JPH10285591A - Method and device for video signal transmission - Google Patents

Method and device for video signal transmission

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JPH10285591A
JPH10285591A JP8399797A JP8399797A JPH10285591A JP H10285591 A JPH10285591 A JP H10285591A JP 8399797 A JP8399797 A JP 8399797A JP 8399797 A JP8399797 A JP 8399797A JP H10285591 A JPH10285591 A JP H10285591A
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JP
Japan
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bit rate
compression
vbv
data
compressed data
Prior art date
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Pending
Application number
JP8399797A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Onami
雄一 大波
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Hitachi Denshi KK
Original Assignee
Hitachi Denshi KK
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10285591A publication Critical patent/JPH10285591A/en
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an initial storage time by a reception memory by transmitting data at a faster transmission rate than a compression bit rate to a receiver side without causing a failure in the reception of a stream at a receiver side compression decoder section. SOLUTION: A read signal generating section 12 brings an FIFO memory 7 to a read state based on an empty flag 8. On the other hand, a write signal generating circuit 18 detects groups of pictures in compression data 19 based on a clock signal 17 to provide the output of a write signal 20. Furthermore, a vbv- delay control section 27 calculates an initial storage amount based on a value of vbv- delay in the case that the data are written in a vbv- buffer 21 at a compression rate indicated in a header. Then the vbv- delay control section 27 counts the write signal 20 and detects the data equivalent to the initial storage amount stored in the vbv- buffer 21 to provide an output of a read signal 22 and to start read of compression data 23 from the vbv- buffer 21 and decoder section 24 receiving the data 23 starts decoding the data 23.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、映像信号の伝送処
理技術に係わり、特に、MPEG1,MPEG2(IS
O/IEC 11172―2,ISO/IEC 138
18−2)で圧縮された映像信号(ビデオストリームとも
呼ぶ)を伝送する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a video signal transmission processing technique, and more particularly, to MPEG1, MPEG2 (IS
O / IEC 11172-2, ISO / IEC 138
18-2) relates to a method of transmitting a video signal (also referred to as a video stream) compressed.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ATM(Asynchronous Transfer M
ode)、ディジタルFPU(Field Pick-up Unit)、ディジ
タル衛星放送などのディジタル伝送路で、映像信号を伝
送する装置が急速に開発されている。 そして、その多
くは、MPEG1,2等の圧縮技術が利用されている。
映像信号を、MPEG1またはMPEG2で一定レート
に圧縮し伝送する場合の従来技術の一例を図2に示し、
簡単に動作説明をする。まず、イニシャル処理として、
CPU45により、圧縮エンコーダ部29に、伝送路3
9の伝送レートを考慮した映像信号の平均圧縮ビットレ
ート又は圧縮率(以下、単に、圧縮ビットレート又は圧
縮率)を設定する。圧縮エンコーダ部29は、入力され
た映像信号28を、設定された圧縮ビットレートになる
ように圧縮する。 そして、同時に圧縮エンコーダ部2
9は、圧縮データ31をクロック32により、送信側バ
ッファメモリ(FIFOメモリ)33に書き込む。なお、
この書き込みは、圧縮エンコーダ部29における圧縮処
理状況に依存したバースト書き込みになる。
2. Description of the Related Art In recent years, ATM (Asynchronous Transfer M)
ode), digital FPUs (Field Pick-up Units), digital satellite broadcasts, and other digital transmission lines are rapidly developing devices for transmitting video signals. Most of them use compression techniques such as MPEG1 and MPEG2.
FIG. 2 shows an example of a conventional technique for transmitting a video signal after compressing the video signal at a constant rate according to MPEG1 or MPEG2.
The operation will be briefly described. First, as initial processing,
The transmission path 3 is transmitted to the compression encoder 29 by the CPU 45.
An average compression bit rate or a compression rate (hereinafter simply referred to as a compression bit rate or a compression rate) of the video signal in consideration of the transmission rate 9 is set. The compression encoder 29 compresses the input video signal 28 so as to have a set compression bit rate. At the same time, the compression encoder unit 2
9 writes the compressed data 31 to the transmission side buffer memory (FIFO memory) 33 by the clock 32. In addition,
This writing is a burst writing depending on the compression processing state in the compression encoder unit 29.

【0003】ここで、リード信号発生部37は、前記圧
縮データ31がFIFOメモリ33に所定量蓄積された
ことを、入力したクロック32をカウントすることによ
って検出し、連続したリード信号35を発生して一定レ
ートで読み出す。このレートは、前記CPU45が設定
した圧縮ビットレートである。従って、FIFOメモリ
33において、データ蓄積量のエンプティやオーバーフ
ローが発生することはない。 これにより、FIFOメ
モリ33から連続した一定レートの圧縮データ34を得
ることができる。つまり、このFIFOメモリ33は、
圧縮エンコーダ部29が出力するバーストデータ31
を、連続した一定レートの圧縮データ34に変換する機
能がある。次に、送信インターフェース部36は、上記
の一定レートの圧縮データ34とリード信号35を入力
し、圧縮データ34を伝送路39に対応したフォーマッ
トのデータ38に変換して出力する。
A read signal generator 37 detects that a predetermined amount of the compressed data 31 has been stored in the FIFO memory 33 by counting the input clock 32, and generates a continuous read signal 35. To read at a constant rate. This rate is the compression bit rate set by the CPU 45. Therefore, in the FIFO memory 33, no empty or overflow of the data storage amount occurs. As a result, continuous compressed data 34 at a constant rate can be obtained from the FIFO memory 33. That is, the FIFO memory 33
Burst data 31 output by the compression encoder 29
Is converted into compressed data 34 at a continuous constant rate. Next, the transmission interface unit 36 receives the compressed data 34 at a constant rate and the read signal 35, converts the compressed data 34 into data 38 in a format corresponding to the transmission path 39, and outputs the data 38.

【0004】一方、受信インターフェース部41は、伝
送路39からデータ40を入力し、伝送路用のフォーマ
ットから逆変換して、一定レートの圧縮データ44とし
て、ビデオ遅延時間制御情報(video buffering verifie
r delay : vbv_delay )用のバッファ(以下、vbv_buffe
rと記す)46と呼ばれる受信側バッファメモリに出力す
る(この vbv_buffer の名称は、MPEGの規格で定義
されている)。この時、ライト信号発生部43は、圧縮
データ44とそれに関係するクロック42を入力し、ビ
デオストリームである圧縮データ44内のピクチャの区
切りを検出して、検出したピクチャの区切りから、vbv_
buffer46に書き込みが可能なように、ライト信号47
を発生する。
On the other hand, a reception interface unit 41 receives data 40 from a transmission line 39, performs reverse conversion from a format for the transmission line, and converts the data into video delay time control information (video buffering verifie
r delay: buffer for vbv_delay (hereinafter vbv_buffe)
The data is output to a receiving-side buffer memory called 46 (the name of this vbv_buffer is defined in the MPEG standard). At this time, the write signal generation unit 43 inputs the compressed data 44 and the clock 42 related thereto, detects a break of a picture in the compressed data 44 which is a video stream, and detects vbv_v
Write signal 47 so that writing to buffer 46 is possible.
Occurs.

【0005】次に、vbv_delay 制御部53は、圧縮デー
タ44とライト信号47を入力し、前記ピクチャの区切
りを示す圧縮データ44のヘッダ部に付加されている、
vbv_delay の値(vbv_delay は、ヘッダ部内に含まれて
いるフィールドの名称)を取り込み、そこに示されてい
る時間だけ、リード信号48の発生を遅延した後、vbv_
buffer46からの圧縮データの読み出しを開始する。基
本的には、圧縮デコーダ部50からのクロック52を、
リード信号48の発生開始までゲートし、その後はクロ
ック52をそのままリード信号48として出力すること
で実現する。なお、この圧縮デコーダ部50からのクロ
ック52は、基本的に圧縮デコーダ部50における復号
処理状況に依存しており、バーストクロックである。
従って、このvbv_buffer46は、前記FIFOメモリ3
3と逆の機能を有する。圧縮デコーダ部50は、vbv_bu
ffer46からの圧縮データ49を前記バーストのクロッ
ク48で入力し、デコードして映像信号51として出力
する。
[0005] Next, a vbv_delay control unit 53 receives the compressed data 44 and the write signal 47, and is added to the header of the compressed data 44 indicating the picture delimiter.
The value of vbv_delay (vbv_delay is the name of the field included in the header) is fetched, and after the generation of the read signal 48 is delayed by the time indicated there, vbv_delay
The reading of the compressed data from the buffer 46 is started. Basically, the clock 52 from the compression decoder unit 50 is
The gate is realized until the generation of the read signal 48 is started, and thereafter, the clock 52 is output as the read signal 48 as it is. Note that the clock 52 from the compression decoder unit 50 basically depends on the decoding processing status in the compression decoder unit 50, and is a burst clock.
Therefore, the vbv_buffer 46 stores the FIFO memory 3
It has the opposite function to 3. The compression decoder unit 50 includes a vbv_bu
The compressed data 49 from the ffer 46 is input at the burst clock 48, decoded, and output as a video signal 51.

【0006】ここで、図3により前述のvbv_buffer46
での動作について詳細に説明する。この図3は、vbv_bu
ffer46内のデータ蓄積量の変化の一例を示している。
縦軸は蓄積量、横軸は時間である。 なお横軸の目盛り
は、映像信号のピクチャ表示間隔(または、フレーム周
期:33.3ms)を一目盛りとしている。また、説明の
都合上、圧縮レートは、6.7Mbpsと仮定する。ま
ず、ライト信号発生部43が、ビデオストリームである
圧縮データ44内のピクチャの区切りを検出し、検出し
たピクチャの区切りから、vbv_buffer46にデータの書
き込みを開始した時点が、時間(-8)である。
Here, the above-described vbv_buffer 46 shown in FIG.
Will be described in detail. FIG. 3 shows the vbv_bu
The example of the change of the data accumulation amount in ffer46 is shown.
The vertical axis is the accumulation amount, and the horizontal axis is time. The scale on the horizontal axis is based on the picture display interval of the video signal (or the frame period: 33.3 ms). Also, for convenience of explanation, it is assumed that the compression rate is 6.7 Mbps. First, the write signal generation unit 43 detects a picture break in the compressed data 44 which is a video stream, and the time when writing of data to the vbv_buffer 46 is started from the detected picture break is time (−8). .

【0007】次に、vbv_delay 制御部53が、前記ピク
チャの区切りを示すヘッダ部に付加されているvbv_dela
yの値(このvbv_delayは、各ピクチャ毎に付加されてい
る)を取り込み、そこに示されている時間だけ遅延した
後、vbv_buffer46へのリード信号48の発生を開始し
た時点が時間(0)である。つまり、ヘッダ部に付加され
たvbv_delayの値が、時間(-8)〜時間(0)の時間(26
6.4ms=33.3ms×8)である。 この期間に、v
bv_buffer46での蓄積量は、一定の勾配で増加してい
く。 この勾配は、圧縮エンコーダ部29の圧縮ビット
レート(6.7Mbit)に一致する。(その他の期間でも、蓄
積量の増加は同様である)。このようにvbv_delay 値
は、圧縮デコーダ部50が処理を開始する前に、圧縮デ
ータをvbv_buffer46に蓄積するための時間で、その目
的は、圧縮デコーダ部50のバースト読み出しに対し、
vbv_buffer46がエンプティやオーバーフローを発生し
ないようにするものである。そのために、図3に示すよ
うに、vbv_buffer46のバッファ・サイズの最大値(例
えば、1.8Mbit)付近まで、動作開始の初期に蓄積する
のが一般的である。なお、vbv_bufferのバッファサイズ
の最大値は、ISO/IEC 11172―2,ISO
/IEC 13818−2で規格化されている。
[0007] Next, the vbv_delay control unit 53 executes the vbv_dela added to the header indicating the delimitation of the picture.
After taking the value of y (this vbv_delay is added for each picture) and delaying by the time indicated there, the time when the generation of the read signal 48 to the vbv_buffer 46 is started is time (0). is there. That is, the value of vbv_delay added to the header part is the time (26) from time (−8) to time (0).
6.4 ms = 33.3 ms × 8). During this period, v
The accumulation amount in the bv_buffer 46 increases at a constant gradient. This gradient matches the compression bit rate of the compression encoder unit 29 (6.7 Mbit). (In other periods, the increase of the accumulation amount is the same.) As described above, the vbv_delay value is a time for accumulating the compressed data in the vbv_buffer 46 before the compression decoder unit 50 starts processing.
The vbv_buffer 46 prevents the empty or overflow from occurring. For this purpose, as shown in FIG. 3, it is common to accumulate the data up to the vicinity of the maximum value of the buffer size of the vbv_buffer 46 (for example, 1.8 Mbit) at the beginning of the operation start. The maximum value of the buffer size of vbv_buffer is ISO / IEC 11172-2, ISO
/ IEC 13818-2.

【0008】次に、時間(0)で圧縮デコーダ部50がバ
ースト読み出しを開始するのだが、図3のグラフでは、
極端な例として、一度に1ピクチャ分の符号量を各ピク
チャ間隔毎に、読み出す場合を示している。つまり、時
間(0)でピクチャ0、時間(1)でピクチャ1、時間(2)
でピクチャ2、……、の符号量を一度に読み出す。(こ
れは、ISO/IEC 11172―2,ISO/IE
C 13818−2で、詳細に記述されている)。以上
のように、vbv_buffer46に圧縮データの書き込み、読
み出しがなされ、その蓄積量の変化が図3のようにな
る。なお、図3に示すように各ピクチャごとに符号量に
差があるのは、各ピクチャの圧縮モードに依存する。
一般に、MPEGでは、Iピクチャ,Pピクチャ,Bピ
クチャという3種類のモードで圧縮されたピクチャが存
在し、Iピクチャが他のPピクチャ,Bピクチャに比べ
符号量が非常に大きい。ここで、図3の場合のビデオス
トリーム内のピクチャの構成を図4に示す。ピクチャ0
がIピクチャで、後は、Bピクチャ,Bピクチャ,Pピ
クチャの順で繰り返し続き、ピクチャnで、またIピク
チャとなる。 そして、図3に示すように、通常、Iピ
クチャが、蓄積開始の最初のピクチャである。
Next, at time (0), the compression decoder unit 50 starts burst reading. In the graph of FIG.
As an extreme example, a case is shown in which the code amount for one picture is read at a time at each picture interval. That is, picture 0 at time (0), picture 1, time (2) at time (1)
Read the code amount of picture 2,... (This is ISO / IEC 11172-2, ISO / IE
C 13818-2, which is described in detail). As described above, the writing and reading of the compressed data to and from the vbv_buffer 46 are performed, and the change in the accumulated amount is as shown in FIG. Note that the difference in the code amount for each picture as shown in FIG. 3 depends on the compression mode of each picture.
Generally, in MPEG, there are pictures compressed in three types of modes, i-picture, P-picture, and B-picture, and the I-picture has a much larger code amount than other P-pictures and B-pictures. Here, FIG. 4 shows the structure of a picture in the video stream in the case of FIG. Picture 0
Is an I picture, and thereafter, it repeats in the order of a B picture, a B picture, and a P picture. Then, as shown in FIG. 3, the I picture is usually the first picture at the start of storage.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来技
術では、圧縮ビットレートに依存した書き込み速度で、
vbv_bufferのバッファサイズの最大値近くまで、処理動
作開始の初期に蓄積してから、デコード処理を開始する
ために、必ずこの初期蓄積時間が必要であった。図3で
は、説明の都合上、圧縮ビットレート6.7Mbpsと
したが、一般的なMPEGシステムでは、圧縮ビットレ
ートは、4Mbpsである。 従って、その蓄積時間は
下記のように、約450msとなる。 (1.8×1,000,000)÷4×1,000,000=450ms ここで、(1.8×1,000,000)は、バッファサイズの最
大値を示している。この時間は、図2の圧縮エンコーダ
部29に、映像信号が入力されてから、圧縮デコーダ部
50から映像信号が出力されるまでの遅延時間の大半を
占める。そして、放送局の報道番組のように、離れた2
地点間において、双方向通信でリアルタイムに掛け合い
をする場合には、この遅延時間が致命的になる。つま
り、この遅延時間のため、スムーズな会話が実現出来な
い。 また、一方向の通信であっても、受信した映像信
号により何らかの操作を行うようなシステム(遠隔操作
システム)でも、当然の事ながら、この遅延時間が問題
になる。本発明は、上記の問題に鑑み、システム全体の
遅延時間の大半を占める、vbv_bufferでの遅延時間短縮
を可能とし、従来適応が不可能であった双方向通信など
のシステムへの適応が可能な映像信号伝送装置を提供す
るものである。
As described above, in the prior art, at the writing speed depending on the compression bit rate,
This initial accumulation time was always necessary to accumulate near the maximum value of the buffer size of vbv_buffer at the beginning of the processing operation and then start decoding. In FIG. 3, the compression bit rate is set to 6.7 Mbps for convenience of explanation. However, in a general MPEG system, the compression bit rate is set to 4 Mbps. Therefore, the accumulation time is about 450 ms as described below. (1.8 × 1,000,000) ÷ 4 × 1,000,000 = 450 ms Here, (1.8 × 1,000,000) indicates the maximum value of the buffer size. This time occupies most of the delay time from when the video signal is input to the compression encoder unit 29 of FIG. 2 to when the video signal is output from the compression decoder unit 50. And like a news program of a broadcasting station,
This delay time is fatal when two-way communication is performed in real time between points. That is, due to the delay time, a smooth conversation cannot be realized. Further, even in one-way communication or a system (remote operation system) in which some operation is performed by a received video signal, the delay time naturally poses a problem. In view of the above problems, the present invention makes it possible to reduce delay time in vbv_buffer, which occupies most of the delay time of the entire system, and can be applied to systems such as two-way communication, which was not possible in the past. A video signal transmission device is provided.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、圧縮された映像信号を伝送する場合、送信側
では、所定圧縮ビットレートで圧縮符号化した圧縮デー
タを、当該圧縮ビットレートにより送信側バッファメモ
リに書き込み、上記圧縮ビットレートより所定ビットレ
ート早い速度で間欠的に読み出して伝送路に送出し、受
信側では、上記伝送路から取り込んだ上記圧縮データ
を、上記圧縮ビットレートより所定ビットレート早い速
度で受信側バッファメモリに間欠的に書き込み、該バッ
ファメモリのデータ蓄積量が所定値となったことを検出
した時点から上記圧縮ビットレートに対応する速度で読
み出し、当該圧縮データの復号化処理を行うようにした
ものである。
In order to achieve the above object, according to the present invention, when transmitting a compressed video signal, the transmitting side converts compressed data compressed and encoded at a predetermined compression bit rate into the compressed bit rate. By writing to the transmission side buffer memory, intermittently reading out at a predetermined bit rate faster than the compression bit rate and sending out to the transmission path, the reception side converts the compressed data fetched from the transmission path to the compression bit rate At a predetermined bit rate, the data is intermittently written to the receiving buffer memory at a high speed, and when it is detected that the amount of data stored in the buffer memory has reached a predetermined value, the data is read at a speed corresponding to the compression bit rate. The decryption processing is performed.

【0011】また、映像信号を圧縮し伝送する映像信号
伝送装置において、当該映像信号を所定のビットレート
で圧縮する圧縮エンコーダ部と、上記所定のビットレー
トに対応するクロックによって上記圧縮データを一時的
に蓄積するとともに当該蓄積状態がエンプティであるか
否かを示すエンプティ信号を出力する送信側メモリと、
上記エンプティ信号に応じて上記送信側メモリに蓄積さ
れている圧縮データを上記ビットレートより所定ビット
レート早い速度で間欠的に読み出すためのリード信号を
発生するリード信号発生部と、上記送信側メモリ出力の
圧縮データを上記ビットレートより所定ビットレート早
い速度で間欠的に伝送路に送出する送信インターフェー
ス部を有する送信部と、上記伝送路からの受信圧縮デー
タと上記ビットレートより所定ビットレート早い速度の
クロックを出力する受信インターフェース部と、当該受
信圧縮データを上記クロックに対応するライト信号発生
部からのライト信号によって一時的に蓄積する受信側メ
モリと、該受信側メモリのデータ蓄積量が所定値となっ
たことを検出すると上記受信側メモリに蓄積されている
圧縮データを上記ビットレートに対応する速度で読み出
すためのリード信号を発生する受信側メモリ制御部と、
上記受信側メモリから出力された圧縮データを復号して
映像信号を出力する圧縮デコーダ部を有する受信部を備
えた構成としたものである。
Also, in a video signal transmitting apparatus for compressing and transmitting a video signal, a compression encoder unit for compressing the video signal at a predetermined bit rate, and temporarily compressing the compressed data by a clock corresponding to the predetermined bit rate. And a transmission-side memory that outputs an empty signal indicating whether the accumulation state is empty or not,
A read signal generator for generating a read signal for intermittently reading compressed data stored in the transmitting memory at a predetermined bit rate faster than the bit rate in response to the empty signal; A transmission unit having a transmission interface for intermittently transmitting compressed data to the transmission line at a predetermined bit rate higher than the bit rate; and a transmission unit having a predetermined bit rate higher than the reception bit rate and the reception compressed data from the transmission line. A receiving interface for outputting a clock, a receiving memory for temporarily storing the received compressed data by a write signal from a write signal generator corresponding to the clock, and a data storage amount of the receiving memory having a predetermined value. When the compression data is detected, the compressed data A receiving-side memory controller for generating a read signal for reading at a speed corresponding to the Bit Rate,
The receiving device includes a receiving unit having a compression decoder unit that decodes the compressed data output from the receiving side memory and outputs a video signal.

【0012】本発明は上記した構成により、受信側圧縮
デコーダ部におけるストリーム入力に破綻をきたすこと
なく、圧縮ビットレートより早いスピードでデータを受
信側に伝送することを可能とし、従来問題となってい
た、受信側メモリ(vbv_buffer)に対する初期蓄積時間を
短縮し、双方向通信やリモート制御システムへの適用を
可能とする。このために、送信側では、圧縮ビットレー
トより早いスピードで送信インターフェース部にデータ
を転送する必要がある。 従って、送信側メモリ(FI
FOメモリ)は一時的にエンプティが発生する。 そこ
で、送信側のリード信号発生部は、そのFIFOメモリ
のエンプティ信号(フラグ)を監視し、エンプティの時は
FIFOメモリの読み出しを止めるという制御をする。
The present invention makes it possible to transmit data to the receiving side at a speed higher than the compression bit rate without causing a failure in the stream input in the receiving side compression decoder section by the above configuration, which has been a problem in the prior art. Also, the initial storage time for the receiving side memory (vbv_buffer) is shortened, and application to bidirectional communication and a remote control system is enabled. For this reason, the transmission side needs to transfer data to the transmission interface unit at a speed faster than the compression bit rate. Therefore, the transmission side memory (FI
FO memory) is temporarily empty. Therefore, the read signal generation unit on the transmission side monitors the empty signal (flag) of the FIFO memory, and controls to stop reading the FIFO memory when the FIFO memory is empty.

【0013】一方、受信側では、圧縮ビットレートより
速いスピードでvbv_bufferに書き込みが行われるため、
ピクチャの区切りのヘッダに付加されている vbv_delay
の値は意味をなさなくなる。 そこで、受信側メモリ制
御部(vbv_delay 制御部)は、vbv_delay 値と同様にし
て、ビデオストリームのヘッダ内に記述されている圧縮
レートの値を読み込み、この値とvbv_delay 値から、本
来、vbv_bufferで必要とする蓄積量を算出する。そし
て、受信側のライト信号発生部からのライト信号をカウ
ントし、vbv_bufferの蓄積量を監視し、前記算出された
蓄積量になった時点から、vbv_bufferの読み出しを開始
するように制御する。これにより、圧縮ビットレートよ
り早いスピードで、データを受信側に伝送しても、受信
側のvbv_bufferから圧縮デコーダ部に、ビデオストリー
ムの連続性を崩さずにビデオストリームを転送すること
ができ、従来問題となっていた、vbv_bufferに対する初
期蓄積時間を大幅に短縮することが可能となる。
On the other hand, on the receiving side, writing to vbv_buffer is performed at a speed higher than the compression bit rate.
Vbv_delay added to the picture delimiter header
Value makes no sense. Therefore, the reception side memory control unit (vbv_delay control unit) reads the value of the compression rate described in the header of the video stream in the same manner as the vbv_delay value, and from this value and vbv_delay value, Is calculated. Then, the write signal from the write signal generator on the receiving side is counted, the accumulated amount of the vbv_buffer is monitored, and the control is performed so that the reading of the vbv_buffer is started from the time when the calculated accumulated amount is reached. As a result, even if data is transmitted to the receiving side at a speed faster than the compression bit rate, the video stream can be transferred from the receiving side vbv_buffer to the compression decoder without breaking the continuity of the video stream. The initial accumulation time for vbv_buffer, which has been a problem, can be significantly reduced.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図1に
より説明する。 図1は、送信部、受信部、及び伝送路
14からなる構成を示している。送信部は、入力映像信
号1を、所定の圧縮ビットレートで圧縮し、圧縮データ
5とその圧縮データ5に関係するクロック6を出力する
圧縮エンコーダ部2と、該圧縮エンコーダ部2の圧縮ビ
ットレートを設定するための設定データ4を発生するC
PU3と、クロック6により当該圧縮データ5を一時的
に蓄積し、該蓄積状態がエンプティである場合にエンプ
ティフラグ8を出力可能なFIFOメモリ7と、このエ
ンプティフラグ8に基づきFIFOメモリ7にリード信
号9を発生するリード信号発生部12と、FIFOメモ
リ7からの出力データ10とリード信号発生部12から
のリード信号9を入力とし、伝送路用のフォーマットに
変換したデータ13を伝送路14に出力する送信インタ
ーフェース部11からなる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 shows a configuration including a transmission unit, a reception unit, and a transmission path 14. The transmitting unit compresses the input video signal 1 at a predetermined compression bit rate, and outputs a compressed data 5 and a clock 6 related to the compressed data 5, and a compression bit rate of the compression encoder 2. That generates setting data 4 for setting
The PU 3 and the FIFO memory 7 capable of temporarily storing the compressed data 5 by the clock 6 and capable of outputting an empty flag 8 when the storage state is empty, and a read signal to the FIFO memory 7 based on the empty flag 8 9, the output data 10 from the FIFO memory 7 and the read signal 9 from the read signal generator 12 are input, and the data 13 converted to the format for the transmission path is output to the transmission path 14. And a transmission interface unit 11.

【0015】一方、受信部は、伝送路14からのデータ
15に対し送信インターフェース部11と逆の変換を
し、圧縮データ19とその圧縮データ19に関係するク
ロック17を出力する受信インターフェース部16と、
その圧縮データ19とクロック17を入力とし、vbv_bu
ffer21へのライト信号20を発生するライト信号発生
部18と、受信インターフェース部16からの圧縮デー
タ19とライト信号発生部18からのライト信号20に
よって圧縮データ19を蓄積するvbv_buffer21と、そ
のvbv_buffer21からの圧縮データ23を入力し復号し
て映像信号26を出力する圧縮デコーダ部24と、この
圧縮デコーダ部24からのクロック25とライト信号発
生部18からのライト信号20と受信インターフェース
部16からの圧縮データ19とに基づいて、vbv_buffer
21へのリード信号22を発生するvbv_delay 制御部2
7からなる。
On the other hand, the receiving section converts the data 15 from the transmission line 14 in the reverse manner of the transmission interface section 11 and outputs the compressed data 19 and the receiving interface section 16 for outputting a clock 17 related to the compressed data 19. ,
The compressed data 19 and the clock 17 are input and vbv_bu
a write signal generator 18 for generating a write signal 20 to the ffer 21; a vbv_buffer 21 for storing compressed data 19 by the compressed data 19 from the reception interface unit 16 and the write signal 20 from the write signal generator 18; A compression decoder 24 for inputting and decoding the compressed data 23 and outputting a video signal 26; a clock 25 from the compression decoder 24; a write signal 20 from the write signal generator 18; and compressed data from the reception interface 16 Vbv_buffer based on 19
Vbv_delay control unit 2 that generates read signal 22 to
Consists of seven.

【0016】次に、図1の実施例の動作について説明す
る。 説明の都合上、伝送路14の伝送容量は、26.
8Mbps,圧縮レートは、6.7Mbpsと仮定す
る。なおこの26.8Mbpsは、例えばATMで帯域
確保をした場合などに相当する。まず、イニシャル処理
として、CPU3からの設定データ4により、圧縮エン
コーダ部2における圧縮レートを、6.7Mbpsに設
定する。圧縮エンコーダ部2は、入力された映像信号1
を、設定された6.7Mbpsに圧縮し、当該圧縮デー
タ5とそのクロック6を出力する。 この時、出力され
る圧縮データ5のビデオストリームの内容は、図4に示
すものと同様とする。次に、リード信号発生部12は、
エンプティフラグ8に基づき、FIFOメモリ7にデー
タ書き込みが開始されたのを検出すると、FIFOメモ
リ7にリード信号9を発生し、FIFOメモリ7を読み
出し状態とする。 この時の読み出しスピードは、2
6.8Mbpsとする。そして、FIFOメモリ7から
読み出された圧縮データ10は、リード信号9ととも
に、送信インターフェース部11に入力される。送信イ
ンターフェース部11では、この圧縮データ10を、伝
送路14の伝送フォーマットに合わせて変換し、データ
13として出力する。
Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be described. For convenience of explanation, the transmission capacity of the transmission path 14 is 26.
8 Mbps, and the compression rate is assumed to be 6.7 Mbps. This 26.8 Mbps corresponds to, for example, a case where a band is secured by ATM. First, as initial processing, the compression rate in the compression encoder unit 2 is set to 6.7 Mbps based on the setting data 4 from the CPU 3. The compression encoder 2 receives the input video signal 1
Is compressed to the set 6.7 Mbps, and the compressed data 5 and its clock 6 are output. At this time, the content of the video stream of the compressed data 5 to be output is the same as that shown in FIG. Next, the read signal generation unit 12
When the start of data writing to the FIFO memory 7 is detected based on the empty flag 8, a read signal 9 is generated in the FIFO memory 7, and the FIFO memory 7 is brought into a reading state. The read speed at this time is 2
6.8 Mbps. Then, the compressed data 10 read from the FIFO memory 7 is input to the transmission interface unit 11 together with the read signal 9. The transmission interface unit 11 converts the compressed data 10 according to the transmission format of the transmission path 14 and outputs the data 13.

【0017】ここで、FIFOメモリ7に入力するデー
タの圧縮レートが、6.7Mbpsに対し、FIFOメ
モリ7の読み出しスピードが26.8Mbpsであるた
め、FIFOメモリ7において、間欠的にデータのエン
プティが発生する。 この点についてもう少し詳しく説
明をする。一般に、FIFOメモリ7に書き込まれるデ
ータは、図4で示したのと同様に最初のピクチャはIピ
クチャであり、その符号量は他のピクチャより非常に多
くvbv_bufferサイズに近い量となる。従って、FIFO
メモリ7には、始めに1ピクチャ分の時間で、多くのデ
ータ量をもつIピクチャが、高速に書き込まれることに
なり、26.8Mbpsでの読み出しに対しても、しば
らくはエンプティならない。そして、その後のP,Bピ
クチャでは、Iピクチャに比べて、符号量が少ないた
め、やがてFIFOメモリ7はエンプティになる。 つ
まり、FIFOメモリ7では、間欠的にエンプティが発
生する。
Here, since the read rate of the FIFO memory 7 is 26.8 Mbps while the compression rate of the data input to the FIFO memory 7 is 6.7 Mbps, the data in the FIFO memory 7 intermittently becomes empty. Occur. I will explain this point in more detail. Generally, as shown in FIG. 4, the first picture of the data to be written in the FIFO memory 7 is an I picture, and its code amount is much larger than the other pictures and is close to the vbv_buffer size. Therefore, FIFO
At first, an I picture having a large amount of data is written into the memory 7 at a high speed in a time corresponding to one picture, and the read operation at 26.8 Mbps does not become empty for a while. Then, in the subsequent P and B pictures, since the code amount is smaller than that in the I picture, the FIFO memory 7 eventually becomes empty. That is, in the FIFO memory 7, an empty state occurs intermittently.

【0018】そこで、この時FIFOメモリ7から発生
するエンプティフラグ8に基づき、リード信号発生部1
2は、エンプティの時にはFIFOメモリ7のデータを
読み出さないように、リード信号9をインアクティブに
し、またデータが書き込まれエンプティでなくなった
ら、26.8Mbpsのスピードで、エンプティになる
まで、データの読み出しをするように、リード信号9を
アクティブにする。次に、送信インターフェース部11
は、該リード信号9を入力しているため、FIFOメモ
リ7から間欠的に読み出された、有効なデータだけを、
伝送路14の伝送フォーマットに合わせて変換し、2
6.8Mbpsの伝送レートで、圧縮データを伝送する
ことが可能である。
At this time, based on the empty flag 8 generated from the FIFO memory 7, the read signal generator 1
2 makes the read signal 9 inactive so that the data in the FIFO memory 7 is not read when the data is empty, and when the data is written and the data is not empty, the data is read at a speed of 26.8 Mbps until the data becomes empty. To make the read signal 9 active. Next, the transmission interface unit 11
Since the read signal 9 is input, only valid data intermittently read from the FIFO memory 7 is
Conversion according to the transmission format of the transmission path 14,
Compressed data can be transmitted at a transmission rate of 6.8 Mbps.

【0019】そして、受信インタフェース部16は、伝
送路14からデータ15を入力し、送信インタフェース
部11の逆変換をし、有効なデータだけを、vbv_buffer
21とライト信号発生部18に、圧縮データ19として
出力する。同時に受信インターフェース部16は、この
有効なデータ部分だけアクティブとなるようなクロック
17を、ライト信号発生部18に出力する。ライト信号
発生部18は、これらクロック17と圧縮データ19か
ら、ビデオストリームである圧縮データ19内のピクチ
ャの区切りを検出し、その部分からvbv_buffer21に圧
縮データ19が書き込まれるよう、対応するライト信号
20を出力する。 つまり、このライト信号20は、ク
ロック17のアクティブ部分をゲートした信号で、ピク
チャの区切りが検出された後は、ゲートが解除され、ク
ロック17がそのまま、ライト信号20となる。これに
より、vbv_buffer21には、最高26.8Mbpsの書
き込みスピードで、間欠的に圧縮データ19の書き込み
が行われる。
Then, the receiving interface unit 16 inputs the data 15 from the transmission line 14, performs an inverse conversion of the transmitting interface unit 11, and outputs only valid data to the vbv_buffer
The compressed data 19 is output to the write signal generator 21 and the write signal generator 18. At the same time, the reception interface unit 16 outputs a clock 17 that makes only the valid data portion active, to the write signal generation unit 18. The write signal generator 18 detects a picture break in the compressed data 19 which is a video stream from the clock 17 and the compressed data 19, and writes a corresponding write signal 20 so that the compressed data 19 is written to the vbv_buffer 21 from that part. Is output. In other words, the write signal 20 is a signal obtained by gating the active portion of the clock 17, and after a picture break is detected, the gate is released and the clock 17 becomes the write signal 20 as it is. As a result, the compressed data 19 is intermittently written to the vbv_buffer 21 at a writing speed of at most 26.8 Mbps.

【0020】一方、vbv_delay 制御部27は、上記ライ
ト信号20と圧縮データ19から、ビデオストリームで
ある圧縮データ19内の該当するピクチャの区切りに対
応したvbv_delay の値と、ヘッダ内に記述されている圧
縮レートの値を読み込む。ここで、vbv_delay 制御部2
7は、ヘッダ内に記述されている圧縮レートの値(ここ
では、6.7Mbps)で、vbv_buffer21に書き込ま
れたとした場合の、vbv_delay の値による初期蓄積量を
算出する。 ここでは、vbv_delay の値は、前述と同じ
く、266.4msであるとする。すると、下記式1に
示すように、1.7Mbitの初期蓄積量になる。 266.4÷1,000×6.7×1,000,000=1.7(Mbit) ……………(1) つまり、一般的に示せば、vbv_delay 制御部27では、
下記式2に示すような算出をする。 初期蓄積量=vbv_delayの値×圧縮ビットレート ……………(2) そこで、vbv_delay 制御部27は、ライト信号20をカ
ウントし、vbv_buffer21に、1.7Mbitのデータ
が蓄積されるのを検出した後、リード信号22を出力し
て、vbv_buffer21内の圧縮データ23の読み出しを開
始する。そして、その圧縮データ23が入力された圧縮
デコーダ部24は、デコードを開始し、映像信号26を
出力する。
On the other hand, the vbv_delay control unit 27 describes, from the write signal 20 and the compressed data 19, the value of vbv_delay corresponding to the corresponding picture segment in the compressed data 19 as a video stream and the header. Read the value of the compression rate. Here, vbv_delay control unit 2
Numeral 7 is a value of the compression rate described in the header (here, 6.7 Mbps), and calculates the initial storage amount based on the value of vbv_delay when it is written in the vbv_buffer 21. Here, it is assumed that the value of vbv_delay is 266.4 ms as described above. Then, as shown in the following equation 1, the initial accumulation amount becomes 1.7 Mbit. 266.4 ÷ 1,000 × 6.7 × 1,000,000 = 1.7 (Mbit) (1) That is, generally speaking, in the vbv_delay control unit 27,
Calculation is performed as shown in Expression 2 below. Initial storage amount = vbv_delay value × compression bit rate (2) Therefore, the vbv_delay control unit 27 counts the write signal 20 and detects that 1.7 Mbit data is stored in the vbv_buffer 21. Thereafter, the read signal 22 is output, and the reading of the compressed data 23 in the vbv_buffer 21 is started. Then, the compression decoder unit 24 to which the compressed data 23 is input starts decoding and outputs a video signal 26.

【0021】以上が本発明の全体の動作であるが、vbv_
buffer21の動作について、図5を用いて、より詳細に
説明する。 なお、図5は、図3と同様のスケールであ
る。まず、図3と同様に、時間(-8)で、vbv_buffer 2
1に圧縮データの書き込みを開始したとする。ここで
は、上記のように、圧縮ビットレート6.7Mbpsに
対し4倍の速度の26.8Mbpsで書き込みが行われ
るため、vbv_delay の値266.4msの1/4の時間
に相当する66.6msで、初期蓄積量である1.7M
bitに達する。従って、vbv_buffer21からの読み出
しは、時間(-6)から開始可能となる。ここで、前述の
ように、送信部のFIFOメモリ7は、Iピクチャに続
く、P,Bピクチャ部分で、間欠的にエンプティになる
ため、対応する圧縮データ19はvbv_buffer21に間欠
的に書き込みが行われる。 従って、その部分を平均す
ると、上記の26.8Mbpsより、当然、低速な書き
込み速度になる。つまり、図5では各ピクチャ表示間隔
毎の書き込み速度を平均化して表示しているため、この
所定の時間経過後の書き込み速度の傾きは、26.8M
bpsの傾きより下がり、その下がり方は送信部のFI
FOメモリ7におけるエンプティの発生状況に依存する
ことになる。 なお、vbv_buffer21におけるデータ読
み出しのバースト性については、図5に示したように従
来と同様である。
The above is the overall operation of the present invention.
The operation of the buffer 21 will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 5 is the same scale as FIG. First, similarly to FIG. 3, at time (−8), vbv_buffer 2
It is assumed that writing of the compressed data to “1” is started. Here, as described above, since writing is performed at 26.8 Mbps, which is four times the compression bit rate of 6.7 Mbps, 66.6 ms corresponding to 1/4 of the value of vbv_delay 266.4 ms. , The initial accumulation amount of 1.7M
bit. Therefore, the reading from the vbv_buffer 21 can be started from the time (−6). Here, as described above, since the FIFO memory 7 of the transmission unit becomes intermittently empty in the P and B picture portions following the I picture, the corresponding compressed data 19 is intermittently written to the vbv_buffer 21. Will be Therefore, the average of the parts is naturally lower than the above-mentioned 26.8 Mbps. That is, in FIG. 5, since the writing speed for each picture display interval is averaged and displayed, the inclination of the writing speed after the lapse of the predetermined time is 26.8M.
lower than the slope of bps.
It depends on the occurrence state of the empty in the FO memory 7. Note that the burst property of data reading in the vbv_buffer 21 is the same as the conventional one as shown in FIG.

【0022】但し、前述のように、伝送路14での圧縮
データの転送は、圧縮ビットレート6.7Mbpsに対
し、最高26.8Mbpsのバースト転送をしているこ
とになるため、従来では、送信部のFIFOメモリ7に
てバッファされていたデータが、受信部のvbv_buffer2
1にてバッファされることになる。このため、図3と図
5では、対応するピクチャの読み出し時点における蓄積
量は、常に、従来の図3よりも図5の方が多くなってい
る。従って、vbv_buffer21では、オーバーフローが発
生する心配がある。しかし、FIFOメモリ7の容量と
vbv_buffer21の容量は、おおよそ等しいため、従来の
2倍のvbv_bufferサイズを、vbv_buffer21として確保
しておけば、この点における技術的な問題は解決可能で
ある。以上説明したように、本実施例では、図3に示し
た場合に比べて、vbv_buffer21における初期蓄積時間
を、266.4msから、この1/4の66.6msに
短縮できる。さらに、本実施例では、説明の都合上、圧
縮ビットレートを6.7Mbpsとしているが、一般に
使用されている4Mbpsに適応すれば、さらにvbv_bu
ffer21における初期蓄積時間の短縮比率を多くするこ
とができる。
However, as described above, the transfer of the compressed data on the transmission line 14 is a burst transfer of a maximum of 26.8 Mbps with respect to the compression bit rate of 6.7 Mbps. The data buffered in the FIFO memory 7 of the receiver is replaced by vbv_buffer2 of the receiver.
1 will be buffered. Therefore, in FIGS. 3 and 5, the amount of storage at the time of reading out the corresponding picture is always larger in FIG. 5 than in the conventional FIG. Accordingly, in the vbv_buffer 21, there is a concern that an overflow will occur. However, the capacity of the FIFO memory 7 and
Since the capacities of the vbv_buffers 21 are approximately equal, if a vbv_buffer size twice as large as the conventional one is secured as the vbv_buffer 21, the technical problem in this respect can be solved. As described above, in the present embodiment, the initial accumulation time in the vbv_buffer 21 can be reduced from 266.4 ms to 66.6 ms, which is 1/4 of that in the case shown in FIG. Further, in this embodiment, the compression bit rate is set to 6.7 Mbps for convenience of explanation, but if it is adapted to 4 Mbps which is generally used, vbv_bu
The reduction ratio of the initial accumulation time in the ffer 21 can be increased.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明によれば、映像信号伝送装置によ
る遅延時間の大半を占めるvbv_bufferにおける初期蓄積
時間の時間短縮を可能とし、従来適応が不可能であった
双方向通信システムや遠隔制御システムへの適応が可能
な符号化伝送装置を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to shorten the initial accumulation time in the vbv_buffer which occupies most of the delay time by the video signal transmission apparatus, and it has been impossible to adapt the bidirectional communication system or the remote control system. Can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】従来技術の一構成例を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a conventional technique.

【図3】図2のvbv_buffer46での蓄積量の変化を説明
する図
FIG. 3 is a view for explaining a change in an accumulation amount in a vbv_buffer 46 in FIG. 2;

【図4】ビデオオストリーム内のピクチャ構成を示す模
式図
FIG. 4 is a schematic diagram showing a picture configuration in a video stream;

【図5】本発明のvbv_buffer21での蓄積量の変化を説
明する図
FIG. 5 is a view for explaining a change in the amount of storage in vbv_buffer 21 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:圧縮エンコーダ部、7:FIFOメモリ、12:リ
ード信号発生部、21:vbv_buffer、27:vbv_delay
制御部。
1: compression encoder, 7: FIFO memory, 12: read signal generator, 21: vbv_buffer, 27: vbv_delay
Control unit.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧縮された映像信号を伝送する場合、送
信側では、所定圧縮ビットレートで圧縮符号化した圧縮
データを、当該圧縮ビットレートにより送信側バッファ
メモリに書き込み、上記圧縮ビットレートより所定ビッ
トレート早い速度で間欠的に読み出して伝送路に送出
し、受信側では、上記伝送路から取り込んだ上記圧縮デ
ータを、上記圧縮ビットレートより所定ビットレート早
い速度で受信側バッファメモリに間欠的に書き込み、当
該バッファメモリのデータ蓄積量が所定値となったこと
を検出した時点から上記圧縮ビットレートに対応する速
度で読み出し、当該圧縮データの復号化処理を行うこと
を特徴とする映像信号伝送方法。
When transmitting a compressed video signal, a transmitting side writes compressed data that has been compression-encoded at a predetermined compression bit rate into a transmission side buffer memory at the compression bit rate. The bit rate is read out intermittently at a high rate and sent out to the transmission path, and the receiving side intermittently stores the compressed data fetched from the transmission path into the receiving side buffer memory at a predetermined bit rate faster than the compression bit rate. A video signal transmission method, comprising: writing and reading at a speed corresponding to the compression bit rate from a point in time when it is detected that the data storage amount of the buffer memory has reached a predetermined value, and performing decoding processing of the compressed data. .
【請求項2】 圧縮された映像信号を伝送する映像信号
伝送装置において、当該映像信号を所定のビットレート
で圧縮する圧縮エンコーダ部と、上記所定のビットレー
トに対応するクロックによって上記圧縮データを一時的
に蓄積するとともに当該蓄積状態がエンプティであるか
否かを示すエンプティ信号を出力する送信側メモリと、
上記エンプティ信号に応じて上記送信側メモリに蓄積さ
れている圧縮データを上記ビットレートより所定ビット
レート早い速度で間欠的に読み出すためのリード信号を
発生するリード信号発生部と、上記送信側メモリ出力の
圧縮データを上記ビットレートより所定ビットレート早
い速度で間欠的に伝送路に送出する送信インターフェー
ス部を有する送信部と、上記伝送路からの受信圧縮デー
タと上記ビットレートより所定ビットレート早い速度の
クロックを出力する受信インターフェース部と、当該受
信圧縮データを上記クロックに対応するライト信号発生
部からのライト信号によって一時的に蓄積する受信側メ
モリと、該受信側メモリのデータ蓄積量が所定値となっ
たことを検出すると上記受信側メモリに蓄積されている
圧縮データを上記ビットレートに対応する速度で読み出
すためのリード信号を発生する受信側メモリ制御部と、
上記受信側メモリから出力された圧縮データを復号して
映像信号を出力する圧縮デコーダ部を有する受信部を備
えたことを特徴とする映像信号伝送装置。
2. A video signal transmitting apparatus for transmitting a compressed video signal, comprising: a compression encoder unit for compressing the video signal at a predetermined bit rate; A transmission-side memory for temporarily storing and outputting an empty signal indicating whether or not the storage state is empty;
A read signal generator for generating a read signal for intermittently reading compressed data stored in the transmitting memory at a predetermined bit rate faster than the bit rate in response to the empty signal; A transmission unit having a transmission interface for intermittently transmitting compressed data to the transmission line at a predetermined bit rate higher than the bit rate; and a transmission unit having a predetermined bit rate higher than the reception bit rate and the reception compressed data from the transmission line. A receiving interface for outputting a clock, a receiving memory for temporarily storing the received compressed data by a write signal from a write signal generator corresponding to the clock, and a data storage amount of the receiving memory having a predetermined value. When the compression data is detected, the compressed data A receiving-side memory controller for generating a read signal for reading at a speed corresponding to the Bit Rate,
A video signal transmission device, comprising: a reception unit having a compression decoder unit that decodes compressed data output from the reception side memory and outputs a video signal.
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