DE69720558T2 - Methode zur Bilddekodierung mit Kodes variabler Länge - Google Patents

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bilddecodierung.
  • Stand der Technik
  • Komprimierte Codierung ist zum effizienten Speichern oder Übertragen eines digitalen Bilds unbedingt erforderlich. Ein Verfahren, das zur komprimierten Codierung eines digitalen Bilds verwendet wird, ist die diskrete Kosinus-Transformation (DCT), die eine herausragende Technologie bei typischen Standards wie JPEG (Joint Photographic Experts Group) und MPEG (Moving Picture Experts Group) ist. Darüber hinaus kommen auch Wellenformcodierungsverfahren wie Codieren mit unterteilten Bändern, Wavelet-Transformations- und Fraktalcodierung als Codierungsverfahren zur Anwendung. Um redundante Signale zwischen Bildern zu entfernen, wird hauptsächlich eine Intrabild-Codierung aufgrund einer räumlichen Korrelation in einem Stehbild durchgeführt; außerdem wird auch eine Interbild-Codierung durchgeführt, bei der eine Interbild-Voraussage durch Bewegungskompensation aufgrund einer zeitlichen Korrelation zwischen den einzelnen Gruppen von benachbarten Stehbildern erfolgt und ein erhaltenes Differenzsignal der Wellenformcodierung unterzogen wird. Mit diesen beiden Verfahren können codierte Daten mit einer hohen Komprimierungsrate erhalten werden.
  • Bei der herkömmlichen Bildcodierung beispielsweise nach dem MPEG-Standard, wird nach dem DCT-Verfahren o. Ä. eine Quantisierung durchgeführt, an die sich eine Codierung mit variabler Wortlänge anschließt. Insbesondere wird ein Verfahren wie DCT, Codieren mit unterteilten Bändern oder Wavelet an digitalen Bilddaten durchgeführt und die mit dem vorgenannten Verfahren erhaltenen Transformationskoeffizienten werden unter Verwendung einer vorgeschriebenen Quantisierungsskale quantisiert, um quantisierte Transformationskoeffizienten zu erzeugen, an denen dann die Codierung mit variabler Wortlänge vorzunehmen ist.
  • Die durch Quantisierung erhaltenen quantisierten Transformationskoeffizienten werden in einem zweidimensionalen Array angeordnet und jeder Koeffizient bezeichnet Null oder ungleich Null. Beim Codieren mit variabler Wortlänge werden die Koeffizienten (Null und ungleich Null), die in dem zweidimensionalen Array in einer vorgegebenen Abtast-Reihenfolge angeordnet sind, zickzack-gescannt, um die Koeffizienten in eine Dimension umzugruppieren, und anschließend werden Ereignisse aus dem eindimensionalen Koeffizienten-Array erzeugt. Jedes Ereignis besteht aus einem Run, der eine Anzahl vorhergehender Null-Koeffizienten bezeichnet, und einem Level, der den Wert eines Koeffizienten ungleich Null angibt. Dann wird die Codierung durch Bezugnahme auf eine vorher erstellte Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge durchgeführt, in der ein eindeutiger Code mit variabler Wortlänge jedem aus einem Run und einem Level bestehenden Ereignis zugeordnet wird. Anstelle dieses Verfahrens kann auch ein anderes Verfahren verwendet werden, beispielsweise das Verfahren der Zuordnung eines weiteren Codes, der angibt, ob ein Koeffizient ein letzter Koeffizient ist, oder ein Verfahren zur Codierung mit Verweis auf eine Tabelle, wo Codes mit variabler Wortlänge Ereignissen zugeordnet werden, die jeweils aus einer Gruppe (Run, Level, Last) bestehen, die durch Addieren eines Last, der angibt, ob ein Koeffizient ein letzter Koeffizient ist, zu einem Run und einem Level erhalten wird.
  • 18 ist eine Ablaufdiagramm, das den Ablauf eines herkömmlichen Codierungsverfahrens für ein aus (Last, Run, Level) bestehenden Ereignis darstellt. Nachstehend wird das herkömmliche Codierungsverfahren unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 18 beschrieben.
  • Nach der Initüerung des Prözesses im Schritt 1801 wird ein j-tes Ereignis als Eingabe-Ereignis, das ein zu verarbeitendes Objekt ist, eingegeben. Im Schritt 1803 wird ein Vergleich zwischen diesem Eingabe-Ereignis und einem in einer Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge enthaltenen Bezugsereignis angestellt.
  • Die 19 bis 22 zeigen ein Beispiel für die Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge, die für das herkömmliche Verfahren des Codierens mit variabler Wortlänge verwendet wird. Wie dargestellt, entsprechen in der Tabelle die jeweils aus (Last, Run, Level) bestehenden Ereignisse einzelnen Codes. In den Figuren bezeichnet "s" in einer "VLC-CODE"-Zelle Null, wenn der Level positiv ist, während es 1 bezeichnet, wenn der Level negativ ist. Wenn Last 0 ist, gibt es an, dass der betreffende Koeffizient nicht der letzte Koeffizient ist.
  • Im Schritt 1803 von 18 wird durch Verweis auf diese Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge ein Vergleich zwischen dem Eingabe-Ereignis und jedem Bezugsereignis durchgeführt, das in der aus (Last, Run, Level) bestehenden Tabelle enthalten ist. Im Schritt 1804 wird aufgrund dieses Vergleichs entschieden, ob es ein Bezugsereignis gibt, dessen (Last, Run, Level) identisch mit dem des Eingabe-Ereignisses ist. Wenn im Schritt 1804 entschieden wird, dass es ein solches Bezugsereignis gibt, wird Schritt 1805 ausgeführt, während dann, wenn kein solches Bezugsereignis gefunden wird, Schritt 1806 ausgeführt wird. Wenn jetzt Schritt 1805 ausgeführt wird, wird ein Code mit variabler Wortlänge, der dem Bezugsereignis entspricht, ausgegeben. Dann schließt sich Schritt 1807 an, der später beschrieben wird.
  • Wenn jedoch beim Ausführen von Schritt 1806, das heißt, in dem Fall, dass der (Last, Run, Level), der mit dem des Ereignisses als zu verarbeitendes Objekt identisch ist, beim Nachschlagen in der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge nicht gefunden werden kann, wird im Schritt 1806 eine Codierung mit fester Wortlänge durchgeführt. Die 23 sind Diagramme, die die Codierung mit fester Wortlänge begrifflich darstellen. Wie in den Figuren gezeigt, werden die in 23(a) gezeigten Codes Runs zugeordnet, und die in 23(b) gezeigten Codes werden Levels zugeordnet, und diese Codes sind die Ergebnisse der Codierung. Bei diesem Verfahren der Codierung mit fester Wortlänge wird ein Steuercode zum Anzeigen, dass ein Codierungsergebnis ein Code mit fester Wortlänge ist, so addiert, dass er vor dem Ergebnis der Codierung übertragen wird, um den durch Codierung mit fester Wortlänge erhaltenen Code von dem durch Codierung mit variabler Wortlänge erhaltenen Code zu unterscheiden. Dieser Steuercode wird als "Escape-Sequenz (ESC)" bezeichnet, und hier wird der in 22 angegebene Code "0000011" als Steuercode verwendet. Insbesondere werden bei der Durchführung der Codierung mit fester Wortlänge codierte Daten erhalten, die einen 7-Bit-ESC-Code und den Code umfassen, der nach dem ESC-Code zugeordnet wird.
  • Nach der Ausführung von Schritt 1805 oder 1806 wird im nachfolgenden Schritt 1807 entschieden, ob ein Eingabe-Ereignis, das als letztes Eingabe-Ereignis verarbeitet wird, ein letztes Eingabe-Ereignis ist oder nicht. Wenn entschieden wird, dass das Ereignis das letzte Ereignis ist, wird die Codierung im Schritt 1808 beendet. Wenn jedoch entschieden wird, dass das Ereignis nicht das letzte Ereignis ist, wird im Schritt 1809 j um 1 erhöht, und es erfolgt ein Rücksprung zum Schritt 1802, mit dem ein nächstes Eingabe-Ereignis in der gleichen Weise verarbeitet wird. So wird das Verfahren bis zum letzten Koeffizienten ungleich Null fortgesetzt.
  • Wie vorstehend beschrieben, werden bei der herkömmlichen Bildcodierung Ereignisse für quantisierte Transformationskoeffizienten erzeugt und es wird ein Vergleich zwischen dem Ereignis und einem in einer Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge enthaltenen Bezugsereignis durchgeführt. Wenn das passende Ereignis gefunden wird, wird ein aus der Tabelle stammender Code mit variabler Wortlänge verwendet, während in dem Fall, dass kein passendes Ereignis gefunden wird, das Ergebnis der Codierung mit fester Wortlänge, zu dem ein Steuercode (ESC-Code) addiert wird, verwendet wird.
  • In der Regel wird eine Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge erstellt, indem die statistische Verteilung unter Verwendung von Zahlenbildern untersucht wird und den am häufigsten vorkommenden Ereignissen kürzere Codes zugeordnet werden, wodurch die Gesamtkomprimierungsrate verbessert wird. Wenn, wie vorstehend beschrieben, die Codierung nicht unter Verwendung einer Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge durchgeführt wird, wird eine Codierung mit fester Wortlänge durchgeführt und dadurch die Komprimierungsrate verschlechtert. Es ist daher zweckmäßig, die Festlegung so vorzunehmen, dass es kaum zur Codierung mit fester Wortlänge kommt. Wenn bei der in 18 gezeigten herkömmlichen Bildcodierung im Schritt 1804 entschieden wird, dass es kein betreffendes Bezugsereignis gibt, wird im Schritt 1806 sofort die Codierung mit fester Wortlänge durchgeführt, was bedeutet, dass der Anteil der Durchführung der Codierung mit variabler Wortlänge mit einer besseren Codierungsleistung direkt von dem Anteil bestimmt wird, in dem ein betreffendes Ereignis in einer Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge vorliegt.
  • Bei der Bild-Kompressionscodierung ändert sich jedoch die statistische Verteilung von Koeffizienten mit der Quantisierungsskale, und es ist klar, dass die Verteilung von Koeffizienten mit einer hohen Komprimierungsrate erheblich von der mit einer niedrigen Komprimierungsrate abweicht. Wenn also keine entsprechende Tabelle von Codes mit variabler Worflänge für Koeffizienten als Objekte verwendet wird, verringert sich der Anteil, in dem das betreffende Ereignis in der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge vorliegt, und der Anteil der Codierung mit fester Wortlänge erhöht sich, was eine niedrigere Codierungsleistung zur Folge hat.
  • Im Allgemeinen nimmt bei einer Erhöhung der Quantisierungsskale die Kompnmierungsrate von quantisierfen Transformationskoeffizienten zu, während das von diesen quantisierfen Transformationskoeffizienten abgeleitete Ereignis meist einen niedrigeren Level-Wert hat. Die in den 19 bis 22 gezeigte Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge enthält zahlreiche Ereignisse mit niedrigen Level-Werten, denen kurze Codes zugeordnet werden, und sie ist zur Verwendung in dem Fall geeignet, dass quantisierte Transformationskoeffizienten mit einer relativ hohen Komprimierungsrate als Verarbeitungsobjekte verwendet werden. Wenn also die Quantisierungsskale klein ist und die Komprimierungsrate der quantisierten Transformationskoeffizienten niedrig ist, haben viele der abgeleiteten Ereignisse große Level-Werte. So erhöht sich der Anteil, in dem ein betreffendes Ereignis nicht in der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge vorliegt, und den in der Tabelle vorliegenden Ereignissen werden oft relativ lange Codes zugeordnet, was zu einer erhöhten Bitzahl des Codierungsergebnisses führt. Mit anderen Worten, die Verwendung einer Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge, die für eine niedrige Komprimierungsrate bei der Codierung mit hoher Komprimierungsrate ausgelegt ist, hat eine Abnahme der Codierungsleistung zur Folge.
  • Wenn, wie vorstehend beschrieben, keine entsprechend erstellte Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge für die Koeffizienten, die die Verarbeitungsobjekte der Codierung mit variabler Wortlänge sind, verwendet wird, nimmt der Umfang des Codes zu und es wird keine Verbesserung der Komprimierungsrate erzielt (was ein Problem der herkömmlichen Bildcodierung ist), da keine Codierung mit variabler Wortlänge durchgeführt werden kann und die Codierung mit fester Wortlänge häufiger durchgeführt wird und die Anzahl der Bits auch dann zunimmt, wenn die Codierung mit variabler Wortlänge durchgeführt wird.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Angesichts der vorstehend beschriebenen Probleme wird die vorliegende Erfindung vorgeschlagen deren Ziel ein Verfahren zur Bilddecodierung gemäß den beigefügten Ansprüchen ist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf des Verfahrens zur Codierung mit variabler Wortlänge gemäß einer ersten Ausführungsform die nicht Bestandteil der vortiegenden Erfindung ist, darstellt.
  • 2 ist Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Bildcodierungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
  • Die 3 sind erläuternde Diagramme, die Beispiele für einen nach dem Verfahren zur Codierung mit variabler Wortlänge gemäß der ersten Ausführungsform transformierten Code zeigen.
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Bilddecodierungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 5 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf eines Verfahrens zur Decodierung mit variabler Wortlänge gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
  • 6 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf eines Verfahrens zur. Codierung mit variabler Wortlänge gemäß einer zweiten Ausführungsform die nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, darstellt.
  • 7 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf eines Verfahrens zur Decodierung mit variabler Wortlänge gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
  • Die 8 sind Ablaufdiagramme, die den Ablauf eines Verfahrens zur Codierung mit variabler Wortlänge darstellen.
  • 9 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf eines Verfahrens zur Decodierung mit variabler Wortlänge gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • 10 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf eines Verfahrens zur Codierung mit variabler Wortlänge gemäß einer vierten Ausführungsform die nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, darstellt.
  • 11 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf eines Verfahrens zur Decodierung mit variabler Wortlänge gemäß der vierten Ausführungsform darstellt.
  • 12 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf eines Verfahrens zur Codierung mit variabler Wortlänge gemäß einer fünften Ausführungsform die nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, darstellt.
  • Die 13 sind Ablaufdiagramme, die den Zusammenhang zwischen den Quantisierungsskalen und den für das Transformationsverfahren verwendeten Divisoren in dem Verfahren zur Codierung mit variabler Wortlänge gemäß der fünften Ausführungsform zeigen.
  • 14 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf eines Verfahrens zur Decodierung mit variabler Wortlänge gemäß der fünften Ausführungsform darstellt.
  • 15 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf eines Verfahrens zur Codierung mit variabler Wortlänge gemäß einer sechsten Ausführungsform die nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, darstellt.
  • 16 ist ein Blockdiagramm, das die innere Konfiguration eines Codierers für Codes mit variabler Wortlänge zeigt der in der Bildcodierungsvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform vorhanden ist.
  • 17 ist ein Blockdiagramm, das die innere Konfiguration eines Decodierers für Codes mit variabler Wortlänge zeigt, der in der Bilddecodierungsvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform vorhanden ist.
  • 18 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf eines herkömmlichen Verfahrens zur Codierung mit variabler Wortlänge darstellt.
  • Die 19 bis 22 sind Diagramme, die Beispiele für eine Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge zeigen, die zur Codierung mit variabler Wortlänge verwendet wird.
  • Die 23 sind Darstellungen zur Erläuterung des Verfahrens zur Codierung mit fester Wortlänge.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Ausführungsform 1
  • Ein Bildcodierungsverfahren gemäß einer ersten Ausführungsform, die nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, soll die Möglichkeit der Verwendung einer Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge durch Ausführung der Transformation an Ereignissen, die zu codierende Objekte sind, erhöhen und dadurch die Codierungsleistung verbessern.
  • 1 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf eines Verfahrens zur Codierung mit variabler Wortlänge gemäß der ersten Ausführungsform, die nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, darstellt. 2 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Bildcodierungsvorrichtung zeigt, die die Codierung mit variabler Wortlänge gemäß der ersten Ausführungsform durchführt, und die 3 sind Diagramme, die Beispiele für das Ergebnis der Codierung mit variabler Wortlänge zeigen.
  • Zunächst wird die Bildcodierungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform anhand von 2 beschrieben. Wie in der Figur gezeigt, weist die Bildcodierungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform einen ersten Addierer 202, einen Codierer 203, einen zweiten Addieren 210, einen Codierer für Codes mit variabler Wortlänge (VLC) 211, einen Bildspeicher (FM) 213, einen Bewegungsextraktor (ME) 214 und einen Bewegungskompensator (MC) 215 auf und empfängt von einem Eingabeterminal 201 digitale Bilddaten, die Gegenstand der Codierung sind, und gibt von einem Ausgabeterminal 206 die codierten Daten aus, die die Ausgangsdaten der Bildcodierungsvorrichtung sind. Der Codierer 203 enthält eine diskrete Kosinus-Transformationseinheit (DCT) 204 und einen Quantisierer (Q) 205, und der Decodieren 207 enthält einen Umkehrquantisierer (IQ) 208 und eine diskrete Umkehr-Kosinus-Transformationseinheit (IDCT) 209.
  • Nachstehend wird die Funktionsweise der so aufgebauten Bildcodierungsvorrichtung beschrieben. Zunächst wird ein zu codierendes Bild, digitale Bilddaten, in das Eingabeterminal 201 eingegeben. Das zu codierende Bild wird in eine Vielzahl kleiner benachbarter Bereiche unterteilt. Bei der ersten Ausführungsform wird ein zu codierendes Bild in eine Vielzahl von benachbarten 16 × 16-Blocken unterteilt und die Codierung erfolgt für jeden einzelnen Block.
  • Ein Objektblock, der ein Block als zu codierendes Objekt ist, wird über eine Leitung 216 in den ersten Addierer 202 sowie über eine Leitung 225 in den Bewegungsextraktor 214 eingegeben. Der Bildspeicher 213 speichert ein bereits rekonstruiertes Bild, was später beschrieben wird, und der Bewegungsextraktor 214 empfängt das gespeicherte Bild über eine Leitung 224 und führt mit dem Bild als Bezugsbild die Bewegungsextraktion an dem zu codierenden Objektblock aus, um einen Bewegungsvektor zu erhalten. Bei der Bewegungsextraktion werden Bewegungsverschiebungsinformationen, die ein Vorhersagesignal mit minimalem Fehler für einen zu codierenden Objektblock ergeben, durch Block-Anpassung oder ein anderes Verfahren erhalten, und die Bewegungsverschiebungsinformationen werden als Bewegungsvektor verarbeitet. Der Bewegungsextraktor 214 gibt den Bewegungsvektor an den Bewegungskompensator 215 aus. Der Bewegungsvektor wird auch über eine Leitung 228 an den Codieret für Codes mit variabler Wortlänge 211 ausgegeben, wo er in einen Code mit variabler Wortlänge transformiert wird und zum Ergebnis der Codierung als Teil der Nebeninformationen addiert wird.
  • Der Bewegungskompensator 215 verwendet ebenfalls das im Bildspeicher 213 gespeicherte Bild als Bezugsbild, erzeugt aus diesem Bezugsbild und dem Bewegungsvektor einen vorhergesagten Block und gibt ihn über eine Leitung 226 an den ersten Addierer 202 sowie über eine Leitung 227 an den zweiten Addierer 210 aus. Der erste Addierer 202 leitet eine Differenz zwischen dem eingegebenen Objektblock und dem eingegebenen vorhergesagten Block ab, um einen Differenzblock zu erzeugen, und gibt diesen über eine Leitung 217 an den Codierer 203 aus.
  • Der Differenzblock wird im Codierer 203 kompressionscodiert. Bei der ersten Ausführungsform wird der Differenzblock in die diskrete Kosinus-Transformationseinheit 204 eingegeben und in Koeffizienten in einem Frequenzbereich transformiert. Die Koeffizienten in dem Frequenzbereich werden über eine Leitung 218 in den Quantisierer 205 eingegeben, der unter Verwendung einer vorgeschriebenen Quantisierungsskale eine Quantisierung durchführt. Wenn der erste Addierer 202 keine Differenz ableitet, das heißt, wenn eine Intra-Bildcodierung erfolgt, wird der Objektblock in den Codierer 203 eingegeben, wo er in der gleichen Weise wie der Differenzblock verarbeitet wird.
  • Quantisierte Transformationskoeffizienten und die Quantisierungsskale, die für die Quantisierung verwendet werden, werden vom Quantisierer 205 über eine Leitung 219 an den Codierer für Codes mit variabler Wortlänge 203 ausgegeben, wo die Codierung erfolgt, und das Ergebnis der Codierung wird zusammen mit den Nebeninformationen, die den Bewegungsvektor und die Quantisierungsskale umfassen, an das Ausgabeterminal 206 ausgegeben. Gleichzeitig werden die quantisierten Transformationskoeffizienten an den Decodierer 207 ausgegeben, wo die Erweiterung erfolgt. Bei der ersten Ausführungsform wird im Umkehrquantisierer 208 eine Umkehrquantisierung unter Verwendung der vorgenannten Quantisierungsskale durchgeführt, und das Ergebnis wird über eine Leitung 221 in die diskrete Umkehr-Kosinus-Transformationseinheit 209 eingegeben, wo räumliche Bereichsdaten durch diskrete Umkehr-Kosinus-Transformation abgeleitet werden. Der durch Erweiterung im Decodierer 207 erhaltene Differenzblock wird über die Leitung 221 an den zweiten Addierer 210 ausgegeben, wo ein über die Leitung 227 übertragener vorhergesagter Block addiert wird, um einen rekonstruierten Block zu erzeugen. Dieser rekonstruierte Block wird über eine Leitung 222 an den Bildspeicher 213 ausgegeben und dort gespeichert, um als Bezugsbild bei der nachfolgenden Codierung verwendet zu werden.
  • Bei der Bildcodierungsvorrichtung der ersten Ausführungsform empfängt der Codierer für Codes mit variabler Wortlänge 211 als Eingangsdaten quantisierte Transformationskoeffizienten und Nebeninformationen, die die Quantisierungsskale, den Bewegungsvektor usw. umfassen, und wandelt sie in Codes mit variabler Wortlänge oder Codes mit fester Wortlänge um. Nachstehend wird unter Bezugnahme auf das Diagramm von 1 beschrieben, wie quantisierte Transformationskoeffizienten vom Codierer für Codes mit variabler Wortlänge 211 verarbeitet werden.
  • Wie bei der Erläuterung des Standes der Technik beschrieben, werden Transformationskoeffizienten als zweidimensionales Array erhalten, das aus Null-Koeffizienten und Koeffizienten ungleich Null besteht. Bei diesem zweidimensionalen Array wird eine Umgruppierung in einer festgelegten Reihenfolge (im Zickzack) durchgeführt, um ein eindimensionales Array zu erhalten, und es werden Ereignisse erzeugt, die jeweils aus einer Anzahl von fortschreitenden Null-Koeffizienten (Run) und einem Wert der Koeffizienten ungleich Null (Level) bestehen. Dann wird Last addiert, der die Informationen umfasst, die angeben, ob ein durch Level dargestellter Transformationskoeffizient der letzte Koeffizient in einem Block ist oder nicht. Ein so erzeugtes Ereignis, das aus (Last, Run, Level) besteht, wird als Eingabe-Ereignis behandelt, das ein vom Codieren für Codes mit variabler Wortlänge 211 zu verarbeitendes Objekt ist.
  • Nach der Initüerung des Prozesses im Schritt 101 wird im Schritt 102 ein j-tes Ereignis erhalten. Im Schritt 103 wird ein Vergleich zwischen dem Eingabe-Ereignis und einem Bezugsereignis durchgeführt, das in einer Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge im Codierer für Codes mit variabler Wortlänge 211 vorliegt. Für die Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge werden die herkömmlich benutzten Tabellen der 19 bis 22 verwendet, und der Vergleich wird mit jedem Bezugsereignis, das in der Tabelle enthalten ist und aus (Last, Run, Level) besteht, durchgeführt.
  • Im Schritt 104 wird entschieden, ob ein Bezugsereignis mit einem passenden (Last, Run, Level) im vorstehenden Vergleichsprozess vorhanden ist oder nicht. Wenn im Schritt 104 entschieden wird, dass das Bezugsereignis vorhanden ist, wird Schritt 105 ausgeführt, und wenn es nicht vorhanden ist, wird Schritt 106 ausgeführt. Wenn jetzt Schritt 105 ausgeführt wird, wird ein Code mit variabler Wortlänge, der dem Bezugsereignis entspricht, ausgeführt, und danach wird Schritt 111 ausgeführt.
  • Wenn jedoch Schritt 106 ausgeführt wird, wird an dem im Eingabe-Ereignis enthaltenen Level eine Transformation unter Verwendung einer festgelegten Funktion ausgeführt, um ein transformiertes Eingabe-Ereignis zu erzeugen. Im anschließenden Schritt 107 wird wie bei Schritt 103 ein Vergleich zwischen dem transformierten Eingabe-Ereignis und einem Bezugsereignis durchgeführt. Im anschließenden Schritt 108 wird festgestellt, ob ein passendes Bezugsereignis vorhanden ist oder nicht, und wenn ein solches Bezugsereignis vorhanden ist, wird Schritt 110 ausgeführt, und wenn keines vorhanden ist, wird Schritt 109 ausgeführt. Wenn jetzt Schritt 110 ausgeführt wird, wird das Ergebnis der Codierung ausgegeben, das der Code mit variabler Wortlänge ist, der dem Bezugsereignis entspricht, zu dem ein vorher eindeutig festgelegter zweiter Steuercode addiert wird. Daran schließt sich Schritt 111 an.
  • Wenn jedoch Schritt 109 ausgeführt wird, wird das Eingabe-Ereignis dem in den 23 gezeigten Codierungsverfahren unterzogen, um einen Code mit fester Wortlänge zu erzeugen. Dann wird ein Codierungsergebnis ausgegeben, das der Code mit fester Wortlänge ist, zu dem ein erster Steuercode, der vom zweiten Steuercode unterscheidbar ist, addiert wird.
  • Wenn entweder Schritt 110 oder Schritt 109 ausgeführt wird, wird in einem anschließenden Schritt 111 festgestellt, ob ein verarbeitetes Eingabe-Ereignis ein letztes Eingabe-Ereignis ist oder nicht, und wenn das Ereignis das letzte ist, wird der Codierungsprozess im Schritt 112 beendet. Wenn das Ereignis jedoch nicht das letzte ist, wird im Schritt 113 j um 1 erhöht, und es erfolgt ein Rücksprung zum Schritt 102, wodurch ein nächstes Eingabe-Ereignis auf die gleiche Weise verarbeitet wird. So wird das Verfahren bis zum letzten Koeffizienten ungleich Null fortgeführt.
  • Bei der ersten Ausführungsform wird eine Deduktion eines Offset-Werts mit einem festgelegten Wert als festgelegte Funktion zum Erhalten eines transformierten Eingabe-Ereignisses aus dem Eingabe-Ereignis durchgeführt. Insbesondere wird ein transformiertes Eingabe-Ereignis durch Deduktion eines Offsets vom Wert des Levels des Eingabe-Ereignisses abgeleitet. Vorzugsweise wird ein Offset vom Absolutwert des Levels deduziert und dann ein Zeichencode des Levels (positiv oder negativ) angehängt. Der Offset kann ein Einzelwert sein oder einen variablen Wert haben, der Werten des Last und Run entspricht. Bei der ersten Ausführungsform kann der Offset aus der Tabelle in den 19 bis 22 dadurch erhalten werden, dass der maximale Level-Wert für jede Gruppe (Last, Run) als Offset-Wert verwendet wird: beispielsweise Offset = 12 für (Last, Run) = (0, 0), Offset = 6 für (Last, Run) = (0, 1) und Offset = 4 für (Last, Run) = (0, 2).
  • Die in den 19 bis 22 gezeigte Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge ist für Transformationskoeffizienten mit einer relativ hohen Komprimierungsrate geeignet, und viele der in den Ereignissen in der Tabelle enthaltenen Levels haben kleine Werfe. Daher wird bei einem Eingabe-Ereignis, dessen passendes Ereignis nicht in der Tabelle enthalten ist, die Deduktion zu seinem Level-Wert durchgeführt, um ein transformiertes Eingabe-Ereignis mit einem kleinen Level-Wert zu erhalten, wodurch der Anteil der Durchführung der Codierung mit variabler Wortlänge sowie der Anteil der Verwendung kurzer Codes, die den Ereignissen mit kleinen Level-Werten in der Tabelle zugeordnet werden, erhöht werden.
  • Als erster Steuercode wird "0000011" verwendet, was mit dem in 23 gezeigten ESC-Code, der herkömmlich verwendet wird, identisch ist. Als zweiter Steuercode wird der zweimal wiederholte ESC-Code verwendet.
  • Die 3 sind Diagramme, die Beispiele für das Codierungsergebnis zeigen. Hier wird das Codierungsverfahren nach der ersten Ausführungsform mit dem herkömmlichen Codierungsverfahren verglichen. Nehmen wir an, dass ein Ereignis mit (Last, Run, Level) _ (0, 0, 13) ein zu codierendes Objekt ist. Die in den 19 bis 22 gezeigte Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge hat diese Gruppe (0, 0, 13) nicht. Wenn daher das in den 23 gezeigte herkömmliche Codierungsverfahren wie vorstehend beschrieben ausgeführt wird, wird die in den 23 gezeigte Codierung mit fester Wortlänge durchgeführt und der ESC-Code wird hierzu addiert, um das Codierungsergebnis auszugeben. 3(a) zeigt das Ergebnis dieses Verfahrens, und es werden 6 Bit 303 und 8 Bit 304, die jeweils Levels darstellen, nach 7 Bit 301 als ESC-Code und 1 Bit 302, das Last darstellt, ausgegeben. Daher werden Levels durch 303, die einen Null-Run zeigen, und den Code mit fester Wortlänge 304 dargestellt. Somit werden insgesamt 22 Bit benötigt.
  • Wenn jedoch im Ergebnis des Verfahrens gemäß der ersten Ausführungsform das betreffende Bezugsereignis in der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge in den Schritten 103 bis 104 des Ablaufdiagramms von 1 nicht vorhanden ist, wird im Gegensatz zum Stand der Technik die Codierung mit fester Wortlänge nicht sofort durchgeführt, und stattdessen werden die Transformation und der Vergleich nochmals durchgeführt, wie in den Schritten 106 bis 108 gezeigt. Bei der Transformation erfolgt eine Deduktion des Offsets (= 12) vom Level-Wert 13, um einen Level-Wert 1 zu erhalten, sodass ein transformiertes Eingabe-Ereignis (0, 0, 1) erhalten wird. Da, wie in 18 gezeigt, das Ereignis (0, 0, 1) in der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge vorhanden ist, wird nach Schritt 108 Schritt 110 ausgeführt. Somit wird, wie in 3(b) gezeigt, das Ergebnis der Codierung mit einem zweiten Steuercode 806 und einem Code mit variabler Wortlänge 807, der (0, 0, 1) entspricht, abgeleitet. In diesem Fall sind also insgesamt 17 Bit erforderlich, was bedeutet, dass der Umfang des Codes gegenüber dem herkömmlichen Code mit 22 Bit geringer ist.
  • Wenn in dem Ablaufdiagramm von 1 beim Vergleichen mit dem transformierten Eingabe-Ereignis ein betreffendes Bezugsereignis der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge nicht vorhanden ist, ist das Verfahren im Schritt 109 identisch mit dem herkömmlichen. Daher kann bei der ersten Ausführungsform im ungünstigsten Fall die mit dem Stand der Technik identische Codierung durchgeführt werden. Wenn die Länge des Codes, zu dem der zweite Steuercode addiert wird, größer als die des Codes ist, zu dem der erste Steuercode addiert wird, kann eine niedrigere Anzahl von Bits durch Codierung mit einem ersten Steuercode und einem Code mit fester Wortlänge erhalten werden.
  • Nachstehend wird ein Decodierungsverfahren für codierte Daten beschrieben, die durch das Bildcodierungsverfahren nach der ersten Ausführungsform erhalten werden.
  • 4 ist ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Bilddecodierungsvorrichtung .
  • gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. Wie in 4 gezeigt, weist die Bilddecodierungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform einen Datenanalysator (DA) 402, einen Addierer 406, einen Decodierer für Codes mit variabler Wortlänge (VLD) 408, einen Decodierer 403, einen Bildspeicher (FM) 409 und einen Bewegungskompensator (MC) 410 auf, und sie empfängt codierte Daten, die Gegenstand des Decodierungsverfahrens sind, von einem Eingabeterminal 401 und gibt die decodierten Daten, die die Ausgangsdaten der Bilddecodierungsvorrichtung sind, von einem Ausgabeterminal 407 aus. Des Weiteren weist der Decodierer 403 einen Umkehrquantisierer (IQ) 404 und eine diskrete Umkehr-Kosinus-Transformationseinheit (IDCT) 405 auf.
  • Nachstehend wird die Funktionsweise der wie vorstehend aufgebauten Bilddecodierungsvorrichtung der ersten Ausführungsform zur Durchführung der Decodierung der codierten Daten, die von der in 2 gezeigten Bildcodierungsvorrichtung kompressionscodiert worden sind, beschrieben.
  • Codierte Daten werden als zu verarbeitendes Objekt in das Eingabeterminal 401 eingegeben und dann von Datenanalysator 402 analysiert, um einen Code mit variabler Wortlänge entsprechend den quantisierten Transformationskoeffizienten und die Codes der Nebeninformationen, die die Quantisierungsskale und den Bewegungsvektor umfassen, abzuleiten. Aus diesen werden die Quantisierungsskale und der Code mit variabler Wortlänge der quantisierten Transformationskoeffizienten über eine Leitung 412 zum Decodierer für Codes mit variabler Wortlänge 408 gesendet und der Bewegungsvektor wird über eine Leitung 418 an den Bewegungskompensator 410 gesendet. Im Decodierer für Codes mit variabler Wortlänge 408 wird der Code mit variabler Wortlänge der quantisierten Transformationskoeffizienten in die Transformationskoeffizienten durch Verweis auf die Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge decodiert und dann werden die Koeffizienten umgruppiert, um komprimierte Differenzblöcke zu erhalten, und die Blöcke werden an den Decodierer 403 ausgegeben.
  • Im Decodierer 403 wird der komprimierte Differenzblock erweitert, um einen Differenzblock zu erzeugen. Im Decodierer 403 der ersten Ausführungsform wird im Umkehrquantisierer 404 unter Verwendung einer Quantisierungsskale eine Umkehrquantisierung durchgeführt und die diskrete Umkehr-Kosinus-Transformationseinheit 405 transformiert das Ergebnis, sodass ein Frequenzbereichssignal in ein Raumbereichssignal umgewandelt wird. Dieses Signal wird als Differenzblock an einen Addierer 406 ausgegeben.
  • Im Bewegungskompensator 410, der den Bewegungsvektor als Eingangssignal empfängt, wird anhand des Bewegungsvektors eine Adresse erzeugt, um auf einen Bildspeicher 409 zuzugreifen, und für das im Bildspeicher 409 gespeicherte Bild wird ein vorhergesagter Block erzeugt. Der vorhergesagte Block wird als Ausgangssignal für den Addierer 406 erzeugt, wo das Ausgangssignal und der durch Erweiterung erhaltene Differenzblock addiert werden, um einen rekonstruierten Block zu erzeugen. Das so rekonstruierte Bild wird vom Ausgabeterminal 407 als Ausgangssignal der Bilddecodierungsvorrichtung an den Bildspeicher 409 ausgegeben, um dort gespeichert zu werden.
  • 5 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf des Verfahrens der Decodierung mit variabler Wortlänge mit dem Decodierer für Codes mit variabler Wortlänge 408 zeigt. Nachstehend wird die Funktionsweise des Decodierers für Koeffizienten mit variabler Wortlänge 408 bei der Decodierung unter Bezugnahme auf das Ablaufdiagramm von 5 beschrieben.
  • Nach der Initüerung des Prozesses im Schritt 501 wird zunächst ein aufgrund von quantisierfen Transformationskoeffizienten erhaltener Code mit variabler Wortlänge, der das j-te zu verarbeitende Objekt ist, als Eingabe-Code mit variabler Wortlänge eingegeben. Im Schritt 503 wird festgestellt, ob der Eingabe-Code mit variabler Wortlänge einen Steuercode enthält oder nicht, und wenn er keinen Steuercode enthält, wird Schritt 504 ausgeführt; wenn er den Code enthält, wird Schritt 505 ausgeführt. In dem Fall, dass Schritt 504 ausgeführt wird, das heißt, wenn kein Steuercode enthalten ist, wird durch Verweis auf die Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge eine Gruppe von (Last, Run, Level), die dem eingegebenen Code mit variabler Wortlänge entspricht, ausgegeben. Daran schließt sich Schritt 510 an, der später beschrieben wird.
  • Wenn jedoch Schritt 505 ausgeführt wird, das heißt, wenn ein Steuercode enthalten ist, wird festgestellt, ob der Steuercode der zweite Steuercode ist oder nicht. Wenn er der zweite Steuercode ist, wird Schritt 506 ausgeführt, und wenn er nicht der zweite Steuercode ist, wird Schritt 507 ausgeführt. In dem Fall, dass Schritt 506 ausgeführt wird, das heißt, wenn der Steuercode der zweite Steuercode ist, wird eine Gruppe (Last, Run, Level), die dem eingegebenen Code mit variabler Wortlänge entspricht, unter Verwendung der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge erhalten, und sein Level-Wert wird mit einer vorgegebenen Funktion transformiert und das Ergebnis wird ausgegeben. Daran schließt sich Schritt 510 an, der später beschrieben wird. Bei der ersten Ausführungsform wird ein vorgegebener Offset addiert, dessen Wert sich entsprechend einer Gruppe (Last, Run) wie vorstehend beschrieben ändert.
  • Nachstehend wird das in 3(b) gezeigte Decodierungsverfahren für den Code betrachtet. Wenn im Schritt 505 festgestellt wird, dass es sich um den zweiten Steuercode handelt, wird Schritt 506 ausgeführt. Dadurch kann eine Gruppe (Last, Run, Level), die einem Teil des Codes "100" entspricht, der als 306 in 3(b) dargestellt ist, durch Verweis auf die Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge erhalten werden, und ein Offset = 12 wird zu diesem Level addiert, um die Originalgruppe (Last, Run, Level) = (0, 0, 13) zu regenerieren.
  • Wenn Schritt 507 ausgeführt wird, wird auch festgestellt, ob der Steuercode der erste Steuercode ist oder nicht. Wenn er der erste Steuercode ist, wird Schritt 508 ausgeführt, aber wenn er nicht der erste Steuercode ist, ist klar, dass ein anderer Steuercode als der erste und zweite Steuercode addiert worden ist. Daher wird im Schritt 509 das Decodierungsverfahren beendet oder es wird eine Fehlermeldung angezeigt, die den Nutzer davon in Kenntnis setzt, dass das Decodierungsverfahren abgebrochen wurde. Wenn jedoch Schritt 508 ausgeführt wird, das heißt, wenn es sich um den ersten Steuercode handelt, wird er als Code mit fester Wortlänge decodiert, um Koeffizienten zu regenerieren.
  • Wenn einer der Schritte 504, 506 und 508 ausgeführt wird, wird im nachfolgenden Schritt 510 festgestellt, ob der verarbeitete Eingabe-Code mit variabler Wortlänge der letzte ist oder nicht, und wenn er der letzte ist, wird im Schritt 511 die Codierung beendet. Wenn er jedoch nicht der letzte ist, erfolgt der Rücksprung zum Schritt 502, nachdem j um 1 erhöht worden ist, wodurch ein nächster eingegebener Code mit variabler Wortlänge in der gleichen Weise verarbeitet wird. So wird das Verfahren bis zum letzten Code mit variabler Wortlänge fortgesetzt.
  • Wenn, wie vorstehend beschrieben, gemäß dem in 1 dargestellten ersten Codierungsverfahren der ersten Ausführungsform beim Vergleichen in den Schritten 103 bis 104 das betreffende Bezugsereignis nicht in der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge enthalten ist, wird im Schritt 106 das Eingabe-Ereignis transformiert und in den Schritten 107 bis 108 wird der Vergleich mit dem resultierenden transformierten Eingabe-Ereignis durchgeführt. Somit kann der Anteil der Durchführung der Codierung mit fester Wortlänge im Schritt 109 verringert werden und die Möglichkeit, dass kurze Codes bei der Codierung mit variabler Wortlänge zugewiesen werden, wird durch Verwendung des transformierten Eingabe-Ereignisses erhöht, was zu einer besseren Komprimierungsrate des Ergebnisses der Codierung insgesamt führt.
  • Da die Bildcodierungsvorrichtung der ersten Ausführungsform den Codierer für Codes mit variabler Wortlänge 211 aufweist, der die vorstehend beschriebene Codierung durchführt, kann mit einer einzigen Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge ein Codierungsergebnis mit einer hohen Komprimierungsrate erhalten werden, gleichgültig, ob die Komprimierungsrate der Kompressionscodierung im Codierer 203 hoch oder niedrig ist.
  • Das Bilddecodierungsverfahren und die Bilddecodierungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform können eine zweckmäßige Decodierung entsprechend dem in der
  • vorstehend beschriebenen Weise erhaltenen Codierungsergebnis durchführen, um ein rekonstruiertes Bild zu erhalten.
  • Obwohl beschrieben wird, dass bei der in der ersten Ausführungsform dargestellten Codierung die diskrete Kosinus-Transformation für die Kompressionscodierung durchgeführt wird, kann stattdessen auch die Wellenformcodierung, wie etwa Wavelet-Codierung, angewendet werden, mit der die gleiche Codierung durchgeführt werden kann.
  • Obwohl bei der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Codierung ein Level-Wert eines Eingabe-Ereignisses bei der Transformation für das Eingabe-Ereignis transformiert wird, kann stattdessen auch ein Run-Wert des Eingabe-Ereignisses transformiert werden. In diesem Fall wird der maximale Run-Wert, der der Gruppe (Last, Level) jedes Bezugsereignisses in der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge der 19 bis 22 entspricht, als Offset-Wert verwendet, und (Offset + 1) wird vom Run-Wert eines Eingabe-Ereignisses deduziert, um ein transformiertes Eingabe-Ereignis zu erhalten. Die Transformation kann auch nach einem anderen Verfahren wie Multiplikation eines Level- Werts oder eines Run-Werts, einem Verfahren unter Verwendung einer quadratischen Funktion oder durch Ändern des dynamischen Bereiches durchgeführt werden. Es ist auch möglich, einen Level oder Run in einer Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge mit einer vorgegebenen Funktion zu transformieren und dann die Komprimierung durchzuführen, statt eine vorgegebene Funktion an einem Level oder Run eines Eingabe-Ereignisses auszuführen.
  • Wenn, wie vorstehend beschrieben, bei der Codierung ein Run-Wert statt eines Level-Werts transformiert wird, wird (Offset + 1) zu dem der Decodierung mit variabler Wortlänge unterzogenen Run-Wert addiert, um einen Run-Ausgangswert zu erzeugen. In diesem Fall ist der Offset-Wert der maximale Run-Wert, der einer Gruppe (Last, Level) entspricht, wie vorstehend dargelegt.
  • Obwohl bei der ersten Ausführungsform die Abläufe der Codierungs- und Decodierungsverfahren anhand der Ablaufdiagramme der 1 und 5 beschrieben werden, sind die Codierungs- und Decodierungsverfahren nicht auf diese Abläufe beschränkt, und Abläufe, die die gleichen Verfahren ermöglichen, können ebenfalls die Codierungsleistung verbessern und ein geeignetes Decodierungsverfahren für das Codierungsergebnis implementieren.
  • Ausführungsform 2
  • Bei einem Bildcodierungsverfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform, die nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, wird wie bei der erste Ausführungsform ein Ereignis als zu codierendes Objekt transformiert, und die Anzahl der Bits kann durch Verwendung eines Moduscodes verringert werden.
  • 6 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf eines Verfahrens zur Codierung mit variabler Wortlänge gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Die Bildcodierungsvorrichtung der zweiten Ausführungsform hat die gleiche Konfiguration wie die der ersten Ausführungsform, und daher wird 2 für die Beschreibung verwendet.
  • Das Bildcodierungsverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem der ersten Ausführungsform nur hinsichtlich der Funktionsweise des in 2 gezeigten Codierers für Codes mit variabler Wortlänge 211, und daher wird die Funktionsweise des Codierers für Codes mit variabler Wortlänge 211 bei der Codierung nachstehend unter Bezugnahme auf 6 beschrieben.
  • Die Schritte 601 bis 608 werden in der gleichen Weise wie die Schritte 101 bis 108 bei der ersten Ausführungsform ausgeführt, und im Schritt 108 wird eine Entscheidung aufgrund eines Vergleichs zwischen einem transformierten Eingabe-Ereignis und einem Bezugsereignis einer Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge getroffen. Wenn entschieden wird, dass es ein passendes Bezugsereignis gibt, wird Schritt 601 ausgeführt, und wenn kein solches Ereignis gefunden wird, wird Schritt 609 ausgeführt.
  • Wenn Schritt 610 ausgeführt wird, wird ein Codierungsergebnis ausgegeben, das ein Code mit variabler Wortlänge ist, der dem Bezugsereignis entspricht, zu dem ein vorher eindeutig festgelegter Steuercode und ein zweiter Moduscode addiert werden. Dann schließt sich Schritt 611 an. Hier wird "0000011", der mit dem in 22 gezeigten ESC-Code identisch ist, als Steuercode verwendet und "0" wird als zweiter Moduscode verwendet.
  • Wenn jedoch Schritt 609 ausgeführt wird, wird das Eingabe-Ereignis dem in 23 dargestellten Codierungsverfahren unterzogen, um einen Code mit fester Wortlänge zu erzeugen. Dann wird ein Codierungsergebnis ausgegeben, das der Code mit fester Wortlänge ist, zu dem ein Steuercode und ein erster Moduscode addiert werden. "1" wird als erster Moduscode verwendet.
  • Wenn Schritt 610 oder Schritt 609 ausgeführt wird, wird in einem nachfolgenden Schritt 611 entschieden, ob ein verarbeitetes Eingabe-Ereignis ein letztes Eingabe-Ereignis ist oder nicht, und wenn das Ereignis das letzte ist, wird der Codierungsprozess im Schritt 612 beendet. Wenn das Ereignis jedoch nicht das letzte ist, erfolgt der Rücksprung zum Schritt 602, nachdem im Schritt 613 j um 1 erhöht worden ist, wodurch ein nächstes Eingabe-Ereignis auf die gleiche Weise verarbeitet wird. So wird das Verfahren bis zum letzten Koeffizienten ungleich Null fortgeführt.
  • Bei der zweiten Ausführungsform wird mit einem Offset, der einem Level eines Eingabe-Ereignisses entspricht, die Transformation durchgeführt, um ein transformiertes Eingabe-Ereignis zu erzeugen. Wie bei der ersten Ausführungsform kann der Offset einen festen oder einen variablen Wert annehmen, der einer Gruppe aus einem Last und einem Run entspricht. Bei dieser Ausführungsform wird als Offset der maximale Level-Wert, der jeweils einer Gruppe (Last, Run) entspricht, die aus der in den 19 bis 22 dargestellten Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge erhalten werden kann, so verwendet, dass Offset = 12 für (Last, Run) = (0, 0), Offset = 6 für (Last, Run) = (0, 1) und Offset = 4 für (Last, Run) = (0, 2) ist.
  • Nachstehend wird die Decodierung der codierten Daten beschrieben, die bei dem in der zweiten Ausführungsform erläuterten Bildcodierungsverfahren erhalten werden. Da die Konfiguration der Bilddecodierungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform mit der der ersten Ausführungsform identisch ist, wird 4 für die Beschreibung verwendet.
  • 7 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf eines Verfahrens zur Decodierung mit variabler Wortlänge gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt. Das Bilddecodierungsverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem der ersten Ausführungsform nur hinsichtlich der Funktionsweise des in 4 gezeigten Decodierers für Codes mit variabler Wortlänge 408, und daher wird die Funktionsweise des Decodierers für Codes mit variabler Wortlänge 408 bei der Decodierung nachstehend unter Bezugnahme auf 7 beschrieben.
  • Die Schritte 701 bis 704 werden in der gleichen Weise wie die Schritte 501 bis 504 bei der ersten Ausführungsform (siehe 5) ausgeführt, und dann wird im Schritt 705 eine Entscheidung getroffen. Wenn im Schritt 703 entschieden wird, dass ein Steuercode vorhanden ist, wird festgestellt, ob ein nächstes Bit nach dem Steuercode "0" oder "1" ist. Wenn das Bit "0" ist, wird Schritt 706 ausgeführt, und wenn es "1" ist, wird Schritt 708 ausgeführt.
  • Wenn Schritt 706 ausgeführt wird, wird unter Verwendung einer Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge eine Gruppe (Last, Run, Level), die einem eingegebenen Code mit variabler Wortlänge entspricht, erhalten, und mit einer vorgegebenen Funktion, die dem Level-Wert entspricht, wird eine Transformation durchgeführt, und dann wird das Decodierungsergebnis ausgegeben. Bei der Transformation der zweiten Ausführungsform wird ein vorgegebener Offset zu einem erhaltenen Level-Wert addiert. Der Offset-Wert nimmt einen variablen Wert an, der einer Gruppe (Last, Run) entspricht, wie vorstehend beschrieben.
  • Wenn jedoch Schritt 708 ausgeführt wird, wird ein eingegebener Code mit variabler Wortlänge als Code mit fester Wortlänge decodiert, um Koeffizienten zu regenerieren. Wenn einer der Schritte 704, 706 und 708 ausgeführt wird, wird in einem nachfolgenden Schritt 710 festgestellt, ob ein verarbeiteter eingegebener Code mit variabler Wortlänge der letzte Eingabe-Code mit variabler Wortlänge ist oder nicht, und wenn der Code der letzte ist, wird die Codierung im Schritt 711 beendet. Wenn er jedoch nicht der letzte Code ist, erfolgt der Rücksprung zum Schritt 702, nachdem im Schritt 712 j um 1 erhöht worden ist, wodurch ein nächster eingegebener Code mit variabler Wortlänge auf die gleiche Weise verarbeitet wird. So wird das Verfahren bis zum letzten Code mit variabler Wortlänge fortgeführt.
  • Wenn, wie vorstehend beschrieben, bei dem Bildcodierungsvertahren der zweiten Ausführungsform beim Vergleichen in den Schritten 603 bis 604 ein passendes Bezugsereignis in der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge nicht vorhanden ist, wird im Schritt 606 das Eingabe-Ereignis transformiert und in den Schritten 607 bis 608 wird unter Verwendung des erhaltenen transformierten Eingabe-Ereignisses ein Vergleich durchgeführt, wie in 6 gezeigt. Dadurch wird der Anteil der Durchführung der Codierung mit fester Wortlänge im Schritt 609 verringert und die Möglichkeit, dass kurze Codes bei der Codierung mit variabler Wortlänge zugewiesen werden, wird durch Verwendung des transformierten Eingabe-Ereignisses erhöht, was zu einer besseren Gesamtkomprimierungsrate des Codierungsergebnisses führt. Da im Schritt 609 oder 610 ein Ein-Bit-Moduscode verwendet wird, um zwischen der Codierung mit fester Wortlänge und einem dem Offset-Verfahren unterzogenen Level zu unterscheiden, kann vorteilhafterweise die Gesamtanzahl der Bits des Codierungsergebnisses gegenüber der ersten Ausführungsform, wo erste und zweite Steuercodes verwendet werden, verringert werden.
  • Da die Bildcodierungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform einen Codierer für Codes mit variabler Wortlänge 211 aufweist, der die vorstehend beschriebene Codierung durchführt, kann unter Verwendung einer einzigen Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge ein Codierungsergebnis mit einer besseren Komprimierungsrate erhalten werden, gleichgültig, ob die Komprimierungsrate der Kompressionscodierung im Codierer 203 hoch oder niedrig ist.
  • Das Bilddecodierungsverfahren und die Bilddecodierungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform ermöglichen die Durchführung einer zweckmäßigen Decodierung entsprechend dem in der vorstehend beschriebenen Weise gewonnenen Codierungsergebnis, um ein rekonstruiertes Bild zu erhalten.
  • Obwohl bei der zweiten Ausführungsform nur ein Moduscode verwendet wird, können auch zwei oder mehr Moduscodes zur Unterscheidung mehrerer Modi verwendet werden. So kann beispielsweise ein Modus, bei dem der Run-Wert Null geändert wird, als dritter Modus hinzugefügt werden.
  • Obwohl bei der zweiten Ausführungsform ein Level eines Eingabe-Ereignisses transformiert wird, um wie bei der ersten Ausführungsform ein transformiertes Eingabe-Ereignis zu erhalten, kann auch ein Run des Eingabe-Ereignisses transformiert werden. Obwohl hier die Transformation unter Verwendung eines Offsets durchgeführt wird, können auch andere Verfahren wie Multiplikation eines Levels, Verwendung einer quadratischen Funktion und Ändern des dynamischen Bereiches verwendet werden.
  • Ausführungsform 3
  • Bei einem Bildcodierungsverfahren wird, wie bei der ersten und zweiten Ausführungsform, ein Ereignis transformiert, das ein zu codierendes Objekt ist, und die Codierungsleistung kann durch wiederholte Durchführung der Transformation verbessert werden.
  • Die 8 sind Ablaufdiagramme, die den Ablauf eines Verfahrens zur Codierung mit variabler Wortlänge gemäß der dritten Ausführungsform zeigen. Die Bildcodierungsvorrichtung der dritten Ausführungsform hat die gleiche Konfiguration wie die der ersten Ausführungsform, und daher wird 2 für die Beschreibung verwendet.
  • Das Bildcodierungsverfahren gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von dem der ersten Ausführungsform nur hinsichtlich der Funktionsweise des in 2 gezeigten Codierers für Codes mit variabler Wortlänge 211, und daher wird die Funktionsweise des Codierers für Codes mit variabler Wortlänge 211 bei der Codierung nachstehend unter Bezugnahme auf die 8 beschrieben.
  • Im Ablaufdiagramm von 8(a) werden die Schritte 801 bis 805 in der gleichen Weise wie die Schritte 101 bis 105 bei. der ersten Ausführungsform ausgeführt. Bei der dritten Ausführungsform wird bei der Transformation im Schritt 806 ein erstes transformiertes Eingabe-Ereignis durch Transformation unter Verwendung einer vorgegebenen Funktion erhalten. Hier wird die Transformation in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform durchgeführt und ein erstes transformiertes Eingabe-Ereignis wird durch Deduktion eines vorgegebenen Offsets von einem im Eingabe-Ereignis enthaltenen Level-Wert erhalten. In diesem Fall wird der maximale Level-Wert, der jeweils einer in der in den 19 bis 22 gezeigten Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge vorhandenen Gruppe (Last, Run) entspricht, als Offset verwendet: beispielsweise Offset = 12 für (Last, Run) = (0, 0), Offset = 6 für (Last, Run) = (0, 1) und Offset = 4 für (Last, Run) _ (0, 2).
  • Im Schritt 807 wird ein Vergleich zwischen dem ersten transformierten Eingabe-Ereignis und einem in einer Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge enthaltenen Bezugsereignis durchgeführt, und im Schritt 808 wird aufgrund dieses Vergleichs eine Entscheidung getroffen. Wenn im Schritt 810 entschieden wird, dass es ein passendes Bezugsereignis gibt, wird Schritt 810 ausgeführt, und wenn kein solches Ereignis gefunden wird, läuft das in 8(b) gezeigte Verfahren ab. Wenn Schritt 810 ausgeführt wird, wird das Codierungsergebnis ausgegeben, das ein Code mit variabler Wortlänge ist, zu dem ein vorher eindeutig festgelegter Steuercode und ein zweiter Moduscode addiert werden. Dann folgt Schritt 811. Hier wird "0000011", der mit dem in 22 gezeigten ESC-Code identisch ist, als Steuercode verwendet und "0" wird als zweiter Moduscode verwendet.
  • Wenn jedoch das in 8(b) gezeigte Verfahren durchgeführt wird, wird der Run des Eingabe-Ereignisses unter Verwendung einer vorgegebenen Funktion transformiert, um ein zweites transformiertes Eingabe-Ereignis zu erhalten. Bei der dritten Ausführungsform wird ein vorgegebener Offset-Wert von einem Run-Wert deduziert, um ein zweites transformiertes Eingabe-Ereignis mit einem neuen Run-Wert zu erzeugen. In diesem Fall wird der maximale Run-Wert, der jeweils einer Gruppe (Last, Level) in der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge entspricht, als Offset verwendet.
  • Im Schritt 822 wird ein Vergleich zwischen dem zweiten transformierten Eingabe-Ereignis und einem in der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge enthaltenen Bezugsereignis durchgeführt, und im Schritt 823 wird aufgrund des Vergleichs eine Entscheidung getroffen. Wenn entschieden wird, dass ein passendes Bezugsereignis vorhanden ist, wird Schritt 824 ausgeführt, und wenn kein solches Ereignis gefunden wird, wird Schritt 825 ausgeführt. Wenn jetzt Schritt 824 ausgeführt wird, wird das Codierungsergebnis ausgegeben, das ein Code mit variabler Wortlänge ist, der dem Bezugsereignis entspricht, zu dem ein Steuercode und ein dritter Moduscode addiert werden. Dann folgt der in 8(a) gezeigte Schritt 811. Es wird festgelegt, dass der dritte Moduscode "10" ist.
  • Wenn jedoch Schritt 825 ausgeführt wird, wird das Eingabe-Ereignis dem in den 23 dargestellten Codierungsverfahren unterzogen, um einen Code mit fester Wortlänge zu erzeugen. Dann wird das Codierungsergebnis ausgegeben, das ein Code mit fester Wortlänge ist, zu dem ein Steuercode und ein erster Moduscode addiert werden. Es wird festgelegt, dass der erste Moduscode "11" ist.
  • Wenn einer der Schritte 810 und der in 8(b) gezeigten Schritte 824 und 825 ausgeführt wird, wird in einem nachfolgenden Schritt 811 festgestellt, ob das verarbeitete Eingabe-Ereignis das letzte Eingabe-Ereignis ist oder nicht, und wenn das Ereignis das letzte ist, wird im Schritt 812 die Codierung beendet. Wenn es jedoch nicht das letzte ist, erfolgt der Rücksprung zum Schritt 802, nachdem im Schritt 813 j um 1 erhöht worden ist, wodurch das nächste Eingabe-Ereignis in gleicher Weise verarbeitet wird. So wird das Verfahren bis zum letzten Koeffizienten ungleich Null fortgesetzt.
  • Nachstehend wird ein Decodierungsverfahren für die codierten Daten beschrieben, die bei dem bei der dritten Ausführungsform beschriebenen Bildcodierungsverfahren erhalten werden. Da die Konfiguration der Bilddecodierungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform mit der der Bilddecodierungsvorrichtung der ersten Ausführungsform identisch ist, wird 4 für die Beschreibung verwendet.
  • 9 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf eines Verfahrens zur Decodierung mit variabler Wortlänge gemäß der dritten Ausführungsform, die nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, zeigt. Das Bildcodierungsverfahren gemäß der dritten Ausführungsform unterscheidet sich von dem der ersten Ausführungsform nur hinsichtlich der Funktionsweise des in 4 gezeigten Decodierers für Codes mit variabler Wortlänge 408, und daher wird die Funktionsweise des Codierers für Codes mit variabler Wortlänge 408 bei der Decodierung nachstehend unter Bezugnahme auf 9 beschrieben.
  • Die Schritte 901 bis 906 werden in der gleichen Weise wie die Schritte 701 bis 706 der in 7 gezeigten zweiten Ausführungsform ausgeführt. Wenn im Schritt 905 festgestellt wird, dass ein Zielbit "1" ist, wird Schritt 907 ausgeführt, in dem entschieden wird, ob das nachfolgende Bit "0" oder "1" ist. Wenn es "0" ist, wird Schritt 908 aus, und wenn es "1" ist, wird Schritt 909 ausgeführt.
  • Wenn Schritt 908 ausgeführt wird, wird unter Verwendung einer Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge eine Gruppe (Last, Run, Level), die einem eingegebenen Code mit variabler Wortlänge entspricht, erhalten, und mit einer vorgegebenen Funktion wird der Run-Wert transformiert, und dann wird das Decodierungsergebnis ausgegeben. Bei der Transformation gemäß der dritten Ausführungsform wird ein vorgegebener (Offset + 1) zu einem resultierenden Run-Wert addiert.
  • Wenn jedoch Schritt 909 ausgeführt wird, wird ein eingegebener Code mit variabler Wortlänge als Code mit fester Wortlänge decodiert, um Koeffizienten zu regenerieren. Wenn einer der Schritte 904, 906, 908 und 900 ausgeführt wird, wird in einem nachfolgenden Schritt 910 festgestellt, ob ein eingegebener Code mit variabler Wortlänge der letzte Eingabe-Code mit variabler Wortlänge ist oder nicht, und wenn der Code der letzte ist, wird die Codierung im Schritt 911 beendet. Wenn er jedoch nicht der letzte Code ist, erfolgt der Rücksprung zum Schritt 902, nachdem im Schritt 912 j um 1 erhöht worden ist, wodurch ein nächster eingegebener Code mit variabler Wortlänge auf die gleiche Weise verarbeitet wird. So wird das Verfahren bis zum letzten Code mit variabler Wortlänge fortgeführt.
  • Wenn, wie vorstehend beschrieben, bei dem Bildcodierungsverfahren gemäß der dritten Ausführungsform beim Vergleichen in den in 8(a) gezeigten Schritten 803 bis 804 ein betreffendes Bezugsereignis in der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge nicht gefunden wird, wird im Schritt 806 das Eingabe-Ereignis transformiert, und in den Schritten 807 bis 808 wird ein Vergleich unter Verwendung des resultierenden ersten transformierten Eingabe-Ereignisses durchgeführt. Wenn zu diesem Zeitpunkt kein passendes Bezugsereignis in der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge gefunden wird, wird das in 8(b) gezeigte Verfahren durchgeführt, bei dem im Schritt 821 das Eingabe-Ereignis transformiert wird und in den Schritten 822 bis 823 ein Vergleich unter Verwendung des resultierenden zweiten transformierten Eingabe-Ereignisses durchgeführt wird. So wird durch Ausführung von Schritt 825 der Anteil der Durchführung der Codierung mit fester Wortlänge gegenüber dem jeweiligen Anteil bei der ersten und zweiten Ausführungsform weiter verringert und die Möglichkeit, dass bei der Codierung mit variabler Wortlänge kurze Codes zugewiesen werden, wird weiter erhöht, was zu einer besseren Gesamtkomprimierungsrate des Codierungsergebnisses führt.
  • Da die Bildcodierungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform einen Codierer für Codes mit variabler Wortlänge 211 aufweist, der die vorstehend beschriebene Codierung durchführt, kann unter Verwendung einer einzigen Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge ein Codierungsergebnis mit einer besseren Komprimierungsrate erhalten werden, gleichgültig, ob die Komprimierungsrate der Kompressionscodierung im Codierer 203 hoch oder niedrig ist.
  • Das Bilddecodierungsverfahren und die Bilddecodierungsvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform ermöglichen die Durchführung einer zweckmäßigen Decodierung entsprechend dem in der vorstehend beschriebenen Weise erhaltenen Codierungsergebnis, um ein rekonstruiertes Bild zu erhalten.
  • Ausführungsform 4
  • Ein Bildcodierungsverfahren gemäß einer vierten Ausführungsform, die nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist soll die Möglichkeit der Verwendung einer Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge durch Vergleichen unter Verwendung mehrerer Tabellen von Codes mit variabler Wortlänge erhöhen und dadurch die Codierungsleistung verbessern.
  • 10 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf eines Verfahrens zur Codierung mit variabler Wortlänge gemäß der vierten Ausführungsform darstellt. Da die Bildcodierungsvorrichtung der vierten Ausführungsform die gleiche Konfiguration wie die der ersten Ausführungsform hat, wird 2 für die Beschreibung verwendet.
  • Das Bildcodierungsverfahren gemäß der vierten Ausführungsform unterscheidet sich von dem der zweiten Ausführungsform nur hinsichtlich der Funktionsweise des in 2 gezeigten Codierers für Codes mit variabler Wortlänge 211, und daher wird die Funktionsweise des Codierers für Codes mit variabler Wortlänge 211 bei der Codierung nachstehend unter Bezugnahme auf 10 beschrieben. Hier werden bei der Codierung gemäß der vierten Ausführungsform erste und zweite Tabellen von Codes mit variabler Wortlänge verwendet. Für die erste Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge wird, wie bei der ersten bis dritten Ausführungsform, die in den 19 bis 22 dargestellte Tabelle verwendet. Für die zweite Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge wird jedoch eine andere als die erste Tabelle von Codes mit variabler Worlänge verwendet. Diese andere Tabelle besteht aus Gruppen mit Level-Werten, die nicht kleiner als zehn sind. Wie vorstehend dargelegt, wird bei der vierten Ausführungsform eine erste Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge verwendet, in der die meisten Level-Werte kleiner als zehn sind, während die zweite verwendete Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge die Level-Werte enthält, die gleich oder größer als zehn sind; das heißt, vorzugsweise wird eine zweite Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge verwendet, die aus den Bezugsereignissen besteht, die nicht in der ersten Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge enthalten sind.
  • Nach Initüerung des Prozesses im Schritt 1001 wird im Schritt 1002 ein j-tes Eingabe-Ereignis erhalten. Im Schritt 1003 wird im Codierer für Codes mit variabler Wortlänge 211 ein Vergleich zwischen dem Eingabe-Ereignis und einem in einer ersten Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge enthaltenen Bezugsereignis durchgeführt. Dann wird im Schritt 1004 mit einem Vergleich festgestellt, ob ein Bezugsereignis mit einer passenden Gruppe (Last, Run, Level) vorhanden ist oder nicht. Wenn im Schritt 1004 festgestellt wird, dass dieses Bezugsereignis vorhanden ist, wird Schritt 1005 ausgeführt; wenn keines vorhanden ist, wird Schritt 1006 ausgeführt. Wenn jetzt Schritt 1005 ausgeführt wird, wird ein Code mit variabler Wortlänge, der dem Bezugsereignis entspricht, ausgegeben. Daran schließt sich Schritt 1010 an, der später beschrieben wird.
  • Wenn jedoch Schritt 1006 ausgeführt wird, wird das Eingabe-Ereignis mit einem in einer zweiten Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge enthaltenen Bezugsereignis verglichen. Dann wird im Schritt 1007 durch Vergleichen festgestellt, ob ein Bezugsereignis mit einem passenden (Last, Run, Level) vorhanden ist oder nicht. Wenn im Schritt 1007 festgestellt wird, dass das Bezugsereignis vorhanden ist, wird Schritt 1008 ausgeführt, und wenn es nicht vorhanden ist, wird Schritt 1009 ausgeführt. Wenn jetzt Schritt 1008 ausgeführt wird, wird ein Code mit variabler Wortlänge erhalten, der dem Bezugsereignis entspricht, und ein eindeutig festgelegter Steuercode und ein zweiter Moduscode werden zu dem Code addiert und ausgegeben. Daran schließt sich Schritt 1010 an, der später beschrieben wird. In diesem Fall wird "0000011", der mit dem in 22 gezeigten ESC-Code identisch ist, als Steuercode verwendet und "0" wird als zweiter Moduscode verwendet.
  • Wenn jedoch Schritt 1009 ausgeführt wird, wird das Eingabe-Ereignis dem in den 23 dargestellten Codierungsverfahren unterzogen, um einen Code mit fester Wortlänge zu erzeugen. Dann wird das Codierungsergebnis ausgegeben, das ein Code mit fester Wortlänge ist, zu dem ein Steuercode und ein erster Moduscode addiert werden.
  • Dabei wird "1" als erster Moduscode verwendet.
  • Wenn einer der Schritte 1005, 1008 und 1009 ausgeführt wird, wird in einem nachfolgenden Schritt 1010 festgestellt, ob ein verarbeitetes eingegebenes Eingabe-Ereignis das letzte Eingabe-Ereignis ist oder nicht, und wenn es das letzte ist, wird die Codierung im Schritt 1011 beendet. Wenn es jedoch nicht des letzte ist, erfolgt der Rücksprung zum Schritt 1002, nachdem im Schritt 1012 j um 1 erhöht worden ist, wodurch ein nächstes Eingabe-Ereignis auf die gleiche Weise verarbeitet wird. So wird das Verfahren bis zum letzten Koeffizienten ungleich Null fortgeführt.
  • Nachstehend wird die Decodierung der codierten Daten beschrieben, die bei dem in der vierten Ausführungsform erläuterten Bildcodierungsverfahren erhalten werden. Da die Konfiguration der Bilddecodierungsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform mit der der ersten Ausführungsform identisch ist, wird 4 für die Beschreibung verwendet.
  • 11 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf eines Verfahrens zur Decodierung mit variabler Wortlänge gemäß der vierten Ausführungsform zeigt. Das Bilddecodierungsverfahren gemäß der vierten Ausführungsform unterscheidet sich von dem der ersten Ausführungsform nur hinsichtlich der Funktionsweise des in 4 gezeigten Decodierers für Codes mit variabler Wortlänge 408, und daher wird die Funktionsweise des Decodierers für Codes mit variabler Wortlänge 408 bei der Decodierung nachstehend unter Bezugnahme auf 11 beschrieben.
  • Zunächst wird nach der Initüerung des Prozesses im Schritt 1101, ein Code mit variabler Wortlänge von quantisierten Transformationskoeffizienten, der das j-te zu verarbeitende Objekt ist, als Eingabe-Code mit variabler Wortlänge eingegeben. Im Schritt 1103 wird festgestellt, ob der Eingabe-Code mit variabler Wortlänge einen Steuercode enthält oder nicht, und wenn er keinen Steuercode enthält, wird Schritt 1104 ausgeführt; wenn er den Code enthält, wird Schritt 1105 ausgeführt. In dem Fall, dass Schritt 1104 ausgeführt wird, das heißt, wenn kein Steuercode enthalten ist, wird unter Verwendung einer ersten Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge eine Gruppe von (Last, Run, Level), die dem eingegebenen Code mit variabler Wortlänge entspricht, ausgegeben. Daran schließt sich Schritt 1110 an, der später beschrieben wird.
  • Wenn jedoch im Schritt 1103 festgestellt wird, dass ein Steuercode enthalten ist, wird im Schritt 1105 entschieden, ob ein nächstes Bit nach dem Steuercode "0" oder "1" ist. Wenn es "0" ist, wird Schritt 1106 ausgeführt, und wenn es "1" ist, wird Schritt 1108 ausgeführt.
  • Wenn Schritt 1106 ausgeführt wird, wird durch Verwendung der zweiten Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge eine Gruppe (Last, Run, Level), die dem eingegebenen Code mit variabler Wortlänge entspricht, ausgegeben. Daran schließt sich Schritt 1110 an, der später beschrieben wird. Wenn jedoch Schritt 1108 ausgeführt wird, wird der Eingabe-Code mit variabler Wortlänge als Code mit fester Wortlänge decodiert, um die Koeffizienten zu regenerieren.
  • Wenn einer der Schritte 1104, 1106 und 1108 ausgeführt wird, wird in einem nachfolgenden Schritt 1110 festgestellt, ob der verarbeitete Eingabe-Code mit variabler Wortlänge der letzte ist oder nicht, und wenn es der letzte ist, wird im Schritt 1111 die Codierung beendet. Wenn es jedoch nicht der letzte ist, erfolgt der Rücksprung zum Schritt 1102, nachdem im Schritt 1112 j um 1 erhöht worden ist, wodurch ein nächster eingegebener Code mit variabler Wortlänge in der gleichen Weise verarbeitet wird. So wird das Verfahren bis zum letzten Code mit variabler Wortlänge fortgesetzt.
  • Wie vorstehend beschrieben, werden bei dem Bildcodierungsverfahren gemäß der vierten Ausführungsform eine erste und eine zweite Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge verwendet, und wenn beim Vergleichen in den Schritten 1003 bis 1004 kein betreffendes Bezugsereignis in der ersten Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge gefunden wird, kann ein Vergleich mit der zweiten Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge durchgeführt werden. Dadurch wird der Anteil der Durchführung der Codierung mit fester Wortlänge im Schritt 1009 verringert, was zu einer besseren Gesamtkomprimierungsrate des Codierungsergebnisses führt. Bei der vierten Ausführungsform müssen mehrere Tabellen von Codes mit variabler Wortlänge erstellt werden, und indem die Tabellen so erstellt werden, dass sich die in einer der Tabellen enthaltenen Ereignisse von denen in den anderen Tabellen unterscheiden, kann die Codierungsleistung verbessert werden.
  • Da die Bildcodierungsvorrichtung der vierten Ausführungsform den Codieret für Codes mit variabler Wortlänge 211 aufweist, der die vorstehend beschriebene Codierung durchführt, kann ein Codierungsergebnis mit einer besseren Komprimierungsrate erhalten werden, gleichgültig, ob die Komprimierungsrate der Kompressionscodierung im Codieret 203 hoch oder niedrig ist.
  • Mit dem Bilddecodierungsverfahren und die Bilddecodierungsvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform können eine zweckmäßige Decodierung entsprechend dem in der vorstehend beschriebenen Weise erhaltenen Codierungsergebnis durchgeführt werden, um ein rekonstruiertes Bild zu erhalten.
  • Obwohl bei der vierten Ausführungsform zwei Tabellen von Codes mit variabler Wortlänge verwendet werden, kann eine beliebige Anzahl von Tabellen von Codes mit variabler Wortlänge erstellt werden und es kann eine entsprechende Anzahl von Moduscodes zur Unterscheidung der Tabellen von Codes mit variabler Wortlänge verwendet werden. Außerdem können Tabellen von Codes mit variabler Wortlänge nach Quantisierungsskalen unterschieden werden.
  • Ausführungsform 5
  • Bei einem Bildcodierungsverfahren gemäß einer fünften Ausführungsform, die nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, wird ein Ereignis, das ein zu codierendes Objekt ist, durch Division transformiert und dann mit einer Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge verglichen.
  • 12 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf eines Verfahrens zur Codierung mit variabler Wortlänge gemäß der fünften Ausführungsform darstellt. Da die Bildcodierungsvorrichtung der fünften Ausführungsform die gleiche Konfiguration wie die der ersten Ausführungsform hat, wird 2 für die Beschreibung verwendet.
  • Das Bildcodierungsverfahren gemäß der fünften Ausführungsform unterscheidet sich von dem der ersten Ausführungsform nur hinsichtlich der Funktionsweise des in 2 gezeigten Codierers für Codes mit variabler Wortlänge 211, und daher wird die Funktionsweise des Codierers für Codes mit variabler Wortlänge 211 bei der Codierung nachstehend unter Bezugnahme auf 12 beschrieben.
  • Nach Initüerung des Prozesses im Schritt 1201 wird im Schritt 1202 ein aus (Last, Run, Level) bestehendes j-tes Eingabe-Ereignis erhalten. Dann wird im Schritt 1203 das Eingabe-Ereignis durch Division transformiert. Bei der Transformation wird der im Eingabe-Ereignis enthaltene Level-Wert durch einen anhand einer Quantisierungsskale bestimmten Divisor dividiert, um einen Quotienten des Levels zu erhalten. Die 13 sind Diagramme, die den Zusammenhang zwischen Quantisierungsskale und Divisor zeigen. 13(a) zeigt ein Festlegungsbeispiel für diesen Zusammenhang und gibt an, dass der Divisor mit 2 angesetzt wird, wenn eine Quantisierungsskale von 1 bis 7 reicht, und dass der Divisor 1 ist, wenn die Quantisierungsskale gleich oder größer als 8 ist. Das heißt, dass keine Division durchgeführt wird, wenn eine Quantisierungsskale gleich oder größer als 8 ist. 13(b) zeigt ein weiteres Festlegungsbeispiel für diesen Zusammenhang, und wie in der Figur gezeigt, kann die Quantisierungsskale in drei Klassen eingeteilt werden und für jede Klasse kann ein Divisor festgelegt werden.
  • Die Quantisierung ist im Grunde eine Division, und der Wert der quantisierten Transformationskoeffizienten steigt mit fallender Quantisierungsskale. Folglich ist beim Erzeugen eines Ereignisses der in dem Ereignis enthaltene Level-Wert oftmals hoch. Die in den 19 bis 22 gezeigte Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge wird so erstellt, dass sie für Koeffizienten mit einer relativ hohen Komprimierungsrate geeignet ist, und sie enthält zahlreiche Ereignisse mit niedrigen Level-Werten. Daher werden der Anteil der in der Tabelle enthaltenen passenden Bezugsereignisse und auch der Anteil der Durchführung der Codierung mit variabler Wortlänge verringert, sodass sich die Codierungsleistung verschlechtert. Wenn also bei der fünften Ausführungsform die Quantisierungsskale klein ist, wird der Level dividiert, um ein transformiertes Eingabe-Ereignis mit einem niedrigen Level-Wert zu erzeugen, das zum Vergleichen verwendet wird. Dadurch wird der Anteil der Durchführung der Codierung mit variabler Wortlänge verbessert und die Möglichkeit der Zuweisung kurzer Codes erhöht.
  • Nach Erhalt des Quotienten des Levels wird im Schritt 1204 ein Vergleich zwischen (Last, Run, Quotient des Levels) des transformierten Eingabe-Ereignisses und dem in einer Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge enthaltenen Bezugsereignis durchgeführt, und in einem nachfolgenden Schritt 1205 wird eine Entscheidung zum Ergebnis des Vergleichs getroffen. Wenn im Schritt 1205 entschieden wird, dass das Bezugsereignis vorhanden ist, wird Schritt 1206 ausgeführt, und wenn es nicht vorhanden ist, wird Schritt 1208 ausgeführt.
  • Wenn Schritt 1207 ausgeführt wird, wird der Code mit variabler Wortlänge für das betreffende Bezugsereignis ausgegeben, und in einem nachfolgenden Schritt 1208 wird der Rest des Levels einer Codierung mit fester Wortlänge unterzogen, und das Codierungsergebnis wird als Eingabe-Hilfscode ausgegeben. Die Codelänge des übrigen Levels wird entsprechend dem Divisor geändert. Beispielsweise ist bei der in 13(a) gezeigten Festlegung die Bitlänge des Rests mit 1 festgelegt, wenn der Divisor 2 ist, und die Bitlänge des Rests ist mit 0 festgelegt, wenn der Divisor 1 ist. Mit anderen Worten, wenn der Divisor 1 ist, wird der Rest nicht codiert. Wenn die Schritte 1207 bis 1208 ausgeführt werden, werden ein Code mit variabler Wortlänge und ein Eingabe-Hilfscode als Codierungsergebnis ausgegeben.
  • Wenn jedoch Schritt 1206 ausgeführt wird, wird das Eingabe-Ereignis einer Codierung mit fester Wortlänge unterzogen, um einen Code mit fester Wortlänge zu erzeugen. Dann wird das Codierungsergebnis ausgegeben, das der Code mit fester Wortlänge ist, zu dem ein Steuercode addiert wird.
  • Nach Ausführung der Schritte 1207 bis 1208 oder von Schritt 1206 wird in einem nachfolgenden Schritt 1209 festgestellt, ob das verarbeitete Eingabe-Ereignis das letzte Eingabe-Ereignis ist oder nicht, und wenn es das letzte ist, wird im Schritt 1210 die Codierung beendet. Wenn es jedoch nicht das letzte ist, erfolgt der Rücksprung zum Schritt 1202, nachdem im Schritt 1211 j um 1 erhöht worden ist, wodurch ein nächstes Eingabe-Ereignis in der gleichen Weise verarbeitet wird. So wird das Verfahren bis zum letzten Koeffizienten ungleich Null fortgesetzt.
  • Nachstehend wird die Decodierung der codierten Daten beschrieben, die bei dem in der fünften Ausführungsform erläuterten Bildcodierungsverfahren erhalten werden. Da die Konfiguration der Bilddecodierungsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform mit der der ersten Ausführungsform identisch ist, wird 4 für die Beschreibung verwendet.
  • 14 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf eines Verfahrens zur Decodierung mit variabler Wortlänge gemäß der fünften Ausführungsform zeigt. Das Bilddecodierungsverfahren gemäß der fünften Ausführungsform unterscheidet sich von dem der ersten Ausführungsform nur hinsichtlich der Funktionsweise des in 4 gezeigten Decodierers für Codes mit variabler Wortlänge 408, und daher wird die Funktionsweise des Decodierers für Codes mit variabler Wortlänge 408 bei der Decodierung nachstehend unter Bezugnahme auf 14 beschrieben.
  • Zunächst wird nach der Initüerung des Prozesses im Schritt 1401, ein Code mit variabler Wortlänge von quantisierten Transformationskoeffizienten, der das j-te zu verarbeitende Objekt ist, als Eingabe-Code mit variabler Wortlänge im Schritt 1402 eingegeben. Da das den Eingabe-Hilfscode enthaltende Codierungsergebnis wie bei der Bildcodierung der fünften Ausführungsform beschrieben erhalten wird, wird nun zusammen mit dem Code mit variabler Wortlänge auch der Eingabe-Hilfscode als zu verarbeitendes Objekt eingegeben. Im Schritt 1403 wird festgestellt, ob der Eingabe-Code mit variabler Wortlänge einen Steuercode enthält oder nicht, und wenn er einen Steuercode enthält, wird Schritt 1404 ausgeführt; wenn er keinen Code enthält, wird Schritt 1405 ausgeführt. In dem Fall, dass Schritt 1404 ausgeführt wird, das heißt, wenn der Steuercode enthalten ist, wird der Eingabe-Code mit variabler Wortlänge als Code mit fester Wortlänge decodiert, um Koeffizienten zu regenerieren und auszugeben. Daran schließt sich Schritt 1408 an, der später beschrieben wird.
  • Wenn jedoch Schritt 1405 ausgeführt wird, das heißt, wenn der Steuercode nicht enthalten ist, wird unter Verwendung einer ersten Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge eine Gruppe (Last, Run, Level), die dem Eingabe-Code mit variabler Wortlänge entspricht, erhalten. Dann wird Schritt 1406 ausgeführt, bei dem eine Transformation durch Multiplikation des erhaltenen Level-Werts mit einem vorgegebenen Wert durchgeführt wird. Der vorgegebene Wert wird anhand einer Quantisierungsskale festgelegt, und in diesem Fall wird der in den 13 angegebene Wert entsprechend dem Codierungsverfahren verwendet. Dann wird im Schritt 1407 der Eingabe-Hilfscode einer Codierung mit fester Wortlänge unterzogen, um den Rest des Levels zu erhalten, und der Rest wird zu dem Produkt addiert, das durch die Transformation im Schritt 1406 erhalten wird, um den richtigen Level-Wert zu erhalten, und die Gruppe (Last, Run, Level), in der dieser Level-Wert verwendet wird, wird als Decodierungsergebnis ausgegeben.
  • Nachdem einer der Schritte 1404 oder 1405 bis 1407 ausgeführt worden ist, wird in inem nachfolgenden Schritt 1408 festgestellt, ob der verarbeitete Eingabe-Code mit variabler Wortlänge der letzte Eingabe-Code mit variabler Wortlänge ist oder nicht, und wenn er der letzte ist, wird im Schritt 1409 die Codierung beendet. Wenn er jedoch nicht der letzte ist, erfolgt der Rücksprung zum Schritt 1402, nachdem im Schritt 1410 j um 1 erhöht worden ist, wodurch ein nächster Eingabe-Code mit variabler Wortlänge in der gleichen Weise verarbeitet wird. So wird das Verfahren bis zum letzten Code mit variabler Wortlänge fortgesetzt.
  • Wie vorstehend beschrieben, wird bei dem Bildcodierungsverfahren gemäß der fünften Ausführungsform, wie im Schritt 1203 von 12 gezeigt, eine Transformation durchgeführt, bei der der Level-Wert, der im Eingabe-Ereignis enthalten ist, das ein zu verarbeitendes Objekt ist, durch eine anhand einer Quantisierungsskale bestimmte Zahl dividiert wird, und im Schritt 1204 wird ein Vergleich mit dem transformierten Eingabe-Ereignis durchgeführt, das der Transformation unterzogen worden ist. Somit wird der Anteil der in der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge enthaltenen passenden Bezugsereignisse erhöht, der Anteil der Durchführung der Codierung mit fester Wortlänge im Schritt 1206 wird gesenkt und die Möglichkeit der Zuweisung kurzer Codes bei der Codierung mit variabler Wortlänge wird durch Verwendung eines Codes mit variabler Wortlänge erhöht, was zu einer besseren Codierungsleistung führt.
  • Da die Bildcodierungsvorrichtung der fünften Ausführungsform den Codierer für Codes mit variabler Worlänge 211 aufweist, der die vorstehend beschriebene Codierung durchführt, kann durch Verwendung einer einzigen Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge ein Codierungsergebnis mit einer besseren Komprimierungsrate erhalten werden, gleichgültig, ob die Komprimierungsrate der Kompressionscodierung im Codierer 203 hoch oder niedrig ist.
  • Mit dem Bilddecodierungsverfahren und die Bilddecodierungsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform kann eine zweckmäßige Decodierung entsprechend dem in der vorstehend beschriebenen Weise erhaltenen Codierungsergebnis durchgeführt werden, um ein rekonstruiertes Bild zu erhalten.
  • Obwohl bei der fünften Ausführungsform beschrieben wird, dass die Transformation an dem in einem Ereignis enthaltenen Level durchgeführt wird, kann die Transformation anstatt am Level auch am Run erfolgen.
  • Ausführungsform 6
  • Bei einem Bildcodierungsverfahren gemäß einer sechsten Ausführungsform, die nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist, wird die Transformation nicht am Eingabe-Ereignis, sondern am Bezugsereignis durchgeführt, und anschließend wird der Vergleich durchgeführt.
  • 15 ist ein Ablaufdiagramm, das den Ablauf eines Verfahrens zur Codierung mit variabler Wortlänge gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt. Da die Bildcodierungsvorrichtung der sechsten Ausführungsform die gleiche Konfiguration wie die der ersten Ausführungsform hat, wird 2 für die Beschreibung verwendet.
  • Das Bildcodierungsverfahren gemäß der sechsten Ausführungsform unterscheidet sich von dem der ersten Ausführungsform nur hinsichtlich der Funktionsweise des in 2 gezeigten Codierers für Codes mit variabler Wortlänge 211, und daher wird die Funktionsweise des Codierers für Codes mit variabler Wortlänge 211 bei der Codierung nachstehend unter Bezugnahme auf 15 beschrieben.
  • Nach Initüerung des Prozesses im Schritt 1501 wird im Schritt 1502 ein aus (Last, Run, Level) bestehendes j-tes Eingabe-Ereignis erhalten. Eine bei der Quantisierung verwendete Quantisierungsskale wird ebenfalls eingegeben. Im Schritt 1503 wird ein i-tes Bezugsereignis aus einer Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge geholt, und im Schritt 1504 wird das Bezugsereignis transformiert, um ein transformiertes Bezugsereignis zu erzeugen.
  • Bei der sechsten Ausführungsform wird als Transformation ein Offset, der entsprechend der im Schritt 1502 eingegebenen Quantisierungsskale festgelegt wird, zu dem in dem Bezugsereignis enthaltenen Level-Wert addiert. Dabei erfolgt die Festlegung so, dass Offset = 5 ist, wenn die Quantisierungsskale 1 oder 2 ist, dass Offset = 4 ist, wenn die Quantisierungsskale 3 oder 4 ist, dass Offset = 3 ist, wenn die Quantisierungsskale 5 oder 6 ist, dass Offset = 2 ist, wenn die Quantisierungsskale 7 oder 8 ist, dass Offset = 1 ist, wenn die Quantisierungsskale 9 oder 10 ist, und dass Offset = 0 ist, wenn die Quantisierungsskale gleich oder größer als 11 ist. Wenn beispielsweise in dem Fall, dass ein Ereignis als zu codierendes Objekt (Last, Run, Level) = (0, 1, 6) ist, das Bezugsereignis nicht transformiert wird, bedeutet das, dass ein passendes Bezugsereignis in den in 19 gezeigten Bezugsereignissen gefunden wird. Es wird ein diesem entsprechender Code verwendet, und das erhaltene Codierungsergebnis umfasst 13 Bit. Wenn jedoch die Quantisierungsskale 4 ist und das gleiche Ereignis als Objekt verwendet wird, werden alle Bezugsereignisse einer Transformation unterzogen, bei der 4 zum Level-Wert addiert wird. Es wird ein Code mit variabler Wortlänge, der dem in 19 angegebenen Bezugsereignis (0, 1, 2) entspricht, verwendet und so werden 7 Bit erhalten, was bedeutet, dass im Gegensatz zu dem Fall, dass die vorstehend beschriebene Transformation nicht durchgeführt wird, 6 Bit gerettet werden. Somit ist das Addieren eines Offsets zum Level des Bezugsereignisses mit dem Verfahren identisch, bei dem ein Offset vom Level eines Ereignisses (Last, Run, Level), das ein zu codierendes Objekt ist, deduziert wird und mit jeder Gruppe einer Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge verglichen wird.
  • Da, wie bei der fünften Ausführungsform beschrieben, der Wert eines quantisierten Koeffizienten mit abnehmender Quantisierungsskale steigt, steigt auch die Häufigkeit, mit der ein Ereignis mit einem großen Level-Wert auftritt. Andererseits ist die in den 19 bis 22 gezeigte Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge für Koeffizienten mit einer hohen Komprimierungsrate geeignet und sie enthält zahlreiche Ereignisse mit niedrigen Level-Werten. Somit kann durch Addieren eines Offsets zu einem in einem Bezugsereignis enthaltenen Level-Wert der Anteil der Durchführung der Codierung mit variabler Wortlänge unter Verwendung kurzer Codes erhöht werden und dadurch die Komprimierungsrate verbessert werden.
  • Im Schritt 1505 wird aufgrund des Ergebnisses des Vergleichs im Schritt 1504 eine Entscheidung getroffen. Wenn sich bei der Entscheidung im Schritt 1505 eine Übereinstimmung zeigt, wird nach Schritt 1506 Schritt 1507 ausgeführt, wo ein Code mit variabler Wortlänge, der dem i-ten Bezugsereignis entspricht, ausgegeben wird. Daran schließt sich Schritt 1509 an, der später beschrieben wird. Wenn jedoch keine Übereinstimmung gefunden wird, wird Schritt 1507 ausgeführt.
  • Im Schritt 1507 wird festgestellt, ob das i-te Bezugsereignis das letzte Bezugsereignis ist, das in der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge enthalten ist. Wenn es das letzte Bezugsereignis ist, wird Schritt 1508 ausgeführt. Wenn es nicht das letzte Bezugsereignis ist, erfolgt der Rücksprung zum Schritt 1503, nachdem im Schritt 1512 i um 1 erhöht worden ist, und die nachfolgenden Schritte, die mit der Entscheidung im Schritt 1507 enden, werden nochmals ausgeführt.
  • Mit den Prozessen in den Schritten 1503 bis 1507 wird der Vergleich zwischen einem j-ten Eingabe-Ereignis und einem in der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge enthaltenen Bezugsereignis so lange wiederholt, bis sich bei der Entscheidung im Schritt 1505 eine Übereinstimmung zwischen beiden zeigt oder im Schritt 1507 entschieden wird, dass das verarbeitete Ereignis das letzte ist. Mit anderen Worten, der Vergleich wird so lange fortgesetzt, bis die Codierung mit variabler Wortlänge durchgeführt ist oder das letzte Ereignis der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge verglichen ist.
  • Wenn im Schritt 1507 entschieden wird, dass das verarbeitete Ereignis das letzte ist, das heißt, wenn der Vergleich mit der Tabelle für das j-te Eingabe-Ereignis beendet ist, wird festgestellt, dass keine Codierung mit variabler Wortlänge durchgeführt werden kann, und im Schritt 1508 wird das Eingabe-Ereignis einer Codierung mit fester Wortlänge unterzogen, um das Codierungsergebnis mit einem Steuercode auszugeben. Daran schließt sich Schritt 1509 an.
  • Im Schritt 1509, der nach Schritt 1506 oder 1508 ausgeführt wird, wird festgestellt, ob ein verarbeitetes Eingabe-Ereignis das letzte Eingabe-Ereignis ist oder nicht. Wenn es das letzte ist, wird im Schritt 1510 die Codierung beendet. Wenn es jedoch nicht das letzte ist, erfolgt der Rücksprung zum Schritt 1502, nachdem im Schritt 1511 j um 1 erhöht worden ist, wodurch das nächste Eingabe-Ereignis in der gleichen Weise verarbeitet wird. So wird das . Verfahren bis zum letzten Koeffizienten ungleich Null fortgesetzt.
  • 16 ist ein Blockdiagramm, das die innere Konfiguration des Codierers für Codes mit variabler Wortlänge (211 in 2) zeigt, der in einer Bildcodierungsvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Wie in der Figur gezeigt, weist der Codierer für Codes mit variabler Wortlänge eine Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge 1601, eine Level-Transformationseinheit 1602, einen Komparator 1603, einen Codierer für Codes mit fester Wortlänge 1604 und einen Schalter 1605 auf, und er empfängt ein Eingabe-Ereignis und eine Quantisierungsskale als Eingangsdaten und gibt ein Codierungsergebnis aus.
  • Die Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge 1601 wird in den 19 bis 22 gezeigt. Die Level-Transformationseinheit 1602 empfängt eine Quantisierungsskale und ein Bezugsereignis als Eingangsdaten und transformiert den Level-Wert des Bezugsereignisses entsprechend der Quantisierungsskale, um ein transformiertes Bezugsereignis zu erzeugen. Der Komparator 1603 führt einen Vergleich zwischen dem Eingabe-Ereignis und dem transformierten Bezugsereignis durch und gibt ein Steuersignal aus, das dem Ergebnis des Vergleichs entspricht. Der Codierer für Codes mit fester Wortlänge 1604 unterzieht das Eingabe-Ereignis beim Eingeben einer Codierung mit fester Wortlänge und gibt das Codierungsergebnis aus. Der Schalter 1605 führt das Schalten entsprechend den Ausgangssignalen vom Komparator 1603 durch und gibt als Codierungsergebnis entweder Ausgangssignale von der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge 1601 oder Ausgangssignale vom Codierer für Codes mit fester Wortlänge 1604 aus.
  • Nachstehend wird die Funktionsweise des so aufgebauten Codierers für Codes mit variabler Wortlänge entsprechend dem Ablaufdiagramm von 15 beschrieben. Wenn im Schritt 1502 des Ablaufdiagramms von 15 eine Quantisierungsskale und ein (j-tes) Eingabe-Ereignis in den Codierer für Codes mit variabler Wortlänge (211 in 2) eingegeben werden, wird die Quantisierungsskale über eine Leitung 1611 in die Level-Transformationseinheit 1602 eingegeben und das Eingabe-Ereignis wird über eine Leitung 1612 in den Komparator 1603 eingegeben. Im Schritt 1503 des Ablaufdiagramms von 15 leitet die Level-Transformationseinheit 1602 über eine Leitung 1613 ein (i-tes) Bezugsereignis aus der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge ab, transformiert den in dem Bezugsereignis enthaltenen Level-Wert unter Verwendung der eingegebenen Quantisierungsskale und gibt das resultierende transformierte Bezugsereignis an den Komparator 1603 aus.
  • Im Schritt 1505 des Ablaufdiagramms von 15 führt der Komparator 1603 einen Vergleich durch und trifft eine Entscheidung. Der Komparator 1603 führt den Vergleich zwischen dem Eingabe-Ereignis und dem transformierten Bezugsereignis, die eingegeben werden, durch und entscheidet, ob diese Ereignisse miteinander übereinstimmen oder nicht. Wenn eine Übereinstimmung festgestellt wird, sendet der Komparator 1603 ein Steuersignal über eine Leitung 1615 an die Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge 1601, sodass ein Code, der dem i-ten Bezugsereignis entspricht, ausgegeben wird, und sendet zugleich ein Steuersignal über eine Leitung 1617 an den Schalter 1605, sodass das Ausgangssignal von der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge 1601 vom Schalter 1605 ausgegeben wird. Somit wird, wenn im Schritt 1505 eine Übereinstimmung festgestellt wird, im Schritt 1506 des Ablaufdiagramms von 15 ein Code mit variabler Wortlänge von der Ausgabeleitung 1620 des Schalters 1605 ausgegeben.
  • Wenn jedoch beim Vergleichen mit dem Komparator 1603 festgestellt wird, dass diese Ereignisse nicht übereinstimmen, wird in Reaktion auf ein über die Leitung 1615 gesendetes Steuersignal ein nächstes (i+1-tes) Bezugsereignis von der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge 1601 in die Level-Transformationseinheit 1602 eingegeben. In dem Ablaufdiagramm von 15 werden die Schritte ab Schritt 1503 nochmals ausgeführt, nachdem i im Schritt 1512 erhöht worden ist.
  • Wenn die Entscheidung im Schritt 1507 dazu führt, dass der Vergleich für das letzte Ereignis in der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge beendet wird, gibt der Komparator 1603 über eine Leitung 1618 das (j-te) Eingabe-Ereignis an den Codierer für Codes mit fester Wortlänge 1604 aus und sendet gleichzeitig ein Steuersignal über die Leitung 1617 an den Schalter 1605, sodass das Ausgangssignal vom Codierer für Codes mit fester Wortlänge 1604 als Code vom Schalter 1605 verwendet wird.
  • Im Schritt 1508 des Ablaufdiagramms von 15 codiert der Codierer für Codes mit fester Wortlänge 1604 das eingegebene Eingabe-Ereignis und gibt das erhaltene Codierungsergebnis über eine Leitung 1619 an den Schalter 1605 aus. Entsprechend dem Steuersignal vom Komparator 1603 wird über die Leitung 1620 ein Code mit fester Wortlänge vom Schalter 1605 ausgegeben.
  • Nach der Ausgabe von der Leitung 1620 wird ein nächstes Eingabe-Ereignis über die Leitung 1612 eingegeben, wodurch die Prozesse am Eingabe-Ereignis im Ablaufdiagramm von 15 nochmals ausgeführt werden.
  • Auf diese Weise erfolgt die Bildcodierung gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, während die Decodierung der durch diese Bildcodierung erhaltenen codierten Daten in der in 4 gezeigten Bilddecodierungsvorrichtung durchgeführt wird. Das Bilddecodierungsverfahren gemäß der sechsten Ausführungsform unterscheidet sich von dem der ersten Ausführungsform nur hinsichtlich der Funktionsweise des in 4 gezeigten Decodierers für Codes mit variabler Wortlänge 408, und daher wird die Funktionsweise des Decodierers für Codes mit variabler Wortlänge 408 bei der Decodierung nachstehend unter Bezugnahme auf 17 beschrieben, die die innere Konfiguration des Decodierers zeigt.
  • Wie in 17 gezeigt, weist der Decodierer für Codes mit variabler Wortlänge eine Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge 1701, einen Komparator 1702, eine Level-Umkehrtransformationseinheit 1703, einen Decodierer für Codes mit fester Wortlänge 1704 und einen Schalter 1705 auf, und er empfängt einen Eingabe-Code mit variabler Wortlänge und eine Quantisierungsskale als Eingangssignale und gibt das aus der Decodierung erhaltene Regenerierungsergebnis aus.
  • Die Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge 1701 wird in den 19 bis 22 gezeigt. Der Komparator 1702 führt einen Vergleich zwischen einem Eingabe-Code mit variabler Wortlänge und einem Bezugscode mit variabler Wortlänge durch und gibt ein Steuersignal aus, das dem Ergebnis des Vergleichs entspricht. Die Level- Umkehrtransformationseinheit 1703 empfängt eine Quantisierungsskale und ein Bezugsereignis als Eingangssignale und transformiert den im Bezugsereignis enthaltenen Level-Wert entsprechend der Quantisierungsskale, um ein transformiertes Bezugsereignis zu erzeugen. Der Decodierer für Codes mit fester Wortlänge 1704 unterzieht den Eingabe-Code mit variabler Wortlänge beim Eingeben einer Decodierung mit fester Wortlänge und gibt das Decodierungsergebnis aus. Der Schalter 1705 führt das Schalten entsprechend den Ausgangssignalen vom Komparator 1702 durch und gibt als Regenerierungsergebnis entweder Ausgangssignale von der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge 1701 oder Ausgangssignale vom Decodierer für Codes mit fester Wortlänge 1704 aus.
  • Nachstehend wird die Funktionsweise des so aufgebauten Decodierers für Codes mit variabler Wortlänge beschrieben. Wenn eine Quantisierungsskale und ein Eingabe-Code mit variabler Wortlänge in den Decodierer für Codes mit variabler Wortlänge (408 in 4) eingegeben werden, wird die Quantisierungsskale über eine Leitung 1711 in die Level-Umkehrfransformationseinheit 1703 eingegeben und der Eingabe-Code mit variabler Wortlänge wird über eine Leitung 1712 in den Komparator 1702 eingegeben. Der Komparator 1702 leitet über eine Leitung 1713 einen Bezugscode mit variabler Wortlänge von der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge 1701 ab und vergleicht den Eingabe-Code mit variabler Wortlänge mit dem Bezugscode mit variabler Wortlänge.
  • Wenn der Vergleich zeigt, dass diese Codes übereinstimmen, sendet der Komparator 1702 ein Steuersignal über eine Leitung 1714 an die Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge 1701, sodass ein Bezugsereignis, das dem Bezugscode mit variabler Wortlänge entspricht, ausgegeben wird, und sendet gleichzeitig ein Steuersignal über eine Leitung 1717 an den Schalter 1705, sodass der Code aus der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge 1701 vom Schalter 1705 ausgegeben wird.
  • Aus der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge wird ein zu transformierendes Bezugsereignis über eine Leitung 1715 in die Level-Umkehrtransformationseinheit 1703 eingegeben. Die Level-Umkehrtransformationseinheit 1703 führt entsprechend dem Level, der in dem auf der Quantisierungsskale beruhenden Bezugsereignis enthalten ist, die für die Codierung durchgeführte Transformation in Umkehrung aus. Bei der sechsten Ausführungsform wird ein Offset, der entsprechend einer Quantisierungsskale festgelegt wird, zu dem in einem Bezugsereignis enthaltenen Level-Wert addiert.
  • Im Schritt 1503 des Ablaufdiagramms von 15 leitet die Level-Transformationseinheit 1602 über eine Leitung 1613 ein (i-tes) Bezugsereignis aus der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge ab, transformiert den in dem Bezugsereignis enthaltenen Level-Wert unter Verwendung der eingegebenen Quantisierungsskale und gibt das resultierende transformierte Bezugsereignis an den Komparator 1603 aus. Das geschieht so, dass Offset = 5 ist, wenn die Quantisierungsskale 1 oder 2 ist, dass Offset = 4 ist, wenn die Quantisierungsskale 3 oder 4 ist, dass Offset = 3 ist, wenn die Quantisierungsskale 5 oder 6 ist, dass Offset = 2 ist, wenn die Quantisierungsskale 7 oder 8 ist, dass Offset = 1 ist, wenn die Quantisierungsskale 9 oder 10 ist, und dass Offset = 0 ist, wenn die Quantisierungsskale gleich oder größer als 11 ist. Wenn beispielsweise ein Eingabe-Code mit variabler Wortlänge „0101000" ist, wird (Last, Run, Level) = (0, 1, 2) als Bezugsereignis aus der in 19 gezeigten Tabelle abgeleitet. Die Level-Umkehrtransformationseinheit 1703 addiert 4 zu dem in diesem eingegebenen Bezugsereignis enthaltenen Level, wenn die eingegebene Quantisierungsskale 4 ist, und gibt das erhaltene Ergebnis (0, 1, 6) über eine Leitung 1716 an den Schalter 1705 aus. Dann gibt entsprechend dem Steuersignal vom Komparator 1702 der Schalter 1705 dieses Ergebnis als Regenerierungsergebnis über die Leitung 1720 aus. Wenn sich bei der Entscheidung eine Übereinstimmung zeigt, wird ein Code mit variabler Wortlänge von der Ausgabeleitung 1720 des Schalters 1705 ausgegeben.
  • Wenn jedoch kein passender Code mit variabler Wortlänge beim Vergleichen durch den Komparator 1702 gefunden wird, gibt der Komparator 1702 den Eingabe-Code mit variabler Wortlänge über eine Leitung 1718 an den Decodierer für Codes mit fester Wortlänge 1704 aus und sendet gleichzeitig ein Steuersignal über die Leitung 1717 an den Schalter 1705, sodass ein Code vom Decodierer für Codes mit fester Wortlänge 1704 vom Schalter 1705 ausgegeben wird. Dadurch wird das Ergebnis der Decodierung mit fester Wortlänge von der Ausgabeleitung 1720 des Schalters 1705 ausgegeben.
  • Auf diese Weise wird nach dem Bildcodierungsverfahren gemäß der sechsten Ausführungsform die im Schritt 1502 von 15 gezeigte Transformation an einem in einer Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge enthaltenen Bezugsereignis durchgeführt. Dadurch werden der Anteil der Durchführung der Codierung mit variabler Wortlänge und der Anteil der Zuweisung kurzer Codes erhöht, wie es bei der ersten Ausführungsform der Fall ist, wo die gleiche Transformation am Eingabe-Ereignis durchgeführt wird, was zu einer besseren Codierungsleistung führt.
  • Da die Bildcodierungsvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform einen Codierer für Codes mit variabler Wortlänge 211 aufweist, der die in 16 gezeigte innere Konfiguration hat und das vorstehend beschriebene Codierungsverfahren durchführt, kann ein Codierungsergebnis mit einer besseren Komprimierungsrate mit einer einzigen Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge erhalten werden, gleichgültig, ob die Komprimierungsrate der Kompressionscodierung durch den Codierer 203 hoch oder niedrig ist.
  • Außerdem kann mit dem Bilddecodierungsverfahren und der Bilddecodierungsvorrichtung gemäß der sechsten Ausführungsform eine zweckmäßige Decodierung entsprechend dem auf die vorstehend beschriebene Weise erhaltenen Codierungsergebnis durchgeführt werden, um ein rekonstruiertes Bild zu erhalten.
  • Obwohl bei der sechsten Ausführungsform ein Verfahren der Addition des Offsets als Transformationsverfahren für das Bezugsereignis verwendet wird, ist der Prozess nicht auf dieses Verfahren beschränkt und es können auch andere Funktionen verwendet werden. Die vorstehend beschriebene Wirkung kann beispielsweise durch folgende Verfahren erzielt werden: Ändern eines Vielfachen in einen Level-Wert entsprechend der Quantisierungsskale, Durchführung einer quadratischen Funktion und Ändern des dynamischen Bereiches eines Levels.
  • Wie in der Beschreibung der Transformation des Eingabe-Ereignisses bei der ersten Ausführungsform und bei anderen Ausführungsformen dargelegt, kann die Transformation statt am Level-Wert des Bezugsereignisses auch am Run-Wert durchgeführt werden.
  • Wie in den Ausführungsformen beschrieben, sind die unter Bezugnahme auf das jeweilige Ablaufdiagramm dargelegten Abläufe stets nur ein Beispiel, und es können auch andere Abläufe, die die gleichen Codierungs- und Decodierungsverfahren darstellen, verwendet werden.
  • Die Bildcodierungsvorrichtungen und Bilddecodierungsvorrichtungen der ersten bis sechsten Ausführungsform werden durch Aufzeichnung eines Bildcodierungsprogramms in Aufzeichnungsmedien, das die Bildcodierungsverfahren der einzelnen Ausführungsformen implementiert, und eines Bilddecodierungsprogramms, das die Bilddecodierungsverfahren der einzelnen Ausführungsformen implementiert, und Abarbeiten der aufgezeichneten Programme auf einem Computersystem mit einem Personalcomputer und einer Workstation realisiert. Als Aufzeichnungsmedien, die solche Programme aufzeichnen können, können beispielsweise Disketten oder optische Platten wie CD-ROMs verwendet werden.
  • Anwendungsmöglichkeiten in der Industrie
  • Wie vorstehend beschrieben, kann mit den Bildcodierungsverfahren und Bildcodierungsvorrichtungen eine Codierung mit einer hohen Komprimierungsrate an einer breiten Palette von Objekten mit verschiedenen Komprimierungsraten unter Verwendung einer einzigen Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge durchgeführt werden, wenn die zu verarbeitenden Objekte die digitalen Bilddaten sind, die durch DCT- oder Wellenformcodierung kompressionscodiert sind.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Bilddecodierungsverfahren kann ein Codierungsergebnis, das der vorstehend beschriebenen effizienten Codierung unterzogen worden ist, entsprechend decodiert werden, um ein rekonstruiertes Bild zu erhalten.
  • Außerdem kann ein Aufzeichnungsmedium, das ein erfindungsgemäßes Bilddecodierungsprogramm enthält, eine Bilddecodierungsvorrichtung implementieren, die das Codierungsergebnis unter voller Nutzung der Ressourcen der Vorrichtung entsprechend verarbeiten kann, indem die aufgezeichneten Programme auf einem Computersystem abgearbeitet werden.

Claims (3)

  1. Bilddecodierungsverfahren (9) zum Gewinnen eines Codes mit variabler Wortlänge aus kompressionscodierten Daten; zum Erhalten eines dem Code mit variabler Wortlänge entsprechenden Ereignisses durch Verwendung einer Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge, wobei ein aus Last, Run, Level bestehendes Bezugsereignis jedem Bezugscode mit variabler Wortlänge zugeordnet wird; und zum Ableiten eines Ausgabe-Transformationskoeffizienten von dem Ereignis; wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Feststellen, ob der Code mit variabler Wortlänge einen Steuercode aufweist (S903), und wenn festgestellt wird, dass der Code mit variabler Wortlänge keinen Steuercode aufweist, Erhalten eines dem Code mit variabler Wortlänge entsprechenden Ereignisses durch Verwendung der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge (S904), und wenn festgestellt wird, dass der Code mit variabler Wortlänge den Steuercode aufweist, weiter Feststellen, ob der Code mit variabler Wortlänge einen zweiten Moduscode aufweist (S905), und wenn festgestellt wird, dass der Code mit variabler Wortlänge den zweiten Moduscode aufweist, Erhalten eines dem Code mit variabler Wortlänge entsprechenden Ereignisses durch Verwendung der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge und anschließendes Erhalten eines transformierten Ereignisses durch Transformieren des Level-Werts des dem Code mit variabler Wortlänge entsprechenden Ereignisses unter Verwendung einer vorgegebenen Funktion (S906), und wenn festgestellt wird, dass der Code mit variabler Wortlänge keinen zweiten Moduscode aufweist, weiter Feststellen, ob der Code mit variabler Wortlänge einen dritten Moduscode aufweist (S907), und wenn festgestellt wird, dass der Code mit variabler Wortlänge den dritten Moduscode aufweist, Erhalten eines dem Code mit variabler Wortlänge entsprechenden Ereignisses durch Verwendung der Tabelle von Codes mit variabler Wortlänge und anschließendes Erhalten eines transformierten Ereignisses durch Transformieren des Run-Werts des dem Code mit variabler Wortlänge entsprechenden Ereignisses unter Verwendung einer vorgegebenen Funktion (S908), und wenn festgestellt wird, dass der Code mit variabler Wortlänge keinen dritten Moduscode aufweist, weiter Feststellen, ob der Code mit variabler Wortlänge einen ersten Moduscode aufweist (S907), und wenn festgestellt wird, dass der Code mit variabler Wortfänge den ersten Moduscode aufweist, Erhalten eines Ereignisses durch Decodieren mit fester Wortlänge des Codes mit variabler Wortlänge (S909).
  2. Bilddecodierungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuercode "0000011" ist, der erste Moduscode "11" ist, der zweite Moduscode "0" ist und
  3. Bilddecodierungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Funktion zum Transformieren des Run-Werts wie folgt definiert ist: transformierter Run-Wert = resultierender Run-Wert + (vorgegebener Offset-Wert + 1).
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