JP4091281B2 - Device for playing DVD audio disc - Google Patents

Description

第２、ｂ６０のマルチチャネル拡張(multichannel extension)はマルチチャネル拡張有無情報を貯蔵する領域であり、０ｂが記録されると、マルチチャネル拡張機能が選択されていないことを意味し、１ｂが記録されると、図７のＶＴＳＩ＿ＭＡＴのＲＢＰ７９２〜９８３に記録されたＶＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲＴの情報によってマルチチャネル拡張機能が行われることを意味する。
第２、ｂ５９〜ｂ５８のオーディオタイプ(audio type)は下記の表２の通りである。
◎
【表２】

第４、ｂ５７〜ｂ５６のオーディオ応用モード(audio application mode)は下記の表３の通りである。
◎
【表３】

【００２１】
第５、ｂ５５〜ｂ５４には量子化情報(Quantization/DRC)が下記のように貯蔵される。オーディオ符号化モードが“０００ｂ”であれば、１１ｂが記録される。そして、前記オーディオ符号化モードが０１０ｂまたは０１１ｂであれば、前記量子化情報は次のように定義される。
００ｂ：ダイナミックレンジ制御データがＭＰＥＧオーディオストリームに存在しない。
０１ｂ：ダイナミックレンジ制御データがＭＰＥＧオーディオストリームに 存在する。
１０ｂ：reserved
１１ｂ：reserved
【００２２】
前記オーディオ符号化モードが１００ｂであれば、量子化情報は下記の表４のように貯蔵される。
◎
【表４】

第６、サンプリング周波数ｆｓを表すｂ５３〜ｂ５２は下記の表５の通りである。
◎
【表５】

第７、オーディオチャネルの数を表すｂ５０〜ｂ４８は下記の表６のようである。
◎
【表６】

【００２３】
また、前記図７のＶＴＳＩ＿ＭＡＴにおいて、ＲＢＰ ７９２〜９８３のＶＴ Ｓ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲＴ(Multichannel Audio stream attribute table of VTS)は図９のように８つのオーディオストリームのＶＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲ＃０〜＃７ＲＢＰを貯蔵している。そして、前記各ＶＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲＴは図１０のような８バイトのＶＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲ（１）と図９のような１６バイトのＶＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲ（２）からなる。
【００２４】
前述したようにＤＶＤビデオの情報領域ＶＩＤＥＯ＿ＴＳは図２〜図１１のように構成され、このような情報領域はＤＶＤビデオのディスク情報領域に位置する。前記ＤＶＤビデオは前述したようにビデオデータ及びオーディオデータを記録するので、良質のオーディオデータを貯蔵することができない。従って、前記ＤＶＤに記録されるオーディオデータはＤＶＤの最大ビット率の１０.０８Ｍｂ ｐｓで記録することができない。即ち、前記ＤＶＤビデオで記録可能なオーディオデータの最大ビット率(maximum bit rate)は６.７５Ｍｂｐｓであり、最大サ ンプリング周波数は９６ＫＨｚである。前記ＤＶＤビデオで線形ＰＣＭマルチチャネルオーディオデータは下記の表７の通りである。
◎
【表７】

【００２５】
本発明の実施例ではビデオデータを記録せず純粋オーディオデータのみを記録するＤＶＤオーディオを提供する。従って、ＤＶＤオーディオは前記ＤＶＤビデオとは異なり、ＤＶＤの最大ビット率の１０.０８Ｍｂｐｓを超えない範囲で多 チャネルのオーディオデータを記録することができる。従って、前記ＤＶＤオーディオは最大１９２ＫＨｚサンプリング周波数を使用することができ、オーディオチャネルの数も１３チャネルまで拡張することができる。
前記ＤＶＤオーディオの情報領域に記録される基本ファイル構造も前記図１のような構造をもつ。前記図１のようなファイル構造においてＡＵＤＩＯ＿ＴＳディレクトリに連結されたファイルはＤＶＤオーディオ及び再生装置のためのファイル構造である。従って、前記したように前記ＤＶＤオーディオにはＡＵＤＩＯ＿ＴＳとＶＩＤＥＯ＿ＴＳが両方とも存在し、前記ＶＩＤＥＯ＿ＴＳにはＤＶＤビデオで再生可能なタイトルの位置情報及びＶＭＧの位置情報が記録され、ＡＵＤＩＯ＿ＴＳにはＤＶＤオーディオで再生可能な位置情報及びＡＭＧの位置情報が記録される。従って、ＤＶＤ再生装置はＤＶＤ挿入時にディレクトリの状態を確認し、挿入されたディスクがＤＶＤオーディオであるか否かを判断することができる。
【００２６】
図１３は前記図１でＤＶＤオーディオのディレクトリ上に連結されるＤＶＤオーディオ論理データ構造(logical data structure of DVD-Audio)の概念を示し ている。前記ＤＶＤオーディオの論理データ構造はボリューム空間の構造(structure of volume Space)と、オーディオ管理構造(structure of Audio Manager：以下、“ＡＭＧ”という)、オーディオタイトルセット構造(structure of Audio Title Set：以下、“ＡＴＳ”という)、オーディオオブジェクトセット構造(Structure of Audio Object Set：以下、“ＡＯＢＳ”という)を有する。図１３は前記ＤＶＤオーディオの論理データ構造を示している。
前記図１３を参照すると、ＤＶＤディスクのボリューム空間は、ボリューム及びファイル構造、単一ＤＶＤオーディオゾーン(DVD-Audio zone)、ＤＶＤその他のゾーン(DVD-others zone)などから構成される。そして、ＤＶＤオーディオの データ構造が割り当てられる前記ＤＶＤオーディオゾーンは一つのＡＭＧと少なくとも１個から最大９９個までのＡＴＳが割り当てられることができる。前記ＡＭＧはＤＶＤオーディオゾーンの前部に配置され、２個または３個のファイルから構成される。また、前記ＡＴＳは少なくと３個のファイル〜最大１２個以下のファイルから構成される。
【００２７】
前記ＡＭＧ及びＡＴＳの構造は図１４〜図２０に示すようにＤＶＤビデオのＶＭＧ及びＶＴＳと同一か類似の構造をもつ。しかし、ＤＶＤビデオの線形ＰＣＭ、及び疑似-無損失圧縮符号化データＰＬＰＣＤ(Pseudo-Lossless Psychoacoustic coded data)のための構造は、ＤＶＤオーディオの新しいサンプリング周波数による線形ＰＣＭ或いは無損失圧縮符号化データ(Lossless Coded data)或いは 疑似-無損失圧縮符号化データを処理するのに不適である。従って、前記ＶＭＧ 及びＶＴＳとはやや異なる構造をもつべきである。即ち、前記ＤＶＤオーディオで変形されるべき内容は前記ＶＭＧ及びＶＴＳでオーディオアトリビュートを指定する部分でサンプリング周波数及びチャネル数を指定する部分を拡張してＡＭＧ及びＡＴＳとして使用すべきである。
【００２８】
従って、前記ＤＶＤオーディオは図１３のようなボリューム構造をもつ。前記図１３を参照すると、ＤＶＤディスクのボリューム空間はボリューム及びファイル構造、単一ＤＶＤオーディオゾーン(DVD-Video zone)と、ＤＶＤその他のゾーン(DVD-others zone)などから構成される。そして、ＤＶＤオーディオのデータ 構造が割り当てられる前記ＤＶＤオーディオゾーンは１個のＡＭＧと少なくとも１個から最大９９個までのＡＴＳが割り当てられることができる。前記ＡＭＧはＤＶＤオーディオゾーンの前部に配置され、２個または３個のファイルから構成される。また、前記ＡＴＳは少なくとも３個のファイル乃至最大１２個以下のファイルから構成される。
【００２９】
図１４はＡＭＧ(Audio Manager)及びＡＴＳ(AudioTitle Set)の構造を示し、 全てのＡＯＢ(Audio Object)が連続ブロックに記録された形態の例を示している。前記ＡＯＢはオーディオデータから構成される。
図１４を参照すると、前記ＡＭＧは制御データのＡＭＧＩ(Audio Manager Information)ファイルと、ＡＯＢのメニュー(ＡＭＧＭ＿ＡＯＢＳ）ファイルと、ＡＭＧＩバックアップファイルから構成される。そして、ｎ個のＡＴＳは制御データのＡＴＳＩと、ＡＯＢのメニュー（ＡＴＳＭ＿ＡＯＢＳ）と、ＡＯＢのタイトル（ＡＴＳＴＴ＿ＶＯＢＳ）と、ＡＳＴＩのバックファイルから構成される。また、前記ＡＴＳＴＴ＿ＡＯＢＳは多数のＣ＿ＩＤＮから構成される。ここで、Ｃ＿ＩＤＮ＃はＡＯＢ内のセルＩＤ番号を示し、ＡＯＢ＿ＩＤＮ＃はＡＯＢ内のＡＯＢ ＩＤ番号を示す。
【００３０】
図１５は前記図１４でＡＭＧＩの構造を示す図であり、関連したＡＵＤＩＯ＿ＴＳディレクトリに対する情報を備える。前記図１５に示すように前記ＡＭＧＩはＡＭＧＩ＿ＭＡＴ(Audio Manager Information Management Table)を始めとして、ＴＴ＿ＳＲＰＴ(Title Search Pointer Table)、ＡＭＧＭ＿ＰＧＣＩ＿ＵＴ(Audio Manager Menu PGCI Unit Table)、ＰＴＬ＿ＭＡＩＴ(Parental Management Information Table)、ＡＴＳ＿ＡＴＲＴ(Audio Title Set Attribute Table)、ＴＸＴＤＴ＿ＭＧ(Text Data Manager)、ＡＭＧＭ＿Ｃ＿ＡＤＴ(Audio Manager Menu Cell Address Table)、ＡＭＧＭ＿ＡＯＢＵ＿ＡＤＭＡＰ(Audio Manager Menu Audio Object Unit Address Map)などが後を追う。
【００３１】
図１６は前記ＡＭＧＩのＴＴ＿ＳＲＰＴの構造を示している。前記ＴＴ＿ＳＲＰＴはＡＵＤＩＯ＿ＴＳディレクトリ下のビデオタイトルの探索情報を備える。前記ＴＴ＿ＳＲＰＴはＴＴ＿ＳＲＰＴ情報のＴＴ＿ＳＲＴＴＩ(Title Search Pointer Table Information)を先頭にして、ｎ個のタイトル探索ポインタＴＴ＿ＳＲＰ＃(Title Search Pointer for Title #)が番号順によって順次相次ぐ。ここで、前記ＴＴ＿ＳＲＰ＃は０〜９９のサイズをもつ。
【００３２】
図１７は前記図１４に示した各ＡＴＳの前に位置するオーディオタイトルセット情報ＡＴＳＩ(Audio Title Set Information)の構造を示している。前記図１ ７を参照すると、前記ＡＴＳＩは一つまたはそれ以上のオーディオタイトル及びオーディオタイトルセットメニューＡＴＳＭ(Audio Title Set Menu)の情報を備える。前記ＡＴＳＩは各タイトルの管理情報を備える。ここで、タイトル管理情報はＰＴＴ(Part_of_Title)を探索するための情報、ＡＯＢを再生するための情 報、ＡＴＳＭ情報及びＡＯＢのアトリビュートに対する情報を備えている。
前記図１７に示すように、前記ＡＴＳＩはＡＴＳＩ＿ＭＡＴ(Audio Title Set Information Management Table)を始めとして、ＡＴＳ＿ＰＴＴ＿ＳＲＰＴ(Audio Title Set Part_of_Title Search Pointer Table)、ＡＴＳ＿ＰＧＣＩＴ(Audio Title Set Program Chain Information Table)、ＡＴＳＭ＿ＰＧＣＩ＿ＵＴ(Audio Title Set Menu PGCI Unit Table)、ＡＴＳ＿ＴＭＡＰＴ(Audio Title Set Time Map Table)、ＡＴＳＭ＿Ｃ＿ＡＤＴ(Audio Title Set Cell Address Table)、ＡＴＳＭ＿ＡＯＢＵ＿ＡＤＭＡＰ(Audio Title Set Menu Audio Object Unit Address Map)、ＡＴＳ＿Ｃ＿ＡＤＴ(Audio Title Set Menu Cell Address Table)、ＡＴＳ＿ＡＯＢＵ＿ＡＤＭＡＰ(Audio Title Set Audio Object Unit Address Map)などが後を追う。
【００３３】
図１８はＤＶＤオーディオのオーディオタイトルセット情報管理テーブルＡＴＳＩ＿ＭＡＴ(Audio Title Set Information Management Table)の構造を示している。前記ＡＴＳＩ＿ＭＡＴはＡＴＳＩの各情報とＡＴＳ内のＡＯＢＳのアトリビュートの開始アドレスを表示している。前記ＤＶＤオーディオのＡＴＳＩ＿ＭＡＴ(Audio Title Set Information anagement Table)は図１８のような構造の ＡＴＳＩ＿ＭＡＴでＲＢＰ２６０〜２６７のＡＴＳＭ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲと、ＲＢＰ５１６〜５７９のＡＴＳ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲＴと、ＲＢＰ７９２〜１２９８のＡＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲ＿ＥＸＴを備える。
【００３４】
ここで、前記ＡＴＳＭ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲとＡＴＳ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲＴのオーディオ符号化モード（Audio coding mode)にはＤＶＤオーディオに記録されたオーディオデータの符号化情報を貯蔵する。本発明の実施例では線形ＰＣＭ方式、無損失圧縮符号化方式と疑似-無損失圧縮符号化方式(Pseudo-Lossless Psychoacoustic coding：以下、無損失圧縮符号化方式と疑似無損失圧縮符号化方式を圧縮 符号化方式と称する）のオーディオデータをＤＶＤオーディオディスクに記録する例を察してみる。また、本発明の実施例では前記圧縮符号化モードはＤＴＳ符号化方式を使用すると仮定する。なぜなら、前記ＤＴＳは無損失圧縮符号化方式と疑似無損失圧縮符号化方式を全て支援し得るためである。この時、ＤＴＳ符号化モードはオプションとして用いることができ、ｂ６３〜ｂ６１が“１１０ｂ”であれば、ＤＴＳオーディオ符号化モードになる。
【００３５】
第１、ＡＴＳＭ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲの変更を察してみると、図１９に示すようにｂ５５〜ｂ４８のデータパターン及び定義を変更する。即ち、ＡＴＳＭ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲのｂ５５〜ｂ４８のうち、ｂ５３〜ｂ５２のサンプリング周波数データを変更し、ｂ５１のreservedビットをオーディオチャネルビット(Numver of Audio Channels)に吸収する。
前記図１９に示すようにＡＴＳＭ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲで変更された定義を察してみると、オーディオサンプリング周波数ｆｓは下記の表８のように変更する。
◎
【表８】

また、オーディオチャネル数は下記の表９のように変更する。
◎
【表９】

【００３６】
第２、ＡＴＳ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲＴの変更を察してみると、前記図１８のＡＴＳＩ＿ＭＡＴでＲＢＰ５１６〜５７９のＡＴＳ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲＴ(Audio Stream attribute table of ATS)は図２０（ａ）のように８個のオーディオストリーム のＡＴＳ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲ＃０〜＃７を貯蔵しており、各ＡＴＳ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲは図２０（ｂ）のような構造をもつ８バイトから構成され、各フィールドの値はＡＴＳＭ＿ＡＯＢＳのオーディオストリーム内部の情報になる。
図２０（ｂ）に示すようにｂ５５〜ｂ４８のデータパターン及び定義を変更する。
即ち、前記図８ｂに示すようにＡＴＳ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲＴのｂ５５〜ｂ４８でｂ５１のreservedビットをオーディオチャネルビット(Number of Audio Channels)に吸収する。前記図２０（ｂ）で変更された定義を察してみると、オーディオサンプリング周波数ｆｓは前記〈表８〉のように変更し、オーディオチャネル数は前記表９のように変更する。
【００３７】
第３、ＡＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲＴでは、図２２及び図２３のような情報を前記図１０及び図１１に追加する。前記ＡＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲ（１）及びＡＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲ（２）は８チャネルまでのオーディオデータ情報及びチャネルのミキシング係数に対する情報を提供するために、８チャネル以上の線形ＰＣＭオーディオに対しては情報を提供しない。従って、本発明の実施例では最大１３チャネルまで可能なので、９番目のチャネルから１３番目のチャネルまでの情報をＡＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲ（１）及びＡＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲ（２）の後のreserved領域に記録する。従って、図２１に示すようにＡＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲＴを構成する。前記図２１を参照すると、１３個のオーディオチャネルに対する情報及びミキシング係数情報を貯蔵するための３９バイトの大きさをもつ１３個のＡＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲ＃１〜＃１２を備える。
【００３８】
そして、前記それぞれのＡＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲは図２２のようなオーディオチャネル情報及び図２３のようなミキシング係数情報から構成される。ここで、前記図２２は拡張された５つのオーディオチャネル情報のＡＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲ＿ＥＸＴ（１）が示されており、８チャネルのオーディオデータ情報を記録するためのＡＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲ（１）の構成が略されている。また、図２３は拡張された５つのチャネルのオーディオチャネルのミキシング係数情報を記録するためのＡＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲ＿ＥＸＴが示されており、８チャネルのオーディオデータチャネルに対するミキシング(mixing)係数が記録される。ＡＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲ（２）の構成が略されている。
【００３９】
前記のような構造をもつＡＴＳＩ＿ＭＡＴはＤＶＤオーディオに記録されたオーディオデータの情報であり、各オーディオタイトルの最初部分に構成される。そして、前記ＡＴＳＩ＿ＭＡＴの次には実際オーディオデータのＡＯＢＳが連続して連結される。また、前記図７のようなＶＴＳＩ＿ＭＡＴもＤＶＤビデオに記録されたビデオデータ、サブピクチャデータ及びオーディオデータの情報であり、各ビデオタイトルの最初部分に構成される。そして、前記ＶＴＳＩ＿ＭＡＴの次には実際データのＶＯＢＳが連続して連結される。前記ＡＯＢＳは図２４のような構造を有し、多数個のオーディオパックを備えてオーディオデータを記録する。そして、前記ＶＯＢＳは図２４と類似する構造を有し、多数個のビデオパック、サブピクチャパック、オーディオパックを備えてビデオデータ、サブピクチャデータ、オーディオデータを貯蔵する。前記ＡＯＢＳのオーディオパックとＶＯＢＳのオーディオパックは同一構造を有する。
【００４０】
ここで、まずＶＯＢＳの構造を察してみ、次にＡＯＢＳの構造を察してみる。前記ＶＯＢＳの構造を察してみると、一つのＶＯＢＳは多数個のビデオオブジェクトＶＯＢ＿ＩＤＮ１〜ＶＯＢ＿ＩＤＮｉから構成され、一つのビデオオブジェクトＶＯＢは多数個のセルＣ＿ＩＤＮ１乃至Ｃ＿ＩＤＮｊから構成され、１つのセルは多数個のビデオオブジェクトユニットＶＯＢＵ(Video Object Unit)か ら構成され、一つのＶＯＢＵはビデオパックから構成される。
ＤＶＤビデオに記録されるビデオデータはパック(pack)単位で構成され、図２５はＤＶＤでパディングパケット(padding packet)の無いパックの構成を示している。前記図２５を参照すると、１つのパックは２０４８バイトサイズを有し、１４バイトのパックヘッダ(pack header)と２０３４バイトのパケット(packets for video, audio, sub-picture, DSI or PCI)から構成される。そして、前記１４バイトのパケットヘッダは４バイトのパック開始コード(pack start code),６バイトのＳＣＲと、３バイトのプログラム−ＭＵＸ−レート(program-mux-rate)と、１バイトのスタッフィング長さ(stuffing_length)から構成される。
【００４１】
図２６〜図２９はＤＶＤビデオで用いられるオーディオパックの構造を示す図であり、図２６は線形ＰＣＭオーディオパックの構造を示している。前記図２６を参照すると、１４ビットのパックヘッダと２０３４バイトの線形オーディオパケットから構成される。ここで、前記オーディオパケットの構成を察してみると、１バイトのパケットヘッダ(packet header)と、１バイトのサブストリームｉ ｄ(sub_stream_id)と、３バイトのオーディオフレーム情報(audio frame information)と、３バイトのオーディオフレーム情報(audio data Information)と、１バイト以上２０１３バイト以下の大きさを有する線形ＰＣＭオーディオデータから構成される。
【００４２】
前記図２７はドルビーＡＣ-３オーディオパックの構造を示している。前記図 ２７を参照すると、１４ビットのパックヘッダと２０３４バイトのドルビーＡＣ-３オーディオパケットから構成される。ここで、前記オーディオパケットの構 成を察してみると、１バイトのパケットヘッダ(packet header)と、１バイトの サブストリームｉｄ(sub-stream-id)と、３バイトのオーディオフレーム情報(audio frame information)と、１バイト以上２０１６バイト以下の大きさを有するＡＣ-３オーディオデータから構成される。
前記図２８は拡張ビットストリーム(extension bitstream)をもたないＭＰＥ Ｇ-１オーディオまたはＭＰＥＧ-２オーディオパックの構造を示しており、図２９は拡張ストリームを有するＭＰＥＧ-２オーディオパックの構造を示している 。
【００４３】
前記図２６〜図２９のような構造をそれぞれのオーディオパックは下記の表１０のような構造を同一に備え、別途にそれぞれのフォーマットに対応する個別データ領域(private data area)を備える。
◎
【表１０】

前記表１０でNote１とNote２は次のようである。
Note １：“ＰＴＳ[３２．．０]”はオーディオフレームの一番目のサンプル が含まれるオーディオパケットごとに入る。
Note ２：この値は各ＶＯＢの最初のオーディオパケットにのみ含まれる。そ して、その後のオーディオパケットには含まれない。
【００４４】
そして、前記図２６のような構造をもつ線形ＰＣＭデータのオーディオパケットで前記表１０のような共通データ以外の個別データ領域に記録されるデータは下記の表１１のようである。
◎
【表１１】

前記表１１でNote１〜Note１０は下記のようである。
Note１：＊＊＊は復号化オーディオデータストリーム番号(decoding audio data stream number)を表示する。
Note２：”number_of_frame_headers”は該当データパケット内に最初バイト が含まれているオーディオフレーム数を示す。
Note３：アクセスユニット(access unit)はオーディオフレームである。一番 目のアクセスユニット(first_access_unit)は該当オーディオパケット内に最初 のバイトが含まれているオーディオフレームの最初のものをいう。
【００４５】
Note４：“audio_emphasis_flag”はエンファシスの状態を示す。オーディオ サンプリング周波数(Audio_sampling_frequency)が９６ＫＨｚの時、この領域には“エンファシスオフ(emphasis off)”が記録される。エンファシスは一番目のアクセスユニットのサンプルから適用される。
ｏｂ：エンファシスオフ(emphasis off)
１ｂ：エンファシスオン(emphasis on)
Note５：“audio mute flag”はオーディオフレーム内の全てのデータがゼロ であるミュット状態を示す。ミュットは一番目のアクセスユニットの初サンプルから適用される。
ｏｂ：ミュットオフ(mute off)
１ｂ：ミュットオン(mute on)
Note６：“audio frame number”はオーディオパケットの一番目のアクセスユニットのオーディオフレームグループ(Group of audio frame：ＧＯＦ)内における番号である。この番号は“０”から“１９”までである。
【００４６】
Note７：“quantization_word _length”はオーディオサンプルの量子化に用 いられたビット数を言う。
００ｂ：１６ビット
０１ｂ：２０ビット
１０ｂ：２４ビット
１１ｂ：reserved
Note８：“audio_sampling_frequency”はオーディオサンプルのサンプリングに用いられたサンプリング周波数を示す。
００ｂ：４８ＫＨｚ
０１ｂ：９６ＫＨｚ
others:reserved
【００４７】
Note９：“number＿of_channels”はオーディオチャネルの数を表示する。
０００ｂ：１ｃｈ(mono)
００１ｂ：２ｃｈ(stero)
０１０ｂ：３ｃｈ(multichannel)
０１１ｂ：４ｃｈ(multichannel)
１００ｂ：５ｃｈ(multichannel)
１０１ｂ：６ｃｈ(multichannel)
１１０ｂ：７ｃｈ(multichannel)
１１１ｂ：８ｃｈ(multichannel)
【００４８】
Note１０：“dynamic range control”は一番目のアクセスユニットからダイ ナミックレンジを圧縮するためのダイナミックレンジ制御ワードをいう。
この時、前記図２６〜図２９のようなオーディオパケットでストリームｉｄは次のように決定される。第１、線形ＰＣＭオーディオパケットのストリームｉｄは１０１１ １１０１ｂ(private_stream_1)になり、サブストリームｉｄは１０ １０ ０＊＊＊ｂになる。第２、ＡＣ−３オーディオパケットのストリームｉｄ は１０１１ １１０１ｂ(private_stream_l)になり、サブストリームｉｄは１０ ００ ０＊＊＊ｂになる。第３、ＭＰＥＧオーディオパケットのストリームｉｄ は１１００ ０＊＊＊ｂまたは１１０１ ０＊＊＊ｂになり、サブストリームｉｄはない。前記ストリームｉｄまたはサブストリームｉｄで“＊＊＊”は０と７との間の値を有する復号化オーディオストリーム番号を表示し、前記復号化オーディオストリーム番号はオーディオ圧縮モードに関係なく同一番号に割り当てられない。
【００４９】
図３０はオーディオパックとオーディオストリームの構造を説明するための図である。前記ＤＶＤオーディオに用いられるオーディオデータは線形ＰＣＭデータ、ドルビーＡＣ-３データ、ＭＰＥＧオーディオデータなどから構成されるこ とができる。前記のようなオーディオストリームは前述したように多数のオーディオパックに分割される。そして、前記オーディオパックは前述したように２０４８バイト単位で調整される。
【００５０】
この時、前記線形ＰＣＭオーディオデータの符号化形態は下記の表１２のようである。
◎
【表１２】

前記表１２で線形ＰＣＭオーディオストリームデータは隣接するＧＯＦ(Group of audio frames)から構成され、各ＧＯＦは最後のＧＯＦを除き、２０オーデ ィオフレームから構成される。前記最後のＧＯＦは２０オーディオフレームと同じか小さく構成される。
【００５１】
図３１はＤＶＤビデオにおけるオーディオフレームの構造を示す図である。前記図３１に示すように一つのオーディオフレームは１／６００秒の設定された時間によるサンプルデータを備えている。前記サンプリング周波数ｆｓ＝４８ＫＨｚの時、一つのオーディオフレームは８０オーディオサンプルデータを含み、サンプリング周波数ｆｓ＝９６ＫＨｚの時、一つのオーディオフレームは１６０オーディオサンプルデータを含む。一つのＧＯＦは１／３０秒に一致する。
【００５２】
図３２〜図３４は線形ＰＣＭの線形データ配列(sample data alignment for Linear PCM)を示している。サンプルデータは同一時点でサンプルされる各チャネルデータから構成される。従って、サンプルデータの大きさはオーディオストリームアトリビュート(attribute)によって変化し、各サンプルデータは継続的に 配列される。図３２〜図３４は各モードにおける２つのサンプルデータの形態を示している。ここで、前記図３２は１６ビットモードのサンプルデータ配列を示しており、図３３は２０ビットモードのサンプルデータ配列を示しており、図３４は２４ビットモードのサンプルデータ配列を示している。
【００５３】
前記線形ＰＣＭオーディオのパケットデータ構造は下記の表１３のようである。
◎
【表１３】

この時、サンプルの数が前記表１３に示した値より小さければ、パディングパケットの長さはパックサイズを調整するために増加する。サンプルはパケットバウンダリ(boundary)に割り当てられる。即ち、前記線形ＰＣＭオーディオに対する全てのオーディオパケットのサンプルデータは常時前記表１３に示すようにＳ_2nの一番目のバイトと共に始まる。
前記線形ＰＣＭのチャネル割当を察してみると、ステレオモードでＡＣＨ０及びＩＡＣＨ１チャネルはそれぞれＬチャネル及びＲチャネルに対応する。マルチチャネルモードは前記ステレオモードとの互換性を持てるように符号化する。
【００５４】
第２、前記ＤＶＤオーディオのＡＯＢＳの構造を察してみると、前記ＡＯＢＳの構造は前記１９のように構成される。前記ＤＶＤオーディオはオーディオデータのみを記録するので、ビデオパックＶ＿ＰＣＫ及びサブピクチャパックＳＰ＿ＰＣＫが無いか或いはあっても極めて少ない量のみが存在する。前記ＡＯＢＳは前記ＶＯＢＳと同様にオーディオパックの集合から構成され、前記オーディオパックの一般的な構造は前記図２５と同一であり、オーディオパックの構造も前記図２６〜図２９と同一である。本発明の実施例によるＤＶＤオーディオはＭＰＥＧ及びＡＣ-３を使用しないと仮定する。本発明の実施例によるＤＶＤオーディ オは線形ＰＣＭ方式と圧縮符号化方式のオーディオデータを記録すると仮定する
。
【００５５】
まず、線形ＰＣＭ方式のオーディオデータパケットを察してみる。前記表１０及び表１１はＤＶＤビデオの線形ＰＣＭオーディオパケットを表示している。しかし、ＤＶＤオーディオの線形ＰＣＭパケットは前記のようなＤＶＤビデオの線形ＰＣＭパケットを変更すべきである。前記ＤＶＤオーディオの線形ＰＣＭ方式を察してみると、サンプリング周波数は４８ＫＨｚ、９６ＫＨｚ、１９２ＫＨｚ、４４．１ＫＨｚ、８８．２ＫＨｚ、１７６．４ＫＨｚになり、量子化ビット数は１６ビット、２０ビット、２４ビットになり、記録チャネル数は１チャネルでビット率が許容する最大限までである。前記記録チャネル数の決定は下記の式（１）によって行われる。
Ｎ＝Ｍｂｒ／（Ｆｓ×Ｑｂ） ……… （１）
Ｆｓ：サンプリング周波数（Ｈｚ）⇒４８ＫＨｚ、９６ＫＨｚ、１９２ＫＨｚ、４４．１ＫＨｚ、８８．２ＫＨｚ、１７６．４ＫＨｚ
Ｑｂ：量子化ビット数（bits)⇒１６ビット、２０ビット、２４ビット
Ｍｂｒ：ＤＶＤディスクの最大データ伝送率（Ｍｂｐｓ）⇒１０．０８ＭｂｐｓＮ：ＤＶＤディスクのデータ伝送率、サンプリング周波数、量子化ビット数によって定められる収録可能な最大チャネル数
【００５６】
前記数式１によって決定されるチャネル数は下記の表１４の通りである。
◎
【表１４】

前記ＤＶＤオーディオの線形ＰＣＭオーディオパック構造は図３５のように構成される。前記図３５のような線形ＰＣＭオーディオパックの構造は前記図２６に示すようなＤＶＤビデオの線形ＰＣＭオーディオパック構造と同一の形態を有する。即ち、前記ＤＶＤオーディオの線形ＰＣＭ方式で、一つのオーディオパックは１４バイトのパックヘッダと最大２０２１バイトの線形ＰＣＭパケットから構成される。前記図３５でパックヘッダ（pack header)はＭＰＥＧ２システムレーヤの規定に従う。
【００５７】
前記線形ＰＣＭオーディオパケットの構造も前記ＭＰＥＧ２システムレーヤの規定を基本とする。前記線形ＰＣＭのオーディオパケットは下記の表１５及び表１６のような構造をもつ。ここで、前記表１５は前記ＤＶＤビデオの線形ＰＣＭオーディオパケット構造の表１０と同一の形態を有し、個別データ構造を表示する表１６は前記ＤＶＤビデオの線形ＰＣＭオーディオパケット構造で個別データ構造を表示する前記表１１と異なる構造をもつ。
◎
【表１５】

◎
【表１６】

前記表１６でNote１〜Note１０は下記のようである。
Note１：＊＊＊は復号化オーディオデータストリーム番号(decoding audio data stream number)を表示する。
Note２：“number_of_frame_headers”は該当データパケット内に最初バイト が含まれているオーディオフレーム数を示す。
【００５８】
Note３：アクセスユニット(access unit)はオーディオフレームである。一番 目のアクセスユニット(first_access_unit)は該当オーディオパケット内に最初 のバイトが含まれているオーディオフレームの最初のものをいう。
Note４：“audio_emphasis_flag”はエンファシスの状態を示す。オーディオ サンプリング周波数(audio_sampling_frequency)が９６ＫＨｚ、１９２ＫＨｚの場合には“エンファシスオフ(emphasis off)”と表示されるべきである。エンファシスは一番目のアクセスユニットのサンプルから適用される。
ｏｂ：エンファシスオフ(emphasisi off)
１ｂ：エンファシスオン(emphasis on)
Note５：“audio mute flag”はオーディオフレーム内の全てのデータがゼロ であるミュット(mute)状態を示す。ミュットは一番目のアクセスユニットの初サンプルから適用される。
ｏｂ：ミュットオフ(mute off)
１ｂ：ミュットオン(mute on)
【００５９】
Note６：“audio frame number”はオーディオパケットの一番目のアクセスユニットのオーディオフレームグループ(Group of audio frame：ＧＯＦ)内における番号である。この番号は“０”から“１９”までである。
Note７：“quantization_word_length”はオーディオサンプルの量子化に用いられたビット数を言う。
００ｂ：１６ビット
０１ｂ：２０ビット
１０ｂ：２４ビット
１１ｂ：reserved
Note８：“audio_sampling_frequency”はオーディオサンプルのサンプリングに用いられたサンプリング周波数を示す。
０００ｂ：４８ＫＨｚ
００１ｂ：９６ＫＨｚ
０１０ｂ：１９２ＫＨｚ
０１１ｂ：reserved
１００ｂ：４４．１ＫＨｚ
１０１ｂ：８８．２ＫＨｚ
１１０ｂ：１７６．４ＫＨｚ
１１１ｂ：reserved
【００６０】
Note９：“number_of_channels”はオーディオチャネルの数を表示する。
００００ｂ：１ｃｈ(mono)
０００１ｂ：２ｃｈ(stereo)
００１０ｂ：３ｃｈ(multichannel)
００１１ｂ：４ｃｈ(multichannel)
０１００ｂ：５ｃｈ(multichannel)
０１０１ｂ：６ｃｈ(multichannel)
０１１０ｂ：７ｃｈ(multichannel)
０１１１ｂ：８ｃｈ(multichannel)
１０００ｂ：９ｃｈ(multichannel)
１００１ｂ：１０ｃｈ(multichannel)
１０１０ｂ：１１ｃｈ(multichannel)
１０１１ｂ：１２ｃｈ(multichannel)
１１００ｂ：１３ｃｈ(multichannel)
Note１０：“dynamic range control”は一番目のアクセスユニットからダイ ナミックレンジを圧縮するためのダイナミックレンジ制御ワードをいう。
このような構造を有するＤＶＤ−オーディオの線形ＰＣＭオーディオパケット の構造と該当フレームの長さを４８ＫＨｚ／９６ＫＨｚ／１９２ＫＨｚと仮定する場合の例は下記の表１７の通りである。
【００６１】
◎
【表１７】

この時、サンプルの数が前記表１７のサンプル数より小さければ、パディングパケットの長さをのばせてパックの長さを合わせる。そして、前記サンプルはパケットバウンダリ(packet boundary)に合わせられる。即ち、全てのオーディオ パケットの開始はＳ２ｎの初バイトから始まる。これは前記１パケット内のオーディオサンプルの数は常時偶数になる。
前述したようにＤＶＤオーディオフォーマットで線形ＰＣＭデータはフレーム及びそのフレームの集合であるＧＯＦ(Group of Audio Frames)の単位で処理さ れる。前記ＤＶＤオーディオでは前述したように１９２ＫＨｚのサンプリング周波数を使用することができるが、このような場合、下記の表１８のような線形ＰＣＭ符号化基本ルールを設定することができる。
◎
【表１８】

【００６２】
そして、サンプリング周波数が１９２ＫＨｚの場合、一つのオーディオフレームは３２０個のオーディオサンプルデータをもち、一つのＧＯＦはＤＶＤビデオのように１／３０秒の時間に該当する。前記９６ＫＨｚのサンプリング周波数を用いてマルチチャネルを具現することができて良質のオーディオデータを貯蔵することができる。
【００６３】
第２、前記ＤＶＤオーディオで圧縮符号化方式を使用する場合を察してみる。前記線形ＰＣＭ方式のオーディオデータを記録する場合、前述したように４８ＫＨｚサンプリング周波数と１６ビットの量子化器を使用する場合には１３チャネルの収録が可能であって現在マルチチャネル音楽で要求するチャネル数の１０チャネルまでのオーディオデータ記録が可能である。しかし、１９２ＫＨｚサンプリング周波数及び２４ビット量子化器を使用する場合、最大２チャネルのオーディオデータを記録し、マルチチャネルオーディオに対する要求を充足させることができなくなる。従って、高いサンプリング周波数で多くのビットを用いてサンプリングする場合にはマルチチャネルオーディオ機能を具現し難い。これを具現するために圧縮符号化(Lossless codingまたはPseudo-Lossless Psychoacustic coding)を使用すればよい。無損失圧縮符号化(Lossless coding)の圧縮率は大部分２：１程度であり、疑似無損失圧縮符号化の圧縮率は４：１程度である。
【００６４】
本発明の実施例によるＤＶＤオーディオで使用する圧縮符号化(Pseudo_Lossless Psychoacoustic Coding)技法は４：１程度の常用圧縮率をもつＤＴＳ(Digital Theater System)符号化方法を使用すると仮定する。そして、前記ＤＴＳは無 損失圧縮符号化も可能である。前記ＤＴＳ符号化方法は別の音質の劣化無しで充分な数のチャネルをこめることができる。例えば、ＤＴＳの場合は現在発表された他の圧縮符号化アルゴリズムとは異なり、１９２ＫＨｚと２４ビットの高いＳＰＥＣに対しても符号化が可能であり、ビット率の減縮よりは音質の劣化を最小化する方向に開発されたアルゴリズムである。そして、サンプリング周波数は４８ＫＨｚ、４４．１ＫＨｚ、９６ＫＨｚ、８８．２ＫＨｚ、１９２ＫＨｚ、１７６．４ＫＨｚになり、量子化ビット数は１６ビット、２０ビット、２４ビットになり、記録チャネル数は１チャネル復号化方式とビット率が許容する最大限までである。前記記録チャネル数の決定は下記の（２）式によって行われる。
Ｎ＝（Ｍｂｒ×Ｃｃｒ）／（Ｆｓ×Ｑｂ） ……… （２）
Ｆｓ：サンプリング周波数（Ｈｚ）⇒４８ＫＨｚ、４４．１ＫＨｚ、９６ＫＨｚ、８８．２ＫＨｚ、１９２ＫＨｚ、１７６．４ＫＨｚ
Ｑｂ：量子化ビット数（bits)⇒１６ビット、２０ビット、２４ビット
Ｍｂｒ：ＤＶＤディスクの最大データ伝送率（Ｍｂｐｓ）⇒１０．０８ＭｂｐｓＣｃｒ：Pseudo-Lossless Psychoacoustic Codingの圧縮比
Ｎ：ＤＶＤディスクのデータ伝送率、サンプリング周波数、量子化ビット数によって定められる収録可能な最大チャネル数。
【００６５】
ここで、前記圧縮符号化技法は圧縮率４：１のＤＴＳ符号化方法を使用すると仮定し、この場合、前記数式２によって決定されるチャネル数は下記の表１９の通りである。したがって、前記（２）式によれば、各サンプリング周波数に対して８チャネル以上を支援することができる。
◎
【表１９】

前述したように本発明の実施例によるＤＶＤオーディオ構造はＭＰＥＧ２システムレーヤの構造を基本としているので、圧縮符号化されたオーディオパック構造は図３６のように構成される。従って、前記圧縮符号化されたオーディオパックは１４バイトのパックヘッダと最大２０２１バイトの圧縮符号化されたオーディオパケットから構成される。前記図３６でパックヘッダはＭＰＥＧ２システムレーヤの規定に従う。
【００６６】
前記圧縮符号化されたオーディオパケットの構造も前記ＭＰＥＧ２システムレーヤの規定を基本とする。前記圧縮符号化されたオーディオパケットは下記の表２０及び表２１のような構造をもつ。ここで、前記表２０は前記ＤＶＤビデオの線形ＰＣＭオーディオパケット構造の表１０と同一の形態をもつ。
◎
【表２０】

◎
【表２１】

前記表２１のNote１〜Note３は下記のようである。
Note１：“sub_stream_id”は圧縮符号化技法によって異なり、圧縮符号化技 法がＤＴＳであれば、“１０００１＊＊＊ｂ”になる。前記サブストリームｉｄで＊＊＊は復号化オーディオストリーム番号である。
Note２：“number_of_frame_headers”は該当データパケット内に最初のバイ トが含まれているオーディオフレーム数を示す。
【００６７】
Note３：アクセスユニット(access unit)はオーディオフレームであるが、first_access_unitは該当するオーディオパケット内に最初のバイトが含まれているオーディオフレームの最初のものをいう。
前述したように圧縮符号化技法のＤＶＤオーディオディスクは下記のような仕様を有する。第１、圧縮符号化可能なチャネル数は８チャネル以上であり、第２、サンプリング周波数は４８ＫＨｚ、４４．１ＫＨｚ、９６ＫＨｚ、８８．２ＫＨｚ、１９２ＫＨｚ、１７６．４ＫＨｚの使用が可能であり、第３、量子化ビット数は１６ビット、２０ビット、２４ビットが可能であり、第４、圧縮比は１：１から５：１以上まで可能であり、第５、ダウンミキシング(down mixing)、ダ イナミックレンジ制御(dynamic range control)、タイムスタンプ(time stamp) などの機能があり、第６、音質の優秀性の公認を実際に受けるものにする。
【００６８】
前述したように本発明の実施例でＤＶＤオーディオの圧縮符号化方式は４：１程度の常用圧縮比を有するＤＴＳを使用した例を仮定している。前記ＤＴＳ圧縮アルゴリズムは圧縮比が低くて音楽用として使用し得るほど音質が良く、ＤＶＤビデオではオプションとして採用可能になっている。前記ＤＶＤビデオはＤＴＳパックの構造、パケット構造、及びＤＴＳオーディオに対する制限アイテム(resticted item)がある。前記制限アイテムを察してみると、ＤＴＳの場合には圧縮後のビット率が１．５Ｍｐｓまでであり、圧縮可能データのサンプリング周波数も４８ＫＨｚしか使用し得ない。本発明の実施例によるＤＶＤオーディオでは前記ＤＴＳアルゴリズムを使用する場合、サンプリング周波数は１９２ＫＨｚ、量子化ビット数は２４ビット、マルチチャネルデータは約４：１程度の水準で圧縮して良好に再生できるように拡張する。即ち、本発明の実施例によるＤＶＤオーディオで用いる圧縮符号化方式はサンプリング周波数４８ＫＨｚ／４４．１ＫＨｚ／９６ＫＨｚ／８８．２ＫＨｚ／１９２ＫＨｚ／１７６．４ＫＨｚを使用することができ、量子化ビット数は１６ビット／２０ビット／２４ビットのマルチチャネル線形ＰＣＭデータを音質の劣化無しで約４：１程度に圧縮することができる。
【００６９】
前記ＤＶＤオーディオはＤＶＤビデオを再生する装置との互換性のために、前記ＤＶＤビデオの情報領域に該当するＶＩＤＥＯ＿ＴＳとＶＭＧを別途に備えることができる。しかし、前記ＤＶＤビデオは１つのオーディオストリームの伝送率が前記したように６．１４４Ｍｂｐｓを超過し得ないように規定している。即ち、ＤＶＤビデオは下記の表２２のように伝送率の制限(restrictions on transfer rate)を規定している。
◎
【表２２】

従って、前記ＤＶＤビデオを再生する装置は、ＤＶＤオーディオの全てのデータを再生するのではなく、ＤＶＤビデオの規定に合うデータのみ再生することができる。前記のようにＤＶＤビデオ再生装置で線形ＰＣＭデータを再生する場合には、前記〈表７〉のようであり、圧縮符号化されたＤＴＳデータを再生する場合にもＤＶＤビデオで規定されたＤＴＳストリームのみを再生することができる。例えば、ディスクに貯蔵されるタイトルが下記の表２３の通りであると仮定する。
◎
【表２３】

【００７０】
そうすると、前記ＤＶＤオーディオのＶＩＤＥＯ＿ＴＳとＶＭＧにはタイトル１〜タイトル３の性質に対する情報及び位置情報が記録され、タイトル４〜タイトル５に対する情報は記録されない。しかし、ＤＶＤオーディオのＡＵＤＩＯ＿ＴＳとＡＭＧにはタイトル１〜タイトル５に対する情報を全て記録することができる。なぜなら、前記タイトル１〜タイトル３はＤＶＤビデオの規定にも含まれるが、タイトル４〜タイトル５はＤＶＤビデオの規定には含まれず、ＤＶＤオーディオの規定にのみ含まれるためである。従って、前記タイトル４及びタイトル５はＤＶＤオーディオを再生する装置でのみ可能である。このような場合、前記データ領域に余裕があれば、前記タイトル４及びタイトル５が前記ＤＶＤビデオを再生する装置で再生され得るようにサンプリング周波数、量子化ビット数及びチャネル数を低めてタイトル４’及びタイトル５’を別途に記録し、ＶＩＤＥＯ＿ＴＳ及びＶＭＧにもタイトル４’及びタイトル５’に対する情報を記録して再生することもできる。
【００７１】
尚、圧縮符号化方式のＤＴＳがＤＶＤビデオ規格を外れる場合（例えば、伝送率、チャネル数、原データのサンプリング周波数、量子化ビット数など）にもＡＵＤＩＯ＿ＴＳとＡＭＧにのみその情報を記録し、ＶＩＤＥＯ＿ＴＳまたはＶＭＧには情報を記録しない。但し、ＤＶＤビデオ規格内のＤＴＳストリームのみＶＩＤＥＯ＿ＴＳとＶＭＧに記録することができる。前記ＤＶＤビデオ規定を外れるＤＴＳストリームをＤＶＤビデオ再生装置で再生するためには該当オーディオストリームをＤＶＤビデオの規定に合う伝送率、チャネル数、サンプリング周波数、量子化ビット数に合わせて再び符号化して別途に貯蔵した後、このタイトルの情報をＶＩＤＥＯ＿ＴＳとＶＭＧに記録すべきである。
【００７２】
前記ＤＶＤオーディオのＡＭＧ及びＡＴＳＩ＿ＭＡＴは前述したようにＤＶＤビデオのＶＭＧ及びＶＴＳＩ＿ＭＡＴのような構造を有し、前記ＤＶＤオーディオが前記ＤＶＤビデオ規定を超過する１９２ＫＨｚ、及び８チャネル以上のチャネル数のオーディオデータを処理するためには、前記したようにやや修正して使用する場合には下記のような方式でディスクを作る。
第１、ディスクに入れられるタイトルの内容が全てＤＶＤ規格を超えない場合、ＶＭＧまたはＡＭＧのいずれかのみを置き、ＶＩＤＥＯ＿ＴＳとＡＵＤＩＯ＿ＴＳで全てこの一つのファイルをＶＭＧまたはＡＭＧと指す。このような場合、同一構造なので、ＤＶＤオーディオ再生装置はこのファイルをＡＭＧと見なして再生し、ＤＶＤオーディオ再生装置ではＶＭＧと見なして再生する。
【００７３】
第２、ディスクに入れられるタイトルのうち一つでもＤＶＤビデオの規定を超過するオーディオストリームがある場合、ＶＭＧまたはＡＭＧを別に備え、前記ＶＭＧでは前記ＤＶＤビデオの規定を外れるタイトルに対する情報を記録しない。前記ＡＭＧでも該当タイトルをＤＶＤビデオ再生装置が再生し得るようにサンプリング周波数、量子化ビット数、チャネル数などを変更したタイトルに対する情報を貯蔵しなくてもよい。
しかし、ＤＶＤオーディオのＡＭＧやＡＴＳＩ＿ＭＡＴがＤＶＤビデオのＶＭＧやＶＴＳＩ＿ＭＡＴとは全く異なる構造をもつ場合、２つの場合ともＶＭＧまたはＡＭＧを別途に備え、前記ＶＴＳＩ＿ＭＡＴとＡＴＳＩ＿ＭＡＴも別途にする。勿論、ＶＭＧまたはＶＴＳＩ＿ＭＡＴにはＤＶＤビデオの規定に合うオーディオタイトルの情報のみが記録される。
【００７４】
次に、前記のようなＤＶＤオーディオを再生する装置の構成を察してみる。前記ＤＶＤオーディオディスク再生装置は独立的に構成されることができ、また、ＤＶＤビデオ再生装置に本発明の実施例によるＤＶＤオーディオ再生装置を付加して使用することができる。本発明の実施例ではまずＤＶＤオーディオ再生装置を説明し、次にＤＶＤビデオ再生装置にＤＶＤオーディオを再生する装置を付加した再生装置を説明する。
【００７５】
まず、ＤＶＤオーディオ再生装置の構成が図３７に示されている。システム制御部１１１はＤＶＤオーディオディスク再生装置の全般的な動作を制御し、ユーザインタフェース(user interface)機能を行う。前記システム制御部１１１はディスクのディスク情報領域に位置したＶＩＤＥＯ＿ＴＳディレクトリ及びＡＵＤＩＯ＿ＴＳディレクトリを読み取り有効データの可否を確認してＤＶＤビデオまたはＤＶＤオーディオを判断する。この時、前記ＡＵＤＩＯ＿ＴＳディレクトリに有効データが存在すると、前記システム制御部１１１は挿入されたディスクがＤＶＤオーディオであることを判断し、ＤＶＤオーディオの再生動作を制御する。しかし、前記ＡＵＤＩＯ＿ＴＳに有効データが存在しなければ、前記システム制御部１１１は挿入されたディスクがＤＶＤビデオであることを判断し、再生動作を中断させる。
【００７６】
ピックアップ部(pick-up unit)１１２はＤＶＤオーディオディスクに記録されたデータを判読する機能を行う。サーボ制御部(servo controller)１１３は前記システム制御部１１１の制御の下で前記ピックアップ部１１２の駆動を制御して各種のサーボ機能を行う。データ受信部１１４は前記ピックアップ部１１２から出力されるオーディオデータの誤りを分析及び訂正する機能を行う。前記データ受信部１１４はＥＣＣ(Error Correction Circuit)を含む。オーディオデーコーダ(audio decoder)１１５は前記データ受信部１１４から出力されるオーディオ 情報を前記システム制御部１１１に伝達し、前記システム制御部１１１の制御の下に受信されるオーディオデータを復号化して出力する。
前記オーディオデコーダ１１５は本発明の実施例によるオーディオデータを復号化するために線形ＰＣＭオーディオデータと圧縮符号化されたオーディオデータをそれぞれ復号化する構成を備え、その構成は図３８の通りである。
【００７７】
前記図３８を参照すると、入力バッファ(input data buffer)２１１は前記デ ータ受信部１１４から出力されるオーディオデータを入力として貯蔵する。ストリームセレクタ(stream selecter)２１２は前記システム制御部１１１の制御の 下に前記入力バッファ２１１から出力されるオーディオデータストリームを選択的に出力する。線形ＰＣＭ復号化部(linear PCM Decoding circuit)２１３は前 記ストリームセレクタ２１２から出力される線形ＰＣＭオーディオデータを入力として元のオーディオデータに復号化して出力する。符号化データ復号化部２１４(Pseudo-Lossless Psychoacoustic Decoding circuit)は前記ストリームセレ クタ２１２から出力される圧縮符号化されたデータを入力として元のオーディオデータに復号化して出力する。出力バッファ(output data buffer)２１５は前記復号化部２１３及び２１４から出力されるオーディオデータを貯蔵した後出力する。ディジタルオーディオフォーマッタ(digital audio formatter)２１６は前 記復号化部２１３及び２１４から出力されるオーディオデータを前記システム制御部１１１で指定したフォーマットに変更して出力する。タイミング制御部２１０は前記システム制御部１１１の制御の下に前記オーディオデコーダ１１５の各構成に対する動作を制御するためのタイミング制御信号を発生する。
【００７８】
ディジタル処理部(High-bit High-sampling Digital Filter)１１６は前記オ ーディオデコーダ１１５から出力されるオーディオデータを入力とし、システム制御部１１１の制御信号によって入力されたオーディオデータをディジタルフィルタリングして出力する。オーディオ出力部(High Performance Digital to Analog Converters and Analog Audio Circuitry)１１７は前記ディジタル処理部１１６から出力されるオーディオデータをアナログ信号に変換及び処理して出力する機能を行う。
【００７９】
前記図３７及び図３８を参照すると、前記データ受信部１１４は前記ピックアップ部１１２を通してＤＶＤオーディオディスクから再生されたオーディオデータをオーディオデコーダ１１５に伝達する。そうすると、前記再生されるオーディオデータはオーディオデコーダ１１５の入力バッファ２１１に順次貯蔵される。そして、前記ストリームセレクタ２１２は前記システム制御部１１１の制御の下に前記入力バッファ２１１に貯蔵されたデータを該当の復号化部２１３または２１４に選択的に出力する。即ち、前記システム制御部１１１で線形ＰＣＭのオーディオデータ復号化を要求すると、前記ストリームセレクタ２１２は前記入力バッファ２１１に貯蔵されたオーディオデータを前記線形ＰＣＭ復号化部２１３に伝達する。また、前記システム制御部１１１で圧縮符号化されたデータの復号化を要求すると、前記ストリームセレクタ２１２は前記入力バッファ２１１に貯蔵されたオーディオデータを前記符号化データ復号化部２１４に伝達する。
【００８０】
まず、線形ＰＣＭオーディオデータの復号化動作を察してみると、前記線形ＰＣＭ復号化部２１３はマルチチャネルダウンミキシング(multichannle downmixing)、サンプリング周波数変換(sampling frequency conversion)、入力信号の再量子化(requantization of the input signal)する機能を行う。例えば、前記システムセレクタ２１２から出力されるデータが８チャネルのデータであり、出力時２チャネルのデータに変換して出力が要求された場合、前記線形ＰＣＭ復号化部２１３はマルチチャネルダウンミキシングを行って所望するチャネル数の出力を作る。２番目に入力されるデータが１９２ＫＨｚでサンプリングされた状態であり、前記システム制御部１１１で９６ＫＨｚのサンプリングデータ出力を要求すると、前記線形ＰＣＭ復号化部２１３はサンプリング周波数変換を行って要求されたサンプリング周波数を有するオーディオデータに変換出力する。３番目に入力されるオーディオデータが２４ビット量子化データであり、前記システム制御部１１１で１６ビットの量子化データ出力を要求すると、前記線形ＰＣＭ復号化部２１３は再量子化処理(requantization process)を行って所望するビット数の出力オーディオデータを発生する。
【００８１】
次に、圧縮符号化されたオーディオデータの復号化動作を察してみると、前記符号化データ復号化部２１４は前記システム制御部１１１の制御の下に該当のアルゴリズムを用いて圧縮符号化されたオーディオデータを復号化して出力する。この時、前記符号化データ復号化部２１４から出力されるオーディオデータの形態は前記システム制御部１１１で指定する形態になる。本発明の実施例によれば、前記符号化データ復号化部２１４はＤＴＳ復号化部になることができる。また、前記符号化データ復号化部２１４は指定されたアルゴリズムの復号化だけでなく、前記したようなマルチチャネルダウンミキシング、サンプリング周波数変換及び入力信号の再量子化機能を行う。
【００８２】
前記復号化部２１３及び２１４から出力される復号化されたオーディオデータは出力バッファ２１５とディジタルオーディオフォーマッタ２１６に伝達される。そうすると、前記出力バッファ２１５は入力される復号化オーディオデータを貯蔵した後、前記タイミング制御部２１０から出力される制御信号に同期させて外部へ出力する。そして、前記ディジタルオーディオフォーマッタ２１６は復号化されたオーディオデータをディジタル機器間の伝送フォーマットに合わせてフォーマットした後、前記タイミング制御部２１０から出力される制御信号に同期させて外部へ伝送する。この時、前記外部へ伝送されるオーディオデータは同じ伝送フォーマットを有するオーディオ／ビデオ機器またはコンピュータへ出力されることができる。
【００８３】
前記したようにオーディオデコーダ１１５から出力される復号化されたオーディオデータはディジタル処理部１１６でディジタルフィルタ処理されて出力され、オーディオ出力部１１７は前記ディジタル処理部１１６から出力されるオーディオデータをアナログ信号に変換して出力する。ここで、前記ディジタル処理部１１６はディジタルフィルタから構成され、オーディオ信号帯域以外の雑音成分を除去する機能を行う。この時、前記１９２ＫＨｚでサンプリングされ、２４ビットに量子化されたオーディオデータを処理するために、前記ディジタル処理部１１６は現在ＤＶＤまたはＣＤで使用するディジタルフィルタより一層高い解像度及びタップ数を有するフィルタ係数を必要とする。勿論、前記９６ＫＨｚ、１９２ＫＨｚのＤ／Ａ変換器が一般化されると、前記ディジタル処理部１１６はＤ／Ａ変換器の内部に含まれることができるようになる。前記オーディオ出力部１１７はＤ／Ａ変換器から構成され、前記ディジタル処理部１１６で雑音の除去されたオーディオデータをアナログオーディオ信号に変換して出力する。
【００８４】
次に、ＤＶＤビデオディスク及びＤＶＤオーディオディスクを並行して再生し得る再生装置の構成が図３９に示されている。システム制御部３１１はＤＶＤビデオディスク及びＤＶＤオーディオディスクを再生する装置の全般的な動作を制御し、ユーザインタフェース機能(user interface)を行う。前記システム制御部１１１はディスクのディスク情報領域に位置したＶＩＤＥＯ＿ＴＳディレクトリ及びＡＵＤＩＯ＿ＴＳディレクトリを読み取り有効データの可否を確認してＤＶＤビデオまたはＤＶＤオーディオを判断する。この時、前記ＡＵＤＩＯ＿ＴＳディレクトリに有効データが存在すると、前記システム制御部１１１は挿入されたディスクがＤＶＤオーディオであることを判断し、ＤＶＤオーディオの再生動作を制御する。しかし、前記ＡＵＤＩＯ＿ＴＳに有効データが存在しなければ、前記システム制御部１１１は挿入されたディスクがＤＶＤビデオであることを判断し、ＤＶＤビデオ再生動作を制御する。
【００８５】
ピックアップ部３１２はＤＶＤディスクに記録されたデータを判読する機能を行う。サーボ制御部(servo controller)３１３は前記システム制御部３１１の制御の下で前記ピックアップ部３１２の駆動を制御して各種のサーボ機能を行う。データ受信部３１４は前記ピックアップ部３１２から出力されるオーディオデータの誤りを訂正及び分析する機能を行う。前記データ受信部３１４はＥＣＣ(Error Correction Circuit)を含む。オーディオ／ビデオデコーダ(audio/video decoder)３１５は前記データ受信部３１４から出力される情報を前記システム制御 部３１１に伝達し、前記システム制御部３１１の制御の下に受信されるオーディオ／ビデオデータを復号化して出力する。
【００８６】
前記オーディオ／ビデオデコーダ３１５はビデオデータ及びオーディオデータを復号化する構成を備え、その構成は図４０のようである。前記図４０を参照すると、入力バッファ(input data buffer)４１１は前記データ受信部３１４から 出力されるオーディオ及びビデオデータを入力として貯蔵する。ストリームパーザ(stream parser)４１２は前記システム制御部３１１の制御の下に前記入力バ ッファ４１１から出力されるオーディオ及びビデオデータストリームを選択的に出力する。オーディオ復号化部４１３は前記ストリームパーザ４１２から選択出力されるオーディオデータを入力とし、前記システム制御部３１１から出力される制御データによって設定された方式でオーディオデータを復号化し出力する。復号化オーディオ出力部４１４は前記オーディオ復号化部４１３から出力される復号化されたオーディオデータを出力する機能を行う。ビデオ復号化部４１５は前記ストリームパーザ４１２から選択出力されるビデオデータを入力とし、前記システム制御部３１１から出力される制御データによって該当方式でビデオデータを復号化し出力する。復号化ビデオ出力部４１６は前記ビデオ復号化部４１５から出力される復号化されたビデオデータを出力する機能を行う。タイミング制御部４１０は前記システム制御部３１１の制御の下に前記オーディオ／ビデオデコーダ３１５の各構成に対する動作を制御するためのタイミング制御信号を発生する。
【００８７】
前記図４０でオーディオ復号化部４１３は線形ＰＣＭ方式、ＭＰＥＧ方式、ＡＣ-３方式及び圧縮符号化方式などにそれぞれ対応する復号化装置を備えなけれ ばならない。ここで、前記線形ＰＣＭ方式及び圧縮符号化方式は本発明の実施例によるディスク装置に記録されたオーディオデータを再生するための構成をさらに備えるべきである。即ち、本発明の実施例によるサンプリング周波数、量子化ビット、オーディオチャネル数によるオーディオデータを再生し得る復号化部を備え、これら各復号化部に該当するオーディオデータを分配するためのストリーム選択器を備える。
【００８８】
ディジタル処理部(High-bit High-sampling Digital Filter)３１６は前記オ ーディオ／ビデオデコーダ３１５から出力されるオーディオデータを入力とし、システム制御部３１１の制御信号によって入力されたオーディオデータをディジタルフィルタリングして出力する。オーディオ出力部(High Performance Digital to Analog Converters and Analog Audio Circuitry)３１７は前記ディジタル処理部３１６から出力されるオーディオデータをアナログ信号に変換及び処理して出力する機能を行う。ビデオ出力部(NTSC Encoder Video Digital to Analog Converter's Analog Video Circuitry)３１８は前記オーディオ／ビデオデコー ダ３１５から出力されるビデオデータをＮＴＳＣ符号化した後アナログビデオ信号に変換して出力する。
【００８９】
前記図３９及び図４０を参照すると、前記ピックアップ部３１２から出力されるディスクの再生データはデータ受信部３１４から伝達され、前記データ受信部３１４は受信されたデータを誤り訂正及び分析してオーディオ／ビデオデコーダ３１５に伝達する。前記データ受信部３１４から出力されるデータはオーディオ／ビデオデコーダ３１５の入力バッファ４１１に印加されて貯蔵される。そうすると、システムパーザ４１２は前記システム制御部３１１の制御データによって必要なストリームを選択し、入力されるデータを分析してビデオデータをビデオ復号化部４１５に伝達し、オーディオデータをオーディオ復号化部４１３に伝達する。
【００９０】
前記オーディオ復号化部４１３は前記ストリームパーザ４１２から出力されるオーディオデータを前記システム制御部３１１の要求に応じて変形して出力する。前記オーディオ復号化部４１３はＤＶＤビデオディスクのオーディオ復号化機能とＤＶＤオーディオディスクのオーディオ復号化機能を含めるべきである。
前記ビデオ復号化部４１５は入力されたビデオデータをシステム制御部３１１の要求に応じて復号化した後変形して出力する。前記ビデオ復号化部４１５のビデオデータ変形はサブタイトルプロセス(sub-title process)やパンスキャン(pan-scan)などのビデオ信号処理をいう。
【００９１】
前記オーディオ復号化部４１３及びビデオ復号化部４１５から出力される復号化されたオーディオデータ及びビデオデータはそれぞれ復号化オーディオ出力部４１４及び復号化ビデオ出力部４１６に出力される。そうすると、前記出力部４１４及び４１６は入力される復号化されたデータを貯蔵した後、タイミング制御部４１０から出力されるタイミング制御信号に同期させて外部へ出力する。この時、前記復号化オーディオ出力部４１４はディジタル機器間の伝送フォーマットに合わせてフォーマットされたディジタルオーディオデータをタイミングに合わせて外部へ伝送する機能を行う。前記復号化オーディオ出力部４１４から出力されるオーディオデータは他のオーディオ／ビデオ機器またはコンピュータに伝達される。
【００９２】
ここで、前記図３９のような構成を有する再生装置のオーディオ／ビデオデコーダ３１５はビデオ信号を処理する時、ＤＶＤビデオの規格を従い、オーディオ信号を処理する時に本発明の実施例によるアルゴリズムとＤＶＤビデオの規格によるオーディオ復号化アルゴリズムを全て処理する。従って、前記オーディオ復号化部４１３はＤＶＤビデオにおけるオーディオ規格のうち線形ＰＣＭ及びＤＴＳアルゴリズムを含んでいるために、ＤＶＤビデオディスクが挿入された場合にも再生が可能であり、本発明の実施例によるＤＶＤオーディオディスクが挿入された場合にも再生が可能でなければならない。
【００９３】
この時、前記ＤＶＤビデオのオーディオ復号化に必要なアルゴリズムは線形ＰＣＭ復号化（１）＋ＡＣ-３復号化＋ＭＰＥＧ復号化であり、本発明の実施例に よるＤＶＤオーディオのオーディオ復号化に必要なアルゴリズムは線形ＰＣＭ復号化（２）＋符号化データ復号化(Pseudo-Lossless Psychoacoustic Decoding) である。従って、ＤＶＤビデオディスクにおける線形ＰＣＭアルゴリズムは本発明の実施例による線形ＰＣＭアルゴリズムに含まれる。従って、ＤＶＤビデオ及びＤＶＤオーディオを再生する装置に用いられる復号化アルゴリズムは下記の（７）式のような機能を含めるべきであり、これはオーディオ復号化４１３で行われる。
オーディオデコーダ＝Linear PCM Decoder（２）＋Pseudo-Lossless Psychoacoustic Decoder＋ＡＣ-３ Decoder＋MPEG Decoder ……… （７）
【００９４】
前記ＤＶＤビデオ及びＤＶＤオーディオを同時に再生する再生装置は、挿入されたＤＶＤのＶＩＤＥＯ＿ＴＳ及びＡＵＤＩＯ＿ＴＳを検索してオーディオ復号化モードを設定する。
ここで、前記ＤＶＤビデオに記録されるオーディオデータを察してみる。第１、ＤＶＤオーディオでビデオデータを排除し、オーディオデータのみを記録した場合は下記の表２４のような結果を得る。
◎
【表２４】

【００９５】
第２、ＤＶＤビデオで規定された圧縮符号化方式を使用する場合、最大４４８Ｋｂｐｓまで圧縮することができる。圧縮可能なサンプリング周波数は４８ＫＨｚであり、圧縮可能な量子化ビット数は１６ビットである。従って、限定された種類のデータのみ扱うことができ、圧縮比が１０：１程度なので、オーディオ専用で使用するには音質に問題が多い。圧縮アルゴリズムがドルビーＡＣ-３アル ゴリズムの場合、量子化方式は１６ビット線形ＰＣＭであり、サンプリング周波数は４８ＫＨｚであり、収録可能な最大チャネル数は５.１チャネルであり、可 能なビット率は１９２Ｋｂｐｓ〜４４８Ｋｂｐｓである。前記ドルビーＡＣ-３ アルゴリズムは符号化可能な量子化ビット数、サンプリング周波数が制限され、圧縮比が高くて音質の劣化が酷くためにオーディオ専用で使用するには不適である。また、前記圧縮アルゴリズムがＭＰＥＧ２アルゴリズムの場合、量子化方式は１６ビット〜２４ビット線形ＰＣＭであり、サンプリング周波数は４８ＫＨｚであり、収録可能な最大チャネル数は７.１チャネルであり、可能ビット率は６ ４Ｋｂｐｓ〜９１２Ｋｂｐｓである。前記ＭＰＥＧ２アルゴリズムは符号化可能な量子化ビット数及び収録可能なチャネル数が高いが、サンプリング周波数が制限されており、圧縮比が高くて劣化問題がある。
【００９６】
しかし、ＤＶＤオーディオの場合、伝送率を１０.０８Ｍｂｐｓ、再生時間を ８０分と仮定すると、線形ＰＣＭオーディオは下記の表２５のように具現することができる。さらに、前記サンプリング周波数が４４．１ＫＨｚ、８８．２ＫＨｚ、１７６．４ＫＨｚの場合でも、下記の表２５と類似した値を有する。
◎
【表２５】

そして、圧縮符号化方式でＤＴＳを使用する場合、量子化方式は１６ビット、２０ビット、２４ビットの線形ＰＣＭを使用し、サンプリング周波数は４８ＫＨｚ、４４．１ＫＨｚ、９６ＫＨｚ、８８．２ＫＨｚ、１９２ＫＨｚ、１７６．４ＫＨｚを使用し、収録可能な最大チャネル数は１３チャネルであり、圧縮比は４：１程度である。前記ＤＴＳ圧縮符号化方式は符号化可能な量子化ビット数及びサンプリング周波数が大きく、圧縮比が低くて高音質を保持することができる。
【００９７】
前記図３７及び図３９のような再生装置は、挿入されたディスクのＡＵＤＩＯ＿ＴＳディレクトリの内容を読み取り有効データの有無を検査してＤＶＤディスクの種類を判断する。この時、前記図３７のようなＤＶＤオーディオ再生装置は前記ＡＵＤＩＯ＿ＴＳディレクトリに有効なデータが存在すると、挿入されたディスクがＤＶＤオーディオであることを感知し、ＤＶＤオーディオ再生機能を行い、前記ＡＵＤＩＯ−ＴＳディレクトリに有効なデータが存在しなければ、挿入されたディスクがＤＶＤビデオであることを感知し、再生動作を中断する。また、前記図３９のようなＤＶＤビデオ及びＤＶＤオーディオを再生する装置は、前記ＡＵＤＩＯ−ＴＳディレクトリに有効なデータが存在すると、挿入されたディスクがＤＶＤオーディオであることを感知し、ＤＶＤオーディオ再生機能を行い、前記ＡＵＤＩＯ＿ＴＳディレクトリに有効なデータが存在しなければ、挿入されたディスクがＤＶＤビデオであることを感知し、ＤＶＤビデオ再生機能を行う。
【００９８】
本発明の実施例では前記再生装置が図３９のような構造をもつＤＶＤオーディオ及びＤＶＤビデオを再生し得る装置であると仮定して説明する。
まずＤＶＤが挿入されると、前記システム制御部３１１は５１１段階でこれを感知し、５１３段階でディスクの内周領域に位置するディスク情報領域に割り当てられた図２のような構成をもつＤＶＤディレクトリのうち、ＡＵＤＩＯ＿ＴＳディレクトリの内容を読み取る。以後、前記システム制御部３１１は５１５段階で前記ＡＵＤＩＯ＿ＴＳに有効なデータが記録されているか否かを検査する。ここで、前記挿入されたＤＶＤがＤＶＤビデオの場合にはＡＵＤＩＯ＿ＴＳディレクトリは存在するが、実際該当ディレクトリ内にはデータが記録されていない。即ち、ＤＶＤビデオはＡＵＤＩＯ＿ＴＳディレクトリが空いている。しかし、前記挿入されたＤＶＤがＤＶＤオーディオであれば、前記ＡＵＤＩＯ＿ＴＳディレクトリ内には前記図１３〜図２３のようなオーディオデータの位置情報が記録されている。
【００９９】
従って、前記システム制御部３１１は前記５１５段階でＡＵＤＩＯ＿ＴＳディレクトリに有効なデータが記録されていれば、５１７段階で挿入されたディスクがＤＶＤオーディオであることを感知する。以後、前記システム制御部３１１は５１９段階で前記ＡＵＤＩＯ＿ＴＳディレクトリを読み取って図１３及び図１４のような構造をもつＡＭＧの位置を把握し、５１２段階で前記ピックアップ部３１２を制御してピックアップを該当ＡＭＧの記録された位置に移動させた後、前記ＡＭＧを読み取ってＤＶＤオーディオに記録された全体オーディオデータの位置情報を確認する。前記図１３及び図１４に示すように、前記ＡＭＧにはＤＶＤオーディオに記録された全体オーディオタイトルに関する情報が記録されており、且つ各タイトルの性格及び位置情報も含まれている。
【０１００】
以後、前記システム制御部３１１は５２３段階で特定オーディオタイトルの再生要求があるか否かを検査する。前記タイトルの再生要求は使用者またはＤＶＤオーディオに記録された命令によって発生する。前記５２３段階でタイトルの再生要求が感知されると、前記システム制御部３１１は５２５段階で前記ＡＭＧから確認した後、位置情報に基づいて該当タイトルの存在するディスク位置を把握し、５２７段階で前記ピックアップ部３１２を制御してピックアップを該当タイトルのＡＴＳＩ＿ＭＡＴ位置まで移動させた後、該当タイトル位置のＡＴＳＩ＿ＭＡＴを読み取る。以後、前記システム制御部３１１は５２９段階で前記図１８〜図２３のような構造をもつＡＴＳＩ＿ＭＡＴの情報を分析して再生すべきオーディオタイトルの種類及び性質を確認して再生アルゴリズムを把握し、５３１段階で確認された再生アルゴリズムによってＤＶＤオーディオに記録されたオーディオデータを再生し得るように前記オーディオ／ビデオデコーダ３１５のオーディオ復号化部４１３をセットする。この時、前記オーディオ復号化部４１３をセットする情報はオーディオ符号化モード、サンプリング周波数、量子化ビット数及びチャネル数などになる。
【０１０１】
以後、５３３段階で前記システム制御部３１１はオーディオ復号化部４１３で復号化される該当オーディオタイトルを再生する。
しかし、前記５１５段階で前記ＡＵＤＩＯ＿ＴＳディレクトリ内に有効なデータが存在しなければ、前記システム制御部３１１は５３５段階で挿入されたディスクをＤＶＤビデオと判断し、５３７段階でＶＩＤＥＯ＿ＴＳディレクトリでＶＭＧの位置をは把握し、５３９段階で前記ピックアップ部３１２を該当位置に移動させてＶＭＧの情報を読み取ってＤＶＤビデオの全体情報を確認する。以後、前記システム制御部３１１はタイトル再生要求時、５１４段階を行って該当タイトルのＶＴＳＩ＿ＭＡＴの情報に基づいて該当するタイトルのビデオ、サブピクチャ及びオーディオデータを再生する。
【０１０２】
しかし、前記ＤＶＤオーディオを再生する装置の場合、挿入されたディスクがＤＶＤオーディオの場合には前記５１１段階〜５３３段階を同一に行うが、ＤＶＤビデオの場合には５１５段階でこれを感知し再生動作を中断する。
前述したようにＡＴＳＩ＿ＭＡＴ情報に基づいてオーディオ復号化部４１３をセットした後、前記システム制御部１１１は前記５３３段階で図４２のような過程でＤＶＤオーディオのデータ領域(data area)に貯蔵されたオーディオパック を分析してオーディオデータを再生する。
【０１０３】
まず、前記システム制御部３１１は６１１段階でセットされた前記オーディオ復号化部４１３を制御して復号化動作開始を命令し、６１３段階で前記ストリームパーザ４１２を制御して、受信されるオーディオデータを該当のオーディオアルゴリズムを備えたオーディオ復号化部４１３に伝達する。そうすると、該当のオーディオ復号化部４１３は前記したようにシステム制御部３１１でセットしたアルゴリズムによって受信されるオーディオデータを復号化して出力する。この時、前記システム制御部１１１は６１５段階でオーディオ復号化部４１３の動作状態を検査する。この時、復号化異常発生時に６２１段階に進んで動作中のオーディオ復号化部４１３を制御して復号化動作を中断させ、前記ストリームパーザ４１２を制御してデータの伝送を中断させ、該当異常状態による治癒アルゴリズムを駆動した後前記６１１段階に戻る。
【０１０４】
しかし、前記６１５段階で動作中のオーディオ復号化部４１３が正常動作を行う場合、６１７段階で復号化されたオーディオデータを復号化オーディオ出力部４１４を通して外部へ出力した後、６１９段階でオーディオ復号化部４１３の動作状態を検査する。この時、復号化異常状態が発生すると、前記６１２段階に進み、正常的な動作を行う場合には次のオーディオデータを復号化し得るようにリターンする。
前記のようにオーディオ復号化部４１３でオーディオストリームの復号化が終了すると、前記システム制御部１１１は前記ディジタル処理部３１６及びオーディオ出力部３１７を制御しながら、復号化されたオーディオデータをアナログオーディオ信号に変換して出力する。
【０１０５】
【発明の効果】
上述したように、本発明の実施例によるＤＶＤはディスクにＶＩＤＥＯ＿ＴＳとＡＵＤＩＯ＿ＴＳディレクトリを備え、これらディレクトリ上の有効データ存在有無によってＤＶＤオーディオ及びＤＶＤビデオを判断することができる。そして、前記ＤＶＤオーディオは最大１９２ＫＨｚのサンプリング周波数及び２４ビットの量子化されたオーディオデータを記録することができ、且つオーディオチャネル数も大きく拡張することができる。従って、前記ＤＶＤオーディオに記録されたオーディオデータを充実に再生すると、良好なオーディオ信号を再生することができ、マルチチャネル音楽にも対応することができる。そして、使用するディスクのデータ伝送速度、信号のサンプリング周波数、そしてサンプルの量子化ビット数によって制限される記録可能チャネル数は符号化アルゴリズムなどを用いて高いサンプリング周波数及び多くの量子化ビットから作られるオーディオ信号で記録することができてマルチチャネルから聞き取ることができる。
【０１０６】
前記１９２ＫＨｚのサンプリング周波数でサンプリングされた線形ＰＣＭデータを９６ＫＨｚの線形ＰＣＭデータとその上位データに分けて９６ＫＨｚのデータはそのまま記録し、その上位の１９２ＫＨｚのデータは無損失符号化技法を用いて記録する場合、本発明によるＤＶＤは、ＡＵＤＩＯ＿ＴＳにはそのオーディオタイトルをサンプリング周波数１９２ＫＨｚ、線形ＰＣＭ無損失符号化方式で記録し、ＶＩＤＥＯ＿ＴＳにはそのビデオタイトルをサンプリング周波数９６ＫＨｚ、線形ＰＣＭ方式で記録する。この際、前記ＤＶＤオーディオ再生装置はＡＵＤＩＯ＿ＴＳを読み取り、そのデータを無損失復号化方式を用いて復号化した後、９６ＫＨｚのデータとミキシングして１９２ＫＨｚのデータとして再生する。かつ、ＤＶＤビデオ再生装置はＶＩＤＥＯ＿ＴＳを読み取り、９６ＫＨｚのデータを再生する。すなわち、一つのタイトルを作成して、本発明のＡＵＤＩＯ＿ＴＳとＶＩＤＥＯ＿ＴＳにそれぞれ記録することにより、ＤＶＤオーディオ再生装置は１９２ＫＨｚでデータを再生することができ、ＤＶＤビデオ再生装置は９６ＫＨｚでデータを再生することができる。
【０１０７】
さらに、従来のＣＤのための４４．１ＫＨｚでサンプリングされた音楽データをＤＶＤに提供する場合、従来のＤＶＤビデオフォーマットを用いて４４．１ＫＨｚの音楽データを４８ＫＨｚの音楽データに変換して提供しなければならない。しかしながら、この変換過程では音質の劣化が発生する。本発明によるＤＶＤはＤＶＤオーディオフォーマットでは４４．１ＫＨｚでサンプリングされたオーディオ周波数を支援する。これにより、サンプリング周波数の変換無しにそのままオーディオデータを記録して映像データとともに提供するので、より良好な音質を提供することができる。
【０１０８】
一般的なＤＶＤビデオ再生装置は前記のようなＤＶＤオーディオディスクのＳＰＥＣに及ばないＳＰＥＣを有するので、自身の性能に合わせて１９２ＫＨｚ、２４ビットのデータを再生し得るＤＶＤオーディオ再生装置を前記ＤＶＤビデオ再生装置に並列配置して使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ＤＶＤのディレクトリ構造を示す図。
【図２】 ＤＶＤの論理データ構造を示す図。
【図３】 ＤＶＤのビデオ管理構造（ＶＭＧ）及ビデオタイトルセット（ＶＴＳ）構造を示す図。
【図４】 ＤＶＤのビデオ管理情報（ＶＭＧ）構造を示す図。
【図５】 ＤＶＤのタイトル探索ポインタテーブル（ＴＴ＿ＳＲＰＴ）の構造を示す図。
【図６】 ＤＶＤのビデオタイトルセット情報（ＶＴＳＩ）の構造を示す図。
【図７】 ＤＶＤでビデオタイトルセット情報管理テーブル（ＶＴＳＩ＿ＭＡＴ）の構成を示す図。
【図８】 図８（ａ）はＤＶＤでビデオタイトルセットのオーディオストリームアトリビュートテーブル（ＶＴＳ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲＴ）の構成を示す図、図８（ｂ）はビデオタイトルセットのオーディオストリームアトリビュート（ＶＴＳ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲ）の内部構成を示す図。
【図９】 図９はビデオタイトルセットのマルチチャネルオーディオストリームアトリビュートテーブル（ＶＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲＴ）の構成を示す図。
【図１０】 図１０はビデオタイトルセットのマルチチャネルオーディオストリームアトリビュート（１）（ＶＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲＴ（１））の構成を示す図。
【図１１】 図１１はビデオタイトルセットのマルチチャネルオーディオストリームアトリビュート（２）（ＶＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲＴ（２））の構成を示す図。
【図１２】 図１２はビデオタイトルセットのマルチチャネルオーディオストリームアトリビュート（２）（ＶＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲＴ（２））の構成を示す図。
【図１３】 ＤＶＤオーディオの論理データ構造を示す図。
【図１４】 ＤＶＤオーディオのオーディオ管理構造（ＡＭＧ）及びオーディオタイトルセット（ＡＴＳ）構造を示す図。
【図１５】 ＤＶＤオーディオのオーディオ管理情報（ＡＭＧ）構造を示す図。
【図１６】 ＤＶＤオーディオのタイトル探索ポインタテーブル（ＴＴ＿ＳＲＰＴ）の構造を示す図。
【図１７】 ＤＶＤオーディオのオーディオタイトルセット情報（ＡＴＳＩ）の構造を示す図。
【図１８】 ＤＶＤオーディオでオーディオタイトルセット情報管理テーブル（ＡＴＳＩ＿ＭＡＴ）の構成を示す図。
【図１９】 ＤＶＤオーディオでビデオタイトルセットメニューのオーディオストリームアトリビュート（ＡＴＳＭ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲ）の内部構成を示す図。
【図２０】 図２０（ａ）はＤＶＤオーディオでオーディオタイトルセットのオーディオストリームアトリビュート（ＡＴＳ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲＴ）の構成を示す図、図２０（ｂ）はオーディオタイトルセットのオーディオストリームアトリビュート（ＡＴＳ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲ）の内部構成を示す図。
【図２１】 オーディオタイトルセットのマルチチャネルオーディオストリームアトリビュートテーブル（ＡＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲＴ）の構成を示す図。
【図２２】 図２２はオーディオタイトルセットのマルチチャネルオーディオストリームアトリビュート（１）（ＡＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲＴ（１））の拡張（ＡＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲ＿ＥＸＴ（１））の構成を示す図。
【図２３】 図２３はオーディオタイトルセットのマルチチャネルオーディオストリームアトリビュート（２）（ＡＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＡＴＲＴ（２））の拡張（ＡＴＳ＿ＭＵ＿ＡＳＴ＿ＥＸＴ（２））の構成を示す図。
【図２４】 ＤＶＤオーディオでオーディオオブジェットセット（ＡＯＢＳ）の構造を示す図。
【図２５】 ＤＶＤオーディオのパック(pack)構造を示す図。
【図２６】 図２６はＤＶＤオーディオの各オーディオパック構造を示す図。
【図２７】 図２７はＤＶＤオーディオの各オーディオパック構造を示す図。
【図２８】 図２８はＤＶＤオーディオの各オーディオパック構造を示す図。
【図２９】 図２９はＤＶＤオーディオの各オーディオパック構造を示す図。
【図３０】 図２６のような構造を有するオーディオパックで線形ＰＣＭオーディオパケットの構成を示す図。
【図３１】 ＤＶＤオーディオの線形ＰＣＭオーディオフレームの構造を示す図。
【図３２】 図３２は線形ＰＣＭのサンプルデータ配列を示す図。
【図３３】 図３３は線形ＰＣＭのサンプルデータ配列を示す図。
【図３４】 図３４は線形ＰＣＭのサンプルデータ配列を示す図。
【図３５】 ＤＶＤオーディオの線形オーディオパケット構成を示す図。
【図３６】 ＤＶＤオーディオのＤＴＳオーディオパケットの構造を示す図。
【図３７】 本発明の実施例によってＤＶＤオーディオの再生装置の構成を示す図。
【図３８】 図３７でオーディオデコーダの構成を示す図。
【図３９】 本発明の実施例によってＤＶＤオーディオ及びＤＶＤビデオを再生する装置の構成を示す図。
【図４０】 図３９でオーディオ／ビデオデコーダの構成を示す図。
【図４１】 ＤＶＤオーディオ再生装置でＤＶＤオーディオに記録されたデータを再生する動作を示す流れ図。
【図４２】 ＤＶＤオーディオ再生装置でオーディオデコーダの動作過程を説明するための流れ図。
【符号の説明】
１１１…システム制御部
１１２…ピックアップ部
１１３…サーボ制御部
１１４…データ受信部
１１５…オーディオデコーダ
１１６…ディジタル制御部
１１７…オーディオ出力部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a DVD disk playback device, and more particularly to a DVD audio disk and a device capable of playing back a DVD audio disk.
[0002]
[Prior art]
In general, audio data recorded on a CD (Compact Disc) is sampled at 44.1 KHz, and each sample is linear PCM audio data (Linear Pulse Code Modulation audio data) quantized to 16 bits. The player reads out the digital data recorded on the CD, converts it into an analog signal, and plays it back. Such CDs have the advantage that they are easier to use and store than previous LPs, but there was also an opinion that they were inferior to analog LPs in terms of sound quality. That is, when audio data sampled at 44.1 KHz and quantized to 16 bits is reproduced, there is a problem that it is difficult to reproduce the original sound and the sound quality may be deteriorated as compared with the disk used in the generation before CD. In fact, the human audible range can be over 20 KHz and the dynamic range should be over 120 dB. Also, since the CD can record only a maximum of two channels of audio signals, it is impossible to record and play back audio data related to multi-channel music, which is becoming increasingly interesting. there were.
[0003]
Therefore, a method for improving the quality of reproduced sound by increasing the sampling frequency of audio data and increasing the number of recording channels has been proposed.
Recently, a single disk reproducing device has been designed to reproduce various types of disks. Such a disk includes a DVD (Digital Versatile Disc). The DVD records video data and audio data at high density, the video data is recorded in MPEG (Moving Picture Expert Group) format, and the audio data is linear PCM (Linear Pulse Code Modulation) format, Dolby AC-3 format. Recording in MPEG format. The apparatus for playing back the DVD video disk has a structure for playing back video data and a structure for playing back audio data, and plays back the video and audio data recorded on the DVD video disk, respectively.
[0004]
At this time, since the DVD video standard was created on the assumption that it includes video data, the disk space is wasted when used exclusively for audio.
As described above, the audio data recorded on the DVD video disc has better sound quality than the audio data recorded on the CD audio disc. That is, the audio data recorded on the DVD disc has a higher sampling frequency, a larger number of quantization bits, and a larger number of channels than the audio data recorded on the CD audio disc. Therefore, the DVD playback apparatus can play back high-quality audio data in multiple channels.
[0005]
The DVD disc can transmit data of up to 10.08 Mbps. When calculated based on this, it can be seen that 2-channel reproduction is also possible for sampled data at 192 KHz. Such values are close to the maximum sampling frequency specified as a requirement for next-generation audio at the ADA round-table (Advanced Digital Audio Conference) held in April 1996 in Japan. Accordingly, when pure audio data is recorded on the DVD disc and the DVD playback device plays back the DVD audio disc, it is possible to play back an audio signal with even better sound quality.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a DVD audio disc capable of recording a digital audio signal sampled using the maximum sampling frequency and the maximum number of quantization bits in the linear PCM system up to the number of channels limited by the data transmission rate. Is to provide.
Another object of the present invention is to compress and encode a digital audio signal sampled using the maximum sampling frequency and the maximum number of quantization bits by a setting method, and record up to the number of channels limited by the data transmission rate and the encoding method. An object of the present invention is to provide a DVD audio disc that can be used.
[0007]
It is another object of the present invention to provide an apparatus and method capable of reproducing a DVD audio disc recorded in a linear PCM method.
It is another object of the present invention to provide an apparatus and a method capable of reproducing a DVD audio disk storing compression-encoded audio data.
It is still another object of the present invention to provide an apparatus and method for enabling a DVD playback device to discriminate between a DVD video disc and a DVD audio disc and to play back a DVD video disc or a DVD audio disc according to the discrimination result.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the DVD audio disc apparatus of the present invention, the video_TS and audio_TS directories are located in the disc information area, the AMG location information is recorded in the audio_TS directory, and the disc is recorded in the AMG. Position information of each audio title is recorded, and the audio title is continuously connected to ATSI_MAT and a number of AOBs. The audio stream attribute of the ATSI includes an audio encoding mode, first to third quantization bits, first Decoding algorithm information related to the third sampling frequency and the number of audio channels is recorded, and audio data corresponding to the decoding algorithm recorded in the audio stream attribute is stored in the AOB. Characterized in that it consists Opakku.
[0009]
In order to achieve the above object, an apparatus for reproducing DVD audio according to an embodiment of the present invention includes a data receiving unit for receiving audio data reproduced from the disc, and information on the received audio_TS, If valid data is present, it is detected as DVD audio, information of the received audio data is analyzed to generate an audio control signal including an audio encoding mode, a sampling frequency, the number of channels, quantization information, and the like, and the audio _TS includes a control unit that interrupts reproduction control if there is no valid data, and a number of decoding units, and the corresponding decoding unit is selected by the audio control signal to decode received audio data, The decoded audio data is multi-channeled based on an audio control signal. Mixing, wherein the audio decoder for processing the sampling frequency conversion and requantization, that the audio data the decoded which is composed of an audio output unit for converting an analog audio signal.
[0010]
In order to achieve the above object, a DVD audio playback method according to the present invention recognizes the position of an AMG when valid data is recorded in the audio_TS directory of the disc, confirms the entire disc information from the AMG information, When the title playback request is made, the position of the corresponding audio title is grasped based on the position information of the AMG, then the data of the corresponding audio title position is read, the ATSI_MAT is read, the audio stream attribute of the ATSI_MAT is read, and the corresponding audio title is played back After the audio decoder is set so that a playback algorithm can be performed, the corresponding audio title is played back.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Recently, DVDs that record and reproduce video and audio that surpass the current LD using DVD, which has been in the spotlight as the next-generation recording medium, have been commercialized, and a DVD player that can reproduce this has appeared. Yes. The present invention is a digital audio disc (hereinafter referred to as DVD audio) capable of recording and reproducing high-quality audio data exceeding the digital audio performance such as CD and DAT (Digital Audio Tape) using the high recording capacity of the DVD. And an apparatus and method capable of reproducing DVD audio.
Here, the DVD audio has a standard similar to DVD video. Therefore, the DVD audio is divided into a data area for recording audio data to be actually reproduced and an information area for recording information for the data area. Further, the DVD playback apparatus can embody a DVD audio playback apparatus that plays back only the inserted DVD audio, and a DVD-A / V playback apparatus that can play back all DVD audio and DVD video.
[0012]
The DVD audio playback apparatus and the DVD-A / V playback apparatus were able to play back the DVD inserted by the corresponding method after determining whether the inserted DVD is DVD audio or DVD video.
The DVD audio according to the embodiment of the present invention uses most of the structure of the DVD video, and changes the structure of the audio data to record high quality audio data. In the embodiment of the present invention, the structure of DVD audio and the operation of reproducing data recorded on the DVD audio will be considered.
[0013]
The basic file structure recorded in the information area of the DVD audio has a structure as shown in FIG. FIG. 1 shows a directory structure of DVD audio and DVD video. Referring to FIG. 1, the DVD directory is composed of a video_TS (VIDEO_TS), an audio_TS (AUDIO_TS), and a user area (User defined). which file name shall be assigned). The directory structure indicates the location of each file on the disk. The file linked to the VIDEO_TS directory has a file structure for a DVD video and playback apparatus currently commercialized, and the file linked to the AUDIO_TS directory has a file structure for a DVD audio and playback apparatus.
[0014]
Here, the DVD video and the DVD audio each include a VIDEO_TS directory and an AUDIO_TS. At this time, the DVD video has an AUDIO_TS directory, but is composed of an empty directory in which nothing is recorded in the AUDIO_TS directory. However, in the DVD audio, the position information of the title recorded on the disc is recorded in the AUDIO_TS directory, and the position of the information (spec: for example, sampling frequency, etc.) reproducible by the DVD video playback apparatus with respect to the title is recorded in the VIDEO_TS. Information is recorded. Therefore, the determination of the DVD disk can be made by examining the presence / absence of recording of valid data in the AUDIO_TS. That is, if there is no valid data in the AUDIO_TS at the time of disc discrimination, the video is DVD video, and if valid data is in the AUDIO_TS, it is DVD audio. Therefore, the DVD playback apparatus can check the directory status when the DVD is inserted, and determine whether the inserted disc is DVD audio or DVD video.
[0015]
FIG. 1 shows a concept of a logical data structure of DVD-Video linked on a DVD-Video directory. The logical data structure of the DVD video includes a structure of volume space, a video management structure (structure of Video Manager: hereinafter referred to as “VMG”), and a video title set structure (structure of Video Title Set: (Hereinafter referred to as “VTS”) and a video object set structure (hereinafter referred to as “VOBS”). FIG. 2 shows the logical data structure of the DVD video.
Referring to FIG. 2, the volume space of a DVD disc is composed of a volume and file structure, a single DVD video zone, a DVD-others zone, and the like. The DVD video zone to which the DVD video data structure is assigned may be assigned one VMG and at least one to 99 VTS. The VMG is arranged at the front of the DVD video zone and is composed of two or three files. The VTS is composed of at least three files and a maximum of 12 files.
[0016]
FIG. 3 is a diagram showing the structure of VMG (Video Manager) and VTS (Video Title Set), and shows an example in which all VOBs (Video Objects) are recorded in contiguous blocks. The VOB is composed of data such as video, audio, and sub-picture.
Referring to FIG. 3, the VMG includes a VMGI (Video Manager Information) file of control data, a VOB menu (VMGM_VOBS) file, and a VMGI backup file. Each of the n VTSs includes a control data VTSI, a VOB menu (VTSM_VOBS), a VOB title (VTSTT_VOBS), and a VSTI backup file. The VTSTT_VOBS is composed of a number of C_IDNs. Here, C_DIN # indicates a cell ID number in the VOB, and VOB_IDN # indicates a VOB ID number in the VOB.
[0017]
FIG. 4 is a diagram showing the structure of the VMGI in FIG. 3 and includes information on the associated VIDEO_TS directory. As shown in FIG. 4, the VMGI includes VMGI_MAT (Video Manager Information Management Table), TT_SRPT (Title Search Pointer Table), VMGM_PGCI_UT (Video Manager Menu PGCI Unit Table), PTL_MAIT (Parental Management Information Table), VTS_ATRT ( Video Title Set Attribute Table), TXTDT_MG (Text Data Manager), VMGM_C_ADT (Video Manager Menu Cell Address Table), VMGM_VOBU_ADMAP (Video Manager Menu Video Object Unit Address Map), and so on. FIG. 5 shows the structure of TT_SRPT of the VMGI. The TT_SRPT includes search information for video titles under the VIDEO_TS directory. The TT_SRPT has TT_SPRTI (Title Search Pointer Table Information) of the TT_SRPT information at the head, and n title search pointers TT_SRP # (Title Search Pointer for Title #) are sequentially added in order of numbers. Here, the TT_SRPT # has a size of 0-99.
[0018]
FIG. 6 shows the structure of video title set information VTSI (Video Title Set Information) located in front of each VTS shown in FIG. Referring to FIG. 6, the VTSI includes one or more video titles and information of a video title set menu VTSM (Video Title Set Menu). The VTSI includes management information for each title. Here, the title management information includes information for searching for PTT (Part_of_Title), information for reproducing a VOB, VTSM information, and information on VOB attributes.
As shown in FIG. 6, the VTSI includes VTSI_MAT (Video Title Set Information Management Table), VTS_PTT_SRPT (Video Title Set Part_of_Title Search Pointer Table), VTS_PGCIT (Video Title Set Program Chain Information Table), VTSM_PGCI_UT (Video Title Set Menu PGCI Unit Table), VTS_TMAPT (Video Title Set Time Map Table), VTSM_C_ADT (Video Title Set Cell Menu Address Tavle), VTSM_VOBU_ADMAP (Video Title Set Menu Video Object Unit Address Map), VTS_C_ADT (Video Title Set Cell Address Table) VTS_VOBU_ADMAP (Video Title Set Video Object Unit Address Map) and the like follow.
[0019]
FIG. 7 shows the structure of a video title set information management table (VTSI_MAT) for DVD video. The VTSI_MAT displays each information of VTSI and the start address of the attribute of VOBS in the VTS.
In the VTSI_MAT having the structure shown in FIG. 7, the VTS_AST_ATRT (Audio Stream attribute table of VTS) of the RBPs 516 to 579 stores VTS_AST_ATR # 0 to # 7RBP of eight audio streams as shown in FIG. 8 (a). Each VTS_AST_ATR is composed of 8 bytes having a structure as shown in FIG. 8B, and the value of each field is information inside the audio stream of VTSM_VOBS.
[0020]
Next, the structure of VTS_AST_ATR will be considered with reference to FIG.
The information of the audio coding mode (audio coding mode) recorded in the first b63 to b61 is as shown in Table 1 below.
◎
[Table 1]

Second, b60 multichannel extension is an area for storing multichannel extension presence / absence information. When 0b is recorded, it means that the multichannel extension function is not selected, and 1b is recorded. Then, the multi-channel extension function is performed according to the information of VTS_MU_AST_ATRT recorded in RBP 792 to 983 of VTSI_MAT in FIG.
The second, audio types (b59 to b58) are shown in Table 2 below.
◎
[Table 2]

The fourth and b57 to b56 audio application modes are shown in Table 3 below.
◎
[Table 3]

[0021]
In the fifth and b55 to b54, quantization information (Quantization / DRC) is stored as follows. If the audio encoding mode is “000b”, 11b is recorded. If the audio encoding mode is 010b or 011b, the quantization information is defined as follows.
00b: Dynamic range control data does not exist in the MPEG audio stream.
01b: Dynamic range control data is present in the MPEG audio stream.
10b: reserved
11b: reserved
[0022]
If the audio encoding mode is 100b, the quantization information is stored as shown in Table 4 below.
◎
[Table 4]

B53 to b52 representing the sixth sampling frequency fs are as shown in Table 5 below.
◎
[Table 5]

Seventh, b50 to b48 representing the number of audio channels are as shown in Table 6 below.
◎
[Table 6]

[0023]
In the VTSI_MAT of FIG. 7, VT S_MU_AST_ATRT (Multichannel Audio stream attribute table of VTS) of RBP 792 to 983 stores VTS_MU_AST_ATR # 0 to # 7RBP of eight audio streams as shown in FIG. Each VTS_MU_AST_ATRT is composed of 8-byte VTS_MU_AST_ATR (1) as shown in FIG. 10 and 16-byte VTS_MU_AST_ATR (2) as shown in FIG.
[0024]
As described above, the DVD video information area VIDEO_TS is configured as shown in FIGS. 2 to 11, and such information area is located in the DVD video disk information area. Since the DVD video records video data and audio data as described above, high-quality audio data cannot be stored. Therefore, the audio data recorded on the DVD cannot be recorded at the maximum bit rate of 10.08 Mbps. That is, the maximum bit rate of audio data recordable by the DVD video is 6.75 Mbps, and the maximum sampling frequency is 96 KHz. Table 7 below shows linear PCM multi-channel audio data in the DVD video.
◎
[Table 7]

[0025]
Embodiments of the present invention provide DVD audio that records only pure audio data without recording video data. Therefore, unlike DVD video, DVD audio can record multi-channel audio data within a range not exceeding the maximum bit rate of 10.08 Mbps. Therefore, the DVD audio can use a maximum sampling frequency of 192 KHz, and the number of audio channels can be expanded to 13 channels.
The basic file structure recorded in the information area of the DVD audio has the structure as shown in FIG. The file connected to the AUDIO_TS directory in the file structure shown in FIG. 1 is a file structure for DVD audio and playback devices. Therefore, as described above, both AUDIO_TS and VIDEO_TS exist in the DVD audio, title position information and VMG position information that can be played back by DVD video are recorded in the VIDEO_TS, and DVD audio is played back by AUDIO_TS. Possible position information and AMG position information are recorded. Therefore, the DVD playback apparatus can check the directory status when the DVD is inserted, and determine whether the inserted disc is DVD audio.
[0026]
FIG. 13 shows the concept of a logical data structure of DVD-Audio connected to the DVD audio directory in FIG. The logical data structure of the DVD audio includes a structure of volume space, an audio management structure (hereinafter referred to as “AMG”), an audio title set structure (structure of Audio Title Set: hereinafter) "ATS") and an audio object set structure (Structure of Audio Object Set: hereinafter referred to as "AOBS"). FIG. 13 shows the logical data structure of the DVD audio.
Referring to FIG. 13, the volume space of a DVD disc is composed of a volume and file structure, a single DVD audio zone, a DVD-others zone, and the like. The DVD audio zone to which the DVD audio data structure is assigned can be assigned one AMG and at least one to 99 ATSs. The AMG is arranged at the front of the DVD audio zone and is composed of two or three files. The ATS is composed of at least 3 files and a maximum of 12 files or less.
[0027]
The AMG and ATS have the same or similar structure as the DVD video VMG and VTS as shown in FIGS. However, the structure for DVD video linear PCM and pseudo-lossless compressed coded data (PLPCD) is not the same as linear PCM or lossless compressed coded data (Lossless) with a new sampling frequency of DVD audio. Coded data) or unsuitable for processing pseudo-lossless compressed encoded data. Therefore, it should have a slightly different structure from the VMG and VTS. That is, the contents to be transformed by the DVD audio should be used as AMG and ATS by extending the part specifying the sampling frequency and the number of channels in the part specifying the audio attribute in the VMG and VTS.
[0028]
Therefore, the DVD audio has a volume structure as shown in FIG. Referring to FIG. 13, the volume space of a DVD disc is composed of a volume and file structure, a single DVD audio zone (DVD-Video zone), a DVD-other zone (DVD-others zone), and the like. The DVD audio zone to which the DVD audio data structure is assigned can be assigned one AMG and at least one to 99 ATSs. The AMG is arranged at the front of the DVD audio zone and is composed of two or three files. The ATS is composed of at least 3 files or a maximum of 12 files or less.
[0029]
FIG. 14 shows the structure of AMG (Audio Manager) and ATS (Audio Title Set), and shows an example in which all AOBs (Audio Objects) are recorded in continuous blocks. The AOB is composed of audio data.
Referring to FIG. 14, the AMG is composed of an AMGI (Audio Manager Information) file for control data, an AOB menu (AMGM_AOBS) file, and an AMGI backup file. The n ATSs are composed of control data ATSI, an AOB menu (ATSM_AOBS), an AOB title (ATSTT_VOBS), and an ASTI back file. The ATSTT_AOBS is composed of a number of C_IDNs. Here, C_IDN # indicates a cell ID number in the AOB, and AOB_IDN # indicates an AOB ID number in the AOB.
[0030]
FIG. 15 is a diagram showing the structure of AMGI in FIG. 14 and includes information on the associated AUDIO_TS directory. As shown in FIG. 15, the AMGI starts with AMGI_MAT (Audio Manager Information Management Table), TT_SRPT (Title Search Pointer Table), AMGM_PGCI_UT (Audio Manager Menu PGCI Unit Table), PTL_MAIT (Parental Management Information Table), ATS_ATRT ( Audio Title Set Attribute Table), TXTDT_MG (Text Data Manager), AMGM_C_ADT (Audio Manager Menu Cell Address Table), AMGM_AOBU_ADMAP (Audio Manager Menu Audio Object Unit Address Map), and so on.
[0031]
FIG. 16 shows the structure of TT_SRPT of the AMGI. The TT_SRPT includes search information for video titles under the AUDIO_TS directory. In the TT_SRPT, TT_SRTTI (Title Search Pointer Table Information) of the TT_SRPT information starts, and n title search pointers TT_SRP # (Title Search Pointer for Title #) are sequentially added in order of numbers. Here, the TT_SRP # has a size of 0-99.
[0032]
FIG. 17 shows the structure of audio title set information ATSI (Audio Title Set Information) located before each ATS shown in FIG. Referring to FIG. 17, the ATSI includes information on one or more audio titles and audio title set menus ATSM (Audio Title Set Menu). The ATSI includes management information for each title. Here, the title management information includes information for searching for PTT (Part_of_Title), information for reproducing AOB, ATSM information, and information on AOB attributes.
As shown in FIG. 17, the ATSI includes ATSI_MAT (Audio Title Set Information Management Table), ATS_PTT_SRPT (Audio Title Set Part_of_Title Search Pointer Table), ATS_PGCIT (Audio Title Set Program Chain Information Table), ATSM_PGCI_UT (Audio Title Set Information Table). Set Menu PGCI Unit Table), ATS_TMAPT (Audio Title Set Time Map Table), ATSM_C_ADT (Audio Title Set Cell Address Table), ATSM_AOBU_ADMAP (Audio Title Set Menu Audio Object Unit Address Map), ATS_C_ADT (Audio Title Set Menu Cell Address Table) ATS_AOBU_ADMAP (Audio Title Set Audio Object Unit Address Map) and the like follow.
[0033]
FIG. 18 shows the structure of an audio title set information management table ATSI_MAT (Audio Title Set Information Management Table) for DVD audio. The ATSI_MAT displays each ATSI information and the start address of an AOBS attribute in the ATS. The audio title set information anagement table (ATSI_MAT) of the DVD audio is ATSI_MAT having a structure as shown in FIG.
[0034]
Here, the audio coding mode (Audio coding mode) of the ATSM_AST_ATR and ATS_AST_ATRT stores encoding information of audio data recorded on DVD audio. In the embodiment of the present invention, linear PCM, lossless compression coding and pseudo-lossless compression coding (Pseudo-Lossless Psychoacoustic coding: hereinafter, lossless compression coding and pseudo lossless compression coding are compressed. Let us consider an example of recording audio data (referred to as an encoding method) on a DVD audio disk. In the embodiment of the present invention, it is assumed that the compression encoding mode uses a DTS encoding method. This is because the DTS can support both the lossless compression coding method and the pseudo lossless compression coding method. At this time, the DTS encoding mode can be used as an option. If b63 to b61 are “110b”, the DTS audio encoding mode is set.
[0035]
First, considering the change of ATSM_AST_ATR, the data pattern and definition of b55 to b48 are changed as shown in FIG. That is, the sampling frequency data of b53 to b52 out of b55 to b48 of ATSM_AST_ATR is changed, and the reserved bit of b51 is absorbed in the audio channel bits (Numver of Audio Channels).
Considering the definition changed in ATSM_AST_ATR as shown in FIG. 19, the audio sampling frequency fs is changed as shown in Table 8 below.
◎
[Table 8]

The number of audio channels is changed as shown in Table 9 below.
◎
[Table 9]

[0036]
Second, looking at the change in ATS_AST_ATRT, the ATS_AST_ATRT (Audio Stream attribute table of ATS) of RBPs 516 to 579 in ATSI_MAT of FIG. 18 is shown in FIG. 20 (a). # 7 is stored, and each ATS_AST_ATR is composed of 8 bytes having a structure as shown in FIG. 20B, and the value of each field is information inside the audio stream of the ATSM_AOBS.
As shown in FIG. 20B, the data patterns and definitions of b55 to b48 are changed.
That is, as shown in FIG. 8b, the reserved bits of b51 are absorbed into audio channel bits (Number of Audio Channels) by b55 to b48 of ATS_AST_ATRT. Looking at the changed definition in FIG. 20B, the audio sampling frequency fs is changed as shown in Table 8 and the number of audio channels is changed as shown in Table 9.
[0037]
Third, in ATS_MU_AST_ATRT, information as shown in FIG. 22 and FIG. 23 is added to FIG. 10 and FIG. Since the ATS_MU_AST_ATR (1) and the ATS_MU_AST_ATR (2) provide information about up to 8 channels of audio data information and channel mixing coefficients, they do not provide information for linear PCM audio of 8 channels or more. Therefore, in the embodiment of the present invention, since a maximum of 13 channels is possible, information from the 9th channel to the 13th channel is recorded in the reserved area after ATS_MU_AST_ATR (1) and ATS_MU_AST_ATR (2). Therefore, ATS_MU_AST_ATRT is configured as shown in FIG. Referring to FIG. 21, 13 ATS_MU_AST_ATR # 1 to # 12 having a size of 39 bytes for storing information on 13 audio channels and mixing coefficient information are provided.
[0038]
Each ATS_MU_AST_ATR includes audio channel information as shown in FIG. 22 and mixing coefficient information as shown in FIG. Here, FIG. 22 shows ATS_MU_AST_ATR_EXT (1) of the extended five audio channel information, and the configuration of ATS_MU_AST_ATR (1) for recording 8-channel audio data information is omitted. FIG. 23 shows ATS_MU_AST_ATR_EXT for recording the mixing coefficient information of the five expanded audio channels, and the mixing coefficient for the eight audio data channels is recorded. The configuration of ATS_MU_AST_ATR (2) is omitted.
[0039]
The ATSI_MAT having the structure as described above is information of audio data recorded on the DVD audio, and is configured at the beginning of each audio title. After the ATSI_MAT, AOBS of actual audio data is continuously connected. In addition, VTSI_MAT as shown in FIG. 7 is information of video data, sub-picture data and audio data recorded in the DVD video, and is configured in the first part of each video title. Then, VOBS of actual data is continuously connected after VTSI_MAT. The AOBS has a structure as shown in FIG. 24 and includes a plurality of audio packs to record audio data. The VOBS has a structure similar to that shown in FIG. 24, and includes a plurality of video packs, sub-picture packs, and audio packs, and stores video data, sub-picture data, and audio data. The AOBS audio pack and the VOBS audio pack have the same structure.
[0040]
Here, first, the structure of VOBS will be examined, and then the structure of AOBS will be examined. Looking at the structure of the VOBS, one VOBS is composed of a large number of video objects VOB_IDN1 to VOB_IDNi, and one video object VOB is composed of a large number of cells C_IDN1 to C_IDNj. The video object unit is composed of a video object unit (VOBU), and one VOBU is composed of a video pack.
Video data recorded on a DVD video is configured in pack units, and FIG. 25 shows a configuration of a pack having no padding packet on a DVD. Referring to FIG. 25, one pack has a size of 2048 bytes and is composed of a 14-byte pack header and a 2034-byte packet (packets for video, audio, sub-picture, DSI or PCI). The The 14-byte packet header includes a 4-byte pack start code, a 6-byte SCR, a 3-byte program-mux-rate, and a 1-byte stuffing length. Consists of (stuffing_length).
[0041]
26 to 29 are diagrams showing the structure of an audio pack used in DVD video, and FIG. 26 shows the structure of a linear PCM audio pack. Referring to FIG. 26, it is composed of a 14-bit pack header and a 2034-byte linear audio packet. Here, looking at the configuration of the audio packet, a 1-byte packet header, a 1-byte substream id (sub_stream_id), 3-byte audio frame information (audio frame information), It is composed of 3-byte audio frame information and linear PCM audio data having a size of 1 to 2013 bytes.
[0042]
FIG. 27 shows the structure of the Dolby AC-3 audio pack. Referring to FIG. 27, it is composed of a 14-bit pack header and a 2034-byte Dolby AC-3 audio packet. Here, looking at the configuration of the audio packet, a 1-byte packet header, a 1-byte sub-stream id (sub-stream-id), and a 3-byte audio frame information (audio frame). information) and AC-3 audio data having a size of 1 to 2016 bytes.
FIG. 28 shows the structure of an MPE G-1 audio or MPEG-2 audio pack having no extension bitstream, and FIG. 29 shows the structure of an MPEG-2 audio pack having an extension stream. Yes.
[0043]
Each of the audio packs having the structure as shown in FIGS. 26 to 29 has the same structure as shown in Table 10 below, and separately has a private data area corresponding to each format.
◎
[Table 10]

In Table 10, Note 1 and Note 2 are as follows.
Note 1: “PTS [32.0]” is entered for each audio packet that contains the first sample of an audio frame.
Note 2: This value is only included in the first audio packet of each VOB. It is not included in subsequent audio packets.
[0044]
The data recorded in the individual data area other than the common data as shown in Table 10 in the audio packet of the linear PCM data having the structure as shown in FIG. 26 is as shown in Table 11 below.
◎
[Table 11]

In Table 11, Note 1 to Note 10 are as follows.
Note 1: *** indicates the decoding audio data stream number.
Note 2: “number_of_frame_headers” indicates the number of audio frames that contain the first byte in the corresponding data packet.
Note 3: An access unit is an audio frame. The first access unit (first_access_unit) is the first audio frame in which the first byte is included in the corresponding audio packet.
[0045]
Note 4: “audio_emphasis_flag” indicates an emphasis state. When the audio sampling frequency (Audio_sampling_frequency) is 96 KHz, “emphasis off” is recorded in this area. Emphasis is applied from the first access unit sample.
ob: Emphasis off
1b: Emphasis on
Note 5: “audio mute flag” indicates a mute state in which all data in the audio frame is zero. Mut is applied from the first sample of the first access unit.
ob: mute off
1b: mute on
Note 6: “audio frame number” is a number in an audio frame group (GOF) of the first access unit of the audio packet. This number is from “0” to “19”.
[0046]
Note 7: “quantization_word_length” is the number of bits used to quantize the audio sample.
00b: 16 bits
01b: 20 bits
10b: 24 bits
11b: reserved
Note 8: “audio_sampling_frequency” indicates a sampling frequency used for sampling an audio sample.
00b: 48KHz
01b: 96KHz
others: reserved
[0047]
Note 9: “number_of_channels” indicates the number of audio channels.
000b: 1ch (mono)
001b: 2ch (stero)
010b: 3ch (multichannel)
011b: 4ch (multichannel)
100b: 5ch (multichannel)
101b: 6ch (multichannel)
110b: 7ch (multichannel)
111b: 8ch (multichannel)
[0048]
Note 10: “dynamic range control” is a dynamic range control word for compressing the dynamic range from the first access unit.
At this time, the stream id is determined as follows in the audio packet as shown in FIGS. The stream ID of the first linear PCM audio packet is 1011 1101b (private_stream_1), and the substream id is 10 10 0 *** b. The stream ID of the second AC-3 audio packet is 1011 1101b (private_stream_l), and the substream id is 10 00 0 *** b. Third, the stream id of the MPEG audio packet is 1100 0 *** b or 1101 0 *** b, and there is no substream id. In the stream id or substream id, “***” indicates a decoded audio stream number having a value between 0 and 7, and the decoded audio stream number is assigned to the same number regardless of the audio compression mode. I can't.
[0049]
FIG. 30 is a diagram for explaining the structure of an audio pack and an audio stream. The audio data used for the DVD audio can be composed of linear PCM data, Dolby AC-3 data, MPEG audio data, and the like. The audio stream is divided into a number of audio packs as described above. The audio pack is adjusted in units of 2048 bytes as described above.
[0050]
At this time, the encoding form of the linear PCM audio data is as shown in Table 12 below.
◎
[Table 12]

In Table 12, linear PCM audio stream data is composed of adjacent GOF (Group of audio frames), and each GOF is composed of 20 audio frames except the last GOF. The last GOF is configured to be the same as or smaller than 20 audio frames.
[0051]
FIG. 31 shows the structure of an audio frame in DVD video. As shown in FIG. 31, one audio frame includes sample data with a set time of 1/600 seconds. When the sampling frequency fs = 48 KHz, one audio frame includes 80 audio sample data, and when the sampling frequency fs = 96 KHz, one audio frame includes 160 audio sample data. One GOF corresponds to 1/30 second.
[0052]
32 to 34 show a linear PCM linear data array (sample data alignment for Linear PCM). The sample data is composed of channel data sampled at the same time. Therefore, the size of the sample data varies according to the audio stream attribute, and each sample data is continuously arranged. 32 to 34 show the forms of two sample data in each mode. Here, FIG. 32 shows a sample data array in the 16-bit mode, FIG. 33 shows a sample data array in the 20-bit mode, and FIG. 34 shows a sample data array in the 24-bit mode.
[0053]
The packet data structure of the linear PCM audio is as shown in Table 13 below.
◎
[Table 13]

At this time, if the number of samples is smaller than the value shown in Table 13, the length of the padding packet is increased to adjust the pack size. Samples are assigned to the packet boundary. That is, sample data of all audio packets for the linear PCM audio is always S as shown in Table 13 above. _2n Starts with the first byte of.
Considering the linear PCM channel assignment, in the stereo mode, the ACH0 and IACH1 channels correspond to the L channel and the R channel, respectively. The multi-channel mode is encoded so as to be compatible with the stereo mode.
[0054]
Second, looking at the structure of the AOBS of the DVD audio, the structure of the AOBS is configured as described above. Since the DVD audio records only audio data, the video pack V_PCK and the sub-picture pack SP_PCK are not present or only a very small amount exists. Similar to the VOBS, the AOBS is composed of a set of audio packs, and the general structure of the audio pack is the same as that shown in FIG. It is assumed that DVD audio according to an embodiment of the present invention does not use MPEG and AC-3. It is assumed that the DVD audio according to the embodiment of the present invention records audio data of linear PCM format and compression encoding format.
.
[0055]
First, let us consider a linear PCM audio data packet. Tables 10 and 11 display linear PCM audio packets for DVD video. However, the DVD audio linear PCM packet should be changed from the DVD video linear PCM packet as described above. Considering the DVD audio linear PCM system, the sampling frequency is 48 KHz, 96 KHz, 192 KHz, 44.1 KHz, 88.2 KHz, 176.4 KHz, and the number of quantization bits is 16 bits, 20 bits, and 24 bits. Thus, the number of recording channels is up to the maximum allowable bit rate for one channel. The number of recording channels is determined by the following equation (1).
N = Mbr / (Fs × Qb) (1)
Fs: sampling frequency (Hz) => 48 KHz, 96 KHz, 192 KHz, 44.1 KHz, 88.2 KHz, 176.4 KHz
Qb: Number of quantization bits (bits) => 16 bits, 20 bits, 24 bits
Mbr: Maximum data transmission rate of DVD disc (Mbps) ⇒ 10.08 Mbps N: Maximum number of recordable channels determined by DVD disc data transmission rate, sampling frequency, and number of quantization bits
[0056]
The number of channels determined by Equation 1 is as shown in Table 14 below.
◎
[Table 14]

The linear PCM audio pack structure of the DVD audio is configured as shown in FIG. The structure of the linear PCM audio pack as shown in FIG. 35 has the same form as that of the DVD video linear PCM audio pack as shown in FIG. That is, in the DVD audio linear PCM system, one audio pack is composed of a 14-byte pack header and a maximum of 2021 bytes of linear PCM packets. In FIG. 35, the pack header conforms to the MPEG2 system layer.
[0057]
The structure of the linear PCM audio packet is also based on the definition of the MPEG2 system layer. The linear PCM audio packet has a structure shown in Table 15 and Table 16 below. Here, the table 15 has the same form as the table 10 of the linear PCM audio packet structure of the DVD video, and the table 16 displaying the individual data structure has the individual data structure of the linear PCM audio packet structure of the DVD video. It has a structure different from that of Table 11 to be displayed.
◎
[Table 15]

◎
[Table 16]

In Table 16, Note 1 to Note 10 are as follows.
Note 1: *** indicates the decoding audio data stream number.
Note 2: “number_of_frame_headers” indicates the number of audio frames whose first byte is included in the corresponding data packet.
[0058]
Note 3: An access unit is an audio frame. The first access unit (first_access_unit) is the first audio frame in which the first byte is included in the corresponding audio packet.
Note 4: “audio_emphasis_flag” indicates an emphasis state. When the audio sampling frequency (audio_sampling_frequency) is 96 KHz, 192 KHz, “emphasis off” should be displayed. Emphasis is applied from the first access unit sample.
ob: Emphasisi off
1b: Emphasis on
Note 5: “audio mute flag” indicates a mute state in which all data in the audio frame is zero. Mut is applied from the first sample of the first access unit.
ob: mute off
1b: mute on
[0059]
Note 6: “audio frame number” is a number in an audio frame group (GOF) of the first access unit of the audio packet. This number is from “0” to “19”.
Note 7: “quantization_word_length” is the number of bits used to quantize the audio sample.
00b: 16 bits
01b: 20 bits
10b: 24 bits
11b: reserved
Note 8: “audio_sampling_frequency” indicates a sampling frequency used for sampling an audio sample.
000b: 48KHz
001b: 96KHz
010b: 192KHz
011b: reserved
100b: 44.1 KHz
101b: 88.2 KHz
110b: 176.4KHz
111b: reserved
[0060]
Note 9: “number_of_channels” indicates the number of audio channels.
0000b: 1ch (mono)
0001b: 2ch (stereo)
0010b: 3ch (multichannel)
0011b: 4ch (multichannel)
0100b: 5ch (multichannel)
0101b: 6ch (multichannel)
0110b: 7ch (multichannel)
0111b: 8ch (multichannel)
1000b: 9ch (multichannel)
1001b: 10ch (multichannel)
1010b: 11ch (multichannel)
1011b: 12ch (multichannel)
1100b: 13ch (multichannel)
Note 10: “dynamic range control” is a dynamic range control word for compressing the dynamic range from the first access unit.
Table 17 below shows an example of the structure of the DVD-audio linear PCM audio packet having such a structure and the corresponding frame length of 48 KHz / 96 KHz / 192 KHz.
[0061]
◎
[Table 17]

At this time, if the number of samples is smaller than the number of samples in Table 17, the length of the padding packet is increased to match the length of the pack. The sample is aligned with a packet boundary. That is, the start of all audio packets begins with the first byte of S2n. This is because the number of audio samples in one packet is always an even number.
As described above, linear PCM data in the DVD audio format is processed in units of GOF (Group of Audio Frames) which is a set of frames and frames. As described above, the DVD audio can use a sampling frequency of 192 KHz. In such a case, a linear PCM encoding basic rule as shown in Table 18 below can be set.
◎
[Table 18]

[0062]
When the sampling frequency is 192 KHz, one audio frame has 320 audio sample data, and one GOF corresponds to 1/30 second time like DVD video. A multi-channel can be implemented using the 96 kHz sampling frequency, and high quality audio data can be stored.
[0063]
Second, let us consider the case of using a compression encoding method in the DVD audio. When recording linear PCM audio data, as described above, when using a 48 KHz sampling frequency and a 16-bit quantizer, 13 channels can be recorded, and the number of channels currently required for multi-channel music. Audio data recording up to 10 channels is possible. However, when a 192 KHz sampling frequency and a 24-bit quantizer are used, it is impossible to record a maximum of two channels of audio data and satisfy the requirement for multi-channel audio. Therefore, it is difficult to implement a multi-channel audio function when sampling using many bits at a high sampling frequency. In order to realize this, compression coding (Lossless coding or Pseudo-Lossless Psychoacustic coding) may be used. The compression ratio of lossless coding is mostly about 2: 1, and the compression ratio of pseudo lossless compression coding is about 4: 1.
[0064]
It is assumed that the compression coding (Pseudo_Lossless Psychoacoustic Coding) technique used in DVD audio according to an embodiment of the present invention uses a DTS (Digital Theater System) coding method having a common compression ratio of about 4: 1. The DTS can be lossless compression encoded. The DTS encoding method can accommodate a sufficient number of channels without any further degradation of sound quality. For example, unlike other compression encoding algorithms that have been announced at present, encoding is possible even for high SPEC of 192 KHz and 24 bits, minimizing degradation of sound quality rather than bit rate reduction This is an algorithm developed in the direction of The sampling frequency is 48 KHz, 44.1 KHz, 96 KHz, 88.2 KHz, 192 KHz, 176.4 KHz, the number of quantization bits is 16, 20 and 24 bits, and the number of recording channels is one channel decoding system. And up to the maximum allowed by the bit rate. The number of recording channels is determined by the following equation (2).
N = (Mbr × Ccr) / (Fs × Qb) (2)
Fs: sampling frequency (Hz) => 48KHz, 44.1KHz, 96KHz, 88.2KHz, 192KHz, 176.4KHz
Qb: Number of quantization bits (bits) => 16 bits, 20 bits, 24 bits
Mbr: Maximum data transmission rate (Mbps) of DVD disc ⇒ 10.08 Mbps Ccr: Pseudo-Lossless Psychoacoustic Coding compression ratio
N: The maximum number of channels that can be recorded determined by the data transmission rate, sampling frequency, and number of quantization bits of the DVD disc.
[0065]
Here, it is assumed that the compression coding technique uses a DTS coding method with a compression ratio of 4: 1. In this case, the number of channels determined by Equation 2 is as shown in Table 19 below. Therefore, according to the equation (2), it is possible to support 8 channels or more for each sampling frequency.
◎
[Table 19]

As described above, since the DVD audio structure according to the embodiment of the present invention is based on the structure of the MPEG2 system layer, the compression-coded audio pack structure is configured as shown in FIG. Therefore, the compression-encoded audio pack is composed of a 14-byte pack header and a maximum of 2021 bytes of compression-encoded audio packet. In FIG. 36, the pack header complies with the MPEG2 system layer specification.
[0066]
The structure of the compression-encoded audio packet is also based on the MPEG2 system layer. The compression-encoded audio packet has a structure as shown in Table 20 and Table 21 below. Here, Table 20 has the same form as Table 10 of the linear PCM audio packet structure of the DVD video.
◎
[Table 20]

◎
[Table 21]

Note 1 to Note 3 in Table 21 are as follows.
Note 1: “sub_stream_id” differs depending on the compression encoding technique. If the compression encoding technique is DTS, “sub_stream_id” is “10001 *** b”. In the substream id, *** is a decoded audio stream number.
Note 2: “number_of_frame_headers” indicates the number of audio frames in which the first byte is included in the corresponding data packet.
[0067]
Note 3: An access unit is an audio frame, but first_access_unit is the first audio frame in which the first byte is included in the corresponding audio packet.
As described above, a DVD audio disk of the compression encoding technique has the following specifications. First, the number of channels that can be compression-encoded is 8 channels or more, second, the sampling frequency can be used 48KHz, 44.1KHz, 96KHz, 88.2KHz, 192KHz, 176.4KHz, The number of quantization bits can be 16 bits, 20 bits, and 24 bits. Fourth, the compression ratio can be 1: 1 to 5: 1 or more. Fifth, down mixing, dynamic range Functions such as control (dynamic range control), time stamp (time stamp), etc., 6th, to be actually approved for sound quality excellence.
[0068]
As described above, in the embodiment of the present invention, it is assumed that the DVD audio compression encoding method uses a DTS having a common compression ratio of about 4: 1. The DTS compression algorithm has a low compression ratio and has good sound quality that can be used for music, and can be adopted as an option in DVD video. The DVD video has a DTS pack structure, a packet structure, and a restricted item for DTS audio. Looking at the limited items, in the case of DTS, the bit rate after compression is up to 1.5 Mps, and the sampling frequency of compressible data can only be 48 KHz. In the DVD audio according to the embodiment of the present invention, when the DTS algorithm is used, the sampling frequency is 192 KHz, the number of quantization bits is 24 bits, and the multi-channel data can be compressed and reproduced at a level of about 4: 1. Extend to That is, the compression encoding method used in the DVD audio according to the embodiment of the present invention can use the sampling frequencies of 48 KHz / 44.1 KHz / 96 KHz / 88.2 KHz / 192 KHz / 176.4 KHz, and the number of quantization bits is 16 bits. / 20 bit / 24 bit multi-channel linear PCM data can be compressed to about 4: 1 without deterioration of sound quality.
[0069]
The DVD audio may be separately provided with VIDEO_TS and VMG corresponding to the information area of the DVD video in order to be compatible with a DVD video playback apparatus. However, the DVD video stipulates that the transmission rate of one audio stream cannot exceed 6.144 Mbps as described above. That is, the DVD video defines restrictions on transfer rate as shown in Table 22 below.
◎
[Table 22]

Therefore, the apparatus for reproducing the DVD video can reproduce only the data meeting the definition of the DVD video, not all the data of the DVD audio. When the linear PCM data is played back by the DVD video playback device as described above, the DTS stream specified by the DVD video is also used when the compression-coded DTS data is played back as shown in Table 7 above. Can only play. For example, assume that the titles stored on the disc are as shown in Table 23 below.
◎
[Table 23]

[0070]
Then, information on the properties of titles 1 to 3 and position information are recorded in the VIDEO_TS and VMG of the DVD audio, and information on titles 4 to 5 is not recorded. However, all the information for title 1 to title 5 can be recorded in AUDIO_TS and AMG of DVD audio. This is because the titles 1 to 3 are included in the DVD video specification, but the titles 4 to 5 are not included in the DVD video specification and are included only in the DVD audio specification. Therefore, the title 4 and the title 5 are possible only with a device that reproduces DVD audio. In such a case, if there is a margin in the data area, the title 4 ′ is reduced by reducing the sampling frequency, the number of quantization bits, and the number of channels so that the title 4 and the title 5 can be played back on the DVD video playback device. And title 5 ′ can be recorded separately, and information on title 4 ′ and title 5 ′ can also be recorded and reproduced in VIDEO_TS and VMG.
[0071]
Even when the compression-coded DTS is out of the DVD video standard (for example, the transmission rate, the number of channels, the sampling frequency of the original data, the number of quantization bits, etc.), the information is recorded only in AUDIO_TS and AMG. Or information is not recorded in VMG. However, only DTS streams within the DVD video standard can be recorded in VIDEO_TS and VMG. In order to play back a DTS stream that does not meet the above-mentioned DVD video specification on a DVD video playback device, the corresponding audio stream is encoded again according to the transmission rate, the number of channels, the sampling frequency, and the number of quantization bits that meet the DVD video specification. This title information should be recorded in VIDEO_TS and VMG.
[0072]
As described above, the DVD audio AMG and ATSI_MAT have the same structure as the DVD video VMG and VTSI_MAT, and the audio data of the DVD audio exceeds 192 KHz and the number of channels of 8 channels or more. In order to process the disc, the disc is made in the following manner when it is used with a slight modification as described above.
First, when all the contents of the title put on the disc do not exceed the DVD standard, either VMG or AMG is placed, and this one file is referred to as VMG or AMG by VIDEO_TS and AUDIO_TS. In such a case, since the structure is the same, the DVD audio reproduction apparatus reproduces the file as AMG, and the DVD audio reproduction apparatus reproduces the file as VMG.
[0073]
Second, if there is an audio stream that exceeds the DVD video specification even in one of the titles put on the disc, a VMG or AMG is provided separately, and the VMG does not record information for a title that does not meet the DVD video specification. Even in the AMG, it is not necessary to store information on a title whose sampling frequency, quantization bit number, channel number, etc. are changed so that the DVD video playback apparatus can play back the title.
However, if the DVD audio AMG or ATSI_MAT has a completely different structure from the DVD video VMG or VTSI_MAT, the VMTG or AMG is separately provided in both cases, and the VTSI_MAT and ATSI_MAT are also provided separately. Of course, only the information of the audio title meeting the definition of DVD video is recorded in VMG or VTSI_MAT.
[0074]
Next, let us consider the configuration of an apparatus for reproducing DVD audio as described above. The DVD audio disk playback apparatus can be configured independently, and the DVD audio playback apparatus according to the embodiment of the present invention can be added to the DVD video playback apparatus. In an embodiment of the present invention, a DVD audio playback apparatus will be described first, and then a playback apparatus in which a DVD audio playback apparatus is added to a DVD video playback apparatus will be described.
[0075]
First, the configuration of a DVD audio playback apparatus is shown in FIG. The system control unit 111 controls the overall operation of the DVD audio disk playback apparatus and performs a user interface function. The system control unit 111 reads the VIDEO_TS directory and the AUDIO_TS directory located in the disc information area of the disc, determines whether valid data is available, and determines DVD video or DVD audio. At this time, if valid data exists in the AUDIO_TS directory, the system control unit 111 determines that the inserted disc is DVD audio, and controls the playback operation of the DVD audio. However, if there is no valid data in the AUDIO_TS, the system control unit 111 determines that the inserted disc is a DVD video, and interrupts the reproduction operation.
[0076]
A pick-up unit 112 performs a function of reading data recorded on a DVD audio disk. A servo controller 113 performs various servo functions by controlling driving of the pickup unit 112 under the control of the system controller 111. The data receiving unit 114 performs a function of analyzing and correcting an error in the audio data output from the pickup unit 112. The data receiving unit 114 includes an ECC (Error Correction Circuit). The audio decoder 115 transmits the audio information output from the data receiver 114 to the system controller 111, and decodes and outputs the audio data received under the control of the system controller 111. To do.
The audio decoder 115 has a configuration for decoding linear PCM audio data and compression-coded audio data in order to decode the audio data according to an embodiment of the present invention, and the configuration is as shown in FIG.
[0077]
Referring to FIG. 38, an input data buffer 211 stores audio data output from the data receiving unit 114 as an input. A stream selector 212 selectively outputs an audio data stream output from the input buffer 211 under the control of the system control unit 111. A linear PCM decoding unit (linear PCM decoding circuit) 213 receives the linear PCM audio data output from the stream selector 212 as input, decodes it to the original audio data, and outputs it. A coded data decoding unit 214 (Pseudo-Lossless Psychoacoustic Decoding Circuit) receives the compression-coded data output from the stream selector 212 as input and decodes it to the original audio data and outputs it. The output data buffer 215 stores the audio data output from the decoding units 213 and 214 and outputs the stored audio data. A digital audio formatter 216 changes the audio data output from the decoding units 213 and 214 to a format designated by the system control unit 111 and outputs the audio data. The timing controller 210 generates a timing control signal for controlling the operation of each component of the audio decoder 115 under the control of the system controller 111.
[0078]
A digital processing unit (High-bit High-sampling Digital Filter) 116 receives the audio data output from the audio decoder 115, digitally filters the audio data input by the control signal of the system control unit 111, and outputs it. An audio output unit (High Performance Digital to Analog Converters and Analog Audio Circuitry) 117 performs a function of converting and processing the audio data output from the digital processing unit 116 into an analog signal and outputting the analog signal.
[0079]
Referring to FIGS. 37 and 38, the data receiving unit 114 transmits audio data reproduced from the DVD audio disk to the audio decoder 115 through the pickup unit 112. Then, the reproduced audio data is sequentially stored in the input buffer 211 of the audio decoder 115. The stream selector 212 selectively outputs the data stored in the input buffer 211 to the corresponding decoding unit 213 or 214 under the control of the system control unit 111. That is, when the system control unit 111 requests linear PCM audio data decoding, the stream selector 212 transmits the audio data stored in the input buffer 211 to the linear PCM decoding unit 213. When the system control unit 111 requests decoding of the compression-encoded data, the stream selector 212 transmits the audio data stored in the input buffer 211 to the encoded data decoding unit 214.
[0080]
First, the linear PCM audio data decoding operation will be described. The linear PCM decoding unit 213 performs multi-channel downmixing, sampling frequency conversion, and input signal requantization. of the input signal). For example, if the data output from the system selector 212 is 8-channel data and is converted into 2-channel data at the time of output, and output is requested, the linear PCM decoding unit 213 performs multi-channel downmixing. To produce the desired number of channels. When the second input data is sampled at 192 KHz and the system control unit 111 requests sampling data output at 96 KHz, the linear PCM decoding unit 213 performs sampling frequency conversion to perform the requested sampling. Converted to audio data having a frequency. When the third input audio data is 24-bit quantized data and the system control unit 111 requests 16-bit quantized data output, the linear PCM decoding unit 213 performs a requantization process. To generate output audio data having a desired number of bits.
[0081]
Next, when the decoding operation of the compression-encoded audio data is considered, the encoded data decoding unit 214 is compressed and encoded using a corresponding algorithm under the control of the system control unit 111. Audio data is decoded and output. At this time, the audio data output from the encoded data decoding unit 214 is specified by the system control unit 111. According to an embodiment of the present invention, the encoded data decoding unit 214 may be a DTS decoding unit. The encoded data decoding unit 214 performs not only the decoding of a specified algorithm, but also the multi-channel downmixing, sampling frequency conversion, and input signal requantization functions as described above.
[0082]
The decoded audio data output from the decoding units 213 and 214 is transmitted to the output buffer 215 and the digital audio formatter 216. Then, the output buffer 215 stores the input decoded audio data, and outputs the decoded audio data to the outside in synchronization with the control signal output from the timing control unit 210. The digital audio formatter 216 formats the decoded audio data according to the transmission format between the digital devices, and then transmits the audio data to the outside in synchronization with the control signal output from the timing controller 210. At this time, the audio data transmitted to the outside can be output to an audio / video device or a computer having the same transmission format.
[0083]
As described above, the decoded audio data output from the audio decoder 115 is digitally filtered by the digital processing unit 116 and output. The audio output unit 117 converts the audio data output from the digital processing unit 116 into an analog signal. Convert to and output. Here, the digital processing unit 116 includes a digital filter, and performs a function of removing noise components other than the audio signal band. At this time, in order to process the audio data sampled at 192 KHz and quantized to 24 bits, the digital processing unit 116 has a filter coefficient having a higher resolution and the number of taps than the digital filter currently used in DVD or CD. Need. Of course, when the 96 KHz and 192 KHz D / A converters are generalized, the digital processing unit 116 can be included in the D / A converter. The audio output unit 117 includes a D / A converter, and converts the audio data from which noise has been removed by the digital processing unit 116 into an analog audio signal and outputs the analog audio signal.
[0084]
Next, FIG. 39 shows the configuration of a playback apparatus that can play back a DVD video disk and a DVD audio disk in parallel. The system control unit 311 controls the overall operation of the apparatus for reproducing the DVD video disc and the DVD audio disc, and performs a user interface function (user interface). The system control unit 111 reads the VIDEO_TS directory and the AUDIO_TS directory located in the disc information area of the disc, determines whether valid data is available, and determines DVD video or DVD audio. At this time, if valid data exists in the AUDIO_TS directory, the system control unit 111 determines that the inserted disc is DVD audio, and controls the playback operation of the DVD audio. However, if there is no valid data in the AUDIO_TS, the system control unit 111 determines that the inserted disc is a DVD video, and controls the DVD video playback operation.
[0085]
The pickup unit 312 performs a function of reading data recorded on the DVD disc. A servo controller 313 performs various servo functions by controlling the driving of the pickup unit 312 under the control of the system controller 311. The data receiving unit 314 performs a function of correcting and analyzing errors in the audio data output from the pickup unit 312. The data receiving unit 314 includes an ECC (Error Correction Circuit). An audio / video decoder 315 transmits information output from the data receiving unit 314 to the system control unit 311, and receives audio / video data received under the control of the system control unit 311. Decrypt and output.
[0086]
The audio / video decoder 315 has a configuration for decoding video data and audio data, as shown in FIG. Referring to FIG. 40, an input data buffer 411 stores audio and video data output from the data receiving unit 314 as inputs. A stream parser 412 selectively outputs audio and video data streams output from the input buffer 411 under the control of the system controller 311. The audio decoding unit 413 receives the audio data selected and output from the stream parser 412 as an input, and decodes and outputs the audio data using a method set by the control data output from the system control unit 311. The decoded audio output unit 414 performs a function of outputting the decoded audio data output from the audio decoding unit 413. The video decoding unit 415 receives the video data selected and output from the stream parser 412 as an input, and decodes and outputs the video data by a corresponding method using the control data output from the system control unit 311. The decoded video output unit 416 performs a function of outputting the decoded video data output from the video decoding unit 415. The timing controller 410 generates a timing control signal for controlling the operation of each component of the audio / video decoder 315 under the control of the system controller 311.
[0087]
In FIG. 40, the audio decoding unit 413 must include a decoding device corresponding to each of the linear PCM method, the MPEG method, the AC-3 method, the compression encoding method, and the like. Here, the linear PCM method and the compression encoding method should further include a configuration for reproducing audio data recorded on the disk device according to the embodiment of the present invention. That is, the decoder according to the embodiment of the present invention includes a decoding unit capable of reproducing audio data according to the sampling frequency, quantization bits, and the number of audio channels, and a stream selector for distributing the audio data corresponding to each of these decoding units. Prepare.
[0088]
A digital processing unit (High-bit High-sampling Digital Filter) 316 receives the audio data output from the audio / video decoder 315 and performs digital filtering on the audio data input by the control signal of the system control unit 311. Output. An audio output unit (High Performance Digital to Analog Converters and Analog Audio Circuitry) 317 performs a function of converting and processing the audio data output from the digital processing unit 316 into an analog signal and outputting the analog signal. A video output unit (NTSC Encoder Video Digital to Analog Converter's Analog Video Circuitry) 318 converts the video data output from the audio / video decoder 315 into an analog video signal after NTSC encoding.
[0089]
39 and 40, the reproduction data of the disc output from the pickup unit 312 is transmitted from the data receiving unit 314, and the data receiving unit 314 corrects and analyzes the received data for audio / To the video decoder 315. The data output from the data receiver 314 is applied to the input buffer 411 of the audio / video decoder 315 and stored. Then, the system parser 412 selects a necessary stream according to the control data of the system control unit 311, analyzes the input data, transmits the video data to the video decoding unit 415, and transmits the audio data to the audio decoding unit 413. To communicate.
[0090]
The audio decoding unit 413 transforms the audio data output from the stream parser 412 in response to a request from the system control unit 311 and outputs it. The audio decoding unit 413 should include an audio decoding function for a DVD video disk and an audio decoding function for a DVD audio disk.
The video decoding unit 415 decodes the input video data in response to a request from the system control unit 311 and then transforms and outputs it. The video data transformation of the video decoding unit 415 refers to video signal processing such as a sub-title process or pan-scan.
[0091]
The decoded audio data and video data output from the audio decoding unit 413 and the video decoding unit 415 are output to the decoded audio output unit 414 and the decoded video output unit 416, respectively. Then, the output units 414 and 416 store the input decoded data and output the data to the outside in synchronization with the timing control signal output from the timing control unit 410. At this time, the decoded audio output unit 414 performs a function of transmitting digital audio data formatted according to a transmission format between digital devices to the outside in accordance with timing. The audio data output from the decoded audio output unit 414 is transmitted to another audio / video device or a computer.
[0092]
Here, the audio / video decoder 315 of the playback apparatus having the configuration shown in FIG. 39 follows the DVD video standard when processing a video signal, and the algorithm and DVD according to the embodiment of the present invention when processing an audio signal. Process all audio decoding algorithms according to video standards. Therefore, since the audio decoding unit 413 includes linear PCM and DTS algorithms among the audio standards in DVD video, it can be reproduced even when a DVD video disc is inserted, according to an embodiment of the present invention. It must be possible to play even when a DVD audio disc is inserted.
[0093]
At this time, the algorithm necessary for audio decoding of the DVD video is linear PCM decoding (1) + AC-3 decoding + MPEG decoding, and the algorithm necessary for audio decoding of DVD audio according to the embodiment of the present invention. Is linear PCM decoding (2) + encoded data decoding (Pseudo-Lossless Psychoacoustic Decoding). Therefore, the linear PCM algorithm in the DVD video disc is included in the linear PCM algorithm according to the embodiment of the present invention. Therefore, the decoding algorithm used in the apparatus for reproducing DVD video and DVD audio should include a function as shown in the following equation (7), which is performed by the audio decoding 413.
Audio decoder = Linear PCM Decoder (2) + Pseudo-Lossless Psychoacoustic Decoder + AC-3 Decoder + MPEG Decoder (7)
[0094]
The playback device that plays back the DVD video and DVD audio simultaneously searches the VIDEO_TS and AUDIO_TS of the inserted DVD and sets the audio decoding mode.
Here, let us consider the audio data recorded on the DVD video. First, when video data is excluded by DVD audio and only audio data is recorded, the results shown in Table 24 below are obtained.
◎
[Table 24]

[0095]
Second, when a compression encoding method defined by DVD video is used, compression can be performed up to 448 Kbps. The compressible sampling frequency is 48 KHz, and the number of compressible quantization bits is 16 bits. Accordingly, only limited types of data can be handled and the compression ratio is about 10: 1, so there are many problems in sound quality when used exclusively for audio. When the compression algorithm is Dolby AC-3 algorithm, the quantization method is 16-bit linear PCM, the sampling frequency is 48 KHz, the maximum number of channels that can be recorded is 5.1 channels, and the possible bit rate is 192 Kbps to 448 Kbps. The Dolby AC-3 algorithm is unsuitable for use exclusively for audio because the number of quantization bits that can be encoded and the sampling frequency are limited, the compression ratio is high, and sound quality is severely degraded. When the compression algorithm is the MPEG2 algorithm, the quantization method is 16-bit to 24-bit linear PCM, the sampling frequency is 48 KHz, the maximum number of channels that can be recorded is 7.1 channels, and the possible bit rate is 6 4 kbps to 912 Kbps. Although the MPEG2 algorithm has a high number of quantization bits that can be encoded and the number of channels that can be recorded, the sampling frequency is limited, the compression ratio is high, and there is a problem of deterioration.
[0096]
However, in the case of DVD audio, assuming that the transmission rate is 10.08 Mbps and the playback time is 80 minutes, linear PCM audio can be implemented as shown in Table 25 below. Further, even when the sampling frequency is 44.1 KHz, 88.2 KHz, 176.4 KHz, the values are similar to those in Table 25 below.
◎
[Table 25]

When DTS is used as a compression encoding method, 16-bit, 20-bit, 24-bit linear PCM is used as a quantization method, and sampling frequencies are 48 KHz, 44.1 KHz, 96 KHz, 88.2 KHz, 192 KHz, 176. .4KHz is used, the maximum number of channels that can be recorded is 13, and the compression ratio is about 4: 1. The DTS compression encoding method has a large number of quantization bits and a sampling frequency that can be encoded, and has a low compression ratio to maintain high sound quality.
[0097]
The playback apparatus as shown in FIGS. 37 and 39 reads the contents of the AUDIO_TS directory of the inserted disc and checks the existence of valid data to determine the type of the DVD disc. At this time, when valid data exists in the AUDIO_TS directory, the DVD audio reproducing apparatus as shown in FIG. 37 detects that the inserted disc is DVD audio, performs a DVD audio reproducing function, and performs the AUDIO-TS. If there is no valid data in the directory, it is detected that the inserted disc is a DVD video and the playback operation is interrupted. The apparatus for reproducing DVD video and DVD audio as shown in FIG. 39 senses that the inserted disc is DVD audio when valid data exists in the AUDIO-TS directory, and DVD audio reproduction function. If there is no valid data in the AUDIO_TS directory, it detects that the inserted disc is a DVD video and performs a DVD video playback function.
[0098]
In the embodiment of the present invention, description will be made on the assumption that the reproducing apparatus is an apparatus capable of reproducing DVD audio and DVD video having a structure as shown in FIG.
First, when a DVD is inserted, the system control unit 311 detects this in step 511, and in step 513, the DVD directory having the structure shown in FIG. 2 assigned to the disc information area located in the inner peripheral area of the disc. Among them, the contents of the AUDIO_TS directory are read. Thereafter, the system control unit 311 checks in step 515 whether valid data is recorded in the AUDIO_TS. Here, when the inserted DVD is a DVD video, an AUDIO_TS directory exists, but no data is actually recorded in the directory. That is, the VIDEO_TS directory is free for DVD video. However, if the inserted DVD is DVD audio, the audio data position information as shown in FIGS. 13 to 23 is recorded in the AUDIO_TS directory.
[0099]
Accordingly, if valid data is recorded in the AUDIO_TS directory in step 515, the system control unit 311 senses that the disc inserted in step 517 is DVD audio. Thereafter, the system control unit 311 reads the AUDIO_TS directory in step 519 to determine the position of the AMG having the structure as shown in FIGS. Then, the AMG is read to confirm the position information of the entire audio data recorded on the DVD audio. As shown in FIGS. 13 and 14, the AMG records information about the entire audio title recorded on the DVD audio, and also includes the character and position information of each title.
[0100]
Thereafter, the system control unit 311 checks in step 523 whether there is a reproduction request for a specific audio title. The title playback request is generated by a user or a command recorded on DVD audio. If a title playback request is detected in step 523, the system controller 311 checks the AMG from the AMG in step 525. Then, the system controller 311 recognizes the disc position where the corresponding title exists based on the position information. After the pickup unit 312 is controlled to move the pickup to the ATSI_MAT position of the corresponding title, the ATSI_MAT at the corresponding title position is read. Thereafter, the system control unit 311 analyzes the information of ATSI_MAT having the structure as shown in FIGS. 18 to 23 in step 529 to check the type and nature of the audio title to be played back, and recognize the playback algorithm. The audio decoding unit 413 of the audio / video decoder 315 is set so that the audio data recorded on the DVD audio can be reproduced by the reproduction algorithm confirmed in the step. At this time, information for setting the audio decoding unit 413 includes an audio encoding mode, a sampling frequency, the number of quantization bits, and the number of channels.
[0101]
Thereafter, in step 533, the system control unit 311 reproduces the corresponding audio title decoded by the audio decoding unit 413.
However, if there is no valid data in the AUDIO_TS directory in step 515, the system control unit 311 determines that the disk inserted in step 535 is a DVD video, and sets the VMG position in the VIDEO_TS directory in step 537. In step 539, the pickup unit 312 is moved to a corresponding position, the VMG information is read, and the entire DVD video information is confirmed. Thereafter, the system control unit 311 performs step 514 at the time of title reproduction request, and reproduces the video, sub-picture, and audio data of the corresponding title based on the VTSI_MAT information of the corresponding title.
[0102]
However, in the case of the apparatus for reproducing the DVD audio, the steps 511 to 533 are performed in the same way when the inserted disc is the DVD audio. However, in the case of the DVD video, the operation is detected and reproduced in the step 515. Interrupt.
As described above, after the audio decoding unit 413 is set based on the ATSI_MAT information, the system control unit 111 stores the audio stored in the data area of the DVD audio in the process of FIG. Analyze the pack and play the audio data.
[0103]
First, the system control unit 311 controls the audio decoding unit 413 set in step 611 to instruct a decoding operation start, and controls the stream parser 412 in step 613 to receive received audio data. This is transmitted to the audio decoding unit 413 having the corresponding audio algorithm. Then, the corresponding audio decoding unit 413 decodes and outputs the audio data received by the algorithm set by the system control unit 311 as described above. At this time, the system control unit 111 checks the operation state of the audio decoding unit 413 in step 615. At this time, when a decoding abnormality occurs, the operation proceeds to step 621 to control the active audio decoding unit 413 to interrupt the decoding operation, to control the stream parser 412 to interrupt data transmission, and to detect the abnormal state. After the healing algorithm is driven, the process returns to step 611.
[0104]
However, when the audio decoding unit 413 operating in step 615 performs a normal operation, the audio data decoded in step 617 is output to the outside through the decoded audio output unit 414, and then audio decoding is performed in step 619. The operation state of the unit 413 is inspected. At this time, if a decoding abnormal state occurs, the process proceeds to step 612, and if normal operation is performed, the process returns so that the next audio data can be decoded.
When the audio decoding unit 413 finishes decoding the audio stream as described above, the system control unit 111 controls the digital processing unit 316 and the audio output unit 317 to convert the decoded audio data into an analog audio signal. Convert to and output.
[0105]
【The invention's effect】
As described above, the DVD according to the embodiment of the present invention includes the VIDEO_TS and AUDIO_TS directories on the disc, and can determine DVD audio and DVD video based on the presence or absence of valid data on these directories. The DVD audio can record a maximum sampling frequency of 192 KHz and 24-bit quantized audio data, and can greatly expand the number of audio channels. Therefore, if the audio data recorded on the DVD audio is fully reproduced, a good audio signal can be reproduced and multi-channel music can be supported. The number of recordable channels limited by the data transmission speed of the disc used, the sampling frequency of the signal, and the number of quantization bits of the sample is made from a high sampling frequency and many quantization bits using an encoding algorithm or the like. It can be recorded as an audio signal and can be heard from multiple channels.
[0106]
The linear PCM data sampled at the sampling frequency of 192 KHz is divided into 96 KHz linear PCM data and its upper data, and 96 KHz data is recorded as it is, and the upper 192 KHz data is recorded using a lossless encoding technique. In the case of the DVD according to the present invention, the audio title is recorded in AUDIO_TS with a sampling frequency of 192 KHz and a linear PCM lossless encoding method, and the video title is recorded in VIDEO_TS with a sampling frequency of 96 KHz and a linear PCM method. At this time, the DVD audio playback apparatus reads AUDIO_TS, decodes the data using a lossless decoding method, mixes the data with 96 KHz data, and plays back the data as 192 KHz data. In addition, the DVD video playback device reads VIDEO_TS and plays back 96 kHz data. That is, by creating a single title and recording it on the AUDIO_TS and VIDEO_TS of the present invention, the DVD audio playback device can play back data at 192 KHz, and the DVD video playback device plays back data at 96 KHz. Can do.
[0107]
Furthermore, when providing music data sampled at 44.1 KHz for a conventional CD to a DVD, the 44.1 KHz music data must be converted to 48 KHz music data using the conventional DVD video format. I must. However, deterioration of sound quality occurs in this conversion process. The DVD according to the invention supports an audio frequency sampled at 44.1 KHz in the DVD audio format. As a result, the audio data is recorded as it is without conversion of the sampling frequency and provided together with the video data, so that better sound quality can be provided.
[0108]
Since a general DVD video playback apparatus has a SPEC that is less than the SPEC of the DVD audio disk as described above, a DVD audio playback apparatus capable of playing back 192 KHz, 24-bit data in accordance with its own performance is used for the DVD video playback. It can be used in parallel with the apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a directory structure of a DVD.
FIG. 2 is a diagram showing a logical data structure of a DVD.
FIG. 3 is a diagram showing a video management structure (VMG) and a video title set (VTS) structure of a DVD.
FIG. 4 is a view showing a video management information (VMG) structure of a DVD.
FIG. 5 is a view showing the structure of a DVD title search pointer table (TT_SRPT);
FIG. 6 is a view showing the structure of video title set information (VTSI) of a DVD.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a video title set information management table (VTSI_MAT) on a DVD.
FIG. 8A is a diagram showing a configuration of an audio stream attribute table (VTS_AST_ATRT) of a video title set on a DVD, and FIG. 8B is an internal configuration of an audio stream attribute (VTS_AST_ATR) of the video title set. Figure.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a multi-channel audio stream attribute table (VTS_MU_AST_ATRT) of a video title set.
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of multi-channel audio stream attribute (1) (VTS_MU_AST_ATRT (1)) of a video title set.
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a multi-channel audio stream attribute (2) (VTS_MU_AST_ATRT (2)) of a video title set.
FIG. 12 is a diagram showing the configuration of multi-channel audio stream attribute (2) (VTS_MU_AST_ATRT (2)) of a video title set.
FIG. 13 is a diagram showing a logical data structure of DVD audio.
FIG. 14 is a diagram showing an audio management structure (AMG) and an audio title set (ATS) structure of DVD audio.
FIG. 15 is a diagram showing an audio management information (AMG) structure of DVD audio.
FIG. 16 is a diagram showing the structure of a DVD audio title search pointer table (TT_SRPT).
FIG. 17 is a view showing the structure of audio title set information (ATSI) of DVD audio.
FIG. 18 is a diagram showing the configuration of an audio title set information management table (ATSI_MAT) for DVD audio.
FIG. 19 is a diagram showing an internal structure of an audio stream attribute (ATSM_AST_ATR) of a video title set menu in DVD audio.
FIG. 20A is a diagram showing a configuration of audio stream attributes (ATS_AST_ATRT) of an audio title set in DVD audio, and FIG. 20B is an internal configuration of audio stream attributes (ATS_AST_ATR) of the audio title set. Figure.
FIG. 21 is a view showing the structure of an audio title set multi-channel audio stream attribute table (ATS_MU_AST_ATRT).
FIG. 22 is a diagram showing a configuration of extension (ATS_MU_AST_ATR_EXT (1)) of multi-channel audio stream attribute (1) (ATS_MU_AST_ATRT (1)) of an audio title set.
FIG. 23 is a diagram showing a configuration of an extension (ATS_MU_AST_EXT (2)) of a multi-channel audio stream attribute (2) (ATS_MU_AST_ATRT (2)) of an audio title set.
FIG. 24 is a diagram showing the structure of an audio object jet set (AOBS) with DVD audio.
FIG. 25 is a view showing a pack structure of a DVD audio.
FIG. 26 is a diagram showing the structure of each audio pack of DVD audio.
FIG. 27 is a diagram showing the structure of each audio pack of DVD audio.
FIG. 28 is a view showing the structure of each audio pack of DVD audio.
FIG. 29 is a view showing the structure of each audio pack of DVD audio.
30 is a diagram showing a configuration of a linear PCM audio packet in an audio pack having a structure as shown in FIG.
FIG. 31 is a view showing the structure of a linear PCM audio frame of DVD audio.
FIG. 32 is a diagram showing a sample data array of linear PCM.
FIG. 33 is a diagram showing a sample data array of linear PCM.
FIG. 34 is a diagram showing a sample data array of linear PCM.
FIG. 35 is a diagram showing a linear audio packet configuration of DVD audio.
FIG. 36 is a view showing the structure of a DTS audio packet of DVD audio.
FIG. 37 is a diagram showing the configuration of a DVD audio playback apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 38 is a diagram showing a configuration of an audio decoder in FIG. 37;
FIG. 39 is a diagram showing the configuration of an apparatus for reproducing DVD audio and DVD video according to an embodiment of the present invention.
40 is a diagram showing a configuration of an audio / video decoder in FIG. 39. FIG.
FIG. 41 is a flowchart showing an operation of reproducing data recorded on DVD audio by the DVD audio reproducing apparatus.
FIG. 42 is a flowchart for explaining the operation process of the audio decoder in the DVD audio playback apparatus.
[Explanation of symbols]
111 ... System control unit
112 ... Pickup part
113 ... Servo control section
114: Data receiver
115: Audio decoder
116: Digital control unit
117: Audio output unit

Claims (11)

An apparatus for reproducing data from a DVD audio disc having audio management (AMG) in which information related to each audio title (ATS) is recorded, wherein the ATS is a plurality of audio objects (AOBs) and audio title set information ( The ATSI has an audio stream attribute, and each audio stream attribute is one of an audio encoding mode and a 16-bit, 20-bit, or 24-bit number corresponding to data to be reproduced . one quantization bit number, 48KHz corresponding to data to be reproduced, 96KHz, 192KHz, 44.1KHz, 88.2KHz , and any one of the sampling frequency of the 176.4kHz, the data reproduced Eau Shows a decoding algorithm information relating Ochaneru number, each AOB is an apparatus including a plurality of audio packs recorded with audio data corresponding to the decoding algorithm recorded in the audio stream attribute,
The device
A data receiving unit that receives audio data reproduced from the DVD audio disk and corrects an error in the read data;
A linear PCM decoder and an encoded data decoder, wherein a decoding unit corresponding to the audio control signal is selected and the received audio data is decoded, and the decoded audio data is multiplexed according to the audio control signal. An audio decoder for channel mixing, sampling frequency conversion and requantization processing;
If the audio TS directory of the disc is checked and valid data is present, the audio encoding mode is linear pulse code modulation (PCM) audio, which is detected by the DVD audio disc and analyzed by the received audio data information; Includes sampling frequency that is one of 48KHz, 44.1KHz, 96KHz, 88.2KHz, 192KHz, 176.4KHz, quantization bit number that is any one of 16 bits, 20 bits, 24 bits When the audio control signal is generated and no valid data exists in the audio TS directory , the reproduction control is interrupted, and the corresponding one of the linear PCM decoder and the encoded data decoder is driven to correct the corrected audio data. Based on audio encoding mode Apparatus characterized by a control unit to decode.   The apparatus of claim 1, wherein the audio encoding mode is a compression encoding system.   The audio decoder further includes a decoding unit that decodes audio data, performs multi-channel mixing, performs sampling frequency conversion, and re-quantizes the decoded audio data according to an audio control signal. The apparatus of claim 1, wherein each of the units corresponds to an audio encoding mode. The audio decoder further includes a stream selector that selects one of the audio streams including audio data according to an audio encoding mode control signal for distributing the selected audio stream to a corresponding one of the audio decoding units. ,
The audio decoding unit includes:
When the selected audio stream is a linear PCM audio stream, the selected audio stream is decoded, subjected to sampling frequency conversion, multi-channel downmixing, and the decoded linear PCM audio stream is processed by an audio control signal. A linear pulse code modulation (PCM) decoder for requantization;
When the selected audio stream is a compression-encoded audio stream corresponding to an extended algorithm, the selected audio stream is decoded, subjected to sampling frequency modulation, multi-channel downmixing, and an audio control signal The apparatus according to claim 1, further comprising: an encoded data decoding unit that re-quantizes the compression-encoded audio stream decoded by step (a).   The apparatus of claim 1, further comprising a digital processor for filtering the decoded audio data.   The ATSI further comprises a field value, the sampled frequency is indicated by two corresponding states of the field value, and the control unit further states that any of the sampling frequencies is a state of the two field values. 2. The apparatus according to claim 1, wherein it is determined whether the sampling frequency is from the sampling frequency. 7. The apparatus of claim 6, wherein one of the two field values indicates whether the sampling frequency is greater than or equal to 100 KHz . 7. The apparatus of claim 6, wherein one of the two field values indicates whether the sampling frequency is one of 176.4 KHz and 192 KHz . One of the two field values indicates whether the sampling frequency is one of 176.4 KHz and 192 KHz ,
The other of the two field values has a state indicating that the sampling frequency is 176.4 KHz or 192 KHz ,
The control unit further determines one field value for determining whether the sampling frequency is one of 176.4 KHz and 192 KHz , and whether the sampling frequency is 176.4 KHz or 192 KHz. 7. The apparatus according to claim 6, wherein the state of the other field value to be determined is detected.   The first of the two field values has a first or second state, which is one of sampling frequencies 44.1 KHz, 88.2 KHz, 176.4 KHz. 7. The apparatus of claim 6, wherein the second state indicates that the sampling frequency is one of 48 KHz, 96 KHz, and 192 KHz. The second of the two field values has three states, and the control unit further includes:
First or second of the first field value that determines whether the sampling frequency is one of 44.1 KHz, 88.2 KHz, 176.4 KHz, or one of 48 KHz, 96 KHz, 192 KHz The state of
11. The apparatus according to claim 10, wherein one of the three states of the second field value determining whether the sampling frequency is 176.4 KHz or 192 KHz is detected.

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