JPH11252557A - Encoding and multiplexing device and its method - Google Patents
Encoding and multiplexing device and its methodInfo
- Publication number
- JPH11252557A JPH11252557A JP6454298A JP6454298A JPH11252557A JP H11252557 A JPH11252557 A JP H11252557A JP 6454298 A JP6454298 A JP 6454298A JP 6454298 A JP6454298 A JP 6454298A JP H11252557 A JPH11252557 A JP H11252557A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- multiplexing
- layer
- coding
- encoding
- buffer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Time-Division Multiplex Systems (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【目次】以下の順序で本発明を説明する。[Table of Contents] The present invention will be described in the following order.
【0002】発明の属する技術分野 従来の技術(図7) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 発明の実施の形態 (1)原理(図1及び図2) (2)本実施の形態による送信システムの構成(図3〜
図6) (3)本実施の形態の動作及び効果(図1〜図6) (4)他の実施の形態 発明の効果BACKGROUND OF THE INVENTION Prior Art (FIG. 7) Problems to be Solved by the Invention Means for Solving the Problems Embodiments of the Invention (1) Principle (FIGS. 1 and 2) (2) Present Embodiment Configuration of Transmission System According to Embodiment (FIGS.
(FIG. 6) (3) Operation and effects of the present embodiment (FIGS. 1 to 6) (4) Other embodiments Effects of the present invention
【0003】[0003]
【発明の属する技術分野】本発明は符号化多重化装置及
び符号化多重化方法に関し、例えばデイジタル多チヤン
ネル放送の送信システムに適用して好適なものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an encoding and multiplexing apparatus and an encoding and multiplexing method, and is suitably applied to, for example, a digital multi-channel broadcast transmission system.
【0004】[0004]
【従来の技術】近年、日本国内においても通信衛星(C
S:Communication Satellite )を利用したデイジタル
多チヤンネル放送が開始された。また近い将来、放送衛
星(BS:Broadcasting Satellite)や、地上波又はケ
ーブル等を利用した放送システムでも同様のサービスが
予定されている。2. Description of the Related Art In recent years, communication satellites (C
S: Communication Satellite) has started digital multi-channel broadcasting. In the near future, a similar service is scheduled for a broadcasting satellite (BS) or a broadcasting system using a terrestrial wave or a cable.
【0005】そしてこのようなデイジタル多チヤンネル
放送は、送信側において、各チヤンネルごとの映像信号
をそれぞれデイジタル圧縮処理し、得られた各符号化デ
ータを例えば30〔bps 〕程度の限られた帯域(以下、こ
れを放送帯域と呼ぶ)内に多重化してこれを伝送するこ
とにより行われる。[0005] In such digital multi-channel broadcasting, a video signal of each channel is subjected to digital compression processing on the transmission side, and the obtained coded data is subjected to a limited band of, for example, about 30 [bps]. This is hereinafter referred to as a broadcast band) and transmitted.
【0006】図7はこのようなデイジタル多チヤンネル
放送システムにおける送信側の一構成例を示すものであ
る。かかる送信システム1においては、複数の階層符号
化装置2A〜2Nが設けられ、各階層符号化装置2A〜
2NにそれぞれHDTV(High Definition Televisio
n)方式の映像信号S1A〜S1Nが与えられる。FIG. 7 shows an example of the configuration of the transmitting side in such a digital multi-channel broadcasting system. In such a transmission system 1, a plurality of hierarchical coding devices 2A to 2N are provided, and each of the hierarchical coding devices 2A to 2N is provided.
HDTV (High Definition Televisio)
Video signals S1A to S1N of the n) system are provided.
【0007】各階層符号化装置2A〜2Nの情報階層化
部3は、それぞれ供給される映像信号S1A〜S1Nに
対してフイルタリング及びサブサンプリングを順次施す
ことにより、解像度の異なる画像を階層的に複数作成
し、周波数成分が低い順に(すなわち解像度が粗い画像
から順に)レイヤ映像信号S2A〜S2Mとしてそれぞ
れ対応するレイヤ符号化部4A〜4Mに供給する。[0007] The information layering unit 3 of each of the layer coding devices 2A to 2N sequentially filters and sub-samples the supplied video signals S1A to S1N, thereby hierarchically converting images having different resolutions. A plurality of video signals are created and supplied to the corresponding layer encoding units 4A to 4M as layer video signals S2A to S2M in the order of lower frequency components (that is, in order from the image having the lower resolution).
【0008】各レイヤ符号化部4A〜4Mは、データバ
ス5を介して互いにレイヤ映像信号S2A〜S2Mの差
分をとることにより、レイヤ符号部4Aには映像信号S
1Aをダウンサンプリングして得られる最も周波数成分
が低いレイヤ映像信号S2Aが与えられ、レイヤ符号化
部4Bにはレイヤ映像信号S2Bのうちレイヤ映像信号
S2Aの周波数成分を差し引いた残差成分のみが与えら
れる。以下同様に上位レイヤになるにつれて下位レイヤ
との間の周波数成分の残差成分(すなわち相関性のある
画像を差し引いた部分)のみが順次レイヤ符号化部4C
〜4Mに与えられる。Each of the layer coding units 4A to 4M calculates the difference between the layer video signals S2A to S2M via the data bus 5 so that the video signals S2A to S2M are transmitted to the layer coding unit 4A.
The layer video signal S2A having the lowest frequency component obtained by down-sampling 1A is provided, and only the residual component obtained by subtracting the frequency component of the layer video signal S2A from the layer video signal S2B is provided to the layer encoding unit 4B. Can be In the same manner, only the residual component of the frequency component between the lower layer and the lower layer (that is, the portion obtained by subtracting a correlated image) sequentially becomes closer to the upper layer.
44M.
【0009】かくして各レイヤ符号化部4A〜4Mは、
それぞれ与えられた映像信号S2A〜S2Mのうちレイ
ヤごとに相関成分を差し引いた残差成分を、例えばMP
EG2(Moving Picture Experts Group Phase 2)規格
に基づいて予め設定された固有の設定レートで圧縮符号
化し、得られたレイヤ符号化データD2A〜D2Mをそ
れぞれ対応するレイヤバツフア6A〜6Mに送出する。
なお各符号化装置2A〜2N内の各レイヤ符号化部4A
〜4Mの設定レートは、全ての合計がそのデイジタル多
チヤンネル放送の放送帯域内となるようにそれぞれ設定
される。Thus, each of the layer encoding units 4A to 4M
A residual component obtained by subtracting a correlation component for each layer from the given video signals S2A to S2M is, for example, MP
Based on the EG2 (Moving Picture Experts Group Phase 2) standard, compression encoding is performed at a preset specific set rate, and the obtained layer encoded data D2A to D2M are transmitted to the corresponding layer buffers 6A to 6M, respectively.
Note that each layer encoding unit 4A in each of the encoding devices 2A to 2N
The set rates of .about.4M are set so that the total sum falls within the broadcasting band of the digital multi-channel broadcasting.
【0010】各レイヤバツフア6A〜6Mは、階層符号
化多重化部8の制御のもとで、それぞれ供給されるレイ
ヤ符号化データD2A〜D2Mを順次取り込む。Each of the layer buffers 6A to 6M sequentially takes in the supplied layer coded data D2A to D2M under the control of the hierarchical coding and multiplexing unit 8.
【0011】階層多重化制御部8は、制御バス7を介し
て各レイヤバツフア6A〜6M内のデータ量を監視し、
当該監視結果に基づいて偏りなく時分割に各レイヤバツ
フア6A〜6Mからレイヤ符号化データD2A〜D2M
をそれぞれ読み出させる。The hierarchical multiplexing control unit 8 monitors the amount of data in each of the layer buffers 6A to 6M via the control bus 7,
Based on the monitoring result, the layer coded data D2A to D2M are time-divided from each of the layer buffers 6A to 6M without bias.
Are respectively read.
【0012】この結果これら各レイヤバツフア6A〜6
Mから読み出されたレイヤ符号化データD2A〜D2M
は、データバス9を介して符号化データD3Aとして多
重化装置10に与えられる。As a result, each of these layer buffers 6A to 6A
Layer encoded data D2A to D2M read from M
Is provided to the multiplexer 10 as encoded data D3A via the data bus 9.
【0013】多重化装置10においては、各階層符号化
装置2A〜2Nにそれぞれ対応させて設けられた複数の
多重化バツフア11A〜11Nと、各多重化バツフア1
1A〜11Nの読み書きを制御する多重化制御部13と
を有し、各階層符号化装置2A〜2Nからそれぞれ与え
られる符号化データD3A〜D3Nをそれぞれ対応する
多重化バツフア11A〜11Nに順次取り込む。In the multiplexing device 10, a plurality of multiplexing buffers 11A to 11N provided corresponding to the respective hierarchical coding devices 2A to 2N, and each multiplexing buffer 1 is provided.
A multiplexing control unit 13 for controlling reading / writing of 1A to 11N, and sequentially takes in coded data D3A to D3N provided from each of the hierarchical coding devices 2A to 2N into the corresponding multiplexing buffers 11A to 11N.
【0014】多重化制御部13は、制御バス12を介し
て各多重化バツフア11A〜11N内のデータ量を監視
し、当該監視結果に基づいて偏りなく時分割に各多重化
バツフア11A〜11Nから符号化データD3A〜D3
Nをそれぞれ読み出させる。この結果これら各多重化バ
ツフア11A〜11Nから読み出された符号化データD
3A〜D3Nは、データバス14を介して伝送データD
4として送信部8に与えられ、当該送信部8においてQ
PSK(Quadrature Phase Shift Keying )変調等の所
定の信号処理が施された後、送信信号S2としてアンテ
ナ9及び図示しない通信衛星等を順次介して受信側に伝
送される。The multiplexing control unit 13 monitors the amount of data in each of the multiplexing buffers 11A to 11N via the control bus 12, and based on the monitoring result, distributes the data from each of the multiplexing buffers 11A to 11N in a time-sharing manner without bias. Encoded data D3A to D3
N is read out. As a result, the encoded data D read from each of these multiplex buffers 11A to 11N.
3A to 3N are transmission data D via the data bus 14.
4 is given to the transmitting unit 8 and the transmitting unit 8
After predetermined signal processing such as PSK (Quadrature Phase Shift Keying) modulation is performed, the signal is transmitted as a transmission signal S2 to the receiving side via the antenna 9 and a communication satellite (not shown) in order.
【0015】このような複数チヤンネル分の映像信号S
1A〜S1Nをそれぞれ各チヤンネル毎に予め設定され
たレートで符号化するいわゆる固定レート方式では、煩
雑な制御を必要とせずに各映像信号S1A〜S1Nを階
層化して得られる符号化データD3A〜D3Nを放送帯
域内に時分割多重し得る利点がある。The video signal S for such a plurality of channels
In a so-called fixed rate method for encoding 1A to S1N at a preset rate for each channel, encoded data D3A to D3N obtained by layering the video signals S1A to S1N without requiring complicated control. Can be time-division multiplexed in the broadcast band.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】ところが上述のような
固定レート方式によると、各チヤンネルの映像信号S1
A〜S1Nを常に固定レートでデイジタル圧縮処理する
ために、複雑な絵柄やシーンチエンジにおける画質劣化
が非常に大きくなる問題があつた。また固定レート方式
によると、符号をあまり必要としない絵柄についても出
力レートを一定とするためダミーデータを付加する必要
があり、伝送効率が悪くなる問題があつた。However, according to the above-mentioned fixed rate method, the video signal S1 of each channel is not used.
Since A to S1N are always subjected to digital compression processing at a fixed rate, there is a problem that image quality degradation in a complicated picture or scene change becomes extremely large. In addition, according to the fixed rate method, it is necessary to add dummy data in order to keep the output rate constant even for a pattern that does not require a large number of codes, resulting in a problem that transmission efficiency is deteriorated.
【0017】かかる問題を解決するため、従来、複数チ
ヤンネル分の映像信号S1A〜S1Nを符号化し、多重
化するもう1つの方法として統計多重方式が提案されて
いる。この統計多重方式とは、各映像信号を符号化する
最の難易度を検出し、当該難易度が大きい映像信号ほど
多くの帯域を割り当てるように、かつ符号化レートの合
計値がそのデイジタル多チヤンネル放送の放送帯域内に
納まるように各符号化装置の符号化レートを設定する方
式である。To solve this problem, a statistical multiplexing method has been proposed as another method for encoding and multiplexing video signals S1A to S1N for a plurality of channels. This statistical multiplexing method detects the maximum difficulty of encoding each video signal, allocates more bands to video signals having the greater difficulty, and sets the total value of the encoding rate to the digital multi-channel. This is a method in which the encoding rate of each encoding device is set so as to be within the broadcast band of the broadcast.
【0018】そしてこのような統計多重方式によれば、
上述のように各チヤンネルごとの絵柄の難易度に基づい
て符号化レートを割り振るため、ダミーデータを付加す
る必要がない分、固定レート方式に比べて伝送効率が良
く、またチヤンネル間の画質を平均化して難易度の高い
映像をも比較的高い画質で伝送し得る利点がある。According to such a statistical multiplexing method,
As described above, since the coding rate is allocated based on the difficulty of the picture for each channel, the transmission efficiency is better than the fixed rate method because the dummy data does not need to be added, and the image quality between the channels is averaged. There is an advantage that even difficult video can be transmitted with relatively high image quality.
【0019】ところがこのような統計多重方式による
と、絵柄によつて符号化データのデータ量が変化するた
めに、図7に示す送信システム1のように、同じ映像信
号S1A〜S1Nを階層符号化して複数チヤンネルで放
送する場合などにチヤンネル間の同期管理が複雑とな
り、動的に帯域制御することのメリツトを十分に生かし
難い問題があつた。However, according to such a statistical multiplexing method, since the amount of encoded data varies depending on the picture, the same video signals S1A to S1N are hierarchically encoded as in the transmission system 1 shown in FIG. Therefore, in the case of broadcasting on multiple channels, synchronization management between the channels becomes complicated, and there is a problem that it is difficult to make full use of the advantages of dynamic band control.
【0020】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、伝送効率を格段的に向上させ得る符号化多重化装置
及び符号化多重化方法を提案しようとするものである。The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to propose a coding multiplexing apparatus and a coding multiplexing method capable of significantly improving transmission efficiency.
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、入力される映像信号を階層的に解
像度が異なる複数のレイヤ映像信号に変換する階層化手
段を有し、当該階層化手段から出力される各レイヤ映像
信号をそれぞれ異なる符号化手段により圧縮符号化した
後、得られた各符号化データを多重化する符号化多重化
装置において、各符号化手段にそれぞれ対応させて設け
られ、それぞれ対応する符号化手段から出力される符号
化データを記憶するバツフアと、各バツフアに記憶され
た符号化データを、それぞれ対応する符号化手段につい
て予め設定された固有の設定レートで時分割に読み出す
ことにより、各符号化データを多重化する多重化手段と
を設け、多重化手段が、符号化手段の設定レートに対す
る余剰分の帯域を、他の符号化手段に対応するバツフア
からの符号化データの読み出しに振り分けるようにし
た。According to the present invention, there is provided a hierarchal means for converting an input video signal into a plurality of layer video signals having hierarchically different resolutions. After each layer video signal output from the means is compression-coded by a different coding means, the obtained coding data is multiplexed in a coding and multiplexing apparatus, which is provided corresponding to each of the coding means. Buffer for storing the encoded data output from the corresponding encoding means, and time-division of the encoded data stored in each buffer at a specific set rate preset for the corresponding encoding means. And multiplexing means for multiplexing each encoded data by reading the encoded data. And to distribute the readout of the encoded data from the corresponding buffer to other coding means.
【0022】この結果この符号化多重化装置では、各レ
イヤごとの帯域制御を動的に行うことができ、また符号
化に際する符号量の時間的な変化を各レイヤ間で吸収す
ることができる。As a result, in the coding and multiplexing apparatus, the band control for each layer can be dynamically performed, and the temporal change of the code amount at the time of coding can be absorbed between the layers. it can.
【0023】また本発明においては、入力される映像信
号を階層的に解像度が異なる複数のレイヤ映像信号に変
換した後、各レイヤ映像信号をそれぞれ圧縮符号化し、
得られた各符号化データを多重化する符号化多重化方法
において、各レイヤの符号化データをそれぞれバツフア
に記憶する第1のステツプと、各バツフアにそれぞれ記
憶された符号化データを、それぞれ各レイヤごとに予め
設定された固有の設定レートで時分割に読み出すことに
より、各符号化データを多重化する第2のステツプとを
設け、第2のステツプでは、レイヤの設定レートに対す
る余剰分の帯域を、他のレイヤに対応するバツフアから
の符号化データの読み出しに振り分けるようにした。Also, in the present invention, after the input video signal is converted into a plurality of layer video signals having different hierarchies in resolution, each layer video signal is compression-encoded,
In an encoding and multiplexing method for multiplexing each of the obtained encoded data, a first step of storing the encoded data of each layer in a buffer and an encoded data stored in each buffer are respectively performed by a buffer. A second step of multiplexing each piece of encoded data by reading in a time-division manner at a specific set rate preset for each layer is provided. In the second step, a surplus bandwidth with respect to the set rate of the layer is provided. For reading encoded data from a buffer corresponding to another layer.
【0024】この結果この符号化多重化方法では、各レ
イヤごとの帯域制御を動的に行うことができ、また符号
化に際する符号量の時間的な変化を各レイヤ間で吸収す
ることができる。As a result, in this coding and multiplexing method, the band control for each layer can be dynamically performed, and the temporal change of the code amount at the time of coding can be absorbed between the layers. it can.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施の形態を詳述する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【0026】(1)原理 図1に示すように、複数チヤンネル分の映像信号S20
A〜S20Nをそれぞれ異なる符号化装置21A〜21
Nによつて圧縮符号化し、得られた各符号化データD2
0A〜D20Nを多重化装置22によつて所定の伝送帯
域内に多重化する符号化多重化システム20について、
各符号化装置21A〜21N及び多重化装置22間にそ
れぞれ仮想的なバツフア23A〜23Nを設ける場合に
ついて考える。(1) Principle As shown in FIG. 1, a video signal S20 for a plurality of channels is provided.
A to S20N are respectively different from encoding devices 21A to 21
N to obtain the encoded data D2.
0A to D20N are multiplexed by a multiplexing device 22 into a predetermined transmission band.
Consider a case where virtual buffers 23A to 23N are provided between the encoding devices 21A to 21N and the multiplexing device 22, respectively.
【0027】この場合各符号化装置21A〜21Nから
バツフア23A〜23Nへの符号化データD20A〜D
20Nの書き込みは、1ピクチヤ分をアクセスユニツト
単位として、当該アクセスユニツト単位を瞬時に書き込
むものとし、その書込み周期は各符号化装置21A〜2
1Nに入力する映像信号S20A〜S20Nのピクチヤ
周期であるものとする。また各符号化装置21A〜21
Nには、合計がこのデイジルタ多チヤンネル放送の放送
帯域を越えないようにそれぞれ固有の符号化レートが予
め設定されているものとする。In this case, the encoded data D20A to D20 from each of the encoding devices 21A to 21N to the buffers 23A to 23N.
In the writing of 20N, one picture unit is set as an access unit, and the access unit is instantaneously written, and the writing cycle is set to each of the encoding devices 21A to 21A.
It is assumed that this is the picture cycle of the video signals S20A to S20N input to the 1N. Also, each of the encoding devices 21A to 21A
In N, it is assumed that a unique coding rate is set in advance so that the total does not exceed the broadcasting band of the digital multi-channel broadcasting.
【0028】ここである符号化装置21A〜21Nが映
像信号S20A〜S20Nに基づく任意のピクチヤnの
バツフア23A〜23Nへの書き込み時刻である場合、
当該ピクチヤnを書き込む直前のバツフア23A〜23
Nのデータ占有量をC0 〔bit 〕、ピクチヤnの符号量
をC[n] 〔bit 〕、ピクチヤnがバツフア23A〜23
Nに書き込まれてからその先頭が読み出されるまでの時
間(以下、これを待ち時間と呼ぶ)をTw[n] 〔s〕、そ
の符号化装置21A〜21Nの設定レートをR0 〔bps
〕、ピクチヤ周期をTf〔s〕とすると、続くピクチヤ
n+1の待ち時間Tw[n+1] は次式If the encoding devices 21A to 21N are at the writing time of an arbitrary picture n to the buffers 23A to 23N based on the video signals S20A to S20N,
Buffers 23A-23 just before writing the picture n
The data occupancy of N is C 0 [bit], the code amount of picture n is C [n] [bit], and picture n is a buffer 23A to 23A.
Tw [n] [s] is the time from writing to N until the head is read (hereinafter referred to as waiting time), and R 0 [bps] to the set rate of the encoding devices 21A to 21N.
], And if the picture period is Tf [s], the waiting time Tw [n + 1] of the following picture n + 1 is given by the following equation.
【数1】 により与えられる。(Equation 1) Given by
【0029】そしてこの待ち時間Tw[n+1] が次式The waiting time Tw [n + 1] is given by the following equation.
【数2】 を満足する場合、次式(Equation 2) If
【数3】 で与えられる符号量A分の符号化データD20A〜D2
0Nをその符号化装置21A〜21Nに対する設定レー
トR0 の範囲内で余分に伝送することができる。(Equation 3) Encoded data D20A to D2 for the code amount A given by
0N to can be extra transmitted within a set rate R 0 for the encoder 21A through 21N.
【0030】従つてこの場合には、そのピクチヤnの書
き込み時刻から次のピクチヤn+1の書き込み時刻まで
の間(ピクチヤ周期に相当)、その符号化装置21A〜
21Nに対応するバツフア23A〜23Nからの符号化
データD20A〜D20Nの読み出しレートを次式Therefore, in this case, the encoding devices 21A to 21A to 21n are written from the writing time of the picture n to the writing time of the next picture n + 1 (corresponding to a picture cycle).
The read rate of the coded data D20A to D20N from the buffers 23A to 23N corresponding to 21N is represented by the following equation.
【数4】 のように設定することによつて、当該符号化装置21A
〜21Nに割り当てられた設定レートR0 のうち、次式(Equation 4) By setting as follows, the encoding device 21A
Of the set rates R 0 allocated to 21N, the following equation
【数5】 で与えられる帯域を余剰帯域(以下、これを隙間帯域と
呼ぶ)として、これを他の符号化装置21A〜21Nに
振り分けることができる。(Equation 5) Can be allocated to the other encoding devices 21A to 21N as a surplus band (hereinafter referred to as a gap band).
【0031】ただしこの場合、このような隙間帯域の振
り分け動作によつて他の符号化装置21A〜21Nに対
応するバツフア23A〜23Nから符号化データD20
A〜D20Nが高いレートで連続して読み出されると、
受信側のバツフアにオーバーフローが発生するおそれが
ある。このためこのようなオーバーフローを回避するた
めに隙間帯域に振り分ける符号量に制限(以下、これを
輻輳制限と呼ぶ)を設ける必要がある。In this case, however, the coded data D20 is transmitted from the buffers 23A to 23N corresponding to the other coding devices 21A to 21N by such a gap band allocating operation.
When A to D20N are read continuously at a high rate,
Overflow may occur in the buffer on the receiving side. Therefore, in order to avoid such overflow, it is necessary to set a limit on the amount of codes to be allocated to the gap band (hereinafter, this is referred to as a congestion limit).
【0032】この場合あるピクチヤnのバツフア23A
〜23Nへの書き込み時刻において、当該ピクチヤn及
びこれに先行する連続する複数のピクチヤn−5〜n−
1の符号化データD20A〜D20Nがそれぞれ対応す
るバツフア23A〜23Nに書き込まれてから復号され
るまでの各待ち時間Tw[i] (i=n−5〜n)及び伝送
時間の関係が図2(A)の状態であつたものとする。In this case, a buffer 23A of a certain picture n
-23N, the picture n and a plurality of consecutive pictures n-5 to n-
FIG. 2 shows the relationship between each waiting time Tw [i] (i = n-5 to n) and the transmission time from when the first coded data D20A to D20N are written to the corresponding buffers 23A to 23N until they are decoded. It is assumed that the state shown in FIG.
【0033】この状態において、次のピクチヤn+1の
書き込み時刻までに他の隙間帯域に振り分けることので
きる符号量の最大値は、図2(B)に示すように、復号
時刻に達していないピクチヤn−5〜nの全ての待ち時
間を過去に遡つて見積もり、その最小値が0となる値と
して得ることができる。In this state, the maximum value of the code amount that can be allocated to another gap band by the writing time of the next picture n + 1 is, as shown in FIG. 2B, the picture n that has not reached the decoding time. All the waiting times from −5 to n can be estimated retroactively and obtained as a value whose minimum value is zero.
【0034】実際上この符号量の最大値Zmax 〔bit 〕
は、復号時刻に達していない最も過去のピクチヤ番号を
Nbとして、ピクチヤnの待ち時間Tw[n] を次式In practice, the maximum code amount Z max [bit]
Is the oldest picture number that has not reached the decryption time
The waiting time Tw [n] of the picture n is expressed by the following equation as Nb.
【数6】 により求め、それ以前の復号時刻に達していないピクチ
ヤ番号Nbまでの各ピクチヤi(i=Nb〜n−1)の待ち
時間Tw[i] をそれぞれ次式(Equation 6) And the waiting time Tw [i] of each picture i (i = Nb to n-1) up to the picture number Nb that has not reached the previous decoding time is given by
【数7】 により求めることによつて、次式(Equation 7) By the following equation,
【数8】 として得ることができる。(Equation 8) Can be obtained as
【0035】一方これと共に、受信側のバツフアのアン
ダーフローを回避するため、各符号化装置21A〜21
Nに対してピクチヤ当たりの符号量に制限を与える必要
がある。On the other hand, in order to avoid underflow of the buffer on the receiving side, each of the encoding devices 21A to 21A is used.
It is necessary to limit the code amount per picture for N.
【0036】実際上ある符号化装置21A〜21Nがピ
クチヤnの書き込み時刻であるとして、ピクチヤnから
数フレーム後のピクチヤNfの符号量の最大値Cmax 〔bi
t 〕は、ピクチヤnの符号化データD20A〜D20N
を書き込む直前のコードバツフアのデータ占有量をC0
〔bit 〕、ピクチヤnの符号量をC[n] 〔bit 〕、ピク
チヤnの待ち時間をTw[n] 〔s〕、その符号化装置21
A〜21Nに対する設定レートをR0 〔bit 〕、ピクチ
ヤ周期をTf〔s〕、オフセツト期間をT0 〔s〕とし
て、ピクチヤn+1の待ち時間Tw[n+1] を次式In practice, it is assumed that some of the encoding devices 21A to 21N are at the writing time of the picture n, and the maximum value C max [bi of the code amount of the picture Nf several frames after the picture n is assumed.
t] is the encoded data D20A to D20N of the picture n.
C 0 The data occupancy quantity of code buffer immediately before writing
[Bit], the code amount of the picture n is C [n] [bit], the waiting time of the picture n is Tw [n] [s], and its encoding device 21
Assuming that the set rate for A to 21N is R 0 [bit], the picture period is Tf [s], and the offset period is T 0 [s], the waiting time Tw [n + 1] of picture n + 1 is expressed by the following equation.
【数9】 により求め、それ以降のピクチヤi(i≧n+2)の待
ち時間Tw[i] を次式(Equation 9) The waiting time Tw [i] of the subsequent picture i (i ≧ n + 2) is calculated by the following equation.
【数10】 により求めることによつて、次式(Equation 10) By the following equation,
【数11】 として得ることができる。[Equation 11] Can be obtained as
【0037】(2)本実施の形態による送信システムの
構成 ここで図7との対応部分に同一符号を付した図3は、本
実施の形態によるデイジタル多チヤンネル放送の送信シ
ステム30の構成を示すものであり、入力段に複数の階
層符号化装置31A〜31Nが設けられ、これら各階層
符号化装置31A〜31NにそれぞれHDTV方式の映
像信号S1A〜S1Nが与えられる。(2) Configuration of Transmission System According to the Present Embodiment FIG. 3 in which the same reference numerals are assigned to parts corresponding to those in FIG. 7 shows the configuration of a digital multi-channel broadcast transmission system 30 according to the present embodiment. In the input stage, a plurality of hierarchical encoding devices 31A to 31N are provided, and the HDTV video signals S1A to S1N are supplied to the hierarchical encoding devices 31A to 31N, respectively.
【0038】各階層符号化装置31A〜31Nにおいて
は、情報階層化部3と符号化装置41A〜41Mとを有
し、情報階層化部3は、それぞれ供給される映像信号S
1A〜S1Nに対してフイルタリング及びサブサンプリ
ングを順次施すことにより、解像度の異なる画像を階層
的に複数作成し、周波数成分が低い順に(すなわち解像
度が粗い画像から順に)レイヤ映像信号S2A〜S2M
としてそれぞれ対応するレイヤ符号化部32A〜32M
に供給する。Each of the hierarchical encoding devices 31A to 31N includes an information hierarchical unit 3 and encoding devices 41A to 41M.
By sequentially performing filtering and sub-sampling on 1A to S1N, a plurality of images having different resolutions are created hierarchically, and layer video signals S2A to S2M are arranged in order of lower frequency components (that is, images having lower resolution).
And the corresponding layer coding units 32A to 32M
To supply.
【0039】因みにこのように解像度が粗い画像から順
次解像度が細かくなるように階層的に分割して伝送すれ
ば、受信側において伝送の初期の段階で画像の概略が把
握できるため画像の迅速な検索が要求される場合に非常
に便利である。また伝送路の誤り特性や受信側の受信条
件に応じて、階層化された画像を選択的に受信すること
ができ、この結果例えばHDTV方式の映像信号とSD
TV(Standard Definition Television)方式の映像信
号とを受信側の性能に応じて受信品質を選択することが
できる。If the image is hierarchically divided and transmitted so that the resolution becomes finer sequentially from the image having the lower resolution, the receiving side can grasp the outline of the image at the initial stage of the transmission, so that the image can be quickly searched. It is very convenient when is required. In addition, it is possible to selectively receive a hierarchical image according to the error characteristics of the transmission path and the receiving conditions of the receiving side.
It is possible to select the reception quality of the video signal of the TV (Standard Definition Television) system according to the performance of the receiving side.
【0040】この各符号化装置41A〜41Mにおいて
は、レイヤ符号化部32A〜32M、レイヤ制御部33
A〜33M及びレイヤバツフア34A〜34Mから構成
されており、供給されるレイヤ映像信号S2A〜S2M
をレイヤ符号化部32A〜32Mにそれぞれ入力する。In each of the encoding devices 41A to 41M, a layer encoding unit 32A to 32M, a layer control unit 33
A to 33M and layer buffers 34A to 34M, and supplied layer video signals S2A to S2M.
Is input to each of the layer coding units 32A to 32M.
【0041】各レイヤ符号化部33A〜33Mは、解像
度の異なる画像間には相関があることから、データバス
5を介して互いにレイヤ映像信号S2A〜S2Mの差分
をとることにより、映像信号S1Aをダウンサンプリン
グして得られる最も周波数成分が低いレイヤ映像信号S
2Aがレイヤ符号部32Aに与えられ、続く上位のレイ
ヤ符号化部32Bにはレイヤ映像信号S2Bのうちレイ
ヤ映像信号S2Aの周波数成分を差し引いた残差成分の
みが与えられる。以下同様に上位レイヤになるにつれて
下位レイヤとの間の周波数成分の残差成分(すなわち相
関性のある画像を差し引いた部分)のみが順次レイヤ符
号化部32C〜32Mに与えられる。Each of the layer coding units 33A to 33M calculates the difference between the layer video signals S2A to S2M via the data bus 5 because there is a correlation between the images having different resolutions, thereby converting the video signal S1A. Layer video signal S having the lowest frequency component obtained by downsampling
2A is provided to the layer coding unit 32A, and only the residual component obtained by subtracting the frequency component of the layer video signal S2A from the layer video signal S2B is provided to the subsequent upper layer coding unit 32B. In the same manner, only the residual component of the frequency component between the lower layer and the upper layer (that is, a portion obtained by subtracting a correlated image) is sequentially provided to the layer encoding units 32C to 32M.
【0042】このときレイヤ制御部33A〜33Mは、
レイヤバツフア34A〜34Mから与えられるデータ占
有量情報D30A〜D30M、そのピクチヤnまでのピ
クチヤ単位の符号量及びその符号化装置41A〜41M
の設定レート等に基づいて図4に示す符号量制限値演算
プログラムを実行することにより、ピクチヤ当たりの符
号量の制御値Cmax を算出し、これを制御信号S30A
〜S30Mとしてレイヤ符号化部32A〜32Mに与え
る。At this time, the layer control units 33A to 33M
Data occupancy information D30A to D30M provided from the layer buffers 34A to 34M, the code amount of each picture up to the picture n, and the encoding devices 41A to 41M.
By executing the code amount limit value calculation program shown in FIG. 4 based on the set rate or the like, the control value C max of the code amount per picture is calculated, and the control value Cmax is used as the control signal S30A
〜S30M are given to the layer coding units 32A to 32M.
【0043】かくしてレイヤ符号化部32A〜32M
は、入力されるレイヤ映像信号S2A〜S2Mのうちレ
イヤごとに相関成分を差し引いた残差成分を、制御信号
S30A〜S30Mに基づき得られる制限値Cmax を越
えない符号量で圧縮符号化し、得られたレイヤ符号化デ
ータD32A〜D32Mをレイヤ制御部33A〜33M
の制御のもとにピクチヤ周期でかつ1ピクチヤ分を一括
してレイヤバツフア34A〜34Mに格納する。Thus, the layer coding units 32A to 32M
Compress-encodes a residual component obtained by subtracting a correlation component for each layer from the input layer video signals S2A to S2M with a code amount not exceeding a limit value Cmax obtained based on the control signals S30A to S30M. The layer encoded data D32A to D32M obtained are transmitted to the layer control units 33A to 33M.
Is stored in the layer buffers 34A to 34M at a picture cycle and for one picture at a time under the control of.
【0044】またこのときレイヤ制御部33Aは、多重
化装置35の基準時刻管理部36から第1の制御バス3
7を介して与えられる24時間周期の基準時刻情報(ST
C:System Time Clock )D33に基づいて、そのピク
チヤnのレイヤ符号化データD32A〜D32Mをレイ
ヤバツフア34A〜34Mに書き込む時刻をtp[n] 、受
信側のバツフアサイズをB、その符号化装置41A〜4
1Mの設定レートをR0 として、次式At this time, the layer control unit 33A sends the first control bus 3 from the reference time management unit 36 of the multiplexer 35.
, Reference time information of a 24-hour cycle (ST
C: System Time Clock) Based on D33, the time at which the layer coded data D32A to D32M of the picture n is written to the layer buffers 34A to 34M is tp [n], the buffer size on the receiving side is B, and the coding devices 41A to 4A are used.
Assuming that the set rate of 1M is R 0 ,
【数12】 を演算することによりそのピクチヤnを復号すべき時刻
を算出し、その時刻を表す復号時刻情報DTS(Decodi
ng Time Stamp )[n] をそのピクチヤnのレイヤ符号化
データD32A〜D32Mに予め付加されているDST
と差し替える一方、当該レイヤ符号化データD32A〜
D32Mに付加されている時刻基準参照値(PCR:Pr
ogram Clock Reference )をそのときの基準時刻情報D
33に基づき得られる時刻に差し替え、これらを当該レ
イヤ符号化データD32A〜D32Mと共にレイヤバツ
フア34A〜34Mに格納させる。(Equation 12) To calculate the time at which the picture n is to be decoded, and decode time information DTS (Decodi
ng Time Stamp) [n] is the DST added in advance to the layer coded data D32A to D32M of the picture n.
On the other hand, the layer encoded data D32A to
D32M added to the time reference value (PCR: Pr
gram Clock Reference) at the time of reference time information D
33, and store them in the layer buffers 34A to 34M together with the layer coded data D32A to D32M.
【0045】さらにこのときレイヤ制御部33A〜33
Mは、そのピクチヤnのレイヤ符号化データD32A〜
D32Mを書き込む直前のレイヤバツフア34A〜34
Mのデータ占有量と、そのピクチヤnの符号量と、設定
レートと、レイヤ符号化部32A〜32Mから与えられ
るそのピクチヤnの符号量とに基づいて図5に示す余剰
伝送符号量演算プログラムを実行することにより余分に
伝送できる符号量Aを求め、これを余剰伝送符号量情報
D35A〜D35Mとして第2の制御バス38を介して
多重化装置35の多重化制御部39に送出する。At this time, the layer control units 33A to 33A
M is the layer encoded data D32A to D32A of the picture n.
Layer buffers 34A-34 just before writing D32M
Based on the data occupation amount of M, the code amount of the picture n, the set rate, and the code amount of the picture n given from the layer coding units 32A to 32M, the surplus transmission code amount calculation program shown in FIG. The amount of code A that can be transmitted extra by execution is obtained, and this is transmitted to the multiplexing control unit 39 of the multiplexing device 35 via the second control bus 38 as surplus transmission code amount information D35A to D35M.
【0046】さらにレイヤ制御部33A〜33Mは、こ
れと共に輻輳制限の最大値Zmax を求めるのに必要な情
報(例えばピクチヤnを書き込む直前のレイヤバツフア
34A〜34Mのデータ占有量と、ピクチヤnの符号量
と、設定レートと、ピクチヤ周期、復号時刻に達してい
ない最も過去のピクチヤ番号となど)を輻輳制限値演算
用情報D36A〜D36Mとして第2の制御バス38を
介して多重化装置35の多重化制御部39に送出する。[0046] Further layer control unit 33A~33M includes a data occupancy of the Reiyabatsufua 34A~34M immediately before writing necessary information (e.g., picture n to determine the maximum value Z max of the congestion restriction with this, the sign of the picture n The amount, the set rate, the picture cycle, the oldest picture number that has not reached the decoding time, etc.) are used as the congestion limit value calculation information D36A to D36M in the multiplexing device 35 via the second control bus 38. To the conversion control unit 39.
【0047】多重化制御部39においては、各符号化装
置41A〜41Mのレイヤ制御部33A〜33Mからそ
れぞれ与えられる余剰伝送符号量情報D35A〜D35
Mに基づいて、どの符号化装置41A〜41Mにどれく
らいの隙間帯域が発生しているかを認識する一方、隙間
帯域の発生していない各符号化装置41A〜41Mにつ
いて、それぞれ対応するレイヤ制御部33A〜33Mか
ら与えられる輻輳制限値演算用情報D36A〜D36M
に基づき他の符号化装置41A〜41Mの隙間帯域に振
り分けられる符号量の最大値Cmax を図6に示す輻輳制
限値演算プログラムに従つて算出する。In the multiplexing control unit 39, surplus transmission code amount information D35A to D35 provided from the layer control units 33A to 33M of the encoding devices 41A to 41M, respectively.
Based on M, while recognizing how much gap band is generated in which coding device 41A-41M, for each of the coding devices 41A-41M in which no gap band is generated, the corresponding layer control unit 33A is used. -D congestion limit value calculation information D36A to D36M
The maximum value Cmax of the code amount allocated to the gap bands of the other encoding devices 41A to 41M is calculated based on the congestion limit value calculation program shown in FIG.
【0048】そして多重化制御部39は、この演算結果
に基づいて、隙間帯域の発生していない各符号化装置4
1A〜41Mから他の符号化装置41A〜41Mへの振
り分け符号量Z1 〜Zm と、隙間帯域の発生している各
符号化装置41A〜41Mに対する振り分け符号量A1
〜Am とを、次式Then, the multiplexing control unit 39, based on the result of this calculation, encodes each encoding device 4 in which no gap band is generated.
A sorting code amount Z 1 to Z m to other encoder 41A~41M from 1A~41M, sorting code amount A 1 for each encoder 41A~41M occurring gap band
~ A m by the following equation
【数13】 を満足するように設定し、この後続くピクチヤn+1の
レイヤバツフア34A〜34Mへの書き込み時刻まで、
決定結果に基づいて、隙間帯域の発生していないレイヤ
についてはそのレイヤの決定レートをR0 、ピクチヤ周
期をTfとして、(Equation 13) Is satisfied until the writing time to the subsequent layer buffers 34A to 34M of the picture n + 1 is reached.
Based on the determination result, for a layer in which no gap band occurs, the determination rate of the layer is R 0 , and the picture period is Tf,
【数14】 のレートで、かつ隙間帯域の発生しているレイヤについ
てはそのレイヤの設定レートR0 、ピクチヤ周期をTfと
して、[Equation 14] , And for a layer in which a gap band occurs, a set rate R 0 of the layer and a picture period as Tf,
【数15】 のレートで各符号化装置41A〜41Mのレイヤバツフ
ア34A〜34Mからレイヤ符号化データD32A〜D
32Mを時分割に読み出させる。(Equation 15) At the rate of, the layer coded data D32A to D32D from the layer buffers 34A to 34M of the respective coding devices 41A to 41M.
32M is read in a time sharing manner.
【0049】そしてこの時分割に読み出された各レイヤ
符号化データD32A〜D32Mは、この後データバス
40を介して送信部15に送出され、当該送信部15に
おいて所定の信号処理が施された後、送信信号S3とし
てアンテナ16及び図示しない通信衛星を介して受信側
に伝送される。The layer coded data D32A to D32M read in a time-sharing manner are thereafter transmitted to the transmission unit 15 via the data bus 40, and are subjected to predetermined signal processing in the transmission unit 15. Thereafter, the transmission signal S3 is transmitted to the receiving side via the antenna 16 and a communication satellite (not shown).
【0050】このようにしてこの送信システム30にお
いては、複数チヤンネル分の映像信号S1A〜S1Mを
符号化及び多重化して受信側に伝送し得るようになされ
ている。As described above, in the transmission system 30, the video signals S1A to S1M for a plurality of channels can be encoded and multiplexed and transmitted to the receiving side.
【0051】(3)本実施の形態の動作及び効果 以上の構成において、この送信システム30では、各階
層符号化装置31A〜31Nにおいてそれぞれ入力する
映像信号S1A〜S1Nの周波数成分を順次帯域分割す
ることによつて相関性をもちながら階層的に解像度が変
化する複数のレイヤ映像信号S2A〜S2Mを得ると、
それぞれ各階層符号化装置31A〜31N内に設けられ
た対応する符号化装置41A〜41Mに供給する。(3) Operation and Effect of the Embodiment In the above configuration, in the transmission system 30, the frequency components of the video signals S1A to S1N input to the respective hierarchical encoding devices 31A to 31N are sequentially divided into bands. As a result, when a plurality of layer video signals S2A to S2M having hierarchically varying resolutions with correlation are obtained,
The information is supplied to the corresponding encoding devices 41A to 41M provided in the respective hierarchical encoding devices 31A to 31N.
【0052】各符号化装置41A〜41Mにおいて、そ
れぞれ入力するレイヤ映像信号S2A〜S2Mのうちレ
イヤごとに相関成分を差し引いた残差成分を符号化し、
かつ余分に伝送できる符号量Aを算出する一方、この算
出結果と、各符号化装置41A〜41Mから出力される
輻輳制限値演算用情報D36A〜D36Mに基づいて多
重化装置35の多重化制御部39において隙間帯域の発
生していない各符号化装置41A〜41Mから他の符号
化装置41A〜41Mへの振り分け符号量Z1〜Z
m と、隙間帯域の発生している各符号化装置41A〜4
1Mに対する振り分け符号量A1 〜Am とを決定し、こ
の決定結果に基づくレートで続くピクチヤ(n+1)の
レイヤバツフア34A〜34Mへの書き込み時刻まで、
各符号化装置41A〜41Mのレイヤバツフア34A〜
34Mからレイヤ符号化データD32A〜D32Mを時
分割に読み出させる。Each of the encoding devices 41A to 41M encodes a residual component obtained by subtracting a correlation component from each of the input layer video signals S2A to S2M.
Further, while calculating the code amount A that can be transmitted extra, the multiplexing control unit of the multiplexer 35 based on the calculation result and the congestion limit value calculation information D36A to D36M output from each of the coding devices 41A to 41M. In 39, the code amounts Z 1 to Z distributed from each of the encoding devices 41A to 41M in which no gap band is generated to the other encoding devices 41A to 41M.
m and each of the encoding devices 41A to 41A in which a gap band is generated.
Determining a sorting code amount A 1 to A m for 1M, until the write time to Reiyabatsufua 34A~34M the picture that follows at a rate based on the determination result (n + 1),
Layer buffers 34A to 34A of each of the encoding devices 41A to 41M.
34M, the layer encoded data D32A to D32M are read in a time division manner.
【0053】従つてこの送信システム30では、隙間帯
域が発生した場合に例えば従来の固定レート方式のよう
にダミーデータを付加することなくこれを有効利用する
ことができる分、伝送効率を格段的に向上させることが
できる。Therefore, in the transmission system 30, when a gap band occurs, the transmission efficiency can be significantly improved by effectively utilizing the dummy data without adding dummy data as in the conventional fixed rate system. Can be improved.
【0054】またこの送信システム30では、各階層符
号化装置31A〜31Nにそれぞれ設けられた符号化装
置41A〜41Mがそれぞれピクチヤ当たりの符号量の
制限を守るだけで、受信側のバツフアにオーバーフロー
及びアンダーフローを生じさせることなく、確実に指定
された復号時刻に各ピクチヤを復号させることができる
ため、レイヤ間の同期制御を容易に行うことができる。Further, in the transmission system 30, the encoding devices 41A to 41M provided in the respective hierarchical encoding devices 31A to 31N only keep the code amount limit per picture. Since each picture can be reliably decoded at the specified decoding time without causing underflow, synchronization control between layers can be easily performed.
【0055】以上の構成によれば、多重化装置35が予
め設定された帯域を、各階層符号化装置31A〜31N
にそれぞれ設けられた符号化装置41A〜41Mに割り
当てる一方、符号化装置41A〜41Mが必要としない
帯域の隙間を動的に検出して、これを余裕のない符号化
装置41A〜41Mに振り分けるようにしたことによ
り、各レイヤの帯域を動的に制御することができ、かく
して伝送効率を格段的に向上させ得る送信システムを実
現できる。According to the above configuration, the multiplexing device 35 converts the preset band into each of the hierarchical coding devices 31A to 31N.
, While dynamically detecting gaps in bands not required by the encoding devices 41A to 41M, and distributing the gaps to the encoding devices 41A to 41M having no margin. With this configuration, it is possible to dynamically control the band of each layer, and thus to realize a transmission system capable of significantly improving transmission efficiency.
【0056】(4)他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、多重化装置35の多
重化制御部39がピクチヤnの書き込み時刻からピクチ
ヤn+1の書き込み時刻まで、各レイヤに割り当てられ
た帯域のうちの余剰分の帯域を他のレイヤに振り分ける
ようにした各レイヤの対応するレイヤバツフア34A〜
34Mからの読出しレートを可変させるようにした場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば多重
化制御部39が各レイヤバツフア34A〜34Mのデー
タ占有量を常時監視し、いずれかのレイヤバツフア34
A〜34Mが空になつた段階でそのレイヤに割り当てら
れている帯域を他のレイヤに振り分けるようにしても良
い。(4) Other Embodiments In the above-described embodiment, the multiplexing control unit 39 of the multiplexer 35 is assigned to each layer from the writing time of the picture n to the writing time of the picture n + 1. Layer buffers 34A to 34A corresponding to each layer in which a surplus band of the band is allocated to another layer.
The case where the readout rate from the 34M is varied has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the multiplexing control unit 39 constantly monitors the data occupancy of each of the layer buffers 34A to 34M, and selects one of the layer buffers. 34
When A to 34M becomes empty, the band allocated to that layer may be allocated to another layer.
【0057】また上述の実施の形態においては、映像信
号S1A(S1B〜S1N)を階層的に解像度が異なる
複数のレイヤ映像信号S2A〜S2Mに変換する階層化
手段として、いわゆる空間スケーラブル方式によつて階
層化処理を行う情報階層部3を適用した場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、階層化手段及び符号化
手段を組み合わせた階層符号化処理を行う方式として、
例えばMPEG4規格において採用の可能性があるオブ
ジエクト指向符号化(Object Oriented Coding)方式を
適用しても良い。このオブジエクト指向符号化方式は、
人物と背景とで構成される映像がある場合に、背景の画
質を落とすと共に、人物は高い画質となるように符号化
する方式であり、映像の内容に即して階層的に符号化を
実現することができる。In the above-described embodiment, a so-called spatial scalable system is used as a layering means for converting the video signal S1A (S1B to S1N) into a plurality of layered video signals S2A to S2M having hierarchically different resolutions. The case where the information layer unit 3 that performs the layering process is applied has been described. However, the present invention is not limited to this. As a method of performing the layer encoding process combining the layering unit and the encoding unit,
For example, an object-oriented coding (Object Oriented Coding) scheme that may be adopted in the MPEG4 standard may be applied. This object-oriented coding scheme is
When there is a video composed of a person and a background, this method reduces the image quality of the background and encodes the person so that the image has a high image quality. can do.
【0058】[0058]
【発明の効果】上述のように本発明によれば、階層化手
段を有する符号化多重化装置において、各符号化手段に
それぞれ対応させて設けられ、それぞれ対応する符号化
手段から出力される符号化データを記憶するバツフア
と、各バツフアに記憶された符号化データを、それぞれ
対応する符号化手段について予め設定された固有の設定
レートで時分割に読み出すことにより、各符号化データ
を多重化する多重化手段とを設け、多重化手段が、符号
化手段の設定レートに対する余剰分の帯域を、他の符号
化手段に対応するバツフアからの符号化データの読み出
しに振り分けるようにしたことにより、各レイヤごとの
帯域制御を動的に行うことができ、かくして伝送効率を
格段的に向上させ得る符号化多重化装置を実現できる。As described above, according to the present invention, in a coding and multiplexing apparatus having a hierarchical means, a code output from the corresponding coding means is provided corresponding to each coding means. Multiplexing each coded data by reading the buffer storing the coded data and the coded data stored in each buffer in a time-division manner at a specific set rate preset for the corresponding coding means. Multiplexing means, and the multiplexing means allocates a surplus bandwidth for the set rate of the encoding means to reading of encoded data from a buffer corresponding to another encoding means, so that each It is possible to dynamically perform band control for each layer, and thus realize a coding and multiplexing apparatus that can significantly improve transmission efficiency.
【0059】また本発明によれば、階層化処理を行う符
号化多重化方法において、各レイヤの符号化データをそ
れぞれバツフアに記憶する第1のステツプと、各バツフ
アにそれぞれ記憶された符号化データを、それぞれ各レ
イヤごとに予め設定された固有の設定レートで時分割に
読み出すことにより、各符号化データを多重化する第2
のステツプとを設け、第2のステツプでは、レイヤの設
定レートに対する余剰分の帯域を、他のレイヤに対応す
るバツフアからの符号化データの読み出しに振り分ける
ようにしたことにより、各レイヤごとの帯域制御を動的
に行うことができ、かくして伝送効率を格段的に向上さ
せ得る符号化多重化方法を実現できる。Further, according to the present invention, in the coding and multiplexing method for performing the hierarchization process, the first step of storing the coded data of each layer in a buffer and the coded data stored in each buffer respectively Is read out in a time-division manner at a specific set rate preset for each layer, thereby multiplexing each encoded data.
In the second step, a surplus bandwidth for the set rate of a layer is allocated to reading of encoded data from a buffer corresponding to another layer, so that a bandwidth for each layer is allocated. Control can be performed dynamically, and thus a coding and multiplexing method that can significantly improve transmission efficiency can be realized.
【図1】本発明の原理説明に供する符号化多重化システ
ムの構成を示すブロツク図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an encoding and multiplexing system used for explaining the principle of the present invention.
【図2】輻輳制御の説明に供する略線図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining congestion control;
【図3】本実施の形態による送信システムの構成を示す
ブロツク図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a transmission system according to the present embodiment.
【図4】符号量制御値演算プログラムを示す略線図であ
る。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a code amount control value calculation program.
【図5】余剰伝送符号量演算プログラムを示す略線図で
ある。FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a surplus transmission code amount calculation program.
【図6】輻輳制限値演算プログラムを示す略線図であ
る。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a congestion limit value calculation program.
【図7】従来の固定レート方式の送信システムの構成を
示すブロツク図である。FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a conventional fixed-rate transmission system.
3……情報階層化部、5……データバス、30……送信
システム、31A〜31N……階層符号化装置、32A
〜32M……レイヤ符号化部、33A〜33M……レイ
ヤ制御部、34A〜34M……レイヤバツフア、35…
…多重化装置、36……基準時刻管理部、39……多重
化制御部、S1A〜S1N……映像信号、S2A〜S2
M……レイヤ映像信号、D30A〜D30M……データ
占有量情報、D32A〜D32M……レイヤ符号化デー
タ、D33……基準時刻情報、D35A〜D35M……
余剰伝送符号量情報、D36A〜D36M……輻輳制限
値演算用情報。3 ... information layering unit, 5 ... data bus, 30 ... transmission system, 31A to 31N ... layer coding device, 32A
... 32M ... layer coding section, 33A-33M ... layer control section, 34A-34M ... layer buffer, 35 ...
... Multiplexing device, 36... Reference time management unit, 39... Multiplexing control unit, S1A to S1N... Video signal, S2A to S2
M: Layer video signal, D30A to D30M ... Data occupancy information, D32A to D32M ... Layer encoded data, D33 ... Reference time information, D35A to D35M ...
Surplus transmission code amount information, D36A to D36M... Information for calculating congestion limit value.
Claims (6)
なる複数のレイヤ映像信号に変換する階層化手段を有
し、当該階層化手段から出力される各上記レイヤ映像信
号をそれぞれ異なる符号化手段により圧縮符号化した
後、得られた各符号化データを多重化する符号化多重化
装置において、 各上記符号化手段にそれぞれ対応させて設けられ、それ
ぞれ対応する上記符号化手段から出力される上記符号化
データを記憶するバツフアと、 各上記バツフアに記憶された上記符号化データを、それ
ぞれ対応する上記符号化手段について予め設定された固
有の設定レートで時分割に読み出すことにより、各上記
符号化データを多重化する多重化手段とを具え、上記多
重化手段は、上記符号化手段の上記設定レートに対する
余剰分の帯域を、他の上記符号化手段に対応する上記バ
ツフアからの上記符号化データの読み出しに振り分ける
ことを特徴とする符号化多重化装置。An image processing apparatus comprising: a layering means for converting an input video signal into a plurality of layered video signals having hierarchically different resolutions; In a coding and multiplexing apparatus for multiplexing each of the obtained coded data after compression-coding by means, the coding and multiplexing apparatus is provided in correspondence with each of the coding means and output from the corresponding coding means. A buffer for storing the coded data, and the coded data stored in each of the buffers are read out in a time-division manner at a specific set rate preset for the corresponding coding means, thereby obtaining each of the codes. Multiplexing means for multiplexing the encoded data, wherein the multiplexing means converts a surplus bandwidth of the encoding means with respect to the set rate into the other codes. Encoding multiplexing device characterized by distributing the readout of the encoded data from the buffer corresponding to the means.
符号化手段に振り分ける帯域にそれぞれ制限を設けるこ
とを特徴とする請求項1に記載の符号化多重化装置。2. The coding and multiplexing apparatus according to claim 1, wherein said multiplexing means limits respective bands allocated to said coding means so that a buffer on the decoding side does not overflow.
に、ピクチヤ当たりの符号量に制限を設けて上記レイヤ
映像信号を圧縮符号化することを特徴とする請求項1に
記載の符号化多重化装置。3. The encoding device according to claim 2, wherein said encoding means compresses and codes said layer video signal by limiting a code amount per picture so that a buffer on the decoding side does not underflow. 2. The encoding and multiplexing device according to 1.
なる複数のレイヤ映像信号に変換した後、各上記レイヤ
映像信号をそれぞれ圧縮符号化し、得られた各符号化デ
ータを多重化する符号化多重化方法において、 各レイヤの上記符号化データをそれぞれバツフアに記憶
する第1のステツプと、 各上記バツフアにそれぞれ記憶された上記符号化データ
を、それぞれ各上記レイヤごとに予め設定された固有の
設定レートで時分割に読み出すことにより、各上記符号
化データを多重化する第2のステツプとを具え、 上記第2のステツプでは、上記レイヤの上記設定レート
に対する余剰分の帯域を、他の上記レイヤに対応する上
記バツフアからの上記符号化データの読み出しに振り分
けることを特徴とする符号化多重化方法。4. A code for converting an input video signal into a plurality of layer video signals having different hierarchies hierarchically, compressing and coding each of the layer video signals, and multiplexing the obtained coded data. In the multiplexing and multiplexing method, a first step of storing the coded data of each layer in a buffer, and a step of storing the coded data stored in the buffer in a unique manner set in advance for each of the layers A second step of multiplexing each of the encoded data by reading out the data in a time-division manner at the set rate of the above. In the second step, a surplus bandwidth of the layer with respect to the set rate is converted into another band. A coding and multiplexing method, wherein the coding and multiplexing are performed by reading the coded data from the buffer corresponding to the layer.
上記レイヤに振り分ける帯域にそれぞれ制限を設けるこ
とを特徴とする請求項4に記載の符号化多重化方法。5. The coding and multiplexing method according to claim 4, wherein in the second step, a band is allocated to each of the other layers so that the buffer on the decoding side does not overflow. .
チヤ当たりの符号量に制限を設けて上記レイヤ映像信号
を圧縮符号化することを特徴とする請求項4に記載の符
号化多重化方法。6. The method according to claim 4, wherein in the first step, the layer video signal is compression-coded by limiting the amount of code per picture so that the buffer on the decoding side does not underflow. Encoding multiplexing method.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6454298A JPH11252557A (en) | 1998-02-28 | 1998-02-28 | Encoding and multiplexing device and its method |
US09/258,982 US6628677B1 (en) | 1998-02-28 | 1999-02-26 | Coding and multiplexing apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6454298A JPH11252557A (en) | 1998-02-28 | 1998-02-28 | Encoding and multiplexing device and its method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11252557A true JPH11252557A (en) | 1999-09-17 |
Family
ID=13261225
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6454298A Pending JPH11252557A (en) | 1998-02-28 | 1998-02-28 | Encoding and multiplexing device and its method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11252557A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003143601A (en) * | 2001-11-07 | 2003-05-16 | Nec Corp | Ts packet multiplex system adaptive to hierarchical transmission |
JP2011029796A (en) * | 2009-07-23 | 2011-02-10 | Victor Co Of Japan Ltd | Digital-signal multiplexing method and digital-signal multiplexer |
JP4833474B2 (en) * | 1999-10-28 | 2011-12-07 | エヌキューブ・コーポレイション | Adaptive bandwidth system and method for broadcast data |
-
1998
- 1998-02-28 JP JP6454298A patent/JPH11252557A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4833474B2 (en) * | 1999-10-28 | 2011-12-07 | エヌキューブ・コーポレイション | Adaptive bandwidth system and method for broadcast data |
JP2003143601A (en) * | 2001-11-07 | 2003-05-16 | Nec Corp | Ts packet multiplex system adaptive to hierarchical transmission |
JP2011029796A (en) * | 2009-07-23 | 2011-02-10 | Victor Co Of Japan Ltd | Digital-signal multiplexing method and digital-signal multiplexer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0550843B1 (en) | Statistical multiplexer for a multichannel image compression system and demultiplexer | |
US5532744A (en) | Method and apparatus for decoding digital video using parallel processing | |
JP3070110B2 (en) | Video signal transmission system | |
US6055270A (en) | Multiplexer system using constant bit rate encoders | |
US5838686A (en) | System for dynamically allocating a scarce resource | |
US4731664A (en) | Method and arrangement for refreshing a frame memory in an interframe encoding system | |
KR19990042668A (en) | Video encoding apparatus and method for multiple video transmission | |
WO1999051035A1 (en) | Adaptive video bit allocation based on user-selected region-of-interest | |
CN101014122A (en) | Encoding/decoding apparatuses and method, program of encoding/decoding method and medium for recording program | |
JPH06326986A (en) | Encoding transmission system for picture signal | |
CN1211876A (en) | Digital signal coding method and apparatus, signal recording medium, and signal transmission method | |
US5877814A (en) | Asynchronous control signal generating apparatus | |
JPH07298258A (en) | Image coding/decoding method | |
KR100314329B1 (en) | Multiplexer Using Constant Bit Rate Encoder | |
US6628677B1 (en) | Coding and multiplexing apparatus and method | |
US20010014122A1 (en) | Method and apparatus for video compression and restructuring | |
JPH11252557A (en) | Encoding and multiplexing device and its method | |
US5933450A (en) | Complexity determining apparatus | |
JPH0662393A (en) | Multiplexed dynamic image encoding method and device | |
US5500676A (en) | Method of encoding and multiplexing picture signals and apparatus utilizing the same | |
EP0756790B1 (en) | Asynchronous control signal generating apparatus | |
WO1995029550A1 (en) | Complexity determining apparatus | |
JP2834134B2 (en) | Multiplexing device and multiple decoding device | |
JPH07303252A (en) | Picture encoding/decoding method | |
JPH11252555A (en) | Coding and multiplexing system and its method |