(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力ビデオ信号を複数系統に振り分けて出力する画像分割手段と、
目標符号量を制御目標としたレート制御により、前記画像分割手段から出力される前記複数系統のビデオ信号を系統毎にそれぞれ符号化処理して複数系統の符号化データを出力する複数系統の符号化手段と、
前記複数系統の符号化データを多重化処理すると共に、ヘッダ及びマクロブロックアドレスインクリメントを変更し、前記入力ビデオ信号を１つの符号化器で符号化処理したフォーマットによる総合の符号化データを生成するデータ処理手段と、
前記複数系統の符号化手段における前記目標符号量をそれぞれ設定する目標符号量設定手段とを備え、
前記目標符号量設定手段は、
前記総合の符号化データにおける符号量が所定値となるように、前記所定値を前記複数系統の符号化手段に割り振った当初設定の符号量を、前記総合の符号化データで前記ヘッダ及びマクロブロックアドレスインクリメントを変更することにより変化する符号量で補正して、前記各系統の目標符号量を設定する
ことを特徴とする符号化装置。
【請求項２】
前記目標符号量設定手段は、
前記系統毎に、前記当初設定の符号量から、前記各系統の符号化データで前記ヘッダ及びマクロブロックアドレスインクリメントを変更することにより変化する符号量をそれぞれ減算することにより、前記各系統の目標符号量を設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
【請求項３】
前記目標符号量設定手段は、
前記総合の符号化データで前記ヘッダ及びマクロブロックアドレスインクリメントを変更することにより変化する符号量を前記複数系統に配分して、各系統の前記当初設定の符号量から減算することにより、前記各系統の目標符号量を設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
【請求項４】
前記目標符号量設定手段は、
前記複数系統の符号化データにおける制御コードを除いた符号量が等しくなるように、前記目標符号量を設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
【請求項５】
前記目標符号量設定手段は、
前記総合の符号化データで前記ヘッダ及びマクロブロックアドレスインクリメントを変更することにより変化する符号量を、各系統の符号化データで検出される困難度に応じて分配して、前記当初設定の符号量からそれぞれ減算することにより、前記各系統の目標符号量を設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の符号化装置。
【請求項６】
入力ビデオ信号を複数系統に振り分けて出力する画像分割ステップと、
目標符号量を制御目標としたレート制御により、前記画像分割ステップから出力される前記複数系統のビデオ信号を系統毎にそれぞれ符号化処理して複数系統の符号化データを出力する複数系統の符号化ステップと、
前記複数系統の符号化データを多重化処理すると共に、ヘッダ及びマクロブロックアドレスインクリメントを変更し、前記入力ビデオ信号を１つの符号化器で符号化処理したフォーマットによる総合の符号化データを生成するデータ処理ステップと、
前記複数系統の符号化ステップにおける前記目標符号量をそれぞれ設定する目標符号量設定ステップとを備え、
前記目標符号量設定ステップは、
前記総合の符号化データにおける符号量が所定値となるように、前記所定値を前記複数系統の符号化手段に割り振った当初設定の符号量を、前記総合の符号化データで前記ヘッダ及びマクロブロックアドレスインクリメントを変更することにより変化する符号量で補正して、前記各系統の目標符号量を設定する
ことを特徴とする符号化方法。
【請求項７】
入力ビデオ信号を複数系統に振り分けて出力する画像分割手段と、
目標符号量を制御目標としたレート制御により、前記画像分割手段から出力される前記複数系統のビデオ信号を系統毎にそれぞれ符号化処理して複数系統の符号化データを出力する複数系統の符号化手段と、
前記複数系統の符号化データを多重化処理すると共に、ヘッダを変更し、前記入力ビデオ信号を１つの符号化器で符号化処理したフォーマットによる総合の符号化データを生成するデータ処理手段と、
前記複数系統の符号化手段における前記目標符号量をそれぞれ設定する目標符号量設定手段とを備え、
前記目標符号量設定手段は、
前記総合の符号化データにおける符号量が所定値となるように、前記所定値を前記複数系統の符号化手段に割り振った当初設定の符号量を、前記総合の符号化データで前記ヘッダを変更することにより変化する符号量で補正して、前記各系統の目標符号量を設定する
ことを特徴とする符号化装置。
【請求項８】
前記目標符号量設定手段は、
前記系統毎に、前記当初設定の符号量から、前記各系統の符号化データで前記ヘッダを変更することにより変化する符号量をそれぞれ減算することにより、前記各系統の目標符号量を設定する
ことを特徴とする請求項７に記載の符号化装置。
【請求項９】
前記目標符号量設定手段は、
前記総合の符号化データで前記ヘッダを変更することにより変化する符号量を前記複数系統に配分して、各系統の前記当初設定の符号量から減算することにより、前記各系統の目標符号量を設定する
ことを特徴とする請求項７に記載の符号化装置。
【請求項１０】
前記目標符号量設定手段は、
前記総合の符号化データで前記ヘッダを変更することにより変化する符号量を、各系統の符号化データで検出される困難度に応じて分配して、前記当初設定の符号量からそれぞれ減算することにより、前記各系統の目標符号量を設定する
ことを特徴とする請求項７に記載の符号化装置。
【請求項１１】
入力ビデオ信号を複数系統に振り分けて出力する画像分割ステップと、
目標符号量を制御目標としたレート制御により、前記画像分割ステップから出力される前記複数系統のビデオ信号を系統毎にそれぞれ符号化処理して複数系統の符号化データを出力する複数系統の符号化ステップと、
前記複数系統の符号化データを多重化処理すると共に、ヘッダを変更し、前記入力ビデオ信号を１つの符号化器で符号化処理したフォーマットによる総合の符号化データを生成するデータ処理ステップと、
前記複数系統の符号化ステップにおける前記目標符号量をそれぞれ設定する目標符号量設定ステップとを備え、
前記目標符号量設定ステップは、
前記総合の符号化データにおける符号量が所定値となるように、前記所定値を前記複数系統の符号化手段に割り振った当初設定の符号量を、前記総合の符号化データで前記ヘッダを変更することにより変化する符号量で補正して、前記各系統の目標符号量を設定する
ことを特徴とする符号化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、符号化装置及び符号化方法に関し、例えばディジタル衛星放送に適用することができる。本発明は、１つの画面を分割して複数系統により符号化処理した後、１の符号化器により符号化処理したフォーマットにまとめる際に、全体の符号量を複数系統に割り振った符号量を、制御コードの変更により変化する符号量により補正して目標符号量を設定することにより、１つのビデオストリームを複数系統により符号化処理する場合でも、ＶＢＶバッファの破綻を有効に回避することができるようにする。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ディジタル衛星放送等においては、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）の手法によりデータ圧縮して複数チャンネルのビデオデータを伝送するようになされている。
【０００３】
すなわち図６は、ディジタル衛星放送システムを示すブロック図であり、このディジタル衛星放送システム１においては、地上局２より放送衛星３に放送波をアップリンクすると共に、放送衛星３より放送波をダウンリンクし、このダウンリンクされた放送波を地上の一般家庭、さらにはケーブルテレビの放送局４等で受信する。
【０００４】
ここで地上局２において、符号化装置５Ａ、５Ｂ、……、５Ｎは、ＭＰＥＧの手法であるＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６２  ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２及びＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−３に従って、順次入力されるビデオ信号によるデータストリームＤＡ、ＤＢ、……、ＤＮを符号化処理してデータ圧縮し、トランスポートストリームＴＰＡ、ＴＰＢ、……、ＴＰＮを生成する。
【０００５】
マルチプレクサ（ＭＵＸ）６は、この符号化装置５Ａ、５Ｂ、……、５Ｎより出力されるトランスポートストリームＴＰＡ、ＴＰＢ、……、ＴＰＮを、オーディオ信号のトランスポートストリームと共にパケット化し、電子番組ガイドのパケット等と多重化処理する。これによりマルチプレクサ６は、複数の番組と付随する情報とを時分割多重化して多重化ストリームを出力する。
【０００６】
変調器（ＭＯＤ）７は、この多重化ストリームを変調して変調信号を生成する。地上局２では、このようにして生成した複数の変調信号を周波数多重化して放送波を生成し、この放送波をアンテナ８より放送衛星３にアップリンクする。
【０００７】
ケーブルテレビの放送局４においては、放送衛星３よりダウンリンクされる放送波をアンテナ９で受信し、この放送波をダウンコンバートして各受信端末１０Ａ、１０Ｂ、……、１０Ｎに導く。各受信端末１０Ａ、１０Ｂ、……、１０Ｎは、この放送波より所定周波数帯域の放送波を選択的に受信して多重化ストリームを復調し、この多重化ストリームより所望の番組を選択する。ケーブルテレビの放送局４は、このようにして受信した所望の番組を改めて多重化処理して一般家庭に配信する。これに対して一般家庭にあっては、１つ又は複数台の受信端末によりそれぞれ所望の番組を選択的に受信するようになされている。
【０００８】
図７は、符号化装置５Ａ〜５Ｎを示すブロック図である。符号化装置５Ａ〜５Ｎにおいて、並べ替え回路１２は、ビデオ信号によるデータストリームＤＡ、ＤＢ、……、ＤＮをＧＯＰ（Group Of Pictures ）単位で区切り、各ピクチャーをＩピクチャー、Ｐピクチャー又はＢピクチャーに設定する。並べ替え回路１２は、このピクチャーの設定に応じてピクチャー単位でデータストリームの配列を変更して出力する。
【０００９】
走査変換・マクロブロック化回路１３は、並べ替え回路１２から出力されるデータストリームを内蔵のメモリに一旦保持して出力することにより、各ピクチャー内において、このデータストリームの配列を変更して出力する。これにより走査変換・マクロブロック化回路１３は、ラスタ走査順にマクロブロックが連続するように、さらに各マクロブロック内においては、ラスタ走査順に画像データが連続するようにしてビデオ信号によるデータストリームを出力する。
【００１０】
動き検出回路１４は、Ｐピクチャー及びＢピクチャーに設定されたピクチャーの各マクロブロックについて、例えばブロックマッチングの手法を適用して、所定の予測フレームを基準にした動きベクトルを検出して出力する。
【００１１】
動き補償情報決定部１５は、この動きベクトル検出の際に使用された予測残差に基づいて、フォーマットにより許される動き補償方法を選択し、その選択結果を動きベクトルと共に動き補償回路１６に出力する。なおここでこの動き補償方法としては、例えばＢピクチャーに設定されたマクロブロックについては、前予測、後予測、双方向予測がある。
【００１２】
動き補償回路１６は、この動き補償情報決定部１５の決定に基づいて、予測フレームの画像データを動き補償して出力する。
【００１３】
減算回路１７は、動き検出回路１４を介して走査変換・マクロブロック化回路１３より出力されるデータストリームを入力し、このデータストリームがＩピクチャーの場合、このデータストリームを何ら処理することなく、続くディスクリートコサイン変換回路（ＤＣＴ）１８に出力する。これに対してデータストリームがＰピクチャー又はＢピクチャーの場合、動き補償回路１６の出力データをこのデータストリームから減算し、その結果得られる差分データを続くディスクリートコサイン変換回路１８に出力する。
【００１４】
ディスクリートコサイン変換回路１８は、この減算回路１８の出力データをディスクリートコサイン変換処理し、その結果得られる係数データを出力する。量子化回路１９は、符号回路制御部２０の制御により量子化テーブルを切り換え、順次入力される係数データを量子化処理して出力する。
【００１５】
逆量子化回路２１は、この量子化回路１９の出力データを逆量子化処理して出力し、逆ディスクリートコサイン変換回路（逆ＤＣＴ）２２は、この逆量子化回路２１の出力データを逆ディスクリートコサイン変換処理して出力する。加算回路２３は、この逆ディスクリートコサイン変換回路２１の出力データに動き補償回路１６の出力データを加算し、これにより予測フレームの画像データを生成する。
【００１６】
可変長符号化回路２４は、量子化回路１９の出力データを可変長符号化処理して出力する。このとき可変長符号化回路２４は、動き補償回路１６で動き補償に使用した動きベクトルの情報等を併せて符号化処理し、この符号化処理結果を多重化処理して出力する。バッファメモリ２５は、この可変長符号化回路２４の出力データを一旦保持して所定の伝送速度により出力する。このときバッファメモリ２５は、ヘッダ等のデータを所定のタイミングで介挿し、これにより符号化結果であるトランスポートストリームを所定フォーマットにより出力する。
【００１７】
符号化制御部２０は、このバッファメモリ２５の空き容量を監視し、この監視結果より、量子化回路１９における量子化テーブルを切り換え、これにより符号発生量を一定の範囲に設定して、ＶＢＶ（Video Buffering Verifier）バッファが破綻しないようにする。なおここでＶＢＶバッファは、復号側に配置されるバッファメモリであり、このＶＢＶバッファがオーバーフロー、アンダーフローすると、復号結果において画像が途絶えたりすることになる。符号化制御部２０では、復号側において正しくトランスポートストリームを復号できるように、発生符号量を制御するようになされている。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこの種の符号化装置においては、地上波の放送等に使用される４：３のアスペクト比による通常のビデオ信号を符号化処理する符号化装置と、１１：９のアスペクト比による高品位のビデオ信号を符号化処理する符号化装置とがある。ディジタル衛星放送にあっては、これらのビデオ信号による放送が混在する場合も考えられることにより、通常のビデオ信号を符号化処理する符号化装置を使用して、必要に応じて高品位のビデオ信号を符号化処理することができれば、便利であると考えられる。
【００１９】
この場合、例えば図８に示すように、高品位のビデオ信号による１つの画面を複数の領域に分割して符号化処理した後、符号化処理結果を１つに纏める方法が考えられる。
【００２０】
すなわちこの図８に示す場合にあっては、１つの画面を水平方向に３分割、垂直方向に２分割し、各領域のビデオ信号をそれぞれ通常の符号化装置Ａ〜Ｆにより符号化処理する。このようにすると、各符号化装置Ａ〜Ｆにおいては、図９及び図１０に示すように、マクロブロックを単位にした水平方向に連続する領域であるスライス層を単位にして、同時並列的に符号化結果が出力される（図１０（Ａ）〜（Ｆ））。
【００２１】
これにより元の１画面のスライス層を単位にして符号化データが連続するようにこれらの符号化データを時分割多重化して並べ直すことにより、１の符号化装置により符号化処理した配列による符号化結果を得ることができる（図１０（Ｇ））。
【００２２】
さらに各符号化装置より出力される符号化データにおいては、図１１（Ａ）に示すように、１つのピクチャーの先頭にヘッダーが割り当てられていることにより、各符号化装置より出力される符号化データのヘッダーＡ〜Ｆを取り除くと共に、元の１画面に１のヘッダーＴを割り当てて、ヘッダーについて、１の符号化装置により符号化処理したフォーマットに変更することができる（図１１（Ｂ））。
【００２３】
また図１２（Ａ）に示すように、各符号化装置より出力される符号化データにおいては、各スライス層の先頭にマクロブロックアドレスインクリメント（MB Adress Increment ：符号ＭＩにより示す）が配置され、このマクロブロックアドレスインクリメントのデータにより直前のスライス層の終了端マクロブロックからのマクロブロック数が記述される。従って各符号化装置より出力される符号化データにおいては、各スライス層のマクロブロックアドレスインクリメントにおいては、値１にセットされていることになる。
【００２４】
これにより図１２（Ｂ）に示すように、各マクロブロックアドレスインクリメントを、元の１画面におけるスライス層の終了端のマクロブロックを基準にしたマクロブロック数に設定し直して、マクロブロックアドレスインクリメントについても、１の符号化装置により符号化処理したフォーマットに変換することができる。なおこの図１２においては、各符号化装置において、水平方向４０マクロブロック（４０ＭＢ）、垂直方向３０マクロブロック（３０ＭＢ）により符号化処理していることにより、最も走査開始端側の領域については、何らマクロブロックアドレスインクリメントを変更する必要がないのに対し、続く水平方向走査側の第２及び第３の領域については、マクロブロックアドレスインクリメントをそれぞれ値１から値４１、値１から値８１に変更することが必要になる。
【００２５】
ところがこのようにしてビデオストリームを複数系統により符号化処理して１の符号化処理によるフォーマットにまとめる場合、ＶＢＶバッファが破綻する恐れがある。
【００２６】
すなわち各符号化装置において、マクロブロックアドレスインクリメント等の制御コードを含めた発生符号量が目標符号量になるように量子化テーブルを切り換えることにより、ＶＢＶバッファが破綻しないように発生符号量が制御される。
【００２７】
ところがこのようにヘッダー、マクロブロックアドレスインクリメントを設定直すと、各符号化装置に設定した目標符号量と、全体をまとめたトランスポートストリームおける発生符号量とが相違するようになる。
【００２８】
具体的に、この場合、ヘッダーにおいては、６個のヘッダーが１つの纏められることにより、纏められた符号化データにおいては、各符号化装置に設定された目標符号量に比して、実際の発生符号量が低下することになる。
【００２９】
これに対してマクロブロックアドレスインクリメントは、可変長符号化処理されて伝送されることにより、値１の場合、１ビット長により、値４１の場合、１８ビット長により、値８１の場合、３０ビット長により伝送される。これにより値１のビット長によるマクロブロックアドレスインクリメントを値４１に変更すると、符号量は２バイト＋１ビット（１８ビット−１ビット＝１７ビット）増加し、この場合伝送の際の０スタッフィングにより、結局１スライス層当たり３バイト符号量が増加することになる。従ってこの場合、１台の符号化装置で、垂直方向にスライス層を３３マクロブロック分生成することにより、このマクロブロックアドレスインクリメントの変更により、全体として１９８バイト（３バイト×３３マクロブロック×２）も符号量が増大することになる。
【００３０】
また値１のビット長によるマクロブロックアドレスインクリメントを値８１に変更すると、符号量は３バイト＋５ビット（３０ビット−１ビット＝２９ビット）増加し、この場合、伝送の際の０スタッフィングにより、結局１スライス層当たり、４バイト符号量が増加することになる。従ってこの場合、１台の符号化装置で、垂直方向にスライス層を３３マクロブロック分生成することにより、このマクロブロックアドレスインクリメントの変更により、全体として２６４バイト（４バイト×３３マクロブロック×２）も符号量が増大することになる。
【００３１】
従って全体としてはマクロブロックアドレスインクリメントの変更により、各符号化装置に設定された目標符号量に比して、４６２バイトも符号量が増大することになる。このように目標符号量と実際の発生符号量と相違すると、ＶＢＶバッファの破綻を完全に防止できなくなる。
【００３２】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、１つのビデオストリームを複数系統により符号化処理する場合でも、ＶＢＶバッファの破綻を有効に回避することができる符号化装置及び符号化方法を提案しようとするものである。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため請求項１、請求項６、請求項７又は請求項１１に係る発明においては、符号化装置又は符号化方法に適用して、複数系統の符号化データを多重化処理すると共に、ヘッダを変更し、又はヘッダ及びマクロブロックアドレスインクリメントを変更し、入力ビデオ信号を１つの符号化器で符号化処理したフォーマットによる総合の符号化データを生成するようにして、総合の符号化データにおける符号量が所定値となるように、所定値を複数系統の符号化手段に割り振った当初設定の符号量を、前記総合の符号化データでヘッダを変更することにより変化する符号量、又は前記総合の符号化データでヘッダ及びマクロブロックアドレスインクリメントを変更することにより変化する符号量で補正して、各系統の目標符号量を設定する。
【００３４】
請求項１、請求項６、請求項７又は請求項１１に係る構成によれば、１つの画面を分割して複数系統により符号化処理した後、１の符号化器により符号化処理したフォーマットによる総合の符号化データに変換する場合でも、この総合の符号化データにおける符号量を所望の符号量とすることができ、これによりＶＢＶバッファの破綻を有効に回避することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。
【００３６】
（１）第１の実施の形態
（１−１）第１の実施の形態の構成
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る符号化装置を示すブロック図である。この符号化装置３１において、フレームメモリ（ＦＭ）３２Ａ〜３２Ｆは、高品位のビデオ信号によるデータストリームＤ１をそれぞれ所定期間の間取り込むと共に、取り込んだビデオストリームＤ１を順次出力し、これにより図８について上述したと同様に、１つの画面を６分割して形成される各領域の画像データを続く符号化器３３Ａ〜３３Ｆに出力する。
【００３７】
符号化器３３Ａ〜３３Ｆは、図７について上述した符号化装置と同様に構成され、それぞれフレームメモリ３２Ａ〜３２Ｆから出力される画像データを符号化処理してトランスポートストリームＤＦＡ〜ＤＦＦを出力する。この処理において、各符号化器３３Ａ〜３３Ｆは、中央処理ユニット（ＣＰＵ）３４により設定される目標符号量を基準にして、発生符号量がこの目標符号量となるように量子化テーブルを設定してトランスポートストリームＤＦＡ〜ＤＦＦを生成する。
【００３８】
ストリーム接続器３５は、これらトランスポートストリームＤＦＡ〜ＤＦＦの配列を並べ直して時分割多重化すると共に、図１１及び図１２について上述したように、ヘッダー等の制御コードを変更することにより、これらトランスポートストリームＤＦＡ〜ＤＦＦをまとめて、１つの符号化器により生成した場合と同一フォーマットによるトランスポートストリームＴＰを出力する。
【００３９】
中央処理ユニット３４は、このトランスポートストリームＴＰに割り当てる総合の符号量を符号化器３３Ａ〜３３Ｆに割り振った当初設定の符号量を、ヘッダー、マクロブロックアドレスインクリメントである制御コードの変更により変化する符号量により補正して、各符号化器３３Ａ〜３３Ｆの目標符号量Ｔを設定する。なおこの実施の形態において、この当初設定の符号量は、符号化器３３Ａ〜３３Ｆに符号量を等分に割り振った等分の符号量Ｔｐである。これにより中央処理ユニット３４は、ストリーム接続器３５における制御コードの変更に伴う符号量の変化を考慮して、各符号化器３３Ａ〜３３Ｆに目標符号量を設定する。
【００４０】
具体的に中央処理ユニット３４は、図１に示すように、最も走査開始端側の領域より生成されるトランスポートストリームＤＦＡについては、ストリーム接続器３５においてヘッダーが単に付け替えられるだけであり（図１（Ａ）及び（Ｂ）、さらにヘッダーについては符号量が変化しないことにより、このトランスポートストリームＤＦＡを生成する符号化器３２Ａに対しては、トランスポートストリームＴＰにおける目標符号量の１／６の符号量Ｔｂを目標符号量に設定する。
【００４１】
これに対して他の領域より生成されるトランスポートストリームＤＦＢ〜ＤＦＦにおいては、ストリーム接続器３５において、ヘッダーが取り除かれ、また必要に応じてマクロブロックアドレスインクリメントが更新されることにより、次式により示す符号量Ｔを目標符号量に設定する。
【００４２】
【数１】
0004058578.tif 000002
【００４３】
なおここで、Ｔｂは、トランスポートストリームＴＰの目標符号量の１／６の符号量であり、Ｈは、ヘッダーの符号量、ΔＭは、更新により変化するマクロブロックアドレスインクリメントの符号量である。
【００４４】
これによりこの実施の形態では、符号化器３３Ｂ〜３３Ｆについては、符号化処理結果よりヘッダーを取り除くと共に、マクロブロックアドレスインクリメントを変更したとき、トランスポートストリームＴＰの目標符号量の１／６の符号量Ｔｐとなるように目標符号量が設定されるようになされている。
【００４５】
（１−２）第１の実施の形態の動作
以上の構成において、順次入力される高品位のビデオ信号によるデータストリームＤ１は（図２）、フレームメモリ３２Ａ〜３２Ｆに選択的に入力され、これによりこのデータストリームＤ１の１画面を６分割した各領域の画像データがフレームメモリ３２Ａ〜３２Ｆにそれぞれ入力される。さらにこれら各画像データがそれぞれ符号化器３３Ａ〜３３Ｆにより符号化処理される。
【００４６】
さらにその符号化処理結果である符号化データＤＦＡ〜ＤＦＦがストリーム接続器３５に入力され、ここでマクロブロック単位でラスタ走査順に順次符号化結果が連続するように配列されて１つのストリームに変換される。さらに元の１つのピクチャーに１つのヘッダを割り当てるように、不要なヘッダが除去され、またこの残る１つのヘッダが元の１画面に対応するように変更される。さらに正しいマクロブロックアドレスを示すようにマクロブロックアドレスインクリメントが変更され、これらにより複数系統による符号化処理結果が、１の符号化器による符号化処理結果のフォーマットに変換される。
【００４７】
これにより符号化装置３１においては、通常のビデオ信号を符号化処理する符号化器３３Ａ〜３３Ｆを用いて高品位のビデオ信号を符号化処理することができ、例えば通常のビデオ信号と高品位のビデオ信号とを伝送する放送システムに適用して、わざわざ高品位のビデオ信号用の符号化装置を設置しなくても、柔軟に設備を運用してこれらのビデオ信号を伝送することが可能となる。
【００４８】
このようにしてビデオ信号を符号化処理して伝送する際に、符号化装置３１においては、中央処理ユニット３４により、トランスポートストリームＴＰに割り当てる符号量を符号化器３３Ａ〜３３Ｆに割り振った当初設定の符号量Ｔｐに対して、この符号量Ｔｐをヘッダ、マクロブロックアドレスインクリメントである制御コードの変更により変化する符号量により補正して、各符号化器３３Ａ〜３３Ｆの目標符号量Ｔが設定され、この目標符号量Ｔにより各符号化器３３Ａ〜３３Ｆで符号化データが生成される。
【００４９】
これにより符号化装置３１では、ストリーム接続器３５における制御コードの変更に伴う符号量の変化を考慮して、各符号化器３３Ａ〜３３Ｆに目標符号量が設定され、トランスポートストリームにおける最終的な目標符号量が所定値に維持される（この場合は符号量Ｔｂ×６による符号量）。これにより符号化装置３１では、複数系統による符号化データより１系統の符号化データを生成する場合でも、この１系統の符号化データを意図した符号量により生成することができ、これによりＶＢＶバッファの破綻を防止することができる。
【００５０】
（１−３）第１の実施の形態の効果
以上の構成によれば、トランスポートストリームＴＰに割り当てる符号量を符号化器３３Ａ〜３３Ｆに割り振った符号量Ｔｐに対して、この符号量Ｔｐをヘッダ、マクロブロックアドレスインクリメントの制御コードの変更により変化する符号量により補正して、各符号化器３３Ａ〜３３Ｆの目標符号量Ｔを設定することにより、複数系統による符号化データをまとめて１系統の符号化データを生成する場合でも、この１系統の符号化データを意図した符号量により生成することができ、これによりＶＢＶバッファの破綻を防止することができる。
【００５１】
（２）第２の実施の形態
図３は、図１との対比により目標符号量の設定の説明に供する略線図である。第２の実施の形態に係る符号化装置においては、この目標符号量の設定に係る中央処理ユニットの構成が異なる点を除いて第１の実施の形態に係る符号化装置３１と同一に構成される。従って、以下の説明においては、図２の構成を流用して説明し、重複した説明は省略する。
【００５２】
この実施の形態において、中央処理ユニットは、制御コードの変更により変化する各系統の符号化データＦＤＡ〜ＤＦＦ全体の符号量を符号化器３２Ａ〜３２に等分に配分して、目標符号量を設定する。なお図２においては、ヘッダの除去により変化する符号量については、記載を省略して説明する。
【００５３】
これによりこの実施の形態においては、制御コードを除いた実質的に画像データの符号化に割り当てる符号量が、第１の実施の形態に比して、各符号化器３２Ａ〜３２Ｆで等分に近づくようになされている。
【００５４】
図３に示す構成によれば、制御コードの変更により変化する各系統の符号化データＦＤＡ〜ＤＦＦ全体の符号量を符号化器３２Ａ〜３２に等分に配分して、目標符号量を設定するようにしても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５５】
また制御コードを除いた実質的に画像データの符号化に割り当てる符号量が、第１の実施の形態に比して、各符号化器３２Ａ〜３２Ｆで等分に近づくことにより、各符号化器３２Ａ〜３２Ｆによる画質の差異を低減することができる。
【００５６】
（３）第３の実施の形態
図４は、図１との対比により目標符号量の設定の説明に供する略線図である。第３の実施の形態に係る符号化装置においては、この目標符号量の設定に係る中央処理ユニットの構成が異なる点を除いて第１の実施の形態に係る符号化装置３１と同一に構成される。従って、以下の説明においては、図２の構成を流用して説明し、重複した説明は省略する。
【００５７】
この実施の形態において、中央処理ユニットは、複数系統の符号化データＤＦＡ〜ＤＦＦにおける制御コードを除いた符号量が等しくなるように、各符号化データＦＤＡ〜ＤＦＦの目標符号量を設定する。
【００５８】
図４に示す構成によれば、複数系統の符号化データＤＦＡ〜ＤＦＦにおける制御コードを除いた符号量が等しくなるように、制御コードの変更により変化する各系統の符号化データＦＤＡ〜ＤＦＦ全体の符号量を配分して目標符号量を設定するようにしても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
また制御コードを除いた実質的に画像データの符号化に割り当てる符号量が各符号化器３２Ａ〜３２Ｆで等しいことにより、第２の実施の形態に比して、さらに一段と各符号化器３２Ａ〜３２Ｆによる画質の差異を低減することができる。
【００６０】
（４）第４の実施の形態
図５は、図１との対比により目標符号量の設定の説明に供する略線図である。第４の実施の形態に係る符号化装置においては、この目標符号量の設定に係る中央処理ユニットの構成が異なる点を除いて第１の実施の形態に係る符号化装置３１と同一に構成される。従って、以下の説明においては、図２の構成を流用して説明し、重複した説明は省略する。
【００６１】
この実施の形態において、中央処理ユニットは、制御コードの変更により変化する複数系統の符号化データ全体の符号量を、一定の符号化処理の条件により発生する符号量に応じて適応的に配分して、目標符号量を設定する。
【００６２】
具体的に、中央処理ユニットは、例えば動きベクトルを検出する際に検出される差分絶対値和を困難度のデータとして使用して、この困難度のデータにより一定の符号化処理の条件により発生する符号量を検出する。さらにこの困難度のデータにより制御コードの変更により変化する複数系統の符号化データ全体の符号量を適応的に配分する。
【００６３】
図５に示す構成によれば、制御コードの変更により変化する複数系統の符号化データ全体の符号量を、一定の符号化処理の条件により発生する符号量に応じて配分して目標符号量を設定するようにしても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
さらに符号化の困難度に応じて符号量を配分することにより、さらに一段と各符号化器３２Ａ〜３２Ｆによる画質の差異を低減することができる。
【００６５】
（５）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、１つの画面を水平方向に３等分、垂直方向に２等分して複数系統の符号化データを生成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば各スライス層を順次循環的に各符号化器に割り当てて複数系統の符号化データを生成する場合等、１つの画面を複数の領域に分割して複数系統の符号化データを生成する場合に広く適用することができる。なお、各スライス層を順次循環的に各符号化器に割り当てて複数系統の符号化データを生成する場合等、元の１画面のスライス層を単位にして画面を分割する場合にあっては、マクロブロックアドレスインクリメントは変更を要しないことにより、この場合にはヘッダの変更により変化する符号量だけ考慮して目標符号量を設定すれば良い。
【００６６】
また上述の実施の形態においては、１画面を分割して各符号化器で符号化処理する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば連続する２つのフレームをそれぞれ３台の符号化器に割り当てて符号化処理する場合等にも広く適用することができる。なおこの場合１つの画面を３つの領域に分割することになる。
【００６７】
また上述の実施の形態においては、ＭＰＥＧによりビデオ信号を符号化処理する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、種々のフォーマットにより符号化処理する場合に広く適用することができる。
【００６８】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、１つの画面を分割して複数系統により符号化処理した後、１の符号化器により符号化処理したフォーマットにまとめる際に、全体の符号量を複数系統に割り振った符号量を、制御コードの変更により変化する符号量により補正して目標符号量を設定することにより、１つのビデオストリームを複数系統により符号化処理する場合でも、ＶＢＶバッファの破綻を有効に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る符号化装置の動作の説明に供する略線図である。
【図２】図１の符号化装置の全体構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る符号化装置の動作の説明に供する略線図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る符号化装置の動作の説明に供する略線図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係る符号化装置の動作の説明に供する略線図である。
【図６】ディジタル衛星放送システムを示すブロック図である。
【図７】従来の符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図８】画面の分割を示す略線図である。
【図９】スライス層の説明に供する略線図である。
【図１０】複数系統の符号化データより１系統の符号化データを生成する説明に供する略線図である。
【図１１】ヘッダーの処理の説明に供する略線図である。
【図１２】マクロブロックアドレスインクリメントの変更の説明に供する略線図である。
【符号の説明】
５Ａ〜５Ｎ、３１……符号化装置、３２Ａ〜３２Ｆ……フレームメモリ、３２Ａ〜３３Ｆ……符号化器、３４……中央処理ユニット、３５……ストリーム接続器
【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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