JP2000244912A - 画像符号化装置及び画像復号化装置 - Google Patents

画像符号化装置及び画像復号化装置

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JP2000244912A
JP2000244912A JP3905999A JP3905999A JP2000244912A JP 2000244912 A JP2000244912 A JP 2000244912A JP 3905999 A JP3905999 A JP 3905999A JP 3905999 A JP3905999 A JP 3905999A JP 2000244912 A JP2000244912 A JP 2000244912A
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JP3905999A
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English (en)
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Tadashi Fukumoto
義 福本
Eiji Miyakoshi
英司 宮越
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Color Television Systems (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像を分割した分割画像データと、この分割
画像データに関する画像情報との相関を容易にとること
が可能な画像符号化装置及び画像復号化装置を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 バッファメモリ2と、バッファメモリ2
から画像を分割して読み出し映像信号を生成する映像信
号生成部4と、分割して読み出した画像に対する画像情
報を生成する画像情報生成部6と、映像信号と画像情報
を多重化する多重化部5と、多重化された映像信号から
分割画像データと画像情報を分離する同期コード検出部
7と、分離された分割画像データを符号化する画像符号
化部8と、符号化されたビットストリームと、分離され
た画像情報を多重化する多重化部9とを有するようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像符号化装置及び
画像復号化装置において、高解像度の静止画像の記録、
再生を行なう電子スチルカメラ等に用いられる画像符号
化装置及び画像復号化装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年ディジタル情報を記録する電子カメ
ラが急速に普及している。今後は、画像符号化技術の進
展や、記録メディアの記録密度の上昇に伴い、静止画だ
けではなく動画も記録できる機器の登場が期待できる。
一方電子カメラの急速な普及に伴い、撮影するCCD(C
harge-Coupled Devices)の解像度も飛躍的に向上し、通
常のMPEG(Moving Picture Expert Group) 2などの
符号化のフォーマットを越える縦、横サイズ以上の画像
の撮影が可能となっている。そのために通常行なわれる
手法として画像を分割符号化する方法がとられる。
【0003】この分割符号化を実現するための従来の符
号化装置を図6に示す。図6において、1は画像前処理
部、2は画像符号化部、3はホストとなるマイクロコン
ピュータ、即ち、ホストマイコンを示している。画像前
処理部1は外部からの画像入力を受けて画像符号化部2
に画像を分割して画像データを供給する。画像符号化部
2は画像前処理部1からの画像入力を受けて画像の符号
化を行ない、ビットストリームを出力する。ホストマイ
コン3は画像前処理部1と画像符号化部2との間の通
信、画像前処理部1と画像符号化部2の制御を行なう。
【0004】画像の分割符号化の手順は以下のようにな
る。外部から画像入力が行なわれると、画像前処理部1
は、ホストマイコン3に対して、分割した画像について
の画像の符号化に必要な画像サイズや画像の位置といっ
た画像情報を転送する。ホストマイコン3は、画像情報
を画像符号化部2へ転送する。次に、画像前処理部1は
ホストマイコン3に対して画像の転送許可要求を転送す
る。ホストマイコン3は、画像の転送許可要求を画像符
号化部2へ転送する。データ転送要求を受けとった画像
符号化部2は、画像の符号化が可能になるとホストマイ
コン3に対してデータ転送許可を行なう。ホストマイコ
ン3は画像前処理部1に対してデータ転送許可を行な
う。画像前処理部1は、データの転送許可を受けとると
分割した画像についての画像データを画像符号化部2へ
転送する。画像データを受けとった画像符号化部2は、
画像の符号化を開始する。ホストマイコン3は画像符号
化部2での符号化処理が完了し、次の画像の転送許可が
得られるまで、次の転送を行なわないようにする。画像
符号化部2から、次の画像の転送許可が得られると次の
画像情報の転送から処理が再開される。以上の処理を繰
り返すことにより分割された画像の符号化処理が行なわ
れる。また分割して符号化された画像を復号化する場合
にも同様にホストマイコンを介して画像復号化部と画像
後処理部との間の画像情報と画像転送許可、画像情報要
求の転送が行なわれる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上のような画像符号
化装置では、画像を分割して処理する際にホストマイコ
ンを介してデータの転送要求、転送許可および画像情報
の転送を行なうことにより、ホストマイコンが転送する
画像データと画像情報との相関関係を制御していたた
め、符号化される画像とその画像に付随する画像情報と
の相関を取るための制御が複雑化し、ホストマイコンに
大きな負担がかかるという課題があった。またホストマ
イコンを介した通信を複数回実行するために処理が遅く
なってしまうという課題もあった。またこの課題は復号
化の場合にも同様である。
【0006】本発明は上記のような課題を解消するため
になされたものであり、画像を分割した分割画像データ
と画像情報との相関を容易にとることが可能な画像符号
化装置及び画像復号化装置を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係る画像符号
化装置は、画像データを所定のサイズに分割し、該分割
されてなる分割画像データに関する画像情報を各分割画
像データごとに付加してなる映像信号を生成する画像前
処理部と、上記映像信号から、分割画像データと画像情
報とを分離し、該分離した分割画像データを符号化する
とともに、この符号化した分割画像データに、上記分離
した画像情報を付加してビットストリームを生成する画
像符号化部とを備えるようにしたものである。また、映
像信号のデータ形式をCCIR Rec.656形式とし、上記画像
情報をブランキング期間に伝送するようにしたものであ
る。
【0008】この発明に係る画像復号化装置は、画像情
報が付加されたビットストリームを、符号化された画像
データと画像情報とに分離し、上記符号化された画像デ
ータを復号化し、該復号化された画像データに上記画像
情報を付加して映像信号を生成する画像復号化部と、上
記映像信号から、上記画像情報と復号化された画像デー
タとを分離し、この復号化された画像データから上記画
像情報に基づいて画像データを生成する画像後処理部と
を備えるようにしたものである。また、映像信号のデー
タ形式をCCIR Rec.656形式とし、上記画像情報をブラン
キング期間に伝送するようにしたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は本発明の実
施の形態1に係る画像符号化装置の構成を示すブロック
図であり、図において、画像符号化装置は、バッファメ
モリ2,制御部3,映像信号生成部4,画像情報付加部
6,及び多重化器5を有する画像前処理部12と、同期
コード検出部7,画像符号化装置8,及び多重化器9を
有する画像符号化部13とを備えている。撮像装置1よ
り入力される画像データD1はバッファメモリ2に格納
される。映像信号生成部4は、バッファメモリ2の画像
データを分割して分割画像データとして取りだし、この
分割画像データを用いて映像信号V1を生成する。制御
部3はバッファメモリ2に対して制御信号O1を送るこ
とによりバッファメモリ2からのデータの読み出しを制
御する。さらに制御部3は映像信号生成部4に対して制
御信号O2を送り映像信号の生成タイミングを制御す
る。なお、ここでは、特に映像信号生成部4にて生成さ
れる映像信号のフォーマットをCCIR Rec.656に準ずるも
のとした場合について説明する。
【0010】以下、CCIR Rec.656規格について簡単に説
明する。CCIR Rec.656規格、即ち、通称D1規格とは
4:2:2ディジタルコンポーネントビデオ信号に関す
る規格である。図2はD1規格におけるディジタルの同
期信号、映像信号の関係を模式的に示す図であり、図2
(b) は図2(a) のSAV近傍を拡大して示した図であ
る。図2において、EAV201、SAV202は同期
信号である。また、アクティブビデオ203は画像デー
タの伝送に使用可能な期間で、普通、アクティブビデオ
内の一部、もしくは全部が画像データの伝送に使用され
る。フィールドブランキング204、及び水平ブランキ
ング205は、画像データが伝送されない期間であり、
それぞれ、アナログテレビ信号の垂直帰線区間、水平帰
線区間に相当する。ディジタルライン206は、アクテ
ィブビデオ203と水平ブランキング205と同期信号
であるEAV201、SAV202から構成され、EA
Vから次のEAVまでが1ディジタルラインに相当す
る。1ディジタルラインの中では、EAVからSAVま
でが水平ブランキングであり、SAVからEAVまでが
アクティブビデオラインである。同期コードEAV、S
AVは、16進数表示で"FF","00","00","XY" の4ワー
ドのデータから構成される。4ワード目のXYの値は、フ
ィールドの判定、EAVかSAVかの判定、アクティブ
かブランキングかの判定を行なうビットとエラー検出、
エラー訂正を行なうビットから決定される。ディジタル
フィールド207はフィールドブランキングとアクティ
ブビデオのディジタルラインから構成され、図2(a) に
示すような2つのディジタルフィールド207で1フレ
ームが構成される。伝送するデータのビット幅は8ビッ
トであり、輝度(Y)成分と色差(Cb,Cr )成分に分
けて伝送される。伝送の順序は(Cb YCr ),Y,
(Cb YCr ),Y,(Cb YCr ),Y,(Cb YC
r),Y....となる。ここで、括弧で括られたデータは
同一サンプル位置のデータであることを示している。ブ
ランキング期間では、輝度の位置には、"80"が、色差の
位置には"10"が伝送される。
【0011】以上で述べたように、D1規格における映
像信号では、画像データの伝送に使用される画像データ
が伝送されるアクティブビデオの期間に加えて、EA
V、SAVと呼ばれる同期コード、及びブランキング期
間を加えて1フレーム分の映像信号が生成される。また
EAV、SAVの同期コードのデータワードの値を判定
することより伝送されている映像信号の同期をとること
が可能である。
【0012】続いて、D1規格に従う映像信号V1を生
成する映像信号生成部4の動作を図1及び図2に基づい
て説明する。映像信号生成部4は制御部3からの制御信
号O2を受けるとデジタルライン206のEAV201
からデータの出力を開始する。水平ブランキング期間2
05では映像信号生成部4は輝度信号の位置に"80"を色
差信号の位置に"10"を出力する。引き続いて映像信号生
成部4はSAV202を出力し、フィールドブランキン
グ期間204中であれば輝度信号の位置に"80"を色差信
号の位置に"10"を出力する。以上により1ライン分のデ
ータの出力が完了する。アクティブビデオ203を含む
ディジタルライン206を出力する際には映像信号生成
部4はEAV201、水平ブランキング205、SAV
202を出力した後、画像データを連続して出力する。
制御部3は画像出力が連続して行なえるよう、バッファ
メモリ2からの読み出しを制御し、画像を分割するには
バッファメモリ2からの読み出しアドレスを制御する。
【0013】ここで、入力画像と分割画像との関係を模
式的に示す図3を用いて画像の分割について説明する。
図3に示すように入力画像300の画像横サイズ301
が1800ピクセルであり、画像縦サイズ302が90
0ピクセルであるとする。また分割して符号化処理が行
なわれる1つの画像の分割画像横サイズ303が600
ピクセルであり、分割画像縦サイズ304が450ピク
セルであるとすると画像は6分割される。分割されたそ
れぞれの画像を識別するために分割された画像ごとに画
像インデックスを付加する。例えば画像の左上から数え
た横方向、縦方向の位置を2ワードで表し、画像インデ
ックスとする。分割画像311に対しては、画像インデ
ックスは "01","01"となり分割画像312に対しては、
画像インデックスは "02","01"となる。
【0014】図4は分割された画像に付加される画像情
報のフォーマットを示す模式図であり、図4(a) に示す
ように、画像情報は画像情報ヘッダ401、画像分割数
402、画像インデックス403、画像横サイズ40
4、画像縦サイズ405から構成される。以下、画像情
報の各ワードについて説明する。画像情報ヘッダ401
は、画像データ埋め込まれた画像情報の存在を認識する
ために必要なデータであり、例えば"FF","00","FF","0
0" の4ワードを画像情報ヘッダとする。画像分割数4
02は元の静止画を何分割したかを格納するワードであ
る。画像インデックス403は伝送されている画像がど
の位置の画像であるかを示すワードである。画像横サイ
ズ404a,404bは、分割された画像の横サイズを
示すワードで、上位8ビット、下位8ビットに分けて格
納する。画像縦サイズ405は、分割された画像の縦サ
イズを示すワードで、上位8ビット、下位8ビットに分
けて格納する。一例として、図3における分割画像2に
対する画像情報をあげると、画像分割数は、"06"、画像
インデックスは "02","01"、画像横サイズは600ピク
セルであり、"02","58" となり、画像縦サイズは450
ピクセルであり、"01","C2" となる。図4(b) にこの場
合に割り当てられる画像情報ワードを示している。
【0015】画像情報付加部6は制御部3から送られる
制御信号O3に従って各分割画像に対応した画像情報D
3を生成する。この画像情報付加部6にて生成される画
像情報D3は先に図4を用いて例示したヘッダ401を
含む11ワードのデータであるとする。生成された画像
情報D3は多重化器5に送られる。多重化器5は、分割
された映像データV1とこれに対応する画像情報D3と
の多重化を行なう。例えば、画像情報D3をあるディジ
タルライン206のフィールドブランキング204の期
間に伝送するには、同期コードEAV201、SAV2
02を検知しながら特定のディジタルライン206に達
すると、そのライン206のSAV201を出力した後
フィールドブランキング204の期間のデータを画像情
報D3と置き換えて出力する。その後、多重化器5より
出力される分割された画像データに画像情報D3を付加
してなる映像データV2が同期コード検出部7に送られ
る。同期コード検出部7は、映像データV2から同期コ
ードを検出し、画像データD4と画像情報D5とに分離
する。
【0016】同期コード検出部7の動作は以下のように
なる。同期コード検出部7は、映像入力V2の中のEA
V201を受けとると次にSAV202を受けとるまで
は水平ブランキング期間であるので画像符号化装置00
8にはデータを出力しない。SAV202からEAV2
01までの間のデータは、それがアクティブビデオ20
3の期間であれば画像符号化装置8にデータを出力す
る。同期コード検出部7は、画像情報D3が図4(b) に
示すような構成の場合、ブランキング期間205中
に、"FF","00","FF","00" の4ワードを連続して検知す
ると、それ以後の7ワードを画像情報であると判断し、
この画像情報D5を出力する。同期コード検出部7より
出力される画像データD4は画像符号化装置8に送ら
れ、画像符号化が実行される。画像符号化装置8で生成
されたビットストリームC1と同期コード検出部7で分
離された画像情報D5とが多重化器9で多重化されビッ
トストリームC2として出力され、生成されるビットス
トリームC2は符号記録装置10に記録される。そし
て、分割された全ての画像の符号化が終ると1つの画像
の符号化が完了する。
【0017】この実施の形態1によれば、符号化を行な
う対象となる分割された画像と、この分割された画像に
ついての画像情報とを同一の伝送経路により多重化して
伝送することにより、符号化される画像とその画像に付
随する画像情報との相関を容易にとることができる。し
かも画像と画像情報との伝送にホストマイコンによる複
雑な制御を必要としないため高速に符号化の処理が可能
である。
【0018】なお、本実施の形態1においては画像前処
理部12と画像符号化部13との間の映像信号の伝送の
形式はD1規格に従うとしたが、必ずしもD1規格であ
る必要はなく、互いに定められた独自の形式であっても
よい。
【0019】実施の形態2.図5に本発明の実施の形態
2の画像復号化装置の構成を示すブロック図であり、図
において、画像復号化装置は、デマルチプレクサ10
2,画像符号化装置103,映像信号生成部104,多
重化部105,画像情報付加部106,及び制御部10
7を有する画像復号化部112と、同期コード検出部1
08,バッファメモリ109,及び制御部110を有す
る画像後処理部113とを備えている。
【0020】以下、図5を用いて、本実施の形態2に係
る画像符号化装置の構成及び動作について説明する。上
記実施の形態1に示したような画像符号化装置で作成さ
れたビットストリームが記録された符号記録装置101
よりビットストリームC101が入力されると、入力さ
れたビットストリームC101は、デマルチプレクサ1
02にて、符号化された分割画像データからなるビット
ストリームC102と符号化された分割画像データのそ
れぞれに対応した画像情報D101とに分離される。分
離されたビットストリームC102は画像復号化装置1
03に入力され、復号化処理が行なわれる。復号化の結
果、画像データD102が出力される。映像信号生成部
104は制御部108からの制御信号O101に従っ
て、画像データD102より映像信号V101を生成す
る。出力する映像信号の形式がD1規格に従うとする場
合、映像信号生成部104は、上記実施の形態1におい
て図2を用いて説明したディジタルラインのEAVから
データの出力を開始する。さらに水平ブランキング期間
では映像信号生成部は輝度信号の位置に"80"を色差信号
の位置に"10"を出力する。引き続いて映像信号生成部1
04はSAVを出力し、フィールドブランキング期間は
輝度信号の位置に"80"を色差信号の位置に"10"を出力す
る。以上によりディジタルライン1ライン分のデータの
出力が完了する。アクティブビデオを含むディジタルラ
インを出力する際には映像信号生成部104はEAV、
水平ブランキング、SAVを出力した後、画像データを
連続して出力する。
【0021】画像情報付加部106は、入力されたビッ
トストリームC101からデマルチプレクサ102にて
分離された画像情報D101と制御部107からの制御
信号O102とを元に映像信号に付加する画像情報D1
03を生成する。多重化器105は映像信号V101と
画像情報D103を多重化して映像信号V102を生成
する。
【0022】同期コード検出部108は、入力された映
像入力V102の中のEAVを受けとると次にSAVを
受けとるまでは水平ブランキング期間であるのでデータ
を出力しない。SAVからEAVまでの間のデータは、
アクティブビデオの期間であればバッファメモリ109
にデータを出力する。
【0023】同期コード検出部108は、ブランキング
期間中に、"FF","00","FF","00" の4ワードを連続して
検知すると、それ以後の7ワードは画像情報であると判
断し、画像情報D105を制御部110に出力する。ま
た同期コード検出部108はアクティブビデオフィール
ドのアクティブビデオラインの始まりを示すSAVを検
知すると、それ以降のデータをバッファメモリ109に
格納するために、バッファメモリ109への書き込みの
タイミングを知らせる制御信号O103を生成し、制御
部110に出力する。
【0024】制御部110は、分離された画像情報D1
05に従ってバッファメモリ109への格納アドレスを
算出する。さらに制御信号O103のタイミングに従っ
てバッファメモリ109へのアドレス生成を行ない、バ
ッファメモリへの制御信号O104を生成し、画像デー
タD104をバッファメモリ109に格納する。そし
て、分割された全ての画像の復号化が完了すると画像デ
ータD105がバッファメモリ109より出力され、画
像表示装置111にて1枚の画像が表示される。
【0025】以上のようにこの実施の形態2によれば、
復号化された分割画像データと、ビットストリームより
分離された分割画像データにそれぞれ対応した画像情報
とを同一の伝送経路により多重化して伝送することによ
り、復号化された画像とその画像に付加される画像情報
との相関を容易にとることができる。しかも、画像と画
像情報の伝送にホストマイコンによる制御を必要としな
いために高速に復号化の処理が可能である。なお、上記
実施の形態2においては、画像復号化部112と画像後
処理部113との間の伝送の形式はD1規格に従うとし
たが、必ずしもD1規格である必要はなく、互いに定め
られた独自の形式であってもよい。
【0026】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、画像
データを所定のサイズに分割し、該分割されてなる分割
画像データに関する画像情報を各分割画像データごとに
付加してなる映像信号を生成する画像前処理部と、上記
映像信号から、分割画像データと画像情報とを分離し、
該分離した分割画像データを符号化するとともに、この
符号化した分割画像データに、上記分離した画像情報を
付加してビットストリームを生成する画像符号化部とを
備えるようにしたから、符号化を行なう分割された画像
と画像情報とを同一の伝送経路により多重化して伝送す
ることで、分割画像データと画像情報との相関を容易に
とることが可能である画像符号化装置を提供できる効果
があるとともに、画像と画像情報の伝送にホストマイコ
ンの制御を用いないようにして高速に符号化の処理を行
うことができる画像符号化装置を提供できる効果があ
る。
【0027】また、この発明によれば、映像信号のデー
タ形式をCCIR Rec.656形式とし、上記画像情報をブラン
キング期間に伝送するようにしたから、分割画像データ
と画像情報との相関を容易にとることが可能である画像
符号化装置を提供できる効果がある。
【0028】また、この発明によれば、画像情報が付加
されたビットストリームを、符号化された画像データと
画像情報とに分離し、上記符号化された画像データを復
号化し、該復号化された画像データに上記画像情報を付
加して映像信号を生成する画像復号化部と、上記映像信
号から、上記画像情報と復号化された画像データとを分
離し、この復号化された画像データから上記画像情報に
基づいて画像データを生成する画像後処理部とを備える
ようにしたから、復号化された分割画像と画像情報とを
同一の伝送経路により多重化して伝送することで分割画
像データと画像情報との相関を容易にとることができる
画像復号化装置を提供できる効果があるとともに、分割
された画像の伝送を行なう際に、画像データとその画像
に付加する画像情報とを多重化して伝送することによ
り、ホストマイコンの制御を必要としないために高速に
復号化の処理が可能な画像復号化装置を提供できる効果
がある。
【0029】また、映像信号のデータ形式をCCIR Rec.6
56形式とし、上記画像情報をブランキング期間に伝送す
るようにしたから、分割画像データと画像情報との相関
を容易にとることができる画像復号化装置を提供できる
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1に係る画像符号化装置
の構成を示すブロック図である。
【図2】 本発明の実施の形態1に係る画像符号化装置
を説明するための、CCIR Rec.656方式における同期信号
と画像信号の関係を示す図である。
【図3】 本発明の実施の形態1に係る画像符号化装置
を説明するための、画像の分割方法の一例を示す図であ
る。
【図4】 本発明の実施の形態1に係る画像符号化装置
を説明するための、画像情報のフォーマットの一例を表
す図である。
【図5】 本発明の実施の形態2に係る画像復号化装置
の構成を示すブロック図である。
【図6】 従来の符号化装置の構成を示すブロック図で
ある。
【符号の説明】
1 撮像装置 2,109 バッファメモリ 3,107,110 制御部 4,104 映像信号生成部 5,9,105 多重化器 6,106 画像情報付加部 7,108 同期コード検出部 8 画像符号化装置 10,101 符号記録装置 12 画像前処理部 13 画像符号化部 102 デマルチプレクサ 111 画像表示装置 112 画像復号化部 113 画像後処理部 300 入力画像
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5C020 AA09 BA11 5C057 AA01 CA01 CB07 CE10 EA02 EA07 EB01 EC06 EL01 EM07 GG01 5C059 KK11 MA00 PP01 PP16 RA01 RB13 RE01 SS15 UA02 UA05

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像データを所定のサイズに分割し、該
    分割されてなる分割画像データに関する画像情報を各分
    割画像データごとに付加してなる映像信号を生成する画
    像前処理部と、 上記映像信号から、分割画像データと画像情報とを分離
    し、該分離した分割画像データを符号化するとともに、
    この符号化した分割画像データに、上記分離した画像情
    報を付加してビットストリームを生成する画像符号化部
    とを備えたことを特徴とする画像符号化装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の画像符号化装置におい
    て、 映像信号のデータ形式をCCIR Rec.656形式とし、上記画
    像情報をブランキング期間に伝送することを特徴とする
    画像符号化装置。
  3. 【請求項3】 画像情報が付加されたビットストリーム
    を、符号化された画像データと画像情報とに分離し、上
    記符号化された画像データを復号化し、該復号化された
    画像データに上記画像情報を付加して映像信号を生成す
    る画像復号化部と、 上記映像信号から、上記画像情報と復号化された画像デ
    ータとを分離し、この復号化された画像データから上記
    画像情報に基づいて画像データを生成する画像後処理部
    とを備えたことを特徴とする画像復号化装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の画像復号化装置におい
    て、 映像信号のデータ形式をCCIR Rec.656形式とし、上記画
    像情報をブランキング期間に伝送することを特徴とする
    画像復号化装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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