JPH11250566A - データストリームのバッファリングを制御する方法及び装置 - Google Patents
データストリームのバッファリングを制御する方法及び装置Info
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- JPH11250566A JPH11250566A JP10318160A JP31816098A JPH11250566A JP H11250566 A JPH11250566 A JP H11250566A JP 10318160 A JP10318160 A JP 10318160A JP 31816098 A JP31816098 A JP 31816098A JP H11250566 A JPH11250566 A JP H11250566A
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Abstract
適化するデータストリームのバッファリングを制御する
方法及び装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 DVDプレーヤではディスクは一定速度
で回転する。これは必然的に基本的に一定ビットレート
でビットストリームを送ることを意味する。同時にDV
D規格は夫々のデータデコーダの中で実行されるビデオ
及びオーディオ信号の可変ビットレート圧縮を使用す
る。データレートの均等化のためにトラックバッファが
使用される。使用可能なバッファを最大限に使用するた
め、トラックバッファと機能的に同等なものが特にソフ
トウエア制御された幾つかのバッファ段に亘って分布さ
れる。第1の段はピックアップバッファであり、第2の
段は、例えばビデオ、オーディオ、サブピクチャ及び/
又はハイライトデータストリームを記憶する一組の並列
なPESキューバッファである。第3の段は、異なるデ
ータタイプのデコーダ用の一組の並列なビットバッファ
である。
Description
セクタを含むデータストリームのバッファリングを制御
する方法及び装置に関する。
ーヤはディスクが一定速度で回転するディスク式装置で
ある。これは必然的に基本的に一定のビットレートでビ
ットストリームが送られることを意味する。同時にDV
D規格は夫々のデータデコーダで実行されるビデオ及び
オーディオ信号に対して可変ビットレート圧縮を使用す
る。これは一定ビットレート符号化よりも優れた画質及
び音質を可能にする。可変圧縮ビットレートとディスク
読出しビットレートとを基本的に一致させるために、D
VD方式は可変ディスク読出しビットレートを使用しう
る。これはディスクデータをやはり一定速度で読み出す
が、適当な時間期間に亘って読み出しを中断することに
よって実行されうる。
め、DVDプレーヤではトラックバッファ又は機械的バ
ッファMBと称される弾性バッファが実施される(図1
参照)。トラックバッファMBがいっぱいになると、ト
ラックバッファがいっぱいになった位置又は係る位置の
前から始まるデータを再読出しするために、ピックアッ
プの読出しヘッドは1又は2又はそれ以上のトラックに
亘ってピックアップ制御Pによって戻して移動される。
ディスクはモータMによって駆動される。ディスク速度
に依存する一定のビットレートCBRは、増幅A及び誤
り修正の後、トラックバッファMBの入力に供給され
る。トラックバッファMBの出力信号は、所望の形式及
び所望の時間で少なくとも1つの可変ビットレートVB
Rデータストリームの形状で所望のデータを夫々のデー
タデコーダへ送る可変ビットレートスケジューラVBR
Sによって制御される。可変ビットレートVBRは、対
応するデータ符号化を使用してディスクがマスタ作成さ
れたスタジオの中のプログラムストリームエンコーダに
よって決められる。
時間に亘って、データデコーダ又はプログラムストリー
ムデコーダPSDは夫々、トラックバッファMBからの
データを最も消費しやすい。このトラックバッファの記
憶容量は、最悪の場合でも全てのデコーダに対して最悪
の場合のジャンプバック時間に亘るデータの量を供給す
るのに充分大きくなくてはならない。係るトラックバッ
ファに必要とされるメモリは、DVDプレーヤの最も重
要且つ乏しい資源のうちの1つである。設計、特にソフ
トウエア設計はこの資源を最適化する全ての可能性を使
用せねばならない。
ァリングの改善された方法を提供することを目的とす
る。この目的は請求項1記載の方法によって達成され
る。本発明は、本発明による方法を使用する装置を提供
することを更なる目的とする。この目的は請求項7記載
の装置によって達成される。
体としてのシステムスループットを最適化させるため、
トラックバッファMBの機能的等価物は特にソフトウエ
ア制御されたバッファの幾つかの段に亘って分布され
る。第1の段は完全なピックアップデータストリームを
記憶するピックアップバッファでありうる。
リームの一部として例えばビデオデータストリーム、オ
ーディオデータストリーム、サブピクチャデータストリ
ーム及び/又はハイライトデータストリームを記憶する
一組の並列なPES(パケット化要素ストリーム)であ
りうる。第3の段は例えば一組の並列なビデオデータデ
コーダ、オーディオデータデコーダ、サブピクチャデー
タデコーダ及び/又はハイライトデータデコーダであり
うる。
の出力のあとにデータストリームデマルチプレクサを配
置し、トラックバッファはデータレート均等化のみに使
用される既知のDVD「機械的バッファ」アーキテクチ
ャとは異なる。本発明によるアーキテクチャは以下の利
点を提供する。 (a)いわゆるDSIパケットの中に配置されるジャン
プ情報は、パケットがトラックバッファに入るときに分
析され直接処理されうる。これによってより迅速なピッ
クアップヘッドのジャンプ動作が行われる。
で定義されるように可変ビットレートバイト供給スケジ
ュールにデータストリームデマルチプレクサを非常に厳
しく結びつける必要がない。従って、機械的バッファの
記憶容量は同時にPCUパワーの不足を扱うために使用
されうる。 (c)デマルチプレックスのための処理時間はかなり延
長されえ、デマルチプレクサのソフトウエア実施を容易
にさせる。
タ(データセクタはDVDシステム用の特定のデータパ
ケット形式)、例えば単言語復号化の場合の多言語オー
ディオデータは、機械的バッファの続く段を通過する前
にデータストリームから除去されうる。 (e)圧縮データデコーダ用のビットバッファの部分の
うち、現時点でデータ復号化のために割り当てられる必
要のない部分は、機械的バッファリングの代わりに使用
されうる。この特定のビットバッファの使用は、所望の
最悪の場合の機械的バッファサイズを減少させないが、
殆どの典型的な再生シナリオにおいて機械的バッファリ
ングをサポートしている。
第1のデータレートを有し1つ以上のタイプのデータセ
クタを含むデータストリームのバッファリングを、通常
該第1のデータレートと異なる現在の第2のバッファ出
力データレートを必要とするデータストリームのデータ
を復号化するために制御することに適しており、第1の
バッファ段において該第1のデータレートを有するデー
タストリームのデータを中間記憶する段階と、該データ
ストリームのデータセクタを分析し、特定のタイプのデ
ータセクタを続く第2のバッファ段の対応する部分に割
り当てる段階と、復号化されたデータの出現を制御する
ために続く第3のバッファ段において夫々のタイプのデ
ータセクタのデータを該第2のデータレートで対応する
データ復号化ビットバッファへ供給する段階とを有し、
該第1、第2及び第3のバッファ段は該第1のデータレ
ートと第2のデータレートとの間のバッファリングを共
通に実行する。
は夫々の従属項に記載される。原理的には本発明による
装置は、現在の第1のデータレートを有し1つ以上のタ
イプのデータセクタを含むデータストリームのバッファ
リングを、通常該第1のデータレートと異なる現在の第
2のバッファ出力データレートを必要とするデータスト
リームのデータを復号化するために制御し、第1のバッ
ファ段において該第1のデータレートを有するデータス
トリームのデータを中間記憶する手段と、該データスト
リームのデータセクタを分析し、特定のタイプのデータ
セクタを続く第2のバッファ段の対応する部分に割り当
てる手段と、復号化されたデータの出現を制御するため
に続く第3のバッファ段において夫々のタイプのデータ
セクタのデータを該第2のデータレートで対応するデー
タ復号化ビットバッファへ供給する手段とを有し、該第
1、第2及び第3のバッファ段は該第1のデータレート
と第2のデータレートとの間のバッファリングを共通に
実行する。
は夫々の従属項に記載される。
面を参照して説明する。図2中、入来ピックアップデー
タストリームPDSはまず、PDSデータセクタ用のピ
ックアップバッファPSQの中に記憶される。続くデマ
ルチプレクサ又はパケットアナライザPANは、例えば
ビデオデータ、オーディオデータ、サブピクチャデータ
及び/又はハイライトデータ用のデータセクタを選択
し、夫々のデータセクタをPESキューバッファ、例え
ばビデオセクタバッファVSQ、オーディオセクタバッ
ファASQ、サブピクチャセクタバッファSPSQ及び
/又はハイライトセクタバッファHSQに割り当てる。
この割り当ては、夫々のアドレスポインタを使用するこ
と、又は夫々のコピー動作によって実行されうる。望ま
しくはデマルチプレクサ即ちパケットアナライザPAN
は、いつピックアップバッファPSQがいっぱいである
か、又はいっぱいに近いかを決定し、対応するジャンプ
コマンドJCをピックアップ制御へ送信する。
コーダドライバ即ちビットバッファフィーダBBF又は
対応するデータデコーダビットバッファへの対応する数
のビットバッファフィーダ、例えばビデオビットバッフ
ァVBB、オーディオビットバッファABB及び/又は
サブピクチャビットバッファSPBBを通る。このデー
タ割り当ては、物理コピー動作によって実行されうる。
デコーダドライバ即ちビットバッファフィーダBBF
は、空きメモリセクタ信号バッファFMSQを通じてピ
ックアップ制御へ対応する空きメモリセクタ信号FMS
Sを送信しうる。データデコーダビットバッファからの
データは対応するデータデコーダ、例えばビデオデコー
ダVD、オーディオデコーダAD及び/又はサブピクチ
ャデコーダSPDへ供給される。オーディオデコーダは
PMEGオーディオデコーダ及び/又はAC3オーディ
オデコーダでありうる。ハイライトデータセクタは、ハ
イライトセクタバッファHSQからハイライトデコーダ
HDへ直接通過しうる。ピックアップバッファPSQ、
PESキューバッファ、及び/又はデータデコーダビッ
トバッファは、その対応する記憶領域又は範囲が上述の
バッファ機能に割り当てられた単一のメモリを使用しう
る。
全にソフトウエアモジュールを基礎とする。このソフト
ウエアは、MPEG−2プログラムストリームパケット
を含むDVDセクタのストリームを分析し、様々なデコ
ーダに対するペイロードを送り、ペイロードの出現を制
御する。パケットアナライザ要求は、実際のデマルチプ
レックス動作を行う責任がある。これはピックアップバ
ッファPSQからMPEG−2プログラムストリームパ
ケットを含むDVDセクタを取り出す。これらのプログ
ラムストリームパケットはPESバッファキューのうち
の1つを決定するために分析される。各データデコーダ
に対して1つのPESバッファキューがある。パケット
アナライザが正しいPESバッファキューを決定した
後、DVDデータセクタはそのキューの中に整列され
る。
ー動作を全く含まずポインタを渡すだけである。デコー
ダドライバ又はビットバッファフィーダBBFは、夫々
のPESバッファキューからDVDデータセクタを取り
出し、続いてデータをデコーダビットバッファの中にコ
ピーする様々なデータデコーダフィーダ、例えばビデオ
フィーダ、MPEGオーディオフィーダ、AC3オーデ
ィオフィーダでありうる。今日入手可能なデコーダチッ
プ、例えばSGS−トムソン社STi3520Aは、デコーダの
ハードウエア自体によって完全に制御されている連続ビ
ットバッファメモリセグメントを必要とするため、通常
ここで物理的コピー動作を実行することが必要である。
ードウエアが夫々のジャンプアドレス又は共通のメモリ
用のアドレスポインタを評価するのに、より小さなデー
タ部、例えば2048バイトのデータセクタに付加され
た相互連結リストが使用されれば、係る追加的なコピー
動作は回避される。この手順は本出願人による同一出願
の欧州特許出願第97119673.8号に更に詳細に
記載されている。
る。データは段の間ではコピーされず、データブロック
に対するアドレスポインタが渡されるだけでよいため、
分布は連続的に変化する。CPUアベイラビリティ問題
を回避するため、現時点までに実行されうる全ての処理
段階を実行することが望ましい。従って理想的には、全
てのデコーダビットバッファをいっぱいにし、全ての他
のキューを空にすることが望ましい。
ば光ディスク及び磁気テープといった光学又は磁気記憶
媒体用の再生装置に使用されうるが、現在又は短期の伝
送データレートが現在又は短期の復号化データレートと
異なる場合、復号化されるべきデータの伝送にも使用さ
れうる。
キテクチャを示す図である。
である。
Claims (11)
- 【請求項1】 現在の第1のデータレートを有し1つ以
上のタイプのデータセクタを含むデータストリーム(C
BR)のバッファリング(MB,DMB)を、通常該第
1のデータレートと異なる現在の第2のバッファ出力デ
ータレート(VBR)を必要とするデータストリームの
データを復号化(VD,AD,SPD,HD)するため
に制御する方法であって、 第1のバッファ段において該第1のデータレートを有す
るデータストリームのデータを中間記憶する(PSQ)
段階と、 該データストリームのデータセクタを分析し、特定のタ
イプのデータセクタを続く第2のバッファ段の対応する
部分(VSQ,ASQ,SPSQ,HSQ)に割り当て
る(PAN)段階と、 復号化されたデータの出現を制御するために続く第3の
バッファ段において夫々のタイプのデータセクタのデー
タを該第2のデータレートで対応するデータ復号化ビッ
トバッファ(VBB,ABB,SPBB)へ供給する
(BBF)段階とを有し、 該第1、第2及び第3のバッファ段は該第1のデータレ
ートと第2のデータレートとの間のバッファリングを共
通に実行すること(DMB)を特徴とする方法。 - 【請求項2】 該第1、第2及び第3のバッファ段は共
通のメモリの中に配置される、請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 該第2のバッファ段における割り当ては
アドレスポインタを使用して実行される、請求項1又は
2記載の方法。 - 【請求項4】 該第3のバッファ段への供給はデータコ
ピー動作を使用して実行される、請求項1乃至3のうち
のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項5】 該データストリーム(CBR)は光ディ
スクピックアップから入来するDVDデータストリーム
であり、該データセクタのタイプはビデオデータセク
タ、オーディオデータセクタ、サブピクチャデータセク
タ及び/又はハイライトデータセクタを含む、請求項1
乃至4のうちのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項6】 該第1、第2及び第3のバッファ段のた
めのデータレートの差のバッファリングはソフトウエア
によって制御される、請求項1乃至5のうちのいずれか
1項記載の方法。 - 【請求項7】 現在の第1のデータレートを有し1つ以
上のタイプのデータセクタを含むデータストリーム(C
BR)のバッファリング(MB,DMB)を、通常該第
1のデータレートと異なる現在の第2のバッファ出力デ
ータレート(VBR)を必要とするデータストリームの
データを復号化する(VD,AD,SPD,HD)ため
に制御する装置であって、 第1のバッファ段において該第1のデータレートを有す
るデータストリームのデータを中間記憶する手段(PS
Q)と、 該データストリームのデータセクタを分析し、特定のタ
イプのデータセクタを続く第2のバッファ段の対応する
部分(VSQ,ASQ,SPSQ,HSQ)に割り当て
る手段(PAN)と、 復号化されたデータの出現を制御するために続く第3の
バッファ段において夫々のタイプのデータセクタのデー
タを該第2のデータレートで対応するデータ復号化ビッ
トバッファ(VBB,ABB,SPBB)へ供給する手
段(BBF)とを有し、 該第1、第2及び第3のバッファ段は該第1のデータレ
ートと第2のデータレートとの間のバッファリングを共
通に実行する(DMB)装置。 - 【請求項8】 該第1、第2及び第3のバッファ段が配
置される共通のメモリを含む、請求項7記載の装置。 - 【請求項9】 該データストリーム(CBR)は光ディ
スクピックアップから入来するDVDデータストリーム
であり、該データセクタのタイプはビデオデータセク
タ、オーディオデータセクタ、サブピクチャデータセク
タ及び/又はハイライトデータセクタを含む、請求項7
又は8記載の装置。 - 【請求項10】 該データセクタを分析する手段(PA
N)は、第1のバッファ段において該第1のデータレー
トでデータストリームのデータを中間記憶する該手段
(PSQ)の記憶容量がいっぱいであるか又はいっぱい
に近く、ピックアップ制御(P)にジャンプコマンド
(JC)を送信するかを決定する、請求項9記載の装
置。 - 【請求項11】 対応するデータ復号化ビットバッファ
(VBB,ABB,SPBB)に夫々のタイプのデータ
セクタのデータを該第2のデータレートで供給する手段
(BBF)は、いつ空きメモリが使用可能であるかを決
定し、ピックアップ制御(P)に対して対応する空きメ
モリセクタ信号(FMSS)を送信する、請求項9又は
10記載の装置。
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