JPH1132060A - デマルチプレクサ及びデマルチプレクス方法 - Google Patents

デマルチプレクサ及びデマルチプレクス方法

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JPH1132060A
JPH1132060A JP14026598A JP14026598A JPH1132060A JP H1132060 A JPH1132060 A JP H1132060A JP 14026598 A JP14026598 A JP 14026598A JP 14026598 A JP14026598 A JP 14026598A JP H1132060 A JPH1132060 A JP H1132060A
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signal
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、放送信号とナローキャスト信号と
の両方をデマルチプレクスするマルチプレクサを提供す
る。 【解決手段】 メモリ25は、疑似MPEGトランスポ
ートストリームのデータを記憶する。ATM再生器21
は、ATMセルを識別するためのアドレスを発生し、A
LLPDUSAR器22は、MPEG−2TSを形成す
るためのアドレスを発生する。MPEG−2TSデマル
チプレクサ23は、これらのアドレスに基づいて、メモ
リ25からMPEG−2TSのデータを読み出して、後
段のMPEGデコーダに供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、デマルチプレク
サ、テレビジョン復号化装置及びデマルチプレクス方法
に関する。本発明は、特に、ケーブル及び/又は衛星ネ
ットワークを介して伝送されてくるディジタル信号をデ
コードするいわゆるセットトップボックス(set top bo
x:STB)に用いられるデマルチプレクサに関する。
【0002】
【従来の技術】最近数年間に、ビデオ情報をディジタル
放送するための規格が確立されている。これらの規格
は、オーディオ信号及びビデオ信号を圧縮する技術を用
いたMPEG−2トランスポートストリーム(以下、M
PEG−2TSという。)と、例えばISO−IEC1
3818−1,2,3等のデータパケットフォーマット
とを利用している。ネットワークを介して行われた初期
のディジタル放送の形態は、同じ番組、すなわち同一の
信号をネットワーク内の全ての視聴者に伝送するもので
あった。しかしながら、信号がネットワークを介して一
人の視聴者のみに伝送される「ナローキャスト(narrow
cast)」伝送が導入されることが期待された。この技術
は、特に、いわゆるビデオオンデマンドに適用されてい
る。したがって、放送信号と、例えば非同期転送モー
ド、すなわちATM信号等のナローキャスト信号との両
方の信号を受信することができるセットトップボックス
(set top box)を提供する必要性がある。
【0003】放送信号、例えばMPEG−TS等の信号
とナローキャスト信号は、それぞれ異なるフォーマット
でエンコードされており、伝送されてくる信号のブロッ
クを基本的なMPEGビデオ信号に変換するには、それ
ぞれのデコーダが必要である。セットトップボックスに
それぞれのデコーダを設けると、製造コストが高くな
り、またセットトップボックスが複雑になるといった問
題がある。セットトップボックスは大量生産されるの
で、ナローキャスト型のサービスを受信する機能を追加
しても、コストが増えないことが望ましい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した実
情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、放送
信号とナローキャスト信号との両方をデマルチプレクス
することができるマルチプレクサ、デマルチプレクス方
法を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係るデマルチプ
レクサは、MPEGトランスポートストリームをデマル
チプレクスするMPEGデマルチプレクサと、ATM信
号中のMPEGトランスポートストリームのデータを識
別するATM手段と、受信信号がMPEG信号であるか
ATM信号であるかに基づいて、この受信信号をMPE
Gデマルチプレクサ又はATM手段に選択的に供給する
切換手段と、MPEGデマルチプレクサとATM手段と
に共有されるメモリとを備える。ATM手段は、受信信
号をメモリに記憶し、MPEGデマルチプレクサがメモ
リからデマルチプレクスされたデータを読み出すための
アドレスを、MPEGデマルチプレクサに供給し、これ
によって、受信されるATM信号とMPEG信号とを選
択的にデマルチプレクスする。
【0006】本発明に係るデマルチプレクス方法では、
受信信号のデータをメモリに記憶し、受信信号のデータ
を解析して、受信信号のデータのうちのMPEGトラン
スポートストリームのデータを識別する。そして、識別
されたMPEGトランスポートストリームのデータを選
択的に分離して、デマルチプレクスされたMPEGデー
タを出力する。
【0007】このように、本発明では、1つのメモリを
用いて、デマルチプレクス処理を非常に効率的に行うこ
とができる。本発明では、メモリのアドレスの送受だけ
でよく、メモりに対するデータの書込及び読出を何度も
行う必要がない。また、ATM信号をデマルチプレクス
する際には、MPEGデマルチプレクサは、ATM手段
からのアドレスによって、処理を行うので、ATM手段
とMPEGデマルチプレクサが同時に処理を行う必要が
なく、メモリ全体の容量を小さくすることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るデマルチプレ
クサ、テレビジョン復号化装置及びデマルチプレクス方
法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0009】放送では、複数の番組、すなわち複数のビ
デオ信号が同時に伝送されており、視聴者は、これらの
ビデオ信号から1つの信号を選択して視聴するようにな
っている。この方式では、利用者は、送信されてくる信
号の種類と、その時間を制御することはできない。した
がって、そのような複数のビデオ信号を家庭用端末で受
信するときには、家庭用端末は、不要なビデオ信号が含
まれる複数のビデオ信号から、利用者が選択したビデオ
信号を分離しなければならない。
【0010】これに対して、ナローキャスト伝送では、
利用者は、伝送されてくるデータをある程度制御するこ
とができる。例えば、いわゆるビデオオンデマンドで
は、利用者は、ネットワークを介して伝送されてくる番
組を要求することができる。この要求された番組のデー
タは、他の利用者用のデータとともに、1つのディジタ
ルチャンネルを介して伝送される。したがって、家庭用
端末は、利用者によって要求された番組に関するデータ
のパケットを、選択的に抽出しなければならない。
【0011】ナローキャスト信号と放送信号を受信する
装置では、複数の利用者に対する複数の信号は多重化さ
れ、同じチャンネルを介して伝送されてくるので、さら
にナローキャスト信号と放送信号を分離する処理が必要
とされる。
【0012】そこで、ナローキャストと放送のデータ
を、同じフォーマットにエンコードすることが考えられ
る。上述したISO規格に準拠し、用いることができる
コーディングフォーマットとしては、MPEG−2トラ
ンスポートストリーム(以下、MPEG−2TSとい
う。)がある。
【0013】放送システムでは、ビデオ信号のコーディ
ングは、ビデオ信号をディジタルのMPEGビデオデー
タのストリームに変換することによって行われる。具体
的には、図1に示すように、データ1のストリームはブ
ロック2に分割され、各ブロック2にヘッダ3が付加さ
れて、MPEG−2TSにおける伝送ブロック4が生成
される。そして、これらのブロックは、ネットワークを
介して伝送され、利用者の家庭用端末(セットトップボ
ックス)で受信される。
【0014】ナローキャスト伝送システムでは、ビデオ
信号のコーディングは、図2に示すように、放送システ
ムの場合よりも多少複雑である。ビデオ信号は、図2A
に示すように、MPEGビデオデータに変換された後、
図2Bに示すように、MPEG−2TSの伝送ブロック
4に分割される。MPEG−2TSの1つ以上の伝送ブ
ロック4には、図2Cに示すように、トレイラ(traile
r)6と、必要に応じて幾つかのダミーデータが付加さ
れ、ATMにおけるプロトコルデータユニット5(prot
ocol data unit 以下、PDUという)が形成される。
そして、これらのPDUは、図2Dに示すように、1つ
以上の小さなブロックに分割された後、各ブロックに
は、図2Eに示すように、宛先アドレス情報を含むヘッ
ダが付加される。宛先アドレス情報は、データの一人又
は複数の受信者のアドレスに関するものである。ヘッダ
が付加されたボックスは、ATMセルとして知られてお
り、ATMセルによって、データのナローキャスト伝送
が行われる。なお、非常に複雑なハードウェアを使わず
にネットワークを介してATMセルを伝送するために、
ATMセルは、さらにMPEG−2TSと同じフォーマ
ットにコーディングされ、図2Fに示すように、疑似的
なMPEGトランスポートストリーム(以下、疑似MP
EGトランスポートストリームという。)が形成され
る。この疑似MPEGトランスポートストリームは、放
送用のMPEG−2TSとともにネットワークを介して
伝送される。
【0015】ここで、ナローキャストのデータ(疑似M
PEGトランスポートストリーム)と放送のデータ(M
PEG−2TS)の両方をデコードするセットトップボ
ックスについて説明する。
【0016】ネットワークを介して伝送されてくるMP
EG−2TSの信号、又は図2Fに示す疑似MPEGト
ランスポートストリームの信号(図2Fに示す)は、セ
ットトップボックスによって受信され、ATM終端及び
データ抽出器11及び切換スイッチ12に供給される。
ところで、1つのチャンネルを介して受信される信号
は、いずれか一方の信号であるので、信号の種類、すな
わち放送の信号又はナローキャストの信号であるかは、
利用者が選択したチャンネルに基づいて決定することが
できる。したがって、切換スイッチ12は、利用者が選
択したチャンネルによって制御され、例えば放送のデー
タを受信するときは、受信されたMPEG−2TSの信
号を直接MPEG−2TSデマルチプレクサ13に供給
する。一方、ナローキャストのデータを受信するとき
は、切換スイッチ12は、後述するATM終端及びデー
タ抽出器11からのMPEG−2TSをMPEG−2T
Sデマルチプレクサ13に供給する。なお、ナローキャ
ストのデータと放送のデータを識別するナローキャスト
/放送検出器(図示せず)を、セットトップボックスの
入力に設け、切換スイッチ12を制御するようにしても
よい。
【0017】ATM終端及びデータ抽出器11は、図2
Fに示す疑似MPEGトランスポートストリームを、図
2Eに示すATMセルに分解するとともに、ATMセル
のヘッダに付加されている宛先アドレスに基づいて、番
組を要求したこの利用者宛のATMセルを抽出する。そ
して、ATM終端及びデータ抽出器11は、図2Dに示
すように、ATMセルに付加されている現在の仮想接続
に関する宛先アドレスを除去した後、図2Cに示すPD
Uを形成する。次に、ATM終端及びデータ抽出器11
は、これらのPDUから、トレイラ及びダミービットを
除去して、図2Bに示すMPEG−2TSを形成し、上
述したように、このMPEG−2TSを切換スイッチ1
2を介してMPEG−2TSデマルチプレクサ13に供
給する。ATM終端及びデータ抽出器11は、これらの
処理を、例えばDRAMからなるメモリ15を用いて、
受信した疑似MPEGトランスポートストリーム、抽出
したATMセル、形成したPDU等をメモリ15に書き
込み、読み出しながら行う。
【0018】MPEG−2TSデマルチプレクサ13
は、多重化されて受信される全ての放送番組から、利用
者によって選択された番組のMPEG−2TSを、メモ
リ16を用いて分離するとともに、MPEG−2TSか
らヘッダを除去して、図1A又は図2Aに示すMPEG
ビデオデータを再生し、後段のMPEGデコーダ(図示
せず)に供給する。MPEGデコーダは、例えば可変長
復号器、逆DCT変換器、加算器、メモリ等を備え、M
PEGビデオデータからアナログのビデオ信号を再生
し、例えばテレビジョン受像機に供給する。かくして、
利用者は、放送として送られてくる番組を見ることがで
きるとともに、例えばビデオオンデマンド等のナローキ
ャストとして送られてくる番組を見ることができる。な
お、例えば放送によって受信されるMPEG−2TS
を、有料の番組を視聴する権利の有無を判定する条件付
アクセス副装置(optional conditional access sub-sy
stem)14を介してMPEG−2TSデマルチプレクサ
13に供給するようにしてもよい。
【0019】ところで、図1に示すセットトップボック
スは、上述したようにナローキャストのデータと放送の
データの両方を受信できるが、それに関連した問題があ
る。具体的には、セットトップボックスでナローキャス
ト信号を受信するとき、ATM終端及びデータ抽出器1
1は、上述したようにメモリ15を用いて、大量のデー
タの処理を行い、セットトップボックスで放送信号を受
信するときには、バイパスされるため、データ処理を行
わない。これとは対照的に、MPEG−2TSデマルチ
プレクサ13は、セットトップボックスで受信される信
号がナローキャスト信号であるときは、ATM終端及び
データ抽出器11から、利用者が要求したビデオ信号と
オーディオ信号等のみに関するデータからなるMPEG
−2トランスポートストリームが供給される。したがっ
て、MPEG−2TSデマルチプレクサ13は、供給さ
れるデータを単に出力しているにすぎない。一方、セッ
トトップボックスで放送信号を受信するときには、MP
EG−2TSデマルチプレクサ13は、多重化されて受
信される信号から、利用者が要求した番組の信号を抽出
する。すなわち、ATM終端及びデータ抽出器11とM
PEG−2TSデマルチプレクサ13は、その一方が多
量のデータ処理を行っている間は、他方が実質的にアイ
ドル状態となっている。
【0020】換言すると、上述したセットトップボック
スでは、ATM終端及びデータ抽出器11とMPEG−
2TSデマルチプレクサ13がそれぞれ独自にデータ処
理を行うためのメモリ16、17を備えるという非効率
な面がある。また、このセットトップボックスは、非常
に高速のデータレートで供給されるビデオ信号を処理す
るにもかかわらず、2段階の信号処理を行っている。具
体的には、入力されるデータをメモリ15に記憶して第
1のデータ処理を行い、処理されたデータをメモリ16
に記憶して第2のデータ処理を行い、最後に、処理され
たデータを後段のMPEGデコーダに出力するために再
びメモり16に記憶している。高速のデータレートにお
けるメモリの書込及び読出回数は、非常に重要であり、
2回の書込及び読出を行うことは非効率的である。した
がって、このセットトップボックスは、データスループ
ットに制限があるか、又は高速のメモリを多く必要とし
てコストが高くなるという問題がある。
【0021】ここで、上述した問題を解決したセットト
ップボックスの具体的な構成について、図4を参照しな
がら説明する。
【0022】このセットトップボックスは、図4に示す
ように、単一のデマルチプレクサ20を備える。このデ
マルチプレクサ20は、MPEG−2TSと疑似トラン
スポートストリームとの両方をデマルチプレクスするこ
とができるようになっている。なお、この図2は、物理
的な構成というよりは、処理の流れを示している。
【0023】デマルチプレクサ20は、図4に示すよう
に、ATMセルを識別するためのアドレスを発生するA
TM再生器21と、MPEG−2TSを形成するための
アドレスを発生するALLPDUSAR器22と、利用
者が選択した番組のMPEG−2TSを抽出するMPE
G−2TSデマルチプレクサ23と、疑似MPEGトラ
ンスポートストリームのデータを記憶するメモリ25
と、切換スイッチ26とを備える。ATM再生器21
は、メモリ25を用いて、図2Fに示す疑似MPEGト
ランスポートストリームから図2Eに示すATMセルを
復元する。なお、ネットワークを介して、ビデオ信号が
上述したような疑似MPEGトランスポートストリーム
として伝送されてくる代わりに、ATMパケットとして
伝送されてくるようにしてもよい。この場合、ATM再
生器21は、不要である。又は、バイパスされる。
【0024】ALLPDUSAR器22は、メモリ25
に記憶されているATMセルから図2Cに示すPDUを
復元する。なお、上述したセットトップボックスとは異
なり、ATMセルのデータは、ATM再生器21からA
LLPDUSAR器22に直接転送されるのではない。
また、後述するように、ALLPDUSAR器22から
MPEG−2TSデマルチプレクサ23へのMPEG−
2TSの転送も行われない。
【0025】具体的には、ATM再生器21が、ネット
ワークを介して受信された図4Fに示す疑似MPEGト
ランスポートストリームからATMセルを形成すると
き、疑似MPEGトランスポートストリームのデータ
は、バス24を介してメモリ25に転送されて記憶され
る。したがって、上述したセットトップボックスが、図
4Fに示す疑似MPEGトランスポートストリームのデ
ータをメモリ15に記憶し、メモリ15からデータを選
択的に読み出してATMセルを形成するのに対して、こ
のセットトップボックスでは、メモリ25に記憶された
疑似MPEGトランスポートストリームのデータのうち
のATMセルに対応する適切なデータ部分を識別するだ
けで実際には読み出さないようにしており、ATM再生
器21は、メモリ25に記憶されているデータを解析し
て、メモリ25のいずれの領域にATMセルのデータが
記憶されているかを示すアドレスを、ALLPDUSA
R器22に供給する。
【0026】ALLPDUSAR器22は、ALLPD
USAR器22からのアドレスに基づいて、メモリ25
に記憶されているデータのうちのMPEG−2TSに必
要なデータ部分を単に識別する処理を行う。また、AL
LPDUSAR器22は、このデータ処理の際に、宛先
アドレス情報等を含むヘッダの処理や、エラー訂正処理
をメモリ25に記憶されているデータに対して施す。そ
して、ALLPDUSAR器22は、MPEG−2TS
のデータが記憶されている領域を示すアドレス及び適切
な制御信号をMPEG−2TSデマルチプレクサ23に
供給する。MPEG−2TSデマルチプレクサ23は、
このアドレス等に基づいて、メモリ25から必要なデー
タをアクセスする。このように、このセットトップボッ
クスでは、ALLPDUSAR器22は、図2Eに示す
ATMセルをメモリに書き込み、メモリからデータを読
み出して、図2Dに示すATMパケットを形成し、これ
らのATMパケットを再度メモリに書き込み、適切なデ
ータを読み出して、図2Cに示すATMPDUを形成
し、ATMPDUをメモリ再度書き込んで図4Bに示す
MPEGトランスポートストリームを形成するという処
理を必要としない。
【0027】一方、図1Bに示すMPEG−2TSとし
て受信される放送信号は、図3に示すセットトップボッ
クスと同様に、切換スイッチ26を介してMPEG−2
TSデマルチプレクサ23に直接供給される。すなわ
ち、ナローキャスト信号が図2Fに示す疑似トランスポ
ートストリームとして受信されたときは、この疑似MP
EGトランスポートストリームのデータは、メモリ25
に一旦記憶され、上述したように、メモリ25に記憶さ
れたデータに対し、適切なポインタ又はアドレスを用い
て、MPEG−2TSを形成する処理が施される。この
ように、このセットトップボックスでは、メモリに対す
るデータの書込及び読出を繰り返す必要がなく、また、
各回路間でデータを転送する必要もない。換言すると、
各回路におけるデータ処理を減らすことがでる。特に、
ナローキャスト信号を受信する際には、ATM再生器2
1及びALLPDUSAR器22が動作し、MPEG−
2TSデマルチプレクサ23は、ALLPDUSAR器
22から供給されるアドレスに基づいて、メモリから適
切なデータを検索して読み出すのみであるので、MPE
G−2TSデマルチプレクサ23でのデータ処理を減ら
すことができる。
【0028】また、デマルチプレクサ20では、MPE
G−TSのデータを得るための適切なアドレスを決定す
る前に、受信されたデータはメモリに記憶され、そし
て、適時に、すなわちリアルタイムで読み出されて出力
され、その他のデータは、MPEGデータに供給され、
又は除去される。
【0029】このセットトップボックスにも、デマルチ
プレクサ20に接続された条件付アクセス副装置27が
設けられているが、これは付加的なものであり、また、
ある信号へのアクセスを特定の利用者に限定するように
設定された一般的な装置であってもよい。
【0030】デマルチプレクサ20を、例えば単一の集
積回路で形成するようにしてもよい。すなわち、ATM
の処理とMPEG−2TSの処理を1つメモリ25を用
いて行っているこのセットトップボックスでは、非常に
利点がある。例えば製造コストを低減することができ、
また、集積回路の入出力ピン数を少なくすることができ
る。
【0031】本発明は、上述したように、衛星又はケー
ブルのネットワークを介する信号の伝送に適している
が、これに限定されるものではなく、陸上波の放送又は
MMDSのようなその他のネットワークにも同様に適用
することができる。
【0032】
【発明の効果】以上の説明でも明らかなように、本発明
では、受信信号のデータをメモリに記憶し、受信信号の
データを解析して、受信信号のデータのうちのMPEG
トランスポートストリームのデータを識別する。そし
て、識別されたMPEGトランスポートストリームのデ
ータを選択的に分離して、デマルチプレクスされたMP
EGデータを出力する。これによって、デマルチプレク
ス処理に必要とされるメモリの容量を小さくすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 放送におけるデータフォーマットを示す図で
ある。
【図2】 ナローキャスト伝送におけるデータフォーマ
ットを示す図である。
【図3】 セットトップボックスの具体的な構成を示す
ブロック図である。
【図4】 他のセットトップボックスの具体的な構成を
示すブロック図である。
【符号の説明】
21 ATM再生器、22 ALLPDUSAR器、2
3 MPEG−2TSデマルチプレクサ、24 バス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ダニエル アレキサンダー テンプル イギリス国 ケーティー13 0エックスダ ブリュー サリー ウェイブリッジ ブル ックランズ ザ ハイツ(番地なし) ソ ニー ユナイテッド キングダム リミテ ッド内 (72)発明者 アーサー サイモン ウォーラー イギリス国 ケーティー13 0エックスダ ブリュー サリー ウェイブリッジ ブル ックランズ ザ ハイツ(番地なし) ソ ニー ユナイテッド キングダム リミテ ッド内 (72)発明者 テレンス ラルフ ハーリー イギリス国 ケーティー13 0エックスダ ブリュー サリー ウェイブリッジ ブル ックランズ ザ ハイツ(番地なし) ソ ニー ユナイテッド キングダム リミテ ッド内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 MPEGトランスポートストリームをデ
    マルチプレクスするMPEGデマルチプレクサと、 上記ATM信号中のMPEGトランスポートストリーム
    のデータを識別するATM手段と、 受信信号がMPEG信号であるかATM信号であるかに
    基づいて、該受信信号を上記MPEGデマルチプレクサ
    又は上記ATM手段に選択的に供給する切換手段と、 上記MPEGデマルチプレクサと上記ATM手段とに共
    有されるメモリとを備え、 上記ATM手段は、上記受信信号を上記メモリに記憶
    し、上記MPEGデマルチプレクサが上記メモリからデ
    マルチプレクスされたデータを読み出すためのアドレス
    を、上記MPEGデマルチプレクサに供給し、 受信されるATM信号とMPEG信号とを選択的にデマ
    ルチプレクスするデマルチプレクサ。
  2. 【請求項2】 上記ATM手段は、ATMセルからAT
    MPDUを復元し、メモリのアドレスによって、ATM
    PDUを識別する手段を備えることを特徴とする請求項
    1に記載のデマルチプレクサ。
  3. 【請求項3】 上記ATM手段は、疑似MPEGトラン
    スポートストリームからATMセルを復元し、メモリの
    アドレスによって、ATMセルを識別する手段を備える
    ことを特徴とする請求項2に記載のデマルチプレクサ。
  4. 【請求項4】 上記ATM手段及びMPEGデマルチプ
    レクサは、共通のデータバスを介してメモリに接続され
    ていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項
    に記載のデマルチプレクサ。
  5. 【請求項5】 上記デマルチプレクサは、単一の集積回
    路として形成されていることを特徴とする請求項1乃至
    4のいずれか1項に記載のデマルチプレクサ。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の
    デマルチプレクサを備えるテレビジョン復号化装置。
  7. 【請求項7】 受信信号のデータをメモリに記憶するス
    テップと、 上記受信信号のデータを解析するステップと、 上記受信信号のデータのうちのMPEGトランスポート
    ストリームのデータを識別する識別ステップと、 上記識別されたMPEGトランスポートストリームのデ
    ータを選択的に分離して、デマルチプレクスされたMP
    EGデータを出力する出力ステップとを有し、 ATM信号をデマルチプレクスするデマルチプレクス方
    法。
  8. 【請求項8】 上記識別ステップは、アドレスに基づい
    て、上記メモリに記憶されたデータから上記MPEGト
    ランスポートストリームデータを識別し、上記出力ステ
    ップは、上記アドレスに基づいて、上記デマルチプレク
    スされたMPEGデータを出力することを特徴とする請
    求項7に記載のデマルチプレクス方法。
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