JP2008135133A - Bit stream reproducing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、音声や音楽情報・動画像の符号化ストリームを復号する装置におけるメモリバッファからの読み出しを制御し、符号化された音楽情報や動画情報等のビットストリームを再生するビットストリーム再生装置に関する。 The present invention relates to a bit stream playback device that controls reading from a memory buffer in a device that decodes an encoded stream of audio, music information, and moving images, and plays back a bit stream such as encoded music information or moving image information. .
音声やオーディオ・動画像の符号化ビットストリームの復号装置において、デコーダへデータを供給するための入力バッファの構成として、従来の構成について図10を用いて説明する。 With reference to FIG. 10, a conventional configuration will be described as a configuration of an input buffer for supplying data to a decoder in an apparatus for decoding an encoded bit stream of audio, audio, or moving picture.
図12は従来のビットストリーム復号装置を示す。図12において、1000はビットストリームを一定量蓄積するFIFO形式の入力バッファ、1001は図11に示すような制御情報と符号化データが前後するようなビットストリームを復号する際に入力バッファ1000から取得したデータを一時的に退避しておくための退避バッファである。
FIG. 12 shows a conventional bitstream decoding apparatus. In FIG. 12, 1000 is an input buffer in FIFO format that accumulates a certain amount of bit stream, and 1001 is acquired from the
図12において図11のストリームを複合しようとした場合、符号化データAの復号には制御情報Aを取得し、取得した制御情報Aに基づいて符号化データAを入力バッファ1000から順次取得し復号すればよいが、符号化データB(B−1,B−2)を復号するためには、制御情報Bが符号化データB−1の後に格納されており、符号化データBの復号に必要な制御情報Bを取得するために符号化データB−1を入力バッファ1000から取得してしまう必要がある。しかし、取得した符号化データB−1は復号する対象データであるため、破棄することはできず、一旦退避バッファに退避することになる。また、図11のようなデータでなくとも入力バッファ1000がFIFO構造のため、復号対象としているフレームの信頼性を次フレームの同期ワードが所定の位置に存在することで確認する等が困難であり、誤った同期語を元に復号してノイズが発生したり、入力バッファ1000へのデータ供給が間に合わずにアンダーフローを起こす可能性がある。さらに、復号時にエラーが発生した場合には、エラー発生時点から復号再開できずに本来復号されるべきデータを破棄してしまう可能性がある。したがって、この方法を採用した場合、様々な方式の符号化データに対応した復号装置を安価に構成できるが、図11のような符号化データを復号する場合もしくは、データの信頼性を確認した上で復号しようとした場合等には必ず退避バッファへのコピーが発生し、メモリ容量と処理の負荷が高くなる(例えば、特許文献1参照)。
従来のビットストリーム復号装置は上記のように構成されているため、入力された符号化ストリームが、ヘッダ情報と符号化データが同期しておらず、復号すべき符号化データが当該フレームのヘッダ情報よりも前又は後のフレームにも含まれるような符号化ストリームの場合、復号対象としている当該フレームのヘッダ情報よりも前のフレームに格納されている符号化データを退避しておく必要がある。また、データの信頼性を確認するために当該フレームに続く次フレームの同期語が所定の位置に存在することを確認した後に復号する場合、当該フレームのデータを退避する必要があり、退避ためのメモリバッファと、そのメモリバッファへのコピー処理が必要となり、多くの資源と処理性能が必要となっていた。 Since the conventional bit stream decoding apparatus is configured as described above, the input encoded stream is not synchronized with the header information and the encoded data, and the encoded data to be decoded is the header information of the frame. In the case of an encoded stream that is also included in a previous or subsequent frame, it is necessary to save the encoded data stored in the frame before the header information of the frame to be decoded. In addition, when decoding after confirming that the synchronization word of the next frame following the frame exists at a predetermined position in order to confirm the reliability of the data, it is necessary to save the data of the frame, A memory buffer and a copy process to the memory buffer are required, and many resources and processing performance are required.
また、デコーダへの入力経路が2系統存在することなり、エラーが発生した場合のバッファメモリ管理や復号処理中の入力バッファの切り替えも複雑となっていた。 In addition, since there are two input paths to the decoder, buffer memory management in the event of an error and switching of the input buffer during decoding processing has become complicated.
したがって、本発明の目的は、MP3のような制御情報の前に復号対象となる符号化データが格納されたストリームの場合でも、符号化データを退避しておくためのメモリバッファの確保と退避用メモリバッファへのコピー処理が不要な入力バッファ管理装置を持つビットストリーム再生装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to secure and save a memory buffer for saving encoded data even in the case of a stream in which encoded data to be decoded is stored before control information such as MP3. It is an object of the present invention to provide a bitstream reproducing device having an input buffer management device that does not require copying to a memory buffer.
上記課題を解決するために、第1の発明のビットストリーム再生装置は、符号化データと符号化データを復号するための制御情報とを有するビットストリームから符号化データを処理することができるビットストリーム再生装置であって、ビットストリームを受信し記憶するメモリバッファと、メモリバッファからデータを読み出すための複数のリードポインタと、リードポインタの各々に対しデータを読み飛ばす無効領域を登録する無効領域テーブルと、無効領域テーブルから情報を読み出してリードポインタが無効領域に差し掛かったことを自動的に判断し無効領域のデータを読み飛ばすように読み出し位置を制御する読み出し位置制御装置と、リードポインタを用いてメモリバッファからビットストリームを読み出し復号するデコーダと、符号化データを解析しその結果に基づいて無効領域テーブルに無効領域を登録するとともに、デコーダからの指示によっても無効領域テーブルに無効領域を登録し既に登録された情報との整合をとる無効領域情報登録装置とを備え、複数のリードポインタをそれぞれ制御情報取得用と符号化データ復号用に割り当てておき、無効領域情報登録装置により制御情報が格納された領域を無効領域として無効領域テーブルに登録することで、制御情報の前または前後に位置することにより不連続に格納された符号化データを連続領域に格納されているものとして扱えるように制御したことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a bit stream reproducing device according to a first aspect of the present invention is a bit stream capable of processing encoded data from a bit stream having encoded data and control information for decoding the encoded data. A playback device for receiving and storing a bitstream; a plurality of read pointers for reading data from the memory buffer; an invalid area table for registering invalid areas for skipping data for each of the read pointers; Read out information from the invalid area table, automatically determine that the read pointer has reached the invalid area, and control the read position so as to skip over the invalid area data and memory using the read pointer Decoder that reads and decodes bitstream from buffer An invalid area that analyzes the encoded data and registers the invalid area in the invalid area table based on the result, and also registers the invalid area in the invalid area table in accordance with an instruction from the decoder and matches the already registered information. An information registration device is provided, and a plurality of read pointers are allocated for control information acquisition and encoded data decoding, respectively, and an area in which control information is stored by the invalid area information registration apparatus is registered in the invalid area table as an invalid area. Thus, the control is performed so that the encoded data stored discontinuously by being positioned before or after the control information can be handled as stored in the continuous area.
第1の発明によれば、複数のリードポインタをそれぞれ制御情報取得用と符号化データ復号用に割り当てておき、無効領域情報登録装置により制御情報が格納された領域を無効領域として無効領域テーブルに登録することで、制御情報の前または前後に位置することにより不連続に格納された符号化データを連続領域に格納されているものとして扱えるように制御したので、ビットストリームを復号するための制御情報と符号化データが同期しておらず、制御情報の前または制御情報の前後に復号すべき符号化データが格納されているビットストリームの場合でも、データを退避するためのバッファメモリと退避のためのコピー処理を削減できる。すなわち、リードポインタを複数持てるため、制御情報を取得するためのリードポインタと符号化データを復号するためのリードポインタを割り当て、制御情報が格納された領域の先頭アドレスとサイズを無効領域テーブルに登録することで、制御情報と符号化データが同期したビットストリームと同様に擬似的に連続領域に格納されたデータとして扱うことができる。また、無効領域テーブルへの登録情報は制御情報が格納されている領域の先頭アドレスとサイズが算出できれは良く、先頭アドレスと終了アドレスを登録しても良い。 According to the first invention, a plurality of read pointers are allocated for control information acquisition and encoded data decoding, respectively, and the area where the control information is stored by the invalid area information registration device is set as an invalid area in the invalid area table. By registering, control was performed so that encoded data stored discontinuously by being positioned before or after the control information can be handled as stored in a continuous area, so control for decoding the bitstream Even in the case of a bit stream in which encoded data to be decoded is stored before or after the control information or before and after the control information, the information is not synchronized with the encoded data. Copy processing can be reduced. In other words, since there are multiple read pointers, a read pointer for acquiring control information and a read pointer for decoding encoded data are allocated, and the start address and size of the area where the control information is stored are registered in the invalid area table. By doing so, it can be handled as data stored in a pseudo continuous area in the same manner as a bit stream in which control information and encoded data are synchronized. In addition, the registration information in the invalid area table may be such that the start address and size of the area in which the control information is stored can be calculated, and the start address and end address may be registered.
第2の発明のビットストリーム再生装置は、第1の発明のビットストリーム再生装置において、ビットストリームは、固有の同期語を含むヘッダと符号化データとからなり、フレームからなる一定のデコード単位で復号できる構成とし、ヘッダを解析し復号に必要なフレーム長を算出するために必要なデータ量を第1の閾値とし、メモリバッファ内に第1の閾値以上のデータが存在するかどうかを判定する手段と、各フレームにおいてヘッダから算出したフレーム長を第2の閾値とし、メモリバッファ内に第2の閾値以上のデータが存在することを判定する手段とを備えたデータ量検出装置と、フレーム長に基づき当該フレームの次のフレームの同期語を検出する次フレーム検出装置とを備え、データ量検出装置で第1の閾値以上のデータを検出すると、デコーダに対しヘッダ解析許可を与え、第2の閾値以上のデータ量を検出すると共に、当該フレームが最終フレームでない場合に次フレーム検出装置で所定の位置に次フレームの同期語が存在することが検出できた場合にデコーダに対しデコード許可を与え、当該フレームが最終フレームの場合に第2の閾値以上のデータ量を検出するとデコーダに対しデコード許可を与える制御をもつようにした。 The bit stream reproducing apparatus according to the second aspect is the bit stream reproducing apparatus according to the first aspect, wherein the bit stream is composed of a header including a unique synchronization word and encoded data, and is decoded in a certain decoding unit composed of a frame. Means for analyzing the header and calculating a frame length necessary for decoding as a first threshold, and determining whether or not data exceeding the first threshold exists in the memory buffer A data amount detection device comprising: a frame length calculated from a header in each frame as a second threshold; and a means for determining that data greater than or equal to the second threshold exists in the memory buffer; And a next frame detection device that detects a synchronization word of the next frame of the frame based on the data amount detection device. When it is issued, the header analysis permission is given to the decoder, the amount of data greater than or equal to the second threshold value is detected, and if the frame is not the final frame, the next frame synchronization word exists at a predetermined position in the next frame detection device. In such a case, the decoder is given permission to decode, and when the frame is the last frame, if the amount of data equal to or greater than the second threshold is detected, the decoder is given permission to decode.
第2の発明によれば、ユニークなシンクワードを含むヘッダと符号化データからなりフレーム等の一定のデコード単位で復号できるビットストリームの場合、メモリバッファへのビットストリームの書き込みと、デコーダがメモリバッファからビットストリームを読み出す動作が非同期に行なわれる場合でも、メモリバッファ内のデータ量を判定し制御情報からフレーム長を算出できるサイズを第1の閾値とするデータ量以上のデータがメモリバッファに存在すれば現在のフレームの同期語の検出及びフレーム長の算出を行い、算出したフレーム長で定まる第2の閾値以上のデータ量がメモリバッファ内に存在すれば次のフレームの同期語が所定の位置に存在することを確認した後、現在のフレームの同期を確立し、デコーダに対し復号許可を行なうことで、デコード途中でのアンダーフロー発生による音切れや誤った同期語を元に復号した場合のノイズ発生を防止できる。 According to the second invention, in the case of a bit stream that consists of a header including a unique sync word and encoded data and can be decoded in a certain decoding unit such as a frame, the bit stream is written to the memory buffer and the decoder Even when the bit stream is read asynchronously from the memory buffer, there is data in the memory buffer that is equal to or larger than the data amount having the first threshold value that can determine the amount of data in the memory buffer and calculate the frame length from the control information. For example, the synchronization word of the current frame is detected and the frame length is calculated, and if the amount of data equal to or larger than the second threshold determined by the calculated frame length exists in the memory buffer, the synchronization word of the next frame is placed at a predetermined position. After confirming that it exists, establish synchronization of the current frame and allow the decoder to decode By performing, it can prevent generation of noise when the decoding is based on sound interruption or incorrect synchronization word by underflow occurs in the middle of decoding.
第3の発明のビットストリーム再生装置は、第1の発明のビットストリーム再生装置において、任意の2つのリードポインタ間の有効データサイズを算出する有効データ量検出装置と、有効データ量検出装置で得られたデータサイズと予め定められた閾値とを比較する有効データ量判定装置と、有効データ量判定装置の判定結果に基づいてリードポインタ位置を制御するリードポインタ位置制御装置とを備え、リードポインタ位置制御装置が、復号時のエラーやデータスキップにより複数のリードポインタのうち特定のリードポインタのみ進み他のリードポインタが進まない場合に各リードポインタ間のデータ量が閾値以下になるように制御することでメモリバッファのオーバーフローを防ぐと共に各リードポインタ間に一定のデータ量を確保することで復号が再開できる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a bitstream reproducing device obtained by the effective data amount detecting device for calculating an effective data size between any two read pointers and the effective data amount detecting device in the bitstream reproducing device of the first invention. An effective data amount determination device that compares a predetermined data size with a predetermined threshold value, and a read pointer position control device that controls a read pointer position based on a determination result of the effective data amount determination device. When the control device advances only a specific read pointer among a plurality of read pointers and other read pointers do not advance due to an error or data skip at the time of decoding, control is performed so that the data amount between the read pointers is less than the threshold value. Prevents memory buffer overflow and ensures a certain amount of data between each read pointer. Decoded by can be resumed.
第3の発明によれば、復号エラーが連続で発生した場合やメモリバッファ内のデータスキップ等により複数のリードポインタのうち特定のリードポインタのみ進み他のリードポインタが進められない場合でも、制御情報より前に格納され得るデータサイズの最大値を閾値とし、各リードポインタ間のデータ量が閾値以下となるようにリードポインタを進める制御をすることでメモリバッファのオーバーフローを防ぐことができ、また制御情報と符号化データが同期しておらず、制御情報の前または制御情報の前後に復号すべき符号化データが格納されているビットストリームのデータスキップの場合には、各リードポインタ間のデータ量を確保することで、再生再開指令後速やかに復号が再開できるようになる。 According to the third aspect of the present invention, even when decoding errors occur continuously or even when a specific read pointer is advanced and other read pointers are not advanced due to data skipping in the memory buffer, etc., the control information By using the maximum value of the data size that can be stored earlier as a threshold value and controlling the read pointer so that the amount of data between each read pointer is less than or equal to the threshold value, memory buffer overflow can be prevented and controlled. If the information and encoded data are not synchronized, and the data stream of the bit stream that stores the encoded data to be decoded before or after the control information is stored, the amount of data between each read pointer By ensuring the above, decoding can be resumed promptly after the reproduction resume command.
第4の発明のビットストリーム再生装置は、符号化データと符号化データを復号するための制御情報とを有するビットストリームから、符号化データをフレームからなる一定のデコード単位で処理することができるビットストリーム再生装置であって、ビットストリームを受信し記憶するメモリバッファと、メモリバッファからデータを読み出すための複数のリードポインタと、リードポインタの各々に対しデータを読み飛ばす無効領域と共に制御情報を登録する制御情報領域テーブルと、制御情報領域テーブルから情報を読み出してリードポインタが無効領域に差し掛かったことを自動的に判断し無効領域を読み飛ばすように読み出し位置を制御する読み出し位置制御装置と、リードポインタを用いてメモリバッファからビットストリームを読み出し復号するデコーダと、符号化データを解析しその結果に基づいて制御情報領域テーブルに無効領域と制御情報を登録するとともに、デコーダからの指示によっても制御情報領域テーブルに無効領域と制御情報を登録し既に登録された情報との整合をとる制御情報領域登録装置と、読み出し位置制御装置からの情報通知により制御情報領域テーブルに登録された制御情報を読み出し次フレームの復号に用いるデコーダの制御情報を書き換えるデコーダ制御情報書き換え装置とを備え、複数のリードポインタをそれぞれ制御情報取得用と符号化データ復号用に割り当てておき、制御情報領域登録装置により制御情報が格納された領域を無効領域として制御情報と共に制御情報領域テーブルに登録し、読み出し位置制御装置からデコーダ制御情報書き換え装置に情報通知があった場合に無効領域に対応するフレームの切れ目でデコーダ制御情報書き換え装置によりデコーダの制御情報を書き換えるように制御したことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a bitstream reproducing device that can process encoded data in a certain decoding unit composed of frames from a bitstream having encoded data and control information for decoding the encoded data. A stream reproduction device for registering control information together with a memory buffer for receiving and storing a bit stream, a plurality of read pointers for reading data from the memory buffer, and an invalid area for skipping data to each of the read pointers A control information area table, a read position control device that automatically reads out information from the control information area table and automatically determines that the read pointer has reached an invalid area and skips the invalid area, and a read pointer Bitstream from memory buffer using A decoder for reading and decoding, and analyzing the encoded data and registering the invalid area and control information in the control information area table based on the result, and also registering the invalid area and control information in the control information area table in response to an instruction from the decoder The control information area registration device that matches the already registered information, and the control information registered in the control information area table by the information notification from the readout position control device is read, and the decoder control information used for decoding the next frame is obtained. A decoder control information rewriting device for rewriting, assigning a plurality of read pointers for control information acquisition and encoded data decoding, respectively, and using the control information area registration device as an invalid area as an area for storing control information And register it in the control information area table together with the readout position control device from the decoder Characterized by being controlled to rewrite the control information decoder by the decoder control information rewriting device at a break in the frame corresponding to the invalid region when there is information notifying the control information rewriting device.
第4の発明によれば、制御情報領域登録装置により制御情報が格納された領域を無効領域として制御情報と共に制御情報領域テーブルに登録し、読み出し位置制御装置からデコーダ制御情報書き換え装置に情報通知があった場合に無効領域に対応するフレームの切れ目でデコーダ制御情報書き換え装置によりデコーダの制御情報を書き換えるように制御したので、各フレームへの制御情報の付加や入力されるストリームが格納されるパケットの再構成なしに復号可能となる。すなわち、フレーム等のデコード単位毎に制御情報を持たず、デコード単位とは非同期に制御情報を持ったビットストリームの復号の場合でも、制御情報が格納された領域を無効領域として登録する制御情報領域テーブルに制御情報も登録できるようにしておき、無効領域情報が読みだされる際に次回デコード時に使用する制御情報を書き換える制御を持つことで、制御情報とデコード対象のデータとの整合が保証できるようにすることができる。このため、各フレームへの制御情報の付加や、複数のフレームをまとめて復号する場合のデコード単位の再構成をすることなく復号が可能となる。 According to the fourth invention, the area in which the control information is stored by the control information area registration device is registered as an invalid area in the control information area table together with the control information, and the information notification is sent from the reading position control device to the decoder control information rewriting device. In this case, the decoder control information rewriting device controls the decoder to rewrite the control information at the frame break corresponding to the invalid area, so that control information is added to each frame and the packet storing the input stream is stored. Decoding is possible without reconfiguration. That is, even when decoding a bitstream having control information asynchronously with the decoding unit without having the control information for each decoding unit such as a frame, the control information area for registering the area where the control information is stored as an invalid area Control information can be registered in the table, and when invalid area information is read, control information used for the next decoding is rewritten, so that the consistency between the control information and the data to be decoded can be guaranteed. Can be. For this reason, decoding can be performed without adding control information to each frame or reconfiguring a decoding unit when a plurality of frames are decoded together.
第5の発明のビットストリーム再生装置は、複数の符号化データと複数の符号化データを復号するための制御情報とを有する複数のビットストリームから複数の符号化データを処理することができるビットストリーム再生装置であって、ビットストリームを受信し記憶するメモリバッファと、メモリバッファからデータを読み出すための複数のリードポインタと、リードポインタの各々に対しデータを読み飛ばす領域を第1の無効領域とし、第1の無効領域の情報を登録する無効領域テーブルと、メモリバッファに記憶されたビットストリームの領域情報を登録する領域情報テーブルと、領域情報テーブルから領域情報を読み出してリードポインタの各々に対して自動的に読み飛ばすビットストリームの領域を判断し第2の無効領域として出力する制御を行う読み出し領域制御装置と、リードポインタが無効領域テーブルから情報を読み出して得た第1の無効領域または読み出し領域制御装置から通知された第2の無効領域に差し掛かったことを自動的に判断し、第1または第2の無効領域を読み飛ばすように読み出し位置を制御する読み出し位置制御装置と、複数のリードポインタをそれぞれ用いてメモリバッファからビットストリームを読み出し復号する複数のデコーダと、ビットストリームを解析しその結果に基づいて無効領域テーブルおよび領域情報テーブルに第1の無効領域および領域情報をそれぞれ登録するとともにデコーダからの指示によっても無効領域テーブルおよび領域情報テーブルに第1の無効領域および領域情報をそれぞれ登録し既に登録された情報との整合をとる領域情報登録装置とを備え、メモリバッファに複数のビットストリームが混合して記憶された場合にリードポインタの各々が読み出し領域制御装置を用いて所望の一種類のビットストリームのみを連続領域として読み出せるように制御を行うことで、各デコーダごとに復号に必要なデータのみを取得でき同時に複数のビットストリームを復号できることを特徴とする。 A bit stream reproducing device according to a fifth aspect of the present invention is a bit stream capable of processing a plurality of encoded data from a plurality of bit streams having a plurality of encoded data and control information for decoding the plurality of encoded data. A playback device, a memory buffer for receiving and storing a bitstream, a plurality of read pointers for reading data from the memory buffer, and an area for skipping data for each of the read pointers as a first invalid area, An invalid area table for registering information on the first invalid area, an area information table for registering area information of the bitstream stored in the memory buffer, and reading the area information from the area information table to each of the read pointers The bit stream area to be automatically skipped is judged and output as the second invalid area. A read area control device that performs control, and a read pointer that automatically reaches the first invalid area obtained by reading information from the invalid area table or the second invalid area notified from the read area control device A read position control device that determines and controls a read position so as to skip the first or second invalid area, a plurality of decoders that read and decode a bit stream from a memory buffer using a plurality of read pointers, and a bit The first invalid area and the area information are registered in the invalid area table and the area information table based on the result of analyzing the stream, and the first invalid area and the area information table are registered in the invalid area table and the area information table according to an instruction from the decoder. Register each area information and align with the already registered information. When a plurality of bit streams are mixed and stored in the memory buffer, each of the read pointers uses a read area control device as a continuous area for only one kind of bit stream. By performing control so that the data can be read out, only data necessary for decoding can be obtained for each decoder, and a plurality of bit streams can be decoded simultaneously.
第5の発明によれば、メモリバッファに複数のビットストリームが混合して記憶された場合にリードポインタの各々が読み出し領域制御装置を用いて所望の一種類のビットストリームのみを連続領域として読み出せるように制御を行うことで、各デコーダごとに復号に必要なデータのみを取得でき同時に複数のビットストリームを復号できるので、多重化されたデータを多重分離装置を用いて分離する処理、分離した各動画像やオーディオデータ等を其々の専用の入力バッファ装置にコピーする処理を省いたより省電力なビットストリーム再生システムが構築できる。すなわち、動画像やオーディオ等の複数の種類の符号化データが多重化されているビットストリームの復号の場合でも、メモリバッファに記憶されたデータの種別情報や開始位置を登録する領域情報テーブルを設け、複数の各リードポインタの次の読み出し位置がデコーダから通知された読み出したい符号化データ(ビットストリーム)の種別情報と異なる符号化データの開始位置であることを検知した場合、前記領域情報テーブル内の情報を確認し読み出したい符号化データの次の領域までスキップさせる制御を持つことで、各種符号化データ用の複数の入力バッファ装置を用意し、多重化されているビットストリームの多重分離処理を行い、各入力バッファ装置にデータコピーを行うことなく復号が可能となる。 According to the fifth invention, when a plurality of bit streams are mixed and stored in the memory buffer, each of the read pointers can read only one desired type of bit stream as a continuous area using the read area control device. By controlling in this way, only the data necessary for decoding can be obtained for each decoder and a plurality of bit streams can be decoded at the same time. Therefore, the process of separating the multiplexed data using the demultiplexer, A more power-saving bitstream reproduction system can be constructed by omitting the process of copying moving images, audio data, and the like to respective dedicated input buffer devices. In other words, even when decoding a bitstream in which multiple types of encoded data such as moving images and audio are multiplexed, an area information table for registering the type information and start position of data stored in the memory buffer is provided. When it is detected that the next read position of each of the plurality of read pointers is the start position of the encoded data different from the type information of the encoded data (bit stream) to be read notified from the decoder, By controlling to check the information and skipping to the next area of the encoded data to be read out, a plurality of input buffer devices for various encoded data are prepared, and demultiplexing processing of the multiplexed bit stream is performed. Thus, decoding can be performed without copying data to each input buffer device.
第6の発明のビットストリーム再生装置は、第1,2,3,4または5の発明のビットストリーム再生装置において、記録媒体からビットストリームを再生してメモリバッファに書き込み、メモリバッファから読み出して復号する。 A bit stream reproduction device according to a sixth aspect is the bit stream reproduction device according to the first, second, third, fourth or fifth aspect, wherein the bit stream is reproduced from the recording medium, written to the memory buffer, read from the memory buffer, and decoded. To do.
第7の発明のビットストリーム再生装置は、第1,2,3,4または5の発明のビットストリーム再生装置において、有線又は無線伝送路を介して送信されてくるビットストリームを受信するストリーム受信装置を持つ。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a bit stream reproducing apparatus according to the first, second, third, fourth or fifth aspect of the present invention, which receives a bit stream transmitted via a wired or wireless transmission path. have.
第6,7の発明によれば、記録媒体、有線又は無線伝送路からビットストリームを読み出して再生することができ、上記のように省メモリかつ省電力なビットストリーム再生システムが構築できる。 According to the sixth and seventh inventions, a bit stream can be read and reproduced from a recording medium, a wired or wireless transmission path, and a memory and power saving bit stream reproduction system can be constructed as described above.
第8の発明のビットストリーム再生装置は、第6または7の発明のビットストリーム再生装置において、ビットストリームは音楽情報が符号化されたストリームである。 The bit stream reproduction device according to an eighth aspect of the present invention is the bit stream reproduction device according to the sixth or seventh aspect, wherein the bit stream is a stream in which music information is encoded.
第9の発明のビットストリーム再生装置は、第6または7の発明のビットストリーム再生装置において、ビットストリームは可変ビットレートで符号化された動画像符号化ストリームである。 A bit stream reproduction device according to a ninth aspect is the bit stream reproduction device according to the sixth or seventh aspect, wherein the bit stream is a moving image encoded stream encoded at a variable bit rate.
第8,9の発明によれば、音楽情報、動画像の符号化ストリームを再生することができる。 According to the eighth and ninth inventions, it is possible to reproduce music information and an encoded stream of moving images.
第10の発明のビットストリーム再生装置は、第6または7の発明のビットストリーム再生装置において、ビットストリームはMPEG規格に従って符号化された動画像符号化ストリームであり、制御情報は符号化ストリーム内に多重化されている。 According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a bitstream reproducing apparatus according to the sixth or seventh aspect of the present invention, wherein the bitstream is a moving image encoded stream encoded according to the MPEG standard, and the control information is included in the encoded stream. Multiplexed.
本発明のビットストリーム再生装置は、様々な符号化方式で符号化されたストリームに対し共通の入力バッファ管理方式を提供することで、余計なメモリ領域の確保やコピー処理を削減し、システム全体の低電力化および低コスト化が可能である。 The bit stream reproducing apparatus of the present invention provides a common input buffer management method for streams encoded by various encoding methods, thereby reducing the amount of extra memory area and copying processing, Low power and low cost are possible.
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1におけるビットストリーム再生装置について、特にその入力バッファ管理方法としてリードポインタの制御方法を図1を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
Regarding the bit stream reproducing apparatus according to the first embodiment of the present invention, a read pointer control method will be described with reference to FIG.
図1は、本発明の実施の形態1におけるビットストリーム復号装置を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a bit stream decoding apparatus according to
図1において、11はビットストリーム入力バッファ装置であり、100はビットストリーム入力バッファ装置11が持つリング形式のメモリバッファである。メモリバッファ100はビットストリームを受信し記憶する。101および102はメモリバッファ100からデータを読み出すリードポインタであり、2つ以上のリードポインタを設定でき、103はメモリバッファ100へデータを書き込むライトポインタである。104はリードポインタ(101,102)の読み出し位置を制御する読み出し位置制御装置であり、105はそれぞれのリードポインタ(101,102)について読み出しを禁止する無効領域を登録する無効領域テーブルである。無効領域テーブル105はリードポインタの各々に対しデータを読み飛ばす無効領域108を登録する。読み出し位置制御装置104は無効領域テーブル105に登録された情報に基づいてリードポインタ101またはリードポインタ102の読み出し位置を制御する。この際、リードポインタが無効領域に差し掛かったことを自動的に判断し無効領域108を読み飛ばすように読み出し位置を制御する。106はビットストリームを復号するデコーダであり、デコーダ106はリードポインタ101または102を用いてメモリバッファ100からデータを読み出し復号する。107はビットストリームを解析しその解析結果またはデコーダ106からの指示に従ってリードポインタ101または102に対する無効領域を無効領域テーブル105に登録する無効領域情報登録装置である。無効領域情報登録装置107は無効領域テーブル105に登録する無効領域108と既に登録された情報との整合をとる。
In FIG. 1, 11 is a bit stream input buffer device, and 100 is a ring-type memory buffer of the bit stream
上記の構成において、符号化データと符号化データを復号するための制御情報とを有するビットストリームから符号化データを処理する際、複数のリードポインタ(101,102)をそれぞれ制御情報取得用と符号化データ復号用に割り当てておき、無効領域情報登録装置107により制御情報が格納された領域を無効領域108として無効領域テーブル105に登録することで、制御情報の前または前後に位置することにより不連続に格納された符号化データを擬似的に連続領域に格納されているものとして扱えるように制御している。 In the above configuration, when processing encoded data from a bit stream having encoded data and control information for decoding the encoded data, a plurality of read pointers (101, 102) are respectively used for obtaining control information and encoding. By registering the area in which the control information is stored by the invalid area information registration device 107 as the invalid area 108 in the invalid area table 105, the area is stored before or after the control information. Control is performed so that encoded data stored in succession can be treated as being stored in a pseudo continuous area.
本実施形態において入力され得る制御情報の前または前後にも符号化データが配置されたストリームは図11に示したとおりである。図1におけるデコーダ106により、符号化データAを制御情報Aに基づいて復号され、符号化データB−1およびB−2は制御情報Bに、符号化データCは制御情報Cに基づいて復号される。 The stream in which the encoded data is arranged before or after the control information that can be input in this embodiment is as shown in FIG. 1 decodes encoded data A based on control information A, encoded data B-1 and B-2 are decoded based on control information B, and encoded data C is decoded based on control information C. The
メモリバッファ100に同期語Aからストリームが格納されており、デコーダ106はリードポインタ101を同期語と制御情報を取得するために使用し、リードポインタ102は符号化データを取得するために使用するものとし、どちらのリードポインタも同期語Aの先頭に位置する状態とする。
A stream is stored from the synchronization word A in the memory buffer 100, the
デコーダ106で符号化データAを復号するにあたって、まずリードポインタ101を用いて同期語Aから制御情報Aを取得するが、メモリバッファ100はFIFO構造ではないため、リードポインタ101を用いて取得した同期語Aおよび制御情報Aもメモリバッファ100には存在し、リードポインタ102で取得可能な状態で保持される。そのため、リードポインタ101でストリームを取得する際に、無効領域テーブル105に同期語Aが格納されている先頭アドレスと制御情報Aが格納されている終端までのサイズまたは終端アドレスのどちらか一方もしくは両方をリードポインタ102に対する無効領域として登録しておく。これにより、リードポインタ102を用いてデータを取得しようとした際に、読み出し位置制御装置104が無効領域テーブル105に登録された情報を読み出し、リードポインタ102を符号化データAの先頭に移動させることで、リードポインタ102は符号化データAを読み出すことができる。無効領域テーブル105への無効領域の登録は、デコーダ106で復号を開始する前に無効領域情報登録装置107を用いてビットストリームを解析し登録しておいてもよい。
When the encoded data A is decoded by the
同様にして、符号化データBを復号する際にもリードポインタ101を用いて同期語Bと制御情報Bを取得する際に、同期語Bが格納されている先頭アドレスと制御情報Bが格納されている終端までのサイズまたは終端アドレスのどちらか一方もしくは両方をリードポインタ102に対する無効領域として登録しておく。符号化データBは制御情報Bの前後に符号化データB−1および符号化データB−2として格納されているが、リードポインタ102が符号化データB−1を取得しきった時点で読み出し位置制御装置104が無効領域テーブル105よりデータを読み出しリードポインタ102を符号化データB−2の先頭に移動させる。このため、デコーダ106は不連続に格納された符号化データBをリードポインタ102を用いて連続領域に配置されているデータと同様に取得できる。
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2を図2および図3に基づいて説明する。
Similarly, when the encoded data B is decoded, when the synchronization word B and the control information B are acquired using the read pointer 101, the start address and the control information B in which the synchronization word B is stored are stored. One or both of the size up to the end and the end address are registered as an invalid area for the read pointer 102. The encoded data B is stored as encoded data B-1 and encoded data B-2 before and after the control information B. When the read pointer 102 has completely acquired the encoded data B-1, the read position control is performed. The device 104 reads data from the invalid area table 105 and moves the read pointer 102 to the head of the encoded data B-2. For this reason, the
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図2は本発明の実施の形態2におけるビットストリーム復号装置を示すブロック図であり、図1と同一の符号は同一または相当部分を示している。また、図3は本発明の実施の形態2における動作を示すフローである。
FIG. 2 is a block diagram showing a bit stream decoding apparatus according to
図2において、21はビットストリーム入力バッファ装置であり、200はリードポインタ101または102からライトポインタ103までに格納されている有効データサイズを検出するデータ量検出装置であり、201はデコーダ106が算出したフレーム長に基づいて当該フレームの次フレームの同期語が所定の位置に存在するかどうかを検出する次フレーム検出装置である。有効データサイズとは、リードポインタ101または102からライトポインタ103までに実際に格納されているデータサイズから無効領域として登録されているデータサイズを減算したサイズである。
In FIG. 2, 21 is a bit stream input buffer device, 200 is a data amount detection device for detecting the effective data size stored from the read pointer 101 or 102 to the write pointer 103, and 201 is calculated by the
ビットストリームは、固有の同期語を含むヘッダと符号化データとからなり、フレーム等の一定のデコード単位で復号できる構成とする。データ量検出装置200は、ヘッダを解析し復号に必要なフレーム長を算出するために必要なデータ量を第1の閾値とし、メモリバッファ100内に第1の閾値以上のデータが存在するかどうかを判定する手段と、各フレームにおいてヘッダから算出したフレーム長を第2の閾値とし、メモリバッファ100内に第2の閾値以上のデータが存在することを判定する手段とを備えている。
The bit stream is composed of a header including a unique synchronization word and encoded data, and can be decoded in a certain decoding unit such as a frame. The data amount
データ量検出装置200で第1の閾値以上のデータを検出すると、デコーダ106に対しヘッダ解析許可を与え、第2の閾値以上のデータ量を検出すると共に、当該フレームが最終フレームでない場合に次フレーム検出装置201で所定の位置に次フレームの同期語が存在することが検出できた場合にデコーダ106に対しデコード許可を与え、当該フレームが最終フレームの場合に第2の閾値以上のデータ量を検出するとデコーダ106に対しデコード許可を与える制御をもつようにしている。
When the data
すなわち、図3に示すように、データ量検出装置200は各規格で定められたフレーム長を算出するために必要なデータサイズを第1の閾値とするデータ量以上のデータがメモリバッファ100に存在すればデコーダ106に対し制御情報の解析許可を与えフレーム長を算出させる(ステップ300,301,302,303)。また、データ量検出装置200はデコーダ106が算出したフレーム長を第2の閾値とし、メモリバッファ100に第2の閾値以上のデータ量が存在すれば次フレーム検出装置201に対し次フレームの同期語検出指示を出し、次フレーム検出装置201は所定の位置に次フレームの同期語が存在すれば復号対象としているフレームは正しいフレームとして同期確立させ、デコーダ106に対し復号許可を与えるように制御する(ステップ304,305,306)ことで誤った同期語を元に復号した場合のノイズ発生や、復号途中でのアンダーフローによるノイズ発生を防止できる。
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3を図4および図5に基づいて説明する。
That is, as shown in FIG. 3, the data
(Embodiment 3)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図4は本発明の実施の形態3におけるビットストリーム復号装置を示すブロック図であり、図1と同一の符号は同一または相当部分を示している。また、図5は本発明の実施の形態3における2つのリードポインタ間の有効データ量の推移を示す図である。 FIG. 4 is a block diagram showing a bit stream decoding apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or corresponding parts. FIG. 5 is a diagram showing the transition of the effective data amount between two read pointers in the third embodiment of the present invention.
図4において、41はビットストリーム入力バッファ装置であり、400はリードポインタ101と102の間に格納されているデータに関してリードポインタ間有効データサイズを検出する有効データ量検出装置であり、401はリードポインタ間有効データサイズが予め定められた閾値を超えているかどうかを判定する有効データ量判定装置であり、402は有効データ量判定装置401でリードポインタ間有効データ量が閾値を超えていると判定された場合に、先行しているリードポインタを基準としてリードポインタ間有効データ量が閾値以下となるように他方のリードポインタを進める制御を行なうリードポインタ位置制御装置である。 In FIG. 4, 41 is a bit stream input buffer device, 400 is a valid data amount detection device for detecting the valid data size between read pointers for data stored between the read pointers 101 and 102, and 401 is a read. An effective data amount determination device that determines whether the valid data size between pointers exceeds a predetermined threshold. 402 is an effective data amount determination device 401 that determines that the effective data amount between read pointers exceeds the threshold. In this case, the read pointer position control device controls the advance of the other read pointer so that the effective data amount between the read pointers is equal to or less than the threshold value based on the preceding read pointer.
リードポインタ間有効データサイズとは、リードポインタ101と102の間に実際に格納されているデータサイズから無効領域として登録されているデータサイズを減算したサイズである。また、閾値は規格で定められている符号化データの最大サイズ以上とし、図11のようなストリームの場合は符号化データが当該フレームより前のフレームに格納され得るサイズの最大サイズ以上とする。 The valid data size between read pointers is a size obtained by subtracting the data size registered as an invalid area from the data size actually stored between the read pointers 101 and 102. Further, the threshold value is set to be equal to or larger than the maximum size of the encoded data defined in the standard, and in the case of a stream as shown in FIG.
上記の構成において、リードポインタ位置制御装置402が復号時のエラーやデータスキップにより複数のリードポインタのうち特定のリードポインタのみ進み他のリードポインタが進まない場合に各リードポインタ間のデータ量が閾値以下になるように制御すると共に各リードポインタ間に一定のデータ量を確保することで復号が再開できる。 In the above configuration, when the read pointer position control device 402 advances only a specific read pointer among a plurality of read pointers due to an error during decoding or data skip, and the other read pointer does not advance, the data amount between the read pointers is a threshold value. Decoding can be resumed by controlling so as to be as follows and securing a certain amount of data between the read pointers.
すなわち、図4においては101が先行リードポインタであり、リードポインタ101を基準としたリードポインタ102までの有効データサイズが閾値を超えていた場合に、リードポインタ101と102間の有効データサイズが閾値以下となるようにリードポインタ102を進めることで、図5に示すようにリードポインタ102が進まないことでメモリバッファ100がオーバーフローすることを防止できる。また、リードポインタ101と102間に復号に必要となるデータを一定量確保することで、図11に示すようなデータの場合でも制御情報の前に格納されたデータを保証できるため、復号再開の指示と共に素早く復号再開可能となる。
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4を図6および図7に基づいて説明する。
That is, in FIG. 4, when 101 is the preceding read pointer and the effective data size up to the read pointer 102 with reference to the read pointer 101 exceeds the threshold, the effective data size between the read pointers 101 and 102 is the threshold. By advancing the read pointer 102 as follows, it is possible to prevent the memory buffer 100 from overflowing due to the read pointer 102 not moving as shown in FIG. Further, by securing a certain amount of data necessary for decoding between the read pointers 101 and 102, data stored before the control information can be guaranteed even in the case of data as shown in FIG. Decryption can be resumed quickly with the instruction.
(Embodiment 4)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図6は本発明の実施の形態4におけるビットストリーム復号装置を示すブロック図であり、図1と同一の符号は同一または相当部分を示している。また、図7は本発明の実施の形態4における入力ストリームの例を示した図である。 FIG. 6 is a block diagram showing a bit stream decoding apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts. FIG. 7 is a diagram showing an example of an input stream in Embodiment 4 of the present invention.
図6において、61はビットストリーム入力バッファ装置であり、600はフレーム毎に制御情報を持たないストリームで多重化ストリームのパケットのようにフレームとは非同期なタイミングで読み出される場合に、各リードポインタに対し多重化ストリームの制御情報領域と共に制御情報自体もテーブルに登録できるようにした制御情報領域テーブルである。すなわち、制御情報領域テーブル600は、リードポインタの各々に対しデータを読み飛ばす無効領域108と共に制御情報を登録する。601は制御情報領域テーブル600から登録された領域をリードポインタが通過したことを通知されると共に、次フレームの復号に用いるデコーダ内の制御情報を更新するデコーダ制御情報書き換え装置である。すなわち、デコーダ制御情報書き換え装置601は、読み出し位置制御装置104からの情報通知により制御情報領域テーブル600に登録された制御情報を読み出しデコーダの制御情報を書き換える。602はビットストリームを解析しその解析結果またはデコーダ106からの指示に従ってリードポインタ101または102に対する無効領域およびデコーダ106の動作を制御する情報を制御情報領域テーブル600に登録する制御情報領域登録装置である。制御情報領域登録装置602は、制御情報領域テーブル600に登録された無効領域と既に登録された情報との整合をとる。
In FIG. 6, 61 is a bit stream input buffer device, and 600 is a stream that does not have control information for each frame, and is read to each read pointer when it is read out at a timing asynchronous with the frame like a multiplexed stream packet. On the other hand, this is a control information area table in which control information itself can be registered in the table together with the control information area of the multiplexed stream. That is, the control information area table 600 registers control information together with the invalid area 108 for skipping data for each of the read pointers. Reference numeral 601 denotes a decoder control information rewriting device for notifying that the read pointer has passed through the registered area from the control information area table 600 and updating the control information in the decoder used for decoding the next frame. That is, the decoder control information rewriting device 601 reads the control information registered in the control information area table 600 by the information notification from the reading position control device 104 and rewrites the control information of the decoder. Reference numeral 602 denotes a control information area registration apparatus that analyzes a bit stream and registers in the control information area table 600 information indicating the invalid area for the read pointer 101 or 102 and information for controlling the operation of the
上記の構成において、読み出し位置制御装置104からデコーダ制御情報書き換え装置601に情報通知があった場合に無効領域に対応するフレームの切れ目でデコーダ制御情報書き換え装置601によりデコーダ106の制御情報を書き換える制御手段をもつ。
In the above configuration, when the information is notified from the reading position control device 104 to the decoder control information rewriting device 601, the control means for rewriting the control information of the
図7において入力されるストリームは、一定サイズでパケット化された状態で格納されており、パケットのサイズは必ずしもフレームと同期していない。フレーム4−1および4−2は1つのフレームデータが2つのパケットに跨って格納されている状態である。図7のようなストリームにおいて、各フレーム先頭が含まれるパケットの制御情報領域に記述された制御情報に基づいて復号される場合、フレーム4−1および4−2は制御情報Aに基づいて復号される必要があるため、従来、制御情報を各フレームに付加するかフレーム4−1および4−2が複数のパケットに跨らないようにパケットを再構成する必要があるが、図6における制御情報領域登録装置602により解析を行い制御情報領域テーブル600に制御情報領域と制御情報を登録しておき、リードポインタが制御情報Bの領域を通過すると共にデコーダ制御情報書き換え装置601を用いてデコーダ内部の次のフレームを復号するための制御情報を制御情報Bに更新することで、フレーム4の復号時には制御情報Aに基づいて復号し、フレーム5の復号時には制御情報Bに基づいて復号できるため、各フレームへの制御情報の付加やパケットの再構成なしに復号可能となる。
(実施の形態5)
本発明の実施の形態5を図8に基づいて説明する。
The stream input in FIG. 7 is stored in a packetized state with a constant size, and the packet size is not necessarily synchronized with the frame. Frames 4-1 and 4-2 are states in which one frame data is stored across two packets. In the stream as shown in FIG. 7, when decoding is performed based on the control information described in the control information area of the packet including the head of each frame, the frames 4-1 and 4-2 are decoded based on the control information A. Conventionally, it is necessary to add control information to each frame or reconfigure the packet so that the frames 4-1 and 4-2 do not straddle a plurality of packets. Analysis is performed by the area registration device 602, and the control information area and the control information are registered in the control information area table 600. The read pointer passes through the control information B area, and the decoder control information rewriting apparatus 601 is used. By updating the control information for decoding the next frame to the control information B, the frame 4 is decoded based on the control information A. Since during decoding of the frame 5 it can be decoded based on the control information B, thereby enabling decoding without reconstruction of addition and packet control information to each frame.
(Embodiment 5)
Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIG.
図8は本発明の実施の形態5におけるビットストリーム再生システムの構成例を示すブロック図である。 FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a bit stream reproduction system according to Embodiment 5 of the present invention.
すなわち、実施の形態1〜4において、記録媒体、有線又は無線伝送路から送信されてくる符号化ビットストリームを再生してメモリバッファに書き込み、メモリバッファから読み出して復号する。 That is, in the first to fourth embodiments, an encoded bit stream transmitted from a recording medium, a wired or wireless transmission path is reproduced, written to a memory buffer, read from the memory buffer, and decoded.
図8において、800は放送等の電波を受信するためのアンテナであり、803はアンテナ800で受信した電波から動画像と音声が多重化されたストリームを取り出し多重分離装置804へ渡すための放送受信装置である。801は音楽情報や動画像が記録可能な記録媒体であり、802は記録媒体801からストリームを読み出し多重分離装置804へ渡すデータ読み出し装置である。ストリームは音楽情報が符号化されたストリームや、可変ビットレートで符号化された動画像符号化ストリームである。動画像符号化ストリームはMPEG規格に従って符号化され、制御情報はストリーム内に多重化されている。
In FIG. 8, reference numeral 800 denotes an antenna for receiving radio waves for broadcasting or the like.
この場合、多重分離装置804はデータ読み出し装置802および放送受信装置803から送られてくるストリームを解析し動画像データと音声・オーディオデータに分離する。多重分離装置804へ渡されるストリームは動画像と音声・オーディオが1つのストリームとして多重化されている場合だけでなく、音声・オーディオのみの場合もある。多重分離装置804において解析され分離されたストリームにおいて、動画像データの部分はVideoストリーム入力バッファ装置805に一旦格納され、Videoデコーダ807によって復号され、表示装置809によって視覚的に表示される。また、多重分離装置804において解析され分離されたストリームにおいて、音声・オーディオデータの部分はAudioストリーム入力バッファ装置806に一旦格納され、Audioデコーダ808によって復号され、スピーカー装置811によって出力される。Videoストリーム入力バッファ装置805およびAudioストリーム入力バッファ装置806はそれぞれ上記した11,21,41,61のうちいずれか1つのビットストリーム入力バッファ装置を備えている。810は多重化ストリームに格納された情報に基づき、動画像と音声・オーディオデータの復号タイミングの同期合わせを行なう同期制御装置である。このように構成することで、どのような形式のビットストリームが入力されても、不要な退避メモリ領域の確保や退避のためのコピー処理がなく、省メモリかつ省電力なビットストリーム再生システムが構築できる。
(実施の形態6)
本発明の実施の形態6を図9および図10に基づいて説明する。
In this case, the
(Embodiment 6)
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図9は本発明の実施の形態6におけるビットストリーム復号装置を示すブロック図であり、図1と同一の符号は同一または相当部分を示している。 FIG. 9 is a block diagram showing a bit stream decoding apparatus according to Embodiment 6 of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same or corresponding parts.
図9において、71はビットストリーム入力バッファ装置であり、701はメモリバッファ100に記憶されているデータの領域情報を登録する領域情報テーブルであり、702は領域情報テーブル701に登録されている情報に基づいて複数のリードポインタ(101,102)の位置を制御する読み出し領域制御装置である。この際、リードポインタの各々に対して自動的に読み飛ばす無効領域108を判断し無効領域を読み飛ばすように読み出し位置を制御する。複数のリードポインタは2つ(101,102)しか示していないが、必要に応じて追加してもよい。706はビットストリームを解析しその解析結果およびデコーダ106または703からの指示に従って無効領域テーブル105または領域情報テーブル701に領域情報の登録を行う領域情報登録装置である。領域情報登録装置706は、無効領域テーブル105および領域情報テーブル701に登録された無効領域および領域情報を既に登録された情報との整合をとる。領域情報テーブル701への情報登録はデコーダ106または703で復号を開始する前に領域情報登録装置706によってビットストリームを解析しその解析結果にしたがって登録される。デコーダ703はデコーダ106と異なるビットストリームの復号を行うデコーダであり、デコーダ106と同様に複数のリードポインタを用いてメモリバッファ100からデータを読み出し復号するだけでなく、複数のリードポインタに対する無効領域を領域情報登録装置706に登録指示を行い、無効領域テーブル105に登録することもできる。704はメモリバッファ100に記憶されているビットストリームAの領域状態を表し、705は704と同様にビットストリームBの領域状態を表したものである。
In FIG. 9,
上記の構成において、メモリバッファ100に複数のビットストリームが混合して記憶された場合に複数のリードポインタの各々が読み出し領域制御装置702を用いて所望の一種類のビットストリームのみを擬似的に連続領域として読み出せるように制御を行うことで、各デコーダごとに復号に必要なデータのみを取得でき同時に複数のビットストリームを復号できる。 In the above configuration, when a plurality of bit streams are mixed and stored in the memory buffer 100, each of the plurality of read pointers uses the read area control device 702 to pseudo-continue only one desired type of bit stream. By performing control so that it can be read out as an area, only data necessary for decoding can be acquired for each decoder, and a plurality of bit streams can be decoded simultaneously.
この場合、メモリバッファ100にビットストリームを送信する際に各種ビットストリームの書き込み開始位置とビットストリームの種別を識別するための種別情報を領域情報登録装置706で解析を行い領域情報テーブル701に登録しておく。また、各種デコーダはどのビットストリームを取得するかという種別情報を読み出し領域制御装置702に通知しておく。ビットストリームA704を復号するにあたって、デコーダ106はリードポインタ101を用いてビットストリームA704の取得を行えるよう読み出し領域制御装置702に通知を行う。読み出し領域制御装置702は領域情報テーブル701の情報の確認を行い、リードポインタ101の次の読み出し位置がデコーダ106から通知された種別情報(ビットストリームA704)と異なるビットストリームB705の開始位置であることを検知した場合、次のビットストリームA704の書き込み開始位置を領域情報テーブル701から検索し、リードポインタ101の読み出し位置を制御している読み出し位置制御装置104に前記書き込み開始位置までスキップさせるよう情報を通知する制御を行うことにより、デコーダ106はリードポインタ101を用いてメモリバッファ100に不連続で記憶されているビットストリームA704を連続領域であるかのように取得でき、復号を行うことができる。
In this case, when transmitting the bit stream to the memory buffer 100, the region information registration device 706 analyzes the type information for identifying the write start position of the various bit streams and the type of the bit stream, and registers them in the region information table 701. Keep it. Also, the various decoders notify the read area control device 702 of type information indicating which bitstream is to be acquired. In decoding the bit stream A 704, the
同様にして、ビットストリームB705を復号する場合にあたっても、デコーダ703がリードポインタ102を用いてビットストリームB705の取得を行えるよう読み出し領域制御装置702に種別情報の通知を行っておけば、読み出し領域制御装置702の制御により、メモリバッファ100内のビットストリームB705を連続領域として読み出し、復号を行うことができる。 Similarly, when decoding the bit stream B 705, if the type information is notified to the read area control device 702 so that the decoder 703 can acquire the bit stream B 705 using the read pointer 102, the read area control is performed. Under the control of the device 702, the bit stream B705 in the memory buffer 100 can be read as a continuous area and decoded.
図9の構成では、デコーダ106に対してリードポインタ101、デコーダ703に対してリードポインタ102を割り当て2種類のビットストリームの復号を示しているが、新たなデコーダとその新たなデコーダに割り当てるリードポインタを追加すれば、3種類以上のビットストリーム復号に対応できる。また、複数のデコーダの各々に割り当てるリードポインタを追加し、それぞれ制御情報取得用と符号化データ復号用に割り当てておけば、実施の形態1において示されている制御を同時に複数のデコーダで実現することができる。
In the configuration of FIG. 9, the read pointer 101 is assigned to the
図10は本発明の実施の形態6におけるビットストリーム再生システムの構成例を示すブロック図であり、図8と同一の符号は同一または相当部分を示している。 FIG. 10 is a block diagram showing a configuration example of a bit stream reproduction system according to Embodiment 6 of the present invention. The same reference numerals as those in FIG. 8 indicate the same or corresponding parts.
図12において、1200はデータ読み出し装置802または放送受信装置803から送られてくる動画像、オーディオデータが多重化されたストリームを格納する上記のVideo/Audio入力バッファ装置71である。前記入力バッファ装置1200に多重化されたストリームを記憶させる際に動画像やオーディオデータ其々の開始位置等の情報を登録しておけば、前記入力バッファ装置1200に記憶されている多重化されたデータから、動画像データはVideoデコーダ807に、オーディオデータはAudioデコーダ808に直接供給し、復号を行うことができる。このような構成にすることにより、多重化されたデータを多重分離装置を用いて分離する処理、分離した各動画像やオーディオデータを其々の専用の入力バッファ装置にコピーする処理を省いたより省電力なビットストリーム再生システムが構築できる。
In FIG. 12, reference numeral 1200 denotes the video / audio
本発明に係るビットストリーム再生装置は、音声や画像の圧縮データ、例えばISO(International Organaization for Standardization)で標準化されたMPEG(Moving Picture Experts Group)-1/2等のデータストリームを再生するための大規模集積回路内のハードウエアやマイクロコンピュータ等によるソフトウエア等として有効である。 The bitstream reproduction apparatus according to the present invention is a large-scale reproduction apparatus for reproducing compressed data of audio and images, for example, a data stream such as MPEG (Moving Picture Experts Group) -1/2 standardized by ISO (International Organization for Standardization). It is effective as hardware in a scale integrated circuit, software by a microcomputer, or the like.
11,21,41,61,71 ビットストリーム入力バッファ装置
100 メモリバッファ
101,102 リードポインタ
103 ライトポインタ
104 読み出し位置制御装置
105 無効領域テーブル
106 デコーダ
107 無効領域情報登録装置
200 データ量検出装置
201 次フレーム検出装置
400 有効データ量検出装置
401 有効データ量判定装置
402 リードポインタ位置制御装置
600 制御情報領域テーブル
601 デコーダ制御情報書き換え装置
602 制御情報領域登録装置
701 領域情報テーブル
702 読み出し領域制御装置
706 領域情報登録装置
805 Videoストリーム入力バッファ装置
806 Audioストリーム入力バッファ装置
1000 FIFOバッファ
1001 データ退避用バッファ
1200 Video/Audioストリーム入力バッファ装置
11, 21, 41, 61, 71 Bit stream input buffer device 100 Memory buffer 101, 102 Read pointer 103 Write pointer 104 Read
Claims (10)
前記ビットストリームを受信し記憶するメモリバッファと、
前記メモリバッファからデータを読み出すための複数のリードポインタと、
前記リードポインタの各々に対しデータを読み飛ばす無効領域を登録する無効領域テーブルと、
前記無効領域テーブルから情報を読み出して前記リードポインタが前記無効領域に差し掛かったことを自動的に判断し前記無効領域のデータを読み飛ばすように読み出し位置を制御する読み出し位置制御装置と、
前記リードポインタを用いて前記メモリバッファからビットストリームを読み出し復号するデコーダと、
前記符号化データを解析しその結果に基づいて前記無効領域テーブルに無効領域を登録するとともに、前記デコーダからの指示によっても前記無効領域テーブルに無効領域を登録し既に登録された情報との整合をとる無効領域情報登録装置とを備え、
前記複数のリードポインタをそれぞれ制御情報取得用と符号化データ復号用に割り当てておき、前記無効領域情報登録装置により前記制御情報が格納された領域を前記無効領域として前記無効領域テーブルに登録することで、前記制御情報の前または前後に位置することにより不連続に格納された符号化データを連続領域に格納されているものとして扱えるように制御したことを特徴とするビットストリーム再生装置。 A bitstream reproduction device capable of processing the encoded data from a bitstream having encoded data and control information for decoding the encoded data,
A memory buffer for receiving and storing the bitstream;
A plurality of read pointers for reading data from the memory buffer;
An invalid area table for registering invalid areas for skipping data for each of the read pointers;
A read position control device that reads information from the invalid area table and automatically determines that the read pointer has reached the invalid area and controls the read position so as to skip the invalid area data; and
A decoder that reads and decodes a bitstream from the memory buffer using the read pointer;
Analyzing the encoded data and registering the invalid area in the invalid area table based on the result, and registering the invalid area in the invalid area table in accordance with an instruction from the decoder and matching with the already registered information An invalid area information registration device that takes
The plurality of read pointers are allocated for control information acquisition and encoded data decoding, respectively, and the area where the control information is stored by the invalid area information registration device is registered in the invalid area table as the invalid area. Thus, the bit stream reproducing apparatus is controlled so that the encoded data stored discontinuously by being positioned before or after the control information can be handled as stored in the continuous area.
前記ヘッダを解析し復号に必要なフレーム長を算出するために必要なデータ量を第1の閾値とし、前記メモリバッファ内に前記第1の閾値以上のデータが存在するかどうかを判定する手段と、各フレームにおいて前記ヘッダから算出した前記フレーム長を第2の閾値とし、前記メモリバッファ内に前記第2の閾値以上のデータが存在することを判定する手段とを備えたデータ量検出装置と、前記フレーム長に基づき当該フレームの次のフレームの同期語を検出する次フレーム検出装置とを備え、
前記データ量検出装置で前記第1の閾値以上のデータを検出すると、前記デコーダに対しヘッダ解析許可を与え、前記第2の閾値以上のデータ量を検出すると共に、当該フレームが最終フレームでない場合に前記次フレーム検出装置で所定の位置に次フレームの同期語が存在することが検出できた場合に前記デコーダに対しデコード許可を与え、当該フレームが最終フレームの場合に前記第2の閾値以上のデータ量を検出すると前記デコーダに対しデコード許可を与える制御をもつようにした請求項1記載のビットストリーム再生装置。 The bitstream is composed of a header including a unique synchronization word and encoded data, and can be decoded in a certain decoding unit consisting of a frame,
Means for analyzing the header and determining a data amount necessary for calculating a frame length necessary for decoding as a first threshold value, and determining whether or not data exceeding the first threshold value exists in the memory buffer; A data amount detection device comprising: means for determining, in each frame, the frame length calculated from the header as a second threshold value and determining that data equal to or greater than the second threshold value exists in the memory buffer; A next frame detection device for detecting a synchronization word of the next frame of the frame based on the frame length;
When the data amount detection device detects data greater than or equal to the first threshold value, the header analysis permission is given to the decoder, the data amount greater than or equal to the second threshold value is detected, and the frame is not the final frame. When the next frame detection device can detect the presence of a synchronization word of the next frame at a predetermined position, the decoder is permitted to decode, and when the frame is the last frame, the data equal to or higher than the second threshold value 2. The bit stream reproducing apparatus according to claim 1, wherein when the amount is detected, the decoder has a control for giving a decoding permission.
前記有効データ量検出装置で得られたデータサイズと予め定められた閾値とを比較する有効データ量判定装置と、前記有効データ量判定装置の判定結果に基づいてリードポインタ位置を制御するリードポインタ位置制御装置とを備え、
前記リードポインタ位置制御装置が、復号時のエラーやデータスキップにより前記複数のリードポインタのうち特定のリードポインタのみ進み他のリードポインタが進まない場合に前記各リードポインタ間のデータ量が閾値以下になるように制御することで前記メモリバッファのオーバーフローを防ぐと共に各リードポインタ間に一定のデータ量を確保することで復号が再開できる請求項1記載のビットストリーム再生装置。 An effective data amount detection device for calculating an effective data size between any two read pointers;
An effective data amount determination device that compares a data size obtained by the effective data amount detection device with a predetermined threshold value, and a read pointer position that controls a read pointer position based on a determination result of the effective data amount determination device A control device,
When the read pointer position control device advances only a specific read pointer among the plurality of read pointers due to an error during decoding or data skip, and the other read pointer does not advance, the data amount between the read pointers is less than a threshold value. 2. The bit stream reproducing apparatus according to claim 1, wherein the bit stream reproducing apparatus according to claim 1, wherein the decoding can be resumed by controlling so as to prevent overflow of the memory buffer and securing a certain amount of data between the read pointers.
前記ビットストリームを受信し記憶するメモリバッファと、
前記メモリバッファからデータを読み出すための複数のリードポインタと、
前記リードポインタの各々に対しデータを読み飛ばす無効領域と共に前記制御情報を登録する制御情報領域テーブルと、
前記制御情報領域テーブルから情報を読み出して前記リードポインタが前記無効領域に差し掛かったことを自動的に判断し前記無効領域を読み飛ばすように読み出し位置を制御する読み出し位置制御装置と、
前記リードポインタを用いて前記メモリバッファからビットストリームを読み出し復号するデコーダと、
前記符号化データを解析しその結果に基づいて前記制御情報領域テーブルに無効領域と制御情報を登録するとともに、前記デコーダからの指示によっても前記制御情報領域テーブルに無効領域と制御情報を登録し既に登録された情報との整合をとる制御情報領域登録装置と、
前記読み出し位置制御装置からの情報通知により前記制御情報領域テーブルに登録された前記制御情報を読み出し次フレームの復号に用いる前記デコーダの制御情報を書き換えるデコーダ制御情報書き換え装置とを備え、
前記複数のリードポインタをそれぞれ制御情報取得用と符号化データ復号用に割り当てておき、前記制御情報領域登録装置により前記制御情報が格納された領域を前記無効領域として前記制御情報と共に前記制御情報領域テーブルに登録し、前記読み出し位置制御装置から前記デコーダ制御情報書き換え装置に情報通知があった場合に前記無効領域に対応するフレームの切れ目で前記デコーダ制御情報書き換え装置により前記デコーダの制御情報を書き換えるように制御したことを特徴とするビットストリーム再生装置。 A bitstream reproducing apparatus capable of processing the encoded data in a certain decoding unit composed of frames from a bitstream having encoded data and control information for decoding the encoded data,
A memory buffer for receiving and storing the bitstream;
A plurality of read pointers for reading data from the memory buffer;
A control information area table for registering the control information together with an invalid area for skipping data for each of the read pointers;
A read position control device that reads information from the control information area table and automatically determines that the read pointer has reached the invalid area and controls the read position so as to skip the invalid area;
A decoder that reads and decodes a bitstream from the memory buffer using the read pointer;
Analyzing the encoded data and registering an invalid area and control information in the control information area table based on the result, and also registering the invalid area and control information in the control information area table according to an instruction from the decoder. A control information area registration device that matches the registered information;
A decoder control information rewriting device that reads the control information registered in the control information area table by information notification from the read position control device and rewrites the control information of the decoder used for decoding the next frame;
The plurality of read pointers are assigned for control information acquisition and encoded data decoding, respectively, and the control information area is stored in the control information area together with the control information, with the area storing the control information as the invalid area. The decoder control information rewriting device rewrites the control information of the decoder at the break of the frame corresponding to the invalid area when there is information notification from the read position control device to the decoder control information rewriting device. A bit stream reproducing apparatus characterized by being controlled to
前記ビットストリームを受信し記憶するメモリバッファと、
前記メモリバッファからデータを読み出すための複数のリードポインタと、
前記リードポインタの各々に対しデータを読み飛ばす領域を第1の無効領域とし、前記第1の無効領域の情報を登録する無効領域テーブルと、
前記メモリバッファに記憶されたビットストリームの領域情報を登録する領域情報テーブルと、
前記領域情報テーブルから領域情報を読み出して前記リードポインタの各々に対して自動的に読み飛ばすビットストリームの領域を判断し第2の無効領域として出力する制御を行う読み出し領域制御装置と、
前記リードポインタが前記無効領域テーブルから情報を読み出して得た前記第1の無効領域または前記読み出し領域制御装置から通知された前記第2の無効領域に差し掛かったことを自動的に判断し、前記第1または第2の無効領域を読み飛ばすように読み出し位置を制御する読み出し位置制御装置と、
前記複数のリードポインタをそれぞれ用いて前記メモリバッファからビットストリームを読み出し復号する複数のデコーダと、
前記ビットストリームを解析しその結果に基づいて前記無効領域テーブルおよび領域情報テーブルに前記第1の無効領域および領域情報をそれぞれ登録するとともに前記デコーダからの指示によっても前記無効領域テーブルおよび領域情報テーブルに前記第1の無効領域および領域情報をそれぞれ登録し既に登録された情報との整合をとる領域情報登録装置とを備え、
前記メモリバッファに複数のビットストリームが混合して記憶された場合に前記リードポインタの各々が前記読み出し領域制御装置を用いて所望の一種類のビットストリームのみを連続領域として読み出せるように制御を行うことで、前記各デコーダごとに復号に必要なデータのみを取得でき同時に複数のビットストリームを復号できることを特徴とするビットストリーム再生装置。 A bitstream reproducing device capable of processing a plurality of encoded data from a plurality of bitstreams having a plurality of encoded data and control information for decoding the plurality of encoded data,
A memory buffer for receiving and storing the bitstream;
A plurality of read pointers for reading data from the memory buffer;
An area for skipping data for each of the read pointers is a first invalid area, and an invalid area table for registering information on the first invalid area;
An area information table for registering area information of the bitstream stored in the memory buffer;
A read area control device that reads out the area information from the area information table and automatically controls the read pointer to be read out and determines a bit stream area to output as a second invalid area;
It is automatically determined that the read pointer has reached the first invalid area obtained by reading information from the invalid area table or the second invalid area notified from the read area control device, and A reading position control device for controlling the reading position so as to skip the first or second invalid area;
A plurality of decoders that read and decode a bitstream from the memory buffer using the plurality of read pointers, respectively;
Based on the result of analyzing the bit stream, the first invalid area and area information are registered in the invalid area table and area information table, respectively, and also in the invalid area table and area information table in response to an instruction from the decoder. An area information registration device that registers each of the first invalid area and the area information and matches the already registered information,
When a plurality of bit streams are mixed and stored in the memory buffer, each of the read pointers performs control so that only one desired type of bit stream can be read as a continuous area using the read area control device. Thus, a bit stream reproducing apparatus characterized in that only the data necessary for decoding can be obtained for each of the decoders and a plurality of bit streams can be decoded simultaneously.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006321634A JP2008135133A (en) | 2006-11-29 | 2006-11-29 | Bit stream reproducing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006321634A JP2008135133A (en) | 2006-11-29 | 2006-11-29 | Bit stream reproducing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010244583A (en) * | 2010-08-02 | 2010-10-28 | Fujitsu Ltd | Storage system |
US8885203B2 (en) | 2011-03-09 | 2014-11-11 | Seiko Epson Corporation | Optical reading device and control method for an optical reading device |
-
2006
- 2006-11-29 JP JP2006321634A patent/JP2008135133A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8885203B2 (en) | 2011-03-09 | 2014-11-11 | Seiko Epson Corporation | Optical reading device and control method for an optical reading device |
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