JP3573171B2 - 複数の可変レート信号の伝送方法および伝送システム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、複数系統の画像情報をそれぞれ可変長圧縮符号化した後、多重化して伝送し、受信側で多重化信号から各画像情報を分離すると共に、各画像情報を同期復号化するようにする場合に適用して好適な複数の可変レート信号の伝送方法および伝送システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
テレビ放送などのビデオ信号やオーディオ信号の圧縮、伝送などの分野においては、ビデオ信号処理のデジタル化は、オーディオ信号処理のデジタル化に比べて、その情報量の違いから遅れていた。しかし、デジタル化技術の進歩、およびデジタル化処理のための標準化作業の進展などに伴って、ビデオ信号処理のデジタル化が、急速に普及し始めている。
【0003】
ビデオ信号をデジタル化することにより、画質の改善、ノイズ耐性の強化、新しいサービスの付加、他のメディアとの結合など、多くのメリットを享受することができるようになるが、このデジタル化されたビデオ信号を伝送することを考えた時には、伝送帯域には限りがあるため、多くの場合、送信側は、ビデオ信号を圧縮符号化して送信するようにする必要がある。これには、大規模で高速処理が可能なハードウエアが要求される。
【0004】
しかし、NTSC方式などのいわゆる標準精細度のビデオ信号については、符号化アルゴリズムの標準化が進み、これにつれて必要な回路のIC化も進み、これらを利用することにより、標準精細度のビデオ信号用の符号化装置の設計が容易にできるようになってきている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のように、標準精細度のビデオ信号用の符号化装置の設計の容易化に伴い、標準精細度のビデオ信号の圧縮が容易になり、今まで1チャンネル分しか伝送できなかった伝送路であっても、多チャンネル分のビデオ信号の伝送が可能になる。なお、この明細書において、「伝送」には、電波やケーブルによる放送や通信の他に、テープやディスクなどの記録媒体による記録再生をも含むものである。
【0006】
多チャンネルのビデオ信号を伝送したときに、受信側では、モニター装置の表示画面を複数に分割し、その複数の分割領域に、それら多チャンネルのビデオ信号の復号化画像を、同時に、表示する態様が考えられる。このようにすれば、例えば現在放送されている番組として、どのようなものであるかをモニター画面から知ることができる。
【0007】
単一の伝送路を通じて多チャンネルのビデオ信号を伝送する方法としては、多チャンネルの信号を時分割多重化して伝送する方法が一般であるが、前述のような態様で画面表示する場合には、受信側では、多チャンネルのビデオ信号を同期して伸長復号する必要がある。例えば、複数チャンネルのビデオデータで、時報の放送があったときに、それが同期されていないと、あるチャンネルと他のチャンネルとで、時報画面が時間的にずれて再生されるような事態が生じる。
【0008】
しかしながら、前述した標準精細度のビデオ信号の圧縮方式として提案されているMPEG方式などは、ビデオ信号を可変長符号化するものであるため、多重化信号は、複数の可変レート信号の多重化信号となり、同期復号は容易ではない。
【0009】
すなわち、従来、この種の複数の可変レート信号の同期を取って復号あるいは再生をする場合には、例えばフレームシンクロナイザーなどの同期制御装置を前記複数の可変レート信号分、並列に設けておき、前記可変レート信号を一旦非同期で復号後に、前記フレームシンクロナイザーにより、各可変レート信号の時間情報から時間軸を修正する方法しかなかった。
【0010】
しかし、このフレームシンクロナイザーを用いる方法では、折角、圧縮してビットレートを少なくしたはずの信号の同期復号を、伸長復号後に行なわなければならず、巨大メモリが必要になると共に、フレーム単位に時間情報を必要とする問題があった。
【0011】
また、いわゆるハイビジョン方式などの高精細度テレビ放送が実用化の段階に入ってきている。このハイビジョンテレビ放送波についても、デジタル化して扱うことが考えられるが、ハイビジョンテレビ放送の高精細度のビデオ信号は、例えば、NTSC方式などの標準精細度のビデオ信号に比べて、約5倍の情報量を有する。
【0012】
このため、ハイビジョンテレビ放送の高精細度ビデオ信号をそのまま圧縮符号化する場合には、標準精細度用の符号化装置より、さらに高速に符号化を行なう高価な高精細度用の符号化装置が必要となる。しかし、高精細度のビデオ信号を、1画面を例えば4等分以上の複数等分するようにして分割し、各分割画面についてのビデオ信号を圧縮符号化するようにすれば、標準精細度のビデオ信号の圧縮用ICを用いて圧縮することが可能になる。
【0013】
この場合には、受信側では各分割画面のビデオ信号は必ず同期して復号化して画面合成する必要があるが、前述したようにフレームシンクロナイザーを用いるものでは、各分割画面のデータについて時間情報を付加しなければならないと共に、巨大メモリが必要なため、受信側の装置が大きくなるため、このように、分割エンコードし、デコードする同期復号システムとして、高精細度用の独自のシステムが必要であった。
【0014】
この発明は、以上の点にかんがみ、上述のような可変レートの複数の信号を多重化して伝送し、受信側で前記複数の信号を同期復号する場合に、非同期で復号化する必要がなく、簡単な構成で同期復号を行なうことが可能な方法およびシステムを提供することを目的とする。
【0015】
また、この発明は、標準精細度のビデオ信号と、高精細度のビデオ信号との両方の圧縮符号化/復号化処理を可能にした伝送方法および伝送システムを提供することを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、この発明による伝送方法は、
それぞれ可変レートの複数の信号を多重化して単一の伝送路を介して送受信する方法において、
送信側においては、
各可変レート信号に対して、それぞれの可変レート信号を規定の時間長単位で入力し、定レートで出力する仮想のバッファを想定し、
前記各可変レート信号のそれぞれについて、前記規定の時間長の先頭情報が、対応する仮想のバッファに書き込まれる直前のバッファ占有量Beから、前記各可変レート信号の前記規定の時間長の先頭情報が前記仮想のバッファから読み出されるまでの第1の時間、あるいは、前記仮想のバッファの最大格納情報量をBとしたとき、情報量B−Beの情報を前記定レートで読み出すのに要する第2の時間を求め、
前記第1の時間、前記第2の時間または前記バッファ占有量Beの情報のうちの少なくとも一つを含むバッファ制御情報を前記多重化信号にさらに多重化して伝送し、
受信側においては、
前記各可変レート信号に対して、前記仮想のバッファと最大格納情報量が等しく、定レートで情報を出力する対のバッファを設け、
前記多重化信号から前記各可変レート信号および前記バッファ制御情報を分離し、
前記各可変レート信号のそれぞれは、対応する前記対のバッファの一方に前記規定の時間長単位で同時に書き込み、
この書き込んだ情報を当該バッファから定レートで前記第1の時間経過後に読み出して、前記対のバッファの他方に書き込み、当該対のバッファの他方から、前記第2の時間経過後に読み出して、前記複数の可変レート信号の前記規定の時間長単位の先頭位置の同期化を図ったことを特徴とする。
【0017】
また、この発明による伝送システムは、
それぞれ可変レートの複数の信号を多重化して単一の伝送路を介して送受信する送信装置と、受信装置とからなる可変レート信の伝送システムにおいて、
前記送信装置は、
各可変レート信号に対して、それぞれの可変レート信号を規定の時間長単位で入力し、定レートで出力する仮想のバッファを想定し、前記各可変レート信号のそれぞれについて、前記規定の時間長の先頭情報が、対応する仮想のバッファに書き込まれる直前のバッファ占有量Beから、前記各可変レート信号の前記規定の時間長の先頭情報が前記仮想のバッファから読み出されるまでの第1の時間、あるいは、前記仮想のバッファの最大格納情報量をBとしたとき、情報量B−Beの情報を前記定レートで読み出すのに要する第2の時間を求める手段と、
前記第1の時間、前記第2の時間または前記バッファ占有量Beの情報のうちの少なくとも一つを含むバッファ制御情報を前記多重化信号にさらに多重化する手段と
を備え、
前記受信装置は、
前記各可変レート信号に対して、前記仮想のバッファと最大格納情報量が等しく、定レートで情報を出力する対のバッファと、
前記多重化信号から前記各可変レート信号および前記バッファ制御情報を分離する手段と、
前記各可変レート信号のそれぞれは、対応する前記対のバッファの一方に前記規定の時間長単位で同時に書き込む書き込み手段と、
前記書き込み手段で書き込んだ情報を当該バッファから定レートで前記第1の時間経過後に読み出して、前記対のバッファの他方に書き込み、当該対のバッファの他方から、前記第2の時間経過後に読み出して、前記複数の可変レート信号の前記規定の時間長単位の先頭位置の同期化を図る手段と、
を備えることを特徴とする。
【0018】
そして、前記可変レート信号が、画像情報が可変長圧縮符号化されたものである場合には、特に有効である。
【0019】
上述のこの発明による伝送方法および伝送システムにおいて、第1の時間は、定レートで情報量Beの情報を読み出すときの時間であり、また、第2の時間は最大格納情報量Bのバッファから、定レートで情報量B−Beの情報を読み出す時間であり、第1の時間と第2の時間の合計は、バッファから情報量Bの情報を定レートで読み出すときの時間となり、一定となる。したがって、第1の時間あるいは第2の時間の一方が分かれば、他方の時間は算出可能である。また、仮想バッファの前記バッファ占有量Beが分かれば、バッファの最大格納情報量Bは既知であるので、時間DL1およびDL2は演算により算出することができる。
【0020】
そして、この発明による伝送方法および伝送システムの受信側においては、各可変レートの信号は、対のバッファの一方に、規定の時間長例えばフレーム単位に同時に書き込み、これを対のバッファの他方に第1の時間経過後に転送し、対のバッファの他方から第2の時間経過後に読み出すので、それぞれ、対のバッファの一方に同時に書き込まれた複数の可変レート信号は、第1の時間と第2の時間との和の時間、つまり一定の時間経過後に、対のバッファの他方から同時に読み出され、同期がとられる。
【0021】
したがって、対のバッファの他方から読み出した情報を復号化部に入力するようにすれば、復号化部では、複数の信号について同期して復号化が行なわれる。つまり、一旦非同期で復号化した後、同期復号の処理を行なう必要はない。
【0022】
そして、この発明による伝送方法および伝送システムによれば、各可変レート信号を1チャンネルの標準精細度のビデオ信号とすれば、複数チャンネル分の標準精細度のビデオ信号を多重化して伝送し、同期復号することができ、また、各可変レート信号を、高精細度のビデオ信号の画面分割信号とすれば、分割して伝送した1チャンネルの高精細度のビデオ信号を、受信側で同期復号することができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、この発明による複数の可変レート信号の伝送方法および伝送システムの実施の一形態を、図を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、1チャンネルの高精細度のビデオ信号(以下、HDビデオ信号という)と、複数チャンネルの標準精細度のビデオ信号(以下、SDビデオ信号という)を、それぞれ画像圧縮符号化し、多重化して伝送し、受信側で同期復号するようにする場合で、図1は、この実施の形態の画像伝送システムの送信側の構成例であり、図2はその受信側の構成例を示すものである。
【0024】
なお、以下に説明する実施の形態においては、画像圧縮符号化方式としてMPEG1あるいはMPEG2に準拠、またはそれらに近似する画像圧縮符号化方式を用いるものである。
【0025】
そして、この実施の形態においては、HDビデオ信号を符号化するときには、HDビデオ信号を、その1画面を複数個に分割、例えば、縦方向に2等分また横方向に2等分して4分割した状態の分割画像の画像データに分割して、これら4個の分割画像データを、4個の情報量圧縮部のそれぞれにおいて圧縮符号化処理を行なうようにする。
【0026】
すなわち、HDビデオ信号を分割することで、各分割画像のデータ量をSDビデオ信号用の情報量圧縮部で圧縮符号化処理が可能な程度に少なくして、各分割画像のデータを、SDビデオ信号用と同等の1つの情報量圧縮部で処理することができるようにしている。つまり、HDビデオ信号であっても、SDビデオ信号の符号化処理速度で、符号化処理を行なうことができるようにしている。
【0027】
まず、図1を参照しながら、送信側について説明する。図1に示すように、この実施の形態においては、1チャンネルのHDビデオ信号と、n(nは1以上の整数)チャンネルのSDビデオ信号を多重して伝送するようにしており、送信側システムは、1チャンネルのHDビデオ信号用のA/D変換器1と、nチャンネル分のSDビデオ信号用のA/D変換器A1〜Anと、HDビデオ信号の分割処理部2と、nチャンネル分のSDビデオ信号の同期用のシンクロナイザ3と、圧縮符号化装置部4とを備え、圧縮符号化装置部4からの多重化した圧縮画像データは伝送路10を介して受信側に伝送する。
【0028】
A/D変換器1は、これに供給されるアナログHDビデオ信号HVを、このHDビデオ信号に応じた標本化周波数で標本化し、その標本値である画素サンプルをデジタル信号に変換した画素データとして、デジタルHD画像データを形成する。形成されたデジタルHD画像データは、分割処理部2に供給される。
【0029】
分割処理部2は、デジタルHD画像データを、1画面分(1フレーム分)のデータ単位で4分割する。すなわち、1画面を水平方向に2等分、垂直方向に2等分した、それぞれ1/4画面分の4つの分割HD画像データH1,H2,H3,H4に分ける。そして、分割処理部2は、4つの分割HD画像データH1,H2,H3,H4を同期化し、各フレーム単位の4つの分割画像データの先頭に、それぞれフレームヘッダと呼ばれる識別信号を付加して圧縮符号化装置部4に出力する。
【0030】
一方、A/D変換器A1〜Anは、これにアナログ信号として提供されるSDビデオ信号SV1〜SVnを、それに応じた標本化周波数で標本化し、その標本値である画素サンプルをデジタル信号に変換した画素データとして、デジタルSD画像データS1〜Snを形成する。これらのA/D変換器A1〜AnからのデジタルSD画像データS1〜Snは、シンクロナイザ3に供給される。
【0031】
シンクロナイザ3は、これに入力されたnチャンネルのSD画像データS1〜Snについて、フレーム単位の同期化を行ない、各フレームの先頭にフレームヘッダを付加する。そして、シンクロナイザー3は、同期化し、フレームヘッダを付加した各チャンネルのSD画像データS1〜Snを圧縮符号化装置部4に出力する。
【0032】
圧縮符号化装置部4は、m(m=n+4)個の情報量圧縮部CMP1〜CMPmと、m個の可変長符号化部EP1〜EPmと、多重化バス41と、定レート化バッファ42と、ビットレート割り当ておよび多重化コントロール部43(以下コントロール部43と略称する)と、多重化タイミング信号発生部44とを備える。
【0033】
m個の情報量圧縮部CMP1〜CMPmは、同一の圧縮アルゴリズムで動作するもので、基本的に同じ構成を有するものである。m個の情報量圧縮部CMP1〜CMPmのうちのCMP1〜CMP4のそれぞれには、分割処理部2からの分割HD画像データH1〜H4がそれぞれ入力され、また、CMP5〜CMPmのそれぞれには、シンクロナイザー3からのSD画像データS1〜Snがそれぞれ入力される。
【0034】
この実施の形態の場合、情報量圧縮部CMP1〜CMPmのそれぞれは、入力画像データの時間方向の冗長度を削減するための処理の例としての動き補償や、画像データの空間方向の冗長度を削減するための処理の例としての直交変換や、直交変換により得られた変換係数を、小さい値で表現し、符号量を減らす量子化処理を行なう。
【0035】
この場合、情報量圧縮部CMP1〜CMPmのそれぞれは、直交変換のために、例えばDCT(離散コサイン変換)演算を行ない、また、動き補償のため、動き検出(動きベクトルの検出と差分の検出)を行なうが、これらの演算は、1フレームのビデオ信号を小ブロックに分けて、実行する。
【0036】
すなわち、この例では、図3に示すように、1画面を水平方向の8画素、垂直方向の8画素の合計64画素からなる画像領域単位のブロックに分割する。以下、この画像領域単位のブロックを、単にブロックと呼ぶ。
【0037】
そして、図3に示すように、輝度成分についての互いに隣接する4ブロック分(水平×垂直=16画素×16画素=256画素)の領域をマクロブロックと称する。このマクロブロックには、2種の色差信号成分Cb,Crについてのそれぞれ1ブロック分の情報を含む。そして、このマクロブロックの複数個からなるデータ群をスライスと呼び、複数のスライスにより1フレームの画像データが構成されるようにする。
【0038】
DCT演算は、ブロック単位毎に行ない、演算により入力データを各周波数成分毎のDCT係数に変換する。この場合、DCT演算を行なう対象データとしては2種類ある。
【0039】
すなわち、処理対象フレームが、1画面分の画像データをそのまま圧縮処理するいわゆるイントラフレームの場合には、64個の画素データからなるブロック単位の画像データをそれぞれDCT演算する。また、処理対象フレームが、当該フレームと、その前フレームまたは後フレームあるいは前後の両フレームとの間で動きを検出して、その検出した動きに応じた情報を圧縮処理するようにするいわゆるインターフレームの場合には、ブロック単位の前後のフレームの対応するブロックとの差分をDCT演算する。
【0040】
このため、情報量圧縮部CMP1〜CMPmのそれぞれでは、処理対象フレームがインターフレームであるときには、その前後のフレームを用いた動き検出を行なう。この動き検出は、マクロブロック単位の動きベクトルの検出と、ブロック単位の差分の検出とを含む。
【0041】
情報量圧縮部CMP1〜CMPmでは、以上のようにして得たDCT係数の量子化を行なう。この量子化の際に、情報量圧縮部CMP1〜CMPmは、これにコントロール部43から供給されるビットレート制御信号d1〜dmに基づいて、例えば、量子化マトリクスと量子化スケールを定め、各係数についての量子化ステップを決定して量子化を実行し、情報量を圧縮する。ビットレート制御信号d1〜dmは、単位時間、この場合には、1フレーム当たりの目標ビットレートを示すものである。
【0042】
情報量圧縮部CMP1〜CMPmは、また、この制御信号d1〜dmに基づいて、マクロブロック単位で、イントラ符号化するか、インター符号化するかの制御も行なう。これにより、発生符号量の制御が行なわれる。
【0043】
量子化マトリクスは、人間の視覚特性上の画像についての空間周波数ごとの量子化感度の違いを利用した効率的な符号化を実現するために用いられるもので、この例では、ブロック単位でDCT演算されて得られたDCT係数に対応して設定される値のテーブルである。この量子化マトリクスの各値は、DCT係数のそれぞれについて、いわば第1段階の量子化をするための係数である。この量子化マトリクスは、何種類か用意されており、制御信号d1〜dmにより画像の性質によって、例えばフレームごとに切り換えることが可能である。
【0044】
量子化スケールは、最終的な量子化ステップの幅を決定するためのパラメータで、制御信号d1〜dmにより、マクロブロック単位で変えることができる。この量子化スケールの値は、後述するように、可変長符号化部EP1〜EPmからの符号発生量の情報g1〜gmに基づいて、コントロール部43が決定し、制御信号d1〜dmに含めて情報量圧縮部CMP1〜CMPmに供給する。
【0045】
各情報量圧縮部CMP1〜CMPmは、以上のようにして圧縮したデータe1〜emを、可変長符号化部EP1〜EPmに、それぞれ供給する。
【0046】
可変長符号化部EP1〜EPmもまた同一の構成を有するもので、情報量圧縮部CMP1〜CMPmからの量子化されたDCT係数を、ハフマン符号化や算術符号化などの可変長符号化の処理を行ない、さらに情報圧縮する。この可変長符号化部EP1〜EPmからは、単位フレーム時間当たり可変の情報量を持つ可変レートの信号k1〜kmが得られる。
【0047】
可変長符号化部EP1〜EPmのそれぞれは、また、マクロブロック単位で発生符号量を演算し、その情報g1〜gmを、コントロール部43に送ると共に、それぞれ情報量圧縮部CMP1〜CMPmに送る。
【0048】
そして、コントロール部43は、これらの発生符号量の情報g1〜gmに基づいて前記制御信号d1〜dmをそれぞれ生成し、情報量圧縮部CMP1〜CMPmにそれぞれ供給する。情報量圧縮部CMP1〜CMPmのそれぞれは、前述したように、マクロブロック単位のイントラ符号化モード、インター符号化モードのモード切換や、量子化マトリクス、量子化スケールを制御して発生符号量を制御する。このように量子化スケール等が制御されることにより、発生符号量が、伝送容量に対して多すぎたり、また、少なすぎることがなくて、いわゆるGOP(グループ・オブ・ピクチャ)と呼ばれる複数フレーム単位で見たときに、ほぼ一定レートの符号量となるように制御する。
【0049】
また、コントロール部43からは、マクロブロック単位の発生符号量の情報g1〜gmのそれぞれを加算して得たスライス単位の発生符号量の情報s1〜smが、多重化タイミング信号発生部44に供給される。多重化タイミング信号発生部44は、このスライス単位の発生符号量の情報s1〜smから、それらにリニアに対応した時間幅分だけの各タイミング信号j1〜jmを、可変長符号化部EP1〜EPmの出力データk1〜kmの多重化の順番に基づいて生成する。
【0050】
そして、多重化タイミング信号発生部44は、これらタイミング信号j1〜jmを、それぞれ可変長符号化部EP1〜EPmのそれぞれに供給する。可変長符号化部EP1〜EPmのそれぞれからは、タイミング信号j1〜jmに基づいて可変レート信号が読み出され、多重化バス41に出力される。そして、各可変レート信号k1〜kmは、定レート化バッファ42に順次に書き込まれ、マルチプレックスされて多重化される。
【0051】
定レート化バッファ42は、可変レートで書き込まれて多重化された可変長ビット信号を、一定レートで読み出し、伝送路10に対して出力する。なお、後述するように、複数の可変レートの信号を受信側でデコードする際、同期してデコードするための情報(同期復号の制御情報=バッファ制御情報)が、コントロール部43から定レート化バッファ42に供給されて、同様に伝送データ中に多重化される。
【0052】
なお、圧縮符号化され、多重化されたビット列には、復号時、各可変レート信号のフレームに相当するビットの先頭位置や、デコーダでの同期復号処理のためのバッファコントロールに必要な情報(以下、バッファ制御情報という)の位置が検出でき、分離できるようにするため、ヘッダ情報が多重化される。このヘッダ情報は、MPEGのユーザービットのエリアが用いられる。
【0053】
定レート化バッファ42からの圧縮されたビット系列の例を図4に示す。すなわち、図4の例では、ヘッダ情報1は、バッファ制御情報の前に挿入される。そして、ヘッダ情報2、ヘッダ情報3、…、ヘッダ情報m+1は、それぞれ可変長符号化部EP1〜EPmからの可変レートのデータk1〜kmのフレームの先頭データに対応する圧縮データの直前に挿入される。
【0054】
次に、受信側でデコードする際に使用する同期復号処理のためのバッファ制御情報について説明する。すなわち、この場合、同期復号を可能にするために、情報量圧縮部CMP1〜CMPmのそれぞれでは、以下の制御を行なう。
【0055】
図5は、図1のうちの一つの情報量圧縮部、例えば情報量圧縮部CMP1およびその出力情報を可変長符号化する可変長符号化部EP1の部分を、より詳細に説明するための図であり、以下、この図5を参照して同期復号処理のためのバッファ制御情報の生成および伝送について説明する。なお、他の情報量圧縮部CMP2〜CMPmも、これと同様に構成されることは、前述もした通りである。
【0056】
情報量圧縮部CMP1は、DCT変換および量子化を行なう情報量圧縮手段51と、コントローラ52とを備えている。また、可変長符号化部EP1は、可変長符号化手段53と、遅延バッファ54とを備えている。
【0057】
情報量圧縮部CMP1のコントローラ52には、可変長符号化部EP1の可変長符号化手段53からの発生符号量の情報g1が供給されると共に、コントロール部43からの制御信号d1が供給されている。この制御信号d1は、単位時間、この場合には、1フレーム当たりの目標ビットレートを示すものであり、コントローラ52は、発生符号量g1と制御信号d1とから情報量圧縮手段51での圧縮量を制御するための圧縮制御信号t1を生成する。
【0058】
他の信号H2〜H3や信号S1〜Snと同期している信号H1は、情報量圧縮手段51に供給される。この情報量圧縮手段51では、コントローラ52からの圧縮制御情報t1に基づいて圧縮が行なわれる。
【0059】
この情報量圧縮手段51での圧縮処理により、信号H1の情報量は削減されるが、この情報量圧縮手段51の出力データe1の符号長は、等長符号であるので、入力H1と同じで、他の情報量圧縮部CMP2〜CMPmの出力データe2〜emとフレーム同期およびその中のビット同期まで保持している。前述したように、出力データe1は、可変長符号化部EP1の可変長符号化手段53で可変長符号化が行なわれ、可変長符号となる。
【0060】
このとき、可変長符号化手段53は、入力マクロブロックに対応する発生符号量データg1をコントローラ52に与える。また、同時に、実際の可変長符号であるデータk1を多重化のための遅延バッファ54に書き込む。
【0061】
可変長符号化手段53の1フレーム当たりの出力は1フレーム内で全部出力されるので、フレームの先頭における同期は保たれているが、その後に続くビット同期は、他の可変長符号化部EP2〜EPmの出力データk2〜kmは符号長が互いに異なっているので、崩れている。
【0062】
コントローラ52は、受信側の同期復号処理のためのバッファ制御情報を生成するために、図5に示すように、仮想バッファ60をソフトウエアで想定し、シミュレーションする。仮想バッファではなく、実際にバッファをハードウエアで構成してもよいが、その場合には、後述するバッファ占有量Beのみをモニターするのに用いられるだけである。
【0063】
仮想バッファ60のバッファサイズB[ビット]は、後述する受信側の復号化部で多重データを分離するデ・マルチプレックスした後に使用される対の子バッファ106B1〜106Bmおよび子バッファ107B1〜107Bmと同一のサイズに設定されている。
【0064】
この仮想バッファ60には、フレームレートP[フレーム/秒]で、1フレーム内にdeビットの可変レートの可変長符号の情報k1が書き込まれ、その書き込まれたデータが、いわゆるファースト・イン・ファースト・アウトの要領で一定レートR[ビット/秒]で読み出される。
【0065】
1フレームの可変長符号化が終り、その発生符号量deビットが既知となった時点(次のフレームのスタート時点)において、仮想バッファ60に読み出されずに残っている符号の量(この符号の量をバッファ占有量という)Be[ビット]を、コントローラ52は算出する。そして、コントローラ52は、その結果、以下の計算を行なう。
【0066】
すなわち、フレームレートをP、仮想バッファ60のオーバーフローの予防対策としてのヘッドルームをα[ビット]とすると、
R/P≦Be+de−R/P≦B−α[ビット/フレーム] …(1)
の関係が成立しているか否かを検証する。不等式(1)の左側は、仮想バッファ60のアンダーフローリミットであり、右側はオーバーフローリミットである。
【0067】
コントローラ52での検証の結果、左側の不等式が成立しない場合には、受信側のデコード時に、前述した子バッファ106B1〜106Bmでアンダーフローが発生するおそれがある。この場合には、式(1)の左側の不等式を変形した
2R/P−Be≦de[ビット/フレーム] …(2)
を成立させるように、
2R/P−Be−de[ビット] …(3)
のデータが新たに不等式(2)の右辺に発生したとして、このデータを可変長符号に付加することにより、アンダーフローを回避することができる。
【0068】
この仮想バッファ60、したがって、子バッファ106B1〜106Bmがアンダーフローしないように付加された本来の可変長符号とは別のデータをダミーデータと呼び、通常、ゼロのデータとする。このダミーデータは、伝送データに多重して伝送すると、伝送レートを下げることなるので、この実施の形態では、「ダミーデータの数」の情報を同期復号のためのバッファ制御情報に含めて多重化して伝送し、実際のダミーデータは受信側で発生させるようにしている。
【0069】
次に、不等式(1)の右側の不等号を満たさない場合には、つまり、オーバーフローの生じる場合には、子バッファ106B1〜106Bmでオーバーフローを生じてデコードできなくなる可能性が発生する。そこで、この実施の形態では、コントローラ52からの圧縮制御情報t1を制御して、次のフレームでの発生符号量deを減らす措置をとる。
【0070】
前述したヘッドルームαの存在のため、オーバーフローが子バッファ106B1〜106Bmで免れている場合のあることを想定して、次のフレームの発生符号量を減らすことで、実際のオーバーフローの発生を防止するようにしている。
【0071】
このときに、信号k1について、フレームヘッダが仮想バッファ60に入ってから出て行くまでの時間DL1は、フレームヘッダが入力する直前のバッファ占有量Beから、以下の式
DL1=Be/R[秒] …(4)
にて算出することができる。
【0072】
また、仮想バッファ60のサイズは定まった値B[ビット]であるので、
DL2=(B−Be)/R[秒] …(5)
で表される時間DL2と、前述の時間DL1との和は一定のB/R[秒]となる。すなわち、
DL1+DL2=B/R[秒] …(6)
となる。
【0073】
そこで、後述するように、受信側に、仮想バッファ60に対応させて、これと同一サイズBの子バッファ106B1〜106Bmを、各信号k1〜kmに対して設けると共に、この子バッファ106B1〜106Bmと対の子バッファ107B1〜107Bmを、それぞれ設ける。
【0074】
フレームヘッダからフレームの先頭はデコード側で検知可能であるので、データk1〜kmを、フレームヘッダから、子バッファ106B1〜106Bmに書き込み、それぞれの信号についての仮想バッファにより求めた前述の時間DL1後に、当該子バッファ106B1〜106Bmからそれぞれの信号の読み出しを定レートRで行ない、対のバッファ107B1〜107Bmに書き込む。そして、前述の時間DL2に対のバッファ107B1〜107Bmからそれぞれのデータを読み出すと、すべてのデータk1〜kmは、子バッファ106B1〜106Bmに書き込まれたときから、一定時間B/R後に、子バッファ107B1〜107Bmから読み出される。つまり、m個の可変レート信号の同期化ができ、子バッファ107B1〜107Bmから読み出したデータを復号化部に供給するようにすれば、同期復号が実現できる。
【0075】
したがって、前記の時間DL1およびDL2の情報を、伝送情報に多重化して受信側に伝送すればよいが、前述したように、DL1+DL2=一定であるので、いずれか一方の時間情報を伝送すれば、他方は演算により求めることができるので、時間DL1のみの情報を多重化して伝送するようにしてもよい。また、バッファ占有量Beが分かれば、式(4)から時間DL1が、式(5)から時間DL2が、それぞれ算出できる。したがって、時間DL1,DL2,バッファ占有量Beのうち、少なくとも一つの情報をバッファ制御情報に含めて伝送刷ればよい。
【0076】
この実施の形態では、コントローラ52は、仮想バッファ60の入力データk1に対する前述した時間DL1と、必要なダミーデータの個数と、また、バッファ占有量Beとからなるバッファ制御情報y1をコントロール部43に送る。コントロール部43は、このバッファ制御情報y1だけでなく、他の情報量圧縮部CMP2〜CMPmのそれぞれからの、時間DL1、必要なダミーデータの個数、バッファ占有量Beからなるバッファ制御情報y2〜ymを受取り、それぞれが受信側で区別可能な態様で、かつ、前述の図4に示したように、ヘッダ情報1を用いることにより、可変レートの信号と分離可能な態様で、定レート化バッファ42に供給して、伝送情報に多重化する。
【0077】
また、この実施の形態の場合、各情報量圧縮部CMP1〜CMPmのコントローラ52は、マクロブロック単位の発生符号量の情報g1〜gmを加算して、スライス単位の発生符号量の情報s1〜smを求める処理も行ない、これらスライス単位の発生符号量の情報s1〜smをコントロール部43に供給するようにしている。
【0078】
コントロール部43は、このスライス単位の各信号の符号発生量の情報s1〜smを多重化タイミング信号発生部44に送る。多重化タイミング信号発生部44では、それらスライス単位にリニアに対応した時間幅分だけの各タイミング信号j1〜jmを生成する。そして、これらタイミング信号j1〜jmを各可変長符号化部EP1〜EPmの遅延バッファ54に送り、データk1〜kmを読み出すことで、定レート化バッファ42において、前述したように、各信号k1〜kmのマルチプレックスによる多重化を実現する。
【0079】
次に、図2に示した受信側の構成について説明する。すなわち、伝送路10を通じて伝送された多重化データは、復号化装置部100に供給される。
【0080】
復号化装置部100は、m個の可変レート信号を復号化するために、m個の可変長復号化部110D1〜110Dmと、伸長復号化部120D1〜120Dmを備える。そして、m個の可変長復号化部110D1〜110Dmのそれぞれの前段に、複数個のバッファが設けられる。
【0081】
すなわち、受信した多重データを一旦格納するための親バッファ102と、多重データからそれぞれの信号k1〜kmを分離するために用いられるm個のデ・マルチプレックス用バッファDM1〜DMmと、m個の信号k1〜kmのそれぞれに対して設けられる前述した対の子バッファ106B1〜106Bmおよび107B1〜107Bmとが設けられる。
【0082】
この場合、子バッファ106B1〜106Bmは、仮想バッファ60のそれぞれに対応するもので、以下、エンコーダ子バッファと呼ぶ。また、子バッファ107B1〜107Bmは、エンコーダ子バッファ106B1〜106Bmと対をなすものであり、それぞれその出力データをそれぞれ可変長復号化部110D1〜110Dmに供給するもので、以下、デコーダ子バッファと呼ぶ。これら子バッファ106B1〜106Bmおよび107B1〜107Bmのそれぞれのバッファサイズは、前述したように、仮想バッファ60のサイズBに等しい。
【0083】
この場合、各バッファとしては、入力と出力とが同時に行なわれる構成を取るデュアルポートRAMやFIFO(ファースト・イン・ファースト・アウト)形式のメモリが用いられる。
【0084】
親バッファ102を制御するために、親バッファコントローラ103が設けられ、対の子バッファ106B1〜106Bmおよび107B1〜107Bmを制御するために、子バッファコントローラ108C1〜108Cmが設けられる。
【0085】
その他、復号化装置部100は、ヘッダ情報検出部101と、子バッファ制御情報抽出部104と、ダミー詰め処理部105を有する。
【0086】
以下に、図6およびその続きである図7のタイミングチャートを参照しながら、復号化装置部100の処理動作を説明する。なお、図6および図7では、簡単のため、可変レート信号は、k1〜k3の3系統であるとして示している。
【0087】
伝送路10を通ってきた圧縮ビット系列である多重化データは、ヘッダ情報検出部101に入力され、このヘッダ情報検出部101において、ヘッダ情報1、ヘッダ情報2、…の位置rが検出される。この位置rの情報は、親バッファコントローラ103に供給されると共に、子バッファ制御情報抽出部104に供給される。
【0088】
そして、位置rの情報により子バッファ制御情報抽出部104では、圧縮ビット系列からヘッダ情報1およびバッファ制御情報y1〜〜ymを抽出する。
【0089】
また、圧縮ビット系列は親バッファコントローラ103によって、親バッファ102に定レートC’で書き込まれる(図6A参照)。この書き込みの際に、親バッファコントローラ103は、ヘッダ情報検出部101で検出された位置rにより書き込まれた各信号k1〜kmの親バッファのアドレスq1〜qmを記憶しておく。このアドレスq1〜qmは、各信号k1〜kmのフレームの先頭を示すヘッダのアドレスである(図6B参照)。
【0090】
その後、親バッファ102のアドレスq1〜qmから、それぞれフレーム単位に、ファースト・イン・ファースト・アウトの順番で、高速レートC”でバースト的に、ヘッダ情報と圧縮データk1〜kmを読み出す(図6CおよびD参照)。なお、図6Eおよび図7Eはフレームパルスである。
【0091】
この出力データは、送信側の多重化されたデータk1〜kmに対応し、子バッファコントローラ108C1〜108Cmでは、親バッファ102の読み出しアドレス、また、読み出しクロックのカウント値πを前述のアドレスq1〜qmと比較することにより、信号k1〜kmのデータ種別を識別して、自分が制御するバッファに書かれるべき情報のみを信号k1〜kmから分離して、デ・マルチプレックス用バッファDM1〜DMmのそれぞれに入力する(図6、図7F,G,H)。
【0092】
この際、ダミー詰め処理部105は、バッファ制御情報抽出部104で抽出したバッファ制御情報yy1〜ymの中から、各バッファのフレーム単位のダミーデータの個数の情報を受け取り、バッファDM1〜DMmにおいて、各子バッファ106B1〜106Bmに対応するデータについて指定された個数のダミーデータを書く。これにより、後のバッファ処理において、アンダーフローが生じないようになる。
【0093】
可変長符号復号化部110D1〜110Dmで各圧縮データを同時デコーダするようにするために、この実施の形態においては、前述もしたように、エンコーダ子バッファ106B1〜106Bmのそれぞれに各圧縮データを同時に書き込んだ後、時間DL1後に、定レートRで読み出してデコーダ子バッファ107B1〜107Bmに書き込み、さらに時間DL2後に、デコーダ子バッファ107B1〜107Bmから読み出すようにする。
【0094】
この処理動作を実現するために、まず、デ・マルチプレックス用バッファDM1〜DMmで1フレームの遅延をかける。そして、次のフレームパルス(図6、図7E参照)のタイミングで、これらデ・マルチプレックス用バッファDM1〜DMmから同時に、高速レートC”で各フレーム単位の圧縮データを読み出す(図7I,J,K参照)。
【0095】
その際に、デ・マルチプレックス用バッファDM1〜DMmの出力データk1’〜km’を、エンコーダ子バッファ106B1〜106Bmに、符号化装置部4側で多重した、データk1’〜km’のそれぞれについての時間DL1が実現できるように、子バッファコントローラ108C1〜108Cmが書き込みアドレスを制御して書き込む。
【0096】
そして、同時に、ファースト・イン・ファースト・アウトの方法で、このエンコーダ子バッファ106B1〜106Bmから、符号化装置部4側で仮想バッファ60によりシミュレートした定出力レートRでデータk1”〜km”を読み出す。読み出されたデータk1”〜km”は、デコーダ子バッファ107B1〜107Bmに定レートRで書き込む。このとき、前述のエンコーダ子バッファ106B1〜106Bmへの書き込みアドレス制御により、データk1”〜km”は、それぞれそのフレームヘッダが、時間DL1後からデコーダ子バッファ107B1〜107Bmに書き込まれるようになる(図7L参照)。
【0097】
すなわち、例えば図8(a)に示すように、今、最初のフレームヘッダをエンコーダ子バッファ106B1〜106Bmに書き始める時点を0(秒)とすると、子バッファコントローラ108C1〜108Cmのそれぞれは、その時点でのエンコーダ子バッファ106B1〜106Bmのバッファ占有量を、それぞれ対応する時間DL1から逆算して前記Beにして、ヘッダと圧縮データをそれぞれエンコーダ子バッファ106B1〜106Bmに書き込む。
【0098】
同時に、定レートRで、かつ、ファースト・イン・ファースト・アウトの方法で、読み出して、デコーダ子バッファ107B1〜107Bmに書き込む。このとき、バッファ占有量Beの分のアドレスには、データは存在せず、この部分はいわゆる空読みの状態となる。
【0099】
このようにすれば、デ・マルチプレックス用バッファDM1〜DMmから同時に読み出されてエンコーダ子バッファ106B1〜106Bmに書き込まれたデータk1’〜km’のそれぞれのフレームヘッダが読み出されるのは、当該バッファ106B1〜106Bmに残っているBeビット分のデータが読み出されるべき時間Be/R(秒)(=DL1)経過した後である。
【0100】
したがって、図8(b)に示すように、デ・マルチプレックス用バッファDM1〜DMmから、同時に読み出された出力データk1’〜km’は、エンコーダ子バッファ106B1〜106Bmを通じて、デコーダ子バッファ107B1〜107Bmのそれぞれには、Be/R(秒)(=DL1)経過した後から書き込まれることになる(図7L参照)。このフレームヘッダが書き込まれるときのデコーダ子バッファ107B1〜107Bmのバッファ占有量は零である。
【0101】
ここで、それぞれのデータk1’〜km’のフレームの先頭を示すフレームヘッダが、バッファ106B1〜106Bmに書かれてから、これがバッファ106B1〜106Bmから読み出され、バッファ107B1〜107Bmに書き込まれるまでの時間(DL1)は、デコーダ子バッファ107B1〜107Bmの各々で異なる。
【0102】
そして、このデコーダ子バッファ107B1〜107Bmのそれぞれには、子バッファコントローラ108C1〜108Cmによる制御により、データk1”〜km”のそれぞれについての時間DL2(=(B−Be)/R秒)まで、さらにデータが蓄積され、バッファ占有量がB−Beビット分になると、バッファ107B1〜107Bmのそれぞれに蓄えられているデータ中の最も時間的に古いフレームの圧縮データdeビット分をバースト的に高速に読み出す(図7Mおよび図8(c)参照。なお、図8(c’)はバースト的に読み出された後のバッファ107B1〜107Bmの残りデータを示すものである)。
【0103】
したがって、デ・マルチプレックス用バッファDM1〜DMmから、同時に読み出された出力データk1’〜km’は、デコーダ子バッファ107B1〜107Bmのそれぞれには、DL1(=Be/R)秒、経過した後から書き込まれ、さらに、DL2(=(B−Be)/R)秒、経過後から読み出されることになる。その結果、デ・マルチプレックス用バッファDM1〜DMmから、同時に読み出された出力データk1’〜km’は、デコーダ子バッファ107B1〜107Bmのそれぞれからは、DL1+DL2=B/R(一定)なる等しい時間経過後に、同期して読み出されるものである。
【0104】
そして、デコーダ子バッファ107B1〜107Bmのそれぞれから同期して読み出されたデータ、それぞれ可変長符号復号化部110D1〜110Dmおよび伸長復号化部120D1〜120Dmに、順次供給されて、同期して復号化される。
【0105】
その次以降のフレーム単位のデータは、子バッファ106B1〜106Bmから、フレームレートP単位に、子バッファ106B1〜106Bmから定レートRで読み出し、子バッファ107B1〜107Bmに転送することで、フレーム単位での子バッファ106B1〜106Bmの入力時点から、子バッファ107B1〜107Bmの出力時点までの時間を、B/R(秒)の一定時間とすることができ、その後のフレーム単位での同期復号も可能となる。
【0106】
すなわち、最初のフレームデータを子バッファ107B1〜107Bmから取った後、1/P秒後に次のフレームのデータを子バッファ106B1〜106Bmから抜き出さなければならない。
【0107】
次のフレームのデータがエンコーダ子バッファ106B1〜106Bmから読み出される時間は、これがバッファ106B1〜106Bmに書き込まれてから時間DL1’=Be’/R(秒)だけ経過した時点である。
【0108】
次のフレームがエンコーダ子バッファ106B1〜106Bmに入った時のバッファ占有量Be’は、
Be’=Be+de−R/P
である。
【0109】
図8には示されていないが、次のフレームのヘッダがデコーダ子バッファ107B1〜107Bmに入力する時のこれら子バッファ107B1〜107Bmの占有量はde(前フレームの符号発生量)であるが、この値は、図8(c)の時点でバースト的に引き出されているので、B/R+1/P(秒)後の時点である図8(d)における子バッファ107B1〜107Bmの占有量は、
B−Be−de+R/P=B−(Be+de−R/P)=B−Be’
である。
【0110】
この値B−Be’まで子バッファ107B1〜107Bmにデータが溜まるのにかかった時間は、DL2’=(B−Be’)/Rであるので、
DL1’+DL2’=(Be’/R)+(B−Be’)/R=B/R
となり、次のフレーム以降のフレームにおいても、エンコーダ子バッファ106B1〜106Bmに入力してから、デコーダ子バッファ107B1〜107Bmから読み出されるまでの時間遅れは、B/Rで一定となり、複数の可変レート信号を同期して復号化することができる。
【0111】
したがって、高精細度ビデオ信号の場合には、その1画面分を分割して可変長符号化し、多重化して伝送したものを、デコーダ側で容易に同期伸長復号化して、元の1画面のビデオデータを復元することができる。
【0112】
また、標準精細度のビデオ信号の場合には、複数チャンネル分のビデオデータをそれぞれ可変長符号化し、多重化して伝送したものを、それら複数チャンネルのビデオデータを同期して復号化することができるので、各チャンネルで時間遅れが生じるようなことがない。例えば、複数チャンネルのビデオデータで、時報の放送があったときに、それが同期されているので、あるチャンネルと他のチャンネルとで、時報画面が時間的にずれて再生されるようなことはない。
【0113】
なお、この実施の形態では、上述したように、同期復号のためのバッファ制御情報y1〜ymは、マルチプレックス後の定レート化バッファ42に、書き込むことにより多重化を行なうようにしたが、これらの情報y1〜ymのそれぞれを遅延バッファ54に書き込んで多重化する構成であってもよい。
【0114】
また、上述の実施の形態では、フレーム単位に時間DL1、時間DL2あるいはバッファ占有量Beの情報を多重化するようにしたが、上述したように、最初のフレームのデータについての時間DL1、時間DL2あるいはバッファ占有量Beにより、当該最初のフレームのデータの同期復号ができ、その後は、フレームレートPで(1/P秒に)、次のフレームのデータを子バッファ107B1〜107Bmから読み出すようにすればよいので、各信号の最初のフレームのデータについてのみ、時間DL1、時間DL2あるいはバッファ占有量Beの情報を多重化するようにしてもよい。
【0115】
もちろん、すべてのフレームのデータについての時間DL1、時間DL2あるいはバッファ占有量Beを用いて子バッファ106B1〜106Bmへの前述した書き込みアドレスの制御および子バッファ107B1〜107Bmへの転送タイミングを制御を行うようにしてもよい。
【0116】
なお、時間DL1、時間DL2、バッファ占有量Beの3つの情報は、バッファ60、106B1〜106Bm、107B1〜107Bmの最大容量Bが定まっているので、いずれか一つの情報があれば、他の2つの情報は演算により求めることができるので、多重して伝送する情報は、時間DL1、時間DL2、バッファ占有量Beの3つの情報の内の少なくとも一つの情報でよい。
【0117】
また、以上の実施の形態では、受信側の画像復号化部では、デ・マルチプレックス用バッファDM1〜DMm、エンコーダ子バッファ106B1〜106Bmおよびデコーダ子バッファ107B1〜107Bmというバッファ構成により、同期復号を実現したが、デコーダ子バッファ107B1〜107Bmと同等のバッファへの書き込み遅延時間DL1と、読み出し遅延時間DL2とを実現できる構成であれば、他の構成をも取り得るものである。
【0118】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、フレームシンクロナイザーをなどを用いることなく、複数系統の画像データをそれぞれ可変長圧縮符号化した複数の可変レート信号を、多重化して伝送し、受信側で同期復号することが、簡単な構成で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による伝送方法が適用された符号化装置側の一実施の形態を示すブロック図である。
【図2】この発明による伝送方法が適用された復号化装置側の一実施の形態を示すブロック図である。
【図3】画像データの圧縮の単位データを説明するための図である。
【図4】この発明による伝送方法により圧縮されたビット系列の一例を示す図である。
【図5】この発明による伝送方法が適用された符号化装置側の一実施の形態の要部を説明するための図である。
【図6】この発明による伝送方法が適用された復号化装置側の動作の説明のためのタイムチャートの一部を示す図である。
【図7】この発明による伝送方法が適用された復号化装置側の動作の説明のためのタイムチャートの一部を示す図である。
【図8】この発明による伝送方法が適用された復号化装置側の動作の要部を説明するための図である。
【符号の説明】
4 圧縮符号化装置部
51 情報量圧縮手段
52 コントローラ
53 可変長符号化手段
54 遅延バッファ
60 仮想バッファ
CMP1〜CMPm 情報量圧縮部
EP1〜EPm 可変長符号化部
104 子バッファ制御情報抽出部
105 ダミー詰め処理部
DM1〜DMm デ・マルチプレックス用バッファ
106B1〜106Bm エンコーダ子バッファ
107B1〜107Bm デコーダ子バッファ
108C1〜108Cm 子バッファコントローラ
Claims (8)
- それぞれ可変レートの複数の信号を多重化して単一の伝送路を介して送受信する方法において、
送信側においては、
各可変レート信号に対して、それぞれの可変レート信号を規定の時間長単位で入力し、定レートで出力する仮想のバッファを想定し、
前記各可変レート信号のそれぞれについて、前記規定の時間長の先頭情報が、対応する仮想のバッファに書き込まれる直前のバッファ占有量Beから、前記各可変レート信号の前記規定の時間長の先頭情報が前記仮想のバッファから読み出されるまでの第1の時間、あるいは、前記仮想のバッファの最大格納情報量をBとしたとき、情報量B−Beの情報を前記定レートで読み出すのに要する第2の時間を求め、
前記第1の時間、前記第2の時間または前記バッファ占有量Beの情報のうちの少なくとも一つを含むバッファ制御情報を前記多重化信号にさらに多重化して伝送し、
受信側においては、
前記各可変レート信号に対して、前記仮想のバッファと最大格納情報量が等しく、定レートで情報を出力する対のバッファを設け、
前記多重化信号から前記各可変レート信号および前記バッファ制御情報を分離し、
前記各可変レート信号のそれぞれは、対応する前記対のバッファの一方に前記規定の時間長単位で同時に書き込み、
この書き込んだ情報を当該バッファから定レートで前記第1の時間経過後に読み出して、前記対のバッファの他方に書き込み、当該対のバッファの他方から、前記第2の時間経過後に読み出して、前記複数の可変レート信号の前記規定の時間長単位の先頭位置の同期化を図ったことを特徴とする複数の可変レート信号の伝送方法。 - 請求項1において、
前記送信側においては、前記規定の時間長単位の情報に対して前記仮想のバッファがアンダーフローを生じないように付加するダミーデータのデータ数の情報をも多重化して前記受信側に送信し、
前記受信側においては、前記ダミーデータのデータ数の情報を前記多重化信号から分離して、この情報で指定されるデータ数のダミーデータを、前記対のバッファの一方に書き込む前記可変レート信号に付加するようにしたことを特徴とする複数の可変レート信号の伝送方法。 - 前記可変レート信号は、画像情報が可変長圧縮符号化されたものであることを特徴とする請求項1に記載の複数の可変レート信号の伝送方法。
- 前記規定の時間長は、画像信号についての1画面分の時間長であり、前記複数の可変レート信号は、1画面が複数に分割され、当該複数の分割領域の信号のそれぞれが可変長圧縮符号化されたものであることを特徴とする請求項1に記載の複数の可変レート信号の伝送方法。
- それぞれ可変レートの複数の信号を多重化して単一の伝送路を介して送受信する送信装置と、受信装置とからなる可変レート信の伝送システムにおいて、
前記送信装置は、
各可変レート信号に対して、それぞれの可変レート信号を規定の時間長単位で入力し、定レートで出力する仮想のバッファを想定し、前記各可変レート信号のそれぞれについて、前記規定の時間長の先頭情報が、対応する仮想のバッファに書き込まれる直前のバッファ占有量Beから、前記各可変レート信号の前記規定の時間長の先頭情報が前記仮想のバッファから読み出されるまでの第1の時間、あるいは、前記仮想のバッファの最大格納情報量をBとしたとき、情報量B−Beの情報を前記定レートで読み出すのに要する第2の時間を求める手段と、
前記第1の時間、前記第2の時間または前記バッファ占有量Beの情報のうちの少なくとも一つを含むバッファ制御情報を前記多重化信号にさらに多重化する手段と
を備え、
前記受信装置は、
前記各可変レート信号に対して、前記仮想のバッファと最大格納情報量が等しく、定レートで情報を出力する対のバッファと、
前記多重化信号から前記各可変レート信号および前記バッファ制御情報を分離する手段と、
前記各可変レート信号のそれぞれは、対応する前記対のバッファの一方に前記規定の時間長単位で同時に書き込む書き込み手段と、
前記書き込み手段で書き込んだ情報を当該バッファから定レートで前記第1の時間経過後に読み出して、前記対のバッファの他方に書き込み、当該対のバッファの他方から、前記第2の時間経過後に読み出して、前記複数の可変レート信号の前記規定の時間長単位の先頭位置の同期化を図る手段と、
を備えることを特徴とする複数の可変レート信号の伝送システム。 - 前記送信装置は、前記規定の時間長単位の情報に対して前記仮想のバッファがアンダーフローを生じないように付加するダミーデータのデータ数の情報をも多重化して、前記受信装置に送信する手段を備えると共に、
前記受信装置は、前記ダミーデータのデータ数の情報を前記多重化信号から分離して、この情報で指定されるデータ数のダミーデータを、前記対のバッファの一方に書き込む前記可変レート信号に付加する手段を備える
ことを特徴とする請求項5に記載の複数の可変レート信号の伝送システム。 - 前記可変レート信号は、画像情報が可変長圧縮符号化されたものであることを特徴とする請求項5に記載の複数の可変レート信号の伝送システム。
- 前記規定の時間長は、画像信号についての1画面分の時間長であり、前記複数の可変レート信号は、1画面が複数に分割され、当該複数の分割領域の信号のそれぞれが可変長圧縮符号化されたものであることを特徴とする請求項5に記載の複数の可変レート信号の伝送システム。
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