KR20010071723A - 고정 및 가변 속도 데이터 스트림용 트랜스코더 - Google Patents

Abstract

트랜스코더는 디지탈 비디오 디스크로부터 판독된 인코딩된 데이터를 수신하도록 제공된다. 이 데이터는 일반적으로 가변 길이의 오디오 데이터 패킷들로 이루어지며, 각 데이터 패킷은 패킷 헤더를 포함한다. 본 발명에 대하여, 각 트랙에 대한 적어도 1개의 패킷 헤더는 트랙의 피크 데이터 속도를 제공한다. 트랜스코더는 패킷 헤더에 지시된 피크 속도로서 가변 속도로 패킷화 스트림을 동일한 속도의 고정 속도 스트림으로 변환한다. 만일 고정 속도로 저장된 오디오가 바람직하다면 이 고정 속도 스트림은 저장 매체에 저장하기 위한 특정 인터페이스 프로토콜상으로 전송하기에 바람직하다. 트랙은 후속의 트랜스코더의 작동을 제어하도록 데이터가 재정열되거나 또는 재패킷화될 수 있도록 최소 속도를 가리키는 데이터를 제공한다.

Description

고정 및 가변 속도 데이터 스트림용 트랜스코더{TRANSCODERS FOR FIXED AND VARIABLES RATE DATA STREAMS}

오디오 신호는 가변 데이터 속도의 압축 스트림을 생성하는 압축 과정(예를 들어, 무손실 압축)에 적용되는 것으로 공지되어 있다.

DVD와 같은 어플리케이션에 있어서, 2개의 변수(피크 데이터 속도, 그리고 데이터의 총량)가 중요하다. 현재 제안된 DVD 오디오 디스크에 대하여, 피크 데이터 속도는 9.6Mbits/s를 초과하지 말아야 하며 상기 디스크는 이보다 더 빨리 데이터를 전달할 수 없다. 24 비트 정밀도와 96kHz 샘플링 주파수로 만들어진 6-채널 오디오 기록에 관하여, 이 제한은 중요한 제약이며, 그리고 피.지. 크레이븐과 엠.에이. 게르존의 '오디오 디스크용 무손실 코딩'(제이.오디오 공학과 사회, 44권 제9호 706-720페이지(1996년 9월)), 피.지. 크레이븐, 엠.제이. 로우 그리고 제이.알. 스튜어트의 'IIR 예측 필터를 사용하는 무손실 압축'(제이.오디오 공학과사회(요약), 45권 제5호 404페이지(1997년 3월 22일)) 그리고 영국 특허 제 2323754 호는 피크 전송중 데이터 속도를 최소화하는 쪽으로 지시된 방법을 기술한다. 또한 상기 디스크 상의 데이터의 총량은 4.7기가바이트로 제한되어, 플레잉 타임(playing time)을 최대로하는 것이 가능할 때 데이터 속도를 9.6Mbits/s 이하로 감소시키는 것이 이롭다.

따라서, 상기 디스크 상에 기록되는 스트림은 플레잉 타임을 최대로하는 가변 속도일 필요가 있다.

한편으로는, 많은 데이터 직렬 전송용 프로토콜들은 고정 데이터 속도로 간주된다. 또한, 고정 속도 스트림은 더 간략한 인터페이스를 후속 처리 블록에 가질 수 있다. 일반적으로 상기 데이터는 그 내부 구조를 무시하는 전송 레이어에 의해 다루어지며, 그 후 디코더 또는 다른 처리 블럭으로 통과된다. 소프트웨어 실행시, 디코더는 일반적으로 한 블럭의 오디오 샘플, 예를 들어 80개의 샘플을 디코드하도록 요청된다. 만일 디코더로의 입력이 고정 속도 스트림이면, 데이터-유동을 체계화하는 전송 레이어와 소프트웨어 '하니스(harness)'는 데이터 속도를 알 수 있으므로 디코더가 한 블럭의 디코드된 샘플들울 생성하도록 입력 데이터의 정확한 비트 수를 디코더에 제공한다. 그러나, 가변 속도의 경우에, 요구되는 비트 수는 하니스에 쉽게 알려지지 않는다. 한가지 해결책은 디코더가 하니스로부터 동적으로 변하는 샘플 수를 요구하는 것이다: 즉 이것은 양방향 통신을 요한다. 이와 달리, 인코더는 디코더가 디코드하는 블럭의 사이즈와 정렬 상태를 안다면, 인코더는 디코더가 상기 블럭을 디코드하기 전에 하니스가 바람직한 비트 수를 통과시키는 스트림의 전송 레이어의 정보를 디코더에 정보를 삽입할 수 있다. 이것이 MPEG 모델이다.

디코더는 디스크에서 나오는 리플레잉(replaying)의 속도를 제어하는 하드웨어로부터 분리되고 버퍼링과 관련된다면(예를 들어, 각 서브-유니트의 플레이어 또는 각 아이템 외부의 플레이어라면), 디코더와 전송 레이어 사이의 양방향 통신은 극히 불편하다. 상기 MPEG 모델은 양방향 통신을 회피하는 잇점을 가지지만, 다른 측면에서는 상당한 복잡성을 지니며, 디코더가 작동하는 방식을 제한한다. 그 문제점이 가변 속도의 해결책이다.

일반적으로, 압축된 스트림이 동종 스트림의 비트가 아니면, 내부적으로 일정 수의 오디오 샘플(가장 바람직하게 1000 내지 2000개의 오디오 샘플)을 나타내는 유니트들로 분할될 것이다. 이들 유니트들을 패킷으로 언급할 것이다: 즉 IEC 958 전송 프로토콜은 '버스트(burst)'라는 용어를 사용하고, AC-3 또는 MPEG와 같은 압축 시스템은 '프레임(frame)' 또는 '싱크 프레임(sync frame)'과 같은 용어를 사용한다. 상기 패킷은 데이터 속도(상기 패킷에 의해 표시된 샘플들의 수가 공지된다면 동일한 패킷의 비트들의 개수)를 포함할 수 있는 '패킷 헤더'에서 시작할 것이다. 일정 정보에서 전송 레이어는 얼마나 많은 비트가 각 단계에서 플레이어로 전송되는지를 알면, 양방향 통신에 대한 필요성은 발생하지 않는다. 그러나, 일반적으로 디코더가 각 호출에 대해 전체 패킷중 1000 내지 2000개의 샘플을 디코드하도록 요하는 것은 타당하지 않으며, 디코더가 이보다 많은 샘플을 디코드하면, 각 호출에 대해 얼마나 많은 데이터가 필요한지에 관한 문제점이 다시 발생한다(MPEG모델은 디코더가 전체 패킷, 또는 "액세스 유니트(access unit)"를 디코드하도록 요함으로서 이 문제점을 회피하고, 그 후 상기 패킷 길이는 100개의 샘플들의 순서로 감소될 것이다. 패킷들이 저 짧을 수록 더 높은 패킷 오버헤드(overheads)를 초래한다).

피크 데이터 속도보다 적은 주기동안 제로('0')로 간단히 스터핑(stuffing)(또는 데이터로 채움)으로써, 가변속도 스트림은 가변 속도 스트림의 피크 속도와 같은 속도를 갖는 고정 속도 스트림으로 변환될 수 있음이 잘 이해된다. 유사하게, 상기 고정 속도 스트림은 제로들을 제거 또는 삽입(padding)함으로서 가변 속도 스트림으로 복귀될 수 있다. 상기 모든 제로들이 제거(또는 삽입)됨을 가정하면, 고정 속도 스트림에 상응하는 단일 가변 속도 스트림이 있다. 역으로, 추가될 수 있는 스터핑의 양은 임의이므로, 가변 속도 스트림에 상응하는 많은 고정 속도 스트림들이 있지만, 어떤것도 가변 속도 스트림의 피크 데이터 속도의 데이터 속도보다 낮은 데이터 속도를 가질 수 없다.

영국특허 제 2323754 호에 있어서, 방법은 기술되어 있으므로 고정 속도 스트림의 데이터 속도는 도출된 가변 속도 스트림의 피크 속도보다 다소 적을수 있다. 이것은 "재패킷화(repacketising)"함으로서, 즉 디코더에서 FIFO 버퍼의 존재를 이용함으로서 달성되므로, 디코더 코어는 짧은 주기동안 입력 스트림에서 나온 속도보다 더 높은 속도로 데이터를 제공할 수 있다. 데이터 속도가 가변 속도 스트림의 피크보다 적을때의 그 양은 FIFO 버퍼의 사이즈와 신호의 성질에 따라 좌우된다.

본 발명은 소비자에게 마스터링(mastering), 아서링(authoring) 및 전달(delivery)을 통하여 기록을 전송하는 것에 관한 것으로, 체인 구조의 일부 링크들은 고정 데이터 속도로 전송을 요구하고, 다른 링크들은 바람직하게, 데이터의 총량을 감소시키기 위해 가변 데이터 속도를 요구한다.

본 발명의 실시예들은 첨부된 도면을 참조하여 기술될 것이다:

도 1은 간략화된 개략 형태로 DVD 상에 저장된 오디오 데이터의 배치를 도시한다.

도 2는 MLP 인코더의 기본 요소들을 간략히 도시한다.

도 3은 MLP 디코더의 기본 요소들을 간략히 도시한다.

도 4는 간략화된 2개의 채널 MLP 디코더의 기본 요소들을 간략히 도시한다.

도 5는 인코딩 및 디코딩 시스템에서의 기본 요소들을 도시하며, 포함된 지체를 나타낸다.

도 6은 PCM 오디오로 디코드하거나, 또는 고정 속도로 압축된 스트림을 출력하는 선택권을 갖는 본 발명에 따른 DVD 플레이어를 도시한다.

도 7은 데이터를 DVD에 기록하도록 아서링 시스템에 의해 수반된 본 발명에 따른 마스터링 시스템을 도시한다.

발명의 요약

본 발명의 제 1 양태에 따르면, 인코딩된 가변 속도로 패킷화 스트림으로 생성시키는 인코더에 제공되며, 인코딩된 스트림의 피크 데이터 속도를 나타내는 스트림 제어 데이터로 도입하는 수단을 포함한다.

이 피크 데이터 속도는 스트림의 후속 처리, 예를 들어 고정 속도로의 변환을 제어하도록 사용될 수있다. 본 발명은 또한 스트림의 피크 데이터 속도를 나타내는 제어 데이터를 포함하는 인코딩된 가변 속도를 패킷화 스트림으로 제공한다.

본 발명의 제 2 양태에 따르면, 인코딩된 고정 속도로 패킷화 스트림을 생성시키는 인코더가 제공되며, 상응하는 가변 속도 스트림의 피크 데이터 속도를 나타내는 스트림 제어 데이터로 도입하는 수단을 포함한다. 제 2 양태는 또한 상응하는 가변 속도 스트림의 피크 데이터 속도를 나타내는 제어 데이터를 포함하는 패킷화 스트림의 인코딩된 고정속도를 제공한다.

제 1 고정 속도 스트림은, 예를 들어 가변 속도 스트림을 획득하기 위해 모든 스터핑을 제거한 후, 더 적은 양의 스터핑을 재삽입함으로서, 더 적은 속도(제 1 고정 속도 스트림에 상응하는 가변 속도 스트림의 적어도 피크 데이터 속도)의 제 2 고정 속도 스트림으로 변환될 수 있다.

본 발명의 제 3 양태에 따르면, 인코딩된 패킷화 스트림을 생성시키며, 상기 스트림이 공지된 특성의 하나 이상의 디코더 각각에 의해 성공적인 디코딩을 하도록 재패킷화될 수 있는 최소 데이터 속도를 표시하는 스트림 제어 데이터에 도입하기 위한 수단을 포함하는 인코더가 제공된다. 제 3 양태는 또한 스트림이 공지된 특성의 하나 이상의 디코더 각각에 의해 성공적으로 디코딩하도록 재패킷화될 수 있는 최소 데이터 속도를 나타내는 제어 데이터를 포함하는 인코딩된 패킷화 스트림을 제공한다.

제 2 및 제 3 양태에서 이 제어 데이터는 인터페이스 상의 대역폭을 처리하도록 사용될 수 있으며, 스트림의 후속적인 처리를 위해, 즉 아서링 단계 또는 후속의 트랜스 코딩 단계에 의해 이 정보를 획득하기 위해 스트림에서 모든 데이터를 검사할 필요없이 사용될 수 있다.

인코딩된 패킷화 출력을 인터페이스에 제공하기 위한 본 발명의 전자 장치는 데이터를 본 발명의 인코더에 제공하도록 입력부를 포함하며, 인터페이스 상의 바람직한 대역폭은 인코더에 의해 스트림 상에 제공된 제어 데이터에 의해 결정된다. 이는 실시간 상황에서는 불가능한 데이터를 분석할 필요없이 대역폭 처리를 가능하게 한다.

상기 장치는 바람직하게 인코딩된 패킷화 출력을 인코더에 의해 스트림 상에 제공된 제어 데이터에 좌우되는 최대 데이터 속도를 갖는 출력으로 변환하는 수단을 포함한다. 새로운 출력은 고정 속도의 패킷화 스트림을 포함할 수 있다.

바람직하게, 전자 장치는 DVD 플레이어와, 외부 장치, 또는 내부 디코더에 인코딩된 DVD 데이터의 통신을 위한 인터페이스를 포함한다.

본 발명의 제 4 양태에 따르면, 인코딩된 패킷화 스트림을 생성시키는 인코더로 이루어진 마스터링 시스템이 제공되며, 상기인코더는 상응하는 가변 속도 스트림에서 전체 데이터 양을 나타내는 스트림 제어 데이터로 도입하기 위한 수단을 포함한다. 이 데이터는 전체 데이터 존속 기간을 결정하도록 아서링 프로세스에서 사용될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따라 데이터를 DVD에 기록하기 위한 시스템은 본 발명의 제 4 양태의 마스터링 시스템, DVD에 기록하기 위해 인코딩된 고정 속도 스트림을 가변속도 패킷 스트림으로 변환시키는 트랜스코더, 그리고 제어 데이터로부터 DVD 상에 기록하기 위해 전체 데이터 존속 기간을 결정하는 수단을 포함하는 아서링 시스템을 포함한다.

본 발명의 제 5 양태에 따르면, 인코딩된 패킷화 스트림을 생성시키는 인코더로 이루어진 마스터링 시스템이 제공되며, 상기 인코더는 상기 스트림이 공지된 특성의 각각 한개 이상의 디코더에 의해 성공적인 디코딩을 위해 재패킷화될 수 있도록 최소 데이터 속도를 결정하고, 이 최소 데이터 속도를 나타내는 스트림 제어 데이터로 도입하기 위한 수단을 포함한다. 이 최소 데이터 속도 정보는 디스크에 기록하도록 최저 피크 데이터 속도로 스트림을 재패킷화하도록 아서링 시스템에 의해 사용될 수 있거나, 또는 대역폭 처리동안 플레이어에 의해 후속적인 사용을 위해 디스크 상으로 전달될 수 있다.

본 발명은 또한 제 5 양태의 마스터링 시스템을 포함하는 시스템, 그리고 제어 데이터에 좌우되어 계산된 피크 데이터 속도를 갖는 스트림을 형성하도록 데이터를 재패킷화하는 수단을 제공한다. 이 스트림은 고정 속도 스트림일 수 있다.

인코딩된 데이터를 DVD에 제공하기 위한 본 발명의 시스템은 제 5 양태의 마스터링 시스템, 그리고 인코딩된 데이터로 디스크 상에 제어 데이터를 기록하기 위한 수단을 포함한다.

DVD에 인코딩된 데이터를 제공하기 위한 본 발명의 다른 시스템은 제 5 양태의 마스터링 시스템과 아서링 시스템을 포함하며, 상기 아서링 시스템은 인코더와 인코딩된 스트림이 공지된 특성의 각각 한개 이상의 디코더에 의해 성공적인 디코딩을 위해 재패킷화되 수 있도록 최소 데이터 속도를 결정하는 수단을 포함하며, 상기 아서링 시스템은 제어 데이터를 이 최소 데이터 속도를 나타내는 디스크에 기록한다.

상기 인코더는 바람직하게 MLP 무손실 인코더로 이루어지며, 인코딩된 데이터는 바람직하게 무손실로 인코딩된 오디오 데이터이다.

DVD 오디오 형식에서 오디오 데이터의 처리는 본 발명의 실제 적용의 일 예이며, 이 특정 예는 하기된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 데이터는 직렬 섹터(2)로서, 예를 들어 2킬로바이트로 DVD에 저장된다. 몇몇 섹터들은 오디오 데이터에 할당되며, 나머지는 비-오디오, 예를 들어 비디오 데이터에 할당된다. MPEG 모델에 따르면, 오디오 데이터는 소위 일련의 액세스 유니트(4)로서 디스크상에 정렬되며, 각각은 소위 인코딩된 버전의 프리젠테이션 유니트로 이루어진다. 프리젠테이션 유니트는 대략 1㎳의 오디오 데이터를 나타내는 한 블럭의 데이터이다. 96㎑ 샘플링 속도에 대하여, 각 프리젠테이션 유니트는 펄스 부호 변조(PCM)를 사용하여 인코딩된 디지털 오디오 데이터의 80개의 샘플들로 이루어진다. 액세스 유니트는 1개 이상의 서브스트림에 관한 데이터에 의해 뒤따르는 MLP 싱크로 이루어진다. 상이한 서브스트림들은 상이한 스피커 채널용 데이터로 이루어진다.

출원인에 의해 제안된 인코딩 구조를 사용하는 프리젠테이션 유니트는 무손실로 인코드되어 액세스 유니트를 형성하며, 우선권을 주장한 UK 특허 출원 제 990718.8 호의 주제이다. 이 구조는 "메이디언 로스리스 패킹(Meridian Lossless Packing;MLP)"으로 불리우며, 가변 길이, 일반적으로 1킬로바이트의 액세스 유니트들을 야기시킨다. 액세스 유니트들은 디스크 섹터들사이의 경계에 걸쳐 있다. 이 특허 출원은 MLP에서 실행되는 일정 양태들에 관한 것이다. 따라서 MLP의 일반적인 토의는 뒤따르며, 본 발명에 따른 양태들로 이루어진다.

그러나, MLP는 본 발명을 실행가능하도록 적용될 수 있는 인코딩 구조의 단지 일실시예라는 것이 이해되어야 한다.

MLP는 코어 압축 방법을 제공하는 무손실 인코딩 시스템이며, 오디오 대상의 데이터 사이즈 및/또는 데이터 속도를 감소시킨다. 인코더 작동에 의하여, 이 코어는 원형 오디오를 직접 복구하도록 디코드될 수 있는 비아이엔(BIN) 또는 이진 디스크 화일에 삽입될 수 있다. MLP 압축 오디오는 보통 타깃 전송 방법에 접합한 방식으로 패킷화층에 주어진다. 자명한 전송 메카니즘들은 컴퓨터 디스크, DVD 디스크, SPDIF 인터페이스 및 파이어와이어(Firewire) 인터페이스로 이루어진다. 이들 각각의 고정 속도 또는 가변 속도 스트림은 예견될 수 있다.

이들 전송 시스템에 대하여 MLP는 코어 코드된 오디오가 고정 속도 또는 가변 속도 스트림으로 패킷화될 수 있도록 그리고 재패킷화기가 중간 디코드된-인코드 과정을 요구하지 않고 전송 변형체 사이 및/또는 고정 속도 및 가변 속도 스트림 사이에서 MLP 인코딩된 오디오를 변환할 수 있도록 조직화 되었다.

상기 MLP 비트스트림은 멀티채널 오디오를 기술하기 위한 플렉시블(flexible) 형식이다. 그러나, 높은 샘플링 속도에서 다수의 채널을 디코드하는 것은 항상 계산적으로 까다로운 일일 것이다. 결국, MLP는 보다 작은 용량의 디코더들이 디코더가 요구하는 오디오 신호들을 쉽게 추출할 수 있으며, 더 향상된 디코더로 예정된 부분들을 건너뛰도록 계층적인 방식으로 정의되었다.

상기 MLP 비트스트림은 오디오 데이터로 이루어진 다수의 서브스트림을 전달한다. 다수의 서브스트림들은 어플리케이션에 좌우될 것이다. 예를 들어, 2채널 디코더들은 단지 서브스트림 0을 디코드한다; 표준 멀티채널 디코더들은 서브스트림 0, 서브스트림 1 또는 둘다 디코드해야 한다. 일반적으로, 부가적인 서브스트림들은 더 향상된 디코더들에 의해 사용되도록 MLP 스트림내에 제공될 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, MLP 인코더는 입력 채널들을 선택하고 채널들(가능한 매트릭싱 이후)을 디코더의 가변 클래스에 적절한 그룹들로 분할한다. 각 그룹은 인코더 코어에 의해 처리된 후 가변 속도 압축 데이터의 서브스트림을 생성한다.

예를 들어, 보통 5ㆍ1 채널 디스크는 표준 디코더에 의해 디코드될 수 있는 6 채널을 가질 것이다. 이것들은 매트릭스되어 2 및 4 채널의 그룹으로 분할되며, 매트릭스는 2채널 신호가 2채널 청취자용으로 수용가능한 믹스(mix)이도록 선택된다. 2개 그룹들은 각각의 인코더 코어에 의해 인코딩된 후 서브스트림 0 및 1을 생성한다.

상기 인코더는 각 서브스트림을 FIFO 버퍼를 통하여 패킷화기로 통과시키며, 정규 스트림의 액세스 유니트를 이루는 혼합 비트스트림을 생성하도록 서브스트림들을 삽입한다. 선택적으로, 부가적인 데이터는 이 지점에서 부가되며, 이들 데이터는 상기 공간을 점령하거나 그렇지 않으면 소모될 것이다.

도 3의 일반 MLP 디코더에 있어서, 비패킷화기(depacketiser)는 패킷 또는액세스 유니트를 수신하여 1개 이상의 FIFO 버퍼에 위치하는 서브스트림을 복구한다. 이 지점에서 부가적인 데이터를 선택적으로 복구한다. 각 FIFO 버퍼에서 상기 데이터는 제거된 패킷-레벨 정보를 지닌 순수 서브스트림일 것이다.

버퍼링 이후, 각 서브스트림은 디코더 코어로 전달된다. 간단한 경우에 서브스트림은 완전히 독립적인 그룹의 채널들에 관한 데이터로 이루어지며, 디코더 코어는 이들 채널들을 복구한다. 도 3은 인코더에서 매트릭싱이 서브스트림 경계에 걸친 확산 정보를 갖는 더 향상된 경우를 도시한다. MLP의 유일한 특징은 무손실 매트릭싱이며, 매트릭스의 표준 사용으로부터 기대되는 라운딩(rounding) 오차없이 원형 신호의 정확한 복구를 가능하게 한다.

도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 인코더 및 디코더 코어는 각각 매트릭스, 사실상 무손실 매트릭스를 포함한다. 본질적으로, 상기 매트릭스는 전송률을 감소시키기 위해 채널의 그룹내에 있는 선형 의존성들을 이용되도록 한다.

몇몇 서브스트림들은 한 그룹의 채널에 대한 데이터를 전달할 때, 마지막 서브스트림은 전체 그룹에 대한 필요한 매트릭스 계수를 전달한다. 따라서, 도 3에 도시된 실시예에서, 서브스트림 1은 4개 채널에 대한 데이터와 더불어 6개 채널에 대한 매트릭스 계수를 갖는다. 디코드 1은 서브스트림 1의 4개 채널을 부분적으로 디코드한 후 디코드 0으로부터 2개의 부분적으로 디코드된 채널을 획득하고, 6개의 채널들이 최종 매트릭싱에 함께한다.

서브스트림 0은 또한 매트릭싱 정보로 이루어지지만, 이것은 도 4에 도시된 바와 같이 서브스트림 0이 분리된 상태에서 디코딩될 경우에만 디코드되면 사용된다. 서브스트림 0을 디코딩하여 나온 2개 신호들은 서브스트림 0 및 1을 디코딩하여 나온 처음 2개의 신호들과 동일할 필요는 없다. 이는 2개 채널 다운믹스(downmix)의 경제적인 디코딩의 해결책이다. 즉, 6개 채널 원형 신호는 4개의 다른 신호들을 더하여 2개 채널 다운믹스로부터 복구될 수 있다.

각 인코더 코어는 가변 속도 서브스트림을 생성하며, 상기 데이터 속도는 3배 높은 에너지의 최대치중 피크이다. 도 2에서 FIFO 버퍼들은 디스트상의 피크 데이터 속도를 감소시킬시 중요하다. 인코더에서 이들 FIFO 버퍼들은 인코더 코어로부터 피크 데이터 속도의 통과중 채워지며, 인코더 코어로부터 데이터 속도가 전송 매체 또는 운반체의 최대 데이터 속도보다 더 낮을때 비워진다.

따라서, 디코더(도 3)에서 FIFO 버퍼들은 낮은 데이커 속도의 통과중 채워지며, 피크 속도의 통과중 비워지므로, 디코더 코어로 전달되는 최대 전송보다 더 높은 피크 데이터 속도를 가능하게 한다.

버퍼링은 딜레이를 도입하며, 상기 딜레이는 버퍼들이 채워지고 비워질 때 가변적이다. 도 5는 인코드-디코드 처리시 수반된 딜레이 양태들을 강조한다: 인코더에 있는 FIFO 버퍼는 채워질 때 디코더에 있는 상응하는 FIFO 버퍼는 비워져야 하는 것은 명백하므로, 전체 딜레이(D)는 일정하다.

일반적인 오디오 신호들에 대하여 데이터 속도는 수십 밀리초의 기간에 걸쳐서 실질적으로 변동시키며, 전체 딜레이(D)의 오더(order) 50-100㎳로 버퍼링하는 FIFO는 샘플당 약 2 비트 정도로 피크 데이터 속도를 감소시킨다. 이는 96㎑에서 샘플된 5개 채널에 대해 거의 1Mbits/s의 이점을 준다.

전송이 실시간으로 되지 않을 때, 디스크 리코딩에서 처럼, 인코딩 및 디코딩에서 전체 딜레이(D)는 관련 사항이 아니다. 기능적으로, 중요 문제는 디코드 지연시간이며, 사용자에 의해 경험된 대기 시간에 직접적으로 영향을 준다. 이것은 압축된 데이터 스트림을 처음 수신하고 디코드된 샘플들을 생성하는 디코더 사이의 시간이다. 이것의 주요 요소는 버퍼 지연시간이며, 디코더의 FIFO 버퍼를 경유하는 딜레이이다.

표준 어플리케이션에서 최대 버퍼 지연시간은 75㎳이지만, 대다수 시간동안 지연시간은 대략 1㎳일 것이다. 디코더의 FIFO 버퍼의 채움 및 비움과정은 인코더의 제어하에 있으며, 디코더의 버퍼는 대부분의 시간 동안 비워지지만(가장 낮은 버퍼 지연시간을 제공), 압축된 데이터의 최고 속도, 예를 들어 심벌즈 충돌로 이루어지는 속도로 통과전에 채워진다. 따라서, 버퍼 지연시간이 그 최대값 주위인 것은 그러한 피크 이벤트 이전이다.

표준 디코더는 90,000 바이트의 버퍼 메모리를 제공하지만, 2채널 디코더는 전체 3킬로바이트보다 덜 사용할 것이다. 이것은 각 서브스트림이 각각 버퍼되고(도 1) 버퍼링은 데이터 속도에 대해 영향을 갖지 않는 다운믹스 스트림으로부터 제거될 수 있기 때문이다.

다양한 헤더들을 찾도록 취해진 시간을 고려하면, 96㎑에서 전체 디코드 지연시간은 최악의 경우의 105ms에 즉 피크 이전에 정상적인 통과중 2-10㎳이다.

논문 "Lossless Coding for Audio Dics", 제이,오디오 공학.사회의 44권 9호 706-720쪽(1996년 9월)과 PCT/GB96/01164는 MLP에서 사용된 몇몇 원리에 대한 논의를 포함한다. 이들 문서들은 참조물로서 본문에 포함된다.

본질적으로, 인코더 및 디코더 코어들은 매트릭스 변환 및 허프만 코딩 및 디코딩을 이용한다.

매트릭싱은 내부 채널 의존성과 전체 전송된 데이터 속도를 최소로하도록 사용된다. 예를 들어, 2개 채널들이 매우 유사하다면, 그것들중 1개와 그것들 사이의 차이점을 전송하는 것이 더 효율적이다. 간단히 디코더는 인코더 매트릭스의 역으로 곱해지는 것이 적절하지 않으므로, 매트릭스 곱에 수반된 반올림 오차들은 원형의 손실 복구가 된다. 이 문제점은 비손실 매트릭싱을 사용함으로서 극복되며, 여기서 인코드 매트릭스는 반올림 오차들이 정확히 알려지고, 디코더안의 유사한 양자화기를 사용하여 소거될 수 있음을 확실하게 하는 신중히 위치된 양자화기를 포함한다. 각 무손실 매트릭스는 일련의 원시적인 매트릭스들이며, 각각의 원시적인 매트릭스는 1개 채널만을 수정한다.

호프만 코딩은 모든 가능한 값들이 일치하지 않을 때 데이터 속도를 절약하기 위해 폭넓게 사용되는 기술이다. MLP는 잘 공지된 라이스(Rice) 코드를 포함하는 4개의 상이한 허프만 테이블을 사용하며, 신호 통계를 상이하도록 제공한다. 소프트웨어 디코더에서 테이블들을 사용하는 것이 더 효율적일 것이지만, 이들 테이블들은 모두 신호 레벨에 비례하도록 설계되며 알고리즘적으로 디코드하도록 간단하다(테이블을 사용하지 않음).

허프만으로 부호화된 샘플의 길이는 디코드된 후 알려지며 허프만으로 부호화된 샘플들은 샘플-샘플을 기초로 함께 인터리브(interleave)되며, 허프만 디코더는 비인터리빙(de-interleaving)과 디코딩의 기능을 결합해야 한다.

타이밍 정보는 액세스 유니트의 헤더에 제공되어 디스크로부터 데이터 캡쳐 기능의 타이밍 제어를 가능하게 한다. 특히, 디코더 타임 스탬프(Decoder Time Stamp;DTS)는 각각의 액세스 유니트와 관련되어, 디코더에 그 액세스 유니트의 제출에 적합한 타이밍을 가리킨다. 프리젠테이션 타임 스탬프(Presentation Time Stamp;PTS)는 또한 디코더의 출력부에 프리젠테이션 유니트의 전달에 바람직한 타이밍을 가리키도록 사용된다. 이들 타임 지점들 사이의 차이점은 디코딩 작동에 할당된 딜레이를 나타낸다.

MLP 각각에 의해 인코딩된 액세스 유니트들은 헤더에 특정 액세스 유니트의 길이를 가리키는 데이터를 포함한다. 본 발명에 따르면, 액세스 유니트는, 예를 들어 매 8개 마다 1개는 트랙내에 피크 데이터 속도를 가리키는 제어 데이터를 또한 포함하는 더 긴 헤더를 포함한다. 이 피크 데이터 속도는 아웃셋으로부터 공지되는데, 왜냐하면 인코더는 최대 피크 데이터 속도를 갖는 인코딩된 데이터 스트림을 생성하도록 제어될 수 있다.

이 피크 데이터 속도는 어떤 경우엔 9.6M.bits/sec일 것이다. 그러나, 인코딩 작동은 오디오 스트림에 대한 피크 데이터 속도가 상이한 레벨에서 최대값 9.6Mbits/sec임을 보장하도록 제어될 것이다. 이것은 오디오 데이터가 피크 9.6Mbits/sec에서 디스크로부터 판독될 수 없다는 결과로서, 비디오 및 오디오 데이터가 디스크상에 저장될 때 바람직하다. 이 경우에, 오디오는 예를 들어 6.144Mbits/sec의 피크 속도를 갖도록 특정될 것이다. 인코딩 시스템은 바람직한피크 데이터 속도로 인코딩된 스트림을 제공할 수 있으므로, 인코딩 처리중 일정량의 룩-어헤드(look-ahead)를 요구한다; 이것은 약 1초에 이를 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이, MLP 인코더는 인코더 코어(12)와 FIFO 버퍼(14)로 이루어진다. 인코딩된 오디오는 디스크의 섹터에 기록하도록 패키지로 준비되고, DVD에 아서링을 위해 멀티플렉서(16)에 인코딩된 비-오디오 데이터로 이루어지는 섹터와 결합된다. 비-오디오 데이터의 인코딩은 이 본문에서 고려되지 않는다.

DVD 판독기는 디스크(20)의 섹터로부터 데이터를 수신하는 디멀티플렉서를 포함하며, 오디오 데이터용 출력부와 비-오디오 데이터용 출력부를 제공한다. 액세스 유니트는 가변 길이를 가지지만 유니트들은 일정량의 오디오 데이터를 나타낸다(96㎑ 샘플링의 경우에 80개 샘플). 따라서, 데이터 패킷에 관하여, MLP 인코딩된 디스크로부터 판독된 데이터는 가변 속도 패킷화 스트림으로 이루어진다.

오디오 데이터는 기능이 2배인 공급 버퍼에 공급된다. 첫째, 그것은 디멀티플렉서로부터 데이터의 공급시 중단을 다루고, 둘째, 그것은 각 액세스 유니트에 대한 정확한 시간(DTS)이 디코더에 공급될 때 데이터를 저장한다. 디코더는 FIFO 버퍼(30)와 디코더 코어(32)로 이루어진다. 인코더와 디코더안의 FIFO 버퍼(14,30)들은 디스크상에 저장된 피크 데이터 속도에서 감속을 가능하게 한다.

공급 버퍼(24)의 출력은 직렬의 데이터 스트림이다. 일반적으로, 출력 속도는 9.6Mbits/sec 또는 이상일 것이다. 출력 속도가 더 높으면 각액세스 유니트는 그 DTS와 다음 액세스 유니트의 DTS 사이의 시간보다 적은 시간에 직렬로 될 것이며, 따라서 직렬의 액세스 유니트들 사이의 타이밍 갭(timing gap)일 것이다. 스트림의 피크 데이터 속도는 최소 속도이면 액세스 유니트들은 음성으로 되는 1개 이상의 타이밍 갭없이 직렬화될 것이다.

공급 버퍼의 출력은 디코더(28)에 공급되며, 데이터 스트림은 디코더 타임 스탬프에 따라 알맞게 된다. 유사하게, MLP 디코더의 출력은, 복원된 프리젠테이션 유니트이며, 프리젠테이션 타임 스탬프에 따라 알맞게 된다. MLP 인코딩된 DVD로부터 판독된 가변 속도 패킷화 오디오 스트림은 특정 전송 시스템상으로 전송하기에 적절하지 않다. 예를 들어 IEC61958과 같은 임의의 인터페이스들은 본질적으로 고정 속도이다. 인터페이스의 고정 속도가 하드와이어되거나 또는 상한을 갖는다면, 고정 속도 스트림에 삽입하는 것이 필요하며, 액세스 유니트 헤드로부터 나온 피크 속도 정보는 트랙의 전송이 가능한지를 미리 결정하도록 사용될 것이다.

ATM은 패킷 기반이지만, ATM상에서 "CBR"(일정 비트 속도(Constant Bit Rate))의 전송을 유지하는 프로토콜들이다. 파이어웨어(IEEE1394)는 고정-속도와 가변-속도 "등시(isochronous)" 전송(이외에 "비동기" 전송)을 유지한다. 고정 속도에서 이들 시스템상으로 전송할 때, 다른 서비스로서 사용하기에 자유로운 가능한한 많은 대역폭을 남기도록 가능한한 낮은 속도(액세스 유니트 헤더의 피크 속도 정보로부터 결정됨)를 사용하는 것이 이롭다. 사실 가변 속도 전송은 파이어웨어상에서는 바람직하다: 여기서 전송의 시작시 피크 대역폭을 결정하고, 다시 다른 서비스에 대한 충격을 최소화할 필요가 있으며, 액세스 유니트에서 피크 속도 정보로부터 가장 낮은 적절한 속도를 결정하는 것이 이롭다.

본 발명은 가변 속도로 패킷화 오디오 스트림을 고정 속도에서 작동하는 인터페이스에 바람직한 고정 속도로 패킷화 스트림으로 변환시키는 트랜스코더를 제공한다. 고정 속도는 액세스 유니트 헤더에 저장된 정보로부터 결정된다. 고정속도 인터페이스들은 외부 장치, 예를 들어 MLP 입력을 지닌 서라운드 디코더, 또는 디지털 확성기, 또는 DVD 플레이어의 내부 디코더와 통신하도록 사용될 것이다. 디코더 구조는 고정 속도 스트림을 제공함으로서 간략화될 것이다.

트랜스코더는 도 6에 도시된 시스템에서 통상적으로 디코더와 결합되며, 2개의 가능한 출력을 갖는데, 첫번째 통상적으로 디코드된 출력은 스트림의 PCM 오디오를 제공하거나, 또는 고정 속도로 패킷화 데이터 스트림의 다른 출력은 MLP로 인코딩된 영역에 남는다. 이 출력은 중간 디코드 또는 인코드 과정없이 제공된다.

고정 속도로 패킷화 데이터 스트림은 가변 길이의 종단를 삽입하여 제공하면 액세스 유니트는 일정 데이터 속도로 된다. 요구되는 삽입 양은 액세스 유니트의 시작과 다음 액세스 유니트 사이의 시간 간격에 좌우된다. 이 시간 간격은 일정하지 않을 것이며, 결국 인코더가 그 조작을 실행할 것이다. 이것은 하기에 설명된다:

9.6Mbits/sec의 최대 데이터 속도로 데이터는 DVD에 저장될 것이다. 이 속도를 초과하는 데이터의 통과가 없음을 확실하게 하기 위해, 데이터 속도를 감소시키는 액세스 유니트 경계를(시간상) 늘이는 것이 가능하다. 즉, 액세스 유니트의 시간은 피크 데이터 속도를 감소시키도록 대체되고, 따라서 디코더 타임 스탬프가 대체된다.

따라서, 인코더는 인코딩을 실행하도록 지시받을 것이며, 액세스 유니트 구성을 조작함으로서 선택된 최대 데이터 속도는 상술된 바와 같이 초과되지 않는다.본 발명에 따르면, 이 최대 데이터 속도 정보는 액세스 유니트 헤더에 저장된다.

부가적인 제어 데이터는 삽입 레벨을 가리키도록 헤더에 도입될 것이며 고정 속도 인터페이스 시스템내의 수신기로 실행될 것이다. 이 수신기는 다른 트랜스코더이거나, 또는 MLP 디코더일 것이며, 아마 고정 속도 입력만을 수용하도록 간략화될 것이다.

상술한 바와 같이, 그러한 디코더는 서라운드 디코더와 같은 부가적인 기능을 제공하는 장치에 포함될 것이다. DVD 플레이어내의 트랜스코더는 디스크로부터 데이터 비트들을 회수하도록 사용된 주문형 실리콘(custom silicon)에 바람직하게 포함될 수 있다. 트랜스코더는 또한 가변 속도 데이터가 메모리의 최소 사용으로 가장 바람직하게 다루어 질 수 있도록 플레이서에 포함된 버퍼링과 함께 집적될 수 있다.

본 발명의 시스템을 사용하는 고정 패킷 속도 인터페이스 프로토콜의 사용이 간략화되어 있다. 상술한 바와 같이, 고정 속도로 패킷화 데이터 스트림의 가능한 실시예는 IEC61958, MADI 및 NVISION과 같은 직렬 인터페이스상으로 전송한다. IEEE 1393 파이어와이어 프로토콜 및 ISO_이더넷 프로토콜에 있어서, 대역폭은 전송 이전에 처리 및 마련될 수 있다. 결국, 그러한 인터페이스상으로 전송하기 위해 신호의 대역폭을 감소시키는 것이 바람직하다. 이것은 피크 데이터 속도를 최소 레벨로 감소시킴으로서 달성될 수 있다.

만일 데이터가 고정 속도 스트림으로 디스트상에 저장되면, 데이터 속도에서그러한 감소를 획득하기 위해 데이터를 재정열(reserialize)하는 것이 가능하다. 이 재정열은 액세스 유니트들을 길게하는 더 낮은 데이터 속도로 액세스 유니트 데이터를 기록하는 것을 포함하고, 이것은 액세스 유니트들이 오버랩(overlap)이전의 바로 한계에서 실행될 것이다. 즉, 낮은 속도에서의 재정열는 액세스 유니트들 사이의 갭을 가깝게 한다. 따라서, 본 발명의 다른 양태에 따른 액세스 유니트 헤더들은 데이터가 재정열될 수 있도록 최소 데이터 속도의 지시값을 포함한다. 이것은 인코딩된 데이터와 수반하는 제어 데이터의 형식일 것이다. 이것은 가능한한 가장 낮은 대역폭이 각 오디오 트랙에 공급되도록 하므로, 인터페이스 상의 다른 트래픽에 대해 가능한한 많은 대역폭을 자유롭게 한다.

가변 속도에서 고정 속도로의 변환에 대한 데이터 삽입, 그리고 1개의 고정 속도에서 더 낮은 고정 속도로의 변환에 대한 재정열화(reserialisation) 각각은 비교적 평범한 과정이다. 따라서 트랙이 더 높은 고정 속도 또는 가변 속도에서 인코드되었으면 이들 작동에 대한 트랜스코더가 사용될 것이다. 이 고정 속도 출력( 도 6에서 "MLP 고정 옵션" 참조)은 물론 일정한 대역폭 신호로 이루어진다. 따라서, 고정 대역폭은 파이어와이어 인터페이스상으로 전송하는 트랙 원리에 의해 트랙상의 오디오 데이터에 할당될 것이다. 파이어와이어상의 데이터 속도를 최소화하는 것은 대역폭 공급을 필요로하는 다른 등시 전송에 대해 이용 가능한 많은 대역폭을 남기는 이점을 갖는다.

이미 상술된 바와 같이, 데이터 속도에서 커다른 감소는 재패킷화함으로서 달성될 것이다. 이것은 간략히 기술한 인코더에 의해 실행된 패킷화 과정을 재실행하는 것을 포함한다.

인코더와 디코더에서 FIFO 버퍼에 의해 제공된 버퍼링 작동은 다른 방식으로 제어될 것이며, 바람직한 시스템 특성에 좌우된다. 실시간 전송 시스템에 대하여 도 5를 참조하여 예시한 바와 같이, 결합체에서 2개 버퍼에 저장된 데이터의 양은 인코딩 및 디코딩의 전체 딜레이에 원이이 된다. 전체 딜레이는 일정하며 가능한한 작아야 한다.

디코더는 항상 데이터 전송시 임의의 중단을 회피하도록 디코딩을 위해 이용가능한 데이터를 가짐을 보장하는 것이 중요하다. 예를 들어 레디오 링크상으로 데이터의 실시간 전송에 바람직한 1가지 방법은 고정적인 전체 FIFO 딜레이를 제공하고 각 순간에 인코더로부터 디코더로 가능한 많은 데이터를 전송하는 것이다. 이것은 전송중 디코더 버퍼 안의 데이터의 양을 최대로 한다.

만일 디코드된 데이터가 디스크 아서링 시스템에 의해 DVD상에 저장되면, 실시간 제약은 더 이상 존재하지 않으며, 아서링 작동이전에 전체 트랙에 대한 데이터를 분석하는 것이 가능하다. 이것은 다른 방식으로 버퍼들의 데이터 레벨들을 제어하며, 트랙중 장래 시간에 인코드되는 데이터를 고려 가능하게 한다.

상기 버퍼는 디코딩중 최소 딜레이가 되도록 디코더 버퍼를 가능한 많이 비워지도록 배열함으로서 인코딩중 활용될 것이다. 디코더 버퍼는 높은 데이터 속도의 오디오 이동(즉 3배 높은 에너지)이 비슷할 때 데이터로 채워진다. 디코더 버퍼의 사이즈는 인코딩 작동시 고려되어야 한다.

높은 속도 이동에 앞서 채워질 필요가 있는 디코더의 버퍼의 양은 허용된 피크 데이터 속도에 좌우된다. 디스크상에서 가변 속도 스트림으로 아서링할 때, 그리고 다른 고려를 않할 때, 이 피크 데이터 속도는 디코딩 딜레이를 최소로 하기 위해 최대 9.6Mbits/s로 이루어 질 수 있다. 그러나, 그림을 이동시키는 것과 같은 다른 서비스들이 나란히 저장되면, 그 후 더 낮은 피크 데이터 속도가 바람직할 것이다. 디스크 상에 고정 속도 스트림으로 아서링하면, 플레잉 시간을 최대화하기 위해서 가능한 최저 데이터 속도를 사용하는 것이 바람직할 것이다.

본 발명의 다른 양태는 샘플이 재패킷화될 수 있는 최소 데이터 속도의 지시값을 사용하는 다른 인코딩 방법을 제공하는 것이며, 그 정보는 스트림과 함께 마스터링 시스템에 의해 제공된다. 재패킷화는 디코더에서 추정된 버퍼 사이즈의 제약을 받는 더 낮은 속도를 달성하기 위해 패킷 사이의 갭을 증가시키도록 출발 시간(DTS's)의 조정을 수반한다.

디코더에서 일정한 FIFO 버퍼 사이즈는 전체 데이터 스트림을 수신후, 데이터 스트림이 패킷화될 수 있는 최소 데이터 속도를 결정하는 것이 가능하다. 본질적으로, 이것은 추정된 데이터 속도에 대한 액세스 유니트 사이의 시간 경계를 다루는 것을 수반한다. 액세스 유니트의 길이는 추정된 데이터 속도에서 액세스 유니트의 정렬에 의해 제어될 것이다. 액세스 유니트 사이의 타이밍 지점들이 다루어질 수 있는 범위에 관한 제약은 디코더 버퍼 사이즈이다, 왜냐하면 디코더 버퍼 사이즈는 결코 과충진되지 말아야 하기 때문이다. 이것은 재정열 또는 삽입보다도 다소 힘든 과정이다.

추정된 데이터 속도는 최소의 속도가 발견될 때까지 반복적으로 감소되어 거기서 데이터 스트림이 전송될 수 있다. 따라서, 수학적 모델링은 반복적으로 실행된다. 이것은 이분법, 또는 단변량 역 삽입법의 다른 효율적인 방법들 중 1가지에 의해 실행된다면 무시할수 있는 컴퓨터 시간을 소모한다. 이 모델링을 실행하는데 바람직한 데이터는 각 액세스 유니트라면 주석의 길이(비트에서)로 이루어진다. 그것은 인코딩된 신호 자체 보다 더 적은 저장 공간을 요구하며, 인코딩된 스트림과 함께 인코더에 의해 쉽게 출력된다.

디스크상으로 아서되거나 또는 인터페이스에 제공된 데이터는 결국 디코더 FIFO를 고려하는 최소 속도로 패킷화 스트림을 생성시키는 트랜스코딩 작동에 좌우된다. 이것은 고정 속도로 패킷화 스트림 또는 캡된(capped) 최고 데이터 속도를 지닌 가변 속도 스트림일 것이다.

도 7에 도시된 바와 같이, DVD에 데이터의 기록은 마스터링 단계(40)와 아서링 단계(42)를 수반한다. 마스터링 단계(40)는 "PCM"으로 불리우는 "PCM" 스트림을 제공하는 통상적인 방법으로 제어될 수 있으며, 후속적으로 MLP를 사용하여 인코드되고 아서링 시스템을 사용하여 DVD상에 제공된다. 이 시퀀스는 도 7에 도시되어 있다.

본 발명의 양태에 따르면, 마스터링 단계(40)는 또한 MLP는 인코딩하는 용량을 갖는다. 따라서, DVD 디스크(또는 다른 저장 매체)상에 데이터의 기록은 MLP가 인코딩하는 2가지 단계중 1개 또는 다른것에 좌우될 것이다. 따라서 마스터링 단계는 도 7에서 "MLP 고정"으로 불리우는 고정 속도 MLP로 인코딩된 패킷화 스트림을 제공하며, 그 후 DVD 또는 CD 롬, 또는 다른 저장매체에 아서된다. 디스크상에서아서링 시스템에 의한 "MLP 고정" 데이터 스트림의 전달은 도 7에 도시되어 있지 않다. 이 MLP 고정 스트림은 스트림이 결정된 바와 같이 MLP 인코딩중(또는 이후) 재패킷화될 수 있는 최소 데이터 속도의 지시값을 포함한다.

"MLP 고정" 출력의 고정 속도는 이 단계에서 DVD가 아서될 수 있는 최소 고정 데이터 속도에 상응할 필요는 없으으로, 후속의 아서링 단계(도시되지 않음)가 바람직한 최소 속도로 트랜스코딩을 더 실행할 수 있다. 더 높은 속도로 마스터링 하는 적절한 이유들이 있다: 한가지는 허용된 속도를 초과하는 예기치 않은 강한 신호의 가능성을 회피하는 것이다; 다른 이유는 고정 속도 MLP 스트림이 정상 PCM 오디오로 의도되는 표준 스튜디오 장비에 기록될 수 있다는 것이며, 적은 수의 표준 데이터 속도 사이에서 선택해야 한다.

최소 고정 속도는 상술한 바와 같이 디코더 FIFO 버퍼(30)의 사이즈에 좌우될 것이며, 지시된 최소 속도는 일정한 버퍼 사이즈를 추정한다. 인코더는 디코딩 조건(상술된 바와 같이, 플레이어에서 파이어와이어 상의 전송에 관한 가장 낮은 피크 속도로의 재패킷화와 같은 가능한 후속의 트랜스코딩을 조력하기 위해)에 대한 각각 몇가지 다른 추정에 대한 속도를 주해한다. 예를 들어, 파이어와이어 버스의 수신 종단에서 디코더는 DVD 플레이어용으로 설명된 90킬로바이트보다 더 큰 FIFO를 가질 수 있다..

이 최소 속도 정보는 출력 화일의 시작부분에 저장되므로, 아서링은 전송에 대한 바람직한 속도를 결정할 수 있다. 이것은 후속 전송을 위한 최소 속도를 결정하기 위해 예비 주사를 실행시키는 아서링 단계에 대한 필요성을 회피한다. 고정속도 패킷화가 가능한 최소 속도는 고정 속도 스트림으로부터 유도된 가변 속도 스트림의 데이터 속도의 상측 경계로서 또한 사용될 수 있다. 최소 데이터 속도에서 데이터 스트림을 획득하기 위한 재패킷화는 데이터 버스, 예를 들어 집주변에서 다중 서비스를 실행하는 파이어와이어 네트워크상에서 전송하는 최소 대역폭의 출력을 제공하는 DVD 플레이어에 의해 실행될 것이다.

마스터링 단계는, 삽입보다 다른, 트랙용 데이터의 총량을 또한 언급할 것이다. 이것은 가변 속도 스트림에서 고정 속도 스트림으로부터 유도된 데이터의 총량과 균등하며, 몇몇 트랙들로 이루어진 디스크에서 이용가능한 플레잉 시간을 예측하도록 마스터링 시스템에 의해 사용될 것이다.

만일 저장 매체상의 오디오 데이터가 디지털 시네마 데이터용과 같은 가변 속도 비디오 데이터와 수반하면, 고정 속도로 패킷화 오디오는 가변 속도 전송을 다룰 수 있는 DVD와 같은 저장 매체상에서 조차 바람직하다. 디스크상의 고정 속도 오디오 데이터는 디코딩 회로에 대한 타이밍 작동을 촉진한다. 고정 속도 스트림은 CD 또는 자기 테이프와 같은 다른 캐리어상에 저장하기에 바람직하다.

스튜디오 오디오 장비는 또한 종종 고정 속도로 패킷화 데이터 스트림을 요구하며,그러한 데이터 스트림을 직접 저장 매체상에 아서링하는 것은 이것을 간략화한다.본 발명은 또한 CD 포맷에 적용될 수 있다. 변형 및 수정은 당 기술의 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (21)

1. 인코딩된 가변 속도 패킷화 스트림을 생성시키며, 상기 인코딩된 스트림의 피크 데이터 속도를 표시하는 스트림 제어 데이터에 도입하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 인코더.
2. 인코딩된 고정 속도 재패킷화 스트림을 생성시키며, 상응하는 가변 속도 스트림의 피크 데이터 속도를 표시하는 스트림 제어 데이터에 도입하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 인코더.
3. 인코딩된 패킷화 스트림을 생성시키며, 스트림이 공지된 특성의 디코더에 의해 성공적인 디코딩을 위해 재패킷화될 수 있는 최소 데이터 속도를 나타내는 스트림 제어 데이터에 도입하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 인코더.
4. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 인코딩된 스트림은 무손실 압축된 디지탈 오디오 데이터인 것을 특징으로 하는 인코더.
5. 스트림의 피크 데이터 속도를 나타내는 제어 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 인코딩된 가변 속도 패킷화 스트림.
6. 상응하는 가변 속도 스트림의 피크 데이터 속도를 나타내는 제어 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 인코딩된 고정 속도 패킷화 스트림.
7. 상기 스트림은 공지된 특성의 하나 이상의 디코더 각각에 의해 성공적으로 디코딩하도록 재패킷화될 수 있는 최소 데이터 속도를 나타내는 제어 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 인코딩된 패킷화 스트림.
8. 제 5 항, 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 인코딩된 스트림은 무손실 압축 디지탈 오디오 데이터인 것을 특징으로 하는 인코딩된 패킷화 스트림.
9. 인코딩된 패킷화 출력을 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항의 인코더에 의해 제공된 데이터를 수신하기 위해 입력부를 포함하는 인터페이스에 제공하며, 상기 인터페이스에 요구되는 대역폭은 상기 인코더에 의해 스트림상에 제공된 제어 데이터에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
10. 제 9 항에 있어서, 인코딩된 패킷화 출력을 인코더에 의해 스트림에 제공된 제어 데이터에 따라 계산된 최대 데이터 속도를 갖는 출력으로 변화하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
11. 제 10 항에 있어서, 제어 데이터에 상응하는 최대 데이터 속도를 갖는 상기출력은 고정 속도 패킷화 스트림을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서, DVD 플레이어를 포함하며, 인터페이스는 인코딩된 DVD 데이터를 외부장치에 전달하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
13. 제 11 항에 있어서, DVD 플레이어를 포함하며, 인터페이스는 인코딩된 DVD 데이터를 내부 디코더에 전달하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
14. 인코딩된 패킷화 스트림을 생성하는 인코더를 포함하되, 상기 인코더는 상응하는 가변 속도 스트림의 데이터의 총량을 나타내는 스트림 제어 데이터에 도입하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스터링 시스템.
15. 제 14 항의 마스터링 시스템, 인코딩된 고정 속도 스트림을 DVD에 기록하기 위해 가변 속도 패킷화 스트림으로 변화하는 트랜스코더, 그리고 제어 데이터로부터 DVD에 기록하기 위한 총 데이터 길이를 결정하는 수단을 포함하는 아서링 시스템을 포함하는, DVD에 데이터를 기록하기 위한 시스템.
16. 인코딩된 패킷화 스트림을 생성하기 위한 인코더를 포함하되, 상기 인코더는 스트림이 공지된 특성들의 하나 이상의 디코더 각각에 의해 성공적인 디코딩하도록 재패킷화될 수 있는 최소 데이터 속도를 결정하고 상기 최소 데이터 속도를 나타내는 스트림 제어 데이터에 도입하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 마스터링 시스템.
17. 제 16 항의 마스터링 시스템, 그리고 제어 데이터에 따라 계산된 피크 데이터 속도를 갖는 스트림을 형성하도록 데이터를 재패킷화하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
18. 제 17 항에 있어서, 제어 데이터에 상응하는 피크 데이터 속도를 갖는 스트림은 고정 속도 스트림을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
19. 제 16 항의 마스터링 시스템, 그리고 상기 데이터를 인코딩된 데이터와 디스크상에 기록하기 위한 수단을 포함하는, DVD에 인코딩된 데이터를 제공하는 것을 특징으로 하는 시스템.
20. 스터링 시스템과 아서링 시스템을 포함하되, 상기 아서링 시스템은 인코더와, 인코딩된 스트림이 공지된 특성의 하나 이상의 디코더 각각에 의해 성공적인 디코딩을 하도록 재패킷화될 수 있는 최소 데이터 속도를 결정하는 수단을 포함하며, 상기 아서링 시스템은 상기 최소 데이터 속도를 나타내는 디스크에 제어 데이터를 기록하는 것으로 DVD에 인코딩된 데이터를 제공하는 것을 특징으로 하는 시스템.
21. 제 17 항 내지 제 20 항중 어느 한 항에 있어서, 인코더는 오디오 데이터를 위한 MLP 무손실 인코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.