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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein digitales Videokodierverfahren
und im Speziellen auf ein digitales Videokodierverfahren zum Ermöglichen,
dass das Dekodieren normal durchgeführt wird, selbst wenn ein Bild-Header,
welcher signifikant für
das Dekodieren eines kodierten Bitstromes ist, verloren gegangen
ist. Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenso auf ein digitales
Videokodierverfahren für
das Dekodieren eines Bitstromes, welcher durch die Kodiermethode
kodiert wurde. Die vorliegende Erfindung bezieht sich des Weiteren
auf ein digitales Videokodiergerät
und ein digitales Videodekodiergerät zum Durchführen des
Kodierverfahrens bzw. des Dekodierverfahrens.
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In
dieser Spezifikation wird ein H.263-Standard als ein Beispiel zum
Erklären
eines herkömmlichen
digitalen Videokodierverfahrens benutzt. 1 zeigt
das Format eines Feldes, welches durch den H.263-Standard definiert
ist, um ein herkömmliches Videokodierverfahren
zu erklären.
In Bezug auf 1 ist ein Video-Bitstrom, welcher
gemäß dem H.263-Standard
kodiert wurde, aus einer Vielzahl von Bild-Frames (Bild-Rahmen)
zusammengesetzt. Ein erster Bild-Frame 1 besteht aus einer
Vielzahl von Group-Of-Blocks
(GOBs), beinhaltend einen ersten Group-Of-Blocks GOB0 und einen
zweiten Group-Of-Blocks GOB1. Der erste Group-Of-Blocks GOB0 beinhaltet
einen Bild-Frame-Start,
einen Bild-Header (Bild-Kopfzeilen), einen GOB-Frame-Identifizierer
(GFID) und eine Vielzahl von Makroblock(MB)-Daten. Der zweite Group-Of-Block
GOB1 beinhaltet einen GOB-Header, einen GFID und eine Vielzahl von
MB-Daten. Der zweite Bild-Frame 2 und andere von einer
Vielzahl von Bild-Frames (nicht gezeigt) haben die gleiche Struktur
wie der erste Bild-Frame 1.
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Gemäß dem H.263-Standard ändert sich, wenn
sich ein Kodiertyp ändert,
der Wert eines Feldes des GFID. Des Weiteren, gemäß dem H.263-Standard,
ist das GFID-Feld aus zwei Bits zusammengesetzt, und, wenn ein Teil
des Bild-Headers oder der gesamte Bild-Header sich ändert, wird
angenommen, dass ein Wert des GFID-Feldes eines vorangegangenen
Frames und ein Wert des GFID-Feldes eines aktuellen Frames auf unterschiedliche
Werte gesetzt sind. Jedoch sind spezifische Werte, auf die die GFID-Felder gesetzt werden müssen, nicht
in dem H.263-Standard definiert. Zusätzlich ist, gemäß dem H.263-Standard,
ein Update-Full-Extended-Picture-Type(UFEP)-Feld nur dann gesetzt
gleich "001 ", wenn ein zugehöriger Bild-Frame
ein GFID-Feld beinhaltet, dessen Wert sich ändert. Wenn das UFEP-Feld auf "001" gesetzt ist, wird
während
des Dekodierens festgestellt, dass die Kodierinformation über den
entsprechenden Bild-Frame
geändert
wurde.
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Jedoch
wenn, gemäß des obigen
herkömmlichen
Verfahrens, ein Bitstrom, welcher durch ein digitales Videokodierverfahren
gemäß dem H.263-Standard
kodiert wurde, einen Fehler oder Verlust erleidet, in einer Übertragungsumgebung,
in welcher ein Bitfehler oder ein Paketverlust auftreten kann, kann
ein Bild-Header nicht dekodiert werden. In diesem Fall tritt ein
Problem auf. In anderen Worten, es kann nicht erkannt werden, welche
Bildkodierinformation für
das Dekodieren eines aktuellen Bild-Frames in einer Dekodiervorrichtung
benutzt werden muss. In dieser Situation wird, gemäß des herkömmlichen
Dekodierverfahrens, ein Bitstrom verworfen und das Dekodieren wird
nicht durchgeführt
bis der Start eines nächsten
Bild-Frames gefunden ist, oder aber das Dekodieren wird unter Benutzung
von vorheriger Bildkodierinformation durchgeführt.
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Bei
dem Verwerfen eines Bitstroms bis der Start eines nächsten Bild-Frames
gefunden ist und dem erneuten Starten des Dekodierens von dem Start
des gefundenen nächsten
Bild-Frames wird die Bildqualität
schwer beeinträchtigt.
Alternativ, wenn das Dekodieren unter der Benutzung der vorherigen Bildkodierinformation
durchgeführt
wird, kann ein Problem auftreten, wenn für den aktuellen Frame ein anderes
Kodierverfahren benutzt wurde als für den vorangegangenen Frame.
Des Weiteren, gemäß des herkömmlichen
Kodierverfahrens, wenn die Bild-Header-Information eines Frames
verloren ging, wenn ein Frame dekodiert wird, welcher ein UFEP-Feld
beinhaltet, welches gleich "001" gesetzt ist, kann
es passieren, dass Frames nicht normal dekodiert werden können, bis
ein Frame gefunden wird, der einen neuen Wechsel aufweist.
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Côte et al.: "Using GFID in error
prone Environments" ITU
Study Group 16-Video Coding Experts Group, 16. bis 19. Februar 1999,
Seite 1, offenbart eine Technik zur Benutzung des GFID-Feldes, um
Bildtypänderungen
zu detektieren, wenn Bild-Header fehlen. In dem Kodierer wird das GFID-Feld
jedes Mal um eins inkrementiert, wenn der Bildtyp sich ändert. In
dem Dekodierer, wenn sich das GFID ändert und sich der Bildtyp
nicht ändert,
wird abgeleitet, dass der Bild-Header verloren ging und dass sich
der Bildtyp geändert
haben muss.
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Hannuksela: "Proposal for Error
Resilience Function in Supplemental Enhancement Information" ITU Study Group
16-Video Coding Experts, ist ein Vorschlag für eine Fehlerausfallsicherheitsfunktion
in zusätzlicher
Erweiterungsinformation. In einem Videokodierer und Dekodierersystem
sollte Redundanz zu den übertragenen
Daten hinzugefügt werden. Eine
neue Funktion in der zusätzlichen
Erweiterungsinformation wird eingeführt, welche die Wiederholung von
bestimmten Bildschichtenfeldern des vorangegangenen Bildes in zusätzlichen
Erweiterungsinformationsfeldern des jetzigen Bildes zu wiederholen.
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Faerber
N. et al.: "Extensions
of ITU-T Recommendation H.324 for Error-Resilient Video Transmission" IEEE Communications
Magazine, IEEE Service Center, Piscataway, US, Band 36, Nr. 6, 1. Juni
1998, Seiten 120 bis 128, bezieht sich auf Erweiterungen der ITU-T
Empfehlung H.324 für
fehlerausfallsicherer Videoübertragung.
Es wird bemerkt, dass das komprimierte Videosignal sehr anfällig für Übertragungsfehler
ist. Der Einfluss von Fehlern kann reduziert werden, wenn der Inhalt
von fehlerbehaftet empfangenen Bildregionen abgeschätzt wird
durch das Auswerten der Redundanz des Videosignals.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Dekodieren
von Videodaten zur Verfügung
zu stellen, selbst wenn die Header-Information verloren wurde.
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Die
Erfindung ist in den beigefügten
Ansprüchen
dargelegt.
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Es
ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ein digitales Videokodierverfahren
und ein Gerät
für das
Ermöglichen
des Dekodierens eines Bild-Frames zur Verfügung zu stellen unter Benutzung
von akkurater Bild-Header-Information durch das Abschätzen der Änderung
des Kodiertyps unter Benutzung eines Wertes eines Group-Of-Block-Frame-Identifiers (GFID),
selbst wenn der Bild-Header des korrespondierenden Bild-Frames verloren
ist.
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Demnach,
um obige Aufgabe zu lösen,
ist ein digitales Videokodierverfahren zur Verfügung gestellt, beinhaltend
die Schritte: (a) Identifizieren was sich in einem Kodiertyp zwischen
einem vorangegangenen Frame und einem aktuellen Frame geändert hat;
und (b) Durchführen
einer vorbestimmten bitweisen logischen Operation in Bezug auf einen
Wert eines Indikatorfeldes eines vorangegangenen Frames und eines
Bitwertes, wobei der Bitwert bestimmt wird gemäß der Art des Wechsels in einem
Kodiertyp, welcher in dem Schritt (a) identifiziert wurde, und das Indikatorfeld
ist ein vorbestimmtes Feld zum Anzeigen, ob sich der Kodiertyp geändert hat,
und Bestimmen eines Ergebniswertes der logischen Operation als einen
Wert eines Indikatorfeldes des jetzigen Frames.
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Bevorzugterweise
ist das Indikatorfeld ein Group-Of-Block-Frame-Identifier(GFID)-Feld,
welches durch einen H.263-Standard definiert ist, und die bitweise
logische Operation ist eine Exklusiv-ODER-Operation.
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Der
Bitwert hat einen unterschiedlichen Wert gemäß eines ersten Falles, in welchem
sich ein Rundungstyp (rounding type) ändert, eines zweiten Falles,
in welchem ein Intra-Frame
in einer Inter-Frame oder ein Inter-Frame in einen Intra-Frame geändert wird,
und eines dritten Falles, in welchem sich ein Kodiertyp in einer
anderen Weise als in den beiden vorangegangenen Fällen ändert. Der
dritte Fall beinhaltet eine Änderung
in einem Annex, welcher ein detaillierter Appendix ist, welcher
ein optionales Kodierverfahren im Hinblick eines Standards bezüglich des
digitalen Videokodierens definiert.
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Bevorzugterweise
beinhaltet das digitale Videokodierverfahren ebenso das Setzen von
Update-Full-Extended-Picture-Type(UFEP)-Feldern, welche durch einen
H.263-Standard definiert
sind, auf "001", in Bezug auf den
aktuellen Frame, in welchem die Änderung
des Kodiertyps auftritt und eines nächsten Frames, wenn die Änderung
des Kodiertyps unter den dritten Fall fällt.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist ein digitales Videodekodierverfahren
zur Verfügung
gestellt, beinhaltend die Schritte des Vergleichens eines Indikatorfeldes eines
vorangegangenen Frames und eines Indikatorfeldes eines aktuellen
Frames in dem Eingabebitstrom, wobei jedes Indikatorfeld ein vorbestimmtes Feld
für das
Anzeigen ob ein Kodiertyp geändert
wurde, ist; Abschätzen
der Art der Änderung
des Kodiertyps durch Abschätzen
eines Bitwertes, welcher in einer bitweisen logischen Operation
benutzt wurde, basierend auf der Tatsache, dass der Wert des Indikatorfeldes
des aktuellen Frames erhalten wird durch das Durchführen einer
vorbestimmten bitweisen logischen Operation in Bezug auf den Wert
des Indikatorfeldes des vorangegangenen Frames und des Bitwertes,
welcher bestimmt wird gemäß der Art
des Wechsels in einem Kodiertyp; und Feststellen eines Dekodiertyps
für den
aktuellen Frame bezüglich
eines entsprechenden Feldes des vorangegangenen Frames, basierend
auf der abgeschätzten
Art der Änderung
des Kodiertyps.
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Gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform
ist ein digitales Videokodiergerät
zur Verfügung
gestellt, beinhaltend eine Kodiertypänderungsidentifikationsbaugruppe
für das
Identifizieren, wie ein Kodiertyp zwischen einem vorangegangenen Frame
und einem aktuellen Frame geändert
wurde und das Ausgeben von Bits für das Anzeigen eines Status
der Änderung,
und eine Indikatorfeld-Bestimmungsbaugruppe für das Durch führen einer
vorbestimmten bitweisen logischen Operation in Bezug auf einen Wert
eines Indikatorfeldes des vorangegangenen Frames und den Bits, welche
bestimmt werden gemäß der Art
der Änderung
des Kodiertyps, und Ermitteln eines Ergebniswertes der logischen
Operation als ein Wert eines Indikatorfeldes eines aktuellen Frames,
wobei jedes Indikatorfeld ein vorbestimmtes Feld für das Anzeigen,
ob sich ein Kodiertyp geändert hat,
ist.
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Gemäß noch einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist ein digitales Videodekodiergerät gegeben, beinhaltend einen
Vergleicher für
das Vergleichen eines Indikatorfeldes eines vorangegangenen Frames
und eines Indikatorfeldes eines aktuellen Frames in dem Eingabebitstrom,
wobei jedes Indikatorfeld ein vorbestimmtes Feld für das Anzeigen, ob
ein Kodiertyp geändert
wurde, ist; ein Kodiertypänderungsabschätzer für das Abschätzen der
Art der Änderung
des Kodiertyps durch Abschätzen
eines Bitwertes, welcher benutzt wurde in einer bitweisen logischen
Operation, basierend auf der Tatsache, dass der Wert des Indikatorfeldes
des aktuellen Frames erhalten wird durch das Durchführen der
vorbestimmten bitweisen logischen Operation in Bezug auf den Wert
des Indikatorfeldes des vorangegangenen Frames und des Bitwertes,
welcher bestimmt wird gemäß der Art
der Änderung
des Kodiertyps, und für
das Ausgeben eines Kodiertypänderungsindikationssignales
zum Anzeigen der Art der Änderung des
Kodiertyps; und eine Dekodiertypbestimmungsbaugruppe für das Bestimmen
eines Dekodiertyps des aktuellen Frames in Bezug auf ein entsprechendes
Feld in den vorangegangen Frames, basierend auf der abgeschätzten Art
der Änderung
des Kodiertyps.
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Die
obige Aufgabe und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich
durch eine detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
in Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen, in welchen:
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1 das
Format eines Feldes zeigt, welches durch einen H.263-Standard definiert
ist, um ein herkömmliches
Videokodierverfahren zu erklären;
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2 ein
Flussdiagramm ist, welches die Hauptschritte eines digitalen Videokodierverfahrens gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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3 ein
Flussdiagramm ist, welches die Hauptschritte eines digitalen Videodekodierverfahrens
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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4 ein
Blockdiagramm eines digitalen Videokodiergerätes gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
und
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5 ein
Blockdiagramm eines digitalen Videodekodiergerätes gemäß der vorliegenden Erfindung
ist.
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Datenübertragungsprotokolle
und bevorzugte Ausführungsformen
der Geräte,
welche dem Protokoll entsprechend der vorliegenden Erfindung unterliegen,
werden nun im Detail in Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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In
Bezug auf 2, in einem digitalen Videokodierverfahren
gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wird festgestellt, was in einem Kodiertyp
geändert
wurde, wenn ein aktueller Frame mit einem vorangegangenen Frame
in Schritt 202 verglichen wird.
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Als
nächstes
wird ein Wert eines Group-Of-Block-Frame-Identifier(GFID)-Feldes
bestimmt durch das Durchführen
einer vorbestimmten bitweisen logischen Operation unter Benutzung
eines Wertes des GFID-Feldes des vorangegangenen Frames und eines
Bitwertes, welcher entsprechend der Art der Änderung des Kodiertyps in Schritt 204 bestimmt
wird. In dieser Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird als die vorbestimmte Bitweise logische
Operation einer Exklusiv-ODER-Operation benutzt.
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Als
ein erster Fall tritt eine Änderung
eines Rundungstyps (rounding type, hiernach bezeichnet als RTYPE)
auf. Im Allgemeinen, wenn die Chrominanz (Farbart) abnimmt, nimmt
die rote Farbkomponente bemerkenswert zu. Um dieses Phänomen zu umgehen,
werden die Bits des RTYPE zu "1" und "0" alternierend gesetzt in dem Bild-Header.
Dieser RTYPE-Wechsel tritt sehr häufig in einem Kodierverfahren
gemäß des H.263-Standards auf. Gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wenn die RTYPE-Änderung auftritt, wird der
Wert des GFID-Feldes des aktuellen Frames bestimmt, gemäß GFID'- = GFID XOR "01", wobei "GFID" den Wert des GFID-Feldes
dese aktuellen Frame angibt und "XOR" die Exklusiv-ODER-Operation
bezeichnet. Als ein zweiter Fall tritt eine Änderung von Intra-Frame zu
Inter-Frame oder von Inter-Frame zu Intra-Frame auf. In diesem Fall
wird der Wert des GFID-Feldes des aktuellen Frames bestimmt gemäß GFID' = GFID XOR "10". Als ein dritter
Fall tritt eine Änderung
auf, welche nicht dem ersten oder dem zweiten Fall entspricht. In
diesem Fall wird der Wert des GFID-Feldes des aktuellen Frames bestimmt
gemäß GFID' = GFID XOR "11". Zum Beispiel entspricht
eine Änderung
in einem Annex dem dritten Fall. Der Annex ist ein detaillierter
Appendix, welcher ein optionales Kodierverfahren in einem digitalen
Videokodierstandard wie beispielsweise dem H.263-Standard definiert.
In dieser Ausführungsform,
in dem dritten Fall, werden das Update-Full-Extended-Picture-Type(UFEP)-Feld
eines aktuellen Frames, in welchem die Änderung auftritt und das UFEP-Feld
eines nächsten
Frames auf "001" gesetzt.
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Danach
wird ein GFID-Feld des aktuellen Frames, GFID', auf einen bestimmten Wert gesetzt und
in den aktuellen Frame eingebettet. Wenn die Änderung in einem Kodiertyp
dem dritten Fall entspricht, wird ein bestimmtes UFEP-Feld in den
aktuellen Frame und in den nächsten
Frame eingebettet in Schritt 206.
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Wie
zuvor beschrieben wird in einem digitalen Videokodierverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung,
wenn ein aktueller Frame kodiert wird, ein Wert eines GFID-Feldes
eines aktuellen Frames bestimmt durch das Durchführen einer bitweisen logischen
Operation in Bezug auf einen Wert eines GFID-Feldes eines vorangegangenen
Frames und eines Bitwertes, welcher Information über die Art der Änderung
in dem Kodiertyp repräsentiert,
und der vorbestimmte Wert wird in den aktuellen Frame eingebettet.
Deshalb, selbst wenn der Bild-Header des aktuellen Bild-Frames verloren
ist, kann die Art der Änderung
des Kodiertyps abgeschätzt
werden basierend auf den Werten der GFID-Felder des aktuellen und
vorangegangenen Frames während
des Dekodierens. Demnach kann das Dekodieren durchgeführt werden
unter Benutzung von akkurater Bild-Header-Information.
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Die
folgende Beschreibung betrifft ein digitales Videodekodierverfahren
für das
Dekodieren eines Bitstromes, welcher gemäß des digitalen Videokodierverfahrens
gemäß der vorliegenden
Erfindung wie zuvor beschrieben kodiert wurde. In Bezug auf 3 wird
das GFID-Feld eines vorangegangenen Frames verglichen mit dem GFID-Feld
des aktuellen Frames in einem Eingabebitstrom und eine Identifikationsinformation
(ein Bitwert welcher in einer Exklusiv-ODER-Operation benutzt wird) über die Änderung
des Kodiertyps wird in Schritt 302 erhalten.
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Als
nächstes
wird ein Kodiertyp des aktuellen Frame basierend auf der Identifikationsinformation über die
Kodiertypänderung
und eines korrespondierenden Feldes in dem vorangegangenen Frame
bestimmt in Schritt 304. Zum Beispiel, wenn das RTYPE-Feld
und das GFID-Feld in dem vorangegangenen Frame jeweilig auf "0" und "00" gesetzt
sind, und das RTYPE-Feld des aktuellen Frames auf "1" gesetzt ist, wird das GFID-Feld des
aktuellen Frames bestimmt und auf "01" gesetzt.
Es kann abgeschätzt werden,
dass XY, welches ein Bitwert ist welcher gemäß der Art der Änderung
in dem Kodiertyp bestimmt wurde, auf "01" gesetzt
wird aus der Gleichung "01" = "00" XOR XY und dass
der RTYPE des aktuellen Frames geändert wurde. In anderen Worten,
wenn der RTYPE des vorangegangenen Frames auf "0" gesetzt
ist, ist der RTYPE des aktuellen Frames gleich "1" gesetzt.
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Ähnlicherweise,
wenn der vorangegangene Frame ein I-Frame und der aktuelle Frame
ein P-Frame ist, falls der GFID des vorangegangenen Frames auf "0" gesetzt ist, wird abgeschätzt, dass
der GFID des aktuellen Frames auf "10" gesetzt
ist. In diesem Fall, da der GFID des vorangegangenen Frames auf "00" gesetzt ist und
der GIFD des aktuellen Frames auf "10" während des
Dekodierens gesetzt ist, kann abgeschätzt werden, dass ein Bitwert "10" in der Exklusiv-ODER-Operation
des Wertes "00" benutzt wurde. Demnach
kann festgestellt werden, dass der aktuelle Frame ein P-Frame ist,
welcher sich von dem vorangegangenen I-Frame unterscheidet.
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Alternativ,
in einem Fall in welchem ein H.263-Annex in einem aktuellen Frame
geändert wird,
kann beispielsweise abgeschätzt
werden, dass ein Bitwert "11" benutzt wurde in
der Exklusiv-ODER-Operation eines Wertes "00",
basierend auf einem Wert "00" des GFID-Feldes
eines vorangegangenen Frames und eines Wertes "11" eines GFID-Feldes
des aktuellen Frames. Demnach kann festgestellt werden, dass der
aktuelle Frame eine Annex-Änderung
hat, welche die Kodiertypänderung
ist, entsprechend dem Bitwert "11" im Vergleich mit
dem vorangegangenen Frame.
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Wie
zuvor beschrieben, wird in einem digitalen Videodekodierverfahren
gemäß der vorliegenden Erfindung
die Änderung
zwischen dem GFID des aktuellen Frames und dem GFID eines vorangegangenen
Frames identifiziert, und die Änderung
in einen Kodiertyp kann abgeschätzt
werden aus den Werten der GFID-Felder der aktuellen und vorangegangenen Frames.
In Bezug auf die abgeschätzte
Information über
die Kodiertypänderung
kann ein Dekodiertyp für den
aktuellen Frame akkurat festgestellt werden. In anderen Worten,
in dem digitalen Dekodierverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung,
wird basierend auf der Tatsache dass der Wert des GFID-Feldes des aktuellen
Frames erhalten wird durch das Durchführen einer vorbestimmten bitweise
logischen Operation in Bezug auf einen Wert des GFID-Feldes des
vorangegangenen Frames und eines Bitwertes, welcher gemäß der Art
der Änderung
des Kodiertyps bestimmt wird, der Bitwert, welcher in der bitweisen
logischen Operation benutzt wurde, abgeschätzt. Deshalb kann, selbst wenn
der Bild-Header des aktuellen Bildes verloren ist, die Änderung
des Kodier typs abgeschätzt
werden lediglich unter Bezugnahme auf die Werte der GFID-Felder
der vorangegangenen und aktuellen Frames. Zusätzlich, basierend auf der abgeschätzten Änderung
des Kodiertyps, kann der Dekodiertyp des aktuellen Frames akkurat
festgestellt werden, unter Bezugnahme auf ein entsprechendes Feld
in dem vorangegangenen Frame, hierdurch die Verringerung der Bildqualität vermeidend, welche
durch das Verwerfen eines Bitstromes oder durch das Benutzen von
Bild-Header-Information des vorangegangenen Frames während des
Dekodierens, selbst wenn die Bild-Header-Information des aktuellen Frames verloren
ist, bedingt sein kann.
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Hiernach
wird gemäß des digitalen
Videodekodierverfahrens der vorliegenden Erfindung festgestellt,
ob die Bild-Header-Information des aktuellen Frames verloren ist
und ob das UFEP-Feld des aktuellen Frames auf "001" gesetzt
ist, in Schritt 306. Wenn festgestellt wird, dass die Bild-Header-Information
verloren ist und dass das UFEP auf "001" gesetzt
ist, wird überprüft, ob der
Wert des GFID-Feldes des aktuellen Frames sich von dem des nächsten Frames
unterscheidet in Schritt 308. Wenn festgestellt wird, dass
der Wert des GFID-Feldes des aktuellen Frames sich nicht von dem
Wert des GFID-Feldes des nächsten
Frames unterscheidet, wird die Bild-Header-Information des nächsten Frames
als die Bild-Header-Information des aktuellen Frames benutzt, in
Schritt 301. Wenn festgestellt wird, dass der Wert des
GFID-Feldes des aktuellen Frames sich von dem des nächsten Frames
unterscheidet, wird die Bild-Header-Information des vorangegangenen Frames
benutzt als Bild-Header-Information des aktuellen Frames in Schritt
312, um den aktuellen Frame zu dekodieren oder der aktuelle Frame
wird verworfen.
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In
anderen Worten, gemäß des digitalen
Videokodierverfahrens der vorliegenden Erfindung wie zuvor beschrieben,
wenn ein zu dekodierender Eingabebitstrom eine Annex-Änderung als eine Kodiertypänderung
beinhaltet, ebenso wie ein UFEP-Feld des aktuellen Frames, dessen
Kodiertyp sich geändert
hat in Bezug auf den vorangegangenen Frame, wird das UFEP-Feld des
nächsten
Frames auf "001" gesetzt. Wenn das
GFID des aktuellen Frames das gleiche wie das des nachsten Frames
ist, bedeutet dies, dass es keine Kodiertypänderung gibt. In diesem Fall,
beim Dekodieren des nächsten
Frames, kann der Bild-Header des aktuellen Frames für das Dekodieren
benutzt werden. Somit beseitigt die vorliegenden Erfindung das Problem
eines digitalen Videokodieralgorithmus gemäß des herkömmlichen H.263-Standards, d.
h., wenn das UFEP-Feld eines Frames gleich "001" gesetzt
ist und die Bild-Header-Information des Frames verloren ist während des Dekodierens,
können
Frames nicht normal dekodiert werden bis ein Frame, der eine Änderung
beinhaltet, gefunden wird.
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Wie
zuvor beschrieben, in einem digitalen Videokodierverfahren für das Dekodieren
eines Bitstromes, welcher gemäß des digitalen
Videokodierverfahrens der vorliegenden Erfindung kodiert wurde, kann
selbst wenn die Bild-Header eines aktuellen Frames verloren sind,
abgeschätzt
werden, was sich zwischen dem aktuellen Frame und eines vorangegangenen
Frames geändert
hat, aus einer logischen Relation zwischen dem Wert des GFID-Feldes
des aktuellen Frames und des Wertes des GFID-Feldes des vorangegangenen
Frames, so dass das Dekodieren normal durchgeführt werden kann unter Benutzung
der richtigen Bild-Header-Information. Demnach wird die Leistungsfähigkeit
des Dekodierens verbessert.
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Die
Verfahren für
digitales Videokodieren und Dekodieren können in Computerprogrammen implementiert
werden, um diese Verfahren auszuführen. Diese Programme beinhalten
funktionale Codes und Codesegmente und können leicht von Programmierern
vorgenommen werden. Die digitalen Videokodier- und -dekodierverfahren
können
in einem üblichen
digitalen Computer implementiert werden, welcher die Programme von
einem Medium lesen kann, welcher in Computern benutzt werden und
diese Programme ausführen.
Das Programm kann auf einem Speichermedium gespeichert sein, welches
von Computern gelesen werden kann. Der Begriff des Aufnahmemediums
umfasst magnetische Aufnahmemedien, wie beispielsweise Floppy Disk
oder Festplatte und optische Aufnahmemedien, wie CDROM oder DVD.
Das Programm kann auch über Trägerwellen übertragen
werden, wie beispielsweise das Internet.
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Alternativ
kann das Programm z. B. in einem eingebauten Flash-ROM eines Gerätes gespeichert sein,
kann durch einen Mikrocomputer gelesen werden, welcher in dem Gerät vorhanden
ist und ausgeführt
werden, wobei ein digitales Videokodiergerät oder ein digitales Videodekodiergerät implementiert wird.
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4 ist
ein Blockdiagramm eines digitalen Videokodiergerätes gemäß der vorliegenden Erfindung.
In Bezug auf 4 beinhaltet das digitale Videokodiergerät eine Kodiertypänderungsidentifikationsbaugruppe 40,
eine GFID-Feldbestimmungsbaugruppe 42 und eine UFEP-Feldbestimmungsbaugruppe 44.
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Die
Kodiertypänderungsidentifikationsbaugruppe 40 empfängt Kodiertypinformationen
eines vorangegangenen Frames, PREVIOUS_CODING_TYPE, und Kodiertypinformationen
eines aktuellen Frames, CURRENT_CODING_TYPE, und identifiziert die Änderung
eines Kodiertyps in Bezug auf vorangegangene und aktuelle Frames,
um Bits auszugeben CODING_TYPE_CHANGE, welche den Status der Änderungen
anzeigen. Der Bitwert CODING_TYPE_CHANGE wird auf "00", wenn sich ein RTYPE ändert, auf "01", wenn der Wechsel
von Intra-Frame zu Inter-Frame oder umgekehrt ist, oder auf "11 ", wenn eine andere Änderung
als diese beiden Fälle
auftritt. Die Änderung,
welche sich von diesen beiden Fällen
unterscheidet, ist, z. B., eine Änderung
in einem Annex, welcher ein detaillierter Appendix ist, welcher
ein optionales Kodierverfahren in Blick auf einen digitalen Videokodierstandard
definiert.
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Die
GFID-Feldbestimmungsbaugruppe 42 führt eine Exklusiv-ODER-Operation
bezüglich
eines Wertes des GFID-Feldes des vorangegangenen Frames, PREVIOUS_GFID,
welcher durch einen H.263-Standard definiert ist durch und den Bits CODING_TYPE_CHANGE,
welche von der Kodierungstypänderungsidentifikationsbaugruppe 40 ausgegeben
worden sind, um einen Wert des GFID-Feldes des aktuellen Frames,
CURRENT_GFID, festzustellen und auszugeben.
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Die
UFEP-Feldbestimmungsbaugruppe 44 empfängt den Bitwert CODING_TYPE_CHANGE, welcher
von der Kodiertypänderungsidentifkationsbaugruppe 40 ausgegeben
wird und zeigt den Änderungsstatus
des Kodiertyps an. Wenn festgestellt wird, dass die Bits den dritten
Fall der Kodiertypänderung
repräsentieren,
setzt die UFEP-Feldbestimmungsbaugruppe 44 in Bezug auf
den aktuellen Frame, beinhaltend die Änderung und einen nächsten Frame,
die UFEP-Felder, welche durch einen H.263-Standard definiert sind,
auf "001 ".
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Daher
kodiert die digitale Videokodiervorrichtung einen Eingabevideo-Frame
und gibt einen Bitstrom aus, welcher einen Bild-Header beinhaltet. Der
Bitstrom beinhaltet ebenso ein GFID-Feld, welches die Art der Änderung
in einem Bild-Header anzeigt, d. h., wie sich ein Kodierstatus zwischen
einem vorherigen Frame und einem aktuellen Frame ändert. Des
Weiteren, wenn eine Kodiertypänderung unter
den dritten Fall fällt,
wie beispielsweise eine Änderung
im Annex, beinhaltet der Bitstrom UFEP-Felder, welche auf einen
bestimmten Bitwert gesetzt sind, in Bezug auf den aktuellen Frame
und den nächsten
Frame.
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Der
Bitstrom, welcher durch die Videokodiervorrichtung kodiert wurde,
wird durch eine digitale Videodekodiervorrichtung der vorliegenden
Erfindung dekodiert. 5 ist ein Blockdiagramm einer
digitalen Videodekodiervorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In Bezug auf 5 beinhaltet
die digitale Videodekodiervorrichtung einen GFID-Feldextraktor 50,
einen Kodiertypänderungsabschätzer 52 und
eine Dekodiertypbestimmungsbaugruppe 54. Die digitale Videodekodiervorrichtung
beinhaltet ebenso eine UFEP-Feldzustandsidentifizierungsbaugruppe 56 und
eine Bestimmungsbaugruppe zur Bestimmung des aktuellen Bild-Headers 58.
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Der
GFID-Feldextraktor 50 extrahiert den GFID-Feldwert PREVIOUS_GFID
des vorangegangenen Frames und den des aktuellen Frames CURRENT_GFID.
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Basierend
auf der Tatsache, dass der GFID-Feldwert des aktuellen Frames CURRENT_GFID
erhalten wird durch das Durchführen
einer vorbestimmten bitweisen logischen Operation, und in Bezug
auf einen Bitwert, welcher bestimmt wird, gemäß des Typs der Änderung
des Kodierverfahrens und der Wert des GFID-Feldes des vorangegangenen
Frames, bestimmt der Kodiertypänderungsabschätzer 52 den
Bitwert, welcher in der bitweisen logischen Operation benutzt wird
und schätzt
die Art der Änderung
des Kodiertyps ab. Der Kodiertypänderungsabschätzer 52 gibt
dann ein Kodiertypänderungsanzeigesignal CODING_TYPE_CHANGE
zum Anzeigen der Änderung
des Kodiertyps aus.
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Die
Dekodiertypbestimmungsbaugruppe 54 bestimmt einen Dekodiertyp
für den
aktuellen Frame, CURRENT_DECODING_TYPE, in Bezug auf das Kodiertypänderungsanzeigesignal CODING_TYPE_CHANGE
zum Anzeigen der Änderung
des Kodiertyps und einen Wert eines entsprechenden Feldes in dem
vorangegangenen Frame, PREVIOUS__ CODING_TYPE. Der Dekodiertyp des aktuellen
Frames, CURRENT_DECODING_TYPE, ist eingerichtet um wichtig für den Bild-Header
für den aktuellen
Frames zu sein.
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In
anderen Worten, während
des Kodierens, wird ein Bitstrom derart gestaltet, so dass ein Bitwert, welcher
in einer bitweisen logischen Operation benutzt wird, abgeschätzt wird
basierend auf der Tatsache, dass der Wert des GFID-Feldes des aktuellen Frames
erhalten wird durch das Durchführen
einer vorbestimmten bitweisen logischen Operation in Bezug auf den
Wert des GFID-Feldes des vorangegangenen Frames und des Bitwertes,
welcher bestimmt wird gemäß der Art
der Änderung
des Kodiertyps, so dass die Art der Änderung des Kodiertyps abgeschätzt werden
kann, lediglich aus den Werten des GFID-Feldes des vorangegangenen
und des aktuellen Frames während
des Dekodierens, selbst wenn der Bild-Header des aktuellen Frames
verloren ist. Zusätzlich,
basierend auf der abgeschätzten Änderung
des Kodiertyps, kann ein Dekodiertyp des aktuellen Frames richtig
bestimmt werden in Bezug auf ein entsprechendes Feld des vorangegangenen
Frames, wobei die Verschlechterung der Bildqualität, welche
bedingt ist durch das Verwerfen eines Bitstromes oder das Benutzen
der Bild-Header-Information des vorangegangenen Frames, wenn die
Bild-Header-Information des aktuellen Frames verloren ist, vermieden
wird.
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Die
UFEP-Feldzustandsidentifizierungsbaugruppe 56 identifiziert,
ob das UFEP-Feld des aktuellen Frames gleich "001" gesetzt
ist, wenn die Bild-Header-Information des aktuellen Frames verloren
ist, in dem Fall, in dem festgestellt wurde, dass das Kodiertypänderungsanzeigesignal CODING_TYPE_CHANGE
die Änderung
in einem Annex anzeigt, welcher zu einem detaillierten Appendix
entspricht, welcher eine optionale Kodiermethode in Hinblick auf
einen digitalen Videokodierstandard definiert. Wenn festgestellt
wird, dass das UFEP-Feld gleich "001" gesetzt ist, gibt
die UFEP-Feldzustandsidentifizierungsbaugruppe 56 ein UFEP-Identifizierungssignal
UFEP_001 aus.
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In
Erwiderung auf das UFEP-Identifizierungssignal UFEP_001 gibt die
Bild-Header-Bestimmungsbaugruppe 58 für das aktuelle
Bild ein Bild-Header-Indikationssignal des aktuellen Bildes CURRENT_HEADER
aus, welches anzeigt, dass die Bild-Header-Information eines nächsten Frames, NEXT_HEADER,
ist die Bild-Header-Information eines aktuellen Frames ist, wenn
der GFID-Feldwert eines aktuellen Frames CURENT_GFID der gleiche
ist, wie der GFID-Feldwert des nächsten
Frames NEXT_GFID. Jedoch, wenn der GFID-Feldwert des aktuellen Frames
CURRENT_GFID sich von dem GFID-Feldwert des nächsten Frames NEXT_GFID unterscheidet,
gibt die Bild-Header-Bestimmungsbaugruppe 58 für das aktuelle
Bild ein Bild-Header-Indikationssignal für das aktuelle Bild CURRENT_HEADER
aus, welches anzeigt, dass die Bild-Header-Information des vorangegangenen Frames,
PREVIOUS_HEADER, die Bild-Header-Information
des aktuellen Frames ist, in Erwiderung auf das UFEP-Identifizierungssignal
UFEP_001.
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Daher,
in dem Fall, in dem ein Eingabebitstrom, welcher dekodiert werden
soll, eine Änderung im
Annex als eine Kodiertypänderung
beinhaltet, werden UFEP-Felder gleich "001" in
einem nächsten Frame
und in einem aktuellen Frame, in welchem sich der Kodiertyp geändert hat,
gesetzt. Zusätzlich, wenn
der GFID des aktuellen Frames das gleiche ist wie der des nächsten Frames,
so heißt
das, dass die Änderung
in einem Kodiertyp nicht zwischen dem aktuellen Frame und dem nächsten Frame
aufgetreten ist. Demnach, unter dieser Voraussetzung, kann der Bild-Header
des aktuellen Frames zum Dekodieren des nächsten Frames benutzt werden.
Deshalb beseitigt die vorliegende Erfindung das Problem eines digitalen
Videokodier-Algorithmus gemäß dem herkömmlichen
H.263-Standard, d. h., wenn während des
Dekodierens das UFEP-Feld eines Frames auf "001" gesetzt
ist und die Bild-Header-Information des Frames verloren ist können Frames
nicht normal dekodiert werden, bis ein Frame, welcher eine Änderung
beinhaltet, gefunden wird.
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Wie
zuvor beschrieben, in einem digitalen Videokodierverfahren der vorliegenden
Erfindung, wird während
des Kodierens eines aktuellen Frames ein Wert des GFID-Feldes des
aktuellen Frames bestimmt durch das Durchführen einer vorbestimmten bitweisen
logischen Operation in Bezug auf einen Wert des GFID-Feldes eines
vorangegangenen Frames und eines Bitwertes, welcher Information über die
Art der Änderung
in einem Kodiertyp anzeigt, und der bestimmte GFID-Feldwert des
aktuellen Frames wird in einen Bitstrom eingebettet. Deshalb, selbst wenn
der Bild-Header des aktuellen Frames verloren geht, kann die Änderung
in einem Kodiertyp während des
Dekodierens abgeschätzt
werden, aus den GFID-Feldwerten des aktuellen und des vorangegangenen
Frames, wodurch es ermöglicht
wird, dass das Dekodieren unter Benutzung der richtigen Bild-Header-Information
normal durchgeführt
werden kann.
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Zusätzlich kann,
in einem digitalen Videodekodierverfahren für das Dekodieren eines Bitstromes,
welcher durch das digitale Videokodierverfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung kodiert wurde, selbst wenn der Bild-Header eines aktuellen
Bildes verloren gegangen ist, die Änderung des Kodiertyps abgeschätzt werden
unter Benutzung der logischen Relation zwischen einem GFID-Feldwert
des aktuellen Frames und eines GFID-Feldwertes eines vorangegangenen
Frames, wodurch es möglich
ist, dass das Dekodieren normal durchgeführt werden kann unter Benutzung
der richtigen Bild-Header-Information.
Demnach wird die Leistungsfähigkeit
des Dekodierens verbessert.