JP3621038B2 - デジタルビデオコーディング方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタルビデオコーディング方法に係り、特にエンコーディングされたビットストリームをデコーディングするのに重要なピクチャーヘッダ（ｐｉｃｔｕｒｅ ｈｅａｄｅｒ）の損失時にも正しくデコーディングを行わせるデジタルビデオコーディング方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本明細書ではＨ．２６３規格を従来の技術に係るデジタルビデオエンコーディング方法の一例として説明する。図１には従来のデジタルビデオコーディング方法を説明するためにＨ．２６３規格によるフィールド形式を示した。図１を参照すれば、Ｈ．２６３規格によってエンコーディングされたビデオビットストリームは多数のピクチャーフレームよりなる。第１ピクチャーフレーム（ＰＩＣＴＵＲＥ ＦＲＡＭＥ１）は第１ＧＯＢ（ＧＯＢ０）と第２ＧＯＢ（ＧＯＢ１）を含む多数のＧＯＢよりなる。第１ＧＯＢ（ＧＯＢ０）はピクチャーフレーム開始フィールド（ＰＩＣＴＵＲＥ ＦＲＡＭＥ ＳＴＡＲＴ）、ピクチャーヘッダフィールド（ＰＩＣＴＵＲＥ ＨＥＡＤＥＲ）、ＧＦＩＤフィールド（ＧＦＩＤ）及び多数のマクロブロックデータ（ＭＢ ＤＡＴＡ）よりなる。第２ＧＯＢ（ＧＯＢ１）を含む多数のＧＯＢはＧＯＢヘッダ（ＧＯＢ ｈｅａｄｅｒ）、ＧＦＩＤフィールド（ＧＦＩＤ）、及び多数のマクロブロックデータ（ＭＢ ＤＡＴＡ）よりなる。第２ピクチャーフレーム（ＰＩＣＴＵＲＥ ＦＲＡＭＥ２）及び多数のピクチャーフレーム（図示せず）は第１ピクチャーフレーム（ＰＩＣＴＵＲＥ ＦＲＡＭＥ１）と同一な構造を有する。
【０００３】
Ｈ．２６３規格によれば、コーディング形態が変化すればＧＦＩＤ（ＧＯＢ（ｇｒｏｕｐ ｏｆ ｂｌｏｃｋ）ｆｒａｍｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）のフィールド値が変化する。また、Ｈ．２６３規格によれば、ＧＦＩＤフィールドは２つのビットで構成されており、ピクチャーヘッダのうち一部または全体が変化される場合、以前フレームのＧＦＩＤフィールド値と現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値が異なる値にセットされるべきであると定義されており、いかなる値に変化すべきであるということは定義されていない。また、Ｈ．２６３規格によれば、ＧＦＩＤフィールドの値が変わるフレームにのみＵＦＥＰ（ｕｐｄａｔｅ ｆｕｌｌ ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｐｉｃｔｕｒｅ ｔｙｐｅ）フィールドを“００１”にセットする。従って、デコーディング時には、ピクチャーフレームコーディング情報が変化したことが分かる。
【０００４】
しかし、前記方法によれば、ビットエラーまたはパケット損失が存在する伝送環境で、Ｈ．２６３規格に準じるデジタルビデオコーディング方法によって、コーディングされたビットストリームがエラーまたは損失によってピクチャーヘッダをデコーディングできない場合には問題が発生しうる。即ち、いかなるピクチャーコーディング情報を使用して、現在のピクチャーフレームをデコーディングすべきかがわからない場合が発生しうる。この場合、従来のデコーディング方法によれば、次のピクチャーフレームの開始を、ビットストリームを探すまでのビットストリームは捨て、次のピクチャーフレームの開始を探すと同時に再びデコーディングを行うか、または以前のピクチャーコーディング情報をそのまま使用してデコーディングを試みる。
【０００５】
次のピクチャーフレームの開始を、ビットストリームをさがすまでのビットストリームは捨てて、次のピクチャーフレームの開始をさがすと同時に再びデコーディングを行うと、ピクチャーの品質が極端に劣化され、以前のピクチャーコーディング情報をそのまま使用してデコーディングを試みれば、以前フレームと現在のフレームとでコーディング方法が変化された場合にはデコーディングに問題が発生するという短所がある。
【０００６】
また、従来のコーディング方法によれば、ＵＦＥＰフィールドが“００１”にセットされているフレームをデコーディングする時、該当フレームのピクチャーヘッダ情報が損失されている場合には、新たな変化が発生したフレームをさがすまでの全てのフレームを正常にデコーディングできなくなる場合も発生するとの問題点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする技術的課題は、ピクチャーフレームのピクチャーヘッダが損失された場合にも、ＧＦＩＤフィールド値を使用してコーディング形態に如何なる変化があったかを推定することで正確なピクチャーヘッダ情報を使用してデコーディング可能にするデジタルビデオコーディング方法を提供することである。
【０００８】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、前記デジタルビデオコーディング方法によってコーディングされたビットストリームをデコーディングするデジタルビデオデコーディング方法を提供することである。
【０００９】
本発明が解決しようとするさらに他の技術的課題は、前記デジタルビデオコーディング方法を行うデジタルビデオコーディング装置を提供することである。
本発明が解決しようとするさらに他の技術的課題は、前記デジタルビデオデコーディング方法を行うデジタルビデオデコーディング装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するための本発明に係るデジタルビデオコーディング方法は、（ａ）以前フレームと現在のフレームとの間でコーディング形態がどのように変化されたかを識別する段階と、（ｂ）コーディング形態が変化有無を表示する所定のフィールドを表示フィールドとすれば、以前フレームの前記表示フィールドの値と、前記（ａ）段階で識別されたコーディング形態の変化の種類によって決定されるビット値に対して所定の論理的ビット演算を行って結果値を現在のフレームの表示フィールドの値として決定する段階とを含むことを特徴とする。
また、前記表示フィールドはＨ．２６３規格で定義されたＧＦＩＤフィールドであることが望ましく、前記論理的ビット演算は排他的論理和（ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ ＯＲ）演算であることが望ましい。
【００１１】
また、前記ビット値は、ラウンド形式が変化した第１の場合と、イントラフレームからインターフレームに変化されるか、或はインターフレームからイントラフレームに変化した第２の場合と、コーディング形態の変化が第１及び第２の場合と異なるコーディング形態の変化である場合の各々に対して区別される値を有することが望ましく、前記第３の場合は、デジタルビデオコーディング関連規格において選択的なコーディング方法を規定した細部付録に該当するアネックスの変化が存在する場合であることが望ましい。
【００１２】
また、前記方法は、（ｃ）コーディング形態の変化が第３の場合に該当すれば、変化が発生された現在のフレームと後続フレームに対してＨ．２６３規格で定義されたＵＦＥＰフィールドを“００１”にセットする段階とをさらに含むことが望ましい。
【００１３】
また、前記他の課題を達成するための本発明に係るデジタルビデオデコーディング方法は、（ａ）コーディング形態の変化有無を表示する所定のフィールドを表示フィールドとすれば、入力されたビットストリームで以前フレームの表示フィールドと現在のフレームの表示フィールドとを比較する段階と、（ｂ）現在のフレームの表示フィールドの値がコーディング形態変化の種類に応じて決定されたビット値と以前フレームの表示フィールドの値に対して所定の論理的ビット演算を行って得られた結果値であることに基づいて論理的ビット演算に用いられたビット値を推定することによって如何なるコーディング形態の変化があったかを推定する段階と、（ｃ）識別されたコーディング形態の変化に基づいて、以前フレームで該当フィールドを参照して現在のフレームにおけるデコーディング形態を決定する段階とを含むことを特徴とする。
【００１４】
また、前記さらに他の課題を達成するための本発明に係るデジタルビデオコーディング装置は、以前フレームと現在のフレームとの間でコーディング形態がどのように変化されたかを識別して変化状態を表示するビットを出力するコーディング形態変化識別部と、コーディング形態の変化有無を表示する所定のフィールドを表示フィールドとすれば、以前フレームの表示フィールド値と識別されたコーディング形態変化の種類に応じて決定されるビットに対して所定の論理的ビット演算を行って結果値を現在のフレームの表示フィールドの値として決定する表示フィールド決定部とを含むことを特徴とする。
【００１５】
また、前記さらに他の課題を達成するための本発明に係るデジタルビデオデコーディング装置は、コーディング形態の変化有無を表示する所定のフィールドを表示フィールドとすれば、入力されたビットストリームで以前フレームの表示フィールドと現在のフレームの表示フィールドとを比較する比較部と、現在のフレームの表示フィールドの値が、コーディング形態変化の種類に応じて決定されたビット値と以前フレームの表示フィールドの値とに対して所定の論理的ビット演算を行って得られた結果値であることに基づいて論理的ビット演算に使われたビット値を決定することによって如何なるコーディング形態の変化があったかを推定してコーディング形態の変化を表示するコーディング形態変化表示信号を出力するコーディング形態変化推定部と、識別されたコーディング形態の変化に基づき、以前フレームで該当フィールドを参照して現在のフレームにおけるデコーディング形態を決定するデコーディング形態決定部とを含むことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面い基づいて本発明に係るデータ伝送プロトコール及びその装置の望ましい実施形態を詳しく説明する。
図２は本発明の実施形態に係るデジタルビデオコーディング方法の主要段階を示す流れ図である。図２を参照すれば、本発明の実施形態に係るデジタルビデオコーディング方法によれば、まず、以前フレームと現在のフレームとの間でコーディング形態がどのように変化されたかを識別する（段階２０２）。
【００１７】
次いで、以前フレームのＧＦＩＤフィールド値と、コーディング形態変化の種類に応じて決定されるビット値を使用して所定の論理的ビット演算を行ってＧＦＩＤフィールドの値を決定する（段階２０４）。本実施形態では所定の論理的ビット演算として排他的論理和（ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ ＯＲ）演算を使用する。
【００１８】
ラウンド形式（ｒｏｕｎｄｉｎｇ ｔｙｐｅ：以下ＲＴＹＰＥと称する）が変化する第１の場合がある。一般に、クロミナンス（ｃｈｒｏｍｉｎａｎｃｅ）が低まると赤色成分が著しく現れるが、このような現象をなくすためにピクチャーヘッダ内で１ビットのＲＴＹＰＥビットを“１”と“０”を交互に挿入する。Ｈ．２６３規格によるコーディング方法ではこのようなＲＴＹＰＥの変化が最も頻繁に生じる。本実施形態において、このようにＲＴＹＰＥが変化される場合には、
ＧＦＩＤ’＝ＧＦＩＤ ＸＯＲ “０１”
によりＧＦＩＤフィールド値を決定する。ここで、ＸＯＲは排他的論理和演算を表示する。
【００１９】
また、イントラフレーム（ｉｎｔｒａ ｆｒａｍｅ）からインターフレーム（ｉｎｔｅｒ ｆｒａｍｅ）に変化されるか、インターフレームからイントラフレームに変化される第２の場合がある。この場合には、
ＧＦＩＤ’＝ＧＦＩＤ ＸＯＲ “１０”
によりＧＦＩＤフィールド値を決定する。
【００２０】
また、コーディング形態の変化が第１及び第２の場合とは異なる形態の変化を示す第３の場合がある。この場合には、
ＧＦＩＤ’＝ＧＦＩＤ ＸＯＲ “１１”
によりＧＦＩＤフィールド値を決定する。
【００２１】
第３の場合は、例えば、アネックス（Ａｎｎｅｘ）の変化が存する場合がこれに該当する。アネックスはＨ．２６３規格のようなデジタルビデオコーディング関連規格において選択的（ｏｐｔｉｏｎａｌ）なコーディング方法を規定した細部付録に該当する。
【００２２】
また、本実施形態では第３の場合に該当する場合、そのような変化が発生された現在のフレームと後続フレームに対してＵＦＥＰフィールドを“００１”にセットする。
次いで、決定された値で現在のフレームのＧＦＩＤフィールド（ＧＦＩＤ’）を現在のフレームに挿入し、第３の場合に該当する場合には決定されたＵＦＥＰフィールドを現在のフレームと後続フレームに挿入する（段階２０６）。
【００２３】
前述したように、本発明に係るデジタルビデオコーディング方法は、現在のフレームをエンコーディングする時、現在のフレームのＧＦＩＤフィールドの値を以前ＧＦＩＤフィールドの値とコーディング形態変化の種類に関する情報を示すビット値の論理的ビット演算値として決定して挿入することによって、デコーディング時にピクチャーフレームのピクチャーヘッダが損失された場合にも、現在のフレームと以前フレームのＧＦＩＤフィールド値を使用してその変化が如何なるものであったかを推定することで正確なピクチャーヘッダ情報を使用してデコーディング可能にする。
【００２４】
次いで、前記デジタルビデオコーディング方法によってコーディングされたビットストリームをデコーディングするための本発明の実施形態によるデジタルビデオデコーディング方法を説明する。図３は本発明の実施形態に係るデジタルビデオデコーディング方法の主要段階を示す流れ図である。本発明の実施形態に係るデジタルビデオデコーディング方法によれば、まず、入力されたビットストリームで以前フレームのＧＦＩＤフィールドと現在のフレームのＧＦＩＤフィールドを比較することによってコーディング形態変化に対する識別情報（排他的論理和演算に使われたビット値）を得る（段階３０２）。
【００２５】
次いで、コーディング形態変化に対する識別情報と、以前フレームで該当フィールドを参照して現在のフレームにおけるコーディング形態を決定する（段階３０４）。例えば、以前フレームのＲＴＹＰＥフィールドが“０”、ＧＦＩＤフィールドが“００”であり、現在のフレームのＲＴＹＰＥが“１”に変化された場合、ＧＦＩＤフィールドは“０１”となる。次いで、“０１”＝“００”ＸＯＲ ＸＹからＸＹは“０１”で、現在のフレームでＲＴＹＰＥが変化されたことが分かる。即ち、以前フレームのＲＴＹＰＥが“０”であったので、現在のフレームのＲＴＹＰＥは“１”であることが分かる。
【００２６】
同様に、以前フレームがＩフレームで、現在のフレームがＰフレームに変化した場合、以前フレームのＧＦＩＤ（ＧＦＩＤ）が“００”であったら現在のフレームのＧＦＩＤ（ＧＦＩＤ’）は“１０”にセットされる。この場合、デコーディング時に以前フレームのＧＦＩＤ（ＧＦＩＤ）が“００”で、現在のフレームのＧＦＩＤ（ＧＦＩＤ’）は“１０”にセットされるために、“００”に対する排他的論理和に使われたビット値が“１０”であることが分かる。従って、現在のフレームでは、以前フレーム（Ｉフレーム）に対して現在のフレームはＰフレームに変化されたことが分かる。
【００２７】
また、現在のフレームで適用されたＨ．２６３アネックス（Ａｎｎｅｘ）が変化した場合には、例えば、以前フレームのＧＦＩＤフィールド値“００”と現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値“１１”から“００”に対する排他的論理和に使われたビット値が“１１”であることが分かる。従って、現在のフレームでは“１１”のビット値に該当するコーディング形態の変化のアネックスの変化があったことが分かる。
【００２８】
このように、本発明の実施形態に係るデジタルビデオデコーディング方法によれば、現在のフレームと後続フレームのＧＦＩＤがどのように変化されたかを識別することによって、現在のフレームと以前フレームのＧＦＩＤフィールド値を使用してその変化を推定できる。また、推定されたコーディング形態の変化情報に基づいて、現在のフレームでのデコーディング形態を正確に決定しうる。即ち、本発明に係るデジタルビデオデコーディング方法は、現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値が以前フレームのＧＦＩＤフィールド値とコーディング形態変化の種類に応じて、決定されたビット値に対して所定の論理的ビット演算を行って得られた結果値であることに基づいて、論理的ビット演算に使われたビット値を推定する。
【００２９】
これで、デコーディング時に現在のピクチャーフレームのピクチャーヘッダが損失された場合にも、以前フレームと現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値のみを参照して如何なるコーディング形態の変化があったかを推定しうる。また、推定されたコーディング形態の変化に基づき、以前フレームで該当フィールドを参照して現在のフレームにおけるデコーディング形態を正確に決定できるためにピクチャーヘッダ情報が損失された場合にもビットストリームを捨てたり、以前フレームのピクチャーヘッダ情報を使用することで発生する画質の劣化を除去しうる。
【００３０】
また、本発明の実施形態に係るデジタルビデオデコーディング方法によれば、現在のフレームのピクチャーヘッダ情報が損失され、ＵＦＥＰフィールドが“００１”にセットされているかを識別し（段階３０６）、それが識別されると、現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値と次のフレームのＧＦＩＤフィールド値とが変わったかをチェックする（段階３０８）。もし、現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値と次のフレームのＧＦＩＤフィールド値とが変わらなかったとすれば、次のフレームのピクチャーヘッダ情報を現在のフレームのピクチャーヘッダ情報として使用しうる（段階３１０）。もし、現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値と次のフレームのＧＦＩＤフィールド値とが変わったとすれば、以前フレームのピクチャーヘッダを現在のフレームのピクチャーヘッダとして使用して（段階３１２）デコーディングを試みるか、或は該当フレームを捨てる。
【００３１】
即ち、デコーディングのために入力されたビットストリームは前述した本発明に係るデジタルビデオコーディング方法によって、コーディング形態の変化がアネックス変化に該当する場合、コーディング形態の変化が発生した現在のフレームだけでなく、後続フレームでもＵＦＥＰフィールドが“００１”にセットされている。また、現在のフレームと後続フレームのＧＦＩＤが同一な場合には、コーディング形態に如何なる変化もない場合に該当する。従って、この場合には後続フレームで以前フレームのピクチャーヘッダをそのまま使用しても良い。従って、従来のＨ．２６３規格によるデジタルビデオコーディングアルゴリズムから発生する問題、即ち、ＵＦＥＰフィールドが“００１”にセットされているフレームをデコーディングする時、該当フレームのピクチャーヘッダ情報が損失されている場合には、新たな変化が発生したフレームを探すまでの全てのフレームを正常にデコーディングできなくなる問題が除去される。
【００３２】
前述したように、本発明に係るデジタルビデオデコーディング方法は、前記デジタルビデオコーディング方法によって、コーディングされたビットストリームをデコーディングすることによって、ピクチャーフレームのピクチャーヘッダが損失された場合にも、現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値と以前フレームのＧＦＩＤフィールド値との論理的関係を使用して、その変化を推定することによって、正確なピクチャーヘッダ情報を使用してデコーディング可能なので、デコーディング性能が向上される。
【００３３】
前記デジタルビデオコーディング方法及びデコーディング方法は、前記方法を行うコンピュータプログラムで作成しうる。前記プログラムは、コード及びコードセグメントを含み、本発明が属する技術分野のプログラマーにより容易に推論されうる。また、コンピュータで用いられる媒体から前記プログラムを動作させる汎用ディジタルコンピューターで具現されうる。このようなプログラムはコンピュータで読取れる記録媒体に貯蔵されうる。前記記録媒体はフロッピーディスクやハードディスクのような自己記録媒体と、ＣＤ−ＲＯＭ（ＣＤ−ＲＯＭ）やＤＶＤのような光記録媒体を含む。また、前記プログラムはインターネットのようなキャリアウェーブによって伝送されうる。
【００３４】
また、前記プログラムは、例えば、装置内に備えられるロム（ｆｌａｓｈ−ｒｏｍ）内に貯蔵され、装置内に備えられるマイクロコンピュータによって読取られて実行されることによって、デジタルビデオコーディング装置及びデコーディング装置として具現されうる。
図４は本発明の実施形態に係るデジタルビデオコーディング装置を示すブロック図である。図４を参照すれば、本発明の実施形態に係るデジタルビデオコーディング装置はコーディング形態変化識別部４０、ＧＦＩＤフィールド決定部４２、及びＵＦＥＰフィールド決定部４４を含む。
【００３５】
コーディング形態変化識別部４０は、以前フレームのコーディング形態情報ＰＲＥＶＩＯＵＳ＿ＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥと、現在フレームのコーディング形態情報ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥを入力して、以前フレームと現在フレームとの間でコーディング形態がどのように変化されたかを識別し、変化状態を表示するビットＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥ＿ＣＨＡＮＧＥを出力する。前記ビットＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥ＿ＣＨＡＮＧＥは、ラウンド形式（以下ＲＴＹＰＥと称する）が変化した第１の場合には“００”、イントラフレームからインターフレームに変化されたり、インターフレームからイントラフレームに変化した第２の場合には“０１”、及びコーディング形態の変化が第１及び第２の場合と異なるコーディング形態変化を示す第３の場合には“１１”であって、各々に対して区別される値を有する。前記第３の場合は、例えば、デジタルビデオコーディング関連規格において選択的なコーディング方法を規定した細部付録に該当するアネックス（Ａｎｎｅｘ）の変化がある場合がこれに該当する。
【００３６】
ＧＦＩＤフィールド決定部４２は、以前フレームのＨ．２６３規格で定義されたＧＦＩＤフィールドＰＲＥＶＩＯＵＳ＿ＧＦＩＤの値と、コーディング形態変化識別部４０から出力されたビットＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥ＿ＣＨＡＮＧＥに対して、排他的論理和（ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ ＯＲ）演算を行って、現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＧＦＩＤを決定して出力する。
【００３７】
ＵＦＥＰフィールド決定部４４は、コーディング形態変化識別部４０から出力され、コーディング形態の変化状態を示すビットＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥ＿ＣＨＡＮＧＥを入力して、コーディング形態の変化が前述した第３の場合であることを表示するビットが入力されると、変化の発生した現在のフレームと後続フレームに対して、Ｈ．２６３規格で定義されたＵＦＥＰフィールドを“００１”にセット（ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＵＦＥＰ）する。
【００３８】
これで、前記デジタルビデオコーディング装置は、入力されたビデオフレームをエンコーディングしてピクチャーヘッダを含むビットストリームを出力する。前記ビットストリームは、ピクチャーヘッダの変化の種類を表示する、即ち、以前フレームと現在のフレームとの間でコーディング状態がどのように変化したかを表示するＧＦＩＤフィールドを含む。また、前記ビットストリームは、コーディング形態の変化が第３の場合に該当する場合、現在のフレームと後続フレームに対して特定のビットにセットされたＵＦＥＰフィールドを含む。
【００３９】
前記ビデオコーディング装置によって、コーディングされたビットストリームは、本発明に係るデジタルビデオデコーディング装置によってデコーディングされる。図５は本発明の実施形態に係るデジタルビデオデコーディング装置を示すブロック図である。図５を参照すれば、本発明の実施形態によるデジタルビデオデコーディング装置は、ＧＦＩＤフィールド抽出部５０、コーディング形態変化推定部５２、及びデコーディング形態決定部５４を具備する。また、前記デジタルビデオデコーディング装置は、ＵＦＥＰフィールド状態識別部５６、及び現在のピクチャーヘッダ決定部５８を具備する。
【００４０】
ＧＦＩＤフィールド抽出部５０は、入力されたビットストリームＢＩＴ＿ＳＴＲＥＡＭで以前フレームのＧＦＩＤフィールド値ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＧＦＩＤと現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値ＰＲＥＶＩＯＵＳ＿ＧＦＩＤを抽出する。
【００４１】
コーディング形態変化推定部５２は、現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＧＦＩＤがコーディング形態変化の種類に応じて、決定されたビット値と以前フレームのＧＦＩＤフィールドの値に対して、所定の論理的ビット演算を行って得られた結果値であることに基づいて、論理的ビット演算に使われたビット値を決定することによって、如何なるコーディング形態の変化があったかを推定して、コーディング形態の変化を表示するコーディング形態変化表示信号ＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥ＿ＣＨＡＮＧＥを出力する。
【００４２】
デコーディング形態決定部５４は、コーディング形態の変化を示すコーディング形態変化表示信号ＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥ＿ＣＨＡＮＧＥと、以前フレームで該当フィールドＰＲＥＶＩＯＵＳ＿ＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥを参照して現在のフレームにおけるデコーディング形態ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＤＥＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥを決定する。現在のフレームにおけるデコーディング形態ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＤＥＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥは現在のフレームのピクチャーヘッダで重要な部分と理解されうる。
【００４３】
即ち、エンコーディング時に現在フレームのＧＦＩＤフィールド値が以前フレームのＧＦＩＤフィールド値とコーディング形態変化の種類に応じて決定されたビット値に対して、所定の論理的ビット演算を行って得られた結果値であることに基づいて論理的ビット演算に使われたビット値を推定可能にビットストリームが構成されているために、デコーディング時に現在ピクチャーフレームのピクチャーヘッダが損失された場合にも、以前フレームと現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値のみに基づいて、如何なるコーディング形態の変化があったかを推定しうる。また、推定されたコーディング形態の変化に基づき、以前フレームで該当フィールドを参照して、現在のフレームにおけるデコーディング形態を正確に決定できるために、ピクチャーヘッダ情報が損失された場合にもビットストリームを捨てたり、以前フレームのピクチャーヘッダ情報を使用することで発生する画質の劣化を除去しうる。
【００４４】
また、ＵＦＥＰフィールド状態識別部５６は、前記コーディング形態変化表示信号ＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥ＿ＣＨＡＮＧＥがデジタルビデオコーディング関連規格において、選択的なコーディング方法を規定した細部付録に該当するアネックス（Ａｎｎｅｘ）の変化があると表示された場合、現在フレームのピクチャーヘッダ情報が損失されたなら、ＵＦＥＰフィールドが“００１”にセットされているかを識別してＵＦＥＰフィールドが“００１”にセットされていることを表示するＵＦＥＰ識別信号ＵＦＥＰ＿００１を出力する。
【００４５】
現在ピクチャーヘッダ決定部５８は、ＵＦＥＰ識別信号ＵＦＥＰ＿００１に応答し、現在フレームのＧＦＩＤフィールド値ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＧＦＩＤと後続フレームのＧＦＩＤフィールド値ＮＥＸＴ＿ＧＦＩＤの変化がない場合、現在のフレームの後続フレームにおけるピクチャーヘッダ情報ＮＥＸＴ＿ＨＥＡＤＥＲが、現在のフレームのピクチャーヘッダ情報であることを表示する現在ピクチャーヘッダ表示信号ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＨＥＡＤＥＲを出力する。しかし、現在フレームのＧＦＩＤフィールド値ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＧＦＩＤと後続フレームのＧＦＩＤフィールド値ＮＥＸＴ＿ＧＦＩＤの変化がない場合には、現在ピクチャーヘッダ決定部５８は、現在フレームの以前フレームにおけるピクチャーヘッダ情報ＰＲＥＶＩＯＵＳ＿ＨＥＡＤＥＲが、現在フレームのピクチャーヘッダ情報であることを表示する現在ピクチャーヘッダ表示信号ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＨＥＡＤＥＲを出力する。
【００４６】
これで、デコーディングのために入力されたビットストリームにおいてコーディング形態の変化がアネックス変化に該当する場合、コーディング形態の変化が発生した現在のフレームだけでなく、後続フレームでもＵＦＥＰフィールドが“００１”にセットされている。また、現在フレームと後続フレームのＧＦＩＤが同一な場合には、コーディング形態に如何なる変化もなかった場合に該当する。従って、この場合には、後続フレームで以前フレームのピクチャーヘッダをそのまま使用してもよい。従って、従来のＨ．２６３規格によるデジタルビデオコーディングアルゴリズムから発生する問題、即ち、ＵＦＥＰフィールドが“００１”にセットされているフレームをデコーディングする時、該当フレームのピクチャーヘッダ情報が損失されている場合には、新たな変化が発生したフレームを探すまでの全てのフレームを正常にデコーディングできなくなる問題が除去される。
【００４７】
【発明の効果】
前述したように、本発明に係るデジタルビデオコーディング方法は、現在のフレームをエンコーディングする時、現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値を以前ＧＦＩＤフィールド値とコーディング形態変化の種類に関する情報を示すビット値の論理的ビット演算値として決定して挿入することによって、デコーディング時にピクチャーフレームのピクチャーヘッダが損失された場合にも、現在のフレームと以前フレームのＧＦＩＤフィールド値を使用して、その変化を推定することによって正確なピクチャーヘッダ情報を用いてデコーディング可能にする。
【００４８】
また、本発明に係るデジタルビデオデコーディング方法は、前記デジタルビデオコーディング方法によってコーディングされたビットストリームをデコーディングすることに当って、ピクチャーフレームのピクチャーヘッダが損失された場合にも、現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値と以前フレームのＧＦＩＤフィールド値との論理的関係を用いて、その変化を推定することによって、正確なピクチャーヘッダ情報を用いて、デコーディング可能なのでデコーディング性能が向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のデジタルビデオコーディング方法を説明するためにＨ．２６３規格によるフィールド形式を示す図面である。
【図２】本発明の実施形態に係るデジタルビデオコーディング方法の主要段階を示す流れ図である。
【図３】本発明の実施形態に係るデジタルビデオデコーディング方法の主要段階を示す流れ図である。
【図４】本発明の実施形態に係るデジタルビデオコーディング装置を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係るデジタルビデオデコーディング装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
４０ コーディング形態変化識別部
４２ ＧＦＩＤフィールド決定部
４４ ＵＦＥＰフィールド決定部
５０ ＧＦＩＤフィールド抽出部
５２ コーディング形態変化推定部
５４ デコーディング形態決定部
５６ ＵＦＥＰフィールド状態識別部
５８ 現在のピクチャーヘッダ決定部
【発明の属する技術分野】
本発明はデジタルビデオコーディング方法に係り、特にエンコーディングされたビットストリームをデコーディングするのに重要なピクチャーヘッダ（ｐｉｃｔｕｒｅ ｈｅａｄｅｒ）の損失時にも正しくデコーディングを行わせるデジタルビデオコーディング方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本明細書ではＨ．２６３規格を従来の技術に係るデジタルビデオエンコーディング方法の一例として説明する。図１には従来のデジタルビデオコーディング方法を説明するためにＨ．２６３規格によるフィールド形式を示した。図１を参照すれば、Ｈ．２６３規格によってエンコーディングされたビデオビットストリームは多数のピクチャーフレームよりなる。第１ピクチャーフレーム（ＰＩＣＴＵＲＥ ＦＲＡＭＥ１）は第１ＧＯＢ（ＧＯＢ０）と第２ＧＯＢ（ＧＯＢ１）を含む多数のＧＯＢよりなる。第１ＧＯＢ（ＧＯＢ０）はピクチャーフレーム開始フィールド（ＰＩＣＴＵＲＥ ＦＲＡＭＥ ＳＴＡＲＴ）、ピクチャーヘッダフィールド（ＰＩＣＴＵＲＥ ＨＥＡＤＥＲ）、ＧＦＩＤフィールド（ＧＦＩＤ）及び多数のマクロブロックデータ（ＭＢ ＤＡＴＡ）よりなる。第２ＧＯＢ（ＧＯＢ１）を含む多数のＧＯＢはＧＯＢヘッダ（ＧＯＢ ｈｅａｄｅｒ）、ＧＦＩＤフィールド（ＧＦＩＤ）、及び多数のマクロブロックデータ（ＭＢ ＤＡＴＡ）よりなる。第２ピクチャーフレーム（ＰＩＣＴＵＲＥ ＦＲＡＭＥ２）及び多数のピクチャーフレーム（図示せず）は第１ピクチャーフレーム（ＰＩＣＴＵＲＥ ＦＲＡＭＥ１）と同一な構造を有する。
【０００３】
Ｈ．２６３規格によれば、コーディング形態が変化すればＧＦＩＤ（ＧＯＢ（ｇｒｏｕｐ ｏｆ ｂｌｏｃｋ）ｆｒａｍｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）のフィールド値が変化する。また、Ｈ．２６３規格によれば、ＧＦＩＤフィールドは２つのビットで構成されており、ピクチャーヘッダのうち一部または全体が変化される場合、以前フレームのＧＦＩＤフィールド値と現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値が異なる値にセットされるべきであると定義されており、いかなる値に変化すべきであるということは定義されていない。また、Ｈ．２６３規格によれば、ＧＦＩＤフィールドの値が変わるフレームにのみＵＦＥＰ（ｕｐｄａｔｅ ｆｕｌｌ ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｐｉｃｔｕｒｅ ｔｙｐｅ）フィールドを“００１”にセットする。従って、デコーディング時には、ピクチャーフレームコーディング情報が変化したことが分かる。
【０００４】
しかし、前記方法によれば、ビットエラーまたはパケット損失が存在する伝送環境で、Ｈ．２６３規格に準じるデジタルビデオコーディング方法によって、コーディングされたビットストリームがエラーまたは損失によってピクチャーヘッダをデコーディングできない場合には問題が発生しうる。即ち、いかなるピクチャーコーディング情報を使用して、現在のピクチャーフレームをデコーディングすべきかがわからない場合が発生しうる。この場合、従来のデコーディング方法によれば、次のピクチャーフレームの開始を、ビットストリームを探すまでのビットストリームは捨て、次のピクチャーフレームの開始を探すと同時に再びデコーディングを行うか、または以前のピクチャーコーディング情報をそのまま使用してデコーディングを試みる。
【０００５】
次のピクチャーフレームの開始を、ビットストリームをさがすまでのビットストリームは捨てて、次のピクチャーフレームの開始をさがすと同時に再びデコーディングを行うと、ピクチャーの品質が極端に劣化され、以前のピクチャーコーディング情報をそのまま使用してデコーディングを試みれば、以前フレームと現在のフレームとでコーディング方法が変化された場合にはデコーディングに問題が発生するという短所がある。
【０００６】
また、従来のコーディング方法によれば、ＵＦＥＰフィールドが“００１”にセットされているフレームをデコーディングする時、該当フレームのピクチャーヘッダ情報が損失されている場合には、新たな変化が発生したフレームをさがすまでの全てのフレームを正常にデコーディングできなくなる場合も発生するとの問題点がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする技術的課題は、ピクチャーフレームのピクチャーヘッダが損失された場合にも、ＧＦＩＤフィールド値を使用してコーディング形態に如何なる変化があったかを推定することで正確なピクチャーヘッダ情報を使用してデコーディング可能にするデジタルビデオコーディング方法を提供することである。
【０００８】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、前記デジタルビデオコーディング方法によってコーディングされたビットストリームをデコーディングするデジタルビデオデコーディング方法を提供することである。
【０００９】
本発明が解決しようとするさらに他の技術的課題は、前記デジタルビデオコーディング方法を行うデジタルビデオコーディング装置を提供することである。
本発明が解決しようとするさらに他の技術的課題は、前記デジタルビデオデコーディング方法を行うデジタルビデオデコーディング装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を達成するための本発明に係るデジタルビデオコーディング方法は、（ａ）以前フレームと現在のフレームとの間でコーディング形態がどのように変化されたかを識別する段階と、（ｂ）コーディング形態が変化有無を表示する所定のフィールドを表示フィールドとすれば、以前フレームの前記表示フィールドの値と、前記（ａ）段階で識別されたコーディング形態の変化の種類によって決定されるビット値に対して所定の論理的ビット演算を行って結果値を現在のフレームの表示フィールドの値として決定する段階とを含むことを特徴とする。
また、前記表示フィールドはＨ．２６３規格で定義されたＧＦＩＤフィールドであることが望ましく、前記論理的ビット演算は排他的論理和（ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ ＯＲ）演算であることが望ましい。
【００１１】
また、前記ビット値は、ラウンド形式が変化した第１の場合と、イントラフレームからインターフレームに変化されるか、或はインターフレームからイントラフレームに変化した第２の場合と、コーディング形態の変化が第１及び第２の場合と異なるコーディング形態の変化である場合の各々に対して区別される値を有することが望ましく、前記第３の場合は、デジタルビデオコーディング関連規格において選択的なコーディング方法を規定した細部付録に該当するアネックスの変化が存在する場合であることが望ましい。
【００１２】
また、前記方法は、（ｃ）コーディング形態の変化が第３の場合に該当すれば、変化が発生された現在のフレームと後続フレームに対してＨ．２６３規格で定義されたＵＦＥＰフィールドを“００１”にセットする段階とをさらに含むことが望ましい。
【００１３】
また、前記他の課題を達成するための本発明に係るデジタルビデオデコーディング方法は、（ａ）コーディング形態の変化有無を表示する所定のフィールドを表示フィールドとすれば、入力されたビットストリームで以前フレームの表示フィールドと現在のフレームの表示フィールドとを比較する段階と、（ｂ）現在のフレームの表示フィールドの値がコーディング形態変化の種類に応じて決定されたビット値と以前フレームの表示フィールドの値に対して所定の論理的ビット演算を行って得られた結果値であることに基づいて論理的ビット演算に用いられたビット値を推定することによって如何なるコーディング形態の変化があったかを推定する段階と、（ｃ）識別されたコーディング形態の変化に基づいて、以前フレームで該当フィールドを参照して現在のフレームにおけるデコーディング形態を決定する段階とを含むことを特徴とする。
【００１４】
また、前記さらに他の課題を達成するための本発明に係るデジタルビデオコーディング装置は、以前フレームと現在のフレームとの間でコーディング形態がどのように変化されたかを識別して変化状態を表示するビットを出力するコーディング形態変化識別部と、コーディング形態の変化有無を表示する所定のフィールドを表示フィールドとすれば、以前フレームの表示フィールド値と識別されたコーディング形態変化の種類に応じて決定されるビットに対して所定の論理的ビット演算を行って結果値を現在のフレームの表示フィールドの値として決定する表示フィールド決定部とを含むことを特徴とする。
【００１５】
また、前記さらに他の課題を達成するための本発明に係るデジタルビデオデコーディング装置は、コーディング形態の変化有無を表示する所定のフィールドを表示フィールドとすれば、入力されたビットストリームで以前フレームの表示フィールドと現在のフレームの表示フィールドとを比較する比較部と、現在のフレームの表示フィールドの値が、コーディング形態変化の種類に応じて決定されたビット値と以前フレームの表示フィールドの値とに対して所定の論理的ビット演算を行って得られた結果値であることに基づいて論理的ビット演算に使われたビット値を決定することによって如何なるコーディング形態の変化があったかを推定してコーディング形態の変化を表示するコーディング形態変化表示信号を出力するコーディング形態変化推定部と、識別されたコーディング形態の変化に基づき、以前フレームで該当フィールドを参照して現在のフレームにおけるデコーディング形態を決定するデコーディング形態決定部とを含むことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面い基づいて本発明に係るデータ伝送プロトコール及びその装置の望ましい実施形態を詳しく説明する。
図２は本発明の実施形態に係るデジタルビデオコーディング方法の主要段階を示す流れ図である。図２を参照すれば、本発明の実施形態に係るデジタルビデオコーディング方法によれば、まず、以前フレームと現在のフレームとの間でコーディング形態がどのように変化されたかを識別する（段階２０２）。
【００１７】
次いで、以前フレームのＧＦＩＤフィールド値と、コーディング形態変化の種類に応じて決定されるビット値を使用して所定の論理的ビット演算を行ってＧＦＩＤフィールドの値を決定する（段階２０４）。本実施形態では所定の論理的ビット演算として排他的論理和（ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ ＯＲ）演算を使用する。
【００１８】
ラウンド形式（ｒｏｕｎｄｉｎｇ ｔｙｐｅ：以下ＲＴＹＰＥと称する）が変化する第１の場合がある。一般に、クロミナンス（ｃｈｒｏｍｉｎａｎｃｅ）が低まると赤色成分が著しく現れるが、このような現象をなくすためにピクチャーヘッダ内で１ビットのＲＴＹＰＥビットを“１”と“０”を交互に挿入する。Ｈ．２６３規格によるコーディング方法ではこのようなＲＴＹＰＥの変化が最も頻繁に生じる。本実施形態において、このようにＲＴＹＰＥが変化される場合には、
ＧＦＩＤ’＝ＧＦＩＤ ＸＯＲ “０１”
によりＧＦＩＤフィールド値を決定する。ここで、ＸＯＲは排他的論理和演算を表示する。
【００１９】
また、イントラフレーム（ｉｎｔｒａ ｆｒａｍｅ）からインターフレーム（ｉｎｔｅｒ ｆｒａｍｅ）に変化されるか、インターフレームからイントラフレームに変化される第２の場合がある。この場合には、
ＧＦＩＤ’＝ＧＦＩＤ ＸＯＲ “１０”
によりＧＦＩＤフィールド値を決定する。
【００２０】
また、コーディング形態の変化が第１及び第２の場合とは異なる形態の変化を示す第３の場合がある。この場合には、
ＧＦＩＤ’＝ＧＦＩＤ ＸＯＲ “１１”
によりＧＦＩＤフィールド値を決定する。
【００２１】
第３の場合は、例えば、アネックス（Ａｎｎｅｘ）の変化が存する場合がこれに該当する。アネックスはＨ．２６３規格のようなデジタルビデオコーディング関連規格において選択的（ｏｐｔｉｏｎａｌ）なコーディング方法を規定した細部付録に該当する。
【００２２】
また、本実施形態では第３の場合に該当する場合、そのような変化が発生された現在のフレームと後続フレームに対してＵＦＥＰフィールドを“００１”にセットする。
次いで、決定された値で現在のフレームのＧＦＩＤフィールド（ＧＦＩＤ’）を現在のフレームに挿入し、第３の場合に該当する場合には決定されたＵＦＥＰフィールドを現在のフレームと後続フレームに挿入する（段階２０６）。
【００２３】
前述したように、本発明に係るデジタルビデオコーディング方法は、現在のフレームをエンコーディングする時、現在のフレームのＧＦＩＤフィールドの値を以前ＧＦＩＤフィールドの値とコーディング形態変化の種類に関する情報を示すビット値の論理的ビット演算値として決定して挿入することによって、デコーディング時にピクチャーフレームのピクチャーヘッダが損失された場合にも、現在のフレームと以前フレームのＧＦＩＤフィールド値を使用してその変化が如何なるものであったかを推定することで正確なピクチャーヘッダ情報を使用してデコーディング可能にする。
【００２４】
次いで、前記デジタルビデオコーディング方法によってコーディングされたビットストリームをデコーディングするための本発明の実施形態によるデジタルビデオデコーディング方法を説明する。図３は本発明の実施形態に係るデジタルビデオデコーディング方法の主要段階を示す流れ図である。本発明の実施形態に係るデジタルビデオデコーディング方法によれば、まず、入力されたビットストリームで以前フレームのＧＦＩＤフィールドと現在のフレームのＧＦＩＤフィールドを比較することによってコーディング形態変化に対する識別情報（排他的論理和演算に使われたビット値）を得る（段階３０２）。
【００２５】
次いで、コーディング形態変化に対する識別情報と、以前フレームで該当フィールドを参照して現在のフレームにおけるコーディング形態を決定する（段階３０４）。例えば、以前フレームのＲＴＹＰＥフィールドが“０”、ＧＦＩＤフィールドが“００”であり、現在のフレームのＲＴＹＰＥが“１”に変化された場合、ＧＦＩＤフィールドは“０１”となる。次いで、“０１”＝“００”ＸＯＲ ＸＹからＸＹは“０１”で、現在のフレームでＲＴＹＰＥが変化されたことが分かる。即ち、以前フレームのＲＴＹＰＥが“０”であったので、現在のフレームのＲＴＹＰＥは“１”であることが分かる。
【００２６】
同様に、以前フレームがＩフレームで、現在のフレームがＰフレームに変化した場合、以前フレームのＧＦＩＤ（ＧＦＩＤ）が“００”であったら現在のフレームのＧＦＩＤ（ＧＦＩＤ’）は“１０”にセットされる。この場合、デコーディング時に以前フレームのＧＦＩＤ（ＧＦＩＤ）が“００”で、現在のフレームのＧＦＩＤ（ＧＦＩＤ’）は“１０”にセットされるために、“００”に対する排他的論理和に使われたビット値が“１０”であることが分かる。従って、現在のフレームでは、以前フレーム（Ｉフレーム）に対して現在のフレームはＰフレームに変化されたことが分かる。
【００２７】
また、現在のフレームで適用されたＨ．２６３アネックス（Ａｎｎｅｘ）が変化した場合には、例えば、以前フレームのＧＦＩＤフィールド値“００”と現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値“１１”から“００”に対する排他的論理和に使われたビット値が“１１”であることが分かる。従って、現在のフレームでは“１１”のビット値に該当するコーディング形態の変化のアネックスの変化があったことが分かる。
【００２８】
このように、本発明の実施形態に係るデジタルビデオデコーディング方法によれば、現在のフレームと後続フレームのＧＦＩＤがどのように変化されたかを識別することによって、現在のフレームと以前フレームのＧＦＩＤフィールド値を使用してその変化を推定できる。また、推定されたコーディング形態の変化情報に基づいて、現在のフレームでのデコーディング形態を正確に決定しうる。即ち、本発明に係るデジタルビデオデコーディング方法は、現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値が以前フレームのＧＦＩＤフィールド値とコーディング形態変化の種類に応じて、決定されたビット値に対して所定の論理的ビット演算を行って得られた結果値であることに基づいて、論理的ビット演算に使われたビット値を推定する。
【００２９】
これで、デコーディング時に現在のピクチャーフレームのピクチャーヘッダが損失された場合にも、以前フレームと現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値のみを参照して如何なるコーディング形態の変化があったかを推定しうる。また、推定されたコーディング形態の変化に基づき、以前フレームで該当フィールドを参照して現在のフレームにおけるデコーディング形態を正確に決定できるためにピクチャーヘッダ情報が損失された場合にもビットストリームを捨てたり、以前フレームのピクチャーヘッダ情報を使用することで発生する画質の劣化を除去しうる。
【００３０】
また、本発明の実施形態に係るデジタルビデオデコーディング方法によれば、現在のフレームのピクチャーヘッダ情報が損失され、ＵＦＥＰフィールドが“００１”にセットされているかを識別し（段階３０６）、それが識別されると、現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値と次のフレームのＧＦＩＤフィールド値とが変わったかをチェックする（段階３０８）。もし、現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値と次のフレームのＧＦＩＤフィールド値とが変わらなかったとすれば、次のフレームのピクチャーヘッダ情報を現在のフレームのピクチャーヘッダ情報として使用しうる（段階３１０）。もし、現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値と次のフレームのＧＦＩＤフィールド値とが変わったとすれば、以前フレームのピクチャーヘッダを現在のフレームのピクチャーヘッダとして使用して（段階３１２）デコーディングを試みるか、或は該当フレームを捨てる。
【００３１】
即ち、デコーディングのために入力されたビットストリームは前述した本発明に係るデジタルビデオコーディング方法によって、コーディング形態の変化がアネックス変化に該当する場合、コーディング形態の変化が発生した現在のフレームだけでなく、後続フレームでもＵＦＥＰフィールドが“００１”にセットされている。また、現在のフレームと後続フレームのＧＦＩＤが同一な場合には、コーディング形態に如何なる変化もない場合に該当する。従って、この場合には後続フレームで以前フレームのピクチャーヘッダをそのまま使用しても良い。従って、従来のＨ．２６３規格によるデジタルビデオコーディングアルゴリズムから発生する問題、即ち、ＵＦＥＰフィールドが“００１”にセットされているフレームをデコーディングする時、該当フレームのピクチャーヘッダ情報が損失されている場合には、新たな変化が発生したフレームを探すまでの全てのフレームを正常にデコーディングできなくなる問題が除去される。
【００３２】
前述したように、本発明に係るデジタルビデオデコーディング方法は、前記デジタルビデオコーディング方法によって、コーディングされたビットストリームをデコーディングすることによって、ピクチャーフレームのピクチャーヘッダが損失された場合にも、現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値と以前フレームのＧＦＩＤフィールド値との論理的関係を使用して、その変化を推定することによって、正確なピクチャーヘッダ情報を使用してデコーディング可能なので、デコーディング性能が向上される。
【００３３】
前記デジタルビデオコーディング方法及びデコーディング方法は、前記方法を行うコンピュータプログラムで作成しうる。前記プログラムは、コード及びコードセグメントを含み、本発明が属する技術分野のプログラマーにより容易に推論されうる。また、コンピュータで用いられる媒体から前記プログラムを動作させる汎用ディジタルコンピューターで具現されうる。このようなプログラムはコンピュータで読取れる記録媒体に貯蔵されうる。前記記録媒体はフロッピーディスクやハードディスクのような自己記録媒体と、ＣＤ−ＲＯＭ（ＣＤ−ＲＯＭ）やＤＶＤのような光記録媒体を含む。また、前記プログラムはインターネットのようなキャリアウェーブによって伝送されうる。
【００３４】
また、前記プログラムは、例えば、装置内に備えられるロム（ｆｌａｓｈ−ｒｏｍ）内に貯蔵され、装置内に備えられるマイクロコンピュータによって読取られて実行されることによって、デジタルビデオコーディング装置及びデコーディング装置として具現されうる。
図４は本発明の実施形態に係るデジタルビデオコーディング装置を示すブロック図である。図４を参照すれば、本発明の実施形態に係るデジタルビデオコーディング装置はコーディング形態変化識別部４０、ＧＦＩＤフィールド決定部４２、及びＵＦＥＰフィールド決定部４４を含む。
【００３５】
コーディング形態変化識別部４０は、以前フレームのコーディング形態情報ＰＲＥＶＩＯＵＳ＿ＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥと、現在フレームのコーディング形態情報ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥを入力して、以前フレームと現在フレームとの間でコーディング形態がどのように変化されたかを識別し、変化状態を表示するビットＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥ＿ＣＨＡＮＧＥを出力する。前記ビットＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥ＿ＣＨＡＮＧＥは、ラウンド形式（以下ＲＴＹＰＥと称する）が変化した第１の場合には“００”、イントラフレームからインターフレームに変化されたり、インターフレームからイントラフレームに変化した第２の場合には“０１”、及びコーディング形態の変化が第１及び第２の場合と異なるコーディング形態変化を示す第３の場合には“１１”であって、各々に対して区別される値を有する。前記第３の場合は、例えば、デジタルビデオコーディング関連規格において選択的なコーディング方法を規定した細部付録に該当するアネックス（Ａｎｎｅｘ）の変化がある場合がこれに該当する。
【００３６】
ＧＦＩＤフィールド決定部４２は、以前フレームのＨ．２６３規格で定義されたＧＦＩＤフィールドＰＲＥＶＩＯＵＳ＿ＧＦＩＤの値と、コーディング形態変化識別部４０から出力されたビットＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥ＿ＣＨＡＮＧＥに対して、排他的論理和（ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ ＯＲ）演算を行って、現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＧＦＩＤを決定して出力する。
【００３７】
ＵＦＥＰフィールド決定部４４は、コーディング形態変化識別部４０から出力され、コーディング形態の変化状態を示すビットＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥ＿ＣＨＡＮＧＥを入力して、コーディング形態の変化が前述した第３の場合であることを表示するビットが入力されると、変化の発生した現在のフレームと後続フレームに対して、Ｈ．２６３規格で定義されたＵＦＥＰフィールドを“００１”にセット（ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＵＦＥＰ）する。
【００３８】
これで、前記デジタルビデオコーディング装置は、入力されたビデオフレームをエンコーディングしてピクチャーヘッダを含むビットストリームを出力する。前記ビットストリームは、ピクチャーヘッダの変化の種類を表示する、即ち、以前フレームと現在のフレームとの間でコーディング状態がどのように変化したかを表示するＧＦＩＤフィールドを含む。また、前記ビットストリームは、コーディング形態の変化が第３の場合に該当する場合、現在のフレームと後続フレームに対して特定のビットにセットされたＵＦＥＰフィールドを含む。
【００３９】
前記ビデオコーディング装置によって、コーディングされたビットストリームは、本発明に係るデジタルビデオデコーディング装置によってデコーディングされる。図５は本発明の実施形態に係るデジタルビデオデコーディング装置を示すブロック図である。図５を参照すれば、本発明の実施形態によるデジタルビデオデコーディング装置は、ＧＦＩＤフィールド抽出部５０、コーディング形態変化推定部５２、及びデコーディング形態決定部５４を具備する。また、前記デジタルビデオデコーディング装置は、ＵＦＥＰフィールド状態識別部５６、及び現在のピクチャーヘッダ決定部５８を具備する。
【００４０】
ＧＦＩＤフィールド抽出部５０は、入力されたビットストリームＢＩＴ＿ＳＴＲＥＡＭで以前フレームのＧＦＩＤフィールド値ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＧＦＩＤと現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値ＰＲＥＶＩＯＵＳ＿ＧＦＩＤを抽出する。
【００４１】
コーディング形態変化推定部５２は、現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＧＦＩＤがコーディング形態変化の種類に応じて、決定されたビット値と以前フレームのＧＦＩＤフィールドの値に対して、所定の論理的ビット演算を行って得られた結果値であることに基づいて、論理的ビット演算に使われたビット値を決定することによって、如何なるコーディング形態の変化があったかを推定して、コーディング形態の変化を表示するコーディング形態変化表示信号ＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥ＿ＣＨＡＮＧＥを出力する。
【００４２】
デコーディング形態決定部５４は、コーディング形態の変化を示すコーディング形態変化表示信号ＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥ＿ＣＨＡＮＧＥと、以前フレームで該当フィールドＰＲＥＶＩＯＵＳ＿ＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥを参照して現在のフレームにおけるデコーディング形態ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＤＥＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥを決定する。現在のフレームにおけるデコーディング形態ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＤＥＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥは現在のフレームのピクチャーヘッダで重要な部分と理解されうる。
【００４３】
即ち、エンコーディング時に現在フレームのＧＦＩＤフィールド値が以前フレームのＧＦＩＤフィールド値とコーディング形態変化の種類に応じて決定されたビット値に対して、所定の論理的ビット演算を行って得られた結果値であることに基づいて論理的ビット演算に使われたビット値を推定可能にビットストリームが構成されているために、デコーディング時に現在ピクチャーフレームのピクチャーヘッダが損失された場合にも、以前フレームと現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値のみに基づいて、如何なるコーディング形態の変化があったかを推定しうる。また、推定されたコーディング形態の変化に基づき、以前フレームで該当フィールドを参照して、現在のフレームにおけるデコーディング形態を正確に決定できるために、ピクチャーヘッダ情報が損失された場合にもビットストリームを捨てたり、以前フレームのピクチャーヘッダ情報を使用することで発生する画質の劣化を除去しうる。
【００４４】
また、ＵＦＥＰフィールド状態識別部５６は、前記コーディング形態変化表示信号ＣＯＤＩＮＧ＿ＴＹＰＥ＿ＣＨＡＮＧＥがデジタルビデオコーディング関連規格において、選択的なコーディング方法を規定した細部付録に該当するアネックス（Ａｎｎｅｘ）の変化があると表示された場合、現在フレームのピクチャーヘッダ情報が損失されたなら、ＵＦＥＰフィールドが“００１”にセットされているかを識別してＵＦＥＰフィールドが“００１”にセットされていることを表示するＵＦＥＰ識別信号ＵＦＥＰ＿００１を出力する。
【００４５】
現在ピクチャーヘッダ決定部５８は、ＵＦＥＰ識別信号ＵＦＥＰ＿００１に応答し、現在フレームのＧＦＩＤフィールド値ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＧＦＩＤと後続フレームのＧＦＩＤフィールド値ＮＥＸＴ＿ＧＦＩＤの変化がない場合、現在のフレームの後続フレームにおけるピクチャーヘッダ情報ＮＥＸＴ＿ＨＥＡＤＥＲが、現在のフレームのピクチャーヘッダ情報であることを表示する現在ピクチャーヘッダ表示信号ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＨＥＡＤＥＲを出力する。しかし、現在フレームのＧＦＩＤフィールド値ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＧＦＩＤと後続フレームのＧＦＩＤフィールド値ＮＥＸＴ＿ＧＦＩＤの変化がない場合には、現在ピクチャーヘッダ決定部５８は、現在フレームの以前フレームにおけるピクチャーヘッダ情報ＰＲＥＶＩＯＵＳ＿ＨＥＡＤＥＲが、現在フレームのピクチャーヘッダ情報であることを表示する現在ピクチャーヘッダ表示信号ＣＵＲＲＥＮＴ＿ＨＥＡＤＥＲを出力する。
【００４６】
これで、デコーディングのために入力されたビットストリームにおいてコーディング形態の変化がアネックス変化に該当する場合、コーディング形態の変化が発生した現在のフレームだけでなく、後続フレームでもＵＦＥＰフィールドが“００１”にセットされている。また、現在フレームと後続フレームのＧＦＩＤが同一な場合には、コーディング形態に如何なる変化もなかった場合に該当する。従って、この場合には、後続フレームで以前フレームのピクチャーヘッダをそのまま使用してもよい。従って、従来のＨ．２６３規格によるデジタルビデオコーディングアルゴリズムから発生する問題、即ち、ＵＦＥＰフィールドが“００１”にセットされているフレームをデコーディングする時、該当フレームのピクチャーヘッダ情報が損失されている場合には、新たな変化が発生したフレームを探すまでの全てのフレームを正常にデコーディングできなくなる問題が除去される。
【００４７】
【発明の効果】
前述したように、本発明に係るデジタルビデオコーディング方法は、現在のフレームをエンコーディングする時、現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値を以前ＧＦＩＤフィールド値とコーディング形態変化の種類に関する情報を示すビット値の論理的ビット演算値として決定して挿入することによって、デコーディング時にピクチャーフレームのピクチャーヘッダが損失された場合にも、現在のフレームと以前フレームのＧＦＩＤフィールド値を使用して、その変化を推定することによって正確なピクチャーヘッダ情報を用いてデコーディング可能にする。
【００４８】
また、本発明に係るデジタルビデオデコーディング方法は、前記デジタルビデオコーディング方法によってコーディングされたビットストリームをデコーディングすることに当って、ピクチャーフレームのピクチャーヘッダが損失された場合にも、現在のフレームのＧＦＩＤフィールド値と以前フレームのＧＦＩＤフィールド値との論理的関係を用いて、その変化を推定することによって、正確なピクチャーヘッダ情報を用いて、デコーディング可能なのでデコーディング性能が向上される。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のデジタルビデオコーディング方法を説明するためにＨ．２６３規格によるフィールド形式を示す図面である。
【図２】本発明の実施形態に係るデジタルビデオコーディング方法の主要段階を示す流れ図である。
【図３】本発明の実施形態に係るデジタルビデオデコーディング方法の主要段階を示す流れ図である。
【図４】本発明の実施形態に係るデジタルビデオコーディング装置を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態に係るデジタルビデオデコーディング装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
４０ コーディング形態変化識別部
４２ ＧＦＩＤフィールド決定部
４４ ＵＦＥＰフィールド決定部
５０ ＧＦＩＤフィールド抽出部
５２ コーディング形態変化推定部
５４ デコーディング形態決定部
５６ ＵＦＥＰフィールド状態識別部
５８ 現在のピクチャーヘッダ決定部
Claims (18)
- ビデオフレームをエンコーディングしてピクチャーヘッダを含むビットストリームを出力するデジタルビデオコーディング方法において、
（ａ）以前フレームと現在のフレームとの間でコーディング形態がどのように変化されたかを識別する段階と、
（ｂ）コーディング形態の変化の種類に関する情報を表示する所定のフィールドを表示フィールドとすれば、以前フレームの前記表示フィールドの値と、前記（ａ）段階で識別されたコーディング形態の変化の種類によって決定されるビット値に対して所定の論理的ビット演算を行って結果値を現在のフレームの表示フィールドの値として決定する段階とを含むことを特徴とするデジタルビデオコーディング方法。 - 前記表示フィールドは、
Ｈ．２６３規格で定義されたＧＦＩＤフィールドであることを特徴とする請求項１に記載のデジタルビデオコーディング方法。 - 前記論理的ビット演算は、
排他的論理和演算であることを特徴とする請求項１に記載のデジタルビデオコーディング方法。 - 前記ビット値は、
ラウンド形式が変化した第１の場合と、
イントラフレームからインターフレームに変化されるか、或はインターフレームからイントラフレームに変化した第２の場合と、
コーディング形態の変化が第１及び第２の場合と異なるコーディング形態の変化である第３の場合の各々に対して区別される値を有することを特徴とする請求項１に記載のデジタルビデオコーディング方法。 - 前記第３の場合は、
デジタルビデオコーディング関連規格において選択的なコーディング方法を規定した細部付録に該当するアネックスの変化が存在する場合であることを特徴とする請求項４に記載のデジタルビデオコーディング方法。 - （ｃ）コーディング形態の変化が第３の場合に該当すれば、変化が発生された現在のフレームと後続フレームに対してＨ．２６３規格で定義されたＵＦＥＰフィールドを“００１”にセットする段階とをさらに含むことを特徴とする請求項４または５に記載のデジタルビデオコーディング方法。
- ピクチャーヘッダを含むビットストリームを入力してデコーディングするデジタルビデオデコーディング方法において、
（ａ）コーディング形態の変化の種類に関する情報を表示する所定のフィールドを表示フィールドとすれば、入力されたビットストリームで以前フレームの表示フィールドと現在のフレームの表示フィールドとを比較する段階と、
（ｂ）現在のフレームの表示フィールドの値がコーディング形態変化の種類に応じて決定されたビット値と以前フレームの表示フィールドの値に対して所定の論理的ビット演算を行って得られた結果値であることに基づいて論理的ビット演算に用いられたビット値を推定することによって如何なるコーディング形態の変化があったかを推定する段階と、
（ｃ）識別されたコーディング形態の変化に基づいて、以前フレームで該当フィールドを参照して現在のフレームにおけるデコーディング形態を決定する段階とを含むことを特徴とするデジタルビデオデコーディング方法。 - 前記表示フィールドは、
Ｈ．２６３規格で定義されたＧＦＩＤフィールドであることを特徴とする請求項７に記載のデジタルビデオデコーディング方法。 - 現在のフレームのピクチャーヘッダ情報が損失され、ＵＦＥＰフィールドが“００１”にセットされていると識別されると、現在のフレームと次のフレームでＧＦＩＤフィールド値の変化がない場合、現在のフレームの次のフレームにおけるピクチャーヘッダ情報を現在のフレームのピクチャーヘッダ情報として使用する段階とをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載のデジタルビデオデコーディング方法。
- 入力されたビデオフレームをエンコーディングしてピクチャーヘッダを含むビットストリームを出力するデジタルビデオコーディング装置において、
以前フレームと現在のフレームとの間でコーディング形態がどのように変化されたかを識別して変化状態を表示するビットを出力するコーディング形態変化識別部と、
コーディング形態の変化の種類に関する情報を表示する所定のフィールドを表示フィールドとすれば、以前フレームの表示フィールド値と識別されたコーディング形態変化の種類に応じて決定されるビットに対して所定の論理的ビット演算を行って結果値を現在のフレームの表示フィールドの値として決定する表示フィールド決定部とを含むことを特徴とするデジタルビデオコーディング装置。 - 前記表示フィールドは、
Ｈ．２６３規格で定義されたＧＦＩＤフィールドであることを特徴とする請求項１０に記載のデジタルビデオコーディング装置。 - 前記論理的ビット演算は、
排他的論理和演算であることを特徴とする請求項１０に記載のデジタルビデオコーディング装置。 - 前記ビットは、
ラウンド形式が変化した第１の場合と、
イントラフレームからインターフレームに変化されるか、或はインターフレームからイントラフレームに変化した第２の場合と、
コーディング形態の変化が第１及び第２の場合と異なるコーディング形態変化である第３の場合の各々に対して区別される値を有することを特徴とする請求項１０に記載のデジタルビデオコーディング装置。 - 前記第３の場合は、
デジタルビデオコーディング関連規格において選択的なコーディング方法を規定した細部付録に該当するアネックスの変化が存在する場合であることを特徴とする請求項１３に記載のデジタルビデオコーディング装置。 - コーディング形態の変化が第３の場合であることを表示するビットが入力されると、変化の発生した現在のフレームと後続フレームに対してＨ．２６３規格で定義されたＵＦＥＰフィールドを“００１”にセットするＵＦＥＰフィールド決定部とをさらに含むことを特徴とする請求項１３または１４に記載のデジタルビデオコーディング装置。
- ピクチャーヘッダを含むビットストリームを入力してデコーディングするデジタルビデオデコーディング装置において、
コーディング形態の変化の種類に関する情報を表示する所定のフィールドを表示フィールドとすれば、入力されたビットストリームで以前フレームの表示フィールドと現在のフレームの表示フィールドとを比較する比較部と、
現在のフレームの表示フィールドの値が、コーディング形態変化の種類に応じて決定されたビット値と以前フレームの表示フィールドの値とに対して所定の論理的ビット演算を行って得られた結果値であることに基づいて論理的ビット演算に使われたビット値を決定することによって如何なるコーディング形態の変化があったかを推定してコーディング形態の変化を表示するコーディング形態変化表示信号を出力するコーディング形態変化推定部と、
識別されたコーディング形態の変化に基づき、以前フレームで該当フィールドを参照して現在のフレームにおけるデコーディング形態を決定するデコーディング形態決定部とを含むことを特徴とするデジタルビデオデコーディング装置。 - 前記表示フィールドは、
Ｈ．２６３規格で定義されたＧＦＩＤフィールドであることを特徴とする請求項１６に記載のデジタルビデオデコーディング装置。 - 前記コーディング形態変化表示信号がデジタルビデオコーディング関連規格において選択的なコーディング方法を規定した細部付録に該当するアネックスの変化があると表示された場合、現在のフレームのピクチャーヘッダ情報が損失されたならば、ＵＦＥＰフィールドが“００１”にセットされているかを識別してＵＦＥＰフィールドが“００１”にセットされていることを表示するＵＦＥＰ識別信号を出力するＵＦＥＰフィールド状態識別部と、
ＵＦＥＰ識別信号に応答し、現在のフレームと次のフレームでＧＦＩＤフィールド値の変化がない場合、現在のフレームの次のフレームにおけるピクチャーヘッダ情報が現在のフレームのピクチャーヘッダ情報であることを表示する現在のピクチャーヘッダ表示信号を出力する現在のピクチャーヘッダ決定部とをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載のデジタルビデオデコーディング装置。
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