디지털 인터페이스를 이용한 오디오 데이터 전송방법 {Method for transmitting audio data through digital interface}

본 발명은, 디브이디(DVD: Digital Versatile Disc)와 같은 디스크 기록매체로부터 독출 제공되는 오디오 데이터를 선형 펄스 코드 변조(LPCM: Liner Pulse Code Modulation)방식의 오디오 데이터로 변환하여, IEEE 1394와 같은 디지털 인터페이스를 통해 연결 접속된 디지털 오디오기기로 전송하는 디지털 인터페이스를 이용한 오디오 데이터 전송방법에 관한 것이다.

최근에는, 다기능 고밀도 디스크 기록매체인 디브이디(DVD)의 규격화 작업이 관련업체간에 신속히 이루어지고 있어, 향후 디브이디의 보급이 크게 확산될 것으로 예상되고 있으며, 또한, 고화질의 영상 디스플레이가 가능한 디지털 영상 디스플레이 장치인 디지털 텔레비전(D-TV: Digital TV)이 널리 보급 확산될 것으로 예상되고 있다.

따라서, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 디브이디로부터 신호를 재생 또는 기록하는 디브이디 장치(100)와 상기 디지털 텔레비전(200)은, IEEE 1394 인터페이스를 통해 연결 접속되어 사용하게 될 것이 확실시 기대되고 있는 데, 이 경우, 상기 IEEE 1394 인터페이스에는, 고음질의 오디오 출력이 가능한 디지털 오디오기기(300)가 연결 접속되어, 상기 디브이디 장치(100)와 연결 사용될 수 있다.

한편, 상기 디브이디 장치(100)에서는, 앰팩(MPEG)방식의 디지털 데이터 스트림 특히, 프로그램 스트림(PS: Program Stream)을 프레젠테이션(Presentation) 데이터와 네비게이션(Navigation) 데이터로 구분 처리하는 데, 상기 프레젠테이션 데이터는 영상 및 음성신호로 출력되고, 상기 네비게이션 데이터는 상기 디브이디 장치(100)의 재생동작 제어에 사용되는 반면, 상기 디지털 텔레비전(200)에서는, 상기 디브이디 장치와는 달리, 앰팩 방식의 디지털 데이터 스트림 특히, 트랜스포트 스트림(TS: Transport Stream)을 프레젠테이션 데이터로 신호 처리하여 영상 및 음성신호를 출력하기 때문에, 상기 디브이디 장치(100)에서는, 상기 프로그램 스트림을 트랜스포트 스트림으로 변환하여 전송하거나, 또는 상기 디지털 텔레비전(200)에서 입력되는 프로그램 스트림을 트랜스포트 � �트림으로 변환하여 신호 처리해야 한다.

또한, 상기 디브이디 장치(100)에서는, 디브이디로부터 독출 제공되는 오디오 데이터를 LPCM 방식으로 변환하여, IEEE 1394 인터페이스를 통해 연결 접속된 디지털 오디오기기로 전송하기 위해서는, IEEE 1394 인터페이스에서의 오디오 전송 규격에 적합한 전송 포맷, 예를 들어 'AM 824'로 통칭되는 오디오 데이터 전송포맷으로 변환하여 전송해야 한다.

그러나, 상기 디브이디 장치(100)에서는, 디브이디로부터 독출 제공되는 오디오 데이터를 수신하는 수신장치 즉, IEEE 1394 인터페이스를 통해 연결 접속된 디지털 텔레비전(200) 또는 디지털 오디오기기(300)에 따라, 그에 적합한 데이터전송 포맷으로 선택 변환하여 전송하여야 하는 데, 특히, LPCM 방식으로 변환된 오디오 데이터를 IEEE 1394 인터페이스를 통해 연결 접속된 디지털 오디오기기(300)로 전송시, 2 채널, 3 채널 또는 6채널 등과 같이, 다수의 채널로 전송하기 위한 데이터 전송 포맷 및 전송방법이 아직 마련되어 있지 않아, 그 전송포맷 및 전송방법이 시급히 요구되고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 디브이디와 같은 디스크 기록매체로부터 독출 제공되는 오디오 데이터를 LPCM 방식의 오디오 데이터로 변환하여, IEEE 1394 인터페이스를 통해 연결 접속된 디지털 오디오기기로 전송시, 2 채널, 3 채널 또는 6 채널 등과 같이, 다수의 채널로 전송하기 위한 오디오 데이터 전송 포맷으로 선택 변환하여 전송할 수 있도록 하는 디지털 인터페이스를 이용한 오디오 데이터 전송방법을 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다.

도 1은 디브이디 장치와 디지털 텔레비전 그리고, 디지털 오디오기기가 디지털 인터페이스를 통해 연결 접속된 상태를 도시한 것이고,

도 2는 디지털 인터페이스에서의 오디오 데이터 전송포맷을 도시한 것이고,

도 3은 본 발명에 따른 디지털 인터페이스를 이용한 오디오 데이터 전송방법이 적용되는 디브이디 장치에 대한 구성을 도시한 것이고,

도 4는 본 발명에 따른 디지털 인터페이스를 이용한 오디오 데이터 전송방법에 의해 변환된 LPCM 오디오 데이터의 구성을 도시한 것이고,

도 5는 본 발명에 따른 LPCM 오디오 데이터의 상세 정보를 도시한 것이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 디브이디 2 : 광픽업

3 : 복조부 3 : 복사 방지부

5 : 데이터 분리부 6 : 오디오 디코더

7 : 비디오 디코더 8 : 부영상 디코더

9 : 네비게이션 관리부 10 : 프레젠테이션 엔진

11 : 오디오 A/D 변환기 12 : 비디오 A/D 변환기

13 : 앰팩 재압축부 14 : PS/TS 변환부

15 : 제어부 16 : 메모리

20 : 오디오 포맷 변환부 21 : PES/TS 변환부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 인터페이스를 이용한 오디오 데이터 전송방법은, 제공되는 데이터 스트림에서 오디오 데이터를 분리 추출하는 1단계; 상기 추출된 오디오 데이터를, 디지털 전송 규격의 전송패킷의 소정 개수에 패키징하되, 2 채널, 3 채널 및 6 채널용 오디오 데이터를, 해당 채널수에 따라 오디오 데이터의 기본 단위의 수를 변화시키면서 동일한 크기로써, 수용할 수 있는 소정 개수의 전송패킷에 패키징하는 2단계; 및 상기 패키징된 소정 개수의 전송패킷을 디지털 인터페이스를 통해 전송하는 3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 디지털 인터페이스를 이용한 오디오 데이터 전송방법에 대한 바람직한 실시예에 대해, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

우선, 도 1을 참조로 전술한 바와 같이, IEEE 1394 인터페이스에서의 오디오 전송 규격에 따른 전송 포맷 즉, 'AM 824' 오디오 데이터 전송 포맷은, 도 2에 도시한 바와 같이, 오디오 데이터를 8 비트의 라벨(Label)과 24 비트의 샘플 워드(Sample Word)로 구성되는 32 비트 즉, 4 바이트의 기록 크기로 변환 전송하게 되는 데, 상기 샘플 워드에는 24 비트의 기록 크기를 일치시키기 위한 불요 비트(Stuffing Bit)가 부가 기록될 수 있으며, 상기 라벨에는, 상기 샘플워드에 부가 기록된 불요 비트의 수를 나타내기 위한 식별 비트(b6,b7) 및 동기 비트(b1)가 포함 기록된다.

따라서, 상기 식별 비트(b6,b7)의 값이 '0.0' 인 경우에는, 불요 비트가 부가 기록되지 않은 24 비트의 샘플 워드임을 나타내게 되고, 상기 식별 비트(b6,b7)의 값이 '0.1' 인 경우에는, 20 비트의 샘플 워드에 4 비트의 불요 비트가 부가 기록되었음을 나타내게 되고, 상기 식별 비트(b6,b7)의 값이 '1.0' 인 경우에는, 16 비트의 샘플 워드에 8 비트의 불요 비트가 부가 기록되었음을 나타내게 되는 한편,상기와 같이 라벨과 샘플 워드로 변환 구성된 4 바이트의 오디오 데이터는, 도 2의 (b)∼(e)에 도시한 바와 같이, 2 채널 및 6 채널과 같은 다수의 채널로 변환 전송될 수 있으며, 또한 3 채널로도 전송될 수 있는 데, 이하에서는, 디브이디로부터 독출 제공되는 오디오 데이터를 LPCM 방식으로 변환하여, 2 채널, 3 채널 및 6 채널로 선택 전송할 수 있도록 하는 오디오 데이터 � ��송포맷 및 전송방법에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 도 3은 본 발명에 따른 디지털 인터페이스를 이용한 오디오 데이터 전송방법이 적용되는 디브이디 장치에 대한 구성을 도시한 것으로, 상기 디브이디 장치는, 디브이디(1)에 기록된 데이터를 독출하는 광픽업(P/U)(2); 상기 독출되는 데이터를 복조 및 에러정정하는 복조부(3); 상기 복조부로부터 출력되는 데이터에 복사방지용 코드를 부가하는 복사 방지부(CSS: Copy Protect System 또는 Scrambler)(4); 상기 복사방지용 코드가 부가된 데이터 스트림인 프로그램 스트림을 프레젠테이션 데이터와 네비게이션 데이터로 구분한 후, 오디오, 비디오 및 부영상(Sub Picture) 데이터, 그리고 네비게이션 데이터로 분리/출력하는 데이터 분리부(Parser)(5); 상기 분리된 오디오, 비디오 및 부영상 데이터를 디코딩하는 각각의 디코더(6,7,8); 상기 분리된 네비게이션 데이터를 관리하는 네비게이션 관리부(9); 상기 디코딩된 오디오, 비디오 및 부영상 데이터, 그리고 네비게이션 데이터를 조합하여 디지털 오디오신호와 비디오신호를 출력함과 아울러, 상기 디코딩된 데이터를 조합하여 데이터 스트림으로 출력하거나, 또는 상기 오디오 데이터를LPCM 방식의 오디오 데이터로 변환하여 출력하는 프레젠테이션 엔진(Engine)(10); 상기 디지털 오디오신호와 비디오신호를 아날로그 영상 및 음성신호로 각각 변환 출력하는 D/A 변환기(11,12); 상기 프레젠테이션 엔진으로부터 출력되는 데이터 스트림을 앰팩 방식으로 재압축 및 엔코딩하는 앰팩 재압축부(13); 상기 재압축 및 엔코딩된 데이터 스트림인 프로그램 스트림을 트랜스포트 스트림으로 변환하여 출력하는 PS/TS 변환부(14); 상기 프레젠테이션 엔진으로부터 출력되는 LPCM 방식의 오디오 데이터를 AM 824 오디오 데이터 전송포맷에 따른 패킷타이즈드 엘리먼트리 스트림(PES : Packetized Elementary Stream)으로 패키징하여 출력하는 오디오 포맷 변환부(20); 상기 출력되는 PES 스트림을 트랜스포트 스트림으로 변환하여 출력하는 PES/TS 변환부(21); 상기 네비게이션 데이터와 사용자 키 입력에 상응하여 상기 구성수단들의 동작을 제어하는 제어부(15); 및 상기 제어부 동작에 필요한 데이터를 저장하는 메모리(16)를 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성되는 디브이디 장치에서의 PS/TS 변환부(14)로부터 변환 출력되는 트랜스포트 스트림은, IEEE 1394 인터페이스를 통해 연결 접속된 디지털 텔레비전으로 전송되고, 상기 PES/TS 변환부(21)로부터 변환 출력되는 트랜스포트 스트림 즉, AM 824 오디오 데이터 전송 포맷에 따른 PES 스트림으로 패키징된 LPCM 오디오 데이터는, IEEE 1394 인터페이스를 통해 연결 접속된 디지털 오디오기기로 전송되는 데, 상기 LPCM 오디오 데이터를 AM 824 오디오 데이터 전송포맷에 따른 PES 스트림으로 변환 및 전송하는 방법에 대해 설명하면, 상기 디브이디(1)로부터독출 처리되는 프로그램 스트림은, 상기 오디오, 비디오 및 부영상 디코더(6,7,8)에 의해 각각 디코딩된 후, 상기 프레젠테이션 엔진(10)으로 거쳐 오디오 포맷 변환부(20)로 입력되므로, 상기 오디오 포맷 변환� �(20)에서는 상기 프레젠테이션 엔진(10)을 통해 입력되는 데이터 스트림에 즉, LPCM 방식으로 변환된 오디오 데이터를 분리 추출한 후, 상기 분리 추출된 LPCM 방식의 오디오 데이터를 2 채널, 3 채널 또는 6 채널로 선택 전송할 수 있도록 하기 위하여, 상기 LPCM 방식의 오디오 데이터를 AM 824 오디오 데이터 전송포맷에 따른 PES 스트림으로 변환하게 되는 한편, 상기 디브이디로부터 독출 제공되는 데이터 스트림의 최소 기록단위인 전송패킷(TSP)은, 4 바이트의 패킷 헤더(Header)와 184 바이트의 데이터(Payload)로 구성되는 것으로, 본 발명에서는 상기 LPCM 방식의 오디오 데이터를 2 채널용 3 개의 엑세스 유니트(AU: Access Unit)의 오디오 데이터를 13개의 전송패킷에 패키징하거나, 또는 3 채널용 2 개의 엑세스 유니트의 오디오 데이터를 13 개의 전송패킷에 패키징하거나 , 또는 6 채널용 1 개의 엑세스 유니트의 오디오 데이터를 13 개의 전송패킷에 패키징하여 전송하게 된다.

즉, 13 개의 전송패킷에 해당하는 오디오 데이터를 동일한 크기를 갖는 2324 바이트의 PES 패킷으로 패키징하게 되는 데, 상기 2324 바이트의 PES 패킷은, 14 바이트의 PES 헤더와, 2 바이트의 불요 데이터 및 4 바이트의 프라이빗 헤더(Private Header), 그리고 AM 824 오디오 전송포맷에 따른 2304 바이트의 LPCM 오디오 데이터로 구성되는 한편, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 PES 헤더에는, 패킷 시작 코드 프리픽스(Packet_Start_Code_Prefix) 및 스트림 식별자(Stream_ID)등에 대한 정보가 포함 기록되며, 상기 프라이빗 헤더에는, 서브 스트림 식별자(Sub_Stream_ID) 및 채널 수(Number_of_ Channels) 등에 대한 정보가 포함 기록된다.

따라서, 상기 PES 패킷으로 변환 전송된 오디오 데이터 스트림을 수신하는 수신장치 즉, 디지털 오디오기기에서는, 상기 프라이빗 헤더에 포함 기록되어 전송되는 채널 수 정보에 근거하여 수신되는 오디오 데이터 스트림이 2 채널용 3 개의 엑세스 유니트, 또는 3 채널용 2 개의 엑세스 유니트, 그리고 6 채널용 1 개의 엑세스 유니트로 구성되었음을 정확히 알 수 있게 되어, 그에 따른 오디오 데이터 처리 및 재생동작을 수행할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 디지털 인터페이스를 이용한 오디오 데이터 전송방법은, 디브이디와 같은 디스크 기록매체로부터 독출 제공되는 오디오 데이터를 분리 추출하여, IEEE 1394 인터페이스를 통해 연결 접속된 디지털 오디오기기로 전송시, 2 채널, 3 채널 또는 6 채널 등과 같이, 다수의 채널로 전송하기 위한 오디오 데이터 전송 포맷으로 선택 변환함과 아울러, 상기 채널 수에 대한 식별정보를 부가 기록하여 전송함으로써, 상기 오디오 데이터 스트림을 수신하는 디지털 오디오 기기에서 정상적인 오디오 데이터의 처리 및 재생동작을 수행하게 됨은 물론, 상기 채널 수에 따라 LPCM 오디오 데이터의 기본 단위의 수를 동일한 크기로 전송할 수 있게 되어, LPCM 오디오 데이터를 다수의 채널 수에 적합하게 변환전송하기 위한 응용 집적회 로(ASIC)의 설계 변경을 최소화시킬 수 있게 되는 매우 유용한 발명인 것이다.