JPH10191331A - 画像データの符号化方法及び装置 - Google Patents
画像データの符号化方法及び装置Info
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- JPH10191331A JPH10191331A JP34611696A JP34611696A JPH10191331A JP H10191331 A JPH10191331 A JP H10191331A JP 34611696 A JP34611696 A JP 34611696A JP 34611696 A JP34611696 A JP 34611696A JP H10191331 A JPH10191331 A JP H10191331A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 デコーダ側でＶＢＶバッファの破綻を生じさ
せることなく、ビットストリームの状態で切り換え可能
とし、画質劣化を防ぎながら、システム構成の簡略化を
図る。 【解決手段】 エンコーダ１２は、ＶＴＲ１１からの画
像データを複数ピクチャ毎にＧＯＰ（グループオブピク
チャ）としてピクチャ間の相関性を利用して圧縮符号化
する。このエンコーダ１２からの圧縮符号化データのビ
ットレートをビットレートデコーダ１７で検出し、検出
されたビットレートに基づいてスタッフィングビット発
生手段１９がスタッフィングビットを加算器１４に送っ
て、圧縮符号化データの２ＧＯＰ単位でデータ量を固定
長化する。
せることなく、ビットストリームの状態で切り換え可能
とし、画質劣化を防ぎながら、システム構成の簡略化を
図る。 【解決手段】 エンコーダ１２は、ＶＴＲ１１からの画
像データを複数ピクチャ毎にＧＯＰ（グループオブピク
チャ）としてピクチャ間の相関性を利用して圧縮符号化
する。このエンコーダ１２からの圧縮符号化データのビ
ットレートをビットレートデコーダ１７で検出し、検出
されたビットレートに基づいてスタッフィングビット発
生手段１９がスタッフィングビットを加算器１４に送っ
て、圧縮符号化データの２ＧＯＰ単位でデータ量を固定
長化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、入力画像データの
複数ピクチャ毎にＧＯＰ（グループオブピクチャ）にま
とめてピクチャ間の相関性を利用して圧縮符号化するよ
うな画像データの符号化方法及び装置に関する。
複数ピクチャ毎にＧＯＰ（グループオブピクチャ）にま
とめてピクチャ間の相関性を利用して圧縮符号化するよ
うな画像データの符号化方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年において、例えば、画像信号や音響
信号を、所定の標準規格の圧縮方式を用いて圧縮してデ
ィジタルのビットストリームデータを生成し、必要に応
じてこれらを多重化して伝送することが行われる。
信号を、所定の標準規格の圧縮方式を用いて圧縮してデ
ィジタルのビットストリームデータを生成し、必要に応
じてこれらを多重化して伝送することが行われる。
【０００３】例えば、画像データを蓄積し伝送するいわ
ゆるビデオサーバーにおいては、動画像信号をそのまま
ディジタル化するとデータ量が膨大となるため、それを
限られた蓄積容量や伝送路で効率良く蓄積し伝送するた
めには、データの圧縮符号化が必要となる。
ゆるビデオサーバーにおいては、動画像信号をそのまま
ディジタル化するとデータ量が膨大となるため、それを
限られた蓄積容量や伝送路で効率良く蓄積し伝送するた
めには、データの圧縮符号化が必要となる。
【０００４】このような動画像圧縮のための標準規格の
代表的な例として、ＭＰＥＧ（Moving Picture Coding
Experts Group ）規格を挙げることができる。このＭＰ
ＥＧとは、ＩＳＯ／ＩＥＣ ＪＴＣ１／ＳＣ29（Intern
ational Organization for Standardization / Interna
tional Electrotechnical Commission, Joint Technica
l Committee 1 / Sub Committee 29：国際標準化機構／
国際電気標準会議 合同技術委員会１／専門部会２９）
のメディア統合系動画像圧縮符号化の検討組織（Moving
Picture Experts Group）の略称であり、ＭＰＥＧ１標
準としてISO11172が、ＭＰＥＧ２標準としてISO13818が
ある。これらの国際標準において、マルチメディア多重
化の項目でISO11172-1及びISO13818-1が、映像の項目で
ISO11172-2及びISO13818-2が、また音声の項目でISO111
72-3及びISO13818-3がそれぞれ標準化されている。
代表的な例として、ＭＰＥＧ（Moving Picture Coding
Experts Group ）規格を挙げることができる。このＭＰ
ＥＧとは、ＩＳＯ／ＩＥＣ ＪＴＣ１／ＳＣ29（Intern
ational Organization for Standardization / Interna
tional Electrotechnical Commission, Joint Technica
l Committee 1 / Sub Committee 29：国際標準化機構／
国際電気標準会議 合同技術委員会１／専門部会２９）
のメディア統合系動画像圧縮符号化の検討組織（Moving
Picture Experts Group）の略称であり、ＭＰＥＧ１標
準としてISO11172が、ＭＰＥＧ２標準としてISO13818が
ある。これらの国際標準において、マルチメディア多重
化の項目でISO11172-1及びISO13818-1が、映像の項目で
ISO11172-2及びISO13818-2が、また音声の項目でISO111
72-3及びISO13818-3がそれぞれ標準化されている。
【０００５】ここで、画像圧縮符号化規格としてのISO1
1172-2又はISO13818-2においては、画像信号を、ピクチ
ャ（フレーム又はフィールド）単位で、画像の時間およ
び空間方向の相関を利用して、圧縮符号化を行うもので
ある。
1172-2又はISO13818-2においては、画像信号を、ピクチ
ャ（フレーム又はフィールド）単位で、画像の時間およ
び空間方向の相関を利用して、圧縮符号化を行うもので
ある。
【０００６】ＭＰＥＧシステムでは、仮想的なデコーダ
のモデル（ＳＴＤ：システムターゲットデコーダ）が規
定されていて、エンコーダからの多重化システムストリ
ームは、このＳＴＤにおいて正しく、すなわちバッファ
の破綻をきたさないように、復号されるものとして定義
されている。この仮想的なデコーダ側のバッファの入出
力モデルは、ＶＢＶ（Video Buffering Verifier）モデ
ルとして、ISO/IEC 11172-2 Annex C またはISO/IEC 13
818-2 Annex C に記述されており、このＶＢＶモデルの
バッファは、ＶＢＶバッファと称される。デコーダのＶ
ＢＶバッファサイズは、ＭＰＥＧビットストリームの中
の "vbv_buffer_size"で指示される。その標準的な大き
さは、例えばMP@ML（Main Profile at Main Level）の
場合では、1.75 Mbit である。
のモデル（ＳＴＤ：システムターゲットデコーダ）が規
定されていて、エンコーダからの多重化システムストリ
ームは、このＳＴＤにおいて正しく、すなわちバッファ
の破綻をきたさないように、復号されるものとして定義
されている。この仮想的なデコーダ側のバッファの入出
力モデルは、ＶＢＶ（Video Buffering Verifier）モデ
ルとして、ISO/IEC 11172-2 Annex C またはISO/IEC 13
818-2 Annex C に記述されており、このＶＢＶモデルの
バッファは、ＶＢＶバッファと称される。デコーダのＶ
ＢＶバッファサイズは、ＭＰＥＧビットストリームの中
の "vbv_buffer_size"で指示される。その標準的な大き
さは、例えばMP@ML（Main Profile at Main Level）の
場合では、1.75 Mbit である。
【０００７】図５は、このようなＭＰＥＧ規格を用いた
従来における画像データの符号化システムの構成例を示
している。この図５において、ＶＴＲ１０１からのベー
スバンドビデオ信号としての画像データは、ＭＰＥＧ２
のエンコーダ１０２に送られて圧縮符号化され、いわゆ
るＭＰＥＧビットストリームとしてサーバー１０３に送
られる。サーバー１０３は、供給された圧縮画像データ
をハードディスク等に蓄積して、要求に応じて複数の系
統のデコーダ１０４ａ〜１０４ｎに画像データのビット
ストリームを供給する。デコーダ１０４ａ〜１０４ｎで
それぞれ伸張処理された複数系統の画像データのベース
バンド信号は、ルーター１０５に送られて切り換えら
れ、エンコーダ１０６に送られてＭＰＥＧ２の圧縮符号
化処理が施され、ＭＰＥＧビットストリームとして取り
出されて伝送される。
従来における画像データの符号化システムの構成例を示
している。この図５において、ＶＴＲ１０１からのベー
スバンドビデオ信号としての画像データは、ＭＰＥＧ２
のエンコーダ１０２に送られて圧縮符号化され、いわゆ
るＭＰＥＧビットストリームとしてサーバー１０３に送
られる。サーバー１０３は、供給された圧縮画像データ
をハードディスク等に蓄積して、要求に応じて複数の系
統のデコーダ１０４ａ〜１０４ｎに画像データのビット
ストリームを供給する。デコーダ１０４ａ〜１０４ｎで
それぞれ伸張処理された複数系統の画像データのベース
バンド信号は、ルーター１０５に送られて切り換えら
れ、エンコーダ１０６に送られてＭＰＥＧ２の圧縮符号
化処理が施され、ＭＰＥＧビットストリームとして取り
出されて伝送される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うなＭＰＥＧ１（ISO11172-2）、ＭＰＥＧ２（ISO13818
-2）の規格に基づいて圧縮符号化された画像データのビ
ットストリームは、数秒から数分程度でマクロ的に見れ
ば固定レートになっているが、ＭＰＥＧビットストリー
ムの基本単位である１ＧＯＰ（Group Of Picture）で見
ると可変長データである。
うなＭＰＥＧ１（ISO11172-2）、ＭＰＥＧ２（ISO13818
-2）の規格に基づいて圧縮符号化された画像データのビ
ットストリームは、数秒から数分程度でマクロ的に見れ
ば固定レートになっているが、ＭＰＥＧビットストリー
ムの基本単位である１ＧＯＰ（Group Of Picture）で見
ると可変長データである。
【０００９】すなわち、図６はＭＰＥＧビットストリー
ムの具体例を示しており、１ＧＯＰは、いわゆるＩピク
チャ（フレーム内符号化画像）、Ｐピクチャ（順方向予
測符号化画像）、及びＢピクチャ（双方向予測符号化画
像）を所定の順序に並べた１５ピクチャから成るが、画
像が複雑である場合と簡単である場合とで、Ｉピクチ
ャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャの各ピクチャのデータ量が
異なるため、各ＧＯＰのデータ長が異なる。
ムの具体例を示しており、１ＧＯＰは、いわゆるＩピク
チャ（フレーム内符号化画像）、Ｐピクチャ（順方向予
測符号化画像）、及びＢピクチャ（双方向予測符号化画
像）を所定の順序に並べた１５ピクチャから成るが、画
像が複雑である場合と簡単である場合とで、Ｉピクチ
ャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャの各ピクチャのデータ量が
異なるため、各ＧＯＰのデータ長が異なる。
【００１０】このようなビットストリームを複数用い
て、例えばビットストリームの状態で切り換えて一本化
しても、デコーダ内のＶＢＶバッファがいずれはオーバ
ーフロー又はアンダーフローして、破綻してしまう恐れ
がある。
て、例えばビットストリームの状態で切り換えて一本化
しても、デコーダ内のＶＢＶバッファがいずれはオーバ
ーフロー又はアンダーフローして、破綻してしまう恐れ
がある。
【００１１】このため、上記図５に示すように、ルータ
ー１０５の入力側にデコーダ１０４ａ〜１０４ｎを設け
て、サーバー１０３からのＭＰＥＧビットストリームを
ベースバンドビデオ信号にデコードすると共に、ルータ
ー１０５の出力側にエンコーダ１０６を設けて、ルータ
ー１０５からのベースバンドビデオ信号をＭＰＥＧビッ
トストリームにエンコードすることが必要となり、構成
が複雑化してコストアップを招いており、またデコー
ド、エンコードを余分に行うため画質劣化の原因ともな
っている。
ー１０５の入力側にデコーダ１０４ａ〜１０４ｎを設け
て、サーバー１０３からのＭＰＥＧビットストリームを
ベースバンドビデオ信号にデコードすると共に、ルータ
ー１０５の出力側にエンコーダ１０６を設けて、ルータ
ー１０５からのベースバンドビデオ信号をＭＰＥＧビッ
トストリームにエンコードすることが必要となり、構成
が複雑化してコストアップを招いており、またデコー
ド、エンコードを余分に行うため画質劣化の原因ともな
っている。
【００１２】本発明は、上述した実情に鑑みてなされた
ものであり、圧縮符号化されたビットストリームのまま
で切り換えてもデコーダ側でのＶＢＶバッファの破綻を
生じることがなく、ビデオサーバーやルーターに適用し
た場合に画質劣化やコストアップを防止し得るような画
像データの符号化方法及び装置を提供することを目的と
するものである。
ものであり、圧縮符号化されたビットストリームのまま
で切り換えてもデコーダ側でのＶＢＶバッファの破綻を
生じることがなく、ビデオサーバーやルーターに適用し
た場合に画質劣化やコストアップを防止し得るような画
像データの符号化方法及び装置を提供することを目的と
するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、入力画像データの複数ピクチャを符号
化の単位となるＧＯＰ（グループオブピクチャ）として
ピクチャ間の相関性を利用して圧縮符号化し、圧縮符号
化されたデータのビットレートを検出し、検出されたビ
ットレートに基づいて上記圧縮符号化データの２ＧＯＰ
単位で固定長化することを特徴としている。
解決するために、入力画像データの複数ピクチャを符号
化の単位となるＧＯＰ（グループオブピクチャ）として
ピクチャ間の相関性を利用して圧縮符号化し、圧縮符号
化されたデータのビットレートを検出し、検出されたビ
ットレートに基づいて上記圧縮符号化データの２ＧＯＰ
単位で固定長化することを特徴としている。
【００１４】固定長化は、２ＧＯＰ単位で一定のデータ
量に不足する分をスタッフィングビットで埋めることが
挙げられる。
量に不足する分をスタッフィングビットで埋めることが
挙げられる。
【００１５】また、圧縮符号化には、いわゆるＭＰＥＧ
（ＭＰＥＧ１及びＭＰＥＧ２）規格の符号化を採用する
ことが挙げられる。
（ＭＰＥＧ１及びＭＰＥＧ２）規格の符号化を採用する
ことが挙げられる。
【００１６】圧縮符号化データのビットストリームの２
ＧＯＰ単位で固定長化することにより、この固定長化さ
れた２ＧＯＰ単位でビットストリームを切り換えても、
デコーダ側でのＶＢＶバッファが破綻することがなくな
る。
ＧＯＰ単位で固定長化することにより、この固定長化さ
れた２ＧＯＰ単位でビットストリームを切り換えても、
デコーダ側でのＶＢＶバッファが破綻することがなくな
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明に係る画像データの符号化
方法が適用される画像データの符号化装置の実施の形態
について、図面を参照しながら説明する。
方法が適用される画像データの符号化装置の実施の形態
について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】図１は、本発明の実施の形態となる画像デ
ータの符号化装置を用いたシステムを示すブロック図で
ある。
ータの符号化装置を用いたシステムを示すブロック図で
ある。
【００１９】この図１において、番組やＣＭの画像デー
タをベースバンドビデオ信号として再生するＶＴＲ１１
からのビデオ信号は、例えば前述したＭＰＥＧ２で圧縮
処理するエンコーダ１２に送られて圧縮処理され、ＦＩ
ＦＯ（First In First Out）のメモリ１３を介して加算
器１４に送られて後述するスタッフィングビットが付加
され、ビデオサーバー１５に送られる。ビデオサーバー
１５は、圧縮画像データであるＭＰＥＧビットストリー
ムをハードディスク等に蓄積して、送出スケジュールの
要求に応じて複数の系統に圧縮画像データのＭＰＥＧビ
ットストリームを供給するものである。サーバー１５か
らの複数系統のＭＰＥＧビットストリームは、ルーター
１６に送られてスイッチングされ、取り出される。
タをベースバンドビデオ信号として再生するＶＴＲ１１
からのビデオ信号は、例えば前述したＭＰＥＧ２で圧縮
処理するエンコーダ１２に送られて圧縮処理され、ＦＩ
ＦＯ（First In First Out）のメモリ１３を介して加算
器１４に送られて後述するスタッフィングビットが付加
され、ビデオサーバー１５に送られる。ビデオサーバー
１５は、圧縮画像データであるＭＰＥＧビットストリー
ムをハードディスク等に蓄積して、送出スケジュールの
要求に応じて複数の系統に圧縮画像データのＭＰＥＧビ
ットストリームを供給するものである。サーバー１５か
らの複数系統のＭＰＥＧビットストリームは、ルーター
１６に送られてスイッチングされ、取り出される。
【００２０】また、エンコーダ１２からのＭＰＥＧビッ
トストリームのビットレートを、ビットレートデコーダ
１７により検出している。エンコーダ１２では、映像信
号を目標ビットレートになるようにエンコードしている
が、必ずしも一定長とはならないので、目標との誤差を
ビットレートデコーダ１７により検出し、誤差量をビッ
トレート制御回路（ビットレートコントローラ）１８を
介してエンコーダ１２にフィードバックしている。ビッ
トレートデコーダ１７では次のＧＯＰ（GroupOf Pictur
e）のデータ量も検出してスタッフィングビット発生回
路１９に送っており、スタッフィングビット発生回路１
９では、誤差を補正するようにスタッフィングビットを
発生して加算器１４に送っている。このとき、２ＧＯＰ
を単位として固定長化するように、メモリ１３からのＭ
ＰＥＧビットストリームにスタッフィングビットを付加
している。このスタッフィングビットとは、データ量を
２ＧＯＰ単位で一定量とするために充填される０等のダ
ミーデータのことであり、デコーダ側ではこのスタッフ
ィングビットを無視してあるいは除去して復号処理を施
す。
トストリームのビットレートを、ビットレートデコーダ
１７により検出している。エンコーダ１２では、映像信
号を目標ビットレートになるようにエンコードしている
が、必ずしも一定長とはならないので、目標との誤差を
ビットレートデコーダ１７により検出し、誤差量をビッ
トレート制御回路（ビットレートコントローラ）１８を
介してエンコーダ１２にフィードバックしている。ビッ
トレートデコーダ１７では次のＧＯＰ（GroupOf Pictur
e）のデータ量も検出してスタッフィングビット発生回
路１９に送っており、スタッフィングビット発生回路１
９では、誤差を補正するようにスタッフィングビットを
発生して加算器１４に送っている。このとき、２ＧＯＰ
を単位として固定長化するように、メモリ１３からのＭ
ＰＥＧビットストリームにスタッフィングビットを付加
している。このスタッフィングビットとは、データ量を
２ＧＯＰ単位で一定量とするために充填される０等のダ
ミーデータのことであり、デコーダ側ではこのスタッフ
ィングビットを無視してあるいは除去して復号処理を施
す。
【００２１】すなわち、本発明の実施の形態において
は、エンコーダ１２で、入力画像データの複数ピクチャ
（フレーム又はフィールド）を符号化の基本単位となる
ＧＯＰ（グループオブピクチャ）としてピクチャ間の相
関性を利用して圧縮符号化し、圧縮符号化されたＭＰＥ
Ｇビットストリームのデータのビットレートをビットレ
ートデコーダ１７で検出し、検出されたビットレートに
基づいて、スタッフィングビット発生回路１９及び加算
器１４により、上記圧縮符号化されたＭＰＥＧビットス
トリームのデータの２ＧＯＰ単位で固定長化している。
は、エンコーダ１２で、入力画像データの複数ピクチャ
（フレーム又はフィールド）を符号化の基本単位となる
ＧＯＰ（グループオブピクチャ）としてピクチャ間の相
関性を利用して圧縮符号化し、圧縮符号化されたＭＰＥ
Ｇビットストリームのデータのビットレートをビットレ
ートデコーダ１７で検出し、検出されたビットレートに
基づいて、スタッフィングビット発生回路１９及び加算
器１４により、上記圧縮符号化されたＭＰＥＧビットス
トリームのデータの２ＧＯＰ単位で固定長化している。
【００２２】図２は、スタッフィングビットＳＢが付加
されたＭＰＥＧビットストリームの具体例を示してお
り、この図２に示すように、２ＧＯＰ単位でスタッフィ
ングビットＳＢが付加されることにより固定長化された
ＭＰＥＧビットストリームが、図１の加算器１４からサ
ーバー１５に送られる。
されたＭＰＥＧビットストリームの具体例を示してお
り、この図２に示すように、２ＧＯＰ単位でスタッフィ
ングビットＳＢが付加されることにより固定長化された
ＭＰＥＧビットストリームが、図１の加算器１４からサ
ーバー１５に送られる。
【００２３】サーバー１５では、この２ＧＯＰ単位で固
定長化されたビットストリームを蓄積する。送出スケジ
ュールに応じてサーバー１５で再生されたビットストリ
ームがルーター１６に送られ、このルーター１６で上記
固定長化された２ＧＯＰ単位でビットストリームの切り
換えを行っている。このビットストリームの２ＧＯＰ単
位での切り換えは、ルーター１６で行わずに、サーバー
１５内で行うようにすることも可能である。
定長化されたビットストリームを蓄積する。送出スケジ
ュールに応じてサーバー１５で再生されたビットストリ
ームがルーター１６に送られ、このルーター１６で上記
固定長化された２ＧＯＰ単位でビットストリームの切り
換えを行っている。このビットストリームの２ＧＯＰ単
位での切り換えは、ルーター１６で行わずに、サーバー
１５内で行うようにすることも可能である。
【００２４】エンコーダ１２の具体例としては、前述し
たようなＭＰＥＧ１あるいはＭＰＥＧ２の規格に対応し
て圧縮符号化を施すエンコーダを用いることができる。
このＭＰＥＧエンコーダは、符号化単位をマクロブロッ
クとし、動き補償と、ＤＣＴ（離散コサイン変換）と、
量子化及び可変長符号化とを組み合わせて圧縮符号化を
施すものであり、複数枚、例えば１５枚の画面（ピクチ
ャ）をひとまとまりとしてＧＯＰを構成し、ピクチャタ
イプとして、Ｉピクチャ（フレーム内符号化画像）、Ｐ
ピクチャ（順方向予測符号化画像）、及びＢピクチャ
（双方向予測符号化画像）を用いている。
たようなＭＰＥＧ１あるいはＭＰＥＧ２の規格に対応し
て圧縮符号化を施すエンコーダを用いることができる。
このＭＰＥＧエンコーダは、符号化単位をマクロブロッ
クとし、動き補償と、ＤＣＴ（離散コサイン変換）と、
量子化及び可変長符号化とを組み合わせて圧縮符号化を
施すものであり、複数枚、例えば１５枚の画面（ピクチ
ャ）をひとまとまりとしてＧＯＰを構成し、ピクチャタ
イプとして、Ｉピクチャ（フレーム内符号化画像）、Ｐ
ピクチャ（順方向予測符号化画像）、及びＢピクチャ
（双方向予測符号化画像）を用いている。
【００２５】このようなＭＰＥＧエンコーダから得られ
るＭＰＥＧビットストリームを復号化するためのＭＰＥ
Ｇデコーダの一例について、図３を参照しながら説明す
る。
るＭＰＥＧビットストリームを復号化するためのＭＰＥ
Ｇデコーダの一例について、図３を参照しながら説明す
る。
【００２６】この図３において、ＭＰＥＧビットストリ
ームは、前述したＶＢＶバッファ４１に蓄えられ、逆Ｖ
ＬＣ（逆可変長符号化：可変長復号化）回路４２、逆量
子化回路４３、及び逆ＤＣＴ回路４４を介して動き補償
回路４５に送られ、ベースバンドビデオ信号となって取
り出される。
ームは、前述したＶＢＶバッファ４１に蓄えられ、逆Ｖ
ＬＣ（逆可変長符号化：可変長復号化）回路４２、逆量
子化回路４３、及び逆ＤＣＴ回路４４を介して動き補償
回路４５に送られ、ベースバンドビデオ信号となって取
り出される。
【００２７】ＶＢＶバッファ４１では、上述したＧＯＰ
内のＩピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャの各ピクチャ
のデータを蓄積し、ビデオ出力タイミングに同期して一
定の時間間隔で各ピクチャ毎に異なる読出量でＭＰＥＧ
ビットストリームのデータを読み出す。逆ＶＬＣ回路回
路４２及び逆量子化回路４３では、エンコーダ側での量
子化及び可変長符号化の逆の処理を行い、逆ＤＣＴ回路
４４で周波数軸データを時間軸データに戻し、動き補償
回路４５に送っている。動き補償回路４５では、フレー
ムメモリ４６、４７を用いてフレーム間で生じた動きを
補正して動き補償フレーム間予測を行っている。
内のＩピクチャ、Ｐピクチャ、Ｂピクチャの各ピクチャ
のデータを蓄積し、ビデオ出力タイミングに同期して一
定の時間間隔で各ピクチャ毎に異なる読出量でＭＰＥＧ
ビットストリームのデータを読み出す。逆ＶＬＣ回路回
路４２及び逆量子化回路４３では、エンコーダ側での量
子化及び可変長符号化の逆の処理を行い、逆ＤＣＴ回路
４４で周波数軸データを時間軸データに戻し、動き補償
回路４５に送っている。動き補償回路４５では、フレー
ムメモリ４６、４７を用いてフレーム間で生じた動きを
補正して動き補償フレーム間予測を行っている。
【００２８】図４は、このようなＭＰＥＧデコーダのＶ
ＢＶバッファに蓄えられるＭＰＥＧビットストリームの
具体例を示しており、ＧＯＰの開始点と２ＧＯＰ後の点
でのデータ量の変化の例を示している。
ＢＶバッファに蓄えられるＭＰＥＧビットストリームの
具体例を示しており、ＧＯＰの開始点と２ＧＯＰ後の点
でのデータ量の変化の例を示している。
【００２９】この図４において、太線の傾きはＭＰＥＧ
ビットストリームの入力レートを示し、固定ビットレー
トの場合、傾きは一定である。Ｉ、Ｂ、Ｐの各ピクチャ
をデコードするときにＶＢＶバッファから各ピクチャの
データを引き出すので、蓄積データ残量が減る。このデ
ータの引き抜きは理想的には瞬間的に行われる。一般的
に、Ｉピクチャのデータ量が最も多く、Ｐピクチャ、Ｂ
ピクチャの順に少なくなっている。ＶＢＶバッファのサ
イズ（ＶＢＶサイズ）は、ＭＰＥＧ２の例えばＭＰ＠Ｍ
Ｌ（Main Profile at Main Level）の場合では、1.75 M
bit と規定されている。図４の（Ａ）は、ＧＯＰの開始
点と２ＧＯＰ経過後の点でのデータ残量の差ΔＢが負
（ΔＢ＜０）のときを、図４の（Ｂ）は差ΔＢが正（Δ
Ｂ＞０）のときを、また、図４の（Ｃ）は差ΔＢが０
（ΔＢ＝０）のときをそれぞれ示している。このよう
に、２ＧＯＰの間のデータ残量の差ΔＢが変化するた
め、このようなＭＰＥＧビットストリームを切り換えた
場合に、ＶＢＶバッファがオーバーフローしたりアンダ
ーフローしたりすることがある。バッファ残量がＶＢＶ
サイズに達した状態をオーバーフロー状態といい、入力
データが破棄されるので画像がスキップしたり、ノイズ
を発生したりする。逆に、バッファ残量が０になった状
態をアンダーフロー状態といい、１ピクチャ分の有効デ
ータが入力されるまで前ピクチャが出力され続けるの
で、画像がフリーズした状態となる。
ビットストリームの入力レートを示し、固定ビットレー
トの場合、傾きは一定である。Ｉ、Ｂ、Ｐの各ピクチャ
をデコードするときにＶＢＶバッファから各ピクチャの
データを引き出すので、蓄積データ残量が減る。このデ
ータの引き抜きは理想的には瞬間的に行われる。一般的
に、Ｉピクチャのデータ量が最も多く、Ｐピクチャ、Ｂ
ピクチャの順に少なくなっている。ＶＢＶバッファのサ
イズ（ＶＢＶサイズ）は、ＭＰＥＧ２の例えばＭＰ＠Ｍ
Ｌ（Main Profile at Main Level）の場合では、1.75 M
bit と規定されている。図４の（Ａ）は、ＧＯＰの開始
点と２ＧＯＰ経過後の点でのデータ残量の差ΔＢが負
（ΔＢ＜０）のときを、図４の（Ｂ）は差ΔＢが正（Δ
Ｂ＞０）のときを、また、図４の（Ｃ）は差ΔＢが０
（ΔＢ＝０）のときをそれぞれ示している。このよう
に、２ＧＯＰの間のデータ残量の差ΔＢが変化するた
め、このようなＭＰＥＧビットストリームを切り換えた
場合に、ＶＢＶバッファがオーバーフローしたりアンダ
ーフローしたりすることがある。バッファ残量がＶＢＶ
サイズに達した状態をオーバーフロー状態といい、入力
データが破棄されるので画像がスキップしたり、ノイズ
を発生したりする。逆に、バッファ残量が０になった状
態をアンダーフロー状態といい、１ピクチャ分の有効デ
ータが入力されるまで前ピクチャが出力され続けるの
で、画像がフリーズした状態となる。
【００３０】そこで、本発明の実施の形態においては、
２ＧＯＰを１つの単位として固定長化しており、この２
ＧＯＰ単位でＭＰＥＧビットストリームを切り換えるこ
とにより、ＶＢＶバッファのオーバーフロー、アンダー
フロー等の破綻が生じることを防止している。すなわ
ち、２ＧＯＰのデータ量として、上記ＶＢＶバッファに
おける２ＧＯＰの開始点のデータ残量と終了点のデータ
残量とが等しくなるように、上記スタッフィングビット
を付加するものである。このスタッフィングビットを付
加した状態での２ＧＯＰのデータ量が、上記固定ビット
レートのＭＰＥＧビットストリームの２ＧＯＰ期間（３
０フレームの間）に伝送されるデータ量に等しくなる。
２ＧＯＰを１つの単位として固定長化しており、この２
ＧＯＰ単位でＭＰＥＧビットストリームを切り換えるこ
とにより、ＶＢＶバッファのオーバーフロー、アンダー
フロー等の破綻が生じることを防止している。すなわ
ち、２ＧＯＰのデータ量として、上記ＶＢＶバッファに
おける２ＧＯＰの開始点のデータ残量と終了点のデータ
残量とが等しくなるように、上記スタッフィングビット
を付加するものである。このスタッフィングビットを付
加した状態での２ＧＯＰのデータ量が、上記固定ビット
レートのＭＰＥＧビットストリームの２ＧＯＰ期間（３
０フレームの間）に伝送されるデータ量に等しくなる。
【００３１】ここで、１ＧＯＰ単位でスタッフィングビ
ットを付加して固定長化することも考えられるが、デー
タの使用効率の点で、２ＧＯＰ単位の方がより好まし
い。これは、フィードバックによるデータ量のコントロ
ールがより効率よく行える点でも好ましい。また、２Ｇ
ＯＰよりも多い数ＧＯＰ単位で固定長化することも考え
られるが、ルーター１６でのビットストリームの切換単
位が長くなり、編集効率や切り換え待ち時間が長くかか
る。これに対して、２ＧＯＰは時間で約１秒であり、一
般の映像の切り換え単位が１秒程度であることが多いこ
とを考慮すると、実用上適当な長さである。
ットを付加して固定長化することも考えられるが、デー
タの使用効率の点で、２ＧＯＰ単位の方がより好まし
い。これは、フィードバックによるデータ量のコントロ
ールがより効率よく行える点でも好ましい。また、２Ｇ
ＯＰよりも多い数ＧＯＰ単位で固定長化することも考え
られるが、ルーター１６でのビットストリームの切換単
位が長くなり、編集効率や切り換え待ち時間が長くかか
る。これに対して、２ＧＯＰは時間で約１秒であり、一
般の映像の切り換え単位が１秒程度であることが多いこ
とを考慮すると、実用上適当な長さである。
【００３２】なお、本発明は、上述した実施の形態のみ
に限定されるものではなく、例えば図１のルーター１６
からのＭＰＥＧビットストリームをそのまま送出する以
外に、デコーダで復号化してベースバンドビデオ信号に
変換してから送出するようにしてもよい。
に限定されるものではなく、例えば図１のルーター１６
からのＭＰＥＧビットストリームをそのまま送出する以
外に、デコーダで復号化してベースバンドビデオ信号に
変換してから送出するようにしてもよい。
【００３３】
【発明の効果】本発明に係る画像データの符号化方法及
び装置によれば、入力画像データの複数ピクチャを符号
化の単位となるＧＯＰ（グループオブピクチャ）として
ピクチャ間の相関性を利用して圧縮符号化し、圧縮符号
化されたデータのビットレートを検出し、検出されたビ
ットレートに基づいて上記圧縮符号化データの２ＧＯＰ
単位で固定長化しているため、この２ＧＯＰ単位でビッ
トストリームを切り換えても、デコーダ側でのＶＢＶバ
ッファが破綻することがなく、ＶＢＶバッファの破綻に
よる画質劣化、すなわちデコード出力画面にノイズが出
たり、時間軸がスキップしたり画がフリーズするような
欠点、を未然に防止できる。また、ビットストリームの
ままで切り換えが行えるため、サーバーやルーターに送
って切り換えを行わせる場合に、従来のように予めデコ
ードしてベースバンドビデオ信号に変換する必要がなく
なり、また切り換え後にエンコードする必要もなくな
り、構成が簡略化されてコストダウンが図れる。
び装置によれば、入力画像データの複数ピクチャを符号
化の単位となるＧＯＰ（グループオブピクチャ）として
ピクチャ間の相関性を利用して圧縮符号化し、圧縮符号
化されたデータのビットレートを検出し、検出されたビ
ットレートに基づいて上記圧縮符号化データの２ＧＯＰ
単位で固定長化しているため、この２ＧＯＰ単位でビッ
トストリームを切り換えても、デコーダ側でのＶＢＶバ
ッファが破綻することがなく、ＶＢＶバッファの破綻に
よる画質劣化、すなわちデコード出力画面にノイズが出
たり、時間軸がスキップしたり画がフリーズするような
欠点、を未然に防止できる。また、ビットストリームの
ままで切り換えが行えるため、サーバーやルーターに送
って切り換えを行わせる場合に、従来のように予めデコ
ードしてベースバンドビデオ信号に変換する必要がなく
なり、また切り換え後にエンコードする必要もなくな
り、構成が簡略化されてコストダウンが図れる。
【００３４】また、固定長化の単位を２ＧＯＰとするこ
とにより、切り換えの単位が約１秒程度と適度な編集単
位時間となり、エンコード動作へのフィードバックによ
りデータ量を制御でき、データの使用効率の点でも無駄
が少なくできる。
とにより、切り換えの単位が約１秒程度と適度な編集単
位時間となり、エンコード動作へのフィードバックによ
りデータ量を制御でき、データの使用効率の点でも無駄
が少なくできる。
【図１】本発明に係る実施の形態となる画像データの符
号化装置が用いられたシステムの概略構成を示すブロッ
ク図である。
号化装置が用いられたシステムの概略構成を示すブロッ
ク図である。
【図２】実施の形態の画像データの符号化装置により得
られるＭＰＥＧビットストリームを示す図である。
られるＭＰＥＧビットストリームを示す図である。
【図３】ＭＰＥＧデコーダの基本構成例を示すブロック
図である。
図である。
【図４】ＭＰＥＧビットストリームの２ＧＯＰのデータ
がＶＢＶバッファに供給されるときのバッファ残量を示
す図である。
がＶＢＶバッファに供給されるときのバッファ残量を示
す図である。
【図５】従来の画像データの符号化装置が用いられたシ
ステムの構成を示すブロック図である。
ステムの構成を示すブロック図である。
【図６】従来のＭＰＥＧビットストリームを示す図であ
る。
る。
１２ エンコーダ、 １３ メモリ、 １４ 加算器、
１５ サーバー、１６ ルーター、 １７ ビットレ
ートデコーダ、 １８ ビットレート制御回路、 １９
スタッフィングビット発生回路
１５ サーバー、１６ ルーター、 １７ ビットレ
ートデコーダ、 １８ ビットレート制御回路、 １９
スタッフィングビット発生回路
Claims (6)
- 【請求項１】 入力画像データを複数ピクチャ毎にＧＯ
Ｐ（グループオブピクチャ）にまとめてピクチャ間の相
関性を利用して圧縮符号化する工程と、 圧縮符号化されたデータのビットレートを検出する工程
と、 検出されたビットレートに基づいて上記圧縮符号化デー
タの２ＧＯＰ単位でデータ量を固定長化する工程とを有
することを特徴とする画像データの符号化方法。 - 【請求項２】 上記固定長化は、スタッフィングビット
を付加することにより行うことを特徴とする請求項１記
載の画像データの符号化方法。 - 【請求項３】 上記圧縮符号化に、ＭＰＥＧ規格の符号
化を用いることを特徴とする請求項１記載の画像データ
の符号化方法。 - 【請求項４】 入力画像データを複数ピクチャ毎にＧＯ
Ｐ（グループオブピクチャ）としてピクチャ間の相関性
を利用して圧縮符号化するエンコーダと、 圧縮符号化されたデータのビットレートを検出するビッ
トレート検出手段と、 検出されたビットレートに基づいて上記圧縮符号化デー
タの２ＧＯＰ単位でデータ量を固定長化する固定長化手
段とを有することを特徴とする画像データの符号化装
置。 - 【請求項５】 上記固定長化手段は、上記圧縮符号化デ
ータにスタッフィングビットを付加して２ＧＯＰ単位で
一定データ量とすることを特徴とする請求項４記載の画
像データの符号化装置。 - 【請求項６】 上記エンコーダには、ＭＰＥＧエンコー
ダを用いることを特徴とする請求項４記載の画像データ
の符号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34611696A JPH10191331A (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 画像データの符号化方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34611696A JPH10191331A (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 画像データの符号化方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10191331A true JPH10191331A (ja) | 1998-07-21 |
Family
ID=18381252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34611696A Withdrawn JPH10191331A (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 画像データの符号化方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10191331A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008523720A (ja) * | 2004-12-10 | 2008-07-03 | タット・システムズ・インコーポレイテッド | マルチプロセッサアーキテクチュア並びにピクチュアベースの先読みウィンドウを具備したデジタルビデオエンコーダのためのパラレルレートコントロール |
| JP2011077701A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Nec Personal Products Co Ltd | データ転送装置、通信システム及び制御方法 |
| JP2012532568A (ja) * | 2009-07-02 | 2012-12-13 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 送信機静穏化および低減レート符号化 |
| US8537772B2 (en) | 2009-07-02 | 2013-09-17 | Qualcomm Incorporated | Transmitter quieting during spectrum sensing |
| US8619864B2 (en) | 2008-03-05 | 2013-12-31 | Megachips Corporation | Transcoding/encoding with code amount adjustment and stuffing bits |
| US8780982B2 (en) | 2009-07-02 | 2014-07-15 | Qualcomm Incorporated | Transmitter quieting and different encoding rates for portions of a set of frames |
| US8958475B2 (en) | 2009-07-02 | 2015-02-17 | Qualcomm Incorporated | Transmitter quieting and null data encoding |
| US9112618B2 (en) | 2009-07-02 | 2015-08-18 | Qualcomm Incorporated | Coding latency reductions during transmitter quieting |
| US10069591B2 (en) | 2007-01-04 | 2018-09-04 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for distributed spectrum sensing for wireless communication |
-
1996
- 1996-12-25 JP JP34611696A patent/JPH10191331A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008523720A (ja) * | 2004-12-10 | 2008-07-03 | タット・システムズ・インコーポレイテッド | マルチプロセッサアーキテクチュア並びにピクチュアベースの先読みウィンドウを具備したデジタルビデオエンコーダのためのパラレルレートコントロール |
| US10069591B2 (en) | 2007-01-04 | 2018-09-04 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for distributed spectrum sensing for wireless communication |
| US8619864B2 (en) | 2008-03-05 | 2013-12-31 | Megachips Corporation | Transcoding/encoding with code amount adjustment and stuffing bits |
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| US8537772B2 (en) | 2009-07-02 | 2013-09-17 | Qualcomm Incorporated | Transmitter quieting during spectrum sensing |
| US8780982B2 (en) | 2009-07-02 | 2014-07-15 | Qualcomm Incorporated | Transmitter quieting and different encoding rates for portions of a set of frames |
| US8902995B2 (en) | 2009-07-02 | 2014-12-02 | Qualcomm Incorporated | Transmitter quieting and reduced rate encoding |
| JP2015029298A (ja) * | 2009-07-02 | 2015-02-12 | クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 送信機静穏化および低減レート符号化 |
| US8958475B2 (en) | 2009-07-02 | 2015-02-17 | Qualcomm Incorporated | Transmitter quieting and null data encoding |
| US9112618B2 (en) | 2009-07-02 | 2015-08-18 | Qualcomm Incorporated | Coding latency reductions during transmitter quieting |
| JP2011077701A (ja) * | 2009-09-29 | 2011-04-14 | Nec Personal Products Co Ltd | データ転送装置、通信システム及び制御方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040302 |