JP2002077907A - Ｍｐｅｇと他のデータフォーマットに適したプログレッシブビデオシーケンスの送信 - Google Patents

Ｍｐｅｇと他のデータフォーマットに適したプログレッシブビデオシーケンスの送信

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JP2002077907A JP2001209549A JP2001209549A JP2002077907A JP 2002077907 A JP2002077907 A JP 2002077907A JP 2001209549 A JP2001209549 A JP 2001209549A JP 2001209549 A JP2001209549 A JP 2001209549A JP 2002077907 A JP2002077907 A JP 2002077907A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 下方互換性を有するとともに、ＳＤビデオ装
置でＨＤビデオが復号可能な、ビデオ信号の符号化方法
および装置を提供する。 【解決手段】 ビデオ信号を符号化および復号する際
に、それぞれが初期フレームシーケンス構造に応じた初
期時間基準を有する基準フレームと非基準フレームを含
むプログレッシブビデオビットストリームを受け取る
（２０１）。基準フレームだけの時間基準を、非基準フ
レームを無視することにより、リマップする（２０
２）。基準フレームにベースパケット識別子（ＰＩＤ）
を、非基準フレームにエンハンスメントＰＩＤを付して
パケット化し（２１０〜２１３）、ベーストランスポー
トとエンハンスメントトランスポートのビットストリー
ムをそれぞれ提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はビデオ処理システム
に関し、特に旧式のデコーダを用いて低品位ビデオに復
号するための下方互換性（backward-compatible）を有
し、かつ高品質符号化機能を備える新型デコーダを用い
て高品位プログレッシブビデオに復号可能な、ビデオシ
ーケンスをビットストリームに符号化する装置および方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】データ信号は、データ圧縮または符号
化、或いはデータ伸張または復号などのコンピュータ技
術を用いて頻繁に処理される。データ信号とは、例えば
ビデオ信号である。ビデオ信号とは、一般にモーション
ビデオシーケンスのビデオピクチャ（画像）のことをい
う。ビデオ信号処理においては、特定の符号化標準に従
ってビデオ信号を符号化することにより、ビデオ信号は
デジタル方式で圧縮されて、符号化されたデジタルビッ
トストリームになる。符号化されたビデオ信号ビットス
トリームを復号して、復号されたビデオ信号を提供する
ことができる。
【０００３】ビデオシーケンスの単位として「フレー
ム」という用語が一般に用いられている。フレームには
ビデオ信号の空間情報がラインとして含まれている。符
号化フォーマットの種類に応じて、フレームは１つまた
は複数フィールドのビデオデータから構成される。した
がって、符号化されたビットストリームの様々なセグメ
ントが所与のフレームまたはフィールドを表す。符号化
されたビットストリームは、後にビデオデコーダで検索
するために保存し、および／またはリモートビデオ信号
デコーディングシステムに、総合サービスデジタル網
（ＩＳＤＮ）、公衆電話交換網（ＰＳＴＮ）電話接続、
ケーブルおよびダイレクトサテライトシステム（ＤＳ
Ｓ）などの伝送チャネルまたはシステムを介して伝送す
ることができる。
【０００４】ビデオ信号はテレビジョン（ＴＶ）タイプ
のシステムで使用するために頻繁に符号化、伝送、およ
び復号される。多くの一般のテレビジョンシステムは、
例えば北米において、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔ
ｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｍｍｉｔｔ
ｅｅ）標準に準拠して作動し、毎秒（３９＊１０００／
１００１）つまり約２９．９７フレーム（ｆｐｓ）で作
動する。ＳＤＴＶの空間解像度が、ＳＤＴＶ（スタンダ
ードデフィニションテレビジョン）と呼ばれることもあ
る。当初ＮＴＳＣはＡＣ電源システムの周波数６０サイ
クルの１／２である毎秒３０フレームを使用した。これ
は後に電源と「位相をずらせる」ことによって高周波歪
を低減するために毎秒２９．９７フレームに変更され
た。例えば欧州では、ＰＡＬ（Ｐｈａｓｅ Ａｌｔｅｒ
ｎａｔｉｏｎ ｂｙ Ｌｉｎｅ）のような他のシステム
も使用されている。
【０００５】ＮＴＳＣシステムでは、各データフレーム
は一般に奇数フィールドとそれにインターレースまたは
インターリーブされた偶数フィールドとから構成され
る。各フィールドは、ピクチャまたはフレーム中の交互
の水平ライン上のピクセルから構成される。したがって
ＮＴＳＣカメラは、毎秒２９．９７フレームのビデオを
提供するために、毎秒２９．９７×２＝５９．９４フィ
ールドのアナログビデオ信号を出力し、この信号には２
９．９７の奇数フィールドとそれとインターレースした
２９．９７の偶数フィールドが含まれる。したがってＮ
ＴＳＣの画像は通常、アクティブピクセルで約７２０
（水平）×４８０（垂直）の解像度を有する。すなわち
各フィールドは７２０×２４０であり、７２０×４８０
のインターレースしたフレームをもたらす。これらの仕
様はＣＣＩＲ Ｒｅｃ．６０１で規定されており、画像
フォーマット、取得セマンティック（acquisition sema
ntic）、およびデジタル「スタンダード」テレビ信号の
符号化の部分を指定している。（「スタンダード」テレ
ビジョンはＰＡＬ、ＮＴＳＣ、およびＳＥＣＡＭの解像
度である。）
【０００６】様々なビデオ圧縮標準がデジタルビデオ処
理に用いられており、所与のビデオ符号標準についての
符号化ビットストリームを指定している。これらの標準
には、国際標準化機構／国際電気標準会議（ＩＳＯ／Ｉ
ＥＣ）１１１７２ Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅｓ
Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ−１国際標準（「動画像と
デジタル記憶媒体向けの関連オーディオの符号化」）
（ＭＰＥＧ−１）やＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８国際標準
（「動画像と関連オーディオ情報の一般符号化」）（Ｍ
ＰＥＧ−２）がある。別のビデオ符号化標準として国際
電気通信連合（ＩＴＵ）により策定されたＨ．２６１
（Ｐｘ６４）がある。ＭＰＥＧでは「ピクチャ」の用語
は、１フレームのデータ（すなわち両フィールド）また
は１フィールドのデータのどちらかを表すデータビット
ストリームを指している。したがってＭＰＥＧ符号化技
術は、ビデオデータのフィールドまたはフレームからＭ
ＰＥＧ「ピクチャ」を符号化するのに用いられる。ＭＰ
ＥＧ−１は毎秒３０フレーム（ｆｐｓ）で３５２×２４
０の標準画像フォーマット（ＳＩＦ）について構築され
ている。ＭＰＥＧデータレートは可変であるが、ＭＰＥ
Ｇ−１はＶＨＳビデオ品質を毎秒１．２メガビット、す
なわち毎秒１５０キロバイトのデータレートで提供する
ように設計されている。ＭＰＥＧ−１標準では、ビデオ
は厳密にインタレースなし（すなわちプログレッシブ）
である。プログレッシブビデオでは、フレーム中のライ
ンはある瞬間からスタートして、連続するラインを切れ
目なくフレームの下端に至るまでのサンプルを含んでい
る。
【０００７】１９９４年春に採択されたＭＰＥＧ−２
は、ＭＰＥＧ−１の互換性拡張版であり、ＭＰＥＧ−１
を基礎として、インターレースされたビデオフォーマッ
トとともに、ＨＤＴＶ（高精細テレビ）のサポート機能
を含む、いくつかの他の高度機能をサポートしている。
ＭＰＥＧ−２は、一部には、ＣＣＩＲ Ｒｅｃ．６０１
（１ライン当たり７２０サンプル、１フレーム当たり４
８０ライン、毎秒２９．９７フレーム）を用いるＮＴＳ
Ｃタイプの放送テレビのサンプリングレートで使用する
ために設計されている。ＭＰＥＧ−２で採用されたイン
ターレースでは、フレームはトップフィールドとボトム
フィールドの２フィールドに分割される。この２フィー
ルドの一方は、他方より１フィールド期間遅れて開始す
る。各ビデオフィールドは、別々に伝送されるピクチャ
のピクセルのサブセットである。ＭＰＥＧ−２はビデオ
符号化標準であり、例えばこの標準に準拠して符号化さ
れた放送ビデオに使用することができる。ＭＰＥＧ標準
は広範囲のフレームレートおよびフォーマットをサポー
トすることができる。
【０００８】動き補償はビデオ信号処理において一般的
に利用されている。動き補償技術は、ある種の物体や画
像上の特徴が、ピクチャ毎に、制限された領域内である
位置から別の位置へと移動する傾向がある連続したピク
チャ間にしばしば存在する時間相関を利用する。ＭＰＥ
Ｇ−２標準などのＭＰＥＧ標準においては、圧縮デジタ
ルストリーム中に、Ｉフレーム、Ｐフレーム、Ｂフレー
ムのような異なるタイプのピクチャまたはフレームが存
在することもある。Ｉフレームすなわちイントラフレー
ムは独立型であり、つまり以前に伝送または復号された
フレームからの情報には基づいていない。動き補償技術
を使って符号化されたビデオフレームは、その内容が以
前のＩまたはＰフレームの内容から予測されるため、予
測フレームまたはＰフレームと呼ばれる。Ｐフレーム
は、後続のＰフレームの基本としても使用される。Ｉお
よびＰフレームは両方とも「アンカー」フレームであ
る。これらのフレームはアンカーフレームに基づいて予
測されるＢまたはＰフレームなどの他のフレームのベー
スとして使用されるからである。「双方向（バイディレ
クショナル）」フレームすなわちＢフレームは、Ｂフレ
ームの伝送の直前に伝送された２つのアンカーフレーム
から予測される。Ｈ．２６１のような他の標準ではＩお
よびＰフレームだけが使用される。
【０００９】ほとんどのＭＰＥＧ符号化方式では、グル
ープオブピクチャーズ（ＧＯＰ）と呼ばれる１２フレー
ムから１５フレームの圧縮シーケンスが使用される。各
ＧＯＰは通常Ｉフレームから始まり、任意選択でいくつ
かのＢおよびＰフレームを含む。ＧＯＰにおけるＰフレ
ーム間の距離を表すのにパラメータＭがよく使われ、パ
ラメータＮはＧＯＰ中の全フレーム数を表す（すなわ
ち、連続するＧＯＰにおけるＩフレーム間の距離）。
【００１０】ＭＰＥＧのビットストリームは、一般に１
つまたは複数のオーディオストリームと多重化された１
つまたは複数のビデオストリーム、およびタイミング情
報などの他のデータを含む。ＭＰＥＧ−２においては、
ある特定のビデオシーケンスを記述する符号化されたデ
ータがいくつかのネストされたレイヤによって表され
る。そのレイヤは、シーケンスレイヤ、ＧＯＰレイヤ、
ピクチャレイヤ、スライスレイヤ、およびマクロブロッ
クレイヤである。この情報の伝送する助けとして、多重
ビデオシーケンスを表すデジタルデータストリームはい
くつかの小さいユニットに分割され、このそれぞれのユ
ニットはパケット化ベースストリーム（ＰＥＳ）パケッ
トにカプセル化される。各ＰＥＳパケットは伝送のため
に、複数の固定長トランスポートパケットに分割され
る。各トランスポートパケットは１つのＰＥＳパケット
のみに関係するデータを含む。トランスポートパケット
は、トランスポートパケットを復号する際に使用するコ
ントロール情報を保持したヘッダも含んでいる。
【００１１】したがってＭＰＥＧストリームのベースユ
ニットはパケットであり、パケットにはパケットヘッダ
とパケットデータが含まれる。各パケットは、例えば１
フィールドのデータを表す。パケットヘッダはストリー
ム識別コードを含み、１つまたは複数のタイムスタンプ
を含むこともある。例えば、各データパケットは長さ１
００バイト以上になることもあり、最初の２つの８ビッ
トバイトにパケット識別子（ＰＩＤ）フィールドが含ま
る。ＤＳＳ応用例では、例えばＰＩＤはＳＣＩＤ（サー
ビスチャネルＩＤ）や様々なフラグである。ＳＣＩＤ
は、一般にあるデータパケットが属する特定のデータス
トリームを一義的に識別する１２ビットの数字である。
このように各圧縮ビデオパケットはＳＣＩＤなどのＰＩ
Ｄを含んでいる。
【００１２】ＭＰＥＧ−２で符号化された画像をビデオ
デコーディングシステムが受け取ると、トランスポート
デコーダがトランスポートパケットを復号してＰＥＳパ
ケットを再構成する。ＰＥＳパケットは復号され、画像
を表すＭＰＥＧ−２のビットストリームを再構成する。
所与のトランスポートデータストリームが、同時に複数
の画像シーケンスを、例えばインターリーブされたトラ
ンスポートパケットとして搬送することもできる。
【００１３】例えば、ＤＳＳ伝送を用いると、ＭＰＥＧ
−２で符号化したビデオストリームをＤＳＳパケットで
運ぶことができる。ほとんどのＤＳＳビデオプログラム
は１ライン当たり５４４ピクセル、１フレーム当たり４
８０ラインで符号化されている。毎秒２９．９７フレー
ムがすべて符号化されている。毎秒符号化されるフレー
ムの正確な数は、厳密にはシーケンスによって変わる。
ＤＳＳシステムによって、ユーザはＤＳＳ受信機を使っ
て衛星から多数のＴＶチャネルを直接受け取ることがで
きる。受信機は一般に統合型受信機／デコーダユニット
（ＩＲＤ）にケーブルで接続された１８インチの小型の
衛星放送用ディッシュアンテナを備えている。衛星放送
用ディッシュアンテナは衛星に向けられ、ＩＲＤは従来
形のケーブルテレビ用デコーダと同様にユーザのテレビ
ジョンに接続される。ＩＲＤでは、フロントエンド回路
が衛星からの信号を受け取り、それを元のデジタルデー
タストリームに変換し、その結果がビデオ／オーディオ
デコーダ回路に送られ、そこでトランスポートの抽出と
伸張が行われる。ＭＰＥＧ−２ビデオでは、ＩＲＤは受
け取った圧縮ビデオを伸張するのに用いるＭＰＥＧ−２
デコーダを備える。
【００１４】ＭＰＥＧ−２においては、４つの異なる
「プロファイル」が定義されており、それぞれが例えば
画像／ピクチャ解像度のような符号化された画像の複雑
さの異なるレベルに対応している。各プロファイルは色
空間解像度とビットストリームのスケーラビリティを定
義している。各プロファイル毎に種々のレベルが定義さ
れており、各レベルは異なる画像解像度に対応してい
る。所与のプロファイルの個々のレベルは、画像解像度
の最大および最小値、１秒当たりのＹ（輝度）サンプル
数、スケーラブルプロファイル用にサポートされている
ビデオおよびオーディオレイヤ数、１プロファイル当た
りの最大ビットレートを定義している。プロファイルと
レベルの組合せによって、特定のビットストリームを扱
うデコーダの能力を定義するアーキテクチャが生成され
る。
【００１５】放送用途の最も一般的なプロファイルはメ
インプロファイル（ＭＰ）フォーマットである。メイン
プロファイル、メイン（またはミディアム）レベル（Ｍ
Ｐ＠ＭＬ）として知られるＭＰＥＧ−２「スタンダー
ド」の１つは、既存のＳＤテレビジョン標準（すなわち
ＮＴＳＣおよびＰＡＬ）に準拠したビデオ信号を符号化
するためのものである。この標準は、４８０アクティブ
ラインで各ラインが７２０アクティブピクセルのビデオ
画像を２：１のインタレーススキャンで符号化するのに
使用できる。この信号に水平および垂直の帰線消去期間
を加えると、結果は５２５ラインで各ライン８５８ピク
セルとなる。これを復号して１３．５ＭＨｚの表示クロ
ック信号で表示すると、この信号はＮＴＳＣ方式の放送
画像に対応する画像を生成する。メインプロファイル、
ハイレベル（ＭＰ＠ＨＬ）として知られる別の標準は、
ＨＤＴＶ画像を符号化するためのものである。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】ＴＶシステムなどある
システムの品質が向上すると、ビデオ伝送のためＨＤ互
換で符号化したビデオ信号を提供するのが望ましい。し
かし、ＳＤとＨＤの両方の受信機がある可能性があり、
ＳＤ受信機およびシステムは改良型の伝送／符号化標準
と互換性がないかもしれない、すなわち改良型の標準は
「下方互換性」を欠く可能性がある。例えば、従来型の
ＳＤ型ＤＳＳ用のＩＲＤはＭＰ＠ＭＬフォーマットより
高精細なフォーマットはどれも復号できない。したがっ
てある種のＤＳＳシステムでは、ＤＳＳ用ＳＤ受信機が
伝送を受信し復号できるように、ＨＤチャネルデータ
を、ＳＤ版のＨＤチャネルデータと共に送信せざるをえ
ない。これはＨＤチャネルバンド幅に加えてＳＤチャネ
ルの全バンド幅を必要とすることになり、非常にコスト
のかかる解決策である。冗長な情報が伝送されるために
バンド幅が浪費される。したがって、冗長なまたは余分
なデータチャネルの伝送をしなくてもよいように、以前
の標準とも互換性のある改良型または強化型の信号を符
号化し伝送する技術が必要とされている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明においては、ビデ
オ信号を符号化（encoding）し復号（decoding）する方
法および装置を提供する。基準フレームと非基準フレー
ムを有し、各フレームが初期フレームシーケンス構造に
応じた初期時間基準を有する、プログレッシブビデオの
ビットストリームを受け取る。非基準フレームを無視す
ることにより、基準フレームだけの時間基準がリマップ
される。ベースおよびエンハンスメントトランスポート
のビットストリームをそれぞれ提供するために、基準フ
レームにはベースパケット識別子（ＰＩＤ）を、非基準
フレームにはエンハンスメントＰＩＤを付けてパケット
化する。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明においては、ＭＰＥＧ−２
タイプの符号化プロセスに変更を加えて、既存のＭＰＥ
Ｇ−２方式ＤＳＳ用のＳＤ ＩＲＤと下方互換性（back
ward-compatible）があり、高品位ビデオ用に適切な変
更を施したデコーダに対して追加の情報を提供する、符
号化ビットストリームが提供される。
【００１９】図１を参照すると、本発明の好ましい実施
形態によるビデオ画像信号の符号化、伝送、および復号
用のデジタルビデオシステム１００を示してある。ビデ
オエンコーダ１１０はビデオカメラなどのビデオデータ
ソースからビデオストリームを受け取る。これは、高品
位５９．９４Ｈｚ（フレーム／秒）の入力ビデオデータ
ストリームでよい。図２を参照して以下にさらに詳しく
述べるように、ビデオエンコーダはこのデータをＭＰＥ
Ｇ−２エンコーダなどのエンコーダを用いて符号化し、
プログレッシブビデオビットストリームを生成する。こ
れは例えば５９．９４Ｈｚ（フレーム／秒）プログレッ
シブビデオビットストリームでよい。次いでこのビット
ストリームは、トランスポートエンコーダ（伝送ＩＣ）
などエンコーダ１１０の機能要素によって、ベーススト
リーム（base stream）とエンハンスメントストリーム
の２つのストリームに分けられ、ＤＳＳチャネル１２０
などの通信媒体を介してトランスポートビットストリー
ムとして伝送される。
【００２０】一実施形態においては、伝送ＩＣは前記ベ
ースストリームを、ＤＳＳ用ＳＤＩＲＤなど既存のデコ
ーダと下方互換で、ＭＰＥＧ−２ＭＰ＠ＭＬシンタック
スに準拠するものにする。このようにして、標準的な無
変更のＤＳＳ用ＳＤ ＩＲＤが圧縮プログレッシブビデ
オのベースストリーム部分を受け取ることができる。し
たがってエンハンストビデオ伝送は、アップグレードさ
れていないＳＤ受信機やデコーダに対してトランスペア
レントになる。すなわち、前記エンハンストビデオ伝送
は以前の既存のＳＤフォーマットと下方互換性がある。
適切に変更を加えたＭＰ＠ＨＬ型のビデオデコーダとト
ランスポートデコーダを用いて、ベースストリームおよ
びエンハンスメントストリームを復号して高品位プログ
レッシブビデオを提供することができる。この目的のた
めには、例えばＨＤＴＶまたはＥＤＴＶ（エンハンスト
デフィニションテレビジョン）復号化システムを使用す
ることができる。
【００２１】一実施形態においては、ベースストリーム
は２９．９７Ｈｚ（フレーム／秒）のフレームレート、
すなわちＳＤＴＶレートを有する。エンハンスメントス
トリームをベースストリームと共に、例えばＥＤＴＶデ
コーダで復号して、ＥＤＴＶシステム用の５９．９４Ｈ
ｚのプログレッシブビットストリームを提供することが
できる。すなわち、エンコーダ１１０はベースストリー
ムとエンハンスメントストリームの合成ストリームを提
供する。これらのストリームは共にエンハンスト伝送を
形成し、このエンハンスト伝送をＨＤＴＶやＥＤＴＶな
どの拡張型（enhanced）受信機やデコーダを用いて受信
および復号することにより、プログレッシブビデオ（例
えば５９．９４Ｈｚ）を提供することができる。ベース
ストリーム単独で用いると、ＳＤＴＶのようなＭＰ＠Ｍ
Ｌタイプのシステムによって、２９．９７ＨｚのＭＰ＠
ＭＬビデオ情報だけを取り出すことができる。
【００２２】すなわち、ビデオデコーダ１３０はトラン
スポートビットストリームを受け取り、復調とデコーデ
ィングを行って、例えばモニター上（図示せず）での表
示など有用な出力を提供する。一実施形態においては、
ビデオデコーダ１３０は従来型のＤＳＳ ＩＲＤであ
り、このＩＲＤがベースストリームを抽出し復号してＳ
ＤＴＶ毎秒２９．９７フレームのインターレースビデオ
を提供する。別の実施形態では、デコーダ１３０は、本
発明によるＨＤＴＶまたはＥＤＴＶであり、ベーススト
リームとエンハンスメントストリームの両方を抽出し復
号してＥＤＴＶ応用例用の毎秒５９．９４フレームのプ
ログレッシブビデオを提供する。
【００２３】以下の議論においては、ＳＣＩＤを採用し
たＤＳＳ実施形態を用いるので、したがってＳＣＩＤを
参照するが、一般的にはＰＩＤも利用できる。一実施形
態においては、エレメンタリベースストリームは、以下
の符号化順序のＧＯＰビットストリーム構造を有するＭ
ＰＥＧ−２ＭＰ＠ＭＬビデオビットストリームである。 Ｉ０ Ｐ１ Ｐ２．．．Ｐ１４ このＧＯＰで、Ｍ＝１、Ｎ＝１５であり、時間軸のＧＯ
Ｐビットストリーム長は１５フレーム÷毎秒２９．９７
フレーム＝０．５秒となり、これはＮＴＳＣビデオと同
一の時間間隔である。一実施形態では、このエレメンタ
リストリームは１つのＳＣＩＤ（ＳＣＩＤｉ）を付けて
ＤＳＳトランスポートストリームにパケット化される。
【００２４】このエンハンスメントストリームはＭＰＥ
Ｇ−２準拠のビデオビットストリームではない。一実施
形態においては、それはＢフレームだけから構成され以
下の構造を有する。 Ｂ０ Ｂ１ Ｂ２．．．Ｂ１４ エンハンスメントビットストリームでは、ベースビット
ストリームと同様にＮ＝１５である。表示される２フレ
ーム間の時間間隔は１／２９．９７秒である。エンハン
スメントビットストリームは、ベースビットストリーム
とは異なるＳＣＩＤ（すなわちＳＣＩＤｊ）を付けてＤ
ＳＳトランスポートストリームにパケット化される。
【００２５】次に図２を参照すると、ビデオシステム１
００のビデオエンコーダ１１０による符号化をフロー図
２００に示してあり、このエンコーダがＤＳＳチャネル
１２０を介して伝送されるビデオトランスポートビット
ストリームを生成する。一実施形態では、ビデオエンコ
ーダ１１０はＭＰＥＧ−２エンコーダを備え、このエン
コーダは５９．９４Ｈｚのプログレッシブビデオビット
ストリーム（ステップ２０１）を提供する。このプログ
レッシブビデオビットストリームはＭ＝２、Ｎ＝３０の
ＧＯＰ構造を有し、以下の一般ＧＯＰ構造の順序を有す
る。
【００２６】Ｂ０ Ｉ１ Ｂ２ Ｐ３ Ｂ４ Ｐ５ Ｂ
６ Ｐ７ Ｂ８ Ｐ９ Ｂ１０ Ｐ１１ Ｂ１２ Ｐ１３ Ｂ１４ Ｐ１５ Ｂ１６ Ｐ
１７ Ｂ１８ Ｐ１９ Ｂ２０ Ｐ２１ Ｂ２２ Ｐ２３ Ｂ２４ Ｐ２５ Ｂ
２６ Ｐ２７ Ｂ２８ Ｐ２９
【００２７】エンコーダ１１０は基準（ＩおよびＰ）フ
レームの時間基準を以下のようにベースストリームにリ
マップする（ステップ２０２）。 Ｉ１→Ｉ０ Ｐｎ→Ｐ（ｎ−１）／２ 基準フレームをリマップする目的は、これらの基準フレ
ームだけから構成されるベースストリームが、連続時間
基準を有し、ＭＰ＠ＭＬデコーダから見て自己完結的、
つまりエンハンスメントストリームの存在にも係わらず
ＭＰ＠ＭＬデコーダと下方互換性を持たせるためであ
る。
【００２８】ビデオエンコーダ１１０の伝送ＩＣは、次
にベースビットストリームとエンハンスメントビットス
トリームのそれぞれについて、Ｂフレーム（ステップ２
１０）からＩ、Ｐフレームを分離し、特定のフレーム
（ステップ２１１、２１２）の各パケットにＳＣＩＤｉ
またはＳＣＩＤｊのどちらかをそれぞれ割り当てる。次
にビデオエンコーダ１１０のＤＳＳトランスポートパケ
ッタイザが、図３に示すようにビットストリームをパケ
ット化する（ステップ２１３）。図３に示すように、例
えば、フレームＩ０（そのうちの２つだけを図３に示
す）の様々なパケットにＳＣＩＤｉが割り当てられる。
【００２９】次に、ベースビットストリームのいくつか
のトランスポートストリームのパラメータが、ベースビ
ットストリームがＤＳＳトランスポート仕様に準拠する
ように、リマップされる（ステップ２２０）。次にそれ
ぞれのＳＣＩＤｉ、ｊを付けたベースビットストリーム
とエンハンスメントビットストリームが、ＤＳＳチャネ
ル１２０を介して運ばれ、そこでパケットがビデオデコ
ーダ１３０によって受信される。このビデオデコーダ
は、ＤＳＳチャネル１２０からＤＳＳ信号を受け取る衛
星用ディッシュアンテナを内蔵し、またはそれに結合さ
れるとともにＩＲＤを備える。このＩＲＤは、それ自体
トランスポート抽出と伸張を実施するビデオ／オーディ
オデコーダ回路、すなわちトランスポートデコーダとＭ
ＰＥＧビデオデコーダを備えている。
【００３０】ビデオデコーダ１３０がＭＰＥＧ−２ＤＳ
Ｓと互換性のある（ＭＰ＠ＭＬ）標準デコーダである場
合は、２パートのビットストリームの全体を復号してプ
ログレッシブビデオを提供することはできない。しか
し、エンハンスメントビットストリームは既存のＭＰＥ
Ｇ−２ＤＳＳ型のＭＰ＠ＭＬデコーダと下方互換性があ
るため、デコーダ１３０はベースストリームを復号でき
る。ベースストリームがＭＰ＠ＭＬストリームであるた
め、ＤＳＳビデオデコーダ１３０はそれを復号して５
９．９４Ｈｚのインターレースされたビデオシーケンス
として表示することができる。このベースストリームの
復号動作を図４に示してあり、ここでＳＣＩＤｉの記号
の付いたパケットがベースストリームパケット、ＳＣＩ
Ｄｊの記号の付いたパケットがエンハンスメントストリ
ームパケットである。図からわかるように、ＳＣＩＤｉ
を含むＩおよびＰフレームパケットは、デコーダ１３０
のトランスポートデコーダ回路（ＩＣ）によって抽出さ
れ、次いでデコーダ１３０のＭＰ＠ＭＬ互換ＭＰＥＧ−
２デコーダユニットによって復号される。例えば、フレ
ームＩ０について示した２つのＳＣＩＤｉパケットは、
ベースストリームの一部であり、Ｐ１フレームついて示
した２つのＳＣＩＤｉパケットと同様に、ＳＤＴＶ品位
ビデオを提供するためにトランスポートデコーダＩＣに
よって抽出され、次いでＭＰ＠ＭＬビデオデコーダによ
って復号される。
【００３１】或いは、ビデオデコーダ１３０は、トラン
スポート抽出およびデコーディングユニットが２パート
ビットストリーム全体を活用してプログレッシブビデオ
を提供できるようにした、変更型のＭＰ＠ＨＬ−１４４
０ＤＳＳデコーダでもよい。すなわちビデオデコーダ１
３０が、５９．９４Ｈｚのプログレッシブビデオシーケ
ンスを復号できる場合に、ベースおよびエンハンスメン
トストリームの両方を抽出し復号して、図５に示すよう
に、５９．９４Ｈｚのプログレッシブビデオを提供す
る。
【００３２】このように、本発明においては、本発明に
係る符号化により、ベースストリームはちょうど個々の
ＳＤストリームのように見えて、ＳＤ型ＩＲＤが復号で
きるが、特別に変更されたＨＤ型ＩＲＤがベースストリ
ームおよびエンハンスメントストリームの両方を復号し
てプログレッシブビデオを提供することができる。した
がって本発明は、「スケーラビリティ」をサポートする
特別のシンタックスを必要とすることなく、ノンスケー
ラブルなＭＰＥＧシンタックスを用いて「スケーラブ
ル」な伝送をサポートする方法を提供する（特別のシン
タックスを用いると、普通なら無変更のＳＤ型ＩＲＤが
伝送されたビットストリームのデータを復号できなくな
るはずである）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態による、ビデオ画像
信号を符号化、伝送、および復号するためのデジタルビ
デオシステムを示す図である。
【図２】図１のビデオシステムのビデオエンコーダによ
る符号化を示すフロー図である。
【図３】図１のビデオエンコーダのＤＳＳトランスポー
トパケッタイザによるビットストリームのパケット化を
示す図である。
【図４】図２のシステムのようなシステムの標準ＤＳＳ
ビデオデコーダによるベースストリームのみの復号動作
を示す図である。
【図５】図２のシステムのようなシステムの修正ＤＳＳ
ビデオデコーダによるプログレッシブビデオ復号動作を
示す図である。
【符号の説明】
１００ デジタルビデオシステム １１０ ビデオエンコーダ １２０ チャネル １３０ ビデオデコーダ Ｐ１、Ｐ２、．．． Ｐフレーム番号 Ｂ１、Ｂ２、．．． Ｂフレーム番号 Ｉ１、Ｉ２、．．． Ｉフレーム番号 ＳＣＩＤｉ、ＳＣＩＤｊ サービスチャネル識別番号 ＭＰ＠ＭＬ メインプロファイル＠メインレベル ＭＰ＠ＨＬ メインプロファイル＠ハイレベル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 300000708 46，Ｑｕａｉ Ａ， Ｌｅ Ｇａｌｌｏ Ｆ−92648 Ｂｏｕｌｏｇｎｅ Ｃｅｄｅ ｘ Ｆｒａｎｃｅ (72)発明者 ビリー ウエズリー ベイヤーズ アメリカ合衆国 46140 インディアナ州 グリーンフィールド ウッドクレスト 6920 Ｆターム(参考） 5C059 KK00 MA00 MA05 MA14 PP05 PP06 PP07 RB02 RB11 RC04 RC11 SS02 SS03 SS05 TA71 TB03 TC27 UA02 UA05 5C063 AA01 AA06 AB03 AB07 AC01 AC05 AC10 CA11 CA23 CA36

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ビデオ信号を符号化する方法であって、 （ａ）基準フレームと非基準フレームを含み、それぞれ
    が初期フレームシーケンス構造に応じた初期時間基準を
    有するプログレッシブビデオビットストリームを受け取
    るステップと、 （ｂ）非基準フレームを無視することによって基準フレ
    ームの時間基準をリマップするステップと、 （ｃ）基準フレームにベースパケット識別子（ＰＩＤ）
    を付けてパケット化し、非基準フレームにエンハンスメ
    ントＰＩＤを付けてパケット化して、ベースおよびエン
    ハンスメントトランスポートのビットストリームをそれ
    ぞれ提供するステップとを含むことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 ＭＰ＠ＭＬデコーダを用い、ベースＰＩ
    Ｄを有するパケットのみを抽出し復号して、ＭＰ＠ＭＬ
    復号化ビデオビットストリームを提供するステップをさ
    らに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】 ＭＰ＠ＭＬデコーダを用いてベースＰＩ
    ＤとエンハンスメントＰＩＤの両方を有するパケットを
    抽出し復号してベースビットストリームおよびエンハン
    スメントビットストリームを提供するとともに、前記ビ
    ットストリームを組み合わせてＭＰ＠ＨＬ復号化ビデオ
    ビットストリームを提供するステップをさらに含むこと
    を特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記基準フレームはＩフレームとＰフレ
    ームを含み、前記非基準フレームはＢフレームを含むこ
    とを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 ステップ（ｂ）は、基準フレームに連続
    番号が付くように基準フレームの時間基準をリマップす
    るステップを含むことを特徴とする請求項１に記載の方
    法。
  6. 【請求項６】 各ＰＩＤはサービスチャネル識別子（Ｓ
    ＣＩＤ）であることを特徴とする請求項１に記載の方
    法。
  7. 【請求項７】 ビデオ信号を符号化する装置であって、 （ａ）それぞれが初期フレームシーケンス構造に応じた
    初期時間基準を有する基準フレームと非基準フレームを
    備えるプログレッシブビデオビットストリームを受け取
    るとともに、非基準フレームを無視することにより基準
    フレームのみの時間基準をリマップするリマッパと、 （ｂ）基準フレームにベースパケット識別子（ＰＩＤ）
    を、非基準フレームにエンハンスメントＰＩＤをそれぞ
    れ付けてパケット化して、ベースおよびエンハンスメン
    トトランスポートのビットストリームを提供するトラン
    スポートパケッタイザとを備えることを特徴とする装
    置。
  8. 【請求項８】 ベースＰＩＤを有するパケットだけを抽
    出し復号して、ＭＰ＠ＭＬ復号化ビデオビットストリー
    ムを提供するＭＰ＠ＭＬデコーダをさらに備えることを
    特徴とする請求項７に記載の装置。
  9. 【請求項９】 ＭＰ＠ＭＬデコーダを用いてベースＰＩ
    ＤとエンハンスメントＰＩＤの両方を有するパケットを
    抽出し復号してベースビットストリームおよびエンハン
    スメントビットストリームを提供するとともに、前記ビ
    ットストリームを組み合わてＭＰ＠ＨＬ復号化ビデオビ
    ットストリームを提供するＭＰ＠ＨＬデコーダをさらに
    備えることを特徴とする請求項７に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記基準フレームはＩフレームとＰフ
    レームを含み、前記非基準フレームはＢフレームを含む
    ことを特徴とする請求項７に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 基準フレームに連続番号が付くようリ
    マッパにより基準フレームの時間基準をリマップするこ
    とを特徴とする請求項７に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 各ＰＩＤはサービスチャネル識別子
    （ＳＣＩＤ）であることを特徴とする請求項７に記載の
    装置。
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