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KR19980702026A - 디지털 다용도 디스크 장치와 다중 채널 재생 장치간의 비-pcm 비트스트림을 인코딩, 전송 및 디코딩하기 위한 방법과 장치 - Google Patents

디지털 다용도 디스크 장치와 다중 채널 재생 장치간의 비-pcm 비트스트림을 인코딩, 전송 및 디코딩하기 위한 방법과 장치 Download PDF

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KR19980702026A
KR19980702026A KR1019970705421A KR19970705421A KR19980702026A KR 19980702026 A KR19980702026 A KR 19980702026A KR 1019970705421 A KR1019970705421 A KR 1019970705421A KR 19970705421 A KR19970705421 A KR 19970705421A KR 19980702026 A KR19980702026 A KR 19980702026A
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스텐브루게 베르나드 반
Original Assignee
요트. 게. 아. 롤페즈
필립스 일렉트로닉스 엔. 브이.
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Publication date
Application filed by 요트. 게. 아. 롤페즈, 필립스 일렉트로닉스 엔. 브이. filed Critical 요트. 게. 아. 롤페즈
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Abstract

멀티 채널 오디오 재생 장치에서 사용하기 위해, 오디오 비트스트림을 디지털 비디오 디크스(DVD)로부터 판독하고 분석(parsing)하여, IEC958 프로토콜 인터페이스를 통해 전송한다. 특히, 각각의 오디오 채널에 대해, MPEG 오디오 샘플이 버스트 페이로드에 반복하여 패키징되고(packaged), 상기 버스트 페이로드는 IEC958 포멧 프레임에 사용자 데이터로 패키징된다. 특히, 인지할 수 있는 수용가능 시간 간격동안에만 오디오 부재를 나타내는 각각의 포즈 버스트는, 모든 관련 채널에 대해 오디오 부재를 신호하기 위해 사용된다.

Description

디지털 다용도 디스크 장치와 다중 채널 재생 장치간의 비-PCM 비트스트림을 인코딩, 전송 및 디코딩하기 위한 방법과 장치
본 발명의 배경으로는, L 및 R 신호에 대한 뮤지캠 계층 1 인코더 및 디코더를 기술한, 대응 미국 특허 제5,323,396호, 미국 특허 출원 07/532,462, 08/173,850, 8/483,009. 08/488,318, 08/488,322, 08/488,536에 대응하는 유럽 특허 제402,973호, 유럽 특허 출원 제660,540호(PHN13241)와, L, R 및 C 채널의 인코딩 및 디코딩을 기술한, 미국 특허 출원 98/328,999(PHN14615)에 대응하는 유럽 제678,226호와, 비트율 감소 L, R, C, SL 및 신호의 매트릭싱(matrixing)을 기술한 미국 특허 출원 08/032,915, 08/180,004, 08/427,046, (PHQ93002) 등이 있고, 이들은 모두 본 양수인에게 공동 양도되거나 본원에 참고 자료로 포함되었다.
상기 특정된 디지털 다용도 디스크(digital verstile disk)의 소비자 응용(SPDIF)에서, 두 서브프레임은 각각이 32비트 데이터 워드를 동시에 운반할 수 있도록 규정된다. 이에 따라, IEC958 비트스트림을 통해, 2-채널 선형 PCM 오디오나, 교번적 비트스트림 셋을 전송할수 있으나, 상기 구성이 동시에 일어나는 것은 아니다. 상기 IEC958 표준은 디지털 오디어 장비와 2-채널 선형 PCM 오디오의 상호 접속에 널리 사용되는 방법을 특정한다. 오디오 채널의 하나 또는 그 이상이 사일런스를 나타내는 경우, 동일 프로토콜 환경 및 특정 포즈 버스트에서의 소비자 응용을 위해 비-PCM 인코드 오디오 비트스트림을 전송할 필요가 있다. 특히, 수신기 측의 상기 포즈 표현의 입도(granularity)는 인지 측면에서 충분히 짧다.
본 발명은, 다중 채널 오디오 재생 장치용 IEC958 프로토콜 인터페이스를 통해, 디지털 매체로부터 판독한 비-PCM 인코드 오디오 비트스트림을, 일련의 그 파싱(parsing)으로 전송하기 위해 인코딩하는 방법에 관련된다. 상업상 가능한 MPEG1 디코더 회로(SAA2502)는 연속 비트 스트림으로 수신한 압축된 디지털 오디오를 디코딩할 수 있다. 현재의 MPEG2 기술은 표준화된 5채널, 즉, 좌(Left), 우(Right), 중앙(Center), 좌 서라운드(Left Surround), 우 서라운드(Right Surround)를 갖고, 그밖에 저주파수 향상(low frequency enhancement:LFE) 채널을 갖는다. MPEC2 비트 스트림은, 각각의 현 채널(actual channel)에 대해 1152 샘플의 프레임으로 분배되고, 플레이어 작동은 프레임 대 프레임 기본(frame-to-frame basis)에 따라 임의의 방법으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 현 채널의 수는 변화될 수 있고, 그중 일정수 또는 모두가 출력 사일런스(outputting silence)일 수 있다.
도 1 내지 도 5는 다양한 정보 포맷.
도 6은 접속된 DVD 플레이어와 MC_박스의 블록도.
도 7은 다중 채널 오디오 디코더의 블록도.
도 8은 디지털 신호 프로세서의 디코딩 흐름도.
도 9는 서브밴드 필터 DSP의 디코딩 흐름도.
도 10은 IEC958 전송 스테이션의 블록도.
도 11은 IEC958 수신기 스테이션의 블록도.
도 12는 비트 스트림 전송의 흐름도.
따라서, 본 발명의 목적은, 현재의 프로토콜을, 동일한 프로토콜 환경에서 비-PCM 인코딩 오디오 비트스트림 전송을 허용하도록 확장하는 것이다. 그에 따라, 본 발명에 따른 방법은, 각 오디오 채널에 대해 반복하여, 버스트 페이로드(burst payload)에 MPEG 오디오 샘플을 패키징하고, IEC958 포맷 프레임에 사용자 데이터로서 포즈 버스트를 포함하는 상기 버스트 페이로드를 패키징하여 관련 모든 채널에 대해 상기 포즈 버스트에 의해 오디오 부재(audio absence)를 신호하며, 여기서 각각의 포즈 버스트는 인지하여 수용할 수 있는 시간 간격동안만 상기 오디오 부재를 나타낸다.
상기 기술에 따르면, 상기 입도는 수십 밀리초에 이를 수 있고, 이는 수용할 없는 긴 시간이다. 본 발명에 따르면, 입도는, 현재 모든 환경에 적합한 밀리초 범위 내이다.
또한, 본 발명은, 멀티 채널 재생 장치용 IEC958 프로토콜 인터페이스를 통해, 디지털 다용도 디스크(DVD)로부터 판독한 분석 비트스트림(parsed bitstrem)에서 방사된(emanating) 비-PCM 인코드 오디오 비트스트림을 수신하는 방법에 관련되고, 상기 방법은, 각각이 일정수의 데이터 비트로 응용가능 비트스트림을 조정하는, 일련의 프레임으로 상기 분석 비트스트림을 수신하는 단계와, 각 프레임을 조정 프레임 버퍼에 저장하는 단계와, 특정 출력 채널에 속하는 데이터의 존재 또는 부재를 검출하는 단계와, 상기 검출에 따라, 디코딩하고 특정 채널로 디코드 정보를 출력하는 단계와, 상기 검출중 일련의 다수의 부재를 나타내는, 수신된 하나 이상의 포즈 버스트(pause burst)의 제어하에, 소프트 뮤트 블록(soft mute block)을 제어하는 단계를 포함한다.
상기 특징은, 소프트 뮤트 블록에 의한 일련의 표현을 위한, 상기 포즈 버스트의 직선순방향(straightforward) 디코딩을 제공한다.
본 발명은, 또한, 인코딩 또는 디코딩에서, 상기 방법을 실행하기 위한 장치와도 관련된다. 본 발명의 또다른 장점들은 종속항에 기재되어 있다.
본 발명의 상기 장점 및 또다른 장점들은 양호한 실시예를 참고로, 이하 본원에 자세히 설명한다.
(다양한 데이터 포맷의 설명)
본 발명을 보다 자세히 설명하기 위해, 제1의 다양한 응용가능 정보 포맷을 도시한다. 도 1은 IEC958 포맷으로서, 각 192 프레임인 프레임 연결 그룹의 블록으로 구성된다. 두 번째 그림은 각 프레임이 두 서브프레임으로 구성됨을 도시한다. 블록의 제1프레임은 B(좌측) 및 W(우측)으로 표시된 서브프레임을 갖고, 또다른 서브프레임은 M으로 표시된다. 세 번째 그림은 서브프레임의 셋업을 도시한다. 도시한 바와 같이, 상기 서브프레임은, 4비트의 프리앰블(preamble)과, 4비트의 보조 비트와, 사용하지 않는 4비트와, 16비트의 데이터 또는 비트스트림과, 4플랙(flag) 비트(V, U, C, P)로 구성된다. 상기 플랙 비트중, V는 표준으로부터 일탈이 없음을, U는 '0' 폴트의 사용자 데이터를, C는 채널 상태 워드의 1비트를 포함함을, P는 4 내지 31 비트와 관련된 패리티 비트를 가리킨다. 한 쌍의 서브프레임은 좌 및 우 채널 각각으로부터 하나의 PCM 워드를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 소비자 응용을 위해, 일련의 C 비트로 만들어진 채널 상태 워드는, 1값의 비트(b0)가 소비자 PCM 오디오를 나타내고, 1값의 비트(b1)가 비선형 PCM 샘플을 나타내며, 8 내지 15 비트가 카테고리(category) 코드를 포함하는 의미를 갖고 있다. 또한, MPEG 헤더는 비트 내의 오디오 샘플 속도 및 샘플 크기를 나타낸다.
DVD 디스크로부터 판독한 오디오 비트 스트림은 갭을 포함할 수 있고, 이는, 트랙 모드에서 생성된 동결 화상(freeze picture)으로의 전이와 같은, 관련 비디오 소스의 트랙 모드, 또는 오디오 내의 포즈에 따라 가능하다. IEC958 상의 버스트내 전송동안, 비트 스트림 내 상기 갭은 사용하지 않거나, 이하 본원에서 설명될 데이터_유형 '포즈(pause)'의 버스트로 채워저 보존될 수 있다. 상기 갭이, MPEG1 계층 1, 또는 MPEG 계층 1 또는 2 데이터, 또는 확장하지 않은 MPEG2, 또는 확장 오디오 비트스트림을 갖는 MPEG2 데이터에서 발생한다면, 갭은 일련의 데이터_유형 '포즈'의 버스트로 채워질 것이다. 상기 버스트는 32 샘플 주기에 대응하는, 허용할 수 있는 가장 작은 길이를 가질 수 있다. 이는, LFE 샘플의 재현인, 96 샘플 주기에 대응하는, 3배 길이이다.
상기 인터페이스 상에서, 예를 들어, 주 오디오 서비스 및 관련 오디오 서비스에 관련된, 다중 다중 채널 비-PCM 인코드 데이터 스트림을 운반하는 것이 가능하다. 이 경우, 상기 관련 서비스의 버스트는 관련 주 서비스의 버스트 전에 발생한다.
도 2는, 통상의 방법으로 IEC958 블록의 사용자 정보를 언패킹하거나, 또는 IEC958 블록을 패킹하여 얻어지는 버스트 포맷을 도시한다. 상기 버스트는 상기 프레임 내의 인코딩된 각 채널에 대한 오디오 샘플의 수와 관련한 고정된 반속 시간을 갖는다. 두 버스트 사이의 사용되지 않는 모든 비트는 0으로 설정된다. 각 버스트는 4개의 16비트 프리앰블 워드를 가지며, 그중, Pa, Pb는 동기 워드, Pc는 이하 본원에서 특정될 버스트 정보, Pd는 비트내의 페이로드의 길이를 나타낸다. 상기 버스트는, 페이로드 필드를 포함하고, 스터핑(stuffing) 0에 의해 선택적으로 종료하여 미리특정된 포맷을 얻는다. 스터핑 0의 수로서, 필수적은 아닌 단지 유리한 하한은 32이다. 상기 페이로드는 또한 MPEG 헤더를 포함한다. 비-PCM 인코드 오디오 비트스트림의 포맷에 의해, 하나 이상의 비트스트림의 다중 운반이 가능해지고, 여기서 버스트는 다른 버스트의 스터프 0에 공간을 채울 수 있다. 샘플링 주파수는 상기 버스트에 걸쳐 일정하다. 필드(Pc)는 이하의 코드를 갖는다.
Pc의 또다른 비트 내용은 본 발명과 무관하다. 상대적으로 짧은 '포즈' 버스트의 제공에 따라 그에 의해 제어되는 '소프트 뮤트'의 낮은 입도 크기가 가능하다. Pc 비트 값(3, 4, 5, 8, 9)에 의한 다양한 버스트 유형 특정의 표시에 의해, 매우 탄력적인 제어 방법이 가능하다.
도 3은 (L 및 R 각각의) 384 샘플 주기 길이를 갖는 MPEG1 계층1 기본 프레임을 도시한다. 상기 포맷의 다양한 측면을 고려해 본다. MPEG1 계층2/3 또는 확장없는 MPEG2의 페이로드용 기본 프레임은, 384 샘플 주기 대신에 1152 길이를 갖는 동일 유형이다. MPEG2는 5 오디오 채널을 병렬로 전송할 수 있다. 일정 환경에서, 상기 MPEG2 버스트는 도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같은 확장을 필요로 한다.
MPEG2 프레임은 각 인코드 채널당 1152 샘플을 갖는다. 최상위 행(row)에 도시된 버스트는, 버스트_프리앰블에 의해 방향지어지고, 그에 이어 페이로드가 위치하며, 스터핑 0 비트에 의해 채워진다. 페이로드 번호는 36768=1152×32 비트에 달한다. 또한, 적어도 32 스터핑 0 및 Pa..Pd 헤더에 대한 64비트가 존재한다. MPEG 계층2 데이터 유형에 적합한 비트스트림은, MPEG2 계층 2 또는 계층3에 따라 인코딩되거나, MPEG2 계층1 '수퍼프레임'에 따라 인코딩된다.
오디오 프레임 버스트는 동기 및 연결 기본 프레임(MPEG1 호환) 및 확장 프레임으로 구성된다. 도 4a 내지 도 4d에서, 도 4a는, MPEG1 헤드, MPEG1 오디오 필드, MC(다중 채널) 확장 부분 1 필드, 보조 데이터용 필드를 갖는 MPEG2 계층2 기본 프레임을 도시한다. 확장이 필요하면, 도 4b에 따른, 확장 헤더와 MC 확장 부분2가 이어지는, MPEG2 계층2 확장 프레임을 포함하는 부가 포맷이 추가된다. 도 4c는 동기되고 연결된 상기 두 도면을 도시한다. 마찬가지로, 도 4d는, 밑의 화살표로 나타낸 버스트 반복 시간 내에 작은 페이로드로서 확장 프레임을 가지며, 프리앰블을 필요로 하고 스터핑 0가 상기 프레임까지 계속될 수 있는, MPEG2 기본 프레임을 도시한다.
이제, 서브밴드 필터당 32 샘플 주기의 유닛을 사용한, 동기화가 유지된다. 상기 관점에서, 도 5는 밑면 화살표로 도시된 버스트 반복 시간 내의 데이터 유형 'PAUSE'의 버스트를 도시한다. 길이는 1024비트=32IEC 프레임이고, 스터핑 0로 증가된다. 앞에, 4개의 표지(Pa, Pb, Pc, Pd)가 부가된다. 사용자 내용은 모두 0이다. 버스트의 또다른 크기 및 양호한 크기로는, 3×32=96 프레임이 가능하다. 버스트 프레임은 물론 의사 내용(dummy content)을 포함하며, 버전이 길수록, 96 프레임 모두 나타나는 LFE 특징으로의 더 나은 동기가 가능하다. 비교적 작은 크기의 포즈 버스트로 인해, 포즈와 비포즈 사이의 전이는 작은 입도 크기를 갖는다. (양호한 하드웨어 실시예의 상세한 설명)
도 6은 상호 접속된 DVD 플레이어(30)와 MC_박스(46)의 블록도이다. 플레이어(30)에서, 블록(20)은 제어 경로(21)를 통해 전달되는 제어 신호와 관련된, 턴테에블 및 관련 판독 및 궤환 메카니즘을 나타낸다. 제어 처리는 마이크로프로세서(26)에서 실행된다. 블록(22)은, MPEG2 프로그램 스트림 디코더 및 오디오 파서(parser)를 포함하고, 대량의 비트스트림을 수신하여, 오디오-비디오 디코더(24)로 전해지는 표준 스테레오 오디오 및 비디오 스트림과, 채널(23) 상의 다중 채널 비트레이트 감소 오디오 데이터로 분리한다. 오디오-비디오 디코더(24)는 정규 방식으로 작동하여, 도시한 바와 같이, 좌 오디오 채널과 우 오디오 채널 및 비디오 채널로 상기 비트 스트림을 분리한다. 상기 유형의 재생은 MPEG1 표준화에 적합하다. 비교적 낮은 레벨의 소비자 응용은 상기 기술된 바와 같이 시스템을 처리한다. DVD 플레이어(30)는, 하드 버튼, 소프트 키, 디스플레이 등의 사용자 제어 인터페이스로 실행된다.
MPEG2의 전 기능을 얻기 위해, 외부 다중 채널 MC_박스(46)가 제공된다. 상기 효과를 위해, 먼저 플레이어(30)에서, MPEG 데이터가 상기 도면을 참고로 기술된 버스트 포멧에 따라 구성된다. 다음, 표준화된 IEC958 프로토콜에 따른 데이터용 출력 채널(33)을 필요로 하고, 이는 MC_박스에 대한 다양한 명령을 포함하는 비-PCM 비트스트림을 운반하는데 사용된다. 상기 채널을 갈바니식 상호접속(galvanic interconnection) 또는 광 파이버(optical fiber)에 기초한다. 선택적으로, 상호접속은 특히 DVD 플레이어로의 명령 전송을 위해, 단방향 또는 양방향 채널(48)을 사용할 수 있다. 상기 채널은, 본 양수인에게, 미국 특허 제4,429,384호에 기술된 D2B에 따라 규약될 수 있다. 또한, 도시된 바와 같이, FIFO(28)는, 상업적으로 유용한 유형(TDA1315)의 버스 인터페이스 회로(32)와 D2B 프로토콜에 따른 MSM6307 유형의 인터페이스 회로(34)에, MPEG 데이터의 중간 기억 영역(intermediate stroage)에 일반적으로 요구되는 8kByte에 적합한 유형으로 제공된다. 또한, 블록(32)은 제어 경로보다는 데이터 경로를 통해, 마이크로프로세서(26)으로부터의 명령을 수신한다.
DVD 플레이어와 마찬가지로, MC_박스(46)는, 내부 제어 경로(41)와, MSM6307 유형의 인터페이스 회로(38)와, 마이크로프로세서(40) 내의 제어 처리를 포함한다. FIFO(28)와 교신하여, MC_박스(46)는 비교적 작은 FIFO(44)를 갖는다. 이는 먼저 것이 국부적으로 디코딩되는 동한, 하나의 비트스트림의 데이터를 기억한다. 상기 디코딩은, 먼저 버스트 레벨에 속하고, 다음 샘플 레벨에 속한다. FIFO(44)로부터 의 출력은, 도시된 바와 같이, 좌, 우, LFE/C, 좌 중앙 서라운드, 우 중앙 서라운드, 좌 서라운드, 우 서라운드 등의 7개의 오디오 채널로 출력하는, MC_디코더로 공급된다. 도시된 바와 같이, 이들은 미국 특허 제4,755,817호에 기술된 프로토콜에 따라, 4개의 12S 인터페이스로 분류된다. 또는, FIFO(44)와 디코더(46)가 하나의 하드웨어 블록으로 조합되어 IED958 데이터에 포함된 명령에 직접 제어된다. 또한, MC_박스는 회로(38)를 이용해 제2의 제어 채널(48)에 부가된다.
도 7은 도 11에 도시된 블록(42)에 포함된 바와 같은, 다중 채널 오디오 디코더의 블록도이다. 먼저, 디코딩은, 도 8을 참고로 설명한 처리에 따라 블록(56)에서 실행되고, 56000 계열 구조의 모토로라 DSP 프로세서로 실행된다. 또한, 디매트릭싱이 상기 프로세서에서 실행된다. 블록(54)은 상기 프로세서에 대한 제어셀을 나타낸다. 제1DSP 프로세서의 출력은, 각각의 적절한 채널에 대해 3*32=96 서브샘플을 갖는 블록에서 구성된다. 가장 응용가능한 주파수인 44.1kHz에서 상기 채널에 대해, 블록 길이는 2msec의 간격에 대응하고, 이는 실질적으로 경미한 충분히 미세한 입도로 고려된다.
블록(58)은 상기 특정한 바와 같이, 비용과 허용가능한 오버플로우/언더플로우 발생을 고려하여 최적화한 n이 약 4로 기대되는, n 블록을 유지할 수 있는 중간 버퍼이다. 라인(70)은 소스의 기능을 하는 DSP 셀(54)에 정지/진행 신호를 전송하고, 라인(68)은 데이터 지정 블록(60)으로부터 요구 신호를 전송한다.
블록(60)은 수신된 7 채널중 최대값과 관련된 디멀티플렉싱 기능을 실행하고, 이는 모토로라 56000 DSP 프로세서에서 실행된다. 특히, 블록(62)은 서브밴드 필터링을 부호화한 것이고, 반면, 블록(64)은 LFE 업샘플 필터를 부호화한 것이다. 또한, 프로세서 셀은 블록(66)으로 도시된다. 상기 실행 주기동안, 채널당 32 서브채널이 필터링되고, 2중 포트 RAM으로 언로드된다. 따라서, 44.1kHz인 샘플 주파수주기의 길이는 33/44.1k=0.725msec이다. 각 채널에 대한 RAM의 지연 길이는, 양호하게는 3*32 서브샘플과 동일하다. 3*32 서브샘플이 수신될 때 필터링이 일어나고, 그렇지 않으면 서브밴드 필터는 오디오 포즈를 신호하는 모든 0를 출력하여, 종래 기술에 비해 감소된 입도를 갖는다. 상기 프로세서는 '프리 러닝(free running)' 기능을 가지며, 일정 간격에서 오디오 샘플을 연속적으로 출력한다. 상기 제1DSP(56)는, 각 채널 및 모든 채널에 대해 3*32 샘플의 12 그룹인, 채널당 1152 샘플의 버스트에서 오디오 샘플을 계속 생성한다. 실시간 명령의 서브밴드 필터(62) 상에 있다. 가능하다면, 디코더(56/54)는 버터(58)의 오버플로우를 피하기 위해 유지(hold) 상태에 존재한다.
상기 MC_박스는 사용자 제어 인터페이스를 갖지 않지만, IEC 단방향 상호접속(33) 상에서 수신된 데이터는 제어 효과를 위해 사용되고, 본 발명에 따른 소프트 뮤트 및 은폐(concealment) 특징을 포함한다. 필요하다면, D2B 상호접속은 역방향으로 제어 신호를 송신하도록 한다. 다중 채널 디코더(60)는, 미국 특허 제4,689,740호에 공개된 바와 같은 I2C 인터페이스 등을 이용하여, 디코더(54)에 의해 제어될 수 있다. 이는 에러 조건으로부터 충분히 극복할 수 있다. 그러나, 사용자로의 상태 출력은 필요없다고 생각된다. 만약 버퍼(58)에서 언더플로우가 발생하면, 소프트 뮤트 특징이 연속적으로 제어된다.
도 8은, 특히 도 7의 디지털 신호 프로세서(54)와 같은, 프로세서의 디코딩 흐름도를 도시한다. 수신된 입력 비트스트림은, (74)에서 부호화되고, 디코더가 계속 동기화 동작(76)을 행한다. 실제 디코딩(actual decoding)은, DSP(54)가 동기화하고 다음 연결 프레임이 동기화 워드(Pa, Pb)를 통해 수신됨과 동시에 블록(78)에서 시작한다. 프레임 아이템(Pd)은 페이로드의 길이를 제공한다. 동기화되면, 각 프레임에 대해 디코더(54)는 각 채널당 3*32 서브샘플의 12 그룹을 생성한다. 디코더(56)는, 서브샘플 버퍼의 빈 공간(free area)이 각 채널당(3*32) 샘플 그룹의 모든 서브샘플을 저장하기에 충분하지 못하면, 버퍼 오버플로우를 피하기 위해, 그대로 유지한다.
서브샘플 버퍼 및 디코더 DSP(56) 사이의 응답 확인 방식(hand-shake)은, 해당 블록의 현 오너(owner)를 나타내는 토큰으로 실행되고, 상기 토큰은 동기화가 유효할 때 전송된다(77,78). 흐름도에서, 블록(78)은 오디오 데이터 또는 포즈를 검출한다. 제3포즈가 아니면, 상기 검출은 계속된다(78). 비-포즈가 검출되면, 디코딩은 블록(80)으로 진행되고, 디코딩 결과가 라인(81) 상에 출력되며, 블록(82)을 통해 상기 프로세서를 유지시키는 블록킹 토큰의 수신을 필요로 한다. 상기 응답 확인 방식이 블록(80)과 블록(82) 사이에서 행해진다. 양방향 접속(83)은 버퍼(58)의 충전도(filling dgree)에 반응할 수 있다. 제3포즈가 수신되면(84), 블록(86)은 라인(81) 상에 출력하기 위해, 선택적으로 블록(80)으로부터의 디코딩일 수 있는, 0 출력 블록을 준비하고, 이는 '소프트 뮤트' 기능을 한다.
도 8은 도 7의 서브밴드 DSP 필터(62)의 디코딩 흐름도이다. 각 사이클에서, 상기 서브밴드 DSP는 그 입력에서 채널당 32 서브샘플을 수신하고, 만약 서브 샘플을 이용할 수 없다면, 입력은 소프트 뮤트로 모두 0가 될 것이다. 상기 서브밴드 필터 DSP는, 32 서브샘플의 블록을 처리하고, 도면에 도시된 4개의 I2S 인터페이스에 대해 8 신호중 7 신호를 생성한다. 상기 8번째 신호(LFE)는 블록(64)으로 언샘플된다. 상기 필터는 계속되는 프로세스에 따라 작동하고, 동일한 시간 간격에서 오디오를 생성한다. 전원을 공급한 후, 모든 출력은 디폴트에 의해 뮤트되고, 출력 레지스터는 서브밴드 필터가 512 샘플 주기 후 초기화될 때까지 0를 포함한다.
실행시, 블록(50)은, 버퍼(58)가 채워졌는지 검사한다. 만약 비었다면, 0가 상기 방식으로 출력되어 동기화를 유지시킨다. 비어있지 않고 토큰이 이미 통과하였다면, 상기 블록 출력은 우(right)에 있고, 32 샘플이 각 현재의 채널에 대해 출력되며, 단일 LFE 샘플을 부가한다. 만약 비어있지 않고 토큰이 토큰이 통과하지 않았다면, 블록 출력은 좌(left)에 있고, 32개의 0 서브밴드 샘플이 출력되어 포즈를 에뮬레이트한다. 블록(50)으로부터의 두 출력은, 도 7에 도시된 서브밴드 필터(62)와 LFE 업샘플 필터(64)의 입력된다.
상기 토큰은 현재 어느 프로세서가 블록의 오너인지를 나타낸다. 오너는 블록에 판독/기록 액세스하고, 비오너(non-owner)는, 단지 토큰을 판독하는 등의, 판독만을 할 수 있다. 블록 오너십(ownership)은 단지 블록 오너에 의해서만 이동하고, 현재의 오너가 비오너로 되도록 한다. 전력이 공급된 후, 모든 토큰은 디코더 DSP로 전해진다. 토큰이 없다면, 서브밴드 필터는 모든 레지스터를 소거하고, 0만을 필터링한다. 버스트_프리앰블 상에서 동기화하면, 제1토큰은, 기대한 '최악의 경우(worst-case)' 디코딩 타임 후에 서브밴드 필터 DSP에 전해진다.
도 10은, 중앙 부분이 도시된 바와 같이 접속된 상업적으로 유용한 TDA1315 회로(98)로 구성된, IEC958 전송기 스테이션의 블록도이다. 블록(90)은, 동기화되고 연결된 기본 및 확장 비트스트림의 파서를 부호화한 것이다(도 11의 블록(22)). 마이크로프로세서(92)는 도 11의 마이크로프로세서(26)에 대응한다. 마이크로프로세서(92)는, 본 양수인에게 양도된 미국 특허 제5,434,862호에 따른 3-와이어(L3) 제어 버스 프로토콜을 따라, 도시된 바와 같이 핀(23,24,25)에 접속된, 인터페이스 회로(98)와 상호작용한다. 블록(90)으로부터의 데이터 출력은 I2S 포맷에 따르면, 도시된 바와 같이 핀(35,36,37)에 접속된다. 입력(32)은 파서(90)로부터 뮤트 제어 신호를 수신하고, 핀(33)은 I2S 선택 신호를 수신하며, 핀(38)은 I2S 출력 인에이블 신호를 수신하고, 핀(33 및 38)은 계속 논리1이다. 타이밍 제어 블록(96)은 마이크로프로세서(92)에 의해 제어되고, 파서 블록(90)과 상호접속(93)을 따라 신호 변경(handshake)한다. 또한, TDA1315와 핀(39,40)에서 동기 사이클에 기초하여 신호 변경한다. 끝으로, 상기 회로는 핀(8)에서 IEC958에 따른 직렬 데이터를 출력하고, 핀(9)에서 연속하여 낮은 값의 인에이블 신호를 수신한다. 블록(100)은 MC_박스의 위치를 원격 제어하는 전기 대 광 변환기이다.
도 11은 IEC958 수신기 스테이션의 블록도이다. 데이터는 16 비트 워드로 광 대 전기 변환기(102)로 수신되어 IEC958 입력 핀(6)에 전달된다. 표준 제어핀은, 제어모드(CTRLMODE) 핀(21)과, IEC 선택(IECSEL) 핀(7)과, I2SOE 인에이블(I2SOEN) 핀(38)이고, 셋 모두 논리 접지이다. 또한, IECOE 출력 인에이블(IECOEN) 핀(9)과 클럭 선택(CLKSEL) 핀(43)은 모두, 논리 고(1)이다. 상기 클럭 선택에 따라 384kHz 내지 256kHz 내에서 선택할 수 있다. TDA1315로부터의 데이터 출력은 핀(35,36,37) 상의 I2S 프로토콜을 통해 다중 채널 디코더(108)로 전해진다. 이는 도 11에 도시한 바와 같은 네 출력 비트 스트림을 생성한다. TDA1315의 제어 상호접속과, 마이크로프로세서(도 11의 아이템(40))와, 다중 채널 디코더(108)는 앞에서 언급한 I2S 프로토콜을 따라 규약된다.
도 12는 비트스트림 전송의 흐름도이다. 블록(120)에서, 전송이 시작된다. 채널 상태 비트(1)는 1이다. 블록(122)에서 IEC958 '아이들(Idle)'이 검출된다. 만약, 블록(124)에서 아이들이면, NULL 데이터가 필요한지 검출한다. 만약 아니오이면, 시스템은 블록(122)로 돌아간다. 만약, 예이면, 블록(132)에서, NULL 데이터 버스트는 전송되고, 이는 선택적이다. 만약 블록(122)에서 오디오 비트스트림이 검출되면, 블록(126)에서 갭(Gap)이 발생하였는지 검출된다. 만약, 갭이면, 블록(130)에서 PAUSE 데이터 버스트가 전송된다. 또한, 반복 시간이 설정된다. 만약, 블록(126)에서 오디오 데이터 버스트가 검출되면, 오디오 데이터 버스트는 전송된다. 또한, 반복 시간이 설정된다. 블록(128) 후 및 블록(130) 후 모두, 블록(134)에서 반복 시간이 종료되었는가가 검출된다. 만약, '아니오'이면, 블록(136)에서 스터핑(stuffing)이 실행되고, 시스템은 블록(134)로 돌아간다.
PAUSE 데이터 버스트는 비트스트림 내의 작은 불연속을 채우고, 상기 갭은 비-PCM 인코드 오디오 데이터 유형의 두 데이터 버스트 사이에서 발생한다. PAUSE 데이터 버스트는 갭이 존재하는 오디오 디코더의 정보를 운반한다. 상기 PAUSE 데이터 버스트는 또한, 오디오 갭의 현재 길이, 또는 비-PCM 오디오 데이터 스트림이 정지하였음을 나타낸다. 이 정보는 오디오 디코더에 의해 오디오 갭의 존재를 최소화(또는 소거)하거나, 비트스트림이 정지하는 경우 오디오의 페이트아웃을 트리거하는데 이용된다. PAUSE 데이터 버스트의 시퀀스는 비-PCM 오디오 비트스트림의 시작에 앞서 디코더 동기화를 보조할 수 있다. 제1오디오 데이터 버스트의 전송에 바로 앞서 짧은 PAUSE 데이터 버스트의 시퀀스를 전송한다.
상기 예에서, P는 PAUSE 버스트를 가리키고, P+ 시퀀트 스터핑은 PAUSE의 반복 시간을 나타내며, 데이터 버스트간의 총 갭은 3배 길이이다. 데이터 버스트 + 스터핑의 길이는 버스트 반복 시간이다. PAUSE 버스트는, PAUSE 데이터 버스트가 채워진 갭을 갖거나, 동기화된 오디오 데이터 스트림의 비트_스트림_수(bit_stream_number)와 동일한 비트_스트림_수가 전송된다.
상기 PAUSE 데이터 버스트는 버스트_프리앰블과 32비트 페이로드를 포함한다. 상기 페이로드의 처음 16비트는 오디오 갭_길이(gab_lengh) 패러미터를 포함한다. 잔존 비트는 보존되고, 모두 '0'으로 설정된다. 오디오 갭_길이 패러미터는 현재 오디오 갭 길이의 선택적 표시이다. 이는 IEC958 프레임의 제1PAUSE 데이터 버스트의 제1Pa 비트와 다음 오디오 데이터 버스트의 제1Pa 비트 사이에서 측정된 길이이다. PAUSE 데이터 버스트의 상세한 이용은 오디오 데이터 버스트의 데이터 유형에 따라 다르다. 예를 들어, AC-3 데이터 버스트 사이의 갭은 매우 짧은 PAUSE 버스트의 시퀀스로 채워지고, MPEG 유형의 데이터 버스트 사이의 PAUSE 데이터 버스트의 반복 시간은 상기 앨고리듬에 관련된다. 상기 시퀀스의 제1PAUSE 데이터 버스트의 갭_길이 패러미터는, PAUSE 데이터 버스트의 시퀀스에 의해 연결된 오디오 갭의 길이를 나타내는데 이용될 수 있다. 초기 PAUSE 데이터 버스트에 이어지는, 상기 시퀀스의 PAUSE 데이터 버스트는 특정 갭_길이(갭_길이=0)를 갖지 않는다. 갭은, 단일 지시(single indication)의 오디오 갭_길이를 갖는 PAUSE 데이터 버스트의 하나의 단일 시퀀스로 채워진다. 예를 들어, 768 샘플의 오디오 갭에 대응하는 갭은 초기 PAUSE 데이터 버스트에 갭_길이=768을 지시하는 하나의 PAUSE 데이터 버스트의 시퀀스로 채워질 수 있다. 또는, 상기 갭은, 시퀀스에 의해 연결된 갭_길이를 지시하는 각 시퀀스 내의 초기 PAUSE 데이터 버스트를 갖는 PAUSE 데이터 버스트의 여러 작은 시퀀스로 채워질 수 있다(예를 들어, 200 샘플의 갭 길이를 갖는 하나의 시퀀스에 이어 658 갭 길이의 시퀀스가 이어지고, 함께 768 샘플 주기의 갭을 연결한다).
제1PAUSE 데이터 버스트 내의 오디오 갭의 전체 길이에 대한 정보는, 디코더가 최상의 은폐(best concealment)를 행할 수 있도록 한다. 그러나, 데이터 소스가 갭이 시작할 때의 전체 오디오 갭 길이에 대한 정보를 갖지 못하면, 갭_길이에 대한 초기 값을 신호할 수 있다. 만약, 데이터 소스가 오디오 갭이 상기 초기 지시보다 긴 가를 결정하면, PAUSE 데이터 버스트의 다른 시퀀스는 또다른 갭_길이 값으로 초기화되어(반복 시간에 의한 제1시퀀스를 따라) 오디오 갭이 확장됨을 디코더에 신호한다. 갭이 더 확장되면, 부가 시퀀스가 초기화될 수 있다.
오디오 디코더는 갭_길이 정보를 사용하여 그 오디오 갭의 은폐를 최적화할 수 있다. 갭_길이의 0이 아닌 값을 포함하는 것은 선택적이고, 데이터 소스는 상기 오디오 갭의 길이를 지시하는데 필요하지 않다.
데이터 유형 PAUSE는, 4개의 제어 워드(Pa, Pb, Pc, Pd)와 그에 이어지는 페이로드 및 스터핑을 갖는다.
갭은 비트스트림 내에서 불연속이고, 비트스트림 간의 스위칭에 따를 수 있다. 갭의 길이는 하나의 비트스트림에서 다른 비트스트림으로의 타이밍에 의존한다. 그러나, 갭의 길이는 갭을 은폐할 수 있어야 하는 디코더에 의존한다. 그러므로, 상기 전송기는 갭의 길이를 PAUSE 데이터 버스트의 다중 반복 시간으로 조정한다. 상기 PAUSE 데이터 버스트는 그 반복 시간을 갖고, 이는 다음 데이터 버스트의 Pa의 전송 시간을 부여한다.
일부 AC-3 디코더는 오디오 갭을 은폐(concealing)할 수 있다. PAUSE 데이터 버스트의 페이로드에 포함될 수 있는, 상기 오디오 갭 길이(갭_길이)의 지시는, 상기 디코더가 얼마만큼의 길이의 오디오 갭이 은폐될 필요가 있는지를 알게 하고, 따라서, 상기 디코더가 현재 오디오 갭 길이에 대해 은폐 프로세스를 최적화하도록 할 수 있다. AC-3 디코더는 256 샘플의 정수배와 같은 길이를 갖는 오디오 갭을 가장 쉽게 은폐할 수 있다. 따라서, 오디오 갭의 길이는 256, 768, 등이다. 양호한 IEC958은 아래와 같다.
AC- 3 비트스트림은 AC-3-프레임의 시퀀스로 구성된다. AC-3 데이터 버스트의 데이터 유형은 01h이다. AC-3 프레임은 각 인코드 채널당 1536 샘플을 갖는다. 데이터 버스트_프리앰블로 시작하고, 버스트_페이로드가 이어진다. AC-3의 각 데이터 버스트의 버스트 페이로드는 하나의 완성 AC-3-프레임을 갖는다. AC-3-데이터-버스트의 길이는 인코딩된 비트 레이트(이는 AC-3-프레임 길이를 결정한다)에 의존한다. 기준 인스턴트(reference instant) R을 갖는 AC-3 데이터 버스트는 또한 4개의 제어 워드(Pa, Pb, Pc, Pd)와, AC-3 버스트_페이로드와, 스터핑을 갖는다.
내용 없음.

Claims (14)

  1. 다중 채널 오디오 재생 장치용 IEC958 프로토콜 인터페이스를 통해, 디지털 매체로부터 판독한 비-PCM 인코드 오디오 비트스트림을, 일련의 그 파싱(parsing)으로 전송하기 위해 인코딩하는 방법으로서,
    각 오디오 채널에 대해 반복하여, 버스트 페이로드(burst payload)에 MPEG 오디오 샘플을 패키징하고, IEC958 포맷 프레임에 사용자 데이터로서 포즈 버스트를 포함하는 상기 버스트 페이로드를 패키징하여 관련 모든 채널에 대해 상기 포즈 버스트에 의해 오디오 부재(audio absence)를 신호하며, 여기서 각각의 포즈 버스트는 인지하여 수용할 수 있는 시간 간격동안만 상기 오디오 부재를 나타내는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 포즈 버스트는 최대한 하나의 MPEG LFE 샘플 재생 간격과 동일한 반복 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 포즈 버스트는 32 또는 32 샘플 주기의 배수와 동일한 반복 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 임의의 포즈 버스트의 존재가 그 버스트 헤더 신호에 의해 나타나는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 포즈 버스트는 임의의 비-포즈 버스트보다 적어도 5배 짧은 반복 시간을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 384 샘플 주기의 반복 간격을 갖는 MPEG1 계층1 데이터 버스트를 한정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 1152 샘플 주기의 반복 간격을 갖는 확장없는 MPEG1 계층2/3 또는 MPEG2 데이터 버스트를 한정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 1152 샘플 주기의 반복 간격을 갖는 MPEG2 확장 버스트를 한정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 384 샘플 주기의 반복 간격을 갖는 MPEG2 계층1 낮은 샘플율(sample rate) 버스트를 한정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 1152 샘플 주기의 반복 간격을 갖는 MPEG2 계층2/3 낮은 샘플율 버스트를 한정하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 모든 버스트중 일정한 크기에 버스트 포맷을 측정하기 위한 스터핑 0(zero)를 부가하고, 재생 방법으로 상기 채널중의 상기 버스트를 멀티플렉싱하며, 관련 데이터를 다른 채널의 스터핑 0 위치에 중첩하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 다중 채널 오디오 재생 장치에 사용하기 위해, 디지털 비디오 디스크(DVD)로부터 판독한 오디오 비트스트림을 인코딩하고 분석하여(parse), IEC958 프로토콜 인터페이스를 통해 전송하는 장치로서, 상기 장치가, 각각의 오디오 채널에 관련하여 반복하여, 버스트 페이로드에서 MPEG 오디오 샘플을 패키징하고, 상기 버스트 페이로드를 IEC958 포맷 프레임에서 사용자 데이터로 패키징하는 패키징 수단을 포함하고, 각각의 포즈 버스트에 대해 관련 모든 채널에 대한 오디오의 부재(absence)를 신호하는 포즈 버스트 발생 수단을 포함하며, 각각의 포즈 버스트가 인지할 정도로 수용할 수 있는 시간 간격동안만 상기 오디오 부재를 나타내는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 멀티 채널 재생 장치용 IEC958 프로토콜 인터페이스를 통해, 디지털 비디오 디스크(DVD)로부터 판독한 분석 비트스트림(parsed bitstream)에서 방사된(emanating) 비-PCM 인코드 오디오 비트스트림을 수신하는 방법으로서,
    각각이 일정수의 데이터 비트로 응용가능 비트스트림을 조정하는, 일련의 프레임으로부터 상기 분석 비트스트림을 수신하는 단계와,
    각 프레임을 조정 프레임 버퍼(58)에 저장하는 단계와,
    특정 출력 채널에 속하는 데이터의 존재(78,84) 또는 부재를 검출하는 단계와,
    상기 검출에 따라, 디코딩(80)하고 특정 채널로 디코드 정보를 출력하는 단계와,
    상기 검출중 일련의 다수의 부재를 나타내는, 수신된 하나 이상의 포즈 버스트(pause burst)의 제어하에, 소프트 뮤트 블록(soft mute block)을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 멀티 채널 재생 장치용 IEC958 프로토콜 인터페이스를 통해, 디지털 비디오 디스크(DVD)로부터 판독한 분석 비트스트림에서 방사된 비-PCM 인코드 오디오 비트스트림을 수신하는 장치로서,
    각각이 일정수의 데이터 비트로 응용가능 비트스트림을 조정하는, 일련의 프레임으로 상기 분석 비트스트림을 수신하는 수단과,
    각 프레임을 저장하는 조정 프레임 버퍼(58)와,
    특정 출력 채널에 속하는 데이터의 존재(78,84) 또는 부재를 검출하는 수단과,
    상기 검출 수단에 의한 공급을, 디코딩(80)하고 특정 채널로 디코드 정보를 출력하는 수단과,
    상기 검출중 일련의 다수의 부재를 나타내는, 수신된 하나 이상의 포즈 버스트(pause burst)의 제어하에, 은폐 블록(concealing block)을 제어하는 은폐 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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