CN105763872B - 视频编码/解码系统及其诊断方法 - Google Patents

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Abstract

视频编码/解码系统及其诊断方法。视频编码/解码系统包括视频编码装置和视频解码装置。视频编码装置包括用于对诊断图像或正常图像进行编码的编码部分。视频解码装置包括：解码部分，用于对由编码部分编码的图像进行解码；校验信号产生部分，用于产生解码图像的校验信号；存储部分，用于存储诊断图像的校验信号的预期值或由校验信号产生部分产生的校验信号；和比较部分，用于将存储在存储部分中的校验信号与由校验信号产生部分产生的校验信号进行比较，以便检测从视频编码装置的图像输入部分到视频解码装置的图像输出部分的所有路径中的故障。

Description

视频编码/解码系统及其诊断方法
相关申请的交叉引用
包括说明书、附图和摘要的于2015年1月7日提交的第2015-001530号日本专利申请的公开内容的全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及视频编码/解码系统，并且可应用于例如具有故障检测功能的视频编码/解码系统。
背景技术
近年来已实现了车辆的驾驶员支持功能和自动驾驶功能。在包括用于检测障碍物的目的或其它目的的车载相机和图像分析装置的系统中，要处理的图像的分辨率已被提高以实现高精确度。因为这一点，使用图像压缩技术的数字视频传输已被广泛地使用。驾驶员支持功能和自动驾驶功能需要高水平的安全性。因此，必须使用可以检测视频编码装置、压缩图像的传输路径和视频解码装置中的故障的方法。例如，已提出了如第2006-148430号日本未审专利申请公开(专利文件1)和第2008-546338号日本未审专利申请公开(专利文件2)中以及对应的第8457199号美国专利(专利文件3)中所公开的故障检测技术。
专利文件1描述下面的内容：“该技术是用于下述操作的图像记录装置：在图像压缩部分6中压缩以数字方式转换的视频信号，扩展记录在硬盘记录部分11中的数据，并且输出扩展的数据。图像记录装置包括用于记录参考数据的ROM 9以及测试数据产生部分3，其中测试数据产生部分3的数据被压缩并且存储在图像压缩部分6中。将压缩的测试数据与参考数据进行比较。测试数据产生部分3的数据被存储在RAM 10中，以压缩并且存储在图像压缩部分6中。然后，将ROM 9的参考数据和RAM 10中压缩的测试数据彼此比较以确定数据是否正常，以便执行自我诊断从而检查在硬盘记录部分11或图像压缩部分6中发生异常的事实。”
专利文件2描述下面的技术：“在发射器中，通过产生差信号(输入2)对视频信号进行编码，该差信号示出传输图像和基于被存储并且被部分地解码的图像的预测图像之间的差。该差信号被解码以产生新的部分解码的图像。发射器还产生用作该部分地解码的图像的函数的校验信号(诸如，CRC)。接收器对该差信号进行解码并且产生解码图像。然后，接收器将解码图像与校验信号进行比较。如果二者不匹配，则接收器产生错误信号。”
发明内容
专利文件1中描述的自我诊断可以检测图像压缩部分中的故障，但可能无法检测图像扩展部分中的故障。另外，参考数据是具有大尺寸的比特流，从而需要大容量ROM并且成本高。另外，测试数据/预期值可能很大以便获得足够的覆盖范围。作为结果，难以检测软错误。
在专利文件2或3中描述的错误检测系统中，从编码器的输出产生由相应的图像编码器和解码器产生的CRC码。由于这个原因，即使由于故障而导致编码器的输出是错误结果，CRC码也将会匹配。另外，从图像编码器到解码器的CRC码的传输消耗传输路径的额外带宽。
本发明的目的在于提供一种可以检测从视频编码装置的图像输入部分到视频解码装置的图像输出部分的所有路径中的故障的技术。
通过下面结合附图进行的对本发明的详细描述，本发明的其它目的、优点和新的特征将会变得清楚。
将在以下简要地描述本发明的各方面中的典型方面。
换句话说，在视频编码/解码系统中，由视频编码装置解码的图像被视频解码装置解码，以便基于从解码图像产生的校验信号和预先存储的校验信号检测故障。
根据该视频编码/解码系统，可检测从视频编码装置的图像输入部分到视频解码装置的图像输出部分的所有路径中的故障。
附图说明
图1是示出根据实施例的视频编码/解码系统的方框图；
图2是示出根据实施例的视频编码/解码系统的第一故障检测操作的示意图；
图3是示出根据实施例的视频编码/解码系统的第二故障检测操作的示意图；
图4是示出根据实施例的视频编码/解码系统的第三故障检测操作的示意图；
图5是示出根据例子的视频编码/解码系统的方框图；
图6是示出根据例子的视频编码装置的方框图；
图7是示出根据例子的视频解码装置的方框图；
图8是示出根据例子的视频编码/解码系统的第二故障检测操作的时序图；
图9是示出根据例子的视频编码/解码系统的第二故障检测操作的效果的时序图；
图10是示出根据例子的视频编码/解码系统的第二故障检测操作的效果的时序图；
图11是示出根据例子的视频编码/解码系统的第三故障检测操作的时序图；
图12是示出根据例子的视频编码/解码系统的第三故障检测操作的时序图；
图13是示出组合根据例子的视频编码/解码系统的第一故障检测操作和第二故障检测操作的操作的时序图；
图14是示出具有根据例子的视频编码/解码系统的第一故障检测操作的组合的操作的时序图；
图15是示出具有根据例子的视频编码/解码系统的第一故障检测操作和第三故障检测操作的组合的操作的时序图；
图16是示出根据应用例子1的视频编码/解码系统的方框图；
图17是示出根据应用例子2的视频编码/解码系统的方框图；
图18是示出根据应用例子3的视频编码/解码系统的方框图；和
图19是示出根据应用例子4的视频编码/解码系统的方框图。
具体实施方式
以下，将参照附图描述优选实施例、例子和应用。然而，需要注意的是，在下面的描述中，相同部件由相同标号表示，并且可省略其冗余描述。
实施例
首先，将参照图1至图4描述根据实施例的视频编码/解码系统。图1是示出根据实施例的视频编码/解码系统的配置的方框图。图2是示出根据实施例的视频编码/解码系统的第一故障检测操作的例子的示意图。图3是示出根据实施例的视频编码/解码系统的第二故障检测操作的例子的示意图。图4是示出根据实施例的视频编码/解码系统的第三故障检测操作的例子的示意图。
如图1中所示，根据实施例的视频编码/解码系统100包括视频编码装置10和视频解码装置20。视频编码装置10包括用于对图像进行编码的编码部分11。视频解码装置20包括：解码部分21，用于对编码图像进行解码；校验信号产生部分(CSG)22，用于从解码图像产生校验信号；存储部分23，用于存储校验信号；和比较部分(CMP)24，用于将由校验信号产生部分22产生的校验信号与存储在存储部分23中的校验信号进行比较。
优选地，视频编码装置10还包括：诊断图像产生部分12，用于产生诊断图像(测试图片)；以及切换电路13，用于在输入图像(输入图片)和诊断图像之间切换。
视频编码/解码系统100通过下面操作之一或组合来执行故障检测操作(诊断)。
(1)第一故障检测操作(第一诊断)
编码部分11对以预定次序从诊断图像产生部分12输出的诊断图像进行编码(压缩)，并且发送给视频解码装置20。解码部分21对从视频编码装置10接收的编码图像进行解码(扩展)，并且产生解码图像的校验信号。比较部分24将由校验信号产生部分22产生的校验信号与预先存储在存储部分23中的预期值(诊断图像的校验信号)进行比较。如果比较结果是不匹配，则比较部分24确定已发生故障，并且输出(或激活)故障检测信号。
将参照图2描述第一故障检测操作的例子。假设：根据用于诊断的A图像、B图像、C图像、D图像、E图像和F图像的故障检测操作是T(A)、T(B)、T(C)、T(D)、T(E)和T(F)。在T(A)中，诊断图像产生部分(TPG)12输出用于诊断的A图像。然后，编码部分(ENC)11通过对A图像进行编码来产生a图像。解码部分(DEC)21通过对a图像进行解码来产生A图像。然后，校验信号产生部分(CSG)22产生A图像的校验信号(A_C)。比较部分(CMP)24将作为存储在存储部分(MEM)23中的预期值的A图像的校验信号(A_C)与由校验信号产生部分22产生的A图像的校验信号(A_C)进行比较。在这种情况下，校验信号(A_C)匹配，从而比较部分24不输出(或不激活)故障检测信号。类似地，校验信号在从T(B)到T(E)的操作中匹配，从而比较部分24不输出(或不激活)故障检测信号。
在T(F)中，诊断图像产生部分(TPG)12产生用于诊断的F图像。然后，编码部分(ENC)11通过对F图像进行编码来产生f图像。由于解码部分(DEC)21中的故障，解码部分(DEC)21通过对f图像进行解码来产生R图像。然后，校验信号产生部分(CSG)22产生R图像的校验信号(R_C)。比较部分(CMP)24将作为存储在存储部分(MEM)23中的预期值的F图像的校验信号(F_C)与由校验信号产生部分22产生的R图像的校验信号(R_C)进行比较。在这种情况下，校验信号不匹配，从而比较部分24输出(或激活)故障检测信号。
(2)第二故障检测操作(第二诊断)
诊断图像产生部分12随机产生诊断图像。编码部分11对输出的诊断图像进行编码，并且将编码图像发送给视频解码装置20。解码部分21对从视频编码装置10接收的编码图像进行解码。然后，校验信号产生部分22产生解码图像的校验信号。在对相同诊断图像执行两次编码解码操作之后，比较部分24通过检查存储在存储部分23中的解码图像的第一校验信号和存储在存储部分23中的解码图像的第二校验信号之间的匹配来检测故障。如果比较结果是不匹配，则比较部分24确定已发生故障并且输出(或激活)故障检测信号。
将参照图3描述第二故障检测操作的例子。假设：根据用于诊断的A图像、B图像和C图像的第一故障检测操作和第二故障检测操作是T(A1)、T(A2)、T(B1)、T(B2)、T(C1)和T(C2)。在T(A1)中，诊断图像产生部分(TPG)12产生用于诊断的A图像，并且编码部分(ENC)11通过对A图像进行编码来产生a图像。解码部分(DEC)21通过对a图像进行解码来产生A图像。然后，校验信号产生部分(CSG)22产生A图像的校验信号(A_C)并且存储在存储部分(MEM)23中。在T(A2)中，诊断图像产生部分(TPG)12输出用于诊断的A图像，该用于诊断的A图像是与T(A1)中相同的图像。然后，编码部分(ENC)11通过对A图像进行编码来产生a图像。解码部分(DEC)21通过对a图像进行解码来产生A图像。然后，校验信号产生部分(CSG)22产生A图像的校验信号(A_C)。比较部分(CMP)24将存储在存储部分(MEM)23中的A图像的第一校验信号与由校验信号产生部分22产生的A图像的第二校验信号(A_C)进行比较。在这种情况下，校验信号(A_C)匹配，从而比较部分24不输出(或不激活)故障检测信号。类似地，校验信号在T(B2)中匹配，从而比较部分24不输出(或不激活)故障检测信号。
在T(C1)中，诊断图像产生部分(TPG)12产生用于诊断的C图像。然后，编码部分(ENC)11通过对C图像进行编码来产生c图像。解码部分(DEC)21通过对c图像进行解码来产生C图像。然后，校验信号产生部分(CSG)22产生C图像的校验信号并且存储在存储部分(MEM)23中。在T(C2)中，诊断图像产生部分(TPG)12输出用于诊断的C图像，该用于诊断的C图像是与T(C1)中相同的图像。然后，由于编码部分(ENC)11中的故障，编码部分(ENC)11通过对C图像进行编码来产生f图像。解码部分(DEC)21通过对f图像进行解码来产生F图像。然后，校验信号产生部分(CSG)22产生F图像的校验信号(F_C)。比较部分(CMP)24将存储在存储部分(MEM)23中的C图像的第一校验信号(C_C)与由校验信号产生部分22产生的F图像的第二校验信号(F_C)进行比较。在这种情况下，校验信号不匹配，从而比较部分24输出(或激活)故障检测信号。
(3)第三故障检测操作(第三诊断)
不同于第一故障检测操作和第二故障检测操作，第三故障检测操作通过正常视频编码/解码操作(正常操作)来执行故障检测。换句话说，在正常操作中，输入图像的一部分或全部以及编码参数被存储在编码部分11中，并且解码图像的校验信号被产生并且存储在存储部分23中。再一次执行相同操作以获得解码图像的校验信号。然后，由比较部分24比较所获得的两个校验信号。如果比较结果是不匹配，则比较部分24确定已发生故障。
将参照图4描述第三故障检测操作的例子。假设：根据正常的A图像、B图像和C图像的第一故障检测操作和第二故障检测操作是T(A1)、T(A2)、T(B1)、T(B2)、T(C1)和T(C2)。在T(A1)中，编码部分(ENC)11通过对输入A图像进行编码来产生a图像。这里，第二编码所需的图像数据或其它信息被存储在未示出的图像存储部分(PICB)中。解码部分(DEC)21通过对a图像进行解码来产生A图像。然后，校验信号产生部分(CSG)22产生A图像的校验信号(A_C)并且存储在存储部分(MEM)23中。在T(A2)中，编码部分(ENC)11通过对存储在PICB中的A图像进行编码来产生a图像。解码部分(DEC)21通过对a图像进行解码来产生A图像。然后，校验信号产生部分(CSG)22产生A图像的校验信号(A_C)。比较部分(CMP)24将存储在存储部分(MEM)23中的A图像的第一校验信号(A_C)与由校验信号产生部分22产生的A图像的校验信号(A_C)进行比较。在这种情况下，校验信号(A_C)匹配，从而比较部分24不输出(或不激活)故障检测信号。类似地，校验信号在T(B2)中匹配，比较部分24不输出(或不激活)故障检测信号。
在T(C1)中，编码部分(ENC)11通过对输入的C图像进行编码来产生c图像。这里，第二编码所需的图像数据或其它信息被存储在PICB中。解码部分(DEC)21通过对c图像进行解码来产生C图像。然后，校验信号产生部分(CSG)22产生C图像的校验信号(C_C)并且存储在存储部分(MEM)23中。在T(C2)中，由于故障，编码部分(ENC)11通过对存储在PICB中的C图像进行编码来产生f图像。解码部分(DEC)21通过对f图像进行解码来产生F图像。然后，校验信号产生部分(CSG)22产生F图像的校验信号(F_C)。比较部分(CMP)24将存储在存储部分(MEM)23中的C图像的第一校验信号(C_C)与由校验信号产生部分22产生的F图像的第二校验信号(F_C)进行比较。在这种情况下，校验信号不匹配，从而比较部分24输出(或激活)故障检测信号。
在视频编码/解码系统100中，可检测从视频编码装置10的编码部分11的图像输入部分到视频解码装置20的解码部分21的图像输出部分的所有路径中的故障。另外，不从视频编码装置10发送任何附加的信息(诸如，校验信号)，从而不消耗通信路径(传输路径)的额外带宽。
在第一故障检测操作中，预期值是尺寸小于比特流的校验信号，从而存储成本低。
在第二故障检测操作中，通过使用许多诊断图像来增加故障检测的覆盖范围。同时，不需要使用预期值并且可以减少存储部分23的存储容量。作为结果，存储预期值的成本低于第一故障检测操作中的成本。
在第三故障检测操作中，与第一故障检测操作和第二故障检测操作相比，不需要除故障检测之外的操作，从而减少功耗。另外，不同于第一故障检测操作和第二故障检测操作，在正常操作期间执行故障检测，使得可检测软错误。
例子
接下来，将参照图5至图7描述根据例子的视频编码/解码系统的配置。图5是示出根据例子的视频编码/解码系统的配置的方框图。图6是示出根据例子的视频编码装置的配置的方框图。图7是示出根据例子的视频解码装置的配置的方框图。
如图5中所示，根据例子的视频编码/解码系统100A包括：视频编码装置(编码装置)10A；传输路径(传输线路)30，在传输路径(传输线路)30上传输作为视频编码装置10A的输出的编码图像；和视频解码装置(解码装置)20A，耦合到传输目的地。视频编码装置10A包括：编码部分11，用于对图像进行编码；诊断图像产生部分12，用于产生诊断图像；和切换电路13，用于在输入图像和由诊断图像产生部分12产生的诊断图像之间切换。编码部分11包括系数计算单元(CC)111、本地解码图像产生单元(LD)112和可变长度编码单元(VLE)113。视频解码装置20A包括：解码部分21，用于对编码图像进行解码；校验信号产生部分22A，用于产生校验和；存储部分23，用于存储诊断图像的校验和以及由校验信号产生部分22A产生的校验和；和比较部分24A，用于将由校验信号产生部分22A产生的校验和与存储在存储部分23中的校验和进行比较。解码部分21输出解码图像(解码图片)。传输路径30可以是有线通信路径或无线通信路径。然而，在安全方面，优选有线通信路径。
如图6中所示，视频编码装置10A的编码部分11包括：系数计算单元111，包括减法器2、编码器4、运动估计单元7和运动补偿单元(MC)8；本地解码图像产生单元112，包括帧贮存器(FS)3、加法器5和部分解码器6；和可变长度编码单元113。
正常图像和诊断图像由输入节点1接收。减法器2产生输入节点1的信号和来自运动补偿单元8的预测信号之间的差。然后，该差被编码器4编码。到帧贮存器3的输入是由加法器5产生的预测信号和由部分解码器6解码的编码差信号之和。
通过延迟一个帧来实现预测，这是通过帧贮存器3来简单地完成的。运动估计单元7将当前编码的图像的帧与帧贮存器3中的前一帧进行比较。然后，针对通过划分当前帧而获得的每个块，识别前一帧中目标块最类似的区域。识别的区域和目标块之间的位置的向量差被称为运动向量(MV)，因为它示出由显示的图像示出的场景中的物体的移动。向量差被提供给运动补偿单元8。运动补偿单元8通过将前一帧的识别的区域移动到当前帧中的相关块的位置而有助于更好的预测。作为结果，由减法器2形成的差平均地较小，从而允许编码器4通过使用比更大的差的情况更低的速度对图像进行编码。可变长度编码单元113基于编码器4的输出和运动向量(MV)产生比特流并且输出给传输路径30。
如图7中所示，解码部分21包括解码器6’、运动补偿单元8’、帧贮存器3’和加法器5’。首先，在解码器6’中执行与在编码器4中执行的每个编码操作相反的操作，以产生帧间差信号。解码器6’类似于解码器6。帧间差信号随后被加到经过运动补偿单元8’中的运动补偿的、来自帧贮存器3’的预测，其中该运动补偿单元8’从视频编码装置10A接收运动向量(MV)。加法器5’的输出形成解码部分的输出并且被提供给帧贮存器3’的输入。
虽然未示出，但也可在视频编码装置10A的输出中以及在视频解码装置20A的输入中提供缓冲器，以便在固定比特率信道上传输数据。
例如，视频编码装置10A和视频解码装置20A是分别形成在单个半导体基底上的半导体装置。视频编码装置10A和视频解码装置20A二者可被形成在单个半导体基底上。在这种情况下，发送侧和接收侧使用同一半导体装置，其中发送侧仅使用视频编码装置10A的功能，并且接收侧仅使用视频解码装置20A的功能。需要注意的是，视频编码装置10A和视频解码装置20A中的每一个可不形成在单个半导体基底上。另外，编码和解码可由CPU上的软件来实现。
接下来，将参照图8至图12描述根据例子的视频编码/解码系统的故障检测操作。图8是示出根据例子的视频编码/解码系统的第二故障检测操作的时序图。图9和图10是用于表示根据例子的视频编码/解码系统的第二故障检测操作的效果的时序图。图11是示出根据例子的视频编码/解码系统的第三故障检测操作(使用输入图像的一部分的例子)的时序图。图12是示出根据例子的视频编码/解码系统的第三故障检测操作(通过改变位置来使用输入图像的一部分的例子)的时序图。
根据例子的视频编码/解码系统100A执行与根据实施例的视频编码/解码系统的第一故障检测操作、第二故障检测操作和第三故障检测操作相同的操作。将在以下更详细地描述配置或操作。
(1)第一故障检测操作
编码部分11对从诊断图像产生部分12输出的诊断图像进行编码并且发送给视频解码装置20A。解码部分21对从视频编码装置10A接收的编码图像进行解码。然后，校验信号产生部分22A产生解码图像的校验和。比较部分24A通过将由校验信号产生部分22A产生的校验和与预先存储在存储部分23中的预期值(校验和)进行比较来检测故障。如果比较结果是不匹配，则比较部分24A确定已发生故障，并且输出(或激活)故障检测信号。
诊断图像可以是存储在非易失性存储器(诸如，ROM或闪存)中的数据、或在操作之前从外部写入在非易失性存储器(诸如，RAM或闪存)中的数据、或诊断图像产生部分12通过预定算术运算而产生的数据。
用于比较的数据不限于校验和，并且也可使用诸如哈希值(诸如，MD5(消息摘要5)和SHA-1(安全哈希算法1))以及循环冗余校验(CRC)码的校验信号。还可以在H.264(MPEG-4AVC)中从去块滤波之前的图像产生校验和。还可能存在这样的情况：用于从解码图像产生校验和的预期值和用于从去块滤波之前的图像产生校验和的预期值都被存储在存储单元23中。在这种情况下，可根据来自外部的设置或基于从视频编码装置10A发送的信号和数据来切换是从解码图像产生校验和还是从去块滤波之前的图像产生校验和。需要注意的是，故障检测操作所需的比特流具有至少大约1K比特的数据量，但校验和具有大约100比特的数据量。作为结果，可以减少存储成本。
(2)第二故障检测操作
诊断图像产生部分12随机产生诊断图像。然后，编码部分11对输出的诊断图像进行编码并且发送给视频解码装置20A。解码部分21对从视频编码装置10A接收的编码图像进行解码。然后，校验信号产生部分22A产生解码图像的校验和。对相同诊断图像执行两次编码解码操作。然后，比较部分24A检查在存储在存储部分23中的第一校验和与第二校验和之间是否存在匹配，以便执行诊断。如果比较结果是不匹配，则比较部分24A确定已发生故障并且输出(或激活)故障检测信号。
如图8中所示，假设：根据作为诊断图像的A图像的第一编码解码操作(故障检测操作)是T(A1)，并且它的第二编码解码操作(故障检测操作)是T(A2)。另外，假设：根据作为下一个诊断图像的B图像的第一编码解码操作是T(B1)，并且它的第二编码解码操作是T(B2)。在这种情况下，T(A1)、T(B1)、T(A2)和T(B2)按照这个次序执行。需要注意的是，在正常视频编码/解码操作(诸如PIC(N)、PIC(N+1)等等的正常操作)的暂停时间段期间执行诊断视频编码/解码操作。当可以通过根据A图像的故障检测操作来检测故障的时间段是P(A)时并且当可以通过根据B图像的故障检测操作来检测故障的时间段是P(B)时，在P(A)和P(B)之间存在交叠。
另一方面，如图9和图10中所示，当T(A1)、T(A2)、T(B1)和T(B2)按照这个次序执行时，在P(A)和P(B)的时间段中的每个时间段中不存在交叠。作为结果，出现可能无法检测故障的时间段(P(ND))。通过按照这个例子的次序执行故障检测操作，可消除不能检测故障的时间段(P(ND))。
随机产生方法/算法可以是任意的，诸如线性反馈移位寄存器(LFSR)。另外，多个预定数据可以被定期地输出。
可多次(三次或更多次)对相同诊断图像执行编码解码。此时，可以按照任何次序执行操作，只要在可以通过根据各个图像的故障检测操作来检测故障的时间段中存在交叠即可。
(3)第三故障检测操作
在第二故障检测操作中，通过正常视频编码/解码操作(正常操作)来执行故障检测。替代使用诊断图像产生部分12的输出，将输入图像的一部分或全部用作诊断图像。换句话说，在正常视频编码/解码操作中，输入图像的一部分或全部以及编码参数被存储在存储部分(PICB)中，并且解码结果(从解码图像产生的校验和)被存储在存储部分34中。然后，再一次执行相同操作以获得解码结果(校验和)。比较部分24A比较获得的两个校验和。如果比较结果是不匹配，则比较部分24A确定已发生故障。
如图11中所示，PIC(N)和T(N1)、PIC(N+1)和T((N+1)1)、T(N2)、PIC(N+2)和T((N+2)1)、T((N+1)2)按照这个次序执行。这里，针对N帧的正常操作是PIC(N)，它的第一故障检测操作是T(N1)，它的第二故障检测操作是T(N2)。然后，针对下一个N+1帧的正常操作是PIC(N+1)，它的第一故障检测操作是T((N+1)1)，并且它的第二故障检测操作是T((N+1)2)。另外，针对N+2帧的正常操作是PIC(N+2)，它的第一故障检测操作是T((N+2)1)，并且它的第二故障检测操作是T((N+2)2)。分别通过使用PIC(N)、PIC(N+1)和PIC(N+2)的一部分来执行T(N1)、T((N+1)1)和T((N+1)2)。当可以通过T(N1)和T(N2)来检测故障的时间段是P(N)和T((N+1)1)时并且当可以通过T((N+1)2)来检测故障的时间段是P(N+1)时，类似于第二故障检测操作的情况，在P(N)和P(N+1)之间存在交叠。因此，可消除可能无法检测故障的时间段。
如图12中所示，当使用输入图像的一部分时，可通过改变位置在几个帧上执行故障检测操作。T(Nall)是PIC(N)的第一故障检测操作，并且使用整个输入图像。然而，例如，三次分开地执行第二故障检测操作。在PIC(N+1)和PIC(N+2)之间执行相对于T(N11)的第二故障检测操作的T(N12)，其中T(N11)是第一故障检测操作的一部分。在PIC(N+2)之后执行相对于T(N21)的第二故障检测操作的TN(22)，其中T(N21)是第一故障检测操作的一部分。在对N+3帧的正常操作之后执行相对于T(N31)的第二故障检测操作的T(N32)，其中T(N31)是第一故障检测操作的一部分。以这种方式，完成第N帧的整个输入图像的故障检测操作。
当仅执行第三故障检测操作时，不使用诊断图像产生部分12的输出，从而视频编码/解码系统1可不包括诊断图像产生部分12。
视频编码/解码系统100A的自我诊断功能通过故障检测操作(1)至(3)之一或组合来执行故障检测操作。将参照图13至图15描述几个例子。图13是示出具有根据例子的视频编码/解码系统的第一故障检测操作和第二故障检测操作的组合的操作的时序图。图14是示出具有根据例子的视频编码/解码系统的第一故障检测操作的组合的操作的时序图。图15是示出具有根据例子的视频编码/解码系统的第一故障检测操作和第三故障检测操作的组合的操作的时序图。
如图13中所示，在视频传输开始之前执行第一故障检测操作(第一故障检测)。在视频传输开始之后，在编码解码操作的暂停时间段期间执行第二故障检测操作(第二故障检测)。诊断图像产生部分12的存储器容量或计算单元的硬件容量等必须增加，以便仅通过第一故障检测操作来获得足够的覆盖范围。另外，存储对应的预期值的存储部分23的存储器容量大。另一方面，如果在可以检测第一故障的时间段之前(例如，在通电或其它事件之前)发生故障，则可能无法仅通过第二故障检测操作来检测故障。通过在第一故障检测操作之后执行第二故障检测操作，可减少不能检测故障的时间段，并且减少诊断图像产生部分12以及存储部分23。另外，第二故障检测操作可以增加覆盖范围，从而可以减少在视频传输之前的第一故障检测操作的次数(即，诊断时间)。
第一故障检测操作可在通电之后仅执行一次。此外，如图14中所示，在视频传输开始之后的编码解码操作的暂停时间段期间，替代第二故障检测操作，可执行具有任意间隔的第一故障检测操作。这使得可减少在视频传输之前的诊断时间。
如图15中所示，各个故障检测操作可被如下执行：在视频传输开始之前执行第一故障检测操作。在正常视频编码/解码操作期间执行第三故障检测操作(第三故障检测)的第一操作。然后，在编码解码操作的暂停时间段期间执行第三故障检测操作的第二编码解码操作。类似于仅执行第二故障检测操作的情况，如果在可以检测第一故障的时间段之前(例如，在通电或其它事件之前)发生故障，则可能无法仅通过第三故障检测操作来检测故障。通过在第一故障检测操作之后执行第三故障检测操作，可减少不能检测故障的时间段，并且减少诊断图像产生部分12以及存储部分23。另外，第三故障检测操作可以增加覆盖范围，从而可以减少在视频传输之前的第一故障检测操作的次数(诊断时间)。
另外，编码解码操作的暂停时间段可以是任意定时，只要它不是执行正常视频编码/解码操作的时间段即可，诸如帧之间的垂直消隐时间段、线之间的水平消隐时间段、或通过强行停止编码解码操作来设置的时间段。
不仅可以在编码解码操作的暂停时间段期间执行第一故障检测操作和第二故障检测操作，还可以在正常视频编码解码操作时间段(正常操作时间段)期间执行第一故障检测操作和第二故障检测操作。在视频编码装置10A中的编码处理的输入中，在图像区域的预定单元中执行用于正常操作的输入图像和用于故障检测操作的诊断图像之间的切换。例如，由覆盖宽范围的鱼眼透镜获得的图像通常经受失真校正处理以删除四个拐角，并且不用于显示和图像处理。当这种图像是输入图像时，需要通过将不想要的图像区域的预定图像区域(诸如，位于左上角的20×20像素)切换为诊断图像来输入该图像。
与在编码解码操作的暂停时间段期间执行故障检测操作相比，不需要执行专用于故障检测的操作，并且减少功耗。
应用
优选实施例和例子可被应用于视频编码/解码装置、具有视频编码解码功能的装置和使用该装置的系统。例如，优选实施例和例子可被应用于车载相机、车载周边监测系统、车载驾驶员支持系统、车载自动驾驶系统、车载导航系统、驾驶记录器、显示音频系统、监测相机系统、网络相机、智能电话、平板计算机、数码相机、便携式摄像机、机顶盒(STB)、蓝光盘(BD)记录器等。
将参照图16至图19描述优选实施例和例子的第一应用至第四应用(应用例子1至4)。图16是示出根据应用例子1的视频编码/解码系统的配置的方框图。图17是示出根据应用例子2的视频编码/解码系统的配置的方框图。图18是示出根据应用例子3的视频编码/解码系统的配置的方框图。图19是示出根据应用例子4的视频编码/解码系统的配置的方框图。
如图16中所示，根据应用例子1的视频编码/解码系统200A包括车载相机210A和控制单元220A，视频编码/解码系统200A是这样的系统：在该系统中，车载相机210A和控制单元220A耦合到车载局域网(LAN)230A(诸如，以太网音频视频桥接(AVB))。车载相机210A包括成像装置(相机)40A和视频编码装置(编码装置)10、10A。控制单元220A包括视频解码装置(解码装置)20、20A和用于基于解码图像控制驾驶员支持和自动驾驶或其它功能的控制单元(控制器)50A。视频编码/解码系统200A还可包括用于显示解码图像的显示装置。
如图17中所示，根据应用例子2的视频编码/解码系统200B包括车载相机210B和显示单元220B，视频编码/解码系统200B是这样的系统：在该系统中，车载相机210B和显示单元220B通过车载LAN 230B(诸如，以太网AVB)耦合。车载相机210B包括成像装置40B和视频编码装置10、10A。显示单元220B包括视频解码装置20、20A和用于显示解码图像的显示装置(显示器)60B。
如图18中所示，根据应用例子3的视频编码/解码系统200C包括监测相机模块210C和控制单元220C，视频编码/解码系统200C是这样的监测相机系统：在该系统中，监测相机模块210C和控制单元220C通过LAN 230C(诸如，以太网)耦合。监测相机模块210C包括成像装置40C和视频编码/解码装置10、10A。控制单元220C包括控制装置50C和视频解码装置20、20A。视频编码/解码系统220C还可包括用于显示解码图像的显示装置。
如图19中所示，根据应用例子4的视频编码/解码系统200D包括监测相机模块210D和记录器220D，视频编码/解码系统200D是这样的监测相机系统：在该系统中，监测相机模块201A和记录器220D通过LAN 230D(诸如，以太网)耦合。监测相机模块210D包括成像装置40D和视频编码装置10、10A。记录器220D包括视频解码装置20、20A和用于存储解码图像的存储单元(存储器)70D。视频编码/解码系统220D还可包括用于显示解码图像的显示装置。
在根据应用例子1至4的视频编码/解码系统中，可检测从视频编码装置的图像输入部分到视频解码装置的图像输出部分的所有路径中的故障。作为结果，可提高安全性和可靠性。
已基于优选实施例、例子和应用具体地描述了由本发明人提出的发明。然而，本发明不限于优选实施例、例子和应用。当然，可以在本发明的范围内做出各种变型和改变。
实施例
以下添加对实施例的详细描述。
附录1
一种视频解码装置包括：解码部分，用于对编码图像进行解码；校验信号产生部分，用于产生解码图像的校验信号；存储部分，用于存储诊断图像的校验信号的预期值，或存储由校验信号产生部分产生的校验信号；和比较部分，用于将存储在存储部分中的校验信号与由校验信号产生部分产生的校验信号进行比较。
附录2
根据附录1所述的视频解码装置分别多次对相同解码诊断图像执行解码和校验信号产生，以比较多个获得的校验信号。
附录3
根据附录2所述的视频解码装置具有：第一时间段，用于对第一编码诊断图像执行第一解码和校验信号产生；第二时间段，用于对第一诊断图像执行第二解码和校验信号产生；和第三时间段，用于对第二编码诊断图像执行第一解码和校验信号产生。第三时间段位于第一时间段和第二时间段之间。
附录4
根据附录3所述的视频解码装置在第二时间段期间将在第一时间段中产生的校验信号与在第二时间段中产生的校验信号进行比较。
附录5
根据附录4所述的视频解码装置具有用于在第一时间段和第三时间段之间以及在第三时间段和第二时间段之间对正常图像进行解码的时间段。
附录6
在根据附录5所述的视频解码装置中，所述校验信号是校验和。
附录7
根据附录1所述的视频解码装置分别多次对相同编码正常图像或其一部分执行解码和校验信号产生，以比较多个获得的校验信号。
附录8
根据附录7所述的视频解码装置具有：第一正常时间段，用于对第一编码正常图像进行解码；第一故障检测时间段，用于对第一正常图像或其一部分执行第一解码和校验信号产生；第二故障检测时间段，用于对第一正常图像或其一部分执行第二解码和校验信号产生；第二正常时间段，用于对第二编码正常图像进行解码；和第三正常时间段，用于对第三编码正常图像进行解码。第一故障检测时间段被包括在第一正常时间段中。第二故障检测时间段位于第二正常时间段和第三正常时间段之间。
附录9
根据附录8所述的视频解码装置在第二故障检测时间段期间将在第一故障检测时间段中产生的校验信号与在第二故障检测时间段中产生的校验信号进行比较。
附录10
在根据附录9所述的视频解码装置中，所述校验信号是校验和。
附录11
一种视频编码装置包括：诊断图像产生部分，用于产生诊断图像；和编码部分，用于对诊断图像或正常图像进行编码。视频编码装置多次对相同诊断图像或正常图像执行编码，并且发送给视频解码装置。
附录12
根据附录11所述的视频编码装置具有：第一时间段，用于对第一诊断图像执行第一编码并且用于将数据发送给视频解码装置；第二时间段，用于对第一诊断图像执行第二编码并且用于将数据发送给视频解码装置；和第三时间段，用于对第二诊断图像执行第一编码并且用于将数据发送给视频解码装置。第三时间段位于第一时间段和第二时间段之间。
附录13
根据附录12所述的视频编码装置具有用于在第一时间段和第三时间段之间以及在第三时间段和第二时间段之间对正常图像进行编码的时间段。
附录14
根据附录11所述的视频编码装置具有：第一正常时间段，用于对第一正常图像进行编码；第二故障检测时间段，用于对第一正常图像或其一部分执行第二编码；第二正常时间段，用于对第二正常图像进行编码；第三正常时间段，用于对第三正常图像进行编码；和第二故障检测时间段，位于第二正常时间段和第三正常时间段之间。
附录15
一种视频编码/解码系统包括：成像装置；视频编码装置，用于对从成像装置输入的图像进行编码；视频解码装置，用于对编码图像进行解码；和传输路径，用于从视频解码装置发送由视频编码装置编码的图像。视频编码装置包括用于对诊断图像或输入图像进行编码的编码部分。视频解码装置包括：解码部分，用于对由编码部分编码的图像进行解码；校验信号产生部分，用于产生解码图像的校验信号；存储部分，用于存储诊断图像的校验信号的预期值或由校验信号产生部分产生的校验信号；和比较部分，用于将存储在存储部分中的校验信号与由校验信号产生部分产生的校验信号进行比较。
附录16
根据附录15所述的视频编码/解码系统还包括：控制装置，用于基于由视频解码装置解码的图像来控制驾驶员支持或自动驾驶。成像装置是车载相机并且传输路径是车载LAN。
附录17
根据附录15所述的视频编码/解码系统还包括：显示装置，用于显示由视频解码装置解码的图像。成像装置是车载相机并且传输路径是车载LAN。
附录18
根据附录15所述的视频编码/解码系统还包括：控制装置，用于基于由视频解码装置解码的图像来执行控制。成像装置是监测相机并且传输路径是LAN。
附录19
根据附录15所述的视频编码/解码系统还包括：存储单元，用于存储由视频解码装置解码的图像。成像装置是监测相机并且传输路径是LAN。

Claims (19)

1.一种视频编码/解码系统，包括：
视频编码装置；和
视频解码装置，
其中所述视频编码装置包括用于对诊断图像或正常图像进行编码的编码部分，
其中所述视频解码装置包括：
解码部分，用于对在编码部分中编码的图像进行解码；
校验信号产生部分，用于产生解码图像的校验信号；
存储部分，用于存储诊断图像的校验信号的预期值，或存储由校验信号产生部分产生的校验信号；和
比较部分，用于将存储在存储部分中的校验信号与由校验信号产生部分产生的校验信号进行比较，
其中所述视频编码/解码系统分别多次对相同诊断图像、相同正常图像或相同正常图像的一部分执行编码、解码和校验信号产生，以比较多个获得的校验信号。
2.根据权利要求1所述的视频编码/解码系统，
其中所述视频编码装置包括用于产生诊断图像的诊断图像产生部分。
3.根据权利要求2所述的视频编码/解码系统，
其中所述视频编码/解码系统具有：
第一时间段，用于对第一诊断图像执行第一编码、解码和校验信号产生；
第二时间段，用于对第一诊断图像执行第二编码、解码和校验信号产生；和
第三时间段，用于在第一时间段和第二时间段之间对第二诊断图像执行第一编码、解码和校验信号产生。
4.根据权利要求3所述的视频编码/解码系统，
其中在第一时间段中产生的校验信号和在第二时间段中产生的校验信号在第二时间段期间被彼此比较。
5.根据权利要求4所述的视频编码/解码系统，
其中所述视频编码/解码系统具有用于在第一时间段和第三时间段之间以及在第三时间段和第二时间段之间执行正常编码和解码的时间段。
6.根据权利要求5所述的视频编码/解码系统，
其中所述校验信号是校验和。
7.根据权利要求1所述的视频编码/解码系统，
其中所述视频编码/解码系统具有：
第一正常时间段，用于对第一正常图像执行编码和解码；
第一故障检测时间段，用于对第一正常图像或其一部分执行第一校验信号产生；
第二故障检测时间段，用于对第一正常图像或其一部分执行第二编码、解码和校验信号产生；
第二正常时间段，用于对第二正常图像执行编码和解码；和
第三正常时间段，用于对第三正常图像执行编码和解码，
其中第一故障检测时间段被包括在第一正常时间段中，
其中第二故障检测时间段位于第二正常时间段和第三正常时间段之间。
8.根据权利要求7所述的视频编码/解码系统，
其中在第一故障检测时间段中产生的校验信号和在第二故障检测时间段中产生的校验信号在第二故障检测时间段期间被彼此比较。
9.根据权利要求8所述的视频编码/解码系统，
其中所述校验信号是校验和。
10.一种视频编码/解码系统的诊断方法，该诊断方法包括第一诊断步骤，
其中所述第一诊断步骤包括第一子步骤和第二子步骤，
其中第一子步骤包括下述步骤：
(a11)对诊断图像或第一正常图像进行编码；
(b11)对在(a11)步骤中编码的图像进行解码；以及
(c11)产生在(b11)步骤中解码的图像的校验信号，和
其中第二子步骤包括下述步骤：
(a12)对诊断图像或第一正常图像进行编码；
(b12)对在(a12)步骤中编码的编码图像进行解码；
(c12)产生在(b12)步骤中解码的图像的校验信号；以及
(d12)基于在(c11)步骤中产生的校验信号和在(c12)步骤中产生的校验信号检测故障。
11.根据权利要求10所述的视频编码/解码系统的诊断方法，
其中所述诊断方法包括第二诊断步骤，
其中第二诊断步骤包括下述步骤：
(a2)对诊断图像进行编码；
(b2)对在(a2)步骤中编码的图像进行解码；
(c2)产生在(b2)步骤中解码的图像的校验信号；以及
(d2)基于诊断图像的校验信号的预期值和在(c2)步骤中产生的校验信号检测故障。
12.根据权利要求11所述的视频编码/解码系统的诊断方法，
其中在通电之后并且在视频传输之前执行所述第二诊断步骤。
13.根据权利要求12所述的视频编码/解码系统的诊断方法，
其中在正常图像的编码和解码操作的暂停时间段期间执行所述第二诊断步骤。
14.根据权利要求10所述的视频编码/解码系统的诊断方法，
其中(a11)步骤是对诊断图像进行编码的步骤，以及
其中(a12)步骤是对诊断图像进行编码的步骤。
15.根据权利要求14所述的视频编码/解码系统的诊断方法，
其中所述诊断方法包括下述步骤：
(A1)对第一正常图像进行编码和解码；和
(B1)对第二正常图像进行编码和解码，
其中在(A1)步骤之后执行第一子步骤，
其中在第一子步骤之后执行(B1)步骤，
其中在(B1)步骤之后执行第二子步骤。
16.根据权利要求14所述的视频编码/解码系统的诊断方法，
其中所述诊断方法包括第二诊断步骤，
其中第二诊断步骤包括下述步骤：
(a2)对诊断图像进行编码；
(b2)对在(a2)步骤中编码的图像进行解码；
(c2)产生在(b2)步骤中解码的图像的校验信号；以及
(d2)基于诊断图像的校验信号的预期值和在(c2)步骤中产生的校验信号检测故障，
其中在通电之后并且在视频传输之前执行所述第二诊断步骤，
其中在正常图像的正常编码和解码操作的暂停时间段期间执行第一子步骤和第二子步骤。
17.根据权利要求10所述的视频编码/解码系统的诊断方法，
其中(a11)步骤是对第一正常图像进行编码的步骤，以及
其中(a12)步骤是对第一正常图像进行编码的步骤。
18.根据权利要求17所述的视频编码/解码系统的诊断方法，
其中所述诊断方法包括下述步骤：
(A2)对第二正常图像进行编码和解码；和
(B2)对第三正常图像进行编码和解码，
其中在第一子步骤之后执行(A2)步骤，
其中在(A2)步骤之后执行第二子步骤，
其中在第二子步骤之后执行(B2)步骤。
19.根据权利要求18所述的视频编码/解码系统的诊断方法，
其中所述诊断方法包括第二诊断步骤，
其中第二诊断步骤包括下述步骤：
(a2)对诊断图像进行编码；
(b2)对在(a2)步骤中编码的图像进行解码；
(c2)产生在(b2)步骤中解码的图像的校验信号；以及
(d2)基于诊断图像的校验信号的预期值和在(c2)步骤中产生的校验信号检测故障，
其中在通电之后并且在视频传输之前执行所述第二诊断步骤，
其中在正常图像的编码和解码操作的暂停时间段期间执行第一子步骤和第二子步骤。
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