JPH0132702B2 - - Google Patents

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JPH0132702B2
JPH0132702B2 JP55104519A JP10451980A JPH0132702B2 JP H0132702 B2 JPH0132702 B2 JP H0132702B2 JP 55104519 A JP55104519 A JP 55104519A JP 10451980 A JP10451980 A JP 10451980A JP H0132702 B2 JPH0132702 B2 JP H0132702B2
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error
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Tooru Usubuchi
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NEC Corp
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Nippon Electric Co Ltd
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Publication of JPS5730463A publication Critical patent/JPS5730463A/ja
Publication of JPH0132702B2 publication Critical patent/JPH0132702B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/41Bandwidth or redundancy reduction

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  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は画像信号を予測符号化する適応予測符
号化装置で符号化された符号を復号する際に用い
られる適応予測復号化装置に関するものである。
従来、この種の適応予測符号化方式としては、
例えば、特開昭55−41080号公報に示されている
予測手段を設け、一定のブロツク単位で複数の予
測誤差信号の予測はずれの画素数を比較し、いず
れか1つの予測誤差信号を選択する方法がある。
この方法は、1ブロツクの中に網点写真および文
字というように特徴の異なる画像信号が混在して
いる場合には、予測効果が十分でないという欠点
があつた。
本発明の目的は、上述の従来の予測手段の欠点
を除去することであり、予測効果の高い適応予測
符号化方式を提供することにある。
本発明の適応予測復号化装置は、画素xの標本
値Xに対する予測値P1,P2を発生し、その予測
値P1,P2より得られる予測誤差信号Y1,Y2より
予測誤差信号Yを画素単位で選択し、予測誤差信
号Yとどの予測誤差信号を選択したかに係る予測
選択信号M1とから構成された誤差信号Eを符号
化する適応予測符号化装置で得られた符号を復号
する際に、誤差信号Eを復号化する手段と、すで
に復号ずみの標本値から予測値P1,P2を発生す
る手段と、予測選択信号の初期値を与える手段
と、少なくとも前記誤差信号Eと予測値P1,P2
および過去の予測選択信号とを用いて符号化の逆
の論理により標本値Xを得る手段とから構成され
る。
本発明の適応予測復号化装置は、例えば、新聞
フアクシミリのデータ圧縮符号化に適用され、符
号化装置側で、それぞれ網点写真および文字の予
測に適した2種類の予測値P1,P2を発生する手
段を用い、その予測値P1,P2より得られる予測
誤差信号Y1,Y2より予測誤差が少なくなるよう
に、予測誤差信号Yを画素単位で選択し、予測誤
差信号Yとどの予測誤差信号Yを選択したかに係
る予測選択信号Nの論理和である誤差信号Eを符
号化するので、従来の予測符号化方式に比べて予
測効果の高い全体として符号化後の情報量を減少
させる作用効果を有するものである。
次に図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第1A図は、本発明の適応予測復号化装置に用い
られる網点写真用の予測器の参照画素の一例を表
わす図である。なお、第1A図は、45゜の斜交網
点画像を対象としている。第1A図において距離
D(ここではD=10)は網点の周期を表わすもの
であり、画素xの標本値Xと同一位相関係(画像
の2次元網目周期パターン上で)にある画素は、
b0およびc0である。図において画素xの近傍画素
a1〜a6の標本値A1〜A6と網点の周期だけ主走査
方向に離れた画素b0の標本値B0およびその近傍
画素b1〜b5の標本値B1〜B5の組み合せは、第2
A図の予測器3a1に用いられる参照画素の一例を
示すものである。同様に画素xの近傍画素の標本
値A1〜A6と、網点の周期だけ斜め方向に離れた
画素c0の標本値C0およびその近傍画素c1〜c5の標
本値C1〜C5の組み合せも、第2A図の予測器3
a1に用いられる一例である。
第1B図は、本発明の適応予測復号化装置に用
いられる文字用の予測器の参照画素の一例を表わ
す図である。図において画素xの標本値Xは、画
素xの近傍画素の標本値によつて予測される。画
素xの近傍画素a1〜a12の標本値A1〜A12の組み
合せは、第2A図の予測器3a2に用いられる一例
である。
第2A図は、本発明の復号化装置で復号される
符号を作り出す符号化装置の第1の実施例を示す
ブロツク図であり、予測器として第1A図の参照
画素b0を中心とした場合と第1B図を用いた場合
の例である。図において端子1には、標本化され
2値化された画像信号が印加される。端子1に印
加された標本値をXとすると、この標本値Xはラ
インメモリ2、予測器3a1,3a2に供給される。
ラインメモリ2は信号を約1ライン遅延させるも
ので、1ラインの遅延量をH(=8000サンプル)
とすれば、その出力端子には(H−6)=7994サ
ンプル遅延した信号が得られる。
予測器3a1,3a2はシフトレジスタおよびリー
ドオンリメモリ(ROM)より構成されており、
参照画素として第1A図および第1B図に示され
た組み合せを用いて、それぞれ予測値P1,P2
出力する。予測値P1およびP2は排他的論理和回
路5a1および5a2で標本値Xと排他的論理和がと
られ予測誤差信号Y1,Y2に変換され、マルチプ
レクサ6aに入力される。選択信号発生回路4a
(詳細は第4A図又は第4B図)は、予測誤差信
号Y,Y1およびY2より予測選択信号M1および誤
差信号Eを発生し、誤差信号Eは符号器7に入力
される。
マルチプレクサ6aでは、予測選択信号M1
従い予測誤差信号Yが画素単位で選択される。
誤差信号Eは次に符号器7(ランレングス符号
器等の従来より使用されている符号器)で符号化
され、出力端子8より出力される。第2B図に示
された本発明の復号化装置で復号される符号を作
り出す符号化装置の第2の実施例を示すブロツク
図であり、符号器7の符号化において誤差信号E
(予測誤差信号Y又は選択誤差信号N)の他に状
態信号S(予測状態信号SY又は選択状態信号SN
を併せて符号化する場合の例を示すものである。
すなわち、予測状態信号SY(又は選択状態信号
SN)は参照画素パターンのそれぞれに対して予
測誤差信号(選択誤差信号)の予測的中確率を予
め統計的に調べて予測的中確率の大小に対して予
測誤差信号E(又は選択誤差信号N)をグループ
分けするために用いられる信号であり、例えば、
予測状態(選択状態)を2状態とする場合は、予
測的中確率が、ある値以上の参照画素パターン
と、それ以外のパターンに分けられる。
第2B図において、予測状態信号S1,S2および
選択状態信号SNは、予測値P1,P2と同様にシフ
トレジスタおよびROMより構成される予測器3
a1′,3a2′および標本値Xとラインメモリ2出力
信号とから選択状態信号を得る選択状態信号発生
回路9より発生され、予測状態信号S1,S2はマル
チプレクサ6a1′に選択状態信号SNは、マルチプ
レクサ6bに入力される。マルチプレクサ6
a1′は、予測選択信号M1に従い、予測誤差信号Y
および予測状態信号SYを選択し、予測誤差信号Y
を選択信号発生回路4aに入力し、予測状態信号
SYを、マルチプレクサ6bに入力する。マルチプ
レクサ6bは、誤差選択信号M2に従い、予測信
号Eに対応する状態信号Sを予測状態信号SYお
よび選択状態信号SNより選択し、符号器7′に入
力する。符号器7′では、状態信号Sを用いて誤
差信号Eをランレングス符号化する。このような
誤差信号Eと状態信号Sを用いたランレングス符
号化法については、特開昭55−41080号公報に記
載されている。
第3A図は、第2A図に用いられる予測器3a1
の一実施例を示すブロツク図であり、参照画素と
して第1A図の主走査方向の網点を用いたもので
ある。端子10および11には、現走査線および
前走査線の信号が印加される。端子10に印加さ
れた標本値をXとすると、シフトレジスタ12
a,12bおよび12cで1〜2および9〜11サ
ンプル時刻遅延され、第1A図における画素a1
a2 -,b0〜b2の標本値A1,A2,B0〜B2が得られ
る。端子11には標本値Xが(H−5)=7995サ
ンプル時刻遅延した信号が印加されるが、シフト
レジスタ12dで更に4サンプル時刻遅延され
る。シフトレジスタ12e,12fおよび12g
では、1〜4および12〜14サンプル時刻遅延さ
れ、第1A図における画素a3〜a6およびb3〜b5
標本値A3〜A6およびB3〜B5が得られる。
このようにして得られた参照画素の標本値A1
〜A6,B1〜B5およびB0はROM13にアドレス
として印加され、その出力端子14に前述の予測
値P1を発生する。参照画素として第1B図に示
された文字用の予測器3a2の場合の実施例もシフ
トレジスタおよびROMを使つた回路構成で同様
に実施できる。
以上予測器の参照画素として画素xと同一位相
関係にある画素を1つだけ選んだ場合の実施例に
ついて述べたが、参照画素として画素xと同一位
相関係にある画素を複数個同時に利用できる。
例えば、参照画素として第1A図に示されたx
の近傍画素a1,a4〜a6と、xと同一位相関係にあ
るb0,c0およびその近傍画素b2,b4,b5,c2,c4
c5の標本値A1,A4〜A6,B0,B2,B4,B5,C0
C2,C4,C5を用いた予測器等が含まれることは
勿論である。
第3B図は、第2B図に用いられる予測器3
a1′の一実施例を示すブロツク図である。図にお
いて第3A図の予測器3a1と異なる点は、予測状
態信号S1を発生するROMが追加された点であ
り、その他は全く等しい。予測状態信号S1は、予
測値P1と同様に、あらかじめ数種類の紙面より
統計的に求められる。
第4A図は、第2A図および第2B図に用いら
れる選択信号発生回路4aの第1の実施例を示す
ブロツク図であり、第5A図に示す予測選択信号
M1および誤差信号Eを発生する回路である。
なお、第5A図は選択信号の関係を説明するた
めの図である。第4A図において、まず最初にレ
ジスタ24aは、予測選択信号M1が走査線の始
まりで予測誤差信号Y1側を選択するようにリセ
ツトされる。次に選択20および21より印加さ
れる予測誤差信号Y1,Y2およびレジスタ24a
の出力である一画素前の予測選択信号M1に従つ
てROM23では、予測選択信号M1および誤差選
択信号M2が発生され、予測選択信号M1は、選択
27より誤差選択信号M2は、端子28より出力
される。レジスタ24aでは、予測選択信号M1
を一画素遅延させ、排他的論理和回路25で予測
選択信号M1の変化点である選択誤差信号Nを発
生し、マルチプレクサ26に入力する。マルチプ
レクサ26では誤差選択信号M2に従い、予測誤
差信号Yおよび選択誤差信号Nより誤差信号Eを
選択し、端子29より出力する。
次に第5A図を用いて本発明の予測選択信号、
誤差選択信号M1,M2、予測誤差信号Y1,Y2
択誤差信号Nおよび誤差信号Eの関係について述
べる。図において、誤差信号Y1,Y2,Yおよび
Nの斜線部即ちY1,Y2,YおよびN=1は予測
はずれと、その値即ちY1,Y2,YおよびN=0
は予測当たりを示す。選択信号M1又はM2の斜線
部即ちM1又はM2=1は、予測誤差信号Y2又は選
択誤差信号Nを選択することを、その他即ちM1
又はM2=0は予測誤差信号Y1又は予測誤差信号
Yを選択することを示す。ここで予測選択信号
M1および誤差選択信号M2は、それぞれ予測誤差
信号Y1,Y2より予測誤差信号Yを予測誤差信号
Y選択誤差信号Nより誤差信号Eを選択する信号
であり、最終的に誤差信号Eの予測はずれの個数
を減少させるように選ばれる。つまり、予測誤差
信号Y1およびY2の予測はずれは、予測誤差信号
Y1およびY2が写真および文字のそれぞれに適し
た予測より得られる信号とすれば対応していない
部分では第5A図の予測誤差信号Y1およびY2
ように予測はずれが連続して起こる可能性が強
い。このような場合には、予測選択信号M1を用
い予測誤差が少なくなるように予測誤差信号Y1
およびY2を自動的に切り変えれば、誤差信号E
の予測はずれの個数は減少し、符号化後の情報量
は減少する。
第5A図において予測選択信号M1および誤差
選択信号M2は、次のようにして求められる。
予測選択信号M1は、予測誤差信号Yの予測は
ずれが最小となるように決められる。つまり、予
測誤差信号Y1およびY2の両方が予測はずれの場
合だけ予測誤差信号Yを予測はずれとするように
予測誤差信号Yが選択される。そのための予測選
択信号M1の切り変えは、一画素前に選ばれた予
測誤差信号側が予測はずれの時に行なわれる。こ
の時誤差選択信号M2は、次のようにして求めら
れる。
誤差選択信号M2は、予測誤差信号Y又は選択
誤差信号Nのどちらかの予測はずれ(両方同時に
予測はずれとはならない)を選択するものであ
り、選択誤差信号Nが、予測ばずれとなる可能性
のある時、即ち、どちらか一方の予測誤差信号が
予測はずれとなる時、選択誤差信号Nを選ぶ。
以上の論理を実施するために用いた第4A図の
ROM23の内容即ちテーブルを第6図に、また
予測選択信号M1および誤差信号Eを論理式で表
わした結果を次式に示す。なお、は排他的論理
和+は論理和、・は論理積、×は×の反転を示す。
M1=(1 2)・M1′ +1・P2・×+P12・× E=12・×+P1・P2・×+M1′M1 図においてM1′は、一画素前の予測選択信号
M1を表わす。第6A図のテーブルを用い、第5
A図の予測誤差信号Y1およびY2を入力として、
予測選択信号M1、予測誤差信号Y、選択誤差信
号N、誤差選択信号M2、誤差信号Eを求めた結
果を第5A図の下の部分に示す。このようにして
求められた誤差信号Eの予測ばずれの個数は8
で、元の予測誤差信号Y1,Y2の予測はずれの個
数10、12に比べて少なくなつている。
第4B図は、第2A図に用いられる予測選択信
号発生回路4aの第2の実施例を示すブロツク図
であり、第5B図に示す予測選択信号M1および
誤差選択信号M2を発生する回路である。
なお、第5B図は選択信号の関係を説明するた
めの図である。第4A図と第4B図の違いは、第
4B図において、予測選択信号M1および誤差選
択信号M2を決定するROM23′の入力として、
一画素遅れの予測誤差信号Y1およびY2を用いて
いる点である。第5B図において予測選択信号
M1および誤差選択信号M2は、予測誤差信号の予
測はずれが連続して、一方側だけ生じ易いことよ
り次のようにして求められる。予測選択信号M1
の切り換えは、一画素前に選ばれた予測誤差信号
側だけが、予測はずれで、その前の予測誤差信号
も予測はずれの時に行なわれる。この時誤差選択
信号M2は、選択誤差信号Nが予測はずれとなる
可能性のある時即ち予測誤差信号Y1又はY2が連
続して予測はずれとなる時、選択誤差信号Nを選
ぶ。以上の論理を実施するために用いた第4B図
のROM23′の内容即ちテーブルを第6B図に
示す。
図において、Y1′,Y2′,M1′は、それぞれ一画
素前の予測誤差信号Y1,Y2予測選択信号M1を表
わす。第6B図のテーブルを用い、第5B図の予
測誤差信号Y1およびY2を入力として予測選択信
号M1、予測誤差信号Y、選択誤差信号N、誤差
選択信号M2、誤差信号Eを求めた結果を第5B
図の下の部分に示す。
このときの誤差信号Eの予測はずれの個数は8
で元の予測誤差信号Y1,Y2の予測はずれの個数
10、12に比べて少なくなつている。第5A図と第
5B図の違いは、標本値第7〜第11番目と標本値
第29〜第34番目に表われる。前者では予測誤差信
号Y1側だけが孤立した予測はずれの個数が1つ
と少ないので、第5B図側の誤差信号Eが少な
く、後者では、予測誤差信号Y2側だけが、孤立
した予測はずれは、3と2以上なので、第5A図
側の誤差信号Eが少なくなる。
第7A図は、本発明の第1の実施例を示すブロ
ツク図である。図において端子41に印加された
符号は、復号器42で誤差信号Eに復号される。
誤差信号Eは、選択信号発生回路4b(第7A図
又は第7B図)で、予測値P1およびP2に従い予
測誤差信号Yおよび予測選択信号M1に変換され
る。予測誤差信号Yは、排他的論理和回路5a1
よび5a2で予測器a1およびa2より出力される予測
値P1およびP2と排他的論理和がとられ、復号信
号X1およびX2を生成する。次にマルチプレクサ
6aでは、予測選択信号M1に従い、復号信号X1
およびX2よりXが選択される。それ以外のライ
ンメモリ2、予測器3a1,3a2の部分は、本発明
の適応予測符号器の第1の実施例である第2A図
と全く同じ回路構成で、同じ動作をする。
第7B図は、本発明の第2の実施例を示すブロ
ツク図である。第6A図の第1の実施例と異なる
点は復号器42′が状態信号S(予測状態信号SY
は選択状態信号SN)を用いて誤差信号E(予測誤
差信号Y又は選択誤差信号N)を復号する点と、
第2B図に示された符号器側と同様に、予測器3
a1′,3a2′が予測状態信号S1,S2を発生し、選択
状態信号発生回路9およびマルチプレクサ66が
必要な点である。
次に、第8A図および第8B図は、第7A図お
よび第7B図に用いられる選択信号発生回路46
の一実施例を示すブロツク図である。第8A図
は、第4A図の選択信号発生回路4aに対応する
回路4bである。即ち、第5A図に示された誤差
信号Eより予測誤差信号Yおよび誤差選択信号
M1を発生する回路である。図において端子50,
51,52より印加された予測値P1,P2および
誤差信号EをアドレスとしてROM53は、予測
誤差信号Yおよび選択誤差信号Nを発生し、予測
誤差信号Yは端子56より出力する。選択誤差信
号Nは、レジスタ54および排他的論理和回路5
5bで、予測選択信号M1に変換され端子57よ
り出力される。また、誤差選択信号M2は排他的
論理和回路55aで、予測値P1,P2の排他的論
理和をとることによつて得られ、端子58より出
力される。ここで用いられるROMの内容即ちテ
ーブルを第9A図に、また、予測選択信号M1
よび復号信号Xを論理式で表わした結果を次式に
示す。
M1=(P1P2)・F1′ X=12・E+P1・P2・+P1・P2 ・(M1′E)+P12・(M1′) 第8B図は、第4B図の選択信号発生回路4a
に対応する回路4bである。即ち、第5B図に示
された誤差信号Eより予測誤差信号Yおよび予測
選択信号M1を発生する回路である。図において
端子51,52より印加された予測値P1,P2
排他的論理和回路55b,55cで端子59より
印加された標本値Xと排他的論理和がとられ、予
測誤差信号Y1,Y2を発生する。予測誤差信号
Y1,Y2はレジスタ60で一画素遅延され、予測
値P1,P2、誤差信号Eと同様にROM53′のア
ドレスとして印加され、予測誤差信号Yおよび選
択誤差信号Nを発生する。ここで用いられる
ROM53′の内容即ちテーブルを第9B図に示
す。
以上、本発明の適応予測復号化装置は、符号化
装置側で、それぞれ網点写真および文字の予測に
適した2種類の予測値を発生する予測器を用い予
測器より得られる予測誤差信号Yを画素単位で選
択し、更にどちらの予測器を用いたかを示す選択
誤差信号Nも同時に符号化することにより、モー
ド符号のいらない、つまり符号化後の情報量の少
ない適応予測符号化方式となつている。
【図面の簡単な説明】
第1A図および第1B図は、本発明に用いられ
る予測器の参照画素の一例を示す図、第2A図お
よび第2B図は、本発明に係る適応予測符号化装
置の第1および第2の実施例を示すブロツク図、
第3A図および第3B図は、本発明に用いられる
予測器の一例を示すためのブロツク図、第4A図
および第4B図は本発明に係る符号化装置の選択
信号発生回路の一例を示すブロツク図、第5A図
および第5B図は、本発明の選択信号の関係を説
明するための図、第6A図および第6B図は、本
発明に係る符号化装置の選択信号発生回路に用い
られるROMの内容を示す図、第7A図および第
7B図は、本発明の一実施例を示すブロツク図、
第8A図および第8B図は、本発明の復号化装置
の選択信号発生回路の一例を示すブロツク図、第
9A図および第9B図は、本発明の復号化装置の
選択信号発生回路に用いられるROMの内容を示
す図である。 図において、参照数字2はラインメモリ、3
a1,3a2,3a1′および3a2′は予測器、4aおよ
び4bは、選択信号発生回路、5a1,5a2,2
5,55a,55bおよび55cは排他的論理和
回路、6a,6a′,6bおよび26はマルチプレ
クサ、7および7′は符号器、9は選択状態信号
発生回路、12a,12b,12c,12d,1
2e,12f,12g,24a,24bおよび6
0はシフトレジスタ、13,13′,23,2
3′,53および53′はROM、42および4
2′は復号器、54はカウンタを表わす。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 2値画像信号の現在の標本値Xに対する2つ
    の予測値P1,P2を発生し、この予測値P1,P2
    現在の標本値Xから予測誤差信号Y1,Y2を発生
    し、前記予測誤差信号Y1,Y2と過去の標本値に
    対する予測選択信号M1′とから予測選択信号M1
    を、前記Y1,Y2とからその一方のみが予測外れ
    となる可能性が高いことを示す誤差選択信号M2
    を発生し、前記予測誤差信号Y1,Y2の一方を前
    記予測選択信号にもとづいて予測誤差信号Yとし
    て選択し、前記予測選択信号M1の変化点を示す
    選択誤差信号Nを発生し、前記予測誤差信号Yお
    よび前記選択誤差信号Nの一方を前記誤差選択信
    号M2にもとづいて誤差信号Eとして選択し、こ
    の誤差信号Eを符号化することにより符号化され
    た2値画像信号を復号化する適応予測復号化装置
    であつて、前記誤差信号Eを復号化する手段と、
    予測選択信号M1の初期値を与える手段と、すで
    に復号化済の標本値より前記予測値P1,P2を再
    生する手段と、前記予測値P1,P2を用いて前記
    誤差信号Eより前記選択誤差信号Nと予測誤差信
    号Yとを分離する手段と、前記選択誤差信号Nと
    すでに復号化済の標本値に対する予測選択信号
    M1′とを用いて前記予測選択信号M1を再生する
    手段と、前記予測誤差信号Yと前記予測値P1
    P2とから仮復号値X1,X2を発生する手段と、こ
    のX1,X2の一方を前記予測選択信号M1にもとづ
    いて選択し復号値Xを得る手段とから構成される
    ことを特徴とする適応予測復号化装置。
JP10451980A 1980-07-30 1980-07-30 Adaptive forecasting and decoding device Granted JPS5730463A (en)

Priority Applications (1)

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JP10451980A JPS5730463A (en) 1980-07-30 1980-07-30 Adaptive forecasting and decoding device

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