KR0126639B1 - 컴팩트디스크의 다중채널데이터 기록방법과 그 디스크의 재생처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컴팩트디스크의 다중채널데이터 기록방법과 그 디스크의 재생처리장치에 관한 것으로, 복수의 오디오소오스로부터 입력되는 오디오신호를 섹터단위로 압출기록된 컴팩트디스크로부터 독취되는 섹터데이터를 다중채널화 디코딩하여 순차적인 스위칭출력을 위한 CD-ROM 섹터디코딩/멀티플렉싱부(22)와, 그 스위칭부(22)에서 스위칭출력되는 섹터데이터의 시차적인 보상과 동기신호의 정합을 위해 버퍼링하는 데이터 버퍼(24), 이 데이터버퍼(24)으로부터 제공되는 압축된 섹터데이터를 디코딩하기 위한 디코더(26), 상기 디코딩된 섹터데이터의 이득을 채널별로 제어하는 이득조정부(28), 그 이득조정부(28)에서 이득제어된 섹터데이터의 증폭을 위한 증폭부(30), 상기 컴팩트디스크의 섹터데이터에 대한 다중채널화 처리를 제어하는 제어부(36)를 포함하여 구성되어, 컴팩트디스크에 음악프로그램을 기록하는 경우 CD-ROM/XA 및 그린북규격에서 규정하는 섹터단위로 다양한 종류의 악기에 대한 오디오신호를 각기 섹터단위로 기록되도록 하고, 그 컴팩트디스크의 재생시에 얻어지는 섹터별 오디오신호를 섹터의 서브헤더의 채널번호로 구분 다중채널화하여 처리함으로써 악기별 오디오신호의 레벨제어가 가능하게 되므로 현장감이 가일층 향상되도록 한 것이다.

Description

컴팩트디스크의 다중채널데이터 기록방법과 그 디스크의 재생처리장치

제1도는 본 발명에 따른 컴팩트디스크의 다중채널데이터 재생처리장치에 적용되는 CD-ROM/XA 및 그린북(Green Book)규격에서 규정하는 논리적 채소 데이터단위인 섹터(Sector)의 구성을 설명하는 도면.

제2도는 본 발명에 따른 컴팩트디스크의 다중채널데이터 재생처리장치를 설명하는 블럭구성도.

제3도는 본 발명에 따라 컴팩트디스크의 다중채널데이터기록방법을 설명하는 플로우챠트.

제4도는 본 발명에 따른 컴팩트디스크의 재생처리장치의 작용을 설명하는 플로우챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 디스크재생장치 22 : CD-ROM섹터디코딩/멀티플렉싱부

24 : 데이터버퍼 26 : MPEG 오디오디코더

28 : 데이터변환부 30 : 이득조정부

32 : 신호증폭부 34 : 음향출력장치

36 : 제어부

본 발명은 컴팩트디스크의 다중채널데이터 기록방법과 그 디스크의 재생처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컴팩트디스크의 종류, 즉 옐로우 북(Yeloow Book)과 그린북(Green Book)에서 규정하는 CD-ROM/XA, CD-I디스크의 논리적 최소 데이터기록단위인 섹터(Sector)단위로 다수의 오디오소오스로부터의 데이터를 다중채널화 기록하고 그 다중채널화 기록된 데이터를 채널별로 일괄재생처리하도록 된 컴팩트 디스크의 다중채널데이터 기록방법과 그 디스크의 재생처리장치에 관한 것이다.

현재, 대용량의 정보기억매체로서 주목되는 디스크형상의 기록매체로서 대표되는 예컨대 컴팩트디스크에서는 그 정보기록면에 기록된 데이터에 대해 임의의 재생처리가 가능하도록 해당 컴팩트디스크의 정보기록면상에서 그 내측으로부터 외측으로 다수의 트랙으로 분류됨과 더불어 각 트랙에 대해서도 다수의 섹터로 분류되어 최소의 정보기록단위인 섹터단위로 데이터가 기록되게 된다.

그리고, 각 섹터에는 각각 헤더와 서브헤더가 할당되면서 섹터주소정보와 파일번호, 채널번호 등의 정보들을 가지고 있다. 그러한 섹터단위로 데이터가 기록된 컴팩트디스크에 대해서는 주지된 바와 같이 광학적인 데이터의 독출이 행해지고, 그 때문에 고음질의 오디오신호의 처리가 가능하게 된다.

그런데, 그 고음질의 오디오신호를 제공하는 컴팩트디스크에 예컨대 다양한 종류의 악기를 사용하는 대규모의 오케스트라에 의해 연주된 음악데이터가 기록된 경우를 고려하면, 해당 컴팩트디스크를 취급하여 그 정보기록면에 기록된 음악데이터를 재생하는 디스크재생장치에는 전체적인 오디오의 음질에 대해서는 최선의 재생능력을 제공하기 위해 예컨대 이퀄라이저(Equalizer)가 설계되어 해당 컴팩트디스크로부터 재생되는 음악오디오신호의 고음이라든지 저음 등을 조정하도록 되어 있기는 하지만, 이퀄라이저에 의한 오디오신호의 조정은 단지 고음의 보강이라든지 저음의 보강처리는 가능하게 되지만, 예컨대 오케스트라에 의한 연주음악이 프로그램된 컴팩트디스크에서 악기별 분리조정은 불가능한 상태이다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 주목적은 예컨대 오케스트라에 의한 음악오디오 신호와 같이 다수의 오디오소오스에 의한 데이터를 예컨대 악기별로 채널을 할당하고 각 섹터를 채널별로 분류하여 다중채널화형태로 정보를 컴팩트디스크에 기록하고 그 컴팩트디스크의 재생시에는 다수의 섹터에 기록된 데이터를 다중채널화하여 일괄 재생이 가능하도록 된 컴팩트디스크의 다중채널데이터 기록방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 예컨대 오케스트라에 의한 음악오디오신호와 같이 다수의 오디오소오스로부터의 데이터를 예컨대 악기별로 채널을 할당하고 각 섹터를 채널별로 분류하여 컴팩트디스크에 기록하고 그 컴팩트디스크의 재생시 다수의 섹터에 기록된 데이터를 다중채널화하여 일괄재생이 가능하도록 된 컴팩트디스크의 재생처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 예에 따르면 복수의 오디오소오스로부터 얻어지는 오디오신호를 제1-제N채널로 수신하고, 상기 제1-제N채널의 오디오신호를 디지탈변환하고 나서 MPEG알고리즘에 의해 채널별로 압축하며, 상기 압축된 채널별 오디오데이터에 시간동기데이터코드를 MPEG규격에 기초하여 부가하고, 상기 각 채널에 고유의 채널번호를 할당하고 그 채널번호를 서브헤더의 채널번호에 할당하며, 상기 채널별 오디오데이터를 CD-ROM섹터단위로 가공하여 멀티플렉싱함으로서 상기 채널별 오디오데이터가 기록되도록 한 컴팩트디스크의 다중채널데이터 기록방법이 제공된다.

또한, 본 발명의 바람직한 다른 예에 따르면 복수의 데이터소오스로부터 얻어지는 오디오신호를 N개의 채널로 분리하여 MPEG알고리즘에 의해 각 채널의 음악신호를 압축한 후 각 채널에 고유의 채널번호를 할당하고 그 채널번호를 서브헤더의 채널번호에 기록한 컴팩트디스크를 취급하는 디스크재생장치로부터 제공되는 섹터단위의 데이터를 다중채널화 디코딩하여 순차적인 스위칭출력을 위한 디코딩/멀티플렉싱부와, 이 디코딩/멀티플렉싱부에서 스위칭출력되는 섹터데이터의 시차적인 보상과 동기신호의 정합을 위한 데이터의 버퍼링을 수행하는 데이터버퍼, 이 데이터버퍼로부터 제공되는 다중채널데이터를 디코딩하기 위한 MPEG오디오디코더, 이 디코더에서 디코딩된 데이터의 아날로그변환을 위한 데이터변환부, 이 데이터변환부에서 변환된 채널별 이득을 제어하는 이득조정부 및, 이 이득조정부에서 이득제어된 오디오신호의 증폭을 위한 신호증폭부, 상기 컴팩트디스크의 섹터데이터에 대한 다중채널화 처리를 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 컴팩트디스크의 다중채널화 재생처리장치가 제공된다.

본 발명에 따르면 상기 디코딩/멀티플렉싱부는 MPEG방식에 의해 압축된 데이터들을 신장하고 재생할때 이들 데이터구조 내에 포함된 SCR(System Clock Reference)와 DTS(Decode Time Stamp)및 PTS(Presentation Time Stamps)를 기초로 각 채널데이터의 타이밍동기를 정합시키게 되고, 각 섹터데이터의 서브헤더에 기록된 채널번호에 의해 각 데이터소오스에 대응하는 채널을 분리하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 컴팩트디스크의 다중채널데이터 기록방법과 그 디스크의 재생처리장치에 의하면, 컴팩트디스크의 동일한 트랙에서 섹터들을 채널별로 분류기록된 데이터를 다중채널화처리하여 디코딩함으로써 예컨대 컴팩트디스크에 오케스트라에 의해 연주된 음악데이터가 기록된 경우에는 악기별로 이득조정이 가능하게 된다.

이하, 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하면 상세하게 설명한다.

제1도는 본 발명에 따라 CD-ROM/XA와 그린북에서 규정하는 컴팩트디스크의 논리적 데이터기록형태의 섹터구성을 설명하는 도면으로, 하나의 섹터는 동기신호(Sync), 헤더(Header), 서브헤더(Sub-Header), 사용자데이터(User Data) 및 EDC(

Error Detection Code), ECC(Error Correction Code)로 구성되고, 특히 서브헤더에는 화일번호, 채널번호, 서브모드, 코딩정보가 기록되게 된다.

본 발명에서는 예컨대 음악프로그램을 수록하는 경우 복수의 데이터소오스(악기)로부터 얻어지는 데이터를 N개의 채널로 분리녹음하고 MPEG 알고리즘에 의해 각 채널의 음악신호를 디지탈로 변환 및 압축한 후, 각 채널에 고유의 채널번호를 할당하고 그 채널번호를 상기 서브헤더의 채널번호에 기록함으로써 컴팩트디스크에 다중채널데이터가 기록된다.

또한, 그와 같이 컴팩트디스크의 정보기록면에서 분할된 각 섹터에 대해 채널별로 데이터를 기록하는 경우에는 바람직하게 각 섹터데이터의 독취시간에 대한 편차를 보상하기 위해 해당 섹터데이터에 포함되는 MPEG규격의 시간조정코드인 SCR(System Clock Feference)와 DTS(Decode Time Stamp) 및 PTS(Presentation Time Stamps)를 기초로 각 섹터데이터의 타이밍동기를 정합시키게 된다.

제2도는 제1도에서 설명한 MPEG방식으로 압축되어 섹터데이터영역마다 데이터소오스에 대응하여 다중채널화 프로그램이 기록된 컴팩트디스크에서 독취되는 오디오신호를 다중채널화하여 재생하기 위한 컴팩트디스크의 다중채널화 재생처리장치에 블럭구성을 나타낸 도면으로, 참조부호 20은 그 컴팩트디스크를 취급하여 해당 디스크의 정보기록면에 기록된 오디오신호를 독취하는 통상의 디스크재생장치를 나타내고, 22는 그 디스크재생장치(20)에 의해 재생된 상기 컴팩트디스크로부터의 섹터데이터를 디코딩하여 순차적으로 멀티플렉싱출력하여 다중채널화처리하기 위한 CD-ROM섹터디코딩/멀티플렉싱부를 나타내며, 24는 그 디코딩/멀티플렉싱부(22)에서 스위칭적으로 출력되는 다중채널화된 섹터데이터를 각 데이터소오스별 즉 채널별로 버퍼링하는 버퍼로서, 그 버퍼(24)는 다중채널화된 각 데이터소오스에 대응되는 수의 버퍼로 구성되어 각 데이터소오스에 대한 타이밍동기의 정합을 위해 채널별 데이터들의 버퍼링을 수행하게 된다.

또, 26은 상기 버퍼(24)를 통해 제공되는 압축알고리즘은 MPEG방식에 의해 압축된 데이터들을 MPEG복원알고리즘에 의해 디코딩하여 각 데이터소오스에 의한 오디오신호를 복원하는 디코딩수단으로 작용하는 MPEG오디오디코더를 나타내는 바, 그 MPEG오디오디코더(26)도 상기 채널수단에 대응하는 수로 구성되어 각 데이터소오스의 데이터에 포함된 상기 타이밍동기신호를 기초로 병렬적인 데이터의 MPEG디코딩을 수행하여 해당하는 데이터소오스별 오디오신호를 복원처리하게 된다. 28은 그 MPEG오디오디코더(26)에서 복원처리된 데이터소오스별 데이터에 대해 아날로그변환처리하는 데이터변환부로서, 각 섹터데이터의 채널화된 데이터소오스에 대응하는 수의 디지탈-아놀로그변환기로 구성된다.

30은 각 데이터변환부(28)로부터 제공되는 아날로그변환된 데이터소오스별 오디오신호의 이득을 데이터소오스별로 조정가능하도록 구성되는 이득조정부를 나타내고, 32는 그 이득조정부(30)에서 조정된 악기별 오디오신호를 대응증폭하는 신호증폭부를 나타내며, 34는 그 증폭부(32)에 의해 증폭된 데이터소오스에 대응적으로 할당된 예컨대 스피커가 채용되는 음향출력장치를 나타낸다.

또, 36은 상기한 다중채널화된 섹터데이터의 처리를 제어하기 위한 제어부로서, 상기 디스크재생장치(20)에 대해서는 제1도에서 설명한 컴팩트디스크에 대한 재생동작을 제어하기 위한 제어신호(PS)를 제공하게 되고, 상기 CD-ROM섹터 디코딩/멀티플렉싱부(22)에 대해서는 다중채널화 데이터처리모드의 제어신호(MC)의 발생과 그 디코딩/멀티플렉싱부(22)에 상태를 모니터링하게 된다. 또한, 그 제어부(36)는 상기 MPEG오디오디코더(26)에 대해서는 다중채널화 데이터처리모드의 제어신호(CC)의 발생과 MPEG오디오디코더(26)의 데이터복원상태를 모니터링하는 한편, 상기 이득조정부(30)에 대해서는 데이터소오스에 대한 채널별 이득조정을 제어하기 위한 제어신호(CC)를 출력하게 된다.

이어, 제3도를 참조하여 본 발명에 따른 컴팩트디스크의 다중채널데이터기록방법에 대해 설명한다.

먼저, 컴팩트디스크에 기록된 다수의 오디오소오스(바람직하게는 악기)에 대해 할당된 예컨대 마이크로폰(도시 생략)에서 입력되는 오디오신호는 단계 100에서 제1채널-제N채널이 할당되어 그 컴팩트디스크에 오디오정보를 기록하여 제조하는 광디스크정보기록시스템(도시는 생략)에 구비되는 아날로그-디지탈변환기에 의해 디지탈변환된다(단계 100). 이어, 상기 디지탈변환된 다수채널의 오디오데이터는 단계 110에서 채널별로 MPEG(Motion Picture Expert Group)알고리즘에 의해 압축처리되며, 그 압축된 채널별 오디오데이터에 대해서는 단계 120에서 MPEG규격의 시간조정코드(SCR와 DTS 및 PTS)를 기초로 채널별 시간동기데이터코드를 부가하게 됨에 이어, 단계 130에서 채널별 CD-ROM 서브헤더에 번호를 할당함과 더불어 채널별 CD-ROM섹터단위로 가공(즉, 통합처리)하여 멀티플렉싱함으로써 단계 140에선느 컴팩트디스크에는 채널별로 다수의 오디오소오스의 오디오데이터가 할당/기록되게 된다.

이어, 상기한 과정에 의해 오디오데이터가 다중채널로 기록된 컴팩트디스크의 재생처리장치의 작용에 대해 제4도에 도시된 플로우차트를 참조하여 설명한다.

먼저, 제1도 및 제3도에서 설명한 컴팩트디스크의 각 섹터에 대한 섹터데이터영역에 데이터소오스로서 예컨대 오케스트라를 구성하는 다수의 악기로부터 얻어지는 연주음(즉, 오디오데이터)이 섹터데이터로서 기록된 경우를 상정하면, 상기 제어부(36)는 외부로부터의 컴팩트디스크 재생명령에 따라 상기 디스크재상장치(20)를 구동제어하여 제1도에 도시된 데이터포맷을 갖는 컴팩트디스크로부터 섹터별로 기록된 데이터가 재생출력되도록 하게 된다.

즉, 상기 컴팩트디스크의 재생도중에 각 섹터단위로부터는 헤더와 서브헤더의 데이터가 독출되는 바, 상기 섹터단위의 헤더 및 서브헤더의 데이터는 상기 CD-ROM섹터 디코딩/멀티플렉싱(22)에서 디코딩되어 상기 제어부(36)에 인가된다(단계 200). 그러면, 상기 제어부(36)는 디코딩된 섹터데이터(예컨대, 악기별 연주데이터)가 상기 CD-ROM섹터디코딩/멀티플렉싱부(22)에서 각 섹터데이터에 포함된 채널번호코드(즉, 제4도의 단계 210, 단계 280, 단계 350)에 기초하여 섹터데이터를 순차적으로 버퍼(24)측으로 멀티플렉싱 출력함으로써 다중채널화하게 된다(단계 220, 단계 290, 단계 360). 즉 상기 제어부(36)는 제어신호(MC1)에 의해 단계 220, 단계 290, 단계 360에서 그 다중채널화된 섹터별 데이터에 부가된 시간동기데이터에 기초하여 각 섹터데이터에 대한 타이밍정합 및 선형성의 보상을 위해 대응하는 버퍼(24)에 의해 버퍼링되도록 제어하게 된다.

이어, 상기 제어부(36)에 의해 각 섹터데이터로 이루어진 오디오데이터의 디코딩요구가 발생되면(단계 230, 단계 300, 단계 370), 상기 버퍼(24)에 대응적으로 버퍼링된 오디오데이터가 단계 240, 단계 310, 단계 380에서 상기 제어부(36)의 제어하에 대응하는 MPEG오디오디코더(26)에 인가되어 MPEG복원알고리즘에 의해 복원처리가 수행되는 바, 그러한 복원처리는 채널에 할당된 타이밍코드를 기초로 각 복원된 섹터데이터의 병렬적인 출력이 가능하도록 하는 시차적인 보상도 행해지게 된다. 이어, 단계 250, 단계 320, 단계 380에서 각 오디오데이터의 섹터별 시간동기가 정합된 상태로 판단되면, 단계 260, 단계 330, 단계 390에서 상기 MPEG오디오디코더(26)에서 복원처리된 악기별 오디오데이터는 후단의 데이터변환부(28)에 인가되어 아날로그신호로 변환되고, 그 섹터별 아날로그신호는 상기 제어부(36)의 제어하에 사용자가 소망하는 악기별 이득조정신호에 의거 상기 이득조정부(30)에서 악기별로 이득이 조정된 상태(단계 270, 단계 340, 단계 400)로 대응하는 신호증폭부(32)에서 일정한 레벨로 증폭된 다음 대응하는 음향출력장치(34;스피커)를 통해 출력된다.

한편, 이상에서는 본 발명에 따른 컴팩트디스크의 다중채널데이터가 그 컴팩트디스크에 오케스트라에 의한 악기신호음이 기록된 경우를 예로 설명하였지만, 본 발명은 그러한 예에 한정되지 않고 다중채널화가 가능한 다수의 데이터소오스로부터 얻어지는 어떠한 데이터라도 컴팩트디스크에 섹터단위로 기록하여 채널별로 재생하도록 적용할 수 있음은 물론이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 컴팩트디스크의 다중채널데이터 재생처리장치에 의하면, 컴팩트디스크에 음악프로그램을 기록하는 경우 동일한 트랙의 섹터단위로 다양한 종류의 악기에 대한 오디오신호를 각기 섹터단위로 기록되도록 하고, 그 컴팩트디스크의 재생시에 얻어지는 섹터별 오디오신호를 다중채널화하여 처리함으로써 악기별 오디오신호의 레벨제어가 가능하게 되므로 현장감이 가일층 향상되게 된다.

Claims (5)

1. 복수의 오디오소오스로부터 얻어지는 오디오신호를 제1-제N채널로 수신하고, 상기 제1-제N채널의 오디오신호를 디지탈변환하고 나서 MPEG알고리즘에 의해 채널별로 압축하며, 상기 압축된 채널별 오디오데이터에 시간동기데이터코드를 MPEG규격에 기초하여 부가하고, 상기 각 채널에 고유의 채널번호를 할당하고 그 채널번호를 서브헤더의 채널번호에 할당하며, 상기 채널별 오디오데이터를 CD-ROM섹터단위로 가공하여 멀티플렉싱함으로서 상기 채널별 오디오데이터가 기록되는 것을 특징으로 하는 컴팩트디스크의 다중채널데이터 기록방법.
2. 복수의 데이터소오스로부터 얻어지는 오디오신호를 N개의 채널로 디지탈변환하고 MPEG알고리즘에 의해 각 채널의 오디오데이터를 압축한 후 각 채널에 고유의 채널번호를 할당하고 그 채널번호를 서브헤더의 채널번호에 기록한 컴팩트디스크를 독취하여 얻어지는 데이터를 채널별로 순차적으로 출력하는 CD-ROM섹터디코딩/멀티플렉싱부(22)와; 상기 디코딩/멀티플렉싱 출력되는 다중채널데이터의 선형성의 보상과 타이밍정합을 위한 데이터버퍼(24); 상기 데이터버퍼(24)로부터 제공되는 MPEG알고리즘으로 압축된 다중채널데이터를 디코딩하기 위한 MPEG오디오디코더(26); 상기 디코딩된 다중채널데이터의 이득을 채널별로 제어하는 이득조정부(30); 상기 이득조정부(30)에서 이득제어된 섹터데이터를 증폭하여 음향출력장치(34)를 통해 출력되도록 하는 신호증폭부(32); 상기 채널데이터에 대한 다중채널화 처리를 제어하는 제어부(36)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 컴팩트디스크의 재생처리장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 컴팩트디스크에는 상기 다수의 데이터소오스로부터의 데이터가 채널번호를 포함하는 섹터단위로 기록된 것을 특징으로 하는 컴팩트디스크의 재생처리장치.
4. 제2항에 있어서, 상기 CD-ROM섹터디코딩/멀티플렉싱부(22)는 섹터단위로 기록된 데이터를 각 섹터의 서브헤더의 채널번호를 기초로 순차적인 채널별 데이터멀티플렉싱을 수행하여 다중 채널화하도록 된 것을 특징으로 하는 컴팩트디스크의 재생처리장치.
5. 제2항에 있어서, 상기 이득조정부(30)는 상기 제어부(36)의 제어하에 각 데이터소오스별로 이득조정을 수행하도록 된 것을 특징으로 하는 컴팩트디스크의 재생처리장치.