CN101228793A - 解码装置 - Google Patents

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Abstract

即使对解码装置输入错误的编码数据也能在包含该影像帧的1个影像帧时间内使解码装置复原以便能进行下一个影像帧的解码处理。具备：接收部(1)，接收编码数据(11)而输出1个影像帧大小的编码数据(12)，并且根据解码结束信号(14)的接收来输出下一个1帧的编码数据，且在预定的时间内未接收上述解码结束信号(14)的情况下发送错误信号(15)；图像解码器(2)，对来自接收部(1)的编码数据(12)进行解码，并且在解码结束时对接收部(1)发送解码结束信号(14)，且根据复位信号(16)的接收，中断解码处理；以及错误恢复部(3)，根据错误信号(15)的接收，对图像解码器2输出复位信号(16)。

Description

解码装置
技术领域
本发明涉及用于对所编码的图像数据进行解码并显示的解码装置。
背景技术
由于以近年来的MPEG或JPEG为代表的数字图像压缩(编码)技术的快速的进步，越来越能用少的信息量高效地实时地发送接收高品质的影像。此外，即使在传送中，利用数字调制解调技术的发展，也能进行使用了卫星或光纤的高速的数字通信，除此以外，即使在存储媒体中，也开发了大容量的硬盘或DVD等，提供了传送或保存数字图像的环境。
另一方面，由于以高效率压缩了的编码数据(比特流、比特列)抗错能力弱，故使用错误纠正技术进行了针对传送线路错误或来自存储媒体的读出错误的保护，但不能使错误率完全为零，在数据中残存错误。在将发生了错误的编码数据解码为原来的图像时，即使例如是1比特的错误，有时对解码图像的影响也很大。因此，已知有为了减轻解码图像对于错误的影响的目的使错误变得不明显的错误隐蔽的技术，提出了错误发生部位用正常的图像调换或用灰色图像的置换等的方法(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：特表2004-528752号公报(第14～17页，图3)
在以前的图像解码装置中，如果对解码器输入有错误的图像数据，则在可变长度解码处理中的查找表的匹配或运动矢量解码、反量化处理、反DCT(离散余弦变换)处理等的一系列的处理过程中，除了对错误的值进行解码外，根据情况有时进入无限处理循环处理。其结果，除了对错误的图像进行解码外，还发生解码处理无论过多长时间也不结束的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述那样的问题而进行的，实现下述的解码装置：通过即使对解码装置输入错误的编码数据也能在包含该影像帧的1个影像帧时间内使解码装置复原以便能进行下一个影像帧的解码处理，从而使编码数据的错误的影响抑制为最小限度。
为了达到上述目的，与本发明有关的解码装置具备：接收单元，接收编码数据而输出1个影像帧大小的编码数据，并且根据解码结束信号的接收输出下一个帧的编码数据，且在预定的时间内没接收上述解码结束信号的情况下发送错误信号；解码单元，对来自上述接收单元的编码数据进行解码，并且在解码结束时对上述接收单元发送解码结束信号，且根据复位信号的接收中断解码处理；以及错误恢复单元，根据上述错误信号的接收对上述解码单元输出上述复位信号。
根据关于本发明的解码装置，通过设置在1个影像帧内使图像解码器的解码动作复原的错误恢复单元，能够具有下述效果：即使假定在编码数据中有错误，也能使受到影响的影像帧数目抑制为最低限，并能很快继续进行正常的解码动作。
附图说明
图1是表示与本发明的实施方式1有关的解码装置的结构图。
图2是说明图1的图像解码器2的输入输出信号的图。
图3是说明图1的图像解码器2的输入输出信号的图，是在编码数据中有错误的情况的说明图。
图4是表示了图1的接收部1的内部结构的一个例子的框图。
图5是表示了图1的图像解码器2的内部结构的一个例子的框图。
具体实施方式
实施方式1.
图1是表示与本发明的实施方式1有关的解码装置的结构的框图。图1中表示的解码装置具备：受理来自网络或存储媒体的编码数据11的接收部1；作为对来自接收部1的编码数据12进行解码的解码单元的图像解码器2；对于图像解码器2促使再动作的错误恢复部3；以及在显示器或投影机等中显示利用图像解码器2解码后的图像的显示部4。
其次说明其动作。
对接收部1输入来自网络或硬盘等存储媒体的编码数据11，并在接收部1的内部在存储器等中暂且被缓冲。读出来自接收部1的1个影像帧大小的编码数据12，输入到图像解码器2中，并用显示部4显示利用图像解码器2进行了解码后的解码图像帧13。在编码数据是JPEG(运动JPEG)或MPEG内部帧等的帧内编码了的数据的情况下，可只用1个影像帧大小的编码数据来对1个影像帧进行解码。
在图像解码器2中结束了从接收部1接收到的1个影像帧大小的编码数据12的解码时，对接收部1发送解码结束信号14。在接收部1中接收了解码结束信号14后，对图像解码器2输出下一个1帧的编码数据12。在接收部1中，在预定的时间内不能接收解码结束信号14时，对错误恢复部3发送错误信号15。在错误恢复部3中，与错误信号15对应地对图像解码器2输出解码器复位信号16。在图像解码器2中，根据解码器复位信号16的输入，中断编码数据12的解码处理动作，为下一个编码数据12的输入而准备。
图2表示了作为图像解码器2的输入输出信号的编码数据12、解码结束信号14、解码图像帧13的时间经过，将时间轴取作横轴，按1个影像帧时间为单位来划分。在图2中，如果输入第N帧的1个影像帧大小的编码数据作为对图像解码器2的编码数据12，则在图像解码器2中开始进行解码，解码结束信号14的信号成为关断状态。此时，1个影像帧前的第N-1帧的影像在该1个影像帧时间的期间中从图像解码器2作为解码图像帧13被输出。再有，1个影像帧时间是每1秒的影像帧数目的倒数，例如在每秒24影像帧的情况下，1个影像帧时间约为41.67毫秒。
在图像解码器2中，如果第N帧解码结束，则解码结束信号14成为导通状态，在输入下一个第N+1帧的编码数据直到开始解码之前的期间中维持导通的状态。在接收部1中，通过使解码结束信号14成为导通状态，识别图像解码器2正常地对第N帧的编码数据进行了解码的情况，如果到了下一个影像帧时间，则对图像解码器2输出第N+1帧的编码数据。图像解码器2在编码数据12中没有错误、正常地结束了解码的情况下，按照影像帧时间的周期重复该动作。
此外，图3是下述的情况的例子：虽然同样表示了图像解码器2的输入输出信号的时间经过，但在编码数据12中有错误或异常等，没有正常地结束解码处理，未输出解码结束信号14。在图3中，在第N+1帧的编码数据12中包含有错误，在不能正常地解码的情况下，即使第N+1帧的编码数据的输入结束，表示解码结束的解码结束信号14也不成为导通状态。在接收部1中，如果在预定的解码结束范围的时间内解码结束信号14不成为导通状态，则如上所述，对错误恢复部3输出错误信号15。在错误恢复部3中，如果输入错误信号15，则对图像解码器2输出图3中表示那样的解码器复位信号16，进行图像解码器2的从错误状态的复原。
在图像解码器2中，利用解码器复位信号16的输入进行解码电路或处理的强制结束，为下一个第N+2帧的编码数据12的解码作准备，并且在下一个影像帧时间的期间中输出紧接之前正常地进行了解码的第N帧的图像帧13来代替不能解码的第N+1帧的解码图像帧。由此，由于在解码没结束的情况下在1个影像帧时间内使图像解码器2复位，故可使受到错误的影响的图像帧抑制为最小。
特别是在数字影院的演出系统中，由于对实时地传送或从所存储的媒体读出的编码数据进行解码并利用电影投影机在大画面屏幕上显示，故即使在编码数据中有错误的情况下，也有必要迅速地复原并将对图像质量的影响抑制为最低限且使影响的时间抑制为最短，因此本发明在这方面具有效果。
再有，在上述中，以对图像进行解码的图像解码器为例进行了说明，但通过对音频解码器或字幕等的文本数据等的解码器等进行音频帧时间或文本帧时间内的解码结束检验和发生故障时的解码器复位处理，可得到能将错误的复原时间缩短为最小限度的同样的效果。
因而，按照实施方式1，通过具备在每个影像帧中监视图像解码器2的解码结束信号，在1个影像帧时间内的预定的时间内解码未结束的情况下发出用于使图像解码器2的动作复原的复位信号的错误恢复部3，即使在解码数据中有错误的情况下，图像解码器2也能在1个影像帧时间内复原，可进行下一个影像帧的解码处理，具有可缩短图像解码器2的从错误状态恢复的复原时间这样的效果。
此外，由于图像解码器2在从错误恢复部3输入了解码器复位信号16的情况下中断编码数据的解码，将紧接之前正常地进行了解码的画面作为解码图像来输出，故在有错误时可显示正常地进行了解码的画面来代替错误画面，具有可隐蔽错误的发生的效果。
实施方式2.
在与上述的实施方式1有关的接收部1中，在检出了编码数据11的错误或数据缺损的产生情况下，也可不对图像解码器2输出该影像帧的编码数据12，而是发生错误信号15。
图4是表示了接收部1的内部结构的一个例子的框图。
图4中表示的接收部1具有：数据检查部21，进行所输入的编码数据11的数据缺损或错误的检出；编码数据送出部22，根据经数据检查部21输入的没有错误的编码数据的输入来输出1个影像帧大小的编码数据12；错误信号发生部23，根据在编码数据11中检出了错误的情况下的来自数据检查部21的检出信号和在影像帧时间内的预定的时间为止解码未结束的情况的来自解码结束检测部24的信号来发生错误信号15；以及解码结束检测部24，在一边输入来自图像解码器2的解码结束信号14一边在影像帧时间内的预定的时间为止解码未结束的情况下，对错误信号发生部23发出信号，并且对编码数据送出部22输出信号，并中断对图像解码器2的输出。
其次说明其动作。
在数据检查部21中对从网络传送或从存储媒体读出的编码数据11进行数据的缺损或错误的检出。
作为检出的方法，有检查对在包中所存储的编码数据11的标题部赋予的序列编号的连续性，检查没有以包为单位的缺失的方法或利用CRC(循环冗余检验编码)或奇偶性检验来检出比特错误的方法等。
在数据检查部21中，在编码数据中没有错误的情况下，对编码数据送出部22发送编码数据，从该处将1个影像帧大小的编码数据12发送给图像解码器2。另一方面，在编码数据11中检出错误的情况下，对错误信号发生部23发送检出信号，从错误信号发生部23对错误恢复部3发送错误信号15。此外，将来自图像解码器2的解码结束信号14被输入到解码结束检测部24中，在影像帧时间内的预定的时间为止解码未结束的情况下，对错误信号发生部23发出信号，对错误恢复部3发送错误信号15。
由此，通过在接收部1的内部检测编码数据的错误或缺损，可防止对图像解码器2送出包含了错误的编码数据，可不使图像解码器错误产生地进行解码处理的恢复。
此外，在对编码数据11进行了加密的情况下，在数据检查部21的后级放置密码解读部，在密码解读的过程中发生了解读错误的情况下，对错误信号发生部23发出通知错误的信号，对错误恢复部3发送错误信号15。由此，即使在对编码数据11进行了加密的情况下，也可得到同样的效果。
因而，根据实施方式2，由于接收部1检测所输入的编码数据11的错误或数据缺损的发生，对错误恢复部3输出错误信号15，并且中断对图像解码器2的编码数据12的输出，故具有可在比在图像解码器2中的错误发生早地进行从错误恢复那样的效果。
实施方式3
在与上述的实施方式1有关的图像解码器2中，可考虑使用真实性证明的电子水印来判定图像的解码是否连1比特的错误也没有地正常地结束了。
图5是表示了图像解码器2的内部结构的一个例子的框图。
在图5中表示的图像解码器2具有：解码器部31，输入1个影像帧大小的编码数据12进行解码处理，输出所解码的解码图像数据；帧存储器32，存储解码图像数据；电子水印抽取部33，从解码图像数据抽取真实性证明的电子水印，检查解码图像数据是否被篡改；以及电子水印插入部34，为了在对投影机等的显示装置4进行传送过程中进行了不正当利用的情况的跟踪，在解码图像数据13中插入著作权信息(著作权人、上映日期时间、上映场所等)作为电子水印。
其次说明其动作。
对解码器部31输入1个影像帧大小的编码数据12，利用解码器部31进行可变长度解码、反量化、反DCT、解码图像生成的一系列的解码处理。对帧存储器32发送所解码的解码图像数据，并且将其输入到电子水印抽取部33中。
在电子水印抽取部33中，从解码图像数据抽取真实性证明的电子水印，检查解码图像是否被篡改。在此，将编码定为能完全地对被嵌入了真实性证明的电子水印的原图像数据进行解码的可逆编码。通过只在对与原图像数据连1比特也无不同的同一解码图像数据进行了解码的情况下才能抽取真实性证明的水印，可判定是否连1比特的差异也没有地能够正常地解码。电子水印抽取部33在判定为能正常地解码的情况下，对接收部1发送解码结束信号14。
另一方面，为了不在图像解码器2与显示部4之间进行了解码的图像数据不正当地流出，对数据进行加密来传送，但为了能跟踪万一流出了的情况的流出路径或日期时间，用电子水印插入部34在解码图像数据13中插入著作权信息(著作权人、上映日期时间、上映场所等)作为电子水印。
再有，在本实施方式3中，说明了从所解码的图像数据中抽取电子水印的方法，但由于在编码的过程中进行了非可逆编码的情况下原来的图像数据不能复原，故不能抽取真实性证明的电子水印，但通过利用在图像数据的编码范围中电子水印的嵌入(例如对DCT系数的水印数据的嵌入)可得到同样的效果。
因而，根据实施方式3，在图像解码器2中具备根据在所解码的图像中嵌入了的电子水印的抽取对接收部1输出解码结束信号的电子水印抽取部33，由于从解码图像中抽取真实性证明的电子水印，故通过能正确地抽取水印信息，可证明解码的正常结束。
如果总结以上所述的本发明，则如下所述。
与本发明有关的解码装置的特征在于：具备在每个影像帧中监视图像解码器的解码结束信号，在1个影像帧时间内的预定的时间内解码未结束的情况下发出用于使图像解码器的动作复原的复位信号的错误恢复单元。由此，即使在解码数据中有错误的情况下，图像解码器也能在1个影像帧时间内复原，可进行下一个影像帧的解码处理。
此外，在与本发明的另一实施方式有关的解码装置中，通过进行将利用来自错误恢复单元的复位信号从图像解码器输出紧接之前正常地进行了解码的图像作为解码图像进行输出的处理，可不输出有解码错误的影像帧。
此外，在与本发明的另一实施方式有关的解码装置中，通过在图像解码器的前级的接收编码数据的接收单元中检测编码数据的错误或缺损，可不对图像解码器交付有错误的编码数据。
此外，在与本发明的另一实施方式有关的解码装置中，通过记录或对外部输出是否用图像解码器对影像帧正常地进行解码的信息，可在之后确认解码处理动作。
此外，在与本发明的另一实施方式有关的解码装置中，通过抽取所嵌入的电子水印，可判断是否能正常地解码。

Claims (7)

1.一种解码装置，其特征在于，具备：
接收单元，接收编码数据而输出1个影像帧大小的编码数据，并且根据解码结束信号的接收输出下一个帧的编码数据，且在预定的时间内没接收上述解码结束信号的情况下发送错误信号；
解码单元，对来自上述接收单元的编码数据进行解码，并且在解码结束时对上述接收单元发送解码结束信号，且根据复位信号的接收中断解码处理；以及
错误恢复单元，根据上述错误信号的接收对上述解码单元输出上述复位信号。
2.如权利要求1中所述的解码装置，其特征在于：
上述解码单元在从上述错误恢复单元输入了复位信号的情况下中断编码数据的解码，将紧接之前正常地进行了解码的画面作为解码图像来输出。
3.如权利要求1中所述的解码装置，其特征在于：
上述接收单元检测所输入的编码数据的错误或数据缺损的发生，对上述错误恢复单元输出错误信号，并且中断对上述解码单元进行的编码数据的输出。
4.如权利要求3中所述的解码装置，其特征在于：
上述接收单元具有：
数据检查部，进行所输入的编码数据的错误或数据缺损的检出；
编码数据送出部，根据经上述数据检查部所输入的编码数据的输入，输出1个影像帧大小的编码数据；
错误信号发生部，根据在对上述数据检查部输入的编码数据中检出了错误或数据缺损的情况下的检测信号和在直到影像帧时间内的预定的时间为止解码没结束的情况下的来自解码结束检测部的信号，发生错误信号；以及
解码结束检测部，在一边输入来自上述解码单元的解码结束信号一边在直到影像帧时间内的预定的时间为止解码没结束的情况下，对上述错误信号发生部发出信号，并且对上述编码数据送出部输出信号，中断对上述解码单元的输出。
5.如权利要求1中所述的解码装置，其特征在于：
上述解码单元根据在所解码的图像中嵌入的电子水印的抽取，对上述接收单元输出上述解码结束信号。
6.如权利要求5中所述的解码装置，其特征在于：
上述解码单元具有：
解码器部，输入1个影像帧大小的编码数据来进行解码处理，输出所解码的解码图像数据；
帧存储器，存储来自上述解码器部的解码图像数据；以及
电子水印抽取部，根据从来自上述解码器部的解码图像数据进行的真实性证明的电子水印的抽取，对上述接收单元输出上述解码结束信号。
7.如权利要求6中所述的解码装置，其特征在于：
上述解码单元还具有在来自上述帧存储器的解码图像数据中插入著作权信息作为电子水印，并作为解码图像帧来输出的电子水印插入部。
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