JPH0378383A - High efficiency encoding device for television signal - Google Patents

High efficiency encoding device for television signal

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JPH0378383A
JPH0378383A JP1215635A JP21563589A JPH0378383A JP H0378383 A JPH0378383 A JP H0378383A JP 1215635 A JP1215635 A JP 1215635A JP 21563589 A JP21563589 A JP 21563589A JP H0378383 A JPH0378383 A JP H0378383A
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JP
Japan
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circuit
mode
encoding
image data
varying
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Application number
JP1215635A
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Japanese (ja)
Inventor
Naohisa Kitazato
直久 北里
Yuichi Kojima
雄一 小島
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PURPOSE:To suppress error rate below a definite value independently of a communication state by constituting a normal mode and a fall back mode so as to be capable of being switched, and changing the length of picture data by a prescribed means according to these modes. CONSTITUTION:The output of a variable length encoding circuit 6 is inputted to an error correction encoding circuit 7, and the error correction encoding circuit 7 adds an error correction code to the variable length encoded picture data. Error correction code length is changed by a normal/fall back mode selection signal, and it is constituted so as to be short at the time of the normal mode and to be long at the time of the fall back mode. Then, when the communication state is aggravated, the mode is changed into the fall back mode. In the fall back mode, the picture data is shorter compared with the normal mode, and the error correction code can be made longer by this portion. Thus, the error rate can be suppressed low.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、テレビ信号を符号化してディジタル伝送する
テレビ信号の高能率符号化装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a high-efficiency encoding device for television signals that encodes and digitally transmits television signals.

[発明の概要] 本発、明は、テレビ信号を符号化すると共にこの符号化
した画像データに誤り訂正符号を付加するテレビ信号の
高能率符号化装置において、ノーマルモードとフォール
バックモードとを切換可能に構成し、これらのモードに
応じて前記画像データの長さを可変することにより、通
信状態が悪化した場合にはフォールバックモードに切り
換え、フォールバックモードではノーマルモードに比較
して画像データが短くその分誤り訂正符号が長くできる
ため、通信状態にかかわらずエラー率を一定以下に押さ
えることができるものである。
[Summary of the Invention] The present invention provides a high-efficiency encoding device for a television signal that encodes a television signal and adds an error correction code to the encoded image data, which switches between a normal mode and a fallback mode. By changing the length of the image data according to these modes, the fallback mode can be switched to when the communication condition deteriorates, and the image data is shorter in the fallback mode than in the normal mode. Since the error correction code can be made longer, the error rate can be kept below a certain level regardless of the communication state.

[従来の技術] 例えば衛星放送では送信データを可及的に少なくするた
め、テレビ信号を符号化して送信する。
[Prior Art] For example, in satellite broadcasting, television signals are encoded and transmitted in order to reduce the amount of data to be transmitted as much as possible.

この符号化された画像データは適正なデータとして受信
されなければ再生画面の乱れが非常に大きくなるため、
画像データには誤り訂正符号等が付加され、テレビ信号
は画像データと誤り訂正符号等から構成される。そして
、かかる画像の高能率符号化装置は通常テレビ信号のビ
ットレートが決定されており、それに合わせて符号化方
法、各種パラメータ等が設定されている。
If this encoded image data is not received as proper data, the playback screen will be very distorted.
Error correction codes and the like are added to image data, and television signals are composed of image data and error correction codes. In such a high-efficiency image encoding apparatus, the bit rate of the television signal is usually determined, and the encoding method, various parameters, etc. are set accordingly.

[発明が解決しようとする課題] ところが、従来の装置では誤り訂正符号長が一定である
ために、通信状態が悪化した場合にはエラー率が増大し
て著しく再生画像が劣化するという欠点がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in conventional devices, the length of the error correction code is constant, so when the communication condition deteriorates, the error rate increases and the reproduced image deteriorates significantly. .

そこで、本発明は通信状態が悪化した場合でもエラー率
を一定以下に押さえることがA能なテレビ信号の高能率
符号化装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a highly efficient encoding device for television signals that is capable of keeping the error rate below a certain level even when communication conditions deteriorate.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するための本発明に係るテレビ信号の高
能率符号化装置は、テレビ信号の通過帯域を制限するロ
ーパスフィルタと、このローパスフィルタを通過したデ
ィジタルのテレビ信号を、その相関性を用いて入力信号
よりも低いビットレートで符号化する予測符号化回路と
、この予測符号化回路の出力量を検出し、出力量を基準
量以下に押さえるべく前記予測符号化回路の符号化にお
ける量子化特性を制御する流量制御回路と、前記予測符
号化回路の出力を可変長符号化回路と、この可変長符号
化回路が出力する可変長符号化された画像データに誤り
訂正符号を付加する誤り訂正符号化回路とを有し、ノー
マルモードとフォールバックモードとを切換可能に構成
し、これらのモードに応じて出力画像データの長さを可
変したものである。
[Means for Solving the Problems] A high-efficiency encoding device for television signals according to the present invention to achieve the above object includes a low-pass filter that limits the passband of the television signal, and a digital signal that has passed through the low-pass filter. A predictive encoding circuit that encodes a television signal at a lower bit rate than the input signal using the correlation, and a predictive encoding circuit that detects the output amount of this predictive encoding circuit and performs the prediction in order to keep the output amount below a reference amount. a flow rate control circuit that controls quantization characteristics in encoding of the encoding circuit; a variable length encoding circuit that converts the output of the predictive encoding circuit; and variable length encoded image data output from the variable length encoding circuit. and an error correction encoding circuit that adds an error correction code to the image data, and is configured to be switchable between a normal mode and a fallback mode, and the length of output image data is varied according to these modes.

また、上記構成において、モードに応じた画像データ長
の可変は、ローパスフィルタの通過帯域特性を可変して
行うように、又は、モードに応じた画像データ長の可変
は、予測符号化回路の量子化特性を可変して行うように
、又は、モードに応じた画像データ長の可変は、流量制
御回路の基準量を可変して行うように、又は、モードに
応じた画像データ長の可変は、可変長符号化回路の可変
長符号化割当を可変して行うように、又は、モードに応
じた画像データ長の可変は、ローパスフィルタの通過帯
域特性を可変すること、予測符号化回路の量子化特性を
可変すること、流量制御回路の基準量を可変すること、
可変長符号化回路の可変長符号化割当を可変すること、
のいずれか2以上を組合わせて行うようにしたものであ
る。
In the above configuration, the image data length can be varied according to the mode by varying the passband characteristics of the low-pass filter, or the image data length can be varied according to the mode by the quantum The image data length can be varied according to the mode, or the image data length can be varied according to the mode, or the image data length can be varied according to the mode. In order to vary the variable length coding allocation of the variable length coding circuit, or to vary the image data length according to the mode, it is possible to vary the passband characteristics of the low-pass filter, or to quantize the predictive coding circuit. To vary the characteristics, to vary the reference amount of the flow control circuit,
varying the variable length coding allocation of the variable length coding circuit;
This is a combination of two or more of the following.

[作用] 通信状態が良好な場合にはノーマルモードとして所定の
画像データ長と誤り訂正符号長で伝送し、通信状態が悪
化した場合にはフォールバックモードに切り換える。フ
ォールバックモーFではノーマルモードと比較・して画
像データが短くその分誤り訂正符号が長くできるためエ
ラー率が低く押さえられる。
[Operation] When the communication condition is good, transmission is performed in the normal mode with a predetermined image data length and error correction code length, and when the communication condition deteriorates, it is switched to the fallback mode. In the fallback mode F, the image data is shorter than in the normal mode, and the error correction code can be lengthened accordingly, so the error rate can be kept low.

[実施例〕 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。[Example〕 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図には高能率符号化装置の回路ブロック図が示され
ている。第1図において、NTSC方式のテレビ信号が
8ビツトのディジタル信号に変換され、このディジタル
テレビ信号がローパスフィルタ1に入力されている。こ
のローパスフィルタ1はテレビ信号の高周波成分をカッ
トして通過帯域を制限し、このフィルタ特性はノーマル
/フォールバックモード選択信号によって第2図(b)
と(a)の如く可変される。ローパスフィルタ1の出力
はサブサンプリング回路2に入力されている。このサブ
サンプリング回路2はテレビ信号を一画素置きに間引き
、かつ、第一フィールドと第二フィールドでは一画素分
オフセットして間引いている。この間引かれたテレビ信
号は予測符号化回路3に入力され、予測符号化回路3は
画像データ間の相関性を利用して予測符号化を行う。予
測符号化はフィールド内予測、フレーム間予測、動き補
償フレーム間予測、フィールド間予測等の内最適な予測
を選択し、実際値と予測値の差分値を5ビツトのデータ
として出力する。この差分値のデータ変換は量子化器が
行い、差分値に対するデータ割当を示す量子化特性はノ
ーマル/フォールバックモード選択信号によって第3図
(b)及び(a)の如く可変される。この予測符号化回
路3の出力はバッファメモリ4に順次記憶される。バッ
ファメモリ4はFIFO(ファーストイン・ファースト
アウト)にて構成され、この書き込みアドレスと読み出
しアドレスは流量制御回路5に送られている。流量制御
回路5は書き込みアドレスと読み出しアドレスの差より
メモリ量を求め、このメモリ量より予測符号化回路3の
出力量を検出する。この出力量を基準量以下に押さえる
べく8段階(Q、〜QS)の制御信号が予測符号化回路
3に出力される。予測符号化回路3はこの制御信号に応
じて量子化特性を変換する。又、流量制御回路5の基準
量はノーマル/フォールバックモード選択信号によって
可変される。
FIG. 1 shows a circuit block diagram of a high efficiency encoding device. In FIG. 1, an NTSC television signal is converted into an 8-bit digital signal, and this digital television signal is input to a low-pass filter 1. This low-pass filter 1 cuts the high-frequency components of the television signal and limits the passband, and this filter characteristic is determined by the normal/fallback mode selection signal as shown in Fig. 2(b).
and (a). The output of the low-pass filter 1 is input to a sub-sampling circuit 2. This subsampling circuit 2 thins out the television signal every other pixel, and offsets the signal by one pixel between the first and second fields. This thinned-out television signal is input to a predictive encoding circuit 3, and the predictive encoding circuit 3 performs predictive encoding using the correlation between image data. For predictive coding, the optimal prediction is selected from intra-field prediction, inter-frame prediction, motion-compensated inter-frame prediction, inter-field prediction, etc., and the difference value between the actual value and predicted value is output as 5-bit data. Data conversion of this difference value is performed by a quantizer, and the quantization characteristic indicating data allocation to the difference value is varied by the normal/fallback mode selection signal as shown in FIGS. 3(b) and 3(a). The output of this predictive encoding circuit 3 is sequentially stored in a buffer memory 4. The buffer memory 4 is configured as a FIFO (first in, first out), and the write address and read address are sent to the flow rate control circuit 5. The flow rate control circuit 5 determines the memory amount from the difference between the write address and the read address, and detects the output amount of the predictive encoding circuit 3 from this memory amount. In order to suppress this output amount to a reference amount or less, eight levels (Q, to QS) of control signals are output to the predictive encoding circuit 3. The predictive encoding circuit 3 converts the quantization characteristics according to this control signal. Further, the reference amount of the flow rate control circuit 5 is varied by the normal/fallback mode selection signal.

一方、バッファメモリ4の出力は可変長符号化回路6に
入力される。可変長符号化回路6は予測符号化のデータ
割合が山伏特性を示すことを利用して割合率が最も多い
順に短い符号を割当てる可変長符号化を行う。そして、
予測符号化のデータに対する可変長符号化の割当特性は
ノーマル/フォールバックモード選択信号によって可変
される。
On the other hand, the output of the buffer memory 4 is input to the variable length encoding circuit 6. The variable length encoding circuit 6 performs variable length encoding in which the shortest codes are assigned in the order of the highest ratio, taking advantage of the fact that the data ratio of predictive encoding exhibits Yamabushi characteristics. and,
The assignment characteristics of variable length encoding to predictively encoded data are varied by the normal/fallback mode selection signal.

この可変長符号化回路6の出力は誤り訂正符号化回路7
に入力される。この誤り訂正符号化回路7は可変長符号
化された画像データに誤り訂正符号を付加する。誤り訂
正符号長はノーマル/フォールバックモード選択信号に
よって可変され、ノーマルモード時には短く、フォール
バックモード時には長く構成される。即ち、ノーマルモ
ード時には画像データ長が長くその分誤り訂正符号が短
く、又、フォールバックモード時には画像データ長が短
くその分誤り訂正符号が長く構成されて全体として同じ
ビットレートの伝送信号を出力する。
The output of this variable length encoding circuit 6 is the error correction encoding circuit 7.
is input. This error correction encoding circuit 7 adds an error correction code to the variable length encoded image data. The error correction code length is varied by a normal/fallback mode selection signal, and is short in normal mode and long in fallback mode. That is, in the normal mode, the image data length is longer and the error correction code is shorter, and in the fallback mode, the image data length is shorter and the error correction code is longer, so that a transmission signal with the same overall bit rate is output. .

上記構成において、ディジタルテレビ信号はローパスフ
ィルタ!で高周波成分が除去されて相関性の高いデータ
に変換され、サブサンプリング回路2で半分にデータ圧
縮される。その後、予測符号化回路3及び可変長符号化
回路4でそれぞれさらにデータ圧縮される。そして、ノ
ーマルモード時に比較してフォールバックモード時には
ローパスフィルタ1のフィルタ特性が第2図(b)と第
2図(a)に示すように異なり、さらに相関性の高いデ
ータに変換されて予測が当たりやすくなる。
In the above configuration, the digital TV signal is low-pass filtered! The high frequency components are removed and the data is converted into highly correlated data, and the data is compressed in half by the subsampling circuit 2. Thereafter, the data is further compressed by a predictive encoding circuit 3 and a variable length encoding circuit 4, respectively. The filter characteristics of the low-pass filter 1 are different in the fallback mode compared to the normal mode, as shown in Fig. 2(b) and Fig. 2(a), and the data is converted into highly correlated data, making predictions difficult. It becomes easier to hit.

また、予測符号化回路3の量子化器特性も第3図(b)
と第3図(a)に示すように異なり、小さな値のデータ
に変換される。さらに、流量制御回路5の基準値が低く
設定されると共に、可変長符骨化回路6の可変長符号化
割当を変えて可変長符号化のデータが短くされる。そし
て、可変長符号化のデータが短く構成される分、誤り訂
正符号化回路7では誤り訂正符号が長く構成される。
Furthermore, the quantizer characteristics of the predictive encoding circuit 3 are also shown in FIG. 3(b).
As shown in FIG. 3(a), the data is converted to a small value. Further, the reference value of the flow rate control circuit 5 is set low, and the variable length coding allocation of the variable length code ossification circuit 6 is changed to shorten the variable length coded data. Since the variable-length encoded data is short, the error correction code in the error correction encoding circuit 7 is long.

従って、通信状態が悪い場合にはフォールバックモード
を選択す・れば、画質が多少劣化するがエラー率は一定
以下に押さえられる。
Therefore, if the fallback mode is selected when communication conditions are poor, the error rate can be kept below a certain level, although the image quality will deteriorate to some extent.

尚、この実施例ではローパスフィルタ1の通過帯域特性
、予測符号化回路3の量子化特性、流量制御回路5の基
準量、可変長符号化回路6の可変長符号化割当の全てを
可変することによって画像データ長を可変するよう構成
したが、その内の一つ、又は、いずれか2以上を組み合
わせて行うよう構成してもよい。但し、画質劣化防止の
ためにはなるべく多くの回路特性を可変する方が好まし
い。
In this embodiment, the passband characteristics of the low-pass filter 1, the quantization characteristics of the predictive coding circuit 3, the reference amount of the flow rate control circuit 5, and the variable length coding allocation of the variable length coding circuit 6 are all variable. Although the image data length is configured to be varied by the following, it is also possible to configure one of them or a combination of two or more of them. However, in order to prevent image quality deterioration, it is preferable to vary as many circuit characteristics as possible.

尚、また、ローパスフィルタ1を時間フィルタとして構
成し、フォールバックモード時には動き補償時間フィル
タとして動領域に適用すればさらに好ましい。
It is further preferable that the low-pass filter 1 is configured as a temporal filter and applied to a moving region as a motion-compensated temporal filter in the fallback mode.

[発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、テレビ信号を符号化
すると共にこの符号化した画像データに誤り訂正符号を
付加するテレビ信号の高能率符号化装置において、ノー
マルモードとフォールバックモードとを切換可能に構成
し、これらのモードに応じて前記画像データの長さを所
定の手段で可変したので、通信状態が悪化した場合には
フォールバックモードに切り換え、フォールバックモー
ドではノーマルモードに比較して画像データが短くその
分誤り訂正符号が長くできるため、通信状態にかかわら
ずエラー率を一定以下に押さえることができるという効
果を奏する。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, in a high-efficiency encoding device for television signals that encodes television signals and adds error correction codes to the encoded image data, normal mode and fall mode are possible. The configuration is configured to be switchable between the back mode and the length of the image data using a predetermined means according to these modes, so if the communication condition deteriorates, the fallback mode is switched to, and the fallback mode is set to the normal mode. Since the image data is shorter than the mode, the error correction code can be made longer, so the error rate can be kept below a certain level regardless of the communication state.

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

第1図乃至第3図(b)は本発明の実施例を示し、第1
図は高能率符号化装置の回路ブロック図、第2図(a)
はフォールバックモード時のフィルタ特性線図、第2図
(b)はノーマルモード時のフィルタ特性線図、第3図
(a)はフォールバックモード時の量子化特性線図、第
3図(b)はノーマルモード時の量子化特性線図である
。 ■・・・ローパスフィルタ、3・・・予測符号化回路、
5・・・流量制御回路、6・・・可変長符号化回路。 外2名 フォールバッグで一ド時の フィルタ井・圧線図 第2図(Q) フィルタキ季ノn涜を図 第2図(b) フォールレバ′・1クモ一ド時の 量手化特ノ庄祿図 第8図(Q) ノーンルモード呼の j1干イし滓午ノj生a図 第3図(1))
1 to 3(b) show embodiments of the present invention, and the first
The figure is a circuit block diagram of a high-efficiency encoding device, Figure 2 (a)
is a filter characteristic diagram in fallback mode, Figure 2(b) is a filter characteristic diagram in normal mode, Figure 3(a) is a quantization characteristic diagram in fallback mode, and Figure 3(b) is a filter characteristic diagram in fallback mode. ) is a quantization characteristic diagram in normal mode. ■...Low pass filter, 3...Predictive coding circuit,
5...Flow rate control circuit, 6...Variable length encoding circuit. Figure 2 (Q) Diagram of the filter well and pressure line at one time with a fall bag of two people Figure 2 (b) A diagram of the filter pressure at one time with a fall lever' and one spider Figure 8 (Q) Non-Less Mode Call J1 Dry Is Dried Hours Figure 3 (1))

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)テレビ信号の通過帯域を制限するローパスフィル
タと、 このローパスフィルタを通過したディジタルのテレビ信
号を、その相関性を用いて入力信号よりも低いビットレ
ートで符号化する予測符号化回路と、 この予測符号化回路の出力量を検出し、出力量を基準量
以下に押さえるべく前記予測符号化回路の符号化におけ
る量子化特性を制御する流量制御回路と、 前記予測符号化回路の出力を可変長符合化する可変長符
号化回路と、 この可変長符号化回路が出力する可変長符号化された画
像データに誤り訂正符号を付加する誤り訂正符号化回路
とを有し、 ノーマルモードとフォールパックモードとを切換可能に
構成し、これらのモードに応じて出力画像データの長さ
を可変したことを特徴とするテレビ信号の高能率符号化
装置。
(1) a low-pass filter that limits the passband of a television signal; a predictive encoding circuit that encodes the digital television signal that has passed through the low-pass filter at a lower bit rate than the input signal using its correlation; a flow rate control circuit that detects the output amount of the predictive encoding circuit and controls a quantization characteristic in encoding of the predictive encoding circuit to keep the output amount below a reference amount; and a flow rate control circuit that varies the output of the predictive encoding circuit. It has a variable length encoding circuit that performs long encoding, and an error correction encoding circuit that adds an error correction code to the variable length encoded image data output by this variable length encoding circuit, and has a normal mode and a fall pack. 1. A high-efficiency encoding device for a television signal, characterized in that it is configured to be switchable between modes, and the length of output image data is varied according to these modes.
(2)モードに応じた画像データ長の可変は、ローパス
フィルタの通過帯域特性を可変して行うことを特徴とす
る請求項第(1)項記載のテレビ信号の高能率符号化装
置。
(2) The high-efficiency encoding apparatus for television signals according to claim (1), wherein the image data length is varied according to the mode by varying the passband characteristics of a low-pass filter.
(3)モードに応じた画像データ長の可変は、予測符号
化回路の量子化特性を可変して行うことを特徴とする請
求項第(1)項記載のテレビ信号の高能率符号化装置。
(3) The high-efficiency encoding apparatus for television signals according to claim (1), wherein the image data length is varied according to the mode by varying the quantization characteristics of the predictive encoding circuit.
(4)モードに応じた画像データ長の可変は、流量制御
回路の基準量を可変して行うことを特徴とする請求項第
(1)項記載のテレビ信号の高能率符号化装置。
(4) The high-efficiency encoding apparatus for television signals according to claim (1), wherein the image data length is varied according to the mode by varying the reference amount of the flow rate control circuit.
(5)モードに応じた画像データ長の可変は、可変長符
号化回路の可変長符号化割当を可変して行うことを特徴
とする請求項第(1)項記載のテレビ信号の高能率符号
化装置。
(5) The high-efficiency code for television signals according to claim (1), wherein the image data length is varied according to the mode by varying the variable length coding allocation of the variable length coding circuit. conversion device.
(6)モードに応じた画像データ長の可変は、ローパス
フィルタの通過帯域特性を可変すること、予測符号化回
路の量子化特性を可変すること、流量制御回路の基準量
を可変すること、可変長符号化回路の可変長符号化割当
を可変すること、のいずれか2以上を組合わせて行うこ
とを特徴とする請求項第(1)項記載のテレビ信号の高
能率符号化装置。
(6) The image data length can be varied according to the mode by varying the passband characteristics of the low-pass filter, by varying the quantization characteristics of the predictive coding circuit, by varying the reference amount of the flow rate control circuit, and by varying the standard amount of the flow rate control circuit. 2. The high-efficiency encoding apparatus for television signals according to claim 1, characterized in that a combination of two or more of the following is performed: varying the variable length encoding allocation of the long encoding circuit.
JP1215635A 1989-08-22 1989-08-22 High efficiency encoding device for television signal Pending JPH0378383A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0757490A2 (en) 1995-08-02 1997-02-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Video coding device and video transmission system using the same, quantization control method and average throughput calculation method used therein

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0757490A2 (en) 1995-08-02 1997-02-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Video coding device and video transmission system using the same, quantization control method and average throughput calculation method used therein
US6356309B1 (en) 1995-08-02 2002-03-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Video coding device and video transmission system using the same, quantization control method and average throughput calculation method used therein

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