JPH0738896A - 動画像領域分割符号化装置 - Google Patents
動画像領域分割符号化装置Info
- Publication number
- JPH0738896A JPH0738896A JP15662293A JP15662293A JPH0738896A JP H0738896 A JPH0738896 A JP H0738896A JP 15662293 A JP15662293 A JP 15662293A JP 15662293 A JP15662293 A JP 15662293A JP H0738896 A JPH0738896 A JP H0738896A
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- Japan
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- motion
- area
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- motion compensation
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Abstract
(57)【要約】
【目的】動き検出／補償の単位となる領域内に，異なる
動きを持つ複数の被写体が含まれることを未然に防ぎ，
動き補償予測の効率を向上することにより，符号量の削
減を図り，さらに，エッジ部近傍に発生する雑音を低減
し，符号化画像の品質向上を図ることを目的とする。 【構成】領域分割部２により入力画像を被写体の形状等
を考慮した領域に分割する。動き検出部４は，分割され
た各小領域とその参照フレーム画像との間の動き量を検
出する。動き補償部８は，動き情報と，領域形状情報
と，過去の局部復号画像とにより，フレーム間の予測画
像を生成し，空間冗長度圧縮部１２は，予測画像と入力
画像との差分信号を，領域形状情報をもとに圧縮する。
動きを持つ複数の被写体が含まれることを未然に防ぎ，
動き補償予測の効率を向上することにより，符号量の削
減を図り，さらに，エッジ部近傍に発生する雑音を低減
し，符号化画像の品質向上を図ることを目的とする。 【構成】領域分割部２により入力画像を被写体の形状等
を考慮した領域に分割する。動き検出部４は，分割され
た各小領域とその参照フレーム画像との間の動き量を検
出する。動き補償部８は，動き情報と，領域形状情報
と，過去の局部復号画像とにより，フレーム間の予測画
像を生成し，空間冗長度圧縮部１２は，予測画像と入力
画像との差分信号を，領域形状情報をもとに圧縮する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，画像通信，画像記録，
画像編集等の分野において利用される画像信号のディジ
タル圧縮符号化装置であって，特に動画像領域分割符号
化装置に関するものである。
画像編集等の分野において利用される画像信号のディジ
タル圧縮符号化装置であって，特に動画像領域分割符号
化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】動画像のディジタル圧縮符号化におい
て，動画像信号の時間冗長性を抑圧する手段として，動
き補償フレーム／フィールド間予測がしばしば用いられ
る。通常，画像を１６×１６等の矩形ブロックに区切
り，各ブロック毎に参照フレーム／フィールドとの間の
動き量（動きベクトル）を検出し，参照フレーム／フィ
ールド画像を動きベクトル分シフトして生成した予測画
像と入力画像との差分（予測誤差）信号を符号化する。
この動き補償により動画像のフレーム間の相関度は大幅
に向上し，単純フレーム間予測に比べ大幅な情報圧縮が
得られる。
て，動画像信号の時間冗長性を抑圧する手段として，動
き補償フレーム／フィールド間予測がしばしば用いられ
る。通常，画像を１６×１６等の矩形ブロックに区切
り，各ブロック毎に参照フレーム／フィールドとの間の
動き量（動きベクトル）を検出し，参照フレーム／フィ
ールド画像を動きベクトル分シフトして生成した予測画
像と入力画像との差分（予測誤差）信号を符号化する。
この動き補償により動画像のフレーム間の相関度は大幅
に向上し，単純フレーム間予測に比べ大幅な情報圧縮が
得られる。
【０００３】さらに，動き補償予測誤差信号に対して離
散コサイン変換（ＤＣＴ：DiscreteCosine Transform)
やサブバンド分割を施すことにより，空間方向の冗長性
も抑圧され，一層の情報圧縮が図られる。このため，テ
レビ電話／会議用ビデオ符号化ＣＣＩＴＴ Ｈ．２６
１，蓄積用ビデオ符号化ＩＳＯ／ＩＥＣ ＩＳ−１１１
７２ ＭＰＥＧなどでは，動き補償フレーム間予測によ
る残差信号をＤＣＴ符号化するハイブリッド符号化構成
が採用されている。この動き補償フレーム間予測＋ＤＣ
Ｔ符号化装置の構成の概略を図２に示す。
散コサイン変換（ＤＣＴ：DiscreteCosine Transform)
やサブバンド分割を施すことにより，空間方向の冗長性
も抑圧され，一層の情報圧縮が図られる。このため，テ
レビ電話／会議用ビデオ符号化ＣＣＩＴＴ Ｈ．２６
１，蓄積用ビデオ符号化ＩＳＯ／ＩＥＣ ＩＳ−１１１
７２ ＭＰＥＧなどでは，動き補償フレーム間予測によ
る残差信号をＤＣＴ符号化するハイブリッド符号化構成
が採用されている。この動き補償フレーム間予測＋ＤＣ
Ｔ符号化装置の構成の概略を図２に示す。
【０００４】入力画像２１は，動き検出部２４に入力さ
れる。動き検出部２４では，所定の矩形ブロックパター
ン２３に従い，入力画像２１と参照フレーム画像との間
の動き量を各矩形ブロックごとに検出する。動き検出部
２４で得られた動き情報２５は，フレームメモリ２６に
蓄積されている参照フレームの局部復号画像２７と共
に，動き補償部２８に入力される。動き補償部２８で
は，局部復号画像２７に対して動き情報２５を作用さ
せ，動き補償予測画像２９を生成する。動き補償予測画
像２９は，入力画像２１と共に減算器３０に入力され，
差分がとられる。その結果の動き補償予測誤差３１は，
ＤＣＴ／量子化部３２において圧縮される。その圧縮デ
ータ３３は，逆ＤＣＴ／量子化部３４にて動き補償予測
誤差信号である伸長データ３５に戻される。伸長データ
３５は，加算器３６にて動き補償予測画像２９と加算さ
れ，現符号化フレームの局部復号画像３７となる。局部
復号画像３７は，フレームメモリ２６に蓄積され，以降
のフレームの符号化にて参照される。動き補償予測誤差
３１の圧縮データ３３および動き情報２５は，符号化／
多重化部３８において符号化／多重化され，得られた符
号データ３９は伝送または蓄積される。
れる。動き検出部２４では，所定の矩形ブロックパター
ン２３に従い，入力画像２１と参照フレーム画像との間
の動き量を各矩形ブロックごとに検出する。動き検出部
２４で得られた動き情報２５は，フレームメモリ２６に
蓄積されている参照フレームの局部復号画像２７と共
に，動き補償部２８に入力される。動き補償部２８で
は，局部復号画像２７に対して動き情報２５を作用さ
せ，動き補償予測画像２９を生成する。動き補償予測画
像２９は，入力画像２１と共に減算器３０に入力され，
差分がとられる。その結果の動き補償予測誤差３１は，
ＤＣＴ／量子化部３２において圧縮される。その圧縮デ
ータ３３は，逆ＤＣＴ／量子化部３４にて動き補償予測
誤差信号である伸長データ３５に戻される。伸長データ
３５は，加算器３６にて動き補償予測画像２９と加算さ
れ，現符号化フレームの局部復号画像３７となる。局部
復号画像３７は，フレームメモリ２６に蓄積され，以降
のフレームの符号化にて参照される。動き補償予測誤差
３１の圧縮データ３３および動き情報２５は，符号化／
多重化部３８において符号化／多重化され，得られた符
号データ３９は伝送または蓄積される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記のように，従来の
動き補償＋ＤＣＴ符号化においては，入力画像を１６×
１６等の矩形ブロックに分割し，各ブロックごとに動き
検出が施される。すなわち，画像の内容や被写体の形状
にかかわらず，１６×１６等のブロック化が行われる。
しかし，動き検出／補償ブロックが複数の被写体にまた
がり，かつそれぞれの被写体の動きが異なる場合，ブロ
ックの動き量を１つに特定して検出することは不可能で
ある。このようなブロックにおいては，複数の動きを持
つにもかかわらず，１つのベクトルのみで予測を行わざ
るを得ないこととなり，動き補償予測誤差パワーが増大
する。すなわち，符号化効率が低下する。
動き補償＋ＤＣＴ符号化においては，入力画像を１６×
１６等の矩形ブロックに分割し，各ブロックごとに動き
検出が施される。すなわち，画像の内容や被写体の形状
にかかわらず，１６×１６等のブロック化が行われる。
しかし，動き検出／補償ブロックが複数の被写体にまた
がり，かつそれぞれの被写体の動きが異なる場合，ブロ
ックの動き量を１つに特定して検出することは不可能で
ある。このようなブロックにおいては，複数の動きを持
つにもかかわらず，１つのベクトルのみで予測を行わざ
るを得ないこととなり，動き補償予測誤差パワーが増大
する。すなわち，符号化効率が低下する。
【０００６】また，ＤＣＴやサブバンド符号化の性質と
して，信号中の急峻なエッジ部分に多くの符号量を割り
当てることができない場合，リンギングやモスキート雑
音などの非常に顕著な符号化歪みが検知されるという欠
点を持つ。このため，エッジ部分の予測効率を向上させ
ることにより，エッジ近傍の符号化雑音を低減させるこ
とが望ましい。
して，信号中の急峻なエッジ部分に多くの符号量を割り
当てることができない場合，リンギングやモスキート雑
音などの非常に顕著な符号化歪みが検知されるという欠
点を持つ。このため，エッジ部分の予測効率を向上させ
ることにより，エッジ近傍の符号化雑音を低減させるこ
とが望ましい。
【０００７】本発明の目的は，上記問題点を踏まえ，
１．動き検出／補償の単位となるブロック（領域）内
に，異なる動きを持った複数の被写体が含まれることを
未然に防ぎ，動き補償予測の効率を向上することにより
符号量の削減を図ること，２．エッジ部近傍に発生する
リンギングやモスキート雑音を低減し，符号化画像の品
質向上を図ること，の２点にある。
１．動き検出／補償の単位となるブロック（領域）内
に，異なる動きを持った複数の被写体が含まれることを
未然に防ぎ，動き補償予測の効率を向上することにより
符号量の削減を図ること，２．エッジ部近傍に発生する
リンギングやモスキート雑音を低減し，符号化画像の品
質向上を図ること，の２点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的達成のため，本
発明は，動画像の領域を分割してディジタル圧縮符号化
する動画像領域分割符号化装置において，入力画像を任
意形状の領域に分割する領域分割手段と，該領域分割手
段より得られる各小領域に対し，参照フレーム画像との
間の動き量を該小領域ごとに検出する動き検出手段と，
該動き検出手段より得られる前記小領域ごとの動き情報
と，前記領域分割手段より得られる領域形状情報，およ
びフレームメモリに蓄積された過去の局部復号画像とか
らフレーム間の予測画像を生成する動き補償手段と，該
動き補償手段より得られる予測画像と入力画像との差分
信号を，前記領域分割手段より得られる領域形状情報を
もとに前記小領域ごとに冗長度圧縮する空間冗長度圧縮
手段とを備えることを特徴とする。
発明は，動画像の領域を分割してディジタル圧縮符号化
する動画像領域分割符号化装置において，入力画像を任
意形状の領域に分割する領域分割手段と，該領域分割手
段より得られる各小領域に対し，参照フレーム画像との
間の動き量を該小領域ごとに検出する動き検出手段と，
該動き検出手段より得られる前記小領域ごとの動き情報
と，前記領域分割手段より得られる領域形状情報，およ
びフレームメモリに蓄積された過去の局部復号画像とか
らフレーム間の予測画像を生成する動き補償手段と，該
動き補償手段より得られる予測画像と入力画像との差分
信号を，前記領域分割手段より得られる領域形状情報を
もとに前記小領域ごとに冗長度圧縮する空間冗長度圧縮
手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明により，被写体の形状等を反映した任意
形状小領域ごとの動き補償を行うことで，異なった動き
を持つ複数の被写体が動き補償の単位領域内に含まれる
ことを回避できる。すなわち，従来，複数の動きを持ち
ながら一つの領域として扱われていたブロックが内容に
応じて複数の領域に分割され，それぞれ別々の領域とし
て動き補償される。このため，特に被写体の境界やエッ
ジにまたがった部分での動き補償予測効率が向上し，符
号量の削減を図ることができる。
形状小領域ごとの動き補償を行うことで，異なった動き
を持つ複数の被写体が動き補償の単位領域内に含まれる
ことを回避できる。すなわち，従来，複数の動きを持ち
ながら一つの領域として扱われていたブロックが内容に
応じて複数の領域に分割され，それぞれ別々の領域とし
て動き補償される。このため，特に被写体の境界やエッ
ジにまたがった部分での動き補償予測効率が向上し，符
号量の削減を図ることができる。
【００１０】さらに，上記の任意形状小領域ごとの動き
補償により被写体の境界やエッジにまたがった部分にお
ける予測誤差が低減され，従来，ＤＣＴやサブバンド符
号化で問題となっていたリンギングやモスキート雑音を
低減することができる。すなわち，符号化画像の品質向
上を図ることができる。
補償により被写体の境界やエッジにまたがった部分にお
ける予測誤差が低減され，従来，ＤＣＴやサブバンド符
号化で問題となっていたリンギングやモスキート雑音を
低減することができる。すなわち，符号化画像の品質向
上を図ることができる。
【００１１】
【実施例】以下，図面により本発明の実施例を詳細に説
明する。図１は本発明の一実施例による動画像領域分割
符号化装置の構成を示す図である。図１に示すように，
符号化装置では，まず始めに入力画像１が領域分割部２
に入力される。領域分割部２では，入力画像１の内容に
基づき，被写体の形状等を考慮した領域分割が行われ
る。領域分割の手段としては，Ｋ平均クラスタリングや
フィルタリング処理による領域抽出などを用いることが
できる。
明する。図１は本発明の一実施例による動画像領域分割
符号化装置の構成を示す図である。図１に示すように，
符号化装置では，まず始めに入力画像１が領域分割部２
に入力される。領域分割部２では，入力画像１の内容に
基づき，被写体の形状等を考慮した領域分割が行われ
る。領域分割の手段としては，Ｋ平均クラスタリングや
フィルタリング処理による領域抽出などを用いることが
できる。
【００１２】領域分割部２より得られる領域形状情報３
は，入力画像１と共に動き検出部４に入力される。この
領域形状情報３として，例えばチェイン符号化などによ
り表現したものを用いることができる。領域形状の表現
方法としては，他にも種々の方法が知られているので，
ここでの詳細な説明は省略する。動き検出部４では，領
域形状情報３に従い，入力画像１と参照フレーム画像と
の間の動き量を各小領域ごとに検出する。動き検出部４
で得られた動き情報５は，領域形状情報３と，フレーム
メモリ６に蓄積されている参照フレームの局部復号画像
７と共に，動き補償部８に入力される。動き補償部８で
は，領域形状情報３に従い，局部復号画像７に対して小
領域ごとの動き情報５を作用させ，動き補償予測画像９
を生成する。
は，入力画像１と共に動き検出部４に入力される。この
領域形状情報３として，例えばチェイン符号化などによ
り表現したものを用いることができる。領域形状の表現
方法としては，他にも種々の方法が知られているので，
ここでの詳細な説明は省略する。動き検出部４では，領
域形状情報３に従い，入力画像１と参照フレーム画像と
の間の動き量を各小領域ごとに検出する。動き検出部４
で得られた動き情報５は，領域形状情報３と，フレーム
メモリ６に蓄積されている参照フレームの局部復号画像
７と共に，動き補償部８に入力される。動き補償部８で
は，領域形状情報３に従い，局部復号画像７に対して小
領域ごとの動き情報５を作用させ，動き補償予測画像９
を生成する。
【００１３】動き補償予測画像９は，入力画像１と共に
減算器１０に入力され，差分がとられる。それらの差分
データすなわち動き補償予測誤差１１は，空間冗長度圧
縮部１２においてＤＣＴ／量子化などにより空間冗長度
の抑圧が行われる。この空間冗長度圧縮部１２ではＤＣ
Ｔ／量子化に限らず，他の圧縮方法を用いてもよい。現
符号化フレームの局部復号画像１７を得るため，空間冗
長度圧縮部１２より出力される圧縮データ１３は，伸長
部１４にて伸長データ１５に戻される。伸長データ１５
は，空間冗長度を抑圧された動き補償予測誤差信号であ
る。伸長データ１５は，加算器１６にて動き補償予測画
像９と加算され，現符号化フレームの局部復号画像１７
となる。局部復号画像１７は，フレームメモリ６に蓄積
され，以降のフレームの符号化にて参照される。
減算器１０に入力され，差分がとられる。それらの差分
データすなわち動き補償予測誤差１１は，空間冗長度圧
縮部１２においてＤＣＴ／量子化などにより空間冗長度
の抑圧が行われる。この空間冗長度圧縮部１２ではＤＣ
Ｔ／量子化に限らず，他の圧縮方法を用いてもよい。現
符号化フレームの局部復号画像１７を得るため，空間冗
長度圧縮部１２より出力される圧縮データ１３は，伸長
部１４にて伸長データ１５に戻される。伸長データ１５
は，空間冗長度を抑圧された動き補償予測誤差信号であ
る。伸長データ１５は，加算器１６にて動き補償予測画
像９と加算され，現符号化フレームの局部復号画像１７
となる。局部復号画像１７は，フレームメモリ６に蓄積
され，以降のフレームの符号化にて参照される。
【００１４】動き補償予測誤差１１に対する圧縮データ
１３，領域形状情報３，動き情報５は，符号化／多重化
部１８において符号化／多重化され，得られた符号デー
タ１９は伝送または蓄積される。
１３，領域形状情報３，動き情報５は，符号化／多重化
部１８において符号化／多重化され，得られた符号デー
タ１９は伝送または蓄積される。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように，本発明の動画像領
域分割符号化装置により，次の２つの効果が得られる。
域分割符号化装置により，次の２つの効果が得られる。
【００１６】１．被写体の形状等を反映した任意形状小
領域ごとの動き補償により，異なった動きを持つ複数の
被写体が動き補償の単位領域内に含まれることを回避で
きる。すなわち，従来，複数の動きを持ちながら一つの
領域として扱われていたブロックが内容に応じて複数の
領域に分割され，それぞれ別々の領域として動き補償さ
れる。このため，特に被写体の境界やエッジにまたがっ
た部分での動き補償予測効率が向上し，符号量の削減を
図ることができる。
領域ごとの動き補償により，異なった動きを持つ複数の
被写体が動き補償の単位領域内に含まれることを回避で
きる。すなわち，従来，複数の動きを持ちながら一つの
領域として扱われていたブロックが内容に応じて複数の
領域に分割され，それぞれ別々の領域として動き補償さ
れる。このため，特に被写体の境界やエッジにまたがっ
た部分での動き補償予測効率が向上し，符号量の削減を
図ることができる。
【００１７】２．任意形状小領域ごとの動き補償によ
り，被写体の境界やエッジにまたがった部分における予
測誤差が低減され，従来，ＤＣＴやサブバンド符号化で
問題となっていたリンギングやモスキート雑音を低減す
ることができる。すなわち，符号化画像の品質向上を図
ることができる。
り，被写体の境界やエッジにまたがった部分における予
測誤差が低減され，従来，ＤＣＴやサブバンド符号化で
問題となっていたリンギングやモスキート雑音を低減す
ることができる。すなわち，符号化画像の品質向上を図
ることができる。
【図１】本発明の一実施例による動画像領域分割符号化
装置の構成を示す図である。
装置の構成を示す図である。
【図２】従来の動き補償フレーム間予測＋ＤＣＴ符号化
装置の構成を示す図である。
装置の構成を示す図である。
１ 入力画像 ２ 領域分割部 ３ 領域形状情報 ４ 動き検出部 ５ 動き情報 ６ フレームメモリ ７ 局部復号画像 ８ 動き補償部 ９ 動き補償予測画像 １０ 減算器 １１ 動き補償予測誤差 １２ 空間冗長度圧縮部 １３ 圧縮データ １４ 伸長部 １５ 伸長データ １６ 加算器 １７ 局部復号画像 １８ 符号化／多重化部 １９ 符号データ
Claims (1)
- 【請求項１】 動画像の領域を分割してディジタル圧縮
符号化する動画像領域分割符号化装置において， 入力画像を任意形状の領域に分割する領域分割手段と， 該領域分割手段より得られる各小領域に対し，参照フレ
ーム画像との間の動き量を該小領域ごとに検出する動き
検出手段と， 該動き検出手段より得られる前記小領域ごとの動き情報
と，前記領域分割手段より得られる領域形状情報，およ
びフレームメモリに蓄積された過去の局部復号画像とか
らフレーム間の予測画像を生成する動き補償手段と， 該動き補償手段より得られる予測画像と入力画像との差
分信号を，前記領域分割手段より得られる領域形状情報
をもとに前記小領域ごとに冗長度圧縮する空間冗長度圧
縮手段とを備えることを特徴とする動画像領域分割符号
化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15662293A JPH0738896A (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 動画像領域分割符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15662293A JPH0738896A (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 動画像領域分割符号化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0738896A true JPH0738896A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=15631738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15662293A Pending JPH0738896A (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 動画像領域分割符号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0738896A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997044956A1 (en) * | 1996-05-17 | 1997-11-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Picture encoder, picture decoder, picture encoding method, picture decoding method, picture encoding program recording medium, and picture decoding program recording medium |
| JP2009247019A (ja) * | 1997-04-24 | 2009-10-22 | Mitsubishi Electric Corp | 画像復号装置、画像復号方法、画像符号化装置及び画像符号化方法 |
-
1993
- 1993-06-28 JP JP15662293A patent/JPH0738896A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997044956A1 (en) * | 1996-05-17 | 1997-11-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Picture encoder, picture decoder, picture encoding method, picture decoding method, picture encoding program recording medium, and picture decoding program recording medium |
| US6188796B1 (en) | 1996-05-17 | 2001-02-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Picture encoder, picture decoder, picture encoding method, picture decoding method, picture encoding program recording medium, and picture decoding program recording medium |
| US6445826B1 (en) | 1996-05-17 | 2002-09-03 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Decoping apparatus for shape and pixel value signal |
| US6516095B1 (en) | 1996-05-17 | 2003-02-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Decoding apparatus for shape signal |
| US6560372B1 (en) | 1996-05-17 | 2003-05-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Decoding apparatus based on pixel value motion vectors and shape signal motion vectors |
| US6597814B2 (en) | 1996-05-17 | 2003-07-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Image coding for transmitting information of shape, pixel value, and coding modes |
| US6661928B2 (en) | 1996-05-17 | 2003-12-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Image encoding apparatus, image decoding apparatus, image encoding method, image decoding method, image encoding program recording medium and image decoding program recording medium |
| JP2009247019A (ja) * | 1997-04-24 | 2009-10-22 | Mitsubishi Electric Corp | 画像復号装置、画像復号方法、画像符号化装置及び画像符号化方法 |
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