KR100239837B1 - 오디오 및/또는 비디오 신호 전송방법 및 장치 - Google Patents

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요트.게.아. 롤페즈
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Abstract

상호 작용 컴팩트 디스크에는 오디오 신호, 컴퓨터 데이터 및 완전한 모션의 비디오 신호가 기록되기에 적합하다. 이러한 일은 비디오 신호를 화면 또는 화면쌍에 각각 대응하는 가변 길이의 코드 블록으로 효과적으로 엔코드하는 적절히 선택된 엔코딩 알고리즘에 의해 가능한 것이다. 디코더 지연 파라미터는 각각의 코드 블록과 연관된 것으로, 상기 코드 블록이 수신된 후 대응 화면이 표시되는 지연의 양을 가리키는 것이다.

Description

오디오 및/또는 비디오 신호 전송방법 및 장치
제1(a)도 내지 제1(e)도는 오디오 및/또는 비디오 신호가 기록되어 있는 광학적으로 판독 가능한 디스크의 도시도.
제2도는 본 발명에 따른 방법을 실행하기에 적합한 전송 회로의 개요도.
제3(a)도 내지 제3(c)도는 제2도의 회로를 설명하기 위한 타임 다이어그램.
제4(a)도 내지 제4(d)도는 제2도의 회로를 설명하기 위한 다른 타임 다이어그램.
제5도는 두 개의 동기적으로 전송된 신호의 전송을 설명하기 위한 타이 다이어그램.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 디스크 2 : 정보 트랙
3 : 엔코딩 장치 5 : 디코딩 장치
31 : 비디오 엔코더 32 : 엔코더 버퍼
33 : 엔코더 제어 회로 35 : 멀티플렉서
51 : 디멀티플랙서 52 : 디코더 버퍼
53 : 비디오 블록 검출기 54 : 디코더 제어 회로
본 발명은 전송 매체를 경유하여 오디오 및/또는 비디오 신호를 전송하는 방법에 관한 것이다. 특히 전송 매체는 광학적으로 판독 가능한 디스크로 구성된다. 그런데, 전송매체는 자기테이프 또는 디스코, 또는 송신기와 수신기간의 직접 연결 장치 일수도 있다. 본 발명은 오디오 및/또는 비디오 신호가 기록되는 전송매체, 오디오 및/또는 비디오 신호를 신호가 기록되는 전송매체, 오디오 및/또는 비디오 신호를 전송하기 위한 엔코딩 장치, 이들 신호를 수신하기 위한 디코딩 장치등에 관한 것이다.
최근 몇 년간, 디지털 오디오에 부가하여 텍스트 및 그래픽 영상용 데이터가 기억되어 있는 상호 작용 콤팩트 디스크(CDI)가 개발되어왔다. 이러한 CDI의 등장 가능성은 완전한 모션의 비디오 화면이 기록될 수 있다면 상당히 증가될 것이다. 콤팩트 디스크 비디오(CDV) 상에 비디오 신호를 공지된 아날로그 방식으로 기록하는 것을 상기 목적용으로는 적합치 않다. 이러한 이유로, CDI상의 비디오 신호는 디지털화 된 완전한 모션의 비디오 장면은 예를들어 초당 25 또는 30개의 화면의 시퀀스로 이루어진다. 각 화면은 예를들어 256개 화면 라인 및 화면 라인당 352 픽셀을 갖는다. 화면의 시퀀스는 적절히 선정된 엔코딩 방법에 의해 일련의 비디오 블록으로 변환되며, 각 블록은 각각의 화면이 눈에 뛸만한 화질의 저하없이 재구성될 수 있을 정도로 많은 디지털 정보를 포함한다. 오디오 신호와 함께 다른 데이터, 엔코드된 비디오 신호가 광학적으로 기록된다. CDI는 각종의 비디오 장면을 포함할 수 있다.
가장 효과적인 엔코딩 방법은 연속적인 신호부분을 가변길이의 연속적인 코드 블록으로 변환시키는 것이다. 비디오 신호의 경우, 신호부분은, 예를들어 신호가 포함된 화면 또는 화면쌍에 의해 형성된다. 어떤 화면은 내부 프레임 코딩을 한 후, 화면이 완전히 재구성될 수 있는 코드 블록으로 변환된다. 다른 화면들도 내부 프레임 코딩이 될 수 있는데, 이는 화면이 그전 화면의 도움으로만 재구성될 수 있다는 것을 의미한다. 비디오 신호의 코드 블록은 이하 비디오 블록으로 인용되겠다. 가변 길이이기 때문에, 연속적인 비디오 블록들은 디스크가 플레이되는 불규칙적인 순간에 판독된다. 또한 디스크상의 비디오 블록은 다른 데이터 신호, 예를들어 비디오 장면에 대응하는 립-싱크(lip-synchronous)디지탈 오디오 신호로 고체(또는 인터럽트)될 수 있다.
비디오 블록에 대응하는 화면은 예를들어 초당 25 프레임의 일정한 횟수로 표시된다. 그런데, 디스크의 비디오 블록이 판독되는 순간은 비디오 장면으로부터 대응 화면이 표시되는 순간과 정확히 대응하기가 어렵다. 플레이에서, 비디오 블록들은 디스크상의 “패킹”방법에 의해 전적으로 결정되는 주파수로 메모리 버퍼에 인가된다. 후추에 이들은 표시를 위해 필요한 화면 주파수로 버퍼로부터 판독된다. 평균적으로, 디스크로부터 버퍼로 초당 인가된 비디오 블록의 수는 초당 표시된 화면수 수와 같다. 표시될 다음 화면에 대응하는 비디오 블록은 항상 버퍼에 완전히 기억되어 있다. 또한, 버퍼는 이미 후속 비디오 블록, 그 부분 또는 다수의 후속 비디오 블록까지 포함하고 있다. 화면이 디코드되는 즉시, 대응 비디오 블록은 버퍼에서 나간다. 이때 비어진 버퍼 공간에는 후속 비디오 블록 또는 그 일부분이 기입된다. 추후의 표시를 위해 버퍼에 기억되는 비디오 블록의 수는 가변적이며, 엔코딩 효율성 뿐만 아니라 디스크상의 관련 비디오 신호 이외의 신호의 존재에도 크게 영향을 받는다.
비디오 장면의 표시는 제1비디오 블록이 완전히 수신되고 버퍼에 기록되는 즉시 시작할 수 있는 것으로 보인다. 그런데, 사실은 그게 아니다. 후속 비디오 블록은 필요한 시간(1/25초)내에 스캔되기에 너무 클수가 있다. 그러면 대응화면이 시간내에 표시될 수가 없다. 대응 화면이 디코드되고 표시되어야할 순간에 버퍼내에 완전한 비디오 블록이 존재치 않는 것은 때때로 버퍼의 언더플로우(underflow)라고 인용된다.
장면의 어디에선가 많은 양의 다른(비-비디오)데이터가 패킹되어 있어 버퍼에 일시적으로 비디오 블록이 채워져 있지 않을 때에도 버퍼의 언더플로우가 생긴다. 버퍼는 비워지며 주어진 순간에 표시될 다음 화면을 위한 비디오 블록은 아직 존재치 않는다. 비디오 장면의 표시는 이제 멈춰지고, 화면이 부드럽게 움직인다.
그런데, 비디오 장면의 화면 표시는 대응 비디오 블록이 수신된 후에 너무 느리게 시작될 수 있다. 이러한 경우, 버퍼가 채워져서 표시가 역시 멈춰질 수도 있다. 이러한 것은 버퍼의 오버플로우(overflow)로 인용된다.
이러한 문제는 디스크상에 비-연속적인 방법으로 기록된 오디오 신호에서도 발생한다.
본 발명의 목적은 버퍼의 오버플로우 및 언더플로우가 방지되어 화면의 표시가 방해되지 않고 진행될 수 있는 오디오 및/또는 비디오 신호 전송 방법을 제공하려는 것이다.
본 발명에 따르면, 적어도 하나의 선택된 코드 블록에는 파라미터가 관련되어 있는데, 상기 파라미터는 상기 코드 블록이 수신된 후 디코더되어야할 지연의 양을 가리킨다. 대응 화면이 상기 지연양으로 디코드되면, 버퍼의 오버플로우 또는 언더플로우의 부담없이도 표시될 수 있다. 이는 방해받지 않는 표시를 보장해준다. 파라미터의 전송을 때때로 디코더 지연 파라미터 또는 쇼트에 대한 디코더 지연으로 인용되는 것으로, 두 개의 신호, 예를들면 시 분할 멀티플렉스화된 관련 오디오 신호와 비디오 신호, 또는 3차원 비디오 장면을 함께 나타내는 2개 비디오 신호의 동기 지연을 실현한다.
원리상, 파라미터를 한 비디오 블록과 관련시키는 것이면 충분하며, 이는 비디오 장면의 제1비디오 블록이 적절할 것이다. 모든 다른 화면은 버퍼의 오버플로우 또는 언더플로우의 위험없이 일정한 화면 주파수로 판독될 수 있다. 블록과 정규적으로 관련된다. 일정한 화면 주파수는 바람직한 방법에 따라 이루어질 수 있다. 또한, 이는 소위 “랜덤 액세스”표시의 가능성을 제공한다. 이는 디코더 지연이 관련된 비디오 블록으로부터 비디오 장면의 단편을 표시하는 것으로 이해된다.
디코더 지연 파라미터는 각종의 포맷으로 될수 있는데, 전송되는 기준값이 정규적으로 로드되어 있고 선정된 클럭 신호를 수신하는 카운터의 상태를 가리키는 것이 적절하다.
제1(a)도는 정보 트랙(2)이 기록되어 있는 광학적으로 판독 가능한 디스크(1)를 도시한다. 약 300,000개의 소위 섹터는 연속적인 포인트, A,B,C,D 등등간의 각각의 시간에 존재한다. 섹터의 구조는 제1(b)도에 도시되었다. 섹터는 24바이트의 섹터 헤더H와 2324 바이트의 데이터 필드 DF로 분할된다. 섹터 헤더는 12바이트의 동기 워드 SYN, 4바이트의 섹터 번호 SCTNR, 8바이트의 서비스 워드 SW를 구비한다. 동기 워드 SYN는 섹터의 시작을 표시한다. 섹터 번호 SCTNR는 디스크상의 섹터의 서수를 가리킨다. 서비스 워드 SW는 섹터의 디스크상의 섹터의 서수를 가리킨다. 서비스 워드 SW는 섹터의 데이터 필드 DF가 비디오 데이터, 오디오 데이터, 또는 컴퓨터 데이터를 포함하는지를 가리킨다. 그에 따라, 섹터는 때때로, 비디오 섹터, 오디오 섹터, 또는 데이터 섹터로 인용된다. 디스크의 통상적인 회전 속도는 초당 75섹터가 스캔되도록 되어있다. 이는 대략, 1.4M비트/초의 비트 속도와 대응된다. 비트속도는 채널 비트 속도로 인용된다. 디스크가 비디오 섹터만으르 포함한다면, 비디오 비트 속도는 채널 비트 속도와 같다. 디스크가 오디오 및 데이터 섹터도 역시 포함한다면 비디오 비트 속도는 감소된다. 제1(c)도는 섹터들이 SCT로 표시된 트랙의 한부분을 도시한다. 특히 여기서 비디오 섹터에서 빗금이 쳐있다. 비디오 섹터는 다른 섹터들과 교대로 나와있다.
화질을 손상시키지 않으면서, 화면당 비트의 수를 감소시키는 많은 엔코딩 방법이 있다. 가장 효과적인 엔코딩 방법은 비디오 장면의 연속적인 화면을 여러 가지 비트수의 비디오 블록으로 변환시키는 것이다. 제1(d)도에는 각각 상이한 길이를 가진 비디오 블록 V1,V2등등의 형태로 표현되어 있다. 예를들어, 비디오 블록 V1은 디스크상에 4섹터의 길이를 갖고, 비디오 블록 V2은 1 1/2 섹터의 길이를 갖는다. 제1(e)도는 비디오 블록의 데이터 포맷을 도시한다. 비디오 블록의 시작은 특정한 프레임 시작 워드 SOF의 존재로 표시된다. 비디오 블록은 특정 제어 정보가 대응 비디오 블록을 위해 기억되어 있는 라벨 LBL을 포함한다. 제2도 오디오 및 비디오 신호를 전송하기 위한 회로의 일반적인 구성을 도시한다. 회로는 엔코딩 장치(3), 콤팩트 디스크(4), 디코딩 장치(5)를 포함한다. 엔코딩 장치(3)는 비디오 신호 V(t)가 인가되는 비디오 엔코더(31)를 구비한다. 비디오 엔코더(31)는 초당 25개의 비디오 신호의 연속적 화면을 가변 길이의 비디오 블록 VB으로 엔코드한다. 이들 화면은 한 비디오 블록씩 엔코더 버퍼(32)에 인가된다. 엔코더 버퍼의 오버플로우 및 언더플로우를 방지하기 위해, 버퍼상태 신호 BFST가 비디오 엔코더(31)에 피드백되어 상기 엔코더는 엔코더 버퍼의 내용에 엔코딩 효율성을 적합시킬 수 있다. 엔코더 버퍼가 채워지려고 하고 오버플로우의 위험이 있다면, 비디오 신호는 엉성한 방법으로 일시적으로 양자화된다. 엔코더 버퍼가 비워지게 되면, 비디오 신호는 좀더 정확하게 양자화되거나, 의상-비디오 데이터가 일시적으로 버퍼에 인가될 수 있다. 또한, 버퍼상태 신호 BFST가 엔코더 제어 회로(33)에 인가된다. 이 제어 회로는 엔코더 버퍼중 선정된 정도의 점유율로 엔코더 버퍼가 판독되는 클럭 신호 F1를 발생시키는데 적합하다. 엔코더 제어 회로는 또한 후술되는 방법으로 각 비디오 블록에 대한 파라미터 Td의 값을 결정한다. 파라미터는 삽입기(34)를 통하여 비디오 블록과 관련되며 블록의 라벨 LBL(제1(e)도 참조)에 전달된다. 제2도에 도시된 바와 같이, 엔코더 버퍼(32)는 비디오 블록들이 인가되며 일정한 비디오 비트속도 C로 판독되는 제1버퍼(321)와, 상기 일정한 비트스트림을 비디오 섹터 VS로 변환시키는 섹터 할당 버퍼(322)로 나누어지는 것으로 여겨진다. 비디오 섹터들은 엔코더 버퍼(32)로부터 멀티플렉서(35)의 제1입력에 인가되며, 멀티플렉서는 제2입력에서 오디오 섹터 AS를 수신하고 제3입력에서 데이터 섹터 DS를 수신한다.
디스크가 다음단에서 플레이될 때, 섹터들은 스캐닝되고 디멀티플렉서(51)에 인가되며, 여기서 비디오 섹터들은 서비스워드 SW(제1(b)도 참조)를 참고로하여 오디오 섹트 및 데이터 섹터와 분리된다. 비디오 섹터 VS1는 디코더 버퍼(52)와 비디오 블록 검출기(53)에 인가된다. 비디오 블록 검출기(53)는 프레임 시작 코드 SOF(제1(e)도)의 발생을 검출하여 후속 라벨 LBL로부터 거기에 전달된 파라미터 Td를 판독한다. 파라미터 Td는 클럭 신호 F2를 가지고 디코더 버퍼(52)를 판독하기에 적합한 디코더 제어 회로(54)에 인가된다. 도면에 도시된 바와 같이, 디코더 버퍼(52)는 비디오 섹터가 인가되며 일정한 비디오 비트 속도 C′로 판독되는 데이터 속도 균등화 버퍼(521)와, 상기 일정한 비트 스트림을 연소적인 비디오 블록 VB′으로 변환시키는 제2버퍼(522)로 나누어지는 것으로 여겨진다. 마지막으로, 각 비디오 블록은 비디오 디코더(55)로 인가되어 화면으로 변환된다. 연속적인 화면들은 비디오 신호 V′(t)로서 표시장치(비도시)에 인가된다.
실제로, 디스크가 플레이되는 순간에는 어떤것도 플레이되지 않는다. 그러므로, 이제부터 엔코딩 장치의 출력은 디코딩 장치의 입력에 직접 연결되는 것을 가정한다. 이는 도면에 점선으로 표시되어 있다.
비디오 신호만이 전송된다고 임시로 가정해보자. 이는 엔코더 버퍼(32)가 인터럽트되지 않는 비트 스트림을 1.4M 비트/초(초당 75 섹터)의 최대 채널 비트 속도로 디스크에 인가할 수 있다는 것을 의미한다. 제2도에 도시된 회로에 관해서, 한편으로 섹터 할당 버퍼(322) 및 멀티플렉서(35)가 다른 한편으로 디멀테플렉서(51) 및 데이터 속도 균등화 버퍼(521)가 역할을 하지 못한다는 것을 의미한다.
제2도에 도시된 회로의 동작은 제3도에 도시된 타임 다이어그램을 참고로 하여 설명되겠다. 특히 제3(b)도는 1,2,3 등등으로 번호붙여진 다수의 연속적인 화면을 도시한다. 이러한 화면은 초당 25 프레임의 화면 주파수(횟수)를 발생하며, 비디오 엔코더(31)(제2도)에 인가된다. 각 화면이 엔코드됨에 따라, 대응 비디오 블록이 엔코더 버퍼(32)(제2도)에 기입된다. 간단하게 하기 위해, 시간에 관계없이 실행되는 것으로 가정한다. 엔코더 버퍼에 누적되어 인가되며 디스크 섹터에 표현되는 비디오 데이터의 양은 따라서 각 비디오 블록에 대해 계단식으로 증가된다. 이것이 제3(a)도에 커브 ne(t)로 표시되어 있다.
엔코더 버퍼의 판독 및 엔코딩 장치의 출력에 데이터를 가하는 것을 시간 t1에서 시작한다. 시간 t1은 예를들면 엔코더 버퍼의 점유율이 선정된 정도 b에 이르는 것에 의해 결정되며, 각 비디오 장면마다 다를 수 있다. 판독은 초당 75섹터의, 말하자면 1.4M비트/초의 일정한 속도로 실행된다. 엔코더 버퍼로부터 누적되는 비디오 데이터의 양은 선형으로 증가한다. 이는 제3(a)도에 커브 ns(t)로 표시되어 있다. 커브 ne(t)와 ns(t)는 서로 교차되지 말아야 하는데, 이는 비디오 블록이 버퍼에 기입되기전에 버퍼로부터 판독 되는것(엔코더 버퍼의 언더플로우)을 의미하기 때문이다. 전술한 바와 같이, 엔코더 버퍼의 언더플로우는 엔코더 버퍼의 내용에 비디오 장면의 양자화를 적합시킴으로서 방지된다.
엔코딩 장치의 출력이 디코딩 장치의 입력에 직접 연결된다는 가정을 기초로하여, 제3(a)도에 도시된 커브 ns(t)는 또한 디코더 버퍼(52)(제2도)에 인가된 비디오 데이터의 누적양을 나타낸다. 디코더 버퍼는 커브 ns(t)가 초과되지 않게 왜냐하면 디코더의 언더플로우가 발생하므로, 판독되어야 한다. 디코더 버퍼의 오버플로우는 일어나지 않는다. 제3(a)도에서, 이는 라인 s(t)으로부터 거리 B(버퍼 사이즈)가 떨어진 라인 ns(t)에 의해 표현되었다. 상기 라인n1(t)은 라인ns(t)에 의해 추월되지 않는다.
디코더 버퍼는 이제 한 비디오 블록씩 판독된다. 간편하게 하기 위해, 비디오 블록은 시간에 관계없이 판독된다고 가정한다. 디코더 버퍼로부터 나와 누적된 디스크 섹터로 표현되는 비디오 데이터의 양은 각 비디오 블록에 대해 계단식으로 증가된다. 이는 제3(a)도에 커브 nd(t)로 표시되었다. 비디오 블록이 판독되고 디코드됨에 따라, 대응화면이 1/25초 동안 표시된다. 제3(c)도는 디코드된 화면 1,2,3등등의 표시를 도시한 것이다.
커브nd(t)는 커브ne(t)가 시간 간격 Te+Td으로 시프된 것과 같다. 여기서 Te는 엔코더 지연으로도 인용되는 기입되는 순간과 이 비디오 블록의 전송이 시작되는 순간 t1간의 시간 지연이다. 유사하게, Td는 디코더 지연으로 인용되며, 디코더 버퍼에서 제1비디오 블록의 수신이 시작되는 순간과 이 비디오 블록이 디코더 버퍼로부터 판독되는 순간 간의 시간 지연이다. 시간 간격 Te+Td은 비디오 블록은 인코더 버퍼에 기입하는 것과 디코더 버퍼로부터 동일한 비디오 블록을 판독하는 것 사이에 발생하는 지연 시간을 가리킨다. 전술한 바와 같이, t1, 따라서 Te는 각 비디오 장면마다 다룰 수 있다. 이와 관련하여 디코더 지연 Td도 각 비디오 장면마다 다릴 수 있다.
디코딩 장치가 디코더 버퍼를 판독하기 시작하는 순간은 상당히 중요한 것이다. 사실상, 디코더가 너무 일찍 판독을 시작하면, 곡선 nd(t)이 경계선 ns(t)을 가로지르기 때문에, 디코더 버퍼에 언더플로우 될수 있다. 디코더가 너무늦게 판독을 시작하면, 커브 nd(t)가 경계선 n1(t)을 가로지르기 때문에 디코더 버퍼가 오버플로우 될수 있다. 오버플로우 및 언더플로우는 후속단에서의 비디오 장면에서 더욱 명백해 질수 언더플로우는 후속단에서의 비디오 장면에서 더욱 명백해 질수 있다.
디코더 커브nd(t)가 경계선 ns(t) 및 n1(t)로부터 멀리 떨어져 있고 엔코더 커브 ne(t)가 경계선 n2(t) 및 ns(t)로부터 멀리 떨어져 있으면, 디코더 버퍼의 오버플로우 및 언더플로우는 발생하지 않는다. 여기서 n2(t)는 라인 ne(t)로부터 거리 B(디코더 버퍼 사이즈)에 있는 라인이다. 이는 디코더 지연 Td에 대한 적절한 값을 선택하고, 엔코딩 장치에서 앞서 언급한 메카니즘의 적절한 양자화에 의해 실현되는 것으로, 엔코더 커브 ne(t)가 두 경계선 ne(t) 및 ns(t)사이에서 완전하게 유지되는 것을 보장하는 것이다.
디코더 지연 Td에 대한 적절한 값은 앞써 언급한 지연시간 Te+Td이 제 3(a)도에 도시된 시간 간격 T와 동일하게 하는 것으로 이루어진다. 상기 시간 간격 T은 완전히 채워진 엔코더 버퍼를 전부 판독하거나 비어있는 디코더 버퍼를 완전히 채우는데 필요한 시간에 대응하는 것으로, 버퍼 사이즈 B 및 버퍼가 판독 또는 기입되는 비디오 비트 속도에 의해 결정된다. Td의 값은 T-Te차이의 계산에 따른다. 여기서 Te 및 T는 엔코딩 장치에 관한 것으로 알려져 있다.
엔코딩 장치는 디코더 지연 Td를 파라미터로서 장면의 제1비디오 블력과 관련시켜서 디코딩 장치가 디코더 버퍼의 판독을 시작할 순간을 결정할 수 있게 한다. 디코딩 장치가 버퍼로부터 지연 Td을 가진 비디오 블록을 판독한 후, 판독공정은 디코더 버퍼의 언더플로우 또는 오버플로우의 위험이 없이도 자동식으로 화면 주파수로 계속될 수 있다. 25㎐의 화면 주파수는 채널 비트 속도(75섹터/초*2324바이트/섹터*8비트/바이트)를 55775로 나누어 얻어질 수 있다. 화면 주파수를 채널 비트 속도에 결합시키는 것은 디코더 지연 파라미터가 비디오 블록과 정규적으로 관련지어 진다면 불필요한 것이다. 이 디코더 지연은 일반적으로 각 비디오 블록마다 다르다. 비디오 블록이 판독되는 실제 순간과 대응 디코더 지연 파라미터에 의해 결정된 순간과의 차이가 주어진 화면 주파수에서 발생하면, 화면 주파수 또는 디스크의 회전 속도가 그 차이에 따라 보정될 수 있다. 제3(a)도는 화면 7에 대한 디코더 지연 Td7을 예로하여 도시한다. t2로 표시된 순간에 그 화면에 대응하는 비디오 블록이 엔코더 버퍼에 기입된다. 엔코더 지연 Te7후에, 엔코더 버퍼로부터 디코더 버퍼로의 비디오 블록의 전송이 시작하고 후속 디코더 지연 Td7후에 비디오 블록은 디코드된다. 엔코딩 장치는 화면 7에 대한 디코더 지연 Td7=T-Te7을 비디오 블록 7과 연관시켜 2블록의 라벨 LBL로 전송한다(제1(e)도 참조).
디코더 지연의 정규적 전송은 소위 “랜덤-액세스”재생모드의 가능성을 제공한다. 이는 비디오 장면의 단편을 처음 화면이 아닌 것에서부터 플레이하는 것을 의미한다. 예를들어, 제3(a)도에 도시된 디코더 지연 Td7은 화면 7에서부터 비디오 장면을 플레이하는데 이용될 수 있다. 화면 7은 내부프레임-인코드된 화면이 바람직하며 따라서 그전 화면의 도움없이 재구성될 수 있다. 원리상, 그전 신호로부터 화면 7에 대한 디코더 지연 Td7을 계산하는 것을 가능하다. 그런데, 이러한 계산은 복잡하며, 그전 정부를 사용할 수 있어야 한다. 그렇지만, 랜덤-액세스 표시의 경우, 그전 신호는 사용 가능치 않다.
모든 디스크 섹터에 비디오 데이터가 할당되지 않은 경우 상황은 더욱 복잡하다. 디스크가 오디오 및 컴퓨터 데이터를 가진 섹터도 포함하는 경우, 이들은 디스크상에서 비디오 섹터와 교대로 있게된다. 비디오 장면에 대한 평균 비디오 비트 속도는 초당 75 섹터 이하로 된다. 평균 비디오 비트 속도는 채널 비트 속도의 어떤 부분 비디오 전송용으로 적합한치 가리키는 숫자 S로 표현된다. 예를들어, S=1/2은 2섹터중 평균 1섹터가 비디오 섹터라는 것을 의미한다. 이는 초당 1/2*75=37.5 섹터의 비디오 비트 속도 즉 0.7M비트/초에 대응한다.
설명 목적으로, 제4도는 S=1/2인 엔코딩 및 디코딩 공정의 몇가지 타임 다이어그램을 도시한다. 제4(d)도는 엔코딩 장치에 인가된 비디오 장면의 연속적인 화면 1,2 등등을 도시한다. 제4(a)도에서 커브ne(t)는 각 화면에 대해 엔코더 버퍼에 인가된 비디오 데이터의 양을 가리킨다. 제3(a)도의 커브와 비교하여, 엔코딩은 평균적으로 각 화면이 3섹터 대신 1.5섹터에 엔코드되게 되어 있다. 엔코더 버퍼의 내용은 디스크의 선택된 섹터에 인가된다. 이는 주어진 패턴에 따라 실행되면 그 한예가 제4(c)도에 도시되어 있다. 상기 패턴에서 빗금친 섹터가 비디오 섹터를 나타내며 다른 섹터들은 오디오 또는 데이터 섹터이다. 제4(c)도는 멀티플렉서(35)(제2도)를 제어하는 신호를 도시한다. 평균 비트 속도는 상기 예에서 디스크상의 매 16섹터의 8커트상에 비디오 정보를 기입하여 달성된다. 이렇게 디스크상에 누적되게 인가된 비디오 데이터의 양은 제4(a)도에 커브 ns(t)로 표시되어 있다. 디스크가 플레이 될 때는 역동작이 발생한다. 커브 ns(t)는 이제 디스크로부터 판독되는 비디오 섹터의 누적된 숫자를 표시한다. 이들 섹터는 디코더 버퍼에 인가되며 여기에서 커브 nd(t)에 따라 한 블록씩 판독된다.
제4(a)도에서, ne(t)-ns(t)는 엔코더 버퍼의 실제 내용을 가리킨다. 상기 버퍼의 언더플로우를 방지하기 위해, 커브 ne(t) 및 ns(t)는 서로 교차되면 안된다. 이러한 조건은 제2도에 이미 도시되었듯이 엔코더 버퍼가 비디오 블록이 인가되며 일정한 비디오 비트속도로 판독되는 제1버퍼(321)와 상기 일정한 비트 스트림을 섹터에서 디스크로의 섹터-순차적 공급으로 변환시키는 섹터 할당 버퍼(322)로 나누어질 때 만족되는 것이다. 상기 일정 비트 스트림은 제4(a)도에 직선Ce(t)로 표시되어 있다. 상기 라인의 경사가 평균 비트 속도이며, 상기 예에서 0.7M 비트/초이다. 두 커브 ne(t) 및 ns(t)가 라인 Ce(t)을 교차하지 않는한, 엔코더 버퍼 언더플로우는 없다.
대응하는 방식으로, ns(t)-nd(t)는 디코더 버퍼의 실제 내용을 나타낸다. 디코더 버퍼의 언더플로우를 방지하기 위해, 커브 ne(t)는 커브 ns(t)를 교차하지 않는다. 이러한 조건은 제2도에 도시되었듯이, 디코더 버퍼(52)가 디스크의 비디오 섹터가 인가되고 일정한 비트 속도로 판독되는 B1의 크기를 가진 데이터 속도 균등화 버퍼(521)와, 상기 일정 비트 스트림을 비디오 블록으로 변환시키는 크기 B2의 제2버퍼(522)로 나누어질 때 만족되는 것이다. 상기 일정 비트 스트림은 제4(a)도에서 직선 Cd(t)으로 표시되어 있다. 상기 라인의 경사가 0.7M 비트/초의 평균 비디오 비트 속도에 대응한다. 두 커브 ns(t)와 nd(t)가 라인 Cd(t)을 교차하지 않는한, 디코더 버퍼 언도플로우는 없다.
전술한 디코더 지연 파라미터는 비디오 장면의 제1비트가 스캔된 후 디코딩 장치가 버퍼로부터 비디오 블록을 판독할 수 있을 때를 가리키는 것을, 제4(a)도에 도시된 Tcd+Tvd와 같다. 그 값은 엔코딩 장치에 의해 완전히 결정되며 대응 비디오 블록의 라벨 LBL(제1(e)도)로 전송된다.
디코더 지연 파라미터는 다음과 같이 결정된다. Tcd+Tvd의 값은 엔코딩 장치의 출력이 디코딩 장치의 입력에 직접 결합되면 Tve+Tce+Tcd+Tvd가 비디오 신호의 지연에 대응한다는 것에 따른다. 상기 지연은 제4(a)도에 도시된 간격 T과 같으면, 초당 S*75 섹터인 평균 비디오 비트 속도 및 디코더 버퍼의 크기 B(=B1+B2)에 의존한다. 특히 제4(a)도로부터,
가 유도될 수 있다. 여기서, S는 디스크를 기입할 대 고정된다. 디코더 버퍼 사이즈 B에 대해 엔코딩 장치 뿐만 아니라 디코딩 장치에서도 고정된 선정된 고정값으로 유지된다. 엔코딩 장치는 버퍼 사이즈 B를 디코딩 장치에서 다른 파라미터로서 역전되도록 전송하는데 적합하게 되어 있다. 디코더 지연 (Tve+Tce)은 비디오 화면의 엔코딩과 그 전송 사이의 시간으로서, 엔코딩 장치 자체에 의해 결정된다. 전술한 바와 같이, 제1비디오 블록이 전송되는 순간은 엔코더 버퍼의 선정된 정도의 점유율에 도달함으로써 결정된다.
전송된 디코더 지연 파라미터의 형태는 몇가지 포맷으로 가정할 수 있다. 예를들어, 어느정도의 디코더 버퍼의 점유율에서 디코더가 판독을 개시하는지를 가리키는 값을 전송할 수 있다. 상기 점유율의 정도는 절대값(비트의 수) 또는 비교값(버퍼 사이즈 B의 분수)으로 표현될 수 있다. 디코더 지연 파라미터는 또한 비디오 블록이 디코더 버퍼에 기입되는 순간에 대해 적절하게 선택된 유닛에서의 시간 지연을 표시할 수도 있다. 적절한 유닛은, 예를들어, (m)초 또는 선정된 클럭신호의 클럭 주기의 수이다. 디코더 지연 파라미터가 비디오 블록의 디코딩의 개시되는 카운터의 상태를 표시하는 것이 유익하다고 알려져 있다. 상기 카운터에는 역시 전송되는 기준값이 정규적으로 로드된다. 카운터는 전송된 클럭 신호에 의해 클럭화된다. 전송된 기준값은 서비스 워드 SW(제1(b)도)의 부분을 형성할 수도 있다. 클럭 신호의 적당한 주파수는 90㎑이다. 이값은 표시용으로 적합한 24㎐,25㎐,30㎐,29㎐,97㎐하면 주파수의 정수 배수이다.
마지막으로, 전술한 디코더 지연 파라미터는 한가지 신호, 이 경우 비디오 신호에 대해 설명되었음에 주목한다. 그런데 디코더지연 파라미터는 다수개 신호의 동기적 표시를 실현할 수도 있다. 예를들면, 비디오 신호 및 관련 립-싱크 오디오 신호일 수 있다. 그런데, 컴팩트 디스크상에서 멀티플렉스된 두 비디오 신호일 수도 있으며 이들 신호는 분리되어 표시될 수도 있지만 동시에 표시될 수도 있다. 이는 두 비디오 신호 A 및 B에 대해 제5도에 도시되어 있는 것이다. 상기 도면에서 두 신호의 비디오 블록 VA(n) 및 VB(n)을 도시하며, 여기서 n은 표시될 대응 화면의 기수이다. 도면에서 알수 있듯이, 비디오 블록에서 전송된 디코더 지연 파라미터 TA(n) 및 TB(n)는 대응 화면 A(n) 및 B(n)이 동시에 표시되는 값을 갖는다.

Claims (13)

  1. 연속적인 신호부분이 엔코딩 알고리즘에 의해 코드 블록으로 변환되는 오디오 및/또는 비디오 신호 전송 방법에 있어서, 적어도 하나의 선택된 코드 블록과 관련된 파라미터가 상기 코드 블록이 수신 된후 디코드되어야 하는 지연의 양을 가리키는 것을 특징으로 하는 오디오 및/또는 비디오 신호 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서, 오디오 및/또는 비디오 신호는 시간 제한 되어있으며 파라미터는 제1코드 블록과 연관이 있는 것을 특징으로 하는 오디오 및/또는 비디오 신호 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서, 파라미터는 코드 블록들과 정규적으로 연관되어 있는 것을 특징으로 하는 오디오 및/또는 비디오 신호 전송 방법.
  4. 제1항에 있어서, 파라미터는 모든 코드 블록과 연관되어 있는 것을 특징으로 하는 오디오 및/또는 비디오 신호 전송 방법.
  5. 제1항에 있어서, 파라미터는 시간 표시를 나타내는 것을 특징으로 하는 오디오 및/또는 비디오 신호 전송 방법.
  6. 제1항에 있어서, 파라미터는 선정된 클럭 신호의 다수의 클럭 주기를 나타내는 것을 특징으로 하는 오디오 및/또는 비디오 신호 전송 방법.
  7. 제1항에 있어서, 파라미터는 전송되는 기준값이 정규적으로 채워져 있는 카운터의 상태를 나타내며, 상기 카운터는 선정된 클럭 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 오디오 및/또는 비디오 신호 전송 방법.
  8. 제1항에 있어서, 파라미터는 수신된 코드 블록들이 저장된 버퍼 메모리의 점유의 점도를 나타내는 것을 특징으로 하는 오디오 및/또는 비디오 신호 전송 방법.
  9. 제1항에 내지 제8항중 어느 한 항의 청구된 바와 같은 방법에 따라 오디오 및/또는 비디오 신호를 전송하기 위한 엔코딩 장치에 있어서, 엔코딩 장치는 상기 코드 블록에 대한 상기 파라미터를 결정하며 상기 파라미터를 코드 블록과 연관시키는데 적합한 것을 특징으로 하는 오디오 및/또는 비디오 신호 전송용 엔코딩 장치.
  10. 제1항 내지 제8항중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 방법에 따라 전송된 오디오 및/또는 비디오 신호를 수신하기 위한 디코딩 장치에 있어서, 디코딩 장치는 상기 코드 블록이 수신될 때 상기 파라미터를 선택하고 파라미터에 의해 지시된 시간 지연을 가진 코드 블록을 디코드하기에 적합한 것을 특징으로 하는 오디오 및/또는 비디오 신호 수신용 디코딩 장치.
  11. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 방법에 따라 얻어진 코드 블록의 형태로 오디오 및/또는 비디오 신호가 기록되는 전송매체.
  12. 제11항에 있어서, 광학적으로 판독가능한 디스크 형태로 되어 있는 전송 매체.
  13. 제11항에 있어서, 자기 정보 캐리어 형태로 되어 있는 전송 매체.
KR1019910009187A 1990-06-05 1991-06-04 오디오 및/또는 비디오 신호 전송방법 및 장치 KR100239837B1 (ko)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
GB9012538.6 1990-06-05
GB909012538A GB9012538D0 (en) 1990-06-05 1990-06-05 Coding of video signals

Publications (2)

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