KR100567474B1 - 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 데이터 송신 장치,데이터 수신 장치 - Google Patents

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KR100567474B1
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마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

DVI 규격의 케이블 등을 이용하여, 영상 데이터에 오디오 데이터를 다중화해서 전송하는 것이, 간단한 구성으로 양호하게 실행할 수 있는 데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법을 제공한다.
데이터 송신측으로부터, 영상 블랭크 동기 신호와 픽셀 클럭을 이용하여 생성한 중첩 타이밍으로 오디오 데이터를 영상 데이터의 영상 블랭킹 기간에 중첩한 영상·오디오 데이터 중첩 신호를 영상 블랭크 동기 신호와 픽셀 클럭과 함께 DVI용 케이블을 거쳐서 데이터 수신측에 대하여 전송하고, 데이터 수신측에서, 전송된 영상 블랭크 동기 신호와 픽셀 클럭을 이용하여 영상·오디오 데이터 중첩 신호로부터 오디오 데이터를 추출하는 타이밍 신호를 생성하고, 이 타이밍 신호를 이용하여 영상·오디오 데이터 중첩 신호를 영상 데이터와 오디오 데이터로 분리하고, 또한, 픽셀 클럭을 분주하여 생성한 오디오 클럭을 이용해서 디지털 오디오 데이터를 아날로그 오디오 신호로 변환하도록 하였다.

Description

데이터 송신 방법, 데이터 수신 방법, 데이터 송신 장치, 데이터 수신 장치{DATA TRANSMITTING METHOD, DATA RECEIVING METHOD, DATA TRANSMITTING DEVICE AND DATA RECEIVING DEVICE}
본 발명은, 예를 들면 DVI(Digital Video Interface)을 이용하여 영상 신호원과 영상 표시 장치를 접속한 디지털 신호 전송 시스템에서의 데이터 송신 방법 및 데이터 수신 방법에 관한 것으로, 특히 영상 데이터를 전송하는 기존의 인터페이스를 이용하여 간단하고 또한 양호하게 오디오 데이터를 전송할 수 있는 데이터 송신 방법 및 데이터 수신 방법에 관한 것이다.
최근, 텔레비전 튜너, 비디오 재생 장치, 퍼스널 컴퓨터 장치 본체 등의 영상 신호원과, 모니터 수신기 등의 영상 표시 장치를 접속시키는 경우에 디지털 데이터로 영상 데이터를 표시 장치에 전송시키는 DVI 규격으로 불리는 것이 규격화되어 있다.
이 DVI 규격의 상세에서는, 후술하는 실시예 중에서 설명하지만, 간단히 설명하면 영상 데이터를 원색 신호 R, G, B의 각각을 화소(픽셀) 단위로 디지털화한 데이터로서, 표시 장치에 전송하도록 한 것이므로, 고품위의 화상을 전송하고 표시시킬 수 있다. 또한, 화소 단위의 영상 데이터이기 때문에, 표시 장치측에서는 수신한 영상 데이터로 직접 표시 드라이버를 구동시킬 수 있어, 비교적 간단한 처리 구성으로 표시 등을 할 수 있다.
DVI 규격으로 규정된 케이블로 전송되는 데이터는 기본적으로 영상 데이터뿐이며, 오디오 데이터를 동시에 전송시키는 것을 생각한 경우에는, DVI 규격으로 규정된 케이블과는 별도의 오디오용 케이블로 튜너 등의 오디오 출력 장치를 접속시킬 필요가 있다.
그런데, 이와 같이 복수의 케이블로 접속시키도록 하면, 접속 구성이 복잡화되는 문제가 있었다.
즉, 영상 데이터만을 전송하는 시스템 구성을 생각한 경우에는, 예를 들면 도 7에 도시하는 바와 같이, 영상 신호원(701)과 디스플레이 장치(703)를 DVI 규격의 케이블(702)로 접속하고, 이 케이블(702)에 의해 DVI 규격으로 부호화(coding)된 영상 데이터를 전송하도록 하면, 영상 신호원(701)으로부터 디스플레이 장치(703)로 영상 데이터를 전송할 수 있다. 이에 반하여, 예를 들면 도 8에 도시하는 바와 같이, 영상·음성 신호원(801)으로부터 스피커부 디스플레이 장치(804)로 영상 데이터와 음성 데이터를 전송하는 경우에는, DVI 규격의 케이블(802)로 영상 데이터를 전송하도록 접속하고, 또한 케이블(802)과는 별도의 오디오 신호용 케이블(803)로 오디오 데이터를 전송하도록 접속해야 한다. 이 도 8에 도시하는 바와 같이 접속함으로써, 영상·음성 신호원(801)으로부터 출력된 영상을 디스플레이 장치(804)로 표시시킬 수 있고, 또한 디스플레이 장치(804)에 부착된 스피커(805L, 805R)로부터 음성을 출력시킬 수 있다.
그런데, 도 8에 도시하는 바와 같이, 영상 데이터와 음성 데이터로 각각의 케이블을 사용하여 접속하도록 하면, 그만큼 접속 구성이 복잡화된다는 문제가 있다. 가능하면 기기 사이를 접속하는 케이블의 수는 적게 하는 것이 바람직하다.
또, 영상 데이터와 음성 데이터를 다중화하여 1개의 케이블을 사용하여 전송할 수 있도록 하는 기술은, 예를 들면 IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers) 1394 방식으로서 규격화된 버스 라인을 사용한 데이터 전송 기술을 적용함으로써 가능하지만, 이러한 IEEE1394 방식의 버스 라인 등으로 데이터 전송을 하기 위해서는 매우 복잡한 데이터 처리가 필요하여, 송신측에서의 전송용의 인코드 처리의 구성이나, 수신측에서 버스 라인을 거쳐서 수신한 데이터의 디코드 처리의 구성으로서, 매우 대규모인 회로 구성이 필요하여 비용이 많이 드는 문제가 있다. 또한, IEEE1394 방식 등에서는, 전송 레이트 등의 문제로 인해, 영상 데이터나 음성 데이터를 압축 부호화하여 다중화하도록 하고 있으며, 상술한 DVI 규격과 같이 화소 단위로 디지털화한 영상 데이터를 전송하는 것에 비해서 화질이 뒤떨어지는 문제가 있다.
또한, 디지털화된 음성 데이터를 전송하는 경우에는, 영상용 클럭과 오디오용 클럭을 동시에 전송해야 하여, 이를 위한 전송용 신호 라인이 필요해지는 것과, 고속의 신호를 전송하게 되기 때문에, 지터의 증가가 발생된다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은, 상술한 바와 같이 문제점을 해소하기 위해서 이루어진 것으로, 영상 데이터를 전송하는 기존의 인터페이스를 이용하여 간단하고 또한 양호하게 오디오 데이터를 전송할 수 있는 데이터 송신 방법 및 데이터 수신 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
발명의 개시
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명(청구의 범위 제 1 항)에 따른 데이터 송신 방법은, 디지털 디스플레이 접속용 인터페이스를 이용한 디지털 신호 전송 시스템에서의 데이터 송신 방법으로서, 영상·음성 신호원으로부터 디지털 오디오 데이터를 취입하는 단계와, 취입한 디지털 오디오 데이터를 가공하여 전송용 오디오 데이터를 생성하는 단계와, 생성한 전송용 오디오 데이터를 일단 기억하는 단계와, 영상·음성 신호원으로부터 얻어지는 영상 블랭크 동기 신호와, 영상 데이터용 픽셀 클럭을 이용하여 타이밍 신호를 생성하고, 이 타이밍 신호를 이용해서 영상·음성 신호원으로부터 출력되는 영상 데이터의 영상 블랭킹 기간의 소정 위치에 상기 일단 기억한 전송용 오디오 데이터를 중첩하는 단계와, 상기 전송용 오디오 데이터를 중첩한 영상 데이터, 상기 영상 블랭크 동기 신호 및 상기 픽셀 클럭을 데이터 수신측에 대하여 송신하는 단계를 포함하는 것이다.
이에 따라, 예컨대 DVI 규격과 같은 기존의 영상 데이터 전송 포맷을 적용하여, 영상 데이터와 오디오 데이터를 동시에 전송할 수 있어, 기존의 영상 데이터를 전송하기 위한 구성을 그대로 살린 뒤에, 영상 데이터를 전송하기 위한 전송로를 사용해서 디지털 오디오 데이터를 양호하게 전송할 수 있는 디지털 신호 전송 시스템을 실현할 수 있다.
또한, 본 발명(청구의 범위 제 2 항)에 따른 데이터 송신 방법은, 청구의 범위 제 1 항에 기재된 데이터 송신 방법에 있어서, 상기 전송용 오디오 데이터를 생성하는 단계가, 디지털 오디오 데이터의 재생에 이용하는 오디오 클럭을, 상기 영상 데이터용 픽셀 클럭을 분주하여 생성할 때의 분주 파라미터를 해당 전송용 오디오 데이터에 부가하는 것이다.
이에 따라, 예컨대 DVI 규격과 같은 기존의 영상 데이터 전송 포맷을 적용하여, 영상 데이터와 오디오 데이터를 동시에 전송할 수 있어, 기존의 영상 데이터를 전송하기 위한 구성을 그대로 살린 뒤에, 영상 데이터를 전송하기 위한 전송로를 사용해서 디지털 오디오 데이터를 양호하게 전송할 수 있는 디지털 신호 전송 시스템을 실현할 수 있다.
또한, 본 발명(청구의 범위 제 3 항)에 따른 데이터 송신 방법은, 청구의 범위 제 2 항에 기재된 데이터 송신 방법에 있어서, 상기 분주 파라미터가, 픽셀 클럭 ×N = 오디오 클럭 ×M의 관계를 만족하는 N 및 M의 2개의 값인 것이다.
이에 따라, 예컨대 DVI 규격과 같은 기존의 영상 데이터 전송 포맷을 적용하여 영상 데이터와 오디오 데이터를 동시에 전송할 수 있어, 기존의 영상 데이터를 전송하기 위한 구성을 그대로 살린 뒤에, 영상 데이터를 전송하기 위한 전송로를 사용해서 디지털 오디오 데이터를 양호하게 전송할 수 있는 디지털 신호 전송 시스템을 실현할 수 있다.
또한, 본 발명(청구의 범위 제 4 항)에 따른 데이터 송신 방법은, 청구의 범위 제 1 항 내지 청구의 범위 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 데이터 송신 방법에 있어서, 상기 전송용 오디오 데이터를 생성하는 단계 전에, 영상·음성 신호원으로부터 취입한 디지털 오디오 데이터의 샘플링 주파수를 변환하는 단계를 더 포함하는 것이다.
이에 따라, 예컨대 DVI 규격과 같은 기존의 영상 데이터 전송 포맷을 적용하여 영상 데이터와 오디오 데이터를 동시에 전송할 수 있어, 기존의 영상 데이터를 전송하기 위한 구성을 그대로 살린 뒤에, 영상 데이터를 전송하기 위한 전송로를 사용해서 디지털 오디오 데이터를 양호하게 전송할 수 있는 디지털 신호 전송 시스템을 실현할 수 있다.
또한, 본 발명(청구의 범위 제 5 항)에 따른 데이터 수신 방법은, 청구의 범위 제 1 항에 기재된 데이터 송신 방법에 의해 송신된 데이터를 수신하는 데이터 수신 방법으로서, 상기 송신측으로부터 송신된 영상 블랭크 동기 신호와 픽셀 클럭을 이용하여 타이밍 신호를 생성하고, 이 타이밍 신호를 이용해서, 상기 송신측으로부터 송신된 오디오 데이터를 중첩한 영상 데이터를 영상 데이터와 오디오 데이터로 분리하는 단계를 포함하는 것이다.
이에 따라, 기존의 영상 데이터를 전송하기 위한 구성을 그대로 살린 뒤에, 영상 데이터를 전송하기 위한 전송로를 사용하여 디지털 오디오 데이터를 양호하게 전송할 수 있는 디지털 신호 전송 시스템을 실현할 수 있다.
또한, 본 발명(청구의 범위 제 6 항)에 따른 데이터 수신 방법은, 청구의 범 위 제 5 항에 기재된 데이터 수신 방법에 있어서, 상기 송신측으로부터 송신된 픽셀 클럭을 분주하여 디지털 오디오 데이터의 재생에 이용하는 오디오 클럭을 생성하는 단계를 더 포함하는 것이다.
이에 따라, 기존의 영상 데이터를 전송하기 위한 구성을 그대로 살린 뒤에, 영상 데이터를 전송하기 위한 전송로를 사용하여 디지털 오디오 데이터를 양호하게 전송할 수 있는 디지털 신호 전송 시스템을 실현할 수 있다.
또한, 본 발명(청구의 범위 제 7 항)에 따른 데이터 송신 장치는, 디지털 디스플레이 접속용 인터페이스를 이용한 디지털 신호 전송 시스템에서 이용되는 데이터 송신 장치로서, 영상·음성 신호원으로부터 디지털 오디오 데이터를 취입하는 데이터 반입 수단과, 데이터 반입 수단이 취입한 디지털 오디오 데이터를 가공하여 전송용 오디오 데이터를 생성하는 오디오 데이터 가공 수단과, 오디오 데이터 가공 수단이 생성한 전송용 오디오 데이터를 일단 기억하는 데이터 기억 수단과, 영상·음성 신호원으로부터 얻어지는 영상 블랭크 동기 신호와, 영상 데이터용 픽셀 클럭을 이용하여 타이밍 신호를 생성하고, 이 타이밍 신호를 이용해서 영상·음성 신호원으로부터 출력되는 영상 데이터의 영상 블랭킹 기간의 소정 위치에 상기 데이터 기억 수단이 기억한 전송용 오디오 데이터를 중첩하는 영상·오디오 데이터 중첩 수단과, 상기 전송용 오디오 데이터를 중첩한 영상 데이터, 상기 영상 블랭크 동기 신호 및 상기 픽셀 클럭을 데이터 수신측에 대하여 송신하는 데이터 송신 수단을 구비한 것이다.
이에 따라, 기존의 영상 데이터를 전송하기 위한 구성을 그대로 살린 뒤에, 영상 데이터를 전송하기 위한 전송로를 사용하여 디지털 오디오 데이터를 양호하게 전송할 수 있는 디지털 신호 전송 시스템을 실현하는 데이터 송신 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명(청구의 범위 제 8 항)에 따른 데이터 수신 장치는, 청구의 범위 제 7 항에 기재된 데이터 송신 장치에 의해 송신된 데이터를 수신하는 데이터 수신 장치로서, 상기 데이터 송신 장치로부터 송신된 영상 블랭크 동기 신호와 픽셀 클럭을 이용하여 타이밍 신호를 생성하고, 이 타이밍 신호를 이용해서, 상기 데이터 송신 장치로부터 송신된 오디오 데이터를 중첩한 영상 데이터를 영상 데이터와 오디오 데이터로 분리하는 영상 오디오 데이터 분리 수단을 구비한 것이다.
이에 따라, 기존의 영상 데이터를 전송하기 위한 구성을 그대로 살린 뒤에, 영상 데이터를 전송하기 위한 전송로를 사용하여 디지털 오디오 데이터를 양호하게 전송할 수 있는 디지털 신호 전송 시스템을 실현하는 데이터 수신 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 신호 전송 시스템의 시스템 전체의 구성을 나타내는 블럭도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 신호 전송 시스템의 데이터 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 3은 디지털 오디오 데이터의 구성의 일례를 도시하는 도면,
도 4는 DVI 포맷으로 전송되는 영상 데이터에 오디오 데이터를 중첩하는 동작을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 신호 전송 시스템의 데이터 수신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 디지털 신호 전송 시스템의 데이터 송신 장치의 변형예의 구성을 나타내는 블럭도,
도 7은 종래의 영상 데이터만을 전송하는 디지털 신호 전송 시스템의 시스템 전체의 구성의 예를 나타내는 블럭도,
도 8은 종래의 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명의 실시예를, 도면을 이용하여 설명한다.
본 실시예에 따른 디지털 신호 송수신 시스템은, 비디오 테이프 기록 재생 장치, 비디오 데스크 재생 장치, 튜너 등의 영상·음성 신호원으로부터 출력되는 영상 데이터 및 오디오 데이터를, 표시 장치로서 음성 출력 기능을 갖는 모니터 수상기, 텔레비전 수상기 등의 표시 장치에 대하여, 하나의 전송 케이블을 사용해서 전송하도록 한 것이다. 이 전송 케이블로서는 DVI(Digital Visual Interface)라고 불리는 규격으로 데이터가 전송되는 케이블을 사용한다.
도 1은 본 실시예에 따른 디지털 신호 전송 시스템의 전체 구성을 도시하는 도면이다. 도면에 있어서, (101)은 비디오 테이프 기록 재생 장치, 비디오 데스크 재생 장치, 튜너 등의 영상·음성 신호원, (102)는 영상·음성 신호원으로부터 출력되는 영상 데이터와 오디오 데이터를 중첩하여 DVI용 케이블로 송출하는 데이터 송신 장치, (103)은 DVI용 케이블, (104)는 DVI용 케이블(103)에 의해 전송된 영상·오디오 데이터 중첩 신호를 수신하여 영상 데이터와 아날로그 오디오 신호를 출력하는 데이터 수신 장치, (105)는 데이터 수신 장치로부터 영상 데이터와 아날로그 오디오 신호를 수취하여 영상 및 음성의 표시를 하는 영상 음성 표시 장치이다. DVI용 케이블(103)이 접속되는 데이터 송신 장치(102) 및 데이터 수신 장치(104)의 커넥터부는, 예를 들면 24개의 핀 커넥터로 구성되며, 케이블(103)에 의해 데이터 송신 장치(102)의 커넥터의 24개의 핀과 데이터 수신 장치(104)의 커넥터의 24개의 핀이 개별적으로 접속된다.
도 2는 도 1 중의 데이터 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도면에 있어서, (201)은 영상·음성 신호원으로부터 출력되는 디지털 오디오 데이터를 취입하는 오디오 데이터 반입 수단, (202)는 영상·음성 신호원으로부터 출력되는 영상의 픽셀 클럭과 오디오 데이터의 샘플링 주파수에 근거하여 분주 파라미터를 결정하는 분주 파라미터 결정 수단이다. (203)은 오디오 데이터 반입 수단(201)이 취입한 디지털 오디오 데이터에 대하여 분주 파라미터 결정 수단(202)이 결정한 분주 파라미터 등의 정보를 부가하는 등의 처리를 행해서 전송용 오디오 데이터를 생성하는 오디오 데이터 가공 수단, (204)는 오디오 데이터 가공 수단에 의해 생성된 전송용 오디오 데이터를 일시 기억하는 데이터 기억 수단, (205)는 영상·음성 신호원으로부터 출력되는 수평 블랭크 동기 신호, 및 영상의 픽셀 클럭을 이용하여 타이밍 신호를 생성하고, 이 타이밍 신호를 이용하여, 데이터 기억 수단(204)에 기억된 전송용 오디오 데이터를 영상·음성 신호원으로부터 출력되는 영상 데이터의 수평 블랭킹 기간의 소정 위치에 중첩하여 영상·오디오 데이터 중첩 신호를 생성하는 영상·오디오 데이터 중첩 수단이다. 또한, (206)은 오디오 데이터의 입력 단자, (207)는 영상 데이터의 입력 단자이다.
영상·음성 신호원의 오디오 처리부(도시하지 않음)로부터 오디오 데이터 입력 단자(206)로 입력되는 디지털 오디오 데이터는 오디오 데이터 반입 수단(201)에 취입된다. 본 실시예에 있어서, 오디오 데이터 입력 단자(206)에 입력되는 오디오 데이터는 예컨대, IEC(International Electrotechnical Commission)60958 방식으로 패킷화된 오디오 데이터이다. IEC60958 방식의 패킷 데이터는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 1 패킷(1 서브 프레임)이 32 비트로 구성되며, 선두에 4 비트의 프리엠블이 배치되고, 계속되는 24 비트의 구간에 1 샘플의 오디오 데이터(오디오 샘플 워드)가 배치된다. 1 샘플이 24 비트 미만의 비트수(예를 들면 16 비트)의 데이터가 배치되는 경우도 있다. 또한, 말미의 4 비트에는 서브 코드(VUCP)가 배치된다.
분주 파라미터 결정 수단(202)은 영상·음성 신호원으로부터 출력되는 영상의 픽셀 클럭과 오디오 데이터의 샘플링 주파수에 근거하여 분주 파라미터를 결정한다. 수신측에서 디지털 오디오 데이터를 아날로그 오디오 신호로서 재생할 때는 오디오 클럭이 필요해지지만, 본 실시예에 따른 디지털 신호 전송 시스템에서는 후술하는 바와 같이, 수신측에서, 송신측으로부터 전송되는 픽셀 클럭을 분주함으로써 오디오 클럭을 생성하고, 이것을 오디오 데이터의 재생에 이용한다. 픽셀 클럭 을 기초로 오디오 클럭을 생성하기 때문에, 지터 등이 발생하기 쉽고, 오디오 클럭 정밀도가 내려갈 가능성이 있지만, 그것을 방지하여 오디오 클럭을 양호한 정밀도로 생성하기 위해서 본 실시예에 따른 디지털 신호 전송 시스템에서는, 영상의 픽셀 클럭과 오디오 데이터의 샘플링 주파수에 근거하여 결정되는 분주 파라미터를 수신측에 대해 전송하고, 수신측에서 이 분주 파라미터를 이용하여 송신측으로부터 전송되는 픽셀 클럭을 분주해서 오디오 클럭을 생성한다. 분주 파라미터는 상술한 바와 같이 영상의 픽셀 클럭과 오디오 데이터의 샘플링 주파수에 근거하여 일의적으로 결정된다. 여기서는, 오디오 데이터의 샘플링 주파수를 128배한 것을 오디오 클럭으로 하고, 이 오디오 클럭과 픽셀 클럭의 최소 공배수로 하기 위해서 픽셀 클럭에 곱하는 값을 분주 파라미터 N으로 한다. 예컨대, 화상 데이터가 480P의 화질인 것이면 픽셀 클럭은 27.000㎒이지만, 이에 반하여 오디오 데이터의 샘플링 주파수가 48㎑라면 분주 파라미터 N은 6144이고, 오디오 데이터의 샘플링 주파수가 44.1㎑라면 분주 파라미터 N은 6272이다. 또한, 화상 데이터가 1080I의 화질인 것이면 픽셀 클럭은 74.176㎒이지만, 이에 반하여 오디오 데이터의 샘플링 주파수가 48㎑라면 분주 파라미터 N은 11648이고, 오디오 데이터의 샘플링 주파수가 44.1㎑라면 분주 파라미터 N은 17836이다. 분주 파라미터 결정 수단(202)은 이러한 분주 파라미터의 값을 테이블로서 유지한 두고, 영상·음성 신호원으로부터 인가되는 픽셀 클럭의 주파수, 및 오디오 데이터의 프리앰블에 기술(記述)된 샘플링 주파수에 근거하여 해당하는 분주 파라미터의 값을 테이블로부터 판독해서 오디오 데이터 가공 수단(203)에 대하여 출력한다.
오디오 데이터 반입 수단(201)에 의해서 취입된 디지털 오디오 데이터는 오디오 데이터 가공 수단(203)에 출력된다. 오디오 데이터 가공 수단(203)은 오디오 데이터 반입 수단(201)으로부터 수취한 디지털 오디오 데이터에 대하여, 분주 파라미터 결정 수단(202)에 의해 결정된 분주 파라미터나 가공 후의 데이터 길이 등의 정보를 포함하는 헤더를 부가하고, 또한, 데이터의 다비트화 등 데이터 전송에 적합한 형태로의 변환 처리를 행하여 전송용 오디오 데이터를 생성한다. 오디오 데이터 가공 수단(203)에 의해 생성된 전송용 오디오 데이터는 데이터 기억 수단(204)에 일시 기억되고, 영상·오디오 데이터 중첩 수단으로부터 출력되는 오디오 데이터 중첩 타이밍에 맞춘 판독 신호에 따라서 영상·오디오 데이터 중첩 수단(205)에 입력된다.
영상 데이터 입력 단자(207)에는 DVI 규격으로 부호화된 영상 데이터가 영상·음성 신호원의 영상 처리부(도시하지 않음)로부터 공급된다. 영상 데이터 입력 단자(207)에 공급되는 영상 데이터는 영상·오디오 데이터 중첩 수단(205)에 입력된다. 영상·오디오 데이터 중첩 수단(205)은 오디오 데이터를 영상 데이터에 다중화하는 합성 처리를 하고, 합성된 데이터를 DVI 케이블로 송출한다.
여기서, DVI 포맷으로 영상 데이터가 전송되는 구성에 대해서 도 4를 참조하여 설명하면, 전송되는 영상 데이터로서는 도 4의 channel0에 나타내는 B 데이터(청색 데이터)와, 도 4의 channel1에 나타내는 G 데이터(녹색 데이터)와, 도 4의 channel2에 나타내는 R 데이터(적색 데이터)가 각각 개별 채널의 데이터로서 전송된다. 각 채널의 데이터는 1 화소가 8 비트의 데이터로 되고, 3 채널로 1 화소당 합계 24 비트의 데이터로 된다. 단, 실제로 DVI로 화소 데이터를 전송할 때는, 8 비트의 데이터를 10 비트의 데이터에 변환하여 전송하도록 하고 있다. 각 채널의 화소 데이터는 픽셀 클럭에 동기하여 전송된다.
DVI 포맷에서는, 각 채널의 화소 데이터는 수평 블랭킹 기간 및 수직 블랭킹 기간에는 전송되지 않고, 수평 동기 신호 HSYNC로서 규정된 데이터, 수직 동기 신호 VSYNC로서 규정된 데이터, 혹은 각종 제어 데이터가 전송되는 것으로 되어 있다. 본 실시예에 따른 디지털 신호 전송 시스템에서는 어느 채널의 수평 블랭킹 기간에 전송용 오디오 데이터를 중첩한다. 도 4에서는 오디오 데이터를 channel1로 나타내는 G 데이터의 전송 채널의 수평 블랭킹 기간에 배치하도록 한 경우의 예를 나타내고 있다.
영상·오디오 데이터 중첩 수단(205)은 영상·음성 신호원으로부터 인가되는 수평 블랭크 동기 신호와 픽셀 클럭을 이용하여 오디오 데이터의 중첩 타이밍 신호를 생성한다. 즉, 수평 블랭크 동기 신호를 수신했을 때부터 픽셀 클럭을 미리 정해진 개수인 n개를 카운트한 타이밍에서 판독 신호를 데이터 기억 수단(204)에 대하여 출력한다. 데이터 기억 수단(204)에 일시 기억된 전송용 오디오 데이터는 영상·오디오 데이터 중첩 수단으로부터 출력되는 판독 신호에 따라 데이터 기억 수단(204)으로부터 영상·오디오 데이터 중첩 수단(205)으로 입력되어, 영상 데이터의 수평 블랭킹 기간의 소정의 위치에 중첩된다.
여기서, 예를 들면, 영상 데이터의 수평 주파수가 15.75㎑이고, 오디오 데이터의 샘플링 주파수가 48㎑라고 하면, 영상 데이터의 1 수평 주사 기간은 약 63.5 μ초이며, 음성 데이터의 1 샘플링 기간은 약 20.8μ초이기 때문에, 1 수평 라인으로 3 프레임의 음성 데이터를 전송하는 처리를 수십회 실행할 때마다, 1 수평 라인으로 4 프레임의 음성 데이터를 전송하는 처리를 1회 실행하도록, 2개의 처리를 조합시킴으로써 영상에 대한 오디오의 지연을 생기게 하는 일없이 전송할 수 있다.
본 실시예의 데이터 송신 장치는, 상술한 바와 같이 오디오 데이터를 영상 데이터의 수평 블랭킹 기간의 소정 위치에 중첩한 영상·오디오 데이터 중첩 신호를 수평 블랭크 동기 신호나 픽셀 클럭과 동시에 DVI용 케이블을 거쳐서 데이터 수신 장치에 대하여 전송한다.
도 5는 도 1 중의 데이터 수신 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도면에 있어서, (501)은 데이터 송신 장치로부터 DVI용 케이블을 거쳐서 전송된 수평 블랭크 동기 신호와 픽셀 클럭을 이용하여 영상·오디오 데이터 중첩 신호로부터 오디오 데이터를 추출하는 타이밍 신호인 오디오 데이터 추출 신호를 생성하는 오디오 데이터 추출 신호 생성 수단, (502)는 오디오 데이터 추출 신호 생성 수단(501)이 출력하는 오디오 데이터 추출 신호와 오디오 데이터에 부가된 오디오 데이터의 데이터 길이를 나타내는 정보에 근거하여 영상·오디오 데이터 중첩 신호를 영상 데이터와 오디오 데이터로 분리해서 출력하는 영상·오디오 데이터 분리 수단, (503)은 데이터 송신 장치로부터 DVI용 케이블을 거쳐서 전송된 픽셀 클럭을 오디오 데이터에 부가된 분주 파라미터에 근거하여 분주해서 오디오 클럭을 생성하는 오디오 클럭 생성 수단, (504)는 영상·오디오 데이터 분리 수단(502)에 의해 분리 출력된 오디오 데이터를 기억하고, 기억한 오디오 데이터를 오디오 클럭 생성 수단(503)이 출력하는 오디오 클럭에 근거하여 출력하는 데이터 기억 수단, (505)는 데이터 기억 수단(504)으로부터 출력되는 디지털 오디오 데이터를 오디오 클럭 생성 수단(503)이 출력하는 오디오 클럭에 근거하여 순차적으로 아날로그 오디오 신호로 변환해서 출력하는 D/A 컨버터이다. 또한, (506)은 영상·오디오 데이터 중첩 신호의 입력 단자이다.
영상·오디오 데이터 중첩 신호의 입력 단자(506)에는 데이터 송신 장치의 영상·오디오 데이터 중첩 수단(205)에 의해 생성되어 DVI용 케이블을 거쳐서 전송된 영상·오디오 데이터 중첩 신호가 공급되고, 이 영상·오디오 데이터 중첩 신호는 영상·오디오 데이터 분리 수단(502)에 입력된다.
또한, 오디오 데이터 추출 신호 생성 수단(501)에는 데이터 송신 장치로부터 DVI용 케이블을 거쳐서 전송된 수평 블랭크 동기 신호와 픽셀 클럭이 입력되고, 오디오 데이터 추출 신호 생성 수단(501)은 수평 블랭크 동기 신호를 수신했을 때부터 픽셀 클럭을 미리 정해진 개수인 n개를 카운트한 타이밍에서 오디오 데이터 추출 신호를 출력한다.
오디오 데이터 추출 신호 생성 수단(501)에 의해 생성된 오디오 데이터 추출 신호는 영상·오디오 데이터 분리 수단(502)에 공급된다. 영상·오디오 데이터 분리 수단(502)은 오디오 데이터 추출 신호를 수신한 타이밍으로부터 오디오 데이터의 헤더에 기술된 오디오 데이터의 데이터 길이분의 데이터를 영상·오디오 데이터 중첩 신호로부터 분리하여 출력하는 것에 의해, 영상 데이터의 수평 블랭킹 기간의 소정 위치에 배치된 오디오 데이터를 분리 추출한다. 분리된 오디오 데이터는 일 시적으로 데이터 기억 수단(504)에 기억된다.
오디오 클럭 생성 수단(503)은 데이터 송신 장치로부터 DVI용 케이블을 거쳐서 전송된 픽셀 클럭을, 오디오 데이터에 부가되어 송신되고, 영상·오디오 데이터 분리 수단(502)에 의해 분리된 분주 파라미터에 근거하여 분주해서 오디오 샘플링 주파수의 128배의 오디오 클럭을 작성한다. 이 클럭을 기초로, 더 분주하여, L/R 클럭(오디오의 샘플링 클럭. 일반적으로는 하이 부분으로 Lch의 데이터를, 로우 부분으로 Rch의 데이터가 전송됨)과, 비트 클럭(L/R 클럭에 동기하여, 오디오의 데이터를 결정하기 위한 클럭. 시리얼로 데이터를 전송하는 경우에 이용됨. 일반적으로는, 샘플링 주파수의 64배 또는 32배의 클럭. 1 클럭으로 1 비트의 데이터가 결정됨)을 작성한다.
데이터 기억 수단(504)은 기억한 오디오 데이터를 오디오 클럭 생성 수단(503)이 출력하는 오디오 클럭에 근거하여 D/A 컨버터(505)에 대해서 출력한다. D/A 컨버터(505)는 데이터 기억 수단(504)으로부터 비트 클럭에 동기한 디지털 오디오 데이터를 수신하여, 오디오 클럭 생성 수단(503)에 의해 생성된 3 종류의 클럭 신호를 이용해서 디지털 오디오 데이터를 아날로그 오디오 신호로 변환한다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 데이터 송신측으로부터, 수평 블랭크 동기 신호와 픽셀 클럭을 이용하여 생성한 중첩 타이밍에서 오디오 데이터를 영상 데이터의 수평 블랭킹 기간에 중첩한 영상·오디오 데이터 중첩 신호를 수평 블랭크 동기 신호와 픽셀 클럭과 동시에 DVI용 케이블을 거쳐서 데이터 수신측에 대하여 전 송하고, 데이터 수신측에서, 전송된 수평 블랭크 동기 신호와 픽셀 클럭을 이용하여 영상·오디오 데이터 중첩 신호로부터 오디오 데이터를 추출하는 타이밍 신호를 생성하고, 이 타이밍 신호를 이용해서 영상·오디오 데이터 중첩 신호를 영상 데이터와 오디오 데이터로 분리하고, 또한, 픽셀 클럭을 분주하여 생성한 오디오 클럭을 이용하여 디지털 오디오 데이터를 아날로그 오디오 신호로 변환하도록 했기 때문에, 영상 데이터를 전송하는 기존의 인터페이스를 이용해서 간단하고 또한 양호하게 오디오 데이터를 전송할 수 있다. 즉, DVI 규격으로서 규격화된 기존의 디지털 영상 데이터를 전송하는 시스템을 이용하여, 동일한 신호 케이블로 오디오 데이터를 전송하는 것이 가능해진다. 특히 본 실시예에서는, 영상 데이터의 전송 처리 자체는 기존 그대로, 수평 블랭크 동기 신호와 픽셀 클럭을 이용하여 타이밍 신호를 생성하고, 이 타이밍 신호를 이용해서 오디오 데이터의 중첩 및 분리를 하도록 했기 때문에, 영상 데이터의 전송 처리 기구 구성에 대해서는 종래의 DVI 규격을 전혀 변경할 필요가 없고, 송신측, 수신측 모두 DVI 규격용으로 준비된 영상 데이터의 처리 블럭을 그대로 사용할 수 있다.
본 실시예의 데이터 송신 장치의 변형예에 대하여 설명한다. 도 6은 본 실시예의 데이터 송신 장치의 변형예의 구성을 도시하는 도면이다. 도면에 있어서, (601)는 영상·음성 신호원으로부터의 디지털 오디오 데이터의 샘플링 주파수를 일정하게 하는 샘플링 컨버터이다. (602)는 샘플링 컨버터(601)에 의해 샘플링 주파수가 변환된 후의 디지털 오디오 데이터를 취입하는 오디오 데이터 반입 수단, (603)은 오디오 데이터 반입 수단(602)이 취입한 디지털 오디오 데이터에 대하여 정보를 부가하는 등의 처리를 해서, 전송용 오디오 데이터를 생성하는 오디오 데이터 가공 수단, (604)는 오디오 데이터 가공 수단에 의해 생성된 전송용 오디오 데이터를 일시 기억하는 데이터 기억 수단, (605)는 영상·음성 신호원으로부터 출력되는 수평 블랭크 동기 신호, 및 영상의 픽셀 클럭을 이용하여 타이밍 신호를 생성하고, 이 타이밍 신호를 이용해서, 데이터 기억 수단(604)에 기억된 전송용 오디오 데이터를, 영상·음성 신호원으로부터 출력되는 영상 데이터의 수평 블랭킹 기간의 소정 위치에 중첩하여 영상·오디오 데이터 중첩 신호를 생성하는 영상·오디오 데이터 중첩 수단이다. 또한, (606)은 오디오 데이터의 입력 단자, (607)는 영상 데이터의 입력 단자이다.
오디오 데이터의 샘플링 주파수는, CD에서는 44.1㎑이고, DVD에서는 48㎑인 등, 여러 주파수를 취하고 있다. 그 때문에 수신측에서 픽셀 클럭으로부터 오디오 기준 클럭을 작성하는 PLL의 분주비가 여러 값을 취하여, PLL 구성이 복잡하게 된다고 하는 불합리점이 있다. 도 6에 나타내는 변형예는 수신측의 회로 구성을 간단히 하기 위해서, 영상 데이터에 중첩하는 오디오 데이터의 샘플링 주파수를 일정하게 하는 샘플링 컨버터를 구비한 것이다.
오디오의 샘플링 주파수가 48㎑인 경우의 픽셀 클럭과 오디오 클럭의 분주비는, 영상 데이터가 480I, 480P, 1080I 등의 경우 모두, 나눗셈에서 나머지 없이 깨끗하게 나누어지는 값의 분주비이며, 수신 장치의 오디오 클럭 생성 수단의 구성을 간단히 하는 것이 가능하다.
다음에, 샘플링 컨버터의 대표적인 동작을 설명한다. 예컨대, 44.1㎑ 샘플 링의 오디오 데이터를 48㎑의 오디오 샘플링 데이터로 변환하기 위해서는, 44.1㎑ 샘플링의 오디오 데이터에 대역이 24㎑의 필터를 걸고, 44.1㎑와 48㎑의 보간을 행하여 48㎑의 샘플링 데이터로 변환한다.
샘플링 주파수의 변환 이후의 동작은 도 2의 데이터 송신 장치의 동작과 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.
또, 도 6에 나타내는 변형예에서는 분주 파라미터를 결정하여 오디오 데이터에 부가하는 구성을 생략하고 있지만, 중첩하는 오디오 데이터의 샘플링 주파수가 일정하게 되기 때문에, 영상·음성 신호원으로부터의 영상 데이터의 화질이 일정한 경우에는 오디오 클럭을 생성하기 위한 분주비는 항상 일정하여, 수신측에 분주 파라미터를 전송하는 구성은 불필요하다. 한편, 영상·음성 신호원으로부터의 영상 데이터의 화질이 480P나 1080I 등으로 변화하는 경우는, 도 2의 데이터 송신 장치와 마찬가지로, 분주 파라미터를 결정하여 오디오 데이터에 부가하는 구성을 구비하는 것이 수신측에서 오디오 클럭을 양호한 정밀도로 생성하기 위해서 유효하다.
또한, 상술한 실시예에서는, 오디오 데이터의 샘플링 주파수를 128배한 것을 오디오 클럭으로 하고, 이 오디오 클럭과 픽셀 클럭의 최소 공배수로 하기 위해서 픽셀 클럭에 곱하는 값을 분주 파라미터 N으로 하여 이것을 오디오 데이터에 부가해서 전송하는 것에 대하여 설명했지만, 이 분주 파라미터 N과 함께,
또한, M = 픽셀 클럭 ×N/오디오 클럭
의 관계를 만족시키는 M의 값도 동시에 정보로서 오디오 데이터에 부가하여 전송하도록 하더라도 된다. 이에 따라 수신측의 오디오 클럭의 위상을 송신측의 오디오 클럭의 위상에 맞추는 것이 가능해진다.
또한, 상술한 실시예에서는, 수평 블랭크 동기 신호와 픽셀 클럭을 이용하여 타이밍 신호를 생성하고, 이 타이밍 신호를 이용해서 오디오 데이터를 화상 데이터의 수평 블랭킹 기간의 소정 위치에 중첩하는 것에 대하여 설명했지만, 수직 블랭크 동기 신호와 픽셀 클럭을 이용해서 타이밍 신호를 생성하고, 이 타이밍 신호를 이용하여 오디오 데이터를 화상 데이터의 수직 블랭킹 기간의 소정 위치에 중첩하도록 하더라도 된다.
또한, 상술한 실시예에서는 2 채널의 디지털 오디오 데이터를 전송하는 것에 대하여 설명했지만, 1 채널의 디지털 오디오 데이터를 전송하는 경우나, 3 채널 이상의 디지털 오디오 데이터를 전송하는 경우에도 본 발명은 적응 가능하다.
또한, 상술한 실시예에서는 일정한 샘플링 레이트의 디지털 오디오 데이터가 배치된 패킷을 전송하도록 했지만, 소정의 방식(예를 들면 AC3 방식이나 AAC 방식 등)으로 압축 부호화된 디지털 오디오 데이터를 패킷 내에 배치하여 전송하도록 하더라도 된다.
또한, 여기까지 설명한 실시예에서는 DVI 규격의 전송로를 사용하여 영상 데이터에 오디오 데이터를 다중화해서 전송하도록 했지만, 그 외의 영상 데이터 전송용 규격을 적용하더라도 된다. 이 경우, 전송로는 유선 케이블로 접속되는 전송로 외에, 무선 전송되는 전송로를 사용하더라도 무방하다.
본 발명은, 예를 들면 DVI(Digital Video Interface)을 이용하여 영상 신호원과 영상 표시 장치를 접속한 디지털 신호 전송 시스템에 있어서, 영상 데이터를 전송하는 기존의 인터페이스를 이용해서 간단하고 또한 양호하게 오디오 데이터를 전송할 수 있는 데이터 송신 방법 및 데이터 수신 방법을 제공하는 것이다.

Claims (8)

  1. 디지털 디스플레이 접속용 인터페이스를 이용한 디지털 신호 전송 시스템에서의 데이터 송신 방법으로서,
    영상·음성 신호원으로부터 디지털 오디오 데이터를 취입하는 단계와,
    취입한 디지털 오디오 데이터를 가공하여 전송용 오디오 데이터를 생성하는 단계와,
    생성한 전송용 오디오 데이터를 일단 기억하는 단계와,
    영상·음성 신호원으로부터 얻어지는 영상 블랭크 동기 신호와, 영상 데이터용 픽셀 클럭을 이용하여 타이밍 신호를 생성하고, 이 타이밍 신호를 이용해서 영상·음성 신호원으로부터 출력되는 영상 데이터의 영상 블랭킹 기간의 소정 위치에 상기 일단 기억한 전송용 오디오 데이터를 중첩하는 단계와,
    상기 전송용 오디오 데이터를 중첩한 영상 데이터, 상기 영상 블랭크 동기 신호 및 상기 픽셀 클럭을 데이터 수신측에 대하여 송신하는 단계를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전송용 오디오 데이터를 생성하는 단계는 디지털 오디오 데이터의 재생에 이용하는 오디오 클럭을, 상기 영상 데이터용 픽셀 클럭을 분주하여 생성할 때 의 분주 파라미터를 해당 전송용 오디오 데이터에 부가하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 분주 파라미터는 픽셀 클럭 ×N = 오디오 클럭 ×M의 관계를 만족하는 N 및 M의 2개의 값인 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전송용 오디오 데이터를 생성하는 단계 이전에, 영상·음성 신호원으로부터 취입한 디지털 오디오 데이터의 샘플링 주파수를 변환하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
  5. 청구항 1에 기재된 데이터 송신 방법에 의해 송신된 데이터를 수신하는 데이터 수신 방법으로서,
    상기 송신측으로부터 송신된 영상 블랭크 동기 신호와 픽셀 클럭을 이용하여 타이밍 신호를 생성하고, 이 타이밍 신호를 이용해서, 상기 송신측으로부터 송신된 오디오 데이터를 중첩한 영상 데이터를 영상 데이터와 오디오 데이터로 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 송신측으로부터 송신된 픽셀 클럭을 분주하여 디지털 오디오 데이터의 재생에 이용하는 오디오 클럭을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  7. 디지털 디스플레이 접속용 인터페이스를 이용한 디지털 신호 전송 시스템에서 이용되는 데이터 송신 장치로서,
    영상·음성 신호원으로부터 디지털 오디오 데이터를 취입하는 데이터 취입 수단과,
    데이터 취입 수단이 취입한 디지털 오디오 데이터를 가공하여 전송용 오디오 데이터를 생성하는 오디오 데이터 가공 수단과,
    오디오 데이터 가공 수단이 생성한 전송용 오디오 데이터를 일단 기억하는 데이터 기억 수단과,
    영상·음성 신호원으로부터 얻어지는 영상 블랭크 동기 신호와, 영상 데이터용 픽셀 클럭을 이용하여 타이밍 신호를 생성하고, 이 타이밍 신호를 이용해서 영상·음성 신호원으로부터 출력되는 영상 데이터의 영상 블랭킹 기간의 소정 위치에 상기 데이터 기억 수단이 기억한 전송용 오디오 데이터를 중첩하는 영상·오디오 데이터 중첩 수단과,
    상기 전송용 오디오 데이터를 중첩한 영상 데이터, 상기 영상 블랭크 동기 신호 및 상기 픽셀 클럭을 데이터 수신측에 대하여 송신하는 데이터 송신 수단을 구비한 것
    을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
  8. 청구항 7에 기재된 데이터 송신 장치에 의해 송신된 데이터를 수신하는 데이터 수신 장치로서,
    상기 데이터 송신 장치로부터 송신된 영상 블랭크 동기 신호와 픽셀 클럭을 이용하여 타이밍 신호를 생성하고, 이 타이밍 신호를 이용해서, 상기 데이터 송신 장치로부터 송신된 오디오 데이터를 중첩한 영상 데이터를 영상 데이터와 오디오 데이터로 분리하는 영상 오디오 데이터 분리 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 데이터 수신 장치.
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