ES2198513T3 - Metodo de disposicion de datos y soporte de registro o de transferencia de datos y un aparato de tratamiento de la señal para este metodo y su soporte. - Google Patents

Abstract

METODO PARA ORDENACION DE DATOS PCM LINEALES, QUE PERMITE A MAQUINAS TANTO DE GAMA BAJA COMO DE GAMA ALTA REALIZAR FACILMENTE UN PROCESO DE REPRODUCCION Y ES APTO PARA UTILIZARLO CON MULTIPLES CANALES. LOS DATOS TIENEN UNA ESTRUCTURA EN LA QUE CADA MUESTRA DE DATOS DE 20 BITS O 24 BITS DE LOS DISTINTOS CANALES SE SEPARA EN UNA PALABRA PRINCIPAL COMPUESTA DE 16 BITS Y UNA PALABRA ADICIONAL DE 4 U 8 BITS, SE DISPONE UN GRUPO DE 2N-ESIMAS PALABRAS PRINCIPALES DE LOS DISTINTOS CANALES, A CONTINUACION SE DISPONE UN GRUPO DE (2N+1)-ESIMAS PALABRAS PRINCIPALES DE LOS DISTINTOS CANALES, SEGUIDAMENTE UN GRUPO DE 2N-ESIMAS PALABRAS ADICIONALES DE LOS DISTINTOS CANALES, Y A CONTINUACION UN GRUPO DE (2N+1)-ESIMAS PALABRAS ADICIONALES DE LOS DISTINTOS CANALES, SE GRABAN EN UN SOPORTE DE GRABACION O SE TRANSFIEREN.

Description

Método de disposición de datos y soporte de registro o de transferencia de datos y un aparato de tratamiento de la señal para este método y su soporte.

La presente invención se refiere a un método de disponer datos y un medio para grabar o transferir datos o análogos a grabar en un disco vídeo digital y un disco audio digital, y un aparato de procesado de señal para tratar los datos.

Recientemente, se han desarrollado discos vídeo digitales como discos ópticos además de los discos compactos convencionales (denominados más adelante "CDs") para uso audio, y también se han desarrollado reproductores para tales discos vídeo digitales. En particular, los discos vídeo digitales incluyen un tipo que es aproximadamente del mismo tamaño (12 cm de diámetro) que los CDs convencionales y se diseña de tal manera que se pueda grabar y reproducir de dicho disco aproximadamente dos horas de información de imagen. Para tal disco vídeo digital, hay un formato que permite grabar en el mismo disco voces o música en ocho idiomas diferentes e información superpuesta en treinta dos idiomas diferentes, además de la información de imagen.

También se han desarrollado discos vídeo digitales que pueden grabar voces o música en múltiples lenguas, además de información de imagen principal, y que son del mismo tamaño que los CDs convencionales.

Si tales discos vídeo digitales están disponibles en el mercado, naturalmente, una demanda natural sería reproducir piezas de música o voz (señales audio) de los nuevos discos vídeo digitales así como de los CDs convencionales. Los sistemas de grabación para señales audio incluyen un sistema de compresión y un sistema PCM lineal. Si se considera un disco vídeo del que se puede reproducir señales audio de piezas de música y voces mediante un reproductor audio exclusivo, es eficaz grabar datos con la técnica PCM lineal usada para los CDs convencionales. Es muy probable que ambos tipos de reproductores de discos vídeo de clase baja y de clase alta estén disponibles en el mercado.

Los documentos D1 = EP-A-0 795 859 y D2 = EP-A-0 797 199, que caen bajo el Artículo 54(3) EPC, describen un método para registrar datos audio digitales multicanal donde los datos de muestra de cada señal de canal se separan en una palabra principal que consta de MSBs y una palabra adicional que consta de LSBs. Una colección de palabras principales de canales individuales se dispone como una muestra principal, y una colección de palabras adicionales se dispone como una muestra adicional. Las muestras principal y adicional de dos instantes de tiempo consecutivos se disponen como pares.

Por consiguiente, un objeto de la presente invención es proporcionar un método de disponer datos y un medio para grabación o transferencia de datos, que son efectivos al grabar o procesar datos o análogos de un sistema PCM lineal y que pueden grabar señales multicanal de calidad más alta que la de los CDs convencionales y pueden permitir que las máquinas de clase baja y de clase alta realicen fácilmente un proceso de reproducción, y un aparato de procesado de señal para tratar tales datos.

Para lograr el objeto anterior, según esta invención, se ha previsto un método para registrar o transferir datos cuantificados obtenidos muestreando señales de un canal o de múltiples canales de manera secuencial en el tiempo según la reivindicación 1.

Con la estructura anterior, se realiza fácilmente un circuito de reproducción en una máquina de clase baja que reproduce solamente palabras principales o solamente dos canales de palabras principales mientras que solamente hay que añadir un circuito de reproducción para palabras adicionales a un circuito de reproducción de palabras principales en una máquina de clase alta.

Esta invención se puede entender mejor por la siguiente descripción detallada tomada en unión con los dibujos anexos, en los que:

Las figuras 1A a 1D son diagramas explicativos que muestran una estructura de muestra y la disposición de muestras para explicar una realización básica de esta invención.

La figura 2 es un diagrama explicativo que ilustra una relación entre las muestras en la figura 1D, una trama y un grupo.

Las figuras 3A y 3B son diagramas explicativos que ilustran una relación entre una trama audio y una secuencia de packs según esta invención.

Las figuras 4A y 4B son diagramas que representan disposiciones generales de datos audio en un modo de 20 bits y un modo de 24 bits.

La figura 5 es un diagrama explicativo que ilustra el principio de intercalación.

Las figuras 6A y 6B son diagramas explicativos que muestran un ejemplo de la disposición de packs y la estructura de un pack audio en esta disposición según esta invención.

La figura 7 es un diagrama explicativo que ilustra la estructura detallada de un pack audio.

La figura 8 es un diagrama explicativo que ejemplifica una lista de tamaños de datos PCM lineales en un paquete, a la que se adapta esta invención.

La figura 9 es un diagrama explicativo que ilustra procedimientos de generar un pack audio.

La figura 10 es un diagrama estructural de bloques de un aparato reproductor de discos.

La figura 11 es un diagrama explicativo de una sección de unidad de disco.

La figura 12 es un diagrama explicativo de un disco óptico.

La figura 13 es un diagrama explicativo que ilustra el formato lógico de un disco óptico.

La figura 14 es un diagrama explicativo de un gestor de vídeo en la figura 13.

La figura 15 es un diagrama explicativo de un conjunto de objetos vídeo en la figura 14.

La figura 16 es un diagrama explicativo de una cadena de programas.

La figura 17 es un diagrama que representa un ejemplo de la estructura de circuito básica de un decodificador audio según esta invención.

La figura 18 es un diagrama que representa otro ejemplo de la estructura de circuito básica del decodificador audio.

La figura 19 es un diagrama que representa otro ejemplo de la estructura de circuito básica del decodificador audio.

La figura 20 es un diagrama que representa otro ejemplo de la estructura de circuito básica del decodificador audio.

La figura 21 es una tabla que representa el contenido de la cabecera de pack del pack audio.

La figura 22 es una tabla que ilustra el contenido de la cabecera de paquete del pack audio.

La figura 23 es un diagrama de bloques que representa principalmente el sistema de proceso de datos audio incorporado en el aparato reproductor de discos.

Las figuras 24A a 24D son diagramas que representan un disco, un tren de hoyos, un tren de sectores, y un sector físico, respectivamente.

Las figuras 25A y 25B son respectivamente un diagrama que representa un sector físico y una tabla que representa el contenido del sector físico.

Las figuras 26A y 26B son diagramas que representan la estructura de un sector de grabación/grabado.

Y las figuras 27A y 27B son diagramas que ilustran un bloque de código de corrección de errores.

Ahora se describirá realizaciones preferidas de la presente invención con referencia a los dibujos anexos.

Para comenzar, se explicará una disposición de datos por el sistema PCM lineal en el sistema de grabación de datos según esta invención. Obsérvese que se usan de forma arbitraria 16 bits, 20 bits o 24 bits, por ejemplo, como bits de cuantificación en datos PCM lineales. Además, los modos audio incluyen los modos monaural, estéreo, 3 canales, 4 canales, 5 canales, 6 canales, 7 canales y 8 canales.

Supóngase que hay ocho canales (A a H) de señales audio. Las señales audio se muestrean a una frecuencia de muestreo de 48 KHz o 96 KHz para ser cuantificadas. A continuación se describirá un ejemplo donde los bits de cuantificación son 20 bits.

La figura 1A muestra cómo se muestrean ocho canales de señales audio A a H. Se supone que cada muestra se cuantifica, por ejemplo, a 20 bits. También se ilustra que cada muestra de 20 bits se separa en una palabra principal y una palabra adicional.

Las palabras principales de los canales individuales se indican por letras mayúsculas del alfabeto más un sufijo "n", y las palabras adicionales por letras minúsculas del alfabeto más el sufijo "n" donde n (= 0, 1, 2, 3, ...) indica el orden de muestreo. Cada palabra principal consta de 16 bits y cada palabra adicional consta de 4 bits. Se generan muestras individuales en forma de A0a0, A1 a1, A2a2, A3a3, A4a4 y así sucesivamente para la señal A, B0b0, B1b1, B2b2, B3b3, B4b4 y así sucesivamente para la señal B, C0c0, C1c1, C2c2, C3c3, C4c4 y así sucesivamente para la señal C, ..., H0h0, H1h1, H2h2, H3h3, H4h4 y así sucesivamente para la señal H.

La figura 1B ilustra el formato anterior de disposición de palabras como una secuencia de muestras en el caso de que las palabras se graben en un medio de grabación.

En primer lugar, cada dato de muestra que consta de 20 (= M) bits se separa en una palabra principal de 16 (= m1) bits en el lado MSB y una palabra adicional de 4 (= m2) bits en el lado LSB. A continuación, se disponen colectivamente las cero-ésimas (= 2n-ésimas) palabras principales en los canales individuales. Después, se disponen colectivamente las primeras (= (2n+1)-ésimas) palabras principales en los canales individuales. Después, se disponen colectivamente las cero-ésimas (= 2n-ésimas) palabras adicionales en los canales individuales. Después, se disponen colectivamente las primeras (=(2n+1)-ésimas) palabras adicionales en los canales individuales. Obsérvese que n=0, 1, 2, ...

Un grupo de palabras principales en los canales individuales es una muestra principal. Igualmente, un grupo de palabras adicionales en los canales individuales es una muestra adicional.

Empleando dicho formato, un proceso de reproducción de datos por una máquina de bajo costo (por ejemplo, la que opera en un modo de 16 bits) deberá manejar solamente palabras principales, mientras que un proceso de reproducción de datos por una máquina de costo alto (por ejemplo, la que opera en un modo de 20 bits) deberá manejar tanto palabras principales como sus palabras adicionales asociadas.

La figura 1C muestra cómo se disponen las muestras individuales utilizando los números de bits específicos para la muestra principal y la muestra adicional.

En forma de tales códigos PCM lineales cuantificados, la separación de una muestra de 20 bits en una palabra principal de 16 bits y una palabra adicional de 4 bits puede permitir lo siguiente. La máquina que opera en el modo de 16 bits puede desechar fácilmente porciones innecesarias realizando tratamiento de datos en las unidades de 8 bits en las zonas de muestras adicionales en la disposición de muestra. Esto es debido a que dos muestras adicionales son 4 bits x 8 canales y 4 bits x 8 canales, y los datos se pueden procesar (desechar) ocho veces consecutivas en las unidades de 8 bits.

La característica de esta disposición de datos no se limita a la de esta realización. En cualquier caso donde hay un número impar de canales, o donde una palabra adicional consta de 8 bits, el número total de bits de dos muestras adicionales consecutivas es un múltiplo entero de 8 bits, de manera que una máquina de bajo costo que reproduzca solamente palabras principales, puede saltar muestras adicionales ejecutando un proceso de desecho n veces consecutivas 8 bits por 8 bits según el modo.

Los datos en el estado de la figura 1B se pueden someter entonces a un proceso de modulación para grabarlos en un medio de grabación. Si se ha de grabar datos junto con otra información de control e información vídeo, es preferible que los datos se graben en la forma que se gestiona fácilmente en base de tiempo para facilitar la manipulación y sincronización de datos. A este respecto, la siguiente formación de trama, agrupamiento y formación de paquetes.

La figura 1D muestra una secuencia de tramas audio. La unidad de datos en un tiempo de reproducción dado es 1/600 seg que es una trama. En una trama se asignan 80 o 160 muestras. Con una frecuencia de muestreo de 48 KHz, una muestra es 1/4800 seg y (1/48000) x 80 muestras = 1/600 seg. Con una frecuencia de muestreo de 96 KHz, una muestra es 1/9600 seg y (1/96000) x 160 muestras = 1/600 seg. Obviamente, una trama consta de 80 muestras o de 160 muestras.

La figura 2 muestra una relación entre una trama indicada y un GOF (Grupo De Tramas). Una trama consta de 80 o 160 muestras y son datos de 1/600 seg, y un GOF consta de 20 tramas. Así, un GOF es (1/600) seg x 20 = 1/30 seg, que es la frecuencia de una trama de TV. Una secuencia de tales GOFs es un flujo audio. Esta unidad, GOF, resulta efectiva para sincronización con una señal vídeo. Como esta trama se registra junto con otras señales de control y señales vídeo, se distribuye en paquetes. La relación entre este paquete y una trama se describirá a continuación.

La figura 3A muestra la relación entre el paquete y trama.

DSI es información sobre búsqueda de datos, V es un objeto vídeo, A es un objeto audio y S es un objeto subimagen. Cada bloque se denomina un pack. Un pack se define como 2048 bytes. Un pack incluye un paquete, y consta de una cabecera de pack, una cabecera de paquete y un paquete. En DSI se describe información para controlar cada dato al tiempo de reproducción, tal como la dirección de inicio y la dirección de fin de cada pack.

La figura 3B muestra solamente packs audio extraídos. Aunque se mezclan realmente packs DSI, packs vídeo V y packs audio A en la disposición representada en la figura 3A, solamente se ilustran packs audio A en la figura 3B para ayudar a comprender la relación entre una trama y packs. Según las normas de este sistema, la información se dispone de modo que tarde aproximadamente 0,5 seg en reproducir información entre un DSI y el DSI siguiente. Como una trama es 1/600 seg como se ha mencionado anteriormente, hay 30 tramas audio entre un DSI y otro DSI. La cantidad de datos (D) de una trama varía dependiendo de la frecuencia de muestreo (fs), el número de canales (N) y el número de bits de cuantificación (m).

Cuando fs = 48 KHz, D = 80 x N x m, y cuando

\hbox{fs = 96 KHz,}

D = 160 x N x m.

Por lo tanto, una trama no deberá corresponder necesariamente a un pack; una pluralidad de tramas o menos de una trama puede corresponder a un pack. Es decir, la cabecera de una trama puede llegar en medio de un pack como se representa en la figura 3B. La información posicional de la cabeza de una trama se describe en la cabecera de pack, y se describe como el número de recuentos de datos (temporizaciones) de la cabecera de pack o DSI. Al reproducir datos de dicho medio de grabación, el aparato reproductor adquiere una trama de paquetes audio, extrae datos de un canal a reproducir, y suministra los datos al decodificador audio para efectuar un proceso de decodificación.

La figura 4A ilustra la relación entre una palabra principal (16 bits) y una palabra adicional (4 bits) en el modo de 20 bits, mostrando en general dicha disposición de datos, y la figura 4B ilustra la relación entre una palabra principal (16 bits) y una palabra adicional (8 bits) en el modo de 24 bits.

Como se representa en las figuras 4A y 4B, los datos de muestra tienen dicha estructura de trama y estructura de pack con un múltiplo entero de pares dobles de muestras, constando cada par de una muestra principal y una muestra adicional.

La descripción anterior se ha realizado con la premisa de que no se lleva a cabo ningún proceso de intercalación en el formado de señal. Cuando hay una raya en un medio de grabación o se producen pérdidas consecutivas de datos durante la transferencia de datos, la intercalación, si se ha producido, puede reducir las pérdidas consecutivas de señal. Es sabido que esta intercalación puede permitir la interpolación aproximada de datos de muestra perdidos.

La figura 5 ilustra el principio de intercalación y desintercalación para el formato antes descrito. Según la disposición de datos de esta invención, incluso cuando se ejecuta intercalación, una máquina de bajo costo puede desintercalar fácilmente sólo palabras principales. Esto da lugar a la ventaja de que se puede simplificar el circuito.

Este ejemplo emplea una técnica de intercalación de retardo con una longitud de intercalación D de 2k muestras. En la figura, S significa una muestra principal, y las muestras principales S0 = A0, B0, ... H0, S1 = A1, B1, ... H1, S2 = A2, B2, ... H2, y Sj = Aj, Bj, Cj, ... Hj. La letra "e" significa una muestra adicional, y muestras adicionales e0 = a0, B0, ... H0, e1 = a1, b1, ... H1, e2 = a2, b2, ... H2, y ej = aj, bj, cj, ... hj. Se introducen muestras principales pares en un sistema de transmisión sin retardo L11, y se introducen muestras principales impares en un sistema de transmisión de retardo L12. Se introducen muestras adicionales pares en un sistema de transmisión sin retardo L13, y se introducen muestras adicionales impares en un sistema de transmisión de retardo L14.

La cantidad de retardo de muestras adicionales, cada una de las cuales consta de 4 bits, puede ser un cuarto de la cantidad de retardo de muestras principales (16 bits), y la cantidad de retardo de muestras adicionales, cada una de las cuales consta de 8 bits, puede ser la mitad de la cantidad de retardo de muestras principales (16 bits). Por lo tanto, el sistema de transmisión de retardo L14 está diseñado de manera que sea capaz de conmutar la cantidad de retardo entre el modo de 20 bits y el modo de 24 bits.

Las columnas de las muestras individuales en el lado de entrada de los sistemas de transmisión en la figura 5 mantienen el formato que se ha explicado con referencia a la figura 1B. Con las columnas de muestras sincronizadas, las muestras individuales se introducen en los sistemas de transmisión asociados. Como resultado, se adquiere una disposición bidimensional de muestras como se ve en el lado derecho de los sistemas de transmisión individuales. Aunque el contenido de datos de columnas en la matriz bidimensional es diferente del de antes de la intercalación, esta matriz todavía contiene combinaciones de dos muestras principales y dos muestras adicionales en la dirección vertical.

Al ejecutar el proceso de desintercalación, se introducen columnas pares de muestras principales en un recorrido de transmisión de retardo mientras que se introducen columnas impares de muestras principales en un recorrido de transmisión sin retardo. Igualmente, se introducen columnas pares de muestras adicionales en un recorrido de transmisión de retardo mientras que se introducen columnas impares de muestras adicionales en un recorrido de transmisión sin retardo. Este procesado puede proporcionar la disposición original de las muestras. En el modo de 16 bits, solamente se deberían usar los sistemas de transmisión para muestras principales.

En el lado de reproducción, una máquina que reproduzca solamente muestras principales deberá tener un circuito de intercalación que maneje solamente muestras principales. Para reproducir solamente un canal específico, se usa un circuito de intercalación que maneja palabras en datos de muestra de dicho canal específico.

Como se ha descrito anteriormente, esta invención puede proporcionar un método de disponer datos y un medio para registrar o transferir datos multicanal del sistema PCM lineal que puede permitir que tanto máquinas de clase baja como de clase alta efectúen un proceso de reproducción, y un aparato de procesado que procesa tales datos.

La figura 6A ejemplifica la disposición de packs incluyendo cada uno un paquete.

DSI es información sobre búsqueda de datos, V es un objeto vídeo, A es un objeto audio y S es un objeto subimagen. Cada bloque se denomina un pack. El tamaño de un pack está fijado en 2048 bytes. Un pack incluye un paquete, y consta de una cabecera de pack, una cabecera de paquete y una sección de datos de paquete. En DSI se describe información para controlar cada dato al tiempo de reproducción, tal como la dirección de inicio y la dirección de fin de cada pack.

La figura 6B muestra solamente conjuntos audio A extraídos. Aunque se mezclan realmente packs DSI, packs vídeo y packs audio en la disposición como se representa en la figura 6A, solamente se ilustran packs audio en la figura 6B para ayudar a comprender los packs. Las normas de este sistema definen que la cantidad de información dispuesta entre DSIs deberá ser equivalente a aproximadamente 0,5 seg cuando se reproduce información entre DSIs. Como se ha mencionado anteriormente, un pack consta de una cabecera de pack, una cabecera de paquete y una sección de datos de paquete.

En la cabecera de pack y la cabecera de paquete se describe información necesaria para reproducir datos audio, tal como el tamaño de un pack audio, un sello de tiempo de presentación para sincronización con la salida de reproducción de datos vídeo, un código de identificación (ID) de un canal (flujo), bits de cuantificación, una frecuencia de muestreo, y dirección de inicio y dirección de fin de datos.

A continuación, los datos audio introducidos en este paquete tienen pares dobles de muestras, constando cada par de dos muestras principales y dos muestras adicionales representadas en las figuras 1A a 1C.

La figura 7 muestra un pack audio ampliado. En la sección de datos de este pack audio se ha dispuesto pares dobles de muestras con el par doble superior de muestras (A0-H=, Al-H1) situado en la cabeza de la zona de datos. El número de bytes en un pack está fijado en 2048 bytes. Como las muestras son datos de longitud variable, 2048 bytes no deberán ser necesariamente iguales a un múltiplo entero de la longitud de bytes de pares dobles de muestras. Por lo tanto, puede haber un caso en el que la longitud máxima de bytes de un pack difiera de la longitud de bytes de (un par doble de muestras x entero número. En este caso, la longitud de bytes de un pack se establece de manera que sea la longitud de bytes del pack \geq (un par doble de muestras x entero número). Si permanece una parte de un pack, se introduce un byte de relleno en la cabecera de pack cuando el resto es igual o inferior a 7 bytes mientras se introduce un pack de relleno en el extremo del pack cuando el resto excede de 7 bytes.

La información audio en este formato de pack se puede manejar fácilmente al tiempo de la reproducción.

Como los datos audio superiores en cada pack son el par doble superior de muestras o muestras principales, el proceso de reproducción resulta más fácil cuando la reproducción se ejecuta a la temporización apropiada. Esto es debido a que el aparato de reproducción adquiere datos y realiza tratamiento de datos pack a pack. Si se localizan muestras de datos audio en dos packs, los dos packs deberán ser adquiridos y se deberá decodificar los datos audio después de la integración. Esto complica el procesado. Cuando los datos audio superiores en cada pack siempre son el par doble superior de muestras y los datos audio se agrupan pack a pack como en esta invención, la temporización se deberá tomar solamente para un pack, facilitando así el tratamiento de datos. Además, el procesado de datos paquete a paquete simplifica el sistema de creación (sistema de ayuda), que puede simplificar el software para datos de tratamiento.

Al tiempo de la reproducción especial o análogos, en particular, los datos vídeo se pueden someter a aclareo o interpolación. En tal caso, dado que los datos audio pueden ser manejados pack a pack, es posible controlar de forma relativamente fácil la temporización de reproducción. Además, el software para los decodificadores no tiene que ser complicado.

Aunque se generan muestras con cada muestra separada en los 16 bits superiores y los 4 bits inferiores en el sistema antes descrito, los datos no deberán tomar necesariamente tal formato mientras se muestrean los datos PCM lineales audio.

Siendo 0 la longitud de datos de una muestra adicional, por ejemplo, un tren de datos resulta una secuencia de muestras principales que es el formato general de datos. En este caso, no están presentes muestras adicionales, de manera que no hay necesidad de generar pares dobles de muestras y las muestras principales solo deberán formarse en paquetes.

La figura 8 muestra una lista de los tamaños de datos PCM lineales cuando los datos PCM lineales están dispuestos en un paquete en las unidades de pares dobles de muestras como se ha explicado anteriormente. Los tamaños de datos se muestran como el número de máximo muestras a encajar en un pack, por separado para los modos monaural (mono), estéreo y multicanal. Cada grupo muestra los tamaños de datos para los números respectivos de bits de cuantificación. A causa de los pares dobles de muestras tomadas como unidades, cada número de muestras en un paquete es un número par. A medida que aumenta el número de canales, el número de bytes aumenta por consiguiente, de manera que disminuye el número de muestras en un paquete. Cuando el número de bits de cuantificación es 16 bits y el modo es el modo monaural, el número de muestras en un paquete es 1004, y el número de bytes es 2008 con el byte de relleno de 5 bytes, que indica que no hay bytes de relleno. Obsérvese, sin embargo, que el primer paquete tiene los bytes de relleno de 2 bytes. Esto es debido a que se puede unir información de atributo de 3 bytes a la cabecera del primer paquete.

Siendo 24 bits el número de bits de cuantificación y estando en el modo estéreo, recibe relleno de 6 bytes el paquete superior y reciben relleno de 9 bytes los paquetes siguientes.

La figura 9 ilustra los procedimientos operativos del aparato que genera packs.

Supóngase que las señales audio de cada canal son muestras para producir las muestras como se representa en la figura 1B, que se almacenan en la memoria. En el paso S11, las muestras se adquieren una a una. En el paso S12, se determina si el número de bytes ha llegado a la capacidad de un paquete (2020 bytes). Cuando ha llegado a 2010 bytes, se empaquetan las muestras hasta dicha muestra (paso S13).

Cuando el número de bytes no ha llegado a la capacidad de un paquete (2020 bytes), el flujo procede al paso S14 donde se determina si el número de bytes de las muestras adquiridas excede de 2010 bytes. Cuando no excede de 2010 bytes, el flujo vuelve al paso S11. Por otra parte, cuando excede de 2010 bytes, la última muestra adquirida se vuelve a la posición del paso S11 y se calcula la diferencia entre el número de bytes restantes y 2010 bytes en el paso S15. Después se determina si esta diferencia R excede de 8 bytes (paso S16). Cuando la diferencia R excede de 8 bytes, se lleva a cabo relleno (paso S17) para construir un paquete, mientras que cuando la diferencia R es igual o inferior a 7 bytes, se lleva a cabo relleno (paso S18) para construir un paquete.

Se describirá brevemente el aparato de reproducción que reproduce dichos datos.

La figura 10 muestra un reproductor de discos ópticos, la figura 11 muestra la estructura básica de una sección de unidad de disco 501 que mueve un disco óptico 10 en el que se graba el flujo audio antes descrito, y la figura 12 presenta un diagrama para explicar un ejemplo de la estructura del disco óptico 10.

Ahora se explicará el reproductor de discos ópticos en la figura 10.

El reproductor de discos ópticos tiene una sección de visualización/operación por tecla 500. El reproductor de discos ópticos está conectado a un monitor 11 y altavoces 12. Los datos tomados del disco óptico 10 son enviados mediante la sección de unidad de disco 501 a una sección de procesado de sistema 504. Los datos capturados del disco óptico 10 incluyen datos de imagen, datos de subimagen y datos audio, por ejemplo, que se separan en la sección de procesado de sistema 504. Los datos de imagen separados se suministran mediante una memoria intermedia vídeo 506 a un decodificador vídeo 508, los datos de subimagen se suministran mediante una memoria intermedia de subimagen 507 a un decodificador de subimagen 509, y los datos audio se suministran mediante una memoria intermedia audio 507 a un decodificador audio 513. La señal de imagen decodificada por el decodificador vídeo 508 y la señal de subimagen decodificada por el decodificador de subimagen 509 se combinan por una sección sintetizadora 510, y la señal resultante se convierte en una señal de imagen analógica por un convertidor D/A 511. Esta señal de imagen analógica se envía después al monitor 11. La señal audio decodificada por el decodificador audio 513 es convertida por un convertidor D/A 514 a una señal audio analógica que a su vez se suministra a las altavoces 12.

Todo el reproductor es controlado por una CPU de sistema 502. Es decir, la CPU de sistema 502 puede intercambiar señales de control, señales de temporización y análogos con la sección de unidad de disco 501, la sección de procesado de sistema 504 y la sección de visualización/operación por tecla 500. A la CPU de sistema 502 está conectada una ROM/RAM de sistema 503 en la que se almacenan programas fijos para que la CPU de sistema 502 pueda realizar tratamiento de datos. Datos de gestión o análogos que se reproducen del disco óptico 10 también pueden ser almacenados en la ROM/RAM de sistema 503.

Una RAM de datos 505, conectada a la sección de procesado de sistema 504, se usa como una memoria intermedia cuando se ejecuta dicha separación de datos, corrección de errores o análogos.

Ahora se explicará la sección de unidad de disco 501 en la figura 11.

Un excitador de motor de disco 531 mueve un motor de husillo 532. Cuando gira el motor de husillo 532, gira el disco óptico 10 y los datos grabados en el disco óptico 10 pueden ser capturados por una sección de cabezal óptico 533. La señal capturada por la sección de cabezal óptico 533 se envía a un amplificador de cabeza 534 cuya salida se introduce en la sección de procesado de sistema 504.

Un motor de alimentación 535 es movido por un excitador de motor de alimentación 536. El motor de alimentación 535 mueve la sección de cabezal óptico 533 en la dirección radial del disco óptico 10. La sección de cabezal óptico 533 está provista de un mecanismo de enfoque y un mecanismo de seguimiento a los que se suministran respectivamente señales de excitación de un circuito de enfoque 537 y un circuito de seguimiento 538.

Se introducen señales de control en el excitador de motor de disco 531, el excitador de motor de alimentación 536, el circuito de enfoque 537 y el circuito de seguimiento 538 desde un servoprocesador 539. Por consiguiente, el motor de disco 532 controla la rotación del disco óptico 10 de tal forma que la frecuencia de la señal capturada resulte de una frecuencia predeterminada, el circuito de enfoque 537 controla el mecanismo de enfoque del sistema óptico de tal forma que el haz óptico de la sección de cabezal óptico 533 forme el punto focal óptimo en el disco óptico 10, y el circuito de seguimiento 538 controla el mecanismo de seguimiento de tal forma que el haz óptico choque en el centro de la pista de grabación deseada.

Ahora se explicará la estructura del disco óptico 10 representado en la figura 12.

El disco óptico 10 tiene zonas de registro de información 22 alrededor de zonas de fijación 21 en ambos lados. La zona de registro de información 22 tiene una zona de salida 23 donde no se registra información en la periferia externa, y una zona de entrada 24 donde no se registra información en el límite con la zona de fijación asociada 21. Entre la zona de salida 23 y la zona de entrada 24 está una zona de registro de datos 25.

Se forman continuamente pistas en la zona de registro de datos 25 en forma espiral. Las pistas están separadas en una pluralidad de sectores físicos que reciben números de serie. Los puntos de señal en las pistas se forman como hoyos. Para disco óptico de lectura solamente, se forma una secuencia de hoyos en un sustrato transparente con una matriz, y se forma una película de reflexión en la superficie provista de hoyos para formar una capa de grabación. Un disco óptico del tipo de disco doble tiene dos discos adheridos mediante una capa adhesiva, produciendo un disco compuesto, de tal manera que las capas de grabación miren una a otra.

Ahora se explicará el formato lógico del disco óptico 10.

La figura 13 muestra el formato lógico de las secciones de información de la zona de registro de información 25. Este formato lógico se determina de conformidad a normas específicas, tal como micro UDF e ISO 9660. En la descripción siguiente, una dirección lógica significa un número de sector lógico (LSN) que se determina por la micro UDF e ISO 9660, y los sectores lógicos son del mismo tamaño que dichos sectores físicos, constando cada sector lógico de 2048 bytes. Se supone que se da números de serie de sector lógico (LSN) a los sectores lógicos en el orden ascendente de los números de sector físico.

El formato lógico es una estructura jerárquica y tiene una zona de volumen y estructura de fichero 70, un gestor de vídeo 71, al menos un conjunto de títulos vídeo 72 y otra zona de grabación 73. Las zonas se diferencian en los límites de los sectores lógicos. Como se ha mencionado anteriormente, el tamaño de un sector lógico es 2048 bytes. El tamaño de un bloque lógico también es 2048 bytes, de manera que un sector lógico se define como un bloque lógico.

La zona de estructura de fichero 70 es equivalente a una zona de gestión que se define por la micro UDF e ISO 9660, y los datos en el gestor de vídeo 71 se almacenan en la sección de ROM/RAM de sistema 52 mediante la descripción en esta zona 70. La información para gestionar los conjuntos de títulos vídeo se describe en el gestor de vídeo 71, que consta de una pluralidad de archivos 74 comenzando con un fichero #0. En cada conjunto de títulos vídeo 72 están grabados datos vídeo comprimidos, datos de subimagen, datos audio e información de control de reproducción para reproducir los datos. Cada conjunto de títulos vídeo 72 consta de una pluralidad de archivos 74, que también se diferencian en los límites de los sectores lógicos.

En la otra zona de grabación 73 está grabada información que se utiliza cuando se utiliza la información sobre el conjunto de títulos vídeo o información que se usa exclusivamente.

El gestor de vídeo 71 se describirá a continuación con referencia a la figura 14.

El gestor de vídeo 71 consta de información de gestor de vídeo (VMGI) 75, un conjunto de objetos vídeo para un menú de información de gestor de vídeo (VMGM_VOBS) 76 y una copia de seguridad de información de gestor de vídeo(VMGI_BUP) 77.

En el VMGM_VOBS 76 están almacenados datos vídeo, datos audio y datos de subimagen para el menú que está asociado con el volumen del disco óptico. El VMGM_VOBS 76 puede proporcionar información descriptiva, dada por voces y una subimagen en asociación con cada uno de los títulos en el volumen, y la visualización de selección para los títulos. Cuando se graban en el disco óptico conversaciones en inglés para aprender inglés, por ejemplo, el nombre de título de cada conversación en inglés y los ejemplos de una lección se reproducen y visualizan mientras se reproduce acústicamente una canción de tema, y cada subimagen muestra qué texto de qué nivel o análogos. Los números de lección (niveles) se visualizan como elementos de selección que deberán ser seleccionados por un oyente. El VMGM_VOBS 76 se utiliza para tal uso.

La figura 15 ejemplifica un conjunto de objetos vídeo (VOBS) 82.

Hay dos tipos de conjuntos de objetos vídeo para un menú y un tipo de conjunto de objetos vídeo para títulos vídeo, teniendo los tres tipos estructuras similares.

El VOBS 82 se define como un conjunto de uno o varios objetos vídeo (VOBs) 83, que se utilizan para la misma finalidad. Normalmente, el VOBS para un menú consta de objetos vídeo (VOBs) para visualizar una pluralidad de pantallas de menú, mientras que el VOBS para un conjunto de títulos vídeo consta de VOBs para visualizar imágenes móviles normales o análogos.

Cada VOB recibe un número ID (VOB_IDN#j), que se utiliza para identificar dicho VOB. Un VOB consta de una celda o una pluralidad de celdas 84. Igualmente, cada celda recibe un número ID (C_IDN#j), que se utiliza para identificar dicha celda. El objeto vídeo para un menú puede estar compuesto de una sola celda.

Además, una celda consta de una o una pluralidad de unidades de objeto vídeo (VOBUs). Un solo VOBU se define como una secuencia de packs que tiene un pack de navegación (pack NV) en la parte superior. Un VOBU es define como un conjunto de todos los packs grabados entre el pack NV (incluyendo dicho DSI) y el pack NV siguiente.

El tiempo de reproducción para el VOBU es equivalente al tiempo de reproducción para datos vídeo que consta de un solo GOP (Grupo De Imágenes) o una pluralidad de GOPs incluidos en este VOBU, y se define de manera que sea igual o mayor que aproximadamente 0,4 seg e igual o inferior a 1 seg. Las normas MPEG definen un GOP como datos de imagen comprimidos equivalentes al tiempo de reproducción de aproximadamente 0,5 seg. Por lo tanto, según las normas MPEG, se puede disponer aproximadamente 0,5 seg de información audio e información de imagen.

Un VOBU tiene dicho pack NV en la parte superior, seguido de packs vídeo (packs V), packs de subimagen (packs SP) y packs audio (packs A) dispuestos en un cierto orden. Una pluralidad de packs V en un VOBU tienen datos de imagen comprimidos cuyo tiempo de reproducción es igual o inferior a 1 seg, en forma de un GOP o una pluralidad de GOPs. Las señales audio correspondientes a este tiempo de reproducción se comprimen y disponen como packs A. Los datos de subimagen usados dentro de este tiempo de reproducción se comprimen y disponen como packs SP. Se ha de notar que las señales audio se graban, por ejemplo, con ocho flujos de datos como un pack, y las subimágenes se graban, por ejemplo, con treinta y dos flujos de datos como un pack.

Un flujo de señales audio son datos codificados por un tipo de sistema de codificación, y consta de ocho canales de datos PCM lineales cuantificados de 20 bits, por ejemplo.

Volviendo a la figura 14, el VMGI 75 describe información para buscar un título vídeo, e incluye al menos tres tablas 78, 79 y 80.

Una tabla de gestión de información de gestor de vídeo (VMGI_MAT) 78 describe el tamaño del VMG 71, la dirección de inicio de cada información en el gestor de vídeo, información de atributo asociado con el conjunto de objetos vídeo para un menú de gestor vídeo (VMGM-VOBS) y análogos.

Una tabla de indicadores de búsqueda de título (TTSRPT) 79 describe cadenas de programas de entrada (EPGC) de los títulos vídeo incluidos en el volumen del disco óptico que se pueden seleccionar según el número de título introducido mediante la sección de visualización/operación por tecla del aparato.

Las cadenas de programas se explicarán ahora con referencia a la figura 16. Cada cadena de programas 87 es un conjunto de números de programa para reproducir la historia de un cierto título, y un capítulo de la historia de un título o la historia propiamente dicha se termina cuando se reproducen continuamente cadenas de programas. Un número de programa consta de una pluralidad de números ID de celda, cada uno de los cuales puede especificar una celda en el VOBS.

Una tabla de atributos de conjunto de títulos vídeo (VTS ART) 80 describe información de atributo que se determina por conjuntos de títulos vídeo (VTS') en el volumen del disco óptico. La información de atributo incluye el número de VTS', el número, el sistema de compresión vídeo, el modo de codificación audio, y el tipo de visualización de subimágenes.

Según el sistema de paquetes según esta invención, como se ha descrito anteriormente, los datos audio en la parte superior de cada paquete siempre son la parte superior de datos de muestra, y los paquetes se pueden tratar como unidades, de manera que el procesado de temporización para procesar datos audio y una secuencia de procesos de este procesado de temporización resulte más fácil.

Ahora se describirá el decodificador audio que reproduce datos que están dispuestos y grabados en la forma antes descrita.

La figura 17 muestra la estructura básica del decodificador audio 513.

El decodificador ilustrado puede reproducir datos en todos los modos para los números de canales y los números de bits de muestras, representados en la figura 8. Los datos de entrada son tales que el número de bits de cuantificación de cada uno de ocho canales sea 24 bits.

Se introduce continuamente una secuencia de muestras como se explica con referencia a la figura 1 en un terminal de entrada 710. Esta secuencia de muestras se da al terminal de entrada, 711, de un conmutador SW0. El conmutador SW0 tiene terminales de distribución para las muestras individuales de canales An a Hn y an a hn. Los terminales que están asociados con muestras de los canales individuales reciben los mismos números de referencia que las muestras representativas. Las muestras representativas son las muestras A0 a H0, A1 a H1, a0 a H0 y a1 a h1.

Se supone que los terminales A0 a H0 y A1 a H1 son terminales de 16 bits, y los terminales a0 a H0 y a1 a h1 son terminales de 4 bits. La muestra adicional puede constar de un total de ocho bits, de manera que se preparan dos conjuntos de terminales de 4 bits, a0 a H0 y a1 a h1. El terminal de 16 bits A0 está conectado a los bits superiores (16 bits) de una memoria MA0, y los terminales asociados de 4 bits a0 y a0 están conectados a los bits inferiores (8 bits) de la memoria MA0 mediante respectivos conmutadores j1 y j2. El terminal de 16 bits B0 está conectado mediante un conmutador JB a los bits superiores de una memoria MB0, y los terminales asociados de 4 bits B0 y B0 están conectados a los bits inferiores de la memoria MB0 mediante respectivos conmutadores j1 y j2. El terminal de 16 bits C0 está conectado mediante un conmutador JC a los bits superiores de una memoria MC0, y los terminales asociados de 4 bits c0 y c0 están conectados a los bits inferiores de la memoria MC0 mediante respectivos conmutadores j1 y j2. Igualmente, los otros terminales D0 a H0, D1 a H1, d0 a H0 y d1 a h1 están conectados a memorias asociadas MD0 a MH1.

Como resultado, los canales individuales se distribuyen a las memorias MA0 a MH 1. Los terminales de salida de las memorias MA0 y MA1 están conectados a terminales TA0, Ta0, Ta0, TA1, Ta1 y Ta1 de un conmutador de salida de canal A SWA. TA0 y TA1 son terminales de 16 bits, y Ta0, Ta0, Ta1 y Ta1 son terminales de 4 bits. Igualmente, los terminales de salida de las memorias MB0 y MB1 están conectados a terminales TB0, Tb0, Tb0, TB1, Tb1 y Tb1 de un conmutador de canal de salida B SWB. TB0 y TB1 son terminales de 16 bits, y Tb0, Tb0, Tb1 y Tb1 son terminales de 4 bits. Los terminales de salida de las otras memorias están conectados igualmente a los conmutadores de salida asociados.

Ahora se explicará la operación del decodificador audio 513.

Las muestras S0, S1, e0, e1, ..., que están dispuestas para la finalidad de grabación/transferencia y han de ser introducidas en el conmutador SW0, se pueden expresar como A0, B0, ..., H0, A1, B1, ..., H1, a0, B0, ..., h0, a1, b1, ..., H0 como muestras de los canales individuales. Cada una de las palabras principales de cada canal consta de 16 bits, y cada palabra adicional consta de 8 bits. Supóngase que todos los conmutadores del circuito están cerrados. Cuando el conmutador rotativo SW0 se conmuta secuencialmente del contacto superior, las muestras asociadas son transferidas a las memorias MA0 a MH1. De esta manera, se almacenan cíclicamente pares dobles de muestras en las memorias MA0 a MH1 por la acción del conmutador rotativo SW0. Después, las muestras del canal deseado entre las muestras almacenadas en las memorias MA0 a MH1 se leen mediante el conmutador rotativo asociado. La muestra principal y la muestra adicional en cada muestra leída se decodifican y combinan después para el procesado siguiente.

Prestemos atención a la lectura del canal A. Con el conmutador rotativo SWA en la posición superior del contacto de 16 bits, se lee la muestra de 16 bits A0. Después, se leen muestras a0 que tienen un total de 8 bits en dos posiciones del contacto de 4 bits. En la posición siguiente del contacto de 16 bits, se lee la muestra de 16 bits A1. Después, se leen muestras a1 que tienen un total de 8 bits en dos posiciones del contacto de 4 bits. Como el conmutador rotativo SWA gira una vez, se leen pares dobles de muestras A0, a0 y A1, a1 del canal A. De esta manera, se obtienen pares dobles de muestras del canal A en forma secuencial en el tiempo. Después, con respecto a los otros canales B, C y así sucesivamente, se leen igualmente muestras. Dado que los pares dobles de muestras son procesados cuando cada uno de los conmutadores rotativos SW0, SWA, ..., y SWH efectúa un giro, el período rotacional deberá ser la mitad de la frecuencia de muestreo (fs/2).

La figura 18 ilustra otra realización del decodificador audio.

La realización ilustrada trata datos en caso de que haya dos canales y el número de bits de cuantificación de cada muestra sea 20 bits. Este circuito difiere del representado en la figura 17 en los estados de los conmutadores JB-JH, j1 y j2. Por lo tanto, los componentes idénticos a los componentes correspondientes del circuito en la figura 17 reciben los mismos números de referencia.

Las muestras S0, S1, e0, e1 y así sucesivamente se expresan como A0, B0, A1, B1, a0, B0, a1, b1 y así sucesivamente como una secuencia de muestras de los canales individuales. Cada muestra principal de cada canal consta de 16 bits, y cada muestra adicional consta de 8 bits.

Como se ilustra, solamente el conmutador JB está cerrado, y los conmutadores JC a JH están abiertos. Con respecto a los conmutadores j1 y j2 que están asociados con las muestras adicionales a0, B0, a1 y b1, como se ilustra, solamente los conmutadores j1 están cerrados y los otros conmutadores están abiertos. Todos los conmutadores j1 y j2 que están asociados con las otras muestras adicionales c0, ..., h0, c1, ..., h1 están abiertos.

Cuando el conmutador rotativo SW0 distribuye datos de entrada en sincronismo con la entrada de datos, los datos a transferir son A0, B0, A1, B1, a0 (4 bits), B0 (4 bits), a1 (4 bits) y b1 (4 bits). La acción del conmutador rotativo SW0 permite que las muestras sean introducidas solamente en las memorias MA0, MB0, MA1 y MB1 en el orden ilustrado.

En el lado de salida, se adquieren salidas de las memorias MA0 a MH1 que están asociadas con los canales A y B. Los datos 0 son enviados desde las memorias asociadas con los otros canales. De los conmutadores j1 y j2 en el lado de lectura, los conmutadores j1 están cerrados y los conmutadores j2 están abiertos. Por consiguiente, se lee una muestra adicional de 4 bits después de una muestra principal de 16 bits. Con respecto al canal A, cuando se conmuta el conmutador SWA, los datos del canal A son enviados secuencialmente en el orden de A0, a0 (4 bits), A1 y a1 (4 bits).

Los parámetros de los conmutadores individuales y las operaciones de conmutación en la realización antes descrita se establecen de forma programable según el número de canales de flujos audio y el número de bits de cuantificación de cada muestra. Tal modo de procesado de señal se describe en la tabla de atributos de conjunto de títulos vídeo representada en la figura 14 y la cabecera de paquete representado en la figura 7. En otros términos, se describe datos audio incluidos en un paquete audio que son datos PCM lineales, el número de trama audio, el número de bits de cuantificación, la frecuencia de muestreo, el audio número de canal, etc.

Los decodificadores ilustrados en las figuras 17 y 18 pueden operar con todos los modos y por eso se denominan decodificadores plenos que se pueden adaptar en una máquina de clase alta que puede reproducir todos los canales.

El concepto de esta invención se refiere a un método de disponer datos, un método de grabación/reproducción y un aparato de procesado, que pueden operar con varios tipos de modos establecidos por múltiples combinaciones del número de canales y el número de bits de cuantificación. La disposición de datos se puede adaptar a dicha máquina de clase alta así como a una máquina de clase baja que satisface la demanda de un menor costo, por ejemplo, la que reproduce solamente 16 bits datos de dos canales en cada modo. Tal máquina tiene ventajosamente un circuito más pequeño que la máquina de clase alta.

Aunque los conmutadores que se utilizan para distribuir muestras individuales y adquirir muestras de las memorias asociadas se ilustran como conmutadores mecánicos, todos están constituidos por circuitos electrónicos.

Ahora se describirá un decodificador audio en un reproductor de clase baja. Este decodificador audio procesa datos de 16 bits solamente de los canales A y B. Las muestras introducidas son de ocho canales y el número de bits de cuantificación es 24 bits.

Una secuencia de muestras explicada con referencia a la figura 1 se introduce continuamente en un terminal de entrada 810 en la figura 19. Esta secuencia de muestras se da al terminal de entrada, 811, de un conmutador SW0. El conmutador SW0 tiene terminales de distribución para las muestras individuales de canales An a Hn y an a hn. Los terminales que están asociados con muestras de los canales individuales reciben los mismos números de referencia que las muestras representativas, que son las muestras A0 a H0, A1 a H1, a0 a H0 y a1 a h1.

Se supone que los terminales A0 a H0 y A1 a H1 son terminales de 16 bits, y los terminales a0 a H0 y a1 a h1 son terminales de 4 bits. Dado que la muestra adicional puede constar de un total de ocho bits, se preparan dos conjuntos de terminales de 4 bits, a0 a H0 y a1 a h1.

Sin embargo, en este decodificador, solamente los terminales A0 y A1, y B0 y B1 están conectados respectivamente a las memorias MA y MB, con los otros terminales C0-H0 y c0-h0 puestos a tierra. El conmutador SW0 se puede diseñar de esta manera, o se puede diseñar de manera que tenga solamente los sistemas asociados con los canales A y B desde el comienzo.

Los conmutadores SWA y SWB son para datos de lectura de las memorias MA y MB en las unidades de 16 bits. Los conmutadores SWA y SWB operan de tal forma que los datos de salida concuerden entre sí.

Ahora se explicará la operación de este decodificador audio.

Las muestras S0, S1, e0, e1, ..., que están dispuestas para la finalidad de grabación/transferencia y han de ser introducidas en el conmutador SW0, se pueden expresar como A0, B0, ..., H0, A1, B1, ..., H1, a0, B0, ..., h0, a1, b1, ..., H0 como muestras de los canales individuales. Cada muestra principal de cada canal consta de 16 bits, y cada palabra adicional consta de 8 bits. Todos los conmutadores del circuito están cerrados. Cuando el conmutador rotativo SW0 se conmuta secuencialmente del contacto superior, las muestras asociadas son transferidas a las memorias MA0 y MB1. Todas las otras muestras se desechan.

Después, las muestras almacenadas en las memorias MA0 y MB1 son las leídas de los canales A y B.

Dado que dos muestras son procesadas cuando el conmutador rotativo SW0 gira una vez, el período rotacional deberá ser la mitad de la frecuencia de muestreo fs. Dado que una muestra se lee cuando cada uno de los conmutadores rotativos SWA y SWB gira una vez, la frecuencia es fs.

Ahora se explicará otro decodificador audio en un reproductor de clase baja. Este decodificador audio procesa datos de 16 bits solamente de los canales A y B. Las muestras introducidas son de dos canales y el número de bits de cuantificación es 20 bits.

Una secuencia de muestras explicada con referencia a la figura 1 se introduce continuamente en el terminal de entrada 810 en la figura 20. Esta secuencia de muestras se da al terminal de entrada 811 del conmutador SW0. El conmutador SW0 tiene terminales de distribución para las muestras individuales de canales An a Hn y an a hn. Los terminales que están asociados con muestras de los canales individuales reciben los mismos números de referencia que las muestras representativas, que son las muestras A0, B0, A1, B1, a0, B0, a1 y b1.

Los terminales A0, B0, A1 y B1 son terminales de 16 bits, y los terminales a0, B0, a1 y b1 son terminales de 4 bits. Para hacer frente a los modos para dos canales y los bits de cuantificación de 20 bits, solamente el conmutador JB está cerrado y los conmutadores JC-JH están abiertos. Los conmutadores j1 y j2 que están asociados con los terminales a0, B0, a1 y b1 están cerrados y los conmutadores j3-j16 asociados con los otros terminales están abiertos.

Cuando el conmutador rotativo SW0 se conmuta secuencialmente en la situación anterior, no se lleva a cabo transferencia de datos. Y solamente las muestras principales A0, B0, A1 y B1 son transferidas a las memorias MA y MB. Con respecto a las muestras adicionales a0, B0, a1 y b1, dado que sus conmutadores asociados se ponen a tierra, las muestras adicionales se desechan. La operación de leer muestras de las memorias MA y MB se realiza de la misma manera que en la realización antes descrita.

Aunque la descripción anterior de la máquina de clase baja se ha realizado con referencia a dos modos, se puede adquirir datos de dos canales en cada modo según los estados selectivos abierto o cerrado de los conmutadores. El punto particular que deberá observarse es que el procesado para las muestras adicionales se ejecuta 8 bits por 8 bits. La disposición de datos antes descrita hace el número de bits de un par de muestras adicionales un múltiplo entero de 8 bits independientemente del número de canales, aunque cada palabra adicional de cada canal conste de 4 bits. Por lo tanto, incluso cuando se ha de desechar muestras adicionales en un decodificador de clase baja, es posible el procesado de 8 bits.

Como cada una de las palabras principales de muestras adicionales consta de 16 bits, todas pueden procesarse 8 bits por 8 bits, que es muy ventajoso al diseñar un circuito específico.

Cada pack audio tiene una cabecera de pack. Como se representa en la figura 21, la cabecera de pack consta de un código de inicio de pack (4 bytes), una referencia de reloj del sistema (SCR) (6 bytes), una tasa de multiplexión de programa (3 bytes) y una longitud de relleno de pack (1 byte). El SCR representa el tiempo requerido para tomar este pack audio. Si el valor del SCR es más corto que un valor de referencia en el aparato reproductor de discos, el pack audio se almacenará en la memoria intermedia audio. El circuito de control se refiere a la longitud de relleno de pack y determina una dirección de lectura en base a la longitud de relleno de pack.

La figura 22 muestra el contenido de la cabecera de paquete de un paquete audio. La cabecera de paquete incluye un prefijo packet_start_code indicativo del comienzo de un paquete, un flujo ID que indica qué datos tiene el paquete, y datos indicativos de la longitud del paquete corriente. También se describe en la cabecera de paquete varios tipos de información de flujo elemental del paquete (PES), tal como un señalizador que indica la inhibición o permiso de copia, un señalizador que indica si la información es original o copiada y la longitud de la cabecera de paquete. Un sello de tiempo de presentación (PTS) para sincronización de la temporización de salida de este paquete con la de otros datos vídeo o subimagen se describen mejor en la cabecera de paquete. Además, la información, tal como un señalizador que indica si hay alguna descripción en una memoria intermedia y el tamaño de la memoria intermedia, se describe en el primer paquete en el primer campo en cada objeto vídeo.

La cabecera de paquete también tiene bytes de relleno de 0 a 7 bytes. La cabecera de paquete tiene además una ID de subflujo que indica un flujo audio, PCM lineal u otro tipo de compresión y el número de flujo audio. En la cabecera de paquete se describe mejor el número de tramas de datos audio cuyo primer byte está situado en este paquete. Además, un señalizador para una unidad a acceder primero se describe con el número de bloques lógicos del último byte de esta información. Así, el señalizador indica la primera trama audio a decodificar primero en el tiempo descrito por el PTS. El señalizador indica la primera dirección de byte de dicha trama audio. En la cabecera de paquete se describen un señalizador de énfasis audio que indica si se ha de enfatizar o no la banda de alta frecuencia, un señalizador de silenciamiento para obtener silenciamiento cuando los datos de trama audio son 0, y un número de trama indicativo de la trama en un grupo de tramas audio (GOF) al que se deberá acceder primero. También se describe información de control, tal como la longitud de una palabra cuantificada o el número de bits de cuantificación, la frecuencia de muestreo, el número de canales y el rango dinámico.

La información de cabecera anterior es analizada por una sección de control de decodificador (no representada) en el decodificador audio. La sección de control de decodificador conmuta el circuito de procesado de señal en el decodificador al modo de procesado de señal que está asociado con datos audio actualmente adquiridos. Los modos conmutados son los explicados con referencia a las figuras 17 a 20. También se describe información como esta información de cabecera en el gestor de vídeo, de manera que cuando tal información se lea en la fase inicial de la operación de reproducción, la información no tenga que ser leída de nuevo para la reproducción del mismo subflujo. La razón por la que la información de modo necesaria para reproducir datos audio se describe en la cabecera de cada paquete como se ha mencionado anteriormente es porque un terminal receptor puede identificar el modo de los datos audio siempre que la recepción comience en el caso de que una secuencia de paquetes sea transferida por un trayecto de comunicación.

La figura 23 es un diagrama de bloques del sistema de proceso de datos audio incorporado en el aparato reproductor de discos, ilustrando la sección de procesado de sistema 504 y el decodificador audio 513 con más detalle que la figura 10.

En la sección de procesado de sistema 504, una entrada señal de frecuencia alta (señal de lectura) se suministra a un detector de sincronización 601. El detector 601 detecta y extrae una señal de sincronización de la señal de lectura y genera una señal de temporización. La señal de lectura no conteniendo ahora señal de sincronización se introduce en un demodulador 8-16 602, que demodula la señal de 16 bits a un tren de datos de 8 bits. Los datos de 8 bits se introducen en un circuito de corrección de error 603. La salida de datos del circuito 603, que está libre de errores, se introduce en un demultiplexor 604. El demultiplexor 604 procesa los datos, reconociendo el pack vídeo, el pack de subimagen, y el pack audio según la referencia de la ID de flujo. Estos packs se suministran desde el demultiplexor 604 al decodificador vídeo 508, el decodificador de subimagen 509 y el decodificador audio 513.

Mientras tanto, el pack audio se lleva a una memoria intermedia audio 611, y la cabecera de pack y la cabecera de paquete del paquete audio se llevan a un circuito de control 612. El circuito de control 612 reconoce el contenido del pack audio, es decir, el código de inicio, la longitud de relleno, el código de inicio de pack y la ID de flujo del pack audio. Además, el circuito de control 612 reconoce la ID de subflujo, el primer punto de acceso, el número de bits audio cuantificados, el número de canales y la frecuencia de muestreo. La longitud de relleno de byte y la longitud de paquete de relleno se determinan a partir de estos elementos de datos así reconocidos, en base a la tabla representada en la figura 8.

El circuito de control 612 reconoce el paquete de PCM lineal en base a la ID de subflujo.

Como resultado, el circuito de control 612 puede identificar la dirección de extracción de los datos audio almacenados en la memoria intermedia audio 611. Cuando es controlada por el circuito 612, la memoria intermedia audio 611 envía muestras tal como las muestras S0, S1, e0, e1, S2, S3, ... El circuito de control 612 puede reconocer el número de bytes de relleno y/o el número de paquetes de relleno una vez después de haber reconocido al menos el número de bits cuantificados, la frecuencia de muestreo y el número de canales audio. El circuito 612 puede extraer datos en base a estos elementos de datos así reconocidos.

Las muestras salidas de la memoria intermedia audio 611 se suministran a un procesador de canal 613. El procesador 613 tiene una estructura del tipo representado en las figuras 17 a 20. Su modo operativo es controlado por el circuito de control 612.

El paquete audio, el paquete vídeo, el paquete de subimagen y las pistas de grabación del disco óptico, descritos anteriormente, tienen una relación física específica, que se explicará a continuación.

Cuando se amplía una parte de la superficie de grabación de un disco óptico 10 representado en la figura 24A, se ven trenes de hoyos como se ilustra en la figura 24B. Un conjunto de trenes de hoyos constituye un sector como se ve por las figuras 24C y 24D que son otras dos vistas ampliadas del disco óptico 10. Los sectores son leídos secuencialmente por el cabezal óptico. Los paquetes audio se reproducen después en tiempo real.

Los sectores se describirán con referencia a las figuras 25A y 25B. Como se representa en la figura 25B, un sector en el que se graban datos audio, consta de 13 x 2 tramas. A cada sector se le asigna un código de sincronización. Aunque las tramas se representan en la figura 25B como si estuviesen dispuestas secuencialmente en filas y columnas, están dispuestas secuencialmente en una única fila en una pista. Más específicamente, las tramas que tienen códigos de sincronización SY0, SY5, SY1, SY5, SY2, SY5, ..., están dispuestas en el orden en que se mencionan.

El código de sincronización asignado a una trama consta de 32 bits (16 bits x 2), y los datos grabados en una trama constan de 1456 bits (16 bits x 91). Esto significa que el sector se expresa por código modulado de 16 bits, dado que los elementos de datos de 16 bits obtenidos modulando elementos de datos de 8 bits se graban en el disco óptico. Cada sector grabado incluye también un código modulado de corrección de error.

La figura 26A muestra un sector en el que hay elementos de datos de 8 bits obtenidos demodulando los elementos de datos de 16 bits grabados en el sector físico descrito anteriormente. La cantidad de datos en este sector es: (172 + 19) bytes x (12 + 1) líneas. Cada línea contiene un código de corrección de error de 10 bytes. Se ha previsto un código de corrección para cada línea. Cuando se recogen doce códigos de corrección para doce líneas, respectivamente, funcionan como un código de corrección de error para doce columnas.

Los datos grabados en un sector de grabación/grabado resultan un bloque de datos del tipo representado en la figura 26B cuando se quita de ellos la señal de corrección de error. El bloque de datos consta de datos principales de 2048 bytes, ID de sector de 6 bytes, un código de detección de errores de ID de 2 bytes, datos de gestión de derechos de autor de 6 bytes, y un código de detección de errores de 4 bytes. Como muestra la figura 26B, la ID de sector, el código de detección de errores de ID y los datos de gestión de derechos de autor se añaden a la cabeza de los datos principales, mientras que el código de detección de errores se añade al final de los datos principales. Los datos principales de 2048 bytes son un paquete antes definido. Una cabecera de pack, cabecera de paquete y datos audio se describen en el pack, en el orden indicado de la cabeza del pack. En la cabecera de pack y la cabecera de paquete se describen varios elementos de información de guía que se usará para procesar los datos audio.

Como se ha indicado antes, un paquete que consta de muestras audio dispuestas de forma específica se registra en cada sector de grabación/grabado en el disco. El decodificador audio puede reproducir datos PCM lineales de la forma deseada a pesar de que los datos PCM se graban en un sector de grabación/grabado. Esto es debido a que la parte de comienzo de los datos audio contenidos en cualquier pack es la parte de comienzo de la muestra principal, y también porque la cabecera de pack y la cabecera de paquete contienen datos de control suficientes para que el decodificador audio procese datos audio.

Se describirá un bloque de códigos de corrección de errores (ECC) con referencia a las figuras 27A y 27B.

Como se representa en la figura 27A, el bloque ECC consta de 16 sectores de grabación/grabados. Como se representa en la figura 26A, cada sector puede grabar 12 líneas de datos, siendo cada línea un elemento de datos de 127 bytes. Se añade una paridad exterior de 16 bytes (PO) a cada columna, y se añade una paridad interior de 10 bytes (PI) a cada línea. Como se representa en la figura 27B, la paridad exterior de 16 bytes (PO) se distribuye, un bit a cada línea. Como resultado, un sector de grabación/grabado contiene 13 líneas (12 + 1) de datos. En la figura 27A, ``B0, 0, B0, 1, 2, ... 15'' designan los 16 sectores de grabación/grabados, respectivamente.

Los packs vídeo, packs de subimagen y packs audio están intercalados en la pista del disco. Sin embargo, esta invención no se limita a esta disposición de los paquetes. Esta invención se puede aplicar al disco en el que solamente se disponen los packs audio, o al disco en el que se disponen los packs audio y subpacks, o al disco en el que se disponen los packs audio, subpacks y packs NV. Los paquetes se pueden combinar libremente entre sí.

Claims (5)

1. Un método de disponer datos para registrar o transferir datos cuantificados obtenidos muestreando señales de un canal o de múltiples canales de manera secuencial en el tiempo, incluyendo dicho método los pasos de:

separar datos de muestra de M bits de cada señal de canal en una palabra principal que consta de m1 bits en un lado MSB (Bit Más Significativo) y una palabra adicional que consta de m2 bits en un lado LSB (Bit Menos Significativo);

disponer una colección de palabras principales de 2-enésimos datos de muestra de canales individuales como una muestra principal S2n;

disponer después una colección de palabras principales de (2n+1-2k)-ésimos datos de muestra de canales individuales como una muestra principal S2n+1 -2k;

disponer después una colección de palabras adicionales de 2-enésimos datos de muestra de canales individuales como una muestra adicional e2n; y

disponer después una colección de palabras adicionales de (2n+1-2k)-ésimos datos de muestra de canales individuales como una muestra adicional e2n+1-2k, donde n = 0, 1, 2, ..., y k es un entero predeterminado no igual a cero, por lo que los datos resultantes se registran en un medio de grabación o son transferidos.

2. Un aparato de procesado de señal para uso en un sistema para registrar o transferir datos cuantificados obtenidos muestreando señales de un canal o de múltiples canales de manera secuencial en el tiempo y reproducir dichos datos cuantificados, incluyendo dicho aparato:

medios para generar datos que tienen una estructura en la que datos de muestra de M bits de cada señal de canal se separan en una palabra principal que consta de m1 bits en un lado MSB (Bit Más Significativo) y una palabra adicional que consta de m2 bits en un lado LSB (Bit Menos Significativo), una colección de palabras principales de 2n-ésimos datos de muestra de canales individuales está dispuesta como una muestra principal S2n, una colección de palabras principales de (2n+1-2k)-ésimos datos de muestra de canales individuales se dispone después como una muestra principal S2n+1-2k, una colección de palabras adicionales de 2n-ésimos datos de muestra de canales individuales se dispone después como una muestra adicional e2n, y una colección de palabras adicionales de (2n+1-2k)-ésimos datos de muestra de canales individuales se dispone después como una muestra adicional e2n+1-2k, donde n = 0, 1, 2, ..., y k es un entero predeterminado no igual a cero, por lo que se registran datos resultantes en un medio de grabación o son transferidos.

3. Un medio de grabación conteniendo datos cuantificados obtenidos muestreando señales de un canal o de múltiples canales de manera secuencial en el tiempo, donde dichos datos se registran en dicho medio de grabación en una estructura en la que datos de muestra de M bits de cada señal de canal se separan en una palabra principal que consta de m1 bits en un lado MSB (Bit Más Significativo) y una palabra adicional que consta de m2 bits en un lado LSB (Bit Menos Significativo), se dispone una colección de palabras principales de 2n-ésimos datos de muestra de canales individuales como una muestra principal S2n; una colección de palabras principales de (2n+1-2k)-ésimos datos de muestra de canales individuales se dispone después como una muestra principal S2n+1-2k, una colección de palabras adicionales de 2n-ésimos datos de muestra de canales individuales se dispone después como una muestra adicional e2n y una colección de palabras adicionales de (2n+1-2k)-ésimos datos de muestra de canales individuales se dispone después como una muestra adicional e2n+1-2k, donde n = 0, 1, 2, ..., y k es un entero predeterminado no igual a cero.

4. Un aparato de procesado de señal para tratar datos cuantificados obtenidos muestreando señales de un canal o de múltiples canales de manera secuencial en el tiempo y dispuestos en una estructura en la que datos de muestra de M bits de cada señal de canal se separan en una palabra principal que consta de m1 bits en un lado MSB (Bit Más Significativo) y una palabra adicional que consta de m2 bits en un lado LSB (Bit Menos Significativo), una colección de palabras principales de 2n-ésimos datos de muestra de canales individuales se dispone como una muestra principal S2n, una colección de palabras principales de (2n+1-2k)-ésimos datos de muestra de canales individuales se dispone después a continuación como una muestra principal S2n+1 -2k, una colección de palabras adicionales de 2n-ésimos datos de muestra de canales individuales se dispone después como una muestra adicional e2n, y una colección de palabras adicionales de (2n+1-2k)-ésimos datos de muestra de canales individuales se dispone después como una muestra adicional e2n+1-2k, donde n = 0, 1, 2, ..., y k es un entero predeterminado no igual a cero, incluyendo dicho aparato:

un recorrido de transmisión de retardo que tiene una cantidad de retardo de 2k para recibir solamente dichas muestras principales S2n;

un sistema de transmisión sin retardo para recibir solamente dichas muestras principales S2n+1-2k; y

medios para adquirir una salida reproducida de dichos recorridos de transmisión y proporcionar la disposición original de muestras de solamente dichas palabras principales de dichos m1 bits.

5. Un aparato de procesado de señal para tratar datos cuantificados obtenidos muestreando señales de un canal o de múltiples canales de manera secuencial en el tiempo y dispuestos en una estructura en la que datos de muestra de M bits de cada señal de canal se separan en una palabra principal que consta de m1 bits en un lado MSB (Bit Más Significativo) y una palabra adicional que consta de m2 bits en un lado LSB (Bit Menos Significativo), una colección de palabras principales de 2n-ésimos datos de muestra de canales individuales se dispone como una muestra principal S2n, una colección de palabras principales de (2n+1-2k)-ésimos datos de muestra de canales individuales se dispone después a continuación como una muestra principal S2n+1 -2k, una colección de palabras adicionales de 2n-ésimos datos de muestra de canales individuales se dispone después como una muestra adicional e2n, y una colección de palabras adicionales de (2n+1-2k)-ésimos datos de muestra de canales individuales se dispone después como una muestra adicional e2n+1-2k, donde n = 0, 1, 2, ... Y k es un entero predeterminado no igual a cero, incluyendo dicho aparato:

un recorrido de transmisión de retardo que tiene una cantidad de retardo de 2k para recibir dichas muestras principales S2n;

un sistema de transmisión sin retardo para recibir dichas muestras principales S2n+1-2k;

un recorrido de transmisión de retardo que tiene una cantidad de retardo de 2k para recibir dichas muestras adicionales e2n;

un sistema de transmisión sin retardo para recibir dicho e2n+1-2k; y

medios para adquirir una salida reproducida de dichos recorridos de transmisión y acoplar una palabra principal de dichos m1 bits de un canal predeterminado y una palabra adicional de dichos m2 bits de un canal asociado para proporcionar la disposición original de muestras.