数据压缩对于有效地发送比如视频或音频的大量数据和将它们存储在较 小的存储空间中是必不可少的。对于数据压缩，已研究了多种标准，比如联 合图像专家组(JPEG)、运动图像专家组(MPEG)-1、MPEG-2、MPEG-4、H.261、 H.263、H.264等等。另外，正在进行的数据压缩的标准化工作包括附加功能， 比如虚拟现实和认证。根据传统的数据压缩标准，编码器通过将数字图像数 据分割为一定长度的块来对它们编码。
编码的数据被发送给解码器，然后根据已用于对它们编码的相同标准被 解码。Huffman编码和算术编码被广泛地用作编码/解码方法，本发明特别地 涉及算术编码。
图1显示用于描述传统的算术编码方法的曲线图，其中消息“ABBC#” 被压缩。假设将被编码的消息的一组符号(S)包括A、B、C、和#并且每个符 号的概率分别是0.4、0.3、0.1、和0.2。
为了对消息“ABBC#”编码，使用在0和1之间延伸的概率基准线。以 下，此概率基准线被称为间隔。为了对第一符号A编码，与符号A的概率间 隔(0，0.4)对应的范围被用作用于对下一符号编码的新间隔，并且符号A的编 码值被编码为表示成位于该间隔的浮点数的码字。类似地，随后的符号B、B、 C、和#分别被表示为(0.16，0.28)、(0.208，0.244)、(0.2332，0.2368)、和(0.23608， 0.2368)。结果，整个消息ABBC#被编码为浮点数0.23608。在这种情况下， 由具有由最小的每个符号的间隔确定的比特流长度的浮点数表示的码字称为 偏移。从解码器的角度来看，编码的符号能通过使用间隔和偏移来被解码。
在上述的算术编码方法中，编码通过使用由基于相应的符号根据它的概 率位于在0和1之间延伸的概率基准线的位置而确定的浮点数表示的码字来 被实现。编码的码字被发送给解码器作为由具有由最小的每个符号的间隔确 定的比特流长度的浮点数表示的码字。以下，该码字被称为偏移。换句话说， 如果间隔和偏移被定义，则相应的消息能够被编码为由特定浮点数表示的码 字，并且该编码的码字被发送给解码器，然后根据相同的原理被解码。以下， 编码的一对间隔和偏移(间隔，偏移)被称为编码状态信息，并且解码的一对间 隔和偏移(间隔，偏移)被称为解码状态信息。
在这种情况下，问题在于在编码的数据的传输期间发生的错误。图2显 示用于描述根据传统的解码方法处理传输错误的方法的片示图。
在图2中，表示了作为根据算术编码方法编码的数据的单位的片的例子。 片包括：头部和多个宏块。传统的解码器在对编码的片解码期间检测比特或 分组中由传输错误E引起的异常状态D或未定义的状态，然后处理该错误。 换句话说，在在解码期间检测出异常状态的有限的情况下，解码器确定传输 错误发生，从而相应的整个片被丢弃。在这种情况下，丢弃的片包括：已被 正确地解码而没有任何传输错误的宏块(从片的起始点到位置E)、在错误的宏 块之后被解码的宏块(在位置D之后)、和具有传输错误的宏块(从位置E到位 置D)。
换句话说，由于传统的解码器未准备检测传输错误的准确位置(E)的方 法，所以即使一个错误的位也能传播到整个片。因此，包括未被解码并且可 能没有错误的剩余宏块的整个片应被丢弃。具体地讲，在比如视频或音频流 服务的应用中这样的传输错误可为重要的问题，因为重新传输是难以提供的。
在另一方面，根据传统的解码方法，如在图2中所示，解码沿虚线箭头 线从片的起始点到末端顺序地被执行。具体地讲，根据上下文自适应算术编 码(context adaptive arithmetic coding)，已被解码的相邻数据的概率被用于对下 一数据编码。另外，根据上下文自适应二进制算术编码(CABAC)，当编码器 或解码器开始对数据编码或解码时，相同的概率表被使用，但它们的概率随 着编码或解码的进行而被更新。因此，当前的数据不能在先前数据被解码之 前被解码，因为先前数据的编码状态信息(间隔，偏移)影响当前的数据。结果， 解码的并行处理不能被实现，由此降低了解码速度。

本发明提供了一种能够防止错误传播和实现并行处理的解码方法以及使 用其的解码设备。
根据本发明的一方面，提供了一种解码方法，包括：通过接收编码的数 据和用于检测传输错误的每个预定周期中设置的至少一个同步点的编码信息 并在对编码的数据解码时获得与同步点对应的解码信息，来比较编码信息和 解码信息；和如果这两种信息相同，则继续对编码的数据解码，或者如果这 两种信息不同，则通过限定在相应同步点和前一同步点之间的传输错误区域 参照编码信息来继续对位于相应同步点之后的剩余数据解码。
同步点可被用作用于检测传输错误的基准点，并且可被设置在以编码的 数据的至少一个宏块为单位的周期性位置。
编码信息可通过附加信息比如补充增强信息原字节序列净荷(SEI-RBSP) 来被与编码的数据分开地接收。
根据算术编码的编码信息和解码信息可包括：间隔，是将被解码的数据 的概率基准线；偏移，是由具有由最小的解码数据的间隔确定的比特流长度 的浮点数表示的码字；和比特流偏移，起解码的起始点的作用。
根据上下文或概率自适应算术编码的编码信息和解码信息包括关于上下 文或概率的附加信息。
根据本发明的另一方面，提供了一种解码设备，包括：解码单元，接收 并解码编码的数据；和错误检测/处理单元，比较在每个预定周期中设置的至 少一个同步点的解码信息和相应的同步点的编码信息以检测解码的数据中的 传输错误，并且如果这两种信息相同，则控制解码单元继续对编码的数据解 码，或者如果这两种信息不同，则控制解码单元通过限定在相应同步点和前 一同步点之间的错误区域参照与编码的数据分开地接收的编码信息来继续对 在相应同步点之后的剩余数据解码。
根据本发明的另一方面，提供了一种解码方法，包括：接收编码的数据 和在每个预定周期中设置的至少一个同步点的编码信息以检测传输错误，并 且载入与片数据的起始点和每个同步点对应的接收的编码信息；和参照编码 信息以并行方式同时对位于每个同步点之间的编码的数据解码。
根据本发明的另一方面，提供了一种解码设备，包括：解码单元，接收 并解码编码的数据；和错误检测/处理单元，接收在每个预定周期中设置的至 少一个同步点的编码信息以检测传输错误，并控制解码单元参照与片的起始 点和每个同步点对应的接收的编码信息以并行方式同时对在每个同步点之间 的编码的数据解码。
根据本发明的另一方面，提供了一种解码方法，包括：分开接收编码的 数据和在每个预定周期中设置的至少一个同步点的编码信息以检测传输错 误；参照与片的起始点和每个同步点对应的接收的编码信息以并行方式同时 对在每个同步点之间的编码的数据解码；和通过在对每个同步点之间的编码 的数据解码时获得与每个同步点对应的解码信息来比较编码信息和解码信 息，以便如果这两种信息相同，则继续对编码的数据解码，或者如果这两种 信息不同，则通过限定在相应的当前同步点和前一同步点之间的传输错误区 域参照编码信息来继续对在相应同步点之后的剩余数据解码。
附图说明
通过结合附图对其示例性实施例进行详细的描述，本发明的以上和其他 特性和优点将会变得更加清楚，其中：
图1显示用于描述传统的算术编码方法的曲线图；
图2显示用于描述当发生传输错误时根据传统的解码方法处理传输错误 的方法的片示图；
图3显示根据本发明的示例性实施例的即使当传输错误发生时仍能防止 错误传播和实现并行处理的解码设备的方框图；
图4显示根据本发明的示例性实施例的为了即使当传输错误发生时防止 错误传播和实现并行处理而分开地接收的捕获编码信息的例子；
图5显示用于描述根据本发明的实施例的即使当传输错误发生时仍能防 止错误传播的解码方法的片格式的例子；
图6显示用于描述根据本发明的实施例的即使当传输错误发生时仍能防 止错误传播的解码方法的流程图；
图7显示用于描述根据本发明的另一实施例的能够实现并行处理的解码 方法的片格式的例子；和
图8显示用于描述根据本发明的另一实施例的能够实现并行处理的解码 方法的流程图。

现在将参照附图对本发明进行更充分地的描述，本发明的示例性实施例 表示在附图中。然而，本发明可以以很多不同的形式来实现，并且不应被解 释为限制于这里阐述的实施例；相反，这些实施例被提供以便此公开是彻底 和完全的，并将向本领域技术人员充分地表达本发明的思想。在附图中相同 的标号表示相同的部件，因此将不重复对它们的描述。
图3显示根据本发明的示例性实施例的即使当传输错误发生时仍能防止 错误传播和实现并行处理的解码设备的方框图。
根据本发明的解码器包括：解码单元310和错误检测/处理单元320。
解码单元310从编码器接收编码的数据并对它们解码。
错误检测/处理单元320通过比较同步点(以下，称为同步点)的解码状态 信息和包括在从编码器分开地接收的捕获编码信息中的相应的编码状态信息 来检测解码单元310的解码的数据中的传输错误，然后处理它。更具体地讲， 为了检测解码的数据中的传输错误，错误检测/处理单元320比较在每个预定 周期中设置的多个同步点的解码状态信息和包括在与编码的图像数据分开接 收的相应的捕获编码信息中的编码状态信息。如果这两种信息相同，则错误 检测/处理单元320确定没有传输错误，然后控制解码继续。相反地，如果这 两种信息不同，则错误检测/处理单元320确定发生传输错误，然后通过限定 在相应的同步点和前一同步点之间的传输错误区域然后将分开地接收的捕获 编码信息和剩余数据发送给解码单元310来控制对剩余数据继续解码。
现在，将详细描述根据本发明的捕获编码信息。
图4显示根据本发明的分开地接收的以便即使当传输错误发生时防止错 误传播和实现并行处理的捕获编码信息的例子。
捕获编码信息包括：编码状态信息、比特流偏移、和/或附加信息。
编码信息包括对于根据算术编码方法将包括S0、S1、S2、和S3的每个 同步点Si的数据编码为浮点数所必需的间隔和偏移。
比特流偏移代表相对于编码的片的起始点的相应同步点的比特流位置。 编码能够参照包括相应的间隔和偏移的编码状态信息从由比特流偏移指示的 位置被重新开始。
附加信息包括用于自适应算术编码的上下文信息和/或自适应概率信息。 如果解码器能够参照仅编码状态信息实现算术编码方法，则附加信息可不被 包括。也就是说，如果使用上下文或概率自适应算术编码方法，则附加信息 可被包括在捕获编码信息中。然而，如果使用能够对数据解码而不需附加信 息的其他算术编码方法，则附加信息可不被包括。因此，根据算术编码方法， 附加信息可被包括或不被包括。
根据相应的算术编码方法，捕获编码信息与编码的数据片分开地被发送 给解码器。换句话说，编码器在对数据编码期间单独对同步点的将被编码的 数据的捕获编码信息编码，然后将它们发送给解码器。例如，根据H.264标 准，编码状态信息能够通过补充增强信息原字节序列净荷(supplementary enhancement informatiion raw byte sequence payload，SEI-RBSP)来被发送给解 码器。解码器从编码器中与编码的数据分开地接收捕获编码信息。同时，当 对接收的编码的数据解码时解码器获得包括与在每个一定周期中的同步点对 应的间隔和偏移的解码状态信息，然后比较该解码状态信息和编码状态信息。
前者包括在传输之前由编码器关于在每一同步点的图像数据计算的间隔 和偏移，后者包括在传输之后由解码器关于在相同位置的图像数据计算的间 隔和偏移。因此，如果这两种信息相同，则其意味着数据被准确地传输而没 有在传输期间的错误。
相反地，如果这两种信息彼此不同，则其意味着发生传输错误。根据本 发明的示例性实施例，如果结果显示两种信息不同，则在每个预定周期执行 前述比较，然后具有传输错误的区域被限定在前一同步点S(i-1)和相应的同步 点S之间。因此，参照包括在相应的同步点的捕获编码信息中的比特流偏移 和编码状态信息，剩余数据的解码能够从与比特流偏移对应的位置被继续。 由于与编码的数据分开地接收的捕获编码信息不被传输错误影响，所以解码 能够通过使用包括在编码状态信息中的偏移和间隔来被没有错误地完成，并 且解码应被重新开始的位置能够参照比特流偏移来被确定。
因此，可通过将具有传输错误的区域限定在最小可能长度内来防止传输 错误传播到整个片，并且继续对数据解码而不丢弃未被解码并且可能没有错 误的剩余数据。
同时，同步点Si被用作检测传输错误的基准点。在任何图像数据中，同 步点能够被设置在以至少一个宏块为单位的周期性位置。从编码器的角度来 看，同步点指定其中根据算术编码方法编码的片数据的捕获编码信息被通过 例如SEI-RBSP发送给解码器的数据位置。多个同步点能够被设置以确定哪 个片具有传输错误。例如，同步点能够被设置在片中除第一宏块以外的每个 宏块中。根据H.264标准，对每个宏块中的标志mb_skio_flag解码的位置能 够被设置为P、B、或SP片中的同步点。另一个例子是，对标记mb_ field_decoding_flag或标记mb_type解码的位置能够被设置为I或SI片中的 同步点。另一方面，几个宏块被组合以用作同步点的单位。也就是说，前述 的同步点的位置仅为示例性的，可不具有固定的周期。最好，同步点的位置 能够被适当地修正以在捕获编码信息中获得有意义的错误检测周期以及不引 起额外消耗(overhead)。
现在，将详细地描述根据本发明实施例的能够防止传输错误传播的解码 方法。
图5显示用于描述根据本发明的实施例的即使当传输错误发生时仍能防 止错误传播的解码方法的片格式的例子。
片包括：头部和多个宏块。从片的起始点到末端，同步点S0、S1、S2、 和S3被设置在每个预定周期中。当沿虚线箭头线对数据解码时，解码器在到 达每个指定的同步点S0、S1、S2、和S3时获得代表间隔和偏移的一对 (codIInterval，codIOffset)作为相应位置的解码状态信息。然后，解码器比较该 解码状态信息和作为相同位置的编码状态信息的代表间隔和偏移的一对 (Interval，Offset)。如图4中所示，编码状态信息被分开地接收。
假设传输错误发生在E位置，传输错误根据前述算术编码的性质传播到 整个片，并且直到到达位置S1才被检测到。根据本发明，当到达同步点S1 时，同步点S1的解码状态信息被与捕获编码信息的编码状态信息比较。如果 这两种信息相同，则确定解码被适当地执行而没有错误，然后继续进行解码。 然而，如果如图中所示存在传输错误(E)，则确定解码状态信息(codIInterval， codIOffset)与编码状态信息(Interval，Offset)不同，从而在同步点S1能够检测 到错误(E)。
同时，为了防止错误进一步传播，已检测到错误的相应位置S1的捕获编 码信息被载入。从由相应位置S1的捕获编码信息识别的比特流偏移位置 bitOffset，对剩余数据520的解码能够参照编码状态信息(Interval，Offset)来继 续进行。另外，错误的区域能够被限定在位于先前同步点S0和当前同步点 S1之间的区域510内，并且仅区域510被丢弃。
前述的能够防止错误传播的解码方法能够被总结如下。
图6显示用于描述根据本发明的实施例的即使当传输错误发生时仍能防 止错误传播的解码方法的流程图。
根据本发明的解码方法包括：通过接收编码的数据和设置在每个预定周 期中的至少一个同步点的编码信息并在对编码的数据解码时获得与同步点对 应的解码信息，来比较编码信息和解码信息；和如果作为比较的结果这两种 信息相同，则继续对数据解码，或者如果这两种信息不同，则通过限定在相 应同步点和前一同步点之间的传输错误区域参照编码信息来继续对在相应同 步点之后的剩余数据解码。
更具体地讲，参照图6，直到解码完成之前(操作步骤610)，接收的编码 的数据通过使用预定单位比如宏块来被解码(操作步骤620)。如果在对该数据 解码期间到达同步点(操作步骤630)，则相应同步点的解码状态信息被与包括 在捕获编码信息中的编码状态信息比较(操作步骤640)。作为比较的结果，如 果这两种信息相同(操作步骤650)，则因为确定不存在传输错误所以继续进行 解码(操作步骤610)。如果这两种信息不同(操作步骤650)，则确定发生错误， 并且通过限定在先前同步点和当前同步点之间的传输错误区域作为错误区 域，传输错误区域被有选择地丢弃(操作步骤660)。另外，参照与当前同步点 对应的捕获编码信息对在当前同步点之后的剩余区域继续进行解码(操作步 骤670)。如果解码完成(操作步骤610)，则解码的数据被输出给显示装置(操 作步骤680)。
现在，将描述根据本发明另一实施例的能够实现并行处理的解码方法。
图7显示用于描述根据本发明的另一实施例的能够实现并行处理的解码 方法的片格式的例子。
片包括：头部和多个宏块。从片的起始到末端，同步点S0、S1、S2、和 S3被设置在每个预定周期中。在每个同步点之间的区域被定义为线(thread)。 由于在图中有三个同步点S1到S3，所以提供了四个线Thread0到Thread3。 也就是说，对于n个同步点，提供了(n+1)个线。
第一线Thread0在解码器被初始化之后参照包括在片的起始点的初始化 信息中的编码信息与剩余的线Thread1、Thread2、和Thread3一起被以并行 方式解码。剩余的线Thread1、Thread2、和Thread3通过载入包括在每个同 步点中的分开地接收的捕获编码信息来开始被以并行方式同时解码。解码的 起始点由每个捕获编码信息中的比特流偏移bitOffset1、bitOffset2、和bitOffset3 指定。换句话说，线能够通过载入片的起始点和每个同步点的捕获编码信息 来被同时和单独地解码。同步点的数量由线的数量来确定，并且可基于由解 码器支持的范围被确定为最优数量。通常，可为支持n个线的解码器设置(n-1) 个同步点。
前述能够参照捕获编码信息实现并行处理的解码方法可总结如下。
图8显示用于描述根据本发明的另一实施例的能够实现并行处理的解码 方法的流程图。
根据本发明的解码方法包括：接收编码的数据和用于检测传输错误的每 个预定周期中设置的至少一个同步点的编码信息，并载入与片数据的起始点 和每个同步点对应的接收的编码信息(操作步骤810)；和参照编码信息以并行 方式同时对在每个同步点之间的编码的数据解码。
更具体地讲，参照图8，当开始对片的解码时，算术解码引擎被初始化。 然后，在每个同步点之间每个线(从第一线到第n线)中的编码的数据参照与片 的起始点和每个同步点对应的捕获编码信息被以并行方式同时解码(操作步 骤820)。
换句话说，根据算术编码方法的解码能够参照包括在在每个同步点中分 开地接收的捕获编码信息中的编码状态信息来被以并行方式同时处理，并且 在整个片中的当前解码位置能够参照包括在捕获编码信息中的比特流偏移来 被指定。
直到现在，已描述了根据本发明参照捕获编码信息防止传输错误传播的 方法和能够参照捕获编码信息实现并行处理的解码方法。在这些实施例中， 捕获编码信息被使用。因此，通过组合这两个实施例能够提供能防止错误传 播和实现并行处理的解码方法及使用其的设备。这样的组合能够由本领域技 术人员容易地实现，因此将不重复对它们的详细描述。
另外，尽管前述实施例通过以发生比特错误的情况来举例进行描述，但 本发明可以以分组的单位来扩展地应用。
本发明也能够实现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机 可读记录介质是任何能够存储其后能由计算机系统读取的数据的数据存储装 置。计算机可读记录介质的例子包括：只读存储器(ROM)、随机存取存储器 (RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储装置、和载波(比如通过互联 网的数据传输)。计算机可读记录介质也可分布在网络连接的计算机系统，以 便计算机可读代码以分布的方式被存储并执行。
根据本发明，可提供能够防止错误传播和实现并行处理的解码方法。
此外，根据本发明，可将传输错误区域限定在在捕获编码信息中指定的 两点之间的最小可能长度内，并参照捕获编码信息对未被解码的剩余数据继 续解码。因此，可最小化错误的影响。
另外，根据本发明，可通过参照捕获编码信息以并行方式同时对多个区 域解码来减少解码时间。
另外，本发明能够以具有在网络中相同的长度的分组的单位来应用。
尽管已参照其示例性实施例具体地表示和描述了本发明，但本领域技术 人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围情况下，可 以对其进行形式和细节的各种修改。示例性实施例应仅视为描述性的而非用 于限制的目的。因此，本发明的范围不是由对本发明的详细描述而是由所附 权利要求来限定的，并且在范围内的所有差别应被解释为包括在本发明中。
本申请要求于2004年2月5日在韩国知识产权局提交的第2004-7667 号韩国专利申请的利益，该申请全部公开于此以资参考。