JP2000134619A - エンコ―ド方法及びエンコ―ダ - Google Patents
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Abstract
でフレーム間符号化ビデオに回復情報を追加する方法を
実現すること。 【解決手段】 フレーム間符号化ビデオ信号が、ビデオ
ストリームを高優先度部分及び低優先度部分に分割する
データ分割機能を利用する。その後、システマティック
なフォワードエラー/抹消修正符号化が、高優先度部分
のデータにのみ実行される。フォワードエラー/抹消修
正された高優先度部分データ及びフォワードエラー/抹
消修正されていない低優先度部分データは組み合わせら
れてパケットとされ、同一のネットワークを介して受信
側宛に送出され、そこで復号化される。特定のFECに
よって提供されるエラーあるいは抹消に対する保護の程
度に依存して、高優先度データを含むパケットの喪失
が、高優先度部分における喪失の無いデータによって修
正される。
Description
した符号化済みビデオ信号の送受信に関し、特に、MP
EG、MPEG−2、H.261、及びH.263標準
に用いられているような効率的なフレーム間圧縮符号化
技法を用いて符号化されたビデオ信号の送受信に関す
る。
トを介した伝送が過去数年の間に急速に広まりつつある
ため、最近では、デジタル的に符号化されたリアルタイ
ムオーディオ及びビデオのユニバーサルデータグラムプ
ロトコル(UDP)を用いた、インターネットを介して
の送信に興味が持たれてきている。UDPは信頼性の低
いプロトコルであるため、ネットワークパケット喪失
(パケットロス)が発生する可能性があり、その結果と
して、受信されるオーディオ及びビデオの品質に悪影響
を及ぼす。パケットロスからの回復は受信側によっての
みなされるか、あるいは、送信側及び受信側の双方をエ
ラー回復プロセスに関与させることによってよりよい品
質が実現される。例えばATMのような、優先順位付け
をサポートしているネットワークにおいては、パケット
ロスが発生する場合におけるビデオ品質が、スケーラブ
ルビデオ符号化を用いることによって改善されうる(例
えば、R.Aravind, M.Civanlar, A.Reibmanによる“MP
EG−2スケーラブルビデオ符号化アルゴリズムにおけ
るパケットロス回復性”という表題の論文(IEEE Trans
actions on Circuits and Systems for Video Technolo
gy, Vol.6, No.5, October 1996)を参照)。しかしな
がら、現時点では、インターネットにおいては優先順位
付けの広範囲なサポートはなされていない。送信側及び
受信側の双方が関与する、インターネットを介したオー
ディオ及びビデオのストリーミングにおけるエラー回復
に係るこれまで提案された方法についての概説は、C.Pe
rkins及びO.Hodsonによる“ストリーミング媒体の修復
に関する選択肢”という表題の文献(Internet Enginee
ring Task Force Internet RFC 2354)、及び、G.Carle
及びE.Biersackによる“IPベースのオーディオビジュ
アルマルチキャストアプリケーションに係るエラー回復
技法の概観”という表題の文献(IEEE Network, Novemb
er/December 1997)に記載されている。これらの概説に
記載されている一般的な方法はオーディオ及びビデオの
双方のIP伝送に適用可能であるが、特定の技法がイン
プリメントされたこれまでの研究の大部分はオーディオ
のみを含むものである。その高いデータレート及びフレ
ーム間符号化によるエラー伝播のために、ビデオ品質を
維持することはオーディオよりもはるかに難しく、それ
ゆえ、オーディオ用の技法を直接ビデオ信号に適用する
ことは不可能である。
レットベースの方式等の、インターネットを介したデジ
タルビデオ伝送の現時点で一般的な方式の多くは、フレ
ーム内符号化を用いている。MPEG−1、MPEG−
2、H.261、及びH.263標準に用いられている
ようなフレーム間符号化技法は、一般的にはフレーム内
符号化技法よりも圧縮率の点でより効率的である。しか
しながら、フレーム間標準は、インターネットパケット
ロスの影響をより受けやすい。なぜなら、一つのフレー
ムにおけるエラーが多くのフレームに亘って伝播するか
らである。MPEGビデオシーケンスは、フレーム内符
号化(I)フレーム、フレーム間予測符号化フレーム
(P)、及び双方向フレーム間符号化フレーム(B)を
含んでいる。I及びPフレームは、それ移行のフレーム
の予測に用いられ、Bフレームはそれ以降のフレームの
予測には用いられない。例えば、Iフレームが15フレ
ーム毎に発生するMPEGビデオシーケンスを考える。
MPEG符号化においては、フレーム間予測のために、
予測可能な全てのP及びBフレームは直前のIフレーム
に依存している。よって、Iフレームの伝送中にエラー
が発生すると、その効果は15フレーム、すなわち50
0ミリ秒に亘って持続し、これはビデオシーケンスの受
け手に容易に認識されてしまう。受信されたビデオの品
質は、デコーダ側に適用されるエラー隠蔽技法及び送信
側に適用されるエラー回復技法の双方によって改善され
うる。
用いるエラー回復技法は、伝送前にメディアストリーム
に冗長なデータを追加し、パケットロスが受け手側で、
送信側とのコンタクトあるいは送信側からの再送信を必
要とせずに回復されうるようにする方法である。フォワ
ードエラー/抹消修正技法は、再送信を回避できるとい
う点で、マルチキャストアプリケーションに適してい
る。同一の冗長データが、マルチキャストグループ内の
個々のレシーバにおいて、異なったパケットロスの修復
に用いられる。その代わりに再送信が用いられると仮定
すると、多重再送信要求が送出されなければならない。
マルチメディアに係るフォワードエラー/抹消修正技法
は、一般的には、メディア非依存FEC及びメディア依
存FECの二つのカテゴリーに分類される(例えば、C.
Perkins及びO.Hodsonによる“ストリーミング媒体の修
復に関する選択肢”(Internet Engineering Task Forc
e Internet RFC 2354, June 1998)という表題の文献を
参照)。
るタイプのデータを保護する公知の情報理論が用いられ
る。D.Budge, R.McKenzie, W.Mills, 及びP.Longによる
“RTPを用いたメディア非依存エラー修正”という表
題の文献(Internet Engineering Task Force Internet
Draft, May 1997)においては、二つあるいはそれ以上
のデータパケットからパリティパケットを生成する目的
で、排他的論理和(XOR)演算のいくつかの変形が用
いられる。リード・ソロモン(Reed-Solomon、RS)符
号化などのより複雑な技法も利用可能である(例えば、
G.Carle及びE.Biersackによる“IPベースのオーディ
オビジュアルマルチキャストアプリケーションに係るエ
ラー回復技法の概観”という表題の文献(IEEE Networ
k, November/December 1997)を参照)。リード・ソロ
モン符号化は、システマティックフォワードエラー/抹
消修正符号の一例である。システマティックフォワード
エラー/抹消修正符号は、情報バイトが修正なしにコー
ドワードで送信される符号の一つである。よって、チャ
ネルエラーが存在しない場合には、情報バイトを回復す
るためのリードソロモン復号化は不要である。RS
(n,k)コードワードがバイトデータから生成される
際には、k個の情報バイトからh個のパリティバイトが
生成され、全nバイト(n=k+h)が送信される。こ
のようなリード・ソロモンデコーダは、最大h/2バイ
トまでのあらゆるエラー及びhバイトの抹消を修正する
ことが可能である。ここで、抹消とは、既知の位置にお
けるエラーとして定義される。RS符号化がパケットロ
スからパケット化されたデータを保護する目的で適用さ
れる場合には、長さjバイトのk個の情報パケットがj
個のRSコードワードを用いて符号化される。各々のR
Sコードワードに関しては、k個の情報バイトがk個の
相異なったパケットから(一つずつ)取り出されてお
り、h個の生成されたパリティバイトがh個の個別のパ
リティパケットに配置され、全nパケット(n=k+
h)が送出される。送信されるパケットには番号が付さ
れており、パケットはそれ自体完全に受信されるかある
いは全く受信されないものと仮定されているため、レシ
ーバはどのパケットが失われたかを決定することが可能
であり、パケットロスは抹消と見なすことが可能であ
る。よって、n個の送信されたパケット中でh個(ある
いはそれ以下の個数の)パケットが失われても、元のk
個の情報パケットは完全に回復される。
選択に依存するが、複数個の連続したエラーから保護す
ることが可能であるという点である。RS符号化におけ
るオーバーヘッド比率はh/kであり、kの大きな値に
係るバーストエラー保護としては最も効率的である。例
えば、RS(6,4)符号及びRS(4,2)符号は、
双方とも、バースト長2のエラー保護が可能である。し
かしながら、RS(4,2)符号は100%のオーバー
ヘッドを有するのに対し、RS(6,4)はわずか50
%のオーバーヘッドを有するに過ぎない。しかしなが
ら、ブロック長を増加させることによってオーバーヘッ
ドパーセンテージを低減することは遅延につながる。な
ぜなら、大きなブロック長を利用することは、送信前に
大量のデータをバッファリングすることが必要になるか
らである。
ディア非依存FEC符号化とは異なり、マルチメディア
ストリームがデータとしてのみ扱われ、送信されるマル
チメディアストリームの特定のタイプに係る知識が用い
られる。M.Podolsky, C.Romer及びS.McCanneによる“イ
ンターネット上のパケットオーディオに係るFECベー
スのエラー制御のシミュレーション”という表題の論文
(INFOCOM, March 1998, San Fransisco CA)及びV.Har
dman, M.A.Sasse, M.Handley及びA.Watsonによる“イン
ターネットを介した利用のための高信頼性オーディオ”
という表題の論文(Proc. INET'95, Honolulu, HI, pp.
171-78, June 1995)においては、標準的なオーディオ
ストリームと共に、冗長低ビットレートオーディオスト
リームが1パケット分遅延させられた後に送信される。
標準オーディオパケットが失われた場合には、レシーバ
は、その代替として、次のパケットにおいて受信される
低ビットレートデータを利用する。この方法は、単一パ
ケットロスに対する保護となる。
よる前掲の参照論文においては、FECをマルチメディ
アビットストリーム全体に適用するのではなく、メディ
ア非依存FEC技法を符号化器の最高位ビットに適用す
ることによってメディア依存技法及びメディア非依存技
法を組み合わせるという提案がなされている。しかしな
がら、このことに関する小長異な情報は全く与えられて
いない。パケットロスからビデオ品質を保護する目的で
MPEGビデオなどのフレーム間符号化ビデオに回復情
報を追加する低オーバーヘッドでかつ低遅延な方法が必
要とされている。
Gビデオ信号などのフレーム間符号化ビデオ信号が、ビ
デオストリームを高優先度部分及び低優先度部分に分割
するデータ分割機能を利用する。その後、システマティ
ックなフォワードエラー/抹消修正符号化が、高優先度
部分のデータにのみ実行される。フォワードエラー/抹
消修正された高優先度部分データ及びフォワードエラー
/抹消修正されていない低優先度部分データは組み合わ
せられてパケットとされ、同一のネットワークを介して
受信側宛に送出され、そこで復号化される。用いられる
特定のFECによって提供されるエラーあるいは抹消に
対する保護の程度に依存して、高優先度データを含む単
一あるいは複数個のパケットの喪失が、高優先度部分に
おける喪失の無いデータによって修正される。低優先度
部分が保護されていない単一あるいは複数個のパケット
における低優先度データの喪失の影響は、高優先度デー
タが失われた場合よりも、復号化されたビデオ信号の品
質には有害ではない。従って、フォワードエラー/抹消
修正をより高優先度部分のデータに限定し、よって“よ
り重要なデータ”の喪失に対してのみ保護することによ
り、与えられたパケットロスに係る保護に必要とされる
全体としての要求が低減される。
ドソロモンエンコーダが、フレーム全体に係る高優先度
データに対して適用される。RS(n,k)コードワー
ドの各々に対して、各k個のパケットから1情報バイト
が取り出され、構成されたパリティバイトがh個の相異
なったパケットに配置される。ここで、n=k+hであ
る。個々のフレームのデータは、パケットヘッダと情報
バイトあるいはパリティバイトのいずれかを含む高優先
度データと及び、低優先度データバイトとの組み合わせ
より構成されるn個の等長パケットに配置される。低優
先度データに関してはエラー修正符号化はなされないた
め、低優先度データバイトは情報バイトのみを含んでい
る。等しいバイト数の高優先度データ(あらゆる一つの
パケットにおける情報あるいはパリティ)がn個の等長
パケットのそれぞれに配置され、等しいバイト数の低優
先度データ(情報のみ)がこれら同一のn個のパケット
に配置される。これらの高優先度データと低優先度デー
タは、双方でビデオフレームを表現する。これらn個の
等長パケットの中で、k個のパケットのみが高優先度部
分情報バイトを含んでおり、h個のパケットは高優先度
パリティバイトを含むのみである。これらh個のパケッ
トの各々における各々の高優先度バイトポジションのパ
リティバイトは、RS(n,k)コードから、当該フレ
ームに関連するk個の他の高優先度部分情報包含パケッ
トにおける対応するバイトポジションでのk個の高優先
度部分情報バイトに対して適用されるように、構成され
る。このようにパケットを配置することによって、与え
られたパケットロス保護レートに対するオーバーヘッド
量及び遅延を最小化することができる。
を受信すると、各々のパケットに含まれる高優先度部分
バイトと低優先度部分バイトを、それぞれのバイトすな
わち各々の部分の個数に従って分割する。これらの個数
は、パケットヘッダにおいて送信される。RS(n,
k)復号化が、受信されたパケットにおける高優先度部
分ポジションに亘って、バイト位置毎に適用される。n
個のフレームパケットにおける最大h個が失われる場合
には、RS復号化プロセスは、これら失われたパケット
における各々の高優先度バイトを回復する。高優先度部
分情報データを含むn個のパケットのうちのk個のパケ
ットにおいて送信された高優先度部分情報バイトの完全
な再構成がこのようにして実現される。低優先度部分デ
ータ中の失われたパケットは回復不能であるが、完全に
復元された高優先度部分データが、高優先度部分情報の
みしか利用可能でないフレームあるいはフレームの一部
の品質レベルは低下するとしても、ビデオ画像の復号化
を可能にする。
告H.262、“動画及び関連する音声情報の一般的符
号化”、1995年7月)は、空間的スケーラビリテ
ィ、SNRスケーラビリティ、及びデータ分割を含む、
スケーラブルなビデオ符号化を実行する種々の手段を含
んでいる。スケーラブルビデオ符号化においては、相異
なった利用可能帯域を有するレシーバが、ベースレイヤ
を受信し、帯域が利用可能である場合には単一あるいは
複数個のエンハンスメントレイヤを受信することによっ
て、符号化されたビデオを受信して、適切な表示を復号
化できる。より多くのレイヤを受信すればするほど、復
号化されるビデオの品質は高くなる。Arvind, Civanlar
及びReibmanによる前掲の論文においては、ATM等の
優先順位付けをサポートするネットワークにおいてMP
EG符号化済みビデオ信号を送信する際のパケットロス
に対する保護を実現する目的で、データ分割が適用され
る。詳細に述べれば、パケットロスに対する保護は、ベ
ースレイヤをエンハンスメントレイヤより高い優先順位
で送信することによって達成可能であることが示されて
いる。現時点での公衆インターネットはパケットの優先
順位付けをサポートしていないため、この技法はインタ
ーネットを介した符号化済みビデオの送信には適用され
得ない。
ンターネット等の優先順位付けをサポートしないネット
ワークにおいて、従来技術においては優先順位付けをサ
ポートしているネットワークを介したパケット保護目的
で用いられたデータ分割機能を利用することによって、
技術的進展が実現されうることを見出した。データ分割
機能をフォワードエラー/抹消修正機能と共に、優先順
位付けをサポートしない公衆インターネットを介したフ
レーム間圧縮符号化ビデオ信号の送信に関して用いるこ
とにより、パケット保護に必要とされるオーバーヘッド
量を低減し、一方でパケット保護対象であるビデオ品質
の改善が実現される。さらに、同一パケット内に高優先
度及び低優先度データを組み合わせることにより、同一
オーバーヘッド及び保護に係る遅延を大幅に低減するこ
とが可能となる。
施例を示すブロック図である。この実施例においては、
MPEG標準データ分割に従ったエンコーダが、入力ビ
デオデータストリームを高優先度部分及び低優先度部分
に分割する目的で利用される。入力ビデオデータストリ
ーム101は、この種の標準に従ったデータ分割MPE
G標準エンコーダ102に入力される。エンコーダ10
2は、例えばMPEG−2データ分割標準等の標準に従
って、入力ビデオビットストリームを圧縮/符号化し、
圧縮/符号化されたビットストリームを二つの出力レイ
ヤに分割する。第一レイヤはベースレイヤであり、本明
細書においては高優先度(HP)部分と呼称される。第
二レイヤはエンハンスメントレイヤであり、本明細書に
おいては低優先度(LP)部分と呼称される。
知であるが、MPEG符号化ビデオビットストリーム
は、シーケンスレベル、画像群(GOP)レベル、画像
(フレーム)レベル、及びスライスレベルにおけるヘッ
ダを有する。よく知られているように、スライスは隣接
するマクロブロック群より構成されており、各々のマク
ロブロックは、それ自体、四つの隣接するルミナンス
(輝度)ブロックデータ及び二つのクロミナンスブロッ
クより構成される群を有する。画像レベルにおいては、
フレームは、フレーム内符号化(I)フレーム、フレー
ム間符号化予測(P)フレーム、あるいは双方向フレー
ム間予測(B)フレームとして分類される。マクロブロ
ックレベルにおいては、予測タイプのP及びBフレーム
に関しては、当該マクロブロックが他のフレームに関し
てフレーム間符号化あるいはフレーム内符号化されたも
のであるかを示す情報が、動きベクトル情報と共に包含
されている。ブロックレベルにおける情報には、実際の
ピクセル情報から導出された低周波及び高周波離散コサ
イン変換(DCT)係数が含まれる。
クロブロックレイヤより上位、マクロブロックレイヤ、
あるいはマクロブロックレイヤ内などの種々の相異なっ
た優先度ブレークポイントにおいて実現されうる。一般
に、符号化ビットストリームのより重要な部分、例えば
ヘッダ、動きベクトル及び低周波DCT係数などはHP
部分に割り当てられ、より重要ではないデータ、例えば
高周波DCT係数などはLP部分に割り当てられる。標
準に従って、優先度ブレークポイントは各々のスライス
に関して選択され、どのコードワードタイプがどの部分
に配置されるかが決定される。
なデータ分割MPEGエンコーダ102が用いられてい
るが、優先度ブレークポイントは、分割されつつあるデ
ータストリーム中のフレームタイプ(I、P、あるいは
B)に従って決定される。詳細に述べれば、この実施例
においては、各Iフレームに関しては全てのデータがH
P部分に配置され、LP部分に配置されるデータはな
い。他の実施例においては、各IフレームのデータをH
P及びLP部分に分割することも可能である。各Bフレ
ームに関しては、データ分割に係るMPEG標準が許容
するだけ多くのデータがLP部分に配置され、残りのデ
ータがHP部分に配置される。各Pフレームに関して
は、フレームデータは、各ブロックの最初の二つのDC
T係数に係るデータエレメントがHP部分に配置され、
より高次のDCT係数がLP部分に配置されるように、
HP及びLP部分に分割される。この実施例に関連して
前述されたものとは異なった、LP及びHP部分間の三
つのフレームタイプにおける相異なった優先度ブレーク
ポイントも、等しく用いられることが可能である。しか
しながら、より高いブレークポイントはPフレームでは
なくIフレームに関して用いられ、それがBフレームに
係るブレークポイントよりも高いことが期待されてい
る。標準に従ったこの実施例においては、シーケンス、
GOP、及び画像ヘッダは、エラー回復目的で、双方の
部分にコピーされる。
ックフォワードエラー/抹消修正符号によって符号化さ
れる。詳細に述べれば、この望ましい実施例において
は、リードソロモン符号化が、単一のフレーム全体に関
するHPデータに適用される。この実施例に関しては、
複数個のフレームからのデータが符号化及び送信の前に
集積されることに関して必要とされる場合に負わなけれ
ばならない遅延を最小にする目的で、単一のフレームか
らのデータのみがフォワードエラー/抹消修正エンコー
ダ/パケタイザ103によって一度に操作される。他の
実施例においては、Bフレーム及びその直後に続くアン
カーフレーム(IあるいはPフレーム)が、フォワード
エラー/抹消修正エンコーダ/パケタイザ103によっ
て同時に処理される。
係るMPEGエンコーダ102からのHPデータ出力に
対して適用される。以下に詳細に記述されているよう
に、HP部分のバイト数及びLP部分のバイト数は、最
大許容パケット長及びパケット保護に係る希望される度
合と共に、そのフレームに係るHP情報バイト、LP情
報バイト、及びHP保護パリティバイトがフィットする
等長パケット個数、n、を決定するために用いられる。
本発明に従って、n個の等長パケットの各々は、LP情
報バイトと、HP情報バイトとパリティバイトのうちの
いずれかとの双方の組み合わせを含んでいる。パリティ
バイトは、HP情報バイトを含むk個のパケットの各々
から一HP情報バイトを取り出し、これらk個のバイト
から構成されたh個のパリティバイトを一度に一バイト
ずつh個の相異なったパケットに配置することでRS
(n,k)コードワードを構成することにより決定され
る。ここで、n=k+hである。よって、これらh個の
パケットにおけるパリティバイトのバイト位置m(m
は、1からパケット内のHP情報バイトの個数の間で変
化する)は、HP情報バイトから、k個のパケットにお
いて同一のバイト位置mであるように導出される。これ
らh個のパケットにおける各バイト位置のパリティバイ
トは、他のk個のパケットにおける同一のバイト位置に
おけるHP情報バイトから計算されるため、等長パケッ
トの各々は同一個数のHPデータバイトを有しており、
このHPデータバイトは全てが情報バイトであるか全て
がパリティバイトであるかのいずれかである。それゆ
え、各等長パケットは、同一個数のLP情報バイトを含
んでいる。フレーム内のHP情報バイトの個数はパケッ
ト数kによって必ずしも分割可能ではないため、必要に
応じてパッドバイトがk番目のパケットの終端部に付加
される。同様に、LP情報バイトに関しても、n番目の
パケットにパッドバイトが適用される。
トフレームグループの配置例を示した模式図である。図
より明らかなように、三つのパケット(k=3)がHP
情報バイトとLP情報バイトを含んでおり、一つのパケ
ット(h=1)がHPパリティバイトとLP情報バイト
を含んでいる。この図に示されているようにパケットを
配置することにより、遅延を増大させることなく、与え
られたパケットロス保護レートに関するオーバーヘッド
量を最小になる。各パケットにおけるパケットヘッダ
は、パケット番号、パケットフレームグループ内のパケ
ット数(n)、パケットフレームグループ内のパリティ
データを有するパケット数(h)、当該フレームに係る
一時参照値、フレームタイプ(I、P、あるいはB)、
HP/LP優先度ブレークポイント、及び、各パケット
におけるHP及びLPバイトの個数、を含んでいる。
力は、フレームに関連するビデオデータ入力ストリーム
に対して、二つのデータストリーム、すなわち出力10
4上のHP部分データストリームと出力105上のLP
部分データストリームよりなり、双方がFECコーダ/
パケタイザ103に入力される。入力フレームのHP部
分におけるバイト数、HP#、と、入力フレームのLP
部分におけるバイト数、LP#、とが、コーダ/パケタ
イザ103内のプロセッサ106に入力される。以下に
詳細に記述されているように、フレーム当たりのバイト
数の所定の最大値と共にHP#及びLP#の値を用いる
ことによって、プロセッサ106は、パケットヘッダ、
HP部分情報バイト、HP部分パリティバイト、及びL
P部分情報バイト全てを含むフレーム全体を送信するた
めに必要とされるパケット数、n、を決定する。さら
に、プロセッサ106は、所定の保護レベルで他のk個
のパケットにおいてHP部分情報バイトを保護するため
に必要とされるパケット数、h(=n−k)、を決定す
る。プロセッサ106は、さらに、n個のパケットの各
々のバイト長を決定する。その後、プロセッサ106
は、これらn個のパケットの各々に割り当てられるHP
データ/パリティバイト及びLPデータバイトの個数
を、n個のパケットの各々に割り当てられるLP情報バ
イト数、k個のパケットに割り当てられるHP情報バイ
ト数、及び、その他のh個のパケットに割り当てられる
HPパリティバイト数、のそれぞれと共に、図2の例に
示されているように決定する。
及びそれぞれのパケットの個数を決める全てのパラメー
タを決定すると、リードソロモンRS(n,k)符号化
が、HP部分内の各バイト毎に実行される。詳細に述べ
れば、HP部分ビデオストリームがバイトインターリー
バ107に入力され、インターリーバ107は、プロセ
ッサ106によって決定されたパラメータに応答して、
シーケンシャルなコードワードを生成し、それらはリー
ドソロモンエンコーダ108に供給される。例えば、パ
ケット当たりのHPバイトが650と計算された場合に
は、HPストリーム中の1番目、651番目、1301
番目、、、のバイトが、インターリーバ107によって
インターリーブされ、HPパリティバイトを含むh個の
パケットに係る第一パリティバイト位置に対応するバイ
トを決定する目的で、RSエンコーダ108への入力ワ
ードが形成される。その後、2番目、652番目、13
02番目、、、のバイトがインターリーブされ、h個の
HPパリティパケットに係る第二パリティバイト位置を
決定する目的で、RSエンコーダ108への次の入力ワ
ードが構成される。このようにして、RSエンコーダ1
08にはkバイトよりなる一連の入力ワードがシーケン
シャルに入力され、これらkバイト入力ワードの各バイ
トは、k個の相異なったパケットから取り出された各1
情報バイトがインターリーブされたものである。kバイ
ト入力ワードの各々に対して、h個のパリティバイトが
決定される。よって、各kバイト入力ワードに対して、
RSエンコーダ108は、k個の情報バイト及びh個の
パリティバイトを含むn個のバイトワードを出力する。
バイトを含む、これら垂直方向に配置されたコードワー
ドを列方向に配置されたパケットフォーマットに再アセ
ンブルする目的で、デインターリーバ109が、nバイ
ト出力ワードからの各々のバイトをn個の相異なった列
のうちの個々の列に順次配置する。よって、これらn列
のうちの最初のk列は全てHP情報バイトを含み、最後
のh列は全てHPパリティバイトを含んでいる。n列が
再構成される場合には、これらの列の各々は、パケタイ
ザ110によって、パケットヘッダと、データ分割MP
EGエンコーダ102のLP出力105からの各々のパ
ケットに対して分配された、計算された固定数のLP部
分情報バイトとに組み合わせられる。各々のパケット
は、図2にRS(4,3)符号の場合に示されているフ
ォーマットで、UDP/IPネットワークにおける伝送
のために、出力111から順次出力される。
報を含むパケットが伝送中に一つも失われなかった場合
には、ビデオ情報は完全にデコードされる(すなわち、
エンコードされたものと同一である)。一つのパケット
(あるいは、一般のRS(n,k)符号化において最大
h個のパケット)が失われた場合には、そのパケットに
含まれるHP情報の全てがリードソロモンデコーダを用
いることによって回復可能である。しかしながら、失わ
れたパケット中のLP情報データは、保護されていない
ために回復不能である。その結果、LPデータが受信さ
れたマクロブロックに対応する画像の部分は完全にデコ
ードされ、LPデータが失われたマクロブロックに対応
する画像の部分はそのマクロブロックに係るHPデータ
のみがデコードされる。HPデータのみを用いてデコー
ドされたこれらのマクロブロックは、その画像を見る者
によって認識されうるものであるが、HP/LP優先度
ブレークポイントが適切に選択されている限りは、画像
として不快なものではない。HPデータのみを用いてデ
コードされたマクロブロックの正確な画像品質は、この
HP/LP優先度ブレークポイントとビデオソースの素
材の特性に依存する。図1に示された実施例において
は、標準的なデータ分割MPEGエンコーダ102が入
力ビデオストリームを圧縮/符号化してHP及びLP部
分を形成するために用いられているが、双方の部分にコ
ピーされる最低レベルのヘッダが画像ヘッダである。よ
って、いずれかのパケット及びそれに含まれていたLP
部分情報が失われると、それは回復不能であり、次のパ
ケットにおいて受信されるLP部分データは復号化プロ
セスに適切に組み込まれることが不可能になる。なぜな
ら、その受信されたデータが関連しているはずの識別可
能な空間的エントリポイントが、次の画像ヘッダが受信
されるまでは存在しないからである。よって、図1の実
施例に関しては、LP部分情報の喪失に係る知覚可能な
効果は、受信されたLP部分情報内の次の画像ヘッダを
含むパケットが受信されるまで、持続する。その画像ヘ
ッダが受信されると、それ以降に引き続くLP部分デー
タは受信されたHP部分データに適切に組み込まれる。
パケットへの厳密な配置は、フレーム内のHP部分情報
のバイト数とLP部分情報のバイト数、RS(n,k)
符号のパラメータ、及びパケットサイズの関数である。
インターネットプロトコル(IP)伝送に関しては、こ
の実施例においては、最大パケットサイズが、1500
バイトというイーサネット最大トランスポートユニット
(MTU)サイズに設定されている。RS(n,k)符
号パラメータの選択は、フレームを送信するために必要
とされるパケット数、ネットワークロスコンディショ
ン、及び、受認可能と考えられるオーバーヘッドパーセ
ンテージに依存する。インターネットにおけるパケット
ロスはある程度バースト状に発生する傾向を有するた
め、k/n比は、nの小さな値に関しては小さく、ま
た、nの大きな値に関しては大きく選択することが可能
である。表1は、パケットロスのバースト状の性質に基
づいた、n及びk値の対の例を表わしたものである。k
/n比は、nの小さな値に関しては小さく、また、nの
大きな値に関しては大きく選択されている。
のリストが与えられると、各フレームに関して用いられ
る特定の(n,k)値の組が、反復プロセスを用いて決
定される。図3は、これらのパラメータを決定するため
にプロセッサ106が従うステップの詳細を示した流れ
図である。データ分割MPEGエンコーダ102がビッ
トストリームをHP部分及びLP部分に分割した後に
は、HP部分にHP#バイト、LP部分にLP#バイト
が存在する。ステップ301においては、これらの情報
を送信するために必要とされるパケット数nが、最大パ
ケットサイズPS maxを仮定して、初期推定される。こ
こで、本実施例においては、PSmaxは、イーサネット
MTUサイズから用いられているパケットヘッダバイト
数を減算したものに等しい。初期推定nは、n=cei
l(HB#+LB#)/PSmaxによって求められる。
ceil()はシーリング関数である。このように、n
の初期推定は、HPパリティバイトを考慮せずに計算さ
れるが、HPパリティバイトもフレーム中に組み込まれ
なければならない。ステップ302においては、表1を
用いて、推定値nに対応するkの値が読み出される。ス
テップ303においては、HB#情報バイトに関して必
要とされるパケットサイズが、CurPacketSi
ze=ceil(HB#/k)+ceil(LB#/
n)から計算される。なぜなら、HB#情報バイトはk
個のパケットに分割され(パリティバイトは、残りのh
個のパケットに分割される)、LB#情報バイトはn個
のパケットに分割されるからである。ステップ304に
おいては、CurPacketSizeがPSmaxと比
較される。CurPacketSizeがPSmaxより
も小さい場合には、その時点での(n,k)値が用いら
れる。それ以外の場合には、パケットサイズが大きすぎ
ることになり、nが1だけインクリメントされる(ステ
ップ305)。表1から、このインクリメントされたn
の値に対して新たなkの値が読み出される。その後、C
urPacketSizeがこれら新たなパラメータを
用いて再計算される。このプロセスは、PSmaxよりも
小さいCurPacketSizeが計算された時点で
終了する。よって、n個のフレームの各々におけるHP
バイト(情報あるいはパリティ)の実際の数HBPがc
eil(HB#/k)に等しく、かつ、n個のフレーム
の各々におけるLPバイトの実際の数LPBはceil
(LP#/n)に等しく、各フレームにおける掃バイト
数からパケットヘッダバイト数を減じたものであるTP
Bは、HBP+LPBに等しい。
トを有していて、HB#=2129バイト、LB#=3
503LPバイトと仮定する。PSmaxは1475バイ
トに等しいものと仮定する。この値は、1500バイト
というMTUサイズからパケットヘッダ分の25バイト
を減じたものである。パケット数の初期推定nは、n=
ceil((2129+3503)/1475)=ce
il(3.818)=4である。表1より、n=4に対
しては、k=3である。これらの値を用いて、HPB、
LPBおよびTPBが計算される: HPB=ceil
(2129/3)=710と LPB=ceil(35
03/4)=876と及び、TPB=710+876=
1586であり、これはPSmax=1475よりも大き
い。よって、このパラメータの組は有効ではなく、さら
に反復が必要となる。次の反復においては、nは1だけ
インクリメントされて5になる。表1から、n=5に対
してはk=4である。これらのパラメータを用いて、H
PB、LPB及びTPBが計算される: HPB=ce
il(2129/4)=533と LPB=ceil
(3503/5)=701と及び、 TPB=533+
701=1234である。このTPBの値はPSmax=
1475より小さい。
B及びLBPがひとたび決定されると、前述されたリー
ドソロモン符号化、及び、HP情報及びパリティバイト
及びLP情報バイトのパケットへの配置が実行される。
詳細に述べれば、プロセッサ106がひとたびこれらの
パラメータを各フレームに係る分割済みHP及びLPデ
ータから決定すると、前述されているように、そのフレ
ームのデータはインターリーブされ、RS符号化され、
デインターリーブされて、UDP/IPネットワークを
介した送出向けにパケット化される。
分割MPEGエンコーダ102は、ビットストリームを
HP及びLP部分に分割する目的で用いられる。図4
は、別の実施例を示すブロック図である。この実施例
は、厳密にはMPEG規格に従ってはいないが、オーバ
ーヘッドを低減して性能を向上させる目的で、標準規格
に従ったMPEGエンコーダ及びデコーダを用いてい
る。この実施例は、MPEG−1あるいはMPEG−2
ビデオ、及びH.261及びH.263等の他の同様の
ビデオ符号化標準に対して適用可能である。この実施例
においては、標準的なMPEGエンコーダ(あるいは他
の標準的なエンコーダ)401が、入力ビデオストリー
ムを圧縮符号化する。その後、データスプリッタ402
が、エンコーダ401の出力をHP及びLP部分に分割
する。本発明の目的に関しては、標準MPEGエンコー
ダ401とデータスプリッタ402との組み合わせによ
り、図1に示されたデータ分割MPEGエンコーダ10
2と比較して、分割機能がより効率的かつ高性能に実行
されることが可能になる。詳細に述べれば、スライスヘ
ッダのみが双方の部分に複製され、他のデータは一方あ
るいは他方の部分にしか配置されず、双方ということは
ない。パケットのフレーム配置及びパケットヘッダそれ
自体におけるフレーム情報の含まれ方のために、画像ヘ
ッダ以上をそれぞれの部分に複製する必要が無く、オー
バーヘッドが最小化される。しかしながら、スライスヘ
ッダをHP及びLP部分の双方に配置することによっ
て、パケットロスに際してLPデータに係るエントリポ
イントが提供される。よって、パケットロスしたパケッ
トに引き続いて受信されたパケットにおいて、そのLP
データは、デコーダが次のスライスヘッダをLP部分デ
ータと共に受信した後に、デコードされる画像に組み込
まれる。図1に示された、パケットロスに引き続いて受
信したLPデータの挿入ポイントが次のフレームである
実施例と比較して、図4の実施例はLPデータの挿入ポ
イントが次のスライスであり、デコードされるビデオ信
号の画質が向上する。
Gデコーダ102は、Iフレームにおけるエラーが他の
フレームに伝播することによる影響を最小化する目的
で、全てのIフレームデータがHP部分に配置されるよ
うにIフレームを分割する。Bフレームは予測に用いら
れないため、データ分割標準を介して可能な限り多くの
データがLP部分に配置される。図4に示された実施例
においては、標準に従ってある程度のデータがHP部分
に必要とされる図1に示された実施例の場合とは異なっ
て、全てのBフレームに係る全てのデータがLP部分に
配置される。図1の実施例と図4の実施例の双方におい
て、Pフレームデータは、前述された様式で、HP及び
LP部分に分割される。各々のPフレーム内では、マク
ロブロックはフレーム間符号化されるかフレーム内符号
化されるかのいずれかである。図4に示された実施例に
おいては、各Pフレームにおけるフレーム間及びフレー
ム内符号化マクロブロックに対して相異なった優先度ブ
レークポイントが選択されるが、このことは、データ分
割MPEGエンコーダ102では不可能である。HP部
分のみ(すなわち、LP部分無しで)デコードされたフ
レーム間符号化マクロブロックは、直前のフレームにお
ける対応する動き補償済みマクロブロックからの高周波
数情報を保持しうるが、フレーム内符号化マクロブロッ
クは保持しない。よって、フレーム内符号化マクロブロ
ックに対する優先度ブレークポイントを、HP部分にお
けるDCT係数をフレーム間符号化マクロブロックより
もより多く含むように設定することが望ましい。このこ
とによって、与えられた品質レベルに対するオーバーヘ
ッドレートが低減され、同一のオーバーヘッドレートに
対する品質が向上する。
力は、FECコーダ/パケタイザ403に供給される。
これは、図1に示されたFECコーダ/パケタイザと同
様に機能するものであり、その機能については前述され
ている。FECコーダ/パケタイザ403によって出力
されるパケットは、UDP/IPネットワークを介して
送出される。
標準MPEGエンコーダ401及びデータスプリッタ4
02が含まれているが、前述されたデータ分割操作をサ
ポートするデータコーダも、エンコーダ401及びスプ
リッタ402が実行する機能と同一の機能を等しく実行
することが可能であることに留意されたい。
ネットワークは、それらのネットワークに接続された対
応するデコーダ宛に、出力パケットを公衆インターネッ
トなどのUDP/IPネットワークを介して送出する。
マルチキャストエンコーダの場合には、送信は、送信さ
れる情報を各々受信する複数のエンドユーザ宛の同時ブ
ロードキャストである。この種の相異なったエンドユー
ザ宛の経路に沿って相異なったパケットが失われうるた
め、パケットロスを保護する目的で本発明において用い
られているFEC技法は、個々のデコーダがそのエンド
ユーザ宛の経路において失われた特定のパケットを、エ
ンコーダによって用いられた特定のRS符号によって提
供されるパケット保護レベルまで回復することを可能に
する。
係るデコーダネットワーク500が図5に示されてい
る。データ分割MPEGエンコーダ102が図1に示さ
れたエンコーダネットワークにおいては用いられている
ため、図5のデコーダネットワークは、対応するデータ
分割MPEGデコーダ510を組み込んでいる。図5に
おいては、UDP/IPネットワーク501を介してエ
ンコーダネットワークによって送信された一連のパケッ
トが、デパケタイザ/デコーダ502に入力される。デ
パケタイザ/デコーダ502は、連続したパケットを受
信して各々のパケットからヘッダ情報を抜き取り、それ
をプロセッサ504へ供給するデパケタイザ503を有
する。パケットヘッダ情報には、パケット番号とフレー
ム番とフレームタイプ(I、B、P)とフレームの構造
を規定する(n,k)フレームパラメータと、各々のパ
ケットにおけるHP部分のバイト数、HPB、及び、L
P部分のバイト、LPBが含まれる。プロセッサ504
は、ヘッダ情報からフレームの開始を決定し、パラメー
タnから多くのパケットが当該フレームを規定するため
に用いられることを“知る”。さらに、受信したパケッ
ト番号から、プロセッサ504は、これらn個のパケッ
トのうちのどの特定のパケットが失われたか、及び、こ
れらn個の一連のパケットの中での失われたパケットの
位置を決定する。プロセッサ504よりこの種の全ての
情報を受容すると、デパケタイザ503はフレーム内の
各々のパケットからパケットヘッダを取り除き、各パケ
ット内のデータをHP部分及びLP部分に分割する。失
われたと決定されたパケットに関しては、デパケタイザ
503は、HP及びLPデータストリームに“0”バイ
トあるいはエラーコードを挿入する。デパケタイザ50
3のHPシリアルバイトストリームは、HPデータを含
むn個のサブパケットよりなり、各々のサブパケットが
HPBバイトを含んでいる。このHPストリームはイン
ターリーバ505に入力され、複数のサブパケットにわ
たって存在するRS(n,k)符号化ワードをデコード
し、最大h個の失われたパケットからの失われたデータ
を置換する。よってサブパケットにわたる各々のバイト
位置に関しては、そのバイト位置におけるそれらサブパ
ケットの各々からバイトが選択され、RSデコーダ50
6へ入力ワード形成される。
くkが3に等しフレーム構造を用い、HPBが650バ
イトに等しいとすると、インターリーバ505は、HP
バイトストリームにおける1番目、651番目、130
1番目、及び1951番目のバイトを選択し、RSデコ
ーダ506への4バイト入力ワーを構成する。RSデコ
ーダ506は、対応する3バイト出力ワードを決定し、
これら3バイト出力ワードの各々のバイトが三つの情報
サブパケットの第一バイト位置におけるHPバイトとな
る。次に、インターリーバ505は、HPバイトストリ
ーム中の2番目、652番目、1302番目及び195
2番目のバイトを、三つの情報サブパケットの各々にお
ける第二バイト位置を決定する目的で、RSデコーダ5
06へ供給する。同様に、インターリーバ505は3番
目から650番目のバイトを処理する。このようにし
て、各々のバイト位置における三つの情報バイトは、R
Sデコーダ506によって順次出力される。RS(3,
4)符号は最大一つの抹消の修正を行なうことが可能で
あるため、四つの内の一つのパケットが失われてデコー
ダネットワーク500によって受信されない場合には、
RSデコーダ506は、失われたHPサブパケットにお
ける各々のバイト位置での失われたバイトを決定する。
よって、プロセッサ504が第三パケットが失われたと
決定した場合には、HPバイトストリームにおける13
01番目から1950番目までのバイトの各々のバイト
位置に“0”バイトが挿入される。プロセッサ504
は、これら失われたバイトの位置をRSデコーダ506
に供給し、RSデコーダ506は、三つの受信済みパケ
ットからのバイトの供給を順次受ける際に、第三パケッ
トの各々のバイト位置における個々の失われたバイトを
回復する。よって、RSデコーダ504は、失われた単
一の第三パケットにおけるHPデータのサブパケット全
体を回復することが可能となる。この例において、二つ
以上のパケットが失われた場合、あるいは、一般にh個
より多くのパケットが失われた場合には、RSデコーダ
は失われたデータを再生成することができず、データ分
割MPEGデコーダ510によって認識されうるシーケ
ンスエラーコードが回復されたデータ中のHPデータス
トリームの当該位置に挿入される。
ドの各々に対してkバイトワードを出力し、前記kバイ
トの各々が相異なったサブパケットに関連しているた
め、デインターリーバ507は、各々のkバイト出力ワ
ードを一度に一バイトずつk個の個々のHPサブパケッ
トへ再度シーケンスに組み直し、送信された各々のパケ
ット中のHP情報を再形成する。再生成され、必要な場
合には回復されてデインターリーバ507によって出力
され、データ分割MPEGデコーダ510の第一入力に
入力される。失われたパケットが回復不能なところは、
データストリームがシーケンスエラーコードを含んでい
る。
個のLPサブパケットにおけるLP情報は、データ分割
MPEGデコーダ510の第二入力に同時に入力され
る。これらのパケットが失われた場合には、LPデータ
は回復され得ない。なぜなら、フォワードエラー/抹消
修正はLP部分には適用されないからである。それゆ
え、これらのパケットに関しては、デパケタイザ503
のLP出力には、失われたものであるとデータ分割MP
Eデコーダ510によって認識されるようなコードワー
ドが含まれる。
は、データ分割MPEGデコーダ510へのLP及びH
Pデータストリーム入力は、図1のデータ分割MPEG
エンコーダ102のLP及びHPデータストリーム出力
と等価である。最大h個のパケットが失われた場合に
は、デコーダ510へ入力されるHPデータストリーム
はエンコーダ102によって出力されたHPデータスト
リームと等価であり、デコーダ510へ入力されるLP
データストリームには、失われたデータをマークするコ
ードワードが含まれる。h個より多くのパケットが失わ
れてRSデコーダ506が失われたHPデータを回復で
きない場合には、データ分割MPEGデコーダ510へ
入力されるHP及びLPデータストリームの双方が失わ
れたデータ、すなわち、HPデータストリームは実際の
データが欠落していることを示すシーケンスエラーコー
ドを、LPデータストリームは失われたデータであるこ
とを示す認識可能なコードワードを、それぞれ含んでい
る。
P部分データ及びHP部分データの入力に応答して、標
準化されたアルゴリズムに従って、送信されたビデオデ
ータを伸長して再形成する。フレーム内において、対応
するHPデータが(実際に受信されたかあるいは回復さ
れたかのいずれかで)利用可能であるがLPデータが利
用可能ではない特定のペルに関しては、再構成されたビ
デオフレームのビデオ品質が劣化する。さらに、再構成
されたビデオフレームにおける、失われたLP部分デー
タに関連しているそれらのペルに走査の観点で引き続く
空間的部分も同様に品質が劣化する。なぜなら、次に受
信されたパケットにおけるLP部分データは当該フレー
ム内の特定の空間的ポイントに関連させられること、従
ってHPデータに関連させられることが不可能であるか
らである。前述されているように、画像ヘッダのみがH
P及びLP部分の双方に含まれている。よって、次の画
像ヘッダが受信されるまでは、ビデオフレーム内の、失
われたパケットに引き続く全てのLP部分のデータが、
ビデオ信号をデコードして再構成する目的で、空間的に
対応するHPデータに組み合わせられることが不可能で
ある。さらに、本実施例においては、個別のHP及びL
P部分に分割されるフレームタイプはPフレームであっ
て、これらは次のフレームを予測する目的で使用される
ため、当該フレームの残りの部分を再構成するためのL
P部分の喪失は、次のP及びBフレームの品質に影響を
与える。しかしながら、その影響は、より重要なHP部
分データが保護されている、本発明に係る実施例を用い
ない場合に引き起こされるデータの総喪失の影響に比べ
れば、遥かに低減されたものである。伝送に際してh個
より多くのパケットが失われる場合には、HP部分デー
タ及びLP部分データの双方が失われて回復され得な
い。よって、標準的なエラー打ち消し技法が、ビデオ品
質の低減を最小にする目的で用いられる。
係るデコーダネットワーク600が、図6に示されてい
る。デコーダネットワークのこの実施例においては、デ
パケタイザ/デコーダ601が、図4のエンコーダネッ
トワークによって送出されたデータストリームをUDP
/IPネットワークから受信する。デパケタイザ/デコ
ーダ601は、図5に示されたデパケタイザ/デコーダ
502と同一の様式で機能し、図5に関連した記述にお
いて示されているものと同一のエレメントを含んでい
る。よって、デパケタイザ、インターリーバ、RSデコ
ーダ、デインターリーバに関してはここでは詳細には記
述されない。デパケタイザ/デコーダ601の出力は、
図5のデパケタイザ/デコーダ502の出力と同様に、
LP及びHP部分ストリームである。フレーム内のいず
れのパケットも失われない場合には、このLP及びHP
部分は、図4のエンコーダネットワークにおけるデータ
スプリッタ402の出力と等価である。1個からh個ま
でのパケットが失われた場合には、失われた全てのHP
データが回復され、HPデータストリームはデータスプ
リッタ402の出力と等価となる。しかしながら、デパ
ケタイザ/デコーダ601によって出力されるLPスト
リームは、LPデータが失われたことを示すコードワー
ドを含んでいる。h個より多くのパケットが失われた場
合には、HP及びLPデータストリームの双方がエラー
コードを含んでいる。あるいは、デパケタイザ/デコー
ダ601は、失われたHP及びLP情報の位置を表わす
情報をデータマージャ602宛に送出する。
力されるLP及びHPデータストリームはデータマージ
ャ602に入力され、これらのデータストリームが、標
準MPEGデコーダ603によって復号化かされ得るフ
ォーマットを有する単一のデータストリームに組み合わ
せられる。MPEGデコーダ603は、標準アルゴリズ
ムを用いて符号化済みビデオ信号を伸長し、デジタルビ
デオ信号を再構成する。このデジタルビデオ信号はアナ
ログビデオ信号に変換されてビデオ端末において表示さ
れる。
前述されているように、スライスヘッダがデータスプリ
ッタ402によって出力されるLP及びHP部分の双方
に含まれている。よって、図6のデコーダに関しては、
パケット及びそのLPデータが失われると、それ以降の
パケットにおいて受信されたLPデータに関するエント
リポイントの位置が、そのデータの次のスライスヘッダ
を検出した際に設定される。よって、前述されているよ
うに、受信されたLPデータが次のフレームに係る次の
画像ヘッダの受信に際してHPデータに再び組み込まれ
るような図5に示された実施例とは異なって、図6の実
施例においては、失われたパケットに引き続くパケット
において受信されたLPデータが、次のスライスヘッダ
におけるエントリポイントにおいて、受信あるいは回復
されたHPデータと組み合わせられることが可能にな
る。それゆえ、図5に示された実施例の場合のように当
該フレームの残り全体の品質が劣化させられるのではな
く、失われたLPデータに係るフレームのその部分のみ
が、スライスヘッダが次に受信されるまで劣化させられ
ることになる。さらに、デコードされたフレームの画質
的に劣化させられる部分を最小化する目的で、そのフレ
ームに基づいて予測されるそれ以降のフレームの劣化も
最小化される。
みである。よって、当業者は、本明細書にはあらわには
記述されていないが、本発明の原理を具体化する種々の
変形例を作り出すことが可能であるが、それらは本発明
の範疇に包含される。さらに、本明細書に記述された全
ての実例及び条件言語は、本明細書の読者が、本発明の
発明者によって提供される本発明の原理及び概念を理解
するのを補助するための教育的目的のみのものであり、
これら本明細書に記述された実例に係る制限無しに本発
明は実施可能なものである。さらに、本発明の原理、側
面、及び実施例を示す目的でなされた全ての記述は、そ
れらに係る全ての実例と共に、それらの構造的及び機能
的同等物を包含することを企図したものである。さら
に、この種の同等物には、現時点で知られている同等物
のみならず将来において開発される同等物、すなわち、
その構造に拘わらず同一の機能を実行するように開発さ
れた全ての素子を含むことが企図されている。
まれるブロック図が本発明の原理を具体化する回路例を
概念的に表現するものであることを理解すべきである。
同様に、全ての流れ図、フローダイアグラム等は、コン
ピュータあるいはプロセッサが明示的に示されているい
ないに拘わらず、コンピュータによって読みとり可能な
媒体によって実質的に表現されて単一あるいは複数個の
コンピュータあるいはプロセッサによって実行される種
々のプロセスを表現するものであることに留意された
い。
ロセッサ”として明示された機能ブロックを含む種々の
素子の機能は、専用のハードウエア及び適切なソフトウ
エアと共に当該ソフトウエアを実行することが可能なハ
ードウエアの使用を通じて提供されうる。プロセッサに
よって提供される場合には、それらの機能は、専用の単
一プロセッサ、単一の共有されたプロセッサ、あるい
は、そのうちのいくつかが共有された、複数個の個別の
プロセッサ等によって提供される。さらに、“プロセッ
サ”あるいは“コントローラ”という術語の明示的使用
は、ソフトウエアを実行することが可能なハードウエア
のみを指し示すことを企図するものではなく、暗示的
に、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)ハードウエ
ア、ソフトウエアをストアするリードオンリメモリ(R
OM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、及び不揮
発性記憶媒体を含むが、それらに制限されるものではな
い。他の汎用あるいはカスタムハードウエアも含まれる
ことが可能である。それらの機能は、プログラムロジッ
クの動作、専用ロジック、プログラム制御及び専用ロジ
ックの組み合わせ等によって、さらには、手動で実行さ
れうるが、それらの目的で本発明の実施者によって選択
されうる特定の技法は本明細書本文より理解されうるも
のである。
実行する手段として表現されているあらゆる素子には、
例えば、a)その機能を実行する回路素子の組み合わ
せ、あるいは、b)ファームウエア、マイクロコード等
の、そのソフトウエアを実行する適切な回路との組み合
わせで当該機能を実行する、あらゆる形態のソフトウエ
ア、を含む、当該機能を実行するあらゆる手段が包含さ
れることが企図されている。そのような請求項によって
規定される本発明は、種々の記述された手段によって提
供される機能が、それら請求項が要求する様式で組み合
わせられて実現されているという事実に基づくものであ
る。よって、本発明の発明者は、本明細書に記述されて
いるものと同等の機能を実現することが可能な全ての手
段が本発明に包含されることを主張する。
ケットロスからビデオ品質を保護する目的でMPEGビ
デオなどのフレーム間符号化ビデオに回復情報を追加す
る低オーバーヘッドでかつ低遅延な方法が提供される。
号化済みビデオ信号をHP部分とLP部分とに分割する
データ分割MPEGエンコーダを用いるビデオエンコー
ダの第一実施例を示すブロック図。
ムに係るパケット内でのHPデータ及びパリティ情報、
及びLPデータの配置を示す模式図。
数として当該フレームに係るパラメータn及びkを決定
する方法の詳細を示す流れ図。
化する目的で用いられ、データスプリッタが符号化済み
信号をHP及びLP部分に分割する、本発明に従ったビ
デオエンコーダの第二実施例を示すブロック図。
る目的でデータ分割MPEGデコーダが用いられる、本
発明に従った、失われたパケットが再構成されてHP及
びLP部分が再形成されるビデオデコーダの実施例を示
すブロック図。
合わせてそれらがビデオ信号を復号化する標準MPEG
デコーダに供給される、本発明に従ったビデオデコーダ
の第二実施例を示すブロック図。
Claims (61)
- 【請求項1】 パケットベースのネットワークを介して
伝送されるビデオ信号をエンコード(符号化)する方法
において、当該方法が、 (A)ビデオ信号を圧縮符号化するステップと、 (B)前記圧縮符号化済みビデオ信号の少なくとも一つ
のフレームを高優先度部分情報バイトと低優先度部分情
報バイトとに分割するステップと、 (C)前記高優先度部分情報バイトにのみフォワードエ
ラー/抹消修正(FEC)符号化を適用してFEC符号
化済み高優先度部分情報バイトを形成するステップと、 (D)前記FEC符号化済み高優先度部分情報バイト及
び前記低優先度部分情報バイトを複数個のパケットから
なる少なくとも一つのフレームに配置するステップと、
を有することを特徴とするエンコード方法。 - 【請求項2】 前記パケットベースネットワークがイン
ターネットであることを特徴とする請求項1に記載のエ
ンコード方法。 - 【請求項3】 前記フォワードエラー/抹消修正符号化
がシステマティックフォワードエラー/抹消修正符号化
であり、前記FEC符号化済み高優先度部分情報バイト
が前記高優先度部分情報バイトとそれらに関連するパリ
ティバイトとの組み合わせより構成されていることを特
徴とする請求項1に記載のエンコード方法。 - 【請求項4】 前記各々のパケットが等長であり、前記
各々のパケットが高優先度部分データバイトと低優先度
部分データバイトの双方を含んでおり、前記各々のパケ
ットにおける前記高優先度部分データバイトが全て高優
先度部分情報バイトであるか全てパリティバイトである
かのいずれかであり、 前記方法が、 (E)前記システマティックフォワードエラー/抹消修
正符号化を別のパケットにおける高優先度部分情報バイ
トに適用することによってパリティバイトを含む単一あ
るいは複数個のパケットにおけるパリティバイトを形成
するステップを更に有することを特徴とする請求項3に
記載のエンコード方法。 - 【請求項5】 前記各々のパケットに同数の低優先度部
分情報バイトが含まれており、前記各々のパケットに同
数の高優先度部分データバイトが含まれていることを特
徴とする請求項4に記載のエンコード方法。 - 【請求項6】 前記各々の高優先度バイト位置に関して
は、前記フォワードエラー/抹消修正符号化が高優先度
部分情報バイトを含む各々のパケットの同一のバイト位
置からの一高優先度部分バイトを用いて、当該バイト位
置に係る関連するパリティバイトを決定する目的で適用
されることとここで、当該関連するパリティバイトは、
パリティバイトを含む各パケットに一バイトずつ、その
同一のバイト位置に配置されるとを特徴とする請求項5
に記載のエンコード方法。 - 【請求項7】 前記フォワードエラー/抹消修正符号が
リードソロモン符号であることを特徴とする請求項6に
記載のエンコード方法。 - 【請求項8】 前記方法が、さらに、 (F)前記圧縮符号化済みビデオ信号の少なくとも一つ
のフレームに関して高優先度部分情報バイトの個数と低
優先度部分情報バイトの個数を決定するステップと、 (G)単一あるいは複数個のパケットの喪失に対する所
定の望ましい最低保護レベルに関して、高優先度部分情
報バイトの個数、低優先度部分情報バイトの個数、及び
パケット当たりの所定の最大バイト数から、前記少なく
とも一つのフレームに関して、(1)パケット当たりの
バイト数、(2)高優先度部分情報バイト、関連するパ
リティバイト、及び低優先度部分情報バイトに対して必
要とされる総パケット数(n)、及び、(3)当該n個
のパケットのうちで高優先度部分情報を含むパケット数
(k)を決定するステップと、を有することを特徴とす
る請求項6に記載のエンコード方法。 - 【請求項9】 前記フォワードエラー/抹消修正符号が
リードソロモンRS(n,k)符号であることを特徴と
する請求項8に記載のエンコード方法。 - 【請求項10】 前記ビデオ信号の圧縮符号化済みの少
なくとも一つのフレームの前記高優先度部分情報バイト
が、パケットベースネットワークを介した最大(n−
k)個のパケットの喪失に関して保護されていることを
特徴とする請求項8に記載のエンコード方法。 - 【請求項11】 前記ビデオ信号の圧縮符号化ステップ
がMPEG符号化を用いることを特徴とする請求項6に
記載のエンコード方法。 - 【請求項12】 前記少なくとも一つのフレームが単一
フレームであって、前記分割ステップが、前記圧縮符号
化済みビデオ信号の情報バイトを高優先度部分情報バイ
トと低優先度部分情報バイトに分割するステップと、こ
こで、前記分割は、前記圧縮符号化済みビデオ信号の各
々のマクロブロックにおける優先度ブレークポイントに
おいてなされ、当該優先度ブレークポイントは、前記ビ
デオフレームがフレーム内符号化Iフレームであるか、
予測Pフレームであるか、あるいは予測Bフレームであ
るかの関数として決定されるとを有することを特徴とす
る請求項11に記載のエンコード方法。 - 【請求項13】 前記フレームがIフレームであり、前
記優先度ブレークポイントが、前記圧縮符号化済みビデ
オ信号の全ての情報バイトが実質的に高優先度部分バイ
トであるように選択されることを特徴とする請求項12
に記載のエンコード方法。 - 【請求項14】 前記フレームがBフレームであり、前
記優先度ブレークポイントが、前記圧縮符号化済みビデ
オ信号の全ての情報バイトが実質的に低優先度部分バイ
トであるように選択されることを特徴とする請求項12
に記載のエンコード方法。 - 【請求項15】 前記フレームがPフレームであり、前
記圧縮符号化済みビデオ信号内のマクロブロックに係る
データバイトが、当該マクロブロックがフレーム内符号
化マクロブロックであるかフレーム間符号化マクロブロ
ックであるかの関数として決定される優先度ブレークポ
イントにおいて、高優先度部分バイトあるいは低優先度
部分バイトとして分割されることを特徴とする請求項1
2に記載のエンコード方法。 - 【請求項16】 パケットベースのネットワークを介し
て伝送されるビデオ信号を符号化するエンコーダにおい
て、当該エンコーダが、圧縮符号化済みビデオ信号の少
なくとも一つのフレームを高優先度部分情報バイト及び
低優先度部分情報バイトに分割するビデオ圧縮コーダと
前記高優先度部分情報バイトを受容するように接続され
たフォワードエラー/抹消修正コーダと、前記低優先度
部分情報バイト及び前記フォワードエラー/抹消修正済
み高優先度部分バイトを受容するように接続されたパケ
タイザとを有することを特徴とするエンコーダ。 - 【請求項17】 前記パケットベースネットワークがイ
ンターネットであることを特徴とする請求項16に記載
のエンコーダ。 - 【請求項18】 前記フォワードエラー/抹消修正コー
ダがシステマティックフォワードエラー/抹消修正符号
化を用いて高優先度部分情報バイトを符号化して、前記
高優先度部分情報バイトとそれらに関連するパリティバ
イトとの組み合わせより構成される符号化済み出力を生
成することを特徴とする請求項16に記載のエンコー
ダ。 - 【請求項19】 前記パケタイザが高優先度部分データ
バイトと低優先度部分情報バイトとの双方を含む等長パ
ケットを形成し、当該各々の等長パケット内の前記高優
先度部分データバイトが全て高優先度部分情報バイトで
あるかあるいは全てパリティバイトであるかのいずれか
であることを特徴とする請求項18に記載のエンコー
ダ。 - 【請求項20】 前記各々のパケット中に前記低優先度
部分情報バイトが等しい個数だけ含まれており、前記各
々のパケット中に前記高優先度データバイトが等しい個
数だけ含まれていることを特徴とする請求項19に記載
のエンコーダ。 - 【請求項21】 前記各々の高優先度バイト位置に関し
ては、前記フォワードエラー/抹消修正コーダが、高優
先度部分情報バイトを含む各々のパケットの同一のバイ
ト位置からの一高優先度部分バイトを用いて、当該バイ
ト位置に係る関連するパリティバイトを決定する目的で
フォワードエラー/抹消修正符号化が適用することとこ
こで、当該関連するパリティバイトは、パリティバイト
を含む各パケットに一バイトずつ、その同一のバイト位
置に配置されるとを特徴とする請求項20に記載のエン
コーダ。 - 【請求項22】 前記フォワードエラー/抹消修正コー
ダがリードソロモンコーダであることを特徴とする請求
項21に記載のエンコーダ。 - 【請求項23】 前記エンコーダが、さらにプロセッサ
を有しており、当該プロセッサが、前記圧縮符号化済み
ビデオ信号の前記少なくとも一つのフレームに関して高
優先度部分情報バイトの個数及び低優先度部分バイトの
個数を決定し、単一あるいは複数個のパケットの喪失に
対する所定の望ましい最低保護レベルに関して、高優先
度部分情報バイトの個数、低優先度部分バイトの個数、
及びパケット当たりの所定の最大バイト数から、前記少
なくとも一つのフレームに関して、(1)パケット当た
りのバイト数、(2)高優先度部分情報バイト、パリテ
ィバイト、及び低優先度部分情報バイトに対して必要と
される総パケット数(n)、及び、(3)当該n個のパ
ケットのうちで高優先度部分情報バイトを含むパケット
数(k)を決定することを特徴とする請求項21に記載
のエンコーダ。 - 【請求項24】 前記フォワードエラー/抹消修正コー
ダがリードソロモン(n,k)コーダであることを特徴
とする請求項23に記載のエンコーダ。 - 【請求項25】 前記ビデオ圧縮コーダがMPEGエン
コーダであることを特徴とする請求項21に記載のエン
コーダ。 - 【請求項26】 パケットベースのネットワークを介し
て伝送されるビデオ信号を符号化するエンコーダにおい
て、当該エンコーダが、前記ビデオ信号を圧縮符号化す
る手段と圧縮符号化済みビデオ信号の少なくとも一つの
フレームを高優先度部分情報バイト及び低優先度部分情
報バイトに分割する手段と前記高優先度部分情報バイト
をフォワードエラー/抹消修正符号化する手段と、前記
低優先度部分情報バイト及び前記フォワードエラー/抹
消修正済み高優先度部分バイトを複数個のパケットにパ
ケット化する手段とを有することを特徴とするエンコー
ダ。 - 【請求項27】 前記パケットベースネットワークがイ
ンターネットであることを特徴とする請求項26に記載
のエンコーダ。 - 【請求項28】 前記フォワードエラー/抹消修正符号
化手段がシステマティックフォワードエラー/抹消修正
符号化を用いて高優先度部分情報バイトを符号化して、
前記高優先度部分情報バイトとそれらに関連するパリテ
ィバイトとの組み合わせより構成される符号化済み出力
を生成することを特徴とする請求項26に記載のエンコ
ーダ。 - 【請求項29】 前記パケット化手段が高優先度部分デ
ータバイトと低優先度部分情報バイトとの双方を含む等
長パケットを形成し、当該各々の等長パケット内の前記
高優先度部分データバイトが全て高優先度部分情報バイ
トであるかあるいは全てパリティバイトであるかのいず
れかであることを特徴とする請求項28に記載のエンコ
ーダ。 - 【請求項30】 前記各々のパケット中に前記低優先度
部分情報バイトが等しい個数だけ含まれており、前記各
々のパケット中に前記高優先度データバイトが等しい個
数だけ含まれていることを特徴とする請求項29に記載
のエンコーダ。 - 【請求項31】 前記各々の高優先度バイト位置に関し
ては、前記フォワードエラー/抹消修正コーダが、高優
先度部分情報バイトを含む各々のパケットの同一のバイ
ト位置からの一高優先度部分バイトを用いて、当該バイ
ト位置に係る関連するパリティバイトを決定する目的で
フォワードエラー/抹消修正符号化が適用することとこ
こで、当該関連するパリティバイトは、パリティバイト
を含む各パケットに一バイトずつ、その同一のバイト位
置に配置されることを特徴とする請求項30に記載のエ
ンコーダ。 - 【請求項32】 前記フォワードエラー/抹消修正コー
ダがリードソロモンコーダであることを特徴とする請求
項31に記載のエンコーダ。 - 【請求項33】 前記エンコーダが、さらにプロセッサ
を有しており、当該プロセッサが、 前記圧縮符号化済みビデオ信号の前記少なくとも一つの
フレームに関して高優先度部分情報バイトの個数及び低
優先度部分情報バイトの個数を決定し、 パケットの喪失に対する所定の望ましい最低保護レベル
に関して、高優先度部分情報バイトの個数、低優先度部
分情報バイトの個数、及びパケット当たりの所定の最大
バイト数から、前記少なくとも一つのフレームに関し
て、(1)パケット当たりのバイト数、(2)高優先度
部分情報バイト、関連するパリティバイト、及び低優先
度部分情報バイトに対して必要とされる総パケット数
(n)、及び、(3)当該n個のパケットのうちで高優
先度部分情報を含むパケット数(k)を決定することを
特徴とする請求項31に記載のエンコーダ。 - 【請求項34】 前記フォワードエラー/抹消修正コー
ダがリードソロモン(n,k)コーダであることを特徴
とする請求項33に記載のエンコーダ。 - 【請求項35】 前記ビデオ圧縮コーダがMPEGエン
コーダであることを特徴とする請求項31に記載のエン
コーダ。 - 【請求項36】 前記少なくとも一つのフレームが単一
フレームであって、 前記分割手段が、前記圧縮符号化済みビデオ信号の情報
バイトを高優先度部分情報バイトと低優先度部分情報バ
イトに分割し、ここで、前記分割は、前記圧縮符号化済
みビデオ信号の各々のマクロブロックにおける優先度ブ
レークポイントにおいてなされ、当該優先度ブレークポ
イントは、前記ビデオフレームがフレーム内符号化Iフ
レームであるか、予測Pフレームであるか、あるいは予
測Bフレームであるかの関数として決定されることを特
徴とする請求項35に記載のエンコーダ。 - 【請求項37】 前記フレームがIフレームであり、前
記優先度ブレークポイントが、前記圧縮符号化済みビデ
オ信号の全ての情報バイトが実質的に高優先度部分バイ
トであるように選択されることを特徴とする請求項36
に記載のエンコーダ。 - 【請求項38】 前記フレームがBフレームであり、前
記優先度ブレークポイントが、前記圧縮符号化済みビデ
オ信号の全ての情報バイトが実質的に低優先度部分バイ
トであるように選択されることを特徴とする請求項36
に記載のエンコーダ。 - 【請求項39】 前記フレームがPフレームであり、前
記圧縮符号化済みビデオ信号内のマクロブロックに係る
データバイトが、当該マクロブロックがフレーム内符号
化マクロブロックであるかフレーム間符号化マクロブロ
ックであるかの関数として決定される優先度ブレークポ
イントにおいて、高優先度部分バイトあるいは低優先度
部分バイトとして分割されることを特徴とする請求項3
6に記載のエンコーダ。 - 【請求項40】 パケットベースのネットワークを介し
て伝送されるビデオ信号をエンコード(符号化)する方
法において、当該方法が、 (A)ビデオ信号を圧縮符号化するステップと、 (B)前記圧縮符号化済みビデオ信号の少なくとも一つ
のフレームを高優先度部分情報バイトと低優先度部分情
報バイトとに分割するステップと、 (C)前記高優先度部分情報バイトにのみシステマティ
ックフォワードエラー/抹消修正(FEC)符号化を適
用して高優先度部分情報バイトと関連するパ (D)リティバイトとの組み合わせよりなる出力を形成
するステップと、 (E)前記低優先度部分情報バイト及び出力された高優
先度部分情報バイト並びに関連するパリティバイトを複
数個のパケットに配置するステップと、を有し、 前記各々のパケットは低優先度部分情報バイトと、高優
先度部分情報バイトあるいはパリティバイトのうちのい
ずれか一方とを含んでおり、高優先度バイトの各々の位
置に対して、前記フォワードエラー/抹消修正符号化が
当該バイト位置に対する関連するパリティバイトを決定
する目的で高優先度部分情報バイトを含む各々のパケッ
トから同一バイト位置にあるそれぞれ一つの高優先度部
分バイトを用いて適用され、前記決定された関連するパ
リティバイトが、パリティバイトを含む各々のパケット
の同一バイト位置にパケット当たり一バイトずつ配置さ
れるとを有することを特徴とするエンコード方法。 - 【請求項41】 前記各々のパケットに等しい数及び等
しい長さの低優先度部分情報バイトが含まれており、前
記各々のパケットに同数の高優先度部分情報バイトある
いはパリティバイトが含まれていることを特徴とする請
求項40に記載のエンコード方法。 - 【請求項42】 前記フォワードエラー/抹消修正符号
がリードソロモン符号であることを特徴とする請求項4
1に記載のエンコード方法。 - 【請求項43】 前記方法が、さらに、 (F)前記圧縮符号化済みビデオ信号の少なくとも一つ
のフレームに関して高優先度部分及び低優先度部分に含
まれる情報バイトの個数を決定するステップと、 (G)パケットの喪失に対する所定の望ましい最低保護
レベルに関して、高優先度部分情報バイトの個数、低優
先度部分情報バイトの個数、及びパケット当たりの所定
の最大バイト数から、前記少なくとも一つのフレームに
関して、(1)パケット当たりのバイト数、(2)高優
先度部分情報、関連するパリティバイト、及び低優先度
部分情報バイトに対して必要とされる総パケット数
(n)、及び、(3)当該n個のパケットのうちで高優
先度部分情報バイトを含むパケット数(k)を決定する
ステップと、を有することを特徴とする請求項41に記
載のエンコード方法。 - 【請求項44】 前記フォワードエラー/抹消修正符号
がリードソロモンRS(n,k)符号であることを特徴
とする請求項43に記載のエンコード方法。 - 【請求項45】 前記ビデオ信号の圧縮符号化済みの少
なくとも一つのフレームの前記高優先度部分情報バイト
が、パケットベースネットワークを介した最大(n−
k)個のパケットの喪失に関して保護されていることを
特徴とする請求項43に記載のエンコード方法。 - 【請求項46】 前記ビデオ信号の圧縮符号化ステップ
がMPEG符号化を用いることを特徴とする請求項40
に記載のエンコード方法。 - 【請求項47】 前記少なくとも一つのフレームが単一
フレームであって、前記分割ステップが、前記圧縮符号
化済みビデオ信号の情報バイトを高優先度部分情報バイ
トと低優先度部分情報バイトに分割するステップを有
し、 前記分割は、前記圧縮符号化済みビデオ信号の各々のマ
クロブロックにおける優先度ブレークポイントにおいて
なされ、当該優先度ブレークポイントは、前記ビデオフ
レームがフレーム内符号化Iフレームであるか、予測P
フレームであるか、あるいは予測Bフレームであるかの
関数として決定されることを特徴とする請求項46に記
載のエンコード方法。 - 【請求項48】 前記フレームがIフレームであり、前
記優先度ブレークポイントが、前記圧縮符号化済みビデ
オ信号の全ての情報バイトが実質的に高優先度部分バイ
トであるように選択されることを特徴とする請求項47
に記載のエンコード方法。 - 【請求項49】 前記フレームがBフレームであり、前
記優先度ブレークポイントが、前記圧縮符号化済みビデ
オ信号の全ての情報バイトが実質的に低優先度部分バイ
トであるように選択されることを特徴とする請求項47
に記載のエンコード方法。 - 【請求項50】 前記フレームがPフレームであり、前
記圧縮符号化済みビデオ信号内のマクロブロックに係る
データバイトが、当該マクロブロックがフレーム内符号
化マクロブロックであるかフレーム間符号化マクロブロ
ックであるかの関数として決定される優先度ブレークポ
イントにおいて、高優先度部分バイトあるいは低優先度
部分バイトとして分割されることを特徴とする請求項4
7に記載のエンコード方法。 - 【請求項51】 パケットベースのネットワークを介し
て伝送されるビデオ信号を符号化するエンコーダにおい
て、当該エンコーダが、 前記ビデオ信号を圧縮符号化する手段と圧縮符号化済み
ビデオ信号の少なくとも一つのフレームを高優先度部分
情報バイト及び低優先度部分情報バイトに分割する手段
と前記高優先度部分情報バイトのみにシステマティック
フォワードエラー/抹消修正符号化を適用して前記高優
先度部分情報バイトと関連するパリティバイトとの組み
合わせよりなる出力を生成する手段と、 前記低優先度部分情報バイト及び出力された高優先度部
分情報バイト並びに関連するパリティバイトを複数個の
パケットに配置する手段とを有し、 前記各々のパケットは、低優先度部分情報バイトと、高
優先度部分情報バイトあるいはパリティバイトのうちの
いずれか一方とを含んでおり、前記高優先度バイトの各
々の位置に対して、前記フォワードエラー/抹消修正符
号化が当該バイト位置に対する関連するパリティバイト
を決定する目的で高優先度部分情報バイトを含む各々の
パケットから同一バイト位置にあるそれぞれ一つの高優
先度部分バイトを用いて適用され、前記決定された関連
するパリティバイトが、パリティバイトを含む各々のパ
ケットの同一バイト位置にパケット当たり一バイトずつ
配置されることを特徴とするエンコーダ。 - 【請求項52】 前記各々のパケットに等しい数及び等
しい長さの低優先度部分情報バイトが含まれており、前
記各々のパケットに同数の高優先度部分情報バイトある
いはパリティバイトが含まれていることを特徴とする請
求項51に記載のエンコーダ。 - 【請求項53】 前記フォワードエラー/抹消修正符号
がリードソロモン符号であることを特徴とする請求項5
2に記載のエンコーダ。 - 【請求項54】 前記エンコーダが、さらにプロセッサ
を有しており、当該プロセッサが、 前記圧縮符号化済みビデオ信号の少なくとも一つのフレ
ームに関して高優先度部分及び低優先度部分に含まれる
情報バイトの個数を決定し単一あるいは複数個のパケッ
トの喪失に対する所定の望ましい最低保護レベルに関し
て、高優先度部分情報バイトの個数、低優先度部分情報
バイトの個数、及びパケット当たりの所定の最大バイト
数から、前記少なくとも一つのフレームに関して、
(1)パケット当たりのバイト数、(2)高優先度部分
情報バイト、関連するパリティバイト、及び低優先度部
分情報バイトに対して必要とされる総パケット数
(n)、及び、(3)当該n個のパケットのうちで高優
先度部分情報バイトを含むパケット数(k)を決定する
ことを特徴とする請求項52に記載のエンコーダ。 - 【請求項55】 前記フォワードエラー/抹消修正符号
がリードソロモンRS(n,k)符号であることを特徴
とする請求項54に記載のエンコーダ。 - 【請求項56】 前記ビデオ信号の圧縮符号化済みの少
なくとも一つのフレームの前記高優先度部分情報バイト
が、パケットベースネットワークを介した最大(n−
k)個のパケットの喪失に関して保護されていることを
特徴とする請求項54に記載のエンコーダ。 - 【請求項57】 前記ビデオ信号の圧縮符号化ステップ
がMPEG符号化を用いることを特徴とする請求項51
に記載のエンコーダ。 - 【請求項58】 前記少なくとも一つのフレームが単一
フレームであって、 前記分割手段が、前記圧縮符号化済みビデオ信号の情報
バイトを高優先度部分情報バイトと低優先度部分情報バ
イトに分割し、 前記分割は、前記圧縮符号化済みビデオ信号の各々のマ
クロブロックにおける優先度ブレークポイントにおいて
なされ、当該優先度ブレークポイントは、前記ビデオフ
レームがフレーム内符号化Iフレームであるか、予測P
フレームであるか、あるいは予測Bフレームであるかの
関数として決定されることを特徴とする請求項57に記
載のエンコーダ。 - 【請求項59】 前記フレームがIフレームであり、前
記優先度ブレークポイントが、前記圧縮符号化済みビデ
オ信号の全ての情報バイトが実質的に高優先度部分バイ
トであるように選択されることを特徴とする請求項58
に記載のエンコーダ。 - 【請求項60】 前記フレームがBフレームであり、前
記優先度ブレークポイントが、前記圧縮符号化済みビデ
オ信号の全ての情報バイトが実質的に低優先度部分バイ
トであるように選択されることを特徴とする請求項58
に記載のエンコーダ。 - 【請求項61】 前記フレームがPフレームであり、前
記圧縮符号化済みビデオ信号内のマクロブロックに係る
データバイトが、当該マクロブロックがフレーム内符号
化マクロブロックであるかフレーム間符号化マクロブロ
ックであるかの関数として決定される優先度ブレークポ
イントにおいて、高優先度部分バイトあるいは低優先度
部分バイトとして分割されることを特徴とする請求項5
8に記載のエンコーダ。
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