专利名称：视频解码器的误码隐匿装置及方法
技术领域：
本发明涉及数字视频信号传送系统，尤其是关于能够根据误码率的不同，选择适当的误码隐匿方法的视频解码器的误码隐匿装置及方法。
背景技术：
随着现有的模拟TV广播方式转换为数字TV广播方式，在相同的传送频道中，可以接收更加鲜明的画质。这种效果通过数字视频压缩技术得以实现。
但是，现在使用的视频压缩技术是一种利用构成画面的像素值之间的相关关系，清除不必要信息的方式。因此，当对应于一个像素值的数据丢失时，在解码的画面上，就会产生不可预测的误码，可能导致严重的画质劣化现象。
因此，为了防止这种画质劣化现象的发生，研究开发了一种误码隐匿方法。即，上述误码隐匿方法就是，当解码器发生误码时，用周边像素或以前画面上与该像素处于相同位置的像素值代替发生误码的部分，实现发生误码部分的画质劣化现象最小化。而且，这种误码隐匿方法与误码检测方法一起使用。
上述误码检测方法的特点是在频道解码器的误码修正代码部分，检测是否存在误码，或在视频解码器的解码过程中，根据解码的代码是否有效进行判别或通过比较解码数据的有效值范围，对误码进行检测。
当在上述视频解码器中检测误码时，并非在实际发生误码的部分检测出误码，而是下一个代码被错误解码并检测的情况更多见。因此，从实际发生误码的部分开始，直到检测出误码为止的代码数量具有非常大的值，通过错误解码的代码，可能严重破损经过解码的像素值。
相反，最近使用的在频道中接收误码信号并进行处理时，由于不存在被错误解码的像素，利用在频道中检测的误码信号进行误码隐匿非常有效。而且，如果按照这种方法进行误码检测，由于利用错误的代码进行解码没有意义，直到对正确代码进行解码时为止，不进行解码。
因此，上述在频道中接收误码信号并处理的方式的特点是当在压缩的视频比特流中发生误码时，为了防止这一误码向下一个代码持续传送，使用周期地插入再同步代码(Resynchronization Code或StartCode)的解码方式。而且，解码器可以查找下一个再同步代码，重新开始解码。
通常，再同步代码可以按照下面单位(级)进行划分。
1.切片2.帧3.随机存取帧图1是在现有技术中视频解码器的误码隐匿方法中，能够进行再同步的单位示意图。
如图1所示，可进行再同步(Resynchronization)的单位可以划分为切片、帧、随机存取帧。
当在上述切片中进行再同步，实行误码隐匿时，虽然可以利用很多数据，但是当误码隐匿不完善时，通过将误码向下一个帧传递，并输出破损的画面，故可看到破损的画面。
相反，当在上述随机存取帧中进行再同步时，由于在随机存取帧以前已损失了很多张帧，所以，虽然用户看不到连续画面，但是没有破损的画面。
上述两种方法全都具有各自的优缺点，现有技术利用上述两种方法中的一种方法，进行再同步和误码隐匿。因此，如果只选取各个方法的缺点，会给误码隐匿带来相当大的困难。
因此，现在很需要一种根据误码的情况，适当地选择上面提到的误码隐匿方法，并适用的方法。
发明内容
本发明为了解决上述问题，其目的是为使用者提供一种能够根据误码的情况，适当地选择上面提到的两种误码隐匿方法，并适用的视频解码器的误码隐匿装置及方法。
本发明的另外一个目的是提供一种当在视频比特流中发生误码时，能够将视频解码器所输出影像的破损程度降低至最低的装置及方法。
本发明的第三个目的是为使用者提供一种能够改善经过解码的视频画质。
为了实现上述目的，本发明之视频解码器的误码隐匿装置，使用于数字TV接收机中，其数字TV接收机由对频道符号信号进行解码的频道解码器；将上述解码的数字信号进行多路信号分离，分离成视频比特流的多路信号分离器；对上述分离输出的视频比特流进行解码的视频解码器构成，所述视频解码器的误码隐匿装置，其特征包括以下部分接收视频比特流，进行再同步(Resynchronization)的再同步部；对上述再同步部输出的比特流进行解码的VLC(Variable Length Coding可变长代码)解码器；输入上述VLC解码器解码的信号，进行运动位移补偿的第1相互预测部；输入上述VLC解码器解码的信号，利用同一帧的像素，预测像素值的第2相互预测部；输入上述VLC解码器解码的信号，还原剩余数据的剩余数据解码器；利用上述第1、2相互预测部里预测的数据及上述剩余数据解码器还原的剩余数据，还原最终解码像素的像素还原部；对各个解码部中可能发生的误码进行检测的误码检测部；通过在上述误码检测部中检测的误码，计算所测定的破损宏块数量的破损宏块计数部；根据上述破损宏块计数部输出的计数值，选择误码隐匿方法的误码隐匿方法判断部；为了进行误码隐匿，利用在上述误码隐匿方法判断部中选择的判断信号，对上述第1，2相互预测部及剩余数据解码器进行控制的误码隐匿控制部。
视频解码器的误码隐匿装置的特征是当发生误码时，上述再同步部查找下一个再同步代码，检测首先到达的再同步代码，并通知给VLC解码器。
而且，上述再同步代码最好设置在每个切片、帧、随机存取帧的开始点。
并且，上述VLC解码器最好对应上述再同步代码以后到达的比特流的种类进行解码。
并且，当发生误码时，上述再同步部最好根据从误码隐匿方法判断部输入的再同步代码级进行再同步。
为了实现上述目的，本发明之视频解码器的误码隐匿方法包括以下几个阶段，并以此为特征在每个宏块的解码过程中，从检测的误码信号中检测下一个再同步代码的阶段；当上述检测的再同步代码的值是随机存取帧代码时，将破损的宏块宏块计数值初始化为0，然后，对下一个宏块进行解码的阶段；以上述检测的误码信号为基础，生成破损宏块个数，计算检测误码切片的起始宏块与下一个再同步切片或帧的第一个宏块之间的宏块个数的阶段；累积上述计算的破损宏块个数，进行计数的阶段；将上述累积的破损宏块的计数值与设定的界限值N进行比较的阶段；如果上述比较结果是累积的破损宏块计数值大于上述界限值N，则看作累积的画面破损很严重，对发生异常的切片级不进行再同步，实行查找下一个随机存取帧的再同步的第2误码隐匿阶段；当上述比较结果是累积的破损宏块计数值处于所定的界限值N以下时，判定累积的画面破损不严重，实行切片级再同步的第1误码隐匿阶段；对上述破损宏块进行误码进行隐匿后，对下一个再同步的切片或帧继续进行解码的阶段。
视频解码器的误码隐匿方法的特征是检测上述再同步信号的阶段最好忽视(bypass)首先到达的切片再同步代码或帧再同步代码，对下一个到达的随机存取帧的再同步代码进行检测。
而且，上述第2误码隐匿阶段最好由以下几个阶段构成从以前的帧中读取像素值，并不进行进一步解码的阶段；直到下一个随机存取帧出现之前，重复当前经过解码的帧的阶段。
并且，上述第1误码隐匿阶段最好由以下方法中的任意一种方法实现原样读取位于以前帧相同位置的宏块的数据，或者当存在移动向量时，从以前帧中读取位于移动向量大小的位置处的数据，或者在相同的帧中，用周边的像素值填充破损宏块的数据。
本发明视频解码器的误码隐匿装置及方法的特征是在向可能发生误码的频道传送经过压缩的数字视频信号的系统中，当发生误码时，根据视频解码时误码的发生量，通过适用不同的误码隐匿方法，能够改善解码的视频的画质。
本发明的其他目的、特征及优点将通过附图对实施例的详细说明可以充分理解。
本发明视频解码器的误码隐匿装置及方法达到下面的效果。
第一、对于由于频道上的传送错误导致的画质劣化，根据误码的程度，在视频解码器中选用适当的误码隐匿方法，可达到将最终画质维持在一定水准以上的效果。
第二、本发明可以应用到数字TV、DMB(Digital MultimediaBroadcasting数字多媒体广播)、可视电话、VOD等中。
图1是在现有技术之视频解码器的误码隐匿方法中，能够进行再同步的单位的示意图。
图2是适用本发明的数字TV接收机的构成示意图。
图3是在适用本发明的数字TV接收机中，选择适当的误码隐匿方法的视频解码器的误码隐匿装置构成示意图。
图4是本发明之视频解码器的误码隐匿方法的流程图。
附图符号说明100频道解码器200多路信号分离器300视频解码器305误码隐匿方法判断部310再同步部 315破损宏块计数部320误码检测部325VLC解码器330误码隐匿控制部335第1相互预测部340第2相互预测部 345剩余数据解码器350像素还原部355帧存储器接口400显示部500解码器帧存储器600显示器帧存储器具体实施方式
下面，将参照附图对本发明中视频解码器的误码隐匿装置及方法的实施例进行详细说明。
图2是适用本发明的数字TV接收机的示意图。
如图2所示，适用本发明的数字TV接收机由以下几个部分构成对频道符号信号进行解码的频道解码器100；将上述频道解码器100输出的多路化的数字信号进行多路信号分离，分离成视频比特流并输出的多路信号分离器200；对上述多路信号分离器200输出的视频比特流进行解码，并输出经过解码的帧的视频解码器300。并且，还包括，通过上述视频解码器300解码的帧进行临时存储的视频帧存储器500；接收上述视频解码器300解码的帧，在显示装置中以一定的间隔，输出显示装置所对应信号的显示部400；对上述显示部400输出的要显示的帧进行存储的显示器帧存储器600。
而且，在上述频道解码器100中内置误码修正解码器，当在频道上发生误码时，与输出的数据一起，将误码标记以“1”的水平输出；当没有发生误码时，将误码标记以“0”的水平输出，使多路信号分离器能够掌握输入数据是否存在误码。
并且，上述多路信号分离器200将从上述频道解码器100输入的数据与误码标记信号一起向视频解码器300输出。
然后，上述视频解码器300可以使用通过参照所输入的误码标记，掌握是否发生误码的误码检测方法。另外还执行自己能够检测误码的误码检测功能和误码隐匿功能。
图3是在适用本发明的数字TV接收机中，能够根据误码的情况，进行选择性误码隐匿的视频解码器的误码隐匿装置构成示意图。
如图3所示，在适用本发明的数字TV接收机中，视频解码器的的误码隐匿装置由以下几个部分构成接收视频比特流，进行再同步(Resynchronization)的再同步部310；对上述再同步部310输出的比特流进行解码的VLC(Variable Length Coding可变长代码)解码器325；输入上述VLC解码器325解码的信号，进行运动位移补偿(MotionCompensation)的第1相互预测部(Inter Prediction)335；输入上述VLC解码器325解码的信号，利用同一帧内的其他像素，来预测像素值的第2相互预测部340；输入上述VLC解码器325解码的信号，还原剩余(Residual)数据的剩余数据解码器345。同时还包括，利用上述第1、2相互预测部335、340里预测的数据及上述剩余数据解码器345还原的剩余数据，对经过最终解码的像素进行还原的像素还原部350；能够向上述解码器帧存储器500中读取和写入数据的帧存储器接口355；对各个解码器100、325中可能发生的误码进行检测的误码检测部320；利用在上述误码检测部320中检测出的误码，对测定的破损宏块(MB)数量进行计数的破损宏块计数部315；根据上述破损宏块计数部315输出的计数值，选择误码隐匿方法的误码隐匿方法判断部305。还包括，为了进行误码隐匿，利用在上述误码隐匿方法判断部305中选择的判断信号，对上述第1，2相互预测部335、340及剩余数据解码器345进行控制的误码隐匿控制部330。
上述再同步部310在发生误码时，运行查找下一个再同步代码的功能，此时，由于上述再同步代码存在于切片、帧、随机存取帧的每个起始点，对其中任何一个首先到达的再同步代码进行检测，并通知VLC解码器325。
然后，上述VLC解码器325可对应于再同步代码之后到达的比特流的种类，进行解码。
而且，当发生误码时，上述再同步部310也可以根据在误码隐匿方法判断部305中输入的再同步代码级，进行再同步。
举例来说，当误码隐匿方法判断部305命令进行随机存取帧的再同步时，忽略首先到达的切片再同步代码或帧再同步代码，检测下一个到达的随机存取帧的再同步代码。
然后，上述误码检测部320将输入的误码标记以及从、VLC解码器325、第1、2相互预测部335、340及剩余数据解码器345检测的误码信号为基础，计算破损宏块的个数，向破损宏块计数部315输出。
此时，上述破损宏块能够计算并求得检测出的误码切片的起始宏块和下一个再同步切片或帧的第一个宏块之间的宏块个数。
接着，上述破损宏块计数部315将误码检测部320输入的破损宏块的数累积并计数。然后，当再同步部310输入的检测的再同步代码值是随机存取帧代码时，将破损宏块计数值初始化为0。这样操作的理由是由于重新开始随机存取帧时，以前发生的误码对新帧不产生任何影响，破损宏块的累积计数是0。
接着，上述误码隐匿方法判断部305将从破损宏块计数部315输入的破损宏块累积计数值与设定的界限值进行比较，判断误码隐匿方法，并向再同步部310输入下一个要检测的再同步单位，向误码隐匿控制部330通知所适用的误码隐匿方法。
此时，上述误码隐匿控制部330为了运行在误码隐匿方法判断部305中所选择的误码隐匿方法，将所需要的控制信号向第1，2相互预测部335、340和剩余数据解码器345发送，进行误码隐匿。
下面，参照附图，对按照上述结构构成的本发明根据误码率的不同，选择不同的误码隐匿方法的视频解码器的误码隐匿方法的动作进行详细的说明。
图4是本发明视频解码器的误码隐匿方法的流程图。
参照附图4可看出，对每个宏块进行解码后，如果在解码过程中没有误码信号被检测，则对下一个宏块进行解码(S10)；如果检测出误码信号，在再同步部310中检测下一个再同步信号(S20)。
然后，上述再同步部310忽略首先到达的切片再同步代码或帧再同步代码，检测下一个到达的随机存取帧的再同步代码(S30)。
接着，当从再同步部310输入的检测的再同步代码值是随机存取帧代码时(S40)，将破损宏块计数值初始化为0后(S110)，对下一个宏块进行解码(S10)。
而且，当从上述再同步部310输入的检测的再同步代码的值不是随机存取帧的再同步代码时(S40)，上述误码检测部320将输入的误码标记，以及VLC解码器325、第1，2相互预测部(335)(340)及剩余数据解码器345检测的误码信号为基础，计算破损宏块的个数，向破损的宏块计数部315输出。
然后，上述破损宏块计数部315计算从检测出误码切片的起始宏块与下一个再同步切片或帧的第一个宏块之间的宏块的个数(S50)。
接着，上述破损宏块计数部(S50)将从上述误码检测部320输入的破损宏块的数，进行计数(S60)。
此时，这样操作的理由是当随机存取帧重新开始时，由于以前发生的误码对新帧不产生影响，破损宏块的累积计数是0。
接着，上述误码隐匿方法判断部305将从上述破损宏块计数部305输入的破损宏块的累积计数值与设定的界限值N进行比较，从而判断误码隐匿方法(S70)。
当上述比较结果(S70)，上述破损宏块累积计数值大于上述界限值N时，实施误码隐匿方法2(S90)。
实施上述误码隐匿方法2时，认为累积的画面破损很严重，不再进行切片级的再同步，而实施查找下一个随机存取帧的再同步(S100)，并输出直到下一个随机存取帧出现为止的帧。
像这样，上述误码隐匿方法2的特点是只是从以前帧读取破损宏块的误码隐匿方法，而不进行解码。然后，直到下一个随机存取帧出现之前，反复当前已解码的帧。这样操作的原因是通过不输出严重破损的帧，只固定输出当前已解码的帧，尽管因帧冻结(freeze)，动态并不自然，但是在一定程度上可以维持输出影像的画质。
当上述比较结果(S70)是上述破损宏块累积计数值小于上述界限值N时，实施误码隐匿方法1(S80)。
上述误码隐匿方法1认为累积的画面破损不严重，从而进行切片级的再同步，是对破损宏块进行误码隐匿，并继续解码的方法。
如上所述，上述误码隐匿方法1的特点是作为将破损宏块进行误码隐匿的方法，读取此前的帧相同位置的宏块的数据，或者当存在移动向量时，从此前帧中读取移动至移动向量大小的位置的数据。而且，也可采用在同一帧中，用周边的像素值填充破损宏块的数据的方法。
这样，对破损宏块进行误码隐匿后，对下一个再同步的切片或帧继续进行解码(S10)。
通过上述的说明内容，相关专业人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。
因此，本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利范围来确定其技术性范围。
权利要求
1.一种视频解码器的误码隐匿装置，在由对频道符号信号进行解码的频道解码器；将上述解码的数字信号进行多路信号分离，分离成视频比特流的多路信号分离器；对上述分离输出的视频比特流进行解码的视频解码器构成的数字TV接收机中，所述视频解码器的误码隐匿装置，其特征包括接收视频比特流，进行再同步的再同步部；对上述再同步部输出的比特流进行解码的VLC解码器；输入上述VLC解码器解码的信号，进行运动位移补偿的第1相互预测部；输入经上述VLC解码器解码的信号，利用同一帧内的其它像素，预测像素值的第2相互预测部；输入上述VLC解码器解码的信号，还原剩余数据的剩余数据解码器；利用上述第1，2相互预测部预测的数据及上述剩余数据解码器还原的剩余数据，还原最终解码的像素的像素还原部；对各个解码器中发生的误码进行检测的误码检测部；根据在上述误码检测部中检测的误码，对所测定的破损宏块的数量进行计数的破损宏块计数部；根据上述破损宏块计数部输出的计数值，选择误码隐匿方法的误码隐匿方法判断部；为了进行误码隐匿，利用在上述误码隐匿方法判断部中选择的判断信号，对上述第1，2相互预测部及剩余数据解码器进行控制的误码隐匿控制部。
2.如权利要求1所述视频解码器的误码隐匿装置，其特征是当发生误码时，上述再同步部查找下一个再同步代码，并检测首先到达的再同步代码，并通知给VLC解码器。
3.如权利要求2所述视频解码器的误码隐匿装置，其特征是上述再同步代码设在每个切片、帧、随机存取帧的起始点。
4.如权利要求1所述视频解码器的误码隐匿装置，其特征是上述VLC解码器根据上述再同步代码之后到达的比特流的种类，进行解码。
5.如权利要求1所述视频解码器的误码隐匿装置，其特征是当发生误码时，上述再同步部根据从误码隐匿方法判断部输入的再同步代码级，进行再同步。
6.一种视频解码器的误码隐匿方法，其特征包括以下阶段在每个宏块的解码过程中，从检测的误码信号中检测下一个再同步代码的阶段；当上述检测的再同步代码的值是随机存取帧代码时，将破损宏块的计数值初始化为0，然后，对宏块进行解码的阶段；以上述检测的误码信号为基础，生成破损宏块个数，并对从检测出误码的切片的起始宏块至下一个再同步的切片或帧的第一个宏块之间的宏块个数进行计算的阶段；对上述计算的破损宏块的个数，进行累积计数的阶段；将上述破损宏块的累积计数值与设定的界限值N进行比较的阶段；如果上述比较结果，上述破损宏块累积计数值大于上述界限值N，则认定累积的画面破损很严重，不对切片级进行下一步的再同步，并实行查找随机存取帧的再同步的第2误码隐匿阶段；当上述比较结果，上述破损宏块累积计数值小于特定的界限值N时，则认定累积的画面破损不严重，并实行切片级的再同步的第1误码隐匿阶段；对上述破损宏块进行误码隐匿后，继续对下一个再同步的切片或帧进行解码的阶段。
7.如权利要求6所述视频解码器的误码隐匿方法，其特征是上述检测再同步信号的阶段忽视首先到达的切片再同步代码或帧再同步代码，而对下一个到达的随机存取帧的再同步代码进行检测。
8.如权利要求6所述视频解码器的误码隐匿方法，其特征是上述第2误码隐匿阶段包括，从以前的帧中读取像素值，不进行下一步解码的阶段；直到下一个随机存取帧出现之前，重复输出当前的帧的阶段。
9.如权利要求6所述视频解码器的误码隐匿方法，其特征是上述第1误码隐匿阶段采用以下方法中的任意一种，即读取位于此前帧的相同位置的宏块数据；或者当存在移动向量时，从此前帧中读取移动至移动向量大小的位置处的数据；或者在同一帧中，用周边的像素值填充破损宏块的数据。
全文摘要
本发明涉及视频解码器的误码隐匿装置及方法，能够根据误码率的不同，可选择适当的误码隐匿方法。视频解码器的误码隐匿装置及方法的特征是在向可能发生误码的频道传送经压缩的数字视频信号的系统中，当发生误码时，根据视频解码时发生误码量的不同，适用不同的误码隐匿方法，达到改善解码的视频画质的效果。
文档编号H04N7/26GK1893650SQ20051003564
公开日2007年1月10日 申请日期2005年7月7日 优先权日2005年7月7日
发明者金振经 申请人:乐金电子(惠州)有限公司