专利名称：数字图象译码装置及数字图象译码方法
技术领域：
本发明涉及一种数字图象接收装置或数字CATV或数字广播系统等所使用的数字图象译码装置及数字图象译码方法。
图54和图55表示例如由SGS-Thomson Microeletronics公司发行的图象处理LSI的STi3500的使用手册中所记载的LSI的方框图和外部存储器的存储器标志。
在图54中，501是微机接口，502是FIFO(先入先出)存储器，503是开始码检测器，504是存储器I/O(输入/输出)单元，505是可变长译码器，506是译码处理器，507是显示处理器，508是外部存储器，550是微机接口线，551是微机总线，552是数据线，553是数据线，554是外部存储器总线，555是输入输出线。
在图55中，601是位缓冲区，602是OSD(屏幕显示)区，603是预测帧存储1区，604是预测帧存储2区，605是显示帧存储区。
下面来说明该装置的动作。把外部存储器508的位缓冲区601内所存储的编码数据送到开始码检测器503，在这里检测出开始码；检测出该开始码之后，经FIFO把接续开始码的编码数据提供给可变长译码器505，可变长译码器505进行可变长译码；在该可变长译码之后，由译码处理器506进行图象译码处理，并经由存储器I/O单元504，把译码图象写入到外部存储器508中。
作为存储译码图象的场所，该外部存储器508有预测帧存储1区603、预测帧存储2区604和显示帧存储区605，其他是帧预测和显示用图象数据被写入到预测帧存储1区603或预测帧存储2区604中，仅作为显示用的图象数据被写入到显示帧存储区605中。
把写入到预测帧存储1区603、预测帧存储2区604和显示帧存储区605中的数据与电视画面等的水平垂直同步信号同步地读出，并通过外部存储器总线554输出到显示处理器507。
把字符数据等显示用数据写入到外部存储器508内的OSD(屏幕显示)区602中，与预测帧存储1区603、预测帧存储2区604和显示帧存储区605一样，根据需要进行存取，并经外部存储器总线554提供给显示处理器507。如果OSD区602的数据有效，显示处理器507就把OSD区602的数据覆盖从预测帧存储1区603、预测帧存储2区604和显示帧存储区605读出的数据，并输出到外部。
这样，就得到基于存储在外部存储器508中的显示数据的显示图象。
按照上述的数字图象译码装置，在译码时必需把必要的数据全部存储到外部存储器508内，即在进行过帧间编码的编码数据的情况下，为了对某帧的图象数据进行译码就必需把该帧编码所使用的其他帧的数据全都存储起来。
因此，所存在的问题是为了编码就必需庞大的数据存储量，外部存储器508的容量越大，硬件的规模也就越大。
本发明就是为解决上述问题提出的技术方案，其目的是提供一种能把存储器的容量压缩得尽可能地小而实现硬件缩小化的数字图象译码装置及数字图象译码方法。
本发明的目的是提供一种即使在把存储器的容量压缩得尽可能小的情况下，也能实现根据图象大小信息来把图象劣化抑制到最小的数字图象译码装置及数字图象译码方法。
按照本发明数字图象译码装置的特征在于对把规定的图象尺寸的图象编码过的编码数据进行译码，该装置具有以下要素(a)以帧为单位对编码过的编码数据进行译码并得到以帧为单位的译码数据的译码器、(b)以帧为单位按规定的容量存储图象数据的帧存储器、(c)压缩用上述译码器译码过的译码数据并把压缩过的译码数据作为压缩数据存储在上述帧存储器内的压缩器、(d)取出存储在上述帧存储器内的压缩数据并解压输出压缩数据的解压器。
上述帧存储器具有存储上述译码器为对编码数据进行译码而参照的预测帧的压缩数据的预测帧存储器；上述压缩器压缩预测帧的译码数据并存储在预测帧存储器内；上述解压器具有解压存储在预测帧存储器内的预测帧的压缩数据并输出到上述译码器的预测帧用的解压器；上述帧存储器具有存储图象显示用的显示用帧的压缩数据的显示帧存储器；上述压缩器压缩显示用帧的译码数据并存储在显示用帧存储器内；上述解压器具有解压存储在显示帧存储器内的显示帧的压缩数据并输出解压过的数据的显示帧用的解压器。
输入到上述译码器的编码数据是按规定的编码方式进行过帧间编码的数据，上述数字图象译码装置设置有输入编码数据并判定编码方式的方式判定器，上述压缩器根据由上述方式判定器判定的编码方式变更压缩处理。
上述译码器把M像素×N像素×r位的译码数据作为一个数据块输出；当各数据块的译码数据变换为压缩数据时，上述压缩器求出与图象质量有关的系数，并进行变换处理，把大的位长度分配给重要的系数，而把小的位长度分配给不重要的系数；上述压缩器把一个数据块的变换处理的结果发生的压缩数据的位数S作成为固定长。
上述压缩器的特征在于设置有量化表不同的多个量化器、比较各量化器的量化结果并选择最佳的量化表的最佳量化表选择电路、以及选择来自使用由最佳量化表选择电路所选定的量化表的量化器的输出的选择器。
上述数字图象译码装置还设置有输入表示上述图象的图象尺寸的图象尺寸信息，同时根据上述图象尺寸和上述帧存储器的容量压缩上述译码数据并判定为存储在上述帧存储器内的压缩率的压缩率判定器。
上述压缩器根据上述压缩率判定器判定的结果压缩由上述译码器译码过的译码数据，并把压缩的译码数据作为压缩数据存储在上述帧存储器中。
上述解压器取出存储在上述帧存储器内的压缩数据，并根据由上述压缩判定器判定的压缩率解压输出压缩数据。
上述压缩器具有压缩率不同的多个压缩模式；上述压缩判定器从多个压缩模式之中选择压缩数据的大小小于上述帧存储器的容量且是最大的压缩模式。
上述压缩器按照使用一维差分脉冲编码调制(1D-DPCM)的量化处理把M像素×N像素×r位的译码数据作为一个数据块进行压缩。
上述数字图象译码装置具有输入编码数据，并判定编码方式的方式判定器。
上述压缩器根据由上述方式判定器判定的编码方式变更压缩处理；上述方式判定器判定是把由过去和未来进行预测的双向预测帧间编码方式作为编码方式，还是把只从过去的帧进行预测的单向预测帧间编码方式作为编码方式。
在单向预测帧间编码方式的编码数据的情况下，上述压缩器不压缩译码数据；而在双向预测帧间编码方式的编码数据的情况下，上述压缩器压缩译码数据。
上述压缩器设置有把M像素×N像素的译码数据作为一个数据块译码数据进行量化的量化处理器；上述解压器具有对压缩数据进行逆量化并解压为M像素×N像素的译码数据的解压处理器；上述量化处理器具有量化特性不同的多个量化器。
上述压缩器设置有检测上述M像素×N像素的译码数据的规定特性的特性搜索器和根据上述特性搜索器检出的规定特性从上述量化处理器的多个量化器中选择一个量化器并在所选定的量化器中对M像素×N像素的译码数据进行量化的量化器选器；上述量化器选器具有输入M像素×N像素的译码数据求出并输出邻接的像素间的差分值的最大值的最大值检测器、输入M像素×N像素的译码数据求出并输出邻接的像素间的差分值的最小值的最小值检测器、把由上述最大值检测器求出的最大值和由上述最小值检测器求出的最小值进行量化的特性量化表以及输入由上述最大值检测器求出的最大值和由上述最小值检测器求出的最小值并用上述特性量化表对上述最大值和最小值进行量化，再作为量化值输出的特性量化器。
上述量化器选择器具有根据上述量化值从上述量化处理器的多个量化器之中选择一个量化器的选择表和为压缩译码数据而根据上述选择表来选择最佳量化器的选择器。
上述解压器具有设置有具有对应于具备上述量化处理器的多个量化器的各量化特性的逆量化特性的多个逆量化器；上述数字图象译码装置还具有设定上述压缩器的量化特性和上述解压器的逆量化特性的控制器；上述多个量化器是量化特性可变的量化器；上述多个逆量化器是逆量化特性可变的逆量化器。
上述控制器设置有对于上述多个量化器分别设定量化特性的同时，对于上述多个逆量化器对应于上述量化特性的设定分别设定逆量化特性的量化特性设定器、按照上述量化特性设定器的量化特性的设定把上述选择表设定到量化器选择器中的选择表设定器以及按照上述量化特性设定器的量化特性的设定把上述特性量化表设定到特性量化器中的特性量化表设定器。
按照本发明的数字图象译码方法，在具有译码器和帧存储器的数字图象译码装置的数字图象译码方法包括如下步骤把帧间/内编码过的编码数据译码为M像素×N像素的数据块单位的译码数据；对由上述译码步骤译码得到的M像素×N像素的数据块单位的译码数据进行量化处理，并进行译码数据的压缩处理；为了用上述译码步骤对帧间/内编码过的编码数据进行译码，把由上述压缩步骤供给的压缩数据保持在帧存储器的预测帧存储器内一帧以上的预测存储步骤；把用来显示图象的显示图象数据保持在帧存储器的显示帧存储器内的显示帧存储步骤；从上述预测帧存储器中读出压缩数据，并进行逆量化处理，再进行压缩数据的解压，然后把必要的数据提供给上述译码步骤的第1解压步骤；以及从上述显示帧存储器中读出压缩数据，并进行逆量化处理，再进行压缩数据的解压，然后进行图象显示数据的输出的第2解压步骤。
上述数字图象译码方法还具有判定图象尺寸并根据帧存储器的容量和图象尺寸来判定压缩译码数据的压缩率，再作为上述压缩步骤中所用的压缩率信息进行通知的压缩率判定步骤。
上述数字图象译码方法具有设定变更上述压缩步骤的量化处理的量化特性和上述第1和第2解压步骤的逆量化处理的逆量化特性的控制步骤。以下根据
本发明的优选实施例(以下称实施例)。
附图简要说明图1是按照本发明的一个实施例的数字图象译码装置的构成方框图。图2是帧的类别图。图3是帧存储器的位标志图。图4是帧存储器的动作图。图5是压缩处理的一例的流程图。图6是压缩处理的一例的流程图。图7是量化图。图8是预测·显示帧存储器的位标志图。图9是压缩处理方式赫尔变换图。图10是解压所必要的数据区域和译码所必要的数据区域图。图11是解压器A的构成方框图。图12是解压器B的构成方框图。图13是表示解压器B的处理的图。图14是编码系列种类图。图15是编码系列种类图。图16是压缩处理动作流程图。图17是预测帧存储器的概略位标志图。图18是本发明的一个实施例的数字图象译码装置的构成方框图。图19是本发明的数字图象译码方法的流程图。图20是表示用本发明的数字图象译码装置的压缩器的压缩方式的图。图21是表示用本发明的数字图象译码装置的压缩器的压缩方式的图。图22是表示用本发明的数字图象译码装置的压缩器的压缩方式的图。图23是表示用本发明的数字图象译码装置的压缩器的压缩方式的图。图24是本发明的数字图象译码装置的压缩器构成图。图25是表示用本发明的数字图象译码装置的压缩器的压缩方式图。图26是表示用本发明的数字图象译码装置的压缩器的压缩方式图。图27是表示用本发明的数字图象译码装置的压缩器的压缩方式图。图28是表示用本发明的数字图象译码装置的压缩器的压缩方式图。图29是本发明的数字图象译码装置的压缩器构成图。图30是本发明的数字图象译码装置的压缩器的另外的构成图。图31是本发明的数字图象译码装置的压缩器的另外的构成图。图32是本发明的一个实施例的数字图象译码装置的构成方框图。图33是数字图象译码装置中的双向预测帧存储器的存储器标志图。图34是数字图象译码装置中的单向预测帧存储器的存储器标志图。图35是本发明的数字图象译码装置的压缩器构成图。图36是本发明的数字图象译码装置的另外的构成图。图37是本发明的数字图象译码装置的另外的构成图。图38是本发明的数字图象译码装置的另外的构成图。图39是本发明的压缩器的内部方框图。图40是本发明的量化处理器的内部方框图。图41是本发明的量化器的量化特性图。图42是本发明的量化器q2的量化特性图。图43是本发明的量化器q15的量化特性图。图44是本发明的一个像素的压缩数据。图45是本发明的特性搜索器和量化器选择器的内部方框图。图46是本发明的特性量化表。图47是本发明的选择表。图48是本发明的解压器B的内部方框图。图49是本发明的数字图象译码装置的另外的构成图。图50是本发明的控制器和压缩器的内部方框图。图51是本发明的量化处理器的内部方框图。图52是本发明的特性搜索器和量化器选择器的内部方框图。图53是本发明的解压器B的内部方框图。图54是原来的例子的方框图。图55是原来的例子的帧存储器的位标志图。
实施例1图1是按照本发明的实施例的装置的概略方框图。
图中，101是对图象编码数据进行译码的译码器；102是对译码数据进行压缩的压缩器；103是由预测帧存储器和显示帧存储器构成的预测·显示帧存储器；104是从预测·显示帧存储器读出压缩数据并进行压缩数据的解压，再把经解压的数据输出到译码器的解压器A(预测帧用解压器)；105是从预测·显示帧存储器读出压缩数据并进行压缩数据的解压，再把经解压的数据输出到显示装置(未示出)的解压器B(显示用解压器)。
150是编码数据，151是译码数据，152是压缩数据，153是压缩数据，154是显示数据，155是解压数据。
下面说明图1装置的动作。
译码器101用解压数据155作为预测数据对所提供的编码数据进行译码处理，再把译码处理所得到的译码数据151进行非可逆压缩处理或可逆压缩处理，从而缩减信息量。所谓非可逆压缩处理是指压缩前的数据和压缩后的数据完全不一致的压缩处理；所谓可逆压缩处理是指压缩前的数据和压缩后的数据完全一致的压缩处理。为了用由压缩器102所压缩的压缩数据152作为未来对应译码帧的预测数据进行显示，把由压缩器102压缩的压缩数据152写入到预测·显示帧存储器103。并把预测中不用的帧压缩数据写入到显示帧存储区，把预测及显示用的帧压缩数据写入到预测帧存储区。如后面所述，不一定压缩全部数据也是可以的。
为了进行图象显示，被写入的压缩数据在解压器B105内进行解压处理，如后面详细的描述，按显示装置正用的光栅的顺序把解压过的数据显示在显示装置上。
另一方面，解压器A104存取预测·显示帧存储器103的预测帧存储区，并对这样得到的压缩数据进行解压处理，在译码器101内进行译码处理时，把它作为必要的解压数据155(预测数据)提供出来。
为了存储压缩数据，预测·显示帧存储器103可以由比具有作为对象的图象数据的信息量小的容量构成。
图2中，301a～301c是其他图象帧译码时用的预测帧；302a～302d是仅在图象显示时用的显示帧。在图3中，310a是存储第1预测帧的预测帧存储区；310b是存储第2预测帧的预测帧存储区；311是存储显示帧的显示帧存储区。
在编码装置(未示出)中，按下面的顺序生成编码数据150，并输入到译码器101内。
(1)预测帧301a(2)预测帧301b(3)显示帧302a(从预测帧301a和预测帧301b预测)(4)显示帧302b(从预测帧301a和预测帧301b预测)(5)预测帧301c(6)显示帧302c(从预测帧301b和预测帧301c预测)(7)显示帧302d(从预测帧301b和预测帧301c预测)译码数据151和压缩数据152也按上述(1)～(7)的顺序被输入到预测·显示帧存储器，按图4所示的顺序对预测·显示帧存储器103存储显示压缩数据152。
把预测帧301a～301c存储在预测帧存储区310a，310b中，用于显示，并且，用于其他预测帧的译码处理的同时，用于显示帧302a～302d的译码处理。另一方面，把显示帧302a～302d存储在预测·显示帧存储器103的显示帧存储区311内，而仅仅用于显示。
显示帧的数据仅仅被用于显示，因此，在图1的压缩器102内用非可逆方式来压缩显示帧的数据，并在解压时，即使发生解压后的数据对压缩前的数据不一致的错误，因为其他帧不参照显示帧302a～302d，所以不传送显示帧解压时所发生的错误。如前所述，所谓非可逆方式是即使压缩后解压也完全不能复原压缩前的数据的压缩方式，即发生丢失数据，而发生压缩前的数据和压缩后的数据不一致的错误的压缩方式。
另一方面，预测帧存储区310a，310b内所写入的预测帧的数据被用于别的图象帧的译码，因此，在把预测帧301a～301c用非可逆压缩方式进行压缩的情况下，由于这种压缩所产生的错误就被传送到别的图象帧中。而在压缩器102中所使用的压缩方式是非可逆压缩方式的情况下，由于对预测帧301a～301c不进行压缩，而把译码数据原样存储在预测帧存储区310a，310b中，所以由压缩产生的错误不会传送到其他帧中。
另一方面，用压缩器102按照压缩前与压缩后的数据完全一致的可逆压缩方式的压缩处理的情况下，由于压缩前的数据能够完全复原，所以对预测帧301a～301c和显示帧302a～302d的两方都进行压缩处理来削减信息量。
图5是表示压缩处理步骤的一例的流程图。这样，对由译码器101输出的译码图象帧判定其是用于预测和显示的预测帧数据，还是仅用于显示的显示帧数据。对预测帧数据不进行压缩，而写入到预测·显示帧存储器103的预测帧存储区310a、310b内。另一方面，对仅用于显示的显示帧数据进行压缩处理，然后写入到预测·显示帧存储器103的预测帧存储区310a、310b内。因为压缩处理对其他帧不产生影响，所以在压缩器102采用非可逆压缩方式的压缩处理的情况下，这种方式是最佳的。
如图6所示，在压缩处理中采用可逆压缩方式的情况下，对预测帧和显示帧两方都进行压缩处理，并把用于预测和显示的预测帧数据写入到预测帧存储区310a、310b内，而把仅用于显示的显示帧数据写入到显示帧存储区311中。
也可以按照图象帧的种类仅对预测帧进行压缩处理。
图7中所表示的是压缩处理步骤的概要。在图1的译码器101中，编码过的M像素×N行(像素)的数据块201的数据接受规定的变换处理，在此，由于各像素用r位来表示，所以一个数据块的信息量是M×N×r位。经受过离散余弦变换的变换处理的M像素×N行的数据中，左上为低域信号区292，中央部分为中域信号区293，右下为高域信号区294。
图8是预测·显示帧存储器103中的压缩过的1帧数据的存储标志。
该图中，210是压缩过的帧信息的存储位置，211是压缩过的1帧内的第t号数据块的信息存储位置。
在压缩器102的处理中，根据图象的特性对M×N像素单位的数据块201进行变换处理，并把变换后的数据块分成为低域信号区292、中域信号区293和高域信号区294。低域信号的像素数为r1、低域信号的单位像素位数为s1位/像素；中域信号的像素数为r2、中域信号的单位像素位数为s2位/像素；高域信号的像素数为r3、高域信号的单位像素位数为s3位/像素(其中s1＞s2＞s3，r1+r2+r3＝M×N)。这样，低域分配大的位数，是因为低域信号对图象的影响大。因此，减少对图象的影响来实现数据量的压缩削减。
如果这样来分配位数的话，数据块的信息产生量S＝r1×s1+r2×s2+r3×s3就总是一定的。
因此，能够有规律地求出数据块单位的地址，并从任意的数据块读出存储器中所存储的压缩图象帧。例如如图8所示，压缩帧的开头地址号为A号的情况下，压缩帧的t数据块的地址就是(A+(t-1)×S)地址号～(A+t×S-1)地址号。因此，在为进行t数据块的译码处理的存取的情况下，因为对任意个压缩帧都清楚其存储位置，所以就能够进行数据块单位的存取。
图9表示在变换编码算法中使用非可逆变换的一个赫尔变换(Haar变换)的情况的例子。
图中的H表示对变换的8像素×8行的系数矩阵。
取1维Haar变换前的数据块的像素为X，变换后的数据块的像素为B，那么B＝HX当把B进行量化，并把进行压缩后的数据块取为B′时，进行解压所得到的解压后的数据块Y就是Y＝H-1B按照这样的运算，能进行压缩·解压。
因为在这种处理中，变换后，因量化而使位数缩减，所以就成为非可逆压缩。在此，虽然表示了Haar变换的例子，但是，用Haar以外的方式也可以，并不限定本发明。
图10表示一帧图象数据中的各种区域的关系。
该图中，220是图象帧，221是译码时必要的K像素×L行的译码预测数据块，222是解压必要的解压用数据块群。
仍然用图1来说明该图10。
译码器101利用从全部进行译码处理并存储在预测·显示帧存储器103内的图象帧220的任意点得到的K像素×L行的译码预测数据块作为预测用图象数据。另一方面，以数据块为单位压缩处理预测·显示帧存储器103内的数据并存储起来。因此，在译码处理中必要的K像素×L行的译码预测数据块221跨过数据块之间的情况下，仅解压一个数据块就得不到必要的数据。
所以，用解压器A104从预测·显示帧存储器103取出包含译码预测数据块221的多个解压用数据块群222，并对各数据块单位进行解压处理之后，把译码器101必要的译码预测数据块221的数据提取出来送到译码器101。在解压器A104从预测·显示帧存储器103提取出压缩数据时，压缩数据的预测·显示帧存储器内地址按上述寻址进行。
这样，就能够得到按数据块单位进行压缩并存储的数据的任意区域的译码预测数据块数据，而且，通过把进行解压处理后的解压用数据块群222的数据存储在解压器A104内的解压数据用的数据块存储器(未示出)内，就可以把译码器101进行下一个数据块处理所必要的预测用图象数据重新更新其必要的部分。特别是，译码时必要的译码预测数据块的位置是根据各帧间的运动矢量来进行预测的，所以，相邻接的数据块间再利用的概率高。当把规定数的解压后的数据块存储在解压器A104内，并且在下一个数据块中其他数据块为必要数据块时，以数据块为单位来更新所存储的数据，以便提高解压处理的效率。
而且，设置与图象帧同样并列存储解压过的多个数据块的图象数据的存储器，并从这里按照规定的顺序例如每水平行读出数据，最好只把其中的必要部分用门电路提取出来，这时，存储器可以作成为与后述的数据块行存储器同样的构成。
也可以从存储了多个数据块的图象数据的存储器中仅读出必要范围的数据提供给译码器101。即仅按顺序读出上述K像素×L行的数据，并把它提供给译码器101。
图11是处理时序图。该图中，280表示在译码器101中一个数据块的译码处理所花的数据块译码时间，281表示在压缩器102中一个数据块的压缩处理所花的压缩处理时间，282表示在解压器A104中译码器101必要的数据(K像素×L行)的译码处理所花的解压处理时间。
在译码器101中，在数据块译码时间280内对按数据块单位编码的数据进行译码，这时，必须从预测·显示帧存储器103的任意起始位置把K像素×L行数据作为预测数据。在此，解压器A104根据来自译码器101的要求从预测·显示帧存储器103中取出必要的数据，进行解压并供给译码器101。解压处理时间282是译码器101把要求输出到解压器A104后可以把数据供给译码器101的时间。把由译码器101处理的译码数据151传送到压缩器102，在从译码器101传送下一个数据块的译码数据151的时间内结束对被传送的数据的压缩处理，并写入到预测·显示帧存储器103内。
这样做可以适时地进行编码运动图象的译码处理，并压缩译码图象，再写入到帧存储器中，即使削减信息量也能毫无问题地动作。
图12表示解压器B105的构成。
该图中，270是解压处理器，271是数据块行存储器。
从预测·显示帧存储器103读出的数据块单位的数据被输入到解压器B105中，首先，由解压处理器270对所输入的数据块单位的数据进行解压处理，把解压处理后的数据按每个数据块的顺序存储在数据块行存储器271的规定的位置上。这里，数据块行存储器271具有能够存储全部图象帧220的水平方向的数据块(数据块行)的容量。例如图象帧220的水平方向由T像素构成，数据块单位由J个数据块构成，数据块行存储器271就具有J个数据块的容量。
这种数据块读出不像图13所示的那样按数据块单位进行，而是沿构成图象的扫描线方向(跨数据块从左向右方向)按每个像素进行。即按顺序读出1水平扫描线的全部像素的数据。在对1水平扫描线的读出结束时，读出下一个水平扫描线的各像素数据，重复进行。
按照这样的构成，一次进行数据块行的存储就能沿光栅方向读出按数据块压缩的数据，并输出显示图象。例如与规定显示画面的1水平扫描线的水平同步信号同步地读出1水平扫描线的数据，就能够得到显示用的信号。
图14，图15表示编码序列的种类，图16是表示压缩器动作的流程图，图17是保持压缩数据的预测帧存储器的概略位标志。
如图14，图15所示，在编码数据列中，有双向预测和单向预测两种，即有把前帧和后帧两方的数据用作预测数据，对图象进行译码的双向预测编码数据列和仅把前帧数据用作预测数据对图象进行译码的单向预测编码数据列2种。
如图16所示，判定编码数据列的种类，如果是单向预测编码数据列，在压缩器102内不进行压缩，把经译码的数据写入到预测·显示帧存储器103的预测帧存储区310a，310b中；另一方面，如果编码数据列是双向预测编码数据列，就进行压缩，并把压缩过的2帧数据分别写入到预测帧存储区310a和预测帧存储区310b中。
这样，如图17所示，来存储数据。即在双向预测编码数据的情况下，把预测用的2帧压缩数据分别存储在预测·显示帧存储器103的预测帧存储区310a和预测帧存储区310b中。因此，译码器101就利用它们进行译码处理。而在单向预测编码数据的情况下，利用预测帧存储区310a，310b中所存储的1帧数据进行译码。
这样，因为在单向预测编码数据的情况下不进行压缩就可以译码，所以不会产生因压缩而引起的图象的劣化。另一方面，由于在双向预测编码数据的情况下利用2个预测帧对其间的帧进行预测编码，所以能够进行更高效率的编码。在压缩器102中把经压缩的数据存储在预测·显示帧存储器103内，这样就能抑制存储器容量的增大。
实施例2因为前述的数字图象译码装置不占用图象尺寸来进行压缩处理，所以由于对小于帧存储器中可存储的图象尺寸的图象数据进行压缩处理，这就有可能产生不必要的图象劣化。例如在压缩率固定，压缩到大约一半的情况下，如图象尺寸是帧存储器容量的大约1.1倍的情况下，进行大约一半的压缩，这就会牵涉到超过要求的图象劣化。在该实施例中，所要说明的数字图象译码装置是根据编码数据内所包含的图象尺寸信息，按照帧存储器的容量和图象尺寸来改变压缩率，从而能把图象的劣化抑制到最小。
用公式「形成图象的1帧像素数×每1个像素的位宽度」来求出图象尺寸。即图象尺寸用公式「1行像素数T×1帧行数U×每1像素的位宽度r」来求出图象尺寸。
图18是数字图象译码装置的一实施例的概略方框图。
该图中，101是对图象编码数据译码的译码器，103是由预测帧存储器和显示帧存储器构成的预测·显示帧存储器，107a是进行译码数据压缩的压缩器，108是进行从帧存储器读出的压缩数据的解压的解压器A，109是按光栅顺序输出数据的解压器B，106是压缩判定器，150是编码数据，151是译码数据，152是压缩数据，153是压缩数据，154是显示数据，155是解压数据，156是图象尺寸信息，157是压缩率信息。在此，预测·显示帧存储器103的内容与图3相同。
译码器10以帧为单位对包含图象尺寸的图象信息编码的编码数据150进行译码，从而得到以帧为单位的译码数据151。
预测显示帧存储器103按规定容量以帧为单位存储图象数据，以下简单地把预测·显示帧存储器称为帧存储器。
压缩率判定器106输入表示上述图象尺寸的图象尺寸信息的同时，根据上述图象尺寸和上述帧存储器103的容量压缩上述译码数据151，并判定在上述帧存储器103中存储用的压缩率。图象尺寸数据156可以是图象尺寸本身，也可以是识别图象尺寸的识别码。图象尺寸信息156从包含图象尺寸的图象信息中提取出来，也可以专门从外部把图象尺寸信息156输入到压缩率判定器106。
压缩器107a根据由上述压缩率判定器106判定的压缩率用译码器101压缩译码过的译码数据151，并把压缩过的压缩数据作为压缩数据152存储到上述帧存储器103内。
把解压器A108和解压器B109合起来称之为解压器，解压器把存储在上述帧存储器103内的压缩数据152提取出来，根据由上述压缩率判定器106判定的压缩率解压压缩数据。
上述帧存储器103具有预测帧存储器，用来存储上述译码器101对编码数据进行译码而参照的预测帧译码数据，上述压缩器107a压缩预测帧的译码数据并存储在预测帧存储器中，上述解压器具有解压预测帧存储器中所存储的预测帧的译码数据并输出到上述译码器101的解压器A108。
上述帧存储器103具有存储图象显示用的显示用帧的译码数据的显示帧存储器，上述压缩器107a压缩显示用帧的译码数据并存储在显示帧存储器中，上述解压器具有解压显示帧存储器中所存储的显示用帧的译码数据并输出解压数据的解压器B109。
下面用图19的流程图来说明动作。
译码器101由编码数据150和作为预测用的解压数据155进行图象的译码处理(S1)；另一方面，压缩率判定器106根据编码数据150中包含的图象尺寸信息156，并考虑预测·显示帧存储器103的容量来判定最佳压缩率(S3)。该例中的压缩率的定义为压缩率＝(压缩前的信息量)/(压缩后的信息量)压缩率从11～1n(n自然数，1m≥1，1≤m≤n)的n类中来选择。例如图象尺寸为T像素×U行，设每1像素的位宽度为r位，预测·显示帧存储器的预测帧存储区310a、预测帧存储区310b和显示帧存储区311的容量分别为Z位，那么就用T×U×r/1m≤Z的1m来选择最小的1m。
压缩器107a根据来自压缩率判定器106的压缩率信息157对来自译码器101的译码数据151进行压缩处理，从而削减信息量(S4)。压缩率信息157可以是压缩率本身，也可以是把压缩率按大小范围划分的各范围的代表值，还可以是表示各范围的识别信息。该压缩率或代表值或识别信息成为后述的对应于压缩器107a的模式的信息。为了把由压缩器107a压缩的压缩数据152用作对未来译码的帧的预测数据并用作显示数据，而进行向预测·显示帧存储器103的写入(S6，S8)。所写入的压缩数据由用来进行图象显示的解压器B109进行解压(S9)；并按照光栅顺序读出并显示(S10)。根据来自压缩率判定器106的压缩率信息157来进行解压器B109的解压处理。
为了把必要的数据供给译码器101，解压器A108从预测·显示帧存储器103进行必要数据的存取，并在进行压缩数据的解压处理之后，把必要数据供给译码器101(S7)。关于解压器A108的解压处理，也与解压器B109一样，根据来自压缩率判定器106的压缩率信息157来进行。
按照这样的构成，因为压缩并存储数据，预测·显示帧存储器103就能够由小于作为对象的图象数据所具有的信息量的存储容量来构成，而且，由于按照编码数据的图象尺寸来变更压缩率，从而选定最佳压缩率，所以进行图象数据的压缩就不会引起超过要求的图象劣化。
图20～图23表示的是压缩器的动作。
图20表示压缩器中的第1压缩处理方式，图21表示压缩器中的第2压缩处理方式，图22表示压缩器中的第3压缩处理方式，图23表示压缩器中的第4压缩处理方式。
图24表示压缩器107a的构成的一例，120是减法器，121是量化器，122是逆量化器，123a，123b是选择器，124是1像素延迟电路，125是选择器选择信号生成器，159是选择信号。
下面说明图20～图23。
在图20～图23中，所表示的是由压缩器107a压缩的一例。在该图的例子中，数据块尺寸M＝8、N＝8的8×8像素(r＝8位/像素)，压缩方式用1维DPCM(1Dimention-Differential Pulse Code Modulation1D-DPCM)，具有4种压缩模式。1维DPCM是对邻接像素的差分数据进行4位(p＝4)的量化。即具有如下4个模式(1)按8像素单位(L＝8)进行1D-DPCM的模式1(压缩率＝1.78)(2)按4像素单位(L＝4)进行1D-DPCM的模式2(压缩率＝1.6)(3)按2像素单位(L＝2)进行1D-DPCM的模式3(压缩率＝1.3)(4)不进行压缩的模式4(L＝1，压缩率＝1)在模式1中，由于是8像素单位的1D-DPCM，所以压缩后的信息量的第1像素为8位，第2～7像素为4位，并重复N＝8次，其信息量就成为(8+4×7)×8位，而压缩前的信息量是8×8×8位，因此，压缩率为压缩率＝(压缩前的信息量)/(压缩后的信息量)＝(8×8×8)/((8+4×7)×8)＝1.78在模式2中，压缩率＝(8×8×8)/((8+4×3)×16)＝1.6；在模式3中，压缩率＝(8×8×8)/((8+4×1)×32)≈1.3；在模式4中，压缩率＝(8×8×8)/(8×8×8)＝1。
说明图24压缩率信息157是对应于压缩器107a的模式的信息，根据压缩率信息157的指示模式，对DPCM的起始像素，把8位的译码数据151原样输入到1像素延迟电路124，对此外的译码数据151，用减法器120计算与1像素延迟电路124的输出的差分，进一步，用量化器121对差分数据进行4位量化。
经量化的压缩数据152输出到压缩器107a的外部，同时，用逆量化器122进行局部译码，并输入到1像素延迟电路124。
这是按照1D-DPCM的压缩动作，在模式1的情况下，压缩器107a按照压缩率信息157从选择器选择信号生成器125中用选择器123a每8像素选择8位译码数据151，对剩下的7像素用选择器123a选择来自量化器121的4位量化数据。
同样，在模式2、模式3和模式4分别每4像素、2像素和1像素选择8位译码数据151。
在前述的例子中，第1像素照r＝8位原样输出，即使第1像素也不可以量化为t位(t≤r)，而且在前例中，把8×8像素作为1数据块，但是，也可以把M×N像素(M＝N或M≠N)作为1数据块作为1数据块。在前例中，沿水平方向进行1D-DPCM，也可以沿垂直方向以L像素(L≤N)为单位进行1D-DPCM。
如上所述，该实施例的压缩器的特征在于用压缩率决定进行压缩的单位L(L≤M或L≤N，L是M或N的公约数)的值，在以L像素为单位(L≤M或L≤N)把每1像素的信息量取为r位时，把成为L像素的基准的1像素量化为t位，对此外的像素按邻接的像素的差分来进行p位(p≤r)的量化处理，从而根据压缩率来削减M×N像素的数据块的产生信息量。
实施例3图25～图28表示的是压缩器的动作。
图25表示压缩器中的第1压缩处理方式，图26表示压缩器中的第2压缩处理方式，图27表示压缩器中的第3压缩处理方式，图28表示压缩器中的第4压缩处理方式。
图29表示压缩器107b的构成，123c，123d，127a，127b是选择器，129是选择器选择信号生成器，160是选择信号。
下面说明图25～图28。
在图25～图28中，所表示的是由压缩器107b压缩的一例。在该图的例子中，数据块尺寸M＝8、N＝8的8×8像素(r＝8位/像素)，压缩方式用1维DPCM，具有4种压缩模式。1维DPCM是对邻接像素的差分数据适应性地变位，进行量化。即具有如下4个模式(1)按8像素单位(L＝8)进行1D-DPCM、4位(p＝4)量化的模式1(2)按8像素单位(L＝8)进行1D-DPCM、5位(p＝5)量化的模式2(3)按8像素单位(L＝8)进行1D-DPCM、6位(p＝6)量化的模式3(4)按8像素单位(L＝8)进行1D-DPCM、7位(p＝7)量化的模式4
即在模式1中，由于是4位量化器的1D-DPCM，所以压缩后的信息量为(8+4×7)×8位，而压缩前的信息量是8×8×8位，因此压缩率为压缩率＝(压缩前的信息量)/(压缩后的信息量)＝(8×8×8)/((8+4×7)×8)＝1.78同样，在模式2中，压缩率＝(8×8×8)/((8+5×7)×8)≈1.49；在模式3中，压缩率＝(8×8×8)/((8+6×7)×8)＝1.28；在模式4中，压缩率＝(8×8×8)/((8+7×7)×8)≈1.12。
说明图29对DPCM的起始像素，把8位的译码数据151原样输入到1像素延迟电路124，对此外的译码数据151，用减法器120计算与1像素延迟电路124的输出的差分，进一步，用量化器121a～121d对差分数据进行4位量化。
在进行量化时，模式1的情况下、模式2的情况下、模式3的情况下和模式4的情况下，根据压缩率信息157的模式，用选择器127a分别选择由4位量化器121a量化的数据、由5位量化器121b量化的数据、由6位量化器121c量化的数据和由7位量化器121d量化的数据。
把量化过的数据作为压缩数据152经选择器123输出到选择器127b的外部，同时，用逆量化器122a～122d进行局部译码，根据模式由选择器127进行选择，然后输入到1像素延迟电路124。
在进行逆量化时，与量化处理一样，模式1的情况下、模式2的情况下、模式3的情况下和模式4的情况下，分别选择由4位逆量化器122a逆量化的数据、由5位逆量化器122b逆量化的数据、由6位逆量化器122c逆量化的数据和由7位逆量化器122d逆量化的数据。
如上所述，该实施例的压缩器的特征在于不管压缩率，而固定进行压缩的单位L(L≤M或L≤N，L是M或N的公约数)的值，把成为L像素的基准的1像素量化为t位，对此外的像素按邻接的像素的差分来进行p位的量化处理，而且根据压缩率的值变更t和p的值，从而根据压缩率来削减M×N像素的数据块的信息量。
实施例4图30表示压缩器107ac的构成，与图24和图29相同的标号表示相同或同等的内容。
以下说明其动作。
图中，对DPCM的起始像素，把8位的译码数据151原样输入到1像素延迟电路124，对此外的译码数据151，用减法器120计算与1像素延迟电路124的输出的差分，进一步，用量化器121a～121d对差分数据进行4位量化。
在进行量化时，选择器127a根据压缩率信息157的模式选择选择4位量化器121a、5位量化器121b、6位量化器121c和7位量化器121d的某一个。把量化过的压缩数据152输出到选择器127c的外部，同时，用逆量化器122a～122d进行局部译码，然后输入到1像素延迟电路124。在进行逆量化时，与量化处理一样，选择器127b选择选择4位逆量化器122a、5位逆量化器122b、6位逆量化器122c和7位逆量化器122d的某一个。
再根据压缩率信息157的模式由选择器选择信号生成器125选择8像素单位、4像素单位、2像素单位和1像素单位，并选择由选择器123a选择8位的译码数据151或是由选择器127a所选定的量化数据的某一个。就这样来进行细腻量化。
如上所述，该实施例的压缩器的特征在于用压缩率来改变进行压缩的单位L，把成为L像素的基准的1像素量化为t位，对此外的像素按邻接的像素的差分来进行p位的量化处理，而且根据压缩率来变更t和p的值，从而根据压缩率来削减M×N像素的数据块的信息量。
实施例5图31表示压缩器102a的量化器的量化表的一例及选择其最佳表的最佳表选择电路的一例。
图31所示的压缩器102a用来取代图1中所示的压缩器102，在使用图31所示的压缩器102a的情况下，不需要压缩率判定器106。
230a～230n是量化表不同的n个量化器，231a～231n是延迟电路，232a～232n是差分电路，233a～233n是绝对值电路，234a～234n是累积电路，235是比较各量化器230a～230n并选择最佳量化表的最佳表选择电路，128是选择来自用最佳表选择电路235选择的量化表的量化器的输出的选择器。
以下说明动作。
分别由各量化器230a～230n量化从译码器101输出的译码数据151，为了区分n个量化表，在取e位分配的情况下，量化表准备少于2e(n≤2e)个表。
用各量化器230a～230n对量化前的译码数据151进行量化，在差分电路232a～232n中取量化后的译码数据250a～250n与量化前的译码数据151的差分，再在绝对值电路233a～233n和累积电路234a～234n中按DPCM单位(L)取差分绝对值和。
最佳表选择电路235用选择器128从量化数据250a～250n中选择取数据块单位的绝对值和的最小的量化数据，这样，由于准备多个量化表，就能够选择最佳量化表，从而能够在每个DPCM的单位L中选择劣化更少的量化数据。
实施例6图32是数字图象译码装置的一实施例的方框图。110是输入编码数据并判定编码方式的方式判定器，111是根据由上述方式判定器110判定的编码方式变更压缩处理的压缩器。上述方式判定器110判定由过去和未来的帧进行预测的双向预测帧间编码方式和只从过去的帧进行预测的单向预测帧间编码方式的某一个位编码方式，上述压缩器111在双向预测帧间编码方式的编码数据的情况下，比在单向预测帧间编码方式的编码数据的情况下提高译码数据的压缩率。在图32中，158是表示前述编码方式的方式信息，与图18相同的标号表示相同或相当的内容。
图33，34表示数字图象译码装置的一实施例的双向和单向预测的帧存储器的存储标志，126是与图24不同的选择器选择信号生成器。
以下说明动作译码器101从编码数据150和用作预测的解压数据155进行图象译码处理，另一方面，压缩率判定器106根据编码数据150中包含的图象尺寸信息156，从预测·显示帧存储器103的容量来判定最佳压缩率。压缩率从11～1n(n自然数，1m≥1，1≤m≤n)的n类中来选择。例如图象尺寸为T像素×U行，设每1像素的位宽度为r位，预测·显示帧存储器的一帧容量为Z位，那么就用T×U×r/1m≤Z的1m来选择最小的1m。
在方式判定器110中，判定编码数据150是只从过去预测的单向预测帧间编码方式还是用从过去和未来两方向预测的双向预测帧间编码方式的编码数据，然后把该方式信息158传送到压缩器111。
压缩器111根据来自压缩率判定器106的压缩率信息157和来自方式判定器110的方式信息158对来自译码器101的译码数据151进行压缩处理，从而进行信息量的削减。
例如，在压缩方式与实施例2所示的压缩方式相同的情况下，在选择器选择信号生成器126中由压缩率信息157和方式信息158来设定1D-DPCM的单位。
在图14和图15中表示了单向和双向预测的概略情况，为了从过去和未来的图象帧进行预测，双向预测必须存储2面图象帧，而在单向预测的情况下，为了只从过去的图象帧进行预测，可以把1面的图象帧存储起来。
因此，如图33和图34所示，由于单向预测的情况与双向预测的情况相比，预测帧存储区310c中与预测帧存储区310a，310b相比，方式信息158可以使用2倍的存储区，所以即使同一图象尺寸，与双向预测的压缩率X相比，在单向预测的情况下，把压缩率取为X/2，也来进行压缩处理。
在双向预测时的压缩率小于‘2’时，单向预测的情况下，就可以不进行压缩处理，为了把压缩器111压缩的压缩数据152用作对未来译码帧的预测数据，所以把它写入到预测·显示帧存储器103内。
这样，用压缩器只进行单向预测的编码数据与同一图象尺寸的双向预测的帧间编码数据相比较，降低压缩率压缩(或不压缩)。
为了进行图象显示，把所写入的压缩数据用解压器B109解压，并按光栅顺序读出显示，根据来自压缩率判定器106的压缩率信息157来进行解压器B109的解压处理。
为了把必要的数据供给译码器101，在解压器A108中从预测·显示帧存储器103进行必要的数据存取，并进行压缩数据的解压处理后把必要数据供给译码器101。关于解压器A108的解压处理，也与解压器B109一样，根据来自压缩率判定器106的压缩率信息157来进行。
按照这样的构成，因为进行了压缩，所以预测显示帧存储器103能够以少于作为对象的图象数据的信息量的容量来构成，而且，由于按照编码数据的图象尺寸来选定进行压缩率变更的最佳压缩率，所以进行图象的压缩不会引起超过要求的图象的劣化。
在图32所示的情况下，表示了有压缩率判定器106的情况，但也可以没有压缩率判定器106。在没有压缩率判定器106的情况下，压缩器111只根据方式信息158来进行压缩处理。
图36表示只压缩解压预测帧的情况。
图37表示只压缩解压显示帧的情况。
这样，也可以只压缩解压预测帧和显示帧的某一方。
实施例7图38是数字图象译码装置的一实施例的方框图。
在图38中，构成特征之处是压缩器112、解压器A113和解压器B114与实施例1不同。
图39是压缩器112的内部方框图。
量化处理器703具有量化特征不同的多个量化器，特性搜索器701输入译码数据151，并作为规定的特性来检测M像素×N像素数据块的译码数据的相邻接的像素的差分值的最大值和最小值。量化器选择器702根据表示从特性搜索器701输出的最大值、最小值等的规定的特性的特性信号751来从量化处理器703中选择最佳量化器，并输出选择信号752图40是量化处理器703的内部方框图。
量化处理器703具有从量化器q0到量化器q15的16个量化器，设定各量化器在图41所示的范围内进行量化。例如量化器q2被设定量化0～255的范围，量化器q15被设定量化-255～+255的范围。
图42表示量化器q2的量化特性。
量化器q2是按0～9的10级量化0～255的值的量化器。
图43是量化器q15的量化特性图。量化器q15是按0～9的10级量化-255～+255的值的量化器。
由图42和图43的比较可知，量化器q2与量化器q15比较，它能够以2倍的精度进行量化。
这样，如图41所示，图40所示的量化器q0～q15预先就具有各不相同的量化特性，在对压缩器112把M像素×N像素(例如8像素×8像素)作为1数据块的译码数据151进行量化的情况下，处于量化处理器703中的多个量化器内选择其一，来进行量化。
图44表示由量化处理器703输出的压缩数据152的压缩数据格式的一例。
图44表示对应1像素的压缩数据，图44所示的压缩数据的格式是16个量化器中通用的格式。压缩数据的y位表示在量化处理器703中量化用的量化器。在该例中，由于可以识别16个量化器，所以y位是4位。作为1像素的量化结果，输出z位的量化索引码，如图42和图43所示，在进行10级量化的情况下，z位是4位就足够了。这样，把表示量化器的y位和表示量化索引码的z位两者都作为1像素的压缩数据输出。
按照下述的方法来进行量化器的选择。
图45是特性搜索器701和量化器选择器702的内部方框图。
最大值检测器704输入M像素×N像素的译码数据，并求出相邻接的像素的差分值的最大值。最小值检测器705输入M像素×N像素的译码数据，并求出相邻接的像素的差分值的最小值。特性量化器706输入由最大值检测器704求出的最大值和由最小值检测器705求出的最小值，并用特性量化表781对最大值和最小值进行量化。
图46表示特性量化表781的一例。
图46的例子是译码数据取-255～+255的值(即9位)，量化级数取为10。从最大值检测器704输出的最大值是n，从最小值检测器705输出的最小值是m，当满足A2≤n＜A3、(-A2)≤m＜(-A1)时，最大值的量化代表值是AD8、最大值量化值770是S8、最小值的量化代表值是AD2、最大值量化值771是S2。
这样，特性量化器706参照特性量化表781把最大值量化值770和最大值量化值771作为特性信号751输出。
量化器选择器702输入特性信号751并由选择器783参照选择表782来选择最佳量化器。
图47表示选择表782的一例。
图47所示的选择表782是根据图41所示的各量化器的特性作成的。在最大值量化值770是S8、最小值量化值771是S2的情况下，从图47选择量化器q14。如图41所示，量化器q14是在-A3～+A3的数据范围内进行量化的量化器。作为别的例子，在最大值量化值770是S9、最小值量化值771是S5的情况下，使用量化器q2。选择表782是表示具有预定的规定量化特性的16个量化器中能够最佳量化最大值量化值770和最小值量化值771表示的数据的量化器的表。从选择器输出的选择信号752是表示用哪个量化器的信号，如图40所示，该信号被输入到量化处理器703。量化处理器703只使其内的被选定的量化器动作，不使未被选定的量化器动作。这样，量化处理器703就输入译码数据151而输出压缩数据152。
图48是解压器B114的内部方框图。
解压器B114具有解压处理器270和行数据块存储器271，在解压处理器270内，设置有逆量化器r0～r15。逆量化器r0～r15是对应于量化器q0～q15而设置的，即逆量化器r0～r15在图41所示的各量化器的数据范围内进行逆量化，例如逆量化器r0对应于量化器q0，输入压缩数据153b，并进行压缩数据的逆量化，输出0～A3范围内的译码数据。更具体地说，解压处理器270输入图44所示的压缩数据，使对应于由y位表示的量化器的逆量化器动作，输入由z位表示的量化索引码进行逆量化。对应于由y位表示的量化器的逆量化器以外的逆量化器不动作。用解压处理器270进行过解压处理的译码数据被输入到行数据块存储器271。以后的动作因为与实施例1相同，所以，在此省略了其说明。虽然没有图示出来，但是在解压器A113中仍然有与图48所示的解压处理器270同样构成的处理器，使多个逆量化器内的某一个逆量化器动作，进行压缩数据的译码。
如上所述，为了压缩图象数据并进行存储，可以以少于作为对象的图象数据所具有的信息量来构成预测·显示帧存储器103。
为了以每个进行压缩的单位算出数据的特性，并用特性最佳的量化器来进行量化处理，可以最佳压缩写入到预测显示帧存储器103的数据，并可以少于作为对象的图象数据所具有的信息量来构成，而且，能够极力抑制由于压缩而引起的图象劣化。
由于预测显示帧存储器103的小型化，不仅削减了存储区器的容量，而且减少了存储器读出和写入所必要的地址空间和数据的位宽度，从而能够大幅度地使装置小型化并大幅度地降低成本。
实施例8图49是按照本实施例的数字图象译码装置的一例。
图49与图48之不同点是设置有控制器700，控制器700是用来控制压缩器112a的量化特性的装置。控制器700还控制解压器A113a和解压器B114a的逆量化特性。
图50是控制器700和压缩器112a的内部方框图。
图51是量化处理器703a的内部方框图。
图52是特性搜索器701a和量化器选择器702a的内部方框图。
如图50所示，在控制器700内设置有特性量化表设定器784、选择表设定器785和量化特性设定器786。如图52所示，特性量化表设定器784使用控制线760把特性量化表781a设定到特性搜索器701a中；选择表设定器785对量化器选择器702a用控制线761设定选择表782a；量化特性设定器786对量化处理器703a的各量化器用控制线762设定量化数据的范围。量化器q0～q15可以根据由控制线762制定的数据范围更改量化特性。例如如图51所示，量化特性设定器786用控制线762的把0～A3的设定范围到量化器q0中，进行量化；对于量化器q1设定-A～0的范围进行量化。
图53是解压器B114a的内部方框图。
解压器B114a的解压处理器270a具有多个逆量化器，与用图51说明的情况一样，各逆量化器经控制线762输入逆量化数据的范围，这样，就准备了对应与各量化器的逆量化器。
虽然对实施例7、8未作特别的说明，但是作为压缩方式可以用1维DPCM或2维DPCM。
在从实施例2至实施例6中，对1维DPCM作了说明，也可以是使用2维DPCM的情况，或也可以用此外的其他压缩方式来进行压缩。
在从实施例1至实施例7中，对帧间编码的编码数据的情况作了特别说明，但即使在帧内编码的编码数据的情况下，也能进行压缩处理。
如上所述，按照本发明由于压缩帧存储器的图象数据，从而能够用小容量的帧存储器即小规模的硬件构成数字图象译码装置。
按照本发明，由于从图象尺寸和帧存储器容量的关系来选择最佳压缩率，从而能够把图象的劣化抑制到最小的程度。
按照本发明，由于用1D-DPCM在压缩器中进行压缩是根据压缩率来改变1D-DPCM的单位，并根据图象尺寸来变更压缩率，从而能够把图象的劣化抑制到最小程度。
按照本发明，由于用1D-DPCM在压缩器中进行压缩是根据压缩率来改变1D-DPCM的量化位数，并根据图象尺寸来变更压缩率，从而能够把图象的劣化抑制到最小程度。
按照本发明，由于准备多个量化表，并选择量化误差更少的最佳表，从而能够把图象的劣化抑制到最小程度。
按照本发明，由于判别单向预测和双向预测的编码数据，并且即使同一图象尺寸也改变压缩率，而最大限度地利用帧存储器，从而能够把图象的劣化抑制到最小程度。
如上所述，按照本发明，由于压缩帧存储器的图象数据，从而能够用小容量的帧存储器构成数字图象译码装置。
按照本发明，由于有选择地使用压缩器中量化特性不同的多个量化器，这就能进行最佳数据压缩，从而能够进行压缩劣化少的图象压缩。
由于由特性搜索器来掌握每个压缩单位的图象数据特性，从而能够进行数据效率高的压缩。
按照本发明，由于计算邻接像素间的差分数据的最大值和最小值，进一步对该最大值·最小值进行量化，从而能够用简单的电路或模块进行容易掌握图象数据特性的压缩。
按照本发明，由于具有对应于多个量化器的多个逆量化器，从而能够进行正确的译码。
按照本发明，由于用控制器来变更量化特性，从而能够结合译码数据的特性来缓慢地改变压缩特性，而且能够用小容量的帧存储器构成数字图象译码装置。
权利要求
1.一种对规定图象尺寸的图象编码的编码数据进行译码的数字图象译码装置，具有(a)对图象编码的编码数据以帧维单位进行译码，并得到帧单位的译码数据的译码器、(b)按规定的容量以帧为单位存储图象数据的帧存储器、(c)压缩用上述译码器译码的译码数据，并把压缩的译码数据作为压缩数据存储在上述帧存储器内的压缩器、以及(d)取出上述帧存储器内所存储的压缩数据，并把压缩数据解压输出的解压器。
2.根据权利要求1的数字图象译码装置，其特征在于所述帧存储器具有存储所述译码器为用来译码编码过的数据而参照的预测帧的压缩数据的预测帧存储器；所述压缩器压缩预测帧的译码数据并存储到预测帧存储器内；所述解压器具有解压预测帧存储器内所存储的预测帧的压缩数据，并输出到所述译码器的预测帧用解压器；所述帧存储器具有存储图象显示用的显示帧的压缩数据的显示帧存储器；所述压缩器压缩显示用帧的译码数据并存储到显示帧存储器内；所述解压器解压显示帧存储器内所存储的显示用帧的压缩数据，并输出解压数据的显示用解压器。
3.根据权利要求1的数字图象译码装置，其特征在于输入到所述译码器的编码数据是按照规定的编码方式帧间编码的数据，所述数字图象译码装置具有输入编码数据并判定编码方式的方式判定器；所述压缩器根据所述方式判定器判定的编码方式变更压缩处理。
4.根据权利要求1的数字图象译码装置，其特征在于所述译码器把M像素×N像素×r位的译码数据输出为1数据块；所述压缩器把各数据块的译码数据变换为压缩数据时求出关于图象质量的系数，进行变换处理，把大的位长度分配给重要的系数，把小的位长度分配给不重要的系数；所述压缩器把1个数据块的变换处理的结果产生的压缩数据的位数S作成为固定长。
5.根据权利要求1的数字图象译码装置，其特征在于所述压缩器具有量化表不同的多个量化器、比较各量化器的量化结果，并选择最佳量化表的最佳表选择电路、选择用由最佳表选择电路选择的量化表的量化器的输出的选择器。
6.根据权利要求1的数字图象译码装置，其特征在于还具有输入表示所述图象的图象尺寸的图象尺寸信息的同时，根据所述图象尺寸和所述帧存储器的容量压缩所述译码数据并判定用来在所述帧存储器中进行存储的压缩率的压缩率判定器；所述压缩器根据所述压缩率判定器所判定的压缩率压缩用所述译码器译码的译码数据，并把压缩的译码数据作为压缩数据存储到所述帧存储器内；所述解压器取出存储在所述帧存储器内的压缩数据，并根据又所述压缩率判定器所判定的压缩率解压并输出压缩数据。
7.根据权利要求6的数字图象译码装置，其特征在于所述压缩器具有压缩率不同的多个压缩模式；所述压缩率判定器从多个压缩模式选择压缩数据的尺寸小于所述帧存储器的容量且为最大的压缩模式。
8.根据权利要求6的数字图象译码装置，其特征在于所述压缩器把M像素×N像素的译码数据作为1数据块，并按照用1维差分脉冲编码调制(1D-DPCM)的量化处理来进行压缩。
9.根据权利要求3的数字图象译码装置，其特征在于所述数字图象译码装置具有输入编码数据，并判定编码方式的方式判定器；所述压缩器根据所述方式判定器所判定的编码方式变更压缩处理；所述方式判定器把从过去和未来的帧进行预测的双向预测帧间编码方式和只从过去帧进行预测的单向预测帧间编码方式的某一种方式作为编码方式；在单向预测帧间编码方式的编码数据的情况下，所述压缩器不压缩译码数据，在双向预测帧间编码方式的编码数据的情况下，所述压缩器压缩译码数据。
10.根据权利要求1的数字图象译码装置，其特征在于所述压缩器具有把M像素×N像素作为1数据块的译码数据进行量化的量化处理器；所述解压器对压缩数据进行逆量化，并解压为M像素×N像素的译码数据的解压处理器；所述量化处理器具有量化特性不同的多个量化器；所述压缩器具有检测所述M像素×N像素的译码数据的规定特性的特性搜索器、根据所述特性搜索器所检出的规定特性从所述量化处理器的多个量化器中选择1个量化器并在所的选定的量化器中量化M像素×N像素的译码数据的量化器选择器；所述量化器选择器具有输入M像素×N像素的译码数据并求出邻接的像素间的差分值的最大值再输出的最大值检测器、输入M像素×N像素的译码数据并求出邻接的像素间的差分值的最小值再输出的最小值检测器、用来量化由所述最大值检测器检出的最大值和由所述最小值检测器检出的最小值的特性量化表、输入由所述最大值检测器检出的最大值和由所述最小值检测器检出的最小值并用所述量化特性表量化所述最大值和最小值再作为量化值输出的特性量化器；所述量化器选择器具有根据所述量化值从所述量化处理器的多个量化器中选择1个量化器的选择表、和根据所述选择表选择用来压缩译码数据的最佳量化器的选择器。
11.根据权利要求1的数字图象译码装置，其特征在于所述解压器具有多个逆量化器，所述多个逆量化器具有对应于所述量化处理器中设置的多个量化器的各量化特性的逆量化特性；所述数字图象译码装置还具有设定所述压缩器的量化特性和所述解压器的逆量化特性的控制器；所述多个逆量化器是逆量化特性可变的逆量化器；所述控制器具有对所述多个量化器设定各量化特性的同时对应于所述量化特性的设定对所述多个逆量化器分别设定逆量化特性的量化特性设定器、对应于由所述量化特性设定器的量化特性的设定而把所述选择表设定到量化器选择器的选择表设定器、对应于由所述量化特性设定器的量化特性的设定而把所述特性量化表设定到特性量化器的特性量化表设定器。
12.一种具有译码器和帧存储器的数字图象译码装置的数字图象译码方法，包括如下步骤把帧间/内编码过的编码数据译码为M像素×N像素的数据块单位的译码数据的译码步骤；对由上述译码步骤译码得到的M像素×N像素的数据块单位的译码数据进行量化处理，并进行译码数据的压缩处理；为了用上述译码步骤对帧间/内编码过的编码数据进行译码，把由上述压缩步骤供给的压缩数据保持在帧存储器的预测帧存储器内一帧以上的预测存储步骤；把用来显示图象的显示图象数据保持在帧存储器的显示帧存储器内的显示帧存储步骤；从上述预测帧存储器中读出压缩数据，并进行逆量化处理，再进行压缩数据的解压，然后把必要的数据提供给上述译码步骤的第1解压步骤；以及从上述显示帧存储器中读出压缩数据，并进行逆量化处理，再进行压缩数据的解压，然后进行图象显示数据的输出的第2解压步骤。
13.根据权利要求12的数字图象译码方法，其特征在于所述数字图象译码方法还具有上述数字图象译码方法还具有判定图象尺寸并根据帧存储器的容量和图象尺寸来判定压缩译码数据的压缩率，再作为上述压缩步骤中所用的压缩率信息进行通知的压缩率判定步骤。
14.根据权利要求12的数字图象译码方法，其特征在于所述数字图象译码方法具有设定变更上述压缩步骤的量化处理的量化特性和上述第1和第2解压步骤的逆量化处理的逆量化特性的控制步骤。
全文摘要
本发明的数字图象译码装置和方法可以用少的存储器容量进行图象劣化少的译码。压缩率判定器106根据帧存储器的容量和图象尺寸决定图象劣化最少的压缩率，压缩器102用所决定的压缩率压缩在译码器101中译码的数据，并存储在预测·显示帧存储器103内。根据压缩率经解压器A104解压预测·显示帧存储器103中的译码器101所必要的数据，并提供给译码器。从预测·显示帧存储器103读出显示用帧之后，在解压器B105中根据压缩率进行解压处理并输出给显示装置。
文档编号H04N7/32GK1166110SQ9710950
公开日1997年11月26日 申请日期1997年3月4日 优先权日1996年3月4日
发明者大平英雄, 浅野研一, 田敏明, 浅井光太郎, 村上笃道 申请人:三菱电机株式会社