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KR100526218B1 - 광디스크, 기록장치, 기록 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 저장매체 및 기록방법 - Google Patents

광디스크, 기록장치, 기록 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 저장매체 및 기록방법 Download PDF

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KR100526218B1
KR100526218B1 KR10-1999-7007201A KR19997007201A KR100526218B1 KR 100526218 B1 KR100526218 B1 KR 100526218B1 KR 19997007201 A KR19997007201 A KR 19997007201A KR 100526218 B1 KR100526218 B1 KR 100526218B1
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KR
South Korea
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audio
data
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video object
audio frame
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미와가츠히코
오카다도모유키
야기도모타카
츠가가즈히로
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마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

광디스크는 비디오 스트림과 오디오 스트림을 다중화하여 구해지는 비디오 오브젝트를 기록한다. 오디오 스트림은 복수의 오디오 프레임 데이터 세트의 배열이다. 비디오 오브젝트내의 각 비디오 오브젝트 유닛은 상이한 페이로드를 가지는 팩의 배열이다. 비디오 스트림과 오디오 스트림은 소정 크기를 사용하여 분할되며, 그 결과의 데이터 분할은 팩으로 배열된다. 적어도 하나의 비디오 오브젝트 유닛은 스터핑 바이트나 패딩패킷이 오디오 프레임 데이터의 모든 세트 또는 일부와 함께 배열되는 팩을 포함하므로, 다음 비디오 오브젝트와의 경계는 오디오 프레임 데이터들 사이의 경계에 대응한다. 비디오 오브젝트들 사이의 경계는 오디오 프레임 데이터 세트들 사이의 경계와 일치하도록 만들어지기 때문에 최소단위로서 비디오 오브젝트 유닛으로 실행되는 부분삭제는 광디스크상에 불필요한 부분의 데이터가 남아있지 않게 한다.

Description

광디스크, 기록장치, 기록 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능 저장매체 및 기록방법{OPTICAL DISC, RECORDING APPARATUS, A COMPUTER-READABLE STORAGE MEDIUM STORING A RECORDING PROGRAM, AND A RECORDING METHOD}
본 발명은 비디오 스트림과 오디오 스트림이 다중화된 MPEG(Moving Pictures Experts Group)스트림을 기록하는 광디스크에 관한 것이다. 본 발명은 또한 기록장치, 광디스크용의 기록프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능한 저장매체에 관한 것이다.
많은 영화팬들과 비디오 팬들은 단순히 비디오 이미지를 보는 것에만 만족하지 못하고 기록된 이미지의 내용을 자유롭게 편집하기를 원한다.
이미지를 편집할 때, 사용자는 하나 이상의 비디오 스트림과 오디오 스트림을 다중화하여 얻은 MPEG 스트림으로부터 원하지 않는 부분을 삭제할 수 있다. 사용자는 또한 편집된 MPEG 스트림의 재생순서를 원하는대로 변경할 수 있다.
컴퓨터가 처리하는 파일과 같은 MPEG 스트림을 취급하는 파일 시스템은 상술한 편집기능의 실현시에 그들의 역할에 주목받아 왔다. "파일 시스템"이란 용어는 하드디스크 드라이브나 광디스크처럼 임의 접근 저장매체상의 영역을 관리하기 위한 데이터 구조에 대한 일반명칭이다. 일례로서 ISO/IEC(International Standardization Organization/International Electrotechnical Commission) 13346 하에서 표준화된 파일 시스템은 파일내에 MPEG 스트림을 저장하기 위해 사용된다.
이러한 파일 시스템에서 MPEG 스트림을 저장하는 파일은 디렉토리 파일 및 파일 엔트리로 불리는 관리정보를 사용하여 관리된다. 이들중 파일 엔트리는 파일을 구성하는 각각의 익스텐트(extent)에 대하여 별개의 할당 서술자를 포함한다. 각각의 할당 서술자는 파일내의 익스텐트의 기록위치를 나타내는 논리블록번호 (Logical Block Number; LBN)와 익스텐트의 길이를 나타내는 익스텐트 길이를 포함한다. 논리블록번호(LBN)와 익스텐트 길이를 갱신함으로써 디스크 매체상의 논리섹터는 "사용" 또는 "미사용"으로 설정될 수 있다. 이에 따라 사용자는 논리섹터의 단위로 데이터를 부분적으로 삭제할 수 있게 된다.
최소 삭제가능한 단위가 2,048바이트인 하나의 논리섹터인 MPEG 스트림을 사용자가 부분적으로 삭제하면 최종 비디오 스트림 및/또는 오디오 스트림에 대해 디코딩이 불가능하게 된다.
이러한 문제점은 각 논리섹터에 저장된 MPEG 스트림 데이터의 실제의 양을 고려하지 않고 실행되는 부분삭제에 의해 야기된다. DVD 표준에 대하여 데이터는 MPEG2 표준에 따라 압축된 MPEG 스트림으로서 기록된다. DVD 상에 기록될 각 팩의 데이터 크기는 논리섹터 크기와 동일하게 설정된다. 결국 MPEG 스트림내의 하나의 팩은 각각의 논리섹터내에 기록된다. 여기에서 하나의 팩은 MPEG 스트림내의 데이터 단위를 참조한다. MPEG 하에서 비디오 스트림과 오디오 스트림은 소정 크기의 데이터 구획(division)으로 분할된다. 이들 데이터 구획은 패킷으로 변환된다. 팩은 하나 이상의 패킷을 그룹화한 것이다. 팩은 MPEG 스트림의 데이터 전송을 위한 타임 스탬프로 주어지며 데이터 전송을 위해 사용되는 단위로 만들어 진다. DVD에서 팩과 패킷은 1 대 1로 대응되어 있다. 이러한 데이터 구성에서 하나의 패킷은 각각의 팩내에 존재한다. 비디오 팩은 3종류의 화상 데이터, 즉 I(Intra) 화상, P(Predicative) 화상, B(Bidirectionally Predicative) 화상으로 분할된 데이터를 저장한다. I 화상은 다른 이미지를 참조하지 않고 이미지내의 공간 주파수 특성을 사용하여 이미지를 압축한 결과이다. P 화상은 선행 이미지와의 상관관계를 이용하여 이미지를 압축한 결과이다. B화상은 선행 이미지 및 후속 이미지 모두와의 상관관계를 이용하여 이미지를 압축한 결과이다.
부분삭제 작업은 관리정보를 갱신하고, 1프레임의 화상 데이터를 저장하는 비디오 팩은 부분적으로 삭제될 수 있다. 만약 부분적으로 삭제된 화상 데이터의 프레임을 참조한 B화상이나 P화상이 남아있으면 이러한 화상을 더이상 디코딩할 수 없다.
오디오에 있어서, 복수의 프레임에 대한 오디오 프레임 데이터는 하나의 오디오 팩에 저장된다. 이하, "오디오 프레임 데이터"라는 용어는 하나의 오디오 프레임에 대해 재생되는 오디오 데이터의 양을 말한다. 이 오디오 프레임 데이터는 일반적으로 "액세스 단위"라 불린다. MPEG 스트림에 있어서, 이 오디오 프레임 데이터는 디코딩과 재생출력 모두에 대해 최소의 단위이다.
특정한 예로 주어진 돌비-AC3 방법은 인코드된 오디오 스트림에 대해 32msec의 프레임 길이를 사용하나 MPEG은 24msec의 프레임 길이를 사용하며, LPCM(Linear Pulse Code Modulation)은 약 1.67msec(정밀하게는 1/600sec)의 프레임 길이를 사용한다. 돌비-AC3에 대한 오디오 프레임 데이터를 디코딩할 때 비트율이 192Kbps이기 때문에 1세트의 오디오 프레임 데이터의 크기는 768(32msec×192Kbps)바이트이다.
오디오 프레임 데이터를 팩으로 로딩할 때 팩의 페이로드(payload) 크기는 2016바이트의 최대크기로 된다. 돌비-AC3에 있어서, 이것은 오디오 프레임 데이터 크기의 2.624배의 비정수값이다. 페이로드 크기가 오디오 프레임 데이터 크기의 비정수배이기 때문에, 오디오 스트림을 팩의 페이로드 크기의 단위로 분할하고 데이터 구획을 팩의 순서로 저장하면 오디오 프레임 데이터의 세트가 오디오 팩들 사이의 경계너머로 연장된다.
도 1의 상부는 오디오 프레임의 예를 나타낸다. 도 1에서, 부호 "〈 "와 "〉" 사이의 각 부분은 오디오 프레임이고, 부호 "〈 " 은 프리젠테이션 시작시간을 나타내고 부호 " 〉"은 프리젠테이션 종료시간을 나타낸다. 오디오 프레임에 대한 이 기호는 다른 도면에서도 사용된다. 오디오 프레임으로 재생될 오디오 프레임 데이터는 오디오 프레임의 프리젠테이션 시작시간 전에 디코더로 입력된다. 이 오디오 프레임 데이터는 프리젠테이션 시작시간에 디코더에 의해 버퍼에서 인출되어야 한다.
도 1의 하부는 각 오디오 프레임에서 재생될 오디오 프레임 데이터가 어떻게 오디오 팩에 저장되는지를 보여주는 예이다. 이 도면에서 오디오 프레임 f81, f82에 대해 재생될 오디오 프레임 데이터는 오디오 팩 A71에 저장되고, 오디오 프레임 f84에 대한 오디오 프레임 데이터는 오디오 팩 A72에 저장되며, 오디오 프레임 f86에 대한 오디오 프레임 데이터는 오디오 팩 A73에 저장된다.
오디오 프레임 f83에 대한 오디오 프레임 데이터는 먼저 오는 오디오팩 A71과 나중에 오는 오디오팩 A72로 분할된다. 동일한 방식으로 오디오 프레임 f85에 대한 오디오 프레임 데이터는 먼저 오는 오디오팩 A72와 나중에 오는 오디오팩 A73으로 분할된다. 하나의 오디오 프레임에 대해 재생될 오디오 프레임 데이터가 분할되어 2개의 오디오팩으로 저장되는 이유는 오디오 프레임 사이의 경계가 팩 사이의 경계와 일치하지 않기 때문이다. 이와같이 경계가 일치하지 않는 이유는 MPEG 표준하의 팩의 데이터 구조가 오디오 스트림의 데이터 구조와 전혀 관계가 없기 때문이다.
논리섹터(팩) 단위의 부분삭제 작업이 도 1에 도시된 바와 같이 1세트의 오디오 프레임 데이터가 팩경계 너머로 연장되는 것과 함께 파일관리정보를 갱신함으로써 실행되면, 부분삭제에 대한 경계를 표시한 팩경계 너머로 연장된 1세트의 오디오 프레임 데이터는 변경될 것이다. 결국, 오디오 프레임 데이터의 일부분이 "미사용"으로서 관리되고 있는 팩내에 위치될 것이고, 다른 부분은 "사용"으로서 관리되고 있는 팩내에 위치될 것이다. 팩경계 너머로 연장된 1세트의 오디오 프레임 데이터의 예로는 도 1의 오디오 프레임 데이터 f83이 있다.
연속 스트림은 처음부터 끝까지 재생되고, 디코딩을 위한 단위가 1세트의 오디오 프레임 데이터인 모델을 사용하고 있는 것임을 MPEG 표준은 규정하고 있다. 따라서 MPEG 표준에 대한 디코더는 연속 스트림의 처음과 끝이 1세트의 오디오 프레임 데이터의 경계라는 전제하에 디코딩을 실행한다. 결국, 디코더는 처음과 끝이 없어져버린 오디오 프레임 데이터 세트를 포함하는 오디오 스트림을 정확하게 디코드할 수 있다는 것을 보증할 수 없게 된다. 이는 디코딩에 필요한 일부 오디오 프레임 데이터가 손실되었기 때문이다.
부분삭제후에도 MPEG 스트림을 적절하게 디코드할 수 있음을 보증하기 위해서는 부분삭제전에 MPEG 스트림을 먼저 판독하여 MPEG 스트림을 비디오팩과 오디오팩으로 분리하고, 디코딩이 가능하게 되는 방식으로 삭제된 영역 외부의 영역에 비디오 스트림을 재인코드하는 것이 필수적이다. 이 재인코딩은 GOP의 재구성과 같다고 생각된다. 한편, 더 이상 필요하지 않은 오디오 스트림은 폐기되고, 나머지 오디오 스트림은 재인코드되지 않는다. 폐기된 오디오 데이터는 부분적으로 삭제된 오디오 프레임 데이터 세트의 나머지 부분을 포함한다.
재인코딩후, 오디오팩과 비디오팩은 다시 다중화되어 MPEG 스트림을 생성한다. 이것이 저장매체 상에 기록된 후, 관리정보가 갱신된다.
이러한 방식으로 부분삭제가 실행되면 MPEG 스트림의 분석, 재인코딩 및 재다중화는 재생장치에 대한 하드웨어와 소프트웨어적인 요구를 만들어준다. 즉 필요한 하드웨어와 소프트웨어를 포함하지 않은 기록 및/또는 재생장치(이하, "기록장치"라 함)는 부분삭제를 실행할 수 없다. 휴대형 모델부터 퍼스널 컴퓨터에 설치되는 장치에 이르기까지 다양한 종류의 기록장치가 존재하기 때문에 이러한 모든 기록장치는 필요한 하드웨어와 소프트웨어를 구비하고 있다고 말할 수는 없다.
특히 퍼스널 컴퓨터에 설치되는 많은 기록장치는 MPEG 스트림의 재생을 가능하게 하는 하드웨어, 소프트웨어 및 파일 시스템과 함께 구비된다. 이러한 특정 하드웨어와 소프트웨어 필요조건이 부분삭제 작업의 실현을 위해 존재한다면 특정한 종류의 기록장치만이 부분삭제를 실행할 수 있다. 이것은 광디스크 사용자가 부분삭제 작업을 실행할 수 있는 기회를 상당히 제한한다.
본 발명의 상술한 목적 및 기타의 목적과 그 이점 및 특징은 본 발명의 특정 실시예를 도시한 첨부도면을 참조로 한 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
도 1은 오디오 프레임 데이터의 세트가 어떻게 팩 경계를 넘어 연장될 수 있는지를 나타낸 도면.
도 2A는 본 발명의 실시예에 사용된 기록가능한 광디스크인 DVD-RAM의 외관도를 도시한 도면.
도 2B는 DVD-RAM상의 기록영역을 나타낸 도면.
도 2C는 섹터레벨로 절단된 DVD-RAM의 단면과 표면을 도시한 도면.
도 3A는 DVD-RAM 상의 구역 0-23을 나타낸 도면.
도 3B는 구역 0-23를 수평순서로 배열한 도면.
도 3C는 볼륨영역에서의 논리섹터번호(LSN)를 나타낸 도면.
도 3D는 볼륨영역에서의 논리블록번호(LBN)를 나타낸 도면.
도 4A는 볼륨영역에 기록된 데이터의 내용을 나타낸 도면.
도 4B는 파일 엔트리의 데이터구조의 예를 나타낸 도면.
도 5는 디스플레이순으로 배열된 복수의 화상 데이터 세트와 코딩순으로 배열된 복수의 화상 데이터 세트를 나타낸 도면.
도 6A는 VOB(비디오 오브젝트)의 데이터 구성에서 논리적 포맷의 상세한 계층을 나타낸 도면.
도 6B는 VOBU의 앞에 배열된 비디오팩의 논리포맷도.
도 6C는 VOBU의 앞에 배열되지 않은 비디오팩의 논리포맷도.
도 6D는 시스템 헤더의 논리포맷도.
도 7A는 돌비-AC3 방법을 위한 오디오팩의 논리포맷도.
도 7B는 선형-PCM 방법을 위한 오디오팩의 논리포맷도.
도 7C는 MPEG-오디오 방법을 위한 오디오팩의 논리포맷도.
도 7D는 팩헤더, 패킷헤더, 오디오 프레임 정보의 논리포맷도.
도 8은 오디오 디코더 버퍼의 버퍼상태를 도시한 그래프.
도 9A는 비디오 버퍼의 버퍼상태를 도시한 그래프.
도 9B는 각 화상 데이터 세트의 전송주기를 나타낸 그래프.
도 10은 복수의 오디오 프레임으로 재생된 오디오 프레임 데이터를 저장한 오디오팩과 각 비디오 프레임으로 재생된 화상 데이터를 저장한 비디오팩이 어떻게 기록되는지를 보여주는 도면.
도 11은 VOBU에 포함된 오디오팩의 페이로드의 총크기가 오디오 프레임 데이터크기의 정수배일 때 오디오 프레임 데이터의 각 세트가 각 팩의 페이로드에 어떻게 저장되는지를 보여주는 도면.
도 12는 VOBU에 포함된 오디오팩의 페이로드의 총크기가 오디오 프레임 데이터크기의 정수배가 아닐 때 오디오 프레임 데이터의 각 세트가 각 팩에 어떻게 저장되는지를 보여주는 도면.
도 13A 및 도 13B는 패딩패킷과 스터핑 바이트가 각각 삽입되는 팩의 예를 나타내는 도면.
도 14는 RTRW 관리파일의 저장된 내용에 대한 상세 계층도.
도 15는 셀정보에서 C_V_S_PTM, C_V_E_PTM을 이용하여 비디오 필드가 어떻게 특정되는지를 나타낸 도면.
도 16은 PGC를 이용하여 VOB가 어떻게 액세스되는지를 나타내는 도면.
도 17은 도 16에 도시된 셀중에서 크로스 해칭을 사용하여 부분삭제된 셀에 대응하는 부분을 나타낸 도면.
도 18A는 PGC 정보 ＃2를 사용하는 부분삭제의 결과로서 DVD-RAM 상의 어느 ECC블록이 미사용 영역으로 되는지를 보여주는 도면.
도 18B는 VOB, VOB 정보 및 부분삭제후의 PGC 정보의 예를 나타낸 도면.
도 19A 및 도19B는 부분삭제 전후의 VOBU #i+1 및 VOBU #i+2를 나타낸 도면.
도 20A 및 도20B는 부분삭제 전후의 VOBU #j+1 및 VOBU #j+2를 나타낸 도면.
도 21은 본 발명의 기록장치를 이용하는 시스템의 구성예를 도시한 도면.
도 22는 DVD 레코더(70)의 하드웨어 구성을 나타낸 블록도.
도 23A는 MPEG 인코더(2)의 구성도.
도 23B는 시스템 인코더(2e)의 내부 구성도.
도 24는 VOBU들 사이의 경계가 오디오 프레임 데이터 세트들의 사이의 경계와 일치할 때의 표현도.
도 25는 오디오 프레임 데이터 세트의 나머지 부분만을 오디오 디코더 버퍼에 전송하는 오디오팩의 생성결과로서 VOBU들 사이의 경계가 오디오 프레임 데이터 세트들의 사이의 경계와 일치할 때의 표현도.
도 26A는 4KB의 오디오 프레임 데이터가 오디오 디코더 버퍼에 저장될 때 마지막 세트의 오디오 프레임 데이터가 부분적으로 저장됨을 보여주는 도면.
도 26B는 오디오 디코더 버퍼가 꽉차는 것을 방지하기 위한 제어가 실행되었을 때의 버퍼상태를 도시한 도면.
도 27은 오디오 디코더 버퍼를 시뮬레이션하는 동안 오디오 패킹부(15)가 팩을 생성하는 절차를 나타낸 흐름도.
도 28은 VOB의 부분삭제를 위한 처리를 나타낸 흐름도.
도 29A는 삭제영역이 익스텐트의 처음에 위치될 때의 표현도.
도 29B는 삭제영역이 익스텐트의 끝에 위치될 때의 표현도.
도 29C는 삭제영역이 익스텐트의 중간에 위치될 때의 표현도.
도 30은 1세트의 오디오 프레임 데이터가 각 팩에 저장되는 경우를 나타낸 도면.
도 31은 도 30에 도시된 VOBU에 의해 야기되는 버퍼상태의 변화를 나타낸 도면.
본 발명의 제 1 목적은 관리정보를 갱신하는 기능을 갖는 재생장치가 MPEG 스트림의 부분삭제를 실행할 수 있도록 하는 광디스크를 제공하기 위한 것이다. 동시에 본 발명은 기록장치 및 기록방법과, 이들 MPEG 스트림을 광디스크상에 기록하는 기록 프로그램을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 제 1 목적은 복수 세트의 화상 데이터를 포함하는 비디오 스트림과 복수 세트의 오디오 데이터를 포함하는 오디오 스트림을 다중화함으로써 구해지는 비디오 오브젝트를 기록하기 위한 광디스크에 의해 달성될 수 있으며, 상기 각 비디오 오브젝트는 그 길이가 소정의 범위내에 있는 복수의 비디오 오브젝트 유닛을 포함하고, 각 비디오 오브젝트 유닛은 완전한 화상 데이터 세트와 완전한 오디오 프레임 데이터 세트를 저장한다.
상술한 구성에 따라 각 비디오 오브젝트 유닛은 복수의 완전한 오디오 프레임 데이터 세트를 포함한다. 만약 부분삭제 작업이 비디오 오브젝트 유닛의 단위로 실행되면 광디스크상에서 오디오 프레임 데이터 세트의 앞 부분이나 뒷부분을 남기게하는 부분삭제 작업의 위험성은 없다. 오디오 프레임 데이터의 원하지 않는 부분이 디스크상에 남아있지 않기 때문에 비디오 오브젝트의 부분삭제는 광디스크상에 데이터를 재인코드할 필요없이 실행될 수 있다. 부분삭제 작업은 비디오 오브젝트 유닛의 단위로 단순히 관리정보를 갱신함으로써 완료될 수 있기 때문에 광범위한 기록장치에 대해 부분삭제 작업이 가능하게 된다.
여기에서 화상 그룹은 비디오 스트림으로 형성될 수 있으며, 각 화상그룹은 인트라 인코드된 적어도 적어도 1세트의 화상 데이터를 포함하고, 각 비디오 오브젝트 유닛은 적어도 하나의 완전한 화상 그룹을 포함할 수 있다.
상술한 구성에 따르면 각 비디오 오브젝트 유닛은 화상 그룹을 구성하는 복수의 비디오 팩을 포함한다. 화상그룹은 인트라 프레임 인코드된 1세트의 화상 데이터를 포함하므로 기록장치가 비디오 오브젝트 유닛의 단위로 부분삭제 작업을 실행하는 한 삭제된 데이터에 의존하는 어떠한 화상 데이터도 광디스크에 남지않게 될 것이다. 결국 부분삭제 작업후, 광디스크에 남는 화상 데이터에 대하여 적절한 재생이 보증된다. 이것은 기록장치가 비디오 오브젝트 유닛내의 관리정보를 단순히 갱신하는 것만으로 부분삭제 작업을 간단히 실행할 수 있다는 것을 의미한다.
다음은 본 발명의 실시예인 광디스크와 기록장치에 대해 설명하기로 한다. 이 설명은 첨부도면을 참조로 한다.
(제 1 실시예)
(1-1) 기록가능한 광디스크의 물리적 구조
도 2A는 기록가능한 광디스크인 DVD-RAM의 외관도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이 DVD-RAM은 카트리지(75) 속에 위치되는 기록장치에 장전된다. 이 카트리지 (75)는 DVD-RAM의 기록면을 보호하며, 내부에 밀폐된 DVD-RAM에 액세스할 수 있도록 개폐되는 셔터(76)를 구비한다.
도 2B는 DVD-RAM 디스크의 기록영역을 나타낸다. 도시된 바와 같이, DVD-RAM은 그 최내주부에는 리드인 영역을, 최외주부에는 리드아웃 영역을, 이들 사이에는 데이터 영역을 각각 갖는다. 리드인 영역은 광픽업에 의해 액세스되는 동안 서보(servo)의 안정화를 위해 필수적인 기준신호와, 다른 매체와 혼동되는 것을 방지하기 위한 식별신호를 기록한다. 리드아웃 영역은 리드인 영역에서와 동일한 종류의 기준신호를 기록한다. 한편 데이터 영역은 DVD-RAM에 대해 액세스할 수 있는 최소단위인 섹터로 분할된다. 여기에서 각 섹터의 크기는 2KB로 설정된다.
도 2C는 섹터의 헤더에서 절단한 DVD-RAM의 단면 및 표면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 각 섹터는 금속막과 같은 반사막의 표면에 형성된 피트열과 요철부(오목볼록부)를 포함한다.
피트열은 섹터 어드레스를 나타내도록 DVD-RAM의 표면에 새겨진 0.4∼1.87㎛의 피트를 포함한다.
요철부는 "홈"이라 불리는 오목부와 "랜드"라 불리는 볼록부를 포함한다. 각 홈과 랜드는 그 표면에 부착된 금속막으로 구성된 기록마크를 갖는다. 이 금속막은 상변화가능하며, 이것은 금속막이 광빔에 노출되는지의 여부에 따라 기록마크가 결정상태 또는 비결정상태로 될 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 상변화 특성을 이용하면 데이터가 요철부에 기록될 수 있다. MO(Magnetic Optical) 디스크의 경우에는 랜드부에만 데이터를 기록할 수 있을뿐이지만 DVD-RAM의 경우에는 홈부와 랜드부에 모두 데이를 기록할 수 있다. 이것은 DVD-RAM의 기록밀도가 MO 디스크의 기록밀도보다 크다는 것을 의미한다. 16섹터의 그룹마다 DVD-RAM상에는 에러정정 정보가 제공된다. 본 명세서에서 ECC(Error Correcting Code: 에러정정 코드)로 주어진 16섹터의 각 그룹에 대해 ECC블록이라 칭한다.
DVD-RAM에 있어서, 데이터 영역은 기록 및 재생중에 Z-CLV(Zone-Constant Linear Velocity)라 불리는 회전제어를 실현할 수 있도록 몇개의 구역으로 분할된다.
도 3A는 DVD-RAM 상에 구비된 복수의 구역을 나타내고 있다. 이 도면에 도시된 바와 같이, DVD-RAM은 구역 0∼구역 23으로 번호가 부여된 24개의 구역으로 분할된다. 각 구역은 동일한 각속도를 사용하여 액세스되는 트랙의 그룹이다. 본 실시예에서 각 구역은 1888개의 트랙을 포함한다. DVD-RAM의 회전 각속도는 각 구역에 대해 별도로 설정되며, 디스크의 내주부에 위치된 구역에 가까울수록 더 높다.데이터 영역을 구역으로 분할하면 단일구역내에 액세스를 실행하는 동안 광픽업이 일정속도로 이동할 수 있다는 것을 보증해준다. 이것은 DVD-RAM의 기록밀도를 높여 기록 및 재생중에 회전제어를 용이하게 해준다.
도 3B는 도 3A에 도시된 리드인 영역, 리드아웃 영역 및 구역 0-23의 수평배열을 나타낸다.
리드인 영역과 리드아웃 영역은 각각 결함관리영역(DMA)를 포함한다. 이 결함관리영역은 섹터의 위치를 나타내는 위치정보를 기록하며, 이 위치정보는 결함섹터를 대체하기 위해 사용되는 섹터가 어느 대체영역에 존재하는지를 나타내는 결함 및 대체 위치정보를 포함한다.
각각의 구역은 다음 구역과의 경계에 구비되는 미사용 영역과 대체영역 외에도 사용자 영역을 구비한다. 사용자 영역은 파일 시스템이 기록영역으로서 사용할 수 있는 영역이다. 대체영역은 결함섹터가 발견된 경우 이 결함섹터를 대체하기 위해 사용되는 영역이다. 미사용 영역은 데이터의 기록에 사용되지 않는 영역이다. 각 미사용 영역은 2개의 트랙을 포함할 뿐이며 섹터 어드레스의 오식별을 방지하기 위해 제공된다. 그 이유는 섹터 어드레스가 동일 구역내의 인접트랙의 동일위치에 기록되는 동안, Z-CLV에 대하여 섹터 어드레스의 기록위치가 구역들 사이의 경계에서 인접한 트랙과 다르기 때문이다.
이러한 방식으로 데이터 기록을 위해 사용되지 않는 섹터가 구역들 사이의 경계에 존재한다. DVD-RAM 상에서 논리섹터번호(LSN)는 내주부로부터 시작하는 순서로 사용자 영역의 물리적 섹터에 연속적으로 할당된다. 이들 LSN은 기록데이터를 위해 사용되는 섹터만을 나타낸다. 도 3C에 도시된 바와 같이 사용자 데이터를 기록하고 LSN이 할당된 섹터를 포함하는 영역은 볼륨영역이라 칭한다.
(1-2) 볼륨영역에 기록된 데이터
도 4A는 DVD-RAM의 볼륨영역에 기록된 데이터의 내용을 도시한 도면이다.
볼륨영역은 복수의 VOB와 RTRW(RealTime ReWritable) 관리파일로 각각 구성되는 AV 파일을 기록하기 위해 사용되며, RTRW 관리파일은 AV 파일용의 관리정보이다.
도 4A에서 제 5레벨(최하위 레벨)은 비디오 스트림과 오디오 스트림을 나타낸다. 이들 스트림은 제 4 레벨에 도시된 바와 같이 패킷의 페이로드 크기로 분할된다. 이 분할에 의해 생성된 데이터 분할은 MPEG 표준에 따라 비디오팩과 오디오팩에 저장된다. 이들 팩은 제 3 레벨에 도시된 AV 파일내의 비디오 오브젝트 VOB#1, VOB#2내에 다중화된다. AV 파일은 제 2 레벨에 도시된 바와 같이 ISO/IEC 13346에 따라 복수의 익스텐트로 분할된다. 이들 익스텐트는 최상위 레벨에 도시된 바와 같이 볼륨영역의 구역영역내 미사용 영역에 각각 기록된다. 어느 익스텐트도 구역경계를 넘지 않는다.
이들 AV 파일과 RTRW 관리파일은 ISO/IEC 13346 하에서 표준화된 디렉토리 파일과 파일 엔트리를 사용하여 관리된다. 도 4A에 도시된 예에서 VOB#1, VOB#2 및 VOB#3을 저장한 AV 파일은 익스텐트 A, B, C 및 D로 분할된다. 이들 익스텐트는 구역영역에 저장되므로 AV 파일용의 파일 엔트리는 익스텐트 A, B, C 및 D를 위한 할당 서술자를 포함한다. AV 파일을 분할함으로써 생성된 익스텐트는 AV 블록이라고 불린다. 각 AV 블록은 기록장치에서 디스크 액세스를 위해 제공되는 트랙버퍼라 불리는 버퍼에 데이터 언더플로우가 발생하지 않는 것을 보증해주는 데이터 크기를 갖는다.
도 4B는 파일 엔트리의 데이터구조의 예를 도시한다. 도 4B에서 파일 엔트리는 서술자 태그, ICB태그, 할당 서술자 길이, 확장속성 및 각 익스텐트 A, B, C 및 D에 대응하는 할당 서술자를 포함한다.
서술자 태그는 현재의 엔트리가 파일 엔트리임을 나타내주는 태그이다. DVD-RAM에 있어서, 파일 엔트리 서술자 및 공간 비트맵 서술자와 같은 다양한 태그가 사용된다. 파일 엔트리에 대해, 값 "261"은 파일 엔트리를 나타내는 서술자 태그로서 사용된다.
ICB 태그는 파일 엔트리 자체에 대한 속성정보를 나타낸다. 확장속성은 파일 엔트리내의 속성정보 필드에 의해 특정된 내용보다 높은 레벨의 내용을 갖는 속성을 보여주는 정보이다.
할당 서술자의 데이터 구성은 도 4B의 우측에 도시되어 있다. 각 할당 서술자는 익스텐트의 길이와 익스텐트의 시작위치를 보여주는 논리블록번호를 포함한다. 익스텐트에 의해 점유된 DVD-RAM상의 논리섹터는 "사용"으로서 관리되나 유효한 익스텐트에 의해 점유되지 않은 논리섹터는 "미사용"으로서 관리된다.
한편, VOB#1∼VOB#3에 대한 정보는 도 4A의 제 6 레벨 상에 도시된 바와 같이 VOB#1 정보, VOB#2 정보, VOB#3 정보로서 RTRW 관리파일에 기록된다. AV 파일과 마찬가지로 RTRW 관리파일은 볼륨영역에 기록된 복수의 익스텐트로 분할된다.
(1-2-1) 비디오 스트림
도 5에 도시된 비디오 스트림은 비디오 이미지의 1프레임에 각각 대응하는 복수의 화상 데이터 세트의 배열이다. 이 화상데이터는 MPEG 기술을 이용하여 압축된 NTSC(National Television Standards Committee)나 PAL(Phase Alternation Line) 표준에 따르는 비디오 신호이다. NTSC 표준하에서 비디오 신호를 압축함으로써 생성된 화상 데이터의 세트는 약 33msec(정확하게는 1/29.97sec)의 프레임 간격을 가지는 비디오 프레임에 의해 디스플레이된다. PAL 표준하에서 비디오 신호를 압축함으로써 생성된 화상 데이터의 세트는 40msec의 프레임 간격을 가지는 비디오 프레임에 의해 디스플레이된다. 도 5의 최상위 레벨은 비디오 프레임의 예를 보여준다. 도 5에서 부호 "＜"와 "＞" 사이에 표시된 부분은 비디오 프레임이며, 부호 "＜"는 각 비디오 프레임에 대한 프리젠테이션 시작시간(Presentation_Start_Time)을 나타내고 부호 "＞" 는 프리젠테이션 종료시간(Presentation_End_Time)을 나타낸다. 비디오 프레임에 대한 이 부호는 다른 도면에서도 사용된다. 이들 부호에 의해 둘러싸인 부분은 각각 복수의 비디오 필드를 포함한다. MPEG 표준에 따르는 압축은 1프레임의 화상내의 공간 주파수특성과 프레임 전후에 디스플레이된 이미지와의 시간관련 상호관계를 사용한다. 각 화상데이터의 세트는 양방향성 술어적(B) 화상, 술어적(P) 화상 또는 인트라(I) 화상중의 하나로 변환된다. 도 5는 실질적으로 그들의 크기에 큰 차이가 있다고 하더라도 모두가 동일한 크기를 가질 때의 B화상, P화상 및 I화상을 나타낸 도면이다. 프레임들 사이의 시간관련 상호관계를 사용하는 B화상 및 P화상을 디코딩할 때 화상이 디코딩되기 전후에 재생되는 이미지를 참고하는 것이 필수적이다. 예컨대, B화상에 의해 참조되는 모든 이미지는 B화상의 디코딩이 실행될 수 있기전에 완전히 디코드될 필요가 있다.
결국 MPEG 비디오 스트림은 화상의 디스플레이 순서를 규정하는 외에 화상의 코딩순서를 규정한다. 도 5에서 제 2 및 제 3 레벨은 디스플레이순 및 코딩순으로 배열된 화상 데이터의 세트를 각각 보여준다.
B화상과 P화상만의 열이 사용되면 비디오 스트림의 중간에서 시작하는 디코딩을 실행하는 특별한 재생특징에 의해 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위해 I화상이 0.5s의 간격으로 비디오 데이터에 삽입된다. I화상으로부터 시작하여 다음 I화상까지 계속되는 화상데이터의 각 열은 GOP(Group Of Pictures)이다. 이러한 GOP는 MPEG 압축을 위한 단위로서 규정된다. 도 5의 제 3 레벨에서 점선의 수직선은 현재의 GOP와 다음의 GOP 사이의 경계를 보여준다. 각 GOP에서 디스플레이 순서로 최종 화상 데이터의 화상타입은 통상 P화상이지만, 코딩순서로 최초 화상데이터의 화상타입은 항상 I화상이다.
(1-2-2) VOB의 데이터 구조
도 4A에 도시된 VOB(비디오 오브젝트) #1, #2, #3 ...은 비디오 스트림과 오디오 스트림을 다중화함으로써 구해지는 ISO/IEC 13818-1 하의 프로그램 스트림이다. VOB는 종료시에 program_end_code를 갖지 않는다.
도 6A는 VOB의 논리구성에 대한 상세 계층도이다. 이 도면은 도 6A의 최상위 레벨에 위치된 논리포맷이 하위레벨에 보다 상세히 도시되어 있다는 것을 보여준다.
도 6A의 최상위 레벨에 위치된 비디오 스트림은 제 2 레벨상에서 복수의 GOP로 분할된 것으로 도시되어 있다. 이들 GOP는 도 5에 도시된 것과 동일하므로 GOP유닛의 화상 데이터는 팩으로 변환된다. 도 6A에서 최상위 레벨의 우측에 도시된 오디오 스트림은 도 5에서와 동일한 방식으로 제 3 레벨에서 팩으로 변환된다. GOP유닛에 대해 분할된 화상 데이터는 동일한 방식으로 분할된 오디오 스트림과 다중화된다. 이것은 도 6A의 제 4 레벨상에 팩의 열을 생성시킨다. 이 팩의 열은 제 5 레벨에 도시된 복수의 VOBU(Vidio Object Units)를 형성한다. 제 6 레벨에 도시된 VOB는 시계열로 배열된 이들 복수의 VOBU로 구성된다. 도 6A에서 점선의 가이드라인은 인접레벨에 대한 데이터 구조에서 데이터 사이의 관계를 나타낸다. 도 6A의 가이드라인으로부터 제 5 레벨의 VOBU는 제 4 레벨상의 팩의 열과 제 2 레벨상의 GOP유닛 내의 화상 데이터에 대응함을 알 수 있다.
가이드라인을 추적함으로써 알 수 있는 바와 같이, 각 VOBU는 약 0.4 내지 1.0초의 재생기간을 갖는 화상 데이터와, 기록장치가 이 화상 데이터와 동일한 시간에 DVD-RAM으로부터 판독해야하는 오디오 프레임 데이터를 갖는 적어도 하나의 GOP를 포함하는 유닛이다. GOP라 불리는 이 유닛은 MPEG 비디오 표준(ISO/IEC 13818-2)하에서 규정된다. 도 6A의 제 2 레벨에 도시된 바와 같이 GOP만이 화상 데이터를 특정하기 때문에 이 화상 데이터와 다중화된 오디오 데이터 및 다른 데이터(부화상데이터, 제어 데이터 등)는 GOP의 부분이 아니다. DVD-RAM의 표준하에서 용어 "VOBU"는 GOP에 대응하는 유닛에 대해 사용되며 약 0.4 내지 1.0초의 재생기간을 갖는 화상 데이터와 이 화상 데이터와 다중화된 오디오 데이터를 포함하는 적어도 하나의 GOP에 대한 일반명칭이다.
VOBU내의 비디오팩과 오디오팩의 배열은 DVD-RAM 상의 논리섹터의 열 그대로 기록된다. 따라서 이들 팩에 저장된 데이터는 이 순서로 DVD-RAM으로부터 판독된다. 이것은 비디오팩과 오디오팩의 배열이 팩내부의 데이터가 DVD-RAM으로부터 판독되는 순서라는 것을 의미한다. 각 비디오팩은 약 2KB의 저장용량을 갖는다. VOBU 내의 비디오 스트림의 데이터 크기는 수백킬로바이트일 수 있기 때문에 비디오 스트림은 수백개의 비디오팩으로 분할될 것이다.
다음은 기록장치가 VOBU의 시작부를 어떻게 식별하는지를 설명하기로 한다. 도 6A에서 시스템 헤더는 h1으로 되어 있고, 이 시스템 헤더로부터 연장되는 화살표가 각 VOBU의 시작부에 위치된 비디오팩을 나타내고 있다. 이 시스템 헤더는 스트림을 디코딩할 때 필요한 여러 파라미터를 포함한다. 화살표는 시스템 헤더가 각 VOBU의 제 1 팩에 저장되어 있음을 보여준다. 이들 시스템 헤더는 데이터열 내의 VOBU 사이의 분리기호로서 작용한다.
(1-2-2-1) 오디오팩의 데이터 구조
도 6B는 VOBU의 시작부에 배열된 비디오팩의 논리포맷도이다. 도 6B에 도시된 바와 같이 VOBU의 제 1 비디오팩은 팩헤더, 시스템 헤더, 패킷헤더 및 비디오 스트림의 일부인 비디오 데이터로 구성된다.
도 6C는 VOBU의 처음에 오지않는 비디오팩의 논리포맷도이다. 도 6C에 도시된 바와 같이 이들 비디오팩은 시스템 헤더없이 팩헤더, 패킷헤더 및 비디오 데이터로 구성된다.
도 6D는 시스템 헤더의 논리포맷도이다. 도 6D에 도시된 시스템 헤더는 VOBU의 시작부에 위치된 비디오팩에 첨부될뿐이다. 이 시스템 헤더는 최대 속도정보(도 6D에 "Rate.bound.info"로 표시됨)와 버퍼크기 정보(도 6D에서 "Buffer.bound. info"로 표시됨)를 포함한다. 최대속도 정보는 데이터를 입력할 때 재생장치에 요구되는 전송률을 나타낸다. 버퍼크기 정보는 데이터를 VOB에 입력할 때 재생장치에 요구되는 최대 버퍼크기를 나타낸다.
다음은 각 팩의 데이터구조에 대해 설명하기로 한다. 비디오팩의 데이터구조는 본 발명의 요지가 아니다. 따라서 오디오팩의 데이터구조만을 설명하기로 한다.
도 7A는 돌비-AC3 포맷을 위한 오디오팩의 논리포맷도이다. 도 7A에 도시된 바와 같이 각 오디오팩은 팩헤더, 패킷헤더, 이 팩내의 오디오 스트림을 위한 압축기술이 선형-PCM 또는 돌비-AC3인지의 여부를 나타내는 sub_stream_id, 오디오 프레임정보, sub_stream_id에 의해 표시된 압축기술을 사용하여 압축된 복수의 오디오 프레임 데이터 세트를 포함한다.
도 7B는 선형-PCM 방법에 대한 오디오팩의 논리포맷도이다. 도 7B에 도시된 바와 같이 각 선형-PCM 오디오팩은 오디오 프레임 데이터 정보의 부가로 돌비-AC3와 동일한 소자를 구비한다. 이 오디오 프레임 데이터 정보는 다음을 포함한다.
1. 강조가 온인지 오프인지를 나타내는 audio_emphasis_flag
2. 오디오 묵음이 온인지 오프인지를 나타내는 audio_mute_flag
3. 오디오 프레임그룹(GOP) 내의 팩내의 제 1 오디오 프레임인 오디오 프레임의 프레임수를 기록하는 audio_frame_number
4. 오디오 프레임 샘플이 정량화될 때 워드길이를 나타내는 quantization_ word_length
5. 오디오 샘플링 주파수를 나타내는 audio_sample_length
6. 모노, 스테레오, 이중 모노로 설정된 number_of_audio_channels
7. 제 1 액세스부로부터 시작하는 dynamic_range를 압축하는 dynamic_range_ control
도 7C는 MPEG-오디오 방법하의 오디오팩의 논리포맷도이다. 도 7C에 도시된 바와 같이 MPEG-오디오의 각 팩은 sub_stream_id나 오디오 프레임 데이터정보를 갖지않는 점을 제외하고는 돌비-AC3의 팩과 동일한 소자를 갖는다.
도 7D는 팩헤더, 패킷헤더 및 오디오 프레임 정보의 논리포맷도이다.
도 7D에 도시된 팩헤더는 Pack_Start_Code, SCR(System Clock Reference), Program_mux_rate를 포함한다. 이들중 SCR은 오디오 스트림을 위해 구비되는 디코더 버퍼(이하, "오디오 디코더 버퍼"라 함)에 현재 팩의 오디오 프레임 데이터가 입력되는 시간을 보여준다. VOB에서 제 1 SCR은 MPEG 표준하의 디코더의 표준특징으로서 제공되는 STC(System Time Clock)의 초기값이다.
도 7D에 도시된 바와 같이 팩헤더는 패킷의 제 1 코드인 "packet_start_ code_prefix"와, 전용스트림을 위해 고정된 값으로 설정된 "stream_ID"와, 오디오 프레임 데이터가 출력되어야만 하는 시간을 보여주는 PTS(Presentation Time Stamp)를 포함한다. 오디오 프레임 데이터 정보는 현재의 오디오팩에 오디오 프레임의 수를 부여하는 "number_of_frame_headers"와, 이 오디오 프레임 데이터 정보와 제 1 액세스부(오디오 프레임)의 제 1 바이트 사이의 상대블록수를 부여하는 "first_access_pointer"를 포함한다.
(1-2-2-2) 오디오 디코더 버퍼의 버퍼상태
다음으로 PTS나 SCR이 팩헤더 또는 패킷헤더에 할당될 때 오디오 디코더 버퍼의 내부상태의 변화를 설명하기로 한다.
도 8은 오디오 디코더 버퍼의 버퍼상태를 나타낸 그래프이다. 이 도면에서 수직축은 버퍼점유를 나타내고, 수평축은 시간을 나타낸다.
도 8에서 경사진 부분 k11, k12 및 k13은 오디오팩의 전송률을 나타낸다. 이 전송률은 각 오디오팩에 대하여 동일하다. 경사진 부분 k11, k12 및 k13의 각 높이는 각 오디오팩에 의해 오디오 디코더 버퍼에 전송되는 오디오 프레임 데이터의 양을 나타낸다. 전체적으로 각 오디오팩의 페이로드는 오디오 프레임 데이터로 채워지므로 경사진 부분 k11, k12 및 k13 의 각 높이는 2,016바이트이다.
경사진 부분 k11, k12 및 k13의 각 폭은 하나의 팩의 전송주기를 나타내나 수평축에서의 경사진 부분 k11, k12 및 k13의 각 시작위치는 각 팩에 할당된 SCR을 나타낸다.
돌비-AC3의 예에서, 오디오 디코더 버퍼에 대한 전송률은 2개의 오디오 스트림에 대하여는 384Kbps이고 하나의 오디오 스트림에 대하여는 192Kbps이다. 각 팩의 페이로드 크기는 2,016바이트이므로 하나의 팩에 대한 전송주기는 2msec(=2,016바이트×8/8Mbps)이다. 이것은 하나의 팩의 페이로드에서 오디오 프레임 데이터의 2,016 바이트의 전송이 팩의 재생주기의 약 0.0625(=2msec/32msec)배에서 완료된다는 것을 의미한다.
계단부 d1, d2 및 d3는 오디오 프레임 데이터로 대표되는 오디오 프레임의 각 프리젠테이션 시작시간에서 축적 오디오 프레임 데이터의 출력 및 디코딩에 기인한 오디오 디코더 버퍼의 버퍼점유의 감축을 보여준다. 수평축에서 이 계단부 d1, d2 및 d3의 위치는 각 팩에 할당된 PTS를 나타낸다. 도 8에 도시된 오디오팩 A31은 오디오 프레임 f20, f21 및 f22의 프리젠테이션 종료시간에서 디코드되는 오디오 프레임 데이터 A21, A22 및 A23을 저장한다. 오디오 프레임 데이터의 이들 세트중에서 오디오 프레임 데이터 A21은 오디오 프레임 데이터 A22와 A23이 오디오 프레임 f22와 f23의 프리젠테이션 시작시간에서 각각 디코드되기 전에 오디오 프레임 f21의 프리젠테이션 시작시간에서 디코드된다. 오디오팩 A31에 저장된 오디오 프레임중에서 오디오 프레임 데이터 A21은 처음으로 디코드될 것이다. 이 오디오 프레임 데이터는 오디오 프레임 f21의 프리젠테이션 시작시간에서 디코드되어야 하므로 오디오팩 A31은 오디오 프레임 f20의 프리젠테이션 주기의 종료에 의해 DVD-RAM으로부터 판독될 필요가 있다. 결국 오디오 프레임 데이터 A21, A22 및 A23을 포함하는 오디오팩 A31은 오디오 프레임 f21의 프리젠테이션 시작시간에 선행하는 입력시간을 나타내는 SCR로 주어진다.
(1-2-2-3) 비디오 스트림에 대한 버퍼상태
다음으로 팩헤더와 패킷헤더에서 시간 스탬프 PTS, DTS 및 SCR의 할당에 기인한 비디오 스트림을 위해 제공되는 디코드 버퍼(이하, "비디오 버퍼"라 함)의 내부상태의 변화에 대해 설명하기로 한다.
비디오 스트림은 시간관련 상관관계를 사용하는 압축방법에 사용된 상이한 종류의 화상(I화상, P화상 및 B화상) 사이의 코드크기에 큰 차이가 있기 때문에 가변 코드길이로 인코드된다. 비디오 스트림은 대량의 데이터를 포함하기 때문에 재생될 화상 데이터, 특히 직전에 디코드된 비디오 프레임의 디코딩 시간과 비디오 프레임의 재생기간 동안이라고 말할 수 있는 I화상의 디코딩 시작시간 사이에 I화상에 대한 화상 데이터의 전송을 완료하기가 어렵다.
도 9A는 비디오 프레임과 비디오 디코더 버퍼의 점유를 나타낸 그래프이다. 도 9A에서 수직축은 비디오 디코더 버퍼의 점유를 나타내고 수평축은 시간을 나타낸다. 이 수평축은 NTSC 표준하의 비디오 프레임의 재생주기와 각각 정합하는 33msec의 부분으로 분할된다. 이 그래프를 참조함으로써 비디오 디코더 버퍼의 점유가 톱니패턴을 나타내도록 시간을 변경함을 알 수 있다.
톱니 패턴을 구성하는 각 삼각 톱니의 높이는 각 비디오 프레임에서 재생될 비디오 스트림 부분내의 데이터양을 나타낸다. 상술한 바와 같이 각 비디오 프레임에 대한 코드의 양은 프레임의 복잡성에 따라 동적으로 할당되기 때문에 각 비디오 프레임에서 데이터의 양은 동일하지 않다.
각 삼각톱니의 경사도는 비디오 스트림의 전송률을 나타낸다. 비디오 스트림의 대략적인 전송률은 트랙버퍼의 출력속도로부터 오디오 스트림의 출력속도를 감산하여 계산된다. 이 전송속도는 각 프레임 주기동안 동일하다.
도 9A에서 하나의 삼각 톱니에 대응하는 주기동안 화상데이터는 일정한 전송속도로 축적된다. 디코드 시간에서 현재의 프레임에 대한 화상 데이터는 순간적으로 비디오 디코더 버퍼로부터 출력된다. 톱니패턴이 달성되는 이유는 비디오 디코더 버퍼로의 저장으로부터 비디오 디코더 버퍼로부터의 출력에 이르기까지의 처리가 연속적으로 반복되기 때문이다. 각 비디오팩에 주어지는 DTS는 비디오 데이터가 비디오 디코더 버퍼로부터 출력되는 시간을 나타낸다.
도 9A에 도시된 바와 같이 복잡한 이미지의 이미지 품질을 유지하기 위해서는 프레임에 할당될 보다 많은 양의 코드가 필요하다. 보다 많은 양의 코드가 프레임에 할당되면 이것은 비디오 디코더 버퍼에 데이터의 예비저장이 디코드 시간전에 시작될 필요가 있다는 것을 의미한다.
통상적으로 비디오 디코더 버퍼로의 화상 데이터의 전송이 시작되는 전송시작시간으로부터 화상 데이터에 대한 디코드 시간까지의 주기를 VBV(Video Buffer Verify)지연이라고 한다. 일반적으로 이미지가 복잡하면 복잡할수록 할당코드의 양이 커지고 VBV 지연이 길어진다.
도 9A로부터 알 수 있는 바와 같이 디코드 시간 T16에서 디코드된 화상 데이터의 전송은 시간 T11에서 시작된다. 한편 디코드 시간 T18에서 디코드된 화상 데이터의 전송은 시간 T12에서 시작된다. 시간 T14, T15, T17, T19, T20 및 T21에서 디코드된 다른 화상 데이터 세트의 전송은 이들 디코드 시간전에 시작되는 것을 알 수 있다.
(1-2-2-4) 각 화상 데이터 세트의 전송주기
도 9B는 화상 데이터 세트의 전송을 보다 상세히 나타낸다. 도 9A의 상태를 고려하면, 도 9B의 시간 T24에서 디코드될 화상 데이터의 전송은 "VBV 지연"의 시작시간 T23과 재생될 다음 화상 데이터의 전송 시작 사이의 "Tf_Period"에서 완성될 필요가 있다. 이 Tf_Period 전방으로부터 발생하는 버퍼점유의 증가는 다음 화상 데이터의 전송에 기인한다.
Tf_Period의 시작시간은 대응 화상 데이터의 분할을 저장하는 팩중에서 제 1 팩에 주어진 SCR과 거의 같다. Tf_Period의 종료시간은 다음 화상 데이터의 분할을 저장하는 팩중에서 제 1 팩에 주어진 SCR과 거의 같다. 이것은 Tf_Period가 비디오팩에 할당된 SCR에 의해 규정된다는 것을 의미한다.
비디오 디코더 버퍼에 축적된 화상데이터는 화상 데이터가 디코드되는 시간 T24까지 대기한다. 디코드 시간 T24에서 이미지 A가 디코드되고 이것은 비디오 디코더 버퍼에 저장된 화상 데이터의 부분을 삭제하므로 비디오 디코더 버퍼의 총점유를 축소시킨다.
상술한 상태를 고려하면 오디오 프레임 데이터의 전송이 미리 하나의 프레임을 시작하기에 충분함을 알 수 있으며, 화상 데이터의 전송은 이러한 화상 데이터의 디코드 시간전에 시작할 필요가 있다. 즉 화상 데이터의 전송은 대략 동일한 시간에 디코드되는 오디오 프레임 데이터의 전송전에 시작하여야 한다. 이 다른 방식으로는 오디오 스트림과 비디오 스트림이 MPEG 스트림으로 다중화되면 오디오 프레임 데이터가 나중의 디코드 시간을 갖는 화상 데이터와 다중화된다. 결국 VOBU내의 화상 데이터와 오디오 프레임 데이터는 사실상 오디오 프레임 데이터 다음에 디코드될 오디오 프레임 데이터와 화상 데이터로 구성된다.
(1-2-2-5) 각 팩내의 비디오 데이터와 오디오 프레임 데이터의 배열
도 10은 복수의 오디오 프레임 데이터 세트를 저장한 오디오 팩과 복수의 화상 데이터 세트를 저장하는 비디오 팩이 어떻게 배열되는지를 나타낸 도면이다. 도 10에서 오디오팩 A31은 f21, f22, f23에 대하여 재생될 오디오 프레임 데이터 A21, A22, A23의 세트를 저장한다. 오디오팩 A31내의 오디오 프레임 데이터의 세트중에서 디코드될 제 1 오디오 프레임 데이터는 오디오 프레임 데이터 A21이다. 오디오 프레임 데이터 A21은 오디오 프레임 f20의 프리젠테이션 종료시간에서 디코드될 필요가 있기 때문에 이 오디오 데이터 A21은 오디오 프레임 f20과 동일한 주기(주기 k11) 동안 전송되는 화상 데이터 V11과 다중화될 필요가 있다. 결국 오디오팩 A31은 도 10의 저면에 도시된 바와 같이 화상 데이터 V11을 저장하는 비디오팩 부근에 배열된다.
f24, f25, f26에 대해 각각 재생되는 오디오 프레임 데이터 A24, A25, A26의 세트를 저장하는 오디오팩 A32는 오디오 프레임 f23과 동일한 시간(주기 k15)에서 전송되는 화상 데이터 V15와 다중화되어야만 한다. 결국 오디오팩 A32는 도 10의 저면에 도시된 바와 같이 화상 데이터 V15를 저장하는 비디오팩 부근에 배열된다.
(1-2-2-6) VOBU 경계 부근의 팩의 배열
VOBU는 하나의 GOP를 포함하는 데이터부이기 때문에 VOBU경계는 GOP 경계에 기초하여 결정된다는 것을 알 수 있다. 이것이 그 경우이면 첫번째 문제점은 하나의 VOBU에 저장된 오디오 프레임 데이터의 양에 있다. 도 10에 도시된 바와 같이 오디오 프레임 데이터의 세트를 저장하는 오디오팩은 오디오 프레임 데이터 다음에 재생되는 화상 데이터를 저장하는 비디오팩 부근에 위치되도록 배열된다. 이것은 GOP와 동일한 시간에 디코더 버퍼에 입력되는 오디오 프레임 데이터가 GOP와 동일한 VOBU에 저장된다는 것을 의미한다.
두번째의 문제점은 VOBU가 기본적으로 GOP에 기초하여 결정되기 때문에 VOBU의 경계와 오디오 프레임 데이터 세트의 경계와 정렬되는 방법에 있다. 이미 언급한 바와 같이 화상 데이터의 각 세트는 가변길이 인코드를 사용하여 압축되므로 GOP는 상이한 크기를 가진다. 이런 이유로 GOP에 대한 비디오팩과 대략 동일한 시간에 디코더 버퍼에 입력되는 오디오팩의 수는 VOBU들 사이에서 변화한다. 결국 VOB에서 일부 VOBU는 총크기가 오디오팩의 정수에 대응하는 오디오팩에 대한 페이로드를 갖지만 다른 VOBU는 총크기가 오디오팩의 비정수에 대응하는 오디오팩에 대한 페이로드를 갖는다. VOBU의 경계와 오디오 프레임 데이터의 세트를 일치시키기 위해 오디오팩 수의 차를 무시하면 비디오 오브젝트 유닛 경계 부근의 팩의 배열은 오디오팩에 대한 페이로드의 총크기가 오디오 프레임 데이터의 세트의 정수의 수에 대응하는 경우와 총크기가 오디오 프레임 데이터의 세트의 비정수의 수에 대응하는 경우 사이에서 다를 것이다.
도 11은 VOBU내의 오디오팩에 대한 페이로드의 총크기가 정수개의 오디오 프레임 데이터 세트일 때 오디오 프레임 데이터의 각 세트가 각 팩에 어떻게 저장되는지를 나타낸 도면이다.
도 11의 최상위 레벨에 도시된 박스는 비디오 스트림에 포함된 B화상, P화상, I화상을 나타낸다. 제 2 레벨은 팩의 페이로드와 같은 크기로 나뉜 최상위 레벨에 있어서의 비디오 스트림의 분할을 나타낸다. 제 2 레벨로부터 하방으로 연장된 화살표는 페이로드 크기로 분할된 것에 의해 구해진 데이터 분할이 비디오팩에 어떻게 저장되는지를 나타낸 도면이다.
도 11의 제 5 레벨에 도시된 예시의 파형은 48KHz의 샘플링 주파수에서 샘플링함으로써 구해진 오디오파를 나타낸다. 제 4 레벨은 오디오 프레임 데이터 세트의 열을 나타낸다. 샘플링을 통해 구한 샘플링된 데이터는 1536개(32msec/ (1/48kHz))의 그룹으로 분할되어 오디오 액세스부(Audio Access Units:AAU)를 형성한다. 이들 AAU는 제 4 레벨에 도시된 오디오 프레임 데이터의 세트를 생성하도록 인코드된다. 샘플링된 데이터와 오디오 프레임 데이터 세트 사이의 대응은 제 5 레벨로부터 상향 연장된 점선으로 도시되어 있다. 한편 제 4 레벨로부터 상향 연장된 점선은 오디오팩에 저장되는 오디오 프레임 데이터의 세트를 나타낸다.
B화상 v15와 I화상 v16 사이의 경계를 나타내는 최상위 레벨상의 수직선은 GOP사이의 경계이다. 이 GOP 경계 직전에 위치된 화상 데이터를 포함하는 비디오팩은 비디오팩 P31로서 도시되어 있다.
이 비디오팩 P31 직전에 위치된 오디오팩 P32는 오디오 프레임 데이터 y-1, y-2 및 y-3의 뒷부분의 세트로부터 연장된 화살표로 표시되며, 이 팩이 이들 오디오 프레임 데이터의 세트를 저장하고 있다는 것을 보여준다. 한편 이 오디오팩 P32 직전에 위치된 오디오팩 P35는 오디오 프레임 데이터 y-5, y-4 및 y-3의 선행부분의 세트로부터 연장되는 화살표에 의해 표시되며, 이 팩이 이들 오디오 프레임 데이터의 세트를 저장하고 있음을 나타낸다.
도 12는 VOBU내에 포함된 오디오팩에 대한 페이로드의 총크기가 오디오 프레임 데이터 세트의 정수의 수에 대응하지 않을 때 각 팩에 어떻게 저장되는지를 보여준다.
도 12에서 최상위 레벨 및 제 2 레벨은 도 11의 것과 동일하다. 제 3 레벨은 오디오팩 P33이 비디오팩 P31 직후에 위치된다는 점에서 도 11의 것과 다르다. 제 4 레벨에 도시된 오디오 프레임 데이터의 세트와 제 3 레벨에 도시된 팩열 사이의 대응은 도 11에 도시된 것과 다르다.
이 비디오팩 P31 직전에 위치된 오디오팩 P32는 오디오 프레임 데이터 x-3, x-2 및 x-1의 앞부분의 세트로부터 연장된 화살표로 표시되며, 이 팩이 이들 오디오 프레임 데이터의 세트를 저장함을 나타낸다. 한편 이 비디오팩 P31 직후에 위치된 오디오팩 P33은 오디오 프레임 데이터 x-1 세트의 나중부분으로부터 연장된 화살표로 표시되며, 이 팩이 이 오디오 프레임 데이터를 저장함을 나타낸다. 오디오 프레임 데이터 x-1의 나중부분만이 저장되기 때문에 오디오팩 P33의 페이로드내의 영역은 미사용인채로 남아있다. 이 나머지 영역을 채우기 위해 패딩패킷 P51은 오디오팩 P33내로 삽입된다.
오디오 프레임 데이터 x-1과 패딩패킷의 후반부는 오디오팩 P33 내로 배열되기 때문에 VOBU의 경계는 오디오 프레임 데이터 세트 사이의 경계와 부합한다.
이러한 방식으로, VOBU내에 포함된 오디오팩의 총페이로드 크기가 오디오 프레임 데이터 세트의 정수의 수나 비정수의 수에 대응하는지의 여부에 관계없이 VOBU의 경계는 오디오 프레임 데이터 세트 사이의 경계와 부합함을 알 수 있다. 이것은 부분삭제작업이 최소의 삭제가능한 데이터 단위로서의 VOBU로 실행되면 삭제된 데이터와 나머지 데이터 사이의 경계는 오디오 프레임 데이터 세트 사이의 경계와 일치한다는 것을 의미한다.
(1-2-2-6-1) 오디오팩의 자유크기에 기초한 논리포맷의 선택
도 12에 도시된 예에 있어서, 패딩패킷 P51은 팩내의 빈 영역에 삽입되며, 비록 페이로드내의 빈 영역의 크기에 의존하기는 하지만 패딩패킷 P51이 팩에 삽입되거나 스터핑 바이트(stuffing byte)가 팩헤더에 삽입될 수 있다. 도 13A 및 도 13B는 각각 패딩패킷과 스터핑 바이트가 삽입되는 팩의 예를 각각 나타낸다.
팩내의 나머지 영역이 1과 7바이트 크기의 사이에 있으면 도 13A에 도시된 바와 같이 패킷헤더에 스터핑 바이트가 삽입된다. 그러나 팩내의 나머지 영역이 적어도 8바이트의 크기이면 패딩패킷은 도 13B에 도시된 바와 같이 오디오 패킷을 따라 팩내로 삽입된다. 삽입된 패딩패킷은 유일한 헤더를 가진다. 다중화된 비디오와 오디오 데이터를 분리하도록 기록장치에 구비된 디멀티플렉서는 이 헤더를 참조하고 무효 데이터로서 헤더위쪽으로부터 데이터를 버린다. 이것은 패딩패킷이 오디오팩내에 구비되지 않을 때 무효 데이터가 오디오 디코더 버퍼에 축적되지 않으며 이 데이터는 단순히 페이로드내의 빈 영역을 단순히 채운다는 것을 의미한다.
(1-3) RTRW 관리파일의 합성
다음으로 RTRW 관리파일의 합성을 설명하기로 한다. RTRW 관리파일의 내용은 대략 VOB 표와 PGC 표로 분할될 수 있다. VOB는 광디스크에 기록된 MPEG 스트림을 나타내는 물리적 단위이다. 한편 PGC(Program Chain)는 VOB내의 데이터 분할의 전부 또는 일부만의 배열을 나타낸 논리적 단위이다. PGC는 재생순서를 규정한다. 도 14에서 PGC 정보 #1, PGC 정보 #2, PGC 정보 #3, PGC 정보 #4... 로 번호가 부여된 4세트 이상의 PGC 정보가 3개의 VOB, 즉 VOB #1, VOB #2와 VOB #3에 대하여 존재한다. 이것은 4개 이상의 PGC가 물리적으로 존재하는 3개의 VOB에 대하여 논리적으로 정의될 수 있다는 것을 나타낸다.
도 14는 데이터가 RTRW 관리파일내에 저장되는 상세 계층구조도이다. 도 14의 우측에 도시된 논리포맷은 좌측에 도시된 데이터의 상세한 확장을 나타내고, 점선은 데이터 구조의 부분들이 확장되었음을 명백히 나타내기 위한 가이드라인으로서 역할을 한다.
도 14의 데이터 구조로부터 RTRW 관리파일은 Number_of_VOBIs(VOB 정보 세트의 수를 나타냄)와 VOB #1, VOB #2, VOB #3에 대한 VOB 정보를 포함한다는 것을 알 수 있다. 각 VOB에 대한 이 VOB 정보는 VOB 일반정보, VOB 스트림 정보 및 시간 맵표를 포함한다.
(1-3-1) VOB 일반정보의 합성
VOB 일반정보는 AV 파일내의 각 VOB에 유일하게 할당된 VOB-ID와 각 VOB의 VOB 기록시간정보를 포함한다.
VOB 속성정보는 비디오 속성정보와 오디오 속성정보로 구성된다.
비디오 속성정보는 MPEG2와 MPEG1 중 하나를 나타내는 비디오 압축모드 정보와, NTSC 및 PAL/SECAM중 하나를 나타내는 TV 시스템 정보와, "4:3" 또는 "16:9"를 나타내는 어스펙트비(aspect ratio) 정보와, 비디오 속성정보가 NTSC를 나타낼 때 "720 ×480" 또는 "352 ×240"을 나타내는 비디오 해상도 정보와, 비디오 테이프 레코더에 대한 복사방지 제어의 존재/부재를 나타내는 복사보호정보를 포함한다.
오디오 속성정보는 MPEG, 돌비-AC3 또는 선형-PCM 중의 하나인 인코딩 방법과, 샘플링 주파수(48KHz)와, 고정 비트율이 사용될 때 비트율로서 기록되거나 가변 비트율이 사용될 때 기호 "VBR"로서 기록된 오디오 비트율을 나타낸다.
시간 맵표는 각 VOBU의 프리젠테이션 시작시간과 AV 파일의 시작에 관한 각 VOBU의 어드레스를 나타낸다.
(1-3-2) PGC표의 합성
PGC표는 Number_of_PGCIs(PGC 정보 세트의 수를 나타냄)와 PGC 정보의 복수 세트를 포함한다. PGC 정보의 각 세트는 셀정보 세트의 수를 나타내는 Number_of_CellIs와, 각 셀에 대한 셀정보의 세트를 포함한다. 셀정보의 각 세트는 VOB_ID, C_V_S_PTM 및 C_V_E_PTM을 포함한다.
VOB_ID는 AV 파일에 포함된 VOB의 식별자에 들어가는 컬럼이다. 셀정보의 세트에 대응하는 AV 파일내에 복수의 VOB가 존재하면 이 VOB_ID는 VOB의 어느 것이 이 셀정보에 대응하는지를 명확하게 보여준다.
셀시작시간 C_V_S_PTM(도면에서는 생략하여 C_V_S_PTM이라 함)은 이 셀정보에 의해 논리적으로 표시되는 데이터 분할의 시작을 나타내는 정보이다. 상세하게는 이것은 데이터 분할의 시작에 위치된 비디오 필드를 표시한다.
셀종료시간 C_V_E_PTM(도면에서는 생략하여 C_V_E_PTM이라 함)은 이 셀정보에 의해 논리적으로 표시되는 데이터 분할의 종료를 나타내는 정보이다. 상세하게는 이것은 데이터 분할의 종료에 위치된 비디오 필드를 나타낸다.
셀시작시간 C_V_S_PTM과 셀종료시간 C_V_E_PTM으로서 주어진 시간정보의 세트는 비디오 인코더에 의한 인코딩 연산에 대한 시작시간과 인코딩 연산에 대한 종료시간을 나타내므로 사용자에 의해 표시된 이미지의 열을 나타낸다. 일례로서 사용자가 도 15에 도시된 이미지를 표시하면, 셀정보내의 C_V_S_PTM과 C_V_E_PTM은 높은 정밀도로 표시된 비디오 필드를 표시하도록 설정된다.
(1-3-2-1) 논리유닛을 사용하는 재생(PGC)
다음은 PGC의 재생을 설명하기로 한다. 도 16은 PGC를 사용하여 VOB가 어떻게 액세스되는지를 보여준다. 도 16에서 점선의 화살표는 참조하는 데이터와 참조되는 데이터 사이의 대응을 나타낸다. 화살표 y2, y4, y6 및 y8은 VOB내의 각 VOBU와 VOB 정보세트내의 시간맵표내에 포함된 시간코드 사이의 대응을 나타낸다. 화살표 y1, y3, y5 및 y7은 VOBU 정보세트내의 시간맵표에 포함된 시간코드와 셀정보 세트 사이의 대응을 나타낸다.
여기에서 사용자는 PGC의 하나에 대해 재생하는 것으로 가정한다. 표시된 PGC가 PGC #2이면 기록장치는 PGC #2의 앞에 위치된 셀정보 #1(CellI #1로 약함)을 추출한다. 다음으로 기록장치는 추출된 CellI #1 내에 포함된 VOB 식별자와 AV 파일을 참조하고, 이 셀정보에 대응하는 AV 파일과 VOB가 AV 파일 #1과 VOB #1인 것을 찾고, 이와 동시에 시간맵표 #1은 이 VOB에 대하여 특정된다.
VOB의 시작에 대한 어드레스와 소요시간은 특정 시간맵표 #1에 기록되며, 기록장치는 화살표 y1로 나타낸 바와 같은 셀시작시간 C_V_S_PTM을 사용하여 시간맵표 #1을 참조하고 셀정보 #1에 포함된 셀시작시간 C_V_S_PTM에 대응하는 AV 파일내의 VOBU와 이 VOBU의 시작 어드레스를 찾는다. 일단 셀시작시간 C_V_S_PTM에 대응하는 VOBU의 시작 어드레스가 알려지면 기록장치는 화살표 y2로 도시된 VOB #1에 액세스하고 이 시작 어드레스에 의해 표시된 VOBU #1로부터 시작하는 VOBU 열을 판독하기 시작한다.
여기에서 셀종료시간 C_V_E_PTM은 셀시작시간 C_V_S_PTM과 함께 셀정보 #1에 포함되기 때문에 기록장치는 점선 화살표 y3로 표시된 셀종료시간 C_V_E_PTM을 사용하여 시간맵표 #1을 참조한다. 결국 기록장치는 AV 파일내의 어느 VOBU가 셀정보 #1내에 포함된 셀종료시간 C_V_E_PTM에 대응하는지를 찾아낼 수 있으며, 이 VOBU의 종료 어드레스를 구할 수 있다. 이러한 방식으로 표시된 기록장치가 VOBU #i라고 가정하면 기록장치는 도 16의 화살표 y4로 표시된 VOBU #i의 끝인 한 VOBU 열을 판독한다. 셀정보 #1과 VOB 정보 #1을 통해 AV 파일에 액세스함으로써 기록장치는 셀정보 #1에 의해 특정된 AV 파일 #1의 VOB #1의 데이터만을 판독할 수 있다. 셀정보 #2와 셀정보 #3을 사용하여 데이터의 선택적인 판독을 반복함으로써 기록장치는 VOB #1에 포함된 모든 VOBU를 판독 및 재생할 수 있다.
PGC 정보의 세트에 기초하여 재생을 실행함으로써 기록장치는 PGC 정보의 세트에 의해 표시되는 순서에 따라 VOB내의 데이터를 재생할 수 있다.
PGC의 부분재생은 사용자가 PGC에 포함된 셀을 표시하게 함으로써 또한 가능하다. 셀은 비디오 필드에 대한 시간정보를 사용하여 특정된 VOB의 부분이므로 사용자는 매우 정밀하게 표시되는 장면을 보여줄 수 있다. 그러나 사용자는 하나의 셀보다 작은 VOBU와 같은 데이터분할의 재생을 직접 표시할 수 없다.
(1-3-2-2) PGC에 대한 부분삭제
VOB의 부분삭제는 최소단위로서의 VOBU로 실행된다. 이는 각 VOBU가 비디오 스트림내의 GOP를 포함하고 VOBU들 사이의 경계가 오디오 프레임 데이터의 세트들 사이의 경계와 정확하게 일치하기 때문이다. 이하 본 실시예에서 부분삭제를 실행할 때의 절차를 설명하기로 한다.
다음의 예에서, 도 16에 도시된 PGC 정보 #2는 Cell #1 내지 #3으로 구성되고, Cell #2는 부분삭제되었다. 도 17에서 삭제된 셀에 대응하는 영역은 대각선의 해칭을 이용하여 표시하였다.
도 17에서 프레임 w11내에 도시된 바와 같이, 삭제될 Cell #2는 셀시작시간 C_V_S_PTM을 사용하여 VOBU #i+1에 포함된 복수의 화상 데이터 세트중에서 비디오 프레임중의 하나를 나타낸다. 프레임 w12내에 도시된 바와 같이 Cell #2는 셀종료시간 C_V_E_PTM을 사용하여 VOBU #j+1에 포함된 복수의 화상 데이터 세트중에서 비디오 프레임중의 하나를 나타낸다.
도 18A는 PGC 정보 #2를 사용하여 부분삭제에 의해 공급되는 익스텐트를 나타낸다. 도 18A의 제 2 레벨에 도시된 바와 같이 VOBU #i, #i+1 및 #i+2는 extent #m에 기록되고, VOBU #j, #j+1 및 #j+2는 extent #n에 기록된다.
도 18A에 도시된 바와 같이 Cell #2는 셀시작시간 C_V_S_PTM으로서 VOBU #i+1에 포함된 화상 데이터와 셀종료시간 C_V_E_PTM으로서 VOBU #j+1에 포함된 화상 데이터를 나타낸다. 이것은 VOBU #i+2가 점유하는 익스텐트로부터 VOB #j가 점유하는 익스텐트까지의 영역이 자유롭게 되어 미사용 영역으로 된다는 것을 의미한다. 그러나 VOBU #i와 VOBU #i+1이 점유하는 익스텐트와 VOBU #j+1과 VOBU #j+2가 점유하는 익스텐트는 자유롭게 되지 못한다.
도 18B는 상술한 부분삭제후에 VOB, VOB 정보 및 PGC정보의 예를 도시한다. 선행 cell#2에 대응하는 부분이 삭제되기 때문에 VOB #1은 새로운 쌍의 VOBU #1과 VOBU #2로 구성된다.
VOB #1에 대한 VOB정보는 VOB정보 #1과 VOB정보 #2로 분할된다. 이들 VOB 정보의 세트에 포함된 시간맵표는 시간맵표 #1과 시간맵표 #2로 분할된다.
도 19A와 도 19B는 상술한 부분삭제 전후의 VOBU #i+1과 VOBU #i+2를 나타낸다. 이들중에서 도 19A는 부분삭제전의 상태를 나타내며, 도 11과 동일한 내용을 갖는다. 도 19B에서 VOBU #i+2로부터의 데이터가 삭제된다. VOBU #i+1과 VOBU #i+2 사이의 경계는 오디오 프레임 데이터 y-1과 y 사이의 경계와 일치되기 때문에 VOBU #i+2로부터의 데이터의 부분삭제는 오디오 프레임 데이터 y-1까지의 오디오 프레임 데이터가 남게되고 오디오 프레임 데이터 y 위로부터의 오디오 프레임 데이터가 삭제되게 된다.
도 20A 및 도 20B는 상술한 부분삭제 전후의 VOBU #j와 VOBU #j+1을 도시한다. 이들중, 도 20A는 부분삭제전의 상태를 도시한 것으로 도 12와 동일한 내용을 갖는다. 도 20B에서 VOBU #j까지의 데이터는 삭제된다. VOBU #j와 VOBU #j+1 사이의 경계는 오디오 프레임 데이터 세트 x-1과 x 사이의 경계와 일치되기 때문에 VOBU #j까지의 데이터의 부분삭제는 오디오 프레임 데이터 x-1까지의 오디오 프레임 데이터가 삭제되고 오디오 프레임 데이터 x 위로부터의 오디오 프레임 데이터가 남게 된다.
VOBU들 사이의 경계는 오디오 프레임 데이터 세트들 사이의 경계와 일치하기 때문에 VOBU 유닛에서 실행되는 부분삭제는 광디스크상의 오디오 프레임 데이터 세트의 부분만을 남겨둘 위험성이 없게됨을 알 수 있다.
(2-1) 기록장치의 시스템 구성
본 실시예의 기록장치는 DVD-RAM 재생장치와 DVD-RAM 기록장치에 관한 기능을 갖는다. 도 21은 본 실시예의 기록장치를 포함하는 시스템 구성의 예를 도시한다. 도 21에 도시된 바와 같이 이 시스템은 기록장치(이하, DVD 레코더(70)), 리모콘(71), DVD 레코더(70)에 접속된 TV 모니터(72) 및 안테나(73)를 포함한다. DVD 레코더(70)는 텔레비전 방송의 기록을 위한 종래의 비디오 테이프 레코더 대신 사용될 수 있는 장치일 뿐아니라 편집기능을 갖는다. 도 21은 DVD 레코더(70)가 가정용 비디오 응용장치로서 사용되는 경우의 시스템을 나타내고 있다. 상술한 DVD-RAM은 텔레비전 방송을 기록하기 위한 기록매체로서의 DVD 레코더(70)에 의해 사용된다.
DVD-RAM이 DVD 레코더(70)에 장전되면 DVD 레코더(70)는 안테나(73)를 통해 수신된 비디오 신호 또는 종래의 NTSC신호를 압축하고, 그 결과를 DVD-RAM에 VOB로서 기록한다. DVD 레코더(70)는 또한 DVD-RAM에 기록된 VOB에 포함된 오디오 스트림과 비디오 스트림을 압축해제하고 그 결과의 비디오 신호 또는 NTSC신호와 오디오 신호를 TV 모니터(72)에 출력한다.
(2-2) DVD 레코더(70)의 하드웨어 구성
도 22는 DVD 레코더(70)의 하드웨어 구성을 도시한 블록도이다. DVD 레코더(70)는 제어부(1), MPEG 인코더(2), 디스크 액세스부(5), MPEG 디코더(4), 비디오 신호 처리부(5), 리모콘(71), 버스(7), 리모콘 신호 수신부(8) 및 리시버(90)를 포함한다.
도 22에 실선으로 도시된 화살표는 DVD 레코더(70)내부의 회로배선에 의해 달성되는 물리적 접속을 나타낸다. 한편 점선은 비디오 편집작업중에 실선으로 도시된 접속상의 여러 종류의 데이터 입출력을 나타내는 논리적 접속을 나타낸다.
제어부(1)는 CPU(1a), 프로세서 버스(1b), 버스 인터페이스(1c), 주기억부 (1d) 및 ROM(1e)을 포함하는 호스트측 제어부이다. ROM(1e)에 저장된 프로그램을 실행함으로써 제어부(1)는 VOB를 기록 및 재생한다.
MPEG 인코더(2)는 다음과 같이 동작한다. 리시버(9)가 안테나(73)를 통해 NTSC 신호를 수신하거나, 가정용 비디오 카메라에 의해 출력된 비디오 신호가 DVD 레코더(70)의 배면에서 비디오 입력단자를 통해 수신되면, MPEG 인코더(2)는 VOB를 생성하도록 NTSC 신호 또는 비디오 신호를 인코드한다. MPEG 인코더(2)는 버스(7)를 통해 디스크 액세스부(3)에 이들 VOB를 출력한다.
디스크 액세스부(3)는 트랙버퍼(3a), ECC 처리부(3b) 및 DVD-RAM용의 구동메커니즘(3c)를 포함하고, 제어부(1)에 의한 제어에 따라 DVD-RAM을 액세스한다.
보다 상세하게는 제어부(1)가 DVD-RAM에 기록하기 위한 표시를 주고 MPEG 인코더(2)에 의해 인코드된 VOB가 점선 (1)로 나타낸 바와 같이 계속적으로 출력되면 디스크 액세스부(3)는 트랙버퍼(3a)내의 수신 VOB을 저장한다. ECC 처리부(3b)가 ECC처리를 실행한 후, 디스크 액세스부(3)는 이들 VOB를 DVD-RAM상에 계속적으로 기록하도록 구동 메커니즘(3c)을 제어한다.
한편 제어부(1)가 DVD-RAM으로부터 판독된 데이터를 표시하면 디스크 액세스부(3)는 DVD-RAM으로부터 VOB를 계속적으로 판독하도록 구동 메커니즘(3c)를 제어한다. ECC 처리부(3b)가 이들 VOB에 대한 ECC처리를 실행한 후 디스크 액세스부(3)는 트랙버퍼(3a)내에 그 결과를 저장한다.
여기에서 언급된 구동 메커니즘(3c)은 DVD-RAM을 세팅하기 위한 플래터, DVD-RAM을 잡고 회동시키기 위한 스핀들 모터, DVD-RAM으로부터의 신호를 판독하기 위한 광픽업 및 광픽업용의 액튜에이터를 포함한다. 이들 구동 메커니즘(3c)의 구성요소를 제어함으로써 비록 이러한 제어가 본 발명의 요지를 형성하는 것은 아니지만 판독 및 기록작업이 달성된다. 이것은 공지의 방법을 이용하여 달성될 수 있기 때문에 본 명세서에서 더 이상의 설명은 생략한다.
MPEG 디코더(4)는 다음과 같이 동작한다. 디스크 액세스부(3)에 의해 DVD-RAM으로부터 판독된 VOB가 점선 (2)로 도시된 바와 같이 출력되면 MPEG 디코더(4)는 이들 VOB를 디코드하여 압축되지 않은 비디오 데이터와 오디오 신호를 구한다. MPEG 디코더(4)는 압축되지 않은 디지털 비디오 데이터를 비디오 신호 처리부(5)에 출력하고 오디오 신호를 TV 모니터(72)에 출력한다.
비디오 신호 처리부(5)는 MPEG 디코더(4)에 의해 출력된 이미지 데이터를 TV 모니터(72)용 비디오 신호로 변환한다. 외부로부터 그래픽 데이터를 수신하자마자 비디오 신호 처리부(5)는 그래픽 데이터를 이미지 신호로 변환하고 신호처리를 실행하여 이 이미지 신호와 비디오 신호를 결합한다. 리모콘 신호 수신부(8)는 리모콘 신호를 수신하여 신호의 키코드를 제어부(1)에 알려주므로 제어부(1)는 리모콘(71)의 사용자 조작에 따라 제어를 실행할 수 있다.
(2-2-1) MPEG 인코더(2)의 내부구성
도 23A는 MPEG 인코더(2)의 내부구성을 도시한 블록도이다. 도 23A에 도시된 바와 같이 MPEG 인코더(2)는 비디오 인코더(2a), 비디오 인코더(2a)의 출력을 저장하기 위한 비디오 인코딩 버퍼(2b), 오디오 인코더(2c), 오디오 인코딩 버퍼(2d), 비디오 인코딩 버퍼(2b)내의 인코드된 비디오 스트림과 오디오 인코딩 버퍼(2d)내의 인코드된 오디오 스트림을 다중화하기 위한 시스템 인코더(2e), MPEG 인코더(2)의 동기클록을 생성하기 위한 STC(System Time Clock)부(2f) 및 MPEG 인코더(2)의 이들 구성요소를 제어 및 관리하기 위한 인코더 제어부(2g)를 포함한다. 이들중에서 오디오 인코더(2c)는 외부로부터 입력되는 오디오 정보를 인코드하여 독립적으로 디코드될 수 있는 최소 데이터부인 복수 세트의 오디오 프레임 데이터를 생성시킨다. 오디오 인코딩 버퍼(2d)는 오디오 인코더(2c)에 의해 인코드된 복수 세트의 오디오 프레임 데이터를 그들이 생성되는 순서로 저장한다.
(2-2-2) 시스템 인코더(2e)의 내부구성
도 23B는 시스템 인코더(2e)의 내부구성을 도시한다. 도 23B에 도시된 바와 같이 시스템 인코더(2e)는 오디오 패킹부(15), 가상 디코더 버퍼(16), 가상 프리젠테이션 시간 계수부(17), 비디오 패킹부(18), 가상 디코더 버퍼(19) 및 인터리빙부(20)를 포함한다. 오디오 패킹부(15)는 오디오 인코딩 버퍼(2d)내에 저장된 오디오 프레임 데이터의 세트를 팩으로 변환한다. 가상 디코더 버퍼(16)는 오디오 프레임 데이터의 세트를 저장하는 팩이 버퍼에 입력될 때 버퍼상태를 시뮬레이션한다. 가상 프리젠테이션 시간 계수부(17)는 STC(2f)의 동기클록에 기초하여 SCR과 PTS를 할당하기 위해 사용되는 시간을 측정한다. 비디오 패킹부(18)는 비디오 인코딩 버퍼(2b)에 저장된 비디오 데이터를 팩으로 변환환다. 가상 디코더 버퍼(19)는 비디오 데이터의 세트를 저장하는 팩이 버퍼에 입력될 때의 버퍼상태를 시뮬레이션한다. 인터리빙부(20)는 비디오팩과 오디오팩에 할당된 SCR과 PTS에 따라 비디오팩과 오디오팩을 배열함으로써 VOB를 생성시킨다. 본 실시예에서는 오디오 패킹부(15)에 의해 팩으로 변환되는 오디오 프레임 데이터의 변환이 주요 관심사이므로 이것에 대해 상세히 설명하기로 한다. 비디오 패킹부(18)에 의한 비디오팩의 생성에 대해서는 더이상 상세히 설명하지 않는다.
(2-2-2-1) 오디오 패킹부(15)에 의한 버퍼제어
오디오 패킹부(15)는 오디오 인코딩 버퍼(2d)에 축적된 인코드된 오디오 프레임 데이터로부터 페이로드 크기와 같은 데이터의 양을 추출한다. 오디오 패킹부(15)는 그 페이로드내에 추출된 데이터를 저장하는 팩을 생성하고, 그 생성된 팩을 시스템 인코더(2e)에 출력한다. 이러한 팩의 생성은 페이로드로의 데이터의 배열과 오디오 디코더 버퍼로의 이 팩의 입력시간의 계산을 포함한다.
오디오 디코더 버퍼로의 팩의 입력시간의 계산은 오디오 디코더 버퍼의 버퍼상태가 효과적으로 제어될 수 있도록 실행된다. DVD 표준하에서의 재생장치의 모델에서는 오디오 디코더 버퍼의 메모리 용량이 단지 4KB에 불과하고, 이것은 DVD-RAM으로부터 판독할 때 단위로서 사용되는 오디오팩의 데이터 크기의 2배와 같다. 결국, 오디오 프레임 데이터의 입력시간이나 또는 어느 시간에서 오디오 디코더 버퍼에 입력되는 오디오 프레임 데이터 세트의 수에 대한 제한이 없다면 오디오 디코더 버퍼내에서 오버플로우가 발생할 위험성이 있다. 그러나 이러한 제한이 적합하지 않으면 디코드될 필요성이 오디오 디코더 버퍼내에 존재하지 않는 반대의 경우가 발생할 수 있다. 이것은 오디오 디코더 버퍼에 언더플로우를 야기시킨다.
언더플로우와 오버플로우를 회피하기 위해, 오디오 패킹부(15)는 가상의 디코더 버퍼(16)를 사용하여 팩이 입력될 때 디코더의 시스템 인코더(2e)의 점유의 증가와 시간의 경과에 따르는 점유의 감소를 시뮬레이션한다. 그렇게 함으로써 오디오 패킹부(15)는 오디오팩에 대한 입력시간을 계산하므로 오디오 디코더 버퍼에서 언더플로우나 오버플로우가 발생하지 않는다. 이러한 방식으로 계산된 입력시간을 나타내는 팩 SCR을 부여함으로써 오디오 패킹부(15)는 오버플로우와 언더플로우가 오디오 디코더 버퍼에서 발생될 수 없게 보증해준다. 그렇게 하면 오디오 패킹부(15)는 비디오팩의 SCR에 대응하는 오디오팩에 SCR을 할당하여서는 안된다. 이를 보증하기 위해 오디오 패킹부(15)는 비디오 패킹부(18)에 팩에 이미 할당된 SCR을 통지하고, 비디오 패킹부(18)는 오디오팩의 SCR에 대응하지 않는 비디오팩에 SCR을 할당한다.
가상 디코더 버퍼(16)를 사용하는 오디오 디코더 버퍼의 시뮬레이션은 가상 디코더 버퍼(16)내의 도 8에 도시된 버퍼상태를 그래프화함으로써 실행되며, 이 시간은 수평축으로서 가상 프리젠테이션 시간 계수부(17)에 의해 측정된다.
오디오 패킹부(15)는 시간을 측정하기 위해 시작되는 가상의 프리젠테이션 시간 계수부(17)를 구비한다. 오디오 인코더 버퍼(16)에 축적된 제 1 팩이 제 1 팩에 저장되면 오디오 패킹부(15)는 이 제 1 팩에 대한 데이터양에 의한 버퍼점유를 증가시키고 팩의 입력 비트율에 기초하여 가상 프리젠테이션 시간 계수부(17)에 의해 측정된 시간에 대한 경사부를 구성한다.
가상의 프리젠테이션 시간 계수부(17)는 계속해서 시간을 측정하고, 오디오 패킹부(15)는 가상의 프리젠테이션 시간 계수부(17)에 의해 측정된 시간이 오디오 프레임의 프리젠테이션 시작시간에 도달할 때마다 그래프내에서 계단부를 구성한다. 오디오 패킹부(15)는 계단부를 반복적으로 구성하고, 팩의 페이로드에 등가인 자유영역이 오디오 디코더 버퍼에 나타날 때 오디오 인코딩 버퍼(16)내에 축적된 오디오 프레임 데이터를 다음 팩에 저장하고 그 지점에서의 시간을 나타내는 SCR을 팩에 부여한다. 이러한 절차를 반복함으로써 오디오 패킹부(15)는 오디오 프레임 데이터를 팩으로 변환한다.
(2-2-2-2) VOBU와 오디오 프레임 데이터 경계가 일치하도록 버퍼제어
상술한 바와 같이 버퍼상태의 시뮬레이션을 실행하는 외에 본 실시예의 오디오 패킹부(15)는 이것이 버퍼제어를 실행하여 VOBU의 경계가 오디오 프레임 데이터 세트 사이의 경계와 일치하도록 한 점에 특징이 있다. 이 버퍼제어는 오디오 디코더 버퍼를 제어하므로 VOBU내의 최종 (오디오)팩이 전송될 때 오디오 디코더 버퍼내에 축적된 오디오 프레임 데이터가 전체 오디오 프레임을 완성할 것이다. 이러한 버퍼제어가 유지되면 VOBU 사이의 경계는 오디오 프레임 데이터 세트 사이의 경계와 유한하게 일치하게 될 것이다.
도 24는 오디오 프레임 데이터의 세트들 사이의 경계가 VOBU 사이의 경계와 일치하는 경우를 도시한다.
도 24의 상부는 비디오 디코더 버퍼의 버퍼상태의 천이를 나타낸다. 그 하부는 버퍼상태의 예시된 천이를 일으키는 비디오팩의 열을 나타내고 있다. 도 24에서 화상 데이터 v11, v12, v13, v14, v15 및 v15의 세트가 도시되어 있으며, 비디오팩 p31이 VOBU내의 최종팩으로서 최종화상 데이터 v15를 저장하고 있다. 비디오팩 p34는 다음 VOBU내의 제 1 화상 데이터 v16을 저장한다.
비디오팩과 오디오팩이 다중화된 팩의 열은 도 24에서 그 하부에 도시되어 있다. 한편 도 24의 바닥부는 오디오 디코더 버퍼의 버퍼상태의 천이를 나타낸다. 이 그래프의 우측에 도시된 수직선은 오디오 프레임 데이터의 세트 사이의 각 경계에서 "x"로 표시되어 있다.
다중화된 팩의 열에서 최종 비디오팩 p31은 그 직전에 오디오팩 p32를 갖는다. 이 오디오팩 p32의 전송은 경사부 k1에 의해 도시된 오디오 디코더 버퍼의 점유의 증가를 야기시킨다. 도 24의 바닥부에서 그래프로 나타낸 바와 같이 4개의 오디오 프레임과 정확하게 동일한 오디오 프레임 데이터의 양은 오디오 디코더 버퍼에 저장되어 있다. 이것은 VOBU 경계가 오디오 프레임 사이의 경계와 일치함을 보여준다.
한편 오디오 프레임 데이터의 부분만이 오디오 디코더 버퍼내에 저장되면 VOBU 사이의 경계가 오디오 프레임 데이터 세트 사이의 경계와 일치하지 않는다. 경계가 일치하지 않으면 오디오 패킹부(15)는 전송된 오디오 프레임 데이터 세트의 나머지 부분만을 가질 수 있으므로 VOBU 사이의 경계는 오디오 프레임 사이의 경계와 일치한다.
도 25는 VOBU 사이의 경계가 오디오 프레임 사이의 경계와 일치하도록 오디오 패킹부(15)가 어떻게 전송된 오디오 프레임 데이터 세트의 나머지 부분만을 갖는지를 보여준다. 도 25의 상부와 그 하부의 비디오 팩의 열은 도 24에 도시된 것과 동일하다. 이 하부에, 비디오팩 p31은 도 24에 도시된 바와 같이 그 직전의 오디오팩 p32와 함께 GOP내에 최종팩으로서 최종 화상 데이터 v15를 저장한다. 이 오디오팩 p32의 전송은 도 24에 도시된 바와 같이 경사진 부분 k1로 도시된 오디오 디코더 버퍼의 점유증가를 야기시킨다. 그러나 이 오디오팩 p32의 전송후 도 25의 그래프는 오디오 디코더 버퍼가 4프레임에 대한 오디오 프레임 데이터와 다섯번째 오디오 프레임에 대한 오디오 프레임 데이터의 일부분을 저장한다는 점에서 다르다.
경사진 부분 k1상의 점 k2로 나타낸 바와 같이 VOBU들 사이의 경계는 오디오 프레임 데이터 세트들 사이의 경계와 일치하지 않는다. 도 25의 하부에서 오디오 프레임의 프리젠테이션 시작시간의 도달은 계단부 k5로 도시된 바와 같이 버퍼점유의 감축을 가져온다. 이 계단부의 높이는 오디오 프레임 데이터 1세트의 데이터 크기와 같으므로 오디오 디코더 버퍼는 불완전한 양의 오디오 프레임 데이터를 저장하는 것을 종료한다.
이 상태에서 VOB들 사이의 경계는 오디오 프레임 데이터 세트들 사이의 경계와 일치하므로 도 25에서 오디오팩 p33은 비디오팩 p31 직후와 비디오팩 p34 직전에 배열된다. 오디오팩 p33은 오디오 프레임 데이터 세트의 나머지 부분을 저장하므로 이 오디오팩 p33을 입력함으로써 경사진 부분 k3은 도 25의 하부의 그래프에서 생성된다. 결국 오디오 디코더 버퍼의 버퍼 점유는 오디오 프레임 데이터의 4세트와 정확하게 동일한 오디오 프레임 데이터의 양을 나타내는 k4로서 도시된 레벨로 증가한다. 이것은 VOBU들의 경계가 오디오 프레임 데이터 세트들 사이의 경계와 일치한다는 것을 나타낸다.
VOBU내의 최종 비디오팩의 통지는 예기치않게 비디오 패킹부(18)로부터 송신된다. 결국 오디오 패킹부(15)는 상술한 바와 같이 오디오 프레임 데이터의 나머지 부분을 급하게 배열하지 않으면 안된다.
오디오 디코더 버퍼의 크기는 4KB에 불과한 것으로 통지되기 때문에 앞서의 예에서의 오디오팩 p31의 전송과 같은 최종 VOBU에서의 오디오팩의 전송이 가능하지 않게되는 많은 경우가 있을 수 있다. 이것의 일례는 비록 오디오 프레임 데이터의 최종 세트가 단지 부분적으로 저장되더라도 오디오 프레임 데이터의 4KB가 오디오 데이터 버퍼내에 저장되는 경우이다. 오디오 디코더 버퍼의 용량이 오디오 프레임 데이터의 데이터 크기의 5.333...(4096바이트/768바이트)배인 4KB이기 때문에 이것이 오디오 프레임 데이터 세트의 비정수의 수를 나타낸다는 것을 알 수 있다.
도 26A는 비록 오디오 프레임 데이터의 최종 세트가 부분적으로만 저장되더라도 오디오 프레임 데이터의 4KB가 오디오 디코더 버퍼내에 저장되는 상태를 나타낸다. 도 26A의 상부는 도 25에서와 마찬가지 방식으로 VOBU내의 최종 비디오팩인 비디오팩 p31이 그 직전에 위치된 오디오팩 p32를 갖는다는 것을 나타낸다.
오디오팩 p32로부터 하강하는 수직의 점선은 오디오팩 p32에 의해 야기되는 버퍼점유의 증가를 나타내는 경사진 부분 k1을 나타낸다. 경사진 부분 k1의 피크에서 점 k2로부터 연장되는 수평선은 도 25에 도시된 바와 같이 오디오 프레임 데이터 세트들 사이의 경계에서 수직 가이드라인과 교차하지 않는다. 도 25와의 차이는 점 k2에서의 버퍼점유가 4,096바이트인 점에 있다. 오디오 프레임 데이터의 4,096바이트가 이미 오디오 디코더 버퍼에 저장되어 있기 때문에 동 25에 도시된 바와 동일한 방식으로 오디오 디코더 버퍼에 오디오팩 p33을 전송하는 것은 오디오 디코더 버퍼에 오버플로우를 야기시킬 것이다.
이 경우에, 오디오팩 p33의 오디오 프레임 데이터의 나머지 부분을 오디오 디코더 버퍼에 입력시키기가 불가능하므로 VOBU들 사이의 경계는 오디오 프레임 데이터 세트들 사이의 경계와 일치하지 않는다. 오디오 디코더 버퍼가 오디오 프레임 데이터로 완전히 채워지는 경우에 상술한 바와 같은 상황을 특히 피하기 위해서는 오디오 패킹부(15)에 의해 버퍼제어가 실행된다. 상세하게는 오디오 패킹부(15)는 소정의 데이터양 BSa'가 오디오 디코더 버퍼내의 데이터양에 대한 상한으로서 설정되도록 유지되는 버퍼상태를 갖는다. 도 26B는 오디오 디코더 버퍼내의 데이터양이 상한 BSa'로 되고 오디도 디코더 버퍼에 축적된 데이터의 양이 BSa'를 초과하지 않도록 버퍼제어가 실행될 때의 버퍼상태를 나타낸다.
이 상한 BSa'의 결정에 대한 규칙은 인코더에 의해 사용된 알고리즘에 따르며 그들의 설정에 대해 특히 유리한 방법은 없다. 본 실시예에서 BSa는 하기의 식에서 구한 값으로 설정되며, 오디오 프레임 데이터의 데이터 크기는 "Aaudio"로 나타낸다.
Br = (4KB % Aaudio)
BSa'= 4KB - Br
여기에서 %는 나머지를 구하는 계산을 나타낸다.
상술한 식의 사용은 오디오 디코더 버퍼내의 데이터 양에 대한 상한이 하나의 오디오 프레임내의 데이터 크기의 정수배임을 의미한다. 이것은 오디오 디코더 버퍼에 축적된 데이터의 양이 이 소정량의 BSa'를 초과하지 않음을 의미한다. 오디오 디코더 버퍼에 축적된 데이터의 양은 수학식 1-2에 따라 구한 BSa'의 값을 초과하지 않기 때문에 오디오 디코더 버퍼내에 항상 충분한 공간이 있어 오디오 프레임의 나머지 데이터를 입력한다. 실제의 숫자의 예를 들어 돌비-AC3와 192Kbps의 비트율이 사용되면 Aaudio의 값은 768바이트이므로 Br은 256바이트(=4,096바이트-(768바이트*5))이다. 이것은 도 26B에서 오디오 디코더 버퍼에 축적된 데이터의 양이 3,840바이트의 상한 BSa'이 된다는 것을 의미한다.
오디오 프레임 데이터를 팩에 저장하면 오디오 패킹부(15)는 가상 디코더 버퍼(16)에 축적된 데이터양을 페이로드 크기에 가산함으로써 구한 값이 소정의 크기 BSa'보다 크지 않은지의 여부를 판단한다. 만약 크기 않으면 오디오 패킹부(15)는 다음 팩을 생성하고 현재의 시간을 나타내는 SCR을 헤더에 할당한다. 가상 디코더 버퍼(16)내의 축적된 데이터양과 페이로드 크기의 총합이 소정의 크기 BSa'보다 크면 오디오 패킹부(15)는 다음 오디오 프레임의 디코딩에 의해 감축될 축적 데이터의 양을 대기한다. 축적된 데이터의 양이 소정의 크기 BSa'내로 축적된 데이터의 양과 페이로드의 크기의 총합에 대해 충분히 감축되면 오디오 패킹부(15)는 다음 팩을 생성하고 그 지점의 시간을 나타내는 SCR을 헤더에 할당한다.
다음은 오디오 패킹부(15)가 오디오 디코더 버퍼의 상태를 시뮬레이션하고 상술한 원리에 기초하여 오디오팩을 생성시키는 절차에 대해 설명하기로 한다. 도 27은 오디오 패킹부(15)가 오디오 디코더 버퍼의 상태를 시뮬레이션하면서 오디오팩을 생성시키는 절차를 나타내는 흐름도이다.
단계 S1에서, 오디오 패킹부(15)는 가상 프리젠테이션 시간 t를 계수하기 시작하는 가상 프리젠테이션 시간 계수부(17)를 갖는다. 단계 S2에서 오디오 패킹부(15)는 오디오 인코딩 버퍼(2d)에 저장된 오디오 프레임 데이터 세트의 배열의 시작으로부터 소정크기의 오디오 프레임 데이터를 추출한다. 오디오 패킹부(15)는 이 추출된 오디오 프레임 데이터를 팩으로 저장한다. 가상 프리젠테이션 시간 t에 기초하여 오디오 패킹부(15)는 오디오팩을 생성하도록 SCR과 PTS를 할당한다. 오디오 패킹부(15)는 팩의 페이로드 크기를 버퍼내의 축적된 데이터의 양에 가산하며 가상 디코더 버퍼(16)에 경사진 부분을 구성한다.
단계 S3에서, 오디오 패킹부(15)는 가상 프리젠테이션 시간 계수부(17)에 의해 계수된 가상 프리젠테이션 시간 t가 오디오 프레임의 프리젠테이션 시작시간에 도달하였는지의 여부를 판단한다. 만약 도달하지 못했으면 단계 S4에서 오디오 패킹부(15)는 오디오팩의 입력가능한 시간에 도달되었는지의 여부를 결정한다. 만약 도달되지 못하였으면, 단계 S5에서 오디오 패킹부(15)는 VOBU내의 최종 비디오팩의 저장 통보가 되었는지의 여부를 판단한다. 단계 S3에서 S5까지의 모든 판단에 주어진 결과가 "아니오(No)"이면 오디오 패킹부(15)는 단계 S6으로 진행하며, 단계 S6에서 가상 프리젠테이션 시간 계수부(17)는 가상 프리젠테이션 시간 t를 증가시킨다.
단계 S6에서의 증가는 그 결과 "예(Yes)"가 단계 S3에서 S5까지의 판단중의 하나에서 발생될 때까지 반복된다. 가상 프리젠테이션 시간 t의 반복된 증가는 오디오 프레임 데이터 세트의 프리젠테이션 시작시간에 도달하는 가상 프리젠테이션 시간 t를 초래한다. 이것이 그 경우이면 단계 S3에서 결과가 "예"로 되고 처리는 단계 S7로 진행한다. 단계 S7에서 오디오 패킹부(15)는 오디오 프레임 데이터의 크기에 의해 버퍼내에 축적된 데이터의 양을 감축시키도록 가상 디코더 버퍼(16)에 계단부를 구성한다. 그 다음에 처리는 단계 S3에서 S6까지의 루프처리에 들어가기 전에 가상 프리젠테이션 시간 t가 다시 증가하는 단계 S6으로 진행한다.
한편 반복된 가상 프리젠테이션 시간 t의 반복된 증가가 오디오팩의 입력가능한 시간에 도달하는 가상 프리젠테이션 시간 t를 야기시키면 처리는 단계 S8로 진행하여, 오디오 패킹부(15)는 버퍼에 축적된 데이터의 양을 페이로드 크기에 가산함으로써 주어진 크기가 소정의 크기 BSa'내에 있는지의 여부를 판단한다.
이 크기가 소정의 크기 BSa'를 초과하면, 오디오 디코더 버퍼로의 오디오팩의 입력은 오디오 디코더 버퍼에 오버플로우를 일으킬 위험성이 있다. 결국, 처리는 단계 S6으로 진행하고 S3으로부터 S6까지의 루프로 귀환하므로 오디오 패킹부 (15)는 오디오 디코더 버퍼에 축적된 데이터의 양이 감소하도록 대기한다.
만약 계산된 크기가 소정의 크기 BSa' 이하이면, 처리는 단계 S9로 진행하며 오디오 패킹부(15)는 오디오 인코딩 버퍼(2d)에 저장된 오디오 프레임 데이터 세트의 배열중의 시작으로부터 소정크기의 오디오 프레임 데이터를 추출한다. 오디오 패킹부(15)는 오디오팩의 페이로드에 이 추출된 오디오 프레임 데이터를 배열한다. 가상 프리젠테이션 시간 t에 기초하여 오디오 패킹부(15)는 SCR과 PTS를 헤더에 할당하여 오디오팩을 생성시킨다. 동시에 오디오 패킹부(15)는 팩의 페이로드 크기를 버퍼에 축적된 데이터의 양에 가산하고, 가상 디코더 버퍼(16)에 경사진 부분을 구성한다. 처리는 단계 S3에서 S6으로 다시 들어가지 전에 가상 프리젠테이션 시간 t가 증가되는 단계 S6으로 진행한다.
가상 프리젠테이션 시간 t의 증가는 오디오 패킹부(15)가 VOBU내의 최종 비디오팩이 저장되는 비디오 패킹부(18)로부터의 통지를 예기치않게 수신할 때까지 반복된다.
VOBU내의 최종 비디오팩이 저장됨을 알리자마자 오디오 패킹부(15)는 단계 S10으로 진행하여 버퍼의 용량이 오디오 프레임 데이터 1세트의 크기로 분할될 때 남게되는 나머지 "Frame_Remain"을 구한다. 다음으로, 단계 S11에서 오디오 패킹부(15)는 "Frame_Remain"의 크기가 0인지의 여부를 판단한다. 만약 0이면 처리는 단계 S6으로 진행하여 가상 프리젠테이션 시간 t는 처리가 단계 S3 내지 S6의 루프로 들어가기 전에 증가된다. 만약 0이 아니면 처리는 단계 S12로 진행하여 오디오 패킹부(15)는 오디오 인코딩 버퍼(2d)에 저장된 오디오 프레임 데이터 세트의 배열의 시작으로부터 나머지 오디오 프레임 데이터를 추출한다. 오디오 패킹부(15)는 오디오팩의 페이로드에 이 추출된 오디오 프레임 데이터를 배열한다.
가상 프리젠테이션 시간 t에 기초하여 오디오 패킹부(15)는 SCR과 PTS를 헤더에 할당하여 오디오팩을 생성시킨다. 다음으로 처리는 단계 S13으로 진행하여 오디오 패킹부(15)는 페이로드 크기와 "Frame_Remain"의 데이터 크기 사이의 차가 8바이트 이상인지의 여부를 판단한다. 만약 8바이트 이상이면 단계 S14에서 오디오 패킹부(15)는 오디오팩내에 패딩 패킷을 저장한다. 한편 그 차가 8바이트 미만이면 단계 S15에서 오디오 패킹부(15)는 오디오팩의 패킷헤더에 스터핑 바이트를 저장한다. 그 다음에, 처리는 단계 S3 내지 S6의 루프로 다시 한번 들어가기 전에 단계 S6으로 진행하여 가상 프리젠테이션 시간 t가 증가한다.
오디오 인코딩 버퍼(2d)는 인코드되는 순서로 오디오 인코더(2c)에 의해 인코드된 복수 세트의 오디오 프레임 데이터를 저장하기 때문에 오디오 패킹부(15)는 오디오 인코딩 버퍼(2d)내의 오디오 프레임 데이터의 데이터 크기를 참조함으로써 저장될 다음 오디오 프레임 데이터가 오디오 인코딩 버퍼(2d)내의 오디오 프레임 데이터의 바로 선행하는 오디오팩 데이터 크기로 부분적으로 저장된다.
(2-2-2-3) VOB의 부분삭제를 위한 절차
제어부(1)는 ISO/IEC 13346하에서 표준화된 데이터 포맷을 액세스하기 위해 표준기능을 사용하여 부분삭제 작업을 실행한다. 제어부(1)에 의해 제공되는 표준특징은 디렉토리 단위 및 파일 단위로 DVD-RAM에 데이터를 기록 및 판독하는 디스크 액세스부(3)의 제어를 참조한다.
제어부(1)에 의해 제공되는 표준기능의 대표적인 예는 다음과 같다.
1. 파일 엔트리를 기록하는 디스크 기록장치를 가지며 파일 식별 서술자를 구함
2. 하나의 파일을 포함하는 디스크상의 기록된 영역을 빈영역으로 변환함
3. DVD-RAM으로부터 특정파일의 파일식별 서술자를 판독하도록 디스크 액세스부(3)를 제어함
4. 디스크상의 메모리에 존재하는 데이터를 기록하기 위해 디스크 액세스부(3)를 제어함
5. 디스크상에 기록된 파일을 구성하는 익스텐트를 판독하도록 디스크 액세스부(3)를 제어함
6. 파일을 구성하는 익스텐트의 원하는 위치에 광픽업을 이동시키도록 디스크 액세스부(3)를 제어함
다음으로 도 17, 도 18A 및 도 18B에 도시된 절차에 기초하여 부분삭제를 실행할 때 제어부(1)의 처리에 대해 설명한다. 도 28은 VOB의 부분삭제를 실행할 때 처리를 나타내는 흐름도이다. 이 흐름도의 단계 S21에서 제어부(1)는 먼저 도 17, 도 18A 및 도 18B에 도시된 바와 같은 VOB정보와 PGC정보를 갱신하고 파일 엔트리를 갱신한다.
단계 S22에서 제어부(1)는 시간맵 정보에 주어진 VOBU의 상대 어드레스를 참조하여 삭제된 영역을 구성하는 VOBU에 대응하는 익스텐트를 특정한다. 여기에서 삭제된 영역은 하나의 익스텐트 또는 2이상의 익스텐트에 대응할 수 있다. 복수의 VOBU로 구성되는 삭제된 영역이 복수의 익스텐트에 대응할 수 있는 이유는 AV 파일이 VOBU 구조의 완전하게 독립적인 복수의 익스텐트로 분할되기 때문이다.
이 익스텐트가 이러한 방식으로 특정된 후, 처리는 단계 S30으로 진행한다. 단계 S30은 각 특정 익스텐트에 대해 실행되는 단계 S23 내지 S29로 구성되는 루프의 시작을 표시한다.
단계 S23에서 제어부(1)는 삭제된 영역이 특정 익스텐트의 시작에 위치되는지의 여부를 결정한다. 도 29A는 삭제된 영역이 특정 익스텐트의 시작에 위치되는 경우를 나타낸다. 삭제된 영역이 도 29A에 도시된 바와 같이 익스텐트의 시작에 있으면 단계 S23의 판단에 대해 그 결과가 "예"로 되어 처리는 단계 S24로 진행한다.
단계 S24에서 삭제된 영역의 논리블록길이가 특정 익스텐트의 기록 시작위치에 추가되고 이 익스텐트의 논리블록길이는 삭제된 영역의 논리블록길이에 의해 감축된다. 그렇게 함으로써 제어부(1)는 도 29A의 점선으로 표시된 것들로부터 실선으로 표시된 것들까지의 익스텐트 길이와 기록 시작위치를 갱신한다.
단계 S25에서 제어부(1)는 삭제된 영역이 특정 익스텐트의 끝에 위치되는지의 여부를 판단한다. 도 29B는 삭제된 영역이 특정 익스텐트의 끝에 위치되는 경우를 나타낸다. 삭제된 영역이 도 29B에 도시된 바와 같은 익스텐트의 끝에 있으면 단계 S25에서 판단결과가 "예"로 되어 처리는 단계 S26으로 진행한다. 단계 S26에서 현재 익스텐트의 논리블록길이는 삭제된 영역의 블록길이만큼 감축된다. 그렇게 함으로써 제어부(1)는 도 29B에 도시된 점선에서 실선까지의 익스텐트 길이를 갱신한다.
단계 S27에서 제어부(1)는 삭제된 영역이 특정 익스텐트의 중간에 위치되는지의 여부를 결정한다. 도 29C는 삭제된 영역이 특정 익스텐트의 중간에 위치되는경우를 보여준다. 삭제된 영역이 도 29C에 도시된 바와 같이 익스텐트의 중간에 있으면 단계 S27에서의 판단결과가 "예"로 되어 처리는 단계 S28로 진행한다.
단계 S28에서 제어부는 먼저 파일 엔트리내의 삭제된 영역 다음에 존재하는 스트림 데이터를 새로운 익스텐트로서 기록한다. 제어부(1)는 파일 엔트리내의 할당 서술자를 등록한다. 이 할당 서술자는 기록 시작위치로서 삭제된 영역 다음의 AV 데이터의 제 1 어드레스와 논리블록길이로서의 나머지 AV 데이터의 데이터 길이를 갖는다.
다음으로 단계 S29에서 원래의 익스텐트의 기록 시작위치는 그대로 남아있고, 이 익스텐트에 대하여 할당 서술자에 기록된 논리블록길이는 삭제된 영역의 논리블록길이와 새로운 파일 엔트리의 할당 서술자에 기록된 논리블록길이의 합만큼 감축된다.
도 27에서 그 결과가 "아니오"로 되면 특정 익스텐트는 그 전체가 삭제되므로 처리는 단계 S31로 진행하여 그 익스텐트가 삭제된다. 단계 S23에서 특정된 각 익스텐트에 대한 상술한 루프처리를 반복함으로써 제어부(1)는 부분 삭제작업을 완료한다.
본 실시예에서 VOBU내의 오디오팩의 총 페이로드 크기가 오디오 프레임 데이터 세트의 비정수배이면 패딩패킷 또는 스터핑 바이트는 팩에 삽입되어 VOBU들 사이의 경계가 오디오 프레임 데이터 세트들 사이의 경계와 일치하도록 해준다. 이것은 부분삭제가 VOBU 단위로 실행되는 한 오디오 프레임 데이터 세트의 앞선 부분 또는 나중 부분만이 남게되는 부분삭제의 위험성이 없다는 것을 의미한다. 결국 VOBU 단위로 파일 엔트리와 같은 관리정보를 갱신함으로써 기록장치는 용이하게 부분삭제를 실행할 수 있다.
비록 VOBU내의 최종 비디오팩의 저장에 대한 통보가 갑자기 수신되었을 때 팩에 패딩패킷이나 스터핑 바이트를 삽입하는 처리는 오디오 패킹부(15)의 버퍼 제어방법내로 한정된 기술을 사용하여 오디오 프레임 데이터의 세트들 사이의 경계와 정렬되는 VOBU들의 경계를 동시에 가질 수 있다.
(제 2 실시예)
본 발명의 제 2 실시예는 1팩에 대한 오디오 프레임 데이터 1세트의 비로 팩내의 오디오 프레임 데이터 세트의 저장에 촛점을 맞춘 것이다.
도 30은 오디오 프레임 데이터 1세트가 각 팩에 저장되는 경우를 나타낸다.
도 30의 상부는 오디오팩과 비디오팩을 다중화함으로써 생성되는 VOBU를 나타낸다. 이들 VOBU내의 오디오팩 P61은 오디오 프레임 데이터 Z로부터 연장되는 화살표로 나타내며, 이것은 팩이 도 30의 하부에 도시된 오디오 프레임 데이터 Z를 저장하고 있을 뿐임을 나타낸다. 만약 오디오 프레임 데이터 Z만 저장되면 미사용 영역은 오디오팩 P61에 남게 된다. 이 미사용 영역을 채우기 위해서는 패딩패킷이 오디오팩 P61에 삽입된다.
동일한 방식으로 도 30의 상부에 도시된 오디오팩 P62, P63 및 P64는 각각 오디오 프레임 데이터 Z+1, Z+2, Z+3의 세트로부터 연장된 화살표로 각각 표시된다. 이것은 이들 팩이 각각 오디오 프레임 데이터 Z+1, Z+2, Z+3의 세트를 저장할 뿐임을 나타내 준다. 1세트의 오디오 프레임 데이터만이 각 오디오팩에 저장되기 때문에 미사용 영역은 각 오디오팩 P62, P63, P64의 각각의 페이로드에 남게된다. 이들 미사용 영역을 채우기 위해 패딩패킷이 각 오디오팩에 삽입된다.
도 31은 버퍼의 상태가 도 30에 도시된 VOBU에 따라 어떻게 변화하는지를 보여준다. 도 31의 저부는 도 30과 동일한 VOBU를 나타낸다. 중앙부는 저부에 도시된 VOBU로부터 오디오팩을 분리함으로써 구해지는 오디오팩의 열을 나타낸다. 도 31의 최상부는 중앙부의 팩으로부터 오디오 디코더 버퍼로의 오디오 프레임 데이터의 전송에 기인한 오디오 디코더 버퍼의 버퍼점유의 증가를 나타내는 그래프이다.
도 31의 그래프에서 각 경사진 부분은 패킷헤더로 주어진 SCR에서 상승하기 시작하여 팩의 팩헤더에 주어진 PTS에서 하강한다. 이것은 오디오 프레임 데이터 세트를 오디오 디코더 버퍼에 저장하는 각 오디오팩의 입력이 프리젠테이션 시작시간에 의해 완성되고, 그 시점에서 오디오팩내의 오디오 프레임 데이터가 디코드됨을 보여준다.
본 실시예에서, 1세트의 오디오 프레임 데이터만이 각 오디오팩에 저장되므로 가상 디코더 버퍼(16)를 사용하는 버퍼상태의 시뮬레이션이 더 이상 필요없게 된다. 이것은 시스템 인코더(2e)의 구성이 단순화될 수 있다는 것을 의미한다. 또한 오디오 디코더 버퍼의 크기는 1세트의 오디오 프레임 데이터의 크기로 축소되므로 기록장치의 제조원가를 감축할 수 있다.
본 발명을 상술한 실시예에 기술하였으나 이들 실시예는 현재 유용하게 동작될 것으로 예상되는 시스템의 예일 뿐이다. 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이 행해질 수 있다. 이러한 수정의 대표적인 7가지 예에 대해 설명한다.
(a) 제 1 실시예에서, DVD 레코더(70)는 가정용 비휴대형 비디오 테이프 레코더 대신에 사용될 수 있는 장치로서 기술되어 있다. 그러나 DVD-RAM이 컴퓨터용 저장매체로서 사용되면 다음의 구성이 또한 가능하다. 디스크 액세스부(3)는 DVD-RAM 드라이브를 동작시키도록 SCSI(Small Computer System Interface), IDE (Integrated Drive Electronics) 또는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 1394 인터페이스를 통해 컴퓨터 버스에 접속될 수 있다. 디스크 액세스부(3)를 제외하고 도 22의 구성요소는 컴퓨터 하드웨어, 컴퓨터 운영체제, 그 운영체제하에서 실행되는 응용 소프트웨어에 의해 실현될 수 있다.
그렇게 함으로써 도 27의 흐름도에 도시된 절차는 기계어 프로그램에 의해 달성될 수 있으며, 이 절차에 의해 오디오 패킹부(15)는 가상 디코더 버퍼(16)를 사용하여 버퍼상태를 시뮬레이션한다. 이러한 기계어 프로그램은 기록매체상에 기록되어 배포 및 판매될 수 있다. 이러한 기록매체로는 IC카드, 광디스크 또는 플로피 디스크가 있다. 기록매체에 기록되는 기계어 프로그램은 표준 컴퓨터에 설치될 수 있다. 설치된 기계어 프로그램을 실행함으로써 표준 컴퓨터는 제 1 실시예의 기록장치의 기능을 달성할 수 있다.
(b) 실시예에서는 비디오 스트림과 오디오 스트림만이 VOB에 다중화되는 것으로서 설명되었지만 실행길이 압축된 서브타이틀에 대한 텍스트를 포함하는 부화상 스트림이 VOB에 다중화될 수 있으며, 이와 동시에 VOBU들 사이의 경계가 오디오 프레임 데이터 세트들 사이의 경계와 일치한다.
(c) 실시예는 하나의 비디오 스트림과 하나의 오디오 스트림이 단위로서 사용되는 경우를 설명하고 있지만, 3:2의 풀다운이 1초당 24프레임에 대한 이미지와 함께 사용되어 필름재료와 동일한 방식으로 압축된 비디오 스트림에서 처럼 하나의 화상이 사실상 1.5프레임을 사용하여 작성되는 경우도 있다. 본 발명은 효과적으로 3:2의 풀다운에 따라 좌우되지 않으므로 사용된 프레임에 대한 특정한 제한이 없다.
(d) 제 2 실시예에서 오디오 프레임 데이터 1세트는 비록 오디오 프레임 데이터의 2 또는 3 세트가 하나의 오디오팩에 저장될 수 있더라도 만약 이것이 오디오팩의 용량 범위내에 있으면 하나의 오디오팩에 저장된다.
(e) 제 1 및 제 2 실시예에서 돌비-AC3, MPEG 및 선형-PCM은 비록 실시예에 설명된 기술적 효과가 다른 코딩방식이 사용되어 달성되더라도 오디오 코딩방식으로 주어진다.
(f) 제 1 및 제 2 실시예에서 비록 팩이 그 대신에 복수의 패킷을 포함할 수 있더라도 종래의 MPEG 방법의 경우와 마찬가지로 각 팩은 하나의 패킷을 포함할 뿐이다.
(g) 제 1 및 제 2 실시예는 비록 본 발명이 이 기록매체의 사용에 제한되지 않더라도 DVD-RAM이 사용되는 예를 나타낸다. 하드디스크 드라이브나 MO 드라이브와 같은 재기록가능한 매체를 사용하여 동일한 효과를 달성할 수 있다.
비록 본 발명이 첨부도면을 참조한 예에 의해 충분히 설명되었지만 당업자라면 다양한 수정과 변경을 가할 수 있을 것이다. 따라서 이러한 변경과 수정은 본 발명의 사상을 벗어나는 것은 아니며 이들은 본 발명에 포함되는 것으로 간주되어야 한다.
본 발명의 광디스크는 교육, 방송, 출판 및 의학과 같은 다양한 분야에서 비디오 이미지의 편집을 용이하게 하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명에 의해 설명된 기록 프로그램을 저장한 기록장치와 컴퓨터 판독가능한 기록매체는 후일에 용이하게 편집될 수 있는 이미지를 기록하기 위해 이들 분야에서 사용될 수 있다.

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  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 비디오 데이터 및 오디오 데이터를 포함하는 입력신호를 이용하는 광디스크로서,
    상기 광디스크 상에 기록된 복수의 비디오 오브젝트 유닛을 각각 포함하는 비디오 오브젝트를 포함하고,
    상기 각 비디오 오브젝트 유닛은 소정 범위 내의 길이를 가지며, 하나 이상의 완결된(complete) 화상 데이터 세트 및 오디오 팩으로 분할된 오디오 데이터를 포함하며,
    각 오디오 팩은, 당해 팩 중에서 복호 재생의 단위로서 완결된 하나 이상의 오디오 프레임의 오디오 데이터는 포함하고, 당해 팩 중에서 복호 재생의 단위로서 완결되지 않은(incomplete) 오디오 프레임의 오디오 데이터는 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 광디스크.
  31. 제 30항에 있어서,
    상기 소정 범위는 비디오 오브젝트 유닛 내의 모든 화상 데이터 세트의 총 프리젠테이션 주기가 1초보다 길지 않은 값을 가지며, 상기 비디오 데이터는 화상 그룹을 포함하고, 각 화상 그룹은 인트라 인코드된 적어도 1세트의 화상 데이터를 포함하며, 상기 각 비디오 오브젝트 유닛은 적어도 하나의 완결된 화상 그룹을 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크.
  32. 제 30항에 있어서,
    상기 하나 이상의 오디오 팩은 하나 이상의 스터핑 바이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크.
  33. 제 30항에 있어서,
    상기 오디오 팩 중의 하나는 상기 하나의 오디오 팩 내의 오디오 데이터의 길이가 상기 하나의 오디오 팩 내의 기록 가능한 영역의 총 길이보다 짧으면 하나 이상의 스터핑 바이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크.
  34. 제 30항에 있어서,
    상기 오디오 팩 중의 하나는 상기 하나의 오디오 팩 내의 상기 오디오 데이터의 길이 및 상기 하나의 오디오 팩 내의 기록 가능한 영역의 총 길이 사이의 차가 소정의 바이트 수 이하이면 하나 이상의 스터핑 바이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크.
  35. 제 30항에 있어서,
    상기 비디오 오브젝트 유닛은 상기 광디스크로부터 삭제하는 최소 단위인 것을 특징으로 하는 광디스크.
  36. 광디스크와, 비디오 데이터 및 오디오 데이터를 포함하는 입력신호를 이용하는 기록장치로서,
    상기 기록장치의 외부로부터 수신된 입력신호를 인코딩하여 인코드된 화상 데이터 세트 및 인코드된 오디오 데이터 세트를 연속적으로 출력하도록 동작 가능한 인코더와,
    상기 인코더에 의해 출력된 하나 이상의 화상 데이터 세트와 상기 인코더에 의해 출력된 하나 이상의 오디오 데이터 세트를 연속적으로 다중화함으로써 비디오 오브젝트를 구성하는 비디오 오브젝트 유닛을 연속적으로 생성하도록 동작 가능한 멀티플렉서와,
    상기 멀티플렉서에 의해 생성된 비디오 오브젝트 유닛을 비디오 오브젝트로서 상기 광디스크 상에 기록하도록 동작 가능한 레코더를 포함하며,
    상기 멀티플렉서에 의해 생성된 각 비디오 오브젝트 유닛은 소정 범위 내의 길이를 가지며, 하나 이상의 완결된 화상 데이터 세트 및 오디오 팩으로 분할된 오디오 데이터를 포함하고, 각 오디오 팩은, 당해 팩 중에서 복호 재생의 단위로서 완결된 하나 이상의 오디오 프레임의 오디오 데이터는 포함하고, 당해 팩 중에서 복호 재생의 단위로서 완결되지 않은 오디오 프레임의 오디오 데이터는 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 기록장치.
  37. 제 36항에 있어서,
    상기 멀티플렉서는, 하나 이상의 스터핑 바이트를 오디오 팩에 삽입하여, 각 오디오 팩 내의 오디오 데이터가, 하나 이상의 상기 완결된 오디오 프레임의 오디오 데이터로 구성되고, 상기 완결되지 않은 오디오 프레임의 오디오 데이터로는 구성되지 않는 것을 보증하도록 동작 가능한 것을 특징으로 하는 기록장치.
  38. 각 세트의 화상 데이터가 비디오 스트림을 기록하는 단위인 복수 세트의 화상 데이터를 포함하는 인코드된 비디오 스트림 및 각 세트의 오디오 프레임 데이터가 오디오 스트림을 기록하는 단위인 복수 세트의 오디오 프레임 데이터를 포함하는 적어도 하나의 인코드된 오디오 스트림을 다중화함으로써 각각 얻어지는 비디오 오브젝트를 기록하고, 하나 이상의 기록영역이 광디스크 상에 파일로서 관리되며,
    상기 각각의 비디오 오브젝트는 독립적으로 디코드될 수 있는 완전한 화상 데이터 세트 및 하나 이상의 오디오 프레임 데이터 세트를 각각 포함하고, 상기 파일 내의 시퀀스에 정렬된 부분으로서 기록되는 복수의 비디오 오브젝트 유닛으로 분할되는 광디스크로서,
    상기 비디오 오브젝트 유닛은 각각 하나의 팩이 상기 광디스크로부터/상에 데이터를 판독/기입하는 단위인 복수의 팩으로 분할되고,
    상기 하나 이상의 오디오 프레임 데이터 세트는 상기 복수의 팩 중의 오디오 팩으로 배열되며, 상기 각각의 오디오 팩은 독립적으로 디코드될 수 있는 오디오 데이터인 하나 이상의 완결된 오디오 프레임의 오디오 데이터는 포함하지만, 완결되지 않은 오디오 프레임의 오디오 데이터는 포함하지 않으며,
    팩에 저장될 오디오 프레임 데이터가 상기 팩의 길이보다 짧은 경우, 패딩패킷 및 스터핑 바이트 중의 하나는 상기 팩에 삽입되는 것을 특징으로 하는 광디스크.
  39. 각 세트의 화상 데이터가 비디오 스트림을 기록하는 단위인 복수 세트의 화상 데이터를 포함하는 인코드된 비디오 스트림 및 각 세트의 오디오 프레임 데이터가 오디오 스트림을 기록하는 단위인 복수 세트의 오디오 프레임 데이터를 포함하는 적어도 하나의 인코드된 오디오 스트림을 다중화함으로써, 각 비디오 오브젝트 유닛이 독립적으로 디코드될 수 있는 완전한 화상 데이터 세트 및 하나 이상의 오디오 프레임 데이터 세트를 포함하는 일련의 비디오 오브젝트 유닛으로서 얻어진 비디오 오브젝트를 기록하는 기록방법으로서,
    화상 데이터 세트 및 오디오 프레임 데이터 세트를 연속적으로 생성하도록 외부로부터 수신된 입력신호를 인코딩하는 단계;
    비디오 오브젝트를 포함하는 일련의 비디오 오브젝트 유닛을 연속적으로 생성하도록 생성된 화상 데이터 세트 및 오디오 프레임 데이터 세트를 연속적으로 다중화하는 단계;
    파일 시스템 프로그램을 사용하는 파일로서 관리되는 하나 이상의 기록영역 내의 비디오 오브젝트와, 상기 파일 내의 시퀀스에 할당된 부분으로서 기록되는 비디오 오브젝트 유닛을 기록하는 단계를 포함하며,
    각 비디오 오브젝트 유닛은 소정 범위 내의 길이를 갖고, 완전히 독립적으로 디코드될 수 있는 화상 데이터 세트 및 하나 이상의 오디오 프레임 데이터 세트를 저장하며,
    상기 비디오 오브젝트 유닛을 각각, 하나의 팩이 상기 광디스크로부터/상에 데이터를 판독/기입하는 단위인 복수의 팩으로 분할하는 단계;
    상기 각 오디오 팩이 독립적으로 디코드될 수 있는 오디오 데이터인 하나 이상의 완결된 오디오 프레임의 오디오 데이터는 포함하지만, 완결되지 않은 오디오 프레임의 오디오 데이터는 포함하지 않도록, 상기 하나 이상의 오디오 프레임 데이터 세트를 상기 복수 팩 중의 오디오 팩으로 배열하는 단계; 및,
    팩에 저장될 오디오 프레임 데이터가 상기 팩의 길이보다 짧은 경우, 패딩패킷 및 스터핑 바이트 중의 하나를 상기 팩에 삽입하여, 상기 오디오 프레임 데이터의 길이를 감시하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기록방법.
  40. 제 39항에 있어서,
    상기 기록단계는 상기 비디오 오브젝트를 광디스크 상에 기록하는 것을 특징으로 하는 기록방법.
  41. 제 40항에 있어서,
    상기 파일 시스템 프로그램은 상기 광디스크 상에 기록되는 것을 특징으로 하는 기록방법.
  42. 제 41항에 있어서,
    하나 이상 존재하는 비디오 오브젝트 유닛과 새로운 비디오 오브젝트 유닛의 재기입을 제어하도록 상기 파일 시스템 프로그램을 사용하여 비디오 오브젝트를 재기록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록방법.
  43. 제 40항에 있어서,
    하나 이상 존재하는 비디오 오브젝트 유닛과 새로운 비디오 오브젝트 유닛의 재기입을 제어하도록 상기 파일 시스템 프로그램을 사용하여 비디오 오브젝트를 재기록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록방법.
  44. 제 39항에 있어서,
    하나 이상 존재하는 비디오 오브젝트 유닛과 새로운 비디오 오브젝트 유닛의 재기입을 제어하도록 상기 파일 시스템 프로그램을 사용하여 비디오 오브젝트를 재기록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록방법.
  45. 제 44항에 있어서,
    하나 이상 존재하는 비디오 오브젝트 유닛과 새로운 비디오 오브젝트 유닛을 재기입하는 수단을 제어하도록 상기 파일 시스템 프로그램을 사용하여 비디오 오브젝트를 재기록하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기록방법.
  46. 제 39항에 있어서,
    하나 이상 존재하는 비디오 오브젝트 유닛과 새로운 비디오 오브젝트 유닛을 재기입하는 수단을 제어하도록 상기 파일 시스템 프로그램을 사용하여 비디오 오브젝트를 재기록하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 기록방법.
  47. 제 39항에 있어서,
    상기 기록수단은 광디스크 상에 상기 비디오 오브젝트를 기록하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 기록방법.
  48. 각 세트의 화상 데이터가 비디오 스트림을 기록하는 단위인 복수 세트의 화상 데이터를 포함하는 인코드된 비디오 스트림 및 각 세트의 오디오 프레임 데이터가 오디오 스트림을 기록하는 단위인 복수 세트의 오디오 프레임 데이터를 포함하는 적어도 하나의 인코드된 오디오 스트림을 다중화함으로써, 각 비디오 오브젝트 유닛이 독립적으로 디코드될 수 있는 완전한 화상 데이터 세트 및 하나 이상의 오디오 프레임 데이터 세트를 포함하는 일련의 비디오 오브젝트 유닛으로서 얻어진 비디오 오브젝트를 기록하는 기록장치로서,
    화상 데이터 세트 및 오디오 프레임 데이터 세트를 연속적으로 생성하도록 외부로부터 수신된 입력신호를 인코딩하는 수단;
    비디오 오브젝트를 포함하는 일련의 비디오 오브젝트 유닛을 연속적으로 생성하도록 생성된 화상 데이터 세트 및 오디오 프레임 데이터 세트를 연속적으로 다중화하는 수단;
    파일 시스템 프로그램을 사용하는 파일로서 관리되는 하나 이상의 기록영역 내의 비디오 오브젝트와, 상기 파일 내의 시퀀스에 할당된 부분으로서 기록되는 비디오 오브젝트 유닛을 기록하는 수단을 포함하며,
    각 비디오 오브젝트 유닛은 소정 범위 내의 길이를 갖고, 완전히 독립적으로 디코드될 수 있는 화상 데이터 세트 및 하나 이상의 오디오 프레임 데이터 세트를 저장하며,
    상기 비디오 오브젝트 유닛을 각각, 하나의 팩이 상기 광디스크로부터/상에 데이터를 판독/기입하는 단위인 복수의 팩으로 분할하는 수단;
    상기 각 오디오 팩이 독립적으로 디코드될 수 있는 오디오 데이터인 하나 이상의 완결된 오디오 프레임의 오디오 데이터는 포함하지만, 완결되지 않은 오디오 프레임의 오디오 데이터는 포함하지 않도록, 상기 하나 이상의 오디오 프레임 데이터 세트를 상기 복수 팩 중의 오디오 팩으로 배열하는 수단; 및,
    팩에 저장될 오디오 프레임 데이터가 상기 팩의 길이보다 짧은 경우, 패딩패킷 및 스터핑 바이트 중의 하나를 상기 팩에 삽입하는 활성화 수단과, 상기 오디오 프레임 데이터의 길이를 감시하는 수단을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 기록장치.
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