JP3458883B2 - 画像処理方法及び画像処理装置 - Google Patents
画像処理方法及び画像処理装置Info
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- JP3458883B2 JP3458883B2 JP18731396A JP18731396A JP3458883B2 JP 3458883 B2 JP3458883 B2 JP 3458883B2 JP 18731396 A JP18731396 A JP 18731396A JP 18731396 A JP18731396 A JP 18731396A JP 3458883 B2 JP3458883 B2 JP 3458883B2
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像圧縮・伸長を
行う画像処理方法及び画像処理装置に係り、特に圧縮率
を向上させ、また、高圧縮率においても実用的な画像を
得ることができる画像処理方法及び画像処理装置に関す
る。
行う画像処理方法及び画像処理装置に係り、特に圧縮率
を向上させ、また、高圧縮率においても実用的な画像を
得ることができる画像処理方法及び画像処理装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】画像通信及び画像蓄積の際に用いられる
画像データ符号化・復号化方法には、完全な原画像を復
号できる「可逆方式」と、符号化の際に原画像の情報の
一部を削減し、復号化の際に劣化を伴う「非可逆方式」
とがある。
画像データ符号化・復号化方法には、完全な原画像を復
号できる「可逆方式」と、符号化の際に原画像の情報の
一部を削減し、復号化の際に劣化を伴う「非可逆方式」
とがある。
【0003】本発明は、後者の「非可逆方式」に関する
ものであり、従来の「非可逆方式」の画像処理方法とし
ては、静止画を圧縮・伸長するものとしてJPEG(Jo
intPhotographic coding Experts Group:ISO/IEC ITU-T
T.81又はISO/IEC IS 10918-1)方式、また、動画像を
圧縮・伸長するものとしてH.261(ITU-T H.26
1)、MPEG1(Moving Picture Experts Group 1:
ISO/IEC IS 11172-1)、MPEG2(ISO/IEC IS 13818-
1)等がある。
ものであり、従来の「非可逆方式」の画像処理方法とし
ては、静止画を圧縮・伸長するものとしてJPEG(Jo
intPhotographic coding Experts Group:ISO/IEC ITU-T
T.81又はISO/IEC IS 10918-1)方式、また、動画像を
圧縮・伸長するものとしてH.261(ITU-T H.26
1)、MPEG1(Moving Picture Experts Group 1:
ISO/IEC IS 11172-1)、MPEG2(ISO/IEC IS 13818-
1)等がある。
【0004】そこで、従来の画像処理方法の一例である
JPEG方式の画像処理装置について図7を使って説明
する。図7は、従来の画像処理装置の構成ブロック図で
ある。従来の画像処理装置は、図7に示すように、原画
像を圧縮符号化する部分である符号化部1と、伝送又は
蓄積された圧縮符号化データを伸長復号化する部分であ
る復号化部2とから構成されている。
JPEG方式の画像処理装置について図7を使って説明
する。図7は、従来の画像処理装置の構成ブロック図で
ある。従来の画像処理装置は、図7に示すように、原画
像を圧縮符号化する部分である符号化部1と、伝送又は
蓄積された圧縮符号化データを伸長復号化する部分であ
る復号化部2とから構成されている。
【0005】そして、符号化部1は、DCT(Discrete
Cosine Transform)演算を行う離散コサイン変換器1
1と、量子化を行う量子化器12と、エントロピー符号
化を行うハフマン符号化器13とから構成され、復号化
部2は、エントロピー復号化を行うハフマン復号化器2
1と、逆量子化を行う逆量子化器22と、逆離散コサイ
ン演算(逆DCT演算)を行う逆離散コサイン変換器2
3とから構成されている。
Cosine Transform)演算を行う離散コサイン変換器1
1と、量子化を行う量子化器12と、エントロピー符号
化を行うハフマン符号化器13とから構成され、復号化
部2は、エントロピー復号化を行うハフマン復号化器2
1と、逆量子化を行う逆量子化器22と、逆離散コサイ
ン演算(逆DCT演算)を行う逆離散コサイン変換器2
3とから構成されている。
【0006】次に、従来の画像処理装置における画像処
理方法について、図7、図8、図9を使って説明する。
図8は、JPEG方式を用いた従来の画像処理装置の符
号化部分の動作の流れを示すフローチャート図であり、
図9は、JPEG方式を用いた従来の画像処理装置の復
号化部分の動作の流れを示すフローチャート図である。
理方法について、図7、図8、図9を使って説明する。
図8は、JPEG方式を用いた従来の画像処理装置の符
号化部分の動作の流れを示すフローチャート図であり、
図9は、JPEG方式を用いた従来の画像処理装置の復
号化部分の動作の流れを示すフローチャート図である。
【0007】従来の画像処理装置における符号化方法
は、図8に示すように、原画像の画像データを入力し
(S101)、原画像について例えば8×8画素のブロ
ック単位で走査して画像データを入力し(S103)、
離散コサイン変換器11において離散コサイン変換し
(S104)、得られたDCT係数を量子化器12によ
って量子化して有効係数の数を削減し(S105)、更
にハフマン符号化器13によってエントロピー符号化
(ハフマン符号化)して(S106)、圧縮符号化デー
タ(符号化データ)を通信路または蓄積メディアに出力
し(S107)、全てのブロックについて符号化処理が
終了したか判断し(S108)、終了した場合(Ye
s)は符号化処理を終了し、全てのブロックについて処
理が終了していない場合(No)は、次にブロックに切
り替えて(S109)、処理S103から処理S108
を繰り返す。
は、図8に示すように、原画像の画像データを入力し
(S101)、原画像について例えば8×8画素のブロ
ック単位で走査して画像データを入力し(S103)、
離散コサイン変換器11において離散コサイン変換し
(S104)、得られたDCT係数を量子化器12によ
って量子化して有効係数の数を削減し(S105)、更
にハフマン符号化器13によってエントロピー符号化
(ハフマン符号化)して(S106)、圧縮符号化デー
タ(符号化データ)を通信路または蓄積メディアに出力
し(S107)、全てのブロックについて符号化処理が
終了したか判断し(S108)、終了した場合(Ye
s)は符号化処理を終了し、全てのブロックについて処
理が終了していない場合(No)は、次にブロックに切
り替えて(S109)、処理S103から処理S108
を繰り返す。
【0008】また、従来の画像処理装置の復号化方法
は、図9に示すように、通信路または蓄積メディアから
1画面分の圧縮符号化データを入力し(S201)、ブ
ロック単位で符号化データを入力し(S202)、ハフ
マン復号化器21によってエントロピー復号化(ハフマ
ン復号化)し(S203)、逆量子化器22によって逆
量子化し(S204)、逆離散コサイン変換器23によ
って逆離散コサイン変換して(S205)、伸長復号し
た画像データを出力し(S206)、全てのブロックに
ついて復号化処理が終了したか判断し(S207)、全
てのブロックについて処理が終了していない場合(N
o)は、次にブロックに切り替えて(S209)、処理
S202から処理S207を繰り返す。
は、図9に示すように、通信路または蓄積メディアから
1画面分の圧縮符号化データを入力し(S201)、ブ
ロック単位で符号化データを入力し(S202)、ハフ
マン復号化器21によってエントロピー復号化(ハフマ
ン復号化)し(S203)、逆量子化器22によって逆
量子化し(S204)、逆離散コサイン変換器23によ
って逆離散コサイン変換して(S205)、伸長復号し
た画像データを出力し(S206)、全てのブロックに
ついて復号化処理が終了したか判断し(S207)、全
てのブロックについて処理が終了していない場合(N
o)は、次にブロックに切り替えて(S209)、処理
S202から処理S207を繰り返す。
【0009】尚、JPEG方式については、「最新MP
EG教科書」マルチメディア通信研究会編 (株)アス
キー発行 p53〜p67に詳細に記述されている。ま
た、H.261方式,MPEG1,MPEG2について
も同書に詳しく記載されている。
EG教科書」マルチメディア通信研究会編 (株)アス
キー発行 p53〜p67に詳細に記述されている。ま
た、H.261方式,MPEG1,MPEG2について
も同書に詳しく記載されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の非可逆方式による画像処理方法では、歪み、雑音の
発生による画像劣化のために、1フレームに対する原画
像データの実用圧縮率が1/40程度であり、それ以上
圧縮率を上げると、再生画像の劣化が著しいという問題
があった。
来の非可逆方式による画像処理方法では、歪み、雑音の
発生による画像劣化のために、1フレームに対する原画
像データの実用圧縮率が1/40程度であり、それ以上
圧縮率を上げると、再生画像の劣化が著しいという問題
があった。
【0011】本発明は上記実情に鑑みて為されたもの
で、高圧縮においても実用的な画質の画面を得ることに
よって、圧縮率の実用限界をのばすことができる画像処
理方法及び画像処理装置及びその制御方法を提供するこ
とを目的とする。
で、高圧縮においても実用的な画質の画面を得ることに
よって、圧縮率の実用限界をのばすことができる画像処
理方法及び画像処理装置及びその制御方法を提供するこ
とを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記従来例の問題点を解
決するための請求項1の発明は、画像処理方法におい
て、原画像の1フレームの画像データを特定画素数のブ
ロックに分割して離散コサイン変換し、前記ブロックに
ついて縮小画像に相当するDC成分とAC成分で逆離散
コサイン変換し、更に各画素の画素値を縮小比倍として
各画素の輝度調整を行って縮小画像データを作成し、前
記縮小画像データを前記ブロック単位に圧縮符号化し、
前記圧縮符号化された画像データを伸長復号化して1フ
レームの縮小画像データを作成し、前記縮小画像データ
を特定画素数のブロックに分割して離散コサイン変換
し、得られた離散コサイン変換係数について高周波成分
にゼロの値を挿入して拡大画像に相当する離散コサイン
変換係数を作成し、当該作成した離散コサイン変換係数
で逆離散コサイン変換し、更に各画素の画素値を拡大比
倍として各画素の輝度調整を行って原画像の1フレーム
に対応する画像を復元し、前記復元された画像について
輪郭検出を行い、輪郭以外の部分をぼかすよう修復して
画像を再生することを特徴としており、圧縮効率を高め
ることができ、高圧縮においても実質的な画質の画像を
得ることができる。
決するための請求項1の発明は、画像処理方法におい
て、原画像の1フレームの画像データを特定画素数のブ
ロックに分割して離散コサイン変換し、前記ブロックに
ついて縮小画像に相当するDC成分とAC成分で逆離散
コサイン変換し、更に各画素の画素値を縮小比倍として
各画素の輝度調整を行って縮小画像データを作成し、前
記縮小画像データを前記ブロック単位に圧縮符号化し、
前記圧縮符号化された画像データを伸長復号化して1フ
レームの縮小画像データを作成し、前記縮小画像データ
を特定画素数のブロックに分割して離散コサイン変換
し、得られた離散コサイン変換係数について高周波成分
にゼロの値を挿入して拡大画像に相当する離散コサイン
変換係数を作成し、当該作成した離散コサイン変換係数
で逆離散コサイン変換し、更に各画素の画素値を拡大比
倍として各画素の輝度調整を行って原画像の1フレーム
に対応する画像を復元し、前記復元された画像について
輪郭検出を行い、輪郭以外の部分をぼかすよう修復して
画像を再生することを特徴としており、圧縮効率を高め
ることができ、高圧縮においても実質的な画質の画像を
得ることができる。
【0013】
【0014】上記従来例の問題点を解決するための請求
項2記載の発明は、請求項1記載の画像処理方法におい
て、縮小画像データを圧縮符号化及び伸長復号化するの
にJPEG方式、H.261方式、MPEG1方式、M
PEG2方式又はベクトル量子化方式を用いたことを特
徴としており、圧縮効率を高めることができ、高圧縮に
おいても実質的な画質の画像を得ることができる。
項2記載の発明は、請求項1記載の画像処理方法におい
て、縮小画像データを圧縮符号化及び伸長復号化するの
にJPEG方式、H.261方式、MPEG1方式、M
PEG2方式又はベクトル量子化方式を用いたことを特
徴としており、圧縮効率を高めることができ、高圧縮に
おいても実質的な画質の画像を得ることができる。
【0015】上記従来例の問題点を解決するための請求
項3記載の発明は、画像処理装置において、原画像の1
フレームの画像データを特定画素数のブロックに分割し
て離散コサイン変換し、前記ブロックについて縮小画像
に相当するDC成分とAC成分で逆離散コサイン変換
し、更に各画素の画素値を縮小比倍として各画素の輝度
調整を行って縮小画像データを作成する画像縮小手段
と、前記縮小画像データを前記ブロック単位に圧縮符号
化する圧縮符号化手段と、前記圧縮符号化された画像デ
ータを伸長復号化する伸長復号化手段と、前記伸長復号
化された画像データを特定画素数のブロックに分割して
離散コサイン変換し、得られた離散コサイン変換係数に
ついて高周波成分にゼロの値を挿入して拡大画像に相当
する離散コサイン変換係数を作成し、当該作成した離散
コサイン変換係数で逆離散コサイン変換し、更に各画素
の画素値を拡大比倍として各画素の輝度調整を行って原
画像の1フレームに対応する画像を復元する画像拡大手
段と、前記復元された画像について輪郭検出し、輪郭以
外の部分をぼかすことによって修復する画像修復手段と
を有することを特徴としており、圧縮効率を高めること
ができ、高圧縮においても実質的な画質の画像を得るこ
とができる。
項3記載の発明は、画像処理装置において、原画像の1
フレームの画像データを特定画素数のブロックに分割し
て離散コサイン変換し、前記ブロックについて縮小画像
に相当するDC成分とAC成分で逆離散コサイン変換
し、更に各画素の画素値を縮小比倍として各画素の輝度
調整を行って縮小画像データを作成する画像縮小手段
と、前記縮小画像データを前記ブロック単位に圧縮符号
化する圧縮符号化手段と、前記圧縮符号化された画像デ
ータを伸長復号化する伸長復号化手段と、前記伸長復号
化された画像データを特定画素数のブロックに分割して
離散コサイン変換し、得られた離散コサイン変換係数に
ついて高周波成分にゼロの値を挿入して拡大画像に相当
する離散コサイン変換係数を作成し、当該作成した離散
コサイン変換係数で逆離散コサイン変換し、更に各画素
の画素値を拡大比倍として各画素の輝度調整を行って原
画像の1フレームに対応する画像を復元する画像拡大手
段と、前記復元された画像について輪郭検出し、輪郭以
外の部分をぼかすことによって修復する画像修復手段と
を有することを特徴としており、圧縮効率を高めること
ができ、高圧縮においても実質的な画質の画像を得るこ
とができる。
【0016】
【0017】上記従来例の問題点を解決するための請求
項4記載の発明は、請求項3記載の画像処理装置におい
て、縮小画像データを圧縮符号化及び伸長復号化するの
にJPEG方式、H.261方式、MPEG1方式、M
PEG2方式又はベクトル量子化方式を用いたことを特
徴としており、圧縮効率を高めることができ、高圧縮に
おいても実質的な画質の画像を得ることができる。
項4記載の発明は、請求項3記載の画像処理装置におい
て、縮小画像データを圧縮符号化及び伸長復号化するの
にJPEG方式、H.261方式、MPEG1方式、M
PEG2方式又はベクトル量子化方式を用いたことを特
徴としており、圧縮効率を高めることができ、高圧縮に
おいても実質的な画質の画像を得ることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
しながら説明する。本発明の実施の形態に係る画像処理
方法は、原画像を縮小して縮小画像データを作成し、そ
の縮小画像データを圧縮符号化して伝送又は蓄積し、そ
して、伝送又は蓄積された圧縮符号化データを伸長復号
化して縮小画像データを作成し、その縮小画像データを
拡大して原画像と同じ大きさに復元し、更に歪みや雑音
を除去するためのコーデックアダプタとして、復元され
た画像の輪郭検出を行い、輪郭以外の部分をぼかすこと
によって画像の修復を行って再生画像を出力するもので
あり、原画像を高品質で効率的に圧縮・伸長できるもの
である。尚、本発明の実施の形態に係る画像処理装置
は、上記画像処理方法を実現するための装置である。
しながら説明する。本発明の実施の形態に係る画像処理
方法は、原画像を縮小して縮小画像データを作成し、そ
の縮小画像データを圧縮符号化して伝送又は蓄積し、そ
して、伝送又は蓄積された圧縮符号化データを伸長復号
化して縮小画像データを作成し、その縮小画像データを
拡大して原画像と同じ大きさに復元し、更に歪みや雑音
を除去するためのコーデックアダプタとして、復元され
た画像の輪郭検出を行い、輪郭以外の部分をぼかすこと
によって画像の修復を行って再生画像を出力するもので
あり、原画像を高品質で効率的に圧縮・伸長できるもの
である。尚、本発明の実施の形態に係る画像処理装置
は、上記画像処理方法を実現するための装置である。
【0019】まず、本発明の実施の形態に係る画像処理
方法を実現する画像処理装置について図1を使って説明
する。図1は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置
の基本構成ブロック図である。尚、図7と同様の構成を
とる部分については同一の符号を付して説明する。
方法を実現する画像処理装置について図1を使って説明
する。図1は、本発明の実施の形態に係る画像処理装置
の基本構成ブロック図である。尚、図7と同様の構成を
とる部分については同一の符号を付して説明する。
【0020】本発明の実施の形態に係る画像処理装置
(本装置)は、図1に示すように、従来と同様の画像デ
ータを圧縮符号化する符号化部1と、伝送又は蓄積され
た圧縮符号化データを伸長復号化する復号化部2とから
構成され、更に本発明の特徴部分として、原画像の画像
データ(原画像データ)を縮小する縮小器3と、復号化
された画像データを拡大する拡大器4と、拡大された画
像データを修復する修復フィルタ5が設けられている。
(本装置)は、図1に示すように、従来と同様の画像デ
ータを圧縮符号化する符号化部1と、伝送又は蓄積され
た圧縮符号化データを伸長復号化する復号化部2とから
構成され、更に本発明の特徴部分として、原画像の画像
データ(原画像データ)を縮小する縮小器3と、復号化
された画像データを拡大する拡大器4と、拡大された画
像データを修復する修復フィルタ5が設けられている。
【0021】本装置の縮小器3は、原画像の画像データ
を入力し、入力した画像データを縮小して縮小画像を作
成し、縮小画像の画像データをブロック単位で符号化部
1に出力するものである。
を入力し、入力した画像データを縮小して縮小画像を作
成し、縮小画像の画像データをブロック単位で符号化部
1に出力するものである。
【0022】また、拡大器4は、復号化部2によって伸
長復号化された縮小画像を縮小器3における縮小方法に
対応する拡大方法で拡大して、原画像と同じサイズの画
像を復元し、復元された画像の画像データを出力するも
のである。
長復号化された縮小画像を縮小器3における縮小方法に
対応する拡大方法で拡大して、原画像と同じサイズの画
像を復元し、復元された画像の画像データを出力するも
のである。
【0023】本装置の縮小器3及び拡大器4における縮
小・拡大方法の一例として、離散コサイン変換(DC
T)を用いる方法について図2を使って説明する。図2
は、本発明における離散コサイン変換を用いた画像縮小
・拡大方法の概略を示す説明図である。本発明における
離散コサイン変換(Discrete Cosine Transform :DC
T)を用いた画像縮小方法は、画像をP/N(P<N)
倍に縮小する場合は、まず、原画像をN×N画素のブロ
ックに分割し、離散コサイン変換して得られたDCT係
数(N×N)について、高周波成分を捨てて、P×Pの
DC成分及び低周波のAC成分だけで逆離散コサイン変
換(Inverse Discrete Cosine Transform :IDCT)
を行ってP×P画素の画像を得、最後に各画素値をP/
N倍して輝度調整を行うことにより、P/N倍の縮小画
像を得るようになっている。
小・拡大方法の一例として、離散コサイン変換(DC
T)を用いる方法について図2を使って説明する。図2
は、本発明における離散コサイン変換を用いた画像縮小
・拡大方法の概略を示す説明図である。本発明における
離散コサイン変換(Discrete Cosine Transform :DC
T)を用いた画像縮小方法は、画像をP/N(P<N)
倍に縮小する場合は、まず、原画像をN×N画素のブロ
ックに分割し、離散コサイン変換して得られたDCT係
数(N×N)について、高周波成分を捨てて、P×Pの
DC成分及び低周波のAC成分だけで逆離散コサイン変
換(Inverse Discrete Cosine Transform :IDCT)
を行ってP×P画素の画像を得、最後に各画素値をP/
N倍して輝度調整を行うことにより、P/N倍の縮小画
像を得るようになっている。
【0024】例えば、図2に示すように、P=5,N=
8で画像を5/8倍に縮小する場合は、8×8画素のブ
ロックをDCT変換して得られた8×8のDCT係数に
ついて、図2(a)に示す点線で囲んだ部分(係数を記
号xで示す)の高周波成分を捨てて、5×5のDC成分
及び低周波のAC成分だけでIDCT変換(図中では単
に「逆変換」としている)を行って5×5画素の画像を
得、更に各画素値を5/8倍して輝度調整を行うことに
よって、5/8倍の縮小画像を得ることができる。
8で画像を5/8倍に縮小する場合は、8×8画素のブ
ロックをDCT変換して得られた8×8のDCT係数に
ついて、図2(a)に示す点線で囲んだ部分(係数を記
号xで示す)の高周波成分を捨てて、5×5のDC成分
及び低周波のAC成分だけでIDCT変換(図中では単
に「逆変換」としている)を行って5×5画素の画像を
得、更に各画素値を5/8倍して輝度調整を行うことに
よって、5/8倍の縮小画像を得ることができる。
【0025】また、画像をP/N(P>N)倍に拡大す
る場合は、原画像をN×N画素のブロックに分割し、離
散コサイン変換して得られたDCT係数(N×N)につ
いて、高周波成分部分に0(ゼロ)値を挿入してP×P
のDCT係数を作成し、そのP×PのDCT係数で逆離
散コサイン変換を行ってP×P画素の画像を得、最後に
各画素値をP/N倍して輝度を上げる輝度調整を行うこ
とにより、P/N倍の拡大画像を得るようになってい
る。
る場合は、原画像をN×N画素のブロックに分割し、離
散コサイン変換して得られたDCT係数(N×N)につ
いて、高周波成分部分に0(ゼロ)値を挿入してP×P
のDCT係数を作成し、そのP×PのDCT係数で逆離
散コサイン変換を行ってP×P画素の画像を得、最後に
各画素値をP/N倍して輝度を上げる輝度調整を行うこ
とにより、P/N倍の拡大画像を得るようになってい
る。
【0026】例えば、図2に示すように、P=10,N
=8で画像を10/8倍に拡大する場合は、8×8画素
をDCT変換して得られた8×8のDCT係数につい
て、図2(b)に示す点線で囲んだ高周波成分部分(係
数を記号oで示す)に0(ゼロ)値を挿入して10×1
0のDCT係数で逆離散コサイン変換(図中では単に
「逆変換」としている)を行って10×10画素の画像
を得、更に各画素値を10/8倍して輝度調整を行うこ
とによって、10/8倍の拡大画像を得ることができ
る。
=8で画像を10/8倍に拡大する場合は、8×8画素
をDCT変換して得られた8×8のDCT係数につい
て、図2(b)に示す点線で囲んだ高周波成分部分(係
数を記号oで示す)に0(ゼロ)値を挿入して10×1
0のDCT係数で逆離散コサイン変換(図中では単に
「逆変換」としている)を行って10×10画素の画像
を得、更に各画素値を10/8倍して輝度調整を行うこ
とによって、10/8倍の拡大画像を得ることができ
る。
【0027】また、より大きな拡大・縮小は、上記の操
作を何回か繰り返すことによって実現することができる
ものである。
作を何回か繰り返すことによって実現することができる
ものである。
【0028】尚、本発明の画像処理方法における画像の
縮小・拡大方法については、一般的に知られている最近
接内挿法や、共一次内挿法や、3次畳み込み内挿法等の
各種内挿法を用いる方法、又はアダマール変換を用いる
方法等、いかなる縮小・拡大方法を用いても構わない。
画像の拡大・縮小のアルゴリズムについては、「インタ
ーフェイス’93年1月号 CQ出版社」、「画像解析
ハンドブック 東京大学出版会」に詳しく記載されてい
る。
縮小・拡大方法については、一般的に知られている最近
接内挿法や、共一次内挿法や、3次畳み込み内挿法等の
各種内挿法を用いる方法、又はアダマール変換を用いる
方法等、いかなる縮小・拡大方法を用いても構わない。
画像の拡大・縮小のアルゴリズムについては、「インタ
ーフェイス’93年1月号 CQ出版社」、「画像解析
ハンドブック 東京大学出版会」に詳しく記載されてい
る。
【0029】符号化部1は、縮小器3からブロック単位
で出力される縮小画像の画像データについて、従来と同
様の圧縮符号化を行い、符号化データを出力するもので
ある。また、復号化部2は、伝送又は蓄積された縮小画
像の符号化データについて、従来と同様に符号化部1に
おける符号化に対応して伸長復号化し、縮小画像の画像
データを出力するものである。
で出力される縮小画像の画像データについて、従来と同
様の圧縮符号化を行い、符号化データを出力するもので
ある。また、復号化部2は、伝送又は蓄積された縮小画
像の符号化データについて、従来と同様に符号化部1に
おける符号化に対応して伸長復号化し、縮小画像の画像
データを出力するものである。
【0030】本装置の符号化部1及び復号化部2におけ
る符号化・復号化方法としては、従来と同様のJPEG
でも良いし、一般的に知られているH.261,MPE
G1,MPEG2等の方法を用いても構わない。
る符号化・復号化方法としては、従来と同様のJPEG
でも良いし、一般的に知られているH.261,MPE
G1,MPEG2等の方法を用いても構わない。
【0031】修復フィルタ5は、拡大器4によって原画
像と同じ大きさに拡大されて復元された画像データの歪
みや雑音を修復するコーデックアダプタである。そし
て、本発明の画像処理方法では、修復方法として、まず
復元された画像(復元画像)から輪郭フィルタを用いて
輪郭部分を検出して輪郭情報を得る輪郭検出を行い、輪
郭情報に基づいて復元画像の輪郭以外の部分をぼかすぼ
かし処理を行う方法を用いている。
像と同じ大きさに拡大されて復元された画像データの歪
みや雑音を修復するコーデックアダプタである。そし
て、本発明の画像処理方法では、修復方法として、まず
復元された画像(復元画像)から輪郭フィルタを用いて
輪郭部分を検出して輪郭情報を得る輪郭検出を行い、輪
郭情報に基づいて復元画像の輪郭以外の部分をぼかすぼ
かし処理を行う方法を用いている。
【0032】まず、輪郭検出方法について図3を用いて
説明する。図3は、本装置で用いた輪郭フィルタのカー
ネルh(k,l) の具体例を示す説明図である。本発明の輪
郭検出方法は、通常知られているラプラシアンオペレー
タ等の手法を用いて、まず復元画像の画素値分布l(x,
y) から、例として図3に示す輪郭フィルタのカーネル
h(k,l) を用いて、次式により輪郭画像E(x,y) を得
る。 E(x,y) =ΣΣl(x+k,y+l) *h(k,l) /Σh(k,l) 但し、図3(a)の場合k,l =-1,0,1、図2(b)の場
合k,l =-2,-1,0,1,2 尚、輪郭画像を求める処理は、カラー画像ならば、RG
Bの一成分、又は輝度(Y)、色差(Cr,Cb)に変
換したときの輝度成分の一成分についてのみ行えばよ
い。
説明する。図3は、本装置で用いた輪郭フィルタのカー
ネルh(k,l) の具体例を示す説明図である。本発明の輪
郭検出方法は、通常知られているラプラシアンオペレー
タ等の手法を用いて、まず復元画像の画素値分布l(x,
y) から、例として図3に示す輪郭フィルタのカーネル
h(k,l) を用いて、次式により輪郭画像E(x,y) を得
る。 E(x,y) =ΣΣl(x+k,y+l) *h(k,l) /Σh(k,l) 但し、図3(a)の場合k,l =-1,0,1、図2(b)の場
合k,l =-2,-1,0,1,2 尚、輪郭画像を求める処理は、カラー画像ならば、RG
Bの一成分、又は輝度(Y)、色差(Cr,Cb)に変
換したときの輝度成分の一成分についてのみ行えばよ
い。
【0033】そして、輪郭画像E(x,y) では画素値の大
きい部分が輪郭部分であるから、この輪郭画像E(x,y)
を適当なしきい値で2値化することによって、復元画像
を輪郭部分とそれ以外の部分とに分けた輪郭の位置情報
(輪郭情報)を得ることになる。
きい部分が輪郭部分であるから、この輪郭画像E(x,y)
を適当なしきい値で2値化することによって、復元画像
を輪郭部分とそれ以外の部分とに分けた輪郭の位置情報
(輪郭情報)を得ることになる。
【0034】ここで、適当なしきい値とは、例えば輪郭
画像E(x,y) の画素値における最大値と最小値との中間
値をしきい値とするか、又は輪郭画像E(x,y) を適当な
大きさのブロックに分割し、そのブロック内の画素値の
平均値をしきい値とする等であるが、それに限定しな
い。
画像E(x,y) の画素値における最大値と最小値との中間
値をしきい値とするか、又は輪郭画像E(x,y) を適当な
大きさのブロックに分割し、そのブロック内の画素値の
平均値をしきい値とする等であるが、それに限定しな
い。
【0035】そして、上記輪郭情報に基づいて行うぼか
し処理とは、輪郭情報に基づいて復元画像の輪郭以外の
部分の各画素値について、例えば図4に示すぼかしフィ
ルタ(ローパスフィルタ)をかけることによって画像を
ぼかす処理である。図4は、本装置で用いたぼかしフィ
ルタの具体例を示す説明図である。本発明のぼかし処理
に用いるぼかしフィルタは、図4に示すように単純に周
辺画素との重み平均を取ったフィルタでよい。
し処理とは、輪郭情報に基づいて復元画像の輪郭以外の
部分の各画素値について、例えば図4に示すぼかしフィ
ルタ(ローパスフィルタ)をかけることによって画像を
ぼかす処理である。図4は、本装置で用いたぼかしフィ
ルタの具体例を示す説明図である。本発明のぼかし処理
に用いるぼかしフィルタは、図4に示すように単純に周
辺画素との重み平均を取ったフィルタでよい。
【0036】次に、本発明の画像処理装置の動作につい
て、図1、図5、図6を用いて説明する。図5は、JP
EG方式を用いた場合の本装置の符号化部分の動作の流
れを示すフローチャート図であり、図6は、JPEG方
式を用いた場合の本装置の復号化部分の動作の流れを示
すフローチャート図である。
て、図1、図5、図6を用いて説明する。図5は、JP
EG方式を用いた場合の本装置の符号化部分の動作の流
れを示すフローチャート図であり、図6は、JPEG方
式を用いた場合の本装置の復号化部分の動作の流れを示
すフローチャート図である。
【0037】本発明の画像処理装置の符号化部分の動作
は、図5に示すように、原画像の画像データを入力し
(S401)、縮小器3の動作で縮小画像を作成する
(S402)。
は、図5に示すように、原画像の画像データを入力し
(S401)、縮小器3の動作で縮小画像を作成する
(S402)。
【0038】そして、以降は、図8に示した従来の符号
化動作と同様で、縮小画像について例えば8×8画素の
ブロック単位で走査して画像データを入力し(S40
3)、離散コサイン変換器11において離散コサイン変
換し(S404)、得られたDCT係数を量子化器12
によって量子化して有効係数の数を削減し(S40
5)、更にハフマン符号化器13によってエントロピー
符号化(ハフマン符号化)して(S406)、圧縮符号
化データ(符号化データ)を通信路または蓄積メディア
に出力し(S407)、全てのブロックについて符号化
処理が終了したか判断し(S408)、終了した場合
(Yes)は符号化処理を終了し、全てのブロックにつ
いて処理が終了していない場合(No)は、次にブロッ
クに切り替えて(S409)、処理S403から処理S
408を繰り返す。
化動作と同様で、縮小画像について例えば8×8画素の
ブロック単位で走査して画像データを入力し(S40
3)、離散コサイン変換器11において離散コサイン変
換し(S404)、得られたDCT係数を量子化器12
によって量子化して有効係数の数を削減し(S40
5)、更にハフマン符号化器13によってエントロピー
符号化(ハフマン符号化)して(S406)、圧縮符号
化データ(符号化データ)を通信路または蓄積メディア
に出力し(S407)、全てのブロックについて符号化
処理が終了したか判断し(S408)、終了した場合
(Yes)は符号化処理を終了し、全てのブロックにつ
いて処理が終了していない場合(No)は、次にブロッ
クに切り替えて(S409)、処理S403から処理S
408を繰り返す。
【0039】また本発明の画像処理装置の復号化部分の
動作は、図6に示すように、まず図9に示した従来の処
理S201〜S207に対応して伝送又は蓄積された縮
小画像の符号化データを、復号化部2で伸長復号化する
(S501〜S507及びS509)。
動作は、図6に示すように、まず図9に示した従来の処
理S201〜S207に対応して伝送又は蓄積された縮
小画像の符号化データを、復号化部2で伸長復号化する
(S501〜S507及びS509)。
【0040】そして、処理S507において、全てのブ
ロックについて処理が終了した場合(Yes)は、拡大
器4の動作として拡大画像を作成し(S508)、修復
フィルタ5の動作として画像を修復し(S510)、復
号化処理を終了するようになっている。
ロックについて処理が終了した場合(Yes)は、拡大
器4の動作として拡大画像を作成し(S508)、修復
フィルタ5の動作として画像を修復し(S510)、復
号化処理を終了するようになっている。
【0041】本発明の実施の形態の画像処理方法及び画
像処理装置によれば、原画像の圧縮符号化の前に画像デ
ータを縮小し、その縮小画像データを圧縮符号化して伝
送又は蓄積し、伝送又は蓄積されたデータを伸長復号化
して縮小画像データを作成し、その縮小画像データを拡
大し、更に輪郭検出を行い輪郭以外の部分をぼかすこと
によって画像の修復を行って再生画像を得るようにして
いるので、縮小画像データの圧縮符号化により圧縮効率
を向上させることができ、伸長復号化させた縮小画像デ
ータを拡大し、更に歪みや雑音することにより実用的な
品質の画質で再生できる効果がある。
像処理装置によれば、原画像の圧縮符号化の前に画像デ
ータを縮小し、その縮小画像データを圧縮符号化して伝
送又は蓄積し、伝送又は蓄積されたデータを伸長復号化
して縮小画像データを作成し、その縮小画像データを拡
大し、更に輪郭検出を行い輪郭以外の部分をぼかすこと
によって画像の修復を行って再生画像を得るようにして
いるので、縮小画像データの圧縮符号化により圧縮効率
を向上させることができ、伸長復号化させた縮小画像デ
ータを拡大し、更に歪みや雑音することにより実用的な
品質の画質で再生できる効果がある。
【0042】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、原画像の
圧縮符号化前に原画像の画像データを特定画素数のブロ
ックに分割して離散コサイン変換し、そのブロックにつ
いて縮小画像に相当するDC成分とAC成分で逆離散コ
サイン変換し、更に各画素の画素値を縮小比倍として各
画素の輝度調整を行って縮小し、伸長復号化後の圧縮画
像データを特定画素数のブロックに分割して離散コサイ
ン変換し、得られた離散コサイン変換係数について高周
波成分にゼロの値を挿入して拡大画像に相当する離散コ
サイン変換係数を作成し、当該作成した離散コサイン変
換係数で逆離散コサイン変換し、更に各画素の画素値を
拡大比倍として各画素の輝度調整を行って拡大し、輪郭
検出を行い、輪郭以外の部分をぼかすことにより修復す
る画像処理方法としているので、圧縮効率を高めること
ができ、高圧縮においても実質的な画質の画像を得るこ
とができる効果がある。
圧縮符号化前に原画像の画像データを特定画素数のブロ
ックに分割して離散コサイン変換し、そのブロックにつ
いて縮小画像に相当するDC成分とAC成分で逆離散コ
サイン変換し、更に各画素の画素値を縮小比倍として各
画素の輝度調整を行って縮小し、伸長復号化後の圧縮画
像データを特定画素数のブロックに分割して離散コサイ
ン変換し、得られた離散コサイン変換係数について高周
波成分にゼロの値を挿入して拡大画像に相当する離散コ
サイン変換係数を作成し、当該作成した離散コサイン変
換係数で逆離散コサイン変換し、更に各画素の画素値を
拡大比倍として各画素の輝度調整を行って拡大し、輪郭
検出を行い、輪郭以外の部分をぼかすことにより修復す
る画像処理方法としているので、圧縮効率を高めること
ができ、高圧縮においても実質的な画質の画像を得るこ
とができる効果がある。
【0043】
【0044】請求項2記載の発明によれば、縮小画像デ
ータを圧縮符号化及び伸長復号化するのにJPEG方
式、H.261方式、MPEG1方式、MPEG2方式
又はベクトル量子化方式を用いた請求項1記載の画像処
理方法としているので、圧縮効率を高めることができ、
高圧縮においても実質的な画質の画像を得ることができ
る効果がある。
ータを圧縮符号化及び伸長復号化するのにJPEG方
式、H.261方式、MPEG1方式、MPEG2方式
又はベクトル量子化方式を用いた請求項1記載の画像処
理方法としているので、圧縮効率を高めることができ、
高圧縮においても実質的な画質の画像を得ることができ
る効果がある。
【0045】請求項3記載の発明によれば、原画像の圧
縮符号化前に画像縮小手段が原画像の画像データを特定
画素数のブロックに分割して離散コサイン変換し、その
ブロックについて縮小画像に相当するDC成分とAC成
分で逆離散コサイン変換し、更に各画素の画素値を縮小
比倍として各画素の輝度調整を行って縮小し、伸長復号
化後の縮小画像データを画像拡大手段が特定画素数のブ
ロックに分割して離散コサイン変換し、得られた離散コ
サイン変換係数について高周波成分にゼロの値を挿入し
て拡大画像に相当する離散コサイン変換係数を作成し、
当該作成した離散コサイン変換係数で逆離散コサイン変
換し、更に各画素の画素値を拡大比倍として各画素の輝
度調整を行って拡大し、画像修復手段が輪郭検出を行
い、輪郭以外の部分をぼかすことにより画像を修復する
画像処理装置としているので、圧縮効率を高めることが
でき、高圧縮においても実質的な画質の画像を得ること
ができる効果がある。
縮符号化前に画像縮小手段が原画像の画像データを特定
画素数のブロックに分割して離散コサイン変換し、その
ブロックについて縮小画像に相当するDC成分とAC成
分で逆離散コサイン変換し、更に各画素の画素値を縮小
比倍として各画素の輝度調整を行って縮小し、伸長復号
化後の縮小画像データを画像拡大手段が特定画素数のブ
ロックに分割して離散コサイン変換し、得られた離散コ
サイン変換係数について高周波成分にゼロの値を挿入し
て拡大画像に相当する離散コサイン変換係数を作成し、
当該作成した離散コサイン変換係数で逆離散コサイン変
換し、更に各画素の画素値を拡大比倍として各画素の輝
度調整を行って拡大し、画像修復手段が輪郭検出を行
い、輪郭以外の部分をぼかすことにより画像を修復する
画像処理装置としているので、圧縮効率を高めることが
でき、高圧縮においても実質的な画質の画像を得ること
ができる効果がある。
【0046】
【0047】請求項4記載の発明によれば、縮小画像デ
ータを圧縮符号化及び伸長復号化するのにJPEG方
式、H.261方式、MPEG1方式、MPEG2方式
又はベクトル量子化方式を用いた請求項3記載の画像処
理装置としているので、圧縮効率を高めることができ、
高圧縮においても実質的な画質の画像を得ることができ
る効果がある。
ータを圧縮符号化及び伸長復号化するのにJPEG方
式、H.261方式、MPEG1方式、MPEG2方式
又はベクトル量子化方式を用いた請求項3記載の画像処
理装置としているので、圧縮効率を高めることができ、
高圧縮においても実質的な画質の画像を得ることができ
る効果がある。
【図1】本発明の実施の形態に係る画像処理装置の基本
構成ブロック図である。
構成ブロック図である。
【図2】本発明における離散コサイン変換を用いた画像
縮小・拡大方法の概略を示す説明図である。
縮小・拡大方法の概略を示す説明図である。
【図3】本装置で用いた輪郭フィルタのカーネルh(k,
l) の具体例を示す説明図である。
l) の具体例を示す説明図である。
【図4】本装置で用いたぼかしフィルタの具体例を示す
説明図である。
説明図である。
【図5】JPEG方式を用いた場合の本装置の符号化部
分の動作の流れを示すフローチャート図である。
分の動作の流れを示すフローチャート図である。
【図6】JPEG方式を用いた場合の本装置の復号化部
分の動作の流れを示すフローチャート図である。
分の動作の流れを示すフローチャート図である。
【図7】従来の画像処理装置の構成ブロック図である。
【図8】JPEG方式を用いた従来の画像処理装置の符
号化部分の動作の流れを示すフローチャート図である。
号化部分の動作の流れを示すフローチャート図である。
【図9】JPEG方式を用いた従来の画像処理装置の復
号化部分の動作の流れを示すフローチャート図である。
号化部分の動作の流れを示すフローチャート図である。
1…符号化部、 2…復号化部、 3…縮小器、 4…
拡大器、 5…修復フィルタ、 11…離散コサイン変
換器、 12…量子化器、 13…ハフマン符号化器、
21…ハフマン復号化器、 22…逆量子化器、 2
3…逆離散コサイン変換器
拡大器、 5…修復フィルタ、 11…離散コサイン変
換器、 12…量子化器、 13…ハフマン符号化器、
21…ハフマン復号化器、 22…逆量子化器、 2
3…逆離散コサイン変換器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平4−229382(JP,A)
特開 平4−256285(JP,A)
特開 平3−333989(JP,A)
特開 平3−204268(JP,A)
特開 平6−319126(JP,A)
特開 平4−288685(JP,A)
特開 平2−56179(JP,A)
Claims (4)
- 【請求項1】 原画像の1フレームの画像データを特定
画素数のブロックに分割して離散コサイン変換し、前記
ブロックについて縮小画像に相当するDC成分とAC成
分で逆離散コサイン変換し、更に各画素の画素値を縮小
比倍として各画素の輝度調整を行って縮小画像データを
作成し、前記縮小画像データを前記ブロック単位に圧縮
符号化し、前記圧縮符号化された画像データを伸長復号
化して1フレームの縮小画像データを作成し、前記縮小
画像データを特定画素数のブロックに分割して離散コサ
イン変換し、得られた離散コサイン変換係数について高
周波成分にゼロの値を挿入して拡大画像に相当する離散
コサイン変換係数を作成し、当該作成した離散コサイン
変換係数で逆離散コサイン変換し、更に各画素の画素値
を拡大比倍として各画素の輝度調整を行って原画像の1
フレームに対応する画像を復元し、前記復元された画像
について輪郭検出を行い、輪郭以外の部分をぼかすよう
修復して画像を再生することを特徴とする画像処理方
法。 - 【請求項2】 縮小画像データを圧縮符号化及び伸長復
号化するのにJPEG方式、H.261方式、MPEG
1方式、MPEG2方式又はベクトル量子化方式を用い
たことを特徴とする請求項1記載の画像処理方法。 - 【請求項3】 原画像の1フレームの画像データを特定
画素数のブロックに分割して離散コサイン変換し、前記
ブロックについて縮小画像に相当するDC成分とAC成
分で逆離散コサイン変換し、更に各画素の画素値を縮小
比倍として各画素の輝度調整を行って縮小画像データを
作成する画像縮小手段と、前記縮小画像データを前記ブ
ロック単位に圧縮符号化する圧縮符号化手段と、前記圧
縮符号化された画像データを伸長復号化する伸長復号化
手段と、前記伸長復号化された画像データを特定画素数
のブロックに分割して離散コサイン変換し、得られた離
散コサイン変換係数について高周波成分にゼロの値を挿
入して拡大画像に相当する離散コサイン変換係数を作成
し、当該作成した離散コサイン変換係数で逆離散コサイ
ン変換し、更に各画素の画素値を拡大比倍として各画素
の輝度調整を行って原画像の1フレームに対応する画像
を復元する画像拡大手段と、前記復元された画像につい
て輪郭検出し、輪郭以外の部分をぼかすことによって修
復する画像修復手段とを有することを特徴とする画像処
理装置。 - 【請求項4】 縮小画像データを圧縮符号化及び伸長復
号化するのにJPEG方式、H.261方式、MPEG
1方式、MPEG2方式又はベクトル量子化方式を用い
たことを特徴とする請求項3記載の画像処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18731396A JP3458883B2 (ja) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | 画像処理方法及び画像処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18731396A JP3458883B2 (ja) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | 画像処理方法及び画像処理装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1032708A JPH1032708A (ja) | 1998-02-03 |
JP3458883B2 true JP3458883B2 (ja) | 2003-10-20 |
Family
ID=16203822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18731396A Expired - Fee Related JP3458883B2 (ja) | 1996-07-17 | 1996-07-17 | 画像処理方法及び画像処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3458883B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7711204B2 (en) | 2005-05-02 | 2010-05-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | 1-D image restoration using a sliding window method |
-
1996
- 1996-07-17 JP JP18731396A patent/JP3458883B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH1032708A (ja) | 1998-02-03 |
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