[发明专利]运动图像编码装置以及运动图像解码装置

说明书

技术领域

本发明涉及运动图像编码装置以及运动图像解码装置，例如利用MPEG（Moving Picture Experts Group）-4方式、或ITU-T H.264方式来编码运动图像数据的运动图像编码装置以及运动图像解码装置。

背景技术

近几年，使用ADSL或光学纤维的高速网络环境已经普及，在普通家庭中也能用超过数十兆位/s的比特率进行数据通信。于是，通过利用MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-4AVC以及H.264等图像编码技术，可以预想不仅是使用专用线路的企业，而且在普通家庭中也会加快导入TV广播品质或HDTV广播品质的TV电话系统或TV会议系统。

经由网络传输进行了编码的图像数据，即流的时候，因为网络拥挤等流的一部分可能会消失。在流的一部分消失的情况下，因为接收方不能正确地解码与消失的流对应的位置的图像，所以发生画质恶化。

加之，即使以帧单位进行了解码处理，针对被进行解码处理的像素不一定能正确地解码。例如，在MPEG-1，MPEG-2，MPEG-4，MPEG-4AVC以及H.264等，解码消失的流的下一个帧的时候，若下一个帧是都被帧内编码（I帧）时，只根据被帧内编码的片的流，就能正确地解码像素。但是，解码消失的流的下一个帧的时候，若下一个帧是被帧间编码（P帧）时，下一个帧要利用前一个解码的帧，即利用因流消失导致画质恶化的帧之间的相关（参考紧之前解码的帧）进行解码，所以不能正确地解码像素。

这样，存在如下课题：在流消失的情况下，若消失的流的下一个帧被帧间编码时，不能正确地解码，进而递归地后续的帧也变得不能正确地解码。

于是，在画面没有被正确解码的情况下，作为防止没有正确解码像素的状态扩散到后续帧的方法，已知的有例如图16，图17，以及图18示出的技术。

图16是说明利用了以往的ACK/NACK与帧内编码的运动图像编码方法的图。发送方以帧单位编码运动图像数据，生成被压缩的流。发送方向接收方发送流，由接收方解码流。这样，由接收方恢复运动图像，被恢复的运动图像被再生。

运动图像的第一个帧，被进行I帧编码，之后的帧作为参考前一个被编码的帧的P帧而被编码(朝向左侧的帧的线示出的箭头记号表示编码时参考的帧)。图16的横轴示出时间的经过，越往右侧表示时间经过得越多。P0，P1，P2，P3分别表示作为帧的编号的第0个，第1个，第2个，第3个。从发送方的各帧朝向接收方的各帧的箭头记号，示出发送方的帧和与其对应的接收方的帧的对应关系。箭头记号的朝向成为右下和右上是指，从发送方向接收方发送流时，时刻向右移动所经过的时间（收发间的传输路延迟）。此外，“×”记号示出因通信错误产生了丢包。

在接收方正确地解码了接收的帧时，向发送方发送ACK。例如，帧P0，帧P1，以及帧P2被正确地接收时，接收方向发送方分别发送ACK。发送方根据接收ACK，就知道与帧编号对应的帧被接收方正确地解码。

假设帧P17因为传输路上的错误，接收方没有正确地解码。这样的情况下，不仅是帧P17，参考帧P17依次解码的帧P18，P19，P20，以及P21也不能正确地解码。因为接收方不能正确地解码帧P17，所以向发送方发送NACK，而不是发送ACK。

发送方根据接收NACK，就知道接收方没有正确地解码该帧(P17)。其结果，在接收NACK的紧之后，针对编码还没完成的帧P22，不是以P帧（帧间预测）来编码，而是以I帧（帧内预测）来编码并传输。

接收方接收作为I帧的帧I22，并对接收的帧I22进行解码。这样，能够停止因参考没有被正确解码的帧而产生的错误扩散，所以对帧P23以后的P帧也能正确地解码。

图17是说明利用以往的ACK和帧间编码的运动图像编码方法的图，该方法是改良图16的方法。接收方在接收的帧正确地解码时，向发送方发送付与了确定被正确解码的帧的编号的ACK。例如，在帧P0，帧P1，帧P2被正确接收时，接收方向发送方分别发送ACK0，ACK1，以及ACK2。

发送方根据接收ACK和帧编号，就知道与帧编号对应的帧被接收方正确地解码。

假设帧P17因为传输路上的错误，接收方没有正确地解码。这样的情况下，不仅是帧P17，参考帧P17依次解码的帧P18，P19，P20，以及P21也不能正确地解码。因为接收方不能正确地解码帧P17，所以不将ACK发送到发送方。