KR19990021831A - 데이터다중화장치및그방법 - Google Patents

데이터다중화장치및그방법 Download PDF

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KR19990021831A
KR19990021831A KR1019970708305A KR19970708305A KR19990021831A KR 19990021831 A KR19990021831 A KR 19990021831A KR 1019970708305 A KR1019970708305 A KR 1019970708305A KR 19970708305 A KR19970708305 A KR 19970708305A KR 19990021831 A KR19990021831 A KR 19990021831A
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노부히사 오비카네
도시히코 기타자와
도시아키 세토가와
사토시 미야자와
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이데이 노부유끼
소니 가부시끼 가이샤
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    • H04N7/52—Systems for transmission of a pulse code modulated video signal with one or more other pulse code modulated signals, e.g. an audio signal or a synchronizing signal

Abstract

본 발명은 디지털 텔레비전 방송용의 오디오 데이터, 비디오 데이터 및 부수적인 데이터를 다중화하기 위한 데이터 멀티플렉서 및 이의 방법을 제공한다. 이러한 데이터에 대한 크기 정보가 획득되어, CPU에 의해 다중화 동작을 제어시에 이러한 크기 정보를 이용하는 CPU로 공급된다. 오디오, 비디오 및 부수적인 데이터는 CPU에 공급되지 않고서도 CPU의 제어 하에 다중화될 수 있다. 결과적으로, 고속 다중화가 수행될 수 있다.

Description

데이터 다중화 장치 및 그 방법
디지털 텔레비전 방송 시스템에 있어서, 오디오 데이터 및 비디오 데이터는 영화나 음악 프로모션과 같은 특정한 응용 분야에서 처리될 수 있다. 특히, 이러한 디지털 텔레비전 방송 시스템에 있어서, 데이터는 서라운드 시스템이라고 칭하는 시스템이 적절한 데이터로 처리되고, 오디오 데이터는 몇 가지 언어로 제공되도록 처리될 수 있거나, 오디에 데이터, 비디오 데이터 및 부수적인 데이터는 대화 언어가 다수의 언어로 중첩되어 시청자에게로 방송되는 트랜스포트 스트림을 발생시키도록 다중화될 수 있다.
본 발명은 비디오 데이터 및 오디오 데이터가 MPEG 표준안 등에 따라서 압축 및 엔코드되는 비디오 데이터, 오디오 데이터 및 서브타이틀(subtitle)과 같은 부수적인 데이터를 다중화하고, 송신하기 위한 트랜스포트 스트림(transport stream)을 발생시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 멀티플렉서를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 데이터 멀티플렉서를 도시한 도면.
도 3은 도 2의 데이터 멀티플렉서 내의 비디오 엔코더를 도시한 도면.
도 4는 도 2의 데이터 멀티플렉서 내의 오디오 엔코더를 도시한 도면.
도 5는 도 2의 데이터 멀티플렉서 내의 CPU에 의해 수행된 처리를 설명하는 기준이 될 수 있는 흐름도를 도시한 도면.
본 발명의 목적은 디지털 텔레비전 방송 시스템 등에서 오디오 데이터, 비디오 데이터 및 부수적인 데이터를 다중화되게 하기 위한 데이터 멀티플렉서 및 그 다중화 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 데이터가 비교적 고속으로 다중화되고, 부수적인 데이터의 형태와 처리에 따른 변경 요인이 용이하게 조절될 수 있는 상술한 바와 같은 데이터 멀티플렉서 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 특징에 따르면, 입력 비디오 데이터 및 오디오 데이터의 데이터 크기를 검출하기 위한 데이터 크기 검출 장치, 입력 비디오 데이터 및 오디오 데이터에 대한 다중화 계획을 검출된 데이터의 크기에 응답하여 형식화하고, 다중화된 데이터 스트림을 획득하기 위해서 비디오 데이터 및 오디오 데이터의 다중화를 다중화 계획에 응답하여 제어하기 위한 장치, 데이터 크기 검출 수단 및 제어 장치를 연결하기 위한 버스, 입력 비디오 데이터 및 오디오 데이터를 버퍼 장치에 공급하기 위한 데이터 공급 라인, 및 다중화된 데이터 스트림을 외부 장치로 출력시키기 위한 데이터 출력 라인을 포함하는 데이터 다중화 장치가 제공된다. 버스는 비디오 데이터 및 오디오 데이터가 버스를 통과하지 못하도록 데이터 공급 라인 수단 및 데이터 출력 라인 수단과 분리된다.
양호하게는, 제어 장치는 컴퓨터를 포함할 수 있고, 버스는 컴퓨터에 연결된 컴퓨터 버스를 포함할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 데이터 멀티플렉서는 비디오 데이터, 오디오 데이터 및 제 1의 부수적인 데이터를 엔코딩시켜, 엔코드된 데이터를 데이터 크기 검출 장치 및 버퍼 장치는 공급하기 위한 엔코딩 장치(들)를 포함할 수도 있다. 더욱이, 본 발명의 데이터 멀티플렉서는 제 2의 부수적인 데이터를 데이터 선택 장치로 공급하기 위해 외부로부터 수신하기 위한 데이터 수신 장치도 포함할 수 있다.
본 발명의 데이터 멀티플렉서는 디지털 텔레비전 방송 시스템에 이용하기 위한 비디오 데이터, 오디오 데이터 및 서브타이틀과 같은 제 1의 부수적인 데이터를 다중화할 수 있고, 트랜스포트 데이터 스트림을 발생시키기 위해 중첩된 대화 언어와 같은 제 2의 부수적인 데이터(개인 데이터)를 다중화된 데이터로 다중화할 수 있다. 이러한 데이터 멀티플렉서에 있어서, 비디오 데이터 및 그 밖의 다른 데이터(오디오 데이터 등과 같은 데이터)를 직접 다중화하기 위한 다중화 시스템 및 다중화 시스템과는 별도로 다중화를 제어하기 위한 제어 시스템은 다중화될 비디오 및 그 밖의 다른 데이터 및 다중화제어에 관련된 데이터는 대응하는 시스템에서 각각 처리될 수 있다.
본 발명의 데이터 멀티플렉서에 있어서, 데이터 크기 결정 및 계수 장치는 제어 시스템 내에 배열될 수 있고, 비디오 데이터, 오디오 데이터 및 제 1의 부수적인 데이터가 이들의 데이터 크기 정보를 얻기 위한 MPEG 표준안에 따라서 압축 및 엔코드된 후에 이러한 데이터들을 계수할 수 있다. 버퍼 장치는 다중화 시스템 내에 배열될 수 있고, 비디오 데이터, 오디오 데이터 및 제 1의 부수적인 데이터를 버퍼링하기 위한 FIFO(선입 선출 : first in first out) 메모리 등을 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2의 데이터 다중화 부분은 다중화 시스템 내에 포함될 수 있는 데, 제 1의 데이터 다중화 부분은 버퍼된 비디오 데이터, 오디오 데이터 및/또는 제 1의 부수적이 데이터를 선택하여 다중화할 수 있고, 제 2의 데이터 다중화 부분은 제 1의 데이터 다중화 부분에 의해 선택되어 다중화되는 비디오 데이터, 오디오 데이터 및 제 1의 부수적인 데이터들 중 소정의 데이터를 선택하거나 제어 시스템의 제어하에 중첩된 대화 데이터와 같은 제 2의 부수적인 데이터를 선택할 수 있고, 다중화되는 비디오 데이터, 오디오 데이터 및 제 1의 부수적인 데이터, 및 제 2의 부수적인 데이터들 중 소정의 데이터를 다중화할 수 있다. 제어 장치는 제어 시스템 내에 배열될 수 있고, 비디오 데이터의 데이터 크기에 기초를 둔 비디오 데이터, 오디오 데이터, 제 1의 부수적인 데이터 및 제 2의 부수적인 데이터, 타이밍 조정, 스케쥴링 등, 데이터 크기 계수 장치에 의해 결정되거나 계수되는 오디오 데이터 및 부수적인 데이터를 다중화하기 위한 계획을 형식화할 수 있다. 또한, 제어 장치는 제 1 및 제 2의 데이터 다중화 부분내의 데이터의 다중화를 제어하기 위한 다중화 계획에 기초를 두고 제 1 및 제 2의 데이터 다중화 부분에 의한 선택을 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 비디오 데이터, 오디오 데이터, 제 1의 부수적인 데이터 및 제 2의 부수적인 데이터를 수신하는 단계, 수신된 비디오 데이터, 오디오 데이터 및 제 1의 부수적인 데이터의 데이터 크기를 획득하기 위한 단계, 수신된 비디오 데이터, 오디오 데이터 및 제 1의 부수적인 데이터를 버퍼링하는 단계, 버퍼된 비디오 데이터, 오디오 데이터 및 제 1의 부수적인 데이터를 선택하는 단계, 수신된 제 2의 부수적인 데이터 또는 버퍼된 비디오 데이터, 오디오 데이터 및 제 1의 부수적인 데이터들 중 선택된 데이터를 선택하기 위한 단계, 비디오 데이터, 오디오 데이터, 제 1의 부수적인 데이터, 및 비디오 데이터, 오디오 데이터 및 부수적인 데이터의 데이터 크기에 기초를 두고 있는 제 2의 부수적인 데이터를 다중화하기 위한 계획을 형식화하는 단계 및 버퍼된 비디오 데이터, 오디오 데이터 또는 제 1의 부수적인 데이터의 선택 및 제 2의 부수적인 데이터 또는 비디오 데이터, 오디오 데이터, 제 1의 부수적인 데이터 및 제 2의 부수적인 데이터를 다중화하기 위한 다중화 계획에 기초를 둔 버퍼된 비디오 데이터, 오디오 데이터 및 제 1의 부수적인 데이터의 선택된 데이터의 선택을 제어하기 위한 단계를 포함하는 데이터 다중화 방법이 제공된다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특징 및 장점에 대해서는 대응하는 부품에는 동일한 참조 번호를 붙인 첨부 도면에 관련하여 예증이 되는 실시예에 관한 다음의 상세한 설명으부터 명백해질 것이다.
도 1은 데이터 멀티플렉서(1)를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 데이터 멀티플렉서는 비디오 엔코더(20), 오디오 엔코더(24), 서브타이틀 엔코더(28), 및 버퍼 메모리(100) 및 트랜스포트 스트림 마커(102)를 가지는 멀티플렉서(10)를 포함할 수 있다. 데이터 멀티플렉서(1)는 보다 상세하게 후술한 바와 같이 비디오 스트림, 오디오 스트림 및 서브타이틀 스트림(영화 또는 음악 프로모션용 스트림)을 수신하여 엔코드할 수 있고, 트랜스포트 스트림을 발생시키기 위해 동일한 스트림을 하나의 스트림으로 다중화할 수 있다.
특히, 비디오 엔코더(20)는 비디오 데이터를 편집 장치(editing device) 등과 같은 외부 장치(도시하지 않음)로부터 수신할 수 있고, 선정된 표준안(MPEG2 표준안 등)에 따라서 수신된 데이터를 압축하여 엔코드할 수 있고, 비디오 스트림으로서 획득된 데이터를 버퍼 메모리(100)로 출력시킬 수 있다. 오디오 엔코더(24)는 오디오 데이터를 외부 장치(도시하지 않음)로부터 수신할 수 있고, 선정된 표준안(MPEG2 표준안)에 따라서 수신된 오디오 데이터를 압축하여 엔코드할 수 있고, 오디오 스트림으로서 얻어진 데이터를 버퍼 메모리(100)로 출력시킬 수 있다. 서브타이틀 엔코더(28)는 서브타이틀 외부에서 발생시키는 서브타이틀 데이터 장치(도시하지 않음)로부터 수신할 수 있고, 수신된 서브타이틀 데이터를 선정된 처리(선형 양자화 처리 및 고정 길이 엔코딩 처리)로 엔코드할 수 있고, 서브타이틀 스트림으로서 얻어진 결과를 버퍼 메모리(100)로 출력시킬 수 있다.
버퍼 메모리(100)는 비디오 엠코더(20), 오디오 엔코더(24) 및 서브타이틀 엔코더(28)로부터 각각 공급된 비디오 스트림, 오디오 스트림 및 서브타이틀 스트림을 버퍼하여, 출력을 트랜스포트 스트림 마커(102)로 공급한다. 마이크로프로세서(CPU) 등을 가지는 고속 컴퓨터를 포함할 수 있는 트랜스포트 스트림 마커(102)는 비디오 스트림, 오디오 스트림 및 서브타이틀 스트림[소립 스트립(elementary stream)이라고 각각 칭함]을 버퍼 메모리(100)로부터 얻거나 판독될 수 있고, 스케쥴링을 수행할 수 있으며, 출력시키기 위한 트랜스포트 스트림을 발생시키기 위한 송신 형태에 따라서 헤더(header) 등에 추가할 수 있다.
데이터 멀티플렉서(1)에 있어서, 버퍼 메모리(100)는 모든 소립 스트림을 내부에 임시로 저장하고, 트랜스포트 스트림 마커(102)의 CPU는 트랜스포트 스트림을 발생시키기 위한 헤더의 스케쥴링 및 추가와 같은 처리를 수행한다. 그러나, 이러한 처리를 수행시, CPU는 버스 네크 등이 고속 처리를 방해하거나 저지할 수 있는 트랜스포트 스트림 마커(102)의 데이터 버스 내에 발생될 수 있는 것과 같은 방식으로 데이터 버스를 통해 소립 스트림내의 각각의 워드(바이트)를 억세스할 수 있다. 따라서, 이러한 처리 방식은 트랜스포트 스트림을 형성할 수 없다.
지금부터 데이터 멀티플렉서(1)의 상술한 문제점을 극복할 수 있는 도 2 내지 도 5를 참조하여 데이터 멀티플렉서(2)에 대해 설명하고자 한다. 이러한 멀티플렉서(2)에 있어서, 소립 스트립을 직접 다중화하기 위한 다중화 시스템으로부터 소립 스트립을 다중화하기 위한 스케쥴링을 수행하기 위한 제어 시스템을 분리함으로써 보다 상세하게 후술한 바와 같은 트랜스포트 스트림의 고속 발생이 얻어질 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 데이터 멀티플렉서(2)는 비디오 엔코더(20), 오디오 엔코더(24), 서브타이틀 엔코더(28), 다중화 시스템(12) 및 제어 시스템(42)을 일반적으로 포함한다. 다중화 시스템(12)은 도 2에 도시된 바와 같이 연결될 수 있는 FIFO 메모리(32a, 32b 및 32c), RAM(430), 제 1 스위치 회로(34), 제 2 스위치 회로(36), FIFO 메모리(38), 및 SCSI(소형 컴퓨터 시스템 인터페이스) 회로(40)를 포함할 수 있다. 제어 시스템(42)은 도 2에 도시된 바와 같이 CPU 버스를 통해 함께 결합될 수 있는 데이터 크기 계수 인터페이스 회로(30a, 30b 및 30c), 이서네트 인터페이스(Ethernet Interface : ENIF) 회로(420), 직렬 인터페이스(Serial Interface : SIF) 회로(422), CPU(424), 처리 RAM(426) 및 제어 데이터 RAM(428)을 포함할 수 있다.
비디오 엔코더(20)는 도 3에 도시된 바와 같이 배열될 수 있는 가산 회로(202 및 212), 이산 코사인 변환(Discreate Cosine Transform : DCT) 회로(204), 양자화 회로(206), 역 양자화 회로(208), 역 DCT 회로(210), 프레임 메모리 회로(216), 가변 길이 엔코딩(Variable-Length Encoding : VLC) 회로(218), 비트 속도 제어 회로(220) 및 가변 길이 엔코딩(VLC) 버퍼(222)를 포함할 수 있다. 비디오 엔코더(20)는 입력 비디오 데이터(비디오 IN)를 외부 장치로부터 수신하고, MPEG2 표준안 등과 같은 선정된 표준안에 따라서 입력 비디오 데이터를 압축하여 엔코드 시키며, 데이터 크기 IF(30a) 및 FIFO 메모리(32a)(도 2)에 공급하기 위한 비디오 스트림(MPEG 비디오 스트림)을 발생시키기에 적합하다. 이러한 비디오 엔코더에 대한 또 다른 설명은 본 발명의 참고 문헌으로 이용된 Image Data Processing Method and Apparatus of Same이라는 명칭으로 1997년 2월 29일자로 출원된 미합중국 특허 출원 제 호에서 얻을 수 있다.
오디오 엔코더(24)는 도 4에 도시된 바와 같이 서브밴드 분석 필터 뱅크(Sbu-band Analyzing Filter Bank : SAFB)(240), 선형 양자화 회로(242), 비트 압축 회로(244), 고속 퓨리에 변환(FFT) 회로(246), 심리학적 청각 모델(Psychological Auditory Model : 248), 동적 비트 할당 회로(250), 환산 계수(scale factor) 선택 정보 저장 회로(252), 환산 계수 추출 회로(254), 사이드 정보(side information) 엔코딩 회로(256) 및 비트 스트림 발생 회로(258)를 포함할 수 있다. 오디오 엔코더(24)는 오디오 데이터(오디오 입력)를 외부 장치로부터 수신하고, MPEG2 표준안 등과 같은 선정된 표준안에 따라서 오디오 데이터를 압축하여 엔코드하며, 데이터 크기 IF(30b) 및 FIFO 메모리(32b)(도 2)에 공급하기 위한 오디오 스트림(MPEG 오디오 스트림)을 발생시키기에 적합하다. 이러한 오디오 엔코더에 관한 또 다른 설명은 본 발명의 참고 문헌으로 이용된 K. Brandenburg 등저, J. Audio Eng. Soc., 제42권, 제10호, 780-792 페이지(1994. 10.)의 ISO-MPEG-1 Audio : A Generic Standard for Coding of High-Quality Digital Audio란 문헌에서 얻을 수 있다.
서브타이틀 엔코더(28)는 서브타이틀 데이터와 같은 부수적인 데이터를 외부장치로부터 수신하여, 상술한 방식과 유사한 방식으로 부수적인 데이터를 엔코드시키며, 데이터 크기 IF(30c) 및 FIFO 메모리(32c)(도 2)에 공급하기 위한 서브타이틀 스트림을 발생시키기에 적합하다.
더욱이, 엔코드된 데이터(서브타이틀 데이터, 폐쇄 캡션(closed-capation) 데이터 등과 같은 데이터)는 외부 장치로부터 공급될 수 있다. 예를 들어, 엔코드된 서브타이틀 데이터는 이서네트와 같은 LAN(Local Area Network : 근거리 통신망)을 통해 ENIF 회로(420)로 공급될 수 있거나, 엔코드된 서브타이틀 데이터는 직렬 라인을 통해 직렬 인터페이스(422)로 공급될 수 있고, 이러한 수신되어 엔코드된 서브타이틀 데이터는 CPU 버스를 통해 내부에 저장하기 위한 RAM(430)으로 공급될 수 있다. 엔코드된 비디오 데이터 및/또는 엔코드된 오디오 데이터의 양에 비해 엔코드된 서브타이틀 데이터의 양이 비교적 작기 때문에, 엔코드된 서브타이틀 데어트를 CPU에 공급한다는 것은 CPU 버스 트래픽에 반대로 악 영향을 끼치지 않을 수 있다. 이러한 상황에서, ENIF 회로(420) 또는 직렬 인터페이스(422)는 헤더(header) 및/또는 크기 정보(헤더 내에 기입될 수 있는 정버)와 같은 정보를 엔코드된 서브타이틀 데이터에서 검출할 수 있고, 검출된 정보는 CPU 버스를 통해 CPU(424)에 공급될 수 있다.
다중화 시스템(12)(도 2)에 있어서, FIFO 메모리(32a, 32b 및 32c)는 비디오 엔코더(20), 오디오 엔코더(24) 및 서브타이틀 엔코더(28)로부터 수신된 비디오 스트림, 오디오 스트림, 및 서브타이틀 스트림을 각각 버퍼하여, 출력 스트림을 스위치 회로(34)의 입력 스트림(a, b 및 c)으로 공급한다. 부수적으로, RAM(430) 내에 저장된 엔코드된 서브타이틀 데이터는 CPU(424)의 제어 하에 스위칭 회로(34)의 입력 단자(d)에 공급될 수 있다. CPU(424)로부터 공급될 수 있는 제어 신호에 따라서, 스위치 회로(34)는 소정의 입력 단자(a, b, c 및 d)를 선택하고, 선택된 입력 단자에 공급된 각각의 소립 스트림을 스위치 회로(36)의 입력 단자(b)에 공급한다. 결과적으로, 다중화된 신호 또는 스트림이 형성되어 스위치 회로(36)의 입력 단자(b)에 공급될 수 있다. 스위치 회로(34)는 입력 단자(a, b, c 및 d)들 중 아무것도 선택할 수 없으므로, 소립 스트림이 소정의 입력 단자에 전혀 공급되지 않거나, 소위 스터핑(sutffing : 채워 넣기) 처리가 수행될 때 선정된 양의 블랭크 데이터(예를 들어, 1 또는 0의 연속 논리치)를 출력시킨다.
RAM(26)은 헤더를 나타내는 신호 또는 부수적인 데이터 스트림을 스위치 회로(36)의 입력 단자(a)에 공급할 수 있다. CPU(424)에 의해 공급될 수 있는 제어 신호에 따라서, 스위치 회로(36)는 스위치 회로(34)로부터 스위치 회로(36)의 입력 단자(b)에 공급된 소립 스트림 및 처리 RAM(426)으로부터 스위치 회로(36)의 입력 단자에 공급된 부수적인 데이터 스트림(헤더 정보)을 다중화하기 위해 소정의 입력 단자(a 및 b)를 선택할 수 있다. 다중화되거나 선택된 데이터 스트림을 스위치 회로(36)로부터 FIFO 메모리(38) 및 SCSIIF 회로(40)로 공급된다.
FIFO 메모리(38)는 스위치 회로(36)로부터 수신된 다중화된 데이터 스트림을 버퍼하고, 출력 또는 트랜스포트 스트림을 통신 회선 등과 같은 외부 장치(도시하지 않음)로 공급한다. SCSIIF 회로(40)는 다중화된 데이터 스트림을 스위치 회로(36)로부터 수신하여, 데이터 스트림이 저장되는 자기 광학 디스크 드라이브(Magnetic Optical Disk Drive : MOD) 또는 하드 디스크 드라이브(HDD)와 같은 저장 장치(도시하지 않음)에 공급한다.
제어 시스템(42)에 있어서, 데이터 크기 IF(30a, 30b 및 30c)는 비디오 엔코더(20), 오디오 엔코더(24) 및 서브타이틀 엔코더(28)로부터 각각 공급된 비디오 스트림, 오디오 스트림 및 서브타이틀 스트림의 각각의 프레임에 대한 데이터 크기를 계수할 수 있고, 획득된 결과를 CPU 버스에 의해 CPU(42)로 공급할 수 있다. 데이터 크기에 관한 이러한 계수는 데이터 크기 IF(30a, 30b 및 30c) 내에 포함될 수 있는 카운터를 포함함으로써 달성될 수 있다. 선택적으로, 데이터 크기 정보는 각각의 엔코더에 의해 결정될 수 있고, 이로부터 출력 신호로서 공급되므로, 이러한 데이터 크기 정보 신호는 검출되어 CPU(424)로 공급될 수 있다.
ENIF 회로(420)는 이서네트와 같은 LAN(도시하지 않음)을 통해 전용 데이터(private data)를 수신할 수 있고, 데이터를 CPU 버스를 통해 CPU(424)로 출력시킬 수 있다. SIF 회로(422)는, 예를 들어 컴퓨터 등을 통해 직렬 형태를 가지는 전용 데이터를 수신할 수 있고, 데이터를 CPU(424)로 출력시킬 수 있다. 소위 말하는 이러한 전용 데이터는 엔코드된 서브타이틀 데이터, 폐쇄 갭션 데이터, 사용자 데이터 등을 포함할 수 있다.
CPU(424)는 마이크로프로세서 및 프로그램을 저장하기 위한 ROM을 포함할 수 있다. 이러한 CPU는 데이터 크기를 데이터 크기 IF(30a, 30b 및 30c)로부터 수신하여 저장하고, ENIF 회로(420) 및 SIF 회로(422)로부터 데이터를 수신하여 저장하는데 적합하다. 더욱이, CPU는 다중화 계획을 형식화하거나, 본 발명의 데이터 멀티플렉서의 다중화 동작을 제어하는데 적합하다. 즉, CPU(424)는 처리 RAM(426)에 저장된 데이터 크기에 기초를 두고 다중화하기 위한 소립 스트림, 타이밍 조정 및 스케쥴링의 다중화, 및 CPU 버스에 의한 다중화 계획에 따라서 스위치 회로(34 및 36)의 스위칭 또는 다중화 동작을 제어할 수 있다.
CPU(424)가 처리하기 위한 제어 데이터는 제어 데이터 RAM(428)에 저장될 수 있다. 부수적으로, CPU는 데이터를 처리, 저장 및/또는 공급하기 위한 처리 RAM(426)을 제어하거나 이용할 수 있다. 예를 들어, CPU(424)는 헤더 정보를 발생시켜, 이러한 헤더 정보를 저장하며, 이 정보를 제어 데이터 RAM(428)에 저장된 제어 데이터에 따라서 스케쥴링 절차 등에 기초하여 스위치 회로(36)의 입력 단자로 출력시키기 위해 처리 RAM(426)을 이용할 수 있다. 선택적으로, 헤더 정보 또는 헤더 정보 부분은 ENIF 회로(420) 또는 SIF 회로(422)로부터 공급된 전용 데이터(사용자 데이터와 같은 데이터)에 기초하여 발생되어 RAM(426)내에 저장된다.
데이터 멀티플렉서(2)의 동작에 대해 지금부터 기재하고자 한다.
비디오 데이터, 오디오 데이터 및 서브타이틀 데이터는 비디오 엔코더(20), 오디오 엔코더(24) 및 서브타이틀 엔코더(28)에 각각 공급되어 엔코드된다. 엔코드된 비디오 스트림, 오디오 스트림 및 서브타이틀 스트림의 데이터 크기는 데이터 크기 IF(30a, 30b 및 30c)내의 데이터를 계수함으로써 결정되고, 획득되어 계수된 데이터 크기는 CPU(424)로 공급된다.
한편, 엔코드된 서브타이틀 데이터가 LAN(근거리 통신망)을 통해 ENIF 회로(420)로 공급되거나, 엔코드된 서브타이틀 데이터가 직렬 라인을 통해 직렬 인터페이스(422)로 공급될 때, ENIF 회로(420) 또는 직렬 인터페이스(422)는 데이터 크기를 검출할 수 있으므로, 검출된 데이터 크기는 CPU 버스를 통해 CPU(424)로 공급된다. 이러한 상황에 있어서, 엔코드된 서브코드 데이터는 RAM(430)에 공급될 수 있고, CPU(424)의 제어 하에 스위칭 회로(34)의 입력 단자(d)로 출력될 수 있다.
데이터 CPU(424)로부터 제어 신호에 따라서 스위치 회로(34 및 36)를 이용함으로써 스위치되거나 다중화될 수 있다. 스위치 회로(36)로부터의 출력은 FIFO(38) 및 SCSIIF 회로(40)에 공급된다. FIFO(38)는 수신된 데이터를 버퍼하고, 통신 화선 등을 공급될 수 있는 트랜스포트 스트림을 출력시킨다. SCSIIF 회로(40)는 수신된 데이터를 기록하기 위해 하드 디스크 드라이브 등으로 수신된 데이터를 송신한다.
CPU(24)가 수행하는 처리 동작은 도 5의 흐름도를 참조하여 지금부터 기재하고자 한다.
단계(S102)에서, CPU(424)는 비디오 스트림, 오디오 스트림 및 서브타이틀 스트림에 대한 프레임의 데이터 크기를 데이터 크기 IF(30a, 30b 및 30c)로부터 수신하여, 수신된 데이터 크기를 처리 RAM(426) 내에 저장한다. CPU(424)는 데이터 크기를 ENIF 회로(420) 및 SIF 회로(422)로부터 수신할 수 있으므로, CPU(424)는 이러한 데이터 크기를 저장한다. 이 때, 처리는 단계(S103)로 진행하여, 파라메터가 CPU(424)에 의해 초기화된다. 그 다음, 처리는 단계(S104)로 진행한다.
단계(104)에서, CPU(424)는 다중화 계획을 형식화한다. 즉, 루프 반복 횟수(N)가 결정된다. 이러한 루프 반복 횟수(N)는 하나의 비디오 프레임 또는 이의 지속 기간에 삽입될 수 있는 포켓(pocket)의 수를 나타낼 수 있는데, 포켓의 크기는 188 바이트와 같은 고정된 규정치를 가질 수 있다. 따라서, 루프 반복 횟수(N)는 트랜스포트 스트림의 데이터 속도에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 루프 반복 횟수(N)는 트랜스포트 스트림의 데이터 속도(바이트)/초당 30 프레임(NTSC 시스템이 이용될 때)/188(바이트)로서 정해질 수 있다. 다중화의 스케쥴링은 루프 반복 횟수(N) 및 수신된 각각의 데이터 크기에 기초하여 결정된다.
그 다음, 처리는 단계(S106)로 진행하는데, 비디오 스트림이 출력되는 것을 다중화 계획이 나타내는지의 여부에 대한 결정이 CPU(424)에 의해 행해진다. 이러한 결정이 긍정일 경우, 처리는 단계(S107)로 진행한다. 단계(S107)에서, CPU(424)는 스위치 회로(36)를 제어하여, 헤더 정보가 RAM(426)으로부터 차례로 공급될 수 있는 입력 단자(a)로부터 선택되도록 한다. 그 후, 처리는 단계(108)로 진행하며, CPU(424)는 비디오 스트림(스위치 회로(34)의 단자(a)로부터 얻어질 수 있는 스트림)을 선택하기 위한 스위치 회로(34)를 제어하고, 비디오 스트림이 트랜스포트 스트림으로 다중화되도록 스위치 회로(34)로부터 데이터 스트림(스위치 회로(36)의 단자(b)로부터 획득될 수 있는 스트림)을 선택하기 위한 스위치 회로(36)를 제어한다. 처리는 단계(S110)로 진행한다.
한편, 단계(S106)에서의 결정이 부정인 경우, 처리는 단계(S110)로 진행한다.
단계(S110)에서, 오디오 스트림이 출력되는지를 다중화 계획이 나타내는지의 여부에 대한 결정이 CPU(424)에 의해 행해진다. 이러한 결정이 긍정인 경우, 처리는 단계(S111)로 진행한다. 단계(S111)에서, CPU(424)는 RAM(426)으로부터 반복적으로 공급될 수 있는 헤더 정보가 입력 단자로부터 선택되도록 스위치 회로(36)를 제어한다. 그 후, 처리는 단계(S112)로 진행하는데, CPU(424)는 오디오 스트림(스위치 회로(34)의 단자(b)로부터 획득될 수 있는 스트림)을 선택하기 위해 스위치 회로(34)를 제어하고, 오디오 스트림이 트랜스포트 스트림으로 다중화되도록 스위치 회로(34)로부터 데이터 스트림(스위치 회로(34)의 단자(b)로부터 획득될 수 있는 스트림)을 선택하기 위해 스위치 회로(34)를 제어한다.
한편, 단계(S110)에서의 결정이 부정인 경우, 처리는 단계(S114)로 진행한다.
단계(S114)에서, 서브타이틀 스트림이 서브타이틀 엔코더로부터 출력되는 것을 다중화 계획(절차)이 나타내는지의 여부에 대해 CPU(424)에 의해 결정이 행해진다. 이러한 결정이 긍정인 경우, 처리는 단계(115)로 진행한다. 단계(S115)에서, CPU(424)는 RAM(426)으로부터 반복적으로 공급될 수 있는 헤더 정보가 입력 단자로부터 선택되도록 스위치 회로(36)를 제어한다. 그 후, 처리는 단계(S116)로 진행하는데, CPU(424)는 서브타이틀 스트림(스위치 회로(34)의 단자(c)로부터 획득된 스트림)을 선택하기 위해 스위치 회로(34)를 제어하고, 서브타이틀 스트림이 트랜스포트 스트림으로 다중화되도록 스위치 회로(34)로부터 데이터 스트림(스위치 회로(36)의 단자(b)로부터 획득될 수 있는 스트림)을 선택하기 위해 스위치 회로(36)를 제어한다. 처리는 단계(S118)로 진행한다.
한편, 단계(S114)에서의 결정이 부정인 경우, 처리는 단계(S118)로 진행한다.
단계(S118)에서, 부가적 또는 전용 데이터 스트림(헤더 정보)이 출력되는 것을 다중화 계획이 나타내는지의 여부에 대한 결정이 CPU(424)에 의해 행해진다. 이러한 결정이 긍정인 경우, 처리는 단계(S119)로 진행한다. 단계(S118)에서, CPU(424)는 부수적인 데이터 스트림(헤더 정보)을 트랜스포트 스트림으로 다중화하기 위해서 부수적인 데이터 스트림을 선택하기 위해 스위치 회로(36)를 제어한다. 이 때, 처리는 단계(S120)로 진행하는데, CPU(424)는 전용 데이터를 RAM(430)으로부터 출력시키기 위해 스위치 회로(34), 스위치 회로(36) 및 RAM(430)을 제어하여 트랜스포트 스트림으로 다중화하게 된다. 그 후, 처리는 단계(S122)로 진행한다.
한편, 단계(S118)에서의 결정이 부정인 경우, 처리는 단계(S122)로 진행한다.
단계(S122)에서, n=N인지의 여부에 대한 결정이 CPU(424)에 의해 행해진다. 이러한 결정이 부정인 경우, 즉 n=N인 경우, 처리는 종료된다. 그러나, 이러한 결정이 부정인 경우, 즉 nN인 경우, N은 1만큼 증가되어, 처리는 단계(S106)로 복귀한다.
그러므로, 데이터 멀티플렉서(2)에 있어서, 비디오 데이터, 오디오 데이터 및/또는 부수적인 데이터의 크기를 나타내는 정보는 CPU 또는 데이터 버스에 의해 CPU로 공급될 수 있으므로, 비교적 큰 양의 데이터를 가질 수 있는 비디오 데이터, 오디오 데이터 및/또는 부수적인 데이터 또는 이의 소립 스트림(들)은 CPU 버스를 거쳐 CPU로 운반될 수 없다. 대신에, 비디오 데이터, 오디오 데이터 및/또는 부수적인 데이터는 트랜스포트 또는 다중화 스트림을 형성하기 위해서 다수의 스위치 회로를 통해 공급될 수 있다. 결과적으로, CPU 버스에서 발생하는 버틀네크(bottleneck) 또는 버스 네크(bus neck)의 가능성은 트랜스포트 스트림으로의 소립 스트림의 고속 다중화가 달성될 수 있도록 크게 감소된다.
더욱이, 서브타이틀 엔코더(28) 및 전용 데이터 라인은 정보를 공급하는데 둘 다 이용될 수 있다. 예를 들어, 서브타이틀 정보는 서브타이틀 엔코더(28)를 통해 공급될 수 있고, 폐쇄 캡션은 전용 데이터 라인을 통해 공급될 수 있다. 다른 예로서, 서브타이틀 정보는 전용 데이터 라인을 통해 공급될 수 있고, 다른 정보는 서브타이틀 엔코더(28)를 통해 공급될 수 있다. 진가가 인정된 바와 같이 전용 데이터 라인 또는 엔코더(28)는 요구된 응용 조건이나 사용 용도에 따라서 생략될 수 있다.
부수적으로, 트랜스포트 스트림이 발생될 때마다 CPU(424)에 의해 수행된 소프트웨어 처리에 의해 다중화 계획이 형식화되기 때문에, 본 발명은 추가될 부수적인 데이터 스트림(헤더 정보)의 형태나 수를 소립 스트림이 하드웨어를 이용하는 트랜스포트 스트림으로 다중화되는 장치에 비해 용이하게 변경되게 할 수 있다.
소정수의 각 형태의 소자를 가지는 도 2의 데이터 멀티플렉서가 기재되었지만, 본 발명의 데이터 멀티플렉서는 이에 제한되지 않고, 다른 수의 이러한 소자를 가질 수 있다. 예를 들어, ENIF 회로(420) 또는 SIF 회로(422)가 전혀 이용되지 않거나, 하나 이상의 회로가 이용될 수 있다. 더욱이, 소정 수의 소립 스트림은 트랜스포트 스트림을 획득하기 위해 다중화될 수 있다.
부수적으로, 데이터 멀티플렉서(2)는 특정 응용 분야의 요구에 따라서 트랜스포트 스트림을 획득하기 위해서 변경될 수 있다. 예를 들어, 데이터 멀티플렉서(2)는 편집 처리 또는 방송 처리에 관련된 데이터 스트림이 트랜스포트 스트림을 획득하기 위한 서브타이틀 스트림 대신에 다중화된다.
그러므로, 상술한 바와 같이, 본 발명의 데이터 멀티플렉서는 오디오 데이터, 비디오 데이터 및 부수적인 데이터를 디지털 텔레비전 방송 시스템 등에서 비교적 고속으로 다중화되게 할 수 있고, 이러한 부수적인 데이터 및 처리를 용이하게 이용되게 할 수 있다.
본 발명의 양호한 실시예 및 이의 변형 예에 대해 상세하게 기재하였지만, 본 발명은 이러한 실시예 및 변형 예에 제한되는 것이 아니라, 그 밖의 다른 변형 및 변화가 첨부된 특허 청구 범위에 정해진 본 발명의 의의 및 범위를 벗어나지 않고서도 당해 분야에 숙련된 기술자라면 실행할 수 있다.

Claims (12)

  1. 데이터 다중화 장치에 있어서:
    입력 비디오 데이터 및 오디오 데이터으 데이터 크기를 검출하기 위한 데이터 크기 검출 수단;
    상기 입력 비디오 데이터 및 오디오 데이터를 버퍼링하기 위한 버퍼 수단;
    상기 입력 비디오 데이터 및 오디오 데이터에 대한 다중화 계획을 검출된 데이터 크기에 응답하여 형식화하고, 다중화된 데이터 스트림을 얻기 위해 상기 비디오 데이터 및 오디오 데이터를 상기 다중화 계획에 응답하여 제어하기 위한 수단;
    상기 데이터 크기 검출 수단 및 상기 제어 수단을 연결하기 위한 버스 수단;
    상기 입력 비디오 데이터 및 오디오 데이터를 상기 버퍼 수단에 공급하기 위한 데이터 공급 라인 수단; 및
    상기 다중화된 데이터 스트림을 외부 장치로 출력시키기 위한 데이터 출력 라인 수단을 포함하고;
    상기 버스 수단은 상기 비디오 데이터 및 오디오 데이터를 상기 버스 수단을 통과하지 못하도록 상기 데이터 공급 라인 수단 및 상기 데이터 출력 라인 수단과 분리되는 것을 특징으로 하는 데이터 다중화 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어 수단이 컴퓨터를 포함하고, 상기 버스 수단이 상기 컴퓨터에 연결된 컴퓨터 버스를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중화 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 데이터 크기 검출 수단 및 상기 버퍼 수단에 공급하기 위해 비디오 데이터, 오디오 데이터 및 제 1의 부수적인 데이터를 엔코딩하기 위한 엔코딩 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 다중화 장치.
  4. 제1항에 있어서, 부수적인 데이터를 수신하고, 수신된 부수적인 데이터를 데이터 선택 수단으로 공급하기 위한 데이터 수신 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 다중화 장치.
  5. 데이터 다중화 방법에 있어서 :
    비디오 데이터, 오디오 데이터, 제 1의 부수적인 데이터 및 제 2의 부수적인 데이터를 수신하는 단계;
    수신된 비디오 데이터, 오디오 데이터 및 제 1의 부수적인 데이터의 데이터 크기를 획득하는 단계;
    수신된 비디오 데이터, 오디오 데이터 및 제 1의 부수적인 데이터를 버퍼링하는 단계;
    버퍼된 비디오 데이터, 오디오 데이터 또는 제 1의 부수적인 데이터를 선택하는 단계;
    수신된 제 2의 부수적인 데이터 또는 버퍼된 비디오 데이터, 오디오 데이터 및 제 1의 부수적인 데이터들 중 선택된 데이터를 선택하는 단계;
    비디오 데이터, 오디오 데이터 및 부수적인 데이터의 데이터 크기에 기초를 두고 비디오 데이터, 오디오 데이터, 제 1의 부수적인 데이터 및 제 2의 부수적인 데이터를 다중화하기 위한 계획을 형식화하는 단계; 및
    비디오 데이터, 오디오 데이터, 제 1의 부수적인 데이터 및 제 2의 부수적인 데이터를 다중화하기 위해 다중화 계획에 기초를 두고 버퍼된 비디오 데이터, 오디오 데이터 또는 제 1의 부수적인 데이터 또는 버퍼된 오디오 데이터, 오디오 데이터 또는 제 1의 부수적인 데이터들 중 선택된 데이터의 선택을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 다중화 방법.
  6. 데이터 다중화 장치에 있어서 :
    오디오 데이터 및 비디오 데이터를 수신하기 위한 수단;
    상기 오디오 데이터 및 상기 비디오 데이터에 대한 크기 정보를 획득하기 위한 수단;
    상기 크기 정보를 제 1의 공급 수단에 의해 획득 수단으로부터 수신하고, 상기 크기 정보에 따라서 상기 오디오 데이터 및 상기 비디오 데이터의 다중화 동작을 제어하기 위한 제어 수단; 및
    다중화된 데이터 스트림을 형성하기 위해서 상기 오디오 데이터 및 상기 비디오 데이터를 다중화하고, 이러한 데이터들을 공급하기 위한 제 2의 공급 수단을 포함하는 수단을 포함하고;
    상기 제 1의 공급 수단 및 상기 제 2의 공급 수단은 상기 오디오 데이터 및 상기 비디오 데이터가 상기 계산 수단에 공급되지 않도록 배열되는 것을 특징으로 하는 데이터 다중화 장치.
  7. 데이터 다중화 장치에 있어서 :
    오디오 데이터, 비디오 데이터 및 부수적인 데이터를 수신하고, 상기 오디오 데이터, 상기 비디오 데이터 및 상기 부수적인 데이터에 대한 크기 정보를 획득하기 위한 수단;
    상기 크기 정보를 데이터 버스에 의해 획득 수단으로부터 수신하고, 상기 크기 정보에 따라서 제어 신호를 제공하기 위한 제어 수단; 및
    다중화된 데이터 스트림을 형성하기 위해 상기 오디오 데이터, 상기 비디오 데이터, 및 상기 부수적인 데이터를 상기 제어 신호에 따라서 다중화하고, 이들 데이터들을 공급하기 위한 수단을 포함하고;
    상기 데이터 버스는 상기 오디오 데이터 및 상기 비디오 데이터가 상기 제어 수단에 공급되지 않도록 배열되는 것을 특징으로 하는 데이터 다중화 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 부수적인 정보가 서브타이틀 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 다중화 장치.
  9. 제6항에 있어서, 크기 정보를 획득하기 위한 상기 수단이 상기 오디오 데이터, 상기 비디오 데이터 및 상기 부수적인 데이터를 계수하기 위한 카운터를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 다중화 장치.
  10. 데이터 다중화 방법에 있어서 :
    오디오 데이터, 비디오 데이터 및 부수적인 데이터를 수신하고, 상기 오디오 데이터, 상기 비디오 데이터 및 상기 부수적인 데이터에 대한 크기 정보를 획득하는 단계;
    상기 크기 정보에 따라서 제어 신호를 형성하는 중앙 처리 장치(CPU)로 상기 크기 정보를 데이터 버스에 의해 공급하는 단계 ; 및
    다중화된 데이터 스트림을 형성하기 위해 상기 제어 신호에 따라서 상기 오디오 데이터, 상기 비디오 데이터 및 상기 부수적인 데이터를 다중화하는 단계를 포함하고;
    상기 데이터 버스는 상기 오디오 데이터 및 상기 비디오 데이터가 상기 제어 수단에 공급되지 않도록 배열되는 것을 특징으로 하는 데이터 다중화 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 부수적인 정보가 서브타이틀 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 다중화 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 크기 정보가 상기 오디오 데이터, 상기 비디오 데이터 및 상기 부수적인 데이터를 계수함으로써 획득되는 것을 특징으로 하는 데이터 다중화 방법.
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