(57)【要約】ビットストリームにスタッフィングデータを挿入するおよびそこから除去するための方法および装置の例を記述した。符号化システムは、ビデオ信号およびスタッフィングデータを受信するように構成されたエンコーダを含むことができる。エンコーダは、符号化手法に従いビデオ信号を符号化し、符号化したビデオ信号およびスタッフィングデータに基づいたビットストリームを提供するように構成できる。スタッフィングデータは、ランダムデータおよび／または暗号化データを含むことができる。デコーダが、ビットストリームを受信し、ビットストリームからスタッフィングデータを除去できる。デコーダは、スライス検出ブロックおよびビットストリームエディタを含み得るパディング除去装置を含むことができる。スライス検出ブロックは、ビットストリームにおけるスタッフィングデータの位置を確定し、制御信号を使用してビットストリームエディタに対する位置を提供するように構成できる。ビットストリームエディタは、制御信号に基づいてスタッフィングデータを除去するように構成できる。
2015519810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオ信号およびスタッフィングデータを受信し、符号化手法に従い前記ビデオ信号を符号化するように構成されたエンコーダであって、さらに、前記符号化したビデオ信号および前記スタッフィングデータを含むビットストリームを提供するように構成されたエンコーダを備えており、
前記スタッフィングデータが、ランダムデータ、暗号化データ、またはそれらの組み合わせを含む、符号化システム。
【請求項２】
前記エンコーダが、さらに、前記スタッフィングデータを、前記ビデオ信号の符号化に少なくともある程度反応して前記ビットストリームに挿入するように構成された、請求項１に記載の符号化システム。
【請求項３】
前記スタッフィングデータがサイドバンドデータを含む、請求項１に記載の符号化システム。
【請求項４】
前記エンコーダが第一のエンコーダであり、前記ビットストリームが第一のビットストリームであり、前記符号化システムが、
前記ビデオ信号を受信し、前記ビデオ信号に少なくともある程度基づいて調整したビデオ信号を提供するように構成されたスケーラと、
前記スケーラに連結されており、前記調整されたビデオ信号を受信し、第二のビットストリームを生成するように構成された第二のエンコーダと、
前記第一および第二のエンコーダに連結された暗号化ブロックと
をさらに備えており、前記暗号化ブロックが前記第二のビットストリームを受信するように構成されており、前記暗号化ブロックが、さらに、前記第二のビットストリームを暗号化し、前記暗号化した第二のビットストリームを前記第一のエンコーダに提供するように構成されており、
前記スタッフィングデータが前記暗号化した第二のビットストリームを含む、
請求項１に記載の符号化システム。
【請求項５】
前記符号化手法がＨ．２６４符号化標準規格に従う、請求項１に記載の符号化システム。
【請求項６】
ビットストリームを受信し、前記ビットストリームを復号し、前記ビットストリームにおけるスタッフィングデータの位置を確定するように構成されたスライス検出ブロックであって、さらに、前記位置を表す制御信号を提供するように構成されたスライス検出ブロックと、
前記スライス検出ブロックに連結されており、前記ビットストリームおよび前記制御信号を受信するように構成されたビットストリームエディタであって、さらに、前記制御信号に少なくともある程度基づいて、前記ビットストリームの前記スタッフィングデータの一以上のビットを除去するように構成されたビットストリームエディタと
を備えた、パディング除去装置。
【請求項７】
前記スライス検出ブロックが、Ｈ．２６４符号化標準規格に従い前記パディングされたビットストリームを構文解析するように構成された、請求項６に記載のパディング除去装置。
【請求項８】
前記スライス検出ブロックが、復号ブロックを備えており、暗号化されたポインタの復号に少なくともある程度反応して前記スタッフィングデータの位置を確定するように構成された、請求項６に記載のパディング除去装置。
【請求項９】
前記スタッフィングデータが暗号化データを含む、請求項６に記載のパディング除去装置。
【請求項１０】
第一の符号化標準規格に従い第一のビットストリームを受信し、前記第一のビットストリームの受信に少なくともある程度反応して前記第一のビットストリームからスタッフィングデータを検出して除去するように構成された第一のトランスコーダであって、さらに、前記第一のビットストリームに少なくともある程度基づいて、第二の符号化標準規格に従い第二のビットストリームを提供するように構成された第一のトランスコーダと、
前記第一のトランスコーダに連結されており、前記第二のビットストリームを受信し、前記第二のビットストリームに基づいて前記第一の符号化標準規格に従い第三のビットストリームを提供するように構成された第二のトランスコーダと
を備えた、パディング除去装置。
【請求項１１】
前記第一の符号化標準規格がＣＡＢＡＣ符号化を含む、請求項１０に記載のパディング除去装置。
【請求項１２】
前記第一のトランスコーダが、さらに、前記第一のビットストリームの構文解析に少なくともある程度反応して、前記スタッフィングデータを検出するように構成された、請求項１０に記載のパディング除去装置。
【請求項１３】
エンコーダにおいてビデオ信号およびスタッフィングデータを受信することと、
Ｈ．２６４符号化標準規格に従い前記ビデオ信号を符号化して第一のビットストリームを提供することと、
前記第一のビットストリームおよび前記スタッフィングデータを含む第二のビットストリームを提供することと
を含み、
前記スタッフィングデータが、ランダムデータ、暗号化データ、またはそれらの組み合わせの少なくとも１つを含む、
方法。
【請求項１４】
前記スタッフィングデータが、前記符号化標準規格によって特定されるようなスタートコードは含まない、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記スタッフィングデータの量が比率制御信号に少なくともある程度基づく、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記第二のビットストリームの提供が、前記スタッフィングデータを前記第一のビットストリームに挿入することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記第二のビットストリームがＣＡＶＬＣで符号化された、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
パディングされたビットストリームを受信することと、
前記パディングされたビットストリームにおける複数のスライスの各々の位置を確定することと、
前記複数のスライスの各々のそれぞれの前記位置に対応する複数の制御信号を生成することと、
前記複数の制御信号の各々に少なくともある程度基づいて、前記パディングされたビットストリームの一以上のビットを除去することと
を含む、方法。
【請求項１９】
前記位置の確定が、前記パディングされたビットストリームを構文解析することを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
ポインタを復号することをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記パディングされたビットストリームがＣＡＢＡＣで符号化されたデータを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記ビットの除去が、
スタートコードの受信に少なくともある程度反応してビットストリームを提供することと、
前記複数の制御信号の１つの受信に少なくともある程度反応してビットストリームを提供しないことと
を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
スタッフィングデータを含む第一のビットストリームを受信することと、
デコーダを用いて前記第一のビットストリームを復号してビデオ信号を生成することと、
エンコーダを用いて前記ビデオ信号を符号化して第二のビットストリームを生成することと
を含み、
前記スタッフィングデータが、ランダムデータまたは暗号化データの少なくとも１つを含む、
方法。
【請求項２４】
符号化決定を前記デコーダから前記エンコーダに提供することをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記第一のビットストリームが、ランダムスタッフィングデータまたは暗号化されたスタッフィングデータの少なくとも１つを含み、前記第二のビットストリームがスタッフィングデータを含まない、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記第一のビットストリームが第一のビットレートを有し、前記第二のビットストリームが第二のビットレートを有し、前記第一のビットレートが前記第二のビットレートよりも大きい、請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、米国非仮出願第１３／４５４，６６９号（２０１２年４月２４日出願）の優先権を主張するものであり、あらゆる目的のためにその出願はその全体が参照により本明細書に組み入れられる。
【０００２】
本発明の実施形態は、一般的にビデオ符号化に関し、より具体的には、ビットストリームビットスタッフィングに関する。
【背景技術】
【０００３】
ビデオ信号を符号化するための様々なビデオ符号化標準規格が確立されてきた。例えば、ＭＰＥＧ−１、ＭＰＥＧ−２およびＭＰＥＧ−４を含む標準規格としてＭｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ（ＭＰＥＧ）が開発された。他の例は、国際電気通信連合（ＩＴＵ）−Ｔ  Ｈ．２６３標準規格、およびより最近のＩＴＵ−Ｔ  Ｈ．２６４標準規格を含む。これらのビデオ符号化標準規格では、ベースバンドビデオ信号を符号化および／または圧縮することによって、ビデオシーケンスの伝送速度を改善する。
【０００４】
ディスプレイおよびビデオキャプチャの能力の改善により、より高いビットレートのビデオ信号がもたらされた。その結果として、ビットストリームを提供するのに必要なチャンネルキャパシティをエンコーダが減少できる場合の、特にビデオ放送に関して符号化に対する重要性が増した。エンコーダによって提供されるビデオストリームの品質は、通常、エンコーダにより利用される符号化手法によって決定される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
例示の符号化システムを本明細書に開示する。例示の符号化システムは、ビデオ信号およびスタッフィングデータを受信し、符号化手法に従いビデオ信号を符号化するように構成されたエンコーダを含むことができる。エンコーダは、さらに、符号化したビデオ信号およびスタッフィングデータを含むビットストリームを提供するように構成できる。スタッフィングデータは、ランダムデータ、暗号化データ、またはそれらの組み合わせを含むことができる。
【０００６】
エンコーダは、さらに、ビデオ信号の符号化に少なくともある程度反応して、スタッフィングデータをビットストリームに挿入するように構成できる。
【０００７】
一部の例では、スタッフィングデータは、サイドバンドデータを含むことができる。
【０００８】
一部の例では、エンコーダが第一のエンコーダであり、ビットストリームが第一のビットストリームである。そして、符号化システムは、ビデオ信号を受信し、ビデオ信号に少なくともある程度基づいて調整したビデオ信号を提供するように構成されたスケーラと、スケーラに連結されており、調整されたビデオ信号を受信し、第二のビットストリームを生成するように構成された第二のエンコーダと、第一および第二のエンコーダに連結された暗号化ブロックと、をさらに備える。暗号化ブロックは、第二のビットストリームを受信するように構成される。暗号化ブロックは、さらに、第二のビットストリームを暗号化し、暗号化した第二のビットストリームを第一のエンコーダに提供するように構成される。スタッフィングデータは、暗号化した第二のビットストリームを含む。
【０００９】
一部の例では、符号化手法は、Ｈ．２６４符号化標準規格に従う。例示のパディング装置は、含むことができる。
【００１０】
例示のパディング除去装置を本明細書に開示する。例示のパディング除去装置は、ビットストリームを受信し、ビットストリームを復号し、ビットストリームにおけるスタッフィングデータの位置を確定するように構成されたスライス検出ブロックを含むことができる。スライス検出ブロックは、さらに、その位置を表す制御信号を提供するように構成できる。例示のパディング装置は、スライス検出ブロックに連結されており、ビットストリームおよび制御信号を受信するように構成されたビットストリームエディタをさらに含むことができる。ビットストリームエディタは、さらに、制御信号に少なくともある程度基づいて、ビットストリームのスタッフィングデータの一以上のビットを除去するように構成できる。
【００１１】
スライス検出ブロックは、Ｈ．２６４符号化標準規格に従いパディングされたビットストリームを構文解析するように構成できる。
【００１２】
一部の例では、スライス検出ブロックは、復号ブロックを備えており、暗号化されたポインタの復号に少なくともある程度反応してスタッフィングデータの位置を確定するように構成できる。
【００１３】
一部の例では、スタッフィングデータは、暗号化データを含むことができる。
【００１４】
例示のパディング除去装置は、第一の符号化標準規格に従い第一のビットストリームを受信し、第一のビットストリームの受信に少なくともある程度反応して第一のビットストリームからスタッフィングデータを検出して除去するように構成された第一のトランスコーダを含むことができる。第一のトランスコーダは、さらに、第一のビットストリームに少なくともある程度基づいて、第二の符号化標準規格に従い第二のビットストリームを提供するように構成できる。例示のパディング除去装置は、第一のトランスコーダに連結されており、第二のビットストリームを受信し、第二のビットストリームに基づいて第一の符号化標準規格に従い第三のビットストリームを提供するように構成された第二のトランスコーダをさらに含むことができる。
【００１５】
請求項１０のような一部の例では、第一の符号化標準規格は、ＣＡＢＡＣ符号化を含むことができる。
【００１６】
第一のトランスコーダは、さらに、第一のビットストリームの構文解析に少なくともある程度反応してスタッフィングデータを検出するように構成できる。
【００１７】
例示の方法を本明細書に記述する。例示の方法は、エンコーダにおいてビデオ信号およびスタッフィングデータを受信することと、Ｈ．２６４符号化標準規格に従いビデオ信号を符号化して第一のビットストリームを提供することと、第一のビットストリームおよびスタッフィングデータを含む第二のビットストリームを提供することと、を含むことができる。スタッフィングデータは、ランダムデータ、暗号化データ、またはそれらの組み合わせの少なくとも１つを含む。
【００１８】
一部の例では、スタッフィングデータは、符号化標準規格によって特定されるようなスタートコードは含まない。
【００１９】
一部の例では、スタッフィングデータの量は、比率制御信号に少なくともある程度基づく。
【００２０】
一部の例では、前述の第二のビットストリームの提供は、スタッフィングデータを第一のビットストリームに挿入することを含むことができる。
【００２１】
一部の例では、第二のビットストリームは、ＣＡＶＬＣで符号化される。
【００２２】
例示の方法は、パディングされたビットストリームを受信することと、パディングされたビットストリームにおける複数のスライスの各々の位置を確定することと、複数のスライスの各々のそれぞれの位置に対応する複数の制御信号を生成することと、複数の制御信号の各々に少なくともある程度基づいて、パディングされたビットストリームの一以上のビットを除去することと、を含むことができる。
【００２３】
一部の例では、前述の位置の確定は、パディングされたビットストリームを構文解析することを含むことができる。
【００２４】
例示の方法は、ポインタを復号することを含むことができる。
【００２５】
一部の例では、パディングされたビットストリームは、ＣＡＢＡＣで符号化されたデータを含むことができる。
【００２６】
一部の例では、前述のビットの除去は、スタートコードの受信に少なくともある程度反応してビットストリームを提供し、複数の制御信号のいずれかの受信に少なくともある程度反応してはビットストリームを提供しないことを含む。
【００２７】
例示の方法は、スタッフィングデータを含む第一のビットストリームを受信することと、デコーダを用いて第一のビットストリームを復号してビデオ信号を生成することと、エンコーダを用いてビデオ信号を符号化して第二のビットストリームを生成することと、を含む。スタッフィングデータは、ランダムデータまたは暗号化データの少なくとも１つを含む。
【００２８】
例示の方法は、符号化決定をデコーダからエンコーダに提供することを含むことができる。
【００２９】
一部の例では、第一のビットストリームは、ランダムスタッフィングデータまたは暗号化されたスタッフィングデータの少なくとも１つを含むことができ、第二のビットストリームは、スタッフィングデータを含まなくてもよい。
【００３０】
一部の例では、第一のビットストリームは第一のビットレートを有し、第二のビットストリームは第二のビットレートを有することができる。第一のビットレートは、第二のビットレートよりも大きい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態によるネットワーク抽象化層ブロック（ＮＡＬＢ）の概略図である。
【図２】本発明の実施形態によるエンコーダの概略図である。
【図３】本発明の実施形態によるパディング装置の概略図である。
【図４】本発明の実施形態による符号化システムの概略図である。
【図５】本発明の実施形態による符号化システムの概略図である。
【図６】本発明の実施形態による符号化システムの概略図である。
【図７】本発明の実施形態による符号化システムの概略図である。
【図８】本発明の実施形態による符号化システムの概略図である。
【図９】本発明の実施形態によるデコーダの概略図である。
【図１０】本発明の実施形態によるパディング除去装置の概略図である。
【図１１】本発明の実施形態によるパディング除去装置の概略図である。
【図１２】本発明の実施形態によるパディング除去装置の概略図である。
【図１３】本発明の実施形態によるパディング除去装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
ビットストリームにスタッフィングデータを挿入するおよびそこから除去するための方法および装置の例を本明細書に開示する。以下により詳細に説明するように、ビットストリームへのスタッフィングデータの挿入では、ビットストリームに含まれるビデオ信号の品質を調整できる。本発明の実施形態の十分な理解を与えるために、特定の詳細を以下に説明する。しかしながら、これらの特定の詳細がなくても、または追加のもしくは異なる詳細によって本発明の実施形態を実施できることが当業者に明らかである。さらに、本明細書に記述する本発明の特定の実施形態は、例証として与えられ、本発明の範囲をこれらの特定の実施形態に限定するようには使用されないはずである。他の事例では、本発明を不必要に曖昧にしないため、周知のビデオコンポーネント、エンコーダまたはデコーダコンポーネント、回路、制御信号、タイミングプロトコル、およびソフトウェア操作は詳細には示さない。
【００３３】
ビデオコンテンツの消費者は、ビデオ画質に対するさまざまな許容範囲を有し得る。それ故、放送者は、エンコーダが提供するさまざまなレベルのビデオ画質を所望し得、通常、放送されるビデオ画質のレベルに従う符号化の代価を支払う。すなわち、エンコーダによって提供されるビデオ画質がより高くなると、エンコーダまたはエンコーダのライセンス使用料がより高価となる。しかしながら、要求されるビデオ画質の各レベルに応じたエンコーダ設計は、利用される各画質レベルに応じた符号化手法を再設計する必要があるため、実用的ではない可能性がある。むしろ、本発明の実施形態に従い、提供され得るビデオ画質、機能性の各レベルに同じエンコーダを使用することが好ましい。エンコーダは、例えば、ビデオ画質をより高くすることにより放送者にビデオ画質の適切なレベルを提供できる符号化手法を使用して所定のビデオ画質を提供するように構成できる。
【００３４】
ビデオエンコーダのビットレートを満たすのにビットスタッフィングが使用されてきた。符号化データが符号化により提供され、要求されるビットレートを達成するために、ビデオデータと無関係のデータをビットストリームに「詰める」ことができる。つまり、ビットスタッフィングは、付加的なデータをビットストリームに挿入して、符号化されたビデオデータのビット数に対するビットストリームのビット数を増大することを含む。この手法はビットレートを満たすことに成功し、その上、単に詰めたビットを特定することによって追加したデータを容易に除去できる。その結果、詰めたビットの特定が比較的容易な場合には、放送者は、ビットストリームからビットスタッフィングを特定して除去することにより、ビデオ画質を、多くの場合にエンコーダが作り出すことが意図された画質よりも優れた画質に増すことができる。
【００３５】
本発明の実施形態は、ビットストリームに詰められた余分なデータの特定が困難であり、それ故その除去が困難である場合でも、ビットスタッフィングを使用した符号化手法を提供できる。本明細書に記述したビットスタッフィング方法を利用することにより、エンコーダの符号化手法を使用して達成可能な画質よりも低い画質を有する符号化されたビデオデータのビットストリームを作り出すエンコーダを提供できる。このようにして、同じエンコーダを、種々の画質レベルにおいて符号化するように構成できる。
【００３６】
図１は、本発明の実施形態によるネットワーク抽象化層ブロック（ＮＡＬＢ）１００の概略図である。ＮＡＬＢ１００は、通常、ビットのブロックであり、Ｈ．２６４符号化標準規格に従うＮＡＬＢでもよく、コンテキスト適応バイナリ算術符号化（ＣＡＢＡＣ）の符号化技法を使用して符号化されたデータを含むことができる。ＮＡＬＢ１００は、スタートコード１０２、スライス１０４、ストップビット１０６、および整列ビット１０８を含むことができる。スタートコード１０２は、ＮＡＬＢ１００の先頭を特定する任意の数の所定のデータパターンを使用して実施できる。スライス１０４は、スタートコード１０２に続くことができ、ビデオ信号のフレームまたはフレームの一部に対応するデータ（例えば、符号化データ）でもよい。ストップビット１０６は、スライス１０４に続くことができ、スライス１０４の末端を特定できる。最後に、整列ビット１０８が、ストップビット１０６に続くことができ、ＮＡＬＢ１００がバイト整列を有するようにＮＡＬＢ１００のビット長を増大できる。任意の数の整列ビット１０８および／またはビットパターンを使用でき、一例を挙げれば、０〜７個の整列ゼロビットを提供できる。
【００３７】
ＮＡＬＢ１００は、例えば整列ビット１０８に付け加えることができるスタッフィングデータ１１０をさらに含むことができる。スタッフィングデータ１１０は、任意のビット長を有することができ、符号化および／または暗号化されたデータを使用して実施できる。一実施形態では、スタッフィングデータ１１０は、スタートコードを含むパターンを除く任意のデータパターンを使用して実施できる。例えば、スタッフィングデータ１１０は、ランダムデータ、暗号化データおよび／またはサイドバンドデータを含むことができる。サイドバンドデータは、例えば起点の整理番号またはプルーフ（例えば、透かし）を含み、例えばエンコーダまたはビデオ源を特定できる。また、サイドバンドデータは、ビデオ信号、一以上の暗号化もしくは復号化キー、ライセンス番号、および／またはＮＡＬＢにおけるスタッフィングデータの位置を表すポインタを含むことができる。以下により詳細に説明するように、ビデオ信号の品質を調整（例えば、低下）するためのスタッフィングデータをＮＡＬＢ１００などのビットストリームの一以上のＮＡＬＢに含ませることができる。特に、各ＮＡＬＢのスタッフィングデータがランダムデータおよび／または暗号化データでもあり得るため、スタッフィングデータは、整列ビットまたはスライス１０４などのＮＡＬＢ内の他のデータと区別できる。これにより例えば、マッチング方法によりビットストリームにおけるスタッフィングデータを特定および／または除去することを防止できる。
【００３８】
図２は、本発明の実施形態によるエンコーダ２００の概略図である。エンコーダ２００は、一以上の論理回路、制御論理、論理ゲート、プロセッサ、メモリおよび／または同じものの任意の組み合わせもしくはサブコンビネーションを含むことができる。また、エンコーダ２００は、一以上の符号化技法を使用してビデオ信号を符号化および／または圧縮するように構成できる。この符号化技法の例は、以下にさらに記述する。エンコーダ２００は、テレビ受信機、放送システム、携帯デバイス、タブレット、ならびにラップトップおよびデスクトップ両方のコンピュータを含むがこれらに限定されない、ビデオ符号化を利用する任意のさまざまなデバイスにより実施できる。また、エンコーダ２００は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせにおいて動作できる。少なくとも一つの実施形態では、エンコーダ２００は、ＣＡＢＡＣエンコーダなどのエントロピーエンコーダを含むことができ、かつ／または例えばスライスレベルもしくはマクロブロックレベルにおいてデータを符号化するように構成できる。エンコーダ２００は、固定ビットレートまたは可変ビットレートを有するビットストリームを提供するように構成できる。
【００３９】
例示の動作では、エンコーダ２００は、ビデオ信号を受信してそれを一以上の符号化技法（例えば、ＣＡＢＡＣ）に従い符号化できる。そして例えば、図１のＮＡＬＢ１００などの一以上のＮＡＬＢを含むことができるビットストリームを提供する。さらに、エンコーダ２００は、図１のスタッフィングデータ１１０などのスタッフィングデータをＮＡＬＢの一つ以上に挿入することにより、パディングされたビットストリームを提供できる。エンコーダ２００は、各ＮＡＬＢにさまざまな量のスタッフィングデータ、または同じ量のそれを挿入するように構成できる。一実施形態では、エンコーダ２００は、本発明の実施形態に従うビットスタッフィング方法を実行し、ビデオ信号をパディングされたビットストリームに符号化するように構成できる。例えば、各ＮＡＬＢは、スタッフィングデータを用いて生成できる。
【００４０】
別の実施形態では、エンコーダ２００は、ビデオ信号を符号化してビットストリームを生成するように構成できる。その後、スタッフィングデータを各ＮＡＬＢに追加できる。例えば、図３を参照するように、エンコーダ２００は、パディング装置３００などのパディング装置を含むことができる。パディング装置３００は、スタッフィングデータをビットストリームの各ＮＡＬＢに追加してパディングされたビットストリームを提供できる。先に述べたように、ビットストリームにスタッフィングデータを含ませることにより、ビットストリームの所与のビットレートにおけるビデオ信号のビットレートを減少させてビデオ信号の品質を減少できる。追加されるスタッフィングデータの量は、所定量、可変量、および／またはエンコーダ２００に提供されるビデオ信号に基づく量でもよい。一実施形態では、例えば、追加されるスタッフィングデータの量は、エンコーダ２００内の制御論理、または制御器などの別のデバイスが決定できる。エンコーダ２００が任意の量のスタッフィングデータをＮＡＬＢに挿入できるため、エンコーダ２００は、任意の所望のビット量だけビデオ信号のビットレートを減少できる。それゆえに、エンコーダ２００は、一以上の様々なレベルのビデオ信号品質を提供するように構成できる。
【００４１】
図４は、本発明の実施形態による符号化システム４００の概略図である。符号化システム４００は、図２のエンコーダ２００を実装して使用できる。これはエンコーダ４０２およびランダムデータ発生器４１０を含むことができる。エンコーダ４０２は、ランダムデータ発生器４１０に連結し、ビデオ信号を受信し、先に記載したようにパディングされたビットストリームを提供できる。エンコーダ４０２は、さらに、ランダムデータ発生器４１０からランダムデータのビットストリームを受信できる。
【００４２】
符号化システム４００の例示の動作では、エンコーダ４０２は、ビデオ信号を受信し、さらにランダムデータ発生器４１０からランダムデータのビットストリームを受信できる。スタートコードを除いてランダムデータのビットストリームは、任意のデータパターンを含み、ランダムデータを生成するための当技術分野において公知の、現在公知のまたは将来公知になる任意の技法を使用して生成できる。エンコーダ４０２は、ビデオ信号に基づいてＮＡＬＢを生成できる。少なくとも一つの実施形態では、スタッフィングデータとしてランダムデータのビットを各ＮＡＬＢに挿入できる。記述するように、スタッフィングデータは、各スライスの生成中または生成後のいずれかにおいて各ＮＡＬＢに挿入できる。
【００４３】
図５は、本発明の実施形態による符号化システム５００の概略図である。符号化システム５００は、図４の符号化システム４００を実装して使用できる。これはエンコーダ５０２、ランダムデータ発生器５１０、およびマルチプレクサ５０５を含むことができる。エンコーダ５０２は、ビデオ信号を受信し、ビットストリームをマルチプレクサ５０５の第一の入力に提供するように構成できる。ランダムデータ発生器５１０は、ランダムデータのビットストリームをマルチプレクサ５０５の第二の入力に提供し、パディング制御信号をマルチプレクサ５０５の制御入力に提供するように構成できる。この制御入力は、トグルスイッチによりマルチプレクサ５０５の出力を選択的に制御できる。特に、ランダムデータ発生器５１０は、パディングデータブロック５２２、スタートコードフィルタ５２０、パディング比率ブロック５２４、およびパディング制御ブロック５２６を含むことができる。スタートコードフィルタ５２０は、パディングデータブロック５２２およびマルチプレクサ５０５の第二の入力に連結できる。パディング制御ブロック５２６は、パディング比率ブロック５２４およびマルチプレクサ５０５の制御入力に連結できる。
【００４４】
符号化システム５００の例示の動作では、ビデオ信号は、エンコーダ５０２に連結できる。エンコーダ５０２は、ビデオ信号に基づいて、一以上のＮＡＬＢを含むビットストリームをマルチプレクサ５０５の第一の入力に連続的に提供できる。パディングデータブロック５２２は、ランダムデータのビットストリームを生成してスタートコードフィルタ５２０に提供できる。順に、スタートコードフィルタ５２０は、ランダムデータのビットストリームにおける任意のスタートコードを検出、変更および／または除去できる。その結果生じたフィルタをかけたビットストリームをマルチプレクサ５０５の第二の入力に提供できる。さらに、パディング比率ブロック５２４は、ＮＡＬＢのビット数とランダムデータのビット数との間のビット比率を表す比率制御信号を提供できる。パディング制御ブロック５２６は、比率制御信号を受信し、マルチプレクサ５０５の出力をトグルスイッチによって、エンコーダ５０２により提供されるビットストリーム、およびランダムデータを選択的に出力できる。図５に図示するように、ランダムデータ発生器５１０は、パディング比率ブロック５２４、およびパディング制御ブロック５２６を含むことができる。他の実施形態では、パディング比率ブロック５２４および／またはパディング制御ブロック５２６は、エンコーダ５０２に含まれてもよいし、符号化システム５００に対して外部に位置付けられたデバイスなどの他のデバイスに含まれてもよい。パディング比率ブロック５４２、パディング制御ブロック５２６の他に本明細書に記述した他のブロックもまた、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせにおいて実施できる。
【００４５】
図６は、本発明の実施形態による符号化システム６００の概略図である。符号化システム６００は、図２のエンコーダ２００を実装して使用できる。これはエンコーダ６０２および暗号化ブロック６０４を含むことができる。エンコーダ６０２は、暗号化ブロック６０４に連結し、ビデオ信号を受信し、ビデオ信号に基づいてパディングされたビットストリームを提供できる。暗号化ブロック６０４は、ＮＡＬＢ内のスタッフィングデータの位置、例えばスタートコードに対する位置を表すことができるポインタを、エンコーダ６０２から受信するように構成できる。一実施形態では、エンコーダ６０２により生成された、ＮＡＬＢの各々におけるスタッフィングデータは、先に記載したようにランダムデータでもよい。暗号化ブロック６０４は、さらに、暗号化キーを使用してポインタを暗号化し、暗号化されたポインタをエンコーダ６０２に提供できる。エンコーダ６０２は、暗号化されたポインタをＮＡＬＢ内のスタッフィングデータに加えることができる。暗号化ブロック６０４は、例えばキー発生器（図示せず）または不揮発性メモリデバイスなどのメモリデバイス（図示せず）から暗号化キーを受信し、かつ／または暗号化キーを保存できる。
【００４６】
先に述べたように、一部の場合ではビットストリームの一以上のＮＡＬＢに含まれるスタッフィングデータは、サイドバンドデータを含むことができる。図７は、本発明の実施形態による符号化システム７００の概略図である。符号化システム７００は、図２のエンコーダを実装して使用できる。これはエンコーダ７０２および暗号化ブロック７０４を含むことができる。エンコーダ７０２は、暗号化ブロック７０４に連結し、ビデオ信号に基づいてパディングされたビットストリームを提供できる。暗号化ブロック７０４は、エンコーダ６０２または外部の制御器などの一以上のデバイスからデータ（例えば、サイドバンドデータ）を受信できる。暗号化ブロック７０４は、さらに、暗号化キーを使用してデータを暗号化し、暗号化データをエンコーダ７０２に提供できる。一実施形態では、暗号化ブロック７０４は、メモリデバイスなどのデバイスからキーを受信し、かつ／または暗号化キーを保存できる。エンコーダ６０２は、パディングされたビットストリームのＮＡＬＢの一つ以上における暗号化データを含むことができる。
【００４７】
図８は、本発明の実施形態による符号化システム８００の概略図である。符号化システム８００は、図７のエンコーダ７００に関して前述した要素を含む。それらの要素は、図７に使用したのと同じ参照番号を使用して図８中に特定した。共通の要素の動作は前述のとおりであるため、これらの要素の動作の詳細な説明は、簡略さのために繰り返さない。
【００４８】
符号化システム８００は、エンコーダ８３０およびスケーラ８３８をさらに含むことができる。スケーラ８３８は、エンコーダ８３０に連結し、ビデオストリームを受信し、調整した（例えば、スケールした）ビデオストリームを提供できる。一実施形態では、例えば、スケーラ８３８は、ビデオ信号の分解能を低くするように構成できる。エンコーダ８３０は、暗号化ブロック７０４にさらに連結できる。
【００４９】
符号化システム８００の例示の動作では、エンコーダ７０２およびスケーラ８３８の両方がビデオストリームを受信できる。スケーラ８３８は、ビデオストリームの分解能を調整し、調整したビデオストリームをエンコーダ８３０に提供できる。調整したビデオストリームは、エンコーダ８３０によって符号化され、ビットストリームとして暗号化ブロック７０４に提供できる。ビットストリームは、暗号化キーを使用して暗号化ブロック７０４によって暗号化され、このブロックはその結果生じた暗号化されたビットストリームをエンコーダ７０２に提供できる。エンコーダ７０２は、ビデオ信号に基づいてビットストリームを生成し、スタッフィングデータとして暗号化されたビットストリームを含むことができる。
【００５０】
記述するように、ＮＡＬＢに含まれるスタッフィングデータは、ランダムデータおよび／または暗号化データでもよく、これによりビットストリームのスタッフィングデータをビットストリームの残りのデータと区別できる。これは例えば、マッチング手法によりスタッフィングデータを特定および／または除去することを防止できるまたはその困難性を増大できる。しかしながら、一部の場合では、例えば使用可能なチャンネルキャパシティを増大するために、スタッフィングデータをパディングされたビットストリームから除去することが望ましいことがある。したがって、以下により詳細に説明するように、Ｈ．２６４符号化標準規格に基づくような復号および／または構文解析技法を使用して、本発明の実施形態に従う例示のＮＡＬＢ内のスライスおよび／またはスタッフィングデータの位置を確定できる。スタッフィングデータの位置が分かれば、スタッフィングデータを除去できる。スタッフィングデータが図１のストップビット１０６などのストップビットの後に挿入されたため、本明細書に記述したエンコーダの任意の符号化手法を使用して符号化したビデオデータを復号する能力を有する従来のデコーダを使用して、通常のようにビデオデータを復号できる。デコーダは、スタッフィングビットの存在を認識しない。しかしながら、ビデオ画質を回復するために、スタッフィングビットを除去し、スタッフィングされていないビットストリームをデコーダに再送する必要が生じるであろう。
【００５１】
図９は、本発明の実施形態によるデコーダ９００の概略図である。デコーダ９００は、テレビ受信機、放送システム、携帯デバイス、ならびにラップトップおよびデスクトップ両方のコンピュータを含むがこれらに限定されない、ビデオ復号を利用する任意のさまざまなデバイスにおいて実施できる。デコーダ９００は、一以上の論理回路、制御論理、論理ゲート、プロセッサ、メモリおよび／または同じものの任意の組み合わせもしくはサブコンビネーションを含むことができる。デコーダ９００は、一以上の復号技法を使用してビットストリームを復号および／または解凍するように構成できる。さらに、デコーダ９００は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせにおいて動作できる。
【００５２】
デコーダ９００は、パディングされたビットストリームなどのビットストリームを受信し、ビットストリームに基づいてビデオ信号を提供するように構成できる。特に、デコーダ９００は、Ｈ．２６４符号化標準規格などの一以上の符号化標準規格に従い符号化されたビットストリームを受信して復号できる。特に、ＣＡＢＡＣで符号化されたビットストリームを復号するように構成できる。
【００５３】
一実施形態では、デコーダ９００は、スタッフィングデータを除去（例えば、廃棄）し、単一の復号動作においてパディングされたビットストリームを復号するように構成できる。別の実施形態では、デコーダ９００は、除去されるスタッフィングデータを含むビットストリームを生成し、その後ビットストリームを復号してビデオ信号を提供するように構成できる。例えば、図１０を参照するように、パディングされたビットストリームを、パディング除去装置１０００などのパディング除去装置に提供できる。パディング除去装置１０００は、パディングされたビットストリームの各ＮＡＬＢからスタッフィングデータを除去し、その後ビットストリームを提供するように構成できる。一部の実施形態では、パディング装置１０００は、図９のデコーダ９００などのデコーダに含まれる、またはデコーダの入力に連結できる。
【００５４】
図１１は、本発明の実施形態によるパディング除去装置１１００の概略図である。パディング除去装置１１００は、図１０のパディング除去装置１０００を実装して使用できる。これはデコーダ１１０２およびエンコーダ１１０４を含むことができる。デコーダ１１０２は、パディングされたビットストリームを受信し、ビットストリームを復号してビットストリームに基づいてビデオ信号を提供できる。エンコーダ１１０４は、ビデオ信号を受信し、ビデオ信号を符号化することにより、スタッフィングデータを含まないビットストリームを提供するように構成できる。ここで留意すべきは、一部の例では、スタッフィングデータが高エントロピーを有するデータであり、ＮＡＬＢ内において容易に認識できないため、デコーダ１１０２が、スタッフィングデータを含まないデータストリームを回復するために、ビットストリームを完全に復号できることである。これは、復号せずにデータストリームからスタッフィングデータを特定して除去できるシステムとは対照的である。
【００５５】
一実施形態では、デコーダ１１０２およびエンコーダ１１０４は、それぞれ、復号および符号化動作を単独で実行するように構成できる。別の実施形態では、デコーダ１１０２は、運動予測および逆量子化などの符号化決定をエンコーダ１１０４に提供するように構成できる。エンコーダ１１０４は、符号化決定に基づいてビデオ信号を符号化できる。
【００５６】
図１２は、本発明の実施形態によるパディング除去装置１２００の概略図である。パディング除去装置１２００は、図１０のパディング除去装置１０００を実装して使用できる。これはトランスコーダ１２０２およびトランスコーダ１２０４を含むことができる。トランスコーダ１２０２は、符号化されパディングされたビットストリームを、ＣＡＢＡＣなどの第一の符号化標準規格を用いて全部または一部を受信し、ビットストリームをＣＡＶＬＣなどの第二の符号化標準規格にトランスコードできる。トランスコーダ１２０４は、トランスコーダ１２０２に連結し、トランスコードされたビットストリームを受信し、トランスコーダ１２０２のトランスコーディングを反対にできる。
【００５７】
記述するように、パディングされたビットストリームを復号または構文解析してスライスおよび／またはスタッフィングデータの位置を確定し、そして公知のように、ビットストリームのトランスコーディングは、構文解析動作を含むことができる。したがって、少なくとも一つの実施形態では、トランスコーダ１２０２は、パディングされたビットストリームをトランスコーディングする間に、スタッフィングデータを検出して除去できる。トランスコードされたビットストリームが、トランスコーダ１２０２のトランスコーディングを反対にする際にスタッフィングデータを含まないことがあるため、トランスコーダ１２０４は、スタッフィングデータを含まないビットストリームを提供できる。
【００５８】
図１３は、本発明の実施形態によるパディング除去装置１３００の概略図である。パディング除去装置１３００は、図１０のパディング除去装置１０００を実装して使用できる。これはスライス検出ブロック１３０２およびビットストリームエディタ１３０４を含むことができる。ビットストリームエディタ１３０４はその各々が、同じパディングされたビットストリームを受信する。パディングされたビットストリームにおける各ＮＡＬＢに関して、スライス検出ブロック１３０２が、スライスおよび／またはスタッフィングデータの位置を特定し、スライスおよび／またはスタッフィングデータの位置を表す制御信号をビットストリームエディタ１３０４に提供できる。ビットストリームエディタ１３０４は、制御信号を受信し、制御信号に基づいてパディングされたビットストリームの一以上のビットを除去できる。一実施形態では、例えば、ビットストリームエディタ１３０４は、制御信号を受信した時から、その後ＮＡＬＢのスタートコードを受信する時まで全てのビットを除去できる。
【００５９】
少なくとも一つの実施形態では、スライス検出ブロック１３０２は、デコーダを含み、パディングされたビットストリームを復号できる。ビットストリームの復号において、スライス検出ブロック１３０２は、先に記載したように、各ＮＡＬＢにおけるスライスおよび／またはスタッフィングデータの位置を確定し、それぞれの制御信号を提供できる。別の実施形態では、スライス検出ブロック１３０２は、ＣＡＢＡＣ構文解析プログラムなどの構文解析プログラムを備えており、パディングされたビットストリームを構文解析して各ＮＡＬＢにおけるスライスおよび／またはスタッフィングデータの位置を確定できる。スタッフィングデータが暗号化されたポインタを含む実施形態では、先に記載したように、スライス検出ブロック１３０２は、復号ブロックを含み、復号化キーを用いて各ＮＡＬＢにおける暗号化されたポインタを復号して各ＮＡＬＢにおけるスライスおよび／またはスタッフィングデータの位置を確定できる。復号化キーは、図６の暗号化ブロック６０４の暗号化キーなどの暗号化ブロックの暗号化キーに対応できる。
【００６０】
本発明の具体的な実施形態を説明のために本明細書に記述したが、本発明の本質および範囲から逸することなく様々な変更を為せることが前述から理解される。それゆえに、本発明は、添付の請求項以外によっては限定されない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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