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JP2002014696A - Device and method for control - Google Patents

Device and method for control

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Publication number
JP2002014696A
JP2002014696A JP2000197201A JP2000197201A JP2002014696A JP 2002014696 A JP2002014696 A JP 2002014696A JP 2000197201 A JP2000197201 A JP 2000197201A JP 2000197201 A JP2000197201 A JP 2000197201A JP 2002014696 A JP2002014696 A JP 2002014696A
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JP
Japan
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bits
bit
encoding
buffer
reservoir
Prior art date
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Application number
JP2000197201A
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Japanese (ja)
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JP4579379B2 (en
JP2002014696A5 (en
Inventor
Naoya Tanaka
直也 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and a method for control in which signal quality is further improved by improving the quality of coded signals. SOLUTION: A bit reserver level setting means 108 is provided to set a bit reserver level 'a', which is a target value of the number of bits to be stored in a bit reserver 106 in an adaptable manner, from a transmission bit rate 'b', the number of bits stored in a bit reserver 106 and the number of request bits necessary to code a present process frame. In accordance with the level 'a' which is set in an adaptable manner, the number of bits to be stored in the reserver 106 is controlled with a bit reserver control means 107 to prevent the quality deterioration of coded signals caused by the reduction in the number of bits useable for coding over a long time duration in an especially low bit rate and to further improve the signal quality.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、映像や音声信号を
フレーム単位で符号化し固定ビットレートで伝送する際
に、フレーム単位の符号化ビット数を制御する制御装置
及び制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control apparatus and a control method for controlling the number of coded bits per frame when a video or audio signal is coded per frame and transmitted at a fixed bit rate.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディジタル信号処理による映像や音声信
号の符号化装置は、数多くの方法が考案、実用化されて
おり、その代表として、MPEG(Moving Pi
cture Experts Group)規格が挙げ
られる。MPEG規格では、低いビットレートで高い品
質を実現するために、オリジナルの映像や音声の持つ情
報の一部を削減して符号化する不可逆な符号化方式を採
用している。特に、オリジナルに対して非常に低いビッ
トレートで伝送する必要がある場合には、オリジナルの
持つ情報の多くの部分を削減しなければならず、情報の
どの部分を削減すべきかの判断が非常に難しくなる。
2. Description of the Related Art Numerous methods have been devised and put into practical use for video and audio signal encoding devices using digital signal processing. As a representative example, MPEG (Moving Pi) has been proposed.
culture Experts Group) standard. The MPEG standard employs an irreversible coding method for reducing and coding a part of information of original video and audio in order to realize high quality at a low bit rate. In particular, if it is necessary to transmit at a very low bit rate with respect to the original, many parts of the original information must be reduced, and it is very difficult to determine which part of the information should be reduced. It becomes difficult.

【0003】このため、MPEG規格では、人間の知覚
の特性を基に、敏感に知覚される部分の情報を残し、逆
にあまり知覚されない部分の情報を削減し、できるだけ
品質を落とさずにビットレートを大きく低減することを
可能にしている。このように、人間の知覚特性を用いる
ことは、全体としてのビットレートの低減には非常に効
果が大きいが、反面、部分的、例えば符号化処理フレー
ム単位で見た場合、敏感に知覚される部分を多く含むフ
レームでは削減できる情報が少なく(符号化に必要なビ
ット数が多い)、あまり知覚されない部分を多く含むフ
レームでは削減出来る情報が多い(符号化に必要なビッ
ト数が少ない)という、フレーム単位での必要ビット数
の不均一が生じることになる。
For this reason, in the MPEG standard, based on the characteristics of human perception, information of a part that is perceived sensitively is left, information of a part that is not perceived is reduced, and the bit rate is reduced as much as possible without reducing quality. Can be greatly reduced. As described above, the use of human perceptual characteristics is very effective in reducing the overall bit rate, but on the other hand, it is perceived sensitively when viewed partially, for example, in units of encoded processing frames. It can be said that the information that can be reduced is small in the frame including many parts (the number of bits required for encoding is large), and the information that can be reduced is large in the frame including the part that is not much perceived (the number of bits required for encoding is small). The required number of bits will be non-uniform in frame units.

【0004】その一方で、符号化されたビットを伝送す
る装置では、装置の複雑さを低減できる等の理由によ
り、伝送路を流れる単位時間あたりのビット信号、つま
りビットレートが一定であることを求められることが多
い。このような符号化装置と伝送装置間の特性のギャッ
プを埋めるため、符号化装置と伝送装置の間にバッファ
を設け、符号化装置から出力される符号化ビット信号を
一度バッファに蓄えた後、バッファから固定のビットレ
ートで符号化ビット信号を取り出して伝送する方法が用
いられている。
On the other hand, in a device for transmitting coded bits, it is required that a bit signal per unit time flowing through a transmission path, that is, a bit rate, is constant because the complexity of the device can be reduced. Often required. In order to fill such a gap in characteristics between the encoding device and the transmission device, a buffer is provided between the encoding device and the transmission device, and the encoded bit signal output from the encoding device is temporarily stored in the buffer. A method of extracting an encoded bit signal from a buffer at a fixed bit rate and transmitting the encoded bit signal is used.

【0005】その一例を、MPEG規格に含まれる音声
符号化方式の一つであるMPEG−2 AAC(ISO
/IEC IS−13818−7 Advanced
Audio Codec)で用いられる方法に沿って図
6を参照して具体的に説明する。
One example is an MPEG-2 AAC (ISO) which is one of the audio coding systems included in the MPEG standard.
/ IEC IS-13818-7 Advanced
A detailed description will be given along the method used in Audio Codec) with reference to FIG.

【0006】MPEG−2 AACでは、符号化手段1
01と伝送手段(図示しない)との間にビットリザーバ
106と呼ばれるバッファが設けられている。バッファ
のサイズは、符号化される音声信号のチャネル数によっ
て定められており、一般的なモノラル信号の場合614
4ビット、ステレオ信号の場合6144×2=1228
8ビットである。
In MPEG-2 AAC, encoding means 1
A buffer called a bit reservoir 106 is provided between 01 and a transmission unit (not shown). The size of the buffer is determined by the number of channels of the audio signal to be encoded.
6144 × 2 = 1228 for 4-bit stereo signal
8 bits.

【0007】確保されているバッファ領域のうち、固定
ビットレートと見なしたときに符号化処理フレームあた
りに配分されるビット数にあたる部分は、伝送時に使用
するバッファ領域(フレームバッファ105)となるた
め、実際に符号化ビットを蓄えておくビットリザーバ1
06のサイズは、確保されているバッファからフレーム
あたりのビット数にあたる部分を減じたものとなる。
[0007] Of the reserved buffer area, a portion corresponding to the number of bits allocated per coding processing frame when the fixed bit rate is considered is a buffer area (frame buffer 105) used during transmission. , A bit reservoir 1 for actually storing encoded bits
The size of 06 is obtained by subtracting a portion corresponding to the number of bits per frame from the reserved buffer.

【0008】例えば、サンプリング周波数44100H
zのステレオ信号を、128kbpsで符号化する場
合、AACは1024サンプルを1フレームとして処理
するため、1フレームあたりに割り当てられるビット数
FRAME_BITSは、 FRAME_BITS = 128000×1024/44100 = 2972ビット ・・・・・(1) となる。
For example, a sampling frequency of 44100H
When encoding a stereo signal of z at 128 kbps, AAC processes 1024 samples as one frame, so the number of bits allocated per frame FRAME_BITS is: FRAME_BITS = 128000 × 1024/44100 = 2972 bits...・ (1)

【0009】また、ビットリザーバのサイズBR_SI
ZEは、 BR_SIZE = 12288−FRAME_BITS = 9316ビット ・・・・・(2) となる。
The size of the bit reservoir BR_SI
ZE is BR_SIZE = 12288−FRAME_BITS = 9316 bits (2)

【0010】なお、(1)式において、小数点以下の端
数ビットが生じるが、これについては、端数ビットを加
算し、整数値を越えた時点でFRAME_BITSを整
数値分増加させる等の手法により補正する。
In the equation (1), fractional bits below the decimal point are generated. The fractional bits are corrected by a method such as adding the fractional bits and increasing FRAME_BITS by an integral value when the fractional value is exceeded. .

【0011】フレーム単位の符号化処理で使用されるビ
ット数とフレーム間に伝送されるビット数が常に等しい
ならば、あるフレームの符号化ビットがフレームバッフ
ァ105の領域に書き込まれた後、その次のフレームの
符号化処理が終了するまでにフレームバッファ105内
の全ての符号化ビットの伝送が完了する。
If the number of bits used in the encoding process on a frame-by-frame basis and the number of bits transmitted between frames are always equal, after the encoded bits of a certain frame are written in the area of the frame buffer 105, By the time the encoding processing of the frame is completed, transmission of all encoded bits in the frame buffer 105 is completed.

【0012】従って、次のフレームの符号化処理が終了
した時点では、フレームバッファ105は空となってお
り、符号化ビットは再度バッファ領域に書き込むことが
できる。しかしながら、フレーム単位の符号化ビット数
が異なる場合には、フレームバッファ105のサイズに
対して、出力される符号化ビットの数が過不足を生じ
る。
Therefore, when the encoding process for the next frame is completed, the frame buffer 105 is empty, and the encoded bits can be written into the buffer area again. However, if the number of coded bits in each frame is different, the number of coded bits to be output may be too large or small with respect to the size of the frame buffer 105.

【0013】ビットリザーバ106は、このようなフレ
ーム単位での符号化ビットの過不足を吸収し、常にフレ
ームあたりフレームバッファサイズの符号化ビットを伝
送する、つまり、固定ビットレートで伝送する。原理的
には、あるフレームにおける符号化ビット数がフレーム
バッファサイズよりも多い場合には、フレームバッファ
サイズを越える部分の符号化ビットをビットリザーバ1
06の領域に書き込み、逆に、符号化ビット数がフレー
ムバッファサイズよりも少ない場合には、ビットリザー
バ106に蓄えられている符号化ビットを取り出して、
フレームバッファ105が一杯になるまで追加するとい
う動作を行うことにより、フレーム単位で伝送される符
号化ビット数がフレームバッファサイズで一定となるよ
うに制御することが可能である。
The bit reservoir 106 absorbs such an excess or deficiency of coded bits in a frame unit, and always transmits coded bits having a frame buffer size per frame, that is, transmits at a fixed bit rate. In principle, when the number of coded bits in a certain frame is larger than the frame buffer size, the coded bits in a portion exceeding the frame buffer size are stored in the bit reservoir 1.
06, and conversely, when the number of coded bits is smaller than the frame buffer size, the coded bits stored in the bit reservoir 106 are taken out, and
By performing the operation of adding until the frame buffer 105 is full, it is possible to control the number of coded bits transmitted in frame units so as to be constant at the frame buffer size.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法は、ビットリザーバに蓄えられるビット信号の上限
値が、ビットリザーバサイズによってのみ制限されてい
るため、特に低ビットレートにおいて符号化に対する最
適なビット配分をすることができず、符号化される信号
の品質の劣化を生ずることがある。
However, in the conventional method, the upper limit value of the bit signal stored in the bit reservoir is limited only by the bit reservoir size. Cannot be allocated, which may result in degradation of the quality of the encoded signal.

【0015】ビットリザーバのサイズは、送受信装置の
互換性のため、あらかじめ規格等によって定められた固
定の値を用いるため、特に、高い伝送ビットレートで使
用することを目的とした伝送装置を低い伝送ビットレー
トで使用すると、伝送ビットレートに対するビットリザ
ーバの相対的なサイズが大きくなることがある。このた
め、ビットリザーバにビット信号を蓄える時間が必然的
に長くなり、本来の伝送ビットレートより少ないビット
レートで符号化が行われる時間が増加するなどの現象が
生じ、符号化される信号の品質の劣化につながることが
ある。
Since the size of the bit reservoir is a fixed value determined in advance by a standard or the like for compatibility of the transmitting and receiving apparatus, the transmission apparatus intended for use at a high transmission bit rate has a low transmission capacity. When used at the bit rate, the size of the bit reservoir relative to the transmission bit rate may be large. As a result, the time required to store the bit signal in the bit reservoir is inevitably increased, and the time required for encoding at a bit rate lower than the original transmission bit rate is increased. May lead to deterioration of the product.

【0016】このような実情に鑑みて本発明はなされた
ものであり、低ビットレートにおいて符号化に最適なビ
ット配分を行うことにより、符号化された信号の品質を
向上させて信号品質を向上させることができる制御装置
及び制御方法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and by performing optimal bit allocation for encoding at a low bit rate, the quality of an encoded signal is improved to improve the signal quality. It is an object of the present invention to provide a control device and a control method that can be performed.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の制御装置は、定められた時間長のフレーム
単位に入力信号の符号化処理をする符号化手段と、符号
化されたビット信号を蓄えるバッファ手段と、フレーム
単位に入力信号を符号化するために必要なビット数を算
出する算出手段と、算出された必要ビット数とバッファ
レベルを基準として符号化手段が使用するビット数を調
整することにより、バッファレベルを既定値の範囲内に
収まるように制御すると共に、前記バッファレベルの既
定値の範囲を伝送ビットレートと前記必要ビット数を基
準にして適応的に制御する制御手段と、を具備するよう
に構成するものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a control device according to the present invention comprises: an encoding unit for encoding an input signal in a frame unit having a predetermined time length; Buffer means for storing bit signals; calculating means for calculating the number of bits required to encode the input signal in frame units; and number of bits used by the coding means based on the calculated required number of bits and the buffer level Control means for controlling the buffer level so as to fall within a predetermined value range, and adaptively controlling the predetermined value range of the buffer level based on the transmission bit rate and the required number of bits. And so on.

【0018】このように構成することにより、符号化さ
れたビット信号を一時蓄え、フレーム単位に入力信号を
符号化するために必要なビット数を算出し、算出された
必要ビット数とバッファレベルを基準として符号化手段
が使用するビット数を調整することにより、バッファレ
ベルを既定値の範囲内に収まるように制御すると共に、
前記バッファレベルの既定値の範囲を伝送ビットレート
と前記必要ビット数を基準にして適応的に制御して、特
に低ビットレートにおいて符号化に最適なビット配分を
行うことにより、符号化された信号の品質を向上させる
ことができるようにすることができる。
With this configuration, the coded bit signal is temporarily stored, the number of bits required to encode the input signal in frame units is calculated, and the calculated required number of bits and the buffer level are calculated. By adjusting the number of bits used by the encoding means as a reference, the buffer level is controlled so as to fall within a predetermined value range,
By adaptively controlling the range of the predetermined value of the buffer level based on the transmission bit rate and the required number of bits, and performing optimal bit allocation for encoding, especially at a low bit rate, the encoded signal is Quality can be improved.

【0019】本発明の制御装置は、バッファ手段に、符
号化手段の出力である符号化ビット信号をフレーム単位
に蓄えるフレームバッファと、フレームバッファと協同
して余剰または不足ビット信号の授受をするビットリザ
ーバとを有するように構成するものである。
According to the control device of the present invention, a buffer means stores a coded bit signal, which is an output of the coding means, in frame units, and a bit for transmitting / receiving a surplus or deficient bit signal in cooperation with the frame buffer. It is configured to have a reservoir.

【0020】このように構成することにより、符号化手
段の出力である符号化ビット信号をフレーム単位にバッ
ファに蓄えて、フレームバッファと協同して余剰または
不足ビット信号の授受をビットリザーバで行い、特に低
ビットレートにおいて符号化に最適なビット配分して、
符号化された信号の品質を向上させることができる。
With this configuration, the coded bit signal output from the coding means is stored in the buffer in frame units, and the exchange of the surplus or insufficient bit signal is performed by the bit reservoir in cooperation with the frame buffer. In particular, by allocating the optimal bits for encoding at a low bit rate,
The quality of the encoded signal can be improved.

【0021】本発明の制御装置は、制御手段に、伝送ビ
ットレートとビットリザーバと算出手段からの出力に基
づいてビットリザーバレベルを設定するビットリザーバ
レベル設定手段を設け、設定した前記ビットリザーバの
ビットレベルとビットリザーバの出力及び算出手段から
の出力に基づいて使用可能ビット数を符号化手段に送出
するように構成するものである。
In the control device according to the present invention, the control means is provided with bit reservoir level setting means for setting a bit reservoir level based on a transmission bit rate, a bit reservoir, and an output from the calculating means, and the bit of the set bit reservoir is provided. The number of usable bits is transmitted to the encoding means based on the level, the output of the bit reservoir, and the output from the calculation means.

【0022】このように構成することにより、ビットリ
ザーバレベルを適応的に設定し、設定したビットリザー
バのビットレベルとビットリザーバの出力及び算出出力
に基づいて使用可能ビット数を符号化手段に送出するこ
とにより、特に低ビットレートにおいて符号化に最適な
ビット配分をして、符号化された信号の品質を向上させ
ることができる。
With this configuration, the bit reservoir level is adaptively set, and the number of usable bits is transmitted to the encoding means based on the set bit level of the bit reservoir, the output of the bit reservoir, and the calculated output. This makes it possible to improve the quality of the coded signal by allocating bits optimally for coding, especially at low bit rates.

【0023】本発明の制御装置は、送信側に定められた
時間長のフレーム単位に入力信号の符号化処理を行う符
号化手段と、符号化されたビット信号を蓄える送信側バ
ッファ手段と、前記フレーム単位に入力信号を符号化す
るために必要なビット数を算出する算出手段と、算出さ
れた必要ビット数とバッファに蓄えられたビット信号の
量を示すバッファレベルを基準として符号化手段が使用
するビット数を調整することにより、バッファレベルを
既定値の範囲内に収まるように制御すると共に、前記バ
ッファレベルの既定値の範囲を伝送ビットレートと前記
必要ビット数を基準にして適応的に制御する制御手段と
を具備し、、受信側に送信側バッファ手段から送られた
符号化ビット信号を蓄える受信側バッファ手段と、受信
側バッファ手段に蓄えられた符号化ビット信号を復号化
して出力する復号化手段と、を具備するように構成する
ものである。
[0023] The control device of the present invention comprises encoding means for encoding an input signal in frame units of a time length determined on the transmission side, transmission-side buffer means for storing encoded bit signals, Calculation means for calculating the number of bits required to encode the input signal in frame units, and coding means based on the calculated required number of bits and the buffer level indicating the amount of bit signals stored in the buffer. By controlling the number of bits to be controlled, the buffer level is controlled so as to fall within a predetermined range, and the predetermined range of the buffer level is adaptively controlled based on the transmission bit rate and the required number of bits. Receiving means for storing the coded bit signal sent from the transmitting buffer means on the receiving side; and The obtained decoding means decodes and outputs the encoded bit signal, and configured to include a.

【0024】このように構成することにより、送信側に
おいて符号化されたビット信号をバッファに蓄え、フレ
ーム単位に入力信号を符号化するために必要なビット数
を算出し、算出された必要ビット数とバッファレベルを
基準として符号化手段が使用するビット数を調整するこ
とにより、バッファレベルを既定値の範囲内に収まるよ
うに制御すると共に、前記バッファレベルの既定値の範
囲を伝送ビットレートと前記必要ビット数を基準にして
適応的に制御して、特に低ビットレートにおいて符号化
に最適なビット配分を行い、受信側においては、受信し
た符号化ビット信号をバッファに一時蓄えてからその符
号化ビット信号を復号化して出力する。このようにし
て、送信側において、特に低ビットレートにおいて符号
化に最適なビット配分をし、符号化された信号の品質を
向上させることにより、従来の受信側の装置に変更を加
えることなく復号化された信号の品質も向上させること
ができる。
With this configuration, the bit signal encoded on the transmission side is stored in the buffer, and the number of bits required to encode the input signal in frame units is calculated. By adjusting the number of bits used by the encoding means on the basis of the buffer level and the buffer level, the buffer level is controlled so as to fall within a predetermined range, and the predetermined range of the buffer level is defined as the transmission bit rate and the transmission bit rate. Adaptive control is performed based on the required number of bits to perform optimal bit allocation for encoding, especially at low bit rates. On the receiving side, the received encoded bit signals are temporarily stored in a buffer, and then encoded. The bit signal is decoded and output. In this way, by optimizing the bit allocation for encoding at the transmitting side, especially at low bit rates, and improving the quality of the encoded signal, decoding can be performed without changing the conventional receiving apparatus. The quality of the converted signal can also be improved.

【0025】本発明の制御装置は、符号化手段が、映像
または音声信号に対して人間の知覚限界に基づく不可逆
の符号化処理を行い、算出手段は、人間の知覚限界を基
準に符号化に必要なビット信号を算出するように構成し
たものである。
In the control device according to the present invention, the encoding means performs irreversible encoding processing on the video or audio signal based on the human perception limit, and the calculation means performs encoding based on the human perception limit. It is configured to calculate necessary bit signals.

【0026】このように構成することにより、映像また
は音声信号に対して人間の知覚限界に基づく不可逆の符
号化処理を行い、さらに人間の知覚限界を基準に符号化
に必要なビット信号を算出するようにして、符号化処理
による品質の劣化を少なくすると共に、特に低ビットレ
ートにおいて符号化に最適なビット配分をし、符号化さ
れた信号の品質を向上させることができる。
With this configuration, an irreversible encoding process based on a human perception limit is performed on a video or audio signal, and a bit signal required for encoding is calculated based on the human perception limit. In this way, it is possible to reduce the deterioration of the quality due to the encoding process, and at the same time, to optimize the bit distribution for encoding, especially at a low bit rate, and improve the quality of the encoded signal.

【0027】本発明の制御装置は、制御手段に、任意に
指定する固定のビットレートで画像または音声信号を符
号化して伝送できるように制御するように構成するもの
である。
The control device of the present invention is configured to control the control means so that an image or audio signal can be encoded and transmitted at an arbitrarily specified fixed bit rate.

【0028】このように構成することにより、任意に指
定する固定のビットレートで画像または音声信号を符号
化して伝送できるように制御し、また、特に低ビットレ
ートにおいて符号化に最適なビット配分をして、符号化
された信号の品質を向上させることができる。
With such a configuration, control is performed so that an image or audio signal can be encoded and transmitted at an arbitrarily specified fixed bit rate, and an optimal bit distribution for encoding is especially obtained at a low bit rate. Thus, the quality of the encoded signal can be improved.

【0029】本発明の制御装置は、バッファに蓄えられ
ているビット信号が規定値以下の場合に、基準となる必
要ビット数に対して一定の割合で加算したビット数を加
算ビット数とし、規定値以下の場合に一定の割合で減算
したビット数を減算ビット数として、加算ビット数及び
減算ビット数を基に符号化処理をするように構成するも
のである。
When the bit signal stored in the buffer is equal to or smaller than a specified value, the control device according to the present invention sets the number of bits added at a fixed rate to the required number of reference bits as the number of added bits. If the number of bits is smaller than the value, the number of bits subtracted at a fixed rate is set as the number of subtraction bits, and the encoding process is performed based on the number of addition bits and the number of subtraction bits.

【0030】このように構成することにより、バッファ
に蓄えられているビット信号が規定値以上の場合に、基
準となる必要ビット数に対して一定の割合で加算したビ
ット数を加算ビット数とし、規定値以下の場合に一定の
割合で減算したビット数を減算ビット数として、加算ビ
ット数及び減算ビット数を基に符号化処理を行うことに
より、特に低ビットレートにおいて符号化に最適なビッ
ト配分をして、符号化された信号の品質を向上させるこ
とができる。
With this configuration, when the bit signal stored in the buffer is equal to or more than the specified value, the number of bits added at a fixed rate to the required number of reference bits is set as the number of added bits, By performing the encoding process based on the number of added bits and the number of subtracted bits with the number of bits subtracted at a fixed rate when the value is equal to or less than the specified value as the number of subtracted bits, optimal bit distribution particularly for encoding at low bit rates Thus, the quality of the encoded signal can be improved.

【0031】本発明の制御方法は、送信側に定められた
時間長のフレーム単位に入力信号の符号化処理を行う工
程と、符号化されたビット信号を送信側において蓄える
工程と、フレーム単位に入力信号を符号化するために必
要なビット数を算出する工程と、算出された必要ビット
数とバッファに蓄えられたビット信号の量を示すバッフ
ァレベルを基準として符号化手段が使用するビット数を
調整することにより、バッファレベルを既定値の範囲内
に収まるように制御すると共に、前記バッファレベルの
既定値の範囲を伝送ビットレートと前記必要ビット数を
基準にして適応的に制御する工程とを具備し、受信側に
おいて、送信側から送られた符号化ビット信号を蓄える
工程と、受信側において蓄えられた符号化ビット信号を
復号化して出力する工程と、を具備するようにしたもの
である。
According to the control method of the present invention, a process of encoding an input signal in frame units of a time length determined on the transmission side, a step of storing encoded bit signals on the transmission side, Calculating the number of bits required to encode the input signal; and calculating the number of bits used by the encoding means with reference to the calculated required number of bits and a buffer level indicating the amount of bit signals stored in the buffer. Adjusting the buffer level to fall within a predetermined range, and adaptively controlling the predetermined range of the buffer level based on the transmission bit rate and the required number of bits. A receiving side for storing the coded bit signal transmitted from the transmitting side; and a decoding and outputting the coded bit signal stored on the receiving side. A step, in which so as to include a.

【0032】このようにすることにより、送信側におい
て、定められた時間長のフレーム単位に入力信号の符号
化処理を行い符号化されたビット信号を蓄えて、フレー
ム単位に入力信号を符号化するために必要なビット数を
算出し、算出された必要ビット数とバッファレベルを基
準として符号化手段が使用するビット数を調整すること
により、バッファレベルを既定値の範囲内に収まるよう
に制御すると共に、前記バッファレベルの既定値の範囲
を伝送ビットレートと前記必要ビット数を基準にして適
応的に制御して、特に低ビットレートにおいて符号化に
最適なビット配分を行い、受信側において、送信側から
送られた符号化ビット信号をおいて蓄え、受信側におい
て蓄えられた符号化ビット信号を復号化して出力するよ
うにする。このようにして送信側において、特に低ビッ
トレートにおいて符号化に最適なビット配分をし、符号
化された信号の品質を向上させることにより、従来の受
信側の装置に変更を加えることなく復号化された信号の
品質も向上させることができる。
In this way, the transmitting side encodes the input signal in frame units of a predetermined time length, stores the encoded bit signal, and encodes the input signal in frame units. To control the buffer level to fall within a predetermined range by adjusting the number of bits used by the encoding means based on the calculated required number of bits and the buffer level. At the same time, the buffer level is adaptively controlled based on the transmission bit rate and the required number of bits based on the transmission bit rate and the required number of bits, so as to perform optimal bit allocation for encoding, particularly at a low bit rate, The coded bit signal sent from the receiving side is stored, and the coded bit signal stored on the receiving side is decoded and output. In this way, the optimal bit allocation for encoding at the transmitting side, especially at low bit rates, and by improving the quality of the encoded signal, the decoding can be performed without changing the conventional receiving side apparatus. The quality of the obtained signal can also be improved.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】本発明の主眼は、固定ビットレー
トで映像や音声を伝送する際に、フレーム単位の符号化
ビット信号を制御することにより長時間に渡って信号品
質を良好にすることにある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The main object of the present invention is to improve the signal quality over a long period of time by controlling coded bit signals in frame units when transmitting video and audio at a fixed bit rate. It is in.

【0034】(実施の形態1)図1は、本発明の実施の
形態1による制御装置の構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a control device according to Embodiment 1 of the present invention.

【0035】符号化ビットレート制御装置100は、送
信側109に定められた時間長のフレーム単位に入力信
号の符号化処理をする符号化手段101と、符号化され
たビット信号を蓄えるバッファ手段102と、フレーム
単位に入力信号を符号化するのに必要なビット数を算出
する算出手段(必要ビット数算出手段)103と、算出
された必要ビット数とバッファに蓄えられたビット信号
の量を示すバッファレベルを基準として符号化手段が使
用するビット数を調整することにより、バッファレベル
を既定値の範囲内に収まるように制御すると共に、前記
バッファレベルの既定値の範囲を伝送ビットレートと前
記必要ビット数を基準にして適応的に制御する制御手段
104と、を具備するように構成したものである。
The coding bit rate control device 100 includes coding means 101 for coding an input signal in frame units of a time length determined by the transmitting side 109, and buffer means 102 for storing coded bit signals. And calculating means (necessary bit number calculating means) 103 for calculating the number of bits required to encode the input signal in frame units, and the calculated required number of bits and the amount of bit signals stored in the buffer. By adjusting the number of bits used by the encoding means on the basis of the buffer level, the buffer level is controlled so as to fall within a predetermined range, and the predetermined range of the buffer level is defined as the transmission bit rate and the required bit rate. And control means 104 for adaptively controlling based on the number of bits.

【0036】受信側110には、送信側からの出力符号
化ビットhを受け取りバッファするフレームバッファ1
11、フレームバッファ111と余剰ビットnと不足ビ
ットoの授受をするビットリザーバ112及びフレーム
バッファ111のバッファ出力を復号化して出力する復
号化手段113と、を具備するようになっている。
The receiving side 110 has a frame buffer 1 for receiving and buffering the output coded bit h from the transmitting side.
11, a frame buffer 111, a bit reservoir 112 for exchanging surplus bits n and an insufficient bit o, and decoding means 113 for decoding and outputting the buffer output of the frame buffer 111.

【0037】バッファ手段102は、符号化手段101
の出力である符号化ビット信号をフレーム単位に蓄える
フレームバッファ105と、フレームバッファ105と
協同して余剰または不足ビット信号f,gの授受をする
ビットリザーバ106と、を有するように構成したもの
である。
The buffer means 102 comprises the encoding means 101
And a bit reservoir 106 for transmitting and receiving surplus or deficient bit signals f and g in cooperation with the frame buffer 105. is there.

【0038】制御手段104は、伝送ビットレートbと
ビットリザーバ106と算出手段103からの出力に基
づいてビットリザーバ106のビットレベルを設定する
ビットリザーバレベル設定手段108と、設定したビッ
トリザーバ106のビットリザーバレベルaとビットリ
ザーバ106の出力(リザーブビット数)c及び算出手
段103からの出力(必要ビット数)dに基づいて使用
可能ビット数eに対応する信号を符号化手段101に送
出するビットリザーバ制御手段107と、を具備するよ
うに構成したものである。
The control means 104 comprises: a bit reservoir level setting means 108 for setting the bit level of the bit reservoir 106 based on the transmission bit rate b, the output of the bit reservoir 106 and the output of the calculating means 103; A bit reservoir for transmitting a signal corresponding to the available bit number e to the encoding means 101 based on the reservoir level a, the output (reserved bit number) c of the bit reservoir 106 and the output (required bit number) d from the calculation means 103 And control means 107.

【0039】まず、ビットリザーバ制御手段107の動
作について詳しく説明する。ビットリザーバ制御手段1
07の動作は、伝送路の受信側の状態を考慮して制御さ
れなければならない。まず、固定ビットレートで伝送を
行い、かつ、受信側110でリアルタイムに復号処理が
可能であるためには、受信側110にも送信側109と
同じサイズのフレームバッファ111と、送信側109
と同じサイズ以上のビットリザーバ112が設けられて
いることが必要である。受信側110では、フレームバ
ッファ111及びビットリザーバ112から、符号化処
理フレーム単位で符号化ビットが取り出されて復号化手
段113において復号化処理が行われる。
First, the operation of the bit reservoir control means 107 will be described in detail. Bit reservoir control means 1
Operation 07 must be controlled in consideration of the state of the receiving side of the transmission path. First, in order to perform transmission at a fixed bit rate and enable the receiving side 110 to perform decoding processing in real time, the receiving side 110 must have a frame buffer 111 of the same size as the transmitting side 109 and a transmitting side 109.
It is necessary that a bit reservoir 112 having the same size or more is provided. On the receiving side 110, coded bits are taken out from the frame buffer 111 and the bit reservoir 112 in coding processing frame units, and the decoding means 113 performs decoding processing.

【0040】受信側110では、フレーム単位の符号化
ビット数とフレームバッファ及びビットリザーバとの関
係が、送信側109とちょうど逆の関係になっており、
処理フレーム単位で使用されるビット数がフレームバッ
ファ111より少ない場合には、フレームバッファ11
1に受信した符号化ビットのうち、使用されない分の符
号化ビットはビットリザーバ112に蓄えられる。
On the receiving side 110, the relationship between the number of coded bits per frame and the frame buffer and bit reservoir is exactly opposite to that on the transmitting side 109,
If the number of bits used per processing frame is smaller than the frame buffer 111, the frame buffer 11
The unused encoded bits among the encoded bits received at 1 are stored in the bit reservoir 112.

【0041】処理フレーム単位に使用されるビット数が
フレームバッファ111より多い場合には、不足分の符
号化ビットをビットリザーバ112から取り出して使用
する。ここで、ビットリザーバ112に対して要求され
る符号化ビットの数が、ビットリザーバ112に蓄えら
れている符号化ビットの数よりも大きいと、ビットリザ
ーバ112は不足分の符号化ビットを補えないことにな
り、結果として、その処理フレームを復号化手段113
で復号化処理することができないことになる。
If the number of bits used for each processing frame is larger than that of the frame buffer 111, the coded bits that are insufficient are taken out from the bit reservoir 112 and used. Here, if the number of encoded bits required for the bit reservoir 112 is larger than the number of encoded bits stored in the bit reservoir 112, the bit reservoir 112 cannot compensate for the insufficient encoded bits. As a result, the processing frame is decoded
Cannot be decrypted.

【0042】このような現象が起こらないようにするた
めには、送信側109で受信側110のビットリザーバ
112の状態を監視し、その状態に基づいて符号化で使
用するビットの数を制御しなければならない。実際に
は、送信側109のビットリザーバ106を監視すれ
ば、受信側110のビットリザーバ112の状態を知る
ことが出来るので、符号化で使用するビット数の制御は
送信側109だけの処理で実現することができる。
In order to prevent such a phenomenon from occurring, the transmitting side 109 monitors the state of the bit reservoir 112 of the receiving side 110, and controls the number of bits used in encoding based on the state. There must be. Actually, by monitoring the bit reservoir 106 of the transmitting side 109, the state of the bit reservoir 112 of the receiving side 110 can be known, so that the control of the number of bits used in encoding is realized by the processing of only the transmitting side 109. can do.

【0043】送信側109のある処理フレームにおいて
は、使用された符号化ビットの数がフレームバッファ1
05のサイズよりも小さく、送信側109のビットリザ
ーバ106から出力符号化ビットhが補充された場合、
受信側110では、送信側109のビットリザーバ10
6から補充された分の出力符号化ビットhが、そのまま
受信側110のビットリザーバ112に蓄えられること
になる。
In a certain processing frame on the transmitting side 109, the number of coded bits used is stored in the frame buffer 1
05, the output coded bit h is replenished from the bit reservoir 106 of the transmitting side 109,
On the receiving side 110, the bit reservoir 10 of the transmitting side 109
The output encoded bits h that have been supplemented from 6 are stored in the bit reservoir 112 of the receiving side 110 as they are.

【0044】逆に、送信側109では、使用されたビッ
トの数がフレームバッファ105のサイズよりも大き
く、送信側109のビットリザーバ106に余剰ビット
fが蓄えられた場合、受信側110では、フレームバッ
ファ111のサイズに対して不足する分の符号化ビット
を受信側110のビットリザーバ112から取り出す
が、その符号化ビットの数は、送信側109のビットリ
ザーバ106に蓄えられた余剰ビットfの数に等しい。
Conversely, on the transmitting side 109, if the number of used bits is larger than the size of the frame buffer 105 and the surplus bits f are stored in the bit reservoir 106 of the transmitting side 109, the receiving side 110 Encoded bits that are insufficient for the size of the buffer 111 are extracted from the bit reservoir 112 on the receiving side 110. The number of encoded bits is determined by the number of surplus bits f stored in the bit reservoir 106 on the transmitting side 109. be equivalent to.

【0045】また、上記の動作条件から、このようなビ
ットリザーバ106を利用した伝送では、ある処理フレ
ームにおいてフレームバッファ105のサイズを越える
ような符号化ビット数を使用する場合には、それ以前の
処理フレームにおいてフレームバッファサイズよりも小
さいビット数を使用して符号化を行い、受信側110の
ビットリザーバ112に符号化ビットを蓄えておかなけ
ればならないことが分かる。
From the above operating conditions, in the transmission using such a bit reservoir 106, when the number of coded bits exceeding the size of the frame buffer 105 is used in a certain processing frame, the previous processing is performed. It can be seen that encoding must be performed using a number of bits smaller than the frame buffer size in the processing frame, and the encoded bits must be stored in the bit reservoir 112 of the receiving side 110.

【0046】さらにこの場合、送信側109では、ビッ
トリザーバ106に蓄えられている符号化ビットを取り
出すことになるため、送信側109のビットリザーバ1
06には、それ以前の処理フレームの符号化ビットが蓄
えられていなければならない。この条件を満たすために
は、送信側109の符号化処理を受信側110の復号化
処理に対して先行させ、符号化ビットの伝送に遅延を持
たせる必要があることも分かる。
Further, in this case, the transmitting side 109 takes out the coded bits stored in the bit reservoir 106, so that the bit reservoir 1 of the transmitting side 109
06 must store the coded bits of the previous processing frame. It can also be seen that in order to satisfy this condition, the encoding process on the transmitting side 109 needs to be performed before the decoding process on the receiving side 110, and the transmission of encoded bits needs to be delayed.

【0047】そこで、あらかじめ、符号化ビットの数が
ビットリザーバ106のサイズを超えない範囲において
数フレーム分の符号化処理を行ない、その符号化ビット
を送信側109のビットリザーバ106に蓄えた後、符
号化ビットの伝送を開始するとすれば、受信側110の
ビットリザーバ112に蓄えられている符号化ビットの
数は、符号化ビットの伝送開始時点から送信側109の
ビットリザーバ106より取り出された符号化ビット
(リザーブビットと呼ぶ)の数に等しくなる。
Therefore, encoding processing for several frames is performed in advance within a range where the number of encoded bits does not exceed the size of the bit reservoir 106, and the encoded bits are stored in the bit reservoir 106 of the transmitting side 109. If the transmission of coded bits is to be started, the number of coded bits stored in the bit reservoir 112 of the receiving side 110 is determined by the code extracted from the bit reservoir 106 of the transmitting side 109 from the start of transmission of the coded bits. Equal to the number of coded bits (reserved bits).

【0048】伝送開始以降は、送信側109のリザーブ
ビット信号cが、0からビットリザーバ106のサイズ
の範囲内に収まるようにすれば、受信側110のビット
リザーバ112に蓄えられる符号化ビットの数も0から
ビットリザーバ112のサイズに収まることになり、受
信側110の復号化手段113で復号化処理に必要な符
号化ビットが不足する問題を起こすことなく、リアルタ
イムの伝送が行えることになる。
After the start of transmission, if the reserved bit signal c of the transmitting side 109 is set to be within the range of 0 to the size of the bit reservoir 106, the number of encoded bits stored in the bit reservoir 112 of the receiving side 110 Also falls within the size of the bit reservoir 112 from 0, so that real-time transmission can be performed without causing a problem that the decoding means 113 of the receiving side 110 runs short of coded bits required for decoding processing.

【0049】以上のことから、ビットリザーバ制御手段
107の動作は、算出手段103が行う必要ビット数d
が伝送路の伝送ビットレートbを越えている場合には、
リザーブビット106が正の値を採る範囲でリザーブビ
ット数cを減少させて、フレームの符号化処理で使用す
る符号化ビットの数を増加させ、逆に、必要ビット数の
要求が伝送路のビットレートよりも少ない場合には、フ
レームの符号化処理で使用する符号化ビット数を減少さ
せて、リザーブビット数cを増加させることになる。
From the above, the operation of the bit reservoir control means 107 is based on the required bit number d
Exceeds the transmission bit rate b of the transmission path,
The number of reserved bits c is reduced in a range where the reserved bits 106 take a positive value, and the number of coded bits used in the frame encoding process is increased. If the rate is smaller than the rate, the number of coded bits used in the frame coding process is reduced, and the number c of reserved bits is increased.

【0050】なお、リザーブビット数cは、ビットリザ
ーバ106のサイズを越えることができないので、ビッ
トリザーバサイズを超える分のリザーブビットは、使用
したものと見なして受信側110に伝送される。これを
フィルビットと呼ぶが、フィルビットには符号化の情報
は含まれないので受信側110で破棄される。
Since the number c of reserved bits cannot exceed the size of the bit reservoir 106, reserved bits exceeding the bit reservoir size are transmitted to the receiving side 110 assuming that they are used. This is called a fill bit. Since the fill bit does not include coding information, it is discarded by the receiving side 110.

【0051】一般的に、伝送路の伝送ビットレートbが
低い場合、符号化に必要なビット数の要求は伝送路のビ
ットレートを上回ることが多く、リザーブビット数cが
0の状態が続くことになるため、ビットリザーバ106
が有効に働かない。また、実際に配分できる符号化ビッ
トの数が必要ビット数に比べて少ないほど符号化された
音声信号の品質は劣化する。
In general, when the transmission bit rate b of the transmission path is low, the request for the number of bits required for encoding is often higher than the bit rate of the transmission path, and the state where the reserved bit number c is 0 continues. , The bit reservoir 106
Does not work effectively. Also, the quality of a coded audio signal deteriorates as the number of coded bits that can be actually allocated is smaller than the required number of bits.

【0052】従って、必要ビット数の要求が伝送ビット
レートbを上回る度合が小さい場合には、符号化で使用
するビット数を伝送ビットレートbに対して少なくし
て、リザーブビット数cを増加させておく。また伝送ビ
ットレートbを上回る度合が大きくなった時には、リザ
ーブビット数cを減少させて符号化で使用するビット数
を増加させるような制御を行って、必要ビット数が大き
くなったときの品質の劣化を少なくすることもできる。
Therefore, when the degree of the required number of bits exceeding the transmission bit rate b is small, the number of bits used in encoding is reduced with respect to the transmission bit rate b, and the number c of reserved bits is increased. Keep it. Further, when the degree of transmission bit rate b exceeds, the control is performed such that the number of reserved bits c is reduced to increase the number of bits used in encoding, and the quality when the required number of bits is increased is improved. Deterioration can also be reduced.

【0053】リザーブビット数cを増加させて行き、ビ
ットリザーバサイズと等しくなった場合は、それ以上の
ビットを蓄えることはできないので、伝送ビットレート
bに相当するビットをすべて符号化に割り当てる。この
ような制御を行うことによって、符号化に必要なビット
数と実際に符号化に使用するビット数の差を小さくし、
必要ビット数に対する符号化ビット数の不足が大きくな
ることによる品質の劣化を防ぐことができる。
When the number c of reserved bits is increased and becomes equal to the bit reservoir size, no more bits can be stored, and all bits corresponding to the transmission bit rate b are allocated to encoding. By performing such control, the difference between the number of bits required for encoding and the number of bits actually used for encoding is reduced,
It is possible to prevent the quality from deteriorating due to the shortage of the number of encoded bits relative to the required number of bits.

【0054】続いて、本発明の実施の形態1における符
号化ビットレート制御装置の動作を図1を参照しながら
説明する。符号化手段101は、入力音声信号を分析
し、符号化に必要なビット数を算出する基礎となる評価
尺度iを算出する。
Next, the operation of the coding bit rate control device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The encoding means 101 analyzes the input speech signal and calculates an evaluation scale i which is a basis for calculating the number of bits required for encoding.

【0055】必要ビット数算出手段103は、評価尺度
iをもとに符号化に必要なビット数を算出し、ビットリ
ザーバ制御手段107に対して必要ビット数dを知らせ
る。同時に、ビットリザーバ制御手段107は、ビット
リザーバ106に蓄えられている符号化ビットの状態を
表すリザーブビット数cとビットリザーバレベル設定手
段108においてリザーブビット数c、伝送ビットレー
トb及び必要ビット数dに基づいて得たビットリザーバ
レベルaを受け取る。
The required bit number calculating means 103 calculates the number of bits required for encoding based on the evaluation scale i, and notifies the bit reservoir control means 107 of the required bit number d. At the same time, the bit reservoir control means 107 sets the reserved bit number c indicating the state of the coded bits stored in the bit reservoir 106 and the reserved bit number c, the transmission bit rate b and the required bit number d in the bit reservoir level setting means 108. Receive the bit reservoir level a obtained based on.

【0056】ビットリザーバ制御手段107は、受け取
った必要ビット数とリザーブビット数から、現在のフレ
ームにおいて使用可能なビット数を算出し、符号化手段
101に知らせる。符号化手段101は与えられた使用
可能ビット数eを使用して符号化処理を行い、出力符号
化ビットhをフレームバッファ105から出力する。
The bit reservoir control means 107 calculates the number of bits available in the current frame from the received necessary number of bits and the number of reserved bits, and notifies the encoding means 101 of the number. The encoding means 101 performs an encoding process using the given available bit number e, and outputs an output encoded bit h from the frame buffer 105.

【0057】出力符号化ビットhの数がフレームバッフ
ァ105のサイズよりも多い場合には、フレームバッフ
ァ105のサイズを超える部分の符号化ビット(余剰ビ
ット)fをビットリザーバ106に蓄え、逆に少ない場
合は、ビットリザーバ106からフレームバッファ10
5を満たす分のビット(不足ビット)gを取り出してフ
レームバッファ105を一杯にする。最終的に、フレー
ムバッファ105に蓄えられたフレームバッファサイズ
の出力符号化ビットhが出力される。
If the number of output coded bits h is larger than the size of the frame buffer 105, the coded bits (surplus bits) f of the portion exceeding the size of the frame buffer 105 are stored in the bit reservoir 106, and conversely, the number is small. In this case, the bit buffer 106
Bits (insufficient bits) g satisfying 5 are taken out and the frame buffer 105 is filled. Finally, the output coded bits h of the frame buffer size stored in the frame buffer 105 are output.

【0058】続いて、ビットリザーバレベル設定手段1
08の動作とビットリザーバレベルaの役割について説
明する。ビットリザーバレベル設定手段108は、設定
された伝送ビットレートbにおいて適切と考えられるリ
ザーブビット数cの目標値を算出する。算出の方法とし
ては、例えば、設定する伝送ビットレートbにおいて、
すべてのビットをビットリザーバ106に蓄えた時に、
ある所定の時間内に蓄えられるビット数をもってリザー
ブビット数cの目標値とする方法を用いることができ
る。
Subsequently, bit reservoir level setting means 1
08 and the role of the bit reservoir level a will be described. The bit reservoir level setting means 108 calculates a target value of the number c of reserved bits considered appropriate at the set transmission bit rate b. As a calculation method, for example, at a set transmission bit rate b,
When all bits are stored in the bit reservoir 106,
It is possible to use a method in which the number of bits stored within a predetermined time is used as a target value of the reserved bit number c.

【0059】続いて、算出されたリザーブビット数cの
目標値を、要求された必要ビット数dと実際にビットリ
ザーバ106に蓄えられているビット数とにより補正
し、この補正された値をビットリザーバレベルaとす
る。ただし、ビットリザーバレベルaの最大値は、元の
ビットリザーバサイズより大きくすることはできない。
Subsequently, the calculated target value of the reserved number of bits c is corrected by the required number of required bits d and the number of bits actually stored in the bit reservoir 106, and the corrected value is calculated as a bit value. It is assumed that the reservoir level is a. However, the maximum value of the bit reservoir level a cannot be larger than the original bit reservoir size.

【0060】ビットリザーバレベルaの補正を行う理由
は、例えば、要求ビット数が少ない場合、符号化手段1
01で使用されるビット数も減少し、不足ビットgが生
じるが、この時リザーブビット数cがビットリザーバレ
ベルaに近い状態にある場合、ここで発生した不足ビッ
トg分を加えたリザーブビット数cがビットリザーバレ
ベルaを超える可能性が高くなる。
The reason why the bit reservoir level a is corrected is that, for example, when the required number of bits is small, the encoding means 1
01, the number of bits used also decreases, and a missing bit g occurs. At this time, if the reserved bit number c is close to the bit reservoir level a, the reserved bit number obtained by adding the generated missing bit g here It is more likely that c will exceed bit reservoir level a.

【0061】ビットリザーバレベルaは、仮想的なビッ
トリザーバサイズとして機能するので、ビットリザーバ
レベルaを超えた部分のビットについては、符号化情報
を持たないビットとみなされて伝送されることになり、
伝送の効率を下げることになる。これを防ぐためには、
リザーブビット信号cがビットリザーバレベルaに近
く、かつ、要求される必要ビット数が少ない時にはビッ
トリザーバレベルaを引き上げて、よりリザーブビット
数を増加させるように調整し、また、ビットリザーバレ
ベルaを引き上げ後に、再び要求される必要ビット数が
増加しリザーブビット数が減少したときには、ビットリ
ザーバレベルaを引き下げる様に調整すれば良い。
Since the bit reservoir level a functions as a virtual bit reservoir size, bits in a portion exceeding the bit reservoir level a are regarded as bits having no coding information and are transmitted. ,
This will reduce the transmission efficiency. To prevent this,
When the reserved bit signal c is close to the bit reservoir level a and the required number of required bits is small, the bit reservoir level a is raised and adjusted so as to further increase the reserved bit number. When the required number of required bits increases again and the number of reserved bits decreases after the raising, the bit reservoir level a may be adjusted to be reduced.

【0062】以上で説明したように適応的に設定された
ビットリザーバレベルaを、仮想的にビットリザーバサ
イズとみなしてビットリザーバ106の制御を行うこと
により、使用する伝送ビットレートbに関わらず、フレ
ーム単位で符号化処理に配分するビット数の最適化を行
い、符号化され伝送される情報の品質を向上させること
ができる。
As described above, the bit reservoir level a which is adaptively set is virtually regarded as the bit reservoir size, and the bit reservoir 106 is controlled, so that regardless of the transmission bit rate b used, By optimizing the number of bits to be allocated to the encoding process in frame units, it is possible to improve the quality of encoded and transmitted information.

【0063】(実施の形態2)図2は、本発明の実施の
形態2による符号化ビットレート制御装置の構成を示す
ブロック図である。本発明の実施の形態1によるビット
レート装置と相違するのは、符号化手段101から出力
される評価尺度iを、人間の知覚を前提とする評価尺度
mに変換する知覚誤差評価モデル201を備えている点
である。その他の構成は実施の形態1の構成と同じであ
るので、同一の構成については同一の符号を付し、ここ
では詳しい説明を省略する。
(Embodiment 2) FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an encoding bit rate control device according to Embodiment 2 of the present invention. The difference from the bit rate device according to the first embodiment of the present invention is that a perceptual error evaluation model 201 for converting an evaluation scale i output from the encoding unit 101 into an evaluation scale m based on human perception is provided. That is the point. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and therefore, the same components are denoted by the same reference characters, and detailed description thereof will not be repeated.

【0064】一般に、信号の非可逆圧縮符号化では、符
号化される対象の信号に対してどのようなビット配分を
行うかによって、符号化された信号の品質に差異が生じ
る。信号の品質を表す代表的な指標としては原信号に対
する符号化における誤差の割合を示すSNR(Sign
al−to−Noise Ratio)があり、知覚誤
差評価モデル201において、評価尺度としてこのSN
Rを用いて入力信号を所定のSNR値を保つように符号
化するために必要なビット数を算出することができる。
In general, in lossy compression coding of a signal, the quality of the coded signal differs depending on what kind of bit distribution is performed on the signal to be coded. As a representative index representing signal quality, an SNR (Sign) indicating a ratio of an error in encoding with respect to an original signal is used.
al-to-Noise Ratio), and in the perceptual error evaluation model 201, this SN is used as an evaluation scale.
Using R, it is possible to calculate the number of bits required to encode the input signal so as to maintain a predetermined SNR value.

【0065】また逆に、使用できるビット数が定められ
ているときに、符号化された信号のSNRが最大になる
ような符号化処理を行うことも可能である。しかしなが
ら、SNRに代表される物理的な距離に基づく誤差の評
価尺度は、実際の人間が知覚する誤差の尺度と異なって
いるため、あるビットレートにおいてSNRに基づいて
符号化された信号の品質が、人間の主観的な評価として
も高品質であることは保証されない。
Conversely, when the number of usable bits is determined, it is also possible to perform an encoding process that maximizes the SNR of the encoded signal. However, since the measure of error based on physical distance represented by SNR is different from the measure of error perceived by a real human, the quality of a signal encoded based on SNR at a certain bit rate is reduced. However, high quality is not guaranteed even as a subjective evaluation of humans.

【0066】特に、非常に高い圧縮率の符号化において
は、物理的な距離に基づく誤差の評価尺度と実際の人間
が知覚する誤差の尺度のずれが大きくなるため、より人
間が知覚する誤差の尺度に近い評価尺度を用いることが
必要である。知覚誤差評価モデル201には、一例とし
て高圧縮率のオーディオ符号化、例えば、MPEG−2
AACで用いられる心理聴覚モデルがある。心理聴覚
モデルでは、周波数帯域による聴覚特性の違いや、大き
な音に対して時間的・周波数的に近傍の小さな音は聞き
取れないというマスキングと呼ばれる効果を考慮して、
人間が知覚できない部分の情報を削減した上で評価尺度
を算出する。
In particular, in coding with a very high compression ratio, the difference between the evaluation scale of the error based on the physical distance and the scale of the error perceived by a real person becomes large, so that the error perceived by the human is more significant. It is necessary to use an evaluation scale close to the scale. The perceptual error evaluation model 201 includes, for example, audio encoding with a high compression rate, for example, MPEG-2.
There is a psychoacoustic model used in AAC. The psychological auditory model considers the difference in auditory characteristics depending on the frequency band, and the effect called masking, in which a small sound close in time and frequency cannot be heard for a large sound.
The evaluation scale is calculated after reducing information of a part that cannot be perceived by a human.

【0067】知覚誤差評価モデル201は、このように
人間の知覚誤差に基づいた評価尺度を基準として、ビッ
ト配分と符号化処理を行うことによって、主観的な評価
としての品質を向上させることができる。ただし、この
ような人間の知覚誤差に基づいた評価尺度mを基準とし
て符号化処理を行うと、符号化処理フレーム単位で見
て、敏感に知覚される部分を多く含むフレームでは削減
できる情報が少なく(符号化に必要なビット数が多
い)、あまり知覚されない部分を多く含むフレームでは
削減出来る情報が多い(符号化に必要なビット数が少な
い)ことになり、物理的な距離に基づく誤差の評価尺度
を用いる場合と比較して、符号化に必要なビット数の変
動が大きくなる。
The perceptual error evaluation model 201 can improve the quality as a subjective evaluation by performing the bit allocation and the encoding process on the basis of the evaluation scale based on the human perceptual error. . However, when the encoding process is performed based on the evaluation scale m based on such a human perceptual error, the amount of information that can be reduced is small in a frame including many sensitively perceived parts when viewed in units of the encoding process frame. In a frame including many parts that are not perceived much (the number of bits required for encoding is large), there is much information that can be reduced (the number of bits required for encoding is small), and an error evaluation based on a physical distance is performed. The variation in the number of bits required for encoding is greater than in the case where a measure is used.

【0068】このような必要ビット数の変動が激しい符
号化手段101では、特に低ビットレートにおいて、従
来の符号化ビットレート制御装置と組み合わせて使用す
ると、必要ビット数が伝送ビットレートbに対して大き
いフレームで使用されたビットを補ってビットリザーバ
106を満たすために、伝送ビットレートb以下のビッ
ト数しか配分できないフレームの比率が大きくなる。し
かしながら、本実施の形態2の符号化ビットレート制御
装置との組み合わせによれば、ビットリザーバレベルa
を適応可能に設定し、仮想的にビットリザーバサイズと
みなしてビットリザーバ106の制御を行うことによ
り、使用する伝送ビットレートに関わらず、フレーム単
位で符号化処理に配分するビット数の最適化を行うこと
ができるので、符号化され伝送される情報の品質をさら
に向上させることができる。
In the coding means 101 in which the required number of bits fluctuates greatly, the required number of bits becomes smaller than the transmission bit rate b when used in combination with a conventional coding bit rate control device, especially at a low bit rate. In order to fill the bit reservoir 106 by compensating for the bits used in the large frame, the ratio of frames to which only the number of bits equal to or less than the transmission bit rate b can be allocated increases. However, according to the combination with the encoding bit rate control device of the second embodiment, the bit reservoir level a
Is adaptively set, and the bit reservoir size is virtually controlled to control the bit reservoir 106, thereby optimizing the number of bits to be allocated to the encoding process in frame units regardless of the transmission bit rate used. As a result, the quality of the encoded and transmitted information can be further improved.

【0069】(実施の形態3)図3は本発明の実施の形
態3による符号化ビットレート制御装置の構成を示すブ
ロック図である。本発明の実施の形態2によるビットレ
ート装置と相違するのは、ビットリザーバ制御手段10
7に換えて、動作の異なる第2のビットリザーバ制御手
段301を設けた点である。これ以外の構成について
は、実施の形態2の構成と異ならないので、同一の構成
については同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
(Embodiment 3) FIG.3 is a block diagram showing a configuration of an encoding bit rate control device according to Embodiment 3 of the present invention. The difference from the bit rate device according to the second embodiment of the present invention is that the bit reservoir control means 10
7 in that a second bit reservoir control means 301 having a different operation is provided. The other configuration is not different from the configuration of the second embodiment. Therefore, the same configuration is denoted by the same reference numeral, and detailed description is omitted.

【0070】ビットリザーバ制御手段107は、適応的
に設定されるビットリザーバレベルを仮想的にビットリ
ザーバサイズとみなして、リザーブビット数を0からビ
ットリザーバレベルaの間で制御する。これに対して、
第2のビットリザーバ制御手段301は、要求ビット数
が、伝送ビットレートbよりも低い場合には、ビットリ
ザーバサイズ、要求ビット数が伝送ビットレートbより
も高い場合にはビットリザーバレベルaを最適なリザー
ブビット数とみなして、0からビットリザーバサイズの
間でリザーブビット数を制御する。
The bit reservoir control means 107 controls the number of reserved bits from 0 to the bit reservoir level a, considering the bit reservoir level set adaptively as a virtual bit reservoir size. On the contrary,
The second bit reservoir control means 301 optimizes the bit reservoir size when the required number of bits is lower than the transmission bit rate b, and optimizes the bit reservoir level a when the required number of bits is higher than the transmission bit rate b. The number of reserved bits is controlled between 0 and the bit reservoir size, assuming that the number of reserved bits is large.

【0071】以下、図3及び図4を用いてビットリザー
バ制御手段107と第2のビットリザーバ制御手段30
1の動作の違い詳しくを説明する。図4は、実施の形態
3による符号化ビットレート制御装置におけるビットリ
ザーバに蓄えられるリザーブビットの変化の様子を示す
ものである。縦軸はリザーブビット数、横軸は経過時
間、縦軸上の点線401はリザーブビットの絶対的な最
大値であるビットリザーバサイズ、実施の形態3のビッ
トリザーバレベル設定手段108によって設定されるビ
ットリザーバレベル402を表す。
Hereinafter, the bit reservoir control means 107 and the second bit reservoir control means 30 will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
The difference of the operation 1 will be described in detail. FIG. 4 shows how the reserved bits stored in the bit reservoir change in the encoding bit rate control device according to the third embodiment. The vertical axis is the number of reserved bits, the horizontal axis is the elapsed time, the dotted line 401 on the vertical axis is the bit reservoir size that is the absolute maximum value of the reserved bits, the bit set by the bit reservoir level setting means 108 of the third embodiment. Represents the reservoir level 402.

【0072】ビットリザーバ制御手段107によるビッ
トリザーバ106の状態は破線の折れ線403、第2の
ビットリザーバ制御手段301によるビットリザーバ1
06の状態は実線の折れ線404で示される。なお、こ
の図においては説明の簡略化のため、区間内においてビ
ットリザーバレベルは一定であるとする。区間Taは要
求ビット数が伝送ビットレートbよりも低い区間であ
る。
The state of the bit reservoir 106 by the bit reservoir control means 107 is indicated by a broken line 403 and the bit reservoir 1 by the second bit reservoir control means 301.
The state of 06 is indicated by a solid broken line 404. In this figure, for simplification of description, it is assumed that the bit reservoir level is constant in the section. The section Ta is a section in which the required number of bits is lower than the transmission bit rate b.

【0073】ビットリザーバ制御手段107による制御
では、リザーブビット数はビットリザーバレベル402
を超えることができないので、リザーブビット数がビッ
トリザーバレベル402で飽和する。これに対して、第
2のビットリザーバ制御手段301による制御では、リ
ザーブビット数の目標値はビットリザーバサイズ401
なので、リザーブビットはビットリザーバサイズ401
まで蓄えられる。区間Tbは、要求ビット数が伝送ビッ
トレートを上回る度合いが比較的大きい区間である。こ
の区間では、リザーブビットを減少させて、符号化に使
用するビットを補う必要がある。
In the control by the bit reservoir control means 107, the number of reserved bits is the bit reservoir level 402
, The reserved bit number saturates at the bit reservoir level 402. On the other hand, in the control by the second bit reservoir control means 301, the target value of the number of reserved bits is the bit reservoir size 401
So the reserve bit is bit reservoir size 401
It is stored until. The section Tb is a section where the degree of the required number of bits exceeding the transmission bit rate is relatively large. In this section, it is necessary to reduce the reserved bits to supplement the bits used for encoding.

【0074】この時、第2のビットリザーバ制御手段3
01による制御では、ビットリザーバ制御手段107に
よる制御と比較して、より多くのリザーブビットが蓄え
られているため、より多くのビットを補うことができ
る。または、ビットリザーバ制御手段107による制御
と同程度のビット数を補うのであれば、より長い区間に
渡ってビットを補うことが可能である。区間Tcは、要
求ビット数が伝送ビットレートに対して非常に大きい区
間である。この区間では、どちらの制御手段を用いた場
合でもリザーブビットは大きく減少するが、より多くの
リザーブビットを蓄えることのできる第2のビットリザ
ーバ制御手段301による制御の方が有利である。
At this time, the second bit reservoir control means 3
In the control by 01, since more reserved bits are stored than in the control by the bit reservoir control means 107, more bits can be supplemented. Alternatively, if the same number of bits as the control by the bit reservoir control means 107 is supplemented, the bits can be supplemented over a longer section. The section Tc is a section in which the required number of bits is very large with respect to the transmission bit rate. In this section, the reserved bits are greatly reduced when either control unit is used, but the control by the second bit reservoir control unit 301 which can store more reserved bits is more advantageous.

【0075】区間Tdは要求ビット数が伝送ビットレー
トbを上回る度合いが比較的小さい区間である。この区
間では、使用されたリザーブビット信号cを補うため
に、配分するビット数を伝送ビットレートbよりも少な
くする必要がある。この場合、要求ビット数が伝送ビッ
トレートbを超えているので、どちらのビットリザーバ
制御手段においても、目標とする適切なリザーブビット
数はビットリザーバレベル402となる。従って、ビッ
トリザーバ制御手段301による制御の方が先にビット
リザーバレベル402に漸近するので、配分するビット
数の減少分を早く少なくすることができる。
The section Td is a section where the degree of the required bit number exceeding the transmission bit rate b is relatively small. In this section, the number of allocated bits needs to be smaller than the transmission bit rate b in order to supplement the reserved bit signal c used. In this case, since the required number of bits exceeds the transmission bit rate b, the target appropriate number of reserved bits is the bit reservoir level 402 in either of the bit reservoir control means. Therefore, since the control by the bit reservoir control means 301 approaches the bit reservoir level 402 first, the decrease in the number of bits to be allocated can be reduced earlier.

【0076】なお、要求ビット数が伝送ビットレートb
を下回ることが全く無ければ、ビットリザーバ制御手段
107と第2のビットリザーバ制御手段301の動作は
同じになるが、例えば、入力信号が音声の場合を例にと
ると、無音区間等の符号化すべき情報量が非常に少ない
区間がほぼ必ず存在する。第2のビットリザーバ制御手
段301による制御では、この区間で蓄えられるビット
をより効率的に配分できるので、よって、符号化伝送さ
れる情報の品質をさらに向上させることができる。
It should be noted that the required number of bits is the transmission bit rate b
If the input signal is not lower than the absolute value, the operation of the bit reservoir control means 107 and the operation of the second bit reservoir control means 301 are the same. There is almost always a section with a very small amount of information. In the control by the second bit reservoir control means 301, the bits stored in this section can be more efficiently distributed, so that the quality of the coded and transmitted information can be further improved.

【0077】(実施の形態4)図5は本発明の実施の形
態4による符号化伝送装置の構成を示すブロック図であ
り、送信装置の符号化手段が、本発明の実施の形態1乃
至3によるいずれかの符号化ビットレート制御装置と組
み合わせて使用されることが可能であり、あらかじめ定
められた固定の伝送ビットレートで符号化ビットが伝送
されるように構成することができるようになっている。
(Embodiment 4) FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an encoding and transmitting apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. Can be used in combination with any of the coding bit rate control devices, and can be configured to transmit coded bits at a predetermined fixed transmission bit rate. I have.

【0078】図5において、ビットリザーバ制御手段5
03は、本発明の実施の形態1乃至実施の形態3におい
て、評価尺度iとリザーブビットの数と伝送ビットレー
ト102を入力として使用可能ビットを算出する部分に
相当するようになっている。
In FIG. 5, bit reservoir control means 5
Numeral 03 corresponds to a part for calculating usable bits using the evaluation scale i, the number of reserved bits, and the transmission bit rate 102 in the first to third embodiments of the present invention.

【0079】例えば、実施の形態3を例に取ると、知覚
誤差評価モデル201、必要ビット数算出手段102、
ビットリザーバレベル設定手段108と第2のビットリ
ザーバ制御手段301が含まれるようになっている。
For example, taking the third embodiment as an example, the perceptual error evaluation model 201, the required bit number calculating means 102,
A bit reservoir level setting means 108 and a second bit reservoir control means 301 are included.

【0080】送信装置501から出力される伝送符号化
ビット504によって伝送される符号化された信号は、
実施の形態4における符号化ビットレート制御装置にし
たがって最適なビット配分によって符号化された信号で
あり、従来の送信装置によって符号化・伝送される信号
よりも高品質である。また、受信装置502から見た場
合、受信装置502においてビットリザーバ507を用
いて、リアルタイムに復号処理が実行できるための条件
は、前記のように送信側109のビットリザーバ106
がオーバーフローもしくはアンダーフローを起こさない
ことである。なお、図中参照符号505はフレームバッ
ファであり、参照符号506は復号化手段である。
The encoded signal transmitted by the transmission encoded bit 504 output from the transmitting device 501 is
This is a signal encoded by the optimal bit allocation according to the encoding bit rate control device in the fourth embodiment, and has higher quality than a signal encoded and transmitted by a conventional transmission device. Further, from the viewpoint of the receiving apparatus 502, the conditions for enabling the receiving apparatus 502 to execute the decoding process in real time using the bit reservoir 507 are as described above.
Does not cause overflow or underflow. Note that reference numeral 505 in the figure denotes a frame buffer, and reference numeral 506 denotes a decoding unit.

【0081】実施の形態1乃至3の符号化ビットレート
制御装置は、いずれもこの条件を満足するので、受信装
置502において、従来の送信装置による伝送符号化ビ
ットと、本実施の形態の受信装置501による伝送符号
化ビット504の取り扱いは同じで良い。すなわち、実
施の形態4の符号化ビットレート制御手段を組込んだ送
信装置を用いれば、これまでの受信装置に何らの変更を
加えることなく、同じビットレートでより高品質な信号
の伝送が可能となる。
Since the encoding bit rate control apparatuses of the first to third embodiments all satisfy this condition, the receiving apparatus 502 includes the transmission encoded bits of the conventional transmitting apparatus and the receiving apparatus of the present embodiment. The handling of the transmission coded bits 504 by 501 may be the same. That is, by using the transmission device incorporating the coding bit rate control means of the fourth embodiment, it is possible to transmit a higher quality signal at the same bit rate without making any changes to the conventional reception device. Becomes

【0082】[0082]

【発明の効果】以上において説明したように、本発明に
よれば、符号化処理に対するビット配分を最適化する事
が可能であり、よって、符号化伝送される信号の品質を
向上させることができる制御装置及び制御方法を提供す
ることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to optimize the bit allocation for the encoding process, and thus to improve the quality of the encoded and transmitted signal. A control device and a control method can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1における制御装置の構成
を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a control device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態2における制御装置の構成
を示すブロック図
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a control device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態3における制御装置の構成
を示すブロック図
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a control device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】図3における制御装置におけるビットリザーバ
の状態を表す図
FIG. 4 is a diagram showing a state of a bit reservoir in the control device in FIG. 3;

【図5】本発明の実施の形態4における符号化伝送装置
の構成を示すブロック図
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an encoded transmission apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.

【図6】従来の符号化伝送装置の構成を示すブロック図FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional coded transmission device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 符号化ビットレート制御装置 101 符号化手段 102 バッファ手段 103 算出手段(必要ビット数算出手段) 104 制御手段 105 フレームバッファ 106 ビットリザーバ 107 ビットリザーバ制御手段 108 ビットリザーバレベル設定手段 109 送信側 110 受信側 111 フレームバッファ 112 ビットリザーバ 113 復号化手段 201 知覚誤差評価モデル 301 第2のビットリザーバ制御手段 501 送信装置 502 受信装置 505 フレームバッファ 506 復号化手段 507 ビットリザーバ REFERENCE SIGNS LIST 100 encoding bit rate control device 101 encoding means 102 buffer means 103 calculating means (necessary bit number calculating means) 104 control means 105 frame buffer 106 bit reservoir 107 bit reservoir control means 108 bit reservoir level setting means 109 transmitting side 110 receiving side Reference Signs List 111 frame buffer 112 bit reservoir 113 decoding means 201 perceptual error evaluation model 301 second bit reservoir control means 501 transmitting device 502 receiving device 505 frame buffer 506 decoding means 507 bit reservoir

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 定められた時間長のフレーム単位に入力
信号の符号化処理をする符号化手段と、符号化されたビ
ット信号を蓄えるバッファ手段と、前記フレーム単位に
入力信号を符号化するために必要なビット数を算出する
算出手段と、算出された必要ビット数とバッファに蓄え
られたビット信号の量を示すバッファレベルを基準とし
て符号化手段が使用するビット数を調整することによ
り、バッファレベルを既定値の範囲内に収まるように制
御すると共に、前記バッファレベルの既定値の範囲を伝
送ビットレートと前記必要ビット数を基準にして適応的
に制御する制御手段と、を具備することを特徴とする制
御装置。
An encoding means for encoding an input signal in frame units having a predetermined time length, a buffer means for storing encoded bit signals, and an encoding means for encoding the input signal in frame units. Calculating means for calculating the required number of bits, and adjusting the number of bits used by the encoding means on the basis of the calculated required number of bits and a buffer level indicating the amount of bit signals stored in the buffer. Control means for controlling the level to fall within a predetermined range and adaptively controlling the predetermined range of the buffer level based on a transmission bit rate and the required number of bits. Characteristic control device.
【請求項2】 前記バッファ手段は、前記符号化手段の
出力である符号化ビット信号をフレーム単位に蓄えるフ
レームバッファと、前記フレームバッファと協同して余
剰または不足ビット信号の授受をするビットリザーバと
から構成されることを特徴とする請求項1に記載の制御
装置。
2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the buffer unit includes a frame buffer that stores an encoded bit signal output from the encoding unit in frame units, and a bit reservoir that exchanges a surplus or shortage bit signal in cooperation with the frame buffer. The control device according to claim 1, comprising:
【請求項3】 前記制御手段は、伝送ビットレートと前
記ビットリザーバと前記算出手段からの出力に基づいて
前記ビットリザーバに蓄えられたビット信号の量を示す
ビットリザーバレベルを設定するビットリザーバレベル
設定手段を具備し、設定した前記ビットリザーバレベル
と前記ビットリザーバの出力及び前記算出手段からの出
力に基づいて使用可能ビット数を前記符号化手段に送出
することを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
3. A bit reservoir level setting for setting a bit reservoir level indicating an amount of bit signals stored in the bit reservoir based on a transmission bit rate and outputs from the bit reservoir and the calculating unit. 2. The apparatus according to claim 1, further comprising: means for transmitting the number of usable bits to the encoding means based on the set bit reservoir level, the output of the bit reservoir, and the output from the calculation means. Control device.
【請求項4】 送信側に定められた時間長のフレーム単
位に入力信号の符号化処理を行う符号化手段と、符号化
されたビット信号を蓄える送信側バッファ手段と、前記
フレーム単位に入力信号を符号化するために必要なビッ
ト数を算出する算出手段と、算出された必要ビット数と
バッファに蓄えられたビット信号の量を示すバッファレ
ベルを基準として符号化手段が使用するビット数を調整
することにより、バッファレベルを既定値の範囲内に収
まるように制御すると共に、前記バッファレベルの既定
値の範囲を伝送ビットレートと前記必要ビット数を基準
にして適応的に制御する制御手段とを具備し、受信側に
前記送信側バッファ手段から送られた符号化ビット信号
を蓄える受信側バッファ手段と、前記受信側バッファ手
段に蓄えられた符号化ビット信号を復号化して出力する
復号化手段と、を具備すること特徴とする制御装置。
4. An encoding means for encoding an input signal in a frame unit having a time length determined on a transmission side, a transmission buffer means for storing an encoded bit signal, and an input signal in a frame unit. Calculating means for calculating the number of bits required to encode the data, and adjusting the number of bits used by the coding means based on the calculated required number of bits and a buffer level indicating the amount of bit signals stored in the buffer. Control means for controlling the buffer level to fall within a predetermined range and adaptively controlling the predetermined range of the buffer level based on the transmission bit rate and the required number of bits. A receiving buffer means for storing a coded bit signal sent from the transmitting buffer means on a receiving side, and a code stored in the receiving buffer means. And decoding means for decoding the coded bit signal and outputting the decoded bit signal.
【請求項5】 前記符号化手段は、映像または音声信号
に対して人間の知覚限界を基準とする不可逆の符号化処
理を行い、前記算出手段は、人間の知覚限界を基準に符
号化に必要なビット数を算出することを特徴とする請求
項4に記載の制御装置。
5. The encoding means performs irreversible encoding processing on a video or audio signal based on a human perceptual limit, and the calculating means performs encoding based on a human perceptual limit. The control device according to claim 4, wherein the control unit calculates an appropriate number of bits.
【請求項6】 前記制御手段は、任意に指定する固定の
ビットレートで画像または音声信号を符号化して伝送で
きるように制御する請求項4に記載の制御装置。
6. The control device according to claim 4, wherein said control means controls so that an image or an audio signal can be encoded and transmitted at a fixed bit rate arbitrarily designated.
【請求項7】 前記バッファに蓄えられているビット信
号が規定値以下の場合に、基準となる必要ビット数に対
して一定の割合で加算したビット数を加算ビット数と
し、規定値以下の場合に一定の割合で減算したビット数
を減算ビット数として、前記加算ビット数及び減算ビッ
ト数を基に符号化処理をすることを特徴とする請求項4
に記載の制御装置。
7. When the bit signal stored in the buffer is equal to or less than a specified value, the number of bits added at a fixed rate to the required number of reference bits is defined as the number of added bits. The encoding process is performed based on the number of added bits and the number of subtracted bits, with the number of bits subtracted at a constant rate as the number of subtracted bits.
The control device according to claim 1.
【請求項8】 送信側において、定められた時間長のフ
レーム単位に入力信号の符号化処理を行う工程と、符号
化されたビット信号を送信側において蓄える工程と、前
記フレーム単位に入力信号を符号化するために必要なビ
ット数を算出する工程と、算出された必要ビット数とバ
ッファに蓄えられたビット信号の量を示すバッファレベ
ルを基準として符号化手段が使用するビット数を調整す
ることにより、バッファレベルを既定値の範囲内に収ま
るように制御すると共に、前記バッファレベルの既定値
の範囲を伝送ビットレートと前記必要ビット数を基準に
して適応的に制御する工程とを具備し、受信側におい
て、前記送信側から送られた符号化ビット信号を蓄える
工程と、前記受信側において蓄えられた符号化ビット信
号を復号化して出力する工程と、を具備すること特徴と
する制御方法。
8. A step of encoding an input signal in a frame unit having a predetermined time length on a transmission side, a step of storing an encoded bit signal in a transmission side, and a step of encoding the input signal in a frame unit. Calculating the number of bits required for encoding, and adjusting the number of bits used by the encoding means based on the calculated required number of bits and a buffer level indicating the amount of bit signals stored in the buffer. Controlling the buffer level to fall within a predetermined range, and adaptively controlling the predetermined range of the buffer level based on the transmission bit rate and the required number of bits. A receiving side for storing the coded bit signal transmitted from the transmitting side, and decoding and outputting the coded bit signal stored on the receiving side; And a control method.
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