(57)【要約】【課題】  ＨＤＤや半導体フラッシュメモリ等の記録手段を備える民生及び産業用デジタル機器において、そのような記録手段に対してストリームデータを確実に送信、受信することによって安定した録画、再生動作が可能なストリームデータ転送制御機構を提供する【解決手段】  ホスト部３に対し映像や音声のストリームデータを専用に入出力するためのストリームＩ／Ｆ部７と、ホスト部３に対しアドレスやコマンド、写真やテキストデータの非ストリームデータを入出力するための非ストリームＩ／Ｆ部３と、記録媒体部４に対しストリームデータや非ストリームデータを入出力するための記録媒体Ｉ／Ｆ部１１を備え、ストリームＩ／Ｆ部７は、それぞれ独立に設けた受信バッファ６と送信バッファ８の使用（空き）状況に応じてストリームデータの転送速度を制御する転送制御手段を備えたことを特徴とする。【選択図】  図３
2009110609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホスト手段に対して映像や音声のストリームデータを専用に入出力するための第１のインターフェイス手段と、
ホスト手段に対してアドレスやコマンド、写真やテキストデータの非ストリームデータを入出力するための第２のインターフェイス手段と、
記録媒体手段に対しストリームデータや非ストリームデータを入出力するための第３のインターフェイス手段を備え、
前記第１のインターフェイス手段は、それぞれ独立に設けた受信ストリーム用バッファ手段と送信ストリーム用バッファ手段の使用（空き）状況に応じてストリームデータの送受信速度を可変にすることが可能な転送制御手段を設けたことを特徴とするストリームデータ転送制御機構。
【請求項２】
前記第１のインターフェイス手段は、送信側から受信側に発行するデータ送信要求であるＲｅｑ信号と、受信側から送信側に発行するデータ受信許可であるＡｃｋ信号と、送信側から受信側にストリームデータを転送するＤａｔａ信号から構成されることを特徴とする請求項１記載のストリームデータ転送制御機構。
【請求項３】
前記転送制御手段は、前記受信ストリーム用バッファ手段と前記送信ストリーム用バッファ手段の使用（空き）状況を、前記ホスト手段によって与えられる１つ以上の閾値と比較することによって、ストリームデータの送受信速度を変更するか否かを判定することを特徴とする請求項２記載のストリームデータ転送制御機構。
【請求項４】
前記ストリームデータの送受信速度を変更する際に、Ａｃｋ信号を利用して通知を行うことを特徴とする請求項３記載のストリームデータ転送制御機構。
【請求項５】
前記転送制御手段は、受信ストリーム及び送信ストリームのビットレートを保持するビットレート格納手段を設け、前記ビットレートに基づいて前記受信ストリーム用バッファ手段から読出したり、記録媒体手段から前記送信ストリームバッファに書込みしたりするためのタイミングを制御することを特徴とする請求項４記載のストリームデータ転送制御機構。
【請求項６】
前記ビットレート格納手段は、前記第２のインターフェイス手段を通じてホスト手段から与えたり、受信ストリームや送信ストリームから自動的に検出したりしたビットレートを保持することを特徴とする請求項５記載のストリームデータ転送制御機構。
【請求項７】
前記転送制御手段は、ストリームデータの送受信に先立って、送信側は送信希望サイズを前記Ｄａｔａ信号を用いて受信側に通知し、受信側は前記送信希望サイズが受信可能か否かを判定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のストリームデータ転送制御機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、民生及び産業用デジタル機器であって、特にホスト部と記録媒体部との間で映像や音楽等のストリームデータを送受信し、安定した録画、再生動作を行うための転送制御機構を備えたストリームデータ処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）はＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）の周辺機器としてＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）やアプリケーションプログラム、ユーザが作成した文書データを格納する記録手段として用いられてきたが、近年では大容量化、低価格化が進行し、映像や音声といったストリームデータを格納する記録手段としてＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）／ＨＤＤレコーダやＳＴＢ（Ｓｅｔ  Ｔｏｐ  Ｂｏｘ）、カムコーダ、カーナビゲーションシステム等の様々なコンシューマ向けデジタル機器にも採用されるようになってきている。
【０００３】
また他の記録手段として、特に携帯電話やモバイルプレーヤ等の携帯型デジタル機器や監視カメラ装置では、ＨＤＤに比べて耐衝撃性や低電力動作、静音性に優れた半導体フラッシュメモリが多く利用されるようになってきている。
【０００４】
さらに特許文献１には、汎用的なデータを入出力する第１のインターフェイスとストリームデータのようなリアルタイムデータを専用に入出力する第２のインターフェイスを持ち、第２のインターフェイスでホスト部にあるエンコーダやデコーダと直接接続することによって、ホスト部との間で容易にストリームデータを送受信可能な記録手段が開示されている。
【０００５】
特許文献１記載のデータ記録再生装置２０１は、図１に示すようにＡＴＡ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ）仕様の汎用入出力インターフェイス部２０４と、専用入出力インターフェイス部２０５と、バッファメモリ２０３と、記録再生制御部２０６と、記録媒体２０７から構成され、専用入出力インターフェイス部２０５はホスト部２０２にあるＡＶ（Ａｕｄｉｏ／Ｖｉｄｅｏ）圧縮機やＡＶ伸張器と、クロック同期方式やストローブ同期方式によってデータ転送を行う。これら方式は一般的にハンドシェーク方式と呼ばれ、図２に示すようなプロトコルでデータ転送が行われる。
【０００６】
図２に示すように、送信側は送信データが存在する場合、データ送信要求であるＲｅｑ信号をアサート（Ｈｉｇｈ状態にする）し（時刻Ｔ０）、受信側がデータ受信許可であるＡｃｋ信号をアサートするのを待つ。受信側はデータの受付けが可能であるならばＡｃｋ信号をアサートする（時刻Ｔ１）。続いて送信側は、Ａｃｋ信号がアサートされたことを検出すると、Ｄａｔａ信号でデータ（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、…、Ｄｎ）を送信する。そして所望のデータ量の送出が完了すると、Ｒｅｑ信号をネゲート（Ｌｏｗ状態にする）し受信側にデータ送信が完了したことを通知する（時刻Ｔ２）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３９１２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで従来のデータ記録再生装置２０１の専用入出力インターフェイス部２０５に開示されている図２に示したハンドシェーク方式によれば、以下のような課題がある。
【０００９】
まず送信側は、データを送信している最中であっても受信側からのＡｃｋ信号がネゲートされた場合には、Ｒｅｑ信号もネゲートしデータの送信を停止しなければならない。
【００１０】
このため、送信側は受信側へのデータ送信量が保証できないため、送信側が備える送信バッファがオーバフローしてデータが消失してしまう可能性がある。また対象とするデータがストリームデータである場合には、そのリアルタイム性を保証することが極めて困難になる。
【００１１】
一方、受信側は送信側からのＲｅｑ信号がネゲートされるとデータ送信が停止される。このため、受信側はデータ受信量が保証できず、受信側が備える受信バッファがアンダーフローして所望の時刻に必要な量のデータが得られない可能性がある。
【００１２】
このようにハンドシェーク方式では、テータ転送開始時に相互に確認し合っているにも関わらず確実にデータ転送できないという問題があり、これによって特にストリームデータのようにリアルタイム性の保証が必要な場合には、再生映像や再生音声に乱れが生じてしまうという課題がある。
【００１３】
例えば図１において、ホスト部２０２から専用入出力Ｉ／Ｆ部２０５にデータを送信するような録画動作を行う場合、データ記録再生装置２０１はホスト部２０２のＲｅｑ信号がアサートされていなければデータを受信することができない。
【００１４】
このため記録再生制御部２０６がデータのビットレートに合わせてバッファメモリ２０３から記録媒体２０７に順次データを書き込んでいるにも関わらず、専用入出力インターフェイス部２０５からデータ受信ができないため、バッファメモリ２０３がアンダーフローしてしまい、安定した録画動作を行うことができない。
【００１５】
またホスト部２０２はデータ記録再生装置２０１のＡｃｋ信号がアサートされなければデータ送信を行うことができない。このため例えばホスト部２０２が備えるチューナから一定のビットレートでデータを受信しているにも関わらず、データ記録再生装置２０１にデータ送信できないため、ホスト部２０２が備えるバッファメモリがオーバフローしてしまい、確実に録画動作を行うことができない。
【００１６】
ストリームデータの録画動作は確実性が重要であり、それは録画時にデータが欠落してしまうといくら再生動作を確実に行っても、その劣化を補完することは出できないからである。
【００１７】
次に専用入出力Ｉ／Ｆ部２０５からホスト部２０２にデータを送信するような再生動作を行う場合、データ記録再生装置２０１は所望のデータ量が送信できたか否かに関わらず、ホスト部２０２のＡｃｋ信号がネゲートされた場合には、即座にデータ送信を停止しなければならない。
【００１８】
このため記録再生制御部２０６がデータのビットレートに合わせて記録媒体２０７から順次データを読み出しているにも関わらず、専用入出力インターフェイス部２０５からデータ送信が出来ないため、バッファメモリ２０３がオーバフローしてしまい、安定して再生動作を行うことができない。
【００１９】
またホスト部２０２は、データ記録再生装置２０１のＲｅｑ信号がアサートされなければデータを受信することができない。このため例えばホスト部２０２が備えるデコーダが一定のビットレートでデータをデコードしているにも関わらず、データ記録再生装置２０１にデータ送信できないため、ホスト部２０２が備えるバッファメモリがアンダーフローしてしまい、確実に再生動作を行うことができない。
【００２０】
これら課題を解決するために、ホスト部２０２が備えるバッファメモリやデータ記録再生装置２０１が備えるバッファメモリ２０３の容量を大きくし、オーバフローやアンダーフローを抑制するという方法が考えられるが、コストや実装面積が増加し、民生及び産業用デジタル機器といった組込み機器には好適な対策ではない。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
そこで本発明は上記課題を解決するために、ＨＤＤや半導体フラッシュメモリ等の記録手段を備える民生及び産業用デジタル機器において、そのような記録手段に対してストリームデータを確実に送信、受信することによって安定した録画、再生動作が可能なストリームデータ転送制御機構を提供することを目的とする。
【００２２】
上記目的を達成する本発明の第１の実施形態に関わるストリームデータ転送制御機構は、ホスト部と受信バッファ及び送信バッファを利用しながらストリームデータを専用に入出力するためのストリームＩ／Ｆ部に、ホスト部から与えられる受信設定パラメータであって、受信バッファの使用（空き）容量によってストリームデータの送信速度を調整依頼するＡｃｋ信号を制御するための前記受信バッファの使用（空き）容量に関する閾値を記憶する受信閾値保持部と、ホスト部から与えられる録画設定パラメータであって、受信するストリームデータのビットレートを記憶する受信ビットレート保持部と、前記受信バッファの使用（空き）容量を検出する受信バッファ残量検出部と、前記受信ビットレート保持部と受信バッファ残量検出部を参照して受信バッファに対するストリームデータの書込みや読出しを指示する受信バッファＲ／Ｗ制御部と、前記受信バッファ残量検出部と前記受信閾値保持部の値を比較し、一致した場合に受信制御イベントを発行する受信比較部と、前記受信制御イベントに基づいてＡｃｋ信号の発行を制御する受信Ｉ／Ｆ信号制御部と、前記受信バッファＲ／Ｗ制御部の指示を受け、受信バッファへのインターフェイスを提供する受信バッファ制御部からなる可変速ストリーム受信手段と、
ホスト部から与えられる送信設定パラメータであって、送信バッファの使用（空き）容量によってストリームデータの送信要求であるＲｅｑ信号を制御するための前記送信バッファの使用（空き）容量に関する閾値を記憶する送信閾値保持部と、ホスト部から与えられる再生設定パラメータであって、送信するストリームデータのビットレートを記憶する送信ビットレート保持部と、前記送信バッファの使用（空き）容量を検出する送信バッファ残量検出部と、前記送信ビットレート保持部と送信バッファ残量検出部を参照して送信バッファに対するストリームデータの書込みや読出しを指示する送信バッファＲ／Ｗ制御部と、前記送信バッファ残量検出部と前記送信閾値保持部の値を比較し、一致した場合に送信制御イベントを発行する送信比較部と、前記送信制御イベントや受信するＡｃｋ信号に基づいてＲｅｑ信号の発行を制御する送信Ｉ／Ｆ信号制御部と、前記送信バッファＲ／Ｗ制御部の指示を受け、送信バッファへのインターフェイスを提供する送信バッファ制御部からなる可変速ストリーム送信手段を設けたことを特徴とする。
【００２３】
また第２の実施形態に関わるストリームデータ転送制御機構は、第１の実施形態における可変速ストリーム受信手段の受信ビットレート保持部の代わりに、受信するストリームデータから逐次ビットレートを検出する受信ビットレート抽出部を具備した可変速ストリーム受信手段と、第１の実施形態における可変速ストリーム送信手段の送信ビットレート保持部の代わりに送信するストリームデータから逐次ビットレートを検出する送信ビットレート抽出部を具備した可変速ストリーム送信手段を設けたことを特徴とする。
【００２４】
さらに第３の実施形態に関わるストリームデータ転送制御機構は、第１もしくは第２の実施形態における可変速ストリーム受信手段の受信Ｉ／Ｆ信号制御部に代わって、ストリームデータとして与えられる、これから送信されるデータ量である送信要求サイズを参照可能な受信Ｉ／Ｆ信号制御部と、第１もしくは第２の実施形態における可変速ストリーム送信手段の送信Ｉ／Ｆ信号制御部に代わって、これから送信するデータ量である送信要求サイズをストリームデータとして送信可能な送信Ｉ／Ｆ信号制御部とセレクタを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、以下のような効果が得られる。
【００２６】
第１の実施形態に関わるストリームデータ転送制御部を具備したストリームデータ処理装置によれば、受信側は送信側に対し、受信バッファの残量に応じて動的にストリームデータの送信速度調整を依頼し、これを受けて送信側は、所定の送信速度で送信することができる。
【００２７】
これにより、受信側はその状態に合わせてストリームデータを受信することができ、また送信側も送信を停止することなく継続することが可能であるため、バッファオーバフローやバッファアンダーフローを抑制しながらより確実に録画や再生を行えるという効果がある。
【００２８】
また第２の実施形態に関わるストリームデータ処理装置によれば、送受信するストリームデータのビットレートを自動的に認識し、その情報をストリーム受信手段やストリーム送信手段が備える受信バッファや送信バッファに対するＲ／Ｗ制御部に反映することができる。
【００２９】
これにより第１の実施形態で得られる効果と同様に、可変ビットレートのストリームデータであっても確実に録画や再生を行えるという効果がある。
【００３０】
また第３の実施形態に関わるストリームデータ処理装置によれば、予め送信側と受信側で送信（受信）データ量を取り交わしておくことができる。これにより受信バッファ、送信バッファの残量を考慮することができるため、第１、第２の実施形態で得られる効果に対し、確実にストリームデータの録画や再生を確実に行うことができることに加えて、効率よくストリームデータの転送を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００３２】
以下、図３を用いて本発明の第１の実施形態を説明する。
図３は、ホスト部３と記録媒体部４との間に配置するストリームデータ転送制御部２を含むストリームデータ処理装置１を示している。
【００３３】
ここでストリームデータ処理装置１は、ＰＣや、ＤＶＤ／ＨＤＤレコーダ、カムコーダ、携帯電話、携帯音楽プレーヤ、監視カメラ等の民生及び産業用デジタル機器である。
【００３４】
またホスト部３は、図では記載を省略しているがストリームデータ処理装置１の主たる動作を制御するホストプロセッサや、デジタル放送波を受信するチューナ、所定の圧縮方式によってエンコードされたデジタルデータを伸張するためのデコーダ、ＴＶ等の表示装置に映像を出力するためのディスプレイコントローラ、ネットワークに接続するためのネットワークコントローラ等から構成されている。
【００３５】
さらに記録媒体部４は、映像や音楽、写真、テキスト等のユーザデータや、デジタル機器の各種リソースや動作を制御するためのＯＳやミドルウェア、更にはビューワやＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等のアプリケーションプログラム等を格納しておくための記録手段であり、例えばＨＤＤ等の磁気ディスクや、ＤＶＤやＢｌｕ−Ｒａｙ  Ｄｉｓｃ等の光磁気ディスク、ＣＦ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｆｌａｓｈ）カードやＳＤカードといった半導体フラッシュメモリである。
【００３６】
このためストリームデータ処理装置１の実施の形態によっては、ストリームデータ転送制御部２は、ホスト部３の一部や記録媒体部４の一部として構成することも可能である。
【００３７】
ストリームデータ転送制御部２は、非ストリームＩ／Ｆ部５とストリームＩ／Ｆ部７とコントローラ部９とメモリ１０と記録媒体Ｉ／Ｆ部１１と、ストリームＩ／Ｆ部７に接続する受信バッファ６と送信バッファ８から構成され、非ストリームＩ／Ｆ部５とストリームＩ／Ｆ部７とコントローラ部９とメモリ１０と記録媒体Ｉ／Ｆ部１１は、バス１２を介して必要なコマンドやデータがやり取りできるようになっている。そして、ストリームデータ転送制御部２は、ホスト部３から非ストリームＩ／Ｆ部５を経由して与えられる様々な制御コマンドをコントローラ部９で解釈し、その結果、例えばホスト部３からストリームＩ／Ｆ部７を経由して入力されるストリームデータを、記録媒体Ｉ／Ｆ部１１を介して記録媒体部４に順次格納したり、一方、記録媒体部４に格納したストリームデータを順次読出し、ストリームＩ／Ｆ部７を介してホスト部３に出力したりといった動作を行う。
【００３８】
ストリームＩ／Ｆ部７は、ホスト部３に対して受信バッファ６や送信バッファ８を利用しながら映像や音楽等の複数のストリームデータを同時に入出力するためのインターフェイスを提供し、具体的にはデータ送信要求やデータ受信許可をやり取りするための制御線とＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｔｒｅａｍ）やＰＳ（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｓｔｒｅａｍ）、タイムスタンプ付きＴＳ形式の圧縮デジタルデータをやり取りするためのデータ線から構成される。
【００３９】
非ストリームＩ／Ｆ部５は、ホスト部３に対して写真やテキストデータ、更にはこれらを記録媒体部４に記録するためのアドレスを含むリードやライト等の制御コマンドといった、ストリームデータ以外の非ストリームデータを入出力するためのインターフェイスを提供し、具体的にはＡＴＡや組込み機器向けＡＴＡのＣＥ−ＡＴＡ、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）等の汎用バス規格に準拠する。
【００４０】
コントローラ部９は、非ストリームＩ／Ｆ部５から入力される各種制御コマンドを解析して、各機能部の動作を制御したり、ストリームＩ／Ｆ部７経由で入出力するストリームデータの、作成日時やアクセス制御といった属性管理や、記録媒体部４における配置箇所の決定を行ったりする。
【００４１】
メモリ１０は、コントローラ部９で動作するソフトウェアプログラムを格納したり、ホスト部３に対する非ストリームデータとストリームデータの入出力が競合した際に、ストリームデータを優先的に処理するために非トリームデータを一旦バッファするために使用したりし、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の揮発性メモリやフラッシュメモリ等の不揮発性メモリから構成される。
【００４２】
記録媒体Ｉ／Ｆ部１１は、記録媒体部４に応じた物理的インターフェイスを提供する。
次に図４を用いてストリームＩ／Ｆ部７の構成を説明する。尚、図４では図３に示したストリームデータ転送制御部２においてストリームＩ／Ｆ部７の説明に必要な箇所のみを記載している。
【００４３】
図４に示すように、ストリームＩ／Ｆ部７は可変速ストリーム受信手段を構成する受信制御部２２及び受信バッファ制御部２１と、可変速ストリーム送信手段を構成する送信制御部２３及び送信バッファ制御部２４と、バス１２との接続手段であるバスＩ／Ｆ部２５から構成される。
【００４４】
受信制御部２２は、ホスト部３との間でハンドシェークにより通信を行うための信号線である、ｃｌｋ＿ｉｎに同期したＲｅｑ信号を受付け、内部の動作状態に応じてＡｃｋ信号の発行を制御したり、受信バッファ制御部２１に対してホスト部３から入力されるストリームデータ（ｓｔｒｅａｍ＿ｄａｔａ＿ｉｎ）を受信バッファ６に格納するための書込み指示や、格納したストリームデータをバスＩ／Ｆ部２５を経由してバス１２に送出するための読出し指示を発行したりする。
【００４５】
受信バッファ制御部２１は、受信バッファ６を構成する物理的なメモリ、例えばＤＲＡＭやＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）に合うように、受信制御部２２からの書込み指示や読出し指示に従って、ストリームデータ（ｓｔｒｅａｍ＿ｄａｔａ＿ｉｎ）をリード／ライトするためのインターフェイスを提供する。
【００４６】
受信制御部２２は、コントローラ部９によって、ストリームデータ処理装置の初期化の際に、ホスト部３から非ストリームＩ／Ｆ部５経由で与えられる受信設定コマンドに含まれる受信設定パラメータや、ストリームデータを録画する際に、ホスト部３から非ストリームＩ／Ｆ部５経由で与えられる録画コマンドに含まれる録画設定パラメータが抽出、設定され、これらパラメータに従ってストリーム受信動作を行う。
【００４７】
尚、図４では受信制御部２２に対してクロック信号(ｃｌｋ＿ｉｎ)は入力信号になっているが、実施の形態によってはホスト部３の仕様に応じて出力信号でも構わない。
【００４８】
一方、送信制御部２３は、ホスト部３との間でハンドシェークにより通信を行うための信号線であるＲｅｑ信号を内部の動作状態に応じて発行し、またｃｌｋ＿ｏｕｔに同期したＡｃｋ信号を受付けたり、送信バッファ制御部２４に対してホスト部３にストリームデータ（ｓｔｒｅａｍ＿ｄａｔａ＿ｏｕｔ）を送信するために、バスＩ／Ｆ部２５から入力されるストリームデータを送信バッファ８に格納するための書込み指示や、格納したストリームデータをホスト部３に送信するための読出し指示を発行したりする。
【００４９】
送信バッファ制御部２４は、送信バッファ８を構成する物理的なメモリ、例えばＤＲＡＭやＳＲＡＭに合うように、送信制御部２３からの書込み指示や読出し指示に従って、ストリームデータ（ｓｔｒｅａｍ＿ｄａｔａ＿ｏｕｔ）をリード／ライトするためのインターフェイスを提供する。
【００５０】
送信制御部２３は、コントローラ部９によって、ストリームデータ処理装置を初期化する際に、ホスト部３から非ストリームＩ／Ｆ部５経由で与えられる送信設定コマンドに含まれる送信設定パラメータや、ストリームデータを再生したりネットワーク配信する際に、ホスト部３から非ストリームＩ／Ｆ部５経由で与えられる再生コマンドに含まれる再生設定パラメータが抽出、設定され、これらパラメータに従ってストリーム送信動作を行う。
【００５１】
尚、図４では送信制御部２３に対してクロック信号(ｃｌｋ＿ｏｕｔ)は出力信号になっているが、実施の形態によってはホスト部３の仕様に応じて入力信号でも構わない。
【００５２】
さらにストリームＩ／Ｆ部７の可変速ストリーム受信手段や可変速ストリーム送信手段と、記録媒体Ｉ／Ｆ部１１との間のデータやり取りは、コントローラ部６が主体となって実施するＰＩＯ（Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ  Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）転送によって行ったり、バスＩ／Ｆ部２５がＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｃｃｅｓｓ）機能を備えることによってコントローラ部６を介さず直接転送を行ったりすることが可能である。
【００５３】
次に図５及び図６を用いて、可変速ストリーム受信手段及び可変速ストリーム送信手段を構成する受信制御部２２と送信制御部２３の構成を説明する。
【００５４】
まず図５に示すように、受信制御部２２は、前記受信設定パラメータであって、受信バッファ６にどの程度データが格納されたら受信するストリームデータの送信速度減速指示や送信停止指示、送信開始（再開）指示を送信側に通知する手段であるＡｃｋ信号を制御するための閾値を保持する、バスＩ／Ｆ部２５に接続する受信閾値保持部３５と、
前記録画設定パラメータであって、これから受信するストリームデータのビットレートを保持し、バスＩ／Ｆ部２５に接続する受信ビットレート保持部３６と、
受信バッファ６の使用（空き）状況を受信バッファ制御部２１が管理するリードポインタやライトポインタを参照して把握する受信バッファ残量検出部３３と、受信バッファ制御部２１に対し、ストリーム受信動作の開始に伴って受信ビットレート保持部３６の内容が更新されることを契機に書込み指示を発行したり、受信バッファ残量検出部３３と受信ビットレート保持部３６を参照して、受信バッファ６に格納されたストリームデータをそのビットレートでバスＩ／Ｆ部２５に出力するように読出し指示を発行したりする受信バッファＲ／Ｗ制御部３４と、受信バッファ残量検出部３３と受信閾値保持部３５の値を比較し、受信Ｉ／Ｆ信号制御部３１に受信制御イベントを発行するための受信比較部３２と、Ｒｅｑ信号を受信し、前記受信制御イベントに基づいてＡｃｋ信号を発行する、受信Ｉ／Ｆ信号制御部３１から構成される。
【００５５】
受信制御部２２の動作例として、受信Ｉ／Ｆ信号制御部３１に対し、受信バッファ６が１／４Ｆｕｌｌ、３／４Ｆｕｌｌ、Ｆｕｌｌになった時に受信制御イベントを発行するようにするには、ホスト部から前記受信設定パラメータとして受信閾値保持部３５に１／４、３／４、１という値が設定されるように受信設定コマンドを発行すればよい。すなわちストリーム受信動作において、受信比較部３２は、受信閾値保持部３５の閾値と受信バッファ残量検出部３３を比較し、両者が一致したときに受信制御イベントを発行する。
【００５６】
次に図６に示すように、送信制御部２３は、前記送信設定パラメータであって、送信バッファ８にどの程度データが格納されたら送信を開始し、またどの程度空になったら送信を停止するかを受信側に通知する手段であるＲｅｑ信号を制御する閾値を保持する、バスＩ／Ｆ部２５に接続する送信閾値保持部４３と、前記再生設定パラメータであって、これから送信するストリームデータのビットレートを保持し、バスＩ／Ｆ部２５に接続する送信ビットレート保持部４４と、送信バッファ８の使用（空き）状況を送信バッファ制御部２４が管理するリードポインタやライトポインタを参照して把握する送信バッファ残量検出部４５と、送信バッファ制御部２４に対し、ストリーム送信動作の開始に伴って送信ビットレート保持部４４の内容が更新されることを契機に書込み指示を発行したり、送信バッファ残量検出部４５と送信ビットレート保持部４４と送信Ｉ／Ｆ信号制御部４１を参照して、送信バッファ８に格納されたストリームデータをそのビットレートで送信バッファ８から出力するように読出し指示を発行したり、前記送信速度減速指示や前記送信停止指示に従って読出し指示を調整したりする送信バッファＲ／Ｗ制御部４６と、送信バッファ残量検出部４５と送信閾値保持部４３の値を比較し、送信Ｉ／Ｆ信号制御部４１に送信制御イベントを発行するための送信比較部４２と、前記送信制御イベントや受信するＡｃｋ信号に基づいてＲｅｑ信号を発行する、送信Ｉ／Ｆ信号制御部４１から構成される。
【００５７】
送信制御部２３の動作例として、送信Ｉ／Ｆ信号制御部４１に対し、送信バッファ８が１／４Ｆｕｌｌになった時に送信制御イベントを発行するようにするには、ホスト部から前記送信設定パラメータとして送信閾値保持部４３に１／４という値が設定されるように送信設定コマンドを発行すればよい。すなわちストリーム送信動作において、送信比較部４２は、送信閾値保持部４３の閾値と送信バッファ残量検出部４５を比較し、両者が一致したときに送信制御イベントを発行する。
【００５８】
次に図７、図８を用いて図５に示す受信Ｉ／Ｆ信号制御部３１の動作を補足する。
図７に示すように、受信Ｉ／Ｆ信号制御部は通常受信５１と減速受信５２と受信停止５３の３つの状態を有するステートマシンを持ち、前記受信制御イベントに応じて各状態間を遷移、Ａｃｋ信号のアサートやネゲートを制御する。
【００５９】
まず電源投入直後等の初期化時、Ｒｅｑ信号がアサートされていればＡｃｋ信号をアサートし、通常受信５１の状態から開始する。
【００６０】
通常受信５１において、受信制御イベントとして３／４Ｆｕｌｌを受信すると、Ａｃｋ信号を１サイクルだけネゲートし、減速受信５２に遷移する。
【００６１】
減速受信５２において、受信制御イベントとしてＦｕｌｌを受信すると、Ａｃｋ信号を２サイクル以上ネゲートし、受信停止５３に遷移する。また減速受信５２において、受信制御イベントとして１／４Ｆｕｌｌを受信すると、再度Ａｃｋ信号を１サイクルだけネゲートし、通常受信５１に遷移する。
【００６２】
受信停止５３状態において、受信制御イベントとして１／４Ｆｕｌｌを受信すると、Ａｃｋ信号をアサートし、通常受信５１状態に遷移する。
【００６３】
図８は、受信バッファの使用（空き）容量の変化に対する受信制御部の通信プロトコル例を説明している。
【００６４】
図８に示すように、まず時刻Ｔ０において、Ｒｅｑ信号がアサートされていることを確認し、Ａｃｋ信号をアサートすることによってストリームデータの受信を開始する。その後、期間Ａの間は十分なバッファの空きがあるためホスト部が送信するビットレート、すなわちストリームデータのビットレートで受信を行う。
【００６５】
次に時刻Ｔ１において、受信バッファが３／４Ｆｕｌｌに到達したためＡｃｋ信号を１サイクルネゲートし、ホスト部に対して減速送信するよう依頼する。ホスト部はこれを検出すると、例えば通常受信では１サイクル毎に送信していたストリームデータを２サイクルで送信することによって期間Ｂの間は１／２に減速して受信する。このように減速受信しても、時刻Ｔ２で受信バッファがＦｕｌｌに達した場合にはＡｃｋ信号を完全にネゲートしてホスト部に対して送信停止を指示し、これを受信したホスト部は期間Ｃの間は送信を停止する。さらに一定時間経過後、時刻Ｔ３において受信バッファが１／４Ｆｕｌｌになると、再びＡｃｋ信号をアサートし、通常受信にてストリームデータを受信する。
【００６６】
また通常受信では２サイクル毎にストリームデータを送信しておき、減速時には３サイクルごと、さらに加速受信を設け、このときは１サイクル毎に送信するといったことも可能であり、加速受信によって減速時のペナルティを補正し、ビットレートを容易に保証することも可能である。
【００６７】
以上、本発明の第１の実施の形態について説明した。本実施例によれば、受信側は送信側に対し、受信バッファの残量に応じて動的にストリームデータの送信速度調整を依頼し、これを受けて送信側は、所定の送信速度で送信することができるため、受信側は受信バッファの状態に合わせてストリームデータを受信することができ、また送信側も送信を停止することなく継続することが可能である。このため、バッファオーバフローやバッファアンダーフローを抑制しながら確実にストリームデータの送受信を行うことができる。
【実施例２】
【００６８】
以下、図９を用いて本発明の第２の実施形態を説明する。
図９に示すストリームデータＩ／Ｆ部６１は、図４に示したストリームＩ／Ｆ部７に対して、受信したストリームデータ（ｓｔｒｅａｍ＿ｄａｔａ＿ｉｎ）を受信バッファ制御部２１のみならず受信制御部６２にも入力しているという点で異なる。また送信するストリームデータ（ｓｔｒｅａｍ＿ｄａｔａ＿ｏｕｔ）をバスＩ／Ｆ部２５から送信バッファ制御部２４のみならず送信制御部６３にも入力しているという点で異なる。
【００６９】
受信制御部６２は、コントローラ部９によって、ストリームデータ処理装置を初期化する際に、ホスト部３から非ストリームＩ／Ｆ部５経由で与えられる受信設定コマンドに含まれる受信設定パラメータが設定され、またストリームデータを録画する際に、自らストリームデータに記載されたパラメータやストリームデータの構成内容から録画パラメータを抽出、保持し、これらパラメータに従ってストリーム受信動作を行う。
【００７０】
また送信制御部６３は、コントローラ部９によって、ストリームデータ処理装置を初期化する際に、ホスト部３から非ストリームＩ／Ｆ部５経由で与えられる送信設定コマンドに含まれる送信設定パラメータが設定され、またストリームデータを再生したりネットワーク配信する際に、自らストリームデータに記載されたパラメータやストリームデータの構成内容から再生パラメータを抽出、保持し、これらパラメータに従ってストリーム送信動作を行う。
【００７１】
次に図１０及び図１１を用いて、可変速ストリーム受信手段及び可変速ストリーム送信手段を構成する受信制御部６２と送信制御部６３の構成を説明する。
【００７２】
図１０に示す受信制御部６２は、図５に示した受信制御部２２の受信ビットレート保持部３６の変わりに、受信ビットレート抽出部７１を備えている点が異なる。
【００７３】
受信ビットレート抽出部７１は前記録画パラメータを抽出、保持するところであって、具体的には受信するストリームデータ（ｓｔｒｅａｍ＿ｄａｔａ＿ｉｎ）に記載されたタイムスタンプと一定期間のストリームデータ量をサンプリングし、動的にビットレートを抽出する構成になっている。但し、受信ビットレート受信部７１は受信Ｉ／Ｆ信号制御部３１を参照し、通常受信の時のみサンプリングするようにしている。
【００７４】
また図１１に示す送信制御部６３は、図６に示した受信制御部２３の送信ビットレート保持部４４の変わりに、送信ビットレート抽出部８１を備えている点が異なる。
【００７５】
以上、本発明の第２の実施形態によれば、送受信するストリームデータのビットレートを自動的に認識し、その情報をストリーム受信手段やストリーム送信手段が備える受信バッファや送信バッファに対するＲ／Ｗ制御部に反映することができるため、可変ビットレートのストリームデータであってもバッファオーバフローやバッファアンダーフローを抑制しながら確実にストリームデータの送受信を行うことができる。
【実施例３】
【００７６】
以下、図１２、図１３を用いて本発明の第３の実施形態を説明する。
図１２に示す受信制御部９１は、図１０に示す受信制御部６２に対して、受信したストリームデータ（ｓｔｒｅａｍ＿ｄａｔａ＿ｉｎ）を更に受信Ｉ／Ｆ信号制御部９２にも入力しているという点で異なる。
【００７７】
また図１３に示す送信制御部１０１は、図１１に示す送信制御部６３に対して、送信するストリームデータ（ｓｔｒｅａｍ＿ｄａｔａ＿ｏｕｔ）を送信Ｉ／Ｆ信号制御部１０２からの出力データと送信バッファ制御部２４からのストリームデータをセレクタ１０３で切り替えながら構成するという点で異なる。
【００７８】
図１２に示す受信制御部９１の受信Ｉ／Ｆ信号制御部９２は、ストリーム受信動作に先立って、Ｒｅｑ信号のアサートと同時にストリームデータ（ｓｔｒｅａｍ＿ｄａｔａ＿ｉｎ）として提供される、これから送信されるデータ量が記載された送信要求サイズを取得し、次に受信バッファ残量検出部３３から受信バッファ６の使用（空き）容量を参照して、前記送信要求サイズが受信可能であればＡｃｋ信号を発行するという仕組みを備える。
【００７９】
また図１３に示す送信制御部１０１の送信Ｉ／Ｆ信号制御部１０２は、ストリーム送信動作に先立って、送信バッファ残量検出部４５を参照して送信要求サイズを決定し、Ｒｅｑ信号アサートと同時にセレクタ１０３に出力し、セレクタ１０３は前記Ｒｅｑアサート時に送信Ｉ／Ｆ信号制御部１０２からの入力を選択するように切替え、前記送信要求サイズをストリームデータ（ｓｔｒｅａｍ＿ｄａｔａ＿ｏｕｔ）として送出する。
【００８０】
さらに図１４を用いて通信プロトコル例を説明する。送信側は送信データが存在する場合、時刻Ｔ０でデータ送信要求であるＲｅｑ信号をアサートし、更に同じタイミングで送信要求サイズＳ０を送信、受信側からデータ受信許可であるＡｃｋ信号を待つ。受信側は、前記Ｒｅｑ信号と送信要求サイズＳ０を検出し、送信要求サイズＳ０が受付け可能であるならば時刻Ｔ１でＡｃｋ信号をアサートする。送信側はＡｃｋ信号がアサートされたことを検出するとＤａｔａの送信を開始し、Ｓ０のデータ量の送出が完了すると時刻Ｔ２でＲｅｑ信号をネゲートし、受信側に送出が完了したことを通知する。
【００８１】
以上、本発明の第３の実施形態によれば、予め送信側と受信側で送信（受信）データ量を取り交わしておくことができるため、受信バッファ、送信バッファの残量に配慮することができ、更に確実にストリームデータの転送を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】従来のデータ記録再生装置の構成図である。
【図２】従来のストリームＩ／Ｆにおけるプロトコルを表す図である。
【図３】本発明の実施の形態に関わるストリームデータ処理装置及びストリームデータ転送制御部の構成図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に関わるストリームＩ／Ｆ部の構成図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に関わる受信制御部の構成図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に関わる送信制御部の構成図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態に関わる受信制御部の状態を説明する図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に関わるストリームＩ／Ｆ部のプロトコルを表す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に関わるストリームＩ／Ｆ部の構成図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に関わる受信制御部の構成図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に関わる送信制御部の構成図である。
【図１２】本発明の第３の実施の形態に関わる受信制御部の構成図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に関わる送信制御部の構成図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に関わるストリームＩ／Ｆ部のプロトコルを表す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１・・・・ストリームデータ処理装置
２・・・・ストリームデータ転送制御部
３・・・・ホスト部
４・・・・記録媒体部
５・・・・非ストリームＩ／Ｆ部
６・・・・受信バッファ
７・・・・ストリームＩ／Ｆ部
８・・・・送信バッファ
９・・・・コントローラ部
１０・・・・メモリ
１１・・・・記録媒体Ｉ／Ｆ部
１２・・・・バス
２１・・・・受信バッファ制御部
２２・・・・受信制御部
２３・・・・送信制御部
２４・・・・送信バッファ制御部
２５・・・・バスＩ／Ｆ部
３１・・・・受信Ｉ／Ｆ信号制御部
３２・・・・受信比較部
３３・・・・受信バッファ残量検出部
３４・・・・受信バッファＲ／Ｗ制御部
３５・・・・受信閾値保持部
３６・・・・受信ビットレート保持部
４１・・・・送信Ｉ／Ｆ信号制御部
４２・・・・送信比較部
４３・・・・送信バッファ残量検出部
４４・・・・送信バッファＲ／Ｗ制御部
４５・・・・送信閾値保持部
４６・・・・送信ビットレート保持部
５１・・・・通常受信
５２・・・・減速受信
５３・・・・受信停止
６１・・・・ストリームＩ／Ｆ部
６２・・・・受信制御部
６３・・・・送信制御部
７１・・・・受信ビットレート抽出部
８１・・・・送信ビットレート抽出部
９１・・・・受信制御部
９２・・・・受信Ｉ／Ｆ信号制御部
１０１・・・・送信制御部
１０２・・・・送信Ｉ／Ｆ信号制御部
１０３・・・・セレクタ
２０１・・・・データ記録再生装置
２０２・・・・ホスト部
２０３・・・・バッファメモリ
２０４・・・・汎用入出力インターフェイス部
２０５・・・・専用入出力インターフェイス部
２０６・・・・記録再生制御部
２０７・・・・記録媒体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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