專利名稱：數(shù)據(jù)及圖像編碼之方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體上關(guān)于數(shù)據(jù)及圖像編碼。更特定言之，是可應(yīng)用本發(fā)明作為一種用以提供數(shù)據(jù)或圖像信息或其標(biāo)頭信息之保護(hù)的錯(cuò)誤校正方案，諸如通過在數(shù)據(jù)或圖像編碼之應(yīng)用層處應(yīng)用一錯(cuò)誤校正方案。
背景技術(shù)：
包括音頻及圖像數(shù)據(jù)之交換的多媒體通信在我們的日常生活中扮演著重要的角色。此數(shù)據(jù)的交換可發(fā)生于有線或無線網(wǎng)絡(luò)或媒體。例如，實(shí)時(shí)圖像服務(wù)可在一個(gè)或多個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)提供實(shí)時(shí)(on-the-fly)圖像數(shù)據(jù)。然而，某些傳輸選項(xiàng)(尤其系無線者)可能由于各種因素(諸如衰退信道及多路徑效應(yīng))產(chǎn)生之?dāng)?shù)據(jù)損失、信號(hào)噪聲或信號(hào)干擾，而對(duì)于提供精確或適當(dāng)之?dāng)?shù)據(jù)傳輸造成挑戰(zhàn)。例如，“噪雜”信道可劣化傳輸數(shù)據(jù)且在被發(fā)送之?dāng)?shù)據(jù)中產(chǎn)生無法預(yù)測(cè)的錯(cuò)誤。
業(yè)經(jīng)提出某些機(jī)制以改進(jìn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木_度或減少噪聲及其它不符合需求之干擾中的影響。例如，前向錯(cuò)誤校正(FEC)方案將冗余位引入在發(fā)送端的欲發(fā)送數(shù)據(jù)中，以允許在接收端處之譯碼器使用這些冗余位以在傳輸期間校正發(fā)生之錯(cuò)誤。FEC的錯(cuò)誤校正能力可取決于嵌入系統(tǒng)中之冗余總數(shù)。因此，錯(cuò)誤校正能力可取決于可用于數(shù)據(jù)傳輸之位元速率，且信道干擾仍可能明顯地影響發(fā)送的數(shù)據(jù)。
有關(guān)壓縮圖像位元流之多媒體通信可能對(duì)錯(cuò)誤極為敏感，因?yàn)樾畔⒌娜魏螕p失可影響重建或已譯碼之圖像數(shù)據(jù)。已知之錯(cuò)誤恢復(fù)(error-resilience)方法使用不同方法來減少傳輸錯(cuò)誤。例如，一些方法集中于使用空間或時(shí)間冗余以減少劣化宏區(qū)塊(MB)的錯(cuò)誤。其他方法則對(duì)于已編碼位元流之標(biāo)頭信息提供數(shù)據(jù)保護(hù)，諸如HEC(標(biāo)頭延伸碼)技術(shù)，其在片或封包層復(fù)制某些標(biāo)頭信息。而某些技術(shù)(包括不相等錯(cuò)誤保護(hù)(UEP)技術(shù))可提供保護(hù)數(shù)據(jù)的分離區(qū)段之不同電平，以確保數(shù)據(jù)可適當(dāng)?shù)刈g碼，用于提供可接受畫質(zhì)之圖像信息。例如，可提供更可靠之子通道、更強(qiáng)的FEC碼、或更頻繁的再傳輸。然而，現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)、傳輸通信協(xié)議以及傳輸系統(tǒng)可能不支持UEP或某些錯(cuò)誤減少技術(shù)。因此，這樣的技術(shù)可能具有較低之應(yīng)用價(jià)值或可能明顯地增加應(yīng)用成本。
由于現(xiàn)存方法或系統(tǒng)之某些限制，故需求一種改進(jìn)信息或圖像的編碼方法與系統(tǒng)，可保護(hù)數(shù)據(jù)或減少傳輸錯(cuò)誤影響之圖像編碼方法或系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
符合本發(fā)明之范例可提供一種圖像編碼方法。該方法可包括接收一組用于傳輸之圖像數(shù)據(jù)；自該圖像數(shù)據(jù)識(shí)別至少兩個(gè)分區(qū)，第一分區(qū)含有致能譯碼該圖像數(shù)據(jù)之譯碼信息的至少一部分，且第二分區(qū)含有指示圖像內(nèi)容之信息的至少一部分；編碼該第一分區(qū)之至少一部分于系統(tǒng)之應(yīng)用層，以產(chǎn)生分區(qū)保護(hù)信息，該分區(qū)保護(hù)信息允許當(dāng)錯(cuò)誤發(fā)生在該第一分區(qū)數(shù)據(jù)中時(shí)恢復(fù)第一分區(qū)數(shù)據(jù)；及發(fā)送該第一分區(qū)、該分區(qū)保護(hù)信息、及該第二分區(qū)。
符合本發(fā)明之范例亦可提供一電腦系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)器，以存儲(chǔ)指令，以及處理器，設(shè)定為處理指令。該處理器特別系處理指令以進(jìn)行步驟包括接收一組用于傳輸之?dāng)?shù)據(jù)；自該數(shù)據(jù)識(shí)別至少兩個(gè)分區(qū)，第一分區(qū)，含有致能譯碼該圖像數(shù)據(jù)之譯碼信息的至少一部分，且第二分區(qū)，含有指示圖像內(nèi)容之信息的至少一部分；編碼該第一分區(qū)之至少一部分于系統(tǒng)之應(yīng)用層，以產(chǎn)生分區(qū)保護(hù)信息，該分區(qū)保護(hù)信息允許當(dāng)該第一分區(qū)數(shù)據(jù)發(fā)生一錯(cuò)誤時(shí)恢復(fù)第一分區(qū)數(shù)據(jù)；及傳輸接口，其系用于發(fā)送該第一分區(qū)、該分區(qū)保護(hù)信息、及該第二分區(qū)。
符合本發(fā)明之范例亦可提供一種數(shù)據(jù)編碼方法。該方法可包括接收一組用于傳輸之?dāng)?shù)據(jù)；自該數(shù)據(jù)識(shí)別至少兩個(gè)分區(qū)，第一分區(qū)含有致能譯碼該數(shù)據(jù)之譯碼信息的至少一部分，且第二分區(qū)含有指示該數(shù)據(jù)內(nèi)容之信息的至少一部分；編碼該第一分區(qū)之至少一部分，以產(chǎn)生分區(qū)保護(hù)信息，該分區(qū)保護(hù)信息允許當(dāng)該第一分區(qū)數(shù)據(jù)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)恢復(fù)該第一分區(qū)數(shù)據(jù)；及發(fā)送該第一分區(qū)、該分區(qū)保護(hù)信息、及該第二分區(qū)。
當(dāng)并同附圖閱讀以上詳細(xì)說明時(shí)，即可更佳了解本發(fā)明之這些及其它元件。


當(dāng)并同各附圖而閱讀時(shí)，即可更佳了解本發(fā)明之前述摘要以及上文詳細(xì)說明。為達(dá)本發(fā)明之說明目的，各附圖中繪有現(xiàn)屬較佳之各具體實(shí)施例。然應(yīng)了解本發(fā)明并不限于所繪之精確排置方式及設(shè)備裝置。在各附圖中圖1表示應(yīng)用數(shù)據(jù)分區(qū)及不相等錯(cuò)誤保護(hù)于分離分區(qū)之范例。
圖2a表示在符合本發(fā)明之范例之一范例流程圖。
圖2b表示在符合本發(fā)明之范例中的應(yīng)用層處應(yīng)用錯(cuò)誤校正編碼之范例。
圖3表示需要滿足符合本發(fā)明之范例中的BER之不同電平的信道編碼之不同編碼率的范例。
圖4表示在符合本發(fā)明之范例中譯碼范例序列之逐格亮度PSNR值相對(duì)于時(shí)間變化之范例。
圖5是表示平均PSNR值相對(duì)于位元速率之范例性圖表，其中，在符合本發(fā)明之范例中的圖像位元流已譯碼。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)將參照本發(fā)明之具體實(shí)施例，其范例顯示于附圖中。
符合本發(fā)明之范例提供用于編碼數(shù)據(jù)(諸如圖像數(shù)據(jù))之方法及系統(tǒng)，其可對(duì)付有線或無線網(wǎng)絡(luò)不符合需求之信道效應(yīng)或減少接收數(shù)據(jù)的劣化。在一范例中，可在一系統(tǒng)之應(yīng)用層處應(yīng)用錯(cuò)誤校正或數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)，例如在電腦系統(tǒng)、無線圖像系統(tǒng)或圖像傳輸系統(tǒng)上執(zhí)行應(yīng)用程序。在一些范例中，這樣的技術(shù)可應(yīng)用在應(yīng)用層處，無須修改發(fā)送多媒體或圖像數(shù)據(jù)或位元流(bitstream)之標(biāo)準(zhǔn)步驟或語(yǔ)法。例如，含有圖像或其它信息的編碼位元流可通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，且提供可接受或適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)，用于在接收系統(tǒng)處重建該信息或恢復(fù)被錯(cuò)誤影響的信息。在一些范例中，可應(yīng)用錯(cuò)誤校正碼以保護(hù)一段圖像、音頻或多媒體信息的標(biāo)頭信息。例如，可將錯(cuò)誤校正碼嵌入含有圖像、音頻或多媒體數(shù)據(jù)之原始流中，其系通過將其置于一分離區(qū)段中，諸如在MPEG-4(動(dòng)畫專家組，規(guī)格4)標(biāo)準(zhǔn)下提供之「 user defined data」字段，或通過使用數(shù)據(jù)隱藏技術(shù)。在一些范例中，在應(yīng)用層處應(yīng)用錯(cuò)誤校正編碼可避免在保護(hù)欲發(fā)送之?dāng)?shù)據(jù)時(shí)需要復(fù)雜系統(tǒng)。
用于傳輸之多媒體(包括圖像、音頻或其它信息)可依各種方式編碼以壓縮數(shù)據(jù)或提供適當(dāng)精確度用于傳輸。例如，圖像編碼可使用可變長(zhǎng)度碼(VLC)方案以壓縮圖像信息。然而，若傳輸錯(cuò)誤在壓縮圖像位元流中劣化VLC符號(hào)，在接收系統(tǒng)處的譯碼器可能無法識(shí)別正確符號(hào)。且在無法識(shí)別之符號(hào)后的數(shù)據(jù)可能由于在一群VLC符號(hào)中之相互相依性亦變得不可用。在一些范例中，若錯(cuò)誤發(fā)生在指示譯碼一組數(shù)據(jù)之位元流的標(biāo)頭或一區(qū)段中時(shí)，其影響將因?yàn)榉恋K有關(guān)該標(biāo)頭或區(qū)段之整個(gè)位元流的解碼而明顯。
在一些范例中，圖像編碼可針對(duì)重建發(fā)送數(shù)據(jù)可能需要的位元流之標(biāo)頭信息或某些區(qū)段強(qiáng)調(diào)錯(cuò)誤減少。例如，可應(yīng)用數(shù)據(jù)分區(qū)以將一圖像位元流分成兩個(gè)以上之分區(qū)，例如具有兩個(gè)分區(qū)，其中第一分區(qū)含有用于各宏區(qū)塊之編碼模式信息，連同INTRA區(qū)塊之DC系數(shù)或INTER區(qū)塊的運(yùn)動(dòng)向量，且第二分區(qū)含有剩余數(shù)據(jù)。例如，可應(yīng)用更多努力供保護(hù)譯碼圖像幀必需之信息。圖1顯示將數(shù)據(jù)分區(qū)及不相等錯(cuò)誤保護(hù)應(yīng)用于分離分區(qū)的范例。參考圖1，三種電平之重要性，如表示于應(yīng)用層之電平105、110以及115可指派予用于傳輸之一或多個(gè)圖像位元流中的不同類型之?dāng)?shù)據(jù)，且FEC冗余的不同電平、不同通道、不同ARQ(自動(dòng)再傳輸請(qǐng)求；Automatic Retransmission Request)值或它們之結(jié)合亦可個(gè)別地應(yīng)用于這樣的不同類型之?dāng)?shù)據(jù)。例如，方框120、125以及130表示了在傳輸界面或系統(tǒng)電平應(yīng)用不同電平之保護(hù)或不同電平之系統(tǒng)需求以保護(hù)具有不同電平之重要性的范例。
然而，取決于如何實(shí)施該技術(shù)，某些實(shí)施可能需要在現(xiàn)存系統(tǒng)、傳輸協(xié)議或所需位元速率中明顯改變。例如，如圖1所示，實(shí)行該方法所需的特定設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)。且一些實(shí)施之有效性可取決于最新信道信息之可用性。在一些范例中，小量的冗余或數(shù)據(jù)保護(hù)信息可并入作為用于傳輸之原始信息的一部分，并且系統(tǒng)提供者可能視受保護(hù)數(shù)據(jù)為普通位元流的一部分。但識(shí)別該受保護(hù)數(shù)據(jù)之接收系統(tǒng)可能使用此信息來校正或恢復(fù)某信息，諸如已發(fā)送數(shù)據(jù)的圖像標(biāo)頭信息或其它部分。
本發(fā)明的范例可包括保護(hù)或編碼圖像、音頻、多媒體或其它數(shù)據(jù)之方法。圖2a表示在符合本發(fā)明之范例之一范例流程圖，例如，其一方法可包括接收一組數(shù)據(jù)，例如一組用于傳輸之圖像數(shù)據(jù)或編碼圖像數(shù)據(jù)或圖像流。在步驟142可從數(shù)據(jù)或圖像數(shù)據(jù)中識(shí)別出兩個(gè)以上的分區(qū)。例如，第一分區(qū)可含有譯碼信息之至少一部分，其致能譯碼該數(shù)據(jù)(例如圖像或其它編碼數(shù)據(jù))。在圖像流之情況下，第一分區(qū)可含有一圖像流之標(biāo)頭或該標(biāo)頭的一部分。第二分區(qū)可含有該數(shù)據(jù)本身的內(nèi)容，例如指示圖像內(nèi)容之信息或此信息的至少一部分。
為保護(hù)第一分區(qū)，在步驟142可將該第一分區(qū)或其至少一部分編碼于系統(tǒng)之應(yīng)用層以產(chǎn)生分區(qū)保護(hù)信息，當(dāng)錯(cuò)誤發(fā)生在該第一分區(qū)數(shù)據(jù)中時(shí)，其可允許第一分區(qū)數(shù)據(jù)的恢復(fù)。例如，若在一圖像流的標(biāo)頭中發(fā)生某些錯(cuò)誤，該分區(qū)保護(hù)信息可允許某些或所有受錯(cuò)誤影響之標(biāo)頭信息恢復(fù)或重新配置。接著可發(fā)送第一分區(qū)、分區(qū)保護(hù)信息及第二分區(qū)，諸如在步驟143通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)。在一范例中，可結(jié)合第一分區(qū)、分區(qū)保護(hù)數(shù)據(jù)以及第二分區(qū)為一保護(hù)位元流，其可維持原有圖像或數(shù)據(jù)的語(yǔ)法。
在一些范例中，識(shí)別兩個(gè)以上分區(qū)及編碼第一分區(qū)之至少一部分的操作，可在圖像數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用層發(fā)生。此應(yīng)用可避免修改傳輸標(biāo)準(zhǔn)或通信協(xié)議之需要，且簡(jiǎn)化圖像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在另一范例中，這樣的操作可在圖像數(shù)據(jù)到達(dá)圖像數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的媒體存取控制(MAC)層前發(fā)生。此外，第一分區(qū)、分區(qū)保護(hù)信息、及第二分區(qū)可依類似原始數(shù)據(jù)語(yǔ)法之語(yǔ)法傳輸，諸如原始圖像數(shù)據(jù)的語(yǔ)法。此技術(shù)可允許不支持或認(rèn)識(shí)上述編碼機(jī)制之接收系統(tǒng)仍能接收及譯碼發(fā)送數(shù)據(jù)。
可依各種方式實(shí)施第一分區(qū)編碼之一部分的編碼。例如，該編碼可有關(guān)應(yīng)用層錯(cuò)誤校正編碼，以產(chǎn)生應(yīng)用層錯(cuò)誤校正碼作為該分區(qū)保護(hù)信息。在具有圖像數(shù)據(jù)之一范例中，該編碼可包括對(duì)于圖像數(shù)據(jù)之標(biāo)頭信息產(chǎn)生錯(cuò)誤校正碼。在一些范例中，該編碼可包括應(yīng)用漢明(Hamming)碼作為錯(cuò)誤校正碼。在編碼圖像位元流之范例中，第一分區(qū)、分區(qū)保護(hù)信息及第二分區(qū)可在一個(gè)圖像位元流中發(fā)送。
因此，在一些范例中，可將諸如標(biāo)頭信息之圖像位元流的關(guān)鍵信息置于一分離之分區(qū)中，且可應(yīng)用錯(cuò)誤校正碼以保護(hù)此信息或其一部分。在一些范例中，在系統(tǒng)之應(yīng)用層處實(shí)行此過程可避免需要復(fù)雜的系統(tǒng)。在錯(cuò)誤校正編碼后，分區(qū)保護(hù)信息或因?yàn)殄e(cuò)誤校正編碼產(chǎn)生之冗余，可與圖像信息結(jié)合或作為普通圖像信息發(fā)送。圖2b說明在應(yīng)用層處應(yīng)用錯(cuò)誤校正編碼之范例。參考圖2b，諸如VOP-N(圖像對(duì)象平面-N)之?dāng)?shù)據(jù)或圖像宏區(qū)塊(MB)的標(biāo)頭之重要數(shù)據(jù)，可用正向錯(cuò)誤校正(FEC)碼保護(hù)。并且該方法可僅使用單一運(yùn)輸及實(shí)體信道而無須額外之信道或需要最佳畫質(zhì)傳輸之通道。在一些范例中，此技術(shù)可減少或避免需要調(diào)整一些因子，例如FEC編碼模式、傳輸功率、或ARQ(自動(dòng)再發(fā)送請(qǐng)求)的數(shù)目，以增加重要信息的校正可能性。
在一些范例中，第一分區(qū)145a可僅包括圖像標(biāo)頭信息或其一部分。因此，由于編碼過程產(chǎn)生的額外分區(qū)保護(hù)信息受到限制。在將漢明碼用作應(yīng)用層中之錯(cuò)誤校正方法的范例中，僅需要1kps之額外位元速率，用于特定之圖像流。并且在一些范例中，由于漢明碼之特征，編碼操作不改變或影響原始標(biāo)頭信息。在各種范例中，分區(qū)保護(hù)信息可易于并入原始位元流中而無須修改現(xiàn)存標(biāo)準(zhǔn)之語(yǔ)法，包括在諸如MPEG-4(動(dòng)畫專家組，規(guī)格4)等標(biāo)準(zhǔn)下的圖像編碼/譯碼。
在一些范例中，分區(qū)保護(hù)信息、小量冗余可包括在使用數(shù)字水印或數(shù)據(jù)隱藏技術(shù)的位元流中。
同時(shí)，可將分區(qū)保護(hù)信息置于圖像流之某些字段元或區(qū)段中，例如依據(jù)MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)提供之「user defined_data」或其它字段中。在一些范例中，因?yàn)?例如通過漢明碼)編碼第一分區(qū)或其一部分不影響第一分區(qū)或其本身的標(biāo)頭信息，該分區(qū)保護(hù)信息可包括在依循其原始語(yǔ)法之圖像數(shù)據(jù)或圖像位元流中。在一些范例中，可包括分區(qū)保護(hù)信息作為第二分區(qū)145b或圖像內(nèi)容之一部分，包括作為替代圖像數(shù)據(jù)之較不或最不重要位的某些數(shù)據(jù)。在一些其它的范例中，可將分區(qū)保護(hù)信息附加至第二分區(qū)或圖像數(shù)據(jù)的末端。在其中遵循原始語(yǔ)法或類似語(yǔ)法之范例中，不支持所提出錯(cuò)誤校正技術(shù)(例如應(yīng)用層錯(cuò)誤校正)之譯碼器仍可譯碼已編碼的位元流。如上所述，方框145a與145b可包括第一分區(qū)、分區(qū)保護(hù)信息以及第二分區(qū)，可在應(yīng)用150結(jié)合或編譯為保護(hù)位元流?？墒褂貌恍瓒ㄗ鲈O(shè)計(jì)之通用或一般網(wǎng)絡(luò)傳輸位元流。并且應(yīng)用如方框160所顯示，在傳輸界面或系統(tǒng)電平具有平均或一般保護(hù)的系統(tǒng)需求。
范例性模擬已使用上述方法執(zhí)行。在一些范例中，雖然應(yīng)用該編碼操作可能稍微增加若干百分比之?dāng)?shù)據(jù)總數(shù)(例如約1％或更少)，但傳輸速率可明顯地減少，尤其在無線應(yīng)用中，因?yàn)樵搨鬏斝枰^少的冗余或保護(hù)。例如從系統(tǒng)觀點(diǎn)而言，應(yīng)用層的信息可通過在實(shí)際傳輸發(fā)生前使用FEC編碼或其它編碼而進(jìn)一步被保護(hù)。例如，在傳輸后，可根據(jù)圖像譯碼器可忍受之位錯(cuò)誤率(BER)，提供可接受圖像數(shù)據(jù)之FEC冗余電平或信道編碼的編碼率。不嚴(yán)格的BER需求可導(dǎo)致信道編碼所需冗余電平之減少。因?yàn)樵谝唤M接收到之圖像數(shù)據(jù)中的某些數(shù)據(jù)系由分區(qū)保護(hù)信息所保護(hù)，故使BER需求較不嚴(yán)格、信道編碼之編碼率的減少或二者均變得可行。
例如，對(duì)于在10-3之BER(提供實(shí)時(shí)圖像時(shí)相對(duì)較不嚴(yán)格的BER)處操作的圖像譯碼器，標(biāo)頭信息經(jīng)常會(huì)變成劣化，其導(dǎo)致在接收系統(tǒng)處嚴(yán)重降級(jí)之圖片畫質(zhì)。且在發(fā)送圖像位元流后，通常會(huì)需要10-4之BER以提供可接受的圖片畫質(zhì)。反之，應(yīng)用以上所示技術(shù)可為諸如用于圖像譯碼程序中之標(biāo)頭信息的重要信息提供已改進(jìn)的恢復(fù)。圖3顯示需要滿足BER之不同電平的信道編碼之不同編碼率的范例。參考圖3，其顯示對(duì)應(yīng)于三個(gè)不同編碼率之三條曲線。對(duì)于約5分貝之噪聲比，滿足10-3的BER僅需8/9的編碼率或12.5％之冗余率。且滿足10-4之BER僅需2/3的編碼率或50％之冗余率。在一些范例中，所建議之方法可節(jié)省所需的總傳輸位元速率或需要提供適當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸之冗余位的電平。
范例性模擬亦在可能發(fā)生于提供實(shí)時(shí)圖像服務(wù)之范例性情節(jié)下實(shí)施。第一情節(jié)可發(fā)生在廣播服務(wù)中，其中信道碼編碼器或圖像編碼器可能無法從一個(gè)或多個(gè)接收系統(tǒng)得到反饋，以調(diào)適其編碼過程。因此，錯(cuò)誤可能跟著時(shí)間而傳播，直到在接收系統(tǒng)處之圖像譯碼器接收到一新INTRA區(qū)塊。第二情節(jié)考慮用于實(shí)時(shí)圖像服務(wù)之反饋信道。例如，當(dāng)一些數(shù)據(jù)或圖片的傳輸由于某些信息(例如在圖片標(biāo)頭)中錯(cuò)誤之破壞而失效時(shí)，可通知信道碼編碼器或圖像編碼器。因此，信道碼編碼器或圖像編碼器可使用這些通知作為反饋信息且嘗試減少或停止錯(cuò)誤傳播。
在一范例中，可將漢明碼用作錯(cuò)誤校正碼以保護(hù)一組數(shù)據(jù)的某些信息，例如H.264圖像位元流之標(biāo)頭信息。該標(biāo)頭信息可包括序列層標(biāo)頭、圖片層標(biāo)頭、及片(slice)層標(biāo)頭。在一范例中，用以保護(hù)這些標(biāo)頭之冗余位總數(shù)約1kbps。錯(cuò)誤可通過在10-3之BER處施加隨機(jī)噪聲以劣化兩個(gè)范例性位元流而產(chǎn)生，其一具有標(biāo)頭保護(hù)而另一個(gè)不具有標(biāo)頭保護(hù)。可設(shè)定一些準(zhǔn)則用于這樣的范例性模擬。例如，可通過從最靠近之幀復(fù)制信息以取代已劣化的幀，并且在第一幀中的標(biāo)頭信息沒有錯(cuò)誤。若干圖像序列可用于測(cè)試該系統(tǒng)效能。各序列皆可含有一些幀，諸如300幀且可編碼為I-P-P-P-P-P...，其意味著該第一幀系幀內(nèi)編碼(intra-coded)而所有其它幀皆系幀間編碼(inter-coded)。以下表1說明在上述情節(jié)1中畫質(zhì)值QP(量化參數(shù)；Quantization Parameter)＝28處具有/不具標(biāo)頭保護(hù)之峰值訊號(hào)噪聲比(PSNR)。

例如，譯碼圖像位元流之PSNR值可通過使用H.264參考軟件JM9.6獲得。如表1中所示，用于具有標(biāo)頭保護(hù)之各種序列的各種PSNR值，通常高于不具標(biāo)頭保護(hù)之各種序列的這些值。
大體上，因?yàn)閮蓚€(gè)鄰近幀可能極不同，在具有已劣化標(biāo)頭后使用鄰近幀之信息將會(huì)嚴(yán)重地劣化在快速移動(dòng)序列中重建的圖片。雖然在初始幀后之幀中的一些INTRA區(qū)塊可允許恢復(fù)已劣化圖片以稍微地改進(jìn)PSNR效能，但這些INTRA區(qū)塊仍無法補(bǔ)償在一已劣化標(biāo)頭中之錯(cuò)誤。并且這樣的錯(cuò)誤傾向于傳播到所有后續(xù)幀且進(jìn)一步使PSNR效能降級(jí)。圖4說明隨著譯碼范例序列進(jìn)行之逐格亮度PSNR值之變化的范例。參考圖4，不具有標(biāo)頭保護(hù)之序列的解碼可能使其PSNR效能隨著時(shí)間明顯地降級(jí)，而具有標(biāo)頭保護(hù)之序列的解碼可提供穩(wěn)定及可接受的PSNR效能。
圖5是表示平均PSNR值相對(duì)于位元速率之范例性圖表，其中圖像位元流在一范例中譯碼。參考圖5，受保護(hù)的圖像流可勝過不受保護(hù)之圖像流達(dá)5分貝或更多。
對(duì)于具有反饋的系統(tǒng)而言，該反饋信道可通知圖像譯碼器某些信息業(yè)已劣化且不應(yīng)用作參考信息?？杉僭O(shè)對(duì)譯碼器提供此信息之潛時(shí)可花費(fèi)兩幀的時(shí)間間隔。因此，任何之后的幀可能具有適當(dāng)之參考并且可停止錯(cuò)誤傳播。以下表2顯示在情節(jié)2時(shí)在畫質(zhì)值QP(量化參數(shù))＝28處具有/不具標(biāo)頭保護(hù)之峰值訊號(hào)噪聲比(PSNR)。如表2所示，用于具有標(biāo)頭保護(hù)之各種序列的各種PSNR值，通常高于不具標(biāo)頭保護(hù)之各種序列的這些值。

在一些范例中，可提供能執(zhí)行數(shù)據(jù)編碼或圖像編碼之系統(tǒng)以實(shí)施上揭方法。例如，該系統(tǒng)可包括輸入接口，用于接收一組用于傳輸之圖像數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)亦可包括用于自圖像數(shù)據(jù)識(shí)別至少兩個(gè)分區(qū)的信息處理裝置。尤其第一分區(qū)可含有致能譯碼該圖像數(shù)據(jù)之譯碼信息的至少一部分，且第二分區(qū)可含有指示圖像內(nèi)容之信息的至少一部分。該系統(tǒng)亦可包括編碼裝置，其能編碼該第一分區(qū)之至少一部分，以產(chǎn)生分區(qū)保護(hù)信息。該分區(qū)保護(hù)信息允許當(dāng)錯(cuò)誤發(fā)生在該第一分區(qū)數(shù)據(jù)中時(shí)，恢復(fù)第一分區(qū)數(shù)據(jù)。此外，該系統(tǒng)可包括傳輸接口，其系用于發(fā)送該第一分區(qū)、該分區(qū)保護(hù)信息、及該第二分區(qū)。
可以使用不同種類的系統(tǒng)實(shí)行上述的方法。例如，系統(tǒng)可以是電腦、處理器在多媒體傳輸或圖像傳輸系統(tǒng)、專用硬件、處理器執(zhí)行執(zhí)行一組固件或軟件指令、邏輯組合等。
如上所述，用于編碼數(shù)據(jù)(例如圖像數(shù)據(jù))之方法可提供保護(hù)致能譯碼該數(shù)據(jù)(例如圖像位元流的標(biāo)頭)之譯碼信息的至少一部分。在一范例中，可在應(yīng)用層處應(yīng)用錯(cuò)誤校正編碼。在易于錯(cuò)誤的通道中，這樣的方法可避免或減少標(biāo)頭信息錯(cuò)誤，以在一些范例中允許已改進(jìn)的圖像譯碼。在一些范例中，這樣的方法可免于需要修改現(xiàn)存標(biāo)準(zhǔn)之語(yǔ)法，并且可用各種技術(shù)在位元流中隱藏冗余位。此實(shí)施可提供與現(xiàn)存標(biāo)準(zhǔn)之兼容性。此外，可將這樣的方法之范例應(yīng)用于任何通信網(wǎng)路或傳輸環(huán)境中。
本發(fā)明之范例的上述內(nèi)容，系供例示及說明之目的。其并非欲毫無遺漏或限制本發(fā)明為所披露之精確形式?；谝陨系慕沂緝?nèi)容，本文所述范例之許多變化及修飾對(duì)于所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯然可知的。本發(fā)明之范圍僅由本申請(qǐng)之權(quán)利要求及其等效范圍來定義。
另外，在說明本發(fā)明之代表性范例時(shí)，本說明書可將本發(fā)明之方法或工藝表示為特定之步驟次序。不過，由于該方法或工藝的范圍并不限于本文所提出之特定的步驟次序，故該方法或工藝不應(yīng)受限于所述之特定步驟次序。身為所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)會(huì)了解其它步驟次序亦是可行的。所以，不應(yīng)將本說明書所提出的特定步驟次序視為對(duì)權(quán)利要求的限制。此外，亦不應(yīng)將有關(guān)本發(fā)明之方法的權(quán)利要求僅限制在以書面所載之步驟次序之實(shí)施，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員易于了解，這樣的次序亦可加以改變，并且仍涵蓋于本發(fā)明之精神與范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圖像編碼方法，其特征是包含接收一組用于傳輸之圖像數(shù)據(jù)；自該圖像數(shù)據(jù)識(shí)別至少兩個(gè)分區(qū)，第一分區(qū)含有致能譯碼該圖像數(shù)據(jù)之譯碼信息的至少一部分，第二分區(qū)含有指示圖像內(nèi)容之信息的至少一部分；編碼該第一分區(qū)之至少一部分于系統(tǒng)之應(yīng)用層以產(chǎn)生分區(qū)保護(hù)信息，該分區(qū)保護(hù)信息允許當(dāng)錯(cuò)誤發(fā)生在該第一分區(qū)數(shù)據(jù)中時(shí)恢復(fù)第一分區(qū)數(shù)據(jù)；及發(fā)送該第一分區(qū)、該分區(qū)保護(hù)信息、及該第二分區(qū)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之方法，其特征是保護(hù)位元流包括該第一分區(qū)、該分區(qū)保護(hù)信息以及該第二分區(qū)系該圖像數(shù)據(jù)的語(yǔ)法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述之方法，其特征是發(fā)送該第一分區(qū)、該分區(qū)保護(hù)信息及該第二分區(qū)包含依該圖像數(shù)據(jù)之語(yǔ)法發(fā)送該第一分區(qū)、該分區(qū)保護(hù)信息及該第二分區(qū)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述之方法，其特征是該分區(qū)保護(hù)信息包含應(yīng)用層錯(cuò)誤校正碼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述之方法，其特征是編碼該第一分區(qū)之部分包含產(chǎn)生用于該圖像數(shù)據(jù)之標(biāo)頭信息的錯(cuò)誤校正碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述之方法，其特征是編碼該第一分區(qū)的部分包括應(yīng)用漢明碼作為錯(cuò)誤校正碼。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述之方法，其特征是該圖像數(shù)據(jù)包括圖像位元流，且發(fā)送該第一分區(qū)、該分區(qū)保護(hù)信息及該第二分區(qū)包含在一個(gè)圖像位元流中發(fā)送該第一分區(qū)、該分區(qū)保護(hù)信息及該第二分區(qū)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述之方法，其特征是該錯(cuò)誤在該第一分區(qū)數(shù)據(jù)之傳輸后發(fā)生在該第一分區(qū)數(shù)據(jù)中。
9.一種系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)包含輸入接口，其系用于接收一組用于傳輸之圖像數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理裝置，其系用以自該圖像數(shù)據(jù)識(shí)別至少兩個(gè)分區(qū)，第一分區(qū)含有致能譯碼該圖像數(shù)據(jù)之譯碼信息的至少一部分，第二分區(qū)含有指示圖像內(nèi)容之信息的至少一部分；編碼裝置，其系能編碼該第一分區(qū)之至少一部分于該系統(tǒng)之應(yīng)用層以產(chǎn)生分區(qū)保護(hù)信息，該分區(qū)保護(hù)信息允許當(dāng)錯(cuò)誤發(fā)生在該第一分區(qū)數(shù)據(jù)中時(shí)恢復(fù)第一分區(qū)數(shù)據(jù)；及傳輸接口，其系用于發(fā)送該第一分區(qū)、該分區(qū)保護(hù)信息及該第二分區(qū)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述之系統(tǒng)，其特征是是保護(hù)位元流包括該第一分區(qū)、該分區(qū)保護(hù)信息以及該第二分區(qū)系該圖像數(shù)據(jù)的語(yǔ)法。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述之系統(tǒng)，其特征是該傳輸接口依該圖像數(shù)據(jù)之語(yǔ)法發(fā)送該第一分區(qū)、該分區(qū)保護(hù)信息及該第二分區(qū)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述之系統(tǒng)，其特征是該分區(qū)保護(hù)信息包含應(yīng)用層錯(cuò)誤校正碼。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述之系統(tǒng)，其特征是該編碼裝置通過產(chǎn)生用于該圖像數(shù)據(jù)之標(biāo)頭信息的錯(cuò)誤校正碼編碼該第一分區(qū)之該部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述之系統(tǒng)，其特征是該編碼裝置通過應(yīng)用漢明碼作為錯(cuò)誤校正碼編碼該第一分區(qū)的該部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述之系統(tǒng)，其特征是該圖像數(shù)據(jù)包含圖像位元流，且該傳輸接口在一個(gè)圖像位元流中發(fā)送該第一分區(qū)、該分區(qū)保護(hù)信息及該第二分區(qū)。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述之系統(tǒng)，其特征是該錯(cuò)誤在該傳輸接口發(fā)送該第一分區(qū)數(shù)據(jù)后發(fā)生在該第一分區(qū)數(shù)據(jù)中。
17.一種電腦系統(tǒng)，其特征是包含存儲(chǔ)器，用以存儲(chǔ)指令；以及處理器，設(shè)定為處理上述這些指令以進(jìn)行步驟，包括接收一組用于傳輸之?dāng)?shù)據(jù)；自該數(shù)據(jù)識(shí)別至少兩個(gè)分區(qū)，第一分區(qū)含有致能譯碼該數(shù)據(jù)之譯碼信息的至少一部分，第二分區(qū)包含指示數(shù)據(jù)內(nèi)容之信息的至少一部分；編碼該第一分區(qū)之至少一部分以產(chǎn)生分區(qū)保護(hù)信息，該分區(qū)保護(hù)信息允許當(dāng)錯(cuò)誤發(fā)生在該第一分區(qū)數(shù)據(jù)中時(shí)恢復(fù)第一分區(qū)數(shù)據(jù)；及發(fā)送該第一分區(qū)、該分區(qū)保護(hù)信息、及該第二分區(qū)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述之系統(tǒng)，其特征是保護(hù)位元流包括該第一分區(qū)、該分區(qū)保護(hù)信息以及該第二分區(qū)系該圖像數(shù)據(jù)的語(yǔ)法。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述之系統(tǒng)，其特征是發(fā)送該第一分區(qū)、該分區(qū)保護(hù)信息及該第二分區(qū)包含依該發(fā)送或接受數(shù)據(jù)之語(yǔ)法發(fā)送該第一分區(qū)、該分區(qū)保護(hù)信息及該第二分區(qū)。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述之系統(tǒng)，其特征是該分區(qū)保護(hù)信息包含應(yīng)用層錯(cuò)誤校正碼。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種圖像編碼方法。該方法可包括接收一組用于傳輸之圖像數(shù)據(jù)；自該圖像數(shù)據(jù)識(shí)別出至少二個(gè)分區(qū)，第一分區(qū)含有致能譯碼該圖像數(shù)據(jù)之譯碼信息的至少一部分，且第二分區(qū)包含指示圖像內(nèi)容之信息的至少一部分；編碼該第一分區(qū)之至少一部分于系統(tǒng)之應(yīng)用層以產(chǎn)生分區(qū)保護(hù)信息，該分區(qū)保護(hù)信息允許當(dāng)錯(cuò)誤發(fā)生在第一分區(qū)數(shù)據(jù)中時(shí)恢復(fù)該第一分區(qū)數(shù)據(jù)；及發(fā)送第一分區(qū)、分區(qū)保護(hù)信息及第二分區(qū)。
文檔編號(hào)H04N7/64GK1984332SQ20051013053
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2005年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月14日
發(fā)明者潘佳河, 李逸仙, 陳良基 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院