JP6126583B2 - 符号化装置、復号装置及びこれらのプログラム - Google Patents

符号化装置、復号装置及びこれらのプログラム Download PDF

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Description

本発明は、１個以上のアクセスユニットをメディアユニットにカプセル化する符号化装置、復号装置及びこれらのプログラムに関する。
従来の符号化装置において、タイムスタンプが対応付けられたアクセスユニットのフォーマットとして、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）−２ Ｓｙｓｔｅｍで規定されたＰＥＳ（Packetized Elementary Stream）が知られている（非特許文献１）。
図１９（ａ）に示すように、このＰＥＳ９０には、ＰＥＳパケット長を示すフィールド（PES_packet_length）と、ＤＴＳ（Decoding Time Stamp）を示すフィールドと、ＰＴＳ（Presentation Time Stamp）を示すフィールドとが含まれている。さらに、このＰＥＳ９０には、１個のアクセスユニット（ＡＵ：Access Unit）をカプセル化（格納）できる。
なお、図１９（ａ）、（ｂ）では、一部フィールドの図示を省略した。
また、従来の符号化装置において、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）で規定されたＲＴＰ（Real-time Transport Protocol）ペイロードのフォーマットも知られている（非特許文献２）。
図１９（ｂ）に示すように、このＲＴＰペイロード９１には、基準となるタイムスタンプ（Base_Timestamp）を示すフィールドが含まれている。また、このＲＴＰペイロード９１では、アクセスユニットより細かい単位であるＮＡＬ（Network Adaptation Layer)ユニットを複数カプセル化できる。このとき、ＲＴＰペイロード９１には、ＮＡＬユニット毎に、このＮＡＬユニットのサイズ（NALu1_length,NALu2_length）を示すフィールドと、タイムスタンプからのオフセット値(NALu1_TS_offset,NALu2_TS_offset）を示すフィールドとが含まれる。
なお、ＲＴＰペイロード９１では、復号時刻という概念がなく、タイムスタンプが提示時刻を示している。
ITU-T Rec.H.222.0|ISO/IEC 13818-1 IETF RFC 3984 "RTP Payload Format for H.264 Video"
しかし、従来のＰＥＳ９０では、図１９（ａ）に示すように、複数のアクセスユニットをカプセル化することができない。また、従来のＰＥＳ９０では、アクセスユニットの大きさが数百バイトしかない音声信号において、ＰＥＳパケット長を示すフィールドが１６ビットの固定値のため、このフィールドが冗長となり、オーバーヘッドの原因となる。その一方、従来のＰＥＳでは、高解像度の映像信号において、このパケット長を示すフィールドのビット数が不足することがある。
また、従来のＲＴＰペイロード９１では、デコードのタイミングを示すフィールドが含まれていない。さらに、従来のＲＴＰペイロード９１では、１個のＮＡＬユニットをカプセル化する場合でも、各ＮＡＬユニットのサイズ情報を示すフィールドが必要なため、このフィールドが冗長となり、オーバーヘッドの原因となる。
以上のように、非特許文献１，２に記載の技術では、音声信号や映像信号をカプセル化する際に生じるオーバーヘッドやフィールド不足が問題となる。このため、最適なフォーマットでカプセル化を行いたいという強い要望がある。
そこで、本発明は、前記した問題を解決し、最適なフォーマットでカプセル化を可能とする符号化装置、復号装置及びこれらのプログラムを提供することを課題とする。
前記した課題に鑑みて、本願第１発明に係る符号化装置は、提示又は再生する時刻を示すＣＴＳと、復号する時刻を示すＤＴＳとが用いられるエンコード方式によって、入力信号を符号化する符号化装置であって、エンコーダと、差分値算出手段と、オフセット値算出手段と、カプセル化判定手段と、カプセル化手段とを備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、符号化装置は、エンコーダによって、入力信号をエンコードすることで、ＣＴＳ及びＤＴＳが対応付けられたアクセスユニットを生成する。また、符号化装置は、差分値算出手段によって、アクセスユニットのＤＴＳと、アクセスユニットの直前にエンコードされた他のアクセスユニットのＤＴＳとの差分値を算出する。そして、符号化装置は、オフセット値算出手段によって、アクセスユニットのＤＴＳとＣＴＳとの差であるオフセット値を算出する。
また、符号化装置は、カプセル化判定手段によって、予め設定された判定時間内で差分値が同一となり、かつ、オフセット値が同一となる１個以上のアクセスユニットをカプセル化単位として判定する。そして、符号化装置は、カプセル化手段によって、カプセル化単位に含まれる１個以上のアクセスユニットをメディアユニットにカプセル化し、同一の差分値及び同一のオフセット値をメディアユニットに付加する。
ここで、カプセル化手段は、１個のアクセスユニットをカプセル化する場合、カプセル化判定情報として、アクセスユニット毎のサイズ情報が含まれないことを示す値をメディアユニットに付加する。一方、カプセル化手段は、複数のアクセスユニットをカプセル化する場合、カプセル化判定情報として、アクセスユニット毎のサイズ情報が含まれることを示す値をメディアユニットに付加し、サイズ情報をメディアユニットに付加する。
このカプセル化手段でカプセル化されたメディアユニットは、複数のアクセスユニットがカプセル化された場合でも、デコードのタイミングを示すフィールド（差分値及びオフセット値）が１個ずつしか含まれない。さらに、このメディアユニットには、１個のアクセスユニットがカプセル化された場合、サイズ情報を示すフィールドが含まれない。このように、メディアユニットに冗長なフィールドが含まれないため、オーバーヘッドを削減することができる。
メディアユニットとは、アクセスユニットをパケット化するときのパケット形式（フォーマット）であり、このアクセスユニットをデコードする際の有用な情報（例えば、デコードのタイミングを示すタイムスタンプ）が格納される。
カプセル化判定情報とは、カプセル化されたアクセスユニットの数を判定するための情報である。言い換えるなら、カプセル化判定情報は、複数のアクセスユニットがカプセル化されているか否かを判定するための情報である。
サイズ情報とは、各アクセスユニットのサイズ（データ長）を示す情報である。
また、前記した課題に鑑みて、本願第２発明に係る符号化装置は、提示又は再生する時刻を示すＣＴＳが用いられるエンコード方式によって、入力信号を符号化する符号化装置であって、エンコーダと、差分値算出手段と、カプセル化判定手段と、カプセル化手段とを備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、符号化装置は、エンコーダによって、入力信号をエンコードすることで、ＣＴＳが対応付けられたアクセスユニットを生成する。また、符号化装置は、差分値算出手段によって、アクセスユニットのＣＴＳと、当該アクセスユニットの直前にエンコードされた他のアクセスユニットのＣＴＳとの差分値を算出する。
また、符号化装置は、カプセル化判定手段によって、予め設定された判定時間内で差分値が同一となる１個以上のアクセスユニットをカプセル化単位として判定する。そして、符号化装置は、カプセル化手段によって、カプセル化単位に含まれる１個以上のアクセスユニットをメディアユニットにカプセル化し、同一の差分値をメディアユニットに付加する。
ここで、カプセル化手段は、１個のアクセスユニットをカプセル化する場合、カプセル化判定情報として、アクセスユニット毎のサイズ情報が含まれないことを示す値をメディアユニットに付加し、複数のアクセスユニットをカプセル化する場合、カプセル化判定情報として、アクセスユニット毎のサイズ情報が含まれることを示す値をメディアユニットに付加し、サイズ情報をメディアユニットに付加する。
このカプセル化手段でカプセル化されたメディアユニットは、複数のアクセスユニットがカプセル化された場合でも、デコードのタイミングを示すフィールド（差分値）が１個しか含まれない。さらに、このメディアユニットには、１個のアクセスユニットがカプセル化された場合、サイズ情報を示すフィールドが含まれない。このように、メディアユニットに冗長なフィールドが含まれないため、オーバーヘッドを削減することができる。
また、本願第３発明に係る符号化装置は、カプセル化手段が、複数のアクセスユニットをカプセル化する場合、カプセル化判定情報として、予め設定されたアクセスユニットのサイズ範囲毎に異なる値をメディアユニットに付加すると共に、サイズ情報を、カプセル化判定情報の値に応じて予め設定されたビット数でメディアユニットに付加することを特徴とする。
かかる構成によれば、符号化装置は、各アクセスユニットのサイズに応じて、メディアユニットに付加するサイズ情報を可変長とする。これによって、符号化装置は、アクセスユニットが様々なサイズ（例えば、数百バイトから数ギガバイトまで）となる場合でも、サイズ情報を示すフィールドが冗長となる事態と、このサイズ情報を示すフィールドのビット数が不足する事態とを防止することができる。
また、前記した課題に鑑みて、本願第４発明に係る復号装置は、本願第１発明に係る符号化装置から、１個以上のアクセスユニットをカプセル化したメディアユニットが入力され、提示又は再生する時刻を示すＣＴＳと、復号する時刻を示すＤＴＳとが用いられるデコード方式によって、アクセスユニットをデコードする復号装置であって、複数カプセル判定手段と、メディアユニット抽出手段と、ＤＴＳ逆算手段と、ＣＴＳ逆算手段と、デコーダとを備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、復号装置は、複数カプセル判定手段によって、入力されたメディアユニットに付加されたカプセル化判定情報に基づいて、メディアユニットに複数のアクセスユニットがカプセル化されているか否かを判定する。また、復号装置は、メディアユニット抽出手段によって、複数カプセル判定手段で複数のアクセスユニットがカプセル化されていると判定されたとき、メディアユニットから複数のアクセスユニットを抽出し、複数のアクセスユニットがカプセル化されていないと判定されたとき、メディアユニットから１個のアクセスユニットを抽出する。
ここで、復号装置に入力されたメディアユニットには、複数のアクセスユニットがカプセル化された場合でも、デコードのタイミングを示すタイムスタンプ（差分値及びオフセット値）が１個ずつしか含まれない。一方、映像のアクセスユニットをデコードするには、アクセスユニット毎にＣＴＳ及びＤＴＳが必要となる。
このため、復号装置は、ＤＴＳ逆算手段によって、メディアユニットに付加された差分値と、メディアユニットから抽出したアクセスユニットの直前に位置する他のアクセスユニットのＤＴＳとを加えた値を、アクセスユニットのＤＴＳとして逆算する。また、復号装置は、ＣＴＳ逆算手段によって、メディアユニットに付加されたオフセット値と、ＤＴＳ逆算手段が逆算したアクセスユニットのＤＴＳとを加えた値を、当該メディアユニットから抽出したアクセスユニットのＣＴＳとして逆算する。そして、復号装置は、デコーダによって、ＤＴＳ及びＣＴＳが逆算されたアクセスユニットをデコードする。
また、前記した課題に鑑みて、本願第５発明に係る復号装置は、本願第２発明に係る符号化装置から、１個以上のアクセスユニットをカプセル化したメディアユニットが入力され、提示又は再生する時刻を示すＣＴＳが用いられるデコード方式によって、アクセスユニットをデコードする復号装置であって、複数カプセル判定手段と、メディアユニット抽出手段と、ＣＴＳ逆算手段と、デコーダとを備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、復号装置は、複数カプセル判定手段によって、入力されたメディアユニットに付加されたカプセル化判定情報に基づいて、メディアユニットに複数のアクセスユニットがカプセル化されているか否かを判定する。また、復号装置は、メディアユニット抽出手段によって、複数カプセル判定手段で複数のアクセスユニットがカプセル化されていると判定されたとき、メディアユニットから複数のアクセスユニットを抽出し、複数のアクセスユニットがカプセル化されていないと判定されたとき、メディアユニットから１個のアクセスユニットを抽出する。
ここで、復号装置に入力されたメディアユニットは、複数のアクセスユニットがカプセル化された場合でも、デコードのタイミングを示すタイムスタンプ（差分値）が１個しか含まれない。一方、音声のアクセスユニットをデコードするには、アクセスユニット毎にＣＴＳが必要となる。
このため、復号装置は、ＣＴＳ逆算手段によって、メディアユニットに付加された差分値と、メディアユニットから抽出したアクセスユニットの直前に位置する他のメディアユニットのＣＴＳとを加えた値を、アクセスユニットのＣＴＳとして逆算する。また、復号装置は、デコーダによって、ＣＴＳが逆算されたアクセスユニットをデコードする。
また、本願第６発明に係る復号装置は、メディアユニット抽出手段が、複数カプセル判定手段で複数のアクセスユニットがカプセル化されていると判定されたとき、メディアユニットに付加されたアクセスユニット毎のサイズ情報に基づいて、メディアユニットから複数のアクセスユニットを抽出する。
かかる構成によれば、復号装置は、サイズ情報を参照することで、各アクセスユニットがカプセル化されているメディアユニットのデータ領域を正確に特定することができる。
また、前記した課題に鑑みて、本願第７発明に係る符号化装置は、提示又は再生する時刻を示すＣＴＳと、復号する時刻を示すＤＴＳとが用いられるエンコード方式によって、入力信号を符号化する符号化装置であって、エンコーダと、カプセル化判定手段と、ＤＴＳ相対値算出手段と、ＣＴＳ相対値算出手段と、カプセル化手段と、送信手段と、を備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、符号化装置は、エンコーダによって、入力信号をエンコード方式によってエンコードすることで、ＣＴＳ及びＤＴＳが対応付けられたアクセスユニットを生成する。また、符号化装置は、カプセル化判定手段によって、予め設定されたカプセル化条件で１個以上のアクセスユニットをカプセル化単位として判定する。
このカプセル化条件とは、例えば、予め設定された個数のアクセスユニットをカプセル化単位とする、又は、予め設定された時間内にエンコードされたアクセスユニットをカプセル化単位とするというように、任意に設定できる条件のことである。
また、符号化装置は、ＤＴＳ相対値算出手段によって、最初にエンコードされたアクセスユニットのＤＴＳ相対値としてゼロを算出し、２番目以降にエンコードされたアクセスユニットのＤＴＳ相対値として、アクセスユニットのＤＴＳと、アクセスユニットの直前にエンコードされた他のアクセスユニットのＤＴＳとの差分を算出する。
また、符号化装置は、ＣＴＳ相対値算出手段によって、アクセスユニットのＣＴＳ相対値として、アクセスユニットのＣＴＳと、アクセスユニットの直後にエンコードされた他のアクセスユニットのＣＴＳとの差分を算出する。
また、符号化装置は、カプセル化手段によって、カプセル化単位として判定された１個以上のアクセスユニットをメディアユニットにカプセル化し、アクセスユニット毎にＤＴＳ相対値及びＣＴＳ相対値を付加する。そして、符号化装置は、送信手段によって、メディアユニットと、メディアユニットの先頭を示す絶対時刻が含まれる制御信号とを送信する。
このように、符号化装置では、ＤＴＳ及びＣＴＳの基準となる絶対時刻が制御信号に付加され、ＤＴＳ相対値及びＣＴＳ相対値がアクセスユニットに付加されるフォーマットが採用されている。
また、前記した課題に鑑みて、本願第８発明に係る符号化装置は、提示又は再生する時刻を示すＣＴＳが用いられるエンコード方式によって、入力信号を符号化する符号化装置であって、エンコーダと、カプセル化判定手段と、ＣＴＳ相対値算出手段と、カプセル化手段と、送信手段と、を備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、符号化装置は、エンコーダによって、入力信号をエンコード方式によってエンコードすることで、ＣＴＳが対応付けられたアクセスユニットを生成する。また、符号化装置は、カプセル化判定手段によって、予め設定されたカプセル化条件で１個以上のアクセスユニットをカプセル化単位として判定する。
また、符号化装置は、ＣＴＳ相対値算出手段によって、アクセスユニットのＣＴＳ相対値として、アクセスユニットのＣＴＳと、アクセスユニットの直後にエンコードされた他のアクセスユニットのＣＴＳとの差分を算出する。そして、符号化装置は、カプセル化手段によって、カプセル化単位として判定された１個以上のアクセスユニットをメディアユニットにカプセル化し、アクセスユニット毎にＣＴＳ相対値を付加する。さらに、符号化装置は、送信手段によって、メディアユニットと、メディアユニットの先頭を示す絶対時刻が含まれる制御信号とを対応付けて送信する。
このように、符号化装置では、ＣＴＳの基準となる絶対時刻が制御信号に付加され、ＣＴＳ相対値がアクセスユニットに付加されるフォーマットが採用されている。
また、本願第９発明に係る符号化装置は、送信手段が、所定のメディアユニットで共通する識別子と、メディアユニットで固有のシーケンス番号とを、メディアユニットと、メディアユニットに対応する制御信号とに付加する。
かかる構成によれば、符号化装置は、メディアユニットと、制御信号とを正確に対応づけることができる。
また、前記した課題に鑑みて、本願第１０発明に係る復号装置は、本願第７発明に係る符号化装置から、１個以上のアクセスユニットをカプセル化したメディアユニットが入力され、提示又は再生する時刻を示すＣＴＳと、復号する時刻を示すＤＴＳとが用いられるデコード方式によって、アクセスユニットをデコードする復号装置であって、受信手段と、メディアユニット抽出手段と、ＤＴＳ逆算手段と、ＣＴＳ逆算手段と、デコーダと、を備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、復号装置は、受信手段によって、メディアユニットと、メディアユニットの先頭を示す絶対時刻が含まれる制御信号とを受信する。また、復号装置は、メディアユニット抽出手段によって、メディアユニットから１個以上のアクセスユニットを抽出する。
また、復号装置は、ＤＴＳ逆算手段によって、先頭に位置するアクセスユニットのＤＴＳとして、メディアユニットに対応する制御信号の絶対時刻を逆算し、２番目以降に位置するアクセスユニットのＤＴＳとして、アクセスユニットのＤＴＳ相対値と、アクセスユニットの直前に位置する他のアクセスユニットのＤＴＳとを加えた値を逆算する。
また、復号装置は、ＣＴＳ逆算手段によって、メディアユニットに対応する制御信号の絶対時刻と、先頭に位置するアクセスユニットからアクセスユニットまでのＣＴＳ相対値の総和とを加えた値を、アクセスユニットの直後に位置する他のアクセスユニットのＣＴＳとして逆算する。そして、復号装置は、デコーダによって、ＤＴＳ及びＣＴＳが逆算されたアクセスユニットを、デコード方式によってデコードする。
このように、復号装置では、ＤＴＳ及びＣＴＳの基準となる絶対時刻が制御信号に付加され、ＤＴＳ相対値及びＣＴＳ相対値がアクセスユニットに付加されるフォーマットが採用されている。
また、前記した課題に鑑みて、本願第１１発明に係る復号装置は、本願第８発明に係る符号化装置から、１個以上のアクセスユニットをカプセル化したメディアユニットが入力され、提示又は再生する時刻を示すＣＴＳが用いられるデコード方式によって、アクセスユニットをデコードする復号装置であって、受信手段と、メディアユニット抽出手段と、ＣＴＳ逆算手段と、デコーダと、を備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、復号装置は、受信手段によって、メディアユニットと、メディアユニットの先頭を示す絶対時刻が含まれる制御信号とを受信する。また、復号装置は、メディアユニット抽出手段によって、メディアユニットから１個以上のアクセスユニットを抽出する。
また、復号装置は、ＣＴＳ逆算手段によって、メディアユニットに対応する制御信号の絶対時刻と、先頭に位置するアクセスユニットからアクセスユニットまでのＣＴＳ相対値の総和とを加えた値を、アクセスユニットの直後に位置する他のアクセスユニットのＣＴＳとして逆算する。そして、復号装置は、デコーダによって、ＣＴＳが逆算されたアクセスユニットを、デコード方式によってデコードする。
このように、復号装置では、ＣＴＳの基準となる絶対時刻が制御信号に付加され、ＣＴＳ相対値がアクセスユニットに付加されるフォーマットが採用されている。
また、本願第１２発明に係る復号装置は、受信手段が、所定のメディアユニットで共通する識別子と、メディアユニットで固有のシーケンス番号とが、受信したメディアユニットと、当該メディアユニットに対応する制御信号とに付加されていることを特徴とする。
かかる構成によれば、復号装置は、メディアユニットと、制御信号とを正確に対応づけることができる。
なお、本願第１，２，７，８発明に係る符号化装置は、コンピュータが備えるＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などのハードウェア資源を、前記した各手段として協調動作させるための符号化プログラムで実現することもできる。この符号化プログラムは、通信回線を介して配布してもよく、ＣＤ−ＲＯＭやフラッシュメモリ等の記録媒体に書き込んで配布してもよい。
なお、本願第４，５，１０，１１発明に係る復号装置は、コンピュータが備えるＣＰＵ、メモリ、ＨＤＤなどのハードウェア資源を、前記した各手段として協調動作させるための復号プログラムで実現することもできる。この復号プログラムは、通信回線を介して配布してもよく、ＣＤ−ＲＯＭやフラッシュメモリ等の記録媒体に書き込んで配布してもよい。
本発明によれば、以下のような優れた効果を奏する。
本願第１，４発明によれば、複数のアクセスユニットをカプセル化した場合でも、メディアユニットに、デコードのタイミングを示すフィールド（差分値及びオフセット値）が１個ずつしか含まれない。さらに、本願第１，４発明によれば、１個のアクセスユニットをカプセル化した場合、メディアユニットに、アクセスユニットのサイズ情報を示すフィールドが含まれない。従って、本願第１，４発明によれば、メディアユニットに冗長なフィールドが含まれないため、このメディアユニットのオーバーヘッドを削減し、最適なフォーマットでのカプセル化を可能とする。
本願第２，５発明によれば、複数のアクセスユニットをカプセル化した場合でも、メディアユニットに、デコードのタイミングを示すフィールド（差分値）が１個しか含まれない。さらに、本願第２，５発明によれば、１個のアクセスユニットをカプセル化した場合、メディアユニットに、アクセスユニットのサイズ情報を示すフィールドが含まれない。従って、本願第２，５発明によれば、メディアユニットに冗長なフィールドが含まれないため、このメディアユニットのオーバーヘッドを削減し、最適なフォーマットでのカプセル化を可能とする。
本願第３発明によれば、サイズ情報を示すフィールドが冗長となる事態と、このサイズ情報を示すフィールドのビット数が不足する事態とを防止することができる。
本願第６発明によれば、複数のアクセスユニットがカプセル化されているメディアユニットのデータ領域を正確に特定できるため、アクセスユニットを抽出する際にデータの欠落を防止することができる。
本願第７，１０発明によれば、ＤＴＳ及びＣＴＳの基準となる絶対時刻が制御信号に付加され、ＤＴＳ相対値及びＣＴＳ相対値がアクセスユニットに付加されるフォーマットが採用されている。このため、本願第７，１０発明によれば、アクセスユニットが復号される時刻の変更と、アクセスユニットが提示又は再生される時刻の変更と、メディアユニットの共通化と、伝送路の切り替えとを容易に実現できる、最適なフォーマットでのカプセル化を可能とする。
本願第８，１１発明によれば、ＣＴＳの基準となる絶対時刻が制御信号に付加され、ＣＴＳ相対値がアクセスユニットに付加されるフォーマットが採用されている。このため、本願第８，１１発明によれば、アクセスユニットが提示又は再生される時刻の変更と、メディアユニットの共通化と、伝送路の切り替えとを容易に実現できる、最適なフォーマットでのカプセル化を可能とする。
本願第９，１２発明によれば、メディアユニットと、制御信号とを正確に対応づけることができるため、正しいＤＴＳやＣＴＳを逆算することができる。
本発明の第１実施形態に係る符号化装置及び復号装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態において、（ａ）は１個のアクセスユニットがカプセル化されたメディアユニットのフォーマットを説明する図であり、（ｂ）は複数のアクセスユニットがカプセル化されたメディアユニットのフォーマットを説明する図である。 本発明の第１実施形態において、差分値及びオフセット値を説明する図である。 図１の符号化装置の動作を示すフローチャートである。 図１の復号装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る符号化装置及び復号装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態において、（ａ）は１個のアクセスユニットがカプセル化されたメディアユニットのフォーマットを説明する図であり、（ｂ）は複数のアクセスユニットがカプセル化されたメディアユニットのフォーマットを説明する図である。 本発明の第２実施形態において、差分値を説明する図である。 本発明の第３実施形態において、メディアユニットの共通化及び伝送路の切り替えを説明する説明図である。 本発明の第３実施形態に係る符号化装置及び復号装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態において、複数のアクセスユニットがカプセル化されたメディアユニットと、制御信号とのフォーマットを説明する図である。 本発明の第３実施形態において、絶対時刻とＣＴＳ相対値との関係を説明する説明図である。 図１０の符号化装置の動作を示すフローチャートである。 図１０の復号装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態に係る符号化装置及び復号装置の構成を示すブロック図である。 図１５の符号化装置の動作を示すフローチャートである。 図１５の復号装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態において、複数のアクセスユニットがカプセル化されたメディアユニットと、制御信号とのフォーマットを説明する図である。 （ａ）は従来のＰＥＳを説明する図であり、（ｂ）は従来のＲＴＰペイロードを説明する図である。
（第１実施形態）
［コンテンツ提供システムの概略］
以下、本発明の各実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、各実施形態において、同一の機能を有する手段には同一の符号を付し、説明を省略した。
図１に示すように、本発明の実施形態に係るコンテンツ提供システム１０００は、コンテンツ（映像）を提供するものであり、符号化装置１と、復号装置２とを備える。
このコンテンツ提供システム１０００は、ネットワークＮを介して、符号化装置１及び復号装置２が接続されている。このネットワークＮは、例えば、インターネット、イントラネット等のＩＰパケットの伝送路である。
本実施形態では、コンテンツ提供システム１０００が、符号化装置１及び復号装置２を１台ずつ備えることとする。
［符号化装置の構成］
以下、符号化装置１の構成について説明する。
符号化装置１は、入力信号としての映像信号をエンコードして、復号装置２に提供するものである。このため、符号化装置１は、エンコーダ１１と、タイムスタンプ算出手段１２と、カプセル化判定手段１５と、カプセル化手段１６とを備える。
エンコーダ１１は、ＣＴＳ及びＤＴＳを用いるエンコード方式によって、外部から入力された映像信号をエンコードすることで、ＣＴＳ及びＤＴＳが対応付けられた（付加された）アクセスユニットを生成するものである。
ここで、エンコーダ１１は、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）−２ Ｖｉｄｅｏ、又は、ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ（Advanced Video Coding）等の映像エンコード方式を用いて、入力された映像信号をエンコードし、映像のアクセスユニットを生成する。ここで、映像信号のようにアクセスユニットの復号順序と提示順序が異なる場合、アクセスユニット毎にＣＴＳとＤＴＳが対応付けられる。そして、エンコーダ１１は、ＣＴＳ及びＤＴＳが対応付けられたアクセスユニットを、順次、タイムスタンプ算出手段１２に出力する。
ＣＴＳ（Composition Time Stamp）は、提示又は再生する時刻を示す情報であり、ＰＴＳと同義で用いられることもある。
ＤＴＳは、復号する時刻を示す情報である。
アクセスユニットは、ＤＴＳが同一となる符号（入力信号）の集合である。
入力信号は、映像信号や音声信号など、エンコード及びデコードの対象となる信号である。
タイムスタンプ算出手段１２は、メディアユニットに付加するタイムスタンプ（ＤＴＳの差分値及びオフセット値）を算出するものであり、差分値算出手段１３と、オフセット値算出手段１４とを備える。
差分値算出手段１３は、エンコーダ１１から入力されたアクセスユニットのＤＴＳと、このアクセスユニットの直前にエンコードされた他のアクセスユニットのＤＴＳとの差分値を算出するものである。
ここで、差分値算出手段１３は、アクセスユニットが先頭の場合、直前のアクセスユニットが存在しないため、差分値を‘０’として算出する。このとき、差分値算出手段１３は、時間方向に連続したアクセスユニットに対して順次処理を行うため、図示を省略したメモリに、差分値を算出したアクセスユニットのＤＴＳを、他のアクセスユニットのＤＴＳとして一時記憶する。
また、差分値算出手段１３は、アクセスユニットが２番目以降の場合、入力されたアクセスユニットのＤＴＳと、一時記憶した他のアクセスユニットのＤＴＳとの差分値を算出する。
オフセット値算出手段１４は、エンコーダ１１から入力されたアクセスユニットのＤＴＳとＣＴＳとの差であるオフセット値を算出するものである。つまり、オフセット値算出手段１４は、同一のアクセスユニットに対応付けられたＤＴＳとＣＴＳとの差を、オフセット値として算出する。
その後、タイムスタンプ算出手段１２は、エンコーダ１１から入力されたアクセスユニットと、差分値算出手段１３が算出した差分値と、オフセット値算出手段１４が算出したオフセット値とを、順次、カプセル化判定手段１５に出力する。
カプセル化判定手段１５は、タイムスタンプ算出手段１２から入力されるアクセスユニットのうち、予め設定された判定時間内で、後記する判定条件を満たす１個以上のアクセスユニットをカプセル化単位として判定するものである。
この判定条件とは、差分値が同一となり、かつ、オフセット値が同一となる条件のことである。
また、カプセル化単位は、同一のメディアユニットにカプセル化できるアクセスユニットを示すものである。
つまり、カプセル化判定手段１５は、タイマーをカウントしながら、順次入力されるアクセスユニットが、判定条件を満たすか否かを判定する。そして、カプセル化判定手段１５は、タイマーが判定時間を経過した時点で、判定条件を満たしている１個以上のアクセスユニットをカプセル化単位として判定する
例えば、判定時間内に入力された２個のアクセスユニットが判定条件を満たす場合、カプセル化判定手段１５は、２個のアクセスユニットを同一のカプセル化単位として判定する。
一方、判定時間内に入力された２個のアクセスユニットが判定条件を満たさない場合、カプセル化判定手段１５は、２個のアクセスユニットを別々のカプセル化単位として判定する。
その後、カプセル化判定手段１５は、カプセル化単位毎に、差分値と、オフセット値と、カプセル化単位に含まれるアクセスユニットとを出力する。
カプセル化手段１６は、カプセル化判定手段１５でカプセル化単位として判定された１個以上のアクセスユニットをメディアユニットにカプセル化（格納）し、同一の差分値及び同一のオフセット値をメディアユニットに記述（付加）するものである。
＜メディアユニットのフォーマット＞
図２（ａ）を参照し、１個のアクセスユニット２００をカプセル化したメディアユニット１００について、説明する。
カプセル化手段１６は、ＤＴＳフィールド１０１に、入力された差分値を記述する。また、カプセル化手段１６は、ＣＴＳフィールド１０２に、入力されたオフセット値を記述する。そして、カプセル化手段１６は、カプセル化判定情報フィールド（Length_flag）１０３に、カプセル化判定情報として、サイズ情報が含まれないことを示す値（例えば、‘０’）を記述する。このカプセル化判定情報フィールド１０３は、例えば、２ビット幅で確保される。さらに、カプセル化手段１６は、１個のアクセスユニット２００をメディアユニット１００にカプセル化する（図２（ａ）のＡＵ）。
なお、メディアユニット１００は、タイムスタンプフラグ、拡張ヘッダフラグ、ランダムアクセスポイントフラグ等のフィールドを備えるが、本発明に直接関係しないため、説明及び図示を省略する。
また、メディアユニット１００の詳細は、例えば、参考文献「ハイブリッド型放送におけるメディアのトランスポート方式、情報処理学会研究報告、Vol.2011-AVN-72 No.1 2011/3/11」に記載されている。
次に、図２（ｂ）に示すように、２個のアクセスユニット２００をカプセル化したメディアユニット１００について、説明する。
この場合、カプセル化手段１６は、ＤＴＳフィールド１０１に、入力された差分値を記述する。また、カプセル化手段１６は、ＣＴＳフィールド１０２に、入力されたオフセット値を記述する。
また、カプセル化手段１６は、カプセル化判定情報フィールド１０３に、カプセル化判定情報として、サイズ情報が含まれることを示す値（例えば、‘０’以外）を記述する。このとき、カプセル化手段１６は、同一のメディアユニット１００に含まれる１個以上のアクセスユニット２００のうち、最大サイズを表現できるように、メディアユニット１００毎に異なる値を、カプセル化判定情報フィールド１０３に記述してもよい。
例えば、アクセスユニット２００のサイズが０バイトを超え６４キロバイト以下の場合（１６ビットの表現範囲）、カプセル化手段１６は、カプセル化判定情報フィールド１０３に‘１’を記述する。このとき、カプセル化手段１６は、サイズ情報フィールド（AU1_length,AU2_length）１０４を１６ビット幅で確保する。
また、例えば、アクセスユニット２００のサイズが６４キロバイトを越え、１６メガバイト以下の場合（２４ビットの表現範囲）、カプセル化手段１６は、カプセル化判定情報フィールド１０３に‘２’を記述する。また、カプセル化手段１６は、サイズ情報フィールド１０４を２４ビット幅で確保する。
また、例えば、アクセスユニット２００のサイズが１６メガバイトを越え、４ギガバイト以下の場合（３２ビットの表現範囲）、カプセル化手段１６は、カプセル化判定情報フィールド１０３に‘３’を記述する。また、カプセル化手段１６は、サイズ情報フィールド１０４を３２ビット幅で確保する。
そして、カプセル化手段１６は、所定のビット幅で確保されたサイズ情報フィールド１０４に、各アクセスユニット２００のサイズ情報を記述する。さらに、カプセル化手段１６は、複数のアクセスユニット２００をメディアユニット１００にカプセル化する（図２（ｂ）のＡＵ１，ＡＵ２）。
＜メディアユニットの差分値及びオフセット値＞
続いて、図３を参照し、メディアユニット１００に記述された差分値及びオフセット値について、説明する（適宜図１参照）。
この図３では、連続して６個のアクセスユニット２００１〜２００６が生成されたこととする（図３のＡＵ１〜ＡＵ６）。
また、１個目のメディアユニット１００１にアクセスユニット２００１がカプセル化され、２個目のメディアユニット１００２にアクセスユニット２００２，２００３がカプセル化されたこととする。また、３個目のメディアユニット１００３にアクセスユニット２００４，２００５がカプセル化され、４個目のメディアユニット１００４にアクセスユニット２００６がカプセル化されたこととする。
メディアユニット１００１では、アクセスユニット２００１の直前に他のアクセスユニットが存在しないため、ＤＴＳフィールド１０１１に差分値‘０’が記述される。また、メディアユニット１００１では、アクセスユニット２００１のＤＴＳとＣＴＳとの差を示すオフセット値が、ＣＴＳフィールド１０２１に記述される。
メディアユニット１００２では、アクセスユニット２００２のＤＴＳと、アクセスユニット２００１のＤＴＳとの差分値が、ＤＴＳフィールド１０１２に記述される。また、メディアユニット１００２では、アクセスユニット２００２のＤＴＳとＣＴＳとのオフセット値が、ＣＴＳフィールド１０２２に記述される。
ここで、アクセスユニット２００３のＤＴＳとアクセスユニット２００２のＤＴＳの差分値が、アクセスユニット２００２のＤＴＳとアクセスユニット２００１のＤＴＳとの差分値と同一であった。また、アクセスユニット２００３のＤＴＳとＣＴＳとのオフセット値が、アクセスユニット２００２のオフセット値と同一であった。このため、メディアユニット１００２では、ＤＴＳフィールド１０１２及びＣＴＳフィールド１０２２を、アクセスユニット２００２，２００３で共有できることになる。言い換えるなら、メディアユニット１００は、ＤＴＳフィールド１０１及びＣＴＳフィールド１０２を共有するため、差分値及びオフセット値が異なるアクセスユニット２００をカプセル化することができない。
メディアユニット１００３では、アクセスユニット２００４のＤＴＳと、アクセスユニット２００３のＤＴＳとの差分値が、ＤＴＳフィールド１０１３に記述される（図３のα）。
メディアユニット１００４では、アクセスユニット２００６のＤＴＳと、アクセスユニット２００５のＤＴＳとの差分値が、ＤＴＳフィールド１０１４に記述される（図３のβ）。
この他、メディアユニット１００３，１００４は、メディアユニット１００１，１００２と同様のため、説明を省略する。
また、図３では、メディアユニット１００の一部フィールドが本発明に直接関係しないため、図示を省略した。
その後、符号化装置１は、送信手段（不図示）によって、カプセル化手段１６で生成されたメディアユニット１００を、ネットワークＮを介して、復号装置２に送信する。例えば、送信手段は、メディアユニット１００をＩＰパケット化し、ネットワークＮに応じた伝送路符号化処理及び変調処理を行って、生成したＩＰパケットを送信する。
［復号装置の構成］
図１に戻り、復号装置２の構成について、説明する（適宜図２，図３参照）。
復号装置２は、符号化装置１が送信したメディアユニット１００から、１個又は複数のアクセスユニット２００を抽出し、抽出されたアクセスユニット２００をデコードするものである。このため、復号装置２は、複数カプセル判定手段２１と、逆カプセル化手段（メディアユニット抽出手段）２２と、タイムスタンプ逆算手段２３と、デコーダ２６とを備える。
ここで、復号装置２は、受信手段（不図示）によって、ネットワークＮを介して、符号化装置１からメディアユニット１００を受信する。例えば、受信手段は、ネットワークＮに応じた復調処理及び伝送路復号処理を行ってＩＰパケットを受信する。そして、受信手段は、受信したＩＰパケットからメディアユニット１００を抽出し、順次、複数カプセル判定手段２１に出力する。
複数カプセル判定手段２１は、入力されたメディアユニット１００のカプセル化判定情報フィールド１０３に基づいて、メディアユニット１００に複数のアクセスユニット２００がカプセル化されているか否かを判定するものである。
ここで、カプセル化判定情報フィールド１０３の値が‘０’以外の場合（例えば、‘１’〜‘３’）、複数カプセル判定手段２１は、メディアユニット１００に複数のアクセスユニット２００がカプセル化されていると判定する。
一方、カプセル化判定情報フィールド１０３の値が‘０’の場合、複数カプセル判定手段２１は、メディアユニット１００に複数のアクセスユニット２００がカプセル化されていないと判定する。
そして、複数カプセル判定手段２１は、複数のアクセスユニット２００がカプセル化されているか否かを示す判定結果と、メディアユニット１００とを、順次、逆カプセル化手段２２に出力する。
逆カプセル化手段２２は、複数カプセル判定手段２１の判定結果が複数のアクセスユニット２００がカプセル化されていないことを示すとき、入力されたメディアユニット１００から１個のアクセスユニット２００を抽出（逆カプセル化）するものである。この場合、逆カプセル化手段２２は、メディアユニット１００の全体を読み出せば、１個のアクセスユニット２００を抽出できるため、サイズ情報フィールド１０４を参照する必要がない。
なお、メディアユニット１００の全体サイズは、前記した受信手段によって、例えば、ＩＰパケットのＵＤＰヘッダが持つ長さ情報フィールドから特定できる。
また、逆カプセル化手段２２は、複数カプセル判定手段２１の判定結果が複数のアクセスユニット２００がカプセル化されていることを示すとき、入力されたメディアユニット１００から複数のアクセスユニット２００を抽出する。この場合、逆カプセル化手段２２は、サイズ情報フィールド１０４を参照して、各アクセスユニット２００がカプセル化されているメディアユニット１００のデータ領域を特定する必要がある。
そして、逆カプセル化手段２２は、メディアユニット１００から、ＤＴＳフィールド１０１に記述された差分値と、ＣＴＳフィールド１０２に記述されたオフセット値と抽出する。その後、逆カプセル化手段２２は、メディアユニット１００から抽出したアクセスユニット２００と、差分値と、オフセット値とを、順次、タイムスタンプ逆算手段２３に出力する。
タイムスタンプ逆算手段２３は、タイムスタンプ（差分値及びオフセット値）から、アクセスユニット２００のＤＴＳ及びＣＴＳを逆算するものであり、ＤＴＳ逆算手段２４と、ＣＴＳ逆算手段２５とを備える。
ＤＴＳ逆算手段２４は、差分値算出手段１３の逆演算を行うものである。
ＣＴＳ逆算手段２５は、オフセット値算出手段１４の逆演算を行うものである。
＜ＤＴＳ及びＣＴＳの逆算＞
図３に戻り、ＤＴＳ逆算手段２４によるＤＴＳの逆算、及び、ＣＴＳ逆算手段２５によるＣＴＳの逆算について、説明する（適宜図１参照）。
１個目のメディアユニット１００１では、アクセスユニット２００１の直前に他のアクセスユニットが存在せず、ＤＴＳフィールド１０１１に差分値として‘０’が記述されている。このため、ＤＴＳ逆算手段２４は、アクセスユニット２００１のＤＴＳの絶対値を‘０’として逆算する。このとき、ＤＴＳ逆算手段２４は、時間方向に連続したアクセスユニット２００に対して処理を行うため、図示を省略したメモリに、逆算したＤＴＳの値を、最新のアクセスユニット（他のアクセスユニット）２００１のＤＴＳとして一時記憶する。さらに、ＣＴＳ逆算手段２５は、アクセスユニット２００１で逆算したＤＴＳの値に、ＣＴＳフィールド１０２１に記述されたオフセット値をそのまま加算し、アクセスユニット２００１のＣＴＳとして逆算する。
２個目のメディアユニット１００２では、アクセスユニット２００２のＤＴＳと、アクセスユニット２００１のＤＴＳとの差分値が、ＤＴＳフィールド１０１２に記述されている。このため、ＤＴＳ逆算手段２４は、メモリに一時記憶されたアクセスユニット２００１のＤＴＳと、ＤＴＳフィールド１０１２に記述された差分値とを加えた値を、アクセスユニット２００２のＤＴＳとして逆算する。そして、ＤＴＳ逆算手段２４は、前記したメモリに、逆算したアクセスユニット２００２のＤＴＳの値を一時記憶して、メモリ内容を更新する。つまり、このメモリは、メディアユニット１００に含まれる最新のアクセスユニット２００のＤＴＳが逆算される都度、一時記憶したＤＴＳが更新される。
さらに、ＣＴＳ逆算手段２５は、ＣＴＳフィールド１０２２に記述されたオフセット値と、ＤＴＳ逆算手段２４が逆算したアクセスユニット２００２のＤＴＳとを加えた値を、アクセスユニット２００２のＣＴＳとして逆算する。
ここで、２個目のメディアユニット１００２は、アクセスユニット２００３もさらに含んでいる。このため、ＤＴＳ逆算手段２４及びＣＴＳ逆算手段２５は、アクセスユニット２００３のＤＴＳとＣＴＳとをそれぞれ逆算する。つまり、ＤＴＳ逆算手段２４は、メモリに一時記憶されたＤＴＳの値（すなわち、アクセスユニット２００２のＤＴＳの値）に、ＤＴＳフィールド１０１２に記述された差分値を加えて、アクセスユニット２００３のＤＴＳを逆算する。また、ＣＴＳ逆算手段２５は、ＤＴＳ逆算手段２４で逆算されたＤＴＳの値と、ＣＴＳフィールド１０２２に記述されたオフセット値とを加算して、アクセスユニット２００３のＣＴＳを逆算する。
なお、メディアユニット１００３，１００４での処理は、メディアユニット１００１，１００２と同様のため、説明を省略する。
その後、タイムスタンプ逆算手段２３は、ＤＴＳ逆算手段２４で逆算されたＤＴＳ及びＣＴＳ逆算手段２５で逆算されたＣＴＳをアクセスユニット２００に対応付けて、デコーダ２６に出力する。
図１に戻り、復号装置２の構成について、説明を続ける。
デコーダ２６は、タイムスタンプ逆算手段２３から入力されたアクセスユニット２００を、エンコーダ１１に対応した映像デコード方式（例えば、ＭＰＥＧ−２ Ｖｉｄｅｏ又はＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ）によって、デコードするものである。このアクセスユニット２００は、ＣＴＳとＤＴＳの両方が対応付けられているため、前記した映像デコード方式でデコードを行うことができる。
［符号化装置の動作］
図４を参照し、符号化装置１の動作について、説明する（適宜図１〜図３参照）。
符号化装置１は、エンコーダ１１によって、外部から入力された映像信号をエンコードすることで、ＣＴＳ及びＤＴＳが対応付けられたアクセスユニット２００を生成する（ステップＳ１１）。
符号化装置１は、差分値算出手段１３によって、アクセスユニット２００毎にＤＴＳの差分値を算出する。また、符号化装置１は、オフセット値算出手段１４によって、アクセスユニット２００毎に、ＤＴＳとＣＴＳとのオフセット値を算出する（ステップＳ１２）。
符号化装置１は、カプセル化判定手段１５によって、判定時間内で複数のアクセスユニット２００が判定条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１３）。
ここで、複数のアクセスユニット２００が判定条件を満たす場合（ステップＳ１３でＹｅｓ）、符号化装置１は、この複数のアクセスユニット２００をカプセル化単位として判定し、ステップＳ１４の処理に進む。
符号化装置１は、カプセル化手段１６によって、差分値及びオフセット値をメディアユニット１００に記述する。また、符号化装置１は、カプセル化手段１６によって、カプセル化単位に含まれる複数のアクセスユニット２００をメディアユニット１００にカプセル化する。さらに、符号化装置１は、カプセル化手段１６によって、カプセル化判定情報（例えば、‘１’〜‘３’の何れか）と、サイズ情報とをメディアユニット１００に記述する（ステップＳ１４）。
一方、１個のアクセスユニット２００が判定条件を満たす場合（ステップＳ１３でＮｏ）、符号化装置１は、この１個のアクセスユニット２００をカプセル化単位として判定し、ステップＳ１５の処理に進む。
符号化装置１は、カプセル化手段１６によって、差分値及びオフセット値をメディアユニット１００に記述する。また、符号化装置１は、カプセル化手段１６によって、カプセル化単位に含まれる１個のアクセスユニット２００をメディアユニット１００にカプセル化する。さらに、符号化装置１は、カプセル化手段１６によって、カプセル化判定情報（例えば、‘０’）をメディアユニット１００に記述する（ステップＳ１５）。
［復号装置の動作］
図５を参照し、復号装置２の動作について、説明する（適宜図１〜図３参照）。
復号装置２は、複数カプセル判定手段２１によって、符号化装置１から入力されたメディアユニット１００に記述されたカプセル化判定情報に基づいて、メディアユニット１００に複数のアクセスユニット２００がカプセル化されているか否かを判定する（ステップＳ２１）。
ここで、複数のアクセスユニット２００がカプセル化されている場合（ステップＳ２１でＹｅｓ）、復号装置２は、ステップＳ２２の処理に進む。
復号装置２は、逆カプセル化手段２２によって、サイズ情報に基づいて、入力されたメディアユニット１００から複数のアクセスユニット２００を抽出する（ステップＳ２２）。
一方、複数のアクセスユニット２００がカプセル化されていない場合（ステップＳ２１でＮｏ）、復号装置２は、ステップＳ２３の処理に進む。
復号装置２は、逆カプセル化手段２２によって、入力されたメディアユニット１００から１個のアクセスユニット２００を抽出する（ステップＳ２３）。
復号装置２は、ＤＴＳ逆算手段２４によって、アクセスユニット２００のＤＴＳを逆算する。また、復号装置２は、ＣＴＳ逆算手段２５によって、アクセスユニット２００のＣＴＳを逆算する（ステップＳ２４）。
復号装置２は、デコーダ２６によって、ＤＴＳ及びＣＴＳが逆算されたアクセスユニット２００をデコードする（ステップＳ２５）。
以上のように、本発明の第１実施形態に係る符号化装置１及び復号装置２は、複数のアクセスユニット２００をカプセル化した場合でも、メディアユニット１００に、デコードのタイミングを示すフィールド（ＤＴＳの差分値及びオフセット値）が１個ずつしか含まれない（図２（ｂ））。さらに、符号化装置１及び復号装置２は、１個のアクセスユニット２００をカプセル化した場合、メディアユニットに、サイズ情報フィールドが含まれない（図２（ａ））。このように、符号化装置１及び復号装置２は、メディアユニット１００に冗長なフィールドが含まれないため、このメディアユニット１００のオーバーヘッドを削減でき、最適なフォーマットでのカプセル化を可能とする。特に、符号化装置１及び復号装置２は、アクセスユニット２００毎にＤＴＳ及びＣＴＳのフィールドを単純に付加した場合に比べ、メディアユニット１００のオーバーヘッドを大幅に削減できることになる。
さらに、符号化装置１は、アクセスユニット２００のサイズに応じたビット数でサイズ情報フィールド１０４を確保する。このため、符号化装置１は、このサイズ情報フィールド１０４が冗長となる事態、及び、サイズ情報フィールド１０４のビット数が不足する事態を防止することができる。
さらに、復号装置２は、複数のアクセスユニット２００がカプセル化されている場合でも、サイズ情報フィールド１０４を参照することで、メディアユニット１００にカプセル化されている各アクセスユニット２００のデータ領域を正確に特定できる。このため、復号装置２は、アクセスユニット２００を抽出する際、データの欠落を防止することができる。
（第２実施形態）
図６を参照し、本発明の第２実施形態に係るコンテンツ提供システム１０００Ａについて、第１実施形態と異なる点を説明する。
コンテンツ提供システム１０００Ａは、コンテンツ（音声）を提供するものであり、符号化装置１Ａと、復号装置２Ａとを備える。
［符号化装置の構成］
符号化装置１Ａは、入力信号としての音声信号をエンコードして、復号装置２Ａに提供するものである。このため、符号化装置１Ａは、エンコーダ１１Ａと、タイムスタンプ算出手段１２Ａと、カプセル化判定手段１５Ａと、カプセル化手段１６Ａとを備える。
エンコーダ１１Ａは、ＣＴＳを用いるエンコード方式によって、外部から入力された音声信号をエンコードすることで、ＣＴＳが対応付けられたアクセスユニットを生成するものである。
ここで、エンコーダ１１Ａは、ＭＰＥＧ−２ ＡＡＣ（Advanced Audio Coding）等の音声エンコード方式を用いて、入力された音声信号をエンコードし、音声のアクセスユニットを生成する。ここで、音声信号のようにアクセスユニットの復号順序と提示順序が同じ場合、アクセスユニット毎にＣＴＳだけが対応付けられる。そして、エンコーダ１１Ａは、ＣＴＳが対応付けられたアクセスユニットをタイムスタンプ算出手段１２Ａに出力する。
タイムスタンプ算出手段１２Ａは、メディアユニットに付加するタイムスタンプ（ＣＴＳの差分値）を算出するものであり、差分値算出手段１３Ａを備える。
差分値算出手段１３Ａは、アクセスユニット毎に、アクセスユニットのＣＴＳと、直前のメディアユニットにカプセル化された他のアクセスユニットのＣＴＳとの差分値を算出するものである。
なお、差分値算出手段１３Ａは、ＤＴＳの代わりにＣＴＳを用いる以外、図１の差分値算出手段１３と同様のため、詳細な説明を省略する。
カプセル化判定手段１５Ａは、タイムスタンプ算出手段１２Ａから入力されたアクセスユニットのうち、判定時間内で、後記する判定条件を満たす１個以上のアクセスユニットをカプセル化単位として判定するものである。
なお、カプセル化判定手段１５Ａは、差分値が同一となる判定条件を用いる以外、図１のカプセル化判定手段１５と同様のため、詳細な説明を省略する。
カプセル化手段１６Ａは、カプセル化判定手段１５Ａで判定されたカプセル化単位に含まれる１個以上のアクセスユニットをメディアユニットにカプセル化（格納）し、同一の差分値をメディアユニットに付加するものである。
本実施形態では、音声信号をエンコードしているので、アクセスユニット２００にＤＴＳが対応付けられず、ＣＴＳだけが対応付けられる。従って、図７に示すように、カプセル化手段１６Ａが出力するメディアユニット１００Ａには、ＤＴＳフィールドが存在せず、ＣＴＳフィールド１０２だけが存在することになる。そして、図８に示すように、このメディアユニット１００ＡのＣＴＳフィールド１０２には、差分値算出手段１３Ａで算出されたＣＴＳの差分値が記述される。
この他、カプセル化手段１６Ａは、図１のカプセル化手段１６と同様のため、詳細な説明を省略する。
［復号装置の構成］
以下、復号装置２Ａの構成について、説明する。
復号装置２Ａは、符号化装置１Ａが送信したメディアユニット１００Ａから、１個又は複数のアクセスユニット２００を抽出し、抽出されたアクセスユニット２００をデコードするものである。このため、復号装置２Ａは、複数カプセル判定手段２１と、逆カプセル化手段（メディアユニット抽出手段）２２と、タイムスタンプ逆算手段２３Ａと、デコーダ２６Ａとを備える。
タイムスタンプ逆算手段２３Ａは、タイムスタンプ（ＣＴＳの差分値）から、アクセスユニット２００に対応するＣＴＳを逆算するものであり、ＣＴＳ逆算手段２５Ａを備える。
ＣＴＳ逆算手段２５Ａは、メディアユニット１００Ａに付加された差分値と、アクセスユニット２００の直前に位置する他のアクセスユニットのＣＴＳとを加えた値を、このアクセスユニット２００のＣＴＳとして逆算するものである。
なお、ＣＴＳ逆算手段２５Ａは、ＤＴＳの代わりにＣＴＳを用いる以外、図１のＤＴＳ逆算手段２４と同様のため、詳細な説明を省略する。
デコーダ２６Ａは、タイムスタンプ逆算手段２３Ａから入力されたアクセスユニット２００を、エンコーダ１１Ａに対応した音声デコード方式（例えば、ＭＰＥＧ−２ ＡＡＣ）によって、デコードするものである。このアクセスユニット２００には、ＣＴＳが対応付けられているため、前記した音声デコード方式でデコードを行うことができる。
なお、デコーダ２６Ａでは、ＤＴＳが対応付けられていないため、ＤＴＳとＣＴＳが同一であるとみなしてデコードを行う。
以上のように、本発明の第２実施形態に係る符号化装置１Ａ及び復号装置２Ａでは、音声コンテンツでも第１実施形態と同様の効果を奏する。
（第３実施形態）
［メディアユニットの共通化、伝送路の切り替え］
図９を参照し、メディアユニット１００Ｂの共通化、及び、伝送路の切り替えについて説明する。
図９に示すように、コンテンツ提供システム１０００Ｂは、コンテンツ（映像）を提供するものであり、地上配信局（符号化装置）１Ｂと、２台の受信機（復号装置）２Ｂ１，２Ｂ２と、放送衛星９２とを備える。
地上配信局１Ｂは、ネットワークＮを介して、コンテンツが格納されたメディアユニット１００Ｂを受信機２Ｂ１，２Ｂ２に送信するものである。
受信機２Ｂ１，２Ｂ２は、ネットワークＮを介して、地上配信局１Ｂからメディアユニット１００Ｂを受信して、コンテンツを再生するものである。また、受信機２Ｂ１，２Ｂ２は、放送波Ｗを介して、放送衛星９２からメディアユニット１００Ｂを受信して、コンテンツを再生する。
放送衛星９２は、図示を省略したアップリンク局から、メディアユニット１００Ｂを受信（アップリンク）するものである。そして、放送衛星９２は、放送波Ｗを介して、受信したメディアユニット１００を、受信機２Ｂ１，２Ｂ２に送信（ダウンリンク）する。
このように、地上配信局１Ｂと受信機２Ｂ１，２Ｂ２との間には、それぞれ、ネットワークＮによる伝送路が構築される。また、放送衛星９２と受信機２Ｂ１，２Ｂ２との間には、それぞれ、放送波Ｗによる伝送路が構築される。
まず、メディアユニット１００Ｂの共通化について、説明する。
従来方式において、地上配信局１Ｂから受信機２Ｂ１，２Ｂ２に同一のコンテンツを提供する場合を考える。従来方式では、各メディアユニットにＤＴＳやＣＴＳが絶対時刻の形式で含まれている。このため、従来方式では、受信機２Ｂ１，２Ｂ２のそれぞれに応じたメディアユニットを準備する必要があり、処理負担が重くなるという問題があった。
次に、伝送路の切り替えについて、説明する。
例えば、放送衛星９２が受信機２Ｂ１にメディアユニットを送信している際、降雨減衰のため、放送波ＷからネットワークＮに伝送路を切り替えて、地上配信局１Ｂからメディアユニット１００Ｂを送信する場合を考える。従来方式では、メディアユニットにＤＴＳやＣＴＳが絶対時刻の形式で含まれている。このため、従来方式では、放送波ＷやネットワークＮといった伝送路毎にメディアユニットを準備する必要があり、処理負担が重くなるという問題があった。
そこで、本願発明は、前記した問題を解決し、最適なフォーマットでカプセル化を可能とする地上配信局（符号化装置）、受信機（復号装置）及びこれらのプログラムを提供することを課題とする。
前記した課題に鑑みて、コンテンツ提供システム１０００Ｂでは、ＤＴＳ及びＣＴＳの基準となる絶対時刻を制御信号（不図示）に付加し、ＤＴＳ相対値及びＣＴＳ相対値をアクセスユニット（不図示）に付加するフォーマットを採用した。
これにより、コンテンツ提供システム１０００Ｂでは、受信機２Ｂ１，２Ｂ２それぞれに応じた制御信号を準備すれば、同じメディアユニット１００Ｂを受信機２Ｂ１，２Ｂ２で共通化することができる。すなわち、メディアユニット１００Ｂが、映像・音声メディアの最小利用単位として利用可能になる。
さらに、コンテンツ提供システム１０００Ｂでは、前記したフォーマットが採用されているため、伝送路毎に制御信号を準備すれば、同じメディアユニット１００Ｂを、伝送路を切り替えて受信機２Ｂ１に送信することができる。
［符号化装置の構成］
図１０を参照し、符号化装置１Ｂの構成について、説明する。
符号化装置１Ｂは、入力信号としての映像信号をエンコードして、復号装置２Ｂに提供するものである。このため、符号化装置１Ｂは、エンコーダ１１と、タイムスタンプ算出手段１２Ｂと、カプセル化判定手段１５Ｂと、カプセル化手段１６Ｂと、送信手段１９とを備える。
この図１０では、伝送路としてのネットワークＮを図示したが、放送波Ｗであってもよい。
エンコーダ１１は、ＣＴＳ及びＤＴＳを用いるエンコード方式によって、外部から入力された映像信号をエンコードすることで、ＣＴＳ及びＤＴＳが対応付けられた（付加された）アクセスユニットを生成するものである。そして、エンコーダ１１は、ＣＴＳ及びＤＴＳが対応付けられたアクセスユニットを、順次、カプセル化判定手段１５Ｂに出力する。
カプセル化判定手段１５Ｂは、予め設定されたカプセル化条件で、エンコーダ１１から入力された１個以上のアクセスユニットをカプセル化単位として判定するものである。そして、カプセル化判定手段１５Ｂは、カプセル化単位毎にエンコードされた順番で、アクセスユニットをタイムスタンプ算出手段１２Ｂに出力する。
このカプセル化条件とは、例えば、予め設定された個数のアクセスユニットをカプセル化単位とする、又は、予め設定された時間内にエンコードされたアクセスユニットをカプセル化単位とするというように、任意に設定できる条件のことである。
例えば、カプセル化条件は、遅延を抑えたい場合、１個のアクセスユニットをカプセル化単位とする条件で予め設定される。また、カプセル化条件は、映像信号であれば、ＧＯＰ（Group of Picture）分のアクセスユニット（例えば、１５個）をカプセル化単位とする条件で予め設定されてもよい。
タイムスタンプ算出手段１２Ｂは、アクセスユニット毎のタイムスタンプ（ＤＴＳ相対値及びＣＴＳ相対値）を算出するものであり、ＤＴＳ相対値算出手段１７と、ＣＴＳ相対値算出手段１８とを備える。
ＤＴＳ相対値算出手段１７は、最初にエンコードされたアクセスユニットのＤＴＳ相対値として、‘０’を算出するものである。
また、ＤＴＳ相対値算出手段１７は、２番目以降にエンコードされたアクセスユニットのＤＴＳ相対値として、このアクセスユニットのＤＴＳと、このアクセスユニットの直前にエンコードされた他のアクセスユニットのＤＴＳとの差分を算出する。
ＣＴＳ相対値算出手段１８は、アクセスユニットのＣＴＳ相対値として、このアクセスユニットのＣＴＳと、このアクセスユニットの直後にエンコードされた他のアクセスユニットのＣＴＳとの差分を算出するものである。
なお、ＤＴＳ相対値算出手段１７及びＣＴＳ相対値算出手段１８の詳細は、後記する。
その後、タイムスタンプ算出手段１２Ｂは、カプセル化単位毎にエンコードされた順番で、カプセル化判定手段１５Ｂから入力されたアクセスユニットと、ＤＴＳ相対値算出手段１７が算出したＤＴＳ相対値と、ＣＴＳ相対値算出手段１８が算出したＣＴＳ相対値とを、カプセル化手段１６Ｂに出力する。
カプセル化手段１６Ｂは、タイムスタンプ算出手段１２Ｂから入力されたアクセスユニットを、カプセル化単位毎にエンコードされた順番で、メディアユニット１００Ｂにカプセル化するものである。そして、カプセル化手段１６Ｂは、アクセスユニット毎にＤＴＳ相対値及びＣＴＳ相対値を付加し、カプセル化されたメディアユニット１００Ｂを送信手段１９に出力する。
送信手段１９は、カプセル化手段１６Ｂから入力されたメディアユニット１００Ｂと、制御信号３００とを、ネットワークＮを介して、復号装置２Ｂに送信するものである。
制御信号３００は、メディアユニット１００Ｂの先頭を示す絶対時刻が含まれている。例えば、制御信号３００は、コンテンツの構成や必要なコンポーネントの取得先を示す情報や絶対時刻が記述されたスタートアップコントロールメタデータである（参考文献参照）。
絶対時刻は、例えば、ＵＴＣ（Coordinated Universal Time）の時刻、又は、コンテンツの先頭を基準とした経過時刻が、予め設定される。
参考文献：青木他、「ハイブリッド型放送におけるメディアのトランスポート方式」、情報処理学会研究報告、２０１１年
ここで、送信手段１９は、ＩＤ（識別子）及びシーケンス番号を、メディアユニット１００Ｂと、メディアユニット１００Ｂに対応する制御信号３００とに付加することが好ましい。
つまり、送信手段１９は、伝送路毎にＩＤが予め設定され、メディアユニット１００Ｂが送信される伝送路に応じたＩＤを、メディアユニット１００Ｂ及び制御信号３００に付加する。
また、送信手段１９は、メディアユニット１００Ｂに既に付加されたシーケンス番号を管理する管理テーブル（不図示）を備える。そして、送信手段１９は、この管理テーブルのシーケンス番号をインクリメントし、新たなメディアユニット１００Ｂのシーケンス番号として付加する。
ＩＤは、所定のメディアユニット１００Ｂで共通する識別情報である。例えば、ＩＤは、同一伝送路のメディアユニット１００Ｂに同一の値が付されるように、他の配信環境と重複がなく、配信環境によらずユニークな値である。
シーケンス番号は、各メディアユニット１００Ｂで固有の識別情報である。
すなわち、各メディアユニット１００Ｂは、ＩＤ及びシーケンス番号の組で一意に識別することができる。
＜カプセル化の具体例＞
図１１を参照し、符号化装置１Ｂによるカプセル化の具体例を説明する。
図１１では、ＣＴＳフィールド１０２を「ＡＵの表示期間」と図示し、シーケンス番号フィールド１０６を「Ｓｅｑ＿Ｎｏ」と図示した。
この図１１では、連続して６個のアクセスユニット２００１〜２００６が生成されたこととする（図１１のＡＵ１〜ＡＵ６）。
また、図１１では、カプセル化条件が、３個のアクセスユニット２００をカプセル化単位とする条件で設定されたこととする。従って、カプセル化判定手段１５Ｂは、１個目のメディアユニット１００Ｂ１のカプセル化単位が、アクセスユニット２００１〜２００３であると判定し、２個目のメディアユニット１００Ｂ２のカプセル化単位が、アクセスユニット２００４〜２００６であると判定する。
また、図１１では、メディアユニット１００Ｂ１，１００Ｂ２と、これらメディアユニット１００Ｂ１，１００Ｂ２に対応する制御信号３００１，３００２とが、同一の伝送路で送信されることとする。
ＤＴＳ相対値算出手段１７は、先頭のアクセスユニット２００１のＤＴＳ相対値として、‘０’を算出し、ＤＴＳフィールド１０１１に記述する。また、ＤＴＳ相対値算出手段１７は、２番目のアクセスユニット２００２のＤＴＳ相対値として、このアクセスユニット２００２のＤＴＳと、先頭のアクセスユニット２００１のＤＴＳとの差分を算出し、ＤＴＳフィールド１０１２に記述する。また、ＤＴＳ相対値算出手段１７は、３番目のアクセスユニット２００３のＤＴＳ相対値として、このアクセスユニット２００３のＤＴＳと、２番目のアクセスユニット２００２のＤＴＳとの差分を算出し、ＤＴＳフィールド１０１３に記述する。
ここで、ＤＴＳ相対値算出手段１７は、ＩＤが同一であれば、異なるメディアユニット１００Ｂ１，１００Ｂ２にカプセル化されたアクセスユニット２００３，２００４の間でＤＴＳ相対値を算出する。すなわち、ＤＴＳ相対値算出手段１７は、４番目のアクセスユニット２００４のＤＴＳ相対値として、このアクセスユニット２００４のＤＴＳと、３番目のアクセスユニット２００３のＤＴＳとの差分を算出し、ＤＴＳフィールド１０１４に記述する。
また、ＤＴＳ相対値算出手段１７は、５番目のアクセスユニット２００５のＤＴＳ相対値として、このアクセスユニット２００５のＤＴＳと、４番目のアクセスユニット２００４のＤＴＳとの差分を算出し、ＤＴＳフィールド１０１５に記述する。また、ＤＴＳ相対値算出手段１７は、６番目のアクセスユニット２００６のＤＴＳ相対値として、このアクセスユニット２００６のＤＴＳと、５番目のアクセスユニット２００５のＤＴＳとの差分を算出し、ＤＴＳフィールド１０１６に記述する。
つまり、ＤＴＳ相対値算出手段１７は、下記式（１）〜式（６）に示すように、ＤＴＳ相対値を算出し、ＤＴＳフィールド１０１に記述する。
ＡＵ１＿ＤＴＳ相対値＝０ …式（１）
ＡＵ２＿ＤＴＳ相対値＝ＡＵ２＿ＤＴＳ−ＡＵ１＿ＤＴＳ …式（２）
ＡＵ３＿ＤＴＳ相対値＝ＡＵ３＿ＤＴＳ−ＡＵ２＿ＤＴＳ …式（３）
ＡＵ４＿ＤＴＳ相対値＝ＡＵ４＿ＤＴＳ−ＡＵ３＿ＤＴＳ …式（４）
ＡＵ５＿ＤＴＳ相対値＝ＡＵ５＿ＤＴＳ−ＡＵ４＿ＤＴＳ …式（５）
ＡＵ６＿ＤＴＳ相対値＝ＡＵ６＿ＤＴＳ−ＡＵ５＿ＤＴＳ …式（６）
ＣＴＳ相対値算出手段１８は、先頭のアクセスユニット２００１のＣＴＳ相対値として、このアクセスユニット２００１のＣＴＳと、２番目のアクセスユニット２００２のＣＴＳとの差分を算出し、ＣＴＳフィールド１０２１に記述する。また、ＣＴＳ相対値算出手段１８は、２番目のアクセスユニット２００２のＣＴＳ相対値として、このアクセスユニット２００２のＣＴＳと、３番目のアクセスユニット２００３のＣＴＳとの差分を算出し、ＣＴＳフィールド１０２２に記述する。
ここで、ＣＴＳ相対値算出手段１８は、ＩＤが同一であれば、異なるメディアユニット１００Ｂ１，１００Ｂ２にカプセル化されたアクセスユニット２００３，２００４の間でＣＴＳ相対値を算出する。すなわち、ＣＴＳ相対値算出手段１８は、３番目のアクセスユニット２００３のＣＴＳ相対値として、このアクセスユニット２００３のＣＴＳと、４番目のアクセスユニット２００４のＣＴＳとの差分を算出し、ＣＴＳフィールド１０２３に記述する。
また、ＣＴＳ相対値算出手段１８は、４番目のアクセスユニット２００４のＣＴＳ相対値として、このアクセスユニット２００４のＣＴＳと、５番目のアクセスユニット２００５のＣＴＳとの差分を算出し、ＣＴＳフィールド１０２４に記述する。また、ＣＴＳ相対値算出手段１８は、５番目のアクセスユニット２００５のＣＴＳ相対値として、このアクセスユニット２００５のＣＴＳと、６番目のアクセスユニット２００６のＣＴＳとの差分を算出し、ＣＴＳフィールド１０２５に記述する。
また、ＣＴＳ相対値算出手段１８は、６番目のアクセスユニット２００６のＣＴＳ相対値として、このアクセスユニット２００６のＣＴＳと、７番目のアクセスユニット２００（不図示）のＣＴＳとの差分を算出し、ＣＴＳフィールド１０２６に記述する。
なお、ＣＴＳ相対値算出手段１８は、６番目のアクセスユニット２００６が末尾の場合、入力信号が途切れた時刻、エンコーダ１１が動作を停止した時刻、又は、タイムアウトした時刻の何れかを、７番目のアクセスユニット２００のＣＴＳとみなし、ＣＴＳ相対値を算出すればよい。
つまり、ＣＴＳ相対値算出手段１８は、下記式（７）〜式（１２）に示すように、ＣＴＳ相対値を算出し、ＣＴＳフィールド１０２に記述する。
ＡＵ１＿ＣＴＳ相対値＝ＡＵ２＿ＣＴＳ−ＡＵ１＿ＣＴＳ …式（７）
ＡＵ２＿ＣＴＳ相対値＝ＡＵ３＿ＣＴＳ−ＡＵ２＿ＣＴＳ …式（８）
ＡＵ３＿ＣＴＳ相対値＝ＡＵ４＿ＣＴＳ−ＡＵ３＿ＣＴＳ …式（９）
ＡＵ４＿ＣＴＳ相対値＝ＡＵ５＿ＣＴＳ−ＡＵ４＿ＣＴＳ …式（１０）
ＡＵ５＿ＣＴＳ相対値＝ＡＵ６＿ＣＴＳ−ＡＵ５＿ＣＴＳ …式（１１）
ＡＵ６＿ＣＴＳ相対値＝ＡＵ７＿ＣＴＳ−ＡＵ６＿ＣＴＳ …式（１２）
送信手段１９は、メディアユニット１００Ｂ１，１００Ｂ２と、制御信号３００１，３００２とに共通するＩＤ（例えば、‘１’）を、メディアユニット１００Ｂ１，１００Ｂ２のＩＤフィールド１０５１，１０５２と、制御信号３００１，３０１２のＩＤフィールド３０１１，３０１２とに記述する。
また、送信手段１９は、メディアユニット１００Ｂ１のシーケンス番号（例えば、‘１’）を、メディアユニット１００Ｂ１のシーケンス番号フィールド１０６１と、メディアユニット１００Ｂ１に対応する制御信号３００１のシーケンス番号フィールド３０２１とに記述する。
また、送信手段１９は、メディアユニット１００Ｂ１の先頭を表す絶対時刻（ＭＵ１の先頭を表示する絶対時刻（Ｔ＿ｍｕ１））を、制御信号３００１の絶対時刻フィールド３０３１に記述する。
また、送信手段１９は、メディアユニット１００Ｂ２のシーケンス番号（例えば、‘２’）を、メディアユニット１００Ｂ２のシーケンス番号フィールド１０６２と、メディアユニット１００Ｂ２に対応する制御信号３００２のシーケンス番号フィールド３０２２とに記述する。
また、送信手段１９は、メディアユニット１００Ｂ２の先頭を表す絶対時刻（ＭＵ２の先頭を表示する絶対時刻（Ｔ＿ｍｕ２））を、制御信号３００２の絶対時刻フィールド３０３２に記述する。
なお、図１１では省略したが、メディアユニット１００Ｂ１，１００Ｂ２は、第１実施形態と同様、カプセル化判定情報フィールド１０３及びサイズ情報フィールド１０４（図２）を備えてもよい。この場合、カプセル化手段１６Ｂは、カプセル化判定情報フィールド１０３に、カプセル化判定情報として、サイズ情報が含まれることを示す値（例えば、‘０’以外）を記述する。また、カプセル化手段１６Ｂは、サイズ情報フィールド１０４に、各アクセスユニット２００のサイズ情報を記述する。
＜絶対時刻とＣＴＳ相対値との関係＞
図１２を参照し、絶対時刻「Ｔ＿ｍｕ」とＣＴＳ相対値との関係について、説明を補足する。（適宜図１０，図１１参照）。
先頭のアクセスユニット２００１のＣＴＳは、絶対時刻に等しくなる。言い換えるなら、先頭のアクセスユニット２００１は、ＣＴＳ及びＤＴＳが等しくなる。
２番目のアクセスユニット２００２のＣＴＳは、先頭のアクセスユニット２００１のＣＴＳにΔＴ＿ａｕ１を加えた値となる。言い換えるなら、ΔＴ＿ａｕ１が、２番目のアクセスユニット２００２と先頭のアクセスユニット２００１とのＣＴＳの差分を示す。従って、このΔＴ＿ａｕ１が、先頭のアクセスユニット２００１のＣＴＳ相対値として、ＣＴＳフィールド１０２１に記述される。
３番目のアクセスユニット２００３のＣＴＳは、２番目のアクセスユニット２００２のＣＴＳにΔＴ＿ａｕ２を加えた値となる。言い換えるなら、ΔＴ＿ａｕ２が、３番目のアクセスユニット２００３と２番目のアクセスユニット２００２とのＣＴＳの差分を示す。従って、このΔＴ＿ａｕ２が、２番目のアクセスユニット２００２のＣＴＳ相対値として、ＣＴＳフィールド１０２２に記述される。
なお、４番目のアクセスユニット２００４以降も同様のため、説明を省略する。
［復号装置の構成］
図１０に戻り、復号装置２Ｂの構成について、説明する。
復号装置２Ｂは、符号化装置１Ｂが送信したメディアユニット１００Ｂから、１個以上のアクセスユニット２００を抽出し、抽出されたアクセスユニット２００をデコードするものである。このため、復号装置２Ｂは、逆カプセル化手段（メディアユニット抽出手段）２２と、タイムスタンプ逆算手段２３Ｂと、デコーダ２６と、受信手段２７とを備える。
受信手段２７は、ネットワークＮ又は放送波Ｗを介して、符号化装置１からメディアユニット１００Ｂと、制御信号３００とを受信するものである。そして、受信手段２７は、受信したメディアユニット１００Ｂと、制御信号３００とを、順次、逆カプセル化手段２２Ｂに出力する。
逆カプセル化手段２２Ｂは、受信手段２７より入力されたメディアユニット１００Ｂから、１個以上のアクセスユニット２００を抽出（逆カプセル化）するものである。ここで、逆カプセル化手段２２は、サイズ情報フィールド１０４を参照して、各アクセスユニット２００がカプセル化されているメディアユニット１００Ｂのデータ領域を特定する。そして、逆カプセル化手段２２Ｂは、メディアユニット１００Ｂから抽出した順番でアクセスユニット２００をタイムスタンプ逆算手段２３Ｂに出力する。さらに、逆カプセル化手段２２Ｂは、受信手段２７から入力された制御信号３００をタイムスタンプ逆算手段２３Ｂに出力する。
タイムスタンプ逆算手段２３Ｂは、タイムスタンプ（ＤＴＳ相対値及びＣＴＳ相対値）から、アクセスユニット２００のＤＴＳ及びＣＴＳを逆算するものであり、ＤＴＳ逆算手段２４Ｂと、ＣＴＳ逆算手段２５Ｂとを備える。
ＤＴＳ逆算手段２４Ｂは、先頭に位置するアクセスユニット２００のＤＴＳとして、メディアユニット１００Ｂに対応する制御信号３００の絶対時刻を逆算するものである。
また、ＤＴＳ逆算手段２４Ｂは、２番目以降に位置するアクセスユニット２００のＤＴＳとして、アクセスユニット２００のＤＴＳ相対値と、アクセスユニット２００の直前に位置する他のアクセスユニットのＤＴＳとを加えた値を逆算する。
ＣＴＳ逆算手段２５Ｂは、メディアユニット１００Ｂに対応する制御信号３００の絶対時刻と、先頭に位置するアクセスユニット２００からこのアクセスユニット２００までのＣＴＳ相対値の総和とを加えた値を、アクセスユニット２００の直後に位置する他のアクセスユニットのＣＴＳとして逆算するものである。
＜逆カプセル化の具体例＞
図１１を参照し、復号装置２Ｂによる逆カプセル化の具体例を説明する（適宜図１０参照）。
ＤＴＳ逆算手段２４Ｂは、ＩＤ及びシーケンス番号を参照し、メディアユニット１００Ｂと制御信号３００との対応関係を求める。図１１の例では、ＤＴＳ逆算手段２４Ｂは、ＩＤ＝‘１’で、かつ、シーケンス番号＝‘１’のメディアユニット１００Ｂ１と、制御信号３００１とを対応付ける。またＤＴＳ逆算手段２４Ｂは、ＩＤ＝‘１’で、かつ、シーケンス番号＝‘２’のメディアユニット１００Ｂ２と、制御信号３００２とを対応付ける。
また、ＤＴＳ逆算手段２４Ｂは、先頭のアクセスユニット２００１のＤＴＳとして、制御信号３００１の絶対時刻フィールド３０３１に記述された絶対時刻を逆算する。また、ＤＴＳ逆算手段２４Ｂは、２番目のアクセスユニット２００２のＤＴＳとして、このアクセスユニット２００２のＤＴＳフィールド１０１２に記述されたＤＴＳ相対値と、既に求められた先頭のアクセスユニット２００１のＤＴＳとを加えた値を逆算する。また、ＤＴＳ逆算手段２４Ｂは、３番目のアクセスユニット２００３のＤＴＳとして、このアクセスユニット２００３のＤＴＳフィールド１０１３に記述されたＤＴＳ相対値と、既に求められた２番目のアクセスユニット２００２のＤＴＳとを加えた値を逆算する。
ここで、ＤＴＳ逆算手段２４Ｂは、ＩＤが同一であれば、異なるメディアユニット１００Ｂ１，１００Ｂ２にカプセル化されたアクセスユニット２００３，２００４の間でＤＴＳを逆算する。すなわち、ＤＴＳ逆算手段２４Ｂは、４番目のアクセスユニット２００４のＤＴＳとして、このアクセスユニット２００４のＤＴＳフィールド１０１４に記述されたＤＴＳ相対値と、既に求められた３番目のアクセスユニット２００３のＤＴＳとを加えた値を逆算する。
また、ＤＴＳ逆算手段２４Ｂは、５番目のアクセスユニット２００５のＤＴＳとして、このアクセスユニット２００５のＤＴＳフィールド１０１５に記述されたＤＴＳ相対値と、既に求められた４番目のアクセスユニット２００４のＤＴＳとを加えた値を逆算する。また、ＤＴＳ逆算手段２４Ｂは、６番目のアクセスユニット２００６のＤＴＳとして、このアクセスユニット２００６のＤＴＳフィールド１０１６に記述されたＤＴＳ相対値と、既に求められた５番目のアクセスユニット２００５のＤＴＳとを加えた値を逆算する。
つまり、ＤＴＳ逆算手段２４Ｂは、下記式（１３）〜式（１７）に示すように、ＤＴＳを逆算する。
ＡＵ１＿ＤＴＳ＝制御信号３００１の絶対時刻
ＡＵ２＿ＤＴＳ＝ＡＵ２＿ＤＴＳ相対値＋ＡＵ１＿ＤＴＳ …式（１３）
ＡＵ３＿ＤＴＳ＝ＡＵ３＿ＤＴＳ相対値＋ＡＵ２＿ＤＴＳ …式（１４）
ＡＵ４＿ＤＴＳ＝ＡＵ４＿ＤＴＳ相対値＋ＡＵ３＿ＤＴＳ …式（１５）
ＡＵ５＿ＤＴＳ＝ＡＵ５＿ＤＴＳ相対値＋ＡＵ４＿ＤＴＳ …式（１６）
ＡＵ６＿ＤＴＳ＝ＡＵ６＿ＤＴＳ相対値＋ＡＵ５＿ＤＴＳ …式（１７）
ＣＴＳ逆算手段２５Ｂは、ＤＴＳ逆算手段２４Ｂと同様、ＩＤ及びシーケンス番号を参照し、メディアユニット１００Ｂと制御信号３００との対応関係を求める。
また、ＣＴＳ逆算手段２５Ｂは、先頭のアクセスユニット２００１のＣＴＳとして、制御信号３００１の絶対時刻フィールド３０３１に記述された絶対時刻を逆算する。
また、ＣＴＳ逆算手段２５Ｂは、２番目のアクセスユニット２００２のＣＴＳとして、制御信号３００１の絶対時刻と、先頭のアクセスユニット２００１のＣＴＳ相対値とを加えた値を逆算する。
また、ＣＴＳ逆算手段２５Ｂは、アクセスユニット２００１，２００２のＣＴＳ相対値の総和を算出する。そして、ＣＴＳ逆算手段２５Ｂは、３番目のアクセスユニット２００３のＣＴＳとして、この総和に絶対時刻を加えた値を逆算する。
ここで、ＣＴＳ逆算手段２５Ｂは、ＩＤが同一であれば、異なるメディアユニット１００Ｂ１，１００Ｂ２にカプセル化されたアクセスユニット２００３，２００４の間でＣＴＳを逆算する。すなわち、ＣＴＳ逆算手段２５Ｂは、アクセスユニット２００１〜２００３のＣＴＳ相対値の総和を算出する。そして、ＣＴＳ逆算手段２５Ｂは、４番目のアクセスユニット２００４のＣＴＳとして、この総和に絶対時刻を加えた値を逆算する。
また、ＣＴＳ逆算手段２５Ｂは、アクセスユニット２００１〜２００４のＣＴＳ相対値の総和を算出する。そして、ＣＴＳ逆算手段２５Ｂは、５番目のアクセスユニット２００５のＣＴＳとして、この総和に絶対時刻を加えた値を逆算する。
また、ＣＴＳ逆算手段２５Ｂは、アクセスユニット２００１〜２００５のＣＴＳ相対値の総和を算出する。そして、ＣＴＳ逆算手段２５Ｂは、６番目のアクセスユニット２００６のＣＴＳとして、この総和に絶対時刻を加えた値を逆算する。
ここで、制御信号３００２の絶対時刻「Ｔ＿ｍｕ２」について、説明を補足する。
放送波Ｗを用いた場合、コンテンツ提供システム１０００Ｂには、様々なタイミングで受信を開始する復号装置２Ｂが存在することになる。ここで、ある復号装置２Ｂが、制御信号３００１を受信できなかった場合を考える。この場合、復号装置２Ｂは、次の制御信号３００２を受信して、この制御信号３００２の絶対時刻「Ｔ＿ｍｕ２」を用いて、メディアユニット１００Ｂ２にカプセル化されたアクセスユニット２００４〜２００６のＤＴＳ及びＣＴＳを逆算する。このようにして、復号装置２Ｂは、受信できた制御信号３００２に対応するメディアユニット１００Ｂ２から、コンテンツの再生を開始する。すなわち、コンテンツ提供システム１０００Ｂでは、復号装置２Ｂが任意のタイミングで受信を開始するために、絶対時刻が付加された制御信号３００を周期的に復号装置２Ｂに送信することが好ましい。
また、復号装置２Ｂは、メディアユニット１００Ｂを継続して受信する場合、３番目のアクセスユニット２００３の後に、４番目のアクセスユニット２００４を直ちに表示するのであれば、制御信号３００２の絶対時刻が必須でない。しかし、コンテンツ提供システム１０００Ｂでは、符号化装置１Ｂのクロック周波数と、復号装置２Ｂのクロック周波数とが正確に一致するとは限らない。従って、コンテンツ提供システム１０００Ｂでは、各アクセスユニット２００のＣＴＳ相対値を積み重ねていくと、絶対時刻に対して誤差が発生する可能性がある（クロックドリフト）。このため、コンテンツ提供システム１０００Ｂでは、ある程度短い間隔で絶対時刻へのマッピングを行って、大きな誤差を防止する。すなわち、コンテンツ提供システム１０００Ｂでは、アクセスユニット２００でＣＴＳの誤差を抑えるために、絶対時刻が付加された制御信号３００を周期的に復号装置２Ｂに送信することが好ましい。
その後、タイムスタンプ逆算手段２３Ｂは、ＤＴＳ及びＣＴＳが逆算されたアクセスユニット２００を、順次、デコーダ２６に出力する。
図１０に戻り、復号装置２Ｂの構成について、説明を続ける。
デコーダ２６は、タイムスタンプ逆算手段２３Ｂから入力されたアクセスユニット２００を、エンコーダ１１に対応した映像デコード方式によって、デコードするものである。このアクセスユニット２００は、ＣＴＳとＤＴＳの両方が対応付けられているため、前記した映像デコード方式でデコードを行うことができる。
［符号化装置の動作］
図１３を参照し、符号化装置１Ｂの動作について、説明する（適宜図１０〜図１２参照）。
符号化装置１Ｂは、エンコーダ１１によって、外部から入力された映像信号をエンコードすることで、ＣＴＳ及びＤＴＳが対応付けられたアクセスユニット２００を生成する（ステップＳ３１）。
符号化装置１Ｂは、カプセル化判定手段１５Ｂによって、予め設定されたカプセル化条件で、１個以上のアクセスユニットをカプセル化単位として判定する（ステップＳ３２）。
符号化装置１Ｂは、ＤＴＳ相対値算出手段１７によって、ＤＴＳ相対値を算出する（ステップＳ３３）。
符号化装置１Ｂは、ＣＴＳ相対値算出手段１８によって、ＣＴＳ相対値を算出する（ステップＳ３４）。
符号化装置１Ｂは、カプセル化手段１６Ｂによって、アクセスユニット２００をメディアユニット１００Ｂにカプセル化し、アクセスユニット２００毎にＤＴＳ相対値及びＣＴＳ相対値を付加する（ステップＳ３５）。
符号化装置１Ｂは、送信手段１９によって、カプセル化されたメディアユニット１００Ｂと、このメディアユニット１００Ｂに対応する制御信号３００とを、ネットワークＮを介して、復号装置２Ｂに送信する（ステップＳ３６）。
［復号装置の動作］
図１４を参照し、復号装置２Ｂの動作について、説明する（適宜図１０〜図１２参照）。
復号装置２Ｂは、受信手段２７によって、ネットワークＮ又は放送波Ｗを介して、符号化装置１からメディアユニット１００Ｂと、制御信号３００とを受信する（ステップＳ４１）。
復号装置２Ｂは、逆カプセル化手段２２Ｂによって、メディアユニット１００Ｂから、１個以上のアクセスユニット２００を抽出する（ステップＳ４２）。
復号装置２Ｂは、ＤＴＳ逆算手段２４Ｂによって、ＤＴＳを逆算する（ステップＳ４３）。
復号装置２Ｂは、ＣＴＳ逆算手段２５Ｂによって、ＣＴＳを逆算する（ステップＳ４４）。
復号装置２Ｂは、デコーダ２６によって、ＤＴＳ及びＣＴＳが逆算されたアクセスユニット２００をデコードする（ステップＳ４５）。
以上のように、本発明の第３実施形態に係る符号化装置１Ｂ及び復号装置２Ｂは、ＤＴＳ及びＣＴＳの基準となる絶対時刻が制御信号３００に付加され、ＤＴＳ相対値及びＣＴＳ相対値がアクセスユニット２００に付加されるフォーマットが採用されている。このため、符号化装置１Ｂ及び復号装置２Ｂは、制御信号３００の絶対時刻を書き換えるだけで、アクセスユニット２００が復号される時刻と、アクセスユニット２００が提示又は再生される時刻とを容易に変更することができる。さらに、符号化装置１Ｂ及び復号装置２Ｂは、メディアユニット１００Ｂの共通化と、伝送路の切り替えとを容易に実現できる。
（第４実施形態）
図１５〜図１８を参照し、本発明の第４実施形態に係るコンテンツ提供システム１０００Ｃについて、第３実施形態と異なる点を説明する。
コンテンツ提供システム１０００Ｃは、コンテンツ（音声）を提供するものであり、符号化装置１Ｃと、復号装置２Ｃとを備える。
[符号化装置の構成及び動作]
符号化装置１Ｃは、入力信号としての音声信号をエンコードして、復号装置２Ｃに提供するものである。
図１５に示すように、符号化装置１Ｃは、エンコーダ１１の代わりにエンコーダ１１Ａを備え、ＤＴＳ相対値算出手段１７を備えない以外、図１０の符号化装置１Ｂと同様の構成ため、詳細な説明を省略する。
また、図１６に示すように、符号化装置１Ｃは、ステップＳ３３を実行しない以外、図１３と同様の動作ため、詳細な説明を省略する。
[復号装置の構成及び動作]
復号装置２Ｃは、符号化装置１Ｃが送信したメディアユニット１００Ｃからアクセスユニット２００を抽出し、抽出されたアクセスユニット２００をデコードするものである。
図１５に示すように、復号装置２Ｃは、デコーダ２６の代わりにデコーダ２６Ａを備え、ＤＴＳ逆算手段２４Ｂを備えない以外、図１０の復号装置２Ｂと同様の構成ため、詳細な説明を省略する。
また、図１７に示すように、復号装置２Ｃは、ステップＳ４３を実行しない以外、図１４と同様の動作ため、詳細な説明を省略する。
[メディアユニット及び制御信号のフォーマット]
図１８に示すように、メディアユニット１００Ｃ及び制御信号３００は、メディアユニット１００ＣにＤＴＳフィールド１０１が含まれない以外、図１１と同様のため、詳細な説明を省略する。
以上のように、本発明の第４実施形態に係る符号化装置１Ｃ及び復号装置２Ｃでは、音声コンテンツでも第３実施形態と同様の効果を奏する。
なお、各実施形態に係る符号化装置及び復号装置の機能は、コンピュータで実現するようにしてもよい。この場合、本発明は、こ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、実行することによって実現してもよい。
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、短時刻の間、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、一定時刻プログラムを保持しているものも含んでもよい。
また、前記したプログラムは、前記した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに、前記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よい。
（変形例）
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を変えない範囲で実施することができる。実施形態の変形例を以下に示す。
コンテンツ提供システム１０００で映像を扱い、コンテンツ提供システム１０００Ａで音声を扱うこととして説明したが、本発明は、映像と音声の両方を扱うこともできる。
この場合、コンテンツ提供側では、図１の符号化装置１で映像のメディアユニットを生成し、図６の符号化装置１Ａで音声のメディアユニットを生成する。そして、コンテンツ提供側では、映像及び音声のメディアユニットを多重化して、コンテンツ受信側に送信する。
また、コンテンツ受信側では、多重化されたメディアユニットを、映像及び音声のメディアユニットに分離する。そして、コンテンツ受信側では、映像のメディアユニットを図１の復号装置２でデコードし、音声のメディアユニットを図６の復号装置２Ａでデコードする。
また、コンテンツ提供システム１０００，１００Ａは、符号化装置１，１Ａ及び復号装置２，２Ａを２台以上備えてもよい。
また、コンテンツ提供システム１０００，１００Ａでは、符号化装置１，１Ａが生成したメディアユニットを光磁気記録媒体に記録し、郵送等のオフラインで復号装置２，２Ａに提供してもよい。
また、コンテンツ提供システム１０００，１００Ａでは、同一装置内に符号化装置１，１Ａ及び復号装置２，２Ａが備えられ、符号化装置１，１Ａが生成したメディアユニットを蓄積し、蓄積したメディアユニットを復号装置２，２Ａに提供してもよい。
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 符号化装置
１１，１１Ａ エンコーダ
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ タイムスタンプ算出手段
１３，１３Ａ 差分値算出手段
１４ オフセット値算出手段
１５，１５Ａ，１５Ｂ カプセル化判定手段
１６，１６Ａ，１６Ｂ カプセル化手段
１７ ＤＴＳ相対値算出手段
１８ ＣＴＳ相対値算出手段
１９ 送信手段
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ 復号装置
２１ 複数カプセル判定手段
２２，２２Ｂ 逆カプセル化手段（メディアユニット抽出手段）
２３，２３Ａ，２３Ｂ，２３Ｃ タイムスタンプ逆算手段
２４，２４Ｂ ＤＴＳ逆算手段
２５，２５Ａ，２５Ｂ ＣＴＳ逆算手段
２６，２６Ａ デコーダ
２７ 受信手段
１０００，１０００Ａ，１０００Ｂ，１０００Ｃ コンテンツ提供システム

Claims (4)

  1. 提示又は再生する時刻を示すＣＴＳが用いられるエンコード方式によって符号化を行う符号化装置であって、
    前記エンコード方式によって符号化された１個以上のアクセスユニットがカプセル化されたメディアユニットを生成するカプセル化手段と、
    前記メディアユニットに加えて、前記メディアユニットの先頭に含まれるアクセスユニットの絶対時刻を示す情報を送信する送信手段とを備え、
    前記送信手段は、前記メディアユニットに含まれるｎ番目のアクセスユニットについて、ｎ番目のアクセスユニットのＣＴＳとｎ＋１番目のアクセスユニットのＣＴＳとの差分であるＣＴＳ相対値を送信することを特徴とする符号化装置。
  2. 前記送信手段は、前記メディアユニットとは異なる信号として、前記絶対時刻を示す情報を含む制御信号を送信することを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
  3. 提示又は再生する時刻を示すＣＴＳが用いられるエンコード方式によって符号化を行う符号化方法であって、
    前記エンコード方式によって符号化された１個以上のアクセスユニットがカプセル化されたメディアユニットを生成するステップＡと、
    前記メディアユニットに加えて、前記メディアユニットの先頭に含まれるアクセスユニットの絶対時刻を示す情報を送信するステップＢとを備え、
    前記ステップＢは、前記メディアユニットに含まれるｎ番目のアクセスユニットについて、ｎ番目のアクセスユニットのＣＴＳとｎ＋１番目のアクセスユニットのＣＴＳとの差分であるＣＴＳ相対値を送信するステップを含むことを特徴とする符号化方法。
  4. 提示又は再生する時刻を示すＣＴＳが用いられるエンコード方式によって符号化を行うプログラムであって、コンピュータに、
    前記エンコード方式によって符号化された１個以上のアクセスユニットがカプセル化されたメディアユニットを生成するステップＡと、
    前記メディアユニットに加えて、前記メディアユニットの先頭に含まれるアクセスユニットの絶対時刻を示す情報を送信するステップＢとを実行させ、
    前記ステップＢは、前記メディアユニットに含まれるｎ番目のアクセスユニットについて、ｎ番目のアクセスユニットのＣＴＳとｎ＋１番目のアクセスユニットのＣＴＳとの差分であるＣＴＳ相対値を送信するステップを含むことを特徴とするプログラム。
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