KR100289856B1 - 화상 신호 재생 방법 및 화상 신호 재생 장치 - Google Patents

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Abstract

비트 스트림의 복호화 장치 부분(65)을 모니터(66) 측에만 갖게 되고, 비트 스트림의 판독 장치 부분, 비트 스트림의 복호화 장치 부분, 비트 스트림의 기록 장치 부분을 디지탈 네트워크로 결합한다. 재생 장치는 비트스트림을 그대로 재생하는 기능만을 갖는 것으로 하고, 또 기록장치는 비트 스트림을 그대로 기록하는 기능만을 갖게 한다. 비트스트림 장치, 모니터측의 비트 스트림 복호화 장치 사이, 비트 스트림 기록 장치 사이는 고속의 디지탈 네트워크로 결합한다. 이에 따라 1 개의 동화상 표시장치에 복수의 동화상 재생 장치를 접속하고, 보고싶은 소오스를 스위치로 교체해서 이용하는 것과 같은 동화상 재생 시스템을 구성한 경우에 코스트를 저감하여, 또 화질의 열화를 방지하는 것이 가능하다.

Description

화상 신호 재생 방법 및 화상 신호 재생 장치
예컨대, 텔레비젼 회의 시스템, 텔레비젼 전화 시스템 등 같이 동화상 신호를 원격지에 전송하는 시스템에 있어선 전송로를 효율있게 이용하기 위해서 영상신호의 라인 상관이나 프레임간 상관을 이용해서 화상신호를 압축 부호화 하게 되어 있다. 이같은 압축 부호화의 방식으로서 소위 MPEG(동화상 전문가 그룹)1, MPEG2 (이하 양쪽을 포함해서 MPEG 라 한다) 방식이 있다.
라인상관을 이용하면 화상신호를 예컨대 DCT(이산코사인 변환) 처리하는 등 해서 압축할 수 있다.
또, 프레임간 상관을 이용하면 화상신호를 또한 압축해서 부호화 하는 것이 가능해진다. 예컨대 제1도에 도시하듯이 시각 t1, t2, t3 에 있어서 프레임 화상 PC1, PC2, PC3 이 각각 발생하고 있을때 프레임 화상 PC1과 PC2 의 화상신호의 차를 연산해서 PC12 를 생성하고 또, 프레임 화상 PC2와 PC3의 차를 연산해서 PC23을 생성한다.
통상, 시간적으로 인접하는 프레임의 화상은 그렇게 큰 변화를 갖고 있지 않기 때문에 양자의 차를 연산하면 그 차분 신호는 작은 값의 것으로 된다. 그래서, 이 차분 신호를 부호화 하면 부호량을 압축할 수 있다.
그러나, 차분 신호만을 전송해서는 원래의 화상을 복원할 수 없다. 그래서 MPEG에선 각 프레임의 화상을 I 픽쳐, P 픽쳐 또는 B 픽쳐인 3 종류의 픽쳐중의 어느 한 픽쳐로 하고 화상 신호를 압축 부호화하게 하고 있다.
즉, 예컨대, 제2도에 도시하듯이 프레임 F1 내지 F7 까지의 17 프레임의 화상 신호를 그룹 오브 픽쳐로 하고 처리의 1 단위로 한다. 그리고, 그 선두의 프레임 F1 의 화상 신호는 I 픽쳐로서 부호화하고 제2번째의 프레임 F2 은 B 픽쳐로서, 또 제3번째의 프레임 F3 을 P 픽쳐로서 각각 처리한다. 이하, 제4번째 이후의 프레임 F4 내지 F17 은 B 픽쳐 또는 P 픽쳐로서 교대로 처리한다.
I 픽쳐의 화상 신호로선 그 1 프레임분의 화상 신호를 그대로 전송한다. 이것에 대해서 P 픽쳐의 화상 신호로선 기본적으로는 제2(a)도에 도시하듯이 그보다 시간적으로 선행하는 I 픽쳐 또는 P 픽쳐의 화상 신호에서의 차분을 전송한다.
또한, B 픽쳐의 화상 신호로선 기본적으로는 제2(b)도에 도시하듯이 시간적으로 선행하는 프레임 또는 후행하는 프레임의 양쪽의 평균치에서 차분을 구하고 그 차분을 부호화한다.
제3도는 이같이해서 동화상 신호를 부호화 하는 방법의 원리를 도시하고 있다. 동도면에 도시하듯이 최초의 프레임 F1 은 I 픽쳐로서 처리되기 때문에 그대로 전송 데이터 F1X 로서 전송로에 전송된다(화상내 부호화). 이것에 대해서 제2의 프레임 F2 은 B 픽쳐로서 처리되기 때문에 시간적으로 선행하는 프레임 F1과 시간적으로 후행하는 프레임 F3 의 평균치와의 차분이 연산되며 그 차분이 전송 데이터 F2X 로서 전송된다.
단, 이 B 픽쳐로서의 처리는 또한 자세히 설명하면 마크로 블록단위로 4종 류 존재한다. 그 제 1 의 처리는 원래의 프레임 F2 의 데이터를 그대로 전송 데이터 F2X 로서 전송하는 것이며(SP1)(인트라 부호화), I 픽쳐에 있어서의 경우와 마찬가지의 처리로 된다. 제2의 처리는 시간적으로 후의 프레임 F3 에서의 차분을 연산하고 그 차분(SP2)을 전송하는 것이다(후방 예측 부호화). 제3의 처리는 시간적으로 선행하는 프레임 F1과의 차분(SP3)을 전송하는 것이다(전방 예측 부호화). 또한, 제4의 처리는 시간적으로 선행하는 프레임 F1 과 후행하는 프레임 F3의 평균치와의 차분(SP4)을 생성하며 이것을 전송 데이터 F2X 로서 전송하는 것이다(양방향 예측 부호화).
이 4개의 방법중, 전송 데이터가 가장 적어지는 방법이 채용된다.
또한, 차분 데이터를 전송할 때 차분을 연산하는 대상이 되는 프레임의 화상(예측 화상)과 새의 움직임 벡터 X1(프레임 F1과 F2의 새의 움직임 벡터)(전방 예측의 경우), 또는 X2 의 양쪽(양방향 예측의 경우)이 차분 데이터와 더불어 전송 된다
또, P 픽쳐의 프레임 F3은 시간적으로 선행하는 프레임 F1 을 예측화상으로서, 이 프레임과의 차분신호(SP3)과 움직임 벡터 X3가 연산되며 이것이 전송 데이터 F3X로서 전송된다(전방 예측 부호화). 또는, 원래의 프레임 F3의 데이터가 그대로 전송 데이터 F3X 로서 전송된다(SP1)(인트라 부호화).
어느 방법에 의해 전송되는가를 B 픽쳐에서의 경우와 마찬가지로 전송 데이터가 보다 적어지는 쪽이 마크로 블록 단위로 선택된다.
제4도는 상술한 원리에 의거해서 동화상 신호를 부호화해서 전송하고 이것을 복호화 하는 장치의 구성예를 도시하고 있다. 부호화 장치 1는 입력된 영상 신호를 부호화 하고 전송로로서의 기록매체 3에 전송하게 되어 있다. 그리고, 복호화 장치 2는 기록매체 3에 기록된 신호를 재생하고 이것을 복호해서 출력하게 되어있다.
부호화 장치 1에 있어선 입력된 영상 신호가 전 처리화로 11에 입력되며 그곳에서 휘도신호와 색신호(이 예의 경우, 색차신호)가 분리되며 각각 A/D 변환기 12, 13 에서 A/D 변환된다. A/D 변환기 12, 13 에 의해 A/D 변환되어서 디지털 신호로 된 영상 신호는 프레임 메모리 14에 공급되며 기억된다.
프레임 메모리 14는 휘도신호를 휘도신호 프레임 메모리 15에 또, 색차신호를 색차신호 프레임 메모리 16 에 각각 기억시킨다.
포맷 변환 회로 17에는 프레임 메모리 14에 기억된 프레임 포맷의 신호를 블록 포맷의 신호로 변환한다. 즉, 제5도에 도시하듯이 프레임 메모리 14에 기억된 영상 신호는 1 라인당 H 도트의 라인이 V 라인 모아진 프레임 포맷의 데이터로 되어 있다. 포맷 변환 회로 17은 이 제1프레임의 신호를 16라인을 단위로서 M 개의 슬라이드로 구분한다.
그리고, 각 슬라이드는 M 개의 마크로 블록으로 분할된다. 각 마크로 블록은 16 × 16 개의 화소(도트)에 대응하는 휘도 신호에 의해 구성되며 이 휘도 신호는 또한 8 × 8 도트를 단위로 하는 블록 y[4]로 구분된다. 그리고, 이 16 × 16 도트의 휘도 신호엔 8 × 8 도트의 cb 신호와 8 × 8 도트의 Cr 신호가 대응된다.
이같이 블록 포맷으로 변환된 데이터는 포맷 변환 회로 17에서 인코드 18에 공급되며 여기에서 인코드(부호화)가 행해진다. 그 상세에 대해선 본 발명의 주안점으로 하는데 영향을 주지 않으므로 여기에선 설명을 생략한다.
인코드 18에 의한 인코드된 신호는 비트스트림으로서 전송로에 출력되며 예컨대 기록매체 3에 기록된다.
기록매체 3에서 재생된 데이터는 복호화 장치 2의 디코더 31에 공급되며 디코드된다. 디코더 31의 상세에 대해선 본 발명의 주안점으로 하는데 영향을 끼치지 않으므로 여기에선 설명을 생략한다.
디코더 31에 의해 디코드된 데이터는 포맷 변환 회로 32에 입력되며 블록 포맷에서 프레임 포맷으로 변환한다.
그리고, 프레임 포맷의 휘도신호는 프레임 메모리 33의 휘도 신호 프레임 메모리 34에 공급되며 기억되며 색차신호는 색차 신호 프레임 메모리 35에 공급 되며 기억된다. 휘도 신호 프레임 메모리 34와 색차 신호 프레임 메모리 35에서 판독된 휘도 신호와 색차 신호는 D/A 변환기 36와 37에 의해 각각 D/A 변환되며 후처리 회로 38에 공급되며 합성된다. 그리고, 도시 생략의 예컨대 CRT 등의 디스플레이에 출력되어 표시된다.
부호화된 동화상 신호(비트스트림)는 예컨대, 방송국의 안테나에서 송신되는 경우도 있고 디지털 VTR, 디지털 비디오 디스크등의 기록매체에 기록되는 경우도 있다.
이 부호화된 동화상 신호(비트스트림)를 기록/재생하는 시스템은 종래예에선 예컨대 제6도와 같이 된다. 디지털 VTR 기록/재생 장치 51는 디지털 VTR 에 기록된 비크스트림을 판독하고 복호화해서 비디오/오디오 신호를 출력한다. 디지털 비디오 디스크 장치 52 는 디지털 비디오 디스크에 기록된 비트 스트림을 판독하고 복호화해서 비디오/오디오 신호를 출력한다.
디지털 TV 수신 튜너 53는 전파로서 보내진 비트스트림을 수신하고 복호화 하고 비디오/오디오 신호를 출력한다.
이들 장치에서 출력된 비디오/오디오 신호는 모니터 54에 입력된다. 모니터 54는 예컨대 CRT 등의 디스플레이 이며 스위치등을 써서 입력 소스를 전환하므로서 특정의 동화상 재생 장치에서의 동화상 신호를 표시할 수 있다.
또, 예컨대, 디지털 TV 수신 튜너 53로 수신한 동화상 신호를 디지털 VTR 기록/재생 장치 51로 기록하는 경우는 디지털 TV 수신 튜너 53가 출력하는 비디오/오디오 신호를 디지털 VTR 기록/재생 장치 51에 입력한다. 디지털 VTR 기록/재생 장치 51는 입력된 비디오/오디오 신호를 부호화해서 비트 스트림의 형태로 기록 미디어에 기록한다.
제6도에 도시하듯이, 예컨대, 1개의 동화상 표시 장치에 복수의 동화상 재생 장치를 접속하고 보고싶은 소스를 스위치로 전환해서 이용하는 동화상 재생 시스템을 구성한 경우, 시스템에 접속되는 재생 장치엔 각각 비트 스트림의 복호화 장치가 필요로 된다. 현재, 비트 스트림의 부호화/복호화 방법은 MPEG 등의 방식으로 세계적으로 통일되려고 하고 있기 때문에 이것들의 복호화 장치는 전적으로 동일한 것으로 된다.
따라서, 이 시스템에선 재생 장치의 수만큼 복호화 장치가 필요로 되며 비용적으로도 허비가 많다.
또, 예컨대, 어느 동화상 재생 장치에 의해서 재생된 동화상 신호를 다른 동화상 기록 장치로 기록하는 경우엔 한번 복호화된 신호를 다시 부호화 하고부터 기록하게 된다. 이 경우도 복호화되기 전의 비트스트림과 부호화된 후의 비트 스트림은 동일한 것으로 좋다. 따라서, 이 시스템에선 부호화 장치가 여분으로 필요로 되어 있는 것으로 되며 비용적으로도 허비가 많고 또, 부호화에 의한 화질의 열화도 문제가 된다.
본 발명은 동화상 신호를, 예컨대, 광자기 디스크나 자기 테이프등의 기록매체에 기록하고 이것을 재생해서 디스플레이 등에 표시하거나 텔레비젼 회의 시스템, 텔레비젼 전화 시스템, 방송용기기 등, 동화상 신호를 전송로를 거쳐서 송신측에서 수신측으로 전송하고 수신측에 있어서 이것을 수신하고 표시하는 경우등에 사용하는데 적합한 화상 신호 부호화 방법 및 화상 신호 부호화 장치, 화상 신호 복호화 방법 및 화상 신호 복호화 장치, 및 화상 신호 기록매체에 관한다.
제1(a)도 및 제1(b)도는 고능률 부호화의 원리를 설명하는 도면.
제2도는 화상 데이터를 압축하는 경우에서의 픽쳐의 타입을 설명하는 도면.
제3(a)도 및 제3(b)도는 동화상 신호를 부호화 하는 원리를 설명하는 도면.
제4도는 종래의 화상 신호 부호화 장치와 복호화 장치의 구성예를 도시하는 블록도.
제5도는 제4도에 있어서의 포맷 변환 회로 17의 포맷 변환의 동작을 설명 하는 도면.
제6도는 종래의 동화상 신호 기록/재생 시스템의 구성예.
제7도는 본 발명의 동화상 신호 기록/재생 시스템의 구성예.
제8도는 본 발명에 있어서의 디지털 VTR 장치의 구성예를 도시하는 블록도.
제9도는 본 발명에 있어서의 디지털 비디오 디스크 드라이브의 구성예를 도시하는 블록도.
제10도는 본 발명에 있어서의 비트스트림 수신 튜너의 구성예를 도시하는 블록도.
제11도는 븐 발명에 있어서의 비트스트림 부호기의 블록도.
제12도는 본 발명의 동화상 신호 기록/재생 시스템에 있어서 고정 비트스트림의 비트스트림을 재생할 때의 시스템의 구성예.
제13도는 본 발명의 동화상 신호 기록/재생 시스템에 있어서 고정 비트레이트의 비트스트림을 재생할 때의 시스템의 구성예의 21이다.
제14도는 제13도에 있어서의 네트워크 수신용 버퍼 버퍼내의 데이터량 감시장치, 비트스트림 판독 장치의 동작 상태의 흐름을 설명한 도면.
제15도는 제13도에 있어서의 네트워크 수신용 버퍼, 버퍼내 데이터량 감시장치, 비트스트림 판독 장치의 동작 상태의 흐름을 설명한 도면.
제16도는 제13도에 있어서의 네트워크 수신용 버퍼, 버퍼내 데이터량 감시장치, 비트스트림 판독 장치의 동작 상태의 흐름을 설명한 도면.
제17도는 제13도에 있어서의 네트워크 수신용 버퍼, 버퍼내 데이터량 감시장치, 비트스트림 판독장치의 동작 상태의 흐름을 설명한 도면.
제18도는 본 발명의 동화상 신호 기록/재생 시스템에 있어서 가변 비트레이트의 비트스트림을 재생할 때의 시스템의 구성예의 22이다.
제19도는 매초 30프레임의 비트 스트림의 경우의 디지털 네트워크내에 있어서의 비트 스트림의 송신 상태를 나타내는 도면.
제20도는 본 발명의 동화상 신호 기록/재생 시스템에 있어서 가변 비트레이트의 비트스트림을 재생할 때의 시스템의 구성예의 23이다.
제21도는 본 발명의 동화상 신호 기록/재생 시스템에 있어서 고정 비트레이트의 비트스트림을 기록할 때의 시스템의 구성예이다.
본 발명은 이같은 상황을 감안해서 이뤄진 것이며 비트 스트림의 복호화 장치 부분을 모니터측에 갖게 하고 비트 스트림의 판독 장치부분, 비트 스트림의 복호화 장치 부분, 비트 스트림의 기록 장치 부분을 디지털 네트워크로 결합하는 것에 의해서 비용저감을 계획할 수 있게 한 것이다.
(1) 종래의 동화상 기록/재생 시스템에선 재생장치 중에 비트스트림 복호화 장치가 또, 기록 장치중에 동화상 부호화 장치가 조립되어 있었는데 본 발명에 의한 동화상 기록/재생 시스템에선 모니터측에 비트스트림 복호화 장치를 갖게 구성한다. 재생 장치는 비트스트림을 그대로 재생하는 장치로서의 기능만을 갖는 것으로 하고 또, 기록 장치는 비트 스트림을 그대로 기록하는 장치로서의 기능만을 갖는 것으로 한다. 비트스트림 재생 장치, 모니터측의 비트스트림 복호화 장치간, 비트스트림 기록 장치간은 고속의 디지털 네트워크로 결합한다.
(2) 각 장치간을 디지털 네트워크로 접속하면 디지털 네트워크 특유의 딜레이가 일어날 가능성이 생긴다. 그때문에 비트스트림 판독 장치측에는 네트워크 송신용의 버퍼를 설치하고 비트스트림 복호화 장치 측, 및 비트스트림 기록 장치측엔 네트워크 수신용의 버퍼를 설치한다.
(3) 이때, 재생하려는 축적 미디어에 기록되어 있는 비트스트림이 가변 레이트였던 경우, 본 발명에 기재인 화상 신호 복호화 방법에 있어선 부호화된 화상신호가 수납되어 있는 기록 미디어에서 비트스트림을 판독하고 비트스트림을 복호화하고 화상 신호를 재생하는 방법에 있어서 비트스트림을 복호화 하는 장치는 버퍼의 데이터 잔량을 감시하고 그 잔량에 의해서 디지털 네트워크를 통해서 비트스트림 송신/송신중단의 신호를 보낸다. 비트스트림을 판독하는 장치는 그 신호를 디지털 네트워크를 통해서 받아들이고 그 신호에 의해서 비트스트림 송신/송신중단을 전환한다.
또, 본 발명에 기재인 화상 신호 복호화 방법에 있어선 부호화된 화상 신호가 수납되어 있는 기록 미디어에서 비트스트림을 판독하고 비트스트림을 복호화하고 화상 신호를 재생하는 방법에 있어서 비트스트림을 판독하는 장치는 판독한 비트스트림의 일부에 대해서 국소복호를 행하고 그 비트스트림이 표시되는 타이밍 정보를 꺼내고 그 타이밍 정보에 의거해서 간헐적으로 디지털 네트워크에 대해서 비트스트림을 송신한다.
예컨대, 하나의 동화상 표시장치에 복수의 동화상 재생 장치를 접속하고 보려는 소스를 스위치로 전환해서 이용하는 동화상 기록/재생 시스템은 구성한 경우, 종래의 방법에선 동화상 재생 장치의 수만큼, 같은 기능을 가진 비트스트림 복호화 장치가 필요하며 또, 동화상 기록 장치의 수만큼 같은 기능을 가지는 동화상 부호화 장치가 필요로 되어 있었는데 본 발명에 의한 동화상 기록/재생 시스템에 있어선 비트스트림 복호화 장치를 동화상 표시 장치측에 갖게 하고 비트스트림 판독장치, 비트스트림 복호화 장치, 비트스트림 기록 장치를 디지털 네트워크로 결합하기 위해 동화상 표시 장치측에 1개, 비트스트림 복호화 장치가 있으면 되며 비트스트림 복호 장치나 비트스트림 부호화 장치를 위한 비용이 저감된다.
(2) 이때, 판독하는 비트스트림이 가변 레이트인 것일 경우, 비트스트림 판독 장치는 비트스트림 복호화 장치측의 버퍼가 오버플로우 또는 언더플로우를 일으키지 않게 적절한 양의 비트스트림을 디지털 네트워크에 대해서 송출할 필요가 생긴다.
이것에 대해선 비트스트림을 복호화 하는 장치가 버퍼의 데이터 잔량을 감시하고 그 잔량에 의해서 디지털 네트워크를 통해서 비트스트림 송신/송신 중단의 신호를 보내고 비트 스트림을 판독하는 장치가 그 신호를 디지털 네트워크를 통해서 받아들이고 그 신호에 의해서 비트스트림 송신/송신 중단을 전환하는 것, 또는 비트스트림을 판독하는 장치가 판독한 비트스트림에서 그 비트스트림이 표시되는 타이밍 정보를 꺼내고 그 타이밍 정보에 의거해서 간헐적으로 디지털 네트워크에 대해서 비트스트림을 송신하므로서 가변 레이트의 비트스트림에도 대응이 가능해진다.
[실시예 1]
본 발명에 의한 동화상 기록/재생 시스템의 구성예를 제7도에 도시한다.
디지털 VTR 장치 61는 디지털 VTR 에 기록된 비트스트림을 판독하는 기능만을 가지며 디지털 VTR 에서 판독한 비트스트림을 디지털 네트워크 64로 송신한다. 디지털 VTR 장치 61의 구성예를 제8도에 도시한다.
우선 자기 헤드 61b는 디지털 비디오 테이프 61a에서 기록되어 있는 데이터를 판독한다. 비트스트림은 에러 정정능력을 갖게 하기 위해서 어떤 방법으로 에러 정정용의 중복한 정보가 부가되며 또한 기록미디어에 적합한 데이터 열로 변환하기 위해서 변조되어서 기록되어 있다.
따라서, 디지털 비디오 테이프 61a에서 판독된 데이터는 우선 복호 회로 61c에서 복조되어 또한 에러 정정 회로(ECC 디코더) 61d에 의해서 에러 정정이 행해지며 소망의 비트 스트림으로 된다. 이 비트스트림이 디지털 VTR 장치 61에서의 출력 데이터로 된다.
또, 디지털 VTR 장치 61를 써서 비트 스트림의 기록을 행하는 경우는 이 역의 순서로 데이터가 기록된다. 입력된 비트 스트림에는 ECC 인코드 61e에 의해서 에러 정정용의 정보가 부가된다. 변조 회로 61f는 이 데이터에 변조를 가해서 데이터 열을 기록미디어에 적합한 데이터열로 변환한다. 자기 헤드 62b는 이 데이터 열을 디지털 비디오 테이프 61a에 기록한다.
디지털 비디오 디스크 드라이브 62는 디지털 비디오 디스크에 기록된 비트스트림을 판독하는 기능만을 가지며 디지털 비디오 디스크에서 판독한 비트스트림을 디지털 네트워크 64로 송신한다. 디지털 비디오 디스크 드라이브 62의 구성예를 제9도에 도시한다.
우선, 광 픽업 62b은 디지털 비디오 디스크 62a에서 기록되어 있는 데이터를 판독한다. 비트스트림은 에러 정정 능력을 갖게 하기 위해서 어떤 방법으로 에러 정정용의 리던던시한 정보가 부가되고 또한, 기록미디어에 적합한 데이터 열로 변환하기 위해서 변조되어 기록되고 있다.
따라서, 디지털 비디오 디스크 62a에서 판독된 데이터는 우선, 복조회로 62c에서 복조되고 다시 에러 정정 회로(FCC 디코더) 62d에 의해서 에러 정정이 행해지며 소망의 비트 스트림이 된다. 이 비트스트림이 디지털 비디오 디스크 드라이브 62에서의 출력 데이터로 된다.
비트스트림 수신 튜너 63는 전파로서 보내진 비트스트림을 수신하고 수신한 비트스트림을 디지털 네트워크 64로 송신한다. 비트스트림 수신 튜너의 구성예를 제10도에 도시한다.
우선, 수신기 63a는 보내진 전파를 안테나에 의해서 수신하고 디지털의 데이터 열을 얻는다. 비트스트림은 에러 정정 능력을 갖게 하기 위해서 어떤 방법으로 에러 정정용의 리던던시한 정보가 부가되고, 또한, 전송하는 전파에 적합한 데이터 열로 변환하기 위해서 변조되어 있다.
따라서, 수신기 63a에 의해서 수신된 데이터 열은 복조 회로 63b에서 복조되고 또한 에러 정정 회로(ECC 디코더) 63c에 의해서 에러 정정이 행해지며 소망의 비트스트림으로 된다. 이 비트스트림이 비트스트림 수신 튜너 63의 디지털 비디오 디스크 드라이브 63에서의 출력 데이터로 된다.
디지털 네트워크 64는 비트스트림의 최대 비트 레이트 보다 충분히 높은 비트레이트(예컨대 100Mbps)에서의 통신이 가능한 고속 디지털 네트워크이다.
비트스트림 복호화기 65는 디지털 네트워크 64에서 받아든 비트스트림을 동화상 신호로 변환하는 복호화기이며 전환 스위치 등을 써러 특정 비트스트림 재생 장치에서 재생된 비트스트림을 디지털 네트워크 64에서 선택적으로 받아들 수 있다.
비트스트림 복호화기 65의 구성예를 제11도에 도시한다. 이것은 상술한 MPEG라 불리는 세제 표준의 방법으로 부호화된 비트스트림을 복호화 하는 장치의 예이다.
디지털 네트워크 64에서 보내진 비트스트림은 수신 버퍼 65a에 일시 기억 된 후, 복호 회로 65b의 가변길이 복호화 회로 65b에 공급된다. 가변 길이 복호화 회로 65b는 수신 버퍼 65a에서 공급된 데이터를 가변길이 복호화 하고 움직임 벡터, 예측 모드, 예측 플래그 및 DCT 플래그를 움직임 보상 회로 65g에 또, 양자화 스텝을 역양자화 회로 65c에 각각 출력하는 동시에 복호된 화상 데이타를 역양자화 회로 65c에 출력한다.
역양자화 회로 65c는 가변길이 복호화 회로 65b에서 공급된 화상 데이터를 마찬가지로 가변길이 복호화 회로 65b에서 공급된 양자화 스텝을 따라서 역양자화 하고 IDCT 회로 65g에 출력한다. 역양자화 회로 65c에서 출력된 데이터(DCT 계수)는 IDCT 회로 65d 에서 역 DCT 처리되어 연산기 65e에 공급된다.
바꿔 병렬 회로 65i는 가변길이 복호화 회로 65b에서 공급된 DCT 플래그에 따라서 역 DCT 처리된 계수를 소정의 순서로 바꿔 병렬한다.
IDCT 회로 65d에서 공급된 화상 데이터가 I 픽쳐의 데이터인 경우, 그 데이터는 연산기 65e에서 출력되며 연산기 65e에 후에 입력되는 화상 데이터(P 또는 B 픽쳐의 데이터)의 예측 화상 데이터 생성을 위해서 프레임 메모리 65f의 전방 예측 화상부 65f-a에 공급되어 기억된다.
IDCT 회로 65d에서 공급된 화상 데이타가 그 I 프레임 전의 화상 데이터를 예측 화상 데이터로 하는 P 픽쳐의 데이터이고 전망 예측 모드의 데이터인 경우, 프레임 메모리 65f 의 전방 예측 화상부 65f-a에 기억되어 있다. 1 프레임 전의 화상 데이터(I 픽쳐의 데이터)가 판독되고 움직임 보상 회로 65g에서 가변길이 부호화 회로 65b에서 출력된 움직임 벡터에 대응하는 움직임 보상이 실시된다. 또한, 움직임 보상 회로 65g는 가변길이 복호화 회로 65b에서 출력된 프레임/피일드 예측 플래그에 따라서 프레임 메모리 65f에서 프레임 구조 또는 피일드 구조로 화상 데이터를 판독할 수 있게 되어 있다.
그리고, 연산기 65e에 있어서 IDCT 회로 84에서 공급된 화상 데이터(차분 데이터)와 가산되고 출력된다. 이 가산된 데이터, 즉, 복호된 P 픽쳐의 데이터는 연산기 65e의 후에 입력되는 화상 데이터(B 픽쳐 또는 P 픽쳐의 데이터)의 예측 화상 데이터 생성을 위해서 프레임 메모리 65f의 후방 예측 화상부 65f-b에 공급되어 기억된다.
P 픽쳐의 데이터여도 화상내 예측 모드의 데이터는 I 픽쳐의 데이터와 마찬가지로 연산기 65e에서 특히 처리는 행하지 않고 그대로 후방 예측 화상부 65f-b에 기억된다.
이 P 픽쳐는 다음의 B 픽쳐의 다음에 표시되어야 할 화상이기 때문에 이 시점에선 아직 출력되지 않는다(B 픽쳐의 후에 입력된 P 픽쳐와 B 픽쳐보다 앞서 처리되고 전송되어 있다).
IDCT 회로 65d에서 공급된 화상 데이터가 B 픽쳐의 데이터인 경우, 가변길이 복호화 회로 65b에서 공급된 예측 모드에 대응해서 프레임 메모리 65f 의 전방 예측 화상부 65f-a 에 기억되어 있는 I 픽쳐의 화상 데이터(전방 예측 모드의 경우), 후방 예측 화상부 65f-b에 기억되어 있는 P 픽쳐의 화상 데이터(후방 예측 모드의 경우), 또는 그 양쪽의 화상 데이터 (양방향 예측 모드의 경우), 또는 그 양쪽의 화상 데이터(양방향 예측 모드의 경우)가 판독되며 움직임 보상 회로 65g’에 있어서 가변길이 복호화 회로 65b에서 출력된 움직임 벡터에 대응하는 움직임 보상이 실시되어서 예측 화상이 생성된다. 단, 움직임 보상을 필요로 하지 않는 경우(화상내 예측 모드의 경우), 예측 화상은 생성되지 않는다. 또한, 움직임 보상 회로 65g는 가변길이 복호화 회로 65b 에서 출력된 프레임/피일드 예측 플래그에 따라서 프레임 메모리 65f 에서 프레임 구조 또는 필드 구조로 화상 데이터를 판독하게 되어 있다.
이같이해서 움직임 보상 회로 65g' 에서 움직임 보상이 실시된 데이터는 연산기 65e에 있어서 IDCT회로 65d의 출력에 가산된다.
단, 이 가산 출력은 B 픽쳐의 데이터이며 다른 화상의 예측 화상 생성을 위해 이용되는 일이 없기 때문에 프레임 메모리 65f에는 기억되지 않는다.
B 픽쳐의 화상이 출력된 후, 후방 예측 화상부 65f-b에 기억되어 있는 P 픽쳐의 화상 데이터가 판독되고 움직임 보상 회로 65g를 거쳐서 연산기 65e 에 공급된다. 단, 이때, 움직임 보상은 행하지 않는다.
모니터 66는 예컨대 CRT 등의 디스플레이이고 비트 스트림 복호화기 65에서 보내진 동화상 신호를 표신한다.
[실시예 2]
[비트스트림이 고정 레이트인 경우]
디지털 네트워크 64에 대해서 예컨대 디지털 VTR 같이 비트스트림 재생 장치가 송출하는 비트스트림이 고정 비트 레이트인 경우는 비트스트림 재생 장치는 그 비트 레이트로 비트 스트림의 송출을 행한다.
그러나, 디지털 네트워크 64에는 달리, 예컨대 디지털 비디오 디스크 등의 비트스트림 재생 장치가 접속되어 있기 때문에 늘 디지털 네트워크 64가 이용가능 한 상태라고는 한정할 수 없다. 다른 장치가 디지털 네트워크 64를 점유하고 있던 경우는 비트스트림 재생 장치는 기록 미디어 등에서 비트 스트림을 판독해도 즉시 , 디지털 네트워크 64에 대해서 비트 스트림을 송출할 수 없다.
또, 비트스트림 복호화 장치에 있어서도 비트스트림을 수신하려고 하고 있는 비트스트림 재생 장치 이외의 장치가 디지털 네트워크 64를 점유하고 있는 동안은 비트스트림을 받을 수 없고 복호화의 처리를 행할 수 없기 때문에 복호화기 내의 버퍼가 언더플로우를 일으킬 가능성이 있다.
제12도에 이 문제점을 해결하기 위한 기능을 가진 동화상 재생 시스템의 1 예를 도시 한다.
이 시스템에선 비트스트림 판독 장치측에 네트워크 송신용 버퍼 72 를 비트스트림 복호화 장치측에 네트워크 수신용 버퍼 73를 각각 새로 설치하므로서 이 문제점을 해결하고 있다.
비트 스트림 판독 장치 71는 소정의 비트 레이트로 기록 미디어에서 비트 스트림을 판독하고 네트워크 송신용 버퍼 72에 보낸다.
네트워크 송신용 버퍼 72는 디지털 네트워크 73가 다른 장치에 점유되어 있지 않은 상태로 되기까지 기다리고 디지털 네트워크 73가 비는대로 비트 스트림을 디지털 네트워크 73에 대해서 송신한다.
비트스트림 복호화기측에 설치된 네트워크 수신용 버퍼 74는 디지털 네트워크 73에서 소정의 비트 스트림 재생 장치에서 송신된 비트 스트림이 보내지기까지 기다리고 송신되어온 소정의 비트 스트림을 버퍼내에 저장한다.
비트 스트림 복호화기 75는 소정의 비트 레이트로 네트워크 수신용 버퍼 74에서 비트 스트림을 판독하고 복호화를 행한다.
디지털 네트위크 73는 비트 스트림의 최대 비트 레이트 보다 충분히 높은 비트레이트로의 통신이 가능하므로 이 시스템에 의해 디지털 네트워크 73에 다른 비트 스트림 재생 장치가 몇개 접속되어 있는 경우에도 문제없이 비트 스트림을 주고 받을 수 있게 된다.
[실시예 3]
[비트 스트림이 가변 레이트의 경우 1]
디지털 네트워크에 대해서 비트 스트림 재생 장치가 송출하는 비트 스트림이 가변 비트 레이트인 경우는 제12도와 같이 디지털 네트워크에 대해서 버퍼를 준비하는 시스템을 써도 비트스트림 재생 장치는 어느 레이트로 비트스트림을 디지털 네트워크에 대해서 송출해도 좋은지 모른다는 문제가 생긴다.
비트스트림 재생 장치가 디지털 네트워크에 대해서 비트스트림을 송출하는 스피드에서 지나치게 빠르면 네트워크 수신용 버퍼에 있어서 비트 스트림이 복호되는 것에 따라 비트 스트림 복호화기에 의해서 판독되는 비트스트림의 양보다 디지털 네트워크에서 보내지는 비트스트림량쪽이 많아지며 이어서 오버플로우가 생긴다.
제13도에 이 문제점을 해결하기 위한 기능을 가진 동화상 재생 시스템의 1예를 도시 한다.
비트 스트림 판독 장치 81는 최대 비트 레이트로 기록 미디어에서 비트 스트림을 판독하고 네트워크 송신용 버퍼 82에 보낸다.
네트워크 송신용 버퍼 82는 디지털 네트워크 83가 다른 장치에 점유되고 있지 않은 상태로 되기까지 기다리고 디지털 네트워크 83가 비는 대로 비트 스트림을 디지털 네트워크 83에 대해서 송신한다.
비트 스트림 복호화기측에 설치된 네트워크 송신용 버퍼 84는 디지털 네트워크 83에서 소정의 비트스트림 재생 장치에서 송신된 비트스트림이 보내지기까지 기다리고 송신된 소정의 비트 스트림을 버퍼내에 저장한다.
비트 스트림 복호화기 85는 복호화기내에 설치된 버퍼의 데이터 잔량을 참조하면서 필요한만큼 네트워크 수신용 버퍼 84에서 비트 스트림을 판독하고 부호화를 행한다.
이 경우, 비트스트림이 복호됨에 따라서 비트 스트림 복호화기 85에 의해서 판독되는 비트스트림의 양보다 디지털 네트워크 83에서 보내지는 비트스트림의 양쪽이 많기 때문에 여기까지는 네트워크 수신 버퍼 84는 곧 오버플로우를 일으키고 만다. 그곳에서 버퍼내 데이터량 감시 장치 86를 새로 설치하고 비트 스트림 재생 장치 81 에서의 데이터의 송신을 콘트롤시키므로서 이 문제에 대처한다.
버퍼내 데이터양 감시 장치 86는 네트워크 수신용 버퍼 84 내의 데이터 잔량을 감시하고 네트워크 수신용 버퍼 84가 오버플로우나 언더플로우를 일으키지 않게 디지털 네트워크 83를 거쳐서 비트 스트림 판독 장치 81 에 대해서 판독의 중단, 재개의 신호를 보낸다.
이 신호를 받고 비트 스트림 판독 장치 81는 비트 스트림의 판독의 중단 재개를 행한다.
이 처리의 흐름을 제14도∼제17도에 도시한다.
우선, 비트 스트림의 재생이 막 시작했을때는 네트워크 수신용 버퍼 84에는 데이터가 그다지 저장되어 있지 않다.
그러나, 디지털 네트워크 83에서는 최대 비트 레이트로 비트 스트림이 송신되어지기 때문에 비트 스트림의 실제의 비트 레이트가 최대 비트 레이트보다 낮은 경우는 비트 스트림 복호화기 85에 의한 네트워크 수신용 버퍼 84내의 비트 스트림의 판독이 디지털 네트워크 83에서의 비트 스트림의 송신 스피드에 미치지 못하며 네트워크 수신용 버퍼 84내의 데이터량은 서서히 증가한다(제14도).
이 상태가 계속하고 또한 네트워크 수신용 버퍼 84 가 오버플로우를 일으킬 것 같으면 버퍼내 데이터량 감시 장치 86 는 디지털 네트워크 83 를 거쳐서 비트스트림 판독 장치 81에 판독 중단의 신호를 송신한다(제15도).
버퍼내 데이터량 감시 장치 86에서 판독 중단의 신호를 수신한 비트스트림판독 장치 81는 비트 스트림의 판독을 중단한다. 이것에 의해 네트워크 수신용 버퍼 84에는 디지털 네트워크 83에서의 비트 스트림의 송신은 행해지지 않게 된다
물론, 이 동안도 비트 스트림 복호화기 85는 비트 스트림의 복호화를 행하고 있으며 그것에 따라 네트워크 수신 버퍼에서의 비트 스트림의 판독은 계속 행해지므로 네트워크 수신용 버퍼 84내의 데이터량은 강소되기 시작한다(제16도).
또한, 버퍼내 데이터량 감시 장치 86 가 판독중단의 신호를 송신해도 디지털 네트워크 83의 상태에 의해서 그 신호가 실제로 비트 스트림 판독 장치 81에 전해지기 까지엔 약간의 지연이 생기는 가능성이 있다.
곧, 네트워크 수신용 버퍼 84 내의 데이터량이 적어지며 네트워크 수신용 버퍼 84가 언더플로우를 일으키게 되면 버퍼내 데이터량 감시 장치 86는 디지털 네트워크 83를 거쳐서 비트 스트림 판독 장치 81 에 판독재개의 신호를 송신한다(제17도).
버퍼내 데이터량 감시 장치 86 에서 판독재개의 신호를 수신한 비트 스트림 판독 장치 81는 비트 스트림의 판독을 재개한다. 이래서, 다시 제14도의 상태 로 되돌아간다.
또한, 버퍼내 데이터량 감시 장치 86가 판독재개의 신호를 송신해도 디지털 네트워크 83의 상태에 의해서 그 신호가 실제로 비트 스트림 판독 장치 81에 전해지기 까지엔 약간의 지연이 생길 가능성이 있다.
또, 비트스트림 판독 장치 81가 비트 스트림의 판독을 재개하고나서도 디지털 네트워크 83의 상태에 의해선 네트워크 수신용 버퍼 84에는 곧바로는 데이터가 보내지지 않을 가능성이 있다. 그때문에 버퍼내 데이터량 감시 장치 86는 그것도 생각에 넣고 신속하게 판독재개의 신호를 보낼 필요가 있다.
이같이 해서 버퍼내 데이터량 감시 장치 86가 비트 스트림의 송신을 제어하므로서 가변 비트레이트의 비트스트림도 이 시스템으로 사용할 수 있게 된다.
[실시예 4]
[비트 스트림이 가변 레이트인 경우 2]
제18도에 실시예 3에서 말한 문제점을 해결하기 위한 기능을 가진 동화상 재생 시스템의 다른 실시예를 도시 한다.
비트 스트림 판독 장치 91는 최대 비트 레이트로 기록 미디어로 비트 스트림을 판독하고 네트워크 송신용 버퍼 92에 보낸다.
국소 디멀티플렉서 96는 네트워크 송신용 버퍼 92에서 비트스트림을 판독하고 국소 디멀티플렉서를 행한다. 이 결과, MPEG 의 비트스트림의 구조상 최상 위에 위치하는 시스템 레이어의 복호화가 행해지며 시스템 레이어에 묻어넣어지고 있는 타임 스탬프 정보가 얻어진다.
타임 스템프 정보란이 타임 스탬프 정보가 불어넣어지고 있는 부분의 비트스트림이 실제로 어느 타이밍으로 재생되는 것인가를 나타내는 파라미터이다. 이 실시예에 있어선 이 타임 스탬프 정보를 인코드로서 기록 미디어에 기록할때, 예컨대 1 프레임마다 비트 스트림의 선두에 기록할 필요가 있다.
타임 스탬프 정보는 송신 콘트롤러 97로 보내진다.
송신 콘트롤러 97는 1 프레임분의 비트 스트림을 디멀티 플렉스할때마다 얻어지는 타이밍 스탬프 정보를 국소 멀티플렉서 96 에서 얻는다.
송신 콘트롤러 97는 네트워크 송신용 버퍼 92에 대해서 우선 1 프레임째의 비트 스트림의 송신을 개시시킨다. 또한, 다음의 프레임의 선두를 나타내는 타임 스탬프를 받으면 네트워크 송신 버퍼 92에 대해서 송신 중단의 신호를 보낸다.
그리고, 송신을 개시하고나서 1 프레임분의 표시 시간, 예컨대 매초 30 프레임의 비트 스트림이면 1/30초의 시간이 경과하기까지는 비트 스트림의 송신을 중단시킨다. 소정 시간이 경과하면 비트 스트림의 재송신의 신호를 보내고 비트 스트림의 송신을 재개시킨다.
네트워크 송신용 버퍼 92는 송신 콘트롤러 97에서의 비트 스트림 송신지령을 받아서 디지털 네트워크 93가 다른 장치에 점유되어 있지 않은 상태로 되기까지 기다리고 디지털 네트워크 93가 비는 대로 비트 스트림을 디지틸 네트워크 93에 대해서 송신한다.
이 때문에 네트워크 송신용 버퍼 92에 있어선 단위시간 내에 비트 스트림 판독 장치 91에서 보내지는 비트 스트림의 양쪽이 같은 시간내에 디지털 네트워크 93에 대해서 송신하면 비트 스트림의 양보다 많아지고 만다. 따라서, 버퍼에 데이터량 감시 장치 98를 설치한다.
버퍼내 데이터량 감시 장치 98는 네트워크 송신용 버퍼 92 내의 데이터량을 감시하고 오버플로우가 일어날것 같으면 비트 스트림 판독 장치 91에 대해서 판독 중단의 신호를 송신한다. 그후, 네트워크 송신용 버퍼 92가 언더플로우를 일으킬 것 같으면 버퍼내 데이터량 감시 장치 98는 비트 스트림 판독 장치 91 에 대해서 판독 재개의 신호를 송신한다. 이래서 네트워크 송신용 버퍼 92내의 데이터량은 어느 범위내에 유지된다.
비트 스트림 복호화기측에 설치된 네트워크 수신용 버퍼 94는 디지털 네트워크 93에서 소정의 비트 스트림 재생 장치에서 송신된 비트스트림이 보내질때까지 기다리고 송신된 소정의 비트스트림을 버퍼내에 저장한다.
비트 스트림 복호화기 95는 복호화기내에 설치된 버퍼의 데이터 잔량을 참조하면서 필요한만큼 네트워크 수신용 버퍼 94에서 비트 스트림을 판독하고 복호화를 행한다
비트 스트림은 가변 비트 레이트이며, 또, 비트 스트림 중에는 복잡한 프레 임도 있으면 단순한 프레임도 있고 1 프레임 마다의 비트 스트림의 양은 모른다.
그러나, 비트 스트림의 양이 최대로 되어도 디지털 네트워크 93는 최대 비트 레이트에 대해서 충분히 고속인 비트 레이트로 통신이 가능하므로 1 프레임분의 비트 스트림의 송신에 요하는 시간은 1 프레임분의 표시시간보다 충분히 작아진다고 생각된다.
따라서, 네트워크 송신용 버퍼 92에서 디지털 네트워크 93로의 비트 스트림의 송신은 예컨대 매초 30 프레임의 비트 스트림의 경우, 1/30 초 마다 간헐적으로 행해지게 되며 이 경우, 디지털 네트워크 93내에 있어서의 비트 스트림의 송신 상태는 제19도와 같이 된다고 생각된다.
따라서, 이 시스템에선 비트 스트림 복호화기 95에 있어서 복호되는 비트 스트림의 양과 디지털 네트워크 93에서 네트워크 수신용 버퍼 94로 송신되는 비트 스트림의 양과는 단위시간 정도에선 같아지기 때문에 네트워크 수신용 버퍼 94에 있어선 오버플로우/언더플로우가 일어날 염려는 없고 실시예 3에 말한것 같은 비트 스트림 복호화기측의 버퍼내 데이터량 감시 장치는 필요 없다.
이같이 해서 송신 콘트롤러 97가 비트 스트림의 송신을 제어하는 것에 의해 가변 부트 레이트의 비트 스트림도 이 시스템으로 사용할 수 있게 된다.
[실시예 5]
[비트 스트림이 가변 레이트의 경우 3]
제20도에 실시예 3 에서 말한 문제점을 해결하기 위한 기능을 가진 동화상 재생 시스템의 또 다른 실시예를 도시 한다.
비트 스트림 판독 장치 101 는 최대 비트 레이트로 기록 미디어에서 비트 스트림을 판독하고 네트워크 송신용 버퍼 102에 보낸다.
국소 디멀티플렉서 106는 네트워크 송신용 버퍼 102에서 비트 스트림을 판독하고 국소 디멀티플렉스를 행한다.
이 결과, MPEG 의 비트 스트림의 구조상 최상위에 위치하는 시스템 제어의 복호화가 행해지며 비트 스트림이 비디오 레이어와 오디오 레이어로 나뉜다.
역 VLC 회로 107는 국소 디멀티플렉서 106에서 비트 스트림의 비디오 레이어 부분을 받아들이고 역 VLC 를 행한다.
이 결과, 비트 스트림에서 매 프레임마다 비트 스트림의 선두에 반드시 존재하는 MPEG 의 픽쳐 스타트 코드가 국소 복호된다.
픽쳐 스타트 코드는 송신 콘트롤러 108로 보내진다.
송신 콘트롤러 108는 1 프레임분의 비트 스트림을 디멀티 플렉스하고 비디오 레이어의 부분을 역 VLC 회로 107에서 얻는다.
송신 콘트롤러 108 는 네트워크 송신용 버퍼에 대해서 우선, 1 프레임째의 비트 스트림의 송신을 개시시킨다. 또한, 다음 프레임의 선두를 나타내는 픽쳐 스타트 코드를 받아들면 네트워크 송신 버퍼 102에 대해서 송신중단의 신호를 보낸다.
그리고, 송신을 개시하고나서 1 프레임분의 표시 시간, 예컨대 매초 30 프레임의 비트 스트림이면 1/30초의 시간이 경과하기 까지는 비트 스트림의 송신을 중단시킨다. 소정 시간이 경과하거든 비트 스트림의 재송신의 신호를 보내고 비트 스트림의 송신을 재개시킨다.
네트워크 송신용 버퍼 102는 송신 콘트롤러 108에서의 비트 스트림 송신지령을 받아서 디지털 네트워크 103가 다른 장치에 점유되고 있지 않은 상태로 되기 까지 기다리고 디지털 네트워크 103가 비는 대로 비트 스트림을 디지털 네트워크 103에 대해서 송신한다.
여기부터 앞은 실시예 4의 경우와 전혀 마찬가지로 되므로 버퍼에 데이터량 감시 장치 109의 동작, 및 디지털 네트워크 103내에 있어서의 재생 비트 스트림의 송신 상태등에 대해서 설명을 생략한다.
비트 스트림 복호화기측에 설치된 네트워크 수신용 버퍼 104 는 디지털 네트워크 103에서 소정의 비트 스트림 재생 장치에서 송신된 비트 스트림이 보내지기까지 기다리고 송신된 소정의 비트 스트림을 버퍼내에 저장한다.
비트 스트림 복호화기 105는 복호화기내에 설치된 버퍼의 데이터 잔량을 참조하면서 필요한만큼 네트워크 수신용 버퍼 104에서 비트 스트림을 판독하고 복호화를 행한다.
따라서, 이 시스템에선 비트 스트림 복호화기 95에 있어서 복호되는 비트 스트림의 양과 디지털 네트워크 93 에서의 네트워크 수신용 버퍼 94 로 송신되는 비트 스트림의 양과는 단위시간당에선 같아지므로 네트워크 수신용 버퍼 94에 있어선 오버플로우/언더플로우가 일어날 염려는 없고 실시예 3에서 말한대로 비트 스트림 복호화기측의 버퍼내 데이터량 감시 장치는 필요 없다.
따라서, 이 시스템에서도 비트 스트림 복호화기 105에 있어서 복호되는 비트 스트림의 양과 디지털 네트워크 103에서 네트워크 수신용 버퍼 104로 송신되는 비트 스트림의 양과는 단위시간당에선 같아지므로 네트워크 수신용 버퍼 104에 있어선 오버플로우/언더플로우가 일어날 염려는 없고 실시예 3에서 말한것 같은 비트 스트림 복호화기측의 버퍼에 데이터량 감시 장치는 필요치 않다.
이같이 해서 송신 콘트롤러 108가 비트 스트림의 송신을 제어하는 것에 의해서 가변 비트 레이트의 비트 스트림도 이 시스템으로 사용할 수 있게 된다.
[실시예 6]
실시예 4 및 실시예 5에 있어선 송신 단위를 1 프레임 마다로 했는데 이 단위는 별로 1 프레임마다일 필요는 없고, 예컨대 IGOP 마다등으로 하는 것도 가능하다. 이 경우, 네트워크 송신용 버퍼 , 및 네트워크 수신용 버퍼의 용량은 단위로 되는 시간에 따라서 적당량 크게할 필요가 있다.
또한, 실시예 3-6의 시스템에 있어선 고정 비트 레이트의 비트 스트림도 당연히 이용가능하다.
[실시예 7]
본발명에 의한 동화상 기록/재생 시스템을 써서 예컨대 디지털 VTR 같은 비트 스트림 기록 장치에 비트 스트림을 기록하는 경우, 비트 스트림 기록 장치는 비트 스트림을 수신하려는 비트 스트림 재생 장치이외의 장치가 디지털 네트워크를 접유하고 있는 동안은 비트 스트림을 받을수 없고 기록이 잘 행해지지 않는다는 문제가 있다.
제21도에 본 발명에 의한 동화상 기록/재생 시스템을 써서 예컨대 디지털 VTR 같은 비트 스트림 기록 장치가 받는 비트 스트림이 고정 레이트인 비트 스트림 기록 장치로 다른 고정 비트 스트림을 재생하는 비트 스트림 재생 장치에서 재생된 비트 스트림을 기록하는 경우의 시스템의 구성예를 도시한다.
이 시스템에선 비트 스트림 판독 장치측에 네트워크 송신용 버퍼 112를 비트 스트림 기록 장치측에 네트워크 수신용 버퍼 116를 각각 서로 설치하므로서 이 문제점을 해결하고 있다.
비트 스트림 판독 장치 111는 소정의 비트 레이트로 기록 미디어에서 비트 스트림을 판독하고 네트워크 송신용 버퍼 112에 보낸다.
네트워크 송신용 버퍼 112는 디지털 네트워크 113가 다른 장치에 점유되어있지 않은 상태로 되기까지 기다리고 디지털 네트워크 113가 비는 대로 비트 스트림을 디지털 네트워크 113에 대해서 송신한다.
비트 스트림 복호화기측에 설치된 네트워크 수신용 버퍼 114는 디지털 네트워크 113에서 소정의 비트 스트림 재생 장치에서 송신된 비트 스트림이 보내지기 까지 기다리고 송신된 소정의 비트 스트림을 버퍼내에 저장한다.
비트 스트림 복호화기 115 는 소정의 비트 레이트로 네트워크 수신용 버퍼 114 에서 비트 스트림을 판독하고 복호화를 행한다.
다만, 비트 스트림의 기록만을 목적으로 하는 경우는 네트워크 수신용 버퍼 114, 비트 스트림 복호화기 115 등, 동화상 표시 장치측의 장치는 반드시 필요치 않다.
비트 스트림 기록 장치측에 설치된 네트워크 수신용 버퍼 116는 디지털 네트워크 113에서 소정의 비트 스트림 재생 장치에서 송신된 비트 스트림이 보내지기까지 기다리고 송신된 소정의 비트 스트림을 버퍼내에 저장한다.
비트 스트림 기록 장치 117는 소정의 비트 레이트로 네트워크 수신용 버퍼 116에서 비트 스트림을 판독하고 기록 미디어에 기록한다.
디지털 네트워크 113는 비트 스트림의 최대 비트 레이트 보다 충분히 높은 비트 레이트로 통신이 가능하므로 이 시스템에 의해 디지털 네트워크 113에 다른 비트 스트림 재생 장치가 몇개 접속되어 있는 경우에도 문제없이 비트 스트림을 주고받을 수 있게 된다.
(1) 본 발명에 의한 동화상 기록/재생 시스템에 있어선 비트 스트림 판독 장치, 비트 스트림 복호화 장치, 비트 스트림 기록 장치를 디지털 네트워크를 결합하기 위해 동화상 표시 장치측에 1개, 비트 스트림 복호화 장치가 있으면 좋으며 비트 스트림 복호화 장치나 동화상 부호화 장치를 위한 비용이 저감된다.
(2) 비트 스트림을 복호화하는 장치가 버퍼의 데이터 잔량을 감시하고 그 잔량에 의해서 디지털 네트워크를 통해서 비트 스트림 송신/송신 중단의 신호를 보내고 비트 스트림을 판독하는 장치가 그 신호를 디지털 네트워크를 통해서 받아들고 그 신호에 의해서 비트 스트림 송신/송신 중단을 절환하는것 또는 비트 스트림을 판독하는 장치가 판독한 비트 스트림에서 그 비트 스트림이 표시되는 타이밍 정보를 꺼내고 그 타이밍 정보에 의거해서 간헐적으로 터지털 네트워크에 비트 스트림을 송신하는 것에 의해서 본 발명 같이 디지털 네트워크를 거쳐서 비트 스트림의 송수신을 행하는 경우에 있어서도 가변 레이트의 비트 스트림이 사용가능으로 된다.

Claims (42)

  1. 부호화함으로써 생성된 화상 데이타를 포함한 비트 스트림의 전송방법에 있어서, 상기 비트스트림이 기록된 기록미디어 또는 전파로부터 상기 비트스트림을 재생하고, 상기 재생된 비트스트림을 고속의 디지탈 네트워크에 송출하고, 상기 고속의 디지탈 네트워크를 거쳐 전송된 상기 비트 스트림을 수신하고, 상기 수신된 비트스트림을 복호화 또는 기록하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 재생된 비트스트림을 송신 버퍼에 기억하고, 상기 송신 버퍼에서 상기 비트 스트림을 판독하여 상기 고속의 디지탈 네트워크에 송출하고, 상기 수신된 비트 스트림을 수신 버퍼에 기억하고, 상기 수신 버퍼로부터 상기 비트 스트림을 판독하여 상기 복호화 또는 기록을 행하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 비트 스트림을 상기 기록 미디어로부터 고정 비트 레이트로 재생하여, 상기 송신 버퍼에 상기 재생된 비트 스트림을 고정 비트 레이트로 기억하여, 상기 수신 버퍼에서 상기 비트 스트림을 고정 비트 레이트로 판독해내는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 비트 스트림은 가변 비트 레이트로 부호화된 데이타이며, 상기 비트 스트림을 상기 기록 미디어로부터 최대 비트 레이트로 재생하고, 상기 송신 버퍼에 상기 재생된 비트 스트림을 최대 비트 레이트로 기억하고, 소정의 제어 신호에 의해 상기 비트 스트림의 재생을 제어하고, 상기 수신 버퍼로부터 상기 비트 스트림을 가변 비트 레이트로 판독해내는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 수신 버퍼의 데이타 축적량에 의거해, 상기 소정의 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 송신 버퍼 데이타 축적량을 검출하고, 상기 데이타 축적량에 의거해 상기 소정의 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 방법.
  7. 제4항에 있어서, 상기 송신 버퍼에 기억된 상기 비트 스트림을 판독하고, 상기 판독한 비트 스트림에서, 소정 시간분의 데이타 마다 부가된 MPEG 방식의 타임 스탬프 정보를 검출하고, 상기 타임 스탬프 정보에 의거해, 상기 송신 버퍼의 송신 타이밍을 제어 하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 방법.
  8. 제4항에 있어서, 상기 송신 버퍼에 기억된 상기 비트 스트림을 판독하고, 상기 판독한 비트 스트림에서 소정의 화상 데이타 단위마다 부가된 MPEG 방식의 스타트 코드를 검출하고, 상기 스타트 코드에 의거해, 상기 송신 버퍼의 송신 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 방법.
  9. 부호화함으로써 생성된 화상 데이타를 포함하는 비트 스트림의 전송방법 에 있어서, 상기 비트 스트림이 기록된 기록미디어 또는 전파로부터 상기 비트 스트림을 재생하고, 상기 재생된 비트 스트림을 고속의 디지탈 네트워크로 송출하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 재생된 비트 스트림을 송신 버퍼에 기억하고, 상기 송신 버퍼에서 상기 비트 스트림을 판독하여 상기 고속의 디지탈 네트워크에 송출하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 비트 스트림을 상기 기록미디어로부터 고정 비트 레이트로 재생하고, 상기 송신 버퍼에 상기 재생된 비트 스트림을 고정 비트 레이트로 기억하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 비트 스트림은 가변 비트 레이트로 부호화된 데이타이며, 상기 비트 스트림을 상기 기록 미디어로부터 최대 비트 레이트로 재생하고, 상기 송신 버퍼에 상기 재생된 비트 스트림을 최대 비트 레이트로 기억하고, 소정의 제어 신호에 의해 상기 비트 스트림의 재생을 제어하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 소정의 제어 신호는, 상기 고속의 네트워크로부터 상기 비트 스트림을 수신하는 수신 버퍼의 데이타 축적량에 의거한 신호인 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 송신 버퍼의 데이타 축적량을 검출하고, 상기 데이타 축적량에 의거해 상기 소정의 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 방법.
  15. 제12항에 있어서, 상기 송신 버퍼에 기억된 상기 비트 스트림을 판독하고, 상기 판독한 비트 스트림에서, 소정 시간분의 데이타마다 부가된 MPEG 의 타임 스탬프 정보를 검출하고, 상기 타임 스탬프 정보에 의거해, 상기 송신 버퍼의 송신 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 방법.
  16. 제12항에 있어서, 상기 송신 버퍼에 기억된 상기 비트 스트림을 판독하고, 상기 판독한 비트 스트림에서 소정의 화상 데이타 단위마다 부가된 MPEG 의 스타트 코드를 검출하고, 상기 스타트 코드에 의거해, 상기 송신 버퍼의 송신 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 방법.
  17. 부호화함으로써 생성된 화상 데이타를 포함하는 비트 스트림의 전송방법에 있어서, 고속의 디지탈 네트워크를 거쳐 전송된 상기 비트 스트림을 수신하고, 상기 비트 스트림을 복호화 또는 기록하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 수신된 비트 스트림을 수신 버퍼에 기억해, 상기 수신 버퍼에서 상기 비트 스트림을 판독하여 상기 복호화 또는 기록을 행하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 수신 버퍼에서 상기 비트 스트림을 고정 비트 레이트로 판독하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 수신 버퍼에서 상기 비트 스트림을 가변 비트 레이트로 판독하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 방법.
  21. 제18항에 있어서, 상기 수신 버퍼에서 상기 비트 스트림을 가변 비트 레이트로 판독하고, 상기 수신 버퍼의 데이타 축적량에 의거해 송신측의 송신을 제어하기 위한 소정의 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 방법.
  22. 부호화함으로써 생성된 화상 데이타를 포함하는 비트 스트림의 전송 시스템 에 있어서, 고속의 디지탈 네트워크와, 상기 비트 스트림이 기록된 기록 미디어 또는 전파에서 상기 비트 스트림을 재생하는 재생 수단과, 상기 재생된 비트 스트림을 상기 고속의 디지탈 네트워크에 송출하는 송신 수단과, 상기 고속의 디지탈 네트워크를 거쳐 전송된 상기 비트 스트림을 수신하는 수신 수단과, 상기 수신된 비트 스트림을 복호화 또는 기록하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 시스템.
  23. 제22항에 있어서, 상기 송신 수단은 상기 재생된 비트 스트림을 기억하여, 상기 기억된 비트 스트림을 판독하는 송신 버퍼이며, 상기 수신 수단은, 수신된 비트 스트림을 기억해, 상기 기억된 비트 스트림을 판독하는 수신 버퍼인 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 시스템.
  24. 제23항에 있어서, 상기 재생 수단은, 상기 비트 스트림을 상기 기록 미디어에서 고정 비트 레이트로 재생하고, 상기 송신 버퍼는, 상기 재생된 비트 스트림을 고정 비트 레이트로 기억하고, 상기 수신 버퍼는 상기 비트 스트림을 고정 비트 레이트로 판독하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 시스템.
  25. 제23항에 있어서, 상기 비트 스트림은 가변 비트 레이트로 부호화된 데이타이며, 상기 재생수단은, 상기 비트 스트림을 상기 기록 미디어에서 최대 비트 레이트로 재생함과 동시에 소정의 제어 신호에 의해 재생이 제어되고, 상기 송신 버퍼는, 상기 재생된 비트 스트림을 최대 비트 레이트로 기억하고, 상기 수신 버퍼는, 상기 비트 스트림을 가변 비트 레이트로 판독하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 시스템.
  26. 제23항에 있어서, 상기 수신 버퍼의 데이타 축적량에 의거해, 상기 소정의 제어신호를 생성하는 제어수단을 갖는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 시스템.
  27. 제23항에 있어서, 상기 송신 버퍼의 데이타 축적량에 의거해, 상기 소정의 제어신호를 생성하는 제어수단을 갖는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 시스템.
  28. 제23항에 있어서, 상기 송신 버퍼에 기억된 상기 비트 스트림에서, 소정 시간분의 데이터마다 부가된 MPEG 방식의 타임 스탬프 정보를 검출하는 검출 수단과, 상기 타임 스탬프 정보에 의거해, 상기 송신 버퍼의 송신 타이밍을 제어하는 제어수단을 갖는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 시스템.
  29. 제23항에 있어서, 상기 송신 버퍼에 기억된 상기 비트 스트림에서 소정의 화상 데이타 단위마다 부가된 MPEG 방식의 스타트 코드를 검출하는 검출 수단과, 상기 스타트 코드에 의거해, 상기 송신 버퍼의 송신 타이밍을 제어하는 제어수단을 갖는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 시스템.
  30. 부호화함으로써 생성된 화상 데이타를 포함하는 비트 스트림의 전송장치에 있어서, 상기 비트 스트림이 기록된 기록미디어 또는 전파에서 상기 비트 스트림을 재생하는 재생 수단과, 상기 재생된 비트 스트림을 고속의 디지탈 네트워크로 송출하는 송신수단을 갖는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 장치.
  31. 제30항에 있어서, 상기 송신 수단은, 상기 재생된 비트스트림을 기억하고, 상기 기억된 비트스 트림을 판독하는 송신 버퍼인 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 장치.
  32. 제31항에 있어서, 상기 재생수단은, 상기 비트 스트림을 상기 기록미디어 에서 고정 비트 레이트로 재생하고, 상기 송신 버퍼는 상기 재생된 비트스트림을 고정 비트 레이트로 기억하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 장치.
  33. 제31항에 있어서, 상기 비트 스트림은 가변 비트 레이트로 부호화 된 데이타이며, 상기 재생 수단은, 상기 비트 스트림을 상기 기록 미디어로부터 최대 비트 레이트로 재생함과 동시에, 소정의 제어 신호에 의해 상기 비트 스트림의 재생이 제어되고, 상기 송신 버퍼는 상기 재생된 비트 스트림을 최대 비트 레이트로 기억하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 장치.
  34. 제33항에 있어서, 상기 소정의 제어 신호는, 상기 고속의 네트워크로부터 상기 비트 스트림을 수신하는 수신 버퍼의 데이타 축적량에 의거한 신호인 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 장치.
  35. 제33항에 있어서, 상기 송신 버퍼의 데이타 축적량에 의거해 상기 소정의 제어 신호를 생성하는 제어수단을 갖는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 장치.
  36. 제33항에 있어서, 상기 송신 버퍼에 기록된 상기 비트 스트림에서, 소정 시간분의 데이타마다 부가된 MPEG 의 타임 스탬프 정보를 검출하는 검출 수단과, 상기 타임 스탬프 정보에 의거해, 상기 송신 버퍼의 송신 타이밍을 제어하는 제어수단을 갖는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 장치.
  37. 제33항에 있어서, 상기 송신 버퍼에 기억된 상기 비트 스트림에서 소정의 화상 데이타 단위마다 부가된 MPEG의 스타트 코드를 검출하는 검출 수단과, 상기 스타트 코드에 의거해, 상기 송신 버퍼의 송신 타이밍을 제어하는 제어수단을 갖는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 장치.
  38. 부호화함으로써 생성된 화상 데이타를 포함하는 비트 스트림의 전송장치에 있어서, 고속의 디지탈 네트워크를 거쳐 전송된 상기 비트 스트림을 수신하는 수신 수단과, 상기 수신된 비트 스트림을 복호화 또는 기록하는 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 장치.
  39. 제38항에 있어서, 상기 수신 수단은, 수신된 비트 스트림을 기억하고, 상기 기억된 비트 스트림을 판독하는 수신 버퍼인 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 장치.
  40. 제39항에 있어서, 상기 수신 버퍼에서 상기 비트 스트림을 고정 비트 레이트로 판독하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 장치.
  41. 제39항에 있어서, 상기 수신 버퍼에서 상기 비트 스트림을 가변 비트 레이트로 판독하는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 장치.
  42. 제39항에 있어서, 상기 수신 버퍼에서 상기 비트 스트림을 가변 비트 레이트로 판독하며, 상기 수신 버퍼의 데이타 축적량에 의거해, 송신측의 송신을 제어하기 위한 소정의 제어 신호를 생성하는 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 비트 스트림의 전송 장치.
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