JPH10500822A - 複数のデータストリームの統計的多重化方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 統計処理マルチプレクサ（３００）が、複数のエンコーダ（３０２）からの符号化されたデータのパケットを選択的に通過させて、通信チャネル（３３０）に送出することを通して、符号化データの質を最大限に向上させる。統計処理マルチプレクサ（３００）のメモリ（３１３）内にはテーブルが格納されており、このテーブルは各符号化データ単位に対するエントリを有する。各符号化データ単位は所定の時間間隔に通信チャネル（３３０）を通して伝送され得る。統計処理マルチプレクサ（３００）はテーブル内の各エントリにアクセスし、通信チャネルに送出され得る次の符号化データを生成するエンコーダ（３０２）に対する、アドレス等のポインタを得る。統計処理マルチプレクサは、各可変レートアプリケーション毎にデータ圧縮レートを動的に調節し、ウィンドウ上における全ての符号化データのデータストリームの質を最適化して、圧縮レートの調節を反映した新たなテーブルを構築する。また、一実施例においては、テーブルがスタティックテーブルとダイナミックテーブルとに分けられる。

Description

【発明の詳細な説明】 複数のデータストリームの統計的多重化方法発明の分野 本発明は一般に、通信チャネル上を伝送するデータの選択に関し、特に、選択 された範囲内において伝送されるデータの質を維持するように、若しくはデータ ストリーム全体の質を最大限に向上させるように、複数のデータストリームに対 して通信チャネルのバンド幅の割り振りを行うマルチプレクサに関する。発明の背景 映像データは、一般に映像フレーム内の各画素に対する輝度データ及び色デー タを含む。未処理の（raw）デジタル映像データは、通常の通信媒体上を伝送さ せるには情報量が多過ぎ、著しく大きな記憶容量が必要となる。この結果、通信 媒体の限られたバンド幅を使用、または記憶容量を効率的に利用するために、通 常符号化技術を用いて未処理の映像データを圧縮する。 例えば、第１図を参照すると、ビデオカメラ１０１がアナログ映像信号を発生 し、この信号がインプットプロセッサ１０２をドライブする。インプットプロセ ッサ１０２は、アナログ映像信号をデジタル化し、かつ通常はフィルタリングし て、未処理のデジタル映像信号を生成する。この未処理のデジタル映像信号は、 エンコーダ１０３により、符号化、即ち圧縮される。 圧縮されたデジタル映像信号は、例えば衛星通信リンクのような、通信チャネ ルを通して伝送され、復号化システム１２０に達する。復号化システム１２０は 、デコーダ１２１、ポストプロセッサ１２２、及びデ ィスプレイドライバ１２３を有する。デコーダ１２１は、符号化された映像デー タを復元し、得られた信号をポストプロセッサ１２２に供給する。ポストプロセ ッサでは、映像信号を平滑化し、かつ強調する。ポストプロセッサ１２２から出 力された映像信号は、ディスプレイユニット１３０をドライブするディスプレイ ドライバ１２３に供給される。映像信号の記憶及び伝送のための信号の符号化、 即ち圧縮と、次いで行われる復号化の処理は周知の技術である。 第１図のビデオカメラ１０１のように、ただ１つのアプリケーションが通信チ ャネルにアクセスするようになっている場合より、多数のアプリケーションが通 信チャネルを共有している場合の方がむしろ一般的である。例えば第２図におい ては、“Ｌ個”のアプリケーションからのデータストリーム（以下、単にアプリ ケーションと称することがある）２０１−１〜２０１−Ｌの圧縮を、それぞれエ ンコーダ２０２−１〜２０２−Ｌを用いて行う。アプリケーション２０１−１〜 ２０１−Ｌは、映像、音声等の様々な信号源から得られ得るものである。 各アプリケーションは２０１−１〜２０１−Ｌは、エンコーダ２０２−１〜２ ０２−Ｌをそれぞれ動かす。典型的には、映像入力信号に対して、例えばエンコ ーダ２０１−１内の圧縮ループ２０４−１が、その主たる処理として予測及び量 子化を行う。映像信号の各ピクチャデータが圧縮ループ２０４−１において圧縮 されると、圧縮されたデータのビットはバッファ２０５−１に書き込まれる。コ ントローラ（図示せず）は、圧縮処理の圧縮レートを管理して、バッファ２０５ −１におけるオーバーフロー及びアンダーフローの発生を防止する。エンコーダ における圧縮レートの制御を行うことにより、エンコーダ２０１−１が、ある時 間間隔のなかで概ね一定のデータ発生レートで符号化データをバッファ２０５− １から出力するようにすることと共に、映像シーケンスのピクチ ャの質の向上が確実になる。 アプリケーション２０１−１〜２０１−Ｌは、固定レートのアプリケーション か、若しくは可変レートのアプリケーションかの何れかである。固定レートのア プリケーション２０１−ｉとは、データビットを一定の圧縮レート、即ちレート でチャネル２３０に流す。可変レートアプリケーション２０２−ｉは、データビ ットを一定でないレートでチャネルに流す、つまり、圧縮率が経時的に変化する のである。 エンコーダ２０２−１〜２０２−Ｌからの出力データは、マルチプレクサ２１ ０への各入力データストリームとなる。マルチプレクサ２１０を通過するデータ ストリームは、システムコントローラ２５０からの入力信号を受け取るマルチプ レクサコントローラ回路２１１により決定される。システムコントローラ２５０ には通常コンピュータが用いられ、伝送される信号の内容や得られる映像の質と は無関係に符号化データがマルチプレクサ２１０を通過するようにするため、マ ルチプレクサコントローラ回路２１１に信号を送るようにプログラムされている 。 エンコーダ２０２−１〜２０２−Ｌからマルチプレクサ、更には通信チャネル への情報の伝送は、情報のパケットでなされるのが普通である。マルチプレクサ ２１０は、一度にアプリケーション２０１−１〜２０１−Ｌのなかの１つのデー タのパケットを通信チャネル２２０へと通過させる。１秒程度のある時間間隔に おいて、１つのアプリケーション２０１−ｉから通信チャネル２２０へ伝送され るパケットの数の平均は、その特定のアプリケーションに割り振りされたレート に等しい。以上のことに関連して、情報の伝達は必ずしもパケットを用いて行わ れる必要はないということに注意されたい。発明の要約 本発明の原理によれば、統計処理マルチプレクサが、通信チャネルの 全容量を、通信チャネルへのアクセスを共有する複数のデータストリームに、動 的に配分する。同時に、この統計処理マルチプレクサは、伝送データの量が通信 チャネルの容量を超えてしまうことを防止する。つまり、本発明の統計処理マル チプレクサは、１つの特定のデータストリーム、即ち１つのアプリケーションに 対して、ある時間内に割り振りすべき通信チャネルの容量の部分（fraction）を 決定し、通信チャネル上を伝送される全てのアプリケーションの信号の質を最大 限に向上させるのである。 更に、この統計処理マルチプレクサは、様々なアプリケーションに割り振りさ れる通信チャネルの部分をリアルタイムで変化させ、通信チャネル上を伝送され る全てのデータストリームに対する信号の質を最大限に向上させる。統計処理マ ルチプレクサは、統計処理マルチプレクサに各データストリームを供給するハー ドウェアの信号発生レート制御機構上の外部シェルとして動作する。統計処理マ ルチプレクサは、各統計処理マルチプレクサ周期において少なくとも１回新たな レートを発生し、それらの制御機構に供給して、各アプリケーションに対し選択 されたパラメータを所定の範囲内に維持するようにする。 一実施例においては、統計処理マルチプレクサは、通信チャネルへのアクセス について競合する複数のデータストリームの統計的多重化処理を実行し、統計処 理マルチプレクサのメモリにスタティックテーブルを生成、設置する。スタティ ックテーブルは、所定の時間周期内に通信チャネル上を伝送され得るデータ単位 のそれぞれに対するエントリを有する。 第１テーブルと称されることもあるこのスタティックテーブルの設置において 、統計処理マルチプレクサは、このスタティックテーブル内の各エントリを、複 数のデータストリームの１つに割り振る。エントリが、 可変レートデータストリームに割り振られた場合は、統計処理マルチプレクサは 、ナル符号（null code）等の所定の符号をエントリに格納する。逆に、エント リが固定レートのデータストリームに割り振られる場合は、統計処理マルチプレ クサは、固定レートのデータストリームに対するポインタをエントリに格納する 。このポインタは固定レートのデータストリームを特定し、一実施例においては 、固定レートのデータストリームを発生するハードウェアのアドレスである。ス タティックテーブルにおける各エントリは、固定レートのデータストリームに対 するポインタか、または所定の符号である。 統計処理マルチプレクサは、スタティックテーブルを用いて、通信チャネルへ のアクセスについて競合する複数のデータストリームに対する通信チャネルの容 量の割り振りを行う。詳述すると、統計処理マルチプレクサはスタティックテー ブル内のエントリにアクセスして、所定の時間周期内に次のデータ単位を通信チ ャネルに送出するデータストリームを、複数のデータストリームのなかから決定 する。 スタティックテーブルの他に、統計処理マルチプレクサそのものも、ダイナミ ックテーブルを生成、設置する。このダイナミックテーブルは、第２テーブルと 称されることもある。ダイナミックテーブルの設置において、一実施例では、統 計処理マルチプレクサが、ダイナミックテーブルの各エントリを、可変レートデ ータストリーム及びアイドルデータ単位の何れか一方に割り振る。もちろん、ア イドルデータ単位は、アイドルデータを通信チャネル上に伝送する別種の可変レ ートデータストリームとみなすことができる。エントリが可変レートデータスト リームに割り振られた場合は、統計処理マルチプレクサは、そのレートデータス トリームに対するポインタをエントリに格納する。ポインタは、可変レートデー タストリームを特定するものであり、一実施例では、可変レート データストリームを発生するハードウェアのアドレスである。ダイナミックテー ブルにおける各エントリは、可変レートデータストリーム及びアイドルデータ単 位の何れか一方に対するポインタである。 次のデータ単位を伝送するために通信チャネルへアクセスし得るアプリケーシ ョンの決定において、統計処理マルチプレクサは、所定の符号を含むスタティッ クテーブルにおけるエントリを検出したときに、ダイナミックテーブルにおける エントリにアクセスする。アクセスされたエントリは、次のデータ単位を通信チ ャネルに送出する可変データストリームを、複数のデータストリームのなかから 決定する。 統計処理マルチプレクサは、スタティックテーブル及びダイナミックテーブル を用いて、通信チャネルへのアクセスについて競合するさまざまなデータストリ ームに対して通信チャネルのバンド幅の割り振りを行う一方、所定の範囲外に質 測定パラメータを有する各可変レートデータストリーム用の通信チャネル上を伝 送させるように割り振られたいくつかのデータ単位、即ちいくつかのパケットの 調節も行う。詳述すると、統計処理マルチプレクサは、選択された可変レートデ ータストリームに対する新たなレートを発生するのである。 統計処理マルチプレクサは、調節され、通信チャネル上を伝送するべく割り振 られたいくつかのデータ単位を用いて、第２ダイナミックテーブルを発生する。 第２ダイナミックテーブルを発生するのに用いられるプロセスは、必要な場合に 新たなレートを用いる点を除いて、第１ダイナミックテーブルを生成するのに用 いられるプロセスと同様である。 詳述すると、この実施例では、統計処理マルチプレクサが、第２ダイナミック テーブルにおける各エントリを、可変レートデータストリーム及びアイドルデー タ単位の何れか一方に割り振る。エントリが可変レートデータストリームに割り 振られた場合は、統計処理マルチプレクサは、 可変レートデータストリームに対するポインタをエントリに格納する。第２ダイ ナミックテーブルの各エントリは、可変レートデータストリーム及びアイドルデ ータ単位の何れか一方に対するポインタである。選択された時間間隔をおいた後 、例えばこの実施例においては、統計処理マルチプレクサ周期がほぼ終わるタイ ミングで、統計処理マルチプレクサは第１ダイナミックテーブルから第２ダイナ ミックテーブルに切り替えを行う。 ダイナミックテーブルの設置において用いられるレートを調節する方法を決定 するために、統計処理マルチプレクサは、可変レートデータストリームの質を特 徴づける各可変レートデータストリームに対するデータを収集する。統計処理マ ルチプレクサは、収集されたデータを用いて、可変レートデータストリームの質 を特徴づけるパラメータを発生する。一実施例においては、このパラメータはひ ずみ測度であって、その予め定められた範囲の下限は、第１ヒステリシス係数と ひずみ閾値との積である。予め定められた範囲の上限は、第２ヒステリシス係数 とひずみ閾値との積である。 本発明の統計的多重化処理は、広範なデータストリームに対して適用可能であ る。この実施例では、複数のデータストリームが、符号化映像データストリーム を含む。 本発明の別の実施例においては、通信チャネルへのアクセスについて競合する 複数の符号化データストリームの統計的多重化方法であって、 前記複数の符号化データストリームの１つをそれぞれ発生する各エンコーダに レートを割り当てる過程であって、前記エンコーダには固定レートエンコーダと 可変レートエンコーダとが含まれる、該過程と、 割り当てられた前記レートを用いて、所定の数のエントリを有する第１テーブ ルを設置する過程であって、前記第１テーブル内の各エントリ が、（ｉ）前記複数の符号化データストリームと、（ｉｉ）アイドルパケットと の何れか一方に割り振られる、該過程と、 前記通信チャネルに次のパケットを送出する符号化データストリームを、前記 複数の符号化データストリームのなかから選択すべく、前記第１テーブルの各エ ントリを用いる過程とを有することを特徴とする複数の符号化データストリーム の統計的多重化方法が提供される。 本発明の更に別の実施例においては、通信チャネルへのアクセスについて競合 する複数の符号化データストリームの統計的多重化方法であって、 可変レートエンコーダから各可変レート符号化データストリームに対するデー タを収集して、前記可変レート符号化データストリームを特徴づけるひずみパラ メータを生成するための前記複数の符号化データストリームを形成するデータ収 集過程と、 各前記可変レート符号化データストリームに対して、前記可変レート符号化デ ータストリームの質を特徴づける前記ひずみパラメータを生成する過程と、 前記ひずみパラメータが所定の範囲外にある場合、選択された時間周期内に各 前記可変レート符号化データストリームに割り振られたいくつかのパケットを調 節する過程と、 調節されて割り振られた前記パケットを用いて、テーブルを設置するテーブル 設置過程と、 前記通信チャネルに次のパケットを送出する可変レート符号化データストリー ムを決定するために統計処理マルチプレクサに前記テーブルが使用されるように 、前記テーブルの切り替えを行う過程とを有することを特徴とし、 前記テーブル設置過程が、 ｉ）前記テーブル内のエントリを、Ａ）前記複数の符号化データストリームに 含まれる複数の可変レート符号化データストリームのなかの可変レート符号化デ ータストリームと、Ｂ）アイドルパケットとの何れか一方に割り振る過程と、 ｉｉ）前記エントリが前記可変レート符号化データストリームに割り振られる ときに、前記可変レート符号化データストリームに対するポインタを前記エント リに格納する過程と、 ｉｉｉ）前記テーブル内の買うエントリに対して、ｉ）及びｉｉ）の過程を反 復する過程とを含むことを特徴とする複数の符号化データストリームの統計的多 重化方法。図面の簡単な説明 第１図は、従来の符号化及び復号化システムのブロック図である。 第２図は、通信チャネルへのアクセスを行うためのマルチプレクサを用いた従 来のシステムのブロック図である。 第３図は、本発明の統計処理マルチプレクサのブロック図である。 第４図は、各統計的マルチプレクサ周期内における、本発明の統計処理マルチ プレクサのレート更新処理のプロセス流れ図である。 第５図は、本発明の原理に基づく、第４図のステップ４０２におけるアプリケ ーションの分類処理のプロセス流れ図である。 第６図は、本発明の原理に基づく、第４図のレート変更ステップ４０３の、よ り詳細なプロセス流れ図である。 第７図は、本発明のステップ４０３におけるレート増加ステップ６２３の、よ り詳細なプロセス流れ図である。 第８図は、本発明のステップ４０３におけるレート低下ステップ６２２の、よ り詳細なプロセス流れ図である。 第９図は、本発明のパケットテーブル構築ステップ４０４の、より詳 細なプロセス流れ図である。 第１０図は、第４図のプロセスの一実施例の、時間に沿った処理の系列（time line）を示した図である。 第１１図は、第４図のプロセスの別の実施例の、時間に沿った処理の系列を示 した図である。 第１２図は、本発明の統計処理マルチプレクサにおけるハードウェアの詳細な ブロック図である。 第１３図は、パケット時間間隔におけるアプリケーションバス上の２つの時間 間隔と、その第１の時間間隔におけるさまざまなメッセージサイクルを示したタ イミング図である。 第１４図は、統計処理マルチプレクサの動作のタイミング図であって、パケッ ト時間間隔の第２の部分におけるアプリケーションバス上のデータ伝送のタイミ ングの関係を示している。 第１５図は、データがアプリケーションバス上を送られていくとき、アプリケ ーションバスを流れる様々な信号の間の関係を示すタイミング図である。 第１６図は、１つのメッセージサイクルで１バイトのデータが書き込まれたと き、アプリケーションバスを流れるさまざまな信号の間の関係を示すタイミング 図である。 第１７図は、１つのメッセージサイクルで１バイトのデータが読み出されたと き、アプリケーションバスを流れるさまざまな信号の間の関係を示すタイミング 図である。 第１８図は、統計処理マルチプレクサが、１つのウィンドウ内の各パケットを 固定レートアプリケーション、若しくは可変レートアプリケーションにどのよう に割り振りするかを示したプロセス流れ図である。発明の詳細な説明 本発明の原理によれば、統計処理マルチプレクサ３００がエンコーダ３０２− １〜３０２−Ｌからの符号化データのパケットを通信チャネル３３０に選択的に 通過させることを通して、アプリケーションからのデータストリーム３０１−１ 〜３０１−Ｌ（以下、単にアプリケーション３０１−１〜３０１−Ｌと称する） のそれぞれを表現する符号化データの質を最大限に向上させる。この実施例にお いては、パケットの形態の符号化データが通信チャネル３３０を通して復号化シ ステム（図示せず）に伝送され、そこでデータの復号化がなされる。さらに、以 下に説明する本発明の実施例では映像データが用いられるが、本発明の原理は通 信チャネルを通して伝送される他の任意の信号源に対しても適用され得るという ことは当業者には理解されよう。 アプリケーション３０１−ｉはエンコーダ３０２−ｉによって符号化される。 ここで、“ｉ”は１〜Ｌの範囲の整数である。以下、アプリケーション３０１− ｉに関する言及は、アプリケーション３０１−ｉを入力信号として受け取るエン コーダ３０２−ｉへの言及も含むものであると解釈されたい。また、アプリケー ション、エンコーダ、若しくは符号化データストリームを変更するのに“可変レ ート”という言葉が用いられる場合は、入力としてアプリケーションを受け取り 、符号化データストリームを発生するエンコーダが、データ圧縮レート、即ち“ レート”を経時的に変更し得ることを意味するものである。逆に、アプリケーシ ョン、エンコーダ、若しくは符号化データストリームを変更するのに“固定レー ト”という言葉が用いられる場合は、入力としてアプリケーションを受け取り、 符号化データストリームを発生するエンコーダが、初期設定時（configuration time）を除きデータ圧縮レートを変更しないことを意味する。 本発明の統計処理マルチプレクサ３００は、ある時間間隔における通 信チャネル３３０の全容量を、全てのアプリケーション３０１−ｉ〜３０１−Ｌ の複数の符号化データストリームに、アプリション３０１−ｉ〜３０１−Ｌの質 を最大限に向上させるように配分する。同時に、統計処理マルチプレクサ３００ は伝送データの量が通信チャネルの容量を越えてしまわないようにする。つまり 、本発明の統計処理マルチプレクサ３００は、アプリケーション３０１−ｉに割 り振りすべき通信チャネルの容量の部分を決定し、全てのアプリケーションの符 号化信号の質を最大限に向上させるのである。 詳述すると、コントローラ３１０のメモリ３１３内にテーブルが格納される。 このテーブルは、所定の時間間隔、例えば１秒間に通信チャネル３３０上を伝送 され得る符号化データ単位のそれぞれに対するエントリを有する。テーブル内の 各エントリは、後ほど詳しく説明するが、エンコーダ３０２−１〜３０２−Ｌの それぞれに割り振り、即ちエンコーダ３０２−ｉからの符号化データストリーム に割り振りされるのである。符号化レートの高いエンコーダ３０２−ｉに対して は、符号化レートの低いエンコーダ３０２−ｊよりも多くのエントリが割り振ら れる。従って、テーブル内のエントリは、各エンコーダ３０２−１〜３０２−Ｌ から、所定の時間間隔内に通信チャネル３３０を通して伝送されるデータ単位数 を定めている。 各所定の時間間隔において、コントローラ３１０はテーブル内の各エントリに アクセスし、エンコーダ３０２−ｉに対するポインタ、即ちアドレスを得る。こ れにより、次の符号化データ単位がアプリケーションコントロールバス３６０を 通して先入れ先出しメモリ（ＦＩＦＯ）３５０に伝送され得るのである。１つの 符号化データ単位がＦＩＦＯ３５０にロードされるとき、別の符号化データ単位 はＦＩＦＯ３５０から通信チャネル３３０に送出される。この実施例においては 、コントローラ３ １０が、メモリ３１３に格納されたテーブル内のエントリを連続的に動き、エン コーダ３０２−１〜３０２−Ｌに対し、通信チャネルのバンド幅を、所定の時間 間隔内における所定の順番に割り振る。 本発明の原理によれば、統計処理マルチプレクサ３００は選択された時間間隔 内における各可変レートアプリケーション３０１−ｉのデータ圧縮レートを動的 に調節する。前述の選択された時間間隔をウィンドウと称する。この調節により 選択された時間間隔における符号化データストリームの質が最大限に向上する。 各固定レートアプリケーション３０１−ｉは割り振りされたパケットの割り当て 分、即ち選択された時間間隔内における通信チャネルのバンド幅の一部分を受け 取る。 典型的には、可変レートアプリケーションの数は、アプリケーションの総数Ｌ よりも小さい。統計処理マルチプレクサ３００は単に“レート”と称することも あるデータ圧縮レートを調節し、以下に詳述する、各可変レートアプリケーショ ン３０１−ｉに対するひずみ測度を所定の範囲内に維持する。従って、統計処理 マルチプレクサ３００は、映像エンコーダレート制御機構にレートを与えて、各 可変レートアプリケーション３０１−ｉに対する選択されたパラメータを所定の 範囲内に維持することによって、この制御機構に対する外部シェルの役割を果た す。 コントローラ３１０は、メモリ３１３に格納されたテーブルについての処理ス テップを実行し、エンコーダ３０２−１〜３０２−Ｌから通信チャネル３３０上 に伝送されるパケット、即ち符号化データ単位を選択しつつ、各可変レートエン コーダ３０２−ｉからのデータを収集し、メモリ３１３に格納することも行う。 コントローラ３１０は収集されたデータを分析し、各可変レートエンコーダ３０ ２−ｉに対し圧縮レートを調節し、全てのエンコーダのデータの質を最大限に向 上させる。 新たな圧縮レートを用いて、次のウィンドウで使用される新たなテー ブルが構築される。ウィンドウについては、後に詳しく定義する。コントローラ ３１０は、エンコーダ３０２−１〜３０２−Ｌから通信チャネル３３０に伝送さ れるパケットを選択し、同時に新たな圧縮レートのテーブルを生成するのである 。新たなテーブルが完成したとき、新たな圧縮レート、即ちレートは、可変レー トアプリケーションを処理しているエンコーダ３０２−ｉに送られる。ウィンド ウのほぼ終わりの時点において、可変レートアプリケーションを処理するエンコ ーダ３０２−ｉは新たな圧縮レートにシフトし、次に統計処理マルチプレクサ３ ００が新たなテーブルにシフトする。つまり、統計処理マルチプレクサ３００は 新たなテーブルへの切り替えを行うのである。 以下に述べる実施例においては、通信チャネル３３０を通して伝送され得る各 データ単位をウィンドウ内に割り振りするのに統計処理マルチプレクサ３００が 使用するテーブルは２つ存在し、それはスタティックテーブルとダイナミックテ ーブルである。スタティックテーブルは、所定の時間間隔内に通信チャネル３３ ０上を伝送され得る符号化データ単位のそれぞれに対するエントリを有する。 初期設定時においてスタティックテーブルが設置される。つまり、スタティッ クテーブルにおけるエントリが、固定レートアプリケーション及び可変レートア プリケーションに割り振られる。例えば各エントリが複数のデータストリームの １つにそれぞれ割り振られるのである。固定レートエンコーダからの固定レート データストリームに割り振られる各エントリに対して、その固定レートデータス トリームに対するエントリにポインタが格納される。可変レートデータストリー ムに割り振られた各エントリに対しては、所定の符号、ナル符号がエントリ内に 格納される。 ダイナミックテーブルは、可変レートアプリケーションに対するポイ ンタと共に設置される。つまり、ダイナミックテーブルにおける各エントリは、 可変レートアプリケーションの１つ、即ち可変レートアプリケーションからの可 変レート符号化データストリーム、若しくはアイドルパケットに割り振られる。 可変レートアプリケーションに割り振られた各エントリにおいては、その可変レ ートアプリケーションに対するポインタが格納される。統計処理マルチプレクサ ３００がスタティックテーブル内の所定の符号にアクセスした場合、ダイナミッ クテーブル内の次のエントリが用いられて、通信チャネル３３０を通して次のデ ータ単位を送る可変レートエンコーダを決定する。 第４図は、統計処理マルチプレクサ３００のプロセス流れ図である。起動時、 即ち初期設定及び再設定時においては、統計処理マルチプレクサ３００は初期化 ステップ４０１に入る。初期化ステップ４０１においては、システムスーパバイ ザ３４０（第３図参照）が、次の統計処理マルチプレクサ３００の動作において 使用される設定情報を供給する。この設定情報はメモリ３１３に格納される。以 下に詳述するように、この実施例においては、格納された設定情報は、最小デー タレートＲｍｉｎ ｉ、最大データレートＲｍａｘ ｉ及び保証データレートＲ ｇｔｄ ｉ、最大バッファサイズＢｍａｘ ｉ、最大ひずみ係数Ｄｍａｘ ｉ、 優先順位番号Ｐ ｉ、及びひずみヒステリシス係数Ｋ１ ｉ及びＫ２ ｉを、そ れぞれ各エンコーダ３０２−ｉに対して有している。システムスーパバイザ３４ ０から供給されたレートは、必要ならば統計処理マルチプレクサ３００と互換性 のあるデータ単位に変換される。 ステップ４０１において、全てのエンコーダ３０２−ｉ〜３０２−Ｌはそれら の名目レートを割り当てられる。固定レートアプリケーションの場合は、名目レ ートは実際のレートである。統計的多重化されたアプリケーションの場合、即ち 可変レートアプリケーション３０１−ｉの場 合は、名目レートは、保証レート、若しくは最小レート等の他の所定の数値であ る。この実施例においては、各可変レートエンコーダ３０２−ｉはアプリケーシ ョン３０１−ｉに対し初期レートＲ ｉとして保証データレートＲｇｔｄ ｉが 割り当てられる。同様に各可変レートエンコーダ３０２−ｉに対してひずみＤ ｉが最大ひずみ係数Ｄｍａｘ ｉにセットされる。 初期化ステップ４０１が終了すると、処理は収集及び分類ステップ４０２に進 む。収集及び分類ステップ４０２にも、各統計処理マルチプレクサ周期の終わり の時点において入る。この統計処理マルチプレクサ周期は統計処理マルチプレク ササイクルと称することもある。各可変レートアプリケーション３０１−ｉに対 する更新されたひずみＤ ｉを決定するのに必要なデータがステップ４０２にお いて収集される。以下に詳述するように、ひずみＤ ｉは可変レートエンコーダ ３０２−ｉによって処理される映像シーケンスを特徴付けるいくつかのパラメー タを含む。ひずみＤ ｉ自体は、可変レートエンコーダ３０２−ｉによって統計 処理マルチプレクサ３００に供給されてもよく、若しくは可変レートエンコーダ ３０２−ｉが統計処理マルチプレクサ３００にパラメータを供給し、統計処理マ ルチプレクサ３００が可変レートエンコーダ３０２−ｉに対するひずみＤ ｉを 決定し得る形でもよい。 一実施例においては、以下に詳しく述べるように、統計処理マルチプレクサ３ ００が、各可変レートエンコーダ３０２−ｉに対し所定の順番でラウンドロビン （round robin）方式のポーリングを行い、各可変レートエンコーダ３０２−ｉ から一度に１バイトの情報を読み出す。ひずみＤ ｉは、統計処理マルチプレク サ３００により、映像シーケンスにおける各ピクチャに対し一回決定される。従 って、可変レートエンコーダ３０２−ｉから統計処理マルチプレクサ３００にひ ずみパラメータを伝 送する頻度は、１枚のピクチャにつき１回である。この結果、ステップ４０２の 収集処理部分は、進行に応じて統計処理マルチプレクサ３００により実行される ことになる。 統計処理マルチプレクサ３００は、各可変レートエンコーダ３０２−ｉのバッ ファ使用度（buffer fullness）の変化を追跡し、ステップ４０２においてレー トが変化してもオーバーフローやアンダーフローが発生しないようにしている。 バッファ使用度情報は、各可変レートエンコーダ３０２−ｉにおいて利用可能で あり、１つのピクチャにつき１回、統計処理マルチプレクサ３００に送られる。 各可変レートアプリケーション３０１−ｉに対するひずみＤ ｉは、ステップ ４０２において、ステップ４０２が開始する前に可変レートエンコーダ３０２− ｉから得られたひずみパラメータに基づき、それぞれ統計処理マルチプレクサ３ ００により決定される。詳述すると、収集及び分類ステップ４０２の実行中に受 け取られた新たなひずみ情報は、次にステップ４０２が実行されるまで無効であ る。従って、統計処理マルチプレクサ３００は、前回のステップ４０２における 統計的多重化サイクルが実行されているときに収集されたデータを用いているこ とになる。 ステップ４０２における分類ステップは各可変レートアプリケーション３０１ −ｉを、複数のクラスの１つにそれぞれ割り当てる。一実施例においてはこの複 数のクラスは、６つのクラスからなる。後に詳述するように、これらのクラスは 、（ｉ）レートＲ ｉが可変レートエンコーダ３０２−ｉに対する保証レートＲ ｇｔｄ ｉと比較して小さいか大きいか、若しくは等しいかにより、及び（ｉｉ ）ひずみＤ ｉと最大ひずみ係数Ｄｍａｘ ｉとの間の関係に基づいて定められ る。 レート変更ステップ４０においては、少なくとも各非固定レートアプリケーシ ョンに対する新たなレートが、後に詳しく述べるように、各エ ンコーダ３０２−ｉに対して生成される。このとき、レートの変更は、ひずみＤ ｉを改善するか、若しくはひずみＤ ｉを最大ひずみより大きくしないような ものであることが好ましい。許容できるひずみＤ ｉの値を達成するように圧縮 される可変レートアプリケーションのエンコーダに対しては、新レートは、単に 旧レートと同じものがセットされる。各可変レートエンコーダ３０２−ｉに対し 新たなレートが決定された後、この新レートは全て、通信チャネル３３０の容量 を超えているか否かを判定するためにチェックされる。新レートは通信チャネル ３３０の容量を超えてしまわない範囲で、できる限り多く使用するように調節さ れる。 レート変更ステップ４０３が終了すると、テーブル構築ステップ４０４におい て、後に詳しく述べるように新たなテーブルが構築される。一実施例においては 、通信チャネル３３０上を送られた符号化データ単位をパケットと称し、テーブ ル構築ステップ４０４では新たなパケットスケジュールテーブル（packet sched ule table）を構築する。統計処理マルチプレクサ３００では、異なるアプリケ ーション３０１−ｉの必要とするレートが経時的に急速に変化し、従ってアプリ ケーションに対し割り振られたパケットの割り当てが経時的に変化する。統計処 理マルチプレクサ３００は、テーブル構築ステップ４０４において各アプリケー ション３０１−ｉが、特定のウィンドウ時間内におけるパケットの割り当ての割 り振りを確実に得られるようにする。 ステップ４０４で構築されるパケットスケジュールテーブルは、次の統計処理 マルチプレクササイクル、即ちウィンドウに対して定められ、その時間間隔にお いて各パケットにどのアプリケーションが割り振られたかについての情報を含む 。パケットの割り振りは、１つのアプリケーションに属するパケットが、時間間 隔内に概ね均一に分布するように行われる。これによって、復号化システムにお けるデマルチプレクサの緩 衝機構を最小限にすることができる。（このデマルチプレクサは、入力されたデ ータストリームの中から、復号化システムが処理しようとしているパケットを選 択する。）パケットスケジュールテーブルは、ステップ４０３において各可変レ ートエンコーダ３０２−ｉに割り振られた新たなレートに基づいて、次のウィン ドウの開始時に有効になる。 ウィンドウサイズが小さくなるほど、パケットスケジュールテーブルが構築さ れなければならない頻度が増加するため、パケット当たりの処理オーバーヘッド が増加する。一方、ウィンドウサイズが大きくなることにより、ひずみの変化に 対する統計処理マルチプレクサ３００の反応が小さくなる。例えば、映像のシー ンが変化することにより、映像シーケンスはより複雑になり得る。このような場 合、レートＲ ｉが小さければシーンの変化によりひずみＤ ｉは大きくなり、 統計処理マルチプレクサ３００はエンコーダ３０２−ｉに対しより多くのビット 数を割り振りすべきことになる。しかし、ウィンドウサイズが大きい場合は、統 計処理マルチプレクサ３００はシーンの変化が偶然にウィンドウの終わりの時点 に近いところで起きない限りシーンの変化に急速に反応することができない。こ こで使用されているように、ピクチャとはエンコーダの固有のデータ単位のこと である。ほとんどの場合、ピクチャは画像フレームであるが、本発明はフレーム 上でのみの動作に限定されるものではないことから、より一般的な用語として“ ピクチャ”を使用している。非映像データの場合においては、例えば音声フレー ムのような他の適当なデータ単位が使用されうる。 ステップ４０４において新たなパケットスケジュールテーブルが構築されたと き、統計処理マルチプレクサ３００は、レート移送ステップ４０５において、各 新レートを、各可変レートエンコーダ３０２−ｉに移送する。また、この目的の ために、予め定められたオーダが使用され得 る。最後に、レート切替えステップ４０６におけるいずれかの時点において、可 変レートエンコーダ３０２−ｉは、その内部レート制御を新レートに切り替える 。同時に、統計処理マルチプレクサ３００は、ステップ４０４において構築され た新たなパケットスケジュールテーブルに切り替えを行う。このように、統計処 理マルチプレクサ３００と、アプリケーション３０１−ｉ〜３０１−Ｌとの間の 同期を維持することにより、すべてのエンコーダのレートの合計、すなわち全レ ートが通信チャネルの容量と常に等しくなる。これによって、通信チャネルの利 用効率が最大限に向上し、また通信チャネル３３０がサポートし得る容量よりも 大きな容量がエンコーダに割り振りされる可能性がなくなる。 レート切替えステップ４０６が終了の後、処理は周期終了ステップ４０７に進 む。周期が終了したとき、ステップ４０２〜４０７が反復される。従って、ステ ップ４０２〜４０７における動作は各周期ごとに一回生起することになる。初期化ステップ４０１ 初期化ステップ４０１の一実施例においては、システムスーパバイザ３４０が 、統計処理マルチプレクサ３００で処理される固定レートアプリケーションの総 数及び可変レートアプリケーションの総数を特定する。システムスーパーバイザ ３４０は、統計処理マルチプレクサ３００が使用する、第１テーブルとも称する 第１パケットスケジュールテーブルを特徴付けるのに必要なパラメータの特定も 行う。この第１パケットスケジュールテーブルのパラメータには、統計処理マル チプレクサ３００により約１秒間の間に通信チャネル３３０に供給されるパケッ ト数Ｎと、可変レートアプリケーションに割り振りされなければならない第１ス ケジュールテーブル内のエントリ数Ｖとが含まれ、また、パケット数Ｎは第１パ ケットスケジュールテーブルのサイズを表す。 初期化ステップ４０１において、システムスーパバイザ３４０は、各可変レー トアプリケーション３０１−ｉに対し目標ひずみと称されることもある、ひずみ 閾値Ｄｍａｘ ｉと称するパラメータの設定を行う。この実施例においては、ひ ずみ閾値Ｄｍａｘ ｉとは、そのひずみ閾値Ｄｍａｘ ｉより大きいひずみが人 間の目に認識可能であるようなひずみ値を指す。ひずみ閾値Ｄｍａｘ ｉは負で ない数値であって、一実施例においては、２バイトの精度の負でない実数である 。 システムスーパバイザ３４０は、初期化ステップ４０１において各アプリケー ション３０１−１〜３０１−Ｌに対し、典型的には１秒当たりのビット数で表さ れるレート範囲の設定も行う。可変レートアプリケーションについては、レート 範囲は、最小データレートＲｍｉｎ ｉ、最大データレートＲｍａｘ ｉ、及び 保証データレートＲｇｔｄ ｉにより定められる。固定レートアプリケーション に対しては、システムスーパバイザ３４０により、上の３つのレート範囲が同じ 値に設定される。 最小レートＲｍｉｎ ｉは統計処理マルチプレクサ３００により可変レートア プリケーション３０１−ｉに対し割り振られるレートの下限である。つまり、こ のレートはそのアプリケーションの再構成の質に無関係であることが保証されて いるのである。最小レートＲｍｉｎ ｉは負ではあり得ない。 最大レートＲｍａｘ ｉは、統計処理マルチプレクサ３００により可変レート アプリケーション３０１−ｉに割り振られるレートの上限である。このレートは 、そのアプリケーションの再構成の質とは無関係にこのレートを越えることがで きないレートである。ここで、この再構成の質は、以下に詳細に述べるように、 ひずみ率Ｄ ｉにより測定される。最大レートＲｍａｘ ｉは最小レートＲｍｉ ｎ ｉと等しいかそれより大きい。 保証レートＲｇｔｄ ｉとは、統計処理マルチプレクサ３００により、可変レ ートアプリケーション３０１−ｉが目標ひずみを達成することが可能であること を保証するレートである。このパラメータは、システムスーパバイザ３４０によ り決定された特定のアプリケーションによって使用されても使用されなくてもよ い。保証レートＲｇｔｄ ｉが無視される場合には、ひずみ閾値Ｄｍａｘ ｉが 各初期設定時において０に設定される。そうでない場合は、保証レートＲｇｔｄ ｉが、範囲［Ｒｍｉｎ ｉ、Ｒｍａｘ ｉ］のなかにあることが必要である。 保証レートＲｇｔｄ ｉの使用、不使用に関わらず、起動時において各可変レー トアプリケーションは、あらかじめその保証レートＲｇｔｄ ｉを割り当てられ る。さらに、可変レートアプリケーションに対するすべての保証レートと、ここ ではＲｍｉｎ ｉによって表されているすべての固定レートアプリケーションの 実際のレートとの和は、チャネル容量に等しくあるべきである。すなわち、 ここで、“Ａ”は特定の保証レートＲｇｔｄ ｉを有するすべてのアプリケーシ ョン３０１−ｉの集合であり、“Ｂ”は他のすべてのアプリケーションの集合で ある。マルチプレクサ３００に接続されたすべてのアプリケーションが統計的多 重化処理をなされる必要はなく、すなわちアプリケーションの一部もしくはすべ てが処理時間全体に亘って固定レートを有し得る。この実施例においては、上述 の関係を満足することを確実にしているのはシステムスーパバイザ３４０である 。 システムスーパバイザ３４０により特定されるレートは普通１秒当たりのビッ ト数により特定される。実際には、殆どのシステムがエンコーダバッファからの データビットを“パケット”の形態で伝送し、パケッ トには数ビットが含まれる。つまり、レートの量子化はビットレベルでなされず に、数ビットのレベルにおいてなされるのである。このようなシステムにおいて は、通信チャネルの容量は一定の１秒当たりのパケット数に変換される。これら のパケットは、各エンコーダのレートに関する必要性を満たすようにエンコーダ ３０２−１〜３０２−Ｌに割り振りされなければならない。従って、１秒当たり のビット数で表されるレートは初期化ステップ４０１において適当な時間間隔当 たりのパケット数に変換されるのである。 詳述すると、各レートは１秒当たりのパケット数で表されるレートに変換され る。Ｎは第１テーブルにおけるエントリ数であることから、各レートは１秒当た りのビット数で表されるレートに対応する第１パケットスケジュールテーブル内 のパケット数（パケット数／Ｐ．Ｔ．）に変換される。 一実施例においては、後に詳しく述べるように、統計処理マルチプレクサ３０ ０が一定のエントリ数Ｓを有する第２テーブルも使用する。各可変レートアプリ ケーションに対し、このレートも第２パケットスケジュールテーブルにおけるパ ケット数（パケット／Ｓ．Ｔ．）に変換される。Ｓが１９２である場合は、パケ ット数／Ｓ．Ｔ．で表されるレートは、以下のようになる。 ここで、“ｉｎｔ”は、整数関数である。この実施例では保証レートである割り 当てられたレートの合計が、可変レートエンコーダ３０２−ｉに割り振りされた 通信チャネルの容量の全体と等しくあるべきことから、パケット数／Ｓ．Ｔ．で 表される割り当てられたレートの合計は１９２となる。整数関数を用いたために 生ずる打切りにより、割り当てレートの合計が可変レートエンコーダ３０２−ｉ に割り振りされた通信チャネ ルの全容量より小さくなることもある。この場合、割り当てられていないパケッ トはすべて、統計処理マルチプレクサ３００により任意に可変レートエンコーダ に割り当てられる。 レートをパケット数／Ｓ．Ｔ．に変換した後、統計処理マルチプレクサ３００ は１秒当たりのビット数で表されるレートを再計算し、この計算結果の保証レー トＲｇｔｄ ｉはエンコーダ３０２−ｉに伝送される。このような再計算処理は 、整数関数における打切りにより必要となるのである。この再計算を容易にすべ く、システムスーパバイザ３４０は、統計処理マルチプレクサ３００にレート較 正定数Ｙを供給する。このレート較正定数は以下のように定義される。 ここで、 ＯＶは、各パケットにおけるオーバヘッドビットの数であり、本実施例におい ては２４ビットである。 Ｃは、名目統計処理マルチプレクサ出力レートの合計（ビット数／秒）である 。 ＴＯＬ_Mは、統計処理マルチプレクサクロックの許容差である（分数で表され る）。 Ｐは、ビット数で表されるチャネルパケットサイズである。（本実施例におい ては１０４０ビットである）。 Ｖは、可変レートアプリケーションに割り当てられた第１テーブル内のエント リの総数である。Ｎは、第１テーブル内のエントリの総数である。 ＴＯＬ_Vは、エンコーダへの入力データレートの許容差である。 レート較正定数Ｙは、較正時において各エンコーダ３０２−１〜３０ ２−Ｌに与えられる。パケット数／Ｓ．Ｔ．で表されたレートＱに対応する１秒 当たりのビット数で表されたレートＲは、以下の式で与えられる。 ここで、 “ｉｎｔ”は、整数関数である。 Ｑは、パケット数／Ｓ．Ｔ．で表されたアプリケーションに割り当てられたパ ケット数である。 定数“４００”は、１秒あたり４００ビットの倍数でレートをカウントする圧 縮についてのＭＰＥＧ標準によって必要となる定数である。 他のアプリケーションで、このレートでの分解能より微細な分解能が可能にさ れている場合には、当業者は上述の関係式を容易に変形出来よう。 システムスーパバイザ３４０は、初期化ステップ４０１において、可変レート エンコーダ３０２−ｉに対し、その重要度を示す優先順位番号Ｐ ｉを割り当て る。可変レートエンコーダ３０２−ｉの重要度が大きくなるにつれ、そのエンコ ーダに対する優先順位番号Ｐ ｉは大きくなる。優先順位番号Ｐ ｉを用いて、 後に詳細に述べるように、各可変レートエンコーダ３０２−ｉのひずみを重み付 けする。この結果、大きな優先順位番号Ｐ ｉにより、ひずみが人為的に拡大さ れ、可変レートエンコーダ３０２−ｉが通信チャネル３３０のより多くのビット を要求するようになる。優先順位Ｐ ｉは負でない数で、一実施例においては［ １，１６］の範囲内にある整数である。一実施例において、統計処理マルチプレ クサ３００は、優先順位番号Ｐ ｉをすべての優先順位番号の平均値で除すこと により、各可変レートエンコーダ３０２−ｉの優先順位番号Ｐ ｉを標準化する 。標準化された優先順位番号もここではＰ ｉと表すことにするが、これは統計処理マルチプレクサ３００によりメモリ３ １３内に格納され、以下に述べる処理において用いられる。 各可変レートアプリケーション３０１−ｉに関し、２つのヒステリシス係数Ｋ １ ｉ及びＫ２ ｉがあり、これらは各一定の時間間隔に対してレートを決定す る処理においてヒステリシスを導入するのに用いられる。この実施例においては 、ヒステリシス係数Ｋ１ ｉ及びＫ２ ｉに対するデフォルト値は、それぞれ０ ．９及び１．１である。 各可変レートエンコーダ３０２−ｉに対し、システムスーパバイザ３４０はエ ンコーダ３０２−ｉの最大バッファサイズＢｍａｘ ｉを定める。統計処理マル チプレクサ３００は、各可変レートエンコーダ３０２−ｉに対し、最大バッファ サイズＢｍａｘ ｉ及び最大レートＲｍａｘ ｉを用いて、エンドツーエンドシ ステム遅延時間δ ｉ、即ち映像フレームが符合化システムにに入力されたとき から最終的に復号化システムのディスプレイに表示される時までの秒数を決定す る。当業者には理解されるように、エンドツーエンドシステム遅延時間は、実際 のシステム遅延時間δ ｉと、フレームデータのバッファリング等により導入さ れた他の遅延時間との和である。しかし、統計処理マルチプレクサ３３０におい ては、可変レートエンコーダ３０２−ｉに対する関連情報は、エンドツーエンド システム遅延時間δ ｉを以下のように定義することにより取り込まれる。 システム遅延時間δ ｉは、この実施例においては、次の再設定時までにエンコ ーダーデコーダ間のピクチャ同期損失がない限り、変化し得ない。統計処理マル チプレクサ３００により、各アプリケーション３０１−ｉに対するシステム遅延 時間が変化せず、同時に符合化システム及び復号化システムにおいてバッファの オーバーフローまたはアンダーフロ ーが発生しないことが確実となる。別の実施例においては、システム遅延時間δ ｉは変化することがあり、画像フレームの表示における抜け及び／若しくは反 復が起こることがある。 初期化ステップ４０１において、システムスーパバイザ３４０は各可変レート アプリケーション３０１−ｉに対しそのひずみ閾値Ｂｍａｘ ｉとして初期ひず みＤ ｉを設定する。表Ｉは、システムスーパバイザ３４０により統計処理マル チプレクサ３００に供給される、各可変レートエンコーダ３０２−ｉに対するパ ラメータをまとめたものである。別の実施例においては、表Ｉの情報は可変レー トエンコーダ及び固定レートエンコーダの双方に対して供給され得る。 表Ｉに示されているパラメータの特定の範囲及びデータの型は、本発明の実施例 の１つとして示したものに過ぎず、本発明をこの特定の情報に限定するものでは ない。収集及びクラス分けステップ４０２ 前に簡単に述べたように、ステップ４０２の収集処理の部分においては、各可 変レートエンコーダ３０２−ｉに対するひずみＤ ｉ及び各可変レートエンコー ダ３０２−ｉのバッファ使用度の変化を求めるのに必要なデータを、処理の進行 とともに収集する。１実施例においては、エンコーダ３０２−ｉ〜３０２−Ｌと 統計処理マルチプレクサ３００との間の通信は、“メッセージサイクル”を通し て実行される。統計処理マルチプレクサ３００は、各パケット時間におけるメッ セージサイクルにおいてエンコーダ３０２−ｉ〜３０２−Ｌのいずれからも１バ イトの情報を読み出し、若しくは書き込みすることができる。パケット間隔とも 称されるパケット時間は、典型的には通信チャネル上を１３０バイトのデータを 伝送するのに必要な時間間隔であるが、この時間及び／もしく はパケットサイズは変化し得る。更に、統計処理マルチプレクサ３００は、メッ セージサイクルにおいて１バイトの情報をすべてのエンコーダ３０２−ｉ〜３０ ２−Ｌに送信することができる。ひずみＤ ｉを決定するのに必要なパラメータ を、エンコーダ３０２−ｉが統計処理マルチプレクサ３００に単に転送するだけ の場合は、ひずみＤ ｉのサイズは、そのエンコーダに対しパケット時間数回分 に及ぶ。 統計処理マルチプレクサとエンコーダ３０２−ｉ〜３０２−Ｌとの間でデータ をやりとりするのに用いられる特定のプロセスは本発明においては重要ではない 。重要な点は、統計処理マルチプレクサ３００が必要とするデータと、統計処理 マルチプレクサ３００がそのデータをどのように処理するかという点である。統 計処理マルチプレクサ３００の動作の記述の点からいえば、この必要なデータは 様々な方法で転送され得る。しかし、一実施例においては、統計処理マルチプレ クサ３００のメモリ３１３における汎用通信テーブルのエントリの読み出し及び 書き込みを行うことによって、統計処理マルチプレクサ３００とエンコーダ３０ ２−ｉと〜３０２−Ｌとの間の直接のやりとりがすべてなされる。 詳述すると、プロセッサ３１２により汎用通信テーブルにエントリの書き込み がなされたとき、ステートマシン（state machine）３１１は、（ａ）エンコー ダ３０２−ｉに搭載された第１レジスタ、またはエンコーダ３０２−ｉに搭載さ れた第１先入れ先出しメモリ（ＦＩＦＯ）に１バイトの書き込みを行うか、若し くは（ｂ）エンコーダ３０２−ｉに搭載された第２レジスタから、またはエンコ ーダ３０２−ｉに搭載された第２先入れ先出しメモリ（ＦＩＦＯ）から、アプリ ケーション制御バス３６０を通して１バイトの読み出しを行うハードウェアを制 御する。各エンコーダ３０２−ｉに搭載された第１レジスタは、書き込みオーナ ＦＩＦＯフラグ及び読み出しオーナＦＩＦＯフラグ（a write owner FIFO flag and a read owner FIFO flag）を有し、いずれかが、マルチプレクサを表 す“ｍｕｘ”若しくはエンコーダを表す“ｅｎｃｏｄｅｒ”に設定され得る。各 エンコーダ３０２−ｉに搭載された第２レジスタは書き込みデータ有効フラグを 有する。ここで、第１及び第２ＦＩＦＯとレジスタとが使用されるが、これは一 例を示したに過ぎず、当業者はエンコーダ３０２−ｉと統計処理マルチプレクサ ３００との間の通信が、統計処理マルチプレクサ３００の動作に悪影響を与える ことなく他の様々な方法により行われ得ることを理解されよう。重要な点は、上 述のように、各エンコーダがひずみ及びバッファ使用度データを収集し、このデ ータは、統計処理マルチプレクサ３００の動作周期のなかの適切な時点において 、統計処理マルチプレクサ３００に送られるという点である。また、統計処理マ ルチプレクサ３００は、１つの統計処理マルチプレクササイクルにつき１回、可 変レートエンコーダ３０２−ｉに新たなレート情報を送る必要がある。 エンコーダ３０２−ｉから統計処理マルチプレクサ３００へのデータの伝送に は２つのプロセスが用いられる。第１プロセスにおいては、統計処理マルチプレ クサ３００が以下の順番に処理を行う。即ち（１）エンコーダ３０２−ｉの書き 込みＦＩＦＯオーナフラグを“ｍｕｘ”に設定し、（２）書き込みデータ有効フ ラグ及び６バイトのデータを第１ＦＩＦＯから読み出し、（３）書き込みＦＩＦ Ｏオーナフラグに“ｅｎｃｏｄｅｒ”を設定する。エンコーダ３０２−ｉに対し 、このプロセスが完了したとき、統計処理マルチプレクサ３００は書き込みデー タ有効フラグを調べ、フラグが有効でない場合は、６バイトのデータを廃棄する 。このプロセスは各エンコーダに対し少なくとも２０ミリ秒ごとに１回反復され る。 エンコーダ３０２−ｉから統計処理マルチプレクサ３００へのデータ の伝送に使用される第２プロセスにおいては、エンコーダ３０２−ｉが１つのピ クチャ毎に１回、ひずみ及びバッファ使用度データを収集したとき、書き込みＦ ＩＦＯオーナフラグ及び第１ＦＩＦＯの状態をチェックする。書き込みＦＩＦＯ オーナフラグが“ｅｎｃｏｄｅｒ”に設定され、第１ＦＩＦＯが空の場合、エン コーダ３０２−ｉは収集されたデータを第１ＦＩＦＯに書き込み、これが終了し たとき書き込みデータ有効フラグをセットする。これらの条件の何れかが真でな い場合、エンコーダ３０２−ｉは第１ＦＩＦＯに書き込みを行う前に両条件が満 たされるまで待機する。収集されたデータが第１ＦＩＦＯに書き込み得る状態に なる前に、新たなデータが使用可能となった場合、収集されたデータは廃棄され 新たなデータに置き換えられる。 統計処理マルチプレクサ３００からエンコーダ３０２−ｉへのデータ送信、即 ち新たなレートの伝送は３ステップのプロセスにおいてなされる。統計処理マル チプレクサ３００は以下に述べる順番に処理を行う。即ち（１）エンコーダ３０ ２−ｉの読み出しＦＩＦＯオーナフラグを“ｍｕｘ”に設定し、（２）第２ＦＩ ＦＯに新たなレートを書き込み、（３）読み出しＦＩＦＯオーナフラグに“ｅｎ ｃｏｄｅｒ”を設定する。読み出しＦＩＦＯオーナフラグへの書き込みは、エン コーダプロセッサに対する割り込みを発生する。この割り込みに応答して、エン コーダプロセッサは、第２ＦＩＦＯが空になるまでＦＩＦＯからデータを読み出 す。 １つのピクチャに対するパラメータの組のそれぞれが、上述のプロセスを用い てエンコーダ３０２−ｉから統計処理マルチプレクサ３００に受け取られたとき 、パラメータの組は割り当てられた優先順位番号Ｐ ｉと共に用いられて、瞬間 ひずみｄ ｉを発生する。瞬間ひずみｄ ｉは可変レートエンコーダ３０２−ｉ に対しひずみＤ ｉを更新するのに 用いられる。 一実施例において、各アプリケーションに対するひずみＤ ｉは再帰的に決定 される、即ち、ひずみ ｉは前の３つのひずみ値の平均値である。直近に決定さ れる値に対しひずみＤ ｉの移動平均を用いることにより、ひずみＤ ｉの突然 のスパイクに対する保護を与えることになる。 別の実施例において、ひずみＤ ｉを更新するのに再帰フィルタが用いられる 。即ち、 この再帰フィルタはひずみＤ ｉの突然のスパイクに対する保護をなすダンピン グ機構（damping）として作用する。係数βの値は経験的に決定され、一実施例 においては値０．８が用いられる。 データ収集サイクルが終了したとき、全ての可変レートエンコーダに対するひ ずみＤ ｉ，ｉ＝１，．．．，ＮＶ及び現在レートＲ ｉ，ｉ＝１，．．．，Ｎ Ｖは常に既知となっている。というのは、このレート及びひずみは上述のように ステップ４０１における初期設定時においてセットされたものであるか、若しく は前の統計処理マルチプレクササイクルで得られたレート及びひずみだからであ る。 ステップ４０２のクラス分け処理部分とは各可変レートアプリケーション３０ １−ｉを現在レート及びひずみを用いて複数のクラスの１つに割り当てる。一実 施例においては、表ＩＩのように６つのクラスが規定される。 ステップ４０２のクラス分け処理部分の目的は、各可変レートアプリケーショ ン３０１−ｉに対し、そのアプリケーションの現在レートＲ ｉが許容できるひ ずみＤ ｉを供給しているか否かを識別し、レート変更ステップ４０３における 適切な処理のためにアプリケーション３０１−ｉをクラス分けすることにある。 プロセス５００はステップ４０２のクラス分け処理部分の実現可能な形態の１つ である。 ステップ５０１では、可変レートアプリケーション３０１−ｉ、ｉ＝１，．． ．，ＮＶのそれぞれが処理されたか否かを判定すべくチェックする。可変レート アプリケーションが未処理の状態に留まっている場合は、次の可変レートアプリ ケーション３０１−ｉに対するひずみＤ ｉがひずみ過大チェックステップ５０ ２においてチェックされる。詳述すると、ひずみＤ ｉは最大ひずみ（Ｋ２ ｉ ）＊（Ｄｍａｘ ｉ）と比較される。ここで最大ひずみは、第２ヒステリシス係 数Ｋ２ ｉとひずみ閾値Ｄｍａｘ ｉとの積である。 ひずみＤ ｉが高すぎる場合は、処理はステップ５０２からレートチェックステ ップ５０３に進み、逆の場合、ひずみ過小ステップ５０６に進む。レートチェッ クステップ５０３において、アプリケーション３０１−ｉに対しレートＲ ｉが 保証レートＲｇｔｄ ｉより低い場合は、処理はステップ５０４に進み、そうで ない場合はステップ５０５に進む。 ステップ５０４において、アプリケーション３０１−ｉはクラス３に割り当てら れ、ステップ５０５においてアプリケーション３０１−ｉはクラス６に割り当て られる。ステップ５０４及び５０５からは追加的アプリケーションステップ５０ １に進む。 クラス３における各アプリケーション３０１−ｉは現時点で保証レートＲｇｔ ｄ ｉより低いものが割り振られており、最大ひずみより低い質レベルで圧縮さ れる。従って、クラス３におけるアプリケーションのレートは増加することにな る。クラス６における各アプリケーション３０１−ｉは現時点において保証レー トＲｇｔｄ ｉ以上のものが割り振られており、最大ひずみより低い質レベルで 圧縮される。クラス６におけるアプリケーション３０１−ｉは後に詳細に述べる ように、レートを増大させることに関して互いに競合している。 ひずみ過小ステップ５０６において、アプリケーション３０１−ｉに対するひ ずみＤ ｉは最大ひずみ（Ｋ１ ｉ）＊（Ｄｍａｘ ｉ）と比較される。ここで 最大ひずみは第１ヒステリシス係数Ｋ１ ｉとひずみ閾値Ｄｍａｘ ｉとの積で ある。即ち、 ひずみＤ ｉが小さすぎる場合は、処理はステップ５０６からレートチェックス テップ５０７に進み、逆の場合はレートチェックステップ５１０に進む。レート チェックステップ５０７において、可変レートアプリケーション３０１−ｉのレ ートＲ ｉが保証レートＲｇｔｄ ｉより低い場合は、処理はステップ５０８に 進み、他の場合はステップ５０９に進む。ステップ５０８において、アプリケー ション３０１−ｉはクラス１に割り当てられ、ステップ５０９においてアプリケ ーション３０１−ｉはクラス４に割り当てられる。ステップ５０８及び５０９か らは追加的アプリケーションステップ５０１に進む。 クラス１及び４に属するアプリケーションは許容範囲の加減より低いひずみＤ ｉを有し、最小ひずみによって規定された目標となる質よりも高い質レベルで 圧縮される。つまりこのグループにおける各可変レートアプリケーション３０１ −ｉの現在レートＲ ｉは、目標ひずみレベル、即ちひずみの許容範囲内で動作 するのに必要なレートを超えている。従って、このグループに属する各アプリケ ーションのレートは低くされ得る。 アプリケーションがステップ５１０に達したとき、ひずみＤ ｉは許容範囲内 にある。詳述すると、アプリケーション３０１−ｉのひずみＤ ｉは最小ひずみ （Ｋ１ ｉ）＊（Ｄｍａｘ ｉ）より大きく、最大ひずみ（Ｋ２ ｉ）＊（Ｄｍ ａｘ ｉ）より小さい。即ち、 従って、アプリケーションは正しい質レベルで圧縮されることになる。故に、可 変レートアプリケーション３０１−ｉの現在レートＲ ｉを変化させる必要はな い。このグループに属するアプリケーションは、現在レートＲ ｉが保証レート Ｒｇｔｄ ｉより低い場合はステップ５１１においてクラス２に割り当てられ、 そうでない場合はステップ５１２において割り当てられる。ステップ５１１及び ５１２からは追加的アプリケーションステップ５０１に進む。 従って、プロセス５００では、各可変レートアプリケーションを表ＩＩにおい て規定されている４つのクラスの１つにそれぞれ割り当てる。クラス２に属する アプリケーションのレートは変化しない。しかし、以下に述べるように、レート 変更ステップ４０３において、クラス１、３〜６に属するアプリケーションのレ ートを変更することができる。ステップ４０３に入る前に、以下に規定するよう なレート増加量ΔＤ、ΔＩ、及びΔＣは０にされる。レート変更ステップ４０３ レート変更ステップ４０３において、クラス１及び４に属する可変レートアプ リケーションのレートは、１つのグループとして処理される。クラス３に属する 可変レートアプリケーションのレート及びクラス６に属する可変レートアプリケ ーションのレートは別々に処理される。レートの調節後、通信チャネル３３０の 容量が完全に利用されていない場合は、クラス３及び６に属するアプリケーショ ンのレートが修正される。逆に、レート調節後、通信チャネルの容量を越えてい る場合は、クラス４〜６に属するアプリケーションのレートが修正される。一実 施例において、全てのレートは、パケット数／第２テーブルの単位で測定される 。レートを測定するのに用いられる単位は、経験的に決定される係数の選択に影 響を与える。故に、異なる単位のレート測定値を用いることは、経験的に決定さ れる係数の異なる値を必要とすることになる。 低レートプロセス６００が示すのは、ステップ４０３におけるクラス１及び４ に属するアプリケーション、即ちひずみＤ ｉが過小なアプリケーションのレー ト変更プロセスを示したものである。低レートプロセス６００はクラス１及び４ に属する各アプリケーション３０１−ｉに対して反復的に実施される。 この実施例においては、低レートプロセス６００は、比例的フィードバックル ープを用いて、過小ひずみＤ ｉを有する各アプリケーション３０１−ｉの現在 レートＲ ｉを減少させる。比例的フィードバックループの使用においては、各 アプリケーション３０１−ｉの現在レートＲ ｉ及びひずみＤ ｉが互いに逆比 例していることを暗に仮定している。一般に、このような仮定は真ではない。し かし、本発明の原理によれば、レートＲ ｉは、以下に述べるように、微少量ず つ変化し得、実際のレート／ひずみ曲線から著しくずれてしまうことはない。こ の仮定は、こ の実施例における全てのレート調節プロセスにおいて使用される。もちろん他の 実施例において、レートとひずみとの間の異なる関数的関係を用いることもでき る。またレートとひずみとの間の異なる関数的関係を、ステップ４０３を構成す るさまざまなプロセスにおいて使用することも可能である。 過小ひずみＤ ｉを有するアプリケーション３０１−ｉの新レートＲｎｅｗ ｉは、レート調節ステップ６０１において決定される。レート調節ステップ６０ １において、旧レートＲｏｌｄ ｉは可変レートアプリケーション３０１−ｉの 現在レートＲ ｉと等しくなるように設定される。例えば、現在レートのテーブ ルが旧レートのテーブルにコピーされる。ここで、符号Ｒｎｅｗ ｉは旧レート と新レートとを区別するために用いられている。実際、各新レートＲｎｅｗ ｉ は現在レートのテーブルにおける適当な領域に格納され、レート変更ステップ４ ０３の終わりの時点において、現在レートのテーブルには、次の統計処理マルチ プレクササイクルに用いられる新たなレートが含まれることになる。このように 、レート変更ステップ４０３においてはただ２つの構造、即ち２つのテーブルの みが用いられる。従って、ここで新レートというのは、現在レートテーブルに格 納されているレートのことである。 標準化されたひずみ閾値Ｄｍａｘ ｉとひずみＤ ｉとの差に、定数ｃを掛け 合わせ、旧レートＲｏｌｄ ｉを加えることにより新レートＲｎｅｗ ｉが生成 される。一実施例においては、定数ｃは経験的に決定され、値１６に設定された 。即ち、 ここで、定数ｃは全てのクラスに属する全てのアプリケーションに対して同じ値 をとる。しかし、定数ｃの、個々のアプリケーションごとに、若しくはアプリケ ーションの属するクラスごとに定められるようにする こともできる。 次に、レート調節ステップ６０１において、新たなレートＲｎｅｗ ｉがチェ ックされ、新レートＲｎｅｗ ｉが所定の範囲内にあることを確実にする。即ち 、レートの変化はわずかな減少である。一実施例において、新たなレートＲｎｅ ｗ ｉはレートの上限とレートの下限との間の範囲になくてはならない。即ち、 この実施例においては、定数ｓの値は経験的に０．９が選択された。新レートＲ ｎｅｗ ｉがレートの下限ｓ＊Ｒｏｌｄ ｉより低い場合は、新レートＲｎｅｗ ｉはレートの下限ｓ＊Ｒｏｌｄ ｉに等しく設定される。 新レートＲｎｅｗ ｉがテストされ、レートの変化がわずかな減少に抑えられ ているか否かを判定した後、新レートＲｎｅｗ ｉは更にテストされ、新レート Ｒｎｅｗ ｉがアプリケーション３０１−ｉの最小レートＲｍｉｎ ｉより小さ いか否かを判定される。新レートＲｎｅｗ ｉがアプリケーション３０１−ｉの 最小レートＲｍｉｎ ｉより低い場合は、新レートＲｎｅｗ ｉは最小レートＲ ｍｉｎ ｉと等しい値に設定される。レート調節ステップ６０１が完了したとき 、処理はバッファサイズ調節ステップ６０２に進む。 システムの遅延時間を一定に保つために、アプリケーション３０１−ｉのレー トＲ ｉの減少は、エンコーダ３０２−ｉの有効バッファサイズの比例的減少を 伴う。従って、バッファサイズ調節ステップ６０２においては、新たな有効バッ ファサイズが決定される。この実施例においては、新たな有効バッファサイズ“ ｂｕｆ ｓｚ ｉ”が、新レートＲｎｅｗ ｉとシステム遅延時間δ ｉとの積 に等しい。即ち、 しかし、バッファサイズは任意に小さくすることはできない。新バッファサイズ ｂｕｆ ｓｚ ｉが現在バッファ使用度より大きいことを確実にしておくべく注 意を払わねばならないことは明らかである。実際、更に厳しいことが求められて いる。新バッファサイズｂｕｆ ｓｚ ｉは、現時点に先立つδ ｉのシステム 遅延時間間隔の間、常にエンコーダバッファの使用度以上に維持されなければな らない。従って、上述のように、統計処理マルチプレクサ３００は、各ピクチャ のデータが終了したときにアプリケーション３０１−ｉに対しバッファ使用度値 を得て、現在の時点に先立つδ ｉの時間間隔に亘って、メモリ３１３に最大バ ッファ使用度閾値ｍａｘ ｂｕｆｆｅｒ ｉとしてバッファ使用度値の最大値を 格納する。 デコーダバッファの大きさが、エンコーダバッファの大きさに最大レートＲｍ ａｘ ｉの最小レートＲｍｉｎ ｉに対する比率をかけた値以上である場合は、 バッファ使用度に関わりなくレートＲ ｉを低下させることができる。しかし、 このためには、一般にデコーダバッファのサイズが大きいことが必要である。エ ンコーダ及びデコーダが同じサイズのバッファを有する場合は、バッファ使用度 がレートを低下させる前に考慮しなければならない。 レートが低下したときは常に、レートが変化する前の時間δ ｉの間に、エン コーダバッファに入力された全てのビットがデコーダに供給されることを確実に することは重要である。データビットが供給されるときの新レートがそれらが生 成されたときの旧レートより低いため、このことは問題になる。従ってレートが 変化する前のδ ｉと等しい時間間隔に亘ってバッファ使用度が新バッファサイ ズを超えなければ、及び越えさえしなれば、レートは低下しうる。 故に、閾値ｍａｘ ｂｕｆｆｅｒ ｉは新バッファサイズｂｕｆ ｓ ｚ ｉと比較される。新バッファサイズｂｕｆ ｓｚ ｉが最大バッファ使用度 閾値ｍａｘ ｂｕｆｆｅｒ ｉより低い場合は、新レートＲｎｅｗ ｉが旧レー トＲｏｌｄ ｉと等しい値に設定される。そうでない場合は、新レートＲｎｅｗ ｉが保持され、バッファサイズ調節ステップ６０２における処理が終了し、処 理はレート変化累算ステップ６０３に進む。 レート変化累算ステップ６０３において、アプリケーション３０１−ｉのレー トの変化、即ち新レートＲｎｅｗ ｉと旧レートＲｏｌｄ ｉとの差が求められ 、レート減少量ΔＤが加えられる。詳述すると、レート減少量ΔＤは、過小ひず みを有するアプリケーション３０１−ｉの新レートＲｎｅｗ ｉと旧レートＲｏ ｌｄ ｉとの差を累算したものである。上述のレート減少量ΔＤが０に初期化さ れ、各統計処理マルチプレクササイクルのスタート時に０にリセットされたこと を想起されたい。 レート減少量ΔＤは負の値である。レート変化累算ステップ６０３が終了すると 、処理はステップ６０４に進み、このステップではこれから処理をすべきクラス １及び４に属する追加的なアプリケーションの存在有無をチェックする。クラス １及び４に属する全てのアプリケーションが処理されている場合は、ステップ６ ０４からプロセス終了ステップ６０３に進み、そうでない場合はステップ６０１ に進む。 クラス３及び６に属するアプリケーションは、過大なひずみＤ ｉを有する。 クラス３に属するアプリケーションはまた、保証レートＲｇｔｄ ｉより低い現 在レートＲ ｉを有する。これらのアプリケーションはそれぞれ、レート変更ス テップ４０３内のレート増加プロセス６０５において処理される。 レート増加プロセス６０５において処理されたアプリケーションは、その時点 でそれらの保証レートより低いレートに割り振られているが、最大ひずみ（Ｋ２ ｉ）＊（Ｄｍａｘ ｉ）により定義された目標の質よりも低い質レベルで圧縮 される。従って、これらのアプリケーションに対するそれぞれのレートＲ ｉは 、アプリケーション３０１−ｉが許容ひずみ範囲内のひずみＤ ｉを有するまで 、若しくはアプリケーションが初めの保証レートＲｇｔｄ ｉに割り振りされる まで高められる。 この実施例においては、レート増加プロセス６０５は、比例的フィードバック ループを用いて、クラス３に属する各アプリケーション３０１−ｉの現在レート Ｒ ｉを増加せしめる。比例的フィードバックループを使用するということは、 クラス３に属する各アプリケーション３０１−ｉのレートＲ ｉとひずみＤ ｉ とが互いに逆比例の関係にあることを暗に仮定している。一般に、このような仮 定は偽である。しかしながら、本発明の原理によれば、レートＲ ｉは、以下に 述べるように、わずかに増加するだけの変化しかできず、実際のレート−ひずみ 曲線から大きくはずれてしまうことはない。 クラス３に属するアプリケーション３０１−ｉの新レートＲｎｅｗ ｉは、レ ート調節ステップ６０６において決定される。レート調節ステップ６０６におい ては、アプリケーション３０１−ｉに対し、旧レートＲｏｌｄ ｉが現在レート Ｒ ｉと等しく設定される。標準化されたひずみ閾値Ｄｍａｘ ｉとひずみＤ ｉとの差に、定数ｃを乗ぜられ、旧レートＲｏｌｄ ｉを加算されて、新レート Ｒｎｅｗ ｉが生成される。即ち、 一実施例においては、定数ｃは経験的に求められ、値１６が設定された。 次に、レート調節ステップ６０６が新レートＲｎｅｗ ｉをチェック して、レートの変化がわずかな増加であることを確かめる。一実施例においては 、新レートＲｎｅｗ ｉはレートの下限及びレートの上限によって定められた一 定の範囲内に収まっていなければならない。即ち、 この実施例においては、定数ｔは経験的に１．１が選択された。新レートＲｎｅ ｗ ｉがレートの上限ｔ＊Ｒｏｌｄ ｉより大きい場合は、新レートＲｎｅｗ ｉはレートの上限ｔ＊Ｒｏｌｄ ｉと等しく設定される。新レートＲｎｅｗ ｉ がテストされレートの変化がわずかな増加に抑えられているか否かが判定された 後、新レートＲｎｅｗ ｉは更にテストされて、アプリケーション３０１−ｉに 対し新レートＲｎｅｗ ｉが保証レートＲｇｔｄ ｉより大きいか否かが判定さ れる。アプリケーション３０１−ｉにおいて新レートＲｎｅｗ ｉが保証レート Ｒｇｔｄ ｉより大きい場合は、新レートＲｎｅｗ ｉは保証レートＲｇｔｄ ｉと等しい値に設定される。 レート調節ステップ６０６が終了したとき、上述のようなバッファ使用度チェ ックは必要ではない。というのは、レートの増加は有効バッファサイズの増大を 伴うからである。従って、処理はレート調節ステップ６０６からレート変化累算 ステップ６０７へ進む。 レート変化累算ステップ６０７において、アプリケーション３０１−ｉのレー トの変化、即ち新レートＲｎｅｗ ｉと旧レートＲｏｌｄ ｉとの差が求められ 、レート増加量ΔＩが加算される。この値はメモリ３１３に格納される。上述の レート増加量ΔＩが初めに０に設定され、各統計処理マルチプレクササイクルの スタート時に０にリセットされることを想起されたい。即ち、 レート増加量ΔＩは正の値である。レート変化累算ステップ６０７が終了したと き、処理はステップ６０８に進み、ここでこれから処理すべきクラス３に属する 追加的なアプリケーションが存在するか否かがチェックされる。クラス３に属す る全てのアプリケーションが処理されていた場合は、ステップ６０７から処理終 了ステップ６３０に進み、そうでない場合はステップ６０６に進む。従って、プ ロセス６０５は、クラス３に属する可変レートアプリケーション３０１−ｉのそ れぞれに対して連続的に実行される。 クラス６に属するアプリケーションは最大ひずみ（Ｋ２ ｉ）＊（Ｄｍａｘ ｉ）より大きいひずみＤ ｉ及び保証レートＲｇｔｄ ｉ以上の値のレートＲ ｉを有する。クラス６に属するアプリケーションは、そのアプリケーションが少 なくともそれらの保証レートに割り振りされている事実にも関わらず目標の質を 越えるひずみ値で圧縮される。これらのアプリケーションは競合的なレート増加 プロセス６１０において互いに競合し、それらのひずみが等しくなる。 詳述すると、平均ひずみステップ６１１において、クラス６に属する全てのア プリケーションの平均ひずみＤａｖｇが求められる。即ち、 ここで、Ｈはクラス６に属するアプリケーションの総数である。平均ひずみステ ップ６１１が終了したとき、クラス６に属する各可変レートアプリケーション３ ０１−ｉに対しステップ６１２〜６１６が実施される。処理は平均ひずみステッ プ６１１からレート調節ステップ６１２に進む。 レート調節ステップ６１２において、アプリケーション３０１−ｉの旧レート Ｒｏｌｄ ｉは現在レートＲ ｉと等しく設定される。標準化された平均ひずみ ＤａｖｇとひずみＤ ｉとの差は、定数ｃを乗ぜられ、 旧レートＲｏｌｄ ｉを加算されて、新レートＲｎｅｗ ｉが生成される。一実 施例において、定数ｃは経験的に求められ、値１６が設定された。即ち、新レー トＲｎｅｗ ｉは、 次にレート調節ステップ６１２において新レートＲｎｅｗ ｉがチェックされ 、レートの変化が小さいことが確かめられる。新レートＲｎｅｗ ｉが増加して いる場合は、新レートＲｎｅｗ ｉはレートの下限とレートの上限によって定め られた範囲内になければならない。即ち、 一実施例において、定数ｔは経験的に数値１．１が選択された。新レートＲｎｅ ｗ ｉがレートの上限ｔ＊Ｒｏｌｄ ｉより大きい場合は、新レートＲｎｅｗ ｉはレートの上限ｔ＊Ｒｏｌｄ ｉ以上に設定される。 逆に、新レートＲｎｅｗ ｉが低下している場合は、新レートＲｎｅｗ ｉは レートの下限とレートの上限との間の範囲内に収まっていなければならない。即 ち、 一実施例において、定数ｓは経験的に数値０．９が選択された。新レートＲｎｅ ｗ ｉがレートの下限ｓ＊Ｒｏｌｄ ｉより低い場合は、新レートＲｎｅｗ ｉ はレートの下限ｓ＊Ｒｏｌｄ ｉ以上に設定される。 新レートＲｎｅｗ ｉがテストされて、レートの変化が小さいか否かが判定さ れた後、新レートＲｎｅｗ ｉは更にテストされ、新レートＲｎｅｗ ｉが保証 レートＲｇｔｄ ｉから最大レートＲｍａｘ ｉの範囲内に収まっているか否か が判定される。アプリケーション３０１−ｉに対する新レートＲｎｅｗ ｉが保 証レートＲｇｔｄ ｉより低い場合は、新レートＲｎｅｗ ｉは保証レートＲｇ ｔｄ ｉと等しい値に設定される。アプリケーション３０２ｉの新レートＲｎｅ ｗ ｉが最大レー トＲｍａｘ ｉより大きい場合は、新レートＲｎｅｗ ｉは最大レートＲｍａｘ ｉと等しい値に設定される。 レート調節ステップ６１２が終了すると、処理はレート低下チェックステップ ６１３に進む。レートの調節の結果レートが低下した場合は、処理はレート低下 チェックステップ６１３からバッファ調節ステップ６１４に進み、他の場合はレ ート変化累算ステップ６１５に進む。 バッファ調節ステップ６１４は上述のバッファ調節ステップ６０２と同一のも のであり、ここでは前の記述を参照されたい。バッファ調節ステップ６１４が終 了すると、処理はレート変化累算ステップ６１５に進む。 他のレート変化累算ステップ６０３及び６０７と同様にレート変化累算ステッ プ６１５はクラス６に属する全ての可変レートアプリケーションの新レートと旧 レートとの差を累算する。即ち、 ΔＣは正の場合も負の場合もあり得、各統計処理マルチプレクササイクルのスタ ート時点では０にセットされる。レート変化累算ステップ６１５が終了すると、 処理はステップ６１６に進み、ここでは更に処理すべきクラス６に属する追加的 なアプリケーションが存在するか否かがチェックされる。クラス６に属する全て のアプリケーションが処理されていたならば、ステップ６１６からプロセス終了 ステップ６３０に進み、そうでない場合はステップ６１２に進む。従って、プロ セス６１０のステップ６１２〜６１６は、クラス６に属する各アプリケーション に対し再帰的に実行される。 ステップ４０３内のプロセス６００、６０５、及び６１０は連続的にあるいは 平行して実行することができる。クラス１、３、４、及び６に 属する全てのアプリケーションが処理されたとき、プロセス終了チェックステッ プ６３０からレート変化累算ステップ６２０に進む。レート変化累算ステップ６ ２０においては新レートと旧レートとの差の総計が求められ、通信チャネル３３ ０の容量をオーバーロードせず完全に利用し得ることになる。ステップ６２０に おいて、ネットのレート変化ΔがΔＤ、ΔＩ及びΔＣを合計することによって求 められる。即ち、 ネットのレート変化Δが０より小さい場合は、レート変化ステップ４０３にお いてここまで実行されてきた処理により、割り振りされたレートについてネット で減少したことになる。逆にネットのレート変化Δが０より大きい場合は、レー ト変化ステップ４０３においてここまで行われてきた処理により、割り振りされ たレートについてネットで増加していることになる。ネットのレート変化Δが０ である場合は、レート変化ステップ４０３においてここまで行われてきた処理に より、割り振りされたレートについてネットで変化がなかったことになる。チャ ネル容量チェック６２１において以上３つのうちどの結果が出たかが判定される 。 割り振りされたレートについてネットで減少している場合は、チェック６２１ から処理はレート増加ステップ６２３に進み、ここで以下に述べるように、クラ ス３及び６に属するアプリケーションの中に利用できるビットが分配され、チャ ネルのバンド幅が最大限に利用されるようにする。割り振りされたレートについ てネットで増加がみられた場合は、チェック６２１から処理はレート低下ステッ プ６２２に進み、ここでアプリケーションのいくつかのレートが低下され、通信 チャネル３３０がその容量の範囲内で利用されるようにする。割り振りされたレ ートについてネットで変化がない場合は、チェック６２１から処理は直接パケッ トテーブル構築ステップ４０４に進む。同様に、処理が終了すると、ス テップ６２３から処理はステップ４０４に進む。レートがうまく低下した場合は ステップ６２２から処理はステップ４０４に進み、そうでない場合はステップ４ ０７に進む。 レート増加ステップ６２３のプロセスは第７図において詳細に示されている。 最大ひずみ（Ｋ２ ｉ）＊（Ｄｍａｘ ｉ）より大きいひずみを有するアプリケ ーション、即ちクラス３及び６に属するアプリケーションは、レート増加の候補 とみなされる。ステップ６２３内では、クラス３に属するアプリケーションは、 初めクラス６に属するアプリケーションとは別個に処理される。 クラス３に属するアプリケーションのための第１パラメータ化過大ステップ７ ０１において、第１過大量パラメータ化ステップ７０１において、過大量を示す パラメータｅｘｃｅｓｓ ｉは、保証レートＲｇｔｄ ｉから新レートＲｎｅｗ ｉを差し引くことにより生成される。パラメータｅｘｃｅｓｓ ｉは後に使用 するために格納される。クラス６に属するアプリケーションのための第２過大量 パラメータ化ステップ７０４では、パラメータｅｘｃｅｓｓ ｉが最大レートＲ ｍａｘ ｉから新レートＲｎｅｗ ｉを差し引くことにより生成される。ステッ プ７０４で生成されたパラメータｅｘｃｅｓｓ ｉも後の使用のため格納される 。 過大量パラメータ化ステップ７０１から、処理は追加的アプリケーションステ ップ７１３に進む。ここでは処理は追加的なクラス３に属するアプリケーション が処理されずに残っている場合はステップ７０１に進み、そうでない場合はステ ップ７０５に進む。同様に、過大量パラメータ化ステップ７０４から、処理は追 加的アプリケーションステップ７０６に進み、ここでは処理は追加的なクラス６ に属するアプリケーションが処理されずに残っている場合はステップ７０４に進 み、そうでない場合はステップ７０５に進む。 クラス３及び６に属する全てのアプリケーションがステップ７０１〜７０３及 び７０４〜７０６において処理されたとき、過大量累算ステップ７０５が処理を 開始する。初めに、過大量累算ステップ７０５においてパラメータｓｕｍ ｅｘ ｃｅｓｓが０値として格納される。過大量累算ステップ７０５はメモリ３１３か らパラメータｓｕｍ ｅｘｃｅｓｓを引き出し、各パラメータｅｘｃｅｓｓ ｉ に続けてパラメータｓｕｍ ｅｘｃｅｓｓの現在値を加えていく。パラメータｓ ｕｍ ｅｘｃｅｓｓの最終値はメモリ３１３に格納される。 レート調節ステップ７０７において、変更された新レートＲｒｎｅｗ ｉが、 レートＲｎｅｗ ｉを、このアプリケーションに属する使用可能なチャネルの容 量の一部分となるまで増加させることによって生成される。上述のように、２つ の構造が使用されることを想起されたい。ここで、第１の構造は、クラス２及び ５に属するアプリケーション３０１−ｉの元のレートと、クラス１、３、４及び ６に属するアプリケーション３０１−ｉの新レートとを有する。第２の構造は、 クラス１、３、４及び６に属するアプリケーション３０１−ｉの元のレートとを 有する。レート調節ステップ７０７においては、第１の構造のみが用いられる。 ここで、新レートＲｎｅｗ ｉはステップ７０７の開始時に第１の構造にあるレ ートである。新レートＲｎｅｗ ｉは処理されて変更した新レートＲｒｎｅｗ ｉが生成される。この新レートＲｒｎｅｗ ｉは次に第１の構造に格納される。 即ち、 次にレート調節ステップ７０７では変更した新レートＲｒｎｅｗ ｉをチェッ クして、レートの変化がわずかな増加に収まっているか否かを確かめる。変更し た新レートＲｒｎｅｗ ｉは、レートの上限及びレー トの下限によって定められた範囲内に収まっていなければならない。即ち、 一実施例において、定数ｔは経験的に数値１．１が選択された。変更された新レ ートＲｒｎｅｗ ｉがレートの上限ｔ＊Ｒｏｌｄ ｉより大きい場合は、変更さ れた新レートＲｒｎｅｗ ｉはレートの上限ｔ＊Ｒｏｌｄ ｉと等しい値に設定 される。 ステップ７０７が終了すると、ステップ７０８で、ステップ７０７において処 理されなかった、クラス３及び６に属するアプリケーションが残っているか否か がチェックされる。残りのアプリケーションが存在する場合は、処理はステップ ７０７に戻る。クラス３及び６に属する各アプリケーションがステップ７０７に おいて処理された後、割り当てが行われておらずに残っているチャネルパケット がアイドルパケットとして伝送される。 レート低下ステップ６２２の一実施例が第８図に詳細に示されている。保証レ ートＲｇｔｄ ｉより大きいか等しいレートを有するアプリケーション３０１− ｉはステップ６２２においてレートを低下させられる候補とみなされる。即ちこ のアプリケーション３０１−ｉはクラス４〜６に属するものである。しかし、ク ラス４に属するアプリケーション３０１−ｉが前の処理によって保証レートＲｇ ｔｄ ｉより低いレートまでＲｎｅｗ ｉが低下させられている場合は、これら のアプリケーションはレート低下ステップ６２２においては処理されない。 過大量パラメータ化ステップ８０１において、新レートＲｎｅｗ ｉから保証 レートＲｇｔｄ ｉを差し引くことにより、過大量を示すパラメータｅｘｃｅｓ ｓ ｉが生成される。パラメータｅｘｃｅｓｓ ｉはメモリに格納される。処理 は、パラメータ化ｅｘｃｅｓｓ８０１から追 加的アプリケーションステップ８０２に進む。ここでは、保証レートＲｇｔｄ ｉ以上の数値の新レートＲｎｅｗ ｉを有する追加的アプリケーションが処理さ れずに残っている場合は処理はステップ８０１に進み、そうでない場合はステッ プ８０３に進む。従って、ステップ８０１が終了すると、保証レートＲｇｔｄ ｉ以上の新レートＲｎｅｗ ｉを有する各アプリケーションのパラメータｅｘｃ ｅｓｓ ｉはメモリに格納される。 過大量累算ステップ８０３において、過大量累算値であるパラメータｓｕｍ ｅｘｃｅｓｓは、初めに０値として格納される。過大量累算ステップ８０３では メモリ３１３からパラメータｓｕｍ ｅｘｃｅｓｓを引き出し、次に格納された パラメータｅｘｃｅｓｓ ｉのそれぞれを連続的に引き出して、引き出されたパ ラメータｅｘｃｅｓｓ ｉにパラメータｓｕｍ ｅｘｃｅｓｓの現在の値を加算 する。パラメータｓｕｍ ｅｘｃｅｓｓの得られた値は、次にメモリ３１３に格 納される。処理が終了すると、過大量累算ステップ８０３から、処理はレート調 節ステップ８０４に進む。 上述のように、２つの構造が用いられていることを想起されたい。ここでは、 第１の構造はクラス２及び５に属するアプリケーション３０１−ｉの旧レートと 、クラス１、３、４、及び６に属するアプリケーション３０１−ｉの新レートと を有する。第２の構造は、クラス１、３、４、及び６に属するアプリケーション ３０１−ｉの旧レートを有する。レート調節ステップ８０４において、第１の構 造のみが用いられる。ここでは、新レートＲｎｅｗ ｉは、ステップ８０４のス タート時に第１の構造にあるレートである。新レートＲｎｅｗ ｉは処理されて 、変更された新レートＲｒｎｅｗ ｉが生成され、次にこれは第１の構造に格納 される。 アプリケーション３０１−ｉの変更された新レートＲｒｎｅｗ ｉはアプリケ ーション３０１−ｉが属する、使用可能なチャネルの容量の一部に達するまで新 レートＲｎｅｗ ｉを下げることによって生成される。すなわち、 レートの調節後、レート調節ステップ８０４からレート範囲ステップ８０５に 進む。ステップ８０５では変更された新レートＲｒｎｅｗ ｉをチェックして、 変更された新レートＲｒｎｅｗ ｉが所定の範囲内にあること、すなわちレート の変化がわずかな減少に留まっていることを確かめる。この実施例では、変更さ れた新レートＲｒｎｅｗ ｉはレートの下限とレートの上限との間の範囲に収ま っていなければならない。すなわち、 また、定数Ｓの値は経験的に数値０．９が選択された。変更された新レートＲｒ ｎｅｗ ｉが所定の範囲内に収まっていない場合、ステップ８０５から処理はス テップ４０７に進み、そうでない場合は、バッファサイズ調節ステップ８０６に 進む。 前に説明したように、システムの遅延時間を一定に維持するために、アプリケ ーション３０１−ｉのレートの減少はエンコーダ３０２−ｉの有効バッファサイ ズの比例的な減少を伴うようになっている。従って、バッファサイズ調節ステッ プ８０６では、新たな有効バッファサイズが決定される。新たな有効バッファサ イズｂｕｆ ｓｚ ｉは、変更された新レートＲｒｎｅｗ ｉとシステム遅延時 間δ ｉとの積に等しい。すなわち、 しかし、バッファサイズを任意に減少させることはできない。従って、閾値ｍａ ｘ ｂｕｆｆｅｒ ｉは新たなバッファサイズｂｕｆ ｓｚ ｉと比較され、処 理はステップ８０６からステップ８０７に進む。 バッファ範囲ステップ８０７においては、新たなバッファサイズｂｕｆ ｓｚ ｉが最大バッファ使用度閾値ｍａｘ ｂｕｆｆｅｒ ｉより小さい場合処理は ステップ４０７に進み、そうでない場合はステップ８０９に進む。テストステッ プ８０９においては、保証レートＲｇｔｄ ｉ以上の値の新レートＲｎｅｗ ｉ を有する追加的アプリケーションが処理されずに残っている場合はステップ８０ ４に戻り、そうでない場合はパケットテーブル構築ステップ４０４に進む。 上述のステップ６２２の実施例においては、保証レートＲｇｔｄ ｉ以上の値 のレートＲ ｉを有するすべてのアプリケーションが処理された。この実施例は 本発明を例示するものに過ぎず、本発明の範囲を特定のアプリケーションの組に 限定しようとするものではない。別の実施例においては、反復プロセスが用いら れる。初めに、クラス４に属するアプリケーションだけが上述のステップステッ プ６２２の処理を施され、チャネル容量の低下が、ステップ６２１において検出 された過大容量と比較される。容量の低下が過大容量より大きい場合は、ステッ プ６２２は終了する。逆に容量の低下が過大容量より小さい場合は、クラス４及 び５に属するアプリケーションが処理される。そして容量の減少量が求められる 。クラス４及び５に属するアプリケーションに対する容量の低下が過大容量より 大きい場合は、ステップ６２２が終了する。逆の場合は、第８図に関連して前に 説明したようにステップ６２２が正確に実行される。この方法はより多くの時間 を必要とするが、クラス６に属するアプリケーションのレートの低下が不要であ るならば、全体的な処理能力を改善することもある。 一実施例においては、レート変更ステップ４０３が、上述のように、ある程度 処理能力の効率を犠牲にしてプロセスの複雑さを少なくするように変更される。 具体的には、バッファサイズ調節ステップが省略される。バッファサイズの調節 は、すべてのレートの決定が終了するまで行われない。次に、新たなレートをす べてのアプリケーションが利用可能な場合、統計処理マルチプレクサ３００は旧 レートより低い新レートを有するすべてのアプリケーションに対してバッファサ イズチェック、すなわちバッファ使用度チェックを行う。アプリケーションが必 要なバッファ使用度を満足しない場合は、すべてのアプリケーションに対する新 レートが低下し、すべてのアプリケーションが次の周期のための旧レートに割り 当てられる。 レート変更ステップ４０３の上述した実施例では、保証レートＲｇｔｄ ｉが 定義されたすべてのアプリケーション３０１−ｉが１秒当たりの保証ビット数を 受け取り、目標のひずみを達成することを保証しており、アプリケーションは好 ましくはクラス２及び５に属することになる。さらに、アプリケーションが保証 レート以下のレートとともにその目標ひずみを達成している場合は、このレート は他のアプリケーションの働きと無関係に変更されない。このことは、目標ひず みのレベル及び保証レートが適切に選択されている場合、統計処理マルチプレク サ３００が要求されたひずみレベルで動作することを保証し得るということを意 味する。これにより、個々のアプリケーションごとに処理能力を制御することが 可能になる。これは手数料及び従量料金制のアプリケーションの場合に必要とな ることである。 アプリケーションごとに個別に処理能力制御が必要でない場合、レート変更ス テップ４０３は、アプリケーションを全体に競合させるようにする形に単純化さ れ得る。これはすべてのアプリケーションの目標ひず みをゼロに等しく設定することによってなされる。このようにして、プロセスの 一部が実行される。すなわち（重み付けされた）すべてのアプリケーションのひ ずみ値が、概ね等しい状態になるようにシステムを効果的に駆動させてプロセス ６１０のみを実行するのである。使用されるプロセスとは無関係に、ステップ４ ０３の終了時点において、次の統計処理マルチプレクササイクルのための、各可 変レートアプリケーションのレートを含むテーブルが生成される。別の形態では 、このテーブルが次の統計処理マルチプレクササイクルのための固定レートと可 変レートの双方を含み得る。パケットテーブル構築ステップ４０４ パケットテーブル構築ステップ４０４においては、この実施例では、特定のプ ロセスが用いられて、パケットスケジュールテーブルを組織する。ここで、この プロセスは、初めに一般的に考察され、次にプロセスの特定のアプリケーション が考慮される。このプロセスはパケットスケジュールテーブルを組織するための 一つの方法の例示に過ぎず、本発明をこの特定のプロセスに限定しようとするも のではない。 テーブル構築ステップ４０４において使用されるプロセスでは、選択された時 間の間隔、すなわちウィンドウが考えられ、このウィンドウには、整数であるパ ケット数が対応し、すなわちＥは選択された時間間隔内において通信チャネル３ ３０上を伝送され得るパケットの総数である。統計処理マルチプレクサ３００は Ｌ個のアプリケーション３０１−ｉ〜３０１−Ｌを取り扱い、任意のアプリケー ション３０１−ｉに対してこのウィンドウ上に割り振りされたパケットの数はｍ ｉである。ステップ４０４の開始時において、選択された時間間隔内において各 アプリケーションに必要とされるパケット数ｍｉは既知となっている。明らかな 制約は、アプリケーション３０１−ｉ〜３０１−Ｌが必要とするパケット の総数が利用可能なパケットの総数を越えてはならないということである。すな わち、 本発明のプロセスは各パケットをその時点で最も重要度の高いアプリケーショ ンに割り当てる。どのアプリケーションが最も重要度が高いかの決定は、その時 点までにウィンドウ内において既に割り当てられたパケット数（実際の割り振り ）と、その時点までにウィンドウ内において割り振りされるべきパケット数（目 標割り振り）とに基づいて行われる。パケットはウィンドウ全体に亘って均一に 分布するようにすべきことから、パケット時間ｎまでのアプリケーション３０１ −ｉに対する目標割り振りは、 つまり、これはアプリケーション３０１−ｉがｎ番目のパケットにより受け取ら れるべきであったパケット数である。明らかに、 及び その時点までにアプリケーション３０１−ｉに割り振りされたがｎ番目のパケ ットは含んでいない実際のパケット数に対し、ｒ ｉ（ｎ）の符合を付す。どの アプリケーションが次のパケットのために最も重要度が高いかを判定するのに効 果尺度（figure of merit）ζ ｉ（ｎ）が使用される。この実施例では、効果 尺度ζ ｉ（ｎ）は以下のように定義される。 つまり、効果尺度ζ ｉ（ｎ）はＬ個のアプリケーションのそれぞれに 対して決定され、ｎ番目のパケットは最も大きい正の効果尺度ζ ｉ（ｎ）を有 するアプリケーションに割り振りされるのである。残りのパケットはアイドルパ ケットとして挿入される。各パケットについてこの処理を反復することにより、 パケットは十分に均一にＬ個のアプリケーションすべてに分配され、すなわちパ ケットスケジュールテーブルが生成される。一実施例においては、効果尺度ζ ｉ（ｎ）は用いられない。というのはハードウェア上に実現したとき時間のかか る除算及び乗算を必要とするからである。即ち、これとは別の除算を不要とする 同等の効果尺度が用いられ、これによりハードウェア上できわめて早くパケット スケジュールテーブルが生成され得ることになる。 具体的には、新効果尺度η ｉ（ｎ）は、効果尺度ζ ｉ（ｎ）とウィンドウ 内のパケット数Ｅとを乗ずることにより得られる。すなわち、 パケットスケジュールテーブルは、第９図に示すプロセスを実行することによ り構築される。初期化ステップ９０１においては、効果尺度η ｉ（ｎ）が各ア プリケーションに対してゼロにセットされる。 別の形態として、効果尺度η ｉ（ｎ）が各アプリケーションに対しｍ ｉにセ ットされるものもある。また、現在パケット数に対するインデックスｎはゼロに セットされるが、ここでインデックスｉは現在アプリケーションに対するもので ある。初期化ステップ９０１が終了すると、処理は追加的パケットチェックステ ップ９０２に進む。 追加的パケットチェックステップ９０２では現在パケットインデックスｎをイ ンクリメントさせ、次にインデックスｎの値をチェックして、インデックスｎの 値がパケットの総数Ｅより大きいか否かを判定する。インデックスｎの値がパケ ットの総数Ｅ以下である場合は、処理は追加 的アプリケーションチェックステップ９０３に進み、そうでない場合はステップ ４０４は終了する。 追加的アプリケーションチェックステップ９０４では現在アプリケーションイ ンデックスｉをインクリメントさせ、次にインデックスｉの値をチェックして、 インデックスｉの値がアプリケーションの総数Ｌより大きいか否かを判定する。 インデックスｉの値がアプリケーションの総数Ｌ以下である場合は、処理は効果 尺度更新ステップ９０５に進み、そうでない場合はパケット割り当てステップ９ ０６に進む。効果尺度更新ステップ９０５においては、効果尺度η ｉ（ｎ）が 初めに生成される。次に、アプリケーション３０１−ｉに対しこのウィンドウ上 に割り振りされたパケット数ｍｉが効果尺度η ｉ（ｎ）に加算され、処理は追 加的アプリケーションステップ９０４に戻る。この個別の加算処理により効果的 に効果尺度η ｉ（ｎ）において積ｎ＊（ｍ ｉ）を形成するということに注意 されたい。 効果尺度η ｉ（ｎ）がすべてのＬ個のアプリケーションに対して更新された 時、処理は追加的アプリケーションステップ９０４からパケット割り当てステッ プ９０６に進む。パケット割り当てステップ９０６においては、正の最大の効果 尺度η ｉ（ｎ）を有するアプリケーションがパケットｎに割り当てられ、すな わち、パケットｎが割り当てられたアプリケーションに対応するエンコーダに対 するポインタがパケットスケジュールテーブルの位置ｎに設置される。このポイ ンタはエンコーダを特定するアドレスである。 タイ（tie）が生ずる場合、すなわち２またはそれ以上のアプリケーションが 正の最大の効果尺度η ｉ（ｎ）を有する場合、このウィンドウ上に割り振りさ れた最大のパケット数ｍ−ｉを有するアプリケーションがパケットｎを割り当て られる。別の実施例では、このウィンドウ上に 割り振りされたパケット数ｍ−ｉが最小であるアプリケーションがパケットｎを 割り当てられる。もちろん、他のタイブレーキングルールを用いることも可能で ある。ゼロより大きい効果尺度が存在しない場合、パケットはアイドルパケット としてタグを付けられる。パケットｎが割り当てられた後、パケットの総数Ｅは パケットｎが割り当てられたアプリケーションの効果尺度η ｉ（ｎ）から減算 される。 割り振りされたパケットの合計が、ウィンドウを伝送されるパケットの数Ｅに 等しい場合、アイドルパケットは存在しない。しかし、アイドルパケットが望ま れる場合、もしくはパケットスケジュールテーブル内のエントリの数が、割り振 られたパケット数の合計より多い場合は、そのパケットｍ ｊの割り振りを用い てアイドルソース（idle source）が定義され得る。これにより各ウィンドウに おいてｍ ｊパケットがアイドルパケットとして伝送されることになる。 パケット割り当てステップ９０６が終了すると、処理は追加的パケットチェッ クステップ９０２に戻り、このプロセスは上述のように、パケットの総数Ｅのそ れぞれがアプリケーションに、もしくはアイドルパケットとして割り当てられる まで反復される。すべてのＥ個のパケットが割り当てられると、パケットテーブ ル構築ステップ４０４は終了する。 上述のようなパケット構築ステップ４０４により、各ウィンドウに対して新た なパケットスケジュールテーブルが完全に生成される。統計処理マルチプレクサ ３００は、可変レート及び固定レートの双方で動作するアプリケーションに対し て、パケットのスケジューリングを行う必要がある。可変レートアプリケーショ ンは各ウィンドウごとに新たなパケットスケジュールテーブルを必要とするが、 統計処理マルチプレクサ３００は、固定レートアプリケーションに対しても、そ れらが必要とするパケットのシェアを確実に得られるようにしなければならない 。 任意の可変レートアプリケーション３０１−ｉに対して、ウィンドウ全体に割 り振りされるパケットの数はｍ ｉであって、特定の可変レートアプリケーショ ン３０１−ｉに対して割り振りされるパケットの数は、ステップ４０３において 生成されたテーブルからの各アプリケーション３０１−ｉに対する、１秒当たり のパケット数で示されるレートと、秒数で表されるウィンドウサイズとを掛け合 わせ、求められた積よりも小さい最大の整数値に積を切り捨てることによって求 められる。同様に、各固定レートアプリケーション３０１−ｊに対して、ウィン ドウに割り振りされるパケットの数はｍ ｊであり、特定の固定レートアプリケ ーション３０１−ｉに対して割り振りされるパケット数は、ステップ４０１にお いてシステムスーパバイザ３４０から供給されるアプリケーション３０１−ｊに 対する、１秒当たりのパケット数で表されるレートと、秒数で表されるウィンド ウサイズとを掛け合わせ、求められた積より小さい最大の整数にこの積を切り捨 てることにより定められる。別の形態として、打切り誤差を除去するべく、可変 レートアプリケーション３０１−ｉに対してウィンドウ上に割り振りされたパケ ット数ｍ ｉは、ステップ４０３において直接求められ、固定レートアプリケー ション３０１−ｊに対してウィンドウ上に割り振りされたパケット数ｍ ｊはシ ステムスーパバイザ３４０から直接供給される。ウィンドウ内の各固定レートア プリケーションが必要とするパケット数は、可変レートアプリケーションが必要 とするパケット数と合わせられ、また次のウィンドウのためのパケットスケジュ ールテーブルの構築のために用いられる実施例もある。この処理は各ウィンドウ 時間の間に行われ得る。つまり、パケットスケジュールテーブルは、各ウィンド ウにおけるすべての新しいアプリケーションに対して構築されるのである。 この方法は、少ない数、例えば５より小さい数の固定レートアプリケ ーションが、統計処理マルチプレクサ３００によって処理される場合にのみ好ま しい。しかし、少ない数の固定レートアプリケーションとして定められる数は、 統計処理マルチプレクサ３００において利用されるプロセッサによって決まる。 プロセッサの能力が増すにつれ、少ない数の固定レートアプリケーションとして 見なされ得るような固定レートアプリケーションの数も増加する。 しかし、典型的には、１つの統計処理マルチプレクサ３００に接続されたアプ リケーションの数は、きわめて多数である。典型的には数十のオーダである。こ れらのアプリケーションの多くは固定レートアプリケーションである。このよう な状態において、パケットスケジュール、すなわちパケットスケジュールテーブ ルを頻繁に更新することは著しく非効率的である。アプリケーションの大半が固 定レートであるという事実に加えて、固定レートアプリケーションの中には著し く低いレートで動作するものもあり得、これらのアプリケーションはウィンドウ 毎にパケットを必要としない。例えば、１秒間に６つの統計的多重化処理ウィン ドウが存在し、固定レートアプリケーションが１秒間に２つのパケットしか必要 としない場合は、統計処理マルチプレクサは、６つのウィンドウのうちいずれに おいて、このアプリケーションのパケットが送出されるのかを追跡しなければな らない。これにより全体的な複雑さが増してしまう。 従って、一実施例においては、２つのパケットスケジュールテープル、すなわ ちスタティックパケットテーブル及びダイナミックパケットテーブルが用いられ る。スタティックパケットテーブルは、スタティックテーブル、第１パケットテ ーブル、および第１テーブルと称されることもあり、ダイナミックパケットテー ブルは、ダイナミックテーブル、第２パケットテーブル、及び第２テーブルと称 されることもある。スタティ ックパケットテーブルは、ステップ４０１における初期設定時において一度だけ 構築され、比較的長時間、例えば約１秒間をカバーする。従って、この実施例に おいては、プロセス４０４は第９図に示し前に説明したように、初期化ステップ ４０１においてスタティックテーブルを構築するのに用いられる。固定レートア プリケーションに対する特定のレート及び可変レートアプリケーションに対する 初期レートは、このプロセスにおいて、各アプリケーション３０１−ｉのウィン ドウ内において割り振りされるパケット数ｍ ｉを生成するのに用いられる。 パケットｎがプロセス内において固定レートアプリケーションに割り振りされ た場合、このアプリケーションのポインタがスタティックパケットテーブルにお いてパケット番号ｎに挿入される。しかし、パケットｎがプロセスにおいて可変 レートアプリケーションに割り振りされた場合、所定の符号、すなわちナル符号 がスタティックパケットテーブルのパケット番号ｎに挿入される。初期化ステッ プ４０１において一端構築されてしまうと、スタティックパケットテーブルは次 の再設定時まで変更できない。 スタティックテーブル内にパケットを割り振りする特定の方法はこの発明にお いては重要ではない。これには様々な方法が用いられ得る。例えば、すべての可 変レートアプリケーションは疑似アプリケーションと見なされ得る。疑似アプリ ケーションに対する割り振りの総数は、すべての可変レートアプリケーションに 対する割り振りの総数に等しい。パケットのスケジューリングは、Ｆ＋１個のア プリケーションに対して行われる。ここでＦは、固定レートアプリケーションの 数であり、疑似アプリケーションは１つである。この実施例では、スタティック テーブルにおいて疑似アプリケーションに割り当てられた部位がナル符号を挿入 されており、他の位置に固定レートアプリケーションに対するポインタ が挿入されている。 ダイナミックパケットテーブルは、パケットテーブル構築ステップ４０４にお いて可変レートアプリケーションに対する新たなレートを用いてウィンドウごと に構築される。しかし、ダイナミックパケットテーブルにおけるパケット数は、 パケットの総数Ｎとは異なり、統計処理マルチプレクサ周期において全ての可変 レートアプリケーションに割り当てられたパケットの総数に等しい。第９図に示 すように、プロセス４０４が用いられて、パケットの総数Ｎの代わりに、再定義 された、そのウィンドウにおける使用可能なパケットの総数を用いて、ダイナミ ックパケットテーブルが生成される。また、スタティックテーブル及びダイナミ ックパケットテーブル内にパケットを割り当てるのに用いられるこの特定のパケ ットスケジューリング方法は、本発明において重要ではない。重要な点は、スタ ティックテーブルが各初期設定時に１回、可変レートアプリケーションに対して 挿入されたナル符号と共に構成され、ダイナミックテーブルは、ウィンドウごと に１回、可変レートアプリケーションに対して更新、即ち設置されるということ である。ダイナミックパケットテーブル及びスタティックテーブルを用いること については、第１８図に関連して以下に記述する。 統計的多重化処理周期、即ちウィンドウのサイズは、固定的ではなく、経時的 に変化し得る。従って、ステップ４０４において次のウィンドウのためのダイナ ミックテーブル内のエントリの数は固定的ではなく、ウィンドウごとに変化し得 る。この実施例ではウィンドウサイズに関する制約は、そのウィンドウにおいて 、所定の数のひずみ値、例えば３つのひずみ値を、統計処理マルチプレクサ３０ ０により各可変レートエンコーダから収集できるだけの十分な大きさを持たなけ ればならないという点である。更に、収集されたひずみ値の所定の数はウィンド ウごとに変 化しうる。 前に説明したように、この実施例では、ダイナミックテーブルは１９２エント リだけに制限されている。しかし、ウィンドウにおいて全ての可変レートアプリ ケーションに割り当てられるパケットの総数は１９２よりずっと多いのが普通で ある。従って、ダイナミックテーブルにおける全てのエントリがアクセスされた とき、統計処理マルチプレクサ３００は、最終エントリから第１エントリへルー プさせ、エントリへの連続的なアクセスを再開する。従って、１９２個のエント リを有するダイナミックテーブルは、ウィンドウが終了するまで反復的に使用さ れる。 後に詳述するが、１つのダイナミックテーブルから別のダイナミックテーブル への切り替えは、統計処理マルチプレクサ３００がテーブル内の最終エントリに アクセスし、第１エントリに戻ったときになされる。即ち、切り替え後、統計処 理マルチプレクサ３００は他のダイナミックテーブルの第１エントリにアクセス することになる。レート移送ステップ４０５ レート移送ステップ４０５においては、統計処理マルチプレクサ３００が、可 変レートアプリケーション３０１−ｉを処理する各エンコーダ３０２−ｉに対し て、ステップ４０４において新たなダイナミックテーブルは生成するのに用いら れる新レートを伝送する。各エンコーダ３０２−ｉに対するこの新たな可変レー トは汎用通信テーブルに書き込みされ、上述のプロセスを用いてエンコーダに送 られる。低下した全てのレートが初めに送信され、タイマがスタートする。この 実施例ではタイマは３４ミリ秒タイマである。このタイマは低下したレートの移 送が終了した後、１つのピクチャ時間の終了を判定するのに用いられる。この時 間間隔は、レートが増加する前にエンコーダがレートの低下を実行することを保 証するために選択される。タイマが終了したとき、レートの増 加は適当なエンコーダ３０２−ｉに送られる。新たなダイナミックテーブルを生 成するのに使用される新レートの伝送が終了すると、処理はステップ４０５から レート切替えステップ４０６に進む。レート切替えステップ４０６ レート切替えステップ４０６は、エンコーダ３０２−ｉにおけるハードウェア によって制約される。典型的には、ひとたびエンコーダ３０２−ｉがピクチャの 符号化を開始してしまうと、エンコーダ３０２−ｉの内部レートコントロールを 変更することは不可能である。従って、以下のレート切替えステップ４０６に関 する議論では、エンコーダ３０２−ｉにおけるレートの切替えが、エンコーダ３ ０２−ｉにより新たなレートが受け取られる前に第１のピクチャの境界において 発生することを仮定している。エンコーダ３０２−ｉが第１のピクチャの境界よ り多くの時間を必要とする場合は、後に述べる時間は適当に延長されなければな らない。同様に、エンコーダ３０２−ｉが１つのピクチャ内において新レートを 実現する能力を有する場合は、以下の議論における時間は短縮されうる。ここに 開示する発明の観点からいえば、エンコーダ３０２−ｉの処理能力に基づく必要 な変更は、当業者には明らかであろう。当然、エンコーダが例えば画像フレーム の境界のみならず他の任意のタイミングでレートを変更することが可能ならば、 以下に定める切替え時間は０に短縮されうる。 従って、この実施例では、レートの変更はピクチャとピクチャとの間のみ、即 ち１つのピクチャのスタート時に限られる。更に、統計的に多重化されたアプリ ケーション３０２−ｉのピクチャの境界は同時に発生することは保証されていな い。この２つの制約が平行して働く。１つのピクチャ内におけるアプリケーショ ン３０１−ｉのレートは変化しえないことから、アプリケーション３０１−ｉの 新たなレートは次のピクチ ャの境界が来るまで行い得ない。しかし、アプリケーション３０１−ｉがピクチ ャの境界に達すると、他のいくつかのアプリケーション３０１−ｊはそのピクチ ャ境界にはあり得ない。従って、アプリケーション３０１−ｊの新レートＲ ｊ は、アプリケーション３０１−ｉのピクチャ境界においては実現できない。つま り、全てのアプリケーションのレートの変更、及び同じタイミングでのマルチプ レクサパケットスケジュールの変更は不可能である。 この問題の解決法は、全てのアプリケーション３０１−ｉの新たなレート、及 び同じタイミングにおける新たなパケットスケジュールへの切替えを行うことで はなく、０でない時間の間隔に亘って切替えを行うことであって、この時間間隔 を切替え時間１０２０（第１０図）と称する。切替え時間１０２０は全てのアプ リケーション３０１−ｉが切替え時間１０２０において少なくとも１つのピクチ ャ境界を有することは保証するように選択される。第１０図において、符号１０ ０１〜１０１０は画像フレームの境界を表し、これはＮＴＳＣ入力が、周波数３ ０Ｈｚ、（実際には２９．９７Ｈｚ）を有する場合である。ウィンドウ１０５０ は矢印１０５１の時点でスタートし、矢印１０５２の時点で終了する。レート変 更ステップ４０３は、時間間隔１０６０の中で終了する。パケットテーブル構築 ステップ４０４は、時間間隔１０７０の中で終了し、レート移送ステップ４０５ は時間間隔１０８０において実行されている。切替え時間１０２０の長さは、こ の場合２／２９．９７秒である。 切替え時間１０２０内において第１のピクチャ境界に達したときアプリケーシ ョンはレートの切替えを行う。詳述すると、旧レートより低い新レートを有する 全てのアプリケーションは第１半時間１０２０−１の中でレートの切替えを実行 する。次に、切替え時間のちようど中間点で、統計処理マルチプレクサ３００が 新たなパケットスケジュールへの切替 えを行う。最後に、新レートが旧レートよりも高い全てのアプリケーションが、 第２半時間１０２０−２において切替えを行う。 このプロセスにより、全てのアプリケーションのレートの合計が、通信チャネ ル３３０の容量を上回る瞬間がないことが保証される。しかし、第１半時間１０ ２０−１の間、チャネルの利用状態はやや低下する。というのは、アプリケーシ ョンの中に、統計処理マルチプレクサ３００により使用されるレートよりも低い レートで動作するものがあるからである。詳述すると、第１半時間１０２０−１ においてあるアプリケーションに対するレートは低下しうる、つまり、これらの アプリケーションのエンコーダは旧レートより低いレートで圧縮を始めるのであ る。しかし、統計処理マルチプレクサ３００が新たなパケットスケジュールテー ブルを実現するまで、統計処理マルチプレクサ３００は低いレートのアプリケー ションに対してそれらのより高い旧レートを使用し続けるからである。これらの 効果によって、通信チャネル３３０が完全に使用されていない状態が生ずる。 第１０図においては、刻み目は、統計処理マルチプレクサ３００が使用される タイミングを示しており、任意のアプリケーションそれ自体にロックされている 訳ではない。更に、ここでは各アプリケーションが各映像フレームに対して２つ の刻み目で囲まれた時間、即ち１／２９．９７秒の間に符号化を終えることが仮 定されている。アプリケーションのフレームレートが２９．９７Ｈｚより低い場 合（即ち、２３．９７Ｈｚのフィルムシーケンスである場合）、エンコーダが各 映像フレームを１／２９．９７秒の内に圧縮し、残りの一定時間アイドル状態に あって入力データレートと同期をとるようにすることが仮定されている。 統計処理マルチプレクサ３００は、連続的に反復される周期１０５０の中で起 こる事象を周期的に処理する。周期の長さは、第１０図に示す ように、リアルタイムの処理能力を示すものではない。実際、処理のタイミング を示すこの図面（及び次の図面）から分かることは、統計処理マルチプレクサ周 期がパケットスケジュールテーブルを構築するのにかける時間が大きいというこ とと、本発明の別の側面は比較的短時間の内に実行されるということだけである 。本発明の各プロセスを実行するのに必要な実際の時間は、統計処理マルチプレ クサ３００における計算能力による。しかし、この周期には少なくとも２／２９ ．９７秒の長さの切替え時間１０２０が含まれなければならないことから、周期 をこれ以上短くできないという最小値が存在することに気づかれたい。 第１１図には、より短い時間１１５０を用いる別の実施形態が示されている。 この実施例においては、エンコーダ及びデコーダバッファのサイズが、切替え時 間が各アプリケーションの１つのピクチャ境界を確実に含むだけの十分な大きさ である。アプリケーションは、そのピクチャ境界に達したとき、より高いレート 若しくは低いレートへの切替えを行い、統計処理マルチプレクサ３００は、切替 え時間１１６０の中間点において新たなパケットスケジュールへの切替えを行う 。この場合、新たなパケットスケジュールに切り替えられてバッファ使用度がわ ずかに増加する前に、より高いレートに切り替えられ得るアプリケーションもあ る。しかし、バッファサイズがこのことが問題にならないほど大きい場合でも、 バッファ状態の適切な追跡を確実にするために出来る限り注意を払うようにする ことが必要である。 前に説明したように、全ての可変レートアプリケーション３０１−ｉに対する レートの分配はそれぞれのひずみＤ ｉに基づいて行われる。上の議論では、ひ ずみＤ ｉは既知ということが仮定されていた。実際ひずみＤ ｉは初めに定め られる必要があり、次に各アプリケーションに対して定められるようにひずみＤ ｉを決定するためのデータが生成 されなければならない。 理想的には、ひずみＤ ｉは人間視覚システム（ＨＶＳ）の特性を組み込むよ うに決められるべきである。広い意味でいえば、このＨＶＳは、空間的及び時間 的アクティビティの低い領域におけるアーティファクト（artifact）のひずみに 対してより敏感である。空間的アクティビティの低い領域とは、画像フレームに おける比較的フラットな領域を意味する。時間的アクティビティが低いとは、フ レーム間における移動が比較的少ないことを意味する。つまり、アーティファク トのひずみの“量”が同じであることは、そのひずみが画像上の比較的フラット な領域、若しくは映像シーケンスの比較的動きの少ないタイミングで発生する場 合は、映像の空間的複雑さが高い領域、若しくは映像シーケンスの動きの多い時 間的部分において同じ量のひずみが発生した場合よりも、人間の目に見えやすい ということである。ここでいう“量”という用語は再構成された映像フレームと もとの映像フレームとの間の絶対的な誤差の測定量、即ち平均二乗誤差（ｍｓｅ ）の測定量を意味する。従って、ひずみＤ ｉは、映像シーケンスの空間的及び 時間的特性を考慮に入れることが好ましい。 一般に、ひずみ距離に基づいたＨＶＳは、ハードウェア上でリアルタイムに計 算するには複雑である。極めて関数的で、本発明のハードウェアにおいて実現さ れるような単純化されたひずみＤの定義は以下の通りである。 ここで、 ｍｓｅ＝平均二乗誤差、 ＩＦ＝飛越し係数、 ＳＡ＝画像フレームの空間的アクティビティ、 ＴＡ＝時間的アクティビティ、 Ｐ＝優先順位番号 優先順位番号Ｐは前に定めてあるので、この定義を参照されたい。飛越し係数 、フレーム空間的アクティビティ、及び時間的アクティビティを決定するのに用 いられる特定の方法は、ひずみの表現と共に本発明においてはあまり重要ではな い。重要な点は、ひずみＤ ｉまたは符号化データの質を表す他のパラメータを 決定するのに用いられる一定の方法論である。本発明の原理はいかなる圧縮技術 に対しても応用することができ、質を測定するのに用いられる特定のパラメータ は所与の技術の範囲内にあっても技術ごとに異なるものとなりうる。従って、以 下の平均二乗誤差、飛越し係数、フレーム空間的アクティビティ、及び時間的ア クティビティの例は、本発明の特定の実施例を示したものに過ぎず、本発明をこ れに限定しようとするものではない。 平均二乗誤差とは、元のフレームと符号化の後、再構成されたフレームとの間 の画素間の誤差の二乗を合計し、更にフレーム内の画素の総数で標準化すること によって求められるものである。即ち、 ここでｘ ｉ及びｙ ｉはそれぞれ元のフレームと再構成されたフレームの画 素であり、ｎはフレーム内の画素の総数である。平均二乗誤差ｍｓｅが入力シー ケンスの特性とは全く無関係であることに注意されたい。この実施例では、各エ ンコーダ３０２−ｉがフレームごとに平均二乗誤差を求め、その値を統計処理マ ルチプレクサ３００に送る。別の実施例では、平均二乗誤差が用いられず、米国 カリフォルニア州ミルピタス（Milpitas）のシー−キューブマイクロシステムズ （C-Cube Microsy stems）社のエンコーダによって求められた平均二乗誤差を用いる。 ひずみＤにおける飛越し係数ＩＦは映像シーケンス内の飛越し走査（interlac ng）の効果を標準化するのに用いられる。典型的な映像エンコーダは、映像シー ケンスのフィールド／フレーム構造とは無関係にピクチャのシーケンスを圧縮す る。しかし、ビデオカメラから送られてくるフレーム（典型的には５０若しくは ６０のフィールド／秒）の特性は、フィルムに撮影され、デジタル形態に変換さ れた（３：２のプルダウン処理（pulldown operation）が逆に行われたことが仮 定されている）ものとは異なっている。前者は一般に“インタレースアーティフ ァクト（interlace artifact）”と称されるものを有し、後者はそれを持たない 。インタレースアーティファクトは導入されたフレームの２つのフィールド間の 動きに過ぎない。というのは、この２つのフィールドは違うタイミングで取り込 まれたからである。このようなフィールド間の動きは、フィルムから作られたフ レームのフィールド間には存在しない。なぜならばこの場合２つのフィールドは 同時に取り込まれたからである。このため典型的な映像フレームは典型的な映画 の映像フレームと比べて圧縮しにくい。 前に説明したように、統計処理マルチプレクサ３００は異なったアプリケーシ ョンの相対的なひずみ値を用いて、レートを再配分する。このようなプロセスを 効果的に実行するために、ひずみＤを決定するのに用いる方法は偏りのないもの でなければならない。しかし、ビデオエンコーダは典型的にはフレームブリッド 上で動作することから、１つのアプリケーションに対して計算された空間的アク ティビティは、そのアプリケーションが飛越し走査された映像シーケンスである 場合はいくらかフラットではなくなる。これにより、標準的なひずみ値よりも低 いひずみが得られることになる。この偏りは、飛越し係数ＩＦにより空間的アク ティビティの測定値を再び高めることによってオフセットされうる。特定のフレ ームがフィールドモードで符号化されたことが前もって分かっている場合は、そ の画像に対する飛越し係数ＩＦを、そこに送ることができる。 この実施例では、飛越し係数ＩＦは、２つの統計値、即ち“誤差アクティビテ ィ（Difference activity）”ＤＡ及び“内部アクティビティ（Intra activity ）”ＩＡを用いて求められる。誤差アクティビティＤＡは１つのフレームに属す る２つのフィールド間の画素間の絶対誤差の平均値として定義される。即ち、 ここで、ｎｆは１つのフィールドにおける画素数であり（ｕ ｉ）及び（ｖ ｉ ）はそれぞれそのフレームの奇数番目及び偶数番目のフィールドの対応する画素 である。 一実施例においては、誤差アキュムレータがパリティの異なる連続した２つの フィールド間の誤差アクティビティＤＡを生成する。つまり、誤差アキュムレー タは、現在フィールド、例えばフィールドａ１の画素と、異なるパリティの次の フィールド、例えばフィールドａ２の同じ画素との間の絶対誤差を合計するので ある。１枚のフレームに対する全てのデータが処理されたとき、エンコーダ３０ ２−ｉは誤差アクティビティＤＡを統計処理マルチプレクサ３００に１フレーム につき１回供給する。 内部アクティビティＩＡは１つのフィールドに属する偶数／奇数の各対のライ ン間の画素間絶対誤差の平均値であってそのフレームの対になった両フィールド 上で平均したものである。即ち、 ここで、ｐ^j _i、ｑ^j _iは、ｊ＝奇数（ｏｄｄ）、偶数（ｅｖｅｎ）としたとき、フ ィールドｊの隣接する偶数−奇数ラインの対応する画素である。 一実施例において、誤差アキュムレータは、同じフィールドに属する各隣接す る偶数−奇数ラインの対の間の誤差の測定値を発生する。即ち、“内部アクティ ビティＩＡ”は、同じフィールドの偶数及び奇数ラインに属する画素の対の間の 絶対誤差を合計することによって得られるのである。画素の誤差は、以下のライ ンの対（０，１）、（２，３）、（４，５）、．．．の間で得られる。偶数断面 のラインに対する画素値は、遅延ラインに送られ、次に誤差アキュムレータに送 られる。また奇数ラインの画素値は誤差アキュムレータに直接送られる。１枚の フレームに対する全てのデータが処理されると、内部アクティビティＩＡはエン コーダ３０３により、統計処理マルチプレクサ３００に１枚のフレームにつき１ 回供給されることになる。 一度誤差アクティビティＤＡ及び内部アクティビティＩＡが得られると、飛越 し係数ＩＦは以下のように定められる。 誤差アクティビティＤＡ及び内部アクティビティＩＡの双方はハードウェア内 で生成される。この２つの統計値の比が用いられるため、ハードウェアは画素数 ｎｆを用いる必要がないということに注意されたい。従って、両統計値は上述の ように誤差アキュムレータを用いて求められる。 ひずみＤにおけるフレーム空間的アクティビティＳＡは、一つのフレームにお ける空間的アクティビティの測定値である。このような測定値 の例としてあげられるのは、垂直方向及び水平方向に隣接する画素間の絶対誤差 の平均値である。本発明において使用するのに適するフレーム空間的アクティビ ティＳＡのハードウェア形態の一実施例は米国カリフォルニア州のシー−キュー ブマイクロシステムズ社から入手可能である。 フレーム空間的アクティビティＳＡを生成するハードウェアの選択において重 要な点は、空間的アクティビティがフレームグリッド上で測定される限り、（即 ちフレームの隣接するライン間の誤差が考慮に入れられる場合）、フレーム空間 的アクティビティＳＡは飛越し係数ＩＦによって調節されなければならないとい う点である。 ひずみＤにおける時間的アクティビティＴＡは、映像シーケンスにおけるフレ ーム間誤差を示すものである。初めに、隣接する２つのフレームの対応する画素 間の誤差の絶対値の平均値が求められる。即ち、 ここで、前に述べたように、ｎはフレーム内における画素の総数であり、Ｘｉ 及びＹｉは、それぞれ２つの隣接するフレームの対応する画素である。Ｖ′はパ ラメータｖを以下のように再帰的に更新するのに用いられる。 一実施例においては、定数αは０．９であり、パラメータｖは初めに４０に設定 される。 最終的に、この実施例では、時間的アクティビティＴＡがｖから得られる。即 ち、 フレーム間の画素の誤差に基づくものである限り、他の関数を用いることも可能 である。 この現在のインプリメンテーションにおいては、ｖ及びｖ′の双方がエンコー ダにおいて計算され、各フレームごとに一回統計処理マルチプレクサ３００に伝 送される。 第１２図には、統計処理マルチプレクサ３００の一実施例のさらに詳細なブロ ック図が示されている。統計処理マルチプレクサ３００はエンコーダ３０２−１ 〜３０２−Ｌとやりとりし、アプリケーションコントロールバス３６０を用いて 通信チャネル３３０に伝送するための圧縮されたアプリケーションデータを収集 する。この実施例では、メモリ３１３（第３図参照）が複数のメモリ１２０１〜 １２０３及び１２０５〜１２０７を含み、各メモリについては以下に詳細に説明 する。 一実施例においては、統計処理マルチプレクサ３００はアプリケーションコン トロールバスインターフェイス回路１２１０を通して４つの個別のアプリケーシ ョンコントロールバスをサポートしている。このような多重アプリケーションコ ントロールバスを用いることによって、冗長なアプリケーション３０１−ｉを冗 長アプリケーションコントロールバス３６０を通して統計処理マルチプレクサ３ ００に接続することが可能となる。冗長アプリケーションの１つがそのアプリケ ーションコントロールバスを損なうモードにおいて機能しなくなる場合は、別の 冗長アプリケーションが他の３つのアプリケーションコントロールバスの１つを 通して統計処理マルチプレクサ３００にデータを送ることができる。 ４つのアプリケーションコントロールバスのすべてがそれぞれのドライバのセ ットを有し平行してドライブされる。４つのアプリケーションコントロールバス のすべてから受け取られた信号はインターフェイス回路１２１０内でともに論理 和演算処理される。そこで何らかの問題が生 じた場合はアプリケーションコントロールバスはディセーブル状態にされ得る。 アプリケーションコントロールバスステートマシン３１１は、アプリケーショ ンコントロールバスインターフェイス回路１２１０とマイクロプロセッサ３１２ との間に設置される。一実施例においては、以下に述べるアプリケーションコン トロールバスステートマシン３１１の機能が、プログラマブルゲートアレイにお いて実現される。アプリケーションコントロールバスステートマシン３１１（以 下ＡＣＢステートマシン３１１と称する）は、インターフェイス１２１０を通し てアプリケーションコントロールバス３６０を制御し、マイクロプロセッサ３１ ２に対するバスの動作の影響を最小限に押さえる。マイクロプロセッサ３１２に は、一実施例においては、モトローラ社製の６８３０２マイクロプロセッサが用 いられる。 ＡＣＢステートマシン３１１はメモリ１２０１〜１２０３及び１２０７に格納 されたテーブルと、ステートマシン３１１内のレジスタによって制御される。メ モリ及びレジスタの双方ともにマイクロプロセッサ３１２によって構成されてい る。ＡＣＢステートマシン３１１を制御するのに用いられるテーブルには、一実 施例では、スクラッチＤＲＡＭ１２０７に格納されたスタティックレートテーブ ル、デュアルポートメモリ１２０２に格納されたダイナミックレートテーブル、 及びデュアルポートメモリ１２０４に格納された汎用通信テーブルが含まれる。 これらのメモリについては後に詳述する。ＡＣＢステートマシン３１１は、それ ぞれアドレスジェネレータ回路１２２２及び１２２３を用いて、メモリ１２０２ 及び１２０３をアドレス指定する。当然、アドレスジェネレータ回路１２２２及 び１２２３がステートマシン３１１内に組み込まれ得るということは当業者には 理解されよう。 ＡＣＢステートマシンのレジスタには、マイクロプロセッサ３１２によって書 き込みが行われるが、このレジスタには、レジスタＡＣＢＳＭＣｔｒ、ＡＣＢＳ ＭＭａｓｋ、及びＡＣＢＳＭＣｌｒがある。これらは８ビットのレジスタであっ て、レジスタＡＣＢＳＭＣｔｒとＡＣＢＳＭＭａｓｋのビット定義は表ＩＩＩ及 びＩＶに示されている。レジスタＡＣＢＳＭＣｌｒへの書き込みにより、たとえ 割り込みがマスクされたとしても、割り込みの保留をクリアすることができる。 Ｒｅｓｅｔのビットがローレベルにあるときは、ＡＣＢステートマシン３１１ はリセットされる。ＡＣＢステートマシン３１１はＲｅｓｅｔのビットがローレ ベルにあるときは動作できない。マイクロプロセッサ３１２は、Ｒｅｓｅｔのビ ットを０にセットし、ついで１にセットして、ＡＣＢステートマシン３１１のリ セットを制御する。 ビットＳｔＣｏｍｍは、マイクロプロセッサ３１２が汎用通信テーブルの１つ をプログラムし、ＡＣＢステートマシン３１１が伝送の準備完了状態に至ったと き、マイクロプロセッサ３１２によってセットされる。ビットＳｔＣｏｍｍはＡ ＣＢステートマシン３１１がオフ状態にある汎 用通信テーブル内のエントリに達したときクリアされる。 ビットＳｔＦＩＦＯは、新たな第１テーブルが生成され、このテーブルのＦＩ ＦＯ１２０１へのＤＭＡ伝送が開始されたときにマイクロプロセッサ３１２によ ってセットされる。ビットＳｔＦＩＦＯがローレベルにあるとき、ＡＣＢステー トマシン３１１は、以下に述べるように第１ステータスメッセージサイクルを実 行することができないが、ＡＣＢステートマシン３１１は、以下に述べるような 他のアプリケーションバスメッセージサイクルを実行することができる。 Ｒｅｓｅｒｖｅｄｋビットは常にローレベルにセットされていなければならな い。 ビットＮｅｅｄＳｅｌは以下に述べるように、メモリ１２０２内の２つの第２ テーブルのうち使用するテーブルを定める。ビットＮｅｅｄＳｅｌがローレベル にセットされている時は、ＡＣＢステートマシン３１１のビットは、第２テーブ ル１を使用する。 ビットＳｅｃＳｅｌは使用されない。 ビットＣｏｍＳｅｌは、メモリ１２０４内の汎用通信テーブルのうち何れを使 用するかを定める。ＣｏｍＳｅｌがローレベルにセットされているときは、ＡＣ Ｂステートマシン３１１のビットは、汎用通信テーブル１を使用する。 クリアリングビットＣｏｍＭａｓｋは、通常ＡＣＢステートマシン３１１が汎 用通信テーブルのデータの終わりの部分に達したとき生成される割り込みをディ セーブル状態にする。 クリアリングビットＶａｒＭａｓｋは、通常ＡＣＢステートマシン３１１が第 ２テーブルの終わりの部分に達したとき生成される割り込みをディセーブル状態 にする。 クリアリングビットＥｍｔｙＦＩＦＯＭａｓｋは、ＦＩＦＯ１２０１がからの 状態になったときに通常生成される割り込みをディセーブル状態にする。 クリアリングビットＡＣＢＴｉｍｅＭａｓｋは、ＡＣＢタイムカウンタ１２４ １が終了したとき生成される割り込みをディセーブル状態にする。この実施例で は、この割り込みは使用されないので、このビットはローレベルにセットされる ことになる。 ビットＡｐｐＢｕｓは、アプリケーションバス１〜４をそれぞれいネーブル状 態にする。特定のビットがセットされたときは、対応するバスがイネーブル状態 にされるのである。 アプリケーションコントロールバス３６０には、８ビットの平行アドレス／デ ータバスＡＤＤＲ／ＤＡＴＡと、アドレスストローブラインＡＳと、データスト ローブライン ＤＳと、クロックライン ＣＬＯＣＫと、ＤＴＡＣＬＫまたはリ ターンクロックラインＤＴＡＣＬＫと、イネーブル信号ラインイネーブルとが含 まれる。これらのライン上の信号は、この実施例では、差分ＴＴＬ信号レベルで ある。さらに、便宜上、ラインとそのライン上の信号には同じ符号を付してある 。アプリケーションコントロールバス３６０も、基準クロック及び基準カウント ラインを含み、これらのラインは、この実施例では、差分ＥＣＬレベル信号を運 ぶ。 アプリケーションコントロールバス３６０は、統計処理マルチプレクサ３００ とエンコーダ３０２−１〜３０２−Ｌとの間の唯一の通信経路である。アプリケ ーションコントロールバス３６０上の情報の伝送は、パケット時間間隔に分割さ れており、このパケット時間間隔は１つのデータパケットを通信チャネル３３０ 上に伝送するのに必要な時間として定義される。パケットストローブラインＰＳ （第１３図参照）上の２つの連続したパルス１３０１及び１３０２、即ちパケッ トストローブの立ち上がりの間の時間間隔はパケット時間間隔を定めるものであ る。この実施例では、通信チャネル３３０により外部クロック信号ＥＸＣＬＫが 供給される。外部クロック信号ＥＸＣＬＫは、統計処理マルチプレクサ３００に より分割されて、ラインＰＳ上にパケットストローブが生成される。従って、パ ケットストローブは、外部クロックラインＥＸＣＬＫ上のクロックをパケット内 のビット数で割ることにより生成される。パケットストローブは非常に正確で非 常に規則正しいパルスである。 この実施例においては、統計処理マルチプレクサ３００は、互いに同期して動 く２つの部分を有する。アプリケーションコントロールバス３６０は１０ＭＨｚ で動作する。統計処理マルチプレクサの通信チャネル３３０への出力は、通信チ ャネル３３０から、即ちチャネルをドライブするモデムから受け取られた外部ク ロック信号ＥＸＣＬＫと同期して動く。これらの周波数により、統計処理マルチ プレクサ３００の各部分は最適な状態で動作することができる。また、これによ り、アプリケーションコントロールバス３６０を、外部クロック信号ＥＸＣＬＫ の周波数の変化につれて変化する周波数で走らせることが必要であるために発生 する問題がなくなる。 一実施例においては、毎パケット時間間隔が、さらにメッセージサイクル周期 ＡＣＢ（第１３図参照）とデータ伝送周期ＡＤＢに、アプリケ ーションバス３０６上で分割される。データ伝送サイクル周期ＡＤＢは、統計処 理マルチプレクサ３００が通信チャネルへ伝送する圧縮されたアプリケーション データを収集するときに使用される。メッセージサイクル周期ＡＣＢは、統計処 理マルチプレクサ３００がエンコーダ３０２−１〜３０２−Ｌから情報を収集し 、可変レートアプリケーションを処理する各エンコーダ３０２−ｉに新たなレー トを分配するために使用される。 周期ＡＣＢ及びＡＤＢの中のコントロール及びデータ伝送サイクルは、アプリ ケーションコントロールバス３６０内のデータバスＤＡＴＡ／ＡＤＲで時分割多 重化される。一実施例において、周期ＡＣＢ内において複数のメッセージサイク ルが発生した後、周期ＡＤＢ外で一つのデータパケット伝送サイクルが発生する 。 第１３図に示すように、メッセージサイクル時間間隔ＡＣＢは、３つのメッセ ージサイクル、即ち第１ステータスサイクル、バス割り振りサイクル、及び一般 通信サイクルに細分される。これらの３つのメッセージサイクルの何れもがメッ セージサイクル時間間隔ＡＣＢから削除され得る。しかし、これらの３さのサイ クルのすべてまたはその一部はこの順番で生起する。メッセージサイクル時間間 隔ＡＣＢの中に、特に１または２以上のメッセージサイクルが削除されている場 合、使用されない部分が生じてもよい。３つのメッセージサイクル及びその機能 は以下に詳細に述べる。 データ伝送を可能にするために少なくとも１つのメッセージサイクルが各デー タ伝送サイクルに先行しなければならない。伝送サイクル間に生起し得るメッセ ージサイクルの数は、要求されるデータ伝送レートにより制限される。データ伝 送間の４つのメッセージサイクルとともに、約１２．５ＭＨｚのクロックレート を用いることにより、アプリケーシ ョンコントロールバス上のアプリケーションパケットデータの最大伝送レートは ６０Ｍビット／秒となる。 メッセージサイクル時間間隔ＡＣＢは、ＡＣＢタイムカウンタ１２４２（第１ ２図参照）により決定される。ＡＣＢタイムカウンタ１２４２は、ラインＰＳ上 のパケットストローブに応答してスタートする。次にＡＣＢタイムカウンタ１２ ４２は、アプリケーションコントロールバスクロックの所定の数の発生パルス即 ち４０個のバスクロックのパルスをカウントし、出力信号を発生する。 ＡＣＢタイムカウンタ１２４２の出力信号に応じて、ＡＣＢステートマシン３ １１はデータストローブ信号をローレベルにし、少なくとも時間ｔＤＳＥ（第１ ４図及び表Ｖ参照）経過した後信号ＥＮＡＢＬＥをアクティブにセットする。（ 第１３図においては、信号ＥＮＡＢＬＥは長くのばされており、この信号のライ ンが示すのは、アプリケーションバス上の時間間隔ＡＤＢに対する信号ＥＮＡＢ ＬＥの立ち上がり及び立ち下がりであるということに注意されたい。）従って、 データ伝送プロトコルは、適切なメッセージサイクル及び信号ＥＮＡＢＬＥによ り制御される。選択されたアプリケーションがメッセージのサイクルの間に次の アプリケーションがパケットデータを供給できるように処理を終えていることが 、データ伝送サイクルにおいては必要である。メッセージサイクルの間、統計処 理マルチプレクサ３００は、アプリケーション３０１−ｉが次回の信号ＥＮＡＢ ＬＥがアサートされたときにデータバスＤＡＴＡ／ＡＤＲにドライブするように する。 アプリケーションバスクロックＣＬＯＣＫ（第１４図参照）は連続的に動く。 ＡＣＢステートマシン３１１は、アプリケーションバスクロックＣＬＯＣＫと同 期する信号ＥＮＡＢＬＥ（第１３図及び第１４図参照）をアサートしたりデアサ ートしたりする。信号ＥＮＡＢＬＥは、アプリ ケーションバスクロックＣＬＯＣＫのパルス数がデータパケットにおけるバイト 数と等しくなるまでアクティブ状態を維持する。この実施例では、ＡＤＢタイム カウンタ１２４１は、信号ＥＮＡＢＬＥがアクティブ状態になったときに、アプ リケーションコントロールバスクロックのパルスの数のカウントを開始する。Ａ ＤＢタイムカウンタ１２４１が必要なクロック数をカウントしたとき、信号が生 成されてＡＣＢステートマシン３１１に送られ、そこで信号ＥＮＡＢＬＥをイナ クティブ状態にする。 イネーブル状態にされたアプリケーションは、信号ＥＮＡＢＬＥがアサートさ れたクロックサイクルの数に対してバスＤＡＴＡ／ＡＤＲ上にデータをドライブ する。このように、統計処理マルチプレクサ３００は、１つの任意のデータの伝 送において、アプリケーションコントロールバス３６０上に送出されるアプリケ ーション３０１−ｉのバイト数を制御する。 アプリケーション３０１−ｉは、バスＤＡＴＡ／ＡＤＲ上にデータを、またラ インＤＴＡＣＬＫ上にクロック信号を同時にドライブする。（第１４図参照）ラ インＤＴＡＣＬＫ上の信号は、信号ＣＬＯＣＫと同相である必要はないが、ライ ンＤＴＡＣＬＫ上の信号は信号ＣＬＯＣＫと同じ周波数でなければならない。ア プリケーション３０１−ｉが信号ＥＮＡＢＬＥを受け取ったときから、アプリケ ーション３０１−ｉがＤＴＡＣＬＫをドライブするまでの間、いくらかの待ち時 間があってもよい。表Ｖを参照されたい。この実施例では、アプリケーション３ ０１−ｉが、ひとたびイネーブル状態にされると、信号ＥＮＡＢＬＥがアクティ ブ状態になるクロックの第１の正の立ち上がりから始まる２つのクロックサイク ル内に、バス３６０上にＤＡＴＡ及びＤＴＡＣＬＫをアサートしなければならな い。 アプリケーション３０１−ｉは、信号ＥＮＡＢＬＥがアクティブ状態にある時 間間隔により決定されるように、バスＤＡＴＡ／ＡＤＲ上のバイト数をドライブ しなければならない。これは、イネーブル待ち時間及びディセーブル待ち時間が 任意のアプリケーションに対して同じでなければならないが、この待ち時間がア プリケーションごとに変化しうるということを意味している。ＡＤＢタイムカウ ンタ１２４１がカウントを終了し、ついでデータ伝送が行われるとき、ＡＣＢス テートマシン３１１は、ラインＥＮＡＢＬＥ上の信号をイナクティブ状態にドラ イブし、統計処理マルチプレクサ３００は、適当なメッセージサイクルによって 次のデータ伝送をイネーブル状態にする。つまり、統計処理マルチプレクサ３０ ０は、アドレスストローブ信号ＡＳをアサートする前に、少なくとも時間ｔＥＡ Ｓ（第１４図及び表Ｖ参照）だけ待機する。 ラインＣＬＯＣＫ、ＥＮＡＢＬＥ、ＤＴＡＣＬＫ、及びバスＤＡＴＡ／ＡＤＲ 上の各信号間のタイミングの関係の１つの例が、第１５図に示されている。表Ｖ は、セットアップタイムｔＳＵ、ホールドタイムｔＨ、及びタイムオフｔＯＦＦ について説明したものである。時間ｔＤＳＥ（第１４図参照）は、データストロ ーブ信号ＤＳがイナクティブ状態にドライブされた後、統計処理マルチプレクサ ３００が待機しなければならない最小時間である。 統計処理マルチプレクサ３００は、ＡＤＢバイトカウンタ１２４０と共に、ア プリケーションコントロールバス３６０上に送出されるバイト数をカウントする 。この実施例では、ＡＤＢバイトカウンタ１２４０が正しいバイト数を受け取っ た場合に、ＡＣＢステートマシン３１１に送る信号を発生するダウンカウンタ（ down counter）である。 アプリケーション３０１−１がラインＤＴＡＣＬＫをドライブしないとき、こ のライン用のドライバはエンコーダ３０２−ｉにより高インピーダンス状態にセ ットされる。ラインＤＴＡＣＬＫ上のグリッチ（glitch）を回避するため、エン コーダ３０２−ｉはドライバをディセーブル状態若しくはイネーブル状態にする 前に、少なくとも時間ｔＯＦＦの間論理０状態にする。ドライバをディセーブル 状態にするために、エンコーダ３０２−ｉは、初めにラインＤＴＡＣＬＫ上に論 理０値を与え、次 にドライバをディセーブル状態にする。即ち、ドライバは高インピーダンス状態 にセットされる。バス終端法により、バス３６０は論理０の状態に保持される。 次のアプリケーション３０１−ｊがそのドライバをイネーブル状態にしたとき、 そのドライバは論理０状態にイネーブル状態化されていないことから、バス３６ ０上での移動は発生しない。 上述のようにＡＣＢステートマシン３１１は、メモリ３１１内に格納されたテ ーブルの情報を用いて、アプリケーションコントロールバス３６０を制御する。 ＡＣＢステートマシン３１１は、適当なアドレスジェネレータ１２２２及び１２ ２３にアプリケーションコントロールバス３６０の動作を制御するための、若し くは第１ＦＩＦＯ１２０１からバス３６０へ情報を伝送できるようにするため情 報を含んだ適当なテーブル内のエントリをアドレス指定させる。第１３図に示す メッセージサイクルの１つを、各格納されたテーブル内のエントリが制御する。 各テーブルは、１つのエントリに対して同じフォーマットを有する。第１バイ トはＡＣＢステートマシン３１１によって用いられる制御バイトである。表ＶＩ にはこの制御バイトの一例が定められている。 ビットＯｆｆはテーブルエントリが使用されない場合にセットされる。 ビットＣＦは本発明においては無関係である。 フィールドＴｙｐｅの取りうる値は、 ００−ナルパケットが挿入される、 ０１−使用されない、 １０−アプリケーションコントロールバスへの書き込み、 １１−アプリケーションコントロールバスからの読み出し である。 ビットＴＦがセットされると、パケットがｔｅｓｔＦＩＦＯから読み出される 。この機構を使用するためには、ビットＴｙｐｅが“０１”にセットされなけれ ばならない。この機構は、統計処理マルチプレクサ３００の動作に必要ではない 。 ビットＢＣは一般的な通信を行うときに、アプリケーションバスの１つを通し て全てのエンコーダに伝送を行うためにセットされる。汎用通信テーブルにおけ るデータバイトの最下位ビットは、アプリケーションバス０、１、２、若しくは ３を何れのデータバイトを送っているかを示す。データバスＤＡＴＡ／ＡＤＲ上 の最下位の２ビットは論理０として ドライブされる。 残りのビットは常に論理値０にセットされる。 各エンコーダ３０２−ｉはサービスチャネル識別ＳＣＩＤとも称されるアプリ ケーションアドレスによりアドレス指定される。アプリケーションコントロール バス３６０上のアドレスは、各テーブルエントリの最上位バイトを始めとして第 ２バイト及び第３バイトにより与えられる。１６ビットアドレスの中で、１２個 の上位ビット（ビット１５〜４）は、エンコーダ３０２−ｉのアドレスである。 他の実施例において、エンコーダ３０２−ｉのアドレス指定のために異なるビッ ト数が用いられてもよい。次の３ビット（ビット３〜１）は、エンコーダ３０２ −ｉ内部の特定のレジスタのアドレスである。最終ビット、即ち最下位ビットは 、読み出し若しくは書き込みを示す。各テーブルにおける第４のバイトはデータ バイトである。バイトがメッセージサイクルの間にアプリケーション３０１−ｉ に書き込まれた場合、エントリテーブルの第４バイトに含まれる情報がアプリケ ーション３０１−ｉに供給される。エンコーダ３０２−ｉからバイトが読み出さ れたとき、このバイトはエンコーダ３０２−ｉがこの位置に書き込みを行うこと によりマイクロプロセッサ３１２に送られる。 テーブル内のアドレスバイトはアプリケーションコントロールバスのアドレス ストローブラインＡＳ上の連続的なパルスと共に、アプリケーションコントロー ルバス３６０のバスＤＡＴＡ／ＡＤＲ上を送られる（第１４図、第１６図及び第 １７図参照）。エンコーダ３０２−１〜３０２−Ｌは、アドレスストローブライ ンＡＳ上でパルスの終わりの立ち下がりの時点でアドレスバイトをラッチする。 メッセージサイクルの間に、テーブルの第４バイトにバスＤＡＴＡ／ＡＤＲを 通して読み出し若しくは書き込みを行うことは、アプリケーシ ョンコントロールバス３６０のデータストローブラインＤＳ上のパルスによって 可能となる。（第１６図及び第１７図参照）書き込み情報の伝送中、データがデ ータストローブラインＤＳ上にパルスの終わりの立ち下がり部分の時点において アドレスエンコーダ３０２−ｉによりラッチされる。読み出し情報の伝送中、Ａ ＣＢステートマシンは、データストローブラインＤＳ上にパルスの終わりの立ち 下がり部分の時点においてデータをラッチする。読み出し時には、読み出しデー タが有効であることを示すためのハンドシェイクは不可能である。このことは、 データストローブラインＤＳ上の信号がアサートされる特定の時間内において、 アプリケーションコントロールバス３６０上にデータが置かれなければならない ということを意味する。第１６図及び第１７図に示すように、ラインＡＳ、ＤＳ 、及びバスＤＡＴＡ／ＡＤＲ上の信号の間にはさまざまなタイミング上の特徴が あり、これを表ＶＩＩに示す。 上述のように、初期設定時において定められ、メモリ１２０７に格納される第 １テーブルは、所定の時間間隔をパケット時間に分割する。所定の時間間隔内の 各パケット時間は、第１テーブルのエントリに割り振られる。第１テーブルの各 エントリは、このパケット時間に何れのアプリケーション３０１−ｉが割り振ら れるかを特定するアドレスである。第１テーブルが、最小１秒当たり１パケット の分解能でバンド幅を割り振りすることから、一実施例においては、第１テーブ ルは（３９Ｍビット／秒）の統計処理マルチプレクサ出力レート、時間（１／１ ０２４パケット／ビット）、または２９２９７エントリを有する。 上述のように、統計処理マルチプレクサ３００は、第１テーブルを構築するた めにシステムスーパバイザ３４０と責任を共有する。セットアップ後、ポインタ は、第１テーブル内の第１エントリにセットされる。統計処理マルチプレクサ３ ００は各パケット時間において第１テーブルエントリの１つを使用し、この第１ テーブルに対するポインタは各パケット時間に１回指標付けされる。従って、通 信チャネル３３０上のパケット時間間隔は第１テーブル内の情報に従って、アプ リケーション３０１−１〜３０１−Ｌへ与えられる。統計処理マルチプレクサ３ ００は実際２つの第１テーブルを設ける。これにより、統計処理マルチプレクサ ３００が“次の”第１テーブルを構築し、次に上述のように次の第１テーブルへ の切替えを行うことが可能となる。 上述のように、第１テーブルはＤＲＡＭ１２０７内に保存されている。適当な タイミングにおいて、ＤＭＡ伝送が用いられて、第１テーブル内のアドレス指定 されたエントリがメモリ１２０７から第１ＦＩＦＯ１２０１へ移送される。第１ テーブル内の最終エントリが第１ＦＩＦＯ１２０１へ伝送された後、ＤＭＡコン トローラは第１テーブルの第１エントリへの伝送を再び指示する。このサイクル は、ＤＲＡＭの別の場所に新 たな第１テーブルが構築されるまで続けられる。ＤＭＡコントローラは、必要な 場合にこの新たな第１テーブルへの伝送を指示する。 パケット時間の第１ステータスメッセージサイクルの間に、ＡＣＢステートマ シン３１１は、制御ワード、即ち第１テーブルポイントによって指定された、第 １テーブルエントリの第１バイトを読み出す。ビットＯＦＦがセットされた場合 、制御ワードの残りの部分は無視され、第１テーブルエントリの残りの部分は読 み出されて処分され、第２テーブルのエントリは以下に戻るように検査される。 フィールド“Ｔｙｐｅ”は、このパケットが、システムクロックパケットかを 定めるために第１テーブルエントリにおいて用いられる。フィールドＴｙｐｅが このパケットをシステムクロックパケットであると特定した場合は、第１ステー タスメッセージサイクルは除去され、ＡＣＢステートマシン３１１が割り振りパ スメッセージサイクル上で動き、前のパケット時間に受け取ったアプリケーショ ン３０１−ｉにこのパケットのバンド幅を得たことを伝える。 ビットＯＦＦがアクティブ状態になく、フィールドＴｙｐｅが普通のデータパ ケットとして定義された場合、ＡＣＢステートマシン３１１は、第１ステータス メッセージサイクルを実行する。ＡＣＢステートマシン３１１は、エントリの次 の２バイトに特定されたエンコーダのアドレスにおいて読み出しを実行する。こ のアドレスにおけるデータの読み出しは、アドレス指定されたエンコーダがこの パケットのバンド幅を要求している場合統計処理マルチプレクサ３００に伝えら れるステータスである。アドレス指定されたエンコーダがこのパケットのバンド 幅を拒否した場合、第１テーブルのエントリのデータバイトは読み出され、廃棄 される。 アドレス指定されたエンコーダが、このパケットのバンド幅を要求す るというステータスを返した場合は、割り振りバスメッセージサイクルはアドレ ス指定されたエンコーダに対して、そのエンコーダがこのパケットのバンド幅を 使用することができるような指示を与える。 第２テーブルは、第１テーブルにより割り振りされなかったパケットを割り振 りするのに用いられる。上述のように、一実施例においては、固定レートアプリ ケーションのみが第１テーブルに割り振りされ、可変レートアプリケーションは 第２テーブルに割り振りされる。従って、第１テーブルの制御ワードにおけるビ ットＯｆｆがセットされたとき、第２テーブルへのアクセスが行われる。 この場合、ＡＣＢステートマシン３１１は、第２テーブルのアドレス指定され たエントリにおける制御バイトの読み出しを行う。初期化において、ポインタが 、第２テーブル内の第１エントリに位置しており、エントリが使用された後、ポ インタがＡＣＢステートマシン３１１によりインクリメントされる。詳述すると 、ＡＣＢステートマシン３１１は、第２テーブル内のエントリに周期的にアクセ スするのである。ＡＣＢステートマシン３１１は、カウンタを用いて、このよう なエントリを循環するポインタを生成する。 第２テーブルのアドレス指定されたエントリにおけるビットＯｆｆがセットさ れた場合、パケットアセンブリステートマシンは、このパケットのバンド幅にア イドルパケットを挿入し、割り振りバスメッセージサイクルが抹消される。Ｏｆ ｆビットがセットされない場合は、ＡＣＢステートマシン３１１はこのパケット のバンド幅を第２テーブルのこのエントリの次の２バイトにリストされたアプリ ケーションに割り振りする。 従って、第１テーブル及び第２テーブルを用いたパケットの割り振りは、ここ に至って２層方式（two-tier approach）となる。第１８図にはこのプロセスの プロセス流れ図が示されている。初めにステップ１８０ ２においてＡＣＢステートマシン３１１が第１ＦＩＦＯ１２０におけるエントリ を検証する。現在のパケットが固定レートアプリケーションに割り振りされてい る場合は、パケットはそのアプリケーションに与えられ、第１テーブルのポイン タは１だけ進められる（モジュロ（エントリの総数））。しかし、パケットは可 変レートアプリケーションに割り振りされている場合は、第１テーブルにおける ナル符号によって示されるように、ナル符号チェックステップ１８０３において コントロールをステップ１８０５に送り、ＡＣＢステートマシン３１１は第２テ ーブルをチェックして可変レートアプリケーションが現在パケットに割り振りさ れているか否かを調べる。パケットを可変レートアプリケーションに与えた後、 第１テーブル及び第２テーブルの双方のポインタが、１進められる（モジュロ各 エントリの総数）。 共有メモリ１２０２内には２つの第２テーブルが存在する。これにより、ＡＣ Ｂステートマシン３１１が１つのテーブルを使用し、同時にマイクロプロセッサ ３１２が２番目のテーブルを構築することが可能となる。上述のように、ＡＣＢ ステートマシンコントロールレジスタにおけるビットは、マイクロプロセッサ３ １２によって制御され、ＡＣＢステートマシン３１１がどちらの第２テーブルに アクセスするか制御する。 パケット時間のメッセージサイクル周期ＡＣＢにおける最終メッセージサイク ルは、統計処理マルチプレクサ３００とアプリケーション３０２−１〜３０２− Ｌとの間の一般的なやりとりのためのものである。このテーブルは、マイクロプ ロセッサ３１２によって構築され、共有メモリ１２０３の中に保存される。 ＡＣＢステートマシン３１１は、カウンタを用いることにより汎用通信テーブ ルにおけるエントリに周期的にアクセスしエントリを循環するポインタを生成す る。ＡＣＢステートマシン３１１は、エントリがセッ トされたビットＯｆｆを有する場合には、常に一般通信メッセージサイクルを削 除する。汎用通信テーブルエントリのポインタが、マイクロプロセッサ３１２が ＡＣＢステートマシンコントロールレジスタに書き込みを行ってより多くの汎用 通信バイトを送るようにするまでこのエントリに留まる。ＡＣＢステートマシン は、ビットＯｆｆがセットされた汎用通信テーブルに達したとき、割り込みを発 生する。 汎用通信メッセージサイクルにおいて、ＡＣＢステートマシン３１１はアドレ ス指定されたアプリケーションからデータバイトを読み出して、そのデータバイ トを汎用通信エントリのデータバイトフィールドに書き込むか、若しくは汎用通 信テーブルエントリのデータバイトフィールドの読み出しを行い、このデータバ イトをアプリケーションに書き込むかする。データの方向はエントリのフィール ドＴｙｐｅにより制御される。 共有メモリ１２０４には２つの汎用通信テーブルが存在する。これにより、Ａ ＣＢステートマシン３１１が１つのテーブルを使うと同時に、マイクロプロセッ サ３１２が第２のテーブルを構築することが可能となる。ＡＣＢステートマシン コントロールレジスタにおけるビットは、マイクロプロセッサ３１２により制御 され、これはＡＣＢステートマシン３１１がどちらのテーブルにアクセスするか を制御する。 汎用通信メッセージサイクルにおけるデータ伝送の間、データストローブ信号 ＤＳは何回もアサートされてもよい。これにより、８ビット以上のデータのレジ スターへの書き込み及びそこからの読み出しが可能となる。マルチバイトレジス タは、最下位バイトから始まるレジスタのいくつかの連続したバイトに対して連 続したデータストローブを用いる。従って、１６ビットレジスタへの書き込みを 行うために、バスマスタがデータストローブ信号ＤＳをアサートする。第１回目 は、データの最下位バイト、第２回目はデータの最上位バイトである。レジスタ の呼び出 しも同様に行われる。レジスタは、バスマスタが所望に応じて最下位バイトのみ を呼び出し若しくは書き込みするように組み立てられている。レジスタのバイト 数には技術的には限界はない。従って、メモリは多重バイト読み出し若しくは書 き込みを行うことによりレジスタとして取り扱いうる。 統計処理マルチプレクサ３００におけるマイクロプロセッサ３１２はシステム スーパバイザバスを通してシステムスーパバイザ３４０とやりとりする。上述の ステップ４０１のように統計処理マルチプレクサ３００はシステムスーパバイザ ３４０によって構成され制御される。統計処理マルチプレクサ３００とシステム スーパバイザ３４０との間の情報のやりとりはハイレベルデータリンタ通信プロ トコルを用いて行われる。統計処理マルチプレクサ３００とシステムスーパバイ ザ３４０との間の通信経路を形成するのに用いられる特定のバス構造は、本発明 の一部分ではない。重要な点は、情報がシステムスーパバイザ３４０により統計 処理マルチプレクサ３００に供給されるという点である。情報をに伝送するのに 用いられる特定のモードは、システムスーパバイザ３４０の構成により定められ 、従って統計処理マルチプレクサ３００が特定のシステムスーパバイザと共に構 成される時に知るところとなる。 ステップ４０１に示すように、統計処理マルチプレクサ３００のシステムスー パバイザは、統計処理マルチプレクサ３００に、アプリケーション３０１−ｉ〜 ３０１−Ｌの何れがシステム内に存在し、アプリケーション３０１−２〜３０１ −Ｌがどのように構成されているかを伝える。システムスーパバイザ３４０は、 統計処理マルチプレクサのソフトウェアの更新方法も提供する。この実施例にお いては、統計処理マルチプレクサ３００のソフトウェアの見直しは、システムス ーパバイザバスを通して、統計処理マルチプレクサにダウンロードされ、非揮発 性フラッシ ュメモリ１２０６に格納される。 以上の説明のなかのハードウェアに関する記述は本発明の一実施例を説明する ことのみを目的としたものである。ここに開示した内容からいえば、統計処理マ ルチプレクサ、及びマルチプレクサとエンコーダ、通信チャネル、及びシステム スーパバイザとの通信に使用されたテーブル及びデータは、様々な形態で実現し うる。更に、初めに述べたように、この統計処理マルチプレクサを映像データの 圧縮のために使用することは応用例の１つに過ぎない。この明細書に記載した本 発明原理に基づく統計的多重化は当業者であれば様々なデータストリームに対し て応用可能である。

【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項 【提出日】１９９５年１０月２３日 【補正内容】請求の範囲 １．通信チャネルへのアクセスについて競合する複数のデータストリームの統計 的多重化方法であって、 ａ）統計処理マルチプレクサのメモリにスタティックテーブルを設置するスタ ティックテーブル設置過程であって、前記スタティックテーブルが、所定の時間 間隔内に前記通信チャネル上を伝送され得る各データ単位に対するエントリを有 し、 ｉ）前記スタティックテーブル内のエントリを、前記複数のデータストリー ムの１つに割り振る過程と、 ｉｉ）前記エントリが、可変レートのデータストリームに割り振りされた場 合、前記エントリに所定の符号を格納する過程と、 ｉｉｉ）前記エントリが、固定レートのデータストリームに割り振りされた 場合、前記エントリに、前記固定レートデータストリームを特定するポインタを 格納する過程と、 ｉｖ）前記スタティックテーブル内の各エントリに対し、ｉ）からｉｉｉ） までの各前記過程を反復する過程とを有する、 該スタティックテーブル設置過程と、 ｂ）前記通信チャネル上に次のデータ単位を送る前記複数のデータストリーム のなかから１つのデータストリームを選択するために、前記スタティックテーブ ル内の各テーブルエントリを使用する過程とを有することを特徴とする複数のデ ータストリームの統計的多重化方法。 ２．ダイナミックテーブルを設置する過程であって、 ｉ）前記ダイナミックテーブル内のエントリを、Ａ）前記複数のデータスト リームのなかの前記可変レートデータストリームの１つと、Ｂ）アイドルデータ 単位の可変レートデータストリームの１つとの何れかに割り振る過程と、 ｉｉ）前記エントリが前記可変レートデータストリームに割り振られるとき 、前記可変レートデータストリームに対するポインタを、前記エントリに格納す る過程と、 ｉｉｉ）前記ダイナミックテーブル内の各エントリに対し、ｉ）からｉｉ） までの各前記過程を反復する過程とを更に有することを特徴とする請求項１に記 載の複数のデータストリームの統計的多重化方法。 ３．前記スタティックテーブル内の各エントリを使用する前記過程が、 前記所定の符号を含む前記スタティックテーブルにおけるエントリを検出した とき、前記ダイナミックテーブル内のエントリにアクセスして、可変レートデー タストリームを選択する過程を更に含むことを特徴とする請求項２に記載の複数 のデータストリームの統計的多重化方法。 ４．所定の範囲外に質測定値パラメータを有する各前記可変レートデータストリ ームのために、前記通信チャネル上を伝送すべく割り振られるデータ単位の数を 調節する過程を更に有することを特徴とする請求項３に記載の複数のデータスト リームの統計的多重化方法。 ５．前記通信チャネル上を伝送すべく割り振られるデータ単位の、調節された前 記数を用いて、第２ダイナミックテーブルを設置する過程を更に有することを特 徴とし、 前記第２ダイナミックテーブルを設置する過程が、 ｉ）前記第２ダイナミックテーブル内のエントリを、Ａ）前記複数のデータ ストリームのなかの前記可変レートデータストリームの１つと、Ｂ）アイドルデ ータ単位の可変レートデータストリームの１つとの何れかに割り振る過程と、 ｉｉ）前記エントリが前記可変レートデータストリームに割り振られるとき 、前記可変レートデータストリームに対するポインタを、前記エントリに格納す る過程と、 ｉｉｉ）前記第２ダイナミックテーブル内の各エントリに対し、ｉ）からｉ ｉ）までの各前記過程を反復する過程とを更に有することを特徴とする請求項４ に記載の複数のデータストリームの統計的多重化方法。 ６．前記ダイナミックテーブルが用いられる所定時間ウィンドウの後の、別の所 定時間ウィンドウにおいて、前記第２ダイナミックテーブルが使用可能となるよ うに、前記ダイナミックテーブルから前記第２ダイナミックテーブルへの切替え を行う過程を更に有することを特徴とする請求項５に記載の複数のデータストリ ームの統計的多重化方法。 ７．前記ダイナミックテーブルを設置する過程が、１つの所定時間ウィンドウに つき一回実行されることを特徴とする請求項２に記載の複数のデータストリーム の統計的多重化方法。 ８．各前記可変レートデータストリームのためにデータを収集し、前記可変レー トデータストリームを特徴づけるパラメータを生成する過程を更に有することを 特徴とする請求項３に記載の複数のデータストリームの統計的多重化方法。 ９．前記可変レートデータストリームを特徴づける前記パラメータを、各可変レ ートデータストリームに対して生成する過程を更に含むことを特徴とする請求項 ８に記載の複数のデータストリームの統計的多重化方法。 １０．前記パラメータが、ひずみ測定値を含むことを特徴とする複数のデータス トリームの統計的多重化方法。 １１．所定の範囲外に質測定値パラメータを用いて、各前記可変レートデータス トリームに対して前記通信チャネル上を伝送すべく割り振られるデータ単位の数 を調節する過程を更に有することを特徴とする請求項９に記載の複数のデータス トリームの統計的多重化方法。 １２．前記所定の範囲の下限が、第１ヒステリシス係数とひずみパラメータとの 積であることを特徴とする請求項１１に記載の複数のデータストリームの統計的 多重化方法。 １３．前記所定の範囲の上限が、第２ヒステリシス係数とひずみパラメータとの 積であることを特徴とする請求項１１に記載の複数のデータストリームの統計的 多重化方法。 １４．前記可変レートデータストリームのそれぞれのために前記通信チャネル上 を伝送すべく割り振られるデータ単位の、調節された前記数を用いて、第２ダイ ナミックテーブルを設置する過程を更に有することを特徴とし、 前記第２ダイナミックテーブルを設置する過程が、 ｉ）前記第２ダイナミックテーブル内のエントリを、Ａ）前記複数のデータ ストリームのなかの前記可変レートデータストリームの１つと、Ｂ）アイドルデ ータ単位の可変レートデータストリームの１つとの何れかに割り振る過程と、 ｉｉ）前記エントリが前記可変レートデータストリームに割り振られるとき 、前記可変レートデータストリームに対するポインタを、前記エントリに格納す る過程と、 ｉｉｉ）前記第２ダイナミックテーブル内の各エントリに対し、ｉ）からｉ ｉ）までの各前記過程を反復する過程とを更に有することを特徴とする請求項１ １に記載の複数のデータストリームの統計的多重化方法。 １５．前記ダイナミックテーブルが用いられる所定時間ウィンドウの後の、別の 所定時間ウィンドウにおいて、前記第２ダイナミックテーブルが使用可能となる ように、前記ダイナミックテーブルから前記第２ダイナミックテーブルへの切替 えを行う過程を更に有することを特徴とする 請求項１４に記載の複数のデータストリームの統計的多重化方法。 １６．前記複数のデータストリームが、符号化映像データストリームを含むこと を特徴とする請求項３に記載の複数のデータストリームの統計的多重化方法。 １７．通信チャネルのアクセスを共有する複数の符号化データストリームの統計 的多重化方法であって、 前記複数の符号化データストリームの１つをそれぞれ発生する各可変レートエ ンコーダ、及び前記複数の符号化データストリームの１つをそれぞれ発生する各 固定レートエンコーダにレートを割り当てる過程と、 割り当てられた前記レートを用いて、所定の数のエントリを有するテーブルを 設置する過程であって、前記テーブル内の各エントリが、（ｉ）前記複数の符号 化データストリームと、（ｉｉ）アイドルパケットの可変レートデータストリー ムの何れか一方に割り振られる、該テーブル設置過程と、 符号化データストリームを前記複数の符号化データストリームのなかから選択 すべく、前記テーブルの各テーブルエントリを用いる過程とを有することを特徴 とする複数の符号化データストリームの統計的多重化方法。 １８．前記レートを割り当てる過程が初期化ステップにおいて実施され、各固定 レートエンコーダに実際のレートが割り当てられ、かつ各可変レートエンコーダ に保証レートが割り当てられることを特徴とする請求項１７に記載の複数の符号 化データストリームの統計的多重化方法。 １９．前記初期化ステップにおいて、各可変レートエンコーダにひずみ閾値が割 り当てられること特徴とする請求項１８に記載の複数の符号化データストリーム の統計的多重化方法。 ２０．前記テーブル設置過程が、 ｉ）前記エントリが、可変レートの符号化データストリームに割り振りされ た場合、前記エントリに所定の符号を格納する過程と、 ｉｉ）前記エントリが、固定レートの符号化データストリームに割り振りさ れた場合、前記エントリに、前記固定レートデータストリームを特定するポイン タを格納する過程と、 ｉｉｉ）前記スタティックテーブル内の各エントリに対し、ｉ）からｉｉ） までの各前記過程を反復する過程とを更に含むことを特徴とする請求項１８に記 載の複数の符号化データストリームの統計的多重化方法。 ２１．第２テーブルを設置する過程を更に有することを特徴とし、 前記第２テーブルを設置する過程が、 ｉ）前記第２テーブル内のエントリを、Ａ）前記複数の符号化データストリ ームのなかの複数の可変レート符号化データストリームの１つと、Ｂ）アイドル パケットの可変レートデータストリームの１つとの何れかに割り振る過程と、 ｉｉ）前記エントリが前記可変レート符号化データストリームに割り振られ るとき、前記可変レート符号化データストリームに対するポインタを、前記エン トリに格納する過程と、 ｉｉｉ）前記第２テーブル内の各エントリに対し、ｉ）からｉｉ）までの各 前記過程を反復する過程とを更に有することを特徴とする請求項２０に記載の複 数の符号化データストリームの統計的多重化方法。 ２２．前記テーブルの各テーブルエントリを用いる前記過程が、 前記所定の符号を含む前記テーブルにおけるエントリを検出したとき、前記テ ーブル内のエントリにアクセスして、前記通信チャネル上に次のパケットを送る 可変レートデータストリームを選択する過程を更に含むことを特徴とする請求項 ２１に記載の複数の符号化データストリームの 統計的多重化方法。 ２３．可変レートエンコーダからの各可変レート符号化データストリームのため にデータを収集し、前記可変レートエンコーダからの前記可変レート符号化デー タストリームを特徴づけるひずみパラメータを生成する過程を更に有することを 特徴とする請求項２１に記載の複数の符号化データストリームの統計的多重化方 法。 ２４．前記可変レート符号化データストリームの質を特徴づける前記ひずみパラ メータを生成する過程を更に含むことを特徴とする請求項２３に記載の複数の符 号化データストリームの統計的多重化方法。 ２５．前記ひずみパラメータが所定の範囲外にあるとき、前記ひずみパラメータ 用いて、各前記可変レート符号化データストリームに対して割り振られるパケッ トの数を調節する過程を更に有することを特徴とする請求項２４に記載の複数の 符号化データストリームの統計的多重化方法。 ２６．前記所定の範囲の下限が、第１ヒステリシス係数とひずみ閾値との積であ ることを特徴とする請求項２５に記載の複数の符号化データストリームの統計的 多重化方法。 ２７．前記所定の範囲の上限が、第２ヒステリシス係数とひずみ閾値との積であ ることを特徴とする請求項２５に記載の複数の符号化データストリームの統計的 多重化方法。 ２８．前記通信チャネル上を伝送すべく割り振られたパケットの調節された前記 数を用いて第３テーブルを設置する過程を更に有することを特徴とし、 前記第３テーブルを設置する過程が、 ｉ）前記第３テーブル内のエントリを、Ａ）前記複数の符号化データストリ ームのなかの前記複数の可変レート符号化データストリームの１つと、Ｂ）アイ ドルパケットの可変レートデータストリームの１つと の何れかに割り振る過程と、 ｉｉ）前記エントリが前記可変レートデータストリームに割り振られるとき 、前記可変レート符号化データストリームに対するポインタを、前記エントリに 格納する過程と、 ｉｉｉ）前記第３テーブル内の各エントリに対し、ｉ）からｉｉ）までの各 前記過程を反復する過程とを更に有することを特徴とする請求項２５に記載の複 数の符号化データストリームの統計的多重化方法。 ２９．前記第２テーブルが用いられる所定時間ウィンドウの後の、別の所定時間 ウィンドウにおいて、前記第３テーブルが使用可能となるように、前記第２テー ブルから前記第３テーブルへの切替えを行う過程を更に有することを特徴とする 請求項２８に記載の複数の符号化データストリームの統計的多重化方法。 ３０．前記複数のデータストリームが、符号化データストリームを含むことを特 徴とする請求項２１に記載の複数の符号化映像データストリームの統計的多重化 方法。 ３１．通信チャネルのアクセスを共有する複数の符号化データストリームの統計 的多重化方法であって、 可変レートエンコーダからの各可変レート符号化データストリームのために、 前記複数の符号化データストリームにデータを収集し、前記可変レート符号化デ ータストリームを特徴づけるひずみパラメータを生成する過程と、 前記可変レート符号化データストリームの質を特徴づける前記ひずみパラメー タを、各可変レート符号化データストリームに対して生成する過程と、 前記ひずみパラメータが所定の範囲外にあるとき、選択された時間間隔におい て、各前記可変レート符号化データストリームに対して割り振 られるパケットの数を調節する過程と、 割り振られた前記パケットの調節された前記数を用いてテーブルを設置する過 程であって、 ｉ）前記テーブル内のエントリを、Ａ）前記複数の符号化データストリーム のなかの複数の可変レート符号化データストリームにおける１つの可変レート符 号化データストリームと、Ｂ）アイドルパケットの可変レート符号化データスト リームの１つとの何れかに割り振る過程と、 ｉｉ）前記エントリが前記可変レート符号化データストリームに割り振られ るとき、前記可変レート符号化データストリームに対するポインタを、前記エン トリに格納する過程と、 ｉｉｉ）前記テーブル内の各エントリに対し、ｉ）からｉｉ）までの各前記 過程を反復する過程とを含む、 該テーブルを設置する過程と、 統計処理マルチプレクサが、次のパケットを通信チャネルへ送る可変レート符 号化データストリームを決定するのに前記テーブルを用いるように、前記テーブ ルへの切替えを行う過程とを有することを特徴とする複数の符号化データストリ ームの統計的多重化方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ， ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．通信チャネルへのアクセスについて競合する複数のデータストリームの統計 的多重化方法であって、 ａ）統計処理マルチプレクサのメモリにスタティックテーブルを設置するスタ ティックテーブル設置過程であって、前記スタティックテーブルが、所定の時間 間隔内に前記通信チャネル上を伝送され得る各データ単位に対するエントリを有 し、 ｉ）前記スタティックテーブル内のエントリを、前記複数のデータストリー ムの１つに割り振る過程と、 ｉｉ）前記エントリが、可変レートのデータストリームに割り振りされた場 合、前記エントリに所定の符号を格納する過程と、 ｉｉｉ）前記エントリが、固定レートのデータストリームに割り振りされた 場合、前記エントリに、前記固定レートデータストリームを特定するポインタを 格納する過程と、 ｉｖ）前記スタティックテーブル内の各エントリに対し、ｉ）からｉｉｉ） までの各前記過程を反復する過程とを有する、 該スタティックテーブル設置過程と、 ｂ）前記通信チャネル上に次のデータ単位を送る前記複数のデータストリーム のなかから１つのデータストリームを選択するために、前記スタティックテーブ ル内の各テーブルエントリを使用する過程とを有することを特徴とする複数のデ ータストリームの統計的多重化方法。 ２．ダイナミックテーブルを設置する過程であって、 ｉ）前記ダイナミックテーブル内のエントリを、Ａ）前記複数のデータスト リームのなかの前記可変レートデータストリームの１つと、Ｂ）アイドルデータ 単位との何れかに割り振る過程と、 ｉｉ）前記エントリが前記可変レートデータストリームに割り振ら れるとき、前記可変レートデータストリームに対するポインタを、前記エントリ に格納する過程と、 ｉｉｉ）前記ダイナミックテーブル内の各エントリに対し、ｉ）からｉｉ） までの各前記過程を反復する過程とを更に有することを特徴とする請求項１に記 載の複数のデータストリームの統計的多重化方法。 ３．前記スタティックテーブル内の各エントリを使用する前記過程が、 前記所定の符号を含む前記スタティックテーブルにおけるエントリを検出した とき、前記ダイナミックテーブル内のエントリにアクセスして、前記通信チャネ ル上に次のデータ単位を送る前記複数のデータストリームのなかから１つの可変 レートデータストリームを選択する過程を更に含むことを特徴とする請求項２に 記載の複数のデータストリームの統計的多重化方法。 ４．所定の範囲外に質測定値パラメータを有する各前記可変レートデータストリ ームのために、前記通信チャネル上を伝送すべく割り振られるデータ単位の数を 調節する過程を更に有することを特徴とする請求項３に記載の複数のデータスト リームの統計的多重化方法。 ５．前記通信チャネル上を伝送すべく割り振られるデータ単位の、調節された前 記数を用いて、第２ダイナミックテーブルを設置する過程を更に有することを特 徴とし、 前記第２ダイナミックテーブルを設置する過程が、 ｉ）前記第２ダイナミックテーブル内のエントリを、Ａ）前記複数のデータ ストリームのなかの前記可変レートデータストリームの１つと、Ｂ）アイドルデ ータ単位との何れかに割り振る過程と、 ｉｉ）前記エントリが前記可変レートデータストリームに割り振られるとき 、前記可変レートデータストリームに対するポインタを、前記エントリに格納す る過程と、 ｉｉｉ）前記第２ダイナミックテーブル内の各エントリに対し、ｉ）からｉ ｉ）までの各前記過程を反復する過程とを更に有することを特徴とする請求項４ に記載の複数のデータストリームの統計的多重化方法。 ６．前記ダイナミックテーブルから前記第２ダイナミックテーブルへの切替えを 行う過程を更に有することを特徴とする請求項５に記載の複数のデータストリー ムの統計的多重化方法。 ７．前記ダイナミックテーブルを設置する過程が、１つのウィンドウにつき一回 実行されることを特徴とする請求項２に記載の複数のデータストリームの統計的 多重化方法。 ８．各前記可変レートデータストリームのためにデータを収集し、前記可変レー トデータストリームを特徴づけるパラメータを生成する過程を更に有することを 特徴とする請求項３に記載の複数のデータストリームの統計的多重化方法。 ９．前記可変レートデータストリームを特徴づける前記パラメータを、各可変レ ートデータストリームに対して生成する過程を更に含むことを特徴とする請求項 ８に記載の複数のデータストリームの統計的多重化方法。 １０．前記パラメータが、ひずみ測定値を含むことを特徴とする複数のデータス トリームの統計的多重化方法。 １１．所定の範囲外に質測定値パラメータを用いて、各前記可変レートデータス トリームに対して前記通信チャネル上を伝送すべく割り振られるデータ単位の数 を調節する過程を更に有することを特徴とする請求項９に記載の複数のデータス トリームの統計的多重化方法。 １２．前記所定の範囲の下限が、第１ヒステリシス係数とひずみパラメータとの 積であることを特徴とする請求項１１に記載の複数のデータストリームの統計的 多重化方法。 １３．前記所定の範囲の上限が、第２ヒステリシス係数とひずみパラメータとの 積であることを特徴とする請求項１１に記載の複数のデータストリームの統計的 多重化方法。 １４．前記可変レートデータストリームのそれぞれのために前記通信チャネル上 を伝送すべく割り振られるデータ単位の、調節された前記数を用いて、第２ダイ ナミックテーブルを設置する過程を更に有することを特徴とし、 前記第２ダイナミックテーブルを設置する過程が、 ｉ）前記第２ダイナミックテーブル内のエントリを、Ａ）前記複数のデータ ストリームのなかの前記可変レートデータストリームの１つと、Ｂ）アイドルデ ータ単位との何れかに割り振る過程と、 ｉｉ）前記エントリが前記可変レートデータストリームに割り振られるとき 、前記可変レートデータストリームに対するポインタを、前記エントリに格納す る過程と、 ｉｉｉ）前記第２ダイナミックテーブル内の各エントリに対し、ｉ）からｉ ｉ）までの各前記過程を反復する過程とを更に有することを特徴とする請求項１ １に記載の複数のデータストリームの統計的多重化方法。 １５．前記ダイナミックテーブルから前記第２ダイナミックテーブルへの切替え を行う過程を更に有することを特徴とする請求項１４に記載の複数のデータスト リームの統計的多重化方法。 １６．前記複数のデータストリームが、符号化映像データストリームを含むこと を特徴とする請求項３に記載の複数のデータストリームの統計的多重化方法。 １７．通信チャネルのアクセスを共有する複数の符号化データストリームの統計 的多重化方法であって、 前記複数の符号化データストリームの１つをそれぞれ発生する各可変 レートエンコーダにレートを割り当てる過程と、 割り当てられた前記レートを用いて、所定の数のエントリを有するテーブルを 設置する過程であって、前記テーブル内の各エントリが、（ｉ）前記複数の符号 化データストリームと、（ｉｉ）アイドルパケットの何れか一方に割り振られる 、該テーブル設置過程と、 前記通信チャネルに次のパケットを送出する符号化データストリームを、前記 複数の符号化データストリームのなかから選択すべく、前記テーブルの各テーブ ルエントリを用いる過程とを有することを特徴とする複数の符号化データストリ ームの統計的多重化方法。 １８．前記レートを割り当てる過程が初期化ステップにおいて実施され、各固定 レートエンコーダに実際のレートが割り当てられ、かつ各可変レートエンコーダ に保証レートが割り当てられることを特徴とする請求項１７に記載の複数の符号 化データストリームの統計的多重化方法。 １９．前記初期化ステップにおいて、各可変レートエンコーダにひずみ閾値が割 り当てられること特徴とする請求項１８に記載の複数の符号化データストリーム の統計的多重化方法。 ２０．前記テーブル設置過程が、 ｉ）前記エントリが、可変レートの符号化データストリームに割り振りされ た場合、前記エントリに所定の符号を格納する過程と、 ｉｉ）前記エントリが、固定レートの符号化データストリームに割り振りさ れた場合、前記エントリに、前記固定レートデータストリームを特定するポイン タを格納する過程と、 ｉｉｉ）前記スタティックテーブル内の各エントリに対し、ｉ）からｉｉ） までの各前記過程を反復する過程とを更に含むことを特徴とする請求項１８に記 載の複数の符号化データストリームの統計的多重化方法。 ２１．第２テーブルを設置する過程を更に有することを特徴とし、 前記第２テーブルを設置する過程が、 ｉ）前記第２テーブル内のエントリを、Ａ）前記複数の符号化データストリ ームのなかの複数の可変レート符号化データストリームの１つと、Ｂ）アイドル パケットとの何れかに割り振る過程と、 ｉｉ）前記エントリが前記可変レート符号化データストリームに割り振られ るとき、前記可変レート符号化データストリームに対するポインタを、前記エン トリに格納する過程と、 ｉｉｉ）前記第２テーブル内の各エントリに対し、ｉ）からｉｉ）までの各 前記過程を反復する過程とを更に有することを特徴とする請求項２０に記載の複 数の符号化データストリームの統計的多重化方法。 ２２．前記テーブルの各テーブルエントリを用いる前記過程が、 前記所定の符号を含む前記テーブルにおけるエントリを検出したとき、前記テ ーブル内のエントリにアクセスして、前記通信チャネル上に次のデータ単位を送 る前記複数のデータストリームのなかから１つの可変レートデータストリームを 選択する過程を更に含むことを特徴とする請求項２１に記載の複数の符号化デー タストリームの統計的多重化方法。 ２３．可変レートエンコーダからの各可変レート符号化データストリームのため にデータを収集し、前記符号化データストリームを特徴づけるひずみパラメータ を生成する過程を更に有することを特徴とする請求項２１に記載の複数の符号化 データストリームの統計的多重化方法。 ２４．前記可変レート符号化データストリームの質を特徴づける前記ひずみパラ メータを、各可変レート符号化データストリームに対して生成する過程を更に含 むことを特徴とする請求項２３に記載の複数の符号化データストリームの統計的 多重化方法。 ２５．前記ひずみパラメータが所定の範囲外にあるとき、前記ひずみパ ラメータ用いて、各前記可変レート符号化データストリームに対して割り振られ るパケットの数を調節する過程を更に有することを特徴とする請求項２４に記載 の複数の符号化データストリームの統計的多重化方法。 ２６．前記所定の範囲の下限が、第１ヒステリシス係数と前記ひずみ閾値との積 であることを特徴とする請求項２５に記載の複数の符号化データストリームの統 計的多重化方法。 ２７．前記所定の範囲の上限が、第２ヒステリシス係数と前記ひずみ閾値との積 であることを特徴とする請求項２５に記載の複数の符号化データストリームの統 計的多重化方法。 ２８．前記通信チャネル上を伝送すべく割り振られたパケットの調節された前記 数を用いて第３テーブルを設置する過程を更に有することを特徴とし、 前記第３テーブルを設置する過程が、 ｉ）前記第３テーブル内のエントリを、Ａ）前記複数の符号化データストリ ームのなかの前記複数の可変レート符号化データストリームの１つと、Ｂ）アイ ドルパケットとの何れかに割り振る過程と、 ｉｉ）前記エントリが前記可変レートデータストリームに割り振られるとき 、前記可変レート符号化データストリームに対するポインタを、前記エントリに 格納する過程と、 ｉｉｉ）前記第３テーブル内の各エントリに対し、ｉ）からｉｉ）までの各 前記過程を反復する過程とを更に有することを特徴とする請求項２５に記載の複 数の符号化データストリームの統計的多重化方法。 ２９．前記第２テーブルから前記第３テーブルへの切替えを行う過程を更に有す ることを特徴とする請求項２８に記載の複数の符号化データストリームの統計的 多重化方法。 ３０．前記複数のデータストリームが、符号化データストリームを含む ことを特徴とする請求項２１に記載の複数の符号化映像データストリームの統計 的多重化方法。 ３１．通信チャネルのアクセスを共有する複数の符号化データストリームの統計 的多重化方法であって、 可変レートエンコーダからの各可変レート符号化データストリームのために、 前記複数の符号化データストリームにデータを収集し、前記可変レート符号化デ ータストリームを特徴づけるひずみパラメータを生成する過程と、 前記可変レート符号化データストリームの質を特徴づける前記ひずみパラメー タを、各可変レート符号化データストリームに対して生成する過程と、 前記ひずみパラメータが所定の範囲外にあるとき、選択された時間間隔におい て、各前記可変レート符号化データストリームに対して割り振られるパケットの 数を調節する過程と、 割り振られた前記パケットの調節された前記数を用いてテーブルを設置する過 程であって、 ｉ）前記テーブル内のエントリを、Ａ）前記複数の符号化データストリーム のなかの複数の可変レート符号化データストリームにおける１つの可変レート符 号化データストリームと、Ｂ）アイドルパケットとの何れかに割り振る過程と、 ｉｉ）前記エントリが前記可変レート符号化データストリームに割り振られ るとき、前記可変レート符号化データストリームに対するポインタを、前記エン トリに格納する過程と、 ｉｉｉ）前記テーブル内の各エントリに対し、ｉ）からｉｉ）までの各前記 過程を反復する過程とを含む、 該テーブルを設置する過程と、 統計処理マルチプレクサが、次のパケットを通信チャネルへ送る可変レート符 号化データストリームを決定するのに前記テーブルを用いるように、前記テーブ ルへの切替えを行う過程とを有することを特徴とする複数の符号化データストリ ームの統計的多重化方法。