JP2014086770A - 映像信号分割装置、映像伝送送信装置、映像伝送受信装置および映像伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】並列に動作する複数の符号化処理により映像を符号化する際の符号化効率の低下を抑えることができる映像信号分割装置を提供すること。
【解決手段】並列に動作するＮ個（Ｎ：２以上の整数）の符号化器のうち、少なくとも１つが映像信号の時間的相関を利用して符号化処理を行う符号化器に映像信号を供給する映像信号分割装置であって、入力映像信号を時間的に連続する複数のフレームを含むＮ個のフレーム群に分割して分割信号を生成し、該生成した分割信号を前記Ｎ個の符号化器に向けて順に分配することを反復して実行する分割部を具備することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、映像信号分割装置、映像伝送送信装置、映像伝送受信装置および映像伝送システムに関する。

従来、入力映像のフレームレート以上の処理能力を有する映像符号化装置を用いて、映像を符号化伝送している。しかし、入力映像の解像度が高い場合やフレームレートが高い場合など、映像符号化装置の処理能力が入力映像のフレームレートに満たないときには、入力映像を１フレーム毎に分離し、各々のフレームを、並列に動作する映像符号化装置に入力して、符号化することが行われている。このようにすることで、各映像符号化装置に入力される映像信号のフレームレートを低下させている。例えば、並列に動作する映像符号化装置が２台であれば、一方には入力映像の偶数番目のフレームのみが入力され、もう一方には奇数番目のフレームのみが入力されるので、映像符号化装置各々に入力される映像のフレームレートは、入力映像の半分となる。
また、複数の映像符号化装置で生成されたストリームを多重化する技術として、ストリーム間の発生データ量に応じて適応的に多重化を行う技術がある（特許文献１参照）。

特開平８−２５６３１２号公報

しかしながら、上述の入力映像を１フレーム毎に分離し、各々のフレームを、並列に動作する映像符号化装置に入力して符号化する方法においては、動き補償など、時間相関を利用した符号化処理を映像符号化装置が用いていると、符号化効率が低下してしまうという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、並列に動作する複数の符号化処理により映像を符号化する際の符号化効率の低下を抑えることができる映像信号分割装置、映像伝送送信装置、映像伝送受信装置および映像伝送システムを提供することにある。

（１）この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様は、並列に動作するＮ個（Ｎ：２以上の整数）の符号化器のうち、少なくとも１つが映像信号の時間的相関を利用して符号化処理を行う符号化器に映像信号を供給する映像信号分割装置であって、入力映像信号を時間的に連続する複数のフレームを含むＮ個のフレーム群に分割して分割信号を生成し、該生成した分割信号を前記Ｎ個の符号化器に向けて順に分配することを反復して実行する分割部を具備することを特徴とする映像信号分割装置である。

（２）また、本発明の他の態様は、（１）に記載の映像信号分割装置であって、前記時間相関を利用する符号化処理は、ＧＯＰ内の時間相関を利用する符号化処理であり、前記フレーム群のフレーム数は、該フレーム群の分割信号を符号化する符号化処理におけるＧＯＰに含まれるフレーム数の整数倍であることを特徴とする。

（３）また、本発明の他の態様は、（１）または（２）に記載の映像信号分割装置と、前記Ｎ個の符号化器とを具備することを特徴とする映像伝送送信装置である。

（４）また、本発明の他の態様は、（３）に記載の映像伝送送信装置から送信されるＮ個の符号化された映像信号を受信する映像伝送受信装置であって、前記符号化された映像信号を復号するＮ個の復号部と、前記Ｎ個の復号部が復号した映像信号を多重する多重部とを具備し、前記復号部は、前記符号化された映像信号におけるＧＯＰの終了位置を前記多重部に通知し、前記多重部は、前記復号部から通知されたＧＯＰの終了位置までのフレームが多重結果の映像信号において時間的に連続した状態で含まれるように、前記多重を行うことを特徴とする映像伝送受信装置である。

（５）また、本発明の他の態様は、映像信号を符号化する映像伝送送信装置と、前記映像伝送送信装置が符号化した映像を復号する映像伝送受信装置とを具備する映像伝送システムであって、前記映像伝送送信装置は、並列に動作するＮ個（Ｎ：２以上の整数）の符号化部であって、少なくとも１つが映像信号の時間的相関を利用して符号化処理を行う符号化部と、入力映像信号を時間的に連続する複数のフレームを含むＮ個のフレーム群に分割して分割信号を生成し、該生成した分割信号を前記Ｎ個の符号化部に向けて順に分配することを反復して実行する分割部とを具備し、前記映像伝送受信装置は、前記符号化部の各々が符号化した映像信号を復号するＮ個の復号部と、前記Ｎ個の復号部が復号した映像信号を多重する多重部とを具備することを特徴とする映像伝送システムである。

この発明によれば、並列に動作する複数の符号化処理により映像を符号化する際の符号化効率の低下を抑えることができる。

この発明の第１の実施形態による映像伝送システム１０の構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態における時間分割部１０１の動作を説明するフローチャートである。 同実施形態における時間多重部３０３の動作を説明するフローチャートである。 同実施形態における入力映像信号ｍｉと符号化部１０４−１、１０４−２の読出しタイミングとの関係を示す図である。 同実施形態における復号部３０１−１、３０１−２のバッファ部３０２−１、３０２−２への入力タイミングと出力映像信号ｍｏとの関係を示す図である。 同実施形態の変形例における映像伝送システム１０ａの構成を示す概略ブロック図である。 この発明の第２の実施形態による映像伝送システム１０ｂの構成を示す概略ブロック図である。 同実施形態における時間多重部３０３ｂの動作を説明するフローチャートである。 第１の実施形態の第２の変形例における映像伝送システム１０ｃの構成を示す概略ブロック図である。 第１の実施形態の第３の変形例における映像伝送システム１０ｄの構成を示す概略ブロック図である。

［第１の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態による映像伝送システム１０の構成を示す概略ブロック図である。図１に示すように、映像伝送システム１０は、映像伝送送信装置１００、伝送路２００、映像伝送受信装置３００を含んで構成される。映像伝送送信装置１００は、時間分割部１０１、記憶部１０２、Ｎ個（Ｎは２以上）のバッファ部１０３−１〜１０３−Ｎ、Ｎ個の符号化部１０４−１〜１０４−Ｎを含んで構成される。映像伝送受信装置３００は、Ｎ個の復号部３０１−１〜３０１−Ｎ、バッファ部３０２−１〜３０２−Ｎ、時間多重部３０３、記憶部３０４を含んで構成される。

映像伝送送信装置１００は、入力された入力映像信号ｍｉを符号化し、Ｎ個の符号化信号を生成する。伝送路２００は、映像伝送送信装置１００が生成したＮ個の符号化信号を、映像伝送受信装置３００まで伝送する。伝送路２００は、光ファイバーなどを用いた有線通信による伝送路であってもよいし、マイクロ波などを用いた無線通信による伝送路であってもよい。映像伝送受信装置３００は、伝送路２００により伝送されたＮ個の信号を復号して、１つの出力映像信号ｍｏを生成する。

次に、映像伝送送信装置１００の構成を説明する。時間分割部１０１は、記憶部１０２が記憶するフレーム数Ｎｆ_ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）を読み出す。時間分割部１０１は、時間的に連続するＮｆ_ｉ個のフレームを含むＮ個のフレーム群に、入力映像信号ｍｉを時間分割して、分割信号を生成する。時間分割部１０１は、この分割信号を、バッファ部１０３−１〜１０３−Ｎに向けて順に分配することを反復して実行する。このとき、時間分割部１０１は、Ｎｆ_ｉ個のフレームを含むフレーム群の分割信号は、バッファ部１０３−ｉに分配する。すなわち、時間分割部１０１は、Ｎｆ_１個のフレームを含むフレーム群の分割信号は、バッファ部１０３−１に分配し、Ｎｆ_２個のフレームを含むフレーム群の分割信号は、バッファ部１０３−２に分配する

記憶部１０２は、時間分割部１０１が生成し、バッファ部１０３−ｉに入力する分割信号に含まれる時間的に連続するフレームの数Ｎｆ_ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）を記憶する。バッファ部１０３−１〜１０３−Ｎの各々は、入力された分割信号をバッファリングする。符号化部１０４−１〜１０４−Ｎの各々は、バッファ部１０３−１〜１０３−Ｎのうち、対応するものがバッファリングしている分割信号を読出し、符号化して、符号化信号を生成する。すなわち、符号化部１０４−１〜１０４−Ｎは、並列に動作し、符号化処理をする。

なお、時間分割部１０１がバッファ部１０３−１〜１０３−Ｎに分割信号を入力する際のフレームレートは、入力映像信号ｍｉと同じであるが、符号化部１０４−１〜１０４−Ｎが、バッファ部１０３−１〜１０３−Ｎから分割信号を読み出す際のフレームレートは、符号化部１０４−１〜１０４−Ｎ各々のフレームレートである。すなわち、バッファ部１０３−１〜１０３−Ｎがフレームレート変換器として機能している。

また、符号化部１０４−１〜１０４−Ｎが用いる映像符号化方式としては、例えば、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）−１、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４、ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ｜Ｈ．２６４、Ｈ．２６１など、動き補償など、時間相関を利用し、ＧＯＰ（Group Of Pictures）単位で符号化を行う映像符号化方式である。なお、符号化部１０４−１〜１０４−Ｎは、全て同じ映像符号化方式であってもよいし、異なっていてもよい。符号化部１０４−１〜１０４−Ｎが用いる映像符号化方式に複数種類の映像符号化方式が含まれる場合には、そのうち少なくとも１つが、上述した「動き補償など、時間相関を利用し、ＧＯＰ単位で符号化を行う映像符号化方式」であればよく、残りの映像符号化方式は、時間相関を利用しない符号化方式（例えば、Ｍｏｔｉｏｎ ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group））であってもよい。

記憶部１０２が記憶するフレーム数Ｎｆ_ｉは、符号化部１０４−iのＧＯＰ構造に応じた値である。ここで、符号化部１０４−ｉのＧＯＰに含まれるフレーム数となるイントラリフレッシュ周期（イントラピクチャまたはイントラスライスの挿入周期）がＦ_ｉ（Ｆ_ｉは自然数、好ましくは２以上の整数）フレームである場合、Ｎｆ_ｉ＝Ｇ_ｉ×Ｆ_ｉである。すなわち、時間分割部１０１は、バッファ部１０３−ｉに、連続するＧ_ｉ×Ｆ_ｉフレームが入力されるように、信号の入力先を順次切り替える。なお、係数Ｇ_ｉは、１以上の整数であるが、遅延量を最小化する観点から１であることが好ましい。

例えば、時間分割部１０１は、入力映像信号ｍｉの冒頭Ｇ_１×Ｆ_１フレームをバッファ部１０３−１に入力する。続いて、時間分割部１０１は、入力映像信号ｍｉの続くＧ_２×Ｆ_２フレームをバッファ部１０３−２に入力する。同様に、時間分割部１０１は、入力映像信号ｍｉのＧ_ｉ×Ｆ_ｉフレームをバッファ部１０３−ｉに入力する。このような動作をＮ回実行し、バッファ部１０３−１〜１０３−Ｎにそれぞれフレーム列を記憶させる。Ｎ回目の実行を終えた後は、引き続き入力映像信号ｍｉのＧ_１×Ｆ_１フレームをバッファ部１０３−１に入力する動作に戻り、上述同様の動作を繰り返す。なお、時間分割部１０１がバッファ部１０３−ｉへ分割信号を入力する時点では、前回入力された分割信号の読出しを、符号化部１０４−ｉは終えてなければならない。

次に、映像伝送受信装置３００の構成を説明する。復号部３０１−１〜３０１−Ｎの各々は、符号化部１０４−１〜１０４−Ｎのうち、対応するものが生成した符号化信号を、伝送路２００を介して受け、該符号化信号を復号処理して、復号信号を生成する。復号部３０１−１〜３０１−Ｎの各々は、バッファ部３０２−１〜３０２−Ｎのうち、対応するものに復号信号を入力する。バッファ部３０２−１〜３０２−Ｎの各々は、復号部３０１−１〜３０１−Ｎのうち、対応するものから入力された復号信号をバッファリングする。

時間多重部３０３は、記憶部３０４が記憶するフレーム数Ｎｆ_ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）を読み出す。時間多重部３０３は、バッファ部３０２−１〜３０２−Ｎの各々から、それぞれＮｆ_１〜Ｎｆ_Ｎ個のフレームの復号信号を読み出して、時間多重することを繰り返して、出力映像信号ｍｏを生成する。つまり、時間多重部３０３は、バッファ部３０２−１からＮｆ_１個のフレームを含む復号信号を読み出し、次にバッファ部３０２−２からＮｆ_２個のフレームを含む復号信号を読み出し、次にバッファ部３０２−３からＮｆ_３個のフレームを含む復号信号を読み出し、・・・次にバッファ部３０２−ＮからＮｆ_Ｎ個のフレームを含む復号信号を読み出し、次に、バッファ部３０２−１からＮｆ_１個のフレームを含む復号信号を読み出し、というようにして、各バッファ部から復号信号を順次読み出して、時間多重する。

なお、時間多重部３０３がバッファ部３０２−１〜３０２−Ｎから復号信号を読み出す際のフレームレートは、入力映像信号ｍｉおよび出力映像信号ｍｏと同じであるが、復号部３０１−１〜３０１−Ｎが、バッファ部３０２−１〜３０２−Ｎに復号信号を入力する際のフレームレートは、復号部３０１−１〜３０１−Ｎ各々のフレームレートである。すなわち、バッファ部３０２−１〜３０２−Ｎがフレームレート変換器として機能しており、これにより、出力映像信号ｍｏにおけるフレーム順序は、入力映像信号ｍｉにおけるフレーム順序と一致する。
記憶部３０４は、記憶部１０２と同じフレーム数Ｎｆ_ｉ（ｉ＝１〜Ｎ）を記憶する。

図２は、時間分割部１０１の動作を説明するフローチャートである。時間分割部１０１は、まず、記憶部１０２からフレーム数Ｎｆ_ｉを読み出す（Ｓａ１）。次に、時間分割部１０１は、バッファ部１０３−１〜１０３−Ｎの中から一つを選択する（Ｓａ２）。このとき、時間分割部１０１は、それまでに選択していたバッファ部より、枝番が一つ大きいバッファ部を選択する。例えば、それまで選択していたバッファ部がバッファ部１０３−３であれば、バッファ部１０３−４を選択する。なお、最初に選択するのは、バッファ部１０３−１であり、バッファ部１０３−Ｎの次に選択するのもバッファ部１０３−１である。

次に、時間分割部１０１は、カウンタをクリア（ゼロをセット）する（Ｓａ３）。次に、時間分割部１０１は、入力映像信号ｍｉの有無を判定し（Ｓａ４）、入力映像信号ｍｉが無いときは（Ｓａ４−Ｎｏ）、動作を終了する。入力映像信号ｍｉがあるときは（Ｓａ４−Ｙｅｓ）、時間分割部１０１は、１フレーム分の入力映像信号ｍｉを取得し（Ｓａ５）、取得した入力映像信号ｍｉを、ステップＳａ２にて選択したバッファ部に入力する（Ｓａ６）。そして、時間分割部１０１は、ステップＳａ２にて選択したバッファ部１０３−ｉに入力した入力映像信号ｍｉのフレーム数となっている。次に、時間分割部１０１は、カウンタの値が、ステップＳａ１で読み出したフレーム数Ｎｆ_ｉに達したか否かを判定する（Ｓａ８）。達していないときは（Ｓａ８−Ｎｏ）、時間分割部１０１は、ステップＳａ４に戻り、入力映像信号ｍｉの有無を判定する。また、達しているときは（Ｓａ８−Ｙｅｓ）、時間分割部１０１は、ステップＳａ２に戻り、次の枝番のバッファ部を選択する。

図３は、時間多重部３０３の動作を説明するフローチャートである。時間多重部３０３は、まず、記憶部３０４からフレーム数Ｎｆ_ｉを読み出す（Ｓｂ１）。次に、時間多重部３０３は、バッファ部３０２−１〜３０２−Ｎの中から一つを選択する（Ｓｂ２）。このとき、時間多重部３０３は、それまでに選択していたバッファ部より、枝番が一つ大きいがバッファ部を選択する。例えば、それまで選択していたバッファ部がバッファ部３０２−３であれば、バッファ部３０２−４を選択する。なお、最初に選択するのは、バッファ部３０２−１であり、バッファ部３０２−Ｎの次に選択するのもバッファ部３０２−１である。

次に、時間多重部３０３は、カウンタをクリア（ゼロをセット）する（Ｓｂ３）。次に、時間多重部３０３は、選択したバッファ部に、未だ読み出していない復号信号があるか否かを判定する（Ｓｂ４）。読み出していない復号信号が無いときは（Ｓｂ４−Ｎｏ）、時間多重部３０３は、動作を終了する。読み出していない復号信号が有るときは（Ｓｂ４−Ｙｅｓ）、時間多重部３０３は、選択したバッファ部から１フレーム分の復号信号を取得し（Ｓｂ５）、取得した復号信号を、出力映像信号ｍｏとして出力する（Ｓｂ６）。そして、時間多重部３０３は、カウンタをカウントアップする（Ｓｂ７）。カウンタは、ステップＳｂ３にてクリアされているので、ここでカウントアップすることで、カウンタの値は、ステップＳｂ２にて選択したバッファ部３０２−ｉから読み出した復号信号のフレーム数となっている。次に、時間多重部３０３は、カウンタの値が、ステップＳｂ１で読み出したフレーム数Ｎｆ_ｉに達したか否かを判定する（Ｓｂ８）。達していないときは（Ｓｂ８−Ｎｏ）、時間多重部３０３は、ステップＳｂ４に戻り、未だ読み出していない復号信号があるか否かを判定する。また、達しているときは（Ｓｂ８−Ｙｅｓ）、時間多重部３０３は、ステップＳｂ２に戻り、次の枝番のバッファ部を選択する。

図４は、入力映像信号ｍｉと符号化部１０４−１、１０４−２の読出しタイミングとの関係を示す図である。図４は、Ｎが「２」の場合、すなわち、映像伝送送信装置１００がバッファ部１０３−１、１０３−２と符号化部１０４−１、１０４−２を有し、フレーム数Ｎｆ_１、Ｎｆ_２がともに「６」である場合の図である。図４において、Ｔａ１は、入力映像信号ｍｉにおけるフレームのタイミングを示す図である。Ｔａ２は、符号化部１０４−１がバッファ部１０３−１から各フレームを読み出すタイミングを示す図である。Ｔａ３は、符号化部１０４−２がバッファ部１０３−２から各フレームを読み出すタイミングを示す図である。

フレーム群Ｇａ１は、入力映像信号ｍｉにおける先頭の６個のフレームである。フレーム群Ｇａ１’は、このフレーム群Ｇａ１に対応する符号化部１０４−１が読み出す６個のフレームである。符号化部１０４−１は、バッファ部１０３−１にフレーム群Ｇａ１の分割信号が入力されると、読出しを開始するので、フレーム群Ｇａ１’の開始時刻は、フレーム群Ｇａ１の開始時刻Ｔｍａ１と同じである。

フレーム群Ｇａ２は、入力映像信号ｍｉにおけるフレーム群Ｇａ１の次の６個のフレームである。フレーム群Ｇａ２’は、このフレーム群Ｇａ２に対応する符号化部１０４−２が読み出す６個のフレームである。符号化部１０４−２は、バッファ部１０３−２にフレーム群Ｇａ２の分割信号が入力されると、読出しを開始するので、フレーム群Ｇａ２’の開始時刻は、フレーム群Ｇａ２の開始時刻Ｔｍａ２と同じである。

フレーム群Ｇａ１’のフレームレートは、ここでは入力映像信号ｍｉの半分であるので、フレーム群Ｇａ２’の読出しを符号化部１０４−２が開始しても、符号化部１０４−１は、フレーム群Ｇａ１’の読出しを続けている。しかし、符号化部１０４−１は、フレーム群Ｇａ２の次のフレーム群Ｇａ３に対応するフレーム群Ｇａ３’の読出しを開始する時刻Ｔｍａ３には、フレーム群Ｇａ１’の読出しを終了している。

図５は、復号部３０１−１、３０１−２のバッファ部３０２−１、３０２−２への入力タイミングと出力映像信号ｍｏとの関係を示す図である。図５は、Ｎが「２」の場合、すなわち、映像伝送受信装置３００が復号部３０１−１、３０１−２とバッファ部３０２−１、３０２−２を有し、フレーム数Ｎｆ_１、Ｎｆ_２がともに「６」である場合の図である。図５において、Ｔｂ１は、復号部３０１−１がバッファ部３０２−１に各フレームを入力するタイミングを示す図である。Ｔｂ２は、復号部３０１−２がバッファ部３０２−２に各フレームを入力するタイミングを示す図である。Ｔｂ３は、出力映像信号ｍｏにおけるフレームのタイミングを示す図である。

フレーム群Ｇｂ１は、復号部３０１−１がバッファ部３０２−１に入力する先頭の６個のフレームである。フレーム群Ｇｂ１’は、このフレーム群Ｇｂ１に対応する出力映像信号ｍｏにおける先頭の６個のフレームである。時間多重部３０３は、バッファ部３０２−１に対するフレーム群Ｇｂ１の入力が終了すると、読出しを開始するので、フレーム群Ｇｂ１’の開始時刻は、フレーム群Ｇｂ１の終了時刻Ｔｍｂ１と同じである。

フレーム群Ｇｂ２は、復号部３０１−２がバッファ部３０２−２に入力する先頭の６個のフレームである。フレーム群Ｇｂ２’は、このフレーム群Ｇｂ２に対応する出力映像信号ｍｏにおけるフレーム群であり、フレーム群Ｇｂ１’の次の６個のフレームである。時間多重部３０３は、バッファ部３０２−２に対するフレーム群Ｇｂ２の入力が終了すると、読出しを開始するので、フレーム群Ｇｂ２’の開始時刻は、フレーム群Ｇｂ２の終了時刻Ｔｍｂ２と同じである。

フレーム群Ｇｂ１’、すなわち出力映像信号ｍｏのフレームレートは、ここではフレーム群Ｇｂ１、Ｇｂ２、Ｇｂ３の２倍であるので、時間多重部３０３は、フレーム群Ｇｂ１’の次のフレーム群Ｇｂ２’に対応するフレーム群Ｇｂ２の入力が終了する時刻Ｔｍｂ２には、フレーム群Ｇｂ１’の出力を終了している。

このように、本実施形態では、時間分割部１０１が、バッファ部１０３−ｉに連続するＧ_ｉ×Ｆ_ｉフレームが入力されるように、信号の入力先を順次切り替える。これにより、符号化部１０４−１〜１０４−Ｎ各々が符号化を行う際に、各ＧＯＰに属するフレームは、入力映像信号ｍｉにおいて時間的に連続したフレームとなる。上述のＭＰＥＧ−１、２、４、４ ＡＶＣ｜Ｈ．２６４、Ｈ．２６１などの映像符号化方式では、利用する時間相関は、ＧＯＰ内の時間相関である。したがって、符号化部１０４−１〜１０４−Ｎにおける符号化処理において、時間的に連続したフレームの時間相関を利用することができ、符号化効率の低下を抑制することができる。

［第１の実施形態の変形例］
第１の実施形態では、符号化部１０４−１〜１０４−Ｎが符号化した信号は、それぞれ独立した状態で映像伝送受信装置３００まで伝送されたが、これらの信号を多重して、一つの信号にしてから伝送するようにしてもよい。

図６は、本変形例における映像伝送システム１０ａの構成を示す概略ブロック図である。映像伝送システム１０ａは、映像伝送送信装置１００と映像伝送受信装置３００とに変えて、映像伝送送信装置１００ａと映像伝送受信装置３００ａとを有する点のみが、図１の映像伝送システム１０と異なる。

映像伝送送信装置１００ａは、符号化部１０４−１〜１０４−Ｎが生成した符号化信号を多重する多重部１０５を有する点のみが、映像伝送送信装置１００と異なる。多重部１０５は、例えば、符号化１０４−１〜１０４−Ｎ各々が生成した符号化信号を映像ＥＳ（Elementary Stream；エレメンタリーストリーム）として、ＴＳ（Transport Stream；トランスポートストリーム）レベルで多重し、一つのＴＳを生成する。多重部１０５は、生成したＴＳを、伝送路２００を介して、映像伝送受信装置３００ａに伝送する。

映像伝送受信装置３００ａは、伝送路２００を介して伝送された信号（ＴＳ）を、分離して復号部３０１−１〜３０１−Ｎに入力する分離部３０５を有する点のみが、映像伝送受信装置３００と異なる。分離部３０５は、例えば、映像伝送送信装置１００ａから伝送されてきたＴＳからＮ個の映像ＥＳを分離し、分離した映像ＥＳ各々を、復号部３０１−１〜３０１−Ｎのいずれかに入力する。

本変形例においても、第１の実施形態と同様に、符号化部１０４−１〜１０４−Ｎにおける符号化処理において、時間的に連続したフレームの時間相関を利用することができ、符号化効率の低下を抑制することができる。

［第２の実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。図７は、本実施形態による映像伝送システム１０ｂの構成を示す概略ブロック図である。図７に示すように、映像伝送システム１０ｂは、図１の映像伝送システム１０とは、映像受信装置３００に変えて、映像伝送受信装置３００ｂを有する点のみが異なる。その他の構成は、図１の映像伝送システム１０と同様であるので説明を省略する。ただし、本実施形態では、記憶部１０２が記憶するフレーム数Ｎｆ_ｉは、符号化部１０４−ｉにおけるＧＯＰを構成するフレーム数Ｆ_ｉである。すなわち、係数Ｇ_ｉ＝１である。

映像伝送受信装置３００ｂは、復号部３０１ｂ−１〜３０１ｂ−Ｎ、バッファ部３０２ｂ−１〜３０２ｂ−Ｎ、時間多重部３０３ｂを含んで構成される。復号部３０１ｂ−１〜３０１ｂ−Ｎの各々は、符号化部１０４−１〜１０４−Ｎのうち、対応するものが生成した符号化信号、伝送路２００を介して受け、該符号化信号を復号処理して、復号信号を生成する。さらに、復号部３０１ｂ−１〜３０１ｂ−Ｎの各々は、復号信号に、符号化信号におけるＧＯＰの終了位置を示す信号を含める。バッファ部３０２ｂ−１〜３０２ｂ−Ｎは、ＧＯＰの終了位置を示す信号を含む復号信号をバッファリングする。時間多重部３０３ｂは、バッファ部３０２ｂ−１〜３０２ｂ−Ｎの各々から、ＧＯＰの終了位置までの復号信号を順に読出して、多重し、出力映像信号ｍｏを生成する。

図８は、時間多重部３０３ｂの動作を説明するフローチャートである。図８のフローチャートは、図３のフローチャートと比較すると、ステップＳｂ１、Ｓｂ３、Ｓｂ７が無い点と、ステップＳｂ８に変えてステップＳｃ８を有する点のみが異なる。ステップＳｃ８では、時間多重部３０３ｂは、ステップＳｂ５で取得したフレームで、ＧＯＰが終了しているか否かを判定する。この判定は、ＧＯＰの終了位置を示す信号が該フレームの後に配置されているか否かに基づき行われる。時間多重部３０３ｂは、ステップＳｃ８の判定で、ＧＯＰが終了してないと判定されたときは（Ｓｃ８−Ｎｏ）、ステップＳｂ４に戻り、ＧＯＰが終了していると判定されたときは（Ｓｃ８−Ｙｅｓ）、ステップＳｂ２に戻る。

本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、符号化部１０４−１〜１０４−Ｎにおける符号化処理において、時間的に連続したフレームの時間相関を利用することができ、符号化効率の低下を抑制することができる。
さらに、復号部３０１ｂ−１〜３０１ｂ−Ｎが復号信号に含めた、ＧＯＰの終了位置を示す信号を参照して、時間多重部３０３ｂは、読み出すバッファ部を切り替えるので、映像伝送送信装置１００における時間分割と、映像伝送受信装置３００ｂにおける多重とを同期させて、入力映像信号ｍｉにおけるフレーム順と出力映像信号ｍｏにおけるフレーム順とを容易に一致させることができる。

また、上述の各実施形態では、映像伝送送信装置１００、１００ａは符号化部１０４−１〜１０４−Ｎを備え、映像伝送受信装置３００、３００ａ、３００ｂは復号部３０１−１〜３０１−Ｎまたは３０１ｂ−１〜３０１ｂ−Ｎを備えるとして説明した。しかし、映像伝送送信装置は、符号化部を備えなくてもよいし、映像伝送受信装置は、復号部を備えなくてもよい。

そのような構成の例を、図９に示す。図９に示す映像伝送システム１０ｃは、映像伝送送信装置１００ｃ、Ｎ個の符号化装置１０４ｃ−１〜１０４ｃ−Ｎ、伝送路２００、Ｎ個の復号装置３０１ｃ−１〜３０１ｃ−Ｎ、映像伝送受信装置３００ｃを含んで構成される。映像伝送送信装置１００ｃ（映像信号分割装置）は、符号化部１０４−１〜１０４−Ｎを備えない点を除いて、映像伝送送信装置１００と同様である。また、映像伝送受信装置３００ｃは、復号部３０１−１〜３０１−Ｎを備えない点を除いて、映像伝送受信装置３００と同様である。

映像伝送システム１０ｃでは、バッファ部１０３−１〜１０３−Ｎの各々がバッファリングした分割信号を、符号化装置１０４ｃ−１〜１０４ｃ−Ｎのうち、対応するものが符号化する。また、復号装置３０１ｃ−１〜３０１ｃ−Ｎの各々は、符号化装置１０４ｃ−１〜１０４ｃ−Ｎのうち、対応するものが符号化した符号化信号を復号し、バッファ部３０２−１〜３０２−Ｎのうち、対応するものに入力する。

また、上述の各実施形態では、符号化部１０４−１〜１０４−Ｎの各々において、ＧＯＰに含まれるフレーム数は、時間経過により変化しないものとして説明した。しかし、ＧＯＰに含まれるフレーム数を変更できるようにしてもよい。そのような構成の例を、図１０に示す。図１０に示す映像伝送システム１０ｄは、映像伝送送信装置１００ｄ、伝送路２００、映像伝送受信装置３００ｄを含んで構成される。映像伝送送信装置１００ｄは、記憶部１０２ではなく、ＧＯＰ制御部１０６を備える。映像伝送受信装置３００ｄは、記憶部３０４ではなく、ＧＯＰ制御部３０６を備える。

ＧＯＰ制御部１０６は、符号化部１０４−１〜１０４−Ｎ各々に対して、ＧＯＰに含むフレーム数を決定し、符号化部１０４−１〜１０４−ＮおよびＧＯＰ制御部３０６に通知する。ＧＯＰ制御部１０６は、決定したフレーム数を、各分割信号に含める時間的に連続するフレームの数として決定し、時間分割部１０１に通知する。ＧＯＰ制御部３０６は、通知されたフレーム数を、復号部３０１−１〜３０１−Ｎ、時間多重部３０３に通知する。

また、映像伝送送信装置１００、１００ａ、１００ｃ、１００ｄ、映像伝送受信装置３００、３００ａ、３００ｂ、３００ｃ、３００ｄ各々の機能もしくは一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各装置を実現するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ…映像伝送システム
１００、１００ａ、１００ｃ、１００ｄ…映像伝送送信装置
１０１…時間分割部
１０２…記憶部
１０３−１〜１０３−Ｎ…バッファ部
１０４−１〜１０４−Ｎ…符号化部
１０４ｃ−１〜１０４ｃ−Ｎ…符号化装置
１０５…多重部
１０６…ＧＯＰ制御部
２００…伝送路
３００…映像伝送受信装置
３０１−１〜３０１−Ｎ、３０１ｂ−１〜３０１ｂ−Ｎ…復号部
３０１ｃ−１〜３０１ｃ−Ｎ…復号装置
３０２−１〜３０２−Ｎ、３０２ｂ−１〜３０２ｂ−Ｎ…バッファ部
３０３…時間多重部
３０４…記憶部
３０５…分離部
３０６…ＧＯＰ制御部

Claims (5)

1. 並列に動作するＮ個（Ｎ：２以上の整数）の符号化器のうち、少なくとも１つが映像信号の時間的相関を利用して符号化処理を行う符号化器に映像信号を供給する映像信号分割装置であって、
   入力映像信号を時間的に連続する複数のフレームを含むＮ個のフレーム群に分割して分割信号を生成し、該生成した分割信号を前記Ｎ個の符号化器に向けて順に分配することを反復して実行する分割部を具備することを特徴とする映像信号分割装置。
2. 前記時間相関を利用する符号化処理は、ＧＯＰ内の時間相関を利用する符号化処理であり、
   前記フレーム群のフレーム数は、該フレーム群の分割信号を符号化する符号化処理におけるＧＯＰに含まれるフレーム数の整数倍であること
   を特徴とする請求項１に記載の映像信号分割装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の映像信号分割装置と、
   前記Ｎ個の符号化器と
   を具備することを特徴とする映像伝送送信装置。
4. 請求項３に記載の映像伝送送信装置から送信されるＮ個の符号化された映像信号を受信する映像伝送受信装置であって、
   前記符号化された映像信号を復号するＮ個の復号部と、
   前記Ｎ個の復号部が復号した映像信号を多重する多重部と
   を具備し、
   前記復号部は、前記符号化された映像信号におけるＧＯＰの終了位置を前記多重部に通知し、
   前記多重部は、前記復号部から通知されたＧＯＰの終了位置までのフレームが多重結果の映像信号において時間的に連続した状態で含まれるように、前記多重を行うこと
   を特徴とする映像伝送受信装置。
5. 映像信号を符号化する映像伝送送信装置と、前記映像伝送送信装置が符号化した映像を復号する映像伝送受信装置とを具備する映像伝送システムであって、
   前記映像伝送送信装置は、
   並列に動作するＮ個（Ｎ：２以上の整数）の符号化部であって、少なくとも１つが映像信号の時間的相関を利用して符号化処理を行う符号化部と、
   入力映像信号を時間的に連続する複数のフレームを含むＮ個のフレーム群に分割して分割信号を生成し、該生成した分割信号を前記Ｎ個の符号化部に向けて順に分配することを反復して実行する分割部と
   を具備し、
   前記映像伝送受信装置は、
   前記符号化部の各々が符号化した映像信号を復号するＮ個の復号部と、
   前記Ｎ個の復号部が復号した映像信号を多重する多重部と
   を具備することを特徴とする映像伝送システム。

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