(57)【要約】【課題】可変の伝送チャネルをＶＢＶ＿ＤＬＹパラメータを用いて、ビデオ圧縮システムにおけるビデオデータバッファを同期させる方法を提供する。【解決手段】本発明においては、可変レート伝送チャネルを用いてデータバッファを同期化するシステムにおいて、入力データを圧縮データビットストリームに符号化するエンコーダと、エンコーダバッファと、可変レート伝送チャネルと、デコーダバッファと、圧縮データビットストリームを受信し復号化するデコーダとからなる。前記エンコーダバッファの遅延量とデコーダバッファの遅延量との和は一定である、前記エンコーダは、前記エンコーダバッファの瞬時遅延量を決定し、デコーダを制御する制御信号を生成する、また前記制御信号をエンコーダバッファからのビットストリームに挿入する。前記各エンコーダとデコーダは、ＭＰＥＧ標準内のＶＢＶ＿ＤＬＹパラメータを用いてそれぞれ符号化と復号化を行い、前記エンコーダは、前記制御信号をＶＢＶ＿ＤＬＹパラメータとして用いる。【選択図】　　　図１
2004056809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力データを符号化する符号化システムにおいて、
入力データを圧縮データビットストリームとして符号化するエンコーダ、及び該エンコーダからの圧縮データビットストリームを可変伝送チャネルに出力するエンコーダバッファとからなり、
同期制御信号が、該エンコーダバッファをデータが通過する瞬時的なエンコーダバッファ遅延（ＤＥ）に基いて周期的に生成されて、出力される圧縮データビットストリームに挿入されており、
該同期制御信号は、所定の遅延（ＤＢ）から該瞬時的エンコーダバッファ遅延（ＤＥ）を差し引いたものとして決められたデコーダバッファ遅延（ＣＤ）を示していることを特徴でする符号化システム。
【請求項２】
ＭＰＥＧビデオ符号化システムであって、
入力データを圧縮データビットストリームとして符号化するＭＰＥＧエンコーダ、
該ＭＰＥＧエンコーダからの圧縮データビットストリームを可変レート伝送チャネルに出力するエンコーダバッファ、
同期制御信号が、該エンコーダバッファをデータが通過する瞬時的なエンコーダバッファ遅延（ＤＥ）に基いて周期的に生成されて、該可変レート伝送チャネル上に出力される圧縮データビットストリームに挿入されていることを特徴とするＭＰＥＧビデオ符号化システム。
【請求項３】
請求項２のＭＰＥＧビデオ符号化システムにおいて、該同期制御信号は、該瞬時的なエンコーダバッファ遅延（ＤＥ）と一定の総バッファ遅延層（ＤＢ）との間の差である遅延（ＤＤ）を表わしているＭＰＥＧビデオ符号化システム。
【請求項４】
請求項２のＭＰＥＧビデオ符号化システムにおいて、該瞬時的エンコーダバッファ遅延（ＤＥ）は、データが該エンコーダバッファから出た時間と該エンコーダバッファに到着した時間差であるＭＰＥＧビデオ符号化システム。
【請求項５】
請求項２、３又は４のＭＰＥＧビデオ符号化システムにおいて、該同期制御信号はＭＰＥＧ標準のＵＢＵ−ＤＬＹパラメータとして実装されているＭＰＥＧビデオ符号化システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオデータバッファに関し、特にビデオデータバッファを用いて可変のビットレート伝送を行うシステムと方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一定のビットレート符号化を用いて動作するビデオ圧縮システムは、国際標準機構「Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓ　Ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ　（ＩＳＯ）」のモーションヒ゜クチャーイクスハ゜ートク゛ルーフ゜「Ｍｏｔｉｏｎ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ　（ＭＰＥＧ）　」標準を実行することができる。このＭＰＥＧ標準の詳細は、「ＭＰＥＧ　Ｔｅｓｔ　Ｍｏｄｅｌ　４，　“Ｃｏｄｅｄ　Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ａｕｄｉｏ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ”，　ＩＳＯ−ＩＥＣ／ＪＴＣ１／ＳＣ２９／ＥＧ１１，　ＣＣＩＴＴ　ＳＧ　ＸＶ，　Ｗｏｒｋｉｎｇ　Ｐａｒｔｙ　ＸＶ／１，　Ｄｏｃｕｍｅｎｔ　ＡＶＣ−４４５ｂ，　Ｆｅｂｒｕａｒｙ　１９９３．」に記載されている。このＭＰＥＧ標準は、ビデオデコーダバッファ用にビデオバッファベリファイア「ＶｉｄｅｏＢｕｆｆｅｒ　Ｖｅｒｉｆｉｅｒ　（ＶＢＶ）　」バッファをモデルとして規定している。このシステムは、ビデオエンコーダバッファとデコーダバッファを同期させるために、エンコーダからデコーダに伝送される圧縮ビデオビットストリームに挿入されるＶＢＶ＿ＤＬＹ（Ｖｉｄｅｏ＿Ｂｕｆｆｅｒ＿Ｖｅｒｉｆｉｅｒ　Ｄｅｌａｙ　）パラメータを用いている。このエンコーダにより生成された、パラメータＶＢＶ＿ＤＬＹは、デコーダがデコーダバッファからビデオデータを取り出す前に、デコーダバッファをその空の状態から適当なバッファレベルまで充填するのに必要な時間尺度である。このＭＰＥＧ標準は、ＶＢＶ＿ＤＬＹパラメータをエンコーダバッファレベルと伝送チャネルの一定ビットレートＲとの関数として計算する方法を提供している。このＶＢＶ＿ＤＬＹが計算され伝送用にエンコーダバッファからデコーダに伝送される前に圧縮ビデオビットストリームに挿入される。このような圧縮ビデオビットストリームは、デコーダバッファ内でアンダフローあるいはオーバフローを引き起こさないような方法でエンコーダにより生成される。
【０００３】
可変ビットレートシステムにおいては、オーバフローあるいはアンダフローせずに適切なビデオデコーディング（復号化）を行いながらそのシステムの所定のビットレートでの伝送チャネルへの依存性を取り除くことができる。このようなシステムにとってＭＰＥＧ標準は、ＶＢＶ＿ＤＬＹパラメータを計算する方法を規定していない。そしてこのようなシステムにおいては、バッファの同期は別の方法で行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の目的は、可変の伝送チャネルをＶＢＶ＿ＤＬＹパラメータを用いて、ビデオ圧縮システムにおけるビデオデータバッファを同期させる方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題は、請求項１に記載したシステムあるいは、請求項７に記載した方法により達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１において、可変ビットレート伝送システム１０は、ビデオデータのような入力データを圧縮データビットストリームに符号化するエンコーダ１２と、このエンコーダ１２に関連して動作し、伝送チャネル１６を介して伝送されるべき符号化入力データを受信するエンコーダバッファ１４とを有する。デコーダバッファ１８は、この伝送されたデータを取り出し、デコーダ２０により処理されるために伝送ビットストリームを受信する。このエンコーダバッファ１４とデコーダバッファ１８とは、仮想バッファ２２の１部として示している。
【０００７】
エンコーダ１２の詳細は、米国特許第５，１４４，４２３号、第５，２３１，４８４号、第５，２４７，３６３号、第５，２９３，２２９号、第５，３２５，１２５号に開示されている。
【０００８】
代表的な可変ビットレート伝送システムにおいては、デコーダ２０は、復号化手段と制御信号を取り出す手段とを有する。特に、ＭＰＥＧで規定した可変ビットレート伝送システムにおいては、エンコーダ１２とデコーダ２０は、ＭＰＥＧのエンコーダとＭＰＥＧのデコーダで、これらは公知のものである。
【０００９】
図１において、エンコーダバッファ１４とデコーダバッファ１８は、仮想バッファ２２として動作する。このエンコーダバッファ１４は、エンコーダバッファ遅延ＤＥを有し、デコーダバッファ１８は、デコーダバッファ遅延ＤＤを有する。各遅延ＤＥ，ＤＤは、それぞれ処理に必要な時間および／またはエンコーダバッファ１４とデコーダバッファ１８を通過する時間を意味する。この実施例において、伝送チャネル１６の公称遅延は一定と見なす。
【００１０】
全バッファ遅延ＤＢは、デコーダ２０が適切に動作するためには一定でなければならない。全バッファ遅延ＤＢがある瞬間一定であることにより、エンコーダ１２は、エラスティックなエンコーダバッファ１４とデコーダバッファ１８でもって、入力データの符号化速度を可変にすることができる。そしてこれは、デコーダバッファ遅延ＤＢがエンコーダバッファ遅延ＤＥに依存するようにして行われる、すなわちＤＢ＝ＤＥ＋ＤＤ。書き換えるとＤＤ＝ＤＢ−ＤＥ。
【００１１】
エンコーダ１２は、可変レートのビデオデータを生成する。ＶＢＶ＿ＤＬＹが周期的に計算され、エンコーダバッファ１４から出る圧縮ビデオビットストリームに挿入される。このＶＢＶ＿ＤＬＹは、エンコーダバッファ１４から出るデータが受ける瞬時の遅延ＤＥを測定し、この遅延を全バッファ遅延ＤＢから減算することにより計算される。この実施例においては、ＶＢＶ＿ＤＬＹの単位は９０ＫＨＺクロックである。
【００１２】
図２に本発明における同期方法を示す。入力データをエンコーダ１２を用いて圧縮データビットストリームに符号化する（ステップ２４）。この圧縮されたデータをエンコーダバッファ１４に転送する（ステップ２６）、エンコーダバッファ１４に到達した時間を記録する（ステップ２８）、伝送用にエンコーダバッファ１４からデータを取り出す（ステップ３０）、エンコーダバッファ１４からデータを取り出した時間を記録する（ステップ３２）、ＤＥ＝取り出し時間−到着時間を計算し、ＤＤ＝ＤＢ−ＤＥを計算する（ステップ３４）、ＤＤの値を制御信号として、符号化データに挿入する（ステップ３６）。この符号化データをデコーダバッファ１８に転送する（ステップ３８）。この伝送されたデータから制御信号を取り出す（ステップ４０）。この伝送された符号化データをデコーダバッファ１８に記録する（ステップ４２）。この制御信号を用いてデコーダバッファ１８から符号化データを取り出すべき時間を指示する（ステップ４４）。この符号化データを復号化する（ステップ４６）。
【００１３】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、可変の伝送チャネルをＶＢＶ＿ＤＬＹパラメータを用いて、ビデオ圧縮システムにおけるビデオデータバッファを同期させるビデオバッファ検証方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】可変のビットレート伝送システムのブロック図
【図２】図１に開示された可変のビットレート伝送システムの動作を表すフローチャート図
【符号の説明】
１０　可変ビットレート伝送システム
１２　エンコーダ
１４　エンコーダバッファ
１６　伝送チャネル
１８　デコーダバッファ
２０　デコーダ
２２　仮想バッファ
２４　データの符号化
２６　符号化データをエンコーダバッファに記憶する
２８　データがエンコーダバッファに到達した時間を記録する
３０　伝送用にエンコーダバッファからデータを取り出す
３２　データがエンコーダバッファから取り出された時間を記録する
３４　以下を計算
ＤＥ＝取り出し時間−到着時間
ＤＤ＝ＤＢ−ＤＥを計算
３６　ＤＤの値を制御信号として符号化データに挿入する
３８　符号化データをエンコーダバッファに転送
４０　制御信号を伝送されたデータから取り出す
４２　この伝送された符号化データをデコーダバッファに記録する
４４　この制御信号を用いてこの符号化データがデコーダバッファからいつ取り出されたかを示す
４６　符号化データを復号化する
【図１】
2004056809.tif 000003
【図２】
2004056809.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成15年7月30日(2003.7.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
入力データを符号化する符号化システムにおいて、
入力データを圧縮データビットストリームとして符号化するエンコーダ、及び該エンコーダからの圧縮データビットストリームを可変伝送チャネルに出力するエンコーダバッファとからなり、
同期制御信号が、該エンコーダバッファをデータが通過する瞬時的なエンコーダバッファ遅延（ＤＥ）に基いて周期的に生成されて、出力される圧縮データビットストリームに挿入されており、
該同期制御信号は、所定の遅延（ＤＢ）から該瞬時的エンコーダバッファ遅延（ＤＥ）を差し引いたものとして決められたデコーダバッファ遅延（ＣＤ）を示していることを特徴とする符号化システム。