JPH07203461A - 画像復号方法および装置 - Google Patents
画像復号方法および装置Info
- Publication number
- JPH07203461A JPH07203461A JP35448293A JP35448293A JPH07203461A JP H07203461 A JPH07203461 A JP H07203461A JP 35448293 A JP35448293 A JP 35448293A JP 35448293 A JP35448293 A JP 35448293A JP H07203461 A JPH07203461 A JP H07203461A
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- JP
- Japan
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- discrete cosine
- signal
- inverse discrete
- cosine transform
- transform
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- Pending
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- Image Processing (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 低域フィルタを不要とする解像度変換する復
号装置。 【構成】 従来の逆離散コサイン変換器4は、8×8個
の変換係数に対して逆離散コサイン変換を行っていた
が、ここでは、2分の1に解像度変換するときには、変
換係数のうち、原点(x0 ,y0 )に近い低周波の係
数、すなわち、xi ,yj でi=0〜3,j=0〜3に
よって表わされる4×4個の変換係数以外の変換係数を
0に置き換える。逆離散コサイン変換器4の出力は、高
周波成分を含まず、低周波成分のみとなる。 【効果】 低域フィルタは不要で、逆離散コサイン変換
器4も高周波成分はすべて0に置き、低周波成分につい
てのみ逆離散コサイン変換処理をすればよいので、処理
速度も向上し、回路構成も簡単になる。
号装置。 【構成】 従来の逆離散コサイン変換器4は、8×8個
の変換係数に対して逆離散コサイン変換を行っていた
が、ここでは、2分の1に解像度変換するときには、変
換係数のうち、原点(x0 ,y0 )に近い低周波の係
数、すなわち、xi ,yj でi=0〜3,j=0〜3に
よって表わされる4×4個の変換係数以外の変換係数を
0に置き換える。逆離散コサイン変換器4の出力は、高
周波成分を含まず、低周波成分のみとなる。 【効果】 低域フィルタは不要で、逆離散コサイン変換
器4も高周波成分はすべて0に置き、低周波成分につい
てのみ逆離散コサイン変換処理をすればよいので、処理
速度も向上し、回路構成も簡単になる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディジタル動画像信号に
おける解像度変換をともなう画像復号方法と装置に関す
る。具体的には、予測符号化と離散コサイン変換により
符号化されたディジタル動画像信号を入力されて、解像
度変換した動画像信号を簡単な構成で得ることのできる
新規な方法と装置を提供しようとするものである。
おける解像度変換をともなう画像復号方法と装置に関す
る。具体的には、予測符号化と離散コサイン変換により
符号化されたディジタル動画像信号を入力されて、解像
度変換した動画像信号を簡単な構成で得ることのできる
新規な方法と装置を提供しようとするものである。
【0002】
【従来の技術】ディジタル動画像信号は文書や音声に比
べて膨大なデータ量で表現されるので、通信網や蓄積装
置を経済的に利用するには、この画像データの量を圧縮
してから伝送または蓄積することが必要である。
べて膨大なデータ量で表現されるので、通信網や蓄積装
置を経済的に利用するには、この画像データの量を圧縮
してから伝送または蓄積することが必要である。
【0003】図2には画像データを伝送または蓄積する
ためのシステム全体の概念構成図を示している。入力端
子50から入力されたディジタル動画像は、符号化器6
1により符号化され、圧縮される。その出力であるビッ
ト・ストリームは、用途に応じて通信され、または蓄積
される(通信・蓄積部62)。データの受信側では復号
装置63により画像データが再生され、出力端子52よ
り出力される。
ためのシステム全体の概念構成図を示している。入力端
子50から入力されたディジタル動画像は、符号化器6
1により符号化され、圧縮される。その出力であるビッ
ト・ストリームは、用途に応じて通信され、または蓄積
される(通信・蓄積部62)。データの受信側では復号
装置63により画像データが再生され、出力端子52よ
り出力される。
【0004】はじめに符号化器61における信号処理方
法を説明する。従来から知られている圧縮方法のほとん
どは、画像信号の持つ相関を利用しており、たとえば予
測符号化と離散コサイン変換(DCT)を組合せたハイ
ブリッド符号化方式が広く研究開発されている。この技
術は国際標準化委員会(ISO)が進めているディジタ
ル画像符号化方式の国際標準化方式として、その技術的
中核をなしている。またハードウェア面においても多く
の開発が行われている。
法を説明する。従来から知られている圧縮方法のほとん
どは、画像信号の持つ相関を利用しており、たとえば予
測符号化と離散コサイン変換(DCT)を組合せたハイ
ブリッド符号化方式が広く研究開発されている。この技
術は国際標準化委員会(ISO)が進めているディジタ
ル画像符号化方式の国際標準化方式として、その技術的
中核をなしている。またハードウェア面においても多く
の開発が行われている。
【0005】この予測符号化と離散コサイン変換を組合
せたハイブリッド符号化方式では、動画像データはま
ず、予測符号化により時間方向の相関が利用されて圧縮
される。具体的には、各フレーム(ある時刻における画
像データ)をいくつかの小ブロックに領域分割し、各ブ
ロックについて近隣するフレームからの動いた距離を検
出する。この距離を以下、“動きベクトル”と呼ぶ。つ
ぎにこの動きベクトルを用いて、各ブロックの動きを補
償した後、フレーム間の差をとるフレーム間符号化がな
される。この処理は“動き補償”と呼ばれ、これにより
差分データの振幅値が小さくなり、一画素あたりの通信
・蓄積に必要なビット数が少なくなる。しかしながら、
このフレーム間符号化を続けると誤差が蓄積されるため
に、所定の間隔でフレーム内符号化が行われる。
せたハイブリッド符号化方式では、動画像データはま
ず、予測符号化により時間方向の相関が利用されて圧縮
される。具体的には、各フレーム(ある時刻における画
像データ)をいくつかの小ブロックに領域分割し、各ブ
ロックについて近隣するフレームからの動いた距離を検
出する。この距離を以下、“動きベクトル”と呼ぶ。つ
ぎにこの動きベクトルを用いて、各ブロックの動きを補
償した後、フレーム間の差をとるフレーム間符号化がな
される。この処理は“動き補償”と呼ばれ、これにより
差分データの振幅値が小さくなり、一画素あたりの通信
・蓄積に必要なビット数が少なくなる。しかしながら、
このフレーム間符号化を続けると誤差が蓄積されるため
に、所定の間隔でフレーム内符号化が行われる。
【0006】予測符号化されたデータは、つぎに離散コ
サイン変換処理されて圧縮される。離散コサイン変換は
各ブロック毎に行われ、前記の国際標準化方式では、サ
イズ8×8(横8画素、縦8画素)のブロック・サイズ
が一般的に使われる。離散コサイン変換で得られた“係
数値”は、画像信号が相関を持つために低周波数領域に
遍在する。すなわち、横をx,縦をyで表わすと、x,
y座標の原点が最も低周波(直流)となり、原点から離
れるほど高周波成分に富んだものとなる。
サイン変換処理されて圧縮される。離散コサイン変換は
各ブロック毎に行われ、前記の国際標準化方式では、サ
イズ8×8(横8画素、縦8画素)のブロック・サイズ
が一般的に使われる。離散コサイン変換で得られた“係
数値”は、画像信号が相関を持つために低周波数領域に
遍在する。すなわち、横をx,縦をyで表わすと、x,
y座標の原点が最も低周波(直流)となり、原点から離
れるほど高周波成分に富んだものとなる。
【0007】図3には図2の復号装置63の解像度変換
をする動画像を得るための復号装置の回路構成が示され
ている。1は入力端子、2は可変長復号器、3は逆量子
化器、4Bは逆離散コサイン変換器、5は加算器、6は
フレーム・メモリ、7は低域フィルタ、8はダウン・サ
ンプラ、52は出力端子である。
をする動画像を得るための復号装置の回路構成が示され
ている。1は入力端子、2は可変長復号器、3は逆量子
化器、4Bは逆離散コサイン変換器、5は加算器、6は
フレーム・メモリ、7は低域フィルタ、8はダウン・サ
ンプラ、52は出力端子である。
【0008】入力端子1には、予測符号化と離散コサイ
ン変換により符号化された動画像信号が図2の通信・蓄
積部62より入力され、可変長復号器2で復号され、逆
量子化器3で逆量子化されて逆離散コサイン変換器4B
に印加される。逆離散コサイン変換器4Bでは、たとえ
ば8×8個の画素単位で8×8個の変換係数を逆離散コ
サイン変換して予測誤差信号が出力される。この予測誤
差信号は加算器5によりフレーム・メモリ6の出力であ
る1つ前のフレームの画像信号に加算され現フレームの
復号化信号が出力される。
ン変換により符号化された動画像信号が図2の通信・蓄
積部62より入力され、可変長復号器2で復号され、逆
量子化器3で逆量子化されて逆離散コサイン変換器4B
に印加される。逆離散コサイン変換器4Bでは、たとえ
ば8×8個の画素単位で8×8個の変換係数を逆離散コ
サイン変換して予測誤差信号が出力される。この予測誤
差信号は加算器5によりフレーム・メモリ6の出力であ
る1つ前のフレームの画像信号に加算され現フレームの
復号化信号が出力される。
【0009】ここで、逆離散コサイン変換器4Bにおけ
る8(x軸)×8(y軸)のx軸およびy軸の座標の変
換係数のx,y座標をそれぞれxi ,yj (ここにi=
0〜7,j=0〜7)として表わすと、iおよびjの値
の小さい変換係数ほど、すなわち、原点(i=0,j=
0)に近い変換係数ほど低周波成分を表わし、原点から
遠い(i,jの値が大きい)ほど高周波成分に富んでい
る。
る8(x軸)×8(y軸)のx軸およびy軸の座標の変
換係数のx,y座標をそれぞれxi ,yj (ここにi=
0〜7,j=0〜7)として表わすと、iおよびjの値
の小さい変換係数ほど、すなわち、原点(i=0,j=
0)に近い変換係数ほど低周波成分を表わし、原点から
遠い(i,jの値が大きい)ほど高周波成分に富んでい
る。
【0010】この復号化信号は低域フィルタ7で、たと
えば2分の1に帯域制限され、ダウン・サンプラ8でサ
ンプリング・レートを復号化信号のレートの2分の1に
したダウン・サンプリングをして、復号化信号の解像度
の2分の1の解像度に変換された画像信号が出力端子5
2に得られる。
えば2分の1に帯域制限され、ダウン・サンプラ8でサ
ンプリング・レートを復号化信号のレートの2分の1に
したダウン・サンプリングをして、復号化信号の解像度
の2分の1の解像度に変換された画像信号が出力端子5
2に得られる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】従来の画像復号化装置
は、回路構成の複雑な低域フィルタを必要とするため
に、装置全体の構成が複雑になるという解決されねばな
らない課題があった。
は、回路構成の複雑な低域フィルタを必要とするため
に、装置全体の構成が複雑になるという解決されねばな
らない課題があった。
【0012】
【課題を解決するための手段】逆離散コサイン変換器に
おける変換処理において、8(x軸)×8(y軸)個の
変換係数に対して逆離散コサイン変換を行っていたが、
たとえば2分の1に解像度変換するときには、変換係数
のx,y座標のうち、原点(x0 ,y0 )に近い低周波
の係数、すなわち、xi ,yj でi=0〜3,j=0〜
3によって表わされる4×4個の変換係数以外、すなわ
ち、i=4〜7,j=4〜7のxi ,yj の変換係数を
0に置き換えて逆離散コサイン変換を行うようにしてい
る。
おける変換処理において、8(x軸)×8(y軸)個の
変換係数に対して逆離散コサイン変換を行っていたが、
たとえば2分の1に解像度変換するときには、変換係数
のx,y座標のうち、原点(x0 ,y0 )に近い低周波
の係数、すなわち、xi ,yj でi=0〜3,j=0〜
3によって表わされる4×4個の変換係数以外、すなわ
ち、i=4〜7,j=4〜7のxi ,yj の変換係数を
0に置き換えて逆離散コサイン変換を行うようにしてい
る。
【0013】
【作用】この結果、逆離散コサイン変換器の出力は、高
周波成分を表わすi=4〜7,j=4〜7のxi ,yj
の座標の成分を含まず、低周波成分を表わすi=0〜
3,j=0〜3のxi ,yj の座標の逆離散コサイン変
換係数のみとなるから、低域フィルタ7は不要となる。
さらに、逆離散コサイン変換器も高周波成分はすべて0
に置き、低周波成分についてのみ逆離散コサイン変換処
理をすればよいので、処理速度も向上し、回路構成も簡
単になる。
周波成分を表わすi=4〜7,j=4〜7のxi ,yj
の座標の成分を含まず、低周波成分を表わすi=0〜
3,j=0〜3のxi ,yj の座標の逆離散コサイン変
換係数のみとなるから、低域フィルタ7は不要となる。
さらに、逆離散コサイン変換器も高周波成分はすべて0
に置き、低周波成分についてのみ逆離散コサイン変換処
理をすればよいので、処理速度も向上し、回路構成も簡
単になる。
【0014】
【実施例】図1には本発明の一実施例を示す回路構成が
示されている。ここで図3に示した回路構成の要素に対
応するものには同じ記号を付してあるから、その異なる
点について説明すると、逆離散コサイン変換器4は図2
の逆離散コサイン変換器4Bとは異なる動作をするもの
であり、図3の低域フィルタ7が省かれている。
示されている。ここで図3に示した回路構成の要素に対
応するものには同じ記号を付してあるから、その異なる
点について説明すると、逆離散コサイン変換器4は図2
の逆離散コサイン変換器4Bとは異なる動作をするもの
であり、図3の低域フィルタ7が省かれている。
【0015】x,y座標のxi ,yj (i=0〜7,j
=0〜7)で表わされる8×8個の点の離散コサイン変
換係数を印加された逆離散コサイン変換器4では、例え
ば、低周波成分を表わすi=0〜3,j=0〜3で表わ
される4×4個の座標xi ,yj の離散コサイン変換係
数に対して逆離散コサイン変換を行い、その他のi=4
〜7,j=4〜7で表わされる48個の高周波成分の離
散コサイン変換係数はすべて0に置き換えるようにして
いる。
=0〜7)で表わされる8×8個の点の離散コサイン変
換係数を印加された逆離散コサイン変換器4では、例え
ば、低周波成分を表わすi=0〜3,j=0〜3で表わ
される4×4個の座標xi ,yj の離散コサイン変換係
数に対して逆離散コサイン変換を行い、その他のi=4
〜7,j=4〜7で表わされる48個の高周波成分の離
散コサイン変換係数はすべて0に置き換えるようにして
いる。
【0016】この逆離散コサイン変換器4の出力はその
帯域が2分の1に制限されたものであり、これが加算器
5において、1フレーム前の信号と加算されて、帯域が
2分の1に制限された復号化信号を得るから、図3にお
いて必要とされる低域フィルタ7は不要となる。
帯域が2分の1に制限されたものであり、これが加算器
5において、1フレーム前の信号と加算されて、帯域が
2分の1に制限された復号化信号を得るから、図3にお
いて必要とされる低域フィルタ7は不要となる。
【0017】逆離散コサイン変換器4において、低周波
の変換係数に対してのみ、逆離散コサイン変換を行い高
周波の変換係数に対しては0と置く処理を続けると、こ
の処理は、図2の符号化器61における、すべての変換
係数に対して行う逆離散コサイン変換処理とは異なるも
のとなるために、復号した加算器5の出力である画像信
号と、図2の符号化器61に含まれたローカル・デコー
ダにおける画像信号とは不一致を生ずる。この不一致
は、フレーム間符号化が続く間はフレーム・メモリ6と
加算器5からなるループに累積し続けることになるか
ら、ドリフトと呼ばれる画質劣化を生ずることになる。
の変換係数に対してのみ、逆離散コサイン変換を行い高
周波の変換係数に対しては0と置く処理を続けると、こ
の処理は、図2の符号化器61における、すべての変換
係数に対して行う逆離散コサイン変換処理とは異なるも
のとなるために、復号した加算器5の出力である画像信
号と、図2の符号化器61に含まれたローカル・デコー
ダにおける画像信号とは不一致を生ずる。この不一致
は、フレーム間符号化が続く間はフレーム・メモリ6と
加算器5からなるループに累積し続けることになるか
ら、ドリフトと呼ばれる画質劣化を生ずることになる。
【0018】しかしながら、原点に近い変換係数に対応
する画像信号は一般に低周波帯域にエネルギーが集中し
ており、高周波帯域のエネルギーは小さく、フレーム間
符号化における前記不一致を原因としたドリフトによる
画質劣化は比較的少ない。一般に、フレーム間符号化を
行う従来の装置では、所定の間隔でフレーム内符号化が
行われているから、前記不一致によるドリフトはフレー
ム内符号化ごとに解消されるために、そのドリフトの値
は極めて小さく、実質的に0である。
する画像信号は一般に低周波帯域にエネルギーが集中し
ており、高周波帯域のエネルギーは小さく、フレーム間
符号化における前記不一致を原因としたドリフトによる
画質劣化は比較的少ない。一般に、フレーム間符号化を
行う従来の装置では、所定の間隔でフレーム内符号化が
行われているから、前記不一致によるドリフトはフレー
ム内符号化ごとに解消されるために、そのドリフトの値
は極めて小さく、実質的に0である。
【0019】以上の説明では逆離散コサイン変換器4に
おいて、原点に近い低周波の変換係数4×4個(xi ,
yj のi=0〜3,j=0〜3)以外を0に置き換えて
逆離散コサイン変換する場合を説明したが、より低周波
の変換係数2×2個(xi ,yj のi=0または1,j
=0または1)以外を0に置き換えてダウン・サンプラ
8において4分の1にダウン・サンプルして4分の1の
解像度に変換された出力画像信号を得てもよい。さらに
最も低い低周波(直流)の変換係数1個(xi,yj の
i=0,j=0)以外を0に置き換えて逆離散コサイン
変換し、ダウン・サンプラ8において8分の1にダウン
・サンプルして8分の1の解像度に変換された出力画像
信号を得てもよい。
おいて、原点に近い低周波の変換係数4×4個(xi ,
yj のi=0〜3,j=0〜3)以外を0に置き換えて
逆離散コサイン変換する場合を説明したが、より低周波
の変換係数2×2個(xi ,yj のi=0または1,j
=0または1)以外を0に置き換えてダウン・サンプラ
8において4分の1にダウン・サンプルして4分の1の
解像度に変換された出力画像信号を得てもよい。さらに
最も低い低周波(直流)の変換係数1個(xi,yj の
i=0,j=0)以外を0に置き換えて逆離散コサイン
変換し、ダウン・サンプラ8において8分の1にダウン
・サンプルして8分の1の解像度に変換された出力画像
信号を得てもよい。
【0020】このようにあらかじめ定めた低周波の変換
係数以外を0に置き換えて逆離散コサイン変換するか
ら、0に置き換えた変換係数については積和演算を含む
逆離散コサイン変換をする必要がないために、逆離散コ
サイン変換器4の構成が従来よりも簡単になる。
係数以外を0に置き換えて逆離散コサイン変換するか
ら、0に置き換えた変換係数については積和演算を含む
逆離散コサイン変換をする必要がないために、逆離散コ
サイン変換器4の構成が従来よりも簡単になる。
【0021】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明に
よるならば、低域フィルタを不要とし、演算量が減少す
るために簡単な構成の逆離散コサイン変換器を採用する
ことができる。したがって、本発明の効果は極めて大き
い。
よるならば、低域フィルタを不要とし、演算量が減少す
るために簡単な構成の逆離散コサイン変換器を採用する
ことができる。したがって、本発明の効果は極めて大き
い。
【図1】本発明の一実施例を示す回路構成図である。
【図2】従来の画像信号の符号化および復号システムの
概念構成図である。
概念構成図である。
【図3】従来例を示す回路構成図である。
1 入力端子 2 可変長復号器 3 逆量子化器 4,4B 逆離散コサイン変換器 5 加算器 6 フレーム・メモリ 7 低域フィルタ 8 ダウン・サンプラ 50 入力端子 52 出力端子 61 符号化器 62 通信・蓄積部 63 復号装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 7/30 H04N 7/133 Z
Claims (4)
- 【請求項1】 動画像信号の予測符号化と離散コサイン
変換を組合せた符号化入力信号の解像度を変換して復号
する方法において、 前記符号化入力信号のうち、あらかじめ定めた低周波の
変換係数以外を0に置き換えて逆離散コサイン変換処理
(4)をする画像復号方法。 - 【請求項2】 動画像信号の予測符号化と離散コサイン
変換を組合せた符号化入力信号の解像度を変換して復号
する方法において、 前記符号化入力信号のうち、あらかじめ定めた低周波の
変換係数以外を0に置き換えて逆離散コサイン変換信号
を得るための逆離散コサイン変換処理をし(4)、 前記逆離散コサイン変換信号に一時的に記憶している前
フレームの画像信号を加算して現フレームの画像信号を
得るための記憶加算処理をし(5,6)、 前記現フレームの画像信号を前記低周波の変換係数以外
を0に置き換えた変換係数の数と置き換えなかった変換
係数の数の比率に対応して定まる所定の比率でダウン・
サンプルして解像度変換した画像信号を得るためのダウ
ン・サンプル処理をする(8)、 画像復号方法。 - 【請求項3】 動画像信号の予測符号化と離散コサイン
変換を組合せた符号化入力信号の解像度を変換して復号
する画像復号装置において、 前記符号化入力信号のうち、あらかじめ定めた低周波の
変換係数以外を0に置き換えて逆離散コサイン変換手段
(4)を含む画像復号装置。 - 【請求項4】 動画像信号の予測符号化と離散コサイン
変換を組合せた符号化入力信号の解像度を変換して復号
する画像復号装置において、 前記符号化入力信号のうち、あらかじめ定めた低周波の
変換係数以外を0に置き換えて逆離散コサイン変換信号
を得るための逆離散コサイン変換手段(4)と、 前記逆離散コサイン変換信号に一時的に記憶している前
フレームの画像信号を加算して現フレームの画像信号を
得るための記憶加算手段(5,6)と、 前記現フレームの画像信号を前記低周波の変換係数以外
を0に置き換えた変換係数の数と置き換えなかった変換
係数の数の比率に対応して定まる所定の比率でダウン・
サンプルして解像度変換した画像信号を得るためのダウ
ン・サンプル手段(8)を含む画像復号装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35448293A JPH07203461A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 画像復号方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35448293A JPH07203461A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 画像復号方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07203461A true JPH07203461A (ja) | 1995-08-04 |
Family
ID=18437868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35448293A Pending JPH07203461A (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | 画像復号方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07203461A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02122767A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-10 | Nec Corp | 画像信号の符号化復号化方式 |
| JPH0497678A (ja) * | 1990-08-15 | 1992-03-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 画像復号方式 |
-
1993
- 1993-12-29 JP JP35448293A patent/JPH07203461A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02122767A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-10 | Nec Corp | 画像信号の符号化復号化方式 |
| JPH0497678A (ja) * | 1990-08-15 | 1992-03-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 画像復号方式 |
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