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発明の名称 トランスポートストリーム分離装置及びそれに用いるメモリトラフィック削除処理方法並びにそのプログラム
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2003−299045(P2003−299045A)
公開日 平成15年10月17日(2003.10.17)
出願番号 特願2002−100700(P2002−100700)
出願日 平成14年4月3日(2002.4.3)
代理人 【識別番号】100088812
【弁理士】
【氏名又は名称】▲柳▼川 信
【テーマコード(参考)】
5C025
5C063
5K028
【Fターム(参考)】
5C025 BA25 BA27 DA01 
5C063 AA01 AB03 AB07 AC01 CA11 CA12 CA23
5K028 AA06 AA14 EE03 KK03 KK32 MM08 SS24
発明者 三栖 勝哉 / 金沢 正哉
要約 課題
ヌルパケットに対するメモリトラフィックを削減可能なトランスポートストリーム分離装置を提供する。

解決手段
受信ブロック12は受信したTSパケットをヌルパケットと判断すると、受信したTSパケットの先頭4バイトのみを、ヌルパケットであることを示すステータス情報を付加して内蔵メモリ16に書込む。内蔵CPU13はステータス情報を参照し、ヌルパケットと判断すると、HSDに出力を要する場合、DMA制御部15にTSパケットの先頭4バイトをHSD出力102へ転送する指示と、ヌルパケットであることをも示す情報を出し、内蔵メモリ16のバッファを解放する。DMA制御部15は内蔵メモリ16のバッファに配置されているTSパケットの先頭4バイト及び引き続きTSパケット・サイズ分残りである184バイト分の“0”を読込み、HSD出力102へ出力する。
特許請求の範囲
【請求項1】 トランスポートストリームパケットを受信し、そのデータ内容毎に外部メモリやHSD(High Speed Data)への出力処理を行うトランスポートストリーム分離装置であって、前記トランスポートストリームパケットの受信時に当該トランスポートストリームパケットが転送レートを一定にするために送出されるヌルパケットか否かを判定する手段を有し、前記ヌルパケットと判定された時にそのデータの内部への書込みを抑止することを特徴とするトランスポートストリーム分離装置。
【請求項2】 前記ヌルパケットと判定された時にステータス情報として前記ヌルパケットであることを示すフラグを付加する手段を含むことを特徴とする請求項1記載のトランスポートストリーム分離装置。
【請求項3】 前記ヌルパケットと判定された時に当該ヌルパケットの先頭部分を前記HSDに出力しかつその先頭部分に続くデータとしてダミーデータを生成して前記HSDに出力する手段を含むことを特徴とする請求項1または請求項2記載のトランスポートストリーム分離装置。
【請求項4】 トランスポートストリームパケットを受信し、そのデータ内容毎に外部メモリやHSD(High Speed Data)への出力処理を行うトランスポートストリーム分離装置のメモリトラフィック削除処理方法であって、前記トランスポートストリームパケットの受信時に当該トランスポートストリームパケットが転送レートを一定にするために送出されるヌルパケットか否かを判定するステップを有し、前記ヌルパケットと判定された時にそのデータの内部への書込みを抑止することを特徴とするメモリトラフィック削除処理方法。
【請求項5】 前記ヌルパケットと判定された時にステータス情報として前記ヌルパケットであることを示すフラグを付加するステップを含むことを特徴とする請求項4記載のメモリトラフィック削除処理方法。
【請求項6】 前記ヌルパケットと判定された時に当該ヌルパケットの先頭部分を前記HSDに出力しかつその先頭部分に続くデータとしてダミーデータを生成して前記HSDに出力するステップを含むことを特徴とする請求項4または請求項5記載のメモリトラフィック削除処理方法。
【請求項7】 トランスポートストリームパケットを受信し、そのデータ内容毎に外部メモリやHSD(High Speed Data)への出力処理を行うトランスポートストリーム分離装置のメモリトラフィック削除処理方法のプログラムであって、コンピュータに、前記トランスポートストリームパケットの受信時に当該トランスポートストリームパケットが転送レートを一定にするために送出されるヌルパケットか否かを判定する処理と、前記ヌルパケットと判定された時にそのデータの内部への書込みを抑止する処理とを実行させるためのプログラム。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はトランスポートストリーム分離装置及びそれに用いるメモリトラフィック削除処理方法並びにそのプログラムに関し、特にディジタルテレビのTSDemux(Transport Stream Demultiplex:トランスポートストリーム分離装置)のヌル(NULL)パケットのメモリトラフィック削除処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のTS Demuxにおいては、衛星ディジタルテレビ・チップにおけるデータ受付け、及びデータ内容毎に外部メモリやHSD(High Speed Data:IEEE1394等)への出力処理を行っている。このTS Demuxでは、World Wideな市場展開において、異なる地域及び放送プロバイダで使用されるため、様々なTSパケット・フォーマットや処理方式に対応する必要が出てきており、ソフトウェア化が主流となっている。
【0003】その際、通常、ビデオやオーディオの圧縮データのリアルタイム再生を保証するためのビット・レートを保つのに、必要でないデータであるヌルパケットが用いられており、入力TSパケット全体のうちのヌルパケットが含まれる比率は、図6に示す通りである。
【0004】図6において、No.1のデータはヌルパケット数が50,117で、総パケット数147,058に対する占有率が34.1(%)、No.2のデータはヌルパケット数が51,182で、総パケット数147,057に対する占有率が34.8(%)、No.3のデータはヌルパケット数が49,216で、総パケット数147,057に対する占有率が33.5(%)、No.4のデータはヌルパケット数が458,690で、総パケット数1,286,764に対する占有率が35.6(%)、No.5のデータはヌルパケット数が196,331で、総パケット数551,469に対する占有率が35.6(%)、No.6のデータはヌルパケット数が52,360で、総パケット数147,057に対する占有率が35.6(%)となっており、その平均は34.9(%)である。これによって、衛星ディジタルテレビのTSパケットデータのうち、ヌルパケットは約35%を占めていることがわかる。
【0005】つまり、通常、全てのデータをHSD出力する場合には、ローカルメモリのリードライト・トラフィックの35%がヌルパケットのデータのために使われていることになる。また、TSパケット・データのバッファ(内蔵メモリ内のTSパケットを貯める領域)に関しても同様で、35%がヌルパケットのために使われていることになる。
【0006】次に、従来のTS Demuxにおける全体動作について図7〜図9を参照して説明する。図7は従来のTS Demuxの構成を示すブロック図、図8は従来の動作処理を示すフローチャート、図9は従来のTS Demuxの内蔵メモリで管理されるTSパケットのバッファ構造を示す図である。
【0007】TSパケット受信ブロック(TMUX)(以下、受信ブロックとする)31は内蔵メモリ(Local Memory)16(図9の400)のバッファ410にTSパケットを書込み、1TSパケットを書込んだらTS Demux内蔵CPU(中央処理装置)(TCPU)(以下、内蔵CPUとする)13に割込みを出す(図8ステップS11)。
【0008】内蔵CPU13では受信ブロック31からの割込みを受け、書込まれたTSパケットに対して処理を行い、HSDに出力を要する場合、DMA(DirectMemory Access)制御部(TDMAC)32を起動してTSパケットをHSD出力102へ転送する指示を出す(図8ステップS12)。
【0009】DMA制御部32は内蔵CPU13からの指示にしたがって、内蔵メモリ16(図9の400)のバッファ410に配置されているTSパケット411を読込み、HSD出力102へ出力し、出力が終了すると、内蔵CPU13に対して転送完了の割込みを出す(図8ステップS13)。
【0010】内蔵CPU13ではDMA制御部32からTSパケット転送完了の割込みを受取ると、それまで使用していた内蔵メモリ16のバッファ410を解放する(図8ステップS14)。以上の処理を1TSパケットの入力毎に繰り返す。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述した従来のTS Demuxでは、その仕様において、全てのデータをメモリにストアし、必要に応じて、外部メモリやHSDへの出力を行っている。ディジタルテレビのデータ転送では、転送レートを一定にするため、必要でないデータであるヌルパケットを送ることで補完している。
【0012】実際の使われ方として、外部メモリにヌルパケットを転送する必要は全くない。しかしながら、HSD(IEEE1394)ポートの出力に関しては、入力されてきたデータと同じタイミングで、データを出力しなければいけないというような場合がある。
【0013】また、この動作を詳細に考えると、(1)TSパケット受信時に受信ブロックが内蔵メモリに全てのTSパケットを書込む、(2)HSD出力時に入力されたTSパケット分をDMAが読込み、HSDポートに出力するというような手順になる。つまり、全てのパケットが入出力されることで、メモリバスのトラフィックも増加し、システムを不安定な状態を引き起こす可能性がある。
【0014】具体的に、例えば、(1)内蔵CPUのベースクロックが108MHz、(2)内蔵CPUが3クロック(clock)で1命令を行う(つまり、3クロックのうちの1クロックをCPUが命令フェッチのためにメモリバスを33%使用する)、(3)内蔵CPUの命令がメモリアクセス・IO(入出力)アクセスの場合も同様に、メモリバスを占有するというアーキテクチャを持ったTS Demuxの場合を想定する。
【0015】この場合、ワーストケースを考え、常にメモリアクセス命令と考えると、33%使用する。つまり、ワーストケースにおいて、CPUは66%使用するため、残りの33%を各ブロックがアクセスできることになる。
【0016】入力ストリームが100Mbpsのビットレートの場合、各ブロックのメモリバスの占有率は、図10に示す通りである。つまり、受信ブロックのメモリバス占有率は10%、DMA(HSD)のメモリバス占有率は10%、DMAのメモリバス占有率は6.5%、内蔵CPUのメモリバス占有率は66%で、Totalが92.5%、すなわち残り7.5%のメモリバスの余裕がある。
【0017】しかしながら、図10においては、このメインCPUからTS−Demuxへのアクセスが入っておらず、残りの7.5%に対して、CPUのアクセスが入るため、実際のメモリバス占有率は100%近くなり、システムとして不安定な状態を招く可能性がある。
【0018】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、ヌルパケットに対するメモリトラフィックを削減することができるトランスポートストリーム分離装置及びそれに用いるメモリトラフィック削除処理方法並びにそのプログラムを提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明によるトランスポートストリーム分離装置は、トランスポートストリームパケットを受信し、そのデータ内容毎に外部メモリやHSD(High Speed Data)への出力処理を行うトランスポートストリーム分離装置であって、前記トランスポートストリームパケットの受信時に当該トランスポートストリームパケットが転送レートを一定にするために送出されるヌルパケットか否かを判定する手段を備え、前記ヌルパケットと判定された時にそのデータの内部への書込みを抑止している。
【0020】本発明によるメモリトラフィック削除処理方法は、トランスポートストリームパケットを受信し、そのデータ内容毎に外部メモリやHSD(High Speed Data)への出力処理を行うトランスポートストリーム分離装置のメモリトラフィック削除処理方法であって、前記トランスポートストリームパケットの受信時に当該トランスポートストリームパケットが転送レートを一定にするために送出されるヌルパケットか否かを判定するステップを備え、前記ヌルパケットと判定された時にそのデータの内部への書込みを抑止している。
【0021】本発明によるメモリトラフィック削除処理方法のプログラムは、トランスポートストリームパケットを受信し、そのデータ内容毎に外部メモリやHSD(High Speed Data)への出力処理を行うトランスポートストリーム分離装置のメモリトラフィック削除処理方法のプログラムであって、コンピュータに、前記トランスポートストリームパケットの受信時に当該トランスポートストリームパケットが転送レートを一定にするために送出されるヌルパケットか否かを判定する処理と、前記ヌルパケットと判定された時にそのデータの内部への書込みを抑止する処理とを実行させている。
【0022】すなわち、本発明のトランスポートストリーム分離装置は、ディジタルテレビのTransport Stream(以下、TSとする)の分離(以下、Demuxとする)を行う上で、従来技術の課題であったTS−Demux内部のヌル(NULL)パケットのトラフィックに対して、実際にはヌルパケットのデータを取込まずに入力記録を管理し、HSDポート(IEEE1394)に出力する時に入力記録からヌルパケットを再生成している。
【0023】ビットレートによるが、通常、ヌルパケットは受信TSパケットの30%以上を占めているので、その分を内部に採り込まず、HSDポート出力時に再生成を行うことで、内部バスのトラフィック軽減とメモリリソースの削減とを行うことが可能となり、システムを安定化させる効果がある。
【0024】より具体的に説明すると、本発明のトランスポートストリーム分離装置では、TSパケットが受信ブロックによってTS Demux内蔵メモリへ書込まれ、内蔵CPU(中央処理装置)で動作するソフトウェアが外部ホストからホスト・インターフェースを介して発行されたコマンドにしたがって、内蔵メモリに置かれたTSパケットをフィルタリングし、HSDポートや外部メモリへ出力する。また、スクランブルが掛かっているTSパケットに関しては、内蔵CPUがTSパケットをデスクランブル・ブロックへ引渡し、スクランブル解除を行う。
【0025】本発明のトランスポートストリーム分離装置では、TSパケット受信ブロックと、HSD(High Speed Data:IEEE1394等)ポート出力を行うDMA(Direct Memory Access)ブロックと、内蔵CPUで動作するソフトウェアとの連携で、ヌルパケットと通常のTSパケットとの処理内容を切り分けることで、メモリトラフィックの削減を図っている。
【0026】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例によるTS Demux(Transport Stream Demultiplex:トランスポートストリーム分離装置)の構成を示すブロック図である。図1において、TS Demux1は主にコンピュータからなり、衛星ディジタルテレビ・チップにおけるデータ受付け、及びデータ内容毎に外部メモリやHSD(High Speed Data:IEEE1394等)への出力処理を行っている。
【0027】ここで、TS Demux1はホスト・インタフェース(THIF)11と、TSパケット受信ブロック(TMUX)(以下、受信ブロックとする)12と、TS Demux内蔵CPU(以下、内蔵CPUとする)13と、デスクランブラ(スクランブル解除ブロック)(TDESC)14と、DMA(DirectMemory Access)制御部(TDMAC)15と、内蔵メモリ(local memory)16とから構成され、これら各ブロックが内蔵バス101に接続されている。
【0028】ホスト・インタフェース11はホストバス110を介して図示せぬ外部ホストに接続されている。デスクランブラ14はデータのスクランブルを解除する。DMA制御部15はメモリバス120を介して外部メモリ(SDRAM:Synchronous Dynamic Random Access Memory)2に接続され、HSD(High Speed Data)出力102に接続されている。
【0029】尚、TS Demux1の受信ブロック12、内蔵CPU13、デスクランブラ14、DMA制御部15の動作は、コンピュータが内蔵メモリ16に記録されているプログラムを実行することで実現される。
【0030】図2は図1の内蔵メモリ16で管理されるTSパケットのバッファ構造を示す図である。図2において、内蔵メモリ16は複数のTSパケット・バッファ161で構成され、TSパケット・バッファ161はステータス情報201とTSパケット202とで構成されている。
【0031】図3は本発明の一実施例における処理の対象となるTSパケットの構成を示す図である。図3において、処理の対象となるTSパケットは1バイト(byte)の同期バイト301と、3ビット(bit)の各種フラグ302と、TSパケットで転送されるデータの種類を決定するPID(パケット識別子)303と、1バイトの各種フラグ304と、184バイトのデータ305との計188バイトで構成されている。
【0032】図4は図1のTS Demux1の内部動作処理を示すフローチャートである。これら図1〜図4を参照して本発明の一実施例によるTS Demux1の内部動作について説明する。尚、本実施例は、主に欧州で採用されているDVB(Digital Video Broadcasting)方式のTSパケット・フォーマットへの適用例としての動作を示している。尚、図4に示す処理はコンピュータが内蔵メモリ16のプログラムを実行することで実現される。
【0033】先ず、受信ブロック12は受信したTSパケットが通常のパケットか、ヌルパケットかをPID303を参照して判別する(図4ステップS1)。ここで、通常のパケットとはPID303の値が「0x1fff」、すなわちヌルパケット以外のパケットのことである。ヌルパケットは転送レートを一定にするために送出される不要なデータである。
【0034】受信ブロック12は受信したTSパケットを通常のTSパケットと判断すると、受信したTSパケットに通常パケットであることを示すステータス情報201を付加し、内蔵メモリ16のバッファ161へ書込み、ステータス情報201及び1TSパケット202をバッファ161に書込んだら内蔵CPU13に割込みを出す(図4ステップS2)。
【0035】内蔵CPU13は受信ブロック12からの割込みを受け、書込まれたTSパケット202に対して処理を行い、HSDに出力を要する場合、DMA制御部15を起動してTSパケット202をHSD出力102へ転送する指示を出す(図4ステップS3)。
【0036】DMA制御部15は内蔵CPU13からの指示にしたがって、内蔵メモリ16のバッファ161に配置されているTSパケット202を読込み、HSD出力102へ出力し、出力が終了すると、内蔵CPU13に対して転送完了の割込みを出す(図4ステップS4)。
【0037】内蔵CPU13はDMA制御部15からTSパケット転送完了の割込みを受取ると、それまで使用していた内蔵メモリ16のバッファ161を解放する(図4ステップS5)。
【0038】受信ブロック12は受信したTSパケットをヌルパケットと判断すると、受信したTSパケットの先頭4バイト301〜304のみを、ヌルパケットであることを示すステータス情報201を付加して内蔵メモリ16のバッファ161へ書込み、ステータス情報及び先頭4バイト301〜304を書込んだら内蔵CPU13に割込みを出す(図4ステップS6)。
【0039】内蔵CPU13は受信ブロック12からの割込みを受け、書込まれたステータス情報201を参照し、ヌルパケットと判断すると、HSDに出力を要する場合、DMA制御部15を起動してTSパケットの先頭4バイト301〜304をHSD出力102へ転送する指示と、ヌルパケットであることをも示す情報を出し、これと同時に、バッファ161を解放する(図4ステップS7)。
【0040】DMA制御部15は内蔵CPU13からの指示にしたがって、内蔵メモリ16のバッファ161に配置されているTSパケットの先頭4バイト301〜304及び引き続きTSパケット・サイズ分残りである184バイト分の“0”を読込み、HSD出力102へ出力し、出力が終了すると、内蔵CPU13に対して転送完了の割込みを出す(図4ステップS8)。TS Demux1は上述した処理を1TSパケットの入力毎に繰り返し行う。
【0041】このように、本実施例では、入力ストリーム全体の35%を占めているヌルパケットに対してのメモリトラフィックを削減することができ、受信ブロック12及びDMA制御部15のメモリアクセスを65%まで削減することができる。
【0042】この結果は図5に示す通りである。すなわち、受信ブロック12の従来のメモリバス占有率が10%に対して今回のメモリバス占有率が6.5%となり、DMA制御部15のHSD出力の従来のメモリバス占有率が10%に対して今回のメモリバス占有率が6.5%となり、DMA制御部15の外部メモリ出力の従来のメモリバス占有率が6.5%に対して今回のメモリバス占有率が6.5%となり、内蔵CPU13の従来のメモリバス占有率が66%に対して今回のメモリバス占有率が66%となり、Totalで従来92.5%あったものが、今回85.5%となる。
【0043】ワーストケースの場合、従来の方法では、92.5%に対して、本実施例では85.5%までメモリバス120の占有率を下げることで、メインCPUもTSDemux1に対してアクセスを行うことができ、システムの保障マージンを取り戻すことができる。
【0044】また、本実施例では、ヌルパケットを保存するための内蔵メモリ16のバッファ161を早い時期に解放することができるので、メモリリソースの削減にもつながる。
【0045】TSパケット・フォーマットでは、欧州で主流のDVB方式を例にとったが、米国のDirec TVのTSパケット・フォーマットについても、本実施例が可能である。Direc TVのTSパケット・フォーマットは、3バイトのヘッダ中の12ビットがSCID即ちDVB方式のPIDに相当するフィールドを持ち、SCIDの値が0の時、ヌルパケットを意味する。ヘッダの後に130バイトのデータ領域を持ち、合計133バイトのTSパケット構成をとる。この場合、ヌルパケットならば、上記のステップS6において、TSパケットのヘッダである先頭3バイトだけを、ステータス情報を付加して内蔵メモリ16に取込んで処理を行う。
【0046】本実施例では、ヌルパケットの場合、何れもTSパケットのヘッダのみを保存してHSD出力を行うものであるが、将来、放送プロバイダがヌルパケットに対して、独自情報をデータ部分に埋め込むといった拡張があった場合、ステップS6,S7において、受信ブロック12でヘッダに加えて独自情報データ・サイズ分を保存し、HSD出力することが可能である。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、トランスポートストリームパケットを受信し、そのデータ内容毎に外部メモリやHSDへの出力処理を行うトランスポートストリーム分離装置において、トランスポートストリームパケットの受信時に当該トランスポートストリームパケットが転送レートを一定にするために送出されるヌルパケットか否かを判定し、ヌルパケットと判定された時にそのデータの内部への書込みを抑止することによって、ヌルパケットに対するメモリトラフィックを削減することができるという効果が得られる。




 

 


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