CN1856104A - 编码装置、译码装置和编码、译码方法以及图象处理装置 - Google Patents

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Abstract

通过将多种编码方式有效地组合，提高编码效率。第1编码器(5)对预测误差是否是0进行编码。第2编码器(6)在预测误差不是0时对该预测误差进行编码。第3编码器(8)无论预测误差是否是0都对预测误差经编码。由模式判定器(2)判定模式，并由编码控制器(11)根据所判定的模式有选择地使第1、第2、第3编码器(5)、(6)、(8)动作。

Description

编码装置、译码装置和编码、译码方法以及图象处理装置
本申请是申请日为1997年3月12日、申请号为200410039916.4并且发明名称为“编码装置、译码装置和编码、译码方法以及图象处理装置”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及对由传真装置、扫描装置、计算机、数字摄象机等生成和使用的图象信息进行编码或译码的编码装置及译码装置以及编码、译码方法。尤其是涉及备有两种编码方式和两种译码方式并通过两种方式的切换高效率地进行图象信息的编码和译码的编码装置和译码装置。本发明还涉及高效率地进行图象信息的编码和译码的编码方法和译码方法。另外，本发明还涉及备有本发明的编码装置和译码装置的图象处理装置。进而，本发明还涉及执行本发明的编码方法和译码方法的图象处理装置。
背景技术
现有例1
图66是表示现有的编码装置的框图。
在图66中，901是象素存储器，用于输入和存储进行编码的象素(以下，称为编码象素或简称象素)的值，并输出该编码象素的值，同时，输出1个或多个已存储的且已完成编码的象素中位于编码象素附近的象素的值作为参照象素的值。
907是预测器，根据参照象素的值计算编码象素的预测值。
931是预测误差计算器，从编码象素的值减去预测器907的预测值，求出预测误差。
908是编码器，用于对编码象素的值与预测器907的预测值的预测误差值进行编码，并输出代码字。
910是编码缓冲器，用于输入由编码器908输出的代码字，并按照其输入顺序将代码字作为连续序列输出而构成代码。
下面，说明现有的编码装置的动作。
预测器907从1个或多个参照象素的值计算预测值。计算方法，用规定的预测函数、或用参照表都可以。编码器908用预先决定的一种代码字表对从编码象素的值减去所计算的预测值后得到的预测误差(在8位/象素的情况下，为-255～+255；其中包括0)进行编码。
现有例2
作为另一个现有例，已知还有一种将多值的编码象素及译码象素的预测误差变换为二进制符号串后进行编码和译码的方法。这里，作为二进制符号的编码和译码方法之一，说明在日本专利登记第1251403号中公开的编码和译码方法。
在该编码和译码方法中，如图67所示，对具有1个或多个二进制符号的二进制符号串分配1个代码字。就是说，在该说明书中使用的所谓编码，意味着当出现一定数(以下，将该一定数称作代码次数)的连续的二进制符号“0”(MPS＝较高概率符号，优势符号)时、或出现二进制符号“1”(LPS＝较低概率符号，劣势符号)时确定代码字并输出该代码字的操作。这时，连续出现的MPS的个数由编码器内部(或外部)的MPS计数器(图中未示出)计数，MPS的值存储在MPS存储器(图中未示出)内，二进制符号串的状态序号(如后文所述)，存储在状态序号存储器(图中未示出)内。代码次数可以取任意的自然数，但在该说明书中，假定限定为2n(2的n次方)。当MPS的连续出现数(MPS计数器的值)与代码次数2n相等时，对该MPS分配1位的代码字“0”。另一方面，在MPS的连续出现数与代码次数相等之前如出现LPS时，用n位的二进制数表示在输出紧接在前面的代码字之后到该LPS出现之前的MPS的连续出现数，并将为了区别仅有MPS时的代码字“0”而在该n位二进制数的开头加上1位的“1”后的(n+1)位代码字分配给该LPS。以下，将分配了代码字的二进制符号串的单位称作信息。在确定代码字并输出代码字后，将MPS计数器复位。这样，将所输出的各代码字作为连续序列输出而构成代码。另一方面，当对代码进行译码时，将输入到译码器的代码分解为代码字，在每个译码器内复原为二进制符号串，并再现出象素。
在上述的编码和译码方法中，根据从与过去的二进制符号串有关的数据估计的二进制符号(0或1)中任何一种二进制符号的出现概率将代码次数切换为适当的值，可以实现极高的编码效率。
下面给出决定该代码次数的状态转移方式的第1例。
在用编码器或译码器对二进制符号串进行编码或译码时，二进制符号串处在图68所示16种状态的任何一种状态，根据二进制符号串的各种状态决定代码次数。假定编码器或译码器的状态序号的初始值为0。此外，还假定在编码或译码处理开始时，各编码器或译码器的MPS计数器已复位。编码器或译码器，在编码或译码处理中当确定代码字时执行状态转移。当二进制符号串的MPS的连续出现数与代码次数相等时，将状态序号加1。在MPS的连续出现数与代码次数相等之前如出现LPS时，将状态序号减1。但是，在状态序号15时MPS的连续出现数与代码次数相等、或在状态序号0时出现LPS的情况下，编码器或译码器不执行状态转移，状态序号保持不变。
作为决定代码次数的方式的第2例，给出在发送和接收端对在二进制符号串中出现的二进制符号0和的个数N(0)、N(1)在同一范围(例如，1行)内进行计数并根据该计数结果计算代码次数的方式。例如，在日本专利特公昭59-27501号公报(对应于美国专利USP4191974)中公开了这种决定代码次数的方式。其计算方式用2n+1N(1)＞N(0)≥2n N(1)表示。但是，在这种情况下，作为二进制符号串的状态转移目标的代码次数2n应不大于预定的最大值而不小于预定的最小值。
对于图67的编码方式，已知如下性质。即，假定以图67的方式对2个符号“0”、“1”的出现概率分别为p、1-p(p≥1/2)的二进值信息源进行编码，则当假定应编码的二进制符号的出现形态为任意的时，使各次数的最大代码长度为最小的n满足下式。
2n/(2n+1)≤p＜2n+1/(2n+1+1)
因此，如果由上式决定了n，则能选择大体上最佳的代码形式。
这里，如假定二进制符号的计数值、即二进制符号“0”的计数值为N(0)、二进制符号“1”的计数值为N(1)，则
p＝N(0)/N(0)+N(1)
因此，由上式可得
2nN(1)≤N(0)＜2n+1N(1)
现有例3
作为现有的编码装置和译码装置，还有一面根据与参照象素的值对应的预定的条件判定切换例如模式A、模式B这样的2种编码模式或译码模式、一面进行编码或译码的装置。基本上，如果参照象素的值满足预定条件则以模式A、如不满足预定条件则以模式B进行编码或译码。这种模式的切换可以按照例如在「昭和52年度电子通信学会综合全国大会1016」中作为「起始模式不同的行程编码」说明的方式进行。如图69所示，假定X为作为编码或译码对象的编码象素或译码象素(以下，简称象素)，如其附近的参照象素a、b、c的值满足预定条件「a＝b＝c」，则以模式A对象素X连续地进行编码或译码，直到出现变成「X≠预测值」的象素X为止，并从变成「X≠预测值」的下一个象素X起切换为模式B进行编码。在这之后，以模式B对象素X连续进行编码或译码，并当参照象素a、b、c的值再次满足预定条件「a＝b＝c」时，从下一个象素起切换为模式A进行编码或译码。
现有例4
下面，根据附图说明现有摄象装置的图象编码处理或译码处理。假定编码处理由图象压缩电路进行，而译码处理用图象扩展电路进行。
图70是表示图象压缩电路和图象扩展电路的结构的图。
在图70中，图象压缩电路由进行可逆压缩的系统和进行不可逆压缩的系统构成。
所谓不可逆的图象压缩，是指进行再生的图象的质量(再现性)虽然降低，但图象压缩率提高的处理。
而所谓可逆的图象压缩，是指与上述不可逆图象压缩相比，虽然图象的压缩率降低，但进行再生的图象质量(再现性)不会恶化的处理。
951是DCT(离散余弦变换)运算电路，用于对输入图象进行二维DCT运算，将图象分解为二维空间频率分量。952是将DCT系数量化的量化电路，953是对量化后的DCT系数进行赫夫曼编码的熵编码器。用DCT运算电路951、量化电路952、熵编码器953进行不可逆图象压缩。此外，954是预测器，用1个象素前的数据进行某个图象数据的预测。955是熵编码器，对某个象素与以预测器954预测的象素之间的差分进行赫夫曼编码。按照这种方式，用预测器954和熵编码器955进行可逆的图象压缩。SW1是进行可逆压缩动作或进行不可逆压缩动作的选择开关，在a侧选择可逆的压缩动作，在b侧选择不可逆的压缩动作。
图象扩展电路由进行可逆扩展动作的系统和进行不可逆扩展动作的系统构成。熵译码器956和译码器957，以与熵编码器955、预测器954相反的动作对已进行了可逆压缩的数据进行译码。此外，熵译码器958、去量化电路959、反DCT运算电路960以与DCT运算电路951、量化电路952、熵编码器953相反动作对已被压缩的数据进行译码。SW2是进行可逆扩展动作或进行不可逆扩展动作的选择开关，在a侧选择可逆的扩展动作，在b侧选择不可逆的扩展动作。
作为现有例1示出的编码装置，用预先决定的一种代码字表对预测误差进行编码。在图象信息中，一般在画面内其统计性质变化很大，就是说，已知有这样的情况，即在画面内的某个部分上预测很容易准确，但在某个部分上却频繁地发生很大的预测误差。可是，在现有例1的编码装置中，无论在画面内图象信息的统计性质怎样变化，总是以一种代码字表进行编码，所以存在着不能提高编码效率的问题。
另一方面，作为现有例2给出的编码方法，是根据MPS的出现概率动态地改变代码次数并对多个代码字表进行切换而进行编码的方式。因此，在画面内的图象信息的统计性质变化剧烈的情况下，是一种与作为现有例1说明的编码装置相比能提高编码效率的编码模式。但是，即使是按照现有例2的方式，在各编码象素中对其预测误差最低分配1个代码字时，尽管有几次预测准确(预测误差＝0)，每个象素至少也需要1位的代码量。尽管预测准确的概率超过1/2，对其预测误差也要分配1位以上的代码字，这意味着实际上需要的代码量比预测误差的代码量的理论下限值(熵)大，就是说，编码效率降低。
另外，现有例4的图象压缩电路(编码装置)及图象扩展电路(译码装置)，结构如图70所示，由DCT运算电路和量化电路和熵编码器实现不可逆的图象压缩和扩展。而由预测器和熵编码器实现可逆的图象压缩和图象扩展。按照这种方式，现有的摄象装置可根据情况分别使用可逆图象压缩电路和不可逆图象压缩电路两种电路。在摄象装置中，最主要的是不使再生的图象质量再现性降低，且提高图象的压缩率。尤其是，在目前的数字摄象机中，为将所摄制的信号存储在存储媒体内并在监视器上显示，上述要求就更高了。此外，由于输入图象的象素数增大、输入图象的彩色化、输入图象的多层次化而导致输入信息的大容量化，因而当用有限的存储容量存储信息时，存在着现有装置的图象压缩率不够充分的问题。
另外，在使用多媒体的今天，图象信息与其他的声音信息和字符信息一起传送、显示和存储，但图象信息所占比例高于其他信息，因而希望进一步提高图象的压缩率。
发明内容
本发明是为解决如上所述的问题而开发的，其目的是提供一种能以高的效率对图象信息进行编码和译码的编码装置和译码装置。
本发明的另一目的是提供一种通过有效地切换不同类型的编码方式和不同类型的译码方式进行编码和译码、从而高效率地进行图象信息的编码和译码的编码方法和译码方法。
本发明的又一目的是提供一种即使在有效地切换不同类型的编码方式和不同类型的译码方式而高效率地进行编码和译码的情况下也仍能以小型且简单的形式构成装置的编码装置和译码装置。
本发明的进一步的目的是提供一种备有上述编码装置和译码装置的图象处理装置。
本发明的更进一步的目的是，提供一种执行上述编码方法和译码方法的图象处理装置。
该本发明的目的是提供一种即使在进行可逆图象压缩时与现有的可逆图象压缩相比仍能获得更高压缩率的图象处理装置。
本发明的编码装置的特征在于：
备有：象素存储器，输入和存储具有规定范围的任何值的象素作为编码象素，并输出想要进行编码的编码象素的值，同时将编码象素附近的已编码象素的值作为参照象素值输出；模式判定器，根据参照象素的取值，从预先定义的多种编码模式中对编码象素选择特定编码模式和与非特定的编码模式中的任何一种模式；第1编码部，预测编码象素的值，判定预测是否准确，根据判定结果对编码象素的值进行编码并输出代码字；第2编码部，预测编码象素的值，而不判定预测是否准确，对编码象素的值进行编码并输出代码字；及编码控制部，根据由上述模式判定器选出的特定编码模式和非特定的编码模式中的任何一种模式，有选择地使第1和第2编码部动作。
上述第1编码部备有：第1预测器，根据参照象素的取值计算编码象素的预测值；第1预测误差计算器，计算编码象素的值与由第1预测器计算出的预测值之间的误差作为预测误差；判定器，判定由第1预测误差计算器计算出的预测误差是否是特定值并输出判定结果；第1编码器，对于用所选出的特定编码模式进行编码的编码象素，输入从判定器输出的判定结果后进行编码，并输出代码字；及第2编码器，在用所选出的上述特定编码模式进行编码的编码象素中，对于由第1预测误差计算器计算出的预测误差不是上述特定值的编码象素，将其预测误差进行编码，并输出对应的代码字。
上述第2编码部备有：第2预测器，根据参照象素的取值计算编码象素的预测值；第2预测误差计算器，计算编码象素的值与由第2预测器计算出的预测值之间的误差作为预测误差；及第3编码器，对于用所选出的非特定的编码模式进行编码的编码象素，无论用上述第2预测误差计算器计算出的预测误差是否是上述特定值，对其预测误差进行编码并输出对应的代码字。
上述第1编码器备有：第1概率估计器，将从判定器输出的判定结果作为二进制符号串输入，并估计二进制符号中任何一个二进制符号的出现概率；及第1代码字分配器，用于对二进制符号串进行编码；
上述第2编码器备有；第1误差/符号变换器，输入预测误差并将预测误差变换为二进制符号串；第2概率估计器，输入二进制符号串，并估计二进制符号中任何一个二进制符号的出现概率；及第2代码字分配器，用于对二进制符号串进行编码；
上述第3编码器备有：第2误差/符号变换器，输入预测误差并将预测误差变换为二进制符号串；第3概率估计器，输入二进制符号串，并估计二进制符号中任何一个二进制符号的出现概率；及第3代码字分配器，用于对二进制符号串进行编码。
上述编码控制部备有代码字送出顺序控制器，当至少用上述第1编码器、第2编码器、第3编码器中的任何一个确定代码字、且其余编码器未确定代码字时，改变代码字的输出顺序。
在本发明的编码装置中，其特征在于：
至少上述第1误差/符号变换器和第2误差/符号变换器中的任何一个，从输入到该第1误差/符号变换器和第2误差/符号变换器的作为预测误差值出现的可能性高的值起按顺序产生比较值，并与输入到上述第1误差/符号变换器和第2误差/符号变换器中的任何一个的预测误差逐次比较，根据该预测误差与所产生的一个比较值一致之前的比较次数生成和输出二进制符号串。
上述模式判定器，还根据在编码象素前面的已编码的象素的编码模式，选择编码象素的编码模式。
在本发明的编码装置中，其特征在于：
至少上述第1代码字分配器、第2代码字分配器、第3代码字分配器中的任何一个，根据由对应的第1概率估计器、第2概率估计器、第3概率估计器分别估计的二进制符号中任何一个二进制符号的概率变化，改变二进制符号中哪一个是优势符号的解释。
上述第1编码部的第1预测器和第2编码部的第2预测器可以合并为一个公用的预测器。
上述第1编码器、第2编码器、第3编码器中至少任意2个编码器可合并为一个公用的编码器。
在本发明的编码装置中，其特征在于：至少上述第1代码字分配器、第2代码字分配器、第3代码字分配器中的任何一个，根据二进制符号的哪一个是优势符号的信息及优势符号的估计出现概率，在对二进制符号的扩展信息源有系统地生成的赫夫曼代码集合中选择最适合于从优势符号的估计出现概率设定的二进制符号的扩展信息源状态的代码，从而实现二进制信息源的编码。
本发明的译码装置的特征在于：
备有：象素存储器，存储具有规定范围的任何值的已译码象素，并将想要进行译码的译码象素附近的已译码象素的值作为参照象素值输出；模式判定器，根据参照象素的取值，从预先定义的多种译码模式中对译码象素选择特定译码模式和与其不同的译码模式的任何一种模式；第1译码部，输入代码字，同时预测译码象素的值，判定预测是否准确，并根据判定结果将代码字译码为译码象素的值；第2译码部，输入代码字，同时预测译码象素的值，并将代码字译码为译码象素的值而不判定预测是否准确；及译码控制部，根据由上述模式判定器选出的特定译码模式和非特定的译码模式中的任何一种模式，有选择地使第1和第2译码部动作。
上述第1译码部备有：第1预测器，根据参照象素的取值计算译码象素的预测值；第1译码器，对于用所选出的特定译码模式进行译码的译码象素，将对应的代码字译码为指示预测误差是否是规定值的判定结果；第2译码器，在用所选出的上述特定译码模式进行译码的译码象素中，对于预测误差不是上述规定值的译码象素，将对应的代码字译码为该预测误差；及第1译码象素计算器，根据由上述第1预测器计算出的译码象素的预测值、上述判定结果、由上述第2译码器得到的预测误差，计算译码象素的值。
上述第2译码部备有：第2预测器，根据参照象素的取值计算译码象素的预测值；第3译码器，对于用所选出的非特定的译码模式进行译码的译码象素，无论预测误差是否是上述规定值，将对应的代码字译码为该预测误差；及第2译码象素计算器，根据由上述第2预测器计算出的译码象素的预测值、及由上述第3译码器译码后的预测误差，计算用所选出的非特定的译码模式进行译码的译码象素。
上述第1译码器备有：第1符号复原器，输入代码字并译码为二进制符号串；及第1概率估计器，估计二进制符号中任何一个二进制符号的出现概率；并且，输出二进制符号串中的任何一个作为判定结果；同时，
上述第2译码器备有：第2符号复原器，输入代码字并译码为二进制符号串；第2概率估计器，输入二进制符号并估计二进制符号中任何一个二进制符号的出现概率；及第1符号/误差变换器，输入二进制符号串并将二进制符号串变换为预测误差；
上述第3译码器备有：第3符号复原器，输入代码字并译码为二进制符号串；及第3概率估计器，输入二进制符号并估计二进制符号中任何一个二进制符号的出现概率；及第2符号/误差变换器，输入二进制符号串并将二进制符号串变换为预测误差。
上述译码控制部备有二进制符号使用顺序控制器，在使用由至少第1译码器、第2译码器、第3译码器中的任何一个译码后的全部二进制符号串之前，当其他任何一个译码器输出二进制符号串时，改变译码后的二进制符号串的使用顺序。
本发明的译码装置的特征在于：
至少上述第1符号/误差变换器和第2符号/误差变换器中的任何一个，根据输入的二进制符号的值和个数，将所输入的二进制符号串变换为预测误差。
上述模式判定器，还根据在译码象素前面的已译码象素的译码模式，选择译码象素的译码模式。
本发明的译码装置的特征在于：
至少上述第1符号复原器、第2符号复原器、第3符号复原器中的任何一个，根据由对应的第1概率估计器、第2概率估计器、第3概率估计器分别估计的二进制符号的概率估计变化，改变二进制符号中哪一个是优势符号的解释。
上述第1译码部的第1预测器和第2译码部的第2预测器可以合并为一个公用的预测器。
上述第1译码器、第2译码器、第3译码器中至少任意2个译码器可合并为一个公用的译码器。
本发明的译码装置的特征在于：至少上述第1符号复原器、第2符号复原器、第3符号复原器中的任何一个，根据二进制符号的哪一个是优势符号的信息及优势符号的估计出现概率，从对二进制符号的扩展信息源有系统地生成的赫夫曼代码集合中选择最适合于从优势符号的估计出现概率设定的二进制符号的扩展信息源状态的代码，从而实现二进制信息源的译码。
本发明的编码方法的特征在于：
包括：输出工序，输入和存储具有规定范围的任何值的象素作为编码象素，并输出想要进行编码的编码象素的值，同时将编码象素附近的已编码象素的值作为参照象素值输出；模式判定工序，根据参照象素的取值，从预先定义的多种编码模式中对编码象素选择特定编码模式和非特定的编码模式中的任何一种模式；第1主编码工序，预测编码象素的值，判定预测是否准确，根据判定结果对编码象素的值进行编码并输出代码字；第2主编码工序，预测编码象素的值，对编码象素的值进行编码而不判定预测是否准确，并输出代码字；及编码控制工序，根据由上述模式判定工序选出的特定编码模式和非特定的编码模式，有选择地进行第1和第2主编码工序的动作。
上述第1主编码工序包括：第1预测工序，根据参照象素的取值计算编码象素的预测值；第1预测误差计算工序，计算编码象素的值与由第1预测工序计算出的预测值之间的误差作为预测误差；判定工序，判定由第1预测误差计算工序计算出的预测误差是否是规定值并输出判定结果；第1编码工序，对于用所选出的特定编码模式进行编码的编码象素，输入由判定器输出的判定结果后对其进行编码，并输出代码字；及第2编码工序，在用所选出的上述特定编码模式进行编码的编码象素中，对于由第1预测误差计算工序计算出的预测误差不是上述规定值的编码象素，对其预测误差进行编码，并输出对应的代码字。
上述第2主编码工序包括：第2预测工序，根据参照象素的取值计算编码象素的预测值；第2预测误差计算工序，计算编码象素的值与由第2预测工序计算出的预测值之间的误差作为预测误差；及第3编码工序，对于用所选出的非特定的编码模式进行编码的编码象素，无论由上述第2预测误差计算工序计算出的预测误差是否是上述规定值，对其预测误差进行编码并输出对应的代码字。
上述第1编码工序包括：第1概率估计工序，将从判定工序输出的判定结果作为二进制符号串输入，并估计二进制符号中任何一个二进制符号的出现概率；及第1代码字分配工序，用于对二进制符号串进行编码；
上述第2编码工序包括；第1误差/符号变换工序，输入预测误差并将预测误差变换为二进制符号串；第2概率估计工序，输入二进制符号串，并估计二进制符号中任何一个二进制符号的出现概率；及第2代码字分配工序，用于对二进制符号串进行编码；
上述第3编码工序包括：第2误差/符号变换工序，输入预测误差并将预测误差变换为二进制符号串；第3概率估计工序，输入二进制符号串，并估计二进制符号中任何一个二进制符号的出现概率；及第3代码字分配工序，用于对二进制符号串进行编码。
本发明的编码方法的特征在于，包括这样的工序，即至少上述第1、第2、第3代码字分配工序中的任何一个，根据由对应的第1、第2、第3概率估计工序分别估计的二进制符号的概率估计变化，改变二进制符号中哪一个是优势符号的解释。
本发明的编码方法的特征在于：至少上述第1、第2、第3代码字分配工序中的任何一个，根据二进制符号的哪一个是优势符号的信息及优势符号的估计出现概率，在对二进制符号的扩展信息源有系统地生成的赫夫曼代码集合中选择最适合于从优势符号的估计出现概率设定的二进制符号的扩展信息源状态的代码，从而实现二进制信息源的编码。
本发明的译码方法的特征在于：
包括：输出工序，存储具有规定范围的任何值的已译码象素，并将想要进行译码的译码象素附近的已译码象素的值作为参照象素值输出；模式判定工序，根据参照象素的取值，从预先定义的多种译码模式中对译码象素选择特定译码模式和非特定的译码模式中的任何一种模式；第1主译码工序，输入代码字，同时预测译码象素的值，判定预测是否准确，并根据判定结果将代码字译码为译码象素的值；第2主译码工序，输入代码字，同时预测译码象素的值，并将代码字译码为译码象素的值而不判定预测是否准确；及译码控制工序，根据由上述模式判定工序选出的特定译码模式和非特定的译码模式，有选择地进行第1和第2译码工序的动作。
上述第1主译码工序包括：第1预测工序，根据参照象素的取值计算译码象素的预测值；第1译码工序，对于用所选出的特定译码模式进行译码的译码象素，将对应的代码字译码为指示预测误差是否是规定值的判定结果；第2译码工序，在用所选出的上述特定译码模式进行译码的译码象素中，对于预测误差不是上述规定值的译码象素，将对应的代码字译码为该预测误差；及第1译码象素计算工序，根据由上述第1预测工序计算出的译码象素的预测值、上述判定结果、由上述第2译码工序得到的预测误差，计算译码象素的值。
上述第2主译码工序包括：第2预测工序，根据参照象素的取值计算译码象素的预测值；第3译码工序，对于用所选出的非特定的译码模式进行译码的译码象素，无论预测误差是否是上述规定值，将对应的代码字译码为该预测误差；及第2译码象素计算工序，根据由上述第2预测工序计算出的译码象素的预测值、及由上述第3译码工序译码后的预测误差，计算用所选出的非特定的译码模式进行译码的译码象素的值。
上述第1译码工序包括：第1符号复原工序，输入代码字并译码为二进制符号串；及第1概率估计工序，估计二进制符号中任何一个二进制符号的出现概率；并且，输出二进制符号串中的任何一个作为判定结果；同时，
上述第2译码工序备有：第2符号复原工序，输入代码字并译码为二进制符号串；及第2概率估计工序，输入二进制符号并估计二进制符号的出现概率；及第1符号/误差变换工序，输入二进制符号串并将二进制符号串变换为预测误差；
上述第3译码工序包括：第3符号复原工序，输入代码字并译码为二进制符号串；第3概率估计工序，输入二进制符号并估计二进制符号的出现概率；及第2符号/误差变换工序，输入二进制符号串并将二进制符号串变换为预测误差。
在本发明的译码方法中，其特征在于包括这样的工序，即至少上述第1、第2、第3符号复原工序中的任何一个，根据由对应的第1、第2、第3概率估计工序分别估计的二进制符号的概率估计变化，改变二进制符号的解释。
本发明的译码方法中，其特征在于：
至少上述第1、第2、第3符号复原工序中的任何一个，根据二进制符号的哪一个是优势符号的信息及优势符号的估计出现概率，在对二进制符号的扩展信息源有系统地生成的赫夫曼代码集合中选择最适合于从优势符号的估计出现概率设定的二进制符号的扩展信息源状态的代码，从而实现二进制信息源的译码。
上述编码装置设置在半导体芯片上。
上述编码装置设置在电路板上。
在本发明的图象处理装置中，输入由多个象素构成的图象信号，用编码装置对该图象信号的象素进行编码并输出到下一级的处理装置，其特征在于：
上述编码装置备有：象素存储器，输入和存储具有规定范围的任何值的象素作为编码象素，并输出想要进行编码的编码象素的值，同时将编码象素附近的已编码象素的值作为参照象素值输出；模式判定器，根据参照象素的取值，从预先定义的多种编码模式中对编码象素选择特定编码模式和非特定的编码模式中的任何一种模式；第1编码部，预测编码象素的值，判定预测是否准确，根据判定结果对编码象素的值进行编码并输出代码字；第2编码部，预测编码象素的值，对编码象素的值进行编码而不判定预测是否准确，并输出代码字；及编码控制部，根据由上述模式判定器选出的特定编码模式和非特定的编码模式中的任何一种模式，有选择地使第1和第2编码部动作。
上述图象处理装置是电子计算机。
上述图象处理装置是扫描器。
上述图象处理装置是传真装置。
上述图象处理装置是显示装置。
上述图象处理装置是存储装置。
上述译码装置设置在半导体芯片上。
上述译码装置设置在电路板上。
在本发明的图象处理装置中，输入编码后的图象信号，用译码装置对该图象信号的象素进行译码并输出到下一级的处理装置，其特征在于：
上述译码装置备有：象素存储器，存储具有规定范围的任何值的已译码象素，并将想要进行译码的译码象素附近的已译码象素的值作为参照象素值输出；模式判定器，根据参照象素的取值，从预先定义的多种译码模式中对译码象素选择特定译码模式和非特定的译码模式中的任何一种模式；第1译码部，输入代码字，同时预测译码象素的值，判定预测是否准确，并根据判定结果将代码字译码为译码象素的值；第2译码部，输入代码字，同时预测译码象素的值，并将代码字译码为译码象素的值而不判定预测是否准确；及译码控制部，根据由上述模式判定器选出的特定译码模式和非特定的译码模式的任何一种模式，有选择地使第1和第2译码部动作。
上述图象处理装置是电子计算机。
上述图象处理装置是扫描器。
上述图象处理装置是传真装置。
上述图象处理装置是打印机。
上述图象处理装置是显示装置。
上述图象处理装置是存储装置。
本发明的编码装置的特征在于：
备有：象素存储器，输入和存储具有规定范围的任何值的象素作为编码象素，并输出想要进行编码的编码象素的值，同时将编码象素附近的已编码的象素的值作为参照象素值输出；编码部，预测编码象素的值，判定预测是否准确，根据判定结果对编码象素的值进行编码并输出代码字；及编码控制部，根据由上述编码部判定的预测是否准确，使上述编码部动作。
上述编码部备有：预测器，根据参照象素的取值计算编码象素的预测值；预测误差计算器，计算编码象素的值与由预测器计算出的预测值之间的误差作为预测误差；判定器，判定由预测误差计算器计算出的预测误差是否是特定值并输出判定结果；第1编码器，输入从判定器输出的判定结果后进行编码，并输出代码字；及第2编码器，对于由预测误差计算器计算出的预测误差不是上述特定值的编码象素，对其预测误差进行编码，并输出对应的代码字。
本发明的译码装置的特征在于：
备有：象素存储器，存储具有规定范围的任何值的已译码象素，并将想要进行译码的译码象素附近的已译码象素的值作为参照象素值输出；译码部，输入代码字，同时预测译码象素的值，判定预测是否准确，并根据判定结果将代码字译码为译码象素的值；及译码控制部，根据由上述译码部判定的预测是否准确，使上述译码部动作。
上述译码部备有：预测器，根据参照象素的取值计算译码象素的预测值；第1译码器，将对应的代码字译码为指示预测误差是否是规定值的判定结果；第2译码器，对于预测误差不是上述规定值的译码象素，将对应的代码字译码为该预测误差；及译码象素计算器，根据由上述预测器计算出的译码象素的预测值、上述判定结果、由上述第2译码器得到的预测误差，计算译码象素的值。
本发明的图象处理装置备有：对由多个象素构成的图象进行摄象的摄象部；对所摄制的图象进行压缩的图象压缩电路；及存储被压缩后的图象的存储部，其特征在于：上述图象压缩电路备有编码装置，该编码装置具有：象素存储器，输入和存储具有规定范围的任何值的象素作为编码象素，并输出想要进行编码的编码象素的值，同时将编码象素附近的已编码的象素值作为参照象素值输出；模式判定器，根据参照象素的取值，从预先定义的多种编码模式中对编码象素选择特定编码模式和非特定的编码模式中的任何一种模式；第1编码部，预测编码象素的值，判定预测是否准确，根据判定结果对编码象素的值进行编码并输出代码字；第2编码部，预测编码象素的值，对编码象素的值进行编码而不判定预测是否准确，并输出代码字；及编码控制部，根据由上述模式判定器选出的特定编码模式和非特定的编码模式中的任何一种模式，有选择地使第1和第2编码部动作。
本发明的图象处理装置备有：对由多个象素构成的图象进行摄象的摄象部；对所摄制的图象进行压缩的图象压缩电路；存储被压缩后的图象的存储部；及对所摄制的图象进行扩展的图象扩展电路；其特征在于：上述图象扩展电路备有译码装置，该译码装置具有：象素存储器，存储具有规定范围的任何值的已译码象素，并将想要进行译码的译码象素附近的已译码象素的值作为参照象素值输出；模式判定器，根据参照象素的取值，从预先定义的多种译码模式中对译码象素选择特定译码模式和非特定的译码模式中的任何一种模式；第1译码部，输入代码字，同时预测译码象素的值，判定预测是否准确，并根据判定结果将代码字译码为译码象素的值；第2译码部，输入代码字，同时预测译码象素的值，并将代码字译码为译码象素的值而不判定预测是否准确；及译码控制部，根据由上述模式判定器选出的特定译码模式和非特定的译码模式中的任何一种模式，有选择地使第1和第2译码部动作。
上述图象压缩电路具有多个上述编码装置，并将亮度信号Y和色差信号U、V并行地输入到上述多个编码装置内进行编码。
上述图象压缩电路具有多个上述编码装置，并将彩色信号R、G、B并行地输入到上述多个编码装置内进行编码。
上述图象压缩电路具有1个上述编码装置，并将亮度信号Y和色差信号U、V以块为单位串行地输入到上述编码装置内进行编码。
上述图象压缩电路具有1个上述编码装置，并将彩色信号R、G、B以块为单位串行地输入到上述编码装置内进行编码。
上述图象扩展电路具有多个上述译码装置，并将编码后的亮度信号Y和色差信号U、V并行地输入到上述多个译码装置内进行译码。
上述图象扩展电路具有多个上述译码装置，并将编码后的彩色信号R、G、B并行地输入到上述多个译码装置内进行译码。
上述图象扩展电路具有1个上述译码装置，并将编码后的亮度信号Y和色差信号U、V以块为单位串行地输入到上述译码装置内进行译码。
上述图象扩展电路具有1个上述译码装置，并将编码后的彩色信号R、G、B以块为单位串行地输入到上述译码装置内进行译码。
附图说明
图1是表示本发明的图象处理装置的斜视图。
图2是表示本发明图象处理装置的应用例的斜视图。
图3是表示本发明的编码对象二进制符号串的状态和代码次数的图。
图4是表示本发明实施形态1的编码装置的构成例的框图。
图5是表示本发明的第1编码器的构成例的框图。
图6是表示本发明的第2编码器的构成例的框图。
图7是表示本发明的第3编码器的构成例的框图。
图8是本发明的第2编码器进行的从预测误差到二进制符号的变换例的图。
图9是本发明的第3编码器进行的从预测误差到二进制符号的变换例的图。
图10是表示本发明的编码处理的流程的流程图。
图11是表示本发明在对编码象素进行编码时具有的各种条件的具体例的图。
图12是表示本发明的编码动作的图。
图13是表示本发明实施形态1的译码装置的构成例的框图。
图14是表示本发明的第1译码器的构成例的框图。
图15是表示本发明的第2译码器的构成例的框图。
图16是表示本发明的第3译码器的构成例的框图。
图17是表示本发明实施形态2的编码装置的构成例的框图。
图18是表示本发明的编码处理的流程的流程图。
图19是表示本发明的编码动作的图。
图20是表示在由本发明的第3编码器确定了代码字后由编码控制部进行的控制处理的流程的流程图。
图21是表示在由本发明的第1编码器确定了代码字后由编码控制部进行的控制处理的流程的流程图。
图22是表示在由本发明的第1编码器根据在二进制符号串中发生LPS的情况确定了代码字后由编码控制部进行的控制处理的流程的流程图。
图23是表示本发明的编码动作的图。
图24表示本发明的图象预先读出动作的流程的流程图。
图25是表示本发明实施形态2的译码装置的构成例的框图。
图26是表示本发明实施形态3的编码装置的构成例的框图。
图27是表示本发明实施形态3的编码器5a的构成例的框图。
图28是表示本发明实施形态3的编码器6a的构成例的框图。
图29是表示本发明实施形态3的编码器8a的构成例的框图。
图30是表示本发明实施形态3的概率估计器的动作流程的流程图并给出真值表的图。
图31是表示当对MPS和LPS的解释反转时本发明的编码动作的图。
图32是表示本发明实施形态3的译码装置的构成例的框图。
图33是表示本发明实施形态3的译码器45a的构成例的框图。
图34是表示本发明实施形态3的译码器46a的构成例的框图。
图35是表示本发明实施形态3的译码器48a的构成例的框图。
图36是表示本发明实施形态4的编码装置的构成例的框图。
图37是表示本发明实施形态4的译码装置的构成例的框图。
图38表示在本发明的编码器内部备有多个MPS计数器的情况的图。
图39是表示本发明实施形态5的编码装置的构成例的框图。
图40是表示本发明的与图39所示编码装置对应的译码装置的构成例的框图。
图41是表示本发明实施形态5的编码装置的另一个构成例的框图。
图42是表示图41所示编码器5b的构成例的框图。
图43是表示本发明的与图41所示编码装置对应的译码装置的构成例的框图。
图44是表示在图43所示译码装置内采用的译码器45b的构成例的框图。
图45是表示本发明实施形态5的编码装置的另一个构成例的框图。
图46是表示在图45所示编码装置内采用的编码器6b的构成例的框图。
图47是表示与图45所示编码装置对应的译码装置的构成例的框图。
图48是表示在图47所示译码装置内采用的译码器46b的构成例的框图。
图49是表示本发明实施形态5的编码装置的另一个构成例的框图。
图50是表示在图49所示编码装置内采用的编码器5c的构成例的框图。
图51是表示本发明实施形态6的编码装置的构成例的框图。
图52是表示本发明实施形态6的译码装置的构成例的框图。
图53是表示本发明实施形态7的图象处理装置的构成例的图。
图54是表示由本发明实施形态7的图象处理装置记录静态图象的时序的图。
图55是表示本发明的图象压缩电路318的结构的图。
图56是表示本发明的图象扩展电路320的结构的图。
图57是表示本发明的图象压缩电路318的另一种结构的图。
图58是表示本发明的图象扩展电路320的另一种结构的图。
图59是表示本发明的图象处理装置的另一种结构的图。
图60是表示本发明的图象处理装置的另一种结构的图。
图61是表示本发明的图象处理装置和计算机700的图。
图62是表示本发明的图象压缩电路318的另一种结构的图。
图63是表示本发明的图象压缩电路318的另一种结构的图。
图64是表示本发明的图象压缩电路318的另一种结构的图。
图65是表示本发明的图象压缩电路318的另一种结构的图。
图66是表示现有的编码装置的构成例的框图。
图67是表示现有的编码和译码方法的图。
图68是表示决定代码次数的现有状态转移方式的图。
图69是表示编码象素或译码象素及参照象素的图。
图70是表示现有的图象压缩电路和图象扩展电路的结构的图。
具体实施方式
实施形态1
图1是备有本发明的编码装置的图象处理装置的构成例的斜视图。
备有本发明的译码装置的图象处理装置，也具有与图1所示图象处理装置相同的结构。
在图1中，图象处理装置60备有显示单元61、键盘62、鼠标63、鼠标垫64、系统单元65、压缩磁盘装置100。
本发明的图象处理装置，例如，如图1所示，从压缩磁盘装置100输入已编码的图象信息并进行译码，将译码后的图象信息传送到系统单元65，并在显示单元61上显示。本发明的图象处理装置，对显示在显示单元61上的图象信息进行编码，并输出到压缩磁盘装置100。另外，对图象信息进行编码后经由图中未示出的线路传送图象信息。但是，本发明的图象处理装置的结构，并不限于图1所示的个人计算机或工作站的结构，也可以是使用其他部件的任何构成形式。例如，代替压缩磁盘装置100，也可以将视频播放机作为输入装置，也可代替图象信息而从网络输入图象数据。此外，输入的数据，可以是模拟形式，也可以是数字形式。
另外，本发明的图象处理装置，如图1所示，可以作为独立的装置存在，但也可以如图2所示，配有打印机66、扫描器68、传真装置69、显示装置(例如，显示单元61)、或存储装置(例如，压缩磁盘装置100)等外围设备。即，本发明的图象处理装置，意味着备有以下说明的编码装置或译码装置中的任何一种装置的电子设备，或执行以下说明的编码方法或译码方法中的任何一种方法的电子设备。
另外，本发明的编码装置或译码装置，可以设置在独立的壳体中，也可以作为其他电视摄象机、测定机或计算机等的系统板或电路板的一部分，或者，有时也可以作为半导体芯片存在。此外，在图2中虽未示出，但也可以是用局域网将图2所示的各个装置连接并在相互之间传送编码后信息的形式。另外，也可以是采用ISDN(综合业务数字网)等广域网发送和接收编码后信息的形式。
本实施形态中的编码装置的编码器或译码装置的译码器，假定使用图67中说明的编码或译码方法。即，在本实施形态中，假定根据二进制符号中哪一个是优势符号的信息及优势符号的估计出现概率，在对二进制符号的扩展信息源(二进制符号串)有系统地生成如图67所示的赫夫曼代码集合中选择最适合于从优势符号的估计出现概率设定的二进制符号的扩展信息源状态的代码，从而实现二进制信息源的编码或译码。此外，如图3所示，假定对32种状态分别设定各代码次数。假定根据图3所示的这种状态转移规则，在以下说明的多个编码器或译码器中分别独立地设定状态及其代码次数，同时对二进制符号进行编码或译码。
根据编码模式的切换与编码象素的值和预测值的预测误差向二进制符号串的变换之间的关系，说明本发明实施形态1的编码装置的构成例和动作。
图4示出本发明实施形态1的编码装置400的构成例。
首先，说明本实施形态的编码装置400的构成要素。
在图4中，1是象素存储器，用于输入和存储进行编码的编码象素的值，并输出该编码象素的值，同时输出1个以上已存储的且已完成编码的象素中位于编码象素附近的象素的值作为参照象素的值。
2是模式判定器，根据上述1个以上的参照象素的值对编码象素决定模式A或方式B，并输出模式识别信号CM。关于模式A和模式B的模式决定方法，将在后文中说明。
3是第1预测器，在模式A中，利用参照象素的值计算编码象素的预测值。
30是第1预测误差计算器，从编码象素的值减去预测器3的预测值，求出预测误差。
4是零判定器，将编码象素的值与预测器3的预测值之间的预测误差值变换为指示预测误差值是0或不是0的二进制符号，并输出变换后的二进制符号。在本实施形态及后文所述的实施形态中，作为一例示出判定预测误差是0或不是0的零判定器，但也可以不是判定预测误差值是0或不是0，而是例如判定预测误差是1或不是1、或判定是-3或不是-3等的判定器。
5是第1编码器，在模式A中，对从零判定器4输出的二进制符号进行编码。
6是第2编码器，在模式A中，当判定预测误差不是0时(例如在判定器判定是1或不是1、或判定是-3或不是-3的情况下，判定不是1或不是-3时，以下与此相同)，对预测误差进行编码。
7是第2预测器，在模式B中，利用参照象素的值计算编码象素的预测值。
31是第2预测误差计算器，从编码象素的值减去预测器7的预测值，求出预测误差。
8是第3编码器，在模式B中，对编码象素的值与预测器7的预测值之间的预测误差值进行编码。
9是代码切换器，可适当地选择第1编码器5、第2编码器6、第3编码器8输出的代码字，并输出适当的代码字。
10是代码缓冲器，将代码切换器9选择和输出的代码字按其输入顺序作为连续的代码输出。
11是编码控制部，根据模式识别信号CM、控制信号C1～C6，控制象素存储器1、第1编码器5、第2编码器6、第3编码器8、代码切换器9、代码缓冲器10。
101是第1编码部，备有：第1编码器5，在模式A中，对指示编码象素的值与估计的预测值之间的预测误差是否是0的二进制符号进行编码；及第2编码器6，在模式A中，对不是0时的预测误差进行编码
102是第2编码部，备有第3编码器8，在模式B中，无论编码象素的值与估计的预测值之间的误差是0或不是0，都对预测误差进行编码。
图5、图6、图7是分别表示第1编码器5、第2编码器6、第3编码器8的内部结构例的图。
如参照如5、图6、图7，则第1编码器5、第2编码器6、第3编码器8分别备有概率估计器25、26、28，用于输入二进制符号串，并估计与该二进制符号对应的优势符号(MPS)的出现概率。此外，第1编码器5、第2编码器6、第3编码器8，还分别备有第1代码字分配器15、第2代码字分配器16、第3代码字分配器18，用于输入二进制符号串及由概率估计器估计出的估计出现概率，并通过对二进制符号串进行编码，输出代码字。第1概率估计器25、第2概率估计器26、第3概率估计器28，决定图3所示的代码次数，并将该代码次数输出到代码字分配器15、16、18。即，概率估计器根据从与过去的二进制符号串有关的数据估计的MPS的出现概率，将代码次数切换为适当的值，从而提高编码效率。
概率估计器决定代码次数的方式有两种，两种方式都在现有例中说明过了。
上数两种方式中，第1例是状态转移模式，当从图3所示的32种状态的任何一种状态起MPS的连续出现数与代码次数相等时，将分别指示32种状态的状态序号加1，在MPS的连续出现数与代码次数相等之前如出现了LPS时，将状态序号减1。
上数两种方式中，第2例是对在二进制符号串中出现的二进制符号0和1的个数N(0)、N(1)进行计数，并按照计算式从该计数结果决定代码次数。
概率估计器也可以采用与上述第1例或第2例不同的方式估计概率。
如参照图6和图7，则第2编码器6、第3编码器8，备有将预测误差值变换为二进制符号的第1误差/符号变换器36、第2误差/符号变换器38。误差/符号变换器36进行图8所示的变换。而误差/符号变换器38进行图9所示的变换。由误差/符号变换器36、38进行的变换，可以通过预先存储如图8和图9所示的表，对表进行检索，以进行从预测误差到二进制符号的变换。或者，也可以采用如以下所述的算法实现图8和图9所示的对应关系。该算法包括：从输入到误差/符号变换器36或误差/符号变换器38的作为预测误差值出现的可能性高的值、即在图8和图9所示的预测误差中绝对值小的值起按顺序产生应与预测误差比较的值的步骤；及在所产生的比较值与输入到误差/符号变换器36或误差/符号变换器38的预测误差值一致之前进行逐次比较的步骤。并且，当不一致时，输出一个二进制符号“0”。然后，将所产生的下一个比较值与预测误差值进行比较，当不一致时，产生一个二进制符号“0”。接着将所产生的下一个比较值与预测误差值进行比较，并当一致时，产生二进制符号“1”，并结束变换。
根据图8的情况，具体地说明用上述算法实现预测误差与二进制符号之间的对应关系的操作。
假定以输入到误差/符号变换器36的预测误差值为「-2」的情况为前提。
误差/符号变换器36产生「-1」作为第1比较值。由于输入到误差/符号变换器36的预测误差值与比较值不一致，所以作为二进制符号输出“0”。然后，误差/符号变换器36产生「+1」作为第2比较值。由于预测误差值「-2」与比较值「+1」不一致，所以再次输出“0”的二进制符号。接着，误差/符号变换器36产生「-2」的比较值。这时，由于预测误差值与比较值一致，所以产生“1”的二进制符号，并结束变换。因此，当输入预测误差「-2」时，输出二进制符号串“001”。
下面，说明本实施形态的编码装置400的编码动作。
图10是示出模式判定器2的模式判定动作及根据其判定模式的判定结果执行的编码动作的流程的图。
如参照图10，则模式切换动作按照以下步骤进行，即模式判定器2根据从象素存储器1输出的参照象素a、b、c对条件「a＝b＝c」(「a＝b＝c」表示象素值相等)进行判定的步骤(S16)及判定零判定器4的输出值是“0”(预测误差＝0；预测一致)或“1”(预测误差≠0；预测不一致)的步骤(S15)，并指定模式A或模式B(S17、S98)。在条件「a＝b＝c」一旦满足后(S11、S16)，如判定零判定器4的输出值是“0”时(S15)，则继续以模式A进行编码(S18)。即，如在某个象素X附近的参照象素a、b、c一旦满足条件「a＝b＝c」，则在变成「X≠预测值」的象素出现之前连续地以模式A进行编码。当判定零判定器4的输出值是“1”时(S15)，以模式A对使该零判定器的输出值为1的编码象素进行编码，然后设定模式B作为所输入的象素的编码模式，并将编码模式切换为模式B(S17)。而如在模式B中满足条件「a＝b＝c」(S16)，则设定为模式A(S98)，并判定零判定器4的输出值是“0”(预测误差＝0；预测一致)或“1”(预测误差≠0；预测不一致)(S15)。而当在模式B中条件「a＝b＝c」不满足时，继续进行模式B的编码(S19)。
另外，图10所示流程图的动作，改用后文所述的图5和图6的具体例进行说明。
(1)模式A编码
说明以模式A进行的编码动作。
首先，如果从编码象素的值减去预测器3的输出即预测值(例如，假定为紧接在参照象素前面的象素的值)后得到的预测误差为0(预测一致)，则零判定器4输出二进制符号“0”，如果不是0(预测不一致)，则输出二进制符号“1”。第1编码器5将零判定器4的输出值“0”作为MPS，将“1”作为LPS并进行编码。零判定器4的输出为“0”(预测误差为0)时及为“1”(预测误差不是0)时的编码处理，按如下所述进行。
(1-1)当零判定器4的输出为“0”时
第1编码器5，在其概率估计器25内具有图中未示出的MPS计数器，MPS计数器对指示预测误差为0的二进制符号“0”、即MPS的连续出现数进行计数。仅当输入到第1编码器5的MPS的连续出现数(MPS的计数值)达到了代码次数时，确定代码字(1位的“0”)(参照图67)。在MPS的连续出现数达到代码次数之前，不确定代码字。
(1-2)当零判定器4的输出为“1”时
首先，第1编码器5对指示预测误差不是0的二进制符号“1”、即LPS与在LPS以前的尚未分配代码字的MPS数合在一起进行编码。根据该LPS以前的MPS的连续出现数(MPS的计数值)，当代码次数为2n时，确定具有n+1位代码字长的代码字(参照图67)。在第1编码器5的编码结束后，接着，第2编码器6，将从编码象素的值减去预测器3的输出即预测值后的预测误差(8位/象素时，为--255～-1，1～255；其中不包括0)变换为二进制符号串“0...01”并进行编码。变换后的二进制符号串，按照概率估计器26决定的代码次数值，分解为1个以上的信息，并确定对应的代码字。
本实施形态的特征在于，在第2编码器6中，在对预测误差进行编码时，也采用与第1编码器5相同的如图67所示的编码模式。即，主要特征是第1编码器5对二进制符号串进行编码时与第2编码器6对二进制符号串进行编码时，都采用图67所示的同样的编码模式。
(2)模式B编码
下面，说明以模编码式B进行的动作。
预测器7从1个以上的参照象素值计算预测值。计算方法，可以根据规定的预测函数，也可以利用参照表。第3编码器8在将从编码象素的值减去所计算的预测值得到的预测误差(在8位/象素的情况下，为-255～+255；其中包括0)变换为图9所示的二进制符号串之后，按照与第2编码器6同样的模式进行编码。即，根据图67所示的编码模式，从二进制符号串生成代码字。图9所示的二进制符号串，由于全部以LPS结束，所以第3编码器8可以对图9所示的全部二进制符号串确定代码字。
在上述的图8和图9所示的变换例中，按顺序产生作为预测误差值出现的可能性高的值并与预测值进行比较，当这些值中一个与预测值一致时作为1，不一致时作为0，从而将预测误差变换为二进制符号。误差/符号变换器36、38，如上所述，将预测误差变换为二进制符号并输出到概率估计器26、28。概率估计器26、28根据输入的二进制符号变更和决定代码次数，并将所决定的代码次数分别输出到代码字分配器16、18。在这种情况下的代码次数决定法，可采用前面说明过的2个方式例。由代码字分配器16、18进行的编码，与由代码字分配器15进行的编码完全相同。即，可用图67所示的编码方式进行编码。再来参照图4，编码控制部11将编码象素的值存储在象素存储器1内，同时从象素存储器1输出编码象素的值及在该编码象素附近的1个以上的参照象素的值，利用模式判定器2的输出即模式识别信号CM使第1编码器5、第2编码器6、第3编码器8适当地动作。在其动作过程中，第1编码器5、第2编码器6、第3编码器8将代码字的输出准备状态通知编码控制部11，编码控制部11判定应输出代码字的第1编码器5、或第2编码器6、或第3编码器8，并用代码切换器9和代码缓冲器10，按代码字的确定顺序输出将代码字作为连续序列的代码。代码缓冲器10通过直接从第1编码器5、第2编码器6、第3编码器8通知必要的代码字长，或间接地通过编码控制部11通知必要的代码字长，从代码字构成代码。
下面，根据图11和图12更为具体地说明图10所示的流程图。
图11是表示所输入的编码象素、参照象素的状态、零判定器的输出、及预测误差值的图。
输入如图11所示的象素X1～X6时在这些象素附近的参照象素的状态，如图11中的参照象素一栏所示。此外，零判定器的输出表示对各编码象素的预测是否准确，预测误差表示当预测不准确时的预测误差值。假定按顺序输入如图11所示的象素X1～X6，说明此时的图10流程图的动作。其动作结果，示于图12。为便于理解这里的说明，假定在图12中示出的情况是，第1编码器5、第2编码器6、第3编码器8内部的概率估计器25、26、28将代码次数全都确定为4次(2n＝4)。
首先，在装置接通电源的初始状态中，在S11设定模式A作为该装置的编码模式的初始模式。在S12中，输入象素X1。在S14中，判定模式A，在S15中，检查零判定器对象素X1的输出。如图11所示，由于零判定器对象素X1的输出为0，所以，操作进S18。在S18中，由第1编码器5按模式A对象素X1进行编码。
接着，在S12中，输入象素X2。对象素X2也经过S14、S15、S18，进行模式A的编码。
接着，在S12中，输入象素X3。在S14中，判定象素X3的编码模式为模式A，并使操作进入S15。在S15中，因零判定器的输出为1，所以，操作进入S17。在S17中，按模式A对象素X3进行编码。该模式A的编码，因零判定器的输出为1，所以由第1编码器5和第2编码器6进行。由于出现了LPS，所以应确定从第1编码器5输出的象素X1、X2的代码字。在图12中，在位置P1，从第1编码器5输出的象素X1、X2的代码字完成。如上所述，当模式A的编码由于LPS的出现而确定时，由第2编码器6对使零判定器的输出为1的象素进行编码。如图11所示，X象素3的预测误差为「+1」。因此，在第2编码器6内，误差/符号变换36，按照图8所示的表输出“01”的二进制符号。第2编码器6按照图67所示的编码模式对该二进制符号进行编码。因图8所示的二进制符号全部以LPS结束，所以在采用图67所示编码模式的情况下，当在第2编码器6中对图8所示的各预测误差的编码结束时，必须确定与各预测误差对应的代码字。如图12所示，在象素X3的情况下，在位置P2，确定第2编码器6的代码字。
接着，在S17中，在设定为模式B后，在S12中，输入象素X4。在S14中，判定象素X4的编码模式为模式B。然后，在S16中，检查象素X4的参照象素的状态。象素X4的参照象素的值，如图11所示，由于不满足条件「a＝b＝c」，所以，操作进S19。在S19中，对象素X4进行模式B的编码。因象素4的预测误差为「+1」，所以，如图9所示，输出“001”的二进制符号。由于图9所示的二进制符号串都是以LPS结束，所以，只要采用图67所示的编码模式，就必须在各预测误差的编码结束时确定从第3编码器8输出的代码字。如图12所示，象素4的代码字在位置P3确定。
在S19中确定象素4的代码字后，在S12中，输入象素X5。在S14中，判明象素X5的编码模式为模式B，并在S16中，检查象素X5的参照象素的状态。因象素X5的参照象素a、b、c满足条件「a＝b＝c」，所以，设定模式A(S98)，操作进S15。由于零判定器对象素X5的输出为0，所以，操作进S18。在这里，按模式A对象素X5进行编码。在该时刻，从第1编码器5输出的象素X5的代码字没有确定。
然后，在S12中，输入象素X6。在S14中，判定象素X6的编码模式为模式A，在S15中，判定零判定器的输出为1。因此，在S17中，对象素X6进行模式A的编码。由于在象素X6的情况下出现了LPS，所以，如图12所示，在位置P4确定从第1编码器5输出的象素X5的代码字。由于第1编码器5用LPS确定象素X5的代码字，所以由第2编码器6对象素X6的误差进行编码。图11所示的X6的预测误差为「-2」。因此，如图8所示，对与预测误差为「-2」对应的“001”的二进制符号进行编码。由于在位置P5出现LPS，所以在位置P5确定从第2编码器6输出的象素X6的代码字。
图12所示的确定后的代码字，指示出第1编码器5、第2编码器6、第3编码器8内部的概率估计器25、26、28将图67示出的代码次数全都确定为4次(2n＝4)的情况。这里，为简化说明起见，说明了第1编码器5、第2编码器6、第3编码器8全都以4次的代码次数进行编码的情况，但如上所述，第1编码器5、第2编码器6、第3编码器8，也可以分别独立地决定代码次数，并独立进行操作。
如上所述，在本实施形态中，通过输入象素的值，输出与之对应的代码。所输出的代码，在代码缓冲器10中的图中未示出的存储器等内暂时存储后、或从代码缓冲器10直接通过无线或有线通信线路以模拟或数字的形式传送。还可固定地保存在存储媒体内(以磁或光学方式进行记录的插件、带、盘、RAM、ROM等)。
另外，在本实施形态1中，在将编码模式从模式A切换到模式B时，必须输出LPS。即，在本实施形态1中，在将编码模式从模式A切换到模式B时，必须由第1编码器5和第2编码器6确定代码字。此外，在将编码模式从模式B切换到模式A时，也必须输出LPS，所以，在本实施形态1中，当从模式B切换到模式A时，必须由第3编码器8确定代码字。
如上所述，如采用本编码装置400，则在MPS连续出现时的编码效率，可以大幅度提高。此外，在模式A中，当出现LPS时，将编码模式切换为模式B，而在模式B中，当参照象素的值满足规定的条件「a＝b＝c」时，将编码模式从模式B切换到模式A，从而能有效地进行第1和第2编码部的编码切换。
按照这种方式，第1编码部和第2编码部的切换能适当地以不发生矛盾的方式进行，因而能实现高效率的编码和译码。这些切换，由编码控制部11利用模式识别信号CM和控制信号C1～C6通过控制编码装置400内的各部进行。
图13是表示本发明实施形态1的译码装置500的构成例的框图。
首先，说明本实施形态的译码装置500的构成要素。
41是象素存储器，在进行译码之前输出1个以上已存储的且已完成译码的象素中位于译码象素附近的象素值作为参照象素值，并存储译码后的象素值。
42是模式判定器，与上述编码装置400的模式判定器2一样，根据上述1个以上的参照象素的值对译码象素决定模式A或模式B，并输出模式识别信号CM。
45是第1译码器，在模式A中，将代码字译码为指示预测误差是0或不是0(例如，当判定器判定是1或不是1、或判定是-3或不是-3时，指示不是1或不是-3，以下与此相同)的二进制符号。
46是第2译码器，在模式A中，当预测误差不是0时，将代码字译码为预测误差。
48是第3译码器，在模式B中，将代码字译码为译码象素的值与该译码象素所对应的预测器7的预测值之间的预测误差。
40是代码缓冲器，将所输入的代码分解为代码字并输出。
43是译码控制部，根据模式识别信号CM和控制信号C11～C16，控制象素存储器41、第1译码器45、第2译码器46、第3译码器48、象素切换器12(如后文所述)、代码缓冲器40。
12是象素切换器，在译码象素计算器32、33和预测器3输出的已译码象素中选择和输出适当的已译码象素的值。
32、33是第1和第2译码象素计算器，从译码象素的预测值和已译码的预测误差计算译码象素的值。
预测器3、预测器7与在上述编码装置400中的相同。
201是第1译码部，备有：第1译码器45，将代码字译码为指示译码象素与所估计的预测值之间的预测误差是否是0的二进制符号；及第2译码器46，当预测误差不是0时，将代码字译码为预测误差。
202是第2译码部，备有第3译码器48，无论译码象素的值与所估计的预测值之间的误差是0或不是0，都将代码字译码为预测误差。
图14、图15、图16是表示第1译码器45、第2译码器46、第3译码器48的内部构成例的框图。
第1译码器45、第2译码器46、第3译码器48，分别具有第1符号复原55器、第2符号复原器56、第3符号复原器58及第1概率估计器75、第2概率估计器76、第3概率估计器78。此外，第2译码器46、第3译码器48，还具有用于将二进制符号变换为预测误差的第1符号/误差变换器86、第2符号/误差变换器88。
下面，说明本实施形态的译码装置500的译码动作。
第1译码器45、第2译码器46、第3译码器48，取得由代码缓冲器40将代码分割为代码字后输出的代码字。当第1译码器45、或第2译码器46、或第3译码器48按代码次数＝2n进行译码时，第1译码器45、第2译码器46、或第3译码器48根据未取得的代码字起始位的值按如下模式判定代码字长。
如代码字起始位为0，则代码字长为1，从图67可知，仅将代码字长2n的二进制符号“0”的信息复原。如代码字起始位为1，则代码字长为n+1位，第1译码器45、或第2译码器46、或第3译码器48，将指示除去代码字起始位后剩下的n位代码位的二进制数的值作为二进制符号“0”的连续出现数(假定为k)，并复原长度为k+1的信息“0...01”。
在按模式A译码的情况下，第1译码器45变换代码字作为输入，并输出二进制符号串(这里，与信息等效)。第1译码器45的各个输出，分别与应以模式A译码的1个象素相对应，如输出值为0，则表示与译码象素对应的预测误差为0，如输出值为1，则表示预测误差不是0。当预测误差为0时，预测值将直接成为译码象素的值。当预测误差不是0时，接着由第2译码器46对预测误差进行译码。
当对预测误差进行译码时，第2译码器46、第3译码器48，分别将代码字作为输入，变换为1个以上的信息，并将上述1个以上的信息汇总起来组合成二进制符号串。第2译码器46以模式A对预测误差不是0的象素进行译码，并将图8(示出预测误差中不存在0的情况)所示的二进制符号串反变换为预测误差后输出。第3译码器48，对以模式B编码后的象素，将图9(示出预测误差中存在0的情况)所示的二进制符号串反变换为预测误差后输出。译码象素的值，在以模式A译码时，变为将第2译码器46的输出(预测误差)与预测器3的输出(预测值)相加后的值。在以模式B译码时，变为将第3译码器48的输出(预测误差)与预测器7的输出(预测值)相加后的值。
译码处理的模式切换，根据从象素存储器41输出的参照象素的状态和第1译码器45的输出值，由模式判定器42以与图4所示的模式判定器2同样的判定方法实现。
在进行译码处理期间，译码控制部43从象素存储器41输出1个以上的参照象素的值，并根据模式判定器42的输出即模式识别信号CM，有选择地使第1译码器45、第2译码器46、第3译码器48动作。在该过程中，第1译码器45、第2译码器46、第3译码器48，将代码字的输入通知译码控制部43，代码缓冲器40直接通知各代码字长，或通过译码控制部43间接地通知代码字长，从而将代码分割为代码字并输出。译码控制部43在第1译码器45、第2译码器46、第3译码器48中判定应进行译码的适当的译码器，并由象素切换器12将已译码象素的值存储在象素存储器41内。
实施形态2
图17是表示本发明实施形态2的编码装置400的构成例的框图。但与实施形态1中给出的图4的不同点在于，零判定器4的输出不输入到模式判定器2。
下面，说明本实施形态的编码装置400的动作。
在本实施形态中，如图18所示，当某个象素X附近的参照象素a、b、c满足条件「a＝b＝c」时，则以模式A进行编码(S4～S6)，如参照象素a、b、c不满足条件「a＝b＝c」，则以模式B进行编码(S7)。该模式切换动作，由模式判定器2只通过判定从象素存储器1输出的参照象素a、b、c是否满足条件「a＝b＝c」进行。不必象实施形态1那样参照零判定器4的输出值。模式A的编码动作和模式B的编码动作，因与实施形态1相同，因而其说明从略。
在实施形态1中，当编码模式从模式A切换为模式B时，必须由第1编码器5确定代码字，但在实施形态2中，因与实施形态1的编码模式判定条件不同，所以不一定由第1编码器5确定代码字。
在图19中，示出在本发明实施形态2中的作为象素X1～X6的编码对象的二进制符号串的例。图19所示的例，表示出图11所示的编码象素输入到本实施形态的编码装置400时的编码状态。此外，为简化说明，假定代码字由按4次代码次数进行编码的第1编码器5、第2编码器6、第3编码器8输出。在图19的例中，由于在以模式A对象素X2进行的编码结束时连续输出的二进制符号不是以1结束，并且，由于MPS计数器的值也没有达到代码次数＝4，所以在第1编码器5中，在象素X2的编码结束时，不确定代码字。因此，在由第1编码器5确定代码字之前，由第3编码器8确定与象素X3、象素X4对应的代码字。在这种情况下，在译码装置500中，在由第3编码器8生成代码字之前，如果没有取得由第1编码器5生成的代码字则不能正确地译码，所以在编码装置400中必须进行以下所述的改变代码字送出顺序的操作、即代码字送出顺序控制。或者，在编码装置400中必须进行以下所述的编码模式A的象素预先读出操作。
首先，用图20、图21说明实施形态2的代码字送出顺序控制的动作。
图20是表示由第3编码器8确定代码字(S20)后由编码控制部11进行的控制处理流程的流程图。
图21是表示由第1编码器5确定代码字(S30)后由编码控制部11进行的控制处理流程的流程图。
在本实施形态中，之所以必须进行代码字送出顺序控制，如图19所示，是因为在由第1编码器5确定代码字之前(如换句话说，就是第1编码器5内部的MPS计数器的值在1以上时(图20的S22))，有时要由第3编码器8生成代码字。在这种情况下，将由第3编码器8生成代码字暂时存储在代码缓冲器10内(图20的S24)。在以下两种情况下由第1编码器5确定代码字。
(1)连续出现的MPS数与代码次数相等时。
(2)出现LPS时。
如图21所示，在(1)或(2)的情况下，都要改变由第1编码器5确定的代码字和暂时存储在代码缓冲器10内的由第3编码器8生成的代码字的送出顺序，在将由第1编码器5确定的代码字送出之后，根据来自编码控制部11的指示将暂时存储在代码缓冲器10内的代码字送出(S34)。此外，如图21的S35、S36所示，在(2)的情况下，在将由第1编码器5确定的代码字和存储在代码缓冲器10内的代码字送出(S34)之后，进一步，将由第2编码器6生成的代码字送出(S36)。在图19示出的例中，由第3编码器8在位置P1和P2确定代码字，从第1编码器5输出的代码字在位置P3确定。因此，在位置P1和P2确定的第3编码器8的代码字，暂时保存在代码缓冲器10内，当在位置P3确定了从第1编码器5输出的代码字时，先输出在位置P3确定的代码字，然后再输出在代码缓冲器10内暂时保存着的在位置P1和P2确定的代码字。并且，在最后输出在位置P4确定的第2编码器6的代码字。
在(2)的情况下，如图22的S44所示，也可以按照由第1编码器5确定的代码字、由第2编码器6确定的代码字、暂时存储在代码缓冲器10内的由第3编码器8生成的代码字的顺序送出。如按照图22的流程，则图19所示的代码字的输出顺序为，按照在位置P3确定的第1编码器5的代码字、在位置P4确定的第2编码器6的代码字、在位置P1确定的第3编码器8的代码字、在位置P2确定的第3编码器8的代码字的顺序输出。
在进行代码字送出顺序控制时，必须在发送和接收端决定代码缓冲器10的最大容量MAX。
图23是表示决定代码缓冲器10的最大容量MAX时的动作的图。
在模式A中，当对象素X1～X2进行编码并在未确定的状态下切换为模式B时，并当在模式B中在位置P1、P2....依次确定代码字并暂时保存在代码缓冲器10内时，在代码缓冲器10内依次存储暂时保存的由第3编码器8生成的代码字。这时，应决定由该暂时保存的代码字占有的代码缓冲器10的最大容量MAX，当暂时保存的代码字的存储量在位置PX达到该最大容量MAX时，将暂时保存的代码字输出，以增加代码缓冲器10的空闲区域。如图23所示，当暂时保存的代码字的存储量达到最大容量MAX时，应将为确定方式A的代码字所需个数的伪二进制符号“0”附加在代码字未确定的二进制符号上。由于图23所示的情况表示代码次数为4次，所以附加2个伪二进制符号“0”，即可确定从第1编码器5输出的代码字。在代码字未确定的二进制符号上附加必要个数的伪二进制符号“0”，一直到第1编码器5的代码字确定为止。
通过以这种方式强制性地确定从第1编码器5输出的代码字，可以输出在代码缓冲器10内暂时保存着的由第3编码器8确定的代码字，因而可以恢复代码缓冲器10内的空闲区域。通过这样的处理，能防止因暂时保存着的用第三编码器8确定的代码字而使代码缓冲器10溢出。
这样，即使是在代码字未确定的二进制符号上附加伪二进制符号“0”的情况下，如使译码装置500的代码缓冲器的最大容量MAX与编码装置400的代码缓冲器具有相同的值，则通过附加伪二进制符号“0”这样的的处理，仍能正确地进行译码动作。
图23示出了将伪二进制符号“0”附加在代码字未确定的二进制符号上从而确定从第1编码器5输出的代码字的情况，但也可以通过仅附加1个伪二进制符号“1”确定从第1编码器5输出的代码字。但是，当附加伪二进制符号“1”时，应假定不产生第2编码器6的与预测误差对应的代码字。
下面，用图24说明编码模式A的象素预先读出操作。
在本说明书中使用的编码模式A的象素预先读出操作，是指在从第1编码器5输出的代码字确定之前，按象素逐个地预先读出随后要进行编码的预定象素的值的操作。
图24是表示从模式B的设定(S50)开始的编码控制部11的控制处理流程的流程图。
在编码模式A的象素预先读出操作中，如图24所示，在S50中设定模式B后，在S52中，检查第1编码器5内部的MPS计数值是否是0。当MPS计数值是0时，由于从第1编码器5输出的代码字已经确定，所以不需要进行预先读出操作。当第1编码器5内部的MPS计数值不是0时，由于指示出从第1编码器5输出的代码字还没有确定，所以进行在S53～S56中示出的预先读出操作。即，在从第1编码器5输出的代码字确定之前(S55)，按象素逐个地预先读出随后要进行编码的预定象素的值(S53)，在S53～S56中示出的预先读出操作，进行若干次。然后，在从第1编码器5输出的代码字被确定后，回到因进行象素的预先读出操作而尚未完成编码的象素，进行模式B的编码(S57)。再次引用图19的例时，为进行象素的预先读出操作，在象素X2之后，编码模式不从模式A切换到模式B，而是预先读出象素X5、X6的值，并确定第1编码器5中的代码字(S55)。在这之后，对尚未完成编码的象素X3、X4以模式B进行编码(S57)。但在进行预先读出操作时，需预先读出随后要进行编码的预定象素的值，然后，对因进行象素的预先读出操作而尚未完成编码的象素进行编码，所以，必需有一个存储象素的行存储器。必须在发送和接收端预先决定该行存储器的最大值。其理由与图23所示的情况相同。就是说，即使在第1编码器5的代码字未确定的状态下对象素进行预先读出，也还继续存在着第1编码器5的代码字未确定的情况。因此，必须预先决定存储象素的行存储器的最大值。当超过该最大值时，在未确定的二进制符号上附加伪二进制符号“0”，以确定从第1编码器5输出的代码字。如上所述，也可以附加伪二进制符号“1”而确定从第1编码器5输出的代码字。
以下，用图25说明本实施形态的译码装置500的构成例，但图25与实施形态1的图13的不同点在于，第1译码器45的输出不输入到模式判定器42。图25所示的第1译码器45，按照实施形态1进行与图13所示的第1编码器45相同的译码动作。即，在模式A中译码为指示预测误差是0或不是0的二进制符号。然后，将其结果通过控制信号C13传送到译码控制部43。译码控制部43，根据指示来自第1译码器45的预测误差是0或不是0的信息，使第2译码器46动作。在以下的说明中，主要说明与本发明实施形态1不同的动作。
在本实施形态的译码装置500中，将所输入的代码字变换为二进制符号串(信息)，并使用这些二进制符号串将象素的值再生。在本实施形态2中，与实施形态1不同，在使用由第1译码器45从1个代码字以模式A译码的多个二进制符号之前，有时要将译码模式从模式A切换为模式B。如再次以图19的情况为例，则当对X1译码时，可以将译码进行到与X2、X5、X6的译码有关的二进制符号“0001”，但因在X2的译码后将译码模式切换到模式B，所以，未使用的二进制符号“01”，将在以模式B进行的译码结束后使用。因此，在以模式A进行的译码中，如在第1译码器45内留有未使用的二进制符号，则译码控制部43指示译码器将其输出，如没有未使用的二进制符号，则指示译码器取得新的代码字，将其变换为二进制符号串，并对二进制符号进行译码。
在译码装置500中，如上所述，仅在必须控制使用译码后的二进制符号的顺序上与实施形态1不同，而其他动作与实施形态1相同，所以这里将其说明省略。
如上所述，如按照本实施形态，则能只根据每个象素的参照象素的状态决定编码模式。其结果是，当编码器从第1编码器5切换到第3编码器8时，虽然存在着代码字未确定的情况，但通过进行如上所述的控制，在译码装置500中能以不发生矛盾的方式根据代码字对象素进行译码。当译码器从第3编码器48切换到第1编码器45时，如在实施形态1中所说明的，只要是用图67所示的编码模式对图9所示的二进制符号进行译码，就必须确定代码字，所以就没有必要进行代码字的送出顺序控制或预先读出控制了。
实施形态3
图26是表示本发明实施形态3的编码装置400的构成例的图。但图26与实施形态2中示出的图17的不同之处在于编码器的结构。
图27、图28、图29分别表示本实施形态的第1编码器5a、第2编码器6a、第3编码器8a的构成例的框图。
第1编码器5a、第2编码器6a、第3编码器8a，分别备有“异”电路95、96、98。“异”电路95、96、98，输入二进制符号X和从概率估计器25a、26a、28a输出的MPS(Y)，进行如图30的真值表所示的运算，并将“异”信号Z输出到概率估计器。这里，MPS(Y)意味着在编码时由概率估计器解释为MPS的二进制符号的值，即“0”或“1”。
说明本实施形态的编码装置400的动作。
本实施形态中的编码模式判定，利用与实施形态2相同的方法进行。就是说，如图18所示，如某个象素X附近的参照象素a、b、c满足条件「a＝b＝c」，则以模式A对该象素进行编码，如不满足该条件，则以模式B对该象素进行编码。
在实施形态3中，与实施形态2的不同点在于，当以图67所示的编码方法进行编码时，MPS/LPS的解释在状态转移过程中改换。在实施形态1、2中，第1编码器5将MPS解释为“0”(表示预测一致的二进制符号)，第2编码器6及第3编码器8将MPS解释为在图8和图9中定义的“0”。但是，在实施形态3中，如图30的流程所示，在状态转移过程中，当在状态S0发生LPS(预测不一致)时(S72)，在这之后将改换MPS和LPS的解释(S73)。例如，在第1编码器5中进行编码的过程中，当在状态S0、且解释为MPS＝“0”时，如发生二进制符号“1”(预测不一致)，则在输出该代码字以后，改换MPS和LPS的解释，将MPS解释为“1”，而将LPS解释为“0”，并生成代码字。反之，在第1编码器5中进行编码的过程中，当在状态S0、且解释为MPS＝“1”时，如发生二进制符号“0”，则在输出代码字以后，将MPS解释为“0”，而将LPS解释为“1”。
在状态S0中预测存在误差时，之所以按上述方式将MPS和LPS的解释反转，是因为MPS应具有高的固有出现概率的前提已失去，而应考虑到发生了LPS的出现概率高的状态。MPS和LPS的解释一旦反转，则在状态S0再次出现LPS之前保持该MPS和LPS的解释并进行编码。“异”电路95、96、98，输入从二进制符号X和从概率估计器25a、26a、28a输出的MPS(Y)，并输出“异”信号Z。即，如二进制符号X与MPS一致，则输出表示二进制符号“0”的“异”信号Z，如二进制符号X与MPS不一致，则输出表示二进制符号“1”的“异”信号Z。无论是解释为MPS＝“0”，或解释为MPS＝“1”，状态转移的规则都采用与上述方法相同的规则。即，可以将作为“异”电路的输出的“异”信号Z看作是表示决定实施形态1、实施形态2的状态转移的二进制符号的信号，并进行状态转移。
另外，上述情况说明了采用代码次数决定方式的第1例中的状态转移方式变更MPS和LPS的解释，但如在上述代码次数决定方式的第2例的0/1计数的式中，通过将N(0)和N(1)进行比较，也可以很容易地实现MPS/LPS的解释的变更。即，当N(0)＞N(1)时，可将MPS解释为“0”，将LPS解释为“1”，而当N(0)＜N(1)时，可将MPS解释为“1”，将LPS解释为“0”。
由于MPS和LPS的解释的变更，所以代码字送出顺序控制的方法与在实施形态2中所述的方法不同。在实施形态2中，仅当编码从第1编码器5切换到第3编码器8进行时判明代码字是否确定后，才能进行代码字送出顺序控制。在实施形态3中，在这种情况下，代码字不一定在图19所示的代码字完成位置上完成。
图31是表示MPS和LPS的解释变更时的编码情况的图。
在图31中，假定在编码器5a、6a中将MPS解释为“0”，将LPS解释为“1”，在编码器8a中将MPS解释为“1”，并将LPS解释为“0”。
二进制符号X用“异”电路变换为“异”信号Z。因此，编码器5a、6a、8a必须输入多个“异”信号Z作为二进制符号串，并进行编码。在二进制符号X的情况下，如图8和图9所示，构成必须在LPS结束的二进制符号串，但因“异”信号Z是将二进制符号X反转后的信号，所以，图8和图9所示的二进制符号被反转，因而当切换编码模式时，存在着不能由各编码器确定代码字的情况。因此，无论从哪一个编码器起，当该编码器已切换到其他编码器时，编码控制部11必须知道在切换到其他编码器之前的编码器中的代码字是否确定。
例如，如在图31的位置P1上编码器8a的代码字已确定，则编码控制部11检查是否有代码字尚未确定的其他编码器(MPS的计数值大于1的编码器)，如果没有，则指示代码缓冲器10，输出原已确定的代码字。如果有代码字尚未确定的编码器，则将由编码器8a确定的代码字暂时存储在代码缓冲器10内，在由其他编码器确定另外的代码字后再行输出。如图31所示，由于在位置P1上应从编码器5a输出的代码字尚未确定，所以在位置P2确定了应由编码器5a输出的代码字后，再输出在位置P1确定了的代码字。从图31可以看出，当编码器从编码器8a切换到编码器5a时，从编码器8a输出的代码字不能确定。应从编码器5a输出的代码字，在位置P2确定，但如上所述，该代码字在位置P1确定了的代码字之前输出。于是，将由编码器6a在位置P3确定了的代码字暂时存储在代码缓冲器10内。然后，通过在位置P4确定应从编码器8a输出的代码字，使已在位置P3确定的代码字在位置P4确定了的代码字之后输出。就是说，通过进行上述处理，可按各信息的开头符号(MPS计数器对MPS数开始计数的符号)的发生顺序，发送该代码字。
下面，用图32说明本实施形态的译码装置500的构成例。
图33、图34、图35分别为表示各译码器45a、46a、48a的内部结构例的框图。
在译码装置500中，将所输入的代码字变换为二进制符号串(信息)，并使用该二进制符号将对应象素的值再生。在本实施形态3中，在使用由某个译码器从1个代码字译码的多个二进制符号之前，有时使用由其他译码器译码的二进制符号。在译码控制部43中，如在从另一泽码器切换后的译码器内留有未使用的二进制符号，则指示译码器将其输出，如没有未使用的二进制符号，则指示译码器取得新的代码字，并对二进制符号进行译码。
在本实施形态的译码装置500中，仅在控制使用译码后二进制符号的顺序上与实施形态2不同，而其他动作与实施形态2相同，所以这里将其说明省略。
实施形态4
图36是表示本发明实施形态4的编码装置400的构成例的框图。
在图36中，编码器5a、6a、8a分别具有与图27、图28、图29所示相同的结构。
说明本实施形态的编码装置400的动作。
本实施形态中的编码模式判定，利用与实施形态1相同的方法进行。就是说，如图10所示，如在某个象素X附近的参照象素a、b、c一旦满足条件「a＝b＝c」，则在变成「X≠预测值」的象素出现之前连续地以模式A进行编码。
在实施形态4中，与实施形态1的不同点在于，当以图67所示的编码方法进行编码时，MPS和LPS的解释在状态转移过程中改换。在实施形态1、2中，在第1编码器5将MPS解释为“0”(表示预测一致的二进制符号)，在第2编码器6及第3编码器8将MPS解释为在图8和图9中定义的“0”。但是，在实施形态4中，在状态转移过程中，当在状态S0发生LPS(预测不一致)时，在这之后改换MPS和LPS的解释。状态转移的规则，采用与实施形态1、实施形态2、实施形态3相同的方法进行。如上所述，在以0/1计数方式进行状态转移时，通过将N(0)和N(1)进行比较，也可以很容易地实现MPS/LPS的解释的变更。
因此，代码字送出顺序控制方法与实施形态3相同。就是说，在实施形态2中，仅当编码从第1编码器5切换到第3编码器8时判明代码字是否确定后，才能进行代码字送出顺序控制，但在实施形态4中，由于代码字不一定在图19所示的代码字完成位置P1～P4上完成，所以，无论是哪一个编码器，当其已切换到其他编码器时，编码控制部必须知道在切换前使用的编码器中的代码字是否确定。
下面，用图37说明本实施形态的译码装置500的构成例。
在图37中，译码器45a、46a、48a分别具有与图33、图34、图35所示的译码器相同的结构。
在译码装置500中，将所输入的代码字变换为二进制符号串(信息)，并使用这些二进制符号将象素的值再生。在本实施形态4中，在使用由某个译码器从1个代码字译码的多个二进制符号之前，有时使用由其他译码器译码的二进制符号。在译码控制器中，如在从其他译码器切换后的译码器内留有未使用的二进制符号，则指示译码器将其输出，如没有未使用的二进制符号，则指示译码器取得新的代码字，并对二进制符号进行译码。
在本实施形态的译码装置500中，仅在控制使用译码后二进制符号的顺序上与实施形态3不同，而其他动作与实施形态3相同，所以其说明从略。
实施形态5
在上述实施形态中，以编码器内部分别具有一个MPS计数器、一个存储状态序号的状态序号存储器、一个存储MPS值的MPS存储器为前提进行了说明，但如图38所示，在编码器内部也可以分别具有多个的MPS计数器、状态序号存储器、MPS存储器。在图38中，在编码器内部具有多个MPS计数器C1、C2、...、状态序号存储器R1、R2、...、MPS存储器Q1、Q2、...。各MPS计数器C1、C2、...、状态序号存储器R1、R2、...、MPS存储器Q1、Q2、...，与参照象素的状态对应地设置。
即使是这种分别具有多个与参照象素的状态对应的MPS计数器、状态序号存储器、MPS存储器的译码器，也能适用于上述的实施形态。
图39是表示本发明实施形态的编码装置400的另一个构成例的图。
在上述的预测器3和预测器7用相同的预测方式计算编码象素的预测值时，没有必要分别设置预测器3和预测器7、及第1预测误差计算器30和第2预测误差计算器31，如图39所示，也可以将包含预测器3的输出的预测误差计算器30的输出供给第3编码器8。
图40是表示与图39所示编码装置400对应的译码装置500的构成例的框图。
从图40也可以看出，与图39的情况相同，在译码装置500内也只有一个预测器及一个译码象素计算器。
图41是表示本发明实施形态的编码装置400的另一个构成例的框图。
图42是表示在图41中示出的编码器5b的内部构成例的框图。
图41所示的编码装置400的特征在于，将上述第1编码器5和第2编码器6合并成一个编码器5b。编码器5b的结构，如图42所示。在编码器5b中，备有开关85，通过控制信号C2将零判定器4与概率估计器25连接。此外，还通过控制信号C3将误差/符号变换器36与概率估计器25连接。如上述的实施形态所说明过的，第1编码器5和第2编码器6仅输入不同，但采用相同的编码方式对二进制符号进行编码，所以，通过采用如图42所示的编码器5b，能简化编码装置400的结构。
图43是表示与图41所示编码装置400对应的译码装置500的构成例的框图。
图44是表示在如图43所示的译码装置500中采用的译码器45b的内部结构的框图。
将在上述实施形态中说明过的第1译码器45和第2译码器46合并后，就成为图44所示的译码器45b。
图45是表示本发明实施形态的编码装置400的另一个构成例的框图。
图46是表示在图45中示出的编码器6b的构成例的框图。
图47是表示与图45所示编码装置400对应的译码装置500的构成例的图。
图48是表示图47所示译码装置500的译码器46b的构成例的图。
图45所示编码装置400中的特征在于，将上述第2编码器6和第3编码器8合并成一个编码器6b。在上述实施形态中说明过的第2编码器6和第3编码器8及编码器6b的不同点，只是图8和图9所示的预测误差与二进制符号的对应关系不同，除此以外，编码器6b进行同样的动作。因此，如图46所示，通过用开关85切换编码器6b中的误差/符号变换器36和38，可以构成将第2编码器6与第3编码器8合并后的编码器6b。在图48所示的译码器46的情况下，也能通过用开关85切换编码器6b中的符号/误差变换器86和88，构成将图13或图25所示的第2译码器46与第3译码器48合并后的译码器46b。
图49是表示本发明实施形态的编码装置400的另一个构成例的框图。
图50是表示将在上述实施形态中说明过的第1编码器5、第2编码器6、第3编码器8合并后的编码器5c的框图。
通过用开关85切换零判定器的输出和误差/符号变换器36和38的输出，编码器5c可以兼有上述第1编码器5、第2编码器6、第3编码器8的功能。
另外，在本说明书中虽未在图中示出，但第1译码器45、第2译码器46、第3译码器48，也与编码器5c一样，可以作为一个译码器构成。
实施形态6
图51是表示本发明实施形态的编码装置400的另一个构成例的框图。
图51所示的编码装置400，是从图4所示编码装置400中去掉模式判定器2和第2编码部102后构成的。从零判定器4输出到模式判定器2的判定结果，在图51中，输入到编码控制部11。编码控制部11，根据零判定器4的判定结果，利用控制信号C2、C3使第1编码器5和第2编码器6动作。此外，编码控制部11还通过控制信号C5使代码切换器9动作，从第1编码器5和第2编码器6输出的代码字中选择和输出适当的代码字。
图52是表示本实施形态的译码装置500的另一个构成例的框图。
图52所示的译码装置500，是从图13所示译码装置500中去掉模式判定器42和第2译码部202后构成的。由第1译码器45将代码字译码为用指示预测误差是否是0的二进制符号表示的判定结果，并将该判定结果输入到译码控制部43。译码控制部43，根据输入的判定结果，通过控制信号C12控制象素切换器12。
图51所示的编码装置400的特征在于，判定预测是否准确，并根据判定结果对编码象素进行编码。图52所示的译码装置500的特征在于，判定对译码象素值的预测是否准确，并根据判定结果将代码字译码为译码象素。这样，通过判定预测是否准确并以由1个以上的指示预测是否准确的二进制符号构成的信息为单位进行编码或译码，在预测的准确率高的情况下，与通常对预测误差进行编码或译码的情况相比，可进行高效率的编码或译码。
在上述实施形态中，预测器3和7从参照象素的取值计算编码象素的预测值，但如必要时，也可以将模式识别信号CM从模式判定器输入到预测器3和7，并根据模式识别信号CM和参照象素的取值计算预测值。
另外，在上述实施形态中，虽以参照象素为a、b、c三个象素的情况为前提，但参照象素只要是1个以上即可。
另外，在上述实施形态中，以参照象素a、b、c满足条件「a＝b＝c」时选择方式A的情况作为前提，但也可以根据参照象素的数目的变化变更其条件。例如，当具有参照象素a、b、c、d时，也可以在条件「a＝b＝d」成立时选择模式A。
另外，在上述实施形态中，虽然没有专门讲述关于计算机硬件或软件的使用，但上述构成要素的全部或部分功能也可以由计算机的硬件实施。或者，也可以由软件实现各构成要素的功能。或也可由固件实现。还可以由它们的组合实现。或者，以在一片半导体芯片上集成全部或部分功能的形式实现。
另外，在上述实施形态中，说明了第1、第2、第3编码器及第1、第2、第3译码器全部采用图67所示编码方式的情况，但在进行编码和译码时，有时也可以不采用图67所示的编码方式。
另外，在上述实施形态中，说明了对图象信息进行编码或译码的情况，但即使在对声音信息、光信息或其他信息编码或译码时，也能用上述实施形态实现。特别是，当所输入的信息趋向于取特定值时，可进行高效率的编码。例如，声音信息或光信息等具有从与图象信息相同的背景抽出的信息、或具有从某个规定背景抽出的信息时，也可以将这些声音信息或光信息看作是本说明书中提到的图象信息，并能进行高效率的编码。
实施形态7
图53是表示本发明的图象处理装置一实施例的摄象装置(数字摄象机)的图，是表示将静态图象记录在存储器插件上的数字摄象机600的构成例的图。
在图53中，325是对由多个象素构成的图象进行摄象的摄象部，311是作为将光学图象变换为电信号的传感器使用的固体摄象元件，312是将光学图象在固体摄象元件311上成像的透镜，313是调整入射到固体摄象元件311的光量的光圈，314是调整固体摄象元件311的曝光时间的快门，315是将固体摄象元件311的输出转换为数字信号的AD(模-数)转换电路，316是由暂时存储被转换为数字信号的固体摄象元件311的1帧信号的半导体存储器构成的帧存储器，317是从帧存储器316存储的固体摄象元件311的输出信号取出相邻的至少2行以上数据并通过运算从各图象信号生成和输出亮度信号Y、色差信号U、V的记录信号处理电路，318是对由记录信号处理电路317生成的亮度信号Y、色差信号U、V进行编码和数据压缩的图象压缩电路，319是用于记录图象的由半导体存储器构成的存储器插件，320是对从存储器插件319读出的编码后图象数据进行扩展的图象扩展电路，321是用于将扩展后的亮度信号Y、色差信号U、V在监视器324上显示的再生信号处理电路(或显示电路)。322是控制固体摄象元件311的动作的系统控制器，323是使摄影开始的触发开关。
54是表示由图53所示的数字摄象机600记录静态图象的时序的图。
在时刻T0触发开关323接通后，开始以下所述的一系列的静态图象记录时序。首先，从时刻T0到T1期间，将蓄积在固体摄象元件311上的暗电荷转移除去，然后，用图中未示出的测光元件进行测光动作，并设定适当的曝光时间和曝光光圈。接着，在从时刻T2到T3期间，打开快门314进行对固体摄象元件311的曝光动作。接着，在时刻T3将快门314关闭，然后从固体摄象元件311读出曝光信号电荷。从固体摄象元件311读出的信号，由AD转换电路315转换为数字信号，并将1帧的信号暂时存储在帧存储器316内。然后，当在时刻T4结束曝光信号的读出时，在从时刻T4到T5期间，读出暂时存储在帧存储器316内的信号，并由记录信号处理电路317根据固体摄象元件311的若干个相邻的象素数据通过计算求出亮度信号Y、色差信号U、V。亮度信号Y、色差信号U、V，由图象压缩电路318进行编码数据压缩，并记录在存储器插件319内。
图55是表示图象压缩电路318的结构的图。
在图象压缩电路318内备有3个编码装置400。作为编码装置400，可采用上述实施形态1～6中说明过的编码装置。例如，可采用图4所示的编码装置400。编码装置400，从记录信号处理电路317并行地输入亮度信号Y、色差信号U、V。各编码装置400用如上所述的编码方法进行编码。编码后的结果，输出和存储在存储器插件319内并输入到编码装置400。亮度信号Y，如图55所示，是1帧的亮度信号Y、即Y1、Y2、...、Yn，编码装置400输入1帧的亮度信号Y并进行编码。色差信号U、V，也同样由编码装置400编码。
图56是表示图象扩展电路320的结构的图。
在图象扩展电路320内备有3个译码装置500。作为该译码装置500，可采用上述实施形态1～6中说明过的译码装置。例如，可采用图13所示的译码装置500。图象扩展电路320，从存储器插件319并行地输入亮度信号Y、色差信号U、V的代码，并由各译码装置500分别进行译码，并输出到再生信号处理电路321。
图57是表示图象压缩电路318的另一例的图。
图57中示出的图象压缩电路318备有一个编码装置400。编码装置400，从记录信号处理电路317按每个帧串行地输入亮度信号Y、色差信号U、V。即，输入由Y1、Y2、...、Yn构成的1帧的亮度信号Y，然后，连续地输入由U1、U2、...、Un构成的1帧的色差信号U，及由V1、V2、...、Vn构成的1帧的色差信号V。在图57所示的情况下，仅以一个编码装置400完成操作，所以使图象压缩电路318的结构得到简化。
图58是表示图象扩展电路320的另一种结构的图。
在图象扩展电路320内备有一个译码装置500。图象扩展电路320，从存储器插件319以帧为单位串行地输入编码后的信号，以帧为单位对亮度信号Y和色差信号U、V进行译码，并输出到再生信号处理电路321。
图57和图58所示的情况，是以帧为单位进行编码或译码，但也不限于以帧为单位，也可以按一定大小的块为单位进行编码或译码。或者也可以几行为单位进行编码或译码。
图59是表示数字摄象机600的另一种结构的图。
图59与图53的不同点在于，在将图象显示在监视器324上时，通过帧存储器316进行显示。
图60是表示数字摄象机600的又一种结构的图。
图60与图53的不同点在于，在图60的情况下没有设置存储器插件319，并将图象压缩电路318和图象扩展电路320配置在帧存储器316的前后。
即使是在图59和图60的情况下，也能采用从图55到图58所示结构的图象压缩电路318和图象扩展电路320。
图61是表示数字摄象机600的另一种结构及计算机700的结构的图。
图61的结构的特征在于，用数字摄象机600的图象压缩电路318进行压缩处理，而在计算机700中进行扩展处理。在数字摄象机600中，只进行压缩处理，并将压缩后的数据存储在存储器插件319内。存储器插件319以脱机的形式安装在计算机700内。根据存储在CPU(中央处理单元)701和RAM(随机存取存储器)702内的图象扩展程序703，读出存储在存储器插件319内的代码并进行扩展处理。然后，按照图象处理程序704进行所要求的图象处理，并可以进行显示和打印。此外，当数字摄象机600备有通信功能时，可以利用有线通信或无线通信远距离地输送在存储器插件319内存储的代码。
图62和图63示出输入到图象压缩电路318的信号是彩色信号R、G、B的情况。
图64和图65示出输入到图象压缩电路318的信号是彩色信号R、G1、G2、B的情况。
另外，图中虽未示出，但图象扩展电路320也能以与从图62到图65所示结构相同的结构，对彩色信号进行译码。
在上述的例中，说明了用存储器插件319存储代码的情况，但除存储器插件319外，也可以采用软盘、硬盘、快擦写存储器等其他二次存储装置。或者，不将代码存储在存储装置内，而用通信装置或电缆等输送到外部。
产业上的应用可能性
如上所述，本发明提供高效率的编码装置和译码装置及其方法。尤其是，备有与多种编码模式对应的编码方式，并利用与编码模式对应的编码方式高效率地将图象信息进行编码或译码。
另外，在切换编码模式时，即使是在代码未确定的状态，本发明也能对图象信息进行适当的编码，同时能正确地进行译码。
另外，即使是在变更了MPS和LPS的解释时，本发明也能适当地编码并正确地进行译码。
另外，本发明能以小型化的形式构成编码装置、译码装置、或图象处理装置。
另外，本发明由于能获得比现有的图象压缩率更高的压缩率，所以能以较小的容量将高质量的图象存储在存储媒体内。
因此，对于设在数字摄象机等图象处理装置内的存储媒体，与现有的相比，能存储更多的图象信息。
从以上各点来看，本发明在产业上有广泛的应用可能性。

Claims (16)

1.一种编码装置(400)，其特征在于，备有：象素存储器(1)，输入和存储具有规定范围的任何值的象素作为编码象素，并将编码象素附近的已编码象素的值作为参照象素值输出；模式判定器(2)，根据参照象素的取值，从预先定义的多种编码模式中对编码象素选择特定编码模式和特定编码模式以外的编码模式中的任何一种模式；第1编码部(101)，预测编码象素的值，判定预测是否准确，根据判定结果对编码象素的值进行编码并输出代码字；第2编码部(102)，预测编码象素的值，对编码象素的值进行编码，并输出代码字；及编码控制部(11)，根据上述模式判定器(2)的选择结果，有选择地使第1和第2编码部动作；
上述第1编码部(101)备有：第1预测器(3)，根据参照象素的取值计算编码象素的预测值；第1预测误差计算器(30)，计算编码象素的值与由第1预测器(3)计算出的预测值之间的误差作为预测误差；判定器(4)，判定由第1预测误差计算器(30)计算出的预测误差是否是特定值并输出判定结果；第1编码器(5)，对于用所选出的特定编码模式进行编码的编码象素，输入从判定器(4)输出的判定结果后进行编码，并输出代码字；及第2编码器(6)，在用所选出的上述特定编码模式进行编码的编码象素中，对于由第1预测误差计算器(30)计算出的预测误差不是上述特定值的编码象素，对其预测误差进行编码，并输出对应的代码字；
上述第2编码部(102)备有：第2预测器(7)，根据参照象素的取值计算编码象素的预测值；第2预测误差计算器(31)，计算编码象素的值与由第2预测器(7)计算出的预测值之间的误差作为预测误差；及第3编码器(8)，对于用所选出的上述特定编码模式以外的编码模式进行编码的编码象素，无论用上述第2预测误差计算器(31)计算出的预测误差是否是上述特定值，对其预测误差进行编码，并输出对应的代码字；
上述模式判定器(2)输入象素存储器(1)输出的参照象素的取值和判定器(4)输出的判定结果，并根据参照象素的取值和判定结果选择编码模式。
2.根据权利要求1所述的编码装置(400)，其特征在于：
上述第1编码器(5)备有：第1概率估计器(25)，将从判定器(4)输出的判定结果作为二进制符号串输入，并估计二进制符号中任何一个二进制符号的出现概率；及第1代码字分配器(15)，对二进制符号串进行编码；
上述第2编码器(6)备有；第1误差/符号变换器(36)，输入预测误差并将预测误差变换为二进制符号串；第2概率估计器(26)，输入二进制符号串，并估计二进制符号中任何一个二进制符号的出现概率；及第2代码字分配器(16)，对二进制符号串进行编码；
上述第3编码器(8)备有：第2误差/符号变换器(38)，输入预测误差并将预测误差变换为二进制符号串；第3概率估计器(28)，输入二进制符号串，并估计二进制符号中任何一个二进制符号的出现概率；及第3代码字分配器(18)，对二进制符号串进行编码。
3.根据权利要求2所述的编码装置(400)，其特征在于：至少上述第1误差/符号变换器(36)和第2误差/符号变换器(38)中的任何一个，从输入到该第1误差/符号变换器(36)和第2误差/符号变换器(38)的作为预测误差值出现的可能性高的值起按顺序产生比较值，并与输入到上述第1误差/符号变换器(36)和第2误差/符号变换器(38)中的任何一个的预测误差逐次比较，根据该预测误差与所产生的一个比较值达到一致之前的比较次数生成和输出二进制符号串。
4.根据权利要求1所述的编码装置(400)，其特征在于：上述模式判定器(2)，还根据在编码象素前面的已编码象素的编码模式，选择编码象素的编码模式。
5.一种编码装置(400)，其特征在于，备有：象素存储器(1)，输入和存储具有规定范围的任何值的象素作为编码象素，并将编码象素附近的已编码象素的值作为参照象素值输出；模式判定器(2)，根据参照象素的取值，从预先定义的多种编码模式中对编码象素选择特定编码模式和特定编码模式以外的编码模式中的任何一种模式；第1编码部(101)，预测编码象素的值，判定预测是否准确，根据判定结果对编码象素的值进行编码并输出代码字；第2编码部(102)，预测编码象素的值，对编码象素的值进行编码，并输出代码字；及编码控制部(11)，根据上述模式判定器(2)的选择结果，有选择地使第1和第2编码部动作；
上述第1编码部(101)备有：第1预测器(3)，根据参照象素的取值计算编码象素的预测值；第1预测误差计算器(30)，计算编码象素的值与由第1预测器(3)计算出的预测值之间的误差作为预测误差；判定器(4)，判定由第1预测误差计算器(30)计算出的预测误差是否是特定值并输出判定结果；第1编码器(5)，对于用所选出的特定编码模式进行编码的编码象素，输入从判定器(4)输出的判定结果后进行编码，并输出代码字；及第2编码器(6)，在用所选出的上述特定编码模式进行编码的编码象素中，对于由第1预测误差计算器(30)计算出的预测误差不是上述特定值的编码象素，对其预测误差进行编码，并输出对应的代码字；
上述第2编码部(102)备有：第2预测器(7)，根据参照象素的取值计算编码象素的预测值；第2预测误差计算器(31)，计算编码象素的值与由第2预测器(7)计算出的预测值之间的误差作为预测误差；及第3编码器(8)，对于用所选出的上述特定编码模式以外的编码模式进行编码的编码象素，无论用上述第2预测误差计算器(31)计算出的预测误差是否是上述特定值，对其预测误差进行编码，并输出对应的代码字；
至少上述第1编码器(5)、第2编码器(6)中的任何一个，根据二进制符号的哪一个是优势符号的信息及优势符号的估计出现概率，在对二进制符号的扩展信息源有系统地生成的赫夫曼代码集合中选择最适合于从优势符号的估计出现概率设定的二进制符号的扩展信息源状态的代码，从而实现二进制信息源的编码。
6.一种译码装置(500)，其特征在于，备有：象素存储器(41)，存储具有规定范围的任何值的已译码象素，并将想要进行译码的译码象素附近的已译码象素的值作为参照象素值输出；模式判定器(42)，从预先定义的多种译码模式中对译码象素选择特定译码模式和特定译码模式以外的译码模式中的任何一种模式；第1译码部(201)，输入代码字，同时预测译码象素的值，判定预测是否准确，并根据判定结果将代码字译码为译码象素的值；第2译码部(202)，输入代码字，同时预测译码象素的值，并对代码字进行译码；及译码控制部(43)，根据上述模式判定器(42)的选择结果，有选择地使第1和第2译码部动作；
上述第1译码部(201)备有：第1预测器(3)，根据参照象素的取值计算译码象素的预测值；第1译码器(45)，对于用所选出的特定译码模式进行译码的译码象素，将对应的代码字译码为指示预测误差是否是规定值的判定结果；第2译码器(46)，在用所选出的上述特定译码模式进行译码的译码象素中，对于预测误差不是上述规定值的译码象素，将对应的代码字译码为该预测误差；及第1译码象素计算器(32)，根据由上述第1预测器(3)计算出的译码象素的预测值、上述判定结果、由上述第2译码器(46)得到的预测误差，计算译码象素的值；
上述第2译码部(202)备有：第2预测器(7)，根据参照象素的取值计算译码象素的预测值；第3译码器(48)，对于用所选出的上述特定译码模式以外的译码模式进行译码的译码象素，无论预测误差是否是上述规定值，将对应的代码字译码为该预测误差；及第2译码象素计算器(33)，根据由上述第2预测器(7)计算出的译码象素的预测值、及由上述第3译码器(48)译码后的预测误差，计算用所选出的上述特定译码模式以外的译码模式进行译码的译码象素的值；
上述模式判定器(42)输入象素存储器(41)输出的参照象素的取值和上述第1译码器(45)所译码的判定结果，并根据参照象素的取值和判定结果选择译码模式。
7.根据权利要求6所述的译码装置(500)，其特征在于：
上述第1译码器(45)备有：第1符号复原器(55)，输入代码字并译码为二进制符号串；及第1概率估计器(75)，估计二进制符号中任何一个二进制符号的出现概率；并且，上述第1译码器(45)输出二进制符号串中的任何一个作为判定结果；同时，
上述第2译码器(46)备有：第2符号复原器(56)，输入代码字并译码为二进制符号串；及第2概率估计器(76)，输入二进制符号并估计二进制符号中任何一个二进制符号的出现概率；及第1符号/误差变换器(86)，输入二进制符号串并将二进制符号串变换为预测误差；
上述第3译码器(48)备有：第3符号复原器(58)，输入代码字并译码为二进制符号串；及第3概率估计器(78)，输入二进制符号并估计二进制符号中任何一个二进制符号的出现概率；及第2符号/误差变换器(88)，输入二进制符号串并将二进制符号串变换为预测误差。
8.根据权利要求7所述的译码装置(500)，其特征在于：至少上述第1符号/误差变换器(86)和第2符号/误差变换器(88)中的任何一个，根据输入的二进制符号的值和个数，将输入的二进制符号串变换为预测误差。
9.根据权利要求6所述的译码装置(500)，其特征在于：上述模式判定器(42)，还根据在译码象素前面的已译码象素的译码模式，选择译码象素的译码模式。
10.一种译码装置(500)，其特征在于，备有：象素存储器(41)，存储具有规定范围的任何值的已译码象素，并将想要进行译码的译码象素附近的已译码象素的值作为参照象素值输出；模式判定器(42)，根据参照象素的取值，从预先定义的多种译码模式中对译码象素选择特定译码模式和特定译码模式以外的译码模式中的任何一种模式；第1译码部(201)，输入代码字，同时预测译码象素的值，判定预测是否准确，并根据判定结果将代码字译码为译码象素的值；第2译码部(202)，输入代码字，同时预测译码象素的值，并对代码字进行译码；及译码控制部(43)，根据上述模式判定器(42)的选择结果，有选择地使第1和第2译码部动作；
上述第1译码部(201)备有：第1预测器(3)，根据参照象素的取值计算译码象素的预测值；第1译码器(45)，对于用所选出的特定译码模式进行译码的译码象素，将对应的代码字译码为指示预测误差是否是规定值的判定结果；第2译码器(46)，在用所选出的上述特定译码模式进行译码的译码象素中，对于预测误差不是上述规定值的译码象素，将对应的代码字译码为该预测误差；及第1译码象素计算器(32)，根据由上述第1预测器(3)计算出的译码象素的预测值、上述判定结果、由上述第2译码器(46)得到的预测误差，计算译码象素的值；
上述第2译码部(202)备有：第2预测器(7)，根据参照象素的取值计算译码象素的预测值；第3译码器(48)，对于用所选出的上述特定译码模式以外的译码模式进行译码的译码象素，无论预测误差是否是上述规定值，将对应的代码字译码为该预测误差；及第2译码象素计算器(33)，根据由上述第2预测器(7)计算出的译码象素的预测值、及由上述第3译码器(48)译码后的预测误差，计算用所选出的上述特定译码模式以外的译码模式进行译码的译码象素的值；
至少上述第1译码器(45)、第2译码器(46)中的任何一个，根据二进制符号的哪一个是优势符号的信息及优势符号的估计出现概率，在对二进制符号的扩展信息源有系统地生成的赫夫曼代码集合中选择最适合于从优势符号的估计出现概率设定的二进制符号的扩展信息源状态的代码，从而实现二进制信息源的译码。
11.一种编码方法，其特征在于，包括：输出工序，输入和存储具有规定范围的任何值的象素作为编码象素，并将编码象素附近的已编码象素的值作为参照象素值输出；模式判定工序，从预先定义的多种编码模式中对编码象素选择特定编码模式和特定编码模式以外的编码模式中的任何一种模式；第1主编码工序，预测编码象素的值，判定预测是否准确，根据判定结果对编码象素的值进行编码并输出代码字；第2主编码工序，预测编码象素的值，对编码象素的值进行编码，并输出代码字；及编码控制工序，根据上述模式判定工序的选择结果，有选择地进行第1和第2主编码工序的动作；
上述第1主编码工序包括：第1预测工序，根据参照象素的取值计算编码象素的预测值；第1预测误差计算工序，计算编码象素的值与由第1预测工序计算出的预测值之间的误差作为预测误差；判定工序，判定由第1预测误差计算工序计算出的预测误差是否是规定值并输出判定结果；第1编码工序，对于用所选出的上述特定编码模式进行编码的编码象素，输入由判定工序输出的判定结果后对其进行编码，并输出代码字；及第2编码工序，在用所选出的上述特定编码模式进行编码的编码象素中，对于由第1预测误差计算工序计算出的预测误差不是上述规定值的编码象素，对其预测误差进行编码，并输出对应的代码字；
上述第2主编码工序包括：第2预测工序，根据参照象素的取值计算编码象素的预测值；第2预测误差计算工序，计算编码象素的值与由第2预测工序计算出的预测值之间的误差作为预测误差；及第3编码工序，对于用所选出的特定编码模式以外的编码模式进行编码的编码象素，无论由上述第2预测误差计算工序计算出的预测误差是否是上述规定值，对其预测误差进行编码，并输出对应的代码字；
上述模式判定工序输入由输出工序所输出的参照象素的值和由判定工序所输出的判定结果，并根据参照象素的值和判定结果选择编码模式。
12.根据权利要求11所述的编码方法，其特征在于：
上述第1编码工序包括：第1概率估计工序，作为二进制符号串输入从判定工序输出的判定结果，并估计二进制符号中任何一个二进制符号的出现概率；及第1代码字分配工序，用于对二进制符号串进行编码；
上述第2编码工序包括；第1误差/符号变换工序，输入预测误差并将预测误差变换为二进制符号串；第2概率估计工序，输入二进制符号串，并估计二进制符号中任何一个二进制符号的出现概率；及第2代码字分配工序，对二进制符号串进行编码；
上述第3编码工序包括：第2误差/符号变换工序，输入预测误差并将预测误差变换为二进制符号串；第3概率估计工序，输入二进制符号串，并估计二进制符号中任何一个二进制符号的出现概率；及第3代码字分配工序，对二进制符号串进行编码。
13.一种编码方法，其特征在于，包括：输出工序，输入和存储具有规定范围的任何值的象素作为编码象素，并将编码象素附近的已编码象素的值作为参照象素值输出；模式判定工序，根据参照象素的取值，从预先定义的多种编码模式中对编码象素选择特定编码模式和特定编码模式以外的编码模式中的任何一种模式；第1主编码工序，预测编码象素的值，判定预测是否准确，根据判定结果对编码象素的值进行编码并输出代码字；第2主编码工序，预测编码象素的值，对编码象素的值进行编码，并输出代码字；及编码控制工序，根据上述模式判定工序的选择结果，有选择地进行第1和第2主编码工序的动作；
上述第1主编码工序包括：第1预测工序，根据参照象素的取值计算编码象素的预测值；第1预测误差计算工序，计算编码象素的值与由第1预测工序计算出的预测值之间的误差作为预测误差；判定工序，判定由第1预测误差计算工序计算出的预测误差是否是规定值并输出判定结果；第1编码工序，对于用所选出的上述特定编码模式进行编码的编码象素，输入由判定工序输出的判定结果后对其进行编码，并输出代码字；及第2编码工序，在用所选出的上述特定编码模式进行编码的编码象素中，对于由第1预测误差计算工序计算出的预测误差不是上述规定值的编码象素，对其预测误差进行编码，并输出对应的代码字；
上述第2主编码工序包括：第2预测工序，根据参照象素的取值计算编码象素的预测值；第2预测误差计算工序，计算编码象素的值与由第2预测工序计算出的预测值之间的误差作为预测误差；及第3编码工序，对于用所选出的特定编码模式以外的编码模式进行编码的编码象素，无论由上述第2预测误差计算工序计算出的预测误差是否是上述规定值，对其预测误差进行编码，并输出对应的代码字；
至少上述第1、第2编码工序中的任何一个，根据二进制符号的哪一个是优势符号的信息及优势符号的估计出现概率，在对二进制符号的扩展信息源有系统地生成的赫夫曼代码集合中选择最适合于从优势符号的估计出现概率设定的二进制符号的扩展信息源状态的代码，从而实现二进制信息源的编码。
14.一种译码方法，其特征在于，包括：输出工序，存储具有规定范围的任何值的已译码象素，并将想要进行译码的译码象素附近的已译码象素的值作为参照象素值输出；模式判定工序，从预先定义的多种译码模式中对译码象素选择特定译码模式和特定译码模式以外的译码模式中的任何一种模式；第1主译码工序，输入代码字，同时预测译码象素的值，判定预测是否准确，并根据判定结果将代码字译码为译码象素的值；第2主译码工序，输入代码字，同时预测译码象素的值，并将代码字译码为译码象素的值；及译码控制工序，根据上述模式判定工序的选择结果，有选择地进行第1和第2主译码工序的动作；
上述第1主译码工序包括：第1预测工序，根据参照象素的取值计算译码象素的预测值；第1译码工序，对于用所选出的特定译码模式进行译码的译码象素，将对应的代码字译码为指示预测误差是否是规定值的判定结果；第2译码工序，在用所选出的上述特定译码模式进行译码的译码象素中，对于预测误差不是上述规定值的译码象素，将对应的代码字译码为该预测误差；及第1译码象素计算工序，根据由上述第1预测工序计算出的译码象素的预测值、上述判定结果、由上述第2译码工序得到的预测误差，计算译码象素的值；
上述第2主译码工序包括：第2预测工序，根据参照象素的取值计算译码象素的预测值；第3译码工序，对于用所选出的特定译码模式以外的译码模式进行译码的译码象素，无论预测误差是否是上述规定值，将对应的代码字译码为该预测误差；及第2译码象素计算工序，根据由上述第2预测工序计算出的译码象素的预测值、及由上述第3译码工序译码后的预测误差，计算用所选出的特定译码模式以外的译码模式进行译码的译码象素的值；
上述模式判定工序输入由输出工序所输出的参照象素的值和由上述第1译码工序所输出的判定结果，并根据参照象素的值和判定结果选择译码模式。
15.根据权利要求14所述的译码方法，其特征在于：
上述第1译码工序包括：第1符号复原工序，输入代码字并译码为二进制符号串；及第1概率估计工序，估计二进制符号中任何一个二进制符号的出现概率；并且，输出二进制符号串中的任何一个作为判定结果；同时，
上述第2译码工序包括：第2符号复原工序，输入代码字并译码为二进制符号串；及第2概率估计工序，输入二进制符号并估计二进制符号的出现概率；及第1符号/误差变换工序，输入二进制符号串并将二进制符号串变换为预测误差；
上述第3译码工序包括：第3符号复原工序，输入代码字并译码为二进制符号串；及第3概率估计工序，输入二进制符号并估计二进制符号的出现概率；及第2符号/误差变换工序，输入二进制符号串并将二进制符号串变换为预测误差。
16.一种译码方法，其特征在于，包括：输出工序，存储具有规定范围的任何值的已译码象素，并将想要进行译码的译码象素附近的已译码象素的值作为参照象素值输出；模式判定工序，根据参照象素的取值，从预先定义的多种译码模式中对译码象素选择特定译码模式和特定译码模式以外的译码模式中的任何一种模式；第1主译码工序，输入代码字，同时预测译码象素的值，判定预测是否准确，并根据判定结果将代码字译码为译码象素的值；第2主译码工序，输入代码字，同时预测译码象素的值，并将代码字译码为译码象素的值；及译码控制工序，根据上述模式判定工序的选择结果，有选择地进行第1和第2主译码工序的动作；
上述第1主译码工序包括：第1预测工序，根据参照象素的取值计算译码象素的预测值；第1译码工序，对于用所选出的特定译码模式进行译码的译码象素，将对应的代码字译码为指示预测误差是否是规定值的判定结果；第2译码工序，在用所选出的上述特定译码模式进行译码的译码象素中，对于预测误差不是上述规定值的译码象素，将对应的代码字译码为该预测误差；及第1译码象素计算工序，根据由上述第1预测工序计算出的译码象素的预测值、上述判定结果、由上述第2译码工序得到的预测误差，计算译码象素的值；
上述第2主译码工序包括：第2预测工序，根据参照象素的取值计算译码象素的预测值；第3译码工序，对于用所选出的特定译码模式以外的译码模式进行译码的译码象素，无论预测误差是否是上述规定值，将对应的代码字译码为该预测误差；及第2译码象素计算工序，根据由上述第2预测工序计算出的译码象素的预测值、及由上述第3译码工序译码后的预测误差，计算用所选出的特定译码模式以外的译码模式进行译码的译码象素的值；
至少上述第1、第2译码工序中的任何一个，根据二进制符号的哪一个是优势符号的信息及优势符号的估计出现概率，在对二进制符号的扩展信息源有系统地生成的赫夫曼代码集合中选择最适合于从优势符号的估计出现概率设定的二进制符号的扩展信息源状态的代码，从而实现二进制信息源的译码。
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