專利名稱：：視頻信號(hào)的dpcm編碼方法視頻信號(hào)的DPCM編碼方法本發(fā)明涉及用于使用預(yù)測(cè)編碼方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的方法，在這種預(yù)測(cè)編碼方法中，生成表示預(yù)測(cè)值和實(shí)際值之間的差的差值，其中使用該差值和預(yù)測(cè)值來(lái)生成重構(gòu)值，使用該重構(gòu)值來(lái)預(yù)測(cè)新的預(yù)測(cè)值。本發(fā)明還涉及對(duì)由預(yù)測(cè)編碼方法生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的方法，所述數(shù)據(jù)包括差值，其中使用該差值基于預(yù)測(cè)值來(lái)生成重構(gòu)值，該重構(gòu)值用于預(yù)測(cè)新的預(yù)測(cè)值。本發(fā)明還涉及一種包括用于使用預(yù)測(cè)編碼方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的編碼器的系統(tǒng)和一種包括用于使用預(yù)測(cè)編碼方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的解碼器的系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種用于使用預(yù)測(cè)編碼方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的編碼器和一種用于使用預(yù)測(cè)編碼方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的解碼器。從歐洲專利申請(qǐng)EP0599124中可以獲知本文開篇段落中介紹的方法、系統(tǒng)、編碼器和解碼器。在預(yù)測(cè)編碼(也稱為差分編碼，比如DPCM編碼方法)中，發(fā)送器和接收器按照某種固定順序(例如光柵順序，一行一行地并且在行內(nèi)從左到右)來(lái)處理數(shù)據(jù)。當(dāng)前數(shù)據(jù)是由已被重構(gòu)的在前數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)出來(lái)的。DPCM是用來(lái)壓縮數(shù)據(jù)的編碼方法。在DPCM(差分脈沖編碼調(diào)制)方法中，對(duì)實(shí)際值與預(yù)測(cè)值之間的差值進(jìn)行編碼，所述預(yù)測(cè)值通常是由一個(gè)或多個(gè)前面的值得出的。通常要對(duì)這些差值進(jìn)行量化。使用這些差值基于預(yù)測(cè)值來(lái)生成重構(gòu)值。使用預(yù)測(cè)器來(lái)給出基于重構(gòu)值的預(yù)測(cè)值。預(yù)測(cè)編碼/解碼方法在編碼和解碼過程中都包括計(jì)算循環(huán)。DPCM對(duì)于自然圖像的壓縮通常是最佳的，即，用于視頻信號(hào)，在這種情況下，所述的值例如是像素值。當(dāng)連續(xù)的實(shí)際像素值之間出現(xiàn)很大的差值時(shí)，比如當(dāng)圖像中存在邊緣時(shí)，DPCM方法可能會(huì)造成振蕩，就是所謂的過沖(overshot)。這會(huì)導(dǎo)致編碼位流中的邊緣拖尾，并且隨后會(huì)造成解碼圖像中的邊緣拖尾。在所介紹的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)EP0599124中，進(jìn)行了以下嘗試來(lái)減少這種振蕩的出現(xiàn)由不止一個(gè)在先預(yù)測(cè)值得出預(yù)測(cè)值或者在遇到邊緣的情況下僅由一個(gè)在先預(yù)測(cè)值得出預(yù)測(cè)值。這樣會(huì)至少部分地減少振蕩的出現(xiàn)。雖然公知的方法確實(shí)取得了一定的成效，但是過沖并沒有消除。邊緣的拖尾在復(fù)合圖像中尤為明顯并且令人厭煩。對(duì)于在圖像(或視頻)壓縮中的應(yīng)用，DPCM通常對(duì)"自然"圖像(比如典型的假日照片和電影)的壓縮是最佳的。不過，隨著數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步和CE與PC領(lǐng)域之間發(fā)生的關(guān)聯(lián)交匯，出現(xiàn)了越來(lái)越多的"合成"圖像(例如在游戲中)。這樣的圖像由自然圖像內(nèi)容和圖形或文本(比如字幕)的混合體構(gòu)成。復(fù)合圖像的文本或圖形部分中的邊緣拖尾尤其讓人厭煩，因?yàn)槲谋静糠值倪吘壏浅Ｍ回?，從而過沖相對(duì)較大并且清晰可見，而且在這個(gè)邊緣收攏之前，下一個(gè)邊緣又會(huì)出現(xiàn)。本發(fā)明的目的是提供一種減少了過沖問題的本文開篇段落中介紹的方法、系統(tǒng)、編碼器和解碼器。為此，編碼和解碼方法的特征在于，在編碼和解碼的方法中，分別將指示數(shù)據(jù)與判別標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，并且如果指示數(shù)據(jù)滿足該判別標(biāo)準(zhǔn)，則為由差值和預(yù)測(cè)值重構(gòu)的值插入固定值。解碼器和編碼器的特征在于，它們包括控制器和開關(guān)，其中控制器控制開關(guān)在為由差值和預(yù)測(cè)值重構(gòu)的值插入和不插入固定值之間進(jìn)行切換。按照本發(fā)明的系統(tǒng)具有按照本發(fā)明的解碼器和/或編碼器。本發(fā)明基于這樣的見解例如在遇到突兀邊緣的時(shí)候由固定值替換重構(gòu)值(即，從差分編碼方法切換到絕對(duì)編碼方法)是很有益處的，并且反之亦然。對(duì)于字幕來(lái)說，固定值可以例如是白色255或2々0值。如果指示數(shù)據(jù)滿足判別標(biāo)準(zhǔn)，本發(fā)明放棄差分編碼和解碼而進(jìn)行絕對(duì)編碼和解碼(即，采用固定值取代重構(gòu)值)。下文中給出數(shù)據(jù)和判別標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)個(gè)例子。指示數(shù)據(jù)是位流中與判別標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較的那些數(shù)據(jù)。在編碼器和解碼器中，指示數(shù)據(jù)是控制器的輸入數(shù)據(jù)。指示數(shù)據(jù)可以是專門為此產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，或者可以是存在于位流中或由位流中的數(shù)據(jù)生成的數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)DPCM方法包括反饋循環(huán)結(jié)構(gòu)。當(dāng)圖像中出現(xiàn)較大的突兀邊緣時(shí)，即，例如從黑色到白色的跳變，會(huì)出現(xiàn)較大的差值，這個(gè)差值可以引發(fā)反饋循環(huán)中的振蕩行為。通過由固定值代替使用重構(gòu)值，使該值暫時(shí)鎖定為固定值，從而消除振蕩行為。從某種意義上講，于是繞過了DPCM循環(huán)。如果判別標(biāo)準(zhǔn)得到滿足，則使開關(guān)跳轉(zhuǎn)，由此繞過DPCM循環(huán)并且對(duì)固定值編碼。本發(fā)明的見解之一是，雖然繞過DPCM循環(huán)和取而代之插入固定值可能會(huì)在某種程度上造成復(fù)合圖像的"自然圖像，，部分發(fā)生一定的圖像質(zhì)量降低，但是在這些自然圖像部分中，突兀邊緣很少出現(xiàn)并且在清晰可辨的圖案中會(huì)更少出現(xiàn)，因此復(fù)合圖像的'自然圖像部分，幾乎不會(huì)受到影響或者僅僅受到很小的影響。按照本發(fā)明的方法對(duì)復(fù)合圖像的文本部分的正面效果要比對(duì)復(fù)合圖像的自然圖像部分可能有的任何負(fù)面效果突出得多。用于指示數(shù)據(jù)的判別標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)選地與圖像中邊緣的出現(xiàn)有關(guān)。發(fā)現(xiàn)一種簡(jiǎn)單的、但是在實(shí)踐中非常有效的判別標(biāo)準(zhǔn)是，何時(shí)差值超過閾值。該判別標(biāo)準(zhǔn)僅僅是差值(在這些實(shí)施方式中構(gòu)成與判別標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較的數(shù)據(jù))超過閾值?？梢栽诒景l(fā)明的構(gòu)思之內(nèi)使用與更加復(fù)雜的數(shù)據(jù)集相關(guān)的更加復(fù)雜的判別標(biāo)準(zhǔn)，比如一對(duì)或數(shù)量更多的相繼差值滿足一定判別標(biāo)準(zhǔn)，在這種情況下，要加以比較的數(shù)據(jù)是由一對(duì)或數(shù)量更多的差值形成的。在解碼器端，"切換數(shù)據(jù)，，也可以是由編碼器生成的單獨(dú)的"切換信號(hào)"，在這種情況下，要加以比較的數(shù)據(jù)是由切換信號(hào)形成的并且判別標(biāo)準(zhǔn)是存在(或不存在)"切換信號(hào)，，。本發(fā)明的基本構(gòu)思在于，當(dāng)數(shù)據(jù)滿足判別標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，例如，差值(或多個(gè)差值)滿足一個(gè)或多個(gè)判別標(biāo)準(zhǔn)或者獨(dú)立的切換信號(hào)滿足存在的判別標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，繞過反饋循環(huán)并且為重構(gòu)值插入固定值，或者換句話說，使開關(guān)跳轉(zhuǎn)。在非常簡(jiǎn)單的實(shí)施方式中，僅僅在特定符號(hào)的差值滿足判別標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，才插入固定絕對(duì)值，所述符號(hào)或正或負(fù)。差值的較大跳變可能出現(xiàn)在從較大的實(shí)際值變?yōu)檩^小的實(shí)際值的時(shí)候，或者反過來(lái)。在這種僅僅針對(duì)一種類型的較大差值的簡(jiǎn)單實(shí)施方式中，取代重構(gòu)值對(duì)固定絕對(duì)值進(jìn)行編碼。在一些實(shí)施方式中，可以使用單獨(dú)一個(gè)固定高或低重構(gòu)值，例如，僅僅使用白色255或240值或黑色值。在這些實(shí)施方式中，消除了一種類型的突兀邊緣所對(duì)應(yīng)的問題。在這些簡(jiǎn)單實(shí)施方式中，優(yōu)選地在差值超過閾值時(shí)采用高固定重構(gòu)值。本發(fā)明的正面效果(即，減小拖尾效應(yīng))對(duì)任何突兀邊緣都是存在的，但是并不總是同樣明顯。"拖尾"效應(yīng)在白色背景上可能比在黑色背景上更加明顯。這樣，在某些情況下，本發(fā)明的正面效果或者至少其主要部分可以通過非常簡(jiǎn)單的實(shí)施方式來(lái)獲得，在該實(shí)施方式中，僅僅一種類型的(正的或負(fù)的)較大差值觸發(fā)DPCM循環(huán)的繞過。在另一種更為優(yōu)選的實(shí)施方式中，在任何符號(hào)的差值滿足判別標(biāo)準(zhǔn)時(shí)插入固定絕對(duì)值。取決于差值的符號(hào)插入固定高或低絕對(duì)值。使用高(例如，"白色，，)和低(例如，"黑色")固定值。于是消除或至少減小了從低到高或相反的任何突兀邊緣處的過沖。判別標(biāo)準(zhǔn)對(duì)正和負(fù)號(hào)的差值可以是基本相同的。這是一種簡(jiǎn)單的實(shí)施方式。在本發(fā)明的框架內(nèi)，可以為不同符號(hào)的差值設(shè)定不同的判別標(biāo)準(zhǔn)。在笫一種簡(jiǎn)單的實(shí)施方式中，絕對(duì)值是不能調(diào)整的簡(jiǎn)單的固定值，例如白色對(duì)應(yīng)的高值和/或黑色對(duì)應(yīng)的低值。這種實(shí)施方式例如在已知使用黑色和白色文本的時(shí)候(例如，在字幕中)，即在事先很清楚什么是對(duì)固定值的良好選擇時(shí)，是有益處的。在本發(fā)明的更為復(fù)雜的實(shí)施方式中，所述方法包括更新絕對(duì)值的步驟，優(yōu)選地根據(jù)之前重構(gòu)的值來(lái)進(jìn)行更新。使用初始固定值，例如白色255或240，但是優(yōu)選地使用之前重構(gòu)的值來(lái)更新這些固定值。這種優(yōu)選實(shí)施方式基于這樣的見解所述方法在遇到一系列的突兀邊緣的時(shí)候效果最好，比如典型地在文本和圖形的情況下。文本典型地具有背景顏色和差別明顯的文本部分。通常背景是白色的并且本文是黑色的，但是也可以使用不同的背景和文本顏色，比如在白色背景上使用紅色。于是提供固定值的更新是有益處的。用于更新的值可以由之前重構(gòu)的值獲得，下文中將對(duì)此加以解釋說明。在本發(fā)明最寬泛的構(gòu)思內(nèi)，(多個(gè))固定值的更新可以借助獨(dú)立于重構(gòu)值的更新信號(hào)來(lái)完成。不過優(yōu)選地，(多個(gè))固定值由之前重構(gòu)的值來(lái)更新。本發(fā)明在其所有的實(shí)施方式中可以用于使用預(yù)測(cè)編碼方法的任何數(shù)據(jù)。這樣，可以用于例如單色圖像或者用于彩色圖像。眾所周知，用于彩色圖像的數(shù)據(jù)是由不同顏色的數(shù)據(jù)構(gòu)成的。本發(fā)明可以用于構(gòu)成圖像數(shù)據(jù)的任何數(shù)據(jù)，但是優(yōu)選地用于構(gòu)成彩色圖像數(shù)據(jù)的所有數(shù)據(jù)。本發(fā)明也在任何計(jì)算機(jī)程序、任何計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品以及任何程序產(chǎn)品中實(shí)現(xiàn)，所述計(jì)算機(jī)程序包括用于當(dāng)所述程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行按照本發(fā)明的方法的程序代碼裝置，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的、用于當(dāng)所述程序在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)執(zhí)行按照本發(fā)明的方法的程序代碼裝置，所迷程序產(chǎn)品包括用在按照本發(fā)明的系統(tǒng)中的、用來(lái)執(zhí)行專用于本發(fā)明的功能的程序代碼裝置。將以舉例的方式并且參照附圖更加詳細(xì)地解釋說明本發(fā)明的這些和其它方面，其中附圖l和2圖解說明傳統(tǒng)的DPCM編碼方法，分別圖解說明編碼(附圖1)和解碼(附圖2);附圖3和4圖解說明復(fù)合圖像；附圖5圖解說明復(fù)合圖像的文本部分；附圖6和7圖解說明本發(fā)明的一種實(shí)施方式；附圖8和9圖解說明本發(fā)明的另一種實(shí)施方式。附圖不是按比例畫出的?？偟貋?lái)說，在附圖中，一樣的組成部分由相同的附圖標(biāo)記來(lái)指代。附圖1和2借助框解說明傳統(tǒng)的DPCM編碼方法。附圖1圖解說明該方法的編碼器部分，附圖2圖解說明該方法的解碼器部分。這些附圖還示意性地圖解說明了用于系統(tǒng)的編碼器和解碼器。在預(yù)測(cè)編碼(也稱為差分編碼)中，發(fā)送器和接收器按照某種固定的順序(例如，光柵順序，一行一行地并且在行內(nèi)從左到右)對(duì)數(shù)據(jù)(例如，圖像數(shù)據(jù))進(jìn)行處理。當(dāng)前數(shù)據(jù)(例如，當(dāng)前像素)由已經(jīng)重構(gòu)的在前數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。當(dāng)前數(shù)據(jù)P(x，y)與其預(yù)測(cè)值^(x，y)之間的差異是預(yù)測(cè)誤差d(x,y)，這個(gè)預(yù)測(cè)誤差是在減法器1中計(jì)算出來(lái)的。然后在量化器Q中對(duì)該預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行量化，給出量化預(yù)測(cè)誤差》(x，y)，對(duì)該量化預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行編碼并且將其發(fā)送到接收器。量化預(yù)測(cè)誤差因此是一個(gè)差值。將量化預(yù)測(cè)誤差饋送給加法器2，在加法器2中將量化預(yù)測(cè)誤差與預(yù)測(cè)值》(x，y)相加，給出重構(gòu)值戸(x，y)。將這個(gè)重構(gòu)值戶(x，y)饋送給預(yù)測(cè)器PRED，在該預(yù)測(cè)器中，使用延遲來(lái)預(yù)測(cè)下一個(gè)預(yù)測(cè)值》(x，y)。在解碼器側(cè)，進(jìn)行相反的處理。預(yù)測(cè)編碼的基本思想是，通過對(duì)差值(即，預(yù)測(cè)誤差)進(jìn)行編碼來(lái)消除連續(xù)數(shù)據(jù)之間的相互冗余，例如，消除圖像行上的連續(xù)像素之間的相互冗余。如果適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)了預(yù)測(cè)，則預(yù)測(cè)誤差的分布會(huì)聚攏在零附近并且會(huì)具有比原始圖像的熵低得多的熵。解碼信號(hào)的最終結(jié)果，如附圖2所示，不是P(x,y)，而是戸(x，y),即，是重構(gòu)數(shù)據(jù)，因此會(huì)在原始圖像與經(jīng)過DPCM編碼而后再解碼出來(lái)的圖像之間出現(xiàn)差異。當(dāng)像素之間出現(xiàn)較大的差值(較大的d(x，y)值)時(shí)，比如當(dāng)圖像中存在邊緣時(shí)，DPCM方法可能會(huì)造成振蕩(過沖)。這會(huì)導(dǎo)致邊緣拖尾。這在DPCM方法使用不止一個(gè)在前預(yù)測(cè)值來(lái)計(jì)算當(dāng)前預(yù)測(cè)值時(shí)(就像EP0599124中介紹的方法中那樣)尤為明顯。在所介紹的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)EP0599124中，進(jìn)行了這樣的嘗試通過由不止一個(gè)在前預(yù)測(cè)值得出預(yù)測(cè)值或者在遇到邊緣的情況下僅僅由一個(gè)在前預(yù)測(cè)值得出預(yù)測(cè)值，來(lái)為這種方法減少這種振蕩的出現(xiàn)。不過，問題仍然存在。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在復(fù)合圖像中，邊緣的拖尾尤其讓人厭煩。對(duì)于在圖像(或視頻)壓縮中的應(yīng)用，DPCM通常對(duì)"自然，，圖像(比如典型的假日照片和電影)的壓縮是最佳的。不過，隨著數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步和CE與PC領(lǐng)域之間發(fā)生的關(guān)聯(lián)交匯，出現(xiàn)了越來(lái)越多的"復(fù)合"圖像(例如在游戲中)。這樣的圖像由自然圖像內(nèi)容和圖形或文本(比如字幕)的混合體構(gòu)成。復(fù)合圖像的文本或圖形部分中的邊緣拖尾尤其讓人厭煩，因?yàn)槲谋静糠值倪吘壏浅Ｍ回?，從而過沖相對(duì)較大，而且在這個(gè)邊緣收攏之前，下一個(gè)邊緣又會(huì)出現(xiàn)。這是一個(gè)根本性問題，無(wú)法由已知的方法解決，已知的方法僅僅是在遇到邊緣時(shí)將一種類型的DPCM方法更換為另一種DPCM方法。附圖3和4圖解說明包括自然圖像31以及文本部分32的復(fù)合圖像。自然圖像通常具有所有種類的灰色色調(diào)，而文本部分通常是黑色和白色，或者至少具有兩個(gè)截然不同的值，高值和低值。本發(fā)明人已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，可以借助簡(jiǎn)單的方法顯著增高文本部分的圖像質(zhì)量，而不會(huì)顯著降低復(fù)合圖像的自然圖像內(nèi)容的圖像質(zhì)量。附圖5的上半部分圖解說明標(biāo)準(zhǔn)DPCM方法對(duì)于文本部分所存在的問題。文本表現(xiàn)為'虛影，文本。因DPCM方法造成的振蕩會(huì)引生緊跟在黑白色與各個(gè)字母末尾之間的過渡之后的灰度值。本發(fā)明致力于給出一種以比較根本的方式減小這一問題的方法。為此，該方法的特征在于，該方法包括步驟將差值與閾值進(jìn)行比較，并且如果差值超過了閾值，則采用固定的重構(gòu)值。本發(fā)明基于這樣的認(rèn)識(shí)例如如果出現(xiàn)高的差值，則將F(x,y)的值固定下來(lái)可能是有利的。對(duì)于字幕來(lái)說，這個(gè)值可以例如是白色255或240的值。因此，取代差分編碼，按照本發(fā)明的方法對(duì)絕對(duì)值進(jìn)行編碼，即，戸(x,y)的值是絕對(duì)固定值。繞過DPCM循環(huán)消除了振蕩。附圖5的下半部分顯示了該方法的結(jié)果。'虛影，文本消失了。從左到右，會(huì)在各個(gè)字母的開頭和末尾遇到邊緣。字母末尾處的從黑色到白色，會(huì)得到大的差值d(x,y)，并且在量化之后得到大的量化誤差》(x，y)。這個(gè)大的差值》(x，y)超過了閾值，因此按照本發(fā)明，啟動(dòng)開關(guān)并且插入一個(gè)固定的絕對(duì)值，即，在這個(gè)例子中是插入純白色255或240。如果該數(shù)據(jù)部分確實(shí)與文本部分有關(guān)，則下一個(gè)實(shí)際值將會(huì)是純白色255或240，等于編碼值。文本和圖形的壓縮在按照本發(fā)明的方法中是通過在信號(hào)滿足判別標(biāo)準(zhǔn)(在實(shí)例中，是在預(yù)測(cè)信號(hào)值與實(shí)際信號(hào)值之間出現(xiàn)大的差異，即，檢測(cè)到了高于閾值的差值)的情況下將DPCM解碼器的正常輸出替換為固定值來(lái)得到改善的。這樣的大差異或者預(yù)測(cè)誤差，典型地出現(xiàn)在圖像信號(hào)中的間斷點(diǎn)或邊緣上。尤其是，文本是由很多這樣的突兀邊緣表征的，這些突兀邊緣出現(xiàn)在從文本字符樣本到背景樣本的任何變化以及反過來(lái)的變化上。這樣該算法的中心思想是在文本壓縮的情況下由代表正確的文本或背景顏色的固定值(Hival或Loval)代替正常的DPCM輸出，或者更加一般地講，是在圖形或自然圖像內(nèi)容壓縮的情況下由正確的前景或背景顏色代替正常的DPCM輸出。在文本中，固定值通常代表黑色和白色。附圖6和7圖解說明按照本發(fā)明的方法的一種簡(jiǎn)單實(shí)施方式。發(fā)生器61生成差值d(x,y)。編碼器中的發(fā)生器62和解碼器中的發(fā)生器71生成重構(gòu)值F(x，y)。存儲(chǔ)器63、73存儲(chǔ)著固定值Hival、Loval并且編碼器開關(guān)Swe由控制器64控制。在這個(gè)例子中，開關(guān)在差值超過閾值T的時(shí)候得到觸發(fā)。編碼器和解碼器包括用于控制分別處于編碼器和解碼器中的開關(guān)Swe和Swd的控制器64、74。這些實(shí)施方式中的控制器將控制器的輸入端上給出的指示數(shù)據(jù)(在附圖中，對(duì)于編碼器來(lái)說是差值，對(duì)于解碼器來(lái)說是差值或切換信號(hào)s)與一個(gè)或多個(gè)判別標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。在附圖中，示意性地表示為將差值與閾值T進(jìn)行比較。編碼和解碼所對(duì)應(yīng)的框圖部分和附圖1和2中的框圖部分是一樣的。區(qū)別是在編碼器和解碼器中分別設(shè)置了由控制器64和74控制的開關(guān)Swe和Swd?？刂破?4和74具有用于指示數(shù)據(jù)的輸入。該輸入決定是否觸發(fā)開關(guān)Swe和Swd?？刂破?4具有用于數(shù)據(jù)的輸入，在這種情況下，輸入數(shù)據(jù)是差值^(x,y)。開關(guān)Swe在輸入數(shù)據(jù)滿足判別標(biāo)準(zhǔn)時(shí)得到觸發(fā)，例如，如果差值大于閾值T。"大于閾值"可以理解為，正值大于正閾值或者負(fù)值小于負(fù)閾值。如果開關(guān)得到觸發(fā)，則依據(jù)J(x，y)的符號(hào)將重構(gòu)值取作固定高值(Hival)或固定低值(Loval)。這個(gè)方法步驟是在解碼以及編碼過程中進(jìn)行的。編碼器可以具有用于生成單獨(dú)的切換信號(hào)S的裝置。如果是這樣，則控制器74具有用于所述切換信號(hào)S的輸入。提供單獨(dú)的切換信號(hào)S具有需要更多數(shù)據(jù)傳遞和引入新數(shù)據(jù)的缺點(diǎn)，因?yàn)楸仨氁獙为?dú)的信號(hào)包含在數(shù)據(jù)中。不過，這樣作的優(yōu)點(diǎn)在于開關(guān)Swd的控制更加強(qiáng)健。優(yōu)點(diǎn)還在于，編碼器不需要知道編碼器中用來(lái)控制開關(guān)Swe的算法，因此能夠例如改變編碼器中使用的開關(guān)算法，而不需要改變解碼器，或者能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)應(yīng)于使用不同算法或不同輸入數(shù)據(jù)的多種類型的編碼器的標(biāo)準(zhǔn)解碼器。在這種簡(jiǎn)單實(shí)施方式中，高值和低值Hival和Loval是固定值。需要注意的是，尤其是在本發(fā)明的解碼器部分中，判別標(biāo)準(zhǔn)按照其最一般的形式是，為解碼器提供指示要啟動(dòng)開關(guān)的信號(hào)。簡(jiǎn)單的方案是，送入的差值滿足判別標(biāo)準(zhǔn)，并且如果確實(shí)滿足，則啟動(dòng)開關(guān)Swe、Swd。如前面所解釋的，還有可能的是，在編碼器部分中，當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)Swe時(shí)，生成"開關(guān)，，信號(hào)S，該信號(hào)S與差值沒有直接的關(guān)系或者具有不同的類型，在位流中發(fā)出"開關(guān)信號(hào)"S，并且該"開關(guān)，，信號(hào)可以由解碼器識(shí)別為用于解碼器的"開關(guān)"信號(hào)。所需要的只是控制器74的輸入端上的數(shù)據(jù)滿足判別標(biāo)準(zhǔn)(在這種情況下是有"開關(guān)"信號(hào)S)。一旦滿足這一判別標(biāo)準(zhǔn)，則啟動(dòng)開關(guān)Swd。在利用可單獨(dú)識(shí)別的"開關(guān)信號(hào)，，時(shí)，它們不必位于位流中與切換時(shí)刻相應(yīng)的位置上，只要為解碼器給出了認(rèn)定切換時(shí)刻的信息即可。當(dāng)然，在一些情況下，任何優(yōu)點(diǎn)都有可能帶來(lái)缺點(diǎn)。本發(fā)明的方法提高了文本或圖形的質(zhì)量，但是有可能明顯降低自然圖像的圖像質(zhì)不過，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，上面提到的大預(yù)測(cè)誤差在正常情況下僅僅偶爾出現(xiàn)在自然圖像中，所以自然圖像的壓縮/質(zhì)量幾乎不會(huì)受到這種情況的特殊處理的影響，試驗(yàn)已經(jīng)證明了這一點(diǎn)。在一些實(shí)施方式中，編碼器安排成用來(lái)與數(shù)據(jù)流一起發(fā)出一個(gè)指示信號(hào)，指示編碼器包括可操作控制器和開關(guān)。這種優(yōu)選實(shí)施方式能夠使下列方案付諸實(shí)現(xiàn)可以為解碼器配備用來(lái)識(shí)別是否使用了按照本發(fā)明的方法的裝置。通過啟用和禁用控制器和開關(guān)，解碼器可以按照常規(guī)的方式(當(dāng)不存在這種指示信號(hào)時(shí))或者按照本發(fā)明(當(dāng)存在指示信號(hào)時(shí))進(jìn)行操作。于是解碼器能夠解碼由常規(guī)方法和編碼器生成的數(shù)據(jù)以及由按照本發(fā)明的方法和編碼器生成的數(shù)據(jù)。這樣的解碼器可以解碼常規(guī)數(shù)據(jù)流以及由按照本發(fā)明的方法或編碼器生成的數(shù)據(jù)流，而不會(huì)帶來(lái)可感覺到的質(zhì)量損失。"操作控制器和開關(guān)"覆蓋了編碼器僅僅具有一種操作模式(即，總是按照本發(fā)明進(jìn)行編碼)的實(shí)施方式，而且還覆蓋了能夠按照兩種操作模式操作的編碼器，一種操作模式是開關(guān)發(fā)揮了作用，另一種操作模式是使用常規(guī)方法。如前面和后面所解釋的，按照本發(fā)明的方法在對(duì)復(fù)合圖像進(jìn)行編碼/解碼的時(shí)候尤其有益。可以為要編碼的數(shù)據(jù)(P(x，y))配備圖像類型(例如，復(fù)合或自然圖像)的類型指示，或者更加一般地講，配備要編碼的數(shù)據(jù)類型的類型指示。取決于這一類型指示，可以使控制器和開關(guān)操作或不操作。在附圖6和7的簡(jiǎn)單實(shí)施方式中，用于重構(gòu)值的固定值是不能修改的。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，這些固定值是可修改的。附圖8和9圖解說明編碼(附圖8)和解碼(附圖9)方法所對(duì)應(yīng)的這種優(yōu)選實(shí)施方式。所述附圖還示意性地圖解說明了用于系統(tǒng)的編碼器和解碼器。這種優(yōu)選實(shí)施方式的方法和算法在文本壓縮的情況下通過適應(yīng)性地改變/選擇來(lái)由等價(jià)于或者至少非常接近于正確文本或背景顏色的值替代正常DPCM輸出，或者更加一般地講，在圖形或自然圖像內(nèi)容壓縮的情況下，由正確的前景或背景顏色替代正常的DPCM輸出。這些替代顏色是按照替代規(guī)則來(lái)確定的，這些替代規(guī)則優(yōu)選地根據(jù)之前確定的重構(gòu)值確定新的固定值。在附圖8和9中，借助箭頭表示了如何確定新的固定值。進(jìn)行了下面的測(cè)試針對(duì)適用于復(fù)合圖像壓縮的一維DPCM壓縮模塊，由這一模塊自身或者將這一模塊作為較大的壓縮系統(tǒng)中的眾多模塊/方法之一，進(jìn)行了本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)。使用緊接在前的樣本作為當(dāng)前樣本的預(yù)測(cè)結(jié)果；以未壓縮的形式直接發(fā)出一行的第一樣本。使用了具有16個(gè)輸出電平的對(duì)稱量化器，如果沒有進(jìn)一步采用熵編碼，該對(duì)稱量化器每符號(hào)需要1og2(16)-4位，這樣就給出了8位輸入信號(hào)的2倍壓縮倍率。首先對(duì)量化器的表達(dá)電平和判決區(qū)間進(jìn)行設(shè)計(jì)，以在不使用本發(fā)明的情況下給出良好的復(fù)合圖像視覺質(zhì)量。結(jié)果得到的預(yù)測(cè)誤差區(qū)間是±，同時(shí)各個(gè)區(qū)間所對(duì)應(yīng)的(預(yù)測(cè)誤差所對(duì)應(yīng)的)相應(yīng)表達(dá)值為±[2，12，27，46，71，102，139，207]。當(dāng)預(yù)測(cè)誤差剛好為0時(shí)，選擇正的表達(dá)值。為了應(yīng)用本發(fā)明，不管何時(shí)發(fā)現(xiàn)最高的預(yù)測(cè)誤差區(qū)間/值，都不將解碼器的輸出(重構(gòu)值戸(x，y))取作前一樣本土207，而是取而代之取決于預(yù)測(cè)誤差為正(選擇高值)還是負(fù)(選擇低值)將其選擇為"高值"Hival或"寸氐值"Loval。高和低固定(但仍可修改)值Hival和Loval在優(yōu)選實(shí)施方式中是按照修改規(guī)則來(lái)加以修改的。為了檢測(cè)到可靠的或穩(wěn)定的輸出值，可以例如僅當(dāng)當(dāng)前預(yù)測(cè)誤差落在最低區(qū)間(即，±)之內(nèi)或者當(dāng)當(dāng)前預(yù)測(cè)誤差落在比前一預(yù)測(cè)誤差區(qū)間更接近0的區(qū)間之內(nèi)(即，預(yù)測(cè)誤差正在變小)時(shí)，更新高和低值。如果應(yīng)用了前面的更新條件，則在輸出值小于96的情況下將低值設(shè)定為當(dāng)前輸出值，并且在輸出值大于159的情況下將高值設(shè)定為當(dāng)前輸出值(所以低值必須處于最低的96個(gè)輸出值0-95的范圍之內(nèi)，并且高值必須處于最高的96個(gè)輸出值160-255的范圍之內(nèi))。選擇這些范圍的原因是，在高值和低值不在前面提到的范圍之內(nèi)(即，高值確實(shí)不小于160并且低值也確實(shí)不超過95)的情況下，預(yù)測(cè)誤差可能永遠(yuǎn)不會(huì)落在±[160-25"的最高區(qū)間之內(nèi)。這些規(guī)則給出了值Hival和Loval可根椐重構(gòu)值修改的方法的例子?；谥貥?gòu)數(shù)據(jù)使用檢測(cè)規(guī)則檢測(cè)可靠的或穩(wěn)定的輸出值。一旦使用這些規(guī)則建立了這樣的輸出電平，就使用這些值作為值Hival和Loval。值Hival和Loval可以在編碼器以及解碼器中4吏用同樣的算法來(lái)建立。不過，也可以這樣編碼器4吏用建立值Hival和Loval以及數(shù)據(jù)流中所述值發(fā)生改變的位置的算法，并且將值Hival和Loval作為單獨(dú)的數(shù)據(jù)Shl在數(shù)據(jù)流中發(fā)出。在這些實(shí)施方式中，解碼器不必知道編碼器建立值Hival和Loval所使用的算法，使得解碼器能夠處理由按照本發(fā)明的編碼器生成的位流，即使編碼器自身使用不同的算法來(lái)計(jì)算Hival、Loval也是可以的。果。計(jì)算了用于壓縮圖像的所謂PSNR(峰值信號(hào)噪聲比)來(lái)作為圖像質(zhì)量的衡量標(biāo)準(zhǔn)。PSNR的值給出了質(zhì)量的粗略衡量標(biāo)準(zhǔn)。表l正常DPCM和所提出的方法的PSNR[dB]<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>大提高。復(fù)合附圖3的PSNR值也得到了大大提高。利用各種不同顏色的文本部分和圖像進(jìn)行的各種試驗(yàn)表明，本方法大幅提高了文本部分的質(zhì)量，其中對(duì)黑白文本獲得了最大的質(zhì)量提高，而黑白文本是最常使用的文本類型，同時(shí)對(duì)復(fù)合圖像的圖像部分沒有或者僅有非常小的負(fù)面影響。對(duì)文本部分造成的正面效果對(duì)人眼是清晰可見的，而對(duì)圖像部分造成的任何負(fù)面效果對(duì)肉眼來(lái)說是不可見的。簡(jiǎn)而言之，可以將本發(fā)明描述為在編碼和解碼方法中，將指示數(shù)據(jù)(J(x，y)，S)與判別標(biāo)準(zhǔn)(T)進(jìn)行比較。如果指示數(shù)據(jù)滿足該判別標(biāo)準(zhǔn)，則插入絕對(duì)值(Hival/Loval)取代基于差分編碼的預(yù)鄉(xiāng)值。這相當(dāng)于繞過差分編碼循環(huán)，這樣就減小或消除了這種循環(huán)中的振蕩行為，從而減小了復(fù)合圖像文本部分的拖尾。這些絕對(duì)值優(yōu)選地基于在前預(yù)測(cè)值動(dòng)態(tài)地確定。本發(fā)明可以用來(lái)改善非自然圖像內(nèi)容尤其是文本信息的DPCM壓縮。應(yīng)用范圍一般地講是用于減小視頻帶寬或(內(nèi)嵌)存儲(chǔ)器要求的內(nèi)嵌壓縮，并且尤其是一維DPCM，應(yīng)用于例如-用于減小帶寬的(圖像數(shù)據(jù)的)存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)存的壓縮，-用于減小發(fā)送給LCoS顯示器的圖像數(shù)據(jù)的接口總線帶寬的壓縮，-移動(dòng)顯示驅(qū)動(dòng)器中圖像存儲(chǔ)器的壓縮?？梢允褂冒凑毡景l(fā)明的方法、系統(tǒng)、編碼器和解碼器。在本發(fā)明的概念中，"加法器"、"量化器，，、"開關(guān)"、"預(yù)測(cè)器，，等應(yīng)該廣義地加以理解，并且不管從方法還是系統(tǒng)的角度來(lái)說，都包括例如i殳計(jì)用于前面介紹的相加、量化、預(yù)測(cè)等的任何一個(gè)硬件(比如加法器、開關(guān))、任何電路或子電路以及設(shè)計(jì)或編程用來(lái)作為一個(gè)整體或者本發(fā)明的一個(gè)特征按照本發(fā)明執(zhí)行這些任務(wù)的任何一段軟件(計(jì)算機(jī)程序或子程序或者計(jì)算機(jī)程序組或(多個(gè))程序代碼)，以及單獨(dú)或組合起來(lái)起到本身作用的這些硬件和軟件的任意組合，而不局限于給定的示范性實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，本發(fā)明并不局限于上文中具體給出和介紹的那些具體方案。本發(fā)明存在于各種和每種新穎的特征以及特征的各種和每種組合。權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記并不限定它們的保護(hù)范圍。動(dòng)詞"包括，，及其變體的使用并不排除還存在權(quán)利要求中列出的元素之外的元素的情況。在元素之前使用量詞"一"或"一個(gè)"并不排除存在多個(gè)這種元素的情況。舉例來(lái)說，在一個(gè)實(shí)施例中使用一量化器，其僅是優(yōu)選實(shí)施方式。在例子中給出了量化器的具體類型。本發(fā)明并不受到特定類型量化器的使用的約束，從最廣義的角度來(lái)說，也不受量化器的使用的約束。本發(fā)明可應(yīng)用于編碼的DPCM方法，包括任何混合DPCM/DCT類型的編碼。在實(shí)例中，使用量化差值來(lái)觸發(fā)開關(guān)。在本發(fā)明的范圍之內(nèi)，開關(guān)可以由與差值高于閾值的條件相關(guān)的任何信號(hào)觸發(fā)。例如，在編碼器部分中，開關(guān)S可以由差值d(x，y)來(lái)觸發(fā)。所需要的是在差值超過閾值的時(shí)候觸發(fā)開關(guān)S。本發(fā)明概念中的"指示數(shù)據(jù)，，是數(shù)據(jù)流中構(gòu)成控制器64(編碼器部分中)或74(解碼器部分中)的輸入的任何數(shù)據(jù)。在實(shí)例中，針對(duì)確定固定值Hival/Loval的方式給出了兩種不同的實(shí)施方式。在這些實(shí)施方式之一中，固定值是不可修改的，例如純白色和純黑色，在另一種實(shí)施方式中，值是可以修改的，即，它們是根據(jù)預(yù)測(cè)值得到修改的。也可以，尤其是在按照可區(qū)分的單元(比如行或幀)來(lái)組織數(shù)據(jù)時(shí)，對(duì)指示特定行所對(duì)應(yīng)的Loval值和Hival值的獨(dú)立數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和解碼。在本方法的編碼部分中，可以確定Hival和Loval的"最佳"值并且與位流一起發(fā)出與所述值對(duì)應(yīng)的信號(hào)。在解碼端，對(duì)這些值進(jìn)行解碼并且實(shí)施相應(yīng)的Hival和Loval值。權(quán)利要求1.一種使用預(yù)測(cè)編碼方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的方法，在該預(yù)測(cè)編碼方法中，生成代表預(yù)測(cè)值與實(shí)際值(P(x，y))之間的差的差值，其中使用差值和預(yù)測(cè)值來(lái)生成重構(gòu)值，該重構(gòu)值用于預(yù)測(cè)新的預(yù)測(cè)值其中將指示數(shù)據(jù)與判別標(biāo)準(zhǔn)(T)進(jìn)行比較，并且如果該指示數(shù)據(jù)滿足所述判別標(biāo)準(zhǔn)，則為由所述差值和預(yù)測(cè)值重構(gòu)的值插入固定值(Hival，Loval)。2.按照權(quán)利要求1所述的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的方法，其中將差值(J(x，y))與判別標(biāo)準(zhǔn)(T)進(jìn)行比較，并且如果該差值滿足所述判別標(biāo)準(zhǔn)，則為由所述差值和預(yù)測(cè)值重構(gòu)的值(F(x，y))插入固定值(Hival，Loval)。3.按照權(quán)利要求1所述的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的方法，其中生成指示從固定值到重構(gòu)值和/或相反的切換的切換信號(hào)(S)。4.一種對(duì)由預(yù)測(cè)編碼方法生成的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的方法，所述數(shù)據(jù)包括差值(^(x，y))，在這種解碼方法中，使用所述差值(^(x,y))來(lái)根據(jù)預(yù)測(cè)值(》(x,y))生成重構(gòu)值(戸(x，y))，該重構(gòu)值用于預(yù)測(cè)新的預(yù)測(cè)值(戶(x,y))，其中將指示數(shù)據(jù)(j(x，y)，S)與判別標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，并且如果該指示數(shù)據(jù)滿足所述判別標(biāo)準(zhǔn)，則為由所述差值和預(yù)測(cè)值重構(gòu)的值(戸(x，y))插入固定值(Hival，Loval)。5.按照權(quán)利要求4所述的解碼方法，其中該方法包括將差值(j(x，y))與判別標(biāo)準(zhǔn)(T)進(jìn)行比較，并且如果該判別標(biāo)準(zhǔn)得到滿足，則取代由所述差值和預(yù)測(cè)值重構(gòu)的值而對(duì)固定值(Hival，Loval)進(jìn)行編碼。6.按照權(quán)利要求2或5所述的方法，其中僅僅在特定符號(hào)的差值滿足所述判別標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，才插入固定絕對(duì)值(Hival，Loval)，所述符號(hào)或正或負(fù)。7.按照權(quán)利要求2或5所述的方法，其中在任意符號(hào)的差值滿足所述判別標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，插入固定絕對(duì)值(Hival，Loval)。8.按照權(quán)利要求2或5所述的方法，其中所述判別標(biāo)準(zhǔn)是，所述差值高于閾值(^(x，y)〉T)。9.按照權(quán)利要求1或4所述的方法，其中所述方法包括更新(81，82)固定值(Hival，Loval)的步驟。10.按照權(quán)利要求9所述的方法，其中所述固定值是根據(jù)之前重構(gòu)的值(戸(x，y))更新的。11.一種使用預(yù)測(cè)編碼方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的編碼器，該編碼器包括用于生成預(yù)測(cè)值(》(x,y))與實(shí)際值(P(x，y))之間的差值(^(x，y))的發(fā)生器(61)，和用于由所述差值(j(x,y))生成重構(gòu)值(戸(x，y))的發(fā)生器(62)，以及用于預(yù)測(cè)一個(gè)預(yù)測(cè)值(戶(x,y))的預(yù)測(cè)器(PRED)，其中所述編碼器包括控制器(64)和開關(guān)(Swe)，其中控制器(64)控制開關(guān)(Swe)在為由所述差值和預(yù)測(cè)值重構(gòu)的值(P(x,y))插入和不插入固定值(Hival，Loval)之間進(jìn)行切換。12.按照權(quán)利要求11所述的編碼器，其中所述控制器設(shè)置為用于將差值(^(x，y))與判別標(biāo)準(zhǔn)(T)進(jìn)行比較。13.按照權(quán)利要求12所述的編碼器，其中所述判別標(biāo)準(zhǔn)是閾值(T)。14.按照權(quán)利要求ll所述的編碼器，其中所述控制器設(shè)置為用來(lái)生成指示開關(guān)(Swe)的操作的切換信號(hào)(S)。15.—種用于使用預(yù)測(cè)編碼方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼的解碼器，所述解碼器包括用于由差值(》(x，y))生成重構(gòu)值(戸(x，y))的發(fā)生器(71)和用于預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)值(》(x,y))的預(yù)測(cè)器(PRED)，所述解碼器包括控制器(74)，該控制器控制開關(guān)(Swd)在為由所述差值和預(yù)測(cè)值重構(gòu)的值(戸(x,y))插入和不插入固定值(Hival，Loval)之間進(jìn)行切換。16.按照權(quán)利要求15所述的解碼器，其中所述控制器(74)設(shè)置為用來(lái)將數(shù)據(jù)(J(x,y),S)與判別標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。17.按照權(quán)利要求15所述的解碼器，其中所述控制器設(shè)置為用來(lái)檢測(cè)切換信號(hào)(S)的存在。18.按照權(quán)利要求15所述的解碼器，其中所述解碼器具有禁用所述控制器(74)和開關(guān)(Swd)的裝置。19.一種對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼或解碼的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括權(quán)利要求ll或15中所述的編碼器或解碼器。20.—種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括使得處理器能夠執(zhí)行權(quán)利要求1中所述的編碼方法的程序代碼裝置。21.—種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，包括權(quán)利要求20所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)全文摘要在用于編碼和解碼的方法中，將指示數(shù)據(jù)(d(x，y)，S)與判別標(biāo)準(zhǔn)(T)進(jìn)行比較。如果指示數(shù)據(jù)滿足該判別標(biāo)準(zhǔn)，則代替基于差分編碼的預(yù)測(cè)值插入絕對(duì)值(Hival/Loval)。這相當(dāng)于繞過差分編碼循環(huán)，這樣會(huì)減少或消除這種循環(huán)中的振蕩行為，從而減少?gòu)?fù)合圖像文本部分的拖尾。所述絕對(duì)值優(yōu)選地根據(jù)在先預(yù)測(cè)值動(dòng)態(tài)地確定。文檔編號(hào)H04N7/34GK101167367SQ200680014325公開日2008年4月23日申請(qǐng)日期2006年4月12日優(yōu)先權(quán)日2005年4月27日發(fā)明者R·J·范德夫盧滕申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司