JPH0750837A - 動画像符号化装置 - Google Patents
動画像符号化装置Info
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- JPH0750837A JPH0750837A JP5183848A JP18384893A JPH0750837A JP H0750837 A JPH0750837 A JP H0750837A JP 5183848 A JP5183848 A JP 5183848A JP 18384893 A JP18384893 A JP 18384893A JP H0750837 A JPH0750837 A JP H0750837A
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- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000013139 quantization Methods 0.000 claims description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 予測誤差の平均と分散によって、直交変換係
数の高周波成分を符号化しないことで、符号量の発生を
抑える。 【構成】 現フレームの画像信号と前フレームの再生画
像を比較して、動ベクトルと動き補償予測制御信号を動
ベクトル検出部2で算出し、動き補償予測部4で前フレ
ームの再生画像に対して動き補償予測する。符号化方法
判定部5は符号化するブロックをフレーム間符号するか
フレーム内符号するかを判定する。予測誤差算出部7は
符号化ブロックの原画信号と予測信号との差分をとり予
測誤差を算出する。直交変換部9で直交変換を行い、係
数並び換え部10で直交変換係数を周波数順に並び換え
る。平均分散算出部12は予測誤差算出部7で算出され
た差分絶対値の総和の平均と分散を算出する。符号化係
数選択部13で平均、分散より符号化する直交変換係数
の低周波成分と符号化をしない高周波成分を選択する。
数の高周波成分を符号化しないことで、符号量の発生を
抑える。 【構成】 現フレームの画像信号と前フレームの再生画
像を比較して、動ベクトルと動き補償予測制御信号を動
ベクトル検出部2で算出し、動き補償予測部4で前フレ
ームの再生画像に対して動き補償予測する。符号化方法
判定部5は符号化するブロックをフレーム間符号するか
フレーム内符号するかを判定する。予測誤差算出部7は
符号化ブロックの原画信号と予測信号との差分をとり予
測誤差を算出する。直交変換部9で直交変換を行い、係
数並び換え部10で直交変換係数を周波数順に並び換え
る。平均分散算出部12は予測誤差算出部7で算出され
た差分絶対値の総和の平均と分散を算出する。符号化係
数選択部13で平均、分散より符号化する直交変換係数
の低周波成分と符号化をしない高周波成分を選択する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル処理により
動画像信号を符号化する動画像符号化装置に関し、特に
動き補償予測フレーム間符号化装置に関する。
動画像信号を符号化する動画像符号化装置に関し、特に
動き補償予測フレーム間符号化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、原信号を直交変換してその変換係
数を量子化して伝送する直交変換符号化装置において、
分散値より平坦な領域を判定し、そのブロックに対して
は量子化ステップ幅を大きくとることにより粗い量子化
を行ったり、閾値を設けその閾値以下の場合は符号化を
行わないといった処理を施していた。
数を量子化して伝送する直交変換符号化装置において、
分散値より平坦な領域を判定し、そのブロックに対して
は量子化ステップ幅を大きくとることにより粗い量子化
を行ったり、閾値を設けその閾値以下の場合は符号化を
行わないといった処理を施していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では粗い量
子化を行った場合、重要な情報の含まれる低周波成分に
対しても量子化による誤差が発生してブロック歪を引き
起こす可能性があるという問題点があった。本発明の目
的は、予測誤差信号の平均と分散とから広い範囲で画像
の平坦な領域を見つけ、その領域のブロックでは周波数
順に並び換えられた直交変換係数の高周波成分をカット
する。量子化データのゼロのラン数を増やすことで、余
分な符号量の発生を抑え効率の良い圧縮率を得ることの
できる動画像信号符号化装置を提供することにある。
子化を行った場合、重要な情報の含まれる低周波成分に
対しても量子化による誤差が発生してブロック歪を引き
起こす可能性があるという問題点があった。本発明の目
的は、予測誤差信号の平均と分散とから広い範囲で画像
の平坦な領域を見つけ、その領域のブロックでは周波数
順に並び換えられた直交変換係数の高周波成分をカット
する。量子化データのゼロのラン数を増やすことで、余
分な符号量の発生を抑え効率の良い圧縮率を得ることの
できる動画像信号符号化装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するためのものであり、入力された動画像信号の各フ
レームをディジタル化した後、画面を分割する各々のブ
ロック内で直交変換、量子化を行い、該量子化したディ
ジタルデータを可変長符号化して送信バッファを介して
送信する動画像符号化装置であって、時間的に連続する
2フレーム間で時間的に前の画像から現在の画像を予測
して予測値を得る予測手段と、現在の画像から前記予測
値を減算して予測誤差信号を生成する手段と、個々のブ
ロックについてフレーム間符号化するかフレーム内符号
化するかを判定する符号化方法判定手段と、動ベクトル
を算出する動ベクトル検出手段と、動ベクトルを用いて
動き補償する動き補償手段と、前記動きベクトルを算出
する際に得られる絶対差分値の検索範囲内の総和の平均
と分散とを算出する平均分散算出手段と、直交変換係数
に対しゼロのラン数を増やすため周波数順に係数を並び
換える係数並び換え手段と、前記平均と分散とから並び
換えられた係数に対してその係数を0に置き換える手段
とを有することを特徴とする動画像符号化装置である。
成するためのものであり、入力された動画像信号の各フ
レームをディジタル化した後、画面を分割する各々のブ
ロック内で直交変換、量子化を行い、該量子化したディ
ジタルデータを可変長符号化して送信バッファを介して
送信する動画像符号化装置であって、時間的に連続する
2フレーム間で時間的に前の画像から現在の画像を予測
して予測値を得る予測手段と、現在の画像から前記予測
値を減算して予測誤差信号を生成する手段と、個々のブ
ロックについてフレーム間符号化するかフレーム内符号
化するかを判定する符号化方法判定手段と、動ベクトル
を算出する動ベクトル検出手段と、動ベクトルを用いて
動き補償する動き補償手段と、前記動きベクトルを算出
する際に得られる絶対差分値の検索範囲内の総和の平均
と分散とを算出する平均分散算出手段と、直交変換係数
に対しゼロのラン数を増やすため周波数順に係数を並び
換える係数並び換え手段と、前記平均と分散とから並び
換えられた係数に対してその係数を0に置き換える手段
とを有することを特徴とする動画像符号化装置である。
【0005】
【作用】動きベクトル検出の際に得られる前フレームの
検索範囲内のブロックとの差分の絶対値和の平均がゼロ
に近く、かつ分散が小さい場合は前フレームの同じ位置
の周囲との差分が小さいからであり、その範囲の画像は
平坦な領域だといえる。平坦な領域でありながらが生じ
るということは、その誤差は特にビデオ系で生じるノイ
ズに起因する場合が多い。平均と分散が共にゼロであれ
ば検索範囲内で差分は生じない、つまり検索範囲内での
差がないという事なのでその範囲の画像は平坦で同一だ
といえる。そこで平均がゼロに近く、分散が小さいほど
平坦な画像に近いといえる。前記平均と分散よりブロッ
ク内で符号化する個数を決定する場合、周波数順に並び
換えられた直交変換係数に対し、前記平均と分散がゼロ
に近いほど、符号化する低周波成分の個数を減らし、高
周波成分のゼロに置き換える範囲を大きくとる。また逆
に前記平均と分散が大きい場合には、平坦な領域とエッ
ジ領域が混在しているといえる。したがって高周波成分
が重要となり全ての係数に対して符号化する必要があ
る。以上より、差分絶対値和の平均と分散により平坦な
領域の判定を行い、平坦な領域と判定される平均と分散
の度合いによりブロック内の高周波成分を符号化しない
直交変換係数を判定する事から、高周波成分のノイズを
抑えることにより発生符号量を抑えその結果、なめらか
な動きが再現できる。
検索範囲内のブロックとの差分の絶対値和の平均がゼロ
に近く、かつ分散が小さい場合は前フレームの同じ位置
の周囲との差分が小さいからであり、その範囲の画像は
平坦な領域だといえる。平坦な領域でありながらが生じ
るということは、その誤差は特にビデオ系で生じるノイ
ズに起因する場合が多い。平均と分散が共にゼロであれ
ば検索範囲内で差分は生じない、つまり検索範囲内での
差がないという事なのでその範囲の画像は平坦で同一だ
といえる。そこで平均がゼロに近く、分散が小さいほど
平坦な画像に近いといえる。前記平均と分散よりブロッ
ク内で符号化する個数を決定する場合、周波数順に並び
換えられた直交変換係数に対し、前記平均と分散がゼロ
に近いほど、符号化する低周波成分の個数を減らし、高
周波成分のゼロに置き換える範囲を大きくとる。また逆
に前記平均と分散が大きい場合には、平坦な領域とエッ
ジ領域が混在しているといえる。したがって高周波成分
が重要となり全ての係数に対して符号化する必要があ
る。以上より、差分絶対値和の平均と分散により平坦な
領域の判定を行い、平坦な領域と判定される平均と分散
の度合いによりブロック内の高周波成分を符号化しない
直交変換係数を判定する事から、高周波成分のノイズを
抑えることにより発生符号量を抑えその結果、なめらか
な動きが再現できる。
【0006】
【実施例】以下、本発明に係わる動画像符号化装置の実
施例を説明する。図1において、1は入力端子、2は現
フレームの画像信号と前フレームの再生画像を比較し
て、動ベクトルと動き補償予測制御信号を算出する動ベ
クトル検出部、3は現フレームと前フレームの再生画像
を蓄積するフレームメモリ部、4は前フレームの再生画
像に対して動き補償予測する動き補償予測部、5は符号
化するブロックをフレーム間符号するかフレーム内符号
するかを判定する符号化方法判定部、6は動き補償予測
信号に対して2次元ローパスフィルタ処理するループ内
フィルタ部、7は符号化ブロックの原画信号と予測信号
との差分をとり予測誤差を算出する予測誤差算出部、8
は符号化方式選択信号により直交変換する信号の選択
と、再生画像を算出するための信号を選択するスイッチ
部、9は直交変換を行う直交変換部、10は直交変換係
数を周波数順に並び換える係数並び換え部であり、図3
にブロックが4×4の場合の並び換えの順序を示す。1
1は周波数順に並び換えられた直交変換係数を量子化す
る量子化部、12は予測誤差算出部7で算出された差分
絶対値の総和の平均と分散を算出する平均分散算出部、
13は平均、分散より符号化する直交変換係数の低周波
成分と符号化をしない高周波成分を選択する符号化係数
選択部、14は符号化係数選択部13で符号化しないと
判定された係数をゼロに置き換える高周波成分除去部で
あり、図4に符号化係数選択部13で低周波成分の10
個を選択し、高周波成分を除去した様子を示す。15は
量子化した直交変換係数を可変長符号化する可変長符号
化部、16は送信データを一次蓄積する送信バッファメ
モリ部、17は量子化した信号を逆量子化する逆量子化
部、18は10で行った並び換えを逆に行う事により元
の順序に戻す逆並び換え部、19は逆量子化信号を逆直
交変換する逆直交変換部、20は現フレームの再生画像
を算出する再生画像算出部、21は符号化データを出力
する出力端子である。
施例を説明する。図1において、1は入力端子、2は現
フレームの画像信号と前フレームの再生画像を比較し
て、動ベクトルと動き補償予測制御信号を算出する動ベ
クトル検出部、3は現フレームと前フレームの再生画像
を蓄積するフレームメモリ部、4は前フレームの再生画
像に対して動き補償予測する動き補償予測部、5は符号
化するブロックをフレーム間符号するかフレーム内符号
するかを判定する符号化方法判定部、6は動き補償予測
信号に対して2次元ローパスフィルタ処理するループ内
フィルタ部、7は符号化ブロックの原画信号と予測信号
との差分をとり予測誤差を算出する予測誤差算出部、8
は符号化方式選択信号により直交変換する信号の選択
と、再生画像を算出するための信号を選択するスイッチ
部、9は直交変換を行う直交変換部、10は直交変換係
数を周波数順に並び換える係数並び換え部であり、図3
にブロックが4×4の場合の並び換えの順序を示す。1
1は周波数順に並び換えられた直交変換係数を量子化す
る量子化部、12は予測誤差算出部7で算出された差分
絶対値の総和の平均と分散を算出する平均分散算出部、
13は平均、分散より符号化する直交変換係数の低周波
成分と符号化をしない高周波成分を選択する符号化係数
選択部、14は符号化係数選択部13で符号化しないと
判定された係数をゼロに置き換える高周波成分除去部で
あり、図4に符号化係数選択部13で低周波成分の10
個を選択し、高周波成分を除去した様子を示す。15は
量子化した直交変換係数を可変長符号化する可変長符号
化部、16は送信データを一次蓄積する送信バッファメ
モリ部、17は量子化した信号を逆量子化する逆量子化
部、18は10で行った並び換えを逆に行う事により元
の順序に戻す逆並び換え部、19は逆量子化信号を逆直
交変換する逆直交変換部、20は現フレームの再生画像
を算出する再生画像算出部、21は符号化データを出力
する出力端子である。
【0007】以上のような構成において、以下その動作
を説明する。入力端子1より入力された信号は動ベクト
ル検出部2でフレームメモリ部3より読み出された前フ
レームの再生画像と比較し動きベクトルを算出する。ま
た動ベクトル検出部2において符号化ブロックに対する
動き補償予測が有効か無効かを判定し、その結果を動き
補償予測制御情報として動き補償予測部4に出力する。
動き補償予測部4では、符号化ブロックと同一位置の前
フレームの再生画像に対し動ベクトル信号により動き補
償予測する場合は動きベクトルを予測し、動き補償予測
しない場合は何もせずに動き補償予測信号として出力す
る。動きベクトルは第mフレーム内のブロック(N×N
画素)の左上端(NK ,NL )の値をXm (NK ,NL
)とすると、位置をi,jだけずらした前フレームに
おけるブロックと現フレームにおけるブロックとの差分
の絶対値の総和、
を説明する。入力端子1より入力された信号は動ベクト
ル検出部2でフレームメモリ部3より読み出された前フ
レームの再生画像と比較し動きベクトルを算出する。ま
た動ベクトル検出部2において符号化ブロックに対する
動き補償予測が有効か無効かを判定し、その結果を動き
補償予測制御情報として動き補償予測部4に出力する。
動き補償予測部4では、符号化ブロックと同一位置の前
フレームの再生画像に対し動ベクトル信号により動き補
償予測する場合は動きベクトルを予測し、動き補償予測
しない場合は何もせずに動き補償予測信号として出力す
る。動きベクトルは第mフレーム内のブロック(N×N
画素)の左上端(NK ,NL )の値をXm (NK ,NL
)とすると、位置をi,jだけずらした前フレームに
おけるブロックと現フレームにおけるブロックとの差分
の絶対値の総和、
【0008】
【数1】
【0009】が最小となる(i,j)を動きベクトルと
している。
している。
【0010】動きベクトル検出部より出力される前記S
ijの平均と分散を算出する。符号化方法判定部5では
ブロック単位に入力テレビジョン信号と動き補償予測信
号を比較し動き補償予測の有効性を判定し、動き補償予
測の有効性が小さい場合は該当ブロックについてフレー
ム内符号が有効と判定し、有効性が大きい場合にはフレ
ーム間符号が有効と判定してその結果を符号化方法選択
信号として出力する。ループ内フィルタ部6は動き補償
信号に対し動き補償予測信号に対し、符号化ブロックが
動き補償予測する場合は2次元ローパスフィルタ処理で
あるループ内フィルタ処理を行い予測信号として出力す
る。予測誤差算出部7は符号化ブロックの入力信号と予
測信号の差分をとり、その結果を予測誤差信号として出
力する。スイッチ部8は符号化信号選択信号がイントラ
である場合には直交変換する信号として入力テレビジョ
ン信号を選択し、インターを選択している場合は予測誤
差信号を選択する。直交変換部9では多くの場合離散コ
サイン変換が用いられる。
ijの平均と分散を算出する。符号化方法判定部5では
ブロック単位に入力テレビジョン信号と動き補償予測信
号を比較し動き補償予測の有効性を判定し、動き補償予
測の有効性が小さい場合は該当ブロックについてフレー
ム内符号が有効と判定し、有効性が大きい場合にはフレ
ーム間符号が有効と判定してその結果を符号化方法選択
信号として出力する。ループ内フィルタ部6は動き補償
信号に対し動き補償予測信号に対し、符号化ブロックが
動き補償予測する場合は2次元ローパスフィルタ処理で
あるループ内フィルタ処理を行い予測信号として出力す
る。予測誤差算出部7は符号化ブロックの入力信号と予
測信号の差分をとり、その結果を予測誤差信号として出
力する。スイッチ部8は符号化信号選択信号がイントラ
である場合には直交変換する信号として入力テレビジョ
ン信号を選択し、インターを選択している場合は予測誤
差信号を選択する。直交変換部9では多くの場合離散コ
サイン変換が用いられる。
【0011】平均分散算出部12では平均値μ、分散値
σ2 を、
σ2 を、
【0012】
【数2】
【0013】により算出し、符号化係数選択部13では
前記平均値、分散値より、ブロック内で符号化する係数
と、符号化しない係数とを選択するための符号化選択信
号を作成する。高周波成分除去部で係数並び換え部によ
り周波数順に並び換えられた直交変換係数は前記符号化
選択信号により符号化しない場合はその係数はゼロに置
き換えられる。直交変換量子化係数は可変長符号化部1
5で可変長符号化され、送信バッファメモリ部16に書
き込まれる。送信バッファメモリ部16に書き込まれた
符号化データは一定の伝送レートで出力端子21から出
力される。また直交変換量子化係数は逆量子化部17で
逆量子化された後、逆直交変換部19で逆直交変換され
る。再生画像算出部20では逆直交変換部19から出力
された量子化誤差を含んだデータと、再生画像算出デー
タを加算し符号化ブロックの再生画像を算出する。
前記平均値、分散値より、ブロック内で符号化する係数
と、符号化しない係数とを選択するための符号化選択信
号を作成する。高周波成分除去部で係数並び換え部によ
り周波数順に並び換えられた直交変換係数は前記符号化
選択信号により符号化しない場合はその係数はゼロに置
き換えられる。直交変換量子化係数は可変長符号化部1
5で可変長符号化され、送信バッファメモリ部16に書
き込まれる。送信バッファメモリ部16に書き込まれた
符号化データは一定の伝送レートで出力端子21から出
力される。また直交変換量子化係数は逆量子化部17で
逆量子化された後、逆直交変換部19で逆直交変換され
る。再生画像算出部20では逆直交変換部19から出力
された量子化誤差を含んだデータと、再生画像算出デー
タを加算し符号化ブロックの再生画像を算出する。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように本発明の構成によれ
ば、平坦な領域と判定されたブロックの高周波成分を除
去することにより平坦な領域の高周波ノイズによる画面
のちらつきの影響を抑え発生符号量の増加を抑えること
ができる。またこれにより画質による符号量を抑えるこ
とができるので、結果としてフレームスキップが減少
し、なめらかな動きの得られる画像となる。
ば、平坦な領域と判定されたブロックの高周波成分を除
去することにより平坦な領域の高周波ノイズによる画面
のちらつきの影響を抑え発生符号量の増加を抑えること
ができる。またこれにより画質による符号量を抑えるこ
とができるので、結果としてフレームスキップが減少
し、なめらかな動きの得られる画像となる。
【図1】本発明の動画像符号化装置の一実施例を示すブ
ロック図。
ロック図。
【図2】従来の構成例を示すブロック図。
【図3】直交変換係数並び換え部の一実施例。
【図4】符号化選択信号の発生と高周波成分除去の一実
施例を示す図。
施例を示す図。
1 入力端子 2 動ベクトル検出部 3 フレームメモリ部 4 動き補償予測部 5 符号化方法判定部 6 ループ内フィルタ部 7 予測誤差算出部 8 スイッチ部 9 直交変換部 10 係数並び換え部 11 量子化部 12 平均分散算出部 13 符号化係数選択部 14 高周波成分除去部 15 可変長符号化部 16 送信バッファメモリ部 17 逆量子化部 18 逆並び換え部 19 逆直交変換部 20 再生画像算出部 21 出力端子
───────────────────────────────────────────────────── 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 7/133 Z
Claims (1)
- 【請求項1】入力された動画像信号の各フレームをディ
ジタル化した後、画面を分割する各々のブロック内で直
交変換、量子化を行い、該量子化したディジタルデータ
を可変長符号化して送信バッファを介して送信する動画
像符号化装置において、時間的に連続する2フレーム間
で時間的に前の画像から現在の画像を予測して予測値を
得る予測手段と、現在の画像から前記予測値を減算して
予測誤差信号を生成する手段と、個々のブロックについ
てフレーム間符号化するかフレーム内符号化するかを判
定する符号化方法判定手段と、動ベクトルを算出する動
ベクトル検出手段と、動ベクトルを用いて動き補償する
動き補償手段と、前記動きベクトルを算出する際に得ら
れる絶対差分値の検索範囲内の総和の平均と分散とを算
出する平均分散算出手段と、直交変換係数に対しゼロの
ラン数を増やすため周波数順に係数を並び換える係数並
び換え手段と、前記平均と分散とから並び換えられた係
数に対してその係数を0に置き換える手段とを有するこ
とを特徴とする動画像符号化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5183848A JPH0750837A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 動画像符号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5183848A JPH0750837A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 動画像符号化装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0750837A true JPH0750837A (ja) | 1995-02-21 |
Family
ID=16142896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5183848A Pending JPH0750837A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 動画像符号化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0750837A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10597508B2 (en) | 2012-12-03 | 2020-03-24 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Electromagnetic wave shielding material and layered body for electromagnetic wave shielding |
WO2020100672A1 (ja) * | 2018-11-16 | 2020-05-22 | ソニー株式会社 | 画像処理装置および方法 |
-
1993
- 1993-07-26 JP JP5183848A patent/JPH0750837A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10597508B2 (en) | 2012-12-03 | 2020-03-24 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Electromagnetic wave shielding material and layered body for electromagnetic wave shielding |
WO2020100672A1 (ja) * | 2018-11-16 | 2020-05-22 | ソニー株式会社 | 画像処理装置および方法 |
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