JP3619079B2 - Dvdオーディオ復号システムのビットストリーム緩衝および多重分離装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、DVDオーディオ復号システムのためのデータ緩衝および多重分離装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
“読出し専用ディスク用DVD仕様のパート4オーディオ仕様バージョン0.9(DVD Specifications for Read−Only Disc Part 4 Audio Specifications Version 0.9)”、以下DVDオーディオ仕様と称する、はデータストリームの新しい型式であるオーディオ静止画プログラムストリームを規定している。オーディオ静止画ストリームはオーディオプログラムストリームと多重化されないで、それ自身別個のオブジェクトとして格納される。これは、“読出し専用ディスク用DVD仕様のパート3ビデオ仕様バージョン1.1(DVD Specifications for Read−Only Part 3 Video Specifications Version 1.1)”、以下ではDVDビデオ仕様と称する、とは相違しており、DVDビデオ仕様では、オーディオ、ビデオおよび副画像等の全ての基本のデータストリームが1つの論理プログラムストリームに多重化される。オーディオ静止画オブジェクト(ASVOB)は、3つの基本ストリームオブジェクト、即ちハイライト情報、1個から3個の副画像および静止画から形成されている。いま一つの型態では、オーディオ静止画は静止画オブジェクトのみによって形成される。オーディオ静止画オブジェクトの集まりがオーディオ静止画ユニット(ASVU)を構成する。1つのオーディオ静止画ユニットには限られた数のオーディオ静止画オブジェクトが存在し得る。DVDオーディオ仕様によれば、1オーディオ静止画ユニットは99オーディオ静止画オブジェクトに限られており、サイズは2メガバイトに限られている。オーディオ静止画ユニットの集まりがオーディオ静止画ストリーム(ASVUS)を構成する。
【0003】
DVDオーディオ仕様において、DVDオーディオデコーダは、オーディオ静止画ユニット全体をオーディオ静止画ユニットバッファ内において緩衝しなければならない。そして、プログラムストリームをデコードすることができる2つのデマルチプレクサが必要となる。これらのうちの一方は、オーディオ静止画ユニットバッファからのオーディオ静止画ユニットプログラムストリームを多重分離し、いま一つはDVDオーディオディスクからのオーディオプログラムストリームを多重分離する。更に、DVDオーディオ仕様は、あるオーディオ静止画ユニット内のオーディオ静止画オブジェクトはオーディオ静止画が実際に選択されるまで分からない順序でアクセスされうるという条件を満足しなければならない。従って、オーディオ静止画ユニット内の各オーディオ静止画の開始位置は、予め知られていなければならない。
【0004】
図1は、DVDオーディオ仕様において規定されたデコーダのモデルに基いた装置の一例を示す。入力データがオーディオ静止画プログラムストリームの形式である場合、データはセレクタによって行先が選ばれ、オーディオ静止画バッファ(ASVUバッファ)に格納(緩衝)される。格納が完了すると、セレクタはデコード位置に切り返される。入力データがオーディオプログラムストリーム形式である場合、データはオーディオプログラムストリームデマルチプレクサ(DEMUX2)に仕向けられ、オーディオ基本ストリーム等の多重分離されたデータをオーディオビットバッファ等に書込まれる。これと同時に、オーディオ静止画ユニットバッファ内のデータは第2のデマルチプレクサ(DEMUX1)内に読込まれ、データをビデオ、副画像およびハイライトビットバッファに多重分離する。オーディオ静止画アドレステーブルは、オーディオ静止画ユニット内の各オーディオ静止画オブジェクトの開始および/又は終了アドレスを格納している。これらのアドレスは、DEMUX1に送られるべき正しいオーディオ静止画オブジェクトを選択するために用いられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
図1の従来例では、入力データストリームは2つの独立した多重化プログラムストリーム、即ち、オーディオ静止画プログラムストリームとオーディオプログラムストリームからなる。DVDオーディオデコーダの観点からすると、DVDビデオデコーダとは異なるので、結局2種類のプログラムストリームデマルチプレクサが必要となる。この解決法は、現存のDVDビデオデコーダシステムは1つのデマルチプレクサしか必要としないため、よりコスト高となる。一方、2つのデマルチプレクサを設けないとすると、既存のデマルチプレクサの2倍の速度でデコードすることのできる新しいデマルチプレクサが必要となる。これは、DVDビデオデコーダに現に採用されている低速のデマルチプレクサを用いるのに比してよりコスト高となる。
【0006】
本発明は、オーディオ静止画ユニットストリームが現行のDVDビデオデコーダシステムに用いられているのと同様のプログラムストリームデマルチプレクサによって多重分離された後、多重分離されたオーディオ静止画ユニットストリームを緩衝する方法を提案するものである。このことは、1つのプログラムストリームデマルチプレクサのみを用いることができることを意味する。
【0007】
さらに、多重分離された基本ストリームを格納するシステム内のビットバッファのサイズを減少することができる。このサイズの削減は、オーディオ静止画ユニットが多重分離された後において、当該ユニットのサイズはもとのプログラムストリームより小さくなっているという事実に基いている。いま一つの節約は、ビデオビットバッファ、副画像ビットバッファおよびハイライトビットバッファを個々に設ける必要がなくなるという事実による。多重分離された基本のオーディオ静止画データを格納するオーディオ静止画ユニットビットバッファは、ビットバッファフォーマットになっている。このことは、特定のオーディオ静止画オブジェクトをアクセスするのに要する時間を短縮することができる。そして、オーディオ静止画オブジェクトを最初にデマルチプレクサに送る必要がなくなる。
【0008】
オーディオ/ビデオストリームのDVDビデオ多重分離のような従来のシステムにおいては、プログラムストリームは、それが必要になったときにだけ多重分離される。オーディオ静止画ユニットプログラムストリームのオーディオ静止画ユニットビットバッファへの予めのローディングの期間の初期に多重分離を実行することによって、システムはデータがデコードされる以前にビットストリーム構文エラーを前以て検出することができる。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のビットストリーム緩衝および多重分離装置は、DVDオーディオ復号システム用のビットストリーム緩衝および多重分離装置であって、符号化されたプログラムストリームを基本のストリームに多重分離するデマルチプレクサと、多重分離されたオーディオ静止画プログラムストリームを格納するオーディオ静止画ユニットビットバッファと、多重分離されたオーディオプログラムストリームを格納するビットストリームバッファと、多重分離されたオーディオ静止画プログラムストリームのアドレス位置及び、あるオーディオ静止画ユニットの基本ストリームの群の全体又は一部に関する構文エラー情報を格納するオーディオ静止画オブジェクトアドレスポインタテーブルとを備え、前記デマルチプレクサは、多重分離の間に、前記オーディオ静止画プログラムストリームの構文エラーチェックを行い、その情報を、前記オーディオ静止画オブジェクトアドレスポインタテーブルに格納することを特徴とする。
【0010】
システム内に別のデマルチプレクサを付加しないでDVDオーディオデコーダを低コストに維持するために、オーディオ静止画ユニットビットバッファへのプリロードの間に、オーディオ静止画ユニットプログラムストリームを多重分離する緩衝方法を発明したものである。デコーダシステム内に使用するビットストリームバッファの容量を減少させるため、ビットバッファメモリの共有化手段が提案される。デコーダシステムがビットストリームエラーをより効率的に処理することを援助するため、多重分離の間にプログラムストリーム構文のエラーチェックを行うことによって、DVDオーディオデコーダがユーザに何らかのデータを提供する前に、デコーダがストリームエラーを早期に検出することができる。オーディオ静止画ユニットビットバッファからの特定のオーディオ静止画オブジェクトをアクセスする場合においてアクセスタイムを早めるために、多重分離されたオーディオ静止画ユニットプログラムストリームはオーディオ静止画ユニットビットバッファに格納される。オーディオ静止画ユニット内の各オブジェクトのアドレス位置はアクセスを高速化するのに容易に利用することができる。
【0011】
【発明の作用】
DVDオーディオデコーダシステムはDVDオーディオディスクからビットストリームを読み込み、それをデマルチプレクサに送る。DVDオーディオデコーダのために、オーディオ静止画ユニットプログラムストリームは最初にディスクから読み出され、デマルチプレクサに渡される。デマルチプレクサは、プログラムストリームレイヤを取り除いてオーディオ静止画ユニットビットバッファ内に基本のビデオ、ハイライト情報および副画像ストリームを格納する。この動作は、DVDオーディオ仕様で規定されたオーディオ静止画ユニットのプリロードの間に実行される。デマルチプレクサは、オーディオ静止画プログラムストリームの構造をチェックして、DVDオーディオ仕様に概説された構造に適合していることを確認する。ビットストリームエラーはシステムに通知される。デマルチプレクサは、多重分離された各オーディオ静止画オブジェクトの位置の手がかりを保持する。これらアドレス位置はオーディオプログラムのデコーディングの間において特定のオーディオ静止画へのランダムなアクセスを可能とするために一時保存される。デコーダがプリローディングプロセスを完了した後、オーディオプログラムストリームがDVDオーディオディスクから読み出される。同じデマルチプレクサは、その後、オーディオおよびリアルタイムテキストの如き他の選択的なストリームを含むオーディオプログラムストリームを多重分離する。多重分離された基本データは適当なビットバッファに格納される。
【0012】
オーディオデコーダは、オーディオビットバッファからオーディオ基本ストリームを読み出し、デコードし、データを送出する。これと同時に、ポインタテーブルに格納したオーディオ静止画オブジェクトのアドレスを用いて、ビデオ、副画像およびハイライト情報デコーダは該当するオーディオ静止画オブジェクトを読み込み、デコードし、データをユーザ提供する。オーディオ静止画オブジェクトの提供の順序はDVDオーディオディスクに格納されている、或いはDVDオーディオデコーダシステムのユーザの相互的な制御による提供情報による。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態の一例を図2を参照して説明する。
図2において、プログラムストリーム入力端子100から入力されるプログラムストリームは、デマルチプレクサDEMUX101に入力される。入力されてくるストリームは、ISO13818−1 MPEG−2プログラムストリーム規格並びにDVDオーディオ・ビデオ仕様に従って多重化されている。デマルチプレクサDEMUX101は、プログラムストリームを基本ストリームに多重分離する。本実施の形態では、本発明がこれに限定されるものではないが、デマルチプレクサDEMUXは、以下の基本ストリームへの多重分離を保証する:ビデオ、副画像、ハイライト情報、オーディオおよびリアルタイムテキスト等の他のデータ。デマルチプレクサは入力データを多重分離して、基本データをビデオビットバッファ107、副画像ビットバッファ108、ハイライトビットバッファ109、オーディオビットバッファ110および他のバッファ111に書き込む。この実施の形態では、ビデオバッファは、あるオーディオ静止画ユニット内に含まれている全てのオーディオ静止画オブジェクトの全てのビデオオブジェクトを格納する論理バッファである。副画像ビットバッファおよびハイライトビットバッファについても同様である。これら3つのビットバッファのグループはオーディオ静止画ユニットビットバッファ300を構成する。このバッファのマッピングに関する詳細は後述する。入力端子からデマルチプレクサDEMUXに入力される多重化プログラムストリームには2つのタイプがある。オーディオ静止画ユニットストリームは、ビデオ、副画像およびハイライトデータが多重化されたものである。オーディオプログラムストリームはオーディオおよびリアルタイムテキストデータが多重化されたものである。システムがオーディオ静止画のプリローディングを実行しているときに、オーディオ静止画プログラムストリームは、デマルチプレクサDEMUXに入力される。デマルチプレクサDEMUXは、バス102、103および104を介して多重分離されたデータをオーディオ静止画ユニットバッファ300内の各ビットバッファ107、108および109に書き込む。このユニットバッファは、基本ストリームデータが代って格納される点を除いて従来技術の項で説明したASVUバッファと同様である。オーディオ静止画プログラムストリームの多重分離の間、デマルチプレクサは、各ビデオ、副画像およびハイライト基本ストリームの開始および終了位置を計算し、オーディオ静止画アドレスのポインタテーブル200内にこれらアドレスを格納する。
【0014】
このテーブルは、デコーダのデコーディングモードの間オーディオ静止画オブジェクトのランダムアクセスにとって必須である。
【0015】
オーディオ静止画ユニットの多重分離の間、デマルチプレクサDEMUXは、プログラムストリーム構文チェックやオーディオ静止画ストリームの構造チェック等の種々のタイプのストリームの完全性チェックを実行することができる。オーディオ静止画オブジェクトの数を計数することができ、ディスクのいずれかの個所に格納された数と一致するか確認される。オーディオ静止画オブジェクト内のビデオ、副画像およびハイライトの順序は、ストリームの有効性を確認するため2重チェックされる。オーディオ静止画ユニットのサイズは、仕様によって設定された限度との関係で確認することができる。これら全ての情報はディスクのデータの完全性に関して、デコーダに対して有用な指示を与えることができる。
【0016】
システムがオーディオ静止画のプリローディングを完了すると、システムはオーディオプログラムストリームを入力して、オーディオデコーディングを開始する。この間、デマルチプレクサDEMUXはオーディオプログラムストリームをオーディオおよびリアルタイムテキストの基本ストリームに多重分離し、バス105と106を介して各ビットバッファ110、111にデータを格納する。この時、ビデオ、副画像、ハイライト、オーディオおよびリアルタイムテキストの基本ストリームは各ビットバッファから同時に読み出され、各対応するデコーダにデコーディングのために送られる。ビデオ、副画像およびハイライト基本ストリームは、デコーディングのために選択されているオーディオ静止画ユニット内のオーディオ静止画オブジェクトに依存してアクセスされる。DVDオーディオ仕様によれば、この情報は、オーディオ静止画オブジェクトが提供される0.4秒前迄分からない。オーディオ静止画オブジェクトアドレスポインタテーブルはデコーダがオーディオ静止画ユニットビットバッファから正しいデータを読み出すのに必要な情報を格納している。
【0017】
図3は、オーディオ静止画オブジェクトアドレスポインタテーブルおよびオーディオ静止画ユニットビットバッファの一実施例を示す。この実施例において、デマルチプレクサDEMUXは、オーディオ静止画ユニットプログラムストリームを多重分離する際の各オーディオ静止画オブジェクトの開始アドレスポインタを格納する。この開始アドレスはオーディオ静止画ユニットビットバッファ300に格納された各オーディオ静止画オブジェクトの開始位置を指定する。オーディオ静止画ユニットビットバッファ内の各オーディオ静止画オブジェクトの最初の部分は、当該オーディオ静止画オブジェクトについて、副画像ビットバッファとビデオビットバッファの各開始位置を指定するポインタアドレスを含んでいる。ハイライトビットバッファは、ビデオポインタアドレスおよびステータス情報データの直後に続くのでポインタアドレスを必要としない。図3を参照して、オーディオ静止画オブジェクト1のアドレスポインタ201は、オーディオ静止画ビットバッファ内のオーディオ静止画オブジェクト1の開始位置を指定する。参照番号202は図3におけるポインタを示す。オーディオ静止画オブジェクト1について副画像アドレスポインタ203は副画像ビットバッファ206の開始位置を指示する。参照番号208はこのポインタを示す。副画像アドレスポインタの直後のビデオアドレスポインタ204は、ビデオビットバッファ207の開始位置を指定する。参照番号209はこのポインタを示す。ビデオアドレスポインタの直後には現在のオーディオ静止画オブジェクトが有効なハイライトデータ、或いは構文エラー情報を含んでいるか否かといったオーディオ静止画オブジェクト1についての特別なステータス情報が格納されている。ハイライトビットバッファ206はオーディオ静止画オブジェクト1についてのステータス情報の直後に続いている。ハイライトデータや副画像データが存在しない場合には、副画像ポインタアドレスを0にセットすることによってビットストリーム内にはビデオビットバッファのみが存在することを示す。大部分の装置では、オーディオ静止画アドレスポインタテーブルは、内部のスタティックなランダムアクセスメモリを用いて構成される。オーディオ静止画ユニットビットバッファについては、その大きなサイズの故に、通常外部のダイナミックランダムアクセスメモリ内のシステムメモリの一部として構成される。オーディオ静止画アドレスポインタテーブルについてのこの実施例によれば、オーディオ静止画ユニットビットバッファとして用いられているより安価なダイナミックランダムアクセスメモリ内にアドレスポインタの一部を格納することができる。かかるシステムへの変更はオーディオ静止画ビデオオブジェクトのアドレスをアクセスするのにより長い時間を要することとなる。
【0018】
図4はオーディオ静止画アドレスポインタテーブルとオーディオ静止画ユニットビットバッファについて本発明のいま一つの実施例を示す。この実施例では、オーディオ静止画アドレスポインタテーブルは、オーディオ静止画ユニットビットバッファ内の各オーディオ静止画オブジェクトをアクセスするのに必要なアドレスポインタを格納する。テーブルは、構文エラー情報や特別なステータスデータを格納するため、各オーディオ静止画オブジェクトについての特別なステータス情報を格納する。
【0019】
図3に示した先の実施例とは異なり、オーディオ静止画オブジェクトをアクセスするための全てのポインタアドレスは、ポインタテーブル内に格納される。この実施例は、より大きいポインタテーブルを必要とする代わりに、オーディオ静止画オブジェクトの開始アドレスへのアクセスをより高速化できる利点がある。オーディオ静止画オブジェクトの開始アドレスは、オーディオ静止画ユニットバッファ内の特定のオーディオ静止画オブジェクトの開始アドレスを指示する。この開始アドレスは、特定のオーディオ静止画オブジェクトのハイライトビットバッファをも指定する。ビデオアドレスポインタは、オーディオ静止画ビットバッファ内の特定のオーディオ静止画オブジェクトの特定のビデオビットバッファを指定する。副画像ビットバッファの開始アドレスはオーディオ静止画オブジェクトのアドレスポインタから間接的に計算される。この実施例では、ハイライトビットバッファは704バイトに限定されている。副画像ビットバッファの開始アドレスは、ハイライトビットバッファの開始位置から704バイトオフセットされている。有効なハイライト情報がビットバッファ内に存在していない場合には、特定のオーディオ静止画オブジェクトについてのステータス情報によって存在しないことを指示するとともに、ビデオアドレスポインタはハイライトビットバッファの開始アドレスから704バイトだけオフセットした値を持つことになる。
【0020】
デコーダはオーディオ静止画アドレスポインタテーブルおよび/又はオーディオ静止画ビデオユニットビットバッファ内に格納されたアドレス情報を用いて、正しいオーディオ静止画オブジェクトのビットバッファを高速でアクセスすることができる。このことは、オーディオ静止画について高速のランダムアクセス機能を与えるのにきわめて重要である。
【0021】
【発明の効果】
この発明の効果は、DVDオーディオデコーダシステムにおいて、ビットストリーム緩衝および多重分離システムを安価に提供することができる。これは1つのデマルチプレクサのみを用いることによる。また、オーディオ静止画ユニットを基本形式で格納することによって、ビットバッファメモリのサイズの減少とオーディオ静止画オブジェクトデータの高速のアクセスという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明について従来例を示す。
【図2】本発明にかかるDVDオーディオストリーム緩衝および多重分離システムの一例を示す。
【図3】図2の実施例のオーディオ静止画オブジェクトアドレスポインタテーブルおよびオーディオ静止画ユニットビットバッファマッピングの一例を示す。
【図4】図2の実施例のオーディオ静止画オブジェクトアドレスポインタテーブルおよびオーディオ静止画ユニットビットバッファマッピングのいま一つの例を示す。
【符号の説明】
100 DVDプログラムストリーム入力端子、
101 プログラムストリームデマルチプレクサ、
102 ビデオビットバッファデータバス、
103 副画像ビットバッファデータバス、
104 ハイライト情報ビットバッファデータバス、
105 オーディオビットバッファデータバス、
106 他のビットバッファデータバス、
107 オーディオ静止画ユニットビットバッファ内の全てのオーディオ静止画オブジェクトのための論理ビデオビットバッファ、
108 オーディオ静止画ユニットビットバッファ内の全てのオーディオ静止画オブジェクトのための論理副画像ビットバッファ、
109 オーディオ静止画ユニットビットバッファ内の全てのオーディオ静止画オブジェクトのための論理ハイライト情報ビットバッファ、
110 オーディオビットバッファ、
111 リアルタイムテキストビットバッファ、
200 オーディオ静止画オブジェクトポインタテーブル、
201 オーディオ静止画オブジェクト1の開始アドレスポインタ、
202 オーディオ静止画オブジェクト1の開始位置を指示するアドレスポインタ、
203 オーディオ静止画オブジェクト1の副画像ビットバッファの開始アドレスポインタ、
204 オーディオ静止画1のビデオビットバッファの開始アドレスポインタ、205 オーディオ静止画1のハイライト情報ビットバッファ、
206 オーディオ静止画1の副画像ビットバッファ、
207 オーディオ静止画1のビデオビットバッファ、
208 オーディオ静止画1の副画像ビットバッファの開始位置を指定するアドレスポインタ、
209 オーディオ静止画1のビデオビットバッファの開始位置を指定するアドレスポインタ、
300 オーディオ静止画ユニットビットバッファ、
301 オーディオ静止画オブジェクト1のステータス情報。
Claims (4)
- DVDオーディオ復号システム用のビットストリーム緩衝および多重分離装置であって、
符号化されたプログラムストリームを基本のストリームに多重分離するデマルチプレクサと、
多重分離されたオーディオ静止画プログラムストリームを格納するオーディオ静止画ユニットビットバッファと、
多重分離されたオーディオプログラムストリームを格納するビットストリームバッファと、
多重分離されたオーディオ静止画プログラムストリームのアドレス位置及び、あるオーディオ静止画ユニットの基本ストリームの群の全体又は一部に関する構文エラー情報を格納するオーディオ静止画オブジェクトアドレスポインタテーブルとを備え、
前記デマルチプレクサは、多重分離の間に、前記オーディオ静止画プログラムストリームの構文エラーチェックを行い、その情報を、前記オーディオ静止画オブジェクトアドレスポインタテーブルに格納することを特徴とするビットストリーム緩衝および多重分離装置。 - 前記デマルチプレクサは、
符号化されたプログラムストリームを基本ストリームに多重分離する手段と、前記ビットストリームバッファから前記オーディオ静止画ユニットビットバッファへの書込みを切替える手段とを備え、
上記切替えは、入力されたビットストリームがオーディオ静止画プログラムストリームである毎に行われる、請求項1に記載のビットストリーム緩衝および多重分離装置。 - 多重分離されたオーディオ静止画ビットストリームを格納する前記オーディオ静止画ユニットビットバッファは、オーディオ静止画の基本ストリームを格納する手段と、あるオーディオ静止画ユニットの基本ストリームの群の全体又は一部の開始アドレスポインタを格納する手段とを備える、請求項1に記載のビットストリーム緩衝および多重分離装置。
- 前記オーディオ静止画オブジェクトアドレスポインタテーブルは、あるオーディオ静止画ユニットの基本ストリームの群の全体又は一部の開始および/又は終了アドレスポインタを格納する手段と、あるオーディオ静止画ユニットの基本ストリームの群の全体又は一部に関するステータス情報を格納する手段とを備え、該ステータス情報格納手段は前記構文エラー情報を格納する請求項1に記載のビットストリーム緩衝および多重分離装置。
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