KR100256061B1 - 동기 재생 장치 - Google Patents

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모리시타 요이찌
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Abstract

본 발명에 따른 비디오 신호와 오디오 신호를 동기 재생하기 위한 동기 재생 장치는, 제각기 비디오 신호 재생의 기본적인 단위인 비디오 프레임들을 엔코딩함으로써 획득된 엔코딩된 비디오 데이터와, 각 비디오 프레임의 재생된 비디오 신호를 출력하기 위한 시간을 나타내는 비디오 표시 시간 데이터와, 제각기 오디오 신호 재생의 기본적인 단위인 오디오 프레임들을 엔코딩함으로써 획득된 엔코딩된 오디오 데이터와, 각 오디오 프레임의 재생된 오디오 신호를 출력하기 위한 시간을 나타내는 오디오 표시 시간 데이터와, 시스템 시간 데이터를 패킷화한 다중화된 비트 스트림을 수신한다. 본 동기 재생 장치는 상기 다중화된 비트 스트림을, 엔코딩된 비디오 데이터와, 엔코딩된 오디오 데이터와, 비디오 표시 시간 데이터와, 오디오 표시 시간 데이터와, 시스템 시간 데이터로 역다중화하는 시스템 역다중화 수단과; 상기 엔코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 재생된 비디오 신호를 생성하기 위한 비디오 신호 디코딩 수단과; 상기 엔코딩된 오디오 데이터를 디코딩하여 재생된 오디오 신호를 생성하기 위한 오디오 신호 디코딩 수단과; 상기 재생된 비디오 신호와 상기 재생된 오디오 신호의 출력이 개시되는 개시 동작중에, 시스템 역다중화 수단에 의해 상기 다중화된 비트 스트림으로부터 분리된 시스템 시간을 선택하고, 상기 개시 동작 후, 상기 재생된 비디오 신호와 상기 재생된 오디오 신호가 연속적으로 출력되는 정상 동작중에, 상기 시스템 역다중화 수단에 의해 상기 다중화된 비트 스트림으로부터 분리된 오디오 표시 시간을 선택하는 선택 수단과; 개시 동작동안 상기 선택 수단으로부터 출력된 시스템 시간을 기준으로 자신의 시간을 세트하고, 정상 동작동안 상기 선택 수단으로부터 출력된 오디오 표시 시간을 기준으로 하여 자신의 시간을 세트하며, 연속적인 기준 시간들을 발생하는, 내부 클럭과; 상기 비디오 표시 시간과 상기 내부 클럭의 시간간의 차이를 제공하고, 상기 개시 동작 및 상기 정상 동작동안 비디오 표시 시간 에러로서 상기 차이를 출력하는 비디오 표시 시간 비교 수단과; 상기 오디오 표시 시간과 상기 내부 클럭의 시간간의 차이를 제공하고, 상기 개시 동작 및 상기 정상 동작동안 오디오 표시 시간 에러로서 상기 차이를 출력하는 오디오 표시 시간 비교 수단과; 상기 개시 동작동안 상기 비디오 표시 시간 에러가 규정된 범위 THmin(VS)∼THmax(VS)내인 때에 상기 재생된 비디오 신호의 출력이 개시되도록 상기 비디오 신호 디코딩 수단을 제어하고, 상기 정상 동작동안 상기 비디오 표시 시간 에러가 규정된 범위 THmin(VM)∼THmax(VM)내에 놓이도록 상기 재생된 비디오 신호의 출력을 전진 또는 지연시킴으로써 상기 비디오 신호 디코딩 수단을 제어하는 비디오 제어 수단과; 상기 개시 동작동안 상기 오디오 표시 시간 에러가 규정된 범위 THmin(AS)∼THmax(AS)내인 때에 상기 재생된 오디오 신호의 출력이 개시되도록 상기 오디오 신호 디코딩 수단을 제어하고, 상기 정상 동작동안 상기 오디오 표시 시간 에러가 규정된 범위 THmin(AM)∼THmax(AM)내에 놓이도록 상기 재생된 오디오 신호의 출력을 전진 또는 지연시킴으로써 상기 오디오 신호 디코딩 수단을 제어하는 오디오 제어 수단을 포함한다. 그러므로 재생된 비디오 신호와 재생된 오디오 신호간에 동기 에러가 발생한 때라도 비디오 신호와 오디오 신호의 동기 재생이 최상의 상태로 유지된다.

Description

동기 재생 장치{SYNCHRONOUS REPRODUCTION APPARATUS}
본 발명은 비디오 신호와 오디오 신호를 동기적으로 재생하기 위한 동기 재생 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 디지탈 적으로 엔코딩된 비디오 및 오디오 신호들의 비트 스트림을 디코딩 재생하는데 사용되는 동기 재생 장치에 관한 것이다.
비디오 신호와 오디오 신호를 동기적으로 재생하기 위한 동기 재생 장치에서, 디지탈적으로 엔코딩된 비디오 및 오디오 신호들에는 제각기의 디스플레이 시간 데이터가 제공되어 패킷화되며, 이들 신호 및 데이터가 다중화된 정보는 저장 매체 또는 통신 매체와 같은 전송 매체에 기록된다. 이러한 전송 매체에 기록된 피다중 비트 스트림은 디코더로 전송되고, 디코더에서 비트 스트림은 비디오 신호 및 오디오 신호로 역다중화되며, 이들 신호는 제각기 디코딩 및 재생된다. 재생시에 비디오 신호를 오디오 신호와 동기시키는 것을 필수적이다. 예를 들어, 영화 등에서 사람의 말과 그의 또는 그녀의 입 동작의 일치를 의미하는 립 싱크(lip sync) 레벨에서의 동기화는 에러가 약 1/10 초내로 제한되어야 한다.
동화상 압축 코딩의 국제 표준인 MPEG에서, 이와 같은 동기를 이루기 위해 엔코더에는 시간 베이스로서 작용하는 시스템 클럭과 이 시스템 클럭의 시간 기준으로서 작용하는 SCR(시스템 클럭 기준) 및 PCR(프로그램 클럭 기준)이 제공되며, 시스템 클럭은 SCR 또는 PCR의 값을 기준으로 정확한 시간으로 세트 또는 수정된다. 또한, 디지탈적으로 엔코딩된 비디오 및 오디오 신호들의 비트 스트림에는 제각기의 비디오 신호 및 오디오 신호의 기본적 재생 단위인 비디오 프레임 및 오디오 프레임을 표시하기 위한 시간을 나타내는 PTS(표시 시간 스탬프) 데이터가 제공되며, 이들 신호 및 데이터는 패킷화된다.
디코더에는 엔코더의 시스템 클럭과 유사한, 기준 시간으로서 작용하는 내부 클럭이 제공되며, 내부 클럭에 의해 나타내어지는 시간이 비디오 프레임 및 오디오 프레임에 제각기 부가된 비디오 표시 시간 및 오디오 표시 시간과 일치할 때 비디오 프레임 및 오디오 프레임이 표시되며, 이에 의해 비디오 신호 및 오디오 신호의 동기 재생 및 출력이 실현된다. 이 디코더의 내부 클럭의 주파수는 시스템 클럭의 주파수와 동일한 27㎒로 총계된다. 또한, 내부 클럭을 정확한 시간으로 세트 또는 수정하기 위한 기준 시간으로서 작용하는 SCR 또는 PCR 데이터가 비디오 신호 및 오디오 신호의 피다중 비트 스트림과 함께 엔코더로부터 전송 매체를 통해 디코더로 전송된다.
도 14a는 비디오 신호 및 오디오 신호의 동기 재생 개념을 설명하기 위한 도면이다. 도면에서, 중간 단계는 디코더에 의해 소유되는 내부 클럭을 나타내며, 시간은 오른쪽으로 진행함에 따라 카운트 증가된다. 상부 단계 및 하부 단계는 제각기 재생된 비디오 신호 및 재생된 오디오 신호를 나타내며, 여기서 비디오 프레임과 오디오 프레임은 시간 축을 따라 연속적으로 표시된다. 또한, 비디오 프레임의 표시 주기는 5이고, 오디오 프레임의 표시 주기는 4이다. 각 프레임의 헤드에 주어진 수는 프레임에 대응하는 표시 시간을 나타낸다.
앞서 언급된 바와 같이, 비디오 신호 및 오디오 신호가 상이한 표시 주파수를 갖는 경우 또는 엔코더의 시스템 클럭과 디코더의 내부 클럭이 상이한 주파수를 갖는 경우, 재생된 비디오 신호와 재생된 오디오 신호간에 동기 에러가 발생할 수 있다. 더욱이, 디코더에 사용된 시스템 구성 방법에 따라서는 엔코더의 각 주파수와의 일치가 이루어지지 않으면, 재생된 비디오 신호와 재생된 오디오 신호간에 동기 에러가 초래된다.
도 14b는 디코더내에서 비디오 신호의 표시 주파수가 쉬프트된 경우를 도시한다. 도면에서, 디코더에서 비디오 신호의 주파수는 엔코더에서 비디오 신호 주파수의 5/6이고, 비디오 프레임의 표시 주기는 5에서 6으로 변화된다. 결과적으로, 비디오 프레임과 오디오 프레임의 상대적 위치가 쉬프트되며, 비디오 표시 시간이 20인 비디오 프레임(1301)은 비디오 표시 시간이 20인 오디오 프레임에 비해 시간 4만큼 지연되며, 따라서, 재생된 비디오 신호와 재생된 오디오 신호간에 동기 에러가 초래된다.
앞서 언급된 바와 같이, 디코더에서는, 비디오 프레임 및 오디오 프레임이 제각기 갖는 비디오 표시 시간과 오디오 표시 시간이 내부 클럭의 시간과 일치할 때 비디오 프레임 및 오디오 프레임이 표시되므로, 디코딩 및 재생은 비디오 신호와 오디오 신호간에 동기가 유지되는 동안에 수행될 수 있다. 재생된 비디오 신호와 재생된 오디오 신호간의 동기화를 유지하기 위해, 비디오 프레임 및 오디오 프레임이 갖는 비디오 표시 시간 및 오디오 표시 시간이 내부 클럭의 시간과 비교되며, 내부 클럭의 시간에 대한 비디오 표시 시간 및 오디오 표시 시간의 차가 검출되어 표시 타이밍의 수정이 수행된다.
오디오 신호의 디코딩 및 재생이, 내부 클럭의 시간으로 조정된 각 오디오 프레임의 오디오 표시 시간에 의해 실행되는 경우, 몇몇 오디오 프레임은 표시되지 않으며, 결과적으로, 재생된 오디오 신호에 불연속이 초래된다. 이러한 경우가 도 15a-15c를 참조하여 상세히 설명된다. 도 15a는 각 오디오 프레임의 오디오 표시 시간이 내부 클럭의 시간과 일치하지 않는 경우를 도시하며, 재생된 비디오 신호와 재생된 오디오 신호간에 동기 에러가 발생한다. 동기 에러가 각 오디오 프레임의 오디오 표시 시간을 내부 클럭 시간으로 조정함으로써 제거된 경우, 연속적인 오디오 프레임내에 시간 불연속이 발생하여, 오디오 신호는 유연하게 재생되지 않고, 따라서 음질(tone quality)에 저하가 초래된다. 이러한 음질의 저하는 사람의 귀에 의해 쉽게 감지된다.
이러한 음질의 저하를 피하기 위해, 예를 들어, 일본 공개 특허 출원 제 7-50818 호에 재시된 바와 같이, 재생된 오디오 신호 출력이 중요하게 간주되는 오디오 매스터 시스템이 종래의 디코더에 응용된다. 오디오 매스터 시스템은 도 15c를 참조하여 설명된다. 도 15c에 도시된 바와 같이, 오디오 매스터 시스템에서, 내부 클럭의 시간은 오디오 프레임의 표시와 동시에 각 오디오 프레임의 오디오 표시 시간을 사용하여 갱신된다. 따라서, 연속적인 오디오 프레임들에서 시간 불연속이 전혀 발생하지 않으며, 오디오 신호는 부드럽게 재생 및 출력된다. 이와 동시에, 각 비디오 프레임의 비디오 표시 시간이 내부 클럭의 시간에 비교되며, 비디오 프레임의 표시는 비교 결과에 따라 전진 또는 지연된다.
도 16a 내지 16d는 오디오 매스터 시스템을 사용하여 비디오 프레임을 표시하는 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 16a는 내부 클럭이 각 오디오 프레임의 오디오 표시 시간을 사용하여 갱신된 상태를 도시하며, 비디오 표시 시간은 내부 클럭의 시간과 일치하지 않는다. 초기에, 내부 클럭의 시간이 비디오 프레임의 비디오 표시 시간으로부터 감산되어 차이 값이 획득되며, 이 차이 값은 규정된 범위와 비교된다. 차이 값이 범위내에 놓이지 않는 경우, 비디오 프레임의 표시가 제어, 즉, 전진 또는 지연된다. 이 범위는 재생된 비디오 신호와 재생된 오디오 신호간에 허용가능한 동기 에러 범위로서, 예를 들면, -5 내지 +5로 세트된다.
도 16a를 참조하면, 내부 클럭의 시간(26)에서 비디오 프레임(1501)의 차이 값은 -6이며, 이 값은 -5 내지 +5의 허용가능한 범위내에 놓이지 않는다. -6이라는 차이 값은 비디오 프레임(1501)의 표시를 위한 시간이 이미 경과되었음을 의미한다. 이 경우에, 도 16b에 도시된 바와 같이, 비디오 프레임(1501)은 표시되지 않고 다음 비디오 프레임(1502)이 표시된다.
또한, 도 16c를 참조하면, 시간(12)에서 비디오 프레임(1503)의 차이 값은 +6이며, 이 값은 -5 내지 +5의 허용가능한 범위내에 놓이지 않는다. 이 차이 값이 +6이라 함은 비디오 프레임(1503)의 표시를 위한 시간이 아직 도달되지 않았음을 의미한다. 이 경우에는 도 16d에 도시된 바와 같이 비디오 프레임(1504)이 다시 표시된다.
앞서 설명된 바와 같이, 오디오 매스터 시스템을 사용하는 디코더에서는, 오디오 프레임의 시간 연속성을 유지하면서 비디오 프레임의 표시만을 제어함으로써 동기 에러가 제거되며, 따라서, 재생된 비디오 신호와 재생된 오디오 신호간의 동기화는 음질을 저하시키지 않고 유지된다.
이하에서 본 발명에 의해 해결되어야 할 첫 번째 문제점이 도 17a 및 17b를 참조하여 설명된다. 도 17a 및 17b는 오디오 매스터 시스템을 사용하는 디코더의 개시 상태에서 데이터의 개시 부분이 입력되는 경우를 설명하기 위한 도면이다. 도 17a에 도시된 바와 같이, 개시 상태에서 오디오 프레임의 오디오 표시 시간은 0이며, 개시 상태에서 비디오 프레임의 비디오 표시 시간은 1이다. 오디오 표시 시간이 비디오 표시 시간보다 이를 때는, 비디오 신호와 오디오 신호의 동기 재생이 가능하므로 문제는 발생하지 않는다.
그러나 도 17b에 도시된 바와 같이, 개시 상태에서 오디오 프레임의 오디오 표시 시간(시간 5)이 비디오 프레임의 비디오 표시 시간(시간 0)보다 늦을 때는, 내부 클럭의 카운트-시작이 초기의 오디오 프레임(1601)의 오디오 표시 시간(5)에서부터 개시되므로, 비디오 표시 시간(0)에서 비디오 프레임(1602)의 표시는 스킵되고, 따라서, 비디오 신호의 헤드가 빠지게 된다.
다음으로, 본 발명에 의해 해결되어야 할 두 번째 문제점은 도 18a 및 18b를 참조하여 설명된다. 도 18a는 재생된 비디오 신호와 재생된 오디오 신호가 모두 오디오 매스터 시스템을 사용하는 디코더에서 정상적으로 출력되는 정상 상태에서 오디오 표시 시간에 시간적 불연속이 존재하는 경우를 도시한다. 도 18a에서, 비디오 프레임들의 표시 주기는 5이고 오디오 프레임의 표시 주기는 4이며 오디오 프레임(1704)과 오디오 프레임(1705)간에 시간 점프가 발생한다. 이 때에, 도 18b에 도시된 바와 같이, 재생된 오디오 신호의 시간적 연속성은 오디오 매스터 시스템을 사용하는 디코더에서 중요하게 간주되므로, 내부 클럭은 오디오 프레임(1705)의 표시와 동시에 오디오 프레임(1705)의 오디오 표시 시간(20)을 사용하여 갱신된다. 따라서, 비디오 프레임(1702)이 다음으로 표시되어야 할 프레임으로서 의도된 경우일지라도, 비디오 프레임(1702)의 비디오 표시 시간(15)과 내부 클럭의 시간(23)간에 차이 값이 -8이므로, 즉, -5와 +5의 허용가능한 범위내에 놓이지 않으므로, 비디오 프레임(1702)의 표시는 스킵되고 다음 비디오 프레임(1703)이 표시된다. 그러나 이 비디오 프레임(1703)은 정확히 동기된 상태가 아니다.
앞서 설명된 바와 같이, 오디오 표시 시간에서의 불연속은 비디오 프레임의 생략(omission)을 야기하며, 따라서, 비디오 프레임의 유연한 표시가 불가능하게 된다. 또한, 생략된 비디오 프레임 다음의 비디오 프레임은 정확히 동기된 상태로 재생되지 않는다.
다음으로, 본 발명에 의해 해결되어야 할 세 번째 문제점이 도 19a 내지 19c를 참조하여 설명된다. 도 19a는 재생된 비디오 신호와 재생된 오디오 신호가 모두 오디오 매스터 시스템을 사용하는 디코더에서 정상적으로 출력되는 정상 상태에서 트랙 점핑(track jumping) 등으로 인해 다중화된 비트 스트림의 입력 데이터에 시간적 불연속이 발생하는 경우를 도시한다. 도 19a에서, 비디오 프레임의 표시 주기는 5이고 오디오 프레임의 표시 주기는 4이며, 비디오 프레임(1801)과 비디오 프레임(1802)간에 및 오디오 프레임(1804)와 오디오 프레임(1805)간에 시간 점프(time jump)가 발생한다. 이 때에, 도 19b에 도시된 바와 같이, 비디오 프레임들이 디코더에 오디오 매스터 시스템을 적용하지 않고 재생된 비디오 신호의 연속성에 중요성을 부가한채로 제공되면, 장면 변화에 있어서 동일한 효과가 획득되며, 어떤 문제도 발생되지 않는다.
그러나 도 19c에 도시된 바와 같이, 오디오 매스터 시스템을 사용하는 디코더에서는, 비디오 프레임(1802)이 표시될 때 내부 클럭이 오디오 프레임(1805)의 표시 시간(24)에 의해 갱신되므로, 비디오 프레임(1802)의 비디오 표시 시간(20)과 내부 클럭의 시간(10)간에 차이 값이 +10이 되며, 이 값은 허용가능한 범위를 초과하므로 비디오 프레임(1801)의 표시가 다시 수행된다. 비록 비디오 프레임(1802)이 다음으로 표시되어야할 프레임으로서 의도된 경우일지라도, 비디오 프레임(1802)의 비디오 표시 시간(20)과 내부 클럭의 시간(27)간에 차이 값이 -7이므로, 즉, 허용가능한 범위 이하이므로, 비디오 프레임(1802)의 표시는 스킵되고 다음 비디오 프레임(1803)이 표시된다. 그러나 이 비디오 프레임(1803)은 정확히 동기된 상태가 아니다.
앞서 설명된 바와 같이, 오디오 매스터 시스템을 사용하는 디코더에서는, 정상 동작동안 트랙 점핑 등으로 인해 다중화된 비트 스트림에 시간 불연속이 발생할 경우, 스킵된 비디오 프레임으로 인해 비디오 프레임의 유연한 표시는 수행될 수 없고, 더욱이 스킵된 비디오 프레임 다음의 비디오 프레임은 정확히 동기된 상태로 재생될 수 없다.
본 발명의 목적은 개시 동작 또는 정상 동작동안 비디오 표시 시간 또는 오디오 표시 시간에 시간적 불연속이 발생하는 어떤 경우에도 비디오 프레임들 및 오디오 프레임들의 적응적인 표시를 수행함으로써 비디오 신호 및 오디오 신호의 동기 재생을 할 수 있는 동기 재생 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 이후의 상세한 설명으로부터 명백하게 된다. 개시된 상세한 설명 및 특정 실시예는 단지 예시를 목적으로 제공된 것이며, 본 발명의 범주내에서 다양한 부가 및 변경이 당분야에 숙련된 자에게는 본 상세한 설명으로부터 명백하게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 동기 재생 장치를 도시하는 블록도,
도 2는 실시예 1에 따른 동기 재생 장치가 전체 시스템으로서 동작할 때 상태간 천이를 예시하는 도면,
도 3a 내지 3d는 개시 상태(도 3a), 정상 상태(도 3b), 정상 상태에서 다중화된 비트 스트림에 불연속이 존재하는 상태(도 3c) 및 리셋 상태(도 3d)에서, 실시예 1에 따른 동기 재생 장치내에 포함된 비디오 제어 수단, 오디오 제어 수단 및 선택 수단의 처리 내용을 설명하기 위한 도면,
도 4a 및 4b는 실시예 1에 따른 동기 재생 장치의 오디오 제어 수단의 처리 모드가 동작-개시 프로세스(도 4a) 및 주 프로세스(도 4b)일 때 처리 내용을 설명하기 위한 도면,
도 5a 내지 5c는 실시예 1에 따른 동기 재생 장치의 비디오 제어 수단의 처리 모드가 동작-개시 프로세스(도 5a), 주 프로세스(도 5b) 및 연속 프로세스(도 5c)일 때 처리 내용을 설명하기 위한 도면,
도 6a 및 6b는 실시예 1에 따른 동기 재생 장치의 허용가능한 에러 범위들의 세트 값들을 예시하는 도면,
도 7은 개시 상태에서 실시예 1에 따른 동기 재생 장치의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 8a 및 8b는 정상 상태에서 오디오 표시 시간에 불연속이 발생한 경우(도 8a) 및 정상 상태에서 비디오 표시 시간에 불연속이 발생한 경우(도 8b)에 실시예 1에 따른 동기 재생 장치의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 9a는 정상 상태에서 다중화된 비트 스트림에 불연속이 발생한 경우에 실시예 1에 따른 동기 재생 장치로의 입력 데이터를 설명하기 위한 도면,
도 9b는 비트 스트림 불연속 발생 상태에서 동기 재생 장치 동작의 제 1 단계를 설명하기 위한 도면,
도 10a 및 10b는 제각기, 정상 상태에서 다중화된 비트 스트림에 불연속이 발생할 때 실시예 1에 따른 동기 재생 장치 동작의 제 2 및 제 3 상태를 설명하기 위한 도면,
도 11은 본 발명의 실시예 2에 따른 동기 재생 장치를 예시하는 블록도,
도 12는 본 발명의 실시예 3에 따른 동기 재생 장치를 예시하는 블록도,
도 13은 본 발명의 실시예 4에 따른 동기 재생 장치를 예시하는 블록도,
도 14a는 비디오 신호 및 오디오 신호의 동기 재생 개념을 설명하기 위한 도면,
도 14b는 비디오 신호와 오디오 신호간에 발생한 동기 에러의 개념을 설명하기 위한 도면,
도 15a는 재생된 오디오 신호에 동기 에러가 발생한 경우에 종래의 동기 재생 장치의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 15b는 재생된 오디오 신호를 제어함으로써 동기 에러를 제거하기 위한 동작을 설명하기 위한 도면,
도 15c는 오디오 매스터 시스템을 사용하여 동기 에러를 제거하기 위한 동작을 설명하기 위한 도면,
도 16a는 재생된 비디오 신호에 동기 에러가 발생한 경우에 오디오 매스터 시스템을 사용하는 종래의 동기 재생 장치의 동작을 설명하기 위한 도면,
도 16b 내지 16d는 재생된 비디오 신호를 제어함으로써 동기 에러를 제거하기 위한 동작을 설명하기 위한 도면,
도 17a 및 17b는 본 발명에 의해 해결되어야 할 첫 번째 문제점을 설명하기 위한 도면,
도 18a 및 18b는 본 발명에 의해 해결되어야 할 두 번째 문제점을 설명하기 위한 도면,
도 19a 내지 19c는 본 발명에 의해 해결되어야 할 세 번째 문제점을 설명하기 위한 도면,
도 20a는 실시예 1에 따른 동기 재생 장치에서 재생된 비디오 신호에 동기 에러가 발생한 경우를 설명하기 위한 도면,
도 20b 및 20c는 재생된 비디오 신호를 제어함으로써 동기 에러를 제거하기 위한 동작을 설명하기 위한 도면.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101 : 시스템 역다중화 수단 102 : 비디오 신호 디코딩 수단
103 : 오디오 신호 디코딩 수단 104 : 내부 클럭
105 : 선택 수단 106 : 비디오 표시 시간 비교 수단
108 : 비디오 제어 수단 110 : 다중화된 비트 스트림
111 : 비디오 비트 스트림 112 : 오디오 비트 스트림
113 : 비디오 표시 시간 데이터 114 : 오디오 표시 시간 데이터
115 : 시스템 시간 데이터 116 : 재생된 비디오 신호
117 : 재생된 오디오 신호 118 : 비디오 표시 시간 에러
119a, 119b,121 : 제어 신호 120 : 오디오 표시 시간 에러
본 발명의 제 1 측면에 따르면, 비디오 신호와 오디오 신호를 동기 재생하고, 제각기 비디오 신호 재생의 기본적인 단위인 비디오 프레임들을 엔코딩함으로써 획득된 엔코딩된 비디오 데이터와, 각 비디오 프레임의 재생된 비디오 신호를 출력하기 위한 시간을 나타내는 비디오 표시 시간 데이터와, 제각기 오디오 신호 재생의 기본적인 단위인 오디오 프레임들을 엔코딩함으로써 획득된 엔코딩된 오디오 데이터와, 각 오디오 프레임의 재생된 오디오 신호를 출력하기 위한 시간을 나타내는 오디오 표시 시간 데이터와, 시스템 시간 데이터를 패킷화한 다중화된 비트 스트림을 수신하는 동기 재생 장치에 있어서, 상기 다중화된 비트 스트림을, 엔코딩된 비디오 데이터와, 엔코딩된 오디오 데이터와, 비디오 표시 시간 데이터와, 오디오 표시 시간 데이터와, 시스템 시간 데이터로 역다중화하는 시스템 역다중화 수단과; 상기 엔코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 재생된 비디오 신호를 생성하기 위한 비디오 신호 디코딩 수단과; 상기 엔코딩된 오디오 데이터를 디코딩하여 재생된 오디오 신호를 생성하기 위한 오디오 신호 디코딩 수단과; 상기 재생된 비디오 신호와 상기 재생된 오디오 신호의 출력이 개시되는 개시 동작중에, 시스템 역다중화 수단에 의해 상기 다중화된 비트 스트림으로부터 분리된 시스템 시간을 선택하고, 상기 개시 동작 후, 상기 재생된 비디오 신호와 상기 재생된 오디오 신호가 연속적으로 출력되는 정상 동작중에, 상기 시스템 역다중화 수단에 의해 상기 다중화된 비트 스트림으로부터 분리된 오디오 표시 시간을 선택하는 선택 수단과; 개시 동작동안 상기 선택 수단으로부터 출력된 시스템 시간을 기준으로 자신의 시간을 세트하고, 정상 동작동안 상기 선택 수단으로부터 출력된 오디오 표시 시간을 기준으로 하여 자신의 시간을 세트하며, 연속적인 기준 시간들을 발생하는, 내부 클럭과; 상기 비디오 표시 시간과 상기 내부 클럭의 시간간의 차이를 제공하고, 상기 개시 동작 및 상기 정상 동작동안 비디오 표시 시간 에러로서 상기 차이를 출력하는 비디오 표시 시간 비교 수단과; 상기 오디오 표시 시간과 상기 내부 클럭의 시간간의 차이를 제공하고, 상기 개시 동작 및 상기 정상 동작동안 오디오 표시 시간 에러로서 상기 차이를 출력하는 오디오 표시 시간 비교 수단과; 상기 개시 동작동안 상기 재생된 비디오 신호의 출력이 상기 비디오 표시 시간 에러가 규정된 범위 THmin(VS)∼THmax(VS)내인 때에 개시되도록 상기 비디오 신호 디코딩 수단을 제어하고, 상기 정상 동작동안 상기 비디오 표시 시간 에러가 규정된 범위 THmin(VM)∼THmax(VM)내에 놓이도록 상기 재생된 비디오 신호의 출력을 전진 또는 지연시킴으로써 상기 비디오 신호 디코딩 수단을 제어하는 비디오 제어 수단과; 상기 개시 동작동안 상기 재생된 오디오 신호의 출력이 상기 오디오 표시 시간 에러가 규정된 범위 THmin(AS)∼THmax(AS)내인 때에 개시되도록 상기 오디오 신호 디코딩 수단을 제어하고, 상기 정상 동작동안 상기 비디오 표시 시간 에러가 규정된 범위 THmin(AM)∼THmax(AM)내에 놓이도록 상기 재생된 오디오 신호의 출력을 전진 또는 지연시킴으로써 상기 오디오 신호 디코딩 수단을 제어하는 오디오 제어 수단을 포함하는 동기 재생 장치가 제공된다.
본 발명에 제 2 측면에 따르면, 앞서 언급된 동기 재생 장치에 있어서, 상기 비디오 제어 수단은, 상기 개시 동작동안 상기 재생된 비디오 신호의 출력이 상기 비디오 표시 시간 에러가 범위 THmin(VS)∼THmax(VS)내인 때에 개시되도록 상기 비디오 신호 디코딩 수단을 제어하고, 상기 정상 동작동안 상기 비디오 표시 시간 에러가 범위 THmin(VM)∼THmax(VM)내인지의 여부를 모니터하여, 이 에러가 상기 범위내가 아닌 경우 상기 에러가 상기 범위 THmin(VS)∼THmax(VS)내가 되도록 상기 재생된 비디오 신호의 출력을 전진 또는 지연시킴으로써 상기 비디오 신호 디코딩 수단을 제어하고; 상기 오디오 제어 수단은, 상기 개시 동작동안 상기 재생된 오디오 신호의 출력이 상기 오디오 표시 시간 에러가 상기 범위 THmin(AS)∼THmax(AS)내인 때에 개시되도록 상기 오디오 신호 디코딩 수단을 제어하고, 상기 정상 동작동안 상기 비디오 표시 시간 에러가 상기 범위 THmin(AM)∼THmax(AM)내인지의 여부를 모니터하여, 이 에러가 상기 범위내가 아닌 경우 상기 에러가 상기 범위 THmin(AS)∼THmax(AS)내가 되도록 상기 재생된 오디오 신호의 출력을 전진 또는 지연시킴으로써 상기 오디오 신호 디코딩 수단을 제어한다.
본 발명의 제 3 측면에 따르면, 앞서 언급된 동기 재생 장치에 있어서, 상기 선택 수단은, 상기 정상 상태에서 상기 다중화된 비트 스트림내에 시간 불연속이 발생한 때에 상기 정상 상태로 획복될 때까지 상기 시스템 역다중화 수단에 의해 상기 다중화된 비트 스트림으로부터 분리된 상기 비디오 표시 시간을 선택하고; 상기 내부 클럭은, 상기 다중화된 비트 스트림내에 불연속이 발생한 때에 상기 선택 수단으로부터 출력된 상기 비디오 표시 시간을 기준으로 자신의 시간을 세트하여, 연속적인 기준 시간들을 발생하며; 상기 비디오 표시 시간 비교 수단은, 상기 다중화된 비트 스트림에 불연속이 발생한 때에 상기 비디오 표시 시간과 상기 내부 클럭의 시간간의 차이를 제공하고 상기 차이를 비디오 표시 시간 에러로서 출력하고; 상기 오디오 표시 시간 비교 수단은, 상기 다중화된 비트 스트림에 불연속이 발생한 때에 상기 오디오 표시 시간과 상기 내부 클럭의 시간간의 차이를 제공하고 상기 차이를 오디오 표시 시간 에러로서 출력하며; 상기 비디오 제어 수단은, 상기 다중화된 비트 스트림에 불연속이 발생한 때에 상기 재생된 비디오 신호가 상기 비디오 표시 시간의 에러의 값에 관계없이 빠짐없이 출력되도록 상기 비디오 신호 디코딩 수단을 제어하고, 상기 비디오 표시 시간 에러가 규정된 범위 THmin(VL)∼THmax(VL)를 초과할 때에 상기 재생된 오디오 신호의 출력이 개시되도록 상기 오디오 신호 디코딩 수단을 개시시키며, 상기 재생된 오디오 신호의 출력의 개시시에 정상 동작의 제어 모드로 복귀하고; 상기 오디오 제어 수단은, 상기 다중화된 비트 스트림에 불연속이 발생한 때에 상기 재생된 오디오 신호의 출력을 중지하도록 상기 오디오 신호 디코딩 수단을 리셋하고, 상기 비디오 제어 수단이 상기 오디오 신호 디코딩 수단을 개시시킨 후에 상기 재생된 오디오 신호의 출력이 상기 오디오 표시 시간 에러가 상기 범위 THmin(AS)∼THmax(AS)내인 때에 개시되도록 상기 오디오 디코딩 수단을 제어하며, 상기 재생된 오디오 신호의 출력의 개시시에 정상 동작의 제어 모드로 복귀한다.
본 발명의 제 4 측면에 따르면, 앞서 언급된 동기 재생 장치에 있어서, 상기 비디오 신호 디코딩 수단은 상기 재생된 비디오 신호를 제공하기 위해 상기 엔코딩된 비디오 데이터를 디코딩하고, 상기 비디오 표시 시간을 출력하며; 상기 오디오 신호 디코딩 수단은 상기 재생된 오디오 신호를 제공하기 위해 상기 엔코딩된 오디오 데이터를 디코딩하고, 상기 비디오 표시 시간을 출력한다.
본 발명의 제 5 측면에 따르면, 앞서 언급된 동기 재생 장치는 개시-요구 정보, 리셋-요구 정보 및 상기 다중화된 비트 스트림내의 시간 불연속 정보를 외부로부터 상기 선택 수단, 상기 비디오 제어 수단 및 상기 오디오 제어 수단으로 전송하기 위한 외부 인터페이스를 더 포함한다.
본 발명의 제 6 측면에 따르면, 앞서 언급된 동기 재생 장치는 개시-요구 정보 및 리셋-요구 정보를 외부로부터 상기 선택 수단, 상기 비디오 제어 수단 및 상기 오디오 제어 수단으로 전송하기 위한 외부 인터페이스와; 상기 다중화된 비트 스트림내의 시간 불연속을 검출하여, 상기 정보를 상기 선택 수단, 상기 비디오 제어 수단 및 상기 오디오 제어 수단으로 전송하기 위한 비트 스트림 불연속 검출 수단을 더 포함한다.
(실시예 1)
이후 본 발명의 실시예 1에 따른 동기 재생 장치가 도면을 참조하여 설명된다.
도 1은 실시예 1에 따른 동기 재생 장치의 구조를 예시하는 블록도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 동기 재생 장치는, 제각기 비디오 신호의 기본적인 재생 단위인 비디오 프레임들을 엔코딩함으로써 획득된 비디오 비트 스트림과, 각 비디오 프레임의 재생된 비디오 신호를 출력하기 위한 시간을 나타내는 비디오 표시 시간 데이터와, 제각기 오디오 신호의 기본적인 재생 단위인 오디오 프레임들을 엔코딩함으로써 획득된 오디오 비트 스트림과, 각 오디오 프레임의 재생된 오디오 신호를 출력하기 위한 시간을 나타내는 오디오표시 시간 데이터와, 시스템 시간 데이터가 패킷화된, 다중화된 비트 스트림(110)을 수신한다.
도 1에서, 시스템 역다중화 수단(101)은 다중화된 비트 스트림(110)을 수신하며, 이 다중화된 비트 스트림(110)을 비디오 비트 스트림(111), 오디오 비트 스트림(112), 비디오 표시 시간 데이터(113), 오디오 표시 시간 데이터(114) 및 시스템 시간 데이터(115)로 역다중화하여, 이들 데이터를 출력한다.
비디오 신호 디코딩 수단(102)은 시스템 역다중화 수단(101)에 의해 다중화된 비트 스트림(110)으로부터 분리된 비디오 비트 스트림(111)의 디코딩을 수행하며, 비디오 제어 수단(108)으로 부터의 제어 신호(119a)에 따라 표시될 비디오 프레임의 재생된 비디오 신호(116)를 출력한다. 또한, 비디오 신호 디코딩 수단(102)은 비디오 비트 스트림(111)의 디코딩을 중지하고 비디오 제어 수단(108)에 의한 리셋 제어에 따라 그의 초기 상태로 복귀하며, 비디오 제어 수단(108)에 의한 개시 제어에 따라 비디오 비트 스트림(111)의 디코딩을 개시한다.
오디오 신호 디코딩 수단(103)은 시스템 역다중화 수단(101)에 의해 다중화된 비트 스트림(110)으로부터 분리된 오디오 비트 스트림(112)의 디코딩을 수행하며, 오디오 제어 수단(109)으로 부터의 제어 신호(121)에 따라 표시될 오디오 프레임의 재생된 오디오 신호(117)를 출력한다. 또한, 오디오 신호 디코딩 수단(103)은 오디오 비트 스트림(112)의 디코딩을 중지하고, 오디오 제어 수단(109)에 의한 리셋 제어에 따라 그의 초기 상태로 복귀하며, 오디오 제어 수단(109)에 의한 개시 제어에 따라 오디오 비트 스트림(112)의 디코딩을 개시한다.
내부 클럭(104)은 규정된 주기들에서 계수동작을 수행하며, 시스템 시간(115), 비디오 표시 시간(113) 및 오디오 표시 시간(114)중 선택 수단(105)에 의해 선택된 하나를 참조하여 자신의 시간을 세트하여, 연속적인 기준 시간을 발생한다.
선택 수단(105)은 시스템 역다중화 수단(101)에 의해 다중화된 비트 스트림(110)으로부터 분리된 시스템 시간(115), 비디오 표시 시간(113) 및 오디오 표시 시간(114)중 하나를, 동기 재생 장치가 완전한 시스템으로서 동작하게 되는 이후 설명되는 4개의 상태들중 어느 하나의 상태에 따라, 적응적으로 선택하며, 그 후, 선택 수단(105)은 이 선택된 시간을 사용하여 내부 클럭(104)를 갱신한다.
비디오 표시 시간 비교 수단(106)은 시스템 역다중화 수단(101)에 의해 다중화된 비트 스트림(110)으로부터 분리된 비디오 표시 시간(113)으로부터 내부 클럭(104)의 시간을 감산함으로써 차이 값을 제공하며, 그 차이 값을 비디오 표시 시간 에러(118)로서 출력한다.
오디오 표시 시간 비교 수단(107)은 시스템 역다중화 수단(101)에 의해 다중화된 비트 스트림(110)으로부터 분리된 오디오 표시 시간(114)으로부터 내부 클럭(104)의 시간을 감산함으로써 차이 값을 제공하며, 그 차이 값을 오디오 표시 시간 에러(120)로서 출력한다.
비디오 제어 수단(108)은 비디오 표시 시간 에러(118)를 이후 설명되는 규정된 허용가능한 에러 범위와 비교하며, 비교 결과에 따라 비디오 신호 디코딩 수단(102)을 제어하기 위한 신호(119a)를 출력한다. 또한, 비디오 제어 수단(108)은 비디오 신호 디코딩 수단(102)의 리셋 제어 및 개시 제어를 수행하며, 오디오 신호 디코딩 수단(103)의 개시 제어를 또한 수행한다.
오디오 제어 수단(109)은 오디오 표시 시간 에러(120)를 이후 설명되는 규정된 허용가능한 에러 범위와 비교하며, 비교 결과에 따라 오디오 신호 디코딩 수단(103)을 제어하기 위한 신호(121)를 출력한다. 또한, 오디오 제어 수단(109)은 오디오 신호 디코딩 수단(103)의 리셋 제어 및 개시 제어를 수행한다.
다음으로, 이러한 실시예 1에 따른 동기 재생 장치의 완전한 시스템으로서의 동작 상태에 대해 설명된다.
도 2는 동기 재생 장치가 완전한 시스템으로서 동작하는 4개 상태간의 천이를 설명하기 위한 도면이다. 개시 상태에서, 비디오 비트 스트림(111) 및 오디오 비트 스트림(112)의 디코딩이 개시된다. 시스템은 재생된 비디오 신호(116)와 재생된 오디오 신호(117)의 출력이 개시될 때까지 개시 상태로 유지된다. 이들 신호들(116, 117)의 출력이 개시되면, 시스템은 개시 상태로부터 정상 상태로 변화한다.
정상 상태에서, 재생된 비디오 신호(116) 및 재생된 오디오 신호(117)는 정상적으로 출력된다. 보다 구체적으로, "정상 출력"이라 함은 재생된 비디오 신호(116)가 재생된 오디오 신호(117)에 동기되며, 비디오 프레임들과 오디오 프레임들이 연속적으로 출력됨을 의미한다. 정상 동작중에 다중화된 비트 스트림(110)에 시간적 불연속이 발생하면, 시스템은 정상 상태로부터 비트 스트림 불연속 발생 상태로 변화한다.
비트 스트림 불연속 발생 상태에서는, 비디오 신호 및 오디오 신호의 동기 회복을 위한 복귀 프로세스가 수행된다. 비디오 신호 및 오디오 신호의 동기가 회복되어 재생된 비디오 신호(116) 및 재생된 오디오 신호(117)가 정상적으로 출력되면, 시스템은 비트 스트림 불연속 발생 상태로부터 정상 상태로 복귀한다.
리셋 상태에서는, 비디오 비트 스트림(111) 및 오디오 비트 스트림(112)의 디코딩이 중지되고, 시스템은 초기 상태로 복귀한다. 정상 상태에서 리셋-요구가 발생되면, 시스템은 정상 상태로부터 리셋 상태로 변화한다. 다음으로, 개시-요구가 출력되면, 시스템은 리셋 상태로부터 개시 상태로 복귀한다.
이제부터, 앞서 언급된 시스템의 제각기의 상태들에 대응하는, 비디오 제어 수단, 오디오 제어 수단 및 선택 수단의 처리 내용이 도 3a 내지 3d를 참조하여 설명된다.
우선, 도 3a 내지 3d를 참조하여, 시스템의 각 상태들에 따라 비디오 제어 수단 및 오디오 제어 수단에 의해 적응적으로 사용되는 4개의 처리 모드들이 설명된다. 도 3a는 개시 상태에서 비디오 제어 수단(108), 오디오 제어 수단(109) 및 선택 수단(105)의 처리 모드들을 설명하기 위한 도면이다. 개시 상태에서, 비디오 제어 수단(108) 및 오디오 제어 수단(109)은 동작-개시 프로세스를 수행한다. 재생된 비디오 신호(116)의 출력이 개시되면, 비디오 제어 수단(108)의 처리 모드는 주 프로세스로 변화한다. 재생된 오디오 신호(117)의 출력이 개시되면, 오디오 제어 수단(109)의 처리 모드는 주 프로세스로 변화한다.
도 3b는 정상 상태에서 비디오 제어 수단(108), 오디오 제어 수단(109) 및 선택 수단(105)의 처리 모드들을 설명하기 위한 도면이다. 정상 상태에서, 비디오 제어 수단(108) 및 오디오 제어 수단(109)은 기본적으로 주 프로세스를 수행한다. 오디오 표시 시간 에러(120)가 규정된 허용가능한 범위, 즉, THmin(AM)∼THmax(AM)내에 놓이지 않으면, 다음 재생된 오디오 신호(117)의 출력이 개시될 때까지 오디오 제어 수단(109)의 처리 모드는 일시적으로 동작-개시 프로세스로 변화한다. 시스템이, 재생된 비디오 신호(116)와 재생된 오디오 신호(117)가 서로 동기되어 비디오 프레임들과 오디오 프레임들이 연속적으로 출력되는 정상 상태로 복귀하면, 오디오 제어 수단(109)의 처리 모드는 주 프로세스로 복귀한다.
비디오 표시 시간 에러(118)가 규정된 허용가능한 에러 범위, 즉, THmin(VM)∼THmax(VM)내에 놓이지 않으면, 비디오 제어 수단(108)의 처리 모드는, 다음 재생된 비디오 신호(116)의 출력이 개시될 때까지 일시적으로 동작-개시 프로세스 2로 변화한다. 그러나 비디오 제어 수단(108)의 처리 모드가 동작-개시 프로세스 2로 변화하지 않고 주 프로세스로 유지될 경우가 있다. 시스템이, 재생된 비디오 신호(116)와 재생된 오디오 신호(117)가 서로 동기되어 비디오 프레임들과 오디오 프레임들이 연속적으로 출력되는 정상 상태로 복귀하면, 비디오 제어 수단(108)의 처리 모드는 주 프로세스로 복귀한다.
도 3c는, 정상 상태에서 다중화된 비트 스트림에 시간적 불연속이 발생할 때, 비디오 제어 수단(108), 오디오 제어 수단(109) 및 선택 수단(105)의 처리 모드를 설명하기 위한 도면이다. 이 비트 스트림 불연속 발생 상태에서, 비디오 제어 수단(108)은 연속 프로세스(seamless process)를 수행하고 오디오 제어 수단(109)은 대기한다. 오디오 신호 디코딩 수단(103)이 개시되면, 비디오 제어 수단(108)의 처리 모드는 주 프로세스로 변화하고, 오디오 제어 수단(109)의 처리 모드는 동작-개시 프로세스로 변화한다. 도 3c에는 도시되지 않았지만, 시스템이, 재생된 비디오 신호(116)와 재생된 오디오 신호(117)가 서로 동기되어 비디오 프레임들과 오디오 프레임들이 연속적으로 출력되는 정상 상태로 복귀하면, 오디오 제어 수단(109)의 처리 모드는 주 프로세스로 복귀한다.
도 3d는 리셋 상태에서 비디오 제어 수단(108), 오디오 제어 수단(109) 및 선택 수단(105)의 처리 모드를 설명하기 위한 도면이다. 리셋 상태에서, 비디오 제어 수단(108) 및 오디오 제어 수단(109)은 리셋 프로세스를 수행한다.
다음으로, 시스템의 각 상태에 따라 선택 수단(105)에 의해 선택되는 시간 데이터에 대해 도 3a 내지 3d를 참조하여 설명된다. 선택 수단(105)은 동기 재생 장치의 4개 시스템 상태들중 어느 하나의 상태에 따라 시스템 시간, 비디오 표시 시간 및 오디오 표시 시간중 하나를 적응적으로 선택한다. 그리고 나서, 선택 수단(105)은 이 시간을 사용하여 내부 클럭(104)을 갱신한다. 그러나 오디오 표시 시간(114)이 선택된 경우, 오디오 표시 시간 비교 수단(107)은 오디오 표시 시간(114)과 내부 클럭(104) 시간간에 차이 값을 제공하며, 계산 결과로서 오디오 표시 시간 에러(120)가 규정된 허용가능한 에러 범위내에 놓일 때만 선택 수단(105)은 내부 클럭(104)을 갱신한다.
선택 수단(105)은 개시 상태에서 도 3a에 도시된 바와 같이 시스템 시간(115)을 선택한다.
선택 수단(105)은 정상 상태에서 도 3b에 도시된 바와 같이 기본적으로 오디오 표시 시간(114)을 선택한다. 그러나 오디오 표시 시간 에러(120)가 규정된 허용가능한 에러 범위, 즉, THmin(AM)∼THmax(AM)내에 놓이지 않으면, 내부 클럭(104)은 갱신되지 않는다. 또한, 오디오 제어 수단(109)의 처리 모드가 동작-개시 프로세스로부터 주 프로세스로 변화하는 동안 내부 클럭(104)의 갱신은 중지된다.
정상 상태에서 비트 스트림에 불연속이 발생한 경우, 선택 수단(105)은 도 3c에 도시된 바와 같이 비디오 표시 시간(113)을 선택한다.
리셋 상태에서는, 도 3d에 도시된 바와 같이, 선택 수단(105)은 내부 클럭(104)을 갱신하거나 갱신하지 않는다.
이후, 비디오 제어 수단(108), 오디오 제어 수단(109) 및 선택 수단(105)의 동작 모드들이 보다 상세히 설명된다.
우선, 비디오 제어 수단(108)의 동작이 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명된다. 도 4a는 비디오 제어 수단(108)의 처리 모드가 동작-개시 프로세스일 때의 처리 내용을 도시한다. 오디오 표시 시간 에러(120)와 규정된 허용가능한 에러 범위 THmin(AS)∼THmax(AS)간의 비교 결과에 기초하여, 오디오 제어 수단(109)은 도 4a에 도시된 제어 신호(121)를 오디오 신호 디코딩 수단(103)으로 출력한다.
이 비교 결과, 오디오 표시 시간 에러(120)가 범위 THmin(AS)∼THmax(AS)내에 놓이면, 오디오 제어 수단(109)은 오디오 신호 디코딩 수단(103)에게 오디오 프레임을 "표시"하도록 하는 인스트럭션을 제공하는 제어 신호(121)를 출력한다. 오디오 표시 시간 에러(120)가 허용가능한 에러 범위의 하한인 THmin(AS) 이하이면, 오디오 제어 수단(109)은 오디오 프레임의 표시를 위한 시간이 이미 경과된 것으로 판단하여, 오디오 신호 디코딩 수단(103)에게 오디오 프레임의 "표시를 스킵"하라는 인스트럭션을 제공하는 제어 신호(121)를 출력한다. 오디오 표시 시간 에러(120)가 허용가능한 에러 범위의 상한인 THmax(AS)를 초과하면, 오디오 제어 수단(109)은 오디오 프레임의 표시를 위한 시간이 아직 도달되지 않은 것으로 판단하여, 오디오 신호 디코딩 수단(103)에게 오디오 프레임의 "표시를 대기"하라는 인스트럭션을 제공하는 제어 신호(121)를 출력한다.
오디오 제어 수단(109)의 처리 모드가 주 프로세스인 경우 처리 내용은 도 4b에 도시된 바와 같다. 오디오 표시 시간 에러(120)와 규정된 허용가능한 에러 범위 THmin(AM)∼THmax(AM)간의 비교 결과에 기초하여, 오디오 제어 수단(109)은 오디오 신호 디코딩 수단(103)으로 제어 신호(121)를 출력한다. 주 프로세스의 내용은 허용가능한 에러 범위 THmin(AM)∼THmax(AM)에 대한 차이 값들(도 6a 및 6b 참조)이 사용된 것을 제외하면 앞서 설명된 동작-개시 프로세스의 내용(도 4a 참조)과 동일하다. 그 이유는 다음과 같다. 동작-개시 프로세스는 재생 개시 타이밍이 주로 개시 동작시에 조정될 때 수행되므로, 비교적 높은 비교 정확도가 요구된다. 동작-개시 프로세스에 대비하여, 주 프로세스는 오디오 표시 시간의 불연속이 주로 정상 동작시에 검출될 때 수행되므로, 높은 비교 정확도가 요구되지 않는다. 주 프로세스시에 허용가능한 에러 범위가 너무 좁으면, 불필요한 수정이 수행된다. 따라서, 약간의 여유를 주는 것이 범위를 좁히는 것보다 오히려 효율적이다. 그러므로 동작-개스 프로세스 및 주 프로세스의 허용가능한 에러 범위는 다음과 같은 관계를 갖는다.
THmax(AS)≤THmax(AM)
THmin(AS)≥THmin(AM)
THmax(VS)≤THmax(VM)
THmin(VS)≥THmin(VM)
비디오 제어 수단(108)의 처리 모드가 동작-개스 프로세스일 때, 프로세스의 내용은 도 5a에 도시되는 바와 같다. 비디오 표시 시간 에러(118)와 규정된 허용가능한 에러 범위 THmin(VS)∼THmax(VS)간의 비교 결과에 기초하여, 비디오 제어 수단(108)은 비디오 신호 디코딩 수단(102)으로 제어 신호(119a)를 출력한다. 이러한 프로세스의 내용은 허용가능한 에러 범위 THmin(VS)∼THmax(VS)가 오디오 제어 수단(109)에 대한 값들(도 6a 및 6b 참조)과 다른 값들을 사용한다는 것을 제외하면 오디오 제어 수단(109)의 처리 모드가 동작-개시 프로세스인 경우의 처리 내용(도 4a 참조)과 동일하다.
도 5b는 비디오 제어 수단(108)의 처리 모드가 주 프로세스일 때의 처리 내용을 도시한다. 비디오 표시 시간 에러(118)와 규정된 허용가능한 에러 범위 THmin(VM)∼THmax(VM)간의 비교 결과에 기초하여, 비디오 제어 수단(108)은 비디오 신호 디코딩 수단(102)으로 제어 신호(119a)를 출력한다.
비교 결과로서, 비디오 표시 시간 에러(118)가 범위 THmin(VM)∼THmax(VM)내에 놓이면, 비디오 제어 수단(108)은 비디오 신호 디코딩 수단(102)에게 비디오 프레임을 "표시"하라는 인스트럭션을 제공하는 제어 신호(119a)를 출력한다. 비디오 표시 시간 에러(118)가 허용가능한 에러 범위의 하한인 THmin(VS) 이하이면, 비디오 제어 수단(108)은 비디오 프레임의 표시를 위한 시간이 이미 경과된 것으로 판단하여, 비디오 신호 디코딩 수단(102)에게 비디오 프레임의 "표시를 스킵"하라는 인스트럭션과 다음 비디오 프레임을 "표시"하라는 인스트럭션을 동시에 제공하는 제어 신호(119a)를 출력한다. 비디오 표시 시간 에러(118)가 허용가능한 에러 범위의 상한인 THmax(VM)을 초과하면, 비디오 제어 수단(108)은 비디오 프레임의 표시를 위한 시간이 아직 도달되지 않은 것으로 판단하여, 비디오 신호 디코딩 수단(102)에게 비디오 프레임의 "표시를 대기"하라는 인스트럭션과 이전 비디오 프레임을 "표시"하라는 인스트럭션을 동시에 제공하는 제어 신호(119a)를 출력한다.
도 5c는 비디오 제어 수단(108)의 처리 모드가 연속 프로세스일 때의 처리 내용을 도시한다. 비디오 포시 시간 에러(118)와 규정된 허용가능한 에러 범위 THmin(VL)∼THmax(VL)간의 비교 결과에 기초하여, 비디오 제어 수단(108)은 비디오 신호 디코딩 수단(102)으로 제어 신호(119a)를 출력한다. 이러한 처리 내용은 비교 결과에 관계없이 비디오 프레임을 "표시"하라는 인스트럭션을 제공하는 것이다. 또한, 비디오 제어 수단(108)은 오디오 신호 디코딩 수단(103)에게 제어 신호(119b)를 출력한다. 이러한 처리 내용은 비디오 표시 시간 에러(118)가 허용가능한 에러 범위 THmin(VL)∼THmax(VL)내에 놓이지 않을 때만 오디오 신호 디코딩 수단(103)의 개시를 제어하는 것이다.
도 5d는 비디오 제어 수단(108)의 처리 모드가 동작-개시 프로세스 2일 때의 처리 내용을 도시한다. 비디오 표시 시간 에러(118)와 규정된 허용가능한 에러 범위 THmin(VS2)∼THmax(VS2)간의 비교 결과에 기초하여, 비디오 제어 수단(108)은 비디오 신호 디코딩 수단(102)에게 제어 신호(119a)를 출력한다. 이러한 처리 내용은 허용가능한 에러 범위 THmin(VS2)∼THmax(VS2)가 동작-개시 프로세스에 대해 사용된 값들(도 6a 및 6b 참조)한다는 점을 제외하면 그의 처리 모드가 동작-개시 프로세스인 때의 비디오 제어 수단(108)의 처리 내용(도 5a 참조)과 동일하다.
비디오 제어 수단(108)의 처리 모드가 리셋 프로세스인 때의 처리 내용은 도시되지 않았지만, 그것은 비디오 신호 디코딩 수단(102)으로 리셋 신호를 송신하는 것이다.
오디오 제어 수단(109)의 처리 모드가 리셋 프로세스인 때의 처리 내용은 도시되지 않았지만, 그것은 오디오 신호 디코딩 수단(103)으로 리셋 신호를 송신하는 것이다.
이제부터는 시스템의 앞서 언급된 4개 상태들의 각각에 따라 앞서 설명된 바와 같이 구성된 동기 재생 장치의 동작이 설명된다. 이후의 설명에서, 비디오 프레임의 표시 주기는 5이고, 오디오 프레임의 표시 주기는 4이다. 또한, 비디오 표시 시간 에러(118) 및 오디오 표시 시간 에러(120)와 비교되는 허용가능한 에러 범위들로는 도 6a 및 6b에 도시된 세트 값들이 제각기 사용된다.
우선, 개시 상태에서 동기 재생 장치의 동작이 도 7을 참조하여 설명된다. 도 7은 내려가는 순서로 비디오 제어 수단(108)의 처리 모드, 비디오 디코딩 수단(102)으로부터 출력된 재생된 비디오 신호(116), 내부 클럭(104)의 시간, 오디오 디코딩 수단(103)으로부터 출력된 재생된 오디오 신호(117) 및 오디오 제어 수단(109)의 처리 모드를 도시한다. 개시 상태에서는 도 3a에 도시된 바와 같이 비디오 제어 수단(108) 및 오디오 제어 수단(109) 모두가 동작-개시 프로세스를 수행하며, 선택 수단(105)은 시스템 시간(115)을 선택한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 초기에 내부 클럭(104)의 시간은 선택 수단(105)에 의해 선택된 시스템 시간(115)에 의해 0으로 세트된다. 시간 0에서 비디오 프레임(701)의 비디오 표시 시간 에러는 3이고 오디오 프레임(702)의 오디오 표시 시간 에러는 5이다. 이들 에러는 도 4a, 5a 및 6a에 도시된 바와 같은 제각기의 허용가능한 에러 범위들의 상한을 초과하므로, 비디오 프레임(701) 및 오디오 프레임(702)은 모두 표시 대기로 유지된다. 이 프로세스는 시간 1 및 시간 2에서 동일하다.
시간 3에서, 비디오 프레임(701)의 비디오 표시 시간 에러(118)는 0이 된다. 이 에러는 허용가능한 에러 범위 THmin(VS)∼THmax(VS)내이므로, 비디오 프레임(701)의 재생된 비디오 신호(116)의 출력이 개시되며, 비디오 제어 수단(108)의 처리 모드는 주 프로세스로 변화한다.
시간 5에서, 오디오 프레임(702)의 오디오 표시 시간 에러(120)는 0이 된다. 이 에러는 허용가능한 에러 범위 THmin(AS)∼THmax(AS)내이므로, 오디오 프레임(702)의 재생된 오디오 신호(117)의 출력이 개시된다. 시간 5에서, 재생된 비디오 신호(116) 및 재생된 오디오 신호(117)가 모두 출력되며, 시스템의 상태는 도 2에 도시된 바와 같이 개시 상태로부터 정상 상태로 변화한다. 정상 상태에서는 도 3b에 도시된 바와 같이 비디오 제어 수단(108) 및 오디오 제어 수단(109) 모두가 주 프로세스를 수행하며, 선택 수단(105)은 오디오 표시 시간(114)을 선택한다. 따라서, 내부 클럭(104)의 시간은 오디오 프레임(703) 후에 각 오디오 프레임의 오디오 표시 시간을 사용하여 갱신된다.
실시예 1에 따른 동기 재생 장치는 개시 동작시에 앞서 설명된 바와 같이 동작하므로, 비디오 신호의 헤드를 빠뜨리지 않고 비디오 신호 및 오디오 신호의 동기 재생을 개시할 수 있다.
다음으로, 정상 상태에서의 동기 재생 장치의 동작이 도 8a 및 8b, 도 16a 내지 16d를 참조하여 설명된다.
정상 상태에서는 도 3b에 도시된 바와 같이 비디오 제어 수단(108) 및 오디오 제어 수단(109) 모두는 주 프로세스를 수행하며, 선택 수단(105)은 오디오 표시 시간(114)을 선택한다.
우선, 정상 상태에서 재생된 비디오 신호와 재생된 오디오 신호간에 동기 에러가 발생한 경우에 동기 재생 장치의 동작이 도 16a 내지 16d를 참조하여 설명된다.
먼저 도 16a 및 16b가 설명된다. 도 16a에서 비디오 프레임(1501)의 비디오 표시 시간 에러(118)는 -6이고 이 에러는 도 5b 및 6b에 도시된 바와 같은 허용가능한 에러 범위의 하한인 THmin(VM) 이하이다. 따라서, 비디오 프레임(1501)의 표시는 스킵되고 도 16b에 도시된 바와 같이 다음 비디오 프레임(1502)이 표시된다.
다음으로, 도 16c 및 16d가 설명된다. 도 16c에서 비디오 프레임(1503)의 비디오 표시 시간 에러(118)는 +6이고, 이 에러는 도 5b 및 6b에 도시된 바와 같은 허용가능한 에러 범위의 상한인 THmax(VM)을 초과한다. 따라서, 비디오 프레임(1503)은 표시 대기로 유지되며, 도 16d에 도시된 바와 같이 이전 비디오 프레임(1504)이 연속적으로 표시된다. 시간 16에서 비디오 프레임(1503)의 비디오 표시 시간 에러(118)는 +2가 된다. 이러한 에러는 허용가능한 에러 범위 THmin(VM)∼THmax(VM)내이므로, 비디오 프레임(1503)이 그대로 표시된다.
실시예 1에 따른 동기 재생 장치는, 앞서 설명된 바와 같이 동작하므로, 정상 상태에서 재생된 비디오 신호와 재생된 오디오 신호간에 동기 에러가 발생한 때일지라도 이들 신호의 동기 재생을 복원할 수 있다.
도 16a 내지 16d에 도시된 예에서, 비디오 표시 시간 에러(118)가 허용가능한 에러 범위 THmin(VM)∼THmax(VM)내에 놓이지 않는 경우, 비디오 제어 수단(108)의 처리 모드는 주 프로세스로 유지된다. 그러나 비디오 표시 시간 에러(118)가 허용가능한 에러 범위 THmin(VM)∼THmax(VM)내에 놓이지 않는 때에 비디오 제어 수단(108)의 처리 모드를 주 프로세스로 유지할 필요는 없으며, 도 3b에 도시된 바와 같이 동작-개시 프로세스 2로 변화할 수도 있다. 이후 처리 모드가 동작-개시 프로세스 2로 변화한 경우가 도 20a 내지 20c를 참조하여 설명된다.
도 20a 내지 20c에서 허용가능한 에러 범위들 THmin(VM)∼THmax(VM) 및 THmin(VS)∼THmax(VS)를 세트하기 위해 도 6b에 도시된 값들이 사용된다. 즉, THmin(VM)∼THmax(VM)이 -9∼+9이고, THmin(VS2)∼THmax(VS2)가 -2.5∼+2.5이다. 즉, 이들 허용가능한 에러 범위들은 도 6a에 도시된 허용가능한 에러 범위들 THmin(VM)∼THmax(VM)(=-5∼+5) 및 THmin(VS)∼THmax(VS)(=0∼0)에 비해 얼마간의 여유를 갖고 세트된다.
시간 30에서 비디오 프레임(2001)의 비디오 표시 시간 에러(118)는 -10이며, 이 에러는 허용가능한 에러 범위의 하한인 THmin(VM), 즉, -9 이하이다. 따라서, 비디오 프레임(2001)의 표시는 도 5d에 따라 스킵되고 도 20b에 도시된 바와 같이 다음 비디오 프레임(2002)이 표시된다. 비디오 제어 수단(108)의 처리 모드는 비디오 프레임(2002)의 표시와 동시에 주 프로세스로부터 동작-개시 프로세스로 변화한다(도 3b 참조).
시간 34에서 비디오 프레임(2003)의 비디오 표시 시간 에러(118)는 -4가 되며, 이 에러는 동작-개시 프로세스 2에서 허용가능한 에러 범위의 하한인 THmin(VS2), 즉, -2.5 이하이다. 따라서 도 5d에 도시된 바와 같이 비디오 프레임(2003)의 표시는 스킵된다.
다음 비디오 프레임(2004)의 비디오 표시 시간 에러(118)는 +1이고 이 에러는 허용가능한 에러 범위 THmin(VS2)∼THmax(VS2)내이다. 따라서, 비디오 프레임(2004)이 표시되며, 비디오 제어 수단(108)의 처리 모드는 도 3b에 도시된 바와 같이 주 프로세스로 변화한다.
여기서, 비디오 표시 시간 에러(118)가 허용가능한 에러 범위 THmin(VM)∼THmax(VM)내가 아닐 때 비디오 제어 수단(108)의 처리 모드가 동작-개시 프로세스 2로 변화하는 이유가 설명된다. 비디오 프레임(2003)이 표시되어야 할 때, 비디오 제어 수단(108)의 처리 모드가 주 프로세스로 유지되면, 비디오 표시 시간 에러가 -4이고 이 에러는 허용가능한 에러 범위 THmin(VM)∼THmax(VM)내이므로, 비디오 프레임(2003)이 표시된다. 그러나 비디오 표시 시간 에러(118)가 -4라는 사실은 비디오 신호 및 오디오 신호의 동기 재생이 정확히 회복됨을 주장하기에 충분하지 않다. 따라서, 동기 에러가 검출된 때 사용되는 허용가능한 에러 범위 THmin(VM)∼THmax(VM)보다 더 좁은 허용가능한 에러 범위 THmin(VS2)∼THmax(VS2)가 사용되며, 이에 의해 비디오 표시 시간 에러(118)가 -4인 비디오 프레임(2003)의 표시는 스킵되고 비디오 표시 시간 에러(118)가 +1인 비디오 프레임(2004)이 표시된다. 따라서, 비디오 신호 및 오디오 신호의 동기 재생의 정확도가 개선된다.
앞서 설명된 바와 같이, 실시예 1에 따른 동기 재생 장치에서는 비디오 신호와 오디오 신호의 동기 재생을 회복한 후에 개시 상태에서 동기 수정 동작이 임시로 수행되며, 이에 의해 비디오 신호와 오디오 신호의 고도의 동기 재생이 실현된다.
다음으로, 비디오 표시 시간 또는 오디오 표시 시간에 불연속이 발생한 경우에 동기 재생 장치의 동작이 도 8a 및 8b를 참조하여 설명된다. 도 8a는 정상 상태에서 오디오 표시 시간(114)에 시간적 불연속이 존재하는 경우에 동기 재생 장치의 동작을 도시한다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 연속적인 오디오 프레임들 (801) 및 (802)간에 시간 점프가 발생한다. 시간 32까지 도 3b에 도시된 바와 같이 비디오 제어 수단(180)과 오디오 제어 수단(109)은 모두 주 프로세스를 수행하며, 재생된 비디오 신호와 재생된 오디오 신호는 정상 상태에서 연속적으로 출력된다. 또한 선택 수단(105)은 오디오 표시 시간(114)을 선택한다.
시간 32에서 다음 오디오 프레임(802)의 재생된 오디오 신호가 출력되도록 의도되었지만 오디오 프레임(802)의 오디오 표시 시간 에러(120)가 +8이고 이 에러는 허용가능한 에러 범위의 상한인 THmax(AM)을 초과한다. 따라서, 시간 32에서 오디오 프레임(802)은 표시 대기로 유지되고 도 3b에 도시된 바와 같이 오디오 제어 수단(109)은 동작-개시 프로세스로 변화한다. 또한, 선택 수단(105)은 내부 클럭(104)을 갱신하지 않는다.
시간 33에서 오디오 프레임(802)의 오디오 표시 시간 에러(120)가 +7이며, 도 4a 및 6a에 도시된 바와 같이 이 에러는 허용가능한 에러 범위의 상한인 THmax(AS)를 초과한다. 따라서 또한 시간 33에서 오디오 프레임(802)은 표시 대기로 유지된다. 마찬가지로, 시간 34 내지 시간 39에서 오디오 프레임(802)은 표시 대기로 유지된다.
시간 40에서 오디오 프레임(802)의 오디오 표시 시간 에러(120)는 0, 즉, 허용가능한 에러 범위 THmin(AS)∼THmax(AS)내이므로, 오디오 프레임(802)의 재생된 오디오 신호(117)의 출력이 개시되며, 동시에, 오디오 제어 수단(109)의 처리 모드는 도 3b에 도시된 바와 같이 주 프로세스로 변화한다.
실시예 1에 따른 동기 재생 장치는 정상 상태에서 앞서 설명된 바와 같이 동작하므로, 오디오 표시 시간에 시간적 불연속이 존재할 때일지라도 비디오 신호와 오디오 신호의 동기 재생이 비디오 프레임들을 스킵하지 않고 수행된다.
도 8b는 정상 상태에서 비디오 표시 시간(114)에 시간 불연속이 발생한 경우에 동기 재생 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 연속적인 비디오 프레임들 (803)과 (804)간에 시간적 불연속이 존재한다. 시간 30까지 도 3b에 도시된 바와 같이 비디오 제어 수단(108) 및 오디오 제어 수단(109)은 모두 주 프로세스를 수행하며, 정상 상태에서 재생된 비디오 신호 및 재생된 오디오 신호는 모주 연속적으로 출력된다. 또한, 선택 수단(105)은 오디오 표시 시간(114)을 선택한다.
시간 30에서, 다음 비디오 프레임(804)의 재생된 비디오 신호가 출력되도록 의도되었지만, 비디오 프레임(804)의 비디오 표시 시간 에러(118)가 +12이며, 이 에러는 도 5b 및 6a에 도시된 바와 같이 허용가능한 에러 범위의 상한인 THmax(VM)을 초과한다. 따라서, 비디오 프레임(804)은 표시 대기로 유지되며, 이전의 표시된 비디오 프레임(803)이 연속적으로 표시된다. 앞서와 동일한 프로세스가 시간 35에서 수행된다.
시간 40에서, 비디오 프레임(804)의 비디오 표시 시간 에러(120)가 +2, 즉, 허용가능한 에러 범위 THmin(VM)∼THmax(VM)내가 되므로, 비디오 프레임(804)의 재생된 비디오 신호(116)의 출력이 개시된다.
실시예 1에 따른 동기 재생 장치는 정상 상태에서 앞서 설명한 바와 같이 동작하므로, 비디오 표시 시간에 시간적 불연속이 존재할 때라도 비디오 신호와 오디오 신호의 동기 재생이 불일치 없이 연속적으로 비디오 프레임들을 표시하는 동안에 수행된다.
다음으로, 다중화된 비트 스트림내에 불연속이 존재하는 경우에 동기 재생 장치의 동작이 도 9a 및 9b를 참조하여 설명된다. 도 9a는 비트 스트림 불연속 발생 상태에서 동기 재생 장치에 입력되는 다중화된 비트 스트림의 데이터를 설명하기 위한 도면이다. 트랙 점핑 등으로 인해 데이터는 시간적 불연속 상태로 동기 재생 장치에 입력된다.
이러한 입력을 수신하는 동기 재생 장치의 동작 흐름이 도 9b, 10a 및 10b에 도시된다.
도 9b를 참조하면, 시간 47까지 비디오 제어 수단(108)과 오디오 제어 수단(109)은 모두 주 프로세스를 수행하며, 재생된 비디오 신호 및 재생된 오디오 신호는 모두 정상 상태에서 연속적으로 출력된다. 선택 수단(105)은 오디오 표시 시간(114)을 선택한다. 시간 47에서 비트 스트림 불연속 발생이 검출된다. 이 때에 도 2에 따르면, 시스템은 정상 상태로부터 비트 스트림 불연속 발생 상태로 변화하고, 오디오 제어 수단(109)은 도 3c에 도시된 바와 같은 리셋 프로세스를 수행하며, 이에 의해 오디오 신호 디코딩 수단(103)에 의한 디코딩이 중지된다. 그리고 나서, 오디오 프레임(903)의 재생된 오디오 신호의 출력이 중지되며, 후속하는 오디오 프레임(904)의 재생된 오디오 신호는 출력되지 않는다.
비디오 제어 수단(108)의 처리 모드는연속 프로세스로 변화하며, 선택 수단(105)은 비디오 표시 시간(113)을 선택한다. 따라서, 비디오 프레임(901)이 표시될 때 내부 클럭은 비디오 프레임(901)에 의해 소유되는 비디오 표시 시간(113)인 시간 50에서 갱신된다.
시간 55에서 비디오 프레임(902)의 비디오 표시 시간 에러(118)가 -35이며, 도 5c 및 6a에 도시된 바와 같이, 이 에러는 허용가능한 에러 범위의 하한인 THmin(VL) 이하이므로, 비디오 제어 수단(108)은 오디오 신호 디코딩 수단(103)을 개시시킨다. 이러한 상태가 도 10a에 도시된다. 또한, 연속 프로세스동안 비디오 제어 수단(108)은 비디오 표시 시간 에러의 값에 관계없이 비디오 프레임을 "표시"하라는 인스트럭션을 제공하는 제어 신호(121)를 출력하므로, 비디오 프레임(902)이 그대로 표시되며, 내부 클럭(104)은 비디오 프레임(902)의 비디오 표시 시간을 사용하여 갱신된다.
오디오 신호 디코딩 수단(103)이 개시될 때, 오디오 제어 수단(109)의 처리 모드는 동작-개시 프로세스로 변화한다. 시간 20에서 오디오 프레임(905)의 오디오 표시 시간 에러(120)가 -2이고 이 에러는 도 4a 및 6a에 도시된 바와 같이 허용가능한 에러 범위의 하한인 THmin(AS) 이하이다. 따라서, 오디오 프레임(905)의 표시는 스킵되고 오디오 표시 시간(114)이 시간 22인 오디오 프레임(906)의 표시가 시도된다. 그러나 시간 20에서 오디오 프레임(906)의 오디오 표시 시간 에러는 +2이며, 이 에러는 도 4a 및 6a에 도시된 바와 같이 허용가능한 에러 범위의 상한인 THmax(AS)를 초과한다. 따라서, 오디오 프레임(906)은 표시 대기로 유지된다. 시간 21에서 앞서와 동일한 처리가 수행된다.
시간 22에서 도 10b에 도시된 바와 같이 오디오 표시 시간(114)이 시간 22인 오디오 프레임(906)의 오디오 표시 시간 에러(120)는 0으로 된다. 이 에러는 허용가능한 에러 범위 THmin(AS)∼THmax(AS)내이므로, 오디오 프레임(906)의 재생된 오디오 신호의 출력이 개시된다. 이 때에 재생된 비디오 신호(116)와 재생된 오디오 신호(117) 모두의 출력이 개시되며, 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이 비트 스트림 불연속 발생 상태로부터 정상 상태로 변화한다. 정상 상태에서는 도 3b에 도시된 바와 같이 비디오 제어 수단(108) 및 오디오 제어 수단(109)이 모두 주 프로세스를 수행하며, 선택 수단(105)은 오디오 표시 시간(114)을 선택하므로, 내부 클럭(104)은 오디오 프레임(907) 후에 각 오디오 프레임의 오디오 표시 시간을 사용하여 갱신된다.
실시예 1에 따른 동기 재생 장치는 앞서 설명한 바와 같이 동작하므로, 비트 스트림 불연속이 발생한 때라도 비디오 신호 및 오디오 신호의 동기 재생이 비디오 프레임들을 빠뜨리지 않고 연속적으로 표시하면서 수행된다.
본 발명의 실시예 1에서는 도 6a에 도시된 바와 같이 비디오 제어 수단(108) 및 오디오 제어 수단(109)이 동작-개시 프로세스를 수행할 때 비디오 표시 시간 에러(118) 및 오디오 표시 시간 에러(121)의 허용가능한 범위가 0∼0이다. 그러나 도 6b에 도시된 동작-개시 프로세스 2와 마찬가지로, 0 이외의 값들을 사용함으로써 이들 범위에 얼마간의 여유가 제공될 수도 있다. 특히 비디오 신호의 경우, NTSC 방식에서는 재생된 비디오 신호가 엔코더에서 비디오 수직 동기 신호와 동기되어 출력되어야 하므로, 약 1/30 초가 내부 클럭(104)과 각 비디오 프레임의 표시 시간간의 비교가 가능한 최소 주기이다. 따라서, 비디오 표시 시간 에러(118)가 0이 되어 비디오 표시가 개시되지 않는 위험을 초래할 가능성은 거의 없다. 이러한 위험을 피하기 위한 가장 효과적인 방법은 허용가능한 범위의 폭을 비디오 프레임의 주기인 약 1/30 초로 세트하는 것이다. 허용가능한 범위가 -1/15 초∼+1/15 초로 세트되면, 재생된 비디오 신호의 출력은 고도로 정확하게 개시될 수 있다.
본 발명의 실시예 1에서는 도 6a 및 6b에 도시된 바와 같이 비디오 제어 수단(108)이 주 프로세스를 수행할 때 비디오 표시 시간 에러(118)의 허용가능한 에러 범위가 -5∼+5이며, 오디오 제어 수단(109)이 주 프로세스를 수행할 때 오디오 표시 시간 에러(121)의 허용가능한 에러 범위는 -4∼+4이다. 이들 범위는 비디오 프레임 및 오디오 프레임의 표시 주기를 사용하여 제각기 결정되지만, 허용가능한 에러 범위를 결정하는 방법은 이에 제한되지 않는다. 다음 관계가 만족되는 한 어떤 방법도 사용될 수 있다.
THmax(AS)≤THmax(AM)
THmin(AS)≥THmin(AM)
THmax(VS)≤THmax(VM)
THmin(VS)≥THmin(VM)
또한 본 발명의 실시예 1에서는 도 6a 및 6b에 도시된 바와 같이 비디오 제어 수단(108)이 연속 프로세스를 수행할 때 비디오 표시 시간 에러(118)의 허용가능한 에러 범위는 -15∼+15이다. 이러한 범위는 비디오 프레임 표시 주기의 3배의 값을 사용하여 결정되지만, 이러한 범위를 결정하는 방법은 그에 제한되지 않는다. 다음 관계가 만족되는 한 어떤 방법도 사용될 수 있다.
THmax(VM)≤THmax(VL)
THmin(VM)≥THmin(VL)
앞서 설명된 바와 같이 본 발명의 실시예 1에 따르면, 동기 재생 장치의 개시 동작중에 초기 비디오 프레임으로 부터의 재생이 가능하며, 이에 의해 비디오 신호 및 오디오 신호의 동기 재생이 개시될 수 있다. 정상 동작중에, 재생된 비디오 신호와 재생된 오디오 신호간에 동기 에러가 발생한 때라도 또는 비디오 표시 시간에 또는 오디오 표시 시간에 또는 다중화된 비트 스트림에 시간 불연속이 발생한 때라도, 비디오 프레임들을 불일치 없이 연속적으로 표시하면서 비디오 신호 및 오디오 신호의 동기 재생이 유지될 수 있다. 따라서, 어느 경우든 최상의 조건에서 비디오 신호 및 오디오 신호의 동기 재생이 가능하다.
(실시예 2)
다음으로, 본 발명의 실시예 2에 따른 동기 재생 장치가 도 11을 참조하여 설명된다. 도 11은 실시예 2에 따른 동기 재생 장치의 구조를 예시하는 블록도이다. 실시예 1에 따른 동기 재생 장치에서는, 시스템 역다중화 수단(101)에 의해 다중화된 비트 스트림(110)으로부터 분리되는 비디오 비트 스트림(111) 및 오디오 비트 스트림(112)이 제각기 비디오 신호 디코딩 수단(102) 및 오디오 신호 디코딩 수단(103)에 입력된다. 그러나 본 실시예 2에서는 비디오 비트 스트림(11) 및 비디오 표시 시간(113)이 비디오 신호 디코딩 수단(102)에 입력되며, 이 비디오 신호 디코딩 수단(102)을 통과한 비디오 표시 시간(113)은 비디오 표시 시간 비교 수단(106) 및 선택 수단(105)에 입력된다. 또한, 오디오 비트 스트림(112) 및 오디오 표시 시간(114)은 오디오 신호 디코딩 수단(103)에 입력되며, 오디오 신호 디코딩 수단(103)을 통과한 오디오 표시 시간(114)는 오디오 표시 시간 비교 수단(107) 및 선택 수단(105)에 입력된다. 그 이유는 다음과 같다.
동화상 압축 코딩의 국제 표준 MPEG에서는 모든 비디오 및 오디오 프레임들에 표시 시간 스탬프(presentation time stamps;PTS)를 부가해야 할 필요가 없다. 따라서, PTS를 갖지 않는 비디오 프레임들과 오디오 프레임들이 존재할 가능성이 있다. 그러므로 비디오 비트 스트림(111) 및 오디오 비트 스트림(112)이 제각기 비디오 표시 시간(113)과 오디오 표시 시간(114)으로부터 분리되어 처리될 때 각 프레임과 그의 표시 시간간의 수정이 어려워질 수 있다. 또한 특히 비디오 비트 스트림에서는 양 측상의 프레임들로부터 코딩 예측을 수행하는 B 화상이 존재하며, 이 비디오 프레임들의 코딩 순서는 그의 디코딩 순서와 다르다. 그러므로 각 프레임과 그의 표시 시간간의 수정은 더욱 복잡하다.
비디오 프레임과 오디오 프레임의 표시 시간이 각 프레임을 그의 표시 시간과 상관되지 않고 제각기 비디오 표시 시간 비교 수단(106) 및 오디오 표시 시간 비교 수단(107)에 의해 내부 클럭(104)의 시간과 비교되고, 각 프레임이 이 비교 결과에 기초하여 디코딩될 경우, 이들 신호가 출력될 때 재생된 비디오 신호와 재생된 오디오 신호간에 동기 에러가 발생하게 된다.
그러므로 본 발명의 실시예 2에서는 비디오 비트 스트림(11) 및 오디오 비트 스트림(112)을 제각기 비디오 표시 시간(113) 및 오디오 표시 시간(114)과 상관시킨 후에, 비디오 비트 스트림(111)과 비디오 표시 시간(113)이 비디오 신호 디코딩 수단(102)에 입력되고 오디오 비트 스트림(112)과 오디오 표시 시간(114)이 오디오 신호 디코딩 수단(103)에 입력된다.
본 발명의 실시예 2에 따르면, 앞서 언급된 바와 같이 동기 재생 장치가 구성되므로, 비디오 및 오디오 프레임들과 그들의 표시 시간들간의 상관이 자신의 적당한 상태로 유지될 수 있으므로, 비디오 신호와 오디오 신호간에 정확한 동기가 실현된다.
(실시예 3)
다음으로, 본 발명의 실시예 3에 따른 동기 재생 장치가 도 12를 참조하여 설명된다. 도 12는 본 실시예 3에 따른 동기 재생 장치를 예시하는 블록도이다. 도 11에 도시된 실시예 2에 따른 동기 재생 장치에서는, 개시-요구, 리셋-요구 및 다중화된 비트 스트림에서의 불연속이 선택 수단(105), 비디오 제어 수단(108) 및 오디오 제어 수단(109)을 제어하는 동안에 내부적으로 검출된다. 그러나 본 실시예 3에서는 외부의 CPU(도시되지 않음)가 개시-요구, 리셋-요구 및 다중화된 비트 스트림에서의 불연속을 검출하며, CPU로 부터의 정보(외부로 부터의 커맨드(113))가 외부 인터페이스(1101)에 의해 암호해독되어, 그 결과가 제어 신호(1102)로서 선택 수단(105), 비디오 제어 수단(102) 및 오디오 제어 수단(103)에 입력된다.
실시예 3에 따른 동기 재생 장치는 앞서 설명된 바와 같이 구성되어, CPU에 의한 외부로 부터의 융통성있는 시스템 제어가 가능하여, 실용적인 장치를 제공한다.
(실시예 4)
본 발명의 실시예 4에 따른 동기 재생 장치가 도 13을 참조하여 설명된다. 도 13은 실시예 4에 따른 동기 재생 장치의 구조를 예시하는 블록도이다. 실시예 3에 따른 동기 재생 장치에서 외부의 CPU가 다중화된 비트 스트림에서의 불연속을 검출하는 반면에, 본 실시예 4에서는 비트 스트림 불연속 검출 수단(1201)이 다중화된 비트 스트림에서의 불연속을 검출하고, 이 검출 수단으로 부터의 정보는 선택 수단(105), 비디오 제어 수단(108) 및 오디오 제어 수단(109)에 입력된다.
실시예 4에 따른 동기 재생 장치는 상기와 같이 구성되어, 외부의 CPU에 의해 검출될 수 없는 다중화된 비트 스트림에서의 고유한 비트 스트림 불연속에 대해 적응적인 시스템 제어가 가능하다.
앞서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 동기 재생 장치에서는, 개시 동작 또는 정상 동작중에 재생된 비디오 신호와 재생된 오디오 신호간에 동기 에러가 발생한 때라도, 동기 재생 시스템이 오디오 매스터 시스템으로부터 다른 시스템으로 적응적으로 스위치될 수 있다. 따라서, 어느 경우든 비디오 프레임 및 오디오 프레임의 디코딩이 최상의 상태에서 수행되며, 이에 의해 재생된 비디오 신호와 재생된 오디오 신호의 동기가 유지된다.

Claims (6)

  1. 비디오 신호와 오디오 신호를 동기 재생하고, 제각기 비디오 신호 재생의 기본적인 단위인 비디오 프레임들을 엔코딩함으로써 획득된 엔코딩된 비디오 데이터와, 각 비디오 프레임의 재생된 비디오 신호를 출력하기 위한 시간을 나타내는 비디오 표시 시간 데이터와, 제각기 오디오 신호 재생의 기본적인 단위인 오디오 프레임들을 엔코딩함으로써 획득된 엔코딩된 오디오 데이터와, 각 오디오 프레임의 재생된 오디오 신호를 출력하기 위한 시간을 나타내는 오디오 표시 시간 데이터와, 시스템 시간 데이터를 패킷화한 다중화된 비트 스트림을 수신하는 동기 재생 장치에 있어서,
    상기 다중화된 비트 스트림을, 엔코딩된 비디오 데이터와, 엔코딩된 오디오 데이터와, 비디오 표시 시간 데이터와, 오디오 표시 시간 데이터와, 시스템 시간 데이터로 역다중화하는 시스템 역다중화 수단과;
    상기 엔코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여 재생된 비디오 신호를 생성하기 위한 비디오 신호 디코딩 수단과;
    상기 엔코딩된 오디오 데이터를 디코딩하여 재생된 오디오 신호를 생성하기 위한 오디오 신호 디코딩 수단과;
    상기 재생된 비디오 신호와 상기 재생된 오디오 신호의 출력이 개시되는 개시 동작중에, 시스템 역다중화 수단에 의해 상기 다중화된 비트 스트림으로부터 분리된 시스템 시간을 선택하고, 상기 개시 동작 후, 상기 재생된 비디오 신호와 상기 재생된 오디오 신호가 연속적으로 출력되는 정상 동작중에, 상기 시스템 역다중화 수단에 의해 상기 다중화된 비트 스트림으로부터 분리된 오디오 표시 시간을 선택하는 선택 수단과;
    상기 개시 동작동안 상기 선택 수단으로부터 출력된 시스템 시간을 기준으로 자신의 시간을 세트하고, 상기 정상 동작동안 상기 선택 수단으로부터 출력된 오디오 표시 시간을 기준으로 하여 자신의 시간을 세트하며, 연속적인 기준 시간들을 발생하는, 내부 클럭과;
    상기 비디오 표시 시간과 상기 내부 클럭의 시간간의 차이를 제공하고, 상기 개시 동작 및 상기 정상 동작동안 비디오 표시 시간 에러로서 상기 차이를 출력하는 비디오 표시 시간 비교 수단과;
    상기 오디오 표시 시간과 상기 내부 클럭의 시간간의 차이를 제공하고, 상기 개시 동작 및 상기 정상 동작동안 오디오 표시 시간 에러로서 상기 차이를 출력하는 오디오 표시 시간 비교 수단과;
    상기 개시 동작동안 상기 비디오 표시 시간 에러가 규정된 범위 THmin(VS)∼THmax(VS)내인 때에 상기 재생된 비디오 신호의 출력이 개시되도록 상기 비디오 신호 디코딩 수단을 제어하고, 상기 정상 동작동안 상기 비디오 표시 시간 에러가 규정된 범위 THmin(VM)∼THmax(VM)내에 놓이도록 상기 재생된 비디오 신호의 출력을 전진 또는 지연시킴으로써 상기 비디오 신호 디코딩 수단을 제어하는 비디오 제어 수단과;
    상기 개시 동작동안 상기 오디오 표시 시간 에러가 규정된 범위 THmin(AS)∼THmax(AS)내인 때에 상기 재생된 오디오 신호의 출력이 개시되도록 상기 오디오 신호 디코딩 수단을 제어하고, 상기 정상 동작동안 상기 비디오 표시 시간 에러가 규정된 범위 THmin(AM)∼THmax(AM)내에 놓이도록 상기 재생된 오디오 신호의 출력을 전진 또는 지연시킴으로써 상기 오디오 신호 디코딩 수단을 제어하는 오디오 제어 수단
    을 포함하는 동기 재생 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비디오 제어 수단은, 상기 개시 동작동안 상기 비디오 표시 시간 에러가 범위 THmin(VS)∼THmax(VS)내인 때에 상기 재생된 비디오 신호의 출력이 개시되도록 상기 비디오 신호 디코딩 수단을 제어하고, 상기 정상 동작동안 상기 비디오 표시 시간 에러가 범위 THmin(VM)∼THmax(VM)내인지의 여부를 모니터하여, 이 에러가 상기 범위내가 아닌 경우 상기 에러가 상기 범위 THmin(VS)∼THmax(VS)내에 놓이도록 상기 재생된 비디오 신호의 출력을 전진 또는 지연시킴으로써 상기 비디오 신호 디코딩 수단을 제어하고;
    상기 오디오 제어 수단은, 상기 개시 동작동안 상기 오디오 표시 시간 에러가 상기 범위 THmin(AS)∼THmax(AS)내인 때에 상기 재생된 오디오 신호의 출력이 개시되도록 상기 오디오 신호 디코딩 수단을 제어하고, 상기 정상 동작동안 상기 비디오 표시 시간 에러가 상기 범위 THmin(AM)∼THmax(AM)내인지의 여부를 모니터하여, 이 에러가 상기 범위내가 아닌 경우 상기 에러가 상기 범위 THmin(AS)∼THmax(AS)내에 놓이도록 상기 재생된 오디오 신호의 출력을 전진 또는 지연시킴으로써 상기 오디오 신호 디코딩 수단을 제어하는
    동기 재생 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택 수단은, 상기 정상 상태에서 상기 다중화된 비트 스트림내에 시간 불연속이 발생한 때에 상기 정상 상태로 획복될 때까지 상기 시스템 역다중화 수단에 의해 상기 다중화된 비트 스트림으로부터 분리된 상기 비디오 표시 시간을 선택하고;
    상기 내부 클럭은, 상기 다중화된 비트 스트림내에 불연속이 발생한 때에 상기 선택 수단으로부터 출력된 상기 비디오 표시 시간을 기준으로 자신의 시간을 세트하여, 연속적인 기준 시간들을 발생하며;
    상기 비디오 표시 시간 비교 수단은, 상기 다중화된 비트 스트림에 불연속이 발생한 때에 상기 비디오 표시 시간과 상기 내부 클럭의 시간간의 차이를 제공하고 상기 차이를 비디오 표시 시간 에러로서 출력하고;
    상기 오디오 표시 시간 비교 수단은, 상기 다중화된 비트 스트림에 불연속이 발생한 때에 상기 오디오 표시 시간과 상기 내부 클럭의 시간간의 차이를 제공하고 상기 차이를 오디오 표시 시간 에러로서 출력하며;
    상기 비디오 제어 수단은, 상기 다중화된 비트 스트림에 불연속이 발생한 때에 상기 재생된 비디오 신호가 상기 비디오 표시 시간의 에러의 값에 관계없이 빠짐없이 출력되도록 상기 비디오 신호 디코딩 수단을 제어하고, 상기 비디오 표시 시간 에러가 규정된 범위 THmin(VL)∼THmax(VL)를 초과할 때에 상기 재생된 오디오 신호의 출력이 개시되도록 상기 오디오 신호 디코딩 수단을 개시시키며, 상기 재생된 오디오 신호의 출력의 개시시에 정상 동작의 제어 모드로 복귀하고;
    상기 오디오 제어 수단은, 상기 다중화된 비트 스트림에 불연속이 발생한 때에 상기 재생된 오디오 신호의 출력을 중지하도록 상기 오디오 신호 디코딩 수단을 리셋하고, 상기 비디오 제어 수단이 상기 오디오 신호 디코딩 수단을 개시시킨 후에, 상기 오디오 표시 시간 에러가 상기 범위 THmin(AS)∼THmax(AS)내인 때에 상기 재생된 오디오 신호의 출력이 개시되도록 상기 오디오 디코딩 수단을 제어하며, 상기 재생된 오디오 신호의 출력의 개시시에 정상 동작의 제어 모드로 복귀하는
    동기 재생 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 비디오 신호 디코딩 수단은 상기 재생된 비디오 신호를 제공하기 위해 상기 엔코딩된 비디오 데이터를 디코딩하여, 상기 비디오 표시 시간을 출력하며;
    상기 오디오 신호 디코딩 수단은 상기 재생된 오디오 신호를 제공하기 위해 상기 엔코딩된 오디오 데이터를 디코딩하여, 상기 비디오 표시 시간을 출력하는
    동기 재생 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    개시-요구 정보, 리셋-요구 정보 및 상기 다중화된 비트 스트림내의 시간 불연속 정보를 외부로부터 상기 선택 수단, 상기 비디오 제어 수단, 상기 오디오 제어 수단으로 전송하기 위한 외부 인터페이스를 더 포함하는 동기 재생 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    개시-요구 정보 및 리셋-요구 정보를 외부로부터 상기 선택 수단, 상기 비디오 제어 수단 및 상기 오디오 제어 수단으로 전송하기 위한 외부 인터페이스와;
    상기 다중화된 비트 스트림내의 시간 불연속 정보를 검출하여, 상기 정보를 상기 선택 수단, 상기 비디오 제어 수단 및 상기 오디오 제어 수단으로 전송하기 위한 비트 스트림 불연속 검출 수단
    을 더 포함하는 동기 재생 장치.
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