JPH03209987A - 符号化装置および復号化装置 - Google Patents
符号化装置および復号化装置Info
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- JPH03209987A JPH03209987A JP2004150A JP415090A JPH03209987A JP H03209987 A JPH03209987 A JP H03209987A JP 2004150 A JP2004150 A JP 2004150A JP 415090 A JP415090 A JP 415090A JP H03209987 A JPH03209987 A JP H03209987A
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- JP
- Japan
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- filter
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- input signal
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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
本発明は画像信号等を記録・伝送する場合に高能率符号
化・復号化するために使用される符号化器および復号化
器である。
化・復号化するために使用される符号化器および復号化
器である。
従来の技術
従来の符号化装置の一例のブロック図を第６図に示す。
同図に於いて、１は入力信号であり、２は前記入力信号
１を帯域制限するフィルタであり、３は前記フィルタ２
のフィルタ出力であり、４ば前記フィルタ出力３を高能
率符号化する符号化器であり、５は前記符号化器４の符
号化出力信号である。
１を帯域制限するフィルタであり、３は前記フィルタ２
のフィルタ出力であり、４ば前記フィルタ出力３を高能
率符号化する符号化器であり、５は前記符号化器４の符
号化出力信号である。
前記のように構成された従来の符号化装置について、以
下その動作を説明する。入力信号１はフィルタ２によっ
て帯域制限される。このフィルタ２は固定的な特性を持
つフィルタである必要はなく、入力信号によって適応的
に変化するものでもよい。フィルタ出力３は符号化器４
で高能率符号化される。前記フィルタ２はこの高能率符
号化により発生する符号化歪を小さくするように周波数
特性を変化させる目的で使用される。
下その動作を説明する。入力信号１はフィルタ２によっ
て帯域制限される。このフィルタ２は固定的な特性を持
つフィルタである必要はなく、入力信号によって適応的
に変化するものでもよい。フィルタ出力３は符号化器４
で高能率符号化される。前記フィルタ２はこの高能率符
号化により発生する符号化歪を小さくするように周波数
特性を変化させる目的で使用される。
また、従来の復号化装置の一例のブロック図を第７図に
示す。同図に於いて、１０は入力信号、１１ば高能率符
号化された入力信号１を復号化する復号化器、１２ば前
記復号化器１１の復号化信号、１３は前記復号化信号１
２を帯域制限するフィルタ、１４ば前記フィルタ１３の
出力信号である。
示す。同図に於いて、１０は入力信号、１１ば高能率符
号化された入力信号１を復号化する復号化器、１２ば前
記復号化器１１の復号化信号、１３は前記復号化信号１
２を帯域制限するフィルタ、１４ば前記フィルタ１３の
出力信号である。
前記のように構成された従来の復号化装置について、以
下その動作を説明する。入力信号１０ば復号化器１１に
よって高能率符号化された信号から復号化される。復号
化信号１２はフィルタ１３によって帯域制限される。こ
のフィルタは例えばフィールド内フィルタまたはフレー
ム内フィルタの様な空間フィルタ（画素の水平方向およ
び垂直方向のフィルタ）やフィールド間フィルタまたは
フレーム間フィルタの様な時間フィルタでもよい。これ
らのフィルタは画像データ等を復号した場合に視覚的に
目立つ符号化歪を低減する（見えにくくする）ために使
用される。
下その動作を説明する。入力信号１０ば復号化器１１に
よって高能率符号化された信号から復号化される。復号
化信号１２はフィルタ１３によって帯域制限される。こ
のフィルタは例えばフィールド内フィルタまたはフレー
ム内フィルタの様な空間フィルタ（画素の水平方向およ
び垂直方向のフィルタ）やフィールド間フィルタまたは
フレーム間フィルタの様な時間フィルタでもよい。これ
らのフィルタは画像データ等を復号した場合に視覚的に
目立つ符号化歪を低減する（見えにくくする）ために使
用される。
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記の様な構成では、入力信号に含まれる
データにばらつきがあり、フィルタを強（かけた方に性
能改善がある場合と弱くかけた方に性能改善がある□場
合の２通りがある。すなわち、フィルタを強くかけた方
がよい場合に弱くかけるとフィルタの改善効果が少なく
、逆に弱くかけた方がよい場合に強くかけると符号化歪
を増加させてしまう。従って、フィルタを適応的にかけ
ることが重要となるが、前記の構成ではフィルタの適応
化が困難であり、適応化の予測がはずれると大幅な復号
品質の劣化を起こすという問題点を有していた。
データにばらつきがあり、フィルタを強（かけた方に性
能改善がある場合と弱くかけた方に性能改善がある□場
合の２通りがある。すなわち、フィルタを強くかけた方
がよい場合に弱くかけるとフィルタの改善効果が少なく
、逆に弱くかけた方がよい場合に強くかけると符号化歪
を増加させてしまう。従って、フィルタを適応的にかけ
ることが重要となるが、前記の構成ではフィルタの適応
化が困難であり、適応化の予測がはずれると大幅な復号
品質の劣化を起こすという問題点を有していた。
本発明はかかる点に鑑み、高能率符号化時の圧縮率、す
なわち圧縮の困難さを指標としてフィルタ制御にフィー
ドバックすることにより、適応的にフィルタを切り替え
、適応化がうまく動作するようにした符号化装置および
復号化装置を提供することを目的とする。
なわち圧縮の困難さを指標としてフィルタ制御にフィー
ドバックすることにより、適応的にフィルタを切り替え
、適応化がうまく動作するようにした符号化装置および
復号化装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明は、入力信号を帯域制限するフィルタと、前記フ
ィルタ出力を高能率符号化する符号化器と、前記符号化
器の圧縮率を計算する圧縮率計算器と、前記圧縮率計算
器の圧縮率の関数によって前記フィルタの通過帯域を変
えるフィルタ制御器を計算する符号化装置と、入力信号
を復号化する復号化器と、前記復号化層出力を帯域制限
するフィルタと、前記入力信号が原信号から圧縮された
圧縮率を計算する圧縮率計算器と、前記圧縮率計算器の
圧縮率の関数によって前記フィルタの通過帯域を変える
フィルタ制御器を計算する復号化装置である。
ィルタ出力を高能率符号化する符号化器と、前記符号化
器の圧縮率を計算する圧縮率計算器と、前記圧縮率計算
器の圧縮率の関数によって前記フィルタの通過帯域を変
えるフィルタ制御器を計算する符号化装置と、入力信号
を復号化する復号化器と、前記復号化層出力を帯域制限
するフィルタと、前記入力信号が原信号から圧縮された
圧縮率を計算する圧縮率計算器と、前記圧縮率計算器の
圧縮率の関数によって前記フィルタの通過帯域を変える
フィルタ制御器を計算する復号化装置である。
作用
本発明の符号化装置は前記した構成により、入力信号の
圧縮が困難となり圧縮率が大きくなると、制御器によっ
てフィルタによる帯域制限を大きくして圧縮率が小さく
なるようにして高能率符号化による視覚的に好ましくな
い符号化歪を低減することができ、逆に圧縮率が小さい
場合にはフィルタによる帯域制限を小さくしてフィルタ
に起因する歪を小さくすることができる。また、本発明
の復号化装置も同様に、圧縮率が大きい復号化信号では
、制御器によってフィルタによる帯域制限を大きくして
符号化歪が目立たないようにし、高能率符号化による視
覚的に好ましくない符号化歪を低減することができ、逆
に圧縮率が小さい場合にはフィルタによる帯域制限を小
さくしてフィルタによる歪を小さくすることができる。
圧縮が困難となり圧縮率が大きくなると、制御器によっ
てフィルタによる帯域制限を大きくして圧縮率が小さく
なるようにして高能率符号化による視覚的に好ましくな
い符号化歪を低減することができ、逆に圧縮率が小さい
場合にはフィルタによる帯域制限を小さくしてフィルタ
に起因する歪を小さくすることができる。また、本発明
の復号化装置も同様に、圧縮率が大きい復号化信号では
、制御器によってフィルタによる帯域制限を大きくして
符号化歪が目立たないようにし、高能率符号化による視
覚的に好ましくない符号化歪を低減することができ、逆
に圧縮率が小さい場合にはフィルタによる帯域制限を小
さくしてフィルタによる歪を小さくすることができる。
実施例
第１図は本発明の実施例における符号化装置のブロック
図を示すものである。同図に於いて、１は入力信号であ
り、２はフィルタであり、３は前記フィルタ２で処理さ
れたフィルタ信号であり、４ば高能率符号化を行う符号
化器であり、５は前記符号化器５で符号化された符号化
出力信号であり、６は前記出力信号５から圧縮率を計算
する圧縮率計算器であり、７は前記圧縮率計算器で計算
された圧縮率であり、８は前記圧縮率７を用いて前記フ
ィルタ２を切り替える制御信号９を出力する制御器であ
る。
図を示すものである。同図に於いて、１は入力信号であ
り、２はフィルタであり、３は前記フィルタ２で処理さ
れたフィルタ信号であり、４ば高能率符号化を行う符号
化器であり、５は前記符号化器５で符号化された符号化
出力信号であり、６は前記出力信号５から圧縮率を計算
する圧縮率計算器であり、７は前記圧縮率計算器で計算
された圧縮率であり、８は前記圧縮率７を用いて前記フ
ィルタ２を切り替える制御信号９を出力する制御器であ
る。
以上のように構成された本実施例の符号化装置について
、以下その動作を説明する。入力信号１はフィルタ２で
帯域制限され、符号化器４で高能率符号化される。フィ
ルタ２は高能率符号化前に周波数帯域を高能率符号化に
よって劣化しにくい様に、もしくは劣化しても視覚的な
劣化が少ないように前処理を施すのに用いられる。高能
率符号化された出力信号５は圧縮率計算器６で圧縮率７
が計算される。この圧縮率７は制御器８で所定の圧縮率
の関数と比較される。この関数は圧縮率とフィルタ特性
の関連を示すものであり、圧縮率が小さければフィルタ
を殆どかけないようにし、逆に圧縮率が大きければフィ
ルタを強くかけて高能率符号化による歪を視覚的な劣化
が少ないフィルタの歪に変換する。このようにして、圧
縮率が小さくて高能率符号化による歪が殆ど発生しない
場合にはフィルタ２をかけることなく忠実に符号化でき
、圧縮率が大きい場合にはフィルタ２で周波数特性を変
化させることにより高能率符号化の歪に起因する視覚的
に好ましくない劣化をフィルタによる自然な劣化（視覚
的に好ましい劣化）にする事ができる。
、以下その動作を説明する。入力信号１はフィルタ２で
帯域制限され、符号化器４で高能率符号化される。フィ
ルタ２は高能率符号化前に周波数帯域を高能率符号化に
よって劣化しにくい様に、もしくは劣化しても視覚的な
劣化が少ないように前処理を施すのに用いられる。高能
率符号化された出力信号５は圧縮率計算器６で圧縮率７
が計算される。この圧縮率７は制御器８で所定の圧縮率
の関数と比較される。この関数は圧縮率とフィルタ特性
の関連を示すものであり、圧縮率が小さければフィルタ
を殆どかけないようにし、逆に圧縮率が大きければフィ
ルタを強くかけて高能率符号化による歪を視覚的な劣化
が少ないフィルタの歪に変換する。このようにして、圧
縮率が小さくて高能率符号化による歪が殆ど発生しない
場合にはフィルタ２をかけることなく忠実に符号化でき
、圧縮率が大きい場合にはフィルタ２で周波数特性を変
化させることにより高能率符号化の歪に起因する視覚的
に好ましくない劣化をフィルタによる自然な劣化（視覚
的に好ましい劣化）にする事ができる。
また、第２図は第２の発明の実施例における復号化装置
のブロック図を示すものである。同図に於いて、１０は
入力信号であり、ＩＩは復号化器であり、１２は復号化
信号であり、１３はフィルタであり、１４は出力信号で
あり、６は入力信号１０から圧縮率を計算する圧縮率計
算器であり、７は前記圧縮率計算器で計算された圧縮率
であり、８は前記圧縮率７を用いて前記フィルタ１３を
切り替える制御信号９を出力する制御器である。
のブロック図を示すものである。同図に於いて、１０は
入力信号であり、ＩＩは復号化器であり、１２は復号化
信号であり、１３はフィルタであり、１４は出力信号で
あり、６は入力信号１０から圧縮率を計算する圧縮率計
算器であり、７は前記圧縮率計算器で計算された圧縮率
であり、８は前記圧縮率７を用いて前記フィルタ１３を
切り替える制御信号９を出力する制御器である。
以上の様に構成された本実施例の復号化装置について、
以下その動作を説明する。入力信号１０は復号化器１１
で高能率符号化された信号を復号化する。復号化信号１
２はフィルタ１３で周波数特性を変化させた後、出力信
号１４として出力される。また、同時に圧縮率計算器６
は、入力信号１０から高能率符号化の圧縮率を計算し、
前実施例と同様に制御器８でフィルタ１３を制御する。
以下その動作を説明する。入力信号１０は復号化器１１
で高能率符号化された信号を復号化する。復号化信号１
２はフィルタ１３で周波数特性を変化させた後、出力信
号１４として出力される。また、同時に圧縮率計算器６
は、入力信号１０から高能率符号化の圧縮率を計算し、
前実施例と同様に制御器８でフィルタ１３を制御する。
すなわち、圧縮率が大きくて復号信号に多くの高能率符
号化による歪が含まれている場合にはフィルタ１３で帯
域制限することにより、視覚的に好ましくない高能率符
号化による歪をフィルタによる視覚的に好ましい歪に変
換し、逆に圧縮率が小さい場合には原信号に忠実な高能
率符号化が行われているものと考えてフィルタ１３での
帯域制限を行わないようにする。
号化による歪が含まれている場合にはフィルタ１３で帯
域制限することにより、視覚的に好ましくない高能率符
号化による歪をフィルタによる視覚的に好ましい歪に変
換し、逆に圧縮率が小さい場合には原信号に忠実な高能
率符号化が行われているものと考えてフィルタ１３での
帯域制限を行わないようにする。
このようにして、効率よく、視覚上好ましい歪に適応的
にフィルタ特性を変化させることにより、符号化品質を
向上させることができる。
にフィルタ特性を変化させることにより、符号化品質を
向上させることができる。
第３図は、フィルタ特性の一例を示す。これは低域通過
フィルタであり、圧縮率が小さければ通過帯域が広く、
逆に圧縮率が大きければ通過帯域が狭くなる。高能率符
号化による歪の多くは低域通過フィルタによって除去で
きるので、歪が大きい場合には高域成分を除去した信号
のみ再生でき、圧縮率が小さい場合には高域成分まで忠
実に再生する適応的なフィルタが構成される。
フィルタであり、圧縮率が小さければ通過帯域が広く、
逆に圧縮率が大きければ通過帯域が狭くなる。高能率符
号化による歪の多くは低域通過フィルタによって除去で
きるので、歪が大きい場合には高域成分を除去した信号
のみ再生でき、圧縮率が小さい場合には高域成分まで忠
実に再生する適応的なフィルタが構成される。
第６図は、時間フィルタの一例を示すブロック図である
。同図に於いて１５は入力信号であり、１６は一定時間
遅延させる遅延器であり、１７は遅延信号であり、１８
は減算器であり、１９は差信号であり、２０は非線形素
子であり、２１は非線形処理された差信号であり、２２
は加算器であり、２３はフィルタ出力である。この回路
は入力信号１５と入力信号１１を０ 遅延器１６で一定時間遅延した遅延信号１７の差を減算
器１８で取り、非線形素子２０でこの差信号に処理を施
した後、入力信号１５と加算器２２で加算するものであ
る。もし、非線形素子２０の出力が０ならばフィルタ出
力２３は入力信号１５と一致し、これはフィルタ処理を
施さないことを意味している。また、非線形素子２０が
傾き０．５の定比例関数ならば、フィルタ出力２３は入
力信号１５と遅延器１６で遅延する時間以前の時刻の入
力信号１５の平均値が得られる。
。同図に於いて１５は入力信号であり、１６は一定時間
遅延させる遅延器であり、１７は遅延信号であり、１８
は減算器であり、１９は差信号であり、２０は非線形素
子であり、２１は非線形処理された差信号であり、２２
は加算器であり、２３はフィルタ出力である。この回路
は入力信号１５と入力信号１１を０ 遅延器１６で一定時間遅延した遅延信号１７の差を減算
器１８で取り、非線形素子２０でこの差信号に処理を施
した後、入力信号１５と加算器２２で加算するものであ
る。もし、非線形素子２０の出力が０ならばフィルタ出
力２３は入力信号１５と一致し、これはフィルタ処理を
施さないことを意味している。また、非線形素子２０が
傾き０．５の定比例関数ならば、フィルタ出力２３は入
力信号１５と遅延器１６で遅延する時間以前の時刻の入
力信号１５の平均値が得られる。
従って、非線形素子が第５図に示す特性を持っているな
らば、差信号１９が小さければフィルタがかかり、差信
号１９が大きければフィルタはかからない。一般に、画
像等の場合には１フィールドもしくは１フレーム遅延さ
せた差信号１９の絶対値を小さくすることにより、符号
化歪の視覚的な劣化を改善することができる。このこと
により、圧縮率が大きく、符号化歪が大きいと思われる
場合には第５図の闇値をフィルタがかかりやすい方（差
信号の非線形出力が大きい方）に適応的に変化するよう
にすれば、高品質な再生信号を得ることがで１ きる。
らば、差信号１９が小さければフィルタがかかり、差信
号１９が大きければフィルタはかからない。一般に、画
像等の場合には１フィールドもしくは１フレーム遅延さ
せた差信号１９の絶対値を小さくすることにより、符号
化歪の視覚的な劣化を改善することができる。このこと
により、圧縮率が大きく、符号化歪が大きいと思われる
場合には第５図の闇値をフィルタがかかりやすい方（差
信号の非線形出力が大きい方）に適応的に変化するよう
にすれば、高品質な再生信号を得ることがで１ きる。
なお、本実施例における圧縮率は符号化レートの圧縮率
でもよいし、また、エントロピーに対する圧縮率でもよ
い。
でもよいし、また、エントロピーに対する圧縮率でもよ
い。
発明の詳細
な説明したように、本発明によれば、高能率符号化によ
り発生する歪が大きければフィルタを太き（かけること
により、視覚的に目立つ符号化歪を低減し、逆に高能率
符号化によって発生する歪が小さければフィルタを殆ど
かけないで忠実に符号化・復号化することができ、ハー
ドウェア規模も従来の符号化装置および復号化装置と殆
ど変わらない。以上のように本発明の符号化装置および
復号化装置の実用的効果は大きい。
り発生する歪が大きければフィルタを太き（かけること
により、視覚的に目立つ符号化歪を低減し、逆に高能率
符号化によって発生する歪が小さければフィルタを殆ど
かけないで忠実に符号化・復号化することができ、ハー
ドウェア規模も従来の符号化装置および復号化装置と殆
ど変わらない。以上のように本発明の符号化装置および
復号化装置の実用的効果は大きい。
第１図は本発明における実施例の符号化装置のブロック
図、第２図はもう１つの発明における実施例の復号化装
置のプロ・ンク図、第３図は本発明の符号化装置の低域
通過フィルタの特性の一例を示すグラフ、第４図は本発
明の一例を示す符号化２ 装置の時間フィルタのブロック図、第５図は前記時間フ
ィルタの非線形素子の特性の一例を示すグラフ、第６図
は従来の符号化装置のブロック図、第７図は従来の復号
化装置のブロック図である。 ２．１３・・・・・・フィルタ、４・・・・・・符号化
器、６・・・・・・圧縮率計算器、８・・・・・・制御
器、１１・・・・・・復号化器。
図、第２図はもう１つの発明における実施例の復号化装
置のプロ・ンク図、第３図は本発明の符号化装置の低域
通過フィルタの特性の一例を示すグラフ、第４図は本発
明の一例を示す符号化２ 装置の時間フィルタのブロック図、第５図は前記時間フ
ィルタの非線形素子の特性の一例を示すグラフ、第６図
は従来の符号化装置のブロック図、第７図は従来の復号
化装置のブロック図である。 ２．１３・・・・・・フィルタ、４・・・・・・符号化
器、６・・・・・・圧縮率計算器、８・・・・・・制御
器、１１・・・・・・復号化器。
Claims (10)
- （１）入力信号を帯域制限するフィルタと、前記フィル
タ出力を高能率符号化する符号化器と、前記符号化器の
圧縮率を計算する圧縮率計算器と、前記圧縮率計算器の
圧縮率の関数によって前記フィルタの通過帯域を変える
フィルタ制御器を備えたことを特徴とする符号化装置。 - （２）圧縮率の関数として平均値を用いた請求項（１）
記載の符号化装置。 - （３）圧縮率の関数として１フィールド前の平均圧縮率
または１フレーム前の平均圧縮率の少なくとも１つを用
いた請求項（１）記載の符号化装置。 - （４）フィルタとして低域通過フィルタを用いた請求項
（１）〜（３）のいずれかに記載の符号化装置。 - （５）フィルタとしてフィールド間フィルタまたはフレ
ーム間フィルタの少なくとも１つを用いた請求項（１）
〜（４）のいずれかに記載の符号化装置。 - （６）入力信号を復号化する復号化器と、前記復号化器
出力を帯域制限するフィルタと、前記入力信号が原信号
から圧縮された圧縮率を計算する圧縮率計算器と、前記
圧縮率計算器の圧縮率の関数によって前記フィルタの通
過帯域を変えるフィルタ制御器を備えたことを特徴とす
る復号化装置。 - （７）圧縮率の関数として平均値を用いた請求項（６）
記載の復号化装置。 - （８）圧縮率の関数として１フィールド前の平均圧縮率
または１フレーム前の平均圧縮率の少なくとも１つを用
いた請求項（５）記載の復号化装置。 - （９）フィルタとして低域通過フィルタを用いた請求項
（５）〜（８）のいずれかに記載の復号化装置。 - （１０）フィルタとしてフィールド間フィルタまたはフ
レーム間フィルタの少なくとも１つを用いた請求項（５
）〜（９）にいずれかに記載の位の復号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004150A JP2827380B2 (ja) | 1990-01-11 | 1990-01-11 | 符号化装置および復号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004150A JP2827380B2 (ja) | 1990-01-11 | 1990-01-11 | 符号化装置および復号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03209987A true JPH03209987A (ja) | 1991-09-12 |
| JP2827380B2 JP2827380B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=11576740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004150A Expired - Lifetime JP2827380B2 (ja) | 1990-01-11 | 1990-01-11 | 符号化装置および復号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2827380B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1056646A (ja) * | 1996-08-07 | 1998-02-24 | Mitsubishi Electric Corp | 映像信号復号化装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58133088A (ja) * | 1982-02-03 | 1983-08-08 | Nec Corp | テレビジヨン信号の適応符号化・復号化装置 |
-
1990
- 1990-01-11 JP JP2004150A patent/JP2827380B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58133088A (ja) * | 1982-02-03 | 1983-08-08 | Nec Corp | テレビジヨン信号の適応符号化・復号化装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1056646A (ja) * | 1996-08-07 | 1998-02-24 | Mitsubishi Electric Corp | 映像信号復号化装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2827380B2 (ja) | 1998-11-25 |
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