KR100299985B1 - Dvd, audio signal encoding device and dvd reproducing device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디지털다기능디스크(DVD), 오디오신호인코딩장치 및 DVD재생장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 DVD의 적어도 하나 이상의 오디오스트림영역들에 서로 다른 품질의 오디오신호들을 동시에 고효율로 제공하는 DVD, 서로 다른 품질의 오디오신호들을 수신하여 전술의 DVD에 기록하기에 적합한 신호로 인코딩하는 오디오신호인코딩장치 및 전술한 DVD에 기록된 오디오신호들을 동시에 선택적으로 재생하기 위한 DVD재생장치에 관한 것이다.The present invention relates to a digital multi-functional disc (DVD), an audio signal encoding apparatus, and a DVD playback apparatus. More particularly, the present invention relates to a DVD which simultaneously provides high quality audio signals with high efficiency to at least one audio stream region of a DVD, An audio signal encoding apparatus for receiving audio signals of different qualities and encoding them into a signal suitable for recording on the DVD described above, and a DVD player for selectively and selectively playing back the audio signals recorded on the DVD described above.
일반인들의 음악감상용 오디오기록매체는 콤팩트디스크(CD)가 널리 사용되고 있으며, 현재 이를 대체하는 디지털다기능디스크(Digital Versatile Disc; DVD)-오디오 포맷이 논의중에 있다. 현재 논의되는 DVD-오디오는 하이샘플링, 하이비트, 멀티채널에 의한 고품질의 오디오신호를 제공하기 위한 것이다. 그런데 이러한 DVD-오디오는 휴대용 DVD-오디오기기에 있어서 고품질의 오디오신호를 제공하는 기술이 크게 개선되지 않고 있다.The compact disc (CD) is widely used as an audio recording medium for the general public, and a digital versatile disc (DVD) audio format is being discussed. DVD-Audio, which is currently discussed, is intended to provide high quality audio signals by high sampling, high bit, and multichannel. However, the technology for providing a high quality audio signal in a portable DVD audio device has not been greatly improved.
종래의 CD는 오디오신호를 44.1KHz 16비트 2채널로 무압축 기록하며, 수록시간은 약 74분 내외이다. 90년대 중반이후 새롭게 각광받고 있는 기록매체인 DVD는 최대 8개까지의 오디오스트림을 기록할 수 있으며, 12cm 디스크 상에서 48KHz 16비트 기준으로 약 300분, 96KHz 24비트 기준으로 약 120분의 수록시간을 갖는다. 또한, DVD는 8cm 디스크 상에서는 12cm 디스크의 수록시간에 비해 약 2/5의 수록시간을 갖는다.Conventional CDs record uncompressed audio signals in 44.1 KHz 16 bit 2 channels, and recording time is about 74 minutes. DVD, a new recording medium since the mid-1990s, can record up to 8 audio streams, and records about 300 minutes at 48KHz 16-bit and 120 minutes at 96KHz 24-bit on a 12cm disc. Have In addition, a DVD has a recording time of about 2/5 of the recording time of a 12cm disc on an 8cm disc.
한편, 종래의 CD에서의 오디오신호인코딩장치는 수신되는 서로 다른 품질을 갖는 오디오신호중에서 하나의 오디오신호만을 CD에 기록하기에 적합한 신호로 인코딩할 수 있다. 또한, CD는 CD기록방식 및 기록용량의 한계로 인하여 두개의 서로 다른 품질을 갖는 오디오신호들을 하나의 디스크에 충분한 수록시간으로 기록할 수가 없다. 그리고 종래의 CD재생장치는 디스크상에 기록된 하나의 오디오신호를 그대로 판독하여 재생한다.Meanwhile, the conventional audio signal encoding apparatus of a CD can encode only one audio signal among audio signals having different qualities received into a signal suitable for recording on a CD. In addition, a CD cannot record two different quality audio signals in one disc with sufficient recording time due to the limitation of the CD recording method and recording capacity. In the conventional CD player, a single audio signal recorded on a disc is read as it is and reproduced.
종래의 DVD-비디오 포맷에 따른 'DVD-비디오'는 비디오데이터영역, 서브-픽쳐(sub-picture)데이터영역, 네비게이션데이터영역과 오디오데이터영역으로 나뉘어져 있으며, 4.7/8.5G바이트의 전체 데이터용량 및 10.08Mbps의 전송속력을 비디오, 서브-픽쳐 및 오디오가 분점하며, 최대 6Mbps의 오디오 전송속력을 허용한다. 이 DVD-비디오의 비디오데이터영역은 MPEG-1/MPEG-2 비디오부호화방식으로 압축된 데이터를 저장하며, 오디오데이터영역은 선형펄스부호변조(LPCM; linear pulse code modulation), AC-3, MPEG-2, DTS(digital theater system), SDDS(Sony digital dynamic sound) 등의 방식들을 따라 8개까지의 오디오데이터스트림들을 저장한다.According to the conventional DVD-video format, 'DVD-Video' is divided into a video data area, a sub-picture data area, a navigation data area and an audio data area, and has a total data capacity of 4.7 / 8.5G bytes and Video, sub-picture and audio are split between 10.08Mbps and up to 6Mbps. The video data area of this DVD-Video stores compressed data by MPEG-1 / MPEG-2 video encoding method. The audio data area includes linear pulse code modulation (LPCM), AC-3, MPEG- 2, up to eight audio data streams are stored according to methods such as digital theater system (DTS) and sony digital dynamic sound (SDDS).
종래의 DVD오디오신호인코딩장치는 수신되는 복수의 오디오신호들을 DVD-비디오 규격이 지원하는 복수의 오디오스트림들에 적합한 신호로 인코딩하며, 이 복수의 오디오스트림들은 서로 독립적으로 존재한다. 따라서, 종래의 DVD-비디오규격에 따른 DVD재생장치는 DVD-비디오에 기록된 비디오데이터를 디코딩하여 동화상으로 복원한 후 디스플레이되도록 변환하여 출력하며, 오디오데이터를 디코딩하여 아날로그오디오신호로 변환하여 출력한다. 이러한 DVD-비디오에 선형(linear) PCM방식에 의해 처리된 오디오데이터를 사용하는 경우, 최고의 음질을 제공할 수 있다. 그러나, 선형 PCM방식을 사용하는 경우, DVD-비디오는 96KHz의 샘플링주파수 및 24비트의 양자화비트수로 양자화된 오디오데이터에 대하여 2채널을 서비스할 수 있으며 48KHz의 샘플링주파수 및 16비트의 양자화비트수로 양자화된 오디오데이터에 대하여 8채널을 서비스할 수 있으나, 그 이상의 샘플링주파수나 채널수는 사용하지 못한다.A conventional DVD audio signal encoding apparatus encodes a plurality of received audio signals into a signal suitable for a plurality of audio streams supported by the DVD-Video standard, and the plurality of audio streams exist independently of each other. Therefore, the DVD player according to the conventional DVD-Video standard decodes the video data recorded on the DVD-Video, restores it to a moving picture, converts it to be displayed, and decodes the audio data to convert it into an analog audio signal. . When the audio data processed by the linear PCM method is used for such DVD-Video, the best sound quality can be provided. However, when the linear PCM method is used, DVD-Video can service two channels of quantized audio data at 96KHz sampling frequency and 24bit quantization bits, 48KHz sampling frequency and 16bit quantization bits 8 channels can be provided for the quantized audio data, but no sampling frequency or number of channels can be used.
또한, 종래의 오디오신호를 위한 선형PCM의 팩(pack)구조는 팩의 시작위치에 부가된 팩헤더와, 팩헤더에 뒤이은 패킷헤더(packet header), 및 패킷헤더에 뒤이은 프레임단위로 구성된 선형PCM방식의 실제 오디오데이터로 이루어진다. 이 팩은 선형PCM방식으로 부호화된 오디오데이터만을 저장하며, 실제 오디오데이터영역의 각 프레임은 별도의 프레임헤더를 구비하지 않고 일정한 샘플수의 선형PCM데이터를 저장하기 때문에 각 프레임은 데이터의 갯수로만 구분이 가능하다.In addition, a pack structure of a linear PCM for a conventional audio signal is composed of a pack header added at the start of the pack, a packet header following the pack header, and a frame unit following the packet header. It consists of real audio data of linear PCM method. This pack stores only the audio data encoded by linear PCM method, and each frame is divided by the number of data only because each frame of the real audio data area does not have a separate frame header and stores a certain sample number of linear PCM data. This is possible.
하지만, 종래의 CD에서의 기록 및 재생장치는 CD의 기록/재생 방식 및 기록용량 등의 한계로 인하여 서로 다른 고품질의 오디오신호를 동시에 제공할 수 없다는 문제점을 갖는다.However, the recording and reproducing apparatus of the conventional CD has a problem in that it is impossible to simultaneously provide different high quality audio signals due to limitations such as the recording / reproducing method and recording capacity of the CD.
그리고, 종래의 DVD-비디오 규격에 의한 복수의 오디오스트림들은 서로 독립적으로 인코딩되어 기록됨으로써 이러한 복수의 오디오스트림들을 서로 조합하여 보다 나은 품질을 갖는 오디오신호들을 동시에 효율적으로 제공하기가 어렵다. 특히, DVD에서 휴대용의 8cm 디스크는 서로 다른 고품질을 갖는 오디오신호들을 충분히 동시에 기록/재생하기에는 기록용량이 부족하며, 일반적인 12cm의 디스크에서도 96KHz/192KHz의 고음질 오디오신호를 동시에 기록/재생하기에는 여전히 기록용량이 부족하다는 문제점을 갖는다.In addition, since a plurality of audio streams according to the conventional DVD-video standard are encoded and recorded independently of each other, it is difficult to efficiently combine the plurality of audio streams with each other to simultaneously provide better quality audio signals. In particular, portable 8cm discs on DVD have insufficient recording capacity to simultaneously record / play back audio signals with different high quality, and still record capacity to simultaneously record / play 96KHz / 192KHz high-quality audio signals even on a typical 12cm disc. This lacks the problem.
한편, 프레임단위의 억세스(access)를 요구하는 DVD-비디오 포맷을 채용한 DVD-오디오 기록및재생시스템은 전술한 바와 같이 데이터의 갯수로만 각 프레임의 구분이 가능한 종래의 선형PCM방식으로 처리된 오디오신호를 신호처리하기가 곤란하다는 문제점을 갖는다.On the other hand, the DVD-audio recording and reproducing system employing the DVD-video format requiring frame-by-frame access has been processed in the conventional linear PCM method which can distinguish each frame only by the number of data as described above. There is a problem that it is difficult to process the signal.
이러한 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 서로 다른 오디오품질을 갖는 복수의 오디오신호들을 고품질을 유지하면서도 충분한 수록시간으로 동시에 기록 및 재생할 수 있는 데이터 포맷을 갖는 디지털다기능디스크(DVD)를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a digital multifunctional disc (DVD) having a data format capable of simultaneously recording and playing back a plurality of audio signals having different audio qualities with sufficient recording time while maintaining high quality. have.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 서로 다른 오디오품질을 갖는 복수의 오디오신호들을 고품질을 유지하면서도 충분한 수록시간으로 동시에 기록 및 재생할 수 있으며, 전술의 오디오신호들을 프레임단위로 신호처리할 수 있는 효율적인 데이터 포맷을 갖는 디지털다기능디스크를 제공함에 있다.Another object of the present invention for solving the above problems is to simultaneously record and play back a plurality of audio signals having different audio quality with sufficient recording time while maintaining high quality, and to process the above-mentioned audio signals by frame The present invention provides a digital multifunctional disc having an efficient data format.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또다른 목적은, 수신되는 서로 다른 품질을 갖는 복수의 오디오신호들을 전술한 디지털다기능디스크에 기록하기에 적합한 신호로 인코딩하는 오디오신호인코딩장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention for solving the above problems is to provide an audio signal encoding apparatus for encoding a plurality of audio signals having different qualities received into signals suitable for recording on the aforementioned digital multifunctional disc.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또다른 목적은, 전술한 디지털다기능디스크에 담긴 오디오신호들을 동시에 선택적으로 재생할 수 있는 DVD재생장치를 제공함에 있다.Another object of the present invention for solving the above problems is to provide a DVD playback apparatus capable of selectively and simultaneously playing back the audio signals contained in the above-mentioned digital multifunctional disc.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 임의의 타이틀에 대응하는 오디오스트림속성테이블의 구조를 도시하는 도면,1 is a diagram showing the structure of an audio stream attribute table corresponding to an arbitrary title according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른, 확장오디오데이터의 기록을 위한 확장오디오스트림의 구조를 도시하는 도면,2 is a diagram illustrating a structure of an extended audio stream for recording extended audio data, according to an embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 기본오디오데이터 및 확장오디오데이터를 포함하는 오디오스트림의 구조를 도시한 도면,3 illustrates a structure of an audio stream including basic audio data and extended audio data according to another embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 오디오신호인코딩장치의 각 구성을 나타낸 구성도,4 is a block diagram showing each configuration of an audio signal encoding apparatus according to the present invention;
도 5는 도 4장치에 도시한 다중화기의 일 실시예를 나타낸 상세구성도,FIG. 5 is a detailed configuration diagram showing an embodiment of the multiplexer shown in FIG. 4;
도 6은 본 발명에 따른 DVD재생장치의 각 구성을 나타낸 구성도,6 is a block diagram showing each configuration of a DVD player according to the present invention;
도 7은 도 6장치에 도시한 역다중화기의 일 실시예를 나타낸 상세구성도.FIG. 7 is a detailed configuration diagram showing an embodiment of the demultiplexer shown in FIG.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
40 : 오디오압축부호화수단 40a: 디지털필터40: audio compression encoding means 40a: digital filter
40b: 감산기 40c: 확장오디오인코더40b: Subtractor 40c: Extended Audio Encoder
41 : 기본오디오인코더 42 : 다중화기41: basic audio encoder 42: multiplexer
42a: 제 1패킷헤더부가부 42b: 제 2패킷헤더부가부42a: first packet header addition portion 42b: second packet header addition portion
42c: 팩헤더부가부 61 : 독출수단42c: pack header addition portion 61: reading means
62 : 역다중화기 62a: 팩분리부62: demultiplexer 62a: pack separation unit
62b: 패킷분리부 62c: 기본오디오데이터버퍼62b: packet separator 62c: basic audio data buffer
62d: 확장오디오데이터버퍼 63 : 기본오디오디코더62d: Extended Audio Data Buffer 63: Basic Audio Encoder
64 : 오디오품질향상기 64a: 디지털필터64: audio quality enhancer 64a: digital filter
64b: 확장오디오디코더 64c: 가산기64b: Extended Audio Encoder 64c: Adder
65 : 선택출력수단 65a: 선택제어부65: selective output means 65a: selective control unit
65b: 선택기65b: selector
전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 디지털다기능디스크(DVD)는, 임의의 타이틀에 대응하는 복수개의 오디오스트림들중에서 적어도 하나 이상의 오디오스트림들에 기본오디오데이터 및 기본오디오데이터에 대응하는 확장오디오데이터를 서로 구분하여 저장하며, 확장오디오데이터에 관련한 부가데이터가 타이틀세트의 오디오스트림속성(audio stream attribute)에 저장된다. 여기서, 확장오디오데이터는 전술한 기본오디오데이터 및 기본오디오데이터보다 더 향상된 오디오품질을 제공하는 오디오데이터 간의 차분데이터를 압축부호화한 데이터임을 특징으로 한다.Digital multi-functional disc (DVD) for achieving the object of the present invention described above, the extended audio data corresponding to the basic audio data and the basic audio data to at least one or more audio streams among a plurality of audio streams corresponding to any title Are stored separately from each other, and additional data related to the extended audio data is stored in an audio stream attribute of a title set. Here, the extended audio data may be data obtained by compressing and encoding difference data between the aforementioned basic audio data and audio data providing an improved audio quality than the basic audio data.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 오디오신호인코딩장치는, 각각 수신되는 제 1오디오신호, 및 제 1오디오신호의 오디오품질을 넘어서는 제 2오디오신호 간의 차분신호를 구하고, 구해진 차분신호를 압축부호화하여 출력하는 오디오압축부호화수단; 및 수신되는 제 1오디오신호를 기본오디오데이터로 정의하고 전술의 오디오압축부호화수단으로부터의 압축부호화된 차분신호를 확장오디오데이터로 정의하며, 이 기본오디오데이터 및 확장오디오데이터를 기설정된 포맷으로 다중화하여 출력하는 다중화수단을 포함한다.According to another aspect of the present invention, an audio signal encoding apparatus obtains a differential signal between a received first audio signal and a second audio signal exceeding audio quality of the first audio signal, and compresses and encodes the obtained differential signal. Audio compression encoding means for outputting; And define the received first audio signal as basic audio data, and define the compressed coded differential signal from the audio compression encoding means as the extended audio data, and multiplex the basic audio data and the extended audio data into a preset format. And multiplexing means for outputting.
본 발명의 또다른 목적을 달성하기 위한 DVD재생장치는, 임의의 타이틀에 대응하는 복수개의 오디오스트림들중에서 적어도 하나 이상의 오디오스트림들에 기본오디오데이터 및 기본오디오데이터에 대응하는 확장오디오데이터를 서로 구분하여 저장하며, 확장오디오데이터에 관련한 부가데이터가 타이틀세트의 오디오스트림속성에 저장되고, 전술의 확장오디오데이터는 전술한 기본오디오데이터 및 기본오디오데이터보다 더 향상된 오디오 품질을 제공하는 오디오데이터 간의 차분데이터를 압축부호화한 데이터임을 특징으로 하는 디지털다기능디스크(DVD); 전술한 DVD로부터 기록된 데이터를 읽어내는 독출수단; 전술한 독출수단에 의해 읽혀진 데이터스트림을 수신하여 부가데이터를 검출하고, 검출된 부가데이터에 근거하여 기본오디오데이터 및 확장오디오데이터를 구분하여 출력하는 역다중화수단; 전술한 역다중화수단으로부터의 기본오디오데이터와 확장오디오데이터를 수신 및 신호처리하여 기본오디오데이터에 의한 오디오신호보다 향상된 오디오품질을 갖는 오디오신호로 복원하는 오디오품질향상기; 및 전술의 역다중화수단으로부터의 기본오디오데이터에 의한 기본오디오신호, 및 전술의 오디오품질향상기로부터의 기본오디오신호보다 향상된 오디오품질을 갖는 오디오신호중의 하나를 선택적으로 출력하는 선택출력수단을 포함한다.According to another aspect of the present invention, a DVD playback apparatus distinguishes basic audio data and extended audio data corresponding to basic audio data from at least one audio stream among a plurality of audio streams corresponding to an arbitrary title. And additional data related to the extended audio data are stored in the audio stream attribute of the title set, and the above-mentioned extended audio data is differential data between the aforementioned basic audio data and audio data providing improved audio quality than the basic audio data. Digital multi-function disk (DVD) characterized in that the compressed and encoded data; Reading means for reading data recorded from the above-described DVD; Demultiplexing means for receiving the data stream read by the above-described reading means to detect additional data, and separately outputting the basic audio data and the extended audio data based on the detected additional data; An audio quality enhancer for receiving and signal-processing the basic audio data and the extended audio data from the demultiplexing means and restoring the audio signal having an improved audio quality than the audio signal by the basic audio data; And selective output means for selectively outputting one of a basic audio signal by basic audio data from the aforementioned demultiplexing means, and an audio signal having an improved audio quality than the basic audio signal from the aforementioned audio quality enhancing device. .
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명은 DVD-비디오 포맷에서 다중언어를 지원하기 위해 사용되는 복수의 오디오스트림영역들에 DVD-비디오 포맷의 기본오디오데이터에 의한 오디오품질을 향상시키기 위한 "확장오디오데이터"를 갖는 디지털다기능디스크를 제안한다. 그리고 이 확장오디오데이터는, 전술의 기본오디오데이터 및 기본오디오데이터보다 더 향상된 오디오품질을 제공하는 오디오데이터 간의 차분데이터를 압축부호화한 데이터이다.First of all, the present invention provides a digital multi-function having " extended audio data " for improving audio quality by basic audio data of a DVD-video format in a plurality of audio stream regions used for supporting multiple languages in a DVD-video format. Suggest a disk. The extended audio data is data obtained by compressing and encoding difference data between the basic audio data described above and the audio data providing an improved audio quality than the basic audio data.
본 발명에 의해 제안된 디지털다기능디스크의 바람직한 일 실시예는, 전술의 기본오디오데이터가 임의의 타이틀에 대응하는 복수개의 오디오스트림즐중의 특정오디오스트림에 저장되고 전술의 확장오디오데이터가 나머지 오디오스트림들중의 적어도 하나 이상의 오디오스트림들에 저장되며, 확장오디오데이터를 식별할 수 있게 하는 부가데이터가 타이틀세트의 오디오스트림속성에 저장됨을 특징으로 한다.In a preferred embodiment of the digital multi-functional disc proposed by the present invention, the above-described basic audio data is stored in a specific audio stream among a plurality of audio streams corresponding to an arbitrary title, and the above-mentioned extended audio data is stored in the remaining audio stream. And additional data stored in at least one of the audio streams, which makes it possible to identify the extended audio data.
전술의 기본오디오데이터는 일반적으로 원-포인트 스테레오레코딩(one-point stereo recording) 또는 멀티-포인트 스테레오레코딩(multi-point stero recording)방식에 의해 녹음되며, 스피커재생에 적합한 스테레오 녹음된 오디오신호이다. 이러한 기본오디오데이터는 고음질을 제공하는 선형PCM(Linear PCM) 방식으로 코딩되어 기록됨을 기본으로 하며, 옵션으로 아래의 표 1에 나타낸 여러가지 코딩방식으로 부호화되어 기록될 수 있다. 그리고 전술의 확장오디오데이터는, 기본오디오데이터에 담긴 스테레오 녹음된 오디오신호와 바이노럴 녹음된 오디오신호 간의 차분신호를 압축부호화한 오디오데이터이다. 여기서 바이노럴 녹음된 오디오신호는, 사람의 두 귀 위치에서 녹음되므로써 스테레오녹음된 오디오신호에 비해 매우 뛰어난 음질과 음장감을 제공하며 헤드폰재생에 적합한 오디오신호이다. 이러한 확장오디오데이터는 바이노럴 녹음된 오디오신호를 위한 변형된 오디오신호이다. 이로 인해 기본오디오데이터는 단독으로 재생이 가능하지만, 확장오디오데이터는 단독으로 재생해도 의미가 없고 반드시 기본오디오데이터와 조합하여 재생해야 한다. 따라서, 이 확장오디오데이터는 특정 오디오스트림에 담긴 기본오디오데이터에 종속되는 확장오디오데이터임이 명시되어야 한다. 이를 위한 방법으로는 임의의 타이틀에 대응하는 복수개의 오디오스트림 각각에 대응하는 오디오스트림속성테이블을 이용한다.The aforementioned basic audio data is generally recorded by one-point stereo recording or multi-point stero recording, and is a stereo recorded audio signal suitable for speaker reproduction. The basic audio data is encoded and recorded in a linear PCM (Linear PCM) method that provides high sound quality, and may be encoded and recorded in various coding methods as shown in Table 1 below. The extended audio data described above is audio data obtained by compressing and encoding a differential signal between a stereo recorded audio signal and a binaural recorded audio signal contained in the basic audio data. Here, the binaural recorded audio signal is an audio signal suitable for headphone playback and provides a very good sound quality and sound field compared to the stereo recorded audio signal by being recorded at the position of two ears of a person. This extended audio data is a modified audio signal for a binaural recorded audio signal. As a result, the basic audio data can be played by itself. However, the extended audio data can be played by itself and must be played in combination with the basic audio data. Therefore, it should be specified that this extended audio data is extended audio data that is dependent on the basic audio data contained in the specific audio stream. As a method for this, an audio stream attribute table corresponding to each of a plurality of audio streams corresponding to an arbitrary title is used.
첫 번째 방법은, 오디오스트림속성테이블의 오디오코딩모드에 "확장오디오스트림(extension audio stream)"을 새로 정의하여 해당 오디오스트림이 확장오디오스트림이라는 것을 명시하고, DVD재생장치는 이 정보를 검출하여 현재의 확장오디오스트림이 이전에 위치한 기본오디오스트림에 종속된 확장오디오스트림인 것으로 판단한다. 두 번째 방법은, 후술하는 오디오스트림속성테이블의 '변형된 오디오타입(audio type)'에 "오디오확장(audio extension)"을 새로 정의하여 해당 오디오스트림이 확장오디오스트림이라는 것을 명시하고, 특수코드(specific code)의 처음 3비트에 현재의 확장오디오스트림과 대응하는 기본오디오스트림의 번호를 지정한다. 이때 오디오타입에 "오디오확장"이 지정되면, 오디오코딩모드는 무시된다. 세 번째 방법은, 오디오스트림속성의 오디오응용모드(audio application mode) 및 특수코드에 두 번째 방법과 같이 확장오디오스트림에 관련한 부가데이터를 지정한다.The first method defines a new "extension audio stream" in the audio coding mode of the audio stream attribute table to indicate that the audio stream is an extension audio stream, and the DVD player detects this information and It is determined that the extended audio stream of is an extended audio stream that is dependent on the previously located primary audio stream. The second method is to define a new "audio extension" in the "modified audio type" of the audio stream attribute table to be described later to specify that the audio stream is an extended audio stream, and to specify a special code ( In the first 3 bits of the specific code, specify the number of the base audio stream corresponding to the current extended audio stream. If "audio extension" is specified for the audio type, the audio coding mode is ignored. The third method designates additional data related to the extended audio stream as the second method in the audio application mode and special code of the audio stream attribute.
도 1을 참조하면, 임의의 타이틀에 대응하는 복수의 오디오스트림 각각에 대응하는 오디오스트림속성(AST_ATR)테이블은 오디오코딩모드, 멀티채널확장, 오디오타입, 오디오응용모드, 양자화/DRC, 샘플링주파수(fs), 예비영역, 채널수, 특수코드 등을 저장하는 영역을 갖는다.Referring to FIG. 1, an audio stream attribute (AST_ATR) table corresponding to each of a plurality of audio streams corresponding to an arbitrary title includes audio coding mode, multichannel extension, audio type, audio application mode, quantization / DRC, and sampling frequency ( f s ), spare area, number of channels, special code and so on.
보다 상세하게 설명하면, 먼저 b23∼b21에 기록된 오디오코딩모드(audio coding mode)에 관련한 정보는 아래의 표 1과 같다.In more detail, first, information related to an audio coding mode recorded in b23 to b21 is shown in Table 1 below.
b20은 멀티채널확장(multichannel extension)에 관련한 정보가 기록되는 영역으로, 0b가 기록되면 멀티채널확장기능이 선택하지 않았음을 의미하며, 1b가 기록되면 멀티채널확장기능이 수행됨을 의미한다.b20 is an area in which information related to multichannel extension is recorded. When 0b is recorded, b20 means that the multichannel extension function is not selected. When bb is recorded, b20 means that the multichannel extension function is performed.
b19∼b18의 오디오타입(audio type)은 아래의 표 2와 같다.Audio types of b19 to b18 are shown in Table 2 below.
표 2에서 오디오타입에 10b가 기록되면, 현재의 오디오스트림속성과 대응하는 오디오스트림이 확장오디오스트림임을 알 수 있다.When 10b is recorded in the audio type in Table 2, it can be seen that the current audio stream attribute and the corresponding audio stream are extended audio streams.
b17∼16에 기록되는 오디오응용모드(audio application mode)에 관련한 정보는 아래의 표 3과 같다.Information related to the audio application mode recorded in b17 to 16 is shown in Table 3 below.
b15∼b14는 양자화(Quantization/DRC(dynamic range control))에 관련한 정보가 기록되는 영역으로, 오디오코딩모드가 "000b", "110b" 또는 "111b"이면 "11b"가 기록된다. 오디오코딩모드가 "010b" 또는 "011b"이면 양자화정보는 다음과 같이 정의된다.b15 to b14 are areas in which information related to quantization (dynamic range control) is recorded. If the audio coding mode is "000b", "110b", or "111b", "11b" is recorded. If the audio coding mode is "010b" or "011b", quantization information is defined as follows.
00b: 다이내믹 레인지 제어데이터가 MPEG 오디오스트림에 존재하지 않음00b: Dynamic range control data does not exist in MPEG audio stream
01b: 다이내믹 레인지 제어데이터가 MPEG 오디오스트림에 존재함01b: Dynamic range control data exists in MPEG audio stream
10b,11b: 예비10b, 11b: spare
오디오코딩모드가 100b이면 양자화정보는 아래의 표 4와 같이 저장된다.If the audio coding mode is 100b, the quantization information is stored as shown in Table 4 below.
샘플링주파수(fs)를 나타내는 b13∼b12는 아래의 표 5와 같다.B13 to b12 representing the sampling frequency fs are shown in Table 5 below.
오디오채널들의 갯수를 나타내는 b10∼b8은 아래의 표 6과 같다.B10 to b8 representing the number of audio channels are shown in Table 6 below.
특수코드를 나타내는 b7∼b0는 전술한 오디오타입이 01b이면 언어코드이고, 오디오타입이 10b이면 현재의 확장오디오스트림속성과 대응하는 확장오디오스트림이 결합될 기본오디오스트림의 어드레스가 b7∼b5의 3비트에 저장된다.B7 to b0 representing the special code are language codes if the above-described audio type is 01b, and if the audio type is 10b, the address of the basic audio stream to which the current extended audio stream attribute and the corresponding extended audio stream are combined is 3 of b7 to b5. Stored in bits.
한편, 전술한 도 1의 오디오스트림속성 테이블에 의하여 오디오스트림의 속성이 정의되며 기본오디오데이터보다 향상된 품질의 오디오신호를 위한 확장오디오데이터를 담고 있는 확장오디오스트림의 구조 및 내용을 도 2를 참조하여 설명한다.Meanwhile, the attributes of the audio stream are defined by the above-described audio stream property table of FIG. 1 and the structure and contents of the extended audio stream containing extended audio data for an audio signal of improved quality than the basic audio data will be described with reference to FIG. 2. Explain.
도 2를 참조하면, 본 발명에 의해 제안된 디지털다기능디스크의 바람직한 일 실시예에 따른, 확장오디오데이터를 위한 확장오디오스트림은 하나의 확장오디오스트림헤더(extended audio stream header)와 공용데이터영역 및 실제 확장오디오데이터를 담고있는 N개의 프레임들을 구비한다.Referring to FIG. 2, an extended audio stream for extended audio data according to a preferred embodiment of the digital multifunctional disc proposed by the present invention includes one extended audio stream header, a common audio data area, and an actual data area. It has N frames that contain extended audio data.
이 확장오디오스트림헤더는 채널갯수를 나타내는 정보 및 채널갯수만큼의 채널헤더(channel header)들을 구비한다. 그리고 각 채널헤더는 대응하는 채널의 채널번호, 코딩모드(coding mode), 사용용도(usage), 양자화비트수(quantization bits) 및 샘플링주파수 등의 정보를 포함한다. 각 채널번호는 4비트로 이루어져 "0000b∼1111b"의 최대 16채널들을 나타낼 수 있다. 코딩모드는 확장오디오데이터를 위한 4비트로 된 코딩모드정보를 담고있으며, 아래의 표 7과 같은 코딩모드들을 사용할 수 있다.This extended audio stream header has information indicating the number of channels and channel headers as many as the number of channels. Each channel header includes information such as channel number, coding mode, usage, number of quantization bits, and sampling frequency of the corresponding channel. Each channel number is composed of 4 bits and may represent up to 16 channels of " 0000b to 1111b. &Quot; The coding mode contains coding mode information of 4 bits for extended audio data, and coding modes shown in Table 7 below can be used.
사용용도(usage) 영역의 값은 3비트로 이루어지며, 확장오디오데이터를 사용할 경우, 해당하는 채널의 프레임에 기록된 확장오디오데이터의 용도를 나타낸다. 사용용도의 값이 "0"이면 확장오디오데이터가 기본오디오데이터의 비트 확장임을 나타낸다. 사용용도의 값이 "1"이면 확장오디오데이터의 샘플링주파수와 기본오디오데이터의 샘플링주파수가 다르게 되는 형태의 대역확장을 위한 데이터임을 나타낸다. 사용용도의 값이 "10"이면 확장오디오데이터의 샘플링주파수와 기본오디오데이터의 샘플링주파수가 동일하게 되는 형태의 대역확장을 위한 데이터임을 나타낸다. 사용용도의 값이 "11"이면 확장오디오데이터가 기본오디오데이터의 채널 확장이며, 재생을 위해 기본오디오채널과의 상호상관(cross-correlation)처리를 필요로 함을 나타낸다. 사용용도의 값이 "100"이면 기본오디오채널과 확장오디오채널을 단순 추가하여 재생함을 나타낸다. 사용용도의 값이 본 발명의 디지털다기능디스크의 일 실시예에 '따라 새로이 추가된 "101"이면 이 확장오디오스트림을 디코딩하여 기본오디오데이터에 단순히 더함(simple addition)을 나타낸다. 이러한 사용용도 영역의 값들을 정리하면 아래의 표 8과 같다.The usage area has a value of 3 bits, and when extended audio data is used, it indicates the use of extended audio data recorded in a frame of a corresponding channel. A value of "0" indicates that the extended audio data is a bit extension of the basic audio data. If the value of the usage is "1", it indicates that the data is for band extension in which the sampling frequency of the extended audio data is different from that of the basic audio data. If the value of use is "10", it means that the data for band extension in which the sampling frequency of the extended audio data and the sampling frequency of the basic audio data are the same. If the value of the use is "11", the extended audio data is a channel extension of the basic audio data, and indicates that cross-correlation processing with the basic audio channel is required for reproduction. If the usage value is "100", the basic audio channel and the extended audio channel are simply added and played. If the value of the usage is "101" newly added according to one embodiment of the digital multi-function disc of the present invention, this extended audio stream is decoded to simply add to the basic audio data. Table 8 below summarizes the values of these usage areas.
확장오디오스트림의 채널헤더의 양자화비트수는 5비트로 이루어지며, 그 값들이 갖는 의미는 아래의 표 9와 같다.The number of quantization bits of the channel header of the extended audio stream is 5 bits, and the meanings of the values are shown in Table 9 below.
확장오디오채널헤더의 샘플링주파수는 4비트로 표현되며, 그 값들이 갖는 의미는 아래의 표 10과 같다.The sampling frequency of the extended audio channel header is represented by 4 bits, and the meanings of the values are shown in Table 10 below.
공용데이터(common data)영역은 공용데이터를 기록하기 위한 영역으로서, 오디오신호의 인코딩(encoding)시 수신되는 기본오디오데이터를 디지털필터링하는 경우의 디지털필터계수를 저장한다. 또한, 도 2에 나타낸 확장오디오스트림은 기본오디오데이터에 의해 제공되는 오디오 품질을 넘어서는 오디오신호를 위한 실제 확장오디오데이터를 저장하는 영역인 다수의 프레임들을 구비한다. 각각의 프레임들은 채널번호, 바이트로 표현된 데이터길이, 각 채널번호에 대응하는 실제 데이터를 저장하는 영역들을 구비한다.The common data area is an area for recording common data, and stores digital filter coefficients when digitally filtering basic audio data received when encoding an audio signal. In addition, the extended audio stream shown in FIG. 2 has a plurality of frames, which are areas for storing actual extended audio data for an audio signal beyond the audio quality provided by the basic audio data. Each of the frames has a channel number, a data length expressed in bytes, and areas for storing actual data corresponding to each channel number.
바이노럴 녹음된 오디오신호와 스테레오 녹음된 오디오신호 간의 차분신호를 압축부호화한 데이터인 확장오디오데이터를 도 2에 나타낸 확장오디오스트림으로 기록하는 경우의 일례를 들면 다음과 같다. 2채널로 LPCM된 스테레오 녹음된 기본오디오신호와, 88.2KHz의 샘플링주파수 및 2채널의 바이노럴 녹음된 오디오신호와의 차분신호가 무손실부호화(lossless coding)방식으로 압축부호화되어 확장오디오데이터로 저장되는 경우, 아래의 표 11과 같이 각 채널 헤더들의 값이 기록된다.An example of recording extended audio data, which is data obtained by compressing and encoding a differential signal between a binaural recorded audio signal and a stereo recorded audio signal, as an extended audio stream shown in FIG. The difference signal between the stereo audio signal recorded by LPCM in two channels and the sampling frequency of 88.2KHz and the binaural recorded audio signal in two channels is compressed and stored as extended audio data by lossless coding. If so, the value of each channel header is recorded as shown in Table 11 below.
표 11에서, 채널번호 1, 2에 대응하는 확장오디오데이터들은 재생시 검출된 코딩모드 및 사용용도에 관련한 부가데이터에 따라 무손실부호화방식에 의하여 복호되고, 복호된 확장오디오데이터는 전술한 기본오디오데이터에 단순히 더해짐(simple addition)으로써 원래의 바이노럴 녹음된 오디오신호로 복원된다.In Table 11, the extended audio data corresponding to the channel numbers 1 and 2 are decoded by the lossless encoding method according to the coding mode and additional data related to the usage purpose detected at the time of reproduction, and the decoded extended audio data is decoded by the aforementioned basic audio data. By simple addition to the original binaural recorded audio signal is restored.
본 발명에 의해 제안된 디지털다기능디스크의 바람직한 다른 실시예는, 임의의 타이틀에 대응하는 복수개의 오디오스트림들중에서 특정오디오스트림이 기본오디오데이터 및 기본오디오데이터에 대응하는 확장오디오데이터를 서로 구분하여 저장하고, 이 특정 오디오스트림이 기본오디오데이터와 확장오디오데이터를 포함하는 오디오스트림임을 식별하게 하는 부가데이터가 오디오스트림속성에 저장됨을 특징으로 한다.According to another preferred embodiment of the digital multi-functional disc proposed by the present invention, among a plurality of audio streams corresponding to an arbitrary title, a specific audio stream separately stores basic audio data and extended audio data corresponding to the basic audio data. And additional data for identifying the specific audio stream as an audio stream including basic audio data and extended audio data is stored in the audio stream attribute.
그리고, 이 부가데이터의 값은, 기본오디오데이터가 선형PCM방식으로 부호화된 오디오신호이면, 도 1의 구조를 갖는 오디오스트림속성테이블의 오디오코딩모드에 "101b"로 저장할 수 있다. 부가데이터의 값 "101b"는 "확장오디오데이터를 갖는 선형PCM오디오(Linear PCM Audio with Extension)"로 정의된다. 따라서, DVD재생장치가 입력되는 오디오스트림내의 오디오스트림속성테이블에서 전술의 부가데이터 "101b"를 검출하면, 이 오디오스트림속성에 대응하는 오디오스트림이 선형PCM방식의 기본오디오데이터와 확장오디오데이터를 갖는 오디오스트림인 것으로 v판단한다.The value of this additional data can be stored as " 101b " in the audio coding mode of the audio stream attribute table having the structure shown in Fig. 1 when the basic audio data is an audio signal encoded by the linear PCM method. The value "101b" of the additional data is defined as "Linear PCM Audio with Extension". Therefore, when the DVD playback apparatus detects the aforementioned additional data "101b" in the audio stream attribute table in the input audio stream, the audio stream corresponding to this audio stream attribute has basic audio data and extended audio data of the linear PCM method. It is determined that the audio stream is v.
도 3을 참조하면, 전술한 기본오디오데이터 및 확장오디오데이터를 포함하는 오디오스트림은 오디오스트림헤더팩(pack), N개의 공용데이터팩, 및 M개의 오디오데이터팩을 구비한다. 이 오디오스트림헤더팩은 오디오스트림 전체에 관련한 정보를 가지며, 확장오디오데이터의 코딩모드, 비트율, 디지털필터의 탭수, 정밀도, 디지털필터의 계수를 저장하는 팩의 계수 등을 포함한다. 그리고 공용데이터팩은 인코딩시 기본오디오데이터가 디지털필터링되는 경우의 디지털필터계수를 포함한 정보를 저장한다. 따라서, DVD-오디오재생장치는 수신되는 전술한 오디오스트림내의 오디오스트림헤더팩 및 공용데이터팩들을 분석하여 검출된 정보에 따라 오디오디코더를 초기화한다.Referring to FIG. 3, an audio stream including the aforementioned basic audio data and extended audio data includes an audio stream header pack, N common data packs, and M audio data packs. This audio stream header pack has information relating to the entire audio stream and includes coding modes of extended audio data, bit rates, number of taps of digital filters, precision, coefficients of packs storing coefficients of digital filters, and the like. The common data pack stores information including a digital filter coefficient when the basic audio data is digitally filtered during encoding. Accordingly, the DVD-audio reproducing apparatus analyzes the audio stream header pack and the common data packs in the above-mentioned audio stream and initializes the audio decoder according to the detected information.
기본오디오데이터 및 확장오디오데이터가 서로 구분되어 저장되는 오디오데이터팩은 하나의 팩헤더와, 기본오디오데이터 및 이 기본오디오데이터에 대응하는 확장오디오데이터가 서로 구분되어 저장되는 두 개의 패킷으로 이루어진, 적어도 하나 이상의 패킷쌍들을 구비한다. 각 패킷쌍은 기본오디오데이터를 위한 제 1패킷과, 전술한 확장오디오데이터를 위한 제 2패킷을 구비한다. 제 1패킷은 기본오디오데이터를 위한 패킷임을 식별할 수 있게 하는 부가데이터(일예를 들면, 스트림ID)를 포함하는 패킷헤더와 실제의 기본오디오데이터가 프레임단위로 구분되어 저장되는, 적어도 하나 이상의 프레임들을 갖는 실제 기본오디오데이터영역을 구비한다. 그리고 제 2패킷은 제 1패킷에 대응하는 확장오디오데이터를 위한 패킷임을 식별할 수 있게 하는 부가데이터를 포함하는 패킷헤더와, 제 1패킷의 기본오디오데이터에 대응하는 실제의 확장오디오데이터가 프레임단위로 구분되어 저장되며 제 1패킷의 프레임수와 동일한 갯수의 프레임들을 갖는 실제 확장오디오데이터영역을 구비한다.The audio data pack in which the basic audio data and the extended audio data are stored separately from each other includes at least one pack header and two packets in which the basic audio data and the extended audio data corresponding to the basic audio data are stored separately from each other. It has one or more packet pairs. Each packet pair has a first packet for basic audio data and a second packet for extended audio data described above. The first packet includes at least one frame in which a packet header including additional data (for example, stream ID) for identifying a packet for basic audio data and actual basic audio data are divided and stored in units of frames. It has a real basic audio data area with The second packet includes a packet header including additional data for identifying the packet for extended audio data corresponding to the first packet, and the actual extended audio data corresponding to the basic audio data of the first packet is framed. It is divided and stored as and has an actual extended audio data area having the same number of frames as the number of frames of the first packet.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 전술의 제 1패킷에는 스테레오 녹음된 오디오데이터가 프레임단위로 기록되고, 제 2패킷에는 제 1패킷에 대응하며 스테레오 녹음된 오디오신호와 바이노럴 녹음된 오디오신호의 차분신호를 압축부호화한 오디오데이터가 프레임단위로 기록된다. 따라서, DVD-오디오재생장치는 각 패킷헤더에 담긴 기본오디오데이터 및 확장오디오데이터를 식별할 수 있게 하는 부가데이터를 검출하여 제 1패킷만 재생하면 스테레오 녹음된 오디오신호를 얻을 수 있고, 제 2패킷을 복호하여 제 1패킷에 가산하면 바이노럴 녹음된 오디오신호를 얻을 수 있다. 그리고 DVD-오디오재생장치는, 전술한 각각의 패킷이 프레임단위로 구성되어 있으므로 프레임단위의 억세스도 간단히 이루어지고, 제 1패킷 및 제 2패킷의 동기도 용이하게 취할 수 있다. 즉, 선형PCM방식의 스테레오 녹음된 오디오신호가 담긴 제 1패킷만 억세스하면 그 뒤에 바이노럴 녹음된 오디오신호를 위한 부호화된 차분데이터가 담긴 제 2패킷이 따라오는 것이 보장되므로, DVD-오디오재생장치는 기본오디오데이터만 억세스하면 되고, 확장오디오데이터를 위한 별도의 동기처리가 필요없게 된다.According to a preferred embodiment of the present invention, the stereo packet is recorded in frame units in the first packet, and the stereo packet and binaural recorded audio signal correspond to the first packet in the second packet. Audio data obtained by compressing and encoding the difference signal is recorded in units of frames. Therefore, the DVD-audio reproducing apparatus detects the additional audio data which makes it possible to identify the basic audio data and the extended audio data contained in each packet header and reproduces only the first packet to obtain a stereo recorded audio signal. Decode and add to the first packet to obtain a binaural recorded audio signal. In the DVD-audio reproducing apparatus, since each packet described above is constituted in units of frames, the frame unit can be easily accessed, and the first and second packets can be easily synchronized. In other words, accessing only the first packet containing the linearly recorded audio signal of the linear PCM method ensures that a second packet containing the encoded differential data for the binaurally recorded audio signal is followed by the DVD-audio playback. The device only needs to access basic audio data, and no separate synchronization processing for extended audio data is required.
도 4 내지 도 5를 참조하여, 전술한 도 1 내지 도 3에 나타낸 포맷방식을 갖는 DVD에, 수신되는 서로 다른 품질의 오디오신호들을 기록하는 오디오신호인코딩장치를 설명한다. 도 4는, 수신되는 서로 다른 오디오품질을 갖는 두 개의 오디오신호를 기본오디오데이터, 및 기본오디오데이터에 대응하며 두 오디오신호들의 차분신호를 압축부호화한 확장오디오데이터로 변환하여 기설정된 DVD-포맷으로 다중화하는 오디오신호인코딩장치의 각 구성을 나타낸다. 도 4의 오디오신호인코딩장치는 서로 동기가 맞추어져 입력되는 스테레오 녹음된 제 1오디오신호와 스테레오 녹음된 오디오신호의 품질을 넘어서는 바이노럴 녹음된 제 2오디오신호를 수신한다. 여기서, 수신되는 두 개의 오디오신호는 동일한 방식으로 부호화된 오디오신호들이며, 이 부호화방식은 주로 고음질의 오디오 품질을 제공하는 선형PCM방식이 사용된다. 도 4의 오디오압축부호화수단(40)은 수신되는 두 오디오신호의 차분신호를 구하고, 구해진 차분신호를 정해진 방식으로 압축부호화한다.4 to 5, an audio signal encoding apparatus for recording audio signals of different qualities received on a DVD having the format method shown in FIGS. 1 to 3 will be described. FIG. 4 shows basic audio data and basic audio data having two different audio signals having different audio qualities. The difference signals of the two audio signals are converted into compressed audio data into a preset DVD-format. Each configuration of the multiplexed audio signal encoding apparatus is shown. The audio signal encoding apparatus of FIG. 4 receives a stereo recorded first audio signal input in synchronization with each other and a binaural recorded second audio signal exceeding the quality of the stereo recorded audio signal. Here, the received two audio signals are audio signals encoded in the same manner, and the encoding scheme is mainly a linear PCM scheme that provides high quality audio quality. The audio compression encoding means 40 of FIG. 4 obtains a difference signal between two audio signals received, and compresses the obtained difference signal in a predetermined manner.
보다 상세하게, 오디오압축부호화수단(40)은 감산기(40b)와 감산기(40b)의 출력단에 연결된 확장오디오인코더(40c)를 구비한다. 감산기(40b)는 수신되는 제 2오디오신호에서 제 1오디오신호를 감산하고, 구해진 차분오디오신호를 출력한다. 확장오디오인코더(40c)는 감산기(40b)로부터의 차분신호를 소정의 부호화방식에 따라 압축부호화한다. 여기서, 확장오디오인코더(40c)는 고음질을 제공하는 음향심리코딩(psychoacoustic-coding)방식의 DTS(Digital Theater System)와, 무손실코딩(Lossless coding)방식을 사용하여 수신된 차분신호를 압축부호화한다.More specifically, the audio compression encoding means 40 has a subtractor 40b and an extended audio encoder 40c connected to the output end of the subtractor 40b. The subtractor 40b subtracts the first audio signal from the received second audio signal and outputs the obtained differential audio signal. The extended audio encoder 40c compresses and encodes the difference signal from the subtractor 40b according to a predetermined coding scheme. Here, the extended audio encoder 40c compresses and encodes the received differential signal using a digital theater system (DTS) of a psychoacoustic coding method that provides high sound quality, and a lossless coding method.
한편, 오디오압축부호화수단(40)은 디지털필터(40a)를 옵션으로 더 구비할 수 있다. 이 디지털필터(40a)는, 수신되는 제 1오디오신호의 주파수 및 위상 등을 제 2오디오신호의 주파수 및 위상과 유사한 신호로 변환하여 감산기(40b)로 출력한다. 이때의 디지털필터(40a)는 HRTF(Head Related Transfer Function)필터를 사용하는 것이 바람직하고, 소정의 필터계수를 사용하여 제 1오디오신호의 주파수 및 위상 등을 제 2오디오신호의 주파수 및 위상과 유사하게 변환하므로써 보다 높은 압축효율을 구현할 수 있다. 디지털필터(40a)가 사용된 경우, 필터계수는 전술한 도 2 및 도 3에 나타낸 오디오스트림의 공용데이터영역에 저장된다.On the other hand, the audio compression encoding means 40 may further include a digital filter 40a as an option. The digital filter 40a converts the frequency and phase of the received first audio signal into a signal similar to the frequency and phase of the second audio signal, and outputs the same to the subtractor 40b. In this case, the digital filter 40a preferably uses a head related transfer function (HRTF) filter, and the frequency and phase of the first audio signal are similar to the frequency and phase of the second audio signal using a predetermined filter coefficient. In this way, higher compression efficiency can be achieved. When the digital filter 40a is used, the filter coefficient is stored in the common data area of the audio stream shown in Figs. 2 and 3 described above.
도 4의 다중화기(multiplexer; 42)는 수신되는 제 1오디오신호를 기본오디오데이터로 정의하고 오디오압축부호화수단(40)으로부터의 부호화된 차분오디오신호를 확장오디오데이터로 정의하며, 이 기본오디오데이터 및 확장오디오데이터를 기설정된 포맷으로 다중화하여 오디오스트림으로서 출력한다. 이때 오디오스트림에는 오디오스트림의 속성을 정의하는 부가데이터, 및 기본오디오데이터와 확장오디오데이터를 재생하기 위한 부가데이터들이 포함된다. 또한, 두 개의 오디오데이터의 동기화를 위한 타임스탬프(TS)가 데이터팩에 기록될 수 있다. 한편, 도 4의 오디오신호인코딩장치는 수신되는 제 1오디오신호를 소정의 부호화방식으로 부호화하여 다중화기(42)로 공급하는 기본오디오인코더(41)를 더 구비할 수 있다.The multiplexer 42 of FIG. 4 defines the received first audio signal as basic audio data and defines the encoded differential audio signal from the audio compression encoding means 40 as extended audio data. And extended audio data are multiplexed into a predetermined format and output as an audio stream. In this case, the audio stream includes additional data defining the attributes of the audio stream, and additional data for reproducing the basic audio data and the extended audio data. In addition, a time stamp TS for synchronizing two audio data may be recorded in the data pack. Meanwhile, the audio signal encoding apparatus of FIG. 4 may further include a basic audio encoder 41 for encoding the first audio signal received by a predetermined encoding method and supplying the same to the multiplexer 42.
도 5는 도 4에 나타낸 다중화기(42)의 상세구성도로서, 수신되는 기본오디오데이터 및 확장오디오데이터를 도 3과 대응하는 오디오스트림으로 다중화한다. 도 5에 나타낸 다중화기(42)의 제 1패킷헤더부가부(42a)는 프레임단위의 기본오디오데이터를 수신하여 적어도 하나 이상의 프레임들로 이루어진 기본오디오데이터의 시작위치마다 제 1패킷헤더를 부가하여, 기본오디오데이터를 위한 제 1패킷으로서 출력한다. 제 2패킷헤더부가부(42b)는 프레임단위의 확장오디오데이터를 수신하여 적어도 하나 이상의 프레임들로 이루어진 확장오디오데이터의 시작위치마다 제 2패킷헤더를 부가하여, 확장오디오데이터를 위한 제 2패킷으로서 출력한다. 팩헤더부가부(42c)는 제 1패킷헤더부가부(42a)로부터의 제 1패킷이 제 2패킷헤더부가부(42b)로부터의 제 2패킷보다 앞서도록 구성된 패킷쌍을 구성하고, 적어도 하나 이상의 패킷쌍들로 이루어진 데이터시퀀스의 시작위치마다 팩헤더를 부가하여 다중화된 팩단위의 오디오스트림을 출력한다.FIG. 5 is a detailed configuration diagram of the multiplexer 42 shown in FIG. 4, and multiplexes the received basic audio data and extended audio data into the audio stream corresponding to FIG. The first packet header adding unit 42a of the multiplexer 42 shown in FIG. 5 receives basic audio data in frame units and adds a first packet header to each start position of the basic audio data composed of at least one frame. Output as a first packet for basic audio data. The second packet header adder 42b receives extended audio data in units of frames and adds a second packet header to each start position of the extended audio data composed of at least one or more frames, thereby serving as a second packet for the extended audio data. Output The pack header adding portion 42c constitutes a packet pair configured such that the first packet from the first packet header adding portion 42a precedes the second packet from the second packet header adding portion 42b, and includes at least one or more packets. A pack header is added to each start position of a data sequence composed of packet pairs to output a multiplexed pack audio stream.
도 6은, 본 발명에서 제안된 디지털다기능디스크(DVD)의 실시예들에 따라 기록된 오디오신호들을 재생하기 위한 DVD재생장치의 각 구성을 나타낸 구성도로서, 전술한 기본오디오데이터에 의한 스테레오 녹음된 오디오신호, 및 이 기본오디오데이터와 확장오디오데이터를 조합한 바이노럴 녹음된 오디오신호 중의 하나를 선택적으로 재생한다.FIG. 6 is a block diagram showing each structure of a DVD player for reproducing audio signals recorded according to embodiments of the digital multifunctional disc (DVD) proposed in the present invention. And one of the binaurally recorded audio signals in which the basic audio data and the extended audio data are combined.
도 6을 참조하면, 독출수단(61)은 전술한 DVD에 기록된 데이터를 독출한다. 이러한 독출수단(61)은 메커니즘및픽업부(미도시)와 서보및RF/ECC부(미도시)를 구비한다. 메커니즘및픽업부(미도시)는 DVD에 기록된 데이터를 읽어내는 기능을 수행한다. 서보및RF/ECC부(미도시)는 시스템제어부(미도시)의 제어하에 메커니즘및픽업부(미도시)의 구동을 제어하는 각종 서보기능들을 수행하며, 또한 메커니즘및픽업부(미도시)로부터 출력되는 데이터의 에러분석 및 에러정정하는 기능을 수행한다. 이러한 서보및RF/ECC부(미도시)는 에러분석 및 정정을 위한 ECC(Error Correction Circuit)를 포함한다.Referring to Fig. 6, the reading means 61 reads out the data recorded on the above-mentioned DVD. The reading means 61 includes a mechanism and pickup unit (not shown) and a servo and RF / ECC unit (not shown). The mechanism and pickup unit (not shown) performs a function of reading data recorded on the DVD. The servo and RF / ECC unit (not shown) performs various servo functions for controlling the driving of the mechanism and pickup unit (not shown) under the control of the system controller (not shown), and also from the mechanism and pickup unit (not shown). Performs error analysis and error correction of the output data. The servo and RF / ECC unit (not shown) includes an error correction circuit (ECC) for error analysis and correction.
역다중화기(demultiplexer; 62)는 독출수단(61)에 의해 읽혀진 데이터스트림내 부가데이터들을 검출하고, 검출된 부가데이터에 근거하여 기본오디오데이터 및 확장오디오데이터를 서로 구분하여 출력한다.The demultiplexer 62 detects additional data in the data stream read by the reading means 61, and outputs the basic audio data and the extended audio data separately based on the detected additional data.
기본오디오데이터 및 확장오디오데이터를 포함하는 특정 오디오스트림을 역다중화기 위한 역다중화기(62)의 상세구성도를 나타낸 도 7을 참조하면, 이 역다중화기(62)는 오디오스트림헤더 및 공용데이터영역에 부가된 정보를 검출하고, 이를 미도시한 오디오디코딩제어부로 공급함으로써 오디오디코더를 초기화할 수 있게 한다. 그리고, 도 6에 나타낸 팩분리부(62a)는 수신되는 팩단위로 구분된 오디오스트림중에서 기본오디오데이터 및 확장오디오데이터가 구분되어 저장되는 팩의 시작위치마다 부가된 팩헤더를 검출하고, 팩헤더가 제거된 나머지 팩단위데이터를 출력한다. 패킷분리부(62b)는 팩분리부(62a)로부터의 팩헤더가 제거된 나머지 팩단위데이터중에서 패킷헤더를 검출하고, 패킷헤더에 포함된 기본오디오데이터 및 확장오디오데이터를 식별하게 하는 부가데이터에 따라 기본오디오데이터 및 확장오디오데이터를 패킷단위로 구분하여 출력한다. 기본오디오데이터버퍼(62c)는 패킷분리부(62b)로부터의 패킷단위의 기본오디오데이터를 저장하며 프레임단위의 기본오디오데이터를 출력한다. 그리고, 확장오디오데이터버퍼(62d)는 패킷분리부(62b)로부터의 패킷단위의 확장오디오데이터를 저장하며 프레임단위의 확장오디오데이터를 출력한다.Referring to FIG. 7, which shows a detailed configuration diagram of a demultiplexer 62 for demultiplexing a specific audio stream including basic audio data and extended audio data, the demultiplexer 62 is added to the audio stream header and the common data area. The audio decoder can be initialized by detecting the received information and supplying it to an audio decoding controller not shown. In addition, the pack separator 62a shown in FIG. 6 detects a pack header added for each start position of a pack in which the basic audio data and the extended audio data are divided and stored in the audio stream divided by the pack unit. Outputs the remaining pack unit data. The packet separator 62b detects the packet header from the remaining pack unit data from which the pack header from the pack separator 62a is removed, and adds to the additional data for identifying the basic audio data and the extended audio data included in the packet header. Therefore, basic audio data and extended audio data are divided and output in packet units. The basic audio data buffer 62c stores the basic audio data of the packet unit from the packet separator 62b and outputs the basic audio data of the frame unit. The extended audio data buffer 62d stores the extended audio data in units of packets from the packet separation unit 62b and outputs the extended audio data in units of frames.
오디오품질향상기(64)는 검출된 재생을 위한 부가데이터들에 따라 역다중화기(62)로부터의 기본오디오데이터와 확장오디오데이터를 신호처리하여 기본오디오데이터에 의한 오디오신호보다 향상된 오디오품질을 갖는 오디오신호로 복원한다. 이 오디오품질향상기(64)에 구비된 확장오디오디코더(64b)는, 전술한 역다중화기(62)로부터의 확장오디오데이터를 검출된 코딩모드에 따라 복호하여 부호화된 확장오디오데이터를 신장시킨다. 가산기(64c)는 전술한 역다중화기(62)로부터의 기본오디오데이터에 확장오디오디코더(64b)로부터의 신장된 확장오디오데이터를 가산하여 기본오디오데이터에 의한 오디오품질을 넘어서는 향상된 오디오신호로 복원한다. 또한, 오디오품질향상기(64)에 옵션으로 더 구비된 디지털필터(64a)는 역다중화기(62)로부터의 기본오디오데이터를 검출된 디지털필터계수에 따라 디지털필터링하여 가산기(64c)로 출력한다.The audio quality enhancer 64 processes the basic audio data and the extended audio data from the demultiplexer 62 according to the additional data for the detected reproduction to improve the audio quality than the audio signal by the basic audio data. Restore to the signal. The extended audio decoder 64b provided in the audio quality enhancer 64 decodes the extended audio data from the demultiplexer 62 described above according to the detected coding mode to expand the encoded extended audio data. The adder 64c adds the extended extended audio data from the extended audio decoder 64b to the basic audio data from the demultiplexer 62 described above to restore the enhanced audio signal beyond the audio quality by the basic audio data. In addition, the digital filter 64a, which is further provided as an option in the audio quality enhancer 64, digitally filters the basic audio data from the demultiplexer 62 according to the detected digital filter coefficient and outputs it to the adder 64c.
선택출력수단(65)은 역다중화기(62)로부터의 기본오디오데이터에 의한 기본오디오신호, 및 기본오디오데이터에 의한 오디오신호보다 향상된 오디오품질을 갖는, 오디오품질향상기(64)로부터의 오디오신호 중의 하나를 선택적으로 출력한다. 이 선택출력수단(65)에 구비된 선택제어부(65a)는, 사용자인터페이스(미도시)를 통한 사용자의 선택명령에 따라 선택출력수단(65)으로 수신되는 두 오디오신호중의 하나를 선택적으로 출력하기 위한 제어신호를 선택기(65b)로 공급한다. 선택기(65a)는 선택제어부(65a)로부터 공급되는 선택제어신호에 따라 전술한 두 오디오신호중의 하나를 선택하여 출력한다. 또한, 도 6의 DVD재생장치에 옵션으로 더 구비된 기본오디오디코더(63)는 역다중화기(62)로부터의 기본오디오데이터를 검출된 코딩모드에 따라 복호하여 오디오품질향상기(64) 및 선택출력수단(65)으로 공급한다.The selective output means 65 is provided in the audio signal from the audio quality enhancer 64, which has an improved audio quality than the basic audio signal by the basic audio data from the demultiplexer 62 and the audio signal by the basic audio data. Optionally print one out. The selection control unit 65a provided in the selection output means 65 selectively outputs one of two audio signals received by the selection output means 65 according to a user's selection command through a user interface (not shown). Control signal is supplied to the selector 65b. The selector 65a selects and outputs one of the two audio signals described above according to the selection control signal supplied from the selection control unit 65a. In addition, the basic audio decoder 63 further provided as an option in the DVD player of FIG. 6 decodes the basic audio data from the demultiplexer 62 according to the detected coding mode to improve the audio quality enhancer 64 and the selective output. Supply to means (65).
한편, 도 6의 DVD재생장치에 더 구비된 헤드폰/스피커검출부(미도시)는, 헤드폰단자에 설치된 헤드폰센서 및 스피커단자에 설치된 스피커센서를 구비하여 헤드폰/스피커의 사용여부를 자동감지하고, 감지된 신호에 따라 선택제어부(65a)가 전술한 선택제어신호를 선택기(65b)로 공급하게 할 수도 있고, 헤드폰센서나 스피커센서중의 하나만을 설치하여 전술의 선택제어신호를 발생하게 할 수도 있다.Meanwhile, the headphone / speaker detector (not shown) further included in the DVD player of FIG. 6 includes a headphone sensor installed in the headphone terminal and a speaker sensor installed in the speaker terminal to automatically detect whether the headphone / speaker is used and detect the same. According to the signal, the selection control unit 65a may supply the above-described selection control signal to the selector 65b, or only one of the headphone sensor and the speaker sensor may be provided to generate the above-mentioned selection control signal.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 DVD는 임의의 타이틀에 대응하는 복수의 오디오스트림들중에서 적어도 하나 이상의 오디오스트림들에 스테레오 녹음된 오디오신호를 위한 기본오디오데이터, 및 이 기본오디오데이터에 대응하며 스테레오 녹음된 오디오신호와 바이노럴 녹음된 오디오신호의 차분신호를 압축부호화한 확장오디오데이터를 서로 구분하여 기록하므로써 기록용량의 한계를 극복하면서도 고품질 오디오신호들을 동시에 효율적으로 제공하는 효과를 갖는다.As described above, a DVD according to the present invention corresponds to basic audio data for an audio signal stereo recorded in at least one or more audio streams among a plurality of audio streams corresponding to an arbitrary title, and corresponding stereo audio data. By separately recording the compressed audio signal and the differential audio signal of the binaural recorded audio signal, the compressed and expanded audio data are distinguished from each other, thereby overcoming the limitation of the recording capacity and efficiently providing high quality audio signals simultaneously.
그리고, 본 발명에 따른 DVD는 복수개의 오디오스트림들중 특정오디오스트림에 전술의 기본오디오데이터와 확장오디오데이터를 서로 구분하여 저장하고, 각 실제 오디오데이터들을 프레임단위로 구분된 패킷들로 구성함으로써 프레임단위의 억세스를 가능하게 하고, 기본오디오데이터 및 확장오디오데이터를 위한 각각의 패킷쌍들을 가짐으로써 두 오디오데이터간의 동기처리 및 억세스를 용이하게 하는 효과를 갖는다.In addition, the DVD according to the present invention stores the aforementioned basic audio data and extended audio data separately in a specific audio stream among a plurality of audio streams, and configures the actual audio data into packets separated by frame units. By enabling unit access, and having respective packet pairs for basic audio data and extended audio data, it has the effect of facilitating synchronization and access between the two audio data.
또한, 본 발명에 따른 오디오신호인코딩장치는, 수신되는 스테레오 녹음된 오디오신호와 바이노럴 녹음된 오디오신호를 전술의 DVD에 기록하기에 적합한 신호로 인코딩함으로써, 고품질 오디오신호들을 동시에 DVD에 효율적으로 기록할 수 있다. 그리고, 본 발명에 따른 DVD재생장치는 전술한 DVD에 기록된 기본오디오데이터 및 확장오디오데이터를 기설정된 방식에 따라 재생하여 스테레오 녹음된 오디오신호, 및 바이노럴 녹음된 오디오신호중의 하나를 선택적으로 감상할 수 있게 하는 효과를 제공한다.In addition, the audio signal encoding apparatus according to the present invention encodes the received stereo recorded audio signal and the binaural recorded audio signal into a signal suitable for recording on the above-mentioned DVD, thereby efficiently converting high quality audio signals to the DVD simultaneously. Can record The DVD player according to the present invention selectively reproduces the basic audio data and the extended audio data recorded on the DVD according to a predetermined method, and selects one of a stereo recorded audio signal and a binaural recorded audio signal. Provides the effect of making it admirable.
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