FI115946B - Menetelmä virheiden havaitsemiseksi videoinformaatiosta - Google Patents

Description

1 115946

Menetelmä virheiden havaitsemiseksi videoinformaatiosta

Nyt esillä oleva keksintö kohdistuu oheisen patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa esitettyyn menetelmään virheiden havaitsemiseksi videoinformaatiosta. Nyt esillä oleva keksintö kohdistuu myös oheisen 5 patenttivaatimuksen 18 johdanto-osassa esitettyyn tiedonsiirtojärjestelmään. Nyt esillä oleva keksintö kohdistuu lisäksi oheisen patenttivaatimuksen 35 johdanto-osassa esitettyyn päätelaitteeseen. Nyt esillä oleva keksintö kohdistuu vielä oheisen patenttivaatimuksen 38 johdanto-osassa esitettyyn dekooderiin. Nyt esillä oleva keksintö kohdis-10 tuu vielä oheisen patenttivaatimuksen 40 johdanto-osassa esitettyyn tallennusvälineeseen.

Eräs telekommunikaation tavoitteista on aikaansaada järjestelmiä, joissa video-, audio- ja datainformaation välityksellä tarjotaan mahdollisimman hyvälaatuinen ja reaaliaikainen tiedonsiirto. On yleisesti tun-15 nettua, että kuvien siirtämiseen tarvittava informaatiomäärä on huomattavasti suurempi kuin monissa muun tyyppisissä tiedonsiirroissa, kuten ääni- ja tekstitiedonsiirrossa, jolloin toistaiseksi videosignaalien välitys alhaisen bittinopeuden päätteisiin ei ole ollut käytännössä järkevää. Informaation siirto digitaalisessa muodossa on kuitenkin tarjonnut 20 mahdollisuuden parantaa signaali/kohinasuhdetta ja nostaa informaa-tion välityskapasiteettia tiedonsiirtokanavassa. Tällä hetkellä mm. kan-: .·. nettaviin päätelaitteisiin, kuten langattomiin puhelimiin, ollaan kehittä- !···! mässä suuremman tiedonsiirtonopeuden palveluita, jolloin myös videon välitys tällaiseen kannettavaan päätelaitteeseen tulee järkeväksi.

25 Tiedonsiirtokanavan käytön optimoimiseksi signaalit yleisesti kompres-soidaan ennen lähetystä. Tämä on erityisen tärkeää videoinformaation lähetyksessä, jossa siirrettävän informaation määrä on suuri. Toisaalta ·. kuitenkin kompressoitu videosignaali on altis tiedonsiirtovirheille mm.

siitä syystä, että videosignaalin kompressoimiseen käytetään yleisesti 30 vaihtelevanpituisia koodeja. Tällöin, mikäli bittivirhe muuttaa koodisa-nan joksikin toiseksi erimittaiseksi koodisanaksi, dekooderi menettää synkronoinnin ja voi dekoodata virheellisesti seuraavat virheettömätkin lohkot väärin niin kauan, kunnes seuraava synkronointikoodi on saatu :\\ virheettömästi vastaanotettua.

2 115946

Siirtovirheistä johtuvan kuvan laadun heikkenemisen vähentämiseksi voidaan dekoodausvaiheessa käyttää virheen tunnistusta ja/tai virheen korjausta, uudelleen lähetystä, ja/tai vastaanotetun virheellisen datan aiheuttamia häiriöitä voidaan yrittää peittää. Tavallisesti uudelleenlä-5 hetykset ovat järkevä tapa suojata tiedonsiirtoa virheiltä, mutta mikäli käytetään pientä tiedonsiirtonopeutta ja virheitä esiintyy suhteellisen paljon, ei käytännössä voida käyttää uudelleenlähetystä erityisesti vi-deosovelluksissa. Virheen paljastus- ja korjausmenetelmät vaativat tavallisesti runsasta ylimääräisen informaation lähetystä, koska virheen 10 paljastus- ja korjausmenetelmät perustuvat redundanttisuuteen. Tällöin alhaisen bittinopeuden sovelluksissa virheiden peittely on eräs edullinen menetelmä siirtovirheiden vaikutuksen vähentämiseksi.

Jotta siirtovirheiden vaikutus voidaan peittää tai sitä voidaan vähentää, tulee virheet havaita ja paikallistaa. Mitä enemmän virheen sijainnista 15 saadaan selville, sitä paremmin virheen peittävät menetelmät voivat toimia, jolloin myös kuvan laatu on mahdollista saada paremmaksi. On erityisen tärkeää, että virheenpaljastusmenetelmät havaitsevat sellaiset virheet, jotka on silmällä helpommin havaittavissa.

Videosignaalin lähetys matkaviestinverkkojen kautta on mahdollista 20 käyttämällä mm. GSM-matkaviestinjärjestelmiin kehitettyä nopeaa piiri-kytkentäistä yhteyttä (HSCSD, High Speed Circuit Switched Data) . Lisäksi kolmannen sukupolven matkaviestinjärjestelmät on suunniteltu • « · siirtämään myös multimediainformaatiota, jolloin siirrettävä informaatio ;'! voi sisältää myös videosignaaleita. Tällaisissa tulevissa matkaviestin- [,.* 25 järjestelmissä tiedonsiirtonopeudet voivat olla samaa luokkaa kuin nykyisissä langallisissa tiedonsiirtojärjestelmissä (PSTN, Public Switched Telephone Network). Kuitenkin matkaviestinjärjestelmissä tiedonsiirtokanavat ovat alttiimpia häiriöille, jolloin siirtovirheiden määrä on suurempi kuin langallisissa tiedonsiirtoverkoissa. Lisäksi matkavies-30 tinverkoissa edestakainen viive (round-trip delay) on suurempi kuin L, langallisissa tiedonsiirtoverkoissa. Tämä edestakainen viive kuvaa sitä [;;; aikaa, joka kuluu uudelleenlähetyspyynnön lähettämisestä uudelleen- ·;·’ lähetetyn kehyksen vastaanottamiseen. Uudelleenlähetyspyynnön L,‘‘: lähettää virheellisen kehyksen vastaanottanut päätelaite lähettävälle 35 päätelaitteelle, joka lähettää virheellisesti vastaanotetun kehyksen uudelleen. Suuremmat edestakaiset viiveet ja suurempi virhetodennä- 3 115946 köisyys merkitsee käytännössä sitä, että uudelleenlähetyksiä ei voida soveltaa reaaliaikaisen videoinformaation lähetyksen yhteydessä, kun tiedonsiirtojärjestelmänä käytetään matkaviestinverkkoa. Tällöin tiedonsiirtojärjestelmät tulee suunnitella virhesietoisiksi.

5 Videosignaalin inter-koodaus on erittäin tehokas kompressointimene-telmä, koska se voi vähentää siirrettävän informaation määrän jopa 100:een osaan alkuperäisestä kompressoimattomasta informaatiosta. Inter-koodaus perustuu liikekompensointiin ja ennustevirhekoodauk-seen. Olemassa olevissa videokoodausstandardeissa kuvia tyypillisesti 10 käsitellään 8x8 pikselin lohkoissa. Neljä luminanssilohkoa (Y), ensimmäinen krominanssilohko (U) ja toinen krominanssilohko (V) muodostavat yhdessä makrolohkon. Luminanssi-informaatio on kuvan harmaasävyinformaatiota. Kuvan krominanssikomponentit esittävät värieroja ja kun krominanssikomponentit yhdistetään luminanssikom-15 ponentin kanssa, videodekooderi muodostaa värikuvan.

Liikekompensoinnilla tarkoitetaan menetelmää, jossa videokooderi pyrkii havaitsemaan kuvan lohkoissa sellaisia lohkoja, joita vastaavat lohkot esiintyvät jo vertailukohtana käytettävässä aikaisemminkin koodatussa ja lähetetyssä kuvassa. Jos kooderi havaitsee sellaisen kuvaloh-20 kon tai kuvalohkot, jossa vastaavuus on erittäin suuri johonkin lohkoon vertailu kuvassa, kooderi muodostaa liikevektorin (Motion Vector, MV).

: Tämä liikevektori on suuntavektori, joka ilmaisee vastaanottimen dekooderille, mikä on näiden toisiaan vastaavien lohkojen sijaintiero ’]*. kuvassa, eli mihin suuntaan tämän kyseisen lohkon vastinlohko on 25 siirtynyt vaaka- ja pystysuunnassa aikaisempaan kuvaan nähden. Jos lohkot eivät täysin vastaa toisiaan, kooderi muodostaa lisäksi ennuste-virhelohkon, jolloin dekooderi pystyy liikevektorin ja ennustevirhelohkon avulla muodostamaan alkuperäistä lohkoa olennaisesti vastaavan loh-i kon liikevektorin osoittamaan paikkaan. Ennustevirhelohko esittää pik- 30 selikohtaista eroa todellisen lohkon sisältämän pikseli-informaation ja |:> liikevektorin avulla muodostettavan lohkon pikseli-informaation välillä.

Tunnetun tekniikan mukaisissa videokoodausjärjestelmissä ennuste-‘•,·’ virhe kompressoidaan käyttämällä diskreettikosinimuunnosta (DCT,

Discrete Cosine Transform), kvantisointia ja vaihtelevan mittaisia 35 koodeja (VLC, Variable Length Codes).

4 115946

Kompressoitu videosignaali on herkkä virheille pääasiassa kahdesta syystä: videokoodaus perustuu ennustavaan differentiaalikoodauk-seen, ja informaatiosymbolit koodataan pääasiassa käyttämällä vaih-televan mittaisia koodeja. Kompressoinnin ennustava luonne aiheuttaa 5 sen, että virheet etenevät kuvassa sekä ajallisesti että kuvan alueelta toiselle. Tämä tarkoittaa sitä, että kun kuvassa esiintyy virhe, sen vaikutus on havaittavissa dekoodatussa kuvassa suhteellisen pitkän ajan. Intra-koodaus estää virheiden etenemisen, koska intra-kuva muodostetaan pelkästään koodattavana olevan kuvan informaation 10 perusteella. Intra-koodatun kuvan kompressiotaso on alhainen, joten intra-koodattujen kuvien määrä videosignaalissa tulisi pitää mahdollisimman pienenä erityisesti alhaisen bittinopeuden tiedonsiirrossa. Vaihtelevan mittainen koodi on altis virheille, koska bittivirheet voivat muuttaa koodisanan toiseksi, jonka pituus ei välttämättä ole sama kuin 15 alkuperäisen koodisanan pituus. Tällöin dekooderi ei pysy synkronoituneena bittivirtaan ja voi dekoodata myös virheettömät lohkot väärin.

MPEG-4 -kompressoinnissa on mahdollista käyttää kaksipuoleisia vaihtelevan mittaisia koodeja (RVLC, Reversible Variable Length Codes) ennustevirhelohkojen koodaamiseen. Kaksisuuntainen vaihtele-20 van mittainen koodi tarkoittaa sellaisia koodisanoja, jotka voidaan dekoodata kumpaan suuntaan tahansa, kuten nuolet A1 ja A2 oheisessa kuvassa 1 esittävät. Tämän ominaisuuden käyttämiseksi videoinfor-: maatio jaetaan sopivimmin kolmeen eri osioon (partition), jolloin yksi osio käsittää RVLC-koodatut ennustevirhelohkot. Tämä osio kehyste-25 tään synkronointitavuilla ennen lähetystä. Tällöin takaperoinen dekoodaus on käyttökelpoinen, mikäli virhe tai virheet esiintyvät tällaisen t · osion keskivaiheilla. Tällaisessa tilanteessa dekooderi voi etsiä seu-raavan synkronointisanan osion lopun selvittämiseksi ja dekoodata tämän jälkeen virheellisen osion lopun. Sen sijaan, mikäli koodaus suo-; 30 ritettaisiin tämän kolmannen osion alusta alkaen käyttämällä standar- deja (yksisuuntaisia) vaihetelevan mittaisia koodisanoja, täytyisi virhe-kohdan jälkeinen osa tätä kolmatta osiota hylätä, vaikka se olisi vir-heetön. Edellä kuvattua tilannetta esittää oheinen kuva 1, jossa yhteen • · osioon 1 tulleita tiedonsiirtovirheitä on esitetty viitteellä 2. Ongelmana 35 tässä kaksisuuntaisen vaihtelevan mittaisen koodauksen käytössä on :\i mm. se, että virheet tulisi voida paikallistaa tarkasti, jotta takaperoista dekoodausta voitaisiin käyttää järkevästi.

5 115946

On kehitetty joitakin menetelmiä, kuten olemattomien koodisanojen tunnistus, siirtovirheiden havaitsemiseksi vaihtelevan mittaisten koodi-sanojen mukaisessa koodauksessa. Kehitetyt menetelmät eivät kuitenkaan ole riittävän luotettavia, koska ne eivät havaitse kaikkia virheitä.

5 Lisäksi nämä menetelmät havaitsevat virheet yleensä liian myöhään, käytännössä vasta sen jälkeen, kun muutamia virheellisesti vastaanotettuja lohkoja on jo dekoodattu. On ehdotettu, että tällaisessa tilanteessa dekooderi siirtyy virheen havaittuaan muutaman makrolohkon verran takaisinpäin olettaen siis, että virhe on havaittu liian myöhään.

10 Tässä järjestelyssä on kuitenkin mm. se epäkohta, että virheettömästi-kin vastaanotettuja lohkoja voidaan hylätä ja toisaalta se, että dekooderi ei dekoodauksessa siirry välttämättä riittävän pitkälle takaisinpäin.

Nyt esillä olevan keksinnön eräänä tarkoituksena on aikaansaada menetelmä virheiden havaitsemiseksi videosignaalissa ja videosignaalin 15 siirtojärjestelmä, jossa virheiden havaitseminen on tunnettuun tekniikkaan nähden tehokkaampaa. Nyt esillä olevan keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Nyt esillä olevan keksinnön mukaiselle tiedonsiirtojärjestelmälle on tunnusomaista se, mitä on esi-20 tetty oheisen patenttivaatimuksen 18 tunnusmerkkiosassa. Nyt esillä olevan keksinnön mukaiselle päätelaitteelle on tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 35 tunnusmerkkiosassa. Nyt : esillä olevan keksinnön mukaiselle dekooderille on tunnusomaista se, • · · *'··* mitä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 38 tunnusmerkkiosassa.

• · 25 Nyt esillä olevan keksinnön mukaiselle tallennusvälineelle on tunnusomaista se, mitä on esitetty oheisen patenttivaatimuksen 40 • · tunnusmerkkiosassa. Nyt esillä oleva keksintö perustuu siihen ajatuk-seen, että videosignaalin välittämisessä käytetyn bittivirtauksen sijasta tutkitaan dekoodattua videosignaalia, jolloin virhepäättelyssä käytetään I 30 edullisesti kahta oletusta: ennustevirhelohkon informaatiomäärän tulisi olla suhteellisen pieni, ja että makrolohkon sisällä luminanssi- ja kromi-nanssilohkojen tulisi korreloida keskenään.

• · **:*’ Nyt esillä olevalla keksinnöllä saavutetaan merkittäviä etuja tunnetun tekniikan mukaisiin menetelmiin ja tiedonsiirtojärjestelmiin verrattuna.

:\i 35 Keksinnön mukaisella menetelmällä siirtovirheet videosignaalissa voi daan havaita luotettavammin, jolloin myös virheiden vaikutusten peit- 6 115946 täminen on helpompaa ja tehokkaampaa. Tällöin keksinnön mukainen menetelmä soveltuu erityisen hyvin käytettäväksi alhaisen bittinopeu-den tiedonsiirtojärjestelmissä, joissa uudelleenlähetystä ei voida järkevästi käyttää.

5 Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin viitaten samalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää kaksisuuntaisen vaihtelevan mittaisen koodin dekoodausta siirtovirhetilanteessa, kuva 2 pelkistettynä lohkokaaviona videokoodauksen ja dekoo-10 dauksen perusvaiheita, kuva 3 erästä esimerkkiä videokuvan lohkorakenteesta, kuva 4 esittää pelkistettynä lohkokaaviona inter-koodatun makro-lohkon dekoodausta, kuva 5 esittää erästä yksityiskohtaa kuvan 4 mukaisesta dekoo-15 dauksesta, : ·*: kuva 6 esittää erästä toista yksityiskohtaa kuvan 4 mukaisesta de- : koodauksesta, • » • · kuva 7 esittää erästä esimerkkiä korreloivista luminanssi- ja kromi-nanssilohkoista, • « • · • · · 20 kuva 8 esittää erästä esimerkkiä korreloimattomista luminanssi- ja krominanssilohkoista,

» · · I

kuva 9 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista !:. tiedonsiirtojärjestelmää, * · *; kuva 10 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista :: 25 langatonta päätelaitetta, ja 7 115946 kuva 11 esittää keksinnön erään toisen edullisen suoritusmuodon mukaista makrolohkon tarkastusvaihetta.

Kuva 2 esittää pelkistettynä lohkokaaviona videokoodauksen ja dekoodauksen perusvaiheita ja on alan asiantuntijan sinänsä tuntemaa tek-5 nilkkaa. Digitaalinen kuva muodostetaan ottamalla näytteitä ja kvan-tisoimalla analoginen kuvainformaatio, minkä jälkeen digitaalinen kuva muunnetaan jatkuvaksi bittivirraksi. Videosekvenssi muodostetaan useista peräkkäisistä digitaalisista kuvista. Digitaalinen signaali mahdollistaa kehittyneiden digitaalisten signaalinkäsittelytyökalujen käytön, 10 joilla saavutetaan nopeampi ja tehokkaampi tiedonsiirto. Viime aikoina on kehitetty joitakin kuvakoodausalgoritmeja, joilla voidaan vähentää digitaalisen kuvan esittämisessä tarvittavien bittien määrää ja vastaavasti voidaan vähentää digitaalisten kuvien siirrossa tarvittavaa bittino-peutta. Digitaalinen kuva 3 jaetaan 4 pieniin lohkoihin, jotka käsittävät 15 tietyn määrän pikseleitä (esimerkiksi yksi lohko käsittää 8x8 pikseliä). Tyypillisesti ainakin osa videosekvenssin peräkkäisistä kuvista koodataan käyttämällä liikekompensoitua inter-koodausta, jolloin liikekom-pensointiin liittyvää informaatiota välitetään liikevektoreina, ja mahdollista ennustevirheinformaatiota välitetään ennustevirhelohkoissa. Kun-20 kin ennustevirhelohkon sisältämä data muunnetaan paikka-taajuustasoon käyttämällä diskreettikosinimuunnosta 5. Muodostettu DCT-: matriisi kvantisoidaan 6 ja kvantisoitu signaali koodataan käyttämällä : .·. vaihtelevan mittaisten koodisanojen taulukkoa 7. Tiedonsiirtokanavaan ei siis lähetetä kvantisoitua signaalia, vaan signaalin informaation ja 25 esim. koodaustaulukon (ei esitetty) tai vastaavan perusteella valittuja koodisanoja. Koodattu signaali lähetetään vastaanottimeen. Vastaan- • · ottopäässä suoritetaan käänteiset vaiheet 8, 9 ja 10 käänteisessä jär-jestyksessä kuvan rekonstruoimiseksi.

:.· · Digitaalisen kuvan resoluution määrää kuvamatriisissa käytettyjen pik- 30 seleiden lukumäärä. Näytteistämällä luminanssikomponentti (Y) ja kaksi krominanssikomponenttia (U, V) 8 bitin tarkkuudella voidaan ai-*::: kaansaada 224 s 16 milj. väriä. Ihmissilmä on herkempi luminanssi-in- formaatiolle kuin krominanssi-informaatiolle, joten tavallisesti kromi-nanssikomponentit alinäytteistetään. Tällöin jokaista neljää luminans-35 silohkoa kohden käytetään edullisesti kahta krominanssilohkoa. Kuten oheisessa kuvassa 3 on esitetty, neljän luminanssilohkon ja kahden 8 115946 krominanssilohkon joukko muodostaa makrolohkon 11 ja esimerkiksi ITU-T H.261 suosituksen mukainen kuva 13 käsittää kaksitoista lohko-ryhmää 12, jotka on muodostettu 3x11 makrolohkosta. Vastaavia ryhmittelyjärjestelyjä käytetään muissa koodausstandardeissa.

5 Kuvataan seuraavaksi kuvassa 4 esitetyn keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisen videodekooderin 49 (kuva 10) dekoodaus-silmukan toimintaa inter-koodattujen makrolohkojen dekoodaamiseksi ja mahdollisten virheiden havaitsemiseksi. Videosignaali voi olla mitä tahansa kuvasignaalia, joka on lähetysvaiheessa jaettu lohkoihin ja 10 jossa on käytetty inter-koodausta. Videosignaalilähteenä voi olla videokamera, videonauhoitin, digitaalikuvakamera, muistivälineisiin tallennettu videosekvenssi, jne.

Dekooderissa 49 videosignaalille suoritetaan vaihtelevan mittaiselle koodaukselle käänteinen dekoodaus, jolloin vastaanotetusta signaa-15 lista etsitään sallittuja koodisanoja. Koodisanat on edullisesti tallennettu dekooderin 49 muistivälineisiin taulukoksi (ei esitetty), tai muulla sinänsä tunnetulla tavalla. Videodekooderiin tallennetusta taulukosta etsitään näitä koodisanoja vastaava bittikuvio.

Videosignaalia käsitellään dekooderissa 49 ennustevirhelohkoittain, eli 20 luminanssiennustevirhelohko ja kaksi krominanssiennustevirhelohkoa.

: Sen sijaan on oletettu, että liikevektoritieto on sama kaikille näille ]·’·.* lohkoille, kuten nykyisin käytössä olevissa videokoodausstandardeissa » · "\ liikevektorit ovat samat makrolohkon jokaiselle lohkolle. Yleisesti nyt esillä olevan keksinnön mukaista menetelmää voidaan soveltaa myös 25 tilanteissa, joissa makrolohkon jokaiselle lohkolle on muodostettu oma liikevektori.

· Inter-koodatun makrolohkon liikevektori ja kukin ennustevirhelohko syötetään videodekooderin 49 sisäänmenoon IN sopivimmin siinä I:. järjestyksessä kun ne on lähetetty. Seuraavassa oletetaan, että liike- 30 vektori johdetaan dekooderiin 49 ensin ja sen jälkeen luminanssi- ja ’t’ krominanssiennustevirhelohkot, mutta on selvää, että informaatio ·...· voidaan syöttää myös muussa järjestyksessä dekooderiin 49. Sen jälkeen, kun koko makrolohkon liikevektorin koodisanat on dekoodattu 14, suoritetaan liikekompensointi liikekompensointilohkossa 15. Tässä 9 115946 vaiheessa siis etsitään muistista aikaisemmin dekoodatun ja tallennetun kuvan osan, johon liikevektori osoittaa, luminanssi- ja krominanssi-informaatio. Tällöin tämän makrolohkon informaationa käytetään tätä aikaisemmin dekoodattua makrolohkoa korjattuna mahdollisilla ennus-5 tevirheillä.

Kukin ennustevirhelohko syötetään myös dekooderiin 49. Ennustevir-helohkolle suoritetaan koodisanojen dekoodaus vastaavasti kuin edellä liikevektorin dekoodauksen yhteydessä on kuvattu. Tämän jälkeen ennustevirhelohko dekvantisoidaan dekvantisointilohkossa 16 ja dek-10 vantisoidulle ennustevirhelohkolle suoritetaan käänteinen DCT-muun-nos käänteis-DCT-muuntimessa 17. Tämän jälkeen ennustevirheloh-kosta dekoodattu informaatio summataan liikekompensoidun lohkon sisältämän, kulloinkin käsiteltävänä olevaa ennustevirhelohkoa vastaavan informaation kanssa, jolloin saadaan muodostettua alkuperäistä 15 makrolohkon sisältöä vastaava informaatio, mikäli siirtovirheitä ei ollut vastaanotetussa liikekompensointi-informaatiossa eikä ennustevirhe-lohkoissa. Todettakoon kuitenkin se, että kvantisointi, dekvantisointi, DCT-muunnos ja käänteinen DCT-muunnos aiheuttavat kuvaan jonkin verran epätarkkuuksia, joten alkuperäinen kuva ja dekoodattu kuva ei-20 vät virheettömän siirron tilanteessakaan ole täysin identtisiä.

;·*. Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä : suoritetaan ennustevirhelohkoille lohkotarkastus 18 koodisanojen de- !··] koodauksen ja käänteisen DCT-muunnoksen jälkeen. Tätä lohkotar- • 9 kastusta 18 on yksityiskohtaisemmin esitetty kuvan 5 vuokaaviossa.

25 Lohkotarkastuksessa lasketaan 19 sekä luminanssikomponentin kun- • a kin lohkon että molempien krominanssiennustevirhelohkojen ennuste-virhelohkon pikseli-informaation itseisarvojen summa tai muu etumer-kitön summa, kuten pikseliarvojen neliöiden summa. Nämä summat on * t ·. · esitetty viitteellä SADY luminanssiennustevirhelohkoille, SADu ensim- 30 mäiselle krominanssiennustevirhelohkolle ja SADV toiselle krominans-j. siennustevirhelohkolle. Kuvassa 5 alaindeksi i ilmaisee, että tutkitta- *!!! vana oleva ennustevirhelohko voi olla luminanssiennustevirhelohko Y, * » ’τ’ ensimmäinen krominanssiennustevirhelohko U, tai toinen krominans- siennustevirhelohko V. Itseisarvojen tai muiden etumerkittömien arvo-35 jen käyttö on tarpeen, koska pikseliarvot voivat olla myös negatiivisia.

10 1 1 5946

Summan laskemisen jälkeen laskettua summaa SADY, SADU; SADV verrataan 20 ensimmäiseen arvoalueeseen R1. Mikäli summa on ensimmäisen arvoalueen R1 ulkopuolella, tehdään päätös 58 siitä, että kyseinen ennustevirhelohko on virheellisesti vastaanotettu. Virheellistä 5 lohkoa ei sellaisenaan käytetä, vaan pyritään suorittamaan virheen korjaus, tai mikäli se ei ole mahdollista, virheen peitto. Virheellisiin lohkoihin merkitään edullisesti tieto virheestä, jolloin sellaiset lohkot, joissa virhetieto on asetettu, voidaan johtaa virheenkorjauslohkoon (ei esitetty) tai vastaavaan. Jos virhettä ei havaita, suoritetaan tälle kom-10 ponentille lasketun summan SADY, SADy, SADV tallennus 21 muistiin.

Mainittu ensimmäinen arvoalue R1 voidaan määritellä esim. siten, että sallittu arvoalue on välillä 0—TH1, missä TH1 merkitsee ensimmäistä kynnysarvoa. Tällöin ei sallittu alue on tätä ensimmäistä kynnysarvoa TH1 suuremmat arvot. On selvää, että edellä esitetty sallitun ja ei 15 sallitun arvoalueen määritys on vain eräs edullinen esimerkki, mutta nämä alueet voidaan määrittää muullakin tavalla. Lisäksi on selvää, että vaikka edellä esitetyssä suoritusmuodossa sekä luminanssikom-ponentilla että krominanssikomponenteilla käytettiin samaa ensimmäistä arvoaluetta R1, voidaan esim. krominanssikomponenteille mää-20 rittää ensimmäisestä arvoalueesta R1 poikkeva arvoalue,

Mikäli vertailu 20 osoitti, että kyseinen ennustevirhelohko on virheetön, tallennetaan 22 tämän ennustevirhelohkon pikseliarvot muistiin.

"!/ Tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa ennustevirhelohkoa ei jat- kovaiheissa yleensä tarvita, mutta nyt esillä olevan keksinnön erään j ' 25 edullisen suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä muistiin tallen- nus on tarpeen, että lisätarkastuksia voidaan suorittaa. Seuraavassa vaiheessa tutkitaan 24, onko koko makrolohkon sisältämä informaatio vastaanotettu. Mikäli koko makrolohkoa, esim. kaikkia ennustevirhe-i ; : lohkoja, ei vielä ole vastaanotettu, toiminta palaa takaisin dekoodauk- 30 seen lohkoon 14.

» · » ;;; Edellä esitetyssä suoritusmuodossa ennustevirhelohkon tarkastus 18 *·;·’ suoritettiin olennaisesti välittömästi sen jälkeen kun yksi ennustevirhe- lohko on vastaanotettu. Kuvaan 4 on merkitty viitteellä 18’ ennustevir-helohkon tarkastukselle vaihtoehtoinen sijoituskohta. Tässä vaihtoeh-35 dossa vastaanotetaan ensin kaikki ennustevirhelohkot Y, U, V tutkitta- 11 115946 vana olevasta makrolohkosta ja vasta sen jälkeen suoritetaan ennuste-virhelohkojen tarkastus edullisesti kuvan 5 vuokaavion mukaisesti.

Sen jälkeen kun koko makrolohko on vastaanotettu, rekonstruoidaan 25 käsiteltävänä olevaa makrolohkoa vastaava osa dekoodattavana 5 olevasta kuvasta.

Sellaisessa tilanteessa, missä siirrettävä informaatio on jaettu osiin, lii-kevektorin informaatio ja eri ennustevirhelohkojen informaatio on lähetetty eri osissa. Tällöin makrolohkon esittämää kuvan osaa ei voida rekonstruoida ennen kuin kaikki tarvittava informaatio on vastaanotettu.

10 Vaikka edellä kuvatussa menetelmässä suoritettiin ennustevirhelohkojen tarkastus ennen kuvan rekonstruointia, on selvää, että tarkastus voidaan suorittaa kunkin ennustevirhelohkoille Y, U, V myös vasta kuvan rekonstruoinnin jälkeen.

Sen jälkeen, kun koko makrolohko on vastaanotettu ja muunnettu ku-15 vamuotoon, suoritetaan makrolohkon tarkastusvaihe 26, 26’. Tätä keksinnön ensimmäisen edullisen suoritusmuodon mukaista makrolohkon tarkastusvaihetta 26 on yksityiskohtaisemmin esitetty kuvan 6 vuokaaviossa. Vastaavasti keksinnön toisen edullisen suoritusmuodon mu-kaista makrolohkon tarkastusvaihetta 26’ on yksityiskohtaisemmin esi-20 tetty kuvan 11 vuokaaviossa. Keksinnön ensimmäisen edullisen suori-tusmuodon mukaisessa makrolohkon tarkastusvaiheessa 26 haetaan 27 tallennettu ensimmäisen krominanssiennustevirhelohkon arvojen itseisarvoista laskettu summa SADy, jota verrataan 28 toiseen arvoalu-eeseen R2. Tyypillisesti tämä toinen arvoalue R2 on pienempi kuin 25 ensimmäinen arvoalue R1. Mikäli itseisarvojen summa SADy on toisen arvoalueen R2 ulkopuolella, lasketaan seuraavaksi ensimmäisen kro-I minanssiennustevirhelohkon arvojen itseisarvoista lasketun summan SADy ja luminanssiennustevirhelohkon arvojen itseisarvoista lasketun summan SADY erotus 29. Laskettua erotusta verrataan 30 kolmanteen » f» ·;;; 30 arvoalueeseen R3. Mikäli erotus on tämän kolmannen arvoalueen R3 • * ’;·* ulkopuolella, oletetaan, että kyseessä on virheellisesti vastaanotettu makrolohko, jolloin tämä makrolohko merkitään virheelliseksi. Mikäli :*·. kuitenkin krominanssiennustevirhelohkon itseisarvojen summa on toisen arvoalueen R2 sisäpuolella tai mainittu itseisarvojen summien 12 1 1 5946 erotus on tämän kolmannen arvoalueen R3 sisäpuolella, haetaan 31 tallennettu toisen krominanssiennustevirhelohkon itseisarvojen summa SADV, ja suoritetaan vielä vertailu 32 toisen krominanssikomponentin itseisarvojen summan SADV ja toisen arvoalueen R2 välillä. Mikäli tämä 5 toisen krominanssiennustevirhelohkon itseisarvojen summa SADV on tämän toisen arvoalueen R2 ulkopuolella, lasketaan toisen krominanssiennustevirhelohkon arvojen itseisarvoista lasketun summan SADV ja luminanssiennustevirhelohkon arvojen itseisarvoista lasketun summan SADY erotus 33. Tätä erotusta verrataan 34 kolmanteen arvoalueeseen 10 R3 ja mikäli erotus on tämän kolmannen arvoalueen R3 ulkopuolella, merkitään makrolohko virheellisesti vastaanotetuksi 58. Sen sijaan, mikäli vertailut 28, 32 osoittivat, että sekä ensimmäisen krominanssiennustevirhelohkon arvojen itseisarvojen summa ja toisen krominanssiennustevirhelohkon arvojen itseisarvojen summa on toisen 15 arvoalueen R2 sisäpuolella, voidaan olettaa, että krominanssiennustevirhelohkoissa U, V ei ole ilmeisiä virheitä. Mikäli luminanssiennustevirhelohkon Y ja krominanssiennustevirhelohkojen U, V erotukset ovat kolmannen arvoalueen R3 sisäpuolella, voidaan olettaa, että ne korreloivat keskenään. Edellä esitetyllä menetelmällä 20 virheettömästi vastaanotetuiksi tulkitut lohkot siirretään dekooderin lähtöön OUT. Ne lohkot, joissa on havaittu virheitä, voidaan merkitä virheellisiksi ja nämä lohkot edullisesti välitetään virheen-korjaus/virheenpeittotoimenpiteitä suorittavaan lohkoon (ei esitetty). Edellä esitettyjä dekoodaus- ja virheenpaljastusvaiheita toistetaan *!!.' 25 kuvasignaalin kullekin makrolohkolle.

Myös edellä mainitut toinen arvoalue R2 ja kolmas arvoalue R3 :···: voidaan määritellä edullisesti vastaavasti kuin ensimmäinen arvoalue R1, esim. määrittämällä toinen arvoalue toisella kynnysarvolla TH2 ja määrittämällä kolmas arvoalue kolmannella kynnysarvolla TH3, jolloin j :‘: 30 keksinnön eräässä edullisessa suoritusmuodossa virheet voidaan havaita, kun vertailuarvo ylittää vastaavan kynnysarvon TH2, TH3.

;;; Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisessa menetelmässä voidaan virheitä yrittää etsiä suorittamalla vertailuja luminanssi- ja krominanssiennustevirhelohkojen välillä pikseleittäin. Kuvassa 11 tätä 35 on esitetty pelkistettynä lohkokaaviona. Koska vertailu tehdään pikseleittäin ennustevirhelohkon luminanssiennustevirhelohkon Y ja ensim- 13 1 1 5946 maisen krominanssiennustevirhelohkon U, ja toisaalta luminanssi-ennustevirhelohkon Y ja toisen krominanssiennustevirhelohkon V välillä, yksi krominanssiennustevirhelohkon U, V pikseli vastaa neljää luminanssiennustevirhelohkon U pikseliä, mikä on otettava huomioon 5 vertailussa. Tämä voidaan toteuttaa esimerkiksi ylinäytteistämällä krominanssiennustevirhelohkon U, V pikselit, tai alinäytteistämällä luminanssiennustevirhelohkon Y pikselit. Luminanssiennustevirhelohkon Y pikseleiden alinäytteistys voidaan suorittaa esim. siten, että lasketaan neljän luminanssiennustevirhelohkon Y vastinpikseleiden arvojen 10 keskiarvo, jota myöhemmässä vaiheessa verrataan krominanssilohkon U, V vastaavan pikselin arvoon (itseisarvoon). Tätä yli/alinäytteistystä on kuvan 11 vuokaaviossa merkitty viitteellä 51, 51’. Kuvaan 11 on tämä yli/alinäytteistyslohko 51, 51’ merkitty kahteen vaihtoehtoiseen kohtaan, jolloin käytännön sovelluksissa käytetään sopivimmin viitteellä 15 51 merkittyä sijaintia, mutta myös toista vaihtoehtoista sijaintia 51’ voi daan käyttää. Ennustevirhelohkot suodatetaan 52 kynnystämällä tai ylipäästösuodattamella, jotta vain merkittäviä ennustevirhelohkon pik-seleitä tai niitä reunustavia pikseleitä tarkastellaan. Ennustevirheloh-kojen pikseleiden arvot otetaan huomioon edullisesti itseisarvoina tai 20 neliöityinä. Ennustevirhelohkossa mahdollisesti olevien virheiden paikallistamiseksi käytetään laskuria, joka tutkimisen aluksi asetetaan 53 edullisesti arvoon 0. Saatuja kynnystettyjä tai suodatettuja luminans-, : ·. siennustevirhelohkoa Y ja ensimmäistä krominanssiennustevirhelohkoa U verrataan 54 toisiinsa pikseli pikseliltä ja vastaavasti luminanssien-25 nustevirhelohkoa Y ja toista krominanssiennustevirhelohkoa V verra-*·*! taan 54 toisiinsa pikseli pikseliltä. Jos krominanssiennustevirheloh- [ ‘ kossa on merkittävän suuri arvo (kynnysarvon ylittänyt/ylipäästö- suodatuksen läpäissyt arvo), mutta luminanssiennustevirhelohkossa ei • · · ole vastaavassa paikassa merkittävän suurta arvoa, kasvatetaan 55 30 laskuria. Jos taas luminanssiennustevirhelohkossa on merkittävän : suuri arvo mutta krominanssiennustevirhelohkossa ei ole, laskuria ei * · * * edullisesti kasvateta, koska on yleistä että luminanssiennustevirhe-\( lohkossa on enemmän suurempia arvoja kuin krominanssiennuste- virhelohkoissa. Laskuria ei myöskään kasvateta jos kummassakaan • » ·;· 35 krominanssiennustevirhelohkossa ei ole merkittävän suurta arvoa, tai jos kummassakin krominanssiennustevirhelohkossa on merkittävän suuri arvo samalla kohtaa. Kun näin on käyty koko lohkon kaikki pikselit läpi, verrataan 56 saatua laskuriarvoa ennalta määrättyyn 14 1 1 5946 neljänteen arvoalueeseen R4 ja jos laskuriarvo on neljännen arvo-alueen R4 ulkopuolella, lohko merkitään virheelliseksi 58 ja dekoodaus voidaan lopettaa tämän lohkon osalta. Neljäs arvoalue R4 osoittaa siis luminanssiennustevirhelohkon ja krominanssiennustevirhelohkojen 5 vastinpikseleiden välisten merkittävien erojen lukumäärälle suurinta hyväksyttävää arvoa. Jos laskuriarvo on neljännen arvoalueen R4 sisäpuolella, tutkitaan 57, onko kaikki tutkittavana olevan makrolohkon ennustevirhelohkot käsitelty. Jos kaikkia ei vielä ole käsitelty, toiminta palaa takaisin lohkoon 53. Sen jälkeen kun kaikki ennustevirhelohkot 10 on käsitelty, poistutaan makrolohkojen tarkastusvaiheesta.

Oheisessa kuvassa 7 on esitetty erästä esimerkkitilannetta, jossa lumi-nanssi- ja krominanssiennustevirhelohkot korreloivat voimakkaasti ja vastaavasti kuvassa 8 on esitetty erästä esimerkkitilannetta, jossa nämä lohkot eivät merkittävässä määrin korreloi. Keksinnön mukaisella 15 menetelmällä voidaan luminanssi- ja krominanssiennustevirhelohkojen arvojen erotuksen perusteella päätellä se, onko kyseisen makrolohkon siirrossa dekooderiin tullut siirtovirheitä tai, mikäli kuva on rekonstruoitu tallennetuista näytteistä, voidaan keksinnön mukaisella menetelmällä paljastaa myös mahdolliset tallennusvirheet varmemmin kuin tunnetun 20 tekniikan mukaisilla menetelmillä.

, Keksinnön mukaisessa menetelmässä tutkitaan siis rekonstruoitua kuvaa, jolloin inter-koodattujen makrolohkojen informaation määrää * · · \ verrataan kynnysarvoihin TH1, TH2, TH3. Mikäli makrolohkot sisältävät suhteellisen paljon informaatiota, oletetaan, että informaatio on ainakin ‘ / 25 osittain virheellistä. Tämä perustuu siihen oletukseen, että inter-kooda- :···: uksen sijasta on kannattavampaa käyttää intra-koodausta, jos inter- koodauksella saavutettava siirrettävän informaation määrän pieneneminen on vähäistä intra-koodaukseen verrattuna.

» * *

Kuvassa 9 on esitetty vielä eräs edullinen tiedonsiirtojärjestelmä, jossa \ 30 keksintöä voidaan soveltaa. Tiedonsiirtojärjestelmä käsittää edullisesti ·;;; kaksi tai useampia videopäätelaitetta 35, 36 tai vastaavaa video-omi- naisuuksilla varustettua laitetta. Videopäätelaitteet 35, 36 on järjestet-tävissä tiedonsiirtoyhteyteen keskenään tiedonsiirtoverkon 37, kuten matkaviestinverkon välityksellä, jolloin ainakin osa tiedonsiirtokanavaa 35 on muodostettu radiolinkin avulla. Esimerkiksi ensimmäisessä video- 15 1 1 5 946 päätelaitteessa 35 muodostetaan kuvainformaatiota kameralla 38. Kuva muunnetaan digitaaliseen muotoon, koodataan ja moduloidaan tiedonsiirtoverkkoon 37 lähetettäväksi signaaliksi. Tiedonsiirtoverkon 37 kautta signaali siirretään toiseen videopäätelaitteeseen 36, jossa 5 suoritetaan vastaanotetun signaalin demodulointi, dekoodaus, virheen paljastus ja mahdollinen virheenkorjaus tai peittäminen. Tämän jälkeen kuvainformaatio voidaan esittää näyttölaitteella 39. On selvää, että ku-vainformaation lisäksi tiedonsiirtojärjestelmässä voidaan siirtää muutakin informaatiota, kuten ääntä, tekstiä, jne.

10 Kuvassa 10 on esitetty pelkistettynä lohkokaaviona keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukainen videopäätelaite 35, 36. Video-päätelaite 35, 36 käsittää edullisesti ainakin radio-osan 40, joka yleisesti käsittää lähetysvälineet mm. kanavakoodauksen, lomituksen, salauksen, moduloinnin ja radiolähetyksen suorittamiseksi, sekä vas-15 taanottovälineet mm. radiovastaanoton, demoduloinnin, salauksen purkamisen, lomituksen poistamisen ja kanavadekoodauksen suorittamiseksi. Lisäksi radio-osa 40 käsittää duplex-suodattimen ja antennin. Vastaanotettu bittivirta johdetaan multipleksointi/demultipleksointi-lohkoon 41. Multipleksointiprotokolla yhdistää lähetettävät video-, 20 audio-, data- ja ohjausbittivirrat yhdeksi bittivirraksi, ja vastaavasti erottaa vastaanotetusta bittivirrasta video-, audio-, data- ja ohjaus-·:·. bittivirrat omiksi bittivirroikseen. Ohjauslohkon 42 ohjausprotokolla 43 suorittaa päätelaitteen toiminnassa tarvittavaa signalointia mm. tiedon-siirtoverkon kanssa. Dataprotokollat 44 tukevat datasovelluksia 51.

*\ 25 Audiokoodekki 45 koodaa l/O-laitteilta 46 tuleva audiosignaalit lähe tystä varten ja dekoodaa vastaanotetut koodatut audiosignaalit. Videokoodekki 47 käsittää videokooderin 48 ja videodekooderin 49. Videokooderi 48 suorittaa lähetettävän videosignaalin kompressoinnin ja koodauksen. Videodekooderi 49 suorittaa vastaanotetun video-: f: 30 signaalin dekoodauksen, dekompressoinnin ja virheenpaljastus- ja virheenkorjaustoimenpiteitä ja/tai virheenpeittotoimenpiteitä. Päätelait-teessä 35, 36 edellä kuvatun menetelmän suorittamisessa tarvittavat ·;;; toimenpiteet voidaan toteuttaa mm. videodekooderissa 49 sekä ohjaus- ’*;· lohkon 42 sovellusohjelmistossa. Ohjauslohko 42 käsittää ainakin 35 yhden suorittimen ja/tai digitaalisen signaalinkäsittely-yksikön. Lisäksi videopäätelaite 35, 36 käsittää muistivälineet 50 ohjelmien sekä datan tallentamiseen.

16 1 1 5946

Keksinnön mukainen menetelmä voidaan toteuttaa ainakin osittain myös ohjelmallisesti, jolloin menetelmän vaiheet on ohjelmoitu ohjelmakoodiksi. Tällaista ohjelmakoodia voidaan suorittaa edullisesti ohja-uslohkossa 42. Ohjelman tallennukseen voidaan käyttää jotakin tallen-5 nusvälinettä (ei esitetty), kuten tietolevykettä, ohjelmoitavaa muistia, jne.

On selvää, että nyt esillä olevaa keksintöä ei ole rajoitettu ainoastaan edellä esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

10 1 1 • · · · • « • t * » ♦ * 1 » > i » · * 1»

Claims (40)

1. Menetelmä virheiden havaitsemiseksi kuvasignaalista, jossa menetelmässä kuvasignaali muodostetaan jakamalla kuva lohkoihin, ja suoritetaan koodausvaihe, jossa käytetään ainakin ennustavaa koodausta 5 inter-koodattujen lohkojen muodostamiseksi, joissa on ainakin yksi en-nustevirhelohko, joka sisältää ennustevirheinformaatiota, ja suoritetaan dekoodausvaihe (14, 16, 17), jossa suoritetaan lohkon dekoodaus en-nustevirhelohkon sisältämän informaation selvittämiseksi, tunnettu siitä, että menetelmässä suoritetaan ennustevirhelohkon tarkistus, 10 jossa tutkitaan mainitun ainakin yhden ennustevirhelohkon sisältämää informaatiota virheiden havaitsemiseksi lohkon sisältämästä inter-koo-datusta kuvainformaatiosta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmässä suoritetaan ainakin seuraavat vaiheet: 15. ensimmäinen laskentavaihe (19), jossa muodostetaan ainakin yhden ennustevirhelohkon sisältämän informaation perusteella ensimmäinen vertailuluku (SADY, SADy, SADV), ja - ensimmäinen vertailuvaihe (22), jossa verrataan ensimmäi- , sessä laskentavaiheessa laskettua ensimmäistä vertailulukua 1 · 20 (SADY, SADy, SADV) tiettyyn ensimmäiseen arvoalueeseen (R1), • · t "!/ jolloin ensimmäisen vertailuluvun (SADY, SADy, SADV) ollessa mainitun ensimmäisen arvoalueen (R1) ulkopuolella, merkitään *1*1« tutkittavana oleva inter-koodattu lohko virheelliseksi. • · • · t ·» • · I

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 25 että menetelmässä lohkoista muodostetaan makrolohkoja. * I I · I • · * »· ♦ »

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, jossa inter-koodattu *, makrolohko käsittää ainakin yhden luminanssiennustevirhelohkon (Y), ;;; tunnettu siitä, että mainitun ensimmäisen vertailuluvun (SADY, SADy, '·;· SADV) laskennassa käytetään luminanssiennustevirhelohkoa (Y).

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen menetelmä, jossa inter-koo dattu makrolohko käsittää ainakin yhden krominanssiennustevirheloh- 18 1 1 5946 kon (U, V), tunnettu siitä, että mainitun ensimmäisen vertailuluvun (SADY, SADy, SADV) laskennassa käytetään krominanssiennustevir-helohkoa (U, V).

6. Patenttivaatimuksen 3, 4 tai 5 mukainen menetelmä, jossa inter-5 koodattu makrolohko käsittää ainakin yhden luminanssiennustevirhe-lohkon (Y) ja ainakin yhden krominanssiennustevirhelohkon (U, V), tunnettu siitä, että mikäli ensimmäinen vertailuluku (SADY, SADy, SADV) on mainitun ensimmäisen arvoalueen (R1) sisäpuolella, menetelmässä suoritetaan lisäksi: 10. toinen laskentavaihe (25), jossa määritetään kulloinkin tutkittavana olevan inter-koodatun makrolohkon krominanssiennustevirhelohkon (U, V) perusteella toinen vertailuluku (SADy, SADy), ja - toinen vertailuvaihe (26), jossa verrataan toista vertailulukua 15 (SADy) tiettyyn toiseen arvoalueeseen (R2), jolloin toisen vertai luluvun (SADy, SADy) ollessa mainitun toisen arvoalueen (R2) ulkopuolella, i) suoritetaan tutkittavana olevan makrolohkon , luminanssiennustevirhelohkon (Y) ja krominanssiennustevir- 20 helohkon (U, V) perusteella laskettavan erotuksen (27) ver- tailu (28) tiettyyn kolmanteen arvoalueeseen (R3), jolloin mi-kali erotus on mainitun kolmannen arvoalueen (R3) ulkopuolella, merkitään tutkittavana oleva inter-koodattu makrolohko • * · 1 virheelliseksi (58). • # • · • · ·

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin mainitun krominanssiennustevirhelohkon (U, V) perusteella laskettu mainittu ensimmäinen vertailuluku (SADy, SADy, SADV) tallennetaan. I I · I ) I t t i i » »

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, jossa inter-koodattu 30 makrolohko käsittää ainakin yhden luminanssiennustevirhelohkon (Y) :\i ja ainakin yhden krominanssiennustevirhelohkon (U, V), tunnettu siitä, että mikäli ensimmäinen vertailuluku (SADY, SADy, SADV) on 19 1 1 5946 mainitun ensimmäisen arvoalueen (R1) sisäpuolella, menetelmässä lisäksi: - käytetään mainittua tallennettua ensimmäistä vertailulukua (SADY, SADy, SADV) toisena vertailulukuna (SADy, SADV), ja 5. suoritetaan toinen vertailuvaihe (26), jossa verrataan mainit tua toista vertailulukua (SADy) tiettyyn toiseen arvoalueeseen (R2), jolloin toisen vertailuluvun (SADy, SADY) ollessa mainitun toisen arvoalueen (R2) ulkopuolella, i) suoritetaan tutkittavana olevan makrolohkon 10 luminanssiennustevirhelohkon (Y) ja krominanssiennustevir- helohkon (U, V) perusteella laskettavan erotuksen (27) vertailu (28) tiettyyn kolmanteen arvoalueeseen (R3), jolloin mikäli erotus on mainitun kolmannen arvoalueen (R3) ulkopuolella, merkitään tutkittavana oleva inter-koodattu makrolohko 15 virheelliseksi (58).

9. Patenttivaatimuksen 6, 7 tai 8 mukainen menetelmä, jossa ennuste- virhelohko muodostetaan joukosta pikseleitä, tunnettu siitä, että mainituille ennustevirhelohkoille suoritetaan suodatus (52) tiettyä vertailuja arvoa suurempien luminanssi- ja krominanssiennustevirhelohkon pik- 20 seliarvojen selvittämiseksi, ja että menetelmässä suoritetaan lisäksi et-sintävaihe, jossa etsitään sellaiset ennustevirhelohkon pikselit, joissa '···,* luminanssiennustevirhelohkon pikseliarvo on olennaisesti pienempi ( I i t I kuin mainittu kynnysarvo, ja krominanssiennustevirhelohkon pikseliarvo on olennaisesti mainittua kynnysarvoa suurempi, jolloin mikäli etsintä-25 vaiheessa löydettyjen, ehdot täyttävien pikseleiden lukumäärä on tietyn neljännen arvoalueen (R4) ulkopuolella, merkitään ennustevirhelohko i ; ; virheelliseksi. «*» * * *» < » • »

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suodatus (52) suoritetaan kynnystämällä ennustevirhelohko- ' 30 jen (Y, U, V) arvot. • · • * « I » * t • » 115946

11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että suodatus (52) suoritetaan ylipäästösuodattamalla ennustevir-helohkojen (Y, U, V) arvot.

12. Patenttivaatimuksen 9, 10 tai 11 mukainen menetelmä, 5 jossa muodostetaan useampia luminanssiennustevirhelohkoja (Y) kuin krominanssiennustevirhelohkoja (U, V), tunnettu siitä, että ennuste-virhelohkon luminanssiennustevirhelohkoille (Y) suoritetaan alinäyt-teistys.

13. Patenttivaatimuksen 9, 10 tai 11 mukainen menetelmä, 10 jossa muodostetaan useampia luminanssiennustevirhelohkoja (Y) kuin krominanssiennustevirhelohkoja (U, V), tunnettu siitä, että ennuste-virhelohkon krominanssiennustevirhelohkoille (U, V) suoritetaan yli-näytteistys.

14. Jonkin patenttivaatimuksen 1—13 mukainen menetelmä, 15 tunnettu siitä, että lohkojen koodauksessa käytetään vaihtelevan mittaisia koodisanoja.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 1—14 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lohkojen koodauksessa suoritetaan koodatulle in- formaatiolle diskreetti kosinimuunnos (5), jolloin rekonstruointivai- : .·. 20 heessa suoritetaan käänteinen diskreetti kosinimuunnos (17). »* · ·

16. Jonkin patenttivaatimuksen 1—15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuvasignaali muodostetaan videosignaalista. • * «· ·

17. Jonkin patenttivaatimuksen 1—16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuvainformaatiota siirretään ensimmäisestä pääte- 25 laitteesta (35) toiseen päätelaitteeseen (36), jolloin koodausvaihe suo-ritetaan mainitussa ensimmäisessä päätelaitteessa (35), ja mainitut dekoodausvaihe, laskentavaiheet, ja vertailuvaiheet suoritetaan maini-tussa toisessa päätelaitteessa (36).

17 1 1 5946

18. Tiedonsiirtojärjestelmä, joka käsittää välineet kuvasignaalin 30 muodostamiseksi kuvasta, välineet kuvan jakamiseksi lohkoihin, ja koodausvälineet (5, 6, 7) ainakin ennustavan koodauksen suorittami- 21 1 1 59 46 seksi ja ainakin inter-koodattujen lohkojen muodostamiseksi, jotka käsittävät ainakin ennustevirhelohkon, joka sisältää ennustevirheinfor-maatiota, ja dekoodausvälineet (49) lohkon dekoodaamiseksi ja ennustevirhelohkon sisältämän informaation selvittämiseksi, tunnettu 5 siitä, että tiedonsiirtojärjestelmä käsittää lisäksi välineet (18, 18’, 26, 26’, 42) ainakin yhden ennustevirhelohkon sisältämän informaation tutkimiseksi virheiden havaitsemiseksi lohkon sisältämästä inter-kooda-tusta kuvainformaatiosta.

19. Patenttivaatimuksen 18 mukainen tiedonsiirtojärjestelmä, 10 tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi: - välineet (42) ainakin yhden ennustevirhelohkon sisältämän informaation perusteella ensimmäisen vertailuluvun (SADY, SADy, SADV) muodostamiseksi, ja - ensimmäiset vertailuvälineet (42) mainitun ensimmäisen 15 vertailuluvun (SADY, SADy, SADV) vertaamiseksi tiettyyn ensim mäiseen arvoalueeseen (R1), jolloin ensimmäisen vertailuluvun (SADY, SADy, SADV) ollessa mainitun ensimmäisen arvoalueen (R1) ulkopuolella, tutkittavana oleva inter-koodattu lohko on järjestetty merkittäväksi virheelliseksi. » · • ·

20. Patenttivaatimuksen 18 tai 19 mukainen tiedonsiirtojärjes- [!!.’ telmä, tunnettu siitä, että se käsittää välineet makrolohkojen muo- dostamiseksi mainituista lohkoista.

’··»’’ 21. Patenttivaatimuksen 18, 19 tai 20 mukainen tiedonsiirtojär- jestelmä, jossa kuvasignaali käsittää ainakin yhden luminanssiennus-25 tevirhelohkon (Y), tunnettu siitä, että mainitun ensimmäisen vertailu-luvun laskennassa käytetään luminanssiennustevirhelohkoa (Y).

\# 22. Patenttivaatimuksen 18, 19, 20 tai 21 mukainen tiedonsiirto- järjestelmä, jossa kuvasignaali käsittää ainakin yhden krominanssien- nustevirhelohkon (Y), tunnettu siitä, että mainitun ensimmäisen ver- :t’|: 30 tailuluvun laskennassa käytetään krominanssiennustevirhelohkoa (Y). » >» * » 22 1 1 5946

23. Jonkin patenttivaatimuksen 18—22 mukainen tiedonsiirto-järjestelmä, jossa kuvasignaali käsittää ainakin luminanssiennustevir-helohkon (Y) ja ainakin yhden krominanssiennustevirhelohkon (U, V), tunnettu siitä, että tiedonsiirtojärjestelmä käsittää lisäksi: 5. välineet (42) kulloinkin tutkittavana olevan inter-koodatun loh kon krominanssiennustevirhelohkon (U, V) perusteella toisen vertailuluvun (SADy, SADV) määrittämiseksi, ja - välineet (42) toisen vertailuluvun (SADy, SADV) vertaamiseksi tiettyyn toiseen arvoalueeseen (R2), ja 10. välineet (42) tutkittavana olevan lohkon luminanssiennustevir- helohkon (Y) ja krominanssiennustevirhelohkon (U, V) erotuksen (27) vertailemiseksi (28) tiettyyn kolmanteen arvoalueeseen (R3), jolloin mikäli erotus on mainitun kolmannen arvoalueen (R3) ulkopuolella, tutkittavana oleva inter-koodattu lohko on järjestetty 15 merkittäväksi virheelliseksi (58).

24. Patenttivaatimuksen 22 mukainen tiedonsiirtojärjestelmä, jossa ennustevirhelohko on muodostettu joukosta pikseleitä, tunnettu siitä, että tiedonsiirtojärjestelmä käsittää lisäksi ainakin välineet (50) mainitun krominanssiennustevirhelohkon (U, V) perusteella lasketun 20 mainitun ensimmäisen vertailuluvun (SADY, SADy, SADV) tallentami-seksi.

• * · * · !.,* 25. Patenttivaatimuksen 24 mukainen tiedonsiirtojärjestelmä, • · jossa kuvasignaali käsittää ainakin luminanssiennustevirhelohkon (Y) ja ainakin yhden krominanssiennustevirhelohkon (U, V), tunnettu 25 siitä, että mainittua tallennettua ensimmäistä vertailulukua (SADY, SADy, SADV) on järjestetty käytettäväksi toisena vertailulukuna (SADy, SADV), ja että tiedonsiirtojärjestelmä käsittää lisäksi: "" - välineet (42) toisen vertailuluvun (SADy, SADV) vertaamiseksi tiettyyn toiseen arvoalueeseen (R2), ja 30. välineet (42) tutkittavana olevan lohkon luminanssiennustevir helohkon (Y) ja krominanssiennustevirhelohkon (U, V) erotuksen 23 1 1 5 9 4 6 (27) vertailemiseksi (28) tiettyyn kolmanteen arvoalueeseen (R3), jolloin mikäli erotus on mainitun kolmannen arvoalueen (R3) ulkopuolella, tutkittavana oleva inter-koodattu lohko on järjestetty merkittäväksi virheelliseksi (58).

26. Jonkin patenttivaatimuksen 21—25 mukainen tiedonsiirto- järjestelmä, jossa ennustevirhelohko on muodostettu joukosta pikse-leitä, tunnettu siitä, että tiedonsiirtojärjestelmä käsittää lisäksi suo-datusvälineet suodatuksen (52) suorittamiseksi mainituille ennustevir-helohkoille tiettyä vertailuarvoa suurempien luminanssi- ja krominans-10 siennustevirhelohkon pikseliarvojen selvittämiseksi, etsintävälineet sellaisten ennustevirhelohkon pikseleiden etsimiseksi, joissa luminans-siennustevirhelohkon pikseliarvo on olennaisesti pienempi kuin mainittu kynnysarvo, ja vain yhden krominanssiennustevirhelohkon pikseliarvo on olennaisesti mainittua kynnysarvoa suurempi, jolloin mikäli etsintä-15 vaiheessa löydettyjen, ehdot täyttävien pikseleiden lukumäärä on tietyn neljännen arvoalueen (R4) ulkopuolella, ennustevirhelohko on järjestetty merkittäväksi virheelliseksi.

27. Patenttivaatimuksen 24 mukainen tiedonsiirtojärjestelmä, tunnettu siitä, että suodatus (52) on suoritettu kynnystämällä ennuste- 20 virhelohkojen (Y, U, V) arvot. • ♦ • ·

28. Patenttivaatimuksen 24 mukainen tiedonsiirtojärjestelmä, tunnettu siitä, että suodatus (52) on suoritettu alipäästösuodattamalla ennustevirhelohkojen (Y, U, V) arvot.

29. Patenttivaatimuksen 24, 27 tai 28 mukainen tiedonsiirtojär-25 jestelmä, jossa kuvasignaali käsittää useampia luminanssiennustevir- helohkoja (Y) kuin krominanssiennustevirhelohkoja (U, V), tunnettu siitä, että ennustevirhelohkon luminanssiennustevirhelohkoille (Y) on suoritettu alinäytteistys.

30. Patenttivaatimuksen 24, 27 tai 28 mukainen tiedonsiirtojär- • · 30 jestelmä, jossa kuvasignaali käsittää useampia luminanssiennustevir-helohkoja (Y) kuin krominanssiennustevirhelohkoja (U, V), tunnettu siitä, että ennustevirhelohkon krominanssiennustevirhelohkoille (U, V) on suoritettu ylinäytteistys. 24 1 1 5946

31. Jonkin patenttivaatimuksen 18—30 mukainen tiedonsiirtojärjestelmä, tunnettu siitä, että lohkojen koodauksessa on käytetty vaihtelevan mittaisia koodisanoja.

32. Jonkin patenttivaatimuksen 18—31 mukainen 5 tiedonsiirtojärjestelmä, tunnettu siitä, että se käsittää välineet (5) dis- kreettikosinimuunnoksen suorittamiseksi, ja välineet (17) käänteisen diskreettikosinimuunnoksen suorittamiseksi.

33. Jonkin patenttivaatimuksen 18—32 mukainen tiedonsiirtojärjestelmä, tunnettu siitä, että kuvasignaali on muodos- 10 tettu videosignaalista.

34. Jonkin patenttivaatimuksen 18—33 mukainen tiedonsiirto-järjestelmä, tunnettu siitä, että se käsittää välineet kuvainformaation siirtämiseksi ensimmäisestä päätelaitteesta (35) toiseen päätelaitteeseen (36), jolloin ensimmäisestä päätelaitteesta (35) käsittää koodaus- 15 välineet (47), ja mainittu toinen päätelaite (36) käsittää mainitut dekoo-dausvälineet (49), välineet (42) mainittujen vertailulukujen (SADY, SADu, SADV) määrittämiseksi, ja välineet (42) mainittujen vertailulukujen (SADY, SADu, SADv) vertaamiseksi mainittuihin kynnysarvoihin (TH1, TH2, TH3). * · · 20

35. Päätelaite (35, 36), joka käsittää välineet kuvasignaalin vas- *”/ taanottamiseksi, joka kuvasignaali on muodostettu kuvasta, joka on ja- ettu lohkoihin, ja joille on suoritettu ainakin ennustava koodaus inter-koodattujen lohkojen muodostamiseksi, jotka käsittävät ainakin en- • · nustevirhelohkon, joka sisältää ennustevirheinformaatiota, ja dekoo-25 dausvälineet (49) lohkon dekoodaamiseksi ja ennustevirhelohkon sisältämän informaation selvittämiseksi, tunnettu siitä, että päätelaite käsittää lisäksi välineet (18, 18’, 26, 26’, 42) ainakin yhden ennustevir-helohkon sisältämän informaation tutkimiseksi virheiden havaitsemi-;.. seksi lohkon sisältämästä inter-koodatusta kuvainformaatiosta.

36. Patenttivaatimuksen 35 mukainen päätelaite, tunnettu siitä, että päätelaite (35, 36) käsittää lisäksi välineet kuvan rekonst-: ‘ ,: ruoimiseksi, jotka käsittävät: 25 1 1 5946 - dekoodausvälineet (14,15,16, 17) lohkojen dekoodaamisek-si, - välineet (42) kulloinkin tutkittavana olevan inter-koodatun lohkon sisältämän kuvainformaation perusteella ensimmäisen ver- 5 tailuluvun (SADY) määrittämiseksi, ja jossa ensimmäisen vertai luluvun (SADY) muodostuksessa on käytetty mainittua ennuste-virhelohkoa, ja - ensimmäiset vertailuvälineet (42) mainitun ensimmäisen vertailuluvun (SADY) vertaamiseksi tiettyyn ensimmäiseen arvo- 10 alueeseen (R1), jolloin ensimmäisen vertailuluvun (SADY) ollessa mainitun ensimmäisen arvoalueen (R1) ulkopuolella, tutkittavana oleva inter-koodattu lohko on järjestetty merkittäväksi virheelliseksi.

37. Patenttivaatimuksen 35 tai 36 mukainen päätelaite, 15 tunnettu siitä, että se on langaton päätelaite.

38. Dekooderi (48) kuvasignaalin dekoodaamiseksi, joka kuvasignaali on muodostettu kuvasta, joka on jaettu lohkoihin, ja joille on suoritettu ainakin ennustava koodaus inter-koodattujen lohkojen muodostamiseksi, jotka käsittävät ainakin ennustevirhelohkon, joka si- 20 sältää ennustevirheinformaatiota, ja dekoodausvälineet (49) lohkon de- • « · koodaamiseksi ja ennustevirhelohkon sisältämän informaation selvit-tämiseksi, tunnettu siitä, että dekooderi käsittää lisäksi välineet (18, 18’, 26, 26’, 42) ainakin yhden ennustevirhelohkon sisältämän infor- • § maation tutkimiseksi virheiden havaitsemiseksi lohkon sisältämästä 25 inter-koodatusta kuvainformaatiosta.

: 39. Patenttivaatimuksen 38 mukainen dekooderi, tunnettu siitä, että se käsittää lisäksi välineet kuvan rekonstruoimiseksi, jotka käsittävät: I t ’ - dekoodausvälineet (14, 15, 16, 17) lohkojen dekoodaamisek- O 30 si, 26 1 1 59 46 - välineet (42) kulloinkin tutkittavana olevan inter-koodatun lohkon sisältämän kuvainformaation perusteella ensimmäisen vertailuluvun (SADY) määrittämiseksi, ja jossa ensimmäisen vertailuluvun (SADY) muodostuksessa on käytetty mainittua ennuste- 5 virhelohkoa, ja - ensimmäiset vertailuvälineet (42) mainitun ensimmäisen vertailuluvun (SADY) vertaamiseksi tiettyyn ensimmäiseen arvo-alueeseen (R1), jolloin ensimmäisen vertailuluvun (SADY) ollessa mainitun ensimmäisen arvoalueen (R1) ulkopuolella, tutkittavana 10 oleva inter-koodattu lohko on järjestetty merkittäväksi virheelli seksi.

40. Tallennusväline ohjelman tallentamiseksi, joka ohjelma käsittää koneella suoritettavia askeleita virheiden havaitsemiseksi kuvasignaalista, joka kuvasignaali on muodostettu jakamalla kuva lohkoi-15 hin, ja suoritettu koodausvaihe, jossa on käytetty ainakin ennustavaa koodausta inter-koodattujen lohkojen muodostamiseksi, joissa on ainakin yksi ennustevirhelohko, joka sisältää ennustevirheinformaatiota, ja ohjelma käsittää lisäksi koneella suoritettavia askeleita dekoodausvaiheen (14, 16, 17) suorittamiseksi, jossa suoritetaan lohkon dekoodaus 20 ennustevirhelohkon sisältämän informaation selvittämiseksi, tunnettu ; i‘; siitä, että ohjelma käsittää koneella suoritettavia askeleita ennustevir- t : .·. helohkon tarkistuksen suorittamiseksi, jossa tutkitaan ainakin yhden !···! ennustevirhelohkon sisältämää informaatiota virheiden havaitsemiseksi * · lohkon sisältämästä inter-koodatusta kuvainformaatiosta. • » I · • · < · · * ♦ * · • t · * t * > » t t i t « » I i t * I | • I I i * 115946