JPH02105792A - 直交変換係数量子化回路 - Google Patents
直交変換係数量子化回路Info
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- JPH02105792A JPH02105792A JP63257323A JP25732388A JPH02105792A JP H02105792 A JPH02105792 A JP H02105792A JP 63257323 A JP63257323 A JP 63257323A JP 25732388 A JP25732388 A JP 25732388A JP H02105792 A JPH02105792 A JP H02105792A
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- 238000013139 quantization Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000003708 edge detection Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
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- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
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- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
[産業上の利用分野J
本発明は直交変換符号化により画像を符号化して伝送す
るための量子化回路に関するものである。 [従来の技術1 原信号を直交変換してその変換係数を量子化して伝送す
る直交変換符号化は、その高い符号化効率からよく用い
られている。画像信号に対して適用する場合には、まず
画像をN×N(N:整数)の小ブロックに分割し、各ブ
ロックで直交変換をほどこしN×Nの周波数領域の係数
に変換し、この係数を量子化する。 [発明が解決しようとする課題J 上述の量子化をどのブロックに対しても同じように粗く
していくと、エツジを含むブロックでは、量子化された
係数を逆変換して得られる復号画像においてエツジの周
辺に誤差が拡散し雑音となる。この雑音がめだって検知
されるのはブロック内にかなり強いエツジと平坦な部分
が混在する場合の平坦な領域であり、たとえば人物と背
景の境界のような部分に発生し、復号画像の品質を劣化
させる大きな要因となっていた。 本発明の目的は先に示した従来技術の問題点を解決し、
復号画像の画質を向上させることができる直交変換係数
量子化回路を提供することにある。 [課題を解決するための手段J 上記目的を達成するために、本発明は、画像信号をN×
N(N 二整数)のブロックに分割する分割手段と、分
割手段によって得られた各ブロックの信号ごとに離散直
交変換を行なって変換係数を得る直交変換手段と、直交
変換手段によって得られた変換係数を量子化間隔を変更
可能に量子化する量子化手段と、画像信号のエツジ領域
を検出するエツジ領域検出手段と、画像信号の平坦領域
を検出する平坦領域検出手段と、エツジ領域検出手段の
検出結果および平坦領域検出手段の検出結果に基づいて
エツジ領域と平坦領域とが混在するブロックを抽出する
エツジ領域/平坦領域混在ブロック抽出手段と、抽出手
段の抽出結果に基づいてエツジ領域と平坦領域とが混在
するブロックについて変換係数を他のブロックよりも細
く量子化するように量子化手段の量子化間隔を制御する
手段とを具える。
るための量子化回路に関するものである。 [従来の技術1 原信号を直交変換してその変換係数を量子化して伝送す
る直交変換符号化は、その高い符号化効率からよく用い
られている。画像信号に対して適用する場合には、まず
画像をN×N(N:整数)の小ブロックに分割し、各ブ
ロックで直交変換をほどこしN×Nの周波数領域の係数
に変換し、この係数を量子化する。 [発明が解決しようとする課題J 上述の量子化をどのブロックに対しても同じように粗く
していくと、エツジを含むブロックでは、量子化された
係数を逆変換して得られる復号画像においてエツジの周
辺に誤差が拡散し雑音となる。この雑音がめだって検知
されるのはブロック内にかなり強いエツジと平坦な部分
が混在する場合の平坦な領域であり、たとえば人物と背
景の境界のような部分に発生し、復号画像の品質を劣化
させる大きな要因となっていた。 本発明の目的は先に示した従来技術の問題点を解決し、
復号画像の画質を向上させることができる直交変換係数
量子化回路を提供することにある。 [課題を解決するための手段J 上記目的を達成するために、本発明は、画像信号をN×
N(N 二整数)のブロックに分割する分割手段と、分
割手段によって得られた各ブロックの信号ごとに離散直
交変換を行なって変換係数を得る直交変換手段と、直交
変換手段によって得られた変換係数を量子化間隔を変更
可能に量子化する量子化手段と、画像信号のエツジ領域
を検出するエツジ領域検出手段と、画像信号の平坦領域
を検出する平坦領域検出手段と、エツジ領域検出手段の
検出結果および平坦領域検出手段の検出結果に基づいて
エツジ領域と平坦領域とが混在するブロックを抽出する
エツジ領域/平坦領域混在ブロック抽出手段と、抽出手
段の抽出結果に基づいてエツジ領域と平坦領域とが混在
するブロックについて変換係数を他のブロックよりも細
く量子化するように量子化手段の量子化間隔を制御する
手段とを具える。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。 第1図は本発明の第1の実施例を示しており、1の入力
端子から入力された画像信号は、ブロック回路2によっ
てN×Nの小ブロックに分割され、直交変換回路3で直
交変換される。直交変換回路3の出力である直交変換体
数体複数の量子化、器を持つ量子化回路4(の選択され
た量子化器)で量子化されその量子化値が出力端子5に
送られる。一方、エツジ領域検出回路6ではラプラシア
ンに代表されるエツジ検出オペレータを用いて入力端子
1からの画像信号のエツジ検出が行われる。また平坦部
検出回路7では入力端子1からの画像信号のある画素が
平坦領域であるかどうかの判定がなされる。ブロック判
定回路8においては、エツジ領域検出回路6の出力およ
び平坦部検出回路7の出力からそのブロックがエツジ領
域/平坦領域混在ブロックか否かの判定がなされる。 判定結果は量子化係数値とともに受信側(出力端子5)
に送られる。 量子化回路4は、ブロック判定回路8の判定結果に基づ
いて直交変換回路3からの直交変換係数に適用する量子
化器を選択する。すなわち、ブロック全体が平坦である
とき、あるいはブロック全体が複雑な構造であるときは
前記のような雑音は発生しないかあるいは発生しても検
知しにくいので、直交変換係数の量子化を粗くするよう
な量子化器を選択し、エツジと平坦部が混在するブロッ
クでは平坦部に雑音が発生するのを防ぐために直交変換
係数の量子化を細かくするような量子化器を選択する。 これにより効率的な情報配分が可能となる。 なお本方式はlフレーム前の画素値と現在のフレームの
画素値のフレーム間差分信号に対して直交変換を施すよ
うな場合にも適用できることは明らかである。 第2図は本発明の第2の実施例を示す。31は直交変換
手段としての離散コサイン変換回路であって、直交変換
として効率の良い離数コイン変換を用いている。9は入
力端子1からの画像手段を人力する高域通過フィルタで
あり、第3図において画素Xのフィルタ出力値X′は、 x ’ = 4x −(a+b+c+d)で与えられる
。フィルタ9からのX′のしきい値設定回路lOで設定
されるしぎい値Thlと比較器11において比較され、
比較器出力84.として、X′≧Thl の時BH
= 1 x’<Thl v時BH= 0 を得る。−数的にある画素がエツジ領域の画素である場
合B、= 1となる。一方入力端子1からの画像信号を
人力する低域通過フィルタ12では画素Xのフィルタ出
力X#とじて、 x = (4x+a+b+c+d)/8が計算され、
減算器13においてフィルタリング前の値Xとの差分Δ
Xが計算される。 Δ X=X−X 減算器13出力が人力される絶対値回路14で絶対値1
Δx1がとられた後しきい値設定回路15て設定される
しきい値Th2 と比較器16において比較され、比較
器出力BLとして、 Δx <Th2のときBL= 1 Δx1≧Th2のときBL=0 を得る。−数的にある画素が平坦領域の画素である場合
BL= 1となる。 点線で囲まれた部分lOθがエツジ領域/平坦領域混在
ブロックの検出部であり、計数回路17で比較器16出
力に基づいてブロック内の8.= 1の画素の数NLを
カウントする。計数回路17からのNLをしきい値設定
回路18で設定されるしきい値Th3と比較器19にお
いて比較し、比較器出力8.4として、 NL≦Th3のときON= 1 NL<Th3のときBN= 0 を得る。−数的にブロック内に平坦部分が多い場合0N
=1となる。ブロック判定回路20においては、BN=
1のブロックについて、a、= tの画素が1つでも
あれば、そのブロッックはエツジ領域/平坦領域混在ブ
ロックとみなし、量子化回路4に対して離散コサイン変
換回路31の出力の直交変換係数の量子化器としてデッ
ドゾーンおよびステップサイズの細かいものを選択し、
そうでない時には粗いものを選択するような制御を行う
。 第4図は本発明の第3の実施例を示す。この例では、エ
ツジ領域/平坦領域の混在ブロックを次のようにして検
出する。 まずサブブロック化回路21において、入力端子1から
の画像をMXM(M:整数)の小ブロックに分割する。 この小ブロックは第5図に示すように、直交変換で用い
るブロックのサブブロックになるように選ばれる。例え
ばN=8.M=4とした場合には、直交変換ブロックは
第5図に示すように4つのサブブロックに分割されるこ
とになる。一般にサブブロックの個数Sは、 S= (N7M)2 となる。1つの直交変換ブロック内の各サブブロックに
対して、分散計算回路22において分散値が計算され、
各分散値02i(i−1,2,・・・、S)がしぎい値
回路23で設定されるしきい値Thsと比較器24で比
較される。比較器出力Cは、 C1−1: a i2≦Th5 Ci=0: σi”<Th5 (i”1,2.・・・、S) で定められる。一般にサブブロック内にエツジ成分があ
ると分散値が大きいのでC1=1となり、サブブロック
内が平坦であるとC1−0となる。このCiを用いてブ
ロック判定回路25では、量子化対象となる直交変換ブ
ロックがエツジ領域/平坦領域混在ブロックかどうかを
決定するパラメータCが次のように設定される。 C−C、のC2■C3@ ”’ (B c sここで■
は排他的論理和である。すなわちC1〜C8がすべて1
かあるいはすべて0である場合のみC=0となり、その
他の時はC=1となる。 C=1となるのはそのブロック内にエツジ成分を持つサ
ブブロックと、平坦なサブブロックが同時に存在するわ
けであるから、エツジ領域/平坦領域混在ブロックとみ
なすことができる。従って、ブロック判定回路25にお
いては、C=1であれば、そのブロックはエツジ領域/
平坦領域混在ブロックとみなし、量子化回路4に対して
対応するブロックの直交変換係数の世子化器としてデッ
ドゾーンおよびステップサイズの細かいものを選択し、
そうでない時には粗いものを選択するような制御を行う
ことにより、エツジの周辺の平坦領域に拡散される誤差
を低減できる。 [発明の効果] 以上説明したように、本発明を用いれば直交変換符号化
において、ブロック内にかなり強いエツジと平坦な部分
が混在する場合に平坦な領域で発生する雑音を効率的に
取り除くことができ、復号画像の画質を向上することが
できる。
。 第1図は本発明の第1の実施例を示しており、1の入力
端子から入力された画像信号は、ブロック回路2によっ
てN×Nの小ブロックに分割され、直交変換回路3で直
交変換される。直交変換回路3の出力である直交変換体
数体複数の量子化、器を持つ量子化回路4(の選択され
た量子化器)で量子化されその量子化値が出力端子5に
送られる。一方、エツジ領域検出回路6ではラプラシア
ンに代表されるエツジ検出オペレータを用いて入力端子
1からの画像信号のエツジ検出が行われる。また平坦部
検出回路7では入力端子1からの画像信号のある画素が
平坦領域であるかどうかの判定がなされる。ブロック判
定回路8においては、エツジ領域検出回路6の出力およ
び平坦部検出回路7の出力からそのブロックがエツジ領
域/平坦領域混在ブロックか否かの判定がなされる。 判定結果は量子化係数値とともに受信側(出力端子5)
に送られる。 量子化回路4は、ブロック判定回路8の判定結果に基づ
いて直交変換回路3からの直交変換係数に適用する量子
化器を選択する。すなわち、ブロック全体が平坦である
とき、あるいはブロック全体が複雑な構造であるときは
前記のような雑音は発生しないかあるいは発生しても検
知しにくいので、直交変換係数の量子化を粗くするよう
な量子化器を選択し、エツジと平坦部が混在するブロッ
クでは平坦部に雑音が発生するのを防ぐために直交変換
係数の量子化を細かくするような量子化器を選択する。 これにより効率的な情報配分が可能となる。 なお本方式はlフレーム前の画素値と現在のフレームの
画素値のフレーム間差分信号に対して直交変換を施すよ
うな場合にも適用できることは明らかである。 第2図は本発明の第2の実施例を示す。31は直交変換
手段としての離散コサイン変換回路であって、直交変換
として効率の良い離数コイン変換を用いている。9は入
力端子1からの画像手段を人力する高域通過フィルタで
あり、第3図において画素Xのフィルタ出力値X′は、 x ’ = 4x −(a+b+c+d)で与えられる
。フィルタ9からのX′のしきい値設定回路lOで設定
されるしぎい値Thlと比較器11において比較され、
比較器出力84.として、X′≧Thl の時BH
= 1 x’<Thl v時BH= 0 を得る。−数的にある画素がエツジ領域の画素である場
合B、= 1となる。一方入力端子1からの画像信号を
人力する低域通過フィルタ12では画素Xのフィルタ出
力X#とじて、 x = (4x+a+b+c+d)/8が計算され、
減算器13においてフィルタリング前の値Xとの差分Δ
Xが計算される。 Δ X=X−X 減算器13出力が人力される絶対値回路14で絶対値1
Δx1がとられた後しきい値設定回路15て設定される
しきい値Th2 と比較器16において比較され、比較
器出力BLとして、 Δx <Th2のときBL= 1 Δx1≧Th2のときBL=0 を得る。−数的にある画素が平坦領域の画素である場合
BL= 1となる。 点線で囲まれた部分lOθがエツジ領域/平坦領域混在
ブロックの検出部であり、計数回路17で比較器16出
力に基づいてブロック内の8.= 1の画素の数NLを
カウントする。計数回路17からのNLをしきい値設定
回路18で設定されるしきい値Th3と比較器19にお
いて比較し、比較器出力8.4として、 NL≦Th3のときON= 1 NL<Th3のときBN= 0 を得る。−数的にブロック内に平坦部分が多い場合0N
=1となる。ブロック判定回路20においては、BN=
1のブロックについて、a、= tの画素が1つでも
あれば、そのブロッックはエツジ領域/平坦領域混在ブ
ロックとみなし、量子化回路4に対して離散コサイン変
換回路31の出力の直交変換係数の量子化器としてデッ
ドゾーンおよびステップサイズの細かいものを選択し、
そうでない時には粗いものを選択するような制御を行う
。 第4図は本発明の第3の実施例を示す。この例では、エ
ツジ領域/平坦領域の混在ブロックを次のようにして検
出する。 まずサブブロック化回路21において、入力端子1から
の画像をMXM(M:整数)の小ブロックに分割する。 この小ブロックは第5図に示すように、直交変換で用い
るブロックのサブブロックになるように選ばれる。例え
ばN=8.M=4とした場合には、直交変換ブロックは
第5図に示すように4つのサブブロックに分割されるこ
とになる。一般にサブブロックの個数Sは、 S= (N7M)2 となる。1つの直交変換ブロック内の各サブブロックに
対して、分散計算回路22において分散値が計算され、
各分散値02i(i−1,2,・・・、S)がしぎい値
回路23で設定されるしきい値Thsと比較器24で比
較される。比較器出力Cは、 C1−1: a i2≦Th5 Ci=0: σi”<Th5 (i”1,2.・・・、S) で定められる。一般にサブブロック内にエツジ成分があ
ると分散値が大きいのでC1=1となり、サブブロック
内が平坦であるとC1−0となる。このCiを用いてブ
ロック判定回路25では、量子化対象となる直交変換ブ
ロックがエツジ領域/平坦領域混在ブロックかどうかを
決定するパラメータCが次のように設定される。 C−C、のC2■C3@ ”’ (B c sここで■
は排他的論理和である。すなわちC1〜C8がすべて1
かあるいはすべて0である場合のみC=0となり、その
他の時はC=1となる。 C=1となるのはそのブロック内にエツジ成分を持つサ
ブブロックと、平坦なサブブロックが同時に存在するわ
けであるから、エツジ領域/平坦領域混在ブロックとみ
なすことができる。従って、ブロック判定回路25にお
いては、C=1であれば、そのブロックはエツジ領域/
平坦領域混在ブロックとみなし、量子化回路4に対して
対応するブロックの直交変換係数の世子化器としてデッ
ドゾーンおよびステップサイズの細かいものを選択し、
そうでない時には粗いものを選択するような制御を行う
ことにより、エツジの周辺の平坦領域に拡散される誤差
を低減できる。 [発明の効果] 以上説明したように、本発明を用いれば直交変換符号化
において、ブロック内にかなり強いエツジと平坦な部分
が混在する場合に平坦な領域で発生する雑音を効率的に
取り除くことができ、復号画像の画質を向上することが
できる。
第1図は本発明の第1の実施例を示すブロック図、
第2図は本発明の第2の実施例のブロック図、第3図は
高域通過フィルタおよび低域通過フィルタに用いる画素
を説明する図、 第4図は本発明の第3の実施例のブロック図、第5図は
直交変換ブロックとサブブロックの関係を示す図である
。 1・・・入力端子、 2・・・ブロック化回路、 3・・・直交変換回路、 4・・・量子化回路、 5・・・出力端子、 6・・・エツジ領域検出回路、 7・・・平坦部検出回路、 8・・・・ブロック判定回路。
高域通過フィルタおよび低域通過フィルタに用いる画素
を説明する図、 第4図は本発明の第3の実施例のブロック図、第5図は
直交変換ブロックとサブブロックの関係を示す図である
。 1・・・入力端子、 2・・・ブロック化回路、 3・・・直交変換回路、 4・・・量子化回路、 5・・・出力端子、 6・・・エツジ領域検出回路、 7・・・平坦部検出回路、 8・・・・ブロック判定回路。
Claims (1)
- 1)画像信号をN×N(N:整数)のブロックに分割す
る分割手段と、該分割手段によって得られた各ブロック
の信号ごとに離散直交変換を行なって変換係数を得る直
交変換手段と、該直交変換手段によって得られた変換係
数を量子化間隔を変更可能に量子化する量子化手段と、
前記画像信号のエッジ領域を検出するエッジ領域検出手
段と、前記画像信号の平坦領域を検出する平坦領域検出
手段と、前記エッジ領域検出手段の検出結果および前記
平坦領域検出手段の検出結果に基づいてエッジ領域と平
坦領域とが混在するブロックを抽出するエッジ領域/平
坦領域混在ブロック抽出手段と、該抽出手段の抽出結果
に基づいてエッジ領域と平坦領域とが混在するブロック
について変換係数を他のブロックよりも細く量子化する
ように前記量子化手段の量子化間隔を制御する手段とを
具えたことを特徴とする直交変換係数量子化回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25732388A JP2664223B2 (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 直交変換係数量子化回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25732388A JP2664223B2 (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 直交変換係数量子化回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02105792A true JPH02105792A (ja) | 1990-04-18 |
JP2664223B2 JP2664223B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=17304763
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25732388A Expired - Lifetime JP2664223B2 (ja) | 1988-10-14 | 1988-10-14 | 直交変換係数量子化回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2664223B2 (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1988
- 1988-10-14 JP JP25732388A patent/JP2664223B2/ja not_active Expired - Lifetime
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