(57)【要約】本発明は、ビデオ・データ誤りを検出する方法および装置を提供する。該ビデオ・データは一連の複数のフレーム画像データを含む。本方法は、前記ビデオ・データ中で処理シーケンスにおいて直接隣り合っている相続く二つのフレーム画像データの処理シーケンス情報を取得し；二つのフレーム画像データの間で処理シーケンス情報の差を決定し；前記情報の差を基準値と比較し；前記比較の結果に基づいて、前記二つのフレーム画像データの間にフレーム画像データの欠失があるかどうかを判断する、ステップを有する。本発明によって提供される方法および装置は、二つの直接隣り合うフレームの間で欠けているフレーム画像データがあるかどうかを判断するばかりでなく、欠けているフレーム画像データの量を決定することもでき、復元および訂正プロセスを実行する。
2009517947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一連の複数のフレーム画像データを含むビデオ・データのビデオ・データ誤りを検出する方法であって：
前記ビデオ・データ中で処理シーケンスにおいて直接隣り合っている二つの相続くフレーム画像データの処理シーケンス情報を取得し；
前記二つのフレーム画像データの間で処理シーケンス情報の差を決定し；
前記情報の差を基準値と比較し；
前記比較の結果に基づいて、前記二つのフレーム画像データの間にフレーム画像データ欠失があるかどうかを判断する、
ステップを有する方法。
【請求項２】
前記処理シーケンス情報が時間シーケンス情報を含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記情報の差が、前記二つの相続く直近のフレーム画像データの間の時間シーケンスの差を含む、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記処理シーケンス情報がアドレス・シーケンス情報を含む、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記処理シーケンスの差が、二つの相続く直近のフレーム画像データの間のアドレス情報の差を含む、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記比較の結果が、前記情報の差と前記基準値との間の差の関係を含む、請求項１、２または４記載の方法。
【請求項７】
前記比較の結果が、前記情報の差と前記基準値との間の比例関係を含む、請求項１、２または４記載の方法。
【請求項８】
前記基準値が、特定のビデオ・フォーマットでの二つの相続く直近のフレーム画像データの処理シーケンス情報の間の差であり、前記ビデオ・データが前記特定のビデオ・フォーマットを有している、請求項１ないし５のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項９】
一連の複数のフレーム画像データを含むビデオ・データのビデオ・データ誤り訂正方法であって：
前記ビデオ・データ中で処理シーケンスにおいて直接隣り合っている二つの相続くフレーム画像データの処理シーケンス情報を取得し；
二つのフレーム画像データの間で処理シーケンス情報の差を決定し；
前記情報の差を基準値と比較し；
前記比較の結果に基づいて、前記二つのフレーム画像データの間にフレーム画像データ欠失があるかどうかを判断し；
前記判断の結果によると前記ビデオ・データがフレーム画像データ欠失を有する場合、データ復元および訂正方法に基づいて前記の欠失フレーム画像データを復元する、
ステップを有する方法。
【請求項１０】
前記処理シーケンス情報が時間シーケンス情報を含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記基準値が、特定のビデオ・フォーマットでの二つの相続く直近のフレーム画像データの間の処理シーケンス情報の差であり、前記ビデオ・データが前記特定のビデオ・フォーマットを有している、請求項９または１０記載の方法。
【請求項１２】
一連の複数のフレーム画像データを含むビデオ・データのビデオ・データ誤りを検出する装置であって：
前記ビデオ・データの、処理シーケンスにおいて直接隣り合っている二つの相続くフレーム画像データの処理シーケンス情報を取得する取得手段と；
二つのフレーム画像データの間で処理シーケンス情報の差を決定する決定手段と；
前記情報の差を基準値と比較する比較手段と；
前記比較手段の前記比較の結果に基づいて、二つのフレーム画像データの間にフレーム画像データ欠失があるかどうかを判断する判断手段とを有する、
装置。
【請求項１３】
前記処理シーケンス情報が時間シーケンス情報を含む、請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記基準値が、特定のビデオ・フォーマットでの二つの相続く直近のフレーム画像データの間の処理シーケンス情報の差であり、前記ビデオ・データが前記特定のビデオ・フォーマットを有している、請求項１２または１３記載の装置。
【請求項１５】
一連の複数のフレーム画像データを含むビデオ・データのビデオ・データ誤り訂正装置であって：
前記ビデオ・データ中の、処理シーケンスにおいて直接隣り合っている二つの相続くフレーム画像データの処理シーケンス情報を取得する取得手段と；
前記二つのフレーム画像データの間で処理シーケンス情報の差を決定する決定手段と；
前記情報の差を基準値と比較する比較手段と；
前記比較手段の前記比較の結果に基づいて、二つのフレーム画像データの間にフレーム画像データ欠失があるかどうかを判断する判断手段と；
前記判断の結果に応じて、前記ビデオ・データがフレーム画像データ欠失を有する場合、データ復元および訂正方法に基づいて前記の欠失フレーム画像データを復元するデータ復元手段とを有する、
装置。
【請求項１６】
前記処理シーケンス情報が時間シーケンス情報を含む、請求項１５記載の装置。
【請求項１７】
前記基準値が、特定のビデオ・フォーマットでの二つの相続く直近のフレーム画像データの間の処理シーケンス情報の差であり、前記ビデオ・データが前記特定のビデオ・フォーマットを有している、請求項１５または１６記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ誤り訂正に、特にビデオ・データ誤りを検出する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
データ欠失は、ビデオ・データの保存、読み取りおよび送達の過程において避けがたいものである。たとえば、光ディスクからビデオ・データを読む間、光ディスク読み取り手段または光ディスクの品質のような要因のために、ビデオ・データの何らかのフレーム画像データ（Iフレーム、BフレームまたはPフレームのような）が読み取られず、それによりデータ欠失につながることがありうる。フレーム画像データ欠失は、ビデオ再生効果に比較的深刻な影響をもつことになる。たとえば、番組が間欠的にしか再生できない。
【０００３】
従来技術は、フレーム画像データ欠失を検出できる場合に、欠失フレーム画像データを、対応するデータを参照して復元できる。たとえば、BフレームまたはPフレーム画像データが欠けている場合、該画像データは、対応するIフレーム画像データを参照して、動きベクトル推定の方法を使って、ある程度復元できる。それにより光ディスク上の番組はなめらかに再生できる。
【０００４】
従来技術では、フレーム画像データが欠けているかどうかを検出するために通例採用される技術的解決策は、フレーム画像データの型シーケンスに従って実装される。ビデオ・データは複数のピクチャー・グループ（GOP:  Group  of  Pictures）を含む。ここで、一つのGOPはある量のフレーム画像を含む。各フレーム・ビデオ・データは、型シーケンス（たとえば、I,B,P,I,B,B,Pなど）に従って復号されるか、画像表示のために使用されるなどする。
【０００５】
特定の時間に処理されるフレーム画像データの型が、処理されるはずのフレーム画像データの型と整合しない場合、ビデオ・データが誤りを有する、すなわち、欠けているフレーム画像データがあると判断できる。たとえば、時刻TにBフレームが処理されるはずだが実際にはPフレームが処理されるとすると、ビデオ・データは、欠けている少なくとも一つのBフレーム画像データを有すると判断できる。
【０００６】
上述の解決策を採用する前提は、それぞれのGOPが一様で規則的なデータ構造を有しており、各フレーム画像データが決まった型シーケンスで復号または表示できるということである。しかしながら、GOP中のフレーム画像データの処理シーケンスは常に変動がある。たとえ普通の番組シーン転換がGOPのそれぞれのフレーム画像型シーケンスに変化を引き起こすとしてもである。したがって、そのような解決策は、ビデオ・データの誤り検出および訂正の要件を満たして欠けているフレームの量を判定することはできない。
【０００７】
したがって、ビデオ・データ中に欠けているフレーム画像データがあるかどうかおよび欠けているデータの量を検出するビデオ・データ誤り検出方法を提供する必要がある。この方法は、ビデオ・データの誤り訂正のために使われ、欠けているデータを効率的に復元して再生効果を改善することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の一つの目的は、従来技術の欠点を克服するためのビデオ・データ誤りを検出する方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のある実施形態によれば、ビデオ・データ誤りを検出する方法が提供される。該ビデオ・データは一連の複数のフレーム画像データを含む。本方法は、前記ビデオ・データ中で処理シーケンスにおいて直接隣り合っている二つのフレーム画像データの処理シーケンス情報（processing  sequence  information）を取得し；前記二つのフレーム画像データの間で処理シーケンス情報の差を決定し；前記情報の差を基準値と比較し；前記比較の結果に基づいて、二つのフレーム画像データの間に欠けているフレーム画像データがあるかどうかを判断する、ステップを有する。
【００１０】
本発明によって提供されるビデオ・データ誤り訂正方法は、ビデオ・データ誤りを検出するステップと、検出結果に基づいて、欠けているデータを訂正および復元するステップとを含む。
【００１１】
本発明のある実施形態によれば、ビデオ・データ誤りを検出する装置が提供される。該ビデオ・データは一連の複数のフレーム画像データを含む。本装置は、前記ビデオ・データの、処理シーケンスにおいて直接隣り合っている二つのフレーム画像データの処理シーケンス情報を取得する取得手段と；二つのフレーム画像データの間で処理シーケンス情報の差を決定する決定手段と；前記情報の差を基準値と比較する比較手段と；前記比較手段の前記比較の結果に基づいて、前記二つのフレーム画像データの間に欠けているフレーム画像データがあるかどうかを判断する判断手段とを有する。
【００１２】
本発明によって提供されるビデオ・データ誤り訂正装置は、ビデオ・データ誤りを検出する手段と、検出結果に基づいて、欠けているデータを訂正および復元するデータ訂正とを含む。
【００１３】
前記フレーム画像データは、Iフレーム画像データ、Bフレーム画像データまたはPフレーム画像データなどを含む。前記処理シーケンス情報は、時間シーケンス情報（time  sequence  information）またはアドレス・シーケンス情報（address  sequence  information）を含む。前記情報の差は、二つの直接隣り合うフレーム画像データ間での時間シーケンスの差またはアドレス情報の差を含む。前記基準値は、特定のビデオ・フォーマットにおける二つの直接隣り合うフレーム画像データ間の処理シーケンス情報の差である。
【００１４】
前記比較の結果は、前記情報の差と前記基準値との間の比または差を含み、前記情報の差と基準値のいずれが大きいか、および両者の間の倍数関係を判定するのに使うことができる。前記情報の差が前記基準値に等しい場合、前記二つのフレーム画像データの間に欠けているデータはない；そうでない場合、前記情報の差が前記基準値より大きければ、前記二つのフレーム画像データの間に欠けているフレーム画像データがある。前記の差と基準値との間の倍数関係は、欠けているフレーム画像データの量を決定できる。
【００１５】
本発明によって提供されるビデオ・データ誤りを検出する方法および装置は、二つの直近のフレーム間で欠けているフレーム画像データがあるかどうかを判断できるばかりでなく、欠けているフレーム画像データの量を決定することもできる。そのような方法および装置は、フレーム画像データの型シーケンスの制約がないので、より広範に適用されることができる。
【００１６】
本発明の以下の記述は、付属の図面および請求項を参照してなされるが、本発明の他の目的および効果は明らかになるであろう。そして、本発明の完全な理解が得られるであろう。
【００１７】
本発明について、実施形態を通じて、付属の図面を参照しつつ詳細に述べることにする。
【００１８】
すべての図面において、同じ参照符号は、同一の、類似するまたは対応する特徴または機能を表す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の概念は次のようなものである：各ビデオ・フレーム画像データは、復号時間情報などのような特定の処理シーケンスを含むというものである。動画像圧縮規格（たとえばMPEG-2）によれば、特定のフォーマットのビデオ・データのうちでは、相続く二つの直近のフレーム画像の処理シーケンス情報（たとえば、時間情報など）の間の差は固定値である。ビデオ・データのあるセグメント中の相続く二つの直近のフレーム画像データの間の処理シーケンスの差が前記固定値に等しくなければ、その二つのフレーム画像データの間に欠けているフレーム画像データがある。前記の差と固定値との間の比較が、欠けているフレーム画像データの量を決定しうる。
【００２０】
差が固定値の2倍であれば、その二つのフレームの間で欠けている一つのフレーム画像データがある。差が固定値の3倍であれば、その二つのフレームの間で欠けている二つのフレーム画像データがある。従来技術に従って、動きベクトル推定のような方法が欠けているフレーム画像データを復元し、それにより再生効果を改善することができる。
【００２１】
図１は、本発明のある実施形態に基づくビデオ・データ誤り訂正方法のフローチャートである。第一に、ビデオ・データ・ストリームにおいて、処理シーケンス中で直接隣り合っている相続く二つのフレーム画像データの処理シーケンス情報が取得される（ステップＳ１１０）。ビデオ・データ・ストリームは、光ディスクから読み取られた光ディスク番組ビデオ・データまたはデジタル放送から受信されたビデオ・データでありうる。
【００２２】
各フレーム画像データは、いくつかのデータ・パッケージを有する。たとえば、ブルーレイ・ディスクBDの技術標準では、720×576、毎秒25フレームのビデオ・シーケンスのための符号レートは約5Mbpsである。これに対し、各Iフレーム画像データは442.8個のデータ・パッケージを含み、各Pフレーム画像データは198個のデータ・パッケージを含み、各Bフレーム画像データは68.4個のデータ・パッケージを含む。一般に、各データ・パッケージのヘッド情報が、このフレーム画像データの処理シーケンス情報を有する。
【００２３】
処理シーケンス情報は、フレーム画像データの復号時間シーケンスを決定するための復号タイムスタンプ（Decoding  Time  Stamp）DSを含む。フレーム画像の呈示時間シーケンスを決定するための呈示タイムスタンプ（Presentation  Time  Stamp）PTSなどを含んでいてもよい。
【００２４】
第二に、前記二つのフレーム画像データの処理シーケンス情報の間の差が決定される（ステップＳ１２０）。前記二つのフレーム画像データの処理シーケンス情報（たとえば復号時間情報）の間の差は、復号シーケンス時間の間の差または呈示シーケンス時間の間の差であってもよく、データが光ディスクから読み取られる場合、記憶アドレス情報の間の差などを含んでいてもよい。
【００２５】
一般に、フレーム画像データの復号タイムスタンプDTSは、映像同期タイムスタンプ（Picture  Sync  Time  Stamp）PSTSに従って決定される一方、このPSTSは番組クロック基準（Program  Clock  Reference）に従ってロックされ、よって、i番目のフレーム画像データのDTSiはロックされたPSTSiによって表されうる。
【００２６】
式(1)に示されるように、フレーム画像の復号タイムスタンプDTSiは、PSTSiに基準オフセットTdを加えたものに等しい。Tdは、デコーダの基準クロックに関連付けられており、固定値である。
【００２７】
DTSi＝PSTSi＋Td        (1)
対応して、二つの相続く直近のフレーム画像の復号タイムスタンプの差は、式(2)として表される。
【００２８】
ΔDTSi＝DTSi−DTSi-1＝PSTSi−PSTSi-1        (2)
次いで、前記処理シーケンスの差を基準値と比較する（ステップＳ１３０）。特定のビデオ・データ・フォーマットにおいては、二つの相続く連続フレーム画像の間のDTSの差PSTSi−PSTSi-1は、ビデオ・フォーマットにのみ関連する。あるビデオ・フォーマットについては、PSTSi−PSTSi-1は固定値Fである。前記基準値は、固定値Fとして設定されうる。
【００２９】
PSTSi−PSTSi-1とFとの間の数値的な値の関係を比較によって得ることができる。たとえば、PSTSi−PSTSi-1＝FまたはPSTSi−PSTSi-1＞FまたはPSTSi−PSTSi-1＝nFすなわちFのn倍（nは1より大きな整数）などである。
【００３０】
次に、比較結果に基づいて前記二つのフレーム画像データの間で欠けているデータがあるかどうかを判断する（ステップＳ１４０）。PSTSi−PSTSi-1＝Fであれば、前記二つのフレーム画像データの間に欠けているフレーム画像データはない、すなわち前記二つのフレーム画像データは連続していると判断できる。
【００３１】
PSTSi−PSTSi-1＞Fであれば、前記二つのフレーム画像データの間に欠けているフレーム画像データがあると判断される。すなわち、ビデオ・データがデータ誤りを有することが検出されるのである。さらに、PSTSi−PSTSi-1＝nF（nは1より大きい整数）であれば、前記二つのフレーム画像データの間に欠けている(n−1)枚のフレーム画像データがあると判断できる。
【００３２】
最後に、欠けているフレーム画像データがある場合、欠けているフレーム画像データを、データ復元または訂正方法によって復元する（ステップＳ１５０）。従来技術では、欠けているフレーム画像データは、動きベクトル推定方法によって、隣接するフレーム画像を参照して、ある程度復元できる。本発明によって提供されるビデオ・データ誤り訂正方法は、ビデオ・データを検出する方法の各ステップならびにデータ復元および訂正ステップを有する。
【００３３】
本発明によって提供されるビデオ・データ誤りを検出する方法およびビデオ・データ誤りを訂正する方法を通じて、二つの相続く直近のフレームの間で欠けているフレーム画像データがあるかどうかを判断でき、欠けているフレーム画像データのデータ量も決定でき、さらに、欠けているデータが復元および訂正できる。これらは画像番組におけるシーン変化の影響を受けない。
【００３４】
図２は、本発明のある実施形態に基づくビデオ・データ誤り訂正装置２００のブロック図である。本発明によって提供されるビデオ・データ訂正装置２００は、ビデオ・データ中のフレーム画像データ欠失誤りを検出するビデオ・データ誤り検出手段２１０と、検出結果に従って検出されたデータ欠失誤りを復元するデータ復元手段２２０とを有する。
【００３５】
手段２１０は、ビデオ・データ・ストリームのうちで処理シーケンス中の相続く二つの直接隣り合うフレーム画像データの処理シーケンス情報を取得する取得手段２１１０を含んでいる。
【００３６】
各フレーム画像データのデータ・パッケージは、前記フレーム画像データの処理シーケンス情報を含む。処理シーケンス情報は一般に、復号シーケンスを決めるDTS情報および呈示シーケンスを決めるPTS情報などを含む。
【００３７】
手段２１０はさらに、取得された処理シーケンス情報に基づいて、二つのフレーム画像データの処理シーケンス情報の間の差を決定する決定手段２１２０を有する。二つのフレーム画像データの処理シーケンス情報の間の差は、復号シーケンス時間の差および呈示シーケンス時間の差、あるいは記憶アドレス情報の間の差などであることができる。
【００３８】
手段２１０はさらに、前記処理時間シーケンスの差を基準値と比較する比較手段２１３０を含む。あるビデオ・データ・フォーマットについては、二つのフレーム画像データの間の処理シーケンスの差は固定値Fである。前記二つのフレーム画像データは処理シーケンスにおいて直接隣り合い、相続いており、よってFは、処理されるビデオ・データのうちで二つの隣り合うフレーム画像データの処理シーケンス情報の差と比較する基準値と取ることができる。PSTSi−PSTSi-1とFとの間の対応関係を、比較後に得ることができる。たとえば、PSTSi−PSTSi-1＝F、PSTSi−PSTSi-1＞FまたはPSTSi−PSTSi-1＝nFすなわちFのn倍（nは整数でn＞1）などである。
【００３９】
手段２１０はさらに、手段２３０の比較結果に基づいて二つのフレーム画像データの間で欠けているフレーム画像データがあるかどうかを判断する判断手段２１４０を有する。PSTSi−PSTSi-1＝Fであれば、前記二つのフレーム画像データの間に欠けているフレーム画像データはない、すなわち前記二つのフレーム画像データは連続していると判断できる。
【００４０】
PSTSi−PSTSi-1＞Fであれば、前記二つのフレーム画像データの間に欠けているフレーム画像データがあると判断できる。すなわち、ビデオ・データがデータ誤りを有することが検出されるのである。さらに、PSTSi−PSTSi-1＝nFであれば、前記二つのフレーム画像データの間に欠けている(n−1)枚のフレーム画像データがあると判断できる。
【００４１】
本発明によって提供されるビデオ・データ誤りを検出する装置およびビデオ・データ誤りを訂正する装置を通じて、二つの相続く直近のフレーム画像データの間に欠けているフレーム画像データがあるかどうかを判定でき、欠けているフレーム画像データのデータ量を決定でき。これらは番組のシーン変化の影響を受けない。
【００４２】
図３は、本発明のある実施形態に基づく光ディスク再生装置のブロック図である。図３は、光ディスク再生装置３００の概略図および光ディスク４００の概略図を含んでいる。
【００４３】
光ディスク再生装置３００は、光ディスク４００から読み取られたデータを多重化解除して対応するビデオまたはオーディオ・データにする多重化解除手段３１０を有する。
【００４４】
装置３００はさらに、ビデオ・データ中のフレーム画像データ欠失誤りを検出するビデオ・データ誤り検出手段２１０を含んでいる。手段２１０は、取得手段２１１０、決定手段２１２０、比較手段２１３０および判断手段２１４０を含む。各手段は、図２に示される対応する参照符号をもつ手段と同一または類似である。
【００４５】
装置３００はまた、ビデオ・データおよびオーディオ・データを復号する復号手段３２０を有している。復号手段３２００はデータ復元および手段２１０によって検出されたフレーム画像データの欠失誤りの訂正のためのデータ復元手段２５０を含む。
【００４６】
装置３００はさらに、番組再生データをバッファリングするバッファ手段３３０を有する。装置３００はまた、バッファ手段３３０から送信されたビデオ・データなどを表示するビデオ表示手段をも含む。
【００４７】
本発明によって提供される光ディスク再生装置によれば、欠けているフレーム画像データの検出および復元を通じて、光ディスクの再生効果が改善され、光ディスクの再生は、番組再生シーン変化またはGOPデータ構造の影響を受けない。
【００４８】
上記では本発明は実施形態との関連で述べているが、上に記載された内容に基づいて当業者がさまざまな代替、修正および変更を施すことができることは明らかである。したがって、そのような代替、修正および変化は、本発明の精神の範囲内および本発明の付属の請求項の範囲内にはいる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明のある実施形態に基づくビデオ・データ誤り訂正方法のフローチャートである。
【図２】本発明のある実施形態に基づくビデオ・データ誤り訂正装置のブロック図である。
【図３】本発明のある実施形態に基づく光ディスク再生装置のブロック図である。
【図１】
2009517947.tif 000003
【図２】
2009517947.tif 000004
【図３】
2009517947.tif 000005
【国際調査報告】
2009517947.tif 000006
2009517947.tif 000007