JPH11355230A - 符号化装置 - Google Patents

符号化装置

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JPH11355230A
JPH11355230A JP16182698A JP16182698A JPH11355230A JP H11355230 A JPH11355230 A JP H11355230A JP 16182698 A JP16182698 A JP 16182698A JP 16182698 A JP16182698 A JP 16182698A JP H11355230 A JPH11355230 A JP H11355230A
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time
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Junzo Suzuki
木 順 三 鈴
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 復号器のバッファにオーバーフローまたはア
ンダーフローを生ずることなしに、連続したビデオ信号
等の再生を可能とする。 【解決手段】 この発明は、ビデオ信号等を圧縮符号化
して得られた信号を所定のデータ長に分割し、vbv_dela
y情報を基に復号化を行うべき時刻を示すタイムスタン
プを含むヘッダを付加してシステムストリームを生成し
伝送する符号化装置に関する。システムストリームを復
号シミュレーション解析によって最大または最小のvbv_
delayを抽出し、その抽出結果を復号器の遅延時間制御
情報と比較し、その比較結果に従いオーバーフローまた
はアンダーフローを生じないようにするためのオフセッ
トタイムを演算し、その演算結果に従ってシステムスト
リームのタイムスタンプ値を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオ信号やオー
ディオ信号を符号化伝送する場合に用いられる符号化装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ビデオ信号を含む入力信号を圧縮符号化
し、得られた圧縮符号化信号を所定のデータ長に分割
し、遅延時間制御情報を基に復号化を行うべきタイミン
グを示すタイムスタンプを含むヘッダを付加してシステ
ムストリームを生成し伝送する符号化伝送方式は公知で
ある。その場合のタイムスタンプ値(TS値)の演算方
法は、例えば特開平8−205146号公報に開示され
ているところである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のTS値の演算方
法では、ビデオ符号化処理部が出力するビデオストリー
ム中に記述されたビデオ遅延時間制御情報(vbv_dela
y)を基にTS値を計算するが、このビデオ遅延時間制
御情報(vbv_delay)はビデオ復号化処理部のバッファ
(メモリ)の容量に応じて決定される。実際のビデオ復
号化処理部のバッファ容量は、製品コストを抑制するた
め必要最小限に設定される場合が多い。ところがバッフ
ァの容量を小さくした場合、復号処理中にバッファのオ
ーバーフローを生じ得るが、それを回避するためにはビ
デオ信号の再符号化処理が必要となり、システムストリ
ームを生成するのに時間がかかるという問題がある。
【0004】他方、画質向上のために、1ピクチャの符
号量を大きくした場合や、復号器にデータを伝送する際
に伝送エラーを生じた場合にバッファのアンダーフロー
のため復号不能になるという事態が生じ得る。アンダー
フローを回避するためには、やはりビデオ信号の再符号
化処理が必要となり、システムストリームを生成するの
に時間がかかる。
【0005】従って本発明は、復号器のバッファにオー
バーフローまたはアンダーフローを生ずることがなく、
連続したビデオ信号等の再生を可能とするためにタイム
スタンプ値の修正を行う符号化装置を提供することを目
的とする。
【0006】さらに本発明は、上記の処理に際して再符
号化の必要を無くし、システムストリームを生成するま
での時間を短縮し得る符号化装置を提供することを目的
とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1に係る発明は、入力信号を圧縮符号化し、得
られた圧縮符号化信号を所定のデータ長に分割し、遅延
時間制御情報を基に復号化を行うべきタイミングを示す
タイムスタンプを含むヘッダを付加してシステムストリ
ームを生成し伝送する符号化装置において、システムス
トリームを復号シミュレーションによる解析を行って最
大遅延時間制御情報を抽出する最大遅延時間制御情報抽
出手段と、最大遅延時間制御情報を復号器の遅延時間制
御情報と比較演算し前者が後者を超えるときそれが超え
ないようにするのに要するタイムスタンプのタイミング
早め時間を計算するタイムスタンプオフセット演算手段
と、このタイムスタンプオフセット演算手段によって計
算された早め時間に従ってシステムストリームのタイム
スタンプ値を変更するタイムスタンプオフセット変更手
段とを備えたことを特徴とするものである。この装置に
よれば、実際の復号器に蓄積されるシステムストリーム
は、復号器の最大VBV値を超えることがないので、欠
落ピクチャを生ずることなしにビデオ再生を行うことが
可能になる。また、生成したシステムストリームのTS
値を付け替える処理を行うだけですむので、処理時間の
短縮を図ることができる。
【0008】請求項2に係る発明は、入力信号を圧縮符
号化し、得られた圧縮符号化信号を所定のデータ長に分
割し、遅延時間制御情報を基に復号化を行うべきタイミ
ングを示すタイムスタンプを含むヘッダを付加してシス
テムストリームを生成し伝送する符号化装置において、
システムストリームを復号シミュレーションによる解析
を行って最小遅延時間制御情報を抽出する最小遅延時間
制御情報抽出手段と、最小遅延時間制御情報を復号器の
遅延時間制御情報と比較演算し前者が後者を下回るとき
それが下回らないようにするのに要するタイムスタンプ
のタイミング遅らせ時間を計算するタイムスタンプオフ
セット演算手段と、このタイムスタンプオフセット演算
手段によって計算された遅らせ時間に従ってシステムス
トリームのタイムスタンプ値を変更するタイムスタンプ
オフセット変更手段とを備えたことを特徴とするもので
ある。この装置によれば、実際の復号器に蓄積されるシ
ステムストリームは、復号器の最小VBV値より小さく
なることがないので、ピクチャが欠落することなくビデ
オ再生を行うことが可能になる。また、生成したシステ
ムストリームのTS値を付け替える処理を行うだけです
むので、処理時間を短縮することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)図1は本発明の
符号化装置の主要部分である復号器バッファのオーバー
フロー防止を意図して構成されたタイムスタンプ値修正
手段10を示すものである。このタイムスタンプ値修正
装置10は、システムストリーム生成部12(ストリー
ム生成部12という)と、システムストリーム最大ビデ
オ遅延時間制御情報抽出部14(以下、制御情報抽出部
14という)と、タイムスタンプオフセット演算部16
(以下、オフセット演算部16という)と、タイムスタ
ンプオフセット変更部18(以下、オフセット変更部1
8という)とからなっている。
【0010】ストリーム生成部12は予め可変長符号化
されたビデオストリームおよびオーディオストリームを
入力とし、それらを所定のデータ長に分割し、タイムス
タンプ等のヘッダを付加してシステムストリームを生成
する。このようにして生成されたシステムストリームは
制御情報抽出部14およびオフセット変更部18に入力
される。制御情報抽出部14は、入力されたシステムス
トリームを復号シミュレーションして最大VBV値(最
大ビデオ遅延時間VBVmxsm)を抽出する。
【0011】実際の復号器でオーバーフローすることな
く復号化するためには、復号化可能な最大VBVすなわ
ちVBVmxrlの範囲内でシステムストリームを入力でき
るように復号化タイミングを設定しなければならない。
以下、図2を参照しながら説明する。
【0012】図2において、時刻t=2で行われる復号
化タイミングのように、 VBVmxsm−VBVmxrl>0 の場合はオーバーフローを起こしやすいので、復号化タ
イミングを、オーバーフローを生じないVBVmxsm=V
BVmxrlとなる時刻taまで早めてやればよい。
【0013】図2において、I,P,Bはピクチャの種
類を示し、それに続く添え字は復号化開始の順番を示
す。従来技術によれば、最初のIピクチャI0はVBV
mxsmまでバッファに蓄積され、時刻t=2で復号化され
る(実線L1参照)が、このタイミングでは、VBVmx
sm>VBVmxrlとなってしまうので、VBVmxsm=VB
Vmxrlとなる時刻taを計算すべく、VBVmxsm−VB
Vmxrlに対応するオフセットタイムTosの計算を次の考
え方に基づいて実行する。
【0014】転送レートαというのは、本来、単位時間
あたりの転送データ量として定義されるのであるから、
オーバーフロー分(VBVmxsm−VBVmxrl)に対応す
る時間Tovは、 Tov=(VBVmxsm−VBVmxrl)/α である。したがって、この時間をオフセットタイムTos
=Tovとして復号化の時刻を早めるべく、t=2−Tov
=taの時刻に復号化を行うことにより、グラフ全体が
下方に平行移動され(破線L2参照)、オーバーフロー
なしに復号化を行うことができることになる。 VBVmxsm−VBVmxrl<=0 の場合は、バッファ容量内なのでオーバーフローを生ず
ることはなく、入力信号をそのまま出力すればよい。
【0015】(実施の形態2)図3は符号化装置の復号
器バッファのアンダーフロー防止を意図して構成された
タイムスタンプ値修正手段20を示すものである。この
実施の形態の特徴は、タイムスタンプ値修正手段10に
おける制御情報抽出部14、オフセット演算部16、お
よびオフセット変更部18の代りにそれぞれTDmn制御
情報抽出部24(以下、制御情報抽出部24という)、
TSオフセット演算部26(以下、オフセット演算部2
6という)およびTSオフセット変更部28(オフセッ
ト変更部28という)を備えたことである。ストリーム
生成部12は変わりがない。
【0016】ストリーム生成部12で生成されたシステ
ムストリームは制御情報抽出部24およびオフセット変
更部28に入力される。制御情報抽出部24は、入力さ
れたシステムストリームを復号シミュレーションして最
小VBV値(最小ビデオ遅延時間VBVmnsm)を抽出す
る。
【0017】実際の復号器でアンダーフローを生ずるこ
となく復号化するためには、復号化可能な最小VBVす
なわちVBVmnrlの範囲内でシステムストリームを入力
できるように復号化タイミングを設定すればよい。以
下、図4を参照しながら説明する。
【0018】図4において、時刻t=1で行われる復号
化タイミングのように、 VBVmnrl−VBVmnsm>0 の場合はアンダーフローを起こしやすいので、復号化タ
イミングを、アンダーフローを生じない時刻tbまで遅
らせてやればよい。
【0019】図4において、I,P,Bはピクチャの種
類を示し、それに続く添え字は復号化開始の順番を示
す。従来技術によれば、最初のIピクチャI0はVBV
mnsmまでバッファに蓄積され、時刻t=1で復号化され
る(実線L1参照)が、このタイミングでは、VBVmn
sm<VBVmnrlとなってしまうので、VBVmnsm=VB
Vmnrlとなる時刻tbを計算すべく、VBVmnrl−VB
Vmnsmに対応する修正時間Tosの計算を次の考え方に基
づいて実行する。
【0020】実施の形態1の場合と同様に転送レートα
を用いて、アンダーフロー分(VBVmnrl−VBVmns
m)に対応する遅れ時間Tudを、 Tud=(VBVmnrl−VBVmnsm)/α として求めることができる。したがって、この遅れ時間
Tudをオフセットタイムとして復号化の時刻を遅らせる
べく、t=1+Tud=tbの時刻に復号化を行うことに
より、グラフ全体が上方に平行移動され(破線L2参
照)、アンダーフローなしに復号化を行うことができる
ことになる。 VBVmnrl−VBVmnsm<=0 の場合は、バッファ容量内なのでアンダーフローを生ず
ることはなく、入力信号をそのまま出力すればよい。
【0021】以上述べた処理の対象はビデオ信号に限っ
たことではなく、可変長符号化されたデータ信号であっ
て復号器にバッファを持っているものであれば、どんな
種類のものでも応用可能である。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、復号器のバッファにオ
ーバーフローまたはアンダーフローを生ずることがなく
なり、連続したビデオ信号等の再生が可能になる。ま
た、再符号化の必要がないので、システムストリームを
生成するまでの時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の符号化装置のタイムスタンプ値修正手
段の第1の実施の形態を示すブロック図。
【図2】図1のタイムスタンプ値修正手段の作用を説明
するための線図。
【図3】本発明の符号化装置のタイムスタンプ値修正手
段の第2の実施の形態を示すブロック図。
【図4】図3のタイムスタンプ値修正手段の作用を説明
するための線図。
【符号の説明】
10 タイムスタンプ値修正手段 12 システムストリーム生成部 14 システムストリーム最大ビデオ遅延時間制御情報
抽出部 16 タイムスタンプオフセット演算部 18 タイムスタンプオフセット変更部 20 タイムスタンプ値修正手段 24 システムストリーム最小ビデオ遅延時間制御情報
抽出部 26 タイムスタンプオフセット演算部 28 タイムスタンプオフセット変更部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力信号を圧縮符号化し、得られた圧縮符
    号化信号を所定のデータ長に分割し、遅延時間制御情報
    を基に復号化を行うべきタイミングを示すタイムスタン
    プを含むヘッダを付加してシステムストリームを生成し
    伝送する符号化装置において、システムストリームを復
    号シミュレーションによる解析を行って最大遅延時間制
    御情報を抽出する最大遅延時間制御情報抽出手段と、最
    大遅延時間制御情報を復号器の遅延時間制御情報と比較
    演算し前者が後者を超えるときそれが超えないようにす
    るのに要するタイムスタンプのタイミング早め時間を計
    算するタイムスタンプオフセット演算手段と、このタイ
    ムスタンプオフセット演算手段によって計算された早め
    時間に従ってシステムストリームのタイムスタンプ値を
    変更するタイムスタンプオフセット変更手段とを備えた
    ことを特徴とする符号化装置。
  2. 【請求項2】入力信号を圧縮符号化し、得られた圧縮符
    号化信号を所定のデータ長に分割し、遅延時間制御情報
    を基に復号化を行うべきタイミングを示すタイムスタン
    プを含むヘッダを付加してシステムストリームを生成し
    伝送する符号化装置において、システムストリームを復
    号シミュレーションによる解析を行って最小遅延時間制
    御情報を抽出する最小遅延時間制御情報抽出手段と、最
    小遅延時間制御情報を復号器の遅延時間制御情報と比較
    演算し前者が後者を下回るときそれが下回らないように
    するのに要するタイムスタンプのタイミング遅らせ時間
    を計算するタイムスタンプオフセット演算手段と、この
    タイムスタンプオフセット演算手段によって計算された
    遅らせ時間に従ってシステムストリームのタイムスタン
    プ値を変更するタイムスタンプオフセット変更手段とを
    備えたことを特徴とする符号化装置。
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