JPH08167031A - 画像信号符号化方法及び画像信号復号方法 - Google Patents
画像信号符号化方法及び画像信号復号方法Info
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Abstract
輪郭部を的確にチエーン符号化すると共に、枝分かれし
ている物体輪郭でも少ない符号量で符号化するようにす
る。 【構成】特徴点チエーンに分岐する箇所が生じた場合
に、分岐箇所を表わす分岐符号D1をチエーン符号S2
3、S22に多重化して、枝分かれするような物体輪郭
部を枝部分も含めた木構造の特徴点チエーンとして表現
したことにより、チエーン数の増加を抑制して効率の良
いチエーン符号化を行うことができる。また内部に分岐
点を含まない末端枝チエーンをスレツシヨルデイングの
対象としたことにより、物体輪郭部を表す特徴点チエー
ンを分断することなく、ノイズ成分のみを有効に除去し
得る。
Description
0、図13及び図14) 作用(図1、図2、図4〜図10、図13及び図14) 実施例 (1)第1実施例(図1〜図4) (2)第2実施例(図5) (3)第3実施例(図6〜図8) (4)第4実施例(図9〜図12) (5)第5実施例(図13) (6)第6実施例(図14) (7)他の実施例 発明の効果
復号方法に関し、特に画像の特徴点を検出し、当該特徴
点についての情報をチエーン符号化することにより、画
像信号を高能率符号化する場合に適用し得る。
として、入力画像信号をDCT(Discrete Cosine Tran
sform )によつて直交変換し、各周波数帯域ごとに、人
間の視覚特性に従つた適応量子化を行う方法や、ウエー
ブレツト基底により画像をサブバンド分割し、各バンド
ごとに重み付けして符号化する方法が用いられている。
これらの方法によれば、視覚的にも歪みが目立ちにく
く、高圧縮率を得ることができる。しかし、さらに圧縮
率をあげていくとブロツク歪みをはじめ、視覚上好まし
くない影響が顕著になる欠点がある。そこで、高圧縮率
下でも視覚上好ましくない歪みを出さない符号化方式と
して、画像の構造の特徴的な点を抽出し、効率的に符号
化する、画像の特徴点検出による構造抽出符号化方式が
ある。
符号化装置1が提案されている(特願平6-142508号)。
構造抽出符号化装置1は、入力画像信号S1を量子化器
2及び2次元変化点検出回路3に入力する。量子化器2
は入力画像信号S1を量子化することにより量子化係数
S2を生成し、これをチエーン符号化回路4に送出す
る。2次元変化点検出回路3は入力画像信号S1から特
徴点を検出し、この結果現在の信号を特徴点として検知
した場合はフラグ1を、そうでない場合はフラグ0を特
徴点信号S3としてチエーン符号化回路4に送出する。
出と、量子化器2による量子化が1画面全体について終
了した後、チエーン符号化回路4は、量子化係数S2と
特徴点信号S3に従い、特徴点信号S3が1の点につい
ての位置情報をチエーン符号化し、これに特徴点の位置
の量子化係数を多重化した後、チエーン符号信号S4と
して出力する。
ヨルド回路5によつて長さがあるスレツシヨルド値T以
下のチエーンが取り除かれた結果、スレツシヨルドチエ
ーン符号信号S5となる。スレツシヨルドチエーン符号
信号S5は、続くバツフアメモリ6によつて情報量が平
滑化されて、構造抽出符号化装置1の出力信号S6とし
て出力される。
示すように構成されている。チエーン符号化回路4は、
量子化係数S2を係数フレームバツフア10に、特徴点
信号S3をマスクフレームバツフア11にそれぞれ一旦
蓄積する。ここでX座標レジスタ12、Y座標レジスタ
13及び状態レジスタ14は、各フレームの先頭で0に
初期化される。また方向探索器15は、X座標レジスタ
12と、Y座標レジスタ13がフレームの最終座標を指
し示すまで、状態レジスタ14の内容を参照しながら第
0〜第2の状態をとり、当該第0〜第2の状態に応じて
以下の動作を繰り返す。
おいて、X座標レジスタ12とY座標レジスタ13に、
現在X座標レジスタ12とY座標レジスタ13にストア
されている座標の、ラインスキヤン順に見た次の点の座
標をストアし、これを現在処理を行う点座標とする。方
向探索器15はこの点座標のマスク値をマスクフレーム
バツフア11から入力し、マスク信号S10が0の場
合、なにも行わない。これに対してマスク信号S10が
1の場合、この点の座標を探索X座標レジスタ16及び
探索Y座標レジスタ17にストアすると共に、カウンタ
18を0に初期化した後、この点のX、Y座標を開始点
座標出力S11としてセレクタ19に送出すると共にセ
レクタ19、マルチプレクサ20及びラツチ回路21に
有効データ選択信号S12として1を出力し、次に状態
レジスタ14に1を入れる。以上の処理を終了した後、
方向探索器15はマスクフレームバツフア11内の、こ
の点の座標のマスク値を0にする。因に、カウンタ18
は3ビツトのカウンタでなり、カウント値として0〜7
を出力するようになされている。
が入つていることを確認すると、第1の状態になり、こ
の第1の状態において、マスクフレームバツフア11中
の、アドレス信号S13によつて指定された座標のマス
ク値S10が0であつた場合、カウンタ18のカウント
値が7のときは状態レジスタ14に0をいれ、カウント
値が7以下のときは、カウンタ18のカウント値をイン
クリメントする。これに対してマスク信号S10が1で
あつた場合、有効データ選択信号S12として1を出力
すると共に、マスクフレームバツフア11の対応する点
のマスク値を0とし、次に状態レジスタ14に2を入れ
る。
が入つていることを確認すると、第2の状態になり、こ
の第2の状態において、マスクフレームバツフア11中
の、アドレス信号S13によつて指定された座標のマス
ク信号S10が0であつた場合、カウンタ18のカウン
ト値が7のときは状態レジスタ14に0を入れ、カウン
ト値が7以下のときは、カウンタ18のカウント値をイ
ンクリメントする。これに対してマスク信号S10が1
であつた場合、有効データ選択信号S12として1を出
力すると共に、マスクフレームバツフア11の対応する
点のマスク値を0にする。
M24は、カウンタ出力S14をアドレス信号入力とし
てX差分信号S15及びY差分信号S16をそれぞれ加
算回路25及び26に出力する。方向ROM27もま
た、カウンタ出力S14をアドレス信号入力として方向
信号S17をラツチ回路21、方向変化信号発生器28
及びセレクタ19に送出する。探索X座標ROM23、
探索Y座標ROM24、方向ROM27の内容例を図1
7に示す。ここで方向ROM27に用いられている方向
コードC0〜C7は、図18に示すようにAを中心とし
て8分割された各方向を表わすものである。
タ16の内容とX差分信号S15の和である探索X座標
信号S18と、探索Y座標レジスタ17の内容とY差分
信号S16の和である探索Y座標信号S19を入力とし
て、係数フレームバツフア10及びマスクフレームバツ
フア11中の(X、Y)座標の読出しアドレスを指定す
るアドレス信号S13を出力する。
2が1のときの方向信号S17を、次に有効データ選択
信号S12が1になるまで保持した後、1サンプル分デ
イレイすることにより前方向信号S20を得、これを方
向変化信号発生器28に送出する。このときの有効デー
タ選択信号S12と方向信号S17、前方向信号S20
のタイミング関係を図19に示す。なお図19では、説
明のため方向信号S17の方向コードをC0〜C38の
番号順に並べて表しているが、実際には方向コードC0
〜C7が特徴点の検出結果に応じて配列されたものとな
る。
7及び前方向信号S20を入力し、、図20及び図21
に示す図表に従つて方向変化信号S21を出力する。す
なわち方向変化信号発生器28は、前方向に対して現方
向が変化していない場合には方向変化コードとしてD0
を、45〔°〕変化している場合にはD1を、90〔°〕変
化している場合にはD2を、……というように方向変化
に応じた方向変化コードD0〜D5又はD6を出力す
る。実際にはこの方向変化コードD0〜D6に対して、
図22に示すように、例えばD0やD1のように発生確
率の大きい方向変化コードに対しては少ないビツト数の
符号語を割り当て、例えばD3やD6のように発生確率
の小さい方向変化コードに対してはビツト数の大きい符
号語を割り当てる所謂エントロピー符号化を施すことよ
り情報量を低減するようになされている。
が1のとき、状態レジスタ14の値を参照し、当該状態
レジスタ14の値が0の場合には開始点座標出力S11
を、値が1の場合には方向信号S17を、値が2の場合
は方向変化信号S21を位置信号S22としてマルチプ
レクサ20に送出する。マルチプレクサ20は、有効デ
ータ選択信号S12が1のときに、係数フレームバツフ
ア10からの係数出力S23と位置信号S22とを多重
化し、これをチエーン符号信号S4として続くチエーン
スレツシヨルド回路5(図15)に出力するようになさ
れている。
の状態でチエーン先頭の特徴点を検出すると、続く第1
の状態でチエーン先頭の特徴点の周囲の画素を探索し、
周囲に特徴点があつた場合にはこの特徴点を方向信号S
17で表わすことによりチエーン先頭の特徴点に繋ぎ、
続いて第2の状態に移つて第1の状態で検出した特徴点
の周囲の画素を探索し、周囲に特徴点があつた場合には
この特徴点を方向変化信号S21で表わすことにより第
1の状態で検出した特徴点に繋ぐ。この第2の状態で
は、前に検出した特徴点の周囲に再び特徴点を検出した
場合には順次これらの特徴点を方向変化信号S21で表
わすことにより繋いで行く。また第1又は第2状態にお
いて、前に検出した特徴点の周囲に次の特徴点が存在し
なかつた場合には、このチエーンはここで切断し、再び
第0の状態に戻つてラインスキヤン順に次のチエーンの
先頭になる特徴点を探索する。
ーン符号化方式では、1つの物体の輪郭を1本のエツジ
チエーンで符号化することを前提とし、後段のチエーン
スレツシヨルド回路5(図15)によつて、ある一定の
長さT以下のものをノイズとして除去していた。ところ
がこのようにすると、ノイズが物体の輪郭付近にあつた
場合、1つの物体の輪郭が複数のエツジチエーンとして
符号化されるため符号化効率が悪くなる問題があつた。
ーンに対して長さTでスレツシヨルデイングを行うと、
図23に示すように、物体輪郭部のエツジチエーンが途
切れてしまう欠点があつた。
な場合には、独立した複数のチエーンが形成されてしま
い、この結果符号化効率が低下する問題もあつた。
で、枝分かれしている物体輪郭でも少ない符号量で符号
化し得ると共に、物体輪郭部付近にノイズがあつた場合
でも物体の輪郭を的確にチエーン符号化し得る画像信号
符号化方法及びその復号方法を提案しようとするもので
ある。
め本発明においては、入力画像信号(S1)の特徴点を
検出し、特徴点の特徴量(S23)と座標(S22)を
チエーン符号化する画像信号符号化方法において、特徴
点を一本のチエーンとしてチエーン符号化するとき、チ
エーンに分岐する箇所が生じた場合に、分岐箇所を表わ
す分岐符号(D1)をチエーン符号(S23、S22)
に多重化する分岐符号多重化ステツプを備えるようにす
る。
をチエーン符号(S23、S22)に多重化する処理
を、分岐した特徴点チエーンを含め、再帰的に行うよう
にする。
徴点をラインスキヤン順に検出し、検出した特徴点のう
ち隣接する特徴点が一つしかない特徴点をチエーンの開
始点として分岐符号多重化ステツプを実行し、次に未符
号化特徴点をラインスキヤン順に検出し、最初に検出し
た未符号化特徴点を開始点として、未符号化特徴点につ
いて分岐符号多重化ステツプを実行するようにする。
1)の特徴点を検出し、特徴点の特徴量(S23)と座
標(S22)をチエーン符号化する画像信号符号化方法
において、特徴点を一本のチエーンとしてチエーン符号
化するとき、当該チエーンに分岐する箇所が生じた場合
に、分岐箇所を表わす分岐符号(D1)をチエーン符号
(S23、S22)に多重化する分岐符号多重化ステツ
プと、分岐符号多重化ステツプにより形成した多重化特
徴点チエーンのうち、チエーン中に分岐点を持たない特
徴点チエーンについて、チエーンごとに所定の指標値
(チエーンの長さ及び又はチエーンのエツジ強度)を求
め、指標値を所定のスレツシヨルド値(T又はS)と比
較し、指標値がスレツシヨルド値(T又はS)以下のチ
エーンについては、そのチエーンの分岐符号D1とそれ
に続くチエーン符号(S23、S22)を削除するチエ
ーン削除ステツプとを備えるようにする。
ツプでは、スレツシヨルド値(T又はS)を、削除され
ずに残つたチエーン符号(C2)を一時的に蓄えるバツ
フア6の占有量より算出したフイードバツクパラメータ
(C1)に基づいて設定するようにする。
ツプでは、スレツシヨルド値(T又はS)を、入力特徴
点から算出したフイードフオワードパラメータ(E1)
に基づいて設定するようにする。
ツプでは、チエーン中に分岐点を持たない複数の特徴点
チエーンが、ある1つの分岐点から分岐している場合、
分岐する前のチエーンの振幅値と分岐後の各チエーンの
振幅値に基づいて、分岐後の各チエーンの優先順位を決
定し、優先順位の低いチエーンから順にチエーン削除ス
テツプを実行するようにする。
(S1)の特徴点を検出し、特徴点の特徴量(S23)
と座標(S22)をチエーン符号化すると共に、チエー
ンが分岐する箇所を表わす分岐符号(D1)をチエーン
符号(S23、S22)に多重化することにより形成し
たチエーン符号化信号(D2)を復号する画像信号復号
方法において、チエーン符号化信号(D2)から、分岐
符号(L3)、座標符号(L1、L4)、特徴量符号
(L2)を分流して特徴点の座標(L6)と特徴量(L
5)を復号するようにする。
箇所を表わす分岐符号(D1)をチエーン符号(S2
3、S22)に多重化するようにしたことにより、枝分
かれするような物体輪郭部を、枝部分も含めた木構造の
チエーンとして表現できる。この結果チエーン数の増加
を抑制して効率の良いチエーン符号化を実現できる。ま
た分岐符号(D1)をチエーン符号(S23、S22)
に多重化する処理を、分岐した特徴点チエーンを含め、
再帰的に行うようにしたことにより、容易に木構造のチ
エーンを形成し得る。
をチエーンの開始点として分岐符号多重化ステツプを実
行し、次に未符号化特徴点をラインスキヤン順に検出
し、最初に検出した未符号化特徴点を開始点として、未
符号化特徴点について分岐符号多重化ステツプを実行す
るようにしたことにより、物体輪郭部の端点をチエーン
開始点としてチエーンを形成し得る。この結果チエーン
を長く形成し得るこにより、符号化効率が向上する。
チエーン、すなわち木構造で表現した際の末端の枝チエ
ーンについて、チエーンごとに所定の指標値(チエーン
の長さ及び又はチエーンのエツジ強度)を求め、指標値
を所定のスレツシヨルド値(T又はS)と比較し、指標
値がスレツシヨルド値(T又はS)以下のチエーンにつ
いては、そのチエーンの分岐符号D1とそれに続くチエ
ーン符号(S23、S22)を削除するようにしたこと
により、物体輪郭部を表わす重要なチエーンを分断する
ことなくノイズによる枝チエーンを有効に削除すること
ができる。
除されずに残つたチエーン符号(C2)を一時的に蓄え
るバツフア6の占有量より算出したフイードバツクパラ
メータ(C1)に基づいて設定するようにしたことによ
り、発生符号量を考慮して不要な枝チエーンを有効に削
除できる。同様に、スレツシヨルド値(T又はS)を、
入力特徴点から算出したフイードフオワードパラメータ
(E1)に基づいて設定するようにしたことにより、発
生符号量を考慮して不要な枝チエーンを有効に削除でき
る。
特徴点チエーンが、ある1つの分岐点から分岐している
場合、分岐する前のチエーンの振幅値と分岐後の各チエ
ーンの振幅値に基づいて、分岐後の各チエーンの優先順
位を決定し、優先順位の低いチエーンから順にチエーン
削除ステツプを実行するようにするようにしたことによ
り、ノイズによるチエーンのように分岐点の前後で振幅
値の差が大きいチエーンから順に削除でき、この結果チ
エーンの重要度に応じて一段と的確なチエーン削除処理
を行うことができる。
分岐符号(L3)、座標符号(L1、L4)、特徴量符
号(L2)を分流して特徴点の座標(L6)と特徴量
(L5)を復号するようにしたことにより、分岐符号
(L3)を多重化して木構造で表現したチエーン符号化
信号(D2)から容易に物体輪郭部を復元できる。
する。
2において、30は全体として本発明による第1の実施
例としてチエーン符号化回路を示す。チエーン符号化回
路30は分岐検知器31を有し、当該分岐検知器31で
検知した分岐信号D1をマルチプレクサ32に送出す
る。
S12が1のときに、量子化係数S23と位置信号S2
2を多重化し、これをチエーン符号信号D2として出力
する。また分岐信号D1が1のときは、さらに分岐信号
D1を多重化し、これをチエーン符号信号D2として出
力する。
ては、チエーンが分岐したときには、その分岐が起こつ
た箇所に分岐フラグとして分岐信号D1を多重化するよ
うにしたことにより、物体輪郭部が枝分かれしている場
合でも当該輪郭部を木構造により表現して1本のチエー
ンとして符号化できるようになる。この結果チエーン開
始点の座標についての符号量を低減できることにより、
符号化効率を向上し得る。
たチエーン符号化回路4(図16)に新たに分岐検知器
31、開始座標探索器33、分岐座標RAM34、分岐
方向RAM35、スタツクカウンタ36及び探索モード
レジスタ37を加えることにより、これらを使つて木構
造チエーンを形成する。
を入力し、指定されたアドレスの位置における周囲8近
傍のマスク値を走査し、マスク値の和が2以上である場
合には分岐信号D1に1を、それ以外の場合には0を出
力する。
値が0かつスタツクカウンタ36の値が1以上のときに
は、分岐座標RAM34に最後にストアされた分岐点の
X,Y座標を開始X座標信号D3及び開始Y座標信号D
4として出力し、分岐方向RAM35に最後にストアさ
れた分岐点における方向信号を分岐方向信号D5として
出力すると共に、スタツクカウンタ36の値を1だけ減
らす。ここで状態レジスタ14の値が0であるというこ
とは、そのチエーンがそこで行き止まりであることを表
し、またスタツクカウンタ36の値が1以上であるとい
うことはその途中に分岐点があつたことを表わす。従つ
てチエーン符号化回路30は、枝チエーンの行き止まり
まで特徴点を探索すると、次にその枝チエーンの分岐点
まで戻つて再び特徴点の探索を始めるようになされてい
る。
4の値が0、スタツクカウンタ36の値が0で、かつ探
索モードレジスタ37の値が0のときには、マスクフレ
ームバツフア11をラインスキヤン順に走査し、最初に
検知された周囲8近傍に1画素のみマスク値1の隣接画
素が存在するようなマスク値が1の点のX、Y座標を開
始X座標信号D3、開始Y座標信号D4として出力す
る。このようにしてチエーン符号化回路30は、枝チエ
ーンの探索が終了したと判断すると、次に新たなチエー
ンの開始点を探索する。
4の値が0、スタツクカウンタ36の値が0で、かつ探
索モードレジスタ37の値が1のときには、マスクフレ
ームバツフア11をラインスキヤン順に走査し、最初に
検知されたマスク値1の点のX、Y座標を開始X座標信
号D3、開始Y座標信号D4として出力する。ここで探
索モードレジスタ37の値が1であるということは、1
フレームの画像についての2回目の探索モードであるこ
とを表わす。
レーム内の最後まで到達したとき、探索座標にフレーム
内の最初の座標値をセツトし、探索モードレジスタ37
の値が0の場合には探索モードレジスタ37の値として
1をセツトし同一フレームについての処理を再び行い、
探索モードレジスタ37の値が1の場合には探索モード
レジスタ37の値として0をセツトし、次のフレームの
処理に移る。このようにしてチエーン符号化回路30
は、1フレームについて1回目のチエーン符号化処理を
終了すると、未符号化特徴点を対象として2回目のチエ
ーン符号化処理を実行することにより、全ての特徴点を
チエーン符号化するようになさている。
1のときには、そのときの探索X座標信号S18と、探
索Y座標信号S19の値を分岐座標RAM34に、方向
信号S17を分岐方向RAM35に格納し、スタツクカ
ウンタ36の値をインクリメントする。因に、探索モー
ドレジスタ37はフレーム先頭で0に初期化される。こ
こで方向変化信号S20、分岐信号D1及びチエーン終
了信号の符号語割当例を、図3に示す。
30は連続する特徴点を順次探索して、当該連続した特
徴点の量子化係数S23及び位置信号S22を順次繋ぐ
ことにより物体輪郭部をチエーン符号化する。このとき
チエーン符号化回路30は、特徴点チエーンに分岐が起
こるような箇所には分岐信号D1を多重化する。この結
果木構造で表現されたチエーン符号信号D2が形成され
る。
を形成する際には、先ず枝チエーンの終端まで特徴点を
探索しながら当該枝チエーンをチエーン符号化し、次に
その枝の分岐点まで戻つて再び異なる枝チエーンをチエ
ーン符号化する。このようにチエーン符号化回路30で
は、順次分岐点を起点にするように再帰的処理を繰り返
して枝チエーンをチエーン符号化することにより、枝分
かれしている物体輪郭部でも、1つのチエーン中に含め
ることができる。
枝分かれした物体輪郭部をチエーン符号化した際の適用
例を、図4に示す。すなわちチエーン符号化回路30
は、図4(A)のように配列した特徴点を図4(B)に
示すような順序でチエーン符号化していく。そしてチエ
ーン符号信号D2の符号化ビツト列は、図4(C)に示
すようになる。
エーン符号化処理を1フレーム画面全体に亘つて行つた
後、同一のフレームについて2回目のチエーン符号化処
理を行う。チエーン符号化回路30は、この2回目のチ
エーン符号化処理において、1回目の処理で符号化され
ずに残つた特徴点を対象として1回目のチエーン符号化
処理と同様の処理を行う。この結果物体輪郭部を表わす
全ての特徴点がチエーン符号化される。
岐箇所が生じたとき、当該分岐箇所を表わす分岐信号D
1を量子化係数S23及び位置信号S22に多重化して
チエーン符号信号D2を形成するようにしたことによ
り、特徴点チエーンを木構造で表現し得、符号化効率を
向上し得る。
としてチエーン符号化回路30によつて符号化された信
号を復号するチエーン符号復号化装置を示す。チエーン
符号復号化装置40はチエーン符号信号D2を分流器4
1に入力し、当該分流器41によつてチエーン符号信号
D2を方向信号L1、特徴量係数信号L2、分岐信号L
3及びチエーン終了信号L4に分流して出力する。
エーンの先頭で、座標レジスタ43にチエーンの開始座
標点の座標である、方向信号L1をセツトする。またチ
エーン復号化コントロール回路42は、チエーン終了信
号L4を入力しかつスタツクカウンタ44の値が1以上
である場合は、分岐座標スタツクRAM45に最後に格
納された座標信号を座標レジスタ43にセツトして、ス
タツクカウンタ44の値を1だけ減らす。
岐信号L3を入力した場合、そのときの座標レジスタ4
3の内容を分岐座標スタツクRAM45に格納し、スタ
ツクカウンタ44の値を1だけ増やす。またチエーン符
号化コントロール回路42は分岐信号L3、チエーン終
了信号L4が与えられない場合は、特徴量系数信号L2
を復号特徴量信号L5として出力する。
び遅延回路47を介して入力すると共に、座標レジスタ
43の出力を入力する。そして現在の方向信号L1と、
1サンプル前の方向信号L1及び現在の座標を示してい
る座標レジスタ43の内容に基づいて、次の復号座標を
計算し、当該計算結果を復号座標信号L6として出力す
る。因に、スタツクカウンタ44は各フレームの先頭で
0に初期化される。
号L6で指定された座標に対応するアドレスに、復号特
徴量信号L5を格納する。そして1フレームについての
復号化処理が終了したときに、この格納した信号を復号
特徴点信号L7として出力する。このようにしてチエー
ン符号復号化装置40はチエーン符号信号D2から特徴
点の座標と特徴量を表わす復号特徴点信号L7を容易に
得ることができる。
施例としてチエーンスレツシヨルド回路を示し、図15
について上述したチエーンスレツシヨルド回路5に対応
する。チエーンスレツシヨルド回路50はチエーン符号
化回路30(図1及び図2)によつて木構造で表現され
たチエーン符号信号D2から余分な枝チエーンを削除す
ることにより、物体輪郭部のみを特徴点チエーンとして
残すようになされている。
チエーン符号信号D1を一旦チエーンビツトストリーム
バツフア51に蓄える。チエーンスレツシヨルド器52
は、分岐コードとチエーン終了コードの間に1つ以上の
分岐コードを含まないビツトストリームを検知した場
合、その間にある方向成分(D0〜D6)の数をカウン
トする。そしてその数が、あるスレツシヨルドレベルT
を越える場合には、分岐コードからチエーン終了コード
までのビツトストリームをスレツシヨルドチエーン符号
信号M1として出力する。これに対して方向成分(D0
〜D6)の数が、スレツシヨルドレベルT以下の場合に
は、その分岐コードとそれに続くチエーン終了コードま
でのビツトストリームを削除する。またチエーンスレツ
シヨルド器52は分岐コードとチエーン終了コードの間
に、1つ以上の分岐コードを含むビツトストリームに関
しては、そのままスレツシヨルドチエーン符号信号M1
として出力する。
53は、1フレームについてのスレツシヨルド処理の回
数が、ある指定された回数N以下である場合は、バツフ
ア内の信号をチエーンビツトストリームバツフア51に
転送する。そして指定されたN回の処理を終了すると、
バツフアの内容をスレツシヨルドチエーン符号出力信号
M2として出力する。
ルド回路50は分岐コードからチエーン終了コードの間
に分岐コードを含まないビツトストリームについて閾値
判定処理を実行してこのビツトストリームを残すか削除
するかの判定を行う。ここで分岐コードからチエーン終
了コードの間に分岐コードを含まないということは、こ
のビツトストリームが木構造の末端枝チエーンであるこ
とを表わす。
定の際に末端枝チエーンに含まれる方向信号(D0〜D
6)の数を指標値として用いる。そして末端枝チエーン
に含まれる方向成分(D0〜D6)の数が小さいという
ことは、この末端枝チエーンは非常に短いものでありノ
イズによるチエーンである可能性が大きいため、このチ
エーンは削除する。これに対して末端枝チエーンに含ま
れる方向成分(D0〜D6)の数が大きいということ
は、この末端枝チエーンは長いものであり物体輪郭部の
チエーンである可能性が大きいため、このようなチエー
ンは削除せずに残す。
路50においては、図7及び図8に示すように、分岐コ
ードを多重化することにより木構造で表現されたチエー
ン符号信号D2(図7(C))から、重要なチエーンを
分断することなく、不要な枝チエーンのみを有効に削除
してスレツシヨルドチエーン符号出力信号M2(図7
(D))を得ることができる。この結果符号化効率を向
上し得る。
徴量を表わすコードに分岐符号D1を多重化することに
より木構造で表現されたチエーン符号信号D2からノイ
ズに基づく枝チエーンを有効に削除することができる。
て、60は全体として本発明による第4実施例として構
造抽出符号化装置を示す。構造抽出符号化装置60は、
チエーン符号化回路として第1実施例で上述したチエー
ン符号化回路30(図1及び図2)を適用している。
ツシヨルド回路61にチエーン符号化回路30からのチ
エーン符号信号D2を与えると共に、量子化器2からの
量子化係数信号S2を与える。チエーンスレツシヨルド
回路61はチエーンの長さとチエーンの平均エツジ強度
とに基づいて、2次元的なスレツシヨルデイングを行う
ことにより、スレツシヨルドチエーン符号信号B1を形
成する。スレツシヨルドチエーン符号信号B1は、続く
バツフアメモリ6によつて情報量が平滑化され、構造抽
出符号化装置60の出力信号B2となる。
は、図10に示すように構成されている。チエーンスレ
ツシヨルド回路61はチエーン符号信号D2をチエーン
ビツトストリームバツフア62に一旦蓄える。また量子
化係数信号S2を係数フレームバツフア63に蓄える。
ードとチエーン終了コードの間に1つ以上の分岐コード
を含まないビツトストリームを検知した場合、その間に
ある方向成分の数と当該チエーンにおける平均エツジ強
度、つまり図11に示すような2種類のフイルタ係数を
チエーンの各点において掛けた値の絶対値の和をチエー
ン中のすべての点について加算し、これを方向成分の数
で割つたものによつて図12に示すような2次元的スレ
ツシヨルデイングを行う。
ツジ強度が、基本スレツシヨルデイング関数f(x)に
スケールパラメータSを乗じたスレツシヨルデイング関
数S×f(x)より上の領域である場合のみ、分岐コー
ドからチエーン終了コードまでのビツトストリームをス
レツシヨルドチエーン符号信号B2として出力する。ま
た分岐コードとチエーン終了コードの間に、1つ以上の
分岐コードを含むビツトストリームに関しては、そのま
まスレツシヨルドチエーン符号信号B2として出力す
る。この実施例の場合、基本スレツシヨルデイング関数
f(x)に、次式
バツフア65は1フレームについてのスレツシヨルド処
理の回数が、ある指定された回数N以下である場合は、
バツフア内の信号をチエーンビツトストリームバツフア
62に転送する。またN回の処理を終了した場合には、
バツフアの内容をスレツシヨルドチエーン符号出力信号
B1として出力する。
ルド回路61は分岐コードからチエーン終了コードの間
に分岐コードを含まないビツトストリームについて閾値
判定処理を実行してこのビツトストリームを残すか削除
するかの判定を行う。ここで分岐コードからチエーン終
了コードの間に分岐コードを含まないということは、こ
のビツトストリームが木構造の末端枝チエーンであるこ
とを表わす。
定の際に末端枝チエーンに含まれる方向成分の数と平均
エツジ強度を指標値として用いる。そしてこの指標値が
小さいということは、この枝チエーンがノイズによるチ
エーンである可能性が大きいため、この枝チエーンは削
除する。これに対して指標値が大きいということは、こ
の枝チエーンは物体輪郭部を表わすチエーンである可能
性が大きいため、このようなチエーンは削除せずに残
す。
路61においては、図7及び図8に示すように、分岐コ
ードを多重化することにより木構造で表現されたチエー
ン符号信号D2(図7(C))から、重要なチエーンを
分断することなく、不要な枝チエーンのみを有効に削除
してスレツシヨルドチエーン符号出力信号B1(図7
(D))を得ることができる。この結果符号化効率を向
上し得る。
徴量を表わすコードに分岐符号D1を多重化することに
より木構造で表現されたチエーン符号信号D2からノイ
ズに基づく枝チエーンを有効に削除することができる。
いて、70は全体として本発明による第5実施例として
構造抽出符号化装置を示す。構造抽出符号化装置70
は、チエーン符号化回路として第1実施例で上述したチ
エーン符号化回路30(図1及び図2)を適用してい
る。
ツシヨルド回路71にチエーン符号化回路30からのチ
エーン符号信号D2を与えると共に、量子化器2からの
量子化係数信号S2を与える。これに加えて、構造抽出
符号化装置70はバツフア占有量計算回路72によつて
計算したスレツシヨルドパラメータ信号C1をチエーン
スレツシヨルド回路71に与える。
シヨルドパラメータ信号C1を使つて、チエーン符号信
号D2を、チエーンの長さのみ、又はチエーンの長さと
チエーンの平均エツジ強度に対して、スレツシヨルデイ
ングを行うことにより、スレツシヨルドチエーン符号信
号C2を形成する。スレツシヨルドチエーン符号信号C
2はバツフアメモリ6によつて情報量が平滑化され、構
造抽出符号化装置70の出力信号C3となる。
内容量より、フイードバツクパラメータを算出し、これ
をスレツシヨルドパラメータ信号C1として出力する。
ここで構造抽出符号化装置70はチエーンのスレツシヨ
ルデイングを、チエーンの長さのスレツシヨルデイング
パラメータTのみで行う場合(例えばチエーンスレツシ
ヨルド回路71を図6に示すように構成した場合)、バ
ツフアの内容量が多くなる程、スレツシヨルデイングレ
ベルTの値も上げていき、削除するチエーンの数を多く
する。
イングを、チエーンの長さとチエーンの平均エツジ強度
によつて2次元的に行う場合(例えばチエーンスレツシ
ヨルド回路71を図10に示すように構成した場合)、
バツフアの内容量が多くなる程、スケールパラメータS
の値も上げていき、削除するチエーンの数を多くする。
ば、スレツシヨルドチエーン符号信号C2の符号量に応
じて削除するチエーンの数を増減するようにしたことに
より、画像に応じて不要な枝チエーンの削除処理を適応
的に切り換えることができる。
いて、80は全体として本発明による第6実施例として
構造抽出符号化装置を示す。構造抽出符号化装置80
は、チエーン符号化回路として第1実施例で上述したチ
エーン符号化回路30(図1及び図2)を適用してい
る。
ツシヨルド回路81にチエーン符号化回路30からのチ
エーン符号信号D2を与えると共に、量子化器2からの
量子化係数信号S2を与える。これに加えて、構造抽出
符号化装置80はビツト量予測器82の出力であるスレ
ツシヨルドパラメータ信号E1をチエーンスレツシヨル
ド回路81に与える。
シヨルドパラメータ信号E1を使つて、チエーン符号信
号D2を、チエーンの長さのみ、又はチエーンの長さと
チエーンの平均エツジ強度に対して、スレツシヨルデイ
ングを行うことにより、スレツシヨルドチエーン符号信
号E2を形成する。スレツシヨルドチエーン符号信号E
2はバツフアメモリ6によつて情報量が平滑化され、構
造抽出符号化装置80の出力信号E3となる。
路3の出力に基づき検知した特徴点の総数、検知した特
徴点のうち隣接特徴点が1個のものの総数等より発生ビ
ツト量を予測する。そしてこの予測量からフイードフオ
ワードパラメータを算出し、これをスレツシヨルドパラ
メータ信号E1として出力する。因に、発生ビツト量P
は、検知した特徴点の総数をA、検知した特徴点のうち
隣接特徴点が1個のものの総数をBとした場合、例え
ば、次式
のスレツシヨルデイングを、チエーンの長さのスレツシ
ヨルデイングパラメータTのみで行う場合(例えばチエ
ーンスレツシヨルド回路81を図6に示すように構成し
た場合)、予想した発生ビツト量が多くなる程、スレツ
シヨルデイングレベルTの値も上げていき、削除するチ
エーンの数を多くする。
イングを、チエーンの長さとチエーンの平均エツジ強度
によつて2次元的に行う場合(例えばチエーンスレツシ
ヨルド回路81を図10に示すように構成した場合)、
予想した発生ビツト量が多くなる程、スケールパラメー
タSの値も上げていき、削除するチエーンの数を多くす
る。
ば、入力画像信号S1に含まれる特徴点の特徴量に応じ
て削除するチエーンの数を増減するようにしたことによ
り、画像に応じて不要な枝チエーンの削除処理を適応的
に切り換えることができる。
シヨルデイング処理に加えて、チエーンをスレツシヨル
デイングする際に、チエーンの長さによつて、短いもの
から順にスレツシヨルドデイングを行つたり、チエーン
の平均エツジ強度によつて、強度の弱いものから順にス
レツシヨルデイングを行うようにしても良い。
点を持たない複数の特徴点チエーンが、ある1つの分岐
点から分岐している場合、分岐する前のチエーンの振幅
値と分岐後の各チエーンの振幅値に基づいて、分岐前後
の振幅値の差の小さいものを優先順位が高いこととし、
分岐後の各チエーンの優先順位を決定し、優先順位の低
いチエーンから順にスレツシヨルデイングを行うように
しても良い。このようにすれば、ノイズチエーンのよう
に分岐点の前後で振幅値が大きく変化するようなチエー
ンから順に削除でき、この結果チエーンの重要度に応じ
て一段と的確なチエーン削除処理を行うことができる。
エーンを木構造で表現したことにより、枝分かれしてい
る物体輪郭部でも少ない符号量で符号化し得、符号化効
率を向上し得る。
構造で表現しその内部に分岐点を含まないチエーンをス
レツシヨルデイングの対象としたことにより、物体輪郭
部を表す特徴点チエーンを分断することなく、ノイズ成
分のみを有効に除去し得る。この結果符号化効率を向上
し得る。
1実施例としてチエーン符号化回路の構成を示すブロツ
ク図である。
1実施例としてチエーン符号化回路の構成を示すブロツ
ク図である。
説明に供する略線図である。
号化装置の構成を示すブロツク図である。
3実施例としてチエーンスレツシヨルド回路の構成を示
すブロツク図である。
の動作の説明に供する略線図である。
の動作の説明に供する略線図である。
4実施例として構造抽出符号化装置の構成を示すブロツ
ク図である。
スレツシヨルド回路の構成を示すブロツク図である。
フイルタ処理を行う際のフイルタ係数を示す略線図であ
る。
レツシヨルデイングの説明に供する略線図である。
第5実施例として構造抽出符号化装置の構成を示すブロ
ツク図である。
第6実施例として構造抽出符号化装置の構成を示すブロ
ツク図である。
ツク図である。
ツク図である。
向ROMの内容を示す図表である。
のタイミングを示すタイミングチヤートである。
図表である。
ーンの分断の説明に供する略線図である。
0……チエーン符号化回路、5、50、61、71、8
1……チエーンスレツシヨルド回路、31……分岐検知
器、33……開始座標探索器、34……分岐座標RA
M、35……分岐方向RAM、36……スタツクカウン
タ、37……検索モードレジスタ、40……チエーン符
号復号化装置、S1……入力画像信号、S2……量子化
係数、S3……特徴点信号、D1、L3……分岐信号、
S4、D2……チエーン符号信号、D3……開始X座標
信号、D4……開始Y座標信号、D5、L1……方向信
号、S5、M2、B1、C2、E2 ……スレツシヨル
ドチエーン符号信号、S11……開始点座標信号、S1
2……有効データ選択信号、S21……方向変化信号、
S22……位置信号、S23、L2……量子化係数、L
4……チエーン終了信号、L5……復号特徴量信号、L
6……復号座標信号、L7……復号特徴点信号、C1、
E1……スレツシヨルドパラメータ信号。
Claims (12)
- 【請求項1】入力画像信号の特徴点を検出し、当該特徴
点の特徴量と座標をチエーン符号化する画像信号符号化
方法において、 上記特徴点を一本のチエーンとしてチエーン符号化する
とき、当該チエーンに分岐する箇所が生じた場合に、当
該分岐箇所を表わす分岐符号をチエーン符号に多重化す
る分岐符号多重化ステツプを具えることを特徴とする画
像信号符号化方法。 - 【請求項2】上記分岐符号多重化ステツプでは、上記分
岐符号を上記チエーン符号に多重化する処理を、分岐し
た特徴点チエーンを含め、再帰的に行うようにすること
を特徴とする請求項1に記載の画像信号符号化方法。 - 【請求項3】1フレーム内の上記特徴点をラインスキヤ
ン順に検出し、検出した特徴点のうち隣接する特徴点が
一つしかない特徴点を上記チエーンの開始点として上記
分岐符号多重化ステツプを実行し、 次に未符号化特徴点をラインスキヤン順に検出し、最初
に検出した未符号化特徴点を開始点として、未符号化特
徴点について上記分岐符号多重化ステツプを実行するこ
とを特徴とする請求項1に記載の画像信号符号化方法。 - 【請求項4】入力画像信号の特徴点を検出し、当該特徴
点の特徴量と座標をチエーン符号化する画像信号符号化
方法において、 上記特徴点を一本のチエーンとしてチエーン符号化する
とき、当該チエーンに分岐する箇所が生じた場合に、当
該分岐箇所を表わす分岐符号をチエーン符号に多重化す
る分岐符号多重化ステツプと、 上記分岐符号多重化ステツプにより形成した多重化特徴
点チエーンのうちチエーン中に分岐点を持たない特徴点
チエーンについて、チエーンごとに所定の指標値を求
め、当該指標値を所定のスレツシヨルド値と比較し、当
該指標値がスレツシヨルド値以下のチエーンについて
は、そのチエーンの分岐符号とそれに続くチエーン符号
を削除するチエーン削除ステツプとを具えることを特徴
とする画像信号符号化方法。 - 【請求項5】上記チエーン削除ステツプでは、上記チエ
ーンごとの指標値として複数の指標値を用いるようにし
たことを特徴とする請求項4に記載の画像信号符号化方
法。 - 【請求項6】上記チエーン削除ステツプでは、上記スレ
ツシヨルド値を、削除されずに残つたチエーン符号を一
時的に蓄えるバツフアの占有量より算出したフイードバ
ツクパラメータに基づいて設定するようにしたことを特
徴とする請求項4に記載の画像信号符号化方法。 - 【請求項7】上記チエーン削除ステツプでは、上記スレ
ツシヨルド値を、削除されずに残つたチエーン符号を一
時的に蓄えるバツフアの占有量より算出したフイードバ
ツクパラメータに基づいて設定するようにしたことを特
徴とする請求項5に記載の画像信号符号化方法。 - 【請求項8】上記チエーン削除ステツプでは、上記スレ
ツシヨルド値を、入力特徴点から算出したフイードフオ
ワードパラメータに基づいて設定するようにしたことを
特徴とする請求項4に記載の画像信号符号化方法。 - 【請求項9】上記チエーン削除ステツプでは、上記スレ
ツシヨルド値を、入力特徴点から算出したフイードフオ
ワードパラメータに基づいて設定するようにしたことを
特徴とする請求項5に記載の画像信号符号化方法。 - 【請求項10】上記チエーン削除ステツプでは、 チエーン中に分岐点を持たない複数の特徴点チエーン
が、ある1つの分岐点から分岐している場合、分岐する
前のチエーンの振幅値と分岐後の各チエーンの振幅値に
基づいて、分岐後の各チエーンの優先順位を決定し、優
先順位の低いチエーンから順に上記チエーン削除ステツ
プを実行するようにしたことを特徴とする請求項4、請
求項5、請求項6、請求項7、請求項8又は請求項9に
記載の画像信号符号化方法。 - 【請求項11】上記チエーン削除ステツプを繰り返し実
行するようにしたことを特徴とする請求項4、請求項
5、請求項6、請求項7、請求項8、請求項9又は請求
項10に記載の画像信号符号化方法。 - 【請求項12】入力画像信号の特徴点を検出し、当該特
徴点の特徴量と座標をチエーン符号化すると共に、チエ
ーンが分岐する箇所を表わす分岐符号をチエーン符号に
多重化することにより形成したチエーン符号化信号を復
号する画像信号復号方法において、 上記チエーン符号化信号から、分岐符号、座標符号、特
徴量符号を分流して上記特徴点の座標と特徴量を復号す
ることを特徴とする画像信号復号方法。
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