KR100393337B1

KR100393337B1 - 광디스크, 광디스크 기록방법과 장치, 및 광디스크재생방법과 장치

Info

Publication number: KR100393337B1
Application number: KR10-1999-7011572A
Authority: KR
Inventors: 오카다도모유키; 무라세가오루; 쓰가가즈히로
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 1998-04-08
Filing date: 1999-04-06
Publication date: 2003-07-31
Also published as: DE69900031T2; CN1263672A; ID26298A; WO1999053694A1; DE69900031D1; EP0949825A1; US6122436A; CA2268409A1; MY115484A; KR20010013565A; CN1237822C; TW439054B; CA2268409C; EP0949825B1

Abstract

재생장치로써 재생할 수 있는 광디스크는 동시에 재생되는 정지화상 데이터와 오디오 데이터를 보유한다. 정지화상 데이터는 다수의 단위를 포함하는 비디오부 스트림(ST1)에 저장되고, 오디오 데이터는 하나 또는 다수의 단위를 포함하는 제2시스템 스트림(ST2)에 저장된다. 단위들에는, 비디오부 스트림(ST1) 직후에 제2시스템 스트림(ST2)이 후속하도록 시각표시 정보가 저장된다. 제2시스템 스트림 (ST2) 내의 데이터를 변경함으로써, 정지화상과 함께 표시되는 오디오 데이터는, MPEG 표준 포맷을 사용하여 정지화상 데이터를 기록한 후에도 정지화상과 함께 표시된 오디오 데이터를 자유롭게 또한 쉽게 변경할 수 있다.

Description

광디스크, 광디스크 기록방법과 장치, 및 광디스크 재생방법과 장치{OPTICAL DISC, OPTICAL DISC RECORDING METHOD AND APPARATUS, AND OPTICAL DISC REPRODUCING METHOD AND APPARATUS}

공식적으로 ISO/IEC 10918-1표준으로 알려진, JPEG 압축포맷을 사용하여 정지화상을 포착하는(capturing) 디지털 카메라가 최근 몇 년 사이에 광범위하게 사용되게 되었다. 이러한 디지털 카메라의 인기가 높아지는 한 이유는, 최근 개인컴퓨터(PC)의 개선된 시청각(AV)처리 능력 때문이다.

디지털 카메라가 포착한 영상은, 영상 데이터를 PC에서 처리하고 또한 조작할 수 있는 포맷으로, 반도체 메모리, 플로피 디스크 ,및 적외선 통신을 포함한 다양한 수단에 의해 PC로 전송될 수 있다. 이어서, 포착된 영상 데이터는 표시 프로그램(presentation program), 워드프로세서, 및 인터넷 컨텐츠 제공자에 의해서 사용을 위해 PC에서 편집될 수 있다.

정지화상과 함께 오디오를 포착할 수 있는 디지털 카메라가 더욱 최근에 도입되었다. 정지화상과 함께 음성을 포착할 수 있는 이 능력은, 필름을 기반으로 하는 종래의 스틸 카메라에 비하여 디지털 카메라의 차별화를 더욱 뚜렷하게 하였다.

도 7은 이러한 디지털 카메라로 기록한 정지화상 데이터(JPEG 데이터)와 오디오 데이터 간의 관계를 보여준다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 정지화상 데이터 (JPEG 데이터)와 오디오 데이터는 개별적인 파일에 저장된다. 사진을 찍을 때마다(기록할 때마다), 개별적인 JPEG 데이터와 오디오 데이터 파일이 생성된다.

정지화상 데이터(JPEG 데이터)와 오디오 데이터 파일들 간에 관계를 관리하기 위한 두 가지 기본적인 방법이 있다. 첫번째로, 도 7(a)에 나타낸 바와 같이, JPEG 데이터 파일과 관련 오디오 데이터 파일들 간의 관계(링크(link))를 관리하기 위해 링크 매니저를 사용한다. 두번째로, 도 7(b)에 나타낸 바와 같이, JPEG 데이터 파일과 오디오 데이터 파일 모두에 동일한 루트(root) 파일명(파일명에서 확장자명을 뺀 부분, 예로서 도 7(b)에서 "xyz")을 할당하는 것이다.

상기에서 설명한 방법중 어느 하나를 사용하여, 사진을 찍을 때 오디오 데이터 파일은 소정의 정지화상 데이터 파일에 링크되어, 이후의 어떠한 편집 처리 동안에도 변경될 수 있다. 즉, 사진을 찍은 후에 사진과 관련된 오디오가 적절하지 못하거나 또는 불필요하다고 사용자가 판단한다면, 다른 오디오 데이터를 선택하여 PC 상의 영상 데이터에 링크할 수 있다.

동영상과 정지화상과 함께 오디오를 포함하는 오디오-비디오(audio-video) 데이터를 처리하는 MPEG(동영상 전문가 그룹) 표준의 출현은, 또한 MPEG 표준을 기초로 한 멀티미디어 제품과 서비스의 발전을 가속화시켰다.

MPEG 표준을 사용하여 영상 데이터와 오디오를 기록할 때에, 도 6(c)에 도시된 바와 같이 오디오 스트림과 비디오 스트림은 단일 시스템 스트림으로서 다중화 (multiplex)되어 기록된다. 이로 인하여, 초기 기록 후에 소정의 비디오 스트림과 관련된 오디오 스트림을 자유롭게 변경하기 어렵게 된다. 특히, 특정의 정지화상에 대해 기록된 오디오 데이터를 변경하기 위해서, 정지화상과 오디오 데이터는 단일의 MPEG 시스템 스트림으로서 함께 편집되어야만 한다. 이는, MPEG 시스템 스트림이 우선 디코드되어야 하고, 이어서 추출한 정지화상 데이터와 오디오 데이터가 편집 후에 단일 시스템 스트림으로서 재부호화(re-encode)되어야 한다는 것을 의미한다. 따라서, 기록 후에 정지화상 데이터와 오디오 데이터를 편집하는 것은 종래의 디지털 카메라로 하는 것보다 훨씬 더 어렵다.

본 발명은 정지화상 데이터(still picture data)와 상기 정지화상과 동시에 생성되는 오디오 데이터를 기록하는 광디스크와, 이러한 광디스크를 기록하는 장치와 방법과, 그리고 이러한 광디스크를 재생하는 장치와 방법에 관한 것이다.

도 1은 DVD 기록장치 드라이브의 블록도.

도 2(a)와 2(b)는 디스크 상의 어드레스 공간과 트랙 버퍼에 저장된 데이터 량 간의 관계를 보여주는 도면.

도 3(a)와 도 3(b)는 MPEG 비디오 스트림 내 I, B 및 P 화상들 간의 상관관계를 보여주는 도면.

도 4는 MPEG 시스템 스트림의 구조를 보여주는 도면.

도 5는 MPEG 시스템 스트림 디코더(P_STD)의 블록도.

도 6(a), 6(b), 6(c) 및 6(d)는 선행 기술에 따른, 비디오 데이터와, 비디오 버퍼에 저장된 데이터 량의 변화와, 전형적인 MPEG 시스템 스트림과, 그리고 오디오 데이터 신호를 각각 보여주는 도면.

도 7(a)와 7(b)는 선행기술에 따른, 디지털 스틸 카메라에서의 정지화상들과 오디오 간의 링크를 보여주는 도면.

도 8(a)와 8(b)는 두 가지 상이한 스타일의 디렉토리 구조와 디스크 기록면의 물리적 구성을 보여주는 도면.

도 9(a)와 9(b)는 관리정보 파일의 구조와, 데이터 스트림를 보여주는 도면.

도 10(a), 10(b) 및 10(c)는 정지화상 데이터와 오디오 데이터에 대한 관리정보 데이터, 정지화상 데이터와 오디오 데이터에 대한 데이터 스트림, 및 정지화상 데이터와 오디오 데이터에 대한 또 하나의 데이터 스트림을 보여주는 도면.

도 11(a), 11(b) 및 11(c)는 본 발명에 따른, 정지화상 데이터 VOB와, 오디오 데이터 VOB와, 결합된 VOB를 보여주는 도면.

도 12는 DVD기록장치의 블록도.

도 13은 도 12에 도시한 DVD기록장치의 기록 처리의 흐름도.

도 14는 도 12에 도시한 DVD 기록장치에서, 도 13의 단계(S1031)로서 나타낸 정지화상 데이터 VOB 생성 처리의 흐름도.

도 15는 도 12에 도시한 DVD 기록장치에서, 도 13의 단계(S1303)로서 나타낸 오디오 데이터 VOB 생성 처리의 흐름도.

도 16은 도 12에 도시한 DVD 기록장치에서, 도 13의 단계(S1304)로서 나타낸 관리정보파일 생성 처리의 흐름도.

도 17(a)와 17(b)는 두 개의 정지화상을 보여주는 예시도.

도 18(a), 18(B), 18(c), 18(d) 및 18(e)는 오디오 데이터와 함께 정지화상을 재생하는, 선행기술에 따른 동작을 보여주는 도면.

도 19(a), 19(b), 19(c), 19(d) 및 19(e)는 단일 오디오 데이터와 함께 정지화상을 재생하는, 본 발명에 따른 동작을 보여주는 도면.

도 20(a), 20(b), 20(c), 20(d) 및 20(e)는 이중 오디오 데이터와 함께 정지화상을 재생하는, 본 발명에 따른 동작을 보여주는 도면.

따라서 본 발명의 목적은 MPEG 표준 포맷을 사용하여 정지화상 데이터를 기록한 후에도 정지화상과 함께 표시된 오디오 데이터를 자유롭게 또한 쉽게 변경할 수 있는 기록매체와, 장치와 그리고 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 디코더 버퍼(decoder buffer)와, 디코더와, 그리고 출력부를 갖는 재생장치에 의해서 재생될 수 있는 본 발명에 따른 기록매체는, 적어도 하나의 사진에 대한 정지화상 데이터를 포함하는 다수의 단위(정보 전송 단위(unit); 이하 단위라고 함)들을 갖는 제1시스템 스트림 등의 비디오부 스트림(ST1)과, 그리고 상기 정지화상 데이터와 함께 재생되는 오디오 데이터를 포함하는 하나 또는 다수의 단위를 갖는 제2시스템 스트림 등의 오디오부 스트림(ST2)을 기록한다. 이들 시스템 스트림들의 단위들은 디코딩 처리와 출력을 위해 필요한 시각을 나타내는 시각 표시(time stamp)정보를 저장한다. 이 시각 표시정보는 제1시스템 스트림의 최종 단위가 디코더 버퍼에 입력되는 시각(SCR2)과, 제2시스템 스트림의 첫 번째 단위가 디코더 버퍼에 입력되는 시각(SCR3)을 포함한다. 이들 시각(SCR2 및 SCR3)들은 다음 식을 충족시키도록 규정된다.

SCR2 + Tp ≤SCR3

여기서 Tp는 디코더 버퍼에 하나의 단위를 완전히 입력시키는데 필요한 시간이다.

상기 구성으로써, 오디오 데이터를 보유하는 제2시스템 스트림은 제1시스템 시트림과는 무관하게 광디스크에 저장된다. 그러므로, 제2시스템 스트림의 데이터는 쉽게 수정할 수 있다.

바람직하게, 시각 표시정보는 제1시스템 스트림의 첫 번째 단위가 디코더 버퍼에 입력되는 시각(SCR1)을 더 포함한다. 이 경우에, 시각(SCR1 및 SCR2)들은 다음과 같이 규정된다:

SCR1 = 0

SCR2 + Tp ≤27000000(27㎒)

여기서 (27㎒)는, 그 앞에 나타낸 수치값이 27㎒클록의 계수치(count)라는 것을 나타낸다.

이 구성으로써, 디코더 버퍼에 제1시스템 스트림을 완전히 전송하기 위한 시간 간격은 1초 또는 이 보다 작게 설정될 수 있다.

이 경우에 있어서 더욱 바람직하게, 시각(SCR3)은 SCR3=27000000(27㎒)로 규정된다.

이 구성으로써, 제2시스템 스트림의 디코더 버퍼로의 전송 개시시각은 제1시스템 스트림의 디코더 버퍼로의 전송 개시시각 후 1초에 설정될 수 있다.

또한 더욱 바람직하게, 시각 표시정보는 출력부로부터 제1시스템 스트림이 제공되는 시각(PTS1)과 제2시스템 스트림이 디코더로부터 출력되는 시각(PTS3)을 포함한다. 이 경우에 있어서, 시각(PTS1 및 PTS3)들은 동일하다.

이 구성으로써, 제1시스템 스트림이 생성한 정지화상과 제2시스템 스트림이 생성한 음성은 동시에 이루어진다.

더욱 바람직하게, 시각 표시정보는 또한 디코더가 제1시스템 스트림을 디코딩하기 시작하는 디코딩 개시시각(DTS1)을 포함한다. 이 시각(DTS1)은 다음과 같이 규정된다:

DTS1 = 90000(90㎑)

여기서 (90㎑)는, 그 앞에 나타낸 수치값이 90㎑ 클록의 계수치라는 것을 나타낸다.

이 구성으로써, 제2시스템 스트림의 디코드 개시시각은 제1시스템 스트림의 디코더 버퍼로의 전송 개시 후 1초에 설정될 수 있다.

이 경우에, 시각(PTS1 및 PTS3)들을 다음 식으로 규정하는 것이 바람직하다:

PTS1 = PTS3 = 90000(90㎑) + Tv

여기서 (90㎑)는 그 앞에 나타낸 수치값이 90㎑클록의 계수치라는 것을 나타내고, Tv는 비디오 데이터 프레임주기이다.

이 구성으로써, 제1시스템 스트림의 디코더 버퍼로의 전송개시에서부터, 1초에 1프레임 주기 Tv를 더한 시간 후에 정지화상과 음성의 제공이 실행될 수 있다.

제1 및 제2시스템 스트림 관리 정보(볼륨정보)가 본 발명에 따른 광디스크에 더욱 바람직하게 기록되고, 그리고 제1시스템 스트림에 대한 관리정보는 정지화상에 동기화되어서 재생되어야 하는 오디오 데이터가 있다는 것을 나타내는 식별 플래그(Audio _Flag)를 포함한다.

이 식별 플래그로써, 음성이 정지화상을 수반하는가를 검출할 수 있다.

정지화상 데이터, 및 정지화상 데이터와 함께 재생되는 오디오 데이터를 포함하는 시스템 스트림을 본 발명에 따른 광디스크에 기록하기 위한 광디스크 기록장치는 인코더와 시스템 제어기를 포함한다. 인코더는 적어도 하나의 화상에 대한 정지화상 데이터를 포함하는 다수의 단위를 갖는 제1시스템 스트림(ST1)과, 그리고 상기 정지화상 데이터와 함께 재생되는 오디오 데이터를 포함하는 하나 또는 다수의 단위를 갖는 제2시스템 스트림(ST2)을 생성한다. 시스템 제어기는 디코딩 처리와 출력에 필요한 시각을 나타내는 시각 표시정보를 상기 단위들에 저장한다. 시각 표시정보는 제1시스템 스트림의 마지막 단위가 디코더 버퍼에 입력되는 시각 (SCR2)과, 그리고 제2시스템 스트림의 첫 번째 단위가 디코더 버퍼에 입력되는 시각을 나타내는 시각(SCR3)을 포함한다. 이들 시각(SCR2 및 SCR3)들은 다음 식을 충족시키도록 규정된다:

SCR2 + Tp ≤SCR3

여기서 Tp는 디코더 버퍼에 하나의 단위를 입력시키기 시작할 때부터 종료할 때까지 필요한 시간이다.

상기 구성으로써, 오디오 데이터를 보유하는 제2시스템 스트림은 제1시스템 스트림과는 무관하게 광디스크에 저장된다. 따라서 제2시스템 스트림의 데이터는 쉽게 수정할 수 있게 된다.

이 광디스크 기록장치의 시스템 제어기는 더욱 바람직하게 제1시스템 스트림의 첫 번째 단위가 디코더 버퍼에 입력되는 시각(SCR1)과, 제1시스템 스트림이 출력부로부터 출력되는 시각(PTS1)을 시각 표시정보로서 저장한다. 이들 시각 (SRC1, SCR2 및 PTS1)들은 다음과 같이 규정된다:

SCR1 = 0

SRC2 ≤27000000(27㎒) - Tp

PTS1 = 90000(90㎑) + Tv

여기서 (27㎒)는 그 앞에 나타낸 수치값이 27㎒클록의 계수치라는 것을 나타내고, (90㎑)는 그 앞에 나타낸 수치값이 90㎑클록의 계수치라는 것을 나타내고, Tp는 제1시스템 스트림의 마지막 단위를 전송하는데 필요한 시간이고, 그리고 Tv는 비디오 데이터 프레임주기이다.

이 구성으로써, 제1시스템 스트림을 디코더 버퍼에 전송 개시하는 시간은 0에 설정되고, 제1시스템 스트림을 디코더 버퍼에 전송 종료하는 시간은 1초 이하로 설정되며, 그리고 정지화상을 표시하거나 제공하는 시간은 제1시스템 스트림의 디코더 버퍼로의 전송개시로부터 1초에 1프레임주기 Tv를 더한 시간에 설정된다.더욱 바람직하게, 시스템 제어기는 제2시스템 스트림이 디코더로부터 출력되는 시각(PTS3)을 시각 표시정보로서 추가로 저장한다. 이 경우에, 시각(SCR3 및 PTS3)은 다음과 같이 규정된다:SCR3 = 27000000(27㎒)PTS3 = 90000(90㎑) + Tv이러한 구성으로써, 제2시스템 스트림을 디코더 버퍼에 전송하는 시간은, 제1시스템 스트림의 전송개시로부터 1초에 설정되고, 음성을 디코드하고 재생하는 시간은, 1초에 1프레임주기 Tv를 더한 시간에 설정된다.

시스템 제어기는, 더욱 바람직하게, 제1 및 제2시스템 스트림 관리정보를 생성하고, 제1시스템 스트림에 대한 관리정보에 식별 플래그(Audio_Flag)를 저장한다. 이 플래그는 정지화상 데이터에 동기화되어서 재생될 오디오 데이터가 있는가를 나타내는데 사용된다.

이 식별 플래그로써, 음성이 정지화상 데이터를 수반하는가 아닌가를 검출할 수 있다.

시스템 제어기는 또한 더욱 바람직하게 제2시스템 스트림에 대한 관리정보에 오디오 데이터 재생시간(Cell_Playback_time)을 기록한다.

이러한 구성으로써, 음성 재생시간을 설정할 수 있다.

본 발명에 따른, 광디스크를 재생하는 광디스크 재생장치는 디코더 버퍼와, 디코더와, 출력부와 시스템 제어기를 포함한다. 식별 플래그(Audio_Flag)가 설정되었다는 것을 시스템 제어기가 검출하면, 제1시스템 스트림의 정지화상 데이터와 제2시스템 스트림의 오디오 데이터를 동기적(同期的)으로 재생한다.

이러한 구성으로써, 정지화상을 수반하는 음성이 존재하는가 아닌가를 미리 검출할 수 있다.

바람직하게, 식별 플래그(Audio_Flag)가 설정되었다는 것을 시스템 제어기가 검출하면, 디코더는 제1시스템 스트림에 기록된 정지화상 데이터중 한 화상을 완전히 디코드하여, 디코드된 데이터를 출력부에 전송하고, 이어서 또 하나의 디코더가 제2시스템 스트림에 저장된 오디오 데이터를 재생하면서 디코드한다. 따라서, 출력부로부터의 정지화상 데이터의 제공은 오디오 제공의 시작과 함께 시작한다.

이 구성으로써, 제1시스템 스트림의 정지화상 데이터와 제2시스템 스트림의 오디오 데이터를 별개의 시간에 디코드할 수 있다.

본 발명은 또한 정지화상 데이터를 포함하는 시스템 스트림과, 그리고 상기 정지화상 데이터와 함께 재생되는 오디오 데이터를 포함하는 별개의 시스템 스트림을 본 발명에 따른 광디스크에 기록하는 광디스크 기록방법을 제공한다.

이 외에도, 본 발명은 또한 본 발명에 따른 광디스크에 기록된 MPEG 스트림을 재생하는 광디스크 재생방법을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부도면을 참조하여 아래에서 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시예를 MPEG 스트림 기록매체로서 DVD-RAM을 사용하는 DVD 기록장치를 참조로 하여 이하에서 설명한다.

1. 통상적인 MPEG 스트림의 개요

오디오-비디오 데이터의 통상적인 MPEG 스트림을 이하에서 우선 설명한다. MPEG 스트림의 구조는 관련 기술분야의 당업자들에게는 상식이므로, 이하의 설명은 본 발명에 대한 소정의 관련성을 갖는 부분에 집중한다.

상기에서 이미 알 수 있는 바와 같이, MPEG 표준은 ISO/IEC 13818국제표준으로서 공인된 오디오-비디오 압축방법을 규정한다.

MPEG 표준은 주로 이하의 두 가지 특징으로써 고효율성의 데이터 압축을 달성한다.

우선, 동영상 데이터는, 공간주파수(spatial frequency) 특성을 사용하여 프레임내 중복(intraframe redundancy)을 제거하는 종래의 프레임내 압축(intraframe compression)과, 프레임들 간의 시간적인 상관관계를 사용하여 인접 프레임들에서 중복을 제거하는 프레임간 압축(interframe compression)의 조합을 사용하여 압축된다. 더욱 상세하게는, MPEG 표준은 우선 각각의 프레임(MPEG용어에서 화상 (picture)이라고도 한다)을, I 화상[프레임내 코드화된(intra-coded) 프레임], P 화상[선행 화상을 참조하여 코드화되는 예측-코드화된(predictive-coded) 프레임], 또는 B 화상[선행 화상과 후속 화상 모두를 참조하여 코드화되는 양방향 예측-코드화된(bidirectionally predictive-coded) 프레임]으로 분류함으로써 동영상 데이터를 압축한다.

I, P 및 B 화상들 간의 관계는 도 3에 도시되어 있다. 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, P화상은 가장 가까운 선행의 I 또는 P 화상을 참조하여 코드화되고, 그리고 B 화상은 가장 가까운 선행 및 후속의 I 또는 P 화상을 참조하여 코드화된다. 또한 도 3에 도시한 바와 같이, 각각의 B 화상은 또한 B 화상 다음에 제공되는 I 또는 P 화상에 의존하기 때문에, 화상 표시 순서와 압축된 데이터의 코딩 순서가 상이하다.

MPEG 압축의 두번째 특징은 영상 복잡도(image complexity)를 기본으로 하는 화상 단위에 의한 동적인 (코딩)데이터 할당이다. MPEG 디코더는 입력 데이터 스트림을 저장하는 입력 버퍼를 가지고 있으므로, 압축하기가 더욱 어려운 복잡한 영상에 대하여 대형의 (코딩)데이터 크기(즉, 더 많은 데이터)가 할당될 수 있도록 한다.

MPEG는 또한 MPEG 오디오, 즉, 동영상 데이터와 함께 재생되는 오디오 데이터를 위한 별개의 MPEG 인코딩 표준을 지원한다. 그러나, 추가로 MPEG는 또한 특정의 응용에 대한 다양한 기타의 오디오 인코딩 방식의 사용을 지원한다.

본 발명은 두 가지 형태의 오디오 데이터 인코딩, 즉 데이터 압축이 있는 인코딩과 데이터 압축이 없는 인코딩이 되도록 한다. 데이터 압축이 있는 예시적인 오디오 인코딩방법은 MPEG 오디오 및 돌비(R) 디지털 (AC-3)[MPEG audio and Dolby(R) Digital (AC-3)]을 포함하고, 선형 펄스코드 변조(LPCM)는 데이터 압축이 없는 전형적인 오디오 인코딩이다. AC-3과 LPCM 모두는 고정 비트율 코딩방법이다. 비트율의 범위가 비디오 스트림 코딩에 이용할 수 있는 것만큼 크지는 않지만, MPEG 오디오는 오디오 프레임 단위 기준으로 몇개의 상이한 비트율로부터 선택할 수 있다.

이어서, MPEG 시스템은 인코드된 동영상 데이터와 오디오 데이터를 단일 스트림으로 멀티플렉스하고, 이 단일 스트림을 MPEG 시스템 스트림이라고 부른다. 이 멀티플렉스된 동영상 데이터와 오디오 데이터를 공통적으로 AV 데이터라고 부른다.

MPEG 시스템 스트림의 구조가 도 4에 도시되어 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, MPEG 시스템 스트림은 팩 헤더(pack header)(41)와, 패킷 헤더(packet header) (42)와, 페이로드(payload)(43)를 포함하는 팩과 패킷의 계층적 구조이다.

패킷은 최소의 멀티플렉싱 단위이고, 팩은 최소의 데이터 전송 단위이다.

각각의 패킷은 패킷 헤더(42)와 페이로드(43)를 포함한다. AV 데이터는 AV 데이터 스트림의 선두로부터 시작해서 적절한 크기의 세그먼트(segment)로 분할되고, 그리고 이들 데이터 세그먼트는 페이로드(43)에 저장된다. 패킷 헤더(42)는 페이로드(43)에 저장된 데이터의 유형을 식별하는 스트림 ID와, 그리고 페이로드(43)에 포함된 데이터의 재생을 위해 사용되는 시각 표시를 포함한다. 상기 시각 표시는 90㎑ 정밀도로 표시된다. 스트림 ID로써 식별되는 데이터 유형들은 동영상과 오디오를 포함한다. 상기 시각 표시는 디코딩 시각 표시(DTS)와 표시(presentation) 시각 표시(PTS)를 포함한다. 오디오 데이터와 마찬가지로, 디코딩과 표시가 동시에 일어나면 디코딩 시각 표시(DTS)는 생략된다.

팩은 통상적으로 다수의 패킷을 포함한다. 그러나 본 발명의 바람직한 실시예에서, 하나의 팩은 하나의 패킷을 포함한다. 그러므로, 도 4에 나타낸 바와 같이, 하나의 팩은 팩 헤더(41)와 하나의 패킷(패킷 헤더(42)와 페이로드(43)를 포함하는)을 포함한다.

팩 헤더(41)는, 팩 내 데이터가 디코더 버퍼에 입력되는 시각을, 27㎒ 정밀도로 표시하는 시스템 클록기준(SCR; system clock reference)을 포함한다.

상기에서 설명한 MPEG 시스템 스트림을 디코딩하는 디코더를 아래에서 설명한다.

도 5는 모델 MPEG 시스템 디코더(P_STD)의 블록도이고, 특히 디코더(16)의 상세를 나타낸다. 도 5에 도시되어 있는 것들은: 시스템 시간 클록(STC), 즉 디코더에 대한 내부 기준 클록을 구비한 시스템 제어기(51)와; 시스템 스트림을 디멀티플렉싱, 즉 디코딩하는 디멀티플렉서(52)와; 비디오 디코더 입력 버퍼(53)와; 비디오 디코더(54)와; I와 P 화상과 종속하는 B 화상들 사이에서 발생하는, 표시 순서와 디코딩 순서 간의 지연을 흡수시키기 위해서 I와 P 화상을 일시적으로 저장하는 재순서화(re-ordering) 버퍼(55)와; 재순서화 버퍼(55)에서 I, P 및 B 화상의 출력순서를 조정하는 스위치(56)와; 오디오 디코더 입력 버퍼(57); 및 오디오 디코더 (58)를 포함한다.

MPEG 시스템 스트림을 처리할 때의 상기 MPEG 시스템 디코더의 동작을 다음에 설명한다.

STC(51)에서 표시된 시간이 팩 헤더에 기록된 시스템 클록 기준(SCR)에 일치할 때, 대응하는 팩이 디멀티플렉서(52)에 입력되어야 한다. 시스템 스트림의 제1팩에서 STC(51)는 시스템 클록 기준(SCR)으로 초기화된다는 것을 유념해야 한다. 이어서, 디멀티플렉서(52)는 패킷 헤더 내의 스트림 ID를 해석하여, 페이로드 데이터를 각각의 스트림에 적합한 디코더 버퍼에 전송한다. 디멀티플렉서(52)는 또한 표시 시각 표시(PTS)와 디코딩 시각 표시(DTS)를 추출한다. STC(51)에서 표시된 시간과 디코딩 시각 표시(DTS)가 일치하면, 비디오 디코더(54)는 비디오 버퍼(53)로부터 화상 데이터를 판독하여 디코드한다. 디코드된 화상이 B 화상이면, 비디오 디코더(54)는 화상을 표시한다. 디코드된 화상이 I 또는 P 화상이면, 비디오 디코더 (54)는 화상을 표시하기 전에 재순서화 버퍼(55)에 화상을 일시적으로 저장한다.

스위치(56)는 도 3을 참조하여 상기에서 설명한 바와 같이 디코딩 순서와 표시 순서 간의 차이를 정정한다. 즉, B 화상이 비디오 디코더(54)로부터 출력되면, 스위치(56)는 비디오 디코더(54) 출력을 시스템 디코더로부터 직접 통과시키도록 설정된다. I 또는 P 화상이 비디오 디코더(54)로부터 출력되면, 스위치(56)는 재순서화 버퍼(55)로부터의 출력을 시스템 디코더로부터 출력하도록 설정된다.

디코딩 순서와 표시 순서 간의 차이를 정정하기 위해 화상 순서가 재순서화되어야 하기 때문에 I 화상을 동시에 디코드하여 표시할 수 없다는 것을 유념해야 한다. 시스템 스트림에 B 화상이 아무 것도 존재하지 않을지라도, 화상 디코딩과 표시 간에 하나의 화상의 지연, 즉 하나의 비디오 프레임 주기의 지연이 있다.

비디오 디코더(54)에 유사하게, STC(51)에서 표시된 시간과 표시 시각 표시 (PTS)가 일치할 때(오디오 스트림에는 디코딩 시각 표시(DTS)가 없다는 것을 유념해야 한다), 오디오 디코더(58)는 또한 오디오 버퍼(57)로부터의 데이터 중에서 하나의 오디오 프레임을 판독하여 디코드한다.

이어서, 도 6을 참조로 하여 MPEG 시스템 스트림 멀티플렉싱을 설명한다. 도 6(a)는 몇 개의 비디오 프레임들을 보여주고, 도 6(b)는 비디오 버퍼 상태를 나타내고, 도 6(c)는 MPEG 시스템 스트림을 보여주고, 그리고 도 6(d)는 오디오신호(오디오 데이터)를 보여준다. 각 도면의 수평축은 시간을 나타내고, 이것은 각 도면에서 동일하다. 도 6(b)의 수직축은 소정의 주어진 시간에 얼마나 많은 데이터가 비디오 버퍼에 저장되어 있는가를 나타내고; 도 6(b)의 실선은 버퍼된 데이터의 시간에 대한 변화를 나타낸다. 실선의 경사는 비디오 비트율에 상당하고, 그리고 데이터가 일정한 율로 버퍼에 입력되는 것을 나타낸다. 규칙적인 간격으로, 버퍼된 데이터가 감소하는 것은 데이터가 디코드되었다는 것을 나타낸다. 점선으로 된 사선과 시간축 간의 교차점은 비디오 버퍼로의 비디오 프레임 전송이 개시되는 시각을 나타낸다.

2. 종래의 MPEG 스트림의 문제점

상기에서 설명한 바와 같이 종래의 MPEG 스트림을 사용하는 디지털 카메라는 하기의 문제점들로 인해 현재 상업적인 제품으로서 이용할 수 없는 것으로 여겨진다. 그러나, 이하의 설명의 편이를 위해서, 이러한 가상적인 디지털 카메라가 존재한다고 가정한다.

상기 가상적인 디지털 카메라의 MPEG 스트림 디코더의 재생동작과 각종 시각 표시(STC, PTS, DTS)들 간의 관계를 도 17과 도 18을 참조하여 우선 설명한다. 디코더는 도 5에 도시된 것과 같이 구성되는 것으로 간주한다.

도 17은 디지털 카메라로 포착한 데이터를 개인컴퓨터(PC)에서 재생하는 동작을 설명하는데 사용된다. PC 디스플레이에 표시되는 예시적인 화면이 도 17(a)에 도시되어 있다. 사진 #1과 사진 #2는 아이콘의 형태로 화면 상에 표시되는 개별적인 영상파일들을 나타낸다. 윈도우 95(R) 등의 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)에서, 사진 #1과 #2는 간략한 스케치(thumbnail sketch)로 표시될 수 있으며, 예로서, 사용자가 마우스 또는 기타의 포인팅장치를 사용하여 상기 간략한 스케치를 클릭(click)할 수 있다. 이어서, PC는 클릭된 사진에 대응하는 파일 내용을, 화면 상에 영상을 표시하고 또한 PC에 연결된 스피커에서 오디오를 출력하여 표시한다. 도 17(b)는 본 예에서 사진 #1과 #2에 대하여 표시된 내용을 보여준다.

본 예에서 사용자가 도 17(a)의 사진 #1을 클릭하면, 도 17(b)에 나타낸 바와 같이 정지화상 #1이 화면 상에 표시되고, 오디오 #1이 PC 스피커에서 출력된다. 마찬가지로, 사용자가 사진 #2를 클릭하면, 정지화상 #2가 화면 상에 표시되고, 오디오 #2가 PC스피커에서 출력된다.

사진 #1이 재생될 때 상기 가상적인 디지털 카메라에서의 디코더 동작과 각종 시각 표시들 간의 관계는 도 18에 도시되어 있고, 이것을 아래에서 설명한다.

사진 #1에 대하여 출력되는, 비디오 출력인 정지화상 #1, 및 오디오 출력인 오디오 #1이 도 18(a)와 18(b)에 도시되어 있다. 도 18(c)와 18(d)는 정지화상 #1과 오디오 #1이 디코드되어 출력됨에 따라서 비디오 버퍼(53)와 오디오 버퍼(57)에 저장된 데이터의 변화를 나타낸다. 도 18(e)는 사진 #1이 본 예에서의 MPEG 스트림인 스트림 #1으로서 디스크에 저장될 때, 팩 순서와, 각각의 팩에 저장되는 시각 표시(SCR, PTS, DTS)들을 보여준다.

도면에는 나타내지 않았지만, DTS와 PTS는 상기에서 설명한 바와 같이 각각의 패킷의 패킷 헤더에 저장되는 것을 유념해야 한다. 또한, 단순화를 위해서 네 개의 비디오 팩과 두 개의 오디오 팩만을 도시하였지만, 각각의 팩은 최대 2KB이기 때문에 실제로 100개 이상의 오디오 팩 및 비디오 팩이 있다는 것은 본 기술분야의 당업자들에게는 명백한 사실이다.

상기 가상적인 디지털 카메라의 재생동작은 도 18(e)에 도시된 스트림 #1에 포함된 팩들을 디멀티플렉서(52)로 전송함으로써 개시한다.

도 18(e)에 나타낸 바와 같이, 스트림 #1은 스트림의 선두에서 시작하여, 비디오 팩(V1), 비디오 팩(V2), 오디오 팩(A1), 비디오 팩(V3), 비디오 팩(V4), 및 오디오 팩(A2)의 순서로 팩들로써 멀티플렉스된다. 각각의 팩의 팩 헤더는, 팩이 디멀티플렉서(52)에 입력되는 시각을 나타내는 시스템 클록 기준(SCR)을 포함한다. 도 18에 도시된 예에서, 시각 t1은 비디오 팩(V1)의 시스템 클록 기준 SCR #1에 저장되고, 시각 t2는 비디오 팩(V2)의 SCR #2에 저장되고, 시각 t3은 오디오 팩(A1)의 SCR #3에 저장되고, 시각 t4는 비디오 팩(V3)의 SCR #4에 저장되고, 시각 t5는 비디오 팩(V4)의 SCR #5에 저장되며, 시각 t6은 오디오 팩(A2)의 SCR #6에 저장된다.

PTS와 DTS 또한 각 화상의 제1팩에 기록된다. 따라서 시각 t7은 비디오 팩(V1)의 PTS #1에 기록되고, 시각 t6은 DTS #1에 기록된다. PTS와 DTS는 화상내 모든 비디오 팩에 대하여 동일하므로 제1비디오 팩을 제외하고는 어느 것에도 기록되지 않는 것을 명심해야 한다.

PTS는 모든 오디오 팩에 기록된다. 따라서, 오디오 팩(A1)에 대하여 시각 t7이 PTS #1에 기록되고, 오디오 팩(A2)에 대하여 시각 t9가 PTS #2에 기록된다. 또한, 오디오 팩에서 PTS와 DTS는 동일하기 때문에 오디오 팩에서 PTS가 기록되고 DTS는 생략된다는 것을 명심해야 한다. STC는 비디오 팩(V1), 즉 스트림 #1내의 제1팩의 SCR #1의 값인 시각 t1에 재설정되고, 이어서 스트림 #1의 각각의 팩이 팩 헤더의 SCR값으로써 표시된 대로 디멀티플렉서(52)에 입력된다.

따라서, 도 18(e)에 도시된 바와 같이, 비디오 팩(V1)이 시각 t1에 디멀티플렉서(52)에 먼저 입력되고, 이어서 비디오 팩(V2)이 시각 t2에 입력되고, 오디오 팩(A1)이 시각 t3에 입력되고, 비디오 팩(V3)이 시각 t4에 입력되고, 비디오 팩 (V4)이 시각 t5에 입력되며, 오디오 팩(A2)이 시각 t8에 입력된다. 이어서, 디멀티플렉서(52)에 입력된 비디오 팩들은 비디오 버퍼(53)로 출력되고, 오디오 팩들은 오디오 버퍼(57)로 출력된다.

이하에서 설명하는 상기 가상적인 디지털 카메라의 재생동작의 두번째 부분은 비디오 버퍼(53)에 출력된 비디오 팩의 데이터 디코딩 및 출력 동작이다.

도 18(c)에 나타낸 바와 같이, 디멀티플렉서(52)로부터 출력된 비디오 팩들 사이에 무시할 수 있는 지연이 존재하지만, 비디오 팩들은 시스템 클록 기준 SCR시각, 즉 시각 t1, t2, t4, 및 t5에서 비디오 버퍼(53)에 축적된다. 정지화상 #1은 비디오 팩(V1 내지 V4)을 포함한다. 따라서 비디오 팩(V4)이 비디오 버퍼(53)에 일단 저장되었다면 정지화상 #1을 구성하는 모든 비디오 팩들이 비디오 버퍼(53)에 저장된 것이다. 도 18(e)에 도시된 바와 같이, 비디오 팩(V1 내지 V4)을 포함하는 정지화상 #1의 디코딩 시각 표시(DTS)는 시각 t6이다. 그러므로, 비디오 버퍼(53)에 축적된 데이터는 시각 t6에 비디오 디코더(54)에 의해서 디코드되고, 데이터가 비디오 버퍼로부터가 소거됨에 따라서, 가용 버퍼 용량이 증가한다.

정지화상 #1의 디코드된 비디오 팩 데이터는 I 화상이다. 디코드된 I 화상은 재순서화 버퍼(55)에 저장되고, PTS 시각 t7에 디코더로부터 출력된다.

정지화상 #1에 대한 표시 종료시각은 MPEG 스트림 시각 표시에 의해서 규정되어 있지 않다는 것을 유념해야 한다. 결과적으로, MPEG 스트림의 재생을 개시할때, 또는 또 다른 애플리케이션 또는 장치로부터 디코더로 전송된 제어명령에 의해서 비디오 출력이 종료될 때, 표시는 통상적으로 종료된다. 따라서 도 18에 도시된 예는 오디오 출력이 종료하는 시각 t10 이후에도 지속하는 정지화상 #1의 표시를 보여준다.

이하에서 설명할 상기 가상적 디지털 카메라의 재생동작의 세번째 부분은 오디오 버퍼(57)로 출력되는 오디오 팩 데이터가 디코드되고 출력되는, 시각 표시들과 동작 간의 관계이다.

도 18(d)에 도시한 바와 같이, 디멀티플렉서(52)로부터 출력된 오디오 팩들은 시각 t3와 t8에 오디오 버퍼(57)에 저장되어서, 오디오 버퍼(57)에 저장된 데이터의 양이 증가한다. 비디오 데이터와는 상이하게, 오디오 데이터에서 PTS와 DTS는 동일하다. 결과적으로, 오디오 데이터는, 오디오 디코더(58)가 오디오 팩 데이터를 디코드하는 동일한 시각에 출력된다. 더욱 상세하게는, 오디오 버퍼(57)에 저장된 오디오 팩(A1) 데이터는 표시 시각표시(PTS)에, 즉 시각 t7에 오디오 디코더(58)에 의해서 디코드되고, 오디오 출력이 시작된다. 이어서, 시각 t8에 오디오 버퍼(57)에 저장된 오디오 팩(A2) 데이터는 PTS에, 즉 시각 t9에 오디오 디코더(58)에 의해서 디코드되어 출력된다.

MPEG 시스템에서 각각의 디코더 버퍼에 데이터를 저장할 수 있는 시간은 또한 한정되어 있다. 동영상 데이터의 경우에 이 한계는 1초이다. 이것은, 동시에 출력되는 오디오 및 비디오 데이터의 전송시간들 간의 최대 차이, 즉 최대 SCR차이는 1초인 것을 의미한다. 그러나, 비디오 데이터를 재순서화하는데 필요한 시간에 동일한 지연이 또한 발생할 수도 있다.

3. MPEG 스트림의 문제점

수년에 걸친 연구개발을 통해, 본 발명자는 디지털 정지화상 카메라에 MPEG 스트림을 사용하는 것에 관해, 상기에서 설명한 종래의 MPEG 스트림에 의해서 제시된 문제점들을 확인하여 정리하였다.

상기에서 설명한 바와 같이, MPEG 시스템 스트림은, 단일 시스템 스트림으로 멀티플렉스된, 비디오 데이터 및 그 비디오 데이터와 함께 제공되는 오디오 데이터를 포함한다. 그러므로, 오디오와 비디오 스트림들이 단일 시스템 스트림으로 멀티플렉스되었을 때, 특정의 비디오 영상과 함께 제공된 오디오를 변경하기 위해 상기 시스템 스트림을 편집하는 것은 어렵다. 이것은, 사진을 찍었을 때에 기록되는 정지화상과 오디오를 인코드하고 기록매체에 저장하기 위해서 디지털 카메라가 MPEG 스트림을 사용하면, 사진을 찍었을 때 기록된 오디오를 상이한 오디오 신호로써 대체하기 위해 이후에 오디오를 편집하는 것이 어렵다는 것을 의미한다.

도 17에 도시된 예를 참조하면, 디지털 정지화상 카메라로써 사진 #1을 포착하면, 사진 #1은 카메라에 의해서 디스크 또는 기타의 기록매체에 정지화상 #1, 즉 정지화상 데이터와, 오디오 #1, 즉 동시에 포착된 오디오 데이터를 멀티플렉싱하는 MPEG 스트림으로서 기록된다. 따라서, 결과적인 MPEG 스트림은 도 18(e)에 나타낸 바와 같이, 멀티플렉스된, 비디오 팩 및 오디오 팩들을 포함한다. 따라서, 사용자가 사진을 찍은 후에, 오디오 #1으로부터 상이한 오디오 신호로 사진 #1의 오디오 데이터를 변경하는 것은 어렵다.

어렵기는 하지만, 기록후에 오디오 데이터를 편집하는 이하의 세 가지 방법들을 생각해 볼 수 있다.

(1) 비디오 데이터와 함께 사용될 수도 있는 다수의 오디오 데이터 스트림들 중 하나와, 비디오 데이터(사진촬영된 정지화상 데이터)를 각각 멀티플렉싱하는 다수의 MPEG 스트림들을 생성하고, 이러한 다수의 MPEG 스트림 모두를 기록매체에 기록한다. 이 방법은, 도 18에 도시한 예에서, 동일한 비디오 팩이지만 상이하게 선택한 오디오 팩을 각각 포함하는 다수의 기타의 스트림들이 도 18(e)에 나타낸 스트림 #1에 추가하여 기록되는 것을 의미한다. 그러나 기록매체의 저장 용량이 또한 한정되어 있기 때문에 기록할 수 있는 MPEG 스트림들의 숫자가 제한된다. 그러나, 더욱 상세하게는, 사용자로서는 사진을 촬영할 때에 정지화상과 함께 결합하기를 원하는 모든 오디오 데이터를 기록하는 것은 실제로 가능하지 않다.

(2) 오디오 데이터로부터 정지화상 데이터를 분리시키기 위해 편집 동안에 MPEG 스트림을 디코드한 다음, 정지화상 데이터와 새로운 오디오 데이터로써 시스템 스트림을 다시 인코드한다. 그러나, 이 방법은 오디오를 편집할 때마다 시스템 스트림 디코딩과 인코딩을 필요로 하므로, 소요되는 편집시간을 증가시킨다. 또한 전체 시스템 스트림이 디코드된(압축되지 않은) 데이터로서 저장되므로, 디지털 카메라에서 대용량의 메모리를 필요로 한다.

(3) 비디오 스트림과 오디오 스트림을 2개의 개별적인(멀티플렉스되지 않은) 스트림들로서 기록하고, 재생시에 어느 오디오 스트림을 소정의 비디오 스트림과 함께 사용할 것인가를 판단한다. 이 방법은 기록매체에 정지화상을 기록한 후에 오디오 데이터를 부가하고, 이어서 정지화상을 재생할 때에 부가된 오디오 데이터를 재생할 수 있게 한다.

본 발명의 발명자는 상기 방법 (3)을 사용하였다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 종래의 MPEG 디코더를 사용하여, 디스크에 개별적으로 저장된 두 개의 MPEG 스트림들을, 마치 단일 MPEG 스트림인 것 같이 재생하는 방법과 장치를 제공한다.

본 발명에 따른 MPEG 스트림

상기에서 설명한 바와 같이, 종래의 디코더를 사용하여 하나는 정지화상 데이터에 대한 것이고 다른 하나는 오디오 데이터에 대한 것인 두 개의 개별적인 MPEG 스트림들을 재생하는 본 발명을 달성하기 위하여, 두 개의 MPEG 스트림들을 단일 시스템 스트림으로서 처리하도록 디코더를 구동할 필요가 있다.

두 개의 MPEG 스트림들을 마치 단일 시스템 스트림인 것 같이 처리함에 있어서 극복하여야 할 첫 번째 문제점은, 두 개의 스트림들에 개별 시각 표시를 할당하는 것이다. 두 개의 스트림들을 하나의 스트림으로서 연속적으로 처리할 때, 두 개의 스트림들에 할당된 시각 표시들 간의 불연속 등의 모순(矛盾)이 발생할 수 있다.

MPEG 스트림의 시각 표시들을 데이터가 되도록 멀티플렉스하는 동안에, 통상적인 MPEG 스트림의 초기 시각표시(time stamp) 값(스트림 내의 제1시스템 클록 기준 SCR)은 MPEG 표준에 의해 규정되지 않는다. 그러므로, 실제로 인코더는 소정의 값을 할당한다.

따라서, 상이한 인코더들이 발생한 MPEG 스트림들에 할당된 시각 표시들 간에는 아무런 연속성 또는 상관관계가 없다는 것은 병백하다. 예로서, 인코더(A)가 0의 초기 SCR로써 인코드되는 MPEG 스트림(A)을 발생하고, 인코더(B)는 1000의 초기 SCR로써 인코드되는 MPEG 스트림(B)을 발생한다고 가정하자. 스트림(A)의 최종 팩의 SCR은 27000000(27㎒)이다. 여기서 (27㎒)는, (27㎒)의 앞의 숫자가 27㎒ 클록을 사용하여 계수된 값이라는 것을 나타낸다. 스트림(A 및 B)들은 디코더에 의해서 단일 스트림으로서 연속적으로 처리된다. 이 경우, 스트림(A)의 종단부와 스트림(B)의 선두 사이의 SCR에서 불연속성이 나타나고, 그리고 디코더가 중지되거나 또는 에러가 발생할 확률이 많다.

상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 기록장치는, 발생되어 디스크에 기록되는 시스템 스트림들의 시각표시들(SCR, PTS, DTS)의 값을 제한한다.

본 발명에 의해서 부과되는 MPEG 스트림 시간코드 제한을 아래에서 설명한다.

도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에서 정지화상 데이터 시스템 스트림 (ST1)과 오디오 데이터 시스템 스트림(ST2)에 사용되는 시각표시들을 설명하기 위한 것이다.

도 11(a)는 비디오 오브젝트(video object)(VOB)라고 부르는, 정지화상 데이터에 대한 시스템 스트림의 구조를 보여준다. 시스템 클록 기준(SCR1)은 VOB내 제1팩의 팩 헤더에 기록되고, 그리고 PTS1과 DTS1은 제1VOB의 패킷 헤더에 기록된다. SCR2는 최종 팩의 팩 헤더에 기록된다.

도 11(b)는 오디오 데이터 시스템 스트림(ST2)에 대한 VOB를 보여준다. SCR3은 이 VOB내 제1팩의 팩 헤더에 기록되고, 그리고 PTS3는 패킷 헤더에 기록된다.

도 11(c)는 재생 동안에 정지화상 데이터와 오디오 데이터 스트림들이 디코더에 연속적으로 입력되는 순서를 보여준다.

정지화상 데이터 시스템 스트림(ST1)과 오디오 데이터 시스템 스트림(ST2)을 단일 시스템 스트림으로서 처리하도록 디코더를 구동시키기 위하여, 정지화상 데이터 시스템 스트림(ST1)의 최종 팩 내 시스템 클록 기준(SCR2)과 그리고 오디오 데이터 시스템 스트림(ST2)의 첫 번째 팩 내 시스템 클록 기준(SCR3)에 할당된 값들은 이하의 본 발명의 식 (1)로써 규정되도록 제한된다.

SCR2 + Tp ≤SCR3 (1)

여기서 Tp는 하나의 팩을 디코더에 전송시키는데 필요한 시간이다. 더욱 상세하게는, Tp는 하나의 팩이 디멀티플렉서(52)에 입력하기 시작하는 시점에서부터 상기 하나의 팩이 디멀티플렉서(52)에 완전히 입력되기까지의 시간 간격이다. 상기 팩은 디멀티플렉서(52)를 단지 통과만 하기 때문에, Tp는 하나의 팩이 버퍼(53 또는 57)에 입력하기 시작하는 시점에서부터 상기 하나의 팩이 버퍼(53 또는 57)에 완전히 입력되기까지의 시간 간격이라고 말할 수 있다.

식 (1)은 SCR3에 할당될 수 있는 가장 작은 값을 제한한다는 것을 알아야 한다. 종래의 MPEG 스트림에서 SCR3은 때때로 zero(0)에 설정된다. 그러나, 본 발명에 따른 기록장치는 식 (1)로부터 SCR3을 계산한다.

이와 같이 SCR3의 값을 계산함으로써, SCR2가 SCR3 보다 더욱 크게 되는 것을 방지하고, 또한 정지화상 데이터 시스템 스트림(ST1)과 오디오 데이터 시스템 스트림(ST2)의 각각의 팩 내의 SCR값들이 하나의 시스템 스트림으로부터 다음 시스템 스트림으로 숫자가 증가하는 순서가 되도록 보장한다.

식 (1)은 또한, SCR2와 SCR3 간의 차이가 적어도 Tp가 되도록 보장한다. 이로 인하여 오디오 시스템 스트림(ST2) 내의 첫 번째 팩의 전송 타이밍이 정지화상 데이터 시스템 스트림(ST1) 내의 최종 팩의 전송과 충돌하는 것을 방지한다. 즉, 정지화상 데이터 시스템 스트림(ST1) 내의 최종 팩이 아직 전송되고 있는 동안에는 오디오 데이터 시스템 스트림(ST2) 내의 제1팩의 전송이 개시되지 않는다.

또한, 시스템 스트림 전송속도가 8 Mbps이면, 팩 전송시간(TP)은 55296(27㎒)이 되고, 10.08 Mbps이면, 팩 전송시간(TP)이 43885(27㎒)가 되는 것을 알아야 한다.

본 발명의 디코더는 또한 STC에 정지화상 데이터 MPEG 스트림의 입력이 완료된 후에 먼저 STC를 재설정하지 않고, 정지화상 데이터 시스템 스트림(ST1)에 후속하는 오디오 데이터 시스템 스트림(ST)의 입력을 허용하도록 구성된다. 이것은, 종래에 각각의 시스템 스트림 이후에 실행하는 바와 같이, 정지화상 데이터 입력 이후에 디코더가 STC를 재설정한다면 제1오디오 시스템 스트림 내의 SCR의 값을 제한하는 것이 의미가 없기 때문이다.

상기에서 설명한 바와 같이 계산된 시각표시 값에 따라서, 공급된 시스템 스트림을 처리하도록 디코더를 구동함으로써, 디코더는 개별적인 정지화상 데이터와 오디오 데이터 시스템 스트림을 단일 MPEG 스트림으로서 처리할 수 있다. 즉, 정지화상 데이터 스트림과 그리고 개별적으로 기록된 오디오 데이터 스트림은, 마치 단일 시스템 스트림인 것처럼 재생될 수 있다.

표시 시각표시(PTS1 및 PTS3)들은 또한 이하의 식 (2)에 나타낸 동일한 소정의 값에 설정된다.

PTS1 = PTS3 = 소정의 값 (2)

이는, 오디오와 정지화상 데이터 출력들 모두가 동일한 시각에 개시하도록 보장한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 소정의 값은

90000(90㎑) + Tv 이다.

여기서 Tv는 비디오 프레임 주기이고, 그리고 (90)㎑는, (90㎑)의 앞의 숫자가 90㎑ 클록을 사용하여 계수된 값이라는 것을 나타낸다. 그러므로, NTSC 신호에서, Tv는 3003이고, PAL 신호에서는 3600이다.

정지화상 데이터와 오디오 출력이, 상기 식 (1)과 (2)로부터 계산된 시각표시들에 따른 데이터 판독 후 대략 1초(90000(90㎑) + Tv)에서 동시에 시작하는 경우를 참조하여, 도 11에 도시된 시각표시들을, 이하에서 더욱 상세하게 설명한다.

정지화상 데이터 VOB에 대한 시각표시를 먼저 설명한다.

(1) 정지화상 데이터 VOB의 제1팩에 대한 시스템 클록 기준 SCR(SCR1)은 0이다(27㎒).

(2) 정지화상 데이터 VOB의 제1팩에 대한 디코딩 시각표시 DTS(DTS1)는 90000(90㎑)이다. 정지화상 데이터 VOB는 하나의 정지화상만을 포함하는 것을 명심해야 한다.

(3) 정지화상 데이터 VOB의 제1팩에 대한 표시 시각표시 PTS(PTS1)는 93003(90㎑)이다. NTSC 비디오신호에 대해서는 PTS1=93003이고; PAL 비디오신호에 대해서는 PTS1=93600인 것을 유념해야 한다. 이것은, NTSC신호에서의 비디오 프레임주기(Tv)는 3003이고, PAL신호에서는 3600이기 때문이다. 또한, 정지화상 데이터 VOB는 하나의 정지화상만을 포함하고 있기 때문에, 모든 팩들은 PTS1으로써 표시된 시각에 동시에 출력되는 것을 유념해야 한다.

(4) 정지화상 데이터 VOB의 최종 팩의 SCR(SCR2)은 27000000(27㎒)에서 하나의 팩의 전송시간(Tp)을 뺀 값에 설정된다.

값 27000000(27㎒)는 이하에서 기본값(base value)으로 부른다.

이 기본값은, 동영상 데이터가 디코더 버퍼에 입력될 때와 디코드될 때와의 사이의 가장 긴 지연이 1초(27000000(27㎒))가 되도록 설정된다.

더욱 상세하게는, 최대 동영상 데이터 저장시간이 정지화상 데이터에 대하여적용되면, 정지화상 데이터 VOB내의 모든 팩은 1초(27000000(27㎒)) 이내에 디코더로 전송되어야 한다. 제1팩에 대한 SCR1이 0이라면, 제1팩에 저장된 데이터는 디코더에 전송된 후 1초(27000000(27㎒)) 이내에 디코드되고, 따라서 동일 정지화상 데이터 VOB의 최종 팩의 SCR(SCR2)은 27000000(27㎒)) 이하의 팩 전송시간(Tp)이다.

PTS값과 상기 기본값은 인코더 호환성을 보장하기 위해 상기와 같이 규정된다. 다시 말하면, 정지화상 데이터 시스템 스트림(ST1)과 오디오 데이터 시스템 스트림(ST2)이 식 (1)과 (2)로부터 추출된 값인, 상기 소정의 PTS값과 상기 기본값을 사용하여 인코드된다면, 본 발명은 어떤 인코더가 시스템 스트림을 발생시키는가에 상관없이 적용될 수 있다.

바람직한 실시예에서 상기 기본값은 27000000(27㎒)로 규정된다는 것을 염두에 두어야 한다. 따라서 상기 기본값이 MaxT일때 다음 식 (3)과 (4)가 유도될 수 있다.

SCR2 + Tp ≤MaxT (3)

SCR3 = MaxT (4)

이어서, 오디오 데이터 VOB의 시각표시들을 설명한다.

(1) 제1오디오 팩의 시스템 클록 기준 SCR(SCR3)은 27000000(27㎒)이다. 이 값을 사용하여, 오디오 팩은 식 (1)을 만족하는 가장 짧은 시간에 선행 정지화상 데이터 VOB에 연속해서 디코더에 입력된다. 또한, 정지화상 데이터 PTS1이 93003 (90㎑)이기 때문에, SCR은 오디오를 동시에 출력하기 위해 더 작은 값에 설정되어야 한다.

(2) VOB의 제1오디오 프레임의 표시 시각표시 PTS(PTS3)는 93003(㎑)이다. 상기에서 설명한 바와 같이, 이것은 NTSC 비디오신호에 대한 것이고, PAL 비디오라면 PTS3은 93600이다.

정지화상 데이터 VOB와 오디오 데이터 VOB가 식 (1)과 (2)를 충족시키도록 인코드되는 한, 본 발명은 상기의 조건(값)들에 한정되지 않는다는 것을 본 기술분야의 당업자에게는 또한 명백할 것이다.

예로서, 비디오가 NTSC 신호이고 그리고 제1SCR이 0 보다는 27000000(27㎒)이면, 다음 값들이 적용된다.

SCR1 = 27000000 (=1초)

SCR2 ≤53944704 (=SCR3 - Tp)

SCR3 = 54000000 (=SCR1 + 1초)

PTS1 = PTS3 = 183003 (=DTS1 + 3003)

DTS1 = 180000(=1 초)

비디오가 NTSC 신호이고, 제1SCR이 0이며, 그리고 PTS가 1초이면, 다음 값들이 적용된다.

SCR1 = 0

SCR2 ≤26043804 (=SCR3 - Tp)

SCR3 = 26099100 (=1초 - 3003 ×300)

PTS1 = PTS3 = 90000 (=1 초)

DTS1 = 86997 (=PTS1 - 3003)

비디오가 PAL 신호이고 제1SCR이 27000000(27㎒)이면, 다음 값들이 적용된다.

SCR1 = 27000000 (= 1초)

SCR2 ≤53944704 (=SCR3 - Tp)

SCR3 = 54000000 (=SCR1 + 1초)

PTS1 = PTS3 = 183600 (=DTS1 + 3600)

DTS1 = 180000 (=1 초)

비디오가 PAL신호이고, 제1SCR이 0이며, PTS가 1초이면, 다음 값들이 적용된다.

SCR1 = 0

SCR2 ≤25864704 (=SCR3 - Tp)

SCR3 = 25920000 (=1초 - 3600 ×300)

PTS1 = PTS3 = 90000 (=1 초)

DTS1 = 86400 (=PTS1 - 3600)

전송속도가 10.08 Mbps이고, 비디오가 NTSC신호이면, 다음 값들이 적용된다.

SCR1 = 0

SCR2 ≤26956115 (=SCR3 - Tp(=43885))

SCR3 = 27000000 (=1 초)

PTS1 = PTS3 = 93003 (=DTS1 + 3003)

DTS1 = 90000 (=1 초)

전송속도가 10.08 Mbps이고, 비디오가 PSL신호이면, 다음 값들이 적용된다.

SCR1 = 0

SCR2 ≤26956115 (=SCR3 - Tp(=43885))

SCR3 = 27000000 (=1 초)

PTS1 = PTS3 = 93600 (=DTS1 + 3600)

DTS1 = 90000 (=1 초)

상기에서 설명한 바와 같이 규정된 시각표시들을 갖는 MPEG 스트림이 예시적인 디코더에 의해서 처리되는 동작을 도 19와 도 20을 참조하여 이하에서 설명한다. 이 디코더는 도 5에 도시한 바와 같이 구성되는 것을 유념해야 한다.

도 18과 마찬가지로, 도 19는 사진 #1을 재생할 때 본 발명에 의한 디지털 스틸 카메라에서의 디코더의 동작과 각종 시각표시들 간의 관계를 보여준다.

사진 #1에 대한 출력인, 비디오 출력, 즉 정지화상 #1과, 오디오 출력, 즉 오디오 #1이 도 19(a)와 19(b)에 도시되어 있다. 도 19(c)와 19(d)는 정지화상 #1과 오디오 #1을 디코드하여 출력함에 따라서 비디오 버퍼(53)와 오디오 버퍼(57)에 저장된 데이터들의 변화를 보여준다. 도 19(e)는 사진 #1이 두 개의 스트림(#1과 #2)으로서 디스크에 저장될 때, 모두가 MPEG 스트림인 비디오 스트림 #1과 오디오 스트림 #1의 각각의 팩에 기록된 팩 순서와 시각표시(SCR, PTS, DTS)들을 보여준다.

패킷 구조와 이의 설명은 도 18에서와 마찬가지로 생략한다는 것을 명심해야 한다.

본 발명에 따른 디지털 스틸카메라의 재생동작의 첫 번째 설명은 도 19(e)에 도시된 스트림(#1 및 #2)의 팩들을 디멀티플렉서(52)에 전송하는 동작으로부터 시작한다.

도 19(e)에 도시된 바와 같이, 스트림 #1은 스트림의 선두에서부터 순서대로 멀티플렉스된 비디오 팩(V1)과, 비디오 팩(V2)과, 비디오 팩(V3)과, 그리고 비디오 팩(V4)을 포함한다. 마찬가지로 스트림 #2는 스트림의 선두에서부터 시작하여 순서대로 멀티플렉스된 오디오 팩(A1)과 오디오 팩(A2)을 포함한다. 스트림 #1은 비디오 팩만을 포함하고 스트림 #2는 오디오 팩들만을 포함한다는 것을 알아두는 것이 중요하다.

각각의 팩의 팩 헤더는 또한 시스템 클록 기준(SCR)을 포함한다. 도 19(e)에 도시한 바와 같이, 스트림 #1 내의 비디오 팩(V1)의 SCR #1은 시각 t1이고; 비디오 팩(V2)의 SCR #2는 시각 t2이고; 비디오 팩(3)의 SCR #3는 시각 t3이고; 그리고 비디오 팩(V4)의 SCR #4는 시각 t4이다. 표시 시각표시(PTS)와 디코딩 시각표시(DTS)들 또한 비디오 스트림의 제1비디오 팩(V1)에 설정된다. 비디오 팩(V1)의 PTS #1은 시각 t8이고, DTS#1은 시각 t6이다.

상기에서 설명한 바람직한 실시예에서, 시각 t1의 값, 즉 제1비디오 팩(V1)의 SCR #1의 값은 0이다. 최종 비디오 팩(V4)의 SCR# 4의 값은 마찬가지로 27000000(27㎒) - Tp이고, 여기서 Tp는 상기에서 설명한 팩 전송시각이며 그리고 55296(27㎒)이다. 비디오 데이터가 NTSC로 코드된 것으로 가정하면, PTS #1의 시각 t8은 93003(90㎑)이고, DTS #1의 시각 t6은 90000(90㎑)이다.

스트림 #2 내의 제1오디오 팩(A1)의 시스템 클록 기준 SCR #5는 시각 t7이고, 오디오 팩(A2)의 SCR #6은 시각 t9이다. 표시 시각표시(PTS) 또한 오디오 팩(A1 및 A2) 내에 설정된다. 오디오 팩(A1)의 PTS #5는 시각 t8이고, 그리고 오디오 팩(A2)의 PTS #6는 시각 t10이다.

상기에서 설명한 바람직한 실시예에서, 시각 t7의 값, 즉, 제1오디오 팩(A1) 내의 SCR #5의 값은 27000000(27㎒)이다. 오디오 팩(A1) 내의 PTS #5의 시각 t8은 비디오 데이터 PTS에 동일하다, 즉 93003(90㎑)이다.

시스템시간 클록(STC)은 제1비디오 팩(V1)의 SCR #1의 값인, 시각 t1에 설정되고, 이어서 스트림(#1) 내의 각각의 팩은 각각의 팩의 SCR에 의해서 지시된 시각에 디멀티플렉서(52)에 입력된다.

즉, 도 19(e)에 도시한 바와 같이, 제1비디오 팩(V1)은 시각 t1에 디멀티플렉서(52)에 입력되고, 비디오 팩(V2)은 시각 t2에 입력되고, 비디오 팩(V3)은 시각 t3에 입력되며, 비디오 팩(V4)은 시각 t4에 입력된다.

본 발명에 따른 디지털 스틸카메라의 디코딩 처리는, 스트림 #1 모두가 입력된 후에 디코더의 시스템 시간기준(STC)이 재설정되지 않고, 그리고 스트림 #2의 팩들은 각각의 팩에 기록된 SCR 타이밍에서 디멀티플렉서(52)에 연속적으로 입력된다는 점에서, 도 18을 참조하여 설명한 종래의 카메라에 상이하다.

따라서 스트림 #2의 제1오디오 팩(A1)은 시각 t7에 디멀티플렉서(52)에 입력되고, 그리고 오디오 팩(A2)은 시각 t9에 입력된다.

여기서 최종 비디오 팩(V4)의 SCR #4와 제1오디오 팩(A1)의 SCR #5는 상기 식 (1)을 만족하도록 설정된다는 것을 염두에 두는 것이 중요하며, 이것은 다음과 같이 다시 표시할 수 있다.

SCR #4 + Tp ≤SCR #5 (1)

이렇게 스트림 #1과 스트림 #2의 SCR 값들 간의 연속성이 보장되고, 이들 간의 간격은 팩 전송시간에 최소한 동일하며, 따라서 디코더는 두 스트림을 단절시킴이 없이 연속적으로 처리할 수 있다.

디멀티플렉서(52)는 그에 입력된 비디오 팩들을 비디오 버퍼(53)에 출력하고, 그리고 그에 입력된 오디오 팩들을 오디오 버퍼(57)에 출력한다.

본 발명에 따른 디지털 카메라의 재생동작의 이하의 두 번째 설명은 비디오 버퍼(53)에 출력된 비디오 팩들의 데이터 디코딩과 출력 동작이다.

도 19(c)에 도시한 바와 같이, 디멀티플렉서(52)로부터 출력된 비디오 팩들 간에 무시할 수 있는 지연이 있는 한편, 비디오 팩들은 SCR 타이밍에, 즉 시각 t1, t2, t3 및 t4에 비디오 버퍼(53)에 축적된다. 정지화상 #1은 비디오 팩(V1 내지 V4)들을 포함한다. 따라서, 비디오 팩(V4)이 비디오 버퍼(53)에 저장되기만 하면, 정지화상 #1을 구성하는 모든 비디오 팩들은, 비디오 버퍼(53)에 저장된 것이다. 도 19(e)에 도시한 바와 같이, 비디오 팩(V1 내지 V4)들을 포함하는 정지화상 #1의 디코딩 시각표시 DTS는 시각 t6이다. 따라서, 비디오 버퍼(53)에 축적된 데이터들은 시각 t6에 비디오 디코더(54)에 의해서 디코드되고, 데이터는 비디오 버퍼로부터 소거됨에 따라서, 가용 버퍼용량이 증가하게 된다.

디코드된, 정지화상 #1의 비디오 팩 데이터는 I 화상이다. 디코드된 I 화상은 재순서화 버퍼(55)에 저장되고, PTS 시각 t8에 디코더로부터 출력된다.

본 발명에 따른 디지털 카메라의 재생동작의 이하의 세 번째 설명은, 오디오 버퍼(57)에 출력된 오디오 팩 데이터를 디코드하고 출력하는, 시각표시들과 동작 간의 관계이다.

도 19(d)에 도시한 바와 같이, 디멀티플렉서(52)에서 출력된 오디오 팩들은 시각 t7과 t9에 오디오 버퍼(57)에 저장되어, 오디오 버퍼(57)에 저장된 데이터의 량이 증가하게 된다. 비디오 데이터와는 상이하게, 오디오 데이터에서는 PTS와 DTS가 동일하다. 따라서, 오디오 데이터는 오디오 디코더(58)가 오디오 팩 데이터를 디코드하는 동일한 시각에 출력된다. 더욱 상세하게는, 오디오 버퍼(57)에 저장된 오디오 팩(A1) 데이터는 표시 시각표시(PTS)에, 즉 시각 t8에 오디오 디코더(58)에 의해서 디코드되어 오디오 출력이 시작된다. 이어서, 오디오 버퍼(57)에 저장된 오디오 팩(A2) 데이터는 오디오 디코더(58)에 의해서 시각 t9에 디코드되어, PTS에, 즉, 시각 t10에 출력된다.

여기서 PTS는 정지화상 데이터 스트림 #1과 오디오 데이터 스트림 #2에서 동일하다는 것을 염두에 두는 것이 중요하다. 따라서, 스트림 #1과 스트림 #2는 상이한 시각에 디코더에 입력되지만, PTS에 의해서 결정되는 동일한 시각에 출력된다.

그러므로, 시각표시들이 상기에서 규정된 제한범위 내에 있는 한, 정지화상 데이터만을 포함하는 MPEG 스트림과 오디오 데이터만을 포함하는 MPEG 스트림이 디코더에 의해서 차례대로 연속적으로 처리되어, 오디오와 비디오 표시가 동시에 이루어진다는 것은 명백하다.

또한, 정지화상 데이터 MPEG 스트림과 오디오 데이터 MPEG 스트림을 디스크에 개별적으로 기록함으로써, 소정의 정지화상과 함께 재생할 오디오는, 정지화상을 포착하여 기록한 후에, 자유롭게 또한 쉽게 변경하고 편집할 수 있다.

예로서, 도 19를 참조하여 상기에서 설명한 정지화상 #1과 오디오 #1은 영상을 사진으로 찍었을 때에 디스크에 기록된 데이터라고 가정하자. 정지화상 #1과 동시에 출력할 오디오를 나중에 변경시키기 위해서는, 식 (1)과 (2)로부터 추출한 시각표시들로써 인코드된 MPEG 스트림을 기록하는 것이 필요할 뿐이다. MPEG 스트림 #3으로서 추가적으로 기록된 이 새로운 오디오 #2의 예가 도 20에 도시되어 있다.

도면에 도시되어 있지 않지만, 어떠한 오디오 데이터 MPEG 스트림을 정지화상 #1에 대한 MPEG 스트림과 동시에 재생하여야 할 것인가를 나타내는 관리정보가 또한 디스크에 기록된다. 이어서, 이 관리정보는, 오디오 #2에 대한 MPEG 스트림이 오디오 #1에 대한 MPEG 스트림 대신에, 정지화상 #1에 대한 MPEG 스트림과 동시에 재생되도록 갱신될 수 있다.

DVD-RAM 설명

상기에서 설명한 MPEG 스트림들을 기록하기에 적합한 기록매체와 기록 포맷으로서 DVD-RAM을 이하에서 설명한다.

재기록 가능한 광디스크에 대한 고밀도 기록기술의 발전은 컴퓨터 데이터와 음악으로부터 영상 데이터까지 그 응용 범위를 확장시켰다. 통상적인 종래의 광디스크는 디스크의 신호 기록면에 형성된 랜드(land) 또는 홈(groove)으로 된 가이드 채널(guide channel)을 구비하고 있다. 이것은, 랜드 또는 홈만을 사용하여 신호가 기록된다는 것을 의미한다. 그러나, 랜드 또는 홈 기록방법의 발전은 랜드와 홈 모두에 신호가 기록될 수 있도록 하여, 디스크의 기록밀도를 거의 두 배로 하였다.

일정한 선형속도(Constant Linear Velocity; CLV)제어는 또한 기록밀도를 개선하는 효과적인 수단이고, 그리고 존(zoned) CLV제어방법의 개발은 CLV 제어를 더욱 용이하게 하였다.

이들 고용량 광디스크를 이용하여, 비디오와 기타 영상 데이터를 포함하는 AV데이터를 기록하고, 또한 종래의 AV 생산품의 특성과 기능을 훨씬 능가하는 특성과 기능을 갖는 새로운 제품을 제조하는 방법은 산업계의 주요 현안이다.

대용량의, 재기록 가능한 광디스크 매체의 유용성으로 인하여 AV 자료를 기록하고 재생하는 주요 매체가 종래의 테이프 매체에서 광디스크 매체로 변경된다는 것을 또한 생각할 수 있다. 또한 테이프에서 디스크 매체로의 변화는 AV장비의 기능과 성능에 대하여 광범위한 영향을 줄 것이다.

테이프에서 디스크 매체로의 전환으로 얻을 수 있는 가장 큰 이점들 중 하나는 랜덤 액세스 성능(random access performance)의 현저한 증가이다. 테이프 매체에 랜덤하게 액세스할 수 있지만, 선형방식으로 고속감기(fast-forward) 및/또는 되감기(rewind)를 할 필요가 있기 때문에 테이프의 소정 부분에 액세스하는 데에는 수 분이 소요될 수도 있다. 통상적으로 수 십 밀리 초 정도인, 광디스크 매체의 탐색 시간(seeking time)과 비교하면, 디스크 매체로의 전환에 의해서 랜덤 액세스성능에서 현저한 개선이 있다는 것은 명백하다. 따라서, 테이프는 랜덤 액세스매체로서 명백하게 부적합하다.

랜덤 액세스는 또한, 종래의 테이프 매체로서는 불가능하지만, 광디스크 매체로써 AV 자료의 분산(즉, 비연속) 기록이 가능하다는 것을 의미한다.

DVD-RAM 매체의 논리 구성

DVD-RAM 매체의 논리 구성을 도 8을 참조하여 이하에서 설명한다. 도 8(a)는 디스크 기록영역의 디렉토리 파일과 구조를 나타낸다.

광디스크의 기록영역은, 디스크의 내측 원주(圓周)로부터 외측 원주로, 나선상(螺旋狀) 형태의 다수의 물리적 섹터로 배열된다.

디스크영역의 물리적 섹터는 또한 디스크의 내측 원주에서 외측 원주까지의 세 영역들 중 하나에 할당된다. 인입(lead-in) 영역은 디스크의 내측 원주영역에 위치한다. 인출(lead-out) 영역은 디스크의 외측 원주영역에 위치한다. 데이터영역은 인입영역과 인출영역 사이에 구성된다.

각각의 섹터는 또한 어드레스 세그먼트와 데이터 세그먼트를 갖는다. 어드레스 세그먼트는 광디스크 상에서의 그 섹터의 위치를 지정하는 어드레스 정보, 및 섹터가 인입영역, 데이터 영역, 또는 인출영역에 있는가를 식별하는 식별자를 저장한다. 디지털 데이터는 데이터 세그먼트에 저장된다.

인입영역 내의 섹터의 데이터 세그먼트는 디스크로부터 데이터를 재생하는데 사용되는 장치(재생장치)를 초기화하는 정보를 포함한다. 이 정보는 통상적으로, 서보(servo) 안정화에 필요한 기준신호와, 디스크를 서로 구별하는 ID신호를 포함한다.

데이터영역 내의 섹터의 데이터 세그먼트는 디스크에 저장된 애플리케이션[? 또는 사용자 데이터 ?]을 구성하는 디지털 데이터를 기록한다.

인출영역은 재생장치를 위하여 기록영역의 끝을 식별한다.

디스크 내용을 관리하고 또한 파일 시스템을 구성하는 관리정보는 데이터 영역의 선두에 기록된다. 이 관리정보는 볼륨(volume) 정보이다. 파일 시스템은 복수의 디스크 섹터를 그룹으로 그룹화하고, 또한 이들 디스크 섹터 그룹을 관리하는 내용들의 테이블이다. 본 발명에 따른 DVD-RAM 매체는 ISO 13346에 규정된 파일 시스템을 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광디스크는 도 8(a)에 도시된 것과 같이 구성된 파일 디렉토리를 갖는다.

DVD 기록장치가 처리하는 모든 데이터는 ROOT 디렉토리 바로 아래의 VIDEO_RT 디렉토리에 속한다.

DVD 기록장치가 처리하는 두 가지 기본 파일 유형: 즉 단일 관리정보 파일과 통상적으로는 다수이지만, 최소한 하나의 AV 파일이 있다.

관리정보파일

도 9(a)를 참조하여 관리정보파일의 내용을 후속해서 설명한다.

관리정보파일은 VOB(비디오 오브젝트) 테이블과 PGC(program chain;프로그램 체인) 테이블을 포함한다. VOB는 MPEG 프로그램 스트림이다. 프로그램 체인은 개별적인 셀들의 재생순서를 규정한다. 셀은 재생을 위한 논리 단위이고, 그리고 VOB의 특정 부분 또는 모두에 대응한다. 다시 말하면, VOB는 MPEG 스트림에서 하나의 의미가 있는 단위이고, PGC는 MPEG 스트림 재생장치에 의해서 재생되는 단위이다.

VOB 테이블은 VOB의 수(Number_of_VOBs)와, 각각의 VOB에 대한 소정의 정보를 기록한다. 이 VOB정보는: 대응하는 AV파일의 명칭(AV_File_Name); VOB 식별자 (VOB_ID); AV 파일에서의 시작 어드레스(VOB_Start_Address); AV 파일에서의 종료 어드레스(VOB_End_Address); VOB 재생시간(VOB_Playback_Time); 및 스트림 속성 (VOB_Attribute)을 포함한다.

PGC 테이블은 PGC의 수(Number_of_PGCs)와, 각각의 PGC에 대한 소정의 정보를 기록한다. 상기 PGC정보는: PGC 내의 셀의 수 (Number_of _Cells)와, 소정의 셀 정보를 포함한다.

상기 셀 정보는: 대응하는 VOB_ID와; VOB 내에서의 셀 시작시각 (Cell_Start_Time)과; VOB 내에서의 셀 재생시간(Cell_Playback_Time)과; VOB 내에서의 셀 재생 시작 어드레스(Cell_Start_Address) 및 셀 재생 종료 어드레스 (Cell_End_Address)와; 정지화상 데이터와 함께 동시에 재생될 오디오가 있다는 것을 나타내는 오디오 플래그(Audio_Flag)를 포함한다. Audio_Flag가 1에 설정되면, 관련 오디오 데이터에 대한 셀 확장정보, 즉, VOB_ID와, Cell_Start_Time과, Cell_Playback_Time과, Cell_Start_Address와, 그리고 Cell_End_Address가 존재한다. Audio_Flag가 0에 설정되면, 관련 오디오 데이터에 대한 셀 확장정보는 존재하지 않는다.

여기서 오디오 플래그(Audio_Flag)는 정지화상과 함께 출력될 오디오 데이터가 있는지 여부를 나타내는데 사용된다는 것을 알아두는 것이 중요하다.

AV 파일

도 9(b)를 참조하여 AV 파일 구조를 설명한다.

AV 파일들은 적어도 하나의, 통상적으로는 다수의, VOB들을 포함한다. VOB는 디스크에 연속적으로 기록되고, 그리고 특정의 AV 파일들과 관련된 VOB들은 디스크 상에 연속적으로 배열된다. AV 파일 내의 VOB들은 관리정보파일 내의 VOB 정보를 사용하여 관리된다. DVD 재생장치가 우선 관리정보파일에 액세스하면, VOB 시작 및 종료 어드레스를 판독함에 따라서, VOB에 액세스할 수 있게 된다.

VOB의 논리적인 재생 단위는 셀이다. 셀은 재생할 VOB의 일부이고; 이것은 전체 VOB에 해당할 수도 있으며, 사용자의 희망에 따라 설정될 수 있다. 이 셀들은, AV 데이터들을 실제로 조작하는 일이 없이 편집을 간단하게 한다. VOB와 마찬가지로, 셀 액세스는 관리정보파일 내의 셀 정보를 사용하여 관리된다. DVD 재생장치는 이와 같이 관리정보파일에 액세스하여 셀 시작 및 종료 어드레스 정보를 판독해서 셀에 액세스한다.

셀 어드레스 정보는 VOB를 기준으로 하고, VOB 어드레스 정보는 AV 파일을 기준으로 한다. 따라서, DVD 재생장치는, VOB 어드레스 정보에 셀 어드레스 정보를 가산하여 AV 파일 내에서의 어드레스를 계산함으로써 셀에 액세스하여, DVD 재생장치가 AV 파일에 액세스할 수 있게 한다.

정지화상 데이터와 오디오 데이터 간의 링크

이어서, 정지화상과 오디오가 어떻게 동기적으로 재생되는가를 도 10을 참조하여 설명한다.

도 10(a)는 상기에서 설명한 관리정보파일 부분을 나타낸다. 도 10(a)에 도시한 바와 같이, 정지화상에 대한 셀 정보는 정지화상 데이터 및 대응하는 오디오 데이터용의 액세스 정보(VOB_ID, Cell_Start_Time, Cell_Playback_Time, Cell_Start_Address, 및 Cell_End_Address)를 포함한다.

오디오 플래그(Audio_Flag)는 정지화상 데이터와 함께 재생될 오디오 데이터가 있는가를 나타낸다. 그러므로, 정지화상 데이터와 함께 재생될 오디오 데이터가 있다는 것을 오디오 플래그가 나타내면, 셀은 또한 오디오 데이터 VOB에 대한 액세스정보를 포함한다.

이렇게 정지화상 데이터와 오디오 데이터 간의 관계는, 오디오 데이터에 대하여 오디오 플래그(Audio_ Flag)를 설정하고 또한 VOB 정보를 나타냄으로써 성립된다.

도 10(b)는 정지화상 데이터와 오디오 데이터용의 AV 파일을 나타낸다. VOB에 저장된 데이터는 정지화상 데이터 또는 오디오 데이터 중 어느 하나이다. 멀티플렉스 방식으로 정지화상 데이터와 오디오 데이터 둘 다를 포함하는 VOB는 없다. 본 발명에서는, 동영상 데이터 VOB와는 상이하게, 정지화상 데이터 VOB는 다만 하나의 I 화상 비디오프레임, 즉 프레임내 압축 비디오영상(intraframe compressed video image)만을 포함하고, 그리고 오디오 데이터 VOB는 오디오 데이터만을 포함한다. 정지화상 데이터와 오디오 데이터의 재생제어정보는, 정지화상 데이터 VOB와 오디오 데이터 VOB에 대한 셀 정보를 참조하고 또한 PGC로부터 정지화상 셀 재생순서를 규정함으로써 생성된다.

따라서, 개별적으로 기록된 정지화상 데이터와 오디오 데이터에 대해 참조된 셀들의 재생 순서를 규정함으로써 정지화상 데이터와 오디오 데이터를 자유롭게 결합할 수 있다.

본 바람직한 실시예는 하나의 MPEG 스트림에 대하여 두 개의 VOB, 즉 비디오 데이터에 대한 하나의 VOB와 오디오 데이터에 대한 또 하나의 VOB를 갖는 것으로 설명되었지만, 오디오 데이터와 비디오 데이터를 분리할 수 있고 또한 분리한 오디오 데이터를 다른 하나의 오디오 데이터로써 대체할 수 있는 한, 데이터구조는 이 것에 제한되지 않는다는 것을 유념해야 한다.

예로서, 비디오 데이터(비디오 스트림부분)와 오디오 데이터(오디오 스트림부분)는 단일 VOB에 통합될 수 있다. 이러한 예가 도 10(c)에 도시되어 있다. 이 경우에, 정지화상의 비디오 데이터는 VOB의 전반부에 위치하는 비디오부에 저장되고, 오디오 데이터는 VOB의 후반부에 위치하는 오디오부에 저장된다. 도 10(c)는 도 8(b)에 도시된 것과 같은, RTR_STO.VRO를 나타낸다.

도 11에 도시한 제1시스템 스트림(ST1)과 도 10(c)에 도시한 비디오부는 일반적으로 비디오부 스트림이라고 부른다. 마찬가지로, 도 12에 도시한 제2시스템 스트림(ST2)과 도 10(c)에 도시한 오디오부는 일반적으로 오디오부 스트림이라고 부른다.

파일 구조는 도 8(b)에 도시된 것과 같이 될 수도 있다. 이 경우에 있어서, VIDED_RT 디렉토리는 DVD_RTR 디렉토리에 대응하고, 그리고 RTR.IFO, RTR_STO.VRO, RTR_STA.VRO 및 RTR_MOV.VRO 파일은 DVD_RTR 디렉토리 내에 있다.

RTR.IFO 파일은 관리정보파일에 해당한다. RTR_STO.VRO와 RTR_STA.VRO 파일은 정지화상 데이터에 관련된다. RTR_STO.VRO 파일은 정지화상 데이터(비디오 부), 및 정지화상 데이터와 동시에 기록된 오디오 데이터(오디오부)를 기록한다. RTR _STA.VRO 파일은 초기 기록 후에 편집된 오디오 데이터(오디오부)만을 기록한다. RTR_STA.VRO 파일 내의 오디오 데이터는 RTR_STO.VRO 파일에 기록된 정지화상 데이터에 대하여 관련성있게 기록된다. 동영상 데이터는 RTR_MOV.VRO 파일 내의 정지화상 데이터와는 별개로 기록된다.

정지화상 데이터 VOB와 오디오 데이터 VOB

도 11을 참조하여 상기에서 설명한 바와 같이, 정지화상 데이터 VOB와 오디오 데이터 VOB에 대한 시각표시들은 이하에 나타낸 바와 같다.

SCR1 = 0

SCR2 ≤27000000(27㎒) - Tp

SCR3 = 27000000(27㎒)

Tp = 55296(27㎒)

PTS1 = PTS3 = 90000 + Tv

DTS1 = 90000

DVD 기록장치의 설명

이어서 DVD 기록장치를 설명한다.도 1은 DVD 기록장치의 블록도이다. 도 11에는, 디스크로부터 데이터를 판독하고 또한 디스크에 데이터를 기록하는 광 픽업(11)과; 오류정정코드(ECC) 프로세서(12)와; 트랙 버퍼(13)와; 트랙 버퍼(13)로의 입력과 트랙 버퍼(13)로부터의 출력을 절환하는 스위치(14)와; 인코더(15)와; 디코더(16)가 도시되어 있다. 참조번호 17은 디스크면의 확대도이다.

확대도(17)에 도시한 바와 같이, DVD-RAM 디스크에 기록되는 데이터에 대한 최소 기록단위는 섹터이고, 이것은 2KB를 갖는다. 하나의 ECC블록은 16개의 섹터를 포함하고, 그리고 오류정정을 위한 ECC 프로세서(12)에서 처리되는 단위이다.

트랙 버퍼(13)를 사용하면, 디스크 상의 불연속적인 위치에 기록된 AV 데이터를 데이터 스트림에서의 인터럽션(interruption)이 없이 디코더에 공급할 수 있게 된다. 이것을 도 2를 참조하여 이하에서 설명한다.

도 2(a)는 디스크 상의 어드레스 공간을 나타낸다. AV 데이터가 도 2(a)에 도시한 바와 같은 두 개의 분리된 연속 영역, 즉 [a1, a2] 및 [a3, a4]에 기록되면, 트랙 버퍼에 축적된 데이터를 디코더에 공급함으로써 a2로부터 a3 어드레스를 찾는 동안에 AV 데이터의 연속 표시가 유지된다. 이것은 도 2(b)에 나와 있다.

시각 t1에 어드레스 a1으로부터 AV 데이터의 판독을 시작하면, 동일 시각에 시작하여 데이터가 트랙 버퍼에 입력되고 트랙 버퍼로부터 출력된다. 그러나, 트랙 버퍼 입력율(Va)과 트랙 버퍼로부터의 출력율(Vb) 간에 (Va - Vb)의 차이가 있다. 이것은, 데이터가 (Va - Vb)의 비율로 트랙 버퍼에 점차적으로 축적되는 것을 의미한다. 이것은 시각 t2의 어드레스 a2까지 계속된다. B(t2)가 시각 t2에서 트랙 버퍼에 축적된 데이터의 량이라면, 트랙 버퍼에 저장된 데이터 B(t2)는, 시각 t3에 어드레스 a3으로부터 판독을 다시 시작할 때까지 디코더에 공급될 수 있다.

더욱 상세하게는, 탐색 동작을 시작하기 전에 [a1, a2]로부터 판독한 데이터의 량이 적어도 규정된 량에 동일하면, 즉 탐색 동작 동안에 디코더에 공급되는 데이터 량에 동일하면, AV 데이터는 인터럽션 없이 디코더에 공급될 수 있다.

본 발명에서 디코더에 의해서 연속적으로 처리되는 정지화상 데이터 시스템 스트림(ST1)과 오디오 데이터 시스템 스트림(ST2)은 디스크에 반드시 연속적으로 저장될 필요는 없다는 것을 유념해야 한다. 예로서, 도 20에 도시한 경우에 있어서, 디코더에 의해서 정지화상 데이터 시스템 스트림(ST1) #1과 함께 연속적으로 처리될 수 있는 두 개의 오디오 데이터 시스템 스트림, #2와 #3가 있다. 이들 오디오 데이터 시스템 스트림들 중 하나만이 디스크 상의 정지화상 데이터 시스템 스트림(ST1)에 연속적으로 기록될 수 있고, 다른 하나의 오디오 데이터 시스템 스트림은 스트림 #1에 대하여 불연속적인 어드레스에 기록되어야 하는 것은 명백하다.

그러나, 상기에서 설명한 것과 같이 구성된 DVD 기록장치는 스트림들 간에 인터럽션 없이 디코더에 역시 두 개의 불연속적인 스트림들을 공급할 수 있다. 따라서, 디코더는 두 개의 스트림들을 연속적으로 처리할 수 있고, 또한 도 19를 참조하여 설명한 동작이 보장된다.

상기 예는 판독, 즉 DVD-RAM으로부터의 데이터 재생을 설명하였지만, 기록, 즉 DVD-RAM에 데이터를 기록하는 것에 동일한 원리가 적용되는 것을 또한 유념해야 한다.

더욱 상세하게는, 규정된 량의 데이터가 DVD-RAM에 연속적으로 기록되는 한, AV 데이터가 불연속적으로 기록되어 있을지라도 연속적인 재생과 기록이 가능하다.

도 12는 DVD 기록장치의 블록도이다.

도 12에는, 사용자에게 메시지를 제시하고 또한 사용자로부터 명령들을 수신하는 사용자 인터페이스(1201)와; 전체 시스템 제어 및 관리를 위한 시스템 제어기 (1202)와; 통상적으로 카메라와 마이크로폰인, 입력부(1203)와; 비디오 인코더와 오디오 인코더 및 시스템 스트림 인코더를 포함하는 인코더(1204)와; 통상적으로 모니터와 스피커를 포함하는 출력부(1205)와; 시스템 스트림 디코더와 오디오 디코더 및 비디오 디코더를 포함하는 디코더(1206)와; 트랙 버퍼(1207)와; 그리고 구동기(1208)가 도시되어 있다.

이렇게 구성된 DVD 기록장치의 기록동작을 도 13, 14 및 도 15의 흐름도를 참조하여 이하에서 설명한다.

사용자 인터페이스(1201)가 사용자 명령을 수신하면 동작이 시작된다. 사용자 인터페이스(1201)는 사용자 명령을 시스템 제어기(1202)에 전달한다. 시스템 제어기(1202)는 사용자 명령을 해석하여, 필요한 처리를 실행할 것을 각종 모듈에 적절히 지시한다. 사용자 요청이, 정지화상을 포착하고 또한 수반된 오디오를 기록하는 것이라면, 시스템 제어기(1202)는 하나의 비디오 프레임과 오디오를 인코드하도록 인코더(1204)에 지시한다.

따라서, 인코더(1204)는 입력부(1203)로부터 전송된 하나의 비디오 프레임을 비디오 인코드(video encode)하고 이어서 시스템 인코드(system encode)하여, 정지화상 데이터 VOB를 생성한다. 이어서, 인코더(1204)는 이 정지화상 데이터 VOB를 트랙 버퍼(1207)에 전송한다 (S1301).

이 정지화상 데이터 VOB 인코딩 방법을 도 14를 참조로 하여 이하에서 더욱 상세하게 설명한다.

인코더(1204)는 우선 각종 시각표시들을 초기화한다. 이 예에서, 인코더는 시스템 클록 기준 SCR을 0에 설정하고, 그리고 PTS와 DTS를 93003(90㎑)과 90000 (90㎑)에 각각 초기화한다(S1401). PAL 비디오가 사용되면, PTS는 93600(90 ㎑)에 초기되는 것을 유념해야 한다.

만일 정지화상 데이터 기록이 완료되지 않았다면, 인코더(1204)는 정지화상 데이터를 팩과 패킷구조로 변환한다(S1404).

팩과 패킷구조가 생성되면, 인코더(1204)는 SCR, DTS 및 PTS 시각표시들을 계산하여, 이들 값들을 정지화상 데이터의 팩과 패킷 스트림에 삽입한다(S1405). 제1팩의 SCR은 0의 초기화 값에 설정되고, 그리고 PTS와 DTS는 93003(90㎑)과 90000(90㎑)의 초기화 값에 각각 설정되는 것을 유념해야 한다. 스트림 내 최종 팩의 SCR은 27000000(27㎒)에서 팩 전송시간(Tp)를 뺀 것보다 이른 시각표시에 억제된다.

이어서, 인코더(1204)는 S1402로 복귀되어, 정지화상 데이터 기록이 종료되었는가를 판단한다. 종료되었다면, 인코더(1204)는 시스템 제어기(1202)에 정지화상 데이터 VOB 생성이 완료되었다는 것을 통보한다. 후속해서, 시스템 제어기 (1202)는 트랙 버퍼(1207)에 저장된 정지화상 데이터 VOB를 DVD-RAM 디스크에 기록하도록 구동기(1208)를 제어한다(S1403).

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 DVD 기록장치는 모든 정지화상 데이터 VOB가 생성된 후에 DVD-RAM 디스크에 기록하지만, VOB가 생성되는 대로 VOB를 기록하도록 정지화상 데이터 VOB 생성과 동시에 기록을 진행할 수 있다는 것은 당업자에게는 명백하다.

도 13으로 되돌아가서, 정지화상 데이터 인코딩이 완료된 후에, 인코더 (1204)는 인코드할 오디오 기록이 있는가를 판단한다. 만일 있다면, 인코더는 입력부(1203)로부터 전송된 오디오 데이터를 인코딩하기 시작하여, 생성된 오디오 데이터 VOB를 트랙 버퍼(1207)에 순차적으로 전송한다(S1302, S1303).

이 오디오 데이터 인코딩 방법을 이하에서 도 15를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

인코더(1204)는 우선 SCR과 PTS 시각표시를 초기화한다. 이 예에서, 인코더는 시스템 클록 기준 SCR을 27000000(27㎒)에 설정하고, PTS를 93003(90㎑)에 초기화한다. 동시에 표시되는 정지화상이 PAL 비디오이면, PTS는 93600(90㎑)에 초기화되는 것을 유념해야 한다(S1501).

오디오 데이터 기록이 완료되지 않았다면, 인코더(1204)는 오디오 데이터를 팩과 패킷구조로 변환하고(S1504), SCR 및 PTS 시각표시를 계산하여 삽입한다 (S1505). 이 예에서, 제1팩의 SCR은 27000000(27㎒)의 초기화 값에 설정되고, PTS는 93003(90㎑)에 설정된다.

이어서, 인코더(1204)는 S1502로 복귀하여, 오디오 데이터 기록이 종료되었는가를 판단한다. 종료되었다면, 인코더(1204)는 시스템 제어기(1202)에 통보한다. 후속해서, 시스템 제어기(1202)는 트랙 버퍼(1207)에 저장된 오디오 데이터 VOB를 DVD-RAM 디스크에 기록하도록 구동기(1208)를 제어한다(S1503).

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 DVD 기록장치는 모든 오디오 데이터 VOB가 생성된 후에 DVD-RAM 디스크에 기록하지만, VOB가 생성되는 대로 VOB를 기록하도록 오디오 데이터 VOB 생성과 동시에 기록을 진행할 수 있다는 것은 당업자에게는 명백하다.

DVD 기록장치는 사용자가 스트림 기록을 중단할 때까지 상기의 기록방법을 사용하여 정지화상 데이터와 오디오 데이터를 DVD-RAM 디스크에 계속해서 기록한다.

사용자로부터의 기록중단 명령은 사용자 인터페이스(1201)로부터 시스템 제어기(1202)에 인가된다. 따라서, 시스템 제어기(1202)는 기록중단 명령을 인코더 (1204)에 전송하고, 트랙 버퍼(1207) 내의 나머지 VOB를 DVD-RAM 디스크에 기록하도록 구동기(1208)를 제어한다.

상기에서 설명한 순서를 완료한 후에, 시스템 제어기(1202)는 도 9(a)에 도시한 바와 같은 VOB 테이블과 PGC 테이블을 포함하는 관리정보파일을 생성하고, 관리정보파일을 DVD-RAM 디스크에 기록하도록 구동기(1208)를 제어한다(S1304).

이어서, 결정단계(S1305)는 오디오 데이터가 기록되었는가를 판단한다. 기록되었다면, 본 실시예에서 오디오 플래그(Audio-Flag)는 1에 설정되고(S1306); 아무런 오디오 데이터도 없다면, 본 실시예에서 오디오 플래그(Audio-Flag)는 0에 설정된다(S1307).

또한 관리정보는 정지화상 데이터와 오디오 데이터에 대한 셀 재생시간(Cell _Playback_Time)을 오디오 재생시간으로 조정하도록 설정된다.

따라서, 상기에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 기록방법은, 시각표시가 규정된 값에 할당되어 있는 정지화상 데이터와 오디오 데이터를 DVD-RAM 디스크에 기록한다.

이어서, DVD 기록장치의 재생(플레이 백)장치를 도 12와 도 16의 흐름도를 참조하여 이하에서 설명한다.

사용자 인터페이스(1201)를 통해 사용자 명령을 수신하면 동작이 시작된다. 사용자 인터페이스(1201)는 사용자 명령을 시스템 제어기(1202)에 전달한다. 시스템 제어기(1202)는 사용자 명령을 해석하여, 필요한 처리를 실행할 것을 각종 모듈에 적절히 지시한다. 사용자 요청이, 디스크를 재생하는 것이라면, 시스템 제어기 (1202)는 구동기(1208)를 제어하여 관리정보파일로부터 재생 순서를 포함하는 PGC 테이블을 판독한다.

이어서, 시스템 제어기(1202)는 디스크로부터 판독한 PGC 테이블을 기본으로 하여 소정의 PGC 정보를 판단한다. PGC 정보에 의해서 지시되는 재생 순서를 따라서, 시스템 제어기(1202)는 해당하는 VOB를 재생한다. 더욱 상세하게는, PGC 정보는 셀 재생 순서를 포함한다. 각각의 셀은 VOB_ID와, VOB 시작 및 종료 어드레스 정보를 포함한다. 이 셀 정보는 정지화상 데이터 VOB에의 액세싱을 가능하게 하는정보이다(S1601).

후속해서, 시스템 제어기(1202)는 재생할 정지화상 데이터 셀 내의 오디오 플래그(Audio_Flag)의 상태를 판단한다(S1602).

오디오 플래그(Audio_Flag)가 설정되어 있다면(=1), 시스템 제어기(1202)는 정지화상 데이터 셀 정보로부터, 확장된 오디오 VOB 정보, 즉 VOB_ID와, VOB 시작 및 종료 어드레스를 판독하여, 동시에 재생할 정지화상 데이터 VOB와 오디오 데이터 VOB 둘 다를 판독한다(S1603).

상기와 같이, 셀 어드레스 정보는 VOB를 기준으로 하고, VOB 어드레스 정보는 AV 파일을 기준으로 한다. 따라서, 실제로 VOB 어드레스 정보를 셀 어드레스 정보에 가산하여 DVD 재생장치가 사용하는 AV 파일 내에서의 어드레스를 계산해서 DVD-RAM 디스크에 기록된 AV 데이터에 액세스하여 판독한다(S1604).

오디오 플래그(Audio_Flag)가 설정되어 있지 않다면(즉, 0에 재설정되어 있다면), 즉 오디오 없이 정지화상 데이터만이 재생된다면, 관리정보파일에 저장된 Cell_Playback_Time으로써 지시되는 시간 동안 정지화상 데이터가 표시되는 것을 염두에 두어야 한다.

오디오 플래그(Audio_Flag)가 설정되어 있을 때(=1) 정지화상 데이터 VOB와 오디오 데이터 VOB를 연속적으로 처리하는 디코더 처리를 이하에서 더욱 상세하게 설명한다.

즉, 시스템 제어기(1202)는 우선 트랙 버퍼(1207)에서 정지화상 데이터 VOB를 판독하여, 만일 오디오 플래그(Audio_Flag)가 설정되어 있다면, 트랙 버퍼 (1207)에서 오디오 데이터 VOB를 판독하는 데에 필요한 시간 동안 정지화상 데이터 VOB를 디코드하도록 디코더(1206)에 지시한다. 디코더(1206)는 오디오 데이터 VOB 판독을 시작하자 마자 디코딩을 개시하도록 지시를 받는다. 따라서, 디코더(1206)는 트랙 버퍼(1207)에 저장된 MPEG 스트림을 판독하고, 디코드된 데이터를 출력부 (1205)에 전송한다. 출력부(1205)는 데이터에 명시된 표시시각에, 디코더(1206)로부터 수신한 데이터를 모니터와 스피커에 출력한다.

상기와 같이, 정지화상 데이터를 이와 같이 우선 판독하고 디코딩함으로써, 오디오 데이터 판독이 시작될 때 영상 데이터와 오디오 데이터가 소정의 표시시각에 동기화되어 재생될 수 있다.

여기서 정지화상 데이터 VOB와 오디오 데이터 VOB를 상기와 같이 구성함으로써 디코더(1206)는 단일의 정지화상과 수반하는 오디오 데이터를 단일 VOB로서 처리할 수 있다는 것을 알아두는 것이 중요하다.

본 발명을 DVD-RAM 디스크를 참조하여 상기에서 설명하였지만, 다른 유형의 매체에도 사용할 수 있다는 것을 또한 유념해야 한다. 따라서, 본 발명은 DVD-RAM 디스크와 기타 유형의 광디스크에 한정되지 않는다.

또한, 본 발명을 정지화상 데이터 시스템 스트림(ST1)과 함께 동시에 재생될 스트림으로서 예로서 오디오 스트림을 사용하여 설명하였다. 그러나 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 또한 정지화상 데이터 시스템 스트림(ST1)과 함께 출력될 수 있는 기타 유형의 정보도 대신 사용할 수 있다. 예로서, 비트맵(bit map) 데이터 또는 텍스트 데이터를 포함하는 2차 영상 시스템 스트림을 또한 사용할 수 있다. 이러한 2차 영상 시스템 스트림에 대한 통상적인 응용은 사진화된 정지화상 위에 중첩되어 표시되는 캡션(caption) 또는 부제목을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 정지화상 데이터와 오디오 데이터를 링크시키는 단위로서 셀을 사용하여 설명하였다. 또 다른 방법으로는, 하나의 셀은 하나의 VOB에 동일하고, 정지화상 데이터와 오디오 데이터가 VOB 단위로 결합될 수도 있다.

또한, 본 발명은 정지화상 데이터와 오디오 데이터에서 동일한 셀 재생시간 (Cell_Playback_Time)을 사용하여 설명하였다. 그러나, 셀 재생시간은 반드시 동일할 필요가 없다. 예로서, 재생장치가 상이한 셀 재생시간(Cell_Playback_Time)을 판독할 때 정지화상 데이터에 대한 재생정보를 무시하도록 오디오 데이터 정보에 우선순위가 부여될 수 있다.

또한, 본 발명을 기타의 VOB와는 별개로 AV 파일에 기록된 정지화상 데이터 VOB와 오디오 데이터 VOB로써 설명하였다. 그러나, 본 발명은 AV 파일 구조에 대해서 어떠한 제한도 부과하지 않으며, 정지화상 데이터 VOB와 오디오 데이터 VOB가 동일 AV 파일 내에서 기타 VOB와 함께 기록될 수 있다.

본 발명의 장점

적어도 정지화상 데이터와 오디오 데이터가, 팩 및 패킷구조를 갖는 MPEG 스트림으로서 개별 기록영역에 기록되는 광디스크에 있어서, 정지화상 데이터의 최종 팩이 디코더 버퍼에 입력되기 시작하는 시각(시스템 클록 기준 SCR2), 및 오디오 데이터의 제1팩이 디코더 버퍼에 입력되기 시작하는 시각(시스템 클록 기준 SCR3)은 본 발명에 의해서 다음 식을 충족시키도록 기록된다.

SCR2 + Tp ≤SCR3

여기서 Tp는 하나의 팩을 디코더 버퍼에 전송하는 데에 필요한 시간이다.

이로 인하여, 개별적으로 기록된 정지화상 데이터와 오디오 데이터 시스템 스트림을, 마치 단일 MPEG 스트림인 것처럼 디코드할 수 있다.

추가로, 정지화상 데이터의 제1팩이 디코더 버퍼에 입력되기 시작하는 시각 (SCR1)과, 정지화상 데이터의 최종 팩이 디코더 버퍼에 입력되기 시작하는 시각 (SCR2), 및 오디오 데이터의 제1팩이 디코더 버퍼에 입력되기 시작하는 시각(SCR3)을 이하의 값, 즉

SCR1 = 0

SCR2 + Tp ≤27000000(27㎒)

SCR3 = 27000000(27㎒)으로 하여 기록함으로써,

상이한 인코더에 의해서 인코드된 정지화상 데이터와 오디오 데이터가 마치 단일 MPEG 스트림인 것처럼 또한 디코드될 수 있다.

또한, [정지화상] 데이터 표시 개시시각(PTS1)과 오디오 데이터 표시 개시시각(PTS3)을 동일한 값으로 하여 기록함으로써, 정지화상 데이터는 오디오 데이터에 동기화되어 표시될 수 있다. 즉, 표시가 동시에 시작된다.

또한, 정지화상 데이터 표시 개시시각(PTS1)과 오디오 데이터 표시 개시시각 (PTS3)을 이하의,

PTS1 = PTS3 = 90000(90㎑) + Tv 로써 규정함으로써,

디코더는, 상이한 인코더들에 의해서 인코드된 정지화상 데이터와 오디오 데이터까지도 동기적으로 재생할 수 있다.

또한 추가로, 정지화상 데이터의 관리정보에, 동기적으로 재생할 오디오 데이터의 존재를 나타내는 식별 플래그(Audio_Flag)를 설정함으로써, 광디스크 재생장치는 재생할 오디오 데이터가 있는가를 판단할 수 있고, 따라서 정지화상 데이터와 오디오 데이터가 동기적으로 재생될 수 있다.

본 발명을, 첨부도면을 참조로 하여 바람직한 실시예와 관련해서 설명하였지만, 본 기술분야의 당업자들에게는 다양한 변경과 변형이 명백하게 있을 수 있다는 것을 알아야 한다. 이러한 변경과 변형은, 첨부된 청구범위로부터 벗어나지 않는 한, 첨부된 청구범위에 의해 규정된 바와 같이 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 이해하여야 한다.

Claims

디코더 버퍼, 디코더, 및 출력부를 구비한 재생장치에 의해서 재생될 수 있고, 또한,

적어도 하나의 영상에 대한 정지화상 데이터를 포함하는 다수의 단위(unit)의 비디오부 스트림과,

정지화상 데이터와 함께 재생할 오디오 데이터를 포함하는 하나 또는 다수의 단위의 오디오부 스트림이 기록되는 광디스크에 있어서,

상기 단위는 디코딩 처리와 출력에 필요한 시간을 나타내는 시각표시 정보를 저장하고,

상기 시각표시 정보는 비디오부 스트림 내의 최종 단위가 디코더 버퍼에 입력되는 시각을 나타내는 시각 SCR2와, 오디오부 스트림 내의 제1단위가 디코더 버퍼에 입력되는 시각을 나타내는 시각 SCR3을 포함하고, 또한

Tp는 디코더 버퍼에 한 단위를 입력하기 시작해서 끝날 때까지 필요한 시간인 경우, 상기 시각 SCR2와 SCR3은 다음 식,

SCR2 + Tp ≤SCR3 을 충족시키도록 규정되는 것을 특징으로 하는 광디스크.
제1항에 있어서, 시각표시는 비디오부 스트림 내의 제1단위가 디코더 버퍼에 입력되는 시각을 나타내는 시각 SCR1을 추가로 포함하고, 또한 시각 SCR1과 SCR2는 이하의,

SCR1 = 0

SCR2 + Tp ≤27000000(27㎒)

으로서 규정되는 것(이 경우, (27㎒)는 그 앞에 나타낸 수치 값이 27㎒ 클록의 계수치라는 것을 나타낸다)을 특징으로 하는 광디스크.
제1항에 있어서, 시각 SCR3은,

SCR3 = 27000000(27㎒) 으로서 규정되는 것을 특징으로 하는 광디스크.
제1항에 있어서, 상기 시각표시 정보는:

비디오부 스트림이 출력부로부터 출력되는 시각을 나타내는 시각 PTS1과;

오디오부 스트림이 디코더로부터 출력되는 시각을 나타내는 시각 PTS3을 추가로 포함하고, 또한

상기 PTS1과 PTS3은 동일한 것을 특징으로 하는 광디스크.
제1항에 있어서, 상기 시각표시 정보는:

디코더가 비디오부 스트림의 디코딩을 시작하는 시각을 나타내는 디코딩 개시시각 DTS1을 추가로 포함하고, 또한

상기 시각 DTS1은:

DTS1 = 90000(9O㎑) 으로서 규정되는 것(이 경우, (90㎑)는 그 앞에 나타낸 수치 값이 90㎑ 클록의 계수치라는 것을 나타낸다)을 특징으로 하는 광디스크.
제4항에 있어서, 시각 PTS1과 PTS3은 이하의 식:

PTS1 = PTS3 = 90000(90㎑) + Tv 로서 규정되는 것(이 경우, (90㎑)는 그 앞에 나타낸 수치 값이 90㎑ 클록의 계수치라는 것을 나타내고, Tv는 비디오 데이터 프레임주기이다)을 특징으로 하는 광디스크.
제1항에 있어서, 비디오부와 오디오부 스트림 관리정보가 광디스크에 추가로 기록되고, 또한

비디오부 스트림에 대한 관리정보는 정지화상 데이터에 동기화되어 재생될 오디오 데이터가 있다는 것을 나타내는 식별 플래그를 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크.
디코더 버퍼, 디코더, 및 출력부를 구비한 재생장치에 의해서 재생될 수 있는 광디스크에, 정지화상 데이터, 및 정지화상 데이터와 함께 재생할 오디오 데이터를 포함하는 시스템 스트림을 기록하는 광디스크 기록장치로서,

인코더, 및

시스템 제어기를 포함하고,

상기 인코더는, 최소한 하나의 화상에 대한 정지화상 데이터를 포함하는 다수의 단위의 비디오부 스트림과, 정지화상 데이터와 함께 재생할 오디오 데이터를 포함하는 하나 또는 다수의 단위의 오디오부 스트림를 생성하고, 또한 상기 인코더는 디코딩 처리와 출력에 필요한 시각을 나타내는 시각표시 정보를 상기 단위에 저장하는, 광디스크 기록장치에 있어서,

상기 시각표시 정보는 비디오부 스트림 내의 최종 단위가 디코더 버퍼에 입력되는 시각을 나타내는 시각 SCR2와, 오디오부 스트림 내의 제1단위가 디코더 버퍼에 입력되는 시각을 나타내는 시각 SCR3을 포함하고, 또한

Tp는 디코더 버퍼에 한 단위를 입력하기 시작해서 끝날 때까지 필요한 시간인 경우, 상기 시각 SCR2와 SCR3은 다음 식,

SCR2 + Tp ≤SCR3 을 충족시키도록 규정되는 것을 특징으로 하는 광디스크 기록장치.
제8항에 있어서, 상기 인코더는 시각표시 정보로서,

비디오부 스트림 내의 제1단위가 디코더 버퍼에 입력되는 시각을 나타내는 시각 SCR1과,

비디오부 스트림이 출력부로부터 출력되는 시각을 나타내는 시각 PTS1을 추가로 저장하고, 또한

시각 SCR1, SCR2 및 PTS1은 이하의,

SCR1 = 0

SCR2 ≤27000000(27㎒) - Tp

PTS1 = 90000(90㎑) + Tv

로서 규정되는 것(이 경우, (27㎒)는 그 앞에 나타낸 수치 값이 27㎒ 클록의 계수치라는 것을 나타내고, (90㎑)는 그 앞에 나타낸 수치 값이 90㎑ 클록의 계수치라는 것을 나타내고, Tp는 비디오부 스트림의 최종 단위를 전송하는 데에 필요한 시간이며, Tv는 비디오 데이터 프레임주기이다)을 특징으로 하는 광디스크 기록장치.
제9항에 있어서, 인코더는 시각 표시정보로서,

오디오부 스트림이 디코더로부터 출력되는 시각을 나타내는 시각 PTS3을 추가로 저장하고, 또한

시각 SCR3과 PTS3은 이하의,

SCR3 = 27000000(27㎒)

PTS3 = 90000(90㎑) + Tv

로서 규정되는 것을 특징으로 하는 광디스크 기록장치.
제8항에 있어서, 시스템 제어기는 비디오부와 오디오부 스트림 관리정보를 생성하고, 또한 비디오부 스트림에 대한 관리정보에, 정지화상 데이터에 동기화되어 재생될 오디오 데이터가 있다는 것을 나타내는 식별 플래그를 저장하는 것을 특징으로 하는 광디스크 기록장치.
제8항에 있어서, 시스템 제어기는 오디오부 스트림에 대한 관리정보에 오디오 데이터 재생시간을 기록하는 것을 특징으로 하는 광디스크 기록장치.
제7항에 기재된 광디스크를 재생하는 광디스크 재생장치로서,

디코더 버퍼와;

디코더와;

출력부, 및

시스템 제어기를 포함하는 상기 광디스크 재생장치에 있어서,

식별 플래그가 설정되어 있는 것을 시스템 제어기가 검출하면, 시스템 제어기는 비디오부 스트림 내의 정지화상 데이터와 오디오부 스트림 내의 오디오 데이터를 동기적으로 재생하는 것을 특징으로 하는 광디스크 재생장치.
제13항에 있어서, 시스템 제어기가 식별 플래그가 설정되어 있는 것을 검출하면,

디코더는 비디오부 스트림에 기록된 정지화상 데이터 중 하나의 화상을 완전히 디코드하여, 디코드된 데이터를 출력부에 전송하고,

또한 디코더는 오디오부 스트림에 저장된 오디오 데이터를 재생하는 동안에 디코드하며, 그리고

출력부로부터의 정지화상 데이터의 표시는 오디오 표시의 시작과 함께 시작하는 것을 특징으로 하는 광디스크 재생장치.
디코더 버퍼, 디코더, 및 출력부를 구비한 재생장치에 의해서 재생될 수 있는 광디스크에, 정지화상 데이터, 및 정지화상 데이터와 함께 재생할 오디오 데이터를 포함하는 시스템 스트림을 기록하는 광디스크 기록방법으로서,

적어도 하나의 영상에 대한 정지화상 데이터를 포함하는 다수의 단위의 비디오부 스트림을 기록하는 비디오부 스트림 기록단계와,

정지화상 데이터와 함께 재생할 오디오 데이터를 포함하는 하나 또는 다수의 단위의 오디오부 스트림을 기록하는 오디오부 스트림 기록단계, 및

디코딩 처리와 상기 단위로의 출력에 필요한 시각을 나타내는 시각표시 정보를 기록하는 시각표시 정보 기록단계를 포함하는 광디스크 기록방법에 있어서,

상기 시각표시 정보는 비디오부 스트림 내의 최종 단위가 디코더 버퍼에 입력되는 시각을 나타내는 시각 SCR2와, 오디오부 스트림 내의 제1단위가 디코더 버퍼에 입력되는 시각을 나타내는 시각 SCR3을 포함하고, 또한

Tp는 디코더 버퍼에 한 단위를 입력하기 시작해서 끝날 때까지 필요한 시간인 경우, 상기 시각 SCR2와 SCR3은 다음 식,

SCR2 + Tp ≤SCR3 을 충족시키도록 규정되는 것을 특징으로 하는 광디스크 기록방법.
제15항에 있어서, 상기 시각표시 정보는,

비디오부 스트림 내의 제1단위가 디코더 버퍼에 입력되는 시각을 나타내는 시각 SCR1과,

비디오부 스트림이 출력부로부터 출력되는 시각을 나타내는 시각 PTS1을 추가로 포함하고, 또한

시각 SCR1, SCR2 및 PTS1은 이하의,

SCR1 = 0

SCR2 ≤27000000(27㎒) - Tp

PTS1 = 90000(90㎑) + Tv

로서 규정되는 것(이 경우, (27㎒)는 그 앞에 나타낸 수치 값이 27㎒ 클록의 계수치라는 것을 나타내고, (90㎑)는 그 앞에 나타낸 수치 값이 90㎑ 클록의 계수치라는 것을 나타내고, Tp는 비디오부 스트림의 최종 단위를 전송하는 데에 필요한 시간이며, Tv는 비디오 데이터 프레임주기이다)을 특징으로 하는 광디스크 기록방법.
제16항에 있어서, 시각 표시정보는,

오디오부 스트림이 디코더로부터 출력되는 시각을 나타내는 시각 PTS3을 추가로 포함하고, 또한

시각 SCR3과 PTS3은 이하의,

SCR3 = 27000000(27㎒)

PTS3 = 90000(90㎑) + Tv

로서 규정되는 것을 특징으로 하는 광디스크 기록방법.
제15항에 있어서,

비디오부와 오디오부 스트림에 대한 관리정보를 기록하고, 또한 비디오부 스트림에 대한 관리정보에, 정지화상 데이터에 동기화되어 재생될 오디오가 있다는 것을 나타내는 식별 플래그를 생성하는 관리정보 기록단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크 기록방법.
제18항에 있어서, 오디오 데이터 재생시간이 오디오부 스트림에 대한 관리정보에 추가로 저장되는 것을 특징으로 하는 광디스크 기록방법.
제7항의 광디스크에 기록되는 MPEG 스트림을 재생하는 광디스크 재생방법에 있어서,

정지화상 데이터에 동기화되어 재생될 오디오 데이터가 있다는 것을 나타내는 식별 플래그가 단일 화상에 대한 정지화상 데이터의 관리정보에 설정되어 있는가를 검출하는 검출단계, 및

식별 플래그의 검출된 상태에 따라서 정지화상 데이터와 오디오 데이터를 동기적으로 재생하는 재생단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광디스크 재생방법.
제20항에 있어서, 정지화상 데이터와 오디오 데이터를 동기적으로 재생하는 상기 재생단계는,

식별 플래그의 검출된 상태에 따라서 하나의 화상에 대한 정지화상 데이터의 디코딩을 완료하는 디코딩단계와,

이어서 오디오 데이터를 디코딩하여 재생하는 재생단계를 포함하고, 또한

디코드된 정지화상 데이터를 재생하는 것은 오디오 표시의 시작과 동시에 시작하는 것을 특징으로 하는 광디스크 재생방법.