(57)【要約】【課題】複数の系統から入力された映像信号及び音声信号に適した帯域を有効的に、且つ容易に割り当てる。【解決手段】複数の系統からそれぞれ入力された映像信号及び音声信号をそれぞれ符号化する複数のエンコーダ１０１−１〜１０１−ｎにて、当該映像信号の情報量に基づいて符号化難易度がそれぞれ算出され、エンコーダ１０１−１〜１０１−ｎにて符号化される音声信号の音声ビットレートをそれぞれ制御するエンコーダ制御装置１０２にて、音声ビットレートで使用されるそれぞれの帯域を合計した使用帯域が予め固定的に割り当てられた音声帯域よりも低い場合、予め固定的に割り当てられた音声帯域と使用帯域との差が算出され、差と符号化難易度とに基づいてエンコーダ１０１−１〜１０１−ｎにて符号化される映像信号の映像ビットレートが統計多重コントローラ１０３にてそれぞれ算出される。【選択図】図１
2008193202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の系統からそれぞれ入力された映像信号の情報量に基づいて、前記映像信号を符号化するための難易度を示す符号化難易度をそれぞれ算出し、前記映像信号及び前記複数の系統から入力された音声信号をそれぞれ符号化する複数のエンコーダと、
前記エンコーダにて符号化される音声信号の音声ビットレートをそれぞれ制御し、前記音声ビットレートで使用されるそれぞれの帯域を合計した使用帯域が予め固定的に割り当てられた音声帯域よりも低い場合、前記予め固定的に割り当てられた音声帯域と前記使用帯域との差を再割り当て帯域として算出するエンコーダ制御装置と、
前記再割り当て帯域と前記符号化難易度とに基づいて前記エンコーダにて符号化される映像信号の映像ビットレートをそれぞれ算出する統計多重コントローラとを有する映像音声帯域制御システム
【請求項２】
請求項１に記載の映像音声帯域制御システムにおいて、
前記エンコーダ制御装置は、
前記エンコーダにて符号化される音声信号の音声ビットレートをそれぞれ制御する音声ビットレート制御部と、
前記音声ビットレート制御部にてそれぞれ制御された音声ビットレートで使用されるそれぞれの帯域を合計した使用帯域を算出する音声ビットレート合計部と、
前記使用帯域が予め固定的に割り当てられた音声帯域よりも低い場合、予め固定的に割り当てられた音声帯域と前記使用帯域との差を算出する再割り当て帯域算出部とを有することを特徴とする映像音声帯域制御システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の映像音声帯域制御システムにおいて、
前記統計多重コントローラは、
前記再割り当て帯域と可変的に割り当てられる映像帯域とに基づいて合計帯域を算出する合計帯域算出部と、
前記合計帯域と前記符号化難易度とに基づいて前記エンコーダにて符号化される映像信号の映像ビットレートをそれぞれ算出する映像ビットレート割り当て部とを有することを特徴とする映像音声帯域制御システム。
【請求項４】
複数のエンコーダにて符号化される複数の系統からそれぞれ入力された映像信号及び音声信号の帯域を制御する映像音声帯域制御方法であって、
前記映像信号の情報量に基づいて、前記映像信号を符号化するための難易度を示す符号化難易度をそれぞれ算出する処理と、
前記エンコーダにて符号化される音声信号の音声ビットレートをそれぞれ制御する処理と、
前記音声ビットレートで使用されるそれぞれの帯域を合計した使用帯域が予め固定的に割り当てられた音声帯域よりも低い場合、前記予め固定的に割り当てられた音声帯域と前記使用帯域との差を算出する処理と、
前記算出された差と前記符号化難易度とに基づいて前記エンコーダにて符号化される映像信号の映像ビットレートをそれぞれ算出する処理とを有する映像音声帯域制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装置から送信される映像信号及び音声信号の帯域を制御する映像音声帯域制御システム及び映像音声帯域制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、映像信号や音声信号及びその他の信号が多重されて送受信される統計多重システムには、各ベースバンド信号を符号化するエンコーダが設けられている。この各エンコーダにて、統計多重コントローラより映像信号用に可変的に割り当てられる映像帯域と、音声信号用に予め固定的に割り当てられた音声帯域と、その他データ信号用に割り当てられる帯域とにおいてそれぞれの信号が符号化される。そして、それらの帯域が加算されたものが当該エンコーダの合計ビットレートとなっている。
【０００３】
また、音声信号のビットレートはエンコーダを制御するエンコーダ制御装置によって可変に運用されるため、音声帯域は運用される音声の最大ビットレートを確保せざるを得ない。
【０００４】
そのため、エンコーダ制御装置より指示される実際の音声ビットレートが、音声帯域として予め固定的に割り当てられた固定帯域よりも低い場合、音声帯域として確保された帯域を使い切らないため、帯域が無駄になってしまうという問題点がある。
【０００５】
図６は、従来の映像音声帯域制御システムにおいて割り当てられる映像帯域及び音声帯域の一例を模式化した図である。
【０００６】
図６に示すようにベースバンド信号を符号化するエンコーダの合計ビットレートは、映像信号用に可変的に割り当てられる映像帯域と、音声信号用として予め固定的に割り当てられた音声帯域と、その他データ用に割り当てられる帯域とからなる。音声ビットレートの変更が指示された場合、音声信号用として予め固定的に割り当てられた音声帯域と、指示された音声ビットレートとの差分として使用されない帯域が生じてしまう。
【０００７】
そこで、音声信号用に予め割り当てられた最大帯域のうち、節約された帯域を画像信号用に動的に割り当てる技術が考えられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００８】
また、複数の系統の映像データ、音声データ及びその他のデータを、それぞれの重要度に応じたビットレートで符号化し、多重する技術が考えられている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平０７−２０２８２０号公報
【特許文献２】特開２００２−０５７６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載された技術においては、単一のエンコーダを用いるものであって、複数の映像信号及び音声信号が入力された場合の処理については記載されていない。
【００１０】
また、特許文献２に記載された技術においては、複数の系統の映像データ、音声データ及びその他のデータの重要度を、各コンテンツに基づいてそれぞれ決定しなければならないという問題点がある。
【００１１】
本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、複数の系統から入力された映像信号及び音声信号に適した帯域を有効的に、且つ容易に割り当てることができる映像音声帯域制御システム及び映像音声帯域制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、
複数の系統からそれぞれ入力された映像信号の情報量に基づいて、前記映像信号を符号化するための難易度を示す符号化難易度をそれぞれ算出し、前記映像信号及び前記複数の系統から入力された音声信号をそれぞれ符号化する複数のエンコーダと、
前記エンコーダにて符号化される音声信号の音声ビットレートをそれぞれ制御し、前記音声ビットレートで使用されるそれぞれの帯域を合計した使用帯域が予め固定的に割り当てられた音声帯域よりも低い場合、前記予め固定的に割り当てられた音声帯域と前記使用帯域との差を再割り当て帯域として算出するエンコーダ制御装置と、
前記再割り当て帯域と前記符号化難易度とに基づいて前記エンコーダにて符号化される映像信号の映像ビットレートをそれぞれ算出する統計多重コントローラとを有する
また、前記エンコーダ制御装置は、
前記エンコーダにて符号化される音声信号の音声ビットレートをそれぞれ制御する音声ビットレート制御部と、
前記音声ビットレート制御部にてそれぞれ制御された音声ビットレートで使用されるそれぞれの帯域を合計した使用帯域を算出する音声ビットレート合計部と、
前記使用帯域が予め固定的に割り当てられた音声帯域よりも低い場合、予め固定的に割り当てられた音声帯域と前記使用帯域との差を算出する再割り当て帯域算出部とを有することを特徴とする。
【００１３】
また、前記統計多重コントローラは、
前記再割り当て帯域と可変的に割り当てられる映像帯域とに基づいて合計帯域を算出する合計帯域算出部と、
前記合計帯域と前記符号化難易度とに基づいて前記エンコーダにて符号化される映像信号の映像ビットレートをそれぞれ算出する映像ビットレート割り当て部とを有することを特徴とする。
【００１４】
また、複数のエンコーダにて符号化される複数の系統からそれぞれ入力された映像信号及び音声信号の帯域を制御する映像音声帯域制御方法であって、
前記映像信号の情報量に基づいて、前記映像信号を符号化するための難易度を示す符号化難易度をそれぞれ算出する処理と、
前記エンコーダにて符号化される音声信号の音声ビットレートをそれぞれ制御する処理と、
前記音声ビットレートで使用されるそれぞれの帯域を合計した使用帯域が予め固定的に割り当てられた音声帯域よりも低い場合、前記予め固定的に割り当てられた音声帯域と前記使用帯域との差を算出する処理と、
前記算出された差と前記符号化難易度とに基づいて前記エンコーダにて符号化される映像信号の映像ビットレートをそれぞれ算出する処理とを有する。
【００１５】
上記のように構成された本発明においては、複数の系統からそれぞれ入力された映像信号及び音声信号をそれぞれ符号化する複数のエンコーダにて、当該映像信号の情報量に基づいて符号化難易度がそれぞれ算出され、エンコーダにて符号化される音声信号の音声ビットレートをそれぞれ制御するエンコーダ制御装置にて、音声ビットレートで使用されるそれぞれの帯域を合計した使用帯域が予め固定的に割り当てられた音声帯域よりも低い場合、予め固定的に割り当てられた音声帯域と使用帯域との差が再割り当て帯域として算出され、再割り当て帯域と符号化難易度とに基づいてエンコーダにて符号化される映像信号の映像ビットレートが統計多重コントローラにてそれぞれ算出される。
【００１６】
このため、エンコーダ制御装置から制御される実際の音声ビットレートが、予め固定的に割り当てられた音声帯域よりも低い場合、その余った帯域を映像帯域として再割り当てすることにより映像ビットレートを増やし、帯域の無駄を防ぎ、映像の画質を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明においては、複数の系統からそれぞれ入力された映像信号及び音声信号をそれぞれ符号化する複数のエンコーダにて、当該映像信号の情報量に基づいて符号化難易度をそれぞれ算出し、エンコーダにて符号化される音声信号の音声ビットレートをそれぞれ制御するエンコーダ制御装置にて、音声ビットレートで使用されるそれぞれの帯域を合計した使用帯域が予め固定的に割り当てられた音声帯域よりも低い場合、予め固定的に割り当てられた音声帯域と使用帯域との差を算出し、差と符号化難易度とに基づいてエンコーダにて符号化される映像信号の映像ビットレートを統計多重コントローラにてそれぞれ算出する構成としたため、複数の系統から入力された映像信号及び音声信号に適した帯域を有効的に、且つ容易に割り当てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明の映像音声帯域制御システムの実施の一形態を示す図である。
【００２０】
本形態は図１に示すように、エンコーダ１０１−１〜１０１−ｎと、エンコーダ制御装置１０２と、統計多重コントローラ１０３と、ＴＳ  ＭＵＸ１０４とから構成されている。
【００２１】
エンコーダ１０１−１〜１０１−ｎは、ベースバンドの映像信号及び音声信号が入力され、入力された映像信号及び音声信号について、統計多重コントローラ１０３から出力された映像ビットレート情報と、エンコーダ制御装置１０２から出力された音声ビットレート情報とに基づいて符号化を行う符号化部である。また、符号化された映像・音声信号をＴＳ（Transport Stream）として出力する。ここで、エンコーダ１０１−１〜１０１−ｎの映像・音声の符号化形式として、ＭＰＥＧ（Moving Picture Expert Group）が挙げられる。また、入力された映像信号の情報量に基づいて、当該映像信号を符号化するための難易度を示す符号化難易度を算出し、算出された符号化難易度を統計多重コントローラ１０３へ出力する。
【００２２】
エンコーダ制御装置１０２は、エンコーダ１０１−１〜１０１−ｎそれぞれに対して音声信号の音声ビットレートの制御を行う。当該音声ビットレートは、音声ビットレート情報としてエンコーダ１０１−１〜１０１−ｎへ出力される。また、映像用に再割り当てされた帯域（以下、再割り当て帯域と称する）を統計多重コントローラ１０３へ出力する。
【００２３】
統計多重コントローラ１０３は、エンコーダ制御装置１０２から出力された再割り当て帯域と、エンコーダ１０１−１〜１０１−ｎから出力された符号化難易度とに基づいて、エンコーダ１０１−１〜１０１−ｎそれぞれに対して映像信号の映像ビットレートの割り当てを行う。
【００２４】
ＴＳ  ＭＵＸ１０４は、エンコーダ１０１−１〜１０１−ｎから出力されたＴＳを多重して、ＴＳｍとして出力する。ここで、ＴＳｍはシステムとして予め設定されている閾値を超えないものである。
【００２５】
図２は、図１に示したエンコーダ制御装置１０２の一構成例を示す図である。
【００２６】
図１に示したエンコーダ制御装置１０２には図２に示すように、音声ビットレート制御部１２１と、音声ビットレート合計部１２２と、再割り当て帯域算出部１２３とが設けられている。
【００２７】
音声ビットレート制御部１２１は、エンコーダ１０１−１〜１０１−ｎにて符号化される音声信号のそれぞれのビットレートを制御し、制御された音声ビットレートを音声ビットレート情報としてエンコーダ１０１−１〜１０１−ｎへそれぞれ出力する。
【００２８】
音声ビットレート合計部１２２は、音声ビットレート制御部１２１にてエンコーダ１０１−１〜１０１−ｎへそれぞれ制御された音声ビットレートの合計を算出する。つまり、本システムにて音声信号のために使用される使用帯域を算出する。
【００２９】
再割り当て帯域算出部１２３は、音声ビットレート合計部１２２にて算出された使用帯域と、予め固定的に割り当てられた音声帯域とに基づいて、再割り当て帯域を算出する。ここで、使用帯域が予め固定的に割り当てられた音声帯域よりも低い場合、使用帯域に基づいて、再割り当て帯域を算出する。また、算出された再割り当て帯域を統計多重コントローラ１０３へ出力する。
【００３０】
図３は、図１に示した統計多重コントローラ１０３の一構成例を示す図である。
【００３１】
図１に示した統計多重コントローラ１０３には図３に示すように、合計帯域算出部１３１と、映像ビットレート割り当て部１３２とが設けられている。
【００３２】
合計帯域算出部１３１は、エンコーダ制御装置１０２から出力された再割り当て帯域と、可変的に割り当てられる映像帯域とに基づいて合計帯域を算出する。つまり、再割り当て帯域と可変的に割り当てられる映像用帯域とを加算する。
【００３３】
映像ビットレート割り当て部１３２は、エンコーダ１０１−１〜１０１−ｎからそれぞれ出力された符号化難易度と、合計帯域算出部１３１にて算出された合計帯域とに基づいて、各映像信号に応じた映像ビットレートをそれぞれ割り当てる。各映像信号に割り当てられた映像ビットレートを映像ビットレート情報としてエンコーダ１０１−１〜１０１−ｎへそれぞれ出力する。
【００３４】
以下に、図１に示した映像音声帯域制御システムにおける映像音声帯域制御方法について説明する。
【００３５】
図４は、図１に示した映像音声帯域制御システムにおける映像音声帯域制御方法を説明するためのシーケンス図である。
【００３６】
エンコーダ制御装置１０２にて、エンコーダ１０１−１〜１０１−ｎから出力される音声信号の音声ビットレートが制御（変更）される際に、エンコーダ１０１−１〜１０１−ｎそれぞれにおける音声ビットレートの合計の使用帯域が算出される（ステップＳ１）。ここで、エンコーダ１０１−１〜１０１−ｎそれぞれにおける音声ビットレートの制御方法は、従来のものと同様であり、エンコーダ制御装置１０２の上位に接続された上位装置（不図示）からの指示によるもの、またはエンコーダ制御装置１０２への設定によるものである。あるいは、ベースバンドの映像信号・音声信号と同期したビットレート用信号がエンコーダ制御装置１０２に入力されることにより、当該ビットレート用信号に基づいて制御されるものである。
【００３７】
そして、算出された使用帯域が予め固定的に割り当てられた音声帯域よりも低い場合、算出された使用帯域に基づいて、再割り当て帯域が算出される（ステップＳ２）。
【００３８】
図５は、図１に示した映像音声帯域制御システムにおいて割り当てられる映像帯域及び音声帯域の一例を模式化した図である。
【００３９】
図５に示すようにエンコーダ１０１−１〜１０１−ｎの合計ビットレートは、映像信号用に可変的に割り当てられる映像帯域と、音声信号用として予め固定的に割り当てられた音声帯域と、その他データ用に割り当てられる帯域とからなる。
【００４０】
ここで、エンコーダ制御装置１０２によって音声ビットレートの変更が指示された際、予め固定的に割り当てられている音声帯域と、変更が指示された音声ビットレート（使用帯域）との差分が算出される。その差分が、映像信号用の帯域として再割り当てされるものである。なお、差分が算出されるときに用いられる音声ビットレートとは、エンコーダ制御装置１０２からエンコーダ１０１−１〜１０１−ｎへ制御される音声ビットレートの合計である。
【００４１】
算出された再割り当て帯域が、エンコーダ制御装置１０２から統計多重コントローラ１０３へ出力される（ステップＳ３）。
【００４２】
一方、エンコーダ１０１−１〜１０１−ｎに、複数（ｎ）系統からベースバンドの映像信号・音声信号がそれぞれ入力されると（ステップＳ４）、入力された映像信号の情報量から符号化難易度がそれぞれ算出される（ステップＳ５）。この符号化難易度の算出方法は、従来のものと同様であり、映像信号の情報量に基づくものであるため、ここでは詳細には説明しない。
【００４３】
算出された符号化難易度は、エンコーダ１０１−１〜１０１−ｎから統計多重コントローラ１０３へそれぞれ出力される（ステップＳ６）。
【００４４】
その後、エンコーダ制御装置１０２から出力された再割り当て帯域と、エンコーダ１０１−１〜１０１−ｎから出力された符号化難易度とに基づいて、統計多重コントローラ１０３にて各映像信号に映像ビットレートがそれぞれ割り当てられる（ステップＳ７）。つまり、図５に示すように、統計多重コントローラ１０３により可変的に割り当てられる映像用帯域が、再割り当て帯域分だけ高くなり、その高くなった帯域の中で各映像ビットレートが各映像信号に割り当てられる。各映像信号に割り当てられた各映像ビットレートは、エンコーダ１０１−１〜１０１−ｎへ映像ビットレート情報としてそれぞれ出力される（ステップＳ８）。
【００４５】
そして、エンコーダ１０１−１〜１０１−ｎにてベースバンドの映像信号・音声信号について、統計多重コントローラ１０３からそれぞれ出力された映像ビットレート情報と、エンコーダ制御装置１０２からそれぞれ出力された音声ビットレート情報とに基づいてそれぞれ符号化が行われる（ステップＳ９）。
【００４６】
エンコーダ１０１−１〜１０１−ｎにてそれぞれ符号化された信号は、ＴＳとしてエンコーダ１０１−１〜１０１−ｎからＴＳ  ＭＵＸ１０４へそれぞれ出力される（ステップＳ１０）。
【００４７】
エンコーダ１０１−１〜１０１−ｎへ出力されたＴＳは、ＴＳ  ＭＵＸ１０４にて多重され（ステップＳ１１）、多重化されたＴＳがＴＳｍとして次段のシステムへ出力される（ステップＳ１２）。
【００４８】
なお、エンコーダ１０１−１〜１０１−ｎの映像・音声符号化方式は、ＭＰＥＧだけではなく、Ｈ．２６４など他の符号化方式とすることも可能である。
【００４９】
また、音声ビットレート変更制御はエンコーダ制御装置１０２からの制御によるものではなく、ベースバンド映像中アンシラリデータ内の放送局間制御信号によるものとすることも可能である。
【００５０】
また、余った帯域を再割り当てする対象は、映像信号だけではなく、その他のデータとすることも可能であることは言うまでも無い。
【００５１】
このようにして、エンコーダ制御装置１０２から指示される実際の音声ビットレートが、音声用として固定的に予め割り当てられた音声帯域よりも低い場合、その余った帯域を映像帯域として再割り当てすることにより映像ビットレートを増やし、帯域の無駄を防ぎ、映像の画質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の映像音声帯域制御システムの実施の一形態を示す図である。
【図２】図１に示したエンコーダ制御装置の一構成例を示す図である。
【図３】図１に示した統計多重コントローラの一構成例を示す図である。
【図４】図１に示した映像音声帯域制御システムにおける映像音声帯域制御方法を説明するためのシーケンス図である。
【図５】図１に示した映像音声帯域制御システムにおいて割り当てられる映像帯域及び音声帯域の一例を模式化した図である。
【図６】従来の映像音声帯域制御システムにおいて割り当てられる映像帯域及び音声帯域の一例を模式化した図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０１−１〜１０１−ｎ    エンコーダ
１０２    エンコーダ制御装置
１０３    統計多重コントローラ
１０４    ＴＳ  ＭＵＸ
１２１    音声ビットレート制御部
１２２    音声ビットレート合計部
１２３    再割り当て帯域算出部
１３１    合計帯域算出部
１３２    映像ビットレート割り当て部
【図１】
2008193202.tif 000003
【図２】
2008193202.tif 000004
【図３】
2008193202.tif 000005
【図４】
2008193202.tif 000006
【図５】
2008193202.tif 000007
【図６】
2008193202.tif 000008