KR20020064783A - 다중화된 엠.피.이.지. 신호를 발생하는 방법 및 장치 - Google Patents

다중화된 엠.피.이.지. 신호를 발생하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

MPEG 코딩된 비디오 및 오디오 신호의 프로그램 스트림을 발생하고, 다수의 기능 작업이 한편으로는 하드웨어와 다른 한편으로는 소프트웨어 상에서 최적으로 분배되는, 방법 및 장치가 설명된다. 기본 스트림의 생성은 하드웨어로 수행된다. 기본 스트림을 프리팩킹하고, 팩커 헤더와 팩 헤더를 가능한 한 많이 채워넣음으로써, 팩커와 패킷화기 기능이 하드웨어로 수행된다. 기본 스트림의 파싱은 하드웨어로 실행된다. 파싱 정보는 각각의 프리팩 내부에 메타 바이트 구조로 기억된다. P-STD 모델의 유지는 소프트웨어로 실행된다. 오디오 팩 또는 비디오 팩을 결정하는 것은 소프트웨어로 수행된다. 팩커 헤더와 팩 헤더의 완료는, 각각의 프리팩 내부의 메타 바이트 구조에 존재하는 파싱 정보에 근거하여, 소프트웨어로 수행된다.

Description

다중화된 엠.피.이.지. 신호를 발생하는 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR GENERATING A MULTIPLEXED MPEG SIGNAL}
본 발명은, 일반적으로 다중화된 MPEG 신호를 발생하는 기술에 관한 것이다.
일반적으로, 민수용 시장을 위해 디지털 오디오/비디오 신호를 기록할 수 있는 비용효율적인 장치가 요구되고 있다. 이와 같은 장치는, 임의의 소스로부터 오디오/비디오 신호를 수신하고, 입력신호를 처리하여, 하드 디스크, 광 디스크 등의 매체 상에 저장하는데 적합한 MPEG 프로그램 스트림을 생성한다.
MPEG 프로그램 스트림은 복수의 팩(pack)을 포함하고, 각각의 팩은 팩 헤더와 복수의 패킷을 포함하는 팩 데이터 부분을 포함하며, 각각의 패킷은 패킷 헤더와 패킷 데이터 부분을 포함한다. 데이터는 보통 오디오 데이터이거나 비디오 데이터이므로, 패킷들은 오디오 패킷들 또는 비디오 패킷들로 불린다. 상기한 헤더들은 디코딩하는데 필요한 정보, 예를 들면 패킷이 비디오 패킷인지 오디오 패킷인지의 표시를 포함하고, 이들 헤더 내부의 정보는 복수의 필드로 구성된다.
오디오 패킷들에 대한 인코딩 과정이 비디오 패킷들에 대한 인코딩 과정과 다르기 때문에, 한편으로 오디오 신호의 인코딩과 다른 한편으로 비디오 신호의 인코딩이 2개의 서로 다른 인코더, 즉 오디오 인코더와 비디오 인코더에 의해 각각 행해진다. 마찬가지로, 한편으로 인코딩된 오디오 신호의 패킷화와 다른 한편으로인코딩된 비디오 신호의 패킷화가 2개의 서로 다른 패킷화기, 즉 오디오 패킷화기와 비디오 패킷화기 각각에 의해 행해진다. 따라서, 오디오 신호와 비디오 신호는 각각 별개의 오디오 및 비디오 채널에서 처리되어, 각각 복수의 오디오 패킷으로 구성된 스트림과 복수의 비디오 패킷으로 구성된 스트림을 생성한다. 멀티플렉서는, 오디오 패킷들과 비디오 패킷들의 2개의 스트림을 수신하고, 오디오 및 비디오 패킷들이 결합된 한 개의 패킷들의 스트림을 발생한다. 팩커(packer)는 특정한 수의 연속적인 패킷들을 결합하고, 이들을 팩 내부에 배치한다. 이들 팩들의 출력 스트림은 프로그램 스트림이 된다.
이와 같은 장치는 실제적으로 공지되어 있기 때문에, 해당 구성요소들의 상세한 설명은 생략한다.
이와 관련된 문제점은, 상기한 팩 헤더들과 패킷 헤더들 내부에 있는 필드들의 부분이, 프로그램 스트림이 팩커에 의해 완료되었을 때에만 채워질 수 있다는 것이다. 이러한 이유로, 오디오 패킷화기 및 비디오 패킷화기에 의해 각각 생성된 패킷들은 최종적인 것이 아니므로, 이들을 프로그램 스트림 내부의 최종적인 패킷들과 구별하기 위해, 이들 패킷들을 "예비 패킷들" 또는 "프리패킷(prepacket)들"로 부른다. 헤더들을 완료하기 위해 팩커에 의해 채워질 예정인 정보를 이하에서는 "완료 데이터(finishing data)"로 표시한다.
이 완료 데이터의 적어도 일부는 기본 스트림으로부터 유도되어야 한다. 이 완료 데이터 부분을 이하에서는 "기본 스트림에서 유도가능한 완료 데이터(elementary stream derivable finishing data)"로 표시하며 "ESDF 데이터"로 약칭한다. 통상적으로, 팩커는, 들어온 프리패킷들을 분석하고, 이에 따라 필요한 ESDF 데이터를 얻도록 설계된다. 이것이 하드웨어로 구현되는 경우에는, 비교적 복잡하고 이에 따라 값비싼 IC들이 필요하다. 그러나, 이것이 소프트웨어로 구현되면, 필요한 연산능력을 제공하기 위해 매우 강력한 프로세서가 필요하다.
본 발명은, 상기한 ESDF 데이터가 오디오 패킷화기와 비디오 패킷화기의 단계에서 각각 완전히 알려져 있다는 착상에 근거를 두고 있다. 이와 같은 착상에 근거하여, 본 발명은 이와 다른 접근방식을 제시한다. 프리패킷들이 발생될 때, 추가 정보가 발생되고, 이 추가정보는 각각의 프리패킷들 뒤에 첨부된다. 이 추가정보 바이트들을 이하에서는 "메타 바이트"로 표시한다. 이들 메타 바이트들은, 상기한 ESDF 데이터, 또는 적어도 상기한 ESDF 데이터가 용이하게 추론될 수 있는 데이터를 포함한다. 또한, 이들 메타 바이트들은 트릭 모드를 지원하기 위해 사용되는 정보를 포함할 수도 있다.
따라서, 들어온 오디오 및 비디오 기본 스트림의 파싱, 프리패킷들의 생성과, 각각의 프리패킷 뒤에 첨부된 메타 바이트들의 생성은 바람직하게는 하드웨어로 구현될 수 있는 한편, 최종 패킷들의 준비와, 이들을 다중화하여 프로그램 스트림 내부에 팩킹하는 것은 바람직하게는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 팩킹 소프트웨어는 메타 바이트들만을 처리할 필요가 있으며, 들어온 스트림을 파싱할 필요는 없다.
본 발명의 이들 발명내용과 또 다른 발명내용, 특징 및 이점은, 다음의 첨부도면을 참조하여 주어지는, 본 발명에 따른 장치와 방법의 이하의 설명으로부터 더욱 더 명백해지며, 이때 동일한 참조부호는 동일하거나 유사한 구성요소를 나타낸다:
도 1은 종래기술에 따라 프로그램 스트림을 발생하는 과정을 개략적으로 나타낸 블록도이고,
도 2는 기본 스트림을 패킷화하는 과정을 개략적으로 나타낸 것이며,
도 3a-도 3c는 팩을 개략적으로 나타낸 것이고,
도 4a-도 4c는 팩을 생성하는 과정을 개략적으로 나타낸 것이며,
도 5는, 본 발명에 따라 프로그램 스트림을 발생하는 과정의 일 실시예를 개략적으로 나타낸, 도 1과 유사한 블록도이고,
도 6a-도 6b는, 본 발명의 바람직한 실시예들을 개략적으로 나타낸, 도 5와 유사한 블록도이다.
도 1은 프로그램 스트림을 발생하는 종래의 장치(100)의 개략적인 기능 블록도이다. 이 장치(100)는 오디오 채널(110)과 비디오 채널(120)을 구비한다. 오디오 신호는 오디오 인코더(111)에 의해 MPEG 표준에 따라 인코딩 및 압축되는데, 이때 오디오 인코더(111)의 출력은 기본 스트림(elementary stream) ES, 이 경우에는 기본 오디오 스트림 EAS으로 불린다. 마찬가지로, 비디오 신호는 비디오 인코더(121)에 의해 MPEG 표준에 따라 인코딩 및 압축되는데, 이 비디오 인코더(121)의 출력도 기본 스트림 ES, 이 경우에는 기본 비디오 스트림 EVS로 불린다. 도 2에서, 기본스트림 ES는 디지털 정보의 연속적인 스트림으로 도시되어 있다.
각각의 기본 스트림은 도 2에서 71로 나타낸 복수의 데이터 부분으로 분할된다. 각각의 데이터 부분(71)에는 도 2에 72로 나타낸 패킷 헤더가 설치된다. 패킷 데이터 부분(71)과 패킷 헤더(72)의 조합은 패킷(70)으로 불린다.
기본 오디오 스트림 EAS으로부터 오디오 패킷들(70A)을 생성하는 동작은 "패킷화"로 불리며, "오디오 패킷화기"로 불리는 기능 블록(113)에 의해 수행된다. 마찬가지로, 비디오 패킷화기(123)는 기본 비디오 스트림 EVS으로부터 비디오 패킷들(70V)을 생성한다. 이들 패킷화기(113, 123)는 패킷들(70A, 70b)을 생성할 뿐만 아니라, 패킷 헤더들의 데이터 필드들을 가능한 한 많이 채워넣는다. 그러나, 채워넣을 데이터의 부분이 아직 사용가능하지 않다. 따라서, 따라서, 비록 데이터 스트림 내부에 패킷 헤더(72)의 모든 데이터 필드들을 위한 공간에 예약되어 있지만, 이들 데이터 필드들의 일부는 아직 완전히 채워지지 않는데, 이들 데이터 필드들은 "개방 데이터 필드(open data field)"로 불린다. 일부 데이터 필드들이 개방된 상태로 유지되어 있다는 의미에서, 패킷들이 완료되지 않았기 때문에, 이 단계에서 이들 패킷들은 예비 패킷 또는 프리패킷(70), 더욱 상세하게는 예비 오디오 패킷 또는 예비 비디오 패킷으로 불린다.
상기한 패킷화기들(113, 123)에 의해 출력된 패킷화된 정보의 스트림은 패킷화된 기본 스트림 PES로 불린다. 따라서, 오디오 패킷화기(113)는 패킷화된 기본 오디오 스트림 PEAS을 출력하고, 비디오 패킷화기(123)는 패킷화된 기본 비디오 스트림 PEVS를 출력한다.
도 1에는, 장치가 보조 채널(130)을 구비할 수 있는 것으로 도시되어 있는데, 이 보조 채널에서는 보조 정보가 블록(131)에 의해 처리되어 패킷화된 보조 정보의 스트림을 생성하고, 이 스트림은 패킷화된 기본 오디오 스트림 및 패킷화된 기본 비디오 스트림과 결합된다. 그러나, 간략을 기하기 위해 이하에서는 이 보조 정보를 무시한다.
따라서, 비디오 정보 및 오디오 정보가 패킷화된 형태로 2개의 분리된 스트림으로 "생성된다". 이들 2개의 스트림은, 비디오 패킷들 이외에 오디오 패킷들을 포함하는 한 개의 단일 스트림으로 결합될 예정이다. 비디오 패킷들과 오디오 패킷들을 적절한 순서로 서로의 뒤쪽에 배치하는 동작은 도 1 및 도 4a에 150으로 나타낸 "멀티플렉서"로 불리는 기능 블록에 의해 수행된다. 도 4a에 도시된 것과 같이, 멀티플렉서(160)는 제어부(140)의 제어하에서 이와 같은 동작을 수행한다. 특히, 제어부(140)는 비디오 프리패킷 또는 오디오 프리패킷이 출력되어야 하는지를 결정한다. 간략을 기하기 위해, 멀티플렉서는 오디오 프리패킷 또는 비디오 프리패킷을 통과시키는 제어가능한 스위치로 생각할 수 있는데, 보다 상세하게는, 멀티플렉서(105)는, 수신된 비디오 프리패킷들과 오디오 프리패킷들이 기억되며 프리패킷들이 검색되어 출력되는 메모리 구조를 구비하며, 제어부(140)는 오디오 프리패킷 또는 비디오 프리패킷이 검색 및 출력되어야 하는지를 결정한다.
한편으로, 프리패킷들이 개방 패킷 헤더 데이터 필드 내부에 완료 데이터를 채워넣음으로써 앞으로 완료되어야만 하기 때문에, 오디오 및 비디오 프리패킷들의 출력된 스트림이 아직 프로그램 스트림을 구성하지 않는 한편, MPEG 표준에 따르면, 프로그램 스트림 PS 내부의 정보는 복수의 팩(80)의 형태로 제공되어야만 하는데, 각각의 팩(80)은 팩 헤더(82)와 그 뒤의 팩 데이터 부분(81)을 포함하고, 각각의 팩 데이터 부분(81)은 적어도 한 개의 패킷(70)을 포함한다. MPEG 표준에 따르면, 각각의 팩(80)은 서로 다른 형태를 가질 수 있는 복수의 패킷(70)을 포함할 수 있다. 따라서, 도 3a는 비디오 패킷(70V)과 그 다음의 오디오 패킷(70A)과 다시 그 다음의 비디오 패킷(70V)을 포함하는 팩(80)을 나타내고 있다.
복수의 패킷들의 그룹화와 팩들의 생성 동작은 "팩커"로 불리는 도 1 및 도 4a에 160으로 나타낸 기능 블록에 의해 수행된다. 사실상, 팩커(160)는, 마찬가지로 제어부(140)의 제어하에서, 3가지 작업을 수행한다. 한편으로, 팩커(160)는 다수의 연속적인 비디오 프리패킷들과 오디오 프리패킷들을 한 개의 팩(80)으로 그룹화한다. 더구나, 팩커(160)는 개방 패킷 헤더 데이터 필드 내부에 완료 데이터를 채워넣음으로써 프리패킷들(70)의 패킷 헤더들(72)을 완료하여, 패킷들을 생성한다. 또한, 팩커(160)는 팩 헤더 데이터 필드를 채워넣는다.
패킷 헤더들(72)과 팩 헤더들(82)을 완료하기 위해 필요한 완료 데이터의 적어도 일부는 보통 기본 스트림으로부터 유도된다(ESDF 데이터). 이와 관련된 문제는, 기본 스트림이 MPEG 코딩된다는 것이다. 통상적으로, 이와 같은 ESDF 데이터를 얻기 위해서는, 오디오 및 비디오 프리패킷들의 스트림이 디코딩(파싱)되어야만 한다. 이것을 도 1에 161로 나타내었다. 본 발명에 따르면, 필요한 ESDF 데이터를 얻기 위해 팩커(160)를 파싱 작업으로 더 이상 부담을 주게 할 필요가 없다. 그 대신에, 필요한 ESDF 데이터는, 바람직하게는 하드웨어로 구현된, 파서에 의해 기본 스트림으로부터 유도된다. 이와 같은 파서는 상기한 ESDF 데이터를 프로세스의 완료 단계로 전달한다.
도 5는 본 발명에 따라 프로그램 스트림을 발생하는 장치(1)의 개략적인 기능 블록도이다. 종래의 장치(100)의 구성요소와 유사한 구성요소는, 100 만큼 줄어든 동일한 참조부호로 나타내었다. 도 5에 도시된 것과 같이, 오디오 채널(10)은, 기본 오디오 스트림 EAS를 수신하고, 기본 오디오 스트림 EAS를 파싱하며, 그것으로부터 패킷 헤더들(72)과 팩 헤더들(82) 내부에 포함시키기 위해 필요한 데이터, 특히 상기한 ESDF 데이터를 유도하도록 설계된 오디오 파서(12)를 구비한다. 마찬가지로, 비디오 채널(20)은 비디오 파서(22)를 구비한다.
원칙적으로, 파서들(12, 22)은 임의의 적절한 통신방법을 통해 상기한 데이터를 전달한다. 도 5에는, 파서들(12, 22)이 마스터 제어부(40)와 통신하며, 팩커(60)도 이 마스터 제어부(40)와 통신하므로, 상기한 정보를 상기한 마스터 제어부(40)를 통해 전달할 수 있는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 이 경우에는 상기한 정보가 정확한 패킷과 관련하여 팩커(60)에 의해 처리되도록 보장하는 것이 필요하다.
본 발명은, 각각의 패킷을 이 패킷에 대응하는 ESDF 데이터와 직접 결합함으로써 이와 같은 문제도 해소한다. 간단히 설명하면, 상기한 ESDF 데이터는 패킷(70)과 관련된 메타 바이트들(73)의 형태로 패킷화된 기본 데이터 스트림 내부에 포함된다. 이것을 도 6a-도 6b 및 도 4b-도 4c의 실시예를 참조하여 이하에서 설명한다.
도 6a는 본 발명에 따른 장치(2a)의 일 실시예를 예시한 것이다. 도 6a에 도시된 것과 같이, 파서들(12, 22)은 파싱 데이터, 특히 ESDF 데이터를 직접 패킷화기(13, 23)로 제공한다. 전술한 것과 같이, 패킷화기들(13, 23)은 프리패킷들(70A, 70V)을 생성하고, 패킷 헤더(72) 내부에 가능한 한 많은 필드들을 채워넣어, 일부의 개방 데이터 필드를 남겨놓는다. 본 발명의 중요한 일면에 따르면, ESDF 데이터가 파서들(12, 22)로부터 패킷화기들(13, 23)에 의해 수신되고, 도 4b에 도시된 것과 같이, 메타 바이트들(73)의 형태로 프리패킷들(70A, 70V) 뒤에 첨부된다.
멀티플렉서(50)는, 메타 바이트들(73)을 포함하는 오디오 프리패킷들(70A) 및 비디오 프리패킷들(70V)을 수신하고, 메타 바이트들(73)을 포함하는 오디오 프리패킷들(70A) 및 비디오 프리패킷들(70V)을, 전술한 것과 유사하게, 제어부(40)의 제어하에서 적절한 순서로 배치한다. 따라서, 전술한 것과 마찬가지로, 멀티플렉서는 메타 바이트들(73)을 포함하는 오디오 프리패킷들(70A) 및 비디오 프리패킷들(70V)의 단일 스트림을 생성하며, 이 스트림은 팩커(60)에 의해 수신된다. 전술한 것과 마찬가지로, 팩커(60)는 다수의 연속적인 비디오 프리패킷들과 오디오 프리패킷들을 복수의 팩으로 그룹화하는 동작과, 패킷 헤더들을 완료하는 동작과, 패킷 헤더 데이터 필드들을 채우는 동작을 수행한다. 그러나, 팩커가 프리패킷들을 파싱하는 것이 필요한 대신에, 본 발명에 따른 팩커(60)는, 데이터 스트림으로부터 메타 바이트들(73)을 제거하고, 메타 바이트들(73) 내부의 ESDF 데이터를 판독하며, 개방 패킷 헤더 데이터 필드들 내부에 완료 데이터를 채워넣음으로써 프리패킷들(70)의 패킷 헤더들(72)을 완료하고, 또한 팩 헤더 데이터 필드들 내부에필요한 데이터를 채워넣도록 설계된다.
전술한 것과 같이, MPEG 표준에 따르면, 각각의 팩(80)의 서로 다른 형태를 가질 수 있는 복수의 패킷(70)을 포함할 수 있다. 그러나, DVD 표준에 따르면, 패킷들은 변화하는 길이를 가질 수 있는 반면, 팩들은 고정된 길이를 갖는다는 사실에 비추어, 팩들은 아마 패딩 패킷들 또는 스터핑 바이트들에 의해 보충된 한 개의 패킷만을 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 장치는 DVD 표준을 따르는 것이 바람직하므로, 도 3b에 도시된 것과 같이, 팩(80)은 단지 한 개의 패킷(70)을 포함한다. 비디오 패킷(70A)을 포함하는 팩을 비디오 팩(80V)으로 칭하며, 오디오 패킷(70A)을 포함하는 팩을 오디오 팩(80A)으로 칭한다. 이와 같은 경우에, 이와 같은 경우에, 도 6a에 도시된 것과 같이, 프리패킷들로부터 팩들을 생성하는 동작은, 다중화 동작을 거친 후에, 팩커(60)에 의해 수행될 수 있지만, 바람직하게는 프리패킷들로부터 팩들을 생성하는 동작은, 장치 2B의 바람직한 실시예에 관한 도 6b 및 도 4c에 도시된 것과 같이, 오디오 및 비디오의 다중화 동작 이전에 수행된다.
이와 같은 경우에, 패킷화기들(13, 23)은 프리패킷들(70A, 70V)을 생성하며, 패킷 헤더(72) 내부에 가능한 한 많은 필드들을 채워넣는다. 패킷화기들(13, 23)로부터, 프리팩커(prepacker)(14, 24)에 의해 각각 프리패킷들(70A, 70V)들이 수신된다. 프리팩커들(14, 24)은, 팩 헤더(82)와, 프리패킷들(70)을 포함한 팩 데이터 부분(81)을 포함하는 팩(80A, 80V)을 생성한다. 패킷화기들(13, 23)에 대해 전술한 것과 마찬가지로, 프리팩커(14, 24)는 팩 헤더(82) 내부의 가능한 한 많은 필드를 채워넣지만, 프리팩커(14, 24)는 팩 헤더들의 데이터 필드들을 완전히 채울 수 없으므로, 일부의 개방 데이터 필드들을 남긴다. 따라서, 프리팩커(14, 24)에 의해 출력된 팩들은 프리팩으로 불린다. 팩 헤더들을 완료하기 위해 개방 데이터 필드 내부에 채워넣어져야 하는 정보도 완료 데이터로 표시된다.
도 6b에 나타낸 것과 같이, ESDF 데이터는 파서들(12, 22)로부터 프리팩커들(14, 24)에 의해 수신되어, 도 4c에 나타낸 것과 같이, 메타 바이트들(73)의 형태로 프리팩들(80) 뒤에 첨부된다.
멀티플렉서(50)는, 메타 바이트들(73)을 포함하는 오디오 프리패킷들(80A)과 비디오 프리패킷들(80V)의 스트림을 수신하고, 메타 바이트들(73)을 포함하는 오디오 프리패킷들과 비디오 프리패킷들을 전술한 것과 유사하게 제어부(40)의 제어하에서 적절한 순서로 배치한다. 이와 같은 한 개의 스트림은 피니셔(finisher)(90)로 불리는 기능 블록에 의해 수신된다. 피니셔는 데이터 스트림으로부터 메타 바이트들(73)을 제거하고, 메타 바이트들(73) 내부의 ESDF 데이터를 판독한다. 피니셔(90)는 개방 패킷 헤더 데이터 필드들 내부에 완료 데이터를 채워넣음으로써, 프리패킷들(70)의 패킷 헤더들(72)을 완료하여, 패킷들을 생성하도록 설계된다. 더구나, 개방 패킷 헤더 데이터 필드들 내부에 완료 데이터를 채워넣음으로써 프리팩들(80)의 팩 헤더들(82)을 완료함으로써, 팩들을 생성하도록 설계된다.
이때, 별개의 패킷화기들(13, 23)과 별개의 프리팩커들(14, 24)을 사용하는 대신에, 일체화된 패킷화기/프리팩커부를 사용할 수 있다는 점에 주목하기 바란다. 이와 같은 패킷화기/프리팩커부는, 팩 헤더(82), 패킷 헤더(72) 및 패킷 데이터(71)를 포함하는 프리패킷을 생성하고, 팩 헤더(82) 내부에 가능한 한 많은필드들과 패킷 헤더(72) 내부에 가능한 한 많은 필드들을 채워넣으며, 파서들(12, 22)로부터 ESDF 데이터를 수신하고, ESDF 데이터를 메타 바이트들(73)로서 프리패킷(80)에 첨부한다. 그러나, 설명을 쉽게 하면, 패킷 레벨에서 수행되어야 하는 동작은 패킷화기에 기인하며, 팩 레벨에서 수행되어야 하는 동작은 프리패킷에 기인하게 된다.
더구나, 파서들(12, 22)도 팩커 또는 결합된 패킷화기/프리팩커부와 결합되어, 일체화된 파서/패킷화기/프리팩커부(15, 25)를 구성할 수 있다. 더욱이, 2개의 파서들(12, 22), 2개의 패킷화기들(13, 23)과 2개의 프리팩커들(14, 24)은 바람직하게는, 공통 메타장치(3)로 불리는 한 개의 단일의 일체화된 장치(칩)로 제공된다.
심지어, 디코더들(11, 21)도 이와 같은 일체화된 장치의 일부를 형성할 수 있다. 그러나, 이들 인코더(1, 12)는 표준의 입수가능한 부품이라는 사실에 비추어, 이들 인코더들은 별개의 구성요소로 구현하는 것이 바람직하다.
본 발명의 중요한 일면은, 인코더, 파서, 패킷화기, 프리팩커의 기능을 별개의 장치나 결합된 장치로서, 하드웨어로 구현할 수 있으며, 다중화 기능과 완료 기능을 소프트웨어로 구현할 수 있다는 것이다. 다중화 기능의 레벨에서는, 먼저, 오디오 팩 또는 비디오 팩(또는 보조 팩)이 프로그램 스트림으로 출력되어야 하는가를 결정한다. 그후, 패킷화기와 프리팩커에 의해 개방된 상태로 남은 필드들을 채워넣음으로써, 대응하는 패킷 헤더와 대응하는 팩 헤더가 각각 완료된다. 피니셔(90)(또는 팩커(60))는 필요한 ESDF 데이터를 메타 바이트(73)에서 찾는다.
원리상, 팩의 길이는 중요하지 않다. 그러나, DVD와의 호환성 때문에, 팩의 길이는 바람직하게는 2048 바이트가 된다. 이와 같은 길이는 CD-ROM 섹터 또는 DVD 섹터 내부의 데이터 영역과 동일하다. 실용적인 실시예에 있어서, 프리팩들의 전체 길이는 2048 바이트이며, 이중에서 24 바이트는 팩 헤더를 위해 예약되고, 24 바이트는 패킷 헤더를 위해 예약되며, 2000 바이트는 패킷 데이터를 위해 예약된다.
메타 바이트들에 대해서는, 16 바이트가 프리패킷들 또는 프리팩들에 첨부될 수 있다.
비디오 팩의 경우에, 비디오 메타 바이트에 포함된 정보는 다음과 같을 수 있다:
* 플래그: GOP 시작, GGOP 시작, SEQ 종료, 필요한 패딩
비디오 신호 존재
* 데이터 길이
* 타임 스탬프
* 화상 시작 카운트
* 화상 형태 및 제 1 및 제 2 위치의 위치
* GOP 헤더 위치
오디오 팩의 경우에, 오디오 메타 바이트에 포함된 정보는 다음과 같을 수 있다:
* 플래그: 플레이밍 에러(Framing Error), 중지, 싱크, 필요한 패딩,
오디오 형태
* 데이터 길이
* 타임 스탬프
* 프레임 시작 카운트
* 최초 및 최종 프레임 위치
비록, 상기한 정보 모두가 메타 바이트에 포함되는 것이 바람직하기는 하지만, 상기한 정보의 어느 한가지가 메타 바이트 내부에 포함되는 경우에, 본 발명이 이점을 제공한다는 것은 본 발명이 속한 기술분야의 당업자에게 있어서 자명하다.
더구나, 당업자에게 자명한 것과 같이, ESDF 데이터는 파서 하드웨어 및 팩커 소프트웨어 또는 피니셔 소프트웨어에게 알려진 소정의 포맷에 따라 메타 바이트들 내부에 포함되는데, 이 포맷은 임의의 적절한 포맷일 수 있으며, 본 명세서에서는 설명을 생략한다.
따라서, 본 발명은 MPEG 코딩된 비디오 및 오디오 신호의 프로그램 스트림을 발생하며, 다수의 기능 작업들이 한편으로는 하드웨어와 다른 한편으로는 소프트웨어 사이에서 최적으로 분배되는, 방법 및 장치를 성공적으로 제공한다. 기본 스트림을 형성하는 것은 하드웨어로 수행된다. 프리팩커와 패킷화기 기능은, 기본 스트림들을 프리팩킹하고 패킷 헤더와 팩 헤더를 가능한 한 많이 채워넣음으로써, 하드웨어로 수행된다. 기본 스트림들의 파싱은 하드웨어로 수행된다. 파싱 정보는 각각의 프리팩을 갖는 메타 바이트 구조로 기억된다. P-STD 모델(MPEG)을 유지하는 것은 소프트웨어로 수행된다. 오디오 팩 또는 비디오 팩을 결정하는 것은 소프트웨어로 수행된다. 패킷 헤더와 팩 헤더를 완료하는 것은, 각각의 프리팩을 갖는 메타바이트 구조 내부에 존재하는 파싱 정보에 근거하여 소프트웨어로 수행된다.
본 발명은, 인코더(11, 21), 파서(12, 22), 패킷화기(13, 23) 및 가능한 경우에는 프리팩커(14, 24)를 구비하며, 오디오 프리패킷들 및 비디오 프리패킷들의 스트림 또는 오디오 프리팩들 및 비디오 프리팩들의 스트림을 출력신호로서 제공하는 출력들을 갖는 하드웨어 장치로 구현된다.
더구나, 본 발명은, 파서(12, 22), 패킷화기(13, 23) 및 가능한 경우에는 프리팩커(14, 24)를 구비하고, 기본 오디오 및 비디오 스트림을 수신하는 입력들을 가지며, 오디오 프리패킷들 및 비디오 프리패킷들의 스트림 또는 오디오 프리팩들 및 비디오 프리팩들의 스트림을 출력신호로서 제공하는 출력들을 갖는 하드웨어 장치(3), 아마 칩 들의 부품으로 구현된다.
더구나, 본 발명은, 멀티플렉서(50) 및 팩커(60)의 기능 또는 멀티플렉서(50) 및 피니셔(90)의 기능을 각각 수행하는 소프트웨어 구성부품(적절히 프로그래밍된 프로세서)으로 구현된다. 더구나, 본 발명은, 프로세서 상에서 실행할 때, 멀티플렉서(50)와 파서(60)의 기능 또는 멀티플렉서(50)와 피니셔(90)의 기능을 각각 수행하는 소프트웨어로 구현된다.
본 발명은, 인코더(11, 21), 파서(12, 22), 패킷화기(13, 23), 멀티플렉서(50) 및 팩커(60)를 구비한 코딩장치(2A)로 더 구현된다. 본 발명은, 인코더(11, 21), 파서(12, 22), 패킷화기(13, 23), 프리팩커(14, 24), 멀티플렉서(50) 및 피니셔(90)를 구비한 코딩장치(2B)로 더 구현된다. 이와 같은 코딩장치들(2A, 2B)은 디지털 디스플레이 장치(TV 수상기) 또는 디지털 레코딩 장치(DVD, 하드 디스크 등) 내부의 부품으로 사용되어, 이와 같은 장치가 정규 오디오 및 비디오 신호를 처리하도록 할 수 있다. 또한, 이와 같은 코딩장치는, 정규 오디오 및 비디오 기록물을 재생하여, 디지털 오디오 및 비디오 신호를 출력하는 재생장치 내부의 부품으로도 사용될 수 있다.
본 발명의 보호범위는 전술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있다는 것은 본 발명이 속한 기술분야의 당업자에게 있어서 자명하다.
예를 들면, 본 발명은 MPEG 포맷에 따른 오디오 및 비디오 신호의 코딩에 한정되는 것은 아니다.
더구나, 별개의 모듈로서 전술한 멀티플렉서와 팩커는 일체화된 모듈로서, 바람직하게는 소프트웨어 모듈로 구현될 수 있다. 멀티플렉서와 피니셔에 대해서도 마찬가지이다.

Claims (29)

  1. a1) 오디오 신호를 디지털화 및 코딩하여 기본 오디오 스트림(EAS)을 제공하는 단계와,
    a2) 비디오 신호를 디지털화 및 코딩하여 기본 비디오 스트림(EVS)을 제공하는 단계와,
    b1) 기본 오디오 스트림(EAS)을 헤더(72)와 데이터 부분(71)을 포함하는 프리패킷들(70A)로 분할하는 단계와,
    b2) 기본 비디오 스트림(EVS)을 헤더(72)와 패킷 데이터 부분(71)을 포함하는 프리패킷들(70V)로 분할하는 단계와,
    c) 상기 패킷화된 기본 스트림들을 한 개의 단일 스트림으로 병합하는 단계와,
    d) 각각의 프리패킷(70A; 70V)의 헤더(72)의 적어도 한 개의 데이터 필드에 ESDF 데이터를 채워넣음으로써, 프리패킷들(70A, 70V)을 완료하여 패킷들(70A; 70V)을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 ESDF 데이터는 패킷화 단계(b1; b2)를 거치기 전에 기본 스트림들(EAS, EVS)로부터 유도되어, 완료단계(d)로 전달되는 것을 특징으로 하는 다중화된 신호(PS)의 발생방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    프로그램 스트림(PS)은 팩들(80)을 포함하고, 각각의 팩은, 팩 헤더(82)와, 소정수의 패킷들(70A; 70V)을 포함한 팩 데이터 부분(81)을 포함하며, 상기 병합단계(c)를 거친 후에, 팩 헤더들(82)의 적어도 한 개의 데이터 필드는 상기 ESDF 데이터 부분으로 채워지는 것을 특징으로 하는 발생방법.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 ESDF 데이터는, 패킷화된 기본 스트림들 내부에 상기 ESDF 데이터를 포함시킴으로써, 상기 완료단계로 전달되고, 상기 ESDF 데이터는 완료단계에서 데이터 스트림으로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 발생방법.
  4. 제 2항 및 제 3항에 있어서,
    상기 ESDF 데이터는 메타 바이트들(73)로서 오디오 및 비디오 프리패킷들(70A; 70V)에 첨부되는 것을 특징으로 하는 발생방법.
  5. 제 2항 및 제 3항에 있어서,
    팩들(80)은 한가지 형태의 패킷들(70A; 70V)만을 포함하고,
    상기 병합단계(c)를 거치기 전에, 오디오 및 비디오 프리팩들(80A; 80V)이 오디오및 비디오 프리패킷들(70A; 70V)로부터 형성되며,
    상기 ESDF 데이터는 메타 바이트들(73)로서 오디오 및 비디오 프리팩들(80A; 80V)에 첨부되고,
    오디오 및 비디오 프리팩들(80A; 80V)의 스트림은 프리팩들의 한 개의 단일 스트림으로 병합되며,
    상기 ESDF 데이터는 프리팩들(80A; 80V)과 관련된 메타 바이트들(73)로부터 검색되고,
    프리팩들은 각각의 프리팩의 헤더(82)의 적어도 한 개의 데이터 필드 내부에 ESDF 데이터를 채워넣음으로써 팩들을 형성하도록 완료되며,
    프리패킷들은 각각의 프리패킷의 헤더(72)의 적어도 한 개의 데이터 필드 내부에 ESDF 데이터를 채워넣음으로써 패킷들을 형성하도록 완료되고,
    메타 바이트들(73)은 데이터 스트림으로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 발생방법.
  6. 선행하는 청구항 중 어느 한 항에 있어서,
    오디오 및 비디오 신호를 디지털화 및 코딩하는 단계, 기본 스트림으로부터 상기 ESDF 데이터를 유도하는 단계, 프리패킷들(70)의 스트림을 생성하는 단계 및 프리패킷들에 메타 바이트들(73)로서 상기 ESDF 데이터를 첨부하는 단계는 하드웨어 구성요소에 의해 수행되고,
    프리패킷들의 스트림을 병합하는 단계, 메타 바이트들(73)로부터 상기 ESDF 데이터를 판독하는 단계, 패킷들(70)과 팩들(80)의 헤더(72; 82) 내부에 ESDF 데이터를 채워넣는 단계 및 데이터 스트림으로부터 메타 바이트들을 제거하는 단계는 소프트웨어로 수행되는 것을 특징으로 하는 발생방법.
  7. 제 5항에 있어서,
    오디오 및 비디오 신호를 디지털화 및 코딩하는 단계, 기본 스트림으로부터 상기 ESDF 데이터를 유도하는 단계, 프리패킷들(70)의 스트림을 생성하는 단계, 프리팩들(80)의 스트림을 생성하는 단계 및 프리패킷들에 메타 바이트들(73)로서 상기 ESDF 데이터를 첨부하는 단계는 하드웨어 구성요소에 의해 수행되고,
    프리패킷들의 스트림을 병합하는 단계, 메타 바이트들(73)로부터 상기 ESDF 데이터를 판독하는 단계, 패킷들(70)과 팩들(80)의 헤더(72; 82) 내부에 ESDF 데이터를 채워넣는 단계 및 데이터 스트림으로부터 메타 바이트들을 제거하는 단계는 소프트웨어로 수행되는 것을 특징으로 하는 발생방법.
  8. 비디오 신호 및 오디오 신호를 처리하는 장치에 있어서,
    오디오 신호를 수신하여 기본 오디오 스트림(EAS)을 발생하는 오디오 인코더수단(11)과,
    비디오 신호를 수신하여 기본 비디오 스트림(EVS)을 발생하는 비디오 인코더수단(21)과,
    기본 오디오 스트림(EAS)을 수신하고, 데이터 부분(71)과 헤더(72)를 각각 포함하는 오디오 프리패킷들(70A)을 발생하는 오디오 패킷화기수단(13)과,
    기본 비디오 스트림(EVS)을 수신하고, 데이터 부분(71)과 헤더(72)를 각각 포함하는 비디오 프리패킷들(70V)을 발생하는 비디오 패킷화기수단(23)과,
    기본 오디오 스트림(EAS)을 수신 및 파싱하여, 파싱 정보를 발생하는 오디오 파서수단(12)과,
    기본 비디오 스트림(EVS)을 수신 및 파싱하여, 파싱 정보를 발생하는 비디오 파서수단(22)을 구비하고,
    상기 패킷화기수단들(13, 23)은 프리패킷들(70A; 70V)에 메타 바이트들(73)로서 파싱정보를 첨부하도록 구성된 것을 특징으로 하는 처리장치.
  9. 비디오 신호 및 오디오 신호를 처리하는 장치에 있어서,
    오디오 신호를 수신하여 기본 오디오 스트림(EAS)을 발생하는 오디오 인코더수단(11)과,
    비디오 신호를 수신하여 기본 비디오 스트림(EVS)을 발생하는 비디오 인코더수단(21)과,
    기본 오디오 스트림(EAS)을 수신하고, 데이터 부분(71)과 헤더(72)를 각각 포함하는 오디오 프리패킷들(70A)을 발생하는 오디오 패킷화기수단(13)과,
    기본 비디오 스트림(EVS)을 수신하고, 데이터 부분(71)과 헤더(72)를 각각 포함하는 비디오 프리패킷들(70V)을 발생하는 비디오 패킷화기수단(23)과,
    오디오 프리패킷들(70A)을 수신하고, 소정수의 오디오 프리패킷들(70A)을 각각 포함한 데이터 부분(81)과 헤더(82)를 각각 포함하는 오디오 프리팩들(80A)을 발생하는 오디오 프리팩커수단(14)과,
    비디오 프리패킷들(70V)을 수신하고, 소정수의 비디오 프리패킷들(70V)을 각각 포함한 데이터 부분(81)과 헤더(82)를 각각 포함하는 비디오 프리팩(80V)들을 발생하는 비디오 프리팩커수단(24)과,
    기본 오디오 스트림(EAS)을 수신 및 파싱하여, 파싱 정보를 발생하는 오디오 파서수단(12)과,
    기본 비디오 스트림(EVS)을 수신 및 파싱하여, 파싱 정보를 발생하는 비디오 파서수단(22)을 구비하고,
    상기 프리팩커수단들(14, 24)은 프리팩들(80A; 80V)에 메타 바이트들(73)로서 파싱정보를 첨부하도록 구성된 것을 특징으로 하는 처리장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    팩(80)의 데이터 부분(*1)에 있는 프리패킷들의 상기 소정수는 1인 것을 특징으로 하는 처리장치.
  11. 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리장치가 집적회로로서 하드웨어로 구현된 것을 특징으로 하는 처리장치.
  12. 집적회로로서 하드웨어로 구현되고,
    기본 오디오 스트림(EAS) 및 기본 비디오 스트림(EVS)을 각각 수신하고, 데이터 부분(71)과 헤더(72)를 각각 포함하는 오디오 및 비디오 프리패킷들(70)을 발생하는 패킷화기수단(12; 22)과,
    오디오 및 비디오 프리패킷들(70)을 각각 수신하고, 소정수의 프리패킷들(70)을 포함한 데이터 부분(81)과 헤더(82)를 각각 포함하는 오디오 및 비디오 프리팩들(70)을 각각 발생하는 프리팩커수단(14; 24)과,
    기본 오디오 및 비디오 스트림(EAS; EVS)을 각각 수신 및 파싱하여, 파싱 정보를 발생하는 파서수단(12; 22)을 구비하며,
    상기 프리팩커수단들(14; 24)은 프리팩들(80A; 80V)에 메타 바이트들(73)로서 파싱정보를 첨부하도록 구성된 것을 특징으로 하는 공통 메타장치(3).
  13. 청구항 8에 기재된 처리장치로부터 오디오 프리패킷들(70A) 및 비디오프리패킷들(70V)과 첨부된 메타 바이트들(73)의 스트림을 수신하고, 이들 스트림을 오디오 프리패킷들(70A) 및 비디오 프리패킷들(70V)과 첨부된 메타 바이트들(73)의 단일 스트림으로 결합하도록 구성되며, 바람직하게는 적절히 프로그래밍된 프로세서로서 소프트웨어로 구현되는 것을 특징으로 하는 멀티플렉서 모듈(50).
  14. 청구항 13에 기재된 멀티플렉서 모듈(50)로부터 오디오 프리패킷들(70A) 및 비디오 프리패킷들(70V)과 첨부된 메타 바이트들(73)의 단일 스트림을 수신하고,
    헤더(82)와, 소정수의 오디오 프리패킷들(70A) 및/또는 비디오 프리패킷들(70V)을 포함한 데이터 부분(81)을 각각 포함하는 팩들(80)을 생성하며,
    팩 헤더들(82)의 데이터 필드들 내부에 파서 정보의 일부를 채워놓고,
    패킷 헤더들(72)의 개방 데이터 필드들 내부에 파서 정보의 일부를 채워넣음으로써 패킷 헤더들(72)을 완료하며,
    데이터 스트림으로부터 메타 바이트들(73)을 제거하도록 구성되고,
    바람직하게는 적절히 프로그래밍된 프로세서로서 소프트웨어로 구현되는 것을 특징으로 하는 팩커 모듈(60).
  15. 청구항 13에 기재된 멀티플렉서 모듈(50)의 동작과, 청구항 14에 기재된 팩커 모듈(60)의 동작을 일체화된 동작으로 수행하도록 설계되고,
    바람직하게는 적절히 프로그래밍된 프로세서로서 소프트웨어로 구현되는 것을 특징으로 하는 일체화된 멀티플렉서/팩커 모듈.
  16. 청구항 9 또는 청구항 10에 기재된 처리장치로부터 오디오 프리팩들(80A) 및 비디오 프리팩들(80V)과 첨부된 메타 바이트들(73)의 스트림을 수신하고, 이들 스트림을 오디오 프리팩들(80A) 및 비디오 프리팩들(80V)과 첨부된 메타 바이트들(73)의 단일 스트림으로 결합하도록 구성되며,
    바람직하게는 적절히 프로그래밍된 프로세서로서 소프트웨어로 구현되는 것을 특징으로 하는 멀티플렉서 모듈(50).
  17. 청구항 16에 기재된 멀티플렉서 모듈(50)로부터 오디오 프리팩들(80A) 및 비디오 프리팩들(80V)과 첨부된 메타 바이트들(73)의 단일 스트림을 수신하고,
    상기 메타 바이트들(73) 내부의 파싱 정보를 판독하며,
    패킷 헤더들(72)의 개방 데이터 필드들 내부에 파싱 정보의 일부를 채워넣음으로써 패킷 헤더들(72)을 완료하고,
    팩 헤더들(82)의 개방 데이터 필드들 내부에 파싱 정보의 일부를 채워넣음으로써 팩 헤더들(82)을 완료하며,
    데이터 스트림으로부터 메타 바이트들(73)을 제거하도록 설계되고,
    바람직하게는 적절히 프로그래밍된 프로세서로서 소프트웨어로 구현되는 것을 특징으로 하는 피니셔 모듈(90).
  18. 청구항 16에 기재된 멀티플렉서 모듈(50)의 동작과, 청구항 17에 기재된 피니셔 모듈(90)의 동작을 일체화된 동작으로 수행하도록 설계되고,
    바람직하게는 적절히 프로그래밍된 프로세서로서 소프트웨어로 구현되는 것을 특징으로 하는 일체화된 멀티플렉서/피니셔 모듈.
  19. 프로세서 상에서 실행할 때, 이 프로세서가 청구항 13 또는 청구항 16에 기재된 멀티플렉서 모듈의 기능을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 소프트웨어.
  20. 프로세서 상에서 실행할 때, 이 프로세서가 청구항 14에 기재된 팩커 모듈의 기능을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 소프트웨어.
  21. 프로세서 상에서 실행할 때, 이 프로세서가 청구항 15에 기재된 일체화된 멀티플렉서/팩커 모듈의 기능을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 소프트웨어.
  22. 프로세서 상에서 실행할 때, 이 프로세서가 청구항 17에 기재된 피니셔 모듈의 기능을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 소프트웨어.
  23. 프로세서 상에서 실행할 때, 이 프로세서가 청구항 18에 기재된 일체화된 멀티플렉서/피니셔 모듈의 기능을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 소프트웨어.
  24. 청구항 1 내지 청구항 7 중에서 어느 한 항에 기재된 방법을 수행하도록 구성된 코딩장치.
  25. 청구항 8에 기재된 처리장치, 청구항 13에 기재된 멀티플렉서 모듈과 청구항 14에 기재된 팩커 모듈의 조합, 또는 청구항 8에 기재된 처리장치와 청구항 15에 기재된 일체화된 멀티플렉서/팩커 모듈의 조합을 구비한 것을 특징으로 하는 코딩장치.
  26. 청구항 9 또는 10에 기재된 처리장치, 청구항 16에 기재된 멀티플렉서 모듈과 청구항 17에 기재된 피니셔 모듈의 조합, 또는 청구항 9 또는 10에 기재된 처리장치와 청구항 18에 기재된 일체화된 멀티플렉서/피니셔 모듈의 조합을 구비한 것을 특징으로 하는 코딩장치.
  27. 청구항 24 내지 청구항 26 중에서 어느 한 항에 기재된 코딩장치를 구비하고, 이 장치가 정규 오디오 및 비디오 신호를 처리할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 디지털 디스플레이 장치.
  28. 청구항 24 내지 청구항 26 중에서 어느 한 항에 기재된 코딩장치를 구비하고, 이 장치가 정규 오디오 및 비디오 신호를 처리할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 디지털 레코딩 장치.
  29. 청구항 24 내지 청구항 26 중에서 어느 한 항에 기재된 코딩장치를 구비하고, 이 장치가 정규 오디오 및 비디오 기록물을 재생하여, 디지털 오디오 및 비디오 신호를 출력할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 재생장치.
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