KR20060113672A

KR20060113672A - 스트림 데이터로부터 신호의 포워드 및 백워드 재생

Info

Publication number: KR20060113672A
Application number: KR1020067007922A
Authority: KR
Inventors: 아놀드스 더블유. 제이. 옴멘; 프란시스쿠스 엠. 제이. 데 본트
Original assignee: 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2003-10-24
Filing date: 2004-10-11
Publication date: 2006-11-02
Also published as: RU2006117775A; JP2007509457A; US20070076689A1; EP1680784A1; BRPI0415664A; WO2005041190A1; CN1871660A

Abstract

재생 가능한 신호 데이터를 갖는 세그먼트들을 포함하는 데이터 스트림은 가변 길이 인코딩 체계로 인코딩된다. 각 세그먼트는 또한 특정 세그먼트 내 신호 데이터의 시작과 끝에 대한 미리 결정된 상대적 위치들에 저장되는 세그먼트 내 신호 데이터의 길이에 관한 제1 및 제2 정보를 포함한다. 리플레이 중, 포워드 및 백워드 리플레이 방향이 각각 선택될 때, 특정 세그먼트에 인접하는 선행 또는 후속 세그먼트에 액세스하기 위해 액세스 위치들이 계산된다. 액세스 위치는 포워드 혹은 백워드 방향이 선택되는지에 따라 각각, 특정 세그먼트로부터의 제1 정보와, 상기 특정 세그먼트에 선행하는 인접 세그먼트로부터의 제2 정보로부터 계산된다.

신호 데이터, 리플레이 방향, 상대적 위치, 세그먼트

Description

스트림 데이터로부터 신호의 포워드 및 백워드 재생{Forward and backward reproduction of a signal from stream data}

본 발명은 일반적으로 저장 매체 내 스트림 데이터로부터 신호의 재생에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 상기 매체에 데이터 스트림을 저장하는 방법 및 장치, 상기 스트림을 재생하는 방법 및 장치, 및 상기 스트림을 나르는 매체에 관한 것이다.

PCT 특허 출원 WO 02/086894은 저장된 스트림 데이터를 재생하는 기술을 기술한다. 오디오 또는 비디오 데이터와 같은 신호 데이터를 포함하는 저장된 스트림 데이터는 시간적으로 순차적인 신호의 재생을 위해 의도된다. 규칙적으로 이격된 샘플링 시간들에서 취해진 신호 샘플들의 세트와 같이 통상의 압축되지 않은 스트림 데이터에서, 주어진 크기를 갖는 데이터 프레임은 그 신호의 미리 결정된 지속 기간을 표현한다. 그러나, 스트림을 표현하는데 필요한 데이터의 양을 감소시키기 위해, 상기 데이터는 가변 길이 압축(variable length compression)에 의해 종종 압축된다. 압축된 데이터는 데이터의 미리 결정된 지속 기간을 표현하는 프레임들로 저장되지만, 그 길이는 압축량과 이에 의한 데이터 그 자체에 의존한다. 일반적으로, 프레임의 길이는 프레임 헤더에 표시된다. 이것은 정규 순서로 프레 임들을 네비게이팅(navigating)하는 것을 용이하게 한다. 그러나, 예컨대 역순과 같이, 스트림 재생의 정규 순서가 아닌 임의의 순서로 프레임들을 검색하는 것은 어렵다.

PCT 특허 출원 WO 02/086894는, MP3 스트림이 가변 길이 데이터 프레임들과 헤더들을 포함하는 것을 기술한다. 상기 헤더들은 서로 규칙적인 거리들에서 발생하는 것이고, 반드시 프레임 시작 바로 뒤에 오는 것은 아니다. 대신, 각 헤더는 연관된 프레임의 시작에 대한 포인터(pointer)를 포함한다. 이 경우, 헤더들 간의 거리는 고정되고(일정한 비트율 모드), 데이터 프레임들의 시작을 찾기 위해 헤더들 간의 규칙적인 거리를 점핑하고 헤더들로부터의 포인터들을 사용함으로써 포워드 및 백워드 재생(forward and backward reproduction)을 인식하는 것이 가능하다. 그러나, 그런 기술은 편집(프레임들의 부가 또는 삭제)을 복잡하게 한다. 헤더들 및 프레임들 간의 고정된 관계의 부족(가변 비트율 모드)으로 검색 역시 복잡해진다. 게다가, 헤더들 간의 거리가 변하는 경우에는 리버스 플레이(reverse play) 중 문제들이 발생한다.

PCT 특허 출원 WO 02/086894는, 각 프레임이 다음 인접 프레임의 시작으로부터 미리 결정된 거리에서 시작하도록 스트림을 일시적으로 저장함으로써 상기 문제가 해결될 수 있는 방법을 기술한다. 따라서, 스트림 컨텐트에 관한 정보 없이도, 프레임들의 시작 어드레스들이 미리 계산될 수 있고, 검색(searching) 없이도 임의의 순서로 프레임들을 검색하는 것을 가능하게 한다. 그러나, 이 기술은, 스트림이 재생될 수 있기 전에 저장된 데이터 스트림을 사전-처리하기 위해 부가적인 저 장 공간 및 시간을 요구한다.

또 다른 가능한 기술은 프레임들의 시작 어드레스들에 대한 표를 편집하고, 임의의 순서로 프레임들을 찾기 위해 이 어드레스들을 사용하는 것이다. 그러나, 이 기술은, 스트림이 편집될 때(즉, 예를 들어 프레임들이 스트림으로부터 삭제되거나 부가될 때), 상기 표가 업데이트되어야 하는 것을 의미한다.

특히, 본 발명의 목적은 프레임들의 시작에 대한 검색 또는 시작 어드레스들의 표를 요구하지 않고, 임의로 선택 가능한 재생 방향으로 저장 매체로부터 데이터 스트림의 간략한 재생을 제공하는 것이다.

보다 구체적으로는, 본 발명의 목적은 재생중 검색이 요구되지 않는 방식으로 저장 매체로부터 데이터 스트림을 재생하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

보다 구체적으로는, 본 발명의 또 다른 목적은 재생중 검색이 요구되지 않게 되는 방식으로 데이터 스트림을 저장 매체에 저장하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 게다가, 본 발명의 또 다른 목적은 재생중 검색이 요구되지 않게 되는 방식으로 스트림이 저장된 저장 매체를 제공하는 것이다.

본 발명은 청구항에 설명된 방법들, 장치들 및 저장 매체들을 제공한다. 본 발명에 따라, 길이 정보의 두 가지 아이템들은 스트림 데이터를 저장하는 스트림의 가변 길이 세그먼트에 포함된다: 스트림 데이터의 시작에 대한 미리 결정된(즉, 스트림 데이터에 독립적) 위치에서 세그먼트에 저장된 제1 정보와, 스트림 데이터의 끝에 대한 미리 결정된 위치에서 프레임에 저장된 제2 정보. 세그먼트는 예를 들면 하나의 프레임이거나, 신호 데이터를 갖는 프레임 길이에 관한 정보를 갖는 프레임에 이어지는 신호 데이터를 갖는 가변 길이 프레임을 포함하는 프레임들의 그룹이다.

포워드 재생중, 다음 세그먼트의 시작을 찾도록 제1 정보가 판독되고 사용된다. 백워드 재생중, 특정 프레임이 액세스될 때, 선행 세그먼트의 끝이 상기 선행 세그먼트로부터 제2 정보를 수신하도록 액세스되고, 선행 세그먼트의 시작을 찾도록 사용된다. 양호하게, 스트림이 포워드 또는 백워드 방향으로 재생되면서, 스트림 데이터가 랜더링된다(예컨대, 비디오 데이터로서 디스플레이되거나, 오디오 데이터로서 청각적으로 재생됨). 그러나, 본원에서 사용된 단어 "리플레이(replay)"는 동시에 랜더링하는 것으로 의도되지 않는다. 예를 들면, 그것은 즉시 랜더링하지 않고 리플레이된 데이터의 저장에 이어지는 데이터의 재생을 포함할 수도 있다.

본 발명의 상기 및 다른 목적들과 유리한 양상들은 이하의 도면들을 사용하여 비제한적인 예들로 보다 상세히 기술될 것이다.

도 1은 스트림 재생 장치를 도시하는 도면.

도 2는 스트림을 상징적으로 도시하는 도면.

도 3은 스트림을 판독하는 방법의 흐름도.

도 4는 스트림 저장 장치를 도시하는 도면.

도 1은 스트림 재생 장치를 도시한다. 상기 장치는 직렬로 결합된 저장 디 바이스(10)(예를 들어 테이프 드라이브 또는 디스크 드라이브), 판독 제어 디바이스(12), 디코더(14) 및 랜더링 디바이스(16)를 포함한다. 동작시, 판독 제어 디바이스(12)는 데이터 스트림을 표현하는 저장된 데이터로부터 선택된 데이터를 검색하도록 어드레스들을 저장 디바이스(10)에 송신한다. 저장 디바이스(10)는 어드레싱된 데이터를 검색하여, 그것을 판독 제어 디바이스(12)에 송신하고, 상기 판독 제어 디바이스(12)는 인코딩된 데이터를 디코더(14)에 전송한다. 디코더는 스트림 데이터를 디코딩하고, 디코딩된 데이터를 랜더링 장치(16)에 전달하며, 상기 랜더링 장치(16)는 상기 데이터를 예를 들면 오디오 또는 비디오 신호의 형식으로 랜더링한다.

도 2는 저장 장치(10)에 저장된 스트림(20)을 상징적으로 도시한다. 데이터는 정규의 플레이 중 시간적 재생 시퀀스에 따라 왼쪽에서 오른쪽으로 표현되는 프레임들(22a-d)에 저장된다. 도시되는 바와 같이, 프레임들(22a-d)은 인코딩된 데이터에 따라 서로 상이한 길이를 가질 수 있다. 예를 들어 오디오 스트림의 경우, 각 프레임은 오디오 신호의 미리 결정된 시간 간격에 대응할 수 있고, 프레임의 길이는 그 시간 간격 동안 오디오 신호를 압축된 데이터로 표현하는데 필요한 데이터의 양에 의존한다.

각 프레임(22a-d)은 각각 프레임(22a-d)의 시작과 끝에 대한 미리 결정된 거리에 저장된 두 개의 길이 코드들을 포함한다. 프레임의 시작과 제1 길이 코드의 저장 위치 간의 미리 결정된 관계들은 화살표들(24)로 표시된다. 프레임의 끝과 제2 길이 코드 간의 미리 결정된 관계들은 화살표들(26)로 표시된다. 도시를 위해, 고정된 크기의 갭들(gaps)은 프레임들의 시작 포인트와 종료 포인트 사이에 도시되지만, 프레임들은 이전 프레임(22a-d)의 끝에 바로 인접한 각 프레임(22a-d)의 시작과 함께 일반적으로 저장되는 것이 이해될 것이다.

길이 코드들은 상기 길이를 바이트로, 또는 상기 길이를 32 또는 64 비트 워드와 같은 보다 큰 단위들로 직접 표현하는 수와 같은 임의의 형식일 수 있다. 또한, 변환표의 길이 엔트리들을 참조하는 길이 코드들이 사용될 수도 있다. 유사하게, 상기 길이가 점프 어드레스와 상기 점프 어드레스가 저장되는 어드레스 간의 차이로부터 간접적으로 따르도록, 절대적인 점프 어드레스가 사용될 수 있다. 예컨대, 임의의 신호 데이터의 항상 선행하는 또는 후속하는 고정된 길이 정보 아이템의 바로 앞 또는 뒤와 같이, 신호 데이터의 시작과 끝 사이의 임의의 미리 결정된 위치 관계가 사용될 수 있다. 양호하게, 다른 길이 코드들에 의해 기술되는 다른 신호 데이터가 임의의 길이 코드와 그 길이 코드에 의해 기술되는 신호 데이터 사이에 존재하지 않도록, 미리 결정된 위치 관계가 선택된다. 이것은, 신호 데이터 및 길이 코드를 갖는 스트림의 셀프-컨테인드 코헤런트 세그먼트들(self-contained coherent segments)을 부가하거나 삭제함으로써 스트림을 편집하는 것을 용이하게 한다.

또 다른 실시예에서, 스트림(20)은 신호 데이터를 갖는 프레임들과 보조 데이터를 갖는 프레임들을 포함하여 상이한 유형의 프레임들로 구성될 수 있다. 이 경우, 적어도 프레임의 제2 길이 코드는 신호 데이터를 갖는 다음 프레임의 끝 바로 전마다 발생하는 전용 프레임들에 저장될 수 있다. 이 실시예에서, 제1 길이 코드는 신호 데이터의 각 프레임의 헤더나 별개의 프레임에도 저장될 수 있다. 또한, 신호 데이터를 갖는 가변 길이 프레임들의 그룹들이 사용될 수 있고, 이것은 제2 길이 코드를 갖는 프레임에 이어지지만, 그룹의 상이한 프레임들 사이에 길이 코드들을 갖는 프레임들이 없다. 따라서, 하나의 세그먼트를 넘는 점프는 한번에 한 그룹을 포함하는 것이 인식될 수 있다.

프레임들(프레임들이 각각 신호 데이터와 두 길이를 갖는 프레임들인지, 아니면 신호 데이터와 길이 코드들을 갖는 혼합된 프레임들인지에 독립함)은 암호화 및 복호화를 위해 블록들로 그룹화될 수 있다. 양호하게, 가변수의 가변 길이 프레임들을 포함할 수 있는 고정된 길이 블록들이 사용된다. 이 경우, 신호 데이터가 블록에 포함될 때, 두 개의 길이 코드들도 그 블록에 포함되는 것이 양호하게 보장된다. 따라서, 재생 가능성에 영향을 미치지 않고 블록 레벨로 편집(블록들의 부가 및 삭제)이 수행될 수 있다.

도 3은 스트림 재생의 흐름도를 도시한다. 제1 단계(31)에서, 판독 제어 디바이스(12)는 현재 프레임(22a-d)의 시작 포인트를 결정하고, 방향 제어 신호(예를들어 사용자 제어 입력으로부터 수신됨)를 검출한다. 제2 단계(32)에서, 판독 제어 디바이스는 포워드 또는 백워드 재생이 요구되는지를 테스트한다. 방향 제어 신호가 포워드 재생 판독을 시그널링할 때, 제어 디바이스(12)는 현재 프레임(22a-d)의 시작에 대한 미리 결정된 위치로부터 현재 프레임(22a-d)으로부터의 제1 길이 코드를 판독하는 제3 단계의 제1 버전(33a)을 실행한다. 방향 제어 신호가 백워드 재생을 시그널링할 때, 판독 제어 디바이스(12)는 현재 프레임(22a-d)에 선행하는 프레임의 끝에 대한 미리 결정된 위치로부터 현재 프레임(22a-d)에 선행하는 프레임(22a-d)으로부터의 제2 길이 코드를 판독하는 제3 단계의 제2 버전(33b)을 실행한다. 현재 프레임의 시작과 선행 프레임의 끝 사이의 고정된 관계가 존재하기 때문에, 현재 프레임의 시작과 선행 프레임의 제2 길이 코드 위치 사이의 미리 결정된 관계도 존재한다. 이 관계는 제2 길이 코드를 검색하도록 사용될 수 있다.

제4 단계(34)에서, 판독 제어 디바이스(12)는 현재 프레임이 될 다음 프레임의 시작 위치를 결정하도록 검색된 길이 코드를 사용하고, 즉, 현재 프레임에 대한 후속 프레임 또는 선행 프레임의 시작 위치를 결정하도록 선택된 재생 방향에 의존하여 제1 또는 제2 길이 코드를 사용한다. 판독 제어 디바이스(12)는 이 프레임을 판독하고, 상기 프레임으로부터의 인코딩된 데이터를 디코딩하기 위해 디코더(14)에 공급한다. 이 흐름도 후, 제1 단계부터 반복된다.

이것은 정규 속도로 재생하는 경우이다. 고속 재생이 요구될 때, 프레임들을 스킵하는 것이 필요할 수 있고, 이 경우, 판독 제어 디바이스(12)는 상기 프레임들 중 선택된 프레임들로부터 인코딩된 데이터만을 판독한다.

도 4는 데이터 스트림을 저장하는 장치를 도시한다. 상기 장치는 스트림 소스(40), 인코더(42), 기록 제어 유닛(44) 및 저장 디바이스(46)를 포함한다. 동작시 소스(40)는 스트림을 공급하고, 인코더(42)는 상기 스트림을 가변 길이 프레임들로 인코딩하며, 프레임 데이터 및 길이 데이터를 기록 제어 디바이스(44)에 출력한다. 기록 제어 디바이스(44)는 저장 장치(46)가 프레임 데이터뿐만 아니라, 각 프레임과 함께 적어도 두 개의 코드들, 프레임의 시작에 대한 미리 결정된 위치에 서의 제1 코드 및 프레임 끝에 대한 미리 결정된 위치에서의 제2 코드를 저장하게 한다.

Claims

데이터 스트림으로 인코딩된 신호를 리플레이(replay)하는 재생 장치에 있어서,

- 저장 매체(10)로부터 데이터를 판독하기 위한 저장 매체(10)에 대한 인터페이스로서, 상기 저장 매체(10)는 가변 길이 데이터의 세그먼트들(22a-d)을 저장하고, 각 특정 세그먼트(22a-d)는 가변 길이 인코딩 체계로 인코딩된 상기 스트림으로부터 재생 가능한 신호 데이터와, 상기 특정 세그먼트(22a-d) 내 상기 신호 데이터의 시작과 끝에 대한 미리 결정된 상대적 위치들에 저장되는 상기 특정 세그먼트(22a-d) 내 상기 신호 데이터의 길이에 관한 제1 및 제2 정보를 포함하는, 상기 인터페이스;

- 리플레이 방향의 선택을 수신하는 제어 입력; 및

- 포워드 및 백워드 방향이 각각 선택될 때, 특정 세그먼트(22a-d)에 인접하는 선행 또는 후속 세그먼트(22a-d)를 액세스하기 위해, 상기 저장 매체(10)에서 액세스 위치를 계산하도록 구성된 액세스 위치 계산 유닛(12)으로서, 상기 계산 유닛(12)은 상기 포워드 혹은 백워드 방향이 선택되는지에 따라 각각, 상기 특정 세그먼트(22a-d)로부터의 상기 제1 정보나, 상기 특정 세그먼트(22a-d)에 선행하는 상기 인접 세그먼트(22a-d)로부터의 제2 정보로부터 상기 액세스 위치를 계산하는, 상기 액세스 위치 계산 유닛을 포함하는, 재생 장치.
선택 가능한 플레이 방향으로 상기 신호 데이터의 리플레이를 위해 저장 매체(10)에 저장된 스트림 데이터로부터 신호 데이터를 판독하는 방법에 있어서,

상기 스트림 데이터는 가변 길이 세그먼트들(22a-d)의 시퀀스로서 상기 저장 매체(10)에 저장되고, 각 특정 세그먼트(22a-d)는 가변 길이 인코딩 체계로 인코딩된 재생 가능한 신호 데이터와, 상기 특정 세그먼트(22a-d) 내 상기 신호 데이터의 시작과 끝에 대한 미리 결정된 상대적 위치들에 저장되는 상기 특정 세그먼트(22a-d) 내 상기 신호 데이터의 길이에 관한 제1 및 제2 정보를 포함하고, 상기 방법은 각각 포워드 및 백워드 플레이 방향으로 리플레이하는 동안 액세스 위치들을 계산하기 위해 인접 세그먼트들(22a-d)에 액세스하도록 상기 제1 및 제2 정보를 검색하는 단계를 포함하는, 신호 데이터 판독 방법.
재생 가능한 신호 데이터를 포함하는 스트림 데이터를 저장 매체(46)에 저장하는 방법에 있어서,

상기 스트림 데이터는 가변 길이 세그먼트들(22a-d)의 시퀀스를 포함하고, 각 세그먼트(22a-d)는 가변 길이 인코딩 체계로 인코딩된 신호 데이터를 포함하고, 상기 방법은 상기 특정 세그먼트(22a-d)에서 각 특정 세그먼트(22a-d) 내 상기 신호 데이터의 길이에 관한 제1 및 제2 정보를 각각 상기 특정 세그먼트(22a-d)의 각 신호 데이터의 시작과 끝에 대한 미리 결정된 상대적 위치들에 저장하는 단계를 포함하는, 스트림 데이터 저장 방법.
제3항에 있어서, 미리 결정된 길이의 개별적으로 해독 가능한 블록들로 상기 스트림을 암호화하는 단계와, 각 블록에서 상기 세그먼트들(22a-d) 중 하나보다 큰 각각의 수를 포함하는 단계를 포함하고, 상기 각각의 수들은 상기 세그먼트들(22a-d)의 길이에 따라 선택되고, 각 특정 블록은 상기 특정 블록에서 모든 세그먼트들(22a-d)의 제1 및 제2 정보를 포함하는, 스트림 데이터 저장 방법.
제3항에 있어서, 신호 데이터를 포함하는 가변 길이 제1 프레임과, 상기 제1 프레임 다음의 상기 제2 정보를 갖는 제2 프레임을 포함하여 복수의 프레임들을 각 세그먼트(22a-d)에 저장하는 단계를 포함하는, 스트림 데이터 저장 방법.
재생 가능한 신호 데이터를 포함하는 스트림 데이터를 저장 매체(46)에 저장하는 장치에 있어서,

상기 스트림 데이터는 가변 길이 세그먼트들(22a-d)의 시퀀스를 포함하고, 각 세그먼트(22a-d)는 가변 길이 인코딩 체계로 인코딩된 신호 데이터를 포함하고, 상기 장치는 상기 특정 세그먼트(22a-d)에서 각 특정 세그먼트(22a-d) 내 상기 신호 데이터의 길이에 관한 제1 및 제2 정보를 각각 상기 특정 세그먼트(22a-d)의 각 신호 데이터의 시작과 끝에 대한 미리 결정된 상대적 위치들에 저장하도록 구성되는, 스트림 데이터 저장 장치.
시간 순차적 재생을 위해 신호 데이터를 포함하는 스트림 데이터를 전달하는 매체에 있어서,

상기 스트림은 가변 길이 세그먼트들(22a-d)의 시퀀스를 포함하고, 각 세그먼트(22a-d)는 가변 길이 인코딩 체계로 인코딩되는 신호 데이터를 포함하고, 각 특정 세그먼트(22a-d)는 각각 상기 특정 세그먼트(22a-d) 내 상기 신호 데이터의 시작과 끝에 대한 미리 결정된 상대적 위치들에서 상기 특정 세그먼트(22a-d) 내 상기 신호 데이터의 길이에 관한 제1 및 제2 정보를 포함하는, 스트림 데이터 전달 매체.
제7항에 있어서, 미리 결정된 길이의 개별적으로 해독 가능한 암호화된 블록들을 포함하고, 각각은 상기 세그먼트들(22a-d)의 각 수를 포함하고, 각 블록은 상기 블록 내 모든 세그먼트들의 상기 제1 및 제2 정보를 포함하는, 스트림 데이터 전달 매체.
제7항에 있어서, 각 세그먼트(22a-d) 내 복수의 프레임들을 포함하고, 각 세그먼트(22a-d) 내 상기 프레임들은 신호 데이터를 포함하는 가변 길이 제1 프레임과, 상기 제1 프레임 다음에 오는 상기 제2 정보를 갖는 제2 프레임을 포함하는, 스트림 데이터 전달 매체.