KR20010087370A - 엠 비트 피씨엠 샘플을 갖는 디지털 정보신호의 전송 - Google Patents

엠 비트 피씨엠 샘플을 갖는 디지털 정보신호의 전송 Download PDF

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KR20010087370A
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반덴케르크호프레온엠.
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요트.게.아. 롤페즈
코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

전송매체를 통해 M 비트 PCM 샘플을 갖는 디지털 정보신호를 전송하는 송신기가 개시되어 있다. 이 M 비트 PCM 신호를 P 비트 PCM 신호와 차이 신호로 분할(8)하고, 여기서 P<M이다. 이 P 비트 PCM 신호는, M 비트 PCM 디지털 정보신호의 저품질 표시이고, 그 차이 신호는 M 비트 PCM 신호에서 P 비트 PCM 신호를 감산하여서 얻어진다. 이 차이 신호를 데이터 압축(16)하여 데이터 압축된 차이 신호를 얻는다. 이때의 P 비트 PCM 신호와 데이터 압축된 차이 신호를 조합하여(24) 전송신호를 얻는다. 이 전송신호는 전송매체(TRM)를 통해 전송된다.

Description

엠 비트 피씨엠 샘플을 갖는 디지털 정보신호의 전송{TRANSMISSION OF A DIGITAL INFORMATION SIGNAL HAVING M BIT PCM SAMPLES}
본 발명은, M 비트 PCM 샘플을 갖는 디지털 정보신호를 전송하는 송신기와, 전송매체로부터 디지털 정보신호를 전송하는 전송신호를 수신하여, 이로부터 상기 디지털 정보신호의 표시인 Q 비트 PCM 신호를 발생하는 수신기와, 기록매체에 정보를 기록하기 위한 장치의 형태일 경우 그 송신기로 얻어진 기록매체와, 그리고 전송방법에 관한 것이다.
예를 들면, USP 5,479,168에는 상기 기재된 송신기와 수신기가 기재되어 있다. 상기 문헌은, 신호 인코딩, 송신 및 디코딩의 방법이 기재되어 있고 M 비트 샘플을 갖는 개선된 디지털 정보 신호의 재생을 상기 디코딩 방법을 갖는 수신기에 제공하는 한편, 본 발명의 디코딩 특징을 포함하지 않는 산업 표준 신호 수신기와 호환된다. 송신기는 그 디지털 정보신호를 해석 및 인코딩하여 디지털 정보신호의 변형된 변형을 얻어 전송 매체를 통해 전송용 코드를 제어한다. 이 제어코드는, 디지털 정보신호의 특징과 그 디지털 정보신호를 인코딩하기 위해 수행된 동작과 관계가 있다. 또한, 그 제어코드는, 디코딩 동작과 디지털 정보신호의 특징을 갖는 재구성을 제어하는데 사용된다.
본 발명은, M 비트 PCM 샘플을 갖는 디지털 정보신호를 송신 및 수신하기 위한 또 다른 및 덜 복잡한 방법의 송신기 및 수신기를 제공하는데 목적이 있는 한편, 송신된 신호가 본 발명의 수신방법을 포함하지 않는 산업 표준신호 재생 장치와 호환되고, 이때의 디지털 정보신호가 상기 산업 표준 재생장치에 의해 재생된 신호보다 고품질이다.
본 발명에 따른 송신기는,
- M 비트 PCM 신호를 수신하기 위한 입력수단과,
- 그 M 비트 PCM 신호를, P 비트 PCM 샘플을 갖는 디지털 정보신호와, 그 M 비트 PCM 신호와 P 비트 PCM 신호간의 차이인 차이 신호의 표시로 분할하되, 이때의 M>P인 분할수단과,
- P 비트 PCM 신호와 차이 신호를 조합하여 전송매체를 통해 전송하기 위한 전송신호를 얻는 제 1 신호 조합수단을 포함한다.
본 발명에 따른 수신기는,
- 그 전송매체로부터 전송신호를 검색하는 검색(retrieval)수단과,
- 그 전송신호로부터 디지털 정보신호의 P 비트 PCM 표시와 차이 신호를 얻는 역다중화(Demultiplex) 수단과,
- 그 P 비트 PCM 신호와 차이 신호를 조합하여 Q 비트 PCM 신호를 얻되, 여기서 Q>P인 신호 조합수단을 포함한다.
본 발명은 다음 내용에 의거한다. 본 발명에 따른 송신기는, M 비트 PCM 샘플을 갖는 디지털 정보 신호를, P 비트 PCM 샘플을 갖는 디지털 정보신호의 표시와 차이 신호로 분할한다. 디지털 정보신호의 표시와 차이 신호를 조합하여 전송하려는 전송신호를 얻는다. 이 전송신호는 전송 매체를 통해 전송된다.
송신기의 바람직한 실시예에서, 제 1 신호 조합수단은, P 비트 PCM 신호의 변형인 N 비트 PCM 신호를 포함하되, 여기서 N≥P인 전송 신호를 얻도록 구성된다. 상기 실시예는, N 비트 PCM 신호를 수신, 처리 및 출력할 수 있는 종래 수신기가 그와 같이 얻어진 전송 신호를 수신하여 처리할 수 있는 이점이 있다.
일반적으로, 그 차이 신호를 전송하는데 필요한 데이터 용량은 상대적으로 작다. 이 차이 신호에 관해 데이터 압축을 실행하여도 그 필요한 데이터 용량을 더욱 감소시킨다. 그러므로, 송신기는, 바람직하게는 데이터 압축수단으로 구성되어 그 차이 신호를 전송하는데 필요한 데이터 용량을 감소시킨다. 이 데이터 압축수단은, 바람직하게, 차이 신호에서의 무관성 및 중복성을 제거하는 사이코-어코스틱(psycho-acoustic) 인코더를 포함한다.
디지털 정보신호의 M 비트 PCM 샘플을 P 최상위 비트로 분할하여 P 비트 PCM 신호를 얻고, M-P 최하위 비트를 분할하여 차이 신호를 얻는다. P<N인 경우에, N-P 최하위 비트를 사용하여 차이 신호의 적어도 일부를 저장하여, 데이터 압축을 할 수도 있다.
매립(buried) 데이터 기술을 사용하여, 차이 신호의 적어도 일부를 전송하기 위한 P 비트 PCM 신호의 매립 데이터 채널을 결정한다. 매립 데이터 기술을 사용하여서, 전송 N 비트 PCM 신호의 인식된 S/N비는 대략 P 비트 PCM 신호의 S/N비와 같다.
본 발명에 따른 수신기는, 전송된 2개의 신호 성분을 검색할 수 있고, 이로부터 M 비트 PCM 디지털 정보의 재생을 재생성한다.
이하의 도면 설명에 기술된 실시예들을 참조하여 본 발명의 이들 발명내용과 다른 목적이 명백해지고 더욱 명료해질 것이다.
도 1은 송신기의 제 1 실시예를 나타내고,
도 2는 수신기의 제 1 실시예를 나타내고,
도 3은 도 1의 송신기에 생성된 전송신호를 수신하기 위한 종래의 수신기를 나타내고,
도 4는 송신기의 분할수단의 제 1 실시예를 나타내며,
도 5는 도 1의 송신기에서 신호 조합부의 제 3 실시예를 나타내고,
도 6은 도 2의 수신기에서 역다중화부의 제 3 실시예를 나타내고,
도 7은 도 1의 송신기에서 신호 조합부의 제 4 실시예를 나타내고,
도 8은 도 2의 수신기에서 역다중화부의 제 4 실시예를 나타내고,
도 9는 기록장치 형태의 송신기를 나타내고,
도 10은 재생장치 형태의 수신기를 나타내고,
도 11은 기록장치 형태의 송신기의 다른 실시예를 나타내며,
도 12는 재생장치 형태의 수신기의 다른 실시예를 나타낸다.
도 1은 송신기의 실시예를 나타낸다. 송신기는 M 비트 PCM 샘플을 갖는 디지털 오디오 신호와 같은 디지털 정보신호를 수신하기 위한 입력단자(1)를 구비한다.이 디지털 정보는, 디지털 정보신호의 아날로그 변형을 A/D 컨버터(4)의 입력(2)에 공급하여서 얻을 수 있었다. A/D 컨버터(4)는, 그 입력(2)에 인가된 신호를 샘플링 하여 디지털화된 M 비트 샘플을 송신기의 입력단자(1)에 공급한다. 이 입력단자(1)는 분할부(8)의 입력(6)에 연결된다. 이 분할부는, 그 입력에 인가된 M 비트 PCM 신호를, M 비트 PCM 샘플을 갖는 디지털 정보신호의 표시이고, 여기서 P<M인 P비트 PCM 신호와, 입력(6)에 인가된 M 비트 PCM 신호에서 P 비트 PCM 신호를 감산하여서 얻어진 차이 신호로 분할하도록 구성된다. 이 P 비트 PCM 신호와 그 차이 신호를 분할부(8)의 제 1 출력(10)과 제 2 출력(12)에 각각 공급한다.
예로서, M을 24로 선택할 수 있고 P를 16으로 선택할 수 있어, 예를 들어 표준 CD의 산업표준신호의 형태로 그 표시를 저장할 수 있다.
분할부(8)의 출력(12)은, 데이터 압축부(16)의 제 1 입력(14)에 연결된다. 이 데이터 압축부는 선택적이고 본 발명에 반드시 필요하지 않다. 이 데이터 압축부는, 제 1 입력에서 수신된 차이 신호를 압축하여 그 출력(18)에 공급하려는 데이터 압축 차이 신호를 얻는다.
분할부(8)의 출력(10)은, 신호 조합부(24)의 제 1 입력(22)에 연결된다. 데이터 압축부(16)의 출력(18)은, 신호 조합부(24)의 제 2 입력(26)에 연결된다. 신호 조합부(24)는, 그 입력(22, 26)에 공급된 신호를, 전송 매체 TRM을 통해 전송하는데 적합한 적어도 하나의 직렬 데이터 스트림으로 조합한다. 조합부(24)에서의 신호-조합은, 종래에 잘 알려진 채널-인코딩 스텝을 포함한다.
데이터 압축부(16)는, 종래에 잘 알려진 허프만(Huffmann) 인코더와 같은 표준 산술 인코더를 포함한다. 분할부(8)는, 양자화 단계를 수행하여 P 비트 PCM 신호를 얻는다. 이 P 비트 PCM 신호에서의 양자화 잡음은, 차이 신호에서의 양자화 잡음이 된다. 그것은 차이 신호가 거의 백색 주파수 스펙트럼을 갖기 때문이다. 데이터 압축을 향상시키기 위해서, 그 데이터 압축부(16)는, 종래에 잘 알려진 사이코-어코스틱 모델을 포함한다. 그러므로, 데이터 압축부(16)는, 입력단자(1)에 연결된 제 2 입력(20)으로 구성되어, M 비트 디지털 정보신호를 수신한다. 이 개선점은, 차이 신호를 전송하기 위해 데이터 용량을 감소시키거나 또는 본 발명의 특징을 갖는 수신기에 의해 수신될 수 있는 지각적인 신호 대 잡음비를 증가시키는데 사용될 수 있다는 것이다.
상기 기능을 설명한 송신기는 아래와 같다. 디지털 정보신호를 입력단자(1)에 공급한다. 분할부는, M 비트 PCM 샘플을 갖는 디지털 정보를 디지털 정보신호와 차이 신호의 낮은 신호 품질 표시인 P 비트 PCM 신호로 분리한다. 이때의 차이 신호는, P 비트 PCM 신호와 차이 신호를 조합하여서, M 비트 PCM 신호의 형태로 디지털 정보신호의 고품질 표시를 재생하기 위해서 수신기측에서 필요한 M 비트 PCM 신호로부터의 신호 정보를 포함한다. 데이터를 압축한 경우 P 비트 PCM 신호와 차이 신호는, 전송 매체 TRM을 통해 전송용 전송신호를 얻도록 조합된다. 이 전송신호는, 본 발명의 특징을 포함하지 않는 수신기가 상기 신호를 재생할 수 있도록 P 비트 PCM 신호를 전송한다.
이 전송매체 TRM은, 방송 채널이거나 자기적 또는 광학적 기록매체와 같은 기록매체일 수 있다. 이 전송신호를, 전송 매체 TRM을 통해 수신기에 전송한다.
도 2는 전송신호를 수신하여 이로부터 원래의 디지털 정보신호의 재생을 재생성하는 수신기의 실시예를 나타낸 것이다.
그 전송 신호 TRM은, 역다중화부(62)의 입력(60)을 통해 수신된다. 역다중화부(62)는, 전송신호로부터 P 비트 PCM 신호를 검색할 수 있고 상기 신호를 신호 조합부(70)의 제 1 입력(68)에 공급한다.
역다중화부(62)의 다른 출력(66)은, 데이터 확장부(74)의 입력(72)에 연결된다. 또한, 역다중화부(62)는, 전송신호로부터 차이 신호를 검색할 수 있고 그 검색된 신호를 신호 조합부(70)의 제 2 입력(76)에 연결된 출력(66)에 공급한다. 신호 조합부(70)는, 제 1 및 제 2 입력에서 수신된 신호를 조합하여 원래의 디지털 정보신호의 Q 비트 PCM 재생한다. 신호 조합부(70)의 출력(78)은, 필요한 경우 D/A 컨버터(82)를 통해 수신기의 출력(80)에 연결된다. 수신기는, 역다중화부(62)의 출력(64)에 연결된 입력과 도시하지 않은 다른 출력단자에 연결된 출력을 갖는 도시하지 않은 제 2 D/A 컨버터를 더 구비할 수도 있다.
도 2의 수신기의 기능은 다음과 같다. 역다중화부(62)는, 전송된 디지털 정보신호의 보다 낮은 신호 품질 표시인 P 비트 PCM 신호를 검색하여 출력(64)에서의 상기 신호를 공급한다.
또한, 역다중화부(62)는, 그 데이터가 압축된 경우, 그 차이 신호를 검색할 수 있고, 상기 신호를 출력(66)에 공급한다. 필요한 경우, 데이터 확장부(74)는, 입력(72)에서의 데이터 압축 차이 신호를 검색하여 이 신호를 확장하여 차이 신호를 얻고, 상기 차이 신호를 신호 조합부(76)의 입력(76)에 공급한다. 이 차이 신호는, M 비트 PCM 디지털 정보신호를 나타내는 P 비트 PCM 신호에 나타나지 않은 특정 레벨보다 아래의 디지털 정보신호와, 송신기에서의 분할부에 의해 도입된 양자화 잡음의 신호에 관계한다. 데이터 확장부(84)는, 손실이 있는 디코더 또는 엔트로피 디코더이고, 허프만 디코더와 같은 손실없는 디코더인 사이코-어코스틱 디코더를 포함한다. 이들 디코더는 종래에 잘 알려져 있다. 신호 조합부(70)는, P 비트 PCM 신호와 차이 신호를 조합하여 원래의 디지털 정보신호의 재생인 Q 비트 PCM 신호를 얻고, 그 Q 비트 PCM 신호를 그 출력(78)에 공급한다. 이때, Q 값은, 사용된 데이터 확장부(84)에 관련된다. 이 데이터 확장부(84)의 복잡도에 의거하여, 데이터 확장부는, 그 신호를 고품질로 재구성할 수 있다. 신호 조합부에 의해 생성된 Q 비트 PCM 신호의 Q값은, 입력(76)에서 수신된 재구성된 차이 신호의 신호 품질과 관계가 있다. P 비트 PCM 신호보다 고품질 신호로 재생신호를 생성하기 위해서, 적어도 Q 값은, 증가되어야 한다. 그러므로, Q>P이다. 존재할 수도 있는 D/A 컨버터(82)는, 디지털 정보신호의 재생을 아날로그 신호로 변환한다.
도 4는 도 1의 송신기에 있는 분할부의 실시예를 나타낸다. 분할부(8)의 입력(6)은, M 비트 PCM 샘플을 갖는 디지털 정보신호를 수신한다. 양자화기(4.2)는, M 비트 PCM 신호의 양자와를 수행하여 디지털 정보신호의 표시인 P 비트 PCM 신호를 얻고, 그 P 비트 PCM 신호를 분할부(8)의 출력(10)에 공급한다. 수행된 양자화 단계는, 보통의 라운딩 또는 트렁케이션 기능일 수 있지만, 잡음 정형 및 디서링(dithering)의 사용을 포함하는 임의의 다른 양자화 방법도 적합할 수 있다. 이 분할부는, M 비트 PCM 신호에서 P 비트 PCM 신호를 감산하는 감산부(4.4)를 더구비하여 차이 신호를 얻는다. 이 차이 신호를, 분할부(8)의 출력(12)에 공급한다. 또한, 분할부는, M 비트 PCM 샘플의 P 최상위 비트를 출력(10)에 공급하고 M-P 최하위 비트를 출력(12)에 공급하여서 트렁케이션 기능을 수행하도록 구성된다.
바람직하게, 송신기는 CD 재생기와 같은 산업 표준신호 재생장치와 호환된다. 이를 위해 신호 조합부(24)는, N 비트 PCM 신호를 갖는 전송신호를 생성하도록 구성된다. CD와 호환되도록, 표준 N은 16이어야 한다. 그러므로, 바람직하게 분할부(8)는, P 비트 PCM 신호를 공급하되, 여기서 P≤N이다. 도 3에 도시된 종래 수신기는, 전송매체 TRM을 통해 전송된 전송 신호로부터, N비트 샘플을 갖는 디지털 정보신호의 P 비트 표시의 표시인 N 비트 PCM 신호를 얻을 수 있는 역다중화부(62')로 구성된다. 이 수신기는, D/A 컨버터(82')를 구비하여, 출력(84)으로의 디지털 정보신호의 표시를 아날로그로 변환한다. 종래 수신기에서, 보다 적은 동적 범위를 갖는 D/A 컨버터는 충분하고, N<M이다.
신호 조합부(24)의 제 1 실시예는, P<N인 경우에 사용된다. 이 신호 조합부는 제 1 입력(22)에서 P 비트 PCM 신호를 수신한다. P비트 PCM 신호의 샘플을 사용하여 전송신호에서 N 비트 PCM 신호로부터 P 최상위 비트의 샘플을 발생한다. 그 N 비트 PCM 신호에 있는 N-P 비트 최하위 비트를 사용하여, 그 데이터가 압축된 경우, 신호 조합부(24)의 제 2 입력(26)에 수신된 적어도 차이 신호의 일부를 전송한다. 종래 수신기는, P비트 PCM 신호를 보다 낮은 디지털 정보신호의 품질 재생이 되도록 N 비트 PCM 신호를 재생할 것이다. N 비트 PCM 신호에 있는 N-P 최하위 비트를, P 비트 PCM 신호에 추가된 저신호 잡음으로서 재생한다. N 비트 PCM 신호가소진폭을 가질 경우, 상기 저신호 잡음이 들린다.
도 2의 수신기에서 역다중화부(62)의 제 1 실시예는, N 비트 PCM 신호를 갖는 전송신호를 수신하도록 구성된다. 역다중화부는 N 비트 PCM 신호에서 P 최상위 비트를 추출하여 출력(64)에 공급하기 위한 P 비트 PCM 신호를 얻는다. 또한, 역다중화부는, 출력(66)에 공급하기 위한 그 데이터가 압축된 경우, N 비트 PCM 신호로부터 N-P 최하위 비트를 추출하여 차이 신호를 얻는다.
도 1의 송신기에서 신호 조합부(24)와 도 2의 수신기에서 역다중화부(62)의 다음 실시예에서, 그 부들은, 각각 N 비트 PCM 신호를 갖는 전송신호를 각각 송신 및 수신하도록 구성되고, 여기서 N은 P이다.
도 1의 송신기에서 신호 조합부(24)의 제 2 실시예는, 그 데이터가 압축된 경우, P 비트 PCM 신호와 차이 신호를 조합한 종래에 잘 알려진 매립 데이터 기술을 이용하여 전송신호를 얻는다. 이 신호 조합부는 P 비트 PCM 신호의 매립 데이터 채널을 결정한다. 상기 매립 데이터 채널을 사용하여 차이 신호를 전송한다. 종래 수신기에서 전송신호는 매립 데이터 채널을 갖는 디지털 신호의 표시를 재생하지만, 이제는 그 매립 데이터 채널의 데이터를 인식할 수 없다.
도 2의 수신기에서 역다중화부(62)의 제 2 실시예는, 그 데이터가 압축된 경우, 상기 P 비트 PCM 신호의 매립 데이터 채널로부터 매립 데이터 채널을 갖는 P 비트 PCM 신호를 얻고 그 차이 신호를 얻도록 구성된다.
도 5는 도 1의 송신기에서 신호 조합부(24)의 제 3 실시예를 나타낸다. 채널 변조부(5.2)는 신호 조합부(24)의 제 1 입력(22)에서 수신된 P 비트 PCM 신호를 수신하고 합성신호를 처리하여 m-비트 채널어의 시퀀스를 얻는다. 바람직하게, 채널 변조부는, n-m 채널 변조기를 포함한다. 발생부(5.4)는 신호 조합부(24)의 제 2 입력(26)에서 수신된 차이 신호를 수신하여 상기 나머지 부분에 따라 p 조합 비트를 발생한다. 부(5.6)는, m-비트 채널어의 시퀀스와 p 조합 비트를 수신하여 인접한 m-비트 채널어 사이에 p 조합 비트를 삽입하여 전송신호를 얻고, 그 전송신호를 전송매체 TRM(32)을 통해 전송하기 위한 신호 조합부(24)의 출력(28)에 공급한다. 보통, p 조합 비트를 사용하여, 인접 채널어 사이 및 DC 제어의 추가 작업을 위한 (d,k) 제약 위반을 막는다. 이것을 한 경우, 차이 신호의 정보 콘텐트에 따라 조합 비트들중 하나 또는 그 이상을 선택할 공간이 여전히 있다. 그 조합 비트를 발생시키기 위해 발생부는, 이 공간을 사용한다. 도 6은 도 2의 수신기에서 역다중화부(62)의 제 3 실시예를 나타낸다. 부(6.2)는 역다중화부(62)의 입력(60)에 공급된 전송신호를 수신한다. 전송신호는 매번 인접 m-비트 채널어 사이에 p 조합 비트를 가진 m-비트 채널어의 시퀀스를 포함한다. 그 부(6.2)는, 상기 전송신호를 m-비트 채널어의 시퀀스와 상기 p 조합 비트로 분리한다. 그 m-비트 채널어의 시퀀스를, 바람직하게는 m-n 채널 변조를 위해 구성된 채널 복조부(6.4)에 공급하여 디지털 정보신호의 표시를 얻는다. P 비트 PCM 샘플을 갖는 표준 디지털 스테레오 신호의 형태인 표시 신호를 출력단자(64)에 공급한다. 이때의 p 조합 비트는, 처리부(6.6)에 공급한다. 이러한 처리부(6.6)는, 그 p 조합 비트를 처리하도록 구성되어, 그 데이터가 압축된 경우 출력단자(66)에 공급하기 위한 차이 신호를 얻는다.
도 7은 도 1의 송신기에서 신호 조합부(24)의 제 4 실시예를 나타낸다. 처리부(7.2)는, 신호 조합부(24)의 입력(22)에 수신된 P 비트 PCM 신호를 수신하고 그 P 비트 PCM 신호를 처리하여, q 바이트 블록의 시퀀스를 얻는다. 이때, 처리부는 교차 삽입 리드-솔로몬 인코더를 포함할 수 있다. q 값은 표준 CD 포맷용으로 32이다. 서브코드 인코더(7.4)는, 그 데이터가 압축된 경우 그 입력에 공급된 차이 신호를 수신하고 상기 차이 신호에 따라 r 바이트 서브코드를 발생한다. 이때, 표준 CD 포맷의 서브코드는, 반드시 보조 데이터 스트림이다. U-서브코드와 같은 상기 r 바이트 서브코드중 적어도 하나의 비트가 그 차이 신호에 따라 얻어진다. 부(7.6)는 q 바이트 블록의 시퀀스와 상기 r 바이트 서브코드를 수신하고 인접한 m-비트 채널어 사이에 r 바이트 서브코드를 삽입하여 기록매체(32)에 기록하려는 신호를 얻는다. 바람직하게, 기록매체의 형태로 전송매체에 상기 신호를 전송하기에 앞서, 그 신호는 예를 들면 EFM 인코더에 의해 인코딩된 채널이다.
도 8은 도 2의 수신기에서 역다중화부(62)의 제 4 실시예를 나타낸다. 부(8.2)는, 역다중화부(6)의 입력(60)에 공급된 전송 신호를 수신한다. 이때의 전송신호는, 매번 인접 q 바이트 블록 사이에 r 바이트 서브코드를 갖는 q 바이트 블록의 시퀀스를 포함한다. 이 부(8.2)는, 상기 전송신호를 q 바이트 블록의 시퀀스와 상기 r 바이트 서브코드로 분리한다. 이 분리는, q 바이트 블록의 물리적 위치와 전송신호에서의 서브코드에 의거한다. q 바이트 블록의 시퀀스를, q 바이트 블록의 시퀀스를 처리하기 위해 구성된 처리부(8.4)에 공급하여 P 비트 PCM 신호를 얻는다. 그 처리부(8.4)는 리드-솔로몬 디코딩 및 비 교차 삽입(de-cross-interleaving)의 동작을 수행한다. 표준 디지털 스테레오 신호의 형태인 전송신호를 출력 단자(64)에 공급한다. r 바이트 서브코드를 처리부(8.6)에 공급한다. 처리부(8.6)는, r 바이트 서브코드를 처리하도록 구성되어, 그 데이터가 압축된 경우, r 바이트 서브코드중 적어도 하나의 비트로부터 차이 신호를 얻는다. 이 차이 신호를 역다중화부(62)의 출력단자(66)에 공급한다.
도 9는 기록매체에 디지털 정보신호를 기록하기 위한 장치의 형태의 송신기를 나타낸다. 도 9에서 9.2로 나타낸 회로 블록은, 도 1의 회로도를 대신한다. 이러한 도 9의 기록장치의 입력단자(1)는, 도 1에서의 입력단자(1)이고, 도 9에서의 단자(28)는 도 1의 신호 조합부(24)의 출력(28)이다. 기록장치는, 기록매체(9.8)에 단자(28)에 나타낸 출력신호를 기록하기 위한 기록수단(9.4)을 더 포함한다. 이 기록매체(9.8)는, 자기형일 수 있다. 그 경우에, 기록수단(9.4)은, 기록매체(9.8)에 하나의 트랙에 있는 정보를 기록하기 위한 하나 또는 그 이상의 자기 헤드(9.6)를 포함한다. 다른 실시예에서, 기록매체(9.8)는 광학 기록매체이다. 또, 기록수단(9.4)은, 광학 기록매체에 하나의 트랙의 정보를 기록하는 광학 기록헤드를 포함한다. 일반적으로, 기록하기에 앞서서, 기록하려는 신호는 회로 블록(9, 2)의 실시예에 따라 인코딩된 채널이고, 그 기록수단(9.4)은 채널-인코딩부를 포함한다.
도 10은 기록매체로부터 디지털 정보신호를 재생하기 위한 장치의 형태로 수신기를 나타낸 것이다. 도 10에서 10.4로 나타낸 회로블록은, 도 2의 회로도를 대신한다. 그래서, 도 10의 재생장치의 단자(60)는, 도 2에서의 역다중화부(62)의 입력(60)이고, 도 10에서의 출력단자(80)는 도 2의 수신기의 출력단자(80)이다. 이 재생장치는, 기록매체(9.8)에 기록된 신호를 판독하고 그 판독한 신호를 입력(60)에 공급하는 판독수단(10.2)을 더 포함한다. 이 기록매체(9.8)는, 자기형일 수 있다. 그 경우에, 판독수단(10.2)은 기록매체의 트랙으로부터 정보를 판독하는 하나 또는 그 이상의 자기 헤드(10.6)를 포함한다. 다른 실시예에서, 기록매체(9.8)는, 광학 기록매체이다. 판독수단(10.2)은, 기록매체의 트랙으로부터 정보를 판독하기 위한 광학 판독헤드를 포함한다. 또한, 일반적으로, 상기 신호를 처리하기에 앞서, 그 기록매체로부터 판독한 신호는 디코딩된 채널이다. 수신기의 실시예에 따라, 판독수단(10.2)은, 기록매체로부터 판독한 신호를 채널 디코딩하기 위한 채널 디코딩부를 포함한다.
도 11은 광학 기록매체에 디지털 정보신호를 기록하는 장치의 형태로 송신기의 다른 실시예를 나타낸 것이다. 도 11의 송신기는, 도 1의 송신기와 매우 유사한 것을 나타낸다. 광학 기록매체는 전송매체를 대신한다. 도 1에서의 신호 조합부(24)는, 제 1 기록부(11.2)와 제 2 기록부(11.4)를 포함한다. 그 제 1 기록부(11.2)는, 분할부(8)에 의해 입력에 공급된 P 비트 PCM을 수신하여 그 P비트 PCM을 기록매체의 제 1 채널에 기록하도록 구성된다. 이와 같이 얻어진 기록매체는, 표준 오디오 CD와 바람직하게 호환할 수 있어서 그 P 비트 PCM 신호는 종래 CD 재생기에 의해 재생될 있다. 그 경우에, P 값은 바람직하게 6이다. 그 경우에, 제 1 채널은, 트랙에 있는 광학 검출가능 마크들에 의해 구성되어, 광학적으로 검출가능한 마크는 소위 피트(pit)의 형태이다. 제 2 기록부(11.4)는, 결국 데이터압축부(16)를 통해 분할부(14)에 의해 공급된 차이 신호를 수신하고, 그 데이터가 압축된 경우 기록매체 CD의 제 2 채널에 차이 신호를 기록하도록 구성된다. 이때, 제 2 채널은 마크의 폭의 변동과 같은 트랙 방향을 가로지르는 광학 검출가능한 마크의 변동의 형태로 기록될 수 있다. USP 5, 724, 327에 제 2 채널의 일부 실시예가 개시되어 있다. 상기 문헌은 기록매체의 트랙 위치 변동, 트랙에서 피트의 폭 또는 깊이의 변동 또는 재피복된 데이터 클록의 주파수 변동을 개시하고 있다.
이 실시예의 이점은, 예를 들어, P 비트 PCM 신호를 M 비트 PCM 디지털 정보신호의 보다 낮은 품질 표시가 되도록 재생하는 현재 CD 표준에 따라 CD 재생 장치에서 사용될 수 있는 CD와 같은 기록매체를 재생한다는 것이다. 지금 사용하고 있는 CD 레코더도 제 1 채널만을 판독할 수 있다. 상기 CD 레코더에 의해 만들어진 복사는 제 1 채널에 있는 데이터만 그리고 M 비트 PCM 디지털 정보신호의 저품질 표시만을 포함할 것이다. 송신기의 실시예는, 고분해능 M 비트 PCM 신호를 복사하기 위한 복사 방지를 하는 기록매체를 제공한다.
선택사항으로, 제 1 기록부(11.2)는 그 데이터가 압축된 경우, 기록매체의 제 1 채널에 기록하려는 P 비트 PCM 신호에서의 차이 신호의 제 1 부분을 삽입하도록 구성될 수도 있다. 이 삽입을 매립 데이터 기술을 사용하여서 할 수도 있다. 그 경우에, 제 2 기록부는 기록매체의 제 2 채널에서의 차이 신호의 나머지 부분을 기록하도록 구성된다. 이 옵션은 차이 신호를 전송하기 위한 기록매체의 데이터 용량을 증가시킨다.
도 12는 기록매체에 기록된 M 비트 PCM 신호를 재생하기 위한 장치의 형태로수신기의 다른 실시예를 나타낸 것이다. 도 12의 수신기는, 도 2의 수신기와 매우 유사한 것을 나타낸다. 역다중화부(62)는, 제 1 판독부(12.2)와 제 2 판독부(12.4)를 포함한다. 제 1 판독부(12.2)는 기록매체의 제 1 채널에 기록된 데이터를 판독하고 제 1 채널에 기록된 P 비트 PCM 신호를 얻어 상기 P 비트 PCM 신호를 신호 조합부(70)의 제 1 입력(68)에 공급한다. 상기 제 1 채널은, 바람직하게 표준 CD의 N 비트 PCM 신호를 전송하는 채널의 형태이어서, N=16이다. 제 2 판독부(12.4)는, 기록매체의 제 2 채널에 기록된 데이터를 판독하여, 그 데이터가 압축된 경우, 신호 조합부(70)의 제 2 입력(76)에 공급하는 차이 신호를 얻는다. 제 2 채널이 데이터 압축 차이 신호를 포함하는 경우, 상기 압축 신호는 신호 조합부(70)의 제 2 입력(76)에 공급하기에 앞서 확장된다. 상기 제 2 채널의 실시예는 이미 제시하였다.
선택사항으로, 제 1 판독부는, 그 데이터가 압축된 경우, 예를 들어 매립 데이터 기술을 사용하여서 기록매체 CD의 제 1 채널로부터 판독한 신호로부터 차이 신호의 제 1 부분을 판독하도록 구성된다. 그 경우에, 제 2 판독부(12.4)는, 기록매체의 제 2 채널로부터 차이 신호의 나머지 부분을 판독하도록 구성된다. 또한, 제 2 판독부는, 제 1 부분과 나머지 부분을 조합하도록 구성되어 그 데이터가 압축된 경우 차이 신호를 얻는다.
본 발명을 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 이들 내용을 제한적인 예들이 아니라는 것을 이해할 수 있다. 따라서, 청구범위에 기재된 것과 같은 본 발명의 범위를 벗어남이 없는 여러 가지 변형은 당업자에게 있어서 명백하다. 예를들면, 그 데이터가 압축된 경우 차이 신호는, 제 1 부분과 나머지 부분으로 분할될 수도 있고, 그 제 1 부분이 매립 데이터 채널에 기억될 수 있는 한편, 나머지 부분이 예를 들어 조합 비트 또는 사용자 비트에 기억될 수도 있다. 복사 방지는 본 발명에 의해 쉽게 실현할 수 있다. 그러므로, 차이 신호는 키이에 의해 스크램블링될 수 있다. 그 스크램블된 신호는, 매립 데이터 신호에 삽입되고 기록매체의 제 2 채널에 기억되는 한편, 스크램블 키이는 기록매체의 제 2 채널에 기억된다. 이렇게 함으로써, 스크램블 신호는, 판독되어 현재 날 기록장치에 의해 복사되지만, 그 키이는 판독될 수 없어 복사되지 않는다. 이 복사된 기록매체는 스크램블 신호를 전송하지만, 스크램블링 키이를 전송하지 않는다. 상기 스크램블링 키이를 잃어버려서, 본 발명에 따른 재생장치는, 차이 신호를 전송하는 스크램블 신호를 언스크램블할 수 없어서 M 비트 PCM 디지털 정보신호의 고품질 재생신호를 재생할 수 없고 P 비트 PCM 신호를 판독한다.
더욱이, 그 차이 신호는 측정할 수 있는 신호의 형태이다. 이는 디지털 정보신호가 다른 복잡성을 갖는 수신기에 의해 전송신호로부터 검색된다는 이점이 있다. 차이 신호를 검색하기 위한 수단의 복잡성은, 재생 디지털 정보신호의 품질을 결정한다. 예를 들어, 데이터 압축된 차이 신호가 전송된 경우, 상기 디지털의 일부는 덜 복잡한 디코더에 의해 차이 신호를 발생하는데 사용되지 않을 것이다. 끝으로, 이는 원래의 M 비트 디지털 정보신호의 신호 품질보다 못한 신호 품질을 갖는 재생된 디지털 정보신호가 된다.
단어 '포함하는'은, 청구범위에 열거된 것들 이외의 다른 구성요소 또는 단계의 존재를 배제하지 않는다. 어떠한 참조부호도 청구항의 범위를 제한하지 않는다. 하드웨어 및 소프트웨어 수단에 의해 본 발명을 구현할 수 있다. 일부 "수단"을 하드웨어의 동일 항목으로 나타낼 수도 있다. 또한, 본 발명은 신규한 특징 또는 그 특징의 조합을 각각 및 모두 포괄한다.

Claims (29)

  1. 전송매체를 통해 M 비트 PCM 샘플을 갖는 디지털 정보신호를 전송하되,
    - M 비트 PCM 신호를 수신하기 위한 입력수단과,
    - 그 M 비트 PCM 신호를, P 비트 PCM 샘플을 갖는 디지털 정보신호와, 그 M 비트 PCM 신호와 P 비트 PCM 신호간의 차이인 차이 신호의 표시로 분할하되, 이때의 M>P인 분할수단과,
    - P 비트 PCM 신호와 차이 신호를 조합하여 전송매체를 통해 전송하기 위한 전송신호를 얻는 제 1 신호 조합수단을 포함하는 송신기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    데이터 압축수단은 차이 신호를 데이터 압축하여 데이터 압축 차이 신호를 얻도록 구성되고, 제 1 신호 조합수단은 P 비트 PCM 신호와 데이터 압축된 차이 신호를 조합하여 전송매체를 통해 전송하기 위한 상기 전송신호를 얻는 것을 특징으로 하는 송신기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    제 1 신호 조합수단은, P 비트 PCM 신호의 변형인 N 비트 PCM 신호를 포함하는 전송신호를 얻도록 구성되되, 여기서 N≥P인 것을 특징으로 하는 송신기.
  4. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 분할수단은, M 비트 PCM 신호를, 상기 M 비트 PCM 신호의 P 최상위 비트(MSB)로 분할하여 P 비트 PCM 신호를 얻고, 상기 M 비트 PCM 신호의 M-P 최하위 비트(LSB)로 분할하여 차이 신호를 얻도록 구성된 것을 특징으로 하는 송신기.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 신호 조합수단은 차이 신호의 적어도 일부(그 데이터가 압축된 경우)를 N 비트 PCM 신호의 N-P 최하위 비트에 삽입하도록 구성하되, 여기서 N>P인 것을 특징으로 하는 송신기.
  6. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 1 신호 조합수단은, 차이 신호(데이터가 압축된 경우)의 적어도 일부를 P 비트 신호의 매립 데이터 채널에 삽입하여 전송매체를 통해 전송을 하기 위한 상기 전송신호를 얻는 것을 특징으로 하는 송신기.
  7. 제 2 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 압축수단은, 사이코-어코스틱 인코더를 포함하고, 이 사이코-어코스틱 인코더가 디지털 정보신호에 따라 차이 신호를 데이터 압축하도록 구성되어, 그 데이터 압축 차이 신호를 얻는 것을 특징으로 하는 송신기.
  8. 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 압축수단은, 엔트로피-인코딩 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 송신기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 엔트로피 인코딩 수단은, 허프만 인코더의 형태인 것을 특징으로 하는 송신기.
  10. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 송신기는 기록매체에 디지털 정보신호를 기록하기 위한 장치의 형태인 것을 특징으로 하는 송신기.
  11. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 송신기는, 전송에 앞서 전송신호를 채널 인코딩하기 위한 채널-인코딩 수단을 더 포함한 것을 특징으로 하는 송신기.
  12. 청구항 제 10항 또는 제 11항에 청구된 것과 같은 송신기로 얻어진 기록매체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기록매체는 광학 또는 자기 기록형인 것을 특징으로 하는 기록매체.
  14. 전송매체로부터 디지털 정보신호를 전송하는 전송신호를 수신하여 이로부터 상기 디지털 정보신호의 표시인 Q 비트 PCM 신호를 발생하되,
    - 그 전송매체로부터 전송신호를 검색하는 검색수단과,
    - 그 전송신호로부터 디지털 정보신호의 P 비트 PCM 표시와 차이 신호를 얻는 역다중화 수단과,
    - 그 P 비트 PCM 신호와 차이 신호를 조합하여 Q 비트 PCM 신호를 얻되, 여기서 Q>P인 신호 조합수단과,
    - 그 Q 비트 PCM 신호를 공급하는 출력수단을 포함하는 수신기.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 역다중화 수단은, 데이터 압축된 차이 신호를 전송신호로부터 검색하도록 구성되고, 상기 수신기는 데이터 확장수단을 더 구비하여 데이터 확장된 차이 신호를 얻는 것을 특징으로 하는 수신기.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 역다중화 수단은, P 비트 PCM 표시를 디지털 정보신호의 N 비트 표시로부터 추출하도록 구성되되, 여기서 N≥P인 것을 특징으로 하는 수신기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 역다중화 수단은, N 비트 PCM 신호의 N-P 최하위 비트를 추출하여 차이신호(데이터가 압축된 경우)의 적어도 일부를 얻도록 구성되되, 여기서 N>P인 것을 특징으로 하는 수신기.
  18. 제 15 항, 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 역다중화 수단은 차이 신호(데이터가 압축된 경우)의 적어도 일부를 P 비트 PCM 신호에 있는 매립 데이터 채널로부터 검색하도록 구성된 것을 특징으로 하는 수신기.
  19. 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 확장수단은, 사이코-어코스틱 디코딩 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기.
  20. 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 확장수단은, 엔트로피-디코딩 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 엔트로피 디코딩 수단은, 허프만 디코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기.
  22. 제 14 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검색수단과 상기 역다중화 수단 사이에 수용된 채널 디코딩 수단을 더 포함한 것을 특징으로 하는 수신기.
  23. 전송매체를 통해 M 비트 PCM 샘플을 갖는 디지털 정보신호를 전송하되,
    - M 비트 PCM 신호를 수신하는 단계와,
    - M 비트 PCM 신호를, 여기서 M>P이고 M 비트 PCM 신호의 표시인 P 비트 PCM 신호로, 그리고 M 비트 PCM 신호와 P 비트 PCM 신호 사이의 차이인 차이 신호로 분할하는 단계와,
    - P 비트 PCM 신호와 차이 신호를 조합하여 전송매체를 통해 전송하기 위한 전송신호를 얻는 단계를 포함하는 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 방법은 차이 신호를 데이터 압축하여 데이터 압축된 신호를 얻는 단계를 더 포함하고, 상기 조합단계는 P 비트 PCM 신호와 데이터 압축된 차이 신호를조합하여 전송매체를 통해 전송하기 위한 상기 전송신호를 얻도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 23 항 또는 제 24 항에 있어서,
    상기 조합단계는 P 비트 PCM 신호의 변형인 N 비트 PCM 신호를 포함하는 전송신호를 얻되, 여기서, N≥P인 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 23 항, 제 24 항 또는 제 25 항에 있어서,
    상기 분할단계는, M 비트 PCM 신호를, 상기 M 비트 PCM신호의 P 최상위 비트(MSB)로 분할하여 P 비트 PCM 신호를 얻고, M-P 최하위 비트(LSB)로 분할하여 차이 신호를 얻는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 25 항 또는 제 26 항에 있어서,
    상기 조합단계는, 차이 신호(데이터가 압축된 경우)의 적어도 일부를 N 비트 PCM 신호의 N-P 최하위 비트에 삽입하여 전송매체를 통해 전송하기 위한 상기 전송신호를 얻되, 여기서, N>P인 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 23 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조합단계는, P 비트 PCM 신호의 매립 데이터 채널에 차이 신호(데이터가 압축된 경우)의 적어도 일부를 삽입하여 전송신호를 얻는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 24 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 압축단계는, 디지털 정보신호에 따라 차이 신호를 사이코-어코스틱 인코딩하여 그 데이터 압축된 차이 신호를 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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