JPH05130420A - 復号化装置 - Google Patents

復号化装置

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JPH05130420A
JPH05130420A JP29171491A JP29171491A JPH05130420A JP H05130420 A JPH05130420 A JP H05130420A JP 29171491 A JP29171491 A JP 29171491A JP 29171491 A JP29171491 A JP 29171491A JP H05130420 A JPH05130420 A JP H05130420A
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JP29171491A
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Akio Aoki
昭夫 青木
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 訂正不能誤りを最小限度マスクする。 【構成】 入力端子110には、1ラインの画像データ
を2つの同期ブロックに振り分けて形成したDPCM符
号化コード及び誤り訂正符号が入力する。誤り訂正回路
112は誤り訂正したDPCM符号化コード112aを
出力し、訂正不能誤りの属する同期ブロックにエラー・
フラグ112bを出力する。DPCM復号化回路114
はDPCM符号化コード112aを復号する。ID検出
回路122はラインの前半の同期ブロックの始まりを示
すODDパルス122aと、ラインの最終データ位置を
示すRESETパルス122bを出力する。ラインの前
半で訂正不能誤りが発生すると、回路124,126,
128により、そのラインの間スイッチ118はb接点
に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、予測差分符号化方式に
おける復号化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】予測差分符号化方式(以下、DPCM方
式と略す。)は、標本値と予測値(例えば、前値)との
差分を符号化する方式であり、近接する標本値が互いに
大きな相関を有する場合に特に有効で、少ない画質低下
で1標本当たりの伝送ビット数を大幅に低減することが
できる。例えば、画像通信や画像記録などのディジタル
伝送システム(記録再生システムを含む。)への利用が
提案されている。
【0003】図6は、最も一般的な前値予測DPCM符
号化装置の構成ブロック図を示す。減算器12は、入力
端子10の標本値Xi(8ビット)から、8ビットの前
値予測値Pi(Dフリップフロップ20の出力)を減算
し、量子化器14は、減算器12の出力(差分値)を量
子化し、4ビットのDPCM符号化コードYiを出力す
る。誤り訂正符号化回路22は量子化器14の出力Yi
に誤り訂正用パリティを付加して、出力端子24に出力
する。
【0004】また、逆量子化器16は量子化器14の出
力(DPCM符号化コードYi)を逆量子化し、差分量
子化代表値(8ビット)を出力する。加算器18は逆量
子化器16の出力に前値予測値Piを加算し、局部復号
値をDフリップフロップ20に印加する。Dフリップフ
ロップ20はこの局部復号値を1標本間隔分遅延し、前
値予測値として減算器12及び加算器18に印加する。
【0005】一般に、予測値Piと標本値Xiとの差分
値の発生確率は、非常に小さい値に集中する。従って、
差分値の小さい領域を細かく量子化し、差分値の大きな
領域を粗く量子化することによって、情報量を圧縮でき
る。
【0006】図7は、図6に示す符号化装置に対応する
復号化装置の構成ブロック図を示す。入力端子26には
出力端子24から出力され、伝送路を伝送したコード列
が入力する。誤り検出訂正回路28は、伝送中に発生し
た誤りを検出訂正し、DPCM符号化コードYiを逆量
子化器30に印加すると共に、誤りを訂正できない場
合、スイッチ38を制御するエラー・フラグを出力す
る。逆量子化器30はDPCM符号化コードYiを逆量
子化して、差分代表値を出力し、加算器32は逆量子化
器30の出力に前値復号値を加算する。加算器32の出
力が復号値となる。加算器32の出力はDフリップフロ
ップ34で1標本間隔だけ遅延され、前値復号値(予測
値)として加算器32に帰還される。
【0007】加算器32の出力は直接、スイッチ38の
接点aに印加され、1ライン遅延器36を介してスイッ
チ38の接点bに印加される。一般に、DPCM符号化
方式では、伝送路で誤りが発生すると、次に標本値その
ものを量子化したPCM符号の復号値(リセット値)が
得られるまで、誤りが後続の復号値に伝搬することが知
られている。そこで、誤り検出訂正回路28で符号化コ
ードに訂正不能な誤りが検出された場合には、当該訂正
不能の誤り検出以後、エラー・フラグを立てる。当該エ
ラー・フラグが立っている間、スイッチ38を接点b側
に切り換えて、前ラインの復号値で代替、即ち修整す
る。スイッチ38の出力が、本装置の復号値として出力
端子40から外部に出力される。
【0008】図8は、図6に示すような符号化装置から
伝送路に送出される伝送コードの伝送フォーマットの一
例を示す。図8では、1同期ブロックは、復調時の同期
用の同期コードSYNC(2シンボル)、1フィールド
内の位置を示すID(3シンボル)、当該IDの誤り検
出用パリティCRC(2シンボル)、DPCM符号化コ
ードYi(96シンボル)、PCM符号化コードである
リセット値R(1シンボル)、並びに、DPCM符号化
コードYi及びリセット値Rに対する誤り検出訂正用パ
リティC1(3シンボル)からなる。
【0009】1フィールド分の画像データに対する同期
ブロックの他に、垂直方向の誤り検出訂正のために、2
ライン分(合計4個)の同期ブロックを付加してある。
この4個の同期ブロックでは、DPCM符号化コードY
i、リセット値R及びこれらに対する誤り検出訂正用パ
リティC1の代わりに、垂直方向の誤り検出訂正パリテ
ィC2が挿入されている。
【0010】C1のシンボル数に対してデータ(符号化
コードYiとリセット値R)のシンボル数が多いほど、
冗長度は低くなるが訂正能力が下がるので、一般に、図
8に示すように、1ラインの画像データを複数の同期ブ
ロックに割り当てることが多い。
【0011】予測DPCM符号化方式では、DPCM符
号化コード内に訂正不能の誤りが発生すると、次のリセ
ット値までその誤りが伝搬するという性質がある。
【0012】これに対して、訂正不能の誤りによる誤差
が時間と共に収束する性質を有する予測CPCM符号化
方式が、提案されている。その符号化装置の基本構成ブ
ロック図を図9に示す。入力端子50には、例えば8ビ
ットの標本値Xiが入力し、減算器52は標本値Xiか
ら予測値Piを減算する。減算器52により得られる差
分値は、それぞれ異なる非線形量子化特性Q1,Q2,
Q3,Q4を具備する4つの量子化器54,56,5
8,60に印加される。量子化器54〜60は8ビット
の差分値を4ビットに量子化し、その出力はスイッチ6
2に印加される。
【0013】切換え制御回路64は予測値Piの例えば
上位2ビットに応じてスイッチ62を切り換え、量子化
器54〜60の1つを選択する。例えば、予測値Piを
そのレベルに関して4つの区画(例えば、0〜63,6
4〜127,128〜191,192〜255)に区分
すると、減算器52の出力(差分値)も、これに応じ
て、所定の4つの区画(上記区画例では、−63〜25
5,−127〜191,−191〜127,−255〜
63)に区分される。量子化器54〜60として減算器
52の各出力区画の範囲に応じた非線形量子化特性を持
たせればよくなり、4ビットでもより細かく量子化でき
るようになる。
【0014】予測値Piが上記4区画のどこに属するか
はPiの上位2ビットにより知ることができるので、切
換え制御回路64は、予測値Piの上位2ビットにより
スイッチ62を制御して、該当する量子化特性の量子化
器54,56,58又は60の出力に接続させる。例え
ば、予測値Piが64〜127の範囲にある場合には、
スイッチ62を量子化器56の出力に接続する。
【0015】スイッチ62により選択された4ビットの
符号化コードYiは、誤り訂正符号化回路66、及び、
量子化器54,56,58,60の非線形量子化特性Q
1,Q2,Q3,Q4に対応した逆特性R1,R2,R
3,R4をそれぞれ具備する代表値設定回路68,7
0,72,74に印加される。誤り訂正符号化回路66
は、符号化コードYiに誤り訂正符号を付加して伝送路
に送出する。各代表値設定回路68〜74は、入力する
符号化コードYiに対する8ビットの代表値を出力し、
スイッチ76が、切換え制御回路64の出力に従い代表
値設定回路68〜74の出力の1つを選択する。勿論、
スイッチ62により選択された量子化器54,56,5
8又は60に対応する代表値設定回路68,70,72
又は74の出力が正しい代表値になるので、スイッチ7
6をスイッチ62と同様に切換え制御回路64により制
御する。
【0016】スイッチ76により選択された8ビットの
代表値は加算器78に印加され、加算器78は、当該代
表値に予測値Piを加算し、局部復号値を出力する。予
測器80は例えば1サンプル期間の時間遅延をもたらす
Dフリップフロップからなり、加算器78の出力を遅延
して、予測値Piとして減算器52及び加算器78に供
給する。ここでは、予測値Piは前値である。
【0017】同一の符号化コードに対して、量子化代表
値は、量子化特性Q1,Q2,Q3,Q4の順に大きく
設定されている。画像レベルの絶対値が大きければ量子
化器54(量子化特性Q1)又は量子化器60(量子化
特性Q4)が選択され、画像レベルの絶対値が小さけれ
ば、量子化器56(量子化特性Q2)又は量子化器58
(量子化特性Q3)が選択される。量子化特性Q1,Q
4は、量子化特性Q2,Q3より粗く量子化されてい
る。従って、訂正不能のエラー発生時に、量子化レベル
が細かい方が誤差が小さくなるので、誤差がより速く収
束する。また、画素値が大きい場合(例えば、8ビット
で、255に近い値)、又は小さい場合(0に近い値)
には、画素値が中間値(128に近い値)をとる場合に
比べ、収束が速いという性質がある。
【0018】図9に示すような符号化方式を採用する
と、訂正不能の誤りによる誤差が自律的に小さくなるの
で、リセット値Rを設けなくてもよくなる。リセット値
Rの代わりにC1のシンボル数を増せば、訂正能力を3
検出1訂正から4検出2訂正に高めることが可能にな
る。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】図9に示すような符号
化装置に係る符号化方式では、訂正不能の誤りの大半は
1同期ブロック内で収束するものの、初期値によっては
次の同期ブロックに伝搬することがある。
【0020】他方、誤り検出訂正の単位は同期ブロック
であり、訂正不能の誤りが後続の同期ブロックにまで伝
搬すると、後続の同期ブロック内で、誤差の大きな復号
値を充分に補間することができなかった。
【0021】本発明は、このような不都合の生じない復
号化装置を提示することを目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】本発明に係る復号化装置
は、訂正不能の誤りが誤り検出ブロックを越えて伝搬す
る符号化方式における復号化装置であって、符号化コー
ドを復号する復号手段と、当該復号手段による復号値の
代替値を算出する代替値算出手段と、訂正不能の誤りの
発生を示すエラー信号に応じて、当該訂正不能の誤りの
属する誤り検出ブロックに制限されない所定期間、当該
復号値による復号値を当該代替値算出手段による代替値
で置換する置換手段とからなることを特徴とする。
【0023】
【作用】上記手段により、訂正不能の誤りが、当該訂正
不能の誤りの属する誤り検出ブロックを越えて次の誤り
検出ブロック以降に波及しても、波及している範囲で上
記置換手段により代替値に置換できる。従って、訂正不
能の誤りによる画質劣化を軽減できる。また、置換範囲
を最小限に抑えることで、置換による画質劣化も軽減で
きる。
【0024】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
【0025】図1は、本発明の一実施例の構成ブロック
図を示し、図2はそのタイミング・チャートを示す。入
力端子110には、図9に示す符号化装置により符号化
され、誤り訂正用パリティC1,C2を付加されて同期
ブロック化されたデータDinが入力する。例えば、フ
ィールド画面の各ラインの最初の画像データがリセット
値となり、ライン途中の画像データはリセット値になら
ない。
【0026】誤り訂正回路112は、1画面分の入力デ
ータDinの内部メモリに一時記憶し、パリティC1に
よる誤り訂正及びC2よる誤り訂正を繰り返し実行し、
訂正可能な誤りを訂正し終えた後、符号化データ112
aをDPCM復号化回路114に出力し、誤った符号化
データを含む同期ブロックに対してエラー・フラグ11
2bを出力する。誤り訂正回路112は通常、誤った符
号化データ以後、当該誤った符号化データを含む同期ブ
ロックの間、エラー・フラグ112bを立てるが、本実
施例では、理解を容易にするため、当該誤った符号化デ
ータを含む同期ブロックに対してエラー・フラグ112
bを出力するとした。
【0027】DPCM復号化回路114は、例えば、図
9の回路64,68,70,72,74,76,78,
80からなる局部復号回路と同様の回路構成からなり、
符号化コード112aに対して予測値に応じた差分代表
値を選択し、予測値を加算して復号値を出力する。DP
CM復号化回路114の出力は、スイッチ118のa接
点に供給されると共に、1H遅延回路116を介してス
イッチ118のb接点に供給される。即ち、スイッチ1
18のa接点には現在の復号値が入力し、b接点には上
ラインの対応位置の復号値が入力する。スイッチ118
は、通常a接点に接続しており、スイッチ118の出力
が出力端子120から外部に出力される。
【0028】本実施例では、1ラインから2個の同期ブ
ロックを形成し、3番目の同期ブロックB3で訂正不能
の誤りが発生し、それが次の同期ブロックB4に伝搬し
たとする。図2(1)は、DPCM復号回路114の出
力、即ち復号値である。エラー・フラグ112bは、図
2(3)に実線で示すように、同期ブロックB3に対応
する期間で立ち、次の同期ブロックB4では立たない。
【0029】ID検出回路122は、入力データDin
から同期ブロックのIDを検出し、奇数番目の同期ブロ
ックに対応する期間の開始を示すODDパルス122a
(図2(4))と、リセット値の出現(この例では、ラ
インの先頭データ)を示すRESETパルス122b
(図2(5))を出力する。RESETパルス122b
はリセット値の出現の直前に出力されるので、タイミン
グ的には、偶数番目の同期ブロックの終端に同期してい
る。
【0030】エラー・フラグ112b及びODDパルス
122aは、アンド回路124を介してRSフリップフ
ロップ126のS端子に印加され、RESETパルス1
22bが当該RSフリップフロップ126のR端子に印
加される。これにより、RSフリップフロップ126
は、図2(6)に示すように、同期ブロックB3の始ま
りで立上がり、同期ブロックB4の終わりで立ち下がる
パルスを出力する。
【0031】エラー・フラグ112b及びRSフリップ
フロップ126のQ出力は、オア回路128に印加され
る。オア回路128の出力を図2(7)に示す。オア回
路128の出力がスイッチ118を制御する。即ち、オ
ア回路128の出力がH(ハイ)のとき、スイッチ11
8はb接点に接続し、オア回路128の出力がL(ロ
ー)のとき、スイッチ118はa接点に接続する。
【0032】これにより、出力端子120の出力データ
Doutは、図2(8)に示すようになり、訂正不能の
誤りの発生した同期ブロックB3、及びこれの影響を受
けた同期ブロックB4が、前ラインの同期ブロックB1
と同B2により置換される。
【0033】以上をまとめると、奇数番目の同期ブロッ
ク(ラインの前半)で訂正不能の誤りが発生したときに
は、上記動作により、誤りのある同期ブロックとその次
の同期ブロックを、直前ラインのデータで置換する。偶
数番目の同期ブロック(ラインの後半)で訂正不能の誤
りが発生したときには、RSフリップフロップ126が
セットされないので、エラー・フラグ112bがオア回
路128を通過して、そのままスイッチ118を制御す
る。即ち、誤りのある偶数番目の同期ブロックについ
て、直前ラインのデータで置換される。
【0034】図3は、図1を変更した実施例の構成ブロ
ック図、図4及び図5はそのタイミング・チャートを示
す。図9に示すような構成の符号化方式では、訂正不能
の誤りによる誤差の大半は、1/2H以内に収束してい
る。図3の実施例は、この点に着目し、補間を少なくし
ている。
【0035】図3では、誤り訂正回路130は、誤り訂
正処理したDPCM符号化データ130a及びエラー・
フラグ130bの他に、訂正不能の誤りのある同期ブロ
ック内で訂正不能の誤りが前半か後半のどちらにあるか
を示す位置パルス130cを出力する。即ち、誤り訂正
回路130は、訂正不能の誤りが同期ブロック内の前半
に位置するときには、図4(3)に示すように、訂正不
能の誤りのある同期ブロックの始まりに同期して位置パ
ルス130cを出力し、訂正不能の誤りが同期ブロック
内の後半に位置するときには、図5(3)に示すよう
に、位置パルス130cを出力しない。アンド回路13
2は、エラー・フラグ130b、位置パルス130c及
びID検出回路122のODD信号122aの論理積を
とり、その出力をRSフリップフロップ126のS端子
に印加する。その他の回路要素は、図1と同じである。
【0036】図4は、同期ブロックB3の後半で訂正不
能の誤りが発生した場合であり、同(1)はDPCM復
号化回路114の出力、同(2)は1H遅延回路116
の出力、同(3)は位置パルス130c、同(4)はエ
ラー・フラグ130b、同(5)はODDパルス122
a、同(6)はRESETパルス122b、同(7)は
RSフリップフロップ126の出力、同(8)はオア回
路128の出力、同(9)は出力端子120の出力デー
タDoutである。
【0037】同期ブロックB3の後半で訂正不能の誤り
が発生しているので、誤り訂正回路130は、図4
(3)に示すように、同期ブロックB3に同期して位置
パルス130cを出力する。位置パルス130c、エラ
ー・フラグ130b及びODDパルス122aによりR
Sフリップフロップ126はセットされ、RESET信
号122bによりリセットされる。これにより、RSフ
リップフロップ126は、図4(7)に示すように、同
期ブロックB3の開始に同期して立上がり、同期ブロッ
クB4の終端に同期して立ち下がるパルスを出力する。
【0038】RSフリップフロップ126の出力がオア
回路128を通過してスイッチ118を制御し、同期ブ
ロックB3,B4の間、スイッチ118をb接点に切り
換える。これにより、図4(9)に示すように、同期ブ
ロックB3,B4の部分が、直前ラインの同期ブロック
B1,B2のデータで置換される。
【0039】図5は、同期ブロックB3の前半で訂正不
能の誤りが発生した場合であり、同(1)はDPCM復
号化回路114の出力、同(2)は1H遅延回路116
の出力、同(3)は位置パルス130c、同(4)はエ
ラー・フラグ130b、同(5)はODDパルス122
a、同(6)はRESETパルス122b、同(7)は
RSフリップフロップ126の出力、同(8)はオア回
路128の出力、同(9)は出力端子120の出力デー
タDoutである。
【0040】同期ブロックB3の前半で訂正不能の誤り
が発生しているので、誤り訂正回路130は、図5
(3)に示すように、位置パルス130cを出力しな
い。従って、RSフリップフロップ126はセットされ
ず、図5(7)に示すように、Q出力は低いままであ
る。従って、図5(4)に示すエラー・フラグ112b
がオア回路128を通過してスイッチ118を制御し、
同期ブロックB3の間、スイッチ118をb接点に切り
換える。これにより、図5(9)に示すように、同期ブ
ロックB3の部分のみが、直前ラインの同期ブロックB
1のデータで置換される。
【0041】予測値に応じて複数の量子化特性の1つを
選択する符号化方式に適用した実施例を説明したが、本
発明は、このような符号化方式に限定されない。即ち、
本発明は、同様な、誤差の収束特性を有する符号化方式
にも適用できる。また、誤り訂正パリティC1,C2に
よる誤り訂正に限定されず、その他の方式の誤り検出及
び/又は訂正方式であってもよい。置換に用いる復号値
は、前ラインのみならず、上下ラインの平均値などであ
ってもよい。
【0042】
【発明の効果】以上の説明から容易に理解できるよう
に、本発明によれば、訂正不能の誤りが発生しても、そ
の補間を最小限の範囲にとどめるので、画質劣化を抑え
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例の構成ブロック図である。
【図2】 図1の動作タイミング・チャートである。
【図3】 本発明の第2の実施例の構成ブロック図であ
る。
【図4】 図3の動作タイミング・チャートである。
【図5】 図3の別の動作タイミング・チャートであ
る。
【図6】 前値予測DPCM符号化装置の従来例の構成
ブロック図である。
【図7】 図6に対する復号化装置の従来例の構成ブロ
ック図である。
【図8】 伝送フォーマットの構成図である。
【図9】 復号値適応型DPCM符号化装置の従来例の
構成ブロック図である。
【符号の説明】
10:入力端子 12:減算器 14:量子化器 1
6:逆量子化器 18:加算器 20:Dフリップフロ
ップ 22:誤り訂正符号化回路 24:出力端子 26:入力端子 28:誤り訂正回路 30:逆量子化
器 32:加算器 34:Dフリップフロップ 36:
1ライン遅延器 38:スイッチ 40:出力端子 5
0:入力端子 52:減算器 54,56,58,6
0:量子化器 62:スイッチ 64:切換え制御回路
66:誤り訂正符号化回路 68,70,72,7
4:代表値設定回路 76:スイッチ 78:加算器
80:予測器 110:入力端子 112:誤り訂正回路 112a:
符号化コード 112b:エラー・フラグ 114:D
PCM復号化回路 116:1H遅延回路 118:ス
イッチ 120:出力端子 122:ID検出回路 1
22a:ODDパルス 122b:RESETパルス
124:アンド回路 126:RSフリップフロップ
128:オア回路 130:誤り訂正回路 130a:
符号化コード 130b:エラー・フラグ 130c:
誤り位置パルス 132:アンド回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 訂正不能の誤りが誤り検出ブロックを越
    えて伝搬する符号化方式における復号化装置であって、
    符号化コードを復号する復号手段と、当該復号手段によ
    る復号値の代替値を算出する代替値算出手段と、訂正不
    能の誤りの発生を示すエラー信号に応じて、当該訂正不
    能の誤りの属する誤り検出ブロックに制限されない所定
    期間、当該復号値による復号値を当該代替値算出手段に
    よる代替値で置換する置換手段とからなることを特徴と
    する復号化装置。
JP29171491A 1991-11-07 1991-11-07 復号化装置 Withdrawn JPH05130420A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29171491A JPH05130420A (ja) 1991-11-07 1991-11-07 復号化装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5715008A (en) * 1996-03-07 1998-02-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Motion image decoding method and apparatus for judging contamination regions
US7809066B2 (en) 2002-04-17 2010-10-05 Thomson Licensing Packet error signal generator
JP2011024002A (ja) * 2009-07-16 2011-02-03 Akuseru:Kk 予測処理システム
JP2012070395A (ja) * 2011-10-18 2012-04-05 Axell Corp 予測処理システム

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