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KR20000069473A - 비디오 데이터 다중화 장치, 비디오 데이터 다중화 제어 방법,부호화 스트림 다중화 장치 및 방법과 부호화 장치 및 방법 - Google Patents

비디오 데이터 다중화 장치, 비디오 데이터 다중화 제어 방법,부호화 스트림 다중화 장치 및 방법과 부호화 장치 및 방법 Download PDF

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KR20000069473A
KR20000069473A KR1019997005315A KR19997005315A KR20000069473A KR 20000069473 A KR20000069473 A KR 20000069473A KR 1019997005315 A KR1019997005315 A KR 1019997005315A KR 19997005315 A KR19997005315 A KR 19997005315A KR 20000069473 A KR20000069473 A KR 20000069473A
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KR
South Korea
Prior art keywords
encoding
multiplexing
data
transport stream
packet
Prior art date
Application number
KR1019997005315A
Other languages
English (en)
Inventor
기타자와도시히코
스즈키다카오
세토히로아키
마츠무라요이치
Original Assignee
이데이 노부유끼
소니 가부시끼 가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이데이 노부유끼, 소니 가부시끼 가이샤 filed Critical 이데이 노부유끼
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Abstract

본 발명은 통계다중에 의한 제어에 필요한 통계 다중용 데이터를 효율좋게 전송하는 것을 가능하게 한다. 각 부호화 장치는, 통계 다중용 데이터로서의 부호화 난이도를 프라이베이트.패킷을 이용하여 부호화된 비디오 데이터나 오디오 데이터와 동일 전송로에서 다중화기(4)로 전송한다. 다중화기(4)는, 각 부호화 장치로부터의 데이터를 후단의 전송로에 있어서의 전송 레이트보다도 큰 제 1레이트(R1)로 다중화 처리하여 프라이베이트. 패킷을 포함한 트랜스 포트 스트림(TSd)를 통계다중 컴퓨터에 출력함과 동시에, 프라이베이트. 패킷을 제외한 데이터를 후단의 전송로에 있어서의 전송 레이트와 동등한 제 2레이트(R2)로서 다중화 처리하여 프라이베이트. 패킷을 포함하지 않는 트랜스 포트 스트림(TSm)을 후단의 전송로로 출력한다.

Description

비디오 데이터 다중화 장치, 비디오 데이터 다중화 제어 방법, 부호화 스트림 다중화 장치 및 방법과 부호화 장치 및 방법 {Video data multiplexer, video data multiplexing control method, method and apparatus for multiplexing encoded stream, and encoding method and apparatus}
최근, 화상 데이터 등을 디지털 데이터로서 송수신하는 디지털 방송이 주목되고 있다. 디지털 방송의 이점은 아날로그 방송에 비해, 같은 전송로에서 보다 많은 프로그램 데이터(이하, 프로그램라 한다)를 전송하는 것이 가능하다는 것이다. 이것은 화상 데이터를 압축하여 전송할 수 있다는 것에 의한 바가 크다. 화상 데이터의 압축 방법으로서는 예를 들면, MPEG(Moving Picture Expert Group) 규격으로 채용되어 있는 쌍방향 예측 부호화 방식이 있다. 이 쌍방향 예측 부호화 방식에서는 프레임내 부호화, 프레임간 순방향 예측 부호화 및 쌍방향 예측 부호화 3개의 타입의 부호화가 행하여지고, 각 부호화 타입에 의한 화상은 각각 I 픽쳐(intra coded picture), P 픽쳐(predictive coded Picture) 및 B 픽쳐(bidirectionally predictive coded Picture)라고 불린다.
도 1은 MPEG 규격에 의한 쌍방향 예측 부호화 방식의 화상 부호화 장치를 사용한 디지털 방송 시스템의 구성의 일례를 도시한 블록도이다. 디지털 방송 시스템(300)은 각각, 프로그램 데이터 예를 들면, 화상 데이터를 압축 부호화하는 복수의 화상 부호화 장치(3011내지 301n)(n은 2이상의 정수치)와, 이들의 화상 부호화 장치(3011내지 301n)에 접속되어, 각 화상 부호화 장치(3011내지 301n)에 의해 압축 부호화된 데이터를 다중화하는 다중화기(302)와, 다중화기(302)에 의해 다중화된 출력 화상 데이터를 변조하는 변조기(303)를 구비하고 있다. 디지털 방송 시스템(300)에서는 n 대의 화상 부호화 장치(301₁내지 301n)에 의해, 화상 데이터가 각각 압축 부호화되어, 다중화기(302)에 출력된다. 다중화기(302)는 화상 부호화 장치(3011내지 301n)로부터 입력된 압축 부호화 데이터를 다중화하여, 예를 들면 30 Mbps정도의 일정한 데이터 레이트(속도)로 변조기(303)에 출력한다. 다중화기(302)로부터의 압축 부호화 데이터는 변조기(303)에 의해 변조되어, 방송 위성(304)을 통해, 각 가정(305)에 전송된다.
도 2는 도 1에 있어서의 화상 부호화 장치의 구성의 일례를 도시한 블록도이다. 이 화상 부호화 장치(301)(3011내지 301n을 대표한다)는 입력되는 화상 데이터(S101)와 예측 화상 데이터와의 차분을 갖는 감산 회로(310)와, 이 감산 회로(310)의 출력 데이터에 대하여, DCT 블록 단위로 DCT를 행하고, DCT 계수를 출력하는 DCT 회로(311)와, 이 DCT 회로(311)의 출력 데이터를 양자화하는 양자화 회로(312)와, 이 양자화 회로(312)의 출력 데이터를 가변 길이 부호화하는 가변 길이 부호화 회로(313)와, 이 가변 길이 부호화 회로(313)의 출력 데이터를 일단 유지하고, 일정한 비트율의 비트 스트림으로 이루어진 압축 화상 데이터(S102)로서 출력하는 버퍼 메모리(314)와, 양자화 회로(312)의 출력 데이터를 역양자화하는 역양자화 회로(315)와, 이 역양자화 회로(315)의 출력 데이터에 대하여 역 DCT를 행하는 역 DCT 회로(316)와, 이 역 DCT 회로(316)의 출력 데이터와 예측 화상 데이터를 가산하여 출력하는 가산 회로(317)와, 이 가산 회로(317)의 출력 데이터를 유지하여, 이동 벡터에 의거하여 이동 보상을 행하여 예측 화상 데이터를 감산 회로(310) 및 가산 회로(317)에 출력하는 이동 보상 회로(318)와, 버퍼 메모리(314)로부터 출력되는 압축 화상 데이터(S102)가 일정한 비트 스트림이 되도록, 가변 길이 부호화 회로(313)로부터의 발생 비트량 데이터(S103)에 의거하여 목표 부호량을 제어하는 비트율 제어부(319)와, 입력되는 화상 데이터(S101)에 의거하여 이동 벡터를 검출하여, 이동 보상 회로(318)에 이송하는 이동 검출 회로(309)를 구비하고 있다.
도 2에 도시된 화상 부호화 장치(301)에서는 화상 데이터(S101)는 감산 회로(310)에 입력되고, 감산 회로(310)의 출력 신호는 DCT 회로(311)에 입력되어 DCT가 행하여진다. DCT 회로(311)의 출력 신호는 양자화 회로(312)에 의해 양자화되며, 가변 길이 부호화 회로(313)에 의해 가변 길이 부호화되어, 가변 길이 부호화 회로(313)의 출력 데이터는 버퍼 메모리(314)에 의해 일단 유지되어, 압축 화상 데이터(S102)로서 출력된다.
또한, 가변 길이 부호화 회로(313)로부터는 비트율 제어부(319)에 발생 비트량 데이터(S103)가 출력된다. 비트율 제어부(319)는 이 발생 비트량 데이터(S103) 에 의거하여 목표 부호량을 결정하여, 이 목표 부호량에 따라서 양자화 회로(312)에 있어서의 양자화 특성을 제어한다.
그런데, 디지털 방송에 있어서의 화상의 압축 부호화에서는 압축 부호화 후의 데이터량을, 전송로의 전송량 이하로 억제하면서, 화질을 고품질로 유지할 필요가 있다.
소정의 전송 용량의 전송로에 대하여, 보다 많은 프로그램을 흘리는 방법으로서, 「통계 다중」이라고 하는 방법이 있다. 통계 다중은 각 프로그램의 전송 레이트를 동적으로 변화시킴으로써, 보다 많은 프로그램을 전송하는 방법이다. 이 통계 다중에서는 예를 들면, 전송 레이트를 저감하여도 화질의 열화가 눈에 띄지 않는 프로그램에 관해서는 전송 레이트를 저감함으로써, 보다 많은 프로그램의 전송을 가능하게 한다. 통계 다중은 각 프로그램의 화질의 열화가 눈에 띄는 부분(시간)이 동일한 시간에 겹치는 것이 드문 것을 이용한 것이다. 그러므로, 어떤 프로그램에서는 화질의 열화가 눈에 띄는 부분일 때, 다른 프로그램은 부호율을 떨어뜨려도 화질 열화가 눈에 띄지 않는 경우가 많으므로, 다른 프로그램의 부호율을 떨어뜨려서, 화질열화가 눈에 띄는 프로그램에 대하여 부호율을 많이 할당할 수 있다. 이와 같이 통계 다중을 사용함으로써, 통상보다도 많은 프로그램을 전송할 수 있다.
그런데, 이러한 통계 다중에서는 각 프로그램에 대하여 할당되는 부호율로서의 비트 레이트량을 결정하는 비트율 할당 방법이, 화질 등을 결정하는 중요한 요소이다. 비트율 할당 방법으로서 종래부터 제안되어 있는 대표적인 방법으로서는 각 프로그램을 사용하여 양자화 단계를 감시하여, 그 양자화 단계가 모든 프로그램에서 같아지도록, 또는 미리 각 프로그램에 대하여 설정된 중량 부가에 따른 균형이 되도록, 양자화 단계를 피드백 제어하는 것이 있다. 이러한 피드백 제어에서는 어떤 화상의 부호화가 종료한 후에, 그 화상의 부호화시의 양자화 단계에 의거하여 다음의 비트율을 결정하므로, 신 체인지 등으로 급격이 어려운 장면으로 바뀐 경우에는 대응이 지연되어, 화상의 비뚤어짐이 현저하게 생긴다고 하는 문제점이 있다.
한편, 이러한 피드백 제어에 의한 제어 시스템 대응의 지연 문제를 해결하기 위해서, 본 출원인은 이제부터 부호화하려고 하는 화상에 관해서, 부호화의 난이도를 나타내는 부호화 난이도(difficulty)를 먼저 구하고, 이 부호화 난이도에 따라, 각 프로그램의 비트율을 결정하는 피드 포워드 제어라고 하는 방법을 제안하고 있다. 상기 피드 포워드 제어의 방법은 기본적으로 각 프로그램으로부터 먼저 판독된 부호화 난이도 데이터의 레이트에 따라, 다중화 후의 총 비트율을 각 프로그램에 분배함으로써 실현된다. 부호화 난이도 데이터의 레이트에 따른 각 프로그램에 대한 비트율의 배분은 다음 수학식 1과 같이 비례 배분에 의해 결정된다.
또한, 수학식 1에 있어서, Ri는 i 번째의 프로그램의 비트율, Di는 그 프로그램의 단위 시간당의 부호화 난이도, Total_Rate은 총 비트율, Σ는 k=1 내지L(L은 총 프로그램 수)에 관해서의 총합을 의미한다.
또는 각 프로그램에 대한 비트율의 배분은 각 프로그램에 중량 계수(Wi)를 부가하여, 다음 수학식 2로 되도록 결정된다.
이렇게하여, 부호화 난이도에 의해 비트율은 비례 배분된다.
도 3은 상술의 통계 다중을 사용한 다중화 장치의 구성의 일례를 도시한 블록도이다. 이 다중화 장치(330)는 입력되는 각 프로그램(P1내지 Pn)을 압축 부호화하는 복수의 화상 부호화 장치(331₁내지 331n)와, n 대의 화상 부호화 장치((3311내지 331n)가 접속되어, 이들의 화상 부호화 장치(331₁내지 331n)를 제어하는 통계 다중 콘트롤러(332)와, 화상 부호화 장치(331₁내지 331n)에 의해 압축 부호화된 압축 부호화 데이터(St₁내지 Stn)를 다중화하는 다중화기(333)를 구비하고 있다. 화상 부호화 장치(331₁내지 331n)는 이제부터 부호화하려고 하는 화상에 관한 부호화의 난이도를 나타내는 부호화 난이도(D1내지 Dn)를 먼저 구하고, 이 부호화 난이도(D1내지 Dn)를 통계 다중 콘트롤러(332)에 출력한다. 통계 다중 콘트롤러(332)는 이들의 부호화 난이도(D1내지 Dn)의 레이트에 따라, 다중화 후의 총 비트율을 분배함으로써, 부호화 난이도(D1내지 Dn)의 레이트에 따른 각 프로그램 (P1내지 Pn)에 대한 목표 비트 레이트를 결정하고, 각 화상 부호화 장치(331₁내지 331n)에 목표 비트율 등의 제어 데이터(CR1내지 CRn)을 출력한다. 각 화상 부호화 장치(331₁내지 331n)는 통계 다중 콘트롤러(332)로부터의 목표 비트율 등의 제어 데이터 (CR1내지 CRn)에 의거하여 프로그램(P1내지 Pn)을 압축 부호화하여, 압축 부호화 데이터(St₁내지 Stn)를 다중화기(333)에 출력한다. 다중화기(333)는 입력된 각 압축 부호화 데이터(St₁내지 Stn)를 다중화하여 출력용 화상 데이터(Sm)를 생성하여, 도 1에 있어서의 변조기(303)에 대하여 출력한다.
도 4는 도 3에 있어서의 화상 부호화 장치의 구성의 일례를 도시한 블록도이다. 이 화상 부호화 장치(331)((331₁내지 331n)를 대표한다)에 있어서, 화상 부호화 장치(301)와 동일한 구성 부분에 관해서는 같은 부호를 붙이고 그 설명은 생략한다. 이 화상 부호화 장치(331)에서는 도 2에 있어서의 화상 부호화 장치(301)의 비트율 제어부(319)를 대신하여, 통계 다중 콘트롤러(332)가 목표 부호량을 제어하게 되어 있다. 이 화상 부호화 장치(331)에 있어서의 이동 검출 회로(309)는 이동 벡터를 구할 때에, ME 잔차를 부호화 난이도(D)로서 통계 다중 콘트롤러(332)에 출력하게 되어 있다. 또, ME 잔차란, 간단히 말하면, 이동 예측 오차를 픽쳐 전체에 관해서 절대치 합 또는 제곱합한 것이다. 통계 다중 콘트롤러(332)는 각 화상 부호화 장치(331)의 이동 검출 회로(309)로부터의 부호화 난이도(D)에 따라서, 통계 다중에 의한 제어를 행하여, 목표 부호량 등의 제어 데이터(CR)를 생성하여, 양자화 회로(342)에 출력하게 되어 있다. 이 제어 데이터(CR)에 의거하여 양자화 회로(342)는 DCT 회로(311)로부터 출력되는 데이터를 양자화하여, 가변 길이 부호화 회로(343)에 출력하게 되어 있다. 또한, 통계 다중 콘트롤러(332)는 각 화상 부호화 장치(331)로부터 부호화 난이도(D)가 입력되어, 각 화상 부호화 장치(331)의 양자화 회로(342)에 제어 데이터(CR)를 출력하지만, 도 4에 있어서는 D1 내지 Dn를 대표하여 D, CR1내지 CRn을 대표하여 CR로 나타내기로 한다.
도 5a 내지 도 5c는 통계 다중을 사용하는 다중화 장치에 있어서의 각 화상 부호화 장치의 비트율 변화의 일례를 도시한 것으로, 도 5a는 화상 부호화 장치(3311), 도 5b는 화상 부호화 장치(3312), 도 5c는 화상 부호화 장치(331n)의 각각 비트율 변화를 도시하고 있다. 또한, 세로축은 화상 부호화 장치의 비트율, 횡축은 시간을 나타내고 있다. 통계 다중은 상술된 바와 같이 각 프로그램의 화질의 열화가 눈에 띄는 부분(시간)이 동일한 때에 겹치는 것이 드문 것을 이용한 것이다. 그러므로, 어떤 프로그램이 화질 열화가 눈에 띄는 부분일 때, 다른 프로그램은 비트율을 떨어뜨리더라도 눈에 띄지 않기 때문에, 다른 프로그램의 비트율을 화질 열화가 눈에 띄는 프로그램에 대하여 대부분 할당할 수 있다.
도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이, 각 프로그램이 입력되는 각 화상 부호화 장치(331₁내지 331n)에 할당되는 비트율은 시간축 방향에 가변율로 제어된다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 예를 들면 시간(A)에서의 화상 부호화 장치(331₁)의 비트율은 높게 되어 있다. 이것은 화상 부호화 장치(331₁)에 있어서, 시간(A)에서의 화상의 이동이 빠르고, 또는 장면이 복잡하기 때문에, 부호화 난이도(Difficulty)의 값이 높게 되어, 화상 부호화 장치(331₁)에 비트율이 대부분 할당되어 있다. 반대로, 도 5c에 도시된 바와 같이, 시간(B)에서의 화상 부호화 장치(331n)에서는 정지 화상에 가깝고, 또는 단순한 장면이기 때문에, 부호화 난이도의 값이 낮게 되어, 할당되어 있는 비트율은 적다. 또한, 각 시각에 있어서, 각 화상 부호화 장치(331₁내지 331n)에 할당된 비트율의 총합은 일정해야만 한다. 도 5a 내지 도 5c의 예를 들면, 시각(C)에서, 모든 화상 부호화 장치(331₁내지 331n)에 할당된 비트율(R1내지 Rn)의 총합은 일정량이고, 이것이 도 1에 있어서의 변조기(303)의 비트율로 된다. 이렇게하여, 통계 다중을 사용함으로써, 통상보다도 많은 프로그램을 전송할 수 있다.
그렇지만, 도 4에 도시된 다중화 장치(330)에서는 각 화상 부호화 장치(331₁내지 331n)로부터의 부호화 난이도(D1내지 Dn)가 통계 다중 콘트롤러(332)에 각각 송신되어, 통계 다중 콘트롤러(332)에 있어서, 그들의 부호화 난이도(D1내지 Dn)에 의거하여 요청된 목표 비트율 등의 제어 데이터(CR1내지 CRn)가 각 화상 부호화 장치(331₁내지 331n)에 각각 송신되기 때문에, 통계 다중 콘트롤러에는 각 화상 부호화 장치(331₁내지 331n)에 대응하는 입력부 및 출력부가 필요하게 되어, 구성이 대규모로 되는 동시에, 각 화상 부호화 장치와의 데이터의 주고 받음이 번잡하게 된다고 하는 문제점이 있다.
또한, 본 출원인은 통계 다중을 사용하는 다중화 장치로서, 전용의 장치로서의 통계 다중 콘트롤러 대신에 범용적인 컴퓨터를 사용한 피드 포워드형 비트율 제어를 행하는 통계 다중 컴퓨터를, 각 화상 부호화 장치에 네트워크, 예를 들면 이서네트를 통해 접속하고, 각 화상 부호화 장치와 통계 다중 컴퓨터 간의 부호화 난이도의 주고받음을 이서네트에 의해 행하는 다중화 장치를 먼저 제안 하였다 (일본 특허출원 평9-179882호). 도 6은 통계 다중 컴퓨터를 사용하여 통계 다중 시스템의 구성의 일례를 도시한 블록도이다. 이 통계 다중 시스템(400)에서는 각 화상 부호화 장치(4021내지 402n)로부터는 다중화기(404)에 대하여, 각각 1채널분의 부호화 데이터열인 트랜스포트 스트림(St₁내지 Stn)이 출력되어, 통계 다중 컴퓨터(403)에 대하여 각 화상 부호화 장치(4021내지 402n)에 있어서의 압축 부호화를 제어하기 위한 부호화 난이도(D1내지 Dn)가 출력되게 되어 있다. 부호화 난이도(D1내지 Dn)는 패킷이라는 단위로, 각 화상 부호화 장치(4021내지 402n)로부터 통계 다중 컴퓨터(403)로 이서네트(405)를 통해 이송되고, 이 부호화 난이도(D1내지 Dn)에 대하여 할당된 목표 비트율(Rate1내지 Raten)은 동일한 이서네트(405)를 통해, 각 화상 부호화 장치(4021내지 402n)에 돌려지게 되어 있다.
이와 같이 도 6에 도시된 통계 다중 시스템에 의하면, 화상 부호화 장치(4021내지 402n)와 통계 다중 컴퓨터(403) 간에서의 부호화 난이도(D1내지 Dn) 및 목표 비트율(Rate1내지 Raten)의 전송을 효율성 있게 행하는 것이 가능해진다.
그러나, 도 6에 도시된 통계 다중 시스템에서는 각 화상 부호화 장치(4021내지 402n)와 통계 다중 컴퓨터(403) 간의 전송로인 네트워크, 예를 들면 이서네트(405)는 전송하는 패킷의 수가 증가하면 성능이 저하하는 것이 있고, 네트워크에 접속된 많은 화상 부호화 장치(4021내지 402n)를 제어하는 통계 다중 시스템(400)에 있어서는 불량이 발생할 우려가 있다.
또한, 이서네트(405)는 통상, 통계 다중 시스템 이외의 다른 시스템의 제어에도 사용되고 있고, 그 제어를 위해 코맨드가 송신되었을 때에는 부호화 난이도(D1내지 Dn)나 목표 비트율(Rate1내지 Raten) 등의 송신에 영향을 미치게 할 가능성이 있다.
본 발명은 비디오 데이터를 포함하는 복수의 프로그램 데이터를 압축 부호화하여, 이들을 다중화하는 비디오 데이터 다중화 장치 및 비디오 데이터 다중화 제어 방법, 부호화 스트림을 다중화하는 부호화 스트림 다중화 장치 및 방법 및 비디오 데이터를 부호화하는 부호화 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 관련 기술의 디지털 방송 시스템의 개략의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1에 있어서의 화상 부호화 장치의 개략의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 관련 기술의 통계 다중을 사용한 다중화 장치의 개략의 구성을 도시한 블록도이다.
도 4는 도 3에 있어서의 화상 부호화 장치의 개략의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5a, 도 5b 및 도 5c는 도 3에 있어서의 각 화상 부호화 장치의 비트율의 변화를 도시한 설명도이다.
도 6은 도 3에 있어서의 통계 다중 콘트롤러 대신에, 범용적인 컴퓨터를 사용한 다중화 장치의 개략의 구성을 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 화상 데이터 다중화 장치로서의 통계 다중 시스템의 개략의 구성을 도시한 블록도이다.
도 8은 도 7에 있어서의 부호화 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 9는 도 8에 있어서의 비디오 인코더의 구성을 도시한 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 있어서의 다중화기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 11은 도 10에 있어서의 다중화 제어 회로의 구성을 도시한 블록도이다,
도 12는 TS 패킷의 구성을 도시한 설명도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 있어서의 프라이비트·패킷의 내용에 관해서 설명하기 위한 설명도이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 있어서의 프라이비트·패킷의 내용에 관해서 설명하기 위한 설명도이다.
도 15는 모든 TS 패킷로부터 단순히 프라이비트·패킷을 제거한 경우의 트랜스포트 스트림을 도시한 설명도이다.
도 16은 프라이비트·패킷을 포함한 트랜스포트 스트림을 도시한 설명도이다.
도 17은 도 11에 있어서의 다중화 제어 회로의 동작 타이밍에 관해서 설명하기 위한 설명도이다.
도 18은 도 11에 있어서의 다중화 제어 회로의 동작 타이밍에 관해서 설명하기 위한 설명도이다.
도 19는 본 발명의 일실시예에 있어서의 부호화 장치의 통계 다중에 관련된동작을 도시한 플로우차트이다.
도 20은 본 발명의 일실시예에 있어서의 통계 다중 컴퓨터의 동작의 일례를 도시한 플로우차트이다.
도 21은 도 20에 도시된 동작을 설명하기 위한 특성도이다.
도 22은 도 20에 도시된 동작을 설명하기 위한 특성도이다.
도 23은 도 20에 있어서의 가비트율 보정 처리를 도시한 플로우차트이다.
도 24는 도 20에 도시된 동작을 설명하기 위한 특성도이다.
도 25는 도 20에 도시된 동작을 설명하기 위한 특성도이다.
본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 통계 다중에 의한 제어에 필요한 통계 다중용 데이터를 효율성 있게 전송하는 것을 가능하게 한 비디오 데이터 다중화 장치, 비디오 데이터 다중화 제어 방법, 부호화 스트림 다중화 장치 및 방법 및 부호화 장치 및 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 비디오 데이터 다중화 장치는 각각 비디오 데이터를 포함하는 프로그램 데이터를 부호화하여 부호화 스트림을 출력하는 동시에, 통계 다중에 의한 제어에 필요한 통계 다중용 데이터를 생성하여, 부호화 스트림과 같은 전송로에 출력하는 복수의 부호화 수단과, 전송로를 통해 각 부호화 수단으로부터 부호화 스트림 및 통계 다중용 데이터를 취득하여, 이들을 다중화하여 출력하는 다중화 수단과, 상기 다중화 수단의 출력으로부터 각 부호화 수단마다의 통계 다중용 데이터를 취득하고, 이 통계 다중용 데이터에 의거하여 각 부호화 수단에 대하여 통계 다중에 의한 제어를 행하는 부호화 제어 수단을 구비하는 것이다.
본 발명의 비디오 데이터 다중화 장치에서는 각 부호화 수단에 의해 각 프로그램 데이터가 각각 부호화되는 동시에, 통계 다중에 의한 제어에 필요한 통계 다중용 데이터가 생성되어, 부호화 스트림과 같은 전송로에 출력된다. 또한, 다중화 수단에 의해 전송로를 통해, 각 부호화 수단으로부터 부호화 스트림 및 통계 다중용 데이터가 취득되어, 다중화되어 출력된다. 또한, 부호화 제어 수단에 의해, 다중화 수단의 출력으로부터 각 부호화 수단마다의 통계 다중용 데이터가 취득되어, 이 통계 다중용 데이터에 의거하여 각 부호화 수단에 대하여 통계 다중에 의한 제어가 행하여진다.
본 발명의 비디오 데이터 다중화 제어 방법은 각각 비디오 데이터를 포함하는 프로그램 데이터를 부호화하여 부호화 스트림을 출력하는 복수의 부호화 수단과, 각 부호화 수단으로부터 출력되는 부호화 스트림을 다중화하는 다중화 수단과, 각 부호화 수단을 제어하는 부호화 제어 수단을 구비한 비디오 데이터 다중화 장치에 사용되며, 부호화 제어 수단에 의해, 각 부호화 수단에 대하여 통계 다중에 의한 제어를 행하는 비디오 데이터 다중화 제어 방법으로서, 부호화 수단에 있어서, 통계 다중에 의한 제어에 필요한 통계 다중용 데이터를 생성하여, 부호화 스트림과 같은 전송로에 출력하는 통계 다중용 데이터 출력 순서와, 다중화 수단에 있어서, 전송로를 통해, 각 부호화 수단으로부터 부호화 스트림 및 통계 다중용 데이터를 취득하여, 이들을 다중화하여 출력하는 다중화 순서와, 부호화 제어 수단에 있어서, 다중화 수단의 출력으로부터 각 부호화 수단마다의 통계 다중용 데이터를 취득하고, 이 통계 다중용 데이터에 의거하여 각 부호화 수단에 대하여 통계 다중에 의한 제어를 행하는 부호화 제어 순서를 포함하는 것이다.
본 발명의 비디오 데이터 다중화 제어 방법에서는 통계 다중용 데이터 출력 순서에 따라, 부호화 수단에 있어서, 통계 다중에 의한 제어에 필요한 통계 다중용 데이터가 생성되어, 부호화 스트림과 같은 전송로에 출력된다. 또한, 다중화 순서에 따라, 다중화 수단에 있어서, 전송로를 통해 각 부호화 수단으로부터 부호화 스트림 및 통계 다중용 데이터가 취득되며, 이들이 다중화되어 출력된다. 또한, 부호화 제어 순서에 따라, 부호화 제어 수단에 있어서, 다중화 수단의 출력으로부터 각 부호화 수단마다의 통계 다중용 데이터가 취득되며, 이 통계 다중용 데이터에 의거하여 각 부호화 수단에 대하여 통계 다중에 의한 제어가 행하여진다.
본 발명의 다른 비디오 데이터 다중화 장치는 각각 비디오 데이터를 포함하는 프로그램 데이터를 부호화하여 부호화 스트림을 출력하는 동시에, 통계 다중에 의한 제어에 필요한 통계 다중용 데이터를 생성하여, 부호화 스트림과 같은 전송로에 출력하는 복수의 부호화 수단과, 전송로를 통해 각 부호화 수단으로부터 부호화 스트림 및 통계 다중용 데이터를 취득하여, 이들을 후단의 전송로에서의 데이터전송 속도보다도 큰 제1 속도로 다중화 처리하여, 통계 다중용 데이터를 포함한 제1 데이터를 출력하는 동시에, 각 부호화 수단으로부터 출력되는 데이터로부터 통계 다중용 데이터를 제외한 데이터를, 후단의 전송로에서의 데이터 전송 속도와 같은 제2 속도로 다중화 처리하여, 통계 다중용 데이터를 포함하지 않은 제2 데이터를 후단의 전송로에 출력하는 다중화 수단과, 이 다중화 수단으로부터 출력되는 제1 데이터로부터 각 부호화 수단마다의 통계 다중용 데이터를 취득하여, 이 통계 다중용 데이터에 의거하여 각 부호화 수단에 대하여 통계 다중에 의한 제어를 행하는 부호화 제어 수단을 구비한 것이다.
본 발명의 다른 비디오 데이터 다중화 장치에서는 각 부호화 수단에 의해 각 프로그램 데이터가 부호화되어 부호화 스트림이 출력되는 동시에, 통계 다중에 의한 제어에 필요한 통계 다중용 데이터가 생성되어, 부호화 스트림과 같은 전송로에 출력된다. 또한, 다중화 수단에 의해서, 전송로를 통해 각 부호화 수단으로부터 부호화 스트림 및 통계 다중용 데이터가 취득되며, 이들이 후단의 전송로에서의 데이터 전송 속도보다도 큰 제1 속도로 다중화 처리되어, 통계 다중용 데이터를 포함한 제1 데이터가 출력되는 동시에, 각 부호화 수단으로부터 출력되는 데이터에서통계 다중용 데이터를 제외한 데이터가, 후단의 전송로에서의 데이터 전송 속도와 같은 제2 속도로 다중화 처리되며, 통계 다중용 데이터를 포함하지 않은 제2 데이터가 후단의 전송로에 출력된다. 또한, 부호화 제어 수단에 의해서, 다중화 수단으로부터 출력되는 제1 데이터로부터, 각 부호화 수단마다의 통계 다중용 데이터가 취득되며, 이 통계 다중용 데이터에 의거하여 각 부호화 수단에 대하여 통계 다중에 의한 제어가 행하여진다.
본 발명의 다른 비디오 데이터 다중화 제어 방법은 각각 비디오 데이터를 포함하는 프로그램 데이터를 부호화하여 부호화 스트림을 출력하는 복수의 부호화 수단과, 각 부호화 수단으로부터 출력되는 부호화 스트림을 다중화하는 다중화 수단과, 각 부호화 수단을 제어하는 부호화 제어 수단을 구비한 비디오 데이터 다중화 장치에 사용되고, 부호화 제어 수단에 의해, 각 부호화 수단에 대하여 통계 다중 에 의한 제어를 행하는 비디오 데이터 다중화 제어 방법으로서, 부호화 수단에 있어서, 통계 다중에 의한 제어에 필요한 통계 다중용 데이터를 생성하여, 부호화 스트림과 같은 전송로에 출력하는 통계 다중용 데이터 출력 순서와, 다중화 수단에 있어서, 전송로를 통해 각 부호화 수단으로부터 부호화 스트림 및 통계 다중용 데이터를 취득하여, 이들을 후단의 전송로에서의 데이터 전송 속도보다도 큰 제1 속도로 다중화 처리하여, 통계 다중용 데이터를 포함한 제1 데이터를 출력하는 동시에, 각 부호화 수단으로부터 출력되는 데이터에서 통계 다중용 데이터를 제외한 데이터를, 후단의 전송로에서의 데이터 전송 속도와 같은 제2 속도로 다중화 처리하여, 통계 다중용 데이터를 포함하지 않은 제2 데이터를 후단의 전송로에 출력하는 다중화 순서와, 부호화 제어 수단에 있어서, 다중화 수단으로부터 출력되는 제1 데이터로부터, 각 부호화 수단마다의 통계 다중용 데이터를 취득하여, 이 통계 다중용 데이터에 의거하여 각 부호화 수단에 대하여 통계 다중에 의한 제어를 행하는 부호화 제어 순서를 포함하는 것이다.
본 발명의 다른 비디오 데이터 다중화 제어 방법에서는 통계 다중용 데이터출력 순서에 의해, 부호화 수단에 있어서, 통계 다중에 의한 제어에 필요한 통계 다중용 데이터가 생성되어, 부호화 스트림과 같은 전송로에 출력된다. 또한, 다중화 순서에 의해, 다중화 수단에 있어서, 전송로를 통해 각 부호화 수단으로부터 부호화 스트림 및 통계 다중용 데이터가 취득되며, 이들을 후단의 전송로에서의 데이터 전송 속도보다도 큰 제1 속도로 다중화 처리되어, 통계 다중용 데이터를 포함한 제1 데이터가 출력되는 동시에, 각 부호화 수단으로부터 출력되는 데이터로부터통계 다중용 데이터를 제외한 데이터가, 후단의 전송로에서의 데이터 전송 속도와 같은 제2 속도로 다중화 처리되며, 통계 다중용 데이터를 포함하지 않은 제2 데이터가 후단의 전송로에 출력된다. 또한, 부호화 제어 순서에 따라서, 부호화 제어 수단에 있어서, 다중화 수단으로부터 출력되는 제1 데이터로부터, 각 부호화 수단마다의 통계 다중용 데이터가 취득되어, 이 통계 다중용 데이터에 의거하여 각 부호화 수단에 대하여 통계 다중에 의한 제어가 행하여진다.
본 발명의 부호화 스트림 다중화 장치는 부호화 스트림을 다중화하는 부호화 스트림 다중화 장치에 있어서, 복수 채널의 비디오 데이터를 목표 부호화율에 의거하여 각각 부호화하고, 부호화 비디오 스트림을 각각 출력하는 복수의 부호화 수단과, 복수의 부호화 수단에 대하여 공급되는 목표 부호화율을 각 채널마다 각각 연산하는 부호화 제어 수단과, 복수의 부호화 수단으로부터 각각 출력된 복수의 부호화 스트림을 다중화함으로써, 다중화 스트림을 생성하는 다중화 수단을 구비하고, 복수의 부호화 수단은 부호화 비디오 스트림을 비디오 트랜스포트 스트림 패킷으로서 출력하는 동시에, 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화할 때의 부호화 난이도를 나타내는 부호화 난이도 정보를 프라이비트 트랜스포트 스트림으로서 각각 출력하고, 다중화 수단은 복수의 부호화 수단으로부터, 비디오 트랜스포트 스트림 패킷 및 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 포함한 복수의 트랜스포트 스트림을 각각 수취하여, 복수의 트랜스포트 스트림을 다중화함으로써, 다중화 트랜스포트 스트림을 생성하는 다중화 회로를 구비하고, 부호화 제어 수단은 다중화 수단으로부터 다중화 트랜스포트 스트림을 수취하고, 다중화 트랜스포트 스트림에 포함되어 있는 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 추출하여, 추출된 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷에 기술되어 있는 부호화 난이도 정보에 의거하여 복수 채널의 각각에 대응하는 목표 부호화율을 연산하는 것이다.
본 발명의 다른 부호화 스트림 다중화 장치는 부호화 스트림을 다중화하는 부호화 스트림 다중화 장치에 있어서, 복수 채널의 비디오 데이터를 목표 부호화율에 의거하여 각각 부호화함으로써 부호화 비디오 스트림을 생성하고, 부호화 비디오 스트림을 비디오 트랜스포트 스트림 패킷으로서 출력하는 동시에, 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화할 때의 부호화 난이도를 나타내는 부호화 난이도 정보를 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷으로서 출력하는 복수의 부호화 수단과, 복수의 부호화 수단으로부터 비디오 트랜스포트 스트림 패킷 및 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 포함한 복수의 트랜스포트 스트림을 각각 수취하고, 복수의 트랜스포트 스트림을 다중화함으로써, 다중화 트랜스포트 스트림을 생성하는 다중화 수단과, 다중화 수단으로부터 다중화 트랜스포트 스트림을 수취하고, 다중화 트랜스포트 스트림에 포함되어 있는 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 추출하여, 추출된 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷에 기억되어 있는 부호화 난이도 정보에 의거하여 복수 채널의 각각에 대응하는 목표 부호화율을 연산하고, 연산된 목표 부호화율을 복수의 부호화 수단에 각각 공급함으로써, 복수의 부호화 수단으로부터 출력되는 부호화 스트림의 레이트를 제어하는 부호화 제어 수단을 구비한 것이다.
본 발명의 부호화 스트림 다중화 방법은 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화함으로써 생성된 복수의 부호화 스트림을 다중화하는 부호화 스트림 다중화 방법에 있어서, 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화하여, 복수의 부호화 스트림을 생성하는 동시에, 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화할 때의 부호화 난이도를 나타내는 부호화 난이도 정보를 출력하는 단계와, 복수의 부호화 스트림을 비디오 트랜스포트 스트림으로서 출력하는 동시에, 부호화 난이도 정보를 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷으로서 출력하는 단계와, 비디오 트랜스포트 스트림 패킷 및 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 포함한 복수의 트랜스포트 스트림을 각각 수취하고, 복수의 트랜스포트 스트림을 다중화함으로써, 다중화 트랜스포트 스트림을 생성하는 단계와, 다중화 트랜스포트 스트림을 수취하고, 다중화 트랜스포트 스트림에 포함되어 있는 프라이비트 트랜스포트 스트림을 추출하여, 추출된 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷에 기술되어 있는 부호화 난이도 정보에 의거하여 복수의 채널의 각각에 대응하는 목표 부호화율을 연산하는 단계를 포함하는 것이다.
본 발명의 다른 부호화 스트림 다중화 방법은 복수의 부호화 스트림을 다중화하는 부호화 스트림 다중화 방법에 있어서, 복수 채널의 비디오 데이터를 목표 부호화율에 의거하여 각각 부호화함으로써 부호화 비디오 스트림을 생성하여, 부호화 비디오 스트림을 비디오 트랜스포트 스트림 패킷으로서 출력하는 동시에, 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화할 때의 부호화 난이도를 나타내는 부호화 난이도 정보를 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷으로서 출력하는 복수의 부호화 단계와, 복수의 부호화 단계로부터 비디오 트랜스포트 스트림 패킷 및 프라이비트 트랜스포트 스트림을 포함한 복수의 트랜스포트 스트림을 각각 수취하고, 복수의 트랜스포트 스트림을 다중화함으로써, 다중화 트랜스포트 스트림을 생성하는 다중화 단계와, 다중화 단계로부터 다중화 트랜스포트 스트림을 수취하고, 다중화 트랜스포트 스트림에 포함되어 있는 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 추출하여, 추출된 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷에 기술되어 있는 부호화 난이도 정보에 의거하여 복수의 채널의 각각에 대응하는 목표 부호화율을 연산하여, 연산된 목표 부호화율을 복수의 부호화 단계에 각각 공급함으로써, 복수의 부호화 단계로부터 출력되는 부호화 스트림의 레이트를 제어하는 부호화 제어 단계를 포함하는 것이다.
본 발명의 부호화 스트림 다중화 장치 또는 부호화 스트림 다중화 방법에서는 비디오 트랜스포트 스트림 패킷과 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화할 때의 부호화 난이도를 나타내는 부호화 난이도 정보를 포함하는 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 포함한 복수의 트랜스포트 스트림을 다중화하여 다중화 트랜스포트 스트림이 생성된다. 그리고, 다중화 트랜스포트 스트림에 포함되어 있는 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷이 추출되어, 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷에 기술되어 있는 부호화 난이도 정보에 의거하여 복수의 채널에 각각에 대응하는 목표 부호화율이 연산된다.
본 발명의 부호화 장치는 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화하는 부호화 장치에 있어서, 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화함으로써 생성된 복수의 부호화 비디오 스트림을 비디오 트랜스포트 스트림 패킷으로서 출력하는 동시에, 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화할 때의 부호화 난이도를 나타내는 부호화 난이도 정보를 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷으로서 출력하는 복수의 부호화 수단과, 복수의 부호화 수단으로부터 출력된 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷내에 기술되어 있는 부호화 난이도 정보에 의거하여 복수의 채널의 각각에 대응하는 목표 부호화율을 연산하여, 연산된 목표 부호화율을 복수의 부호화 수단에 각각 공급함으로써, 복수의 부호화 수단으로부터 출력되는 부호화 스트림의 레이트를 제어하는 부호화 제어 수단을 구비한 것이다.
본 발명의 부호화 방법은 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화하는 부호화 방법에 있어서, 복수의 부호화 수단에 의해서 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화함으로써 생성된 복수의 부호화 비디오 스트림을 비디오 트랜스포트 스트림 패킷으로 출력하는 동시에, 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화할 때의 부호화 난이도를 나타내는 부호화 난이도 정보를 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷으로서 출력하며, 출력된 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷내에 기술되어 있는 부호화 난이도 정보에 의거하여 복수의 채널의 각각에 대응하는 목표 부호화율을 연산하여, 연산된 목표 부호화율을 복수의 부호화 수단에 각각 공급함으로써, 복수의 부호화 수단으로부터 출력되는 부호화 스트림의 레이트를 제어하는 것이다.
본 발명의 부호화 장치 또는 부호화 방법에서는 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화함으로써 생성된 복수의 부호화 비디오 스트림이 비디오 트랜스포트 스트림 패킷으로서 출력되는 동시에, 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화할 때의 부호화 난이도를 나타내는 부호화 난이도 정보가 프라이비트 트랜스포트 스트림으로서 출력된다. 그리고, 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷내에 기술되어 있는 부호화 난이도 정보에 의거하여 복수의 채널의 각각에 대응하는 목표 부호화율이 연산되어, 부호화 스트림의 레이트가 제어된다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특징 및 이점은 다음 설명으로 충분히 명백하게 될 것이다.
이하, 본 발명의 실시예에 관해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 화상(비디오) 데이터 다중화 장치로서의 통계 다중 시스템의 구성을 도시한 블록도이다. 이 통계 다중 시스템(1)은 MPEG 시스템을 사용한 것으로, 각각, 본 발명에 있어서의 프로그램 데이터로서의 비디오 데이터(V1내지 Vn)(n은 2이상의 정수치) 및 오디오 데이터(A1내지 An)를 입력하여, 압축 부호화하고, MPEG 시스템에 있어서의 부호화 데이터열(부호화 스트림)인 트랜스포트 스트림(TS1내지 TSn)을 출력하는 부호화 수단으로서의 복수의 부호화 장치(21내지 2n)와, 네트워크, 예를 들면 이서네트(5)를 통해 각 부호화 장치(2i) (i는 1 내지 n까지의 임의의 정수치)에 접속되어, 피드 포워드형의 비트율 제어를 행하는 부호화 제어 수단으로서의 통계 다중 컴퓨터(3)와, 각 부호화 장치(2i)로부터 각각 출력되는 트랜스포트 스트림(TSi)을, 각각 전송로(6i)를 통해 입력하고, 각 트랜스포트 스트림(TSi)을 다중화하여, 다중화된 트랜스포트 스트림(TSd, TSm)을 각각 통계 다중 컴퓨터(3) 및 도시하지 않은 변조기 등에 대하여 출력하는 다중화 수단으로서의 다중화기(4)를 구비하고 있다. 각 부호화 장치(2i)에는 이서네트(5)용 포트가 설정되어 있다. 또한, 통계 다중 컴퓨터(3)에서는 범용적인 컴퓨터를 사용할 수 있다.
다중화기(4)는 전송로(6i)를 통해, 각 부호화 장치(2i)로부터 부호화 데이터(부호화 스트림) 및 통계 다중용 데이터를 취득하여, 이들을 후단의 전송로에서의 데이터 전송 속도(이하, 전송 레이트라 한다 )보다도 큰 제1 속도(이하, 레이트라 한다)(R1)로 다중화 처리하여, 통계 다중용 데이터를 포함한 제1 데이터로서의 트랜스포트 스트림(TSd)을 출력하는 동시에, 각 부호화 장치(2i)로부터 출력되는 데이터로부터 통계 다중용 데이터를 제외한 데이터를, 후단의 전송로에서의 전송 레이트와 같은 제2 레이트(R2)로 다중화 처리하여, 통계 다중용 데이터를 포함하지 않은 제2 데이터로서의 트랜스포트 스트림(TSm)을 후단의 전송로에 출력하게 되어 있다.
각 부호화 장치(2i)는 입력된 비디오 데이터(Vi) 및 오디오 데이터(Ai)를, 각각 부호화하는 동시에, 비디오 데이터(Vi)를 사용하여, 통계 다중용 데이터로서, 이것으로부터 부호화하려고 하는 화상에 관한 부호화 난이도(Di)를 구하게 되어 있다. 그리고, 각 부호화 장치(2i)는 부호화된 비디오 데이터를, 예를 들면 1프레임분을 1개의 패킷으로 하여 비디오·패킷(51)에 패킷화하고, 부호화된 오디오 데이터를 오디오·패킷(52)에 패킷화하며, 부호화 난이도(Di)를 프라이비트·패킷(53)에 패킷화하여, 이들을 트랜스포트 스트림(TSi)으로서 다중화기(4)에 출력하게 되어 있다. 또한, 트랜스포트 스트림(TSi)을 구성하는 패킷을, 트랜스포트 스트림 패킷(이하, TS 패킷으로 기록한다)으로 한다.
다중화기(4)는 n 대의 부호화 장치(21내지 2n)로부터의 트랜스포트 스트림 (TS1내지 TSn)에 있어서의 비디오·패킷, 오디오·패킷 및 프라이비트·패킷 등의 모든 TS 패킷을 다중화하여, 트랜스포트 스트림(TSd)으로서 통계 다중 컴퓨터(3)에 대하여 출력하게 되어 있다. 다중화기(4)는 또한, 다중화한 트랜스포트 스트림(TSd)으로부터 프라이비트·패킷을 제거한 트랜스포트 스트림(TSm)을 후단의 전송로를 통해 변조기 등에 대하여 출력하게 되어 있다.
통계 다중 컴퓨터(3)는 다중화기(4)로부터 이송된 트랜스포트 스트림(TSd)으로부터 프라이비트·패킷을 추출하여, 거기에서 얻어지는 부호화 난이도에 의거하여 각 부호화 장치(2i)마다 목표 비트율(Ratei)을 구하여, 이 목표 비트율(Ratei)을 나타내는 목표 비트율 데이터를 이서네트(5)를 통해, 각 부호화 장치(2i)에 돌려 주게 되어 있다. 또한, 프라이비트·패킷의 추출은 예를 들면 내장 보드와 같은 하드웨어 또는 소프트웨어로 실현 가능하다.
각 부호화 장치(2i)는 이렇게하여 설정된 목표 비트율(Ratei)에 의거하여 비트율 제어를 행하여, 비디오 데이터(Vi)를 각각 압축 부호화하게 되어 있다.
도 8은 도 7에 있어서의 부호화 장치(2i) 내의 상세한 구성을 도시한 블록도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 부호화 장치(2i)는 비디오 데이터(Vi)를 압축 부호화하여, 비디오 스트림(VSi)을 출력하는 비디오 인코더(10)와, 이 비디오 인코더(10)로부터의 비디오 스트림(VSi)을 소정 시간만 지연하여 출력하기 위한 FIFO(first in first out system) 메모리(62a)와, 오디오 데이터(Ai)를 압축 부호화하여, 오디오 스트림(ASi)을 출력하는 오디오 인코더(60)와, 이 오디오 인코더(60)로부터의 오디오 스트림(ASi)을 소정 시간만 지연하여 출력하기 위한 FIFO 메모리(62b)와, 한편의 고정 접점(64a)이 FIFO 메모리(62a)에 접속되고, 다른쪽의 고정 접점(64b)이 FIFO 메모리(62b)에 접속되며, 비디오 스트림(VSi)과 오디오 스트림(ASi)의 한편을 선택적으로 가동접점(64c)으로부터 출력하는 스위치(64)와, 한편의 고정접점(68a)이 스위치(64)의 가동접점(64c)에 접속된 스위치(68)와, 이 스위치(68)의 가동접점(68c)에서의 출력 데이터를 소정 시간만 지연하여, 트랜스포트 스트림(TS)으로 출력하기 위한 FIFO 메모리(69)를 구비하고 있다.
부호화 장치(2i)는 또한, 서로 CPU 버스(71)를 통해 접속된 CPU(중앙처리장치)(65)와, 작업 영역이 되는 RAM(Random access Momory)(66)와, ROM(read Only Memory)(67)를 구비하고 있다. 스위치(68)의 다른쪽의 고정접점(68b)은 RAM(66)에 접속되어 있다.
부호화 장치(2i)는 또한, 비디오 인코더(10)에 있어서의 압축 부호화에 의한 1장의 픽쳐 당의 발생 비트량을 CPU 버스(71)에 출력하기 위한 인터페이스(61)와, 오디오 인코더(60)에서의 압축 부호화에 의한 발생 데이터량을, CPU 버스(71)에 출력하기 위한 인터페이스(63)와, 이서네트(5)를 통해, 통계 다중 컴퓨터(3)로부터 전송되는 프라이비트·패킷을 화상 부호화 장치(2i)에 입력시키기 위한 이서네트인터페이스(70)와, 비디오 인코더(10)에 대하여 목표 비트율(Ratei)을 설정하기 위한 인터페이스(72)를 구비하고 있다. 인터페이스(61, 63, 72) 및 이서네트 인터페이스(70)는 각각 CPU 버스(71)에 접속되어 있다.
스위치(64)는 CPU 버스(71)를 통해 주어지는 CPU(65)로부터 전환 지시 신호 (S1)에 의거하여 FIFO 메모리(62a)에서의 비디오 스트림(VSi)과 FIFO 메모리(62b)에서의 오디오 스트림(ASi)을 전환하여, 스위치(68)에 출력하게 되어 있다. 스위치(68)는 CPU 버스(71)를 통해 주어지는 CPU(65)로부터의 전환 지시 신호(S2) 에 의거하여 스위치(64)의 출력 데이터와 RAM(66)으로부터의 부호화 난이도(Di) 등의 데이터를 전환하여, FIFO 메모리(69)에 출력하게 되어 있다.
도 9는 도 8에 있어서의 비디오 인코더(10)의 상세한 구성을 도시한 블록도이다. 상기 도면에 도시된 바와 같이, 비디오 인코더(10)는 비디오 데이터(Vi)를 입력하여, 압축 부호화를 위한 앞처리 등을 행하는 인코더 제어부(11)와, 인코더 제어부(11)의 출력 데이터를 소정시간만 지연하여 출력하기 위한 FIFO 메모리(12)와, 이 FIFO 메모리(12)의 출력 데이터를 입력하여, 픽쳐마다 픽쳐 타입에 따른 부호화 방법에 의해 압축 부호화하여, 부호화 데이터열인 비디오 스트림(VSi)을 출력하는 부호화부(13)와, 인코더 제어부(11)의 출력 데이터에 의거하여 이동 벡터를 검출하고, 부호화부(13)에 이송하는 이동 검출 회로(14)와, 인코더 제어부(11)로부터출력되는 인트라 AC 데이터(Sai)와 이동 검출 회로(14)로부터 출력되는 ME 잔차 데이터(Szi)에 의거하여 부호화부(13)를 제어하는 부호화 제어부(15)를 구비하고 있다.
인코더 제어부(11)는 비디오 데이터(Vi)를 입력하고, 부호화하는 순서에 따라서 픽쳐(I 픽쳐, P 픽쳐, B 픽쳐)의 순서를 바꾸는 화상 열 전환 회로(21)와, 이 화상 열 전환 회로(21)의 출력 데이터를 입력하여, 프레임 구조인지 필드 구조인지를 판별하고, 판별 결과에 따른 주사 변환 및 16 × 16 화소의 매크로 블록화를 행하는 주사 변환·매크로 블록화 회로(22)와, 이 주사변환·매크로 블록화 회로(22)의 출력 데이터를 입력하며, I 픽쳐에 있어서의 인트라 AC를 산출하여, 인트라 AC 데이터(Sai)를 부호화 제어부(15)에 이송하는 동시에, 주사변환·매크로 블록화 회로(22)의 출력 데이터를 FIFO 메모리(12) 및 이동 검출 회로(14)에 이송하는 인트라 AC 연산 회로(23)를 구비하고 있다. 또한, 인트라 AC란, I 픽쳐에 있어서, 8×8 화소의 DCT(이산 코사인 변환) 블록내의 각 화소의 화소치와 DCT 블록내의 화소치의 평균치의 차분의 절대치의 총합으로 정의되며, 장면의 복잡함을 나타내는 것이라고 할 수 있다.
부호화부(13)는 FIFO 메모리(12)의 출력 데이터와 예측 화상 데이터와의 차분을 갖는 감산 회로(317), 이 감산 회로(317)의 출력 데이터에 대하여, DCT 블록 단위로 DCT를 행하여, DCT 계수를 출력하는 DCT 회로(32)와, 이 DCT 회로(32)의 출력 데이터를 양자화하는 양자화 회로(33)와, 이 양자화 회로(33)의 출력 데이터를 가변 길이 부호화하는 가변 길이 부호화 회로(34)와, 이 가변 길이 부호화 회로(34)의 출력 데이터를 일단 유지하여, 비디오 스트림(VSi)으로서 출력하는 버퍼 메모리(35)와, 양자화 회로(33)의 출력 데이터를 역양자화하는 역양자화 회로(36)와, 이 역양자화 회로(36)의 출력 데이터에 대하여 역 DCT를 행하는 역 DCT 회로(37)와, 이 역 DCT 회로(37)의 출력 데이터와 예측 화상 데이터를 가산하여 출력하는 가산 회로(38)와, 이 가산 회로(38)의 출력 데이터를 유지하고, 이동 검출 회로(14)로부터 이송되는 이동 벡터에 따라 이동 보상을 행하여 예측 화상 데이터를 감산 회로(31) 및 가산 회로(38)에 출력하는 이동 보상 회로(39)를 구비하고 있다.
이동 검출 회로(14)는 인코더 제어부(11)의 출력 데이터에 의거하여 압축 부호화의 대상이 되는 픽쳐의 주목 매크로 블록과, 참조되는 픽쳐에 있어서 주목 매크로 블록 간의 화소치의 차분의 절대치 합 또는 제곱 합이 최소로되는 매크로 블록를 찾아서, 이동 벡터를 검출하여 이동 보상 회로(39)에 이송하도록 되어 있다. 또한, 이동 검출 회로(14)는 이동 벡터를 구할 때에, 최소가 된 매크로 블록간에서의 화소치의 차분의 절대치합 또는 제곱합을, ME 잔차 데이터(Szi)로서 부호화 제어부(15)에 이송하도록 되어 있다.
부호화 제어부(15)는 이동 검출 회로(14)로부터의 ME 잔차 데이터(Szi)를 픽쳐 전체에 관해서 더하여 합친 값인 ME 잔차를 산출하는 ME 잔차 계산부(41)와 이 ME 잔차 계산부(41)에 의해서 산출된 ME 잔차와 인트라 AC 연산 회로(23)로부터의 인트라 AC 데이터(Sai)에 의거하여 픽쳐의 부호화의 난이도를 나타내는 부호화 난이도(Di)를 산출하여, 인터페이스(61)에 출력하는 부호화 난이도 계산부(42)를 구비하고 있다.
부호화 제어부(15)는 또한, 비트율이 통계 다중 컴퓨터(3)로부터 보내온 목표 비트율 데이터로부터 뽑아낸 목표 비트율(Ratei)로 되도록 양자화 회로(33)에 있어서의 양자화 특성치에 대응하는 양자화 인덱스를 결정하여, 양자화 회로(33)에 이송하는 양자화 인덱스 결정부(45)를 구비하고 있다.
도 10은 다중화기(4)내의 상세한 구성을 도시한 블록도 이다. 상기 도면에 도시된 바와 같이, 다중화기(4)는 전송로(6i)를 통해, 각 부호화 장치(2i)로부터 트랜스포트 스트림(TSi)을 취득하고, 이들을 다중화 처리하여, 프라이비트·패킷을 포함한 트랜스포트 스트림(TSd)을 출력하는 다중화부(101)와 이 다중화부(101)에 의해서 다중화된 데이터로부터 프라이비트·패킷을 제거하여, 트랜스포트 스트림(TSm)으로서, 후단의 전송로를 통해 변조기 등에 출력하는 프라이비트·패킷 제거부(102)를 갖고 있다.
프라이비트·패킷 제거부(102)는 다중화부(101)로부터, 제1 레이트(R1))로 트랜스포트 스트림(TSd)이 출력되도록, 다중화부(101)를 제어하는 동시에, 다중화부(101)로부터 출력되는 트랜스포트 스트림(TSd)으로부터 프라이비트·패킷을 제외한 데이터를 유지하는 제1 다중화 제어부로서의 다중화 제어 회로(103), 이 다중화 제어 회로(103)에 의해 유지된 데이터가 트랜스포트 스트림(TSm)으로서, 제2 레이트(R2)로 후단의 전송로에 출력되도록 다중화 제어 회로(103)를 제어하는 다중화 제어 회로(104)를 갖고 있다.
도 11은 도 10에 있어서의 다중화 제어 회로(103, 104)의 상세한 구성을 도시한 블록도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 다중화 제어 회로(103)는 각 부호화 장치(2i)마다 프라이비트·패킷의 패킷 식별 정보(Packet Identification: 이하, PID로 기록한다)(i)를 유지하는 프라이비트·패킷 PID 테이블(111)과, 다중화부 (101)에 대하여, 패킷의 송출을 요구하는 리퀘스트 신호(REQ1)를 이송하는 레이트 제어 회로(112)와, 다중화부(101)로부터 출력되는 패킷으로부터 PID를 추출하여 출력하는 PID 추출 회로(113)와, 이 PID 추출 회로(113)로부터 출력되는 PID와 프라이비트·패킷 PID 테이블(111)에 등록되어 있는 PID(i)와의 비교를 행하는 PID 비교 회로(114)와, 다중화부(101)로부터 출력되는 패킷을 입력하고, PID 비교 회로(114)에 있어서 비교 결과가 얻어지기까지의 시간만 지연시켜 출력하는 지연 회로(115)와, 레이트의 변환을 위해, 지연 회로(115)로부터 출력된 패킷을 일시적으로 유지하는 메모리 회로(116)와, 이 메모리 회로(116)를 제어하는 메모리 제어 회로(117)를 갖고 있다.
PID 비교 회로(114)는 PID 추출 회로(113)로부터 출력되는 PID와 프라이비트·패킷 PID 테이블(111)에 등록되어 있는 PID(i)가 일치하지 않는 경우에는 불일치신호 "mismatch"를 메모리 제어 회로(117)로 이송하고, 일치한 경우에는 불일치 신호 "mismatch"를 메모리 제어 회로(117)로 이송하지 않게 되어 있다. 메모리 제어 회로(117)는 불일치 신호 "mismatch"를 받아들이면 메모리 회로(116)에 기록 신호 "write"를 이송하도록 되어 있다. 메모리 회로(116)는 기록 신호 "write"를 받아들이면, 지연 회로(115)로부터 출력된 패킷을 기록하도록 되어 있다. 이 동작에 의해, 프라이비트·패킷(53)을 제외한 패킷이 메모리 회로(116)에 기록되어진다.
다중화 제어 회로(104)는 메모리 제어 회로(117)에 대하여, 패킷의 송출을 요구하는 리퀘스트 신호(REQ2)를 이송하는 레이트 제어 회로(117)를 갖고 있다. 메모리 제어 회로(117)는 리퀘스트 신호(REQ2)를 받으면, 메모리 회로(116)에 대하여, 판독 신호 "read"를 이송하도록 되어 있다. 메모리 회로(116)는 판독 신호 "read"를 받아들일 때마다, 유지하고 있는 패킷을, 기로된 순서로 하나씩 판독하여, 트랜스포트 스트림(TSm)으로서 출력하게 되어 있다. 이 트랜스포트 스트림(TSm)은 다중화 제어 회로(104)를 통과하여, 프라이비트·패킷 제거부(102)로부터 출력되게 되어 있다.
여기서, 레이트 제어 회로(112)는 다중화부(101)로부터, 다중화기(4)의 후단의 전송로에서의 전송 레이트(Rt)와 프라이비트·패킷의 레이트(Rp)의 합보다도 큰 레이트(R1)로, 트랜스포트 스트림(TSd)이 출력되도록, 다중화기(4)에 대하여 리퀘스트 신호 (REQ1)를 이송하도록 되어 있다. 또한, 레이트(Rt, Rp, R1)의 관계는 다음 수학식 3과 같이 된다.
한편, 레이트 제어 회로(118)는 메모리 회로(116)로부터 전송 레이트(Rt)와 같은 레이트(R2)로, 트랜스포트 스트림(TSm)이 출력되도록, 메모리 제어 회로(117)에 대하여 리퀘스트 신호(REQ2)를 이송하도록 되어 있다. 또한, 레이트(R1), R2)의 관계는 다음 수학식 4와 같이 된다.
또한, 메모리 제어 회로(117)는 메모리 회로(116)에 출입하는 패킷의 수를 감시하고, 메모리 회로(116)가 오버플로하려고 할 때에는 레이트 제어 회로(112)에 대하여 대기 신호 "wait"를 이송하도록 되어 있다. 레이트 제어 회로(112)는 대기 신호 "wait"를 받으면, 리퀘스트 신호(REQ1)를 출력하는 타이밍이라도, 리퀘스트 신호(REQ1)를 내지 않도록 한다.
여기서, 도 12를 참조하여, TS 패킷의 구성에 관해서 간단히 설명한다. TS 패킷은 4바이트의 트랜스포트 헤더부(이하, TS 헤더부로 기록한다)와, 184바이트의 실 데이터가 기록되는 페이로드부로 구성되며, 전체가 188 바이트가 된다. TS 헤더부는 TS 패킷의 개시를 나타내는 고유의 8 비트의 데이터로 이루어진 동기 바이트와, TS 패킷내에서의 비트 에러의 유무를 나타낸 에러 표시(error·indicator)부와, 패켓타이즈드·엘리멘터리·스트림(PES) 패킷의 선두가 이 TS 패킷내에 존재하는지의 여부를 나타내는 유닛 개시 표시부와, 이 TS 패킷의 중요도를 나타내는 트랜스포트 패킷·프라이오리티부와, 이 TS 패킷의 페이로드부에 수용되어 있는 스트림 데이터의 종별을 나타내는 PID가 격납되는 PID 부와, 페이로드부에 수용되는 스트림 데이터에 스크램블이 실시되어 있는지의 여부를 나타내는 스크램블 제어부와, 이 TS 패킷내에 어댑테이션·필드부 및 페이로드부가 존재하는지의 여부를 나타내는 어댑테이션·필드 제어부와, 같은 PID를 갖는 TS 패킷이 도중에 기각되었는지의 여부를 검출하기 위해 사용되는 순회 카운터 정보가 격납되는 순회 카운터부와, 각종 제어 정보가 격납되는 어댑테이션·필드부로 구성된다.
또한, 어댑테이션·필드부는 그 어댑테이션·필드부의 길이를 나타내는 어댑테이션·필드 길이와, 이 TS 패킷에 계속되는 같은 스트림의 TS 패킷으로 시간 정보가 리셋되어 있는지의 여부를 나타내는 불연속 표시부와, 이 TS 패킷이 랜덤·액세스의 엔트리 포인트인지의 여부를 나타내는 랜덤 액세스 표시부와, 이 TS 패킷의 페이로드부에 스트림 데이터의 중요부분이 격납되어 있는지의 여부를 나타내는 스트림 우선 표시부와, 컨디셔널·코딩부에 관한 플래그 정보가 격납되는 플래그 제어부와, PCR(Program Clock Reference)로 불리는 기준 시간 정보나 OPCR(0 rigina1 Program Clock Reference)로 불리는 기준 시간 정보 또는 데이터의 전환점까지의 지표를 나타내는 스플라이스·카운트 다운 등의 정보가 격납되는 컨디셔널·코딩부와, 데이터 길이를 조정하기 위해서 무효 데이터 바이트를 스터핑하기 위한 스터핑 바이트부로 구성된다.
다음에, 도 13 및 도 14를 참조하여, 본 실시예에 있어서의 프라이비트·패킷의 내용에 관해서 설명한다. 도 13 및 도 14는 전송로내의 패킷(TS 패킷)화된 데이터를 나타낸 것이다. 전송로(6i)가, 예를 들면 DVB-TM(정확하게는 DVB-TM Ad hoc Group Physical Interface에서 내고 있는 Interfaces for CATV/SMATV Headends and similar Professional Equipment)로 규정되어 있는 DVB-Serial-ASI(비동기 시리얼 인터페이스; Asynchronous Serial Interface)로 불리는 270Mbit/초의 시리얼 전송로인 경우에는 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 간헐적으로 데이터가 기재된다. 이들의 도면에 도시된 예에서는 간헐적인 데이터로서, 비디오·패킷(51), 오디오·패킷(52) 및 프라이비트·패킷(53)이 도시되어 있다. 이들의 패킷에 있어서, 선두부분은 상기와 같이 TS 헤더부이고, TS 헤더부 이외의 부분은 페이로드부이다. 페이로드부에는 실제의 데이터가 기술된다.
TS 헤더부에는 PID가 기술되어 있다. PID란, 패킷화되어 있는 데이터의 속성을 식별하기 위해서, MPEG 규격으로 규정되어 있는 패킷의 식별(ID)번호이다. PID는 각 비디오 채널, 오디오 채널마다 설정되어야만 한다. 본 실시예에서는 프라이비트·패킷에 대하여도 개별의 PID를 확보할 필요가 있다. 도 13 및 도 14에서는 비디오·패킷(51)의 PID는 PID-V로하고, 오디오·패킷(52)의 PID는 PID-A로하여, 프라이비트·패킷(53)의 PID는 PID-P로 나타내고 있다.
프라이비트·패킷을 사용하여, 각 부호화 장치(2i)마다의 부호화 난이도를 전송하는 경우는 어떤 부호화 장치(2i)로부터의 부호화 난이도일까를 식별할 수 있도록 할 필요가 있다. 그러한 방법으로서, 다음 2개의 방법을 생각할 수 있다.
제1 방법은 TS 헤더부내의 PID 부를 사용하는 방법이다. 도 13은 프라이비트·패킷(53)의 내용을 간략화하여 도시하고 있다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 프라이비트·패킷(53)은 TS 헤더부내의 PID 부(53a), 순회 카운터부(53b), 어댑테이션·필드부(53c)와, 페이로드부(53d)를 갖고 있다. 페이로드부(53d)내에는 부호화 난이도(53e)가 포함되어 있다. 제1 방법에서는 부호화 장치(2i)의 대부분의 PID를 확보하여, 도 13에 있어서의 PID 부(53a)에서, 각 부호화 장치(2i)마다 1개의 PID를 설정하는 방법이다. 이 경우, 통계 다중 컴퓨터(3)는 각각 지정된 PID 마다 부호화 난이도를 수신하여, 각 부호화 장치(2i)마다 목표 비트율(Ratei)을 산출한다. 또한, 이 방법에서는 도 13에 있어서의 순회 카운터부(53b)에 격납되는 순회 카운터 정보를 사용하여 패킷의 기각을 검출한다. 이 방법에서는 순회 카운터 정보가 트랜스포트층(Transport Layer)에 형성되기 때문에, 패킷의 기각은 트랜스포트층 레벨로 검출하는 것이 가능해진다. 또한, 이 방법에서는 부호화 장치(2i)의 대수분의 PID를 확보할 필요가 있는 동시에, 트랜스포트 스트림(TSi)으로부터의 프라이비트·패킷의 제거도 부호화 장치(2i)의 대수분의 PID에 의해 행할 필요가 있다.
제2 방법은 모든 프라이비트·패킷에 관해서 1개의 PID를 확보하여, PID와는 별도로, 부호화 장치(2i)마다의 부호화 장치 식별 번호를 정하여, 이 식별 번호에 의해, 어떤 부호화 장치(2i)로부터의 부호화 난이도일까를 식별하는 방법이다. 도 14에서는 제2 방법을 사용한 경우에 있어서의 프라이비트·패킷(53)의 페이로드부(53d)의 내용을 도시하고 있다. 이 경우, 페이로드부(53d)는 어떤 부호화 장치(2i)로부터의 부호화 난이도일까를 식별하기 위한 부호화 장치 식별 번호(53f)와, 트랜스포트층에 있어서의 순회 카운터와는 별도로, 패킷의 기각의 유무를 검출하기 위해서 형성된 순회 카운터(53g)와, 각 부호화 장치(2i)로부터의 부호화 난이도(53e)를 포함한다.
그런데, 부호화 난이도를 포함하는 프라이비트·패킷은 수신측에서는 사용되지 않고, 송신측에서만 사용되는 데이터이기 때문에, 수신측에는 전송되지 않는다. 여기서, 다중화기(4)에 있어서, 모든 TS 패킷으로부터, 단순히, 부호화 난이도를 포함하는 프라이비트·패킷을 제거하면, 수신측에 전송되는 트랜스포트 스트림은 예를 들면 도 15에 도시된 바와 같이 된다. 이 예에서는 부호화 장치(21)로부터의 비디오·패킷(511), 부호화 장치(22)로부터의 비디오·패킷(512)이 순차로 전송되며, 그 후, 제거된 프라이비트·패킷의 1패킷분의 간격이 비고, 그 후, 부호화 장치(23)로부터의 오디오·패킷(523), 부호화 장치(23)로부터의 비디오·패킷(513), 부호화 장치(24)로부터의 비디오·패킷(514)이 순차로 전송된다.
한편, 도 16은 통계 다중 컴퓨터(3)에 이송되는 프라이비트·패킷을 포함한 트랜스포트 스트림의 일례를 도시한 것이다. 이 예에서는 부호화 장치(21)로부터의 비디오·패킷(511), 부호화 장치(22)로부터의 비디오·패킷(512)가 순서대로 전송되고, 그 후, 프라이비트·패킷(53)이 전송되고, 그 후, 부호화 장치(23)로부터의 오디오·패킷(523), 부호화 장치(23)로부터 비디오·패킷(513), 부호화 장치(24)로부터의 비디오·패킷(514)이 순차로 전송된다.
도 15에 도시된 바와 같은 트랜스포트 스트림의 경우, 프라이비트·패킷이 존재하고 있는 타임 슬롯이 공백이 되기 때문에, 전송 효율이 떨어지게 되며, 프라이비트·패킷의 오버 헤드, 즉 프라이비트·패킷의 제어를 위해 사용되는 여분의 시간이 발생한다.
여기서, 통계 다중에 의한 제어를 행하기 위한 프라이비트·패킷이 전송 레이트에 차지하는 레이트를 생각한다. 제어 단위를 1 프레임(1/30초)으로 하면, 그 시간마다 1패킷분의 통계 다중용 데이터(부호화 난이도)가 발생한다. 예를 들면 1패킷을 188 바이트로 하면, 1대의 부호화 장치(2i)에서,
188×30=0.045(Mbps)
의 레이트를 점유하게 된다. 10대의 부호화 장치로부터 1대의 다중화기(4)에 패킷이 송출되면, 통계 다중에 의한 제어를 행하기 위한 프라이비트·패킷의 레이트는 10배의 0.45Mbps가 된다. 통상의 디지털(CS) 방송 등에서는 전송 레이트가 약 30Mbps의 대역이므로, 약 1.5%의 프라이비트·패킷의 오버 헤드가 발생한다. 또한, 보다 복잡한 제어를 행하고자 하면, 패킷수는 수배가 되어, 프라이비트·패킷의 오버 헤드는 대역의 수%를 차지하게 되는 것이 예상된다. 원래는 대역의 100%의 이용이 이상적이지만, 현실 문제에서는 수%의 이용되지 않는 대역이 존재한다. 여기에 부가하여, 프라이비트· 패킷의 오버 헤드에 의한 수%의 레이트의 점유가 있으면, 전송 레이트의 효율을 보다 악화시킨다.
그래서, 본 실시예에서는 다중화기(4)에 있어서, 각 부호화 장치(2i)로부터의 데이터를, 후단의 전송로에서의 전송 레이트보다도 큰 제1 레이트(R1)로 다중화 처리하여, 통계 다중용 프라이비트·패킷을 포함한 트랜스포트 스트림(TSd)을 통계 다중 컴퓨터(3)에 출력하는 동시에, 각 부호화 장치(2i)로부터 출력되는 데이터로부터 통계 다중용 프라이비트·패킷을 제외한 데이터를 후단의 전송로에서의 전송 레이트과 같은 제2 레이트(R2)로 다중화 처리하여, 통계 다중용 프라이비트·패킷을 포함하지 않은 트랜스포트 스트림(TSm)을 후단의 전송로에 출력하도록 하고 있다.
다음에, 도 7에 도시된 통계 다중 시스템(1)의 동작에 관해서 설명한다. 또한, 이하의 설명은 본 실시예에 따른 화상 데이터 다중화 제어 방법의 설명을 겸하고 있다. 이 통계 다중 시스템(1)에서는 비디오 데이터(Vi) 및 오디오 데이터(Ai)는 각각, 각 부호화 장치(2i)에 의해 부호화된다. 각 부호화 장치(2i)는 각 비디오 데이터(Vi)에 관해서, 이제부터 부호화하려고 하는 화상에 관한 부호화의 난이도를 나타내는 부호화 난이도(Di)를 프라이비트·패킷(53)으로 패킷화하고, 부호화한 비디오 데이터의 비디오·패킷(51) 및 부호화한 오디오 데이터의 오디오·패킷(52)과 함께, 트랜스포트 스트림(TSi)으로서 전송로(6i)를 통해, 다중화기(4)에 출력한다.
계속해서, 도 10에 도시된 바와 같이, 다중화기(4)는 다중화부(101)에 있어서 각 부호화 장치(2i)로부터의 트랜스포트 스트림(TS1내지 TSn)을 다중화하여, 다중화된 트랜스포트 스트림(TSd)을 생성한다. 이 트랜스포트 스트림(TSd)은 부호화 난이도(D1내지 Dn)가 패킷화된 프라이비트·패킷(53)을 포함하고 있고, 통계 다중에 의한 제어를 행하기 위해서 통계 다중 컴퓨터(3)로 송신된다. 또한, 트랜스포트 스트림(TSd)은 프라이비트·패킷 제거부(102)에도 입력되며, 이 프라이비트·패킷 제거부(102)로부터 트랜스포트 스트림(TSd)으로부터 프라이비트·패킷(53)을 제거한 트랜스포트 스트림(TSm)이 후단의 전송로를 통해 변조기 등으로 출력된다.
통계 다중 컴퓨터(3)는 입력된 트랜스포트 스트림(TSd)으로부터, 부호화 난이도(D1내지 Dn)가 패킷화된 프라이비트·패킷(53)만을 추출한다. 그리고, 통계 다중 컴퓨터(3)는 추출된 프라이비트·패킷(53)에 기술된 부호화 난이도(Di)에 의거하여 통계 다중 방법에 의해, 각 비디오 데이터(Vi)에 대한 목표 비트율(Ratei)을 결정한다. 통계 다중 컴퓨터(3)는 모든 부호화 장치(21내지 2n)에 대한 목표 비트율(Riate1내지 Raten)을 구하여, 목표 비트율 데이터로서, 이서네트(5)를 통해, 모든 부호화 장치(21내지 2n)에 송신한다. 각 부호화 장치(2i)는 통계 다중 컴퓨터(3)로부터 이송된 목표 비트율 데이터로부터, 각 부호화 장치(2i)에 대한 목표 비트율(Ratei)을 뽑아 내어, 이 목표 비트율(Riatei)에 의거하여 비디오 데이터(Vi)를 각각 압축 부호화하여, 트랜스포트 스트림(TSi)을 다중화기(4)에 출력한다. 다중화기(4)는 입력된 트랜스포트 스트림(TSi)를 다중화하여, 트랜스포트 스트림(TSm, TSd)을 출력한다.
이 때의 도 8에 도시된 부호화 장치(2i)의 동작에 관해서 상세히 설명한다. 우선, 비디오 인코더(10)로부터의 비디오 스트림(VSi)은 FIFO 메모리(62a)에 출력되며, 부호화 난이도(Di)는 압축 부호화에 의한 발생 비트량과 함께 인터페이스 (61)에 출력된다. 부호화 난이도(Di)는 발생 비트량과 함께, CPU(65)에 의해서, 인터페이스(61)로부터 CPU 버스(71)를 통해 RAM(66)에 기록된다. 오디오 인코더 (60)로부터의 오디오 스트림(ASi)은 FIFO 메모리(62b)에 출력된다.
CPU(65)는 전환 신호(S2)에 의해 스위치(64)를 제어하여, 비디오 스트림(VSi)과 오디오 스트림(ASi)의 한편을 선택적으로 출력한다. 또한, CPU(65)는 전환 신호(S1)에 의해, 스위치(68)를 제어하여, 스위치(64)의 출력 데이터와 RAM(66)으로부터의 데이터의 한편을 선택적으로 FIFO 메모리(69)에 출력한다. 또한, RAM(66)으로부터의 데이터는 패킷·헤더에 기술되는 데이터나 부호화 난이도(Di) 등이다.
이렇게하여, 스위치(68)에 있어서, 비디오 스트림(VSi)에 패킷 헤더가 부가되어 비디오·패킷이 생성되며, 오디오 스트림(ASi)에 패킷·헤더가 부가되어 오디오·패킷이 생성되고, 또한, 부호화 난이도(Di)에 패킷·헤더가 부가되어 프라이비트·패킷이 생성된다. 생성된 각 패킷은 FIFO 메모리(69)를 통해 전송로(6i)에 출력되며, 트랜스포트 스트림(TSi)으로서 다중화기(4)에 전송된다. 또한, 패킷화에 필요한 PID, 어댑테이션 필드, 순회 카운터 등의 정보는 RAM(66)으로부터 스위치 (68)로 출력된다.
또한, 이서네트 인터페이스(70)에는 이서네트(5)를 통해, 통계 다중 컴퓨터(3)에 있어서 요청된 목표 비트율 데이터가 전송된다. CPU(65)는 이 목표 비트율 데이터를, CPU 버스(71)를 통해, 일단, RAM(66)에 기록하고, 해당하는 목표 비트율(Ratei)을 뽑아 내어, 인터페이스(72)를 통해, 비디오 인코더(10)의 양자화 인덱스 결정부(45)로 이송한다. 이 목표 비트율(Ratei)에 의거하여 비디오 인코더(10)는 비디오 데이터(Vi)의 압축 부호화를 행한다.
다음에, 도 9에 도시된 비디오 인코더(10)의 동작에 관해서 설명한다. 우선, 비디오 데이터(Vi)는 비디오 인코더(10)의 인코더 제어부(11)에 입력된다. 인코더 제어부(11)에서는 화상 열 전환 회로(21)에 의해 부호화하는 순번에 따라서 픽쳐(I 픽쳐, P 픽쳐, B 픽쳐)의 순서를 바꾸어 나열하고, 다음에, 주사 변환·매크로 블록화 회로(22)에 의해, 프레임 구조인지 필드 구조인지를 판별하여, 판별 결과에 따른 주사 변환 및 매크로 블록화를 행하고, 다음에, I 픽쳐인 경우에는 인트라 AC 연산 회로(23)에 의해, 인트라 AC를 산출하여 인트라 AC 데이터(Sai)를 부호화 제어부(15)의 부호화 난이도 계산부(42)로 이송한다. 또한, 주사변환·매크로 블록화 회로(22)의 출력 데이터는 인트라 AC 연산 회로(23)를 거쳐, FIFO 메모리(12) 및 이동 검출 회로(14)에 이송된다.
FIFO 메모리(12)는 부호화 난이도 계산부(42)에 있어서, 부호화가 종료한 픽쳐에 계속되는 N 매수의 픽쳐의 부호화 난이도를 산출하는 데 필요한 시간만큼, 입력한 화상 데이터를 지연하여, 부호화부(13)에 출력한다. 이동 검출 회로(14)는 이동 벡터를 검출하여 이동 보상 회로(39)에 이송하는 동시에, ME 잔차 데이터(Szi)를 부호화 제어부(15)의 ME 잔차 계산부(41)에 이송한다. ME 잔차 계산부(41)는 ME 잔차 데이터(Szi)에 의거하여 ME 잔차를 계산하여, 부호화 난이도 계산부(42)에 출력한다.
부호화 난이도 계산부(42)는 인트라 AC 데이터(Sai)와 ME 잔차에 의거하여 부호화 난이도(Di)를 계산하여, 인터페이스(61)에 출력한다.
I 픽쳐인 경우에는 부호화부(13)에서는 감산 회로(317)에 있어서 예측 화상 데이터와의 차분을 갖지 않고, FIFO 메모리(12)의 출력 데이터를 그대로 DCT 회로(32)에 입력하여 DCT를 행하고, 양자화 회로(33)에 의해서 DCT 계수를 양자화하고, 가변 길이 부호화 회로(34)에 의해 양자화 회로(33)의 출력 데이터를 가변 길이 부호화하여, 버퍼 메모리(35)에 의해 가변 길이 부호화 회로(34)의 출력 데이터를 일단 유지하고, 비트 스트림으로 이루어진 비디오 스트림(VSi)으로서 출력한다. 또한, 역양자화 회로(36)에 의해서 양자화 회로(33)의 출력 데이터를 역양자화하고, 역 DCT 회로(37)에 의해서 역양자화 회로(36)의 출력 데이터에 대하여 역 DCT를 행하며, 역 DCT 회로(37)의 출력 화상 데이터를 가산 회로(38)를 통해 이동 보상 회로(39)에 입력하여 유지시킨다.
P 픽쳐인 경우에는 부호화부(13)에서는 이동 보상 회로(39)에 의해서, 유지하고 있는 과거의 I 픽쳐 또는 P 픽쳐에 대응하는 화상 데이터와 이동 검출 회로(14)로부터의 이동 벡터에 의거하여 예측 화상 데이터를 생성하고, 예측 화상 데이터를 감산 회로(31) 및 가산 회로(38)에 출력한다. 또한, 감산 회로(31)에 의해, FIFO 메모리(12)의 출력 데이터와 이동 보상 회로(39)로부터의 예측 화상 데이터와의 차분을 갖고, DCT 회로(32)에 의해서 DCT를 행하며, 양자화 회로(33)에 의해서 DCT 계수를 양자화하고, 가변 길이 부호화 회로(34)에 의해 양자화 회로(33)의 출력 데이터를 가변 길이 부호화하여, 버퍼 메모리(35)에 의해 가변 길이 부호화 회로(34)의 출력 데이터를 일단 유지하여 비디오 스트림(VSi)으로서 출력한다. 또한, 역양자화 회로(36)에 의해 양자화 회로(33)의 출력 데이터를 역양자화하고, 역 DCT 회로(37)에 의해서 역양자화 회로(36)의 출력 데이터에 대하여 역 DCT를 행하며, 가산 회로(38)에 의해서 역 DCT 회로(37)의 출력 데이터와 예측 화상 데이터를 가산하여, 이동 보상 회로(39)에 입력하여 유지시킨다.
B 픽쳐인 경우에는 부호화부(13)에서는 이동 보상 회로(39)에 의해, 유지하고 있는 과거 및 미래의 I 픽쳐 또는 P 픽쳐에 대응하는 2개의 화상 데이터와 이동 검출 회로(14)로부터의 2개의 이동 벡터에 의거하여 예측 화상 데이터를 생성하고, 예측 화상 데이터를 감산 회로(31) 및 가산 회로(38)에 출력한다. 또한, 감산 회로(31)에 의해서, FIFO 메모리(12)의 출력 데이터와 이동 보상 회로(39)로부터의 예측 화상 데이터와의 차분을 갖고, DCT 회로(32)에 의해서 DCT를 행하며, 양자화 회로(33)에 의해 DCT 계수를 양자화하고, 가변 길이 부호화 회로(34)에 의해 양자화 회로(33)의 출력 데이터를 가변 길이 부호화하며, 버퍼 메모리(35)에 의해 가변 길이 부호화 회로(34)의 출력 데이터를 일단 유지하여 비디오 스트림(VSi)으로서 출력한다. 또한, B 픽쳐는 이동 보상 회로(39)에 유지시키지 않는다.
양자화 인덱스 결정부(45)는 인터페이스(72)로부터 취득하고, 설정된 목표 비트율(Ratei)로 되도록 양자화 회로(33)에 있어서의 양자화 특성치에 대응하는 양자화 인덱스를 결정하여, 양자화 회로(33)에 이송한다. 이로써, 통계 다중에 의한 제어가 행하여진다.
다음에, 도 11에 도시된 다중화 제어 회로(103, 104)의 동작에 관해서 설명한다. 우선, 미리 다중화 제어 회로(103)의 프라이비트·패킷 PID 테이블(111)에, 프라이비트·패킷의 PID를 필요한 개수만큼 등록해 둔다. 레이트 제어 회로(112)는 전송 레이트(Rt)와 프라이비트·패킷(53)의 레이트(Rp)의 합보다도 큰 레이트(R1))에 맞는 타이밍으로, 리퀘스트 신호(REQ1)를 다중화기(4)에 대하여 출력한다. 다중화기(4)는 리퀘스트 신호(REQ1)에 맞추어 패킷을 송출한다. 송출된 패킷은 프라이비트·패킷(53)을 포함한 트랜스포트 스트림(TSd)으로 되며, 통계 다중 컴퓨터(3)로 출력되는 동시에, PID 추출 회로(113) 및 지연 회로(115)로 출력된다.
PID 추출 회로(113)는 패킷내에서 PID를 추출하여, 추출한 PID를 PID 비교 회로(114)에 출력한다. PID 비교 회로(114)는 PID 추출 회로(113)로부터 출력되는 PID와 프라이비트·패킷 PID 테이블(1ll)에 등록되어 있는 PID(i)와의 비교를 행하여, 양자가 일치하지 않는 경우에는 불일치 신호 "mismatch"를 메모리 제어 회로(117)에 이송하고, 일치한 경우에는 불일치 신호 "mismatch"를 메모리 제어 회로(117)에 이송하지 않는다. 메모리 제어 회로(117)는 불일치 신호 "mismatch"를 받아들이면 메모리 회로(116)에 기록 신호 "write"를 이송한다. 메모리 회로(116)는 기록 신호 "write"를 받아들이면, 지연 회로(115)로부터 출력된 패킷을 기록한다. 이들의 동작에 의해, 프라이비트·패킷(53)을 제외한 패킷이 메모리 회로(116)에 기록된다. 또한, 지연 회로(115)는 PID 비교 회로(114)에 있어서 비교 결과가 얻어지기까지의 시간만큼 패킷을 지연시켜 출력한다.
다중화 제어 회로(104)내의 레이트 제어 회로(118)는 전송 레이트(Rt)와 같은 레이트(R2)에 맞는 타이밍으로, 리퀘스트 신호(REQ2)를 메모리 제어 회로(117)에 대하여 출력한다. 메모리 제어 회로(117)는 리퀘스트 신호(REQ2)를 받아들이면, 메모리 회로(116)에 판독 신호"read"를 송출한다. 메모리 회로(116)는 판독 신호 "read"를 받아들일 때마다, 유지하고 있는 패킷을, 기록된 순서대로 하나씩 판독하여, 트랜스포트 스트림(TSm)으로서 출력한다. 이 트랜스포트 스트림(TSm)은 다중화 제어 회로(104)를 통과하여, 프라이비트·패킷 제거부(102)로부터 출력된다. 이 트랜스포트 스트림(TSm)은 프라이비트·패킷(53)을 포함하지 않은 트랜스포트 스트림이 된다. 또한, 트랜스포트 스트림(TSd, TSm)의 전송 레이트는 각각 R1, R2가 된다.
통상, 다중화기(4)에 입력되는 트랜스포트 스트림은 레이트 제어가 이루어져 있기 때문에, 메모리 회로(116)가 오버플로(overflow)하지 않는다. 그러나, 레이트(R1)가 레이트(R2)보다도 큰 상태(R1＞R2)로 동작하고 있기 때문에, 메모리 회로(116)가 오버플로하도록 하는 에러가 발생할 가능성도 있다. 그래서, 본 실시예에서는 메모리 회로(116)의 오버플로를 피하기 위해, 이하와 같은 제어를 행한다.
즉, 메모리 제어 회로(117)는 메모리 회로(116)에 출입하는 패킷의 수를 감시하여, 메모리 회로(116)가 오버플로하려고 할 때에는 레이트 제어 회로(112)에 대하여 대기 신호 "wait'를 송출한다. 레이트 제어 회로(112)는 대기 신호 "wait"를 받으면, 리퀘스트 신호(REQ1)를 내는 타이밍에서도, 리퀘스트 신호(REQ1)를 내지 않도록 한다. 대기 신호 "wait"를 받고 있는 동안은 지연 회로(115)로부터 메모리 회로(116)에 패킷이 오지 않기 때문에, 메모리 회로(116)에 패킷은 기록되지 않고, 메모리 회로(116)에서는 판독의 동작만이 행하여진다. 이로써, 메모리 회로(116)가 오버플로하는 것을 피하게 된다. 또한, 메모리 제어 회로(117)는 감시하고 있는 패킷의 수가 오버플로하지 않는 수라고 판단되면, 대기 신호 "wait"의 송출을 중지한다. 대기 신호 "wait"의 송출이 중지되면, 레이트 제어 회로(112)는 레이트(R1)에 맞는 타이밍으로 리퀘스트 신호(REQ1)를 송출하게 된다. 이러한 제어방법에 의하면, 레이트(R1)가 레이트(R2)보다 어느정도 크더라도, 메모리 회로(116)는 오버플로하지 않고 동작한다.
다음에, 도 17을 참조하여, 통상시의 다중화 제어 회로(103, 104)의 동작 타이밍에 관해서 설명한다. 도 17에 있어서, (a)는 리퀘스트 신호(REQ1)를 나타내며, (b)는 트랜스포트 스트림(TSd)에 있어서의 패킷을 나타내며, (c)는 불일치 신호 "mismatch"를 나타내며, (d)는 기록 신호 "write"를 나타내며, (e)는 지연 회로(115)로부터 출력되는 패킷을 나타내며, (f)는 리퀘스트 신호(REQ2)를 나타내며, (g)는 판독 신호 "read"를 나타내며, (h)는 트랜스포트 스트림(TSm)에서의 패킷을 나타내고 있다.
(a)에 나타낸 바와 같이, 레이트 제어 회로(112)는 레이트(R1)에 맞는 타이밍으로 리퀘스트 신호(REQ1)를 송출한다. 이 리퀘스트 신호(REQ1)에 따라서, (b)에 나타낸 바와 같이, 프라이비트·패킷(53)을 포함하는 TS 패킷(n-1 내지 n+8)이 트랜스포트 스트림(TSd)으로서 나타난다. 여기서, TS 패킷(n+2, n+5)이 프라이비트·패킷인 것으로 한다. TS 패킷(n+2, n+5)의 PID는 프라이비트·패킷 PID 테이블 (111)에 등록되어 있다.
이제, 패킷에 대한 PID 추출 회로(113), PID 비교 회로(114), 프라이비트·패킷 PID 테이블(111)에 의한 처리 시간을 Td1y로하면, 지연 회로(115)에 있어서의 패킷의 지연 시간도 Td1y로 된다. 따라서, (c)에 나타낸 바와 같이, 패킷이 PID 추출 회로(113)에 입력되어 Td1y 후에, 불일치 신호 "mismatch"가 확정한다. Td1y는 다음 수학식 5로 나타낸다.
또한, 수학식 5에 있어서, T:PID는 PID 추출 회로(113)에 있어서 입력된 패킷의 PID를 추출하는 시간이고, T:PID(i)는 프라이비트·패킷 PID 테이블(111)에 있어서 등록되어 있는 PID를 필요한 수만큼 판독하는 시간이며, T:match/mismatch는 PID 비교 회로(114)에 있어서 PID의 일치, 불일치를 판단하는 시간이다.
메모리 제어 회로(117)는 PID 비교 회로(114)로부터 불일치 신호 "mismatch"를 받으면, (d)에 나타낸 바와 같이, 기록 신호 "write"를 생성한다. 이 기록 신호 "write"가 하이(High)로 되면, 메모리 회로(116)는 패킷을 기록한다. 또한, (e)에 나타낸 바와 같이, 지연 회로(115)는 Td1y의 시간만큼 패킷을 지연시켜 출력한다. 도 17에 도시된 예에서는 패킷(n+2)과 패킷(n+5)일 때에, (c)에 있어서 "match 1", "match 2"로 나타낸 바와 같이, PID 비교 회로(114)로부터 불일치 신호 "mismatch"가 출력되지 않기 때문에, 기록 신호 "write"는 하이로는 되지 않고, (e)에 있어서 파선으로 나타낸 바와 같이, 패킷(n+2) 및 패킷(n+5)은 메모리 회로(116)에 기록되지 않는다.
한편, (f)에 나타낸 바와 같이, 다중화 제어 회로(104)의 레이트 제어 회로(117)는 레이트(R2)에 맞는 타이밍으로 리퀘스트 신호(REQ2)를 송출한다. 이 리퀘스트 신호(REQ2)에 따라서, 메모리 제어 회로(117)는 (g)에 나타낸 바와 같이, 메모리 회로(116)에 판독 신호 "read"를 송출한다. 이 판독 신호 "read"가 하이로 되면, 메모리 회로(116)는 (h)에 나타낸 바와 같이, 패킷을 판독한다. 이 판독된패킷이 트랜스포트 스트림(TSm)으로 된다. 도 17에 도시된 예에서는 (h)에 있어서 Loss로 나타낸 패킷(n+1)과 패킷(n+3)의 사이에서, 패킷(n+2)은 소실되어 있지만, 공백의 타임 슬롯은 없다. 이와 같이, 본 실시예에 의하면, 프라이비트·패킷의 오버 헤드를 없게 할 수 있다.
다음에, 도 18을 참조하여, 메모리 회로(116)의 오버플로의 회피 동작을 포함하는 다중화 제어 회로(103, 104)의 동작 타이밍에 관해 설명한다. 도 18에 있어서, (a)는 리퀘스트 신호(REQ1)를 나타내며, (b)는 트랜스포트 스트림(TSd)에 있어서의 패킷을 나타내며, (c)는 불일치 신호 "mismatch"를 나타내며, (d)는 기록 신호 "write"를 나타내며, (e)는 지연 회로(115)로부터 출력되는 패킷을 나타내며, (f)는 대기신호 "wait"를 나타내며, (g)는 메모리 제어 회로(117)가 감시하고 있는 패킷의 수를 나타내며, (h)는 리퀘스트 신호(REQ2)를 나타내며, (i)는 판독 신호 "read"를 나타내며, (j)는 트랜스포트 스트림(TSm)에서의 패킷을 나타내고 있다.
도 18에 있어서, 패킷(n+3)까지의 기록 동작은 도 17의 예와 같다. 이 예에서는 메모리 제어 회로(117)는 메모리 회로(116)에 합계 K개까지 패킷을 저장하도록 제어하는 것으로 하여, 패킷의 저장 상태를 파악하기 위해서, 패킷의 수를 카운트하는 패킷 카운터를 갖고 있는 것으로 한다. (g)는 이 패킷 카운터의 카운트치를 나타낸 것이다. 이 패킷 카운터는 메모리 제어 회로(117)로부터의 기록 신호 "write"의 초기(상승)에 +1 카운트하고, 메모리 제어 회로(117)로부터의 판독 신호 "read"의 마지막(하강)에 -1 카운트하는 것으로 한다. 도 18에 도시된 예에서는 메모리 회로(116)에는 최초에, K-3개의 패킷이 저장되어 있는 것으로 한다. 따라서, (g)에 나타낸 바와 같이, 최초에, 패킷 카운터의 값은 K-3으로 되어 있다.
패킷(n-1)의 메모리 회로(116)에 기록이 개시되면, 패킷 카운터는 +1 카운트하고, 패킷 카운터의 값은 K-2로 된다. 계속해서, 패킷(n)의 메모리 회로(116)에기록이 개시되면, 패킷 카운터는 +1 카운트하고, 패킷 카운터의 값은 K-1이 된다. (j)에 나타낸 바와 같이, 패킷(m)의 메모리 회로(116)로부터의 판독이 종료하면, 패킷 카운터는 -1 카운트하고, 패킷 카운터의 값은 K-2로 된다. 다음에, 패킷(n+ 1)의 메모리 회로(116)에 기록이 개시되면, 패킷 카운터는 -1 카운트하고, 패킷 카운터의 값은 K-1이 된다. 계속해서, 패킷(n+2)은 프라이비트·패킷이므로, 메모리 회로(116)에 기록되지 않는다. 따라서, 패킷 카운터의 값은 K-1개인 채로 된다. 다음에, 패킷(n+3)의 메모리 회로(116)에 기록이 개시되면, 패킷 카운터는 + 1 카운트하고, 패킷 카운터의 값은 K로 된다.
패킷 카운터의 값이 K가 되면, 메모리 제어 회로(117)는 (f)에 나타낸 바와 같이, 대기 신호 "wait"를 송출한다. 이 대기 신호 "wait"를 받은 레이트 제어 회로(112)는 (a)에 나타낸 바와 같이, 리퀘스트 신호(REQ1)를 내는 타이밍 "stop 1"으로 되어도, 리퀘스트 신호(REQ1)을 내지 않는다. 다음에, 패킷(m+1)의 메모리 회로(116)로부터의 판독이 종료하면, 패킷 카운터는 -1 카운트하고, 패킷 카운터의 값은 K-1이 된다. 메모리 제어 회로(117)는 패킷 카운터의 값이 K-1 이하가 되면, 대기신호 "wait"의 송출을 중지한다.
대기 신호 "wait"의 송출이 중지되면, 다시 레이트 제어 회로(112)는 리퀘스트 신호(REQ1)를 송출하게 된다. 이 리퀘스트 신호(REQ1)에 의해, 패킷(n+4)의 메모리 회로(116)에 기록이 개시되면, 패킷 카운터는 -1 카운트하고, 패킷 카운터의 값은 다시 K로 되며, 메모리 제어 회로(117)로부터, 다시 대기 신호 "wait"가 송출된다. 그 후, 대기 신호 "wait"가 송출되어 있는 동안, 리퀘스트 신호(REQ1)를 내는 타이밍 "stop 2", "stop 3", "stop 4"로 되어도, 리퀘스트 신호(REQ1)를 내지 않는다.
다음에, 패킷(m+2)의 메모리 회로(116)로부터의 판독이 종료하면, 패킷 카운터는 -1 카운트하고, 패킷 카운터의 값은 K-1이 되며, 메모리 제어 회로(117)는 대기 신호 "wait"의 송출을 중지한다. 이러한 제어에 의해, K를 메모리 회로(116)가 오버플로하는 패킷의 개수보다도 작게 설정하면, 메모리 회로(116)에는 K개 보다 많은 패킷이 저장되지 않으므로, 메모리 회로(116)가 오버플로하지 않는다.
다음에, 도 19의 플로우차트를 참조하여, 통계 다중에 관련된 부호화 장치(2i)의 동작에 관해 설명한다. 이 동작에서는 우선, 각 부호화 장치(2i)는 필요한 상태로 초기 설정된다(단계 S101). 그 후, 각 부호화 장치(2i)는 비디오 인코더(10)의 부호화 난이도 계산부(42)에 의해서, 인트라 AC나 ME 잔차에 의거하여 이제부터 부호화하려고 하는 화상에 관한 부호화 난이도(Di)를 구한다. 다음에, 각 부호화 장치(2i)는 1프레임분의 부호화 난이도가 계산되었는지의 여부를 판단한다(단계 S102). 각 부호화 장치(2i)는 1프레임분의 부호화 난이도의 계산이 종료할 때까지 대기하고(단계 S102; N), 1프레임분의 부호화 난이도의 계산이 종료한 경우는(단계 S102; Y), 각 부호화 장치(2i)마다의 PID 또는 부호화 장치 식별 번호를 부가하여(단계 S103), 프라이비트·패킷화하여(단계 S104), 비디오·패킷 및 오디오·패킷과 같은 전송로(6i)를 통해, 프라이비트·패킷을 다중화기(4)에 송출한다(단계 S105).
다음에, 각 부호화 장치(2i)의 CPU(65)는 통계 다중 컴퓨터(3)로부터의 목표 비트율 데이터를 수신할 것인지의 여부를 판단한다(단계 S106). CPU(65)는 목표 비트율 데이터를 수신할 때까지 대기하고(단계 S106; N), 목표 비트율 데이터를 수신한 경우(단계 S106; Y)는 자기에게 해당하는 목표 비트율(Ratei)을 뽑아 낸다(단계 S107). 뽑아낸 목표 비트율(Ratei)은 인터페이스(72)를 통해, 비디오 인코더 (10)의 양자화 인덱스 결정부(45)에 설정된다(단계 S108). 양자화 인덱스 결정부 (45)는 설정된 목표 비트율(Ratei)로 되도록 양자화 회로(33)에 있어서의 양자화 특성치에 대응하는 양자화 인덱스를 결정하여, 양자화 회로(33)에 이송한다. 이것에 따라, 픽쳐(j)의 부호화가 행하여진다(단계 S109). 또한, 픽쳐(j)란, 이제부터 부호화하는 픽쳐를 의미한다.
픽쳐(j)의 부호화가 종료하면, 다음 픽쳐의 처리를 위해, j+1을 새로운 j로하여(단계 S110), 부호화를 종료하는지의 여부를 판단한다(단계 S111). 부호화를 계속하는 경우(단계 S111; N)는 단계(Sl02)로 되돌아가고, 부호화를 종료하는 경우(단계 S111; Y)는 도 19에 도시된 동작을 종료한다.
다음에, 도 20의 플로우차트를 참조하여, 통계 다중 컴퓨터(3)의 동작의 일례에 관해서 설명한다. 이 예에서는 통계 다중 컴퓨터(3)는 화질 우선 모드와 평균 비트율 우선 모드의 2개의 모드를, 채널 단위로 전환 가능하게 하고 있다. 통계 다중 컴퓨터(3)는 평균 비트율 우선 모드에서는 각 채널마다, 평균 비트율(Avg), 하한치의 비트율(Min), 상한치의 비트율(Max)의 설정을 접수하고, 이렇게하여 접수한 평균 비트율을 배당하고 남은 비트율을 화질 우선에 의한 채널에 등분으로 할당된다. 통계 다중 컴퓨터(3)는 화질 우선 모드의 채널에 관해서는 평균 비트율(Avg), 하한치의 비트율(Min), 상한치의 비트율(Max)의 설정을 접수하지 않는다.
도 20에 도시된 동작에서는 통계 다중 컴퓨터(3)는 우선, 이제부터 부호화 처리하는 픽쳐에 계속되는 소정 매수의 픽쳐에 관해서, 다음 수학식 6의 연산 처리를 각 채널마다 실행함으로써, 각 채널마다의 시간 평균의 부호화 난이도(ADj)를 계산한다(단계 S201). 또한, 시간 평균을 구하는 단위 시간은 1초로 설정된다. 또한, 식(6)에 있어서, Σ는 이것으로부터 부호화 처리하는 픽쳐로부터 시간 평균을 구하는 단위 시간에 대응하는 픽쳐 까지의 N매의 픽쳐에 관한 총합을 의미한다. 또한, j는 부호화 장치의 번호를 나타내며, Dj는 각 픽쳐의 부호화 난이도를 나타내며, picuture_rate는 픽쳐율을 나타내고 있다.
다음에, 통계 다중 컴퓨터(3)는 계산한 시간 평균의 부호화 난이도(ADj)보다, 레이트 설정의 개수를 각 채널마다 규정하여, 이 함수에 의해 각 채널에 대하여 가비트율을 배분한다(단계 S202).
여기서, 도 21에 도시된 바와 같이, 통계 다중 컴퓨터(3)는 평균 비트율 우선의 채널에서는 각 채널의 시간 평균의 부호화 난이도(ADj)가 각 채널에 설정된 평균 비트율에 대응하며, 또한 하한치 및 상한치의 비트율 사이에서 비례 관계가 성립하도록 함수를 규정한다. 또한, 각 픽쳐의 부호화 난이도(Dj)에 의해, 이렇게하여 설정한 각 함수로 결정되는 비트율을 검출하여, 이 비트율을 평균 비트율 우선의 각 채널에 설정한다.
즉 통계 다중 컴퓨터(3)는 다음 수학식 7의 연산 처리에 의해, 평균 비트율 우선의 채널에 관해서, 가비트율(Tmp_Ratej)을 계산한다. 또한, 수학식 7에 있어서는 시간 평균의 부호화 난이도(ADj)를 Davg로서 나타내고 있다. 또한, Rateave, Ratemin, Ratemax는 각각, 평균 비트율, 하한치의 비트율, 상한치의 비트율을 나타내고 있다. 또한, min(A, B)은 값 A 및 B보다 값이 작은 것을 선택하는 함수이다.
이것에 대하여, 화질 우선의 채널에 관해서, 통계 다중 컴퓨터(3)는 단계 (S201)에서 계산한 시간 평균의 부호화 난이도(ADj)에서, 채널 평균의 부호화 난이도 ΣADj/Nq를 계산한다. 여기서 Nq는 화질 우선의 채널 수이다. 또한, 통계 다중 컴퓨터(3)는 도 22에 도시된 바와 같이, 채널 평균의 부호화 난이도 ΣADj/Nq(도 22에 있어서 Mean Davg로 기록한다)가 각 채널의 평균 비트율(도 22에 있어서 A`로 기록한다)에 대응하며, 또한 최소치 및 최대치의 비트율간에 비례 관계가 성립하도록, 화질 우선의 채널에서 공통되는 함수를 규정한다. 또한, 여기서, 이 화질 우선의 채널에서의 평균 비트율은 평균 비트율 우선의 채널에 설정된 평균 비트율을 전체의 비트율에서 감산하고 남은 비트율을, 화질 우선의 채널에 등분으로 배분한 것이다. 또한, 최소치 및 최대치는 미리 설정된 값이다.
다음에, 통계 다중 컴퓨터(3)는 각 픽쳐의 부호화 난이도(Dj)에 의해, 상술과 같이 설정한 함수로 결정되는 비트율을 각 화질 우선의 채널마다 검출하여, 이 비트율을 화질 우선의 각 채널에 설정한다.
이렇게하여 가비트율을 설정하면, 통계 다중 컴퓨터(3)는 가비트율 보정 처리를 실행한다(단계 S203). 여기서 통계 다중 컴퓨터(3)는 이 보정 처리에 의해, 전체의 비트율이 통계 다중 시스템(1)에 할당된 비트율이 되도록, 전체의 비트율을 설정한다.
도 23은 가비트율 보정 처리를 도시한 것이다. 통계 다중 컴퓨터(3)는 이 처리에 있어서, 다음 수학식 8의 관계식이 성립하는지의 여부를 판단함으로써, 단계(S202)에서 검출한 각 채널의 가비트율(Tmp_Ratej)에 의한 총합의 비트율(Sum_Tmp_Rate)이 통계 다중 시스템(1)에 할당된 비트율(Total_Rate)을 넘는 지의 여부를 판단한다(단계 S301).
여기서 부정 결과가 얻어진 경우(N)에는 아직 비트율에 여유가 있고, 이 가비트율에 의해 전송된 것에서는 아무런 의미를 갖지 않는 무효 비트를 전송하는 것이 되기 때문에, 통계 다중 컴퓨터(3)는 단계(S302)로 이동한다. 여기서 통계 다중 컴퓨터(3)는 비트율의 상한치(Max)에 의해 비트율이 제한되어 있지 않은 채널을 검출한다. 또한, 통계 다중 컴퓨터(3)는 다음 수학식 9의 연산 처리에 의해, 이 검출한 채널에 여유의 비트율을 비례 배분하여, 비트율(Ratej)을 구한다(단계 S302).
또한, 이 수학식 9에 있어서의 Total_Rate는 비트율의 상한치(Max)로 비트율이 제한되어 있는 채널의 비트율을, 통계 다중 시스템(1)에 할당된 비트율 (Total_Rate)로부터 감산한 나머지의 비트율이고, Sum_Tmp_Rate는 비트율의 상한치(Max)로 비트율이 제한되지 않은 채널에 가설정된 가레이트(Tmp_Ratej)의 총합이다.
이와 같이, 비트율을 설정하면, 통계 다중 컴퓨터(3)는 각 채널에서 다음 수학식 10의 관계식이 성립하는지의 여부를 판단함으로써, 이렇게하여 비트율을 설정한 채널에서, 비트율의 상한치(Max)(Rate(Max))를 넘는 것이 존재하는지의 여부를 판단한다(단계 S303).
여기서 상한치(Max)(Rate(Max))를 넘는 것이 존재하는 경우(Y)에는 통계 다중 컴퓨터(3)는 이 상한치(Max)(Rate(Max))를 넘는 채널의 비트율(Ratej)을 상한치로 설정(클립)한 후(단계 S304), 단계(S302)로 되돌아간다.
이로써, 통계 다중 컴퓨터(3)는 필요에 따라서 단계(S302-S303-S304-S302)의 처리 순서를 되풀이하며, 각 채널에서 상한치를 넘지 않은 범위에서, 가설정하여 남는 비트율을 배분하여 각 채널의 비트율을 설정한다. 또한, 이 설정을 완료하면, 단계(S303)에 있어서 부정 결과(N)가 얻어짐으로써, 가비트율 보정 처리를 종료한다.
이것에 대하여, 단계(S202)에서 검출한 각 채널의 가비트율(Tmp_Ratej)에 의한 총합의 비트율(Sum_Tmp_Rate)이 통계 다중 시스템(1)에 할당된 비트율 Total_Rate를 넘는 경우(단계 S301; Y)에는 통계 다중 컴퓨터(3)는 단계(S305)로 이동한다.
여기서 통계 다중 컴퓨터(3)는 비트율의 하한치(Min)에 의해 비트율이 제한되어 있지 않은 채널을 검출한다. 또한, 다음 수학식 11의 연산 처리에 의해, 통계 다중 시스템(1)에 할당된 비트율(Total_Rate)을 넘는 여분의 비트율을 상기 검출한 채널에 비례 배분하여, 비트율(Ratej)을 구한다(단계 S305).
또한, 상기 수학식 11에서의 Total_Rate는 비트율의 하한치(Min)에 의해 비트율이 제한되어 있는 채널의 비트율을, 통계 다중 시스템(1)에 할당된 비트율 (Total_Rate)로부터 감산한 나머지의 비트율이고, Sum_Tmp_Rate는 비트율의 하한치(Min)로 비트율이 제한되어 있지 않은 채널에 가설정된 가레이트 (Tmp_Ratej)의 총합이다.
이렇게하여 비트율을 설정하면, 통계 다중 컴퓨터(3)는 각 채널에서 다음 ㅛ수학식 12의 관계식이 성립하는지의 여부를 판단함으로써, 이렇게하여 비트율을 설정한 채널에서, 비트율의 하한치(Min)(Rate(Min))를 하회하는 것이 존재하는지의 여부를 판단한다(단계 S306).
여기서 하한치(Min)(Rate(Min))를 하회하는 것이 존재하는 경우(Y)에는 통계 다중 컴퓨터(3)는 이 하한치(Min)(Rate(Min))를 하회하는 채널의 비트율(Ratej)을 하한치로 설정(클립)한 후(단계 S307), 단계(S305)로 되돌아간다.
이것에 의해 통계 다중 컴퓨터(3)는 필요에 따라 단계(S305-S306-S307-S305)의 처리 순서를 되풀이하고, 각 채널에서 하한치를 하회하지 않은 범위에서, 가설정하여 부족한 비트율을 배분하여 각 채널의 비트율을 설정한다. 또한, 이 설정을 완료하면, 단계(S306)에 있어서, 부정 결과(N)가 얻어짐으로써, 가비트율 보정 처리를 종료한다.
이렇게하여 가비트율을 보정하여 각 채널의 비트율을 설정하면, 통계 다중 컴퓨터(3)는 단계(S204)(도 20)로 이동하고, 이렇게하여 계산한 비트율을 각 부호화 장치(2i)에 통지한다. 다음에, 통계 다중 컴퓨터(3)는 변수(j)를 인크리멘트함으로써, 이와 같이 비트율을 산출하는 픽쳐를, 다음 픽쳐로 설정한다(단계 S205).
다음에, 통계 다중 컴퓨터(3)는 시간 평균의 부호화 난이도(Davg), 채널 평균의 부호화 난이도(Mean_Davg)를 갱신함으로써, 가비트율 산출에 사용한 함수를 규정하는 기준치를 갱신한다(단계 S206).
다음에, 통계 다중 컴퓨터(3)는 평균 비트율 우선의 채널에 관해서는 GOP의 마지막 픽쳐인지의 여부를 판단하여, 여기서 마지막 픽쳐인 경우에는 다음 수학식 13의 연산 처리를 실행함으로써, 시간 평균의 부호화 난이도(Davg)를 갱신한다.
여기서 우변의 부호화 난이도(Davg)는 1GOP 전의 계산 기준의 부호화 난이도이다. 또한, k는 중량 계수이고, 충분히 큰 정수가 적용된다. 이로써, 통계 다중 컴퓨터(3)는 부호화 난이도(Dj)의 변화에 따라, 소정시의 정수에 의해 상기 계산 기준의 부호화 난이도(Davg)를 변화시키고, 예를 들면 도 24에 있어서 파선으로 나타낸 이때까지의 시간 평균의 함수를, 실선으로 나타낸 시간 평균 함수로 변경한다.
이것에 대하여 화질 우선의 채널에 관해서는 통계 다중 컴퓨터(3)는 어느 하나의 채널을 갱신 기준의 채널로 설정하고, 이 갱신 기준의 채널에서, GOP의 마지막 픽쳐인지의 여부를 판단한다. 또한, 마지막 픽쳐인 경우에는 통계 다중 컴퓨터(3)는 다음 수학식 14의 연산 처리를 실행함으로써, 채널 평균의 부호화 난이도(Mean _Davg)를 갱신한다.
여기서, Nq는 화질 우선의 채널 수이다. 또한 우변의 부호화 난이도(Mean Davg)는 1GOP 전의 계산 기준의 부호화 난이도이다. 이것에 의해 통계 다중 컴퓨터(3)는 화질 우선의 채널의 부호화 난이도(Dj)에 관한 채널 평균 ΣADj/Nq를 구하고, 이것을 중량 평균함으로써 계산 기준의 부호화 난이도(Mean_Davg)를 갱신하여, 예를 들면 도 25에 있어서 파선으로 나타낸 지금까지의 채널 평균 함수를, 실선으로 나타낸 채널 평균 함수로 변경한다.
이렇게하여 부호화 난이도(Davg, Mean_Davg)를 갱신하면, 통계 다중 컴퓨터(3)는 프로그램이 종단인지의 여부를 판단하고(단계 S207), 여기서 부정 결과(N)가 얻어지면, 단계(S201)로 되돌아간다. 이것에 의해 통계 다중 컴퓨터(3)는 GOP 단위로 시간 평균 함수, 채널 평균 함수를 갱신하면서, 순차 픽쳐 단위로 비트율을 계산하여, 이 계산한 비트율을 각 부호화 장치(2i)에 통지한다. 또한, 일련의 처리가 완료하면, 단계(S207)에서 긍정 결과(Y)를 얻게됨으로써, 통계 다중에 의한 제어 동작을 종료한다.
이렇게하여, 통계 다중 컴퓨터(3)는 평균 비트율 우선에 의한 채널에 있어서는 각채널에 설정된 평균 비트율의 전후를, 부호화 난이도에 따라 비트율이 변화하도록, 목표 비트율을 설정한다. 또한, 화질 우선에 의한 채널에 관해서는 평균 비트율 우선에 의한 채널의 평균 비트율을 전체의 비트율로부터 감산하고 남은 나머지 비트율의 전후를, 전체의 비트율이 전체의 부호화 난이도에 따라 변화하도록, 목표 비트율을 설정한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 각 부호화 장치(2i)에서 생성된 부호화 난이도(Di)를, MPEG 시스템에 있어서의 트랜스포트 스트림의 프라이비트·패킷을 이용하여, 비디오 데이터 및 오디오 데이터와 같은 전송로(6i)를 통해, 다중화기(4)에 전송하고, 다중화기(4)에 의해서 다중화하여, 다중화된 트랜스포트 스트림(TSd)을 생성하며, 이 트랜스포트 스트림(TSd)를 통계 다중 컴퓨터(3)로 송신하고, 통계 다중 컴퓨터(3)에서는 다중화기(4)로부터의 트랜스포트 스트림(TSd)에서 각 부호화 장치(2i)마다의 부호화 난이도(Di)를 뽑아 내어, 이 부호화 난이도(Di)에 의거하여 각 부호화 장치(2i)마다의 목표 비트율(Ratei)를 산출하 도록 하였기 때문에, 다량의 부호화 난이도를 효율성 있게, 통계 다중 컴퓨터(3)에 전송하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시예에 의하면, 다중화기(4)에서, 각 부호화 장치(2i)로부터의 데이터를, 후단의 전송로에서의 전송 레이트보다도 큰 제1 레이트(R1)로 다중화 처리하여, 통계 다중용 프라이비트·패킷을 포함한 트랜스포트 스트림(TSd)을 통계 다중 컴퓨터(3)에 출력하는 동시에, 각 부호화 장치(2i)로부터 출력되는 데이터로부터 통계 다중용 프라이비트·패킷을 제외한 데이터를, 후단의 전송로에서의 전송 레이트과 같은 제2 레이트(R2)로 다중화 처리하여, 통계 다중용 프라이비트·패킷을 포함하지 않은 트랜스포트 스트림(TSm)을 후단의 전송로에 출력하도록 하였기 때문에, 후단의 전송로에 송출되는 데이터가, 통계 다중에 의한 제어를 행하기 위한 프라이비트·패킷이 점유하는 레이트의 영향을 받지 않게 되어, 데이터의 전송 효율의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 다중 제어 회로(103)의 메모리 제어 회로(117)에 의해서, 메모리 회로(116)의 오버플로를 방지하도록 레이트 제어 회로(112)를 제어하 도록 하였기 때문에, 레이트(R1)가 레이트(R2)에 대하여 아무리 크더라도, 메모리 회로(116)가 오버플로하지 않고, 정상의 동작이 가능해진다.
또한, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 예를 들면, 실시예에서는 통계 다중 컴퓨터(3)에 의해서, 트랜스포트 스트림(TSd)으로부터 프라이비트·패킷을 꺼어내도록 하였지만, 다중화기(4)에 있어서, 트랜스포트 스트림(TSd)으로부터 프라이비트·패킷만을 추출하여, 통계 다중 컴퓨터(3)로 출력하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 통계 다중에 사용하는 프라이비트·패킷과 같이, 레이트가 작은 데이터 뿐만 아니라, 보다 큰 레이트의 데이터도, 부호화 장치(2i)로부터 다중화기(4)로 이송되며, 그 데이터를 다중화기(4)로부터 송출하여, 여러가지의 제어에 사용하는 것이 가능해진다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 비디오 데이터 다중화 장치 또는 비디오 데이터 다중화 제어 방법에 의하면, 부호화 수단에 있어서, 통계 다중용 데이터를 생성하여, 부호화 스트림과 같은 전송로에 출력하여, 다중화 수단에 있어서, 각 부호화 수단으로부터 부호화 스트림 및 통계 다중용 데이터를 취득하여 다중화하여 출력하며, 부호화 제어 수단에 있어서, 다중화 수단의 출력으로부터 각 부호화 수단마다의 통계 다중용 데이터를 취득하여, 통계 다중용 데이터에 의거하여 각 부호화 수단에 대하여 통계 다중에 의한 제어를 행하도록 하였기 때문에, 통계 다중에 의한 제어에 필요한 통계 다중용 데이터를 효율성 있게 전송하는 것이 가능해진다고 하는 효과를 발휘한다.
또한, 본 발명의 비디오 데이터 다중화 장치 또는 비디오 데이터 다중화 제어 방법에 의하면, 다중화 수단에 있어서, 각 부호화 수단으로부터의 부호화 스트림 및 통계 다중용 데이터를 다중화한 데이터로부터, 통계 다중용 데이터를 제거하여 후단의 전송로에 출력하도록 하였기 때문에, 또한, 후단에 출력하는 원래의 다중화된 데이터에 관해서, 낭비가 없는 데이터 전송이 가능해진다고 하는 효과를 발휘한다.
또한, 본 발명의 비디오 데이터 다중화 장치 또는 비디오 데이터 다중화 제어 방법에 의하면, 통계 다중용 데이터의 패킷이 식별 데이터 및 기각 검출용 데이터를 포함하도록 하였기 때문에, 통계 다중용 데이터의 패킷의 기각 유무를 검출하여, 통계 다중용 데이터 패킷의 기각에 의한 시스템의 파탄을 방지하는 것이 가능해진다고 하는 효과를 발휘한다.
또한, 본 발명의 다른 비디오 데이터 다중화 장치 또는 비디오 데이터 다중화 제어 방법에 의하면, 부호화 수단에 있어서, 통계 다중에 의한 제어에 필요한 통계 다중용 데이터를 생성하여, 부호화 스트림과 같은 전송로에 출력하고, 다중화 수단에 있어서, 전송로를 통해, 각 부호화 수단으로부터 부호화 스트림 및 통계 다중용 데이터를 취득하여, 이들을 후단의 전송로에서의 데이터 전송 속도보다도 큰 제1 속도로 다중화 처리하여, 통계 다중용 데이터를 포함한 제1 데이터를 출력하는 동시에, 각 부호화 수단으로부터 출력되는 데이터로부터 통계 다중용 데이터를 제외한 데이터를, 후단의 전송로에서의 데이터 전송 속도와 같은 제2 속도로 다중화 처리하여, 통계 다중용 데이터를 포함하지 않은 제2 데이터를 후단의 전송로에 출력하며, 부호화 제어 수단에 있어서, 다중화 수단으로부터 출력되는 제1 데이터로부터, 각 부호화 수단마다의 통계 다중용 데이터를 취득하여, 이 통계 다중용 데이터에 의거하여 각 부호화 수단에 대하여 통계 다중에 의한 제어를 행하도록 하였기 때문에, 통계 다중에 의한 제어에 필요한 통계 다중용 데이터를 효율성 있게 전송하는 것이 가능해지는 동시에, 후단의 전송로에 송출되는 제2 데이터가, 통계 다중용 데이터의 영향을 받지 않고, 데이터의 전송 효율의 저하를 방지할 수 있다고 하는 효과를 발휘한다.
또한, 본 발명의 부호화 스트림 다중화 장치 또는 부호화 스트림 다중 방법에 의하면, 비디오 트랜스포트 스트림 패킷과 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화할 때의 부호화 난이도를 나타내는 부호화 난이도 정보를 포함하는 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 포함한 복수의 트랜스포트 스트림을 다중화하여 다중화 트랜스포트 스트림을 생성하고, 이 다중화 트랜스포트 스트림에 포함되어 있는 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 추출하여, 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷에 기술되어 있는 부호화 난이도 정보에 의거하여 복수의 채널에 각각에 대응하는 목표 부호화율을 연산하도록 하였기 때문에, 부호화 난이도 정보를 효율성 있게 전송할 수 있는 효과를 발휘한다.
또한, 본 발명의 부호화 장치 또는 부호화 방법에 의하면, 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화함으로써 생성된 복수의 부호화 비디오 스트림을 비디오 트랜스포트 스트림 패킷으로서 출력하는 동시에, 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화했을 때의 부호화 난이도를 나타내는 부호화 난이도 정보를 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷으로서 출력하는 동시에, 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷내에 기술되어 있는 부호화 난이도 정보에 의거하여 복수의 채널의 각각에 대응하는 목표 부호화율을 연산하여, 부호화 스트림의 레이트를 제어하도록 하였기 때문에, 부호화 난이도 정보를 효율성 있게 전송하는 것이 가능해진다고 하는 효과를 발휘한다.
이상의 설명에 의거하여 본 발명의 여러가지의 양태나 변형예가 실시 가능함이 명백하다. 따라서, 이하의 청구범위의 균등의 범위에 있어서, 상기의 상세한 설명에 있어서의 양태 이외의 양태로 본 발명을 실시하는 것이 가능하다.

Claims (39)

  1. 각각 비디오 데이터를 포함하는 프로그램 데이터를 부호화하여 부호화 스트림을 출력하는 동시에, 통계 다중에 의한 제어에 필요한 통계 다중용 데이터를 생성하여, 부호화 스트림과 같은 전송로에 출력하는 복수의 부호화 수단과,
    상기 전송로를 통해, 각 부호화 수단으로부터 부호화 스트림 및 통계 다중용 데이터를 취득하여, 이들을 다중화하여 출력하는 다중화 수단과,
    상기 다중화 수단의 출력으로부터 각 부호화 수단마다의 통계 다중용 데이터를 취득하여, 이 통계 다중용 데이터에 근거하여 각 부호화 수단에 대하여 통계 다중에 의한 제어를 행하는 부호화 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 다중화 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 부호화 수단은 상기 부호화 스트림 및 통계 다중용 데이터를, 각각 패킷화하여 출력하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 다중화 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 다중화 수단은 각 부호화 수단으로부터의 부호화 스트림 및 통계 다중용 데이터를 다중화한 데이터로부터, 통계 다중용 데이터를 제거하여 후단의 전송로에 출력하는 통계 다중용 데이터 제거 수단을 갖는 동시에, 상기 부호화 제어 수단에 대한 상기 통계 다중용 데이터 제거 수단을 경유하지 않고 통계 다중용 데이터를 포함한 데이터를 출력하는 것을 특징으로하는 비디오 데이터 다중화 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 통계 다중용 데이터의 패킷은 어떤 부호화 수단으로부터의 통계 다중용 데이터인지를 식별하기 위한 식별 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 다중화 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 통계 다중용 데이터의 패킷은 또한, 패킷의 기각(rejection)의 유무를 검출하기 위해 사용되는 기각 검출용 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 다중화 장치.
  6. 각각 비디오 데이터를 포함하는 프로그램 데이터를 부호화하여 부호화 스트림을 출력하는 복수의 부호화 수단과, 각 부호화 수단으로부터 출력되는 부호화 스트림을 다중화하는 다중화 수단과, 각 부호화 수단을 제어하는 부호화 제어 수단을 구비한 비디오 데이터 다중화 장치에 사용되고, 부호화 제어 수단에 의해, 각 부호화 수단에 대하여 통계 다중에 의한 제어를 행하는 비디오 데이터 다중화 제어 방법에 있어서,
    상기 부호화 수단에 있어서, 통계 다중에 의한 제어에 필요한 통계 다중용 데이터를 생성하여, 부호화 스트림과 같은 전송로에 출력하는 통계 다중용 데이터 출력 순서와,
    상기 다중화 수단에 있어서, 상기 전송로를 통해, 각 부호화 수단으로부터 부호화 스트림 및 통계 다중용 데이터를 취득하여, 이들을 다중화하여 출력하는 다중화 순서와,
    상기 부호화 제어 수단에 있어서, 상기 다중화 수단의 출력으로부터 각 부호화 수단마다의 통계 다중용 데이터를 취득하여, 이 통계 다중용 데이터에 의거하여 각 부호화 수단에 대하여 통계 다중에 의한 제어를 행하는 부호화 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로하는 비디오 데이터 다중화 제어 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 통계 다중용 데이터 출력 순서에서는 상기 통계 다중용 데이터를 패킷화하여 출력하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 다중화 제어 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 다중화 수단에 있어서, 상기 다중화 순서에 의해 다중화된 데이터로부터 통계 다중용 데이터를 제거하여 후단의 전송로에 출력하는 통계 다중용 데이터 제거 순서를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 다중화 제어 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 통계 다중용 데이터의 패킷은 어떤 부호화 수단으로부터의 통계 다중용 데이터인지를 식별하기 위한 식별 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 다중화 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 통계 다중용 데이터의 패킷은 또한, 패킷의 기각의 유무를 검출하기 위해 사용되는 기각 검출용 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 다중화 제어 방법.
  11. 각각 비디오 데이터를 포함하는 프로그램 데이터를 부호화하여 부호화 스트림을 출력하는 동시에, 통계 다중에 의한 제어에 필요한 통계 다중용 데이터를 생성하여, 부호화 스트림과 같은 전송로에 출력하는 복수의 부호화 수단과,
    상기 전송로를 통해, 각 부호화 수단으로부터 부호화 스트림 및 통계 다중용데이터를 취득하여, 이들을 후단의 전송로에서의 데이터 전송 속도보다도 큰 제1 속도로 다중화 처리하여, 통계 다중용 데이터를 포함한 제1 데이터를 출력하는 동시에, 각 부호화 수단으로부터 출력되는 데이터로부터 통계 다중용 데이터를 제외한 데이터를, 후단의 전송로에서의 데이터 전송 속도와 같은 제2 속도로 다중화 처리하여, 통계 다중용 데이터를 포함하지 않은 제2 데이터를 후단의 전송로에 출력하는 다중화 수단과,
    상기 다중화 수단으로부터 출력되는 제1 데이터로부터, 각 부호화 수단마다의 통계 다중용 데이터를 취득하여, 이 통계 다중용 데이터에 의거하여 각 부호화 수단에 대하여 통계 다중에 의한 제어를 행하는 부호화 제어 수단을 구비한 것을 특징으로하는 비디오 데이터 다중화 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 부호화 수단은 상기 부호화 스트림 및 통계 다중용 데이터를, 각각 패킷화하여 출력하는 것을 특징으로하는 비디오 데이터 다중화 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 다중화 수단은 상기 전송로를 통해, 각 부호화 수단으로부터 부호화 스트림 및 통계 다중용 데이터를 취득하여, 이들을 다중화하는 다중화부와, 이 다중화부로부터, 상기 제1 속도로 상기 제1 데이터가 출력되도록, 상기 다중화부를 제어하는 동시에, 상기 다중화부로부터 출력되는 제1 데이터에서 통계 다중용 데이터를 제외한 데이터를 유지하는 제1 다중화 제어부와, 이 제1 다중화 제어부에 의해 유지된 데이터가, 상기 제2 데이터로서, 상기 제2 속도로 후단의 전송로에 출력되도록 상기 제1 다중화 제어부를 제어하는 제2 다중화 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는 비디오 데이터 다중화 장치.
  14. 각각 비디오 데이터를 포함하는 프로그램 데이터를 부호화하여 부호화 스트림을 출력하는 복수의 부호화 수단과, 각 부호화 수단으로부터 출력되는 부호화 스트림을 다중화하는 다중화 수단과, 각 부호화 수단을 제어하는 부호화 제어 수단을 구비한 비디오 데이터 다중화 장치에 사용되며, 부호화 제어 수단에 의해, 각 부호화 수단에 대하여 통계 다중에 의한 제어를 행하는 비디오 데이터 다중화 제어 방법에 있어서,
    상기 부호화 수단에 있어서, 통계 다중에 의한 제어에 필요한 통계 다중용 데이터를 생성하여, 부호화 스트림과 같은 전송로에 출력하는 통계 다중용 데이터 출력 순서와,
    상기 다중화 수단에 있어서, 상기 전송로를 통해, 각 부호화 수단으로부터 부호화 스트림 및 통계 다중용 데이터를 취득하여, 이들을 후단의 전송로에서의 데이터 전송 속도보다도 큰 제1 속도로 다중화 처리하여, 통계 다중용 데이터를 포함한 제1 데이터를 출력하는 동시에, 각 부호화 수단으로부터 출력되는 데이터에서 통계 다중용 데이터를 제외한 데이터를, 후단의 전송로에서의 데이터 전송 속도와 같은 제2 속도로 다중화 처리하여, 통계 다중용 데이터를 포함하지 않은 제2 데이터를 후단의 전송로에 출력하는 다중화 순서와,
    상기 부호화 제어 수단에 있어서, 상기 다중화 수단으로부터 출력되는 제1 데이터로부터 각 부호화 수단마다의 통계 다중용 데이터를 취득하여, 이 통계 다중용 데이터에 의거하여 각 부호화 수단에 대하여 통계 다중에 의한 제어를 행하는 부호화 제어 순서를 포함하는 것을 특징으로하는 비디오 데이터 다중화 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 통계 다중용 데이터 출력 순서에서는 상기 통계 다중용 데이터를 패킷화하여 출력하는 것을 특징으로하는 비디오 데이터 다중화 제어 방법.
  16. 부호화 스트림을 다중화하는 부호화 스트림 다중화 장치에 있어서, 복수 채널의 비디오 데이터를 목표 부호화율에 의거하여 각각 부호화하여, 부호화 비디오 스트림을 각각 출력하는 복수의 부호화 수단과,
    상기 복수의 부호화 수단에 대하여 공급되는 상기 목표 부호화율을 각 채널마다 각각 연산하는 부호화 제어 수단과,
    상기 복수의 부호화 수단으로부터 각각 출력된 복수의 부호화 스트림을 다중화함으로써, 다중화 스트림을 생성하는 다중화 수단을 구비하며,
    상기 복수의 부호화 수단은 상기 부호화 비디오 스트림을 비디오 트랜스포트 스트림 패킷으로 출력하는 동시에, 상기 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화할 때의 부호화 난이도를 나타내는 부호화 난이도 정보를 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷으로서 각각 출력하고,
    상기 다중화 수단은 상기 복수의 부호화 수단으로부터 상기 비디오 트랜스포트 스트림 및 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 포함한 복수의 트랜스포트 스트림을 각각 수취하고, 상기 복수의 트랜스포트 스트림을 다중화함으로써, 다중화 트랜스포트 스트림을 생성하는 다중화 회로를 구비하며,
    상기 부호화 제어 수단은 상기 다중화 수단으로부터 상기 다중화 트랜스포트 스트림을 수취하고, 상기 다중화 트랜스포트 스트림에 포함되어 있는 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 추출하여, 추출된 프라이비트 트랜스포트 스트림 피킷에 기술되어 있는 상기 부호화 난이도 정보에 의거하여 상기 복수의 채널의 각각에 대응하는 상기 목표 부호화율을 연산하는 것을 특징으로하는 부호화 스트림 다중화 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 다중화 수단은 상기 다중화 트랜스포트 스트림으로부터 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림을 제거하고, 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 포함하지 않은 다중화 트랜스포트 스트림을 생성하는 프라이비트·패킷 제거 수단을 또한 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 부호화 스트림 다중화 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 트랜스포트 스트림에 포함되어 있는 각 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더에는 그 트랜스포트 스트림 패킷에 포함되어 있는 데이터의 종류를 나타내는 패킷 식별자가 기술되며,
    상기 프라이비트·패킷 제거 수단은 상기 다중화 트랜스포트 스트림에 포함되어 있는 트랜스포트 스트림 패킷의 패킷 식별자와, 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷에 대하여 설정된 고유의 패킷 식별자를 비교함으로써, 상기 다중화 트랜스포트 스트림으로부터 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 제거하는 것을 특징으로 하는 부호화 스트림 다중화 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 프라이비트·패킷 제거 수단은 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 제거함으로써 발생한 공백 타임 슬롯이 없어지도록, 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷이 제거된 상기 다중화 트랜스포트 스트림에 포함되는 각 트랜스포트 스트림 패킷의 출력 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 부호화 스트림 다중화 장치.
  20. 제16항에 있어서, 상기 부호화 제어 수단은 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷에 의해서 전송된 상기 복수의 부호화 난이도 정보로부터 상기 복수의 채널에 대응하는 가부호화 레이트를 각각 연산하여, 상기 가부호화 레이트의 총합이 전송 레이트 이내에 들어가도록, 상기 가부호화 레이트로부터 상기 목표 부호화 레이트를 연산하는 것을 특징으로 하는 부호화 스트림 다중화 장치.
  21. 부호화 스트림을 다중화하는 부호화 스트림 다중화 장치에 있어서, 복수 채널의 비디오 데이터를 목표 부호화 레이트에 의거하여 각각 부호화함으로써 부호화 비디오 스트림을 생성하고, 상기 부호화 비디오 스트림을 비디오 트랜스포트 스트림으로서 출력하는 동시에, 상기 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화할 때의 부호화 난이도를 나타내는 부호화 난이도 정보를 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷으로서 출력하는 복수의 부호화 수단과,
    상기 복수의 부호화 수단으로부터, 상기 비디오 트랜스포트 스트림 및 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림을 포함한 복수의 트랜스포트 스트림을 각각 수취하고, 상기 복수의 트랜스포트 스트림을 다중화함으로써, 다중화 트랜스포트 스트림을 생성하는 다중화 수단과,
    상기 다중화 수단으로부터 상기 다중화 트랜스포트 스트림을 수취하고, 상기 다중화 트랜스포트 스트림에 포함되어 있는 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 추출하고, 추출된 프라이비트 트랜스포트 스트림에 기술되어 있는 상기 부호화 난이도 정보에 의거하여 상기 복수의 채널의 각각에 대응하는 상기 목표 부호화율을 연산하여, 상기 연산된 목표 부호화율을 상기 복수의 부호화 수단에 각각 공급함으로써, 상기 복수의 부호화 수단으로부터 출력되는 부호화 스트림의 레이트를 제어하는 부호화 제어 수단을 구비한 것을 특징으로하는 부호화 스트림 다중화 장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 다중화 수단은 상기 다중화 트랜스포트 스트림으로부터 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림을 제거하고, 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 포함하지 않은 다중화 트랜스포트 스트림을 생성하는 프라이비트·패킷 제거 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 부호화 스트림 다중화 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 트랜스포트 스트림에 포함되어 있는 각 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더에는 그 트랜스포트 스트림 패킷에 포함되어 있는 데이터의 종류를 나타내는 패킷 식별자가 기술되며,
    상기 프라이비트·패킷 제거 수단은 상기 다중화 트랜스포트 스트림에 포함되어 있는 트랜스포트 스트림 패킷의 패킷 식별자와, 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷에 대하여 설정된 고유의 패킷 식별자를 비교함으로써, 상기 다중화 트랜스포트 스트림으로부터 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 제거하는 것을 특징으로 하는 부호화 스트림 다중화 장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 프라이비트·패킷 제거 수단은 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림을 제거함으로써 발생한 공백 타임 슬롯이 없어지도록, 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷이 제거된 상기 다중화 트랜스포트 스트림에 포함되는 각 트랜스포트 스트림 패킷의 출력 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 부호화 스트림 다중화 장치.
  25. 제21항에 있어서, 상기 부호화 제어 수단은 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷에 의해서 전송된 상기 복수의 부호화 난이도 정보로부터 상기 복수의 채널에 대응하는 가부호화 레이트를 각각 연산하여, 상기 가부호화 레이트의 총합이 전송 레이트 이내에 들어가도록, 상기 가부호화 레이트로부터 상기 목표 부호화 레이트를 연산하는 것을 특징으로 하는 부호화 스트림 다중화 장치.
  26. 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화함으로써 생성된 복수의 부호화 스트림을 다중화하는 부호화 스트림 다중화 방법에 있어서,
    상기 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화하여, 복수의 부호화 스트림을 생성하는 동시에, 상기 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화할 때의 부호화 난이도를 나타내는 부호화 난이도 정보를 산출하는 단계와,
    상기 복수의 부호화 스트림을 비디오 트랜스포트 스트림 패킷으로서 출력하는 동시에, 상기 부호화 난이도 정보를 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷으로서 출력하는 단계와,
    상기 비디오 트랜스포트 스트림 패킷 및 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 포함한 복수의 트랜스포트 스트림을 각각 수취하고, 상기 복수의 트랜스포트 스트림을 다중화함으로써, 다중화 트랜스포트 스트림을 생성하는 단계와,
    상기 다중화 트랜스포트 스트림을 수취하고, 상기 다중화 트랜스포트 스트림에 포함되어 있는 프라이비트 트랜스포트 스트림을 추출하여, 추출된 프라이비트 트랜스포트 스트림에 기술되어 있는 상기 부호화 난이도 정보에 의거하여 상기 복수의 채널의 각각에 대응하는 상기 목표 부호화율을 연산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 부호화 스트림 다중화 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 다중화 트랜스포트 스트림으로부터 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 제거하여, 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림을 포함하지 않은 다중화 트랜스포트 스트림을 생성하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 스트림 다중화 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 트랜스포트 스트림에 포함되어 있는 각 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더에는 그 트랜스포트 스트림 패킷에 포함되어 있는 데이터의 종류를 나타내는 패킷 식별자가 기술되며,
    상기 다중화 트랜스포트 스트림에 포함되어 있는 트랜스포트 스트림의 패킷식별자와, 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷에 대하여 설정된 고유의 패킷식별자를 비교함으로써, 상기 다중화 트랜스포트 스트림으로부터 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 제거하는 것을 특징으로하는 부호화 스트림 다중화 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 제거함으로써 발생한 공백 타임 슬롯이 없어지도록, 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷이 제거된 상기 다중화 트랜스포트 스트림에 포함되는 각 트랜스포트 스트림 패킷의 출력 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 부호화 스트림 다중화 방법.
  30. 제26항에 있어서, 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림에 의해서 전송된 상기 복수의 부호화 난이도 정보로부터 상기 복수의 채널에 대응하는 가부호화 레이트를 각각 연산하여, 상기 가부호화 레이트의 총합이 전송 레이트 이내에 들어가도록, 상기 가부호화 레이트로부터 상기 목표 부호화 레이트를 연산하는 것을 특징으로 하는 부호화 스트림 다중화 방법.
  31. 복수의 부호화 스트림을 다중화하는 부호화 스트림 다중화 방법에 있어서,
    복수 채널의 비디오 데이터를 목표 부호화율에 의거하여 각각 부호화함으로써 부호화 비디오 스트림을 생성하고, 상기 부호화 비트 스트림을 비디오 트랜스포트 스트림 패킷으로서 출력하는 동시에, 상기 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화할 때의 부호화 난이도를 나타내는 부호화 난이도 정보를 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷으로서 출력하는 복수의 부호화 단계와,
    상기 복수의 부호화 단계로부터 상기 비디오 트랜스포트 스트림 및 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 포함한 복수의 트랜스포트 스트림을 각각 수취하고, 상기 복수의 트랜스포트 스트림을 다중화함으로써, 다중화 트랜스포트 스트림을 생성하는 다중화 단계와,
    상기 다중화 단계로부터 상기 다중화 트랜스포트 스트림을 수취하고, 상기 다중화 트랜스포트 스트림에 포함되어 있는 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 추출하고, 추출된 프라이비트 트랜스포트 스트림에 기술되어 있는 상기 부호화 난이도 정보에 의거하여 상기 복수의 채널의 각각에 대응하는 상기 목표 부호화율을 연산하며, 연산된 상기 목표 부호화율을 상기 복수의 부호화 단계에 각각 공급함으로써, 상기 복수의 부호화 단계로부터 출력되는 부호화 스트림의 레이트를 제어하는 부호화 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 스트림 다중화 방법.
  32. 제31항에 있어서, 상기 다중화 단계는 상기 다중화 트랜스포트 스트림으로부터 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 제거하여, 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷을 포함하지 않은 다중화 트랜스포트 스트림을 생성하는 프라이비트·패킷 제거 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부호화 스트림 다중화 방법.
  33. 제32항에 있어서, 상기 트랜스포트 스트림에 포함되어 있는 각 트랜스포트 스트림 패킷의 헤더에는 그 트랜스포트 스트림 패킷에 포함되어 있는 데이터의 종류를 나타내는 패킷 식별자가 기술되고,
    상기 프라이비트·패킷 제거 단계에 있어서, 상기 다중화 트랜스포트 스트림에 포함되어 있는 트랜스포트 스트림 패킷의 패킷 식별자와, 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림에 대하여 설정된 고유의 패킷 식별자를 비교함으로써, 상기 다중화 트랜스포트 스트림으로부터 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림을 제거하는 것을 특징으로 하는 부호화 스트림 다중화 방법.
  34. 제33항에 있어서, 상기 프라이비트·패킷 제거 단계에 있어서, 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림을 제거함으로써 발생한 공백 타임 슬롯이 없어지도록, 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷이 제거된 상기 다중화 트랜스포트 스트림에 포함되는 각 트랜스포트 스트림 패킷의 출력 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 부호화 스트림 다중화 방법.
  35. 제31항에 있어서, 상기 부호화 제어 단계에 있어서, 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷에 의해서 전송된 상기 복수의 부호화 난이도 정보로부터 상기 복수의 채널에 대응하는 가부호화 레이트를 각각 연산하여, 상기 가부호화 레이트의 총합이 전송 레이트 이내에 들어가도록, 상기 가부호화 레이트로부터 상기 목표 부호화율을 연산하는 것을 특징으로 하는 부호화 스트림 다중화 방법.
  36. 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화하는 부호화 장치에 있어서, 상기 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화함으로써 생성된 복수의 부호화 비디오 스트림을 비디오 트랜스포트 스트림 패킷으로서 출력하는 동시에, 상기 복수 채널의 비디오 데이터를 부호화할 때의 부호화 난이도를 나타내는 부호화 난이도 정보를 프라이비트트랜스포트 스트림 패킷으로서 출력하는 복수의 부호화 수단과,
    상기 복수의 부호화 수단으로부터 출력된 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷내에 기술되어 있는 상기 부호화 난이도 정보에 의거하여 상기 복수의 채널의 각각에 대응하는 상기 목표 부호화율을 연산하여, 상기 연산된 목표 부호화율을 상기 복수의 부호화 수단에 각각 공급함으로써, 상기 복수의 부호화 수단으로부터 출력되는 부호화 스트림의 레이트를 제어하는 부호화 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
  37. 제36항에 있어서, 상기 부호화 제어 수단은 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷에 의해서 전송된 상기 복수의 부호화 난이도 정보로부터 상기 복수의 채널에 대응하는 가부호화 레이트를 각각 연산하여, 상기 가부호화 레이트의 총합이 전송 레이트 이내에 들어가도록, 상기 가부호화 레이트로부터 상기 목표 부호화 레이트를 연산하는 것을 특징으로 하는 부호화 장치.
  38. 복수의 채널의 비디오 데이터를 부호화하는 부호화 방법에 있어서, 복수의 부호화 수단에 의해 생성된 복수의 부호화 비디오 스트림을 비디오 트랜스포트 스트림 패킷으로 출력하는 동시에, 상기 복수의 채널 비디오 데이터를 부호화할 때의 부호화 난이도를 나타내는 부화화 난이도 정보를 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷으로 출력하고,
    출력된 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷내에 기술되어 있는 상기 부호화 난이도 정보에 의거하여 상기 복수의 채널의 각각에 대응하는 상기 목표 부호화 레이트를 연산하고, 상기 연산된 목표 부호화 레이트를 상기 복수의 부호화 수단에 각각 공급함으로써, 상기 복수의 부호화 수단으로부터 출력되는 부호화 스트림 레이트를 제어하는 것을 특징으로 하는 부호화 방법.
  39. 제38항에 있어서, 상기 프라이비트 트랜스포트 스트림 패킷내에 기술된 상기 복수의 부호화 난이도 정보로부터 상기 복수의 채널에 대응하는 가부호화 레이트를 각각 연산하고, 상기 가부호화 레이트의 총합이 전송 레이트 이내에 들어가도록 상기 가부호화 레이트로부터 상기 목표 부호화 레이트를 연산하는 것을 특징으로 하는 부호화 방법.
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Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

Patent event date: 19990614

Patent event code: PA01051R01D

Comment text: International Patent Application

PG1501 Laying open of application
PC1203 Withdrawal of no request for examination
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid