KR100538023B1 - 화상 부호화장치 - Google Patents

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토시히사 나카이
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오끼 덴끼 고오교 가부시끼가이샤
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Abstract

데이터 손실이 발생한 경우라도, 다음 I 프레임을 기다리지 않고서 P 프레임을 복호하고, 화질열화로부터의 회복을 빠르게 한다. 화상 복호화장치로부터 전달되는 복호 상태 신호 및 프레임 번호에 근거하여, 참조화상의 갱신을 제어하는 화상 부호화장치는 복호 상태 신호로서 확인신호(ACK 신호)를 사용한다. 화상 부호화장치는 확인신호가 일정시간 내에 수신되지 않은 경우에 복호 이상이 발생했다는 것을 판정하는 복호 상태 판정부(109)를 구비한다. 또, 화상 부호화장치는 복호 이상이 발생했다는 것을 판정한 경우에 사용하는 참조 프레임 갱신부(110)를 구비한다. 참조 프레임 갱신부(110)는 복호 이상이 발생하기 전에 정상적으로 수신된 화상으로부터 참조화상으로서 사용하는 한 개의 화상을 선택한다. 이것에 의해 화상 부호화장치는 다음 I 프레임을 기다리지 않고서 P 프레임을 복호할 수 있다.

Description

화상 부호화장치
본 발명은 화상 부호화장치에 관한 것으로, 특히 화상 전송시에 발생된 데이터 오류 또는 데이터 손실 등에 의한 화질의 저하를 개선하는 기능에 관한 것이다.
최근, 동작상 전송 시스템의 실현에 의해 화상 부호화 방법의 국제표준화가 진행되고 있다. 이들 시스템은 비디오전화, 비디오회의, 비디오-온-디맨드(VOD: Video On Demand)를 포함한다. 대표적인 국제표준규격으로서, ITU-T 권고 H. 263 및 MPEG(Moving Picture Experts Group)등이 알려지고 있다. 예컨대, ITU-T 권고 H. 263에 채택된 부호화방법은 도 3에 도시한 바와 같이 시간순으로 배열된 프레임을 정기적으로 프레임내 부호화(I 프레임 a, i)하고, P 프레임(프레임간 부호화 프레임, b-h, j-)의 각각에 관하여는 직전 프레임을 참조하여 프레임간 부호화하여 시간적인 중복도(redundancy)를 제거한다. 이하, 프레임내 부호화방법에서 부호화된 프레임을 I 프레임이라고 칭하고, 프레임간 부호화방법에서 부호화된 프레임을 P 프레임이라고 칭한다.
또, 이 기술은“ 히로시 야스다저, 멀티미디어 부호화의 국제표준, 마루젠, pp 84-97, (1991)”에 기술되어 있다.
직전 프레임을 참조하여 각 프레임의 프레임간 부호화를 수행하는 권고 H. 263에 의해 제안된 방법은 정확한 순서로 전프레임이 전송되는 것을 요구한다. 상대방과의 접속을 확립한 후에 데이터가 전송되는 전화회선 또는 ISDN 회선에 대해서, 데이터가 손실없이 정확한 순서대로 상대방에게 도달한다.
그러나, 데이터가 전송되기 전에 작은 단위(패킷 또는 셀이라고 칭함)로 데이터가 분할되는 이더넷 LAN 또는 ATM망에 대해서는 패킷이 손실되거나, 부정확한 순서로 전송될 가능성이 있다.
일반적으로, 전송장치가 시리얼 번호가 부착된 패킷을 전송하고, 수신장치가 정확한 순서로 패킷을 재배열하고, 그들의 도착을 확인하며, 도착하지 않은 패킷의 재전송요구를 송신장치에 반송하는 프로토콜(예를 들어, TCP: Transmission Control Protocol)을 네트워크가 사용함으로써, 이들 문제점을 해결하고 네트워크의 신뢰성을 향상시킨다.
그러나, 네트워크 동작이 불안정하고 패킷이 자주 드롭되는 경우에, 이 형태의 프로토콜하에서의 재전송은 큰 누적 지연을 일으키므로, 동작상의 실시간 전송에는 부적절하다. 어떤 경우에 있어서, 특히 새로운 데이터가 즉시 표시될 수 있으면, 프레임을 건너뛰더라도 오래된 데이터를 재송하는 것보다는 새로운 데이터를 표시한 것이 바람직하다.
브로드캐스팅 및 멀티캐스팅은 복수의 사이트에 한 번에 데이터를 전송하는 방식이다. 그러나, 패킷전송시 사이트 중의 하나에 패킷의 드롭아웃이 생기면, 상술의 프로토콜은 성공적으로 패킷을 전송한 이들 사이트에도 같은 내용의 패킷 전송을 요구하기 때문에, 네트워크 부하가 현저히 상승한다고 하는 문제가 있었다.
따라서, 패킷을 재전송하지 않은 프로토콜(UDP: User Datagram Protocol등)을 사용하여 브로드캐스팅 및 멀티캐스팅을 수행하고, 그 결과, 패킷 드롭아웃이 발생할 확률이 높아진다고 하는 문제가 있었다.
무선 네트워크에 있어서, 데이터가 패킷으로 전송되는 경우뿐만 아니라, 데이터가 전송되기 전에 회선접속을 확립하는 경우도 데이터의 오류율 또는 드롭아웃율이 높아진다고 하는 문제가 있었다. 또한, 이 오류가 수신장치의 오류정정 능력을 초과하는 경우에, 일부 다른 데이터의 부분을 성공적으로 처리하기 위해서 때때로 데이터 목록의 순서가 폐기된다. 따라서, 무선 네트워크에서의 데이터 드롭아웃이 유선 네트워크보다 크다고 하는 문제가 있다.
또 다른 문제점은 송신장치의 처리속도가 항상 수신장치의 처리속도와 동일하지 않다고 하는 것이다. 예를 들어, 느린 수신장치에서 모든 데이터를 디코딩하는 경우, 대기상태에서 많은 프레임 데이터가 축적되어, 지연이 길어진다. 그래서, 이러한 경우에는, 계획적으로 프레임을 스킵하도록 수신장치를 요구한다. 그러나, 종래기술에 따른 프레임간 부호화방법을 사용하고 있는 경우 현 프레임 앞에 있는 프레임에 대해서 복호데이터가 없으면, 현 프레임을 복호할 수 없기 때문에, 계획한 대로 프레임을 스킵할 없다고 하는 문제가 있었다.
도 4는 프레임 전송시 발생하는 프레임 드롭아웃의 일례를 나타낸다. 프레임 e가 느린 처리 때문에 드롭아웃되거나 복호될 수 없는 경우, 다음 I 프레임 i가 도착될 때까지 P 프레임(f, g, h)이 복호될 수 없었다.
이와 같이, 프레임 드롭아웃 또는 프레임 스킵이 자주 발생하는 네트워크에서 성공적으로 모든 프레임을 전송하기 위해서는, 모든 프레임에 대한 프레임내 부호화가 보다 유효하다. 그러나, 프레임간 부호화를 행하지 않는 이 방법의 문제점은 시간적인 중복도가 있다는 것과, 데이터 전송효율이 악화된다는 것이다.
또한, 부호화장치가 수신장치로부터 전송된 정보상태에 응답하여 처리를 수행하고 전송오류 또는 복호오류를 검출한 경우에, 이상확인 신호(NACK: Negative Acknowledgment Signal)를 전송하는 시스템에 있어서는, 이하의 문제점이 있다. 예컨대, 데이터 번호와 같은 부호화 데이터에 포함된 데이터 식별 정보가 부정확한 경우에, 부정확한 데이터 번호에 대한 정보가 부호화장치에 반송되지 않는다. 이 경우에 있어서, 부호화장치는 이상확인 신호를 무시하거나 부정확한 데이터 번호를 가진 계획하지 않은 데이터에 대하여 처리를 행한다. 이것은 기대하지 않은 동작을 일으킬 수도 있다.
또한, 이 이상확인 신호의 문제점을 해결하기 위해서, 오류발생 후에 수신된 수정 데이터로부터 수정 번호를 제거하여 동시에 확인신호를 전송할 수 있다. 그러나, 부정확한 데이터 번호의 끝단이 검출될 때까지 확인신호가 전송되는 것을 막는 이 방법은 지연을 일으키고 열화된 화질을 신속히 회복할 수 없다고 하는 문제도 있었다.
이와 같이, 데이터 드롭아웃이 자주 발생하는 네트워크를 통해 동화상을 성공적으로 전송하기 위해서, 부호화 효율을 높이고, 열화된 화질을 신속히 회복하는 화상 부호화방식이 필요하게 되었다.
상기 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 화상 부호화장치는 참조화상에 근거하여 입력화상을 예측부호화하여 한 번에 부호화하는 부호화수단과, 상기 부호화수단에 의해 부호화된 부호화데이터 및 그 프레임 번호를 화상 복호화장치로 송신하는 송신수단과, 화상 복호화장치로부터 전송된 복호상태신호 및 그 프레임 번호에 근거하여 참조화상의 갱신을 제어하는 참조 화상 갱신수단을 포함한다. 상기 화상 부호화장치는 아래와 같이 한 것을 특징으로 한다.
즉, 화상 부호화장치는 복호상태신호로서 확인 신호(ACK: Acknowledgement Signal)를 사용하고, 전송 또는 복호 오류가 없는 경우에 확인신호를 반송하는 수단을 구비한다. 이 수단은 확인신호가 일정시간 내에 수신되지 않는 경우에 복호오류가 발생한다는 것을 판정한다. 그리고, 다음 참조화상으로서, 참조 화상 갱신수단은 해당 복호오류가 발생하기 전에 정확히 전송된 화상 중의 한 개를 선택한다.
또한, 본 발명에 따른 화상 부호화장치는 예측부호화하여 부호화된 부호화 데이터와 그 부호화 데이터의 참조화상의 프레임 번호(또는 프레임 번호 및 블록번호)를 전송로를 통해 수신하는 수신수단과, 해당 수신수단에 의해서 수신된 부호화데이터를 그 참조화상의 프레임 번호(또는 프레임 번호 및 블록번호)를 사용하여 복호하는 복호화수단과, 상기 복호화수단에 의해 복호화된 복호화 데이터의 상태를 나타내는 복호상태신호와 해당 데이터에 대응하는 프레임 번호(또는 프레임 번호 및 블록번호)를 화상 부호화장치로 출력하는 복호 상태 신호 송신수단을 구비한 복호화장치를 사용한다.
이와 같이, 화상 복호화장치는 화상 부호화장치에 대하여 수신한 부호화 데이터에 관한 복호 상태 정보를 송신하고, 부호화시에 정확하게 복호화된 프레임(또는 블록)을 참조화상으로서 사용한다. 따라서, 화상 복호화장치는 다음 I 프레임을 기다릴 필요없이 P 프레임을 복호화할 수 있다.
또한, 확인신호는 복호상태신호로서 사용된다. 이것에 의해 정확한 프레임 번호(또는 프레임 번호 및 블록번호)를 부호화장치에 반송할 수 있어, 부호화장치가 정확하게 처리를 수행한다. 이 때, 데이터를 기다릴 필요가 없기 때문에, 오류가 지연을 최소화한다.
본 발명은 이하의 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시예의 첨부도면으로부터 보다 완전하게 이해할 수 있다.
(A) 제 1 실시예
이하, 제 1 실시예에 관한 동화상 부호화장치(송신장치)의 구성, 동작 및 효과에 관해서, 도면을 참조하면서 설명한다.
본 발명에 따른 동화상 부호화장치는 참조화상을 프레임단위 또는 프레임을 분할한 블록단위로 갱신한다. 화상 데이터를 프레임단위로 처리하는 경우에, 복호상태신호를 프레임마다 반송하고, 참조화상을 프레임마다 갱신한다. 또한, 블록단위로 화상 데이터를 처리하는 경우에, 복호상태신호를 블록마다 반송하고, 참조화상을 블록마다 갱신한다. 이하, 일부 설명에서는 단지 프레임만 언급하지만, 이하에 설명된 처리 및 구성은 프레임 및 블록에 적합하다.
제 1 실시예의 동화상 부호화장치(송신장치)는 확인 신호(ACK)의 상태를 판정하도록 새로운 수단이 설치되는 것을 특징으로 한다. 즉, 이 수단은 확인신호가 수신되는 프레임 또는 블록에서 어떠한 오류도 발생하지 않고, 확인신호가 수신되지 않는 프레임 또는 블록에 대해서 부호오류가 발생되었다는 것을 판정한다. 이 화상 부호화장치는 ACK 신호에만 기인하여 참조 프레임을 갱신한다.
제 1 실시예에 관한 동화상 부호화장치(송신장치)(100)의 기능 구성이 도 1에 도시되어 있다.
이 도 1에 도시한 바와 같이, 동화상 부호화장치(송신장치)(100)는 동화상 입력부(101)와, 부호화부(102)와, 복호화부(103)와, 프레임 메모리부(104)와, 참조 프레임 메모리부(105)와, 인트라/인터(intra/inter) 판단부(106)와, 부호 데이터 송신부(107)와, 확인신호 수신부(108)와, 복호상태 판정부(109)와, 참조 프레임 갱신부(110)로 구성되어 있다.
동화상 입력부(101)는 비디오 카메라와 같은 입력원으로부터 동화상 데이터를 프레임마다 부호화부(102)로 전송하는 수단이다.
부호화부(102)는 입력된 프레임 데이터를 프레임마다 또는 블록마다 부호화하는 수단이고, 부호화 데이터를 복호화부(103) 및 부호화 데이터 송신부(107)로 전송한다. 데이터 부호화시, 부호화부(102)는 인트라/인터 판단부(106)의 지시에 따라서 프레임내 부호화와 프레임간 부호화의 처리를 전환하고, 여기서 “인트라(intra)”라는 것은 프레임내 부호화를 나타내고, “ 인터(inter)”라는 것은 프레임간 부호화를 나타낸다. 또, 부호화부(102)는 참조 프레임 메모리부(105)에 기억된 참조 프레임 데이터를 참조하여 프레임간 부호화를 행한다.
복호화부(103)는 부호 데이터를 복호화하고, 프레임 번호뿐만 아니라 복호 데이터를 프레임 메모리부(104) 내에 기록한다.
프레임 메모리부(104)는 각 프레임 데이터를 기억하는 메모리회로와 같은 기억매체이다. 참조 프레임 갱신부(110)에 의해서 참조프레임이 갱신될 때마다 불필요한 데이터가 프레임 메모리부(104)로부터 소거된다.
참조 프레임 메모리부(105)는 프레임간 부호화에 사용하는 참조 프레임 데이터를 포함하는 메모리회로와 같은 매체이고, 참조 프레임 갱신부(110)에 의해서 갱신된다.
인트라/인터 판단부(106)는 프레임내 부호화를 행할지 프레임간 부호화를 행할지를 선택한다. 통상, 정기적(예를 들어, 30프레임마다)으로 프레임내 부호화가 선택되고, 그 밖의 기간에는 프레임간 부호화가 선택되지만, 인트라/인터 판단부(106)가 수신장치(동화상 복호화장치는 도시되지 않음)부터 리플레쉬 신호를 수신한 경우에는 강제적으로 프레임내 부호화를 행하고, 부호화부(102)와 참조 프레임 갱신부(110)로 그 취지에 대한 정보를 전송한다.
부호 데이터 송신부(107)는 부호화된 동화상 데이터를 1개 또는 그 이상의 수신장치(동화상 복호화장치)로 송신한다. 이 부호 데이터 송신부(107)는 그 데이터에서 인트라/인터 플래그 또는 참조 프레임 번호와 같은 제어정보를 다중화한다. 또한, 그 데이터에서 필요에 따라 송신장치 정보 및 수신장치 정보를 다중화한다.
확인신호 수신부(108)는 수신장치(동화상 복호화장치)로부터 프레임(또는 블록)이 복호화된다는 것을 지시하는 확인신호(복호상태신호)를 수신하고, 수신한 복호상태신호를 참조 프레임 갱신부(110)로 전달한다.
복호상태 판정부(109)는 확인 신호(ACK 신호)가 일정시간 내에서 도착한 프레임(또는 블록)이 어떠한 복호오류도 갖고 있지 않다고 판정하고, 일정시간 내에 확인신호가 도착하지 않은 프레임(또는 블록)이 복호오류를 갖고 있다고 판정한다. 그래서, 확인상태 및 프레임 번호(또는 프레임 번호 및 블록번호)를 참조 프레임 갱신부(110)에 전달한다.
참조 프레임 갱신부(110)는 인터라/인터 판단부(106) 및 복호 상태 판정부(109)로부터의 지시에 따라서 참조 프레임을 갱신한다. 참조 프레임 갱신부는 통상 프레임을 수신할 때마다 참조 프레임을 갱신하고, 복호오류가 발생한 경우에는 참조 프레임을 확인신호가 수신되지 않은 가장 최근의 프레임(또는 블록)으로 반송한다. 또한, 인트라/인터 판단부(106)로부터 프레임내 부호화의 지시를 받은 경우, 현 프레임의 데이터를 프레임 메모리부(104)에서 참조 프레임 메모리부(105)로 카피하여, 프레임 메모리부(104)의 전 프레임 데이터를 소거한다.
여기서, 참조 프레임 갱신부(110)를 기능 블록으로 나누어 설명한다. 도 2는 참조 프레임 갱신부(110)의 상세 기능 구성도를 나타낸다. 이 도 2에 있어서, 참조 프레임 갱신부(110)는 프레임 번호 설정부(111)와, 최신 수신 번호 검출부(112)와, 후보 번호 소거부(113)와, 참조 프레임 후보 번호 기록부(114)와, 데이터 카피부(115)로 구성되어 있다.
프레임 번호 설정부(111)는, 복호 상태 판정부(109)로부터 복호 이상이 발생했다는 것을 나타내는 정보를 수신하는 경우에, 그 오류 프레임 번호(또는 프레임 번호와 블록번호)를 최신 수신 번호 검출부(112)와 후보 번호 소거부(113)에 전달한다. 최신 수신 번호 검출부(112)로부터 최신 수신 프레임 번호를 수신하면, 프레임 번호 설정부(111)는 최신 수신 프레임 번호를 카피해야 할 프레임 번호(또는 프레임 번호와 블록번호)로서 설정하고, 이 번호를 데이터 카피부(115)에 전달한다.
또한, 프레임 번호 설정부(111)는,“ 어떠한 후보번호도 없다”는 것을 나타내는 정보를 수신한 경우, 어떠한 오류도 발생하지 않았다고 판단하여, 처리를 중단한다.
또한, 프레임 번호 설정부(111)는, 복호 상태 판정부(109)로부터 어떠한 복호 이상도 발행하지 않았다는 것을 나타내는 정보를 수신한 경우에, 정확한 프레임 번호(또는 프레임 번호와 블록번호)를 후보 번호 소거부(113)에 전달한다.
최신 수신 번호 검출부(112)는, 참조 프레임 후보 번호 기록부(114)에 기억된 후보 번호 리스트를 검색하여, 프레임 번호 설정부(111)로부터 받은 오류 프레임 번호가 리스트에 기록되는가를 확인한다.
프레임 번호 설정부(111)로부터 받은 오류 프레임 번호가 후보 프레임 번호 리스트에 기록되어 있는 경우에, 최신 수신 프레임 번호 검출부(112)는 최신 수신 프레임 번호를 검출하여 프레임 번호 설정부(111)에 되돌려 준다. 한편, 프레임 번호 설정부(111)로부터 받은 오류 프레임 번호가 후보 프레임 번호 리스트에 기록되어 있지 않은 경우에, 최신 수신 번호 검출부(112)는“ 어떠한 후보번호도 없다”는 것을 나타내는 정보를 프레임 번호 설정부(111)에 되돌려 준다.
후보 번호 소거부(113)가, 프레임 번호 설정부(111)로부터 오류 프레임 번호(또는 프레임 번호와 블록번호)를 받은 경우에, 오류 프레임 번호(또는 해당 블록의 오류 프레임 번호)와, 그 프레임 번호보다 늦게 부가된 프레임 번호를 참조 프레임 후보 번호 기록부(114)에 기억된 후보 프레임 번호 리스트로부터 소거한다. 이에 따라, 참조 프레임 후보 번호 기록부(114)에, 복호 이상이 없는 프레임 번호만을 남길 수 있다. 이 때, 프레임 번호에 대응하는 프레임 데이터를 프레임 메모리부(104)로부터 소거할 수도 있다.
후보 번호 소거부(113)가, 프레임 번호 설정부(111)로부터 정확한 프레임 번호(또는 프레임 번호와 블록번호)를 받은 경우에, 그 번호를 최신 수신 프레임 번호로서 참조 프레임 후보 번호 기록부(114)에 기록한다. 또, 그 번호(또는 프레임 번호와 블록번호)와 프레임 번호보다 빠른 프레임 번호를 참조 프레임 후보 번호 기록부(114)에 기록된 후보 프레임 번호 리스트로부터 모두 소거한다. 이 때, 소거한 프레임 번호에 대응하는 프레임 데이터를, 프레임 메모리부(104)로부터 소거할 수도 있다.
참조 프레임 후보 번호 기록부(114)는, 프레임 메모리부(104)에 기억된 프레임 데이터의 번호를 관리한다. 상기 기록부(114)는 참조 프레임으로서 사용될 프레임 번호인 최신 수신 프레임 번호와, 후보 프레임 번호의 리스트를 기록한다. 리스트는 블록마다 관리될 수도 있다. 따라서, 부호화부(102)에 의해 부호화된 최신의 프레임 데이터가 참조 프레임 후보 번호 기록부(114)에 기록될 때마나, 참조 프레임 후보 번호 기록부(114)는 그 프레임 번호를 후보 리스트에 추가한다. 상술한 참조 프레임 후보 번호 기록부(114)에 있는 후보 프레임 번호의 리스트는 프레임 메모리부(104)에 헤더정보로서 기록될 수도 있다.
데이터 카피부(115)는 통상, 최신의 프레임 데이터를 프레임 메모리부(104)로부터 참조 프레임 메모리부(105)에 카피한다. 데이터 카피부(115)는, 프레임 번호 설정부(111)로부터 최신 수신 프레임 번호를 받은 경우에, 그 대응하는 프레임 데이터를 프레임 메모리부(104)로부터 참조 프레임 메모리부(105)에 카피한다.
다음에, 제 1 실시예에 사용된 화상 부호화장치(송신장치)의 동작을 설명한다.
동화상 부호화장치는, 동화상 복호화장치로부터 되돌려 받은 복호 상태 신호를 체크하여, 프레임간 예측부호화에 사용된 참조화상을 전환한다. 동화상 부호화장치는 복호 상태 신호로서, 확인 신호(ACK 신호)를 사용한다. 복호이상이 발생하는 경우에, 이 신호는 복귀되지 않는다.
동화상 부호화장치는 어떠한 복호 이상도 발생하지 않는 경우에, 프레임이 수신될 때마다 참조화상을 갱신한다. 동화상 부호화장치는 H. 261에 의해 제안된 것과 같은 부호화장치이고, 이것은 부호화시 직전의 프레임을 항상 참조한다. 복호 이상을 검출하면, 정상적으로 수신된 최신의 프레임은 참조화상으로서 사용된다.
도 5는 내장된 참조 프레임 갱신부를 갖는 동화상 부호화장치에 의해 수행되는 부호화동작의 예를 나타낸다. 설명을 간단히 하기 위해서, 각 프레임은 하나의 블록으로 이루어진다. 복수의 블록 프레임에 대해서, 부호화장치는 각각의 블록으로 같은 동작을 한다.
통상, 프레임을 어떠한 복호화이상도 발생하지 않으면, 동화상 부호화장치는 프레임을 수신할 때마나 참조프레임을 갱신한다. 또한, ACK신호가 도착한 경우에는, 부호화장치는 그 프레임(또는 블록)의 번호를 최신 수신 프레임 번호로서 기록한다. 예를 들어, 프레임 e를 부호화하는 경우에, 최신 수신 프레임 번호는 프레임 c이다. 프레임 d에서 전송오류가 발생하면, 동화상 복호화장치는 프레임 d를 복호할 수 없고, 프레임 d에 대한 ACK 신호를 반송하지 않는다. 동화상 부호화장치는, ACK 신호가 수신되지 않은 경우에, 프레임 d에 복호 이상이 발생했다는 것을 검출하고 참조 프레임을 최신 수신 프레임 번호(프레임 c)에 대응하는 프레임으로 변경하여 프레임 f를 부호화한다.
이와 같이 함으로써, 프레임 e가, 복호 이상 검출전에 이미 부호화·전송되기 때문에, 프레임 e가 복호화될 수 없더라도, 동화상 복호화장치는 다음 프레임 f 및 이하의 프레임을 복호할 수 있다. 이것에 의해 시스템이 전송오류에 의한 복호이상으로부터 신속히 복귀될 수 있다.
프레임 d에서 복호 이상이 검출되면, 동화상 부호화장치는 프레임 d의 번호와 신규 전 프레임(도면의 예에서는 프레임 e만)을, 참조 프레임 후보 번호 리스트로부터 소거한다. 이에 따라, 오류가 있는 프레임 d와, 프레임 d를 참조하는 프레임 e를 방지하므로 복호화오류가 참조화상으로서 선택된다. 게다가, 이하에 설명한 바와 같이, 프레임 e에 대한 복호 오류 처리를 생략할 수 있다. 이 때, 소거된 번호에 대응하는 프레임 데이터를, 프레임 메모리부(104)로부터 소거할 수 있다. 이것에 의해, 작은 메모리 시스템은 필요없는 데이터를 소거할 수 있어, 메모리 부족으로 인한 필요한 데이터를 소거하는 가능성을 제거하여, 부호화효율을 확보할 수 있다.
프레임 e는, 동화상 복호화장치에 의해 복호될 수 없기 때문에, ACK 신호는 프레임 e에 대하여 반송되지 않는다. 따라서, 동화상 부호화장치는 프레임 e에 대하여 복호 이상을 검출한다. 이 때, 프레임 e에 대하여 이전 프레임(c)으로 참조 프레임을 변경하면, 프레임 g도 프레임 c를 참조하여, 부호화 효율이 저하된다. 그러나, 프레임 e는 이미 참조 프레임 후보 리스트로부터 삭제되기 때문에, 어떠한 후보번호도 없다는 것을 나타내는 정보가 복귀된다. 따라서, 최신 수신 번호를 가진 프레임에 참조 프레임이 복귀되어, 부호화 효율의 저하를 피할 수 있다.
도 6은 ACK 신호 오류가 발생한 경우의 부호화 동작의 예를 나타낸다. 프레임 d에 대하여 ACK 전송오류가 발생한 경우에, 동화상 부호화장치는, 프레임 d에 대하여 복호 이상이 발생했다는 것을 검출하고, 참조 프레임을 최신 수신 번호를 가진 프레임(c)으로 변경한 후, 프레임 f를 부호화한다. 동화상 복호화장치가, 프레임 d를 정확하게 수신했더라도, 참조 프레임은 이전 프레임으로 변경되기 때문에, 프레임 f의 부호화 효율이 약간 저하된다. 그러나, 프레임이 모두 복호화되고, 다른 프레임에는 거의 영향이 없다는 것을 알아야 한다. 복호 상태 신호로서 이상 확인 신호(NACK 신호)를 이용한 시스템에 있어서, NACK 신호 오류는 복호 불가능한 프레임을 발생하여, 약간 심각한 영향을 일으킨다. 한편, ACK 신호의 결핍이 부호화오류를 나타내는 시스템에 있어서, ACK 신호 전송 오류는 거의 모든 사람이 인지할 수 없는 레벨로의 부호화 효율의 저하를 최소화할 것이다.
상술한 바와 같이, 제 1 실시예의 시스템에서 어떠한 전송오류도 발생하지 않은 경우에, 참조 프레임은 프레임이 수신될 때마다 갱신된다. 이와 같이, 부호화효율은 ITU-T 권고 H. 261에 의해 제안된 것 등의 그 외 부호화방식의 부호화효율과 같다. 전송오류가 발생한 경우, 이미 부호화가 완료된 프레임의 정상적인 복호를 보증할 수 없지만, 다음 I 프레임이 도착되기 전에 그 후의 프레임이 복호화될 수 있기 때문에 부호화효율이 저하되지 않는다.
게다가, 복호 상태 오류로서, 확인 신호(ACK 신호)를 이용한 것에 의해, 프레임 번호 및 블록번호를 정확히 전송할 수 있고, 또 오류 종료후의 정상 데이터를 기다릴 필요도 없기 때문에, 지연을 최소화할 수 있다. ACK 신호 전송오류가 발생한 경우라도, 부호화 효율이 약간 저하되지만, 모든 프레임은 복호화된다.
또 다른 이점은 연속적으로 복호화오류가 검출되는 경우에, 이 실시예에 사용된 참조 프레임 후보 번호 리스트가 두 번째의 오류가 발생할 때 참조 프레임을 이전 프레임으로 변경하는 처리를 생략할 수 있어, 부호화효율의 저하를 피할 수 있다는 것이다.
제 1 실시예의 변형예
(1) 상술한 실시예에 있어서, 참조 프레임 갱신부(110)는 프레임내 부호화시에, 프레임 메모리부(104)로부터 프레임 데이터를 참조 프레임 메모리부(105)에 카피한다. 이것이 항상 행해져야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 인트라/인터 판단부(106)는 프레임내 부호화 요구신호를 복호화부(103)에 전달하는 것과 동시에, 프레임내 부호화시에 복호화부(103)는 직접 참조 프레임 메모리부(105) 내에 프레임 데이터를 기록한다. 이것에 의해, 카피하는 처리를 생략할 수 있기 때문에, 구성을 간략화할 수 있다.
(2) 또한, 도 1에 있어서, 참조 프레임 메모리부(105)와 프레임 메모리부(104)는 개별적으로 분리되어 있다. 이러한 구성이 항상 요구되는 것은 아니다. 하나의 메모리부에 프레임 데이터를 기억할 수 있어, 참조 프레임은 포인터에 의해 나타난다. 이러한 구성은 프레임내 부호화시에 프레임 메모리부(104)로부터 참조 프레임 메모리부(105)로 데이터를 카피할 필요가 없고, 간단히 포인터를 이동시켜서 참조 프레임에 나타나기 때문에, 회로구성을 간단히 할 수 있다.
(B) 제 2 실시예
이하, 첨부도면을 참조하여, 제 2 실시예에 사용된 동화상 부호화장치(송신장치)의 구성 및 동작에 관해서 설명한다.
이하, 확인 신호(ACK 신호)를 사용하는 참조 프레임 갱신 방법을 설명하지만, 그것은 제 1 실시예에 사용된 방법과는 다르다. 제 2실시예에 사용되는 동화상 부호화장치는 ACK 신호만을 사용하고, 제 1 실시예와 다른 방법과 전송로의 상태에 따른 제 1 실시예에 사용된 방법 사이의 참조 프레임 갱신방법을 전환한다.
도 10은 제 1실시예에 사용된 것과 다른 갱신방법의 동작의 일예를 나타낸다. 이 갱신방법은, ACK 신호가 수신된 경우에만 참조화상을 갱신하지만 ACK 신호가 수신되지 않은 경우에는 갱신을 행하지 않는 것을 특징으로 한다.
예를 들어, 프레임(a, b, c)의 각각에 대하여, ACK 신호가 정상으로 수신되었다는 것을 나타내도록 수신측으로부터 ACK신호가 전달된다. ACK신호가 수신될 때마다, 참조 프레임이 전환되고 다음 프레임이 부호화된다.
프레임 d의 전송시 오류가 발생하면, ACK 신호가 전달되지 않기 때문에, 프레임 d는 참조 프레임으로서 사용되지 않는다. 대신, 이미 정상으로 수신되어 있는 프레임 c를 참조 프레임으로서 사용하여, 다음 프레임 f를 부호화한다.
이 갱신방법은, 항상 정확하게 수신된 참조 프레임을 참조프레임으로서 부호화한다. 따라서, 수신장치는 후에 전달되는 I 프레임을 기다릴 필요없이, P 프레임을 복호화할 수 있어, 프레임 결핍시에도 부호화 효율을 거의 하강시키는 일이 없다. 그러나, 송신장치가 부호화된 데이터를 송신하여 ACK 신호를 수신할 때까지 시간주기에 있어서 왕복전파 지연이 큰 경우에, 다음 프레임의 부호화를 개시하기 전에 이전 프레임에 대한 ACK 신호는 수신되지 않는다. 이것은 전송오류가 없는 상태라도 현재 프레임 전의 2개 또는 그 이상의 프레임을 참조하기 때문에, 약간 부호화효율이 저하된다.
도 10에 나타낸 갱신방법은, 어떠한 전송오류도 발생하지 않은 경우에 참조프레임을 갱신하고, 제 1 실시예에 나타낸 갱신방법은, 전송오류가 발생할 때에 참조프레임을 갱신한다. 이하의 설명에 있어서, 전자(도 10에 나타낸 갱신방법)는 액티브(Active)모드라고 칭하고, 후자(제 1 실시예에 나타낸 갱신방법)는 네가티브(Negative) 모드라고 칭한다. 액티브 모드는, 전송상태가 좋은 경우에 유효하고, 네가티브 모드는 전송상태가 나쁜 경우에 유효하다. 따라서, 전송상태에 따라 이들 2개의 모드를 변환하면, 높은 부호화효율이 실현된다.
제 2 실시예에 사용된 동화상 부호화장치(송신장치)는 복호 상태 신호를 사용하여 전송로의 상태를 판정하는 전송 상태 판정부(203)와, 전송로의 상태에 따라 액티브 모드 및 네가트브 모드의 갱신모드를 변환하는 갱신방법 변환부(204)와, 적응할 수 있게 참조 프레임을 갱신하는 참조 프레임 적응 갱신부(202)를 구비한다.
전송로의 상태가 좋으면, 네가티브 모드는 참조 프레임이 수신될 때마다 참조 프레임을 갱신할 수 있고, 이 경우에, 전송오류가 발생하는 경우만, 참조 프레임이 명확하게 수신 확인한 최신 참조 프레임으로 복귀된다. 한편, 전송로의 상태가 나쁘면, 액티브 모드가 변환되고, 이 경우에, 프레임의 수신이 확인되면, 참조 프레임이 갱신된다.
도 7은 제 2 실시예에 있어서의 동화상 부호화장치(송신장치)(200)의 기능 구성도이다. 또, 도 1에 나타낸 부분과 기능이 같은 도 7의 부분에 대해서, 그 대응하는 번호가 사용되고 여기서는 그것에 대한 설명은 생략한다. 이하, 신규 부분에 대해서만 설명한다. 즉, 복호 상태 판정부(201)와, 참조 프레임 적응 갱신부(202)와, 전송 상태 판정부(203)와, 갱신방법 변환부(204)에 관해서만 설명한다.
복호 상태 판정부(201)는, 복호 상태 판정부(109)와 같이, 확인 신호 수신부(108)로부터의 복호 상태 신호에 근거하여, 확인신호(ACK 신호)가 일정 시간내에 수신된 프레임(또는 블록)을 어떠한 복호 이상도 없고 판정하고, 일정 시간 내에 확인신호가 수신되지 않는 프레임(또는 블록)을 복호 이상이 있다고 판정한다. 그 후, 상기 복호 상태 판정부는 확인상태 및 프레임 번호(또는 블록번호)를 참조 프레임 갱신부(110)와 전송 상태 판정부(203)에 전달한다.
참조 프레임 적응 갱신부(202)는, 인트라/인터 판단부(106), 복호 상태 판정부(201) 및 갱신 방법 변환부(204)로부터의 지시에 따라서, 참조 프레임을 갱신한다.
2개의 참조 프레임 갱신방법, 즉 액티브 모드와 네가티브 모드의 2개의 방법이 있다. 액티브 모드에 있어서, 어떠한 복호 이상도 발생하지 않은 프레임(또는 블록)은 참조 프레임 화상으로서 사용되고, 네가티브 모드에 있어서, 참조 프레임 화상은 프레임(또는 블록)이 수신될 때마다 갱신되고, 복호 이상이 발생하는 경우에, 참조 프레임은 어떠한 복호 이상도 발생하지 않은 최신 프레임으로 복귀된다.
이 참조 프레임 적응 갱신부(202)는, 갱신 방법 변환부(204)로부터의 지시에 따라, 액티브 모드와 네가티브 모드를 변환된다.
예를 들어, 액티브 모드시, 복호 상태 판정부(201)로부터“ 어떠한 복호 이상도 없다”는 것을 나타내는 정보를 수신하면, 참조 프레임 적응 갱신부(202)는, 그 프레임 데이터(또는 블록 데이터)를 프레임 메모리부(104)로부터 참조 프레임 메모리부(105)로 카피한다. 이 때, 그 프레임 번호(또는 프레임 번호와 블록번호)보다 빠른 번호에 해당하는 데이터는 프레임 메모리부(104)로부터 소거될 수도 있다. “ 복호 이상이 있다”는 것을 나타내는 정보가 수신되면, 어떠한 동작도 행하지 않는다. 이 때, 프레임 번호(또는 블록 번호)는 참조 프레임 후보 번호 리스트로부터 소거될 수도 있고, 그 번호에 해당하는 데이터는 프레임 메모리부(104)로부터 소거될 수도 있다.
네가티브 모드시, 참조 프레임 적응 갱신부(202)는, 통상 프레임 데이터(또는 블록 데이터)가 수신될 때마다 프레임 메모리부(104)로부터 참조 프레임 메모리부(105)로 프레임 데이터(또는 블록 데이터)를 카피한다. 참조 프레임 적응 갱신부(202)는 부호화부(102)와 동기하여 이 동작을 행한다. 복호 상태 판정부(201)로부터 “ 어떠한 복호이상도 없다”는 것을 나타내는 정보가 수신되면, 명확하게 확인된 최신 프레임의 번호인 최신 수신 프레임 번호(또는 프레임 번호와 블록번호)가 갱신된다. 이 때, 프레임 메모리부(104)로부터 최신 수신 번호보다 빠른 데이터를 소거할 수도 있다. “ 복호이상이 있다”는 것을 나타내는 정보가 수신되면, 참조 프레임을 최신 수신 프레임 번호를 가진 이전 프레임으로 변경하기 위해 최신 수신 프레임 번호에 해당하는 프레임 데이터(또는 블록 데이터)를 프레임 메모리부(104)로부터 참조 프레임 메모리부(105)로 카피한다.
인트라/인터 판단부(106)로부터 프레임내 부호화의 지시를 받은 경우, 참조 프레임 적응 갱신부(202)는, 현 프레임의 데이터를 프레임 메모리부(104)로부터 참조프레임 메모리부(105)로 카피하고, 프레임 메모리부(104)의 전 프레임 데이터를 소거한다.
전송 상태 판정부(203)는, 복호 상태 판정부(201)로부터 받은 복호 상태 정보에 근거한 현재의 전송상태를 판정한 후, 판정결과를 갱신 방법 변환부(204)로 전달한다. 예를 들어, 전송상태는 “ 양호” 하거나 “ 불량”하다. 예를 들어, 최근의 N 프레임(또는 N 블록)중 M 프레임(또는 M 블록)에서 전송이상이 검출되었다면, 이 상태는 “ 불량”하고, 그렇지 않으면 (N≥ M), 이 상태는 “ 양호"하다.
또한, 전송 이상이 L 프레임(또는 L 블록)을 연속해서 발생하면, 이 상태는 “ 불량”이다. 동시에, 복수의 판정기준이 있을 수도 있다. 이 때, 모든 판정결과가 양호하면, 이 상태는“ 양호”하고, 1개의 판정결과가“ 불량”하면, 이 상태는 “ 불량”하다. 이 상태는 모든 결과가“ 불량”한 경우만“ 불량”이라고 판정될 수도 있다.
갱신 방법 변환부(204)는, 전송 상태 판정부(203)에 의해 판정된 전송 상태에 근거하여, 참조 프레임 적응 갱신부(202)에 의해 사용되는 갱신방법을 변환한다. 예를 들어, 판정결과가“ 양호”하면, 갱신 방법 변환부(204)는 이 모드를 네가티브 모드로 변환하고, 판정결과가“ 불량”하면, 갱신 방법 변화부는 그 모드를 액티브 모드로 변환한다.
이하, 참조 프레임 적응 갱신부(202)의 기능을 상세한 기능블록을 참조하여 설명한다.
도 8은 참조 프레임 갱신부(202)의 상세 기능 구성예를 나타낸다. 또, 제 1 실시예에 있어서의 참조 프레임 갱신부(110)의 상세 구성을 나타낸 부분의 기능과 같은 기능을 갖는 도 8에서의 부분에 대해서는 그 해당하는 번호가 사용되고 여기서는 그것에 대한 설명은 생략한다. 이하, 신규 부분인 프레임 번호 적응 설정부(205)에 관해서만 설명한다.
프레임 번호 적응 설정부(205)의 동작은, 갱신 방법 변환부(204)에 의해 변환되는 갱신모드에 의존한다.
예를 들어, 액티브 모드시에, 프레임 번호 적응 설정부(205)는, 복호 상태 판정부(201)로부터 복호 이상이 없다는 것을 나타내는 정보를 수신한 경우에, 그 정보와 함께 전달된 프레임 번호(또는 프레임 번호와 블록번호)를, 카피대상 프레임 번호로서 설정하고, 이 번호를 데이터 카피부(115)에 전달한다. 동시에, 프레임 번호 적응 설정부(205)는 명확하게 확인된 프레임의 프레임 번호(또는 프레임 번호와 블록번호)를 후보 번호 소거부(113)에 전달한다.
프레임 번호 적응 설정부(205)가 복호 상태 판정부(201)로부터 복호 이상이 발생했다는 것을 나타내는 판정결과를 수신한 경우에, 그 오류 프레임 번호(또는 프레임 번호와 블록번호)를 후보 번호 소거부(113)에 전달한다.
네가티브 모드에 있어서, 프레임 번호 적응 설정부(205)는 복호 상태 판정부(201)로부터 복호 이상이 발생했다는 것을 나타내는 판정결과를 수신한 경우에, 그 오류 프레임 번호(또는 프레임 번호와 블록번호)를 최신 수신 번호 검출부(112)와 후보 번호 소거부(113)에 전달한다. 프레임 번호 적응 설정부(205)가 최신 수신 번호 검출부(112)로부터 최신 수신 번호를 수신한 경우에, 참조화상으로서 카피되어야 할 프레임의 번호로서 수신된 최신 수신 프레임 번호를 설정한 후, 이 번호를 데이터 카피부(115)에 전달한다.
프레임 번호 적응 설정부(205)가, 최신 수신 번호 검출부(112)로부터“ 어떠한 후보번호도 없다”는 것을 나타내는 정보를 수신한 경우에, 어떠한 복호 이상도 발생하지 않았다고 판단하여, 처리를 중단한다.
프레임 번호 적응 설정부(205)가 복호 상태 판정부(109)로부터 어떠한 복호 이상도 없다는 것을 나타내는 판정결과를 수신한 경우에, 정확한 프레임 번호(또는 프레임 번호와 블록번호)를 후보 번호 소거부(113)에 전달한다.
이하, 제 2 실시예에 사용된 동화상 부호화장치(송신장치)에 대해서 설명한다.
제 2 실시예에 있어서, 송신장치는 수신장치로부터 송신된 확인신호를 이용하여 전송상태를 판정한다. 전송상태에 따라서 선택되는 참조 프레임 갱신모드 중에서 하나의 방법을 이용하여 프레임간 부호화를 행한다.
수신장치의 동작에 관하여는 이 모드에 의존하지 않는다. 즉, 수신장치는 간단히 확인신호 (ACK 신호)를 송신장치에 전송한다. 제 1 실시예에 설명된 바와 같이, 수신장치는 부호화된 데이터에 다중화된 참조 프레임 번호 및 블록번호에 근거하여 참조 프레임을 갱신한다.
송신장치는 ACK 신호를 이용하여 전송로의 상태를 판정하고, 이 상태에 의존하여, 갱신모드를 변환한다.
통상, 송신장치는 네가티브 모드에서 참조 프레임 화상을 갱신하고, 갱신된 참조 프레임 화상에 근거하여, 화상부호화를 행한다.
전송 상태 판정부(203)는 1개 또는 그 이상의 기준을 이용하여 전송상태를 항상 감시한다. 그 상태가“ 불량”이라고 판정되면, 이 모드는 참조프레임갱신방법을 네가티브 모드로부터 전송상태가 불량한 경우에 적합한 액티브 모드로 변환한다. 도 9의 예에서, 전송 이상이 2회 연속한 후에, 전송상태가“ 불량”하다고 판정된다.
즉, 전송오류가 프레임 d에 대하여 발생하는 경우에, 프레임 d가 성공적으로 복호화될 수 없기 때문에 프레임 e는 복호화될 수 없다. 이 경우에, ACK 신호가 연속해서 2회 수신되기 때문에 전송상태가“ 불량”하다고 판정된다. 그 후, 그 모드가 프레임 g가 부호화된 경우에 액티브 모드로 변경되고, 아직 갱신되지 않은 참조 화상은 여전히 프레임 c이다.
상술한 바와 같이, 참조 프레임 갱신모드가 액티브 모드로 변경되면, ACK 신호를 수신한 경우에 참조프레임이 갱신된다. ACK 신호를 수신하지 않은 경우에는 참조 프레임이 갱신되지 않는다.
액티브 모드시에, 전송상태가“ 양호”하다고 전송 상태 판정부(203)가 판정하면, 이 모드는 네가티브 모드로 되돌아간다. 도 9에 있어서, 4개의 정확한 프레임이 연속해서 수신되면 전송상태는“ 양호”하다고 판정된다.
즉, 4개의 프레임(l, m, n, o)에 대해서 ACK 신호가 연속해서 수신되면, 전송상태는 “ 양호”하다고 판정된다. 이 때, 이 모드는 네가티브 모드로 변경되고, 직전의 프레임 p를 참조하여 부호화가 행해진다.
이와 같이, 전송이상이 없으면, 참조 프레임 화상은 프레임이 수신될 때마다 네가티브 모드에서 갱신된다. 이것에 의해 전송지연이 큰 경우라도 부호화효율이 저하되지 않는다. 또한, 네가티브 모드를 이용한 또 다른 문제점은 부정확한 프레임 직후의 프레임이 복호불가능하다는 것이다. 그러나, 전송이상이 종종 적게 발행하는 한, 화질의 열화는 매우 크지 않고, 사실 네가티브 모드에 있어서 전송이상이 없는 주기 동안 화질이 유효하기 때문에, 화질의 열화는 크지 않다.
한편, 복호 이상이 자주 발생하는 경우에 사용되는 액티브 모드에 있어서, 모든 프레임은 화질의 큰 열화없이 복호화된다. 특히, 복호오류가 연속해서 발생하면, 액티브 모드에 있어서 부호화는 종래의 부호화방법 또는 네가티브 모드의 결과보다 낮은 결과 1∼1. 5 dB를 준다.
제 2 실시예에 있어서, 제 1 실시예에서와 같이, 부호화장치는 다음 I 프레임을 기다리지 않고서 성공적으로 수신된 프레임을 참조하여 동화상 데이터를 부호화하므로, 부호화효율이 좋다. 또한, 전송상태에 따라 참조 프레임의 갱신 모드를 적응할 수 있게 변화하는 능력에 의해 최적의 부호화 효율을 얻을 수 있다.
전송이상이 없는 경우에, 참조 프레임 화상을 프레임이 수신될 때마다 갱신한다. 따라서, 왕복 전파 지연이 큰 경우라도 부호화 효율을 저하시키지 않는다. 또한, 전송이상이 종종 적게 발생하는 경우에, 화질이 열화되는 것을 방지하기 위해 네가티브 모드가 사용된다. 전송이상이 자주 발행하는 경우에, 갑작스런 열화없이 화질을 안정시키는 액티브 모드가 화질을 유지하기 위해 사용된다.
어느 쪽의 갱신모드에 있어서도, 복호 상태 신호에 대하여 ACK 신호만이 사용된다. 이것은 모드 변환에 포함된 복잡성을 감소시킨다. 또한, 정확한 프레임 번호 또는 정확한 블록번호를 전송할 수 있어, 오류 종료 후의 정상 데이터를 기다릴 필요가 없기 때문에, 지연을 최소화할 수 있다. 또한, 송신장치는 갱신부가 변경되어야 하는지의 여부를 판정하기 위해 전송상태를 체크하는데 복호 상태 신호를 이용하기 때문에, 전송상태를 판정하는데 어떠한 부가적인 정보도 요구하지 않는다.
수신장치의 동작은 참조 프레임의 갱신모드에 의존하지 않는다. 모드 변환은 송신장치만으로 행해지고, 모드 변환에 대한 정보는 수신장치에 전송되지 않아도 된다. 이것은 수신장치의 재구성을 요구할 뿐만 아니라, 부가적인 전송부하를 방지한다. 전송로의 상태가 변화할 때 모드변환이 수행되고, 송신장치와 수신장치 사이에서 정보를 교환하는 것은 에러 정정 처리를 요구하는 것이라는 것을 인식해야 한다. 이것은 에러 정정 코드, 에러 보호 또는 재전송을 포함한다. 따라서, 변환정보를 전송할 필요가 없으면, 시스템 동작 효율이 증가하게 된다.
제 2 실시예의 변형예
(1) 제 2 실시예에 있어서, 전송상태는 2개의 단계중의 하나, 즉 “ 양호” 와 “ 불량”의 어느 한쪽이기 때문에 2개의 갱신모드가 있다. 3개 또는 그 이상의 전송 상태 모드가 있을 수도 있다. 예를 들어, 신규 단계 “ 매우 불량한” 단계가 추가될 수도 있다. 연속해서 거의 모든 데이터에 이상이 있으면, 부호량을 삭감하여 오류의 발생 확률을 낮게 하기 위해 부호화를 낮은 레벨에서 행한다.
(2) 제 2 실시예에 있어서, 송신장치만이 모드변환을 수행하고, 수신장치에 어떠한 모드변환도 전달되지 않지만, 본 발명은 이 구성에 한정되지 않는다. 수신장치에 모드변환 정보를 전달할 수 있어, 예를 들어 그것은 프레임 메모리부를 소거할 수도 있다. 예컨대, 액티브 모드에 있어서, 참조 프레임에 대해서 선정된 프레임(또는 블록)보다 빠른 데이터가 소거될 수도 있다.
(3) 제 2 실시예에 있어서, 모드변환은 수신장치에 의해 행해질 수도 있다. 확인신호는 프레임 단위 또는 블록단위에 대해서 오류율만 검출하기 위해 사용되고, 수신장치는 CRC를 사용하여 전송로의 오류율, 보다 유연하게 비트단위의 오류율을 검출할 수 도 있다. 수신장치가 검출한 오류율에 근거하여 모드를 지정할 수도 있고, 또한 검출한 오류율을 송신장치에 전달하여, 그것을 수신된 오류율에 근거하여 모드변환을 행할 수도 있다.
(4) 제 2 실시예에 있어서, L 또는 그 이상의 프레임에 연속해서 이상이 검출된 경우, 또는 L 또는 그 이상의 블록에서 연속해서 이상이 검출된 경우에, 전송상태가 나쁘다고 판정된다. 또한, 복수의 프레임의 동일 블록에서 연속해서 복호 이상이 발생하는 경우에 전송상태가 나쁘다고 판정할 수도 있다.
(5) 제 2실시예에 있어서, 전송상태가 복호 상태 신호에 의해 검출된 복호 이상의 수에 의해 판정되고, 이 모드는 판정된 상태에 따라 자동으로 변환된다. 또, 전송상태가 수동으로 판정될 수도 있다. 예를 들어, 송신장치측의 사용자가 갱신모드를 변환할 수도 있고, 또한, 수신장치측의 사용자가 모드를 변경하기 위해서, 변환신호를 전송할 수도 있다.
(C) 다른 실시예
(1) 상술한 각 실시예에 있어서 동화상 부호화장치는 하드웨어 장치 또는 소프트웨어 프로그램에 의해서 실행될 수도 있다.
(2) 상술한 각 실시예에 있어서, 전송데이터는 동화상 데이터이다. 전송데이터는 음성 데이터 또는 2진 데이터일 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 화상 복호화장치는 화상 부호화장치에 복호 상태 신호와 프레임 번호(또는 프레임 번호와 블록번호)를 송신한다. 화상 부호화장치는 복호 상태 신호 및 프레임 번호(또는 프레임 번호와 블록번호)에 근거하여 참조화상의 갱신을 제어한다. 부호화된 데이터를 송신하는 전송로가 전송오류가 적고 전송품질이 높은 전송로이면, 고화질을 확보할 수 있다. 역으로, 전송오류가 많고 전송품질이 낮은 전송로인 경우에, 다음 I 프레임이 도착하기 전에 P 프레임을 복호할 수도 있다.
본원에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 설명했지만, 다양하게 변경할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이고, 첨부된 창구범위는 본 발명의 사상을 및 범위를 벗어나지 않고 그러한 모든 변경을 커버한다는 것을 알 수 있다.
도 1은 제 1 실시예의 화상 부호화장치(송신장치)의 기능 구성예를 나타낸 블록도,
도 2는 제 1 실시예의 참조 프레임 갱신부의 상세 기능 구성예를 나타낸 블록도,
도 3은 종래의 부호화 동작예를 나타낸 개념도,
도 4는 종래 시스템에 전송오류가 발생할 때의 부호화의 일예를 나타낸 개념도,
도 5는 제 1 실시예의 부호화의 일례를 나타낸 개념도,
도 6은 제 1 실시예의 ACK 신호 전송 오류 발생시의 부호화의 일예를 나타낸 개념도,
도 7은 제 2 실시예의 화상 부호화장치(송신장치)의 기능 구성의 일예를 나타낸 블록도,
도 8은 제 2 실시예의 참조 프레임 갱신부의 상세 기능 구성예를 나타낸 블록도,
도 9는 제 2 실시예의 전송 오류 발생시의 부호화의 일예를 나타낸 개념도,
도 10은 액티브 모드에서의 전송 오류 발생시의 부호화의 일예를 나타낸 개념도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100,200 : 동화상 부호화장치 101 : 동화상 입력부
102 : 부호화부 103 : 복호화부
104 : 프레임 메모리부 105 : 참조 프레임 메모리부
106 : 인터라/인터 판단부 107 : 부호 데이터 송신부
108 : 확인 신호 수신부 109,201 : 복호 상태 판정부
110 : 참조 프레임 갱신부 202 : 참조 프레임 적응 갱신부
203 : 전송 상태 판정부 204 : 갱신 방법 변환부
110 : 참조 프레임 갱신부 111 : 프레임 번호 설정부
112 : 최신 수신 프레임 번호 검출부 113 : 후보 번호 소거부
114 : 참조 프레임 후보 번호 기록부 115 : 데이터 카피부
202 : 참조 프레임 적응 갱신부 205 : 프레임 번호 적응 설정부

Claims (14)

  1. 참조화상에 근거하여, 입력화상을 순차 예측 부호화하여 부호화하고, 부호화된 데이터를 출력하는 부호화수단과, 상기 부호화수단에 의해 부호화된 부호화 데이터와 그 프레임 번호를 화상 복호화장치로 송신하는 송신수단과, 상기 화상 복호화장치로부터 전송된 복호 상태 신호 및 관련된 프레임 번호에 근거하여, 참조화상의 갱신을 제어하는 참조 화상 갱신수단을 포함하는 화상 부호화장치에 있어서,
    상기 복호 상태 신호로서 확인신호를 사용하고, 그 확인신호가 일정시간 내에 수신되지 않으면 복호 이상이 발생한 것으로 판정하는 복호 상태 판정수단을 구비하고,
    상기 참조 화상 갱신수단은, 상기 복호 이상이 발생되기 전에 정상으로 송신된 화상 중 한 개를 다음 참조화상으로서 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 참조 화상 갱신수단은, 입력화상의 각 프레임을 복수의 블록으로 분할하고, 상기 프레임의 프레임 번호와 상기 분할된 블록의 각각의 블록번호를 이용하여 참조화상을 갱신하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 참조 화상 갱신수단은, 상기 확인신호가 수신되는 프레임 번호를 최신 수신 번호로서 기록하고, 복호 이상을 검출한 경우에 최신 수신 번호를 가진 프레임 또는 블록을 참조화상으로서 설정하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 참조 화상 갱신수단은 확인신호가 수신되는 프레임 번호를 최신 수신 번호로서 기록하고, 복호 이상을 검출한 경우에 최신 수신 번호를 가진 프레임 또는 블록을 참조화상으로서 설정하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 참조 화상 갱신수단은,
    상기 부호화수단에 의해 부호화된 입력화상의 프레임 번호를 상기 참조화상의 후보로서 기억하는 프레임 번호 기억부와,
    상기 복호 이상이 발생한 프레임 번호와, 복호 이상 후에 부호화된 입력화상의 프레임 번호를 소거하는 소거부를 구비하고,
    상기 프레임 번호 기억부에 기억된 프레임 번호를 가진 화상을 참조 프레임으로서 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 참조 화상 갱신수단은,
    상기 부호화수단에 의해 부호화된 입력화상의 프레임 번호를 상기 참조화상의 후보로서 기억하는 프레임 번호 기억부와,
    상기 복호 이상이 발생한 프레임 번호와, 복호 이상 후에 부호화된 입력화상의 프레임 번호를 소거하는 소거부를 구비하고,
    상기 프레임 번호 기억부에 기억된 프레임 번호를 가진 화상을 참조 프레임으로서 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 참조 화상 갱신수단은,
    상기 부호화수단에 의해 부호화된 입력화상의 프레임 번호를 상기 참조화상의 후보로서 기억하는 프레임 번호 기억부와,
    상기 복호 이상이 발생한 프레임 번호와, 복호 이상 후에 부호화된 입력화상의 프레임 번호를 소거하는 소거부를 구비하고,
    상기 프레임 번호 기억부에 기억된 프레임 번호를 가진 화상을 참조 프레임으로서 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 참조 화상 갱신수단은,
    상기 부호화수단에 의해 부호화된 입력화상의 프레임 번호를 상기 참조화상의 후보로서 기억하는 프레임 번호 기억부와,
    상기 복호 이상이 발생한 프레임 번호와, 복호 이상 후에 부호화된 입력화상의 프레임 번호를 소거하는 소거부를 구비하고,
    상기 프레임 번호 기억부에 기억된 프레임 번호를 가진 화상을 참조 프레임으로서 선택하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 복호 상태 신호 및 프레임 번호에 근거하여, 전송로의 상태를 판정하는 전송로 상태 판정 수단과,
    상기 전송로 상태 판정수단의 판정결과에 응답하여, 상기 참조 화상 갱신수단에 의해 갱신된 참조화상의 갱신방법을 변환 제어하는 갱신 방법 변환수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 화상 부호화장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 복호 상태 신호 및 프레임 번호에 근거하여, 전송로의 상태를 판정하는 전송로 상태 판정 수단과,
    상기 전송로 상태 판정수단의 판정결과에 응답하여, 상기 참조 화상 갱신수단에 의해 갱신된 참조화상의 갱신방법을 변환 제어하는 갱신 방법 변환수단을 더 구비한 것을 특징으로 하는 화상 부호화장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 전송로 상태 판정수단은 전송로의 상태가 양호하다는 것을 판정하고, 상기 갱신 방법 변환수단은 복호 이상이 없는 경우에 참조화상을 갱신하는 갱신방법에서, 복호 이상이 있는 경우에 참조화상을 이전의 화상 중의 하나로 변경하는 갱신방법으로 갱신방법을 변환하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 전송로 상태 판정수단은 전송로의 상태가 양호하다는 것을 판정하고, 상기 갱신 방법 변환수단은 복호 이상이 없는 경우에 참조화상을 갱신하는 갱신방법에서, 복호 이상이 있는 경우에 참조화상을 이전의 화상 중의 하나로 변경하는 갱신방법으로 갱신방법을 변환하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 전송로 상태 판정수단은 전송로의 상태가 불량하다는 것을 판정하고, 상기 갱신 방법 변환수단은 복호 이상이 있는 경우에 참조화상을 이전의 화상 중의 하나로 변경하는 갱신방법에서, 복호 이상이 없는 경우에 참조화상을 갱신하는 갱신방법으로 갱신방법을 변환하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 전송로 상태 판정수단은 전송로의 상태가 불량하다는 것을 판정하고, 상기 갱신 방법 변환수단은 복호 이상이 있는 경우에 참조화상을 이전의 화상 중의 하나로 변경하는 갱신방법에서, 복호 이상이 없는 경우에 참조화상을 갱신하는 갱신방법으로 갱신방법을 변환하는 것을 특징으로 하는 화상 부호화장치.
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