專利名稱：編碼方法及系統(tǒng)以及譯碼方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)編碼和/或譯碼方法及系統(tǒng)，尤其涉及適合對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)和游戲軟件程序進(jìn)行壓縮和解壓縮的編碼方法及系統(tǒng)以及譯碼方法及系統(tǒng)。
JBIG(Joint Bi-level Image Group(聯(lián)合二值電平圖象值))系統(tǒng)被建議作為新的二值電平圖象編碼方法，它不僅適合于例如傳真通信這樣的硬復(fù)制通信，而且適合于例如計(jì)算機(jī)圖象數(shù)據(jù)通信這樣的軟復(fù)制通信。


圖1是表示標(biāo)準(zhǔn)的JBIG系統(tǒng)的方框圖。第一個(gè)方框101是利用PRES(Progressive Reduction Scheme(逐步減小方案))作為圖象分辨率減小系統(tǒng)的電子電路。第二個(gè)方框102是執(zhí)行DP(DeterministicPrediction(確定性預(yù)測(cè)))的電子電路。DP被用來(lái)確定性地預(yù)測(cè)將根據(jù)已經(jīng)被編碼的周圍象素的值進(jìn)行編碼的象素的值。利用DP能夠提高編碼效率。第三個(gè)方框103是設(shè)定模型樣板的電子電路。樣板是編碼時(shí)要使用的參考象素模型。圖2表示這種樣板的一個(gè)例子。在該例子中，樣板包括在待編碼象素周圍的10個(gè)象素“1”至“10”。根據(jù)這樣的樣板，利用M1階馬爾可夫模型對(duì)最小分辨率減小的圖象進(jìn)行編碼。就是說(shuō)，把在各個(gè)待編碼象素周圍的已經(jīng)被編碼的M1個(gè)象素作為樣板的參考象素。參考象素的值的可能狀態(tài)(組合)是2M1個(gè)狀態(tài)。對(duì)于這些狀態(tài)的每一個(gè)狀態(tài)，確定符號(hào)的相應(yīng)預(yù)定條件概率。利用待編碼象素的符號(hào)的如此確定的概率和實(shí)際值(符號(hào))進(jìn)行熵編碼。第四個(gè)方框104是熵編碼電路，使用JBIG QM編碼器。(JBIG QM編碼器是JBIG使用的QM編碼器。一般來(lái)說(shuō)，算術(shù)編碼器被稱為QM編碼器。JBIG是ITU(International Telecommunication Union(國(guó)際電信聯(lián)盟))的二值電平數(shù)據(jù)編碼標(biāo)準(zhǔn)的一般名稱。在JBIG中，QM編碼器被用來(lái)編碼二值電平數(shù)據(jù)。)作為相關(guān)技術(shù)中的這種編碼系統(tǒng)，已提出了樣板為固定的系統(tǒng)、自適應(yīng)樣板系統(tǒng)(參看Yasuhiro Yamazaki、Humitaka Ono、TadashiYoshida和Toshiaki Endo發(fā)表在1991年20卷第1期的Image ElectronicSociety Journal上的論文。二值電平圖像-JBIG算法的逐步建立編碼方案(Progressive Build-up Coding Scheme for Bi-level Images-JBIGAlgorithm))以及根據(jù)數(shù)據(jù)類型選擇樣板的系統(tǒng)(例如參看日本特許公開(kāi)專利申請(qǐng)6-261214號(hào))。此外，再參看ITU-T(ITU的電信標(biāo)準(zhǔn)化部門)的T.82(03/93)上的“電信息通信業(yè)務(wù)的終端設(shè)備和協(xié)議，信息技術(shù)-圖象和音頻信息的編碼表示-漸進(jìn)二值電平圖象壓縮”，上述內(nèi)容在此作為JBIG系統(tǒng)的參考。
在樣板為固定的系統(tǒng)中，根據(jù)系統(tǒng)中的壓縮率的統(tǒng)計(jì)資料確定具有最大壓縮率的樣板并把其作為固定樣板。在這種系統(tǒng)中，壓縮電路得到簡(jiǎn)化。但是，在這種系統(tǒng)中，當(dāng)對(duì)其特性顯著偏離統(tǒng)計(jì)資料的平均特性的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼時(shí)，壓縮率被減小。
在上述自適應(yīng)樣板系統(tǒng)中，在數(shù)據(jù)壓縮期間，總是判斷哪一個(gè)樣板產(chǎn)生最大壓縮率，因此正在被使用的樣板是動(dòng)態(tài)地改變的。在這種系統(tǒng)中，總是收集統(tǒng)計(jì)資料并根據(jù)統(tǒng)計(jì)的結(jié)果改變正在使用的樣板。因此，這種系統(tǒng)適合于對(duì)長(zhǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以及該數(shù)據(jù)的特性在該數(shù)據(jù)的某一位置處開(kāi)始發(fā)生變化的這種情形。但是，如果對(duì)短數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，則自適應(yīng)地改變要被使用的樣板所需的時(shí)間構(gòu)成了整個(gè)壓縮處理階段的主要部分，所以這種系統(tǒng)不是有效的壓縮系統(tǒng)。另外，因?yàn)榭偸桥袛嗄囊粋€(gè)樣板是最好的，所以編碼/譯碼設(shè)備的電路結(jié)構(gòu)將是復(fù)雜的。
在根據(jù)數(shù)據(jù)類型選擇樣板的系統(tǒng)中，提供了相應(yīng)的樣板來(lái)對(duì)多種數(shù)據(jù)類型的每一種進(jìn)行壓縮。例如，當(dāng)對(duì)彩色圖象進(jìn)行壓縮時(shí)，因?yàn)槊恳幌笏匕ǘ鄠€(gè)位，所以多個(gè)樣板被用于多個(gè)位平面。但是，在這種方法中，因?yàn)槎鄠€(gè)位平面的每一個(gè)的樣板是固定的，所以出于與相對(duì)于上述使用固定樣板的上述系統(tǒng)提及的原因相同的原因，該系統(tǒng)不是足夠令人滿意的。
此外，按照使為單個(gè)象素分配的位的數(shù)目(位平面的數(shù)目)發(fā)生變化的方式處理彩色圖象的系統(tǒng)、例如上述對(duì)彩色圖象進(jìn)行處理的系統(tǒng)已是公知的。但是，相關(guān)技術(shù)中的編碼方法僅適用于位平面的數(shù)目是固定的系統(tǒng)。因此，尚不能夠把采用樣板的編碼方法應(yīng)用于按照使為單個(gè)象素分配的位的數(shù)目發(fā)生變化的方式處理彩色圖象的這種系統(tǒng)。
鑒于上述情況而作出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供在編碼時(shí)確定適合于特定數(shù)據(jù)的樣板并能夠在不使編碼/譯碼設(shè)備的電路結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜的條件下保持高壓縮率的編碼方法及系統(tǒng)以及譯碼方法及系統(tǒng)。本發(fā)明的另一目的是把采用樣板的編碼方法應(yīng)用于按照使為單個(gè)象素分配的位的數(shù)目發(fā)生變化的方式處理彩色圖象的系統(tǒng)。
本發(fā)明的編碼方法包括以下步驟a)(S2)每次利用多個(gè)樣板中的相應(yīng)一個(gè)樣板編碼并由此壓縮待壓縮數(shù)據(jù)；b)(S4)對(duì)每當(dāng)在步驟a)中使用了多個(gè)樣板中的相應(yīng)一個(gè)樣板時(shí)進(jìn)行編碼后的編碼數(shù)據(jù)的壓縮率進(jìn)行互相比較；以及c)(S6)輸出具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)和當(dāng)在步驟a)中獲得了具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)時(shí)使用的樣板的樣板識(shí)別信息。
本發(fā)明的另一編碼方法包括以下步驟a)把待壓縮數(shù)據(jù)分成多個(gè)數(shù)據(jù)位平面；b)每次利用多個(gè)樣板中的相應(yīng)一個(gè)樣板編碼并由此壓縮每一數(shù)據(jù)位平面；c)對(duì)于每一數(shù)據(jù)位平面，對(duì)每當(dāng)在步驟b)中使用了多個(gè)樣板中的相應(yīng)一個(gè)樣板時(shí)進(jìn)行編碼后的編碼數(shù)據(jù)的壓縮率進(jìn)行相互比較；以及d)對(duì)于每一數(shù)據(jù)位平面，輸出具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)和當(dāng)在步驟b)中獲得了具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)時(shí)使用的樣板的樣板識(shí)別信息。
本發(fā)明的另一編碼方法包括以下步驟a)把待壓縮數(shù)據(jù)分成多個(gè)數(shù)據(jù)位平面，多個(gè)數(shù)據(jù)位平面的個(gè)數(shù)是可變的；以及b)編碼并由此壓縮每一數(shù)據(jù)位平面。
本發(fā)明的譯碼方法包括以下步驟a)利用樣板識(shí)別信息從多個(gè)樣板中選擇在譯碼步驟b)中譯碼編碼數(shù)據(jù)時(shí)將使用的樣板，即在通過(guò)編碼獲得具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)時(shí)使用的那個(gè)樣板；以及b)利用在步驟a)中選擇的樣板譯碼編碼數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的另一譯碼方法包括以下步驟a)對(duì)于每一編碼數(shù)據(jù)位平面，利用樣板識(shí)別信息從多個(gè)樣板中選擇在譯碼步驟b)中譯碼編碼數(shù)據(jù)時(shí)將使用的樣板，即在通過(guò)編碼獲得的具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)時(shí)使用的那個(gè)樣板；以及b)對(duì)于每一編碼數(shù)據(jù)位平面，利用在步驟a)中選擇的所述樣板譯碼所述編碼數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的另一譯碼方法包括以下步驟a)接收包括多個(gè)數(shù)據(jù)位平面的編碼數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)位平面的個(gè)數(shù)可在通過(guò)劃分待壓縮數(shù)據(jù)而獲得這些數(shù)據(jù)位平面時(shí)發(fā)生變化；以及b)譯碼這些數(shù)據(jù)位平面中的每一個(gè)數(shù)據(jù)位平面。
參看附圖閱讀以下的詳細(xì)描述將更加清楚本發(fā)明的其它目的以及其它特點(diǎn)。
圖1表示JBIG標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的方框圖；圖2表示樣板；圖3表示本發(fā)明第一實(shí)施例的方框圖；圖4表示圖3所示系統(tǒng)執(zhí)行的操作的流程圖；圖5表示圖3所示系統(tǒng)輸出的編碼數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；圖6表示用于執(zhí)行圖4所示編碼步驟的部分的功能方框圖；圖7表示本發(fā)明第二實(shí)施例的方框圖；圖8表示由本發(fā)明第三實(shí)施例處理的圖象數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；圖9表示本發(fā)明第三實(shí)施例的流程圖；圖10表示第三實(shí)施例的編碼系統(tǒng)輸出的編碼數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；以及圖11表示本發(fā)明第四實(shí)施例的部分方框圖。
現(xiàn)在參看附圖描述本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
圖3表示本發(fā)明的編碼系統(tǒng)及方法的第一實(shí)施例的編碼設(shè)備的方框圖。圖4表示圖3所示編碼設(shè)備執(zhí)行的編碼操作的操作流程圖。圖5表示圖3所示編碼設(shè)備提供的編碼數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。
圖3所示CPU51利用預(yù)先存儲(chǔ)在ROM52內(nèi)的軟件程序?qū)μ峁┑脑紨?shù)據(jù)進(jìn)行編碼操作。CPU51通過(guò)執(zhí)行軟件程序完成圖4所示的操作。CPU51執(zhí)行編碼操作并由此輸出被寫(xiě)入RAM53的編碼數(shù)據(jù)。被寫(xiě)入RAM53的編碼數(shù)據(jù)被用來(lái)把相同的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在與對(duì)存儲(chǔ)在該ROM內(nèi)的編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼的譯碼設(shè)備連接的ROM內(nèi)。
參看圖4，在S1中制備候選樣板。具體來(lái)說(shuō)，例如參看圖2，通過(guò)從該圖所示的十個(gè)象素“1”至“10”中為待編碼象素選擇六個(gè)象素來(lái)產(chǎn)生候選樣板。根據(jù)這一方法，共10C6種組合是可能的，由此產(chǎn)生了總數(shù)為10C6個(gè)候選樣板。此外，利用這一方法還能夠產(chǎn)生各種形狀的樣板。
在S2中，利用在S1中制備的候選樣板對(duì)待編碼數(shù)據(jù)(待壓縮數(shù)據(jù))的文件進(jìn)行編碼(壓縮)。在S3中判斷是否已使用了全部可能的樣板(共10C6個(gè)候選樣板)對(duì)待編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。如果沒(méi)有，就在S1中產(chǎn)生另一個(gè)候選樣板并在S2中利用該樣板來(lái)對(duì)同一待編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。重復(fù)這種操作，直到全部可能的候選樣板都已被用來(lái)對(duì)同一待編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼為止。
如果已使用了全部候選樣板，就在S4中對(duì)使用了全部候選樣板中的每一個(gè)的壓縮率相互進(jìn)行比較。由此在S5中把具有最高壓縮率的樣板定為最佳樣板。然后在S6中連同樣板制備信息一道輸出使用最佳樣板而獲得的編碼數(shù)據(jù)，該樣板制備信息是樣板識(shí)別信息，譯碼設(shè)備在譯碼編碼數(shù)據(jù)時(shí)用其來(lái)制備相同的樣板。輸出數(shù)據(jù)被寫(xiě)入RAM53內(nèi)。
于是待編碼數(shù)據(jù)的文件的輸出數(shù)據(jù)具有圖5所示的數(shù)據(jù)結(jié)果。這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的每一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括一組編碼數(shù)據(jù)，該組編碼數(shù)據(jù)是CPU51輸出的、待編碼數(shù)據(jù)的各個(gè)文件的編碼數(shù)據(jù)。各個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還包括上述樣板制備信息，這種樣板制備信息如圖所示地附加在該組編碼數(shù)據(jù)的頂部。
因?yàn)樗峁┑拇幋a數(shù)據(jù)的文件可以具有不同的特性，所以用來(lái)編碼待編碼數(shù)據(jù)的文件并因此提供了最高壓縮率的樣板可以與用來(lái)編碼待編碼數(shù)據(jù)的另一文件并因此提供了最高壓縮率的樣板不同。因此，在本發(fā)明第一實(shí)施例的編碼設(shè)備中，為待編碼數(shù)據(jù)的每一文件確定最佳樣板。在編碼視頻游戲軟件程序的情形中，待編碼數(shù)據(jù)的文件可以包括背景圖象、角色(人、動(dòng)物等)等。在類似于視頻游戲軟件程序這樣的情況下，一般而言，待編碼數(shù)據(jù)的各個(gè)文件的數(shù)據(jù)量很小。因此，因?yàn)閳D4所示的操作非常簡(jiǎn)單，不需要很長(zhǎng)時(shí)間來(lái)完成，所以上述方法是有利的。
圖6表示圖3所示編碼系統(tǒng)的一部分的功能方框圖，該部分執(zhí)行圖4所示的編碼步驟S2。待編碼數(shù)據(jù)以及候選樣板信息被提供給概率計(jì)算單元61。該概率計(jì)算單元61為待編碼象素計(jì)算候選樣板的6個(gè)參考象素的值，并把所得到的6個(gè)象素值提供給概率表存儲(chǔ)器62作為地址。概率表存儲(chǔ)器62在各個(gè)地址處存儲(chǔ)了26個(gè)狀態(tài)(稱為“上下文”)中的每個(gè)狀態(tài)的各自概率。這種概率是一待編碼象素將具有一預(yù)定符號(hào)的值(通常是MPS為“0”)的概率。在這種情況下，這6個(gè)參考象素被作為第6個(gè)馬爾可夫模型并把可能的26個(gè)狀態(tài)定義為上下文(用整數(shù)來(lái)表示)。概率表存儲(chǔ)器62接收這6個(gè)象素值作為地址，把相應(yīng)的概率輸出給算術(shù)編碼單元63。該算術(shù)編碼單元63利用這一概率和待編碼象素的實(shí)際值進(jìn)行算術(shù)編碼(熵編碼之一)。
一般來(lái)說(shuō)，在例如算術(shù)編碼這樣的熵編碼中，壓縮率可隨著待編碼象素的值的預(yù)測(cè)的改善而得到提高。就是說(shuō)，由于待編碼象素具有先前為其預(yù)測(cè)的符號(hào)的實(shí)際概率較大，所以所獲得的壓縮率可得到提高。為了增大概率，需要適合于特定待編碼圖象數(shù)據(jù)文件的特性的樣板。
相關(guān)技術(shù)中的任何采用樣板的編碼系統(tǒng)、例如圖1所示的編碼系統(tǒng)都可用來(lái)作為圖3所示的編碼系統(tǒng)。如果使用圖1所示系統(tǒng)，圖4所示的編碼步驟S2由熵編碼電路104來(lái)執(zhí)行。在第三個(gè)方框103中，完成圖4所示的S1中的候選樣板制備。上述樣板的M1個(gè)參考象素就是樣板的6個(gè)參考象素。然后利用類似于方框104的熵編碼裝置(可由CPU51利用軟件程序來(lái)實(shí)現(xiàn))對(duì)所有上述候選樣板中的每一個(gè)樣板重復(fù)地執(zhí)行類似于由圖1所示方框104所執(zhí)行的熵編碼的熵編碼。
現(xiàn)在將描述本發(fā)明第二實(shí)施例的譯碼方法和系統(tǒng)。在這一方法中，利用附加在各個(gè)編碼數(shù)據(jù)文件上的上述樣板制備信息制備合適的樣板。用所制備的樣板來(lái)譯碼編碼數(shù)據(jù)文件。
圖7表示本發(fā)明第二實(shí)施例的盒裝ROM系統(tǒng)的一般方框圖。包含編碼圖象數(shù)據(jù)形式的視頻游戲軟件程序的盒裝ROM(圖中的ROM1)與譯碼編碼圖象數(shù)據(jù)的這一盒裝ROM系統(tǒng)連接。該編碼圖象數(shù)據(jù)可以是由圖3所示本發(fā)明第一實(shí)施例的編碼系統(tǒng)提供的編碼數(shù)據(jù)文件。
行存儲(chǔ)器5存儲(chǔ)通過(guò)譯碼編碼圖象數(shù)據(jù)而獲得的三行數(shù)據(jù)。利用存儲(chǔ)器讀出裝置(圖中未示出)可從該行存儲(chǔ)器5中為待譯碼象素讀出位于圖2所示十個(gè)象素“1”至“10”處的譯碼數(shù)據(jù)的十個(gè)象素。被讀出的譯碼數(shù)據(jù)被提供給多路復(fù)用器4。
多路復(fù)用器4根據(jù)樣板制備信息從所提供的譯碼數(shù)據(jù)的十個(gè)象素中選擇數(shù)據(jù)的6個(gè)象素。樣板信息存儲(chǔ)在ROM1內(nèi)，并如圖5所示地附加在編碼數(shù)據(jù)文件上。樣板信息在編碼數(shù)據(jù)文件被譯碼時(shí)從ROM1被讀出，并經(jīng)由緩沖存儲(chǔ)器(圖中未示出)被提供給多路復(fù)用器4。多路復(fù)用器4把數(shù)據(jù)的被選定的6個(gè)象素提供給概率表存儲(chǔ)器2作為地址，該概率表存儲(chǔ)器與圖6所示的概率表存儲(chǔ)器62相同。
概率表存儲(chǔ)器2接收數(shù)據(jù)的6個(gè)象素、把這些象素作為其地址并輸出存儲(chǔ)在該地址處的上述符號(hào)出現(xiàn)概率。
處理電路3利用從ROM1讀出的編碼數(shù)據(jù)和從概率表存儲(chǔ)器2讀出的概率數(shù)據(jù)順序地產(chǎn)生譯碼位作為如此譯碼編碼數(shù)據(jù)的結(jié)果。所產(chǎn)生的譯碼位被順序地提供給行存儲(chǔ)器5并被存儲(chǔ)在其內(nèi)。然后，當(dāng)后續(xù)象素被譯碼時(shí)，由行存儲(chǔ)器向多路復(fù)用器提供的數(shù)據(jù)的十個(gè)象素在圖7中向右移位一個(gè)象素，然后對(duì)當(dāng)前待編碼象素執(zhí)行類似于上述操作的操作。
在本發(fā)明的上述編碼方法及系統(tǒng)以及譯碼方法及系統(tǒng)中，在利用若干個(gè)候選樣板對(duì)待壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行了編碼之后，就確定了具有最高壓縮率的樣板和輸出利用該樣板獲得的壓縮數(shù)據(jù)。因此，與相關(guān)技術(shù)中的上述樣板固定系統(tǒng)和根據(jù)數(shù)據(jù)類型選擇樣板但對(duì)于每種數(shù)據(jù)類型樣板是固定的系統(tǒng)相比，能夠顯著地提高壓縮率。另外，在本發(fā)明中，不執(zhí)行在壓縮期間總是判斷哪一個(gè)樣板是最佳的操作。所以編碼/譯碼電路的電路結(jié)構(gòu)將不復(fù)雜。
現(xiàn)在描述本發(fā)明的第三實(shí)施例。在該實(shí)施例中，圖象數(shù)據(jù)被分成多個(gè)圖象數(shù)據(jù)位平面，對(duì)每一位平面進(jìn)行編碼。位平面的數(shù)目是可變的。第三實(shí)施例的編碼系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)與圖3所示第一實(shí)施例的系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)相同。
當(dāng)例如在圖9所示的S11中對(duì)一個(gè)象素具有四個(gè)位的多電平圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼時(shí)，該多電平圖象數(shù)據(jù)就如圖8所示地被分成四個(gè)位平面BP1、BP2、BP3和BP4。在象素的四個(gè)位置位的各相同位置處的位被包括在四個(gè)位平面的各自一個(gè)位平面內(nèi)。
在圖9的S12中，對(duì)每一位平面的圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。在S12中把包括圖2所示十個(gè)象素“1”至“ 10”的樣板作為每一待編碼象素的參考象素。然后，確定參考象素的十個(gè)象素值的馬爾可夫狀態(tài)，并利用圖6的概率表存儲(chǔ)器62，按照類似于上述方式的方式，為待編碼象素確定已被確定的馬爾可夫狀態(tài)的符號(hào)出現(xiàn)概率。最后利用圖6的算術(shù)編碼單元63，按照類似于上述方式的方式對(duì)待編碼象素進(jìn)行編碼。
如上述第一實(shí)施例那樣，還能夠從圖2所示的十個(gè)象素中為樣板選擇任意六個(gè)象素。在這種情況下，對(duì)每一個(gè)位平面利用若干個(gè)候選樣板進(jìn)行編碼并輸出具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)。
為了使位平面的數(shù)目可變，對(duì)于位平面的最大數(shù)目(例如“4”)制備若干個(gè)樣板。然后，當(dāng)對(duì)每一象素具有兩個(gè)位的某一多電平圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼時(shí)，就使用被制備了的樣板(在這一例子中是“4”)中的若干個(gè)(在這一例子中是“2”)樣板。在如上所述對(duì)于每一個(gè)位平面從若干個(gè)候選樣板中選擇一最佳樣板的情況下，類似于第一實(shí)施例的情況，例如從每一候選樣板的十個(gè)象素中選擇6個(gè)任意象素。在這種情況下，如圖10所示，第4個(gè)位平面、第3個(gè)位平面、第2個(gè)位平面和第1個(gè)位平面的樣板制備信息都附加在第4個(gè)(位位置)位平面、第3個(gè)(位位置)位平面、第2個(gè)(位位置)位平面和第1個(gè)(位位置)位平面的編碼數(shù)據(jù)上，并表示了樣板，這些樣板的每一個(gè)都已被用來(lái)編碼，因此產(chǎn)生了四個(gè)(位位置)位平面的每一個(gè)位平面的編碼數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在描述本發(fā)明第四實(shí)施例的譯碼方法和系統(tǒng)。這一譯碼系統(tǒng)能夠譯碼具有若干個(gè)位平面的多電平圖象數(shù)據(jù)，這一數(shù)目與也可在同一系統(tǒng)中被譯碼的其它多電平圖象數(shù)據(jù)的位平面的數(shù)目不相同。在這一譯碼方法中，類似于上述第一實(shí)施例的方法，利用附加在編碼數(shù)據(jù)上的樣板制備信息確定適合于譯碼編碼數(shù)據(jù)的樣板，并利用被確定的樣板進(jìn)行譯碼。
第四實(shí)施例的執(zhí)行譯碼方法的譯碼系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)類似于圖7所示第二實(shí)施例的譯碼系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)。在該第四實(shí)施例的譯碼系統(tǒng)中，代替第二實(shí)施例中的行存儲(chǔ)器5和多路復(fù)用器4，提供了8個(gè)行存儲(chǔ)器11至18以及8個(gè)多路復(fù)用器21至28和另一多路復(fù)用器30。圖11表示譯碼系統(tǒng)這一部分的普通方框圖。
第四實(shí)施例的這一系統(tǒng)能夠處理具有最多8個(gè)位平面的多電平圖象數(shù)據(jù)。這八個(gè)行存儲(chǔ)器、即第一行存儲(chǔ)器11至第八行存儲(chǔ)器18分別用于8個(gè)位平面。各個(gè)行存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)與圖7所示第二實(shí)施例中的行存儲(chǔ)器3的結(jié)構(gòu)相同。行存儲(chǔ)器11至18的數(shù)據(jù)寫(xiě)操作分別由八個(gè)寫(xiě)信號(hào)、即第一寫(xiě)信號(hào)至第八寫(xiě)信號(hào)控制。例如，當(dāng)對(duì)具有兩個(gè)位平面的多電平圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，就交替地執(zhí)行對(duì)第一和第二行存儲(chǔ)器11和12的數(shù)據(jù)寫(xiě)操作。當(dāng)對(duì)具有四個(gè)位平面的多電平圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，就順序地交替執(zhí)行對(duì)第一至第四行存儲(chǔ)器11至14的數(shù)據(jù)寫(xiě)操作。當(dāng)對(duì)具有八個(gè)位平面的多電平圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，就順序地交替執(zhí)行對(duì)第一至第八行存儲(chǔ)器11至18的數(shù)據(jù)寫(xiě)操作。利用計(jì)數(shù)器執(zhí)行上述順序的交替操作就可容易地實(shí)現(xiàn)對(duì)寫(xiě)信號(hào)的控制。
八個(gè)多路復(fù)用器、即第一多路復(fù)用器21至第八個(gè)多路復(fù)用器28分別與八個(gè)行存儲(chǔ)器11至18連接。八個(gè)多路復(fù)用器21至28中的幾個(gè)多路復(fù)用器利用為位平面提供的樣板制備信息為這些位平面確定樣板。這幾個(gè)多路復(fù)用器就是與八個(gè)行存儲(chǔ)器中的幾個(gè)行存儲(chǔ)器連接的多路復(fù)用器，這一數(shù)目相應(yīng)于已知多電平圖象數(shù)據(jù)的位平面的個(gè)數(shù)。另一多路復(fù)用器30順序地選擇上述那些多路復(fù)用器的輸出之一，并把所選的輸出提供給概率表存儲(chǔ)器(圖中未示出)作為其地址。該概率表存儲(chǔ)器與圖7所示第二實(shí)施例的概率表存儲(chǔ)器2完全相同。譯碼操作的其余部分類似于圖7所示第二實(shí)施例的譯碼系統(tǒng)的譯碼操作。在第四實(shí)施例的譯碼系統(tǒng)中，順序地交替對(duì)若干個(gè)位平面進(jìn)行譯碼。
因此，根據(jù)本發(fā)明，上述采用樣板的編碼和譯碼可被應(yīng)用于對(duì)多電平圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的圖象處理系統(tǒng)，這種多電平圖象數(shù)據(jù)中的每個(gè)象素的位數(shù)目可以變化，即位平面的數(shù)目可以變化。例如，當(dāng)對(duì)視頻游戲軟件程序的圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行處理時(shí)，背景圖象數(shù)據(jù)文件具有四個(gè)位平面，而角色(人、動(dòng)物等)圖象數(shù)據(jù)文件具有兩個(gè)位平面。通過(guò)提供如圖11所示這樣的裝置，一個(gè)譯碼系統(tǒng)就能夠?qū)λ膫€(gè)位平面的背景圖象文件和兩個(gè)位平面的角色圖象文件進(jìn)行譯碼。
還能夠利用如圖3所示這樣的硬件結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)上述參看圖7描述的第二實(shí)施例和參看圖11描述的第四實(shí)施例。在這種情況下，全部操作由CPU執(zhí)行合適的軟件程序來(lái)完成。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，不超出本發(fā)明的范圍可以作出各種變更和改進(jìn)。
因此，根據(jù)本發(fā)明，提供了在編碼時(shí)確定適合于特定數(shù)據(jù)的樣板和不使編碼/譯碼設(shè)備的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜就能夠保持高壓縮率的編碼方法及系統(tǒng)以及譯碼方法及系統(tǒng)。另外，采用樣板的編碼方法可應(yīng)用于按照使為單個(gè)象素分配的位的數(shù)目可變化的方式處理彩色圖象的系統(tǒng)。因此，本發(fā)明尤其適合被應(yīng)用于對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)和游戲軟件程序進(jìn)行壓縮和解壓縮的編碼方法及系統(tǒng)以及譯碼方法及系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.編碼方法，包括以下步驟a)(S2)每次利用多個(gè)樣板中的相應(yīng)一個(gè)樣板編碼并由此壓縮待壓縮的數(shù)據(jù)；b)(S4)相互比較每當(dāng)在步驟a)中使用了所述多個(gè)樣板中的相應(yīng)一個(gè)樣板時(shí)進(jìn)行編碼后的編碼數(shù)據(jù)的壓縮率；以及c)(S6)輸出具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)和當(dāng)在步驟a)中獲得了具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)時(shí)使用的樣板的樣板識(shí)別信息。
2.權(quán)利要求1的編碼方法，其中所述編碼包括熵編碼。
3.權(quán)利要求1的編碼方法，其中所述待壓縮數(shù)據(jù)包括視頻游戲軟件圖象數(shù)據(jù)。
4.編碼方法，包括以下步驟a)(S11)把待壓縮數(shù)據(jù)分成多個(gè)數(shù)據(jù)位平面；b)(S12)每次利用多個(gè)樣板中的相應(yīng)一個(gè)樣板編碼并由此壓縮每一數(shù)據(jù)位平面；c)(S4)對(duì)于每一數(shù)據(jù)位平面，相互比較每當(dāng)在步驟b)中使用了多個(gè)樣板中的相應(yīng)一個(gè)樣板時(shí)進(jìn)行編碼后的編碼數(shù)據(jù)的壓縮率；以及d)(S6)對(duì)于每一數(shù)據(jù)位平面，輸出具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)和當(dāng)在步驟b)中獲得了具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)時(shí)使用的樣板的樣板識(shí)別信息。
5.編碼方法，包括以下步驟a)(S11)把待壓縮數(shù)據(jù)分成多個(gè)數(shù)據(jù)位平面，所述多個(gè)數(shù)據(jù)位平面的個(gè)數(shù)是可變的；以及b)(S12)編碼并由此壓縮每一數(shù)據(jù)位平面。
6.譯碼方法，包括以下步驟a)利用樣板識(shí)別信息從多個(gè)樣板中選擇在譯碼步驟b)中譯碼編碼數(shù)據(jù)時(shí)將使用的樣板，即在通過(guò)編碼獲得具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)時(shí)使用的那個(gè)樣板；以及b)利用在所述步驟a)中選擇的所述樣板譯碼所述編碼數(shù)據(jù)。
7.權(quán)利要求6的譯碼方法，其中所述編碼包括熵編碼。
8.權(quán)利要求6的譯碼方法，其中所述編碼數(shù)據(jù)包括視頻游戲軟件圖象數(shù)據(jù)。
9.譯碼方法，包括以下步驟a)對(duì)于每一編碼數(shù)據(jù)位平面，利用樣板識(shí)別信息從多個(gè)樣板中選擇在譯碼步驟b)中譯碼編碼數(shù)據(jù)時(shí)將使用的樣板，即在通過(guò)編碼獲得的具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)時(shí)使用的那個(gè)樣板；以及b)對(duì)于每一編碼數(shù)據(jù)位平面，利用在所述步驟a)中選擇的所述樣板譯碼所述編碼數(shù)據(jù)。
10.譯碼方法，包括以下步驟a)接收包括多個(gè)數(shù)據(jù)位平面的編碼數(shù)據(jù)，所述多個(gè)數(shù)據(jù)位平面的個(gè)數(shù)可在通過(guò)劃分待壓縮數(shù)據(jù)而獲得所述多個(gè)數(shù)據(jù)位平面時(shí)發(fā)生變化；以及b)譯碼所述多個(gè)數(shù)據(jù)位平面中的每一個(gè)數(shù)據(jù)位平面。
11.編碼系統(tǒng)，包括編碼裝置，每次利用多個(gè)樣板中的相應(yīng)一個(gè)樣板編碼并由此壓縮待壓縮的數(shù)據(jù)；比較裝置，相互比較每當(dāng)所述編碼裝置使用了所述多個(gè)樣板中的相應(yīng)一個(gè)樣板時(shí)進(jìn)行編碼后的編碼數(shù)據(jù)的壓縮率；以及輸出裝置，輸出具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)和當(dāng)所述編碼裝置獲得所述具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)時(shí)使用的樣板的樣板識(shí)別信息。
12.編碼系統(tǒng)，包括劃分裝置，把待壓縮數(shù)據(jù)劃分成多個(gè)數(shù)據(jù)位平面；編碼裝置，每次利用多個(gè)樣板中的相應(yīng)一個(gè)樣板編碼并由此壓縮每一數(shù)據(jù)位平面；比較裝置，對(duì)于每一數(shù)據(jù)位平面，相互比較每當(dāng)所述編碼裝置使用了所述多個(gè)樣板中的相應(yīng)一個(gè)樣板時(shí)進(jìn)行編碼后的編碼數(shù)據(jù)的壓縮率；以及輸出裝置，對(duì)于每一數(shù)據(jù)位平面，輸出具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)和當(dāng)所述編碼裝置獲得所述具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)時(shí)使用的樣板的樣板識(shí)別信息。
13.編碼系統(tǒng)，包括劃分裝置，把待壓縮數(shù)據(jù)劃分成多個(gè)數(shù)據(jù)位平面，所述多個(gè)數(shù)據(jù)位平面的個(gè)數(shù)是可變的；以及編碼裝置，編碼并由此壓縮每一數(shù)據(jù)位平面。
14.譯碼系統(tǒng)，包括選擇裝置(4)，利用樣板識(shí)別信息從多個(gè)樣板中選擇譯碼裝置對(duì)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼時(shí)將使用的樣板，即在通過(guò)編碼獲得具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)時(shí)使用的那個(gè)樣板；以及譯碼裝置(3)，利用所述選擇裝置選擇的所述樣板譯碼所述編碼數(shù)據(jù)。
15.譯碼系統(tǒng)，包括選擇裝置(21至28)，對(duì)于每一編碼數(shù)據(jù)位平面，利用樣板識(shí)別信息從多個(gè)樣板中選擇譯碼裝置對(duì)編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼時(shí)將使用的樣板，即在通過(guò)編碼獲得具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)時(shí)使用的那個(gè)樣板；以及譯碼裝置(3)，對(duì)于每一編碼數(shù)據(jù)位平面，利用所述選擇裝置選擇的所述樣板譯碼所述編碼數(shù)據(jù)。
16.譯碼系統(tǒng)，包括接收裝置，接收包括多個(gè)數(shù)據(jù)位平面的編碼數(shù)據(jù)，所述多個(gè)數(shù)據(jù)位平面的個(gè)數(shù)可在通過(guò)劃分待壓縮數(shù)據(jù)而獲得所述多個(gè)數(shù)據(jù)位平面時(shí)發(fā)生變化；以及所述譯碼裝置(3)，譯碼所述多個(gè)數(shù)據(jù)位平面中的每一個(gè)數(shù)據(jù)位平面。
17.包括計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)內(nèi)含有計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置，所述計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置包括第一計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置(S2)，每次利用多個(gè)樣板中的相應(yīng)一個(gè)樣板編碼并由此壓縮待壓縮數(shù)據(jù)；第二計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置(S4)，相互比較每當(dāng)所述第一計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置使用了所述多個(gè)樣板中的相應(yīng)一個(gè)樣板時(shí)進(jìn)行編碼后的編碼數(shù)據(jù)的壓縮率；以及第三計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置(S6)，輸出具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)和當(dāng)所述第二計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置獲得所述具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)時(shí)使用的樣板的樣板識(shí)別信息。
18.包括計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)內(nèi)含有計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置，所述計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置包括第一計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置(S11)，把待壓縮數(shù)據(jù)劃分成多個(gè)數(shù)據(jù)位平面；第二計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置，每次利用多個(gè)樣板中的相應(yīng)一個(gè)樣板編碼并由此壓縮每一數(shù)據(jù)位平面；第三計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置(S4)，對(duì)于每一數(shù)據(jù)位平面，對(duì)每當(dāng)所述第二計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置使用了所述多個(gè)樣板中的相應(yīng)一個(gè)樣板時(shí)進(jìn)行編碼后的編碼數(shù)據(jù)的壓縮率進(jìn)行相互比較；以及第四計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置(S6)，對(duì)于每一數(shù)據(jù)位平面，輸出具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)和當(dāng)所述第二計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置獲得所述具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)時(shí)使用的樣板的樣板識(shí)別信息。
19.包括計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)內(nèi)含有計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置，所述計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置包括第一計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置(S11)，把待壓縮數(shù)據(jù)劃分成多個(gè)數(shù)據(jù)位平面，所述多個(gè)數(shù)據(jù)位平面的個(gè)數(shù)是可變的；以及第二計(jì)算機(jī)可讀程序代碼裝置(S12)，編碼并由此壓縮每一數(shù)據(jù)位平面。
20.包括計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)內(nèi)含有計(jì)算機(jī)可讀代碼，所述計(jì)算機(jī)可讀代碼包括編碼數(shù)據(jù)；以及在通過(guò)編碼獲得所述具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)時(shí)被使用的樣板的樣板識(shí)別信息。
21.包括計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)內(nèi)含有計(jì)算機(jī)可讀代碼，所述計(jì)算機(jī)可讀代碼包括多個(gè)編碼數(shù)據(jù)位平面；以及在通過(guò)編碼獲得所述具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)時(shí)使用的、用于每一編碼數(shù)據(jù)位平面的樣板的樣板識(shí)別信息。
22.包括計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)的計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)可用介質(zhì)內(nèi)含有計(jì)算機(jī)可讀代碼，所述計(jì)算機(jī)可讀代碼包括多個(gè)編碼數(shù)據(jù)位平面，所述多個(gè)數(shù)據(jù)位平面的個(gè)數(shù)在通過(guò)劃分待壓縮數(shù)據(jù)而獲得所述多個(gè)數(shù)據(jù)位平面時(shí)可發(fā)生變化。
全文摘要
在S2中，每次利用多個(gè)樣板中的相應(yīng)一個(gè)樣板編碼并由此壓縮待壓縮數(shù)據(jù)。在S4中，每當(dāng)在S2中使用了多個(gè)樣板中的相應(yīng)一個(gè)樣板，就相互比較對(duì)待壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼后編碼數(shù)據(jù)的壓縮率。在S6中，輸出具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)和在S2中獲得具有最高壓縮率的編碼數(shù)據(jù)時(shí)使用的樣板的樣板識(shí)別信息。編碼是熵編碼。待壓縮數(shù)據(jù)是視頻游戲軟件程序。
文檔編號(hào)H03M7/46GK1163686SQ96190906
公開(kāi)日1997年10月29日 申請(qǐng)日期1996年6月17日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月20日
發(fā)明者笠忠則, 德田正志 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光