JP2000197047A - Method and device for processing digital signal - Google Patents

Method and device for processing digital signal

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JP2000197047A
JP2000197047A JP13175999A JP13175999A JP2000197047A JP 2000197047 A JP2000197047 A JP 2000197047A JP 13175999 A JP13175999 A JP 13175999A JP 13175999 A JP13175999 A JP 13175999A JP 2000197047 A JP2000197047 A JP 2000197047A
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stream
image
elements
encoded image
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Application number
JP13175999A
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Japanese (ja)
Inventor
Colin Davies
ディービス コリン
Kevin Alistair Murray
アリステア マリー ケビン
Anthony Richard Huggett
リチャード ハジェット アンソニー
John Stuart Funnell
ステュアート ファンネル ジョン
Richard John Warburton
ジョン ワーバートン リチャード
Clive Anthony Stubbings
アンソニー スタビングズ クリーブ
Alois Martin Bock
マーチン ボック アロイス
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Synamedia Ltd
Original Assignee
NDS Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To convert a transfer stream which includes plural individual video channels to a high definition television transfer stream through formation of a single encoded image by connecting respective selected elements and spatially and temporally arranged. SOLUTION: High definition television HDTV signals 200 are divided into respective elements in a signal splitter 201, and a digital data stream 202 is generated for the respective elements. It is encoded in a separate standard television encoder 203, a main profile is formed of a main level digital bit stream and sent to a standard multiplexer 204, and a standard multiplexed bit stream 205 is formed. Then, the bit stream 205 is changed into a high level HDTV suited stream in a postprocessor 206 to be suited to HDTV and transmitted via a transmission network 208 to a high definition decoder 209, and the data stream is decoded and high definition television images are displayed.

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、ディジタルテレビ
に関するものであり、さらに詳しくは高精細度(高品
位)テレビ(HDTV)の符号化に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital television, and more particularly, to encoding of a high definition television (HDTV).

【0002】[0002]

【従来の技術】標準ディジタルテレビ画像は、解像度が
480×704ピクセルであり、毎秒30個のフレーム
を表示する。高精細度テレビ(HDTV)は解像度がは
るかに高い点で標準テレビとは異なる。多くの異なるH
DTV基準が登場しており、これらはそれぞれ画像解像
度および/またはフレームレートが異なっている。下記
の表は最も一般的なHDTV解像度のいくつかを示して
おり、比較のために標準ディジタルテレビも含まれてい
る。
2. Description of the Related Art A standard digital television picture has a resolution of 480.times.704 pixels and displays 30 frames per second. High definition television (HDTV) differs from standard television in that the resolution is much higher. Many different H
DTV standards have emerged, each of which has a different image resolution and / or frame rate. The table below shows some of the most common HDTV resolutions, including standard digital television for comparison.

【0003】[0003]

【表1】 [Table 1]

【0004】ディジタル圧縮HDTV信号を生成するに
は、HDTV信号に用いられる高いサンプリングレート
のために専用の符号化装置が必要である。したがって、
その複雑さのために、HDTVエンコーダは標準テレビ
エンコーダよりも実質的に複雑で高価である。
[0004] Generating a digitally compressed HDTV signal requires a dedicated encoder for the high sampling rate used for HDTV signals. Therefore,
Due to its complexity, HDTV encoders are substantially more complex and more expensive than standard television encoders.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】HDTV画像は解像度
が高く、また大きい画像に関連してデータレートがはる
かに大きく標準テレビエンコーダの能力を超えるため、
標準テレビエンコーダはHDTV画像を符号化すること
ができない。
Because HDTV images have high resolution and the data rates associated with large images are much larger and exceed the capabilities of standard television encoders,
Standard television encoders cannot encode HDTV images.

【0006】本発明の出願人の同時係属英国特許出願9
807206.9には、HDTV画像を符号化するのに
用いることのできる標準符号化装置が記載されている。
したがって、主として標準的な符号化装置を用いてHD
TVデータストリームを生成することが望ましい。本発
明の目的は、複数の個別ビデオチャネルを含む移送スト
リームをHDTV移送ストリームへと変換することであ
る。
The applicant's co-pending UK patent application 9
8072066.9 describes a standard encoding device that can be used to encode HDTV images.
Therefore, HD encoding is mainly performed using a standard encoding device.
It is desirable to generate a TV data stream. It is an object of the invention to convert a transport stream containing a plurality of individual video channels into an HDTV transport stream.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様によ
れば、画像を表わすよう再構築することのできる単一の
符号化画像を作り出すために、複数の個別に符号化され
た画像要素を処理するための装置であって、空間的、時
間的に各要素を選択的に配置するためのコーディネータ
と、選択的に配置された各要素を結合して単一の符号化
画像を形成するための結合部とを有することを特徴とす
る装置が提供される。本発明の第2の態様によれば、画
像を表わすよう再構築することのできる単一の符号化画
像を作り出すために、複数の個別に符号化された画像要
素を処理するための方法であって、各要素を空間的、時
間的に配置するために各要素を選択的に調整する段階
と、単一の符号化画像を形成するために、選択的に配置
された各要素を結合する段階とを有することを特徴とす
る方法が提供される。
According to a first aspect of the invention, a plurality of individually encoded images are created to create a single encoded image that can be reconstructed to represent the image. An apparatus for processing elements, comprising a coordinator for selectively arranging each element spatially and temporally, and combining the selectively arranged elements to form a single coded image And a coupling for connection. According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for processing a plurality of individually encoded image elements to create a single encoded image that can be reconstructed to represent the image. Selectively adjusting each element to spatially and temporally arrange each element, and combining the selectively arranged elements to form a single encoded image. A method is provided comprising:

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明を、付属図面を参照し、例
を挙げて説明する。下記の表は、一般的なHDTV解像
度の一部を示しており、またその解像度によって完全な
HDTV画像を符号化するのに必要な標準テレビエンコ
ーダの数を示す。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be described, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. The table below shows some of the common HDTV resolutions and the number of standard television encoders required to encode a full HDTV image by that resolution.

【0009】[0009]

【表2】 [Table 2]

【0010】図1は多数のサブ要素101、A〜Fに分
けた高精細度(高品位)テレビ(HDTV)画像100
を表わす図である。
FIG. 1 shows a high definition (high definition) television (HDTV) image 100 divided into a number of sub-elements 101, AF.
FIG.

【0011】図2は本発明の概要を示す図である。HD
TV信号200は信号スプリッタ201に入力される。
HDTV信号200は、記憶装置またはその他の手段な
どのHDTVソースにより供給される。信号スプリッタ
201はHDTV画像100を各要素101に分け、各
要素ごとに個別のディジタルデータストリーム202を
生成する。この例では、図1に示すように、HDTV画
像は6つの標準テレビ画像に分けられる。信号を分割す
るほかに、スプリッタ201はまた一連のタイムコード
をデータストリームに挿入する。タイムコードはあとで
ポストプロセッサ206に用いられ、各要素間に時間的
同期が保たれるようにする。信号スプリッタの機能は、
本出願人の同時係属特許出願9807205.1に詳し
く述べられている。各データストリーム202は別個の
標準テレビエンコーダ203により符号化されて、主レ
ベル(MP@ML)ディジタルビットストリームで主プ
ロフィルを形成する。図1の要素Aは図2のエンコーダ
Aによって符号化され、図1の要素Bは図2のエンコー
ダBによって符号化され、以下同様である。
FIG. 2 is a diagram showing an outline of the present invention. HD
The TV signal 200 is input to the signal splitter 201.
HDTV signal 200 is provided by an HDTV source such as a storage device or other means. The signal splitter 201 divides the HDTV image 100 into elements 101 and generates a separate digital data stream 202 for each element. In this example, the HDTV image is divided into six standard television images, as shown in FIG. In addition to splitting the signal, splitter 201 also inserts a series of time codes into the data stream. The time code is later used by the post-processor 206 to ensure time synchronization between the elements. The function of the signal splitter is
Details are set forth in Applicant's co-pending patent application 9807205.1. Each data stream 202 is encoded by a separate standard television encoder 203 to form a main profile with a main level (MP @ ML) digital bit stream. Element A of FIG. 1 is encoded by encoder A of FIG. 2, element B of FIG. 1 is encoded by encoder B of FIG. 2, and so on.

【0012】次に6つの個別の標準テレビディジタルビ
ットストリームは標準マルチプレクサ204へと送ら
れ、これは統計的マルチプレクサ(図示せず)を含んで
もよい。マルチプレクサ204は6つの個別のビットス
トリームを多重化して1つの多重化ビットストリーム2
05を形成する。多重化ビットストリーム205は標準
多重化ビットストリームであり、各ビットストリームは
この段階では互いに独立している。この点で標準受信器
を挿入すると、画像100の要素である個々のビットス
トリームのどれでも復号化することができる。
Next, the six individual standard television digital bit streams are sent to a standard multiplexer 204, which may include a statistical multiplexer (not shown). Multiplexer 204 multiplexes the six individual bit streams into one multiplexed bit stream 2
05 is formed. The multiplexed bit stream 205 is a standard multiplexed bit stream, and each bit stream is independent of one another at this stage. Inserting a standard receiver at this point allows any of the individual bit streams that are elements of the image 100 to be decoded.

【0013】HDTVに適合するためには、多重化ビッ
トストリームを処理して、6つのMP@MLストリーム
を含む標準ビットストリームから、高レベル(MP@H
L)HDTV適合ストリームへと変えなくてはならな
い。本発明によるこの変換プロセスはポストプロセッサ
206で行われる。変換されたデータストリームは次に
伝送ネットワーク208を経由して高精細度デコータ2
09へと伝送されるが、このネットワークは人工衛星、
地上波、マイクロウェーブ、その他の伝送ネットワーク
である。ここでデータストリームは復号化され、高精細
度テレビ画像が高精細度テレビに表示される。
[0013] To comply with HDTV, the multiplexed bit stream is processed to convert from a standard bit stream containing six MP @ ML streams to a high level (MP @ H
L) Must be converted to HDTV compatible stream. This conversion process according to the present invention is performed in post-processor 206. The converted data stream is then passed via transmission network 208 to high-definition decoder 2
09, this network is an artificial satellite,
Terrestrial, microwave and other transmission networks. Here, the data stream is decoded and the high definition television image is displayed on the high definition television.

【0014】図1はHDTV画像100の1本のライン
105を示している。このラインは、いくつかのスライ
ス102、103および104で構成されている。本発
明では個別に符号化された要素のそれぞれが、たとえば
要素Aの中のスライス102のように単一のスライスを
用いて各要素のラインを表わしているが、他の実施例で
は多数のスライスを用いることもある。
FIG. 1 shows one line 105 of the HDTV image 100. This line is made up of several slices 102, 103 and 104. In the present invention, each individually encoded element represents a line of each element using a single slice, such as slice 102 in element A, but in other embodiments, multiple slices may be used. May be used.

【0015】スライスはスライスヘッダにより先行され
るが、スライスは結合されて、符号化プロセスに用いら
れるフレームを形成する。次にフレームは通常12個の
グループに編成されて、画像グループ、すなわちGOP
を形成する。各GOPはGOPヘッダで始まり、GOP
ヘッダは制御データを有し、信号スプリッタ201によ
り挿入されたタイムコードを含んでいる。
[0015] The slices are preceded by a slice header, but the slices are combined to form a frame used in the encoding process. The frames are then usually organized into groups of twelve to form groups of pictures, ie, GOPs.
To form Each GOP starts with a GOP header,
The header has control data and includes the time code inserted by the signal splitter 201.

【0016】ポストプロセッサ206は、6つの標準多
重化テレビビットストリームを、下記で述べる単一のH
DTVビットストリームに変換するために多くの機能を
果たす。
The post-processor 206 converts the six standard multiplexed television bit streams into a single H
It performs many functions to convert to a DTV bitstream.

【0017】図3は、図2のポストプロセッサ206の
拡大図である。複数の標準テレビビットストリームを含
む多重化移送ストリーム205が、再同期・再位置付け
部300に入力され、ここで移送ストリームを処理して
HDTVデータストリームへ変換するための入力データ
を作成する。個々のビデオストリームからのパケット
が、図5aに示すように多重化移送ストリーム全体に配
分される。データは直列で伝送されるので、1つの要素
からのビデオデータは、別の要素からのデータよりやや
前に到達する。多重化がこのように行われるために、デ
ータは必ずしも任意の1つの画像から連続的なものでは
なく、このため1つの要素のためのビデオパケットが、
別の要素のビデオパケットよりも数フレーム前方に、ま
たは後方にあることがある。再同期部は、ビデオデータ
の到達時にそれを再同期化して画像全体で同期を維持す
ることによってこの問題を軽減する。このプロセスにつ
いては、下記で詳細に述べる。
FIG. 3 is an enlarged view of the post processor 206 of FIG. A multiplexed transport stream 205 including a plurality of standard television bit streams is input to resynchronization and repositioning unit 300, where the transport stream is processed to create input data for conversion to an HDTV data stream. Packets from individual video streams are distributed throughout the multiplexed transport stream as shown in FIG. 5a. Because data is transmitted serially, video data from one element arrives slightly before data from another element. Because the multiplexing is performed in this manner, the data is not necessarily continuous from any one image, so that the video packet for one element is
It may be several frames ahead or behind the video packet of another element. The resynchronizer alleviates this problem by resynchronizing the video data as it arrives and maintaining synchronization throughout the image. This process is described in detail below.

【0018】もう1つの問題は空間的位置付けの問題で
ある。入力移送ストリームは複数の独立したビデオスト
リームを含み、そのそれぞれが図1に示すように完全な
HDTV画像の1つの要素を表わしている。HDTVデ
コーダによって正しく表示されるためには、個々のスラ
イスを再位置付けして、各スライスが画像再構築のため
の正しい位置に表示されるようにしなくてはならない。
図1に示した例では、HDTVライン105は、スライ
ス102、103および104によって正しく表わされ
なくてはならない。各スライスを正しく位置付けし、ま
た時間的に同期化して、各スライスが時間的に同じ点か
らのものとなるようにしなくてはならない。そうしない
と、画像の異なる各要素が互いに時間的にずれてしま
い、個別に符号化された各要素の境界が、再構築された
画像で見えてしまう。
Another problem is that of spatial positioning. The input transport stream includes a plurality of independent video streams, each of which represents one element of a complete HDTV image as shown in FIG. In order to be displayed correctly by the HDTV decoder, the individual slices must be repositioned so that each slice is displayed in the correct position for image reconstruction.
In the example shown in FIG. 1, the HDTV line 105 must be correctly represented by slices 102, 103 and 104. Each slice must be properly positioned and synchronized in time so that each slice is from the same point in time. Otherwise, the different elements of the image will be offset in time from each other, and the boundaries of the individually encoded elements will be visible in the reconstructed image.

【0019】この時点では個々のスライスで水平または
垂直オフセットのあるものはない。なぜなら、通常は各
スライスは標準テレビデコーダによって表示され、した
がってオフセットはないからである。再位置付け部はそ
れぞれのデータストリームで各スライスにオフセットを
変更し、または加えて、連続的で均一な画像がデコーダ
により表示されるようにする。図1に戻って、要素Aは
正常な表示位置にあるので、要素Aのスライス102は
水平オフセットを必要としない。スライス103がスラ
イス102に隣接して表示され、スライス104がスラ
イス103に隣接して表示されるように、要素Bおよび
Cのスライス103と104には、それぞれ水平オフセ
ットを加える必要がある。スライス102、103およ
び104のそれぞれがオリジナル画像100の1本の連
続ラインを形成するように再位置付けを行わなくてはな
らない。
At this point, no individual slice has a horizontal or vertical offset. This is because each slice is usually represented by a standard television decoder and thus has no offset. The repositioner changes or adds an offset to each slice in the respective data stream so that a continuous and uniform image is displayed by the decoder. Returning to FIG. 1, slice 102 of element A does not require a horizontal offset because element A is in the normal display position. Slices 103 and 104 of elements B and C need to be added with a horizontal offset, respectively, so that slice 103 is displayed adjacent to slice 102 and slice 104 is displayed adjacent to slice 103. Each of the slices 102, 103 and 104 must be repositioned to form one continuous line of the original image 100.

【0020】ビデオデータが再位置付けされ、再同期化
されると、それはメモリ301に記憶される。次にスト
リーム再結合部302が、処理ずみデータをメモリ30
1から抽出し、それを再結合してHDTV適合移送スト
リームを形成する。再結合プロセスについては、下記で
詳しく述べる。
When the video data has been repositioned and resynchronized, it is stored in memory 301. Next, the stream recombining unit 302 stores the processed data in the memory 30.
1 and recombines it to form an HDTV compatible transport stream. The recombination process is described in more detail below.

【0021】図4には、図3の再同期・再位置付け部の
拡大図が示されている。複数のビデオストリームを含む
移送ストリーム205が、ストリームストリッパ400
に入力される。ストリームストリッパ400は、入力移
送ストリームをそのストリームの構成部分、つまりビデ
オデータ、制御データ、その他のデータに分離する。制
御データは制御ストア404に記憶され、画像の大き
さ、画像の形式、時間的順序に関するデータを含んでい
る。「その他の」データは音声データとタイミング情報
を含み、訂正された形でパケットストア403内に記憶
され、ビデオデータはさらにスライス再同期部401と
スライス再位置付け部402によって処理されて、ビデ
オストア405に記憶される。パケットストア403、
制御ストア404およびビデオストア405は、すべて
図3に示されたメモリ301の一部である。
FIG. 4 is an enlarged view of the resynchronization / repositioning unit of FIG. A transport stream 205 including a plurality of video streams is provided to the stream stripper 400.
Is input to The stream stripper 400 separates the incoming transport stream into its constituent parts: video data, control data, and other data. Control data is stored in the control store 404 and includes data regarding image size, image format, and temporal order. The “other” data includes audio data and timing information and is stored in the packet store 403 in a corrected form, and the video data is further processed by the slice resynchronization unit 401 and the slice repositioning unit 402 to obtain the video store 405. Is stored. Packet store 403,
The control store 404 and the video store 405 are all part of the memory 301 shown in FIG.

【0022】図5aは移送ストリームの1例を示し、こ
れは各要素A〜Fからの多数のビデオパケット、および
多数の音声パケット、クロック基準パケットおよびスタ
フィングパケットを含んでいる。データは図5bに示さ
れているようにパケットストア403に記憶されてい
る。データが移送ストリームから除去されたときには、
ストリームから除去されたパケット数を示す整数が、除
去されたデータの代わりに記憶される。移送ストリーム
はこのようにはぎ取られて、HDTV適合データストリ
ームへ変換するのに広範な処理を必要とするビデオデー
タから、音声やクロック基準などのすべての時間的に重
要なパケットが分離される。これにはオリジナルのデー
タストリームの時間的に重要な順序を保持するという追
加的利点がある。
FIG. 5a shows an example of a transport stream, which includes a number of video packets from each element AF and a number of audio packets, clock reference packets and stuffing packets. The data is stored in the packet store 403 as shown in FIG. When data is removed from the transport stream,
An integer indicating the number of packets removed from the stream is stored instead of the removed data. The transport stream is stripped in this way to separate all time-critical packets, such as audio and clock references, from video data that requires extensive processing to convert to an HDTV compliant data stream. This has the added advantage of preserving the time-critical order of the original data stream.

【0023】図7はスライス再同期部401の詳細を示
している。ビデオパケットだけを含む入力ビデオデータ
が、ビデオストリーム識別部700、画像グループ(G
OP)ヘッダ識別部701、タイムコード抽出部703
および再同期化制御部702へと入力される。ビデオス
トリーム識別部は、各ビデオパケットの起源となってい
るビデオストリームを識別する。GOPヘッダ抽出部は
ビデオストリームを分析して、画像クループのためのタ
イムコードを含むGOPヘッダを探す。タイムコード抽
出部703は、GOPヘッダからタイムコードを除き、
このデータを再同期化制御部702によって処理してビ
デオデータを再同期化し、これをデータストア405に
記憶する。タイムコードはGOPヘッダに含まれている
だけであり(したがってGOPの最初のフレームに加え
られるだけであるが)、個々のタイムコードはGOPの
その後の各フレームから導き出される。
FIG. 7 shows details of the slice resynchronization unit 401. The input video data including only the video packet is transmitted to the video stream identification unit 700, the image group (G
OP) Header identification unit 701, time code extraction unit 703
And re-synchronization control section 702. The video stream identification unit identifies a video stream from which each video packet originates. The GOP header extractor analyzes the video stream and looks for a GOP header including a time code for the image group. The time code extraction unit 703 removes the time code from the GOP header,
This data is processed by the resynchronization control unit 702 to resynchronize the video data, and this is stored in the data store 405. The timecode is only included in the GOP header (thus only being added to the first frame of the GOP), and the individual timecode is derived from each subsequent frame of the GOP.

【0024】図6はデータストア405がどのように配
置されているかを示す図である。データストアには多数
のスライスストア600が配置されている。各スライス
ストアはタイムコード601によって指数が付けられて
いる。スライスストア600は、さらに要素A〜Fのそ
れぞれについて個別のスライスストアに分けられてい
る。各要素のスライスストア602はすべてのスライス
を記憶するのに用いられ、これらのスライスすべてによ
り要素101の1つの完全フレームが形成されている。
FIG. 6 is a diagram showing how the data store 405 is arranged. A number of slice stores 600 are arranged in the data store. Each slice store is indexed by a time code 601. The slice store 600 is further divided into individual slice stores for each of the elements A to F. Each element's slice store 602 is used to store all slices, all of which form one complete frame of element 101.

【0025】この例では、HDTV画像は6つの要素に
分割されているが、6つの要素スライスストア602が
あり、完全画像100が記憶されている。したがって各
スライスストアは、個々のビデオストリームのそれぞれ
からの多重スライスで形成される1つの完全画像を記憶
している。この理由は、移送ストリームの配分の性質に
よってスライスは非同期の形で到着し、一部のビデオス
トリームは数フレームも同期からはずれているからであ
る。同じフレームについて他のビデオストリームからの
すべての他のスライスといっしょに、所定フレームにつ
いてのすべてのスライスを記憶することによって、HD
TVデータストリームが最終的に形成されるときに同期
が回復される。
In this example, the HDTV image is divided into six elements, but there are six element slice stores 602 and the complete image 100 is stored. Thus, each slice store stores one complete image formed of multiple slices from each of the individual video streams. The reason for this is that, due to the nature of the distribution of the transport stream, the slices arrive asynchronously and some video streams are out of synchronization by several frames. By storing all slices for a given frame along with all other slices from other video streams for the same frame, the HD
Synchronization is restored when the TV data stream is finally formed.

【0026】各スライスストアは、601、603、6
04などのようにタイムコード識別部によって指数が付
けられている。最初のタイムコードがタイムコード抽出
部703によって抽出されると、各スライスストア60
0が増分タイムコード識別部をもつようにタイムコード
識別部を初期化することによって各スライスストア60
0が作成される。各スライスが到着するとタイムコード
が抽出され、スライスはそれぞれのタイムコードに対応
するスライスストア602に記憶される。各スライス
は、その起源となっている要素に応じて適切なストアに
記憶される。さらにビデオパケットが到着するにつれ
て、各スライスストアは所定の画像についてすべての要
素のためのすべてのスライスを含むようになるまで充填
される。ビデオストア405は多数の完全画像を記憶す
ることができる。
Each of the slice stores 601, 603, and 6
An exponent is assigned by the time code identification unit such as 04. When the first time code is extracted by the time code extraction unit 703, each slice store 60
Each slice store 60 is initialized by initializing the timecode identifier so that 0 has an incremental timecode identifier.
0 is created. As each slice arrives, the time code is extracted and the slice is stored in the slice store 602 corresponding to each time code. Each slice is stored in the appropriate store depending on the element from which it originated. As more video packets arrive, each slice store is filled until it contains all slices for all elements for a given image. Video store 405 may store a number of complete images.

【0027】このプロセスの結果、画像に関連したすべ
ての要素からのすべてのスライスはいっしょに記憶さ
れ、これによって多重化データストリームでのビデオパ
ケットの配分により生じる問題が緩和される。この記憶
されたデータは結局は図3のストリーム再結合部302
によって除去される。データがスライスストアから除去
されると、タイムコード指数601が次に利用可能なタ
イムコードで更新されて、今後のスライスが記憶できる
ようになる。スライスストアからのデータの充填と除去
のプロセスは循環プロセスである。
As a result of this process, all slices from all elements associated with the image are stored together, thereby mitigating the problems caused by the distribution of video packets in the multiplexed data stream. The stored data is eventually used as the stream recombining unit 302 in FIG.
Removed by As data is removed from the slice store, the timecode index 601 is updated with the next available timecode so that future slices can be stored. The process of filling and removing data from the slice store is a cyclic process.

【0028】またスライスデータには、完全HDTV画
像内で空間的再位置付けを正しく行うために追加処理を
必要とすることがある。スライス再位置付け部は、スラ
イスがどの要素に属するかを識別することによって完全
HDTV画像内でのスライスの必要な位置を導き出すこ
とができる。図1に戻って、要素Aは正常表示位置にあ
るため、つまり左上エッジ上にあるため、要素Aのスラ
イス102は水平オフセットを必要としないことが分か
る。スライス103がスライス102に隣接して表示さ
れるように、またスライス104がスライス103に隣
接して表示されるように、要素BおよびCのスライス1
03と104にはそれぞれ水平オフセットを加える必要
がある。また、スライス102、103および104が
オリジナル画像100の単一の連続ラインを形成するよ
うに再位置付けを行わなくてはならない。画像100の
下半分を形成する各要素からのスライスD、EおよびF
には、すべて垂直オフセットを加える必要があり、また
要素EおよびFには水平オフセットが必要である。
Also, slice data may require additional processing to correctly spatially reposition within a full HDTV image. The slice repositioner can derive the required position of the slice in the full HDTV image by identifying to which element the slice belongs. Returning to FIG. 1, it can be seen that since the element A is in the normal display position, that is, on the upper left edge, the slice 102 of the element A does not need a horizontal offset. Slice 1 of elements B and C, such that slice 103 is displayed adjacent to slice 102 and slice 104 is displayed adjacent to slice 103
A horizontal offset needs to be added to 03 and 104 respectively. Also, the slices 102, 103, and 104 must be repositioned to form a single continuous line of the original image 100. Slices D, E and F from each element forming the lower half of image 100
Requires a vertical offset, and elements E and F require a horizontal offset.

【0029】各スライスのオフセット変更はスライスヘ
ッダを変更することによって行われる。必要な水平オフ
セットを得るために、追加ビットを挿入することによっ
て水平オフセットをスライスヘッダに加える。垂直オフ
セットは現在のオフセットの変更を含む。再位置付けは
データをスライスストア内に記憶する前に行うか、また
はスライスストア内にすでに記憶された再同期化データ
を事後処理することにより行う。
The offset of each slice is changed by changing the slice header. To obtain the required horizontal offset, add the horizontal offset to the slice header by inserting additional bits. The vertical offset includes a change in the current offset. The repositioning is performed before storing the data in the slice store, or by post-processing resynchronization data already stored in the slice store.

【0030】ビデオデータが再同期化の順に記憶され、
空間的位置付けオフセットが変更されると、データは、
HDTV適合データストリームへ再結合する準備ができ
る。
The video data is stored in resynchronization order,
When the spatial positioning offset is changed, the data
You are ready to rejoin the HDTV compliant data stream.

【0031】図8は、HDTVデータストリームを形成
するためにメモリ301に記憶したデータを再結合する
システムの図である。図8には、制御ストア404から
制御データを除去し、ビデオストア405からビデオデ
ータを除去して、HDTVパケットを生成するためのパ
ケット発生器800が示されている。画像のサイズ、画
像の形式、時間的順序に関するデータを含む制御データ
の一部、とくに画像のサイズを反映する必要のある画像
サイズデータは、変更を必要とすることがある。また制
御ストアは、個々のデータストリームからの制御データ
を含んでいる。このデータの多くは各データストリーム
で重複され、したがって、記憶された制御データのごく
一部がHDTVデータストリーム内にあるにすぎない。
FIG. 8 is a diagram of a system for recombining data stored in memory 301 to form an HDTV data stream. FIG. 8 shows a packet generator 800 for removing control data from the control store 404 and removing video data from the video store 405 to generate HDTV packets. Some of the control data, including data about image size, image format, and temporal order, may need to be changed, especially image size data that needs to reflect the size of the image. The control store also contains control data from individual data streams. Much of this data is duplicated in each data stream, so only a small portion of the stored control data is in the HDTV data stream.

【0032】データストア405内のビデオデータは上
記のように配置されている。したがって、パケット発生
器は、通常の多重化データストリームが配分された形で
構築されているのと異なり、同期化された形でビデオデ
ータを抽出でき、同期化を保つパケットを作ることがで
きる。デコーダバッファ管理部801はデコーダのバッ
ファをモデル化し、デコーダバッファがアンダフローや
オーバフローを起こさないように、必要に応じてビデオ
データにパディングデータを加える。パケット挿入部8
02は、生成されたパケットをとり、上記のストリーム
ストリッパ400によってパケットストア403に以前
に記憶されたストリップドストリームにこれらのパケッ
トを挿入する。パケットストア403に記憶された、ス
トリップド(はがされた)データストリームは、ストリ
ッピングプロセス中に何個のパケットがストリームから
除去されたかを示す。これによって、パケット挿入部
は、ストリップされたピットストリームのさまざまな部
分に、当初除去されたのと同じ数のパケットを再挿入す
る。除去されたのと同じ数のパケットを挿入することの
利点は、音声やタイムコードなどの重要なパケットの位
置がビットストリーム内で不変であることである。これ
によってリップ同期化(音声と画像の同期化)が保持さ
れる。もう1つの解決法はデータストリームからすべて
のデータを除去し、スクラッチから全く新しいデータス
トリームを再構築することであるが、これははるかに複
雑であり、またすべての重要な時間パケットの関係を保
持するのにはるかに多くの処理力を必要とする。
The video data in the data store 405 is arranged as described above. Thus, the packet generator can extract the video data in a synchronized manner and create packets that remain synchronized, unlike a normal multiplexed data stream that is constructed in a distributed manner. The decoder buffer management unit 801 models the buffer of the decoder, and adds padding data to the video data as necessary so that the decoder buffer does not underflow or overflow. Packet insertion unit 8
02 takes the generated packets and inserts these packets into the stripped stream previously stored in the packet store 403 by the stream stripper 400 described above. The stripped data stream stored in the packet store 403 indicates how many packets have been removed from the stream during the stripping process. This causes the packet inserter to reinsert the same number of packets as originally removed into various portions of the stripped pit stream. The advantage of inserting the same number of packets that have been removed is that the position of important packets, such as voice and timecode, is unchanged in the bitstream. As a result, lip synchronization (synchronization of audio and image) is maintained. Another solution is to remove all data from the data stream and reconstruct an entirely new data stream from scratch, but this is much more complex and preserves all important time packet relationships. Requires much more processing power to do.

【0033】スライスの再位置付けとストリーム再結合
によって追加データが生成され、これはHDTVデータ
ストリームに含まれなくてはならない。これを達成する
便利な方法は、追加スタフィングパケットを当初の多重
化移送ストリームに挿入するようマルチプレクサ204
を適応させることである。スタフィングパケットはスト
リームストリッパ400によって除去されるので、スト
リップドストリームに追加空間ができ、ここへ余分なデ
ータを挿入することができる。本発明によって音声やタ
イムコードなどの重要な時間パケットの位置を処理する
必要がなくなり、これらはマルチプレクサにより扱われ
るので、これによって本発明はさらに簡単なものとな
る。こうして機能の重複がなくなる。マルチプレクサに
よって挿入される余分なスタフィングパケットの量は、
充分な空間が確保されるよう予め計算することができ
る。
The repositioning of the slices and the stream reassociation produce additional data which must be included in the HDTV data stream. A convenient way to achieve this is to add multiplexer stuffing packets to the original multiplexed transport stream.
Is to adapt. Since the stuffing packets are removed by the stream stripper 400, additional space is created in the stripped stream, where extra data can be inserted. The present invention further simplifies the present invention because it eliminates the need to process significant time packet locations, such as voice and time codes, which are handled by the multiplexer. Thus, there is no duplication of functions. The amount of extra stuffing packets inserted by the multiplexer is
It can be calculated in advance so that sufficient space is secured.

【0034】再挿入プロセスの効果は、図5cにさらに
明瞭に示されている。6つのMP@MLビデオストリー
ムを含む当初の移送ストリームが処理され、再結合され
て、単一のMP@HL移送ストリームを形成する。音声
の、およびタイムコードのデータストリーム内での位置
は、図5aの当初の多重化データストリームの場合と同
じである。図5cでは、個々の要素からのビデオパケッ
トの代わりに、高精細度テレビビデオパケットだけが含
まれ、HDTV適合データストリームが示されている。
The effect of the reinsertion process is more clearly shown in FIG. The original transport stream, including the six MP @ ML video streams, is processed and recombined to form a single MP @ HL transport stream. The position of the audio and time code in the data stream is the same as in the original multiplexed data stream of FIG. 5a. In FIG. 5c, instead of video packets from individual elements, only HDTV video packets are included and an HDTV compliant data stream is shown.

【0035】本発明では、複雑な処理を行うにもかかわ
らず、ごくわずかの遅延だけで上記のプロセスがリアル
タイムで実行されることに注目すべきである。本発明の
1つの大きい利点は放送局側に柔軟性(融通性)を提供
する点にある。主として標準的な機器を用いることによ
って、多数の標準エンコーダを用いて標準テレビビット
ストリームを生成するか、または本発明を利用してHD
TVビットストリームを生成するかを選ぶことができ
る。これによって放送局側は、専用の、また高費用の高
精細度テレビエンコーダを必要とせずに、標準および高
精細度テレビストリームの両方を生成することができ
る。同じ設定によって低解像度のHDTVでも、同じ機
器を用いてHDTVや多くのSDTVチャネルの両方を
符号化することができる。また放送局側は、たとえばH
DTVで映画を放送し、あとでニュースや同時進行番組
を放送するため、いくつかのSDTVチャネルでの放送
に切替えることによって、放送システムの使い方を変え
ることもできる。
It should be noted that in the present invention, the above-described process is performed in real time with very little delay despite performing complicated processing. One major advantage of the present invention is that it provides broadcasters with flexibility. Generates a standard television bitstream using a number of standard encoders, primarily by using standard equipment, or using the invention to
You can choose to generate a TV bitstream. This allows the broadcaster to generate both standard and high definition television streams without the need for dedicated and costly high definition television encoders. With the same settings, even a low-resolution HDTV can encode both an HDTV and many SDTV channels using the same device. On the broadcast station side, for example, H
In order to broadcast a movie on a DTV and later broadcast news and simultaneous programs, the use of the broadcasting system can be changed by switching to broadcasting on several SDTV channels.

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

【図1】多数の要素に分けた高精細度テレビ画像を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing a high-definition television image divided into a number of elements.

【図2】本発明によるシステムの概要を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an outline of a system according to the present invention.

【図3】図2のシステムに含まれたポストプロセッサ2
06の概要を示す図である。
FIG. 3 shows a post processor 2 included in the system of FIG. 2;
It is a figure which shows the outline of 06.

【図4】図3のシステムに含まれた再同期部と再位置付
け部の実施例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an embodiment of a resynchronization unit and a repositioning unit included in the system of FIG. 3;

【図5】ディジタルデータストリームの多数のパケット
構造を示す図である。
FIG. 5 shows a number of packet structures of a digital data stream.

【図6】図4のビデオストア(記憶部)の実施例の詳細
図である。
FIG. 6 is a detailed diagram of an example of the video store (storage unit) in FIG. 4;

【図7】図4のシステムに含まれたスライス再同期部の
実施例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an embodiment of a slice resynchronization unit included in the system of FIG. 4;

【図8】図3のシステムに含まれたストリーム再結合部
の実施例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of a stream recombining unit included in the system of FIG. 3;

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケビン アリステア マリー 英国、エスオー51 0ジェイアール、ハン ツ、 ロムゼイ、ロツカーレイ、ホルベリ ーレイン、 マークウェイ4 (72)発明者 アンソニー リチャード ハジェット 英国、エスオー50、5ピーゼット、ハンプ シャー イーストレイ、マーケットストリ ート205 (72)発明者 ジョン ステュアート ファンネル 英国、エスオー15 2ティーユー サウザ ンプトン、 ノースランズロード、コート ローヤル ミューズ9 (72)発明者 リチャード ジョン ワーバートン 英国、エスオー30 2アールピー、サウザ ンプトン ヘッジェンド、ブリタニアガー デン84 (72)発明者 クリーブ アンソニー スタビングズ 英国、エスオー50 7エヌダブリュー、ハ ンプシャー、 イーストレイ、ホートンヒ ース ザドローブ2 (72)発明者 アロイス マーチン ボック 英国、エスオー53 4アールエッチ、ハン プシャー、 イーストレイ、チャンドラー ズフォード、タインクローズ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kevin Alistair Marie UK, S.O.E.510 J.R., Hunts, Romsey, Rotzkerleigh, Holbery Lane, Markway 4 (72) Inventor Anthony Richard Hadget UK, S.O.50, 5 Pizzette, Hampshire Eastleigh, Market Street 205 (72) Inventor John Stuart Funnel UK, S.O.15 2T Southampton, Northlands Road, Court Royal Mews 9 (72) Inventor Richard John Warburton, S.O.30 2 R.P., Southampton Hedgeend, Britannia Garden 84 (72) Inventor Cleave Anthonys Binguzu UK, Esuo 50 7 N. W. chromatography, Ha Npusha, Eastleigh, Hotonhi over scan Zadorobu 2 (72) inventor Alois Martin Bock UK, Esuo 53 4 ares etch, Han Pusha, Eastleigh, Chandler Zufodo, Tyne Close

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像を表わすよう再構築することのでき
る単一の符号化画像を作り出すために、複数の個別に符
号化された画像要素を処理するための装置であって、 空間的、時間的に各要素を選択的に配置するためのコー
ディネータと、 選択的に配置された各要素を結合して単一の符号化画像
を形成するための結合部とを、 有する装置。
An apparatus for processing a plurality of individually encoded image elements to produce a single encoded image that can be reconstructed to represent the image, comprising: An apparatus comprising: a coordinator for selectively arranging each element selectively; and a combining unit for combining each of the selectively arranged elements to form a single encoded image.
【請求項2】 コーディネータがさらに、各要素をビデ
オおよび制御データを含む各成分に分離するための分離
部を含む、請求項1に記載の装置。
2. The apparatus of claim 1, wherein the coordinator further comprises a separator for separating each element into components including video and control data.
【請求項3】 コーディネータが各要素を配置して、各
要素からの時間的に関連したビデオデータが結合できる
ように配置される、請求項1または2に記載の装置。
3. Apparatus according to claim 1, wherein a coordinator is arranged to arrange each element so that temporally relevant video data from each element can be combined.
【請求項4】 コーディネータがさらに、ビデオデータ
内のオフセットデータを選択的に変更することによって
各要素を空間的に配置するための再位置付け部を含む、
請求項1、2または3に記載の装置。
4. The coordinator further includes a repositioner for spatially positioning each element by selectively changing offset data in the video data.
Apparatus according to claim 1, 2 or 3.
【請求項5】 結合部が、時間的、空間的に配置された
ビデオデータを、以前に分離され、時間的関係を保持す
る成分と結合して単一の符号化画像を形成する、請求項
1、2、3または4のいずれかに記載の装置。
5. The combining unit combines the temporally and spatially arranged video data with previously separated and temporally related components to form a single encoded image. The apparatus according to any one of 1, 2, 3, and 4.
【請求項6】 結合部により使用される空間を提供する
ために、個別に符号化された要素のうちの少なくとも1
つに冗長データを挿入することを含む、請求項1から5
のいずれかに記載の装置。
6. At least one of the individually encoded elements to provide space used by the combiner.
6. Inserting redundant data into one of the two.
An apparatus according to any one of the above.
【請求項7】 画像を表わすよう再構築することのでき
る単一の符号化画像を作り出すために、複数の個別に符
号化された画像要素を処理するための方法であって、 各要素を空間的、時間的に配置するために各要素を選択
的に調整する段階と、単一の符号化画像を形成するため
に、選択的に配置された各要素を結合する段階とを、 有する方法。
7. A method for processing a plurality of individually encoded image elements to produce a single encoded image that can be reconstructed to represent the image, the method comprising: Selectively adjusting each element for temporal and temporal positioning, and combining the selectively positioned elements to form a single encoded image.
【請求項8】 調整する段階が、各要素をビデオおよび
制御データを含む各成分に分離する段階を含む、請求項
7に記載の方法。
8. The method of claim 7, wherein adjusting comprises separating each element into components including video and control data.
【請求項9】 各要素からの時間的に関連したビデオデ
ータが結合できるように各要素を配置する段階を含むこ
とを特徴とする、請求項7または8に記載の方法。
9. The method according to claim 7, further comprising the step of arranging each element such that temporally related video data from each element can be combined.
【請求項10】 調整する段階が、ビデオデータ内のオ
フセットデータを選択的に変更することによって各要素
の再位置付けを行う段階を含む、請求項7、8または9
に記載の方法。
10. The method of claim 7, 8 or 9, wherein adjusting comprises repositioning each element by selectively changing offset data in the video data.
The method described in.
【請求項11】 結合する段階が、時間的、空間的に配
置されたビデオデータを、以前に分離され、時間的関係
を保持する成分と結合して単一の符号化画像を形成す
る、請求項7、8、9または10に記載の方法。
11. The combining step wherein the temporally and spatially arranged video data is combined with previously separated and temporally related components to form a single encoded image. Item 11. The method according to Item 7, 8, 9 or 10.
【請求項12】 結合する段階で使用される空間を提供
するために、個別に符号化された要素のうちの少なくと
も1つに冗長データを挿入することを含む、請求項7か
ら11のいずれかに記載の方法。
12. The method of claim 7, further comprising inserting redundant data into at least one of the individually encoded elements to provide space used in the combining step. The method described in.
【請求項13】 前記請求項1から6のいずれかにより
処理された信号を伝送するための装置。
13. Apparatus for transmitting a signal processed according to any of the preceding claims.
【請求項14】 前記請求項7から12のいずれかによ
り処理された信号を伝送するための方法。
14. A method for transmitting a signal processed according to any one of claims 7 to 12.
【請求項15】 付属図面に関連して本書に述べられた
ように画像を表わすよう再構築することのできる単一の
符号化画像を作り出すために、複数の個別に符号化され
た画像の要素を処理するための装置。
15. Elements of a plurality of individually encoded images to create a single encoded image that can be reconstructed to represent the images as described herein with reference to the accompanying drawings. Equipment for processing.
【請求項16】 付属図面に関連して本書に述べられた
ように画像を表わすよう再構築することのできる単一の
符号化画像を作り出すために、複数の個別に符号化され
た画像の要素を処理するための方法。
16. A plurality of individually encoded image elements to create a single encoded image that can be reconstructed to represent the image as described herein with reference to the accompanying drawings. Way to handle.
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