FI107108B - Virheen ilmaiseminen alhaisen bittinopeuden videolähetyksessä - Google Patents

Description

1 107108

Virheen ilmaiseminen alhaisen bittinopeuden videolähetyksessä

Esillä oleva keksintö koskee videolähetystä ja erityisesti menetelmää ja laitetta tiivistetyn videodatan dekoodaamiseksi, jossa tieto videolohkon 5 paikkataajuusjakaumasta muunnetaan pikseliarvoiksi.

Eräs päämäärä tietoliikenteessä on tarjota järjestelmiä, joissa on käytettävissä video-, audio-ja tietopalvelujen hyvänlaatuinen, reaaliaikainen lähettäminen. Kuten yleisesti tiedetään, liikkuvien kuvien lähettämiseen tarvittavan tiedon 10 määrä on korkea verrattuna moniin muihin mediatyyppeihin, ja toistaiseksi videon käyttö alhaisen bittinopeuden päätteissä on ollut vähäistä. Tietojen siirto digitaalisessa muodossa on kuitenkin mahdollistanut lisääntyvät signaalikohinasuhteet ja lisääntyneen tietokapasiteetin lähetyskanavissa. Kehittyneet digitaaliset matkaviestinjärjestelmät tarjoavat lähitulevaisuudessa 15 myös palveluja, jotka parantavat lähetysbittinopeuksia, mikä tarkoittaa sitä, että videon lähettäminen jopa alhaisen bittinopeuden matkaviestinkanavien yli tulee olemaan helpommin toteutettavissa.

Kanavakapasiteetin käytön optimoimiseksi signaalit tiivistetään yleensä ennen 20 lähettämistä. Tämä on erityisen tärkeää videolähetyksessä, jossa lähetettävän tiedon määrä on suuri. Tiivistetty video kärsii helposti lähetysvirheistä, pääasiassa koska tiivistetyn videon tietosisältö koodataan yleensä käyttämällä . . vaihtuvapituisia koodeja. Kun bittivirhe muuttaa koodisanan toiseksi, joka on eri ;.. ‘ pituinen, dekooderi menettää synkronoinnin ja dekoodaa peräkkäisiä ‘ · · ·' 25 virheettömiä lohkoja väärin, kunnes seuraava synkronointikoodi vastaanotetaan.

• · · · • · :.'*i Lähetysvirheiden aiheuttamien kuvien huonontumisten rajoittamiseksi voidaan soveltaa virheenilmaisu- ja/tai virheenkorjausmenetelmiä, käyttää :T: uudelleenlähetyksiä ja/tai peitellä vastaanotetun, vaurioituneen tiedon 30 vaikutuksia. Uudelleenlähetykset tarjoavat tavallisesti melko hyvän tavan suojata - tietovirtoja virheiltä, mutta alhaisen bittinopeuden lähetykseen liittyvät pitkät, .···. edestakaiset (round-trip) viiveet ja kohtalaiset tai korkeat virhesuhteet tekevät • ’·] uudelleenlähettämisen käytännössä mahdottomaksi, erityisesti reaaliaikaisilla ’ · videopuhelinsovelluksilla. Virheenilmaisu- ja korjausmenetelmät vaativat yleensä ': : 35 suuren otsikon, koska ne lisäävät dataan jonkin verran redundanssia.

.·;·. Virheenpeittelyä voidaan siis pitää alhaisen bittinopeuden sovelluksille hyvänä . · · ·. tapana suojata kuvia ja palautua lähetysvirheiltä.

2 107108

Jotta lähetysvirheet pystytään peittämään, ne on ilmaistava ja paikannettava.

Mitä enemmän virheen tyypistä ja sijainnista tiedetään, sitä paremmin peittelymenetelmä voidaan kohdistaa ongelmaan ja vastaavasti sitä parempi kuvan laatu saavutetaan. On myös tärkeää löytää menetelmät, jotka voivat 5 ilmaista erityisesti ne virheet, jotka ihmissilmä havaitsee helposti.

Viimeaikoina on osoitettu runsaasti mielenkiintoa virhesietoista (error-resilient), digitaalista videolähetystä kohtaan, mutta työ on keskittynyt pääasiassa digitaaliseen TV-lähetykseen, jossa käytetään MPEG-2:ta. Siinä ongelma on 10 ratkaistu pääasiassa lisäämällä bittivirtaan toistuvasti uniikkejasynkronointikoodeja, käyttämällä lyhyitä paketteja, joissa on syklinen redundanssitarkastus (cyclic redundancy check eli CRC), ja hylkäämällä kaikki paketit, joissa CRC ilmaisee virheen. Kun lähetyksen bittinopeus on muutamia megatavuja sekunnissa, toistuvasti esiintyvien synkronointikoodien tai CRC-15 kenttien osuus koko tietovirrassa on yleensä hyväksyttävä. Alhaisen bittinopeuden lähetyksessä tilanne on kuitenkin aivan erilainen, ja 20-30 kbps:n bittinopeuksilla otsikkojen optimointi on erittäin tärkeää. Lisäksi, jos kuvan koko on esim. 704*576 pikseliä, yksi 16*16 -pikselin makrolohko (macro block) kattaa noin 0,061 % koko kuvasta, kun taas alhaisen bittinopeuden QCIF (Quarter 20 Common Intermediate Format) 176*144 -pikselin kuvissa yksi makrolohko kattaa yli 1 % koko kuvasta. Täten makrolohkon menetys on haitallisempaa alhaisen bittinopeuden videopuhelimen kuvissa kuin televisiokuvissa.

..' Päämielenkiinto alhaisen bittinopeuden videokoodauksen standardisointielimissä "l' 25 on ollut parantaa keskenään koodattavien kehysten eli inter-koodattavien ·;·*· kehysten välistä virhesietoa. Useimmissa esitetyissä menetelmissä ehdotetaan *. *: bittivirran syntaksi- ja koodausalgoritmien muuttamista, jolloin niitä voidaan • · :Λ: hyödyntää kunnolla ainoastaan, jos käyttäjien videopuhelinpäätteet tukevat niitä • · · laajalti. Yleisesti on esitetty kaksi virheenilmaisumenetelmää: laittomien, 30 vaihtuvapituisten koodaus (variable length coding eli VLC) -koodisanojen ilmaiseminen ja diskreettien kosinimuunnos (discrete cosine transform eli DCT) * · « .*·*. -matriisien puuttuvien lohkon loppukoodien ilmaiseminen. Käytännössä näiden menetelmien on todettu olevan riittämättömiä varsinkin intra-koodatuille (sisäisesti koodatuille) lohkoille, koska suuri joukko VLC-virheitä jää ilmaisematta, : : 35 eikä virheitä intra-koodattujen lohkojen kiinteäpituisesti koodatuissa DC-·’; komponenteissa usein ilmaista lainkaan. Lisäksi virheet ilmaistaan usein aivan . · '. liian myöhään usean vaurioituneen lohkon dekoodaamisen jälkeen.

3 107108

Wai-Man Lamin ja Amy R. Reibmanin julkaisu ”An Error Concealment Algorithm for Images Subject to Channel Errors”, IEEE:n Transactions on Image Processing julkaisu, voi. 4, n:o 5, sivut 533-542, toukokuu 1995, esittää joitakin DCT- ja pikselitason virheenilmaisualgoritmeja. Nämä algoritmit eivät kuitenkaan 5 sovellu riittävän hyvin alhaisiin bittinopeuksiin ja alhaisiin resoluutioihin erityisesti, koska DCT-tason algoritmit ovat soveltumattomia kvantisoitujen DCT-matriisien eri ominaisuuksille.

Aki Hietalan julkaisu ’’Virhesietoinen videodekoodaus”, pro gradu -työ, Oulun 10 yliopisto, Sähkötekniikan osasto, 1997, esittelee ja analysoi eräitä menetelmiä virheen ilmaisemiseksi videobittivirroissa. Menetelmät hyödyntävät vierekkäisten pikselien jäännöskorrelaatiota (paikkakorrelaatio) ja etsivät vaurioituneita lohkoja ilmaisemalla poikkeamia lohkon reunoilla. Menetelmiä pidetään kuitenkin varsin monimutkaisina, ja saavutettu vaikutus ei ole vielä ollut riittävä.

15 M.R.Pickeringin, M.R.Fraterin, J.F.Arnoldin ja M.W.Griggin julkaisu ”An Error Concealment Technique in the Spatial Frequency Domain”, Signal Processing julkaisu, n:o 54, Elsevier 1996, sivut 185-189, esittelee menetelmän sellaisten lohkojen kuvassa aiheuttamien virheiden peittelemiseksi, jotka esiintyvät 20 samanlaisina kuin yksittäinen DCT perusfunktio. Menetelmässä ilmaistaan ja supistetaan nollaan epätavallisen suuria DCT-kertoimia kertoimien 8*8 -lohkossa. Tämä menetelmä toimii hyvin tietyn tyyppisillä lähetysvirheillä, mutta ainoana , ; ilmaisuvälineenä sillä on rajallinen vaikutus.

' "; ‘ 25 Nyt on keksitty uusi menetelmä koodattujen videodatalohkojen dekoodaamiseksi,

I I I

····* jossa muunnetaan tietoa videodatalohkon paikkataajuusjakaumasta •V*i pikseliarvoiksi, jolla yllä mainittuja epäkohtia voidaan vähentää. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että siinä generoidaan ennen :.·* : mainittua muunnosta ensimmäinen viitearvo, joka esittää muutoksia tiedossa 30 paikkataajuusjakaumasta lohkon sisällä, generoidaan mainitun muunnoksen :***; jälkeen toinen viitearvo, joka esittää muutoksen äkillisyyttä määrätyssä tiedossa .···. lohkon ja ainakin yhden aiemmin muunnetun videolohkon välillä, verrataan ' ensimmäistä viitearvoa tiettyyn ensimmäiseen kynnysarvoon ja toista viitearvoa '··' tiettyyn toiseen kynnysarvoon, ja ilmaistaan virhe lohkossa vasteena sille, että • : 35 jompikumpi ensimmäisestä ja toisesta viitearvosta on ensimmäisen ja vastaavasti ; toisen kynnysarvon määrittämän hyväksyttävän vaihteluvälin ulkopuolella.

4 107108

Keksinnön kohteena on tarjota joukko parannettuja virheenilmaisuelementtejä, jotka yhdistetään intra-koodattujen videolohkojen eri dekoodausvaiheisiin.

Ainakin kahden dekoodausprosessin eri muodoissa ja/tai vaiheissa tietoa hyödyntävän keksinnön virheeniimaisuelementin käyttö parantaa virheen 5 ilmaisun tarkkuutta eikä silti lisää suhteettomasti dekoodausprosessin monimutkaisuutta. Keksinnön mukaisen virheenilmaisun käyttö mahdollistaa tehostetut virheenpeittoprosessit ja parantaa näin videotietolähetyksen virhesietoa alhaisilla bittinopeuksilla.

10 Keksityt menetelmät hyödyntävät tiedon hitaasti vaihtuvaa luonnetta luonnollisissa kuvissa olettamalla, että vierekkäisten lohkojen välinen korrelaatio on suhteellisen korkea. Lohkoja, joiden muodot ovat hyvin epätodennäköisiä luonnossa, voidaan tutkia tarkemmin. Menetelmissä naapurilohkojen välillä edellytetään olevan suhteellisen korkea korrelaatio ja esitetään välineet joidenkin 15 hyvin äkillisten muutoksien tunnistamiseksi bittivirroissa. Odottamattoman poikkeaman videosekvenssissä tulkitaan ilmaisevan epäilyttävää tai vaurioitunutta lohkoa tai useita lohkoja (makrolohko).

Lisäksi esitetään laite videodatan dekoodaamiseksi. Laite käsittää välineet tiedon 20 videolohkon paikkataajuusjakauman muuntamiseksi pikseliarvoiksi, ja sille on tunnusomaista välineet ensimmäisen viitearvon generoimiseksi ennen mainittua muunnosta, joka viitearvo esittää muutoksia tiedossa paikkataajuusjakaumasta ·, ; lohkon sisällä, välineet toisen viitearvon generoimiseksi mainitun muunnoksen !..' jälkeen, joka viitearvo esittää muutoksen äkillisyyttä tietyssä tiedossa lohkon ja ' 25 ainakin yhden aiemmin muunnetun videolohkon välillä, välineet ensimmäisen viitearvon vertaamiseksi tiettyyn ensimmäiseen kynnysarvoon, välineet toisen ·: viitearvon vertaamiseksi tiettyyn toiseen kynnysarvoon, välineet virheen v.· ilmaisemiseksi lohkossa vasteena sille, että ensimmäinen viitearvo on : ensimmäisen kynnysarvon määrittämän hyväksyttävän vaihteluvälin ulkopuolella 30 ja välineet virheen ilmaisemiseksi lohkossa vasteena sille, että toinen viitearvo on :***: toisen kynnysarvon määrittämän hyväksyttävän vaihteluvälin ulkopuolella.

• · · • « ·

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkinomaisesti viittaamalla oheisiin ’···* kuvioihin, joissa * ‘ 35 kuvio 1 havainnollistaa intra-koodattujen videokuvien koodaus- ja dekoodausvaiheita; . · ·. kuvio 2 havainnollistaa videokuvan konfiguraatiota H.261-standardin mukaisesti; kuvio 3 havainnollistaa keksinnön mukaisen menetelmän elementtejä; 5 107108 kuvio 4a havainnollistaa DCT-matriisin konfiguraatiota; kuviot 4b-4d havainnollistavat eri tapoja DCT-matriisin jakamiseksi; kuvion 5a vuokaavio havainnollistaa keksinnön mukaisen ensimmäisen ilmaisuelementin periaatetta; 5 kuvion 5b vuokaavio havainnollistaa kuvion 5a menetelmän suoritusmuotoa; kuvio 6 havainnollistaa keksinnön mukaisen toisen ilmaisulohkon periaatetta; kuvio 7 havainnollistaa toisen ilmaisulohkon suoritusmuodon periaatetta; kuvio 8a havainnollistaa keksinnön mukaisen kolmannen ilmaisulohkon periaatetta; 10 kuvio 8b havainnollistaa keksinnön mukaisen kolmannen ilmaisulohkon suoritusmuotoa; kuvio 8c havainnollistaa keksinnön mukaisen menetelmän erästä toista suoritusmuotoa; kuvio 9 havainnollistaa keksinnön suoritusmuodon toiminnallista arkkitehtuuria; 15 kuvio 10 havainnollistaa keksinnön mukaisen videokuvan dekooderin suoritusmuotoa; kuvio 11 havainnollistaa keksinnön mukaisen kannettavan päätteen suoritusmuotoa.

20 Digitaalinen kuva muodostetaan näytteistämällä ja kvantisoimalla analogista kuvatietoa ja muuntamalla generoitu tieto jatkuvaksi virraksi bittejä. Digitoitu signaali sallii kehittyneiden digitaalisten signaalinkäsittelytyökalujen käytön, jotka •, : sallivat nopeamman ja tehokkaamman tiedonsiirron. Viime aikoina on kehitetty !..' useita kuvankoodausalgoritmeja pienentämään digitaalisen kuvan esittämiseen • ·; 25 tarvittavien bittien määrää ja vastaavasti laskemaan digitaalisten kuvien lähettämiseen vaadittavia bittinopeuksia. JPEG (Joint Photographic Experts Group) on laajalti käytetty algoritmi kiintokuville, CCITT (ITU Telecommunication • ·

Standardisation Sector) -suositus H.261 on kehitetty videoneuvottelua varten, ·* H.263 videopuhelinliikennettä varten ja MPEG (Moving Pictures Expert Group) 30 liikkuvien videokuvien siirtämistä ja tallettamista varten. Kuvion 1 lohkokaavio - havainnollistaa näissä standardeissa käytettyjä ja alan ammattimiehelle yleisesti .***. tunnettuja videokoodauksen ja -dekoodauksen perusvaiheita. Digitaalinen kuvatieto 10 jaetaan pieniksi lohkoiksi 11, jotka käsittävät tietyn määrän pikseleitä '··' (esim. yksi lohko sisältää 8x8 pikseliä). Kussakin lohkossa oleva tieto " ” 35 muunnetaan paikkataajuustasoon käyttämällä diskreettiä kosinimuunnosta ;’j'; (Discrete Cosine Transform eli DCT) 12. Johdettu DCT-matriisi kvantisoidaan 13, .· ·. ja kvantisoitu signaali koodataan käyttämällä vaihtuvapituisten koodisanojen (Variable Length Codewords, VLC) taulukkoa 14. Koodattu signaali lähetetään 6 107108 vastaanottajalle. Vastaanottopäässä suoritetaan käänteiset prosessit 15,16 ja 17 päinvastaisessa järjestyksessä kuvan rekonstruoimiseksi.

Digitaalisen kuvan resoluution määrittelee kuvamatriisissa olevien pikseleiden 5 lukumäärä. Näytteistäminen 8 bitillä jokaista yhtä luminanssi- (Y) ja kahta krominanssikomponenttia kohti (U, V) antaa tulokseksi 224 ~ 16 miljoonaa käytettävissä olevaa väriä. Ihmisen visuaalinen järjestelmä on herkempi luminanssi- kuin krominanssikomponenteille, joten yleensä kuvan krominanssikomponentit ovat paikallisesti alinäytteistettyjä. Esimerkiksi ITU-T 10 H.261 -suosituksessa jokaiselle neljälle luminanssilohkolle käytetään kahta krominanssilohkoa. Kuten kuviossa 2 on havainnollistettu, 4 luminanssi- ja 2 krominanssilohkon joukot muodostavat makrolohkon 21, ja H.261-kuva 23 käsittää 12 lohkoryhmää (viite 22), jotka 3x11 makrolohkoa muodostavat.

Vastaavia rakenteellisia ryhmittelyjärjestelmiä käytetään muissa 15 koodausstandardeissa.

Kuvan 3 vuokaavio havainnollistaa keksityn menetelmän elementtejä makrolohkon dekoodausvaiheiden yhteydessä. Keksintö perustuu ajatukseen, että lohkot ovat keinotekoinen tapa jakaa tieto, ja tämän vuoksi alhaisen 20 bittinopeuden videosekvensseissä luonnollisten kuvien muutoksien lohkojen välillä tulisi tapahtua hitaasti ja/tai tietyissä rajoissa odotetulla tavalla. Menetelmä käsittää kolme erillistä ilmaisuelementtiä, joista ainakin kaksi yhdistetään . : vaihtuvapituisen dekoodauksen 31, käänteisen kvantisoinnin 32 ja käänteisen . · · · [ DCT:n 33 dekoodausprosessiin. Ilmaisuelementit hyödyntävät käytettävissä ‘ ‘! 25 olevaa tietoa dekoodauksen eri vaiheissa ilmaistaakseen lähetysvirheitä.

Ensimmäinen ilmaisuelementti 34 suorittaa vaiheita lohkotasoisten DCT- • · · ’· / komponenttien tarkastamiseksi, ja se voidaan suorittaa joko ennen tai jälkeen • · · *·’·* käänteisen kvantisoinnin. Toisen ja kolmannen ilmaisuelementin tarkoituksia : varten nykyisen makrolohkon DCT-komponentit talletetaan väliaikaisesti esim.

30 dekooderin tilapäismuistiin. Toinen ilmaisuelementti 35 suorittaa vaiheita lohkotasoiselle palkkavertailulle, ja kolmas ilmaisuelementti 36 suorittaa vertailuja ·***: makrolohkotasolla. Ilmaisua varten ainoastaan vastaavia komponentteja verrataan toisiinsa (ts. Y-, U- ja V-komponentteja verrataan erikseen).

Ilmaisemisen tulkinta voi olla riippuvainen ainoastaan yhden komponentin 35 tarkastelun tuloksista tai yhtä hyvin useamman komponentin tarkastelun tuloksista. Seuraavassa tarkastellaan kuvion 3 ilmaisuelementtejä yksityiskohtaisemmin.

7 107108 1. Ensimmäinen ilmaisu lohko (34)

Diskreetin kosinimuunnoksen jälkeen pikselilohko voidaan esittää DCT-matriisina, joka käsittää DC-kertoimen ja useita AC-kertoimia, joita selataan ristiinrastiin (zigzag) pienemmistä suurempiin taajuuskertoimiin kuten kuviossa 4a 5 on esitetty. Käytännössä on erittäin epätodennäköistä, että kuvissa, joiden resoluutio on matala, korkeataajuisissa AC-komponenteissa olisi suuria amplitudeja. Suuret amplitudit ovat kuitenkin mahdollisia, ja keksityssä menetelmässä niitä ei yksinkertaisesti suodateta pois, vaan niitä käytetään ilmaisemaan virheitä ymmärtämällä se tosiasia, että korkeataajuisilla AC-10 komponenteilla tulisi olla pienemmät absoluuttiset arvot kuin matalampitaajuisilla AC-kertoimilla.

Kuvion 5a vuokaavio havainnollistaa ensimmäisen ilmaisuelementin periaatetta yksinkertaistetulla menetelmällä, jolla tarkastetaan DCT-matriisin kelpoisuus.

15 Vaiheessa 510 DCT-matriisin AC-komponentit jaetaan ainakin kahteen ryhmään, jossa tietyt korkeampitaajuiset komponentit AC36-AC63 (viite: kuvio 4a) muodostavat ensimmäisen ryhmän ja toinen ryhmä on valittu joukko jäljelle jääviä AC-komponentteja (joihin myöhemmin viitataan matalataajuisina komponentteina). Ainakin yksi ensimmäinen kynnysarvo TH1, joka esittää 20 aktiivisuutta matalammilla taajuuksilla, lasketaan toisen ryhmän AC- komponenteista (vaihe 520). Lisäksi ainakin yksi viitearvo Xref lasketaan vaiheessa 530. Viitearvo esittää nollasta eroavien kertoimien itseisarvoa, ; esimerkiksi ensimmäisen ryhmän AC-komponenttien tai toisen ryhmän AC-!.,' komponenttien. Viitearvoa Xref verrataan (vaihe 540) johdettuun ensimmäiseen I < ' *';' 25 kynnysarvoon TH1, ja jos viitearvo on suurempi kuin kynnysarvo (vaihe 560), < i 4 tämä tarkoittaa, että virhe on ilmaistu.

• · • · · « »· • · :.v Kuvion 5b vuokaavio havainnollistaa kuviossa 5a esitetyn menetelmän • · · ·*.· · suoritusmuotoa, jossa itseasiassa generoidaan kaksi ensimmäistä viitearvoa ja 30 vastaavat ensimmäiset kynnysarvot. Vaiheessa 511 DCT-matriisi jaetaan - vaakasuoriin, pystysuoriin, diagonaalisiin ja korkeataajuuskaistoihin.

• « « .···. Esimerkinomaisia vaakasuoria, pystysuoria ja diagonaalisia kaistoja, joihin viitataan kollektiivisesti matalataajuuskaistoina, on havainnollistettu vastaavasti « · '··* kuvioissa 4b, 4c ja 4d, tässä järjestyksessä. Näiden matalataajuuskaistojen välillä : : 35 voi olla jonkin verran päällekkäisyyttä. Vaiheessa 512 valitaan ensimmäinen matalataajuuskaista k. Kertoimien absoluuttinen summa abSumkt suurin . . absoluuttinen kerroinarvo ACmax,k ja abSumk:n nollasta eroavien tekijöiden lukumäärä lasketaan vaiheessa 513. Vaiheessa 514 tarkistetaan nollasta β 107108 eroavien kertoimien lukumäärä matalataajuuskaistalla k, ja jos kaistalla on enemmän kuin yksi nollasta eroava kerroin, muiden nollasta eroavien kertoimien abSumk absoluuttisesta summasta vähennetään suurin absoluuttinen arvo ACmax,k. la summa lisätään ennalta määriteltyyn vakioarvoon Cv Saatu summa 5 määritellään 521 ensimmäiseksi lisäkynnykseksi TH1a. Jos nollasta eroavia kertoimia on ainoastaan yksi tai ei yhtään, ensimmäinen lisäkynnysarvo TH1a määritellään 522 olemaan ennalta määritelty vakioarvo Cv Vaiheessa 541 suurinta absoluuttista kerroinarvoa ACmaXik (ensimmäinen viitearvo) verrataan ensimmäiseen lisäkynnysarvoon TH1a, ja jos ensimmäinen viitearvo ACmax k,on 10 suurempi tai yhtä suuri kuin ensimmäinen lisäkynnysarvo TH1 a, virhe ilmaistaan 560. Jos ensimmäinen viitearvo ACmax,k on pienempi kuin ensimmäinen lisäkynnysarvo TH1a, tarkistetaan 542, onko kaikki matalataajuuskaistat jo tarkastettu. Jos ei ole, valitaan seuraava (vaihe 543).

15 Kun kaikki matalataajuuskaistat on tarkastettu, myös korkeataajuuskaista tutkitaan. Vaiheessa 544 toinen lisäkynnysarvo TH1b johdetaan kertoimien absoluuttisista arvoista matalataajuuskaistoilla valitsemalla TH1b=max(Cv ACmax,k; k=1 ...K). Tämän jälkeen tarkastetaan korkeataajuuskaistan ensimmäinen kerroin j (vaihe 545). Ensimmäinen viitearvo Xref on nyt valitun 20 korkeataajuuskertoimen absoluuttinen arvo, ja jos Xref on suurempi kuin kynnys TH1b (vaihe 546), virhe ilmaistaan (vaihe 560). Silmukkaa (vaiheet 546-548) toistetaan kunnes kaikki komponentit korkeataajuuskaistalla on tutkittu. Jos kumpaakaan kynnyksistä TH1a ja TH1b ei ylitetä prosessissa, menetelmä osoittaa (vaihe 550), ettei yhtään virhettä ole ilmaistu tässä lohkossa tässä ',,, 25 vaiheessa.

I ‘ I «»«· :*·,· 2. Toinen ilmaisuelementti (35) • · • · · • * e • ·

Kuten jo mainittiin, muutoksilla naapurilohkojen välillä luonnollisissa kuvissa on 30 taipumusta muodostuva suhteellisen tasaisesti. Näin ollen toisen ... ilmaisuelementin toiminta perustuu korrelaation seurantaan naapurilohkojen välillä. Toinen ilmaisuelementti sisällytetään edullisesti dekoodausprosessiin ·;·* käänteisen diskreetin kosinimuunnoksen jälkeen. Toisen ja kolmannen ilmaisuelementin tarkoituksia varten nykyisen makrolohkon DCT-komponentit ·:·· 35 talletetaan väliaikaisesti esim. dekooderin tilapäismuistiin. Kuvion 6 vuokaavio havainnollistaa keksinnön mukaisen toisen ilmaisuelementin periaatetta.

• · * I · 9 107108

Vaiheessa 610 viitearvo Xcurr johdetaan nykyisen lohkon tiedosta. Viitearvo Xcurr esittää ominaisuutta, joka oletettavasti jatkuu lohkon rajojen yli ja voidaan johtaa usealla tavalla kuten myöhemmin näytetään. Vaiheessa 620 vastaava viitearvo Xneigh johdetaan ainakin yhden naapurilohkon tiedosta. Vaiheessa 630 5 viitearvoja verrataan toisiinsa, jotta saadaan erotusarvo, joka esittää tutkitun ominaisuuden muutosta Δ lohkosta lohkoon siirryttäessä. Jos muutos on suurempi kuin toinen kynnys TH2 (vaihe 640), virhe ilmaistaan (vaihe 660). Jos muutos ei ylitä toista kynnystä TH2, yhtään virhettä ei ilmaista (vaihe 650).

Toinen kynnys TH2 voi olla esim. ennalta määritelty vakio.

10

Keksityn menetelmän eräässä suoritusmuodossa viitearvo Xcurr on lohkon DC-komponentti. Vertailuun on käytettävissä ainoastaan aiemmin dekoodattuja lohkoja. Jos virheentarkistusmenetelmää käytetään dekoodauksen aikana, DC-komponentit lohkoissa vasemmalla, yläpuolella, ylävasemmalla ja yläoikealla 15 ovat käytettävissä vertailuun. Jos tarkistus suoritetaan vasta sitten, kun koko kehys on dekoodattu, mahdollisia naapureita joillekin lohkoille voidaan myös löytää nykyisen rivin alapuolella olevalta riviltä. Jos ero nykyisen lohkon ja jokaisen käytettävissä olevan naapurilohkon välillä on suurempi kuin tietty kynnys, virhe nykyisessä lohkossa ilmaistaan. Käytännössä kynnyksen pitäisi olla 20 varsin korkea, koska alhaisen resoluution kuvissa kahden vierekkäisen lohkon sisällöt voivat olla varsin erilaiset. Joka tapauksessa tämä tarkistus vaatii ainoastaan muutamia vertailuja ja DC-komponenttien tallettamisen, eikä se tämän vuoksi lisää paljonkaan dekoodausprosessin monimutkaisuutta.

I i < i Ί;, 25 Keksityn menetelmän eräässä toisessa suoritusmuodossa tutkittu lohko jaetaan 'V'. useisiin alilohkoihin (esim. 8*8 -lohko jaetaan neljään 4*4 -alilohkoon). Jokaiselle / alilohkolle lasketaan pikseliarvojen keskiarvo, ja laskettua arvoa käytetään • · · viitearvona Xcurr tuolle alilohkolle. Naapurilohkon Xneigh viitearvona käytetään :·; : vuorollaan vasemmalla, yläpuolella, ylävasemmalla ja yläoikealla olevan 30 naapurialilohkon keskimääräistä pikseliarvoa. Muutos Δ on yhtä suuri kuin ero • · · viitearvon Xcurr ja kunkin tutkitun naapurialilohkon keskimääräisen pikseliarvon Xneigh välillä. Jos ero Δ alilohkolle ja mille tahansa sen tutkituista naapureista on suurempi kuin ennalta määritelty toinen kynnys TH2, virhe ilmaistaan. Joka tapauksessa, jos tällainen tulkinta tässä tapauksessa vaikuttaa liian . 35 voimakkaalta, lohko voidaan merkitä epäilyttäväksi, ja tarkistusta voidaan v : täydentää jollakin toisella tarkistuksella.

« * 107108 ίο

Keksityn menetelmän toisessa suoritusmuodossa lohkon rajalla olevia pikseleitä käytetään tarkistamaan kuvan jatkuvuus. Tekniikan tason mukaisissa ratkaisuissa tutkitaan ainoastaan välittömästi lohkon rajalla olevia pikseleitä, mutta käytännössä tämän ei ole todettu riittävän. Eräässä parannetussa 5 menetelmässä muutosten gradientti rajaa lähellä olevissa pikseliarvoissa otetaan myös huomioon. Kuviossa 7 havainnollistetaan toisen ilmaisulohkon tällaisen suoritusmuodon periaatetta.

Kuvio 7a esittää rajaa 70 kahden vierekkäisen lohkon 71 ja 72 välillä. Kohta 73 10 esittää lähinnä rajaa 70 olevan ensimmäisen lohkon 71 pikselin valitun komponentin (esim. luminanssi) arvoa. Kohta 74 esittää saman komponentin arvoa toisen lohkon 72 pikselille, joka on lähinnä rajaa ja samalla rivillä kuin kohdan 73 pikseli. Kohta 75 esittää saman komponentin arvoa ensimmäisen lohkon 71 pikselille, joka sijaitsee rajapikselin 73 vieressä ja kauempana rajasta 15 70. Kohta 76 esittää saman komponentin arvoa toisen lohkon 72 pikselille, joka sijaitsee rajapikselin 74 vieressä ja kauempana rajasta 70. Ensin johdetaan rajapikseleiden 73 ja 74 arvojen välinen erotus d1. Sitten arvot 77 ja 78 ekstrapoloidaan kohtien 73/75 ja vastaavasti 74/76 arvoista tässä järjestyksessä.

Ekstrapoloitujen arvojen välinen erotus d2 lasketaan, ja erotuksia d1 ja d2 20 verrataan toisiinsa. Pienempi niistä min(d1, d2) lisätään lohkon 71 rajalle 70 laskettuun kumulatiiviseen summaan Δ. Kokonaissummaa Δ verrataan ennalta määriteltyyn toiseen kynnykseen TH2, ja jos summa Δ on suurempi kuin TH2, '. : toiset rajat tarkistetaan samalla tavoin. Jos kaikkien rajojen summat ylittävät . · · ·, TH2:n, virhe ilmaistaan. Tässä esimerkissä laskuihin käytetään ' ‘_ 25 luminanssikomponenttia, mutta yleisesti voidaan käyttää mitä tahansa T\ luminanssi- ja krominanssikomponenttia (Y, U, V), ja/tai tarkistus voidaan • · · / suorittaa jokaiselle komponentille erikseen. Kriteeriä voidaan myös muuntaa « · · ‘ osoittamaan virhe, jos yhden/kahden/kolmen rajan summa osoittaa TH2:n v ; ylittäviä arvoja. Kuvio 7b esittää samaa järjestelyä kuin kuvio 7a, mutta eri 30 pikseliarvoilla ja eri muutossuunnalla. Ekstrapolaatiolla voidaan välttää o tarpeettoman hätäiset päätelmät lohkon kelpoisuudesta/epäkelpoisuudesta.

• · · • · • · ·

Tekniikan tason mukaisessa kirjallisuudessa on esitetty joitakin reunailmaisimia lohkorajoille. Tässä esitettyjä suoritusmuotoja voidaan täydentää tällaisten 35 reunailmaisimien, esim. reunan jyrkkyysoperaattori (compass gradient operator), :Ύ: käytöllä.

< « 3. Kolmas ilmaisuelementti (36) „ 107108

Makrolohkotasolla voidaan tutkia tietoa useista lohkoista, ja lohkojen välisiä poikkeamia voidaan tarkastella yksityiskohtaisemmin. Makrolohkotarkistusta varten kaikki tai valittu joukko makrolohkon DCT-komponentteja talletetaan 5 dekooderin tilapäismuistiin. Kuvion 8a vuokaavio havainnollistaa ilmaisumenetelmien periaatetta makrolohkotasolla. Vaiheissa 810 ja 820 vastaanotetaan ensimmäinen lohko Bj, ja tietty makrolohkotason parametri qj, joka esittää ominaisuutta, jonka muutosta tarkastellaan läpi koko makrolohkon, talletetaan muistiin 830. Tietoa kootaan 810-850 -silmukan edistyessä, kunnes 10 laskuri j saavuttaa arvon J (vaihe 840), joka on sama kuin makrolohkossa olevien lohkojen määrä. Kun koko makrolohko on vastaanotettu, ja parametrit qj kaikille lohkoille on talletettu, viitearvo tai joukko viitearvoja Qcurr johdetaan 860 parametreistä qj. Qcurr tarkistetaan 870 Qcurr:l!e asetettua rajaa esittävää kolmatta kynnystä TH3 vasten tiettyjen ennalta määriteltyjen kriteerien 15 täyttämiseksi. Siinä tapauksessa, että viitearvo Qcurr on pienempi kuin kolmas kynnys TH3, mitään virhettä ei ilmaista (vaihe 890). Jos viitearvo ylittää TH3:n, virhe ilmaistaan (vaihe 895).

Kuviossa 8a esitetyssä menetelmän eräässä suoritusmuodossa viitearvot ja 20 tarkistuskriteerit perustuvat paikalliseen spektrikorrelaatioon. Käytännössä suurin osa kehyksen visuaalisesti havaittavissa olevasta muototiedosta voidaan löytää luminanssikomponentista. Näin ollen, jos luminanssilohkoissa on pieniä \ : muutoksia, makrolohkon krominanssilohkoissa ei myöskään pitäisi tapahtua . · ·! kovin monia muutoksia. Tämä pitää erityisesti paikkansa, jos kuva näytteistetään ' [! _ 25 esim. käyttämällä 4:2:0 -formaattia (ts. neljä Y-lohkoa yhden U-lohkon ja yhden *!1. V-lohkon kanssa). Kuvion 8b vuokaavio havainnollistaa keksinnön mukaisen t · · menetelmän tällaista suoritusmuotoa.

• · • · · • · * • · • t« v : Vaiheet 810-850 seuraavat prosessia, jota on havainnollistettu kuviossa 8a 30 paitsi, että vaiheessa 831 parametri qm esittää AC-kertoimien arvojen muutoksia ‘ :makrolohkon U-, V- ja Y-lohkoissa (ACu,m. ACv,m> ACY m). Vaiheessa 861 ·2: johdetaan arvot ACy M ja ACV m- jotka esittävät AC-komponenttien muutoksen määrää U- ja V-lohkoissa, ja ne käsitellään viitearvoksi Qcurr. Vaiheessa 862 '" ’. vastaava kynnysarvo TH3, joka esittää AC-komponenttien ACY J muutosta 35 luminanssi (Y) -lohkossa, johdetaan ja käsitellään kolmanneksi kynnysarvoksi :T: TH3. Lohkossa 870 viitearvoa Qcurr ja kynnysarvoa TH3 verrataan toisiinsa, ja 2 :' jos viitearvo Qcurr, joka perustuu muutoksiin krominanssikomponenteissa (U ja V), on paljon suurempi kuin kynnysarvo TH3, joka perustuu muutoksiin 12 107108 luminanssi (Y) -komponenteissa (vaihe 880), makrolohkoa pidetään vaurioituneena (vaihe 895). Muutoin mitään virheitä ei ilmaista (vaihe 890) makrolohkotasolla. Toinen mahdollisuus on esimerkiksi tutkia muutosta U- ja V-lohkojen DC-komponenteissa Y-komponenttien muutoksia vasten johonkin 5 aiemmin dekoodattuun makrolohkoon verrattuna. Jos esim. muutos U- ja V-lohkon DC-komponenteissa ylittää yhden kolmannen lisäkynnyksen ja muutokset Y-lohkon DC-komponenteissa eivät ylitä toista kolmatta lisäkynnystä, virhe ilmaistaan.

10 Kuvion 8c vuokaavio havainnollistaa keksinnön mukaisen menetelmän erästä toista suoritusmuotoa. Vastaanottavan silmukan vaiheessa 832 talletettavat parametrit ovat makrolohkon DC-komponentteja ja makrolohkon AC-komponenttien absoluuttinen summa. Vaiheessa 863 lasketaan muutosten itseisarvo DC-komponenteissa läpi koko makrolohkon ja arvioidaan AC-15 komponenttien absoluuttinen summa, joka tarvitaan vastaamaan DC-komponentin muutoksista. Arvioitua summaa käytetään kolmantena kynnysarvona TH3, ja varsinaista muutosta DC-komponenteissa käytetään kolmantena viitearvona Qcurr (vaihe 872). Jos DC-komponentit vaihtelevat huomattavasti eivätkä AC-kertoimet riitä tasoittamaan muutoksia, kertoimien 20 yhteensopivuus on kyseenalainen. Vertaamalla viitearvoa Qcurr kynnysarvoon TH3 (vaihe 880) makrolohkon voidaan tulkita olevan vaurioitunut (vaihe 895) tai vaurioitumaton (vaihe 890).

. : Tässä oleva menetelmä on esitetty makrolohkotasolla, mutta makrolohkoja _ h / 25 voidaan tarkistaa myös riveissä. Videokehyksen aivan ensimmäisessä rivissä ei **J ole montakaan naapurilohkoa tai makrolohkoa vertailuun käytettäväksi. Jos *;,:t ensimmäisessä rivissä ei ole äkillisiä muutoksia, ja arvot ovat tyypillisissä »Il *· " rajoissa, niitä voidaan pitää vaurioitumattomina. Jos asia on epävarma, *. v ensimmäisen rivin arvot pitäisi tarkistaa yhdessä toisen rivin kanssa. Jos

• « I

v : 30 ensimmäisen rivin arvot ovat hyvin erilaisia kuin toisen rivin arvot, eivätkä toisen rivin arvot sisällä mitään äkillisiä muutoksia, ensimmäinen rivi on todennäköisesti vaurioitunut.

• · · • · · « « « • I ·

Kuvion 9 vuokaavio havainnollistaa keksinnön erään suoritusmuodon ' · ·' 35 toiminnallista arkkitehtuuria, jossa kaikki kolme esitettyä elementtiä sisällytetään dekoodausprosessiin. Ensin suoritetaan menetelmä(t) 90 DCT-komponenttien tarkistamiseksi lohkojen sisällä, ja vaurioituneet lohkot suodatetaan niistä pois. Lohkotarkistus 91 suoritetaan myös lohkoille, jotka läpäisevät DCT-tarkistuksen.

is 107108

Vaurioituneet lohkot suodatetaan jälleen pois, ja epäilyttävät lohkot (ts. lohkot, jotka eivät ole läpäisseet ilmaisumenetelmiä, jotka eivät ilmaise virheitä, vaan merkitsevät epäilyttävät lohkot) lähetetään edelleen makrolohkotarkistukseen 92. Lohkot, jotka läpäisevät DCT-tarkistuksen ja lohkotarkistuksen ja/tai 5 makrolohkotarkistuksen, lähetetään edelleen normaalisti 93, ja lohkot, jotka eivät läpäise jotakin tarkistusta, lähetetään edelleen virheosoituksella 94 virheenpeittomenetelmien käynnistämiseksi.

Kuvion 10 lohkokaavio havainnollistaa keksinnön mukaisen videokuvadekooderin 10 100 erästä suoritusmuotoa. Dekooderi käsittää tuloportin 101 videokuvatiedon vastaanottamiseksi vaihtuvapituisten koodien muodossa ja lähtöportin 102 käsitellyn videokuvatiedon tulostamiseksi. Dekooderi käsittää lisäksi ainakin yhden prosessorin 103 kuviossa 1 esitettyjen dekoodausvaiheiden toteuttamiseksi. Keksinnön mukaisen dekooderin prosessori on edelleen 15 järjestetty sisällyttämään ainakin kaksi kolmesta esitetystä ilmaisulohkosta dekoodausprosessissa ja, aina kun se on perusteltua, lisäämään osoituksen ilmaistusta virheestä tulostettuun videokuvatietoon. Prosessori on myös järjestetty käynnistämään ennalta määritelty virheenpeittoprosessi vasteena dekoodatussa lohkossa tai makrolohkossa ilmaistulle virheelle. Muisti 104 20 käsittää ainakin tilapäismuistin tietojen tallentamiseksi dekoodausprosessin aikana.

Kuvion 11 toiminnallinen lohkokaavio havainnollistaa keksinnön mukaista yleistä ,' ·. i kannettavaa multimediavideopuhelinpäätettä. Pääte käsittää radiotaajuusyksikön . · ·. 25 110, joka yleensä käsittää välineet lähettämistä varten (esim. kanavakoodausta, lomitusta, salausta, modulointia ja radiolähetystä) ja vastaanottoa varten T\ (radiovastaanottoa, demodulointia, salauksen purkamista ja I kanavadekoodausta), duplex-suodattimen ja antennin. Vastaanotettu synkroninen bittivirta lähetetään päätteen multipleksi-’·1 ‘ 30 /demultipleksiprotokollayksikköön 111. Multipleksiprotokolla multipleksoi lähetetyt video-, audio-, data- ja ohjausvirrat yhdeksi bittivirraksi ja demultipleksoi • « · vastaanotetun bittivirran useiksi multimediavirroiksi. Lisäksi se suorittaa kullekin ' mediatyypille asianmukaiset loogiset kehyksien muodostukset, . · · ·. järjestysnumeroinnit, virheen ilmaisut ja virheen korjaukset. Järjestelmän ' ] ’. 35 ohjauksen 113 ohjausprotokolla 112 tarjoaa päästä-päähän signaloinnin . ’ multimediapäätteen käyttämiseksi ja signaloi kaikki muut päästä-päähän · järjestelmän toiminnot. Se tarjoaa ominaisuuksien vaihtoon, käskyjen ja : : osoitusten signaloinnin ja viestit loogisten kanavien sisällön avaamiseksi ja niiden 14 107108 sisällön täydellisen kuvaamisen. Dataprotokollat 114 tukevat datasovelluksia 115, kuten sähköiset liitutaulut (electronic whiteboards), kiintokuvasiirtoa, tiedostonvaihtoa, tietokantaan pääsyä, audiograafista neuvottelua, kaukolaitesäätöä, verkkoprotokollia, jne. Audiokoodekki 116 koodaa 5 äänisignaalin audio-l/O -laitteesta 117 lähettämistä varten ja dekoodaa koodatun äänivirran. Dekoodattu äänisignaali soitetaan käyttämällä audio-l/O -laitetta 117. Videokoodekki 118 käsittää videokooderin 119 ja videodekooderin 100 ja suorittaa redundanssinvähennyskoodausta ja -dekoodausta videovirroille video-l/O -laitteeseen ja -laitteesta 120. Keksinnön mukainen pääte käsittää 10 videodekooderin 100, kuten kuvion 10 yhteydessä aiemmin kuvattiin.

Edellä on kuvattu keksinnön toteutusta ja sen suoritusmuotoja esimerkkien avulla. Alan ammattimiehelle on ilmeistä, ettei keksintö rajoitu edellä esitettyjen suoritusmuotojen yksityiskohtiin ja että keksintö voidaan toteuttaa muussakin 15 muodossa poikkeamatta keksinnön tunnusmerkeistä. Varsinkin virheen ilmaisun kriteerejä ja kynnyksen valintaa voidaan muuttaa monin tavoin sovelluksen mukaan. Siksi esitettyjä suoritusmuotoja tulisi pitää valaisevina, muttei rajoittavina. Siten keksinnön toteutus- ja käyttömahdollisuuksia rajoittavatkin ainoastaan oheistetut patenttivaatimukset.

20 • · · ··· ·»»» * | ♦ ♦ ♦ ♦ «· • « • « • · e • » · • ♦ « « < • ♦ ♦ • · · Φ » · » ♦ ♦ • · • · · 1 · t « t i ·

Claims (23)

15 107108

1. Menetelmä tiivistetyn videodatan dekoodaamiseksi, jossa muunnetaan tietoa videodatalohkon paikkataajuusjakaumasta 5 pikseliarvoiksi; ja joka on tunnettu siitä, että siinä generoidaan ennen mainittua muunnosta ensimmäinen viitearvo (Xref), joka esittää muutoksia tiedossa paikkataajuusjakaumasta lohkon sisällä; generoidaan mainitun muunnoksen jälkeen toinen viitearvo (Δ), joka esittää muutoksen äkillisyyttä tietyssä tiedossa lohkon ja ainakin yhden 10 aiemmin muunnetun videodatalohkon välillä; verrataan ensimmäistä viitearvoa (Xref) tiettyyn ensimmäiseen kynnysarvoon (TH1) ja toista viitearvoa (Δ) tiettyyn toiseen kynnysarvoon (TH2); ja ilmaistaan virhe lohkossa vasteena sille, että ensimmäinen viitearvo 15 (Xref) on ensimmäisen kynnysarvon (TH1) määrittämän hyväksyttävän vaihteluvälin ulkopuolella tai toinen viitearvo(A) on toisen kynnysarvon (TH2) määrittämän hyväksyttävän vaihteluvälin ulkopuolella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siinä 20 generoidaan useiden makrolohkon muodostavien lohkojen dekoodaamisen jälkeen kolmas viitearvo (Qcurr), joka esittää muutosten äkillisyyttä tietyssä tiedossa makrolohkon sisällä; verrataan kolmatta viitearvoa (Qcurr) tiettyyn kolmanteen kynnysarvoon Λ.: (TH3); . · · . 25 ilmaistaan virhe makrolohkossa vasteena sille, että kolmas viitearvo on kolmannen kynnysarvon määrittämän hyväksyttävän vaihteluvälin ulkopuolella. M·» • · « » « [’ 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siinä • i · generoidaan useiden makrolohkon muodostavien lohkojen v ; 30 dekoodaamisen jälkeen kolmas viitearvo (Qcurr), joka esittää muutosten äkillisyyttä tietyssä tiedossa makrolohkon ja ainakin yhden aiemmin • *.* dekoodatun makrolohkon välillä; ··· ’ " [: verrataan kolmatta viitearvoa (Qcurr) tiettyyn kolmanteen kynnysarvoon (TH3); ‘‘. 35 ilmaistaan virhe makrolohkossa vasteena sille, että kolmas viitearvo on kolmannen kynnysarvon määrittämän hyväksyttävän vaihteluvälin ulkopuolella.

4. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siinä 1β 107108 käynnistetään virheenpeittoprosessi vasteena ilmaistulle virheelle.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennen mainittua muunnosta mainittu videodatalohkon paikkataajuusjakauman tieto 5 on kertoimien muodossa.

6. Patenttivaatumuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu muunnos on käänteinen diskreetti kosinimuunnos (DCT) ja että mainitut kertoimet käsittävät ainakin DC-kertoimen ja joukon AC-kertoimia. 10

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä lisäksi jaetaan lohkon kertoimet ainakin kahteen osaan, jossa ensimmäisen osan kertoimet liittyvät korkeampiin taajuuksiin kuin toisen osan kertoimet; 15 generoidaan ensimmäinen viitearvo (Xref) ensimmäisen tai toisen osan kertoimista (ACj); ja generoidaan ensimmäinen kynnysarvo (TH1) ensimmäiseen osaan kuulumattoman kerroinjoukon kertoimista.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä menetelmässä lisäksi muodostetaan ainakin kaksi kertoimien joukkoa ensimmäiseen osaan kuulumattomista kertoimista; generoidaan ensimmäinen viitearvo (ACmaXik) jokaiselle muodostetulle 25 kertoimien joukolle; ”·. generoidaan vastaava ensimmäinen kynnysarvo (TH1 a) jokaiselle muodostetulle kertoimien joukolle; ; / verrataan jokaiselle joukolle kunkin joukon ensimmäistä viitearvoa • · (ACmax.k) kyseisen joukon ensimmäiseen kynnysarvoon (TH1a); • · e ’·* ' 30 ilmaistaan virhe lohkossa vasteena sille, että mikä tahansa joukon ensimmäisistä viitearvoista (ACmax,k) on joukon vastaavan ensimmäisen • · · kynnysarvon (TH1a) määrittämän hyväksyttävän vaihteluvälin ulkopuolella. (Il II • .···, 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu ' ” ‘. 35 ensimmäinen viitearvo jokaiselle kertoimien joukolle on joukon suurin . ’ absoluuttinen kerroinarvo (ACmax,k), ja ensimmäinen kynnysarvo käsittävää :.· : ennalta määritellyn vakioarvon (CO, joka vasteena sille, että joukon nollasta eroavien kertoimien lukumäärä on suurempi kuin yksi, lisätään joukon 17 107108 kerroinarvojen absoluuttiseen summaan (abSUMk) lukuun ottamatta mainittua suurinta absoluuttista kerroinarvoa (ACmaxk). ^.Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siinä: 5 generoidaan toinen viitearvo (Δ) nykyisen lohkon (Xcurr) DC-kertoimen ja ainakin yhden aiemmin muunnetun lohkon (Xneigh) DC-kertoimen välisestä erotuksesta tai erotuksista.

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitussa 10 toisen viitearvon generoinnissa: jaetaan jokainen lohko tietyksi alilohkojen määräksi; lasketaan pikseliarvojen keskiarvo alilohkoille; generoidaan toinen viitearvo (Δ) nykyisen alilohkon keskimääräisten pikseliarvojen ja ainakin yhden toisen naapurialilohkon keskimääräisten 15 pikseliarvojen välisestä erotuksesta.

12. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jokainen videodatalohko käsittää useita riviin järjestettyjä pikseleitä, ja rajapikselit (73, 74. ovat pikseleitä, jotka pikselit sijaitsevat rajan (70) vastakkaisilla puolilla, 20 jossa mainitussa toisen viitearvon generoinnissa lohkon rajaa (70) varten: lasketaan ensimmäinen erotusarvo (d1), joka esittää rajapikselin (73) pikseliarvon ja viereisen lohkon samassa rivissä olevan lähimmän rajapikselin (74) pikseliarvon erotusta; '. : lasketaan ekstrapoloitu rajapikseliarvo (77) rajapikselistä (73) ja saman .. 25 lohkon samassa rivissä olevasta toisesta pikselistä (75); "m\m lasketaan ekstrapoloitu rajapikseliarvo (78) rajapikselistä (74) ja saman lohkon samassa rivissä olevasta toisesta pikselistä (76); • « · *; / lasketaan toinen erotusarvo (d2), joka edustaa ekstrapoloitujen • · * *·]; rajapikseliarvojen (77, 78) välistä erotusta; : 30 verrataan ensimmäistä (d1) ja toista erotusarvoa (d2); lisätään pienempi ensimmäisestä ja toisesta arvosta erotusten summaan, joka on laskettu samalla tavalla kaikille pikseleille lohkon rajalla "': (70) toisen viitearvon (Δ) generoimiseksi. " ‘. 35 13. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siinä mainittu kolmas viitearvo (Qcurr) edustaa krominanssitiedon muutosta : V: makrolohkon sisällä; ja 18 107108 mainittu kolmas kynnysarvo (TH3) edustaa luminanssitiedon muutosta makrolohkon sisällä.

14. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siinä 5 jaetaan makrolohkon AC-kertoimet U-lohkojen, V-lohkojen ja Y-lohkojen arvojen ryhmiksi (ACu.j, ACv,j, ACYij); generoidaan arvojen joukot (ACu.j, ACv,j, ACYiJ), jotka esittävät muutosta U-, V- ja Y-lohkojen AC-arvoissa makrolohkossa; ja generoidaan kolmas viitearvo (Qcurr) muutosten itseisarvosta U- ja V-10 komponenteissa (ACu.j, ACv,j); generoidaan kolmas kynnysarvo (TH3) muutosten itseisarvosta vastaavassa Y-komponentissa (ACYiJ).

15. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siinä 15 mainittu kolmas viitearvo (Qcurr) edustaa krominanssitiedon muutosta makrolohkon ja ainakin yhden toisen makrolohkon välillä; ja mainittu kolmas kynnysarvo (TH3) edustaa luminanssitiedon muutosta makrolohkon ja ainakin yhden toisen makrolohkon välillä.

16. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siinä generoidaan kolmas viitearvo (Qcurr) U- ja V-lohkojen DC-arvojen välisistä erotuksista makrolohkossa ja ainakin yhdessä aiemmin dekoodatussa makrolohkossa; ja generoidaan kolmas kynnysarvo (TH3) Y-lohkojen DC-arvojen välisistä 25 erotuksista makrolohkossa ja ainakin yhdessä aiemmin dekoodatussa *” makrolohkossa. • · « • m 0 m • · • · · / 17. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siinä • · « generoidaan kolmas viitearvo (Qcurr) DC-kertoimien muutoksista useissa ; 30 lohkoissa makrolohkossa; generoidaan kolmas kynnysarvo (TH3) AC-kertoimien arvojen arvioidusta * · · summasta, joka tarvitaan vastaamaan muutoksesta DC-kertoimissa mainituissa useissa lohkoissa. j j. 35 18. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siinä merkitään lohko epäilyttäväksi vasteena sille, että jompikumpi ·' ensimmäisestä ja toisesta viitearvosta on ensimmäisen ja vastaavasti toisen :" kynnysarvon määrittämän hyväksyttävän vaihteluvälin ulkopuolella; ja 19 107108 käynnistetään lisäilmaisu makrolohkoille, jotka käsittävät ainakin yhden lohkon, joka on merkitty epäilyttäväksi.

19. Laite (100) tiivistetyn videodatan dekoodaamiseksi, joka käsittää 5 välineet (103) tiedon videodatalohkon paikkataajuusjakaumasta muuntamiseksi pikseliarvoiksi; ja tunnettu siitä, että siinä on välineet (103) ensimmäisen viitearvon (Xref) generoimiseksi ennen mainittua muuntamista, joka viitearvo esittää muutoksia tiedossa paikkataajuusjakaumasta lohkon sisällä; 10 välineet (103) toisen viitearvon (Δ) generoimiseksi mainitun muuntamisen jälkeen, joka viitearvo esittää muutoksen äkillisyyttä tietyssä tiedossa lohkon ja ainakin yhden aiemmin muunnetun videodatalohkon välillä; välineet (103) ensimmäisen viitearvon (Xref) vertaamiseksi tiettyyn ensimmäiseen kynnysarvoon (TH1); 15 välineet (103) toisen viitearvon (Δ) vertaamiseksi tiettyyn toiseen kynnysarvoon (TH2); ja välineet (103) virheen ilmaisemiseksi lohkossa vasteena sille, että ensimmäinen viitearvo (Xref) on ensimmäisen kynnysarvon (TH1) määrittämän hyväksyttävän vaihteluvälin ulkopuolella; ja 20 välineet (103) virheen ilmaisemiseksi lohkossa vasteena sille, että toinen viitearvo (Δ) on toisen kynnysarvon (TH2) määrittämän hyväksyttävän vaihteluvälin ulkopuolella.

20. Patenttivaatimuksen 19 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite käsittää 25 lisäksi välineet (103) kolmannen viitearvon (Qcurr) generoimiseksi useiden • · · makrolohkon muodostavien lohkojen dekoodaamisen jälkeen, joka viitearvo • · · ’· '· esittää muutosten äkillisyyttä tietyssä tiedossa makrolohkon sisällä; • · :.v välineet (103) kolmannen viitearvon (Xref) vertaamiseksi tiettyyn • · · v ·* 30 kolmenteen kynnysarvoon (TH3); välineet (103) virheen ilmaisemiseksi makrolohkossa vasteena sille, että kolmas viitearvo on kolmannen kynnysarvon (TH3) määrittämän • · · hyväksyttävän vaihteluvälin ulkopuolella. '···* 35 21.Patenttivaatimuksen 19 tai 20 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää ’ : lisäksi : ‘ · ’: välineet (103) virheenpeittoprosessin käynnistämiseksi vasteena . ilmaistulle virheelle. 20 107108 22.Minkä tahansa patenttivaatimuksen 19-21 mukainen laite, tunnettu siitä, että se on kannettava päätelaite (mobile terminal eli MT).

23. Videokoodekki (118) videodatan enkoodaamiseksi ja pakatun videodatan dekoodaamiseksi muuntamalla tietoa videodatalohkon paikkataajuusjakaumasta pikseliarvoiksi, joka laite käsittää välineet (119) videodatan enkoodaamiseksi, välineet (100) videodatan dekoodaamiseksi, tunnettu siitä, että laite 10 käsittää lisäksi välineet (103) ensimmäisen viitearvon (Xref) generoimiseksi ennen mainittua muuntamista, joka viitearvo esittää muutoksia tiedossa paikkataajuusjakaumasta lohkon sisällä; välineet (103) toisen viitearvon (Δ) generoimiseksi mainitun 15 muuntamisen jälkeen, joka viitearvo esittää muutoksen äkillisyyttä tietyssä tiedossa lohkon ja ainakin yhden aiemmin muunnetun videodatalohkon välillä; välineet (103) ensimmäisen viitearvon (Xref) vertaamiseksi tiettyyn ensimmäiseen kynnysarvoon (TH1); välineet (103)toisen viitearvon (Δ) vertaamiseksi tiettyyn toiseen 20 kynnysarvoon (TH2); ja välineet (103) virheen ilmaisemiseksi lohkossa vasteena sille, että ensimmäinen viitearvo (Xref) on ensimmäisen kynnysarvon (TH1) määrittämän hyväksyttävän vaihteluvälin ulkopuolella; ja välineet (103) virheen ilmaisemiseksi lohkossa vasteena sille, että 25 toinen viitearvo (Δ) on toisen kynnysarvon (TH2) määrittämän hyväksyttävän ··;' vaihteluvälin ulkopuolella. « « « • ··· • · « · · • ·· • < • · • · I • · · • · • · · • · « • · « ··· • · • · • · · « · · 21 107108