专利名称：图象解码装置和方法以及图象重放装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及到用于读出和解码由使用DCT的MPEG-1或其它编码系统编码的图象数据并记录在例如视频CD或类似介质上的图象解码装置，图象解码方法，以及用于在显示设备上显示解码的图象数据的重放装置。
在图象压缩和编码中，执行正交变换，以便减少多余信息。因此，离散余弦变换(DCT)广泛用为对JPEG(联合摄影图象编码专家组的彩色图象带压缩和编码系统)、MPEG(运动图象编码专家组的运动图象编码系统)、H.261(用ITU-T标准化的电视电话和电视会议的运动图象压缩和编码系统)，和其它多种编码系统表现编码最有效率的一种正交变换的方法。
在MPEG-1中，DCT由方程式1定义。f(u,v)=1/4×7Σx=07Σy=07g(,y)cos(π(2x+1)u/16)cos(π(2y+1)v/16)----(1)]]>在此，x，y为象素空间中的座标，是0至7的整数，u，v是频率空间中的座标，是0至7的整数，g(x，y)是在座标(x，y上的象素值，f(u，v)是空间效率(u，v)的象素(振幅)。
变换的原始图象被分成8×8象素的宏块，然后每个宏块服从DCT，以获得对每个水平第0到第7和垂直第0到7空间频率组合的系数。
在MPEG-1中，DCT系数f被量化，经可变长度编码，并以从低频分量的次序变换成一维信息，由此产生MPEG-1比特流。
接下来，参考
图1说明解码由这种MPEG编码的图象数据的解码装置。
图1是标准的MPEG解码装置30的结构方块图。
输入到解码装置30的MPEG编码数据在可变长度解码单元(VLD)31受到可变长度解码。量化信息和量化DCT系数输入到反量化单元(Q-1)32，同时运动矢量输入到运动补偿预测单元(MC)35。量化DCT系数在反量化单元32根据量化信息受到反量化处理并在反DCT单元(DCT-1)受到进一步的反DCT处理，以便恢复空间图象数据。该空间图象数据在加法器34处加上从运动补偿预测单元35输出的运动补偿预测数据，以便产生原始图象数据。当该图象数据是I-画面或P-画面时，存储在帧存储器(FRM)36中。此外，运动补偿预测单元35根据存储在帧存储器36的图象，根据从可变长度解码单元31输入的运动矢量，产生运动补偿预测数据，并把它输出到加法器34。
由于在图象数据的压缩和编码技术方面的发展，在盘或其它的记录介质上，运动图象数据的长时间记录就变得可能。己经商业化的MPEG-1、视频CD等的使用，就是一个例子。
此外，由于在图象处理技术方面的发展，就可能选择任何图象数据节目，屏幕就能分成，例如4个或9个部分，并且显示多个索引图象或者压缩个别的图象，使能够同时观看两个节目，并且可使用其它各种显示图象的方法。
然而，当处理这种图象数据时，有时受到被处理的图象数据的频带限制。在这种情况，一个通常使用的方法，就是使用在象素中计算的数字滤波器，以便消除图象空间频率的高频分量。然而，在图象数据上进行处理的两维数字滤波器包括乘法器、加法器、多个寄存器、ROM、延迟部件等，因此，就存在一个大电路尺寸的问题。特别是，在MPEG等的解码装置中，由于电路在尺寸方面变大，因此就要求使电路简化。因此，再使用数字滤波器就不能说是合适的了。此外，因为在很多情况下，都要寻找高速处理，因此上述的图象数据处理在处理时间方面就不可取了。
当压缩图象数据并把它显示在屏幕上时，在以前说明提及的这种情况，在这种方法中，必需限制图象数据的频带的情况。
例如，当1/K(K是整数)的压缩率是足够时，一行被提取为原始图象行的每个K数和一列提取为列的每个K数，以便包括压缩图象。这种方法在处理中是非常简单并能够用简单电路以高速来实现。
然而，在这种方法中，产生的图象的空间频率扩展到高频旁并且在压缩图象中发生莫尔波纹状噪声。
例如，在如图2B中所示的产生1/2压缩图象的情况下，通过从如图2A所示的白象素和黑象素交替混合的两列图象提取每隔一列的图象，在图2A的图象中，白和黑重复周期变为4个象素，但在图2B的图象中是2个象素。在水平方向被压缩1/2，图象的水平空间频率变为两倍。
即，当图象被压缩而又没有空间频率的频带限制时，在用压缩率K(1/K)压缩的图象的最大空间频率fmaX-s和原始图象的最大空间频率fmax-o之间的关系变为方程式2中所示的关系，压缩图象的频带大大地扩大到了高频侧；fmax-s＝fmax-o/k(2)另外，当压缩图象的空间频率超过由显示设备显示的空间频率时，在图象中就产生噪声。
因此，在这种情况下，就要求超过显示设备限制的频率分量产生足够的衰减。
本发明的目的是提供用简单电路在高速时能限制图象频带的解码图象数据编码的图象解码装置。
本发明另外的目的是提供一种上述的图象解码方法。
本发明还有另外的目的是提供能用简单电路以高速，产生并显示没有莫尔条纹和其它噪声的高质量压缩图象的图象重放装置。
根据本发明的第一方面，提供一种用于解码由使用离散余弦变换(DCT)编码的图象数据的图象解码装置，装备有DCT系数变换装置，用于把一频率高于编码图象的DCT系数要求的频率限制的项的系数值变换到绝对值至少小于原始系数值的值，和反DCT装置，用于在以上系数值变换的DCT系数上进行反DCT，以便产生空间象素数据。
根据本发明的第二个方面，提供一种图象解码装置，用于解码通过在连续图象数据上进行运动补偿预测获得的编码图象数据，在由于运动补偿预测或图象数据的结果获得的预测差错信号上进行DCT，量化由DCT获得的DCT系数，在量化的DCT系数上进行可变长度编码，并由此编码连续的图象数据，装备有可变长度解码装置，用于在编码图象数据上进行可变长度解码，以产生量化的DCT系数，反量化装置，用于在产生的量化DCT系数上进行反量化，以产生DCT系数、DCT系数变换装置，用于把一频率高于产生的DCT系数要求频率限制的项的系数值变换到绝对值至少小于原始系数值的值，反DCT装置，用于变换成系数值的DCT系数上进行反DCT，以产生图象数据或预测差错信号，运动补偿预测装置，用于使用产生的预测差错信号产生图象数据。
根据本发明的第三方面，提供一种图象解码方法，用于解码在连续图象数据上进行运动补偿预测获得的编码图象数据，在预测差错信号上进行DCT获得运动补偿预测或图象数据的结果，量化用DCT获得DCT系数，在量化的DCT系数上进行可变长度编码，由此编码连续的图象数据，包括在编码图象数据上进行可变长度解码，以产生量化的DCT系数，在产生的量化DCT系数上进行反量化，以产生DCT系数，变换一频率高于产生的DCT系数要求的频率限制的项的系数值，在变换成系数值的DCT系数上进行反DCT，以产生图象数据或预测差错信号，使用产生的预测差错信号产生图象数据，以及减少超过解码图象的空间频率要求的频率的高频分量，以解码图象。
根据本发明的第四方面，提供用于解码用正交变换编码的图象数据的图象解码装置，装备有正交变换系数变换装置，用于把频率高于编码图象数据的正交变换系数要求的频率限制项的系数值变换到绝对值至少小于最初系数值的值和反正交变换装置，用于在以系数值变换的正交变换第数上进行反正交变换，以产生空间象素数据。
根据本发明的第五方面，提供图象重放装置，用于解码用DCT编码的图象数据，用要求的压缩率压缩图象数据，并重放压缩的图象数据，装备有DCT系数变换装置，用于变换根据编码图象数据的DCT系数的压缩率确定的频率高于频率限制项的系数值，反DCT装置，用于在以系数值变换的DCT系数上进行反DCT，以产生空间象素数据，图象压缩装置，用于变稀用反DCT装置产生的空间象素数据，以便压缩包括用压缩率产生的空间象素数据的图象数据的大小，以及显示装置，用于显示压缩的图象。
参考附图给出的最佳实施例的描述，本发明的这些和另外的目的和特征将变得更显而易见，其中图1是相关技术的图象解码装置的结构图；图2A和2B是用于说明稀少象素以产生压缩图象的方法的图，在此，图2A是原始图象的图，图2B是压缩图象的图；图3是根据本发明实施例的运动图象重放装置的结构方块图；图4是在图3中所示的运动图象重放装置的DCT系数变换单元的结构方块图；图5是用于说明在DCT系数矩阵中的次序的图；图6A到6C是用于说明图4中所示的DCT系数变换单元的图，其中图6A是由选择信号发生单元产生的选择信号矩阵T的图，图4B是输入原始DCT系数矩阵F的图，以及图6C是变换成系数值的DCT系数矩阵F’的图；和图7A和7B是用于说明图3所示的运动图象重放装置的显示单元上显示的图象的图，其中图7A是原始图象的尺寸的图，图7B是压缩图象的图。
参考图3到图7A和7B将说明本发明的实施例。
在本实施例中，将说明使用视频CD重放装置来重放MPG-1编码的运动图象数据并显示运动图象数据。
图3是运动图象重放装置1的结构方块图。
运动图象重放装置1具有缓冲器10，可变长度解码单元11、反量化单元12、DCT系数变换单元13、反DCT单元14、加法器15、帧存储器16、运动补偿预测单元17、格式变换单元18，和显示单元19。
首先，将说明运动图象重放装置1的不同部分的工作。
缓冲器10依次接收输入并存储从视频CD读出的编码图象数据。
可变长度解码单元11读出存储在缓冲器10中的数据。用可变长度解码来解码宏块编码的信息。分离编码模式、表示图象运动的运动矢量、量化信息、和量化的DCT系数。解码的运动矢量输出到运动补偿预测单元17，同时量化信息和量化的DCT系数输出到反量化单元12。
反量化单元12根据从可变长度解码单元11输入的量化信息，在从可变长度解码单元11输入的量化的DCT系数上进行反量化。解码的DCT系数矩阵下输出到DCT系数变换单元13。
DCT系数变换单元13使用预定的方法来变换从反量化单元12输入的DCT系数矩阵下的系数值，以便限制重放图象的最大空间频率，因此，即使根据从控制单元(未示出)输入的重放图象的压缩率KH和KV由压缩率压缩，在重放图象中没有产生莫尔条纹或其它噪声。
参考图4将进一步详细说明DCT系数变换单元13。
图4是DCT系数变换单元13的结构方块图。
DCT系数变换单元13具有选择信号发生单元131、选择器132-1到132-64，和寄存器133-1到133-64。
选择信号发生单元131根据从未示出的控制单元输入的水平方向压缩率KH和垂直方向压缩率KV，在DCT系数矩阵F中决定用于变换系数值的项，并产生用于变换的选择信号矩阵T。
如图5中所示，DCT系数矩阵F具有相应于DC分量的顶部左边的项。频率逐渐变得高于右边底部的最后部分。此外，在水平方向和垂直方向上。在朝向DCT系数矩阵F的行方向右边和朝向列方向的底部，项有秩序地变高。因此，在选择信号发生单元131中，根据输入的水平方向压缩KH和垂直方向压缩率KV，在每个水平方向和垂直方向求出满足方程式3的阶次a，并产生选择信号矩阵T，以便变换DCT系数的阶次a的项的系数值。
n×k-1≤a(3)在此，n是DCT的最高阶，或在本实施例中是7，k是压缩率-是水平压缩率KH或垂直压缩率KV，和a是在系数值中变换的DCT的项的阶次应当指出，当压缩率K是1时，就是说，图象完全没被压缩，选择信号发生单元131产生选择信号矩阵T，以便在那个方向不变换所有阶次的系数。
应当指出，选择信号矩阵T是一个具有相应于DCT系数矩阵F的每个项的选择信号的矩阵。当变换DCT系数值时，项的值是0，当不变换DCT系数值时，项的值是1。就是说，选择信号发生单元131把选择信号矩阵T的满足方式3的阶次的项的值设定在0，而不满足方程3的阶次的项的值设定在1。
选择器132-1到132-64是提供相应于8×8DCT系数矩阵F的项f(j，k)(0≤j≤7，0≤k≤7)的选择器。当DCT系数矩阵F’的项的值f(j，K)输出到反DCT单元14时，从反量化单元12输入的DCT系数矩阵F的系数值f(j，k)实际上也被输出，否则就把输出改变到预定的值。
选择器132-1(i＝1到64)按输入相应于系数值f(j，k)的选择信号矩阵T的项的选择信号t(j，k)接收。当选择信号t(j，k)是1时，输入系数值f(j，k)实际上是输出，而当选择信号t(j，k)是0时，输出变换的值。应当指出，在本实施例中，预定的值是恒为0。
寄存器133-1到133-64提供相当于64个选择器并暂时地存储由选择器132-1到132-64选择的系数值。由于这个情况，变换成要求的系数值的DCT系数矩阵F’与反DCT单元14有关。
反DCT单元14在由DCT系数变换单元13变换成系数值的DCT系数矩阵F1上进行反DCT，以产生空间频率数据。重放的图象数据输出到加法器15。
在本实施例中，根据方程式4进行反DCT。＝(1/4)[N′][F’][N](4)
在方程式4中，矩阵X包括8×8个实空间图象数据，而矩阵F’是8×8个DCT系数矩阵。
此外，矩阵N是8×8个恒定的矩阵，用于表示在方程式5中的矩阵F’变换到矩阵X，而矩阵N’是矩阵N的转置矩阵，表示在方程式6中。＝+a4+a1+a2+a3+a4+a5+a5+a7+a4+a3+a6-a7-a4-a1+a2-a5+a4+a5-a6-a1-a4+a7+a2+a3+a4+a7-a2-a5+a4+a3+a6-a1+a4-a7-a2+a5+a4-a3-a6-a1+a4-a5+a6+a1-a4-a7+a2-a3+a4-a3+a6+a7-a4+a1-a2+a5+a4-a1+a2+a3+a4-a5+a6-a7(6)在此，ai＝cos(I×II/16)I＝1到7当从反DCT单元14输出的图象数据是运动补偿预测模式时，加法15把图象数据和从后面所述的运动补偿预测单元17输出的运动补偿预测数据相加，对每个宏块产生原始图象数据。当图象数据是I-画面或P-画面时，所产生的图象数据输出到格式变换单元18，也输出到帧存储器16。
帧存储器16是用于存储图象的存储器，在由加法器15产生的图象数据中间在以后解码处理中用作为参考图象。特别是，它存储从加法15输出的图象数据以外的I-画面和P-画面。
运动补偿预测单元17与存储在帧存储器16中的图象数据有关，并在此基础上，根据从可变长度解码单元11输入的运动矢量进行运动补偿预测，并把合成块数据输出到加法器15。
格式变换单元18对从加法器15输入的每个宏块，在来自图象数据的另外的画面之后，逐次地把一个画面汇合在一起，再把它们按原始画面次序重新排列，并进一步根据需要进行图象尺寸方面的改变，并把结果输出到显示单元19。当变换图象尺寸时，特别是当压缩图象时，是用基本上相同的压缩率压缩图象，如在未示出的控制单元控制下，使用在DCT系数变换单元13中的水平压缩率KH和垂直压缩率KV一样。换句话说，当用格式变换单元18压缩图象时，压缩率输入到DCT系数变换单元13并在DCT系数变换单元13中变换DCT系数，以便产生压缩合适的图象。
显示单元19是CRT设备或其它的显示设备并显示从格式变换单元18输出的图象。
接下来，参考图6A到6C和图7A或7B将说明运动图象重放装置1的工作。
应当指出，在此的例子是从视频CD在水平方向和垂直方向压缩1/2，显示重放的图象的例子的情况，以便说明运动图象重放装置1的工作。
从视频CD读出的编码图象数据被逐次地存入缓冲器10并逐次地读出，并由可变长度解码单元11解码，由此产生表示图象移动运动矢量和量化的DCT系数等。产生的量化信息和量化DCT系数输入到反量化单元12，在该处量化的DCT系数根据量化信息被反量化，由此恢复图6B中所示的DCT系数矩阵F。
恢复的DCT系数矩阵F在DCT系数变换单元13中根据图象压缩率变换成系数。如上述的，在此，由于在水平方向和垂直方向两个方向，图象的尺寸压缩到1/2，水平压缩率KH和垂直压缩率KV两个都变为0.5，满足方程式3的阶次a变为3到7。结果是，在DCT系数变换单元13的选择信号发生单元131中，产生选择信号矩阵T，因此相应于上面第三阶序的阶次的项，在图9A所示的行方向和列方向两者都变为0和DC分量，相应于第一阶序和第二阶次的项变为1。
此外，根据选择信号矩阵T，系数值在DCT系数变换单元13的选择器132-1到132-64处被选择并产生与图6B中所示的系数矩阵有关的图6C中所示的系数矩阵F’。
产生的DCT系数矩阵F’是根据方程式4，由反DCT单元14进行反DCT，以恢复空间图象数据，运动补偿预测数据由加法器15相加，在图7A中所示的原始图象数据的例子，是用每个宏块连续产生的。此外，格式变换单元18在水平和垂直方向上稀少象素，把图象的尺寸减少到1/2，由此产生图7B中所示的1/2压缩图象的例子，并在显示单元19上显示。
输入到格式变换单元18的图象数据被切去原始图象的高频分量，如图6C中所示带宽切到小于1/2。因此，在格式变换单元18中，即使象素被稀少到1/2，移动频带到高频旁，1/2压缩的图象没有莫尔条纹和显示时没有其它噪声，也没有超过原始图象的带宽，就是说，频率限制可适合在显示单元19上显示。
这样，在本实施例的运动图象重放装置1中，就可能仅仅附加简单电路来限制重放图象的空间频率的频带。结果是，甚至当在显示设备上显示压缩图象时，显示没有莫尔波纹噪声的合适的图象是可能的。
应当指出，本发明不限于上述的实施例，并且能作各种方式的改进。
例如，变换反量化DCT系数矩阵F的系数值的DCT系数变换单元13的构形就可以是任何的构形，并且不限于本实施例的那样。
例如，在本实施例中，系数值的变换就可能用64个选择器并联的构形，与系数的数目相同，但是构形也可能是一种，其中用串联处理的变换构形。此外，DCT系数变换单元13基本上可以用通常使用的处理器的构形。
此外，在本实施例中，作为在变换系数情况下的变换系数值，他们可使0跨过控制板，但是只要它们小于原始系数值，任何值都是可接受的。例如，可以进行把原始系数值变换到1/L(L＞1)的处理。
此外，在本实施例中，这种说明成为在视频CD上记录用MPEG-1编码的图象数据，重放视频CD的情况，但是本发明不限于这些编码方法或图象数据的信号源，本发明可应用到用DCT编码的任何编码图象数据和以任何形式输入的信号的重放。
就是说，本发明也可以应用到用MPEG-2、JPEG、H.261和其它标准编码的各种图象数据。
此外，本发明也可应用到，例如光盘装置、磁光(MO)盘装置、VTR装置，以及除视频CD以外的其它重放记录在任何类型的介质上的记录编码数据的重放装置，还可以应用到经过广播网络、电缆电视网络等传送的解码和重放编码数据的装置。
此外，在本实施例中，当在屏幕上显示压缩图象时，借助用合适地显示图象而不发生噪声来说明本发明的使用情况。然而，本发明也可应用到其它要求限制重放图象带宽的应用中，不限制应用的范围。例如，当需要经过窄频带模拟传送路由等发送图象数据时，就可应用本发明，以便调节带宽。
本发明也能应用到，例如除DCT子波变换之外的正交变换。
根据本发明的图象解码装置和图象解码方法，由于在进行反DCT之前，频率被变换DCT系数限制，因此就不需要滤波器等，就变得可能限制用简单电路在高速时产生的图象的带宽。
此外，根据本发明的图象重放装置，由于解码图象的带宽被限制，因此，压缩图象的带宽在根据图象的压缩率进行反DCT之前通过变换DCT系数就落入在显示设备上适合显示的带宽之内，也就变得可能用简单电路在高速高质量产生和显示没有莫尔波纹和其它噪声的压缩图象。
权利要求
1.一种图象解码装置，用于解码使用离散余弦变换(DCT)编码的图象数据，包括DCT系数变换装置，用于把-频率高于所述编码图象的DCT系数要求的频率限制的项的系数值变换成绝对值至少小于原始系数值的值，和反DCT装置，用于在变换到所述系数值的DCT系数上进行反DCT，以便产生空间象素数据。
2.如权利要求1的图象解码装置，其中，所述DCT系数变换装置把满足方程7的所述DCT系数的阶次a的项的系数值变换到绝对值至少小于所述原始系数值的值；n×k-1≤a (7)在此，n是DCT系数的最高阶次和k是在m×n象素图象压缩到类似的(m×k)x(n×k)象素图象的情况下，用k表示的压缩率，在此，0＜k＜1。
3.如权利要求1的图象解码装置，还包括图象压缩装置，用于用任何压缩率在水平方向和垂直方向压缩所述图象数据的尺寸，和其中所述DCT系数变换装置把满足所述DCT系数的方程8的水平方向阶次aH和满足方程式9的垂直方向阶次av的项的系数值变换到绝对值至少小于原始系数值的值，nH×kH-1≤aH(8)nV×kV-1≤aV(9)在此，nH、nV是在水平方向和垂直方向DCT系数的最高阶次和kH、kV是在所述图象压缩装置中，在m×n象素的图象压缩到(m×kH)×(m×k)的情况中，在水平方向和垂直方向的压缩率，在此，0＜kH，kV＜1。
4.一种图象解码装置，用于解码在连续图象数据上进行运动补偿预测获得的编码图象数据，由所述运动补偿预测或所述图象数据的结果获得的预测差错信号上进行DCT，用所述DCT获得量化DCT系数，在量化的DCT系数上进行可变长度编码，由此编码所述连续的图象数据，所述装置包括可变长度解码装置，用于在所述编码图象数据上进行可变长度解码，以产生量化的DCT系数，反量化装置，用于在所述产生的量化DCT系数上进行反量化，以产生DCT系数，DCT系数变换装置，用于把-频率高于所述产生的DCT系数要求的频率限制的项的系数值变换到绝对值至少小于原始系数值的值，反DCT装置，用于在变换成系数值的DCT系数上进行反DCT，以产生图象数据或预测差错信号，和运动补偿预测装置，用于使用所述产生的预测差错信号产生图象数据。
5.如权利要求4的图象解码装置，其中，所述DCT系数变换装置把满足方程式10的所述DCT系数的阶次a的项的系数值变换到绝对值至少小于所述原始系数值的值。n×k-1≤a(10)在此，n是DCT系数的最高阶次和k是压缩m×n象素图象到类似的(m×k)×(m×k)象素图象情况中，用k表示的压缩率，在此，0＜k＜1。
6.如权利要求4的图象解码装置，还包括图象压缩装置，用于用任何压缩率在水平方向和垂直方向压缩所述图象数据的尺寸和其中所述DCT系数变换装置把满足所述DCT系数的方程11的水平方向阶次aH和满足方程式12的垂直方向的阶次aV的项的系数值变换到绝对值至少小于原始系数值的值，hH×kH-1≤aH(11)hV×kV-1≤aV(12)在此，hH、hV是在水平方向和垂直方向DCT系数的最高阶次和kH，kV是在所述图象压缩装置中，在m×n象素的图象压缩到(m×kH)×(m×kV)的情况中，在水平方向和垂直方向的压缩率，在此0＜kH，kV＜1。
7.一种图象解码方法，用于解码在连续图象数据上进行运动补偿预测获得的编码图象数据，由所述运动补偿预测或所述图象数据的结果获得的预测差错信号上进行DCT，用所述DCT获得的量化DCT系数，在量化的DCT系数上进行可变长度编码，由此编码所述连续的图象数据，所述方法包括步骤在所述编码图象数据上进行可变长度解码，产生量化的DCT系数，在所述产生的量化DCT系数上进行反量化，产生DCT系数，变换-频率高于所述产生的DCT系数要求的频率限制的项的系数值，在变换成系数值的DCT系数上进行反DCT，产生图象数据或预测差错信号，用所述产生的预测差错信号，产生图象数据，和降低高于解码图象的空间频率要求频率的高频分量。
8.如权利要求7的图象解码方法，其中，所述DCT系数变换把满足所述DCT系数的方程13的阶次a的项的系数值变换到绝对值至少小于所述原始系数值的值。n×k-1≤a(13)在此，n是DCT系数的最高阶次和k是m×n象素图象压缩到类似的(m×k)×(n×k)象素图象情况中，用k表示的压缩率，在此，0＜k＜1。
9.如权利要求7的图象解码方法，还包括用任何压缩率在水平方向和垂直方向压缩所述图象数据尺寸的压缩步骤和在所述DCT系数的变换中，把满足所述DCT系数的方程式14的水平方向阶次aH和满足方程式15的垂直方向阶次aV的项的系数值变换到绝对值至少小于原始的系数值的值，nH×kH-1≤aH(14)nV×kV-1≤aV(1 5)在此，nH、nV是在水平方向和垂直方向DCT系数的最高阶次和kH，kV是在所述图象压缩中，在m×n象素的图象压缩到(m×kH)×(m×kV)的情况中，在水平方向和垂直方向的压缩率，在此，0＜kH，kV＜1。
10.一种图象解码装置，用于解码用正交变换编码的图象数据，包括正交变换系数变换装置，用于把-频率高于所述编码图象数据的正交变换系数要求的频率限制的项的系数值变换到绝对值至少小于原始系数值的值和反正交变换装置，用于在变换成系数值的所述正交变换系数上进行反正交变换，产生空间象素数据。
11.如权利要求10的图象解码装置，其中，所述正交变换系数变换装置把满足所述正交变换系数的方程式16的阶次a的项的系数值变换到绝对值至少小于所述原始系数值的值。n×k-1≤a(16)在此，n是DCT系数的最高阶次和k是在m×n象素的图象压缩到类似的(m×n)×(n×k)象素图象的情况中，用k表示的压缩率，在此，0＜k＜1。
12.如权利要求10的图象解码装置，还包括图象压缩装置，用于用任何压缩率在水平方向和垂直方向压缩所述图象数据的尺寸，和其中所示正交变换系数变换装置把满足所述正交变换系数的方程式17的水平方向阶次aH和满足方式18的垂直方向阶次aV的项的系数值变换到绝对值至少小于原始系数值的值、hH×kH-1≤aH(17)hV×kV-1≤aV(18)在此，nH、hV是在水平方向和垂直方向DCT系数的最高阶次和kH、kV是在所述图象压缩装置中，在m×n象素的图象压缩到(m×kH)×(m×kV)的情况中，在水平方向和垂直方向的压缩率，在此，0＜kH，kV＜1。
13.一种图象重放装置，用于解码用DCT编码的图象数据，用要求的压缩率压缩并重放，包括DCT系数变换装置，根据所述压缩率确定的，用于变换-频率高于所述编码图象数据的DCT系数频率限制的项的系数值，反DCT装置，用于在变换成系数值的DCT系数上进行反DCT，产生空间象素数据，图象压缩装置，用于稀少由所述反DCT装置产生的空间象素数据的象素，以便压缩包括用所述压缩率产生的空间象素数据的图象数据的尺寸，和显示装置，用于显示所述压缩的图象。
14.如权利要求13的图象重放装置，其中，所述DCT系数变换装置把满足所述DCT系数的方程式19的阶次a的项的系数值变换到绝对值至少小于所述原始系数值的值。n×k-1≤a(19)在此，n是DCT系数的最高阶次和k是在m×n象素图象压缩到类似的(m×k)×(n×k)象素图象情况中，用k表示的压缩率，在此，0＜k＜1。
15.如权利要求13的图象重放装置，其中，所述图象压缩装置用任何压缩率在水平方向和垂直方向上压缩所述图象数据的尺寸，和所述DCT系数变换装置把满足所述DCT系数的方程式20的水平方向阶次aH和满足方程式21的垂直方向阶次aV的项的系数值变换到绝对值至少小于原始系数值的值hH×kH-1≤aH(20)hV×kV-1≤aV(21)在此，hH、hV是在水平方向和垂直方向DCT系数的最高阶次和kH、kV是在所述图象压缩装置中，在m×n象素的图象压缩到(m×KH)×(m×kV)的情况中，在水平方向和垂直方向的压缩率，在此，0＜kH，kV＜1。
16.如权利要求13的图象重放装置，其中，所述编码图象数据是在连续的图象数据上进行运动补偿预测获得的编码图象数据，作为所述运动补偿预测或所述图象数据的结果获得的预测差错信号上进行DCT，用所述DCT获得的量化DCT系数，和在量化的DCT系数上进行可变长度编码，还包括可变长度解码装置，反量化装置，和运动补偿预测装置，所述可变长度解码装置，在所述编码图象数据上进行可变长度解码，产生量化的DCT系数，所述反量化装置，在所述产生的量化DCT系数上进行反量化，产生DCT系数，所述DCT系数变换装置，把-频率高于所述产生的DCT系数要求的频率限制的项的系数值变换到绝对值上于原始系数值的值，所述反DCT装置在变换成系数值的DCT系数上进行反DCT，产生图象数据或预测差错信号，所述运动补偿预测装置，使用所述产生的预测差错信号，产生空间象素数据，由所述反DCT装置和所述运动补偿预测装置产生的所述空间象素数据的象素被稀少，以便包括用所述压缩率产生的空间象素数据压缩图象数据的尺寸，和所述显示装置显示所述压缩的图象。
17.如权利要求13的图象重放装置，其中，所述编码图象数据是用MPEG-1编码的图象数据，和还包括读出装置，用于读出记录在视频CD上的所述编码图象数据。
全文摘要
输入的MPEG编码图象数据经过缓冲器输入到可变长度解码单元,使其受到可变长度解码的处理。量化的DCT系数输出到反量化单元,同时运动矢量输出到运动补偿预测单元。量化的DCT系数在反量化单元反量化,产生DCT系数。DCT系数具有一频率高于要求频率限制的项的值,在DCT系数变换单元变换到0,由此在格式变换单元求得的运动数据在加法器相加,作为原始图象数据输入到格式变换单元。象素在格式变换单元变得稀少,以产生压缩的图象,然后在显示单元上显示。
文档编号H04N5/92GK1170310SQ9711484
公开日1998年1月14日 申请日期1997年5月31日 优先权日1996年5月31日
发明者常田幸寿, 细野义雅, 新行内真, 渡边正浩 申请人:索尼公司