JPH08251418A - ブロック歪低減装置および低減方法 - Google Patents
ブロック歪低減装置および低減方法Info
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- JPH08251418A JPH08251418A JP5089695A JP5089695A JPH08251418A JP H08251418 A JPH08251418 A JP H08251418A JP 5089695 A JP5089695 A JP 5089695A JP 5089695 A JP5089695 A JP 5089695A JP H08251418 A JPH08251418 A JP H08251418A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高能率に原画像データを圧縮して符号化するこ
とができるとともに、ブロック歪を低減して高画質な復
号画像データを得ることができるブロック歪低減装置お
よび低減方法の提供。 【構成】所定データ数からなるブロック毎に、原画像デ
ータを直交変換して変換データを得、次いで前記変換デ
ータを量子化して量子化データ得、さらに前記量子化デ
ータを符号化して符号化データを得るとともに、前記変
換データおよび前記量子化データの差分を算出して、前
記逆変換データを補正するための付加情報を出力し、そ
の後、前記符号化データを復号化して復号化データを
得、次いで前記復号化データを逆量子化して逆量子化デ
ータを得、次いで前記逆量子化データを逆直交変換して
逆変換データを得、さらに前記付加情報に応じて前記逆
変換データを補正して復号画像データを得ることによ
り、上記目的を達成する。
とができるとともに、ブロック歪を低減して高画質な復
号画像データを得ることができるブロック歪低減装置お
よび低減方法の提供。 【構成】所定データ数からなるブロック毎に、原画像デ
ータを直交変換して変換データを得、次いで前記変換デ
ータを量子化して量子化データ得、さらに前記量子化デ
ータを符号化して符号化データを得るとともに、前記変
換データおよび前記量子化データの差分を算出して、前
記逆変換データを補正するための付加情報を出力し、そ
の後、前記符号化データを復号化して復号化データを
得、次いで前記復号化データを逆量子化して逆量子化デ
ータを得、次いで前記逆量子化データを逆直交変換して
逆変換データを得、さらに前記付加情報に応じて前記逆
変換データを補正して復号画像データを得ることによ
り、上記目的を達成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ブロック歪低減装置お
よび低減方法に関し、詳しくは、ブロック毎に原画像デ
ータを符号化して圧縮する際に、予めブロック歪が発生
するブロックを検出し、符号化された原画像データを復
号化して復号画像データを得る際に、ブロック歪が発生
しているブロックだけを補正することにより、ブロック
歪を低減することができるブロック歪低減装置および低
減方法に関する。
よび低減方法に関し、詳しくは、ブロック毎に原画像デ
ータを符号化して圧縮する際に、予めブロック歪が発生
するブロックを検出し、符号化された原画像データを復
号化して復号画像データを得る際に、ブロック歪が発生
しているブロックだけを補正することにより、ブロック
歪を低減することができるブロック歪低減装置および低
減方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ファクシミリ、静止画像電話、遠
隔通信会議システムなど、画像データをサンプリングし
てディジタル情報化し、これを遠隔地に伝送したり、光
ディスクやコンパクトディスク(CD)に保存するメデ
ィアが、発達とともに徐々に普及の兆しを見せている。
また、これらメディアの画質に対する要求も年々高度化
されており、例えば白黒2値画像から多階調画像化さ
れ、さらに現在ではカラー画像化されている。一般的
に、これらのメディアに用いられる画像データは、例え
ば1mm当たり数ポイントの割合でサンプリングされ、
ディジタル情報化されるためその情報量が大きく、特
に、多階調画像化、カラー画像化された画像データにお
いては、その情報量は膨大なものになる。
隔通信会議システムなど、画像データをサンプリングし
てディジタル情報化し、これを遠隔地に伝送したり、光
ディスクやコンパクトディスク(CD)に保存するメデ
ィアが、発達とともに徐々に普及の兆しを見せている。
また、これらメディアの画質に対する要求も年々高度化
されており、例えば白黒2値画像から多階調画像化さ
れ、さらに現在ではカラー画像化されている。一般的
に、これらのメディアに用いられる画像データは、例え
ば1mm当たり数ポイントの割合でサンプリングされ、
ディジタル情報化されるためその情報量が大きく、特
に、多階調画像化、カラー画像化された画像データにお
いては、その情報量は膨大なものになる。
【0003】従って、画像データの伝送には長時間を必
要とするため、その伝送コストも高くなり、画像データ
を光ディスクやCDに保存する場合にも、効率良く保存
することができない等の問題点があった。
要とするため、その伝送コストも高くなり、画像データ
を光ディスクやCDに保存する場合にも、効率良く保存
することができない等の問題点があった。
【0004】そこで、画像データを圧縮し、その情報量
を削減するデータ圧縮技術が用いられる。例えば、人間
の視覚が高周波成分に鈍感であることを利用して、画像
データの高周波成分、即ち、人間の目では識別が困難な
部分を削除することにより、画質を全く落とさず、ある
いは人間の目では識別できない程度の僅かな劣化だけ
で、画像データを圧縮してその情報量を削減することが
できる。
を削減するデータ圧縮技術が用いられる。例えば、人間
の視覚が高周波成分に鈍感であることを利用して、画像
データの高周波成分、即ち、人間の目では識別が困難な
部分を削除することにより、画質を全く落とさず、ある
いは人間の目では識別できない程度の僅かな劣化だけ
で、画像データを圧縮してその情報量を削減することが
できる。
【0005】このようなデータ圧縮技術の1つとして、
カラー静止画像の国際標準符号化方式であるJPEG
(Joint Photographic Expert Group)アルゴリズムがあ
る。JPEGアルゴリズムは、原画像データを圧縮した
後、完全に原画像データと同一画像を復元するSpatial
方式(可逆符号化方式)と、原画像データに近い画像を
復元するDCT(Discrete Cosine Transform :離散コ
サイン変換)方式(非可逆符号化方式)とに大別され
る。以下に、DCT方式を例に挙げてその説明を行う。
カラー静止画像の国際標準符号化方式であるJPEG
(Joint Photographic Expert Group)アルゴリズムがあ
る。JPEGアルゴリズムは、原画像データを圧縮した
後、完全に原画像データと同一画像を復元するSpatial
方式(可逆符号化方式)と、原画像データに近い画像を
復元するDCT(Discrete Cosine Transform :離散コ
サイン変換)方式(非可逆符号化方式)とに大別され
る。以下に、DCT方式を例に挙げてその説明を行う。
【0006】JPEGのDCT方式において、画像デー
タの符号化および復号化は、例えば原画像データを水平
8画素×垂直8画素のブロックに分割し、この64画素
からなるブロックを単位として行われる。図2のブロッ
ク図に示すように、原画像データの符号化は、直交変換
回路12により、ブロックの各画素の値に対して離散コ
サイン変換を行い、量子化回路14により、量子化テー
ブルに基づいて、これを量子化して情報量を削減し、さ
らに符号化回路16により、符号化テーブルに基づい
て、ハフマン符号化(エントロピー符号化の一種)して
圧縮することにより行われ、符号化された原画像データ
は、伝送路を通じて伝送されたり、あるいは光ディスク
やCDなどに保存される。
タの符号化および復号化は、例えば原画像データを水平
8画素×垂直8画素のブロックに分割し、この64画素
からなるブロックを単位として行われる。図2のブロッ
ク図に示すように、原画像データの符号化は、直交変換
回路12により、ブロックの各画素の値に対して離散コ
サイン変換を行い、量子化回路14により、量子化テー
ブルに基づいて、これを量子化して情報量を削減し、さ
らに符号化回路16により、符号化テーブルに基づい
て、ハフマン符号化(エントロピー符号化の一種)して
圧縮することにより行われ、符号化された原画像データ
は、伝送路を通じて伝送されたり、あるいは光ディスク
やCDなどに保存される。
【0007】一方、原画像データの復号化は、同様に図
2のブロック図に示すように、復号化回路18により、
符号化されたブロックの各画素の値に対して、同一符号
化テーブルを用いてハフマン復号化を行い、これを逆量
子化回路20により、同一量子化テーブルを用いて逆量
子化し、さらに逆直交変換回路22により、逆離散コサ
イン変換(IDCT)することにより行われ、復号画像
データが得られる。
2のブロック図に示すように、復号化回路18により、
符号化されたブロックの各画素の値に対して、同一符号
化テーブルを用いてハフマン復号化を行い、これを逆量
子化回路20により、同一量子化テーブルを用いて逆量
子化し、さらに逆直交変換回路22により、逆離散コサ
イン変換(IDCT)することにより行われ、復号画像
データが得られる。
【0008】このように、DCT方式では、離散コサイ
ン変換により原画像データを周波数成分に分解し、量子
化により画像データの高周波成分を削減し、さらにハフ
マン符号化によりこれを符号化することにより、原画像
データを高圧縮率で圧縮することができるにも係わら
ず、原画像データに近い画質を有する復号画像データを
得ることができるという利点を有している。
ン変換により原画像データを周波数成分に分解し、量子
化により画像データの高周波成分を削減し、さらにハフ
マン符号化によりこれを符号化することにより、原画像
データを高圧縮率で圧縮することができるにも係わら
ず、原画像データに近い画質を有する復号画像データを
得ることができるという利点を有している。
【0009】ところが、DCT方式では、ブロック単位
で原画像データを処理しているため、復号画像において
ブロックの境界が目立つ、例えばブロックの境界に沿っ
て線が見える、あるいは画像全体がモザイク模様のよう
に見えてしまうというブロック歪が発生し、特に、高圧
縮率になるほど顕著になるという問題点がある。
で原画像データを処理しているため、復号画像において
ブロックの境界が目立つ、例えばブロックの境界に沿っ
て線が見える、あるいは画像全体がモザイク模様のよう
に見えてしまうというブロック歪が発生し、特に、高圧
縮率になるほど顕著になるという問題点がある。
【0010】ブロック歪が発生する原因としては様々な
原因が考えられるが、その1つは、ブロック単位で別々
に処理を行っているため、復号画像データにおいて、互
いに隣接するブロック間の画素に連続性がなくなるため
である。
原因が考えられるが、その1つは、ブロック単位で別々
に処理を行っているため、復号画像データにおいて、互
いに隣接するブロック間の画素に連続性がなくなるため
である。
【0011】例えば、あるブロックは高周波成分が少な
く、このブロックに隣接するブロックには高周波成分が
多いとする。この場合、これらのブロック内の各画素の
値が離散コサイン変換され、量子化されると、高周波成
分が多いブロックは高圧縮率で圧縮されるが、高周波成
分の少ないブロックは殆ど圧縮されない。このようにブ
ロック歪は、それぞれのブロックが有する周波数成分が
異なるため、同一符号化処理を行っても、処理後の圧縮
率に差が生じることにより発生する。
く、このブロックに隣接するブロックには高周波成分が
多いとする。この場合、これらのブロック内の各画素の
値が離散コサイン変換され、量子化されると、高周波成
分が多いブロックは高圧縮率で圧縮されるが、高周波成
分の少ないブロックは殆ど圧縮されない。このようにブ
ロック歪は、それぞれのブロックが有する周波数成分が
異なるため、同一符号化処理を行っても、処理後の圧縮
率に差が生じることにより発生する。
【0012】上述する問題点を解決するために、従来よ
り様々な装置および方法が提案されている。代表的なも
のとしては、例えば特開昭62−196990号公報に
開示された画像データの直交変換符号化方法や、特開昭
62−230276号公報に開示された画像伝送装置、
また、本発明者の出願に係わる特開平5−176176
号公報に開示された画像の復号化装置などがある。
り様々な装置および方法が提案されている。代表的なも
のとしては、例えば特開昭62−196990号公報に
開示された画像データの直交変換符号化方法や、特開昭
62−230276号公報に開示された画像伝送装置、
また、本発明者の出願に係わる特開平5−176176
号公報に開示された画像の復号化装置などがある。
【0013】まず、特開昭62−196990号公報に
開示された画像データの直交変換符号化方法は、逆直交
変換された画像データを補正することにより、即ち、逆
直交変換後の画像データから、2つのブロックにわたっ
て延びる画素列のブロック境界近傍画素に関する画像デ
ータを抽出し、互いに、一方のブロック内の画像データ
を基に他方のブロック内の境界部画素に関する画像デー
タ値を外挿予測し、次いで、それぞれのブロック内の画
像データを予測された画像データ値に漸近するように補
正して、ブロック間の画像データが滑らかに変化するよ
うに補正することにより、ブロック歪の発生を防止する
というものである。
開示された画像データの直交変換符号化方法は、逆直交
変換された画像データを補正することにより、即ち、逆
直交変換後の画像データから、2つのブロックにわたっ
て延びる画素列のブロック境界近傍画素に関する画像デ
ータを抽出し、互いに、一方のブロック内の画像データ
を基に他方のブロック内の境界部画素に関する画像デー
タ値を外挿予測し、次いで、それぞれのブロック内の画
像データを予測された画像データ値に漸近するように補
正して、ブロック間の画像データが滑らかに変化するよ
うに補正することにより、ブロック歪の発生を防止する
というものである。
【0014】また、特開昭62−230276号公報に
開示された画像伝送装置は、カットオフ周波数の異なる
2種類の低域通過フィルタを備えるもので、逆直交変換
された復号画像データにおいて、制御回路によりブロッ
クの境目を検出し、ブロックの境界周辺の部分とそうで
ない部分とで、これらの低域通過フィルタを切り換える
ものである。この画像伝送装置によれば、ブロックの境
界周辺の部分にそうでない部分よりもカットオフ周波数
の低い低域通過フィルタを用いることにより、画像デー
タは、境界周辺においてぼけた画像となり、これ以外の
場所において精細な画像となるため、画面の殆どの画像
をぼかすことなく、ブロック歪を低減させることができ
るとしている。
開示された画像伝送装置は、カットオフ周波数の異なる
2種類の低域通過フィルタを備えるもので、逆直交変換
された復号画像データにおいて、制御回路によりブロッ
クの境目を検出し、ブロックの境界周辺の部分とそうで
ない部分とで、これらの低域通過フィルタを切り換える
ものである。この画像伝送装置によれば、ブロックの境
界周辺の部分にそうでない部分よりもカットオフ周波数
の低い低域通過フィルタを用いることにより、画像デー
タは、境界周辺においてぼけた画像となり、これ以外の
場所において精細な画像となるため、画面の殆どの画像
をぼかすことなく、ブロック歪を低減させることができ
るとしている。
【0015】さらに、特開平5−176176号公報に
開示された画像の復号化装置は、逆直交変換前の画像デ
ータからDC(直流)成分を抽出するDC成分抽出手段
と、このDC成分から逆直交変換後の画像データのブロ
ック間のDC成分の大きさの不連続を低減するための補
正値を算出する補正値算出手段と、この補正値により逆
直交変換後の画像データを補正するブロック歪補正手段
とを備えるものである。この画像の復号化装置によれ
ば、カットオフ周波数よりも低い周波数成分であるDC
成分のレベル補正を行うことにより、即ち、符号化され
復号化された画像データのブロック間の境界で生じるD
C成分レベルの格差、特に、ブロック境界でのDC成分
レベルの不連続を低減することができるため、ブロック
歪を低減することができる。
開示された画像の復号化装置は、逆直交変換前の画像デ
ータからDC(直流)成分を抽出するDC成分抽出手段
と、このDC成分から逆直交変換後の画像データのブロ
ック間のDC成分の大きさの不連続を低減するための補
正値を算出する補正値算出手段と、この補正値により逆
直交変換後の画像データを補正するブロック歪補正手段
とを備えるものである。この画像の復号化装置によれ
ば、カットオフ周波数よりも低い周波数成分であるDC
成分のレベル補正を行うことにより、即ち、符号化され
復号化された画像データのブロック間の境界で生じるD
C成分レベルの格差、特に、ブロック境界でのDC成分
レベルの不連続を低減することができるため、ブロック
歪を低減することができる。
【0016】上述する従来技術はいずれも、隣接するブ
ロック間の画素データを平均化したり、低域通過フィル
タにより高周波成分を落としたりする補正手段を備える
ものである。この補正手段により、ブロック間を平均化
してブロック歪を低減することができる。しかしなが
ら、これらの従来技術では、符号化され復号化された画
像データ、即ち、離散コサイン変換により周波数成分に
分解され、量子化により高周波成分が削除された画像デ
ータに基づいて補正を行うため、ブロック歪だけでな
く、原画像に元来存在するブロック間の画素の不連続部
分や、ブロック歪の様な模様などの画像データまで補正
してしまい、画像全体が多少ぼけた様な感じになってし
まうという弊害があった。
ロック間の画素データを平均化したり、低域通過フィル
タにより高周波成分を落としたりする補正手段を備える
ものである。この補正手段により、ブロック間を平均化
してブロック歪を低減することができる。しかしなが
ら、これらの従来技術では、符号化され復号化された画
像データ、即ち、離散コサイン変換により周波数成分に
分解され、量子化により高周波成分が削除された画像デ
ータに基づいて補正を行うため、ブロック歪だけでな
く、原画像に元来存在するブロック間の画素の不連続部
分や、ブロック歪の様な模様などの画像データまで補正
してしまい、画像全体が多少ぼけた様な感じになってし
まうという弊害があった。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術に基づく種々の問題点をかえりみて、原画像デ
ータを符号化する際に、予めブロック歪が発生するブロ
ックを検出し、復号化して復号画像データを得る際に、
ブロック歪が発生したブロックだけを補正することによ
り、高能率に原画像データを圧縮して符号化することが
できるとともに、ブロック歪を低減して高画質な復号画
像データを得ることができるブロック歪低減装置および
低減方法を提供することにある。
従来技術に基づく種々の問題点をかえりみて、原画像デ
ータを符号化する際に、予めブロック歪が発生するブロ
ックを検出し、復号化して復号画像データを得る際に、
ブロック歪が発生したブロックだけを補正することによ
り、高能率に原画像データを圧縮して符号化することが
できるとともに、ブロック歪を低減して高画質な復号画
像データを得ることができるブロック歪低減装置および
低減方法を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、所定データ数からなるブロック毎に、原
画像データを直交変換して変換データを出力する直交変
換回路と、前記変換データを量子化して量子化データを
出力する量子化回路と、前記量子化データを符号化して
符号化データを出力する符号化回路と、前記符号化デー
タを復号化して復号化データを出力する復号化回路と、
前記復号化データを逆量子化して逆量子化データを出力
する逆量子化回路と、前記逆量子化データを逆直交変換
して逆変換データを出力する逆直交変換回路と、前記変
換データおよび前記量子化データの差分を算出して、前
記逆変換データを補正するための付加情報を出力する付
加情報生成回路と、前記付加情報に応じて、前記逆変換
データを補正して復号画像データを出力する補正回路と
を備えることを特徴とするブロック歪低減装置を提供す
るものである。
に、本発明は、所定データ数からなるブロック毎に、原
画像データを直交変換して変換データを出力する直交変
換回路と、前記変換データを量子化して量子化データを
出力する量子化回路と、前記量子化データを符号化して
符号化データを出力する符号化回路と、前記符号化デー
タを復号化して復号化データを出力する復号化回路と、
前記復号化データを逆量子化して逆量子化データを出力
する逆量子化回路と、前記逆量子化データを逆直交変換
して逆変換データを出力する逆直交変換回路と、前記変
換データおよび前記量子化データの差分を算出して、前
記逆変換データを補正するための付加情報を出力する付
加情報生成回路と、前記付加情報に応じて、前記逆変換
データを補正して復号画像データを出力する補正回路と
を備えることを特徴とするブロック歪低減装置を提供す
るものである。
【0019】また、本発明は、所定データ数からなるブ
ロック毎に、原画像データを直交変換して変換データを
得、次いで前記変換データを量子化して量子化データ
得、さらに前記量子化データを符号化して符号化データ
を得るとともに、前記変換データおよび前記量子化デー
タの差分を算出して、復号後の画像データである逆変換
データを補正するための付加情報を出力し、その後、前
記符号化データを復号化して復号化データを得、次いで
前記復号化データを逆量子化して逆量子化データを得、
次いで前記逆量子化データを逆直交変換して前記逆変換
データを得、さらに前記付加情報に応じて前記逆変換デ
ータを補正して復号画像データを得ることを特徴とする
ブロック歪低減方法を提供するものである。
ロック毎に、原画像データを直交変換して変換データを
得、次いで前記変換データを量子化して量子化データ
得、さらに前記量子化データを符号化して符号化データ
を得るとともに、前記変換データおよび前記量子化デー
タの差分を算出して、復号後の画像データである逆変換
データを補正するための付加情報を出力し、その後、前
記符号化データを復号化して復号化データを得、次いで
前記復号化データを逆量子化して逆量子化データを得、
次いで前記逆量子化データを逆直交変換して前記逆変換
データを得、さらに前記付加情報に応じて前記逆変換デ
ータを補正して復号画像データを得ることを特徴とする
ブロック歪低減方法を提供するものである。
【0020】
【発明の作用】本発明のブロック歪低減装置および低減
方法は、ブロック毎に、原画像データを直交変換し、量
子化し、符号化した後、復号化し、逆量子化し、逆直交
変換して復号画像データを得るものであって、さらに付
加情報生成回路および補正回路を備えることにより、付
加情報生成回路において、変換データおよび量子化デー
タの差分を算出して、これに応じて逆変換データを補正
するための付加情報を出力し、補正回路において、付加
情報に応じて逆変換データを補正することにより、ブロ
ック歪が低減された復号画像データを得るものである。
本発明のブロック歪低減装置および低減方法において
は、変換データおよび量子化データの差分を算出するこ
とにより、例えばブロック毎のデータ圧縮率の違いを検
出することができるため、予めどのブロックの境界にブ
ロック歪が発生するかを検出し、これを付加情報として
出力することができる。また、この付加情報に基づいて
逆変換データを補正するため、例えば原画像データに元
来存在するブロック間の画素の不連続や、ブロック歪の
様な模様などを誤って補正してしまうことはない。この
ため、本発明のブロック歪低減装置および低減方法によ
れば、原画像データを高能率に圧縮することができるこ
とは勿論、さらにブロック間に発生するブロック歪だけ
を補正することができるため、ブロック歪が低減された
高画質な復号画像データを得ることができる。
方法は、ブロック毎に、原画像データを直交変換し、量
子化し、符号化した後、復号化し、逆量子化し、逆直交
変換して復号画像データを得るものであって、さらに付
加情報生成回路および補正回路を備えることにより、付
加情報生成回路において、変換データおよび量子化デー
タの差分を算出して、これに応じて逆変換データを補正
するための付加情報を出力し、補正回路において、付加
情報に応じて逆変換データを補正することにより、ブロ
ック歪が低減された復号画像データを得るものである。
本発明のブロック歪低減装置および低減方法において
は、変換データおよび量子化データの差分を算出するこ
とにより、例えばブロック毎のデータ圧縮率の違いを検
出することができるため、予めどのブロックの境界にブ
ロック歪が発生するかを検出し、これを付加情報として
出力することができる。また、この付加情報に基づいて
逆変換データを補正するため、例えば原画像データに元
来存在するブロック間の画素の不連続や、ブロック歪の
様な模様などを誤って補正してしまうことはない。この
ため、本発明のブロック歪低減装置および低減方法によ
れば、原画像データを高能率に圧縮することができるこ
とは勿論、さらにブロック間に発生するブロック歪だけ
を補正することができるため、ブロック歪が低減された
高画質な復号画像データを得ることができる。
【0021】
【実施例】以下に、添付の図面に示す好適実施例に基づ
いて、本発明のブロック歪低減装置および低減方法を詳
細に説明する。
いて、本発明のブロック歪低減装置および低減方法を詳
細に説明する。
【0022】図1は、本発明のブロック歪低減装置の一
実施例のブロック図である。このブロック歪低減装置1
0は、原画像データを符号化する直交変換回路12、量
子化回路14および符号化回路16と、符号化された原
画像データを復号化して復号画像データを得る復号化回
路18、逆量子化回路20および逆直交変換回路22
と、復号される原画像データを補正する付加情報生成回
路24および補正回路26とを備えている。
実施例のブロック図である。このブロック歪低減装置1
0は、原画像データを符号化する直交変換回路12、量
子化回路14および符号化回路16と、符号化された原
画像データを復号化して復号画像データを得る復号化回
路18、逆量子化回路20および逆直交変換回路22
と、復号される原画像データを補正する付加情報生成回
路24および補正回路26とを備えている。
【0023】上述する直交変換回路12は、原画像デー
タを直交変換し、変換データを出力するものである。直
交変換回路12としては、従来技術において述べた離散
コサイン変換(DCT)の他に、例えばカルーネン・レ
ーベ変換(Karhunen-Loeve Transform)、アダマール変
換(Hadamard Transform)、ハール変換(Haar)など、
従来公知のあらゆる直交変換方式を用いることができ
る。
タを直交変換し、変換データを出力するものである。直
交変換回路12としては、従来技術において述べた離散
コサイン変換(DCT)の他に、例えばカルーネン・レ
ーベ変換(Karhunen-Loeve Transform)、アダマール変
換(Hadamard Transform)、ハール変換(Haar)など、
従来公知のあらゆる直交変換方式を用いることができ
る。
【0024】直交変換回路12には、原画像データが所
定画素数からなるブロック、例えば水平8画素×垂直8
画素のブロックに分割され、この64画素からなるブロ
ックを1つの単位として連続的に入力される。直交変換
回路12において原画像データが直交変換されると、原
画像データは周波数成分に分割され、ある特定の周波数
成分、より具体的には低周波成分に集中するように変換
され、直交変換された64個の係数からなる変換データ
として出力される。
定画素数からなるブロック、例えば水平8画素×垂直8
画素のブロックに分割され、この64画素からなるブロ
ックを1つの単位として連続的に入力される。直交変換
回路12において原画像データが直交変換されると、原
画像データは周波数成分に分割され、ある特定の周波数
成分、より具体的には低周波成分に集中するように変換
され、直交変換された64個の係数からなる変換データ
として出力される。
【0025】次に、量子化回路14は、直交変換回路1
2から出力される変換データを量子化し、量子化データ
を出力するものである。
2から出力される変換データを量子化し、量子化データ
を出力するものである。
【0026】量子化回路14には、直交変換回路12か
ら出力される変換データが入力される。この変換データ
は、量子化回路14において、変換データを構成する係
数と同数の係数からなる量子化テーブルを用いて量子
化、即ち、変換データを構成する64個の係数は、これ
に対応する量子化テーブルの係数により割り算された
後、最も近い数値に整数化され、量子化された64個の
係数からなる量子化データとして出力される。
ら出力される変換データが入力される。この変換データ
は、量子化回路14において、変換データを構成する係
数と同数の係数からなる量子化テーブルを用いて量子
化、即ち、変換データを構成する64個の係数は、これ
に対応する量子化テーブルの係数により割り算された
後、最も近い数値に整数化され、量子化された64個の
係数からなる量子化データとして出力される。
【0027】なお、量子化テーブルの係数を変更するこ
とにより、画質および符号化データの情報量を自由に設
定することができる。即ち、量子化テーブルの係数を大
きくすれば、復号画像の画質は低下するが、符号化デー
タの情報量を小さくすることができるし、逆に、量子化
テーブルの係数を小さくすれば、符号化データの情報量
は大きくなるが、復号画像の画質を向上させることがで
きる。
とにより、画質および符号化データの情報量を自由に設
定することができる。即ち、量子化テーブルの係数を大
きくすれば、復号画像の画質は低下するが、符号化デー
タの情報量を小さくすることができるし、逆に、量子化
テーブルの係数を小さくすれば、符号化データの情報量
は大きくなるが、復号画像の画質を向上させることがで
きる。
【0028】既に述べたように、人間の視覚は高周波成
分に鈍感であるため、直交変換回路12により周波数成
分に分割された64個の係数からなる変換データにおい
て、高周波成分の係数に対応する量子化テーブルの係数
を大きくすることにより、画質を全く落とさず、あるい
は人間の目では識別できない程度の僅かな劣化だけで、
原画像データを高能率に圧縮し、その情報量を削減する
ことができる。
分に鈍感であるため、直交変換回路12により周波数成
分に分割された64個の係数からなる変換データにおい
て、高周波成分の係数に対応する量子化テーブルの係数
を大きくすることにより、画質を全く落とさず、あるい
は人間の目では識別できない程度の僅かな劣化だけで、
原画像データを高能率に圧縮し、その情報量を削減する
ことができる。
【0029】次に、符号化回路16は、量子化回路14
から出力される量子化データを符号化、例えばエントロ
ピー(平均情報量)符号化し、符号化データを出力する
ものである。
から出力される量子化データを符号化、例えばエントロ
ピー(平均情報量)符号化し、符号化データを出力する
ものである。
【0030】符号化回路16には、量子化回路14から
出力される量子化データが入力される。この量子化デー
タは、符号化回路16において符号化テーブルを用いて
符号化される。符号化することにより、例えばエントロ
ピー符号化の1つであるハフマン符号化においては、量
子化データに所定長の符号が割り当てられ、符号化デー
タとして出力される。
出力される量子化データが入力される。この量子化デー
タは、符号化回路16において符号化テーブルを用いて
符号化される。符号化することにより、例えばエントロ
ピー符号化の1つであるハフマン符号化においては、量
子化データに所定長の符号が割り当てられ、符号化デー
タとして出力される。
【0031】例えば、出現確率の高いデータ、即ち、原
画像データの低周波成分に比較的短い符号長を与え、出
現確率の低いデータ、即ち、原画像データの高周波成分
に比較的長い符号長を与えることにより、原画像データ
を高能率に圧縮し、その情報量を削減することができ
る。なお、本発明のブロック歪低減装置10には、どの
ような符号化方式を採用する符号化回路であっても用い
ることができる。
画像データの低周波成分に比較的短い符号長を与え、出
現確率の低いデータ、即ち、原画像データの高周波成分
に比較的長い符号長を与えることにより、原画像データ
を高能率に圧縮し、その情報量を削減することができ
る。なお、本発明のブロック歪低減装置10には、どの
ような符号化方式を採用する符号化回路であっても用い
ることができる。
【0032】上述する直交変換回路12、量子化回路1
4および符号化回路16により、原画像データは高能率
に符号化され圧縮されるため、例えば、これを遠隔地に
短時間で伝送することができるし、膨大な量の画像デー
タを効率良く光ディスクやCDに保存すること等も可能
になる。
4および符号化回路16により、原画像データは高能率
に符号化され圧縮されるため、例えば、これを遠隔地に
短時間で伝送することができるし、膨大な量の画像デー
タを効率良く光ディスクやCDに保存すること等も可能
になる。
【0033】次に、付加情報生成回路24は、直交変換
回路12から出力される変換データと、量子化回路14
から出力される量子化データとの差分を算出することに
より、この差分に基づいたブロック歪を低減させるため
の付加情報を出力するものである。
回路12から出力される変換データと、量子化回路14
から出力される量子化データとの差分を算出することに
より、この差分に基づいたブロック歪を低減させるため
の付加情報を出力するものである。
【0034】付加情報生成回路24には、直交変換回路
12から出力される変換データ、および量子化回路14
から出力される量子化データが入力され、これらの変換
データおよび量子化データは、付加情報生成回路24に
おいて差分が算出される。また、量子化回路14におい
て、変換データの高周波成分は高能率に圧縮(削減)さ
れるが、ブロック毎に周波数成分が異なるため、例えば
高周波成分を多く含んでいるブロックは高能率に圧縮さ
れるが、逆に、低周波成分を多く含んでいるブロックは
高能率に圧縮されないという状態が発生する。
12から出力される変換データ、および量子化回路14
から出力される量子化データが入力され、これらの変換
データおよび量子化データは、付加情報生成回路24に
おいて差分が算出される。また、量子化回路14におい
て、変換データの高周波成分は高能率に圧縮(削減)さ
れるが、ブロック毎に周波数成分が異なるため、例えば
高周波成分を多く含んでいるブロックは高能率に圧縮さ
れるが、逆に、低周波成分を多く含んでいるブロックは
高能率に圧縮されないという状態が発生する。
【0035】このように、ブロック毎の圧縮率(削減
率)に違いが発生するため、隣接するブロック間におい
て圧縮率の違いが大きい場合、ブロック間に不連続が生
じてブロック歪の発生原因となる。この問題を解決する
ために、本発明においては、付加情報生成回路24を設
け、変換データと量子化データとの差分を算出すること
により、原画像データのブロック毎のデータ圧縮率(削
減率)の違いを検出し、ブロック間に不連続、即ち、ブ
ロック歪が発生することを予め検出し、これが付加情報
として出力される。
率)に違いが発生するため、隣接するブロック間におい
て圧縮率の違いが大きい場合、ブロック間に不連続が生
じてブロック歪の発生原因となる。この問題を解決する
ために、本発明においては、付加情報生成回路24を設
け、変換データと量子化データとの差分を算出すること
により、原画像データのブロック毎のデータ圧縮率(削
減率)の違いを検出し、ブロック間に不連続、即ち、ブ
ロック歪が発生することを予め検出し、これが付加情報
として出力される。
【0036】例えば、隣接するブロック間のデータ圧縮
率の違いが所定値を越えている場合、復号画像データの
ブロック間の画素に発生している不連続は、ブロック間
の圧縮率の違いにより発生しているものであると判断す
ることができるし、逆に、所定値を越えていなければ、
たとえ復号画像データのブロック間の画素に不連続が発
生していても、原画像データのブロック間の画素に元来
存在する不連続であると判断することができる。
率の違いが所定値を越えている場合、復号画像データの
ブロック間の画素に発生している不連続は、ブロック間
の圧縮率の違いにより発生しているものであると判断す
ることができるし、逆に、所定値を越えていなければ、
たとえ復号画像データのブロック間の画素に不連続が発
生していても、原画像データのブロック間の画素に元来
存在する不連続であると判断することができる。
【0037】なお、変換データと量子化データとの差分
を算出し、ブロック内の全ての係数の差分を付加情報と
して出力しても良いが、付加情報量が膨大になってしま
うため、例えば、ブロック内の全ての係数の差分の平均
値や、同様に、高周波成分の係数の差分の平均値、低周
波成分の係数の差分の平均値等を用いるのが好ましい。
を算出し、ブロック内の全ての係数の差分を付加情報と
して出力しても良いが、付加情報量が膨大になってしま
うため、例えば、ブロック内の全ての係数の差分の平均
値や、同様に、高周波成分の係数の差分の平均値、低周
波成分の係数の差分の平均値等を用いるのが好ましい。
【0038】また、ブロック毎の係数の差分またはその
平均値を算出した後、隣接するブロック間のデータ圧縮
率の違いを予め検出し、ブロック歪が発生するブロック
を指し示すフラグ信号だけを付加情報として出力するよ
うにしても良い。なお、付加情報は、その情報量を削減
するために、量子化したり、符号化したりして、圧縮し
て伝送または保存するようにしても良い。
平均値を算出した後、隣接するブロック間のデータ圧縮
率の違いを予め検出し、ブロック歪が発生するブロック
を指し示すフラグ信号だけを付加情報として出力するよ
うにしても良い。なお、付加情報は、その情報量を削減
するために、量子化したり、符号化したりして、圧縮し
て伝送または保存するようにしても良い。
【0039】次に示す逆符号化回路、逆量子化回路20
および逆直交変換回路22は、符号化された原画像デー
タを復号して復号画像データを得るためのものであり、
それぞれ符号化回路16、量子化回路14および直交変
換回路12の反対の機能を果たすものである。
および逆直交変換回路22は、符号化された原画像デー
タを復号して復号画像データを得るためのものであり、
それぞれ符号化回路16、量子化回路14および直交変
換回路12の反対の機能を果たすものである。
【0040】即ち、復号化回路18は、符号化回路16
から出力される符号化データを復号化し、復号化データ
を出力するものであり、逆量子化回路20は、復号化回
路18から出力される復号化データを逆量子化し、逆量
子化データを出力するものであり、逆直交変換回路22
は、逆量子化回路20から出力される逆量子化データを
逆直交変換し、逆変換データを出力するものである。
から出力される符号化データを復号化し、復号化データ
を出力するものであり、逆量子化回路20は、復号化回
路18から出力される復号化データを逆量子化し、逆量
子化データを出力するものであり、逆直交変換回路22
は、逆量子化回路20から出力される逆量子化データを
逆直交変換し、逆変換データを出力するものである。
【0041】復号化回路18には、符号化回路16から
出力される符号化データが入力される。この符号化デー
タは、復号化回路18において、符号化回路16と同一
符号化テーブルを用いて復号化され、64個の係数から
なる復号化データとして出力される。なお、復号化デー
タは、符号化される前のデータ、即ち、量子化データと
同一である。
出力される符号化データが入力される。この符号化デー
タは、復号化回路18において、符号化回路16と同一
符号化テーブルを用いて復号化され、64個の係数から
なる復号化データとして出力される。なお、復号化デー
タは、符号化される前のデータ、即ち、量子化データと
同一である。
【0042】続いて、逆量子化回路20には、復号化回
路18から出力される復号化データが入力される。この
復号化データは、逆量子化回路20において、量子化回
路14と同一量子化テーブルを用いて逆量子化され、6
4個の係数からなる逆量子化データとして出力される。
路18から出力される復号化データが入力される。この
復号化データは、逆量子化回路20において、量子化回
路14と同一量子化テーブルを用いて逆量子化され、6
4個の係数からなる逆量子化データとして出力される。
【0043】続いて、逆直交変換回路22には、逆量子
化回路20から出力される逆量子化データが入力され
る。この逆量子化データは、逆直交変換回路22におい
て、逆直交変換され、64個の係数からなる逆変換デー
タとして出力される。
化回路20から出力される逆量子化データが入力され
る。この逆量子化データは、逆直交変換回路22におい
て、逆直交変換され、64個の係数からなる逆変換デー
タとして出力される。
【0044】最後に、補正回路26は、付加情報生成回
路24から出力される付加情報に基づいて、逆直交変換
回路22から出力される逆変換データを補正し、復号画
像データを出力するものである。この補正回路26とし
ては、例えば逆変換データの高周波成分をカットする低
域通過フィルタや、復号画像データのブロック間の画素
の不連続を平均化(平滑化)するものなどを用いること
ができる。
路24から出力される付加情報に基づいて、逆直交変換
回路22から出力される逆変換データを補正し、復号画
像データを出力するものである。この補正回路26とし
ては、例えば逆変換データの高周波成分をカットする低
域通過フィルタや、復号画像データのブロック間の画素
の不連続を平均化(平滑化)するものなどを用いること
ができる。
【0045】補正回路26には、逆直交変換回路22か
ら出力される逆変換データが入力される。この逆変換デ
ータは、補正回路26において、付加情報に応じて補正
されるか否かが判断される。補正される場合には、例え
ば高周波成分をカットしたり、隣接するブロック間の画
素の不連続を平均化するよう補正がなされた後、64個
の画素値からなる復号画像データとして出力される。逆
に、補正されない場合には、逆変換データがそのままの
状態で復号画像データとして出力される。
ら出力される逆変換データが入力される。この逆変換デ
ータは、補正回路26において、付加情報に応じて補正
されるか否かが判断される。補正される場合には、例え
ば高周波成分をカットしたり、隣接するブロック間の画
素の不連続を平均化するよう補正がなされた後、64個
の画素値からなる復号画像データとして出力される。逆
に、補正されない場合には、逆変換データがそのままの
状態で復号画像データとして出力される。
【0046】例えば、付加情報生成回路24から出力さ
れる付加情報として、ブロック毎の係数の差分またはそ
の平均値等が与えられた場合には、この付加情報に基づ
いてブロック間のデータ圧縮率の違いを検出し、隣接す
るブロック間のデータ圧縮率の違いが所定値を越える場
合にのみ補正を行うようにすれば良い。また、付加情報
として、ブロック歪が発生するブロックを示すフラグ信
号が与えられた場合には、このフラグ信号が示すブロッ
クに対してのみ補正を行うようにすれば良い。
れる付加情報として、ブロック毎の係数の差分またはそ
の平均値等が与えられた場合には、この付加情報に基づ
いてブロック間のデータ圧縮率の違いを検出し、隣接す
るブロック間のデータ圧縮率の違いが所定値を越える場
合にのみ補正を行うようにすれば良い。また、付加情報
として、ブロック歪が発生するブロックを示すフラグ信
号が与えられた場合には、このフラグ信号が示すブロッ
クに対してのみ補正を行うようにすれば良い。
【0047】本発明のブロック歪低減装置および低減方
法は、基本的に以上のように構成される。既に述べたよ
うに、復号画像に存在するブロック間の画素の不連続に
は、符号化して復号化することにより発生するものと、
原画像データのブロック間の画素に元来存在するものと
がある。
法は、基本的に以上のように構成される。既に述べたよ
うに、復号画像に存在するブロック間の画素の不連続に
は、符号化して復号化することにより発生するものと、
原画像データのブロック間の画素に元来存在するものと
がある。
【0048】本発明においては、変換データと量子化デ
ータとの差分を算出し、原画像データのブロック間の圧
縮率の違いを検出することにより、予め復号画像データ
に発生するブロック歪を検出することができる。このた
め、原画像データのブロック間の画素に元来存在する不
連続については補正することなく、符号化して復号化す
ることにより発生する復号画像データのブロック間の画
素の不連続のみを補正することができる。従って、高能
率に原画像データを圧縮することができるとともに、高
画質な復号画像データを得ることができる。
ータとの差分を算出し、原画像データのブロック間の圧
縮率の違いを検出することにより、予め復号画像データ
に発生するブロック歪を検出することができる。このた
め、原画像データのブロック間の画素に元来存在する不
連続については補正することなく、符号化して復号化す
ることにより発生する復号画像データのブロック間の画
素の不連続のみを補正することができる。従って、高能
率に原画像データを圧縮することができるとともに、高
画質な復号画像データを得ることができる。
【0049】
【発明の効果】以上詳細に説明した様に、本発明のブロ
ック歪低減装置および低減方法は、付加情報生成回路に
おいて、変換データと量子化データとの差分を算出する
ことにより、逆変換データを補正するための付加情報を
出力し、補正回路において、付加情報に基づいて逆変換
データを補正することにより、ブロック歪が低減された
復号画像データを得るものである。本発明のブロック歪
低減装置および低減方法においては、原画像データにお
いてブロック歪が発生するブロックを予め検出している
ため、高能率で原画像データを圧縮してブロック歪が発
生しても、このブロック歪だけを補正することができ
る。このため、本発明のブロック歪低減装置および低減
方法によれば、原画像データを高能率に圧縮することが
できるとともに、ブロック歪の低減された高画質な復号
画像を得ることができる。
ック歪低減装置および低減方法は、付加情報生成回路に
おいて、変換データと量子化データとの差分を算出する
ことにより、逆変換データを補正するための付加情報を
出力し、補正回路において、付加情報に基づいて逆変換
データを補正することにより、ブロック歪が低減された
復号画像データを得るものである。本発明のブロック歪
低減装置および低減方法においては、原画像データにお
いてブロック歪が発生するブロックを予め検出している
ため、高能率で原画像データを圧縮してブロック歪が発
生しても、このブロック歪だけを補正することができ
る。このため、本発明のブロック歪低減装置および低減
方法によれば、原画像データを高能率に圧縮することが
できるとともに、ブロック歪の低減された高画質な復号
画像を得ることができる。
【図1】本発明のブロック歪低減装置の一実施例のブロ
ック図である。
ック図である。
【図2】JPEGのDCT方式の一例のブロック図であ
る。
る。
10 ブロック歪低減装置 12 直交変換回路 14 量子化回路 16 符号化回路 18 復号化回路 20 逆量子化回路 22 逆直交変換回路 24 付加情報生成回路 26 補正回路
Claims (2)
- 【請求項1】所定データ数からなるブロック毎に、原画
像データを直交変換して変換データを出力する直交変換
回路と、前記変換データを量子化して量子化データを出
力する量子化回路と、前記量子化データを符号化して符
号化データを出力する符号化回路と、前記符号化データ
を復号化して復号化データを出力する復号化回路と、前
記復号化データを逆量子化して逆量子化データを出力す
る逆量子化回路と、前記逆量子化データを逆直交変換し
て逆変換データを出力する逆直交変換回路と、前記変換
データおよび前記量子化データの差分を算出して、前記
逆変換データを補正するための付加情報を出力する付加
情報生成回路と、前記付加情報に応じて、前記逆変換デ
ータを補正して復号画像データを出力する補正回路とを
備えることを特徴とするブロック歪低減装置。 - 【請求項2】所定データ数からなるブロック毎に、原画
像データを直交変換して変換データを得、次いで前記変
換データを量子化して量子化データ得、さらに前記量子
化データを符号化して符号化データを得るとともに、前
記変換データおよび前記量子化データの差分を算出し
て、復号後の画像データである逆変換データを補正する
ための付加情報を出力し、 その後、前記符号化データを復号化して復号化データを
得、次いで前記復号化データを逆量子化して逆量子化デ
ータを得、次いで前記逆量子化データを逆直交変換して
前記逆変換データを得、さらに前記付加情報に応じて前
記逆変換データを補正して復号画像データを得ることを
特徴とするブロック歪低減方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5089695A JPH08251418A (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | ブロック歪低減装置および低減方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5089695A JPH08251418A (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | ブロック歪低減装置および低減方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08251418A true JPH08251418A (ja) | 1996-09-27 |
Family
ID=12871511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5089695A Withdrawn JPH08251418A (ja) | 1995-03-10 | 1995-03-10 | ブロック歪低減装置および低減方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08251418A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006001384A1 (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 画像符号化方法および画像復号化方法 |
| WO2006035899A1 (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-06 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | 段階的可逆ビデオ符号化方法,段階的可逆ビデオ復号方法,段階的可逆ビデオ符号化装置,段階的可逆ビデオ復号装置,これらのプログラムおよびそのプログラムの記録媒体 |
| JP2007300350A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Fuji Xerox Co Ltd | 復号化装置、復号化方法及びプログラム |
| JP2008544621A (ja) * | 2005-06-17 | 2008-12-04 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | ビデオエラー隠蔽を向上させる符号化及び復号の方法及び装置 |
| WO2010001614A1 (ja) * | 2008-07-03 | 2010-01-07 | パナソニック株式会社 | 動画像符号化方法、動画像復号方法、動画像符号化装置、動画像復号装置、プログラム、及び集積回路 |
-
1995
- 1995-03-10 JP JP5089695A patent/JPH08251418A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
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| US7983338B2 (en) | 2004-09-30 | 2011-07-19 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Method for progressive lossless video coding, method for progressive lossless video decoding, progressive lossless video coding apparatus, progressive lossless video decoding apparatus, progressive lossless video coding program, progressive lossless video decoding program, and recording media of progressive lossless video coding program and progressive lossless video decoding program |
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| JP2007300350A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Fuji Xerox Co Ltd | 復号化装置、復号化方法及びプログラム |
| WO2010001614A1 (ja) * | 2008-07-03 | 2010-01-07 | パナソニック株式会社 | 動画像符号化方法、動画像復号方法、動画像符号化装置、動画像復号装置、プログラム、及び集積回路 |
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020604 |