JP2001251595A - ビデオ通信システム、デコーダ回路、ビデオディスプレイシステム、エンコーダ回路、及びビデオデータ受信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】複数個の解像度レベルで利用可能なビデオシー
ケンスを符号化し、送受信し複合化して表示する方法及
びシステムを提供する。 【解決手段】送信ノードが複数個の解像度レベルで利用
可能なビデオデータのマクロブロックを符号化し、各々
のマクロブロックに対してマクロブロック識別子（Ｉ
Ｄ）を割り当てる。受信ノードは通信ネットワークを介
して複数個の送信ノードから複数個のビデオシーケンス
を受信する。その後、ビデオの隠されたあるいは重なっ
てしまった部分などの表示されないデータのマクロブロ
ックを削除する。マクロブロックトランスレータは、マ
クロブロックＩＤをユーザのウィンドウコンフィグレー
ションによって指示されたディスプレイスクリーン上の
マクロブロックを反映する新たなマクロブロックＩＤに
変換する。その後、デコーダが一度に一つのマクロブロ
ックのデータを伸長し、フレームバッファへ供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はデジタルビデオ処理及び
伝送に関し、特に多重ウィンドウデジタルビデオ受信及
び表示に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばモーションピクチャーエキスパー
トグループ（ＭＰＥＧ）などのデジタルビデオ圧縮標準
を、広帯域通信インフラストラクチャと組み合わせて受
け入れることにより、通信市場におけるビデオベースの
サービスの爆発的増大がまかなえわれてきている。ビデ
オ・オン・デマンドや複数参加インタラクティブビデオ
ゲーム、さらにテレビ会議などのサービスは積極的に開
発されつつある。このような将来的なビデオサービス
は、コストエフェクティブなビデオ圧縮及び表示技法を
必要とする。

【０００３】効率的な多重ウィンドウ表示は、これらの
アプリケーションによってビデオユーザすなわち消費者
宛に生成される多重ビデオシーケンスを表示するのに望
ましい。この種のウィンドウ環境を実現することによ
り、一ユーザが複数の情報源からの複数個のビデオシー
ケンスあるいは画像を同時に見ることが可能になる。商
業的な多重ウィンドウビデオ表示の実現は、利用可能な
データ圧縮装置に係る技術的な制限によって阻害されて
いる。

【０００４】デジタルテレビ及びその他のデジタル画像
伝送アプリケーションにおいては、画像信号は伝送に必
要な帯域を減少させるために圧縮すなわち符号化されな
ければならない。通常、フルスクリーンビデオフレーム
は、各々輝度及び彩度に係るデータを有する、少なくと
も６４０×４８０画素すなわちピクセルよりなるアレイ
によって構成されている。例えば、ある標準に従うと、
フレームは７２０×４８０のピクセルアレイから構成さ
れている。ビデオシーケンスは、このような、動画フィ
ルム中のフレームと同様の、一連の離散ビデオフレーム
より構成されている。実際の娯楽品質のビデオは、少な
くとも毎秒３０フレームのフレームレートを必要とす
る。圧縮を行なわない場合には、毎秒３０フレームで送
信するために必要となるビットレートは、現在現実的と
考えられるものよりもはるかに広い帯域を必要とする。

【０００５】画像符号化技法は、フレーム当たりに送信
されるビット数を低減する目的で、ビデオデータを圧縮
するように機能する。現在、複数個の標準的な画像符号
化技法が存在するが、それらは、各々、空間的相関と呼
称される、ピクセル画像データの反復を利用している。

【０００６】空間的相関は、複数個の隣接するピクセル
が同一あるいは同程度の輝度（明るさ）及び彩度（色）
の値を有する場合に生ずる。例えば、青空の画像を含む
ビデオフレームを考える。青空の画像を構成している多
くのピクセルは、おそらく同一あるいは非常に近い画像
データを有することになる。圧縮技法は、この種の反復
を、例えば一つのピクセルに関する輝度及び彩度データ
を送出し、データが同一であるそれ以降のピクセルの数
に係る情報を送出する、もしくは隣接するピクセル間の
差のみを送出することによって活用する。現在では、空
間的相関は、離散コサイン変換及び量子化技法を用いた
圧縮技法によって活用されている。この種のデータ圧縮
すなわち符号化が用いられる場合には、各々のビデオ源
あるいは伝送ノードにはデータ符号化装置、そして各々
の受信ノードには同様にデータ復号化装置が備え付けら
れていなければならない。ＪＰＥＧ、ＭＰＥＧ１、ＭＰ
ＥＧ２及びＰｘ６４標準などを含む種々のビデオ符号化
プロトコルは当業者には公知である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】テレビ会議などのマル
チポイントビデオアプリケーションにおいては、複数個
の信号源からの複数個のビデオシーケンスが受信ノード
のビデオスクリーンに同時に表示される。現時点では、
多重ウィンドウビデオディスプレイは、複数個の復号化
デバイスの利用を必要とする。さもないと、複数個の信
号源から到達したビデオデータが、単一の復号化デバイ
スの能力を超過してしまうことになる。さらに、現在ま
でに市販されている復号化デバイスは、相異なった信号
源からのビデオシーケンスを同時に処理するようには構
成されていない。復号化回路は、ビデオ信号源から発せ
られるビデオシーケンスコンテクスト情報に依存してい
る。現在の復号化デバイスは、複数個の信号源からのビ
デオ信号を同時に復号化するために必要とされる、複数
個のビデオシーケンスコンテクストをストアしたりアク
セスしたり切り替えたりすることができない。

【０００８】それゆえ、従来技術に係る欠点は、複数個
の復号化デバイスが必要とされる点である。現在では、
例えばＪＰＥＧ及びＰｘ６４テクノロジーとコンパチブ
ルな、比較的シンプルなデコーダチップ及びチップセッ
トであっても高価である。従って、複数個の復号化デバ
イスの利用は、ウィンドウ環境に関する解としては現実
的ではない。

【０００９】多重ウィンドウビデオにおいて遭遇するさ
らなる困難は、多くの信号源が、ビデオ信号を一つのビ
デオディスプレイサイズでのみ供給するという事実であ
る。実際、多くの信号源は、通常フレーム当たり６４０
×４８０個のピクセルよりなるフルスクリーン画像のみ
を送出する。真にフレキシブルなウィンドウ機能を実現
するためには、相異なったユーザが同一のビデオを相異
なったサイズのウィンドウから起動してそれを見る、と
いう選択肢が与えられなければならない。ディスプレイ
全体の一部から構成されるウィンドウは、濾波され、か
つサブサンプリングされることを必要とし、その結果よ
り少ない数のフレーム信号が生成されることになる。例
えば、１／４スクリーンウィンドウは、わずか３２０×
２４０ピクセルより構成されるフレームデータを必要と
する。それゆえ、複数個のウィンドウサイズすなわち解
像度レベルにおいて利用可能なビデオデータを生成する
ことが望ましい。例えば、テレビ会議の参加者のビデオ
は、フルスクリーン解像度、１／４スクリーン、１／１
６スクリーンあるいは１／６４スクリーンにおいて利用
可能なように構成され、受け手側の参加者は送信側の参
加者を見るための、希望する任意のサイズのウィンドウ
を選択することができる。

【００１０】多重解像度レベルを実現するある種の技法
においては、各々のビデオ送信機が、各々同一のビデオ
画像の特定の解像度レベルに対応するデータ信号を独立
に含む複数個のビデオシーケンスを提供する。多重解像
度のビデオシーケンスを生成する一技法は、各々の解像
度レベルに一つずつ個別のエンコーダを用いるものであ
る。しかしながら、複数個のエンコーダを必要とするこ
とは、デコーダの場合と同様に、システムコストを増大
させる。エンコーダは、デジタルビデオ送信システムに
おける非常に高額なコンポーネントを包含している。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、符号化及び復
号化に係る回路に対する要求を最小にしつつ複数個の解
像度レベルで利用可能な複数個のビデオシーケンスを符
号化し、送信し、受信し、復号化しかつ表示する方法及
びシステムを提供する。

【００１２】本発明に従って、一つあるいは複数個の送
信ノードが複数個の解像度レベルで利用可能なビデオデ
ータのマクロブロックを提供する。送信ノードはこのマ
クロブロックを符号化し、各々のマクロブロックに対し
てマクロブロック識別子（ＩＤ）を割り当てる。受信ノ
ードは、通信ネットワークを介して複数個の送信ノード
から複数個のビデオシーケンスを受信する。本発明に従
って動作する受信ノードは、その後、ビデオの隠された
あるいは重なってしまった部分などのような表示されな
いビデオデータのマクロブロックを削除する。マクロブ
ロックトランスレータは、マクロブロックＩＤをユーザ
のウィンドウコンフィグレーションによって指示された
ディスプレイスクリーン上のマクロブロックの位置を反
映する新たなマクロブロックＩＤに変換する。その後、
デコーダが一度に一つのマクロブロックのデータを伸長
し、この伸長されたマクロブロックをフレームバッファ
へ供給する。

【００１３】マクロブロック削除及びマクロブロック変
換段階は、受信ノードあるいは通信ネットワークに対し
て接続されたブリッジのいずれかにおいて実行される。
本発明は、上述された機能を、ＪＰＥＧ、ＭＰＥＧ１、
ＭＰＥＧ２及びＰｘ６４を含む種々の標準的なビデオ圧
縮環境において実現する。本発明の別の実施例において
は、フレーム内、フレーム間及び動き補正ビデオ圧縮技
法がサポートされる。

【００１４】

【実施例】図１は、本発明に係る方法と共に用いられる
のに適したマルチポイントビデオシステムの一例を示し
た図である。図１に示されたシステムは３人が参加する
テレビ会議システムであるが、ビデオディスプレイスク
リーンに適切にフィットするどのような数の参加者も本
発明に係る方法を用いることによって可能である。同様
に、デジタル黒板あるいはビデオレーザーディスク（登
録商標）などの他のデジタルビデオソースが一人あるい
は複数の参加者を置換することも可能である。

【００１５】３つのノード１２、２２及び３２は、それ
ぞれ通信回線４０、５０及び６０によってネットワーク
７０に対して接続されている。ノード１２は、ビデオデ
ィスプレイ１０及びビデオカメラ１４を含むワークステ
ーションを有している。マウス１５あるいは同様の入力
デバイスがビデオディスプレイ１０に接続されている。
ディスプレイウィンドウ１７1、１７2及び１７3がビデ
オディプレイ１０上に現れる。ノード２２及び３２も、
同様にワークステーションを有しており、それぞれ同様
のビデオディスプレイ２０及び３０と同様のビデオカメ
ラ２４及び３４を含んでいる。ディスプレイウィンドウ
２７1、２７2及び２７3がビデオディプレイ２０上に現
れ、ディスプレイウィンドウ３７1、３７2及び３７3が
ビデオディプレイ３０上に現れる。

【００１６】ワークステーション１２、２２及び３２の
各々は、ビデオ送信ノード及びビデオ受信ノードの双方
として機能する。すなわち、それぞれビデオ信号を互い
の間でやり取りする。ビデオカメラ１４、２４及び３４
が送信するためのビデオ信号を供給し、ディスプレイ１
０、２０及び３０がビデオ信号を受信して表示する。こ
の目的のために、各々のワークステーション１２、２２
及び３２は、デジタルビデオデータを複数個のノードに
対して送信することが可能なマルチポイントエンコーダ
回路（図示せず）、及び複数個のノードからのデジタル
ビデオ信号を同時に受信して表示することが可能なマル
チポイントデコーダ回路（図示せず）を有している。本
発明に従って、単一あるいは複数個のワークステーショ
ン１２、２２及び３２には、図２に関連して以下に記述
されているものと同様のマルチポイントエンコーダ回路
が設置されている。さらに、少なくとも一つのワークス
テーションには、図３及び図４に関連して以下に記述さ
れているものと同様のマルチポイントデコーダ回路が設
置されている。

【００１７】図１に示された実施例においては、ユーザ
Ａ、ユーザＢ及びユーザＣがテレビ会議を設定してそれ
に参加している。ユーザＡ、Ｂ及びＣは、それぞれワー
クステーション１２、２２及び３２に位置している。実
際の動作においては、ワークステーション１２、２２及
び３２は、通信回線４０、５０及び６０を広帯域ネット
ワーク７０に接続することによって相互の通信を設定す
る。ネットワーク７０は、ローカルエリアネットワー
ク、ワイドエリアネットワーク、ＰＢＸあるいはデジタ
ルケーブルＴＶシステム等の適切なデータ通信インフラ
ストラクチャである。

【００１８】次いで、各々のユーザは、各々カメラ１
４、２４及び３４によってキャプチャされた相異なった
解像度レベルの画像を含む複数個のビデオシーケンスか
ら構成されるデジタルビデオ信号を送信する。例えば、
ユーザＡは、自らの上半身及び顔のカメライメージを、
フルスクリーン（６４０×４８０ピクセル）、１／４ス
クリーン（３２０×２４０ピクセル）、１／１６スクリ
ーン（１６０×１２０ピクセル）及び１／６４スクリー
ン（８０×６０ピクセル）というスクリーン解像度で供
給する。以下に議論されているように、ビデオデータが
セグメント化される方式のために、１／６４スクリーン
解像度は、実際には８０×５６あるいは８０×６４ピク
セルより構成されている。ユーザＢ及びユーザＣも、同
様にそれぞれのビデオ画像からなるビデオシーケンス信
号を供給する。

【００１９】その後、ユーザＡ、Ｂ及びＣは、それぞれ
の参加者、Ａ、Ｂ及びＣからのビデオを見るためのウィ
ンドウの大きさ及び配置を選択することによってディス
プレイプリファレンスを選択する。例えば、ユーザＡは
自分自身のビデオ信号を見るためにウィンドウ１７1に
よって示されているウィンドウを、ユーザＢからのビデ
オ信号を見るためにウィンドウ１７2を、そしてユーザ
Ｃからのビデオ信号を見るためにウィンドウ１７3を選
択する。ユーザＢ及びＣも、ユーザＡ及び互いとは独立
に、ウィンドウを選択する。その結果、ユーザＡが各々
の参加者に対して１／１６スクリーンイメージを選択す
る一方、ユーザＢは自分自身のイメージを見るために１
／４スクリーンを選択し、ユーザＡ及びユーザＣからの
イメージを見るために１／１６スクリーンイメージを選
択する、といったことが生じる。さらに、ユーザＣは相
異なった配置を選択し得る。

【００２０】選択がなされると、各々のワークステーシ
ョン１２、２２及び３２は、各々の参加者からの選択し
たビデオ信号を受信するために、ネットワーク７０を介
して仮想回路接続を設定する。例えば、ユーザＡはＢ及
びＣの双方からの１／１６解像度美度データ送信を受信
する接続を設定し、一方ユーザＢはユーザＡからの１／
１６ビデオシーケンスとユーザＢからの１／４ビデオシ
ーケンスとに対する接続を設定する。上述の例において
は、全てのユーザからのフルスクリーン解像度データシ
ーケンスはいずれの参加者からも要求されず、従ってネ
ットワークを介して伝送されない。このため、送信され
るビット数が低減され、従ってネットワークの負荷が低
減される。

【００２１】前述されているように、ノード１２、２２
及び３２の各々は、ネットワーク７０に対して複数個の
解像度レベルのビデオシーケンスからなるデジタル信号
を供給する。アナログビデオ入力から複数個のビデオシ
ーケンスデジタル信号を生成するように機能する、適切
なマルチポイントエンコーダ回路は、以下に図２に関連
して例示される。

【００２２】４つの相異なった解像度のビデオを表現す
る４つのビデオデータシーケンス迄を生成することが可
能なマルチポイントエンコーダ回路３００は、入力回線
２０２において国立テレビジョンシステム委員会（ＮＴ
ＳＣ）規格のアナログビデオ信号を受信する。信号源
は、図１のビデオカメラ１４、２４あるいは３４のうち
の一つ、あるいは他のアナログテレビジョンラスタ信号
源である。マルチポイントエンコーダ回路２００は、Ｍ
ＰＥＧ２ビデオ圧縮標準に従って機能するが、当業者は
他の適切な標準に適合させることが容易に可能である。

【００２３】ＮＴＳＣ入力回線２０２は、Ａ／Ｄコンバ
ータ２０４に接続されている。Ａ／Ｄコンバータ２０４
は、５２５本のＮＴＳＣアナログ信号を６４０×４８０
ピクセルのデジタル信号にデジタイズすることが可能な
アナログ−デジタル信号変換デバイスである。この種の
機能を有するデバイスは市販されていて入手容易であ
る。Ａ／Ｄコンバータ２０４は、第一のエイリアシング
防止フィルタ２０８及び第三のストライプメモリ２２０
に接続されている。

【００２４】第一のエイリアシング防止フィルタ２０８
は、第二のエイリアシング防止フィルタ２１２及び第一
のストライプメモリ２１６に接続されている。第二のエ
イリアシング防止フィルタ２１２は、さらに第二のスト
ライプメモリ２１８に接続されている。第一及び第二の
エイリアシング防止フィルタ２０８及び２１２は、ロー
パスデジタルフィルタより構成されている。

【００２５】コントローラ２２４は、第一、第二及び第
三のストライプメモリ２１６、２１８及び２２０の各々
の書き込み制御ピンに対して機能的に接続されている。
コントローラ２２４は、メモリ２１６、２１８及び２２
０の各々に係る書き込み制御を選択的にトリガすること
によってサブサンプリングを実現するようにプログラム
されている。選択的なトリガリングを行なうことによ
り、ある種の間隔を有するデータのみが書き込まれる。
コントローラ２２４は、マイクロプロセッサあるいはシ
ーケンスコントローラより構成されており、それらのプ
ログラミングは当業者には公知である。コントローラ２
２４は、さらにマルチプレクサ２２８の制御接続に機能
的に接続されている。マルチプレクサ２２８は、適切な
時分割多重化デバイスより構成される。

【００２６】ストライプメモリ２１６、２１８及び２２
０は、機能的にマルチプレクサ２２８に接続されてい
る。マルチプレクサ２２８は、符号化デバイス２４０に
接続されている。符号化デバイス２４０は、ＭＰＥＧ２
標準に従ってデータを符号化するビデオデータ符号化チ
ップあるいはチップセットより適切に構成されている。
符号化デバイス２４０は、さらにフレーム間符号化を実
現するためにリファレンスフレームストア２３２に接続
されている。コントローラ２２４は、このリファレンス
フレームストア２３２に対しても接続されている。ＪＰ
ＥＧなどのフレーム内符号化のみを用いる符号化デバイ
スは、リファレンスフレームストア２３２を必要としな
い。

【００２７】符号化デバイス２４０はバッファ２４４に
接続されている。バッファ２４４の出力は、パケタイザ
２４８に接続されている。バッファ２４４及びパケタイ
ザ２４８は、共にコントローラ２２４に接続されてい
る。

【００２８】上述されているエンコーダ回路２００は、
各々同一ビデオ画像の相異なった解像度のものを実現す
る複数個のビデオシーケンスを、以下に記述されている
様式で生成するように機能する。

【００２９】ビデオ源（図示せず）は、Ａ／Ｄコンバー
タ２０４にＮＴＳＣビデオ信号を供給する。Ａ／Ｄコン
バータ２０４は、その信号を一ライン当たり６４０点の
レートでサンプリングする。ＮＴＳＣ信号は５２５ライ
ンのビデオ信号より構成されているが、ほぼ４８０ライ
ンのみが関係するビデオ情報を有している。その結果、
Ａ／Ｄコンバータ２０４は、ビデオ信号の６４０×４８
０サンプルによるデジタル表現を生成することになる。
各々のサンプルは、画素すなわちピクセルに対するビデ
オデータを構成している。各々のピクセルは、（ｘ，
ｙ）というアドレスを有するものとみなされる。ここ
で、ｘは０から６３９までであり、ｙは０から４７９ま
でである。

【００３０】ここで、ＮＴＳＣ信号が４８０の可視ライ
ンを順次生成するのではないことに留意されたい。その
代わり、ＮＴＳＣ信号は、各々１本おきのラインに関す
る情報を含む２つのフィールドに分割されている。言い
換えれば、一方のフィールドは偶数番号を有する全ての
ラインを含んでおり、他方は奇数番号のすべてのライン
を含むことになる。一方のフィールドは他方のフィール
ドが送出される前にその全体が送出される。Ａ／Ｄコン
バータ２０４がＮＴＳＣ信号を受信されたままにデジタ
イズするため、その結果得られるデジタル信号も同様に
２つのフィールドに分割されている。

【００３１】Ａ／Ｄコンバータ２０４は、６４０×４８
０解像度のビデオシーケンスビットストリームを第一の
エイリアシング防止フィルタ２０８及び第三のストライ
プメモリ２２０の双方に供給する。フィルタ２０８はデ
ジタルローパスフィルタとして機能し、２対１サブサン
プリング操作に悪影響を与えかねない高周波数成分を除
去する。濾波されたデジタル信号は、第一のストライプ
メモリ２１６へ供給される。しかしながら、コントロー
ラ２２４は、選択的に書き込みイネーブル信号を供給す
ることによって、一つおきのピクセルのみをストライプ
メモリ２１６に書き込ませる。それゆえ、ストライプメ
モリ２１６は、３２０×４８０ピクセルよりなるビデオ
データのみを保持することになる。さらに、データが２
つのフィールドで供給されるために、各々奇数列及び偶
数列のみを含む、２つのフィールドの３２０×２４０ピ
クセルよりなるビデオデータを順次保持することにな
る。これらのフィールドは、それぞれ単独で、１／４ス
クリーン解像度フレームのビデオシーケンスを構成す
る。その結果、フレーム信号のフィールドストラクチャ
は、本質的に、フレームを垂直方向に２対１のレートで
サブサンプリングすることになる。

【００３２】Ａ／Ｄコンバータ２０４は、フルスクリー
ン解像度伝送を実現するために、６４０×４８０フレー
ム信号を第三のストライプメモリ２２０に供給する。２
フィールドのビデオデータは、もちろん表示前にフレー
ム全体を構成するためにインターリーブされなければな
らない。この作業は、図１に示されたワークステーショ
ン１２、２２あるいは３２などの各々の受信ノードにお
いて実行される。

【００３３】第一のエイリアシング防止フィルタ２０８
は、濾波したデジタル信号を第二のエイリアシング防止
フィルタ２１２にも供給する。第二のフィルタ２１２
は、第一のフィルタによって濾波された信号をさらに濾
波し、より高次のサブサンプリング、すなわち４対１及
び８対１サブサンプリングを可能にする。

【００３４】第二のエイリアシング防止フィルタ２１２
は、２度濾波されたデジタル信号を第二のストライプメ
モリ２１８に供給する。コントローラ２２４は、濾波さ
れた信号のサブサンプリングを実現するために、第二の
ストライプメモリ２１８に書き込みイネーブル信号を供
給する。コントローラ２２４は、第一のフィールドの４
対１サブサンプリング及び第二のフィールドの８対１サ
ブサンプリングを実現する。コントローラ２２４は、こ
のサブサンプリングを、各々のフレームの第一フィール
ドに関しては４つおきのピクセルを書き込ませ、各々の
フレームの第二のフィールドに関しては８つおきのピク
セルを書き込ませることによって実現する。

【００３５】コントローラ２２４は、さらに、第一のフ
ィールドに関しては１ラインおき、第二のフィールドに
関しては４ライン中の３ラインをそれぞれ削除すること
によって垂直方向のサブサンプリングを実現する。その
結果、第二のストライプメモリ２１８は入力画像の１６
０×１２０ピクセルによる表現（第一フィールド）及び
８０×６０ピクセルによる表現（第二フィールド）を保
持することになる。その他の適切な垂直及び水平方向サ
ブサンプリング手法もインプリメントされうるものであ
り、それらは当業者には明らかである。

【００３６】第一、第二及び第三のストライプメモリ２
１６、２１８及び２２０は、フルスクリーン、１／４ス
クリーン、１／１６スクリーン及び１／６４スクリーン
のデジタルフレームデータを有することになる。メモリ
２１６、２１８及び２２０は、データをマクロブロック
あるいはスライスと呼称される形態でマルチプレクサ２
２８に供給する。マクロブロックは、通常、１６×８あ
るいは１６×１６ピクセルアレイよりなるピクセルブロ
ックで、それらによってビデオデータフレーム全体が構
成されている。一つあるいは複数個のマクロブロック
が、ＭＰＥＧベースのシステムにおいて用いられるスラ
イスを構成している。スライス及びマクロブロックは、
同様に処理される。以下、記述を簡潔にする目的で、マ
クロブロックという一般的な述語がマクロブロックある
いはスライスを記述するために用いられる。

【００３７】通常のビデオ信号アプリケーションにおい
ては、マクロブロックは、左から右へ、上から下へと順
次転送される。従って、２４００個の１６×８マクロブ
ロックは、ビデオシーケンスの６４０×４８０ピクセル
フレーム全体を構成することになる。

【００３８】マルチプレクサ２２８におけるマクロブロ
ックは、それぞれ相異なった解像度レベルにおける元の
ビデオシーケンスを含む、４つの互いに独立なビデオシ
ーケンスを構成する。コントローラ２２４の制御下で動
作するマルチプレクサ２２８は、４つ全ての解像度の時
分割多重化マクロブロックからなる単一のストリームを
符号化デバイス２４０へ供給する。符号化デバイス２４
０は、各々のマクロブロックを個別に符号化すなわち圧
縮する。ＭＰＥＧベースの圧縮システムがフレーム間符
号化を利用するため、エンコーダ２４０はリファレンス
フレームストア２３２からリファレンスフレーム情報を
受信する。フレーム間符号化アプリケーションにおいて
は、エンコーダは、あるフレームを符号化するために直
前の（及びある場合には直後の）フレームに係る情報に
依拠する。直前（直後）のフレームデータを供給するた
めにリファレンスフレームストア２３２を利用する方法
は、当業者には公知である。しかしながら、リファレン
スフレームストア２３２は、本発明に従って、複数個の
ビデオシーケンス、すなわち各々の解像度に対するリフ
ァレンスフレーム情報を供給しなければならない。

【００３９】それゆえ、リファレンスフレームストア２
３２は、４つの解像度レベルのビデオシーケンスの全て
に対するリファレンスフレーム情報を有していなければ
ならない。コントローラ２２４は、リファレンスフレー
ムストア２３２のバンク切り替えを行なうことによっ
て、符号化デバイス２４０に適切なリファレンスフレー
ムを指示する。例えば、現在符号化デバイス２４０に供
給されるマクロブロックが１／４解像度のビデオシーケ
ンスからのものである場合には、コントローラは符号化
デバイス２４０にリファレンスフレームストア２３２内
にストアされた１／４解像度のリファレンスフレームを
指示する。次のマクロブロックが１／６４解像度のビデ
オシーケンスである場合には、コントローラは符号化デ
バイス２４０に再び適切な指示を出す。

【００４０】符号化デバイス２４０は、上述されている
ように、図２に示されて上述されているように配置され
ている場合には、４つの解像度全てに関するデータを符
号化すなわち圧縮する。それゆえ、符号化デバイス２４
０は、入力２０２において受信した各々のビデオフレー
ムに関して、フルスクリーンフレームに対応するデータ
と１／４フレーム、１／１６フレーム及び１／６４フレ
ームに関するデータとを符号化しなければならない。し
かしながら、フレーム当たりに符号化されたデータ量は
それほど増大させられるのではなく、よって甚だしい遅
延を導入してしまったり、現在市販されている符号化デ
バイスの能力に過度の負担を負わせるものではないこと
に留意されたい。

【００４１】符号化デバイス２４０は、さらに各々のマ
クロブロックに、マクロブロック識別子（ＩＤ）を付加
する。マクロブロックＩＤは、ビデオシーケンスのフレ
ーム内でのマクロブロックの位置を表わすデータから構
成されている。マクロブロックＩＤは、通常、各々のフ
レーム内で、左から右へ、上から下へと順次割り当てら
れる。マクロブロックＩＤは、各々のビデオシーケンス
特有のものである。よって、フルスクリーン解像度ビデ
オシーケンスは、０番から２３９９番までのマクロブロ
ックＩＤを有するのに対し、１／４スクリーン解像度シ
ーケンスは、０番から５９９番までのマクロブロックＩ
Ｄを有する等々である。

【００４２】符号化デバイス２４０は、ビデオデータ及
びそのマクロブロックＩＤよりなる、時分割多重化及び
圧縮済みマクロブロックをバッファ２４４に供給する。
その後、コントローラ２２４がバッファ２４４を指示し
てマクロブロックをパケタイザ２４８へ書き込ませる。

【００４３】例えばＪＰＥＧ標準などのある種の圧縮標
準においては、マクロブロックＩＤは用いられない。そ
のような場合には、コントローラ２２４は、単にマクロ
ブロックＩＤを生成してパケタイザにおいて圧縮された
マクロブロックにそのＩＤを書き込む。この種の適応化
は、当業者には容易に実現しうるものである。

【００４４】上述されているエンコーダ回路２００は、
図１のワークステーション１２などのノードからのビデ
オ信号を送信するために用いられるものであるが、マル
チポイントデコーダ回路は複数個の信号源からのデジタ
ルビデオ信号を受信するために必要とされるものであ
る。以下に記述されており、図３に示されているマルチ
ポイントデコーダ回路４００は、複数個のデジタルビデ
オシーケンスの受信を可能にするために、図１のワーク
ステーション１２によって組み入れられている。

【００４５】図３において、マルチポイント復号化回路
４００は、本発明の一側面に従って、新しいマルチポイ
ント復号化方法を利用する。以下に記述されている回路
４００は、動き補正機能が抑制された状態でフレーム間
符号化ＭＰＥＧ２データを用いるシステムとコンパチブ
ルである。他の適切なフレーム間圧縮技法も同様に用い
られ得る。

【００４６】図３に示された回路４００は、ネットワー
ク４０２を介してＤＡＴＡパケットストリームとして供
給された複数個のビデオシーケンスを受信し、復号化
し、そして表示する。デパケタイザ４０６は、ネットワ
ーク４０２から、例えば図１のユーザＡ、Ｂ及びＣから
の３種のビデオイメージを含む複数個のビデオシーケン
スに係るパケットデータを受信する。デパケタイザ４０
６は、３つのビデオシーケンスに対応する３つの圧縮済
みビデオデータストリームを、マクロブロック変換／削
除（Ｔ／Ｅ）回路４１０へ供給する。マクロブロックＴ
／Ｅ回路４１０は、表示されないビデオデータのマクロ
ブロックを削除し、マクロブロックデータの位置をユー
ザの配置に合うように変換する。マクロブロック削除
は、ウィンドウ環境においてはビデオウィンドウのある
位置が他のウィンドウの位置と重なりうるために必要に
なる。その結果、与えられたビデオブロックが、見えな
いように隠されたすなわち邪魔されたウィンドウの部分
に含まれるものである場合には、マクロブロックＴ／Ｅ
回路４１０はそのマクロブロックのデータを削除する。

【００４７】その後、マクロブロックＴ／Ｅ回路４１０
は、各々のマクロブロックの位置情報を、ウィンドウ１
７1、１７2及び１７3などのユーザによって規定された
ウィンドウにマッチするように変換する。多様な、ユー
ザによって定義されうるウィンドウ環境を実現するため
には、マクロブロック位置は、受信側ユーザのウィンド
ウ配置に従うように変換されなければならない。Ｔ／Ｅ
回路４１０は、受信したマクロブロックにスクリーン上
での適切な位置を指示するように機能する。ビデオシー
ケンスが図２に示されたようなエンコーダによって送信
されたものである場合には、各々のマクロブロックは、
ビデオシーケンス内の他のブロックとの間の、スクリー
ン上での相対的な位置を規定するマクロブロックＩＤを
含んでいる。マクロブロックＩＤは、基本的には、受信
側ノードによってマクロブロックをディスプレイスクリ
ーン内に配置するために用いられる。それゆえ、マクロ
ブロックＩＤは、ユーザによって規定されたディスプレ
イスクリーン上での位置を反映する新たなマクロブロッ
クＩＤに変換される。

【００４８】システムがマクロブロックＩＤを有さない
マクロブロックビデオデータを受信した場合には、デパ
ケタイザ４０６は、制御回路と共に、各々のビデオシー
ケンスに関してマクロブロックＩＤが順次受信されるま
で、そのマクロブロックの入力される順序を参照してビ
デオシーケンスすなわちソースマクロブロックＩＤを付
加する。言い換えれば、各々の情報源からの各々のマク
ロブロックに対して、ビデオシーケンス内のフレームに
係るシーケンス番号が、それがデパケタイザ４０６によ
って受信される順序で割り当てられる。

【００４９】その後、Ｔ／Ｅ回路４１０は、部分的に排
除されて変換されたビデオシーケンスを、１マクロブロ
ックずつ、復号化デバイス４１４に供給する。３つのビ
デオシーケンスの各々からのマクロブロックは、ビット
ストリーム中でランダムに互いに混合されている。部分
的に排除されたビットストリームは、ディスプレイ上で
表示される部分に関するデータのみを有している。

【００５０】本発明の重要な特徴の一つは、Ｔ／Ｅ回路
４１０が、復号化すなわち伸長の前に、不可視ビデオデ
ータを削除することである。復号化の前にさえぎられた
マクロブロックを削除することによって、デコーダ４１
４は、複数個のウィンドウに関して、１つのフルスクリ
ーンの場合のデータと同じかあるいはより少ない量のデ
ータに関して復号化機能を実行することになる。それゆ
え、本発明に従うことによって、単一のデコーダが、そ
の処理能力を超過することなく、複数個のウィンドウを
サポートすることが可能になる。Ｔ／Ｅ回路４１０及び
共に用いられる復号化デバイス４１４に係る詳細につい
ては、以下に図４に関連して議論される。

【００５１】その後、復号化デバイス４１４は、蓄積さ
れ、ディスプレイコントローラ４１８によって最終的に
表示されるのに適したマクロブロックを伸長すなわち復
号化し、３つのマクロブロックビデオシーケンスから構
成されるストリームを生成する。ＪＰＥＧ、ＭＰＥＧ
１、ＭＰＥＧ２あるいはＰｘ６４などを含むあらゆる適
切なデコーダが、本発明に従ってデコーダ４１４の機能
を実行するように配置され得る。

【００５２】しかしながら、復号化デバイス４１４は、
その内容が切替可能であるように配置されなければなら
ない。通常の動作においては、符号化デバイス４１４
は、一般的に各々のビデオシーケンスの伝送において提
供されるある種のオーバーヘッド情報に依拠している。
その結果、デコーダは、復号化されつつある各々のビデ
オシーケンスの内容に対応するオーバーヘッドパラメー
タに切り替えられるように配置されていなければならな
いことになる。それゆえ、デコーダ４１４は、独立な情
報源からの複数個の入力情報を受信して復号化する機能
を有している。Ｔ／Ｅ回路４１０とコンテクスト切替可
能復号化回路４１４とに係る詳細な議論は以下になされ
る。

【００５３】図４は、図３に関連して議論されたＴ／Ｅ
回路４１０及びデコーダ回路４１４のより詳細を含む回
路５００を示した図である。入力バッファ５０２が、Ｒ
ＡＭベースの変換テーブル５０４に接続されている。制
御プロセッサ５０６は、ＲＡＭベースの変換テーブル５
０４に機能的に接続されている。

【００５４】ＲＡＭベースの変換テーブル５０４は、変
換済みアドレスバッファ５０９に接続されている。変換
テーブル５０４は、さらに、マクロブロックＩＤアドレ
スなしの圧縮済みビデオデータを供給するマクロブロッ
クデータバッファ５１０に接続されている。バッファ５
０９及び５１０は、書き込み制御ピンすなわち端子を有
するＦＩＦＯ（ファースト・イン・ファースト・アウ
ト）バッファよりなる。

【００５５】ＲＡＭベース変換テーブル５０４は、さら
に、書き込み制御信号バッファ５０８に接続されてい
る。書き込み制御信号バッファ５０８は、さらに、変換
済みアドレスバッファ５０９とマクロブロックデータバ
ッファ５１０の双方の書き込み制御端子に接続されてい
る。変換済みアドレスバッファ５０９は、フレームバッ
ファ５１８にも接続されている。

【００５６】マクロブロックデータバッファ５１０は、
復号化デバイス５１２に接続されている。復号化デバイ
ス５１２は、ＭＰＥＧ２ビデオ圧縮標準に従ってビデオ
データマクロブロックを復号化すなわち伸長するのに適
したチップあるいはチップセットである。ＪＰＥＧ、Ｍ
ＰＥＧ１あるいはＰｘ６４などの他の圧縮標準環境も、
本発明と共に適切に用いられ得る。デコーダ５１２は、
さらに、コンテクストランダムアクセスメモリ５１４及
びリファレンスフレームストレージデバイス５１６の双
方に接続されている。リファレンスフレームストア５１
６は、当業者には耕地の方法によって、ＭＰＥＧ２フレ
ーム間符号化を実現するように配置されている。

【００５７】デコーダ５１２は、ビデオフレームバッフ
ァ５１８に機能的に接続されている。フレームバッファ
５１８は、ビデオデータの少なくとも１フレームに関し
て充分な量のメモリを有している。その後、フレームバ
ッファ５１８は、図８のディスプレイコントローラ４１
８に接続される。

【００５８】入力バッファ５０２は、図３のデパケタイ
ザ４０６などのデパケタイザから複数個のビデオシーケ
ンスに関する圧縮済みマクロブロックよりなるビットス
トリームを対応するマクロブロックＩＤと共に受信す
る。複数個のビデオシーケンスは、図１に示されたテレ
ビ会議におけるワークステーション１２、２２及び３２
などの、単一あるいは複数個のビデオ送信ノードから発
せられたものである。ビデオ送信ノードは、毎秒３０フ
レームあるいはそれ以下の適当なレートで、デジタルビ
デオシーケンスを送出する。入力バッファ５０２は、圧
縮済みマクロブロックとそのＩＤをＲＡＭベース変換テ
ーブル５０４へ供給する。

【００５９】ＲＡＭベース変換テーブル５０４は、入力
されるマクロブロックＩＤを、ユーザによって規定され
たウィンドウ配置を反映した新たなマクロブロックＩＤ
に変換する。ＲＡＭベース変換テーブル５０４は、各々
のマクロブロックのユーザによって配置された位置に関
連する新たなマクロブロックＩＤを提供する。制御プロ
セッサ５０６は、ユーザ配置の変更に基づいて、ＲＡＭ
ベーステーブルへの更新を実現する。制御プロセッサ５
０６は、マイクロプロセッサ及びその関連回路であるこ
とが望ましい。制御プロセッサ５０６は、図５に示され
た回路に固有の他のタイミング及び制御機能を実現する
が、これらの実現は当業者には容易である。

【００６０】制御プロセッサ及び変換テーブル５０４
は、マクロブロック変換／削除を実現するために、以下
に示されているように相互作用する。変換テーブル５０
４は、複数個のアクセス可能なアドレスを有するメモリ
デバイスを有している。変換テーブル５０４は、各々の
入力ビデオのマクロブロックの各々に対して一つのメモ
リアドレスを有している。本発明の一実施例に従って、
テーブル内のメモリロケーションは、入力されるマクロ
ブロック源あるいはビデオシーケンスとマクロブロック
ＩＤとによって、インデックスがつけられている。例え
ば、図１のユーザＡによって供給されるビデオシーケン
スのフレームの第一のマクロブロックがあるメモリロケ
ーションに対応する一方、図１のユーザＣによって供給
されるビデオシーケンスのフレームの第一マクロブロッ
クは他のメモリロケーションに対応している。

【００６１】受信ノードのユーザがビデオシーケンスが
表示されることになるウィンドウを規定すると、制御プ
ロセッサ５０６は、受信された各々のマクロブロックに
対応する変換されたマクロブロック位置を計算する。制
御プロセッサ５０６は、その後、新たなマクロブロック
位置データすなわちマクロブロックＩＤを各々の入力マ
クロブロックテーブルロケーションに書き込む。

【００６２】例えば、ディスプレイ１０、２０及び３０
の各々の３つのウィンドウに３つのビデオシーケンスが
表示されるような、図１に示されているテレビ会議を考
える。各々のビデオシーケンス内のマクロブロックは、
送信端において、標準的なロケーション、例えばビデオ
スクリーンの左上の隅から右下方向に延在するもの、に
おいて表示されうるように規定される。左上の隅は、
（０，０）というピクセルアドレスを有している。各々
のビデオシーケンスに対してこのようにインデックスが
付されているため、３つのビデオシーケンスの各々から
のピクセルアドレス（０，０）に位置する左上隅のマク
ロブロックは、全て０というマクロブロックＩＤを有し
ている。

【００６３】しかしながら、各々のユーザは、図１に関
連して説明されているように、自らのディスプレイ上の
相異なった領域にウィンドウを規定し得る。その結果、
ユーザの第一ウィンドウがピクセルアドレス（０，０）
から開始されていても、第二及び第三ウィンドウは、右
下方向に（１６０，８０）及び（３２０，１６０）から
開始されることが可能である。一般に、（１６０，８
０）から開始されるマクロブロックは、マクロブロック
ＩＤ４１０に対応するが、（３２０，１６０）から開始
されるマクロブロックは、マクロブロックＩＤ８２０に
対応する。

【００６４】制御プロセッサ５０６は、変換情報、すな
わち新たなマクロブロックＩＤをＲＡＭベーステーブル
５０４に供給する。変換テーブル５０４は、各々のマク
ロブロックのビデオシーケンス及びその送信された時点
でのマクロブロックＩＤによってインデックスが付され
ている。それゆえ、前述された例に従って、制御プロセ
ッサ５０６は、マクロブロックＩＤの０を第一のビデオ
シーケンスのマクロブロック０に対応するテーブル位置
に、マクロブロックＩＤ４１０を第二のビデオシーケン
スのマクロブロック０に対応するテーブル位置に、そし
てマクロブロックＩＤ８２０を第三のビデオシーケンス
のマクロブロック０に対応するテーブル位置に、それぞ
れ書き込む。

【００６５】制御プロセッサ５０６は、さらに、マクロ
ブロック削除情報をＲＡＭベース変換テーブル５０４に
供給する。ウィンドウアプリケーションにおいては、ウ
ィンドウの一部が、図１のウィンドウ２７1、２７2及び
２７3のように、互いにオーバーラップする場合があ
る。隠されたビデオデータは、表示されたりデコードさ
れたりする必要がない。コントロールプロセッサ５０６
は、いずれのビデオシーケンスにおけるいずれのマクロ
ブロックが隠されているかを決定し、この情報をＲＡＭ
ベース変換テーブル５０４に供給する。一実施例におい
ては、制御デバイス５０６は、隠されたマクロブロック
のテーブルアドレスにデータフラグを供給する。データ
フラグは、そのマクロブロックが削除されるべきである
ことを示している。その結果、削除されたマクロブロッ
クが変換テーブルをアクセスすると、変換テーブル５０
４はマクロブロックＩＤではなく、その代わりにマクロ
ブロック削除フラグを提供する。

【００６６】その後、変換テーブル５０４は、複数個の
ビデオシーケンスからの圧縮済みマクロブロックデータ
をマクロブロックデータバッファ５１０へ供給する。Ｒ
ＡＭベース変換テーブル５０４の検索結果、言い換えれ
ば新たなマクロブロックＩＤかマクロブロック削除フラ
グのいずれか、が、書き込み制御信号バッファ５０８及
び変換済みアドレスバッファ５０９に供給される。検索
の結果が有効なマクロブロックＩＤを生成する場合に
は、書き込み制御信号バッファ５０８は書き込み制御信
号をマクロブロックデータバッファ５１０と変換済みア
ドレスバッファ５０９の双方に供給する。テーブルアド
レスがマクロブロック削除フラグを有している場合に
は、書き込み信号は生成されない。

【００６７】マクロブロックが隠されているために書き
込み信号が供給されない場合には、ビデオデータはマク
ロブロックデータバッファ５１０に書き込まれず、検索
テーブルアドレスの内容は変換済みアドレスバッファ５
０９に書き込まれない。マクロブロックＩＤとマクロブ
ロックビデオデータの双方ともが書き込まれないため、
そのマクロブロックは実効的に削除されたことになる。

【００６８】しかしながら、書き込み制御信号バッファ
５０８が書き込み信号を生成する場合には、マクロブロ
ックビデオデータはデータバッファ５１０に書き込まれ
る。さらに、変換テーブルアドレスの内容、言い換えれ
ばマクロブロックＩＤ、が、変換済みアドレスバッファ
５０９に書き込まれる。デコーダ５１２は、コンテクス
トＲＡＭ５１４及びリファレンスフレームストレージデ
バイス５１６と共に、マクロブロックビデオデータを伸
長すなわち復号化し、復号化されたマクロブロックデー
タをフレームバッファ５１８へ供給する。復号化された
マクロブロックビデオデータがフレームバッファ５１８
へ供給される場合には、変換済みアドレスバッファ５０
９が新たなマクロブロックＩＤをフレームバッファ５１
８に供給する。

【００６９】コンテクストＲＡＭ５１４は、復号化デバ
イス５１２に、マクロブロックのビデオシーケンスに係
るマクロブロック以外の所定のパラメータを供給する。
大部分の圧縮標準においては、各々のビデオシーケンス
に所定の量のオーバーヘッド情報が関連付けられてい
る。例えば、特定のビデオシーケンスにおけるマクロブ
ロックを符号化するために用いられた量子化ファクタが
このオーバーヘッド情報に含まれる。復号化デバイス５
１２が複数個の情報源、すなわち複数個のビデオシーケ
ンスから発せられたマクロブロックを受信するため、復
号化デバイス５１２によって必要とされるオーバーヘッ
ド情報はマクロブロック毎に変化することになる。コン
テクストＲＡＭ５１４は、復号化デバイス５１２によっ
て復号化されつつあるマクロブロックに関するコンテク
スト情報を提供する。ビデオシーケンスコンテクストす
なわちオーバーヘッド情報は、適切な圧縮標準によって
規定されている。例えば、ＭＰＥＧベースのシステムの
場合には、必要とされるビデオシーケンスコンテクスト
情報に関する記載については、”動画及び関連する音声
の一般的な符号化”（推奨Ｈ．２６２、ＩＳＯ／ＩＥＣ
１３８１８−２（委員会草案））を参照。

【００７０】フレームバッファ５１６は、変換済みアド
レスバッファ５０９によって供給された新たなマクロブ
ロックＩＤに対応するアドレスにマクロブロックビデオ
データをストアする。このように、復号化済みビデオデ
ータは、それが表示されるスクリーン内のウィンドウの
位置を反映した、フレームバッファ５１６内のロケーシ
ョンに配置される。フレームバッファ５１６は、ビデオ
データを、それが受信側ノードユーザのビデオスクリー
ンに表示されるようにストアする。フレームバッファ５
１６は、ビデオデータを図３のディスプレイコントロー
ラ４１８へ供給する。

【００７１】フレーム内ＪＰＥＧ符号化と共に用いられ
るのに適するように修正された上記回路５００の別の実
施例においては、リファレンスフレームバッファ５１６
が削除される。ＪＰＥＧビデオ符号化標準はフレーム内
符号化のみを利用する。フレーム内符号化においては、
データ圧縮は、ビデオシーケンスの単一フレーム内の空
間的な相関のみを利用することによって実現される。そ
の結果、デコーダ５１２は、直前（あるいは直後）のビ
デオフレームをアクセスする必要がなくなり、それゆえ
リファレンスフレームバッファ５１６なしに復号化機能
を実行することが可能である。さらに、ＭＰＥＧ標準な
どの他のビデオ符号化標準を用いるシステムにおいて
も、若干効率が低下するが、強制的にフレーム内符号化
のみを利用するようにすることも可能である。このよう
なシステムにおいては、同様にリファレンスフレームバ
ッファ５１６を不要にすることが可能である。

【００７２】上述された回路５００の別の修正された実
施例は、動き補正済みビデオ信号と共に用いられるのに
適している。動き補正は、ビデオイメージ内での対象物
の動きを考慮して、シーケンス内の直前あるいは直後の
フレームにおけるずらされた領域からフレームビデオデ
ータが獲得されるような、ビデオ圧縮符号化の別の形態
である。動き補正圧縮においては、デコーダに、リファ
レンスフレーム内の、そこから現在のマクロブロックが
移動してきたロケーションを指示する、動きベクトルが
伝送される。例えば、ＭＰＥＧ２標準がこの種の動き補
正をサポートしている。動き補正が用いられる場合に
は、リファレンスフレームバッファ５１６は、さらに動
き補正復号化をサポートするための標準的な回路を含む
ことになる。この種の回路は当業者には公知である。

【００７３】しかしながら、そのような回路５００の実
施例を含む受信側ノードワークステーションは、ウィン
ドウのオーバーラップを抑制しなければならない。動き
補正が直前あるいは直後のリファレンスフレームからず
らされた画像データを用いるため、マクロブロックは隠
されたり削除されたりしてはならない。さもないと、デ
コーダが、隠されたマクロブロックから可視マクロブロ
ックへと移動させられた画像に係るデータを参照しよう
と試みてしまうことになる。動きベクトルがこのような
直前には隠されていたマクロブロックを指し示す場合に
は、デコーダエラーとなる。よってワークステーション
１２は、ユーザがウィンドウをオーバーラップして定義
することを防止するように配置されているか、あるいは
他の適切な方法が用いられている。従って、上記実施例
においては、ＭＰＥＧ２動き補正が用いられているが、
受信側ノードのユーザのウィンドウ環境の自由度が制限
されている。

【００７４】図２に示されたマルチポイントエンコーダ
回路及び図３と図４の双方に示されたマルチポイントデ
コーダ回路は、図１に関連して既に議論されているテレ
ビ会議システムを構成するノードにおいて用いられるの
に適したものである。

【００７５】図１において、そこに図示されているネッ
トワーク配置の一つの問題点は、種々の情報源からのビ
デオを受信するために、各々のユーザが、テレビ会議を
一緒に行なおうと思う他の参加者の各々と特定の解像度
レベルでネットワークを介して仮想回路接続を設定しな
ければならないことである。その結果、ユーザＡ、Ｂあ
るいはＣのいずれかが他の一人の参加者を見るためのウ
ィンドウサイズすなわち解像度を変更すると、新たな仮
想回路接続がネットワーク上で設定されなければならな
いことになり、元の仮想回路接続が終了されなければな
らないことになる。このような回路接続実現及び切断操
作は非常に時間を必要とし、さらに不便である。このよ
うな問題をなくすために、リモートユーザに対する多重
解像度接続を実現する別の配置がインプリメントされ
る。このような実施例のうちのいくつかが、図５及び図
６に関連して以下に議論される。

【００７６】図５は、エンドポイント６１０、６１２及
び６１４での通信装置に対する接続及び切断の必要性を
低減するためにネットワークブリッジ６０８が備え付け
られているような、テレビ会議サービスを実現するシス
テム６００の実施例を示した図である。ノード６１０、
６１２、６１４は、図１に占めされたワークステーショ
ン１２、２２及び３２等のユーザＡ、Ｂ及びＣのワーク
ステーション及び表示装置を表現している。ノード６１
０、６１２、６１４は、送信ノード及び受信ノードの双
方として機能する。あるいは、一人あるいは複数のユー
ザがある種のビデオデータストレージデバイスによって
置換されて、残ったユーザがそこからビデオデータをア
クセスすることも可能である。ノード６１０、６１２及
び６１４は、ネットワーク６１６を介してネットワーク
ブリッジ６０８に接続されている。

【００７７】ネットワークブリッジ６０８は、ネットワ
ークノードとネットワークスイッチの双方として機能す
る複数個の専用ハードウエアから構成されている。ネッ
トワークブリッジ６０８は、それが他のノード６１０、
６１２、６１４への仮想回路接続を設定するために、ノ
ードとして機能する。また、ネットワークブリッジ６０
８は、以下に議論されているように、それが接続されて
いる他の種々のノードとの間の論理的な接続を設定する
ために、スイッチとして機能する。ネットワークブリッ
ジ６０８は非同期転送モード（ＡＴＭ）交換回路からな
ることが適切であるが、その実現例は当業者には公知で
ある。

【００７８】実際の動作においては、ノード６１０、６
１２及び６１４におけるユーザＡ、Ｂ及びＣなどの、一
人あるいは複数のテレビ会議参加者が、ブリッジとの間
で送受信するための仮想回路接続を設定する。各々のノ
ードは、ビデオ信号をブリッジ６０８宛に供給する。ノ
ード６１０、６１２及び６１４のいずれかが多重解像度
レベルを提供することが可能である場合には、多重解像
度レベルビデオシーケンスは全てネットワークブリッジ
６０８宛に送出される。その後、ネットワークブリッジ
６０８は、ユーザからの送信を、各々のユーザからのリ
クエストに従って各々のノード６１０、６１２及び６１
４に接続する。

【００７９】このようにして、各々のユーザは、ネット
ワーク６１６を介して他の各々のユーザとの間の仮想回
路接続を設定する必要がなくなる。さらに、ユーザの一
人が一人の参加者の表示ウィンドウの大きさ、すなわち
解像度を変更しようと欲する場合には、ユーザはその参
加者との間の仮想回路接続を切断して新たな接続を設定
する必要はない。代わりに、ブリッジがユーザを適切な
解像度レベルのビデオシーケンスに接続するのみであ
る。各ノードにおける接続／切断の必要性を無くすこと
によって、ハードウエアコストが低減され、実施例が簡
潔にされる。

【００８０】図６は、図５に関連して上述されている標
準的なＡＴＭの代わりに用いられうるブリッジの別の実
施例を示した図である。ブリッジ７００は、ネットワー
ク接続７０４を介して接続された複数個のノードに対す
る複数個の仮想回路の設定が可能な、マルチキャストバ
ス７０８を含んでいる。マルチキャストバス７０８は、
複数個の情報源からデータを受信することが可能なデー
タバスを有している。マルチキャストバス７０８は、複
数個の論理ブリッジ回路７１２1、、、７１２nに接続さ
れている。各々の論理ブリッジ回路７１２1、、、７１
２nは、受信ノード（図示せず）に対して仮想回路出力
接続を設定することが可能である。その結果、論理ブリ
ッジ回路７１２1、、、７１２nを有するブリッジ７００
は、最大ｎ個のノードに対してビデオ信号を供給するこ
とができる。

【００８１】第一の論理ブリッジ回路７１２1が以下に
詳細に記述される。残りの論理ブリッジ回路７１２
2、、、７１２nは第一のブリッジ回路７１２1と同一の
素子を含んでおり、同一の対応する機能を実行する。第
一のブリッジ回路７１２1は、マルチキャストバス７０
８に接続されたデパケタイザ７１６1を有している。デ
パケタイザ７１６1は、ネットワークビデオデータパケ
ットを圧縮済みビデオマクロブロックストリームに変換
するために必要とされる回路を有している。

【００８２】デパケタイザ７１６1は、図３に示された
Ｔ／Ｅ回路４１０と同様の回路からなるマクロブロック
Ｔ／Ｅ回路７１８1に接続されている。Ｔ／Ｅ回路７１
８1は、パケタイザ７２０1に接続されている。パケタイ
ザ７２０1は、ビデオデータパケットを論理ブリッジ回
路７１２1への仮想回路接続に対して供給する。

【００８３】実際の動作においては、ブリッジ７００は
以下のように機能する。図６のノード６１０、６１２及
び６１４に位置するユーザＡ、Ｂ及びＣがテレビ会議を
開始して参加する場合を考える。ユーザＡ、Ｂ及びＣの
うちの一人あるいは複数が、マルチキャストバス７０８
に対する仮想回路接続を設定することによって複数個の
解像度レベルに対応する複数個のビデオシーケンスを供
給する。各々のユーザＡ、Ｂ及びＣは、さらに、ビデオ
データを受信するために、論理ブリッジ回路７１２
1、、、７１２nのうちの一つに対する仮想回路接続を設
定する。よって、例えばユーザＡは７１２1と接続さ
れ、ユーザＢは７１２2と接続され、ユーザＣは７１２3
と接続されることになる。

【００８４】各々のユーザが接続されると、各々のユー
ザは単一あるいは複数個の解像度のビデオシーケンスを
マルチキャストバス７０８に供給する。各々の論理回路
７１２1、７１２2及び７１２3は、各々の参加者から供
給される全てのビデオシーケンスに関するビデオデータ
を受信する。デパケタイザ７１６1、７１６2及び７１６
3は、全てのビデオデータを対応するＴ／Ｅデバイス７
１８1、７１８2及び７１８3に供給する。

【００８５】Ｔ／Ｅデバイス７１８1、７１８2及び７１
８3は、特定のユーザのウィンドウ定義に対応するマク
ロブロックのみを供給するために、データストリームか
らマクロブロックを適宜削除する。例えば、ユーザＡ
が、Ａ及びＣの１／１６スクリーンビデオによってオー
バーラップされたＢのフルスクリーンビデオを選択した
場合には、Ｔ／Ｅデバイス７１８1は、Ａのビデオ、Ｂ
のビデオ、及びＣのビデオの他の全ての解像度レベルを
含むビデオシーケンスからマクロブロックを削除する。
さらに、Ｔ／Ｅデバイス７１８1は、Ｂのフルスクリー
ンビデオシーケンスのマクロブロックのうちのＡ及びＣ
のウィンドウによって隠されるブロックも削除する。

【００８６】Ｔ／Ｅ回路７１８1は、ユーザＡのウィン
ドウ配置に適合するように、マクロブロックのスクリー
ン位置を変換する。実際、Ｔ／Ｅ回路７１８1、７１８2
及び７１８3は、図４に示されたＴ／Ｅ回路４１０と同
じ様式で動作するが、Ｔ／Ｅ回路７１８1、７１８2及び
７１８3が各々の参加者から全ての解像度のデータスト
リームを受信し、それゆえより多くのビデオデータを削
除しなければならないという点が異なっている。加え
て、各々のユーザは、希望するウィンドウ配置をそれぞ
れのユーザに割り当てられた論理ブリッジに対して制御
信号を供給しなければならない。

【００８７】ブリッジ回路７００は、図５に示されたＡ
ＴＭ交換回路６０８に対する幾つかの利点を有してい
る。マクロブロック削除機能がブリッジによって実行さ
れるため、受信ノードに対して送出される必要があるデ
ータがより少なくて済むことになる。送信データの低減
は、必要な帯域を低減することになる。さらに、Ｔ／Ｅ
回路機能がブリッジにおいて実行されるため、受信ノー
ドはそのような回路を有する必要がない。それゆえハー
ドウエア費用が低減される。

【００８８】本発明に係る他のブリッジは、唯一つの論
理ブリッジ回路７１２1を有するという点を除いてブリ
ッジ７００と同様のブリッジから構成されている。この
ような場合には、論理ブリッジ回路７１２1が全ての送
信ノード及びすべての受信ノードとの仮想接続を設定す
る。マルチキャストバス７０８は不要である。論理ブリ
ッジ回路７１２1は、ネットワーク接続７１４を介して
全ての送信ノード（図示せず）からの全ての解像度レベ
ルの信号を受信する。その後、論理ブリッジ回路７１２
1は、マクロブロック削除及び変換段階を含む、上述さ
れている全ての同一の機能を実行する。その後、論理ブ
リッジ７１２1は、その結果得られたビデオ信号を全て
の受信ノードに送信する。

【００８９】唯一つの論理回路のみが備えられているだ
けであるため、全てのユーザに対して唯一つのウィンド
ウ配置のみが利用可能である。このことはウィンドウ環
境のフレキシビリティを制限するが、ネットワークブリ
ッジ７００に必要とされるハードウエアも低減する。

【００９０】上記実施例はテレビ会議アプリケーション
に係るものであるが、本発明は、他のマルチポイントビ
デオ環境に対して容易に適用し得る。本発明に従ったマ
ルチポイント符号化及び復号化技術により、インタラク
ティブ多人数ビデオゲームを含むあらゆるビデオ通信ア
プリケーションが多重ウィンドウ環境を利用することが
可能になる。さらに、多重ウィンドウビデオ環境が、最
小の付加的符号化／復号化ハードウエアのみが必要とさ
れるために、比較的安価に実現できる。

【００９１】本発明に係る別の実施例においては、図１
のワークステーション１２、２２あるいは３２のうちの
いずれかあるいは複数個が、それぞれの実施例に応じて
セントラルビデオデータベース、ビデオ黒板、あるいは
ケーブルテレビサービスプロバイダより構成されてい
る。多くの場合、この種のワークステーションは常に受
信ノードとして機能させられている必要はなく、本発明
に係る方法に従って利用者の受信ノードに対して情報を
供給するために、単に接続するだけでよい。

【００９２】上述された、ノードが３つのシステムも、
本発明を例示するためだけのものであることに留意され
たい。本発明に係るマルチポイント符号化回路を用いる
用いないに拘らず、あらゆる数の送信ノードが、図３及
び図４に関連して記述されている本発明に係るマルチポ
イント復号化回路を利用するあらゆる数の受信ノードに
対してビデオデータを供給し得る。逆に、本発明に係る
マルチポイント復号化回路を用いる用いないに拘らず、
あらゆる数の受信ノードが、図２に示された本発明に係
るマルチポイント符号化回路２００を利用する単一ある
いは複数個の送信ノードからビデオデータを受信し得
る。

【００９３】ＮＴＳＣ信号、６４０×４８０ピクセルの
デジタルディスプレイ、及び特定のサブサンプリングレ
ート及び方法などの詳細は、もちろん例示目的のみに示
されているものである。

【００９４】以上の説明は、本発明の一実施例に関する
もので，この技術分野の当業者であれば、本発明の種々
の変形例が考え得るが、それらはいずれも本発明の技術
的範囲に包含される。

【００９５】

【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、コ
ストエフェクティブなマルチポイントビデオシステムが
提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る方法と関連して用いられるビデ
オ会議システムの一例を示す図。

【図２】 本発明の一側面に従って、単一の入力ビデオ
シーケンスから認識可能な遅延を導入してしまうことな
く４つの相異なった解像度レベルにおける圧縮済みビデ
オデータを送信するように動作可能なマルチポイントエ
ンコーダ回路を示す図。

【図３】 本発明に係る方法を用いて、複数個の情報源
からのビデオデータを同時に受信し、復号化し、かつ表
示することが可能なマルチポイントデコーダ回路の機能
ブロック図。

【図４】 複数個の圧縮済みデータストリームに対応す
る複数個のビデオ画像の多重ウィンドウ表示を可能にす
る目的で本発明の一側面を実現することが可能なマクロ
ブロックトランスレータ及びエリミネータ、デコーダ及
び関連する回路の詳細を示すブロック図。

【図５】 本発明に従って高効率ユーザビデオ会議シス
テムを実現する少なくとも一つのエンコーダ及び少なく
とも一つのデコーダと共に用いられるブリッジを用いる
ネットワーク例を示す図。

【図６】 本発明に従って高効率ユーザビデオ会議シス
テムを実現する少なくとも一つのエンコーダ及び少なく
とも一つのデコーダを用いるシステムと共に用いられる
ブリッジの別な実施例を示す図。

【符号の説明】

１０、２０、３０ ディスプレイ １２、２２、３２ ワークステーション １４、２４、３４ ビデオカメラ １５ マウス １７、２７、３７ ウィンドウ ４０、５０、６０ 通信回線 ７０ ネットワーク ２００ マルチポイント符号化回路 ２０２ 入力 ２０４ Ａ／Ｄコンバータ ２０８ 第一エイリアシング防止フィルタ ２１２ 第二エイリアシング防止フィルタ ２１６、２１８、２２０ ストライプメモリ ２２４ コントローラ ２２８ マルチプレクサ ２３２ リファレンスフレームストア ２４０ 符号化デバイス ２４４ バッファ ２４８ パケタイザ ４００ マルチポイント復号化回路 ４０２ ネットワーク ４０６ デパケタイザ ４１０ マクロブロック変換／削除回路 ４１４ コンテクスト切替可能復号化回路 ４１８ ディスプレイコントローラ ５００ Ｔ／Ｅ回路及び復号化回路 ５０２ 入力バッファ ５０４ ＲＡＭベース変換テーブル ５０６ コントロールプロセッサ ５０８ 書き込み制御信号バッファ ５０９ 変換済みアドレスバッファ ５１０ データバッファ ５１２ 復号化デバイス ５１４ コンテクストＲＡＭ ５１６ リファレンスフレームバッファ ５１８ フレームバッファ ６００ テレビ会議システム ６０８ ネットワークブリッジ ６１０、６１２、６１４ ノード ６１６ ネットワーク ７００ ネットワークブリッジ ７０４ ネットワーク接続 ７０８ ネットワークバス ７１２ 論理ブリッジ回路 ７１６ デパケタイザ ７１８ マクロブロック変換／削除回路 ７２０ パケタイザ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 メフメット レハ チバンラー アメリカ合衆国、07701 ニュージャージ ー、レッド バンク、コウルマン アベニ ュー 85 (72)発明者 ロバート ディー．ガグリアネロ アメリカ合衆国、07739 ニュージャージ ー、リトル シルバー、ホワイト ロード 197 (72)発明者 ドナルド ブルース スイッカー アメリカ合衆国、07719 ニュージャージ ー、ウォール、マックスウェル ドライブ 1701

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多重ウィンドウビデオ環境をサポートす
   るよう機能しそしてネットワークに接続されたマルチポ
   イントビデオ通信システムにおいて、 ａ）少なくともそのうちの１つが、デジタルビデオデー
   タ源と該ビデオデータ源のビデオ信号から複数の解像度
   レベルのビデオシーケンスを発生するデジタルビデオデ
   ータ生成手段とを有するマルチポイントエンコーダ回路
   を含む複数個のビデオ送信ノード、 ｂ）該複数個のビデオ送信ノードから複数のビデオシー
   ケンスを受信するビデオ受信ノード、 ｃ）該複数個のビデオ送信ノードを制御時に該ビデオ受
   信ノードに接続する接続手段とからなり、 該接続手段がネットワークブリッジからなり、該ネット
   ワークブリッジは該ビデオ送信ノードから該ネットワー
   クを経由して複数のビデオシーケンスを受信するため該
   ビデオ送信ノードへの仮想回路接続を設定するネットワ
   ークノードとして機能し、且つ該ビデオシーケンス中の
   選択された解像度レベルのデータを該ビデオ受信ノード
   に送るためにビデオ受信ノードへの論理接続を設定する
   ネットワークスイッチとして機能していることを特徴と
   するマルチポイントビデオ通信システム。
2. 【請求項２】 各ビデオシーケンスはビデオデータのマ
   クロブロックからなりそして固有のコンテクスト情報を
   含み、 該ビデオ受信ノードは、受信したビデオデータのマクロ
   ブロックを復号する復号手段、ビデオシーケンスに対応
   するコンテクスト情報を該復号手段に提供する手段、及
   び該復号器に接続されビデオ表示手段を駆動する表示制
   御手段とからなることを特徴とする請求項１に記載のビ
   デオ通信システム。
3. 【請求項３】 前記接続手段が非同期転送モード交換回
   路を含むことを特徴とする請求項１に記載のビデオ通信
   システム。
4. 【請求項４】 前記接続手段が、 前記複数個の送信ノードからビデオデータを受信するマ
   ルチキャストバスと、 前記マルチキャストバスに接続された論理ブリッジ回路
   と、 前記マルチキャストバスを前記複数個の送信ノードに接
   続する通信ネットワークとを有し、 前記ネットワークは、さらに、前記論理ブリッジ回路を
   受信ノードに接続していることを特徴とする請求項１に
   記載のビデオ通信システム。
5. 【請求項５】 前記接続手段がマクロブロック変換手段
   を含む論理ブリッジ回路と、 前記論理ブリッジ回路と前記複数個のビデオ送信ノード
   とを接続し、前記論理ブリッジ回路を前記受信ノードと
   を接続するデータネットワークとを有することを特徴と
   する請求項１に記載のビデオ通信システム。
6. 【請求項６】 該論理ブリッジ回路がマクロブロック削
   除手段を含むことを特徴とする請求項５に記載のビデオ
   通信システム。
7. 【請求項７】 該受信ノードが該復号器に接続されたマ
   クロブロック変換手段を含むことを特徴とする請求項２
   に記載のビデオ通信システム。
8. 【請求項８】 該受信ノードが該復号器に接続されたマ
   クロブロック削除手段を含むことを特徴とする請求項７
   に記載のビデオ通信システム。
9. 【請求項９】 多重ウィンドウビデオ環境をサポートす
   るよう機能しそしてネットワークに接続されたマルチポ
   イントビデオ通信システムであって、少なくともそのう
   ちの１つが、デジタルビデオデータ源と該ビデオデータ
   源のビデオ信号から複数の解像度レベルのビデオシーケ
   ンスを発生するデジタルビデオデータ生成手段とを有す
   るマルチポイントエンコーダ回路を含む複数個のビデオ
   送信ノード、該複数個のビデオ送信ノードから複数のビ
   デオシーケンスを受信するビデオ受信ノードとからなる
   マルチポイントビデオ通信システムで用いられるネット
   ワークブリッジにおいて、 該ネットワークブリッジが、該ビデオ送信ノードから該
   ネットワークを経由して複数のビデオシーケンスを受信
   するため該ビデオ送信ノードへの仮想回路接続を設定す
   るネットワークノードとして機能し、且つ該ビデオシー
   ケンス中の選択された解像度レベルのデータを該ビデオ
   受信ノードに送るためにビデオ受信ノードへの論理接続
   を設定するネットワークスイッチとして機能しているこ
   とを特徴とするネットワークブリッジ。
10. 【請求項１０】 非同期転送モード変換回路を含むこと
    を特徴とする請求項９に記載のネットワークブリッジ。
11. 【請求項１１】 前記複数個の送信ノードからビデオデ
    ータを受信するマルチキャストバスと、前記マルチキャ
    ストバスに接続された論理ブリッジ回路と、前記マルチ
    キャストバスを前記複数個の送信ノードに接続する通信
    ネットワークとを有し、 前記通信ネットワークは、更に前記論理ブリッジ回路を
    受信ノードに接続していることを特徴とする請求項９に
    記載のネットワークブリッジ。
12. 【請求項１２】 マクロブロック変換手段を含む論理ブ
    リッジ回路と、前記論理ブリッジ回路と前記複数個のビ
    デオ送信ノードとを接続している前記論理ブリッジ回路
    を前記受信ノードに接続するデータネットワークとを有
    することを特徴とするネットワークブリッジ。