JP2005223919A

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

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Publication number: JP2005223919A
Application number: JP2005028146A
Authority: JP
Inventors: Tae-Su Kim; 金　泰　洙
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-02-04
Filing date: 2005-02-03
Publication date: 2005-08-18
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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（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）モジュールで無線空中波からＴＳ（ＴｒａｎｓｐｏｒｔＳｔｒｅａｍ）ストリームまたはＤＳＳ（ＤｉｒｅｃｔＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｅｒｖｉｃｅ）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（ＰａｃｋｅｔＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：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（ＡｕｄｉｏａｎｄＶｉｄｅｏ）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（ＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍＣｏｍｍｉｔｔｅｅ）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ＤｉｒｅｃＴＶ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（ＣｏｎｄｉｔｉｏｎａｌＡｃｃｅｓｓ：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（ＳｔａｔｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）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（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）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（ｏｄｄｋｅｙまたはｅｖｅｎｋｅｙ）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（３ＤＥＳ、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。

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−ＩｎＦｉｒｓｔ−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（ＤｉｒｅｃｔＭｅｍｏｒｙＡｃｃｅｓｓ）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
１２１ＰＩＤフィルタ
１２２第１メモリ
１２３第２メモリ
１２４アービタ
１２５ＣＡバッファ
１２６ＣＡモジュール
１３１〜１３４ＰＩＤフィルタ
１４１〜１４４ＦＩＦＯメモリ
１５０外部メモリ
Ｆ１Ｄ〜Ｆ４Ｄ、ＲＢＤＰＩＤデータ
ＢＹＰＤワード

Claims

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。