JP2000020731A - 線動画像符号化・復号方法、符号化・復号装置および線動画像符号化・復号プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

線動画像符号化・復号方法、符号化・復号装置および線動画像符号化・復号プログラムを記録した記録媒体

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JP2000020731A
JP2000020731A JP18615198A JP18615198A JP2000020731A JP 2000020731 A JP2000020731 A JP 2000020731A JP 18615198 A JP18615198 A JP 18615198A JP 18615198 A JP18615198 A JP 18615198A JP 2000020731 A JP2000020731 A JP 2000020731A
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Yutaka Watanabe
裕 渡辺
Kazuto Kamikura
一人 上倉
Koichi Kokado
康一 古角
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像に含まれるオブジェクトの輪郭を作為的
に揺るがせる特殊効果をもって線動画像に対しても高い
圧縮率を提供する。 【解決手段】 領域抽出部6から、オブジェクトの領域
ごとの線画像7および各オブジェクト内における位置を
示す領域フラグ8が出力される。領域指定部9は領域フ
ラグ8と、フレームあたりの揺らぎ判定情報2、フレー
ムあたりの揺らぎ大きさ情報3を入力し、領域ごとの揺
らぎ判定情報10および領域ごとの揺らぎ大きさ情報1
1を出力する。輪郭線・色彩濃度符号化器18は領域ご
との揺らぎ判定情報10に応じ、揺らぎのあるときには
0データ16を、揺らぎのないときにはフレーム間差分
情報15を符号化し、輪郭線と色彩濃度符号化データ1
9を出力する。符号化データ19、揺らぎ判定情報1
0、揺らぎ大きさ情報27は多重化器28で多重化さ
れ、多重化符号化データ29として出力される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、線動画像の符号化
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の線動画像符号化方法では、圧縮率
が低くて構わない場合には、線と領域内部の色に分離し
て、フレームごとに静止画像として扱うフレーム内符号
化方法が用いられる。また、高圧縮を目的とした場合に
は、線動画像を線と領域内部の色に分離してフレーム間
の差分だけを符号化して伝送するフレーム間差分符号化
が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の線動画
像符号化方法では、画像に含まれるアニメーション等に
用いられるオブジェクトの輪郭を作為的に揺らがせる特
殊効果をもった入力に対しては、線のフレーム間差分情
報が常に発生し、符号化データが膨大になり、高い圧縮
率を達成できないという欠点があった。
【0004】本発明の目的は、画像に含まれるオブジェ
クトの輪郭を作為的に揺らがせる特種効果をもった線動
画像に対しても高い圧縮率が可能な線動画像符号化・復
号方法および装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の線動画像符号化
方法は、線動画像および線動画像中のオブジェクトの輪
郭線の揺らぎの有無を示す情報を入力として、揺らぎを
含む場合には、揺らぎを除去した輪郭線を生成し、揺ら
がない線動画像を圧縮符号化し、入力画像には揺らぎが
存在することをフラグとして圧縮データに付加する。
【0006】本発明の線動画像復号方法は、前記フラグ
が揺らぎ有りを示している場合、輪郭線に揺らぎを加え
て、前記線動画像の圧縮符号化データを復号する。
【0007】本発明では、輪郭線で示されるオブジェク
トを含む動画像と、その輪郭線の揺らぎの有無が入力さ
れたとき、連続するフレーム間では揺らぎがないものと
してフレーム間差分符号化を行う。
【0008】また、当該輪郭線に揺らぎが存在したこと
を示すフラグを圧縮データにフラグとして付加する。復
号側では揺らぎフラグを解読して、揺らぎの有無を判断
する。揺らぎが存在する場合には、当該輪郭線に揺らぎ
を生じさせて線動画像を再生する。
【0009】揺らぎの有無を指定するフラグの他に揺ら
ぎの大きさを指定する符号を圧縮符号化データに付加す
ることもできる。このとき復号側では揺らぎの大きさを
指定する符号を解読し、指定された大きさの揺らぎを生
じさせて線動画像を再生する。
【0010】本発明の線動画像符号化装置は、線動画像
を一画面分蓄えるフレームメモリと、フレームメモリか
ら動画像を取り出し、該動画像からオブジェクトの領域
ごとの線画像および各オブジェクトのフレーム内の位置
を示す領域フラグを抽出する領域抽出部と、領域フラグ
と、フレームあたりの揺らぎの有無を示す揺らぎ判定情
報を入力し、領域の揺らぎの有無を判定して領域ごとの
揺らぎ判定情報を出力する領域指定部と、領域抽出部か
ら出力された領域画像と予測線画像との差分画像を出力
する差分器と、領域判定情報が、符号化対象の領域が揺
らぎを含まない場合には、差分画像を揺らぎ判定情報
が、符号化対象の領域が揺らぎを含むことを示している
場合には0データをそれぞれ圧縮符号化して符号化デー
タを出力する輪郭線・色彩濃度符号化部と、符号化デー
タを復号する復号器と、揺らぎ判定情報が、符号化対象
の領域が揺らぎを含まないことを示している場合、予測
線画像と復号器の出力を加算し、揺らぎ判定情報が、符
号化対象の領域が揺らぎを含むことを示している場合、
予測線画像と0データを加算する加算器と、加算器から
出力された予測線画像を格納する線画像フレームメモリ
と、符号化データと領域ごとの揺らぎ判定情報を多重化
する多重化部を有する。
【0011】本発明の線動画像復号装置は、多重化部か
ら出力された多重化符号化データを符号化データと領域
ごとの揺らぎ判定情報に分離する多重分離部と、符号化
データを復号し、復号差分情報を出力する復号器と、予
測線画像情報を保持する線画像フレームメモリと、復号
器の出力と線画像フレームメモリに保持されている予測
線画像情報を加算して符号化線画像を得、線画像フレー
ムメモリに格納する加算器と、符号化線画像と領域ごと
の揺らぎ判定情報を入力し、該揺らぎ判定情報が揺らぎ
有りを示している場合、揺らぎを符号化線画像に加えて
再生画像を生成する揺らぎ付加器を有する。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0013】図1を参照すると、本発明の一実施形態の
線動画像符号化器はフレームメモリ4と領域抽出部6と
領域指定部9と線画像フレームメモリ12と差分器14
とスイッチ17と輪郭線・色彩濃度符号化器18を復号
器20とスイッチ23と加算器24と揺らぎ大きさ情報
符号化器26と多重化器28で構成されている。
【0014】図1の符号化器において、線動画像1、フ
レームあたり揺らぎ判定情報2、フレームあたりの揺ら
ぎ大きさ情報3が入力として与えられる。まず、線動画
像1はフレームメモリ4に一画面分蓄えられる。フレー
ムメモリ4から、線画像5が静止画像として取り出さ
れ、領域抽出部6に入力される。領域抽出部6からは、
オブジェクトの領域ごとの線画像7および各オブジェク
トのフレーム内における線画像7の位置を示す領域フラ
グ8が出力される。領域フラグ8は領域指定部9におい
て、領域ごとの揺らぎ判定情報10および領域ごとの揺
らぎ大きさ情報11を指定するのに使われる。領域指定
部9では、揺らぎ判定情報2が“揺らぎあり”であれ
ば、領域抽出部6で抽出された領域フラグ8を用いて各
オブジェクトに対して以下の処理を行う。すなわち、ま
ず前のフレームのオブジェクトの輪郭線と入力フレーム
のオブジェクトの輪郭線を比較し、その差が輪郭線に沿
ってある範囲内にあり、かつ誤差の位置が線の片方だけ
に出現しない場合に、揺らぎがあるオブジェクトである
と判定する。そうでない場合には、揺らぎがないオブジ
ェクトであると判定する。このようにして、フレーム内
に含まれる全てのオブジェクトについて、揺らぎの有無
を順次判定する。その結果、動きがない場合や、大きく
一方向に動いた場合には揺らぎなしと判定される。ここ
では連続する2フレームから揺らぎ部分を判定する処理
を示したが、複数のフレームメモリを用意しておき、連
続する数フレーム間の輪郭線の差の位置と分布により、
揺らぎを検出することもできる。
【0015】ある領域の線画像7は線画像フレームメモ
リ12に蓄えられた線画像のうち、空間的に同位置の予
測線画像情報13によって予測され、差分器14によっ
てフレーム間差分情報15が得られる。領域ごとの揺ら
ぎ判定情報10に応じて、揺らぎのある場合には差分が
ないものとし、揺らぎのない場合にのみフレーム間差分
情報15を符号化する。すなわち、揺らぎのあるときに
は0データ16を、揺らぎのないときにはフレーム間差
分情報15をスイッチ17を介して輪郭線・色彩濃度符
号化器18に入力する。輪郭線・色彩濃度符号化器18
において差分情報15が符号化され、輪郭線と色彩濃度
符号化データ19が出力される。輪郭線と色彩濃度符号
化データ19は、予測画像を生成するために復号器20
に入力され、復号差分信号21が生成される。復号差分
信号21は揺らぎ部分かどうかに応じて加算器24で前
の時刻の予測線画像情報13に加算され、符号化線画像
25として線画像フレームメモリ12に再び記憶され
る。ここで揺らぎ部分であるかどうかは領域ごとに揺ら
ぎ判定情報10にしたがって判断される。すなわち揺ら
ぎがある場合には0データ22が、揺らぎがない場合に
は復号差分信号21がスイッチ23で選ばれ、それぞれ
予測線画像情報13に加算器24で加算される。
【0016】これにより、揺らぎがある場合には線画像
フレームメモリ12に蓄えられているデータが更新され
ないことになる。領域ごとの揺らぎ大きさ情報11は揺
らぎ大きさ情報符号化器26に入力され、符号化大きさ
情報27が出力される。輪郭線と色彩濃度符号化データ
19、領域ごとの揺らぎ判定情報10、符号化大きさ情
報27が多重化器28に入力され、多重化されて多重化
符号化データ29として出力される。
【0017】図2を参照すると、本発明の一実施形態の
線画像復号装置は多重分離器32と復号器36と線画像
フレームメモリ38と加算器40と揺らぎ大きさ情報復
号器42と揺らぎ付加器44で構成されている。
【0018】多重化符号化データ32(図1中の多重化
符号化データ29)が多重分離器32に入力され、輪郭
線と色彩濃度符号化データ33、領域ごとの揺らぎ判定
情報34、領域ごとの揺らぎ大きさ符号35の3種類の
データに分離される。このうち、輪郭線と色彩濃度符号
化データ33は復号器36において復号差分情報37に
戻される。
【0019】復号差分情報37に対して線画像フレーム
メモリ38から読み出された予測線画像情報39が加算
器40で加えられ、符号化線画像41が得られる。一
方、領域ごとの揺らぎ大きさ符号35は揺らぎ大きさ情
報復号器42によって、領域ごとの揺らぎ大きさ情報4
3に戻される。
【0020】符号化線画像41、領域ごとの揺らぎ判定
情報34、領域ごとの揺らぎ大きさ情報43が揺らぎ付
加器44に入力され、領域ごとの揺らぎ判定情報34に
応じて、領域ごとの揺らぎ大きさ情報43で指定された
揺らぎを符号化線画像41に加えて再生画像45を生成
する。
【0021】なお、以上示した図1の線動画像符号化
器、線動画像復号器の各処理はそれぞれ線動画像符号化
プログラム、線動画像復号プログラムとして、フロッピ
ィデスク、CD−ROM、光磁気ディスク、半導体メモ
リ等の記録媒体に記憶しておき、コンピュータ(CP
U)により読み出して実行するようにすることもでき
る。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フレーム間符号化の効率を改善することができるため、
より少ない符号量で線動画像のデータ圧縮が可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の線動画像符号化器の構成
図である。
【図2】本発明の一実施形態の線動画像復号装置の構成
図である。
【符号の説明】
1 線動画像 2 フレームあたりの揺らぎ判定情報 3 フレームあたりの揺らぎ大きさ情報 4 フレームメモリ 5 線画像 6 領域抽出部 7 領域ごとの線画像 8 領域フラグ 9 領域指定部 10 領域ごとの揺らぎ判定情報 11 領域ごとの揺らぎ大きさ情報 12 線画像フレームメモリ 13 予測線画像情報 14 差分器 15 フレーム間差分情報 16 0データ 17 スイッチ 18 輪郭線・色彩濃度符号化器 19 輪郭線と色彩濃度符号化データ 20 復号器 21 復号差分信号 22 0データ 23 スイッチ 24 加算器 25 符号化線画像 26 揺らぎ大きさ情報符号化器 27 揺らぎ大きさ符号 28 多重化器 29 多重化符号化データ 31 多重化符号化データ 32 多重分離器 33 輪郭線と色彩濃度符号化データ 34 領域ごとの揺らぎ判定情報 35 領域ごとの揺らぎ大きさ符号 36 復号器 37 復号差分情報 38 線画像フレームメモリ 39 予測線画像情報 40 加算器 41 符号化線画像 42 揺らぎ大きさ情報復号器 43 領域ごとの揺らぎ大きさ情報 44 揺らぎ付加器 45 再生画像
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古角 康一 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 Fターム(参考) 5B057 CC03 CG07 CH11 5C059 MA05 MB03 MB16 NN00 NN39 PP04 PP14 RB02 RC11 SS20 SS26 TA61 TB18 TC11 UA02 UA05 UA33 UA38 UA39

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 線動画像符号化方法において、線動画像
    および線動画像中のオブジェクトの輪郭線の揺らぎの有
    無を示す情報を入力として、揺らぎを含む場合には、揺
    らぎを除去した輪郭線を生成し、揺らがない線動画像を
    圧縮符号化し、入力画像には揺らぎが存在することをフ
    ラグとして圧縮データに付加することを特徴とする線動
    画像符号化方法。
  2. 【請求項2】 揺らぎを含む場合、さらに揺らぎの大き
    さを示す情報を符号化し、圧縮データに付加する請求項
    1記載の線動画像符号化方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の線動画像符号化方法に対
    応する線動画像復号方法において、 前記フラグが揺らぎ有りを示している場合、輪郭線に揺
    らぎを加えて、前記線動画像を再生することを特徴とす
    る線動画像復号方法。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の線動画像符号化方法に対
    応する復号方法において、前記フラグが揺らぎ有りを示
    している場合、前記揺らぎの大きさを示す情報によって
    指定された大きさの揺らぎを輪郭線に加えて前記線動画
    像を再生することを特徴とする線動画像復号方法。
  5. 【請求項5】 線動画像を一画面分蓄えるフレームメモ
    リと、 前記フレームメモリから動画像を取り出し、該動画像か
    らオブジェクトの領域ごとの線画像および各オブジェク
    トのフレーム内の位置を示す領域フラグを抽出する領域
    抽出部と、 前記領域フラグと、フレームあたりの揺らぎの有無を示
    す揺らぎ判定情報を入力し、前記領域の揺らぎの有無を
    判定して領域ごとの揺らぎ判定情報を出力する領域指定
    部と、 前記領域抽出部から出力された領域画像と予測線画像と
    の差分画像を出力する差分器と、 前記揺らぎ判定情報が、符号化対象の領域が揺らぎを含
    まないことを示している場合には、前記差分画像を、前
    記揺らぎ判定情報が、符号化対象の領域が揺らぎを含む
    ことを示している場合には0データをそれぞれ圧縮符号
    化して符号化データを出力する輪郭線・色彩濃度符号化
    部と、 前記符号化データを復号する復号器と、 前記揺らぎ判定情報が、符号化対象の領域が揺らぎを含
    まないことを示している場合、前記予測線画像と前記復
    号器の出力を加算し、前記揺らぎ判定情報が、符号化対
    象の領域が揺らぎを含むことを示している場合、前記予
    測線画像と0データを加算する加算器と、 前記加算器から出力された予測線画像を格納する線画像
    フレームメモリと、 前記符号化データと前記領域ごとの揺らぎ判定情報を多
    重化する多重化部を有する線動画像符号化装置。
  6. 【請求項6】 前記領域指定部がさらに、フレームあた
    りの揺らぎの大きさを示す情報を入力して領域ごとの揺
    らぎの大きさを示す情報を出力し、前記多重化部が前記
    符号化データと前記領域ごとの揺らぎ判定情報と前記領
    域ごとの揺らぎの大きさを示す情報を多重化する、請求
    項5記載の線動画像符号化装置。
  7. 【請求項7】 請求項5記載の線動画像符号化装置に対
    応する線動画像復号装置であって、 前記多重化部から出力された多重化符号化データを前記
    符号化データと前記領域ごとの揺らぎ判定情報に分離す
    る多重分離部と、 前記符号化データを復号し、復号差分情報を出力する復
    号器と、 予測線画像情報を保持する線画像フレームメモリと、 前記復号器の出力と前記線画像フレームメモリに保持さ
    れている予測線画像情報を加算して符号化線画像を得、
    前記線画像フレームメモリに格納する加算器と、 前記符号化線画像と前記領域ごとの揺らぎ判定情報を入
    力し、該揺らぎ判定情報が揺らぎ有りを示している場
    合、揺らぎを前記符号化線画像に加えて再生画像を生成
    する揺らぎ付加器を有する線動画像復号装置。
  8. 【請求項8】 請求項6記載の動画像符号化装置に対応
    する線動画像復号装置であって、 前記多重化部から出力された多重化符号化データを前記
    符号化データと前記領域ごとの揺らぎ判定情報と前記領
    域ごとの揺らぎの大きさ情報とに分離する多重分離部
    と、 前記符号化データを復号する復号器と、 前記領域ごとの揺らぎの大きさ情報を復号する揺らぎ大
    きさ情報復号器と、 予測線画像情報を保持する線画像フレームメモリと、 前記復号器の出力と前記線画像フレームメモリに保持さ
    れている予測線画像情報を加算して符号化線画像を得、
    前記線画像フレームメモリに格納する加算器と、 前記符号化線画像と前記領域ごとの揺らぎ判定情報と復
    号された前記領域ごとの揺らぎの大きさ情報を入力し、
    該揺らぎ判定情報が揺らぎ有りを示している場合、前記
    領域ごとの揺らぎの大きさ情報が示す大きさの揺らぎを
    前記符号化線画像に加えて再生画像を生成する揺らぎ付
    加器を有する線動画像復号装置。
  9. 【請求項9】 動画像を一画面分蓄えるフレームメモリ
    から動画像を取り出し、該動画像からオブジェクトの領
    域ごとの線画像および各オブジェクトのフレーム内の位
    置を示す領域フラグを抽出する領域抽出処理と、 前記領域フラグと、フレームあたりの揺らぎの有無を示
    す揺らぎ判定情報を入力し、前記領域の揺らぎの有無を
    判定して領域ごとの揺らぎ判定情報を出力する領域指定
    処理と、 前記領域抽出処理から出力された領域画像と予測線画像
    との差分画像を出力する差分処理と、 前記揺らぎ判定情報が、符号化対象の領域が揺らぎを含
    まないことを示している場合に、前記差分画像を、前記
    揺らぎ判定情報が、符号化対象の領域が揺らぎを含むこ
    とを示している場合には0データをそれぞれ圧縮符号化
    して符号化データを出力する輪郭線・色彩濃度符号化処
    理と、 前記符号化データを復号する復号処理と、 前記揺らぎ判定情報が、符号化対象の領域が揺らぎを含
    まないことを示している場合、前記予測線画像と前記復
    号処理の出力を加算し、前記揺らぎ判定情報が、符号化
    対象の領域が揺らぎを含むことを示している場合、前記
    予測線画像と0データを加算し、線画像フレームメモリ
    に格納する加算処理と、 前記符号化データと前記領域ごとの揺らぎ判定情報を多
    重化する多重化処理をコンピュータに実行させるための
    線動画像符号化プログラムを記録した記録媒体。
  10. 【請求項10】 前記領域指定処理がさらに、フレーム
    あたりの揺らぎの大きさを示す情報を入力して領域ごと
    の揺らぎの大きさを示す情報を出力し、前記多重化処理
    が前記符号化データと前記領域ごとの揺らぎ判定情報と
    前記領域ごとの揺らぎの大きさ情報を多重化する、請求
    項9記載の記録媒体。
  11. 【請求項11】 請求項9記載の線動画像符号化プログ
    ラムに対応する線動画像復号プログラムであって、 前記多重化処理から出力された多重化符号化データを前
    記符号化データと前記領域ごとの揺らぎ判定情報に分離
    する多重分離処理と、 前記符号化データを復号し、復号差分情報を出力する復
    号処理と、 前記復号処理の出力と線画像フレームメモリに保持され
    ている予測線画像情報を加算して符号化線画像を得、前
    記線画像フレームメモリに格納する加算処理と、 前記符号化線画像と前記領域ごとの揺らぎ判定情報を入
    力し、該揺らぎ判定情報が揺らぎ有りを示している場
    合、揺らぎを前記符号化線画像に加えて再生画像を生成
    する揺らぎ付加処理をコンピュータに実行させるための
    線動画像復号プログラムを記録した記録媒体。
  12. 【請求項12】 請求項10記載の動画像符号化プログ
    ラムに対応する線動画像復号プログラムであって、 前記多重化処理から出力された多重化符号化データを前
    記符号化データと前記領域ごとの揺らぎ判定情報と前記
    領域ごとの揺らぎの大きさ情報とに分離する多重分離処
    理と、 前記符号化データを復号する復号処理と、 前記領域ごとの揺らぎの大きさ情報を復号する揺らぎ大
    きさ情報復号処理と、 前記復号処理の出力と線画像フレームメモリに保持され
    ている予測線画像情報を加算して符号化線画像を得、前
    記線画像フレームメモリに格納する加算処理と、 前記符号化線画像と前記領域ごとの揺らぎ判定情報と復
    号された前記領域ごとの揺らぎの大きさ情報を入力し、
    該揺らぎ判定情報が揺らぎ有りを示している場合、前記
    領域ごとの揺らぎの大きさ情報が示す大きさの揺らぎを
    前記符号化線画像に加えて再生画像を生成する揺らぎ付
    加処理をコンピュータに実行させるための線動画像復号
    プログラムを記録した記録媒体。
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