CN1282970C - 光学记录和/或再现装置 - Google Patents

Abstract

提供了一种分配音频信号的信道识别符(ID)的方法、利用该方法选择音频信道的方法及适于它们的装置。所述方法选择含多个节目的A/V数据流的音频信道，每个节目含至少两种音频数据流，每种音频数据流含至少两个不重复且有相应于预定优先级的一系列ID的副音频数据流，包括步骤：(a)当一个节目改变成另一节目时，在改变节目中搜索是否有与改变前分配给再现节目的副音频数据流相同的信道ID的副音频数据流；(b)当步骤(a)中确定存在所述副音频数据流时，选择该数据流。

Description

光学记录和/或再现装置

本申请是申请日为2000年1月17日、申请号为00101086.7、题为“分配信道识别符和选择信道的方法、光学记录和再现装置”的专利申请的分案申请。

本发明涉及一种分配音频信道识别符(identification，ID)的方法，通过该方法，当节目或音频数据流在用于再现含有多个音频数据流的节目的音频/视频(A/V)装置中改变时，可以跟踪和选择用户所选择的音频信道，本发明还涉及一种利用该方法选择音频信道的方法以及一种适合于它们的光学记录和再现装置。

当前，运动图象专家组(moving picture engineering group，MPEG)和AC3经常被用作压缩编码音频信号的方法。在线性脉冲编码调制(pulse codemodulation，PCM)中，音频信号不是被压缩编码而是被原样记录。在数字TV广播或视频CDS和数字视盘(digital video disk，DVD)这些数字A/V装置中，主要使用MPEG。

当MPEG A/V数据的编码数据流和其它数据流被组合并应用到实际应用中时，有必要通过组合这些数据流来生成一个数据流。按照特定应用场合还可使用辅助数据。MPEG系统的作用是对视频和音频数据进行同步和多路复用。

在MPEG系统中，采用分组(packet)进行多路复用。在采用分组进行多路复用时，每个视频和音频数据被分成多个叫做分组的数据流，这些分组具有适当的长度，诸如头部等的信息附加到分组上，并且这些视频和音频数据的分组被多路复用。

分组包括在称为分组头部的区域中的用于识别数据项是视频还是音频数据的信息，如图1所示。分组的长度取决于传输介质或应用场合。

表1用于显示图1所示的分组头部的内容。

               表1

主要项目
		Packet_start_code_prefix	“00 00 01”h

stream_id	1字节，用于区分数据项目种类
		PTS值
(DTS值)
		数据	视频数据、MPEG音频数据或专用数据

在表1中，Packet_start_code_prefix表示分组的开始，而stream_id表示分组中的数据项类型。例如，在视频数据的情况下，stream_id是二进制代码“1110 0000”b。在音频数据的情况下，stream_id是二进制代码“1100 0^***”b。在这里，***表示可能以000b到111b存在的八种数据流。在MPEG系统中，除这两种数据项以外的其它数据项都被定义为专用数据流。代码“10111101”b可用于专用数据流。

在MPEG系统标准中定义的显示时间标记(presentation time stamp，PTS)和解码时间标记(decoding time stamp，DTS)分别表示对视频或音频数据中的显示单元进行输出和解码的时间。显示单元是视频数据中的画面的帧和音频数据中的音频的帧。在音频数据的情况下，并不需要DTS。

除MPEG音频数据外，诸如AC3或LPCM的音频数据被实现为专用数据流。专用数据流采用的分组头部的内容如表2所示。

                  表2

主要项目
		Packet_start_code_prefix	“00 00 01”h
stream_id	“1011 1101”h
		PTS值
substream_id	AC3或LPCM
		number_of_audio_channels	音频信道数目
数据

在表2中，substream_id用于区分诸如AC3或LPCM的音频数据编码类型。例如，在AC3的情况下，substream_id是“1010 0^***”b。在这里，***表示就象在MPEG音频中存在的八种数据流。在MPEG系统中，一个节目可具有各种视频数据流和音频数据流。

术语“number_of_audio_channels”表示信道的数目。可能有1ch、2ch、3ch、4ch和双重单信道(dual mono channel)。这里的信道不同于用户选择的信道。即，以上的信道除双重单信道外，在用户看来是一个信道。双重单信道被认为是两个信道。

在MPEG-1或MPEG-2节目数据流(PS)中，存在视频或音频分组的上一层，叫做包(pack)。总之，通过组合多个分组而形成的包被看作一个基本单元。图2示出了该包的结构。在包的头部存在用于同步再现的时基基准(timebased reference)的附加信息。

表3示出了图2所示的包头部的内容。

           表3

主要数据
		Packet_start_code	“00 00 01 BA”h
“01”	说明数据为MPEG-2
		SCR值
program_mux_rate
		pack_stuffing_length

在表3中，Pack_start_code是包数据开始的代码。SCR值代表包数据到达解码器的缓冲器的时间，并用于使编码端口的系统时钟与解码端口的系统时钟同步。Progarm_mux_rate代表传输速率，视频、音频和专用数据项以该速率进行多路复用和传输。为正确解码数据，这些数据必须以高于所述传输速率的传输速率进行传输。Pack_stuffing_length代表伪(dummy)数据的数目。

图3示意性地示出了各信道和与其对应的音频信号。如图3所示，音频信号通过解码器被输出。具有输出的双重单信道的数据，即CH0的音频数据和CH1的音频数据类似于2ch数据。然而，双重单数据不同于2ch数据之处在于，在2ch数据中的左和右音频信号互相关联，而双重单数据中的CH0和CH1是独立的音频信号。

例如，在双重单信道中，韩语音频数据可加载到CH0而英语音频数据可加载到CH1。因此，通常两个信道中仅有一个输出，或者CH0音频数据和CH1音频数据分别通过左扬声器和右扬声器被输出。

图4示出了用于解码和输出双重单信道的数据的装置。当选择信号为0时，图4所示的装置输出CH0音频来作为左音频和右音频。当选择信号为1时，该装置输出CH1音频来作为左音频和右音频。当选择信号为2时，该装置分别输出CH1和CH2音频来作为左音频和右音频。

图5示意性地示出了将多语音音频信号作为双重单音频数据记录或再现的方法。多语音音频信号是由主音频数据和副音频数据形成的。当数据被记录时，主音频数据和副音频数据通过多语音编码器被编码成音频数据流。与此同时，主音频数据被编码成CH0音频数据而副音频数据被编码成CH1音频数据。

当数据被再现时，音频数据流通过多语音解码器被解码成CH0音频数据和CH1音频数据。CH0音频数据是主音频数据而CH1音频数据是副音频数据。

在这里，假定存在多个音频数据流。举个例子，当A/V数据流中存在两个音频数据流时，用户可以选择两个信道中的一个。当所选择的音频数据流是双重单数据时，即，包括有副音频数据流时，用户可以选择两个信道。

本发明的一个目的是提供一种当在包括多个音频数据流的音频/视频(A/V)数据流中的每个音频数据流都处于双重模式时，将信道识别符(ID)分配给包括在音频数据流中的副音频数据流的方法。

本发明的另一个目的是提供一种尽管用于再现多个允许双重单模式的音频数据流的A/V装置中的节目或音频数据已经改变，也能通过跟踪用户输入的音频信道选择来选择相同类型的音频信道的方法。

相应地，为达到以上第一个目的，提供了一种分配音频信道ID的方法，其中，信道ID 2n-1(n是音频数据流的优先级，1，2，3，…)被分配给音频/视频(A/V)数据流中的音频数据流，所述音频/视频(A/V)数据流包括至少两种音频数据流，其每一种都处于双重单模式。

为达到上述第二个目的，提供了一种用于选择A/V数据流的音频信道的方法，所述A/V数据流包括多个节目，每个节目包括至少两种音频数据流，每种音频数据流包括至少两个不重复并且具有相应于预定优先级的一系列ID的副音频数据流，所述方法包括步骤：当一个节目被改变成另一个节目时，在改变后的节目中搜索是否存在具有与所述节目改变之前分配给正在再现的节目的副音频数据流的信道ID相同的信息ID的副音频数据流；以及，当存在具有与所述节目改变之前分配给正在再现的节目的副音频数据流的信道ID相同的信道ID的副音频数据流时，选择所述副音频数据流。

为达到上述第三个目的，提供了一种光学记录和再现装置，该装置包括：一拾取单元，用于对来自盘的光信号进行拾取；一RF AMP(射频放大器)，用于将所述拾取单元生成的光信号转换成电信号并且提取(extract)一伺服信号和调制数据；一数字信号处理器，用于通过对所述RF AMP提供的调制数据进行解调来输出压缩的A/V数据流；一伺服单元，用于从所述RF AMP接收信息，该信息是控制伺服和系统控制器并执行伺服操作所要求的信息；一AV编解码器(codec)，用于对所述数字信号处理器提供的压缩A/V数据流进行解码并且输出包括多个音频数据流的A/V数据流；一键输入单元，用于输入用户的键输入；和一系统控制器，用于通过所述键输入单元执行用户接口和控制所述拾取单元、所述RF AMP、所述数字信号处理器和所述AV编解码器，其中，当一个节目改变成另一个节目时，所述系统控制器在改变后的节目中搜索是否存在具有与在节目改变前分配给再现节目的副音频数据流的信道ID相同的副音频数据流，并且在改变后的节目中选择具有与在节目改变前被分配给再现节目的副音频数据流的信道ID相同的信道ID的副音频数据流。

通过参照附图对本发明的优选实施例进行详细描述，本发明的以上目的和优点将会变得更明朗，附图中：

图1示出了MPEG系统中的分组的结构；

图2示出了MPEG系统中的包的结构；

图3示出了每个信道中的音频信号；

图4示出了对双重单信道的数据进行解码和输出的装置的示例；

图5示意性地示出了将多语音音频信号记录和再现为双重单音频数据的方法；及

图6是显示按照本发明的光学记录和再现装置的结构的方框图。

按照本发明，在分配音频信道识别符(ID)的方法中，不同的信道ID被分配给包括在节目中的各个音频信道。

表4示出了当在一个节目中记录了三个音频数据流时，信道ID被分配给数据流的示例。

                 表4

	非双重单	双重单
				信道ID		信道ID
	数据流1	1	CH0				1

		CH1	2
				数据流2	3	CH0	3
CH1	4
		数据流3	5			CH0	5
CH1	6

在除双重单情况(case)的其它情况下，给出了诸如2n-1(n＝1，2和3)的信道ID。此时，n与数据流数目相同。在双重单的情况下，信道ID 2n-1分给CH0而信道ID分给CH1。

当用户通过诸如遥控器的装置按下音频改变键时，比当前再现信道ID更大的数目被顺序选择和输出。当用户选择信道ID时，对应于该ID的音频数据流被选择、解码和输出。

按照本发明，在音频信道选择方法中，当节目改变时，前一个节目中选择的音频信道在下一个节目中被跟踪和选择。而且，当节目改变前没有音频信道时，将选择默认的音频信道。

这里，假定当数据被再现时输入新的数据流。在新的数据流中可以记录不同于前面的数据流的音频数据。例如，当在前面的数据流中记录一种双重单音频数据流时，在新的数据流中将记录两种非双重单数据流。

按照本发明，在音频信道选择方法中，当存在相应于要被再现的信道ID的数据时，该数据被选择和再现。当缺省为没有相应的数据时，对应于信道ID-1的数据被选择和输出。

当存在相应于正在被再现的信道ID的数据时，该数据被选择和再现。当不存在相应的数据时，并且当当前信道为偶数编号时，搜索当前信道ID-1。当存在相应于信道ID-1的数据时，该数据被选择和输出。当不存在所述数据时，相应于信道ID 1的数据被选择和输出。当不存在相应的数据且当前信道为奇数据编号时，相应于信道ID 1的数据被选择和输出。

表5示出了音频数据流的组合的另一个示例。

                  表5

节目1		节目2
				数据流1(双重单)	CH0；信道ID1	数据流1(非双重单)	信道ID 1
CH1；信道ID2

数据流2(双重单)	CH0；信道ID3	数据流2(非双重单)	信道ID 3
				CH1；信道ID4

例如，当用户在节目1的再现过程中压下音频改变键时，输出音频信号以数据流号码1的CH0、数据流号码1的CH1、数据流号码2的CH0和数据流号码2的CH1的次序变化。

当通过选择信道ID为3的数据流号码2的CH0来再现节目1并且想要再现下一个节目2时，将考查是否存在信道ID 3的数据。因为在节目2中存在相应于信道ID 3的数据流2，所以数据流2被再现。

当通过选择信道ID为4的数据流2的CH1来再现节目1并且想要再现下一个节目2时，将考查是否存在信道ID 4的数据。因为在节目2中不存在相应于信道ID 4的数据，作为缺省信道的信道ID为1的数据流1被选择和再现。

在另一个优选的改变信道的方法中，将考查是否有通过从信道ID 4减去1所得到的信道ID 3。当存在该信道ID时，则选择该信道ID。当不存在该信道ID时，信道ID为1的数据流1可以被选择和再现。在这种情况下，因为存在信道ID 3的数据，所以信道ID 3的数据被再现。

按照本发明的方法，当信道ID是奇数编号时，该信道为非双重单信道或双重单信道中的主音频信道。当信道ID是偶数编号时，该信道为双重单信道中的副音频信道。

当用户改变音频信道时，对用户来说，最好是不管音频数据的信道是否被分类成单独的音频数据流或分类为双重单信道，信道都将得到改变。

按照本发明的音频信道选择方法，当接收到音频改变键时，从主音频到副音频的改变是在相应的音频数据流中执行的，并且执行到下一个音频数据的改变。

当用户选择一个音频信道时，当前选择的信道即便是在节目被改变的情况下仍被保持。

然而，当不存在相应的音频信道时，信道必须被改变成适当的信道，而且改变后的信道必须被选择。此时，缺省信道CH0被选择和再现，或者最接近于当前选择的音频信道的信道被搜索，然后被再现(当信道ID是偶数编号时，也就是说，在副音频数据的情况下，主音频信道，即奇数编号的信道ID-1，可被认为是最近的信道)。

而且，当不存在相应于当前设定的信道ID的音频数据流时，信道ID被存储，而且基本信道通过以上提到的方法被选择和输出，或者最近的信道被选择和再现，并且当相应于以上的信道ID的音频数据流出现时，数据被选择和输出。

这是在用户选择和再现副音频信道的情况下实现的，然后选择和再现另一个短时不具有副音频的节目，并且当带有副音频的节目被再现时，选择和再现最初的副音频。如不这样做，用户必须执行改变来再现副音频。

图6是适合于本发明的光学记录和再现装置的方框图。A/V数据通过可记录盘被记录和再现。光学记录和再现装置的功能可被分成记录和再现。

在记录数据的过程中，AV编解码器110对通过预定压缩方案从外部接收的A/V信号进行压缩编码并且提供关于压缩数据的数量的信息。数字信号处理器(digital signal processor，DSP)120接收从AV编解码器110提供的A/V数据，分配用于处理纠错码(error correction code，ECC)的附加数据，并且按预定的调制方案执行调制。高频放大器(RF AMP)130将DSP 120提供的电数据转换成光信号。

拾取单元140包括用于在光盘上记录来自RF AMP 130的光信号以及执行聚焦和跟踪的驱动器。伺服单元150从RF AMP 130和系统控制器160接收控制伺服所要求的信息并且控制所述伺服。

系统控制器160控制整个系统，决定音频数据的编码模式，将数据记录在光盘上并且控制该数据。

在再现数据的过程中，拾取单元140从存储数据的盘上拾取光信号。数据是从光信号中提取的。RF AMP 130将来自拾取单元140的光信号转换成电信号并且提取用于控制伺服和调制数据的伺服信号。

DSP 120对由相应于用于调制数据的调制方案的RF AMP 130所提供的电信号的调制数据进行解调，并且通过执行ECC来除去附加数据。伺服单元150从RF AMP 130和系统控制器160接收控制伺服所要求的信息并且执行伺服操作。

AV编解码器110对DSP 120提供的压缩A/V数据进行解码并且输出A/V信号。

系统控制器160执行用户接口，例如，它通过以上的方法处理用户的键输入，控制拾取单元140、RF AMP 130、DSP 120和AV编解码器110，并且分析音频数据流以及控制拾取部分140、RF AMP 130、DSP 120和AV编解码器110，以便当用于改变音频信道的命令从键输入单元170接收时选择和再现相应的音频数据。

如以上所述，按照本发明的信道ID分配方法，当通过将不同的信道ID分配给音频数据流的各信道来选择音频信号时，能够跟踪相同的信道。

按照本发明的音频信道选择方法，当节目或音频数据流改变时，能够跟踪用户所选择的音频模式。

尽管以上描述了本发明的优选实施例，但本发明不限于此，本领域普通技术人员可以在所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内对本发明进行许多修改和润饰。

Claims (9)

1.一种光学记录和/或再现装置，用于记录和/或再现多个节目，每个节目包括至少两个音频数据流，并且每个音频数据流具有双重单信道，所述装置包括：

光拾取器，发射一入射光；和

处理单元，处理一个信息信号，以控制由所述光拾取器产生的入射光，再现第一个节目的音频数据流之一的双重单信道之一，改变到第二个节目，确定所述第二节目的音频数据流之一的双重单信道之一是否对应于所述第一节目的一个音频数据流的一个双重单信道，和如果存在所述对应，再现所述第二节目的一个音频数据流的所述一个双重单信道。

2.如权利要求1所述的装置，其中，如果所述处理单元确定不存在所述对应，所述处理单元再现对应于具有所述一个双重单信道的第一节目的所述一个音频数据流的所述第二节目的音频数据流之一。

3.如权利要求1所述的装置，其中，如果所述处理单元确定不存在所述对应，所述处理单元再现与具有所述一个双重单信道的第一节目的所述一个音频流具有最接近的状态顺序的第二节目的音频数据流之一的一个信道。

4.如权利要求1所述的装置，其中，如果所述处理单元确定不存在所述对应，所述处理单元再现所述第二节目的音频数据流之一的缺省信道。

5.如权利要求1所述的方法，其中，如果所述处理单元确定不存在所述对应，所述处理单元再现比具有所述一个双重单信道的第一节目的所述一个音频数据流具有更高优先权顺序的所述第二节目的音频数据流之一的一个信道。

6.一种光记录和/或再现装置，用于记录和/或再现包括多个节目的A/V数据流中的音频数据流，每个节目包括至少两个有着至少一个信道的音频数据流，每个音频数据流具有双重单信道，其中每个信道具有按照该节目内优先权的预定顺序的信道ID，所述装置包括：

光拾取器，发射入射光；和

处理单元，处理一信息信号，以控制由所述光拾取器产生的入射光，当第一个节目被改变到第二个节目时，搜索是否存在具有与所述改变之前分配给正在再现的所述第一节目的第一双重单信道的信道ID相同信道ID的第二节目的第二双重单信道；和如果所述搜索成功，选择所述第二双重单信道。

7.如权利要求6所述的装置，其中：

如果所述搜索不成功，所述处理单元选择比所述第一双重单信道具有更高优先权顺序的信道选择号的所述第二节目的一个信道。

8.如权利要求6所述的装置，其中：

如果所述搜索不成功，所述处理单元选择相应性最接近所述第一双重单信道的信道选择号的所述第二节目的一个信道。

9.如权利要求6所述的装置，其中：如果所述搜索不成功，所述处理单元选择所述第二节目的一个缺省信道。

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