JP3132452B2 - 動画像復号装置 - Google Patents
動画像復号装置Info
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、動画像復号装置に
関し、特に時間解像度を低減させて復号することが可能
な動画像復号装置に関する。
関し、特に時間解像度を低減させて復号することが可能
な動画像復号装置に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、動画像圧縮においては、動画像復
号装置の装置規模を低減し、復号ソフトウェアの演算量
を低減することが主要な目的とされている。
号装置の装置規模を低減し、復号ソフトウェアの演算量
を低減することが主要な目的とされている。
【0003】上記目的を達成するために、動画像復号装
置においては、送信されてきた画像の中の、ある画像の
復号を省略して、表示する画像の時間解像度を減らす方
法が用いられ、この方法は一般に有効であるとされてい
る。
置においては、送信されてきた画像の中の、ある画像の
復号を省略して、表示する画像の時間解像度を減らす方
法が用いられ、この方法は一般に有効であるとされてい
る。
【0004】しかし、フレーム間予測符号化方式等の符
号化方式を用いて送信されてくる画像間においては、そ
れぞれの画像の間に依存関係があるため、復号を省略す
る画像を単純に選択することができない。
号化方式を用いて送信されてくる画像間においては、そ
れぞれの画像の間に依存関係があるため、復号を省略す
る画像を単純に選択することができない。
【0005】例えば、上記送信されくる画像について、
図2を参照して説明する。図2に、ISO IS138
18−2(MPEG−2VIDEO)によって圧縮符号
化された画像の概念図を示す。
図2を参照して説明する。図2に、ISO IS138
18−2(MPEG−2VIDEO)によって圧縮符号
化された画像の概念図を示す。
【0006】図2に例示するように、送信されてくる画
像(以下、この送信されてくる画像のことを圧縮画像ス
トリームとも言う。)には、少なくとも1以上のIピク
チャ(図2では、I1等と表示。以下の図面においても
同様である。)と、Pピクチャ(図2では、P1等と表
示。以下の図面においても同様である。)と、Bピクチ
ャ(図2では、B1等と表示。以下の図面においても同
様である。)とが存在する。従って、Iピクチャ以外の
ピクチャは必須のピクチャではなく、例えば、IPPP
や、IBIBや、IIII等といったストリームも存在
可能である。
像(以下、この送信されてくる画像のことを圧縮画像ス
トリームとも言う。)には、少なくとも1以上のIピク
チャ(図2では、I1等と表示。以下の図面においても
同様である。)と、Pピクチャ(図2では、P1等と表
示。以下の図面においても同様である。)と、Bピクチ
ャ(図2では、B1等と表示。以下の図面においても同
様である。)とが存在する。従って、Iピクチャ以外の
ピクチャは必須のピクチャではなく、例えば、IPPP
や、IBIBや、IIII等といったストリームも存在
可能である。
【0007】これらのうち、Iピクチャは、フレーム内
で、他のピクチャと独立に圧縮されたピクチャであり、
Pピクチャは、時間的に過去となる画像を利用して圧縮
されたピクチャであり、Bピクチャは、時間的に過去と
なる画像、及び未来となる画像を利用して圧縮されたピ
クチャである。
で、他のピクチャと独立に圧縮されたピクチャであり、
Pピクチャは、時間的に過去となる画像を利用して圧縮
されたピクチャであり、Bピクチャは、時間的に過去と
なる画像、及び未来となる画像を利用して圧縮されたピ
クチャである。
【0008】このように、I、P、及びBピクチャのそ
れぞれは、その圧縮の際に複雑な依存関係を持ってい
る。
れぞれは、その圧縮の際に複雑な依存関係を持ってい
る。
【0009】このような構成の圧縮画像ストリームにお
いて、この中のある画像の信号を省略して時間的解像度
を減らす場合には、Iピクチャ自体は、他のピクチャか
ら独立であるため、図3に示されるように、Pピクチャ
及びBピクチャの復号をすべて省略してIピクチャのみ
を復号する方法が最も容易である。
いて、この中のある画像の信号を省略して時間的解像度
を減らす場合には、Iピクチャ自体は、他のピクチャか
ら独立であるため、図3に示されるように、Pピクチャ
及びBピクチャの復号をすべて省略してIピクチャのみ
を復号する方法が最も容易である。
【0010】ただし、図3において、実線で書かれたピ
クチャが復号されるピクチャを、点線で書かれたピクチ
ャが復号を省略されるピクチャを示す。以下の図面にお
いて同様である。
クチャが復号されるピクチャを、点線で書かれたピクチ
ャが復号を省略されるピクチャを示す。以下の図面にお
いて同様である。
【0011】また、図4に示すように、Iピクチャの全
てを復号し、Bピクチャの復号を省略し、Pピクチャの
一部を復号する場合は、図4のように予測構造(Iピク
チャから次のIピクチャまでの間。)の末端のPピクチ
ャ(図4では、P4、P8。)から順に必要に応じて復
号を省略することになる。
てを復号し、Bピクチャの復号を省略し、Pピクチャの
一部を復号する場合は、図4のように予測構造(Iピク
チャから次のIピクチャまでの間。)の末端のPピクチ
ャ(図4では、P4、P8。)から順に必要に応じて復
号を省略することになる。
【0012】従って、従来の動画像復号装置において
は、上述のように、復号する画像を省略することによっ
て、時間的解像度を減らすことが可能であるとしてい
る。
は、上述のように、復号する画像を省略することによっ
て、時間的解像度を減らすことが可能であるとしてい
る。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来の動画像復号装置においては、時間的解像度を減ら
すために、例えば、図3に示されるように、Iピクチャ
のみを復号しているが、図3からも明らかなように、こ
の場合では、復号する画像が極端に少なくなるために表
示される画像が不自然になるという問題点がある。
従来の動画像復号装置においては、時間的解像度を減ら
すために、例えば、図3に示されるように、Iピクチャ
のみを復号しているが、図3からも明らかなように、こ
の場合では、復号する画像が極端に少なくなるために表
示される画像が不自然になるという問題点がある。
【0014】さらに、図4に示されるように、Pピクチ
ャの一部のみを省略する場合であっても、従来の動画像
復号装置においては、単純な方法では予測画像の依存性
から、予測構造末端のPピクチャから順に省略すること
しかできないため、表示される画像のフレーム間隔が不
均等になり画像が不自然になるという問題点がある。
ャの一部のみを省略する場合であっても、従来の動画像
復号装置においては、単純な方法では予測画像の依存性
から、予測構造末端のPピクチャから順に省略すること
しかできないため、表示される画像のフレーム間隔が不
均等になり画像が不自然になるという問題点がある。
【0015】ここで、従来技術として特開平7−154
743号公報に開示された「高速画像再生システム」
も、この問題を解決しようとするものである。
743号公報に開示された「高速画像再生システム」
も、この問題を解決しようとするものである。
【0016】しかしこの発明は、あまり画質を要求され
ない早送り再生を目的としており、予測誤差の変換係数
を部分的にしか復号しないため、復号する画像がIピク
チャ以外の場合は画質が低くなるという問題がある。ま
たそのようにして復号された画像が参照画像として用い
られるため、誤差が蓄積していくという問題もある。
ない早送り再生を目的としており、予測誤差の変換係数
を部分的にしか復号しないため、復号する画像がIピク
チャ以外の場合は画質が低くなるという問題がある。ま
たそのようにして復号された画像が参照画像として用い
られるため、誤差が蓄積していくという問題もある。
【0017】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
時間解像度を低減しながら、圧縮画像ストリームから自
然、かつ高画質な再生画像を出力することが可能な動画
像復号装置を提供することを目的とする。
時間解像度を低減しながら、圧縮画像ストリームから自
然、かつ高画質な再生画像を出力することが可能な動画
像復号装置を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項1記載の発明は、動き補償予測方式を用いて
作成された圧縮画像ストリームを入力とし、あらかじめ
指定された方式により画像を選択的に出力する動画像復
号装置において、出力しない画像の予測誤差信号の周波
数変換係数情報と動きベクトル情報とを入力とし、該予
測誤差信号の周波数変換係数に動き補償処理を周波数領
域で実施する動き補償手段(108)と、動き補償処理
が実施された予測誤差信号の周波数変換係数を蓄積する
第1の蓄積手段(109)と、第1の蓄積手段による蓄
積結果および出力対象となる画像のデータを入力とし
て、出力対象となる画像の動き補償処理を実施して表示
画像を復号する復号手段(112)と、を有し、出力さ
れる画像の画質低下を防止しながら、画像出力時におけ
る任意の画像間引き処理を行うことを特徴とする。
に、請求項1記載の発明は、動き補償予測方式を用いて
作成された圧縮画像ストリームを入力とし、あらかじめ
指定された方式により画像を選択的に出力する動画像復
号装置において、出力しない画像の予測誤差信号の周波
数変換係数情報と動きベクトル情報とを入力とし、該予
測誤差信号の周波数変換係数に動き補償処理を周波数領
域で実施する動き補償手段(108)と、動き補償処理
が実施された予測誤差信号の周波数変換係数を蓄積する
第1の蓄積手段(109)と、第1の蓄積手段による蓄
積結果および出力対象となる画像のデータを入力とし
て、出力対象となる画像の動き補償処理を実施して表示
画像を復号する復号手段(112)と、を有し、出力さ
れる画像の画質低下を防止しながら、画像出力時におけ
る任意の画像間引き処理を行うことを特徴とする。
【0019】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、入力された圧縮画像ストリームから得られ
る動きベクトル情報を蓄積する第2の蓄積手段(12)
を有し、該第2の蓄積手段が、蓄積された動きベクトル
情報を出力対象となる画像の動き補償処理を実施して表
示画像を復号する復号手段(112)に供給することを
特徴とする。
明において、入力された圧縮画像ストリームから得られ
る動きベクトル情報を蓄積する第2の蓄積手段(12)
を有し、該第2の蓄積手段が、蓄積された動きベクトル
情報を出力対象となる画像の動き補償処理を実施して表
示画像を復号する復号手段(112)に供給することを
特徴とする。
【0020】請求項3記載の発明は、請求項2記載の発
明において、第2の蓄積手段(12)が、動きベクトル
情報を累和して蓄積することを特徴とする。
明において、第2の蓄積手段(12)が、動きベクトル
情報を累和して蓄積することを特徴とする。
【0021】請求項4記載の発明は、請求項1から3の
いずれかに記載の発明において、圧縮画像ストリーム
が、離散コサイン変換、Haar変換、アダマール変
換、フーリエ変換、若しくはWAVELET変換により
変換された圧縮画像ストリームであることを特徴とす
る。
いずれかに記載の発明において、圧縮画像ストリーム
が、離散コサイン変換、Haar変換、アダマール変
換、フーリエ変換、若しくはWAVELET変換により
変換された圧縮画像ストリームであることを特徴とす
る。
【0022】請求項5記載の発明は、請求項1から4の
いずれかに記載の発明において、圧縮画像ストリームに
含まれる画像のうち、出力対象となる画像を選択するモ
ードとして、すべての画像を復号する第1のモードと、
IピクチャとPピクチャのすべてを復号し、Bピクチャ
を部分的に復号する第2のモードと、IピクチャとPピ
クチャのみを復号する第3のモードと、Iピクチャをす
べて復号し、Pピクチャを部分的に復号する第4のモー
ドと、Iピクチャのみを復号する第5のモードとを有す
ることを特徴とする。
いずれかに記載の発明において、圧縮画像ストリームに
含まれる画像のうち、出力対象となる画像を選択するモ
ードとして、すべての画像を復号する第1のモードと、
IピクチャとPピクチャのすべてを復号し、Bピクチャ
を部分的に復号する第2のモードと、IピクチャとPピ
クチャのみを復号する第3のモードと、Iピクチャをす
べて復号し、Pピクチャを部分的に復号する第4のモー
ドと、Iピクチャのみを復号する第5のモードとを有す
ることを特徴とする。
【0023】請求項6記載の発明は、請求項1から5の
いずれかに記載の発明において、第1のモードから第5
のモードまでのいずれかへの切換えを制御するモード制
御器(102,114)を有することを特徴とする。
いずれかに記載の発明において、第1のモードから第5
のモードまでのいずれかへの切換えを制御するモード制
御器(102,114)を有することを特徴とする。
【0024】請求項7記載の発明は、入力した圧縮画像
ストリームの中から出力する画像と出力しない画像とを
選択して、画像の出力を行う動画像復号装置において、
出力しない画像の予測誤差信号の周波数変換係数及び動
きベクトルを含めて画像の予測誤差信号の周波数変換係
数及び動きベクトルを蓄積し、該蓄積された予測誤差信
号の周波数変換係数及び動きベクトルを用いて画像の復
号を行うことにより、出力する画像の画質低下を防止し
ながら画像出力時における任意の画像間引き処理を行う
ことを特徴とする。
ストリームの中から出力する画像と出力しない画像とを
選択して、画像の出力を行う動画像復号装置において、
出力しない画像の予測誤差信号の周波数変換係数及び動
きベクトルを含めて画像の予測誤差信号の周波数変換係
数及び動きベクトルを蓄積し、該蓄積された予測誤差信
号の周波数変換係数及び動きベクトルを用いて画像の復
号を行うことにより、出力する画像の画質低下を防止し
ながら画像出力時における任意の画像間引き処理を行う
ことを特徴とする。
【0025】従って、本発明の動画像復号装置は、出力
しない画像の動きベクトルと予測誤差信号の周波数変換
係数を用いて動き補償処理を行い、その結果を蓄積して
おく(図1の11)。逆離散コサイン変換等の周波数変
換を用いた符号化の場合には、この操作を周波数領域で
行う。また本発明の動画像復号装置は、出力しない画像
の動きベクトルの累和(図1の12)を蓄積し、これを
用いて空間領域での動き補償処理を行い、蓄積された予
測誤差信号を加算して復号を行う。
しない画像の動きベクトルと予測誤差信号の周波数変換
係数を用いて動き補償処理を行い、その結果を蓄積して
おく(図1の11)。逆離散コサイン変換等の周波数変
換を用いた符号化の場合には、この操作を周波数領域で
行う。また本発明の動画像復号装置は、出力しない画像
の動きベクトルの累和(図1の12)を蓄積し、これを
用いて空間領域での動き補償処理を行い、蓄積された予
測誤差信号を加算して復号を行う。
【0026】以下に、本発明の作用について、さらに詳
細に説明する。まず、過去の画像信号を用いて動き補償
により圧縮された画像信号は、以下の式により復号され
る。
細に説明する。まず、過去の画像信号を用いて動き補償
により圧縮された画像信号は、以下の式により復号され
る。
【0027】
【数1】
【0028】ここで、Pは復号される画像信号、eは予
測誤差信号、tは時刻、x、yは水平、垂直座標、d
x、dyは水平、垂直方向動きベクトルを表している。
測誤差信号、tは時刻、x、yは水平、垂直座標、d
x、dyは水平、垂直方向動きベクトルを表している。
【0029】予測誤差信号eは、前の画像信号P(t−
1,x−dx(t),y−dy(t))(以下、この段
落においてP’と記す。)と、現在の画像信号P(t,
x,y)(以下、この段落においてPと記す。)との画
素値の差を表す。すなわち、前の画像信号P’は、現在
の画像信号Pと同じ値であることが理想的であるが、通
常の場合、最も近似値が高いものを用いることが多い。
この場合のPとP’との差分がeである。
1,x−dx(t),y−dy(t))(以下、この段
落においてP’と記す。)と、現在の画像信号P(t,
x,y)(以下、この段落においてPと記す。)との画
素値の差を表す。すなわち、前の画像信号P’は、現在
の画像信号Pと同じ値であることが理想的であるが、通
常の場合、最も近似値が高いものを用いることが多い。
この場合のPとP’との差分がeである。
【0030】式(1)を用いて、画像信号P(t,x,
y)を時刻t−Nの画像信号で表すと、以下の式で表す
ことができる。
y)を時刻t−Nの画像信号で表すと、以下の式で表す
ことができる。
【0031】
【数2】
【0032】式(2)は予測誤差信号に動きベクトルを
用いて動き補償処理を実施し、その結果を蓄積しておけ
ば、任意の時刻の画像を復号できることを示している。
用いて動き補償処理を実施し、その結果を蓄積しておけ
ば、任意の時刻の画像を復号できることを示している。
【0033】さらに、周波数変換を用いて圧縮された画
像は、以下の式により復号される。
像は、以下の式により復号される。
【0034】
【数3】
【0035】TRNは周波数変換関数、ITRNはその
逆関数を表している。式(2)と同様に画像信号を時刻
t−Nの画像信号で表すと、以下の式で表すことができ
る。
逆関数を表している。式(2)と同様に画像信号を時刻
t−Nの画像信号で表すと、以下の式で表すことができ
る。
【0036】
【数4】
【0037】式(4)から、周波数変換を用いて圧縮さ
れた画像では、すべての画像に対して逆周波数変換を行
う必要がなく、画像出力時のみ行えばよいことがわか
る。
れた画像では、すべての画像に対して逆周波数変換を行
う必要がなく、画像出力時のみ行えばよいことがわか
る。
【0038】本発明ではこの原理に基づき、出力しない
画像の予測誤差信号の周波数変換係 数の蓄積を行うこと
により、任意の時刻の画像を間引くことを可能にしてい
る。そして、周波数変換を用いて圧縮された画像では、
全ての画像に対して逆周波数変換を行う必要がない。
画像の予測誤差信号の周波数変換係 数の蓄積を行うこと
により、任意の時刻の画像を間引くことを可能にしてい
る。そして、周波数変換を用いて圧縮された画像では、
全ての画像に対して逆周波数変換を行う必要がない。
【0039】さらに、予測誤差信号の周波数変換係数の
復号を部分的にしか行わない特開平7−154743号
公報に開示された発明に比べて、全ての予測誤差信号の
復号を行うため画質を高くすることができる。
復号を部分的にしか行わない特開平7−154743号
公報に開示された発明に比べて、全ての予測誤差信号の
復号を行うため画質を高くすることができる。
【0040】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る動画像復号装
置の実施形態について、図面を参照して説明する。
置の実施形態について、図面を参照して説明する。
【0041】図1に、本発明に係る動画像復号装置の第
1の実施形態の構成のブロック図を示す。
1の実施形態の構成のブロック図を示す。
【0042】図1に示されるように、この動画像復号装
置は、圧縮画像ストリームが入力する可変長復号器10
1と、モード制御器102と、逆量子化を実行する逆量
子化器103と、周波数領域において動き補償を実行す
る周波数領域動き補償部分11と、逆離散コサイン変換
を実行する逆離散コサイン変換器110と、動き補償器
112と、逆離散コサイン変換器110と動き補償器1
12とから出力された信号を加算する加算器111と、
画像メモリ113と、可変長復号器101から出力され
た動きベクトルを格納する動きベクトルメモリ105
と、動きベクトルを加算するベクトル加算部分12とか
ら構成される。
置は、圧縮画像ストリームが入力する可変長復号器10
1と、モード制御器102と、逆量子化を実行する逆量
子化器103と、周波数領域において動き補償を実行す
る周波数領域動き補償部分11と、逆離散コサイン変換
を実行する逆離散コサイン変換器110と、動き補償器
112と、逆離散コサイン変換器110と動き補償器1
12とから出力された信号を加算する加算器111と、
画像メモリ113と、可変長復号器101から出力され
た動きベクトルを格納する動きベクトルメモリ105
と、動きベクトルを加算するベクトル加算部分12とか
ら構成される。
【0043】また、上記周波数領域動き補償部分11
は、加算器104と、周波数領域動き補償器108と、
差分メモリ109とから構成される。
は、加算器104と、周波数領域動き補償器108と、
差分メモリ109とから構成される。
【0044】また、上記ベクトル加算部分12は、加算
器106と、動きベクトルメモリ107とから構成され
る。
器106と、動きベクトルメモリ107とから構成され
る。
【0045】次に、図1に示される各部材の動作につい
て説明する。可変長復号器101は、圧縮画像ストリー
ムのデータが入力し、それぞれに対して、可変長復号を
実行して、逆量子化器103、モード制御器102、動
きベクトルメモリ105、及びベクトル加算部分12に
出力する。
て説明する。可変長復号器101は、圧縮画像ストリー
ムのデータが入力し、それぞれに対して、可変長復号を
実行して、逆量子化器103、モード制御器102、動
きベクトルメモリ105、及びベクトル加算部分12に
出力する。
【0046】モード制御器102は、逆離散コサイン変
換器110の入力と、逆量子化器103の入力と、動き
ベクトルメモリ105及び加算器106の入力とを制御
する。
換器110の入力と、逆量子化器103の入力と、動き
ベクトルメモリ105及び加算器106の入力とを制御
する。
【0047】逆量子化器103は、入力したデータに対
して逆量子化を実行して、加算器104に出力する。
して逆量子化を実行して、加算器104に出力する。
【0048】加算器104は、逆量子化器103から出
力されたデータと、周波数領域動き補償器108とから
出力されたデータとを加算して、差分メモリ109及び
逆離散コサイン変換器110に出力する。従って、この
加算器104の動作は、上述の式(4)の演算におい
て、第1項のTRN(e)のサンメンションを取る演算
に対応する。
力されたデータと、周波数領域動き補償器108とから
出力されたデータとを加算して、差分メモリ109及び
逆離散コサイン変換器110に出力する。従って、この
加算器104の動作は、上述の式(4)の演算におい
て、第1項のTRN(e)のサンメンションを取る演算
に対応する。
【0049】動きベクトルメモリ105は、可変長復号
器101から出力された動きベクトルを格納し、この格
納された動きベクトルを周波数領域動き補償器108に
出力する。
器101から出力された動きベクトルを格納し、この格
納された動きベクトルを周波数領域動き補償器108に
出力する。
【0050】差分メモリ109は、加算器104から出
力されたデータを格納し、周波数領域動き補償器108
に出力する。
力されたデータを格納し、周波数領域動き補償器108
に出力する。
【0051】周波数領域動き補償器108は、動きベク
トルメモリ105から出力されたデータと、差分メモリ
109から出力されたデータとを用いて周波数領域にお
いて予測誤差信号eの周波数変換係数に対する動き補償
を実行し、その結果を加算器104に出力する。
トルメモリ105から出力されたデータと、差分メモリ
109から出力されたデータとを用いて周波数領域にお
いて予測誤差信号eの周波数変換係数に対する動き補償
を実行し、その結果を加算器104に出力する。
【0052】逆離散コサイン変換器110は、周波数領
域動き補償部分11から出力されたデータを入力し、逆
離散コサイン変換を実行した後、その結果を加算器11
1に出力する。従って、この逆離散コサイン変換110
の動作は、上述の式(4)の演算において、第1項のI
TRNの演算に対応する。
域動き補償部分11から出力されたデータを入力し、逆
離散コサイン変換を実行した後、その結果を加算器11
1に出力する。従って、この逆離散コサイン変換110
の動作は、上述の式(4)の演算において、第1項のI
TRNの演算に対応する。
【0053】加算器106は、可変長復号器101から
出力された動きベクトルと、動きベクトルメモリ107
から出力されたデータとが入力し、これらを加算し、そ
の結果を動きベクトル107、及び動き補償器112に
出力する。従って、この加算器106の動作は、上述の
式(4)の演算において、第2項のPのカッコ内の、動
きベクトルの和(累和)を取る演算に対応する。
出力された動きベクトルと、動きベクトルメモリ107
から出力されたデータとが入力し、これらを加算し、そ
の結果を動きベクトル107、及び動き補償器112に
出力する。従って、この加算器106の動作は、上述の
式(4)の演算において、第2項のPのカッコ内の、動
きベクトルの和(累和)を取る演算に対応する。
【0054】動きベクトルメモリ107は、加算器10
6から出力されたデータを格納し、再び加算器106に
出力する。
6から出力されたデータを格納し、再び加算器106に
出力する。
【0055】動き補償器112は、加算器106から出
力されたデータと、画像メモリ113から出力されたデ
ータとが入力し、これらのデータに基づき動き補償を行
った後、加算器111に出力する。
力されたデータと、画像メモリ113から出力されたデ
ータとが入力し、これらのデータに基づき動き補償を行
った後、加算器111に出力する。
【0056】加算器111は、逆離散コサイン変換器1
10から出力されたデータと、動き補償器112から出
力されたデータとが入力し、これらを加算し、外部、及
び画像メモリ113に出力する。従って、この加算器1
04の動作は、上述の式(4)の演算において、第1項
と第2項の和を取る演算に対応する。
10から出力されたデータと、動き補償器112から出
力されたデータとが入力し、これらを加算し、外部、及
び画像メモリ113に出力する。従って、この加算器1
04の動作は、上述の式(4)の演算において、第1項
と第2項の和を取る演算に対応する。
【0057】画像メモリ113には、加算器111から
出力されたデータが入力し、これを格納すると共に、格
納されたデータを動き補償器112に出力する。
出力されたデータが入力し、これを格納すると共に、格
納されたデータを動き補償器112に出力する。
【0058】従って、図1に示される本発明に係る動画
像復号装置は、まず圧縮画像ストリームが入力として可
変長復号器101に供給される。可変長復号器101に
おいては、可変長復号を実行し、その結果をモード制御
器102に供給する。モード制御器102においては、
ピクチャタイプの検出を行い、あらかじめ設定された時
間解像度を低減する後述のモード指定およびピクチャの
種類によりピクチャデータの復号制御を実行する。
像復号装置は、まず圧縮画像ストリームが入力として可
変長復号器101に供給される。可変長復号器101に
おいては、可変長復号を実行し、その結果をモード制御
器102に供給する。モード制御器102においては、
ピクチャタイプの検出を行い、あらかじめ設定された時
間解像度を低減する後述のモード指定およびピクチャの
種類によりピクチャデータの復号制御を実行する。
【0059】次に、図1に示される動画像復号装置の動
作について、図面を参照してさらに詳細に説明する。
作について、図面を参照してさらに詳細に説明する。
【0060】まず、図1に示される動画像復号装置に、
図2に示されるような構成の圧縮画像ストリームが入力
する場合を例に考える。但し、図2に示される圧縮画像
ストリームはあくまで一例であって、本発明に係る動画
像復号装置に入力する圧縮画像ストリームとしては、図
2に示されるような圧縮画像ストリーム以外の圧縮画像
ストリームであって、例えば、IピクチャやPピクチャ
やBピクチャの数を任意に変更したような圧縮画像スト
リームであって良い。
図2に示されるような構成の圧縮画像ストリームが入力
する場合を例に考える。但し、図2に示される圧縮画像
ストリームはあくまで一例であって、本発明に係る動画
像復号装置に入力する圧縮画像ストリームとしては、図
2に示されるような圧縮画像ストリーム以外の圧縮画像
ストリームであって、例えば、IピクチャやPピクチャ
やBピクチャの数を任意に変更したような圧縮画像スト
リームであって良い。
【0061】図2のような構成の圧縮画像ストリームか
ら時間解像度を低減して復号する方法として、次の5モ
ードを想定する。また、それぞれのモードに対応する復
号の概念図を、図2、図3、図5、図6、及び図7に示
す。 モード1.すべての画像を復号(図2) モード2.IピクチャとPピクチャをすべて復号、Bピ
クチャを部分的に復号(図5) モード3.IピクチャとPピクチャのみ復号(図6) モード4.Iピクチャをすべて復号、Pピクチャを部分
的に復号(図7) モード5.Iピクチャのみ復号(図3)
ら時間解像度を低減して復号する方法として、次の5モ
ードを想定する。また、それぞれのモードに対応する復
号の概念図を、図2、図3、図5、図6、及び図7に示
す。 モード1.すべての画像を復号(図2) モード2.IピクチャとPピクチャをすべて復号、Bピ
クチャを部分的に復号(図5) モード3.IピクチャとPピクチャのみ復号(図6) モード4.Iピクチャをすべて復号、Pピクチャを部分
的に復号(図7) モード5.Iピクチャのみ復号(図3)
【0062】まず、図1に示される動画像復号装置にお
けるモード4での復号動作を説明する。
けるモード4での復号動作を説明する。
【0063】モード制御器102において、Bピクチャ
が検出された場合、このモード4ではBピクチャは復号
しないため、そのデータは捨てられる。
が検出された場合、このモード4ではBピクチャは復号
しないため、そのデータは捨てられる。
【0064】Iピクチャが検出された場合、フレーム内
符号化であるため、動き補償予測処理を実行する必要が
なく、以下のような動作となる。
符号化であるため、動き補償予測処理を実行する必要が
なく、以下のような動作となる。
【0065】Iピクチャが入力すると、可変長復号器1
01においては、可変長復号を実行し、その結果を逆量
子化器103に供給する。逆量子化器103において
は、逆量子化を実行し、その結果を逆離散コサイン変換
器110に供給する。逆離散コサイン変換器110にお
いては、周波数変換係数を画像信号に変換し、その結果
を画像メモリ113に供給する。
01においては、可変長復号を実行し、その結果を逆量
子化器103に供給する。逆量子化器103において
は、逆量子化を実行し、その結果を逆離散コサイン変換
器110に供給する。逆離散コサイン変換器110にお
いては、周波数変換係数を画像信号に変換し、その結果
を画像メモリ113に供給する。
【0066】画像メモリ113においては、供給された
画像信号をフレーム間符号化のための参照画像として蓄
積し、その結果を動き補償器112に供給する。
画像信号をフレーム間符号化のための参照画像として蓄
積し、その結果を動き補償器112に供給する。
【0067】Pピクチャが検出された場合は以下のよう
な動作となる。Pピクチャが入力すると、まず、可変長
復号器101は動きベクトルの可変長復号を実行する。
な動作となる。Pピクチャが入力すると、まず、可変長
復号器101は動きベクトルの可変長復号を実行する。
【0068】ここで、モード4では、Pピクチャとし
て、出力するものとしないものとが存在する。そして、
Pピクチャの復号が省略される場合、図1に示される動
画像復号装置が行う計算は、動き補償部分11とベクト
ル加算部分12で行われる計算のみとなる。
て、出力するものとしないものとが存在する。そして、
Pピクチャの復号が省略される場合、図1に示される動
画像復号装置が行う計算は、動き補償部分11とベクト
ル加算部分12で行われる計算のみとなる。
【0069】そして、Pピクチャの復号が行われる場合
にのみ、周波数動き補償部分11の結果が離散コサイン
変換器110に供給される。
にのみ、周波数動き補償部分11の結果が離散コサイン
変換器110に供給される。
【0070】逆離散コサイン変換器110においては周
波数動き補償部分11の出力結果に対して離散コサイン
変換を実行し、その結果を加算器111に供給する。加
算器111は誤差画像と予測画像との加算を実行し、P
ピクチャの復号を行う。
波数動き補償部分11の出力結果に対して離散コサイン
変換を実行し、その結果を加算器111に供給する。加
算器111は誤差画像と予測画像との加算を実行し、P
ピクチャの復号を行う。
【0071】復号された画像は画像メモリ113に供給
され、定められたタイミングに従って出力へと供給され
る。動き補償器112は動きベクトル和と参照画像とか
ら予測画像を作り出し、加算器111に供給する。
され、定められたタイミングに従って出力へと供給され
る。動き補償器112は動きベクトル和と参照画像とか
ら予測画像を作り出し、加算器111に供給する。
【0072】次に、モード4以外の動作について、以下
に説明する。モード1の場合は周波数領域動き補償部分
11と動きベクトル加算部分12の機能を停止させるこ
とですべての画像信号を復号することができる。
に説明する。モード1の場合は周波数領域動き補償部分
11と動きベクトル加算部分12の機能を停止させるこ
とですべての画像信号を復号することができる。
【0073】モード2、3、5の場合、復号に必要のな
いピクチャをモード制御器102の検出結果にしたがっ
てデータを捨てる。他の動作はモード1と同様でよい。
いピクチャをモード制御器102の検出結果にしたがっ
てデータを捨てる。他の動作はモード1と同様でよい。
【0074】従って、図1に示される本発明に係る動画
像復号装置の第1の実施形態においては、例えば、図4
に示されるように、予測構造末端のPピクチャを除いて
復号を行うことが可能であると共に、さらに、任意の位
置の画像を間引くこともできる。
像復号装置の第1の実施形態においては、例えば、図4
に示されるように、予測構造末端のPピクチャを除いて
復号を行うことが可能であると共に、さらに、任意の位
置の画像を間引くこともできる。
【0075】また、周波数領域動き補償部分11によっ
て、周波数領域において予測誤差信号の周波数変換係数
の復号を完全に行うため、高画質を得ることができる。
て、周波数領域において予測誤差信号の周波数変換係数
の復号を完全に行うため、高画質を得ることができる。
【0076】さらに、周波数領域の動き補償を行うため
復号時にのみ変換を行えばよいため、すべての画像に対
して、離散コサイン変換を行うことを回避することがで
きる。
復号時にのみ変換を行えばよいため、すべての画像に対
して、離散コサイン変換を行うことを回避することがで
きる。
【0077】次に本発明の他の実施形態について説明す
る。図8に、本発明に係る動画像復号装置の第2の実施
形態の構成のブロック図を示す。ただし、図8に示され
る各部材のうち、図1に示される各部材と同様の部材に
は同じ番号を付し、その詳細な説明を省略する。
る。図8に、本発明に係る動画像復号装置の第2の実施
形態の構成のブロック図を示す。ただし、図8に示され
る各部材のうち、図1に示される各部材と同様の部材に
は同じ番号を付し、その詳細な説明を省略する。
【0078】この図8に示される、本発明に係る動画像
復号装置の第2の実施形態が、図1に示される本発明に
係る動画像復号装置の第1の実施形態と異なる点は、第
1の実施形態ではモード制御器102によって、データ
の取捨選択制御を、逆離散コサイン変換器110の入力
と、逆量子化器103の入力と、動きベクトルメモリ1
05及び加算器106の入力で行っていたのに対し、第
2の実施形態においては、モード制御器114により、
データの取捨選択を加算器111と動き補償器112と
の入力部分で行っている点である。その他の点は同様で
ある。
復号装置の第2の実施形態が、図1に示される本発明に
係る動画像復号装置の第1の実施形態と異なる点は、第
1の実施形態ではモード制御器102によって、データ
の取捨選択制御を、逆離散コサイン変換器110の入力
と、逆量子化器103の入力と、動きベクトルメモリ1
05及び加算器106の入力で行っていたのに対し、第
2の実施形態においては、モード制御器114により、
データの取捨選択を加算器111と動き補償器112と
の入力部分で行っている点である。その他の点は同様で
ある。
【0079】従って、図8に示される第2の実施形態に
おいても、上述の第1の実施形態と同様の効果が得られ
る。
おいても、上述の第1の実施形態と同様の効果が得られ
る。
【0080】次に、図9に、本発明に係る動画像復号装
置の第3の実施形態の構成のブロック図を示す。ただ
し、図9に示される各部材のうち、図1に示される各部
材と同様の部材には同じ番号を付し、その詳細な説明を
省略する。
置の第3の実施形態の構成のブロック図を示す。ただ
し、図9に示される各部材のうち、図1に示される各部
材と同様の部材には同じ番号を付し、その詳細な説明を
省略する。
【0081】図9に示される第3の実施形態が、上述の
第1の実施形態と異なる点は、図9に示されるようにベ
クトル加算部分12を省略した点である。
第1の実施形態と異なる点は、図9に示されるようにベ
クトル加算部分12を省略した点である。
【0082】この場合、動きベクトルの加算を行わず、
参照画像として用いられる全てのピクチャにおいて動き
補償器112が動き補償処理を行う。
参照画像として用いられる全てのピクチャにおいて動き
補償器112が動き補償処理を行う。
【0083】従って、図9に示される第3の実施形態に
おいても、上述の第1の実施形態と同様の効果が得られ
る。
おいても、上述の第1の実施形態と同様の効果が得られ
る。
【0084】ただし、上述の第1、第2、及び第3の実
施形態においては、圧縮画像ストリームが受けている変
換は、離散コサイン変換であるとして説明したが、本発
明が適用可能な圧縮画像ストリームは、離散コサイン変
換により圧縮されたものに限定されず、圧縮画像ストリ
ームが、Haar変換、アダマール変換、フーリエ変
換、若しくはWAVELET変換等のその他の適宜な変
換により変換された圧縮画像ストリームであっても良
い。
施形態においては、圧縮画像ストリームが受けている変
換は、離散コサイン変換であるとして説明したが、本発
明が適用可能な圧縮画像ストリームは、離散コサイン変
換により圧縮されたものに限定されず、圧縮画像ストリ
ームが、Haar変換、アダマール変換、フーリエ変
換、若しくはWAVELET変換等のその他の適宜な変
換により変換された圧縮画像ストリームであっても良
い。
【0085】また、上述の第1、第2、及び第3の実施
形態においては、復号する画像の概念図として、図2か
ら図7に示される場合を説明したが、本発明はこのよう
な画像復号に限定されるものではなく、例えば、部分的
な出力を実行するモード2やモード4においては、部分
的に出力するPピクチャやBピクチャは、図5や図7に
示されるピクチャ以外の他のピクチャを任意に選択して
も良い。
形態においては、復号する画像の概念図として、図2か
ら図7に示される場合を説明したが、本発明はこのよう
な画像復号に限定されるものではなく、例えば、部分的
な出力を実行するモード2やモード4においては、部分
的に出力するPピクチャやBピクチャは、図5や図7に
示されるピクチャ以外の他のピクチャを任意に選択して
も良い。
【0086】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、出力しない画像に対して動き補償予測処理を
した上で予測誤差信号の周波数変換係数を蓄積をするた
め、任意の位置の画像を間引くことが可能な動画像復号
装置を提供することができる。
によれば、出力しない画像に対して動き補償予測処理を
した上で予測誤差信号の周波数変換係数を蓄積をするた
め、任意の位置の画像を間引くことが可能な動画像復号
装置を提供することができる。
【0087】また、周波数領域において予測誤差信号の
周波数変換係数の復号を完全に行うため、高画質を得る
ことが可能な動画像復号装置を提供することができる。
周波数変換係数の復号を完全に行うため、高画質を得る
ことが可能な動画像復号装置を提供することができる。
【0088】さらに、周波数領域の動き補償を行うため
画像出力時にのみ変換を行えばよいため、すべての画像
に対して、離散コサイン変換を行う必要がない動画像復
号装置を提供することができる。
画像出力時にのみ変換を行えばよいため、すべての画像
に対して、離散コサイン変換を行う必要がない動画像復
号装置を提供することができる。
【図1】本発明に係る動画像復号装置の第1の実施形態
の構成のブロック図である。
の構成のブロック図である。
【図2】本発明に係る動画像復号装置に入力する画像の
構成を示す概念図、及び本発明に係る動画像復号装置が
全ピクチャの復号を行う際の一例の概念図である。
構成を示す概念図、及び本発明に係る動画像復号装置が
全ピクチャの復号を行う際の一例の概念図である。
【図3】本発明に係る動画像復号装置が、Iピクチャの
みの出力を行う際の一例の概念図である。
みの出力を行う際の一例の概念図である。
【図4】本発明、及び従来の動画像復号装置が、予測構
造末端のPピクチャを除いて出力を行う際の一例の概念
図である。
造末端のPピクチャを除いて出力を行う際の一例の概念
図である。
【図5】本発明に係る動画像復号装置が、全てのIピク
チャ、全てのPピクチャ、部分的なBピクチャの出力を
行う際の一例の概念図である。
チャ、全てのPピクチャ、部分的なBピクチャの出力を
行う際の一例の概念図である。
【図6】本発明に係る動画像復号装置が、Iピクチャと
Pピクチャのみの出力を行う際の一例の概念図である。
Pピクチャのみの出力を行う際の一例の概念図である。
【図7】本発明に係る動画像復号装置が、全てのIピク
チャと部分的なPピクチャの出力を行う際の一例の概念
図である。
チャと部分的なPピクチャの出力を行う際の一例の概念
図である。
【図8】本発明に係る動画像復号装置の第2の実施形態
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
【図9】本発明に係る動画像復号装置の第3の実施形態
の構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
11 周波数領域動き補償部分 12 ベクトル加算部分 101 可変長復号器 102 モード制御器 103 逆量子化器 104 加算器 105 動きベクトルメモリ 106 加算器 107 動きベクトルメモリ 108 周波数領域動き補償器 109 差分メモリ 110 逆離散コサイン変換器 111 加算器 112 動き補償器 113 画像メモリ 114 モード制御器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−154743(JP,A) IEEE ICASSP−93 VOL 5(1993)P.421−424 IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND S YSTEMS FOR VIDEO T ECHNOLOGY 7[3](1997. 6)P.468−476 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 7/24 - 7/68
Claims (7)
- 【請求項1】 動き補償予測方式を用いて作成された圧
縮画像ストリームを入力とし、あらかじめ指定された方
式により画像を選択的に出力する動画像復号装置におい
て、出力しない 画像の予測誤差信号の周波数変換係数情報と
動きベクトル情報とを入力とし、該予測誤差信号の周波
数変換係数に動き補償処理を周波数領域で実施する動き
補償手段(108)と、 前記動き補償処理が実施された予測誤差信号の周波数変
換係数を蓄積する第1の蓄積手段(109)と、 前記第1の蓄積手段による蓄積結果および出力対象とな
る画像のデータを入力として、出力対象となる画像の動
き補償処理を実施して表示画像を復号する復号手段(1
12)と、を有し、 出力される画像の画質低下を防止しながら、画像出力時
における任意の画像間引き処理を行う ことを特徴とする
動画像復号装置。 - 【請求項2】 前記入力された圧縮画像ストリームから
得られる動きベクトル情報を蓄積する第2の蓄積手段
(12)を有し、 該第2の蓄積手段が、 蓄積された動きベクトル情報を前記出力対象となる画像
の動き補償処理を実施して表示画像を復号する復号手段
(112)に供給することを特徴とする請求項1記載の
動画像復号装置。 - 【請求項3】 前記第2の蓄積手段(12)が、 前記動きベクトル情報を累和して蓄積することを特徴と
する請求項2記載の動画像復号装置。 - 【請求項4】 前記圧縮画像ストリームが、 離散コサイン変換、Haar変換、アダマール変換、フ
ーリエ変換、若しくはWAVELET変換により変換さ
れた圧縮画像ストリームであることを特徴とする請求項
1から3のいずれかに記載の動画像復号装置。 - 【請求項5】 前記圧縮画像ストリームに含まれる画像
のうち、前記出力対象となる画像を選択するモードとし
て、 すべての画像を復号する第1のモードと、 IピクチャとPピクチャのすべてを復号し、Bピクチャ
を部分的に復号する第2のモードと、 IピクチャとPピクチャのみを復号する第3のモード
と、 Iピクチャをすべて復号し、Pピクチャを部分的に復号
する第4のモードと、 Iピクチャのみを復号する第5のモードとを有すること
を特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の動画像
復号装置。 - 【請求項6】 前記第1のモードから前記第5のモード
までのいずれかへの切換えを制御するモード制御器(1
02,114)を有することを特徴とする請求項1から
5のいずれかに記載の動画像復号装置。 - 【請求項7】 入力した圧縮画像ストリームの中から出
力する画像と出力しない画像とを選択して、画像の出力
を行う動画像復号装置において、前記出力しない 画像の予測誤差信号の周波数変換係数及
び動きベクトルを含めて画像の予測誤差信号の周波数変
換係数及び動きベクトルを蓄積し、 該蓄積された予測誤差信号の周波数変換係数及び動きベ
クトルを用いて画像の復号を行うことにより、出力する
画像の画質低下を防止しながら画像出力時における任意
の画像間引き処理を行うことを特徴とする動画像復号装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1685898A JP3132452B2 (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | 動画像復号装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1685898A JP3132452B2 (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | 動画像復号装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11215510A JPH11215510A (ja) | 1999-08-06 |
JP3132452B2 true JP3132452B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=11927925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1685898A Expired - Fee Related JP3132452B2 (ja) | 1998-01-29 | 1998-01-29 | 動画像復号装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3132452B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011033617A1 (ja) * | 2009-09-16 | 2011-03-24 | 富士通株式会社 | 動画再生装置、動画再生プログラム、および動画再生方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007288559A (ja) * | 2006-04-18 | 2007-11-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 再生方法および再生装置 |
-
1998
- 1998-01-29 JP JP1685898A patent/JP3132452B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
IEEE ICASSP−93 VOL5(1993)P.421−424 |
IEEE TRANSACTIONS ON CIRCUITS AND SYSTEMS FOR VIDEO TECHNOLOGY 7[3](1997.6)P.468−476 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011033617A1 (ja) * | 2009-09-16 | 2011-03-24 | 富士通株式会社 | 動画再生装置、動画再生プログラム、および動画再生方法 |
JP5333593B2 (ja) * | 2009-09-16 | 2013-11-06 | 富士通株式会社 | 動画再生装置、動画再生プログラム、および動画再生方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11215510A (ja) | 1999-08-06 |
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