JP2009017198A - データ処理装置およびデータ処理方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】デコードしたデータを一度バッファに格納したり、大きな転送容量を確保する必要のないデータ処理装置を提供する。
【解決手段】画像情報と制御情報とを含むストリームをデコードするデータ処理装置であって、前記ストリームを記憶するストリーム記憶部10と、前記ストリーム記憶部10中の制御情報と画像情報とを判別するデータ解釈部12と、識別情報と記憶位置情報とを記憶する位置情報記憶部11と、ストリームをデコードするデコード部14と、前記デコード部14を制御する制御部15とを備え、前記制御部15は、前記制御情報により決定した特定の画像情報の識別情報に対応する記憶位置情報を前記位置情報記憶部11から読み出し、前記ストリーム記憶部10から前記デコード部14に画像情報を転送し、前記デコード部14が当該画像情報をデコードして画像データを出力するように前記デコード部14を制御する。
【選択図】図1

Description

本発明は、圧縮画像データをデコードして表示するデータ処理装置およびデータ処理方法に関する。
従来、字幕やメニューなどのグラフィックスデータはランレングスエンコードされており、ディスプレイなどに表示するにはデコードをして一度バッファメモリに格納したあとに、デコードされたデータをそのバッファメモリから表示プレーンに貼り付けて出力している。そのため、ランレングスエンコードされた圧縮データに比べて、容量が大きなデコードデータを格納するための大容量のバッファメモリの確保が必要となる。
また、グラフィックス処理としては表示しないものも含めて、一度デコードして格納する必要があるため、表示に不必要なデータもデコードされ格納される。
さらに、デコード結果を一度バッファメモリに格納してから表示プレーンに貼り付ける場合、デコード結果が格納されているバッファメモリから表示プレーンへのデータ転送が必要となる。そのため、タイミング良く表示させるために必要とされるデータ転送のバンド幅に関しても確保が必要である。
この場合、ランレングスエンコードされたグラフィックスデータをデコードして表示するまでの処理においては、同じデータがデコードの前後で違うところに格納され、しかも、同じデータが2度転送され、さらには、表示に必要がないデータがデコードされ格納される。
これらの課題を解決する手段として、1ラインの画像データであるデコードデータを小容量のラインメモリに保存し、ラインメモリにアクセスできる出力開始位置設定手段の指示により、ラインメモリに保存されたデコードデータの出力開始位置を特定し、リアルタイムな画像のスクロール表示に対応するという画像スクロール装置が提案されている(特許文献1)。
特開平6−19452号公報
しかしながら、字幕やメニューなどのグラフィックスデータの容量は様々であり、比較的大容量のデータが表示されなければならない場合には、容量の大きなメモリが確保されなければならない。もしくは、ラインメモリに保存されたデータが高速に更新される必要があり、大きなデータ転送能力が必要とされる。いずれにしろ、大きなメモリ容量、または、大きな転送能力が要求される。
さらには、出力されるグラフィックスデータの容量が比較的小さく、デコードデータが小容量のラインメモリに格納され出力され得たとしても、デコードデータをデコーダからラインメモリへ、さらにはデコードデータをラインメモリから表示プレーンへと2度の転送がなされなければならいという課題も克服されない。
前記課題に鑑み、本発明は、ストリームをデコードして出力する場合に、小さなメモリ容量で、なおかつ、少ないデータ転送量を実現するデータ処理装置およびデータ処理方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係るデータ処理装置は、識別情報が付与された画像情報と、前記画像情報の表示に関する制御情報とを含むストリームをデコードするデータ処理装置であって、前記ストリームを記憶する第1記憶手段と、前記第1記憶手段に記憶されたストリーム中のヘッダを解析することによって、前記第1記憶手段中の前記制御情報と、前記画像情報とを判別する解析手段と、前記解析手段により判別された画像情報の識別情報と、前記第1記憶手段における当該画像情報の記憶位置を示す位置情報とを対応付けて記憶する第2記憶手段と、前記第1記憶手段に記憶されたストリームをデコードするデコード手段と、前記デコード手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記解析手段によって判別された制御情報に従って特定の画像情報の識別情報を決定し、決定された識別情報に対応する位置情報を前記第2記憶手段から読み出し、読み出された位置情報に基づいて前記第1記憶手段から前記デコード手段に画像情報を転送し、前記デコード手段が転送された画像情報をデコードし、デコード結果の画像データを出力するように前記デコード手段を制御することを特徴とする。
これにより、ストリーム中の画像データを表す複数の画像情報のうち、表示に必要とされる特定の画像情報のみをデコードするので、メモリ容量が小さく、なおかつ、データ転送量が少ない状態で効率よくデコードすることができる。
ここで、前記データ処理装置は、さらに、前記解析手段によって判別された制御情報を記憶する第3記憶手段を備え、前記制御手段は、前記第3記憶手段から前記制御情報を読み出してもよい。
これにより、制御手段は、制御手段に有用な制御情報のみが格納されている記憶手段にアクセスすればよいので、必要な制御情報の検索時間が短縮される。
また、前記データ処理装置は、さらに、外部からストリームのデコードに関する指示を受け付ける受付手段を備え、前記制御手段は、前記受付手段によって受け付けられた指示、および前記制御情報に従って、前記特定の画像情報の識別情報を決定してもよい。
これにより、ユーザが、字幕言語、表示位置、またはメニューなど表示仕様の切り替えを指示した場合であっても、制御手段は、ユーザの指示情報と内部の制御情報とをリンクさせて、適切に表示切り替えを制御することができる。
また、前記制御手段は、前記制御情報を解析することにより、特定の画像情報の表示位置と表示時刻とを決定し、前記表示時刻の前に前記第1記憶手段から前記デコード手段に画像情報を転送してもよい。
これにより、表示位置や表示時刻などの情報を含んだ制御情報がデコードされる必要がなく、メモリ容量の縮小やデータ転送量の減少が実現される。
また、前記解析手段は、判別した制御情報の第1記憶手段における記憶位置を前記制御手段に通知し、前記制御手段は、前記通知に基づいて前記第1記憶手段から制御情報を読み出してもよい。
これにより、データのデコード制御に必要な制御情報を格納しておく記憶手段が別途設置される必要がなく、データをデコードし、出力するまでに必要なメモリ容量の縮小が実現される。
また、前記データ処理装置は、さらに、外部からストリームのデコードに関する指示を受け付ける受付手段を備え、前記制御手段は、前記受付手段によって受け付けられた指示、および前記制御情報に従って、前記特定の画像情報の識別情報を決定してもよい。
これにより、ユーザが、字幕言語、表示位置、またはメニューなど表示仕様の切り替えを指示した場合であっても、ユーザの指示情報と内部の制御情報とを格納しておく記憶手段が別途設置される必要なく、制御手段は、それらの情報をリンクさせて、適切に表示切り替えを制御することができる。
また、前記制御手段は、前記制御情報を解析することにより、特定の画像情報の表示位置と表示時刻とを決定し、前記表示時刻の前に前記第1記憶手段から前記デコード手段に画像情報を転送してもよい。
これにより、表示位置や表示時刻などの情報を含んだ制御情報がデコードされる必要がなく、かつ、その制御情報が格納される専用メモリが別途設置される必要がないので、メモリ容量の縮小やデータ転送量の減少が実現される。
また、上記目的は本願発明にかかるデータ処理方法は、識別情報が付与された画像情報と、前記画像情報の表示に関する制御情報とを含むストリームをデコードするデータ処理装置によるデータ処理方法であって、前記ストリームを第1記憶部に格納する第1格納ステップと、前記第1記憶部に格納されたストリーム中のヘッダを解析することによって、前記第1記憶部中の前記制御情報と、前記画像情報とを判別する解析ステップと、前記解析ステップにおいて判別された画像情報の識別情報と、前記第1記憶部における当該画像情報の記憶位置を示す位置情報とを対応付けて第2記憶部に格納する第2格納ステップと、前記解析ステップにおいて判別された制御情報に従って特定の画像情報の識別情報を決定する決定ステップと、決定された識別情報に対応する位置情報を前記第2記憶部から読み出す読み出しステップと、読み出された位置情報に基づいて前記第1記憶部から画像情報を読み出し、読み出した画像情報をデコードするデコードステップとを有することによって達成される。
本発明によれば、ストリームをデコードして画像データを出力する場合、事前に解析した制御情報に従い、必要に応じてデコード手段からデコードデータの直接転送がなされるので、小さなメモリ容量で、なおかつ、少ないデータ転送量を実現することができる。
(実施の形態1)
本実施の形態におけるデータ処理装置は、ストリームを解析し抽出した制御情報を別途格納しておき、格納された制御情報に基づき、ストリーム中の静止画を表す複数の画像情報のうち、表示に必要とされる特定の画像情報のみをデコードする。これにより、メモリ容量が小さく、なおかつ、データ転送量が少ない状態で効率よくデコードすることができる。
以下、本発明の実施の形態1について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施の形態1に係るデータ処理装置を含む機能構成図である。同図のデータ処理装置は、ストリーム記憶部10と、位置情報記憶部11と、データ解釈部12と、制御情報記憶部13と、デコード部14と、制御部15と、表示制御部16と、受付部17とを備える。
ストリーム記憶部10は、第1の記憶手段として機能し、制御情報と、画像情報と、画像情報を特定できる情報を含むヘッダ情報とからなるストリームを格納する。
位置情報記憶部11は、第2の記憶手段として機能し、画像情報を特定できる情報であるIDと、その画像情報が格納されているアドレスとからなるデータを格納する。
データ解釈部12は、解析手段として機能し、ストリームのヘッダ解析することによって、ストリーム記憶部10中の制御情報と画像情報とを判別する。
制御情報記憶部13は、第3の記憶手段として機能し、データ解釈部12によって解析された制御情報を格納する。
デコード部14は、ストリーム記憶部10に記憶されたストリーム中の動画、音声、静止画をデコードする。静止画は、ランレングス符号化された画像情報(以下、ランレングスデータと呼ぶ。)であり、ビットマップデータにデコードされる。
制御部15は、制御手段として機能し、データ処理装置各部を制御する。
表示制御部16は、デコードされたデータを表示するための映像信号を生成する。この映像信号は外部のモニタに出力される。
受付部17は、受付手段として機能し、ユーザからリモコン等を介して操作指示を受け付ける。
データ処理装置に入力されたストリームは、ストリーム記憶部10に格納される。データ解釈部12はストリーム記憶部10に格納されたストリームのヘッダ部のみを抽出する。このとき、データ解釈部12は、抽出したヘッダ情報からデータのIDとレングスを解析し、データが制御情報の場合は、そのデータを制御情報記憶部13に転送する。転送を行うと、ストリーム記憶部10のポインタをレングス分進める。
制御情報には、ランレングスデータのIDと、そのランレングスデータをデコードした結果であるビットマップデータの表示位置情報と、そのビットマップデータを表示する時間情報とが含まれている。また、この制御情報には、複数のビットマップデータに関するIDと各々のIDに対応した表示位置情報および表示時間情報が含まれている。
図2(a)は、ストリーム記憶部10に格納されているストリームデータ20のデータ構造図である。また、図2(b)は、データ解釈部12で解析され、位置情報記憶部11に格納されたランレングスデータのIDとアドレスの対応テーブル21の構成を示す図である。データ解釈部12は、ストリームデータ20のヘッダ部を解析した結果、そのヘッダ部が示すデータがランレングスデータの場合は、そのランレングスデータのIDを解析し、さらに、そのランレングスデータのアドレスを算出する。そして、ランレングスデータのIDとアドレスとを一組として、テーブル21を作成し、位置情報記憶部11に格納する。
次に、以上のように構成された本実施の形態におけるデータ処理装置の動作について説明する。
図3は、実施の形態1のデータ処理装置における制御部15の動作手順を示すフローチャートである。ここでは、データ解釈部12がストリームデータ20のヘッダ部を解析し、位置情報記憶部11にランレングスデータのIDとアドレスの対応テーブル21が格納された段階(図3における開始)から、表示制御部でのビットマップデータの出力が終了する(図3における終了)までにおいて、制御部15が行う動作の手順が示されている。
まず、最初に、制御部15は、制御情報記憶部13に、次の表示に関する制御情報が存在するまで待ち状態を保持する(S31でNo)。
解析すべき制御情報が存在すると判断すると(S31でYes)、制御部15は、制御情報記憶部13に格納されている制御情報の解析を行い、次に表示すべきビットマップデータを判断し、デコードが必要なランレングスデータのID、表示位置情報、および表示時刻情報などの抽出を行う(S32)。
次に、制御部15は、位置情報記憶部11に格納されているテーブル21の検索を行い、デコードが必要なランレングスデータのIDに対応したアドレスを抽出する(S33)。
そして、制御部15は、取得したランレングスデータのアドレスにより、ストリーム記憶部10の指定アドレスの先頭からデコード部14にデコードが必要なランレングスデータの転送を行う(S34)。
このとき、制御部15は、既にS32で得た表示位置情報をもとに、次に表示すべきビットマップデータの表示位置を表示制御部16に通知する。また、既にS32で取得した表示時刻情報をもとに、デコード部14がデコードするタイミングを調整し、デコード部14から出力されるビットマップデータを表示制御部16に転送させる(S35)。
ここで、表示すべきデータが複数ある場合は、上述した動作フローと同様に、位置情報記憶部11のテーブル21によりアドレスの検索を行い、デコード部14にランレングスデータを転送させ、表示制御部16にビットマップデータを転送させるという処理(S33〜S35)を繰り返す。
最後に、制御部15は、表示制御部16に対し、表示の開始動作や終了動作の制御を実行する(S36)。
なお、制御部15は、外部からの入力にも対応している。例えば、本発明のデータ処理装置を有するDVDレコーダをユーザが使用している場合、ユーザが字幕言語や字幕表示位置の切り替え指示をリモコン操作により行うと、受付部17がその指示を受け付ける。受付部17はその外部入力信号を制御部15へ送信する。制御部15は、受信した外部信号により、表示すべきデータのID、つまり、デコードすべきランレングスデータのIDを判断する。また、制御部15は、制御情報記憶部13から表示に必要なその他の情報を抽出する。ここからは、図3のフローチャートにおけるS33へとつながり、以下の動作については、S33、S34、S35、S36と同様のステップを踏む。
以上のように、実施の形態1におけるデータ処理装置によれば、ストリームを解析することにより得られた制御情報により、制御部は、次回表示するビットマップデータのIDおよびアドレスを取得し、そのアドレスに基づいてデコード部へランレングスデータを転送させ、デコードさせるので、メモリを介することなく所望のビットマップデータを出力させることができる。よって、大容量のメモリや、大きな転送容量に対応したバンド幅を確保する必要がなく、メモリ容量およびデータ転送量の縮小化が実現される。また、制御部の必要とする制御情報を格納する制御情報記憶部が設けられているので、制御部の必要とする制御情報を検索する時間の短縮が図られる。さらに、受付部が設けられ、ユーザによる表示仕様の切り替え指示に対応することにより、表示制御にバリエーションをもたせることができる。
(実施の形態2)
本実施の形態におけるデータ処理装置は、ストリーム中に含まれる制御情報を別途格納せず、ストリームから直接抽出した制御情報に基づき、ストリーム中の静止画を表す複数の画像情報のうち、表示に必要とされる特定の画像情報のみをデコードする。これにより、メモリ容量が小さく、なおかつ、データ転送量が少ない状態で効率よくデコードすることができる。
以下、本発明の実施の形態2について、図面を参照しながら説明する。
図4は、本発明の実施の形態2に係るデータ処理装置を含む機能構成図である。同図のデータ処理装置は、ストリーム記憶部30と、位置情報記憶部31と、データ解釈部32と、デコード部33と、制御部34と、表示制御部35と、受付部36とを備える。
同図に示される機能構成図は、図1に示される機能構成図と比較して、制御情報記憶部13が削除された点と、データ解釈部12の代わりにデータ解釈部32を、また、制御部15の代わりに制御部34を設けた点が機能的に異なる。これに対し、ストリーム記憶部30、位置情報記憶部31、デコード部33、表示制御部35、および受付部36は、それぞれ、ストリーム記憶部10、位置情報記憶部11、デコード部14、表示制御部16、および受付部17と同じ構成要素である。同じ点は説明を省略し、以下、異なる点について説明を行う。
データ解釈部32は、解析したデータが制御情報の場合は、そのデータが格納されているアドレスを制御部34に通知して、ストリーム記憶部30のポインタをレングス分進める。
制御部34は、データ解釈部32からの制御情報格納位置の通知を受けることにより、データ処理装置各部の制御を開始する。
図5は、実施の形態2のデータ処理装置における制御部34の動作手順を示すフローチャートである。ここでは、データ解釈部32がストリームデータのヘッダ部を解析し、位置情報記憶部11にランレングスデータのIDとアドレスの対応テーブル21が格納された段階(図5における開始)から、表示制御部でのビットマップデータの出力が終了する(図5における終了)までにおいて、制御部34が行う動作の手順が示されている。
同図に示されるフローチャートは、図3に示されるフローチャートと比較して、制御部34が動作を開始するための判断基準(S51)が、データ解釈部32からの情報通知である点と、解析すべき制御情報の格納場所が制御情報記憶部ではなくストリーム記憶部30である点とが異なる。同じ点は説明を省略し、以下、異なる点について説明を行う。
まず、最初に、制御部34は、データ解釈部32より、解析すべき制御情報が存在するストリーム記憶部30中のアドレスを通知されるまで、待ち状態を保持する(S51でNo)。
解析すべき制御情報のアドレスの通知があると(S51でYes)、制御部34は、ストリーム記憶部30に格納されている制御情報の解析を行い、次に表示すべきビットマップデータを判断し、デコードが必要なランレングスデータのID、表示位置情報、および表示時刻情報などの抽出を行う(S52)。
以降の動作については、図3に示されるフローチャートと同様であり、図5におけるステップS53〜S56は、それぞれ、図3におけるステップS33〜S36に対応する。
なお、制御部34は、図1の機能構成図に示される実施の形態1と同様、外部からの入力にも対応している。例えば、本発明のデータ処理装置を有するDVDレコーダをユーザが使用している場合、ユーザが字幕言語や字幕表示位置の切り替え指示をリモコン操作により行うと、受付部36がその指示を受け付ける。受付部36はその外部入力信号を制御部へ送信する。制御部34は受信した外部信号により、表示すべきデータのID、つまり、デコードすべきランレングスデータのIDを判断する。そして、制御部34はストリーム記憶部30から表示に必要なその他の制御情報を抽出する。ここからは、図5のフローチャートにおけるS53へとつながり、以下の動作については、S53、S54、S55、S56と同様のステップを踏む。
以上のように、実施の形態2におけるデータ処理装置によれば、ストリームを解析することにより得られた制御情報により、制御部は、次回表示するビットマップデータのIDおよびアドレスを取得し、そのアドレスに基づいてデコード部へランレングスデータを転送させ、デコードさせ、メモリを介することなく所望のビットマップデータを出力させることができる。よって、大容量のメモリや、大きな転送容量に対応したバンド幅を確保する必要がなく、メモリ容量およびデータ転送量の縮小化が実現される。また、制御部が必要な制御情報は、制御部が、データ解釈部の通知を受け、ストリーム記憶部へ直接アクセスして取得する。よって、制御情報を格納するメモリを設ける必要がなく、デコード前の情報処理プロセスにおいても、本実施形態は、メモリ容量の縮小化に貢献できる。さらに、実施の形態1と同様、受付部が設けられ、ユーザによる表示仕様の切り替え指示に対応することにより、表示制御にバリエーションをもたせることができる。
以上、本発明に係るデータ処理装置について、実施の形態を説明したが、本発明にかかるデータ処理装置の適用範囲は、ストリームデータを扱う機器へと展開される。例えば、DVDプレーヤ、DVDレコーダ、Blu−rayディスクドライブ、STB(セットトップボックス)などである。
以上説明したように、本発明は、特にランレングスデータをデコードしてグラフィックスデータを表示する機能を有する光ディスク再生装置や磁気ディスク再生装置等として有用である。また、本発明は、多重化されたストリームを扱うデジタル放送、インターネット通信等にも適用可能である。
本発明の実施の形態1におけるデータ処理装置を含む機能構成を示す図である。 (a)ストリームデータのデータの構成を示す図である。(b)画像情報のIDとアドレスとを対応づけたテーブルの構成を示す図である。 本発明の実施の形態1におけるデータ処理装置の動作手順を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態2におけるデータ処理装置を含む機能構成を示す図である。 本発明の実施の形態2におけるデータ処理装置の動作手順を示すフローチャートである。
符号の説明
10、30 ストリーム記憶部
11、31 位置情報記憶部
12、32 データ解釈部
13 制御情報記憶部
14、33 デコード部
15、34 制御部
16、35 表示制御部
17、36 受付部
20 ストリームデータ
21 ランレングスデータのIDとアドレスの対応テーブル

Claims (8)

  1. 識別情報が付与された画像情報と、前記画像情報の表示に関する制御情報とを含むストリームをデコードするデータ処理装置であって、
    前記ストリームを記憶する第1記憶手段と、
    前記第1記憶手段に記憶されたストリーム中のヘッダを解析することによって、前記第1記憶手段中の前記制御情報と、前記画像情報とを判別する解析手段と、
    前記解析手段により判別された画像情報の識別情報と、前記第1記憶手段における当該画像情報の記憶位置を示す位置情報とを対応付けて記憶する第2記憶手段と、
    前記第1記憶手段に記憶されたストリームをデコードするデコード手段と、
    前記デコード手段を制御する制御手段とを備え、
    前記制御手段は、
    前記解析手段によって判別された制御情報に従って特定の画像情報の識別情報を決定し、
    決定された識別情報に対応する位置情報を前記第2記憶手段から読み出し、
    読み出された位置情報に基づいて前記第1記憶手段から前記デコード手段に画像情報を転送し、
    前記デコード手段が転送された画像情報をデコードし、デコード結果の画像データを出力するように前記デコード手段を制御する
    ことを特徴とするデータ処理装置。
  2. 前記データ処理装置は、さらに、前記解析手段によって判別された制御情報を記憶する第3記憶手段を備え、
    前記制御手段は、前記第3記憶手段から前記制御情報を読み出す
    ことを特徴とする請求項1記載のデータ処理装置。
  3. 前記データ処理装置は、さらに、外部からストリームのデコードに関する指示を受け付ける受付手段を備え、
    前記制御手段は、前記受付手段によって受け付けられた指示、および前記制御情報に従って、前記特定の画像情報の識別情報を決定する
    ことを特徴とする請求項2記載のデータ処理装置。
  4. 前記制御手段は、前記制御情報を解析することにより、特定の画像情報の表示位置と表示時刻とを決定し、
    前記表示時刻の前に前記第1記憶手段から前記デコード手段に画像情報を転送する
    ことを特徴とする請求項2記載のデータ処理装置。
  5. 前記解析手段は、判別した制御情報の第1記憶手段における記憶位置を前記制御手段に通知し、
    前記制御手段は、前記通知に基づいて前記第1記憶手段から制御情報を読み出す
    ことを特徴とする請求項1記載のデータ処理装置。
  6. 前記データ処理装置は、さらに、外部からストリームのデコードに関する指示を受け付ける受付手段を備え、
    前記制御手段は、前記受付手段によって受け付けられた指示、および前記制御情報に従って、前記特定の画像情報の識別情報を決定する
    ことを特徴とする請求項5記載のデータ処理装置。
  7. 前記制御手段は、前記制御情報を解析することにより、特定の画像情報の表示位置と表示時刻とを決定し、
    前記表示時刻の前に前記第1記憶手段から前記デコード手段に画像情報を転送する
    ことを特徴とする請求項5記載のデータ処理装置。
  8. 識別情報が付与された画像情報と、前記画像情報の表示に関する制御情報とを含むストリームをデコードするデータ処理装置によるデータ処理方法であって、
    前記ストリームを第1記憶部に格納する第1格納ステップと、
    前記第1記憶部に格納されたストリーム中のヘッダを解析することによって、前記第1記憶部中の前記制御情報と、前記画像情報とを判別する解析ステップと、
    前記解析ステップにおいて判別された画像情報の識別情報と、前記第1記憶部における当該画像情報の記憶位置を示す位置情報とを対応付けて第2記憶部に格納する第2格納ステップと、
    前記解析ステップにおいて判別された制御情報に従って特定の画像情報の識別情報を決定する決定ステップと、
    決定された識別情報に対応する位置情報を前記第2記憶部から読み出す読み出しステップと、
    読み出された位置情報に基づいて前記第1記憶部から画像情報を読み出し、読み出した画像情報をデコードするデコードステップと、
    を有することを特徴とするデータ処理方法。
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