专利名称：图像编码器、图像解码器以及图像传送系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像编码器、图像解码器以及将可靠的帧间解码与带宽的充分利用结合起来的图像传送系统。
在例如通过通信网络传送数字化运动图像的系统中，帧间编码压缩了数据。这种系统的实例包括视频电话、电视会议和视频点播(VOD)系统。运动图像专家组(MPEG)和国际电信联盟(ITU-T)的电信标准分则(例如在ITU-T建议H.261中)已经制订了帧间编码的标准。
在这些以及其它类似的标准中，当传送运动图像中的帧序列时，某些帧被帧内编码，而其余的帧被帧间编码。内帧(intra-frame)又称为I帧，其编码是独立的。间帧(inter-frame)又称为预测帧或P帧，其编码仅仅涉及间帧与参考帧之间的差别，所以与前面的参考帧相关。
帧间编码可以极大地压缩编码数据量，但是存在一个问题。间帧只有在参考帧被顺利解码后才能解码成功。如果参考帧在传送途中丢失或损坏，或者由于网络通信的变化莫测而使参考帧晚于间帧到达，则间帧就无法解码。在H.261系统中，每幅间帧的编码都借助于其最近的前一帧，因此即使有一帧解码失败也会使余下的解码中断直至接收到下一内帧，并导致一大段图像质量的下降。
针对这个问题，本发明人提出了一种图像传送系统，其中由图像解码器通知图像编码器解码成功的帧。通知采用从图像解码器向图像编码器传送正负确认信号的方式。当接收到这样的通知之后，图像编码器就能马上停止采用图像解码器无法解码的参考帧，从而避免出现一大段无法解码的间帧序列。有关的信息可以参见美国专利申请No.08/710,405和欧洲专利申请No.96113836.9(EP 0 763 944A2)。
这种解决办法明显改善了在可靠性差的通信网络和信道上传送运动图像的质量，但是需要额外的带宽来传送确认信号。在总带宽有限的传送系统中，这种办法带来的后果是用于从图像编码器向图像解码器传送编码图像数据的带宽变窄，从而迫使图像编码器在降低的帧速率下工作。在其它传送系统中，必须为传送确认信号的带宽支付额外的费用。
上述系统经过改动，每帧被分解为两个以上的块，它们分别被编码和解码，而且对于每个块都分别传送确认信号。这样的改动虽然提高了解码成功率，但是也增加了传送确认信号所需的带宽。而且随着确认信号传送量的增大，确认信号本身在传送过程中丢失或损坏的可能性也加大。
因此本发明的目标是压缩在图像系统中传送确认信号所需的带宽。
本发明的另一目标是提高确认信号的可靠性。
本发明还有一个目标是在可靠性与带宽之间达到最佳平衡。
按照本发明，传送系统从编码器向解码器传送由一个以上的数据块组成的帧并从解码器向编码器传送指示块被成功解码的确认信号，解码器将多个块的解码错误信息打包进每个确认信号。编码器解包每个确认信号以获取各块的解码错误信息，并在为帧间解码而选定参考帧时采用该信息。
例如通过将相关块的帧号和块号放入确认信号，或者采用比特标志来指示发生解码错误的块可以将解码错误信息打包入确认信号。
每个块的解码错误信息可以在两个以上的确认信号内重复传送。在这种情况下，每个确认信号比较好的是载带第一次传送的新解码错误信息与前面已经传送过的旧解码错误信息的混合信息。利用例如多数表决规则或者将任一确认信号中出现解码错误报告的块视为未正确解码的块，编码器可以解决从不同确认信号中接收到同一块解码错误信息的冲突问题。
每个块解码错误信息的发送次数比较好是在对确认信号传送信道的质量作出评价之后确定。这种评价可以在编码器一侧直接根据确认信号中信号误码出现频率自动完成，也可以在解码器一侧间接地根据解码错误出现的频率自动完成。另外也可以在编码器或解码器一侧依靠人工完成。如果评价是在编码器处完成的，则编码器向解码器发送评价结果，或者向解码器发送显式指令以将每个块的解码错误信息重复一定的次数。
通过将多个块的解码错误信息打包入一个确认信号内，本发明压缩了传送确认信号所需的带宽。
即使在同一解码错误信息在不同的确认信号内重复时，确认信号所需的带宽也得到了压缩，此外解码错误信息的可靠性也有所提高。
通过调整同一解码错误信息出现的次数，本发明在可靠性与带宽之间达到了最佳平衡。
在以下附图中
图1为按照本发明第一实施例的图像编码器的功能方框图；图2为按照本发明第一实施例的图像解码器的功能方框图；图3表示帧间编码和解码；图4表示发生解码错误时的帧间编码和解码；图5为表示解码错误信息打包入确认信号方法中的语法示意图；图6为表示另一种解码错误信息打包入确认信号方法中的语法示意图；图7为表示解码错误信息和所需参考帧打包入确认信号方法中的语法示意图；图8为表示另一种解码错误信息和所需参考帧打包入确认信号方法中的语法示意图；图9为按照本发明第二实施例的图像编码器的功能方框图；图10为按照本发明第一实施例的图像解码器的功能方框图；图11为按照本发明第三实施例的图像解码器的功能方框图；图12为按照本发明第四实施例的图像编码器的功能方框图；图13为按照本发明第四实施例的图像解码器的功能方框图。
以下借助附图对本发明的实施例进行描述。
第一实施例参见图1，第一实施例中的传送装置为运动图像编码器100，它包括运动图像输入单元101、编码单元102、解码单元103、帧存储器单元104、参考帧存储单元105、帧内/帧间判断单元106、编码数据传送单元107、确认信号接收单元108、参考帧更新单元109、确认信号解包单元110以及解码错误存储单元111。
运动图像输入单元101将运动图像数据的连续帧从视频摄像机输入至编码单元102。编码单元102对输入的帧数据进行编码，并将编码数据提供给解码单元103和编码数据传送单元107。编码单元102在帧内/帧间判断单元106的指示下完成帧内编码和帧间编码。
每帧由一个或一个以上的块组成；编码单元102分别对每块编码。对于帧间编码，编码单元102借助参考帧存储单元105内存储的参考帧数据，并且只对当前块与参考帧内相应块之间的差异进行编码。
解码单元103对来自编码单元102的编码数据进行解码，并将经过解码块连同其块号和帧号写入帧存储单元104。参考帧更新单元109将帧存储单元104内选定参考帧的块复制入参考帧存储单元105以供帧间编码。
帧内/帧间判断单元106对每个块选定是帧内编码还是帧间编码，并通知编码单元102、解码单元103、编码数据传送单元107和选定的参考帧更新单元109。一般以固定的间隔(例如1次/30帧)选定帧内编码，而以其它的时间选定帧间编码。但是帧内/帧间判断单元106可以接收更新信号(RFSH)以强迫选定帧内编码。
编码数据传送单元107通过传送信道(未画出)向运动图像解码器或者位于不同地点的多个运动图像解码器传送编码数据。传送的数据包括帧内/帧间标志指示帧内或帧间编码、帧间编码的参考帧号以及其它所需的头部信息。
确认信号接收单元108从运动图像解码器接收确认信号。每个确认信号包含多个块的解码错误信息。确认信号解包单元110解包确认信号以获取指示运动图像解码器是否能对每个块解码的解码错误信息，并将该信息写入解码错误存储单元111。参考帧更新单元109根据存储在解码错误存储单元111内的信息选定参考帧。
参见图2，第一实施例中的接收单元为运动图像解码器200，它包括编码数据输入单元201、参考帧比较单元202、参考帧更新单元203、参考帧存储单元204、帧存储单元205、解码单元206、解码错误存储单元207、确认信号打包单元208、确认信号传送单元209、运动图像输入单元210以及更新信号传送单元211。
编码数据输入单元201接收运动图像解码器100传送的编码数据和标题信息，向解码单元206提供编码数据、帧内/帧间标志和参考帧号，并向参考帧比较单元202提供参考帧号。
参考帧比较单元202将来自编码数据输入单元201的每个参考帧号与存储在参考帧存储单元204内的参考帧号进行比较。如果接收到的参考帧号比存储的参考帧号新，则参考帧比较单元202将接收的参考帧号传送至参考帧更新单元203，在那里具有该帧号的一个或多个所需解码数据块从帧存储单元205复制到参考帧存储单元204。
解码单元206在指示帧间编码时，借助存储在参考帧存储单元204内的数据每次解码一块编码数据，并将解码错误信息写入解码错误存储单元207以指示每个块的解码是否成功。解码成功的块被存入帧存储单元205，并被传送至运动图像输出单元210以供输出至监视器装置或其它类似装置。
确认信号打包单元208从解码错误存储单元207读取多个块的解码错误信息，并将该信息打包入一个确认信号内。确认信号传送单元209经传送信道(未画出)向运动图像编码器100返回确认信号。更新信号传送单元211从用户控制输入装置212接收更新请求并向运动图像编码器100发送相应的更新(RFSH)信号。
以下描述第一实施例的操作过程。
图3表示连续帧内的一系列相应块并示出了无解码错误时的参考帧关系。打上影线的块(a和i)被帧内编码和解码。而其它的块则被借助前面帧内的相应块完成帧间编码和解码。
图4示出了由于例如传送信道发生数据错误而引起块e发生解码错误时的同一操作过程。运动图像编码器100在确认信号中被通知发生了编码错误，并用块d代替块e作为参考来编码下一个块(f)。这样块f和后续的块得以成功地被解码。
在这种基本设计框架范围内可以有许多改动。可以发送正的确认信号来报告块被成功解码的信息，或者发送负的确认信号来报告发生解码错误的信息，或者也可以发送上述两种类型的确认信号。在通信条件不佳的情况下，运动图像解码器200比较好的是发送正的确认信号，并且运动图像编码器100比较好的是只采用被正的确认信号予以确认的参考帧。在通信条件较佳的情况下，采用负的确认信号比较有利，运动图像编码器100自适应地采用前面的帧作为参考帧除非有负的确认信号返回，如发生此情况参考帧被置回成先前的帧。负的确认信号可以包括所需的参考帧号以供后续块的编码使用。
由于确认信号避免了无法解码的块被用作帧间编码时的参考帧，所以在第一实施例中一般不会出现波及整段图像质量下降的情况，但是如果图像质量下降的情况有所延续(可能是由于确认信号中的错误)，则可以由位于图像解码器一端的操作者利用输入装置212请求一幅内帧并由此使图像质量恢复到较好的水平。
以下描述几种构造确认信号的方法。在本实施例和下面的其它实施例中采用了其中的任意一种方法。
图5示出了确认信号的语法结构，它包括标题251、随后指示确认块数的块数域252、确认块的帧号253和块号254以及最后面的检错码255。如箭头所示，当同一帧内两个或两个以上的块得到确认时，帧号只需给定一次。如果块涉及两幅以上的帧时，只是在帧改变时才给定帧号。帧号和块号中应包括一个比特用来指示号码所代表的是帧号还是块号。
图5所示确认信号的类型可以供正的确认信号采用，也可以供不带所需参考帧号的负的确认信号采用。
图6示出了确认信号的语法结构，它包括头部251、块数域252、帧号253、起始块号256、比特标志域257以及检错码255。比特标志域257为一个比特串，它可以设定一个数值(例如‘1’)以表示成功解码的信息，并可以设定为另一数值(例如‘0’)以表示解码错误的信息。因此如果块数域252定义了七个块并且起始块号为3的话，则比特标志域为‘1101011’报告的情况是块号为3、4、6、8和9的块被成功解码，而块号为5和7的块发生了解码错误。
如果一帧只有八个块，则比特标志域‘1101011’中最后一位比特表示下一帧内的第一块被成功解码。
图7示出了被用来返回带有所需参考帧号的的负确认信号的语法结构。该确认信号与图5所示的相似，但是每个块号254后跟有所需的帧号，一般是被成功解码的相应块所属的最近帧的帧号。
图8示出了另一确认信号，它将所需的参考帧号加入图6的比特标志上。对于指示解码错误的每个比特标志都给定一个所需的参考帧号258。
在图5、6、7和8中，确认信号内的检错码255由确认信号解包单元110校验，从而使确认信号解包单元110能检测出确认信号内大部分的信号误码。根据检错码的类型，确认信号解包单元110还可以纠正较小的误码，例如一个比特的误码。当确认信号解包单元110在确认信号中检测出无法校正的误码时，在该确认信号中被确认的所有块都被视为包含解码错误。
当大量块的解码错误信息被打包入一个确认信号时，应采用较长的检错码以提供强壮的误码保护。
在图5、6、7和8中，通过传送只有一个标题251和一个检错码255的多个块号并省略帧号达到了节省带宽的目的。当每帧内的每个块都得到确认后，图6和图8中的确认信号利用比特标志进一步节省了带宽。
在这种情况下，通过去除块数域252并总是对确认信号内固定数量的块予以确认还可以进一步节省带宽。通过将起始块限制为例如0、5、10、15等并以序数(0、1、2、3等)对其进行编码可以压缩起始块号256编码所需的比特数。另外，通过采用每个确认信号来确认一帧内所有的块可以完全省去起始块号258。
即使没有这些进一步压缩带宽的措施，第一实施例节省的带宽也相当可观。例如本发明人对这样一种系统进行了估计，该系统在24kb/秒的速率下每秒传送10帧，每帧被划分为9个块。对于每个块都传送一个独立的确认信号要求一个2160比特/秒的附加带宽。将两个块的解码错误信息打包入一个确认信号内可以将其压缩为1170比特/秒(54％)，而三个块的解码错误信息打包入一个确认信号内可以将其压缩为810比特/秒(38％)。
第二实施例第二实施例在多个确认信号中传送每个块的解码错误信息。
图9示出了第二实施例的运动图像编码器300的功能结构，对于第一实施例中出现过的单元采用图1中相同的标号101-111。由于这些单元与第一实施例中的相应单元相同，所以不再赘述。
图9中新增加的单元是信号检错单元302和信号误码处理单元303。信号检错单元302接收从确认信号解包单元110提供的确认信号中解包出来的解码错误信息，将该信息与存储在解码错误存储单元111内的解码错误信息进行比较，并通知信号误码处理单元303比较的结果。信号误码处理单元303将解码错误信息写入解码错误存储单元111。
解码错误存储单元111与第一实施例中相应单元不同之处是它留有每块解码错误信息多个副本的存储空间，从而使解码错误存储单元111在所到达的不同确认信号中存储同一块的信息。
图10示出了第二实施例的运动图像解码器400的功能结构，对于第一实施例中出现过的单元采用图2中相同的标号201-207和209-212。并且不再赘述。
图10中的固定冗余确认信号打包单元401除了将存储在解码错误存储单元207内的每条解码错误信息打包入一定数量(大于1)的确认信号之外，其它地方与第一实施例中的确认信号打包单元208相似。每个确认信号包含第一次传送的新的解码错误信息和已经被至少一个确认信号传送过的旧的解码错误信息。新的解码错误信息与多个块有关。旧的解码错误信息一般与同样数量或更多数量的块有关。
以下借助实例来描述第二实施例新增加单元的操作，在该实例中每帧被划分为九个块，每个块的解码错误信息由三个确认信号利用比特标志传送，而每个确认信号包含九个比特标志。
在这种情况下，固定冗余确认信号打包单元401将三个新的比特标志和六个旧的比特标志打包入每个确认信号。例如，如果某一帧恰好在第八块内发生解码错误，而随后的帧没有解码错误，则固定冗余确认信号打包单元401就将比特标志‘111111101’打包入一个确认信号，将比特标志‘111101111’打包入随后的确认信号，而将比特标志‘101111111’打包入再后面的确认信号。比特标志‘111111101’从出现问题的帧的第一块开始并指示该帧的第八块出现解码错误。比特标志‘111101111’从该帧的第四块开始，并重复指示第八块出现解码错误而下一帧的前三个块无解码错误。比特标志‘101111111’从出现问题的帧的第七块开始，并重复指示第八块出现解码错误而下一帧的前六个块无解码错误。
当包含给定帧内给定块的解码错误信息的所有确认信号都被接收并解包之后，信号检错单元302将最晚接收到的解码错误信息与存储在解码错误存储单元内早先接收到的信息进行比较。如果接收的所有信息都一致，则信号检错单元302通知信号误码处理单元303使信息定形并写入解码错误存储单元111。解码存储单元111现在包含了块的单独指示(指示是否存在解码错误)。
如果确认信号在传送过程中丢失或者在传送中检测得到但无法解码，则它的解码错误信息不再存储在解码错误存储单元111中。信号检错单元302和信号误码处理单元303忽略这样的确认信号。
不同的确认信号可能会碰巧给出有关同一块的相互矛盾的解码错误信息。这可能发生于确认信号因传送错误受到损坏而无法由检错码255检测出来时。为解决这个冲突，信号误码处理单元303遵循多数表决规则，当半数以上的相关确认信号报告该块无解码错误时才认为解码成功。因此信号误码处理单元303在至少一半的确认信号报告有误码时才将其视为解码错误。
信号误码处理单元303也可以遵循更为保守的规则，无论何时只要有一个确认信号报错就将其视为解码错误。如果遵循的是该规则，则对于不同确认信号中出现解码错误信息冲突的所有情况都被视为指示了解码错误。
由于有这些措施，即使确认信号偶尔在传送过程中丢失或者在传送过程中得到的是无法恢复的信号误码，运动图像编码器300通常也可以从其它到达的信号中原封不动地提取完整的编码错误信息。只有当连续几个确认信号丢失或损坏时才会丢失信息。
而且即使到达的确认信号中带有无法检测出来的信号误码并且给出的是某一块误码的正确认信号，在大多数情况下信号检错单元302也能通过将其与其它确认信号中的解码错误信息进行比较来识别并停止使用误码信息。
如果固定冗余确认信号打包单元401将所需的参考帧号打包入确认信号内，则比较好的这些所需参考帧号只打包一次，例如打包在报告块内有解码错误的第一次确认信号内。其理由在于所需参考帧号比解码错误信息本身的重要程度要小一些。
虽然第二实施例比第一实施例需要传送更多的确认信号，或者在每个确认信号中需要确认更多的块，但是确认信号传送量仍然比普通系统对每个块都分开传送确认信号要少。因此在将多个块的解码错误信息打包入每个确认信号从而减少带宽需求的情况下，通过重复传送解码错误信息可以提高系统的可靠性。
第三实施例第三实施例根据解码错误发生率调整重复传送解码错误信息的次数。当运动图像编码器到运动图像解码器的信道质量与运动图像解码器到运动图像编码器的信道质量相关时第三实施例特别有用。
第三实施例中的运动图像编码器与图9所示的第二实施例的运动图像编码器相同。
图11示出了第三实施例的运动图像解码器400的功能结构，它采用图2中曾经在第一实施例中出现过的标号为201-207和209-212的单元。对于这些单元此处不再赘述。
图11中的冗余度确定单元501以一定的周期间隔读取存储在解码错误存储单元207中的解码错误信息，评估在这些间隔内解码错误的发生率，并设定合适的冗余值。对于较高的解码错误率设定较高的冗余值而对于较低的解码错误率则设定较低的冗余值。
冗余度可变确认信号打包单元502将每个块的解码错误信息打包入多个确认信号，而确认信号数由冗余度确定单元501设定的冗余值决定。
除了每条解码错误信息重复传送的次数由解码错误率决定以外，第三实施例的操作与第二实施例的相似。如果解码错误率随时间变化，则确认信号的冗余度也相应变化。
运动图像编码器中的信号检错单元302可以从每个确认信号内新旧解码错误信息的比例确定出每条解码错误信息传送的次数。例如如果每个确认信号包含三个新块和六个旧块的解码错误信息，则信号检错单元302即判断出每条解码错误信息将传送三次。如果每个确认信号包含六个新块和三个旧块的解码错误信息，则信号检错单元302即判断出每条解码错误信息将传送两次。
冗余度确定单元501可以根据各种规则确定冗余值。其中一种规则是根据下阈值和上阈值设定冗余值。如果解码错误率低于下阈值，则冗余度确定单元501将冗余度确定为无每条解码错误信息只传送一次。如果解码错误率介于上阈值与下阈值之间，则冗余度确定单元501将冗余度确定为二每条解码错误信息传送两次。解码错误率高于上阈值，则冗余度确定单元501将冗余度确定为三每条解码错误信息传送三次。
通过改变打包入每个确认信号的旧解码错误信息的数量可以调整确认信号的冗余度。如果需要，可以改变打包入每个确认信号内的新的解码错误信息数量和确认信号的发送速率。
第三实施例使得可以根据解码错误率来调整用于传送确认信号的带宽，解码错误率直接反映了从运动图像编码器到运动图像解码器的传送信道的质量，并间接反映了从运动图像解码器到运动图像编码器的传送信道的质量。如果解码错误率过高，则第三实施例就试图通过提高确认信号冗余度来改善传送质量。如果解码错误率达到无需冗余传送的要求，则第三实施例可去除冗余度以最大程度地节省带宽。
第四实施例除了确认信号传送冗余度根据图像编码器作出的评价设定之外，第四实施例与第三实施例类似。
图12示出了第四实施例的运动图像编码器600的功能结构，它采用图9中曾经在第二实施例中出现过的标号为101-111和302-303的单元。由于这些单元与第二实施例中相应的单元相同，所以此处不再赘述。
图12中新出现的单元是信道评价单元601和信道评价结果传送单元602。信道评价单元601从解码错误存储单元111中读取指示是否正确接收到解码错误信息的信息，由此评价从运动图像解码器到运动图像编码器的传送信道的质量并输出最终的评价质量结果。信道评价结果传送单元602向运动图像解码器传送这种质量评价结果。
第四实施例中的解码错误存储单元111不仅留有存储解码错误信息的空间，而且留有存储指示解码错误信息是否正确接收的标志的空间。当确认信号无法到达或者到达时存在无法恢复的误码时，或者当信号检错单元302通过比较新旧解码错误信息检测到信号误码时，信号误码处理单元303将解码错误存储单元111内相应的标志设定为指示存在信号误码。信道评价单元601通过以一定的周期间隔读取这些标志对信道质量作出评价。
图13示出了第四实施例的运动图像解码器700的功能结构，它采用图11中曾经在第三实施例中出现过的标号为201-207和209-212的单元。对于这些单元此处不再赘述。
图13中新出现的的单元是信道评价结果接收单元701和冗余度确定单元702。信道评价结果接收单元701从运动图像编码器600接收信道质量评价结果。冗余度确定单元702根据质量评价结果设定冗余值。
除了直接根据信道评价单元601评价的确认信号传送信道的质量情况设定确认信号中的解码错误信息冗余度以外，第四实施例的操作与第三实施例的相同。评价结果可以采用各种方式得出。例如信道评价单元601可以借助于上阈值和下阈值进行评价，而信道评价结果传送单元602可以传送一个信号，它指示信号误码率是低于下阈值还是高于上阈值，或者介于上下阈值之间。
当运动图像编码器到运动图像解码器的信道质量与运动图像解码器到运动图像编码器的信道质量关系不是很大时第四实施例特别有用。例如当运动图像解码器一侧出现少数解码错误但确认信号中出现许多信号误码时，通过增加确认信号中的冗余度第四实施例可以让运动图像编码器采用更新的参考帧并由此达到比其它情况更高的数据压缩率。相反，当确认信号中的信号误码较少时，不管运动图像解码器一侧的解码错误率如何，通过降低确认信号中的冗余度第四实施例由此节省了带宽。
上述实施例可以在许多方面作出改进。例如第四实施例可以改为由位于运动图像编码器一侧的信道评价单元601直接确定冗余值，并由信道评价结果传送单元602向运动图像解码器传送该冗余值而非传送信道评价结果。即信道评价单元601可以用作冗余度确定单元，而信道评价结果传送单元602可以用作所需冗余值传送单元。
在第四实施例中信道评价结果或所需冗余值无需由信道评价单元601自动确定；它也可以响应来自运动图像编码器一侧的人工输入以人工方式确定。同样，第三实施例中的冗余值也可以响应来自运动图像编码器一侧的人工输入以人工方式确定。当图像传送系统正处于建立和测试过程中时人工输入方式特别有用。
这里所用术语“块”指的是帧的一部分，每块都返回有一个解码错误指示。该部分可以与各种标准下的所谓宏块或块组对应。具体而言，“块”可以是帧的任何部分，或者甚至是整幅帧。毫无疑问，当每帧只有一个块时，图5、6、7和8中所示的块数可以省略。
在任何一个实施例中，通过将运动图像输入单元101接收到的运动图像数据存入帧存储器单元104可以省去运动图像编码器中的解码单元103。当进行帧内编码时，解码数据(或者原始输入数据)可以旁路帧存储单元104而直接存入参考帧存储单元105。
利用指针来指示参考帧可以将运动图像编码器中的帧存储单元104与参考帧存储单元105组合为一个存储单元。运动图像解码器中的参考帧存储单元204与帧存储单元205同样也可以组合为一个存储单元。在上述任何一个存储单元中，当数据不再需要时可以删除或者简单地用新的数据覆盖旧的数据。
刷新信号可以自动产生而无需响应运动图像解码器一侧的人工输入。例如如果在一定数量的连续帧内持续出现同一块解码错误则可以自动产生刷新信号。
在上述实施例中所述的运动图像编码器和运动图像解码器的功能可以用硬件、软件或硬件与软件结合的方式实现。
编码数据并不一定要代表运动图像，只要代表一系列的帧即可，这里的每帧有一个或多个块组成，并且以帧间编码方式对至少一些帧的至少一些块进行编码。从原理上讲，这里的帧可以是音频数据帧或者任意的二进制数据。
虽然这里借助传送装置与接收装置之间的点-点通信实例描述了上述实施例，但是本发明也可以用于多路广播系统，其中一台发送装置同时向多个接收装置发送同一编码数据。每台接收装置返回确认信号，而发送装置从中挑选被所有接收装置成功解码的参考帧。
对于本领域内的普通技术人员来说，无需创造性的劳动即可在下面权利要求所限范围内对本发明作出各种修改。
权利要求
1.一种改进型编码器，它包括以帧内方式或帧间方式对一系列帧进行编码的编码装置、通过第一信道向解码器传送所得的编码数据的传送装置以及选定帧间编码所用参考帧的参考帧更新装置，所述系列帧中的每帧都编码为一定数量的块，所述一定数量为任意的正整数，所述改进型编码器的特征在于包括用来经第二信道从所述解码器接收确认信号的确认信号接收装置，其中所述确认信号中的每个确认信号与多个块有关；与所述确认信号接收装置耦合的确认信号解包装置，用来解包每个所述确认信号，从而获取所述多个块中每个块的解码错误信息；以及与所述确认信号解包装置耦合的解码错误存储装置，用来存储所述解码错误信息并向所述参考图象更新装置提供所述解码错误信息，为所述参考图象更新装置用于选定所述参考帧。
2.如权利要求1所述的编码器，其特征在于所述一系列帧构成运动图像。
3.如权利要求1所述的编码器，其特征在于所述一系列帧的每帧仅仅包括一个块。
4.如权利要求1所述的编码器，其特征在于所述一系列帧的每帧包括多个块。
5.如权利要求1所述的编码器，其特征在于在至少两个不同的确认信号内重复传送每个单独块的解码错误信息，所述编码器包括与所述解码错误存储装置耦合的信号检错装置，用来通过比较不同确认信号中接收的解码错误信息来检测所述解码错误信息中的错误；以及与所述信号检错装置耦合的信号错误处理装置，用来在所述信号检错装置检测到错误时解决所述解码错误信息的冲突。
6.如权利要求5所述的编码器，其特征在于当所述信号检错装置检测到不同确认信号中有关某个块的所述解码错误信息有冲突时，所述信号错误处理装置根据多数表决规则解决冲突。
7.如权利要求5所述的编码器，其特征在于当所述信号检错装置检测到不同确认信号中有关某个块的所述解码错误信息有冲突时，所述信号错误处理装置对该块设定解码错误信息以指示存在解码错误。
8.如权利要求5所述的编码器，其特征在于进一步包括与所述解码错误存储装置耦合的信道评价装置，用来评价所述确认信号中出现信号错误的频率并由此生成所述第二信道的质量评价结果；以及与所述信道评价装置耦合的信道评价结果传送装置，用来向所述编码器传送所述质量评价结果。
9.如权利要求5所述的编码器，其特征在于包括用来确定在所述确认信号中所述解码错误信息的所需重复次数的冗余度确定装置；以及与所述冗余度确定装置耦合的所需冗余度传送装置，用来通知所述译码器关于所述冗余度确定装置确定的所述确认信号内所述编码错误信息的所需重复次数。
10.如权利要求9所述的编码器，其特征在于所述冗余度确定装置根据所述确认信号中信号错误频率来确定所需的重复次数。
11.如权利要求9所述的编码器，其特征在于所述冗余度确定装置根据来自所述编码器一侧的人工输入来确定所需的重复次数。
12.一种改进型解码器，它包括通过第一信道接收代表编码器的一系列帧的编码数据以及以帧内解码或帧间解码方式对所述编码数据进行解码的解码装置，其特征在于所述解码装置将所述一系列帧的每帧解码为一定数量的块，所述一定数量为任意的正整数，所述解码装置还借助在编码数据内被定义为参考帧的先前帧内相应块作为参考对帧内块进行解码从而完成帧间解码，所述改进型解码器包括用来存储所述块的解码错误信息的解码错误存储装置；与所述解码错误存储装置耦合的确认信号打包装置，用来通过将多个所述块的解码错误信息打包入所述确认信号构造确认信号；以及与所述确认信号打包装置耦合的确认信号传送装置，用来通过第二信道向所述编码器传送所述确认信号。
13.如权利要求12所述的解码器，其特征在于所述一系列帧构成运动图像。
14.如权利要求12所述的解码器，其特征在于所述一系列帧的每帧仅仅包括一个块。
15.如权利要求12所述的解码器，其特征在于所述一系列帧的每帧包括多个块。
16.如权利要求12所述的解码器，其特征在于所述确认信号打包装置将所需的参考帧号放入出现解码错误的块的所述确认信号内。
17.如权利要求12所述的解码器，其特征在于所述确认信号打包装置将所需的块号放入确认信号内以标识无解码错误的块。
18.如权利要求12所述的解码器，其特征在于所述确认信号打包装置将所需的块号放入确认信号内以标识出现解码错误的块。
19.如权利要求12所述的解码器，其特征在于所述确认信号打包装置在所述确认信号内采用比特标志来标识出现解码错误的块。
20.如权利要求12所述的解码器，其特征在于所述确认信号打包装置在不同的确认信号内重复单个块的解码错误信息。
21.如权利要求20所述的解码器，其特征在于所述确认信号打包装置将出现解码错误的块的所需参考帧号放入所述不同确认信号中的一个内。
22.如权利要求20所述的解码器，其特征在于进一步包括用来确定单个块的所述解码错误信息重复次数的冗余度确定装置。
23.如权利要求22所述的解码器，其特征在于所述冗余度确定装置根据解码错误频率确定所述的次数。
24.如权利要求22所述的解码器，其特征在于所述冗余度确定装置根据来自所述解码器一侧的人工输入确定所述的次数。
25.如权利要求22所述的解码器，其特征在于进一步包括用来接收来自所述编码器的信道质量评价结果的评价结果接收装置，其中所述冗余度确定装置根据所述评价结果接收装置接收的评价结果确定所述的次数。
26.如权利要求22所述的解码器，其特征在于进一步包括与所述冗余度确定装置耦合的冗余度接收装置，用来从所述编码器接收所述解码错误信息的所需重复次数。
27.一种从传送装置向接收装置传送一系列帧的改进方法，其中一系列帧中的每帧包括一定数量的块，所述一定数量为任意的正整数，并且在所述传送装置内以帧间编码方式对至少一部分帧内至少一部分块进行编码，向所述接收装置传送，并在所述接收装置内以帧间解码方式解码，所述帧间编码和帧间解码借助指定为参考帧的先前帧内相应的块完成，所述改进方法包括以下步骤在所述接收装置一侧将多个块的解码错误信息打包入每个确认信号，所述解码错误信息指示在各块内是否发生解码错误；从所述接收装置向所述传送装置传送所述确认信号；在所述传送装置一侧解包所述确认信号，从而获取所述多个块中各块的解码错误信息；以及在所述传送装置一侧根据所述解码错误信息选定参考帧。
28.如权利要求27所述的方法，其特征在于所述的帧系列构成运动图像。
29.如权利要求27所述的方法，其特征在于所述的帧系列的每帧仅仅包括一个块。
30.如权利要求27所述的方法，其特征在于所述的帧系列的每帧包括多个块。
31.如权利要求27所述的方法，其特征在于包括将所需的参考帧号放入出现解码错误的块的所述确认信号内的步骤。
32.如权利要求27所述的方法，其特征在于所述打包步骤包括将所需的参考帧号放入确认信号内以标识出现解码错误的块。
33.如权利要求27所述的方法，其特征在于所述打包步骤包括将所需的参考帧号放入确认信号内以标识无解码错误的块。
34.如权利要求27所述的方法，其特征在于所述打包步骤包括在所述确认信号内设定比特标志来标识出现解码错误的块。
35.如权利要求27所述的方法，其特征在于包括在不同的确认信号内重复单个块的解码错误信息的步骤。
36.如权利要求35所述的方法，其特征在于进一步包括将出现解码错误的块的所需参考帧号放入所述不同确认信号中的一个内的步骤。
37.如权利要求35所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤在所述传送装置一侧将所述解码错误信息存入存储器装置内；通过比较所述不同确认信号中接收的解码错误信息来检测所述确认信号中的信号错误；以及解决所述不同确认信号中解码错误信息的冲突。
38.如权利要求37所述的方法，其特征在于所述冲突通过多数表决规则解决。
39.如权利要求37所述的方法，其特征在于通过无论何时在接收到的确认信号中出现解码错误信息不一致时将其识别为解码错误以解决所述冲突。
40.如权利要求37所述的方法，其特征在于进一步包括在所述接收装置一侧根据解码错误频率确定重复所述解码错误信息的次数。
41.如权利要求37所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤在所述接收装置一侧根据来自所述接收装置的人工输入确定重复所述解码错误信息的次数。
42.如权利要求35所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤在所述传送装置一侧根据所述确认信号中出现解码错误的频率确定重复所述解码错误信息的次数。
43.如权利要求37所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤在所述传送装置一侧根据来自所述传送装置的人工操作输入确定重复所述解码错误信息的次数。
44.如权利要求37所述的方法，其特征在于进一步包括以下步骤在所述传送装置一侧对所述确认信号中信号误码率作出评价并由此生成信道质量评价结果，所述确认信号通过所述信道从所述接收装置传送至所述传送装置；从所述传送装置向所述接收装置传送所述质量评价结果；以及在所述接收装置一侧根据所述质量评价结果确定重复所述解码错误信息的次数。
全文摘要
本发明提供一种改进型编码器,它包括:用来经第二信道从所述解码器接收确认信号的确认信号接收装置,其中的每个确认信号与多个块有关;与所述确认信号接收装置耦合的确认信号解包装置,用来解包每个所述确认信号,从而获取所述多个块中每个块的解码错误信息;以及与所述确认信号耦合的解码错误存储装置,用来存储所述解码错误信息并向所述参考帧更新装置提供其在选定所述参考帧过程中采用的所述解码错误信息。
文档编号H04N7/32GK1177237SQ9711821
公开日1998年3月25日 申请日期1997年9月4日 优先权日1996年9月4日
发明者福永茂, 中井敏久 申请人:冲电气工业株式会社