JP2001292448A - 映像エンコーダ装置、映像データ変換装置及び映像データ変換システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、画像品質を維持したまま映像デー
タ及びオーディオデータ以外の有効データが多重伝送さ
れる映像エンコーダ装置の提供を目的とする。 【解決手段】 本発明の映像エンコーダ装置は、映像の
画質を劣化させずに動きが小さい映像に対するデータ量
を抑制するため、量子化幅を静的或いは動的に制御する
手段１３４と、無効データのデータ量を抑制するため、
パディングされたデータの出力を抑止する手段１３２
と、映像データ及びオーディオデータを多重化する際
に、確保された空き帯域を利用して有効データパケット
を出力する手段１４とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、映像アナログ信号
をデジタル符号化し、デジタル符号化された映像信号を
ATM（非同期転送モード）通信やIP（インターネットプ
ロトコル）通信などの様々な伝送路に適合するパケット
に収容して伝送する際に、映像データと共に他の有効デ
ータを伝送するシステムにおいて、他の有効データが効
率的に伝送されるよう映像データをデジタル符号化する
映像エンコーダ装置に関する。

【０００２】また、本発明は、かかる映像エンコーダ装
置に接続され、デジタル符号化された映像データを伝送
路に適合するパケットに収容する映像データ変換装置に
関する。さらに、本発明は、上記映像エンコーダ装置及
び上記映像データ変換装置を含む映像データ変換システ
ムに関する。

【０００３】

【従来の技術】近年、マルチメディアの研究開発が進
み、マルチメディアが普及し始めている。たとえば、テ
レビ会議は、マルチメディア環境の典型的なアプリケー
ションであり、出席者の表情を伝える映像データと、出
席者の発言を伝えるオーディオデータと、たとえば、配
布文書のようなそれ以外のデータが遠隔地間で効率的に
伝送される必要がある。このように、映像データと、オ
ーディオデータと、それ以外のデータを符号化・多重化
する符号化方式として、ＭＰＥＧ、特に、ＭＰＥＧ−２
規格が知られている。そして、ＭＰＥＧに準拠した符号
化装置が開発されている。映像データ、オーディオデー
タ、及び、その他のデータを多重化して伝送する場合、
伝送路、具体的には、回線の帯域には物理的な制約があ
るので、できる限り大量のデータを高速に伝送するため
には、利用できる帯域を効率的に使用する必要がある。
オーディオデータは、一定レートであるため、本質的に
多量、かつ、可変である映像データのデータ量を、画質
の劣化を抑えたまま低減し、これによって空いた帯域を
他のデータの伝送に利用することが考えられている。

【０００４】図９は、このようなマルチメディア技術を
指向した映像データ変換システムの構成図である。映像
データ変換システムは、映像エンコーダ装置１００と映
像データ変換装置２とにより構成され、映像アナログ信
号を伝送パケットに変換して伝送路に出力するシステム
である。映像エンコーダ装置１００は、映像アナログ信
号をＭＰＥＧ方式、特に、ＭＰＥＧ−２方式によりデジ
タル符号化し、ＭＰＥＧ−ＴＳ（ＭＰＥＧトランスポー
トストリーム）形式で符号化データを映像データ変換装
置２に供給する。ＭＰＥＧ−ＴＳ形式は、ヘッダ部とデ
ータ部とから構成される固定長のパケットが繰り返され
る形式であり、そのパケットのデータ部に符号化データ
が収容される。

【０００５】映像エンコーダ装置１００において、アナ
ログ／デジタル変換器１１は、アナログ映像信号をデジ
タル映像信号に変換し、前処理器１２は、デジタル化さ
れた映像信号を後段のビデオ符号器１３０が必要とする
データフォーマットに変換する。ビデオ符号器１３０
は、入力されたデジタル映像データをできる限り劣化が
少なくなるように保ちつつデータ量を低減させ、ＭＰＥ
Ｇ標準案に沿ったビットストリームＭＰＥＧ−ＥＳ（又
は、ＭＰＥＧ２−ＥＳ）を生成する。ビデオソース符号
器１３１は、量子化幅算出器１３５が算出した量子化幅
に従って映像データを符号化する。

【０００６】ビデオ多重化符号器１３６は、出力速度が
一定になるようにビデオソース符号器１３１からのＭＰ
ＥＧ−ＥＳデータの長さを合わせるため、パディング部
１３７によりＭＰＥＧ−ＥＳデータに無効データをパデ
ィングする。これにより、ＭＰＥＧ−ＥＳ量が少なくて
もバッファアンダーフローは発生しなくなる。

【０００７】バッファ１３３は、後段のシステム多重化
符号器１４により読み出されるまでＭＰＥＧ−ＥＳを蓄
積する。

【０００８】また、量子化幅算出器１３５は、バッファ
１３３に蓄積されたＭＰＥＧ−ＥＳ量に基づいてビデオ
ソース符号器が符号化するときに使用する量子化幅を決
定する。従来の量子化幅算出器１３５は、バッファ量が
増加する（すなわち、映像の動きが大きくなる）と、量
子化幅を大きくし、バッファ量が減少してくる（すなわ
ち、映像の動きが小さくなる）と、量子化幅を小さくし
てデータ量が大きく変動しないように動的に量子化幅を
制御する。

【０００９】システム多重化符号器１４は、ＭＰＥＧ−
ＥＳ（映像データ）、オーディオデータ及びその他のデ
ータをＭＰＥＧ−ＴＳに多重化するように構成される
が、従来のシステム多重化符号器では、ＭＰＥＧ−ＴＳ
パケットを送出するタイミングで映像データ又はオーデ
ィオデータが無い場合には、無効データであるヌルパケ
ットを送出する。

【００１０】映像データ変換装置２において、ＭＰＥＧ
−ＴＳ入力回路２１は、映像エンコーダ装置１００から
のＭＰＥＧ−ＴＳをそのまま伝送パケット生成回路２２
に出力しつつ、ＭＰＥＧ−ＴＳのヘッダ部にある先頭コ
ードを検出することによりＭＰＥＧ−ＴＳの開始を示す
ＭＰＥＧ−ＴＳ開始信号を伝送パケット生成回路２２へ
出力する。伝送パケット生成回路２２は、ＭＰＥＧ−Ｔ
Ｓ開始信号を受けると直ちにＭＰＥＧ−ＴＳを伝送パケ
ットのペイロード部に収容し、ヘッダ情報を付加して伝
送パケット出力回路２３へ出力する。伝送パケット出力
回路２３は、伝送路の形式に適合するように伝送パケッ
トを送出する。

【００１１】図１０は、従来技術による映像伝送パケッ
ト出力方式における伝送パケットの生成過程を、（ａ）
映像エンコーダ装置、（ｂ）映像データ変換装置、
（ｃ）伝送路の順に説明する図である。同図では、２個
の伝送パケットを用いて１個のＭＰＥＧ−ＴＳを伝送す
る場合が示されている。同図の（ａ）において、映像エ
ンコーダ装置１００は、映像アナログ信号をＭＰＥＧ方
式に従ってデジタル符号化して映像データを生成し、映
像データのパケット及びオーディオデータのパケットを
出力し、映像データとオーディオデータが存在しないと
きには、ヌルパケットを出力する。これにより、映像エ
ンコーダ装置１００は、映像データを固定帯域の伝送路
に出力することができる。同図の（ｂ）において、映像
データ変換装置２は、ＭＥＰＧ−ＴＳを伝送パケットに
収容し、空パケットを用いて速度調整をし、伝送路の形
式に整合するように成形した伝送パケットを出力する。

【００１２】また、このような従来技術の映像データ変
換システムにおいて、データ伝送の効率を高めるため、
映像エンコーダ装置でエンコードされたデータフレーム
のヌルパケットの代わりに他のデータを多重化する方法
が知られている。

【００１３】或いは、符号器の発生ビットレートを可変
のＶＢＲ（可変ビットレート）として、変動するビット
レートで発生する空き領域を利用する技術が提案されて
いる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記の説明の通り、一
般的なＭＰＥＧエンコーダでは、出力速度を一定に保つ
ため、非常に動きの少ない画像の場合には、不必要な量
子化作業を行なってデータ量を一定に保つよう制御され
る。そのため、本来、有効データのために利用可能な帯
域が余分なデータのために使用されている。

【００１５】また、従来のＶＢＲをそのまま適用する
と、変化の多い画像を処理するためには大きなビットレ
ートを準備する必要があると共に、ＶＢＲに必要なビッ
トレートの平均化処理に起因して、非常に動きの少ない
画像の場合には、不必要な量子化作業を行なうことにな
る。

【００１６】したがって、本発明の第１の目的は、映像
の不必要な量子化作業に伴うデータ量の増加と、データ
量を一定に保つための無効データの付加とを回避するこ
とにより空き帯域を確保し、この確保された空き帯域を
利用して、画像品質を維持したままの状態で映像データ
及びオーディオデータ以外の有効データが多重伝送され
る映像エンコーダ装置を提供することである。

【００１７】本発明の第２の目的は、かかる映像エンコ
ーダ装置を含む映像データ変換システムを提供すること
である。

【００１８】また、一般的に、通信を行なう場合には、
有限のリソースを有効利用するために、無効な情報はな
るべく伝送せずに有効情報の伝送量を増加させることに
より、回線使用効率を向上する必要がある。特に、無線
通信では回線使用効率を向上することにより、有限の周
波数資源を有効に利用することが可能になる。

【００１９】しかし、たとえば、図１０を参照して説明
したように、従来の映像伝送パケット出力方式では、映
像エンコーダ装置１００において、固定帯域の出力伝送
路に整合させるために、ＭＰＥＧデータに無効データを
パディングしてＭＰＥＧ−ＥＳの出力速度を一定に保っ
ている。そのため、映像圧縮技術であるＭＰＥＧ方式に
よる映像の圧縮効果が弱くなり、その結果として、回線
使用率が低下するという問題点がある。

【００２０】従来技術において、実際に情報を伝送する
下位レイヤ、すなわち、映像データ変換装置では、上位
レイヤの映像エンコーダ装置からの情報はすべて有効情
報として認識されるので、上位レイヤの無効情報を下位
レイヤで削除することが困難である。しかし、下位レイ
ヤの映像データ変換装置において無効情報を検出し、上
記の本発明の映像エンコーダ装置において提供されるデ
ータ多重機能を実施することにより、上位レイヤにおい
てデータ量の削減が十分に行なわれない場合や、無効情
報が付加された場合でも空き帯域を利用して他の有効デ
ータを多重伝送できると考えられる。

【００２１】そこで、本発明の第３の目的は、このよう
なＭＰＥＧデータに無効データを付与することによって
低下した回線使用率を回復させる映像データ変換装置を
提供することである。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の映像エンコーダ装置、並びに、かかる映像
エンコーダ装置を含む映像データ変換システムは、
（１）量子化幅算出器において量子化幅を制御し、
（２）ビデオ多重化符号器において映像データにパディ
ングされた無効データの出力を抑止し、（３）映像エン
コーダ装置のシステム多重化符号器、又は、映像データ
変換装置内の伝送パケット多重回路において、映像デー
タとオーディオデータが存在しない場合に、ヌルパケッ
トの代わりに有効データを収容したパケットを多重す
る。

【００２３】図１は本発明の原理構成図である。

【００２４】請求項１に係る本発明は、映像データ及び
オーディオデータと、その他のデータとを多重化する映
像エンコーダ装置であって、映像の画質を劣化させない
範囲内で動きが小さい映像に対する映像のデータ量を抑
制してその他のデータが利用可能な帯域を空けるため、
映像を符号化する際に用いる量子化幅を静的或いは動的
に制御する手段１３４と、無効データのデータ量を抑制
してその他のデータが利用可能な帯域を空けるため、出
力速度を一定とするためパディングされたデータの出力
を抑止する手段１３２と、上記映像データ及び上記オー
ディオデータを多重化する際に、上記空けられた帯域を
利用して有効データパケットを出力する手段１４とを有
する映像エンコーダ装置である。

【００２５】請求項２に係る発明は、デジタル化された
映像データを量子化幅を用いて符号化するビデオソース
符号手段１３と、上記符号化された映像データの出力速
度が一定になるよう無効データをパディングするビデオ
多重化符号手段１３２と、上記ビデオ多重化符号手段か
らの上記符号化された映像データが後段に供給されるま
で上記映像データを蓄積するバッファ１３３と、上記バ
ッファに蓄積されるバッファ量に応じて上記量子化幅を
算出する量子化幅算出手段１３４と、上記バッファから
の上記映像データ、オーディオデータ、及び、その他の
データを多重化するシステム多重化手段１４とを含む映
像エンコーダ装置であって、上記ビデオ多重化符号手段
１３２は、上記パディングされた無効データが出力され
ないように抑止する手段を具備し、上記量子化幅算出手
段１３４は、上記バッファ量が所定の閾値を下回る場合
に上記量子化幅を固定する手段を具備し、上記システム
多重化手段１４は、上記バッファからの上記映像データ
及び上記オーディオデータが存在しない場合に、上記そ
の他のデータとして有効データを出力する手段を具備す
る映像エンコーダ装置である。

【００２６】このようにバッファ量が閾値を下回る場合
に、量子化幅を固定することにより、本来動きが小さい
映像に対して余分に符号化して増加させていたデータが
占めていた帯域を利用できるようになる。また、ビデオ
多重化符号手段１３２は、パディングされた無効データ
を出力しないので、従来、無効データが占めていた帯域
を利用できるようになる。さらに、システム多重化符号
手段１４において、ヌルパケットを送出するのではな
く、有効データを送出することにより、無効データが占
めていた帯域を利用できるようになる。

【００２７】また、請求項３によれば、上記映像エンコ
ーダ装置において、上記閾値及び上記固定される量子化
幅は、静的に変更されるだけではなく、伝送されるべき
上記有効データの量に応じて動的に変更される。

【００２８】請求項４に係る発明は、映像データ及びオ
ーディオデータと、その他のデータとを多重化する映像
エンコーダ装置１から出力された映像データを伝送路に
適合した伝送パケットに変換する映像データ変換装置２
であって、上記映像データから速度調整のために付与さ
れた無効データを収容したパケットの代わりに有効デー
タを収容したパケットを出力する手段を有する映像デー
タ変換装置である。

【００２９】このように、無効データを除去することに
より生ずる空き帯域に他の有効データを挿入することに
より、この空き帯域を有効に利用することができるた
め、ＩＳＤＮや無線通信など固定帯域内で通信を行なう
場合に有限帯域を有効に利用することが可能になる。

【００３０】また、本発明の映像データ変換システム
は、回線使用効率を更に向上させるため、映像データ変
換装置が映像データ中に含まれる無効データを除去する
ことにより、無効データが占めていた帯域を空け、この
ようにして生じた空き帯域に他の有効データを出力す
る。

【００３１】そのため、請求項５に係る発明は、映像デ
ータ及びオーディオデータと、その他のデータとを多重
化する映像エンコーダ装置１と、上記映像エンコーダ装
置から出力された映像データを伝送路に適合した伝送パ
ケットに変換する映像データ変換装置２とを有する映像
データ変換システムであって、上記映像データ変換装置
２は、上記映像データを伝送路の形式に適合するパケッ
トに収容する手段２１，２２と、上記パケットを伝送路
に出力する手段２３と、上記映像データから速度調整の
ために付与された無効データを収容したパケットの代わ
りに有効データを収容したパケットを出力する手段２
４，２５，２６を有する映像データ変換システムであ
る。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に示す好適実施例に基づいて詳細に説明する。尚、全
ての図面を通じて、同様若しくは類似した構成要素には
同じ参照番号が付けられている。

【００３３】図２は、本発明の第１の実施例の映像デー
タ変換システムの構成図である。映像データ変換システ
ムは、映像エンコーダ装置１と映像データ変換装置２と
により構成され、映像アナログ信号を伝送パケットに変
換して伝送路に出力するシステムである。映像エンコー
ダ装置１は、映像アナログ信号をＭＰＥＧ方式、特に、
ＭＰＥＧ−２方式によりデジタル符号化し、ＭＰＥＧ−
ＴＳ形式で符号化データを映像データ変換装置２に供給
する。

【００３４】映像エンコーダ装置１において、アナログ
／デジタル変換器１１は、アナログ映像信号をデジタル
映像信号に変換し、前処理器１２は、デジタル化された
映像信号を後段のビデオ符号器１３が必要とするデータ
フォーマットに変換する。ビデオ符号器１３は、入力さ
れたデジタル映像データをできる限り劣化が少なくなる
ように保ちつつデータ量を低減させ、ＭＰＥＧ標準案に
沿ったビットストリームＭＰＥＧ−ＥＳ（又は、ＭＰＥ
Ｇ２−ＥＳ）を生成する。

【００３５】ビデオソース符号器１３１は、量子化幅算
出器１３４が算出した量子化幅に従って映像データを符
号化する。

【００３６】ビデオ多重化符号器１３２は、設計の便宜
上、内部的には、出力速度を一定にするため無効データ
をパディングするが、パディングされた無効データを出
力しない。このため、従来よりも無効データの量が減少
し、無効データのために利用されていた帯域を有効デー
タのために利用できるようになる。

【００３７】バッファ１３３は、後段のシステム多重化
符号器１４により読み出されるまでＭＰＥＧ−ＥＳを蓄
積する。

【００３８】また、量子化幅算出器１３４は、バッファ
１３３に蓄積されたＭＰＥＧ−ＥＳ量に基づいてビデオ
ソース符号器が符号化するときに使用する量子化幅を決
定する。量子化幅算出器１３４は、バッファ量が閾値を
下回る場合に、量子化幅を静的或いは動的に固定するよ
うコントロールする。動的に固定するとは、量子化幅の
閾値が伝送されるべき有効データの量に応じて変化する
ことを意味し、静的に固定するとは、量子化幅の閾値が
一定であることを意味する。

【００３９】図３は、量子化幅算出器１３４におけるバ
ッファ量に基づく量子化幅の決定過程を説明する図であ
る。量子化幅算出器１３４は、定期的にバッファに蓄積
されているデータ量を計測し（ステップ１）、バッファ
量を基に量子化幅を算出し（ステップ２）、算出された
量子化幅と閾値の大きさを比較し（ステップ３）、算出
された量子化幅が閾値よりも小さければ、量子化幅を閾
値に固定し（ステップ４）、以上の過程により決定され
た量子化幅、すなわち、ステップ２で算出された量子化
幅又はステップ４で固定された量子化幅をビデオソース
符号器１３１に設定する（ステップ５）。バッファ量
は、映像の動きが大きいときには多くなり、映像の動き
が小さいときには少なくなるが、量子化幅算出器１３４
は、データの出力量（バッファ量）を一定にするように
量子化幅を算出するため、バッファ量が大きいときには
量子化幅を大きくし、バッファ量が少ないときには量子
化幅を小さくする。しかし、量子化幅がある閾値以下の
領域ではデータ量としての画質は向上するが、人間の視
覚ではこの画質の向上を判断することが困難である。そ
こで、本発明では量子化幅をある閾値以上とすることに
より、動きが小さい映像に対し余分に符号化されること
が無くなり、帯域を有効に利用できるようになる。

【００４０】再度図２を参照するに、システム多重化符
号器１４は、ＭＰＥＧ−ＥＳ、オーディオデータ及びそ
の他のデータをＭＰＥＧ−ＴＳに多重化するように構成
され、映像データとオーディオデータが共に存在しない
場合に、ヌルパケットではなく、有効データパケットを
送出することにより、帯域を有効に利用する。

【００４１】映像データ変換装置２において、ＭＰＥＧ
−ＴＳ入力回路２１は、映像エンコーダ装置１からのＭ
ＰＥＧ−ＴＳをそのまま伝送パケット生成回路２２に出
力しつつ、ＭＰＥＧ−ＴＳのヘッダ部にある先頭コード
を検出することによりＭＰＥＧ−ＴＳの開始を示すＭＰ
ＥＧ−ＴＳ開始信号を伝送パケット生成回路２２へ出力
する。伝送パケット生成回路２２は、ＭＰＥＧ−ＴＳ開
始信号を受けると直ちにＭＰＥＧ−ＴＳを伝送パケット
のペイロード部に収容し、ヘッダ情報を付加して伝送パ
ケット出力回路２３へ出力する。伝送パケット出力回路
２３は、伝送路の形式に適合するように伝送パケットを
送出する。

【００４２】図４は、本発明の第１の実施例による映像
伝送パケット出力方式における伝送パケットの生成過程
を、（ａ）映像エンコーダ装置、（ｂ）映像データ変換
装置、（ｃ）伝送路の順に説明する図である。同図の
（ａ）において、映像エンコーダ装置１は、映像アナロ
グ信号をＭＰＥＧ方式に従ってデジタル符号化してＭＰ
ＥＧ−ＴＳパケットを生成し、これにオーディオ用ＭＰ
ＥＧ−ＴＳパケットを付加する。ここで、送出すべき映
像用又はオーディオ用ＭＰＥＧ−ＴＳパケットが存在し
ない場合には、有効データを収容したＭＰＥＧ−ＴＳパ
ケットを送出する。さらに、有効データも存在しない場
合には、無効データを収容したＭＰＥＧ−ＴＳパケット
（ヌルパケット）を送出する。このように、映像エンコ
ーダ装置１は、量子化幅を制御することにより必要最小
限の映像データのみを符号化し、さらに速度調整のため
のパディングを実施しないことにより増加した空き帯域
を他の有効データを送出するために利用する。同図の
（ｂ）において、映像データ変換装置２は、ＭＥＰＧ−
ＴＳを伝送パケットに収容し、空パケットを用いて速度
調整をし、伝送路の形式に整合するように成形した伝送
パケットを出力する。

【００４３】図５は、本発明の第２の実施例の映像デー
タ変換システムの構成図である。映像データ変換システ
ムは、映像エンコーダ装置１と映像データ変換装置２と
により構成され、映像アナログ信号を伝送パケットに変
換して伝送路に出力するシステムである。本例の映像エ
ンコーダ装置１は、図２を参照して説明した映像エンコ
ーダ装置と同一であるため、これ以上の説明しない。

【００４４】一方、本発明の第２の実施例の映像データ
変換装置２は、本発明の第１の実施例の映像データ変換
装置に対し、映像データから速度調整のために付与され
ている無効データを除去する手段２４を備えている点が
異なる。

【００４５】映像データ変換装置２において、ＭＰＥＧ
−ＴＳ入力回路２１は、映像エンコーダ装置１からのＭ
ＰＥＧ−ＴＳの先頭を示すＭＰＥＧ−ＴＳ開始信号を伝
送パケット生成回路２２に出力し、ＭＰＥＧ−ＴＳを無
効データ除去回路２４に出力する。

【００４６】無効データ除去回路２４は、ＭＰＥＧ−Ｔ
Ｓのヘッダ情報から、そのＭＰＥＧ−ＴＳが無効データ
を含むか否かを知ることができ、ＭＰＥＧ−ＴＳを伝送
パケット生成回路２２へ出力すると共に、無効データを
含む場合には、無効データを示す無効データ表示信号を
伝送パケット生成回路２２に渡す。伝送パケット生成回
路２２は、ＭＰＥＧ−ＴＳをその先頭から伝送パケット
のペイロード部に収容し、ヘッダ情報を付加して伝送パ
ケットを伝送パケット出力回路２３へ出力する。

【００４７】伝送パケット生成回路２２は、無効データ
表示信号が出力されている期間中は、伝送パケットの出
力を抑止する。伝送パケット出力回路２３は、伝送路の
形式に整合するように伝送パケットを出力する。

【００４８】図６は、本発明の第２の実施例による映像
伝送パケット出力方式における伝送パケットの生成過程
を、（ａ）映像エンコーダ装置、（ｂ）映像データ変換
装置、（ｃ）伝送路の順に説明する図である。同図で
は、２個の伝送パケットを用いて１個のＭＰＥＧ−ＴＳ
を伝送する場合が示されている。同図の（ｂ）におい
て、映像データ変換装置２は、ＭＥＰＧ−ＴＳを伝送パ
ケットに収容し、空パケットによる速度調整など、伝送
路の形式に整合するよう伝送パケットを出力するが、無
効データを含むＭＰＥＧ−ＴＳの出力タイミングには伝
送パケットの出力を抑止する。

【００４９】本実施例によれば、無効データを含むＭＰ
ＥＧ−ＴＳを収容した伝送パケットは伝送路に出力され
ることが無いため、この空いた伝送帯域を有効に利用す
ることができれば、回線使用効率を向上しつつ有限なリ
ソースを有効に利用することができる。

【００５０】図７は、本発明の第３の実施例の映像デー
タ変換システムの構成図である。映像データ変換システ
ムは、映像エンコーダ装置１と映像データ変換装置２と
により構成され、映像アナログ信号を伝送パケットに変
換して伝送路に出力するシステムである。本例の映像エ
ンコーダ装置１は、図２を参照して説明した映像エンコ
ーダ装置と同一であるため、これ以上の説明しない。

【００５１】一方、本発明の第３の実施例の映像データ
変換装置２は、本発明の第１の実施例の映像データ変換
装置に対し、映像データから速度調整のために付与され
ている無効データを除去する無効データ除去回路２４
と、無効データを収容したパケットの出力予定タイミン
グに他のパケットを出力するための伝送パケット入力回
路２５及び伝送パケット多重回路２６とを備えている点
が異なる。

【００５２】映像データ変換装置２において、ＭＰＥＧ
−ＴＳ入力回路２１は、映像エンコーダ装置１からのＭ
ＰＥＧ−ＴＳの先頭を示すＭＰＥＧ−ＴＳ開始信号を伝
送パケット生成回路２２に出力し、ＭＰＥＧ−ＴＳを無
効データ除去回路２４に出力する。

【００５３】無効データ除去回路２４は、ＭＰＥＧ−Ｔ
Ｓのヘッダ情報から、そのＭＰＥＧ−ＴＳが無効データ
を含むか否かを知ることができ、ＭＰＥＧ−ＴＳを伝送
パケット生成回路２２へ出力すると共に、無効データを
含む場合には、無効データを示す無効データ表示信号を
伝送パケット多重回路２６に渡す。伝送パケット生成回
路２２は、ＭＰＥＧ−ＴＳをその先頭から伝送パケット
のペイロード部に収容し、ヘッダ情報を付加して伝送パ
ケットを伝送パケット多重回路２６へ出力する。

【００５４】伝送パケット多重回路２６は、無効データ
表示信号が出力されていない期間中は、伝送パケット生
成回路２２から入力される伝送パケットを伝送パケット
出力回路２３へ出力し、無効データ表示信号が出力され
ている期間中には、伝送パケット入力回路２５に滞留し
ている伝送パケットがあればその伝送パケットを伝送パ
ケット出力回路２３へ出力する。伝送パケット出力回路
２３は、伝送路の形式に整合するように伝送パケットを
出力する。

【００５５】図８は、本発明の第３の実施例による映像
伝送パケット出力方式における伝送パケットの生成過程
を、（ａ）映像エンコーダ装置、（ｂ）映像データ変換
装置、（ｃ）伝送路の順に説明する図である。同図で
は、２個の伝送パケットを用いて１個のＭＰＥＧ−ＴＳ
を伝送する場合が示されている。同図の（ｂ）におい
て、映像データ変換装置２は、ＭＥＰＧ−ＴＳを伝送パ
ケットに収容し、空パケットによる速度調整など、伝送
路の形式に整合するよう伝送パケットを出力するが、無
効データを含むＭＰＥＧ−ＴＳの出力タイミングには伝
送パケット入力回路２５に滞留している伝送パケットを
出力する。

【００５６】本実施例によれば、無効データを含むＭＰ
ＥＧ−ＴＳを収容した伝送パケットの代わりに、他の有
効データを含む伝送パケットを伝送路に出力するため、
回線使用効率を向上しつつ有限なリソースを有効に利用
することができる。

【００５７】なお、上記各実施例は、いずれも本発明の
一例を示すものであり、本発明はこれらに限定されるべ
きものではない。たとえば、上記実施例においては、デ
ータのデジタル符号化方式としてＭＰＥＧ２方式を用い
た例を示しているが、他の符号化方式でも構わない。ま
た、伝送パケットについても、ＡＴＭセルやＩＰパケッ
トなど様々な伝送パケットに対応可能である。

【００５８】

【発明の効果】上記の説明の通り、本発明によれば、量
子化幅をある一定値以下にしない制御を行なうことによ
って、不必要なビットレートを発生させずに一定の画像
基準を満足させると共に、帯域に空き領域を確保するこ
とができる。

【００５９】また、ＶＢＲにおいて平均値を設定する場
合よりも、必要以上の量子化を避けるという制御を行な
うことによって、画像品質を確保し、多重効率を向上さ
せる利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理構成図である。

【図２】本発明の第１の実施例のシステム構成図であ
る。

【図３】本発明の第１の実施例による量子化幅決定過程
の説明図である。

【図４】本発明の第１の実施例による伝送パケット生成
過程の説明図である。

【図５】本発明の第２の実施例のシステム構成図であ
る。

【図６】本発明の第２の実施例による伝送パケット生成
過程の説明図である。

【図７】本発明の第３の実施例のシステム構成図であ
る。

【図８】本発明の第３の実施例による伝送パケット生成
過程の説明図である。

【図９】従来技術のシステム構成図である。

【図１０】従来技術による伝送パケット生成過程の説明
図である。

【符号の説明】

１１ アナログ／デジタル変換器 １２ 前処理器 １３ ビデオ符号器 １４ システム多重化符号器 １３１ ビデオソース符号器 １３２ ビデオ多重化符号器 １３３ バッファ １３４ 量子化幅算出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐川 雄一 東京都千代田区内幸町一丁目１番６号 エ ヌ・ティ・ティ・コミュニケーションズ株 式会社内 (72)発明者 渡邊 和文 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5C059 KK34 MA00 RC08 RC28 TA53 TB11 TC11 TC15 TD12 UA02 UA05 5J064 AA05 BA13 BB09 BB10 BC02 BC06 BC16 BC22 BD02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像データ及びオーディオデータと、そ
   の他のデータとを多重化する映像エンコーダ装置であっ
   て、 映像の画質を劣化させない範囲内で動きが小さい映像に
   対する映像のデータ量を抑制してその他のデータが利用
   可能な帯域を空けるため、映像を符号化する際に用いる
   量子化幅を静的或いは動的に制御する手段と、 無効データのデータ量を抑制してその他のデータが利用
   可能な帯域を空けるため、出力速度を一定とするためパ
   ディングされたデータの出力を抑止する手段と、 上記映像データ及び上記オーディオデータを多重化する
   際に、上記空けられた帯域を利用して有効データパケッ
   トを出力する手段とを有する映像エンコーダ装置。
2. 【請求項２】 デジタル化された映像データを量子化幅
   を用いて符号化するビデオソース符号手段と、 上記符号化された映像データの出力速度が一定になるよ
   う無効データをパディングするビデオ多重化符号手段
   と、 上記ビデオ多重化符号手段からの上記符号化された映像
   データを蓄積するバッファと、 上記バッファに蓄積されるバッファ量に応じて上記量子
   化幅を算出する量子化幅算出手段と、 上記バッファからの上記映像データ、オーディオデー
   タ、及び、その他のデータを多重化するシステム多重化
   手段とを含む映像エンコーダ装置であって、 上記ビデオ多重化符号手段は、上記パディングされた無
   効データが出力されないように抑止する手段を具備し、 上記量子化幅算出手段は、上記バッファ量が所定の閾値
   を下回る場合に上記量子化幅を固定する手段を具備し、 上記システム多重化手段は、上記バッファからの上記映
   像データ及び上記オーディオデータが存在しない場合
   に、上記その他のデータとして有効データを出力する手
   段を具備する映像エンコーダ装置。
3. 【請求項３】 上記閾値及び上記固定される量子化幅
   は、伝送されるべき上記有効データの量に応じて動的に
   変更される請求項２記載の映像エンコーダ装置。
4. 【請求項４】 映像データ及びオーディオデータと、そ
   の他のデータとを多重化する映像エンコーダ装置から出
   力された映像データを伝送路に適合した伝送パケットに
   変換する映像データ変換装置であって、 上記映像データから速度調整のために付与された無効デ
   ータを収容したパケットの代わりに有効データを収容し
   たパケットを出力する手段を有する映像データ変換装
   置。
5. 【請求項５】 映像データ及びオーディオデータと、そ
   の他のデータとを多重化する映像エンコーダ装置と、上
   記映像エンコーダ装置から出力された映像データを伝送
   路に適合した伝送パケットに変換する映像データ変換装
   置とを有する映像データ変換システムであって、 上記映像データ変換装置は、 上記映像データを伝送路の形式に適合するパケットに収
   容する手段と、 上記パケットを伝送路に出力する手段と、 上記映像データから速度調整のために付与された無効デ
   ータを収容したパケットの代わりに有効データを収容し
   たパケットを出力する手段を有する映像データ変換シス
   テム。