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発明の名称 MPEGパケット処理装置およびその処理方法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2003−259366(P2003−259366A)
公開日 平成15年9月12日(2003.9.12)
出願番号 特願2002−51421(P2002−51421)
出願日 平成14年2月27日(2002.2.27)
代理人 【識別番号】100109313
【弁理士】
【氏名又は名称】机 昌彦 (外2名)
【テーマコード(参考)】
5C059
5K028
【Fターム(参考)】
5C059 MA00 RB02 RB09 RC04 RC32 SS06 UA05 UA38 
5K028 AA07 BB05 CC02 CC05 EE05 KK01 KK12 KK32 MM05 SS05 SS15 SS24
発明者 江夏 紀朗
要約 課題
MPEGパケット処理装置を提供する。

解決手段
衛星放送受信部100から入力されたデータを復号が必要なパケットを選択するTSヘッダ解析部101と、選択したビデオパケットデータ102と選択したビデオパケットの識別情報信号103とパケットスタート信号104を受け、識別信号103を見て入力されたビデオPESストリームが前回と異なるビデオPESストリームと判断した場合、現在PESデコーダ105が内部に保持している各種データを解析情報保持RAM106へ転送し、その後解析情報保持RAM106より前回保持してあった該当ビデオPESストリームの解析情報を再びPESデコーダ105へ書き戻す事により前回の続きからPESヘッダを解析する。
特許請求の範囲
【請求項1】 衛星デジタル放送におけるMPEG方式で圧縮されたビデオストリームまたはオーディオストリームの処理をするMPEGパケット処理装置であって、前記ビデオストリームまたは前記オーディオストリームのTransportStream(以下、TSと略記する)解析部と、前記TS解析部の出力をデコードするPacketized Elementary Stream(以下、PESと略記する)デコーダと、前記PESデコーダの部分に記憶手段を設け、前記PESデコーダを単一化することを特徴とするMPEGパケット処理装置。
【請求項2】 前記記憶手段は、解析情報を保持するRAM(Random Accsess Memory)である請求項1記載のMPEGパケット処理装置。
【請求項3】 前記記憶手段は、解析情報を保持するレジスタである請求項1記載のMPEGパケット処理装置。
【請求項4】 前記ビデオストリームをデコードするMPEGデコーダを備え、復号画像信号を出力する請求項1、2または3記載のMPEGパケット処理装置。
【請求項5】 前記オーディオストリームをデコードするオーディオデコーダを備え、復号画像信号を出力する請求項1、2、3または4記載のMPEGパケット処理装置。
【請求項6】 前記PESデコーダの出力信号を選択する選択回路と、前記選択回路により前記ビデオストリームの符号を記憶する第2のメモリを備える請求項1、2、3または4記載のMPEGパケット処理装置。
【請求項7】 前記PESデコーダの出力信号を選択する選択回路と、前記選択回路により前記オーディオストリームの符号を記憶する第2のメモリを備える請求項1、2、3または5記載のMPEGパケット処理装置。
【請求項8】 TSヘッダ解析部ではCLKに同期したPESストリームデータ信号の8ビット及び、PESストリームデータイネーブルの1ビットを受け取り、PESパケットの先頭に付加されている最小4バイトのTSヘッダを解析する第1のステップと、そのPESパケットが復号したい3つのビデオのうちどのPESストリームであるかを判断する第2のステップと、識別情報信号を生成するとともに、パケットスタート信号及び、PESデコーダへTSヘッダを剥ぎ取ったPESストリームデータをPESストリームデータイネーブルと共に出力する第3のステップと、PESデコードでは前記信号を受け取り、剥ぎ取られたTSヘッダの空き時間を利用して、前記識別情報信号[1:0]が変化していれば、解析情報用RAMへアクセスする第4のステップと、現在の解析情報をRAMへ転送後、解析情報用RAMに格納している該当する解析情報を読み出す第5のステップとを有することを特徴とするMPEGパケット処理方法。
【請求項9】 PESデコーダでは、パケットスタート信号を受け取ると識別情報信号の情報により今回処理すべきPESパケットが前回のPESパケットと同一か判断する第6のステップと、同一であればそのまま処理する第7のステップと、別のPESパケットと判断された場合は、解析情報用RAMへ現在PESデコーダが内部に保持している情報をRAMへ転送し、該当するPESパケット用の情報を解析情報用RAMより読み出す動作を行う第8のステップと、とを有する請求項8記載のMPEGパケット処理方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、MPEGパケット処理装置およびにその処理方法関し、特に、衛星デジタル放送におけるMPEG(Moving Picture Expert Group)方式で圧縮されたビデオストリーム、オーディオストリームを処理するMPEGパケット処理装置およびにその処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、衛星より送出されるMPEG形式で圧縮されたビットストリームの復号に用いられるMPEGパケット処理が、一般的に、知られてくるようになった。
【0003】そして、特に、ビデオ信号またはオーディオ信号を復号するために、衛星から送出されるビットストリームをパケット毎に分類し、パケットから必要なデータ(エレメンタリ)を抽出し、Packetized Elementary Stream(以下、PESと略記する)ヘッダ部より再生時間等の必要データを抽出するPESデコーダで構成されていることも、周知である。
【0004】このような、MPEGパケット処理方法は、一般的に1PESストリームに1つのPESデコーダを用いる事が必須である。その理由は、図9に示すPESストリームの構造による。
【0005】MPEG方式で圧縮されたピクチャデータが連続したものが、エレメンタリストリームである。このエレメンタリストリームを分割し、分割したデータにTSヘッダ、PESヘッダを付加したものがPESパケットと呼ばれる。エレメンタリストリームを分割する理由は他のビデオストリームデータ、またはオーディオストリームデータ等と多重化して衛星より出力するためである。
【0006】PESパケットが連続したものをPESストリームと呼ぶ。この多重化されたPESパケットは単純に分割されたものであるので、図10に示すPESヘッダの構造上分割された部分がPESヘッダの途中であった場合、続きのPESパケットがくるまで解析している情報を保持する必要がある。
【0007】それは、次のパケットが他のPESパケットであった場合保持しているデータを破壊してしまうため、PESヘッダの解析ができないからである。よって、PESデコーダは1PESストリームにつき1PESデコーダを持たなければならない。
【0008】また、図6に示す通りPESデコーダの後段に符号バッファを設ける事により、PESヘッダ分のデータを符号バッファに転送する必要がなくバッファのサイズをその分省略できる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技術では、近年衛星放送の多チャンネル化により複数のPESストリームを処理することが要求されている。
【0010】この要請に応えるために、例えば、図11の特開2001−204032号公報に開示されているように、PESデコーダの前段に符号バッファを設ける事によりPESデコーダを単一化しチップ面積を小さくすることが提案されている。
【0011】この先行技術文献に開示された手法は、後述する本発明第1の実施の形態を示す図1との比較から明らかなように、PESヘッダー分の符号バッファが余分に必要である。その結果、チップ面積が大きくなるという欠点がある。
【0012】本発明の主な目的はRAMを用いることでPESデコーダを単一化しチップ面積を縮小する。また、PESヘッダーも剥ぎ取ることで符号バッファのサイズも縮小可能とすることを提案することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明のMPEGパケット処理装置は、衛星デジタル放送におけるMPEG方式で圧縮されたビデオストリームまたはオーディオストリームの処理をするMPEGパケット処理装置であって、前記ビデオストリームまたは前記オーディオストリームのTransport Stream(以下、TSと略記する)解析部と、前記TS解析部の出力をデコードするPacketized Elementary Stream(以下、PESと略記する)デコーダと、前記PESデコーダの部分に記憶手段を設け、前記PESデコーダを単一化する構成である。
【0014】また、本発明のMPEGパケット処理装置の前記記憶手段は、解析情報を保持するRAM(Random Accsess Memory)である構成である。
【0015】また、本発明のMPEGパケット処理装置前記記憶手段は、解析情報を保持するレジスタである。
【0016】また、本発明のMPEGパケット処理方法は、TSヘッダ解析部ではCLKに同期したPESストリームデータ信号(8ビット)及び、PESストリームデータイネーブル(1ビット)を受け取り、PESパケットの先頭に付加されている最小4バイトのTSヘッダを解析する第1のステップと、そのPESパケットが復号したい3つのビデオのうちどのPESストリームであるかを判断する第2のステップと、識別情報信号(図中のVOUT)を生成するとともに、パケットスタート信号(図中のPKTST)及び、PESデコーダへTSヘッダを剥ぎ取ったPESストリームデータ(図中のDATA)をPESストリームデータイネーブル(図中のDATAEN)と共に出力する第3のステップと、PESデコードでは前記信号を受け取り、剥ぎ取られたTSヘッダの空き時間を利用してVOUT[1:0]が変化していれば、解析情報用RAMへアクセスし第4のステップと、現在の解析情報をRAMへ転送後、解析情報用RAMに格納している該当する解析情報を読み出す第5のステップとを有する構成である。
【0017】
【発明の実施の形態】図面を参照しながら、本発明の実施の形態のMPEGパケット処理装置について、詳細に説明する。
【0018】本発明は、衛星デジタル放送におけるMPEG方式で圧縮されたビデオストリーム、オーディオストリームの処理に関し、PES(Packetized Elementary Stream)デコーダの部分にRAM(Random Accsess Memory)を設けたことによりPESデコーダを単一化することを特徴としている。図1は、本発明の第1の実施の形態のMPEGパケット処理装置の構成を示すブロック図を示す。
【0019】本発明の実施の形態のMPEGパケット処理装置は、PESデコーダを複数持つという構成に対し、情報格納RAMを設けることによりPESデコーダが1つの構成となっている。
【0020】この情報格納RAMは、PESデコーダでパケットの種類を示す識別信号を見て入力されたビデオPESストリームが前回と異なるビデオPESストリームと判断した場合、現在PESデコーダが内部に保持している各種データ、例えば時間情報、PESヘッダ長、制御フラグ等を解析情報保持RAMへ転送し、その後解析情報保持RAMより前回保持してあった該当ビデオPESストリームの解析情報を再びPESデコーダへ書き戻す事により前回の続きからPESヘッダを解析する為に用いられる。
【0021】従って、1つのPESデコーダで複数のPESストリームが処理が可能であり、よって回路規模が小さくなるという効果が得られる。
【0022】図1に、3つのビデオPESストリームを復号する実施の形態を示す。図1を参照すると、本発明の第1の実施の形態のMPEGパケット処理装置150は、衛星放送10から衛星放送受信部100で送信データを受信し、衛星放送受信部100から入力されたデータが、TS(Transport Stream)ヘッダ解析部101にて復号が必要なパケットを選択する。
【0023】そして、本発明の第1の実施の形態のMPEGパケット処理装置150は、選択したビデオパケットデータ102と選択したビデオパケットの識別情報信号103とパケットスタート信号104とをPESデコーダ105へ出力する。
【0024】PESデコーダ105では、識別信号103を見て、入力されたビデオPESストリームが、前回と異なるビデオPESストリームと判断した場合、現在PESデコーダ105が内部に保持している各種データ、例えば、時間情報(PTS:Presentation Time StampDTS:Decode Time Stamp)、PESヘッダ長、制御フラグ等を解析情報保持RAM106へ転送し、その後、解析情報保持RAM106より前回保持してあった該当ビデオPESストリームの解析情報を、再び、PESデコーダ105へ書き戻す事により、前回の続きからPESヘッダを解析する。
【0025】PESデコーダ105ではPESヘッダを解析し、解析した時間情報を選択器107で該当する時間情報用バッファ(109、110、111)にそれぞれ格納し、PESヘッダを剥ぎ取った後のエレメンタリのみを選択器108を介してメメモリ(符号バッファ)112内のそれぞれ該当符号バッファ(112−1、112−2、112−3)へ格納する。
【0026】MPEGデコーダ115では、符号バッファ内のエレメンタリと時間情報用バッファ(109、110、111)内の時間情報を用い、復号画像120を復号する。
【0027】図1に記載のMPEGデコーダの動作については、本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成は省略する。
【0028】次に、本発明の第1の実施の形態のMPEGパケット処理装置の動作につき説明する。まず、解析情報保持RAM106の動作ついて、図7のタイミング図を参照して説明する。
【0029】TSヘッダ解析部101では、クロックCLKに同期したPESストリームデータ信号(8ビット)及び、PESストリームデータイネーブル(1ビット)を受け取り、PESパケットの先頭に付加されている最小4バイトのTSヘッダを解析し、そのPESパケットが、復号したい3つのビデオのうち、どのPESストリームであるかを判断し、識別情報信号(図7中のVOUT)を生成するとともに、パケットスタート信号(図7中のPKTST)及び、PESデコーダへTSヘッダを剥ぎ取ったPESストリームデータ(図7中のDATA)をPESストリームデータイネーブル(図7中のDATAEN)と共に出力する。
【0030】PESデコード105では、前記信号を受け取り、剥ぎ取られたTSヘッダの空き時間を利用して、出力VOUT[1:0]が変化していれば、解析情報用RAM106へアクセスし、現在の解析情報を解析情報用RAM106へ転送後、解析情報用RAMに格納している該当する解析情報を読み出すことにより多重化されたPESパケットであっても、あたかも、連続したPESストリームのような動作が実現できる。
【0031】一方、解析情報保持RAM106にアクセスする動作は、図8のフローチャート図に従って実行される。
【0032】PESデコーダ105では、パケットスタート信号を受け取ると、識別情報信号の情報により今回処理すべきPESパケットが、前回のPESパケットと同一か判断される。
【0033】同一であればそのまま処理し、別のPESパケットと判断された場合、解析情報用RAM106へ現在PESデコーダが内部に保持している情報を転送し、該当するPESパケット用の情報を解析情報用RAM106より読み出す動作を行う。
【0034】次に、本発明の第2の実施の形態のMPEGパケット処理装置250は、その基本的構成は、本発明の第1の実施の形態のMPEGパケット処理装置150とほとんど同一であるが、PESデコーダ205の共有方法についてさらに工夫している。その構成を図2に示す。
【0035】図2を参照すると、本発明の第2の実施の形態のMPEGパケット処理装置250は、PESデコーダ205が保持したい情報を、レジスタ206に格納している。
【0036】復号したいPESストリームが2ストリームの場合、及び解析したい情報が少ない場合は、本発明の第2の実施の形態のMPEGパケット処理装置250の通り、レジスタ構成206とすることで、回路規模を更に小さくすることが可能である。
【0037】さらに、本発明の第3の実施の形態のMPEGパケット処理装置について、説明する。
【0038】本発明の第1および第2の実施の形態のMPEGパケット処理装置(150、250)では、ビデオのPESストリームで説明しているが、図3に示す通り、オーディオのPESストリームとしても可能である。
【0039】すなわち、本発明の第3の実施の形態のMPEG(オーディオ)パケット処理装置350は、衛星放送10から衛星放送受信部300で送信データを受信し、衛星放送受信部300から入力されたデータが、TS(Transport Stream)ヘッダ解析部301にて復号が必要なパケットを選択する。
【0040】そして、本発明の第1の実施の形態のMPEGパケット処理装置150と同様に、本発明の第3の実施の形態のオーディオパケット処理装置350は、選択したオーディオパケットデータ302と、選択したオーディオパケットの識別情報信号303と、パケットスタート信号304とをPESデコーダ305へ出力する。
【0041】PESデコーダ305では、識別信号303を見て、入力されたオーディオPESストリームが、前回と異なるオーディオPESストリームと判断した場合、現在PESデコーダ305が内部に保持している各種データ、例えば、時間情報(PTS:Presentation Time StampDTS:Decode Time Stamp)、PESヘッダ長、制御フラグ等を解析情報保持RAM306へ転送し、その後、解析情報保持RAM306より前回保持してあった該当オーディオPESストリームの解析情報を、再び、PESデコーダ305へ書き戻す事により、前回の続きからPESヘッダを解析する。
【0042】PESデコーダ305ではPESヘッダを解析し、解析した時間情報を選択器307で該当する時間情報用バッファ(309、310、311)にそれぞれ格納し、PESヘッダを剥ぎ取った後のエレメンタリのみを選択器308を介してメモリ(符号バッファ)312内のそれぞれ該当符号バッファ(312−1、312−2、312−3)へ格納する。
【0043】オーディオデコーダ315では、符号バッファ内のエレメンタリと時間情報用バッファ(309、310、311)内の時間情報を用い、復号音声320を復号する。
【0044】また、図4に示す通り、オーディオPESストリームについても、レジスタ構成としてもよい。
【0045】すなわち、本発明の第4の実施の形態のMPEG(オーディオ)パケット処理装置450は、その基本的構成は、本発明の第3の実施の形態のオーディオパケット処理装置350とほとんど同一であるが、PESデコーダ305の共有方法についてさらに工夫している。その構成を図4に示す。
【0046】図4を参照すると、本発明の第4の実施の形態のMPEG(オーディオ)パケット処理装置450は、PESデコーダ405が保持したい情報を、レジスタ406に格納している。
【0047】復号したいPESストリームが2ストリームの場合、及び解析したい情報が少ない場合は、本発明の第4の実施の形態のMPEG(オーディオ)パケット処理装置450の通り、レジスタ構成406とすることで、回路規模を更に小さくすることが可能である。
【0048】また、図5に示す通り、本発明の第5の実施の形態のMPEGパケット処理装置550は、PESヘッダが剥ぎ取られたエレメンタリストリームを格納する外部メモリ512を有する構成とすることもできる。なお、本発明の第5の実施の形態のMPEGパケット処理装置550のその他の構成要素は、本発明の第1の実施の形態のMPEGパケット処理装置150と同一である。
【0049】したがって、本発明の第5の実施の形態のMPEGパケット処理装置550によれば、さらに、回路規模を縮小することが可能である。その場合も当然エレメンタリのみなので、外部メモリ512のサイズも余分にとる必要がない。
【0050】このようにPESヘッダの付加された全てのPESパケット(PESストリーム)において、同様の構成により実現可能である。
【0051】
【発明の効果】以上説明した通り、複数のPESストリームを単一PESデコーダで解析する構成なので、所望するPESストリーム分のPESデコーダを持つ必要がない。
【0052】従って、回路構成を小さくすることができる効果がある。
【0053】さらには、本発明の実施の形態では、タイミングチャート図で前述した通り、TSヘッダの空き時間を使用しRAMへアクセスする構成となっているので、PESデコーダを複数もつ構成と処理時間が同じである。よって、RAMを持つことで処理時間が変動することはない。
【0054】しかも、PESデコーダでPESヘッダを全て解析することにより、本発明の実施の形態発明で説明している様に、符号バッファへはPESヘッダを取り除いた必要最小限のエレメンタリのみを転送すればよい構成になっているので、符号バッファを節約できるという効果もある。なお、上記説明では、ビデオのPESストリームとして構成されているが、PESヘッダのついている、例えば、オーディオPESストリームとしてもよい。また、解析情報RAMについては、保持する情報が少な場合はレジスタで構成してもよい。




 

 


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