JP3692356B2 - Multiplexed data separation apparatus and method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多重化データ分離装置および方法に関し、例えば、光ディスクに時分割多重して記録されているビデオデータとオーディオデータを再生し、分離する場合に用いて好適な多重化データ分離装置および方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5は、従来の多重化データ分離装置の一例の構成を示すブロック図である。ドライブ1は、内蔵する光ディスクに記録されているデータを再生する。この光ディスクには、ビデオデータとオーディオデータとが時分割多重されて記録されている。ドライブ1より出力された再生データは、復調装置2に供給され、復調される。ECC回路3は、復調装置2が出力するデータの誤り検出訂正を行い、リングバッファ4に供給する。リングバッファ4は、供給されたデータを所定量蓄積した後、多重化データ分離装置5に出力する。
【0003】
多重化データ分離装置5は、リングバッファ4より供給されたデータからビデオデータとオーディオデータとを分離すると共に、タイミングデータとしてのSCR(System Clock Reference)と、ビデオ用(DTSV)と、オーディオ用(DTSA)のDTS(Decoding Time Stamp)とを分離するデータ分離回路21を有している。
【0004】
この多重化データ分離装置5に供給されるデータのフォーマットは、例えば図6に示すように規定されている。このフォーマットは、MPEG(ISO11172)の多重化ビットストリームとして規定されているものである。同図に示すように、多重化ビットストリームは1つ以上のパック(PACK)で構成される。そして、各パックは1つ以上のパケット(PACKET)で構成される。パックの先頭には、パックヘッダ(PACK HEADER)が配置され、このパックヘッダにはパックの開始点を示すパックスタートコード(PACK START CODE)、SCRおよびMUX_RATEが配置されている。SCRは、その最後のバイトが多重化データ分離装置5に入力される時刻(デマルチプレクスが開始される時刻)を表わしている。MUX_RATEは、転送レートを示すものである。
【0005】
図6の例においては、パックヘッダの次にビデオパケット(VIDEO PACKET)と、オーディオパケット(AUDIO PACKET)が配置されている。これらのパケットの先頭にはパケットヘッダが配置され、このパケットヘッダは、ビデオあるいはオーディオのパケットの開始点を表すビデオパケットスタートコード(VIDEO PACKET START CODE)またはオーディオパケットスタートコード(AUDIO PACKET START CODE)と、ビデオまたはオーディオデータのデコードの開始時刻を示すDTSVまたはDTSAが配置されている。そして、この各パケットヘッダの次に、ビデオデータあるいはオーディオデータが配置されている。但し、ビデオデータは、オーディオデータに比べて、単位時間当りのデータ量が多いため、DTSVは、複数のパックに1回の割合で配置される。
【0006】
尚、これらSCR、DTS(DTSVまたはDTSA)などのタイミングデータは、90kHzの周波数のクロックのカウント値で表わされ、33ビットの有効数字を有している。
【0007】
ビデオデータは、ビデオコードバッファ6(FIFO)に供給される。オーディオデータは、オーディオコードバッファ8(FIFO)に供給される。また、SCRはSTCレジスタ26に供給され、記憶されるようになされている。そして、STCレジスタ26はクロック発生回路27が出力する90kHzの周波数のクロックをカウントし、その記憶値をインクリメントして、STC(System Time Clock)を生成するようになされている。
【0008】
DTSVとDTSAは、それぞれDTSVレジスタ22とDTSAレジスタ24に供給され、記憶されるようになされている。そして、このDTSVレジスタ22とDTSAレジスタ24に記憶されたデータは、比較器23と25にそれぞれ供給され、STCレジスタ26が出力するSTCと比較されるようになされている。制御回路28は、例えばCPU等により構成され、入力部29より使用者の操作に対応して入力される指令に基づきデータ分離回路21を制御する。
【0009】
ビデオコードバッファ6に記憶されたビデオデータは、読み出されてビデオデコーダ7に供給される。そして、ビデオデコーダ7によりデコードされ、生成されたビデオ信号が、図示せぬ回路に出力されるようになされている。このビデオデコーダ7には、比較器23が出力するビデオデコードスタート信号が供給されている。
【0010】
同様に、オーディオコードバッファ8より出力されたデータがオーディオデコーダ9に供給され、デコードされるようになされている。このオーディオデコーダ9には、比較器25の出力がオーディオデコードスタート信号として供給されている。
【0011】
次にその動作について、図7のタイミングチャートを参照して説明する。入力部29を操作し、制御回路28に対し再生の開始を指令する。制御回路28はドライブ1に指令を出し、ドライブ1に内蔵する光ディスクに記録されているデータを再生させる。ドライブ1より出力された再生データは、復調装置2に供給され、復調された後、ECC回路3に供給されて誤り検出訂正の処理が施される。この処理が施されたデータは、リングバッファ4を介して、多重化データ分離装置5のデータ分離回路21に供給される。
【0012】
データ分離回路21は、制御回路28に制御され、リングバッファ4より供給されるデータからビデオデータとオーディオデータを分離し、それぞれビデオコードバッファ6とオーディオコードバッファ8に供給する。また、SCR,DTSVおよびDTSAをそれぞれ分離し、それぞれSTCレジスタ26、DTSVレジスタ22およびDTSAレジスタ24に供給し、記憶させる。
【0013】
STCレジスタ26は、SCRを記憶し、以後クロック発生回路27が出力するクロックをカウントし、クロックに対応して記憶値をインクリメントする。このSTCレジスタ26の記憶値は、内部時刻(STC)として比較器23と25に供給される。
【0014】
DTSVレジスタ22は、ドライブ1により再生が開始されて最初に供給されたDTSVを保持する。これにより、ビデオコードバッファ6に記憶されているデータのうち、先頭のピクチャに対するデコード開始時刻を持つことになる。
【0015】
同様に、DTSAレジスタ24は、再生が開始されて最初に供給されたDTSAを保持する。これによりオーディオコードバッファ8に記憶されているデータのうち、先頭のデコード単位に対するデコード開始時刻を持つことになる。
【0016】
SCRは、リングバッファ4より多重化データ分離装置5にデータが供給され、デマルチプレクスが開始される時刻に対応している。即ち、図7のタイミングチャートにおける時刻t1に対応している。STCレジスタ26は、この時刻t1からの時刻データ(現在時刻)を比較器23と25の一方の入力に出力することになる。
【0017】
DTSVレジスタ22は、ビデオデコーダ7がデコードを開始する時刻DTSVを比較器23の他方の入力に供給している。比較器23は、STCレジスタ26が出力する現在時刻が、DTSVレジスタ22が出力するデコード開始時刻に一致したとき(図7における時刻t2において)、ビデオデコードスタート信号をビデオデコーダ7に出力する。ビデオデコーダ7は、このビデオデコードスタート信号が入力されたとき、ビデオコードバッファ6に書き込まれていたビデオデータを1フレーム分読み出し、デコードを開始する。
【0018】
尚、図7において、直線Aはビデオコードバッファ6へのデータの書き込み状態を示しており(その傾きは、書込転送レートを表わしている)、折線Bはビデオコードバッファ6よりビデオデコーダ7がデータを読み出す状態を示している。従って、ビデオコードバッファ6には、図中、影を付して示した範囲にデータが残っていることになる。ビデオコードバッファ6の記憶容量は、直線Aと直線Cの垂直方向の距離で表される。
【0019】
ビデオデコーダ7は、ビデオデコードスタート信号が供給されるとデコードを開始し、デコードが完了した時点において、即ちデコード開始後ビデオデコードディレイ(VIDEO_DECODE_DELAY)の時間が経過したタイミングにおいて、ビデオ垂直同期信号を発生し、これに続けてビデオ信号を出力する。即ち、デコード開始後、ビデオデコードディレイの時間が経過した後、表示が開始されることになる。
【0020】
同様にして、比較器25は、STCレジスタ26が出力する現在時刻が、DTSAレジスタ24が出力するオーディオデータのデコード開始時刻に一致したとき、オーディオデコードスタート信号を出力する。オーディオデコーダ9は、このオーディオデコードスタート信号が入力されたとき、オーディオコードバッファ8よりデータを読み出し、デコードの処理を開始する。そして、デコード処理の結果、生成されたオーディオ信号を図示せぬ回路に出力する。
【0021】
以上は、転送レートが固定レートである場合の動作であるが、図8に、可変レートを採用した場合のタイミングチャートを示す。時刻t3以前およびt6以後は、8Mbpsの高レートモードとされ、時刻t3からt6の間が、2Mbpsの低レートモードとされている。この転送レートは、エンコーダ(図示せず)側において、データをエンコードするとき指定されるものである。
【0022】
尚、図8において、折れ線Dは、ビデオコードバッファ6へのデータの書き込み状態を示しており、傾きは転送レートを表している。折れ線Fは、ビデオコードバッファ6よりビデオデコーダ7がデータを読み出す状態を示している。従って、ビデオコードバッファ6には、図中、影を付して示した範囲にデータが残っていることになる。ビデオコードバッファ6の記憶容量は、直線Dと直線Eの垂直方向の距離で表される。
【0023】
ここで、図8の下側の図(時刻t3から時刻t4の間を拡大して示す図)において、ピクチャWに注目する。ピクチャWのデータがビデオコードバッファ6にロードされ始める時刻はt4である。つまり、ピクチャWのデータの先頭部(G)の格納されているパックに付されているSCRはt4を示している。また、ピクチャWのデコード開始時刻はt5であり、ピクチャWの先頭部が格納されているパケットに付されているDTSVはt5を示している。
【0024】
入力部29を操作し、制御回路28に対してピクチャWからの再生の開始を指令する。制御回路28はドライブ1に対して指令を出し、ドライブ1に内蔵する光ディスクの所定の位置にアクセスし、記録されているデータを再生させる。ドライブ1より出力された再生データは、復調装置2に供給され、復調された後、ECC回路3に供給されて誤り検出訂正の処理が施される。この処理が施されたデータは、リングバッファ4を介して、多重化データ分離装置5のデータ分離回路21に供給される。
【0025】
各パックの先頭にはMUX_RATEが配置されており、このデータを参照することにより該当パックの転送レートを知ることが出来る。例えば、データ分離回路21は、この値によりデータ転送レートを制御する。また、可変レートデータの制御については、例えば、GB 2 259 229 A (Date of publication 03.03.1993)に記載がある。
【0026】
データ分離回路21は、制御回路28に制御され、リングバッファ4より供給されるデータからビデオデータを分離し、ビデオコードバッファ6に供給する。また、SCR,DTSVをそれぞれ分離し、それぞれSTCレジスタ26、DTSVレジスタ22に供給し、記憶させる。なお、オーディオ系に関しての説明は、上述した場合と同様であるので、ここでは省略する。
【0027】
STCレジスタ26はSCRを記憶し、以後、クロック発生回路27が出力するクロックをカウントし、クロックに対応して記憶値をインクリメントする。このSTCレジスタ26の記憶値は、内部時刻(STC)として比較器23と25に供給される。
【0028】
SCRは、リングバッファ4より多重化データ分離装置5にピクチャWのデータが供給され、デマルチプレクスが開始される時刻に対応している。即ち、図8のタイミングチャートにおける時刻t4に対応している。STCレジスタ26は、この時刻t4からの時刻データ(現在時刻)をSTCとして、比較器23と25の一方の入力に出力することになる。
【0029】
DTSVレジスタ22は、ビデオデコーダ7がピクチャWのデコードを開始する時刻DTSVを、比較器23の他方の入力に供給している。比較器23は、STCレジスタ26が出力する現在時刻が、DTSVレジスタ22が出力するデコード開始時刻に一致したとき(図8における時刻t5において)、ビデオデコードスタート信号をビデオデコーダ7に出力する。ビデオデコーダ7は、このビデオデコードスタート信号が入力されたとき、ビデオコードバッファ6に書き込まれていたビデオデータを1フレーム分読み出し、デコードを開始する。
【0030】
【発明が解決しようとする課題】
図5の従来の装置においては、上述したように、SCR(t4)からDTS(t5)までの時間を、一定周波数のクロックを計数して管理し、その間にデータをバッファに書き込むようにしている。その結果、転送レートがエンコーダ側において指定したものに固定され、多重化データ分離装置5へのデータの供給レートが最速の転送レートより遅く、余裕がある場合でも、スタートアップディレイを短くすることは出来なかった。
【0031】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、スタートアップディレイを短くすることによって、システムの応答性を良くするものである。
【0032】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の多重化データ分離装置は、入力データにそれぞれ時分割多重化されている、第1の符号化データと、第1の符号化データのデコード開始時刻を示す第1のタイミングデータと、第1の符号化データとは異なる第2の符号化データと、第2の符号化データのデコード開始時刻を示す第2のタイミングデータとを分離する多重化データ分離装置において、入力データから第1の符号化データと、第1のタイミングデータと、第2の符号化データと、第2のタイミングデータとを分離する分離手段と、分離手段によって分離された第1のタイミングデータの示す時刻と第2のタイミングデータの示す時刻とを比較する比較手段とを含み、第1の符号化データのデコード開始時刻が、第2の符号化データのデコード開始時刻よりも優先される場合であって、第2のタイミングデータの示す時刻が第1のタイミングデータの示す時刻より時間的に前である場合、分離手段は、第2の符号化データをデコーダに供給せず、第2の符号化データのデコード開始時刻が、第1の符号化データのデコード開始時刻よりも優先される場合であって、第1のタイミングデータの示す時刻が第2のタイミングデータの示す時刻より時間的に前である場合、分離手段は、第1の符号化データをデコーダに供給しないことを特徴とする。
【0033】
第1の符号化データは、符号化ビデオデータとし、第2の符号化データは、符号化音声データとすることができる。
【0034】
請求項3に記載の多重化データ分離方法は、入力データにそれぞれ時分割多重化されている、第1の符号化データと、第1の符号化データのデコード開始時刻を示す第1のタイミングデータと、第1の符号化データとは異なる第2の符号化データと、第2の符号化データのデコード開始時刻を示す第2のタイミングデータとを分離する多重化データ分離方法において、入力データから第1のタイミングデータと、第1の符号化データと、第2の符号化データと、第2のタイミングデータとを分離し、分離された第1のタイミングデータの示す時刻と第2のタイミングデータの示す時刻とを比較し、第1の符号化データのデコード開始時刻が、第2の符号化データのデコード開始時刻よりも優先される場合であって、第2のタイミングデータの示す時刻が第1のタイミングデータの示す時刻より時間的に前である期間、第2の符号化データをデコーダに供給せず、第2の符号化データのデコード開始時刻が、第1の符号化データのデコード開始時刻よりも優先される場合であって、第1のタイミングデータの示す時刻が第2のタイミングデータの示す時刻より時間的に前である期間、第1の符号化データをデコーダに供給しないことを特徴とする。
【0035】
第1の符号化データは、符号化ビデオデータとし、第2の符号化データは、符号化音声データとすることができる。
【0036】
上記構成の多重化データ分離装置および方法においては、DTSVまたはDTSAとSCRとが比較器23または比較器25により比較される。従って、その比較結果に対応してビットストリームに指定されているより高い転送レートでデータを入力することが出来、再生開始時の応答性を高めることが出来る。
【0037】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の多重化データ分離装置の一実施例の構成を示すブロック図であり、図5における場合と対応する部分には同一の符号を付してある。この実施例においては、多重化データ分離装置5に、データ分離回路21、DTSVレジスタ22、DSTAレジスタ24、比較器23,25、STCレジスタ26、クロック発生回路27の他、SCRレジスタ31及びスイッチ回路51、52、53、54が設けられている。
【0038】
DTSVレジスタ22の出力は比較器23に入力されると共に、スイッチ回路51の入力端子a1に入力されている。同様に、DTSAレジスタ24の出力は比較器25に入力されると共に、スイッチ回路51の他方の入力端子a2に入力されている。スイッチ回路51の出力端子bの出力はSTCレジスタ26に入力され、記憶されるようになされている。そしてSTCレジスタ26はクロック発生回路27が出力する90kHzの周波数のクロックをカウントし、その記憶値をインクリメントしてSTCを生成する。STCレジスタ26の出力するSTCは、スイッチ回路52の入力端子c2に接続されている。
【0039】
SCRレジスタ31には、データ分離回路21により分離されたSCRが供給されている。SCRレジスタ31の出力は、スイッチ回路52のもう一方の入力端子c1に接続されている。
【0040】
スイッチ回路52の出力端子dは、比較器23及び比較器25のそれぞれもう一方の入力端子に接続されている。
【0041】
比較器23の出力は、スイッチ回路53の入力端子eに接続されている。スイッチ回路53の出力端子のうち、一方f1はビデオデコーダ7に接続され、他方f2は制御回路28に接続されている。
【0042】
同様に、比較器25の出力は、スイッチ回路54の入力端子gに接続されている。スイッチ回路54の出力端子のうち、一方h1はオーディオデコーダ9に接続され、他方h2は制御回路28に接続されている。
【0043】
スイッチ回路51,52,53,54は、制御回路28により制御される。
【0044】
次に、その動作について説明する。入力部29を操作し、制御回路28に対し光ディスクの再生の開始を指令する。このとき、制御回路28は、多重化データ分離装置5を初期設定モードに設定させる。つまりスイッチ回路52の接点をc1側にし、SCRレジスタ31の出力が比較器23と25に供給されるようにする。また、スイッチ回路53の接点をf2側に、同様にスイッチ回路54の接点をh2側にし、比較器23と25の比較結果が制御回路28に供給されるようにする。
【0045】
データ分離回路21は、制御回路28に制御され、リングバッファ4より供給されるデータからビデオデータとオーディオデータを分離し、それぞれビデオコードバッファ6とオーディオコードバッファ8に供給する。また、SCR,DTSVおよびDTSAをそれぞれ分離し、それぞれSCRレジスタ31、DTSVレジスタ22およびDTSAレジスタ24に供給し、記憶させる。
【0046】
SCRレジスタ31は、供給されたSCRデータのうち最新のものを記憶し、出力する。DTSVレジスタ22は、再生が開始された後、最初に供給されたDTSVを保持する。即ち、DTSVレジスタ22は、ビデオコードバッファ6に記憶されたデータのうち、先頭のピクチャに対するデコード開始時刻を持つことになる。
【0047】
同様に、DTSAレジスタ24は再生が開始された後、最初に供給されたDTSAを保持する。即ち、オーディオコードバッファ8に記憶されたデータのうち、先頭のデコード単位に対するデコード開始時刻を持つことになる。
【0048】
スイッチ回路52は、制御回路28からの指令によりc1側にその接点が閉じられており、比較器23,25には、それぞれDTSVレジスタ22、DTSAレジスタ24の出力と、SCRレジスタ31の出力が入力されている。
【0049】
ここで、図2と図3を参照して、ピクチャWからの再生開始、データの流れについて説明する。図3には、比較のために、従来例で説明したタイミングを表している。
【0050】
制御回路28は、入力部29より再生の開始が指令されたとき、ドライブ1に対し再生指令を出すので、ドライブ1に内蔵する光ディスクから再生したデータが復調装置2に供給され、復調される。この復調データは、ECC回路3において、誤り検出訂正の処理が施された後、リングバッファ4を介してデータ分離回路21に供給される。
【0051】
図2の時刻t7(図3の時刻t4)において、リングバッファ4からデータ分離回路21にピクチャWを含む最初のデータが供給されたとする。ピクチャWから始まるビデオデータはビデオコードバッファ6に、また、同時に多重化されているオーディオデータはオーディオコードバッファ8に、それぞれ供給される。
【0052】
ピクチャWのデコード開始時刻を示すDTSVは、データ分離回路21により分離され、DTSVレジスタ22に供給される。DTSVレジスタ22は、ピクチャWのDTSVを保持し、出力する。ここで、ピクチャWのデコード開始時刻はt8(図3では時刻t5)であるので、DTSVレジスタ22には、この値が保持され、比較器23の一方の入力端子に入力される。
【0053】
同様に、DTSAレジスタ24は最初に供給されたオーディオデータのDTSAを保持し、出力する。
【0054】
本実施例では、DTSVがDTSAより小さい値である(ビデオデータがオーディオデータより時間的に前にデコードが開始される)とする。
【0055】
各パックの先頭にあるSCRは、SCRレジスタ31に供給される。SCRレジスタ31は、供給されたSCRのうち一番新しいものを順次保持し、出力する。ピクチャWの最初のパックが供給される時刻はt7(図3ではt4)であるので、SCRレジスタ31に供給されるSCRはt7(図3ではt4)から始まる。
【0056】
データが供給され始めた直後は(図2におけるJ=t7)、
(SCRレジスタ31の出力)<(DTSVレジスタ22の出力)
である。制御回路28は比較器23の出力をモニタし、その出力が、この不等式が成り立つことを示している期間、リングバッファ4からのデータを最高速度でデータ分離回路21に対し供給させる。即ち、図2と図3を比較して明らかなように、時刻t7または時刻t4からデータ分離回路21に入力される(ビデオコードバッファ6に入力される)データの転送速度が、図2の方が図3より速くなっている。
【0057】
時間が経過し(ビデオコードバッファ6に対する書き込みが進み)、時刻t8(図3では時刻t5)に達すると、ピクチャWのデコードに必要なデータがビデオコードバッファ6に書き込まれるので、その後、供給されるSCRはピクチャWのDTSVより大きくなる。このとき、DTSVレジスタ22の出力と、SCRレジスタ31の出力を比較している比較器23は、SCRレジスタ31の値が、DTSVレジスタ22の値より大きくなったことを制御回路28に知らせる。
【0058】
ここで、制御回路28は、多重化データ分離装置5をデコードモードに設定させる。このとき、多重化データ分離装置5は、リングバッファ4からのデータの入力を一時停止し、内部状態を変化させる。即ち、スイッチ回路51の接点をa1側に閉じ、DTSVレジスタ22の出力(t8)をSTCレジスタ26に入力させ、保持する。そしてスイッチ回路52の接点をc2側に閉じ、STCレジスタ26の出力(t8)を比較器23及び25に供給する。
【0059】
また、スイッチ回路53の接点をf1側に閉じ、またスイッチ回路54の接点をh1側に閉じて、比較器23,25の出力を、それぞれビデオデコーダ7とオーディオデコーダ9に入力する。
【0060】
このように内部状態を変更した後、多重化データ分離装置5はデータ入力を再開する。同時にSTCレジスタ26のt8からのカウント(インクリメント)が開始される。比較器23は、DTSVレジスタ22の出力DTSV(いまの場合、t8)と、STCレジスタ26のカウント値STC(t8から順次増加する)とを比較し、STCがDTSVと等しいか、それより大きくなったとき、ビデオデコーダ7に対しビデオデコードスタート信号を発生する。これにより、ビデオデコーダ7において、ビデオデータのデコードが開始される。
【0061】
同様に、比較器25は、DTSAレジスタ24の出力とSTCレジスタ26の出力を比較し、STCの値がDTSAと比較して等しいか大きくなったときに、オーディオデコーダ9に対してデコードスタート信号を発生する。これにより、オーディオデコーダ9において、オーディオデータのデコードが開始される。
【0062】
また、以上の実施例においては、ビデオのデコード開始時刻(DTSV)がオーディオのデコードスタート時刻(DTSA)より早いとしたが、DTSAの方が早くても、同様に動作が可能である。
【0063】
また、以上の実施例においては、デコード開始時刻としてDTSV,DTSAを用いるようにしたが、PTS(Presentation Time Stamp)を用いることもできる。このPTSは、一部のパケットのパケットヘッダに配置されており、その値は、当該パケット内の最初のアクセスユニットで始まる部分が表示されるべき時刻を表している。オーディオデータにおいては、PTSとDTSが同一の値となり、ビデオデータにおいても簡単な計算によりPTSとDTSの相互の変換が可能である。
【0064】
このように、従来においては、SCRからDTSまでの時間を一定周波数のクロックを計数して計時し、その間に、ビデオコードバッファ6にデータを書き込むようにしていた。その結果、データ転送レートがクロック周波数で規定され、遅いものになっていた。
【0065】
これに対して、本実施例においては、所定のピクチャのDTSが入力されたとき、最高の転送レートでビデオコードバッファ6に書き込みを行い、読み込まれているデータのSCRをDTSと順次比較し、両者の関係から、そのピクチャのデコードに必要なデータ量が書き込まれたか否かを判定する(デコード開始時刻に達したか否かを判定する)ようにしたので、迅速な応答が可能になる。
【0066】
また、映像同期信号にシステムを同期させる必要がある場合など、ビデオデコード開始時刻が他のデコード開始時刻(例えば、オーディオデコード開始時刻)より優先される場合には、以下に示す方法がある。
【0067】
図4は、本発明の多重化データ分離装置の他の実施例の構成を示すブロック図であり、図1における場合と対応する部分には同一の符号を付してある。この実施例においては、データ分離回路21で分離されたDTSVとDTSAが、それぞれDTSVレジスタ22とDTSAレジスタ24に入力されると共に、制御回路28にも入力されている。また、制御回路28には、映像同期信号が入力されている。その他の構成は、図1における場合と同様である。
【0068】
次に、その動作について説明する。入力部29を操作し、制御回路28に対し再生の開始を指令する。制御回路28は、多重化データ分離装置5を初期設定モードに設定させる。
【0069】
ここで図2を参照して、ピクチャWからの再生開始、データの流れについて説明する。
【0070】
図2において、時刻t7にリングバッファ4からデータ分離回路21に、ピクチャWを含む最初のデータが供給されたとする。ピクチャWから始まるビデオデータは、ビデオコードバッファ6に供給される。いま、ビデオデータを優先するので、オーディオデータは始めのうちは捨てられる。即ち、データ分離回路21は、オーディオコードバッファ8にオーディオデータを供給しない。
【0071】
ピクチャWのデコード開始時刻を示すDTSVは、データ分離回路21により分離され、DTSVレジスタ22と制御回路28に供給される。DTSVレジスタ22は、ピクチャWのDTSVを保持し、出力する。ここで、ピクチャWのデコード開始時刻はt8であるので、DTSVレジスタ22にはこの値が保持され、比較器23の一方の入力端子に入力される。制御回路28は、このDTSVデータ(t8)を保持する。
【0072】
同様に、DTSAがデータ分離回路21により分離され、DTSAレジスタ24と制御回路28に供給される。制御回路28は、入力されたDTSAデータとDTSVデータを比較し、DTSAデータの方が小さい場合には、DTSAレジスタ24を制御し、そのDTSAデータを捨てさせる(DTSAレジスタ24に保持させない)。DTSVデータが制御回路28に入力される前にDTSAデータが入力された場合にも同様に捨てさせる。これに対して、DTSAデータの方が保持したDTSVデータより大きい(時間的に後の)場合には、DTSAレジスタ24に指令して、DTSAを保持、出力させる。さらにデータ分離回路21に指令して、分離されたオーディオデータをオーディオコードバッファ8に供給させる。
【0073】
各パックの先頭にあるSCRは、SCRレジスタ31に供給される。SCRレジスタ31は、供給されたSCRのうち一番新しいものを順次保持し、出力する。ピクチャWの最初のパックが供給される時刻はt7であるので、SCRレジスタ31に供給されるSCRはt7から始まる。
【0074】
データが供給され始めた直後(図2におけるJ=t7)においては、
(SCRレジスタ31の出力)<(DTSVレジスタ22の出力)(t8)
である。制御回路28は、この不等式が成り立つ間、リングバッファ4からのデータを最高速度でデータ分離回路21に供給させる。
【0075】
時間が経過し、時刻t8に達すると、供給されるSCRは、ピクチャWのDTSVより大きくなる。このとき、DTSVレジスタ22の出力と、SCRレジスタ31の出力を比較している比較器23は、SCRレジスタ31の値が大きくなったことを制御回路28に知らせる。
【0076】
ここで、制御回路28は、多重化データ分離装置5をデコードモードに設定させる。これにより、図1における場合と同様に、内部状態の切り替えが行われる。
【0077】
また、制御回路28は、ビデオデコーダ7を映像同期信号に同期させるため、入力される映像同期信号に同期して以下の動作を行う。即ち、映像同期信号に同期して、多重化データ分離装置5にデータ入力を再開させる。同時にSTCレジスタ26のカウント(インクリメント)が開始され、上述したようにして、ビデオデコーダ7に対しビデオデコードスタート信号が発せられる。
【0078】
さらに比較器25は、DTSAレジスタ24の出力とSTCレジスタ26の出力を比較し、STCの値がDTSAと比較して等しいか大きくなったときに、オーディオデコーダ9に対してデコードスタート信号を発生する。
【0079】
以上、この実施例では、ビデオデコーダ7を主とし、オーディオデコーダ9を従としたが、主となるものがどのデコーダであっても同様に動作させることができる。また、従となるものが複数種類、あるいは、主と従のそれぞれが複数あっても、同様であることは自明である。
【0080】
以上の2つの実施例においては、比較器23と25は常時比較動作を行うようにしたが、それぞれ対応するDTSVレジスタ22、DTSAレジスタ24に有効なデータが入力されてから比較を行うことにより、確実な動作を行わせるようにすることも出来る。
【0081】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の多重化データ分離装置および方法によれば、デコード開始タイミングを示すデータと、時刻を表すデータとを比較手段により比較するようにしたので、その比較結果に対応して、ビットストリームに指定されているより高い転送レートでデータを入力することが出来、再生開始時の応答性を高めることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の多重化データ分離装置の一実施例の構成を示すブロック図である。
【図2】図1の実施例の動作を説明するタイミングチャートである。
【図3】図2と比較するための従来のタイミングチャートである。
【図4】本発明の多重化データ分離装置の他の実施例の構成を示すブロック図である。
【図5】従来の多重化データ分離装置の一例の構成を示すブロック図である。
【図6】図5の例の多重化ビットストリームを説明する図である。
【図7】図5の例の動作を説明するタイミングチャートである。
【図8】図5の例の可変レート時の動作を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 ドライブ, 2 復調装置, 3 ECC回路, 4 リングバッファ,5 多重化データ分離装置, 6 ビデオコードバッファ, 7 ビデオデコーダ, 8 オーディオコードバッファ, 9 オーディオデコーダ, 21 データ分離回路, 22 DTSVレジスタ, 23 比較器, 24 DTSAレジスタ, 25 比較器, 26 STCレジスタ, 27 クロック発生回路, 28 制御回路, 31 SCRレジスタ, 51,52,53,54スイッチ回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multiplexed data separation apparatus and method, for example, a multiplexed data separation apparatus and method suitable for use in reproducing and separating video data and audio data recorded by time division multiplexing on an optical disc, for example. About.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an example of a conventional multiplexed data separator. The drive 1 reproduces data recorded on the built-in optical disk. On this optical disc, video data and audio data are time-division multiplexed and recorded. The reproduction data output from the drive 1 is supplied to the demodulator 2 and demodulated. The
[0003]
The multiplexed data separation device 5 separates video data and audio data from the data supplied from the ring buffer 4, and at the same time, SCR (System Clock Reference) as timing data, video (DTSV), and audio ( The
[0004]
The format of data supplied to the multiplexed data separator 5 is defined as shown in FIG. 6, for example. This format is specified as a multiplexed bit stream of MPEG (ISO 11172). As shown in the figure, the multiplexed bit stream is composed of one or more packs (PACK). Each pack is composed of one or more packets (PACKET). A pack header (PACK HEADER) is arranged at the head of the pack, and a pack start code (PACK START CODE), SCR, and MUX_RATE indicating the start point of the pack are arranged in the pack header. The SCR represents the time when the last byte is input to the multiplexed data separator 5 (the time when demultiplexing is started). MUX_RATE indicates a transfer rate.
[0005]
In the example of FIG. 6, a video packet (VIDEO PACKET) and an audio packet (AUDIO PACKET) are arranged next to the pack header. A packet header is arranged at the head of these packets. The packet header includes a video packet start code (VIDEO PACKET START CODE) or an audio packet start code (AUDIO PACKET START CODE) indicating a start point of a video or audio packet. DTSV or DTSA indicating the start time of video or audio data decoding is arranged. Next to each packet header, video data or audio data is arranged. However, since the video data has a larger data amount per unit time than the audio data, the DTSV is arranged at a rate of once in a plurality of packs.
[0006]
The timing data such as SCR and DTS (DTSV or DTSA) is represented by a count value of a clock having a frequency of 90 kHz, and has 33-bit significant digits.
[0007]
The video data is supplied to the video code buffer 6 (FIFO). The audio data is supplied to the audio code buffer 8 (FIFO). The SCR is supplied to the
[0008]
DTSV and DTSA are supplied to and stored in the
[0009]
The video data stored in the
[0010]
Similarly, the data output from the
[0011]
Next, the operation will be described with reference to the timing chart of FIG. The input unit 29 is operated to instruct the
[0012]
The
[0013]
The STC register 26 stores the SCR, counts the clock output from the
[0014]
The
[0015]
Similarly, the DTSA
[0016]
The SCR corresponds to the time when data is supplied from the ring buffer 4 to the multiplexed data separator 5 and demultiplexing is started. That is, it corresponds to time t1 in the timing chart of FIG. The STC register 26 outputs the time data (current time) from this time t1 to one input of the
[0017]
The DTSV register 22 supplies the time DTSV at which the video decoder 7 starts decoding to the other input of the
[0018]
In FIG. 7, a straight line A indicates a state of writing data to the video code buffer 6 (the inclination indicates a write transfer rate), and a broken line B indicates that the video decoder 7 is connected to the
[0019]
The video decoder 7 starts decoding when the video decode start signal is supplied, and generates a video vertical synchronization signal when the decoding is completed, that is, at the timing when the video decode delay (VIDEO_DECODE_DELAY) has elapsed after the start of decoding. Subsequently, a video signal is output. That is, the display is started after the video decoding delay time has elapsed after the start of decoding.
[0020]
Similarly, the
[0021]
The above is the operation when the transfer rate is a fixed rate. FIG. 8 shows a timing chart when the variable rate is adopted. Before the time t3 and after the time t6, the high rate mode of 8 Mbps is set, and the low rate mode of 2 Mbps is set between the times t3 and t6. This transfer rate is specified on the encoder (not shown) side when encoding data.
[0022]
In FIG. 8, a broken line D indicates a state of writing data to the
[0023]
Here, attention is focused on the picture W in the lower diagram of FIG. 8 (a diagram showing an enlarged view from time t3 to time t4). The time when the data of the picture W starts to be loaded into the
[0024]
The input unit 29 is operated to instruct the
[0025]
MUX_RATE is arranged at the head of each pack, and the transfer rate of the corresponding pack can be known by referring to this data. For example, the
[0026]
The
[0027]
The STC register 26 stores the SCR, thereafter counts the clock output from the
[0028]
The SCR corresponds to the time when the data of the picture W is supplied from the ring buffer 4 to the multiplexed data separator 5 and demultiplexing is started. That is, it corresponds to time t4 in the timing chart of FIG. The STC register 26 outputs the time data (current time) from the time t4 as STC to one input of the
[0029]
The DTSV register 22 supplies the time DTSV at which the video decoder 7 starts decoding the picture W to the other input of the
[0030]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional apparatus of FIG. 5, as described above, the time from SCR (t4) to DTS (t5) is managed by counting a clock with a constant frequency, and data is written to the buffer during that time. . As a result, the transfer rate is fixed to the one specified on the encoder side, and even if the data supply rate to the multiplexed data separator 5 is slower than the fastest transfer rate and there is a margin, the startup delay can be shortened. There wasn't.
[0031]
The present invention has been made in view of such a situation, and improves the responsiveness of the system by shortening the startup delay.
[0032]
[Means for Solving the Problems]
The multiplexed data demultiplexing apparatus according to claim 1, wherein the first encoded data and the first timing data indicating the decoding start time of the first encoded data are each time-division multiplexed to the input data. And a multiplexed data separation device that separates second encoded data different from the first encoded data and second timing data indicating a decoding start time of the second encoded data, from input data Separating means for separating the first encoded data, the first timing data, the second encoded data, and the second timing data, and the time indicated by the first timing data separated by the separating means And a comparing means for comparing the time indicated by the second timing data,The decoding start time of the first encoded data is prioritized over the decoding start time of the second encoded data,When the time indicated by the second timing data is temporally earlier than the time indicated by the first timing data, the separation unit supplies the second encoded data to the decoder.In the case where the decoding start time of the second encoded data has priority over the decoding start time of the first encoded data, the time indicated by the first timing data is the second timing data If the time is before the indicated time, the separating means does not supply the first encoded data to the decoderIt is characterized by that.
[0033]
The first encoded data can be encoded video data, and the second encoded data can be encoded audio data..
[0034]
The multiplexed data separation method according to
[0035]
The first encoded data can be encoded video data, and the second encoded data can be encoded audio data..
[0036]
In the multiplexed data separating apparatus and method having the above-described configuration, the DTSV or DTSA and the SCR are compared by the
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a multiplexed data demultiplexing apparatus according to the present invention, and the same reference numerals are given to portions corresponding to those in FIG. In this embodiment, the multiplexed data separation device 5 includes a
[0038]
The output of the
[0039]
The SCR separated by the
[0040]
The output terminal d of the
[0041]
The output of the
[0042]
Similarly, the output of the
[0043]
The
[0044]
Next, the operation will be described. The input unit 29 is operated to instruct the
[0045]
The
[0046]
The SCR register 31 stores and outputs the latest one of the supplied SCR data. The
[0047]
Similarly, the
[0048]
The
[0049]
Here, with reference to FIG. 2 and FIG. 3, the reproduction start from the picture W and the data flow will be described. FIG. 3 shows the timing described in the conventional example for comparison.
[0050]
When the start of reproduction is instructed from the input unit 29, the
[0051]
Assume that the first data including the picture W is supplied from the ring buffer 4 to the
[0052]
The DTSV indicating the decoding start time of the picture W is separated by the
[0053]
Similarly, the
[0054]
In this embodiment, it is assumed that DTSV is a value smaller than DTSA (decoding is started temporally before audio data).
[0055]
The SCR at the head of each pack is supplied to the
[0056]
Immediately after the data starts to be supplied (J = t7 in FIG. 2),
(Output of SCR register 31) <(Output of DTSV register 22)
It is. The
[0057]
When time elapses (writing to the
[0058]
Here, the
[0059]
Further, the contact of the
[0060]
After changing the internal state in this way, the multiplexed data separator 5 resumes data input. At the same time, the count (increment) from t8 of the
[0061]
Similarly, the
[0062]
In the above embodiment, the video decoding start time (DTSV) is earlier than the audio decoding start time (DTSA). However, even if the DTSA is earlier, the same operation is possible.
[0063]
In the above embodiment, DTSV and DTSA are used as the decoding start time, but PTS (Presentation Time Stamp) can also be used. This PTS is arranged in the packet header of some packets, and the value represents the time at which the part starting with the first access unit in the packet is to be displayed. In audio data, PTS and DTS have the same value, and in video data, PTS and DTS can be converted into each other by simple calculation.
[0064]
As described above, conventionally, the time from the SCR to the DTS is counted by counting clocks having a constant frequency, and data is written to the
[0065]
On the other hand, in this embodiment, when a DTS of a predetermined picture is input, the
[0066]
Further, when the video decode start time is prioritized over other decode start times (for example, audio decode start time), such as when it is necessary to synchronize the system with the video synchronization signal, there is the following method.
[0067]
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the multiplexed data demultiplexer according to the present invention. The same reference numerals are given to the portions corresponding to those in FIG. In this embodiment, DTSV and DTSA separated by the
[0068]
Next, the operation will be described. The input unit 29 is operated to instruct the
[0069]
Here, with reference to FIG. 2, the reproduction start from the picture W and the data flow will be described.
[0070]
In FIG. 2, it is assumed that the first data including the picture W is supplied from the ring buffer 4 to the
[0071]
The DTSV indicating the decoding start time of the picture W is separated by the
[0072]
Similarly, the DTSA is separated by the
[0073]
The SCR at the head of each pack is supplied to the
[0074]
Immediately after the data starts to be supplied (J = t7 in FIG. 2),
(Output of SCR register 31) <(Output of DTSV register 22) (t8)
It is. While this inequality holds, the
[0075]
When time elapses and time t8 is reached, the supplied SCR becomes larger than the DTSV of picture W. At this time, the
[0076]
Here, the
[0077]
The
[0078]
Further, the
[0079]
As described above, in this embodiment, the video decoder 7 is the main and the audio decoder 9 is the subordinate. However, any decoder can be operated in the same manner. Further, it is obvious that the same applies even if there are a plurality of types of subordinates, or a plurality of subordinates and subordinates.
[0080]
In the above two embodiments, the
[0081]
【The invention's effect】
As described above, according to the multiplexed data demultiplexing apparatus and method of the present invention, the data indicating the decoding start timing and the data indicating the time are compared by the comparing means. Thus, data can be input at a higher transfer rate than specified in the bit stream, and the responsiveness at the start of reproduction can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a multiplexed data demultiplexer according to the present invention.
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the embodiment of FIG. 1;
FIG. 3 is a conventional timing chart for comparison with FIG. 2;
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the multiplexed data separator according to the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an example of a conventional multiplexed data separator.
6 is a diagram for explaining a multiplexed bit stream in the example of FIG. 5. FIG.
7 is a timing chart for explaining the operation of the example of FIG.
FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation at the variable rate in the example of FIG. 5;
[Explanation of symbols]
1 drive, 2 demodulator, 3 ECC circuit, 4 ring buffer, 5 multiplexed data separator, 6 video code buffer, 7 video decoder, 8 audio code buffer, 9 audio decoder, 21 data separator, 22 DTSV register, 23 Comparator, 24 DTSA register, 25 Comparator, 26 STC register, 27 Clock generation circuit, 28 Control circuit, 31 SCR register, 51, 52, 53, 54 Switch circuit
Claims (4)
前記入力データから前記第1の符号化データと、前記第1のタイミングデータと、前記第2の符号化データと、前記第2のタイミングデータとを分離する分離手段と、
前記分離手段によって分離された前記第1のタイミングデータの示す時刻と前記第2のタイミングデータの示す時刻とを比較する比較手段と
を含み、
前記第1の符号化データのデコード開始時刻が、前記第2の符号化データのデコード開始時刻よりも優先される場合であって、前記第2のタイミングデータの示す時刻が前記第1のタイミングデータの示す時刻より時間的に前である場合、前記分離手段は、前記第2の符号化データをデコーダに供給せず、
前記第2の符号化データのデコード開始時刻が、前記第1の符号化データのデコード開始時刻よりも優先される場合であって、前記第1のタイミングデータの示す時刻が前記第2のタイミングデータの示す時刻より時間的に前である場合、前記分離手段は、前記第1の符号化データをデコーダに供給しない
ことを特徴とする多重化データ分離装置。The first encoded data, the first timing data indicating the decoding start time of the first encoded data, and the first encoded data, which are each time-division multiplexed to the input data, are different from each other. In a multiplexed data separator for separating second encoded data and second timing data indicating a decoding start time of the second encoded data,
Separating means for separating the first encoded data, the first timing data, the second encoded data, and the second timing data from the input data;
Comparing means for comparing the time indicated by the first timing data and the time indicated by the second timing data separated by the separating means;
The decoding start time of the first encoded data is prioritized over the decoding start time of the second encoded data, and the time indicated by the second timing data is the first timing data. When the time is before the time indicated by the above, the separating means does not supply the second encoded data to the decoder ,
The decoding start time of the second encoded data is prioritized over the decoding start time of the first encoded data, and the time indicated by the first timing data is the second timing data. If the time is before the time indicated by, the demultiplexing means does not supply the first encoded data to the decoder .
ことを特徴とする請求項1に記載の多重化データ分離装置。The multiplexed data separation apparatus according to claim 1, wherein the first encoded data is encoded video data, and the second encoded data is encoded audio data.
前記入力データから前記第1のタイミングデータと、前記第1の符号化データと、前記第2の符号化データと、前記第2のタイミングデータとを分離し、
分離された前記第1のタイミングデータの示す時刻と前記第2のタイミングデータの示す時刻とを比較し、
前記第1の符号化データのデコード開始時刻が、前記第2の符号化データのデコード開始時刻よりも優先される場合であって、前記第2のタイミングデータの示す時刻が前記第1のタイミングデータの示す時刻より時間的に前である期間、前記第2の符号化データをデコーダに供給せず、
前記第2の符号化データのデコード開始時刻が、前記第1の符号化データのデコード開始時刻よりも優先される場合であって、前記第1のタイミングデータの示す時刻が前記第2のタイミングデータの示す時刻より時間的に前である期間、前記第1の符号化データをデコーダに供給しない
ことを特徴とする多重化データ分離方法。The first encoded data, the first timing data indicating the decoding start time of the first encoded data, and the first encoded data, which are each time-division multiplexed to the input data, are different from each other. In a multiplexed data separation method for separating second encoded data and second timing data indicating a decoding start time of the second encoded data,
Separating the first timing data, the first encoded data, the second encoded data, and the second timing data from the input data;
Comparing the time indicated by the separated first timing data with the time indicated by the second timing data;
The decoding start time of the first encoded data is prioritized over the decoding start time of the second encoded data, and the time indicated by the second timing data is the first timing data. Without supplying the second encoded data to the decoder for a period that is earlier in time than the time indicated by
The decoding start time of the second encoded data is prioritized over the decoding start time of the first encoded data, and the time indicated by the first timing data is the second timing data. The multiplexed data separation method is characterized in that the first encoded data is not supplied to the decoder for a period of time before the time indicated by .
ことを特徴とする請求項3に記載の多重化データ分離方法。The multiplexed data separation method according to claim 3 , wherein the first encoded data is encoded video data, and the second encoded data is encoded audio data.
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