JP2005223919A - 多重放送チャンネル信号をデマルチプレックスするデジタル放送受信器のデマルチプレクサ及び、デマルチプレックス方法 - Google Patents

多重放送チャンネル信号をデマルチプレックスするデジタル放送受信器のデマルチプレクサ及び、デマルチプレックス方法 Download PDF

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Abstract

【課題】多重放送チャンネル信号をデマルチプレックスするデジタル放送受信器のデマルチプレクサ及びデマルチプレックス方法を提供する。
【解決手段】PIDフィルタが入力されるデジタル放送ストリームから多重放送チャンネルのそれぞれに該当する放送ストリームを抽出して、複数の放送チャンネルのデジタル放送ストリームを出力するデジタル放送受信器のデマルチプレクサ。それにより、CAバッファのバス占有を仲裁するアービタのグラント信号によって、多重放送チャンネルのデジタル放送ストリームのうち、該当ワードがFIFOメモリから出力されてCAバッファに保存される。CAバッファには、コントロールワードを含んでパケット単位で保存され、アービタの仲裁を受けてCAバッファからCAモジュールに出力されたパケットは、デスクランブルされた後にデコーダを介して視聴可能な形態で出力される。
【選択図】図2

Description

本発明は、デジタル放送受信器に係り、特に、多重放送チャンネルを同時に視聴または録画するために、多重放送チャンネルのデジタル放送ストリームをデマルチプレックスするデジタル放送受信器のデマルチプレックス装置に関する。
一般的なデジタル放送受信器は、RF(Radio Frequency)モジュールで無線空中波からTS(Transport Stream)ストリームまたはDSS(Direct Satellite Service)ストリームのようなデジタル放送信号を抽出し、パケット識別子(Packet Identifier:以下、PID)フィルタで該当放送チャンネルのデジタル放送ストリームを抽出する。抽出されたデジタル放送ストリームは、所定のデコーダでデコード処理される。また、デジタル放送受信器は、AV(Audio and Video)出力回路を介してデコードされたデジタル放送ストリームを利用して、ディスプレイ及びオーディオ駆動信号を生成し、それにより、ユーザは、ディスプレイ装置及びスピーカを介して表示される映像及び音を視聴する。
そのような一般的なデジタル放送受信器は、ユーザが望む放送チャンネルを選択する時、一つのPIDフィルタを介して選択された放送チャンネルに該当するデジタル放送ストリームを抽出する。しかし、一般的なデジタル放送受信器では、二つ以上の放送チャンネルを同時に選択し、複数の該当デジタル放送ストリームを同時に抽出またはデコード処理することはできない。ユーザは、二つ以上の放送チャンネルを同時に視聴しつつ、他の一つ以上の放送チャンネルを録画することを望む場合がある。例えば、ユーザは、TSストリームフォーマットを有する二つのATSC(Advanced Television System Committee)放送チャンネルを同時に視聴しつつ、DSSストリームフォーマットを有するDirec TV放送チャンネルを録画することを望む場合がある。そのような場合には、デジタル放送受信器は、複数のPIDフィルタを介して複数の該当デジタル放送ストリームを抽出してデコード処理しなければならない。
選択された一つの放送チャンネルに該当するデジタル放送ストリームを処理する従来のデジタル放送受信器では、複数のデジタル放送ストリームを処理しないため、該当デジタル放送ストリームをPIDフィルタで抽出してデコーダに出力する時、バッファインターフェース方式も簡単である。しかし、二つ以上の放送チャンネルに該当するデジタル放送ストリームを処理するためには、限定されたリソースの接近制限(Conditional Access:以下、CA)モジュールを利用するにあたって、CAバッファインターフェースのためのアービトレーションが必要である。すなわち、放送チャンネルごとにデジタル放送ストリームを処理するためのCA方式が異なり、それにより、各デジタル放送ストリームをパケット単位でCAバッファに保存してからCAモジュールに伝送する、CAバッファインターフェースのための多様なアービトレーションアルゴリズムが開発しつつある。デジタル放送ストリームに対する従来の単純なアービトレーションアルゴリズムについては、特許文献1に記載されている。
しかし、そのような従来のデマルチプレクサは、同じチャンネルソースから入力されるデジタル放送ストリームパケットにCAバッファインターフェースして、順序の変動なしにパケットを伝達するアービトレーションを行うにあたって、CAバッファとして二重ポートSRAM(Static Random Access Memory)などを使用するため、メモリ容量が大きく、アービトレーションが効率的に行われないため、回路面積が大きいという問題点がある。
米国特許US2002−0146023号公報
本発明が解決しようとする技術的課題は、多重放送チャンネル信号を同時に処理するために、最小のCAバッファを使用し、バッファ管理が効率的に行われるようにCAバッファインターフェースをアービトレーションするデジタル放送受信器のデマルチプレクサを提供することにある。
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、多重放送チャンネル信号を同時に処理するためにデジタル放送ストリームをデマルチプレックスする方法を提供することにある。
上記の技術的課題を達成するための本発明に係るデジタル放送受信器のデマルチプレクサは、PIDフィルタ、第1メモリ、アービタ、CAバッファ、及びCAモジュールを備えることを特徴とする。PIDフィルタは、入力されるデジタル放送ストリームから多重放送チャンネルのそれぞれに該当する放送ストリームを抽出して、抽出されたデジタル放送ストリームを出力する。第1メモリは、抽出されたデジタル放送ストリームを受信してワード単位で保存が完了すれば、該当放送チャンネルのワードに対するライト要請信号を生成し、グラント信号によって該当ワードを出力する。アービタは、リード要請信号及び、デジタル放送ストリームの該当ライト要請信号に優先権を決定し、それに対応するグラント信号を生成して、デジタル放送ストリームに対するリードアクセスとライトアクセスとを仲裁する。CAバッファは、ライト要請信号のそれぞれに対応するグラント信号によって、第1メモリから出力される該当デジタル放送ストリームを保存し、リード要請信号に対応するグラント信号によって該当デジタル放送ストリームを出力する。CAモジュールは、バス占有の仲裁を受けて、CAバッファから出力されるデジタル放送ストリームを受信してデスクランブルし、デスクランブルが完了する度にバッファリード要請信号を発生させる。
上記の他の技術的課題を達成するための本発明に係るデジタル放送受信器のデマルチプレックス方法は、入力されるデジタル放送ストリームから多重放送チャンネルのそれぞれに該当する放送ストリームを抽出して、抽出されたデジタル放送ストリームを出力する段階と、各該当放送チャンネルに対し、デジタル放送ストリームを受信して第1メモリにワード単位で保存し、該当放送チャンネルのワードに対するライト要請信号を生成する段階と、グラント信号によって多重放送チャンネルのデジタル放送ストリームのうち該当ワードを出力する段階と、デジタル放送ストリームに対するリードアクセスとライトアクセスとに対するバス占有を仲裁することで、リード要請信号、及び前記デジタル放送ストリームの該当ライト要請信号に優先権を決定し、グラント信号を生成する段階と、を備えることを特徴とする。
本発明に係るデジタル放送受信器のデマルチプレクサは、パケットの順序が狂わせないという放送ストリームの特性を満足させながら、CAバッファとして単一ポートSRAMを使用してCAバッファインターフェースをアービトレーションするため、二重ポートSRAMを使用する従来の方式に対して回路面積を減らし得る効果がある。
本発明と本発明の動作上の利点及び、本発明の実施によって達成される目的を十分に理解するためには、本発明の好ましい実施例を示す添付図面及び、添付図面に記載された内容を参照しなければならない。
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明することで、本発明を詳細に説明する。各図面に付された同一参照符号は同一部材を示す。
図1は、本発明の一実施例に係るデマルチプレクサ120を備えるデジタル放送受信器100を示すブロック図である。図1を参照すると、本発明の一実施例に係るデジタル放送受信器100は、RFモジュール110、デマルチプレクサ120、デコーダ130、AV出力回路140、及び外部メモリ150を備える。RFモジュール110は、無線空中波からデジタル放送信号、すなわち、TSストリームまたはDSSストリームを抽出して出力する。TSストリーム及びDSSストリームには、多重放送チャンネルを同時に視聴できるようにするために、複数の放送チャンネルのそれぞれに該当する複数のオーディオ及びビデオ信号が含まれている。デマルチプレクサ120は、PIDフィルタ(図2の131ないし134)を介して複数の放送チャンネルのデジタル放送ストリームを抽出し、抽出されたストリームをアービトレーションし、CAモジュール(図2の126)でデスクランブル処理して出力する。その外にも、PIDフィルタ131ないし134を経つつ、TSストリーム及びDSSストリームには、該当放送チャンネル別にパケットを識別できるようにするコントロールワードが付加される。外部メモリ150は、アービトレーションを行う時に利用され、デマルチプレクサ120内に備えられることもある。ここで、ユーザが、二つ以上の放送チャンネルを同時に視聴または録画することを望むと仮定しよう。デコーダ130は、デマルチプレクサ120から出力されるTSストリームまたはDSSストリームをデコード処理し、AV出力回路140は、デコードされたデジタル放送ストリームを利用してディスプレイ及びオーディオ駆動信号を生成する。それにより、ユーザは、LCD(Liquid Crystal Display)のようなディスプレイ装置及びスピーカを介して表示される映像及び音を視聴する。
しかし、二つ以上の放送チャンネルに該当するデジタル放送ストリームを処理するためには、限定されたリソースであるCAモジュール(図2の126)とCAバッファ(図2の125)とを利用しなければならないため、デマルチプレクサ120でバッファインターフェースのためのアービトレーションを必要とする。それは、放送チャンネルごとにデジタル放送ストリームを処理するためのCA方式が異なるためであり、それにより、各デジタル放送ストリームを所定の単位(192バイトまたは136バイト単位)でバッファに保存してからCAモジュール(図2の126)に伝送する、CAバッファインターフェースのための新たなアービトレーションアルゴリズムを提案した。
図2は、図1のデマルチプレクサ120を示すブロック図である。図2を参照すると、図1のデマルチプレクサ120は、PIDフィルタ121、第1メモリ122、第2メモリ123、アービタ124、CAバッファ125、及びCAモジュール126を備える。
PIDフィルタ121は、入力されるデジタル放送ストリームから多重放送チャンネルのそれぞれに該当する放送ストリームを抽出して、複数の放送チャンネルのデジタル放送ストリームを出力する。入力されるデジタル放送ストリームがTSストリームである場合に、188バイトのパケット単位でデータを含むデジタル放送ストリームと共に4バイトのコントロールワードが出力される。入力されるデジタル放送ストリームがDSSストリームである場合に、130バイトのパケット単位でデータを含むデジタル放送ストリームと共にダミーデータ2バイト、及び4バイトのコントロールワードが出力される。すなわち、188バイトまたは130バイトのパケット単位のデジタル放送ストリームには、該当放送チャンネル別にパケットを識別できるようにするコントロールワードが付加される。32ビットで構成されるコントロールワードは、[表1]のように、PIDフィルタでパケットを識別するためのPIDインデックス、暗号化された部分の開始位置を知らせるスクランブルの開始位置、TSストリームであるかまたはDSSストリームであるかを知らせるパケットタイプ、暗号化時に使用されたキーの種類(odd keyまたはeven key)を知らせるキータイプ、視聴であるかまたは録画であるかを知らせるデマルチプレックスの如何、及び暗号化の類型(3 DES、DES、DVB−CSA、AESなど)を知らせるCAタイプの情報を含む。そのような、コントロールワードは、CAモジュール126で復号化し、且つデスクランブルすることにも利用される。
Figure 2005223919
ここでは、ユーザが、四つの放送チャンネルを同時に視聴または録画することを望むと仮定した。例えば、第1PIDフィルタ131は、第1放送チャンネルのデジタル放送ストリームを抽出して出力する。ここで、抽出されたデジタル放送ストリームは、PIDデータと称することにする。第2PIDフィルタ132は、第2放送チャンネルのPIDデータを抽出して出力する。第3PIDフィルタ133は、第3放送チャンネルのPIDデータを抽出して出力する。第4PIDフィルタ134は、第4放送チャンネルのPIDデータを抽出して出力する。その外にも、更に多くの放送チャンネルを同時に視聴または録画することを望むユーザの要求に応じるために、他のPIDフィルタを更に備えることもある。
第1メモリ122は、各該当放送チャンネルに対し、デジタル放送ストリームをバイト(8ビット)単位で受信して保存する。すなわち、第1メモリ122は、該当放送チャンネルに該当するデジタル放送ストリームを保存する第1タイプの複数のFIFO(First−In First−Out)メモリ141ないし144を備え、FIFOメモリ141ないし144のそれぞれでワード単位で保存が完了すれば、該当放送チャンネルのワードに対するライト要請信号REQを生成して、アービタ124のグラント信号GNTによって、ワード単位で保存された多重放送チャンネルのデジタル放送ストリームのうち該当ワードを出力する。第1タイプのFIFOメモリ141ないし144については、図3ないし図7で更に詳細に説明する。
アービタ124は、CAモジュール126のバッファリード要請信号RDREQによって発生するリード要請信号CAREQ、及びデジタル放送ストリームの該当ライト要請信号REQに優先権を決定し、グラント信号GNTを生成して、デジタル放送ストリームに対するリードアクセスとライトアクセスとに対するバス占有を仲裁する。アービタ124は、リード要請信号RDREQには最高優先権を付与し、ライト要請信号REQには、ラウンドロビン方式によって順次に次の順位の優先権を付与する。
CAバッファ125は、ライト要請信号REQのそれぞれに対応するグラント信号GNTによって、第1メモリ122から出力される該当デジタル放送ストリームを所定の単位(192バイトまたは136バイトの単位)で保存し、リード要請信号CAREQに対応するグラントによって該当デジタル放送ストリームを出力する。所定の単位は、入力されるデジタル放送ストリームがTSストリームである場合に、コントロールワード4バイトを含んだ192バイトであり、入力されるデジタル放送ストリームがDSSストリームである場合に、ダミーデータ2バイト及びコントロールワード4バイトを含んだ136バイトである。CAモジュール126は、バス占有の仲裁を受けて、CAバッファ125から出力されるデジタル放送ストリームを受信してパケット単位(188または130バイトの単位)でデスクランブルし、デスクランブルが完了する度にバッファリード要請信号を発生させる。そのようなアービタ124、CAバッファ125、及びCAモジュール126の動作については、図8ないし図10を参照して更に詳細に説明する。
図1で、外部メモリ150は、CAバッファ125が使用された量が一定のレベル以上ならば、外部メモリ150に接近のための所定のDMA(Direct Memory Access)制御を受けて、ワード単位で保存が完了したデジタル放送ストリームを、第1メモリ122の該当FIFOメモリでバイパスさせて臨時保存する。バイパスされたワードBYPDを出力した該当チャンネルのライト要請信号は、アービタ124のCAバッファ125に対するバス占有の優先権の決定から除外される。それにより、第2タイプのFIFOメモリである第2メモリ123は、CAバッファ125が使用された量が一定のレベル以下ならば、所定のDMA制御を受けて、バイパスされたワードBYPDが外部メモリ150から再び入力されて保存が完了した後、ライトアクセスのためのライト要請信号を生成する。例えば、第2メモリ123は、8つの32ビットのワードを保存できる保存所を有する。アービタ124は、第1メモリ122のFIFOメモリ141ないし144から発生する該当チャンネルのライト要請信号以外に、第2メモリ123から発生したライト要請信号に、ラウンドロビン方式によって順次に次の順位の優先権を決定する。
図3は、図2の第1タイプのFIFOメモリ141ないし144を示すブロック図である。図3を参照すると、図2の第1タイプのFIFOメモリ141ないし144のそれぞれは、レジスタ部151及びステートマシン152を備える。図4は、図3のレジスタ部151の構造を示すブロック図である。図4を参照すると、レジスタ部151は、第1レジスタ161、第2レジスタ162、及び第3レジスタ163を備える。例えば、第1レジスタ161は、3つの8ビットのバイトデータを保存できる保存所を有する。第2レジスタ162及び第3レジスタ163のそれぞれは、4つの8ビットのバイトデータを保存できる保存所を有する。
図5は、図3のステートマシン152のPIDデータのバイト単位及びワード単位の保存動作制御を説明するための状態図である。図6は、図3のステートマシン152のPIDデータの出力動作制御を説明するための状態図である。図7は、図2の第1タイプのFIFOメモリ141ないし144の動作を説明するためのタイミング図である。以下、図3の第1タイプのFIFOメモリ141ないし144の動作を図5ないし図7を参照して説明する。
図4で、第1レジスタ161は、受信されるデジタル放送ストリーム(PIDデータ)の第1、第2、及び第3バイトを保存する。第2レジスタ162は、ステートコントロール信号(図示せず)に応答して、第1、第2、及び第3バイトと、次に受信されて一つのワードを構成する第4バイトとを保存するか、または以前に保存したワードWORD_Oを出力する。第3レジスタ163は、ステートコントロール信号に応答して、第2レジスタ162の出力時には次のワードを構成する第1、第2、第3、及び第4バイトを保存し、第2レジスタ162の保存時には以前のワードWORD_Eを出力する。
ステートコントロール信号はステートマシン152から発生する。ステートマシン152は、アービタ124から生成されるグラント信号GNTを利用して、保存期間と出力期間とを知らせるステートコントロール信号を発生させ、該当保存レジスタでワード単位で保存が完了すれば、ライト要請信号REQを生成する。
例えば、図5を参照すれば、まず、第3レジスタ163が出力期間にあり、第2レジスタ162が保存期間にある場合には、第1レジスタ161が状態ST_BYTE1_O、ST_BYTE2_O、及びST_BYTE3_Oのそれぞれで第1、第2、及び第3バイトを保存し、次の状態ST_WORD_Oでは、第2レジスタ162が第1、第2、及び第3バイトと、次に受信されて一つのワードを構成する第4バイトとを保存する。同様に、第2レジスタ162が出力期間にあり、第3レジスタ163が保存期間にある場合には、第1レジスタ161が状態ST_BYTE1_E、ST_BYTE2_E、及びST_BYTE3_Eのそれぞれで第1、第2、及び第3バイトを保存し、次の状態ST_WORD_Eでは、第3レジスタ163が第1、第2、及び第3バイトと、次に受信されて一つのワードを構成する第4バイトとを保存する。そのように、TSストリームの場合に、188バイトの有効なデータストリームパケットが、第2レジスタ162または第3レジスタ163に保存され、ワード単位でアービタ124に出力される。図7で、I_SYNC及びI_ENDのそれぞれは、周期的に入力される188バイトのデータストリームの開始時間と終了時間とを知らせる同期信号である。コントロールワードは、別途の回路(図示せず)を介して発生する。
DSSストリームの場合、130バイトのデータストリームのうち最後のデータは、2バイト(129及び130番目のバイト)より構成されているため、第1レジスタ161のPIDデータのバイト単位の保存からワード単位の保存への動作は、システムクロックの2サイクルで行われる。すなわち、図5で、ST_WORD_Eで保存動作が完了し、最後に次の状態ST_BYTE1_OでDSSストリームの最後のデータの2バイトを受ける場合に、第1レジスタ161が状態ST_BYTE1_O及びST_BYTE2_Oのそれぞれで第1及び第2バイトを保存し、第1レジスタ161に保存された最後のデータの2バイトが、次の状態ST_BYTE1_Eでは第2レジスタ162に移動して保存される。その時、第2レジスタ162の4バイトの保存所のうち、残りの2バイトに意味のない値であるダミーデータの2バイトが保存される。第2レジスタ162が最後のデータの2バイトとダミーデータの2バイトとを保存する時、第3レジスタ163は以前のワードを出力する。同様に、ST_WORD_Oで第2レジスタ162が保存動作を完了し、最後に次の状態ST_BYTE1_EでDSSストリームの最後のデータの2バイト(129及び130番目のバイト)を受ける場合に、第1レジスタ161が状態ST_BYTE1_E及びST_BYTE2_Eのそれぞれで第1及び第2バイトを保存し、第1レジスタ161に保存された最後のデータの2バイトが、次の状態ST_BYTE1_Oでは第3レジスタ163に移動して保存される。その時、第3レジスタ163の4バイトの保存所のうち、残りの2バイトに意味のない値であるダミーデータの2バイトが保存される。
そのように、第1タイプのFIFOメモリ141ないし144に保存されたPIDデータのアービタ124への出力動作は、図6に示すように、第2レジスタ162または第3レジスタ163に一つのワードの保存が完了した場合に、状態ST_WR_OまたはST_WR_Eで該当ライト要請信号REQ(図7参照)が発生して、アービタ124から該当グラント信号を受ければ、第2レジスタ162または第3レジスタ163に保存されたPIDデータは、アービタ124に伝送されてCAバッファ125に保存される。図7で、O_SYNCは、188バイトのうち、最初のワードがアービタ124に伝送される時間を知らせる同期信号である。コントロールワードに対するライト要請信号REQの発生は、最後のワードがアービタ124に伝送される時間を知らせる同期信号O_ENDに同期して発生する。特に、DSSストリームのコントロールワードに対するライトアクセスのために、図6のように、PIDフィルタ121で発生するコントロールワードに対するライト要請信号REQが、状態ST_WR_CO及びST_WR_CEのそれぞれで発生する。
図8は、図2のアービタ124を示すブロック図である。図8を参照すると、図2のアービタ124は、ライトポインタ値を付加するユニット171、CAインターフェース部177、リードポインタ178、マルチプレクサ179、サービスキュー180、順位決定部181、及びグラントポインタ182を備える。アービタ124に関する説明は、図10のタイミング図を参照する。
前述のように、CAモジュール126は、アービタ124の仲裁を受けて、CAバッファ125から出力されるデジタル放送ストリーム(DSSDまたはTSD)を受信してパケット単位(188または130バイト)でデスクランブルし、デスクランブルが完了する度にバッファリード要請信号RDREQを発生させる。CAバッファ125には、アービタ124の仲裁を受けて、FIFOメモリ122、123から伝送されたデジタル放送ストリーム(PIDデータ)が保存される。
CAバッファ125の構造が図9に示されている。図9を参照すると、コントロールワード4バイトを含んで192バイトより構成されたTSストリームは、開始同期信号SYNCと共にアドレス0ないし47の保存所に48ワードが保存され、特に、コントロールワードは、最後のパケットを知らせる同期信号ENDと共にCAバッファ125の最後のアドレス47に保存される。ダミーデータ2バイト及びコントロールワード4バイトを含んで136バイトより構成されたDSSストリームの場合には、開始同期信号SYNCと共に0ないし32アドレスの保存所に33ワードが保存され、コントロールワード4バイトは、最後のパケットを知らせる同期信号ENDと共にCAバッファ125の最後のアドレス47に保存される。そのような48箇所の保存所からなるバッファは8箇所が存在する。そのように、CAバッファ125は、第1タイプのFIFOメモリ141ないし144及び、第2タイプのFIFOメモリ123からのライト要請信号F1REQないしF4REQ、RBREQのそれぞれに対応するグラント信号F1GNTないしF2GNT、RBGNTによって、第1タイプのFIFOメモリ141ないし144及び第2タイプのFIFOメモリ123から出力される該当デジタル放送ストリームを所定の単位(192バイトまたは136バイト)で保存する。また、CAバッファ125は、CAモジュール126からのバッファリード要請信号RDREQを利用して、CAインターフェース部177で発生させたリード要請信号CAREQに対応するグラントによって該当デジタル放送ストリームCABDを出力する。
図8で、アービタ124は、順位決定部181でリード要請信号CAREQ、及び、FIFOメモリ141ないし144、123からの該当ライト要請信号F1REQないしF4REQ、RBREQに優先権を決定し、それに対応するグラント信号を生成する。アービタ124は、順位決定部181で、リード要請信号RDREQには最高優先権を付与し、ライト要請信号REQには、ラウンドロビン方式によって順次に次の順位の優先権を付与する。第1タイプのFIFOメモリ141ないし144及び、第2タイプのFIFOメモリ123へのグラント信号F1GNTないしF2GNT、RBGNT、またはリード要請信号CAREQに対応するグラント信号の発生時には、マルチプレクサ179を制御する信号MCGNTが発生する。マルチプレクサ制御信号MCGNTによって、マルチプレクサ179はFIFOメモリ141ないし144、123からのPIDデータF1DないしF4D、RBDのそれぞれに、ライトポインタ付加部172ないし176によってライトポインタ値ADDRが付加されたデータの中で選択的に出力する。マルチプレクサ179から出力されるPIDデータFDは、ライトポインタ値ADDRが示すCAバッファ125のアドレスに保存される。CAモジュール126のバッファリード要請信号RDREQに対応するリード要請信号RDREQに対しては、順位決定部181で該当グラントを受ける時に発生するマルチプレクサ制御信号MCGNTによって、マルチプレクサ179を介してリードポインタ値ADDRが出力される。グラントポインタ182は、順位決定部181でラウンドロビン動作による次の順位を決定するために、グラントが発生する度にポインタが一つずつ増加する。同様に、ライトポインタ付加部172ないし176及びリードポインタ178のそれぞれは、グラント信号の発生による該当PIDデータF1DないしF4D、RBD、またはリードポインタ値がマルチプレクサ179を介して出力される毎にポインタ値が一つずつ増加する。
一方、アービタ124は、最後のアドレスのコントロールワードがCAバッファ125に保存される時、サービスキュー180に該当アドレスを保存する。CAインターフェース部177がバッファリード要請信号RDREQを利用してリード要請信号CAREQを生成し、それによって順位決定部181がCAバッファ125に対する該当バス占有の優先権を付与する時、サービスキュー180が示すCAバッファ125のアドレスに保存されたデータストリームCABDが出力される。CAバッファ125から出力されるデータストリームCABDは、CAインターフェース部177を経てCAモジュール126に伝送される。その時、サービスキュー180が示すCAバッファ125のアドレスに保存された192バイトまたは136バイトのデータストリームCABDのうち、コントロールワードが先に出力され、次に残りのワードがバイトの単位で出力される。前述のように、CAバッファ125の最後のアドレスに保存されるコントロールワードには、PIDインデックス、スクランブルの開始位置、パケットタイプ、キータイプ、デマルチプレックスの如何、及びCAタイプの情報が含まれている。
前述のように、本発明の一実施例に係るデジタル放送受信器100のデマルチプレクサ120は、各多重放送チャンネルに該当する複数の放送のデジタル放送ストリームがパケット単位で入力され、単一ポートメモリ形態を有するCAバッファ125の空いている任意の保存所に保存し、出力時に順序が変わらないようにして、効率的なCAバッファ125の運用を実現する。また、CAモジュール126の要請がある時には、順にパケットを一つずつCAバッファ125からCAモジュール126に伝送し、その時、同時にパケットの識別のためのPIDインデックス、暗号化された部分の開始位置を知らせるスクランブルの開始位置、パケットタイプ、キータイプ、視聴であるかまたは録画であるかを知らせるデマルチプレックスの如何、及び暗号化の類型を知らせるCAタイプの情報を含むコントロールワードをも伝送することで、CAモジュール126ではそれを利用して、現在伝送されているパケットを復号化することに利用できる。
以上のように、図面と明細書とで最良の実施例が開示された。ここでは特定な用語が使用されたが、それは単に本発明を説明するための目的で使用されたものであり、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使用されたものではない。当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるということが理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲の技術的思想によって決まらなければならない。
本発明に係るデマルチプレクサ及びデマルチプレックス方法は、デジタル放送受信器に用いられる。
本発明の一実施例に係るデマルチプレクサを備えるデジタル放送受信器を示すブロック図である。 図1のデマルチプレクサを示すブロック図である。 図2の第1タイプのFIFOメモリを示すブロック図である。 図3のレジスタ部の構造を示すブロック図である。 図3のステートマシンのPIDデータのバイト単位及びワード単位の保存動作制御を説明するための状態図である。 図3のステートマシンのPIDデータ出力動作制御を説明するための状態図である。 図2の第1タイプのFIFOメモリの動作説明のためのタイミング図である。 図2のアービタを示すブロック図である。 図2及び図8のCAバッファの構造を示すブロック図である。 図2及び図8のアービタ、CAバッファ、及びCAモジュール間のCAバッファインターフェースを説明するためのタイミング図である。
符号の説明
120 デマルチプレクサ
121 PIDフィルタ
122 第1メモリ
123 第2メモリ
124 アービタ
125 CAバッファ
126 CAモジュール
131〜134 PIDフィルタ
141〜144 FIFOメモリ
150 外部メモリ
F1D〜F4D、RBD PIDデータ
BYPD ワード

Claims (24)

  1. 入力されるデジタル放送ストリームから多重放送チャンネルのそれぞれに該当する放送ストリームを抽出して、抽出されたデジタル放送ストリームを出力するPIDフィルタと、
    前記抽出されたデジタル放送ストリームを受信してワード単位で保存が完了すれば、該当放送チャンネルのワードに対するライト要請信号を生成し、グラント信号によって該当ワードを出力する第1メモリと、
    リード要請信号及び前記デジタル放送ストリームの該当ライト要請信号に優先権を決定し、それに対応する前記グラント信号を生成して、前記デジタル放送ストリームに対するリードアクセスとライトアクセスとを仲裁するアービタと、を備えることを特徴とするデジタル放送受信器のデマルチプレクサ。
  2. 前記デマルチプレクサは、
    前記ライト要請信号のそれぞれに対応するグラント信号によって、前記第1メモリから出力される該当デジタル放送ストリームを保存し、前記リード要請信号に対応するグラント信号によって該当デジタル放送ストリームを出力するCAバッファと、
    前記バス占有の仲裁を受けて、前記CAバッファから出力されるデジタル放送ストリームを受信してデスクランブルし、前記デスクランブルが完了する度にバッファリード要請信号を発生させるCAモジュールと、を更に備えることを特徴とする請求項1に記載のデジタル放送受信器のデマルチプレクサ。
  3. 前記入力されるデジタル放送ストリームが、
    TSストリームである場合に、前記ストリームがパケット188バイトを含む192バイトの単位で前記第1メモリから出力されることを特徴とする請求項1に記載のデジタル放送受信器のデマルチプレクサ。
  4. 前記入力されるデジタル放送ストリームが、
    DSSストリームである場合に、前記ストリームがパケット130バイトを含む136バイトの単位で前記第1メモリから出力されることを特徴とする請求項1に記載のデジタル放送受信器のデマルチプレクサ。
  5. 前記CAバッファの最後のアドレスワードは、
    PIDインデックス、スクランブルの開始位置、パケットタイプ、キータイプ、デマルチプレックスの如何、及びCAタイプの情報を含むコントロールワードであることを特徴とする請求項3に記載のデジタル放送受信器のデマルチプレクサ。
  6. 前記CAバッファの最後のアドレスワードは、
    PIDインデックス、スクランブルの開始位置、パケットタイプ、キータイプ、デマルチプレックスの如何、及びCAタイプの情報を含むコントロールワードであることを特徴とする請求項4に記載のデジタル放送受信器のデマルチプレクサ。
  7. 前記アービタは、
    前記最後のアドレスワードが前記CAバッファに保存される時、サービスキューに該当アドレスを保存し、前記バッファリード要請信号を利用して生成した前記リード要請信号によって前記CAバッファに対する優先権が付与される時、前記サービスキューが示す前記CAバッファのアドレスに保存されたデジタル放送ストリームのうち前記コントロールワードを先に出力させ、その次に残りのワードを出力させることを特徴とする請求項5に記載のデジタル放送受信器のデマルチプレクサ。
  8. 前記アービタは、
    前記最後のアドレスワードが前記CAバッファに保存される時、サービスキューに該当アドレスを保存し、前記バッファリード要請信号を利用して生成した前記リード要請信号によって前記CAバッファに対する優先権が付与される時、前記サービスキューが示す前記CAバッファのアドレスに保存されたデジタル放送ストリームのうち前記コントロールワードを先に出力させ、その次に残りのワードを出力させることを特徴とする請求項6に記載のデジタル放送受信器のデマルチプレクサ。
  9. 前記デマルチプレクサは、
    前記CAバッファの使用量が一定のレベル以上ならば、DMA制御を受けて、前記第1メモリにワード単位で保存が完了したデジタル放送ストリームをバイパスさせて臨時保存する外部メモリを更に備え、
    前記バイパスされたワードを出力した該当チャンネルのライト要請信号は、前記優先権の決定から除外されることを特徴とする請求項2に記載のデジタル放送受信器のデマルチプレクサ。
  10. 前記デマルチプレクサは、
    前記CAバッファの使用量が一定のレベル以下ならば、前記DMA制御を受けて、前記外部メモリから前記バイパスされたワードが再び入力されて保存が完了した後、前記ライトアクセスのためのライト要請信号を生成する第2メモリを更に備え、
    前記該当チャンネルのライト要請信号の以外に、前記第2メモリから発生したライト要請信号にラウンドロビン方式によって順次に優先権が決定されることを特徴とする請求項9に記載のデジタル放送受信器のデマルチプレクサ。
  11. 前記第1メモリは、
    各該当放送チャンネルに該当するデジタル放送ストリームを保存する複数のFIFOメモリを備え、前記FIFOメモリのそれぞれは、
    前記受信されるデジタル放送ストリームの一つのワードを構成する第1、第2、及び第3バイトを保存する第1レジスタと、
    ステートコントロール信号に応答して、前記第1、第2、及び第3バイトと、次に受信されて前記ワードを構成する第4バイトを保存するか、または以前のワードを出力する第2レジスタと、
    前記ステートコントロール信号に応答して、前記第2レジスタの出力時には次のワードを構成する第1、第2、第3、及び第4バイトを保存し、前記第2レジスタの保存時には以前のワードを出力する第3レジスタと、
    前記グラント信号を利用して、前記レジスタの保存期間と出力期間とを知らせる前記ステートコントロール信号を発生させ、該当保存レジスタでワード単位で保存が完了すれば、前記ライト要請信号を生成するステートマシンと、を備えることを特徴とする請求項1に記載のデジタル放送受信器のデマルチプレクサ。
  12. 前記アービタは、
    前記リード要請信号には、最高優先権を、前記ライト要請信号には、ラウンドロビン方式によって順次に次の順位の優先権を付与することを特徴とする請求項1に記載のデジタル放送受信器のデマルチプレクサ。
  13. 入力されるデジタル放送ストリームから多重放送チャンネルのそれぞれに該当する放送ストリームを抽出して、抽出されたデジタル放送ストリームを出力する段階と、
    各該当放送チャンネルに対し、前記デジタル放送ストリームを受信して第1メモリにワード単位で保存し、該当放送チャンネルのワードに対するライト要請信号を生成する段階と、
    グラント信号によって、前記多重放送チャンネルのデジタル放送ストリームのうち該当ワードを出力する段階と、
    前記デジタル放送ストリームに対するリードアクセスとライトアクセスとに対するバス占有を仲裁することで、リード要請信号及び、前記デジタル放送ストリームの該当ライト要請信号に優先権を決定し、前記グラント信号を生成する段階と、を備えることを特徴とするデジタル放送受信器のデマルチプレックス方法。
  14. 前記デマルチプレックス方法は、
    前記ライト要請信号のそれぞれに対応するグラント信号によって、前記第1メモリから出力される該当デジタル放送ストリームをバッファに所定の単位で保存し、前記リード要請信号に対応するグラント信号によって該当デジタル放送ストリームを出力する段階と、
    前記バス占有の仲裁を受けて、前記バッファから出力されるデジタル放送ストリームを受信してパケット単位でデスクランブルし、前記デスクランブルが完了する度にバッファリード要請信号を発生させる段階と、を更に備えることを特徴とする請求項13に記載のデジタル放送受信器のデマルチプレックス方法。
  15. 前記入力されるデジタル放送ストリームが、
    TSストリームである場合に、前記ストリームがパケット188バイトを含む192バイトの単位で前記第1メモリから出力されることを特徴とする請求項13に記載のデジタル放送受信器のデマルチプレックス方法。
  16. 前記入力されるデジタル放送ストリームが、
    DSSストリームである場合に、前記ストリームがパケット130バイトを含む136バイトの単位で前記第1メモリから出力されることを特徴とする請求項13に記載のデジタル放送受信器のデマルチプレックス方法。
  17. 前記バッファの最後のアドレスワードは、
    PIDインデックス、スクランブルの開始位置、パケットタイプ、キータイプ、デマルチプレックスの如何、及びCAタイプの情報を含むコントロールワードであることを特徴とする請求項15に記載のデジタル放送受信器のデマルチプレックス方法。
  18. 前記バッファの最後のアドレスワードは、
    PIDインデックス、スクランブルの開始位置、パケットタイプ、キータイプ、デマルチプレックスの如何、及びCAタイプの情報を含むコントロールワードであることを特徴とする請求項16に記載のデジタル放送受信器のデマルチプレックス方法。
  19. 前記グラント信号によって該当デジタル放送ストリームを出力する段階は、
    前記最後のアドレスワードが前記バッファに保存される時、サービスキューに該当アドレスを保存する段階と、
    前記バッファリード要請信号を利用して前記リード要請信号を生成する段階と、
    前記リード要請信号に応答して、前記バッファに対する該当バス占有の優先権を付与して該当グラント信号を生成する段階と、
    前記グラント信号によって、前記サービスキューが示す前記バッファのアドレスに保存された前記デジタル放送ストリームのうち前記コントロールワードを出力させる段階と、
    前記コントロールワード以外の残りのワードを出力させる段階と、を含むことを特徴とする請求項17に記載のデジタル放送受信器のデマルチプレックス方法。
  20. 前記グラント信号によって該当デジタル放送ストリームを出力する段階は、
    前記最後のアドレスワードが前記バッファに保存される時、サービスキューに該当アドレスを保存する段階と、
    前記バッファリード要請信号を利用して前記リード要請信号を生成する段階と、
    前記リード要請信号に応答して、前記バッファに対する該当バス占有の優先権を付与して該当グラント信号を生成する段階と、
    前記グラント信号によって、前記サービスキューが示す前記バッファのアドレスに保存された前記デジタル放送ストリームのうち前記コントロールワードを出力させる段階と、
    前記コントロールワード以外の残りのワードを出力させる段階と、を含むことを特徴とする請求項18に記載のデジタル放送受信器のデマルチプレックス方法。
  21. 前記デマルチプレックス方法は、
    前記所定のバッファの使用量が一定のレベル以上ならば、DMA制御を受けて、前記第1メモリにワード単位で保存が完了したデジタル放送ストリームをバイパスさせて外部メモリに臨時保存する段階を更に備え、
    前記バイパスされたワードを出力した該当チャンネルのライト要請信号は、前記優先権決定から除外されることを特徴とする請求項14に記載のデジタル放送受信器のデマルチプレックス方法。
  22. 前記デマルチプレックス方法は、
    前記所定のバッファの使用量が一定のレベル以下ならば、前記DMA制御を受けて、前記外部メモリから前記バイパスされたワードが再び入力されて第2メモリに保存される段階と、
    前記バイパスされたワードが保存されれば、前記第2メモリで前記ライトアクセスのためのライト要請信号を生成する段階と、を更に備え、
    前記該当チャンネルのライト要請信号の以外に、前記第2メモリから発生したライト要請信号に、ラウンドロビン方式によって順次に次の順位の優先権が決定されることを特徴とする請求項21に記載のデジタル放送受信器のデマルチプレックス方法。
  23. 前記第1メモリへの保存段階は、
    各該当放送チャンネルに該当するデジタル放送ストリームを複数のFIFOメモリに保存し、前記FIFOメモリのそれぞれで、
    前記受信されるデジタル放送ストリームの一つのワードを構成する第1、第2、及び第3バイトを第1レジスタに保存する段階と、
    ステートコントロール信号に応答して、前記第1、第2、及び第3バイトと、その次に受信されて前記ワードを構成する第4バイトとを第2レジスタに保存するか、または前記第2レジスタに保存された以前のワードを出力する段階と、
    前記ステートコントロール信号に応答して、前記第2レジスタの出力時には次のワードを構成する第1、第2、第3、及び第4バイトを第3レジスタに保存し、前記第2レジスタの保存時には前記第3レジスタに保存された以前のワードを出力する段階と、
    ステートマシンで、前記グラント信号を利用して前記レジスタの保存期間と出力期間とを知らせる前記ステートコントロール信号を発生させ、該当保存レジスタでワード単位で保存が完了すれば、前記ライト要請信号を生成する段階と、を備えることを特徴とする請求項13に記載のデジタル放送受信器のデマルチプレックス方法。
  24. 前記優先権決定は、
    前記リード要請信号には、最高優先権を、前記ライト要請信号には、ラウンドロビン方式によって順次に次の順位の優先権を付与することを特徴とする請求項13に記載のデジタル放送受信器のデマルチプレックス方法。
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