JP4008028B2

JP4008028B2 - 画像伝送用の画像データストリームの形成方法及び画像データストリームの伝送誤差を検出する方法

Info

Publication number: JP4008028B2
Application number: JP50350397A
Authority: JP
Inventors: フィッシャーラルフ; ニーチェグナー
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1995-06-20
Filing date: 1996-04-20
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2016-04-20
Also published as: EP0834233B1; EP0834233A1; DE19521992A1; US6198849B1; JPH11508100A; WO1997001247A1; DE59604124D1

Description

従来技術
本発明の方法は、データチャネル、例えば、モービル無線チャネルを介して伝送される画像データストリームの形成方法であって、画像は、幾つかのマクロブロックに分割され、画像情報は、同形式の情報のクラスに分割されており、クラスの少なくとも１つの部分の画像データは、マクロブロック形式でコーディングされ、コーディングされた画像データは、それぞれのクラスに対して画像データストリーム内に挿入され、該挿入は、受信ステーションで、第１の数のコーディングされたマクロブロックを、クラスの画像データの先ず伝送されるビットの側からデコーディングすることができ、且つ、第２の数のコーディングされたマクロブロックを、クラスの画像データの最後に伝送されるビットの側からデコーディングすることができるように行なわれる方法、及び、画像データストリームの伝送誤差を検出する方法に関する。国際電気通信連合（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＵｎｉｏｎ）によりビデオコーディング規格（Ｖｉｄｅｏｃｏｄｉｅｒｕｎｇｓｓｔａｎｄａｒｄ）が既に提案されており、この規格では、６４ｋＢｉｔ／ｓ迄の伝送レートのビデオ画像の線路接続伝送用である。この規格は、表題“ＤｒａｆｔＲｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎＨ．２６３”を有しており、ＳｔｕｄｙＧｒｏｕｐ１５，ＷｏｒｋｉｎｇＰａｒｔｙ１５／１，文書ＬＢＣ−９５，７（１９９５年４月）に基づく。この文書には、ビデオ信号の原コーディング用、データ伝送時のシンタックス及びセマンティクス用、並びに、受信器でのデータのデコーディング用の主要な情報が含まれている。
しかし、誤差が生じているモービル無線網についてのビデオ画像伝送の場合の規格は、必ずしも適切とは限らない。と言うのは、伝送されたビデオ画像の質は、既存の伝送誤差に基づいて充分なものではないからである。この問題点を解決するために、ここに紹介する本発明では、既に公知のＨ．２６３−規格の種々の変形が提案されている。説明では、公知の規格Ｈ．２６３から全て公知である概念が頻繁に使用される。そのため、これに関して、前述の刊行物をもう一度明瞭に参照するとよい。
発明の効果
それに対して、請求の範囲１項の特徴要件を有する本発明の方法、即ち、それぞれのクラスに対してデコーディングされるマクロブロックを、画像データストリーム内に列順序で挿入する際、最も大きな意味を有している画像の中心に位置しているマクロブロックを先ずデコーディングすることができ、且つ、前記画像の縁領域内に位置しているマクロブロックを最後にデコーディングすることができ、且つ、前記画像データの、先ず最初に伝送されたビットの側からデコーディングすることができる前記第１のマクロブロック、及び、前記画像データの、最後に伝送されたビットの側からデコーディングすることができる前記第２のマクロブロックは、受信ステーションで、隣り合ったマクロブロックがそれぞれフォワード乃至バックワードデコーディングされるように選択され、且つ、前記マクロブロック間に可変語幅の画像データを挿入しないよう、全て、固定語幅を有している画像データを固有のクラスに統合し、且つ、全てのマクロブロックに対して、関連させて順次連続して伝送する方法は、伝送されたビデオ画像の質が、殊に、増大した伝送誤差が発生することがあるデータチャネルを介しての画像データの伝送の際に、改善されるという効果を有している。固定語幅の画像データを特別なクラスに統合して、関連させて順次連続して伝送するようにすることによって、伝送誤差の発生後、伝送されたクラスの順次連続する情報全てが喪失されないようにすることができる。順次連続する情報語は、何等影響されずに、正確に評価することができる。こうすることによって、伝送誤差発生後、画像の質を改善することができる。
画像データストリーム内に、マクロブロックのコーディングされた画像データを挿入し、該挿入を、受信ステーションで、所定数のコーディングマクロブロックをフォワードデコーディングすることができ、第２の所定数のコーディングマクロブロックをバックワードデコーディングすることができるように行うことによって、伝送誤差が発生し認識された後にも拘わらず、所定数のコーディングマクロブロックを正確にデコーディングすることができるようにすることができる。これは、マクロブロックを２つの群に分割し、マクロブロックのコーディングデータの伝送後、受信ステーションで、非常に広幅の２進語を形成し、この２進語から、２つの群のデータを形成するが、両側からデコーディングするようにして達成される。一方の群のデコーディングの際に、誤差が生じた場合、マクロブロックの同じ群の残りのデータを捨てる必要がある。他の群、即ち、他の側からデコーディングされるマクロブロックの群は、更に正確にデコーディングすることができる。その結果、伝送誤差の発生後、伝送された２進語全体を、唯一方の側から、一体的にデコーディングする場合よりも著しく狭い、先行のビデオ画像に比した画像幅は現れない。
更に、本発明によると、所定数のフォワードデコーディングすべきマクロブロックと所定数のバックワードデコーディングすべきマクロブロックとが、隣のマクロブロックがそれぞれ種々異なる側からデコーディングされる。そうすることによって、それぞれ種々にデコーディングすべきマクロブロックを画像全体に亘ってできる限り均等に分配することができるようになり、その結果、マクロブロックの両方の群のうちの一方で発生した誤差が、画像内で、さほど容易には分からないようになる。
更に、有利には、デコーディングすべき同形式のマクロブロックを所定の列順序で画像データストリーム内に挿入すると良く、その結果、その都度、先ず、画像の中心に位置しているマクロブロックをデコーディングすることができるようになり、最後に、画像の縁領域に位置しているマクロブロックをデコーディングすることができるようになる。そうすることによって、常に、特に重要な、画像の中心の画像部分が先ず最初にデコーディングされるようにすることができる。その際、伝送誤差が発生した場合、そうすることにより、常に、余り重要でない、縁領域の画像情報しか喪失されない。
従属請求項に記載した手段によって、請求項１に記載の方法の有利な実施例と改善が可能である。それぞれのクラスに対してデコーディングされるマクロブロックの画像データの特に有利な列順序が、請求項３に記載したスパイラル形式である。
更に有利には、語長が予め決められた画像データに、パリティビットを設けると良く、その結果、この語の伝送の際に、誤差を容易に識別することができるようになる。ここでは、殊に、クラスＨＥＡＤＥＲ及びＡＤＭＩＮ＋ＤＣ−ＩＮＴＲＡの画像データ、即ち、離散コサイン変換の量子化語ＧＱＵＡＮＴ及びＤＣ−ＩＮＴＲＡ−係数が重要である。
更に有利には、コーディング画像データ、例えば、クラスＡＤＭＩＮ＋ＤＣ−ＩＮＴＲＡの画像内の色情報のＭＣＢＰＣ−コード及び最短コードとしてのクラスＭＶの運動ベクトル用のＭＶＤ−コードの伝送の際、提案された規格Ｈ．２６３の場合のような、１桁２進数の代わりに、２桁２進数を使用すると良い。こうすることによって、このような頻繁に使用されるコードの場合にも誤差を容易に識別することができるようになる。
画像データストリームの評価のための有利な方法は、請求項６に記載されている。
図面
本発明について、図示の実施例を用いて、以下、詳細に説明する。図１は、本発明の方法の１使用領域を示し、その際、ビデオ画像が無線により伝送され；図２は、コーディングビデオ画像の一般的なクラス構造を示し；図３は、記載の本発明のコーディングビデオ画像の特殊なクラス構造を示し；図４は、記載の本発明のクラス“ＨＥＡＤＥＲ”の特殊な構造を示し；図５は、記載の本発明のクラスＡＤＭＩＮ＋ＤＣ−ＩＮＴＲＡの特殊な構造を示し；図６は、記載の本発明のクラスＭＶの構造を示し；図７は、記載の本発明のクラスＡＣ−ＬＯＷの構造を示し；図８は、記載の本発明のクラスＡＣ−ＨＩＧＨの構造を示し；図９は、単に４つのマクロブロックから形成された非常に簡略化されたビデオ画像を示し；図１０は、フォワード／バックワードデコーディングの方式の説明のための、図９の画像用のクラスＭＶのビットストリームの１実例を示し；図１１は、フォワード／バックワードデコーディングすべきマクロブロックにマクロブロックが分割されていて、スパイラルが記入されている９９個のマクロブロックから構成された１画像を示し；図１２は、図１１の画像のクラスＡＣ−ＬＯＷのビットストリームの１実例を示し；図１３は、ビット誤差が発生していない場合のクラスのビットストリームのデコーディング用のプログラムの構造図の１実例を示し；図１４は、ビット誤差を考慮して、クラスＭＶのビットストリームのデコーディング用のプログラムの構造図式の１実例を示す。
本発明の説明
本発明の方法は、画像データの伝送の際に使用される。伝送チャネルとして、その際、殊に、モービル無線チャネルが考えられる。その種のチャネルの場合、伝送レートは、非常に制限されている。最大では、６４ｋＢＩＴ／ｓの伝送レートになる。画像分解能は、そのような伝送レートの場合、例えば、従来のテレビジョン画像の場合のようには大きくないようにすることができる。
図１には、その種の画像伝送の１用途が示されている。図１ａには、例えば、危険に曝された建造物の安全確保のために使用されるビデオ監視装置が示されている。図１ｂには、用途として、２台のモービル画像電話間の画像データの伝送が示されている。図１ｃには、モービル画像電話を用いて人物チェックする用途が示されている。図１ｄには、モービル画像電話に情報伝送する用途が示されている。図１ｅは、整備作業のために車両工場で画像電話を使用することが示されている。ここでは、中央ステーションから、修理の指示を、モービル受信装置に伝送することができる。その際、要求されている方法は、それぞれ端末装置（画像電話、ビデオ画像受信器、ビデオ画像カメラ、等で実施される）である。
図２には、コーディングされた画像の一般的なクラス構造が紹介されている。ＰＳＣ（ＰｉｃｔｕｒｅＳｔａｒｔＣｏｄｅ）が、画像開始コードに示されている。ＬＩＤ_１−ＬＩＤ_Ｎが、後続の情報ＩＮＦＯ_１−ＩＮＦＯ_Ｎの長さ情報に示されている。画像１の矩形で示した誤差は、固定定義長を有しており、画像１の楕円形で示した部分は、可変長を有している。
本発明によると、画像３に示されたクラス構造が提案されている。ＰＳＣが、再度、画像の開始コード語に示されている。続いて、クラスＨＥＡＤＥＲの情報が伝送される。その後、後続のＡＤＭＩＮ＋ＤＣ−ＩＮＴＲＡ−クラスの長さ情報ＬＩＤが続く。その後、ＡＤＭＩＮ＋ＤＣ−ＩＮＴＲＡ−クラスのデータが続く。それから、再度、後続のＭＶ−クラスの長さ情報が続く。ＭＶ−クラスのデータは、それに続いて伝送される。それから、再度、後続のＡＣ−ＬＯＷ−クラスの長さ情報ＬＩＤが続き、ＡＣ−ＬＯＷ−クラスのデータが続く。続いて、後続のＡＣ−ＨＩＧＨ−クラスの長さ情報ＬＩＤが続く。最後に、ＡＣ−ＨＩＧＨ−クラスのデータが伝送される。その後、ビデオ画像のビデオデータの伝送が終了され、新たなビデオ画像を伝送することができる。
以下、データ伝送の際の個別クラスと、その構造について説明する。幾つかのクラスは、Ｈ．２６３−規格から既知である。画像４は、クラスＨＥＡＤＥＲの構造を示す。このクラスでは、全伝送画像にとって妥当するか、又は択一選択的に、画像の所定マクロブロックにとって妥当する画像データが伝送される。ＴＲ（ＴｅｍｐｏｒａｌＲｅｆｅｒｅｎｃｅ）が、最後に伝送された画像から出発して、どのくらいの画像が、場合によっては、伝送されないのかについての情報を示すコードを有しているデータ領域に示されている。
ＰＴＹＰＥ（ＰｉｃｔｕｒｒｅＴｙｐｅ）が、全画像にとって妥当する情報に示されている。ビット領域は、Ｈ．２６３−規格では、１１ビットの長さを有している。このコードの個別ビットの意味は、Ｈ．２６３−規格から分かる。ＧＱＵＡＮＴ１−ＧＱＵＡＮＴ５が量子化情報に示されており、この量子化情報により、どの量子化を用いて、所定の画像部分が量子化されているのか示される。図４には、例えば、５つの量子化値ＧＱＵＡＮＴ１−ＧＱＵＡＮＴ５が示されている。１画像につき複数の量子化値を伝送する際の利点は、量子化情報ＧＱＵＡＮＴ１の伝送の際に、例えば、伝送誤差が発生した場合、自動的に、全画像部分が誤って量子化されることはないという点であり、と言うのは、後続して更に量子化情報ＧＱＵＡＮＴ２−ＧＱＵＡＮＴ５が伝送され、ここで誤差が発生しない場合に限って、相応の画像データは正常に量子化することができるからである。
図５には、本発明によるクラスＡＤＭＩＮ＋ＤＣ−ＩＮＴＲＡが示されている。このクラスでは、画像情報ＤＱＵＡＮＴとＩＮＴＲＡＤＣが伝送される。情報ＤＱＵＡＮＴにより、相応のマクロブロックが、予め伝送された、相応のＧＱＵＡＮＴ−値とは別の量子化値を用いて量子化されたかどうか示される。ＩＮＴＲＡＤＣ値は、相応のマクロブロック用の離散コサイン変換の際に、ＡＣ−係数と並んで形成される。ＤＱＵＡＮＴ−値もＩＮＴＲＡＤＣ−値も一定語長を有している。本発明によると、全てのマクロブロックのＤＱＵＡＮＴ及びＩＮＴＲＡＤＣ−値全体が順次連続して伝送される。その際、可変長の情報と固定長の情報とは最早混合されず、可変長の情報内に発生した誤差は、必ずしも、固定長の情報の損失とはならない。ＣＣＤ（ＣｏｄｅｄＭａｃｒｏｂｌｏｃｋＩｎｄｉｃａｔｉｏｎ）が所定ビット領域に示されており、このビット領域により、後続のマクロブロックが、そもそもコーディングされて伝送されるのかどうか、又は、先行画像の、このマクロブロックのデータが多数回受け取られていないかどうか、示される。
公知のように、マクロブロックは、インター又はイントラのどちらかでコーディングされる。インターコーディングとは、このマクロブロックに対して、運動の評価が行われて、運動ベクトルＭＶが伝送されることである。ＩＮＴＲＡとは、相応のマクロブロックに対して、運動の評価が行われず、その代わりに、ＤＱＵＡＮＴ−及びＩＮＴＲＡＤＣ−値乃至ＡＣ−係数が伝送されることである。前述の種々の情報は、Ｈ．２６３−規格から公知である。離散コサイン変換並びに量子化の関数形式も、従来技術から十分に公知である。これに関しては、論文“ＢｉｌｄｖｅｒａｒｂｅｉｔｕｎｇｕｎｄＢｉｌｄｋｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎｆｕｅｒｄｉｅｄｉｇｉｔａｌｅＨＤＴＶ−ＭａｇｎｅｔｂａｎｄａｕｆｚｅｉｃｈｕｎｇｕｎｄｆｕｅｒｄｅｎｄｉｇｉｔａｌｅｎＴＶ／ＨＤＴＶＲｕｎｄｆｕｎｋ”、刊行物“Ｋｏｍｍｕｎｉｋａｔｉｏｎｓｔｅｃｈｎｉｋ，ＴｒｅｎｄｓｕｎｄＥｎｔｗｉｃｋｌｕｎｇｅｎ”、ＫａｒｌＤｉｅｔｒｉｃｈＡｂｅｌ編、６９頁以下、ＶＩＳＴＡＳ−Ｖｅｒｌａｇ、１９９４も参照される。
ＤＱＵＡＮＴ−及びＩＮＴＲＡＤＣ−値の伝送の前に、管理情報ＭＣＢＰＣ及びＣＢＰＹが伝送される。ＭＣＢＰＣ（ＭａｃｒｏＢｌｏｃｋＴｙｐｅ＆ＣｏｄｅｄＢｌｏｃｋＰａｔｔｅｒｎ）は、マクロブロックＤＱＵＡＮＴ−値乃至１ＮＴＲＡＤＥＣ−値の各ブロックを有することを示すコードに示される。その意味に関しては、Ｈ．２６３−規格も参照される。情報ＣＢＰＹ（ＣｏｄｅｄＢｌｏｃｋＰａｔｔｅｒｎｆｏｒＣｈｒｏｍｉｎａｎｃｅ）により、所定のＤＣＴ−係数が、マクロブロックのＹ−ブロックに対して続いているかどうか、示される。これに関しても、Ｈ．２６３−規格が参照される。
ＭＣＢＰＣ−コードの伝送の際、Ｈ．２６３−規格に紹介されたコード“１”は使用されず、その代わりにコード“１０”が使用される。それによると、０が誤差により１によって伝送されてビット誤差が発生した場合、さほど容易には、妥当なコードを識別することができないようになる。その際、直ぐに２つのビット誤差が順次連続して現れるようにする必要があり、そうすることによって、誤差として認識されない妥当な“１０”−コードが形成される。
図６には、クラスＭＶ（Motion Vector）が示されている。このクラスでは、本発明によると、全てのマクロブロックの全ての運動ベクトルがまとめて絶対的に伝送される。Ｈ．２６３−規格のベクトル予測は行われない。そうすることによって、誤差が伝搬されないようにすることができる。運動ベクトルの伝送の場合、同様に、規格Ｈ．２６３に紹介されている２進コード“１”は使用されず、その代わりに、コード“１０”が使用される。
図７には、クラスＡＣ−ＬＯＷが示されている。ここでは、順次連続して、インターコーディングマクロブロック用の離散コサイン変換のＡＣ−係数が伝送される。その際、ここでは、何れにせよ、画像内の低周波用のＡＣ−係数が伝送される。この係数は、運動ベクトル（ＭＶ）用のコード語と同様に、可変長である。その種のコード語の例として挙げたテーブルがＨ．２６３−規格にある。その際、画像８は、結局クラスＡＣ−ＨＩＧＨを示す。そこでは、相応のマクロブロックの個別ブロック用の離散コサイン変換の相応のＡＣ−係数が順次連続して伝送される。このＡＣ−係数は、伝送される画像の比較的高い周波数に相応する。しかし、その係数は、ＡＣ−ＬＯＷ−係数よりも重要性の少ない画質用である。当然、別のクラスもここでは更に挿入することもでき、例えば、平均周波数用の係数を画像内に含むクラスである。
図９には、単に４つのマクロブロックしかない非常に簡単なビデオ画像が示されている。マクロブロックは、０−３によって番号付けされている。斜線のマクロブロック０及び３は、受信ステーションでフォワードデコーディングされる。それに対して、マクロブロック１及び２は、バックワードデコーディングされる。フォワード及びバックワードデコーディングの説明のために、図１０を示す。そこでは、図９の画像のマクロブロック用のクラスＭＶの伝送の際に形成されるビットストリームが示されている。その際、マクロブロック０の場合には、運動ベクトルとして、座標（−８；２４）のべクトルが伝送される。それには、Ｈ．２６３−規格のテーブル８によると、２進コード００００００１１００１が相応する。マクロブロック１の場合には、座標（−７；２５）の運動ベクトルが伝送される。この運動ベクトルには、２進コード００００００１１１０１が相応する。マクロブロック２の場合には、座標（−８；２３，５）の運動ベクトルが伝送される。このベクトルには、前述のテーブルによると、コード００００００１０１１１が相応する。番号３のマクロブロックの場合には、運動ベクトル（−７；２５）が伝送される。このベクトルには、コード００００００１１１０１が相応する。この、マクロブロック０及びマクロブロック３用のコードは、フォワードデコーディングされて伝送される。そうすることによって、図１０の左側の部分のビットストリームが得られる。先ず、その際、マクロブロック０用のコード語が伝送され、直ぐ続いて、マクロブロック３用のコード語が伝送される。マクロブロック１及び２用のコード語は、バックワードデコーディングされて伝送される。即ち、相応のマクロブロック用のコード語は、右から左に読み出されて伝送されるのである。先ず、その際、マクロブロック２用のコード語が伝送され、続いて、マクロブロック１用のコード語が伝送される。それにより、図１０の右側の部分によるビットストリームが得られる。
図１１には、ビデオ画像が９９のマクロブロックに分割されたものが示されている。マクロブロックは、０−９８によって番号付けされている。これは、ビデオ画像が規格Ｈ．２６３によるマクロブロックに分割されたものにも相応する。本発明によると、本発明によると、画像のマクロブロックの半分がフォワードデコーディングされ、マクロブロックの他方の半分がバックワードデコーディングされる。斜線で示されたマクロブロックは、フォワードデコーディングされ、斜線で示されていないマクロブロックは、バックワードデコーディングされる。当然、本発明の範囲内で、マクロブロックを、フォワード及びバックワードデコーディングすべきマクロブロックに別様に分割することもできる。この分割は、図１１の実施例では、それぞれ隣のマクロブロックが種々異なってデコーディングされているように選定されている。それにより、市松模様のパターンが形成される。付加的に、図１１には、もう一つのスパイラルが示されている。このスパイラルによって、どの列順序で、個別マクロブロックの画像情報が順次連続して伝送されるのか決められている。この過程については、次に、図１２を用いて説明する。図１２には、クラスＡＣ−ＬＯＷ又はＡＣ−ＨＩＧＨ用の画像情報の伝送が示されている。考察しているマクロブロック面では、画像のマクロブロック用のＡＣ−係数の全てが順次連続して伝送される。その際、画像には、どのような列順序で、マクロブロック用の情報が伝送されるのか示される。図１２の第１の部分には、フォワードデコーディングされるべきマクロブロックが順次連続して伝送される。図１１のスパイラルによって、フォワードデコーディングすべきマクロブロックのどれが最初に伝送されるのか予め決められる。一番最初に、番号５０のマクロブロックが伝送される。続いて、番号６０のマクロブロックが伝送され、その後、番号４８のマクロブロックが伝送され、等である。最後に、番号４４，２２，及び０のマクロブロックが伝送される。この列順序は、一般的に、ビデオ画像では、ビデオ画像の中心の画像部分が最も大きな意味を有しているので、このように選定される。例えば、画像電話で、話者が画像内に現れる場合には、その話者の頭部及び肩が画像の中心に現れることが圧倒的に多い。伝送の過程中、伝送誤差が生じて、受信ステーションの復号器によっても検出されると、それに続くマクロブロックの後続の情報は、誤差のある情報として示す必要がある。と言うのは、伝送されたコード語は種々の長さであり、そのために、発生した誤差を最早正確に評価することができないからである。しかし、決定された列順序によって、常に、最も重要な画像部分が最初にデコーディングされて、誤差が発生した後、誤差のある画像部分として表示されないようにすることができる。図１２の第２の部分には、バックワードデコーディングされるべきマクロブロックの列順序が示されている。時間的に見ると、このマクロブロックは、縁領域から最初に伝送され、それから、最後に、最も重要な、中心部のマクロブロックが伝送される。全マクロブロックのデータ全てが受信された後、この、バックワードデコーディングすべきマクロブロックを右から左の方向にデコーディングすることができる。その際、先ず、最も重要なマクロブロック４９，６１，５９、等がデコーディングされ、それに対して、最後に、あまり重要でないマクロブロック５５，３３，１１がデコーディングされるようにすることができる。
フォワードデコーディングすべきブロック４８は、図１２では、番号０−５の各ブロックに更に細かく分割されて示されている。公知のように、個別マクロブロックは、規格Ｈ．２６３によると、６個の別のブロックに分割されている。その際、ブロック０−３は、輝度情報を有しており、ブロック４及び５は、色情報を有している。ブロック０−５のそれぞれでは、ＡＣ−係数用の相応のコード語が伝送される。
図１２の第２の部分によると、マクロブロック３９の場合、コード語の伝送の列順序は、右から左の方向に読むことができ、その結果、ここでも、ブロック０のコード語を先ずデコーディングし、最後に、ブロック５のコード語をデコーディングすることができる。コード語は、相応に、図１０に示されているように、鏡面対称にされている。
図１３には、１クラス内の伝送される画像情報のデコーディングを制御するプログラム用の一般的な構造図式が示されている。参照番号１０で、クラスの伝送の前に長さ情報ＬＩＤが読み込まれるプログラム部分が示されている。それから、プログラム部分１１では、マクロブロックカウンタが値０にセットされる。問い合わせ部１２では、マクロブロックカウンタが、画像のマクロブロックの最大数よりも小さいかどうか検査される。マクロブロックカウンタが、画像のマクロブロックの最大数よりも小さい場合、後続の問い合わせ部１３で、マクロブロックカウンタが、最大マクロブロックの数の１／２値に既に達しているかどうか検査される。マクロブロックカウンタが、最大マクロブロックの数の１／２値に既に達している場合、後続のマクロブロックが、ステップ１４でバックワードデコーディングされる。マクロブロックカウンタが、最大マクロブロックの数の１／２値に既に達していない場合、後続のマクロブロックは、更にフォワードデコーディングされる。その際、このデコーディングは、プログラムステップ１５で行われる。続いて、マクロブロックカウンタが増分される。この増分は、プログラムステップ１６で行われる。その後、問い合わせ部１２に、繰り返しジャンプされる。問い合わせ部１２で、結局、マクロブロックカウンタが、マクロブロックの最大数の値に達していることが検出された場合、直ぐ次ぎのクラスの画像データのデコーディングが続けられる。その際、これは、プログラムステップ１７で行われる。図１３によって紹介された構造形式は、デコーディングの間、伝送誤差が発生しない場合に設けられる。このプログラムは、適切なマイクロプロセッサによって処理される。
図１４には、別の構造図式が示されており、この構造図式では、伝送誤差が検出された場合の、誤差処理手段も設けられている。参照番号２０で、伝送されるクラスの長さ情報が読み込まれて、評価されるプログラム部分が示されている。プログラム部分２０では、マクロブロックカウンタｍｂカウントが値０にセットされる。更に、カウントアップカウンタｆｏｒｗカウントが値０にセットされ、カウントダウンカウンタｂａｃｋｗカウントがＬＩＤ−領域内で読み込まれた値ＬＩＤ−１にセットされる。それから、問い合わせ部２２で、マクロブロックカウンタが、マクロブロックの最大値に既に達しているかどうかの問い合わせが続く。この時点では、未だ、マクロブロックカウンタが、マクロブロックの最大値に達していない。それから、後続の問い合わせ部２３で、マクロブロックカウンタが、マクロブロックの最大数の１／２値に既に相応しているかどうかの問い合わせが行われる。マクロブロックカウンタが、未だ、マクロブロックの最大数の１／２値に相応していない場合、プログラム部分２４で、直ぐ次ぎのマクロブロックがフォワードデコーディングされる。続いて、問い合わせ部２５で、誤差が検出されているかどうか問い合わせられる。誤差が検出されている場合、後続のプログラムステップ２６で、更にフォワードデコーディングされるべきマクロブロック全てが、誤差があるものとしてマークされる。このことは、マクロブロックカウンタにより、常に、どのくらいのマクロブロックが既にデコーディングされているのか示されるので可能であり、始めから、どのくらいのマクロブロックが総じてフォワードデコーディングされるべきであるのかについての長さ情報において分かるから可能である。それから、プログラムステップ２７で、マクロブロックカウンタは、マクロブロックの最大数の１／２値−１にセットされる。問い合わせ部２５で、誤差が検出されない場合、プログラムステップ２６及び２７が飛び越される。
問い合わせ部２３で、マクロブロックカウンタが、マクロブロックの最大数の１／２値に既に達していることが検出された場合、後続のマクロブロックはバックワードデコーディングされる。これは、プログラムステップ２９で行われる。それから、問い合わせ部３０では、誤差が検出されているかどうか問い合わされる。誤差が検出されている場合、プログラムステップ３１で、バックワードデコーディングされるべきマクロブロックを有する群の未だデコーディングされていないマクロブロック全てが誤差があるものと特徴付けられる。続いて、プログラムステップ３２では、直ぐ次ぎのクラスの情報がデコーディングされ始める。問い合わせ部３０で、誤差が検出されていない場合、次に、問い合わせ部２８が続く。この問い合わせ部では、カウントアップカウンタが、その間に、カウントダウンカウンタのカウント値よりも大きなカウント値に達したかどうか検査される。当然、この前提となるのは、カウントアップカウンタが、プログラムステップ２４で、１マクロブロックのデコーディング後、その都度増分され、カウントダウンカウンタ２９は、バックワードデコーディングすべきマクロブロックのデコーディング後、減分されることである。問い合わせ部２８で、条件が充足されない場合、後続のプログラムステップ３３で、マクロブロックカウンタが増分され、続いて、問い合わせ部２２に続けることができる。それとは異なり、問い合わせ部２８で、カウントアップカウンタがカウントダウンカウンタよりも小さなカウンタ状態を有していることが検出された場合、それぞれの場合に、検出されない誤差が生じている筈であり、バックワードデコーディングされるべき残りのマクロブロック全てが、誤差があるものと特徴付けられる。それから、プログラムステップ３５で、直ぐ次ぎのクラスの情報のデコーディングが続けられる。問い合わせ部２２で、マクロブロックカウンタが、マクロブロックの可能な最大数よりも大きなカウンタ状態を有していることが検出された場合にも、直ぐ次ぎのクラスの情報のデコーディングが続けられる。これは、プログラムステップ３６で行われる。
従って、原理的なデコーディング図式は、以下の３つの段階によって特徴付けられる：
１．クラス情報は、ＬＩＤ−領域内の指示に相応して読み込まれて評価され；
２．フォワードデコーディングは、マクロブロックの１／２迄デコーディングされ；
３．第２の半分は、バックワードデコーディングされる。
例外により、長さが一定であり得る第１のクラス（ＨＥＡＤＥＲ）が形成されると、長さ情報ＬＩＤは、一緒に伝送する必要はなく、並びに、最後にクラスの長さ情報ＬＩＤは伝送する必要はない。この最後のクラスの長さ情報は、直ぐ次ぎの画像開始コードに至る迄常にデコーディングされ得るので、同様に省略することができる。
伝送チャネル上のビット誤差によって、種々のシンボル誤差が生じることがある。全てのクラスにとって、例えば、フォワードデコーディングとバックワードデコーディングとの間の境界の、誤差によるずれと、そのずれによる、この境界を越えてのデコーディング乃至半部の短すぎるデコーディングは、共通である。そのような誤差は、既述のカウントアップ／カウントダウンカウンタを使用することによって検出することができる。開始時に、カウントアップカウンタは、０にセットされ、カウントダウンカウンタは、このクラス内の最大ビット数に対して−１にセットされる（ＬＩＤ−１）。両半部のデコーディング後、両カウンタの状態がかち合うと、誤差が生じており、その後のデコーディングは中断される。しかも、最後にデコーディングされた、両半部の所定数のシンボルを遡って無視することができる。フォワードの半部内で誤差が検出された場合、実際の位置から半部の終わり迄、全てのマクロブロック乃至マクロブロックのシンボルは、誤差があるものとして特徴付けられ、同様に、既にデコーディングされた所定数のマクロブロック／シンボルを遡って取捨することができる。その後、バックワード半部のデコーディングに切り換えられる。バックワード半部内の誤差の場合、残りのマクロブロック／乃至シンボルの特徴付けの後、そのクラスのデコーディングが中断される。
誤差があると特徴付けられたマクロブロック全ては、受信ステーションで、先行画像の相応のマクロブロックによって置換される。マクロブロックの部分内容のみが誤差があるものと検出された場合には、クラスに依存して、持続の処置が可能である。これに関しては、後続のテーブルが指摘される。
本発明による方法は、ここに記載した実施例に限定されない。例えば、必ずしも、マクロブロックの半部をフォワードにデコーディングし、マクロブロックの他方の半部をバックワードにデコーディングする必要はない。例えば、２／３に分割したものをフォワードにデコーディングし、１／３をバックワードにデコーディング又は同様に選択することもできる。１画像に対して包括的な５つの量子化値を伝送する代わりに、同様に、他の個数、例えば、３又は５個以上の量子化値を使用することもできる。

Claims

データチャネル、例えば、モービル無線チャネルを介して伝送される画像データストリームの形成方法であって、画像は、幾つかのマクロブロックに分割され、画像情報は、同形式の情報のクラスに分割されており、前記クラスの少なくとも１つの部分の前記画像データは、マクロブロック形式でコーディングされ、前記マクロブロック形式でコーディングされる画像データは、それぞれのクラスに対して画像データストリーム内に挿入され、該挿入は、受信ステーションで、前記マクロブロック形式でコーディングされた画像データのうち、第１の数の画像データを第１のマクロブロックとして、前記クラスの画像データの先ず最初に伝送されたビットの側からデコーディングすることができ、且つ、前記マクロブロック形式でコーディングされた画像データのうち、第２の数の画像データを第２のマクロブロックとして、前記クラスの画像データの最後に伝送されたビットの側からデコーディングすることができるように行なわれる方法において、
それぞれのクラスに対してデコーディングされるマクロブロックを、画像データストリーム内に列順序で挿入する際、最も大きな意味を有している画像の中心に位置しているマクロブロックを先ずデコーディングすることができ、且つ、前記画像の縁領域内に位置しているマクロブロックを最後にデコーディングすることができ、且つ、前記画像データの、先ず最初に伝送されたビットの側からデコーディングすることができる前記第１のマクロブロック、及び、前記画像データの、最後に伝送されたビットの側からデコーディングすることができる前記第２のマクロブロックは、受信ステーションで、隣り合ったマクロブロックがそれぞれフォワード乃至バックワードデコーディングされるように選択され、且つ、前記マクロブロック間に可変語幅の画像データを挿入しないよう、全て、固定語幅を有している画像データを固有のクラスに統合し、且つ、全てのマクロブロックに対して、関連させて順次連続して伝送することを特徴とする画像データストリームの形成方法。
前記画像データストリーム内に、１画像の前記画像情報として、包括的な量子化情報（ＧＱＡＮＴ）を一回以上挿入する請求項１記載の方法。
それぞれのクラスに対してデコーディングされる前記マクロブロックの前記画像データを画像データストリーム内に挿入する前記列順序を、前記画像の中心で開始して、該中心から出発して、前記画像の全領域に亘って延びるスパイラルによって行い、その際、前記画像の縁領域を最後に検出する請求項１記載の方法。
伝送誤差検出を容易に行うために、固有のクラス（ＡＤＭＩＮ＋ＤＣ−ＩＮＴＲＡ）に統合される固定語幅の前記画像データの伝送の際、それぞれ前記画像情報（ＩＮＴＲＡＤＣ，ＤＱＵＡＮＴ）につき１つのパリティビットを挿入する請求項１〜３迄の何れか１記載の方法。
前記画像データ、殊に、可変語幅の前記画像データ、例えば、ＭＣＢＰＣ−コード及び／又はＭＶＤ−コードのコーディングの際、最短コードとして、２桁の２進数、例えば、１０を使用する請求項１〜４迄の何れか１記載の方法。
画像は、幾つかのマクロブロックに分割され、画像情報は、同形式の情報のクラスに分割されており、前記クラスの少なくとも１つの部分の前記画像データは、マクロブロック形式でコーディングされ、前記マクロブロック形式でコーディングされる画像データは、それぞれのクラスに対して画像データストリーム内に挿入され、該挿入は、受信ステーションで、前記マクロブロック形式でコーディングされた前記画像データのうち、第１の数の前記画像データを第１のマクロブロックとして、前記クラスの前記画像データの先ず最初に伝送されたビットの側からデコーディングすることができ、且つ、前記マクロブロック形式でコーディングされた前記画像データのうち、第２の数の前記画像データを第２のマクロブロックとして、前記クラスの前記画像データの最後に伝送されたビットの側からデコーディングすることができるように行なわれる、データチャネル、例えば、モービル無線チャネルを介して伝送される前記画像データストリームの形成方法により発生された前記画像データストリームの伝送誤差を検出する方法であって、その際、前記画像の画像情報は、同型式の情報のクラスに分割されており、且つ、前記画像は前記マクロブロックに分割されており、その際、前記クラスの少なくとも一部分の前記画像データは前記マクロブロック形式でコーディングされる、前記画像データストリームの伝送誤差を検出する方法において、第１の数のコーディングされた前記マクロブロックを、当該クラスの前記画像データの先ず伝送されるビットの側からデコーディングし、第２の数のコーディングされた前記マクロブロックを前記クラスの前記画像データの最後に伝送されるビットの側からデコーディングし、前記クラスの前記画像データの先ず伝送されるビットの側からデコーディングされるマクロブロックを、列順序でデコーディングし、該列順序を、先ず、前記画像の中心に位置している前記マクロブロックをデコーディングし、最後に、前記画像の縁領域に位置しているマクロブロックをデコーディングするようにし、前記クラスの前記画像データの最後に伝送されるビットの側からデコーディングされる前記マクロブロックを前記列順序でデコーディングし、該列順序を、先ず、前記画像の中心に位置している前記マクロブロックをデコーディングし、最後に、前記画像の前記縁領域に位置している前記マクロブロックをデコーディングするようにすることを特徴とする画像データストリームの伝送誤差を検出する方法。