专利名称：图象编码装置和图象编码方法、图象解码装置和图象解码方法、量化控制方法和逆量化控 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及图象编码装置和图象编码方法、图象解码装置和图象解码方法、量化控制方法和逆量化控制方法以及数据记录媒体，特别是涉及用于以更少的位数进行图象信号的记录或传送而不影响画质的编码处理和解码处理以及存储用于实现这些编码处理或解码处理的程序的记录媒体。
迄今，作为图象信号的编码方法，有差分编码(DPCM)及离散余弦变换(DCT)等很多编码方法。特别是后者，对于风景等自然图象的编码效率高，这是大家所熟知的，在关于JPEG及MPEG等多媒体编码的国际标准中也采用了。
另一方面，由于近年来的计算机技术和图象处理技术的提高，已大量使用应用色键处理及计算机图形学将多个图象合成而得到的合成图象。这种合成图象包含图象值急剧变化的边缘部分，具有空间解象率高等等与现有的自然图象截然不同的性质。
另外，在进行上述合成图象的编码处理时，如果将与合成前的图象对应的图象信号和表示合成的比率的信号一起对各图象分别进行编码，则在解码一侧，不仅可以对合成图象进行解码处理，而且也可以对构成该合成图象的多个图象中的所希望的图象进行解码处理。这时，上述合成图象对于交互式多媒体(即对同时关联地表示的多个图象的对话式处理)是有效的，但是，另一方面，则必须进行表示合成的比率的信号的编码这样的特别的编码处理。
然而，表示该合成的比率的信号是表示以指定的图象为前景、将其他图象作为背景形成合成图象时与前景相比背景透过的程度的信号。并且，表示该合成的比率的信号对各图象进行设定，为区别于用于进行图象的彩色显示的象素值信号，故称为透过度信号等。
例如，对构成在显示画面上显示的合成图象的各个图象(对象物)的透过度信号，在该对象物的内部，其值基本上一样，在该对象物的边界，其值变化大，具有与用于表示自然图象的象素值信号不同的特性，但是，在现有的编码方法中，透过度信号的编码处理利用和表示图象所象素值的象素值信号相同的编码方法、而且使用相同的参数进行编码处理。
另外，在图象信号的编码处理中，画质越好的图象信号，编码处理所使用的编码量也越多。在解码一侧，是将象素值信号和透过度信号这两个信号进行解码，再生一个图象(对象物)，所以，即使其中一方的信号的再生图象的画质高，如果另一个信号的再生图象的画质低，则再生图象的画质也低。
通常，进行数据的编码处理时，如不使用与编码对象的数据的性质符合的编码方法，就不能获得良好的编码效率。但是，在现有的图象编码方法中，透过度信号的编码处理使用与象素值信号的编码处理相同的编码方法和相同的参数，所以，与象素值信号的画质相比，将发生透过度信号的画质不必要地提高以及编码方法与透过度信号的编码处理不符合的情况，结果，透过度信号的编码处理所需要的编码量增多。
本发明就是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种图象编码装置和图象编码方法，该图象编码装置和图象编码方法可以根据象素值信号的编码参数或与该象素值信号的编码参数独立地将透过度信号的编码方法和编码参数控制为最佳。
另外，本发明目的还在于提供一种图象编码装置和图象解码方法，该图象解码装置和图象解码方法可以正确地将通过与象素值信号的编码参数相应的透过度信号的最佳的编码处理或与该象素值信号的编码参数独立的透过度信号的最佳的编码处理而得到的编码透过度信号进行解码的图象解码装置和图象解码方法。
另外，本发明的目的还在于提供一种适用于与象素值信号的编码参数相应的透过度信号的最佳的编码处理的量化控制方法和适用于通过该编码处理而得到的编码透过度信号的解码处理的逆量化控制方法。
此外，本发明的目的还在于提供存储用于通过计算机实现基于象素值信号的编码参数的透过度信号的最佳的编码处理或与象素值信号的编码参数独立的透过度信号的最佳的编码处理、以及通过该编码处理而得到的编码透过度信号的解码处理、适用于该编码处理的量化处理和适用于该解码处理的逆量化处理的程序的数据记录媒体。
本发明的方案1中所述的图象编码装置是一种将表示图象的象素值的象素值信号和表示将该图象与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号作为输入信号而接收并将上述象素值信号和透过度信号进行编码的图象编码装置，包括将上述象素值信号进行编码并输出象素值编码信号同时输出表示对该象素值信号的编码处理的控制信息的象素值编码参数的象素值编码器；根据上述象素值编码参数生成表示对上述透过度信号的编码处理的控制信息的透过度编码参数同时输出表示该象素值编码参数与透过度编码参数的关系的透过度编码控制信号的编码控制器；和根据上述透过度编码参数对上述透过度信号进行编码并输出透过度编码信号的透过度编码器。
按照这种结构的图象编码装置，根据用于控制象素值信号的编码处理的象素值编码参数生成用于控制透过度信号的编码处理的透过度编码参数，根据该透过度编码参数进行透过度信号的编码处理，所以，可以与从合成图象的各个图象的象素值信号得到的画质一致地控制从各图象的透过度信号得到的画质。这样，便可减少将该透过度信号编码后的透过度编码信号的冗长的信息，而不会影响各个图象的画质，结果，可以以更低的位数记录和传送包含象素值信号和透过度信号的图象信号而不会影响画质。
本发明的方案2为方案1所述的图象编码装置中的透过度编码器包括存储将上述透过度编码信号解码而得到的透过度解码信号的存储单元、根据该存储单元存储的透过度解码信号预测作为编码处理的对象的透过度信号并生成透过度预测信号的预测信号生成器、将上述透过度预测信号从作为上述编码处理的对象的透过度信号中减去并输出透过度差分信号的减法器、将该透过度差分信号编码并输出透过度差分编码信号的差分编码器、将该透过度差分编码信号解码并输出透过度差分解码信号的局域解码器和将该透过度差分解码信号与上述透过度预测信号相加并将该相加值作为透过度解码信号向上述存储单元输出的加法器。
按照这种结构的图象编码装置，根据用于控制象素值信号的编码处理的象素值编码参数生成透过度编码参数，根据该透过度编码参数对透过度信号与透过度预测信号的差分信号进行编码处理，所以，对透过度信号进行差分编码处理时，可以与从合成图象的各个图象的象素值信号得到的画质一致地控制从各图象的透过度信号得到的画质。
本发明的方案3为方案1所述的图象编码装置中的象素值编码器由将上述象素值信号进行频率变换的象素值频率变换器和将该象素值频率变换器的输出进行量化处理的象素值量化器构成；上述透过度编码器由将上述透过度信号进行频率变换的透过度频率变换器和将该透过度频率变换器的输出进行量化处理的透过度量化器构成，根据用上述象素值量化器对象素值信号进行量化处理时使用的量化步长的值控制用该透过度量化器对透过度信号进行量化处理时使用的量化步长的值。
按照这种结构的图象编码装置，对透过度信号进行量化处理时，根据对象素值信号进行量化处理时使用的量化步长的值控制其量化步长的值，所以，利用量化步长的控制这样的简单的方法，便可减少透过度编码信号的冗长的信息而不会影响合成图象的画质。
本发明的方案4为上述方案2所述的图象编码装置中的象素值编码器由将上述象素值信号进行频率变换的象素值频率变换器和将该象素值频率变换器的输出进行量化处理的象素值量化器构成；上述差分编码器由将上述透过度差分信号进行频率变换的透过度频率变换器和将该透过度频率变换器的输出进行量化处理的透过度量化器构成，根据用上述象素值量化器对象素值信号进行量化处理时使用的量化步长的值控制用该透过度量化器对透过度差分信号进行量化处理时使用的量化步长的值。
按照这种结构的图象编码装置，将透过度信号与透过度预测信号的差分信号即透过度差分信号进行量化处理时，根据对象素值信号进行量化处理时使用的量化步长的值控制其量化步长的值，所以，对透过度信号进行差分编码处理时，利用量化步长的控制这样的简单的方法，便可减少透过度差分编码信号的冗长的信息而不会影响合成图象的画质。
本发明的方案5为上述方案1所述的图象编码装置中的象素值编码器由将上述象素值信号进行频率变换并输出多个象素值频率成分的象素值频率变换器和将该多个象素值频率成分分别进行量化处理的象素值量化器构成；上述透过度编码器由将上述透过度信号进行频率变换并输出多个透过度频率成分的透过度频率变换器和将该多个透过度频率成分分别进行量化处理的透过度量化器构成，根据控制上述象素值量化器的象素值频率成分的量化处理的控制信息对上述各透过度频率成分控制用该透过度量化器将各透过度频率成分进行量化处理时使用的量化步长的值。
按照这种结构的图象编码装置，对将透过度信号进行了频率变换的各透过度频率成分进行量化处理时，根据控制象素值量化器的象素值频率成分的量化处理的控制信息对上述各透过度频率成分控制其量化步长的值，所以，可以精细地进行量化步长的值的控制，从而可以更有效地减少透过度编码信号的冗长的信息而不会影响合成图象的画质。
本发明的方案6上述方案2所述的图象编码装置中的象素值编码器由将上述象素值信号进行频率变换并输出多个象素值频率成分的象素值频率变换器和将该多个象素值频率成分分别进行量化处理的象素值量化器构成；上述差分编码器由将上述透过度差分信号进行频率变换并输出多个透过度差分频率成分的透过度频率变换器和将该多个透过度差分频率成分分别进行量化处理的透过度量化器构成，根据控制上述象素值量化器的各象素值频率成分的量化处理的控制信息对上述各透过度差分频率成分控制用该透过度量化器将各透过度差分频率成分进行量化处理时使用的量化步长的值。
按照这种结构的图象编码装置，将对透过度信号与透过度预测信号的差分信号即透过度差分信号进行频率变换后的透过度差分频率成分进行量化处理时，根据控制象素值量化器的象素值频率成分的量化处理的控制信息对上述各透过度差分频率成分控制其量化步长的值，所以，对透过度信号进行差分编码处理时，可以精细地进行量化步长值的控制，从而可以更有效地减少透过度编码差分信号的冗长的信息而不会影响合成图象的画质。
本发明方案7的图象编码方法是一种在将表示图象的象素值的象素值信号进行编码的同时对表示将该图象与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号进行编码的图象编码方法，该方法根据表示对上述象素值信号的编码处理的控制信息的象素值编码参数对上述象素值信号进行编码，根据上述象素值编码参数决定表示对上述透过度信号的编码处理的控制信息的透过度编码参数，并根据该透过度编码参数对上述透过度信号进行编码。
按照这种结构的图象编码方法，根据象素值信号的编码处理的状态进行透过度信号的编码处理，所以，可以与从合成图象的各个图象的象素值信号得到的画质一致地控制从各图象的透过度信号得到的画质，这样，便可减少对该透过度信号进行编码的透过度编码信号的冗长的信息而不会影响各个图象的画质，结果，可以以更低的位数记录和传送包含象素值信号和透过度信号的图象信号而不影响画质。
本发明方案8中的图象解码装置一种将表示对上述象素值信号的编码处理的控制信息的象素值编码参数、表示该象素值编码参数与表示对上述透过度信号的编码处理的控制信息的透过度编码参数的关系的透过度编码控制信号与将表示图象的象素值的象素值信号进行编码而得到的象素值编码信号、对表示将该象素与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号进行编码而得到的透过度编码信号一起作为输入信号而接收并将上述象素值编码信号和透过度编码信号进行解码的图象解码装置，该装置包括根据上述象素值编码参数将上述象素值编码信号进行解码并输出象素值解码信号的象素值解码器；根据上述象素值编码参数和上述透过度编码控制信号生成并输出上述透过度编码参数的编码控制器；和根据上述透过度编码参数将上述透过度编码信号进行解码并输出透过度信号的透过度解码器。
按照这种结构的图象解码装置，根据与象素值信号的编码处理相应的透过度编码参数将透过度信号编码而成的透过度编码信号根据上述透过度编码参数进行解码，所以，可以将抑制编码量进行编码的透过度编码信号正确地进行解码而不会影响根据象素值信号和透过度信号得到的合成图象的画质。结果，通过象素值编码信号和透过度编码信号的解码便可生成画质不恶化的合成图象。
本发明的方案9为方案8所述的图象解码装置中的透过度解码器包括存储其输出即透过度解码信号的存储单元；对将上述透过度信号和与其对应的透过度预测信号的差分即透过度差分信号进行编码而得到的透过度差分编码信号进行解码并输出透过度差分解码信号的差分解码器；根据上述存储单元存储的透过度解码信号生成与作为解码处理的对象的透过度差分编码信号对应的透过度预测信号的预测信号生成器；和将上述透过度差分解码输出和透过度预测信号相加并将该相加值作为上述透过度亚马逊河向上述存储单元输出的加法器。
按照这种结构的图象解码装置，根据与象素值信号的编码处理相应的透过度编码参数将透过度差分信号进行编码而成的透过度差分编码信号，根据上述透过度编码参数进行解码，所以，可以将抑制编码量并将透过度差分编码信号正确地进行解码而不会影响根据象素值信号和透过度信号得到的合成图象的画质。结果，在解码一侧，通过再生象素值信号和透过度信号，便可生成画质不恶化的合成图象。
本发明的方案10为方案8的图象解码装置中的象素值解码器由将上述象素值编码信号进行逆量化处理的象素值逆量化器和将该象素值逆量化器的输出进行逆频率变换的象素值逆频率变换器构成；上述透过度解码器由将上述透过度编码信号进行逆量化处理的透过度逆量化器和将该透过度逆量化器的输出进行逆频率变换的透过度逆频率变换器构成，根据用上述象素值逆量化器对象素值编码信号进行逆量化处理时使用的量化步长的值控制用该透过度逆量化器对上述透过度编码信号进行逆量化处理时使用的量化步长的值。
按照这种结构的图象解码装置，对透过度编码信号进行逆量化处理时，根据对象素值编码信号进行逆量化处理时使用的量化步长的值控制其量化步长的值，所以，即使在透过度信号的编码处理时进行量化步长的控制，也可以将透过度编码信号正确地进行解码。
本发明的方案11为方案9所述的图象解码装置中的象素值解码器由将上述象素值编码信号进行逆量化处理的象素值逆量化器和将该象素值逆量化器的输出进行逆频率变换的象素值逆频率变换器构成；上述差分解码器由将上述透过度差分编码信号进行逆量化处理的透过度逆量化器和将该透过度逆量化器的输出进行逆频率变换的透过度逆频率变换器构成，根据用上述象素值逆量化器对象素值编码信号进行逆量化处理时使用的量化步长的值控制用该透过度逆量化器对上述透过度差分编码信号进行逆量化处理时使用的量化步长的值。
按照这种结构的图象解码装置，对透过度差分编码信号进行逆量化处理时，根据对象素值编码信号进行逆量化处理时使用的量化步长的值控制其量化步长的值，所以，即使在透过度信号的差分编码处理时进行量化步长的控制，也可以将透过度差分编码信号正确地进行解码。
本发明的方案12为方案8所述的图象解码装置中的象素值解码器由将上述象素值编码信号进行逆量化处理的象素值逆量化器和将该象素值逆量化器的输出进行逆频率变换的象素值逆频率变换器构成；上述透过度解码器由分别对将上述透过度编码信号中包含的透过度信号进行频率变换而得到的多个频率成分进行逆量化处理的透过度逆量化器和将该透过度逆量化器的与上述各频率成分对应的逆量化输出进行逆频率变换的透过度逆频率变换器构成，根据控制上述象素值逆量化器的象素值编码信号的逆量化处理的控制信息，对上述各频率成分控制用上述透过度逆量化器将各频率成分进行逆量化处理时使用的量化步长的值。
按照这种结构的图象解码装置，分别对将上述透过度编码信号中包含的透过度信号进行频率变换而得到的多个频率成分进行逆量化处理时，根据控制象素值频率成分的逆量化处理的控制信息对上述各透过度频率成分控制该逆量化处理使用的量化步长的值，所以，即使透过度信号在对其各频率成分控制量化步长而进行编码时，也可以将透过度编码信号正确地进行解码。
本发明的方案13为方案9所述的图象解码装置中的象素值解码器由将上述象素值编码信号进行逆量化处理的象素值逆量化器和将该象素值逆量化器的输出进行逆频率变换的象素值逆频率变换器构成；上述差分解码器由分别对将上述透过度差分编码信号中包含的透过度差分信号进行频率变换而得到的多个频率成分进行逆量化处理的透过度逆量化器和将该透过度逆量化器的与上述各频率成分对应的逆量化输出进行逆频率变换的透过度逆频率变换器构成，根据控制上述象素值逆量化器的象素值编码信号的逆量化处理的控制信息，对上述各频率成分控制用上述透过度逆量化器将各频率成分进行逆量化处理时使用的量化步长的值。
按照这种结构的图象解码装置，分别对将上述透过度差分编码信号中包含的透过度差分信号进行频率变换而得到的多个频率成分进行逆量化处理时，根据控制象素值频率成分的逆量化处理的控制信息对上述各透过度差分信号的频率成分控制该逆量化处理使用的量化步长的值，所以，即使透过度差分信号在对其各频率成分控制量化步长而进行编码时，也可以将透过度差分编码信号正确地进行解码。
本发明的方案14中的图象解码方法是一种对将表示图象的象素值的象素值信号进行编码而得到的象素值编码信号和将表示把该图象与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号进行编码而得到的透过度编码信号进行解码的图象解码方法，该方法根据表示对上述象素值编码信号的编码处理的控制信息的象素值编码参数和表示该象素值编码参数与上述透过度编码参数的关系的透过度编码控制信号生成表示对上述透过度编码信号的编码处理的控制信息的透过度编码参数，根据上述象素值编码参数对上述象素值编码信号进行解码，根据上述透过度编码参数对上述透过度编码信号进行解码。
按照这种结构的图象解码方法，透过度编码信号根据与象素值信号的编码处理相应的透过度编码参数进行解码，所以，可以将抑制编码量而编码的透过度编码信号正确地进行解码而不会影响根据象素值信号和透过度信号得到的合成图象的画质。结果，通过象素值编码信号和透过度编码信号的解码，便可生成画质不恶化的合成图象。
本发明的方案15中的图象编码装置是一种将表示图象的象素值的象素值信号和表示将该图象与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号作为输入信号而接收并将上述象素值信号和透过度信号进行编码的图象编码装置，该装置包括在将上述象素值信号进行编码并输出象素值编码信号的同时输出表示对上述象素值信号的编码处理的控制信息的象素值编码参数的象素值编码器；和在将上述透过度信号进行编码并输出透过度编码信号的同时输出表示对该透过度信号的编码处理的控制信息的透过度编码参数的透过度编码器。
按照这种结构的图象编码装置，象素值信号和透过度信号分别根据独立的编码参数进行编码，所以，对各信号可以进行分别适用于它们的效率高的编码处理。
本发明的方案16为方案15中所述的图象编码装置中包括根据上述象素值编码信号和透过度编码信号生成控制对上述象素值信号的编码处理的象素值编码控制信号和控制对上述透过度信号的编码处理的透过度编码控制信号并利用该象素值编码控制信号控制上述象素值编码器、利用上述透过度编码控制信号控制上述透过度编码器的编码控制器。
按照这种结构的图象编码装置，根据象素值编码信号和透过度编码信号反馈控制象素值信号和透过度信号的编码处理，所以，可以进行考虑了根据象素值信号得到的画质和根据透过度信号得到的画质的最佳的编码处理。
本发明方案17中的图象编码装置是一种将表示图象的象素值的象素值信号和表示将该图象与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号作为输入信号而接收并将上述象素值信号和透过度信号进行编码的图象编码装置，该装置包括在将上述象素值信号进行编码并输出象素值编码信号的同时输出表示对上述象素值信号的编码处理的控制信息的象素值编码参数的象素值编码器；在将上述透过度信号进行编码并输出透过度编码信号的同时输出表示对该透过度信号的编码处理的控制信息的透过度编码参数的透过度编码器；和对根据上述象素值编码参数和上述透过度编码参数而得到的信号进行编码处理并输出与上述两编码参数对应的参数编码信号的参数编码器。
按照这种结构的图象编码装置，将象素值编码参数和透过度编码参数汇总在一起统一进行编码并作为参数编码信号而输出，所以，与将象素值编码参数和透过度编码参数分别进行编码而输出的情况相比，可以减少编码处理的位数。
本发明方案18中的图象解码装置是一种将表示对上述象素值信号的编码处理的控制信息的象素值编码参数、表示对上述透过度信号的编码处理的控制信息的编码参数与将表示图象的象素值的象素值信号进行编码而得到的象素值编码信号、将表示把该图象与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号进行编码而得到的透过度编码信号一起作为输入信号而接收、并将上述象素值编码信号和透过度编码信号进行解码的图象解码装置，该装置包括根据上述象素值编码参数将上述象素值编码信号进行解码并输出象素值解码信号的象素值解码器；和根据上述透过度编码参数将上述透过度编码信号进行解码并输出透过度解码信号的透过度解码器。
按照这种结构的图象解码装置，象素值编码信号和透过度编码信号根据独立的编码参数进行解码，所以，可以将根据独立的编码参数而编码的象素值编码信号和透过度编码信号正确地进行解码。
本发明方案19中的图象解码装置是一种将根据表示对上述象素值信号的编码处理的控制信息的编码参数、表示对上述透过度信号的编码处理的控制信息的透过度编码参数的2个参数得到的信号进行编码而得到的参数编码信号与将表示图象的象素值的象素值信号进行编码而得到的象素值编码信号、将表示把该图象与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号进行编码而得到的透过度编码信号一起作为输入信号而接收、并将上述象素值编码信号和透过度编码信号进行解码的图象解码装置，该装置包括将上述参数编码信号进行解码并生成上述象素值编码参数和透过度编码参数的参数解码器；根据上述象素值编码参数将上述象素值编码信号进行解码并输出象素值解码信号的象素值解码器；和根据上述透过度编码参数将上述透过度编码信号进行解码并输出透过度解码信号的透过度解码器。
按照这种结构的图象解码装置，由于具有将把象素值编码参数和透过度编码参数汇总统一进行编码而得到的参数编码信号进行解码用以再生各参数的解码器，所以，可以根据上述参数编码信号将象素值编码信号和透过度编码信号正确地进行解码。
本发明方案20的量化控制方法是一种控制对表示图象的象素值的象素值信号的量化处理的象素值量化步长和对表示将该图象与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号的量化处理的透过度量化步长并进行上述象素值信号和透过度信号的量化处理的量化控制方法，该方法按上述量化处理的第1处理单位将决定上述象素值量化步长的象素值量化参数和决定透过度量化步长的透过度量化参数初始化，按上述量化处理中与上述第1处理单位不同的第2处理单位更新上述象素值量化参数和透过度量化参数。
按照这种结构的量化控制方法，按第1处理单位作为决定象素值信号和透过度信号的量化步长的量化参数的初始值设定相互独立的值，按与上述第1处理单位不同的第2处理单位决定1个表示量化参数的变化量(控制值)的量化控制参数，利用该量化控制参数更新两方面的量化参数，所以，可以反馈控制象素值量化信号和透过度量化信号的信息量，从而可以将象素值信号和透过度信号的量化处理应用于这些信号。结果，例如也可以减少对透过度量化信号的编码处理的编码量而不会影响利用象素值信号和透过度信号的合成信号表示的合成图象的画质。
本发明方案21中的逆量化控制方法是一种控制对将表示图象的象素值的象素值信号进行量化处理而得到的象素值量化信号的逆量化处理的象素值量化步长和对将表示把该图象与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号进行量化处理而得到的透过度量化信号的逆量化处理的透过度量化步长并对上述象素值量化信号和透过度量化信号进行逆量化处理的逆量化控制方法，该方法按上述逆量化处理的第1处理单位将决定上述象素值量化步长的象素值量化参数和决定透过度量化步长的透过度量化参数初始化，按上述逆量化处理的与第1处理单位不同的第2处理单位更新上述象素值量化参数和透过度量化参数。
按照这种结构的逆量化控制方法，按第1处理单位作为决定象素值量化信号和透过度量化信号的量化步长的量化参数的初始值接收相互独立的值，这时，按与第1处理单位不同的第2处理单位接收表示量化参数的变化量(控制值)的1个量化控制参数，并利用该量化控制参数更新两方面的量化参数，所以，可以将以对象素值信号和透过度信号为最佳的量化步长对它们进行量化处理的量化信号正确地进行逆量化处理，从而可以生成象素值信号和透过度信号，利用通过该逆量化处理而得到的象素值信号和透过度信号的合成信号，可以再生画质好的合成图象。
本发明方案22中的数据记录媒体作为信号处理程序存储有用于使计算机进行方案1或15所述的图象编码装置的编码处理或者方案8或18所述的图象解码装置的解码处理的信号处理程序。
通过使用这样的数据记录媒体，可以减少透过度编码信号的冗长的信息而不会影响合成图象中的各个图象的画质，可以利用计算机实现能以更低的位数记录和传送包含象素值信号和透过度信号的图象信号的编码处理，或者可以利用计算机实现可以将通过该编码处理而得到的象素值编码信号和透过度编码信号正确地进行解码的解码处理。
本发明方案23中的数据记录媒体，作为信号处理程序，存储用于使计算机进行方案20所述的量化控制方法的量化处理或方案21所述的逆量化控制方法的逆量化处理的信号处理程序。
通过使用这样的数据记录媒体，可以利用计算机实现对象素值量化信号和透过度量化信号的信息量可以进行反馈控制的量化处理，或者可以利用计算机实现可以将该量化处理的象素值信号和透过度信号正确地进行逆量化处理。
图1是表示本发明实施例1的图象编码装置的结构的框图。
图2是表示上述实施例1的图象编码装置的编码器的具体结构的框图。
图3是表示本发明实施例2的图象编码装置的结构的框图。
图4是表示本发明实施例3的图象编码装置的结构的框图。
图5是表示本发明实施例4的图象编码装置的结构的框图。
图6是表示本发明实施例5的图象解码装置的结构的框图。
图7是表示上述实施例5的图象解码装置的解码器的具体结构的框图。
图8是表示本发明实施例6的图象解码装置的结构的框图。
图9是用于说明上述各实施例的图象处理装置的量化处理的控制的模式图。
图10是表示本发明实施例7的图象编码装置的结构的框图。
图11是表示本发明实施例8的图象编码装置的结构的框图。
图12是表示本发明实施例9的图象编码装置的结构的框图。
图13是表示本发明实施例10的图象编码装置的结构的框图。
图14是表示本发明实施例11的图象编码装置的结构的框图。
图15是表示本发明实施例12的图象编码装置的结构的框图。
图16是表示本发明实施例13的图象解码装置的结构的框图。
图17是表示本发明实施例14的图象解码装置的结构的框图。
图18是表示本发明实施例15的图象量化装置的结构的框图。
图19是表示上述实施例15的图象量化装置的选择器、更新器和量化器的结构的框图。
图20是表示本发明实施例16的图象逆量化装置的结构的框图。
图21是表示上述实施例16的图象逆量化装置的选择器、更新器和逆量化器的结构的框图。
图22(a)、图22(b)、图22(c)是用于说明存储用于利用计算机实现上述实施例1～16的图象处理装置的图象信号的处理的程序的数据记录媒体的图。
下面，使用图1～图22说明本发明的实施例。
实施例1图1是用于说明本发明实施例1的图象编码装置1的框图。
实施例1的图象编码装置1分别将表示图象的各象素值的象素值信号101和表示将该图象与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号102作为输入信号而接收，对这些信号进行编码处理，并输出象素值编码信号103和透过度编码信号106。
即，上述图象编码装置1具有将与指定的图象对应的象素值信号101进行编码并输出象素值编码信号103的编码器111和将与上述指定的图象对应的透过度信号102进行编码并输出透过度编码信号106的编码器113a。这里，上述编码器111与上述象素值编码信号103一起输出表示用于控制象素值的编码处理的控制信息的象素值编码参数104。
此外，上述图象编码装置1还具有根据上述象素值编码参数104生成表示用于控制上述透过度信号的编码处理的控制信息的透过度编码参数121的编码控制器112a，上述编码器113a根据该透过度编码参数121进行上述透过度信号的编码处理。这里，上述编码控制器112a与上述透过度编码参数121一起输出表示象素值编码参数104与透过度编码参数121的关系的透过度编码控制信号105。
下面，说明其工作过程。
与指定的图象对应的象素值信号101和透过度信号102供给本实施例1的图象编码装置1时，由编码器111进行象素值101的编码处理，从该编码器111输出象素值编码信号103和该编码处理使用的象素值编码参数104。
这时，由上述编码控制器112a根据该象素值编码参数104生成表示用于控制透过度信号的编码处理的信息的透过度编码参数121，并向编码器113a输出该参数121。另外，从该编码控制器112a也输出表示象素值编码参数104与透过度编码参数121的关系的透过度编码控制信号105。
并且，由上述编码器113a根据从上述编码控制器112a输出的透过度编码参数121将透过度信号102进行编码，并将该编码的透过度信号作为透过度编码信号106而输出。
下面，使用图2说明上述图象编码装置1的编码器的具体的结构例。
将上述透过度信号进行编码的编码器113a由使用离散余弦变换(DCT)等将透过度信号102进行频率变换的频率变换器119和将频率变换器119的输出进行量化处理的量化器120构成。图中虽然未示出，但是，将象素值信号101进行编码的编码器111也和上述编码器113a一样，由使用离散余弦变换(DCT)等将象素值信号101进行频率变换的频率变换器和将其输出进行量化处理的量化器构成。
这里，将经过频率变换的象素值信号101进行量化处理时使用的量化步长(以下，也称为象素值量化步长)的值是象素值编码参数104，将经过频率变换的透过度信号102进行量化处理时使用的量化步长(以下，也称为透过度量化步长)的值是透过度编码参数121。另外，透过度编码参数121相对于上述象素值编码参数104的倍率是透过度编码控制信号105，该倍率由编码控制器112a进行设定。换言之，上述透过度编码参数121是象素值编码参数104与透过度编码控制信号105之积。
由上述编码控制器112a根据象素值编码参数104即象素值量化步长决定透过度量化步长相对于象素值量化步长的倍率以使透过度信号102的画质相对于象素值信号101的画质适当，并将该决定的倍率作为透过度编码控制信号105而输出。
另外，在上述倍率决定的同时，由编码控制器112a决定透过度量化步长，并将该决定的透过度量化步长作为透过度编码参数121供给构成上述编码器113a的量化器120。
于是，由上述量化器120根据上述透过度编码参数121对由频率变换器119进行了频率变换的透过度信号102进行量化处理，并从编码器113a将量化器120的输出作为透过度编码信号106而输出。
在这种结构的实施例1的图象编码装置1中，具有根据用于控制象素值信号的编码处理的象素值编码参数104生成用于控制透过度信号的编码处理的透过度编码参数121的编码控制器112a，根据透过度编码参数121进行透过度信号102的编码处理，所以，可以与根据合成图象的各个图象的象素值信号得到的画质一致地控制根据各图象的透过度信号得到的画质，这样，便可减少将该透过度信号编码的编码透过度信号的冗长的信息而不会影响对各个图象的画质，从而可以以更低的位数记录和传送图象信号而不会影响画质。
这里，示出了决定透过度编码步长相对于象素值编码步长的适当的倍率从而决定透过度量化步长，并根据该透过度量化步长控制该透过度信号的量化的例子，但是，也可以对将透过度信号进行离散余弦变换(DCT)等频率变换而得到的各频率成分设定透过度量化步长相对于象素值编码步长的倍率。
例如，图9表示进行了频率变换的象素值信号(频率系数)的特性，在该特性中，在与低频区域对应的区域Ⅰ和与高频区域对应的区域Ⅱ中，平均的频率系数的值不同。
这时，在进行了频率变换的透过度信号中与低频区域对应的和与高频区域对应的信号中，通过将透过度量化步长相对于象素值量化步长的倍率采用不同的值，便可实现与上述各频率成分对应的倍率设定。
实施例2图3是用于说明本发明实施例2的图象编码装置的框图。
实施例2的图象编码装置2具有在进行透过度信号102的编码处理的同时输出关于该透过度信号102的透过度关联信息122的编码器113b，取代上述实施例1的图象编码装置1的编码器113a；具有根据象素值编码参数104和上述透过度关联信息122设定透过度编码步长相对于上述象素值编码步长的倍率的编码控制器112b，取代上述图象编码装置1的编码控制器112a。其他结构与上述实施例1的图象编码装置1完全相同。
下面，说明作用效果。
在这种结构的图象编码装置2中，编码控制器112b不仅根据象素值编码参数104而且根据关于由上述编码器113b进行编码的透过度信号102的信息122控制上述编码器113b。这样，便可根据编码的透过度信号102的内容控制编码器113b以使编码长度缩短等，从而可以根据透过度信号102的内容相应地控制该编码处理，这样，便可大大减少编码透过度信号106的编码量。
即，与指定的图象对应的象素值信号101和透过度信号102输入本图象编码装置2时，就由编码器111对该象素值信号101进行包括频率变换处理和量化处理的编码处理，并将已编码的象素值信号101作为象素值编码信号103而输出。这时，对进行了频率变换的象素值信号进行量化处理时使用的量化步长的值作为象素值编码参数104从编码器111向上述编码控制器112b输出。
另一方面，由上述编码器113b根据透过度编码参数121对透过度信号102进行包含频率变换处理和量化处理的编码处理，并将已编码的透过度信号102作为透过度编码信号106而输出。这时，上述编码器113b将对透过度信号102进行频率变换而得到的多个频率成分作为关于透过度信号102的关联信息122向上述编码控制器112b输出。
另外，在上述编码控制器112b中，由于根据象素值编码参数104可知象素值信号的画质，根据上述透过度关联信息122可知透过度信号102的性质，所以，对于对上述透过度信号102进行频率变换而得到的多个频率成分的量化步长就根据象素值信号的画质和透过度信号102的性质决定，并作为透过度编码参数121向上述编码器113b输出。
并且，由上述编码器113b根据上述那样决定的透过度编码参数121进行透过度信号102的编码处理。
这样，在本实施例2中，不仅根据象素值编码参数104而且根据透过度关联信息122进行透过度信号的编码处理，所以，可以非常高效地对透过度信号102进行编码，从而可以大大减少透过度编码信号106的编码量。
实施例3
图4是用于说明本发明实施例3的图象编码装置的结构的框图。
在实施例3的图象编码装置3中，与在上述实施例1的图象编码装置1中对透过度信号102本身进行编码不同，是对透过度信号与其预测信号的差分即透过度差分信号(以下，简称为差分信号)123进行编码，在这一点上，与上述实施例1的图象编码装置1不同。
即，上述图象编码装置3除了上述实施例1的图象编码装置1的结构外，还具有对各象素预测透过度信号102并生成预测信号124的预测部3a和对各象素求输入的透过度信号102与预测信号124的差分并作为差分信号123而输出的差分器114，利用编码器113a对各象素的差分信号123进行编码。
上述透过度预测部3a具有根据上述透过度信号编码参数121对上述编码器113a的输出(差分编码信号)106a进行解码并将上述差分信号123进行再生的局域解码器118和将上述预测信号124与该解码器118的输出即再生差分信号127相加并将上述透过度信号126进行再生的加法器117。另外，上述透过度预测部3a还具有存储该加法器117的输出即再生透过度信号126的帧存储器116和根据该帧存储器116的输出125和上述透过度信号102生成上述预测信号124的预测器115。
上述图象编码装置3将上述透过度预测部3a的预测信号124输入上述差分器114，将从外部输入的透过度信号102与该预测信号124的差分信号输入上述编码器113a。
该图象编码装置3的其他结构和上述实施例1的图象编码装置1的相同。
下面，说明作用效果。
在本实施例3的图象编码装置3中，对象素值信号101进行编码的处理和根据透过度编码参数121对透过度信号102进行编码的处理与实施例1相同，所以，这里主要说明透过度差分信号123的编码处理。
与指定的图象对应的象素值信号101和透过度信号102供给本实施例3的图象编码装置3时，和上述实施例1一样，由编码器111进行象素值信号101的编码处理，并输出象素值编码信号103和该编码处理使用的象素值编码参数104。
于是，就由上述编码控制器112a根据该象素值编码参数104生成表示用于控制透过度信号102的编码处理的信息的透过度编码参数121并向编码器113a输出。这时，由该编码控制器112a输出表示象素值编码参数104与透过度编码参数121的关系的透过度编码控制信号105。
并且，由上述编码器113a根据从上述编码控制器112a输出的透过度编码参数121进行与透过度信号102对应的差分信号123的编码处理，并将该编码的差分信号作为差分编码信号106a而输出。
在上述透过度预测部3a中，输入透过度信号102时，由预测图象生成器115根据该透过度信号102和帧存储器116存储的再生透过度信号125生成预测透过度信号102的预测信号124并向差分器114输出。这时，从上述预测器115输出关于预测信号124的生成处理的预测信号生成参数107。
由上述差分器114计算透过度信号102与透过度预测信号124的差分，并将该差分作为差分信号123供给编码器113a。
这时，由编码器113a根据从编码控制器112a传送来的透过度编码参数121进行差分信号123的编码处理，并将已编码的差分信号123作为差分编码信号106a而输出。
该差分编码信号106a由透过度预测部3a的局域解码器118根据上述透过度编码参数121进行解码，生成与上述差分信号123对应的差分再生信号127。并且，该差分再生信号127由加法器117与预测信号124相加，并作为透过度再生信号126存储到帧存储器116中。
在上述实施例3中，对于图象编码装置3，示出了对透过度信号与其预测信号的差分信号进行编码的情况，但是，也可以对象素值信号进行差分编码处理。
例如，通过设置与上述透过度预测部结构相同的预测象素值信号并生成象素值预测信号的象素值预测部以及设置生成该象素值预测信号与象素值信号的差分信号的差分器，便实现按照和透过度信号时相同的顺序对象素值信号的差分编码处理。
实施例4图5是用于说明本发明实施例4的图象编码装置的框图。
本实施例4的图象编码装置4除了上述实施例3的图象编码装置3的编码器113a外，还具有在进行差分信号123的编码处理的同时输出关于该差分信号123的差分关联信息122a的编码器113b，同时，除了上述图象编码装置1的编码控制器112a外，还具有根据象素值编码参数104和上述差分关联信息122a设定透过度编码参数121相对于上述象素值编码参数104的倍率的编码控制器112b。其他结构和上述实施例3的图象编码装置3完全相同。
下面，说明作用效果。
在这种结构的图象编码装置4中，由编码器113b进行的差分信号123的编码处理不仅根据象素值编码参数104而且也根据关于差分信号123的差分关联信息122a进行控制。这样，便可根据已编码的差分信号123的内容控制编码器113b等用以缩短编码长度，并可根据差分信号123的内容相应地控制其编码处理，从而可以减少将上述差分信号123编码后的透过度编码信号106a的编码量。
于是，与指定的图象对应的象素值信号101和透过度信号102输入本图象编码装置4时，就由编码器111对该象素值信号101进行包含频率变换处理和量化处理的编码处理，本将已编码的象素值信号101作为象素值编码信号103而输出。这时，将已进行了频率变换的象素值信号进行量化处理时使用的量化步长的值作为象素值编码参数104从编码器111向上述编码控制器112b输出。
另一方面，由上述编码器113b根据透过度编码参数121对透过度信号102的差分信号123进行包含频率变换处理和量化处理的编码处理，并将已编码的差分信号作为差分编码信号106a而输出。这时，由上述编码器113b将对透过度信号102的差分信号123进行频率变换而得到的多个频率成分作为关于该差分信号123的差分关联信息122a向上述编码控制器112b输出。
另外，在上述编码控制器112b中，根据象素值编码参数104可知象素值信号的画质，另外，根据上述差分关联信息122a可知差分信号123的性质，所以，对于对上述差分信号123进行频率变换而得到的多个频率成分的量化步长就根据象素值信号的画质和差分信号123的性质决定，并作为透过度编码参数121向上述编码器113b输出。
并且，由上述编码器113b根据上述那样决定的透过度编码参数121进行对透过度信号102的差分信号123的编码处理。
这样，在本实施例4中，不仅根据象素值编码参数104而且根据差分关联信息122a进行对透过度信号的差分信号123的编码处理，所以，可以非常高效地对透过度信号102的差分信号123进行编码，从而可以大大减少透过度编码信号106a的编码量。
实施例5图6是用于说明本发明实施例5的图象解码装置的框图。
本实施例5的图象解码装置5分别将对象素值信号进行编码而得到的象素值编码信号201和对透过度信号进行编码而得到的透过度编码信号204作为输入信号而接收，对这些编码信号进行解码处理，并输出象素值再生信号206和透过度再生信号207。
即，上述图象解码装置5具有根据从外部供给的象素值编码参数202对与指定的图象对应的象素值编码信号201进行解码并输出象素值再生信号206的解码器211；和对与上述指定的图象对应的透过度编码信号204进行解码并输出透过度再生信号207的解码器213。
此外，上述图象解码装置5还具有根据表示上述象素值编码参数202与透过度编码参数221的关系的透过度编码控制信号203和上述象素值编码参数202生成透过度编码参数221的解码控制器212，上述解码器213根据该透过度编码参数221进行上述透过度编码信号204的解码处理。
下面，说明其工作过程。
与指定的图象对应的象素值编码信号201和透过度编码信号204以及象素值编码参数202和透过度编码控制信号203供给本实施例5的图象解码装置5时，由解码器211根据上述象素值编码参数202进行象素值编码信号201的解码处理，并输出象素值再生信号206。
这时，由上述解码控制器212根据上述透过度编码控制信号203和象素值编码参数202生成透过度编码参数221并供给解码器213。
并且，由上述解码器213根据透过度编码参数221对透过度编码信号204进行解码，并将该解码后的透过度编码信号204作为透过度再生信号207而输出。
下面，使用图7说明上述图象解码装置5的解码器213的具体的结构例。
对上述透过度编码信号204进行解码的解码器213由对透过度编码信号204进行逆量化处理的逆量化器217和使用逆离散余弦变换(IDCT)等对逆量化器217的输出进行逆频率逆变换的逆频率变换器218构成。另外，图中虽然未示出，但是，对象素值编码信号201进行解码的解码器201和上述解码器203一样，也由对象素值编码信号进行逆量化处理的逆量化器和使用逆离散余弦变换(IDCT)等对该逆量化器的输出进行逆频率变换的逆频率变换器构成。
这里，由上述解码器211的逆量化器对象素值编码信号201进行逆量化处理时使用的量化步长的值就是象素值编码参数202，由解码器213的逆量化器217对透过度编码信号202进行逆量化处理时使用的量化步长的值就是透过度编码参数221。另外，透过度编码控制信号203就是倍率，因此，透过度编码参数221用象素值编码参数104与透过度编码控制信号203的乘积表示。
由上述解码控制器212将作为透过度编码控制信号203而输入的倍率与作为象素值编码参数202而输入的象素值编码信号201的逆量化处理使用的量化步长的值相乘，决定透过度编码信号204的逆量化处理使用的量化步长的值。
另外，由解码控制器212在决定上述倍率的同时决定量化步长的值，并将该决定的量化步长的值作为透过度编码参数221供给解码器213的逆量化器217。
并且，由该逆量化器217根据透过度编码参数221进行透过度编码信号204的逆量化处理，由逆频率变换器218对逆量化器217的输出进行逆频率变换，并作为透过度再生信号207而输出。
在这种结构的实施例5的图象解码装置5中，就根据用于控制象素值信号的编码处理的象素值编码参数202和透过度编码控制信号203生成用于控制透过度编码信号的解码处理的透过度编码参数221的解码控制器212，根据透过度编码参数221进行透过度编码信号204的解码处理，所以，可以和根据各图象的象素值信号得到的画质一致地对将各图象的透过度信号进行编码而得到的透过度编码信号204正确地进行解码。
结果，通过象素值编码信号201和透过度编码信号204的解码，便可生成各个图象的画质没有劣化的合成图象。
这里示出的是将作为透过度编码控制信号203而输入的倍率与象素值编码参数202(象素值编码信号201的逆量化处理使用的量化步长的值)相乘，决定透过度编码信号204的逆量化处理使用的量化步长的值，控制透过度编码信号的逆量化处理的例子。但是，也可以对该透过度编码信号包含的各频率成分改变决定透过度编码信号的逆量化处理的量化步长的值的上述倍率。
例如，对于透过度编码信号所包含的已量化的多个频率变换系数中与低频区域对应的和与高频区域对应的频率变换系数，通过将逆量化处理中上述透过度编码控制信号203表示的倍率采用不同的值，便可实现与上述各频率成分对应的倍率设定。
实施例6图8是用于说明本发明实施例6的图象解码装置的框图。
在本实施例6的图象解码装置6中，与由解码器213将由实施例5的图象解码装置5对透过度信号本身进行编码而得到的透过度编码信号204进行解码的情况不同，是由解码器213将对透过度信号与其预测信号的差分即差分信号进行编码而得到的差分编码信号204a进行解码，在这一点上，与上述实施例5不同。
即，上述图象解码装置6除了上述实施例5的图象解码装置5的结构外，还具有对各象素预测透过度信号207并生成预测信号223的透过度预测部6a和对各象素将从解码器213输出的透过度解码信号222和预测信号223相加的加法器214，该加法器214的输出作为透过度再生信号207而输出。
上述透过度预测部6a具有存储上述加法器214的输出即透过度再生信号207的帧存储器216和根据该帧存储器216的输出224和从外部供给的预测信号生成参数205生成上述预测信号223的预测器215。
该图象解码装置6的其他结构和上述实施例5的图象解码装置5相同。
下面，说明其工作过程。
在本实施例6的图象解码装置6中，对象素值编码信号201进行解码的处理和根据透过度解码参数221对透过度编码信号(差分编码信号)204a进行解码的处理，和上述实施例5的图象解码装置5完全相同，所以，这里主要说明差分编码信号204a的解码处理。
与各图象对应的象素值编码信号201和差分编码信号204a供给本实施例6的图象解码装置6时，由解码器211和上述实施例5一样进行象素值编码信号201的解码处理，并输出象素值再生信号206。
另外，由上述解码控制器212根据从外部供给的象素值编码参数202和透过度编码控制信号203生成表示用于控制差分编码信号的解码处理的信息的透过度编码参数221，并向解码器213输出。
并且，由上述解码器213根据从上述解码控制器212输出的透过度编码参数221对差分编码信号204a进行解码处理，并将该解码的差分信号作为差分解码信号222而输出。
另外，这时，由预测器215根据关于预测信号的信号生成的参数即预测信号生成参数205从帧存储器216存储的透过度再生信号224中预测成为解码对象的透过度再生信号207，并生成预测信号223。
由上述加法器214将差分信号222与预测信号223相加，该相加值作为透过度再生信号207而输出，同时，存储到帧存储器216中。
在这种结构的实施例6的图象解码装置6中，可以将对象素值信号进行了编码的象素值编码信号201和对透过度信号与其预测信号的差分信号进行了编码的差分编码信号204a正确地进行解码，这样，便可生成各个图象的画质没有劣化的合成图象。
在上述实施例6中，对于图象解码装置6，示出了将对透过度信号与其预测信号的差分信号进行编码而得到的差分编码信号进行解码的情况，但是，也可以对象素值编码信号进行差分解码处理。
例如，通过设置和上述透过度预测部结构相同的预测象素值再生信号并生成预测信号的象素值预测部，此外，通过设置将预测信号与差分信号相加的加法器，便可实现按照和透过度信号时相同的顺序对象素值信号的差分解码处理。
实施例7图10是用于说明本发明实施例7的图象编码装置的框图。
本实施例7的图象编码装置7分别将表示图象的各象素值的象素值信号301和表示将该图象与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号302作为输入信号而接收，对这些信号进行编码处理，并输出象素值编码信号303和透过度编码信号306。这里，上述象素值信号301和透过度信号302在再生时进行合成，由该合成的信号表示1个图象。
即，上述图象编码装置7具有在对与指定的图象对应的象素值信号301进行编码并输出象素值编码信号303的同时输出表示用于控制象素值信号301的编码处理的控制信息的象素值编码参数304的编码器311a和在对与上述指定的图象对应的透过度信号302进行编码并输出透过度编码信号306的同时输出表示用于控制该透过度信号302的编码处理的控制信息的透过度编码参数305的编码器312a。
下面，说明其作用效果。
与指定的图象对应的象素值信号301和透过度信号302供给本实施例7的图象编码装置7时，由编码器311a对象素值信号301进行编码，并将已编码的象素值信号301作为象素值编码信号303而输出。这时，从上述编码器311a将象素值信号301的编码处理的控制信息作为象素值编码参数304而输出。
另外，由编码器312a对透过度信号302进行编码，并将已编码的透过度信号302作为透过度编码信号306而输出。这时，从该编码器312a将透过度信号302的编码处理的控制信息作为透过度编码参数305而输出。
这样，在本实施例7中，分别对象素值信号301和透过度信号302根据独立的编码参数进行编码，所以，可以对各信号进行分别适合于它们的效率高的编码处理。
实施例8图11是用于说明本发明实施例8的图象编码装置的框图。
本实施例8的图象编码装置8除了上述实施例7的图象编码装置7的结构外，还具有将上述象素值编码参数304和透过度编码参数305综合地进行编码的编码器314，其他结构和上述实施例7相同。
下面，说明其作用、效果。
与指定的图象对应的象素值信号301和透过度信号302供给本实施例8的图象编码装置8时，由编码器311a进行象素值信号301的编码处理，并与象素值编码信号303一起输出用于控制象素值信号301的编码处理的象素值编码参数304。
另外，由编码器312a进行透过度信号302的编码处理，并与透过度编码信号306一起输出用于控制透过度信号302的编码处理的透过度编码参数305。
这时，由上述编码器314对象素值编码参数304和透过度编码参数305综合地进行编码处理，这样，上述两编码参数304和305就作为上述参数编码信号307而输出。
例如，编码器314的参数的编码处理，首先通过对象素值编码参数304与透过度编码参数305的差分信号进行可变长编码，进而通过对上述2各编码参数中的某一方进行可变长编码而进行。
这样，在本实施例8中，在进行象素值信号301和透过度信号302的编码处理的同时，由编码器314将象素值编码参数304和透过度编码参数305综合地进行编码并输出参数编码信号307，所以，与上述实施例7那样作为编码处理的控制信息输出象素值编码参数304和透过度编码参数305本身的情况相比，可以进一步减少编码处理的位数。
实施例9图12是用于说明本发明实施例9的图象编码装置的框图。
本实施例9的图象编码装置9除了上述实施例7的图象编码装置7的结构外，还具有分别利用象素值编码控制信号321及透过度编码控制信号322控制象素值信号301的编码处理及透过度信号302的编码处理的编码控制器313。
即，上述图象编码装置9具有根据象素值编码控制信号321对与指定的图象对应的象素值信号301进行编码并与象素值编码信号303一起输出表示用于控制象素值的编码处理的控制信息的象素值编码参数304的编码器311b和根据透过度编码控制信号322对与上述指定的图象对应的透过度信号302进行编码并与透过度编码信号306一起输出表示用于控制透过度信号的编码处理的控制信息的透过度编码参数305的编码器312b。
此外，上述图象编码装置9还具有根据上述象素值编码信号303及上述透过度编码信号306产生上述各控制信号321及322的编码控制器313。
另外，这里，编码器311b及312b由对输入信号进行离散余弦变换(DCT)等的频率变换处理的频率变换器和对该频率变换器的输出进行量化处理的量化器构成。
下面，说明其作用、效果。
与指定的图象对应的象素值信号301和透过度信号302供给本实施例9的图象编码装置9时，由上述各编码器311b、312b进行这些信号的编码处理。
这时，由编码控制器313根据编码器311b、312b的输出303、306生成象素值编码控制信号321和透过度编码控制信号322，并分别供给编码器311b、312b。
由上述编码器311b根据象素值编码控制信号321进行象素值信号301的编码处理，并与象素值编码信号303一起输出象素值编码参数304。另外，在上述编码器312b中，同样也根据编码控制器313的透过度编码控制信号322控制透过度信号的编码处理，并与透过度编码信号306一起输出透过度编码参数305。
在本实施例9中，具有根据象素值编码信号303和透过度编码信号306发生控制信号321和322的编码控制器313，利用各控制信号控制各编码器311b和312b，所以，如果上述各编码信号的传送所需要的传送速度或存储编码信号所需要的存储容量大于其传送媒体的传送速度或编码信号的存储媒体的存储容量(指定的位数)，通过增大象素值信号301和透过度信号302的量化处理所使用的量化步长等，便可控制各编码信号的编码量。
另外，由于象素值信号301和透过度信号302反馈给编码控制器313，所以，考虑了象素值信号301和透过度信号302的画质的平衡后，便可控制上述量化步长。结果，不使合成的图象的画质劣化就可以有效地减少透过度编码信号的冗长的信息，这样，与上述实施例8相比，可以更大幅度地减少透过度编码信号306的编码量。
实施例10图13是用于说明本发明实施例10的图象编码装置的框图。
本实施例10的图象编码装置10除了上述实施例9的图象编码装置9的编码控制器313外，还具有作为控制象素值编码处理及透过度编码处理的控制信号而生成象素值编码参数304及透过度编码参数305的编码控制器313a，各编码器311b、312b根据上述各编码参数304、305进行编码处理。
在这种结构的图象编码装置10中，编码器311b和编码器312b的编码处理分别由从编码控制器313输出的编码参数304和305进行控制，并将该编码参数向解码一侧输出，所以，不必象上述实施例9的图象编码装置9那样由各编码器311b、312b生成编码参数，从而可以简化编码器的结构。
在编码控制器中只生成一方的编码参数时，如图12所示，就只从编码控制器直接输出所生成的编码参数，关于未由编码控制器生成的编码参数，也可以根据编码控制器输出的编码控制信号由编码器311b或编码器312b生成并输出编码参数。
实施例11图14是用于说明本发明实施例11的图象编码装置的框图。
本实施例11的图象编码装置11除了上述实施例8的图象编码装置8的结构外，还具有分别利用象素值编码控制信号321还透过度编码控制信号322控制象素值信号301的编码处理和透过度信号302的编码处理的编码控制器313。
即，上述图象编码装置11具有根据象素值编码控制信号321对与指定的图象对应的象素值信号301进行编码并与象素值编码信号303一起输出表示用于控制象素值信号的编码处理的控制信息的象素值编码参数304的编码器311c；和根据透过度编码控制信号322对与上述指定的图象对应的透过度信号302进行编码并与透过度编码信号306一起输出表示用于控制透过度信号的编码处理的控制信息的透过度编码参数305的编码器312c。
此外，上述图象编码装置11还具有将上述象素值编码参数304和透过度编码参数305综合地进行编码的编码器314；和根据上述象素值编码信号303和上述透过度编码信号306发生上述各控制信号321和322的编码控制器313。
另外，这里，编码器311c和312c由对输入信号进行离散余弦变换(DCT)等的频率变换的频率变换器和将该频率变换器的输出进行量化处理的量化器构成。
下面，说明其作用、效果。
与各图象对应的象素值信号301和透过度信号306供给本实施例11的图象编码装置11时，由上述各编码器311c、312c进行这些信号的编码处理。
这时，由编码控制器313根据编码器311c、312c的输出303、306生成象素值编码控制信号321和透过度编码控制信号322，并分别供给编码器311c、312c。
由上述编码器311c根据象素值编码控制信号321进行象素值信号301的编码处理，并从该编码器311c与象素值编码信号303一起输出象素值编码参数304。另外，在上述编码器312c中，同样也利用编码控制器313的透过度编码控制信号322控制透过度信号的编码处理，并从该编码器312c与透过度编码信号306一起输出透过度编码参数305。
在本实施例11中，在进行象素值信号301和透过度信号302的编码处理的同时，由编码器314将象素值编码参数304和透过度编码参数305综合地进行编码并作为参数编码信号307而输出，所以，与上述实施例7那样作为编码处理的控制信息而输出象素值编码参数304和透过度编码参数305本身的情况相比，可以进一步减少编码处理的位数。
另外，由于象素值信号301和透过度信号302反馈给编码控制器313，所以，在考虑了象素指信号301和透过度信号302的画质的平衡的基础上，可控制上述量化步长。结果，可以使合成的图象的画质不劣化而有效地减少透过度编码信号的冗长的信息，这样，与上述实施例8相比，可以更大幅度地减少透过度编码信号306的编码量。
实施例12图15是用于说明本发明实施例12的图象编码装置的框图。
本实施例12的图象编码装置12具有作为控制象素值编码处理和透过度编码处理的控制信号而生成象素值编码参数304和透过度编码参数305的编码控制器313a，取代上述实施例11的图象编码装置11的编码控制器313，由各编码器311c、312c根据这些参数进行编码处理，并且由上述编码器314将上述两参数304、305综合地进行编码并输出参数编码信号307。
在这种结构的图象编码装置12中，编码器311c和编码器312c的编码处理分别由从编码控制器313a输出的编码参数304、305进行控制，由编码器314将该两编码参数综合地进行编码并向解码一侧输出，所以，不必象上述实施例11的图象编码装置11那样由各编码器311c、312c生成编码参数，从而可以简化编码器的结构。
在编码控制器中只生成一方的编码参数时，如图14所示，就只从编码控制器直接向编码器314输出所生成的编码参数，关于未由编码控制器生成的编码参数，也可以根据编码控制器输出的编码控制信号由编码器311b或编码器312b生成并输出编码参数。
实施例13图16是用于说明本发明实施例13的图象解码装置的框图。
本实施例13的图象编码装置13分别将对象素值信号进行编码而得到的象素值编码信号401和对透过度信号进行编码而得到的透过度编码信号404作为输入信号而接收，对这些编码信号进行解码处理，并输出象素值再生信号406和透过度再生信号407。
即，上述图象解码装置13具有根据从外部供给的象素值编码参数402对与指定的图象对应的象素值编码信号401进行解码并输出象素值再生信号406的解码器411和对与上述指定的图象对应的透过度编码信号进行解码并输出透过度再生信号407的解码器412。
下面，说明其作用效果。
与指定的图象对应的象素值编码信号401和透过度编码信号404以及象素值编码参数402和透过度编码控制信号403供给本实施例13的图象解码装置13时，由解码器411根据表示象素值编码信号401的编码处理的控制信息的象素值编码参数402进行象素值编码信号401的解码处理，并从该解码器411作为象素值再生信号406输出已解码的象素值编码信号401。
另外，由解码器412根据表示透过度编码信号404的编码处理的控制信息的透过度编码参数403进行透过度编码信号404的解码处理，并从该解码器412作为透过度再生信号407而输出已解码的透过度编码信号404。
在这种结构的实施例13的图象解码装置13中，根据各编码参数402、403将根据独立的编码参数对象素值信号、透过度信号404进行编码而得到的象素值编码信号401、透过度编码信号404进行解码，所以，可以将根据独立的编码参数进行编码的象素值编码信号和透过度编码信号正确地进行解码。
实施例14图17是用于说明本发明实施例14的图象解码装置的框图。
本实施例14的图象解码装置14除了上述实施例13的图象解码装置13的结构外，还具有将对象素值编码参数402还透过度编码参数403综合地进行编码而得到的参数编码信号405进行解码的解码器413，将已解码的各编码参数402、403分别供给解码器411、412。
下面，说明其作用、效果。
在本实施例14的图象解码装置14中，供给与各图象对应的象素值编码信号401、透过度编码信号404和编码参数405时，由解码器413进行编码参数405的解码处理，并输出象素值编码参数402和透过度编码参数403。
另外，由解码器411根据象素值编码参数402进行象素值编码信号401的解码处理，并将已解码的象素值编码信号401作为象素值再生信号406而输出。
另外，由解码器412根据透过度编码参数403进行透过度编码信号404的解码处理，并将已解码的透过度编码信号404作为透过度再生信号407而输出。
这样，便可将按独立的编码参数进行编码的象素值信号401和透过度信号404正确地进行解码。
这样，在本实施例14中，由于具有用以再生各参数而将对象素值编码参数和透过度编码参数综合地进行编码得到的参数编码信号405进行解码的解码器413，并分别根据上述已解码的象素值编码参数402和透过度编码参数403将象素值编码信号401和透过度编码信号404进行解码，所以，可以根据将象素值编码参数和透过度编码参数综合地进行编码而高效率地传送的参数编码信号405，将使用各参数进行编码的象素值编码信号和透过度编码信号正确地进行解码。
实施例15图18是用于说明本发明实施例15的图象量化装置的框图。
本实施例15的图象量化装置15，作为输入信号接收表示图象的象素值的象素值信号501和表示将该图象与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号503，对这些信号进行量化处理，输出象素值量化信号512和透过度量化信号516；它包括以指定的象素值量化步长对象素值信号进行量化处理的象素值量化部分500a，以指定的透过度量化步长对透过度信号进行量化处理的透过度量化部分500b和控制各量化部分500a和500b的量化控制器502。
这里，该量化控制器502根据上述两个量化部分的输出即象素值量化信号512和透过度量化信号516将象素值初始量化参数513和量化控制参数514作为控制信号向上述象素值量化部分500a输出，并且，将透过度初始量化参数515和量化控制参数514作为控制信号向上述透过度量化部分500b输出。上述象素值初始量化参数513就是用于决定象素值量化步长的象素值量化参数的初始值，上述透过度初始量化参数515就是用于决定上述透过度量化步长的透过度量化参数的初始值。另外，上述量化控制参数514是用于更新上述象素值量化参数和透过度量化参数的信息。
上述象素值量化部分500a包括以指定的象素值量化步长对上述象素值信号501进行量化处理并输出象素值量化信号512的量化器504；根据象素值初始量化参数513和量化控制参数514更新决定该象素值量化步长的象素值量化参数510并向量化器504输出的更新器505；和选择象素值初始量化参数513和象素值量化参数510的一方并向该更新器505输出的选择器506。
并且，该象素值量化部分500a将用于决定对象素值信号的量化步长的象素值量化参数510按各第1处理单位(例如按每1幅图象)进行更新，进而这时按比该第1处理单位小的各第2处理单位(例如分割1幅图象的各块区域)进行更新。换言之，上述选择器506在第1处理单位的最初的量化处理之前，选择象素值初始量化参数513用以进行更新器505的象素值量化参数510的初始化处理，然后，在该第1处理单位的处理结束之前，选择象素值量化参数510用以由更新器505更新象素值量化参数510。
上述透过度量化部分500b包括以指定的透过度量化步长对上述透过度信号503进行量化处理并输出透过度量化信号516的量化器509；根据透过度初始量化参数515和量化控制参数514更新决定该透过度量化步长的透过度量化步长511并向量化器509输出的更新器508a；和选择透过度初始量化参数515和透过度量化参数511的一方并向该更新器508a输出的选择器507。
并且，透过度量化部分500b将用于决定对透过度信号的量化步长的透过度量化参数511按各第1处理单位(例如按每1幅图象)进行更新，进而这时按比该第1处理单位小的各第2处理单位(例如按分割1张图象的各块区域)进行更新。换言之，上述选择器507在第1处理单位的最初的量化处理之前，选择透过度初始量化步长514用以进行更新器508a的透过度量化参数511的初始化处理，然后，在该第1处理单位的处理结束之前，选择透过度量化参数511用以由更新器508a更新透过度量化参数511。
上述象素值量化信号512和透过度量化信号516，在再生一侧进行逆量化处理后进行合成，成为用于显示1幅图象的图象信号。
另外，在上述说明中，第1处理单位定为1幅图象，第2处理单位定为区分1幅图象的块区域(小区域)，但是，上述第1处理单位也可以是多幅图象等，这时，第2处理单位就与例如1幅图象对应。
下面，说明其工作过程。
象素值信号501和透过度信号503供给本实施例15的图象量化装置15时，在象素值量化部分500a中，由量化器504以与象素值量化参数510相应的量化步长对象素值信号501进行量化处理，并作为象素值量化信号512而输出。
另外，在透过度量化部分500b中，和上述象素值量化部分500a一样，由量化器509以与透过度量化参数511相应的量化步长对透过度信号503进行量化处理，并输出透过度量化信号516。
这时，由量化控制器502根据上述各量化器504和509的输出求象素值量化参数510的与各画面(第1处理单位)对应的初始值即象素值初始量化参数513和透过度量化参数511的与各图象(第1处理单位)对应的初始值即透过度初始量化参数515，同时，求用于控制上述各量化参数的更新的量化控制参数514。
由上述象素值量化部分500a的选择器506在对图象(第1处理单位)的最初的块区域(第2处理单位)的量化处理之前，选择象素值初始量化参数513用以进行更新器505的象素值量化参数的初始化处理，然后，在对上述画面内的所有的块区域的量化处理结束之前，选择象素值量化参数510用以由更新器506按各块区域更新象素值量化参数510。
和上述选择器506一样，由上述透过度量化部分500b的选择器507在对图象(第1处理单位)的最初的块区域(第2处理单位)的量化处理之前，选择透过度初始量化参数515用以进行更新器508a的透过度量化参数的初始化处理，然后，在对上述画面内的所有的块区域的量化处理结束之前，选择透过度量化参数511用以由更新器508a按各块区域更新透过度量化参数511。
另外，与上述量化器和选择器的处理并行地由象素值量化部分500a的更新器505根据量化控制参数514更新由上述选择器506选择的象素值初始量化参数513或象素值量化参数510，并向上述量化器504输出已更新的象素值量化参数510。这里，在由选择器506选择象素值量化参数510的期间，按成为处理对象的画面(第1处理单位)包含的块区域(第2处理单位)更新象素值量化参数510。
和上述更新器505一样，由上述透过度量化部分500b的更新器508a根据量化控制参数514更新由选择器507选择的透过度初始量化参数515或透过度量化参数511，并输出已更新的透过度量化参数511。这里，在由选择器507选择透过度量化参数511的期间，按成为处理对象的图象(第1处理单位)包含的块区域(第2处理单位)更新透过度量化参数511。
这样，在本实施例15中，按各个图象(第1处理单位)作为决定象素值信号和透过度信号的量化步长的量化参数的初始值设定为相互独立的值，按各图象包含的块区域(第2处理单位)决定1个表示量化参数的变化量(控制值)的量化控制参数，利用该量化控制参数更新双方的量化参数，所以，可以反馈控制象素值量化信号和透过度量化信号的信息量，从而可以将象素值信号和透过度信号的量化处理应用于这些信号。结果，例如不会使比方说利用象素值信号和透过度信号的合成信号显示的合成图象的画质劣化，从而也可以减少对透过度量化信号的编码处理的编码量。
在上述实施例15中，在象素值量化部分500a和透过度量化部分500b中分别作为独立的机器设置量化器504和509、更新器505和508a以及选择器506和507，但是，上述量化器、更新器和选择器在象素值量化部分500a和透过度量化部分500b中也可以借助于分时等方法而共用。
另外，在上述实施例15中，使更新器505和508a总是按块区域单位更新对象素值信号或透过度信号的量化参数，但是，对象素值信号或透过度信号的量化参数不必总是进行更新。
例如，也可以利用将量化控制器502采用将表示更新的必要性的信息附加到量化控制参数514的内容上的结构或仅在更新量化参数时输出量化控制参数514的结构的方法，根据附加到量化控制参数514上的信息的内容或是否已输出了该量化控制参数514而不进行对象素值信号或透过度信号的量化参数的更新。
此外，在上述实施例15中，未示出更新器的具体的结构，但是，如果可以根据量化控制参数514的内容唯一地更新量化步长，则该更新器不论是什么样的结构都可以。
例如，作为量化步长的具体的更新方法，可以考虑将量化控制参数514的内容包含的量化参数的变化量(控制值)与量化参数相乘或相加的方法。
另外，在上述实施例15中，对量化控制装置是以总是利用相同的更新方法进行更新器的量化参数的更新为前提而进行说明的，但是，为了从量化控制器输出关于更新方法的信息，上述量化参数的更新也可以根据该信息改变更新方法。
另外，在上述实施例15中，在象素值量化部分500a的更新器505和透过度量化部分500b的更新器508a中，使用相同的更新方法，但是，在这些更新器505和508a中，也可以利用不同的方法更新量化步长。
例如，作为透过度量化部分500b的更新器，也可以具有利用进行将象素值初始量化参数与透过度初始量化参数之比与量化控制参数相乘的处理并将该乘法运算结果与透过度量化参数相加的方法，对象素值量化参数进行加权后更新透过度量化参数的更新器508b。
图19是用于说明该更新器508b的具体的结构的框图。如图19所示，上述更新器508b具有以象素值初始量化参数513除以透过度初始量化参数515的除法器517、进行该除法器517的输出即上述两量化参数的比率与上述量化控制参数514的乘法运算处理的乘法器518和将该乘法器518的输出加到选择器506的输出端的加法器519。
在这种更新器508b中，与量化控制参数514一起输入象素值初始量化参数513和透过度初始量化参数515时，由除法器517进行用象素值初始量化步长513除透过度初始量化参数515的除法运算处理，并从该除法器517输出表示象素值初始量化参数513与透过度初始量化参数的比率的信号。于是，在上述乘法器518中，便可利用上述两量化参数的比率与量化控制参数514的乘法运算处理而求出两者的乘积。并且，该乘积由加法器519与透过度量化参数511相加，这样，就更新了透过度量化参数511。
另外，在上述实施例15中，量化控制器的象素值初始量化参数513和透过度初始量化参数515的设定并未特别假定具有相关关系，但是，在该量化控制器中，不必总是独立地设定上述两初始量化参数，也可以利用两者的相关关系设定这两个初始量化参数。
例如，在上述两初始量化参数之间有相关关系时，不必使上述量化控制器采用输出双方的初始量化步长的结构，也库采用将表示一方的初始量化参数与另一方的初始量化参数具有什么样的相关关系的相关信息与一方的初始量化参数一起输出的结构。特别是，在上述两初始量化参数之间总是有一定的相关关系时，就不必从上述量化控制器输出关于相关关系的信息，从该量化控制器只输出一方的初始量化参数就可以了。
另外，在上述实施例15中，示出了图象量化装置的输入信号为象素值信号和透过度信号的情况，但是，上述图象量化装置的输入信号也可以是对象素值信号和透过度信号进行了频率变换等某种变换处理的信号。
实施例16图20是用于说明本发明实施例16的图象逆量化装置的框图。
本实施例16的图象逆量化装置16，接收将表示图象的象素值的象素值信号进行量化处理而得到的象素值量化信号601、对表示将该图象与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号进行量化处理而得到的透过度量化信号605作为输入信号，对这些量化信号进行逆量化处理，并输出象素值信号614和透过度信号615，具有以指定的象素值量化步长对象素值量化信号601进行逆量化处理的象素值逆量化部分600a和以指定的透过度量化步长对透过度量化信号605进行逆量化处理的透过度逆量化部分600b。
上述象素值逆量化部分600a由以指定的象素值量化步长对上述象素值量化信号601进行逆量化处理并输出象素值信号614的逆量化器606、根据从外部供给的象素值初始量化参数602和量化控制参数603更新决定该象素值量化步长的象素值量化参数612并向逆量化器606输出的更新器607和选择象素值初始量化参数602和象素值量化参数612的一方并向该更新器607输出的选择器608构成。这里，象素值初始量化参数602、象素值量化参数612和量化控制参数603分别与上述实施例15的象素值初始量化参数513、象素值量化参数510和量化控制参数514对应。
并且，该象素值逆量化部分600a按第1处理单位例如按每1幅图象更新用于决定对象素值量化信号的量化步长的象素值量化参数612，此外，这时还按比该第1处理单位小的第2处理单位例如按区分1幅图象的各块区域进行更新。换言之，上述选择器608在第1处理单位的最初的逆量化处理之前选择象素值初始量化参数602用以进行更新器607的象素值量化参数612的初始化处理，然后，在该第1处理单位的处理结束之前选择象素值量化参数612用以在更新器607中更新象素值量化参数612。
上述透过度逆量化部分600b由以指定的透过度量化步长对上述透过度量化信号605进行逆量化处理并输出透过度信号615的逆量化器611、根据从外部供给的透过度初始量化参数604和量化控制参数603更新决定该透过度量化步长的透过度量化参数613并向逆量化器611输出的更新器610a和选择透过度初始量化参数604和透过度量化参数613的一方并向该更新器610a输出的选择器609构成。这里，透过度初始量化参数604和透过度量化参数613与上述实施例15的透过度初始量化参数515和透过度量化参数511相当。
并且，该透过度量化部分600b按第1处理单位(例如按每1幅图象)更新用于决定对透过度信号的量化步长的透过度量化参数613，此外，这时还按比第1处理单位小的第2处理单位(例如按分割1幅图象的各块区域)进行更新。换言之，上述选择器609在第1处理单位的最初的逆量化处理之前选择透过度初始量化参数604用以进行更新器610a的透过度量化参数613的初始化处理，然后，在该第1处理单位的处理结束之前，选择透过度量化参数613用以由更新器610a更新透过度量化参数613。
上述象素值量化信号601和透过度量化信号605在进行逆量化处理后进行合成，成为用于显示1幅图象的图象信号。
另外，在上述说明中，第1处理单位定为1幅图象，第2处理单位定为分割1幅图象的块区域(小区域)，但是，上述第1处理单位也可以是多个图象等，这时，第2处理单位就与例如1幅图象对应。
下面，说明其工作过程。
象素值量化信号601和透过度量化信号605供给本实施例16的图象逆量化装置16时，在象素值逆量化部分600a中，由逆量化器606以与象素值量化参数612相应的量化步长对象素值量化信号601进行逆量化处理，并作为象素值信号614而输出。
另外，在透过度逆量化部分600b中，和上述象素值逆量化部分600a一样，由逆量化器611以与透过度量化参数613相应的量化步长对透过度量化信号605进行逆量化处理，并输出透过度信号615。
这时，在上述象素值逆量化器部600a的选择器608中，在对图象(第1处理单位)的最初的块区域(第2处理单位)的逆量化处理之前选择从外部输入的象素值初始量化参数602用以进行更新器607的象素值量化参数的初始化处理，然后，在对上述画面内的所有的块区域的量化处理结束之前，选择象素值量化参数612用以由更新器607按各块区域更新象素值量化参数612。在上述透过度逆量化部分600a的选择器609中，和上述选择器608一样，在对图象(第1处理单位)的最初的块区域(第2处理单位)的逆量化处理之前选择从外部供给的透过度初始量化参数604用以进行更新器610a的透过度量化参数的初始化处理，然后，在对上述画面内的所有的块区域的逆量化处理结束之前，选择透过度量化参数613用以由更新器610a按各块区域更新透过度量化参数613。
另外，在象素值逆量化部分600a的更新器607中，与上述逆量化器和选择器的处理并行地根据量化控制参数603更新由上述选择器608选择的象素值初始量化参数602或象素值量化参数612，并将已更新的象素值量化参数612向上述逆量化器606输出。这里，在由选择器608选择象素值量化参数612的期间，按成为处理对象的画面(第1处理单位)包含的各块区域(第2处理单位)更新象素值量化参数612。
在上述透过度逆量化部分600b的更新器610a中，和上述更新器607一样，根据量化控制参数603更新由选择器609选择的透过度初始量化参数604或透过度量化参数613，并输出已更新的透过度量化参数613。这里，在由选择器609选择透过度量化参数613的期间，按成为处理对象的图象(第1处理单位)包含的各块区域(第2处理单位)更新透过度量化参数613。
这样，在本实施例16中，按各个图象(第1处理单位)作为决定象素值量化信号和透过度量化信号的量化步长的量化参数的初始值接收相互独立的值，这时，按各图象包含的各块区域(第2处理单位)接收表示量化参数的变化量(控制值)的1个量化控制参数，利用该量化控制参数更新双方的量化参数，所以，可以将对象素值信号和透过度信号以对它们最佳的量化步长进行量化处理的量化信号正确地进行逆量化处理，生成象素值信号和透过度信号，从而可以利用通过该逆量化处理而得到的象素值信号和透过度信号的合成信号再生画质好的合成图象。
在上述实施例16中，在象素值逆量化部分600a和透过度逆量化部分600b中，将逆量化器606和611、更新器607和610a以及选择器608和609分别作为独立的装置而设置，但是，上述逆量化器、更新器和选择器在象素值逆量化部分600a和透过度逆量化部分600b中也可以借助于分时等方法而共用。
另外，在上述实施例16中，将更新器607和610a采用总是按块区域单位更新对象素值量化信号或透过度量化信号的量化参数的结构，但是，对象素值量化信号或透过度量化信号的量化参数不必总是进行更新。
例如，也可以利用将表示更新的必要性的信息附加到从外部供给的量化控制参数603的内容上或仅在更新量化参数时从外部输入量化控制参数603的方法，根据附加到量化控制参数603上的信息的内容或有无该量化控制参数603的输入等而不进行对象素值量化信号或透过度量化信号的量化参数的更新。
此外，在上述实施例16中，没有示出更新器的具体的结构，但是，在量化参数的更新中，使用象素值量化信号601和透过度量化信号605编码时使用的更新方法。另外，关于更新方法的信息从编码一侧向解码一侧传送时，也可以按照由传送来的信息表示的更新方法进行量化参数的更新，更新方法总是相同时，可以预先决定更新方法。
例如，作为量化步长的具体的更新方法，可以考虑将量化控制参数603的内容包含的量化参数的变化量(控制值)与量化参数相乘或相加等方法。
另外，在上述实施例16中，表示总是以相同的更新方法进行更新器的量化参数的更新，但是，上述量化参数的更新，也可以从外部输入关于更新方法的信息，根据该信息改变更新方法。
另外，在上述实施例16中，在象素值量化部分600a的更新器607和透过度量化部分600b的更新器610a中，表示使用相同的更新方法，但是，在这些更新器607和610a中也可以利用不同的方法更新量化步长。
例如，作为透过度量化部分600b的更新器，也可以具有将象素值初始量化参数与透过度初始量化参数之比进行与量化控制参数相乘的处理、利用将该乘法运算结果与透过度量化参数相加的方法对象素值量化参数进行加权后更新透过度量化参数的更新器610b。
图21是用于说明该更新器610b的具体的结构的框图。如图21所示，上述更新器610b具有以象素值初始量化参数602除透过度初始量化参数604的除法器616、进行该除法器616的输出即上述两量化参数的比率与上述量化控制参数603的乘法运算处理的乘法器617和将该乘法器617的输出与选择器609的输出相加的加法器618。
在这种更新器610b中，与量化控制参数603一起输入象素值初始量化参数604和透过度初始量化参数602时，由除法器616进行用象素值初始量化步长602除透过度初始量化参数604的除法运算处理，并从该乘法器616输出表示象素值初始量化参数602与透过度初始量化参数604的比率的信号。于是，就由上述乘法器617通过上述两量化参数的比率与量化控制参数603的乘法运算处理求两者的乘积。并且，由加法器618将该乘积与透过度量化参数613相加，这样，就更新了透过度量化参数613。
另外，在上述实施例16中，未假定量化控制器的象素值初始量化参数602与透过度初始量化参数604具有特别的相关关系，但是，并不限于此。
例如，在上述两初始量化参数之间有相关关系时，就不必将双方的初始量化参数作为输入，可以和一方的初始量化参数一起输入表示一反的初始量化参数与另一方的初始量化参数具有什么样的相关关系的信息。特别是，在总是具有一定的相关关系时，就不必从外部输入关于相关关系的信息，仅从外部输入一方的初始量化参数就可以了。
另外，实施例16的图象逆量化装置的输入信号601和605不必分别是将象素值信号和透过度信号直接进行量化处理的信号，可以是将象素值信号和透过度信号使用频率变换等某种变换进行变换后进行量化处理的信号。
另外，通过将上述实施例所示的图象编码装置或图象解码装置的结构或者用于实现图象量化装置或图象逆量化装置的结构的信号处理用程序记录到软盘等数据记录媒体上，在独立的计算机系统中便可简单地进行上述实施例所示的编码、解码、量化、逆量化等信号处理。
图22(a)是用于说明使用存储上述信号处理用程序的软盘由计算机系统进行上述实施例的编码或解码处理或者量化处理或逆量化处理的图。
图22(b)表示从软盘的正面看到的外观、剖面结构和软盘，图22(a)表示记录媒体本体即软盘的物理格式的例子。软盘FD装在软盘盒F内，在该软盘的表面以同心圆状从外周向内周形成多个磁道Tr，各磁道沿角度方向分割为16个扇区Se。因此，在存储上述程序的软盘上，作为上述信号处理用程序的数据记录到在上述软盘FD上分配的区域中。
另外，图22(c)表示用于对软盘FD进行上述信号处理用程序的记录再生的结构。将上述信号处理用程序记录到软盘FD上时，就通过软盘驱动器从计算机系统Cs写入作为上述信号处理用程序的数据。另外，利用软盘内的信号处理用程序在计算机系统中构筑上述图象编码装置、图象解码装置、图象量化装置或图象逆量化装置时，就由软盘驱动器从软盘中读出程序，并向计算机系统传送。
在上述说明中，作为数据记录媒体是使用软盘进行说明的，但是，使用光盘同样也可以实施。另外，记录媒体不限于此，只要是IC卡、ROM盒等能够记录程序的媒体，同样也可以实施。
对于实施例1～4和7～11，示出了将实施例1和3的编码器111和113a、实施例2和4的编码器111和113b、实施例7和8的编码器311a和312a、实施例9和10的编码器311b和312b、实施例11和12的编码器311c和312c分别作为独立的机器而设置的结构，但是，也可以将上述各实施例的具有相同功能的机器借助于分时等方法分配给对象素值信号的编码处理和对透过度信号的编码处理，在这些编码处理中共用。
另外，还示出了在实施例5和6中将解码器211和213、在实施例13和14中将解码器411和412分别作为独立的机器而设置的结构，但是，也可以将这些实施例的具有相同功能的机器借助于分时等方法分配给对象素值信号的解码处理和对透过度信号的解码处理，在这些解码处理中共用。
综上所述，本发明的图象编码装置和图象编码方法、图象解码装置和图象解码方法、量化控制方法和逆量化控制方法以及数据记录媒体可以提高图象信号的压缩处理的编码效率，对于实现进行图象信号的传送及存储的系统的图象编码处理及图象解码处理是非常有用的，特别是适合于根据MPEG4等标准进行的动态图象的压缩和解压处理。
权利要求
1．一种图象编码装置，该装置将表示图象的象素值的象素值信号和表示将该图象与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号作为输入信号而接收，并将上述象素值信号和透过度信号进行编码，其特征在于具有将上述象素值信号进行编码并输出象素值编码信号同时输出表示对该象素值信号的编码处理的控制信息的象素值编码参数的象素值编码器；根据上述象素值编码参数生成表示对上述透过度信号的编码处理的控制信息的透过度编码参数同时输出表示该象素值编码参数与透过度编码参数的关系的透过度编码控制信号的编码控制器；和根据上述透过度编码参数对上述透过度信号进行编码并输出透过度编码信号的透过度编码器。
2．按权利要求1所述的图象编码装置，其特征在于上述透过度编码器包括存储将上述透过度编码信号解码而得到的透过度解码信号的存储单元；根据该存储单元存储的透过度解码信号预测作为编码处理的对象的透过度信号并生成透过度预测信号的预测信号生成器；将上述透过度预测信号从作为上述编码处理的对象的透过度信号中减去并输出透过度差分信号的减法器；将该透过度差分信号编码并输出透过度差分编码信号的差分编码器；将该透过度差分编码信号解码并输出透过度差分解码信号的局域解码器；和将该透过度差分解码信号与上述透过度预测信号相加并将该相加值作为透过度解码信号向上述存储单元输出的加法器。
3．按权利要求1所述的图象编码装置，其特征在于上述象素值编码器包括将上述象素值信号进行频率变换的象素值频率变换器和将该象素值频率变换器的输出进行量化处理的象素值量化器；上述透过度编码器包括将上述透过度信号进行频率变换的透过度频率变换器和将该透过度频率变换器的输出进行量化处理的透过度量化器，根据用上述象素值量化器对象素值信号进行量化处理时使用的量化步长的值控制用该透过度量化器对透过度信号进行量化处理时使用的量化步长的值。
4．按权利要求2所述的图象编码装置，其特征在于上述象素值编码器包括将上述象素值信号进行频率变换的象素值频率变换器和将该象素值频率变换器的输出进行量化处理的象素值量化器；上述差分编码器包括将上述透过度差分信号进行频率变换的透过度频率变换器和将该透过度频率变换器的输出进行量化处理的透过度量化器，根据用上述象素值量化器对象素值信号进行量化处理时使用的量化步长的值控制用该透过度量化器对透过度差分信号进行量化处理时使用的量化步长的值。
5．按权利要求1所述的图象编码装置，其特征在于上述象素值编码器包括将上述象素值信号进行频率变换并输出多个象素值频率成分的象素值频率变换器和将该多个象素值频率成分分别进行量化处理的象素值量化器；上述透过度编码器包括将上述透过度信号进行频率变换并输出多个透过度频率成分的透过度频率变换器和将该多个透过度频率成分分别进行量化处理的透过度量化器，根据控制上述象素值量化器的象素值频率成分的量化处理的控制信息对上述各透过度频率成分控制用该透过度量化器将各透过度频率成分进行量化处理时使用的量化步长的值。
6．按权利要求2所述的图象编码装置，其特征在于上述象素值编码器包括将上述象素值信号进行频率变换并输出多个象素值频率成分的象素值频率变换器和将该多个象素值频率成分分别进行量化处理的象素值量化器；上述差分编码器包括将上述透过度差分信号进行频率变换并输出多个透过度差分频率成分的透过度频率变换器和将该多个透过度差分频率成分分别进行量化处理的透过度量化器，根据控制上述象素值量化器的各象素值频率成分的量化处理的控制信息对上述各透过度差分频率成分控制用该透过度量化器将各透过度差分频率成分进行量化处理时使用的量化步长的值。
7．一种图象编码方法，该方法在将表示图象的象素值的象素值信号进行编码的同时对表示将该图象与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号进行编码，其特征在于根据表示对上述象素值信号的编码处理的控制信息的象素值编码参数对上述象素值信号进行编码，根据上述象素值编码参数决定表示对上述透过度信号的编码处理的控制信息的透过度编码参数，并根据该透过度编码参数对上述透过度信号进行编码。
8．一种图象解译装置，该装置将表示对上述象素值信号的编码处理的控制信息的象素值编码参数、表示该象素值编码参数与表示对上述透过度信号的编码处理的控制信息的透过度编码参数的关系的透过度编码控制信号与将表示图象的象素值的象素值信号进行编码而得到的象素值编码信号、对表示将该象素与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号进行编码而得到的透过度编码信号一起作为输入信号而接收、并将上述象素值编码信号和透过度编码信号进行解码，其特征在于包括根据上述象素值编码参数将上述象素值编码信号进行解码并输出象素值解码信号的象素值解码器；根据上述象素值编码参数和上述透过度编码控制信号生成并输出上述透过度编码参数的编码控制器；和根据上述透过度编码参数将上述透过度编码信号进行解码并输出透过度信号的透过度解码器。
9．按权利要求8所述的图象解码装置，其特征在于上述透过度解码器包括存储其输出即透过度解码信号的存储单元；对将上述透过度信号和与其对应的透过度预测信号的差分即透过度差分信号进行编码而得到的透过度差分编码信号进行解码并输出透过度差分解码信号的差分解码器；根据上述存储单元存储的透过度解码信号生成与作为解码处理的对象的透过度差分编码信号对应的透过度预测信号的预测信号生成器；和将上述透过度差分解码输出和透过度预测信号相加并将该相加值作为上述透过度亚马逊河向上述存储单元输出的加法器构成。
10．按权利要求8所述的图象解码装置，其特征在于上述象素值解码器包括将上述象素值编码信号进行逆量化处理的象素值逆量化器和将该象素值逆量化器的输出进行逆频率变换的象素值逆频率变换器；上述透过度解码器包括将上述透过度编码信号进行逆量化处理的透过度逆量化器和将该透过度逆量化器的输出进行逆频率变换的透过度逆频率变换器，根据用上述象素值逆量化器对象素值编码信号进行逆量化处理时使用的量化步长的值控制用该透过度逆量化器对上述透过度编码信号进行逆量化处理时使用的量化步长的值。
11．按权利要求9所述的图象解码装置，其特征在于上述象素值解码器包括将上述象素值编码信号进行逆量化处理的象素值逆量化器和将该象素值逆量化器的输出进行逆频率变换的象素值逆频率变换器；上述差分解码器包括将上述透过度差分编码信号进行逆量化处理的透过度逆量化器和将该透过度逆量化器的输出进行逆频率变换的透过度逆频率变换器，根据用上述象素值逆量化器对象素值编码信号进行逆量化处理时使用的量化步长的值控制用该透过度逆量化器对上述透过度差分编码信号进行逆量化处理时使用的量化步长的值。
12．按权利要求8所述的图象解码装置，其特征在于上述象素值解码器包括将上述象素值编码信号进行逆量化处理的象素值逆量化器和将该象素值逆量化器的输出进行逆频率变换的象素值逆频率变换器；上述透过度解码器包括分别对将上述透过度编码信号中包含的透过度信号进行频率变换而得到的多个频率成分进行逆量化处理的透过度逆量化器和将该透过度逆量化器的与上述各频率成分对应的逆量化输出进行逆频率变换的透过度逆频率变换器，根据控制上述象素值逆量化器的象素值编码信号的逆量化处理的控制信息，对上述各频率成分控制用上述透过度逆量化器将各频率成分进行逆量化处理时使用的量化步长的值。
13．按权利要求9所述的图象解码装置，其特征在于上述象素值解码器包括将上述象素值编码信号进行逆量化处理的象素值逆量化器和将该象素值逆量化器的输出进行逆频率变换的象素值逆频率变换器；上述差分解码器包括分别对将上述透过度差分编码信号中包含的透过度差分信号进行频率变换而得到的多个频率成分进行逆量化处理的透过度逆量化器和将该透过度逆量化器的与上述各频率成分对应的逆量化输出进行逆频率变换的透过度逆频率变换器，根据控制上述象素值逆量化器的象素值编码信号的逆量化处理的控制信息，对上述各频率成分控制用上述透过度逆量化器将各频率成分进行逆量化处理时使用的量化步长的值。
14．一种图象解码方法，该方法对将表示图象的象素值的象素值信号进行编码而得到的象素值编码信号和将表示把该图象与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号进行编码而得到的透过度编码信号进行解码，其特征在于根据表示对上述象素值编码信号的编码处理的控制信息的象素值编码参数和表示该象素值编码参数与上述透过度编码参数的关系的透过度编码控制信号生成表示对上述透过度编码信号的编码处理的控制信息的透过度编码参数，根据上述象素值编码参数对上述象素值编码信号进行解码，根据上述透过度编码参数对上述透过度编码信号进行解码。
15．一种图象编码装置，该装置将表示图象的象素值的象素值信号和表示将该图象与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号作为输入信号而接收，并将上述象素值信号和透过度信号进行编码，其特征在于在将上述象素值信号进行编码并输出象素值编码信号的同时输出表示对上述象素值信号的编码处理的控制信息的象素值编码参数的象素值编码器；和在将上述透过度信号进行编码并输出透过度编码信号的同时输出表示对该透过度信号的编码处理的控制信息的透过度编码参数的透过度编码器。
16．按权利要求15所述的图象编码装置，其特征在于根据上述象素值编码信号和透过度编码信号生成控制对上述象素值信号的编码处理的象素值编码控制信号和控制对上述透过度信号的编码处理的透过度编码控制信号并利用该象素值编码控制信号控制上述象素值编码器、利用上述透过度编码控制信号控制上述透过度编码器的编码控制器。
17．一种图象编码装置，该装置将表示图象的象素值的象素值信号和表示将该图象与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号作为输入信号而接收，并将上述象素值信号和透过度信号进行编码，其特征在于在将上述象素值信号进行编码并输出象素值编码信号的同时输出表示对上述象素值信号的编码处理的控制信息的象素值编码参数的象素值编码器；在将上述透过度信号进行编码并输出透过度编码信号的同时输出表示对该透过度信号的编码处理的控制信息的透过度编码参数的透过度编码器；和对根据上述象素值编码参数和上述透过度编码参数而得到的信号进行编码处理并输出与上述两编码参数对应的参数编码信号的参数编码器。
18．一种图象解码装置，该装置将表示对上述象素值信号的编码处理的控制信息的象素值编码参数、表示对上述透过度信号的编码处理的控制信息的编码参数与将表示图象的象素值的象素值信号进行编码而得到的象素值编码信号、将表示把该图象与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号进行编码而得到的透过度编码信号一起作为输入信号而接收，并将上述象素值编码信号和透过度编码信号进行解码，其特征在于根据上述象素值编码参数将上述象素值编码信号进行解码并输出象素值解码信号的象素值解码器；和根据上述透过度编码参数将上述透过度编码信号进行解码并输出透过度解码信号的透过度解码器。
19．一种图象解码装置，该装置将根据表示对上述象素值信号的编码处理的控制信息的编码参数、表示对上述透过度信号的编码处理的控制信息的透过度编码参数的2个参数得到的信号进行编码而得到的参数编码信号与将表示图象的象素值的象素值信号进行编码而得到的象素值编码信号、将表示把该图象与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号进行编码而得到的透过度编码信号一起作为输入信号而接收、并将上述象素值编码信号和透过度编码信号进行解码，其特征在于将上述参数编码信号进行解码并生成上述象素值编码参数和透过度编码参数的参数解码器；根据上述象素值编码参数将上述象素值编码信号进行解码并输出象素值解码信号的象素值解码器；和根据上述透过度编码参数将上述透过度编码信号进行解码并输出透过度解码信号的透过度解码器。
20．一种量化控制方法，该方法控制对表示图象的象素值的象素值信号的量化处理的象素值量化步长和对表示将该图象与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号的量化处理的透过度量化步长并进行上述象素值信号和透过度信号的量化处理，其特征在于按上述量化处理的第1处理单位将决定上述象素值量化步长的象素值量化参数和决定透过度量化步长的透过度量化参数初始化，按上述量化处理中与上述第1处理单位不同的第2处理单位更新上述象素值量化参数和透过度量化参数。
21．一种逆量化控制方法，该方法控制对将表示图象的象素值的象素值信号进行量化处理而得到的象素值量化信号的逆量化处理的象素值量化步长和对将表示把该图象与其他图象合成时的象素值的合成比率的透过度信号进行量化处理而得到的透过度量化信号的逆量化处理的透过度量化步长并对上述象素值量化信号和透过度量化信号进行逆量化处理，其特征在于按上述逆量化处理的第1处理单位将决定上述象素值量化步长的象素值量化参数和决定透过度量化步长的透过度量化参数初始化，按上述逆量化处理的与第1处理单位不同的第2处理单位更新上述象素值量化参数和透过度量化参数。
22．一种存储信号处理程序的数据存储媒体，其特征在于上述信号处理程序是用于使计算机进行权利要求1或15所述的图象编码装置的编码处理或者权利要求8或18所述的图象解码装置的解码处理的信号处理程序。
23．一种存储信号处理程序的数据存储媒体，其特征在于上述信号处理程序是用于使计算机进行权利要求20所述的量化控制方法的量化处理或权利要求21所述的逆量化控制方法的逆量化处理的信号处理程序。
全文摘要
本发明的图象编码装置1如图1所示具有根据用于控制象素值信号的编码处理的象素值编码参数104生成用于控制透过度信号的编码处理的透过度编码参数121的编码控制器112a,根据透过度编码参数121进行透过度信号102的编码处理。在具有上述结构的图象编码装置1中,可以与根据合成图象的各个图象的象素值信号得到的画质一致地控制根据各图象的透过度信号得到的画质,这样,便可不影响对各个图象的画质而减少将该透过度信号进行编码后的透过度编码信号106的冗长的信息,结果,便可不影响画质而以更低的位数记录和传送图象信号。
文档编号H04N7/50GK1210652SQ97192109
公开日1999年3月10日 申请日期1997年11月7日 优先权日1996年11月8日
发明者西孝啓, 角野真也 申请人:松下电器产业株式会社