JPH03140074A - 動画像符号化装置 - Google Patents
動画像符号化装置Info
- Publication number
- JPH03140074A JPH03140074A JP1280556A JP28055689A JPH03140074A JP H03140074 A JPH03140074 A JP H03140074A JP 1280556 A JP1280556 A JP 1280556A JP 28055689 A JP28055689 A JP 28055689A JP H03140074 A JPH03140074 A JP H03140074A
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- Japan
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- step width
- section
- character
- block
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- Pending
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
従来の技術
動画像符号化技術の発達に伴い、テレビ電話またはテレ
ビ会議システム用動画像符号化装置が開発されており、
例えば、ダブル、エッチ、チェノ(W、 H,CHEN
)らによる[シーン アダプティブ コーグJ 5
cene Adaptive 0oder’、 I E
B ETrans、 on C!omm、、 Vol
、C0M−32,No、3. Mar、。
ビ会議システム用動画像符号化装置が開発されており、
例えば、ダブル、エッチ、チェノ(W、 H,CHEN
)らによる[シーン アダプティブ コーグJ 5
cene Adaptive 0oder’、 I E
B ETrans、 on C!omm、、 Vol
、C0M−32,No、3. Mar、。
1984に記載されている直交変換符号化を用いた動画
像符号化装置がよく知られている。
像符号化装置がよく知られている。
以下、第4図を用いて、直交変換として二次元離散的コ
サイン変換を用いた場合の従来技術を説明する。第4図
で、1は離散的コサイン変換部、2は閾値処理部、3は
量子化部、4は可変長符号化部、5は伝送バッファ部で
ある。
サイン変換を用いた場合の従来技術を説明する。第4図
で、1は離散的コサイン変換部、2は閾値処理部、3は
量子化部、4は可変長符号化部、5は伝送バッファ部で
ある。
以上のような構成において、以下その動作を説明する。
離散的コサイン変換部1は、NxN(Nは正整数)画素
のブロック単位で入力されたディジタル画像信号6に対
し、第(1)式に示す離散コサイン変換処理を行い、変
換係数7を閾値処理部2に出力する。
のブロック単位で入力されたディジタル画像信号6に対
し、第(1)式に示す離散コサイン変換処理を行い、変
換係数7を閾値処理部2に出力する。
、(。v) −40(“)0(“)
2
閾値処理部2は、伝送ビン)レートに応じて定められろ
定数を閾値Tとして、第(20式に示すような閾値処理
を行い、効率化変換係数8を量子化部3に出力する。
定数を閾値Tとして、第(20式に示すような閾値処理
を行い、効率化変換係数8を量子化部3に出力する。
F(u、 v)−T (F (Ll、 V) >T
)FT(u、 y)= 0 (F(u、v
)≦T ’)−(2)、。。8(2に+1)” N + (u+ v=o+ L 4 ”’r N 1)””
”(’)量子化部3は、符号化する通報の種類を削減す
るために、効率化変換係数8を、伝送バッファ部6から
指示される量子化ステップ幅Qにより第(3)式にした
がって量子化し、量子化変換係数9を可変長符号化部4
に出力する。
)FT(u、 y)= 0 (F(u、v
)≦T ’)−(2)、。。8(2に+1)” N + (u+ v=o+ L 4 ”’r N 1)””
”(’)量子化部3は、符号化する通報の種類を削減す
るために、効率化変換係数8を、伝送バッファ部6から
指示される量子化ステップ幅Qにより第(3)式にした
がって量子化し、量子化変換係数9を可変長符号化部4
に出力する。
Fr(u、v)
F丁N(u、v)= INT (+ 0.5 )
・−=(3)ここで一般に、画像信号を離散的コサイ
ン変換すると、統計的に低次の係数(係数行列の左上部
分)は大きい値になり、高次の係数(係数行列の右下部
分)は小さい値になる。したがって、閾値処理部2にお
ける閾値Tを適当な値に選べば、量子化変換係数9の高
次係数の多くな0にすることができる。このため、可変
長符号化部4は、第零図に示す順序(通常、ジグザグ走
査と呼ばれる)で可変長符号化し、しかも値が00量子
化変換係数については、係数を一つずつ符号化せずに0
0連続する長さ(ランレングス)を符号化する。第零図
で各黒丸は量子化変換係数F T N (u + v)
+(u、 v=o、 1.2. ・・−N−1)を表
わし、一連の矢印は符号化順序を示している。
・−=(3)ここで一般に、画像信号を離散的コサイ
ン変換すると、統計的に低次の係数(係数行列の左上部
分)は大きい値になり、高次の係数(係数行列の右下部
分)は小さい値になる。したがって、閾値処理部2にお
ける閾値Tを適当な値に選べば、量子化変換係数9の高
次係数の多くな0にすることができる。このため、可変
長符号化部4は、第零図に示す順序(通常、ジグザグ走
査と呼ばれる)で可変長符号化し、しかも値が00量子
化変換係数については、係数を一つずつ符号化せずに0
0連続する長さ(ランレングス)を符号化する。第零図
で各黒丸は量子化変換係数F T N (u + v)
+(u、 v=o、 1.2. ・・−N−1)を表
わし、一連の矢印は符号化順序を示している。
伝送バッファ部6は可変長符号化部4で発生した符号を
一時保持し、伝送ビットレートに合わせて回線へ送出す
る。伝送バッファ部6では常にバッファ残留量を監視し
、ブロック単位で、第(→式で定めた量子化ステップ幅
Qを量子化部3ヘフイードバツクし、常にバッファ残留
量が一定水準になるように制御する。
一時保持し、伝送ビットレートに合わせて回線へ送出す
る。伝送バッファ部6では常にバッファ残留量を監視し
、ブロック単位で、第(→式で定めた量子化ステップ幅
Qを量子化部3ヘフイードバツクし、常にバッファ残留
量が一定水準になるように制御する。
Q≦Q max
なお、本従来技術の説明では、画像信号を直交変換する
方式について説明したが、画像信号のフレーム間差分を
直交変換する方法もある。
方式について説明したが、画像信号のフレーム間差分を
直交変換する方法もある。
発明が解決しようとする課題
一般に、複雑な輪郭や文字を含む領域には空間周波数の
高周波成分が多く含まれており、これらの領域を符号化
する場合には、自然画領域を符号化する場合よりも高い
解像度が要求される。しかし」二連のように従来の技術
では、量子化ステップ幅Qを、画像の特徴に関わらずバ
ッファ残留量のみに依存する変数として定めているため
、特に64kbps等の低ビツトレートでは、輪郭部分
を表現する空間周波数の高周波成分が切り捨てられ易い
。
高周波成分が多く含まれており、これらの領域を符号化
する場合には、自然画領域を符号化する場合よりも高い
解像度が要求される。しかし」二連のように従来の技術
では、量子化ステップ幅Qを、画像の特徴に関わらずバ
ッファ残留量のみに依存する変数として定めているため
、特に64kbps等の低ビツトレートでは、輪郭部分
を表現する空間周波数の高周波成分が切り捨てられ易い
。
その結果、複雑な輪郭や文字を含む領域の画質が本発明
は、符号化しようとするブロック中に文字または複雑な
輪郭が含まれるか否かを判定する領域判定部と、伝送す
べき符号を一時蓄積するとともに、バッファ残留量から
量子化ステップ幅を決定する伝送バッファと、前記伝送
バッファが算出した量子化ステップ幅に対して領域判定
部の判定結果に基づいてオフセットを加える量子化ステ
ップ幅調整部とを持つことにより、上記課題を解決する
ものである。
は、符号化しようとするブロック中に文字または複雑な
輪郭が含まれるか否かを判定する領域判定部と、伝送す
べき符号を一時蓄積するとともに、バッファ残留量から
量子化ステップ幅を決定する伝送バッファと、前記伝送
バッファが算出した量子化ステップ幅に対して領域判定
部の判定結果に基づいてオフセットを加える量子化ステ
ップ幅調整部とを持つことにより、上記課題を解決する
ものである。
作用
本発明は上記構成により、文字または複雑な輪郭を含む
領域を符号化する場合には、文字または複雑な輪郭を含
まない領域を符号化する場合よりも量子化ステップ幅を
小さくすることにより、空間周波数の高周波成分を保存
して、同領域の画質を向上させるものである。
領域を符号化する場合には、文字または複雑な輪郭を含
まない領域を符号化する場合よりも量子化ステップ幅を
小さくすることにより、空間周波数の高周波成分を保存
して、同領域の画質を向上させるものである。
実施例
第1図は、本発明による一実施例のブロック構成図であ
る。第1図において、1はディジタル化した画像信号を
離散的コサイン変換するための離散的コサイン変換部、
2は離散的コサイン変換部1の出力である変換係数を閾
値処理する閾値処理部、3は閾値処理された変換係数を
量子化する量子化部、4は量子化された変換係数を可変
長符号化する可変長符号化部、6は伝送する符号を一時
記憶するとともに、量子化ステップ幅を決定する伝送バ
ッファ部、1oは符号化しようとする画像信号の微小ブ
ロックに文字または複雑な輪郭が含まれるか否かを判定
する領域判定部、11は領域判定部10の判定結果に応
じて伝送バッファが定めた量子化ステップ幅にオフセッ
トを加える量子化ステップ幅調整部である。
る。第1図において、1はディジタル化した画像信号を
離散的コサイン変換するための離散的コサイン変換部、
2は離散的コサイン変換部1の出力である変換係数を閾
値処理する閾値処理部、3は閾値処理された変換係数を
量子化する量子化部、4は量子化された変換係数を可変
長符号化する可変長符号化部、6は伝送する符号を一時
記憶するとともに、量子化ステップ幅を決定する伝送バ
ッファ部、1oは符号化しようとする画像信号の微小ブ
ロックに文字または複雑な輪郭が含まれるか否かを判定
する領域判定部、11は領域判定部10の判定結果に応
じて伝送バッファが定めた量子化ステップ幅にオフセッ
トを加える量子化ステップ幅調整部である。
以上のような構成において、以下その動作を説明するが
、8×8画素を1ブロツクとして、処理が行なわれるも
のと仮定する。離散的コサイン変換部1、閾値処理部2
、量子化部3、可変長符号化部4、伝送バッファ部6の
動作は、従来技術と同様であるので説明を省略する。
、8×8画素を1ブロツクとして、処理が行なわれるも
のと仮定する。離散的コサイン変換部1、閾値処理部2
、量子化部3、可変長符号化部4、伝送バッファ部6の
動作は、従来技術と同様であるので説明を省略する。
領域判定部10は、1ブロツク内の画像信号のうち、輝
度信号の最大値と最小値の差(以下、符号化するブロッ
ク内の輝度信号の最大値と最小値の差を最大輝度差と略
記する)を求め、その結果を予め定められた閾値Sと比
較する。[一般に、文字等の輪郭が明確に認識されるた
めには大きなコントラストが必要であるため、文字また
は複雑な輪郭が含まれる領域では輝度信号の変化量が太
きい。」という性質を利用し、最大輝度差が閾値S未満
のブロックを文字または複雑な輪郭が含まれないブロッ
クであると判定し、最大輝度差が閾値S以上のブロック
を文字または複雑な輪郭が含まれるブロックであると判
定する。閾値Sの値は、経験的に定められるが、画像信
号を8ビツトで量子化する場合には、60〜1oo程度
の値が良い。
度信号の最大値と最小値の差(以下、符号化するブロッ
ク内の輝度信号の最大値と最小値の差を最大輝度差と略
記する)を求め、その結果を予め定められた閾値Sと比
較する。[一般に、文字等の輪郭が明確に認識されるた
めには大きなコントラストが必要であるため、文字また
は複雑な輪郭が含まれる領域では輝度信号の変化量が太
きい。」という性質を利用し、最大輝度差が閾値S未満
のブロックを文字または複雑な輪郭が含まれないブロッ
クであると判定し、最大輝度差が閾値S以上のブロック
を文字または複雑な輪郭が含まれるブロックであると判
定する。閾値Sの値は、経験的に定められるが、画像信
号を8ビツトで量子化する場合には、60〜1oo程度
の値が良い。
量子化ステップ幅調整部11は、領域判定部1゜が文字
または複雑な輪郭が含まれないブロックであると判定し
た場合は、伝送バッファが算出した量子化ステップ幅Q
にオフセット値Fsを加えて、調整後量子化ステップ幅
Qaとして量子化部3に通知する。一方、領域判定部1
oが文字または複雑な輪郭が含まれるブロックであると
判定した場合は、伝送バッファが算出した量子化ステッ
プ幅Qを、そのまま調整後量子化ステップ幅Qaとして
量子化部3に通知する。オフセラ)FsO値は、装置の
伝送ビットレートに応じて経験的に定める。
または複雑な輪郭が含まれないブロックであると判定し
た場合は、伝送バッファが算出した量子化ステップ幅Q
にオフセット値Fsを加えて、調整後量子化ステップ幅
Qaとして量子化部3に通知する。一方、領域判定部1
oが文字または複雑な輪郭が含まれるブロックであると
判定した場合は、伝送バッファが算出した量子化ステッ
プ幅Qを、そのまま調整後量子化ステップ幅Qaとして
量子化部3に通知する。オフセラ)FsO値は、装置の
伝送ビットレートに応じて経験的に定める。
領域判定部10の詳細な構成例について、第2図を用い
て説明する。第2図において、12はブロック内の輝度
信号の最大値を一時記憶するラツチ、13は新たに読み
だした輝度信号とラッチ12に一時記憶している内容と
を比較する比較器、14はブロック内の輝度信号の最小
値を一時記憶するラッチ、16は新たに読みだした輝度
信号とラッチ14に一時記憶している内容とを比較する
比較器、16はラッチ12に一時記憶した内容とラッチ
14に一時記憶した内容との差分をとる差分器、17は
差分器16の出力を一時記憶するラチ、18はラッチ1
7の出力と閾値Sとを比較する比較器である。
て説明する。第2図において、12はブロック内の輝度
信号の最大値を一時記憶するラツチ、13は新たに読み
だした輝度信号とラッチ12に一時記憶している内容と
を比較する比較器、14はブロック内の輝度信号の最小
値を一時記憶するラッチ、16は新たに読みだした輝度
信号とラッチ14に一時記憶している内容とを比較する
比較器、16はラッチ12に一時記憶した内容とラッチ
14に一時記憶した内容との差分をとる差分器、17は
差分器16の出力を一時記憶するラチ、18はラッチ1
7の出力と閾値Sとを比較する比較器である。
以上の構成において、以下その動作を説明する。
1ブロツクの画像信号の読みだしに先立って、ラッチ1
2およびラッチ14はリセットしておく。比較器13は
、ラッチ12に一時記憶したデータ19と新たに読みだ
した輝度信号2oとを比較し、新たに読みだした輝度信
号20の方が大きい場合には、ラッチ12に書き込む信
号21を出力する。
2およびラッチ14はリセットしておく。比較器13は
、ラッチ12に一時記憶したデータ19と新たに読みだ
した輝度信号2oとを比較し、新たに読みだした輝度信
号20の方が大きい場合には、ラッチ12に書き込む信
号21を出力する。
比較器16は、ラッチ14に一時記憶したデータ22と
新たに読みだした輝度信号2oとを比較し、祈念に読み
だした輝度信号20の方が小さい場合には、ラッチ14
に書き込み信号23を出力する。
新たに読みだした輝度信号2oとを比較し、祈念に読み
だした輝度信号20の方が小さい場合には、ラッチ14
に書き込み信号23を出力する。
差分器16は、ラッチ12に一時記憶したデータ19と
ラッチ14に一時記憶したデータ22との差分な演算す
る。このようにして1ブロツク分の輝度信号の読みだし
が終了すると、ラッチ12は輝度信号の最大値を一時記
憶し、ラッチ14は輝度信号の最小値を一時記憶してお
り、さらに差分器16は最大輝度差を出力している。1
ブロツクの輝度信号の読みだしの終了を示す読みだし終
了信号24で、最大輝度差をラッチ17に一時記憶する
とともに、ラッチ12およびラッチ14をリセットする
。比較器18は、ラッチ17に一時記憶された最大輝度
差と予め設定された閾値Sとを比較し、その比較結果を
当該ブロックの判定結果として量子化ステップ幅調整部
11に通知する。
ラッチ14に一時記憶したデータ22との差分な演算す
る。このようにして1ブロツク分の輝度信号の読みだし
が終了すると、ラッチ12は輝度信号の最大値を一時記
憶し、ラッチ14は輝度信号の最小値を一時記憶してお
り、さらに差分器16は最大輝度差を出力している。1
ブロツクの輝度信号の読みだしの終了を示す読みだし終
了信号24で、最大輝度差をラッチ17に一時記憶する
とともに、ラッチ12およびラッチ14をリセットする
。比較器18は、ラッチ17に一時記憶された最大輝度
差と予め設定された閾値Sとを比較し、その比較結果を
当該ブロックの判定結果として量子化ステップ幅調整部
11に通知する。
次に、量子化ステップ幅調整部11の詳細な構成例につ
いて、第3図を用いて説明する。第3図において、26
はセレクタ、26は加算器である。
いて、第3図を用いて説明する。第3図において、26
はセレクタ、26は加算器である。
以上の構成において、以下その動作を説明する。
セレクタ26は、領域判定部100判定結果をコン)ロ
ール線として、値0または値Fsを出力する。すなわち
、領域判定部1oが文字または複雑な輪郭が含まれない
ブロックであると判定した場合は、値Fsを出力し、領
域判定部1oが文字または複雑な輪郭が含まれるブロッ
クであると判定した場合は、値0を出力する。加算器2
6は、伝送バッファ部6が算出した量子化ステップ幅Q
に、セレクタ25の出力をオフセットとして加算した結
果を、調整後量子化ステップ幅Qaとして量子化部3に
通知する。
ール線として、値0または値Fsを出力する。すなわち
、領域判定部1oが文字または複雑な輪郭が含まれない
ブロックであると判定した場合は、値Fsを出力し、領
域判定部1oが文字または複雑な輪郭が含まれるブロッ
クであると判定した場合は、値0を出力する。加算器2
6は、伝送バッファ部6が算出した量子化ステップ幅Q
に、セレクタ25の出力をオフセットとして加算した結
果を、調整後量子化ステップ幅Qaとして量子化部3に
通知する。
以上、本実施例によれば、文字または複雑な輪郭が含ま
れるブロックとそうでないブロックとの判定を、簡単な
構成でしかもリアルタイムで行なうことができる。
れるブロックとそうでないブロックとの判定を、簡単な
構成でしかもリアルタイムで行なうことができる。
なお本実施例では、画像信号を直交変換する方式につい
て説明したが、画像信号のフレーム間差分を直交変換し
てもよい。ただしその場合には、領域判定部10には画
像信号を入力し、離散的コサイン変換部1には画像信号
のフレーム間差分を入力する。
て説明したが、画像信号のフレーム間差分を直交変換し
てもよい。ただしその場合には、領域判定部10には画
像信号を入力し、離散的コサイン変換部1には画像信号
のフレーム間差分を入力する。
発明の効果
以上のように本発明によれば、バッファ残留量が同じで
も、文字または複雑な輪郭が含まれるブロックを符号化
する場合は、文字または複雑な輪郭が含まれないブロッ
クを符号化する場合よりも、Fsだけ小さな量子化ステ
ップ幅で精細に量子化できる。したがって、文字と自然
画とが混在した画像に対しても、文字領域での局所的な
画質劣化を防止することができ、その効果は太きい。
も、文字または複雑な輪郭が含まれるブロックを符号化
する場合は、文字または複雑な輪郭が含まれないブロッ
クを符号化する場合よりも、Fsだけ小さな量子化ステ
ップ幅で精細に量子化できる。したがって、文字と自然
画とが混在した画像に対しても、文字領域での局所的な
画質劣化を防止することができ、その効果は太きい。
第1図は本発明の一実施例における動画像符号化装置の
ブロック結線図、第2図は同装置の要部である領域判定
部のブロック結線図、第3図は同装置の要部である量子
化ステップ幅調整部のブロック結線図、第4図は従来の
動画像符号化装置のブロック結線図、第5図はジグザグ
走査による走査順序説明を示す図である。 1・・・離散的コサイン変換部、2・・・閾値処理部、
3・・・量子化部、4・・・可変長符号化部、6・・・
伝送バッファ部、10・・・領域判定部、11・・・量
子化ステッブ幅調整部、 12゜ 14゜ 17・・・ラッチ、 13. 15゜ 図 18・・・比較器、 16・・・差分器、 26・・・セレクタ、 26・・・加算器。
ブロック結線図、第2図は同装置の要部である領域判定
部のブロック結線図、第3図は同装置の要部である量子
化ステップ幅調整部のブロック結線図、第4図は従来の
動画像符号化装置のブロック結線図、第5図はジグザグ
走査による走査順序説明を示す図である。 1・・・離散的コサイン変換部、2・・・閾値処理部、
3・・・量子化部、4・・・可変長符号化部、6・・・
伝送バッファ部、10・・・領域判定部、11・・・量
子化ステッブ幅調整部、 12゜ 14゜ 17・・・ラッチ、 13. 15゜ 図 18・・・比較器、 16・・・差分器、 26・・・セレクタ、 26・・・加算器。
Claims (2)
- (1)画像信号のフレーム間差分等により得られる予測
誤差信号あるいは画像信号をN×M(N、Mは自然数)
画素のブロック単位で直交変換する直交変換部と、前記
ブロックに文字または複雑な輪郭が含まれるか否かを判
定する領域判定部と、直交変換して得た変換係数行列の
各変換係数を別途定められる量子化ステップ幅の間隔で
量子化する量子化部と、量子化された変換係数を符号化
する可変長符号化部と、伝送すべき符号化された情報を
一時蓄積するとともに、その残留量から仮の量子化ステ
ップ幅を決定する伝送バッファ部と、前記領域判定部の
結果により前記仮の量子化ステップ幅にオフセットを加
えて量子化ステップ幅を決定する量子化ステップ幅調整
部とを具備することを特徴とする動画像符号化装置。 - (2)N×M(N、Mは自然数)画素のブロックの画像
信号のうち、輝度信号の最大値と最小値との差を予め定
められた閾値と比較することによつて、ブロック内に文
字または複雑な輪郭が含まれるか否かを判定する領域判
定部を具備することを特徴とする請求項1記載の動画像
符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1280556A JPH03140074A (ja) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | 動画像符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1280556A JPH03140074A (ja) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | 動画像符号化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03140074A true JPH03140074A (ja) | 1991-06-14 |
Family
ID=17626690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1280556A Pending JPH03140074A (ja) | 1989-10-26 | 1989-10-26 | 動画像符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03140074A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05183888A (ja) * | 1991-12-27 | 1993-07-23 | Mitsubishi Electric Corp | 情報源符号化装置 |
| JPH06113288A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-04-22 | Mitsubishi Electric Corp | 情報源符号化制御装置 |
| US5369439A (en) * | 1991-10-02 | 1994-11-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Orthogonal transform encoder using DC component to control quantization step size |
| JPH0746594A (ja) * | 1993-04-13 | 1995-02-14 | Samsung Electron Co Ltd | 符号化方法およびその装置 |
| JP2010183181A (ja) * | 2009-02-03 | 2010-08-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 画像処理装置、およびそれを搭載した撮像装置 |
| US8371787B2 (en) | 2009-07-16 | 2013-02-12 | Tokyo Byokane Co., Ltd. | Self-tapping screw |
-
1989
- 1989-10-26 JP JP1280556A patent/JPH03140074A/ja active Pending
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