JPH1022960A - メディア符号化装置 - Google Patents

メディア符号化装置

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JPH1022960A
JPH1022960A JP17460696A JP17460696A JPH1022960A JP H1022960 A JPH1022960 A JP H1022960A JP 17460696 A JP17460696 A JP 17460696A JP 17460696 A JP17460696 A JP 17460696A JP H1022960 A JPH1022960 A JP H1022960A
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Yasuhiro Kawakatsu
保博 川勝
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種の入力メディア信号を符号化して多重化
し、一定レートのビットストリームとして出力するメデ
ィア符号化装置に関し、効率的に多重化する。 【解決手段】 入力メディア信号IN1〜INnを符号
化処理部3により符号化してビットストリームB1〜B
nを出力し、且つ発生情報量が所定の情報量に満たない
場合にダミーデータ判定部4からダミーデータ挿入信号
DS1〜DSnを出力するメディア符号化部1−1〜1
−nと、各メディア符号化部1−1〜1−nからのビッ
トストリームB1〜Bnを多重化すると共に、ダミーデ
ータ挿入信号DS1〜DSnに従ったダミーデータ処理
部6に於いて生成したダミーデータを多重化処理部5に
於いて挿入して多重化する多重化部2とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、音声,テキスト,
静止画,動画等の各種のメディアを高能率符号化し、且
つ多重化するメディア符号化装置に関する。各種の入力
メディア信号を高能率符号化して、一定レートのビット
ストリームで伝送する場合は、符号化出力のビットスト
リームを一旦バッファに蓄積し、このバッファから一定
レートで読出して送出することになる。この場合、バッ
ファのアンダーフロー又はオーバーフローが生じないよ
うに、例えば、量子化ステップの切替えが行われる。又
発生情報量が極端に少なくなった場合は、量子化ステッ
プの切替えによってもアンダーフローが生じるから、そ
の場合はダミーデータの挿入が行われる。又複数の入力
メディア信号についてそれぞれ高能率符号化して多重化
する方式が知られており、このような多重化処理を効率
的に行うことが要望されている。
【0002】
【従来の技術】図6は従来例のメディア符号化装置の説
明図であり、各種の入力メディア信号IN1〜INnが
それぞれメディア符号化部61−1〜61−nに於いて
高能率符号化され、前述のように、符号化処理による発
生情報量が所定の情報量に満たない場合はダミーデータ
を挿入し、一定レートのビットストリームBS1〜BS
nとして多重化部62に入力し、パケット単位やフレー
ム単位等の多重化単位に従って多重化し、一定レートの
ビットストリームとして送出するものである。
【0003】入力メディア信号が例えば動画像信号の場
合、メディア符号化部は、例えば、MPEG(Moving
Picture Experts Group)符号化部を適用すること
ができる。このような動画像信号の符号化に於いては、
平坦で動きのない画面の時に、符号化処理による発生情
報量は極端に少なくなる。
【0004】従って、このような場合に、スタッフィン
グビット,スタッフィングバイトとしてダミーデータを
挿入する方式が採用されている。又マクロブロックアド
レスMBAのスタッフ符号をダミーデータとして挿入す
ることができる。このようなダミーデータは、それぞれ
のメディア符号化部61−1〜61−nに於いて挿入さ
れて、一定レートのビットストリームBS1〜BSnと
して多重化部62に入力されることになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来例のメディア符号
化部61−1〜61−nに於いては、符号化処理による
発生情報量が所定の情報量に満たないか否かを判定し、
所定の情報量に満たない場合にダミーデータを挿入する
ものである。それによって、多重化部62には一定レー
トのビットストリームとして入力し、多重化した後も一
定レートのビットストリームとして出力するものであ
る。その場合に、例えば、動画像の符号化処理等に於い
ては、1フレームの符号化処理後に発生情報量が所定の
情報量に満たないか否かを判定できることになり、その
判定時点で次のフレームの符号化処理を一時中断してダ
ミーデータの挿入処理を行うものであった。
【0006】このように符号化処理を一時中断すること
によりダミーデータを挿入するものであるから、ダミー
データの挿入個数を多くすると、それに対応して符号化
処理が遅れるから、動画像の入力メディア信号の場合
は、駒落ちが生じて再生画質が劣化する問題があり、又
音声の入力メディア信号の場合は、再生音の途切れが生
じる問題があった。本発明は、効率的に複数のメディア
符号化ビットストリームの多重化を行わせることを目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のメディア符号化
装置は、(1)入力メディア信号IN1〜INnを符号
化してビットストリームB1〜Bnを出力し、且つ該符
号化処理による発生情報量が所定の情報量に満たない場
合にダミーデータ挿入信号DS1〜DSnを出力するメ
ディア符号化部1−1〜1−nと、複数のメディア符号
化部1−1〜1−nからのビットストリームB1〜Bn
を多重化すると共に、ダミーデータ挿入信号DS1〜D
Snに従って生成したダミーデータを挿入して多重化
し、一定レートのビットストリームを出力する多重化部
2とを備えている。従って、多重化部2に於いてダミー
データの挿入を行うから、複数のメディア符号化部1−
1〜1−nに於いてそれぞれダミーデータを挿入する構
成に比較して経済化を図ることが可能となると共に、各
メディア符号化部1−1〜1−nに於ける符号化処理を
中断する必要がなくなる。
【0008】又(2)入力メディア信号IN1〜INn
を符号化してビットストリームB1〜Bnを出力し、且
つ該符号化処理による発生情報量が所定の情報量に満た
ない場合にダミーデータ挿入信号DS1〜DSnと挿入
個数データとを出力するメディア符号化部1−1〜1−
nと、複数のメディア符号化部1−1〜1−nからのビ
ットストリームB1〜Bnを多重化すると共に、ダミー
データ挿入信号と挿入個数データとに従って生成した個
数のダミーデータを挿入して多重化し、一定レートのビ
ットストリームを出力する多重化部2とを備えている。
【0009】又(3)入力メディア信号IN1〜INn
を符号化してビットストリームB1〜Bnを出力し、且
つ該符号化処理による発生情報が所定の情報に満たない
場合に少なくともダミーデータの挿入個数データを出力
するメディア符号化部1−1〜1−nと、挿入個数デー
タを一時的に蓄積するバッファメモリと、複数のメディ
ア符号化部からのビットストリームについて特定位置を
検出する検出部と、複数のメディア符号化部1−1〜1
−nからのビットストリームB1〜Bnを多重化すると
共に、検出部により特定位置を検出した検出信号に基づ
いてバッファメモリから挿入個数データを読取って生成
した個数のダミーデータを特定位置に挿入して多重化
し、一定レートのビットストリームを出力する多重化部
2とを備えている。
【0010】又(4)多重化部2は、複数の前記メディ
ア符号化部からの前記ビットストリームを一定長のパケ
ットとするパケット化部と、ダミーデータ挿入信号又は
挿入個数データに従ってダミーデータ生成部及びダミー
データの挿入タイミングを制御するダミーデータ挿入制
御部とを備えている。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は本発明の原理説明図であ
り、前述のように、各種の入力メディア信号IN1〜I
Nnに対応したメディア符号化部1−1〜1−nは、符
号化処理による不定レートのビットストリームB1〜B
nを出力する符号化処理部3と、発生情報量が所定の情
報量に満たないか否かを判定し、満たない場合にダミー
データ挿入信号DS1〜DSnを出力するダミーデータ
判定部4とを備えている。
【0012】又多重化部2は、ダミーデータ挿入信号D
S1〜DSnに従ってダミーデータを生成するダミーデ
ータ処理部6と、不定レートのビットストリームB1〜
Bnの多重化を行うと共に、ダミーデータ処理部6から
のダミーデータを挿入して多重化する多重化処理部5と
を備えている。
【0013】入力メディア信号IN1〜INnは、メデ
ィア符号化部1−1〜1−nの符号化処理部3に於いて
符号化され、その時の発生情報量が所定の情報量に満た
ないか否かをダミーデータ判定部4に於いて判定し、満
たない場合はダミーデータ挿入信号DS1〜DSnを出
力する。
【0014】例えば、メディア符号化部をMPEG符号
化部とし、所定の情報量をDoバイト/フレーム、ダミ
ーデータ挿入信号DS1〜DSnの1パルス分で挿入さ
れるダミーデータ数をndバイトとすると、各フレーム
の符号化が完了した時点に於いて実際の1フレームの発
生情報量Dfバイトを求め、Df≧Doの場合はダミー
データ挿入信号を発生しないが、Df<Doの場合はダ
ミーデータ挿入信号を、(Do−Df)/nd個のパル
スとして出力する。多重化部2のダミーデータ処理部6
は、ダミーデータ挿入信号のパルス数に対応したバイト
数のダミーデータを生成し、多重化処理部5に加えて多
重化することにより、一定レートのビットストリームと
して出力することになる。
【0015】前述のように、メディア符号化部1−1〜
1−nは、ダミーデータの挿入処理を行わないから、入
力メディア信号IN1〜INnを符号化処理部3に於い
て継続して符号化処理を行うことができる。従って、駒
落としが生じる可能性が少なく、再生画質の劣化を防止
することができ、又再生音の途切れが生じる可能性を低
減することができる。
【0016】又多重化部2は、メディア符号化部1−1
〜1−nのダミーデータ挿入信号DS1〜DSnに従っ
てダミーデータ処理部6に於いてダミーデータを生成
し、そのダミーデータを多重化処理部5に加えて、ビッ
トストリームB1〜Bnをパケット単位やフレーム単位
等の多重化単位で多重化し、発生情報量の少ないビット
ストリームに対してダミーデータを挿入し、一定レート
の多重化ビットストリームとして出力するように、一定
レートのビットストリームとして出力する為のダミーデ
ータの挿入処理を集中化することにより、ハードウェア
並びにソフトウェアについての経済化を図ることができ
る。
【0017】図2は本発明の第1の実施の形態の要部説
明図であり、図1の多重化部2の機能を示すものであっ
て、11はダミーデータ挿入制御部、12はダミーデー
タ生成部、13はパケット化部、14はビットストリー
ムを多重化する多重化処理部の要部を構成する多重化選
択部、15はダミーデータを挿入多重化する多重化処理
部の一部を構成する挿入選択部、16−1〜16−nは
ビットストリームB1〜Bn対応のバッファメモリ(F
IFO)を示す。
【0018】又図2に於けるダミーデータ挿入制御部1
1とダミーデータ生成部12とにより図1のダミーデー
タ処理部6を構成し、バッファメモリ16−1〜16−
nと多重化選択部14と挿入選択部15とパケット化部
13とにより、図1の多重化処理部5を構成している。
又バッファメモリ16−1〜16−nは、符号化された
ビットストリームを多重化選択部15により選択するま
での間保持する為のファーストイン・ファーストアウト
・メモリ(FIFO)の場合を示す。
【0019】ダミーデータ挿入信号DS1〜DSnは、
ダミーデータ挿入制御部11に加えられ、又符号化出力
のビットストリームB1〜Bnは、バッファメモリ16
−1〜16−nを介して多重化選択部14に加えられ
る。この多重化選択部14は、図示を省略した制御部に
より制御されて、バッファメモリ16−1〜16−nの
蓄積占有量等に応じて選択するものであり、選択された
バッファメモリ16−1〜16−nからビットストリー
ムが読出されてパケット化部13によりパケット化さ
れ、通常は図示の状態の挿入選択部15を介して一定レ
ートのビットストリームとして出力される。
【0020】又ダミーデータ挿入制御部11は、ダミー
データ挿入信号DS1〜DSnに従ってダミーデータ生
成部12を制御し、且つ挿入選択部15を制御して、ダ
ミーデータ生成部12に於いて生成したダミーデータを
挿入多重化し、一定レートのビットストリームとする。
この場合、挿入選択部15を省略し、ダミーデータ挿入
制御部11によりダミーデータ生成部12及びパケット
化部13を制御して、ダミーデータ生成部12からのダ
ミーデータを、点線矢印で示すように、パケット化部1
3に入力してパケット化し、バッファメモリ16−1〜
16−nからのビットストリームに挿入して多重化し、
一定レートのビットストリームとして出力することも可
能である。
【0021】図3は本発明の第1の実施の形態のダミー
データ挿入の説明図であり、(a)はメディアAの符号
化されたビットストリーム、(b)はメディアAの符号
化処理によるダミーデータ挿入信号、(c)はメディア
Bの符号化されたビットストリーム、(d)はメディア
Bの符号化処理によるダミーデータ挿入信号、(e)は
ダミーデータを挿入し且つ多重化された出力データ、
(f)はパケットのフォーマットを示す。
【0022】例えば、メディアAの符号化によるビット
ストリームA1,A2の1フレーム分の発生情報量Df
が所定の情報量Doより少なく、(Do−Df)/nd
=4(個)の場合に、(b)に示すように、ダミーデー
タ挿入信号が4パルス出力される。又メディアBの1フ
レームの符号化によるビットストリームB1,B2の1
フレーム分についても、その発生情報量Dfが所定の情
報量Doより少なく、(Do−Df)/nd=2(個)
の場合に、(d)に示すように、ダミーデータ挿入信号
が2パルス出力される。
【0023】なお、図2に於いては、ダミーデータ挿入
制御部11は、ダミーデータ挿入信号DS1〜DSnが
メディア符号化部から入力されると、直ちにダミーデー
タ生成部12を制御して、ダミーデータ挿入信号のパル
ス数に従った個数のダミーデータを生成させ、バッファ
メモリ16−1〜16−nを介したビットストリームの
多重化時に挿入される場合を示し、図3はこれに対応し
た場合であり、図3の(e)は、メディアA,Bのビッ
トスリトームA1,B1の多重化後の(b)のダミーデ
ータ挿入信号の4パルスに従って4個のダミーデータD
が挿入され、その後の(d)のダミーデータ挿入信号の
2パルスに従って2個のダミーデータDが挿入され、そ
の後に、メディアA,BのビットストリームA2,B2
が多重化された出力データを示す。又ダミーデータ挿入
信号が0パルスの場合は、ビットストリームA2,B
2,A3,B3,・・・のように、ダミーデータが挿入
されることなく多重化される。
【0024】又図3の(f)のフォーマットは、音声,
動画,静止画等のメディア種別を示すタイプTPと、デ
ータ個数Lと、データD1〜Dmとからなる場合を示
し、ダミーデータの場合は、例えば、メディア種別を示
すタイプTP=0とし、データD1〜Dmをオール0と
することができる。従って、多重化されたビットストリ
ームを受信側で多重分離し、それぞれのメディア対応に
復号化する時に、ダミーデータを識別して削除すること
ができる。
【0025】図4は本発明の第2の実施の形態の要部説
明図であり、20−1〜20−nはメディア符号化部、
21はダミーデータ挿入制御部、22はダミーデータ生
成部、23はパケット化部、24は多重化選択部、25
は挿入選択部、26−1〜26−nはバッファメモリ
(FIFO)、IN1〜INnは入力メディア信号、B
1〜Bnは符号化出力のビットストリーム、DS1〜D
Snはダミーデータ挿入信号、DN1〜DNnは挿入個
数データを示す。
【0026】この実施の形態は、メディア符号化部20
−1〜20−nに於いて、入力メディア信号IN1〜I
Nnを符号化してビットストリームB1〜Bnを出力す
ると共に、その時の発生情報量が所定の情報量に満たな
いか否かを判定し、満たない場合は、ダミーデータを挿
入することを示すダミーデータ挿入信号DS1〜DSn
と、挿入する個数を示す挿入個数データDN1〜DNn
とを出力。
【0027】又多重化選択部24によるバッファメモリ
26−1〜26−nの蓄積占有量等に対応した選択制御
によって多重化する点は前述の第1の実施の形態と同様
である。又ダミーデータ挿入制御部21は、各メディア
符号化部20−1〜20−nからのダミーデータ挿入信
号DS1〜DSnと挿入個数データDN1〜DNnとを
基にダミーデータ生成部22と挿入選択部25とを制御
し、挿入個数データDN1〜DNnに従ったダミーデー
タをダミーデータ生成部22に於いて生成させ、挿入選
択部25を実線位置から点線位置に切替えて、ダミーデ
ータを挿入し、一定レートのビットストリームとして出
力するものである。
【0028】又ダミーデータ生成部22により生成した
ダミーデータをパケット化部23に点線矢印で示すよう
に加え、ダミーデータのパケット化を行って挿入するこ
ともできる。その場合は挿入選択部25の機能を多重化
選択部24又はパケット化部23に設けることになる。
【0029】図5は本発明の第3の実施の形態の要部説
明図であり、31はダミーデータ挿入制御部、32はダ
ミーデータ生成部、33はパケット化部、34は多重化
選択部、35は挿入選択部、36−1〜36−nはビッ
トストリームB1〜Bnを加えるバッファメモリ(FI
FO)、37−1〜37−nはダミーデータ挿入個数デ
ータDN1〜DNnを加えるバッファメモリ(FIFO
D)、38−1〜38−nはダミーデータ挿入位置を検
出する検出部、IN1〜INnは入力メディア信号、D
T1〜DTnは検出信号を示す。
【0030】メディア符号化部30−1〜30−nは、
入力メディア信号IN1〜INnを符号化したビットス
トリームB1〜Bnをバッファメモリ36−1〜36−
nに加える共に、その時の発生情報量が所定の情報量を
満たしたか否かを判定し、満たしていない場合は、ダミ
ーデータの挿入個数を求め、その挿入個数データDN1
〜DNnをバッファメモリ37−1〜37−nに加え
る。
【0031】又多重化選択部34は、前述の各実施の形
態と同様に、バッファメモリ36−1〜36−nの蓄積
占有量等に対応して順次選択してビットストリームをパ
ケット化部33に加え、ビットストリームをパケット化
して多重化する。又前述の各実施の形態は、ダミーデー
タ挿入信号によりダミーデータを、ビットストリームの
任意のパケット間に挿入するものであるが、この実施の
形態は、ビットストリームによる特定の位置にダミーデ
ータを挿入する場合を示し、その為に、ダミーデータを
挿入する特定位置を検出部38−1〜38−nにより検
出し、検出信号DT1〜DTnをダミーデータ挿入制御
部31に加える。
【0032】例えば、入力メディア信号が動画像信号
で、MPEG符号化に於けるIピクチャ(Intra−Pic
ture),Pピクチャ(Predictive −Picture),Bピ
クチャ(Bidirectionally Predictive −Picture)
等のピクチャの先頭に、前回の符号化に於ける発生情報
量が所定の情報量に満たない場合のダミーデータを挿入
する場合、検出部38−1〜38−nは、“00000
100”の繰り返しによる32ビット構成のピクチャス
タートコード(PSC)を検出し、その検出信号DT1
〜DTnをダミーデータ挿入制御部31に加える。
【0033】ダミーデータ挿入制御部31は、検出信号
DT1〜DTnに従って、バッファメモリ37−1〜3
7−nに蓄積されているダミーデータの挿入個数データ
DN1〜DNnの読取りを行う。その挿入個数データD
N1〜DNnが0の場合、即ち、発生情報量が所定の情
報量を満たす場合は、ダミーデータ挿入制御部31は何
もしない。
【0034】又挿入個数データDN1〜DNnが、1以
上の値の場合は、ダミーデータ挿入制御部31はダミー
データ生成部32から挿入個数データに従ったダミーデ
ータを生成させ、且つ挿入選択部35を点線位置に切替
えて、ダミーデータ生成部32からのダミーデータを挿
入すると、挿入選択部35を実線位置に切替える。その
後には、ピクチャスタートコード(PSC)を含むビッ
トストリームがパケット化部33によりパケット化され
て送出されるから、ピクチャの先頭に前回のピクチャに
ついてのダミーデータが挿入されることになる。それに
より、復号化部では、ピクチャ間にダミーデータが挿入
されることになるから、このダミーデータによって中断
されることなく、ピクチャ対応の復号処理を継続するこ
とができる。従って、復号化部の処理が容易となる。
【0035】本発明は、前述の各実施の形態にのみ限定
されるものではなく、種々付加変更することができるも
のであり、例えば、ダミーデータは、各実施の形態に於
いては、ダミーデータ挿入信号又は挿入個数データに従
ってまとめて挿入するものであるが、多重化されたビッ
トストリームの例えばパケット間に分散して挿入するこ
とも可能である。又ピクチャの先頭位置等のダミーデー
タを挿入する特定の位置は、メディア種別対応に選択す
ることができるもので、例えば、音声の場合のフレーム
同期信号を検出し、その前をダミーデータを挿入する特
定位置とすることもできる。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、各種の
入力メディア信号IN1〜INnを符号化するメディア
符号化部1−1〜1−nに於いて、発生情報量が所定の
情報量に満たない場合でもダミーデータの挿入処理を行
わず、多重化部2にダミーデータ挿入信号を加えること
により、多重化部2でダミーデータを挿入して多重化す
るから、メディア符号化部1−1〜1−nに於いては符
号化処理を継続することができ、且つ多重化部2に於い
て充分なダミーデータの挿入が可能となるから、一定レ
ートのビットストリームを安定に出力することができる
利点がある。そして、動画像の場合の駒落とし等が生じ
ることがなくなるから、再生画質の劣化を回避し、又再
生音の途切れが生じるようなこともなくなる利点があ
る。又ダミーデータを特定位置に挿入することが可能で
あり、それにより、復号化処理を容易とすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態の要部説明図であ
る。
【図3】本発明の第1の実施の形態のダミーデータ挿入
の説明図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態の要部説明図であ
る。
【図5】本発明の第3の実施の形態の要部説明図であ
る。
【図6】従来例のメディア符号化装置の説明図である。
【符号の説明】
1−1〜1−n メディア符号化部 2 多重化部 3 符号化処理部 4 ダミーデータ判定部 5 多重化処理部 6 ダミーデータ処理部 IN1〜INn 入力メディア信号 B1〜Bn ビットストリーム DS1〜DSn ダミーデータ挿入信号

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力メディア信号を符号化してビットス
    トリームを出力し、且つ該符号化処理による発生情報量
    が所定の情報量に満たない場合にダミーデータ挿入信号
    を出力するメディア符号化部と、 複数の前記メディア符号化部からの前記ビットストリー
    ムを多重化すると共に、前記ダミーデータ挿入信号に従
    って生成したダミーデータを挿入して多重化し、一定レ
    ートのビットストリームを出力する多重化部とを備えた
    ことを特徴とするメディア符号化装置。
  2. 【請求項2】 入力メディア信号を符号化してビットス
    トリームを出力し、且つ該符号化処理による発生情報量
    が所定の情報量に満たない場合にダミーデータ挿入信号
    と挿入個数データとを出力するメディア符号化部と、 複数の前記メディア符号化部からの前記ビットストリー
    ムを多重化すると共に、前記ダミーデータ挿入信号と前
    記挿入個数データとに従って生成した個数のダミーデー
    タを挿入して多重化し、一定レートのビットストリーム
    を出力する多重化部とを備えたことを特徴とするメディ
    ア符号化装置。
  3. 【請求項3】 入力メディア信号を符号化してビットス
    トリームを出力し、且つ該符号化処理による発生情報が
    所定の情報に満たない場合に少なくともダミーデータの
    挿入個数データを出力するメディア符号化部と、 前記挿入個数データを一時的に蓄積するバッファメモリ
    と、 複数の前記メディア符号化部からの前記ビットストリー
    ムについて特定位置を検出する検出部と、 複数の前記メディア符号化部からの前記ビットストリー
    ムを多重化すると共に、前記検出部により特定位置を検
    出した検出信号に基づいて前記バッファメモリから前記
    挿入個数データを読取って生成した個数のダミーデータ
    を前記特定位置に挿入して多重化し、一定レートのビッ
    トストリームを出力する多重化部とを備えたことを特徴
    とするメディア符号化装置。
  4. 【請求項4】 前記多重化部は、複数の前記メディア符
    号化部からの前記ビットストリームを一定長のパケット
    とするパケット化部と、前記ダミーデータ挿入信号又は
    挿入個数データに従ってダミーデータ生成部及びダミー
    データの挿入タイミングを制御するダミーデータ挿入制
    御部とを備えていることを特徴とする請求項1乃至3の
    何れか1項記載のメディア符号化装置。
JP17460696A 1996-07-04 1996-07-04 メディア符号化装置 Expired - Fee Related JP3177825B2 (ja)

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