CN1822676A - 编码设备和方法、解码设备和方法、图像处理系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种图像处理系统，包括：编码设备，被配置为编码输入图像数据；以及解码设备，被配置为解码经编码的输入图像数据，其中，如果对该输入图像数据重复编码和解码，则与该输入图像数据相对应的图像的图像质量恶化了。该解码设备包括：输入部分，输入其中量化了输入图像数据的量化数据；以及解码部分，解量化由输入部分输入的量化数据，以及将作为量化的结果而获得的解量化值转换为在当执行量化时与该解量化的值相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值。

Description

编码设备和方法、解码设备和方法、 图像处理系统和方法
技术领域
本发明涉及编码设备和方法、解码设备和方法、图像处理系统、图像处理方法、记录介质、及程序。更具体地说，本发明涉及用于防止使用模拟信号进行非法复制的编码设备和方法、与之一起使用的解码设备和方法、与之一起使用的图像处理系统、与之一起使用的图像处理方法、与之一起使用的记录介质、以及与之一起使用的程序。
背景技术
近些年来，用于使用数字信号在诸如HD(硬盘)或者DVD(数字多用途盘)之类的记录介质上记录诸如电视节目之类的内容的数字记录和再现设备已经快速地得到了普及。
作为其中将HD和/或DVD用作记录介质的数字记录和再现设备的普及的结果，变得有可能让作为观看者的用户容易地以高质量在记录介质上记录电视节目。
另一方面，存在有这样的方面，其中作为数字记录和再现设备的广泛使用的结果，以DVD的形式销售的、诸如电视节目和电影之类的内容可以容易地被非法复制。
图1示出了用于再现记录在记录介质上的内容、用于显示该内容、以及用于将所播放的内容记录到另一个记录介质中的图像处理系统的配置示例。
在图1中，图像处理系统1包括：再现设备11，用于再现记录在诸如如DVD的光盘之类的记录介质上的内容的图像信号，以及用于输出产生的模拟图像信号Van；显示器12，用于将由再现设备11输出的模拟图像信号Van作为图像进行显示；以及记录设备13，用于在诸如光盘之类的记录介质上记录该模拟图像信号Van。
再现设备11包括解码部分21和D/A(数字-模拟)转换部分22。解码部分21解码从记录介质(未显示)中读取的、已编码的数字图像信号，并且将产生的数字图像信号提供给D/A转换部分22。D/A转换部分22将从解码部分21提供的数字图像信号转换为模拟信号，并且输出产生的模拟图像信号Van。
显示器12由例如CRT(阴极射线管)、LCD(液晶显示器)等形成，并且将来自D/A转换部分22的模拟图像信号Van作为图像进行显示。这使得用户有可能观看到与记录在记录介质上的图像信号相对应的图像。
此外，还将从再现设备11输出的模拟图像信号Van提供(输入)到记录设备13。
记录设备13包括A/D(模拟-数字)转换部分31、编码部分32、和记录部分33，并且在诸如光盘之类的记录介质(未显示)上记录输入的模拟图像信号Van。
将由再现设备11输出的模拟图像信号Van输入到A/D转换部分31。A/D转换部分31将输入的模拟图像信号Van转换为数字信号，并且将产生的数字图像信号Vdg提供给编码部分32。编码部分32对来自A/D转换部分31的数字图像信号Vdg进行编码，并且将产生的已编码的数字图像信号Vcd提供给记录部分33。记录部分33在记录介质上记录编码的数字图像信号Vcd。
在如上所述配置的图像处理系统1中，通过使用从再现设备11输出的模拟图像信号Van，可以在不同于从其中执行重放的记录介质的记录介质上记录图像信号。也就是说，存在在这样一种危险，即通过使用由再现设备11输出的模拟图像信号Van，非法复制内容(中的图像信号)。
迄今为止，为了防止使用这样的模拟图像信号Van进行非法复制，当进行版权保护时，建议使模拟图像信号Van经受扰频处理并且输出，或者建议禁止模拟图像信号Van的输出(例如，参考日本未经审查的专利申请公开2001-245270)。
此外，提出了这样一种数字视频设备，其中在重放侧上的压缩解码部分和在记录侧上的压缩编码部分之一中、或者这两者中提供了噪声信息生成部分，而且将噪声信息嵌入到数字视频数据中，该噪声信息具有这样的程度以致于未必可以在一次处理中的图像重放期间标识出该信息，以便使复制本身是可能的，但是如果复制重复多次，则图像显著地恶化，由此实质上限制了复制次数(例如，参见日本未经审查的专利申请公开1998-289522)。
然而，在如日本未经审查的专利申请公开2001-245270所述的、使模拟图像信号Van经受扰频处理然后输出该信号或者阻止模拟图像信号Van的输出的方法中，出现了这样的问题，即尽管可以防止非法复制，但是未必可以在显示器12上显示正常的图像。
在如日本未经审查的专利申请公开1998-289522所述的、在重放侧上的压缩解码部分中或者在记录侧上的压缩编码部分中嵌入噪声信息的方法中，噪声信息生成部分和用于嵌入噪声信息的电路变为是必需的，这带来了电路尺寸增大的问题。
因此，由本发明的申请人提出了一种用于防止使用模拟图像信号的非法复制而不会导致诸如图像不被显示或者电路尺寸变大之类的问题出现的技术(例如，参见日本未经审查的专利申请公开2004-289685)。
发明内容
在日本未经审查的专利申请公开2004-289685所公开的技术中，要注意诸如通过对模拟图像信号执行A/D转换而获得的、数字图像信号的相位变化之类的模拟噪声。通过对数字图像信号执行使用相位变化的编码，可以使得保持具有令人满意的质量的复制而不降低在复制之前的图像质量成为不可能，由此防止使用模拟图像信号的非法复制。近些年来，当数字内容的分配已经普遍时，需要提供一种用于以如上所述的方式防止非法复制的另一种技术。
鉴于这样的情况已经做出了本发明。能够防止使用模拟信号的非法复制是所希望的。
依据本发明的一个实施例，提供了一种解码设备，其包括：输入装置，用于输入其中输入图像数据被量化了的量化数据；以及解码装置，用于解量化由输入装置输入的量化数据，并且将作为量化的结果而获得的解量化值转换为在当执行量化时与该解量化的值相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值。
输入装置可以输入在图像数据的动态范围的基础上确定的量化步骤中所量化的块的量化数据，而且解码装置可以解量化由输入装置输入的量化数据，并且可以将形成该块的像素的所产生的值转换为在执行量化时与像素值相对应的范围之内的、与量化阈值边界邻近的值。
输入装置可以输入作为被矢量量化的结果而获得的量化数据，而且解码装置可以对由输入装置输入的量化数据执行逆矢量量化，并且可以将产生的代表值转换为在当执行量化时与该代表值相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值。
输入装置可以输入DCT系数的量化数据，而且解码装置可以解量化由输入装置输入的量化数据，并且可以将生成的DCT系数中的预定DCT系数转换为在当执行量化时与该DCT系数相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值。
解码设备还可以包括噪声添加装置，用于将噪声添加到输入图像数据中。
依据本发明的另一个实施例，提供了一种解码方法，其包括步骤：输入其中输入图像数据被量化了的量化数据；以及，通过解量化通过输入步骤输入的量化数据，以及通过将作为量化的结果而获得的解量化值转换为在当执行量化时与该解量化的值相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值，而进行解码。
依据本发明另一个实施例，提供了一种其上记录了程序的记录介质，该程序包括步骤：输入其中输入图像数据被量化的量化数据；以及，通过解量化通过输入步骤输入的量化数据，以及通过将作为量化的结果而获得的解量化值转换为在当执行量化时与该解量化的值相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值，而进行解码。
依据本发明的另一个实施例，提供了一种程序，其包括步骤：输入其中输入图像数据被量化了的量化数据；以及，通过解量化通过输入步骤输入的量化数据，以及通过将作为量化的结果而获得的解量化值转换为在当执行量化时与该解量化的值相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值，而进行解码。
在依据本发明实施例的解码设备和方法、以及程序中，输入其中量化了输入图像数据的量化数据，解量化输入的量化数据，而且将作为量化的结果而获得的解量化值转换为在当执行量化时与解量化的值相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值。
依据本发明的另一个实施例，提供了一种图像处理系统，其包括：编码部分，编码输入图像数据；以及解码部分，解码经编码的输入图像数据，其中，如果对输入图像数据重复编码和解码，则与输入图像数据相对应的图像的图像质量恶化，而且编码部分量化输入图像数据。
依据本发明的另一个实施例，提供了一种用于和图像处理系统一起使用的图像处理方法，该图像处理系统包括：编码部分，编码输入图像数据；以及解码部分，解码经编码的输入图像数据，其中，如果对输入图像数据重复编码和解码，则与输入图像数据相对应的图像的图像质量恶化了，该图像处理方法包括步骤：量化该输入图像数据。
在包括编码输入图像数据的编码部分和解码经编码的输入图像数据的解码部分的图像处理系统中，其中，如果对输入图像数据重复编码和解码，则图像的图像质量恶化了，而且在该图像处理方法中，在编码时量化输入图像数据。
依据本发明的另一个实施例，提供了一种图像处理系统，其包括：编码部分，编码输入图像数据；以及解码部分，解码经编码的输入图像数据，其中，如果对输入图像数据重复编码和解码，则与输入图像数据相对应的图像的图像质量恶化了，而且解码部分包括：输入装置，用于输入其中量化了输入图像数据的量化数据；以及解码装置，用于解量化由输入装置输入的量化数据，并且将作为量化的结果而获得的解量化值转换为在当执行量化时与该解量化的值相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值。
依据本发明的另一个实施例，提供了一种用于和图像处理系统一起使用的图像处理方法，该图像处理系统包括：编码部分，编码输入图像数据；以及解码部分，解码经编码的输入图像数据，其中，如果对输入图像数据重复编码和解码，则与输入图像数据相对应的图像的图像质量恶化了，该图像处理方法包括步骤：输入其中量化了输入图像数据的量化数据；以及，通过解量化通过输入步骤输入的量化数据，以及通过将作为量化的结果而获得的解量化值转换为在当执行量化时与该解量化的值相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值，而进行解码。
在包括编码输入图像数据的编码部分和解码经编码的输入图像数据的解码部分的图像处理系统中，其中，如果对输入图像数据重复编码和解码，则图像的图像质量恶化了，以及在该图像处理方法中，在解码时，输入其中量化了输入图像数据的量化数据，解量化输入的量化数据，而且将作为量化的结果而获得的解量化值转换为在当执行量化时与解量化的值相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值。
附图说明
图1为示出相关技术领域中的图像处理系统的配置示例的框图；
图2为示出其中应用了本发明的一个实施例的图像处理系统的配置示例的框图；
图3为示出依据本发明的第一实施例、图2中的编码部分92的配置示例的框图；
图4说明了图3中的分块电路152的处理；
图5说明了图3中的量化电路157的处理；
图6为说明依据本发明第一实施例的编码处理的流程图；
图7为示出依据本发明的第一实施例、图2中的解码部分94的配置示例的框图；
图8为说明图7中的输出调整电路254的处理的图示；
图9为说明图7中的输出调整电路254的处理的另一个图示；
图10为说明依据本发明第一实施例的解码处理的流程图；
图11说明了依据本发明第一实施例的解码处理；
图12为示出依据本发明的第二实施例、图2中的编码部分92的配置示例的框图；
图13为说明依据本发明的第二实施例的编码处理的流程图；
图14为示出依据本发明的第二实施例、图2中的解码部分94的配置示例的框图；
图15说明了图14中的输出调整电路263的处理；
图16为说明依据本发明第二实施例的解码处理的流程图；
图17说明了依据本发明第二实施例的解码处理；
图18为示出依据本发明的第三实施例、图2中的编码部分92的配置示例的框图；
图19说明了图18中的分块电路172的处理；
图20为说明依据本发明的第三实施例的编码处理的流程图；
图21为示出依据本发明的第三实施例、图2中的解码部分94的配置示例的框图；
图22说明了图21中的输出调整电路274的处理；
图23为说明依据本发明第三实施例的解码处理的流程图；
图24说明了依据本发明第三实施例的解码处理；
图25为示出依据本发明的第一实施例、图2中的解码部分94的另一个配置示例的框图；
图26说明了图25中的解量化电路281的处理；
图27为说明依据本发明第一个实施例的解码处理的另一个流程图；
图28为示出依据本发明的第二实施例、图2中的解码部分94的另一个配置示例的框图；
图29说明了图28中的逆矢量量化电路291的处理；
图30为说明依据本发明第二实施例的解码处理的另一个流程图；
图31为示出依据本发明的第三实施例、图2中的解码部分94的另一个配置示例的框图；
图32说明了图31中的解量化电路301的处理；
图33为说明依据本发明第三实施例的解码处理的另一个流程图；
图34为示出其中应用了本发明的实施例的图像处理系统的配置的另一个示例的框图；
图35为示出其中应用了本发明的实施例的图像处理系统的配置的另一个示例的框图；以及
图36为示出个人计算机的配置示例的框图。
具体实施方式
在描述本发明的实施例之前，在下面论述在权利要求的特征与在本发明的实施例中公开的特定单元之间的对应关系。这个描述用于确保在这个说明书中描述了支持所要求保护的发明的实施例。因此，即使在以下实施例中的单元未被描述为与本发明的某一特征有关，这也未必意味着该单元不与权利要求中的特征有关。相反地，即使在此处将单元描述为与权利要求中的某一特征有关，这也未必意味着该单元不与权利要求的其它特征有关。
此外，这个描述不应当被看作是限制在权利要求中描述了在实施例中公开的本发明的所有方面。也就是说，该描述不否认存在实施例中描述了但是没有在这个申请的发明中要求保护的本发明的方面，即，不否认存在将来可以由分案申请要求保护或者可以通过修改另外要求保护的本发明的方面。
依据本发明实施例的解码设备包括：输入装置(例如，图7中的数据分解电路252)，用于输入其中量化了输入图像数据的量化数据；以及解码装置(例如，图7中的解量化电路253和输出调整电路254)，用于解量化由输入装置输入的量化数据，并且将作为量化结果而获得的解量化值转换为在当执行量化时与该解量化值相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值。
在依据本发明实施例的解码设备中，输入装置(例如图7或者图25中的数据分解电路252)输入在图像数据的动态范围的基础上确定的量化步骤中所量化的块的量化数据，而且解码装置(例如，图7中的解量化电路253和输出调整电路254，或者图25中的解量化电路281)解量化由输入装置输入的量化数据，并且将形成所述块的像素的生成值转换为在当执行量化时与像素值相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值。
在依据本发明实施例的解码设备中，输入装置(例如，图14中的逆VQ电路262或者图28中的逆VQ电路291)输入作为被矢量量化的结果而获得的量化数据，而且解码装置(例如，图14中的逆VQ电路262和输出调整电路263，或者图29中的逆VQ电路291)对由输入装置输入的量化数据执行逆矢量量化，并且将生成的代表值转换为在当执行量化时与该代表值相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值。
在依据本发明实施例的解码设备中，输入装置(例如，图21或者图31中的熵解码电路272)输入DCT系数的量化数据，而且解码装置(例如，图21中的解量化电路和输出调整电路274，或者图31中的解量化电路301)解量化由输入装置输入的量化数据，并且将生成的DCT系数中的预定DCT系数转换为在当执行量化时与DCT系数相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值。
依据本发明实施例的解码设备还包括：噪声添加装置(例如，图35中的噪声添加部分352和353)，用于将噪声增加到解码装置的输出中。
依据本发明实施例的解码方法包括步骤：输入(例如，图10中的步骤S21)其中量化了输入图像数据的量化数据；以及，通过解量化通过输入步骤输入的量化数据，以及通过将作为量化结果而获得的解量化值转换为在当执行量化时与该解量化值相对应的范围之内的、与量化阈值边界邻近的值，来进行解码(例如，图10中的步骤S22和23)。
如实施例中所阐述的记录介质中的程序的每一步骤的具体示例、以及如实施例中所阐述的程序的每一步骤的具体示例与如本发明的实施例中所阐述的解码方法的每一步骤的具体示例相同。
以下将参考附图描述本发明的实施例。
图2示出了其中应用了本发明的实施例的图像处理系统50的配置示例。
再现设备51再现记录在诸如例如DVD的光盘之类的记录介质61上的图像(原有内容)，或者再现由记录设备53记录在记录介质62上的图像(复制内容)，并且输出生成的模拟图像信号Van1到显示器52和记录设备53。
显示器52由CRT(阴极射线管)、LCD(液晶显示器)等形成，并且显示与从再现设备51输出的模拟图像信号Van1相对应的图像。
记录设备53编码从再现设备51输出的模拟图像信号Van1，并且将其记录(复制)在记录介质62上。
也就是说，在图像处理系统50中，基于作为再现和解码记录在记录介质(例如，记录介质61或者记录介质62)上的内容的结果而获得的模拟图像信号Van，将内容(的图像信号)复制到记录介质62等中是可能的。作为如稍后将要描述的解码的结果，每次复制内容时，会使图像质量(例如，S/N(信噪)比和图像品质降低的评价)恶化。
还有可能让记录设备53重放编码的图像，以便将其记录在记录介质62上以及在显示器83上显示它。这使得有可能当由预定的再现设备(例如，再现设备51)再现记录(复制)在记录介质62上的图像时让用户确认例如图像的质量。
下面将描述再现设备51和记录设备53的细节。
首先，将描述再现设备51的配置示例。
再现设备51的解码部分71对从记录介质61中读取的已编码的数字图像信号(原有内容的编码数字图像信号)以及从记录介质62读取的已编码的数字图像信号(复制内容的编码数字图像信号)进行解码，并且将生成的解码数字图像信号Vdg0提供给D/A转换部分72。
D/A(数字-模拟)转换部分72将从解码部分71提供的解码数字图像信号Vdg0转换为模拟信号，并且输出生成的模拟图像信号Van1到显示器52和记录设备53。
接下来，将描述记录设备53的配置示例。
记录部分(编码设备)81将从再现设备51提供的模拟图像信号Van1编码为编码的数字图像信号Vcd1，并且将其记录在记录介质62上，或者将其提供给再现部分82。
也就是说，记录部分81中的A/D(模拟-数字)转换部分91将从再现设备51提供的模拟图像信号Van1转换为数字信号，并且将生成的数字图像信号Vdg1提供给编码部分92。
编码部分92编码从A/D转换部分91提供的数字图像信号Vdg1，并且将生成的已编码的数字图像信号Vcd1提供给介质记录部分93以及再现部分82(的解码部分94)。
介质记录部分93将从编码部分92提供的编码数字图像信号Vcd1记录在记录介质62上(执行使用来自再现设备51的模拟图像信号Van1的复制)。
再现部分(解码设备)82再现从记录部分81提供的、与记录在记录介质62上的编码的数字图像信号Vcd1相同的编码数字图像信号Vcd1，并且在显示器83上显示该播放的图像。
也就是说，再现部分82中的解码部分94对从记录部分81中的编码部分92提供的编码数字图像信号Vcd1进行解码，并且将生成的解码的数字图像信号Vdg2提供给D/A转换部分95。
D/A转换部分95将从解码部分94提供的、解码的数字图像信号Vdg2转换为模拟信号，并且将生成的模拟图像信号Van2输出到显示器83。
显示器83由CRT、LCD等形成，并且显示与从再现部分82(的D/A转换部分95)输出的模拟图像信号Van2相对应的图像。这使得当再次再现和显示记录在记录介质62上的、编码的数字图像信号Vcd1时用户确认图像成为可能。
接下来，参见图3，将给出记录设备53中的记录部分81的编码部分92的第一实施例的配置示例的描述。在这个编码部分92中，执行ADRC(自适应动态范围编码)处理。
将从A/D转换部分91(图2)提供给编码部分92的数字图像信号Vdg1(输入图像)输入到输入终端151中，并且以帧为单位将数字图像信号Vdg1提供给分块电路152。
如图4所示，分块电路152将与经由输入终端151提供的数字图像信号Vdg1相对应的、具有诸如640×480个像素之类的预定数目像素的输入帧(有效屏幕的图像)划分为例如具有4×4像素(水平方向×垂直方向)大小的块BL。图4中的圆圈标记(○)表示形成帧的每个像素。
分块电路152将所划分块BL中的每一个(其被顺序地设置为感兴趣的块BLc)提供给最大值检测部分153、最小值检测部分154、和减法器156中的每一个。
最大值检测部分153检测形成从分块电路152提供的感兴趣块BLc的像素的像素值中的最大值Vcdmax，并且将该最大值Vcdmax提供给减法器155。
最小值检测部分154检测形成从分块电路152提供的感兴趣块BLc的像素的像素值中的最小值Vcdmin，并且将该最小值Vcdmin提供给减法器155、减法器156、和输出终端158中的每一个。
减法器155从由最大值检测部分153提供的感兴趣块BLc的最大值Vcdmax中减去从最小值检测部分154提供的感兴趣块BLc的最小值Vcdmin，并且将该减法结果(也就是，该感兴趣块BLc的像素值的动态范围Vcddr(＝Vcdmax-Vcdmin))提供给量化电路157和输出终端158中的每一个。
减法器156从形成从分块电路152提供的感兴趣块BLc的每个像素的像素值中减去从最小值检测部分154提供的最小值Vcdmin，并且将该减法结果(也就是，偏移了最小值Vcdmin的感兴趣块BLc)提供给量化电路157。
量化电路157在基于从减法器155提供的动态范围Vcddr确定的量化步骤中，量化从减法器156提供的感兴趣块BLc(偏移了最小值Vcdmin的感兴趣块BLc)中的每个像素的像素值。
更具体地说，如果将量化位的数目设置为n，则量化电路157设置等级范围，以便使动态范围Vcddr(在最大值Vcdmax和最小值Vcdmin之间的差值)在输出中由2n-1均分，并且取决于输入数据(像素值)属于哪个级别范围而分配一个n位的编码信号。
图5中的部分A示出了当量化位的数目为2(n＝2)时的等级范围。在这种情况下，这样设置等级范围(也就是，从最小值Vcdmin到阈值th1、从阈值th1到阈值th2、从阈值th2到阈值th3、以及从阈值th3到最大值Vcdmax的四个等级范围)，以便使动态范围Vcddr由3(＝22-1)均分。取决于输入数据(像素值)所属的等级范围，将2位的编码信号(00、01、10、或者11)分配给输入数据(像素值)。在图5的部分A中的阈值th1、th2、和th3是表示等级范围的边界的阈值。
返回参考图3，量化电路157将被设置为编码数据Vcdo的、所分配的编码信号输出到输出终端158。
量化位的数目n可以固定为预定的数目，或者可以基于动态范围Vcddr而改变。做为选择，当基于动态范围Vcddr改变量化位的数目n时，动态范围Vcddr越大，量化位的数目n变得越大。
例如，当图像数据可以使用值0到255时，当0＜动态范围Vcddr＜4时，将量化位的数目设置为0；当5＜动态范围Vcddr＜13时，将量化位的数目设置为1；当14＜动态范围Vcddr＜35时，将量化位的数目设置为2；当36＜动态范围Vcddr＜103时，将量化位的数目设置为3；以及当104＜动态范围Vcddr＜255时，将量化位的数目设置为4。
返回参见图3，将每个块(被设置为感兴趣块BLc的块BL)的最小值Vcdmin、动态范围Vcddr、和编码数据(每个像素值的编码信号)Vcdo输入到输出终端158。以帧为单位将用于每个块BL的这些信息从输出终端158输出到介质记录部分93和再现部分82(图2)。
接下来，将参考图6中的流程图描述编码部分92的操作。
在步骤S1，分块电路152将经由输入终端151(图4)输入的、用于一帧的数字图像信号Vdg1划分为块。
接下来，在步骤S2，分块电路152将作为划分为块的结果而获得的块中的、被设置为感兴趣块BLc的一个块提供给最大值检测部分153、最小值检测部分154、和减法器156中的每一个。
最大值检测部分153检测感兴趣块BLc的像素值中的最大值Vcdmax，而且最小值检测部分154检测该感兴趣块BLc的像素值中的最小值Vcdmin。
在步骤S3，减法器155从感兴趣块BLc的最大值Vcdmax中减去该感兴趣块BLc的最小值Vcdmin，以便计算动态范围Vcddr。
在步骤S4，减法器156从形成感兴趣块BLc的每个像素的像素值中减去该感兴趣块BLc的最小值Vcdmin(将该感兴趣块BLc偏移了最小值Vcdmin)。
在步骤S5，量化电路157基于该感兴趣块BLc的动态范围Vcddr(图5)，量化偏移了最小值Vcdmin的感兴趣块BLc中的每个像素的像素值。
在步骤S6，分块电路152确定形成一帧的所有块BL是否都作为感兴趣块BLc输出了，也就是说，确定是否对一帧中的所有块BL执行了如上所述的步骤S2到S5中的处理。如果确定存在还没有被处理的块BL，则处理返回到步骤S2，并且类似地执行步骤S2以及后续步骤中的处理。
当在步骤S6确定所有块BL都被处理了时，处理继续到步骤S7，其中将用于一帧的编码数字图像信号Vcd1从输出终端158提供(输出)给介质记录部分93和再现部分82，其中用于一帧的编码数字图像信号Vcd1由形成一帧的每个块BL的最小值Vcdmin、动态范围Vcddr、和编码数据(每个像素的编码信号)形成。
在步骤S8，分块电路152确定是否仍然存在要被处理的帧，也就是说，确定是否从A/D转换部分91提供接下来要被处理的帧的数字图像信号Vdg1。当确定仍然存在要被处理的帧时，处理返回到步骤S1，并且类似地执行步骤S1和后续步骤中的处理。
当在步骤S8确定没有要被处理的帧时，也就是说，当没有从A/D转换部分91提供接下来要被处理的帧时，该处理完成。
接下来，将参考图7给出记录设备53的再现部分82中的解码部分94的第一实施例的配置示例的描述。这个解码部分94解码由图3中的编码部分92(第一实施例)编码的编码数字图像信号Vcd1。
将从编码部分92(图3)提供的、编码的数字图像信号Vcd1输入到输入终端251，并且以帧为单位将编码的数字图像信号Vcd1提供给数据分解电路252。
数据分解电路252将经由输出终端251输入的、编码的数字图像信号Vcd1分解为形成一帧的每个块BL的最小值Vcdmin、动态范围Vcddr、以及编码数据(每个像素的编码信号)Vcdo，并且获得它们。
数据分解电路252对于每个块BL，将作为分解结果而获得的动态范围Vcddr和编码数据Vcdo提供给解量化电路253，并且将最小值Vcdmin提供给加法器255。
解量化电路253基于从数据分解电路252提供的动态范围Vcddr，将从数据分解电路252提供的编码数据(块BL中的每个像素的编码信号)Vcdo解量化为预定值，并且将该值输出到输出调整电路254。
更具体地说，如图5中的部分A和B所示，当作为编码数据Vcdo的编码信号为11时，解量化电路253将该编码信号解量化为值L4(与最大值Vcdmax相对应的值)，当编码信号为10时将编码信号解量化为值L3(对应于在阈值th3和阈值th2之间的中间值的值)，当编码信号为01时将编码信号解量化为值L2(对应于在阈值th2和阈值th1之间的中间值的值)，以及当编码信号为00时将编码信号解量化为值L1(对应于最小值Vcdmin的值)。
输出调整电路254将从解量化电路253提供的、用于每个像素的解量化值改变为更接近于在编码时用于量化的量化阈值th的值(邻近值)，并且输出该值到加法器255。
更具体地说，将解量化值改变为更接近于在较高区域中的阈值的值。例如，将图8的部分A中所示的解量化值L2改变为更接近于在较高区域中的阈值th2的值L2′，以及将解量化值L3改变为更接近于在较高区域中的阈值th3的值L3′。
此外，还可以将解量化值改变为更接近于在较低区域中的阈值的值。也就是说，图9的部分A中所示的解量化值L2改变为更接近于在较低区域中的阈值th1的值L2″，以及解量化值L3改变为更接近于在较低区域中的阈值th2的值L3″。
如稍后将详细描述的那样，不对分别为最大值和最小值的值L4和值L1执行值调整。
返回参见图7，输出调整电路254提供以这种方式恰当地改变(调整)的解量化值给加法器255。
加法器255将从数据分解电路252提供的最小值Vcdmin添加到从输出调整电路254提供的、用于每个像素的解量化值中，并且提供所生成的值(像素值)到块分解电路256。
块分解电路256将从加法器255提供的、每个块BL中的每个像素的图像值返回到在被划分成块之前的位置，并且将生成的解码数字图像信号Vdg2输出到输出终端257。解码数字图像信号Vdg2从输出终端257输出到D/A转换部分95(图2)。
接下来，将参考图10中的流程图描述解码部分94的操作。
在步骤S21，数据分解电路252将经由输入终端251从记录部分81的编码部分92提供的、用于一帧的编码数字图像信号Vcd1分解为用于每一块的动态范围Vcddr、最小值Vcdmin、和编码数据(每个像素的编码信号)Vcdo，并且获得它们。
数据分解电路252对于每个块BL将作为分解结果而获得的动态范围Vcddr和编码数据Vcdo提供给解量化电路253，并且为每个块BL将最小值Vcdmin提供给加法器255。
在步骤S22，解量化电路253基于从数据分解电路252提供的动态范围Vcddr、将从数据分解电路252提供的编码数据(形成一个块BL的每个像素的编码信号)Vcdo解量化为预定值(图5中的部分B)，并且将该预定值提供给输出调整电路254。
接下来，在步骤S23，输出调整电路254将从解量化电路253提供的每个解量化值L改变(调整)为更接近于在编码时用于量化的量化阈值th的值(邻近值)(图8或者图9)，并且将该值提供给加法器255。
在步骤S24，加法器255将从数据分解电路252提供的最小值Vcdmin添加到从输出调整电路254提供的、其输出被调整了的每个解量化值L中(恢复偏移)，并且提供所生成的值(像素值)到块分解电路256。
在步骤S25，块分解电路256这样排列这些像素值，以便从加法器255提供的像素值的顺序变为用于光栅扫描的顺序(块BL中的每个图像值返回到在被分成块之前的位置)。
在步骤S26，数据分解电路252对于形成一帧的块BL，确定是否仍然存在要被处理的块BL。当确定仍然存在要被处理的块BL时，处理返回到步骤S22，并且类似地执行步骤S22和后续步骤中的处理。
当在步骤S26确定已经完全处理了一帧中的所有块BL时，该处理继续到步骤S27，其中用于一帧的解码数字图像信号Vdg2从输出终端257提供(输出)到D/A转换电路95。
在步骤S28，数据分解电路252确定是否仍然存在要被处理的帧，也就是说，确定是否从编码部分92提供接下来要被处理的帧。当确定仍然存在要被处理的帧时，处理返回到步骤S21，并且类似地执行步骤S21和后续步骤中的处理。
当在步骤S28确定不存在要被处理的帧时，也就是说，当没有从编码部分92提供接下来要被处理的帧时，该处理完成。
上文中描述了记录设备53的再现部分82中的解码部分94的配置和操作。再现设备51中的解码部分71具有与解码部分94相同的配置，并且可以类似于解码部分94地进行操作，以便解码由编码部分92编码的编码数字图像信号Vcd1(记录在记录介质62上的编码的数字图像信号Vcd1)。
接下来，将在下面给出在上述图像处理系统50中每次复制内容(图像)时使副本的图像质量(例如，S/N比)恶化的原理的描述。
由于当由D/A转换器72和95将解码的数字图像信号Vdg0和Vdg2转换为模拟信号时的白噪声，从再现设备51(的D/A转换部分72)和再现部分82(的D/A转换部分95)输出的模拟图像信号Van1和Van2通常具有失真(以下称为“模拟失真”)。因此，即使在同一时间的静止部分中以及其中在时间方向变化小的地方中，当执行编码时在(在记录部分81的A/D转换部分91中的)A/D转换期间，像素值也发生改变(变化)。
记录在记录介质61上的编码的数字图像信号Vcd由再现设备51的解码部分71(图10)再现和解码，而且如例如图11中的部分A所示、解量化值L2在再现设备51的解码部分71中经受第一解量化，并且如图11的部分B所示，其被调整(改变)为更接近于较高区域中的阈值th2的值L2′(在再现设备51的解码部分71中的第一输出调整)。因此，如图11中的部分C所示，当作为将模拟失真添加到在D/A转换部分72的D/A转换之后的模拟信号Van1中的结果、值L2′作为像素值在记录部分81的A/D转换部分91中的A/D转换中改变时，即使该变化是小的，值L2′也超过用于在编码部分92中的编码(量化)的阈值th2(扩展到其之上)。因此，如图11中的部分D所示，应该向其分配原有值L2的编码01的像素值可以被量化为编码10。也就是说，在再现部分82的解码部分94中的第二解量化中，如图11中的部分E所示，因为应该被解量化为原有值L2的像素值还可以被解量化为L3，所以像素值极大地改变了。因此，当与显示在显示器上的、对其执行了第一解码的图像相比较时，显示在显示器83上的、对其执行了第二解码的图像的图像质量恶化了(当沿时间方向观看图像数据时出现大的失真)。
作为进一步的后续解码的结果(作为为了进行复制的目的而再现和解码的结果)，如图11的部分F所示，调整被解量化到值L3的像素值以便作为值L3′输出。
不改变最大值L4和最小值L1的原因在于，因为即使值少许改变的话整个块的动态范围也不会极大地改变，所以由动态范围定义的量化器的特性不会极大地改变。
基于如上所述的原理，在上述图像处理系统50中，每次复制内容(图像)时(每次重复解码和编码时)，图像质量(例如，S/N比)恶化。因而，因为复制内容是没有意义的，所以不执行使用模拟图像信号的复制(可以阻止非法复制)。
图12示出了记录设备53的记录部分81中的编码部分92的第二实施例的配置示例。在这个编码部分92中，执行矢量量化。
将从A/D转换部分91(图2)提供的数字图像信号Vdg1(输入图像)输入到输入终端161中，并且将数字图像信号Vdg1提供给分块电路162。
如图4所示，分块电路162将与经由输入终端161提供的数字图像信号Vdg1相对应的、具有诸如640×480个像素之类的预定数目像素的输入帧划分为例如具有4×4像素(水平方向×垂直方向)大小的块BL。
分块电路162将每个所划分的被顺序地设置为感兴趣块BLc的块BL提供给矢量量化(VQ)电路163。
矢量量化电路163对从分块电路162提供的块BL执行矢量量化，并且输出生成的编码到输出终端164。
用这样的方式执行矢量量化，以便例如，提供由LBG(Linde BuzoGray)算法使用许多普通的图像学习的码本，并且从该码本中选择块BL的矢量和最小欧几里德(Euclid)距离的编码。
将用于每个块BL的编码输入到输出终端164。以帧为单位将每个块BL的编码作为编码数据Vcd1从输出终端164输出到介质记录部分93和再现部分82(图2)。
将在下面参考图13中的流程图描述图12中的编码部分92的操作。
在步骤S41，分块电路162将经由输入终端161输入的、用于一帧的数字图像信号Vdg1划分为块(图4)。
在步骤42，分块电路162将作为划分为块的结果而获得的块中的、被设置为感兴趣块BLc的一个块提供给矢量量化电路163。矢量量化电路对感兴趣块BLc执行矢量量化。
在步骤S43，分块电路162确定形成一帧的所有块BL是否都作为感兴趣块BLc输出了，也就是说，确定是否对一帧中的所有块BL执行了矢量量化处理。当确定存在还没有被处理的块BL时，处理返回到步骤S42，并且类似地执行步骤S42以及后续步骤中的处理。
当在步骤S43确定已经处理了所有块BL时，处理返回到步骤S44，其中将用于一帧的编码的数字图像信号Vcd1从输出终端164提供(输出)给介质记录部分93和解码部分94。
在步骤S45，分块电路162确定是否仍然存在要被处理的帧，也就是说，确定是否从A/D转换部分91提供接下来要被处理的帧。当确定仍然存在要被处理的帧时，处理返回到步骤S41，并且类似地执行步骤S41和后续步骤中的处理。
当在步骤S45确定不存在要被处理的帧时，也就是说，当没有从A/D转换部分91提供接下来要被处理的帧时，该处理完成。
图14示出了记录设备53的再现部分82中的解码部分94的第二实施例的配置示例。这个解码部分94解码由图12中的编码部分92(第二实施例)编码的编码数字图像信号Vcd1。
将从编码部分92(图12)提供的编码数字图像信号Vcd1输入到输入终端261中，并且将编码数字图像信号Vcd1提供给逆矢量量化(VQ)电路262。
逆矢量量化电路262对于每个块对经由输入终端261提供的编码数字图像信号(编码)Vcd1执行逆矢量量化，并且提供该信号到输出调整电路263。
更具体地说，该逆矢量量化电路262从码本中选择与作为编码数字图像Vcd1提供的编码相对应的值(代表矢量)(代表点)，并且输出该值。这个码本与编码部分92的矢量量化电路163所使用的那个码本相同。
输出调整电路263调整从逆矢量量化电路262提供的解量化值，并且将该解量化值提供给块分解电路264。
更具体地说，输出调整电路263将如图15的部分A所示的、在矢量空间中的解量化值(代表点P)改变为如图15的部分B所示的、更接近于量化阈值th(例如，最接近的量化阈值th)的矢量值。因而，改变块BL中的每个像素值。
返回参见图14，块分解电路264将从输出调整电路263提供的每个块BL的每个像素的像素值恢复到在被分成块之前的位置，并且将生成的解码数字图像信号Vdg2输出到输出终端265。解码的数字图像信号Vdg2从输出终端265输出到D/A转换电路95(图2)。
接下来，将参考图16中的流程图描述图14中的解码部分94的操作。
在步骤S51，逆矢量量化电路262向那里输入用于一帧的编码数字图像信号Vcd1，该信号经由输入终端261从记录部分81的编码部分92提供。在步骤S52，逆矢量量化电路262对形成帧的块BL执行逆矢量量化。
接下来，在步骤S53，输出调整电路263将从逆矢量量化电路262提供的每个解量化值改变(调整)为更接近于量化阈值th的值(邻近值)(图15中的部分B)。
在步骤S54，块分解电路264这样排列从输出调整电路254提供的像素值，以便使其顺序变为用于光栅扫描的顺序(块BL中的每一个像素值返回到在被划分成块之前的位置)。
在步骤S55，逆矢量量化电路262确定是否对所有形成一帧的块BL执行了逆矢量量化处理。当确定存在还没有被处理的块BL时，则处理返回到步骤S52，并且类似地执行步骤S52以及后续步骤中的处理。
当在步骤S55确定已经对一帧中的所有块BL执行了逆矢量量化处理时，该处理继续到步骤S56，其中用于一帧的解码数字图像信号Vdg2从输出终端265提供(输出)到D/A转换电路95。
在步骤S57，逆矢量量化电路262确定是否仍然存在要被处理的帧，也就是说，确定是否从编码部分92提供接下来要被处理的帧。当确定仍然存在要被处理的帧时，处理返回到步骤S51，并且类似地执行步骤S51和后续步骤中的处理。
当在步骤S57确定不存在要被处理的帧时，也就是说，当没有从编码部分92提供接下来要被处理的帧时，该处理完成。
在这个示例的情况下，也描述了记录设备53的再现部分82中的解码部分94的配置和操作。再现设备51中的解码部分71具有与解码部分94相同的配置，并且可以类似于解码部分94地进行操作，以便解码由编码部分92编码的编码数字图像信号Vcd1(记录在记录介质62上的编码数字图像信号Vcd1)。
接下来，将在下面给出在上述图像处理系统50中每次复制内容(图像)时副本的图像质量恶化的原理的描述。
例如，将如图17的部分A所示的解量化的代表点P(在再现设备51的解码部分71中的第一逆矢量量化)调整(改变)为如图17的部分B所示的、更接近于矢量空间中的量化阈值th的值(在再现设备51的解码部分71中的第一输出调整)。因此，如图17中的部分C所示，如果此后将代表点P转换为向其中添加了模拟失真的模拟信号Van1，并且它在记录部分81的A/D转换部分91中的A/D转换中改变了，则即使变化是小的，该代表点P也超过了阈值th(延伸到其之上)。也就是说，如图17中的部分D所示，在再现部分82的解码部分94中的第二逆矢量量化中，代表点P极大地改变了。因此，整个块BL的像素值改变了，而且在视觉上出现了大的失真(图像质量恶化了)。
如图17的部分E所示，作为随后的进一步解码的结果(作为为了进行复制的目的而进行再现和解码的结果)，调整代表点P以便将其作出为更接近于另一个阈值的值输出。
基于这样的原理，在上述图像处理系统50中，每次复制内容(图像)时(每次重复解码和编码时)，图像质量(例如，S/N比)恶化了。因而，因为复制内容是没有意义的，所以不执行使用模拟图像信号的复制(可以阻止非法复制)。
图18示出了记录设备53的记录部分81中的编码部分92的第三实施例的配置示例。在这个编码部分92中，使用诸如离散余弦变换(DCT)之类的正交变换执行将图像数据转换到空间频率区域中的编码。依据这种编码，可以通过使用与相邻像素的相关使变换系数偏离到较低的频率范围，来执行数据压缩。在这个示例的情况下，假定DCT用作正交变换。
将从A/D转换部分91(图2)提供的数字图像信号Vdg1(输入图像)输入到输入终端171中，并且将数字图像信号Vdg1提供给分块电路172。
分块电路172将与经由输入终端171提供的数字图像信号Vdg1相对应的、具有诸如640×480个像素之类的预定数目像素的输入帧划分为如图19所示的、具有8×8个像素大小的块BL。图19中的圆圈标记(○)表示形成帧的每个像素。
分块电路172将每个所划分的被顺序地设置为感兴趣块BLc的块BL提供给DCT电路173。
DCT电路173对从分块电路172提供的块BL执行作为正交变换的DCT，以便计算DCT系数。DCT电路173将所计算的DCT系数提供给量化电路174。
量化电路174通过使用量化表量化从DCT电路173提供的块BL的DCT系数。
熵编码电路175对从量化电路174提供的块BL的量化DCT系数执行熵编码、例如霍夫曼(Huffma)编码，并且将生成的编码数据输出到输出终端176。
以帧为单位将每个块BL的编码数据作为编码数据Vcd从输出终端176输出到介质记录部分93和再现部分82(图2)。
下面将参考图20中的流程图描述图18中的编码部分92的操作。
在步骤S71，分块电路172将经由输入终端171输入的、用于一帧的数字图像信号Vdg1划分为块(图19)。
接下来，在步骤S72，分块电路172将形成一帧的块BL之一作为感兴趣的块BLc输出到DCT电路173。DCT电路173对感兴趣块BL执行正交变换(DCT)处理。
在步骤S73，量化电路174通过使用量化表量化从DCT电路173提供的DCT系数。
在步骤S74，熵编码电路175对从量化电路164提供的、块BL的量化DCT系数执行熵编码、例如霍夫曼(Huffman)编码。
在步骤S75，分块电路172确定形成一帧的所有块BL是否都作为感兴趣块BLc输出了，也就是说，确定是否已经对一帧中的所有块BL执行了如上所述的步骤S72到S74。当确定存在还没有被处理的块BL时，处理返回到步骤S72，并且类似地执行步骤S72以及后续步骤中的处理。
当在步骤S75确定已经处理了所有块BL时，处理继续到步骤S76，其中将用于一帧的编码数字图像信号Vcd1从输出终端176提供(输出)给介质记录部分93和解码部分94。
在步骤S77，分块电路172确定是否仍然存在要被处理的帧，也就是说，确定是否从A/D转换部分91提供接下来要被处理的帧。当确定仍然存在要被处理的帧时，处理返回到步骤S71，并且类似地执行步骤S71和后续步骤中的处理。
当在步骤S77确定不存在要被处理的帧时，也就是说，当没有从A/D转换部分91提供接下来要被处理的帧时，该处理完成。
图21示出了记录设备53的再现部分82中的解码部分94的第三实施例的配置示例。这个解码部分94解码由图18中的编码部分92(第三实施例)编码的编码数字图像信号Vcd1。
将从编码部分92(图18)提供的编码数字图像信号Vcd1输入到输入终端271，并且将该编码数字图像信号Vcd1提供给熵解码电路272。
熵解码电路272解码经由输入终端271提供的编码数字图像信号Vcd1(熵编码的数据，例如霍夫曼(Huffman)编码的数据)，并且对于每个块BL将块BL的生成的量化DCT系数提供给解量化电路273。
解量化电路273解量化从熵解码电路272提供的、块BL的量化DCT系数，并且将生成的DCT系数提供给输出调整电路274。
输出调整电路274对从解量化电路273提供的、块BL的DCT系数执行输出调整。
更具体地说，输出调整电路274将例如如图22的部分A所示的、左上角的DCT系数(具有最低频率分量的DCT系数)改变(调整)为如图22的部分B所示的、更接近于量化阈值th的值(邻近值)。因为DCT系数是8的倍数的值(1，8，16，和24)，所以阈值th变为在它们之间的中间值(4，12，和20)。也就是说，在图22的示例中，值8改变为更接近阈值12的值11。
返回参见图21，逆DCT电路275对从输出调整电路274提供的、块BL的经调整的DCT系数执行逆DCT处理，并且将生成的值(像素值)提供给块分解电路276。
块分解电路276将从逆DCT电路275提供的、块的每个像素值返回到在被划分成块之前的位置，并且将生成的解码数字图像信号Vdg2输出到输出终端277。解码数字图像信号Vdg2从输出终端277输出到D/A转换电路95(图2)。
接下来，将参考图23中的流程图描述图21中的解码部分94的操作。
在步骤S91，熵解码电路272向那里输入用于一帧的编码数字图像信号Vcd1，该信号经由输入终端271从记录部分81的编码部分92提供。在步骤S92，熵解码电路272对形成该帧的块BL的数据(熵编码的DCT系数)执行熵解码。
接下来，在步骤S93，解量化电路273解量化该量化的DCT系数。在步骤S94，输出调整电路274将解量化的DCT系数调整(改变)为更接近于量化阈值的值(图22中的部分B)。
在步骤S95，逆DCT电路275对DCT系数执行逆正交变换(逆DCT)，并且将生成的值(像素值)提供给块分解电路276。
在步骤S96，块分解电路276这样排列从逆DCT电路275提供的像素值，以便使其顺序变为用于光栅扫描的顺序。
在步骤S97，熵解码电路272确定是否对形成一帧的所有块BL执行了解码处理。当确定存在还没有被处理的块BL时，处理返回到步骤S92，并且类似地执行步骤S92以及后续步骤中的处理。
当在步骤S97确定已经对一帧中的所有块BL执行了解码处理时，该处理继续到步骤S98，其中将用于一帧的解码数字图像信号Vdg2从输出终端277提供到D/A转换电路95(图2)。
在步骤S99，熵解码电路272确定是否仍然存在要被处理的帧，也就是说，确定是否从编码部分92提供接下来要处理的帧。当确定仍然存在要被处理的帧时，处理返回到步骤S91，并且类似地执行步骤S91和后续步骤中的处理。
当在步骤S99确定不存在要被处理的帧时，也就是说，当没有从编码部分92提供接下来要被处理的帧时，该处理完成。
在这个示例的情况下，也描述了记录设备53的再现部分82中的解码部分94的配置和操作。再现设备51中的解码部分71具有与解码部分94相同的配置，并且可以类似于解码部分94地进行操作，以便解码由编码部分92编码的编码数字图像信号Vcd1(记录在记录介质62上的编码数字图像信号Vcd1)。
接下来，将在下面给出在上述图像处理系统50中每次复制内容(图像)时副本的图像质量(例如，S/N比)恶化的原理的描述。
由再现设备51的解码部分71再现和解码记录在记录介质61上的编码数字图像信号Vcd。例如，如图24的部分A所示，DCT系数(值8)(量化表中的值)经受第一解量化，并且如图24的部分B所示，它被调整(改变)为更接近于较高区域中的阈值12的值(第一输出调整)。因此，如果此后将该值改变为模拟信号Van1，向其中添加了模拟失真，而且该像素值在记录部分81的A/D转换部分91中的A/D转换中改变了，则即使变化是小的，也如图24的部分C所示，获得用于在编码部分92中的编码(量化)的值12。也就是说，在再现部分82的解码部分94中的第二量化中，因为如图24的部分D所示、应该变为原有值8的DCT系数可以是值16，所以大大地改变了整个块的像素值。因此，当与显示在显示器52上的、对其执行第一解码的图像的图像质量相比时，显示在显示器83上、对其执行了第二解码的图像的图像质量恶化了。
如图24的部分E所示，作为随后的进一步解码的结果(作为为了进行复制的目的而进行再现和解码的结果)，调整DCT系数值16以便将其输出为值19。
基于这样的原理，在上述图像处理系统50中，每次复制内容(图像)时(每次重复解码和编码时)，图像质量(例如，S/N比)恶化了。因而，因为复制内容是没有意义的，所以不执行使用模拟图像信号的复制(可以阻止非法复制)。
在上文中，在图像处理系统50中，当不存在模拟失真时，因为阈值在任何编码过程中都不会被扩展超过，所以即使再次执行编码和解码，输出也根本不会从第一次的输出中改变，而且以正常质量重放变为可能。
在上述解码部分94(图7、14、和21)中，分别提供了用于将量化数据改变为与阈值邻近的值的输出调整电路254、263、和274。做为选择，还有可能使解量化电路253、262、和273解量化该量化数据，以便使其变为与阈值邻近的值。
图25、28、和31示出了当解量化电路执行解量化以便使数据变为与阈值邻近的值时，对应于第一实施例(图7)、第二实施例(图14)、和第三实施例(图21)的解码部分94的配置示例。
现在将描述图25中的解码部分94。用相同的参考数字表示与图7中的解码部分94中的部件相对应的、图25中的解码部分94的部件，并且因此省略对它们的描述。
也就是说，在这个解码部分94中，省略了图7的解码部分94中的输出调整电路254，并且提供了解量化电路281来代替解量化电路253。
解量化电路281基于从数据分解电路252提供动态范围Vcddr、将从数据分解电路252提供的编码数据(用于形成块BL的每个像素的编码)Vcdo解量化为预定值，并且将该预定值输出到加法器255。
更具体地说，如图26中的部分A和B所示，当作为编码数据Vcdo的编码信号为11时，解量化电路281将该编码信号解量化为值L4(对应于最大值Vcdmax的值)。当编码信号为10时，解量化电路281将该编码信号解量化为更接近于阈值th3的值L3′。当编码信号为01时，解量化电路281将该编码信号解量化为更接近于阈值th2的值L2′。当编码信号00时，解量化电路281将该编码信号解量化为值L1(对应于Vcdmin的值)。
在图26的示例中，将数据改变为更接近于在较高区域中的阈值的值。此外，也可以将数据改变为更接近于在较低区域中的阈值的值。
作为用这样的方式执行解量化的结果，可以获得与来自图7的输出调整电路254的输出相同的解量化值。
现在将在下面参考图27中的流程图描述图25中的解码部分94的操作。
在图7的解码部分94的处理中，在图10的步骤S23，输出调整部分254调整解量化值。然而，在图25的解码部分94中，因为解量化值本身是经过调整的值(更接近于阈值的值)，所以在图27的流程图中，省略了对应于图10中的步骤S23的处理。剩余处理与图10中的流程图的每个步骤的处理相同，并且因此将省略其描述。
现在将描述图28中的解码部分94。用相同的参考数字表示与图14中的解码部分94中的部件相对应的、图28中的解码部分94的部件，并且因此省略对它们的描述。
也就是说，在这个解码部分94中，省略了图14中的输出调整电路263，并且提供了逆矢量量化电路291来代替逆矢量量化电路262。
逆矢量量化电路291对经由输入终端261提供的编码数字图像信号Vcd1(块BL的编码)执行逆矢量量化，并且提供该信号到块分解电路264。
更具体地说，逆矢量量化电路291从码本中选择与作为编码数字图像Vcd1提供的编码相对应的值(在图29的部分A的示例中的001)。因为如图29的部分B所示、在该码本中登记了更接近于阈值th的值，所以选择更接近于阈值th的值。
作为用这样的方式执行逆矢量量化的结果，可以获得与来自图14的输出调整电路263的输出相同的解量化值。
现在将参考图30中的流程图描述图28中的解码部分94的操作。
在图14的解码部分94的处理中，在图16的步骤S53，输出调整部分263调整该解量化值。在图28的解码部分94中，因为解量化值本身是经过调整的值(更接近于阈值的值)，所以在图30的流程图中，省略了对应于图16中的步骤S23的处理。剩余处理与图16中的流程图的每个步骤的处理相同，并且因此将省略其描述。
现在将描述图31中的解码部分94。用相同的参考数字表示与图21中的解码部分94中的部件相对应的、在图31中的解码部分94的部件，并且因此省略对它们的描述。
也就是说，在这个解码部分94中，省略了图21中的输出调整电路274，并且提供了解量化电路301来代替解量化电路273。
解量化电路301解量化从熵解码电路272提供的量化了的DCT系数，并且将生成的DCT系数提供给逆DCT电路275。
更具体地说，如图32的部分A所示，解量化电路301将应当被解量化为原有值8的DCT系数解量化为更接近于阈值12的值11。
作为用这样的方式执行解量化的结果，可以获得与来自图21的输出调整电路2214的输出相同的解量化值。
现在将参考图33中的流程图描述图31中的解码部分94的操作。
在图21的解码部分94的处理中，在图23的步骤S94，输出调整部分274调整该解量化值。然而，在图31的解码部分94中，因为解量化值本身是经过调整的值(更接近于阈值的值)，所以在图33的流程图中，省略了对应于图23中的步骤S94的处理。剩余处理与图23中的流程图的每个步骤的处理相同，并且因此将省略其描述。
因为上述图像处理系统50使用了自然出现的模拟失真，所以当没有模拟失真时，在任何解码和编码过程中都不会出现扩展超过阈值的像素值的改变，并且因此图像质量不会恶化。
因此，如图34所示，还有可能将有意导致模拟失真出现的噪声(模拟噪声)添加到从再现设备51输出的模拟图像信号Van1中。
除了在记录设备53的记录部分81中新提供了噪声添加部分351之外，将图34中的图像处理系统50与图2中的图像处理系统50类似地配置。
将从再现设备51输出的模拟图像信号Van1输入到记录设备53的噪声添加部分351中。该噪声添加部分351将噪声添加到输入模拟图像信号Van1中，并且提供该信号给A/D转换部分91。
如上所述，编码了这样的模拟图像信号Van1，其中除了自然出现的模拟失真之外，还具有作为有意地添加噪声的结果而导致出现的模拟失真(具有模拟失真)。在这种情况下，由于第二以及后续的编码和解码，图像质量进一步显著地恶化了。
再现设备51可以将噪声添加到模拟图像信号Van1中，并且此后输出该信号。
图35示出了当再现设备51输出向其中添加了噪声之后的模拟图像信号Van1时，图像处理系统50的配置示例。除了在再现设备51中进一步提供了噪声添加部分352、以及还在类似于再现设备51而配置的记录设备53的再现部分82中提供了噪声添加部分353之外，图35中的图像处理系统50与图2中的图像处理系统50类似地进行配置。
将从记录介质61再现的模拟图像信号从D/A转换部分72提供给再现设备51的噪声添加部分352。噪声添加部分352将噪声添加到来自D/A转换部分72的模拟图像信号中，并且将生成的模拟图像信号Van1输出到显示器52和记录设备53。
此外，在记录设备53的再现部分82中，类似地，将模拟图像信号从D/A转换部分95提供给噪声添加部分353。该噪声添加部分353将噪声添加到来自D/A转换部分95的模拟图像信号中，并且将生成的模拟图像信号Van2输出到显示器83。
如上所述的记录确认处理、编码处理、和解码处理中的一系列处理可以由专用硬件执行，并且还可以由软件执行。当要由软件执行一系列处理时，例如，可以通过允许图36所示的(个人)计算机执行程序来执行这一系列处理。
在图36中，CPU(中央处理单元)501依据存储在ROM(只读存储器)502中的程序、或者依据从存储部分508加载到RAM(随机存取存储器)503中的程序执行各种类型的处理。在RAM 503中，例如，根据需要存储CPU 501执行各种类型的处理所必需的数据。
CPU 501、ROM 502、和RAM 503经由总线504彼此互连。此外，输入/输出接口505也连接到总线504。
包括键盘、鼠标、输入终端等的输入部分506、包括CRT(阴极射线管)、LCD(液晶显示器)等的显示器、包括输出终端、扬声器等的输出部分507、包括硬盘等的存储部分508，以及包括终端适配器、ADSL(异步数字用户线)调制解调器、LAN(局域网)卡等的通信部分509连接到输入/输出接口505。通信部分509执行经由诸如Internet之类的各种类型网络的通信处理。
驱动器510也连接到输入/输出接口505。诸如磁盘(包括软盘)、光盘(包括CD-ROM(紧致盘-只读存储器)和DVD(数字多用途盘))、磁光盘(包括MD(迷你盘))、或者半导体存储器之类的可移动介质(记录介质)521根据需要连接到驱动器510。根据需要将从可移动介质中读取的计算机程序安装到存储部分508中。
在这个说明书中，尽管不是必须要按序处理，但是在流程图中描述的步骤不仅包括以所描述的次序按序执行的处理，还包括同时或者分别执行的处理。
在这个说明书中，系统表示由多个装置形成的整体设备。
本领域技术人员应当理解：在权利要求和它们的等效含义的范围之内，取决于设计要求及其他因素，可以出现各种修改、组合、子组合以及替换。

Claims (18)

1、一种解码设备，包含：
输入装置，用于输入其中量化了输入图像数据的量化数据；以及
解码装置，用于解量化由输入装置输入的量化数据，并且将作为量化的结果而获得的解量化值转换为在当执行量化时与该解量化的值相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值。
2、如权利要求1所述的解码设备，其中，输入装置输入在基于图像数据的动态范围确定的量化步骤中量化的块的量化数据，以及
解码装置解量化由输入装置输入的量化数据，并且将形成所述块的像素的生成值转换为在当执行量化时与该像素值相对应的范围之内的、与量化阈值边界邻近的值。
3、如权利要求1所述的解码设备，其中，输入装置输入作为被矢量量化的结果而获得的量化数据，以及
解码装置对由输入装置输入的量化数据执行逆矢量量化，并且将生成的代表值转换为在当执行量化时与该代表值相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值。
4、如权利要求1所述的解码设备，其中，输入装置输入DCT系数的量化数据，以及
解码装置解量化由输入装置输入的量化数据，并且将生成的DCT系数中的预定DCT系数转换为在当执行量化时与该DCT系数相对应的范围之内的、与量化阈值边界邻近的值。
5、如权利要求1所述的解码设备，还包含：噪声添加装置，用于将噪声添加到解码装置的输出中。
6、一种解码方法，包含步骤：
输入其中量化了输入图像数据的量化数据；以及
通过解量化通过输入步骤输入的量化数据，以及通过将作为量化的结果而获得的解量化值转换为在当执行量化时与该解量化的值相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值，而进行解码。
7、如权利要求6所述的解码方法，其中，输入步骤输入在基于图像数据的动态范围确定的量化步骤中量化的块的量化数据，以及
解码步骤解量化通过输入步骤输入的量化数据，并且将形成所述块的像素的生成值转换为在当执行量化时与该像素值相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值。
8、如权利要求6所述的解码方法，其中，输入步骤输入作为被矢量量化的结果而获得的量化数据，以及
解码步骤对通过输入步骤输入的量化数据执行逆矢量量化，并且将生成的代表值转换为在当执行量化时与该代表值相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值。
9、如权利要求6所述的解码方法，其中，输入步骤输入DCT系数的量化数据，以及
解码步骤解量化通过输入步骤输入的量化数据，并且将生成的DCT系数中的预定DCT系数转换为在当执行量化时与该DCT系数相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值。
10、如权利要求6所述的解码方法，还包含步骤：将噪声添加到解码步骤的输出中。
11、一种其上记录有程序的记录介质，该程序用于使计算机能执行用于解码量化数据的处理，该程序包含步骤：
输入其中量化了输入图像数据的量化数据；以及
通过解量化通过输入步骤输入的量化数据，以及通过将作为量化的结果而获得的解量化值转换为在当执行量化时与该解量化的值相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值，而进行解码。
12、一种具用于使计算机能执行用于解码量化数据的处理的程序，该程序包含步骤：
输入其中量化了输入图像数据的量化数据；以及
通过解量化通过输入步骤输入的量化数据，以及通过将作为量化的结果而获得的解量化值转换为在当执行量化时与该解量化的值相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值，而进行解码。
13、一种图像处理系统，包含：
编码部分，编码输入图像数据；以及
解码部分，解码经编码的输入图像数据，
其中，如果对所述输入图像数据重复编码和解码，则与所述输入图像数据相对应的图像的图像质量恶化，而且编码部分量化所述输入图像数据。
14、如权利要求12所述的图像处理系统，其中，编码部分还包含噪声添加装置，用于将噪声添加到输入图像数据中。
15、一种用于和图像处理系统一起使用的图像处理方法，该图像处理系统包括：编码部分，编码输入图像数据；以及解码部分，解码经编码的输入图像数据，其中，如果对所述输入图像数据重复编码和解码，则与所述输入图像数据相对应的图像的图像质量恶化，该图像处理方法包含步骤：
量化所述输入图像数据。
16、一种图像处理系统，包含：
编码部分，编码输入图像数据；以及
解码部分，解码经编码的输入图像数据，
其中，如果对所述输入图像数据重复解码和解码，则与所述输入图像数据相对应的图像的图像质量恶化，而且所述解码部分包括：
输入装置，用于输入其中量化了输入图像数据的量化数据；以及
解码装置，用于解量化由输入装置输入的量化数据，并且将作为量化的结果而获得的解量化值转换为在当执行量化时与该解量化的值相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值。
17、如权利要求16所述的图像处理系统，其中，解码部分还包含噪声添加装置，用于将噪声添加到解码装置的输出中。
18、一种用于和图像处理系统一起使用的图像处理方法，该图像处理系统包括：编码部分，编码输入图像数据；以及解码部分，解码经编码的输入图像数据，其中，如果对所述输入图像数据重复编码和解码，则与所述输入图像数据相对应的图像的图像质量恶化，该图像处理方法包含步骤：
输入其中量化了输入图像数据的量化数据；以及
通过解量化通过输入步骤输入的量化数据，以及通过将作为量化的结果而获得的解量化值转换为在当执行量化时与该解量化的值相对应的范围之内的、与量化阈值的边界邻近的值，而进行解码。
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