JP4444762B2 - デマルチプレクサ - Google Patents
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Description
本発明は、多重化されたストリームから所要のデータを分離するためのデマルチプレクサに関するものである。
光ディスクの１つであるＤＶＤ（Digital Versatile Disk）には、映像、音声等の圧縮符号化されたデータが記録されている。また、ＤＶＤディスクからの読み出しデータは、各々パケットヘッダとペイロードとを含む複数のパケットで構成された多重化ストリームの形態をとる。したがって、多重化ストリームから所要のペイロードを抽出し、該抽出したペイロードを伸張処理のためのデコーダへ供給するためのデマルチプレクサが、ＤＶＤ再生装置にとって必要である。
正しいペイロード、すなわち正確なデータをデコーダへ供給できなければ、映像、音声等の再生結果に乱れが生じ、最悪の場合にはデコーダが動作停止（ハング）してしまう可能性もある。
ある従来技術によれば、エラー発生から回復に要する時間を短縮するように、セクタ同期情報をもとにデコーダの同期回復を実現する（特許文献１参照）。
特開平８−７９７０９号公報
ＤＶＤ規格に準拠した光ディスクでは、各パケットヘッダ中にスタートコードが必ず記録されているので、デマルチプレクサにてパケットヘッダを誤りなく検出できた。そして、パケットヘッダ中に含まれるペイロード長の情報等をもとに、ペイロードを誤りなく分離することができた。
ところが、ＤＶＤ規格に準拠しない光ディスクがＤＶＤ再生装置にかけられると、デマルチプレクサがパケットヘッダを誤検出することがある。この場合には誤ったペイロードがデコーダへ供給されることとなり、最悪の場合には前述のとおりデコーダのハングを引き起こす。同様の問題は、パケットの途中からデマルチプレクサへの多重化ストリームの入力が開始した場合にも生じる。
本発明の目的は、パケットヘッダの誤検出を抑制することができるデマルチプレクサを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明では、パケットヘッダ検出部に有限の探索長又は有限のジャンプ長を設定し、検出すべきパケットヘッダに含まれるスタートコードを前記探索長又はジャンプ長をもとに探索することとした。
具体的に説明すると、本発明は、各々パケットヘッダとペイロードとを含む複数のパケットで構成された多重化ストリームから有効なペイロードを抽出するためのデマルチプレクサにおいて、多重化ストリーム中のパケットヘッダを検出するためのパケットヘッダ検出部と、このパケットヘッダ検出部の検出結果をもとに多重化ストリーム中のペイロードを分離するためのペイロード分離部とを備えた構成を前提とし、パケットヘッダ検出部に複数の探索長が設定され、当該パケットヘッダ検出部は、検出すべきパケットヘッダに先行する無効データ長が長い場合には長い探索長を選択し、検出すべきパケットヘッダに先行する無効データ長が短い場合には短い探索長を選択して、検出すべきパケットヘッダに含まれるスタートコードを前記選択された探索長により指定された範囲で探索することとしたものである。しかも、前記無効データ長は多重化ストリームに含まれる索引データに基づくこととする。
また、本発明は、上記前提のもとパケットヘッダ検出部に有限のジャンプ長が更に設定され、当該パケットヘッダ検出部は、ジャンプ長の設定に従って多重化ストリームの転送開始位置からスキップしたうえで、検出すべきパケットヘッダに含まれるスタートコードを前記選択された探索長により指定された範囲で探索することとしたものである。しかも、パケットヘッダ検出部に設定されるジャンプ長は、多重化ストリームの転送開始位置から、当該多重化ストリームに含まれる索引データが示す次のパケット開始位置まで、とする。
本発明によれば、探索長により指定された範囲でパケットのスタートコードを探索することとしたので、パケット間に無効データがある場合でも、スタートコードの無駄な探索を排除しつつパケットヘッダの誤検出を抑制することができる。
また、本発明によれば、ジャンプ長の設定に従って多重化ストリームの転送開始位置からスキップしたうえでパケットのスタートコードを探索することとしたので、パケットの途中から多重化ストリームの入力が開始した場合でも、スタートコードの無駄な探索を排除しつつパケットヘッダの誤検出を抑制することができる。
以下、図面を参照しながら、本発明の具体的な実施の形態を説明する。
図１は、本発明に係るデマルチプレクサを用いたＤＶＤ再生装置を示している。図１のＤＶＤ再生装置は、デマルチプレクサ２０とＡＶデコーダ３０とを備えた構成を持ち、入力側に光ディスク１０が装着され、出力側に映像モニタ４０及びスピーカ４１が接続される。デマルチプレクサ２０は、光ディスク１０から多重化ストリーム１１を受け取る。なお、光ディスク１０とデマルチプレクサ２０との間に介在する光ピックアップ、復調回路、誤り訂正回路等は、図示を省略している。
デマルチプレクサ２０は、各々パケットヘッダとペイロードとを含む複数のパケットで構成された多重化ストリーム１１から有効なペイロードを抽出し、該抽出したペイロードをＡＶデコーダ３０へ供給するものであって、パケットヘッダ検出部２１と、ペイロード分離部２２とを備えている。各パケットは、主映像、音声又は副映像（字幕情報を含んだサブピクチャ）のうちいずれかの圧縮符号化データを含むペイロードを持つ。パケットヘッダ検出部２１は、設定された探索長及びジャンプ長をもとに多重化ストリーム１１中のパケットヘッダを順次検出する。ペイロード分離部２２は、パケットヘッダ検出部２１の検出結果をもとに多重化ストリーム１１中のペイロードを順次分離する。
ＡＶデコーダ３０は、デマルチプレクサ２０から供給されたペイロード（圧縮符号化データ）に、その属性に応じた伸張処理を施すものであって、第１バッファメモリ３１と、第２バッファメモリ３２と、第３バッファメモリ３３と、ビデオデコーダ３４と、オーディオデコーダ３５と、サブピクチャデコーダ３６と、ミキサ３７とを備えている。第１バッファメモリ３１はペイロード分離部２２により分離された主映像ペイロードを、第２バッファメモリ３２はペイロード分離部２２により分離された音声ペイロードを、第３バッファメモリ３３はペイロード分離部２２により分離された副映像ペイロードをそれぞれ格納する。ビデオデコーダ３４は第１バッファメモリ３１から出力された主映像ペイロードを、オーディオデコーダ３５は第２バッファメモリ３２から出力された音声ペイロードを、サブピクチャデコーダ３６は第３バッファメモリ３３から出力された副映像ペイロードをそれぞれデコードする。第１バッファメモリ３１は、ビデオデコーダ３４がＤＶＤ規格上必要とするビットバッファである。同様に、第２バッファメモリ３２はオーディオデコーダ３５が必要とするビットバッファであり、第３バッファメモリ３３はサブピクチャデコーダ３６が必要とするビットバッファである。ミキサ３７は、ビデオデコーダ３４及びサブピクチャデコーダ３６の各々のデコード結果を合成し、該合成の結果を表す信号を映像モニタ４０へ供給する。スピーカ４１は、オーディオデコーダ３５から音声信号を受け取る。
図２は、図１中のデマルチプレクサ２０に与えられる多重化ストリーム１１の例を示している。図２には、第１、第２、第３及び第４パケットとともに、第１パケットと第２パケットとの間に存在する無効データが示されている。ＰＨ１は第１パケットヘッダ、ＰＬ１は第１ペイロード、ＰＨ２は第２パケットヘッダ、ＰＬ２は第２ペイロード、ＰＨ３は第３パケットヘッダ、ＰＬ３は第３ペイロード、ＰＨ４は第４パケットヘッダ、ＰＬ４は第４ペイロードである。第１〜第４パケットヘッダＰＨ１〜ＰＨ４の各々は、先頭に位置するスタートコードの部分と、ヘッダ情報及びパケット情報を持つ後続部分とから構成されており、このうち後続部分はペイロード長の情報を含んでいる。また、この多重化ストリーム１１内には、不図示の索引データが存在する。この索引データ内には、各パケットＰＨ１〜ＰＨ４の開始位置が、多重化ストリーム１１の先頭からのオフセット値としてそれぞれ記述されている。
次に、図２に示した多重化ストリーム１１を構成する４パケットがいずれも主映像に関するパケットであるものと仮定して、図１中のデマルチプレクサ２０の動作を詳細に説明する。
パケットヘッダ検出部２１に設定される探索長は、検出すべきパケットヘッダに先行する無効データ長に応じて決定される。ここでは、図２に示した無効データの予測長を考慮して探索長が設定されたものとする。また、パケットヘッダ検出部２１に設定されるジャンプ長は、多重化ストリーム１１の転送開始位置と、当該多重化ストリーム１１に含まれる索引データが示すパケット開始位置との関係から算出される。ここでは、多重化ストリーム１１の入力が第１パケットの先頭から開始したものとする。したがって、設定ジャンプ長は０である。なお、パケットヘッダ検出部２１に設定すべき探索長及びジャンプ長の少なくとも一方をデマルチプレクサ２０の外部から与えるようにしてもよい。
まず、パケットヘッダ検出部２１は、第１パケットヘッダＰＨ１に含まれるスタートコードを探索長により指定された範囲で探索することにより、当該第１パケットヘッダＰＨ１を誤りなく検出する。ペイロード分離部２２は、検出された第１パケットヘッダＰＨ１中に含まれるペイロード長の情報をもとに、第１ペイロードＰＬ１を誤りなく分離する。分離された第１ペイロードＰＬ１は、バッファメモリ３１に格納される。
次に、パケットヘッダ検出部２１は、第１ペイロードＰＬ１に続く無効データを超えて第２パケットヘッダＰＨ２に含まれるスタートコードを探索する。つまり、探索長により指定された範囲でスタートコードを探索することにより、無効データをスキップして第２パケットヘッダＰＨ２を誤りなく検出することができる。ここで、第２パケットヘッダＰＨ２に先行する無効データ内に当該第２パケットヘッダＰＨ２のスタートコードと同一のデータが含まれていたとしても、探索長により指定された範囲で第２パケットヘッダＰＨ２のスタートコードが探索されるので、当該第２パケットヘッダＰＨ２の真のスタートコードが探し当てられる。ペイロード分離部２２は、無効データから得られるペイロード長の偽情報に基づくのではなく、検出された第２パケットヘッダＰＨ２中に含まれるペイロード長の正しい情報をもとに、第２ペイロードＰＬ２を誤りなく分離する。分離された第２ペイロードＰＬ２は、バッファメモリ３１に格納される。
以下同様にして、第３及び第４パケットヘッダＰＨ３，ＰＨ４がそれぞれ誤りなく検出され、その都度第３及び第４ペイロードＰＬ３，ＰＬ４が誤りなく分離される。分離された第３及び第４ペイロードＰＬ３，ＰＬ４は、バッファメモリ３１に格納される。
さて、複数の探索長をパケットヘッダ検出部２１に設定し、分離すべきペイロードの属性に応じて当該複数の探索長を切り替えて使用することとしてもよい。検出すべきパケットヘッダに先行する無効データ長が長い場合（例えば主映像データの場合）には長い探索長を選択し、検出すべきパケットヘッダに先行する無効データ長が短い場合（例えば音声データの場合）には短い探索長を選択する。パケットヘッダの誤検出を起こしやすい場合には長い探索長を、パケットヘッダの誤検出を起こしにくい場合には短い探索長をそれぞれパケットヘッダ検出部２１にて選択すればよい。
最後に、０以外の有限のジャンプ長がパケットヘッダ検出部２１に設定される場合について説明する。例えば、図２中の第２ペイロードＰＬ２の途中から多重化ストリーム１１の入力が開始した場合、パケットヘッダ検出部２１に設定されるジャンプ長は、多重化ストリーム１１の転送開始位置（第２ペイロードＰＬ２の途中位置）と、当該多重化ストリーム１１に含まれる索引データが示す第３パケットの開始位置との関係から算出される。したがって、パケットヘッダ検出部２１は、第３パケットヘッダＰＨ３の先頭位置までスキップしたうえで、当該第３パケットヘッダＰＨ３に含まれるスタートコードを探索長により指定された範囲で探索することにより、当該第３パケットヘッダＰＨ３を誤りなく検出することができる。つまり、多重化ストリーム１１の転送開始位置から第２ペイロードＰＬ２の末尾までの範囲内に第３パケットヘッダＰＨ３のスタートコードと同一のデータが含まれていたとしても、当該第３パケットヘッダＰＨ３の真のスタートコードが探し当てられるのである。
なお、多重化ストリーム１１の末尾に索引データが配置されている場合には、当該多重化ストリーム１１の全体をデマルチプレクサ２０においてバッファリングしたうえ、ジャンプ長の算出を含む上記操作を実行すればよい。
以上説明してきたとおり、本発明に係るデマルチプレクサは、スタートコードの無駄な探索を排除しつつパケットヘッダの誤検出を抑制することができるという効果を有し、光ディスク再生装置、磁気ディスク再生装置等として有用である。また、本発明は、多重化されたストリームを扱うデジタル放送、インターネット通信等にも適用可能である。
１０ 光ディスク
１１ 多重化ストリーム
２０ デマルチプレクサ
２１ パケットヘッダ検出部
２２ ペイロード分離部
３０ ＡＶデコーダ
３１ 第１バッファメモリ
３２ 第２バッファメモリ
３３ 第３バッファメモリ
３４ ビデオデコーダ
３５ オーディオデコーダ
３６ サブピクチャデコーダ
３７ ミキサ
４０ 映像モニタ
４１ スピーカ
ＰＨ１〜ＰＨ４ 第１〜第４パケットヘッダ
ＰＬ１〜ＰＬ４ 第１〜第４ペイロード
１１ 多重化ストリーム
２０ デマルチプレクサ
２１ パケットヘッダ検出部
２２ ペイロード分離部
３０ ＡＶデコーダ
３１ 第１バッファメモリ
３２ 第２バッファメモリ
３３ 第３バッファメモリ
３４ ビデオデコーダ
３５ オーディオデコーダ
３６ サブピクチャデコーダ
３７ ミキサ
４０ 映像モニタ
４１ スピーカ
ＰＨ１〜ＰＨ４ 第１〜第４パケットヘッダ
ＰＬ１〜ＰＬ４ 第１〜第４ペイロード
Claims (5)
- 各々パケットヘッダとペイロードとを含む複数のパケットで構成された多重化ストリームから有効なペイロードを抽出するためのデマルチプレクサであって、
前記多重化ストリーム中のパケットヘッダを検出するためのパケットヘッダ検出部と、
前記パケットヘッダ検出部の検出結果をもとに前記多重化ストリーム中のペイロードを分離するためのペイロード分離部とを備え、
前記パケットヘッダ検出部に複数の探索長が設定され、前記パケットヘッダ検出部は、検出すべきパケットヘッダに先行する無効データ長が長い場合には長い探索長を選択し、検出すべきパケットヘッダに先行する無効データ長が短い場合には短い探索長を選択して、検出すべきパケットヘッダに含まれるスタートコードを前記選択された探索長により指定された範囲で探索し、かつ前記無効データ長は前記多重化ストリームに含まれる索引データに基づくことを特徴とするデマルチプレクサ。 - 請求項１記載のデマルチプレクサにおいて、
前記複数の探索長が外部から設定できるように構成されたことを特徴とするデマルチプレクサ。 - 各々パケットヘッダとペイロードとを含む複数のパケットで構成された多重化ストリームから有効なペイロードを抽出するためのデマルチプレクサであって、
前記多重化ストリーム中のパケットヘッダを検出するためのパケットヘッダ検出部と、
前記パケットヘッダ検出部の検出結果をもとに前記多重化ストリーム中のペイロードを分離するためのペイロード分離部とを備え、
前記パケットヘッダ検出部に複数の探索長と有限のジャンプ長とが設定され、前記パケットヘッダ検出部は、前記ジャンプ長の設定に従って前記多重化ストリームの転送開始位置からスキップしたうえで、検出すべきパケットヘッダに先行する無効データ長が長い場合には長い探索長を選択し、検出すべきパケットヘッダに先行する無効データ長が短い場合には短い探索長を選択して、検出すべきパケットヘッダに含まれるスタートコードを前記選択された探索長により指定された範囲で探索し、かつ前記パケットヘッダ検出部に設定されるジャンプ長は、前記多重化ストリームの転送開始位置から、前記多重化ストリームに含まれる索引データが示す次のパケット開始位置までとし、かつ前記無効データ長は前記多重化ストリームに含まれる索引データに基づくことを特徴とするデマルチプレクサ。 - 請求項３記載のデマルチプレクサにおいて、
前記ジャンプ長が外部から設定できるように構成されたことを特徴とするデマルチプレクサ。 - 請求項３記載のデマルチプレクサにおいて、
前記複数の探索長が外部から設定できるように構成されたことを特徴とするデマルチプレクサ。
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