KR100594407B1 - 엔코딩된 데이터의 비트스트림에서 손실/손상된 데이터를 수신하는 방법, 장치 및 프로세싱 시스템 및 실행 가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 매체 - Google Patents

엔코딩된 데이터의 비트스트림에서 손실/손상된 데이터를 수신하는 방법, 장치 및 프로세싱 시스템 및 실행 가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 매체 Download PDF

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Abstract

엔코디된 데이터의 비트스트림에서 손상된 데이터를 수신하기 위한 시스템 및 방법이 개시된다. 다수의 블록에 대해 다수의 후보 디코딩이 생성된다(1710). 측정치는 상기 후보 디코딩의 하나 이상의 이미지 부분에 기초한 각 블록에 대해 생성된다(1715). 호환성은 상기 다수 블록 중 이웃한 블록 사이에서 결정된다(2460). 후보 디코딩은 상기 측정치와 상기 이웃한 블록의 호환성을 근거로 선택된다(2465). 일 실시예로, 이것은 손실 가능한 통신 채널을 통한 비디오 신호의 송신에 사용된다.

Description

엔코딩된 데이터의 비트스트림에서 손실/손상된 데이터를 수신하는 방법, 장치 및 프로세싱 시스템 및 실행 가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 매체{METHOD, PROCESSING SYSTEM AND APPARATUS FOR RECEIVING LOST/DAMAGED DATA IN A BITSTREAM OF ENCODED DATA AND COMPUTER READABLE MEDIUM CONTAINING EXECUTABLE INSTRUCTIONS}
본 특허 출원은 발명의 명칭이 "송신 손실 도중에 강력한 에러 회복을 실행하도록 하는 소스 코딩"이고 1998년 1월 30일 출원된 미국 특허 출원(제09/016,083호)의 연속출원인데, 상기 미국 특허 출원(제09/016,083호)은, 발명의 명칭이 "송신 손실 도중에 강력한 에러 회복을 실행하기 위한 영상-블록 맵핑"이고 1997년 10월 23일 출원된 미국 특허 출원(제08/956,632호), 발명의 명칭이 "송신 손실 도중에 강력한 에러 회복을 실행하기 위한 소스 코딩"이고 1997년 10월 23일 출원된 미국 특허 출원(제08/957,555호) 및 발명의 명칭이 "송신 손실 도중에 강력한 에러 회복을 실행하기 위한 다중 블록 기초의 회복 방법"이고 1997년 10월 23일 출원된 미국 특허 출원(제08/956,870호)의 부분 연속 출원인, 발명의 명칭이 "송신 손실 도중에 강력한 에러 회복을 실행하기 위한 영상-블록 맵핑"이고 1998년 1월 2일 출원된 미국 특허 출원(제09/002,547호), 발명의 명칭이 "송신 손실 도중에 강력한 에러 회복을 실행하기 위한 소스 코딩"이고 1998년 1월 2일 출원된 미국 특허 출원(제09/002,470호), 발명의 명칭이 "송신 손실 도중에 강력한 에러 회복을 실행하기 위한 다중 블록 기초의 회복 방법"이고 1998년 1월 2일 출원된 미국 특허 출 원(제09/002,553호)의 부분 연속 출원이다. 미국 특허 출원 제09/016,083호(1998년 1월 30일 출원), 제09/002,547호(1998년 1월 2일 출원), 제09/002,470호(1998년 1월 2일 출원), 제09/002,553호(1998년 1월 2일 출원), 제08/956,632호(1997년 10월 23일), 제08/957,555호(1997년 10월 23일) 및 제08/956,870호(1997년 10월 23일)는 본 명세서에서 참조로서 병합된다.
본 발명은 신호의 송신 도중에 초래되는 데이터 손실에 기인하여 강력한 에러 회복을 실행하는 것에 관한 것이다.
신호 송신 도중에 발생하는 무작위 에러에 기인하여 손실 데이터를 재구성하기 위한 많은 기술이 존재한다. 그러나, 이들 기술은 연속적인 데이터 패킷의 손실을 처리할 수 없다. 데이터 패킷의 연속적인 손실은 해당 기술분야에서 버스트(burst) 에러로 기술된다. 버스트 에러는 최종 사용자에게 쉽게 눈에 띄는 열악한 품질을 갖는 재구성 신호를 초래한다. 부가적으로, 고속 통신을 용이하게 하기 위해 사용되는 압축 방법은 버스트 에러에 의해 야기된 신호의 열화를 악화시키고, 따라서 재구성 신호의 열화를 증가시킨다. 송신되거나 및/또는 저장된 신호에 영향을 미치는 버스트 에러 손실의 예는 압축 방법이 중요한 역할을 하는 고선명 텔레비전("HDTV") 신호 및 이동 통신 응용에서 찾아 볼 수 있다.
HDTV의 출현은 현재의 NTSC 표준 방식보다 더 높은 해상도를 갖는 텔레비전 시스템을 초래하였다. 제안된 HDTV 신호는 주로 디지털이다. 따라서, 컬러 텔레비전 신호가 디지털 용도로 변환될 때, 휘도 및 색차 신호가 8비트를 사용하여 디지 털화되는 것은 일반적이다. 컬러 텔레비전의 디지털 송신은 초당 216 Mbit의 공칭 비트율(bit rate)을 필요로 한다. HDTV용 송신율은 더 높고, 공칭적으로 대략 초당 1200 Mbit를 필요로 한다. 이러한 높은 송신율은 현재의 무선 표준에 의해 지원되는 대역폭을 훨씬 초과하는 것이다. 따라서, 효율적인 압축 방법이 요구된다.
압축 방법은 또한 이동 통신 응용에서 중요한 역할을 한다. 전형적으로, 데이터 패킷은 이동 통신 응용에서 원격 단말 사이에서 전달된다. 이동 통신에서의 송신 채널 수가 제한되어 패킷의 송신에 앞서 효율적인 압축 방법을 필요로 한다. 많은 압축 기술이 높은 송신율을 용이하게 하는데 있어 유용하다.
적응 다이내믹 범위 코딩(Adaptive Dynamic Range Coding : "ADRC")과 이산 코사인 변환("DCT") 코딩은 관련 기술 분야에서 공지된 영상 압축 기술을 제공한다. 두 기술 모두 높은 압축율을 달성하기 위하여 영상 내의 로컬 상호관계를 이용한다. 그러나, 효율적인 압축 알고리즘은 악화된 에러 전달을 초래하는데, 왜냐하면 엔코드된 신호 내의 에러는 후속적으로 디코드될 때 보다 더 두드러지기 때문이다. 이러한 에러의 증가는 사용자에게 쉽게 눈에 띄는 악화된 비디오 영상을 초래한다.
신호를 소스 코딩하기 위한 방법이 기술된다. 특히, 복수의 신호 요소를 포함하는 신호가 처리된다. 각 신호 요소는 비트스트림을 형성하기 위하여 엔코드된다. 주어진 비트스트림 내의 비트는 다른 비트스트림을 통해 분산된다. 따라서, 세그먼트 요소의 성분을 기술하는 파라미터는 다른 비트스트림을 통해 분산된다. 분 산 단계는 복수 레벨을 통한 에러 분산을 초래한다. 그러므로, 분산 단계가 디코더에 의해 반전될 때, 버스트 전송 에러는 국한된 손실의 분산 세트가 된다.
다른 방법 또한 복수 레벨의 뒤섞는 처리에 대해 기술된다. 신호는 각 레벨이 다수의 프레임, 다수의 픽셀 및 다수의 비트를 포함하는 복수의 레벨로 한정된다. 하나의 실시예에 있어서, 뒤섞는 처리는 각 레벨에서 및 각 레벨 사이에서 발생한다. 복수의 레벨의 뒤섞음은 버스트 에러 손실이 복수 레벨을 통해 분산되어, 손실이 발생한 영상 영역의 영상 재구성을 용이하게 한다.
본 발명의 목적, 특성 및 장점은 다음의 상세한 설명의 관점에서 당업자에게는 자명할 것이다.
도 1은 신호 엔코딩, 송신 및 디코딩 처리를 일반적으로 도시하는 도면.
도 2는 패킷 구조의 한 실시예를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 가르침에 따른 엔코딩 처리의 한 실시예를 도시하는 흐름도.
도 4는 본 발명의 가르침에 따른 디코딩 처리의 한 실시예를 도시하는 흐름도.
도 5는 본 발명의 가르침에 따른 영상-블록 맵핑의 한 실시예를 도시하는 도면.
도 5a는 영상-블록 맵핑에서 사용된 뒤섞음 패턴의 한 실시예를 도시하는 도면.
도 6은 예시적인 상호보완 및 인터록킹(interlocking) 블록 구조를 도시하는 도면.
도 7a 내지 도 7d는 한 프레임 세트 내의 Y블록을 위한 뒤섞음 패턴의 한 실시예를 도시하는 도면.
도 8은 버퍼(0)에 대한 누적 DR 분산의 한 실시예를 도시하는 도면.
도 8a는 본 발명의 가르침에 따른 부분적인 버퍼링 처리의 한 실시예를 도시하는 도면.
도 9는 본 발명의 가르침에 따른 내부 버퍼 YUV 블록 뒤섞음 처리의 한 실시예를 도시하는 도면.
도 10은 본 발명의 가르침에 따른 내부 그룹 VL-데이터 뒤섞음 처리의 한 실시예를 도시하는 도면.
도 11은 본 발명의 가르침에 따른 3-블록 그룹 내의 Q 코드 연결의 한 실시예를 도시하는 도면.
도 11a는 본 발명의 가르침에 따른 동작 블록을 포함하는 프레임 쌍에 대한 Q 코드 연결의 한 실시예를 도시하는 도면.
도 12는 1/6 버스트 에러 손실에 의해 야기된 픽셀 데이터 에러의 한 실시예를 도시하는 도면.
도 12a는 본 발명의 가르침에 따라 Q 코드를 뒤섞고 Q 코드 비트를 분산시키는 한 실시예를 도시하는 도면.
도 12b는 재분산된 Q 코드의 1/6 버스트 에러 손실에 의해 야기된 픽셀 데이 터 에러의 한 실시예를 도시하는 도면.
도 12c는 재할당된 Q 코드의 1/6 버스트 에러 손실에 의해 야기된 픽셀 데이터 에러의 한 실시예를 도시하는 도면.
도 13은 본 발명의 가르침에 따른 MIN 뒤섞음의 한 실시예를 도시하는 도면.
도 13a는 동작 플래그 뒤섞음의 한 실시예와 한 프레임 쌍에서 고정된 길이의 데이터 손실(fixed length data loss)의 한 실시예를 도시하는 도면.
도 14는 모듈러 뒤섞음의 한 실시예를 도시하는 도면.
도 14a는 모듈러 뒤섞음 결과와 상기 모듈러 뒤섞음과 관련된 고정된 길이의 데이터 손실의 한 실시예를 도시하는 도면.
도 14b는 모듈러 뒤섞음 결과와 상기 모듈러 뒤섞음과 관련된 고정된 길이의 데이터 손실의 다른 실시예를 도시하는 도면.
도 14c는 모듈러 뒤섞음 결과와 상기 모듈러 뒤섞음과 관련된 고정된 길이의 데이터 손실의 다른 실시예를 도시하는 도면.
도 15는 한 프레임 세트 내에서 가변 길이 데이터 버퍼링(variable length data buffering)의 한 실시예를 도시하는 도면.
도 16은 본 발명의 가르침에 따른 내부 세그먼트 VL-데이터 뒤섞음의 한 실시예를 도시하는 도면.
도 17은 본 발명의 데이터 회복 처리의 한 실시예를 일반적으로 도시하는 흐름도.
도 18은 본 발명의 Q 비트 및 동작 플래그 회복 처리의 한 실시예의 흐름도.
도 19는 후보 디코딩의 한 실시예를 도시하는 표.
도 20a 내지 도 20d는 도 18의 Q 비트 및 동작 플래그 회복 처리에서 사용된 측정치의 실시예를 도시하는 도면.
도 21은 도 18의 Q 비트 및 동작 플래그 회복 처리에서 사용된 제곱 에러 확률 함수를 결정하기 위해 사용된 표의 한 실시예를 도시하는 도면.
도 22는 본 발명의 가르침에 따른 Q 비트, 동작 플래그 및 보조 정보 회복 처리의 한 실시예를 도시하는 도면.
도 23은 양방향 Q 비트 및 동작 플래그 회복 처리의 한 실시예에서 포스트-앰블(post-amble)의 사용을 도시하는 도면.
도 24a 내지 도 24c는 후보 디코딩을 평가하기 위한 다른 실시예를 도시하는 도면.
도 25는 본 발명의 한 실시예의 가르침에 따라 평활 측정치의 사용을 도시하는 도면.
도 26a 내지 도 26e는 후보 디코딩을 평가하기 위한 처리의 다른 실시예를 도시하는 도면.
도 27a는 후보 디코딩을 평가하기 위한 다른 처리를 도시하는 도면.
도 27b는 가중 값을 결정하기 위한 한 실시예를 도시하는 도면.
본 발명은 강력한 에러 회복(robust error recovery)을 실행하도록 신호 스트림을 코딩 및 배열하기 위한 방법을 제공한다. 다음의 설명에 있어서, 설명을 위하여, 본 발명의 철저한 이해를 제공하기 위하여 많은 상세 사항이 설명된다. 그러나, 이들 특정 상세 사항은 본 발명을 실행하기 위하여 꼭 필요한 것이 아닌 것은 당업자에게 자명할 것이다. 예컨대, 공지된 전기 구조 및 회로는 본 발명을 불필요하게 모호하게 하지 않기 위하여 블록도 형태로 도시되었다.
신호 처리 방법 및 구조는, 신호가 비디오 신호인 한 실시예의 조망으로부터 기술된다. 그러나, 여기에서 기술된 방법 및 장치는 오디오 신호와 데이터의 다른 디지털 비트스트림을 포함하는 다양한 형태의 신호에 적용할 수 있는 것으로 고려되는데, 각 신호는 다수의 신호 요소로 구성된다. 더욱이, 여기에서 기술된 처리의 실시예는 데이터를 압축하기 위하여 적응 다이내믹 범위 코딩("ADRC") 처리를 사용하지만, 다양한 코딩 기술과 알고리즘이 사용될 수 있다. ADRC에 대한 보다 상세한 논의에 대해선, 콘도(Kondo), 후지모리(Fujimori) 및 나카야(Nakaya)에 의한 논문 "미래의 HDTV 디지털 VTR을 위한 적응 다이내믹 범위 코딩 구조"(HDTV 및 그 밖에 대한 제 4회 국제 연구집회, 1991년 9월 4-6일, 이탈리아 튜린)를 참조.
상기 논문에서 세 가지 다른 종류의 ADRC가 설명된다. 이들은 다음의 식에 따라 달성된다.
비-에지-부합 ADRC
DR = MAX - MIN + 1
Figure 112000008067915-pct00001
Figure 112000008067915-pct00002
에지-부합 ADRC
DR = MAX - MIN
Figure 112000008067915-pct00003
Figure 112000008067915-pct00004
다중-스테이지 ADRC :
DR = MAX - MIN + 1
Figure 112000008067915-pct00005
Figure 112000008067915-pct00006
여기에서 MAX'는 q=2Q-1인 경우
Figure 112000008067915-pct00007
의 평균값이고, MIN'는 q=0의 경우
Figure 112000008067915-pct00008
의 평균값이고,
DR' = MAX' - MIN'
Figure 112000008067915-pct00009
Figure 112003032631912-pct00145
여기에서 MAX는 한 블록의 최대 레벨을 나타내고, MIN은 한 블록의 최소 레벨을 나타내고, x는 각 샘플의 신호 레벨을 나타내고, Q는 양자화 비트 수를 나타내고, q는 양자화 코드(엔코드된 데이터)를 나타내고,
Figure 112000008067915-pct00011
는 각 샘플의 디코드된 레벨을 나타내고, 대괄호 []는 대괄호 내의 값에 대해 수행되는 버림동작을 나타낸 다.
신호의 엔코딩, 송신 및 후속 디코딩 처리는 일반적으로 도 1에 도시되었다. 신호(100)는 엔코더(110)에 입력되는 데이터 스트림이다. 엔코더(110)는 적응 다이내믹 범위 코딩("ADRC") 압축 알고리즘을 따르고, 송신 매체(135)를 따라 이루어진 송신을 위하여 패킷(1,... N)을 생성한다. 디코더(120)는 송신 매체(135)로부터 패킷(1,...N)을 수신하고, 신호(130)를 생성한다. 신호(130)는 신호(100)의 재구성이다.
엔코더(110)와 디코더(120)는 여기에서 기술되는 기능을 수행하기 위하여 다양한 방법으로 실현될 수 있다. 한 실시예에 있어서, 엔코더(110) 및/또는 디코더(120)는 매체에 저장된 소프트웨어로 구현되고, 통상적으로 중앙 처리 유니트, 메모리와 하나 이상의 입/출력 장치 및 코-프로세서(co-processor)를 포함하는 일반 목적의 또는 특별히 구성된 컴퓨터 시스템에 의해 실행된다. 선택적으로, 엔코더(110) 및/또는 디코더(120)는 여기에서 기술된 기능을 수행하기 위하여 논리 회로로서 실시된다. 덧붙여, 엔코더(110) 및/또는 디코더(120)는 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌 웨어의 조합으로 실시된다.
본 실시예에 있어서, 신호(100)는, 각 프레임이 비월 비디오 방식으로 영상을 나타내는 정보를 포함하는, 비디오 프레임의 시퀀스를 포함하는 컬러 비디오 영상이다. 각 프레임은 두 개의 필드로 구성되는데, 한 필드는 영상의 짝수 라인 데이터를 포함하고, 다른 필드는 영상의 홀수 라인의 데이터를 포함한다. 데이터는 영상 내의 대응하는 위치의 컬러 성분을 기술하는 픽셀 값을 포함한다. 예컨대, 본 실시예에 있어서, 컬러 성분은 휘도 신호(Y)와 색차 신호(U 및 V)로 구성된다. 본 발명의 처리가 비월 비디오 신호가 아닌 다른 신호에도 적용될 수 있음은 자명하다. 더욱이, 본 발명이 Y, U, V 컬러 공간에서의 실시에만 국한되지 않고, 다른 컬러 공간으로 표현된 영상에도 적용될 수 있음은 자명하다.
도 1을 참조하면, 엔코더(110)는 Y, U 및 V 신호를 분할하여, ADRC 알고리즘에 따라 신호의 각 그룹을 독립적으로 처리한다. 논의를 단순화시키기 위하여 다음의 설명은 Y 신호의 처리를 기술하지만, 엔코딩 단계는 U 및 V 신호에 대해서도 동일하다.
본 실시예에 있어서, 엔코더(110)는 여기에서는 프레임 쌍으로 언급하는 두 개의 후속 프레임을 통해 신호(100)의 Y 신호를 3차원("3D")의 블록으로 그룹화한다. 하나의 실시예에 대해, 3D 블록은, 주어진 프레임 쌍을 통해 국한된 동일한 영역으로부터 두 개의 2D 블록을 그룹화함으로써 생성되고, 2차원(2D) 블록은 한 프레임 또는 한 필드에서 국한된 픽셀을 그룹화함으로써 생성된다. 여기에서 기술된 처리는 다른 블록 구조에 적용될 수 있다고 고려된다. 신호의 그룹화는 다음의 영상-블록 맵핑 부분에서 더 기술될 것이다.
주어진 3D 블록에 대해, 본 실시예로 지속하면서, 엔코더(110)는 3D 블록을 형성하는 2D 블록 사이의 픽셀 값에서의 변화가 있는 지를 산출한다. 실질적인 값의 변화가 존재하면, 동작 플래그가 설정된다. 관련 분야에서 공지된 바와 같이, 동작 플래그의 사용은, 각 프레임 쌍 내에서 국한된 영상의 반복이 존재할 때, 엔코더(110)로 하여금 양자화 코드의 숫자를 감소시키도록 허용한다. 엔코더(110)는 또한 3D 블록 내에서 최대 픽셀 강도 값("MAX")과 최소 픽셀 강도 값("MIN")을 검출한다. 값(MAX 및 MIN)을 사용하여, 엔코더(110)는 데이터의 주어진 3D 블록에 대해 다이내믹 범위("DR")를 계산한다. 하나의 실시예에 대해, 비-에지 부합 ADRC의 경우, DR = MAX - MIN +1이다. 에지-부합 ADRC에 대해, DR = MAX - MIN이다. 대체 실시예에 있어서, 엔코더(110)는 비디오 프레임의 시퀀스를 나타내는 프레임의 스트림에 대해 한 프레임씩의 기초로 신호를 엔코드한다. 다른 실시예에 있어서, 엔코더(110)는 비디오 필드의 시퀀스를 나타내는 필드 스트림에 대해 한 필드씩의 기초로 신호를 엔코드한다. 따라서, 동작 플래그는 사용되지 않고, 2D 블록은 MIN, MAX, 및 DR 값을 계산하기 위하여 사용된다.
본 실시예에 있어서, 엔코더(110)는, DR에 대응하는 블록 내의 픽셀을 엔코드하기 위하여 사용된 양자화 비트("Q비트")의 숫자를 결정하기 위하여 임계값 표(미도시)에 대해 계산된 DR을 참조한다. 픽셀의 엔코딩은 양자화 코드("Q 코드")를 초래한다. Q 코드는 저장 또는 송신 목적을 위해 사용된 해당 압축 영상 데이터이다.
하나의 실시예에 있어서, Q비트 선택은 3D 블록의 DR로부터 유도된다. 따라서, 주어진 3D 블록 내의 모든 픽셀은 동일한 Q비트를 사용하여 엔코드되어, 3D 엔코드된 블록을 초래한다. 3D 엔코드된 블록을 위한 Q 코드, MIN, 동작 플래그 및 DR의 수집은 3D ADRC 블록으로 언급된다. 선택적으로, 2D 블록이 엔코드되고, 주어진 2D 블록을 위한 Q 코드, MIN, 및 DR의 수집은 2D ADRC 블록을 초래한다.
다수의 임계값 표가 실시될 수 있다. 하나의 실시예에 있어서, 임계값 표는 DR 임계값의 한 행으로 구성된다. 하나의 Q비트는 임계값 표의 한 행 내의 인접한 두 개의 DR 사이의 DR 값 범위를 엔코드하기 위하여 사용된 양자화 비트의 수에 대응한다. 다른 실시예에 있어서, 임계값 표는 복수의 행을 포함하고, 한 행의 선택은 원하는 송신 속도(transmission rate)에 따른다. 임계값 표 내의 각 행은 임계값 인덱스에 의해 확인된다. 임계값 선택의 한 실시예의 상세한 설명은 이하에서 부분 버퍼링의 논의에서 기술된다. ADRC 엔코딩 및 버퍼링의 추가 설명은, 본 발명의 양수인에게 양도된 발명의 명칭이 "고효율 코딩 장치"인 미국 특허 제4,722,003호와, 발명이 명칭이 "고효율 코딩 장치"인 미국 특허 제4,845,560호에 개시되었다.
이후로, Q 코드는 가변 길이 데이터("VL-데이터 : variable-length data")로 언급된다. 덧붙여, DR, MIN, 및 동작 플래그는 블록 속성으로 언급된다. 블록 속성은 임계값 인덱스와 함께 고정된 길이의 데이터("FL-데이터 : fixed-length data")를 구성한다. 더욱이, 상기 논의의 관점에서, 블록 속성의 항은 신호 요소의 성분과 관련된 파라미터를 기술하는데, 신호 요소는 복수의 성분을 포함한다. 다른 실시예에 있어서, FL-데이터는 Q비트 코드를 포함한다. Q비트 정보가 디코딩 처리 도중에 DR로부터 유도되지 않아도 된다는 것이 장점이다. 따라서, DR 정보가 손실되거나 손상되면, Q비트 정보는 Q비트 코드로부터 여전히 결정될 수 있다. 더욱이, Q비트 코드가 손실되거나 손상되면, Q비트 정보는 DR로부터 유도될 수 있다. 따라서, DR과 Q비트를 회복하여야 하는 요건은 감소된다.
Q비트를 포함하는 것에 대한 단점은 부가적인 비트가 각 ADRC 블록에 대해 송신되어야 한다는 것이다. 그러나, 하나의 실시예에서, ADRC 블록의 그룹에 대한 Q비트 코드는 예컨대, 덧셈 또는 연결과 같은 함수에 따라 결합된다. 예컨대, ADRC 블록이 세 개로 그룹화되고, 각 ADRC 블록에 대한 Q비트 값이 각각 3, 4, 및 4라면, FL-데이터로 엔코드되는 합산된 값은 11이다. 따라서, 합계를 표현하기 위해 요구되는 비트 수는 각 개별 값을 표현하기 위해 요구되는 비트 수보다 적고, 그룹의 손상되지 않은 Q비트값은, 후속적으로 설명되는 것과 같은 Q비트 회복 처리를 수행함이 없이, Q비트 값을 결정하기 위하여 사용될 수 있다.
다른 실시예 또한 고려된다. 예컨대, 동작 플래그 데이터 역시 엔코드될 수 있다. Q비트와 동작 플래그 데이터를 갖는 표시어(tag)가 생성될 수 있고, 코드의 표를 참조하기 위하여 사용될 수 있다. 코딩의 구성 및 기능은 응용에 따라 다를 수 있다.
프레임, 블록 속성 및 VL-데이터는 비디오 신호 내의 다양한 성분을 기술한다. 이들 성분의 경계, 위치 및 양은 비디오 신호의 송신 및 압축 특성에 의존한다. 본 실시예에 있어서, 이들 성분은, 송신 손실 도중의 강력한 에러 회복을 보장하기 위하여, 비디오 신호의 비트스트림 내에서 변화하고 뒤섞인다.
도시하기 위하여, 다음의 설명은 비디오 신호의 ADRC 엔코딩 및 뒤섞음에 따라 1/6의 연속 패킷 송신 손실 허용오차를 제공한다. 따라서, 성분의 다음의 정의 및 분할은 하나의 실시예에 대해 존재한다. 다른 실시예 또한 고려된다. 데이터 세트는 비디오 또는 다른 형태의 데이터 신호의 데이터 구획을 포함한다. 따라서, 한 실시예에 있어서, 프레임 세트는 하나 이상의 연속 프레임을 포함하는 데이터 세트의 한 형태이다. 세그먼트는 한 프레임 세트에 포함된 Q 코드와 블록 속성의 1/6 분할을 저장하기 위한 용량을 갖는 메모리를 포함한다. 더욱이, 버퍼는 한 프레임 세트에 포함된 Q 코드와 블록 속성의 1/60 분할을 저장하기 위한 용량을 갖는 메모리를 포함한다. 데이터의 뒤섞음은 세그먼트 및/또는 버퍼 내의 성분 교환에 의해 수행된다. 결과적으로, 세그먼트에 저장된 데이터는 송신을 위한 데이터 패킷을 생성하기 위하여 사용된다. 따라서, 다음의 설명에 있어서, 세그먼트가 손실된다면, 그 세그먼트로부터 생성된 모든 패킷은 송신 도중에 손실된다. 마찬가지로, 세그먼트의 조각이 손실되면, 상기 세그먼트로부터 생성된 대응하는 수의 패킷이 송신 도중에 손실된다.
다음의 설명이 ADRC 엔코딩을 사용하여 엔코드된 데이터에 대해 1/6 연속 패킷 손실을 언급하지만, 여기에서 기술된 방법 및 장치는 다양한 엔코딩/디코딩 구조에 연결된 1/n 연속 패킷 손실 허용오차의 설계에 적용될 수 있다.
도 2는 점대 점 연결과 네트워크를 통한 데이터의 송신을 위해 사용된 패킷 구조(200)의 한 실시예를 도시한다. 패킷 구조(200)는 엔코더(110)에 의해 생성되고, 송신 매체(135)를 통해 송신된다. 하나의 실시예에 대해, 패킷 구조(200)는 헤더 정보의 5개 바이트, 8개의 DR 비트, 8개의 MIN 비트, 하나의 동작 플래그 비트, 5개 비트의 임계값 인덱스 및 354개 비트의 Q 코드를 포함한다. 여기에서 기술된 패킷 구조는 도식적인 것이고, 비동기 전달 모드("ATM") 네트워크에서의 송신을 위해 통상적으로 실현될 수 있다. 그러나, 본 발명은 기술된 패킷 구조에 국한되지 않고, 다양한 네트워크에서 사용되는 다양한 패킷 구조가 사용될 수 있다.
이전에 언급한 바와 같이, 송신 미디어(예, 매체)(135)는 에러가 없는 송신 을 제공한다고 간주되지는 않는다, 따라서 패킷은 손실되거나 손상될 수 있다. 이전에 언급한 바와 같이, 종래의 방법은 이러한 손실 또는 손상을 검출하기 위하여 존재하지만, 실질적인 영상의 열화는 일반적으로 발생한다. 그러므로, 본 발명의 시스템 및 방법은 이러한 손실 또는 손상으로부터 강력한 회복을 제공하기 위한 소스 코딩을 제시한다. 다음의 논의를 통해, 수 개의 연속적인 패킷의 손실인 버스트 에러는 에러의 가장 높은 확률의 형태이지만, 일부 무작위 패킷 손실도 발생할 수 있다고 간주한다.
하나 이상의 연속 데이터 패킷의 손실에 대해 강력한 회복을 보장하기 위하여, 본 발명의 시스템 및 방법은 복수 레벨의 뒤섞음을 제공한다. 특히, 하나의 송신 패킷에 포함된 FL-데이터 및 VL-데이터는 영상의 공간적으로 또한 시간적으로 해체된 위치로부터의 데이터를 포함한다. 뒤섞음 데이터는 임의의 버스트 에러가 분산되게 하고, 에러 회복을 용이하게 한다. 이하에서 기술되는 바와 같이, 뒤섞음은 블록 속성 및 Q비트 값의 회복을 허용한다.
데이터 엔코딩/디코딩
도 3은 엔코더(110)에 의해 수행된 엔코딩 처리의 한 실시예를 도시하는 흐름도이다. 도 3은 반-영상 악화를 보장하고, 강력한 에러 회복을 보장하기 위하여, 뒤섞음 처리의 개요를 추가로 기술한다.
도 3의 단계(1)에 있어서, 디스플레이 성분으로도 언급되는 입력 프레임 세트는 송신 요건을 감소시키기 위하여 부분 제거된다. Y 신호는 수평적으로 원래 폭의 3/4로 선택되고, U 및 V 신호는 각각 원래의 높이의 1/2 및 원래 폭의 1/2로 부분 제거된다. 이것은 각 프레임 쌍에서 3960개의 Y 블록, 660개의 U 블록 및 660개의 V 블록을 갖는 3:1:0 비디오 포맷을 초래한다. 이전에 언급한 바와 같이, 논의는 Y 신호의 처리를 기술하지만, 이러한 처리는 U 및 V 신호에 대해서도 적용 가능하다. 단계(2)에서, 두 개의 Y 프레임 영상은 3D 블록으로 맵핑된다. 단계(3)에서, 3D 블록은 뒤섞인다. 단계(4)에서, ADRC 버퍼링 및 엔코딩이 사용된다. 단계(5)에서 엔코드된 Y, U 및 V 블록은 버퍼 내에서 뒤섞인다.
단계(6)에서, 엔코드된 3D 블록의 한 그룹에 대한 VL-데이터와 대응하는 블록 속성이 뒤섞인다. 단계(7)에서, FL-데이터는 다른 세그먼트를 통해 뒤섞인다. 단계(8)에서, 포스트-앰블(post-amble)의 채움이 수행되는데, 버퍼의 마지막에서의 가변 공간은 미리 정해진 비트스트림으로 채워진다. 단계(9)에서 VL-데이터는 다른 세그먼트를 통해 뒤섞인다.
도시하기 위하여, 다음의 뒤섞음의 설명은 엔코딩 이전 및 이후 픽셀 데이터의 조작을 위한 방법을 제공한다. 다른 실시예를 위하여, 독립적인 데이터 값이 하드웨어를 통해 뒤섞이고/뒤섞음-해제된다. 특히, 하드웨어는 뒤섞음/뒤섞음-해제 처리를 실현하기 위하여 블록 값의 어드레스를 다른 어드레스로 맵핑한다. 그러나, 어드레스 맵핑은 데이터에 의존적인 값에 대해 가능하지 않은데, 그 이유는 뒤섞음은 데이터의 처리를 따라야 하기 때문이다. 이하에서 기술된 내부 그룹 VL-데이터 뒤섞음은 데이터에 의존적인 값을 포함한다. 더욱이, 도시하기 위하여, 다음의 뒤섞음 설명은 데이터의 이산 세트에 대해 이루어진다. 그러나, 다른 실시예에 대해, 신호는 비트로부터 픽셀 및 프레임에 이르는 범위의 복수 데이터 레벨에 기초하여 한정된다. 뒤섞음은 신호로 한정된 각 레벨에 대해 그리고 신호의 다른 데이터 레벨을 통해 가능하다.
도 4는 디코더(120)에 의해 수행된 디코딩 처리의 한 실시예를 도시하는 흐름도이다. 바람직하게, 변환 및 뒤섞음 해제 처리는 도 3에 표현된 처리의 역 방향 처리이고, 도 4는 Q비트, 동작 플래그, DR, MIN 및 픽셀 데이터의 다른 조합으로 에러 회복에 대한 새로운 처리를 추가로 기술한다. 에러 회복 처리는 다른 실시예를 위해 Q비트, 동작 플래그, DR, MIN 및 픽셀 회복의 다른 조합으로 이하에서 기술한다.
영상-블록 맵핑
본 실시예에 있어서, 단일 프레임은 전형적으로 5280개의 2D 블록을 포함하는데, 각 2D 블록은 64개의 픽셀을 포함한다. 따라서, 한 프레임 쌍은 제 1 프레임으로부터의 하나의 2D 블록으로서 5280개의 3D 블록을 포함하고, 후속하는 프레임으로부터의 하나의 2D 블록은 3D 블록을 형성하기 위하여 수집된다.
영상-블록 맵핑은 데이터 한 프레임 또는 프레임 세트를 2D 블록 또는 3D 블록으로 각각 나누기 위하여 수행된다. 더욱이, 영상-블록 맵핑은, 송신 손실 도중에 강력한 에러 회복을 용이하게 하기 위하여, 한 프레임 내에서의 픽셀을 분할하기 위한 보완 및/또는 인터록킹 패턴을 사용하는 것을 포함한다. 그러나, 주어진 DR 값이 너무 크지 않게 되는 확률을 높이기 위하여, 각 2D 블록은 국한된 영역 내의 픽셀로부터 구성된다.
도 5는 한 영상의 예시적인 16 픽셀 부분에 대한 영상-블록 맵핑 처리의 한 실시예를 도시한다. 영상(500)은 단일 프레임의 국한된 영역을 형성하는 16개 픽셀을 포함한다. 영상(500) 내의 각 픽셀은 강도 값으로 표현된다. 예컨대 영상의 왼쪽 상부의 픽셀은 100과 동일한 강도값을 갖는 반면, 영상의 오른쪽 하부의 픽셀은 10의 강도값을 갖는다.
한 실시예에 있어서, 영상(500)의 다른 영역으로부터의 픽셀은 2D 블록(510, 520, 530 및 540)을 생성하기 위하여 사용된다. 2D 블록(510, 520, 530 및 540)은 엔코드되고, 뒤섞여(이하에서 도시된 바와 같이), 송신된다. 송신에 뒤이어, 2D 블록(510, 520, 530 및 540)은 재결합되어, 영상(550)을 형성하기 위하여 사용된다. 영상(550)은 영상(500)의 재구성이다.
가능한 송신 손실에도 불구하고 영상(500)의 정확한 표현을 보장하기 위하여, 도 5는 인터록킹 보완 블록 구조이고, 이의 한 실시예가 도 5에 도시되었으며, 영상(550)을 재구성하기 위하여 사용된다. 특히, 2D 블록(510, 520, 530 및 540)을 생성하기 위하여 사용된 픽셀 선택은 보완 및/또는 인터록킹 패턴이 영상(550)이 재구성될 때 블록을 재결합시키기 위하여 사용되는 것을 보장한다. 따라서, 특정 2D 블록의 속성이 송신 도중에 손실될 때, 영상(550)의 연속한 부분은 재구성 도중에 왜곡되지 않는다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 2D 블록(540)의 DR은 데이터 송신 도중에 손실된다. 그러나, 영상(550)의 재구성 도중에 디코더는 인접 블록의 다수의 인접 픽셀을 사용하는데, 상기 인접 블록을 통해 DR은 2D 블록(540)의 손실 DR을 회복시킬 수 있다. 덧붙여, 후속적으로 기술되는 바와 같이, 보완 패턴 및 이동의 조합은 인접 픽셀의 수를 증가시키고, 바람직하게는 다른 블록으로부터 생성된 인접 픽셀의 수를 최대화시켜, DR 및 MIN 회복을 상당히 증대시킨다.
도 5a는 영상-블록 맵핑 처리의 한 실시예에서 2D 블록을 형성하기 위하여 사용된 뒤섞음 패턴의 한 실시예를 도시한다. 영상은 대체 픽셀에 기초하여 두 개의 부-영상, 즉 부-영상(560 및 570)으로 해체된다. 2D 블록의 경계를 묘사하기 위하여 직사각형 형태가 부-영상(560)으로 형성된다. 논의 목적을 위하여, 2D 블록은 0,2,4,7,9,11,12,14,16,19,21 및 23으로 번호가 메겨진다. 타일(565)은 부-영상(560) 내에서의 2D 블록에 대한 픽셀 분산을 도시한다.
부-영상(570)에 있어서, 2D 블록 할당은 수평으로 8픽셀, 수직으로 4픽셀만큼 이동한다. 이것은 2D 블록을 감싸는 할당을 초래하고, 부-영상(560 및 570)이 재구성 도중에 결합될 때 겹쳐진다. 2D 블록은 1,3,5,6,8,10,13,15,17,18,20 및 22로 번호가 메겨진다. 타일(575)은 부-영상(570) 내에서의 2D 블록에 대한 픽셀 분산을 도시한다. 타일(575)은 타일(565)의 보완 구조이다. 따라서, 특정 블록 속성이 송신 도중에 손실될 때, 블록 속성이 손실 2D 블록을 회복할 수 있게 하는 인접 픽셀이 존재한다. 부가적으로, 유사 세트의 블록 속성을 갖는 픽셀의 겹쳐지는 2D 블록이 존재한다. 그러므로, 영상의 재구성 도중에 디코더는, 손실된 블록 속성이 회복될 수 있게 하는, 인접한 2D블록으로부터 복수의 이웃 픽셀을 구비한다.
도 6은 다른 보완 및 인터록킹 2D 블록 구조를 도시한다. 다른 구조 역시 사용될 수 있다. 도 5와 유사하게, 도 6에 도시된 이들 2D 블록 구조는 주어진 2D 블록에 대한 송신 손실에도 불구하고 감싸는 2D 블록이 존재하는 것을 보장한다. 그러나, 패턴(610a, 610b 및 610d)은 픽셀의 후속 2D 블록으로의 맵핑 도중에 수평 및/또는 수직 이동을 사용한다. 수평 이동은 새로운 2D 블록 경계를 시작하기에 앞서 픽셀의 미리 정해진 수만큼 수평 방향으로 타일 구조를 이동시키는 것을 기술한다. 수직 이동은 새로운 2D 블록 경계를 시작하기에 앞서 픽셀의 미리 정해진 수만큼 수직 방향으로 타일 구조를 이동시키는 것을 기술한다. 응용에 있어서, 수평 이동만이 적용될 수 있거나, 수직 이동만이 적용될 수 있거나, 또는 수평 및 수직 이동의 조합이 적용될 수 있다.
패턴(610a)은 영상-블록 맵핑을 위해 사용된 나선형 패턴을 도시한다. 영상-블록 맵핑 처리 도중에 후속하는 2D 블록을 생성하기 위하여 나선형 패턴은 수평 이동에 뒤이어 수행된다. 패턴(610b 및 610d)은 보완 패턴을 도시하는데, 여기서 픽셀 선택은 영상-블록 맵핑 처리 도중에 후속하는 2D 블록을 생성하기 위하여 수평 및 수직 이동만큼 움직인다. 추가로, 패턴(610b 및 610d)은 2D 블록 사이의 픽셀 선택상의 다른 옵셋(offset)을 도시한다. 패턴(610c)은 영상-블록 맵핑에 대한 2D 블록을 생성하기 위하여 픽셀의 불규칙 샘플링을 사용하는 것을 도시한다. 따라서, 영상-블록 맵핑은, 픽셀이 2D 블록으로 한번만 맵핑되는 것을 조건으로 하는 임의의 맵핑 구조를 따른다.
도 5, 도 5a 및 도 6은 2D 블록 생성에 대한 영상-블록 맵핑을 기술한다. 상기 처리가 3D 블록에 적용될 수 있음은 자명하다. 상술한 바와 같이, 3D 블록 생성은 2D 블록과 동일한 경계 정의를 따르지만, 경계 분할은 3D 블록을 초래하는 후속 프레임을 통해 확장된다. 특히, 3D 블록은, 후속 프레임 내의 2D 블록으로부터의 픽셀과 함께 제 1 프레임에서의 2D 블록을 한정하기 위하여 사용된 픽셀을 수집함 으로써 생성된다. 한 실시예에 있어서, 제 1 프레임으로부터의 2D 블록 및 후속 프레임으로부터의 2D 블록에서의 픽셀은 모두 정확히 동일한 위치이다.
내부 프레임 세트 블록의 뒤섞음
주어진 영상에 대한 픽셀 값은 국한된 영역에 대해 밀접하게 관련된다. 그러나, 동일한 영상의 다른 영역에 있어서, 픽셀 값은 상당히 다른 값을 가질 수 있다. 따라서, 엔코딩에 뒤이어, 한 영상의 한 부분에서 공간적으로 밀접한 2D 또는 3D 블록에 대한 DR 및 MIN 값은 유사한 값을 갖는 반면, 영상의 다른 부분에서의 블록에 대한 DR 및 MIN 값은 상당히 다른 값을 가질 수 있다. 따라서, 버퍼가 순차적으로 영상의 공간적으로 밀접한 2D 또는 3D 블록으로부터의 엔코드된 데이터로 채워질 때, 버퍼 공간의 부적절한 사용이 발생한다. 내부 프레임 세트 블록의 뒤섞음은 ADRC 엔코딩에 앞서 발생하고, 영상-블록 맵핑 처리 도중에 생성된 2D 또는 3D 블록의 뒤섞음을 포함한다. 이러한 뒤섞음 처리는 후속하는 ADRC 엔코딩 도중에 균등화된 버퍼 사용을 보장한다.
도 7a 내지 도 7d는 3D Y 블록을 뒤섞는 한 실시예를 도시한다. 도 7a 내지 도 7d에서의 3D Y블록은 상술한 영상-블록 맵핑 처리를 Y신호만을 포함하는 프레임 쌍에 적용하는 것으로부터 생성된다. 3D Y 블록은, 엔코드된 프레임 쌍을 저장하기 위해 사용된 버퍼가 프레임 쌍의 다른 부분으로부터의 3D Y 블록을 포함하는 것을 보장하기 위하여, 뒤섞인다. 이것은 ADRC 엔코딩 도중에 유사한 DR 분산을 초래한다. 각 버퍼 내의 유사한 DR 분산은 지속적인 버퍼 사용을 초래한다.
도 7a 내지 도 7d는 또한, 연속 패킷의 송신 손실이 영상의 국한된 영역과는 반대로 영상을 통해 분산된 손상 블록 속성을 초래하는 것을 보장하도록, 물리적으로 해체된 3D 블록을 사용하는 3D 블록 뒤섞음을 도시한다.
블록 뒤섞음은, 적거나, 중간의 또는 큰 버스트 패킷 손실이 발생할 때 블록 속성을 넓게 분산시키도록 설계된다. 본 실시예에 있어서, 적은 버스트 손실은 적은 패킷이 손실된 것으로 간주되고, 중간의 손실은 하나의 버퍼 내에 유지될 수 있는 데이터 양이 손실된 것으로 간주되고, 큰 손실은 한 세그먼트에 유지될 수 있는 데이터 양이 손실된 것으로 간주된다. 3D 블록의 뒤섞음 도중에, 세 개의 인접 블록의 각 그룹은 영상의 상대적으로 원격 부분으로부터 선택된다. 따라서, 후속하는 내부 그룹 VL-데이터의 뒤섞음(이후에 상세하게 될) 도중에, 각 그룹은 달라지는 통계 특성을 갖는 3D 블록으로부터 형성된다. 분산된 블록 속성 손실은 강력한 에러 회복을 허용하는데, 왜냐하면, 손상된 3D 블록은 손상되지 않은 3D 블록에 의해 둘러싸이고, 손상되지 않은 3D 블록은 손실 데이터를 회복하기 위해 사용될 수 있기 때문이다.
도 7a는 수평 방향에서 66개의 3D Y 블록과 수직 방향에서 60개의 3D Y 블록을 포함하는 하나의 프레임 쌍을 도시한다. 3D Y 블록은 세그먼트(0 내지 5)로 할당된다. 도시된 바와 같이, 3D Y 블록 할당은, 각 부분으로부터의 하나의 3D Y 블록이 한 세그먼트와 관련되도록, 2×3 컬럼 부분을 수행한다. 따라서, 추가의 뒤섞음이 수행되지 않고, 제 1의 880개 패킷의 버스트 손실이 발생한다면, 세그먼트(0)에 관련된 모든 블록 속성은 손실된다. 그러나, 이후에 기술되는 바와 같이, 블록 속성 손실을 추가로 분산시키기 위하여 FL-데이터 뒤섞음이 수행된다.
도 7b는 세그먼트(0)에 입력하기 위하여 사용된 "0"으로 번호가 메겨진 3D Y 블록의 주사 순서를 도시한다. 도 7a의 각 "0"의 3D Y 블록은 세그먼트(0)에 입력되는 스트림에서 이들의 위치를 도시하기 위하여, 0,1,2,3,....,659로 번호가 메겨졌다. 세그먼트 지정을 할당하기 위한 블록의 번호 메김을 사용하여 나머지 3D Y 블록은 세그먼트(1 내지 5)에 입력되어, 복수 세그먼트를 통해 뒤섞인 프레임 쌍을 초래한다.
도 7c는 하나의 세그먼트를 포함하는 660개의 3D Y 블록을 도시한다. 0 내지 65로 번호가 메겨진 3D Y 블록은 버퍼(0)로 입력된다. 마찬가지로, 상기 번호가 메겨진 3D Y 블록의 인접 3D Y 블록은 버퍼(1)에 입력된다. 처리는 버퍼(2 내지 9)를 채우기 위해 반복된다. 따라서, 데이터 송신 도중의 버퍼에 대한 손상은 영상의 다른 부분으로부터의 3D Y 블록이 손실되는 것을 초래한다.
도 7d는 버퍼를 통한 "0" 3D Y 블록의 최종 순서를 도시한다. 3D Y 블록(0,1 및 2)은 버퍼에서 처음 3개 위치를 점유한다. 이러한 처리는 버퍼의 나머지에 대해 반복된다. 따라서, 데이터 송신 도중에 세 개의 3D Y 블록의 손실은, 3D Y 블록의 손실이 영상 내에서 떨어진 위치로부터 발생하게 한다.
도 7a 내지 도 7d는 하나의 프레임 세트의 3D Y 블록에 대한 3D Y 블록 분산의 한 실시예를 도시한다. 그러나 다른 실시예에 있어서, 3D U 블록과 3D V 블록에 대한 3D 블록 분산이 유용하다. 3D U 블록은, 상술된 영상-블록 맵핑 처리를 U 신호만을 포함하는 하나의 프레임 세트에 적용함으로써 생성된다. 마찬가지로, 3D V 블록은, 상술된 영상-블록 맵핑 처리를 V 신호만을 포함하는 하나의 프레임 세트에 적용함으로써 생성된다. 3D U 블록과 3D V 블록 모두 상술한 3D Y 블록 분산을 따른다. 그러나, 이전에 기술한 바와 같이, 3D U 블록과 3D V 블록의 수는 3D Y 블록에 1:6의 비례 관계를 각각 갖는다.
도 7a 내지 도 7d는, 송신 도중에 패킷 손실의 1/6까지의 버스트 에러가 허용되고, 균등화된 버퍼 사용을 추가로 보장하도록, Y 신호에 대한 내부 프레임 세트 블록의 뒤섞음의 한 실시예를 도시하기 위하여 사용되었다. 당업자라면, 1/n 버스트 에러 손실에 대응하는 것을 보장하거나 또는 버퍼 사용을 변경하기 위하여 세그먼트, 버퍼 및 ADRC 블록 할당이 변화할 수 있음을 인식할 것이다.
부분적인 버퍼링
도 3에 도시된 바와 같이, ADRC 엔코딩 및 버퍼링 처리는 단계(4)에서 이루어진다. 엔코딩 기술에 따라, 영상-블록 맵핑 처리 도중에 생성된 2D 또는 3D 블록은 엔코드되어, 2D 또는 3D ADRC 블록을 초래한다. 하나의 3D ADRC 블록은 Q 코드, MIN 값, 동작 플래그, 및 DR을 포함한다. 마찬가지로 2D ADRC 블록은 Q 코드, MIN 및 DR을 포함한다. 그러나, 하나의 2D ADRC 블록은 동작 플래그를 포함하지 않는데, 왜냐하면 엔코딩이 단일 프레임 또는 단일 필드에 대해 수행되기 때문이다.
다수의 버퍼링 기술은, 종래 기술{예컨대, 콘도 등에 의한 미국특허 제4,845,560호(고효율 코딩 장치)와 콘도의 미국특허 제4,722,003호(고효율 코딩 장치)를 참조}에서 찾아 볼 수 있다. 고효율 코딩 장치의 두 특허는 본 명세서에서 참조로서 병합된다.
이하에서 설명되는 부분적인 버퍼링 처리는 ADRC 엔코딩에서 사용된 엔코딩 비트를 결정하는 새로운 방법을 기술한다. 특히, 부분적인 버퍼링은, 에러 전달을 제한하는 동안 원격 단말 사이의 일정한 송신율을 제공하도록 설계된 임계값 표로부터 임계값을 선택하는 방법을 기술한다. 다른 실시예에 있어서, 임계값 표는 추가로 최대 버퍼 사용을 제공하도록 설계된다. 하나의 실시예에 있어서, 버퍼는 주어진 프레임 세트로부터 엔코드된 데이터의 1/60 분할을 저장하는 메모리이다. 임계값은, 이전에 기술된 영상-블록 맵핑 처리로부터 생성된 2D 또는 3D 블록에서의 픽셀을 엔코드하기 위해 사용된 Q비트의 수를 결정하기 위하여 사용된다.
임계값 표는 임계값 세트로 언급되는 임계값 행을 포함하고, 임계값 표에서의 각 행은 임계값 인덱스에 의해 인덱스된다. 한 실시예에 있어서, 임계값 표는, 임계값 표의 상부 행에 위치한 더 많은 수의 Q 코드 비트를 생성하는 임계값 세트로 구성된다. 따라서, 유용한 미리 정해진 수의 비트를 갖는 주어진 버퍼에 대해, 엔코더(110)는, 미리 정해진 수의 비트보다 적게 생성하는 임계값 세트가 출현할 때까지, 임계값 표를 끌어내린다. 적절한 임계값은 버퍼 내의 픽셀 데이터를 엔코드하기 위하여 사용된다.
하나의 실시예에 있어서, 겨우 30 Mbps의 송신율이 요구된다. 요구된 송신율은 임의의 주어진 버퍼 내의 VL-데이터 저장을 위해 유용한 31,152 비트를 초래한다. 따라서, 각 버퍼에 대해, 누적 DR 분산이 계산되고, 임계값 세트는 3D 또는 2D 블록 내의 픽셀을 VL-데이터로 엔코드하기 위하여 임계값 표로부터 선택된다.
도 8은 버퍼(0)에 대한 선택된 임계값과 DR 분산의 한 실시예를 도시한다. 도 8의 수직 축은 누적 DR 분산을 포함한다. 예컨대, "b" 값은 DR이 L3 이상인 3D 또는 2D 블록의 수와 동일하다. 수평축은 가능한 DR 값을 포함한다. 하나의 실시예에 있어서, DR 값은 0에서 255까지의 범위이다. 임계값(L4,L3,L2 및 L1)은 버퍼의 엔코딩을 결정하기 위하여 사용된 임계값 세트를 기술한다.
한 실시예에 있어서, 버퍼(0)에 저장된 모든 블록은 임계값(L4,L3,L2 및 L1)을 사용하여 엔코드된다. 따라서, L4보다 큰 DR 값을 갖는 블록은 4개 비트를 사용하여 엔코드된 픽셀 값을 갖는다. 마찬가지로, L3와 L4 사이의 DR 값을 갖는 블록에 속한 모든 픽셀은 3개 비트를 사용하여 엔코드된다. L2와 L3사이의 DR 값을 갖는 블록에 속한 모든 픽셀은 2개 비트를 사용하여 엔코드된다. L1와 L2사이의 DR 값을 갖는 블록에 속한 모든 픽셀은 1개의 비트를 사용하여 엔코드된다. 최종적으로, L1보다 적은 DR 값을 갖는 블록에 속한 모든 픽셀은 0개 비트를 사용하여 엔코드된다. 버퍼(0) 내의 모든 블록을 엔코드하기 위해 사용된 비트의 총 수가, 31,152개의 한계를 초과함이 없이 가능한 한 31,152개의 한계에 근접하도록, L4,L3,L2 및 L1이 선택된다.
도 8a는 한 실시예에서의 부분적인 버퍼링의 사용을 도시한다. 프레임(800)은 엔코드되어 버퍼(0 내지 59)에 저장된다. 송신 에러가 데이터 회복을 억제한다면, 에러 회복이 손실 데이터에 대해 수행될 때까지 프레임(800)에 대한 디코딩 처리는 지연된다. 그러나, 부분적인 버퍼링은 버퍼 내의 에러 전달을 제한하고, 따라서 나머지 버퍼의 디코딩을 허용한다. 하나의 실시예에 있어서, 송신 에러는 버퍼(0) 내의 블록(80)에 대한 Q비트 및 동작 플래그 회복을 억제한다. 부분적인 버퍼링은 버퍼(0) 내의 나머지 블록에 대한 에러 전달을 억제한다. 버퍼(0)에 대한 에러 전달이 억제되는데, 왜냐하면 버퍼(0)의 마지막과 버퍼(1)의 시작은 고정된 버퍼 길이로 인해 알고 있기 때문이다. 따라서, 디코더(120)는 지연 없이 버퍼(1) 내의 블록 처리를 시작할 수 있다. 부가적으로, 다른 버퍼를 엔코드하기 위한 다른 임계값 세트의 사용은 엔코더(110)가 주어진 버퍼 내에 포함된 Q 코드 비트 수를 최대화/제어하도록 허용하고, 따라서 더 높은 압축율을 허용한다. 더욱이, 부분적인 버퍼링 처리는, 버퍼(0 내지 59)가 고정된 길이로 구성되기 때문에, 일정한 송신율을 허용한다.
한 실시예에 있어서, 버퍼의 가변 공간은, 제한된 수의 임계값 세트가 존재하기 때문에, Q 코드 비트로 완전히 채워지지 않는다. 따라서, 고정 길이 버퍼 내의 나머지 비트는 포스트-앰블(post-amble)로 언급되는 미리 정해진 비트스트림 패턴으로 채워진다. 후속적으로 설명되는 바와 같이, 포스트-앰블은 양방향성 데이터 회복을 가능케 하는데, 버퍼의 마지막에 앞서 VL-데이터의 마지막을 기술하기 때문이다.
내부 버퍼 YUV 블록의 뒤섞음
Y, U 및 V 신호 각각은 고유한 통계 특성을 갖는다. Q비트 및 동작 플래그 회복 처리(이하에서 설명)를 개선시키기 위하여, Y, U 및 V 신호는 버퍼 내에서 다 중화된다. 따라서, 송신 손실은 특정 신호에 실제적으로 영향을 미치지 않는다.
도 9는, YUV ADRC 블록이 Y, U 및 V 신호로부터 각각 유도되는, 내부 버퍼 YUV 블록의 뒤섞음 처리의 한 실시예를 도시한다. 버퍼(900)는, 내부 프레임 세트 블록의 뒤섞음 이후 ADRC 블록 할당을 도시한다. 버퍼(900)는 11개의 U-ADRC 블록을 수반하는 66개의 Y ADRC 블록을 포함하고, 상기 11개의 U-ADRC 블록은 차례로 11개의 V-ADRC 블록을 수반한다. 버퍼(910)는 내부 버퍼 YUV 블록 뒤섞음 이후의 YUV ADRC 블록 구성을 도시한다. 도시된 바와 같이, 세 개의 Y-ADRC 블록은 하나의 U- ADRC 블록을 수반하거나, 또는 세 개의 Y- ADRC 블록은 하나의 V- ADRC 블록을 수반한다. 내부 버퍼 YUV 블록의 뒤섞음은 버퍼 내의 인접 블록의 비트스트림 사이의 유사성을 감소시킨다. 다른 신호 즉 YUV 비율 또는 다른 컬러 공간으로 내부 버퍼 YUV 블록을 뒤섞는 다른 실시예는 초기 영상 포맷에 따라 가능하다.
내부 그룹 VL-데이터의 뒤섞음
내부 그룹 VL-데이터의 뒤섞음은 세 개의 처리 단계를 포함한다. 세 개의 처리 단계는 Q 코드 연결, Q 코드 재할당 및 무작위 연결 Q 코드를 포함한다. 도 10은 내부 그룹 VL-데이터의 뒤섞음의 한 실시예를 도시하는데, 여기에서 세 개의 처리 단계는 버퍼에 저장된 Q 코드에 연속적으로 적용된다. 선택적인 실시예에 있어서, 처리 단계의 하위 세트는 내부 그룹 VL-데이터를 뒤섞는데 적용된다. 각 처리 단계는 독립적으로 송신 도중에 손실된 데이터의 에러 회복을 지원한다. 따라서, 각 처리 단계는 독립적으로 기술된다. 에러 회복의 상세한 설명은 데이터 회복을 논의할 때 이하에서 제공된다.
1. Q 코드 연결
Q 코드 연결은 ADRC 블록의 그룹이 함께 디코드되는 것을 확실하게 한다. 그룹 디코딩은, 부가적인 정보가 이하에서 상세하게 설명되는 데이터 회복 처리 도중에 인접 블록으로부터 유용하기 때문에, 에러 회복을 쉽게 한다. 하나의 실시예에 대해, Q 코드 연결은 하나의 버퍼에 저장된 세 개의 ADRC 블록의 각 그룹에 독립적으로 적용된다. 다른 실시예에 있어서, 한 그룹은 다른 버퍼로부터 ADRC 블록을 포함한다. 세 개의 ADRC 블록을 통해 Q 코드의 연결은 하나의 연결된 ADRC 타일을 생성하는 것으로 기술된다. 도 11 및 도 11a는 연결된 ADRC 타일을 생성하는 한 실시예를 도시한다.
도 11은 2D ADRC 블록으로부터 연결된 하나의 ADRC 타일을 생성하는 한 실시예를 도시한다. 특별히 연결은, 2D ADRC 블록(0,1 및 2)에 포함된 각 Q 코드(q0 - q63)에 대해 수행되어, 연결된 ADRC 타일(A)의 64개 Q 코드를 초래한다. 예컨대, 2D ADRC 블록(0)의 제 1 Q 코드(q0,0)(0번째 양자화 값)는 2D ADRC 블록(1)의 제 1 Q 코드(q0,1)에 연결된다. 두 개의 연결된 Q 코드는 차례로 2D ADRC 블록(2)의 제 1 Q 코드(q0,2)에 연결되어, 연결된 ADRC 타일(A)의 Q0을 초래한다. 이러한 처리는 Q63이 생성될 때까지 반복된다. 선택적으로, 연결된 ADRC 타일(A) 내의 Qi의 생성은 다음의 식으로 기술된다.
Qi = [qi,0, qi,1, qi,2] i = 0, 1, 2, ... 63
연결된 ADRC 타일(A) 내의 Qi와 관련되는 것은, 단일 Qi를 생성하기 위하여 연결된 비트의 총 수를 나타내는 대응하는 N 비트의 수이다.
도 11a는 동작 블록을 포함하는 프레임 쌍으로부터 연결된 ADRC 타일을 생성하는 한 실시예를 도시한다. 동작 블록은 설정 동작 플래그를 갖는 3D ADRC 블록이다. 동작 플래그는, 이전에 설명된 영상-블록 맵핑 처리에 의해 생성된 2 개의 2D 블록 구조내의 미리 정해진 수의 픽셀이 제 1 프레임과 후속 프레임 사이에서 값이 변할 때, 설정된다. 다른 실시예에 있어서, 동작 플래그는, 제 1 프레임과 후속 프레임의 2D 블록 사이의 각 픽셀 변화의 최대값이 미리 정해진 값을 초과할 때, 설정된다. 대조적으로, 비-동작(즉, 정지) 블록은 설정되지 않은 동작 플래그를 갖는 3D ADRC 블록을 포함한다. 동작 플래그는, 제 1 프레임과 후속 프레임의 두 개의 2D 블록 내의 미리 정해진 수의 픽셀 값이 변하지 않을 때, 설정되지 않은 채로 유지된다. 다른 실시예에 있어서, 제 1 프레임과 후속 프레임 사이의 각 픽셀 변화의 최대값이 미리 정해진 값을 초과하지 않을 때, 동작 플래그는 설정되지 않은 채 유지된다.
동작 블록은 제 1 프레임 내의 엔코드된 2D 블록과 후속 프레임 내의 엔코드된 2D 블록으로부터 Q 코드를 포함한다. 단일 엔코드된 2D 블록에 대응하는 Q 코드의 수집은 ADRC 타일로 언급된다. 따라서, 동작 블록은 두 개의 ADRC 타일을 생성한다. 그러나, 동작의 부족 때문에, 정지 블록은 동작 블록의 Q 코드의 총수의 1/2을 포함하는 것만을 필요로 하여, 하나의 ADRC 타일만을 생성한다. 본 실시예에 있 어서, 정지 블록의 Q 코드는 제 1 프레임 내의 2D 블록과 후속 프레임 내의 대응하는 2D 블록 사이의 대응하는 픽셀 값을 평균화함으로써, 생성된다. 각 평균화된 픽셀 값은 후속적으로 엔코드되어, 단일 ADRC 타일을 형성하는 Q 코드의 수집을 초래한다. 따라서, 동작 블록(1110 및 1130)은 ADRC 타일(0,1,3 및 4)을 생성한다. 정지 블록(1120)은 ADRC 타일(2)을 생성한다.
도 11a의 연결된 ADRC 타일 생성은 ADRC 타일(0-4)에 대한 Q 코드를 연결된 ADRC 타일(B)에 연결시킨다. 특별히, 연결은 ADRC 타일(0,1,2,3 및 4)에 포함된 각 Q 코드(q0 - q63)에 대해 수행되어, 연결된 ADRC 타일(B)의 64개 Q 코드를 초래한다. 선택적으로, 연결된 ADRC 타일(B) 내의 각 Q 코드(Qi)의 생성은 다음의 수학식으로 기술된다.
Qi = [qi,0, qi,1, qi,2, qi,3, qi,4] i = 0, 1, 2, ... 63
2. Q 코드 재할당
Q 코드 재할당은 송신 손실에 의해 야기된 비트 에러가 공간적으로 해체된 픽셀 내에 국한되는 것을 보장한다. 특히, Q 코드 재할당 도중에, Q 코드는 재분산되고, 재분산된 Q 코드의 비트는 뒤섞인다. 따라서, Q 코드 재할당은, 손상 받지 않은 픽셀이 손상 받은 각 픽셀을 둘러싸기 때문에, 에러 회복을 용이하게 한다. 더욱이, 픽셀 손상이 ADRC 블록을 통해서도 균일하게 분산되기 때문에 DR 및 MIN 회복이 촉진되고, DR 및 MIN 회복은 데이터 회복을 논의할 때 상세히 기술된다.
도 12는 1/6 버스트 에러 손실의 송신 손실 도중에 픽셀 손상의 한 실시예를 도시한다. 특히, 2D ADRC 블록(1210, 1220 및 1230) 각각은 세 개 비트를 사용하여 엔코드된 64개의 픽셀을 포함한다. 따라서, 2D ADRC 블록의 각 픽셀(P0에서 P63까지)은 3비트로 표현된다. 2D ADRC 블록(1210)은 매 6비트의 제 1 비트가 손실될 때, 빗금으로 표시된, 비트의 비트 손실 패턴을 도시한다. 유사하게, 매 6비트의 제 2 비트 또는 제 4 비트가 손실될 때, 비트 손실 패턴은 2D ADRC 블록(1220 및 1230)으로 각각 도시된다. 도 12는 Q 코드 재할당 없이, 2D ADRC 블록(1210, 1220 및 1230)의 모든 픽셀의 1/2이 1/6 버스트 에러 손실에 대해 손상됨을 도시한다.
하나의 실시예에 대해, Q 코드 재할당은 버퍼에 저장된 각 연결된 ADRC 타일에 독립적으로 적용되고, 따라서 비트 에러가 뒤섞음-해제될 때 공간적으로 해체된 픽셀 내에 국한되는 것을 보장한다. 다른 실시예에 있어서, Q 코드 재할당은 버퍼 내에 저장된 각 ADRC 블록에 적용된다.
도 12a는, 연결된 ADRC 타일로부터 뒤섞인 Q 코드 비트의 비트스트림을 생성하는 Q 코드 재할당의 한 실시예를 도시한다. 표(122와 132)는 Q 코드 재분산을 도시한다. 비트스트림(130 및 140)은 Q 코드 비트의 뒤섞음을 도시한다.
표(122)는 연결된 ADRC 타일(A)에 대한 연결된 Q 코드를 도시한다. Q0는 제 1 연결된 Q 코드이고, Q63은 최종의 연결된 Q 코드이다. 표(132)는 Q 코드의 재분산을 도시한다. 한 실시예에 대해 Q0, Q6, Q12, Q18,Q24, Q30, Q36, Q42, Q48,Q54 및 Q60은 제 1 세트 즉 구획(0)에 포함된다. 표(132)에 따라, 다음의 11개 연결된 Q 코드는 구획(1)에 포함된다. 구획(2-5)에 대해 상기 단계는 반복된다. 한 구획의 경계는 표(132)의 수직선으로 묘사된다. 연결된 Q 코드의 6개의 구획으로의 이러한 해체된 공간 할당은 1/6 버스트 에러 손실이 연속적인 픽셀의 그룹을 통해 분산된 비트 손실 패턴을 초래하는 것을 보장한다.
도 12b는 재분산된 Q 코드의 1/6 버스트 에러 손실에 의해 생성된 비트 패턴 손실의 한 실시예를 도시한다. 특히, 2D ADRC 블록(1215, 1225 및 1235) 각각은 3개 비트를 사용하여 엔코드된 64개의 픽셀을 포함한다. 따라서, 각 2D ADRC 블록의 각 픽셀(P0에서 P63까지)은 세 개 비트로 표현된다. 2D ADRC 블록(1215, 1225 및 1235)에 있어서, 빗금 부분으로 표시된 비트 손실 패턴은 연속 픽셀의 그룹을 통해 국한된다. 따라서, 각 2D ADRC 블록(1215, 1225 및 1235) 내의 11개 연속 픽셀만이 주어진 세그먼트 손실에 대해 손상된다. 다른 실시예에 있어서, 구획에 대한 Q 코드 할당은 다른 동작 블록으로부터의 Q 코드를 포함하여, 6개 세그먼트에 대한 Q 코드의 해체된 공간 및 시간 할당을 제공한다. 이것은 1/6 버스트 에러 손실 도중에 손상되지 않은 공간-시간의 부가적인 픽셀을 초래하고, 보다 더 강력한 에러 회복(robust error recovery)을 용이하게 한다.
도 12a를 참조하면, 표(132) 내의 재분산된 Q 코드의 비트는 생성된 비트스트림을 통해 뒤섞여, 비트스트림 내의 인접하는 비트는 인접 구획으로부터 떨어지게 된다. 표(132) 내의 모든 구획에 대한 Q 코드 비트는 비트스트림(130)에 연결된다. 주어진 구획에 대해, 비트스트림(130)내의 인접하는 비트는 생성된 비트스트림(140)내의 매 6번째 비트 위치로 분산된다. 따라서, 비트스트림(140)의 비트(0 내지 5)는 각 구획에서의 제 1 Q 코드로부터의 제 1 비트를 포함한다. 마찬가지로, 비트스트림(140)의 비트(6 내지 11)는 각 구획에서의 제 1 Q 코드로부터의 제 2 비트를 포함한다. 상기 처리는 모든 Q 코드 비트에 대해 반복된다. 따라서, 1/6 버스트 에러 손실은 공간적으로 해체된 픽셀 손실을 초래한다.
도 12c는 재할당된(즉, 재분산되어 뒤섞인) Q 코드의 1/6 버스트 에러 손실에 의해 생성된 비트 패턴 손실의 한 실시예를 도시한다. 특히, 2D ADRC 블록(1217, 1227 및 1237) 각각은 3 비트를 사용하여 엔코드된 64개 픽셀을 포함한다. 따라서, 각 2D ADRC 블록의 각 픽셀(P0에서 P63까지)은 3 비트로 표현된다. 2D ADRC 블록(1217, 1227 및 1237)에 있어서, 빗금으로 표시된 비트 손실 패턴은 공간적으로 해체된 픽셀을 통해 분산되어, 픽셀 에러 회복을 용이하게 한다.
3. Q 코드 비트의 무작위화
Q 코드 비트는, 손실되거나 손상된 데이터를 회복할 때 디코더를 지원하기 위하여 마스킹 키(a masking key)를 사용하여 무작위화된다. 특히 엔코딩 도중에, KEY로 표시된 키는 Q 코드의 비트스트림을 마스킹하기 위하여 사용된다. 따라서, 디코더는 Q 코드의 비트스트림을 마스킹해제 하기 위하여, KEY의 정확한 값을 식별하여야 한다.
하나의 실시예에 있어서, KEY는 3개의 ADRC 블록의 Q 코드 재할당에 의해 생성된 Q 코드의 비트스트림을 마스킹하기 위하여 사용된다. 이전에 기술된 바와 같 이, ADRC 블록은 FL-데이터와 Q 코드를 포함한다. 마스킹 키의 각 키 요소("di")는, FL-데이터 값과, 대응하는 ADRC 블록과 관련된 양자화 비트("qi")의 수의 조합에 의해 생성된다. 한 실시예에 있어서, 동작 플래그 및 Q비트는 키를 한정하기 위하여 사용된다. 따라서, 본 실시예에 있어서, 키 요소의 값은 수학적인 식에 의해 생성된다.
di = 5·mi + qi 여기에서, i = 0,1,2 이고, qi = 0,1,2,3,4
변수 mi은 동작 플래그와 동일하다. 따라서, 대응하는 ADRC 블록이 정지 블록일 때, mi은 0이 되고, 대응하는 ADRC 블록이 동작 블록일 때, mi은 1이 된다. 더욱이, 변수 qi은 대응하는 ADRC 블록을 엔코드하기 위하여 사용된 양자화 비트를 나타낸다. 따라서, qi은 4비트 ADRC 엔코딩 기술에 대해 0,1,2,3 또는 4의 값을 갖는다. 한 실시예에 있어서, 3개의 ADRC 블록의 그룹에 대한 KEY는 다음의 식에 따라 세 개의 키 요소("di")로 한정된다:
KEY = d0 + 10·d1 + 100·d2
따라서, 동작 플래그 또는 Q비트 데이터의 회복 도중에, 마스킹 키를 생성하기 위하여 사용된 값에 따라 가능한 키 값이 재생성된다. 재생성된 키 값은 Q 코드의 수신 비트스트림을 마스킹 해제하는데 사용되어, 후보 디코딩을 초래한다. 키 값의 재생성과 특정 후보 디코딩의 선택에 대한 상세한 설명은 데이터 회복을 논의 할 때 이하에서 상세하게 제공된다.
다른 실시예에 있어서, 마스킹 키는 다양한 요소로부터 생성된다. 따라서, 송신 매체를 통해 요소를 송신할 필요 없이 한 요소에 관련된 특정 정보를 디코더에 제공한다. 한 실시예에 있어서, ADRC 블록에 대응하는 DR 또는 MIN 값은 ADRC 블록을 나타내는 비트스트림을 마스킹하기 위한 마스킹 키를 생성하기 위하여 사용된다.
도 10 내지 도 12는 송신 도중에 1/6 패킷 데이터 손실까지 허용될 수 있는 내부 그룹 VL-데이터의 뒤섞음을 도시한다. 당업자라면, 1/n 버스트 에러 손실에 대응하는 것을 보장하기 위하여 총 구획과 비트 분할의 총수가 변할 수 있음을 인식할 수 있을 것이다.
상호 세그먼트 FL-데이터 뒤섞음
상호 세그먼트 FL-데이터 뒤섞음은 서로 다른 세그먼트들 사이에서의 블록 속성 재배열을 기술한다. 블록 속성 재배열은 데이터의 분산된 손실을 제공한다. 특히, 세그먼트로부터의 FL-데이터가 송신 중에 손실되었을 때, 손실된 DR 값, MIN 값, 및 동작 플래그 값은 동일한 블록에 포함되지 않는다. 도 13 및 14는 상호 세그먼트 FL-데이터 뒤섞음의 한 실시예를 기술한다.
도 13은 세그먼트(0부터 5까지)의 내용을 기술한다. 한 실시예에 대해서, 각 세그먼트는 880개의 DR, 880개의 MIN, 880개의 동작 플래그 및 660개의 Y-블록, 110개의 U-블록, 및 110개의 V-블록에 대응하는 VL-데이터를 포함한다. MIN 뒤섞음 그래프(1300)에서 기술되고 있는 것처럼, 세그먼트(0)에 대한 MIN 값은 세그먼트(2)로 이동되고, 세그먼트(2)에 대한 MIN 값은 세그먼트(4)로 이동되며, 세그먼트(4)에 대한 MIN 값은 세그먼트(0)로 이동된다. 또한, 세그먼트(1)에 대한 MIN 값은 세그먼트(3)로 이동되고, 세그먼트(3)에 대한 MIN 값은 세그먼트(5)로 이동되며, 세그먼트(5)에 대한 동작 플래그 값은 세그먼트(1)로 이동된다.
도 13a는 동작 플래그 뒤섞음을 기술하고 있다. 기술된 것처럼, 동작 플래그 뒤섞음 그래프(1305)에 있어서, 세그먼트(0)에 대한 동작 플래그 값은 세그먼트(4)로 이동되고, 세그먼트(2)에 대한 동작 플래그 값은 세그먼트(0)로 이동되며, 세그먼트(4)에 대한 동작 플래그 값은 세그먼트(2)로 이동된다. 또한, 세그먼트(1)에 대한 동작 플래그 값은 세그먼트(5)로 이동되고, 세그먼트(3)에 대한 동작 플래그 값은 세그먼트(1)로 이동되며, 세그먼트(5)에 대한 동작 플래그 값은 세그먼트(3)로 이동된다. 손실 패턴(1310)은 세그먼트(0)가 송신 도중에 손실된 후의 FL-데이터 손실을 기술하고 있다.
고유 블록 속성에 대해서, 도면 13과 도면 13a는 모두 세그먼트 사이의 고유 블록 속성의 모든 예에 대한 뒤섞음을 기술하고 있다. 일예로, 도 13에서 세그먼트(0)로부터의 880개의 MIN 값은 세그먼트(2)에 있는 880개의 MIN 값과 집단적으로 교환된다. 마찬가지로, 도 13a에서 세그먼트(0)에 대한 880개의 동작 플래그는 세그먼트(4)에 있는 880개의 동작 플래그와 집단적으로 교환된다. 연속적인 패킷의 송신 손실 도중에, 블록 속성의 이러한 집단적인 뒤섞음은 블록 그룹에 대한 고유 블록 속성의 불균형한 손실을 초래한다. 한 실시예에서, 블록 그룹은 세 개의 ADRC 블록을 포함한다.
도 14는 DR, MIN, 및 동작 플래그 값에 대한 모듈러 3 뒤섞음 처리에 대한 한 실시예를 기술하고 있다. 모듈러 3 뒤섞음은 세 개의 다른 세그먼트에 있는 세 개의 블록(즉, 하나의 블록 그룹)을 통해 공유된 뒤섞음 패턴을 나타낸다. 뒤섞음 패턴은 세 개의 다른 세그먼트 내에 있는 모든 블록 그룹에 대해 반복된다. 그러나, 다른 뒤섞음 패턴이 다른 블록 속성에 대해 사용된다. 따라서, 모듈러 3 뒤섞음 처리는 모든 세 개의 세그먼트에 걸친 블록 속성을 분산시킨다. 특히, 주어진 블록 그룹에 대해서 모듈러 3 뒤섞음은 단지 하나의 고유 블록 속성이 세그먼트의 송신 손실 도중에 손실되는 것을 보장한다. 따라서, 아래에서 기술된 데이터 회복 처리 도중에, 감소된 수만큼의 후보 디코딩이 블록 내에서의 데이터 손실을 회복하기 위해 발생된다.
DR 모듈러 뒤섞음(1410)에서 기술된 것처럼, 세그먼트는 880개의 DR 값을 저장한다. 따라서, 상기 DR 값은 주어진 DR 값이 유도되는 블록에 따라 0에서 879로 번호가 매겨진다. 모듈러 3 뒤섞음에 있어서 세 개의 세그먼트의 FL-데이터 내용은 뒤섞인다. 0에서 2까지의 카운트가 모듈러 뒤섞음을 위해 식별된 세 개의 세그먼트에서 각각의 DR 값을 식별하기 위해 사용된다. 따라서, 0, 3, 6, 9...의 번호를 갖는 블록에 속하는 DR은 카운트(0)에 속하게 된다. 마찬가지로, 1, 4, 7, 10...의 번호를 갖는 블록에 속하는 DR은 카운트(1)에 속하게되고, 2, 5, 8, 11..의 번호를 갖는 블록에 속하는 DR은 카운트(2)에 속하게된다. 따라서, 주어진 카운트에 대해서 상기 카운트와 관련되는 DR 값이 세그먼트(0, 2, 및 4)를 통해 뒤섞인다. 마찬가지로, 동일한 카운트와 관련된 DR 값은 세그먼트(1, 3, 및 5)를 통해 뒤섞인다.
DR 모듈러 뒤섞음(1410)에 있어서, 카운트(0)에 속하는 DR값은 뒤섞이지 않은 채로 남는다. 카운트(1)에 속하는 DR 값은 뒤섞인다. 특히, 세그먼트(A)의 카운트(1)의 DR 값은 세그먼트(B)로 이동되고, 세그먼트(B)의 카운트(1)의 DR 값은 세그먼트(C)로 이동되며, 세그먼트(C)의 카운트(1)의 DR 값은 세그먼트(A)로 이동된다.
카운트(2)에 속하는 DR 값이 또한 뒤섞인다. 특히, 세그먼트(A)의 카운트 (2)의 DR 값은 세그먼트(C)로 이동되고, 세그먼트(B)의 카운트(2)의 DR 값은 세그먼트 (A)로 이동되며, 세그먼트(C)의 카운트(2)의 DR 값은 세그먼트(B)로 이동된다.
MIN 모듈러 뒤섞음(1420)은 MIN 값에 대한 모듈러 3 블록 속성 뒤섞음 처리의 한 실시예를 나타낸다. 세그먼트는 880 MIN 값을 포함한다. MIN 모듈러 뒤섞음(1420)에 있어서, DR 모듈러 뒤섞음(1410)에서 카운트(1) 및 카운트(2)를 위해 사용되는 뒤섞음 패턴은 카운트(0) 및 카운트(1)로 이동된다. 특히, DR 모듈러 뒤섞음(1410)에서 카운트(1)를 위해 사용되는 뒤섞음 패턴은 카운트(0)에 적용된다. DR 모듈러 뒤섞음(1410)에서 카운트(2)를 위해 사용되는 뒤섞음 패턴은 카운트(1)에 적용되고 카운트(2)에 속하는 MIN 값은 뒤섞이지 않은 채로 남는다.
동작 플래그 모듈러 뒤섞음(1430)은 동작 플래그 값에 대한 모듈러 3 블록 속성 뒤섞음 처리의 한 실시예를 나타낸다. 세그먼트는 880개의 동작 플래그 값을 포함한다. 동작 플래그 모듈러 뒤섞음(1430)에 있어서, DR 모듈러 뒤섞음(1410)에서 카운트(1) 및 카운트(2)를 위해 사용되는 뒤섞음 패턴은 카운트(2) 및 카운트(0)로 각각 이동된다. 특히, DR 모듈러 뒤섞음(1410)에서 카운트(2)를 위해 사용되는 뒤섞음 패턴은 카운트(0)에 적용된다. DR 모듈러 뒤섞음(1410)에서 카운트(1)를 위해 사용되는 뒤섞음 패턴은 카운트(2)에 적용되고, 카운트(1)에 속하는 동작 플래그 값은 뒤섞이지 않은 채로 남는다.
도 14a는 모듈러 뒤섞음(1410, 1420, 및 1430)의 모듈러 뒤섞음 결과를 나타낸다. 모듈러 뒤섞음 결과(1416)는 세그먼트(0)에 속하는 블록들의 각 속성 목적지(destination)를 나타낸다. 이 실시예에서, 세그먼트(0)는 도 14의 세그먼트(A)에 대응한다. 이 목적지는 도 14의 모듈러 뒤섞음(1410, 1420, 및 1430)에 따라 한정된다. 도 14a는 세그먼트(0)가 송신 도중에 손실된 이후에 블록 속성의 분산 손실을 또한 나타낸다. 특히, 손실 패턴(1415)은 후속하는 뒤섞음-해제가 모듈러 뒤섞음(1410,1420, 및 1430)을 이용하여 초기에 뒤섞였던 수신된 데이터에 적용된 후의 6 개의 세그먼트를 통한 DR, 동작 플래그, 및 MIN 값 손실을 나타낸다. 도 14a에서 도시된 것처럼, 블록 속성 손실은, 세그먼트(1, 3, 및 5)가 블록 속성 손실을 갖지 않는 동안 세그먼트(0, 2, 및 4)를 통해 주기적으로 분산된다. 게다가, 공간 손실 패턴(1417)은 세그먼트(0)가 송신 도중에 손실된 후의 손상된 FL-데이터의 뒤섞음-해제된 공간적인 분산을 기술한다. 공간 손실 패턴(1417)은 후속하는 뒤섞음-해제가 수신된 데이터에 적용되어진 후의 DR, 동작 플래그, 및 MIN 값 손실을 나타낸다. 공간 손실 패턴(1417)에 있어서, 손상된 블록은 손상되지 않은 블록에 의해 둘러싸이고, 손상된 블록 속성은 주위의 손상되지 않은 블록을 통해 회복될 수 있다.
도 14 및 도 14a는 세그먼트가 송신 도중에 손실된 후의 블록 속성의 모듈러 3 뒤섞음 패턴과 분산 손실을 나타낸다. 다른 실시예에서, 카운트 변수나 세그먼트 번호가 손실 블록 속성의 분산을 교체하기 위해 변경된다. 도 14b는 모듈러 뒤섞음 결과(1421) 및 손실 패턴(1420)을 나타낸다. 마찬가지로, 도 14c는 모듈러 뒤섞음 결과(1426) 및 손실 패턴(1425)을 나타낸다. 손실 패턴(1420)과 손실 패턴(1425) 모두는 이전에 기술된 것과 같은 세 개의 세그먼트에 반하여 여섯 개의 세그먼트를 통해 블록 속성의 분산 손실을 나타낸다.
다른 실시예에서 블록 속성의 다양한 조합이 뒤섞음 처리를 수행하기 위해 분산될 것이라는 사실이 고려된다.
상호 세그먼트 VL-데이터 뒤섞음
상호 세그먼트 VL-데이터 뒤섞음 처리에 있어서, 미리 정해진 수의 세그먼트, 즉 일예로 여섯 개의 세그먼트 사이의 비트가 1/6 패킷 송신 손실에 이르기까지 그 도중에 공간적으로 분리되고 주기적인 VL-데이터 손실을 보장하기 위해 배치된다. 도 15 및 도 16은 상호 세그먼트 VL-데이터 뒤섞음 처리의 한 실시예를 나타낸다.
본 실시예에서, 30 Mbps에 가까운 송신율이 요구된다. 따라서, 요구된 송신율은 60개의 버퍼 각각에 있어 VL-데이터에 대해 유효한 31,152 비트를 초래한다. 나머지 공간은 버퍼에 포함된 88개의 블록에 대한 FL-데이터에 의해 사용된다. 도 15는 30 Mbps에 가까운 송신율을 위해 프레임 세트 내에 VL-데이터 버퍼 구성을 포함한다. 미리 기술된 것처럼, 부분적인 버퍼링이 각 버퍼 내에서 유효한 VL-데이터 공간의 사용을 극대화하기 위해 사용되고, 사용되지 않는 VL-데이터 공간은 포스트-앰블로 채워진다.
도 16은 공간적으로 분리되고 주기적인 VL-데이터 손실을 보장하기 위한 뒤섞음 처리의 한 실시예를 나타내고 있다. 제 1 행은 1,869,120 비트의 연결 스트림으로 재배치된 도 15의 60개의 버퍼로부터의 VL-데이터를 나타낸다. 제 2 행은 매 여섯 번 째 비트들의 집합을 새로운 비트스트림으로 나타낸다. 따라서, 디코더가 후속적으로 상기 처리를 역으로 수행하였을 때, 전송된 데이터의 1/6까지의 버스트 손실은 적어도 5개의 손상되지 않은 비트가 매 두 개의 손상된 비트 쌍 사이에 존재하는 주기적인 손실로 변형된다.
제 3 행은 스트림(2)의 매 열 개의 비트들을 새로운 비트스트림, 즉 스트림(3)으로 그룹 짓는 것을 나타낸다. 그룹화의 경계는 세그먼트에서 비트의 수에 의해 한정된다. 매 열 번째 비트에 대한 스트림(2)의 그룹화는 1/60 데이터 손실이 매 두 개의 손상된 비트 쌍 사이에 59개의 손상되지 않은 비트가 존재하도록 보장한다. 이러한 사실은 88개의 연속적인 데이터 패킷이 손실되는 경우에 공간적으로 분리되고 주기적인 VL-데이터 손실을 제공한다.
제 4 행은 스트림(3)의 매 열 한 개의 비트들을 스트림(4)으로 그룹 짓는 것을 나타낸다. 그룹화의 경계는 세그먼트에서 비트의 수에 의해 한정된다. 매 열 한 번째 비트에 대한 스트림(3)의 그룹화는 1/660 데이터 손실이 손상된 비트들 사이에 659개의 손상되지 않은 비트들이 존재하도록 보장하며, 그 결과 8개의 연속적인 패킷의 송신 손실 도중에 공간적으로 분리되고 주기적인 VL-데이터 손실을 초래한 다.
스트림(4) 내에서 31,152 비트들의 각 그룹은 버퍼(0-59)에 연속적으로 재저장되는데, 버퍼(0)에는 제 1 비트 그룹이 저장되고 버퍼(59)에는 마지막 비트 그룹이 저장된다.
당업자에 의해 도 16의 그룹화에 대한 필요조건은 공간적으로 분리되고 주기적인 VL-데이터 손실 허용오차를 1/n 송신 손실까지 보장하기 위해 변경될 수 있다는 것이 인지될 것이다.
송신
사전에 설명된 뒤섞음 처리는 혼합된 FL-데이터와 VL-데이터를 갖는 버퍼를 생성한다. 한 실시예에 대해서, 패킷은 패킷 구조(200)에 따라 각 버퍼로부터 생성되고 송신 매체(135)를 통해 송신된다.
데이터 회복
이전에 언급한 바와 같이, 데이터의 비트스트림을 인코딩하기 위한 새로운 방법은 손실된 데이터 패킷으로 인해 일반적으로 발생하는 데이터의 강력한 회복을 가능하게 한다. 디코딩 처리에 대한 일반적인 개요가 도 4에 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 패킷으로 수신된 데이터는 단계(425,430,435, 및 440)에서 다중 레벨 뒤섞음-해제 처리를 통해 처리되고, 여기서 패킷을 통해 수신된 상이한 레벨 또는 부분의 비트스트림이 데이터를 검색하기 위해 뒤섞음-해제된다. 다음으로 ADRC 디코딩이 해당 기술{일예로, 콘도(Kondo), 후지모리(Fujimori), 나카야(Nakaya)에 의한 논문 "미래의 HDTV 디지털 VTR을 위한 적응 다이내믹 코딩 구조"(HDTV 및 그 밖에 대한 제 4회 국제 연구집회, 1991년 9월 4-6일, 이탈리아 튜린)}에서 공지된 가르침을 따라 단계(445)에서 데이터에 적용된다.
다음으로 단계(450)에서 내부 프레임 세트 블록 뒤섞음-해제가 수행되고, 단계(455)에서 블록-영상 맵핑이 후속적으로 실행된다. 단계(425, 430, 435, 440, 445, 450 및 455)에서는 데이터를 엔코드하기 위해 수행된 초기 처리 단계의 처리를 역으로 수행하는데 본 명세서에서는 상세하게 설명되지는 않을 것이다. 그러나, 한 실시예에서 단계(425, 430 및 440)를 통해 설명된 뒤섞음-해제 레벨은 데이터와 무관하다는 것이 주시되어야 한다. 일예로, 수행된 뒤섞음-해제 처리는 주소 맵핑이나 테이블 룩업(table lookup)을 통해 미리 결정되거나 명시된다. 뒤섞음-해제 단계(425, 430 및 440)는 데이터 내용과 무관하기 때문에, 일예로 패킷 손실로 인한 데이터 손실은 뒤섞음-해제 단계가 수행되는 것을 방해하지 않는다. 마찬가지로, 단계(450 및 455)는 데이터와 무관하다. 그러나 내부 그룹 VL-데이터 뒤섞음-해제 처리는 데이터의 내용에 종속적이다. 더 상세하게는, 내부 그룹 VL-데이터 뒤섞음-해제 처리는 그룹의 블록에 대한 양자화 코드를 결정하기 위해 사용된다. 따라서, 단계(435)에서, 만약 패킷이 손실되었다면, 영향을 받은 그룹들은 처리될 수 없다.
뒤섞음-해제, 디코딩 및 맵핑을 실행한 후에{단계(425, 430, 435, 440, 445, 450 및 455)}, 회복 처리가 손실된 패킷에 위치되어 있는 Q 비트 값 및 동작 플래그 값을 회복하기 위해 수행된다. 상기 Q 비트값은 (손실된 패킷으로 인한) DR 손실로 인해 일반적으로 손실된다. Q 비트 값이나 동작 플래그 값을 알고있지 않을 때, 픽셀의 Q 코드 비트는 데이터 비트스트림으로부터 결정될 수 없다. 만약 Q 비트 값이나 동작 플래그 값이 부적절하게 결정된다면, 이러한 에러는 후속하는 블록의 시작점으로 전달되어, 버퍼에 있는 데이터가 부정확하게 확인될 것이다.
도 17은 Q 비트 값과 동작 플래그 값을 회복하기 위한 일반적인 처리를 설명한다. 이 특정 실시예는 Q 비트 값과 동작 플래그 값을 회복하기 위해 다중 데이터 블록을 이용하는 처리를 기술한다; 그러나, 블록의 특정 수는 본 명세서에서 논의를 통해 제한되지 않고 하나 이상의 블록일 수 있다는 것이 고려된다. 도 17을 참조하면, 비트스트림에 있는 에러의 검출에 기초하여{단계(1705)}, 명시된 파라미터에 기초한 후보 디코딩이 세 개의 검사된 블록을 위해 생성된다. 단계(1715)에서, 각각의 후보 디코딩은 그것이 정확한 디코딩이라는 것에 관한 가망성에 대해 점수를 메기고, 단계(1720)에서 가장 높은 점수를 갖는 후보 디코딩이 사용되며, 상기 디코딩은 영향을 받은 블록의 픽셀에 대한 후속하는 디코딩을 가능하게 하는 Q 비트 값과 동작 플래그 값을 확인한다.
도 4의 디코딩 처리를 다시 참조하면, 단계(465)에서 일단 가장 좋은 디코딩이 선택되면, 손실된 패킷으로 인해 손실된 임의의 DR 또는 MIN 값이 회복된다. 인접한 블록의 값의 최소 제곱법 또는 평균법을 포함하여 당업자들에게 공지된 다양한 회복 처리는 DR 및 MIN를 회복시키기 위해 적용될 수 있다. 한 예로, 콘도(Kondo), 후지모리(Fujimori), 나카야(Nakaya)에 의한 논문 "미래의 HDTV 디지털 VTR을 위한 적응 다이내믹 코딩 구조"(HDTV 및 그밖에 대한 제 4회 국제 연구집회, 1991년 9월 4-6일, 이탈리아 튜린)를 참조하자. 본 실시예에서, 새로운 영상-블록 맵핑 처리 및 그것으로부터 생성된 데이터 구조가 인접하는 블록의 수를 증가시킴으로써, 추가적인 데이터를 제공하고 더욱 정확한 DR 또는 MIN 회복을 용이하게 한다. 특히, 한 실시예에서, DR 및 MIN은 다음과 같이 회복된다.
Figure 112000008067915-pct00012
여기서 DR'는 회복된 DR에 대응하고, qi는 ADRC 블록에서의 ｉ-번째 값으로
Figure 112000008067915-pct00013
이고; m은 에지-부합 ADRC에 대해서는 2Q-1이고 비(non)-에지-부합 ADRC에 대해서는 2Q이며; yi는 인접한 블록 픽셀의 디코드된 값이고; Q는 Q 비트 값이고;
Figure 112000008067915-pct00014
여기서 MIN'는 회복된 MIN에 대응하고, N은 덧셈에서 사용되는 항의 수이다(일예로, ｉ=0-31일 때 N=32). 또 다른 실시예에서, 만약 동일한 블록의 DR과 MIN이 동일한 시간에 손상되었다면, DR과 MIN은 다음의 식에 따라 회복된다;
Figure 112000008067915-pct00015
Figure 112000008067915-pct00016
단계(470)에서, ADRC 디코딩은 Q 비트와 동작 플래그 회복에 앞서 미리 디코드되지 않은 이러한 블록에 적용되고, 단계(475)에서 픽셀 회복 처리가 손실된 패킷이나 무작위 에러로 인해 발생될 수 있는 임의의 잘못된 픽셀 데이터를 회복하기 위해 실행된다. 또한 단계(480)에서 3:1:0 -> 4:2:2의 역변환이 디스플레이에 대해 요구되는 포맷으로 영상을 위치시키기 위해 수행된다.
도 18은 본 발명의 디코딩 처리의 Q 비트 및 동작 플래그 회복 처리에 대한 하나의 특정 실시예를 나타낸다. 이러한 특정 실시예에서, 처리부로의 입력은 인접한 블록 정보, 및 처리될 세 개의 블록에 대한 블록 속성과 픽셀 데이터이다. 손실된 데이터의 위치를 나타내는 에러 플래그 또한 입력된다. 상기 에러 플래그는 당업자들에게 공지된 다양한 방식으로 생성될 수 있고, 본 명세서에서는 어떤 비트가 손상되거나 손실된 패킷에 의해 송신되는 지를 플래그가 나타낸다는 것을 언급하는 것을 제외하고는 더 상세히 논의되지는 않을 것이다.
단계(1805)에서, 후보 디코딩이 생성된다. 후보 디코딩은 다양한 방식으로 생성될 수 있다. 일예로, 비록 처리부담(processing burden)이 매우 중요하게 될 지라도, 후보 디코딩은 모든 가능한 디코딩을 포함할 수 있다. 선택적으로, 후보 디코딩은 평가될 후보 디코딩의 수를 줄이기 위해 미리-명시된 파라미터에 기초하여 생성될 수 있다.
본 실시예에서, 후보 디코딩은, 이전에 기술된 내부 그룹 VL-데이터 뒤섞음 처리의 비트스트림을 무작위화하기 위해서 사용되는 가능한 키 값에 기초하여 결정된다. 또한, 후보 디코딩은 디코드될 남은 비트의 길이와 얼마나 많은 블록이 남아 있는지에 대한 인지를 통해 더욱 제한된다는 것이 주시되어야 한다. 일예로, 논의될 것처럼, 만약 마지막 블록을 처리한다면, 일반적으로 상기 블록의 디코딩 길이는 인지된다.
본 발명의 예를 계속해서 참조하면, 도 19는 값(x)이 인지되지 않은 값(패킷 손실로 인한 것일 수 있는 값)을 나타내는 본 실시예에 대한 가능한 경우를 나타낸다. 이것은 일예를 통해서 또한 설명된다. mi는 ｉ-번째 블록의 동작 플래그로 정의되고, qi는 ｉ-번째 블록의 양자화 비트의 수이고, ni는 ｉ-번째 블록의 가능한 후보의 수이며, di는 내부 그룹 VL-데이터 뒤섞음에 있어 사전에 기술된 ｉ-번째 블록의 키 요소 값이다. ｉ-번째 블록은 각각의 그룹에서 정의된다. 상기 예에서, 각 그룹에 있는 블록의 수는 세 개다. 상기 세 개의 블록 그룹에 대한 키 값은 d0+10·d1+100·d2로서 생성된다. 제 1 블록에 있어 동작 플래그는 인지되지 않고, 양자화 비트의 수는 2이며, m0는 x이고 q0는 2라고 가정하자. 키 요소, 즉 di=5·mi+qi을 생성하기 위해 위에 상술된 식을 따라, d0에 대한 가능한 자릿수 세트는 {2와 7}로 구성된다. 따라서, 가능한 값(n0)의 수는 2이다. 제 2 블록은 1의 동작 플래그 값과 하나의 양자화 비트를 갖고, di에 대한 값은 5·1+1=6이고 n1=1라고 가정한다. 상기 제 3 블록은 1의 동작 플래그 값과 인지되지 않은 양자화 비트의 수를 갖는다. 따라서, 자릿수 d2는 {6, 7, 8, 9} 및 n2=4로 구성되는 세트를 포함한 다. 따라서, 이러한 그룹의 가능한 후보의 수, 즉 M은 2·1·4=8이고, 후보 디코딩을 생성하기 위해 사용되는 키 값은 662, 667, 762, 767, 862, 867, 962, 967의 변수이다. 이러한 처리는 데이터 손실에 영향을 받은 각 그룹을 위해 바람직하게 사용된다.
도 17을 다시 참조하면, 단계(1715)에서, 일단 데이터가 키 데이터에 따라 디코드되면, 생성된 후보 디코딩은 그것이 데이터의 올바른 디코딩일 수 있는 가능성에 대해 평가되고 점수를 매긴다. 단계(1720)에서, 가장 좋은 점수를 갖는 후보 디코딩이 사용되기 위해 선택된다.
다양한 기술이 후보 디코딩을 점수 메기기 위해 사용될 수 있다. 일예로, 상기 점수는 특정 후보 디코딩의 블록의 픽셀이 영상의 다른 픽셀에 어떻게 적합한지에 대한 분석으로부터 얻어진다. 바람직하게 상기 점수는 제곱 에러 및 상호관계와 같은 에러를 나타내는 표준에 기초하여 얻어진다. 일예로, 상호관계에 관하여, 인접 픽셀들이 다소 밀접하게 상관될 것이라는 것은 그런 대로 안전한 가정이다. 따라서, 상호관계가 크거나 또는 부족한 것은 후보 디코딩이 올바른 디코딩인지 또는 그렇지 않은지를 나타낸다.
도 18에 도시된 것처럼, 4개의 다른 표준이 가장 좋은 후보 디코딩을 선택하기 위해서 분석된다. 그러나, 하나, 두 개, 세 개, 또는 그 이상의 다른 표준이 가장 좋은 후보 디코딩을 선택하기 위해 분석될 수 있다는 것이 고려된다.
도 18을 참조하면, 본 실시예는 마지막 점수로 후속적으로 조합되는 4개의 하위점수 표준을 사용한다. 특히, 단계(1815)에서 제곱 에러 측정치가 생성되고, 단계(1820)에서 수평 상호관계가 결정되고, 단계(1825)에서 수직 상호관계가 결정되며, 단계(1830)에서 시간적인 활동이 측정치된다(데이터의 M개의 후보, N 블록 및 2 프레임/블록에 따른 각각의 M×2·N 매트릭스). 비록 수평 및 수직 상호관계가 사용되더라도, 대각선의 상호관계를 포함하는 다양한 상호관계 측정치가 검사될 수 있다는 것이 인지되어야 한다. 단계(1835, 1840, 1845, 1850)에서 신뢰도 측정치가 생성된 측정치를 표준화하기 위해서 각 표준에 대해 생성되고, 단계(1855, 1860, 1865 및 1870)에서 각각의 다른 표준에 대한 확률 함수가 생성된다. 다음으로 이러한 확률 함수는 일예로 도 18에서 도시된 단계(1875)에서 가능성 함수와 같은 점수를 생성하기 위해 확률 값을 곱함으로써 조합된다. 다음으로 후보 디코딩의 점수는 유사한 후보를 결정하기 위해 모든 후보 디코딩 점수에 대해 비교된다.
다양한 기술이 후보 디코딩을 평가하고 각 후보에 대해 "점수 메기기"를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 일예로, 신뢰도 측정치는 표준을 표준화하는 한 방법이다. 또한, 아래에 기술된 측정치 외에도 다양한 신뢰도 측정치가 사용될 수 있다. 마찬가지로, 모든 가능성 함수를 생성하기 위해 각 표준에 기초하여 확률 값을 곱하는 것은 단지 검사된 여러 표준을 조합하는 한 방법이다.
엔코딩 처리는 가장 좋은 후보 디코딩의 결정을 용이하게 하는데, 그 이유는 일반적으로 가망성 있는 후보가 아닌 후보 디코딩은 상대적으로 나쁜 점수를 가질 것이고, 반면에 매우 가망성 있는 후보인 디코딩은 상당히 양호한 점수를 가질 것이기 때문이다. 특히, 내부 그룹 VL-데이터 뒤섞음 처리에 있어서 이전에 기술된 Q 코드 무작위화 처리는 이러한 점에 있어서 도움이 된다.
도 20a, 20b, 20c 및 20d는 특정 후보 디코딩에 대한 점수 메기기와 총 점수를 생성하기 위해서 도 18의 단계(1815, 1820, 1825 및 1830)에서 수행되는 다른 측정치에 대한 설명을 제공한다. 도 20a는 디코드된 인접하는 픽셀(yi,j)과 비교하여 후보 디코드된 픽셀(xi)을 평가하기 위한 제곱 에러를 기술하고, 여기서 아래첨자 "i, j"는 "i"의 인접하는 주소에 대응한다. 가장 큰 일부 항이 스파이크(spike)로 인한 임의의 영향을 제거하기 위해 제거되는 것이 바람직한데, 상기 항은 영상에 있어 적법한 에지로 인해 발생하는 항이다. 바람직하게, (xi-yi,j)2의 세 개의 가장 큰 항이 발생할 수 있는 스파이크를 제거하기 위해 버림된다. 도 20b는 시간적인 활동 표준을 설명한다. 이것은 단지 동작 블록이거나 동작 블록으로 가정될 때 적용될 수 있다. 시간적인 활동 표준은 후보 디코딩이 양호할수록 블록 사이의 차이를 더 작아진다는 것으로 가정한다. 따라서, 후보 디코딩이 나쁠수록 블록 사이의 차이는 더 크다. 공간적인 상호관계는 더욱 가망성 있는 후보 디코딩이 실제 영상이 느리고 일정하게 변하는 경향이 있을 때 확실한(heavy) 상호관계를 초래할 것으로 가정한다. 도 20c에서 기술된 수평적인 상호관계 처리와 도 20d에 의해 기술된 수직 상호관계 처리는 그러한 가정을 이용한다.
도 18의 단계(1835, 1840, 1845, 및 1850)에서 신뢰도 측정치는 이전 단계{단계(1815, 1820, 1825 및 1830)}에서 결정된 표준을 표준화하기 위한 처리를 제공한다. 한 실시예에서, 일 예로, 제곱 에러에 대한 신뢰도 측정치는 구간[0,1]으로부터 값을 획득하고, 만약 에러들이 동일하다면 신뢰도는 0이고, 하나의 에러가 0이라면 신뢰도는 1이다. 표준화를 위한 다른 측정치가나 방법이 또한 고려된다.
마찬가지로, 공간 상호관계에 대한 신뢰도 측정치는:
최대치(Y,0)-최대치(X,0)이고,
여기서 Y는 가장 좋은 상호관계 값이고, X는 현 후보 디코딩에 대한 상호관계이다. 시간적인 활동 신뢰도 측정치가 다음의 식에 따라 결정된다:
Figure 112000008067915-pct00017
여기서 a=max(X, M_TH)이고 b=max(Y, M_TH)이며, 상기 M_TH는 후보 블록에 대한 동작 임계값이고 Y는 가장 좋은 측정치값으로서 가장 작은 시간적인 활동이며, X는 시간적인 활동의 현 후보 측정치값이다.
도 18의 단계(1855, 1860, 1865 및 1870)에서, 확률 함수가 각각의 다른 표준에 대해 생성된다. 다양한 방법이 확률 측정치를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 일예로, 점수가 신뢰도 측정치값으로 규정될 수 있다. 만약 신뢰도 측정치값이 일예로 0.8로 미리 정해진 값보다 크다면, 기본 점수가 10만큼 감소되고; 만약 0.5와 0.8 사이에 있다면, 기본 점수는 5만큼 감소된다. 도 21은 한 실시예를 나타내는데, 상기 실시예서는 제곱 에러 측정치 표준에 대한 확률 함수를 생성하기 위해 표가 사용된다. 상기 표는 신뢰도와 제곱 에러 측정치값을 포함하는 임의로 저장(binned)되고 경험적으로 결정된 기본 데이터와 인지된 후보 디코딩을 포함한다. 더 상세하게는, 상기 표는 손상되지 않은 데이터를 사용하고 DR이 오염되었거나 손실되었다는 가정을 통해 생성될 수 있다. 다음으로 올바른 디코딩과 올바르지 않은 디코딩에 대한 키와 신뢰도 측정치가 생성된다. 상기 표는 올바른 디코딩 대 올바르지 않은 디코딩의 확률 비를 반영한다. 이 표를 사용함으로써, 특정의 제곱 에러 값(행)과 신뢰도 값(열)에 대해서, 확률이 결정될 수 있다. 그러므로, 일예로, 0의 신뢰도 측정치에서의 다양한 제곱 에러 측정치에 대해서 후보가 올바르다는 것이 거의 40% 내지 50%의 확률이라는 것을 알 수 있다. 만약 신뢰도가 0은 아니지만 작다면, 확률은 상당히 떨어진다. 유사한 확률 표가 대응하는 경험적으로 결정된 표준 측정치 및 신뢰도 측정치에 기초하여 상호관계 및 시간적인 측정치를 위해 생성된다.
생성된 확률은 이전에 언급한 바와 같이 본 실시예에서 "점수"를 생성하기 위해 고려되는 데이터이고, 후보 디코딩을 점수 메기기 위한 다른 기술이 사용될 수 있다. 단계(1875)에서, 다른 확률이 가능성 함수(Li=j·Pi,j)로 결합되는데, 여기서 j는 확률 함수(Pi,j)의 곱셈 함수이고 Pi,j 는 후보(i) 블록(j)에 대한 확률 함수이다. 그러므로 상기 후보가 함수(Li)를 최대화하는 후보로써 선택된다.
도 18을 다시 참조하면, 손실된 패킷에 송신되는 특정 블록 속성을 회복하는 것이 필요할 수 있다. 그러므로, 단계(1810)에서, DR 및 MIN 값이 필요한 곳에서 회복된다. 콘도(Kondo), 후지모리(Fujimori), 나카야(Nakaya)에 의한 논문 "미래의 HDTV 디지털 VTR을 위한 적응 다이내믹 범위 코딩 구조" 및 콘도, 후지모리, 나카야 및 유키다(Uchida)에 의한 "디지털 VCR를 위한 새로운 숨김 방법"(1993년 9월 20-22일, 오스트레일리아 멜보른, 시각 신호 처리 및 통신에 관한 IEEE 간행물)에서 논의된 것을 포함하여 더욱 정교한 기술에 대한 디폴트값, 평균, 제곱 에러 함수로부터 다양한 기술이 사용될 수 있다. 회복 값은 상술된 것처럼 후보 디코딩을 생성하기 위해 이용된다.
선택적으로, DR 및 MIN 값은 Q 비트 결정 처리 도중에 결정된다. 이것이 도 22에 기술되어 있다. 특히, 상술된 것처럼, 본 실시예에 있어, 동작 플래그와 양자화 비트의 수가 엔코딩 처리에서 사용되고, 후에 가능한 후보 디코딩의 수를 작게 하기 위해 회복 처리 도중에 사용된다. 이전에 언급한 바와 같이, 다른 정보가 또한 사용될 수 있다. 따라서 DR 값 및/또는 MIN 값이 데이터를 엔코드하기 위해 또한 사용될 수 있다. 선택적으로, DR 비트의 일부분이 엔코딩을 위해 사용된다(일예로, DR의 두 개의 최하위 비트). 비록 DR 데이터가 엔코딩되더라도, 가능한 후보 디코딩의 수는 변수가 추가될 때 상당히 증가한다. 도 22를 참조하면, K.M 후보 디코딩이 따라서 생성되는데, 여기서 K는 인지되지 않은 데이터에 대한 후보 값의 수치이고, 일예로 만약 DR1, DR2 및 DR3의 두 비트의 합이 엔코딩되면 K는 4이다(DR1, DR2 및 DR3은 그룹 블록의 DR 값을 나타낸다). 그러므로 DR 및 MIN은 일예로 엔코드된 DR1, DR2 및 DR3의 두 비트 합과 같이 제공되는 보조 정보를 사용하여 회복된다. 이것은 더 큰 수의 후보 디코딩을 검사하기 위해서 추가적인 비용이 더 드는 대신에 후보 선택의 처리를 개선시킨다.
일반적으로 더 많은 인접하는 블록이 디코드될 수록 Q 비트 및 동작 플래그 의 회복 처리는 더 양호해진다는 것이 주시되어야 한다. 또한, 일부 실시예에서 상기 처리는 각각의 후속하는 버퍼의 블록에 적용되는데; 만약 모든 또는 일부 FL-데이터가 유효하다면, 후보 디코딩의 수는 될 수 있는 한 하나의 후보 디코딩으로 감소될 수 있고, 제공된 블록의 모든 FL-데이터는 유효하게 된다. 그러나, Q 비트 및 동작 플래그 회복 처리는 비교적 시간을 소비하기 때문에 모두 회피되는 것이 바람직하다. 또한, Q 비트 및 동작 플래그 회복을 수행하기 위해서 가능한 한 많은 정보가 사용되는 것이 바람직하다. 한 실시예에서, 블록들은 손실된 Q 비트/동작 플래그 정보를 갖는 블록이 도달할 때까지 동작 플래그 버퍼의 처음부터 처리된다. 이러한 현상은 순방향 Q 비트 및 동작 플래그 회복으로 정의된다. 다른 실시예에서, 상기 버퍼의 종단이 버퍼의 마지막 블록의 종단에 대한 위치를 결정하기 위해 참조되고, 손실된 Q 비트/동작 플래그 데이터를 갖는 블럭이 도달할 때까지 상기 데이터는 버퍼의 종단으로부터 회복된다. 이러한 현상은 역방향 Q 비트 및 동작 플래그 회복으로 정의된다.
이전에 언급한 바와 같이, 블록은 VL-데이터의 길이에 따라 길이에 있어 가변적이다; 그러므로 버퍼에서 후속하는 블록의 위치가 올바르게 위치될 수 있도록 하기 위해서 블록의 VL-데이터를 형성하는 비트의 수를 결정하는 것이 필요하다. 엔코딩 처리 도중에, 미리 정해지고 적절하고 용이하게 인지될 수 있는 패턴의 포스트-앰블은 사용되지 않은 비트 위치를 채우기 위해 버퍼에 놓인다. 디코딩 처리 도중에, 포스트-앰블은 블록과 버퍼 종단의 사이에 위치될 것이다. 상기 패턴이 수월하게 인지될 수 있는 패턴일 때, 비트 패턴의 조사(review)를 통해 시스템이 포스트-앰블의 개시단을 위치시키고 그럼으로써 버퍼에서 마지막 블럭의 종단을 위치시킬 수 있다. 이 정보는 두 가지 방법으로 사용될 수 있다. 만약 마지막 블록이 손상된 Q 비트/동작 플래그 데이터를 포함하고 상기 마지막 블록의 개시단이 인지된다면(일예로, 선행하는 블록이 성공적으로 디코딩된다면), 바로 전에 선행하는 블록의 종단과 포스트-앰블의 개시단 사이의 차이는 블록의 길이에 해당한다. 이 정보는 블록의 Q 비트 및/또는 동작 플래그를 계산하기 위해 사용될 수 있다. 포스트-앰블의 시작 위치는, 최종 블록에서 시작하여 버퍼의 개시단쪽으로 진행하는 Q 비트 및 동작 플래그 회복을 수행하기 위해서 또한 사용될 수이다. 따라서, Q 비트 및 동작 플래그 회복 처리는 양방향으로 구현될 수 있다.
도 23은 양방향성 Q 비트 및 동작 플래그 회복 처리에서 포스트-앰블의 사용을 나타낸다. 도 23을 참조하면, 버퍼(2300)는 VL-데이터 블록의 N개의 그룹에 대한 FL-데이터(2303)를 포함한다. 각 그룹은 다수의 블록(일예로, 세 개의 블록)으로 구성된다. 본 실시예에서, 제 1 두 그룹(2305, 2310)은 디코드되고 제 3 그룹(215)은 손상된 DR/동작 플래그 데이터로 인해 즉시 디코드될 수 없다. 이 순간에, Q 비트/동작 플래그 회복 처리가 손상된 데이터를 회복시키기 위해 요구된다. 순방향으로 그룹의 처리를 지속하기보다, 상기 처리는 포스트-앰블 패턴(post-amble pattern)(220)을 찾음으로써 결정된 버퍼의 종단에 적용된다. 그러므로 포스트-앰블의 개시단과 블록의 마지막 블록의 종단이 결정된다. DR/동작 플래그 데이터가 VL-데이터의 길이, 즉 마지막 블록의 VL-데이터에 대한 개시단을 나타내기 때문에, 바로 선행하는 블록의 종단이 결정된다. 그러므로, 손상된 데이터를 갖는 블록(240)이 이를 때까지 일예로 블록(225, 230, 235)과 같은 블록들이 디코드될 수 있다. 다음으로 상술된 Q 비트/동작 플래그 회복 처리를 바람직하게 이용함으로써 손상된 블록(215, 240)과 차단된 블록(250)이 회복된다.
양방향 처리는 순방향 및 역방향 처리 순서에 제한되지 않는다(상기 처리는 한 방향 또는 양쪽 방향에서 발생할 수 있다)는 점에 유의해야 한다. 또한, 일부 실시예에서, 효율을 개선시키기 위해서 이러한 처리가 동시에 수행되는 것이 바람직할 수 있다. 마지막으로, 손상되지 않은 차단된 블록들은 상술된 Q 비트/동작 플래그 회복 처리를 실행하지 않고도 Q 비트/동작 플래그 정보를 직접 억세스함으로써 회복될 수 있다는 것이 고려된다.
이전에 언급한 바와 같이, 다양한 점수 메기기 기술이 가장 좋은 후보 디코딩을 디코딩으로 선택하기 위해 사용될 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 각 후보 디코딩을 사용한 영상의 평활도가 평가된다. 한 실시예에서, 라플라시안 측정치(Laplacian measurement)이 수행된다. 상기 라플라시안 측정치는 제 2-차 영상 표면 특성, 일예로 표면 만곡(surface curvature)을 측정치한다. 선형 영상 표면, 즉 평활한 표면에 대해서, 라플라시안 측정치는 거의 0인 값을 초래할 것이다.
상기 처리는 도 24a, 24b, 및 24c를 참조하여 설명될 것이다. 도 24a는 라플라시안 커넬(kernel)의 한 실시예를 나타낸다. 다른 실시예도 사용될 수 있다는 것이 고려된다. 커넬(L)은 3×3 영역을 나타낸다. 영상 영역의 평활도를 측정하기 위해서, 영상의 3×3 부-영역(도 24b)이 커넬으로 컨벌브되고(convolved) 상기 컨벌브된 값이 평균화된다. 상기 영역과 부-영역의 크기는(그로 인한 커넬 크기) 응용에 따라 변경될 수 있다.
처리의 한 실시예가 도 24c를 참조하여 기술되었다. 이 실시예는 3×3의 커넬 및 부-영역 크기와 8×8의 영역 크기를 이용하는데, 각 요소는 인덱스(i,j)를 통해 확인된다. 단계(2460)에서, 후보 디코드된 값{x[i][j]}은 표준화된다. 일예로, 상기 값은 다음의 식에 따라 표준화될 수 있다.
Figure 112000008067915-pct00018
여기서,
Figure 112000008067915-pct00019
단계(2465)에서, 표준화된 값은 다음 식에 따라 평활도를 나타내는 블록 라플라시안 값(Lx)을 계산하기 위해 이용된다:
Figure 112000008067915-pct00020
Figure 112000008067915-pct00021
Figure 112000008067915-pct00022
블록 라플라시안 값이 0에 근접할수록, 영상 부분은 더 평활해진다. 따라서 점수가 블록 라플라시안 값에 기초하여 측정치될 수 있고, 가장 작은 라플라시안 값을 이용한 디코딩이 올바른 디코딩이다.
또한 라플라시안 평가가 후보 엔코드된 값{q[i][j]}을 사용하여 이루어질 수 있다. 기본 처리는 도 24c의 후보 디코드된 값의 경우와 동일하다. 이 실시예는 3 ×3의 커넬 및 부-영역 크기와 8×8의 영역 크기를 이용하는데, 각 요소는 인덱스(i,j)를 통해 확인된다. 단계(2460)에서, 후보 엔코드된 값{q[i][j]}은 표준화된다. 일예로, 상기 값은 다음 식에 따라 표준화될 수 있다.
Figure 112000008067915-pct00023
여기서,
Figure 112000008067915-pct00024
단계(2465)에서, 상기 표준화된 값은 다음 식에 따라 평활도를 나타내는 블록 라플라시안 값(Lq)을 계산하기 위해 사용된다.
Figure 112000008067915-pct00025
Figure 112000008067915-pct00026
블록 라플라시안 값이 0에 근접할수록, 영상 부분은 더 평활해진다. 따라서 점수가 블록 라플라시안 값에 기초하여 측정치될 수 있고 가장 작은 라플라시안 값을 갖는 후보가 가장 올바른 후보이다.
다른 변경이 또한 고려될 수 있다. 다른 실시예에서, 더 높은 차수의 영상 표면 특성이 평활 측정치으로 사용될 수 있다. 그러한 경우에, 더 높은 차수의 커넬이 사용될 것이다. 일예로, 4차 블록 라플라시안 측정치가 4차 커넬을 사용하여 수행될 수 있다. 이러한 4차 커넬은 두 개의 2차 라플라시안 계산을 직렬로 사용하여 실행될 수 있다.
평가 처리는 영상이 미리 정해진 레벨보다 더 큰 활동 또는 동작을 갖는지 여부에 의존적이다. 만약 영상 부분이 미리 정해진 레벨보다 더 큰 동작을 갖는 것으로 평가된다면, 그 때는 프레임 기초와 대조되는 것으로서 필드 기초로 측정을 수행하는 것이 바람직하다. 이러한 사실이 도 25를 참조하여 설명되고 있다. 도 25는 평활 측정치를 사용하여 처리를 설명한다; 그러나, 이 처리는 다양한 형태의 측정치를 사용하여 구현될 수 있다는 것이 고려된다.
영상 영역의 프레임(2505)은 필드(0)와 필드(1)로 구성된다. 만약 단계(2510)에서 동작이 검출되지 않으면, 단계(2515)에서 평활도 측정치는 각 프레임에서 블록에 대한 블록 라플라시안 값을 계산함으로써 산정된다. 만약 미리 정해진 레벨보다 더 큰 동작이 검출된다면, 단계(2520, 2525)에서 블록 라플라시안 측정치는 각 필드 상에서 수행되고, 단계(2530)에서 두 측정치값은 평활도 측정치를 생성하기 위해 조합, 일예로 평균화된다.
동작은 다양한 방식으로 검출/측정치될 수 있다. 한 실시예에서, 필드 사이의 변화 범위가 평가되고, 평가된 값이 미리 정해진 임계값을 초과한다면 동작이 검출된다.
회복 값을 생성하기 위해(일반적으로 손실 또는 손상된 값을 대체하기 위해) 동작 검출과 프레임 정보 및 필드 정보의 사용은 생성될 회복 값을 요구하는 처리의 임의의 부분에 적용될 수 있다. 일예로, 회복 값을 생성하기 위한 동작 검출과 프레임 및 필드 정보의 선택적인 사용은 Q 비트 및 동작 플래그 회복 처리뿐만 아니라 DR/MIN 회복, 픽셀 회복에 적용될 수 있다. 따라서, 검출된 동작의 레벨에 기초하여, 회복 처리는 필드 기초 또는 프레임 기초로 존재하는 정보를 이용할 것이다. 또한 이 처리는 특정 방향(일예로, 수평 또는 수직)으로의 상호관계 레벨에 기초하여 선택되는 가중 값의 응용과 결합될 수 있다.
Q 비트 및 동작 플래그 회복 처리의 또 다른 실시예에서, 후보 디코딩이 내부 블록 및 상호 블록 측정치에 기초하여 평가된다. 다음의 논의에 있어, 용어 "블록"은 프레임이나 필드 부분을 나타낸다. 내부 블록 측정치는 후보 디코딩된 영상 부분, 일예로 영상 부분의 평활도를 평가한다. 상호 블록 측정치는 상기 후보 디코딩이 인접하는 영상 부분에 얼마나 양호하게 적합한지를 측정치한다. 도 26a와 26b는 조합된 내부 블록 및 상호 블록 평가를 나타낸다. 특히, 도 26a는 내부 블록 및 상호 블록 측정치 모두가 양호한, 용인될 수 있는 후보 디코딩을 나타내고, 반면에 도 26b는 내부 블록 측정치가 매우 양호할 지라도, 상호 블록 측정치가 열악한 것을 나타낸다.
내부 블록 측정치의 예는 상술된 평활도 측정치를 포함한다. 상호 블록 측정치의 예는 상술된 제곱 에러 측정치를 포함한다. 다른 상호 블록 측정치는 후보 ADRC 블록에서의 호환적인 경계 픽셀과 경계 픽셀의 총 수의 비율이다.
엔코드된 ADRC인 8×8블록의 내부 블록 및 상호 블록 평가에 대한 예가 도 26c, 26d 및 26e에 관하여 설명될 것이다. 도 26d는 후보 디코드된 값(x)이 생성되는 값(q)으로 구성되는 엔코드된 값의 데이터(2650)에 대한 영상 부분(블록)과, 값(y)으로 구성되는 인접하는 디코드된 데이터(2655)에 대한 영상 부분(블록)을 나타낸다. 도 26c의 흐름도에서 설명된 것처럼, 단계(2605)에서, 내부 블록 측정치는 측정치값, 일예로 블록 라플라시안(Lx)을 생성하기 위해 계산된다. 단계(2610)에서, 상호 블록 측정치값(Sx)은 인접한 블록 사이의 호환 측정치값을 생성하기 위해 계산된다. 단계(2615)에서, 조합된 측정치값(Mx)이 생성된다. 조합된 측정치값은 후보 디코딩을 선택하기 위해 사용되는 정보를 제공한다.
본 실시예에서, Sx는 후보 디코딩의 각 경계 픽셀의 유효 범위에 있는 인접하는 데이터의 수로써 계산된다(도 26e 참조). 도 26e는 각각의 관찰된 양자화 값(qi)의 유효 범위를 나타내는 한 실시예에 대한 유효 범위를 도시하는 차트이다. 따라서 LQ ≤DR < UQ이고, 여기서 LQ, UQ는 양자화 비트 수=Q에 대응하는 DR의 하부 경계(bound)와 상부 경계를 각각 나타낸다. 바람직하게 Sx는 다음과 같은 식에 따라 표준화된다: Sx=Sx/경계 픽셀의 수.
본 실시예에서 조합된 측정치값(Mx)은 Mx=Sx+(1-Lx)에 따라 계산된다. 선택적으로, 결합된 측정치값은 MX = w ·Sx +(1-w)·(1-Lx)의 식이 사용되기 위해서 가중될 수 이는데, 여기서 w는 가중 값으로 일반적으로는 경험적으로 결정된 가중 값이다.
손실/손상된 DR 및 MIN 값을 결정하는 것에 대한 다른 실시예가 또한 고려된다. 일예로, 이전에 기술된 식은 더 높은 정확성을 갖는 DR 및 MIN 값을 회복하기 위해 변경될 수 있다. 다른 실시예에서, 중간값 기술(median techniques)이 적용된다. 중간값 기술의 한 실시예에서, MIN 값은 다음과 같은 식으로 계산되는 모든 MINi 값의 중간값으로 회복된다:
MINi = yi-qi·s
여기서 qi는 엔코드된 픽셀 값을 나타내고, yi는 qi에 인접하는 디코드된 픽셀을 나타낸다. 에지-부합 ADRC에 대해서, s=DR/(2Q-1)이다. 비-에지-부합 ADRC에 대해서, s=DR/2Q이고, 여기서 Q는 픽셀 당 양자화 비트의 수(Q 비트 값)를 나타낸다.
상기 사용된 값은 시간적으로 근사적인 값이거나 공간적으로 근사적인 값일 수 있다. 값(yi)은 인접한 프레임/필드 또는 동일 필드에서 인접하는 픽셀의 디코드된 값일 수 있다. 상기 값(yi)은 인접한 프레임/필드 또는 동일 필드에서 qi와 같은 동일 위치로부터의 디코드된 픽셀 값일 수 있다.
또한, 임의의 DR 및/또는 MIN 회복 기술은 회복 정확도를 개선시키고 회복 처리 도중에 데이터 오버플로어를 방지하기 위한 클리핑(clipping) 처리와 결합될 수 있다. 상기 클리핑 처리는 회복된 데이터를 미리 정해진 값의 범위로 제한한다; 따라서 상기 범위밖에 있는 이 값들은 가장 가까운 범위 경계로 클리핑된다. 한 실시예에서, 클리핑 처리는 값을 범위[LQ, UQ]로 제한하는데, 여기서 LQ, UQ는 양자화 비트 수(Q)로 표시되는 픽셀 값의 범위에 대한 하부 경계 및 상부 경계를 각각 나타내고, 또한 MIN+DR≤Num으로 값들을 제한하되, 여기서 Num은 최대 픽셀값을 나타내고 본 실시예에서 Num은 255이다. 본 실시예에서는 적용가능한 경우 UQ+1=LQ+1이 된다.
DR에 대해 제한되지 않은 회복 값(val')을 위해 표준을 단일 식의 결과물에 결합하면서, 클리핑된 최종 회복 값(val)은 다음의 식으로부터 획득된다:
val=max(min(val,min(UQ,255-MIN)),LQ)
여기서 min 및 max는 최소 및 최대 함수를 각각 나타낸다.
다른 실시예에서, 회복된 DR 및/또는 MIN을 생성하기 위해 사용되는 경계 픽셀(yi)은 가장 잘 서로 관계되는 것으로 보이는 픽셀들만을 사용하기 위해서 필터링 될 수 있고, 그럼으로써 DR 및 MIN을 더 양호하게 회복한다. 표준을 만족시키지 못하는 이러한 경계 픽셀은 사용되지 않는다. 한 실시예에서, 경계 픽셀(yi)은 LQ ≤DR < UQ 되고 원래 픽셀(yi)이 qi로서 엔코드되도록 하기 위한 DR 값이 존재한다면 DR 계산에 대해 유효한 것으로 고려된다. 따라서, 픽셀은 만약 다음의 식이 만족된다면 유효하다:
Figure 112000008067915-pct00027
Figure 112000008067915-pct00028
여기서 m은 최대 양자화 레벨=2Q-1을 나타낸다. 다음으로 회복된 DR 값(val')은 다음 식에 따라 계산될 수 있다.
Figure 112000008067915-pct00029
다음으로 값은 유효 범위 내로 클리핑될 수 있다. 따라서, 이러한 처리는 회복된 DR 값을 임계값 표로 정의된 유효 범위 안에 있도록 함으로써, 실제 DR이 임계값 표 경계 근처에 위치하는 지점에 대한 정확도를 감소시킨다.
양자화 잡음으로 인해, 고정 ADRC 블록의 DR이 프레임에 걸쳐 약간 변한다는 것이 주지된다. 만약 이러한 변화가 ADRC 엔코딩 경계를 교차하고, DR이 몇 개의 연속적인 프레임 상에서 회복된다면, 그 때는 유효 픽셀 선택을 통해 회복된 DR 값은 각각의 교차점에서 오버슈트(overshoot)되는 경향이 있고, 그 결과 디스플레이에 현저한 깜박거림 효과를 초래한다. 이러한 효과의 발생을 감소시키기 위한 시도에 있어서, 한 실시예에서는 유효 픽셀 선택 처리가 상부 경계와 하부 경계를 완화시키기 위해 변경되고, 그럼으로써 인접하는 유효 영역으로 침해하는 경계 픽셀을 허용한다. 단지 경계 밖의 지점을 포함함으로써, 회복 값이 상부 또는 하부 경계 값 근처의 값에서 얻어질 것이라는 것이 더욱 가능하다. 완화된 경계(L' Q 및 U' Q)가 완화 상수(relaxation constant)(r)를 통해 계산된다. 한 실시예에서, r은 .5의 값으로 설정된다. 다른 값들은 다음과 같이 사용될 수 있다:
Figure 112000008067915-pct00030
위에서의 논의는 값들이 손상되거나 손실되었을 때 DR 및 MIN을 회복하기 위한 다수의 방법을 설명하고 있다. 또한 시간적으로 및/또는 공간적으로 데이터들 사이의 상호관계를 검사하고, 그에 따라서 대응하는 계산된 회복 값들을 가중시킴으로써 개선이 실현될 수 있다. 더 상세하게는, 만약 특정 방향 또는 교차 시간에 있어 큰 상호관계, 일예로 수평 상호관계가 존재한다면, 큰 상호관계를 갖는 상기 방향에서 영상 특성을 평활하게 지속하고, 그럼으로써 회복 값은 높게 상호관계를 이루는 데이터를 사용하여 일반적으로 더 양호한 추정을 생성한다는 강한 가능성이 존재한다. 이러한 사실을 이용하기 위하여, 경계 데이터는 대응하는 방향(일예로, 수직, 수평, 필드 대 필드)으로 분류되고, 최종 회복 값을 생성하기 위해 상호관계 측정치에 따라 가중된다.
처리에 대한 한 실시예가 도 27a를 참조하여 기술된다. 단계(2710)에서, 회복될 DR 또는 MIN 값의 회복 값이 한 방향으로 생성되고, 단계(2715)에서, 회복 값이 다른 방향으로 생성된다. 일예로, 만약 처리가 공간적으로 적응되면, 수평 경계에 따른 경계 픽셀이 제 1 회복 값 "hest"를 생성하기 위해 사용되고, 수직 경계에 따른 경계 픽셀이 제 2 회복 값 "vest"를 생성하기 위해 사용된다. 선택적으로, 만약 처리가 시간적으로 적용되면, 그 때는 인접 필드 사이의 경계 픽셀이 제 1 회복 값을 생성하기 위해 사용되고, 인접한 프레임 사이의 경계 픽셀이 제 2 회복 값을 생성하기 위해 사용된다.
단계(2720)에서, 회복 값은 각 방향에서 상호관계 레벨을 나타내는 상호관계 계산에 따라 가중된다. 단계(2725)에서, 상기 가중된 제 1 및 제 2 회복 값은 결합된 회복 값을 생성하기 위해 결합된다. 상기 처리는 단지 두 방향에서 생성된 가중 회복 값으로 제한되지 않는다는 점에 유의해야 한다; 가중 및 조합된 회복 값의 수가 응용에 따라 변할 수 있다는 것은 자명하다. 여러 공지된 기술이 특정 방향에서의 상호관계 레벨을 나타내는 상호관계 값을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 여러 표준이 상호관계 레벨을 고려하여 가중 인자를 선택하기 위해 사용될 수 있다. 일반적으로, 만약 하나의 상호관계가 다른 상호관계 보다 훨씬 크다면, 조합된 회복 값은 대응하는 회복 값에 우선적으로 기초하여야 한다. 한 실시예에서, 상기 조합된 회복 값은 다음과 같이 계산된다:
Figure 112000008067915-pct00031
여기서 hc는 수평 상호관계를 나타내고, vc는 수직 상호관계를 나타내고, hest는 단지 좌측 및 우측 경계 정보에 기초한 DR 회복 값을 나타내며, vest는 단지 맨 위와 맨 아래의 경계 정보에 기초한 DR 회복 값을 나타내고, α는 가중 값을 나타낸다. 상기 가중 값은 여러 방식을 통해 결정될 수 있다. 도 27b는 수평 상호관계와 수직 상호관계의 차이의 함수로써 가중 값을 결정하기 위한 한 실시예를 나타낸다. 더 상세하게는, α는 다음과 같이 되도록 선택된다:
Figure 112000008067915-pct00032
위에서 언급된 것처럼, 적응 상호관계 처리는 DR과 MIN 회복 모두에 적용될 수 있다. 그러나, MIN 회복은 MIN+DR≤255를 보장하기 위해 클리핑되고, 그럼으로써 함수 val=max(min(val', 255-MIN),0)이 사용될 수 있는 것이 바람직하다. 또한, 위에서 언급된 것처럼, 시간적인 상호관계가 평가될 수 있고 회복 값을 가중하기 위해 사용될 수 있다. 게다가, 시간적인 상호관계와 공간적인 상호관계의 결합이 수행될 수 있다. 일예로, 하나의 회복 값이 시간적인 회복 값으로서 필드 사이에서 생성된다. 다른 회복 값이 공간적인 회복 값으로서 하나의 필드 내에서 생성된다. 최종 회복 값이 시간적인 상호관계와 공간적인 상호관계의 조합을 통해 조합 값으로서 계산된다. 상기 상호관계 조합은 움직임 양(quantity)으로 대체될 수 있다. 다른 변형이 또한 고려될 수 있다. 상기 방법은 오디오 데이터에 또한 적용될 수 있다.
다른 실시예에서, 최소 제곱 기술에 대해 낮은 복잡성을 갖는 변경이 사용된다. 이런 실시예를 사용함으로써, 회복 DR 값으로 인해 경험하게 되는 깜박거림이 감소된다. 계속되는 논의를 위해서, QV는 영상 부분이나, 한 세트의 지점(qi)을 갖고 DR이 회복되는 ADRC 블록으로부터 엔코드된 값의 리스트를 나타내고, Y는 QV의 상기 지점에 수직 또는 수평적으로 인접하는 지점으로부터 획득된 디코드된 값의 리스트인데, 여기에서 yi는 qi의 수직 또는 수평 이웃을 나타낸다. 각 지점(qi)이 최대 네 개의 디코드된 인접하는 지점을 가질 수 있기 때문에, 하나의 픽셀이나 지점은 네 개(qi,yi)의 쌍을 발생시킬 수 있다. 따라서 DR의 구속되지 않은 최소 제곱(DRuls) 추정은 다음과 같다:
여기서 Q는 양자화 비트의 수이고, MIN은 블록 속성으로서 송신된 최소 값이다. 위의 식은 비-에지-부합 ADRC를 가정한다; 에지-부합 ADRC에서, 2Q는 2Q-1로 대체되고 (0.5+qi)는 qi로 대체된다.
구속되지 않은 최소 제곱 추정값은 임계값 표 및 식 MIN+DR≤255를 통한 일관성을 보장하기 위해 바람직하게 클리핑되는데, 상기 식 MIN+DR≤255는 엔코딩 도중에(일반적으로, 비-에지-부합 ADRC에서, 허용되는 DR 값은 1-256의 범위에 있다) 강요된다. 따라서, 최소 제곱 추정(DRlsc)은 다음 식을 통해 클리핑된다:
Figure 112000008067915-pct00034
여기서 UB는 상부 경계를 나타내고 LB는 하부 경계를 나타내며 min 및 max는 최소 함수와 최대 함수를 각각 나타낸다.
다른 실시예에서, 추정은 DR의 추정값을 계산하기 위해 DR 추정에 더욱 적합한 픽셀을 선택함으로써 개선될 수 있다. 일예로, 영상에서의 평탄 영역은 높은 활동이 발생하는 그러한 영역에서 보다 DR 추정에 더욱 적합한 픽셀을 제공한다. 특히, 에지에서의 날카로운 에지가 추정의 정확성을 감소시킬 수 있다. 다음의 실시예는 DR의 추정값을 계산하는데 사용하기 위해 픽셀 선택을 위한 계산적으로 수월한 방법을 제공한다.
한 실시예에서, 최소 제곱 추정(DRlse), 일예로 DRuls 또는 DRlsc가 계산된다. 이러한 추정을 사용함으로써, 엔코드된 값(QV)의 리스트는 후보 디코드된 값(X)으로 변환되는데, 여기서 xi는 qi로부터 유도된 X의 요소(member)이다. xi 값은 DR의 제 1 추정을 사용하여 형성된 디코드된 회복 값이다. 상기 xi 값은 다음의 식에 따라 정의된다:
에지-부합 ADRC
Figure 112000008067915-pct00035
비-에지-부합 ADRC
Figure 112000008067915-pct00036
DRlse이 실제 DR의 적당한 추정값이라고 가정하면, xi가 상대적으로 yi에 근접한 모든 곳은 낮은 활동 영역으로 판단될 수 있고, 따라서 바람직한 부합인 것으로 판단될 수 있다. 다음으로 새로운 X 및 Y 리스트는 xi와 yi가 인접한 부합과 갱신된 추정을 생성하기 위해 재계산된 최소 제곱 추정값만을 고려함으로써 형성될 수 있다.
무엇이 "인접(close)"으로 간주되는지를 결정하기 위한 표준은 여러 방법을 통해 결정될 수 있다. 한 실시예에서, 에러 함수의 ADRC 엔코딩이 사용된다. 이러한 방법은 계산적으로 저렴하기 때문에 바람직하다. 처리를 위해서, 지점
Figure 112003032631912-pct00037
로 구성되는 E의 리스트가 정의된다. emin 및 emax를 상기 리스트로부터 가장 작은 값과 가장 큰 값으로 각각 정의하면, eDR=emax-emin이다. 엔코드된 에러 값은 다음과 같이 정의할 수 있다.
gi=(ei-emin)nl/eDR
여기서 nl은 상술된 ADRC 처리와 유사한 방식으로 ei를 다시 양자화하기 위한 양자화 레벨의 수를 나타낸다.
따라서, 새로운 리스트(X 및 Y)는 gi가 일부 임계값보다 더 작은 부합만을 선택함으로써 생성된다. 만약 새로운 리스트가 충분히 길다면, 이 리스트는 개량된 최소 제곱 추정값(DRrls)을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 상기 최소 제곱 추정값을 개량하기 전에 필요한 부합의 수와 gi에 대한 임계값은 바람직하게 경험적으로 결정된다. 일예로, 8×8×2 수평 부-샘플링된 블록과 nl=10을 수반하는 처리에 대한 한 실시예에서, 단지 gi=0에 대응하는 부합만이 사용되고, 상기 추정은 단지 새로운 리스트가 적어도 30개의 부합을 포함할 때 개량된다.
다른 실시예에서, DR 추정은 잠재적인 DR 값을 클리핑하고 DR 추정값을 다시 계산함으로써 개선될 수 있다. 특히, 한 실시예에서 있어서, 리스트 D는 xi로 하여금 yi와 동일하도록 야기하는 DR 값을 포함하는 요소(di)로 구성된다. 더 정확하게는:
Figure 112000008067915-pct00038
이다.
각각의 di를 클리핑함으로써 개선된다. 즉,
Figure 112000008067915-pct00039
이고,
여기서 DRcls는 di '의 평균이 되도록 계산된다. 클리핑 방법(DRcls)은 최종 DR 값을 산출하기 위해 가중 평균에 있어 다른 DR 추정값, 일예로 DRlse와 결합될 수 있다. 일예로, 상기 가중 평균(DRest)은 다음과 같은 식에 따라 결정된다:
Figure 112000008067915-pct00040
가중치(w1과 w2)는 결과적인 추정값과 특정 가중으로부터 생성된 영상을 검사함으로써 바람직하게 경험적으로 결정된다. 한 실시예에서, w1=0.22513이고 w2=0.80739이다.
본 발명은 바람직한 실시예와 함께 기술되고 있다. 다수의 대안적인 변경, 변형 및 사용은 앞서 진술한 설명의 관점에서 당업자들에게 자명할 것이다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 신호의 송신 도중에 초래되는 데이터 손실에 기인하여 강력한 에러 회복을 실행하는 방법에서 이용가능하다.

Claims (82)

  1. 엔코딩된 데이터의 비트스트림(bitstream)에서 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법에 있어서,
    상기 비트스트림내 관련 블록 그룹에 대해 다수의 후보 디코딩(candidate decoding)을 생성하는 단계,
    상기 블록내 이웃한 픽셀의 블록 내부 상호관계(intra-block correlation)를 결정하기 위해서 상기 후보 디코딩의 적어도 하나의 이미지 부분에 기초하여 각 블록에 대해 적어도 하나의 내부 상호관계 측정치(measure)를 생성하는 단계,
    블록간 호환성(inter-block compatibility)을 결정하기 위해 상기 블록 그룹으로부터의 각각의 블록의 이웃한 블록 사이의 외부 호환성 측정치를 결정하는 단계,
    상기 블록의 내부 상호관계 측정치 및 관련된 블록의 외부 호환성 측정치를 결합하여 상기 블록 내부 상호관계와 상기 블록간 호환성의 결합된 측정치를 생성하는 단계, 및
    상기 결합된 측정치에 기초하여 상기 다수의 후보 디코딩으로부터 하나의 후보 디코딩을 선택하는 단계를 포함하는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 측정치는 확률 측정치(probability measure)인, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 측정치는 제곱 에러 측정치(square error measure)인, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 측정치는 공간 상호관계(spatial correlation) 측정치인, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 측정치는 수평 상호관계 측정치인, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 측정치는 수직 상호관계 측정치인, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 측정치는 대각(diagonal) 상호관계 측정치인, 비트스트림에서 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 측정치는 시간 활동(temporal activity) 측정치인, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  9. 엔코딩된 데이터의 비트스트림에서 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법에 있어서,
    다수의 블록에 대해 다수의 후보 디코딩을 생성하는 단계,
    각각의 블록에 대해 상기 후보 디코딩의 적어도 하나의 이미지 부분의 내부 평활도(smoothness) 측정치를 측정하는 단계,
    상기 다수의 블록 중 이웃한 블록 사이의 외부 호환성 측정치를 결정하는 단계,
    상기 내부 평활도 측정치와 상기 외부 호환성 측정치를 결합하여 결합된 측정치를 생성하는 단계, 및
    상기 결합된 측정치에 기초하여 상기 다수의 후보 디코딩으로부터 하나의 후보 디코딩을 선택하는 단계를 포함하는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 평활도를 측정하는 단계는 라플라시안 측정(Laplacian measurement)을 포함하는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 평활도를 측정하는 단계는,
    Figure 112003032631912-pct00041
    로 정의되는 x[i][j]를 표준화하는 단계로서, 상기 x[i][j]는 위치[i,j]에서 상기 디코딩된 값인, 표준화(normalizing) 단계, 및
    상기 x[i][j], 라플라시안 커넬(kernel){L[m][n]}, 및 블록 라플라시안 값(LX)을 사용하여 평활도를 계산하는 단계로서, 상기 LX는,
    Figure 112003032631912-pct00042
    ,0≤i,j<K,
    Figure 112003032631912-pct00043
    ,0≤i,j<K
    의 수학식에 따라 결정되는, 평활도 계산 단계를 더 포함하는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기
    Figure 112003032631912-pct00044
    는,
    Figure 112003032631912-pct00045
    , 0≤i,j<K의 수학식에 따라 계산되고,
    여기서,
    Figure 112003032631912-pct00046
    , 0≤i,j<K인, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  13. 제 11항에 있어서, K는 8인, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  14. 제 9항에 있어서, 상기 평활도를 측정하는 단계는,
    q[i][j]를 표준화하는 단계로서, 상기 q[i][j]는 엔코딩된 이미지의 위치{[i,j]}에서의 Q코드 값이고, q'[i][j]는 q[i][j]의 표준화된 값인, q[i][j]의 표준화 단계와,
    상기 q'[i][j], 라플라시안 커넬{L[m][n]}, 및 블록 라플라시안 값(Lq)을 사용하여 평활도를 계산하는 단계로서, 상기 Lq는,
    Figure 112003032631912-pct00047
    , 1≤i,j<(K-1),
    Figure 112003032631912-pct00048
    , 1≤i,j<(K-1)인, 평활도 계산 단계를 포함하는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 q'[i][j]는,
    Figure 112003032631912-pct00049
    , 1≤i,j<(K-1)
    의 수학식에 따라 계산되는데, 여기서
    Figure 112003032631912-pct00050
    , 1≤i,j<(K-1)인, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  16. 제 14항에 있어서, 상기 K는 8인, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  17. 제 9항에 있어서, 상기 평활도 측정치는 2차 이미지 표면 속성(a second order image surface property)을 포함하는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  18. 제 9항에 있어서, 상기 평활도 측정치는 N차 이미지 표면 속성을 포함하되, 여기서 N>1인, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  19. 제 9항에 있어서, 상기 평활도를 측정하는 단계는,
    상기 이미지 부분이 동작(motion)을 포함하는지를 결정하는 단계;
    만일 상기 이미지 부분이 동작을 포함한다면,
    상기 이미지 부분의 제 1 필드(a first field)에 대한 제 1 평활도 측정치와, 상기 이미지 부분의 제 2 필드(a second field)에 대한 제 2 평활도 측정치를 계산하는 단계; 및 상기 제 1 및 제 2 평활도 측정치를 평균하여 상기 내부 평활도 측정치를 생성하는 단계를 포함하고,
    만일 상기 이미지 부분이 동작을 포함하지 않는다면,
    상기 이미지 부분에 대한 상기 내부 평활도 측정치를 생성하는 단계를 더 포함하는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  20. 제 9항에 있어서, 상기 결정 단계는 동작을 결정하기 위해 공간 상호관계를 평가하는 단계를 더 포함하는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  21. 제 9항에 있어서, 이웃한 블록 사이의 호환성 측정치를 결정하는 상기 단계는 이웃한 블록과 상기 후보 블록에서의 경계 픽셀 총수의 비율을 결정하는 단계를 더 포함하는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  22. 제 21항에 있어서, 상기 경계 픽셀은 만일 호환 가능한 경계 픽셀의 결정된 유효 범위 내에 있다면 호환 가능한 것으로 확인되는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  23. 삭제
  24. 제 9항에 있어서, 상기 결합된 측정치는,
    MX=SX+(1-LX)의 수학식에 따라 결정되되, 상기 수학식에서 MX는 상기 결합된 측정치를 나타내고, SX는 호환성 측정치를 나타내고, LX는 상기 평활도 측정치를 나타내는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  25. 제 9항에 있어서, 상기 결합된 측정치는,
    MX=w·SX+(1-w)·(1-LX), 0<w<1의 수학식에 따라 결정되되, 상기 수학식에서 MX는 상기 결합된 측정치를 나타내고, SX는 호환성 측정치를 나타내고, w는 실험으로 결정된 가중치(weight)를 나타내고, LX는 상기 평활도 측정치를 나타내는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 방법.
  26. 엔코딩된 데이터의 비트스트림에서 손실/손상된 데이터를 수신하도록 구성된 처리 시스템에 있어서,
    다수의 블록에 대해 다수의 후보 디코딩을 생성하도록 구성되는 회로,
    상기 후보 디코딩의 적어도 하나의 이미지 부분에 기초하여 각 블록에 대해 내부 상호관계 측정치를 생성하도록 구성되는 회로,
    상기 다수의 블록 중 이웃한 블록 사이의 외부 호환성 측정치를 결정하도록 구성되는 회로,
    상기 내부 상호관계 측정치와 이웃한 블록의 외부 호환성 측정치를 결합하여 결합된 측정치를 생성하도록 구성되는 회로, 및
    상기 결합된 측정치에 기초하여 상기 다수의 후보 디코딩으로부터 후보 디코딩을 선택하도록 구성되는 회로를 포함하는, 손실/손상된 데이터를 수신하도록 구성된 처리 시스템.
  27. 제 26항에 있어서, 상기 측정치는 확률 측정치인, 손실/손상된 데이터를 수신하도록 구성된 처리 시스템.
  28. 제 26항에 있어서, 상기 측정치는 제곱 에러 측정치인, 손실/손상된 데이터를 수신하도록 구성된 처리 시스템.
  29. 제 26항에 있어서, 상기 측정치는 공간 상호관계 측정치인, 손실/손상된 데이터를 수신하도록 구성된 처리 시스템.
  30. 제 26항에 있어서, 상기 측정치는 수평 상호관계 측정치인, 손실/손상된 데이터를 수신하도록 구성된 처리 시스템.
  31. 제 26항에 있어서, 상기 측정치는 수직 상호관계 측정치인, 손실/손상된 데이터를 수신하도록 구성된 처리 시스템.
  32. 제 26항에 있어서, 상기 측정치는 대각 상호관계 측정치인, 손실/손상된 데이터를 수신하도록 구성된 처리 시스템.
  33. 제 26항에 있어서, 상기 측정치는 시간 활동 측정치(a temporal activity measure)인, 손실/손상된 데이터를 수신하도록 구성된 처리 시스템.
  34. 엔코딩된 데이터의 비트스트림에서 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 처리 시스템에 있어서,
    다수의 블록에 대해 다수의 후보 디코딩을 생성하도록 구성되는 회로,
    각각의 블럭에 대해 상기 후보 디코딩의 적어도 하나의 이미지 부분의 내부 평활도 측정치를 측정하도록 구성되는 회로,
    상기 다수의 블록 중 이웃한 블록 사이의 외부 호환성 측정치를 결정하도록 구성되는 회로,
    상기 내부 평활도 측정치와 상기 외부 호환성 측정치를 결합하여 결합된 측정치를 생성하도록 구성되는 회로, 및
    상기 결합된 측정치에 기초하여 상기 다수의 후보 디코딩으로부터 하나의 후보 디코딩을 선택하도록 구성되는 회로를 포함하는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 처리 시스템.
  35. 제 34항에 있어서, 상기 내부 평활도 측정치를 측정하도록 구성되는 회로는 라플라시안 측정을 포함하는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 처리 시스템.
  36. 제 34항에 있어서, 상기 내부 평활도 측정치를 측정하도록 구성되는 회로는
    Figure 112005034657712-pct00053
    로 정의되는
    Figure 112005034657712-pct00054
    를 표준화하는 수단으로서, 상기
    Figure 112005034657712-pct00055
    는 위치[i,j]에서 상기 디코딩된 값인, 표준화 수단, 및
    상기
    Figure 112005034657712-pct00056
    , 라플라시안 커넬{L[m][n]}, 및 블록 라플라시안 값(LX)을 사용하여 평활도를 계산하는 수단으로서, 상기 LX는,
    Figure 112005034657712-pct00057
    , 0≤i,j<K,
    Figure 112005034657712-pct00058
    ,0≤i,j<K
    의 수학식에 따라 결정되는, 평활도 계산 수단을 포함하는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 처리 시스템.
  37. 제 36항에 있어서, 상기
    Figure 112003032631912-pct00059
    는,
    Figure 112003032631912-pct00060
    , 0≤i,j<K의 수학식에 따라 계산되고, 여기서,
    Figure 112003032631912-pct00061
    , 0≤i,j<K인, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 처리 시스템.
  38. 제 36항에 있어서, 상기 K는 8인, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 처리 시스템.
  39. 제 34항에 있어서, 상기 내부 평활도 측정치를 측정하도록 구성되는 회로는
    q[i][j]를 표준화하는 수단으로서, 상기 q[i][j]는 엔코딩된 이미지의 위치{[i,j]}에서의 Q코드 값이고, q'[i][j]는 q[i][j]의 표준화된 값인, 표준화 수단,
    상기 q'[i][j], 라플라시안 커넬{L[m][n]}, 및 블록 라플라시안 값(Lq)을 사용하여 평활도를 계산하는 수단으로서, 상기 Lq는,
    Figure 112005034657712-pct00062
    , 1≤i,j<(K-1),
    Figure 112005034657712-pct00063
    , 1≤i,j<(K-1)인, 평활도 계산 수단을 더 포함하는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 처리 시스템.
  40. 제 39항에 있어서, 상기 q'[i][j]는,
    Figure 112003032631912-pct00064
    , 1≤i,j<(K-1)의 수학식에 따라 계산되되, 상기 수학식에서
    Figure 112003032631912-pct00065
    , 1≤i,j<(K-1)인, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 처리 시스템.
  41. 제 39항에 있어서, 상기 K는 8인, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 처리 시스템.
  42. 제 34항에 있어서, 상기 평활도 측정치는 2차 이미지 표면 속성을 포함하는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 처리 시스템.
  43. 제 34항에 있어서, 상기 평활도 측정치는 N차 이미지 표면 속성을 포함하되, 여기서 N>1인, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 처리 시스템.
  44. 제 34항에 있어서, 상기 내부 평활도 측정치를 측정하도록 구성되는 회로는
    상기 이미지 부분이 동작을 포함하는지를 결정하는 수단;
    상기 이미지 부분의 제 1 필드에 대한 제 1 평활도 측정치와, 상기 이미지 부분의 제 2 필드에 대한 제 2 평활도 측정치를 계산하는 수단;
    상기 제 1 및 제 2 평활도 측정치를 평균하여 상기 내부 평활도 측정치를 생성하는 수단; 및
    상기 이미지 부분에 대한 상기 내부 평활도 측정치를 생성하는 수단을 더 포함하고,
    만일 상기 이미지 부분이 동작을 포함한다면,
    상기 제 1 및 제 2 평활도 측정치를 계산하는 수단이, 상기 이미지 부분의 제 1 필드에 대한 제 1 평활도 측정치와, 상기 이미지 부분의 제 2 필드에 대한 제 2 평활도 측정치를 계산하고, 상기 제 1 및 제 2 평활도 측정치를 평균하여 상기 내부 평활도 측정치를 생성하는 수단이, 상기 제 1 및 제 2 평활도 측정치를 평균하여 상기 내부 평활도 측정치를 생성하며,
    만일 상기 이미지 부분이 동작을 포함하지 않는다면,
    상기 이미지 부분에 대한 상기 내부 평활도 측정치를 생성하는 수단이 상기 이미지 부분에 대한 상기 내부 평활도 측정치를 생성하는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 처리 시스템.
  45. 제 34항에 있어서, 상기 외부 호환성 측정치를 결정하도록 구성되는 회로는 동작을 결정하기 위해 공간 상호관계를 평가하는 수단을 더 포함하는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 처리 시스템.
  46. 제 34항에 있어서, 상기 외부 호환성 측정치를 결정하도록 구성되는 회로는이웃한 블록과 상기 후보 블록에서의 경계 픽셀 총수 사이의 비율을 결정하는 수단을 더 포함하는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 처리 시스템.
  47. 제 46항에 있어서, 상기 경계 픽셀은 만일 호환 가능한 경계 픽셀의 결정된 유효 범위 내에 있다면 호환 가능한 것으로 확인되는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 처리 시스템.
  48. 삭제
  49. 제 34항에 있어서, 상기 결합된 측정치는,
    MX=SX+(1-LX)의 수학식에 따라 결정되고, 상기 수학식에서 MX는 상기 결합된 측정치를 나타내고, SX는 호환성 측정치를 나타내고, LX는 상기 평활도 측정치를 나타내는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 처리 시스템.
  50. 제 34항에 있어서, 상기 결합된 측정치는,
    MX=w
    Figure 112005034657712-pct00066
    SX+(1-w)
    Figure 112005034657712-pct00067
    (1-LX), 0<w<1의 수학식에 따라 결정되되, 상기 수학식에서 MX는 상기 결합된 측정치를 나타내고, SX는 호환성 측정치를 나타내고, w는 실험으로 결정된 가중치를 나타내고, LX는 상기 평활도 측정치를 나타내는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 처리 시스템.
  51. 처리 시스템에서 실행될 때, 상기 시스템으로 하여금 엔코딩된 데이터의 비트스트림에서 손실/손상된 데이터를 수신하게 하는 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체에 있어서, 상기 시스템은,
    다수의 블록에 대해 다수의 후보 디코딩을 생성하는 단계,
    상기 후보 디코딩 중 적어도 이미지 부분에 기초하여 각 블록에 대해 내부 상호관계 측정치를 생성하는 단계,
    상기 다수의 블록 중 이웃한 블록 사이의 외부 호환성 측정치를 결정하는 단계,
    상기 내부 상호관계 측정치와 상기 이웃한 블록의 외부 호환성 측정치를 결합하여 결합된 측정치를 생성하는 단계, 및
    상기 결합된 측정치에 기초하여 상기 다수의 후보 디코딩으로부터 하나의 후보 디코딩을 선택하는 단계를 수행하는, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  52. 제 51항에 있어서, 상기 측정치는 확률 측정치인, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  53. 제 51항에 있어서, 상기 측정치는 제곱 에러 측정치인, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  54. 제 51항에 있어서, 상기 측정치는 공간 상호관계 측정치인, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  55. 제 51항에 있어서, 상기 측정치는 수평 상호관계 측정치인, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  56. 제 51항에 있어서, 상기 측정치는 수직 상호관계 측정치인, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  57. 제 51항에 있어서, 상기 측정치는 대각 상호관계 측정치인, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  58. 제 51항에 있어서, 상기 측정치는 시간 활동 측정치인, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  59. 처리 시스템에서 실행될 때, 상기 시스템으로 하여금 엔코딩된 데이터의 비트스트림에서 손실/손상된 데이터를 수신하게 하는 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체에 있어서, 상기 시스템은
    다수의 블록에 대해 다수의 후보 디코딩을 생성하는 단계,
    상기 후보 디코딩 중 적어도 이미지 부분의 내부 평활도를 각 블록에 대해 측정하는 단계,
    상기 다수의 블록 중 이웃한 블록 사이의 외부 호환성 측정치를 결정하는 단계,
    상기 내부 평활도 측정치와 상기 이웃한 블록의 외부 호환성 측정치를 결합하여 결합된 측정치를 생성하는 단계, 및
    상기 결합된 측정치에 기초하여 상기 다수의 후보 디코딩으로부터 하나의 후보 디코딩을 선택하는 단계를 수행하는, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  60. 제 59항에 있어서, 상기 평활도를 측정하는 단계는 라플라시안 측정치를 포함하는, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  61. 제 59항에 있어서, 상기 평활도를 측정하는 단계는, 실행될 때
    Figure 112003032631912-pct00068
    로 정의되는
    Figure 112003032631912-pct00069
    를 표준화하는 단계로서, 상기
    Figure 112003032631912-pct00070
    는 위치{[i,j] } 에서 디코딩된 값인, 표준화 단계, 및
    상기 x[i][j], 라플라시안 커넬{L[m][n]}, 및 블록 라플라시안 값(LX)을 사용하여 평활도를 계산하는 단계로서, 상기 LX는,
    Figure 112003032631912-pct00071
    ,0≤i,j<K,
    Figure 112003032631912-pct00072
    ,0≤i,j<K
    의 수학식에 따라 결정되는, 평활도 계산 단계를 수행하는 지령을 포함하는, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  62. 제 61항에 있어서, 상기
    Figure 112003032631912-pct00073
    는,
    Figure 112003032631912-pct00074
    , 0≤i,j<K의 수학식에 따라 계산되고, 여기서,
    Figure 112003032631912-pct00075
    , 0≤i,j<K인, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  63. 제 61항에 있어서, 상기 K는 8인, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  64. 제 59항에 있어서, 상기 평활도를 측정하는 단계는, 실행될 때
    q[i][j]를 표준화하는 단계로서, 상기 q[i][j]는 엔코딩된 이미지의 위치{[i,j]}에서의 Q코드 값이고, q'[i][j]는 q[i][j]의 표준화된 값인, 표준화 단계,
    상기 q[i][j], 라플라시안 커넬 L[m][n], 및 블록 라플라시안 값(Lq)을 사용하여 평활도를 계산하는 단계로서, 상기 Lq는,
    Figure 112003032631912-pct00076
    , 1≤i,j<(K-1),
    Figure 112003032631912-pct00077
    , 1≤i,j<(K-1)인, 평활도 계산 단계를 실행하는 지령을 포함하는, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  65. 제 64항에 있어서, 상기 q'[i][j]는,
    Figure 112003032631912-pct00078
    , 1≤i,j<(K-1)의 수학식에 따라 계산되고, 상기 수학식에서
    Figure 112003032631912-pct00079
    , 1≤i,j<(K-1)인, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  66. 제 64항에 있어서, 상기 K는 8인, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  67. 제 59항에 있어서, 상기 평활도 측정치는 2차 이미지 표면 속성을 포함하는, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  68. 제 59항에 있어서, 상기 평활도 측정치는 N차 이미지 표면 속성을 포함하되, 여기서 N>1인, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  69. 제 59항에 있어서, 상기 내부 평활도를 측정하는 단계는, 실행될 때
    상기 이미지 부분이 동작을 포함하는지를 결정하는 단계;
    만일 상기 이미지 부분이 동작을 포함한다면,
    상기 이미지 부분의 제 1 필드에 대한 제 1 평활도 측정치와, 상기 이미지 부분의 제 2 필드에 대한 제 2 평활도 측정치를 계산하는 단계, 및 상기 제 1 및 제 2 평활도 측정치를 평균하여 상기 내부 평활도 측정치를 생성하는 단계를 포함하고,
    만일 상기 이미지 부분이 동작을 포함하지 않는다면,
    상기 이미지 부분에 대한 상기 내부 평활도 측정치를 생성하는 단계를 수행하는 지령을 포함하는, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  70. 제 59항에 있어서, 상기 결정 단계는 실행될 때 동작을 결정하기 위해 공간 상호관계를 평가하는 단계를 수행하는 지령을 포함하는, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  71. 제 59항에 있어서, 이웃한 블록 사이의 호환성 측정치를 결정하는 상기 단계는 실행될 때 이웃한 블록과 상기 후보 블록에서의 경계 픽셀의 총수 사이의 비율을 결정하는 단계를 수행하는 지령을 포함하는, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  72. 제 71항에 있어서, 상기 경계 픽셀은 호환 가능한 경계 픽셀의 결정된 유효 범위 내에 있다면 호환 가능한 것으로 확인되는, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  73. 삭제
  74. 제 59항에 있어서, 상기 결합된 측정치는 MX=SX+(1-LX)의 수학식에 따라 결정되고, 상기 수학식에서 MX는 상기 결합된 측정치를 나타내고, SX는 호환성 측정치를 나타내고, LX는 상기 평활도 측정치를 나타내는, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  75. 제 59항에 있어서, 상기 결합된 측정치는 수학식, MX=w·SX+(1-w)·(1-LX), 0<w<1에 따라 결정되고, 상기 수학식에서 MX는 상기 결합된 측정치를 나타내고, SX는 호환성 측정치를 나타내고, w는 실험으로 결정된 가중치를 나타내며, LX는 상기 평활도 측정치를 나타내는, 실행가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체.
  76. 엔코딩된 데이터의 비트스트림에서 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 장치에 있어서,
    다수의 블록에 대해 다수의 후보 디코딩을 생성하는 수단,
    상기 후보 디코딩 중 적어도 하나의 이미지 부분의 내부 평활도를 각 블록에 대해 측정하는 수단,
    상기 다수의 블록 중 이웃한 블록 사이의 외부 호환성 측정치를 결정하는 수단,
    상기 내부 평활도 측정치와 상기 이웃한 블록의 외부 호환성 측정치를 결합하여 결합된 측정치를 생성하는 수단, 및
    상기 결합된 측정치에 기초하여 상기 다수의 후보 디코딩으로부터 하나의 후보 디코딩을 선택하는 수단을 포함하는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 장치.
  77. 제 76항에 있어서, 상기 평활도 측정 수단은 라플라시안 측정을 수행하도록 구성된, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 장치.
  78. 제 76항에 있어서, 상기 평활도 측정 수단은,
    Figure 112003032631912-pct00082
    로 정의되는
    Figure 112003032631912-pct00083
    를 표준화하기 위한 수단으로서, 상기
    Figure 112003032631912-pct00084
    는 위치{[i,j]}에서 디코딩된 값인, 표준화 수단, 및
    상기
    Figure 112003032631912-pct00085
    , 라플라시안 커넬{L[m][n]}, 및 블록 라플라시안 값(LX)을 사용하여 평활도를 계산하기 위한 수단으로서, 상기 LX는
    Figure 112003032631912-pct00086
    ,0≤i,j<K,
    Figure 112003032631912-pct00087
    ,0≤i,j<K
    의 수학식에 따라 결정되는, 평활도 계산 수단을 포함하는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 장치.
  79. 제 78항에 있어서, 상기
    Figure 112003032631912-pct00088
    는,
    Figure 112003032631912-pct00089
    ,0≤i,j<K의 수학식에 따라 계산되고, 여기서,
    Figure 112003032631912-pct00090
    , 0≤i,j<K인, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 장치.
  80. 제 76항에 있어서, 상기 평활도 측정 수단은,
    q[i][j]를 표준화하기 위한 수단으로서, 상기 q[i][j]는 엔코딩된 이미지의 위치{[i,j]}에서의 Q코드 값이고, q'[i][j]는 q[i][j]의 표준화된 값인, 표준화 수단, 및
    상기 q'[i][j], 라플라시안 커넬 L[m][n], 및 블록 라플라시안 값(Lq)을 사용하여 평활도를 계산하기 위한 수단으로서, 상기 Lq는,
    Figure 112003032631912-pct00091
    , 1≤i,j<(K-1),
    Figure 112003032631912-pct00092
    , 1≤i,j<(K-1)인, 평활도 계산 수단을 포함하는, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 장치.
  81. 제 80항에 있어서, 상기 q'[i][j]는,
    Figure 112003032631912-pct00093
    , 1≤i,j<(K-1)의 수학식에 따라 계산되고, 여기서,
    Figure 112003032631912-pct00094
    , 1≤i,j<(K-1)인, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 장치.
  82. 제 80항에 있어서, 상기 K는 8인, 손실/손상된 데이터를 수신하기 위한 장치.
KR1020007004375A 1997-10-23 1998-10-23 엔코딩된 데이터의 비트스트림에서 손실/손상된 데이터를 수신하는 방법, 장치 및 프로세싱 시스템 및 실행 가능한 지령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 매체 KR100594407B1 (ko)

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