专利名称：视频数据收发装置及其收发方法
技术领域：
本发明涉及视频数据收发装置及其收发方法，特别涉及用于收发视频数据的视频数据收发装置及其收发方法，该装置按照视频数据的有效位数执行鉴别差错保护。
压缩视频数据由于压缩算法的特性对差错是敏感的。因此，便有差错处理方法的研究，以处理视频信息通过通讯信道发送的过程中很容易产生的差错。
图1是说明一般视频数据收发装置的结构的方框图，参照图1，图1的装置包括一发送级10和一接收级12。发送级10包括一视频数据提供部分100，用于提供视频数据；视频数据编码器102，用于压缩接收的视频数据；前向纠错(FEC)编码器104，用于将各种包括冗余信息的纠错码加到压缩的视频数据中以防在通讯信道中产生的噪音；以及一交织器106，用于交织由FEC编码器产生和输出的比特流。该接收级12包括一解交织器120，用于恢复交织的比特流；FEC译码器122，用于译码由FEC编码器104编码的具有加入其中的纠错编码的信号(图中未示)，并输出压缩视频数据；以及一视频数据译码器124，用于恢复压缩视频数据，和视频同步126。
在系统1的操作中，从视频数据提供部分100输出的视频数据信号被输入到视频数据编码器102中并被压缩。压缩视频数据被输入到FEC编码器104，以及包括冗余信息的各种纠错码被加入到压缩的视频数据中。交织器106以预定的序列执行重新安排由FEC编码器104输出的信号的插入操作，以防止在无线环境中因衰减而很可能发生的突发差错的产生，并且发送结果信号至通讯信道。解交织器102执行接收通过通讯信道发送的信号的解交织操作以及将其重新安排回原来序列。解交织信号由FEC译码器122译码。视频数据译码器124接收译码信号和解压缩译码信号，借此减少视频数据。这样，传统视频数据发送和接收装置1处理可能加入到通讯信道中的噪音。
典型地，在装置1中，假定从视频数据编码器102输出的比特流的比特均就有同样的有效位数。但是，压缩视频数据具有不同级别的有效位数。当高有效位数的视频数据被差错损坏时，图像质量的降低将相对较严重。解决该问题的方法是加入大量冗余信息至视频数据中以便于损坏数据的恢复。这样，系统开销信息增加，产生了信道率增加的问题。
图2是传统的用于解决上述问题的视频数据收发装置的方框图。图2的视频数据收发装置2包括一用于执行速率兼容穿孔卷积(Rate CompatiblePunctured Convolution，RCPC)的RCPC编码器202。
在装置2的操作中，首先，视频数据编码器200将一语法元素按照语法元素的有效位数分成几个级别，并且发送包括级别的信息的源有效位数信息(SSI，Source Significance Information)至RCPC编码器。RCPC编码器202提取穿孔规则信息并且发送包括上述信息的编码信息至维特比(Viterbi)译码器208。相应地，RCPC编码器202在每一级别上用纠错编码方法执行信道编码，和维特比译码器208根据穿孔规则信息译码一信道，以此改善纠错能力。
但是，在装置2中，压缩视频数据的语法元素具有不同的SSI，以及按照SSI执行可变长度的编码，因此，根据视频数据的有效位数，每一视频数据的比特流具有不同长度。对于卷积编码前的视频数据比特流，其有效位数常改变，并且在RCPC编码期间，根据有效位数，编码规则也常改变。特别是当小部分的编码率改变时，将有一缺陷，即比起典型卷积编码方法的使用来说，装置2的纠错性能很可能因RCPC的特性而下降。
同时，常规视频压缩算法采用可变长度编码方法，参照前一帧或前一宏块使用预测编码技术，使用管理信息记录编码信息，以及按照管理信息执行译码，但是，当编码一个空间宏块产生差错时，该压缩算法很有可能影响下一个和后续的码字的译码。而且，当前一帧或宏块的编码字中产生差错时，该压缩算法很有可能影响下一帧或宏块的译码。还有，当管理信息产生差错时，压缩算法可以影响整个视频序列或整个帧。还有，在信道编码过程中，加入各种纠错编码至压缩视频数据中也增加了数据量。
结果，在传统的视频数据收发装置中，不按照压缩视频数据的有效位数控制信道编码时数据的增加，产生了难以高效使用有限信道能力的缺陷。
为解决上述问题，本发明的目的之一是提供一种视频数据发送装置，其按照视频数据的有效位数执行鉴别差错保护信道编码。
本发明的另一目的是提供一视频数据接收装置，用于接收和恢复由发送装置信道编码的视频数据。
本发明的另一目的是提供一视频数据收发装置，执行鉴别差错保护信道编码以及通过按照视频数据的有效位数进行视频数据的鉴别差错保护并接收和恢复信道编码数据来发送视频数据。
本发明的另一目的是提供一种发送装置执行的视频数据编码方法。
本发明的另一目的是提供一种接收装置执行的视频数据译码方法。
因此，为达到上述目的，本发明提供一种视频数据发送装置，包括压缩部分，用于鉴别视频数据的有效位数，产生按区域分类的区域信息，根据区域信息按区域压缩视频数据，输出压缩的视频数据；以及编码部分，用于使用RCPC编码方法对应于区域信息中包括的有效位数按照预定编码规则按区域编码压缩的视频数据，以及插入预定标记。
压缩部分最好包括第一区域信息提供单元，用于接收视频数据，按照视频数据的宏块位置的有效位数级别将视频数据分成区域，以及产生指示有效位数级别的区域信息。另外，第一区域信息提供单元可以将接收的视频数据按照由时间帧鉴别的视频数据的有效位数级别，或按照由时间帧鉴别的视频数据的有效位数级别和宏块位置的有效位数级别分成区域。
压缩部分最好还包括视频数据压缩单元，用于输出包括每一区域的比特数的信息。
编码部分最好包括第一编码规则查询表提供单元，用于根据有效位数级别按区域提供包括与穿孔卷积条件相关的信息的编码规则查询表；卷积编码器，用于参照编码规则查询表执行穿孔卷积编码，当区域编码率随前一区域编码率改变时在区域中插入预定标记，以及，输出卷积编码的比特流。
第一编码规则查询表提供单元最好提供编码规则查询表集，以使小数量的穿孔处理在高有效位数区域上执行，大数量的穿孔处理在低有效位数的区域上执行。
卷积编码单元最好包括卷积编码器，用于在某一速率上执行卷积编码以及输出卷积编码比特流；以及标记插入和穿孔单元，用于接收卷积编码比特流，和当参照编码规则查询表执行穿孔时在其编码率被挂起(hang)的区域中插入预定标记。
所述标记最好包括表示每区域中比特数的信息，以及较多数量的固定比特分配给帧内部分而不是帧间部分。
所述标记最好是长度为(UL×N)比特的唯一比特流，由顺序将第一k比特的比特流，具有UL比特的第二唯一比特流，和第一k比特的比特流输入至速率兼容卷积编码器在某速率N上执行卷积编码而产生。
视频数据发送装置最好还包括交织器，用于接收和交织卷积编码的比特流。
为达到上述第二个目的，本发明提供了一种视频数据接收装置，包括译码部分，用于提取编码率改变信息，以指示编码规则因从信道编码视频数据中检测到标记而改变，和对每一区域按照对应的编码规则译码视频数据；以及一解压缩部分，用于参照区域信息按区域解压缩视频数据。
译码部分最好包括标记译码器，用于从信道编码的数据中检测满足预定唯一性的标记，以及提供编码率改变信息；第二编码规则查询表提供单元，用于为每一按照视频数据的有效位数划分的区域提供与穿孔卷积条件有关的编码规则查询表，以响应编码率改变信息；维特比译码器，用于参照编码规则查询表和编码率改变信息译码解交织的信号，以及输出压缩视频数据。
解压缩部分最好包括第二区域信息提供单元，用于按照视频数据的宏块位置的有效位数级别提供划分成区域的区域信息，以指示有效位数级别；以及视频数据解压缩单元，用于参照区域数据按区域解压缩视频数据。
视频数据接收装置最好还包括解交织器，用于解交织由通讯信道接收的交织信号。
为达到第三个目的，本发明提供了视频数据收发装置，包括压缩部分，编码部分，译码部分，和解压缩部分。压缩部分包括第一区域信息提供单元，用于接收视频数据，按照视频数据的有效位数级别将接收的视频数据划分成区域，以及产生表示有效位数级别的区域信息；以及视频数据压缩单元，用于参照区域信息按区域压缩视频数据，和顺序输出压缩的视频数据。
编码部分包括第一编码规则查询表提供单元，用于提供包括与穿孔卷积条件相关的信息的编码规则查询表；卷积编码单元，用于参照编码规则查询表执行穿孔卷积编码，当区域编码率随前一区域编码率改变时，在区域中插入预定标记，并输出卷积编码比特流；以及一交织器，用于接收和交织一卷积编码比特流。
译码部分包括解交织器，用于接收和解交织一由通讯信道发送的信号；标记检测器，用于从解交织信号中检测满足预定唯一性的标记以及提供与编码率改变有关的信息；第二编码规则查询表提供单元，用于响应编码率改变信息提供包括与穿孔卷积条件有关的信息的编码规则查询表；维特比译码器，用于参照编码规则查询表和编码率改变信息译码解交织信号以输出压缩视频数据。
解压缩部分包括第二区域信息提供单元，按照视频数据的有效位数级别将视频数据划分成区域以及提供指示有效位数级别的区域信息；以及视频数据解压缩单元，用于参照区域信息按区域恢复压缩的视频数据。
为达到上述第四个目的，本发明提供了包括压缩步骤和编码步骤的视频数据编码方法。在压缩步骤中，视频数据的有效位数被鉴别，产生了按照有效位数划分区域的区域信息，以及视频数据按照区域信息按区域被压缩。在编码步骤中，压缩的视频数据根据区域信息中包括的有效位数按区域使用RCPC编码方法被编码，以及指示编码率已改变的预定标记被插入到编码数据中。
为达到第五个目的，本发明提供了视频数据译码方法，包括译码步骤和解压缩步骤。在译码步骤中，从信道编码视频数据中检测出标记，提取指示编码规则已改变的编码率改变信息，以及按照预定编码规则为每一区域译码视频数据。在解压缩步骤中，参照区域信息按区域解压缩视频数据。
参照附图对优选实施例进行详细说明后，本发明的上述目的和优点将更加明显。
图1是常规视频数据收发装置的组成结构的方框图；图2是使用常规速率兼容穿孔卷积(RCPC)编码技术的视频数据收发装置的结构方框图；图3A是按照本发明的视频数据发送装置的结构的方框图；图3B是是按照本发明的视频数据接收装置的结构的方框图；图4是说明按照本发明的视频数据收发装置可以用作基础的H-263标准产生的压缩的视频数据比特流位置的有效位数的方框图；图5是可应用于本发明的视频数据收发装置的位置鉴别差错保护区域分段的实例说明图；图6是可应用于本发明的视频数据收发装置的时间鉴别差错保护区域分段的实例说明图；图7是可应用于本发明的视频数据收发装置的时间和位置鉴别差错保护区域段的实例说明图8是本发明的视频数据收发装置中的速率兼容穿孔卷积(RCPC)编码的比特流结构实例说明；图9是本发明的视频数据收发装置中的根据RCPC编码比特流产生标记的方法实例。
参照图3A，按照本发明的视频数据发送装置(与图3a同名)包括压缩部分30和编码部分32。压缩部分30包括第一区域信息提供单元304和视频数据压缩单元306。编码部分32包括第一编码规则查询表提供单元320，卷积编码单元322，和交织单元328。卷积编码单元322包括卷积编码器324和标记插入及穿孔单元326。参照图3B，本发明的视频数据接收装置3b包括译码部分34和解压缩部分36。译码部分34包括解交织单元342，标记检测器344，第二编码规则查询表提供单元346，和维特比译码器348。解压缩部分36包括第二区域信息提供单元362和视频数据解压缩单元364。
图4说明了基于H-263标准的视频数据收发装置中的视频数据压缩器输出的压缩视频数据的比特流的结构。由于本发明的视频数据收发装置应用了一个标记，因此与基本上接受标记的H-263标准兼容。参照图4，压缩视频数据比特流的语法元素具有不同的有效位数(significance)。例如，若图像起始码(PSC)，时间参考码(TR)，和图像类型码(PTYPE)具有最高有效位数，例如有效位数3，则其它码PQUANT，CPM，PEI和GN均具有例如有效位数2，即其有效位数低于图像起始码(PSC)，时间参考码(TR)，和图像类型码(PTYPE)的有效位数。如上所述，根据在比特流中的位置，比特流具有不同的有效位数，这样，不需要将一致的信道编码技术应用于这些不同的有效位数级别。在本发明的视频数据收发装置中，考虑到上述所情况，在视频数据被压缩时，视频数据被划分成区域，以鉴别视频数据的有效位数，指示鉴别的有效位数级别的区域信息被编码成压缩的视频数据比特流，并执行卷积信道编码。这里，根据对每一鉴别的有效位数使用不同的编码规则查询表，对每一具有不同有效位数级别的视频数据区域执行不同的穿孔卷积编码来完成信道编码。因此，按照视频数据的有效位数使用不同的差错保护。
参照图3，视频数据发送装置中3a的第一区域信息提供单元304通过鉴别视频数据的有效位数将视频数据划分成区域。在本实施例中，将说明三种鉴别视频数据有效位数的方法。然而，此仅出于说明需要而不是限制本发明的范围。这三种方法的说明次序是首先说明在视频数据中靠宏块的位置鉴别有效位数，然后靠视频数据帧的帧鉴别有效位数，以及靠位置和帧的组合鉴别有效位数。
图5是正交公共中间格式(QCIF)的帧中的宏块的有效位数级别的区域分段举例说明图，以说明上述第一种方法。参照图5，当i是0至98之间的值时，各宏块Mi可以被分成任意区域或任意边界。在此，举例说明每一宏块被分成区域R1，R2，和R3，以及边界B1，B2。当指示区域R1，R2，和R3的有效位数的源有效位数信息(SSI)被表示成SSI1，SSI2和SSI3时，当相对每一区域R1，R2，和R3将满足速率兼容性的必要充分条件的穿孔规则设定为是A1，A2和A3时，以及当SSI1，＞SSI2＞SSI3时，实现下述公式1表示的关系式穿孔数A1＜穿孔数A2＜穿孔数A3...(1)将每一穿孔规则A1，A2和A3应用于在母速率下卷积编码的代码来编码如上说明的每一区域R1，R2，和R3。这样，区域R1因其具有最小穿孔数而被以最低编码率编码，以及区域R3因其具有最大穿孔数而被以最高编码率编码。换言之，编码时，将最大冗余分配给最高有效位数的区域而加强了防出错保护。使用这样的可变编码率的方法减小了最高有效位数部分被差错破坏的可能性。同时，宏块M0至M98被视频编码器(图中未示)顺序编码，以及按照编码将比特流存储在对应的缓冲器中(图中未示)。比特流在预定速率上被RCPC编码。
图6说明了按照视频数据帧的时间按帧划分的区域分段的实例，作为上述方法中的第二个方法。当在t＝0的条件下产生的起始帧内部分被表示成F0时，n表示任意整数，顺序产生帧间部分F1，F2，...Fn，然后在t＝0条件下产生帧内部分F0。总之，按照视频压缩装置的特性指示帧有效位数的帧源有效位数信息FSSI0至FSSIn之间的大小关系由下述公式2来表示FSSI0＞FSSI1＞...＞FSSSn...(2)相应地，帧的穿孔规则FAi之间的大小关系由下述公式3表示FA0的数量＜FA1的数量＜...＜FAn的数量 ...(3)
总之，由于许多中间图像(图像间)可以存在于内部图像(图像内)之间，上述公式可以由下述公式4概括为(FSSI0...FSSIi-1)＞(FSSIi...FSSIj-m)＞...＞(FSSIj...FSSIn)...(4)其中，i，j，m和n表示任意整数。
图7是在上述三个有效位数鉴别方法中的第三种方法的解释图，将图5所示的按区域的鉴别保护方法，和图6所示的按时间的鉴别保护方法结合起来形成按区域-时间的鉴别保护方法。参照图7，当在t＝0的条件下产生的起始帧内部分被表示成F0时，n表示任意整数，顺序产生帧间部分F1，F2，...Fn，直到t变为n。之后在t＝0的条件下产生帧内部分F0。每一帧F0，F1，...，Fn可以按照每一宏块的位置的有效位数被分成第一和第二区域R1和R2。如果视频数据包括n个帧，以及每一帧被分成任意的m个区域，每一帧的编码规则FAj由下述公式5表示FAj＝{{F0R1，...，F0Rm，F0B1，...，F0B(m-1)，F0A0，...，F0A0m}，{F1R1，...F1Rm，F1B1，...，F1B(m-1)，F1A0，...F1A0m，}{FnR1，...，FnRm，FnB1，...，FnB(m-1)，FnA0，...，FnA0m}}下面参照图3A说明上述视频数据发送装置3a的操作。在图3A中，表示视频数据流的数据信号由实线指示，不表示视频数据的数据控制信号由虚线表示。
在压缩部分30中，第一区域信息提供单元304按照图5至图7所说明的有效位数鉴别方法之一通过鉴别视频数据的有效位数划分视频数据，并且产生和输出指示视频数据有效位数的区域信息。在此，区域信息可以包括表示其中相应视频数据存在的区域数据，表示对应区域有效位数的源有效位数信息，以及表示对应区域编码规则的编码规则信息。由于在视频数据压缩期间需要产生区域信息，因此表示视频数据未被输入至区域信息提供单元304。视频数据压缩单元306根据区域信息按区域压缩视频数据并顺序输出压缩视频数据。在此实施例中，视频数据压缩单元306对应于包括每一区域比特数的信息输出关于每一区域比特数的信息。在此，考虑到标记对差错非常敏感，每一区域比特数的信息最好将每一帧的每一分段区域的比特数表示成固定比特数。即，在图6至7所述的按时间以帧划分区域的情况下，帧内部分通常具有为帧间部分的大约十倍的比特数，这样，最好对帧内部分和帧间部分分配不同数量的固定比特。即，最好将小数量比特分配给帧间部分，而相对大数量比特分配给帧内部分。
在编码部分32中，第一编码规则查询表提供单元320提供包括与穿孔卷积条件相关的信息编码规则查询表。卷积编码单元322参照第一编码规则查询表执行穿孔卷积编码。在此，第一编码规则查询表最好包括在内，以在最高有效位数区域内执行小数量穿孔，以及在最低有效位数区域内执行大数量穿孔。卷积编码单元322通过在编码率已改变的区域内插入标记而输出卷积编码比特流。在本实施例中，卷积编码单元322的卷积编码器324执行卷积编码以输出卷积编码比特流，以及标记插入和穿孔单元326当参照第一编码规则查询表执行穿孔时接收卷积编码比特流和插入标记至编码率已改变的区域中。插入到卷积编码比特流中的标记必须具有唯一性，以及加入和发送表示每一区域比特数的语法的方法可用作标记产生方法。已插入穿孔卷积和标记的比特流由交织器328进行交织并被发送至通讯信道。该信道编码的比特流按照其有效位数被有分别地保护。
下面参照图3B说明视频数据发送装置3b的操作。
在图3B中，与图3A相似，表示视频数据流的数据信号用实线表示，不表示视频数据的控制信号用虚线表示。
当发送信号被通过通讯信道接收时，译码部分34中的解交织单元342执行解交织。标记检测器344从解交织信号中检测具有预定唯一性的标记，并且从标记中提取编码率改变信息。第二编码规则查询表提供单元346响应编码率改变信息提供包括与穿孔卷积条件相关的信息的编码规则查询表。第二编码规则查询表基于用于编码的第一编码规则查询表。维特比译码器348参照第二编码规则查询表和编码率改变信息译码解交织信号以输出压缩视频数据。
在解压缩部分36中，第二区域信息提供单元362在按照视频数据的位置的有效位数分类的区域上提供区域信息以表示有效位数级别。该区域信息等于压缩部分30中第一区域信息提供单元304所提供的区域信息。视频数据解压缩单元364参照区域信息按区域解压缩视频数据及输出视频数据。
在上述说明的本发明实施例中，压缩部分30中的视频数据压缩单元306输出表示每一区域比特数的信息，以及编码部分32中的卷积编码单元322插入该信息至标记中。译码部分34中的标记检测器344根据是否检测到标记提取包括在标记中的与每一区域中比特数有关的信息和编码率改变信息。这样，当维特比译码器348执行译码时，通过参照包括在标记中的与每一区域中比特数有关的信息可以鉴别区域中的比特数。这样，译码器348可以执行按区域的译码。
下面说明插入标记的另一办法。因为插入标记的比特流是一卷积编码数据比特流，必须用与上述方法不同的编码来形成标记。图9说明了用另一卷积编码方法产生标记的过程实例。参照图9，当k被设定为是一任意的表示限制长度的整数时，具有预定编码率(例如，1∶N，其中N是正整数)的卷积译码器接收一比特流，该比特流中，在H-263标准的16位连续比特“0”的唯一编码字的头尾处附加了k位信息。图9的用于产生标记的卷积编码器卷积编码该比特流以及输出具有长度(16×N+2×k)的比特流。最好该标记是一具有长度(16×N)位的不断在比特流中产生的比特流。该标记插入到由卷积编码单元322卷积编码的比特流中，由交织单元328交织，并被发送到通讯信道。在译码部分34中，标记检测器344通过检测唯一标记提取编码率改变信息，以及考虑对应区域执行译码直到接收到下一标记。相应地，维特比译码器348执行译码直到检测到唯一标记，这样，可按照区域执行译码。
图8是按照本发明的由视频数据发送装置已将标记插入的帧比特流的举例。参照图8，区域数据Rn，R1，R2按照区域被安排在每一帧0，帧1，帧中，以及标记被插入在编码率将被改变的区域数据R0，R1，和R2之间。这样，具有不同编码率的区域数据比特流由标记相互分开，这样，每一区域数据R0，R1，和R2可以对应的编码率编码。本发明的视频数据发送装置，视频数据接收装置，和视频数据收发装置使用上述所说明的标记，这样便与H-263标准兼容。
如上所述，本发明的视频数据发送装置按照视频数据的有效位数有区别地防止视频数据出错，以及本发明的视频数据接收装置当接收视频数据时信道编码和恢复有区别地防止出错的视频数据，以有效处理通讯信道中很可能产生的差错。而且，多个帧作为一个单位来处理，一定数量的穿孔规则可以被应用于一任意帧中，这样，减少了在任何时间改变编码率而产生的系统复杂性。
权利要求
1.一种使用鉴别差错保护压缩视频数据的视频数据发送装置，使用速率兼容穿孔卷积(RCPC)编码方法鉴别地防止视频数据出错以及发送视频数据，该装置包括压缩部分，用于鉴别视频数据的有效位数，产生按区域分类的区域信息，根据区域信息按区域压缩视频数据，输出压缩的视频数据；以及编码部分，用于使用RCPC编码方法对应于区域信息中包括的有效位数按照预定编码规则按区域编码压缩的视频数据，以及插入预定标记。
2.如权利要求1所述的使用鉴别差错保护的视频数据发送装置，其中所述压缩部分包括第一区域信息提供单元，用于接收视频数据，按照视频数据的宏块位置的有效位数级别将视频数据分成区域，以及产生指示有效位数级别的区域信息；以及视频数据压缩单元，用于按照区域信息压缩视频数据区域以及顺序输出压缩视频数据。
3.如权利要求1所述的使用鉴别差错保护的视频数据发送装置，其中所述压缩部分包括区域信息提供单元，用于接收的视频数据，按照由时间帧鉴别的视频数据的有效位数级别将视频数据划分成区域，产生指示有效位数级别的区域信息；以及视频数据压缩单元，用于按照区域信息压缩视频数据区域以及顺序输出压缩视频数据。
4.如权利要求1所述的使用鉴别差错保护的视频数据发送装置，其中所述压缩部分包括第一区域信息提供单元，用于接收视频数据，按照由时间帧鉴别的视频数据的有效位数级别以及按照视频数据的宏块位置的有效位数级别将视频数据划分成区域，以及产生指示有效位数级别的区域信息；以及视频数据压缩单元，用于按照区域信息压缩视频数据区域以及顺序输出压缩的视频数据。
5.如权利要求2至4所述的使用鉴别差错保护的视频数据发送装置，其中所述视频数据压缩单元输出包括每一区域比特数的信息。
6.如权利要求1所述的使用鉴别差错保护的视频数据发送装置，其中编码部分包括第一编码规则查询表提供单元，用于根据有效位数级别按区域提供包括与穿孔卷积条件相关的信息的编码规则查询表；以及卷积编码器，用于参照编码规则查询表执行穿孔卷积编码，当区域编码率随前一区域编码率改变时在区域中插入预定标记，以及，输出卷积编码的比特流。
7.如权利要求6所述的使用鉴别差错保护的视频数据发送装置，其中所述第一编码规则查询表提供单元提供编码规则查询表集，以在高有效位数区域上执行少量的穿孔处理，在低有效位数的区域上执行大量的穿孔处理。
8.如权利要求6所述的使用鉴别差错保护的视频数据发送装置，其中所述卷积编码单元包括卷积编码器，用于在某一速率上执行卷积编码以及输出卷积编码比特流；以及标记插入和穿孔单元，用于接收卷积编码比特流，和当参照编码规则查询表执行穿孔时在其编码率已被挂起的区域中插入预定标记。
9.如权利要求1或8所述的使用鉴别差错保护的视频数据发送装置，其中所述标记包括表示每一区域比特数的信息。
10.如权利要9所述的使用鉴别差错保护的视频数据发送装置，其中与帧间部分相比，大数量固定比特分配给帧内部分。
11.如权利要求1或8所述的使用鉴别差错保护的视频数据发送装置，其中所述标记是具有长度(UL×N)比特的唯一比特流，通过顺序将第一k比特的比特流、具有UL比特的第二唯一比特流、和第一k比特的比特流输入至速率兼容卷积编码器在某速率N下执行卷积编码而产生。
12.如权利要求8所述的使用鉴别差错保护的视频数据发送装置，还包括交织器，用于接收和交织卷积编码的比特流。
13.一种视频数据接收装置，该装置使用鉴别差错保护译码压缩的视频数据，使用RCPC编码方法鉴别地防止差错，经通讯信道发送视频数据，该装置包括译码部分，用于提取编码率改变信息，以指示编码规则因从信道编码视频数据中检测到标记而改变，和对每一区域按照对应的编码规则译码视频数据；以及一解压缩部分，用于参照区域信息按区域解压缩视频数据。
14.如权利要求13所述的使用鉴别差错保护的视频数据接收装置，其中所述译码部分包括标记译码器，用于从信道编码的视频数据中检测满足预定唯一性的标记，以及提供编码率改变信息；第二编码规则查询表提供单元，用于为每一按照视频数据的有效位数划分的区域提供与穿孔卷积条件有关的编码规则查询表，以响应编码率改变信息；以及维特比译码器，用于参照编码规则查询表和编码率改变信息译码解交织的信号，以及输出压缩视频数据。
15.如权利要求13所述的使用鉴别差错保护的视频数据接收装置，其中所述压缩部分包括第二区域信息提供单元，用于按照视频数据的宏块位置的有效位数级别提供划分成区域的区域信息，以指示有效位数级别；以及视频数据压缩单元，用于参照区域数据按区域解压缩视频数据。
16.如权利要求13所述的使用鉴别差错保护的视频数据接收装置，其中所述压缩部分包括第二区域信息提供单元，用于按照视频数据宏块的帧的有效位数级别提供划分成区域的区域信息，以指示有效位数级别；以及视频数据解压缩单元，用于参照区域数据按区域解压缩视频数据。
17.如权利要求13所述的使用鉴别差错保护的视频数据接收装置，其中所述解压缩部分包括第二区域信息提供单元，用于按照视频数据的时间帧的有效位数级别和帧的宏块位置的有效位数级别提供划分成区域的区域信息，以指示有效位数级别；以及视频数据解压缩单元，用于参照区域数据按区域解压缩视频数据。
18.如权利要求13所述的使用鉴别差错保护的视频数据接收装置，还包括解交织器，用于解交织由通讯信道接收的交织信号。
19.一种视频数据收发装置，该装置使用鉴别差错保护压缩视频数据，使用速率兼容穿孔卷积编码方法鉴别保护视频数据以防出错，发送视频数据至通讯信道，译码接收的信道编码数据和解压缩视频数据，该装置包括压缩部分；编码部分；译码部分；以及解压缩部分，其中压缩部分包括第一区域信息提供单元，用于接收视频数据，按照视频数据的有效位数级别将接收的视频数据划分成区域，以及产生表示有效位数级别的区域信息；以及视频数据压缩单元，用于参照区域信息按区域压缩视频数据，和顺序输出压缩的视频数据，所述编码部分包括第一编码规则查询表提供单元，用于提供包括与穿孔卷积条件相关的信息的编码规则查询表；卷积编码单元，用于参照编码规则查询表执行穿孔卷积编码，当区域编码率随前一区域编码率改变时，在区域中插入预定标记，并输出卷积编码比特流；以及一交织器，用于接收和交织一卷积编码比特流，所述译码部分包括解交织器，用于用于接收和解交织一由通讯信道发送的信号；标记检测器，用于从解交织信号中检测满足预定唯一性的标记以及提供与编码率改变有关的信息；第二编码规则查询表提供单元，用于响应编码率改变信息提供包括与穿孔卷积条件有关的信息的编码规则查询表；维特比译码器，用于参照编码规则查询表和编码率改变信息译码解交织的信号以输出压缩视频数据，以及所述解压缩部分包括第二区域信息提供单元，按照视频数据的有效位数级别将视频数据划分成区域以及提供指示有效位数级别的区域信息；以及视频数据解压缩单元，用于参照区域信息接区域恢复压缩的视频数据。
20.如权利要求19所述的使用鉴别差错保护的视频数据收发装置，其中所述第一区域信息提供单元对每一位置将视频数据按照视频数据的宏块的有效位数级别划分成区域并且产生区域信息，以及第二区域信息提供单元提取区域信息。
21.如权利要求19所述的使用鉴别差错保护的视频数据收发装置，其中所述第一区域信息提供单元将视频数据按照视频数据的每一帧的有效位数级别划分成区域并且产生区域信息，以及第二区域信息提供单元提取区域信息。
22.如权利要求19所述的使用鉴别差错保护的视频数据收发装置，其中所述第一区域信息提供单元将视频数据按照视频数据的时间帧的和帧的宏块的每一位置的有效位数级别划分成区域并且产生区域信息，以及第二区域信息提供单元提取区域信息。
23.如权利要求19所述的使用鉴别差错保护的视频数据收发装置，其中视频数据压缩单元根据区域信息按区域压缩视频数据，顺序输出压缩视频数据，以及输出包括每一区域比特数的第一信息，以及所述维特比译码器参照编码规则查询表、编码率改变信息和所述第一信息来译码解交织的信号。
24.如权利要求19所述的使用鉴别差错保护的视频数据收发装置，其中第一编码规则查询表提供单元提供一编码规则查询表集以使小数量穿孔处理分配给高有效位数区域和大数量穿孔处理分配给低有效位数区域，以及卷积编码器参照所述第一信息为每一区域插入一包括与比特数相关的信息的标记。
25.一种视频数据编码方法，该方法使用鉴别差错保护压缩视频数据，使用速率兼容穿孔卷积(RCPC)编码方法鉴别保护视频数据以防差错，该方法包括步骤(a)压缩步骤，包括子步骤(a-1)鉴别视频数据的有效位数；(a-2)按照有效位数产生划分成区域的区域信息；(a-3)按照区域信息按区域压缩视频数据，(b)编码步骤，包括子步骤(b-1)根据区域信息中包括的有效位数使用RCPC编码方法按区域编码压缩的视频数；以及(b-2)插入指示编码率已改变的预定标记到编码数据中。
26.如权利要求25所述的使用鉴别差错保护的视频数据编码方法，其中区域信息产生步骤包括为视频数据的宏块的每一位置按照有效位数级别产生划分成区域的区域信息的步骤。
27.如权利要求25所述的使用鉴别差错保护的视频数据编码方法，其中区域信息产生步骤包括为视频数据的每一帧按照有效位数级别产生划分成区域的区域信息的步骤。
28.如权利要求25所述的使用鉴别差错保护的视频数据编码方法，其中区域信息产生步骤包括为视频数据的每一帧和每一帧的每一宏块位置按照有效位数级别产生划分成区域的区域信息的步骤。
29.如权利要求25所述的使用鉴别差错保护的视频数据编码方法，其中视频数据压缩步骤包括子步骤按照区域信息按区域压缩视频数据以及顺序输出压缩视频数据；输出包括每一区域比特数的信息。
30.如权利要求25所述的使用鉴别差错保护的视频数据编码方法，其中卷积编码步骤包括按照编码规则查询表集执行RCPC编码的步骤，以使小数量穿孔处理分配给高有效位数区域和大数量穿孔处理分配给低有效位数区域，以及卷积编码器参照所述第一信息插入包括与每一区域比特数相关的信息的标记。
31.如权利要求25所述的使用鉴别差错保护的视频数据编码方法，其中所述标记包括指示每一区域比特数的信息。
32.如权利要求31所述的使用鉴别差错保护的视频数据编码方法，其中比起帧间部分，较大数量的固定比特数分配给帧内部分。
33.如权利要求25所述的使用鉴别差错保护的视频数据编码方法，还包括交织卷积编码比特流的步骤。
34.一种视频数据译码方法，该方法使用鉴别差错保护译码压缩的、使用RCPC编码方法鉴别地防止出错的、以及通过通讯信道被发送的信道编码的视频数据，该方法包括步骤(a)译码步骤；以及(b)解压缩步骤，用于参照区域信息按区域解压缩视频数据，其中译码步骤(a)包括子步骤(a-1)从信道编码视频数据中检测标记；(a-2)提取指示编码规则已改变的编码率改变信息；以及(a-3)按照预定编码规则为每一区域译码视频数据。
35.如权利要求34所述的使用鉴别差错保护的视频数据译码方法，其中译码步骤(a-3)包括标记检测步骤，从解交织信号中检测满足预定唯一性的标记以及提供编码率改变信息；第二编码规则查询表提供步骤，响应编码率改变信息提供包括与穿孔卷积条件相关的信息的编码规则查询表；以及维特比译码步骤，参照编码规则查询表和编码率改变信息通过译码解交织信号输出压缩视频数据。
36.如权利要求34所述的使用鉴别差错保护的视频数据译码方法，其中所述解压缩步骤包括子步骤提供第二区域信息，该第二区域信息按视频数据的每一宏块位置的有效位数级别被划分成区域且指示有效位数级别；以及参照区域信息按区域解压缩视频数据。
37.如权利要求34所述的使用鉴别差错保护的视频数据译码方法，其中所述恢复步骤包括子步骤提供第二区域信息，该第二区域信息按视频数据的每一时间帧的有效位数级别被划分成区域且指示有效位数级别；以及参照区域信息按区域解压缩视频数据。
38.如权利要求34所述的使用鉴别差错保护的视频数据译码方法，其中所述解压缩步骤包括子步骤提供第二区域信息，该第二区域信息按视频数据的宏块的每一时间帧的和每一帧的宏块的每一位置的有效位数级别被划分成区域且指示有效位数级别；以及参照区域信息按区域解压缩视频数据。
39.如权利要求34所述的使用鉴别差错保护的视频数据译码方法，还包括接收通过通讯信道接收交织的数据和解交织交织的视频数据的步骤。
全文摘要
一种视频数据发送装置,按照数据的有效位数鉴别保护压缩视频数据以防出错并发送视频数据,及一种视频数据接收装置,解压缩由发送装置发送的视频数据。该发送装置包括:压缩部分,用于鉴别视频数据的有效位数,产生按区域分类的区域信息,根据区域信息按区域压缩视频数据,输出压缩的视频数据;以及编码部分,用RCPC编码方法对应于区域信息中包括的有效位数根据预定编码规则按区域编码压缩的视频数据,插入预定标记,通过通讯信道输出信道编码的数据。
文档编号H03M13/35GK1263422SQ9912365
公开日2000年8月16日 申请日期1999年11月2日 优先权日1998年11月2日
发明者姜相昱, 刘国烈 申请人:三星电子株式会社