專利名稱：Dvd音頻盤及其再現(xiàn)裝置、記錄裝置和記錄方法
本申請是申請日為1998年3月25日、申請?zhí)枮?8105786.1、題為“DVD音頻盤，及其播放的裝置和方法”的專利申請的分案申請。
本申請是于1997年8月29日在美國提出的申請?zhí)枮?8/921,082的申請的延續(xù)部分。
本發(fā)明涉及到數(shù)字通用盤(DVD)，以及播放DVD的裝置和方法，尤其涉及到音頻DVD(以后稱為“DVD音頻”)及其播放DVD的裝置和方法。
近年來，已經(jīng)發(fā)展了所謂視頻DVD(以下稱為“DVD視頻)，它具有比激光盤(LD)大得多的存儲容量，以便實現(xiàn)圖像和聲音質(zhì)量的重大改進。如果DVD僅僅應(yīng)用到音頻數(shù)據(jù)的存儲和恢復(fù)，這樣的DVD就叫做DVD音頻。DVD音頻提供了存儲和恢復(fù)大量與致密盤(CD)或數(shù)字音頻磁帶(DAT)相比具有顯著質(zhì)量改進的音頻數(shù)據(jù)的裝置。
通常的CD存儲如線性脈沖編碼調(diào)制(PCM)的音頻信號的音頻數(shù)據(jù)，該音頻數(shù)據(jù)采用44.1KHz的采樣頻率、被量化成16比特。存儲在CD中的數(shù)字數(shù)據(jù)利用CD播放機變換成模擬信號。CD與以前的密紋播放機(LP)比較使用更方便，但是被認為聲音質(zhì)量低于模擬LP。這是因為存儲在CD中的音頻信號是以44.1KHz采樣和被量化成16比特。而且，可聽聲頻率范圍一般要超過20KHz，動態(tài)范圍要超過120dB。另外，CD僅存儲至多兩個信道的音頻信號，因此不可能存儲和再現(xiàn)有關(guān)多信道音樂的音頻數(shù)據(jù)。在這些情況下，已經(jīng)提出用增加采樣頻率和音頻信道來改進CD聲音質(zhì)量的各種方法。
DVD提供以高密度記錄音頻和視頻數(shù)據(jù)的裝置。在這種情況下，視頻數(shù)據(jù)以MPEG標準(活動圖像專家組)記錄，而音頻數(shù)據(jù)以線性PCM格式、道爾貝(dolby)A-3格式，MPEG格式等記錄。因此，DVD視頻播放機設(shè)計成能再現(xiàn)記錄在DVD視頻播放機中的視頻和音頻數(shù)據(jù)。當僅用于存儲音頻數(shù)據(jù)時，這種存儲視頻數(shù)據(jù)所必需準備的DVD視頻，從存儲空間的觀點來看是很不經(jīng)濟的。
由于DVD的音頻數(shù)據(jù)比CD具有更高的采樣頻率和更大的量化比特數(shù)以及更多的信道，所以記錄在DVD視頻中的音頻數(shù)據(jù)質(zhì)量高于CD中的音頻數(shù)據(jù)。即，DVD播放機以多信道再現(xiàn)高質(zhì)量的音頻數(shù)據(jù)。
DVD有可能最快以10.08Mbps(兆位/秒)傳送數(shù)據(jù)。這就使得再現(xiàn)兩個聲道中以192KHz頻率采樣的數(shù)據(jù)成為可能。這樣也接近1996年4月在日本舉行的先進數(shù)字音頻會議上提出的作為下一代先進音頻系統(tǒng)的先決條件的最大采樣頻率。如果音頻數(shù)據(jù)記錄在DVD音頻中，則DVD播放機能再現(xiàn)超過從DVD視頻再現(xiàn)的顯著改進質(zhì)量的聲音。
本發(fā)明的目的是提供一種用于以線性PCM模式用數(shù)據(jù)傳送速度限定的信道數(shù)來存儲以最大采樣頻率采樣和以最大比特數(shù)量化的數(shù)字音頻信號的DVD音頻。
本發(fā)明另外的目的是提供一種對以最大頻率采樣和以最大比特數(shù)量化的數(shù)字音頻信號進行壓縮編碼并以線性PCM模式用數(shù)據(jù)傳輸速度和編碼系統(tǒng)限定的信道數(shù)將其存儲的DVD音頻。
本發(fā)明另外的目的是提供一種播放以線性PCM記錄的DVD音頻的DVD播放機及其播放方法。
本發(fā)明還有的目的是提供一種播放以壓縮編碼的音頻數(shù)據(jù)記錄的DVD音頻的DVD播放機及其播放方法。
本發(fā)明另外一個目的是提供一種通過區(qū)別DVD視頻或DVD音頻從而正確地播放DVD視頻或DVD音頻的DVD播放機。
根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，DVD音頻包括用于存儲再現(xiàn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)和用于存儲數(shù)據(jù)信息的信息區(qū)，信息區(qū)包括視頻標題集(VIDEO_TS)和音頻標題集(AUDIO_TS)的目錄，其中AUDIO_TS目錄包括具有音頻標題信息的音頻管理器(AMG)的信息，其中數(shù)據(jù)區(qū)包括多個音頻標題，每個音頻標題具有其后跟隨有多個鄰接的音頻目標(AOB)的音頻標題集信息(ATSI)，ATSI包括多個音頻數(shù)據(jù)流屬性，每個音頻數(shù)據(jù)流屬性具有涉及音頻信道數(shù)的音頻編碼模式指示器、第一至第三量化比特數(shù)、第一至第三采樣頻率和解碼算法信息，以及每個AOB包括記錄有對應(yīng)于在音頻數(shù)據(jù)流屬性中存儲解碼算法的音頻數(shù)據(jù)的多個音頻包。
根據(jù)第二個方面，用于再現(xiàn)本發(fā)明DVD音頻的裝置包括用于接收從DVD音頻恢復(fù)的音頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)接收器，通過分析音頻數(shù)據(jù)的信息產(chǎn)生包括音頻編碼模式指示器、采樣頻率、信道數(shù)和量化信息的音頻控制信號或根據(jù)AUDIO_TS是否檢測到有效數(shù)據(jù)來停止播放操作的控制器，根據(jù)音頻控制信號把接收的音頻數(shù)據(jù)解碼、多信道混合、采樣頻率變換和再量化解碼的音頻信號的音頻解碼器，以及把解碼的音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號的音頻輸出電路。
根據(jù)第三方面，播放本發(fā)明DVD音頻的方法，包括步驟當AUDIO_TS目錄包括有效數(shù)據(jù)時，確定AMG位置、從AMG信息檢查所有DVD音頻的信息，當接收再現(xiàn)音頻標題的指令時，根據(jù)AMG的位置信息讀出選擇的音頻標題位置的數(shù)據(jù)，通過讀音頻標題集信息管理表(ATSI_AMT)的音頻數(shù)據(jù)流屬性，設(shè)置音頻解碼器以執(zhí)行再現(xiàn)音頻標題的算法。
參考僅作為例子的附圖將更準確地描述本發(fā)明。


圖1是DVD目錄結(jié)構(gòu)的例子；圖2是DVD邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的例子；圖3是說明視頻管理器(VMG)和VTS(視頻標題集)的結(jié)構(gòu)圖；圖4是說明DVD的VMG結(jié)構(gòu)圖；圖5是說明DVD標題搜索指針表(TT_SRPT)的結(jié)構(gòu)圖；圖6是說明視頻標題集信息(VTSI)的結(jié)構(gòu)圖；圖7是說明視頻標題集信息管理表(VTSI_MAT)的結(jié)構(gòu)圖；圖8A是說明視頻標題集音頻流屬性表(VTS_AST_ATRT)的結(jié)構(gòu)圖；圖8B是說明VTS_AST_ATRT的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；圖9A是說明視頻標題集的多信道音頻流屬性表(VTS_MU_AST_ATRT)的結(jié)構(gòu)圖；圖9B是說明視頻標題集的多信道音頻流屬性(1)(VTS_MU_AST_ATR(1))的結(jié)構(gòu)圖；圖9C和9D是說明VTS_MU_ASL_ATR(2)的結(jié)構(gòu)圖；圖10是說明DVD音頻的邏輯結(jié)構(gòu)圖；圖11是說明DVD音頻的音頻管理器(AMG)和音頻標題集(ATS)的結(jié)構(gòu)圖；圖12是說明DVD音頻的音頻管理器信息(AMGI)的結(jié)構(gòu)圖；圖13是說明DVD音頻的標題搜索指針表(TL_SRPT)的結(jié)構(gòu)圖；圖14是說明DVD音頻的音頻標題集信息(ATSI)的結(jié)構(gòu)圖；圖15是說明DVD音頻的音頻標題集信息管理表(ATSI_MAT)的結(jié)構(gòu)圖16是說明DVD音頻的音頻標題集菜單的音頻流屬性(ATSM_AST_ATR)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；圖17A是說明DVD音頻的音頻標題集的音頻流屬性表(ATS_AST_ATRT)的結(jié)構(gòu)圖；圖17B是說明DVD音頻的音頻標題集的音頻流屬性(ATS_AST_ATR)的結(jié)構(gòu)圖；圖18A是說明DVD音頻的音頻標題集的多信道音頻流屬性(ATS_MU_AST_ATR)的結(jié)構(gòu)圖；圖18B是說明DVD音頻的音頻標題集的多信道音頻流屬性的第一擴展(ATS_MU_AST_ATR_EXT(1))的結(jié)構(gòu)圖；圖18C是說明DVD音頻的音頻標題集的多信道音頻流屬性的第二擴展(ATS_MU_ASL_ATR_EXT(2))的結(jié)構(gòu)圖；圖19是說明DVD音頻的音頻目標集(AOBS)的結(jié)構(gòu)圖；圖20是說明DVD音頻包(pack)結(jié)構(gòu)的圖；圖21A至21D是說明DVD音頻的各種包的結(jié)構(gòu)圖；圖22是說明如圖21A中所示的音頻包中的線性PCM音頻數(shù)據(jù)包(packet)的圖；圖23是說明DVD音頻的線性PCMA音頻幀的結(jié)構(gòu)圖；圖24A至24C是說明線性PCM的采樣數(shù)據(jù)排列的圖；圖25是說明DVD音頻線性音頻數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)圖；圖26是說明DVD音頻DTS音頻數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)圖；圖27是說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例DVD音頻播放機的功能性結(jié)構(gòu)的方框圖；圖28是說明如圖27中所示的音頻解碼器的結(jié)構(gòu)方框圖；圖29是說明根據(jù)本發(fā)明第二實施例DVD音頻/DVD視頻播放機的功能性結(jié)構(gòu)方框圖；圖30是說明如圖29中所示的音頻/視頻解碼器結(jié)構(gòu)方框圖；圖31是說明再現(xiàn)來自DVD音頻播放機中DVD音頻的音頻數(shù)據(jù)過程的流程圖；和圖32是說明DVD音頻播放機中音頻解碼器的操作流程圖。
在附圖中，相同的標號表示用作相同功能的部分，涉及到對描述本發(fā)明概念不重要的部分，為了方便起見，省略其詳細描述。
DVD音頻的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類似于DVD視頻的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。因此，DVD音頻包括記錄音頻數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)和在音頻數(shù)據(jù)上記錄信息的信息區(qū)。DVD播放機可以以DVD音頻播放機或DVD音頻/視頻播放機形式體現(xiàn)。當然，DVD播放機具有確定插入的DVD是DVD音頻或是DVD視頻的機制。本發(fā)明的DVD音頻幾乎具有與DVD視頻相同的結(jié)構(gòu)，利用一些部分地改變了的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)獲得高質(zhì)量的音頻數(shù)據(jù)。
圖1中所示為記錄在DVD音頻信息區(qū)中的基本文件結(jié)構(gòu)以說明DVD視頻和DVD音頻的目錄結(jié)構(gòu)。目錄結(jié)構(gòu)一般包括視頻標題集目錄(VIDEO_TS)，音頻標題集目錄(AUDIO_TS)和用戶定義的目錄。每個目錄包含多個將要分配其名稱的文件。目錄結(jié)構(gòu)表示在盤中文件的位置。連接到VIDEO_TS的文件是為DVD視頻和DVD視頻播放機準備的，而連接到AUDIO_TS的那些文件是為DVD音頻和DVD音頻播放機準備的。
通常，每個DVD視頻和DVD音頻都包含VIDEO_TS和AUDIO_TS。然而，DVD視頻具有的AUDIO_TS是空白的(存儲在DVD視頻盤中的數(shù)據(jù)上的所有信息都包含在VIDEO_TS中)；而DVD音頻的AUDIO_TS包含關(guān)于記錄在盤上的音頻標題位置的信息，DVD音頻的VIDEO_TS包含關(guān)于DVD視頻播放機中能再現(xiàn)的信息的標題位置的信息(特別的例如，采樣頻率)。因此，如果DVD在AUDIO_TS中沒有有效數(shù)據(jù)，就確定為DVD視頻，或相反，即，如果DVD播放機在AUDIO_TS中檢測到有效數(shù)據(jù)，則確定該盤為DVD音頻。就是說，DVD播放機檢測DVD的AUDIO_TS來辨別DVD視頻和DVD音頻。
在圖1中說明DVD視頻的邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。DVD視頻的邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的概念包括卷空間結(jié)構(gòu)、視頻管理器(VMG)結(jié)構(gòu)、視頻標題集(VTS)結(jié)構(gòu)、和視頻目標設(shè)定(VOBS)結(jié)構(gòu)。
參考圖2描述卷空間的邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它包括卷和文件結(jié)構(gòu)、單獨的DVD視頻區(qū)和DVD另外的區(qū)域。將要分配DVD視頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的DVD視頻區(qū)包括單獨的VMG和數(shù)量從至少1個到最大99個的VTS。VMG分配在DVD視頻區(qū)的頭部。每個VTS包括3個或12個文件。
參見圖3說明VMG和VTS結(jié)構(gòu)，所有VOB記錄在相鄰塊之中。每個VOB包括視頻、音頻和子圖數(shù)據(jù)。VMG包括作為控制數(shù)據(jù)的視頻管理器信息文件(VMGI)、VOBS的視頻管理器菜單文件(VMGM_VOBS)和VGMI備份文件。每個VTS包括作為控制數(shù)據(jù)的VTSI、VOBS的視頻標題集菜單(VTSM_VOBS)、VOBS的視頻標題集的標題(VTSTT_VOBS)和VTSI備份文件。VTSTT_VOBS包括多個網(wǎng)孔(C_IDN)。在圖中，C_IDN#表示在VOBS中的網(wǎng)孔ID(識別)號碼，VOB_IDN#表示在VOBS中的VOB ID號碼。
參見圖4，VMGI描述有關(guān)VIDEO_TS目錄的信息。VMGI以視頻管理器信息管理表(VMGT_MAT)開始，其后是標題搜索指針表(TT_SRPT)、視頻管理器菜單PGCI單元表(VMGM_PGCI_UT)、雙親(parental)管理信息表(PTL_MAIT)、視頻標題集屬性表(VTS_ATRT)、文本數(shù)據(jù)管理器(TXTDT_MG)、視頻管理器菜單網(wǎng)孔地址表(VMGM_C_ADT)，視頻管理器菜單視頻目標單元地址圖(VMGM_VOBU_ADMAP)。
參見圖5，以說明在VIDEO_TS目錄下的視頻標題的搜索信息，TT_SRPT以TT_SRPT信息(TT_SRPTI)開始，其后跟隨VIDEO_TS目錄下每個標題的標題搜索指針(TT_SRP)。標題號#的范圍是從1到99。
參見圖6，VTSI提供一個或多個視頻標題和視頻標題集菜單(VTSM)的信息。VTSI描述這些標題的管理信息，如搜索標題部分(PTT)的信息和再現(xiàn)視頻目標設(shè)定(VOBS)的信息、視頻標題集菜單(VTSM)以及關(guān)于VOBS屬性的信息。
VTSI以視頻標題集信息管理表(VTSI_MAT)開始，其后跟隨有視頻標題集標題部分搜索指針表(VTS_PTT_SPRT)、視頻標題集節(jié)目鏈信息表(VTS_PGCIT)、視頻標題集菜單PGCI單元表(VTSM_PGCI_UT)、視頻標題集時間圖表(VTS_TMAPT)、視頻標題集菜單網(wǎng)孔地址表(VTSM_C_ADT)、視頻標題集菜單視頻目標單元地址圖(VTSM_VOBU_ADMAP)、視頻標題集網(wǎng)孔地址表(VTS_C_ADT)、視頻標題集視頻目標單元地址圖(VTS_VOBU_ADMAP)，如圖6中所示。
參見圖7，VTSI_MAT描述在VTST中每條信息的開始地址和在VTS中VOBS的屬性。在該VTSI_MAT中，RBP516到579的VTS(VTS_AST_ATRT)的音頻流屬性表存儲如圖8A中的8個VTS_AST_ATR#0到#7。每個VTS_AST_ATR包括如圖8B中排列的8個字節(jié)。每個字段值表示VTSM_VOBS音頻流的內(nèi)部信息。參考圖8B描述一個VTS_AST_ATR的內(nèi)容，b63到b61表示音頻編碼模式，如下面表1所示表1
b60的多信道擴展用于存儲關(guān)于是否進行多信道擴展的信息。也就是說，0b表示不選擇多信道擴展而1b表示根據(jù)圖7中VTSI_MAT的RBP792到983中所記錄的VTS_MU_AST_ATRT的信息選擇多信道擴展。
b59到b58的音頻類型如表2中所示。
表2
b57至b56的音頻應(yīng)用模式如下列表3中所示。
表3
當音頻編碼模式是‘000b’時，b55至b54的量化/DRC記錄‘11b’。當音頻編碼模式是‘010b’或‘011b’時，量化/DRC定義為00b在MPEG音頻流中不存在動態(tài)范圍控制數(shù)據(jù)
01b在MPEG音頻流中存在動態(tài)范圍控制數(shù)據(jù)10b保留11b保留當音頻編碼模式是‘100b’時，那么量化/DRC如下面表4中定義的。
表4
b53至b52的采樣頻率fs如表5中所示。
表5
存儲在b50至b48中的音頻信道數(shù)如表6中所示。
表6
此外，圖7的VTSI_MAT中的RBP792至983的VTS的多信道音頻流屬性表提供如圖9A中所示的8個音頻流VTS_MU_AST_ATR#0到#7。每個VTS_MU_AST_ATR包括如圖9B中所示的8字節(jié)的VTS_MU_AST_ATR(1)和如圖9C和9D中所示的16字節(jié)的VTS_MU_AST_ATR(2)。
于是，DVD視頻的信息區(qū)VIDEO_TS構(gòu)成如圖2到9D中所示。這樣的DVD視頻既存儲視頻又存儲音頻數(shù)據(jù)，因此不能提供高度量的音頻數(shù)據(jù)。因此，就不可能以DVD的最大速率10.08Mbps在DVD視頻上記錄音頻數(shù)據(jù)。就是說，在DVD視頻上記錄音頻數(shù)據(jù)的最大比特速率是6.75Mbps，最大采樣頻率是96KHz。記錄在DVD視頻上的線性PCM多信道音頻數(shù)據(jù)如表7中所示。
表7
本發(fā)明是提供僅記錄音頻數(shù)據(jù)不包括視頻數(shù)據(jù)的DVD音頻。因此，DVD音頻就能夠在DVD的最大比特率10.08Mbps的范圍內(nèi)存儲多信道音頻數(shù)據(jù)，這種情況不同于DVD視頻。于是，DVD音頻就可使用最高192KHz的采樣頻率，并把音頻信道數(shù)擴展到13。
在DVD音頻的信息區(qū)中存儲的文件結(jié)構(gòu)基本上與圖1相同。包括在AUDIO_TS目錄中的文件為DVD音頻及其播放機提供。因此，DVD音頻具有AUDIO_TS和VIDEO_TS，其中VIDEO_TS存儲VEG和在DVD視頻播放機中可再現(xiàn)的標題的位置信息。AODIO_TS存儲AMG和在DVD音頻播放機中可再現(xiàn)的標題的位置信息。DVD播放機通過檢測音頻標題集目錄AUDIO_TS的內(nèi)容確定插入的DVD是否是DVD音頻。
參見圖10，DVD音頻的邏輯數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括卷空間的結(jié)構(gòu)、音頻管理器(AMG)的結(jié)構(gòu)、音頻標題集(ATS)的結(jié)構(gòu)，和音頻目標集(AOBS)的結(jié)構(gòu)。卷空間包括卷和文件結(jié)構(gòu)、單獨的DVD音頻區(qū)和DVD其它區(qū)域。被分配DVD音頻數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的DVD音頻區(qū)，包括單獨的AMG和數(shù)量從至少1到最大99個VTSS。AMG分配在DVD音頻區(qū)的頭部，包括2或3個文件。每個VTS包括3個或12個文件。
AMG和ATS類似于DVD視頻的VMG和VTS的結(jié)構(gòu)，如圖11-17C所示。然而，按照新的DVD音頻采樣頻率，DVD音頻的線性PCM和偽無損失音質(zhì)編碼數(shù)據(jù)(pesudo-lossless psychoacoustic coding-PLPCD)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不適合處理線性PCM、無損失編碼數(shù)據(jù)或PLPCD。因此，AMG和ATS的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被做成多少有點與VMG和VTS的數(shù)據(jù)不同。就是說，在VMG和VTS的分配音頻屬性的部分中，為AMG和ATS擴展了分配采樣頻率和信道數(shù)的部分。
參見圖11，用于說明AMG和ATS結(jié)構(gòu)，所有AOB記錄在相鄰的塊中。AMG包括作為控制數(shù)據(jù)的音頻管理器信息文件(AMGI)、AOB的音頻管理器菜單文件(AMGM_AOBS)和AGMI備份文件。每個ATS包括作為控制數(shù)據(jù)的ATSI、AOBS的音頻標題菜單(ATSM_AOBS)、AOBS(ATSTT_AOBS)的音頻標題集的標題和ATSI備份文件。ATSTT_AOBS包括多個網(wǎng)孔(C_IDN)。在附圖中，C_IDN#表示在AOBS中的網(wǎng)孔ID號碼，AOB_IDN#表示在AOBS中的AOBID號碼。
參見圖12，AMGI描述有關(guān)AUDIO_TS目錄的信息。AMGI以音頻管理器信息管理表(AMGI_MAT)開始，其后跟隨標題搜索指針表(TT_SRPT)、音頻管理器菜單PGCI單元表(AMGM_PGCI_UT)、雙親管理信息表(PTL_MAIT)、音頻標題集屬性表(ATS_ATRT)、文本數(shù)據(jù)管理器(TXTDT_MG)、音頻管理器菜單網(wǎng)孔地址表(AMGM_C_ADT)，音頻管理器菜單音頻目標單元地址圖(AMGM_AOBU_ADMAP)。
參見圖13，描述在AUDIO_TS目錄下的音頻標題的搜索信息，TT_SRPT以TT_SRPT信息(TT_SRPTI)開始，后面有在AUDIO_TS目錄下的每個標題的標題搜索指針(TT_SRP)。標題號碼#范圍是從1到99。
參見圖14，ATSI為一個或多個音頻標題和音頻標題集菜單(ATSM)提供信息。ATSI描述例如搜索標題部分(PTT)的信息和再現(xiàn)音頻目標集(AOBS)的信息和音頻標題集菜單(ATSM)，以及AOBS的屬性信息的這些標題的管理信息。
ATSI以音頻標題集信息管理表(ATSI_MAT)開始，其后跟隨如圖14中所示的音頻標題集的標題部分搜索指針表(ATS_PTT_SPRT)，音頻標題集節(jié)目鏈信息表(ATS_PGCIT)、音頻標題集菜單PGCI單元表(ATSM_PGCI_UT)、音頻標題集時間圖表(ATS_TMAPT)、音頻標題集菜單網(wǎng)孔地址表(ATSM_C_ADT)、音頻標題集菜單音頻目標單元地址圖(ATSM_AOBU_ADMAP)、音頻標題集網(wǎng)孔地址表(ATS_C_ADT)、音頻標題集音頻目標單元地址圖(ATS_AOBU_ADMAP)。
參見圖15，ATSI_MAT描述在ATSI中每個信息的開始地址和在ATS中AOBS的屬性。ATSI_MAT具有RBP260至267的ATSM_AST_ATR、RBP516至579的ATS_AST_ATRT和RBP792至1298的ATS_MU_AST_ATR_EXT。
ATSM_AST_ATR和ATS_AST_ATRT的音頻編碼模式存儲記錄在DVD音頻中的音頻數(shù)據(jù)的編碼信息。本實施例描述在無損失音質(zhì)編碼和偽無損失音質(zhì)編碼(下文稱為“音質(zhì)編碼”)音頻數(shù)據(jù)的DVD音頻上的記錄。另外，假設(shè)音質(zhì)編碼模式是以支持無損失音質(zhì)編碼和偽無損失音質(zhì)編碼的DTS編碼系統(tǒng)完成的。在這種情況下，DTS編碼模式是可選的，如果b63到b61是‘110b’則DTS音頻編碼模式是被選定的。
對于ATSM_AST_ATR的變化，b55到b48的數(shù)據(jù)模式和定義均被改變。就是說，改變b53到b52的采樣頻率數(shù)據(jù)，在音頻信道中包括b51的保留位，如圖16中所示。于是，音頻采樣頻率fs的變化如表8中所示。
表8
另外，音頻信道數(shù)的變化如表9a和9b中所示。
如圖15所示ATSI_MAT中的RBP516到579的ATS_AST_ATRT存儲如圖17A所示的8個音頻流#0到#7的ATS_AST_ATR，其中每個包括如圖17B所示的8字節(jié)結(jié)構(gòu)，每個字段值用作ATSM_AOBS音頻流的內(nèi)部信息。
表9a
表9b
b55到b48的數(shù)據(jù)模式和定義的變化如圖17B中所示。就是說，在VTS_AST_ATRT的b55到b48中如圖8B中所示，在音頻信道中包括b51的保留位。因此，音頻采樣頻率fs的變化如表8中所示，而音頻信道數(shù)的變化如表9a和9b中所示。
在ATS_MU_AST_ATRT中，如圖18B和18C中所示的信息被加到圖9B和9C的信息。該ATS_MU_AST_ATR(1)和ATS_MU_AST_ATR(2)提供關(guān)于最多8個信道的音頻數(shù)據(jù)和信道混合系數(shù)的信息，因此就不能提供超過8個信道的線性PCM音頻的信息。本發(fā)明可提供多達13個信道信息，因此從第9信道到第13信道的信息記錄在ATS_MU_AST_ATR(1)和ATS_MU_AST_ATR(2)之后的保留區(qū)域中。參見圖18A，ATS_MU_AST_ATRT提供13個#0到#12的ATS_MU_AST_ATR，每個具有39字節(jié)，以存儲關(guān)于13個音頻信道和混合系數(shù)的信息。
每個ATS_MU_AST_ATR包括如圖18B中所示的音頻信道信息和如圖18C中所示的混合系數(shù)信息。圖18B僅說明擴展的5個音頻信道ATS_MUAST_ATR_EXT(1)的信息，而省略存儲8個音頻信道數(shù)據(jù)信息的ATS_MUAST_ATR(1)。同樣，圖18C僅說明擴展5個音頻信道ATS_MU_AST_ATREXT(2)的信息，而省略存儲8個音頻信道數(shù)據(jù)信息的ATS_MU_ASTATR(2)。
ATSI_MAT代表記錄在DVD音頻上的音頻數(shù)據(jù)的信息，形成每個音頻標題的第一部分并且其后有基本的音頻數(shù)據(jù)的AOBS。當然，如圖7中所示的VTSI_MAT也代表在記錄在DVD視頻上的關(guān)于視頻數(shù)據(jù)、子圖數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)的信息，形成每個視頻標題的第一部分并且其后有基本數(shù)據(jù)的VOBS。AOBS的構(gòu)成如圖19中所示，提供多個存儲音頻數(shù)據(jù)的音頻包。同樣，VOBS的構(gòu)成類似于圖19，提供多個視頻包、子圖包和音頻包，以分別存儲視頻數(shù)據(jù)、子圖數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)。
AOBS的結(jié)構(gòu)類似于VOBS的結(jié)構(gòu)，因此，描述VOBS的結(jié)構(gòu)將幫助理解AOBS的結(jié)構(gòu)。VOBS包括多個視頻目標VOB_IDN1到VOB_IDNi，其中每個視頻目標依次包括多個網(wǎng)孔C_IDN1到C_IDNj，其中每個網(wǎng)孔依次包括多個視頻目標單元VOBU，其中每個視頻目標單元依次包括多個視頻包。
記錄在DVD視頻中的視頻數(shù)據(jù)包括多個包，其結(jié)構(gòu)在圖20中說明，沒有填塞(padding)數(shù)據(jù)包。參見圖20，一個包具有2048字節(jié)的大小，包括14字節(jié)的包頭和2034字節(jié)的多個視頻、音頻、子圖、DSI或PCI的數(shù)據(jù)包。此外，數(shù)據(jù)包包頭包括4字節(jié)的包開始碼、6字節(jié)的SCR、3字節(jié)的program_MUX_rate和1字節(jié)的填充長度。
參見圖21A，線性PCM音頻包包括14字節(jié)的包頭和2034字節(jié)的線性音頻數(shù)據(jù)包。音頻數(shù)據(jù)包包括1字節(jié)的數(shù)據(jù)包包頭、1字節(jié)的子數(shù)據(jù)流識別(sub_stream_id)、3字節(jié)的音頻幀信息和1到2013字節(jié)的線性PCM音頻數(shù)據(jù)。
參見圖21B，道爾貝AC-3音頻包包括14字節(jié)的包頭和2034字節(jié)的道爾貝AC-3音頻數(shù)據(jù)包。音頻數(shù)據(jù)包還包括1字節(jié)的數(shù)據(jù)包包頭、1字節(jié)的子數(shù)據(jù)流識別、3字節(jié)的音頻幀信息和1到2016字節(jié)的AC-3音頻數(shù)據(jù)。
圖21C說明沒有擴展比特流的MPEG-1或MPEG-2音頻包的結(jié)構(gòu)，而圖21D是具有擴展流的MPEG-2的結(jié)構(gòu)。如圖21A到21D所示的音頻包的結(jié)構(gòu)表示在表10中，附加有對應(yīng)于它們格式的專用數(shù)據(jù)區(qū)。
表10
在表10中，注釋1和2說明如下注解1“PTS[32…0]”將在其中包括音頻幀的第一采樣的每個音頻數(shù)據(jù)包中描述。
注解2這些字段出現(xiàn)在每個VOB的第一音頻數(shù)據(jù)包中，并在后序的音頻數(shù)據(jù)包中被禁止。
在如圖21A中所示的線性PCM數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的音頻數(shù)據(jù)包中，除公共數(shù)據(jù)區(qū)之外，記錄在專用數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)如表11中所示。
表11
在表11中，注解1到10說明如下注解1***表示解碼音頻數(shù)據(jù)流號。
注解2“幀標題號碼”說明其第一字節(jié)在該音頻數(shù)據(jù)包中的音頻幀號。
注解3存取單元是音頻幀。第一存取單元是具有音頻幀的第一字節(jié)的第一音頻幀。
注解4“音頻重點標記”描述重點狀態(tài)。當“音頻采樣頻率”是96KHz時，在該字段中描述的是“脫離重點”。重點施加到從第一存取單元解碼的所有音頻采樣上。
0b脫離重點1b加上重點注解5“音頻消音標記”說明當在音頻幀中所有數(shù)據(jù)是零時的消音狀態(tài)。消音施加到從第一存取單元解碼的所有音頻采樣上。
注解6“音頻幀號”描述在具有‘0’和‘19’之間數(shù)字的音頻幀組(GOF)中第一存取單元的幀號。
注解7“量化字長度”描述被量化的音頻采樣的字長度。
00b16比特01b20比特10b24比特11b保留注解8“音頻采樣頻率”描述音頻采樣的采樣頻率。
00b48KHz01b96KHz其它保留注解9“信道數(shù)”描述音頻信道數(shù)。
000b1ch(單聲)001b2ch(立體聲)010b3ch(多信道)011b4ch(多信道)100b5ch(多信道)101b6ch(多信道)110b7ch(多信道)111b8ch(多信道)注解10“動態(tài)范圍控制”描述壓縮來自第一存取單元的動態(tài)范圍的動態(tài)字控制字。
在如圖21A到21D所示的音頻數(shù)據(jù)包中，線性PCM音頻數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)流_id是1011 1101b(專用_數(shù)據(jù)流_1)，和子_數(shù)據(jù)流_id 1010 0***b。AC-3音頻數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)流是1011 1101b(專用_數(shù)據(jù)流_1)，和子_數(shù)據(jù)流_id 1000 0***b。MPEG音頻數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)流是1100 0***b或1101 0***b，無子_數(shù)據(jù)流_id。在數(shù)據(jù)流_id或子_數(shù)據(jù)流_id中“***”表示具有在“0”和“7”之間值的解碼音頻流數(shù)，該解碼音頻流數(shù)不被分配相同數(shù)字，這與音頻壓縮模式無關(guān)。
圖22說明音頻流和包的結(jié)構(gòu)。用于DVD音頻中的音頻數(shù)據(jù)可以包括線性PCM數(shù)據(jù)、道爾貝A-3數(shù)據(jù)和MPEG音頻數(shù)據(jù)。音頻流還包括多個音頻包。另外，每個音頻包構(gòu)成如圖22中所示的2048字節(jié)的一個單元。在這種情況下，根據(jù)表12采用對線性PCM音頻編碼的形式。
表12
在表12中，線性PCM的音頻數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)包括鄰接的GOF(音頻幀組)，其中每個幀組包括20個音頻幀，除最后GOF之外。最后的GOF包括不多于20個音頻幀。
圖23說明音頻幀的結(jié)構(gòu)。一個音頻幀包括對應(yīng)于1/600秒的顯示時間的采樣數(shù)據(jù)。根據(jù)48KHz或96KHz的頻率(fs)，一個音頻幀包含80或160音頻采樣數(shù)據(jù)。一個GOF對應(yīng)于1/30秒的顯示時間。
圖24A到24C說明對線性PCM的采樣數(shù)據(jù)校正。采樣數(shù)據(jù)是由在同一時間從每個信道采樣出的數(shù)據(jù)形成。因此，采樣數(shù)據(jù)的大小是隨音頻數(shù)據(jù)流屬性而變化。采樣數(shù)據(jù)是連續(xù)地排列。在圖24A到20C中示出對每個模式的兩個采樣數(shù)據(jù)。圖24A說明16比特模式，圖24B說明20比特模式和圖24C說明24比特模式。線性PCM音頻的數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如表13中所示。
表13
如果采樣數(shù)字小于表13中的數(shù)字，填塞數(shù)據(jù)包的長度就將增加以調(diào)節(jié)包的大小。采樣將在數(shù)據(jù)包邊界上調(diào)整。就是說，對線性PCM音頻的每個音頻數(shù)據(jù)包的音頻采樣數(shù)據(jù)總是從表13中描述的S2n的第一字節(jié)開始。對線性PCM的信道分配如下在立體聲顯示方式中，信道的描述是，ACHO和ACH1分別對應(yīng)左信道(L-ch)和右信道(R-ch)。多信道編碼要求保持與立體聲方式兼容。
DVD音頻的結(jié)構(gòu)如圖19中所示。由于DVD音頻存儲的是音頻數(shù)據(jù)，所以不包含視頻包(V_PCK)或子圖包(SP_PCK)，或另外僅僅有它們很小的量。AOBS包括多個作為VOBS使用的數(shù)據(jù)的包。在圖20和21A到21D中表示一般的音頻包的結(jié)構(gòu)。假設(shè)本發(fā)明的DVD音頻不使用MPEG和AC-3并用線性PCM和壓縮編碼系系統(tǒng)記錄的音頻數(shù)據(jù)代替。
表10和11說明DVD視頻的線性PCM音頻數(shù)據(jù)包，它可通過變換來獲得DVD音頻的線性PCM音頻數(shù)據(jù)包。所描述的DVD音頻的線性PCM系統(tǒng)，采樣頻率是48、44.1、96、88.2、192或176.4KHz，量化比特數(shù)是16、20和24比特，和音頻信道數(shù)是從1ch到比特速率容許的最大數(shù)。音頻信道的數(shù)量由公式1來確定。
公式1N=MbγFs*Qb]]>Fs采樣頻率(Hz)→48KHz、44.1KHz、96KHz、88.2KHz、192或176.4KHzQb量化比特數(shù)→16比特、20比特、24比特MbγDVD最大數(shù)據(jù)傳送率(Mbps)→10.08MbpsN由DVD的數(shù)據(jù)傳送率、采樣頻率和量化比特數(shù)確定的可能的最大信道數(shù)由公式1確定的信道數(shù)在表14中示出。
表14
DVD音頻的線性PCM音頻包的結(jié)構(gòu)如圖25中所示，它與圖21A中所示的DVD視頻的結(jié)構(gòu)相同。即，一個音頻包由14字節(jié)的包標題和最大2021字節(jié)的一個或多個線性PCM數(shù)據(jù)包組成。包標題是基于MPEG2系統(tǒng)層。
線性PCM音頻數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)也是基于MPEG2系統(tǒng)層。線性PCM音頻數(shù)據(jù)包的構(gòu)成如表15和16中所示。表15具有與表10相同的結(jié)構(gòu)，而表示專用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的表16則具有與表11不同的結(jié)構(gòu)。
表15
表16
在表16中，注解1到10說明如下注解1***表示解碼音頻數(shù)據(jù)流號。
注解2“幀標題號”說明其第一字節(jié)在該音頻數(shù)據(jù)包中的音頻幀號。
注解3存取單元是音頻幀。第一存取單元是具有音頻幀的第一字節(jié)的第一音頻幀。
注解4；“音頻_重點_標記”說明重點的狀態(tài)。當“音頻_采樣_頻率”是96KHz時，在該字段中描述的是“脫離重點”重點被加到從第一存取單元解碼的所有音頻采樣上。
0b脫離重點1b加上重點注解5“音頻_消音_標記”說明在音頻幀中所有數(shù)據(jù)是零(ZERO)時的消音狀態(tài)。消音被加到從第一存取單元解碼的所有音頻采樣上。
0b脫離消音1b加上消音注解6“音頻幀號”說明在具有‘0’和‘19’之間數(shù)字的音頻幀組(GOF)中第一存取單元的幀號。
注解7“量化_字_長度”描述音頻采樣被量化的字長度。
00b16比特01b20比特10b24比特11b保留注解8“音頻_采樣_頻率”說明音頻采樣的采樣頻率。
00b48KHz01b96KHz10b192KHz11b保留100b44.1KHz
101b88.2KHz110b176.4KHz111b保留注解9“信道數(shù)”說明音頻信道數(shù)。
0000b1ch(單聲)0001b2ch(立體聲)0010b3ch(多信道)0011b4ch(多信道)0100b5ch(多信道)0101b6ch(多信道)0110b7ch(多信道)0111b8ch(多信道)注解10“動態(tài)_范圍_控制”說明壓縮來自第一存取單元的動態(tài)范圍的動態(tài)字控制字。
線性PCM音頻的數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的48JHz/192KHz幀大小如表17中所示。
表17
如果采樣數(shù)字小于表17中的數(shù)字，就可增加填塞數(shù)據(jù)包的長度以調(diào)節(jié)包大小。將在數(shù)據(jù)包邊界校正采樣。就是說，每個音頻數(shù)據(jù)包的音頻采樣數(shù)據(jù)是從S2n的第一字節(jié)開始。在數(shù)據(jù)包中的音頻采樣數(shù)字總是變成偶數(shù)。
于是，在DVD音頻格式中，線性PCM數(shù)據(jù)是以幀和GOF處理的。DVD音頻可使用192KHz的采樣頻率，由此，線性PCM編碼的基本規(guī)則可設(shè)定如表18中所示。
表18
當fs是192KHz時，一個音頻幀包含320個音頻采樣數(shù)據(jù)。一個GOF對應(yīng)于如DVD音頻中1/30秒的顯示時間。96KHz的采樣頻率用于實現(xiàn)多信道以存儲優(yōu)質(zhì)的音頻數(shù)據(jù)。
當使用48KHz的采樣頻率和16比特的量化來記錄線性PCM音頻數(shù)據(jù)時，有13個信道是可有效利用的，以便記錄現(xiàn)在多信道音樂需要的10個信道的音頻數(shù)據(jù)。然而，當使用192KHz的采樣頻率和24比特的量化時，僅有2個信道是可有效用來記錄音頻數(shù)據(jù)，是不能滿足多信道音樂的要求的。就是說，用高采樣頻率和大的數(shù)據(jù)比特數(shù)是不可能完成多信道音頻功能的。然而，這種限制可用無損失編碼或偽無損失編碼來解決。無損失編碼的壓縮率是大約2∶1，而偽無損失音質(zhì)編碼的壓縮率是大約4∶1。
假設(shè)本發(fā)明DVD音頻使用具有大約4∶1的壓縮率的偽無損失音質(zhì)編碼的DTS(數(shù)字影院系統(tǒng))編碼。此外，DTS還可執(zhí)行無損失編碼。DTS能提供足夠的信道數(shù)，而又不顯著降低聲音的質(zhì)量。與目前建議的所不同的壓縮編碼算法相比，DTS可完成192KHz采樣頻率和24比特量化的高規(guī)格編碼，但已研究出的目前建議的這種算法可使聲音質(zhì)量變壞極小化而不降低比特速率。DTS具有48KHz、44.1KHz、96KHz、88.2KHz、192KHz或176.4KHz的采樣頻率，16、20和24的量化比特數(shù)，以及具有從1ch編碼到比特速率允許的最大編碼數(shù)的信道數(shù)。音頻信道數(shù)可用公式2來確定。
公式2N=Mbγ*CcγFs*Qb]]>Fs采樣頻率(Hz)→48KHz、44.1KHz、96KHz、88.2KHz、192KHz或176.4KHzQb量化比特數(shù)16、20或24MbγDVD最大數(shù)據(jù)傳送率(Mbps)→10.08MbpsCcγ偽無損失音質(zhì)編碼的壓縮率
N由DVD的數(shù)據(jù)傳送率、采樣頻率和量化比特數(shù)確定的最大音頻信道數(shù)假設(shè)具有4∶1的壓縮率的DTS編碼用于壓縮編碼，由公式2確定的信道數(shù)在表19中示出。因此，按照公式2，每個采樣頻率能支持8或更多信道。
表19
于是，本發(fā)明DVD音頻是根據(jù)MPEG2系統(tǒng)層的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的，因此，經(jīng)壓縮編碼的音頻包結(jié)構(gòu)是由14字節(jié)的包標題和每個具有最大2021字節(jié)的壓縮編碼的音頻數(shù)據(jù)包組成，如圖26中所示。包標題滿足MPEG2系統(tǒng)層的規(guī)定。
壓縮編碼的音頻數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)也是基于MPEG2系統(tǒng)層的規(guī)定。壓縮編碼的音頻數(shù)據(jù)包的構(gòu)成如表20和21中所示。表20具有與表示DVD視頻的線性PCM音頻數(shù)據(jù)包的表10相同結(jié)構(gòu)。
表20
表21
在表21中，注解1到3說明如下注解1“子_數(shù)據(jù)流id”隨壓縮編碼系統(tǒng)變化，所以在DTS情況下變成“1000`1***b”。“***”表示解碼音頻數(shù)據(jù)流數(shù)號碼。
注解2“幀標題數(shù)”說明其第一字節(jié)是在該音頻數(shù)據(jù)包中的音頻幀的號。
注解3存取單元是音頻幀。第一存取單元是具有音頻幀的第一字節(jié)的第一音頻幀。
于是，DVD音頻具備有多于8個執(zhí)行壓縮編碼的信道，48KHz、44.1KHz、96KHz、88.2KHz、192KHz或176.4KHz的可利用的采樣頻率，16、20或24的量化比特數(shù)、壓縮率從1∶1到超過5∶1、下混合(down mixing)、動態(tài)范圍控制和時間標印記(time stamp)。
使用在本實施例中的DTS壓縮算法具有足夠低的壓縮率以顯著地改進聲音質(zhì)量，并可有選擇地使用在DVD視頻中。DVD視頻具有DTS包和數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)和DTS的限制項目。對限制項目，壓縮后的比特速率被限制最高達到1.5Mbps并且可壓縮數(shù)據(jù)的采樣頻率僅是48KHz。然而，在使用DTS算法的本發(fā)明DVD音頻中，采樣頻率擴展到192KHz，量化比特數(shù)擴展到24比特，多信道數(shù)據(jù)壓縮到4∶1，由此提供希望的聲音質(zhì)量。就是說，使用在本發(fā)明DVD音頻中的壓縮編碼使用48KHz/44.1KHz/96KHz/88.2KHz/192KHz/176.4KHz的采樣頻率和16比特/20比特/24比特的量化比特數(shù)，以便以大約4∶1壓縮多信道線性PCM數(shù)據(jù)，而沒有降低聲音質(zhì)量。
DVD音頻可以附加包括VIDEO_TS和VEG的信息區(qū)，其結(jié)構(gòu)與在DVD視頻中相同，以便與DVD視頻播放機兼容。然而，DVD視頻把音頻數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)傳送率限制在6.144Mbps之內(nèi)，如表22中所示。
表22
因此，DVD視頻播放機僅再現(xiàn)在DVD音頻的音頻數(shù)據(jù)之中滿足DVD視頻規(guī)格的數(shù)據(jù)。由DVD視頻播放機再現(xiàn)的線性PCM數(shù)據(jù)如表7所示。當然，用DVD視頻播放機播放的壓縮編碼的DTS數(shù)據(jù)僅是再現(xiàn)由DVD視頻規(guī)定的DTS數(shù)據(jù)流。例如，存儲在DVD中的標題如表23中所示。
表23
然后，VIDEO_TS和VMG與標題1到3的屬性和位置信息一起記錄但不與標題4和5的信息一起記錄。反之，DVD音頻的AUDIO_TS和AMG與所標題1到5的信息一起記錄，因為標題1到3符合DVD視頻和DVD音頻的規(guī)格，而標題4和5僅符合DVD音頻的規(guī)格。因此，標題4和5僅由DVD音頻播放機播放。如果在數(shù)據(jù)區(qū)中有可利用的空間，則標題4和5就可分別地用降低了的采樣頻率，量化比特數(shù)和信道數(shù)記錄在可利用的數(shù)據(jù)空間內(nèi)、并且關(guān)于標題4和5的信息存儲在VIDEO_TS和VMG中。然后，標題4和5就可由DVD視頻播放機再現(xiàn)。
如果壓縮編碼DTS不符合有關(guān)數(shù)據(jù)傳送率、信道數(shù)、原始數(shù)據(jù)的采樣頻率、量化比特數(shù)等的DVD視頻的規(guī)格，則信息只能記錄在AUDIO_TS和AMG中而不能記錄在VIDEO_TS和VMG中。就是說，僅僅滿足DVD視頻規(guī)格的DTS數(shù)據(jù)流能被記錄在VIDEO_TS和VMG中。為了再現(xiàn)不符合DVD視頻規(guī)格的DTS數(shù)據(jù)流，它們必須編碼以滿足DVD視頻規(guī)定的傳送率、信道數(shù)、采樣頻率和量化比特數(shù)，存儲記錄在VIDEO_TS和VMG中。
DVD音頻的AMG和ATSI_MAT具有與DVD視頻的VMG和VTSI相同的結(jié)構(gòu)。然而，超過DVD視頻規(guī)格的音頻數(shù)據(jù)，例如192KHz的采樣頻率和8個或更多一點的信道生成的音頻數(shù)據(jù)必須改變，以被DVD視頻播放機再現(xiàn)。因此，盤的制造如下
當記錄在盤上的標題的內(nèi)容是在DVD視頻規(guī)格之內(nèi)時，保持VMG和AMG中的任何一個，使得VIDEO_TS和AUDIO_TS通過VMG和AMG直接到文件。然后，DVD音頻播放機將文件作為AMG播放同時DVD視頻播放機將文件作為VMG播放。
同時，如果記錄在盤中的任何一個標題具有不滿足DVD視頻的規(guī)格的音頻數(shù)據(jù)流，那么VMG和AMG一起保持，并且VMG就不與不符合DVD視頻規(guī)格的標題的信息一起記錄。當然，AMG就不與其采樣頻率、量化比特數(shù)和信道數(shù)被改變以與DVD視頻播放機兼容的標題上的信息一起記錄。
然而，當DVD音頻的AMG和ATSI_MAT的構(gòu)成完全不同于DVD視頻的VMG和VTSI_MAT時，VMG和AMG都必須要有，并且因此VTSI_MAT和ATSI_MAT也都要有。當然，VMG和VTSI_MAT都具備關(guān)于符合DVD視頻規(guī)格的音頻標題的信息。
播放DVD音頻的裝置可設(shè)計與DVD視頻播放機無關(guān)，但本發(fā)明的DVD音頻播放機可以是與DVD視頻播放機的組合。
參見圖27，以說明DVD音頻播放機的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)控制器111控制整個DVD音頻播放機、為用戶服務(wù)的接口的操作。系統(tǒng)控制器111通過檢測包括在VIDEO_TS和AUDIO_TS目錄中的有效數(shù)據(jù)確定插入的盤是DVD視頻或DVD音頻。當從AUDIO_TS目錄中檢測到有效數(shù)據(jù)存在時，系統(tǒng)控制器111確定插入的盤是DVD音頻，于是就控制其播放操作。如果從AUDIO_TS中沒有檢測到有效數(shù)據(jù)存在，系統(tǒng)控制器111確定插入的盤是DVD視頻，于是停止再放操作。
提供拾取設(shè)備112來讀取存儲在DVD音頻中的數(shù)據(jù)。伺服控制器113在系統(tǒng)控制器111的控制下，執(zhí)行各種伺服功能。數(shù)據(jù)接收器114分析和校正在從拾取設(shè)備112輸出的數(shù)據(jù)中發(fā)生的錯誤，該數(shù)據(jù)接收器114包括糾錯電路。音頻解碼器115把來自數(shù)據(jù)接收器114的音頻信息傳送到系統(tǒng)控制器111，在系統(tǒng)控制器111的控制下，解碼接收的音頻數(shù)據(jù)。
如圖28中所示，根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的音頻解碼器115解碼線性PCM音頻數(shù)據(jù)和壓縮的編碼音頻數(shù)據(jù)。參見圖28，輸入數(shù)據(jù)緩沖器211存儲從數(shù)據(jù)接收器114輸出的音頻數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)流選擇器212在系統(tǒng)控制器111的控制下有選擇地輸出從輸入緩沖器211輸入的音頻數(shù)據(jù)流。線性PCM解碼器213把從數(shù)據(jù)流選擇器212接收的線性PCM音頻數(shù)據(jù)解碼成原來的音頻數(shù)據(jù)。編碼數(shù)據(jù)解碼器(偽無損失音質(zhì)解碼電路)214把來自數(shù)據(jù)流選擇器212的壓縮編碼的數(shù)據(jù)解碼成原來的音頻數(shù)據(jù)。輸出緩沖器215存儲由解碼部分213和214傳送的音頻數(shù)據(jù)。數(shù)字音頻格式器216把從解碼部分213和214來的音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成按系統(tǒng)控制器111規(guī)定的格式。時序控制器210在系統(tǒng)控制器111的控制下，產(chǎn)生時序控制信號，以控制音頻解碼器115的部分的操作。
數(shù)字處理器(高比特、高采樣數(shù)字濾波器)116在系統(tǒng)控制器111的控制下對來自音頻解碼器115的音頻數(shù)據(jù)濾波。音頻輸出電路(高性能數(shù)模轉(zhuǎn)換器和模擬音頻電路)117把來自數(shù)字處理116的音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號。
參見圖27和28，數(shù)據(jù)接收器114把經(jīng)過拾取設(shè)備112從DVD音頻再現(xiàn)的音頻數(shù)據(jù)傳送到音頻解碼器115。再現(xiàn)的音頻數(shù)據(jù)順序地存入音頻解碼器115的輸入緩沖器211中。存在輸入緩沖器211中的音頻數(shù)據(jù)被數(shù)據(jù)流選擇器212選擇并傳送到解碼部分213和214。即，當系統(tǒng)控制器111要求解碼線性PCM音頻數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)流選擇器212把存在輸入緩沖器211中的音頻數(shù)據(jù)傳送到線性PCM解碼器。另外，當系統(tǒng)控制器111要求解碼壓縮編碼的數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)流選擇器212把存在輸入緩沖器中的音頻數(shù)據(jù)傳送到編碼數(shù)據(jù)解碼器214。
描述線性PCM音頻數(shù)據(jù)的解碼操作，線性PCM解碼器213一般執(zhí)行多信道下混合、采樣頻率變換和輸入信號的再量化。例如，當從數(shù)據(jù)流選擇器212產(chǎn)生的8信道數(shù)據(jù)需要變換成2信道數(shù)據(jù)時，線性PCM解碼器213執(zhí)行多信道下混合，以產(chǎn)生要求的信道數(shù)的輸出。此外，當以192KHz采樣的輸入數(shù)據(jù)被系統(tǒng)控制器111要求變換成以96KHz采樣的數(shù)據(jù)時，線性PCM解碼器213執(zhí)行采樣頻率變換，以產(chǎn)生要求的采樣頻率的音頻數(shù)據(jù)。另外，當輸入24比特量化的音頻數(shù)據(jù)被系統(tǒng)控制器111要求變換成16比特量化的數(shù)據(jù)時，線性PCM解碼器213執(zhí)行再量化處理，以產(chǎn)生要求的比特數(shù)的音頻數(shù)據(jù)。
描述壓縮編碼的音頻數(shù)據(jù)的解碼操作，編碼數(shù)據(jù)解碼器214在系統(tǒng)控制器111的控制下，通過執(zhí)行相應(yīng)的算法解碼壓縮編碼的音頻數(shù)據(jù)。在這種情況下，從編碼數(shù)據(jù)解碼器214產(chǎn)生的音頻數(shù)據(jù)的形式由系統(tǒng)控制器111確定。在本實施例中，編碼數(shù)據(jù)解碼器214可以是DTS解碼器。另外，編碼數(shù)據(jù)解碼器214也執(zhí)行多信道下混合、采樣頻率變換和與算法解碼一起的輸入信號的再量化。
由解碼部分213和214解碼的音頻數(shù)據(jù)被傳送到輸出緩沖器215和數(shù)字音頻格式化器216。輸出緩沖器215與由時序控制器210提供的控制信號同步存儲解碼音頻數(shù)據(jù)。數(shù)字音頻格式化器216把解碼的音頻數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)到數(shù)字設(shè)備之間的傳送格式，并把它與從時序控制器210來的控制信號同步。在這種情況下，輸出音頻數(shù)據(jù)可傳送到具有相同傳送格式的音頻/視頻系統(tǒng)或計算機。
來自音頻解碼器115的解碼的音頻數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理器116的處理并由音頻輸出電路117變換成模擬信號。數(shù)字處理器116包括多個數(shù)字濾波器以消除音頻信號頻帶之外的噪聲。數(shù)字處理器116要求濾波系數(shù)具有比使用在通常DVD或CD中的數(shù)字濾波器更高的分辨率和抽頭數(shù)，以便處理以12KHz采樣和24比特量化的音頻數(shù)據(jù)。當然，當96KHz和192KHz的D/A轉(zhuǎn)換器變得通常可利用時，數(shù)字處理器116可包括在D/A轉(zhuǎn)換器中。音頻輸出電路117包括多個D/A轉(zhuǎn)換器，以便把去掉噪聲的音頻數(shù)據(jù)變換成模擬音頻信號。
參見圖29以說明播放DVD視頻和DVD音頻的裝置，系統(tǒng)控制器311控制整個DVD音頻/視頻播放機、服務(wù)于用戶接口的操作。系統(tǒng)控制器311通過檢測包括在VIDEO_TS和AUDIO_TS目錄中的有效數(shù)據(jù)確定插入的盤是DVD視頻或DVD音頻。當檢測到AUDIO_TS目錄存在有效數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)控制器311確定插入的盤是DVD音頻，于是就控制其播放操作。但是如果在AUDIO_TS中沒有有效數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)控制器311確定插入的盤是DVD視頻，就停止目前的DVD音頻再現(xiàn)模式，并改變DVD視頻的再現(xiàn)方式。
提供拾取設(shè)備312來讀取存儲在DVD音頻中的數(shù)據(jù)。伺服控制器313在系統(tǒng)控制器311的控制下控制拾取設(shè)備312執(zhí)行各種伺服功能。數(shù)據(jù)接收器314分析和校正發(fā)生在從拾取設(shè)備312輸出數(shù)據(jù)中的錯誤，并且該數(shù)據(jù)接收器314包括糾錯電路。音頻/視頻解碼器315把來自數(shù)據(jù)接收器314的音頻信息傳送到系統(tǒng)控制器311，在系統(tǒng)控制器311的控制下，解碼接收的音頻數(shù)據(jù)。
音頻/視頻解碼器315設(shè)計為解碼視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)，如圖30中所示。參見圖30，輸入數(shù)據(jù)緩沖器411存儲從數(shù)據(jù)接收器314輸出的音頻和視頻數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)流分析程序器412在系統(tǒng)控制器311的控制下，有選擇地輸出來自輸入緩沖器411的音頻和視頻數(shù)據(jù)流。音頻解碼電路413根據(jù)從系統(tǒng)控制器311來的控制數(shù)據(jù)解碼由數(shù)據(jù)流分析程序器412選擇的音頻數(shù)據(jù)。解碼音頻輸出電路414輸出從音頻解碼電路413解碼的音頻數(shù)據(jù)。視頻解碼電路415根據(jù)系統(tǒng)控制器311的控制信號解碼由數(shù)據(jù)流分析程序器412選擇的視頻數(shù)據(jù)。解碼視頻輸出電路416輸出從視頻解碼電路415解碼的視頻數(shù)據(jù)。時序控制器410在系統(tǒng)控制器311的控制下，產(chǎn)生時序控制信號，以控制音頻/視頻解碼器315的操作。
音頻解碼電路413必須具有對應(yīng)于線性PCM系統(tǒng)、MPEG系統(tǒng)、AC-3系統(tǒng)和壓縮編碼系統(tǒng)的解碼器件。線性PCM系統(tǒng)和壓縮編碼系統(tǒng)要求有附加器件，以再現(xiàn)記錄在本發(fā)明DVD音頻中的音頻數(shù)據(jù)。就是說，提供的解碼器件可再現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明由采樣頻率、量化比特和音頻信道形成的音頻數(shù)據(jù)。還提供數(shù)據(jù)流選擇器以分配對應(yīng)于解碼器件的音頻數(shù)據(jù)。
數(shù)字處理器(高比特高采樣數(shù)字濾波器)316在系統(tǒng)控制器311的控制下，對來自音頻/視頻解碼器315的濾除音頻數(shù)據(jù)濾波。音頻輸出電路(高性能數(shù)模轉(zhuǎn)換器和模擬音頻電路)117把來自數(shù)字處理器316的音頻數(shù)據(jù)變換成模擬信號。視頻輸出電路(NTSC編碼器視頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器的模擬視頻電路)318把來自音頻/視頻解碼器315的視頻數(shù)據(jù)編碼成NTSC，把視頻數(shù)據(jù)變換成模擬視頻信號。
參見圖29和30，從盤經(jīng)過拾取設(shè)備312再現(xiàn)的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)接收器314，以對其進行分析并校正在其中的錯誤，并加到音頻/視頻解碼器315。從數(shù)據(jù)接收器314產(chǎn)生的數(shù)據(jù)加到音頻/視頻解碼器315的輸入緩沖器411。數(shù)據(jù)流分析程序器412根據(jù)系統(tǒng)控制器311的控制數(shù)據(jù)選擇所需要的數(shù)據(jù)流，并分析數(shù)據(jù)流，以便把視頻數(shù)據(jù)傳送到視頻解碼電路415和把音頻數(shù)據(jù)傳送到音頻解碼電路413。
音頻解碼電路413根據(jù)系統(tǒng)控制器311的要求變換來自數(shù)據(jù)流分析程序器412的音頻數(shù)據(jù)。音頻解碼電路413必須包括能解碼DVD視頻和DVD音頻的音頻數(shù)據(jù)的解碼功能。視頻解碼電路415解碼和變換輸入的視頻數(shù)據(jù)。視頻數(shù)據(jù)變換意味著子標題處理，全景掃描(pan_scan)等。
解碼的音頻和視頻數(shù)據(jù)分別傳送到解碼音頻和視頻輸出電路414和416，最后與時序控制器410的時序控制信號同步地傳送到外部。解碼音頻輸出電路414把解碼的音頻數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)到數(shù)字設(shè)備之間的傳送格式。從解碼音頻輸出電路414產(chǎn)生的音頻數(shù)據(jù)傳送到不同的音頻/視頻系統(tǒng)或計算機。
如圖29中所示，當處理視頻信號時，音頻/視頻解碼器315按照DVD視頻的規(guī)格，并且根據(jù)DVD視頻的規(guī)格進行本發(fā)明的算法和音頻解碼算法。于是，音頻解碼電路413包含DVD視頻的音頻規(guī)格的線性PCM和DTS算法。因此，DVD視頻和DVD音頻兩者都能被再現(xiàn)。
在這種情況下，DVD視頻的音頻解碼需要的算法表示線性PCM解碼(1)+AC-3解碼+MPEG解碼，而DVD音頻的音頻解碼需要的算法表示線性PCM解碼(2)+編碼數(shù)據(jù)解碼(偽無損失音質(zhì)解碼)。因此，根據(jù)本發(fā)明在DVD視頻中的線性PCM算法包括在線性PCM算法中。使用在DVD視頻和DVD音頻中的解碼算法包括在由音頻解碼電路完成的由公式3表示的功能。
公式3音頻解碼器＝線性PCM解碼器(2)+偽無損失音質(zhì)解碼器+AC-3解碼器+MPEG解碼器。
于是，這樣的播放DVD視頻和DVD音頻的裝置檢測插入的DVD的VIDEO_TS和AUDIO_TS，以設(shè)定音頻解碼模式。具有消除視頻數(shù)據(jù)的DVD音頻的音頻數(shù)據(jù)在表24中示出。
表24
在DVD視頻中規(guī)定的壓縮編碼系統(tǒng)可在最大448Kbps上壓縮數(shù)據(jù)。容許壓縮的采樣頻率是48KHz，容許壓縮的量化比特數(shù)是16比特。因此，被處理的數(shù)據(jù)量是有限的，其壓縮率大約是10∶1。因此，它是不適合于音頻數(shù)據(jù)的，尤其是從聲音質(zhì)量來看就更不適合了。如果算法是道爾貝AC-3算法，量化系統(tǒng)是16比特線性PCM，采樣頻率是48KHz，記錄的最大信道數(shù)是最大6ch(具有包括在200Hz以下和使用其信道1的音頻數(shù)據(jù)的次低音揚聲器信道的音頻信道中的一個)，以及可能的比特率是192Kbps-448Kbps。道爾貝AC-3算法很受量化比特數(shù)、采樣頻率、和高壓縮率方面限制，這樣就導(dǎo)致聲音質(zhì)量的嚴重變差，因此不適合僅僅用于音頻使用。另外，當壓縮算法是MPEG2算法時，量化系統(tǒng)是16比特-24比特線性PCM，采樣頻率是48KHz，記錄的最大信道數(shù)是8ch(具有包括在200Hz以下和使用其信道.1的音頻數(shù)據(jù)的次低音揚聲器信道的音頻信道之一)，可能的比特率是64Kbps-912Kpbs。這種算法的可能編碼的量化比特數(shù)高和記錄的信道數(shù)高，但是采樣頻率受到限制并且壓縮率高，由此引起聲音質(zhì)量的降低。
然而，假設(shè)對DVD音頻，傳送率是10.08Mbps，再現(xiàn)時間是80分鐘，線性PCM音頻的實現(xiàn)如表25中所示。而且，即使在采樣頻率為44.1KHz、88.2KHz和176.4KHz的情況下，該PCM音頻也可以有類似表25中所示的值。
表25
使用在壓縮編碼系統(tǒng)中的DTS，使用16比特、20比特和24比特線性PCM的量化，48KHz、44.1KHz、96KHz、88.2KHz、192KHz或176.4KHz的采樣頻率，記錄最大信道數(shù)是13ch，壓縮率大約是4∶1。DTS壓縮編碼在壓縮比率低的情況下具有高量化比特數(shù)和采樣頻率，因此保持高的聲音質(zhì)量。
如上面參考圖27和29所述的，音頻或音頻/視頻播放機通過檢測是否有有效數(shù)據(jù)存儲在AUDIO_TS目錄中來確定DVD的類型。即，DVD音頻播放機根據(jù)在AUDIO_TS目錄中是否存儲有效數(shù)據(jù)來執(zhí)行再現(xiàn)功能。如圖29中所示的音頻/視頻播放機根據(jù)在AUDIO_TS目錄中是否存儲有效數(shù)據(jù)執(zhí)行音頻或視頻播放功能。
圖31由參考如圖29中所示的音頻/視頻播放機來說明本發(fā)明概念的操作。在步驟511由系統(tǒng)控制器311檢查插入的DVD，在步驟513讀出AUDIO_TS目錄的內(nèi)容。在步驟515，檢查在AUDIO_TS目錄中是否存有有效數(shù)據(jù)。如果插入DVD是DVD視頻，在AUDIO_TS目錄中沒有有效數(shù)據(jù)。即，DVD視頻具有AUDIO_TS目錄，但是是空的。然而，如果插入DVD是DVD音頻，AUDIO_TS目錄包括關(guān)于如圖10到18C中所示的音頻數(shù)據(jù)位置的信息。
在步驟515檢測在AUDIO_TS目錄中的有效數(shù)據(jù)，在步驟517系統(tǒng)控制器311確定插入盤是DVD音頻，在步驟519，圖10和11所示的AMG的位置由讀AUDIO_TS目錄確定。然后，在步驟521拾取設(shè)備312移到DVD中的AMG的位置，讀AMG以證實關(guān)于存儲整個音頻數(shù)據(jù)位置的信息。如圖10和11所示，AMG包括在DVD音頻中存儲的所有音頻文件的信息和每個標題的屬性和位置信息。
在步驟523中，系統(tǒng)控制器311檢查是否有要求再現(xiàn)特定的音頻標題。要求是由用戶或存儲在DVD音頻中指令作出的。檢測要求再現(xiàn)標題，系統(tǒng)控制器311在步驟525根據(jù)從AMG獲得的位置信息確定盤中標題的位置，在步驟527，拾取設(shè)備312移到標題的ATSI_MAT的位置以讀取該標題位置。在步驟529，分析如圖15-18C中所示ATSI_MAT的信息，通過發(fā)現(xiàn)要播放的音頻標題種類和屬性來確定再現(xiàn)算法。在步驟531，音頻/視頻解碼器315的音頻解碼電路413根據(jù)再現(xiàn)的算法設(shè)定到從DVD音頻選擇的音頻數(shù)據(jù)。設(shè)定音頻解碼電路413所需要的信息是音頻編碼模式、采樣頻率、量化比特數(shù)和信道數(shù)。最后，被選擇的標題由音頻解碼電路413解碼在步驟533播放。
另一方面，在步驟515，如果在AUDIO_TS目錄中沒有有效數(shù)據(jù)，系統(tǒng)控制器311確定插入的盤是DVD視頻，在步驟537，由讀VIDEO_TS目錄確定VMG的位置。然后，在步驟539，拾取設(shè)備312移動到DVD中的VMG位置，讀VMG以確定存儲整個視頻數(shù)據(jù)位置的信息。此后，如果有要求再現(xiàn)標題，則被選標題的視頻、子圖和音頻數(shù)據(jù)就根據(jù)存儲在VTSI_MAT中的信息來播放。
同樣，僅再現(xiàn)來自DVD音頻的數(shù)據(jù)的DVD音頻播放機，也執(zhí)行對DVD音頻的步驟511到533，但停止對DVD視頻的播放操作。
在根據(jù)存儲在ATSI_MAT中的信息設(shè)定音頻解碼電路413之后，系統(tǒng)控制器311從步驟533到經(jīng)過如圖32中的步驟分析存儲在DVD音頻的數(shù)據(jù)區(qū)的音頻包。
在步驟611，系統(tǒng)控制器311命令音頻解碼電路413執(zhí)行解碼操作，在步驟613，控制數(shù)據(jù)流分析程序器412以把接收的音頻數(shù)據(jù)傳送到具有相應(yīng)音頻算法的音頻解碼電路413。然后，音頻解碼電路413根據(jù)由系統(tǒng)控制器311設(shè)定的算法解碼接收的音頻數(shù)據(jù)。在此，在步驟615，系統(tǒng)控制器311檢查音頻解碼電路413的操作狀態(tài)。當檢測到音頻解碼電路的異常狀態(tài)時，過程進到步驟621以控制解碼電路413停止解碼操作，控制數(shù)據(jù)流分析程序器412停止傳送數(shù)據(jù)。然后，在根據(jù)異常狀態(tài)執(zhí)行補救(repair)算法之后，過程返回到步驟611。
然而，在步驟615，如果音頻解碼電路413正常地執(zhí)行解碼操作，在步驟617解碼的音頻數(shù)據(jù)經(jīng)過解碼音頻輸出電路414輸出。此后，在步驟619再檢查音頻解碼電路413的操作狀態(tài)。當檢測到異常狀態(tài)時，過程前進到步驟621，否則過程就返回到解碼下一個音頻數(shù)據(jù)。當音頻數(shù)據(jù)流被音頻解碼電中413完全解碼時，系統(tǒng)控制器311控制數(shù)字處理器316和音頻輸出電路317，以便把解碼的音頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬數(shù)據(jù)。
因此，本發(fā)明DVD包括VIDEO_TS和AUDIO_TS目錄，使得可通過檢查存儲在AUDIO_TS目錄中的有效數(shù)據(jù)來將DVD音頻與DVD視頻區(qū)別開。DVD音頻能用最大192KHz采樣和24比特量化的音頻數(shù)據(jù)記錄。此外，音頻信道能夠大大地擴展。所以，通過再現(xiàn)DVD音頻中的音頻數(shù)據(jù)，有可能再現(xiàn)適合多信道音樂的高質(zhì)量的音頻信號。受數(shù)據(jù)傳送速度限制的信道數(shù)、以及采樣頻率和量化比特數(shù)都可通過使用編碼算法而得到擴展。
在線性PCM數(shù)據(jù)以192KHz的采樣頻率采樣的情況下，該線性PCM數(shù)據(jù)被劃分為96KHz的線性PCM數(shù)據(jù)和192KHz的數(shù)據(jù)，從而通過無損失音質(zhì)編碼記錄96KHz的數(shù)據(jù)，本發(fā)明的DVD通過線性PCM無損失編碼以192KHz的采樣頻率將音頻標題記錄在AUDIO_TS目錄中，并且通過線性PCM編碼以96KHz的采樣頻率將視頻標題記錄在VIDEO_TS目錄中。該DVD音頻播放機讀取AUDIO_TS以解調(diào)由無損失音質(zhì)編碼的數(shù)據(jù)，并將其與96KHz的數(shù)據(jù)混合，以將其再現(xiàn)為192KHz的數(shù)據(jù)。該DVD視頻播放機讀取VIDEO_TS目錄以再現(xiàn)96KHz的數(shù)據(jù)。即，通過將一個標題分別記錄在AUDIO_TS目錄和VIDEO_TS目錄中，該DVD音頻播放機可以再現(xiàn)192KHz的數(shù)據(jù)，DVD視頻播放機可以再現(xiàn)96Khz的數(shù)據(jù)。
而且，當CD中存在的以44.1KHz采樣的音樂數(shù)據(jù)提供給DVD的情況時，該44.1KHz的音樂數(shù)據(jù)要通過利用傳統(tǒng)的DVD視頻格式轉(zhuǎn)換為48KHz的音樂數(shù)據(jù)再提供給DVD。然而，不如愿的是音頻數(shù)據(jù)在轉(zhuǎn)換過程中會衰減。按照本發(fā)明的DVD可以支持以44.1KHz采樣的DVD音頻格式的數(shù)據(jù)。因此，可以直接記錄音頻數(shù)據(jù)本身而不用轉(zhuǎn)換采樣頻率，并與視頻數(shù)據(jù)一起提供，從而提供高音質(zhì)的音頻聲音。
由于通常的DVD視頻具有的規(guī)范次于DVD音頻的規(guī)范，所以DVD視頻播放機最好應(yīng)連接到能再現(xiàn)192KHz的24位數(shù)據(jù)的DVD音頻播放機。
權(quán)利要求
1.一種DVD音頻盤，包括一數(shù)據(jù)區(qū)，所述數(shù)據(jù)區(qū)中包含所述數(shù)據(jù)區(qū)的視頻標題集(VIDEO_TS)和音頻標題集(AUDIO_TS)目錄，其中，所述AUDIO_TS目錄包括音頻管理器(AMG)的位置信息，其中該AMG存儲所述DVD音頻盤的多個音頻標題的位置信息；其中，所述數(shù)據(jù)區(qū)包括所述多個音頻標題，所述音頻標題包括音頻標題集信息(ATSI)和多個鄰接的音頻目標(AOB)；其中，每個ATSI包括多個音頻數(shù)據(jù)流屬性，這些音頻數(shù)據(jù)流屬性具有音頻編碼模式；與音頻數(shù)據(jù)對應(yīng)的第一、第二或第三量化比特數(shù)；與音頻數(shù)據(jù)對應(yīng)的第一、第二、第三、第四、第五或第六采樣頻率；以及涉及音頻的音頻信道數(shù)的解碼算法信息；和其中，每個所述AOB包括多個音頻包，這些音頻包具有對應(yīng)于記錄在音頻數(shù)據(jù)流屬性中的解碼算法的音頻數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的DVD音頻盤，其中，如果所述音頻編碼模式是線性脈沖編碼調(diào)制(PCM)音頻，則所述第一到第三量化比特數(shù)分別是16比特、20比特、24比特，所述第一到第六采樣頻率分別是48KHz、44.1KHz、96KHz、88.2KHz、192KHz和176.4KHz，所述音頻信道的最大數(shù)是8，并且所述信道數(shù)由下面的公式確定N=MbγFs*Qb]]>其中，F(xiàn)s是采樣頻率(Hz)，Qb是量化比特數(shù)(bits)，Mbγ是DVD音頻盤的最大數(shù)據(jù)傳輸率(Mbps)，N是由DVD音頻盤的數(shù)據(jù)傳輸率、采樣頻率和量化比特數(shù)確定的記錄信道的最大數(shù)目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的DVD音頻盤，其中，如果所述音頻編碼模式是偽無損失壓縮編碼，則在壓縮前音頻數(shù)據(jù)的所述第一到第三量化比特數(shù)分別是16比特、20比特和24比特，所述第一到第六采樣頻率分別是48KHz、44.1KHz、96KHz、88.2KHz、192KHz和176.4KHz，所述最大音頻信道數(shù)是8，并且所述信道數(shù)由下面的公式確定N=Mbγ*CcγFs*Qb]]>其中，F(xiàn)s是采樣頻率(Hz)，Qb是量化比特數(shù)(bits)，Mbγ是DVD音頻盤的最大數(shù)據(jù)傳輸率(Mbps)，Ccγ是相應(yīng)于DTS壓縮編碼系統(tǒng)的壓縮比，并且N是由DVD音頻盤的數(shù)據(jù)傳輸率、采樣頻率和量化比特數(shù)確定的記錄信道的最大數(shù)目。
4.一種從DVD盤再現(xiàn)數(shù)據(jù)的裝置，包括一讀取單元，從DVD盤中讀取數(shù)據(jù)；一系統(tǒng)控制器，用于確定DVD盤的音頻標題集(AUDIO_TS)是否包括含有音頻管理器(AMG)、由AMG參照的音頻標題(ATS)和包含在該ATS中的音頻目標(AOB)的有效數(shù)據(jù)，并且，如果所述AUDIO_TS包括該有效數(shù)據(jù)，就控制以DVD音頻格式再現(xiàn)DVD盤。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的裝置，還包括一數(shù)據(jù)接收器，用于校正所讀取的數(shù)據(jù)中的錯誤；一音頻解碼器，用于解碼所校正的數(shù)據(jù)；一數(shù)字處理器，用于對所解碼的數(shù)據(jù)進行濾波；和一音頻輸出電路，用于把所述濾波的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置，其中，所述音頻解碼器包括一數(shù)據(jù)流選擇器，確定所述校正的數(shù)據(jù)是線性脈沖編碼調(diào)制(PCM)編碼的或是壓縮編碼的；一線性PCM解碼器，根據(jù)線性PCM解碼方法，把所述線性PCM數(shù)據(jù)解碼成處理的數(shù)據(jù)；一編碼數(shù)據(jù)解碼器，根據(jù)對應(yīng)的壓縮解碼方法，把所述壓縮編碼的數(shù)據(jù)解碼成所述處理的數(shù)據(jù)；和一數(shù)字格式化器，把所述處理的數(shù)據(jù)格式化為所述解碼的數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4的裝置，其中，如果所述AUDIO_TS不包括所述有效數(shù)據(jù)，則所述系統(tǒng)控制器控制以DVD視頻格式再現(xiàn)DVD盤。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的裝置，還包括一數(shù)據(jù)接收器，校正在讀取的數(shù)據(jù)中的錯誤；一音頻/視頻解碼器，解碼所述校正的數(shù)據(jù)；一視頻輸出電路，如果所述解碼的數(shù)據(jù)是表示視頻信息并且所述系統(tǒng)控制器是以DVD視頻格式再現(xiàn)DVD盤的數(shù)據(jù)，則把所述解碼數(shù)據(jù)變換成模擬視頻信號；一數(shù)字處理器，如果所述解碼數(shù)據(jù)是表示音頻信息，則對所述解碼的數(shù)據(jù)進行濾波；和一音頻輸出電路，把所述濾波的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬音頻信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中，所述視頻輸出電路以NTSC方式編碼所述解碼的數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生所述模擬視頻數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中，所述音頻/視頻解碼器包括一數(shù)據(jù)流分析程序器，把表示所述視頻信息的所述校正的數(shù)據(jù)與表示所述音頻信息的所述校正的數(shù)據(jù)劃分開；一視頻解碼器，解碼表示所述視頻信息的所述校正的數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生表示所述視頻信息的所述解碼的數(shù)據(jù)；和一音頻解碼器，解碼表示所述音頻信息的所述校正的數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生表示所述音頻信息的所述解碼的信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的裝置，其中，所述音頻解碼器包括一線性PCM解碼器；一道爾貝(dolby)AC-3解碼器；一編碼數(shù)據(jù)解碼器；和一MPEG解碼器；其中所述系統(tǒng)控制器驅(qū)動所述線性PCM解碼器、道爾貝AC-3解碼器、編碼數(shù)據(jù)解碼器和MPEG解碼器中對應(yīng)的一個，以根據(jù)表示所述音頻信息的所述校正數(shù)據(jù)的編碼格式解碼表示所述音頻信息的所述校正數(shù)據(jù)。
12.一種用于在DVD音頻盤和DVD視頻盤上記錄數(shù)據(jù)的裝置，該裝置包含一編碼單元，產(chǎn)生要被再現(xiàn)的數(shù)據(jù)和關(guān)于所述要被再現(xiàn)的數(shù)據(jù)的信息；和一光拾取器，將所述要被再現(xiàn)的數(shù)據(jù)存儲在所述DVD音頻盤的數(shù)據(jù)區(qū)中，并且將所述信息存儲在所述DVD音頻盤的信息區(qū)，所述信息區(qū)包括視頻標題集(VIDEO_TS)和音頻標題集(AUDIO_TS)的目錄，其中所述AUDIO_TS目錄包括關(guān)于音頻管理器(AMG)的信息，該音頻管理器(AMG)具有關(guān)于音頻標題的信息，其中所述數(shù)據(jù)區(qū)包括多個所述音頻標題，每個音頻標題具有其后跟隨有多個鄰接的音頻目標(AOB)的音頻標題集信息(ATSI)，所述ATSI包括多個音頻數(shù)據(jù)流屬性，每個音頻數(shù)據(jù)流屬性具有音頻編碼模式；與要被再現(xiàn)的數(shù)據(jù)對應(yīng)的第一、第二或第三量化比特數(shù)；與要被再現(xiàn)的數(shù)據(jù)對應(yīng)的第一、第二、第三、第四、第五或第六采樣頻率；以及涉及要被再現(xiàn)的數(shù)據(jù)的音頻信道數(shù)的解碼算法信息，并且，每個所述AOB包括記錄有對應(yīng)于存儲在音頻數(shù)據(jù)流屬性中的解碼算法的音頻數(shù)據(jù)的多個音頻包，并且，所述光拾取器將所述視頻數(shù)據(jù)存儲在所述DVD視頻盤的數(shù)據(jù)區(qū)中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其中，所述編碼單元將所述DVD音頻盤上的數(shù)據(jù)存儲在多個音頻數(shù)據(jù)流中，其中所述音頻數(shù)據(jù)流是線性PCM音頻數(shù)據(jù)流或者利用相應(yīng)的擴展算法解碼的壓縮編碼的音頻數(shù)據(jù)流。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其中，如果所述音頻編碼模式是線性脈沖編碼調(diào)制(PCM)音頻，則所述編碼單元采用下面的公式確定所述音頻信道的最大數(shù)目N=MbγFs*Qb]]>其中，F(xiàn)s是采樣頻率(Hz)，Qb是量化比特數(shù)，Mbγ是DVD音頻盤的最大數(shù)據(jù)傳輸率(Mbps)，N是由DVD音頻盤的數(shù)據(jù)傳輸率、采樣頻率和量化比特數(shù)確定的所述音頻信道的最大數(shù)目。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其中，如果所述音頻編碼模式是壓縮編碼系統(tǒng)，則所述編碼單元采用下面的公式確定所述音頻信道的最大數(shù)目N=Mbγ*CcγFs*Qb]]>其中，F(xiàn)s是采樣頻率(Hz)，Qb是量化比特數(shù)，Mbγ是DVD音頻盤的最大數(shù)據(jù)傳輸率(Mbps)，Ccγ是相應(yīng)于DTS壓縮編碼系統(tǒng)的壓縮比，并且N是由DVD音頻盤的數(shù)據(jù)傳輸率、采樣頻率和量化比特數(shù)確定的所述音頻信道的最大數(shù)目。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其中，如果所述音頻編碼模式是線性脈沖編碼調(diào)制(PCM)音頻，則所述編碼單元確定所述第一到第三量化比特數(shù)分別是16比特、20比特和24比特，所述第一到第三采樣頻率分別是44.1KHz、88.2KHz和176.4KHz，所述音頻信道的最大數(shù)目是8，并且由下面的公式確定所述信道數(shù)目N=MbγFs*Qb]]>其中，F(xiàn)s是要被再現(xiàn)的數(shù)據(jù)的采樣頻率(Hz)，Qb是要被再現(xiàn)的數(shù)據(jù)的量化比特數(shù)(bits)，Mbγ是DVD音頻盤的最大數(shù)據(jù)傳輸率(Mbps)，N是由DVD音頻盤的最大數(shù)據(jù)傳輸率、采樣頻率和量化比特數(shù)確定的記錄信道的最大數(shù)目。
17.根據(jù)權(quán)利要求12的裝置，其中，如果所述音頻編碼模式是偽無損失壓縮編碼，則所述編碼單元確定在壓縮前要被再現(xiàn)的數(shù)據(jù)的所述第一到第三量化比特數(shù)分別是16比特、20比特和24比特，所述第一到第三采樣頻率分別是44.1KHz、88.2KHz和176.4KHz，所述音頻信道的最大數(shù)目是8，并且由下面的公式確定所述信道數(shù)目N=Mbγ*CcγFs*Qb]]>其中，F(xiàn)s是要被再現(xiàn)的數(shù)據(jù)的采樣頻率(Hz)，Qb是要被再現(xiàn)的數(shù)據(jù)的量化比特數(shù)(bits)，Mbγ是DVD音頻盤的最大數(shù)據(jù)傳輸率(Mbps)，Ccγ是相應(yīng)于DTS壓縮編碼系統(tǒng)的壓縮比，并且，N是由DVD音頻盤的最大數(shù)據(jù)傳輸率、采樣頻率和量化比特數(shù)確定的記錄信道的最大數(shù)目。
18.一種用于在DVD盤上記錄數(shù)據(jù)和關(guān)于該數(shù)據(jù)的信息的方法，該方法包括下述步驟對所述數(shù)據(jù)和關(guān)于所述數(shù)據(jù)的信息進行編碼；和將所述數(shù)據(jù)記錄在DVD盤的數(shù)據(jù)區(qū)中，并且將關(guān)于所述要被再現(xiàn)的數(shù)據(jù)的所述信息記錄在所述DVD盤的信息區(qū)，所述信息區(qū)存儲包括視頻標題集(VIDEO_TS)和音頻標題集(AUDIO_TS)的目錄，其中所述AUDIO_TS包括關(guān)于音頻管理器(AMG)的信息，該音頻管理器(AMG)存儲關(guān)于音頻標題的信息，并且，所述VIDEO_TS包括關(guān)于關(guān)于視頻管理器(VMG)的信息，該視頻管理器(VMG)存儲關(guān)于視頻標題的信息。
全文摘要
一種DVD音頻盤及其再現(xiàn)裝置、記錄裝置和記錄方法。該再現(xiàn)裝置包括:一讀取單元,從DVD盤中讀取數(shù)據(jù);一系統(tǒng)控制器,用于確定DVD盤的音頻標題集(AUDIO_TS)是否包括含有音頻管理器(AMG)、由AMG參照的音頻標題(ATS)和包含在該ATS中的音頻目標(AOB)的有效數(shù)據(jù),并且,如果所述AUDIO_TS包括該有效數(shù)據(jù),就控制以DVD音頻格式再現(xiàn)DVD盤。
文檔編號H04N5/85GK1354471SQ01137408
公開日2002年6月19日 申請日期1998年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月25日
發(fā)明者許丁權(quán) 申請人:三星電子株式會社