢出的第二運動矢量檢出裝置；將上述參考圖像的透視度信號用上述透視度信號的運動矢量進行運動補償，并將補償透視度信號輸出的第二運動補償裝置；由上述輸入信號的透視度信號和上述補償透視度信號，對兩者的差分值進行計算，將第二差分值輸出的第二差分值計算裝置；對上述第二差分值進行編碼的第二編碼裝置；和對上述像素值信號的運動矢量和上述透視度信號的運動矢量進行編碼的第三編碼裝置；對于透視度信號利用稱為像素值信號的運動矢量另外檢出的運動補償矢量進行運動補償，可以利用運動補償信號對輸入透視度信號進行高精度的近似，減小運動補償誤差，提高編碼效率。
本發明的第六個圖像編碼裝置，是在權利要求5所述的圖像編碼裝置中，上述第二運動矢量檢出裝置為，在上述第一運動矢量檢出裝置檢出的運動矢量的附近，將上述輸入信號的透視度信號和上述參考圖像的透視度信號加以比較，檢出透視度信號的運動矢量的裝置；因為僅在像素值信號的運動矢量附近檢出透視度信號的運動矢量，與和像素值信號完全獨立地進行檢出時相比，可減少檢出運動矢量所需要的計算次數。
本發明的第七個圖像編碼裝置，是在權利要求5所述的圖像編碼裝置中，上述第一運動矢量檢出裝置為，在上述第二運動矢量檢出裝置檢出的運動矢量的附近，將上述輸入信號的像素值信號和上述參考圖像的像素值信號加以比較，檢出像素值信號的運動矢量的裝置；因為僅在透視度信號的運動矢量附近檢出像素值信號的運動矢量，與和透視度信號完全獨立地進行檢出時相比，可減少檢出運動矢量所需要的計算次數。
本發明的第八個圖像編碼裝置，是在權利要求5所述的圖像編碼裝置中，上述第三編碼裝置為，將上述像素值的運動矢量，和上述透視度信號的運動矢量與上述像素值信號的運動矢量的差分值進行編碼的裝置；因為對具有相關性的運動矢量的差分矢量進行編碼，差分矢量的發生頻度集中于0矢量附近，由于進行可變長度編碼，提高了編碼效率，可以較少的位數進行編碼。
本發明的第九個圖像編碼裝置，是在權利要求5所述的圖像編碼裝置中，上述第三編碼裝置為，將上述透視度的運動矢量，和上述透視度信號的運動矢量與上述像素值信號的運動矢量的差分值進行編碼的裝置；因為對具有相關性的運動矢量的差分矢量進行編碼，差分矢量的發生頻度集中于0矢量附近，由于進行可變長度編碼，提高了編碼效率，可以較少的位數進行編碼。
本發明的第十個圖像編碼裝置，為由表示物體的形狀和各像素的像素值是否有效的形狀信號和像素值信號構成的，具有分塊的形狀的圖像信號作為輸入信號，參照參考圖像將上述輸入信號進行編碼的編碼裝置；它包括，將上述輸入信號的像素值信號，和上述參考圖像的像素值信號加以比較，將像素值信號的運動矢量檢出的第一運動矢量檢出裝置；將上述參考圖像的像素值信號用上述像素值信號的運動矢量進行運動補償，并將補償像素值信號輸出的第一運動補償裝置；由上述輸入信號的像素值信號和上述補償像素值信號，對兩者的差分進行計算，將第一差分值輸出的第一差會值計算裝置；對上述第一差分值進行編碼第一編碼裝置；對上述輸入信號的形狀信號和上述參考圖像的形狀信號加以比較，將上述形狀信號的運動矢量檢出的第二運動矢量檢出裝置；將上述參考圖像的形狀信號用上述形狀信號的運動矢量進行運動補償，并將補償形狀信號輸出的第二運動補償裝置；由上述輸入信號的形狀信號和上述補償形狀信號，對兩者的差分值進行計算，將第二差分值輸出的第二差分值計算裝置；對上述第二差分值進行編碼的第二編碼的裝置；和對上述像素值信號的運動矢量和上述形狀信號的運動矢量進行編碼的第三編碼裝置；除了提高編碼效率外，由于利用了作為參考圖像被編碼和解碼，并加上運動補償值的適當信號，可以達到進一步減小運動補償誤差的目的。
本發明的第十一個圖像編碼裝置，是在權利要求10所述的圖像編碼裝置中，上述第二運動矢量檢出裝置為，在上述第一運動矢量檢出裝置檢出的運動矢量的附近，將上述輸入信號的形狀信號和上述參考圖像的形狀信號加以比較，檢出形狀信號的運動矢量的裝置；因為在檢出透視度信號的運動時，利用了檢出像素值信號運動的結果，可減少檢出運動所需要的計算次數。
本發明的第十二個圖像編碼裝置，是在權利要求10所述的圖像編碼裝置中，上述第一運動矢量檢出裝置為，在上述第二運動矢量檢出裝置檢出的運動矢量的附近，將上述輸入信號的像素值信號和上述參考圖像的像素值信號加以比較，檢出像素值信號的運動矢量的裝置；因為在檢出像素值信號的運動時，利用了檢出透視度信號運動的結果，可減少檢出運動所需要的計算次數。
本發明的第十三個圖像的編碼裝置，是在權利要求10所述的圖像編碼裝置中，上述第三編碼裝置為，將上述像素值的運動矢量，和上述形狀信號的運動矢量與上述像素值信號的運動矢量的差分值進行編碼的裝置；因為取代對形狀信號的運動矢量進行編碼，對像素值的運動矢量和形狀信號的運動矢量的差分矢量進行編碼，由于進行可變長度編碼，可以進一步提高編碼效率。
本發明的第十四個圖像編碼裝置，是在權利要求10所述的圖像編碼裝置中，上述第三編碼裝置為，將上述形狀信號的運動矢量，和上述形狀信號的運動矢量與上述像素值信號的運動矢量的差分值進行編碼的裝置；因為取代對像素值信號的運動矢量進行編碼，對形狀信號的運動矢量和形狀信號的運動矢量的差分矢量進行編碼，由于進行可變長度編碼，可以進一步提高編碼效率。
本發明的第十五個圖像編碼裝置，是在權利要求10所述的圖像編碼裝置中，表示上述輸入信號的形狀信號和像素值全部是有效的，并且，表示利用上述第一運動矢量檢出裝置檢出的像素值信號的運動矢量，對參考圖像的形狀信號進行運動補償的補償形狀信號與像素值全部是有效時；或，表示上述輸入信號的形狀信號和像素值全部是無效的，并且，表示利用上述第一運動矢量檢出裝置檢出的像素值信號的運動矢量，對參考圖像的形狀信號進行運動補償的補償形狀信號與像素值全部是無效時；上述第二矢量檢出裝置不進行形狀信號的運動矢量檢出，將具有的上述第一矢量檢出裝置中檢出的像素值信號的運動矢量，作為上述形狀信號的運動矢量，在必要性低時，因為不進行形狀信號的運動檢出，可以減輕處理的負擔。
本發明的第十六個圖像編碼裝置，是在權利要求10所述的圖像編碼裝置中，將利用以上述第一運動矢量檢出裝置檢出的像素值信號的運動矢量，對參考圖像的形狀信號進行運動補償得到的補償形狀信號和輸入信號的形狀信號加以比較，當比較結果的差低于預先設定的容許值時，上述第一矢量檢出裝置不進行對像素值信號的運動矢量的檢出，將具有的上述第二矢量檢出裝置中檢出的形狀信號的運動矢量，作為上述形狀信號的運動矢量，在必要性低時，因為不進行形狀信號的運動檢出，可以減輕處理的負擔。
本發明的第十七個圖像編碼裝置，是在權利要求10所述的圖像編碼裝置中，上述第三編碼裝置為，在上述編碼輸入信號中，將輸入信號的形狀信號的運動矢量進行編碼時，對當前剛編碼的形狀信號的運動矢量，和由輸入信號中檢出的形狀信號的運動矢量的差分值進行編碼的裝置；在對上述個編碼形狀信號的運動矢量進行編碼時，因為將得到的該運動矢量和檢出的運動矢量的差分矢量進行編碼，利用相關性高的形狀信號相互間運動矢量的差分，可以提高編碼效率。
本發明的第十八個圖像編碼裝置，是在權利要求10所述的圖像編碼裝置中，上述第三編碼裝置為，在上述編碼輸入信號中，將輸入信號的像素值信號的運動矢量進行編碼時，對當前剛編碼的像素值信號的運動矢量和由輸入信號中檢出的像素值信號的運動矢量的差分值編碼的裝置；在對上述編碼像素值信號的運動矢量進行編碼時，因為將得到的該運動矢量和檢出的運動矢量的差分矢量進行編碼，利用相關性高的像素值信號相互間運動矢量的差分，可以提高編碼效率。
本發明的第十九個圖像編碼裝置，是在權利要求10至18中任一所述的圖像編碼裝置中，當上述輸入信號是由，包含為進行若干個圖像合成表示合成的比率的信息的透視度信息，和圖像信息構成時，將上述透視度信息作為上述形狀信號，上述圖像信息作為上述像素值信號，對于含有透視度信息的圖像信號，可以達到提高編碼效率的目的。
本發明的第二十個圖像編碼裝置，是在權利要求10至18中任一所述的圖像編碼裝置中，當上述輸入信號是由包含進行若干個圖像合成時表示合成的比率的信息的透視度信息，和圖像信息構成時，將上述透視度信息和僅表示形狀的二值信號與作為其他信號的殘余的形狀信號相分離，將上述分離的二值信號作為上述的形狀信號，而將上述分離的殘余形狀信號和上述圖像信息作為上述像素值信號，對于含有透視度信息的圖像信號，可以達到提高編碼效率的目的。
本發明的第二十一個圖像編碼裝置，是將表示物體的各像素的像素值是否有效的形狀信息，和表示物體的每個像素的合成比率的透視度信息中的至少一個，和像素值信息所構成的圖像信號作為輸入信號的圖像編碼裝置；它包括，對于上述輸入圖像信號，將空間和時間上一致的像素綜合作為一組，作為分塊的信息輸出的分塊裝置；對利用上述分塊裝置分塊的，上述形狀信息，上述透視度信息，和上述像素值信息各自由設定的編碼模式中選擇編碼模式，以上述選擇的編碼模式各自進行編碼的第一編碼裝置；對上述形狀信息，上述透視度信息，和上述像素值信息的各自的，表示上述選擇模式的模式識別信息，進行集中編碼的第二編碼裝置；將上述第一編碼裝置的輸出和上述第二編碼裝置的輸出作為編碼輸出；因為對于相關性高的形狀信息，透視度信息，和像素值信息集中進行編碼，采用同一模式且具有短的碼長的可變長度編碼，可減少模式編碼信號的位數。
本發明的第二十二個圖像編碼裝置，是將表示物體的各像素的像素值是否有效的形狀信息，和表示物體的每個像素的合成比率的透視度信息中的至少一個，和像素值信息所構成的圖像信號作為輸入信號的圖像編碼裝置；它包括，對于上述輸入圖像信號，將空間和時間上一致的像素綜合作為一組，作為分塊的信息輸出的分塊裝置；對利用上述分塊裝置分塊的上述形狀信息，和上述透視度信息各自由設定的編碼模式中選擇編碼模式，以上述選擇的編碼模式各自進行編碼的第一編碼裝置；以上述第一編碼裝置中選擇的編碼模式中任一個編碼模式，將經上述分塊裝置分塊的的上述像素值信息編碼的第二編碼裝置；將表示上述形狀信息，上述透視度信息，和上述像素值信息各自的上述選擇模式的模式識別信息，進行集中編碼的第三編碼裝置；將上述第一編碼裝置的輸出，上述第二編碼裝置的輸出，和上述第三編碼裝置的輸出作為編碼輸出；因為選擇相同的模式變得容易，采用可變長度編碼，可進一步減少模式編碼信號的位數。
本發明的第二十三個圖像編碼裝置，是將表示物體的各像素的像素值是否有效的形狀信息，和表示物體的每個像素的合成比率的透視度信息中的至少一個，和像素值信息所構成的圖像信號作為輸入信號的圖像編碼裝置；它包括，對于上述輸入圖像信號，將空間和時間上一致的像素綜合作為一組，作為分塊的信息輸出的分塊裝置；對利用上述分塊裝置分塊的上述像素值信息由設定的編碼模式中選擇編碼模式，以上述選擇的編碼模式進行編碼的第一編碼裝置；以上述第一編碼裝置中選擇的編碼模式，將經上述分塊裝置分塊的上述形狀信息，和上述透視度信息編碼的第二編碼裝置；將表示上述形狀信息，上述透視度信息，和上述像素值信息各自的上述選擇模式的模式識別信息，進行綜合編碼的第三編碼裝置；將上述第一編碼裝置的輸出，上述第二編碼裝置的輸出，和上述第三編碼裝置的輸出作為編碼輸出；因為選擇相同的模式變得容易，采用可變長度編碼，可進一步減少模式編碼信號的位數。
本發明的第二十四個圖像編碼裝置，是在權利要求21至23中任一所述的圖像編碼裝置中，上述設定編碼模式是畫面內編碼，和畫面間編碼，根據圖像信號的相關關系進行編碼，并且可以達到減少模式編碼信號的位數。
本發明的第二十五個圖像編碼裝置，在權利要求22或23中任一所述的圖像編碼裝置中，上述第二編碼裝置，在上述第一編碼裝置選擇的編碼模式為畫面內編碼時，選擇畫面內編碼，根據圖像信號的相關關系進行編碼，并且因為采用同一模式，可以達到進一步減少模式編碼信號的位數。
本發明的第二十六個圖像編碼裝置，是在權利要求21至23中任一所述的圖像編碼裝置中，上述設定編碼模式，為上述每塊的運動矢量的個數，根據圖像信號的性質進行編碼，并且可以達到減少模式編碼信號的位數。
本發明的第二十七個圖像編碼裝置，是在權利要求22或23所述的圖像編碼裝置中，上述第二編碼裝置，將在上述第一編碼裝置中上述選擇的編碼模式的運動矢量的個數，作為上述編碼模式加以選擇，根據圖像信號的性質進行編碼，并且因為是同一模式，可以進一步減少模式編碼信號的位數。
本發明的第二十八個圖像編碼裝置，是在權利要求21至23中任一所述的圖像編碼裝置中，上述設定的編碼模式，為變更量化步長和不變更量化步長，根據圖像信號的性質進行編碼，并且可以減少模式編碼信號的位數。
本發明的第二十九個圖像編碼裝置，是在權利要求22或23所述的圖像編碼裝置中，上述第二編碼裝置，在上述第一編碼裝置中上述所選擇的編碼模式為量化步長不變更時，選擇量化步長不變更，根據圖像信號的性質進行編碼，并且因為是同一模式，可以進一步減少模式編碼信號的位數。
本發明的第三十個圖像編碼裝置，為將若干個像素構成的二維圖像信號作為輸入進行編碼的圖像編碼裝置；它包括，對于上述二維圖像信號，在設定的方向進行掃描，檢出像素值變化的像素，將上述檢出的第一變化像素輸出的第一變化像素檢出裝置；對于編碼和解碼后的像素，在設定的方向進行掃描，檢出像素值變化的像素，將上述檢出的第二變化像素輸出的第二變化像素檢出裝置；對于編碼解碼后的像素，在設定的方向進行掃描，檢出像素值變化的像素，將上述檢出的第三變化像素輸出的第三變化像素檢出裝置；根據上述第二變化像素和第三變化像素，對上述第一變化像素進行預測，將上述預測的預測變化像素輸出的變化像素預測裝置；計算上述第一變化像素和上述預測變化像素的差，將上述計算出的變化像素差分值輸出的預測誤差計算裝置；將上述變化像素的差分值進行編碼作為編碼信號的預測誤差編碼裝置；因為對預測的誤差編碼，可以提高編碼效率。
本發明的第三十一個圖像編碼裝置，是在權利要求30所述的圖像編碼裝置中，上述第二變化像素檢出裝置，和上述第三變化像素檢出裝置，以使上述的第二變化像素，和上述第三變化像素的像素值，與上述第一變化像素的像素值相同，進行上述編碼，可以得到上述效果。
本發明的第三十二個圖像編碼裝置，是在權利要求30所述的圖像編碼裝置中，上述第二變化像素檢出裝置，和上述第三變化像素檢出裝置，以作為上述掃描設定的方向，與上述第一變化像素檢出裝置進行上述掃描所設定的方向相同，進行上述編碼，可以得到上述效果。
本發明的第三十三個圖像編碼裝置，是在權利要求30所述的圖像編碼裝置中，根據利用上述第二變化像素預測的和變化像素的差，對上述第三變化像素進行編碼，進行上述編碼，可以得到上述效果。
本發明的第三十四個圖像編碼裝置，是在權利要求30所述的圖像編碼裝置中，以第二變化像素，第三變化像素和第一變化像素，處于不同的掃描線，進行上述編碼，可以得到上述效果。
本發明的第三十五個圖像編碼裝置，是在權利要求30所述的圖像編碼裝置中，上述變化像素預測裝置，以當上述第二變化像素在第m條掃描線的x像素格中，上述第三變化像素在第n條掃描線的y像素格中時，預測上述第一變化像素在第k條掃描線的y-(x-y)*(n-k)/(m-n)像素格中，進行上述編碼，可以得到上述效果。
本發明的第三十六個圖像編碼裝置，為將若干個像素構成的二維圖像信號作為輸入進行編碼的圖像編碼裝置；它包括，對于上述二維圖像信號，在設定的方向進行掃描，檢出像素值變化的像素，將上述檢出變化像素輸出的變化像素檢出裝置；由編碼和解碼后的像素，對變化像素進行預測，將上述預測的預測變化像素輸出的變化像素預測裝置；計算上述檢出變化像素和上述預測變化像素的差，將上述計算出的變化像素差分值輸出的預測誤差計算裝置；當上述變化像素差分值的值沒有設定值時，對上述變化像素差分值進行編碼，將差分值編碼信號輸出的預測誤差編碼裝置；當上述變化像素差分值的值大于設定值時，作為位于從上述被編碼變化像素，到上述檢出變化像素間的像素，上述預測誤差編碼裝置算出不位于編碼得到的像素位置的像素的數，將上述計算出的像素數編碼，將像素數編碼信號輸出的像素數編碼裝置；上述預測誤差編碼裝置，和上述像素數編碼裝置，可對上述差分值編碼信號和上述像素數編碼信號，進行可識別的編碼，因為當預測誤差在設定的范圍中時將預測誤差的編碼信號，當預測誤差在設定范圍之外時像素數的編碼信號，作為輸出的編碼信號，預測誤差大時，由于變化像素的個數變化，即使不能進行變化像素預測時，也可防止編碼效率低下，可以進行適當的編碼。
本發明的第三十七個圖像編碼裝置，是在權利要求36所述的圖像編碼裝置中，上述預測誤差編碼裝置和上述像素數編碼裝置，以將與上述變化像素差分值比較的上述設定值，利用當前掃描線的像素數設定，進行上述編碼，可以得到上述效果。
本發明的第三十八個圖像編碼裝置，為將表示物體的像素存在的區域的二維形狀信號作為輸入信號，對上述形狀信號進行編碼的圖像編碼裝置；它包括，由上述輸入的形狀信號，提取包含表示上述物體的像素的矩形區域的有效區域，將上述提取的有效區域的范圍作為有效區域范圍輸出的有效區域提取裝置；將上述形狀信號分割為若干個像素構成的塊的分塊裝置；對上述分塊裝置輸出的每個塊中是否包括上述有效區域進行判斷，當判斷包括上述有效區域時，將當前塊的至少上述有效區域編碼，將形狀編碼信號輸出的形狀編碼裝置；將上述有效區域范圍和上述形狀編碼信號作為編碼信號，檢出有效區域的范圍，因為僅對有效區域的范圍內部的形狀信號進行編碼，形狀信號的塊的長度發生變化，有效范圍外不進行編碼，提高了形狀信號的編碼效率。
本發明的第三十九個圖像編碼裝置，是在權利要求38所述的圖像編碼裝置中，上述形狀編碼裝置由上述分塊裝置構成的各塊中，提取包含上述有效區域的最小的矩形區域，僅對上述提取的矩形區域的內部編碼，進行上述編碼，可提高編碼效率。
本發明的第四十個圖像編碼裝置，為將若干個像素構成的二維圖像信號作為輸入，對上述二維圖像信號進行編碼的圖像編碼裝置；它包括，將上述圖像信號至少分離為兩個圖像信號，將上述分離了的圖像信號作為兩個以上的局部圖像信號輸出的圖像信號分離裝置；至少從上述局部圖像信號中選擇一個作為對象局部圖像信號，將上述選擇的對象局部圖像信號編碼，將第一編碼信號輸出的第一圖像信號編碼裝置；根據上述第一編碼信號解碼后得到的圖像信號，對上述局部圖像信號中除去上述對象局部圖像信號后的對象外的局部圖像信號進行預測，計算上述預測猜中的概率，將上述計算的預測概率輸出的預測概率計算裝置；相應于上述預測概率計算裝置計算的預測概率，決定解碼優選級，利用與上述決定的優先路徑相應的編碼方法，將上述對象外的局部圖像信號編碼第二圖像信號編碼裝置；由于由預測概率低的像素優先進行編碼，可以不用附加信息實現像質惡化少的分層編碼。
本發明的第四十一個圖像編碼裝置，是在權利要求40所述的圖像編碼裝置中，上述第二圖像信號編碼裝置，以對上述預測概率小的像素進行優先解碼來決定上述解碼優先級，進行上述編碼，可以得到上述效果。
本發明的第四十二個圖像編碼裝置，是在權利要求40所述的圖像編碼裝置中，上述預測概率計算裝置，以在附近的像素值相同時，加大上述的猜中的概率；在附近的像素值不同時，減小上述的猜中的概率，進行上述編碼，可以得到上述效果。
本發明的第四十三個圖像解碼裝置，為將編碼信號作為輸入，進行解碼的圖像解碼裝置；它包括將上述編碼信號進行解碼，取得編碼模式和差分值，將上述取得的編碼模式作為模式信號，上述取得的差分值作為解碼差分值加以輸出的解碼裝置；根據當前幀中編碼和解碼后的像素和像素值變化的像素，對上述輸入信號的變化像素進行預測，將上述預測的像素作為第一預測像素輸出的第一預測裝置；根據在參考幀中編碼和解碼后的像素和像素值變化的像紗，伴隨運動補償，對上述輸入信號的變化像素進行預測，將上述預測的像素作為第二像素輸出的第二預測裝置；和在上述模式信號表示對當前幀預測時，在上述第一預測像素上加上上述解碼差分值，在上述模式信號表示對參考幀預測時，在上述第二預測像素上加上上述解碼差分值的加法裝置；將上述加法裝置的輸出作為變化像素，可對權利要求2所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第四十四個圖像解碼裝置，為將編碼信號作為輸入，進行解碼的圖像解碼裝置；它包括，將上述編碼信號進行解碼，取得編碼模式和差分值，將上述取得的編碼模式作為模式信號，上述取得的差分值作為解碼差分值加以輸出的解碼裝置；對當前圖像信號在水平方向進行掃描，根據編碼和解碼后的像素的像素值變化的像素，對上述輸入信號的變化像素進行預測，將上述預測的像素作為第一預測像素輸出的第一預測裝置；對當前圖像信號在垂直方向進行掃描，根據編碼和解碼后的像素的像素值變化的像素，對上述輸入信號的變化像素進行預測，將上述預測的像素作為第二預測像素輸出的第二預測裝置；和在上述模式信號表示對水平方向掃描的預測時，在上述第一預測像素上加上上述解碼差分值，在上述模式信號表示對垂直方向掃描的預測時，在上述第二預測像素上加上上述解碼差分值的加法裝置；將上述加法裝置的輸出作為變化像素，它可對權利要求3所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第四十五個圖像解碼裝置，為將編碼信號作為輸入，進行解碼的圖像解碼裝置；它包括，對上述編碼信號進行解碼，得到差分值和變化像素的像素值，將上述取得的差分值作為解碼差分值，上述取得的變化像素的像素值作為解碼像素值輸出的解碼裝置；根據解碼后的像素的像素值變化的像素，對上述輸入信號的變化像素進行預測，將上述預測的像素作為預測像素輸出的預測裝置；將上述解碼差分值和上述預測像素相加，將上述加法所得結果作為修正差分值輸出的加法裝置；由上述修正差分值，和上述解碼像素值，經解碼處理為多值圖像信號的圖像解碼裝置；它可對權利要求4所述的編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第四十六個圖像解碼裝置，為將編碼信號作為輸入，進行解碼的圖像解碼裝置；它包括，由上述編碼信號將像素值信號的差分值解碼，作為解碼像素值差分值輸出的第一解碼裝置；由上述編碼信號將透視度信號的差分值解碼，作為解碼透視度差分值輸出的第二解碼裝置；由上述編碼信號將像素值信號的運動矢量，和透視度運動矢量解碼，作為解碼像素值運動矢量，和解碼透視度運動矢量差分值輸出的第三解碼裝置；將后述參考圖像的像素值信號用上述解碼像素值運動矢量進行運動補償，并將上述運動補償的結果作為補償像素值信號輸出的第一運動補償裝置；將上述解碼像素值差分值和補償像素值相加，在將上述相加的結果作為解碼后的像素值信號輸出的同時，作為參考圖像的像素值輸出的第一加法裝置；用上述解碼透視度信號的運動矢量，對后述參考圖像的透視度信號進行運動補償，并將上述運動補償的結果作為補償透視度信號輸出的第二運動補償裝置；將上述解碼透視度差分值和補償透視度信號相加，在將上述相加的結果作為解碼透視度信號輸出的同時，作為參考圖像的透視度輸出的第二加法裝置；它可對權利要求5所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第四十七個圖像解碼裝置，是在權利要求46所述的圖像解碼裝置中，上述第三解碼裝置為，將像素值信號的運動矢量和運動矢量的差分值解碼，得到解碼像素值運動矢量和解碼運動矢量差分值，將解碼像素值運動矢量和解碼運動矢量差分值相加，作為上述解碼透視度運動矢量的裝置，它可對權利要求7所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第四十八個圖像解碼裝置，為將編碼信號作為輸入，進行解碼的圖像解碼裝置；它包括，由上述編碼信號將像素值信號的差分值解碼，作為解碼像素值差分值輸出的第一解碼裝置；由上述編碼信號將形狀信號的差分值解碼，作為解碼形狀差分值輸出的第二解碼裝置；由上述編碼信號將像素值信號的運動矢量，和形狀運動矢量解碼，將解碼像素值運動矢量，和解碼形狀運動矢量輸出的第三解碼裝置；將后述參考圖像的像素值信號用上述解碼像素值運動矢量進行運動補償，并將上述運動補償的結果作為補償像素值信號輸出的第一運動補償裝置；將上述解碼像素值差分值和補償像素值相加，在將上述相加的結果作為解碼像素值信號輸出的同時，作為參考圖像的像素值輸出的第一加法裝置；用上述解碼形狀信號的運動矢量，對后述參考圖像的形狀信號進行運動補償，并將上述運動補償的結果作為補償形狀信號輸出的第二運動補償裝置；將上述解碼形狀差分值和補償形狀信號相加，在將上述相加的結果作為解碼后的形狀信號輸出的同時，作為參考圖像形狀輸出的第二加法裝置；可對權利要求10所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第四十九個圖像解碼裝置，是在權利要求48所述的圖像解碼裝置中，上述第三解碼裝置為，將像素值信號的運動矢量和運動矢量的差分值解碼，得到解碼像素值運動矢量和解碼運動矢量差分值，將上述解碼像素值運動矢量和解碼運動矢量差分值相加，作為上述解碼形狀運動矢量的裝置，可對權利要求13所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第五十個圖像解碼裝置，是在權利要求48所述的圖像解碼裝置中，上述第三解碼裝置為，將形狀信號的運動矢量和運動矢量的差分值解碼，得到解碼形狀運動矢量和解碼運動矢量差分值，將上述解碼形狀運動矢量和解碼運動矢量差分值相加，作為上述解碼像素值運動矢量的裝置，可對權利要求14所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第五十一個圖像解碼裝置，是在權利要求48所述的圖像解碼裝置中，上述第三解碼裝置為，在上述輸入信號是，上個編碼形狀信號的運動矢量，和由輸入信號檢出的形狀信號的差分值的編碼信號時，將上述差分值解碼，將上述解碼差分值和上個解碼形狀信號的運動矢量相加，作為上述解碼形狀運動矢量的裝置，可對權利要求17所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第五十二個圖像解碼裝置，是在權利要求48所述的圖像解碼裝置中，當上述輸入信號是，上個編碼像素值信號的運動矢量，和由輸入信號檢出的像素值信號的運動矢量的差分值的編碼信號時，將上述差分值解碼，將上述解碼差分值和上個解碼像素值信號運動矢量相加，作為上述解碼像素值運動矢量，可對 18所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第五十三個圖像解碼裝置，是在權利要求48至52中任一所述的圖像解碼裝置中，當上述輸入信號是對由包含進行若干個圖像合成時，表示合成的比率的信息的透視度信息，和圖像信息構成的圖像信號進行編碼的編碼信號時，將上述解碼形狀信號作為上述透視度信息，上述解碼像素值信號作為上述圖像信息，可對權利要求19所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第五十四個圖像解碼裝置，是在權利要求48至52中任一所述的圖像解碼裝置中，當上述輸入信號是，包含進行若干個圖像合成時，表示合成的比率的信息的透視度信息，和圖像信息構成的圖像信號時，將上述透視度信息，及僅表示形狀的二值信號，和作為其他信號的殘余的形狀信號相分離，將上述分離的二值信號作為上述的形狀信號，而將上述分離的殘余形狀信號和上述圖像信息作為像素值信號編碼后的編碼信號時，將上述解碼形狀信號作為上述透視度信息的二值信號，將上述解碼像素值信號作為上述圖像信息，和上述透視度信息的殘余形狀信號；可對權利要求20所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第五十五個圖像解碼裝置，為將編碼信號作為輸入信號，進行解碼的圖像解碼裝置；它包括，將上述輸入的編碼信號解碼，取得表示形狀信息，透視度信息，和像素值信息各自的編碼模式的模式識別信息的第一解碼裝置；對應上述模式識別信息，將分塊的形狀信息，透視度信息，和像素值信息解碼的第二解碼裝置；和將上述第二解碼裝置輸出的分塊的形狀信息，透視度信息，和像素值信息綜合作為解碼的圖像信號的塊重組裝置；可對權利要求21所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第五十六個圖像解碼裝置，是在權利要求55所述的圖像解碼裝置中，上述模式識別信息作為編碼模式，表示畫面內編碼，或畫面間編碼，可對權利要求24所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第五十七個圖像解碼裝置，是在權利要求55所述的圖像解碼裝置中，上述模式識別信息作為編碼模式，表示每塊的運動矢量的個數，可對權利要求26所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第五十八個圖像解碼裝置，將上述模式識別信息作為編碼模式，表示量化的步長是否變更，可對權利要求28所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第五十九圖像解碼裝置，為將編碼信號作為輸入，將若干個像素構成的二維圖像信號解碼并輸出的圖像解碼裝置；它包括，對于解碼后的角素，在設定的方向進行掃描，檢出像素值變化的像素，將上述檢出的第二變化像素輸出的第二變化像素檢出裝置；對于解碼后的像素，在設定的方向進行掃描，檢出像素值變化的像素，將上述檢出的第三變化像素輸出的第三變化像素檢出裝置；根據上述第二變化像素和第三變化像素，對后述第一變化像素進行預測，將上述預測的預測變化像素輸出的變化像素預測裝置；將上述輸出的編碼信號解碼，得到預測誤差，并將上述取得的預測誤差輸出的預測誤差解碼裝置；將上述預測變化像素和上述預測誤差相加，作為第一變化像素輸出的第一變化像素解碼裝置；將上個解碼變化像素和上述第一變化像素之間的像素，作為非像素值變化的像素，將當前像素值解碼的像素值解碼裝置；可對權利要求30所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第六十個圖像解碼裝置，是在權利要求59所述的圖像解碼裝置中，上述第二變化像素檢出裝置，和上述第三變化像素檢出裝置，使上述的第二變化像素，和上述第三變化像素的像素值，與上述第一變化像素的像素值相同，可對權利要求31所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第六十一個圖像解碼裝置，是在權利要求59所述的圖像解碼裝置中，上述第二變化像素檢出裝置，和上述第三變化像素檢出裝置，使進行上述掃描設定的方向，與上述第一變化像素檢出裝置進行上述掃描所設定的方向相同，可對權利要求32所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第六十二個圖像解碼裝置，是在權利要求59所述的圖像解碼裝置中，根據利用上述第二變化像素預測的變化像素的差，對上述第三變化像素進行解碼，可對權利要求33所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第六十三個圖像解碼裝置，是在權利要求59所述的圖像解碼裝置中，第二變化像素，第三變化像素和第一變化像素，處于不同的掃描線，可對權利要求34所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第六十四項的圖像解碼裝置，在權利要求59所述的圖像解碼裝置中，上述變化像素預測裝置，當上述第二變化像素在第m條掃描線的x像素格中，上述第三變化像素在第n條掃描線的y像素格中時，預測上述第一變化像素在第k條掃描線的y-(x-y)*(n-k)/(m-n)像素格中，可對權利要求35所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第六十五個圖像解碼裝置，為將編碼信號作為輸入，將若干個像素構成的二維圖像信號解碼并輸出的圖像解碼裝置；它包括，對于上述解碼的二維圖像信號，在設定的方向進行掃描，檢出像素值變化的像素，將上述檢出變化像素輸出的變化像素檢出裝置；由上述檢出變化像素，對當前掃描線的變化像素進行預測，將上述預測的預測變化像素輸出的變化像素預測裝置；將上述輸入編碼信號解碼，判斷是差分值編碼信號，還是像素數編碼信號，并將識別信號輸出的模式解碼裝置；當上述識別信號表示差分值編碼信號時，將上述差分值編碼信號解碼，將解碼預測誤差輸出的預測誤差解碼裝置；當上述識別信號表示差分值編碼信號時，將上述預測變化像素和上述解碼預測誤差相加，將上述相加結果作為第一解碼變化像素輸出的第一變化像素解碼裝置；當上述識別信號表示像素數編碼信號時，作為位于由上個編碼變化像素到上述檢出變化像素之間的像素，將不位于上述解碼預測誤差像素位置的像素的數，由上述像素數編碼信號解碼，根據上述解碼像素的數得到變化像素的位置，將上述結果作為第二解碼變化像素輸出的第二變化像素解碼裝置；對應上述識別信號，選擇上述第一解碼變化像素或第二解碼變化像輸出的變化像素選擇裝置；將在上個解碼變化像素和上述第一解碼變化像素之間的像素，作為非像素值變化像素，將當前像素值解碼的像素值解碼裝置；可對權利要求36所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第六十六個圖像解碼裝置中，上述變化像素選擇裝置為相應于當前掃描線的像素數，進行上述選擇的裝置，可對權利要求37所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第六十七個圖像解碼裝置，為將編碼信號作為輸入，加以解碼，輸出表示物體的像素存在區域的二維形狀信號的圖像解碼裝置；它包括，將上述編碼信號解碼，提取表示上述物體的像素存在區域的矩形區域，將上述提取的區域作為有效區域輸出的有效區域解碼裝置；對由若干個像素構成的塊中，各個塊中是否包括上述有效區域進行判斷，當判斷包括上述有效區域時，將當前塊的至少上述有效區域解碼，將上述解碼結果作為解碼塊形狀信號輸出的形狀解碼裝置；將上述解碼塊形狀信號綜合，構成二維形狀信號，將上述結構的二維形狀信號作為解碼信號輸出的塊重組裝置；可對權利要求38所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第六十八個圖像解碼裝置，是在權利要求67所述的圖像解碼裝置中，上述形狀解碼裝置，由各塊中，提取包含上述有效區域的最小的矩形區域，僅對上述提取的矩形區域的內部解碼，可對權利要求39所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第六十九圖像解碼裝置，為將編碼信號作為輸入，對若干個像素構成的二維圖像信號解碼輸出的圖像解碼裝置；它包括，將上述編碼信號解碼輸出第一解碼信號的第一圖像信號解碼裝置；根據上述第一圖像信號解碼裝置解碼的圖像信號，對上述第一圖像信號解碼裝置沒有解碼的圖像信號進行預測，并輸出的圖像預測裝置；計算上述預測的圖像信號預測猜中的概率，并將其輸出的預測概率計算裝置；相應于上述預測概率計算裝置計算的預測概率的優先級，將上述輸入編碼信號解碼的第二圖像信號解碼裝置；綜合上述第一圖像信號解碼裝置的輸出和上述第二圖像信號解碼裝置的輸出，并且將上述第一解碼裝置和上述第二解碼裝置中任一個沒有解碼的圖像信號，與上述圖像預測裝置預測的圖像信號置換，作為解碼的圖像信號輸出的解碼信號綜合裝置；可對權利要求40所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第七十個圖像解碼裝置，是在權利要求69所述的圖像解碼裝置中，上述第二圖像信號解碼裝置，將對上述預測猜中概率小的像素進行優先解碼，可對權利要求41所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第七十一個圖像解碼裝置，是在權利要求69所述的圖像解碼裝置中，上述預測概率計算裝置，在附近的像素值相同時，加大上述猜中的概率；在附近的像素值不同時，減小上述猜中的概率，可對權利要求42所述的圖像編碼裝置中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第七十二個圖像編碼方法，為將二值圖像信號作為輸入信號，將上述輸入信號的像素值變化的像素進行編碼的圖像編碼方法；它包括將上述像素值變化的像素檢出，將上述檢出的變化像素作為檢出變化像素輸出的變化像素檢出步驟；根據當前幀中編碼和解碼后的像素和像素值變化的像素，對上述輸入信號的變化像素進行預測，將上述預測的像素作為第一預測像素輸出的第一預測步驟；由上述檢出變化像素和上述第一預測像素計算兩者的差分，將上述計算出的差分作為第一差分值D輸出的第一差分值計算步驟；根據在參考幀中編碼和解碼后的像素和像素值變化的像素，伴隨運動補償，對上述輸入信號的變化像素進行預測，將上述預測的像素作為第二預測像素輸出的第二預測步驟；由上述檢出變化像素和上述第二預測像素計算兩者的差分，將上述計算得到的差分作為第二差分值D″輸出的第二差分值計算步驟；相對于上述第一差分值D和第二差分值D″各自計算編碼后的碼長，對計算結果進行比較，選擇碼長短的一方，將與上述選擇對應的“第一”或“第二”作為編碼模式輸出的模式選擇步驟；將上述選擇的第一差分值D或第二差分值D″，和上述模式選擇步驟輸出的編碼模式編碼的編碼步驟；因為可以根據對當前幀的預測，和根據對運動補償的參考幀的預測進行比較，選擇碼長最小的編碼信號作為輸出，利用了幀間的像素的相關性，可以減少編碼所需要的位數。
本發明的第七十三個圖像編碼方法，為將二維二值圖像信號作為輸入信號，將上述輸入信號的像素值變化的像素進行編碼的圖像編碼方法；它包括將上述像素值變化的像素檢出，將上述檢出的變化像素作為檢出變化像素輸出的變化像素檢出步驟；對當前圖像信號，根據沿水平方向掃描，基于編碼和解碼后的像素的像素值變化的像素，對上述輸入信號的變化像素進行預測，將上述預測的像素作為第一預測像素輸出的第一預測步驟；由上述檢出變化像素和上述第一預測像素計算兩者的差分，將上述計算出的差分作為第一差分值D輸出的第一差分值計算步驟；對當前圖像信號，根據沿垂直方向掃描，基于編碼和解碼后的像素的像素值變化的像素，對上述輸入信號的變化像素進行預測，將上述預測的像素作為第二預測像素輸出的第二預測步驟；由上述檢出變化像素和上述第二預測像素計算兩者的差分，將上述計算得到的差分作為第二差分值D″輸出的第二差分值計算步驟；相對于上述第一差分值D和第二差分值D″計算各自編碼后的碼長，對計算結果進行比較，選擇碼長短的一方，將與上述選擇對應的“第一”或“第二”作為編碼模式輸出的模式選擇步驟；將上述選擇的第一差分值D或第二差分值D″，和上述模式選擇步驟輸出的編碼模式編碼的編碼步驟；因為可以對根據水平方向掃描的預測，和根據垂直方向掃描的預測進行比較，選擇碼長最小的編碼，由于對圖像的水平相關性和垂直相關性，利用了局部的變化，可以減少編碼所需要的位數。
本發明的第七十四個圖像編碼方法，為由表示物體的形狀和各像素的像素值是否有效的形狀信號和像素值信號構成的，具有分塊的形狀的圖像信號作為輸入信號，參照參考圖像將上述輸入信號進行編碼的編碼方法；它包括，將上述輸入信號的像素值信號，和上述參考圖像的像素值信號加以比較，將像素值信號的運動矢量檢出的，第一運動矢量檢出步驟；用上述像素值信號的運動矢量，對上述參考圖像的像素值信號進行運動補償，并將補償像素值信號輸出的第一運動補償步驟；由上述輸入信號的像素值信號和上述補償像素值信號，對兩者的差分進行計算，將第一差分值輸出的第一差分值計算步驟；對上述第一差分值進行編碼的第一編碼步驟；對上述輸入信號的形狀信號和上述參考圖像的形狀信號加以比較，將上述形狀信號的運動矢量檢出的第二運動矢量檢出步驟；用上述形狀信號的運動矢量，對上述參考圖像的形狀信號進行運動補償，并將補償形狀信號輸出的第二運動補償步驟；由上述輸入信號的形狀信號和上述補償形狀信號，對兩者的差分值進行計算，將第二差分值輸出的第二差分值計算步驟；對上述第二差分值進行編碼的第二編碼步驟；對上述像素值信號的運動矢量和上述形狀信號的運動矢量進行編碼的第三編碼步驟；除了提高編碼效率外，由于利用了適當信號，對參考圖像編碼和解碼，并與運動補償值相加，可以達到進一步減小運動補償誤差的目的。
本發明的第七十五圖像編碼方法，是將表示物體的各像素的像素值是否有效的形狀信息，和表示物體的每個像素的合成比率的透視度信息中的至少一個，和像素值信息所構成的圖像信號作為輸入圖像信號的圖像編碼方法；它包括，對于上述輸入圖像信號，將空間和時間上一致的像素綜合為一組，作為分塊的信息輸出的分塊步驟；對利用上述分塊步驟分塊的，上述形狀信息，上述透視度信息，和上述像素值信息各自由設定的編碼模式中選擇編碼模式，以上述選擇的編碼模式各自進行編碼的第一編碼步驟；將表示上述形狀信息，上述透視度信息，和上述像素值信息的各自的上述選擇模式的模式識別信息，進行集中編碼的第二編碼步驟；將上述第一編碼步驟的輸出和上述第二編碼步驟的輸出作為編碼輸出；因為對于相關性高的形狀信息，透視度信息，和像素值信息集中進行編碼，可以采用同一模式但具有短的碼長進行，可變長度編碼，可減少模式編碼信號的位數。
本發明的第七十六個圖像編碼方法，是將表示物體的各像素的像素值是否有效的形狀信息，和表示物體的每個像素的合成比率的透視度信息中的至少一個，和像素值信息所構成的圖像信號作為輸入圖像信號的圖像編碼方法；它包括，對于上述輸入圖像信號，將空間和時間上一致的像素綜合為一組，作為分塊的信息輸出的分塊步驟；對利用上述分塊步驟分塊的，上述形狀信息，上述透視信息，和上述像素值信息，各自由設定的編碼模式中選擇編碼模式，以上述選擇的編碼模式各自進行編碼的第一編碼步驟；以上述第一編碼步驟中選擇的編碼模式中任一個編碼模式，將經上述分塊步驟分塊的上述像素值信息編碼的第二編碼步驟；將表示上述形狀信息，上述透視度信息，和上述像素值信息各自的上述選擇模式的模式識別信息，進行集中編碼的第三編碼步驟；將上述第一編碼步驟的輸出，上述第二編碼步驟的輸出，和上述第三編碼步驟的輸出作為編碼輸出；因為選擇相同的模式變得容易，采用可變長度編碼，可進一步減少模式編碼信號的位數。
本發明的第七十七個圖像編碼方法，是將表示物體的各像素的像素值是否有效的形狀信息，和表示物體的每個像素的合成比率的透視度信息中的至少一個，和像素信息所構成的圖像信號作為輸入圖像信號的圖像編碼方法；它包括，對于上述輸入圖像信號，將空間和時間上一致的像素綜合為一組，作為分塊的信息輸出的分塊步驟；對利用上述分塊步驟分塊的上述像素值信息，由設定的編碼模式中選擇編碼模式，以上述選擇的編碼模式進行的編碼的第一編碼步驟；以上述第一編碼步驟中選擇的編碼模式，將經上述分塊步驟分塊的上述形狀信息，和上述透視度信息編碼的第二編碼步驟；將表示上述形狀信息，上述透視度信息，和上述像素值信息各自的上述選擇模式的模式識別信息，進行集中編碼的第三編碼步驟；將上述第一編碼步驟的輸出，上述第二編碼步驟的輸出，和上述第三編碼步驟的輸出作為編碼輸出，因為選擇相同的模式變得容易，采用可變長度編碼，可進一步減少模式編碼信號的位數。
本發明的第七十八個圖像編碼方法，為將若干個像素構成的二維圖像信號作為輸入進行編碼的圖像編碼方法；它包括，對于上述二維圖像信號，在設定的方向進行掃描，檢出像素值變化的像素，將上述檢出的第一變化像素輸出的第一變化像素檢出步驟；對于編碼解碼后的像素，在設定的方向進行掃描，檢出像素值變化的像素，將上述檢出的第二變化像素輸出的第二變化像素檢出步驟；對于編碼和解碼后的像素，在設定的方向進行掃描，檢出像素值變化的像素，將上述檢出的第三變化像素輸出的第三變化像素檢出步驟；根據上述第二變化像素和第三變化像素，對上述第一變化像素進行預測，將上述預測的預測變化像素輸出的變化像素預測步驟；計算上述第一變化像素和上述預測變化像素的差，將上述計算出的變化像素差分值輸出的預測誤差計算步驟；將上述變化像素的差分值編碼作為編碼信號的預測誤差編碼步驟；因為對預測的誤差編碼，可以提高編碼效率。
本發明的第七十九個圖像編碼方法，為將若干個像素構成的二維圖像信號作為輸入進行編碼的圖像編碼方法；它包括，對于上述二維圖像信號，在設定的方向進行掃描，檢出像素值變化的像素，將上述檢出變化像素輸出的變化像素檢出步驟；由編碼和解碼后的像素，對變化像素進行預測，將上述預測的預測變化像素輸出的變化像素預測步驟；計算上述檢出變化像素和上述預測變化像素的差，將上述計算出的變化像素差分值輸出的預測誤差計算步驟；當上述變化像素差分值的值沒有達到設定值時，對上述變化像素差分值進行編碼，將差分值編碼信號輸出的預測誤差編碼步驟；當上述變化像素差分值的值大于設定值時，作為位于從上述被編碼變化像素到上述檢出變化像素間的像素，上述預測誤差編碼步驟算不出不位于編碼得到的像素位置的像素的數，將上述計算出的像素數編碼，將像素數編碼信號輸出的像素數編碼步驟；上述預測誤差編碼步驟和上述像素數編碼步驟，可對上述差分值編碼信號和上述像素數編碼信號，進行可識別的編碼，因為當預測誤差在設定范圍中時，將預測誤差的編碼信號，當預測誤差在設定范圍之外時，將像素數的編碼信號，作為輸出的編碼信號；即便預測誤差大時，由于變化像素的個數變化，不能進行變化像素預測時，也可防止編碼效率低下，進行適當的編碼。
本發明的第八十個圖像編碼方法，為將表示物體的像素存在的區域的二維形狀信號作為輸入，對上述形狀信號進行編碼的圖像編碼方法；它包括，由上述輸入的形狀信號，提取包含表示上述物體的像素的矩形區域的有效區域，將上述提取的有效區域的范圍作為有效區域范圍輸出的有效區域提取步驟；將上述形狀信號分割為若干個像素構成的塊的分塊步驟；對上述分塊步驟輸出的每個塊中是否包括上述有效區域矩形判斷，當判斷包括上述有效區域時，將當前塊的至少上述有效區域編碼，將形狀編碼信號輸出的形狀編碼步驟；將上述有效區域范圍和上述形狀編碼信號作為編碼信號，檢出有效區域的范圍，由于僅對有效區域的范圍內部的形狀信號進行編碼的方式變更形狀信號的塊的長度，在有效范圍以外不進行編碼，提高了形狀信號的編碼效率。
本發明的第八十一個圖像編碼方法，為將若干個像素構成的二維圖像信號作為輸入，對上述二維圖像信號進行編碼的圖像編碼方法；它包括，將上述圖像信號至少分離為兩個圖像信號，將上述分離了的圖像信號作為兩個以上的局部圖像信號輸出的圖像信號分離步驟；至少從上述局部圖像信號中選擇一個作為對象局部圖像信號，將上述選擇的對象局部圖像信號編碼，將第一編碼信號輸出的第一圖像信號編碼步驟；根據上述第一編碼信號解碼后得到的圖像信號，對上述局部圖像信號中除去上對象局部圖像信號的對象外局部圖像信號進行預測，計算上述預測猜中的概率，將上述計算的預測概率輸出的預測概率計算步驟；相應于上述預測概率計算步驟計算的預測概率，決定解碼優先級，利用與上述決定的優先路徑相應的編碼方法，將上述對象外局部圖像信號編碼的第二圖像信號編碼步驟；由于從預測概率低的像素優先進行編碼，可以不用附加信息實現像質惡化少的分層編碼。
本發明的第八十二個圖像解碼方法，為將編碼信號作為輸入，進行解碼的圖像解碼方法；它包括將上述編碼信號進行解碼，取得編碼模式和差分值，以上述取得的編碼模式作為模式信號，上述取得的差分值作為解碼差分值，加以輸出的解碼步驟；根據當前幀中編碼和解碼后的像素和像素值變化的像素，對上述輸入信號的變化像素進行預測，將上述預測的像素作為第一預測像素輸出的第一預測步驟；根據在參考幀中編碼和解碼后的像素和像素值變化的像素，伴隨運動補償，對上述輸入信號的變化像素進行預測，將上述預測的像素作為第二像素輸出的第二預測步驟；和在上述模式信號表示對當前幀預測時，在上述第一預測像素上加上上述解碼差分值，在上述模式信號表示對參考幀預測時，在上述第二預測像素上加上上述解碼差分值的加法步驟；將上述加法步驟的輸出作為變化像素，可對權利要求72所述的圖像編碼方法中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第八十三個圖像解碼方法，為將編碼信號作為輸入，進行解碼的圖像解碼方法；它包括，將上述編碼信號進行解碼，取得編碼模式和差分值，將上述取得的編碼模式作為模式信號，上述取得的差分值作為解碼差分值加以輸出的解碼步驟；對當前圖像信號在水平方向進行掃描，根據編碼和解碼后的像素的像素值變化的像素，對上述輸入信號的變化像素進行預測，將上述預測的像素作為第一預測像素輸出的第一預測步驟；對當前圖像信號在垂直方向進行掃描，根據編碼和解碼后的像素的像素值變化的像素，對上述輸入信號的變化像素進行預測，將上述預測的像素作為第二預測像素輸出的第二預測步驟；和在上述模式信號表示對水平方向掃描的預測時，在上述第一預測像素上加上上述解碼差分值，在上述模式信號表示對垂直方向掃描的預測時，在上述第二預測像素上加上上述解碼差分值的加法步驟；將上述加法步驟的輸出作為變化像素，可對權利要求73所述的圖像編碼方法中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第八十四個圖像解碼方法，為將編碼信號作為輸入，進行解碼的圖像解碼方法；它包括，由上述編碼信號將像素值信號的差分值解碼，作為解碼像素值差分值輸出的第一解碼步驟；由上述編碼信號將形狀信號的差分值解碼，作為解碼形狀差分值輸出的第二解碼步驟；由上述編碼信號將像素值信號運動矢量，和形狀信號運動矢量解碼，作為解碼像素值運動矢量，和解碼形狀運動矢量輸出的第三解碼步驟；用上述解碼像素值運動矢量，對后述參考圖像的像素值信號進行運動補償，并將上述運動補償的結果作為補償像素值信號輸出的第一運動補償步驟；將上述解碼像素值差分值和補償像素值信號相加，在將上述相加的結果作為解碼后的像素值信號輸出的同時，作為參考圖像的像素值信號輸出的第一加法步驟；用上述的解碼形狀運動矢量，對后述參考圖像的形狀信號進行運動補償，并將上述運動補償的結果作為補償形狀信號輸出的第二運動補償步驟；將上述解碼形狀差分值和補償形狀信號相加，在將上述相加的結果作為解碼形狀信號輸出的同時，作為參考圖像的形狀信號輸出的第二加法步驟；可對權利要求74所述的圖像編碼方法中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第八十五個圖像解碼方法，為將編碼信號作為輸入，進行解碼的圖像解碼方法；它包括，將上述輸入的編碼信號解碼，取得表示形狀信息，透視度信息，和像素值信息各自的編碼模式的模式識別信息的第一解碼步驟；對應上述取得的模式識別信息，將分塊的形狀信息，透視度信息，和像素值信息解碼第二解碼步驟；和將上述第二解碼步驟輸出的、分塊的形狀信息，透視度信息，和像素值信息綜合作為解碼的圖像信號進行塊重組的步驟；可對權利要求76所述的圖像編碼方法中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第八十六個圖像解碼方法，為將若干個像素構成的二維圖像信號的編碼信號作為輸入，進行解碼并輸出的圖像解碼方法；它包括，對于解碼后的像素，在設定的方向進行掃描，檢出像素值變化的像素，將上述檢出的第二變化像素輸出的第二變化像素檢出步驟；對于解碼后的像素，在設定的方向進行掃描，檢出像素值變化的像素，將上述檢出的第二變化像素輸出的第二變化像素檢出步驟；對于解碼后的像素，在設定的方向進行掃描，檢出像素值變化的像素，將上述檢出的第三變化像素輸出的第三變化像素檢出步驟；根據上述第二變化像素和第三變化像素，對上述第一變化像素進行預測，將上述預測的預測變化像素輸出的變化像素預測步驟；將上述輸入的編碼信號解碼，得到預測誤差，并將上述取得的預測誤差輸出的預測誤差解碼步驟；將上述預測變化像素，和上述預測誤差相加，作為第一變化像素輸出的第一變化像素解碼步驟；將上個解碼變化像素和上述第一變化像素之間的像素，作為非像素值變化像素，將當前像素值解碼的像素值解碼步驟；可對 79所述的圖像編碼方法中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第八十七個圖像解碼方法，為將若干個像素構成的二維圖像信號的編碼信號作為輸入，進行解碼并輸出的圖像解碼方法；它包括，對于上述解碼二維圖像信號，在設定的方向進行掃描，檢出像素值變化的像素，將上述檢出變化像素輸出的變化像素檢出步驟；由上述檢出變化像素，對當前掃描線的變化像素進行預測，將上述預測的預測變化像素輸出的變化像素預測步驟；將上述輸入編碼信號解碼，判斷是差分值編碼信號，還是像素數編碼信號，并將識別信號輸出的模式解碼步驟；當上述識別信號表示差分值信號時，將上述差分值編碼信號解碼，將解碼預測誤差輸出的預測誤差解碼步驟；當上述識別信號表示差分值編碼信號時，將上述預測變化像素和上述解碼預測誤差相加，將上述相加結果作為第一解碼變化像素輸出的第一變化像素解碼步驟；當上述識別信號表示像素數編碼信號時，作為位于由上個編碼變化像素到上述檢出變化像素之間的像素，將不位于上述解碼預測誤差的像素位置的像素的數，由上述像素數編碼信號解碼，根據上述解碼像素的數得到變化像素的位置，將上述結果作為第二解碼變化像素輸出的第二變化像素解碼步驟；對應上述識別信號，選擇上述第一解碼變化像素或第二解碼變化像素輸出的變化像變化像素選擇步驟；將在上個解碼變化像素和上述第一解碼變化像素之間的像素，作為非像素值變化像素，將當前像素值解碼的像素值解碼步驟；可對權利要求80所述的圖像編碼方法中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第八十八個圖像解碼方法，為將編碼信號作為輸入，加以解碼，輸出表示物體的像素存在的區域的二維形狀信號的圖像解碼方法；它包括，將上述編碼信號解碼，提取作為表示上述物體的像素存在的區域的矩形區域，將上述提取的區域作為有效區域輸出的有效區域解碼步驟；對由若干個像素構成的塊中，各個塊中是否包括上述有效區域進行判斷，當判斷包括上述有效區域時，將當前塊的至少上述有效區域解碼，將上述解碼結果作為解碼塊形狀信號輸出的形狀解碼步驟；將上述解碼塊形狀信號綜合，構成二維形狀信號，將上述結構的二維形狀信號作為解碼信號輸出的塊重組步驟；可對權利要求81所述的圖像編碼方法中得到的編碼信號加以適當的編碼。
本發明的第八十九個圖像解碼方法，為將編碼信號輸入，對若干個像素構成的二維圖像信號解碼輸出的圖像解碼方法；它包括，將上述編碼信號解碼，作為第一解碼信號輸出的第一圖像信號解碼步驟；根據上述第一圖像信號解碼步驟解碼的圖像信號，對上述第一圖像信號解碼步驟沒有解碼的圖像信號進行預測，并輸出的圖像預測步驟；計算上述預測的圖像信號預測猜中的概率，并將其輸出的預測概率計算步驟；相應于上述預測概率計算步驟計算的預測概率的優先，將上述輸入編碼信號解碼第二圖像信號解碼步驟；將上述第一圖像信號解碼步驟的輸出和上述第二圖像信號解碼步驟的輸出綜合，并且根據上述第一解碼步驟和上述第二解碼步驟中任一個，將沒有解碼的圖像信號，與上述圖像預測步驟的預測圖像信號置換，作為解碼的圖像信號輸出的解碼信號綜合步驟，可對權利要求82所述的圖像編碼方法中得到的編碼信號加以適當的解碼。
本發明的第九十至第九十九個圖像編碼程序存儲媒體，可存儲第七十二至八十一圖像編碼方法的運行程序，并在計算機上實現編碼效率高的圖像編碼。
本發明的第一百至第一百零七個圖像解碼程序存儲媒體，可存儲第八十二至八十九圖像解碼方法的運行程序，并在計算機上實現對由第七十二至八十一圖像編碼方法得到的編碼信號進行適當的解碼。
以下將結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明。


圖1.本發明的第一實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖2.本發明的第一實施例的圖像編碼裝置的動作原理圖。
圖3.本發明的第二實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖4.本發明的第二實施例的圖像編碼裝置的動作原理圖。
圖5.本發明的第三實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖6.本發明的第三實施例的圖像編碼裝置的另一個例的結構框圖。
圖7.本發明的第四實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖8.本發明的第四實施例的圖像編碼裝置的動作原理圖。
圖9.本發明的第五實施例的圖像解碼裝置的結構框圖。
圖10.本發明的第六實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖11.本發明的第七實施例的圖像解碼裝置的結構框圖。
圖12.本發明的第八實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖13.本發明的第九實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖14.本發明的第十實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖15.本發明的第十一實施例的圖像解碼裝置的圖結構框圖。
圖16.本發明的第十二實施例的圖像解碼裝置的結構框圖。
圖17.本發明的第十三實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖18.本發明的第十四實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖19.本發明的第十五實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖20.本發明的第十六實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖21.本發明的第十七實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖22.本發明的第十八實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖23.本發明的第十九實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖24.本發明的第二十實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖25.本發明的第二十一實施例的圖像解碼裝置的結構框圖。
圖26.本發明的第二十二實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖27.本發明的第二十三實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖28.本發明的第二十三實施例的圖像編碼裝置中運動矢量個數選擇的說明圖。
圖29.本發明的第二十四實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖30.本發明的第二十五實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖31.本發明的第二十三實施例的圖像編碼裝置的動作原理說明圖。
圖32.本發明的第二十六實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖33.本發明的第二十七實施例的圖像編碼裝置的動作原理說明圖。
圖34.本發明的第二十八實施例的圖像編碼裝置的動作原理說明圖。
圖35.本發明的第二十九實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖36.本發明的第二十九實施例的圖像編碼裝置的動作原理說明圖。
圖37.本發明的第三十實施例的圖像解碼裝置的結構框圖。
圖38.本發明的第三十一實施例的圖像解碼裝置的結構框圖。
圖39.本發明的第三十二實施例的圖像解碼裝置的結構框圖。
圖40.本發明的第三十三實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖41.本發明的第三十三實施例的圖像編碼裝置的動作原理說明圖。
圖42.本發明的第三十四實施例的圖像解碼裝置的結構框圖。
圖43.本發明的第三十五實施例的圖像編碼裝置和解碼裝置中預測范圍設定的說明圖。
圖44.本發明的第三十六實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖45.本發明的第三十六實施例的圖像編碼裝置的動作原理說明圖。
圖46.本發明的第三十七實施例的圖像解碼裝置的結構框圖。
圖47.本發明的第三十八實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。
圖48.本發明的第三十八實施例的圖像編碼裝置的動作原理說明圖。
圖49.本發明的第三十九實施例的圖像解碼裝置的結構框圖。
圖50.為作為本發明的第四十實施例的圖像編碼程序，和圖像解碼程序的存儲媒體的一個例子，軟盤的圖。
圖51.根據本發明的第四十實施例的圖像編碼程序的處理程序流程圖。
圖52.根據本發明的第四十實施例的圖像解碼程序的處理程序流程圖。
圖53.圖像編碼中圖像的形狀信息的說明圖。
本發明的第一實施例的圖像編碼裝置，在進行預測編碼時，由于在預先設定的范圍中選定碼長短的差分值，所以可以高效率地進行編碼的裝置。
圖1為本發明的第一實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。在圖中，1為輸入信號，作為二值圖像信號被輸入圖像編碼裝置。2為變化像素檢出器，對于輸入信號1，檢出像素值變化的像素，作為檢出變化像素輸出。3為存儲器，作為參考圖像用的編碼和編碼后的圖像信號被暫存其中。4為變化像素預測器，根據參考圖像的像素值變化的像素，對變化像素檢出器2輸出的變化像素進行預測，輸出預測變化像素。
作為變化像素預測器4利用的預測方法，比如，可根據二維圖像信號在垂直方向的強相關性，對和上面位置的掃描線的變化像素在同一水平位置的變化像素進行預測的代表性的預測方法。5為差分值計算器，用來對變化像素檢出器2檢出的變化像素和預測器4的差分值D進行計算。6為輸入差分值化整器的預先設定的，作為化整誤差允許值e。7為差分值化整器，根據允許值e所定的范圍對上述差分值D進行修正，輸出修正差分值D′。8為編碼器，用于將差分值編碼。9為編碼器8輸出的編碼信號。11為差分值加法器，將差分值化整器7輸出的修正差分值D′和變化像素預測器4輸出的預測變化像素進行相加。10為變化像素解碼器，將差分值加法器11輸出的相加結果解碼為二值的像素值。
以下，對采用上述的結構的實施例1的圖像編碼裝置的動作加以說明。作為二值圖像信號的輸入信號1輸入裝置時，變化像素檢出器2將輸入信號1作為輸入檢出二值的像素值變化像素。另一方面，變化像素預測器4讀出在存儲器3中存儲的參考圖像，對當前輸入信號的變化像素進行預測。變化像素檢出器2將檢出的結果，作為檢出變化像素輸出到差分值計算器5，變化像素預測器4也將預測的結果作為預測變化像素輸出到差分值計算器5。此后，差分值計算器5由檢出變化像素減去預測變化像素，得到相當于變化像素的預測誤差的差分值D。差分值計算器5將該差分值D輸出到差分值化整器7。
差分值化整器7將預先設定的允許值e和差分值計算器5輸出的，相當于預測誤差的差分值D進行比較，當差分值D不超過允許值e時，即X滿足D-e≤X≤D+e時，求出對該值X進行編碼時使位數最小的值X，將其作為修正的差分值D′輸出。而在相當于預測誤差的差分值D大于e時，根據允許值e求出修正的差分值D′并將其輸出到編碼器8。此后，修正的差分值b′經編碼器8編碼成為編碼信號9。
而且，差分值化整器7輸出的修正的差分值D′也被輸出到差分值加法器11。在差分值加法器11中，修正的差分值D′和由變化像素預測器4輸出的預測變化像素相加，計算像素值變化的像素，并將其結果輸出到變化像素解碼器10。變化像素解碼器10對從變化像素預測器4的輸出的解碼后的像素，到由差分值計算器11輸入的變化像素間的各個像素的像素值加以解碼并存儲于存儲器3中。這樣就可將存儲器3中存儲的內容作為參考圖像加以利用。
以上的動作可在圖2中作具體的說明。圖2以二值圖像信號為模型，將各個像素值以白和黑(細的斜線)的矩形作為代表，為便于說明，以對每一像素作順序處理的處理過程進行說明。
圖2(a)為輸入信號，從左上向右進行掃描，向右下方進行處理的過程。在一行(掃描線)上，像素值變化(白→黑或黑→白)的像素即為變化像素。圖2(b)的Pc為已編碼的最后像素，Pu為在其上面位置的掃描線中的變化像素，粗的斜線部分為還沒有編碼的像素。變化像素檢出器2將圖2(a)的輸入信號中與圖2(b)中所示的沒有編碼的部分對應的像素值變化的像素進行檢測，將P1作為變化像素檢出，并作為檢出變化像素輸出到差分值計算器5中。
另一方面，變化像素預測器4利用上述方法對變化像素進行預測，作為與上面位置的掃描線的變化像素在同一水平位置的像素，對像素P0進行預測，將其作為預測變化像素輸出到差分值計算器5。差分值計算器5，將作為檢出變化像素P1和預測變化像素P0的差分值的D＝1輸出到差分值化整器7。
這里，作為對第一實施例的圖像編碼裝置的設定，采用P0的差分值越小則分配的碼的碼長越小的編碼。這樣，化整誤差的允許值取為1。當根據差分值計算器求出的P1和P0的差為e以下時，作為滿足上述條件的數值，差分值化整器7出D″＝0。其結果，變化的像素被化整，因為受到解碼處理，編碼和解碼后的像素值如圖2(c)所示。
與此相反，當輸入信號如圖2(d)所示時，因為如圖2(e)所示表示預測變化像素P0和檢出變化像素P1的差的差分值D為2，此時差分值D超過允許值e。這樣，差分值化整器7，為使預測誤差(差分值)不超過允許范圍，根據允許值e進行修正，輸出對應于變化像素P2的差分值-1。結果是編碼和解碼后的像素值如圖2(f)所示。
這樣，第一實施例的圖像編碼裝置具有差分值化整器7，利用檢出變化像素和預測變化像素的差分值和預先設定的允許值6，在預測誤差在允許值以下時，選擇使該誤差(差分值)的碼長為最小的修正差分值，因為將其輸出，隨著某些像質惡化，編碼所需的位數可被大幅度地減少。而且，在第一實施例的圖像編碼裝置中得到的編碼信號9，可用通常的圖像解碼裝置進行解碼。
本發明的第二實施例的圖像編碼裝置，為在根據對該當前禎的預測進行編碼時，根據基于參考禎，并伴有運動補償所作的預測進行的編碼作適當的轉換處理的裝置。
圖3為本發明的第二實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。圖中，20為運動補償器，用于對編碼解碼后的參考禎的圖像信號，進行運動補償以生成參考像素值。21為模式選擇器，對在基于當前禎的圖像信號進行預測時的差分值，和基于參考禎的圖像進行預測時的差分值比較，選擇在編碼時需要的位數少的一方作為編碼模式。22為轉換器，用于選擇對應于模式選擇器21所選擇的編碼模式的差分值并將其輸出。符號1～9與圖1中同樣，因說明和實施例1中同樣，這里加以省略。
以下對這樣構成的本發明的第二實施例的圖像編碼裝置的動作加以說明。作為二值圖像信號的輸入信號1輸入裝置時，輸入信號1在輸入變化像素檢出器2的同時，也輸入到存儲器3中，由于存儲于存儲器3中，可以作為當前禎編碼和解碼后的參考信號加以應用。變化像素檢出器2將輸出信號1作為輸入，檢出二值像素值變化的像素。變化像素檢出器2將檢出的結果作為檢出變化像素輸出到差分值計算器5a和5b。一般，變化像素預測器4a將存儲器3中存儲的當前禎的編碼和解碼后的參考圖像讀出，根據當前輸入信號，對變化像素進行預測，將其結果作為預測變化像素輸出到差分值計算器5a。此后，差分值計算器5a從檢出變化像素中減去預測變化像素，得到差分值D。差分值計算器5a的輸出D，相當于根據當前禎中編碼解碼后的像素所預測的變化像素的預測誤差，差分值計算器5a，將該差分值D輸出到模式選擇器21和轉換器22。
運動補償器20對于在存儲器3中存儲的參考禎的編碼和解碼后的圖像進行運動補償，變化像素預測器4b根據該運動補償的像素預測當前輸入信號的變化像素，將其結果作為預測變化像素輸出到差分值計算器5b。差分值計算器5b由檢出變化像素減去預測變化像素，取得差分值D″。差分值計算器5b的輸出D″相當于根據參考禎中編碼解碼后的像素伴隨運動補償所預測的變化像素的預測誤差，差分值計算器5b將該差分值D″輸出到模式選擇器21和轉換器22。
模式選擇器21對由差分值計算器5a和5b輸入的差分值D和差分值D″各自編碼時的碼長(編碼所需要的位數)進行比較，選擇可使位數少的編碼作為預測方法，將其識別信號作為編碼模式輸出。當模式選擇器21判斷將差分值D編碼時的碼長短時，將編碼模式“當前禎”，而當判斷將差分值D″編碼時的碼長短時，將編碼模式“參考禎”，輸出到轉換器22和編碼器8a。
轉換器22對應模式選擇器21的輸出，假定編碼模式為“當前禎”時將差分值計算器5a的輸出的差分值D，而當編碼模式為“參考禎”時將差分值計算器5b的輸出差分值D″，輸出到編碼器8b。編碼器8a將模式選擇器21選擇的編碼模式編碼，編碼器8b將輸出的差分值編碼，分別作為編碼信號9a和9b輸出。
在本第二實施例的圖像編碼裝置的編碼為不產生化整誤差的無損編碼，上述的輸入圖像信號1作為直到變化像素的編碼解碼后的像素值存儲在存儲器3中。
以上的動作，可利用圖4進行具體說明。圖4與第一實施例中說明用的圖2相同，作為二值圖像信號的模型，將各像素值用黑白的矩形加以表示，并且與第一實施例相同，為簡化說明起見，對作為將每個像素順序進行處理的處理程序加以說明。
同圖中，圖4(a)為輸入信號，圖4(b)為參考禎的圖像信號。圖4(c)為根據當前禎對預測加以說明的圖。P1與第一實施例相同，為變化像素檢出器2檢出的檢出變化像素。Pc為已解碼的最終像素的位置，Pu為在上面位置的掃描線上的像素值變化的變化像素，粗的斜線的部分為還沒有編碼的像素。變化像素預測器4a采用與第一實施例中對變化像素進行預測的相同方法，根據上面位置的掃描線的變化像素Pu，利用相關關系進行預測，將和Pu位于同一水平位置的P0作為基于當前禎的預測變化像素。
圖4(b)的參考禎的圖像信號，為經運動補償器20進行運動補償后的信號，變化像素預測器4b得到預測變化像素Pr。因此，由差分值計算器5a得到的差分值D為P1和P0的差1，而差分值計算器5b得到的差分值D″為P1和Pr的差0。對第二實施例的圖像編碼裝置的設定也與第一實施例相同，為P0的差分值越小，所分配的碼長也越短的編碼，此時，將Pr和P1的差編碼得到的碼長也比將P1和P0的差編碼得到的碼長要短。因此，模式選擇器21選擇將差分值D″輸出的“參考禎”；將編碼模式“參考禎”和差分值D″編碼，成為第二實施例的圖像編碼裝置輸出的編碼信號。圖4(e)為將該編碼信號解碼所得到的解碼結果。
這樣，第二實施例的圖像編碼裝置包括，存儲器3，變化像素預測器4a和4b；差分值計算器5a和5b，運動補償器20；具有基于當前禎進行預測，和基于伴有運動補償的參考禎進行預測時，得到各自的預測結果和檢出結果的差分值的模式選擇器21，轉換器22，和編碼器8a和8b；因為對基于當前禎預測，和基于被運動補償的參考禎預測的差分值進行比較，選擇碼長最小的進行編碼，由于利用了禎間的像素相關性，可以大幅度地減少編碼所需的位數。
又，在第二實施例的圖像編碼裝置中，輸入信號，是以塊為單位輸入的，以塊為單對編碼模式進行選擇和設定，即以塊為單位可適當地對根據用當前禎的預測進行的編碼，和根據伴有運動補償的參考禎的預測進行的編碼進行轉換，可以得到上述的效果。
而且，在第二實施例的圖像編碼裝置中，以變化像素檢出器2，變化像素預測器4a和4b作為將到變化像素的距離(像素數)輸出的裝置，而作為將表示“下個像素為變化像素”和“下一個像素不是變化像素”兩種狀態的二值信號，以如“0”和“1”輸出的裝置，差分值計算器5a和5b也可作為將有關的二值信號的差分值計算的裝置。但此時，如上所述不將距離編碼，對輸入信號1的各個像素，將差分值計算器5a和5b的輸出編碼。由這樣設定，變化像素檢出器2，變化像素預測器4a和4b的輸出為二值的，可以得到編碼處理簡便的效果。
本發明的第三實施例的圖像解碼裝置，為可對第二實施例的圖像編碼裝置生成的高效編碼的編碼信號進行適當地解碼的裝置。
圖5為本發明的第三實施例的圖像解碼裝置的結構框圖。圖中，30a和30b為對應于圖3的編碼信號9a與9b的編碼信號，分別為將編碼模式編碼的信號和將差分值編碼的信號。31a和31b分別是將編碼模式的編碼信號和差分值編碼信號解碼，得到預測模式信號和解碼差分值的解碼器。32為對應解碼器31a得到的預測模式信號，轉換變化像素的預測值的轉換器。34為解碼的圖像信號。存儲器3，變化像素解碼器10，和差分值加法器11與圖1的相同，運動補償器20與圖3的相同，因為說明分別與第一，第三實施例的相同，故在這里略去。
以下，對采用上述結構圖5所示的第三實施例的圖像解碼裝置的動作進行說明。在第二實施例的圖像編碼裝置中，將選擇的編碼模式編碼得到的信號9a作為輸入信號30a輸入第三實施例的圖像解碼裝置中，解碼器31a中進行解碼，得到表示“當前禎”或“參考禎”的預測模式信號。解碼器31a將預測模式信號輸出到轉換器32中。
并且，在第二實施例的圖像編碼裝置中，將選擇的差分值編碼得到的信號9b作為輸入信號30b輸入第三實施例的圖像解碼裝置中，在解碼器31中被解碼，得到解碼差分值。解碼器31b將解碼差分值輸出到差分值加法裝置11中。
另一方面，變化像素預測器4a將存儲器3中存儲的當前禎的解碼后的參考圖像讀出，根據該圖像信號預測變化像素，將其結果作為基于當前禎的預測變化像素輸出到轉換器32。
同時，運動補償器20對存儲器3中存儲的參考禎的解碼后的圖像進行運動補償，變化像素預測器4b根據該運動補償后的像素對當前禎輸入信號的變化像素進行預測，將其結果，作為基于參考禎的預測變化像素輸出到轉換器32。
將變化像素預測器4a和4b各自的預測變化像素輸出的轉換器22，根據輸入的預測模式信號進行轉換。因此，轉換器22當輸入的預測模式信號為“當前禎”時，選擇由變化像素預測器4a輸出的基于當前禎的預測變化像素，當輸入的預測模式信號為“參考禎”時，選擇由變化像素預測器4b輸出的基于參考禎的預測變化像素，輸出到差分值加法裝置11。
差分值加法器11將由轉換器22得到的預測變化像素，和由解碼器31b得到的解碼差分值進行相加，計算變化像素，將其結果輸出到變化像素解碼器10。變化像素解碼器10根據變化像素預測裝置4a的預測變化像素，和由差分值加法裝置11得到的變化像素，對此時的像素值解碼。其解碼結果被輸入存儲器3中進行存儲的同時，作為解碼的圖像信號34，由第三實施例的圖像解碼裝置輸出。比如，將在第二實施例中利用圖4中說明的編碼信號作為輸入信號時得到的圖4(e)所示的解碼結果。
圖6為第三實施例的圖像解碼裝置的結構框圖。與圖5所示的圖像解碼裝置不同，它具有兩個差分值加法裝置11a和11b；且轉換器33不是用于轉換變化像素預測裝置4a和4b的輸出，而是用于轉換差分值加法裝置11a和11b的輸出。在這種結構中，可將第二實施例的圖像編碼裝置輸出的編碼信號，與其編碼時的編碼模式相對應，加以適當地解碼。此外，具有若干個變化像素解碼器10，將轉換器置于接受上述若干個變化像素解碼器10的輸出的位置；可以得到同樣的象樣效果。
這樣，本第三實施例的圖像解碼裝置，包括，將編碼模式的編碼信號解碼的解碼器31a；將差分值編碼信號解碼的解碼器31b；基于當前禎預測變化像素的變化像素預測裝置4a；基于參考禎，預測伴有運動補償的變化像素的變化像素預測裝置4b；根據預測變化像素進行解碼處理的差分值加法裝置；和變化像素解碼器10；對應于解碼器31a取得的預測模式，轉換器進行轉換，以與編碼時的編碼模式對應的預測模式，在利用基于當前禎的預測值解碼時，對利用基于參考禎的預測值解碼進行適當地轉換，可將在第二實施例中高效地編碼的編碼信號加以適當的解碼。
又，在第二實施例與第三實施例中，預備了若干個作為參考禎的禎，可以利用三種以上的預測模式。
并且，在第三實施例中，以塊為單位選擇編碼模式，對編碼信號進行處理的場合，以塊為單位將信號輸入，在每塊中，按取得預測模式的編碼模式進行相應的處理，可以適當地解碼。
本發明的第四實施例的圖像編碼裝置，是對根據基于水平掃描的預測的編碼，和根據基于垂直掃描的預測的編碼，進行適當地轉換處理的裝置。
圖7為本發明的第四實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。圖中，40a和40b為水平掃描器，41a和41b為重直掃描器。因其他的符號和圖3中的相同，故說明與第二實施例相同，將其省略。
以下，對上述結構的第四實施例的圖像編碼裝置的運動加以說明。作為二值圖像信號的輸入信號，輸入時，輸入信號1根據水平掃描器40a在水平方向的掃描，輸入變化像素檢出器2a；同時，根據垂直掃描器在垂直方向的掃描，輸入變化像素檢出器2b。此外，輸入信號1也輸入存儲器3，在存儲器3中存儲，作為當前禎編碼和解碼后的參考圖像加以應用。變化像素檢出器2a將被水平掃描的輸入信號1作為輸入，檢出二值的像素值變化的像素。變化像素檢出器2b在被垂直方向掃描的輸入信號1作為輸入，檢出二值的像素值變化的像素。將變化像素檢出器2a和2b檢出的結果，作為檢出變化像素分別輸入差分值計算器5a和5b。
另一方面，水平掃描器40b，讀出在存儲器3中存儲的當前禎的編碼和解碼后的參考圖像，輸入在水平方向掃描的變化像素預測器4a。變化像素預測器4a預測變化像素，將其結果作為預測變化像素輸出到差分值計算器5a。此后，差分值計算器5a由檢出變化像素減去預測變化像素，取得基于水平方向掃描的差分值Dn。差分值計算器5a的輸出Dn相當于根據在水平方向掃描，預測的變化像素的預測誤差，差分值計算器5a將該差分值Dn輸出到模式選擇器21和轉換器22。
另一方面，垂直掃描器41b，將存儲于存儲器3中的當前禎的編碼和解碼后的參考圖像讀出，輸入垂直方向掃描的變化像素預測器4b。變化像素預測器4b對變化像素進行預測，將其結果作為預測變化像素輸出到差分值計算器5b。此后，差分值計算器5b由檢出變化像素減去預測變化像素，取得基于垂直掃描的差分值Dv。差分值計算器5b的輸出Dv相當于根據在垂直方向掃描，預測的變化像素的預測誤差，差分值計算器5b將該差分值Dv輸出到模式選擇器21和轉換器22。
模式選擇器21將由差分值計算器5a和5b輸入的差分值Dn和差分值Dv，分別編碼時的碼長(編碼需要的位數)進行比較，選擇可使位數少的編碼作為預測方法，將其識別信號作為編碼模式輸出。模式選擇器21如判斷差分值Dn編碼時的碼長短即將編碼模式“水平方向”，而在判斷差分值Dv編碼時的碼長短則將編碼模式“垂直方向”，輸出到轉換器22和編碼器8a。
轉換器22與模式選擇器21的輸出相對應，假如編碼模式為“水平方向”時，將差分值計算器5a的輸出差分值Dn；而在編碼模式為“垂直方向”時則將差分值計算器5b的輸出差分值Dv，輸出到編碼器8b。編碼器8a將模式選擇器21選擇的編碼模式編碼，編碼器8b將輸出的差分值編碼，分別作為編碼信號9a和9b輸出。
第四實施例的圖像編碼裝置的編碼為沒有化整誤差的無損編碼，如前所述將輸入信號1作為直到變化像素的像素的編碼解碼的像素值，存儲在存儲器3中。
圖8為根據第四實施例的圖像編碼裝置對掃描方向的轉換的說明圖。圖像信號在水平和垂直方向具有相關性，采用現有技術的圖像編碼方法中利用上述相關關系進行壓縮。而且，在現有技術中利用相關關系時，比如觀察MMR的場合，水平方向或垂直方向中僅基于任一方向的相關關系進行編碼。但是，圖像可局部看到水平或垂直的一個方向上的相關性比另一個方向的要強。比如，圖8的水平方面的相關性比垂直方向的相關性強的場合，比起基于垂直方向的預測而言，基于水平方向的預測對像素位置的變化像素預測誤差要小，可以提高編碼的效率。因此，隨圖像的性質改變掃描方向，在垂直方向預測和水平方向預測之間轉換可以大幅度地提高編碼效率。
這樣，在本第四實施例的編碼裝置中包括，水平掃描器40a和40b；垂直掃描器41a和41b；變化像素檢出器2a和2b；存儲器3；變化像素預測器4a，4b；差分值計算器5a和5b；用于根據水平方向的掃描進行的預測，和垂直方向的掃描進行的預測，取得各自的預測值和檢出結果的差分值的模式選擇器21；轉換器22；編碼器8a和8b；因對根據水平方向掃描的預測和垂直方向掃描的預測的差分值進行比較，選擇碼長最小的方法進行編碼，由于利用了相應于圖像的水平相關性和垂直相關性的局部的變化，可以大幅度地減少編碼所需要的位數。
又，關于本第四實施例的編碼裝置，輸入信號以塊為單位輸入，以塊為單位選擇編碼模式作為設定，即，可在每塊中在基于水平掃描的預測進行編碼和基于垂直掃描的預測的編碼之間作適當地轉換，得到上述效果。
而且，對第四實施例的編碼裝置，和第二實施例相同，變化像素檢出器2，變化像素預測器4a和4b因也可設定不輸出到變化像素的距離(像素數)，而將表示像素變化狀態的二值信號輸出，同樣可以減輕處理的負擔。
本發明的第五實施例的圖像解碼裝置是可將第四實施例的圖像編碼裝置高效地編碼的編碼信號適當地解碼的裝置。
圖9為本發明的第五實施例的圖像解碼裝置的結構框圖。圖中，40b和41b與圖7的相同，其他符號與圖5的相同物體，因為對其說明與第四實施例和第三實施例的相同，將其略去。
對采用上述結構和第五實施例的圖像解碼裝置的動作加以說明。在第四實施例的圖像編碼裝置中，將所選擇的編碼模式的編碼信號9a作為輸入信號30a輸入第五實施例的圖像解碼裝置中，由于在解碼器31a中解碼，得到表示“水平方向”或“垂直”的預測模式信號，解碼器31a將預測模式信號輸出到轉換器32。
又，在第四實施例的圖像編碼裝置中，將所選擇的差分值編碼后的信號9b作為輸入信號30b輸入第五實施例的圖像解碼裝置，在解碼器31b中解碼，取得解碼差分值。解碼器31b將解碼差分值輸出到差分值加法裝置11中。
另一方面，水平掃描器40b，將存儲器3中存儲的當前禎的編碼和解碼后的參考圖像讀出，輸入在水平方向掃描的變化像素預測器4a，變化像素預測器4a對變化像素進行預測，將其結果作為預測變化像素輸出到轉換器22。
另一方面，垂直掃描器41b，將存儲器3中存儲的當前禎的編碼和解碼后的參考圖像讀出，輸入在垂直方向掃描的變化像素預測器4b。變化像素預測器4b對變化像進行預測，其結果作為預測變化像素輸入轉換器22。
將由變化像素預測器4a和4b各自的預測變化像素輸出的轉換器22，根據輸入的預測模式信號進行轉換。因此，轉換器22在輸入預測模式信號為“水平方向”時，選擇由變化像素預測器4a輸出的，基于水平方向掃描的預測變化像素，或在輸入預測模式信號為“垂直方向”時，選擇將變化像素預測器4b輸出的基于垂直方向掃描的預測變化像素，輸出到差分值加法裝置11。
差分值加法裝置11，將由轉換器22取得的預測變化像素，與由解碼器31b取得的解碼差分值相加，計算變化像素，將其結果輸出到變化像素解碼器10。變化像素解碼器10根據變化像素預測裝置4a的預測變化像素和由差分值計算裝置11得到的變化像素對此時的像素值解碼。該解碼結果輸入存儲器3存儲的同時，作為解碼的圖像信號34，由本第五實施例的圖像解碼裝置輸出。
如上所述，第五實施例中的圖像解碼裝置包括將編碼模式編碼信號解碼的解碼器31a；將差分值的編碼信號解碼的解碼器31b；對基于水平方向掃描預測變化像素的變化像素預測裝置4a；對基于垂直方向掃描預測變化像素的變化像素預測裝置4b；基于預測變化像素進行解碼的差分值加法裝置11；和變化像素解碼器10；解碼器31a對應于取得的預測模式，根據轉換器進行的轉換，以對應編碼時的編碼模式的預測模式，在利用基于水平方向掃描的預測值解碼時，對利用基于垂直方向掃描的預測值的解碼作相應的轉換，可以對第四實施例中高效的編碼得到的編碼信號作適當的解碼。
又，在本第五實施例中，第三實施例中作為具有如圖5所示的結構為標準的圖像解碼裝置進行了說明，第三實施例中也有如圖6所示的結構為標準的裝置，并且在對同一實施例進行說明時，轉換器也可能具有接受變化像素解碼器的輸出的結構，可同樣進行適當的解碼。
并且，在第五實施例中，對以塊為單位選擇編碼模式對編碼后的編碼信號進行處理的場合，以塊為單位將信號輸入，每塊中進行對應于取得的預測模式的編碼模式的處理，可以進行適當地解碼。
本發明的第六實施例的圖像編碼裝置是可對多值圖像信號高效的編碼的裝置。
圖10為本發明的第六實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。同圖中，輸入信號1a作為多值圖像信號輸入本第六實施例的圖像編碼裝置中。8a和8b為編碼器。這樣，在對多值信號輸入和處理這方面，和結構上具有兩個編碼器這方面，和第一實施例不同，其他和圖1相同的物體，因為說明和第一實施例相同，在這里省略。
下面對具有上述結構的第六實施例的圖像編碼裝置的動作加以說明。輸入信號1a輸入時，變化像素檢出器2對于該多值輸入信號，將在最終編碼位置的像素值，和當前位置的后續位置的像素值相比較，對每個像素判定“變化”和“不變化”。此后，由判定“變化”的像素的數計算變化像素數，將變化像素數和設定的值相比較。這里，設定的值為60。判定“變化”時，將變化像素數為60以上的像素判定為變化像素，將該變化像素的像素值和位置作為檢出變化像素輸出到差分值計算器5，變化像素解碼器10，和編碼器8a。
且，變化像素值預測器4將存儲器3存儲的當前禎的編碼解碼后的參考圖像讀出，根據此，對變化像素進行預測，將該預測作為預測變化像素輸出到差分值計算器5，差分值加法器11，和變化像素解碼裝置。差分值計算器由檢出變化像素減去預測變化像素所得的差分值輸出到編碼器8a和差分值加法器11。差分值加法器11輸入的預測變化像素和差分值相加，輸出到變化像素解碼器10，變化像素解碼器10，將直到基于輸入的變化像素的像素值，和變化像素的像素值解碼存儲于存儲器3中。
編碼器8a和編碼器8b，分別將輸入的變化像素的像素值和差分值解碼，將編碼信號9a和9b輸出。
這樣，在第六實施例的圖像編碼裝置，和第一實施例結構相同，對每個像素是否變化進行調查，計算判斷為“變化”的像素的個數，由于將閾值以上的個數的被判定有“變化”的像素判斷為變化像素，可以不僅對二值圖像，對多值圖像也可以進行同樣的編碼。
本發明的第七實施例的圖像解碼裝置是可對第六實施例的圖像編碼裝置編碼后的編碼信號，進行解碼，得到多值圖像信號的裝置。
圖11為本發明的第七實施例的圖像解碼裝置的結構框圖。圖中，解碼器31a對編碼的變化像素的像素值的編碼信號解碼，解碼器31b對編碼的預測差分值的編碼信號進行解碼。其他與圖5相同，因為說明和第三實施例相同，故在此略去。
對采用上述結構的第七實施例的圖像解碼裝置的動作加以說明。在第六實施例的圖像解碼裝置中，將變化像素的像素值編碼信號9a作為輸入信號30a，輸入第七實施例的圖像解碼裝置，在解碼器31a中進行解碼，得到解碼像素值，將該解碼像素值輸入變化像素解碼器10。
并且，在第六實施例的圖像編碼裝置中，將預測差分值的編碼信號9b作為輸入信號30b，輸入第七實施例的圖像解碼裝置中，在解碼器31b中被解碼，得到解碼差分值，將該解碼差分值輸入差分值加法器11。
另一方面，變化像素預測器4將存儲器3中存儲的解碼后的參考圖像讀出，基于該圖像信號對變化像素加以預測，將其結果作為預測變化像素輸出到變化像素解碼器10，和差分值加法器11。差分值加法器11將輸入的預測變化像素和差分值相加輸出到變化像素解碼器10，變化像素解碼器10在將直到基于輸入的變化像素的像素值和變化像素的像素值解碼，作為多值圖像信號34輸出的同時，存儲在存儲器3中。
這樣，在第七實施圖像解碼裝置中，具有對編碼的變化像素的像素值的編碼信號進行解碼的解碼器31a，和對編碼后的預測差分值的編碼信號進行解碼的解碼器31b，可以將以第六實施例的圖像編碼裝置編碼的編碼信號進行適當的編碼，生成多值的圖像信號。
本發明的第八實施例的圖像編碼裝置是將由圖像合成時表示比率的透視度信號，和像素值信號構成的圖像信號作為輸入信號，參考參考信號，將該輸入信號編碼的裝置。
圖12為本發明的第八實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。在圖中，60a為像素值信號，60b為透視度信號，由其構成圖像信號，作為輸入信號分別輸入第八實施例的圖像編碼裝置。61為存儲器，用于暫存作為參考圖像用的編碼和解碼后的圖像信號等的數據。62a和62b為運動檢出器，用于檢出對于參考圖像的運動，并輸出運動矢量。63a和63b為運動補償器，用于相對于編碼解碼后的參考禎的圖像信號，生成進行運動補償的參考像素值。64a和64b為差分值計算器，對輸入信號，和伴隨運動補償的信號的差分進行計算，并將差分值輸出。65a和67b為編碼器，對運動矢量進行編碼。67a和65b為編碼器，對差分值進行編碼。66a和68b為運動矢量編碼后的編碼信號。67a和65b為將差分值編碼后的編碼信號。
以下，對上述結構的第八實施例的圖像編碼裝置的動作加以說明。像素信號60a和透視度信號60b構成的圖像信號輸入第八實施例的圖像編碼裝置。這里，如現有技術的說明中以圖53(b)所示，透視度信號，為在和其他圖像合成時，表示各個像素以何種比率加以合成。像素值信號60a輸入存儲器61，運動檢出62a和差分值計算裝置64a；透視度信號60b則輸入存儲器61，運動檢出器62b和差分值計算器64b。
運動檢出器62a和62b，分別將輸入的信號，和由存儲器61讀出的參考圖像中的編碼的像素值加以比較，以檢出運動，根據計算得到各信號的運動矢量。
由運動檢出器62得到的像素值信號的運動矢量，輸出到編碼裝置65a，運動補償器63a和存儲器61。運動補償器63a，將表示像素值信號的運動矢量的像素值，由存儲器61讀出，將像素值信號的運動補償值輸出到差分值計算器64a。
差分值計算器64a由輸入像素值信號計算運動補償的差分值，并將其輸出到編碼器67a。像素值信號的運動矢量在編碼器65a成為編碼后的編碼信號66a，差分值在編碼器67a成為編碼的編碼信號68a。
同樣，在運動檢出器62b取得的透視度信號的運動矢量輸出到編碼器67b，運動補償器63b和存儲器61。運動補償器63b進行對透視度信號的運動補償，將取得的運動補償值輸出到差分值計算器64a。此后，差分值64b和64a同樣，將取得的差分值輸出到編碼器67a。和像素值信號相同，透視度信號的運動矢量在編碼器67b成為編碼的編碼信號68b，差分值在編碼器65b成為編碼的編碼信號66b。本第八實施例為可逆編碼的例子，將編碼的輸入信號存儲于存儲器61中，應用于后續的圖像信號的編碼中(圖中沒有示出)。
這樣，在第八實施例的圖像編碼裝置包括，對像素值信號60a進行處理的運動檢出器62a，運動補償器63a，差分值計算器64a，編碼器65a和編碼器67a；對透視度信號60b進行處理的運動檢出器62b，運動補償器63b，差分值計算器64b，編碼器65b和編碼器67b；分別對像素值信號60a和透視度信號60b進行另一個運動檢出以取得運動矢量，可進行運動補償。
在對現有技術進行的說明中，在以現有技術的圖像編碼。對由形狀信息和像素值信息構成的圖像編碼時，對圖像的合成中使用的形狀信息，為提高編碼效率，利用像素值的信息的運動矢量，進行對形狀信息的運動補償編碼。因此，在對第八實施例的輸入圖像信號一類的信號編碼時，利用像素值信號的運動矢量，對透視度信號的運動補償進行編碼。但是，透視度信號為表示物體形狀的信號，該運動矢量肯定與像素值信號的運動矢量不一致。比如，旋轉的圓盤形狀不變，但圓盤上畫的圓形則會運動。因此，有的場合，因像素值信號的運動矢量和透視度信號的運動矢量之間的差別大，利用像素值信號的運動矢量對透視度信號作運動補償時運動誤差大，差分值的碼長變長，編碼的效率變低。
這樣，第八實施例的圖像編碼裝置，對透視度信號采用與像素值運動矢量不同的，另外檢出的運動矢量進行運動補償，可對輸入透視度信號，利用運動補償信號得到高精度的近似，因為運動補償誤差小，使編碼效率得到提高。
又，在第八實施例的圖像編碼裝置中，輸入信號以塊為單位輸入，可設定對塊單位進行運動補償編碼，得到上述效果。
本發明的第九實施例的圖像編碼裝置，和第八實施例相同，是將由透視度信號和像素值信號構成的圖像信號作為輸入信號，參照參考圖像，將該輸入信號編碼的裝置。
圖13為本發明的第八實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。圖中，與圖12符號相同的說明與第八實施例相同。第九實施例的圖像編碼裝置中，像素值信號60a的運動檢出器62a，將得到的像素值信號的運動矢量輸出到透視度信號60b的運動檢出器62b，運動檢出器62b在輸入的像素值信號的運動矢量的附近，進行檢出透視度信號的運動方面和第八實施例的圖像編碼裝置的結構不同。
并且，第九實施例的圖像編碼裝置的動作中，除運動檢出器62a進行上述輸出，運動檢出器62b作上述檢出方面之外，與第八實施例動作相同。
這樣，在第九實施例的圖像編碼裝置，基于第八實施例的結構，像素值信號60a的運動檢出器62a將取得的像素值信號的運動矢量輸出到透視度信號60b的運動檢出器62b，運動檢出器62b在輸入的像素值信號的運動矢量附近，進行透視度信號的運動檢出，當檢出透視度信號的運動，將運動檢出的結果用于像素值信號。
像素值信號和透視度信號的運動矢量在八實施例所示的例中有很大的不同，在許多圖像中是大體一致的。這樣在檢出透視度信號的運動矢量時，假如僅在像素值信號運動矢量的附近檢出透視度信號的運動矢量的話，與和像素值信號完全獨立地進行檢出的場合相比，可以減少運動檢出所需要的計算次數。又，與像素值信號獨立地進行運動檢出時相比較，因為可以選擇的運動矢量的個數受到限制，多少增加了透視度信號運動補償的誤差，但其比例少。因此，第九實施例的圖像編碼裝置和第八實施例相同，由于對各信號進行適當的運動補償，在提高編碼效率的同時可以減少運動檢出的計算次數。
又，第九實施例的圖像編碼裝置在檢出透視度信號的運動時，利用像素值信號的運動矢量，基于如圖12所示的第八實施例的圖像編碼裝置的結構，透視度信號60b的運動檢出器62b將所取得的透視度信號的運動矢量輸出到像素值信號60a的運動檢出器62a，運動檢出器62a在輸入的透視度信號的運動矢量的附近，將像素值信號的運動檢出，當像素值的運動檢出時，可利用透視度信號中運動檢出的結果的結構，同樣可以減少運動檢出的計算次數。
而且，在根據設定可以以塊為單位進行編碼方面與第八實施例相同。
本發明的第十實施例的圖像編碼裝置，和第八實施例與第九實施例相同，是將由透視度信號和像素值信號構成的圖像信號作為輸入信號，參照參考圖像，將此輸入信號編碼的裝置。
圖13為本發明的第十實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。圖中，70為運動矢量的差分值計算器，用于取得由運動檢出器62a取得的像素值信號的運動矢量，和由運動檢出器62b取得的透視度信號的運動矢量的差分矢量。編碼器67b，在第八實施例中，用于對透視度信號的運動矢量編碼，在本第十實施例中，差分值計算器70用于對取得的運動矢量的差分矢量進行編碼。其他符號與圖12相同，其說明與實施例八相同。
在第十實施例的圖像編碼裝置的動作中，運動檢出器62a和62b將運動矢量輸出到差分值計算器70，差分值計算器70取得上述差分矢量，并輸出到編碼器67b；編碼器67b除了在將運動矢量的差分矢量編碼方面之外，其他動作與第八實施例中相同。
這樣，第十實施例的圖像編碼裝置，是基于第八實施例的圖像編碼裝置的結構，并在其上添加運動矢量差分值計算器70構成的，將對透視度信號的運動矢量編碼，代之以對像素信號的運動矢量和透視度信號的運動矢量的差分矢量進行編碼。因為如第九實施例中說明的兩信號的運動矢量具有相關性的場合很多，假如對兩信號的運動矢量的差分矢量編碼，差分矢量的出現頻率集中于0矢量附近。其結果是進行將0矢量附近的差分矢量分配碼長短的編碼的可變長度編碼，提高了編碼的效率，可以使用更少的位數進行編碼。
又，第十實施例的圖像編碼裝置，將對透視度信號的運動矢量編碼，代之以將兩信號的運動矢量的差分矢量進行編碼，可以采用不將差分值計算器70所得到的差分矢量輸出到編碼器67b，而輸出到65a的結構；將對像素值信號的運動矢量進行編碼，代之以對兩信號的運動矢量的差分矢量進行編碼，可以得到同樣的效果。
并且，在可根據設定以塊為單位進行編碼方面和第八實施例相同。
本發明的第十一實施例的圖像解碼裝置，是可以將第八實施例的圖像編碼裝置高效率編碼得到的編碼信號，進行適當的解碼的裝置。
圖15為本發明的第十一實施例的圖像解碼裝置的結構框圖。其中，82a和82b為與圖12的編碼信號68a和66b對應的編碼信號，為將像素值信號和透視度信號各自的差分值編碼所得的信號。80a和80b為與圖12的編碼信號66a和68b對應的編碼信號，是將像素值信號和透視度信號各自的運動矢量編碼所得的信號。83a和83b為解碼器，將像素值信號和透視度信號各自的差分值信號的編碼信號解碼，并將解碼的像素值信號和透視度信號的差分值輸出。81a和81b為解碼器，用于將像素值信號和透視度信號各自的運動矢量的編碼信號解碼，并將解碼的像素值信號和透視度信號的運動矢量輸出。61為存儲器，用于暫存作為參考圖像使用的編碼和解碼后的圖像信號等的數據。63a和63b為運動補償器，利用解碼運動矢量進行運動補償。84a和84b為差分值加法器，用于對解碼差分值進行加法處理。85a與85b為解碼圖像信號。
以下對采用上述結構的第十一實施例的圖像解碼裝置的動作加以說明。在第八實施例的圖像編碼裝置中，像素值信號和透視度信號各自的差分值編碼后的信號68a和66b，作為輸入信號82a和82b輸入第十一實施例的圖像解碼裝置，由解碼器83a和83b解碼，作為像素值信號和透視度信號的解碼差分值，輸出到差分值加法器84a和84b。而且，在第八實施例的圖像編碼裝置中，像素值信號和透視度信號各自的運動矢量編碼后的66a和68b，作為輸入信號80a和80b輸入第十一實施例的圖像解碼裝置，經解碼器81a和81b解碼，將像素值信號和透視度信號的解碼運動矢量輸出到運動補償器63a和63b。
運動補償器63a和63b分別將表示輸入運動矢量的像素值由存儲器61讀出，進行運動補償，將運動補償值輸出到差分值加法器84a和84b。差分值加法器84a和84b將分別輸入的解碼差分值和運動補償值作加法處理，在作為解碼圖像信號85a和85b輸出的同時，存儲于存儲器61中。
這樣，第十一實施例的圖像解碼裝置，包括對像素值信號的編碼信號進行處理的解碼器81a，解碼器83a，運動補償器63a，差分值計算器84a，對透視度信號的編碼信號進行處理的解碼器81b，解碼器83b，運動補償器63b，和差分值計算器84b；可分別對像素值信號的編碼信號80a和82a，透視度信號的編碼信號80b和82b進行另外的解碼處理，可以得到適當的解碼圖像信號。
又，在第十一實施例的圖像解碼裝置，可對第八實施例的圖像編碼裝置得到的編碼信號解碼，對于第九實施例的圖像編碼裝置得到的編碼信號同樣可以進行適當的解碼。
并且，在第八實施例或第九實施例中，以塊為單位輸入，對于編碼后的編碼信號，以塊為單位輸入，根據解碼的設定同樣可以進行適當地解碼。
本發明的第十二實施例的圖像解碼裝置是可對第十實施例的圖像編碼裝置高效地編碼的編碼信號進行適當地解碼的裝置。
圖16為本發明的第十二實施例的圖像解碼裝置的結構框圖。圖中，86為運動矢量差分值加法器，對解碼運動矢量和解碼差分運動矢量進行加法處理，其他符號與圖15相同，因為說明與第十一實施例相同，這里予以省略。
以下，對上述結構的第十二實施例的圖像解碼裝置的動作加以說明。解碼器81a在將由輸入信號80a解碼得到的像素值信號的解碼運動矢量，輸出到運動補償器63a的同時，也輸出到運動矢量的差分值加法器86。在解碼器80b中，還像第十一實施例的場合，不輸入透視度信號的矢量的編碼信號，而輸入第十實施例的差分運動矢量的編碼信號68b(圖14)；解碼器80b不像第十一實施例的場合經解碼得到透視度信號的運動矢量，而取得差分矢量，并將該解碼差分運動矢量輸出到運動矢量的差分值加法器86。輸出的解碼差分運動矢量，因為是像素值信號的運動矢量和透視度信號的運動矢量的差分矢量，該差分矢量在差分值加法器86中和像素值信號的解碼運動矢量相加，得到透視度信號的運動矢量。解碼的透視度信號的運動矢量輸出到運動補償器63b。
其他動作，和第十一實施例的圖像解碼裝置中的處理相同，像素值信號的解碼信號85a和透視度信號的解碼信號85b成為裝置的輸出。
這樣，第十二實施例的圖像解碼裝置為在第十一實施例的圖像解碼裝置的結構上，添加運動矢量的差分值加法器86構成的，可以進行解碼運動矢量和解碼差分矢量的加法，可將第十實施例輸出的，作為編碼信號的差分矢量的編碼信號的輸出編碼信號進行適當地解碼。
又，在第十實施例中即便在以塊為單位進行編碼的場合，根據設定可能的對應方面與第十一實施例相同。
本發明的第十三實施例的圖像解碼裝置為對由表示物體的形狀和各像素值是否有效的形狀信號，和像素值信號構成的，具有分塊形狀的圖像信號作為輸入信號，參照參考圖像將該輸入信號編碼的裝置。
第17圖為本發明的第十三實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。圖中，60a為像素值信號，60b為形狀信號，二者構成圖像信號，分別作為第八實施例的圖像編碼裝置的輸入信號輸入。69a和69b為解碼器，將編碼器67a和65b輸出的差分值的編碼信號進行解碼。75a和75b為差分值加法器，對解碼的差分值和運動補償值作加法處理，存儲于存儲器61中。其他符號和圖12中的相同，因為說明和第八實施例的相同，這里略去。
以下，對采用上述結構的第十三實施例的圖像編碼裝置的動作加以說明。作為輸入信號的具有分塊形狀的圖像信號，作為像素值信號60a和形狀信號60b輸入第十三實施例的圖像編碼裝置。這里，所謂形狀信號，為現有技術說明中用的，如圖53所示的信號，即圖53(c)所示的二值信息，或圖53(d)所示的多值信息。在多值信息的場合，為與第八實施例中透視度信號相同的信號。
在第十三實施例的圖像編碼裝置中，進行與第八實施例相同的處理，將像素值信號和形狀信號分別編碼，得到像素值信號的運動矢量的編碼信號66a，像素值信號的差分值的編碼信號68a，形狀信號的運動矢量的編碼信號66b和形狀信號的差分值的編碼信號68b。
在第八實施例的裝置中，編碼信號輸入存儲器61，在第十三實施例中，編碼差分值分別以解碼器69a和69b解碼，輸出到差分值加法器75a和75b，在差分值加法器75a和75b，與運動補償器63a和63b輸出的運動補償值相加后輸入存儲器61。從而編碼用的參考圖像，被編碼與解碼，與運動補償值相加的方面，和第八實施例不同。
這樣，在第十三實施例的圖像編碼裝置，是在第八實施例的圖像編碼裝置的結構上，添加解碼器69a和69b，差分值加法器75a和75b構成的，和第八實施例相同，由于減少運動補償誤差，在提高編碼效率時，將伴隨增大若干處理的負擔，作為參考圖像被編碼和解碼時，由于加上運動補償值采用了適當的信號，可以更進一步地減少運動補償誤差。
又，第十三實施例圖像編碼裝置輸出的編碼信號和第八實施例時相同，可在第十一實施例的圖像解碼裝置中可以進行適當的解碼。
本發明的第十四實施例的圖像編碼裝置和第十三實施例相同，將由形狀信號和像素值信號構成的圖像信號作為輸入信號，參照參考圖像，將輸入信號編碼。
圖18為本發明的第十四實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。圖中，符號和圖17的相同，說明與第十三實施例的相同。第十四實施例的圖像編碼裝置，和第九實施例相同，像素值信號60a的運動檢出器62a，將取得的像素值信號的運動矢量，輸出到透視度信號60b的運動檢出器62b，運動檢出器62b在輸入的像素值信號的運動矢量附近，進行透視度信號的運動檢出方面和第十三實施例的圖像編碼裝置的結構不同。
而且，第十四實施例的圖像編碼裝置動作中，除運動檢出器62a進行上述輸出，運動檢出器62b除上述的檢出的方面之外均與第十三實施例的動作相同。
這樣，在第十四實施例的圖像編碼裝置中，基于第十三實施例的結構，像素值信號60a的運動檢出器62a將取得的像素值信號的運動矢量輸出到形狀信號60b的運動檢出器62b，運動檢出器62b，在輸入像素值信號的運動矢量的附近，進行形狀信號的運動檢出，當與第九實施例同樣將形狀信號的運動檢出時，利用像素值信號運動檢出的結果，可在減少運動檢出的計算次數。
又，在形狀信號運動矢量的附近，有可以檢出像素值信號的運動矢量的結構方面，和第九實施例相同，第十四實施例的圖像編碼裝置得到的編碼信號，可以第十一實施例的圖像解碼裝置解碼的方面與第十三實施例相同。
本發明的第十五實施例的圖像編碼裝置，和第十三實施例和第十四實施例同樣，將形狀信號和像素值信號構成的圖像信號作為輸入信號，參照參考圖像，將該輸入信號編碼。
圖19為第十五實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。圖中，運動矢量的差分計算器70和圖13的第十實施例的相同。另外，編碼器67b和第十實施例相同，將差分值計算器70取得的運動矢量的差分矢量編碼。其他符號和圖17的相同的物體，說明也和第十三實施例的相同。
在第十五實施例的圖像編碼裝置的動作中，運動檢出器62a和62b將運動矢量輸出到差分值計算器70，差分值計算器70將取得的上述差分矢量輸出到編碼器67b，編碼器67b在將運動矢量的差分矢量編碼方面與第十實施例相同，其他方面與第十三實施例相同。
這樣，在第十五實施例的圖像編碼裝置，是在第十三實施例的圖像編碼裝置的結構上，添加運動矢量的差分值計算器70構成的，代替將形狀信號的運動矢量編碼，將像素值信號的運動矢量和形狀信號的運動矢量的差分矢量編碼。因此，和第十實施例相同，進行可變長度編碼，可以進一步提高編碼效率。
又，在代替將像素值信號的運動矢量編碼，可設定對差分矢量編碼的方面和第十實施例相同。
而且，第十五實施例的圖像編碼裝置輸出的編碼信號，與第十實施例相同，可以用第十二實施例的圖像解碼裝置作適當的解碼。
本發明的第十六實施例的圖像編碼裝置，和第十三～第十五實施例相同，將形狀信號和像素值信號構成的圖像信號作為輸入信號，參照參考圖像，將該輸入信號編碼。
圖20為本發明的第十六實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。圖中，90為運動檢出判斷器，它將輸入形狀信號60b和由運動檢出器62a輸出的像素值信號的運動矢量作為輸入，對可否用像素值信號的運動矢量對形狀信號運動補償進行判斷，根據該判斷，輸出形狀信號運動檢出器62b是否進行運動檢出的指令。
以下，對采用上述結構的第十六實施例的圖像編碼裝置的動作加以說明。第十六實施例的圖像編碼裝置在對輸入的像素值信號60a的處理中，除將運動檢出器62a取得的像素值信號的運動矢量輸出到運動檢出判斷器90方面以外，和第十三實施例作相同的處理，得到像素值信號的運動矢量的編碼信號66a，和像素值信號的差分值的編碼信號68a。
一般，輸入形狀信號60b，首先輸入運動檢出判斷器90。運動檢出判斷器90，利用輸入像素值信號的運動矢量對輸入形狀信號60b進行運動補償，被運動補償的形狀信號和輸入的形狀信號60b進行比較，調查是否一致。此后，當一致時，向運動檢出器61b，輸出像素值信號的運動矢量，運動檢出器61b不對形狀信號實行運動檢出，而保持輸入的像素值信號的運動矢量，作為形狀信號的運動矢量。反之，當運動檢出判斷器90比較的結果不一致時，運動檢出判斷器90，向運動檢出器61b輸出進行運動檢出的指令，由運動檢出器61b進行運動矢量的計算。至于對形狀信號此后的處理和第十三實施例相同，得到編碼信號66b和68b。
這樣，第十六實施例的圖像編碼裝置，是在第十三實施例的圖像編碼裝置上，添加運動檢出判斷器90構成的，對可否利用輸入像素值信號的運動矢量，對輸入形狀信號作運動補償進行判斷，在作出可能的判斷時，由于不對輸入形狀信號進行運動檢出，省去計算可以減少處理的負擔。另外，在作出不可能的判斷時，與第十三實施例相同，因為進行對形狀信號的運動檢出，不會影響編碼的效率和編碼信號的像質。
又，在第十六實施例中，運動補償的形狀信號和輸入的形狀信號一致的場合，不用進行對形狀信號的運動檢出，假如允許隨運動補償誤差的增加產生一些編碼效率的下降，在判斷運動補償的誤差在設定值以下時，可以設定不用進行運動檢出，從而進一步減少處理的負擔。
本發明的第十七實施例的圖像編碼裝置與第十三-十六實施例相同，將形狀信號和像素值信號構成的圖像信號作為輸入信號，參照參考圖像，將該輸入信號編碼。
圖21為本發明的第十七實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。圖中，93為轉換判斷器，像素值信號和形狀信號的運動矢量作為輸入，與第十六實施例相同，對可否利用像素值信號的運動矢量對形狀信號作運動補償進行判斷，相應于該判斷對轉換器94給出指令。轉換器94，響應于轉換判斷器93的指令，將差分值計算器70的輸出在像素值信號的運動矢量或形狀信號的運動矢量中轉換。運動矢量用的存儲器95將由轉換器94輸出的運動矢量進行暫存以延時輸入差分檢出器70。其他符號與圖19的相同，說明和第十五實施例相同。
對第十七實施例的裝置的動作，除了在根據轉換判斷器93的判斷，由差分值計算器70取得差分運動矢量這方面不同之外其他與第十五實施例相同，僅對這方面的運動加以說明。
轉換判斷器93，對上個編碼的輸入信號，將其像素值信號的運動矢量的編碼信號，和形狀信號的運動矢量輸入加以比較，在上個編碼的輸入信號中，對其形狀信號的運動矢量是否被編碼進行調查。即，根據對上個編碼的信號進行處理，對由編碼器67b得到的差分運動矢量的編碼信號，是像素值信號的運動矢量和形狀信號的運動矢量的差分矢量，還是形狀信號的運動矢量相互間的差分矢量，進行調查。其后，當是形狀信號的運動矢量相互間差分矢量的編碼的場合，將指令送到轉換器94，將由形狀信號檢出的運動矢量輸入延時用存儲器95。此時，差分值計算器70得到由延時用存儲器95取得當前剛編碼的形狀信號的運動矢量，和由輸入形狀信號檢出的運動矢量的差分矢量，編碼器67b將該差分矢量編碼。一般，上個輸入的信號中，對像素值信號的運動矢量和形狀信號的運動矢量的差分矢量編碼時，由于將指令送入轉換器94，和第十五實施例相同，對兩信號的運動矢量的差分矢量編碼。
這樣，在第十七實施例的圖像編碼裝置是在第十五實施例的圖像編碼裝置的結構上，添加轉換判斷器93，轉換器94，和延時用存儲器95構成的，在對上個形狀信號的運動矢量編碼時，因為取得該運動矢量和檢出運動矢量的差分矢量并編碼，利用了相關性高的形狀信號之間的運動矢量的差分可提高編碼效率。
又，在第十七實施例中，進行對形狀信號的運動矢量有關的判斷和差分矢量的編碼，也可進行與像素值信號的運動矢量相關的判斷和差分矢量的編碼，同樣可提高編碼效率。
本發明的第十八實施例的圖像編碼裝置，為將形狀信息，透視度信息中至少一種與像素值信息構成的圖像信號作為輸入圖像信號，以適于各信號的模式進行編碼的裝置。
圖22為本發明的第十八實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。圖中，101為輸入的圖像信號，由形狀信息和透視度信息中至少一個與像素值信息構成。102為分塊器，用于將輸入圖像信號101分塊；將分塊的形狀信號103，分塊的透視圖信號105和分塊的像素值信號107輸出。110為形狀編碼模式判斷器，114為透視度編碼模式判斷器，116為像素值編碼模式判斷器，分別對形狀信號103，透視度信號105和像素值信號107，進行適當的編碼模式判斷，將形狀編碼模式111，透視度編碼模式115和像素值編碼模式119輸出。112為形狀編碼器，116為透視度編碼器，120為像素值編碼器，分別根據模式判斷器的判斷，將各自的信號編碼，輸出形狀編碼信號113，透視度編碼信號117，像素值編碼信號121。122為模式編碼器，將編碼模式111，115，119集中編碼，輸出模式編碼信號123。
以下，對采用上述構造的第十八實施例的圖像編碼裝置的動作加以說明。首先由形狀信息，透視度信息和像素值信息構成的輸入圖像信號101，輸入到第十八實施例的圖像編碼裝置。這里，對透視度信息和形狀信息根據對現有的技術說明的圖53來加以說明。所謂透視度信息是在圖53(a)所示的圖像與其他圖像合成時，表示各像素以何種比率進行合成的信息，基本上是圖53(d)所示的多值信息。形狀信息為圖53(c)所示的二值信息，將透視圖信息以0和非0化為二值時成為表示物體“有/沒有”的信息。又，當透視度信息僅存在完全透視，和完全不透視，兩種情況時，可僅用上述的形狀信息加以表示，不需要透視度信息。因此，在此時僅用形狀信息和像素值信息就可進行編碼或解碼。
分塊器102，對于輸入圖像信號101，基于形狀信息，透視度信息，和像素值信息的像素值的對應關系，將若干個像素綜合進行分塊，將分塊的形狀信號103，分塊的透視度信號105，和分塊的像素值信號107輸出。形狀信號103輸出到形狀編碼模式判斷器110和形狀編碼器112；透視度信號105輸出到透度編碼模式判斷器114和透視度編碼器116；而且像素值信號107輸出到像素值編碼模式判斷器118和像素值編碼器120。
形狀編碼模式判斷器110，透視度編碼模式判斷器114和像素值編碼模式判斷器118；對各自輸入的形狀信號103，透視度信號105，和像素值信號107判斷適當的編碼模式，將形狀編碼模式111，透視度編碼模式115，和像素值編碼模式119輸出。各編碼模式，在被輸出到各編碼器的同時，也輸出到模式編碼器122。
形狀編碼器112，透視度編碼器116和像素值編碼器120對應各自輸入的編碼模式，輸出各自的輸入信號，即輸出形狀編碼信號113，透視度編碼信號117，和像素值編碼信號121。另一方面，模式編碼器122將輸入的各編碼模式集中編碼，輸出模式編碼信號123。形狀編碼信號113，透視度編碼信號117，像素值編碼信號121，和模式編碼信號123，成為第十八實施例的圖像編碼裝置的編碼輸出。
這樣，第十八實施例的圖像編碼裝置，包括將輸入圖像信號分塊，且將形狀信號，透視度信號，和像素值信號分離輸出的分塊器101；對與各自的信號相適應的編碼模式進行判斷的編碼模式判斷器110，114和118；對各自的信號進行相應于編碼模式的編碼的編碼器112，116和120；將編碼模式集中編碼的模式編碼器122；它可將與分離的各個信號以相應的模式進行編碼，將有關選擇的模式信息，集中編碼。因在形狀信息，透視度信息和像素值信息相互之間存在許多相關性，據此可容易地選擇同樣的編碼模式。這里，由于用同樣的模式進行碼長短的可變長度編碼，可以得到減少模式編碼信號的位數的效果。
本發明的第十九實施例的圖像編碼裝置，和第十八實施例相同，將由形狀信息和透視度信息中的至少一個，與像素值信息所構成的圖像信號作為輸入圖像信號，以與各信號適應的模式進行編碼。
圖23為本發明的第十九實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。圖中，形狀編碼模式判斷器110，用于判斷與形狀信號103相適應的編碼模式，并在將其判斷結果作為編碼模式輸出到形狀編碼器112，和模式編碼器122的同時，也輸出到透視度編碼模式判斷器130，和像素值編碼模式判斷器132。而且，透視度編碼模式判斷器130參照輸入的形狀編碼模式111進行判斷，將其判斷結果作為編碼模式輸出到透視度編碼器116和模式編碼器122的同時，也輸出到像素值編碼模式判斷器132。像素值編碼模式判斷器132參照輸入的形狀編碼模式111，和透視度編碼模式115進行判斷。
第十九實施例的圖像編碼裝置的動作除了在上述各模式判斷器的判斷外與第十八實施例相同，同樣將形狀編碼信號113，透視度編碼信號117，像素值編碼信號121和模式編碼信號123輸出。
這樣，第十九實施例的圖像編碼裝置，包括參照形狀編碼模式，對透視度信號的編碼模式判斷的透視度編碼模式判斷器130；參照形狀編碼模式，和透視度編碼模式對像素值信號的編碼模式判斷的像素值編碼模式判斷器132，選擇相同的模式變得容易。因此，在模式一致的場合分配短的碼的模式編碼器122中，比第十八實施例，可提高可變長度編碼的效率，可以得到減少編碼信號的位數的效果。
本發明的第二十實施例的圖像編碼裝置，和第十九實施例相同，為提高模式編碼信號的編碼效率的裝置。
圖24為本發明的第二十實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。圖中，像素值編碼模式判斷器118對與像素值信號107適應的編碼模式進行判斷，將其判斷結果作為編碼模式，輸出到像素值編碼器120，和模式編碼器122的同時，也輸出到透視度編碼模式判斷器136和形狀編碼模式判斷器138。而且，透視度編碼模式判斷器136，參照輸入的像素值編碼模式119進行判斷，將其判斷結果作為編碼模式，輸出到透視度編碼器116和模式編碼器122的同時，也輸出到形狀編碼模式判斷器138。形狀編碼模式判斷器138，參照輸入的像素值編碼模式119，和透視度編碼模式115進行判斷。
在第二十實施例的圖像編碼裝置的動作中，除去上述各個模式判斷器的判斷外，和第十八實施例相同，同樣，將形狀編碼信號113，透視度編碼信號117，像素值編碼信號121，和模式編碼信號124輸出。
這樣，第二十實施例的圖像編碼裝置，包括參照像素值編碼模式，對透視度信號的編碼模式進行判斷的透視度編碼模式判斷器136；參照像素值編碼模式，和透視度編碼模式，判斷形狀信號的編碼模式的形狀編碼模式判斷器138，選擇同樣的模式容易。因此，在模式一致時分配短碼的模式編碼器122，比第十八實施例進一步提高可變長度編碼的效率，可得到減少模式編碼信號位數的效果。
本發明的第二十一實施例的圖像解碼裝置，為對由第十八實施例的圖像編碼裝置高效率地編碼的編碼信號進行適當解碼的裝置。
圖25為本發明的第二十一實施例的圖像解碼裝置的結構框圖。圖中，輸入信號113，117，119和123，為由第十八實施例的圖像編碼裝置輸出的形狀編碼信號113，透視度編碼信號117，像素值編碼信號119，和模式編碼信號123。150為模式解碼器，用于將模式編碼信號123解碼，將形狀編碼模式151，透視度編碼模式153，和像素值編碼模式155輸出。156為形狀解碼器，158為透視度解碼器，160為像素值解碼器，分別與由模式解碼器150輸入的編碼模式相對應，將形狀編碼信號113，透視度編碼信號117和像素值編碼信號119解碼，將形狀解碼信號157，透視度解碼信號159和像素值解碼信號161輸出。162為塊重組器，將輸入的形狀解碼信號157，透視度解碼信號159，和像素值解碼信號161進行綜合，輸出解碼圖像信號163。
以下，對上述結構的第二十一實施例的圖像解碼裝置的動作進行說明。第二十一實施例的圖像解碼裝置中輸入的形狀編碼信號113，透視度編碼信號117，像素值編碼信號119，和模式編碼信號123，分別輸入形狀解碼器156，透視度解碼器158，像素值解碼器160，和模式解碼器150。
模式解碼器150，將模式編碼信號123解碼；將形狀編碼模式151，透視度編碼模式153，和像素值編碼模式155，分別輸出到形狀解碼器156，透視度解碼器158，和像素值解碼器160。形狀解碼器156，透視度解碼器158，和像素值解碼器160，對應各自的輸入編碼模式，將輸入的編碼信號解碼，將形狀解碼信號157，透視度解碼信號159和像素值解碼信號161輸出到塊重組器162。塊重組器162綜合輸入的解碼信號，輸出解碼圖像信號163。
這樣，在第二十一實施例的圖像解碼裝置中，包括模式解碼器150，形狀解碼器156，透視度解碼器158，像素值解碼器160，和塊重組器162；對由第十八實施例的圖像編碼裝置得到的編碼信號，進行適當地解碼，和綜合處理，可以得到解碼圖像信號163。
又，第二十一實施例的圖像解碼裝置，可以對由第十八實施例的圖像編碼裝置得到的編碼信號加以解碼，對于第十九和二十實施例的圖像編碼裝置得到的編碼信號可以同樣作適當地解碼。
本發明的第二十二實施例的圖像編碼裝置為將畫面內/畫面間編碼進行與輸入信號適應的轉換編碼的裝置。
圖26為本發明的第二十二實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。圖中，178為像素值編碼的畫面內/畫面間編碼判斷器，對于像素值的編碼模式，進行畫面內，或畫面間的判斷，將像素值信號的編碼模式119輸出。138為形狀編碼模式判斷器，相當于圖24中138表示的第二十實施例的形狀編碼模式判斷器。170和176為開關，根據判斷器178的輸出進行轉換，決定形狀信號的編碼模式。127為形狀編碼的畫面內/畫面間編碼判斷器，對于形狀信號的編碼模式，進行畫面內，或畫面間的判斷，根據判斷的結果輸出形狀信號的編碼模式173。其他符號和圖22相同，說明和第十八實施例相同。
以下對采用上述結構的第二十二實施例的圖像編碼裝置的動作進行說明。首先，輸入圖像信號101輸入第二十二實施例的圖像編碼裝置，分塊器102與第十八實施例相同，進行分塊和信號分離，輸出像素值信號和形狀信號。
分離的像素值信號107輸入像素值編碼的畫面內/畫面間編碼判斷器178時，判斷器178對像素值信號107應進行畫面內編碼，或畫面間編碼哪種編碼加以判斷，將其判斷的結果作為表示“畫面內”或“畫面間”那一種的像素值編碼模式119，輸出到像素值編碼器120，模式編碼器122，和形狀編碼模式判斷器138。
形狀編碼模式判斷器138中將開關170和176相應于像素值編碼模式119進行轉換。像素值編碼模式，在表示“畫面內”時，轉換為不輸入判斷器178；表示“畫面間”時，轉換到輸入判斷器178。因此，在像素值編碼模式119表示畫面內編碼時，由判斷器138將表示畫面內編碼的形狀判斷模式111輸出。
另一方面，像素值編碼模式119表示畫面間編碼時，對應形狀信號105，由畫面內/畫面間編碼判斷器將當前形狀信號應當以畫面內編碼，或畫面間編碼那一種編碼加以判斷，并將判斷結果作為形狀編碼模式111輸出。
在任一場合，形狀編碼模式111輸出到形狀編碼器112和模式編碼器122。而且，像素值編碼器120，形狀編碼器112，和模式編碼器122的動作和第十八實施例的相同，輸出各編碼信號。
由以上動作，第二十二實施例的圖像編碼裝置，當像素值信號為畫面內編碼時，形狀信號也一定是畫面內編碼。另外，像素值不一致時，因為形狀也不一致，像素值信號應當畫面內編碼，即時間的相關性小時，如第二十二實施例，限制形狀信號編碼的編碼模式數，形狀信號編碼的編碼效率當然不會惡化。
而且，以插入圖像(圖像合成)等方式進行合成時的形狀信號合成的像素值一定有發生變化的場合，在相應的場合也根據像素值信號選擇畫面間編碼，而不限于對形狀信號進行適當地畫面間編碼。在第二十二實施例的裝置中，由像素值信號選擇畫面間編碼時，因為對形狀信號進行畫面內/畫面間那種編碼的判斷，形狀信號的編碼，也可以選擇畫面內編碼的編碼模式，在形狀信號的編碼中可以防止由于不適當地畫面間編碼使得編碼效率大幅度惡化。
并且，對形狀信號或像素值信號至少一方進行畫面間編碼時，為在畫面間編碼實行運動補償需要許多附加信息。第二十二實施例的圖像編碼裝置因為不僅形狀信號作畫面間編碼，對像素值信號選擇畫面內編碼時可以節約位數。另外，上述的附加信息，比將像素值信號畫面內編碼時的位數少，和形狀信號畫面內編碼需要的位數相比其位數達到不可忽略的程度，該效果大。
這樣，第二十二實施例的圖像編碼裝置，包括像素值編碼的畫面內/畫面間編碼判斷器178，包含形狀編碼的畫面內/畫面間編碼判斷器172的形狀編碼模式判斷器138；在像素值信號的編碼模式為畫面內編碼時，將形狀信號的編碼模式作畫面內編碼；像素值信號的編碼模式為畫面間編碼時，因為對形狀信號編碼模式的選擇進行判斷，可以提高像素值信號的編碼模式119，和形狀信號的編碼模式111的相關性，減少模式編碼信號的位數，且由于抑制選擇進行畫面間編碼，可抑制運動補償用的附加信息的位數。
本發明的第二十三實施例的圖像編碼裝置，為在編碼中將運動矢量的數進行與輸入信號相應的轉換編碼的裝置。
圖27為本發明的第二十三實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。圖中，188為像素值編碼的運動矢量數判斷器，對像素值信號的編碼模式，進行運動矢量數為多少的判斷，將像素值信號的編碼模式119輸出。138為形狀編碼模式判斷器，與圖24的138表示的第二十實施例的形狀編碼模式判斷器相當。180，186為開關，相應于188的輸出進行轉換，決定形狀信號的編碼模式。182為形狀編碼的運動矢量數判斷器，對形狀信號的編碼模式，進行運動矢量數為多少的判斷，根據判斷的結果輸出形狀信號的編碼模式183。至于其他符號與圖22的相同，說明和第十八實施例相同。
以下對采用上述結構的第二十三實施例的圖像編碼裝置的動作加以說明。首先輸入的圖像信號101輸入第二十三實施例的圖像編碼裝置時，分塊器102與第十八實施例中相同，進行分塊和信號分離，輸出像素值信號和形狀信號。
分離的像素值信號107，輸入像素值編碼的運動矢量數判斷器188，判斷器188對像素值信號107進行運動矢量數應當為幾的編碼判斷，其判斷結果作為像素值編碼模式119，輸出到像素值編碼器120，模式編碼器122，和形狀編碼模式判斷器138。
圖28為運動矢量數的說明圖。在物體輪廓附近運動復雜，采用每塊一個運動矢量(MV)要使運動補償誤差十分小很困難。有的場合將塊分割，希望對各子塊分配運動矢量，這樣相應于圖像的性質適當地變化運動矢量的數可以提高編碼的效率。因此，第二十三實施例的圖像編碼裝置，在利用圖示的每塊一個運動矢量(MV1)進行運動補償，或利用將當前塊分割為4塊，每個子塊一個，總共4個運動矢量(MV1，MV2，MV3，MV4)進行運動補償，之間進行適當地轉換。這樣，判斷器188對運動矢量數為1個或4個進行判斷，作為像素值信號的編碼模式將“1”或“4”輸出。
形狀編碼模式判斷器138相應于像素值編碼模式119，轉換開關180和186。在將像素值編碼模式在表示為“1”時不輸入判斷器182，在表示為“4”時輸入判斷器182間進行轉換。因此，像素值編碼模式119為“1”時，由判斷器138，將作為運動矢量數最小的個數“1”的形狀判斷模式111輸出。
另一方面，像素值編碼模式119為“4”時，與形狀信號105相對應，運動矢量數判斷器182對運動矢量的數為1還是4進行判斷，其判斷結果作為形狀編碼模式111輸出。
在所有場合，形狀編碼模式111輸出到形狀編碼器112和模式編碼器122。而且，像素值編碼器120，形狀編碼器112，和模式編碼器122的動作和第十八實施例相同，將各編碼信號輸出。
由以上的動作，第二十三實施例的圖像編碼裝置，像素值信號利用最少個數的運動矢量進行編碼時，形狀信號也一定利用最小個數的運動矢量進行編碼。運動矢量數多時，因為產生不希望的將運動矢量編碼所需要的附加信息增多，在有關場合抑制形狀信號編碼的運動矢量以防止負擔增大。
這樣，第二十三實施例的圖像編碼裝置包括，像素值編碼運動矢量數判斷器188；包含形狀編碼運動矢量數判斷器182的形狀編碼模式判斷器138；像素值信號的編碼模式利用最少個數的運動矢量時，使形狀信號的編碼模式個數最少；像素值信號的編碼模式采用多個矢量時，因為進行對形狀信號的編碼模式的判斷選擇，可提高像素值信號編碼模式119和形狀信號編碼模式111的相關性，減少模式編碼信號的位數，并且，由于抑制選擇加大運動矢量數，也可以抑制因附加信息的增大引起的位數增加。
本發明的第二十四實施例的圖像編碼裝置，為相應于輸入信號進行在輸入信號在變更/不變更量化步長之間轉換的編碼的裝置。
圖29為本發明的第二十四實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。圖中，198為像素值編碼的量化步長變更/不變更的判斷器，在對像素值信號編碼模式是否變更量化步長進行判斷，將像素值信號的編碼模式119輸出。138為形狀編碼模式判斷器，相當于圖24的138表示的第二十實施例的形狀編碼模式判斷器。190和196為開關，相應于判斷器198的輸出轉換，決定形狀信號的編碼模式。192為變更/不變更形狀編碼的量化步長的判斷器，對于形狀信號的編碼模式是否變更量化步長進行判斷，根據判斷結果輸出形狀信號的編碼模式193。其他的符號，和圖22的相同，說明與第十八實施例相同。
以下，對采用上述結構的第二十四實施例的圖像編碼裝置的動作進行說明。首先輸入信號101輸入第二十四實施例的圖像編碼裝置，分塊器102與第十八實施例中相同，進行分塊和信號分離，輸出像素值信號和形狀信號。
分離的像素值信號107輸入像素值編碼量化步長變更/不變更判斷器198，判斷器對像素值信號107是否變更量化步長進行判斷，將其判斷的結果即“變更”或“不變更”作為表示像素值編碼模式119輸出到像素值編碼器120，模式編碼器122，和形狀編碼模式判斷器138。
形狀編碼模式判斷器138，相應于像素值編碼模式119對開關190和196進行轉換。像素值編碼模式為“不變更”時，不向判斷器192輸入，而為“變更”時轉換到向判斷器192輸入。因此，在像素值模式119表示量化步長不變更時，由判斷器138將表示不變更的形狀判斷模式111輸出。
另外，在像素值編碼模式119表示變更量化步長時，相應于形狀信號105，判斷器192對變更或不變更量化步長進行判斷，將判斷結果作為形狀編碼模式111輸出。
在所有場合，形狀編碼模式111輸出到形狀編碼器112和模式編碼器122。此后，像素值編碼器120，形狀編碼器112，和模式編碼器122的動作與第十八實施例相同，輸出各編碼信號。
因量化不長的值與壓縮的程度，即編碼信號的傳送速率是直接聯系的，一般將圖像編碼的編碼信號的傳送速率或存儲速率大致為一定的，當控制使傳送速率比設定的值大時，量化的步長大，相反比設定小時，則量化步長少。并且，量化步長的值因為還對編碼信號的像質有直接的影響，在圖像的像素值急劇變化時，因視覺上難以檢測出幅度方面的像質惡化，故可以加大量化步長，并提高壓縮比。通常相應于像素值變化變更量化步長。
這樣，進行對量化步長的變更控制時，在每塊中加上表示“量化步長改變”的附加信息，與圖像收據同時編碼。但是，對應量化步長的變更，像素值信號和形狀信號應同時變化的場合很多，在不變更像素值的量化步長時，即便加上不改變形狀信號的量化步長的限制，由于有關限制，像質僅略有惡化，一般，可以大幅度地減少表示量化步長變化的附加信息。
這樣，第二十四實施例的圖像編碼裝置，包括像素值編碼的量化步長變更/不變更判斷器198；包含形狀編碼的量化步長變更/不變更判斷器192的形狀編碼模式判斷器138；像素值信號的編碼模式為“量化步長不變更”時，形狀信號的編碼模式也為“量化步長不變更”；而像素值信號的編碼模式為“量化步長變更時”時，因根據對形狀對形狀信號的編碼模式的判斷進行選擇，提高了像素值信號的編碼模式119和形狀信號的編碼模式111的相關性，可在減少模式編碼信號的位數的同時，抑制作量化步長變更的選擇，從而抑制由于變更量化步長引起的附加信息的增大，可以減少位數。
又，第二十二-二十四實施例的圖像編碼裝置，具有如圖24所示的第二十實施例的結構，但也可以采用圖23所示的第十九實施例的結構，而且，可以達到提高編碼模式相關性，抑制附加信息增大從而減少位數的結果。并且，也可采用圖20所示的第十八實施例的結構，可以達到對各信號進行相應的編碼，并減少位數的目的。
并且，由第二十二-第二十四實施例圖像編碼裝置得到的編碼信號可在第二十一實施例的圖像解碼裝置得到適當地解碼。
第十八-第二十一實施例的輸入圖像信號為除像素值信息外，由透視度信息與形狀信息構成的，當分離為像素值信號，透視度信號和形狀信號時，在第二十二-第二十四實施例中將輸入圖像信號分離成像素值信號和形狀信號。這樣，在第二十二-第二十四實施例中透視度信息和形狀信息一致時，可僅利用形狀信息，另一方面，不一致時，根據分塊器的設定將透視度信息作為形狀信號，或將作為多值信號的透視度信息和像素值信息同時處理，可得到形狀信號和像素值信號。
本發明的第二十五實施例的圖像編碼裝置，為將若干個像素構成的二維圖像信號作為輸入，進行變化像素的預測和檢出的裝置。
圖30為本發明的第二十五實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。圖中，201為輸入信號，作為二值的圖像信號輸入圖像編碼裝置。204c為第一變化像素檢出器，對輸入信號201檢出其像素值變化的像素，作為第一檢出變化像素205c輸出。202a和202b為存儲器，將輸入信號暫存進行延時后，作為參考信號203a和203b輸出。204a和204b為變化像素檢出器，對參考信號203a和203b檢出其像素值變化的像素，作為第二和第三檢出變化像素203a和203b輸出。206為變化像素預測器，根據檢出變化像素203a和203b，預測第一變化像素檢出器204c的輸出變化像素，輸出預測變化像素207。208為減法器，得到第一變化像素205c和預測變化像素207的差分，將其差分作為預測誤差209輸出。201為編碼器，將預測誤差209編碼，輸出編碼信號211。
以下，對上述結構的第二十五實施例的圖像編碼裝置的動作進行說明。
圖31為對第二十五實施例的圖像編碼裝置的編碼原理說明圖。為簡化說明，將以對每一個像素順序處理來說明處理程序。圖31中，由左上像素向右進行掃描，在右下方進行編碼。各像素的像素值為二值的，以有沒有斜線表示真假的值(二值)。并且，這里，第一行格和第二行格編碼結束，對第三行格(第一變化像素存在的行)進行編碼。
變化像素為在進行上述掃描時，像素值變化的最初的像素，編碼結束的行(掃描線)上的變化像素為第二變化像素和第三變化像素，沒有編碼的掃描線上的最初的變化像素為第一變化像素。因此，從第二變化像素和第三變化像素對第一變化像素進行預測，計算該預測的第一變化像素和實際的第一變化像素的差分值(預測誤差)，因為該預測誤差集中分布于0附近，使用可變長度編碼可以減少位數，實現高效編碼。
圖30中，首先將輸入信號201輸入裝置。圖像輸入信號201為由通常的彩色信號(像素值信號)和表示物體的形狀或表示物體合成比率的形狀信號構成。輸入信號201輸入存儲器202a和202b暫存。另一方面輸入信號201也輸入第一變化像素檢出器204c，將二值的像素值變化的像素檢出。它為圖31的第一變化像素。圖30中，第一變化像素205c輸入減法器208。
另一方面，存儲器202a將暫存的輸入信號201進行兩行程度的延時，作為參考信號203a輸出到變化像素檢出器204a，變化像素檢出器204a將圖31的第二變化像素205a檢出。同樣，存儲器202b將暫存的輸入信號201進行一行程度的延時作為參考信號203b輸出到變化像素檢出器204b，變化像素檢出器204b檢出圖31的第三變化像素。圖30中，變化像素205a和205b輸入變化像素預測器207。
圖像一般具有水平或垂直方向的相關性，第一和第二變化像素往往在直線上并列。變化像素預測器206基于此，由輸入的變化像素進行預測，將得到的預測變化像素207輸入減法器208。減法器208根據，取得的輸入的第一變化像素205c和預測變化像素207的差分，將該差分作為預測誤差209輸出到編碼器210，編碼器210將預測誤差209編碼，輸出編碼信號211。作為預測變化像素和檢出的第一變化像素的差分值的預測誤差因為其分布集中在0附近，將其編碼時，使用分配0附近值的位數少的編碼的可變長度編碼等可以以少的位數高效地編碼。
第二十五實施例的圖像編碼裝置，包括存儲器202a-b，變化像素檢出器204a-c，變化像素預測器207，減法器208，和編碼器210；根據將輸入信號延遲的參考信號中檢出的變化像素，對當前輸入信號的變化像素進行預測，將其預測誤差編碼，可以提高編碼效率。
本發明的第二十六實施你的圖像編碼裝置，為將若干個像素構成的二維圖像信號作為輸入，進行變化像素的預測和檢出的裝置，與第二十五實施例在預測使用的變化像素取得方法上不同。
圖32為本發明的第二十六實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。圖中，201為輸入信號，作為二值圖像信號輸入圖像編碼裝置。204為變化像素檢出器，對輸入信號201檢出其像素值變化的像素，將其作為檢出變化像素205輸出。216a與216b為存儲器，用于將輸入的變化像素暫存以延時。存儲器216a將檢出變化像素205延時得到的參考變化像素217a輸出，存儲器216b將參考信號217a延時得到的參考信號217b輸出。206為變化像素預測器，根據參考變化像素217a和217b對變化像素進行預測，將預測變化像素207輸出。減法器208和編碼器210與第二十五實施例相同。
以下對采用上述結構的第二十六實施例的圖像編碼裝置的動作加以說明。和第二十五實施例相同的輸入信號201輸入第二十六實施例的圖像編碼裝置，由變化像素檢出器204檢出二值像素值的變化像素，檢出變化像素205輸出到存儲器216a和減法器208。輸入存儲器216a的檢出變化像素205在一行程度的延時后，作為參考變化像素217a輸出到變化像素預測器206和存儲器216b。輸入存儲器216b的參考變化像素217a進一步經一行程度的延時后，作為參考變化像素217b輸出到變化像素預測器206。將參考變化像素217a和217b作為第二十五實施例的第二和第三變化像素處理，變化像素預測器206可以進行和第二十五實施例同樣的預測，得到預測變化像素207。以后的處理和第二十五實施例的相同。
這樣，第二十六實施例的圖像編碼裝置，包括存儲器216a-b，變化像素檢出器204，變化像素預測器207，減法器208，和編碼器210；將由輸入信號檢出的變化像素在存儲器中延時得到參考變化像素，根據該參考變化像素，預測當前輸入信號的變化像素，將該預測的誤差編碼，可以和第二十五實施例同樣提高編碼效率。
本發明的第二十七實施例的圖像編碼裝置，為將若干個像素構成的二維圖像信號作為輸入，對變化像素進行預測和檢出的裝置，和第二十五實施例在預測用的變化像素的取得方法上不同。
第二十七實施例的圖像編碼裝置和第二十五實施例的裝置結構相同，利用圖30進行說明。第二十五實施例的圖像編碼裝置，通常用圖31進行說明，對于編碼的掃描線，使用前面一行或二行掃描線中的變化像素進行預測；在第二十七實施例的圖像編碼裝置中，根據數行之前的掃描線中的變化像素進行預測。
圖33為對第二十七實施例的圖像編碼裝置的編碼原理的說明圖。對進行編碼的最下部的位置的掃描線，根據七行和四行前的掃描線中檢出的第二，和第三變化像素，對位于直線上的第一變化像素進行預測，如圖所示得到預測變化像素。利用該預測變化像素，和由輸入信號在當前掃描線中檢出的第一變化像素二者的預測誤差，將“預測變化像素右面一個像素”的信息進行編碼，和第二十五實施例相同得到提高編碼效率的結果。
第二十七實施例的圖像編碼裝置的動作中，除了以存儲器202a和202b暫存以延時這方面不同外，與第二十五實施例相同。另外，根據變化像素預測器206的預測，可以如下所述，由計算預測變化像素。第二變化像素在第m行的x像素格，第三變化像素在第n行的y像素格，第一變化像素的預測點為第k行的z像素格，因3點在同一直線上時，具有x-y∶z-y＝m-n∶k-n的關系，即z-y＝(x-y)*(k-n)/(m-n)。這樣因為z＝y-(x-y)*(n-k)/(m-n)，第一變化像素在第k行的y-(x-y)*(n-k)/(m-n)像素格。
這樣，第二十七實施例的圖像編碼裝置，和第二十五實施例的圖像編碼裝置結構相同，根據設定用存儲器202a和202b變更延時，可以得到同樣的效果。
本發明的第二十八實施例的圖像編碼裝置為將若干個像素構成的二維圖像信號作為輸入，進行變化像素的預測和檢出的裝置，與第二十五實施例在預測所用的變化像素的取得方法不同。
第二十八實施例的圖像編碼裝置具有和圖30所示的第二十五實施例的裝置具有同樣的結構，具有將編碼信號211解碼的解碼器，該解碼器的輸出的編碼解碼后的信號被輸出到某個存儲器中。第三十五實施例的圖像編碼裝置，一般用圖31加以說明，對于編碼的掃描線，利用位于其上一行或兩行的掃描線中的變化像素進行預測，第二十八實施例的圖像編碼裝置則對位于編碼和解碼后的下面的掃描線中的變化像素進行預測。
圖34為對第二十八實施例的圖像編碼裝置的編碼動作原理加以說明的圖。對于進行編碼的掃描線(圖中第一變化像素存的行)，根據在其上面四行，和下面三行的掃描線中檢出的第二和第三變化像素，對在直線上存在第一變化像素進行預測，得到圖示的預測變化像素。該預測變化像素利用由輸入信號在當前掃描線中檢出的第一變化像素的預測誤差，將“預測變化像素的第二像素的右邊第二個像素”的信息編碼，可以和第二十五，第二十七實施例同樣提高編碼效率。
第二十八實施例的圖像編碼裝置的動作中，除了在存儲器202a和202b中暫存以延時這方面外，僅在編碼器210將輸出的編碼信號211解碼輸入某個存儲器，相應的變化像素檢出器，檢出該編碼和解碼得到的變化像素方面與第二十五實施例不同。
這樣第二十八實施例的圖像編碼裝置是在第二十五實施例的圖像編碼裝置上，添加將編碼信號解碼作為參考圖像的路徑構成的，可得到同樣的效果。
本發明的第二十九實施例的圖像編碼裝置，為將若干個像素構成的二維圖像信號輸入，進行變化像素的預測和檢出的裝置，和第二十六實施例相同將檢出的變化像素延時在預測時應用。
圖35為本發明的第二十九實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。圖中，216和220為存儲器，將輸入的變化像素暫存進行延時。存儲器216將檢出變化像素205延時得到的延時變化像素217輸出，存儲器220將預測誤差209延時得到的延時預測誤差221輸出。222和224為加法器，加法器222將延時變化像素217和延時預測誤差221相加，加法器224將預測誤差209和延時預測誤差221相加。其他符號與圖32相同，說明與第二十六實施例相同。
以下，對上述結構的第二十九實施例的圖像編碼裝置的動作加以說明。圖36用于對第二十九實施例的圖像編碼裝置的編碼動作原理加以說明。第二十六實施例，將檢出的第一變化像素延時，得到第二和第三變化像素。第二十九實施例的圖像編碼裝置，將第二變化像素與第三變化像素的差與第三變化像素相加，作為第一變化像素的預測值加以應用。如圖所示，第二變化像素與第三變化像素的差為“向左二像素”，第三變化像素與“向左二像素”相加，在進行編碼的掃描線(圖中第一變化像素存在的線)上，得到圖中的預測的變化像素。一般在當前編碼的掃描線上檢出第一變化像素，將該檢出的第一變化像素和上述預測變化像素的差“向左-像素”編碼，得到第二十六實施例相同的效果。
圖35中，輸入信號21輸入第二十九實施例的圖像編碼裝置，變化像素檢出器204，將二值像素值變化的位置檢出，將該第一變化像素205輸出到存儲器216和減法器208。存儲器216中，一行程度的延時的延時變化像素217為圖36的第三變化像素。延時變化像素217輸入加法器222，在圖36中，與第二和第三變化像素的差分相當，和延時預測誤差221相加，將得到的預測變化像素207輸出到減法器208。
減法器208將檢出變化像素204和預測變化像素207的差分作為預測誤差209輸出，該預測誤差209在編碼器210中編碼，輸出編碼信號211。
預測誤差209在加法器224中與延時預測誤差221相加。其結果得到的延時預測誤差221相當于上述第二和第三變化像素的差分，在存儲器220中暫存以延時，用于下次編碼。即，圖36中，在下行(以下的一行)中，延時誤差221中的上述“向左二像素”，和預測誤差209的上述“向左-像素”相加，得到的“向左三像素”作為預測值使用。
這樣，第二十九實施例的圖像編碼裝置，包括存儲器216和220，變化像素檢出器204，加法器216和220，減法器208，和編碼器210；對由輸入信號檢出的變化像素和預測誤差，進行延時處理和加法處理，和第二十六實施例相同可以提高編碼效率。
又，在第二十五-第二十九實施例的圖像編碼裝置中，全部將輸入以塊為單位，可以以塊為單位進行處理。
本發明的第三十實施例的圖像解碼裝置，為將第二十五實施例的編碼裝置輸出的編碼信號解碼，得到由若干個像素構成的二維圖像信號的裝置。
圖37為本發明的第三十實施例的圖像解碼裝置的結構框圖。圖中，211為輸入信號，為第二十五實施例的圖像編碼裝置輸出的預測誤差的編碼信號(圖30的211)。230為解碼器，將編碼信號211解碼，將解碼預測誤差231輸出。232為加法器，將解碼預測誤差231和預測變化像素207相加，輸出得到的解碼變化像素233。234為像素值生成器，將位于解碼變化像素233和上一解碼的變化像素間的像素，作為設定像素值，即非變化像素的像素的像素值，生成解碼的圖像信號235并輸出。其他符號與圖30的相同，說明和第二十五實施例相同。
以下，對上述結構的第三十實施例的圖像解碼裝置的動作加以說明。編碼信號211輸入時，將預測誤差編碼得到的輸入信號211在解碼器230解碼，作為其結果得到的解碼預測誤差231輸出到加法器232。
另一方面，剛解碼的圖像信號235輸入存儲器202a和202b，和第二十五實施例中一樣，對變化像素進行預測，從變化像素預測器206將預測變化像素207輸出到加法器232。加法器232將預測變化像素207和輸入的解碼預測誤差231相加，得到解碼變化像素233，輸出到像素值生成器234。像素值生成器234將在解碼變化像素233和上個解碼變化像素之間的像素以作為設定的像素值，即非變化像素的像素的像素值，生成解碼圖像信號235并且輸出。
這樣，第三十實施例的圖像解碼裝置，包括存儲器202a-b，變化像素檢出器204a-b，變化像素預測器207，解碼器230，加法器233，像素值生成器234；利用預測變化像素和解碼預測誤差，得到解碼變化像素，因為據此得到解碼圖像信號235，可對第二下五實施例的編碼信號作適當地解碼處理。
又，第三十實施例對第二十五實施例的圖像解碼裝置的編碼信號進行解碼，也可對第二十七和第二十八實施例的圖像編碼裝置得到的編碼信號進行解碼。
本發明的第三十一實施例的圖像解碼裝置為將第二十六實施例的編碼裝置輸出的編碼信號解碼，得到若干個像素構成的二維圖像信號的裝置。
圖38為本發明的第三十一實施例的圖像解碼裝置的結構框圖。圖中，解碼器230，加法器232和像素值成生器234和圖37相同，其他和圖32的相同，說明與第三十和第二十六實施例的相同。
以下，對上述結構的第三十一實施例的圖像解碼裝置的動作加以說明。編碼信號211輸入時，將預測誤差編碼得到的輸入信號211在解碼器230解碼，作為其結果得到的解碼的預測誤差231輸出到加法器232。另一方面，剛剛解碼的解碼變化像素233輸入存儲器216a，和第二十六實施例相同，進行變化像素預測，變化像素預測器206，將預測變化像素207輸出到加法器232。以后的處理與第三十實施例相同。
這樣，第三十一實施例的圖像解碼裝置，包括存儲器216a-b，變化像素預測器207，解碼器230，加法器232，和像素值生成器234；利用預測變化像素和解碼預測誤差得到解碼變化像素，因為據此得到解碼圖像信號235，可對第二十六實施例的編碼信號作適當地解碼處理。
本發明的第三十二實施例的圖像解碼裝置，為對第二十九實施例的圖像編碼裝置的編碼信號解碼，得到由若干個像素構成的二維圖像信號的裝置。
圖39為第三十二實施例的圖像解碼裝置的結構框圖。圖中，解碼器230，加法器232和像素值生成器234和圖37的相同，其他的與圖35相同，說明和第三十和第二十九實施例相同。
以下對上述結構的第三十二實施例的圖像解碼裝置的動作加以說明。編碼信號211輸入作為預測誤差編碼的輸入信號211，在解碼器230中被解碼，作為其結果得到的解碼預測誤差231輸出到加法器。另一方面，剛剛解碼的解碼變化像素233輸入存儲器216，和第二十九實施例相同，對變化像素預測，將預測變化像素207由加法器222輸出到加法器232。以后的處理，和第三十實施例相同。
這樣，第三十二實施例的圖像解碼裝置，包括存儲器216和220；加法器224，222和232；解碼器230，和像素值生成器234；利用預測變化像素和解碼預測誤差得到解碼變化像素，因為據此得到解碼圖像信號235，可將第二十九實施例的編碼信號進行適當地解碼處理。
又，在第二十五-第二十九任一圖像編碼裝置中，進行以塊為單位的編碼時，在第三十-第三十二圖像解碼裝置中，將以塊為單位的編碼信號輸入，以塊為單位進行處理，可以進行適當地處理。
本發明的第三十三實施例的圖像解碼裝置，為將第二十九實施例的預測誤差或像素數的編碼結果轉換輸出的裝置。
圖40為本發明的第三十三實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。圖中，240為減法器，用于取得檢出的變化像素205b和205c的差分241。242為編碼器，將差分241編碼，輸出編碼信號243。244為比較器，將預測誤差209和設定值相比較，根據其結果控制開關246的轉換。246為開關，由比較器244的控制，進行將編碼信號247或243中某個作為第三十三實施例的圖像編碼裝置的輸出的編碼信號211的轉換。其他的符號與圖30相同，說明與第二十五實施例相同。第二十五實施例的圖像編碼裝置，進行預測誤差的編碼時，因是以預測誤差小為前提進行編碼，預測誤差大時，編碼的效率低。有關場合中，比起對預測誤差編碼，對變化像素本身(位置)進行編碼，效率高。因此，第三十三實施例的圖像編碼裝置用于進行，并得到預測誤差的編碼，和表示變化像素的位置的像素數的編碼。又，由于較之進行變化像素自身(位置)的編碼，變化像素的個數變化時，預測變得困難甚至不可能，即便預測誤差的編碼是困難或不可能的場合，本編碼也可以實現。
以下對上述結構的第三十三實施例的圖像編碼裝置的動作加以說明。
圖41為第三十三實施例的圖像編碼裝置的編碼動作的原理的說明圖。由第二和第三變化像素預測第一變化像素時，與第二十五實施例相同。而且第三十三實施例中，以預測變化像素為中心，設定與預定的值相應的預測范圍。此后，根據檢出的第一變化像素是否在該預測范圍中，進行編碼的轉換，即在預測范圍中時將預測誤差編碼；而不在預測范圍中時，將第一變化像素編碼。
并且，第三十三實施例中，因為第三變化像素為編碼和解碼后的像素，為將第一變化像素編碼，將第三變化像素與第一變化像素的掃描順序的差，即二者之間存在的像素數編碼最好。此后，根據預測誤差編碼時，可以除去其間的像素中位于上述預測范圍中的像素。因此，第一變化像素編碼時，可根據上述變化像素的差，減去預測范圍的像素后編碼。
比如，圖中的變化像素A和變化像素B，位于預測范圍之外，對第一變化像素在這些點檢出時的處理進行說明。和第二十五實施例的說明相同，掃描方向為左上-右下，第一變化像素為在3*12+6＝42號格，變化像素A為在4*12+1＝49號格，變化像素B為在4*12+10＝58號格。因為第三變化像素和變化像素A之間沒有預測范圍，將二者之間的像素數49-42＝7作為變化像素A，即作為表示A的位置的信息被編碼。相對于變化像素B時，第三變化像素與變化像素B之間因為包含有預測范圍，將除去在預測范圍中的5個像素之外58-42-5＝11作為變化像素B，即表示B位置的信息進行編碼。
輸入信號201輸入第三十三實施例的圖像編碼裝置后，經存儲器202a和202b的延時，從減法器208到得到預測誤差209的動作，和第二十五實施例動作相同，由編碼器210得到預測誤差209的編碼信號247。在第二十五實施例，該編碼信號即為輸出的編碼信號，在第三十三實施例，編碼信號247輸出到開關246。并且，預測誤差209也輸出到編碼器242和比較器244。
一般，變化像素檢出器204b檢出的第三變化像素205b，和變化像素檢出器204c檢出的第一變化像素105c，輸出到減法器240，將得到的作為其差分的，二者之間存在的像素數241輸出到編碼器242。編碼器242由輸入的差分241和預測誤差209，除去在預測范圍中存在的像素，得到像素值編碼信號243，將其輸出到開關246。
比較器244對輸入的預測誤差，進行是否在預測范圍中的判斷，在預測范圍中時，在開關246中將預測誤差編碼信號247作為輸出211；此外，不在預測范圍中時在開關246中將像素值編碼信號243作為輸出211，由信號245進行控制。
這樣，第三十三實施例的圖像編碼裝置為在第二十五實施例的圖像編碼裝置上，添加減法器240，像素值編碼器242，比較器244，開關246構成的；因為當預測誤差在設定范圍中時，將預測誤差編碼信號，在設定范圍之外時，將像素值的編碼信號，作為輸出編碼信號；預測誤差大時，由于變化像素的個數變化，即便在不能對變化像素進行預測的場合，也可防止編碼效率下降，可以進行適當地編碼。
本發明的第三十四實施例的圖像解碼裝置，為將第三十三實施例的編碼裝置輸出的編碼信號解碼，得到由若干個像素構成的二維圖像信號的裝置。
圖42為第三十四實施例的圖像解碼裝置的結構框圖。圖中，50為模式解碼器。對輸入信號是預測誤差的編碼信號還是變化像素的位置(像素數)的編碼信號進行判斷，輸出編碼模式251。256為像素數解碼器，將輸入信號225解碼得到的解碼像素數257輸出。258為加法器，將預測變化像素205b和解碼像素數257相加，輸出解碼變化像素259。252和260為開關，相應于模式解碼器250輸出的編碼模式，進行對輸入信號和輸出信號的轉換。其他符號與圖30相同，說明和第二十五實施例相同。
以下，對采用上述結構的第三十四實施例的圖像解碼裝置的動作加以說明。編碼信號211輸入時，首先由模式解碼器250判斷是預測誤差編碼的信號，還是像素數編碼的信號，根據判斷結果，輸出“預測誤差”或“像素數”的編碼模式，控制開關252和260的轉換。
預測誤差編碼時的動作和第三十實施例相同。另一方面，像素數編碼時，根據對開關252進行的轉換，輸入信號211根據編碼器256解碼，將作為變化像素差的像素數解碼，該解碼像素數257輸出到加法器258。加法器258中，解碼像素數257和基于上個解碼得到的解碼圖像信號235預測的預測變化像素相加，得到解碼變化像素259。不管怎樣，都和第三十實施例相同，基于解碼變化像素261，輸出解碼圖像信號235。
這樣，第三十四實施例的圖像解碼裝置，是在第三十實施例的圖像解碼裝置上，添加模式解碼器250，加法器258，像素數解碼器256，開關252，和260構成的；因為對應模式解碼器250得到的編碼模式，轉換開關252和260，可以選擇適當地解碼，可將第三十三實施例編碼的編碼信號進行適當地解碼。
本發明的第三十五實施例的圖像編碼裝置和圖像解碼裝置為對應圖像信號變更預測范圍的設定的裝置。
第三十五實施例的圖像編碼裝置和圖像解碼裝置具有和第三十三，第三十四實施例相同的結構。
圖34為對第三十五實施例的編碼和解碼動作的原理加以說明的圖。左圖表示輸入圖像由8×8像素構成，右圖為將同一例子的1/2作二次取樣形成的4×4像素的結構。二次取樣的像素數為1/2，一般像素間的距離為2倍。因此二次取樣時，由于其預測范圍相當于原來的預測范圍的1/2，可以對大體相同的空間位置進行檢索。比如，作為右邊二次取樣的預測范圍，使用和左邊的原來相同的±2像素的范圍時，超過一行的像素數，在第三十三和第三十四實施例中不能進行適當地轉換。這樣，進行圖示的二次取樣時，如將預測范圍設定為1/2，因可以進行適當地轉換，可以在同一實施例中提高編碼效率。
這樣，第三十五實施例的圖像編碼裝置和圖像解碼裝置，為在第三十三實施例的圖像編碼裝置，或第三十四實施例的圖像解碼裝置中，將預測范圍的大小相應于圖像信號的大小變更，在二次取樣時，進行適當地轉換，可以提高編碼效率。
本發明的第三十六實施例的圖像編碼裝置，為將表示物體的形狀的形狀信號編碼，由圖像信號提取有效的區域，高效地進行編碼的裝置。
圖44為第三十六實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。圖中，401為作為輸入信號的二維形狀信號。402為有效區域提取器，由輸入形狀信號401中提取有效區域，將有效區域信號403輸出。404為分塊器，將輸入形狀信號分塊，輸出分塊形狀信號405。408為開關，對應有效區域信號403進行轉換。412為塊長度變更器，對應有效區域信號403，變更塊的長度，輸出變更的分塊形狀信號號413。418和414為編碼器，分別將有效區域信號403和分塊形狀信號413編碼，輸出編碼信號419和415。
以下對上述結構的第三十六實施例的圖像編碼裝置的動作加以說明。作為二維形狀信號的輸入信號401，輸入第三十六實施例的圖像編碼裝置，輸入有效區域提取器402，和分塊器404。有效區域提取器402，檢出有效區域的范圍，將有效區域信號403輸出到開關408，塊長度變更器412，和編碼器418。
圖45用于對第三十六實施例的圖像編碼裝置的編碼動作原理加以說明。以斜線表示的部分為物體內部的像素，即有效的圖像信號存在的像素，包括斜線部分的最小的矩形，即圖中粗線表示的矩形為與有效區域相應的范圍。
分塊器405將輸入的形狀信號分塊，分塊形狀信號405輸出到開關408。這里，開關408在有效區域信號403表示的有效區域的范圍中，與分塊形狀信號405相當時，處于“通”的位置。即在有效區域之外時，不對分塊形狀信號進行編碼。
當開關通時，分塊形狀信號405與輸入塊大小變更器412，和輸入塊大小變更器412的有效區域信號403相對應，變更包含有效區域的最小塊的大小，將該變更的形狀信號413輸出到編碼器414，成為編碼的形狀信號的編碼信號415。另一方面，表示有效區域的范圍的有效區域信號也在編碼器418中編碼，輸出編碼信號419。
這樣，第三十六實施例的圖像編碼裝置包括有效區域檢出器102，和塊大小變更器412，因為將有效區域范圍檢出，僅將有效區域范圍中的形狀信號編碼，以變更形狀信號的塊大小，在有效區域范圍之外不進行編碼，提高了形狀信號的編碼效率。
本發明的第三十七實施例的圖像解碼裝置，為將第三十六實施例的編碼裝置輸出的編碼信號解碼，得到二維形狀信號的裝置。
圖46為本發明的第三十七實施例的圖像解碼裝置的結構框圖。圖中419和415為第三十六實施例的圖像編碼裝置輸出的編碼信號。420為有效區域信號解碼器，422為形狀信號解碼器，將各自的輸入信號解碼，將解碼的有效區域信號421，和最小分塊解碼形狀信號423輸出。430為塊長度變更器，對應解碼有效區域信號421，改變塊的大小，將變更的解碼分塊形狀信號431輸出。426為開關，對應有效區域信號421進行轉換。432為塊重組器，綜合分塊形狀信號427，輸出解碼形狀信號433。
以下，對上述結構的第三十七實施例的圖像解碼裝置的動作加以說明。解碼信號419和415分別輸入解碼器420和422進行解碼。解碼器419將解碼有效區域信號421輸出到塊長度變更器430和開關426。另一方面，解碼器422將作為包含有效區域的范圍的最小塊的最小分塊形狀信號423輸出到塊長度變更器430。塊長度變更器430，根據輸入的解碼有效區域信號，變更設定的塊長度的大小，將其作為變更的分塊形狀信號431輸出到開關426。開關426僅在有效區域信號421表示的包含有效區域范圍的信號輸入時開通，除此之外，輸出表示有效區域范圍外的值。塊重組器432綜合輸入的分塊形狀信號和表示有效區域范圍外的信號，將二維形狀信號作為解碼信號433輸出。
這樣，第三十七實施例的圖像解碼裝置，包括解碼器420，422；塊長度變更器430；開關426，和塊重組器432；將有效區域范圍解碼，并基于其將形狀信號解碼，可對第三十六實施例的編碼的編碼信號進行正確地解碼。
本發明的第三十八實施例的圖像編碼裝置，為相應于預測概率進行編碼，可以實現良好的層次的編碼的裝置。
圖47為本發明的第三十八實施例的圖像編碼裝置的結構框圖。圖中，1為輸入圖像信號。300為分離器，將輸入圖像信號1分離為兩個圖像信號301a和301b輸出。302，308a和308b為編碼器，對所有的輸入信號進行編碼，輸出編碼信號。330為解碼器將編碼信號303a解碼，輸出解碼圖像信號331。304為預測概率計算器。根據輸入的圖像信號331，預測圖像信號301b的像素值，計算該預測的預測概率，輸出概率值305。306為第二分離器，對應輸入概率值305，將圖像信號301b分離為圖像信號307a和307b并輸出。
以下，對上述結構的第三十八實施例的圖像編碼裝置的動作加以說明。輸入信號1輸入第三十八實施例的圖像編碼裝置，首先在分離器分離為圖像信號301a和301b。這里，信號301a作為優選信號輸入編碼器302，另一信號301b輸出到第二分離器306。圖48為第三十八實施例的圖像編碼裝置的編碼動作原理的說明圖。圖48(a)中，實線的圓形的像素對應圖像信號301a，虛線的圓形像素對應圖像信號301b。而且，圖48為二值圖像信號的模型，斜線表示真值，沒有斜線的圓形表示假值。編碼器302將優先級高的圖像信號301編碼，將得到的編碼信號303a編碼輸出的同時，輸出到解碼器330。
解碼器330將進行解碼處理后的解碼信號輸入預測概率計算器304。預測概率計算器304根據解碼優先級高的圖像信號，對優先級低的圖像信號的像素值進行預測，計算其預測概率。圖48(a)中，A鄰接的4個方向為假值，B鄰接的4個方向為真值，與其對應C鄰接的2個方向為真值，鄰接的2個方向為假值。其結果作出A為假值，B為真值的預測的概率高，對C不論真假，預測猜中的概率均低。這里，圖48(a)中將C作為比A和B優先編碼時，圖48(b)所示在C解碼的同時，根據對A和B的預測，進行再生時的像質惡化小，可以得到所希望的層次編碼。
因此，根據由預測概率計算器304輸出的概率值305，第二分離器306，對輸入圖像信號301b概率值305高的部分作為圖像信號307a，其它部分作為圖像信號307b加以分離，分別輸出到編碼器308a和308b。各編碼器將各自輸入的圖像信號編碼得到的編碼信號303b和303c輸出。假如上述輸出的編碼信號303a-c，以此順序作為優先級高的信號加以傳送或存儲，解碼時，由優先級高的編碼信號開始順序解碼，即使在解碼過程中解碼處理停止，也可得到像質惡化小的解碼圖像。
這樣，第三十八實施例的圖像編碼裝置包括分離器300和306，編碼器302，308a和308b，解碼器330，預測概率計算器304；由于將預測概率低的像素優先編碼，可以不用附加信號實現像質惡化小的層次的編碼。
本發明的第三十九實施例的圖像解碼裝置為對第三十八實施例的編碼裝置輸出的編碼信號解碼的裝置。
圖49為本發明的第三十九實施例的圖像解碼裝置的結構框圖。圖中，303a-c為第三十八實施例的圖像編碼裝置輸出的編碼信號，經解碼器310，316a和316b解碼，作為解碼信號311、317a和317b輸出。320為預測器，根據圖像信號311對圖像信號進行預測，輸出預測圖像信號321。312為預測概率計算器，對輸入的預測圖像信號331計算其預測概率，輸出概率值313。332為開關，對應概率值313進行轉換。
以下，對上述結構的第三十九實施例的圖像解碼裝置的動作加以說明。編碼信號303a-c分別輸入解碼器310，316a和316b，解碼。信號303a被解碼，解碼圖像信號311成為輸出解碼信號的同時，輸入預測概率計算器312和預測器320。
預測器320由解碼的圖像信號311預測優先級低的圖像信號321的像素值。預測概率計算器312，計算預測圖像信號321的預測概率，對各像素應否在解碼器316a或316b中解碼進行判斷。并且，預測概率計算器312參照由外部輸入的優先順序309，作出對優先順序低的信號進行傳送或存儲的判斷。假如判斷傳送或不存儲時，控制開關322的轉換，對沒編碼的像素的像素值，將作為解碼信號322的預測圖像信號321輸出。并且，對解碼的像素，以開關322由圖像信號311，317a或317b中任選一個，作為裝置輸出的解碼信號323。
這樣，第三十九實施例的圖像解碼裝置包括解碼器310，316a和316b；預測概率計算器312，和預測器320；因對應預測概率和優先順序進行解碼，可對第三十八實施例的圖像編碼裝置編碼的編碼信號進行適當地解碼。
本發明的第四十實施例的圖像編碼程序存儲媒體和圖像解碼程序存儲媒體，為在計算機等中，實現第一-第三十九實施例的圖像編碼裝置，或圖像編碼裝置，或圖像解碼裝置。
圖50為作為存儲程序的存儲媒體一例的軟盤，圖51為存儲的圖像編碼程序，圖52為圖像解碼程序的處理順序的流程圖。
如圖50表示的軟盤中存儲的圖51的圖像編碼程序，是在PC機或工作站中運行的，可實現第二實施例的圖像編碼裝置。
同樣，圖50表示的軟盤中存儲的圖52的圖像解碼程序，是在PC機或工作站中運行的，可實現第三實施例的圖像解碼裝置。此時，在同一實施例中，利用圖6加以說明，變化像素解碼處理后利用開關選擇的形式。
此時，第四十實施例的程序存儲媒體，為存儲圖像編碼程序，或圖像解碼程序的媒體，一般在PC機等計算機系統中可以實現本發明的圖像編碼裝置，或圖像解碼裝置。
又，第四十實施例中，以第二實施例的圖像編碼裝置和第三實施例的圖像解碼裝置實現的程序存儲，同樣可在其他實施例的裝置中實現。
并且，第四十實施例中以軟盤作為存儲媒體，假如用IC卡，CD-ROM，光盤，盒帶等可以記錄程序的媒體也可同樣實現。
這樣，本發明和現有技術的MMR編碼不同處在于，在無損可逆編碼時利用容許視覺上不重要的像質惡化可大幅度提高壓縮比。
而且，本發明與采用現有技術的MMR僅利用畫面內，和水平方向的相關關系的編碼相比，因為也利用畫面間相關性和垂直方向的相關性，可以提高編碼效率。
并且，本發明提供一種采用現有技術的MMR和MMMR得不到的，利用將一部分位流解碼，即可有層次地使圖像再生的編碼數據，不降低編碼效率，可高效地實現層次的圖像再生的編碼方法。
又，本發明將由形狀信息和像素值信息構成的圖像進行運動補償編碼時，因分別用相應的運動矢量，與現有技術編碼時采用相同的運動矢量進行運動補償相比，可以進行適當地編碼。而且，此外利用它們的運動的相關關系，可以提高編碼效率。
并且，本發明在對由形狀信息和像素值信息構成的圖像信號，在畫內編碼和畫面間編碼間作適當轉換編碼時，相應于各自的信息的性質，可進行相應的轉換，并可適當地且高效地編碼。同時，相應于各自的信息的性質，可適當地變更運動矢量的數，或在是否變更量化步長上進行適當地轉換。
以上形式的本發明提供可以高效地將圖像信號編碼的圖像編碼裝置，圖像編碼方法和圖像編碼程序的存儲媒體；并且提供可以將上述高效地編碼的編碼信號適當地解碼的圖像解碼裝置，圖像解碼方法，和圖像解碼程序的存儲媒體。
權利要求
1.一種圖像解碼裝置，用于接收一個編碼信號，并將其解碼，包括第一解碼裝置，用于將輸入的編碼信號解碼以獲得表示用于形狀信息和用于象素值信息的各編碼模式的模式識別信息；第二解碼裝置，用于根據所獲得的模式識別信息，分別將分塊的形狀信息和分塊的象素值信息進行解碼；及反向成塊裝置，用于將從第二解碼裝置輸出的分塊的形狀信息與分塊的象素值信息進行整合，以獲得一個解碼的圖像信號。
2.權利要求1的圖像解碼裝置，其中第一解碼裝置獲得表示可選地作為編碼模式的畫面內編碼和畫面間編碼的模式識別信息。
全文摘要
本發明以較之現有的方法提高圖像信號或形狀信號的編碼效率為目的。作為解決方法,變化像素檢出器2將輸入的作為輸入信號1的二值的像素值變化的像素檢出。而且,變化像素預測器4讀出在存儲器3中存儲的參考圖像,對當前輸入信號的變化像素進行預測。差分值計算機器5由變化像素檢出器2的輸出中減去變化像素預測器4的輸出。差分值化整器7將容許值e和預測誤差D相比較,將使編碼所需的bit數最小的值x輸出,該x的值處于D－e≤x≤D+e的范圍中。差分值化整器7的輸出在差分值加法器11,和像素預測器4的預測像素相加,計算機變化像素,變化像素解碼器10將從由變化像素預測器4解碼的像素到變化像素的各個像素值解碼存儲在存儲器3中。
文檔編號H04N7/26GK1348313SQ0112099
公開日2002年5月8日 申請日期1997年5月15日 優先權日1996年5月17日
發明者角野真也 申請人:松下電器產業株式會社