Устройство и способ для передачи цифрового информационного сигнала, носитель записи и устройство для приема сигнала

 

Изобретение относится к устройству для передачи цифрового информационного сигнала через передающую среду. Цифровой информационный сигнал может подразделяться на один или более подсигналов. Каждый подсигнал передают в виде некодированного или кодированного сигнала. Конкретный метод передачи подсигнала зависит от сжатия, которое может быть осуществлено кодером. Если уровень сжатия низкий, то подсигнал передают в некодированном виде. Для приемника в подлежащий передаче полный телевизионный сигнал добавляют идентификацию. Первая составляющая идентификационного сигнала указывает, передается ли в кодированном виде один подсигнал или подсигналы числом более одного. Вторая составляющая идентификационного сигнала указывает для каждого подсигнала, появляется ли он в полном телевизионном сигнале в кодированном или некодированном виде. Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, состоит в обеспечении возможности передачи полного телевизионного сигнала с минимальным числом бит и при этом запоминать на носителе записи большее количество информации. 5 с. и 8 з.п.ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к устройству для передачи цифрового информационного сигнала через передающую среду, содержащему: - входное средство для приема цифрового информационного сигнала; - средство кодирования цифрового информационного сигнала и формирования выходного сигнала.

Данное изобретение также относится к устройству для приема полного телевизионного сигнала через передающую среду, к способу передачи цифрового информационного сигнала и к носителю записи, несущему цифровой информационный сигнал, имеющий части, которые кодированы или не кодированы данным способом кодирования.

Указанные выше передающее и приемное устройства известны из публикации Общества инженеров-акустиков 4563 под названием "Усовершенствованное, не имеющее потерь кодирование 1-битовых аудиосигналов". Фоне Брюкерс и др., 103-я конференция ОИА (Нью-Йорк, США). Известное передающее устройство предназначается для эффективного снижения скорости передачи данных в битах для передачи цифрового информационного сигнала. Получаемый при этом полный телевизионный сигнал содержит кодированный вариант цифрового информационного сигнала. В общем полный телевизионный сигнал, получаемый посредством известного передающего устройства, содержит меньшее количество битов, чем полный телевизионный сигнал, в котором цифровой информационный сигнал не кодирован.

Задача данного изобретения заключается в создании передающего и/или приемного устройства, которое передает цифровой информационный сигнал с уменьшенным либо по большей мере с равным числом бит. Данное изобретение также обеспечивает возможность запоминать на носителе записи большее количество информации.

Для этого передающее устройство согласно данному изобретению отличается тем, что содержит: - средство управления для формирования управляющего сигнала, подводимого к средству кодирования, при этом средство кодирования выполнено с возможностью формировать части выходного сигнала в виде кодированных частей цифрового информационного сигнала под воздействием управляющего сигнала первого типа, и с возможностью формировать части выходного сигнала в виде частей цифрового информационного сигнала под воздействием управляющего сигнала второго типа, а также - средство формирования первого идентификационного сигнала первого типа, который указывает, что выходной сигнал, возможно, содержит некоторую часть цифрового информационного сигнала, которая кодирована в средстве кодирования, и формирования первого идентификационного сигнала второго типа, который указывает, что выходной сигнал не содержит какие-либо части цифрового информационного сигнала, которые кодированы средством кодирования; - средство формирования, для некоторой части цифрового информационного сигнала, второго идентификационного сигнала первого типа в зависимости от управляющего сигнала первого типа и первого идентификационного сигнала первого типа, а также формирования второго идентификационного сигнала второго типа в зависимости от управляющего сигнала второго типа и первого идентификационного сигнала первого типа, - средство объединения выходного сигнала средства кодирования, первого идентификационного сигнала и, если первый идентификационный сигнал является сигналом первого типа, второго идентификационного сигнала, чтобы получить полный телевизионный сигнал, подлежащий передаче через передающую среду.

Приемное устройство согласно данному изобретению отличается тем, что средство демультиплексирования выполнено с возможностью выведения первого идентификационного сигнала первого типа и второго типа из полного телевизионного сигнала; средство декодирования выполнено с возможностью декодирования некоторой части сигнала в некоторую часть цифрового информационного сигнала и выдачи указанной части цифрового информационного сигнала в зависимости от управляющего сигнала первого типа и выдачи некоторой части сигнала в качестве части цифрового информационного сигнала по существу в неизмененном виде в зависимости от управляющего сигнала второго типа; а также приемное устройство также содержит: - средство формирования управляющего сигнала для приложения к средству декодирования, при этом указанное первым средство формирует управляющий сигнал первого типа в зависимости от первого идентификационного сигнала первого типа.

Способ согласно данному изобретению отличается тем, что он также содержит следующие этапы: - формирование управляющего сигнала; - формирование частей выходного сигнала в виде кодированных частей цифрового информационного сигнала под воздействием управляющего сигнала первого типа;
- формирование частей выходного сигнала в виде частей цифрового информационного сигнала под воздействием управляющего сигнала второго типа;
- формирование первого идентификационного сигнала первого типа, который указывает, что выходной сигнал, возможно, содержит некоторую часть цифрового информационного сигнала, которая кодирована в средстве кодирования; или первого идентификационного сигнала второго типа, который указывает, что выходной сигнал не содержит какие-либо части цифрового информационного сигнала, которые кодированы средством кодирования;
- формирование второго идентификационного сигнала первого типа в зависимости от управляющего сигнала первого типа и первого идентификационного сигнала первого типа;
- формирование второго идентификационного сигнала второго типа в зависимости от управляющего сигнала второго типа и первого идентификационного сигнала первого типа;
- объединение выходного сигнала средства кодирования, первого идентификационного сигнала и, если первый идентификационный сигнал является сигналом первого типа, второго идентификационного сигнала, чтобы получить полный телевизионный сигнал;
- направление полного телевизионного сигнала к передающей среде.

Носитель записи согласно данному изобретению несет цифровой информационный сигнал, имеющий части, которые кодированы или не кодированы данным способом кодирования, а также несет первый идентификационный сигнал, который является сигналом первого типа и который указывает, что носитель записи, возможно, несет некоторую часть цифрового информационного сигнала, кодированную данным способом кодирования.

Данное изобретение основывается на известности того факта, что с помощью кодера число битов, требуемое для передачи цифрового информационного сигнала, не всегда уменьшается. В кодере некоторые сигналы обусловливают выходной сигнал, для которого требуется большее число битов для представления цифрового информационного сигнала, чем в самом цифровом информационном сигнале. В устройстве и способе согласно данному изобретению для исключения этого увеличения представление, имеющее меньшее число битов, передают вместе с идентификационным сигналом, который указывает, кодирован или не кодирован сигнал с помощью данного способа кодирования. Носитель записи может запоминать максимальное число битов. Если носитель записи получен с помощью способа данного изобретения, то он может запоминать полный телевизионный сигнал с "более крупным" цифровым идентификационным сигналом.

Эти и прочие аспекты данного изобретения далее описываются подробно со ссылкой на фиг.1-8.

Фиг.1 - блок-схема первого осуществления передающего устройства согласно данному изобретению.

Фиг. 2 - блок-схема осуществления приемного устройства согласно данному изобретению.

Фиг. 3 - блок-схема передающего устройства в виде записывающего устройства.

Фиг. 4 - блок-схема приемного устройства в виде воспроизводящего устройства.

Фиг.5 - структура Объемного Пространства на носителе записи.

Фиг.6 - структура Аудио Области на носителе записи.

Фиг.7 - топологический чертеж Аудио Сектора на носителе записи.

Фиг. 8 - взаимосвязь между Мультиплексированными Циклами и Аудио Секторами.

Фиг.1 изображает блок-схему первого осуществления передающего устройства согласно данному изобретению. Передающее устройство имеет входной вывод 2 для приема цифрового информационного сигнала, такого как цифровой аудиосигнал. Данный цифровой аудиосигнал мог быть получен путем преобразования аналогового варианта цифрового аудиосигнала в цифровой информационный сигнал в А/Ц-преобразователе. Цифровой информационный сигнал может принимать форму 1-битовых сигналов, такую как последовательность бит. Также возможно, что цифровой информационный сигнал, принятый через входной вывод, был получен с помощью некоторой совокупности операций предварительной обработки, которая не изображена. Операции предварительной обработки могут включать в себя, например, способ кодирования. Цифровой информационный сигнал может содержать одну часть сигнала или множество таких частей. Одна часть цифрового информационного сигнала может, например, быть информацией, записанной на одной дорожке носителя записи, или может быть группой, содержащей некоторое число выборок цифрового информационного сигнала. Совместно части сигнала составляют цифровой информационный сигнал. Цифровым информационным сигналом, например, является вся аудиоинформация, записанная на носителе записи, или музыка, передаваемая через передающую среду. Входной вывод 2 соединен со входом 4 средства кодирования 6. Средство кодирования содержит кодер 7, выполненный с возможностью преобразовывать сигнал, принимаемый на входе 4, в кодированный сигнал. Средство кодирования может содержать работающий без потерь кодер согласно публикации Общества инженеров-акустиков 4563 под названием "Усовершенствованное, не имеющее потерь кодирование 1-битовых аудиосигналов". Фоне Брюкерс и др., 103-я конференция ОИА (Нью-Йорк, США). Либо средство кодирования может содержать кодер, работающий с потерями. Средство кодирования 6 также выполнено с возможностью направлять выходной сигнал на выход 10. В зависимости от управляющего сигнала, прилагаемого на управляющий вход 8, коммутирующий элемент 9 связывает выход кодера 7 или вход 4 с выходом 10, в результате чего выходной сигнал содержит кодированный сигнал или сигнал, принятый на входе 4.

Средство кодирования может также содержать кодер 7, который направляет цифровой информационный сигнал на выход кодера в измененном или неизмененном виде в зависимости от используемых в кодере коэффициентов. Например, в заявке ЕР 98200869 (PHN 16.8.31), которая на дату подачи данной Заявки еще не была опубликована, описывают арифметический кодер, который в случае коэффициента со значением 0,5 прилагает сигнал, принятый на входе арифметического кодера, к выходу арифметического кодера по существу в неизмененном виде. Путем подбора соответствующих коэффициентов в кодере в зависимости от управляющего сигнала кодер может прилагать кодированный цифровой информационный сигнал или по существу неизмененный цифровой информационный сигнал к выходу. Средство кодирования 6 в этом случае не содержит коммутирующий элемент, изображаемый в фиг.1.

Вариант осуществления, изображенный на фиг.1, также содержит управляющее средство 12 для приложения управляющего сигнала к управляющему входу 8 кодера 6 и к управляющему входу 16 средства 18 для выведения идентификационного сигнала. Управляющее средство 12 может иметь вид входного вывода. Но управляющее средство 12 может как вариант содержать средство 12а, выполненное с возможностью определять сокращение данных, которое осуществляют или которое можно осуществить путем преобразования сигнала в кодированный сигнал в кодере 7. Например, если в кодере используют статистический кодер, то с приемлемой вероятностью возможно определить степень сокращения данных сигнала, обусловленного кодированием, с помощью статистического распределения сигнала, прилагаемого ко входу статистического кодера, и/или с помощью таблицы вероятностей, используемой статистическим кодером. Когда делают предварительную оценку, нет необходимости ждать, пока сигнал будет кодирован, чтобы определить сокращение данных. В результате этого цифровой информационный сигнал можно обработать и передать передающим устройством быстрее. Средство 12а может определять сокращение данных как цифрового информационного сигнала, так и отдельных частей сигнала. Затем сокращение данных сравнивают с помощью заданного коэффициента. Если кодирование дает сокращение данных, которое превышает заданный коэффициент, тогда формируют управляющий сигнал первого типа. Если кодирование дает сокращение данных, которое меньше заданного коэффициента, то формируют управляющий сигнал второго типа.

Средство 18 выполнено с возможностью выведения идентификационного сигнала в зависимости от управляющего сигнала, принятого на входе 16. Идентификационный сигнал прилагают к выходу 20. Средство 18 также выполнено с возможностью указывать в идентификационным сигнале, направляет ли средство кодирования сигнал к выходу 10 средства кодирования 6 в кодированном виде или по существу в неизмененном виде. Идентификационный сигнал содержит первую составляющую, которая указывает, что, возможно, некоторая часть сигнала цифрового информационного сигнала направляется на выход 10 средства кодирования 6 в кодированном виде. Если идентификационный сигнал содержит эту первую составляющую, то идентификационный сигнал также содержит вторую составляющую, которая указывает для каждой части сигнала следующее: направляется ли сигнал на выход 10 средства кодирования 6 в кодированном виде или по существу в неизмененном виде.

Средство объединения 22 имеет первый вход 22, соединенный с выходом 10 средства кодирования 6; второй вход 26, соединенный с выходом 20 средства 18 для формирования идентификационного сигнала, и выход 28. Средство объединения выполнено с возможностью формирования полного телевизионного сигнала из выходного сигнала средства кодирования 6 и идентификационного сигнала. Полный телевизионный сигнал прилагают к выходу 28, чтобы передать его через передающую среду ПС.

Описываемое передающее устройство действует следующим образом. Цифровой информационный сигнал прилагают к входному выводу 2 и направляют к средству кодирования 6. Управляющее средство 12 прилагает управляющий сигнал к средству кодирования 6. Если принят управляющий сигнал первого типа, то выходной сигнал средства кодирования содержит кодированный сигнал. Если принят управляющий сигнал второго типа, то коммутирующее средство 9 соединяет вход 4 средства кодирования 6 с выходом 10 средства кодирования 6. Выходной сигнал средства кодирования 6 в этом случае содержит цифровой информационный сигнал. Управляющий сигнал можно определить извне. Например, в отношении некоторых типов цифровых информационных сигналов известно: кодирование этих цифровых информационных сигналов приводит к возрастанию числа бит. Тогда цифровой информационный сигнал не сжимают, а расширяют. Это нежелательно, т.к. это расширение может вызывать проблемы. Этими проблемами могут быть, например, недостаточная емкость памяти или недостаточная ширина полосы для передачи цифрового информационного сигнала через передающую среду. Управляющий сигнал второго типа прилагают тогда, когда известно, что кодирование цифрового информационного сигнала не дает нужного сокращения данных. Тогда цифровой информационный сигнал не прилагают к средству объединения 22 в кодированном виде. Но если известно, что кодирование дает значительное сокращение данных, то прилагают управляющий сигнал первого типа. Средство 18 формирует идентификационный сигнал, соответствующий нужному управляющему сигналу. Средство объединения объединяет выходной сигнал средства кодирования 6 и идентификационный сигнал в полный телевизионный сигнал. После этого полный телевизионный сигнал передают через передающую среду. Путем выбора этого варианта цифрового информационного сигнала, имеющего меньшее число бит в полном телевизионном сигнале, передающее устройство будет оптимальным образом использовать емкость памяти на носителе записи либо будет оптимальным образом использовать ширину полосы передающей среды.

В предыдущем абзаце описывается способ передачи цифрового информационного сигнала передающим устройством в соответствии с данным изобретением. В этом случае цифровой информационный сигнал рассматривается как один сигнал. Но цифровой информационный сигнал может содержать множество частей сигнала. Частью сигнала может быть один музыкальный элемент или как вариант группа последовательных выборок цифрового информационного сигнала. Передающее устройство согласно данному изобретению также обеспечивает каждой отдельной части сигнала возможность ее передачи в кодированном или некодированном посредством кодера виде. В этом случае передающее устройство содержит средство 12а, которое для всего цифрового информационного сигнала и/или каждой отдельной части сигнала определяет, какой именно метод требует наименьшего числа битов для передачи цифрового информационного сигнала через передающую среду. Для некоторых частей сигнала кодирование своим результатом будет иметь сокращение данных. Для других частей сигнала кодирование своим результатом будет иметь увеличение данных. Тогда управляющий сигнал будет либо сигналом первого типа, либо сигналом второго типа; поэтому части сигнала, для которых обеспечиваемое кодером сокращение данных является неудовлетворительным, не появятся в кодированном виде в выходном сигнале. Теперь идентификационный сигнал содержит первую составляющую, которая указывает, что, возможно, одна часть сигнала появляется в кодированном виде в полном телевизионном сигнале. Помимо этого имеется вторая составляющая, которая для каждой из частей определяет, появляется ли данная часть сигнала в кодированном виде или не в этом кодированном виде в полном телевизионном сигнале.

Фиг.2 изображает вариант осуществления приемного устройства согласно данному изобретению для приема полного телевизионного сигнала ПС. Вариант цифрового информационного сигнала выводят из полного телевизионного сигнала. Точную или неточную копию цифрового информационного сигнала выводят в зависимости от кодирования, используемого в передающем устройстве. Полный телевизионный сигнал принимают на входе 60 средства демультиплексирования 62. Средство демультиплексирования выполнено с возможностью выведения выходного сигнала и идентификационного сигнала из полного телевизионного сигнала. Выходной сигнал содержит вариант цифрового информационного сигнала и его прилагают к выходу 64. Вариант цифрового информационного сигнала может содержать одну часть цифрового информационного сигнала или несколько его частей. Частью сигнала может быть дорожка диска или группа последовательных выборок цифрового информационного сигнала. Идентификационный сигнал, который определяет, как именно кодирован данный вариант цифрового информационного сигнала, направляют на выход 66. Идентификационный сигнал определяет для каждой части сигнала факт его кодирования или отсутствия кодирования.

Средство идентификации 70 имеет вход 68, соединенный с выходом 66 средства демультиплексирования 62. Средство идентификации 70 выполнено с возможностью выведения управляющего сигнала из идентификационного сигнала, при этом управляющий сигнал пересылают на управляющий выход 72. Управляющий сигнал первого типа выводят из идентификационного сигнала, когда соответствующая часть выходного сигнала на выходе 64 средства демультиплексирования 62 кодирована кодером. Управляющий сигнал второго типа выводят из идентификационного сигнала, когда соответствующая часть выходного сигнала на выходе 64 средства демультиплексирования 62 не была кодирована этим кодером.

Средство декодирования 76 имеет вход 74, соединенный с выходом 64 средства демультиплексирования 64. Управляющий вход 78 соединен с управляющим выходом 72 средства идентификации. Средство декодирования 76 содержит декодер 77, выполненный с возможностью декодирования сигнала, принимаемого на входе 74, в декодированный сигнал, и оно содержит коммутирующее средство 79. В зависимости от управляющего сигнала, прилагаемого к управляющему входу 78, коммутирующее средство 79 соединяет выход декодера 77 или вход 74 с выходом 80, в результате чего выходной сигнал средства декодирования содержит декодированный вариант сигнала, принимаемого на входе 74, или сигнала, принимаемого на входе 7. Если передающее устройство использует не имеющее потерь кодирование, то сигнал, прилагаемый к выходу 80, будет точной копией цифрового информационного сигнала, прилагаемого ко входу передающего устройства. Декодер может быть работающим с потерями декодером или работающим без потерь декодером. Пример работающего без потерь декодера описывают в публикации Общества инженеров-акустиков 4563 под названием "Усовершенствованное, не имеющее потерь кодирование 1-битовых аудиосигналов", Фонс Брюкерс и др., 103-я конференция ОИА (Нью-Йорк, США). Декодированный сигнал прилагают к выходу 80 при срабатывании на управляющий сигнал первого типа. Сигнал принимают на входе 74, прилагают к выходу 80 по существу в неизмененном виде при срабатывании на управляющий сигнал второго типа. Сигнал может содержать составляющую сигнала цифрового информационного сигнала или целый цифровой информационный сигнал. Средство декодирования 76 имеет выход 80, соединенный с выходным выводом 82.

Принимающее устройство, изображенное на фиг.2, действует следующим образом. В средстве демультиплексирования вариант цифрового информационного сигнала и идентификационный сигнал выводят из полного телевизионного сигнала. Средство идентификации выводит управляющий сигнал из идентификационного сигнала. Идентификационный сигнал имеет первую составляющую, которая указывает, появится ли, возможно, одна или несколько частей варианта цифрового информационного сигнала в варианте, кодированном данным образом. Если первая составляющая не присутствует, то вариантом цифрового информационного сигнала является вариант цифрового информационного сигнала, который не кодирован данным образом. Первую составляющую можно записать в Таблице Содержания, Перечне Дорожек или Заголовках, например, носителя записи в виде оптического диска. Если первая составляющая присутствует, то идентификационный сигнал содержит вторую составляющую. Вторая составляющая определяет, как соответствующая часть сигнала появляется в кодированном виде в варианте цифрового информационного сигнала. Управляющий сигнал формируют в зависимости от первой и второй составляющих. Управляющий сигнал определяет, должен или не должен быть декодирован сигнал, прилагаемый ко входу 74, до его приложения к выходу 80.

Фиг. 3 изображает передающее устройство в виде устройства для записи цифрового информационного сигнала на носителе записи. Схемный блок 300 в фиг. 3 эквивалентен блок-схеме фиг.1. Выход. 28 схемного блока 300 соответствует выходу 28 средства объединения 30 на фиг.1. Устройство записи также содержит кодер исправления ошибок 302, канальный кодер 304 и пишущее средство для записи сигнала на носителе записи 308. Кодеры исправления ошибок и канальные кодеры известны из уровня техники. Носитель записи 308 может быть носителем магнитного типа. В данном случае пишущее средство 306 содержит одну или несколько магнитных головок 310, выполненных с возможностью записи информации на дорожке носителя записи 308. В другом осуществлении носитель записи 308 является оптическим носителем информации 308'. Пишущее средство 306 в этом случае содержит оптическую пишущую головку 310 для записи информации на дорожке носителя записи 308'.

Фиг.4 изображает приемное устройство в виде устройства для воспроизведения цифрового информационного сигнала на носителе записи. Схемный блок 400 в фиг.4 эквиваленте блок-схеме фиг.2. Вход 60 схемного блока 400 соответствует входу 60 блока демультиплексирования 62 на фиг.2. Устройство воспроизведения также содержит считывающее средство 402, канальный декодер 406 и средство для обнаружения и, если возможно, исправления ошибок в сигнале. Канальные декодеры и средство обнаружения/исправления ошибок известны из уровня техники. Считывающее средство 402 выполнено с возможностью считывания сигнала, записанного на носителе записи 402b, и направления таким образом считанного сигнала в канальный декодер 406. Носитель записи 402b может быть носителем магнитного типа. В данном случае считывающее средство 403 содержит одну или несколько магнитных считывающих головок 402 для считывания идентификации с дорожки на носителе записи 402b. В другом осуществлении носитель записи 402b является оптическим носителем информации 402'. Считывающее средство 402 в этом случае содержит оптическую считывающую головку 402а для считывания информации с дорожки на носителе записи 402b'.

Передающее устройство и приемное устройство согласно данному изобретению нередко обрабатывает сигналы байтовым методом. Первую составляющую идентификационного сигнала можно записать, например, в Таблице Содержания, Перечне Дорожек или Заголовках. Вторую составляющую идентификационного сигнала можно записать в начале каждой части сигнала в полном телевизионном сигнале, например в начале каждого цикла временного объединения цифрового сигнала. Цикл содержит некоторую часть цифрового информационного сигнала и параметров, предназначаемых для приемного устройства. В результате байтовой обработки желательно, чтобы каждый цикл начинался на границе байта или совокупности байтов. Когда часть сигнала появляется в полном телевизионном сигнале в кодированном виде, то эта часть в полном телевизионном сигнале может начаться с параметров, которые указывают, как нужно декодировать последующую группу битов в сигнале. В данном случае биты обрабатывают отдельно и, следовательно, вторая составляющая может содержать только один бит для этой части сигнала. Необязательно, чтобы число битов кодированного сигнала соответствовало целому числу байтов. Для обеспечения того, чтобы следующая часть полного телевизионного сигнала начиналась на границе байта, может возникнуть необходимость введения некоторого числа битов в конце кодированного сигнала в полном телевизионном сигнале. Если некоторая часть сигнала появляется в полном телевизионном сигнале в некодированном виде, т.е. в первоначальном виде, то для второй составляющей может потребоваться один бит или один байт пространства из расчета на одну часть сигнала в зависимости от применяемой обработки сигнала. В том случае, когда используется ориентированная на байты обработка сигнала и некоторая часть сигнала содержит целое число байтов, то вторая составляющая предпочтительно занимает один байт пространства. В результате этого границы частей полного телевизионного сигнала остаются на границах байта.

Фиг. 5 изображает структуру объемного пространства на носителе записи согласно данному изобретению. Объемное пространство на носителе записи разделено на следующие позиции: Область Файловой Системы, Главная Область ТОС, 2-канальная Стерео Область, Многоканальная Область и Дополнительная Область Данных. Каждый носитель записи должен иметь Главную Область ТОС и по меньшей мере одну Аудио Область. Носитель записи может содержать как вариант. Область Файловой Системы. В этом случае Область Файловой Системы содержит файловую систему в соответствии с нормативом МОС 9660 и/или техническим описанием UDF. Норматив МОС 9660 указывает объем и файловую структуру носителей записи в виде КД-ПЗУ. Дополнительная Область Данных может как вариант быть использована для запоминания аудиоинформации. Если носитель записи имеет Дополнительную Область Данных, то носитель записи должен иметь файл UDF и/или МОС 9660. Данные в Дополнительной Области Данных могут адресоваться через файловую систему. Файловую систему запоминают в Области Файловой Системы. Если Область Файловой Системы недостаточна крупная для запоминания файловой системы, то остающуюся часть файловой системы можно запомнить в Дополнительной Области Данных.

Главная Область ТОС содержит три одинаковых копии Главных ТОС. Главный ТОС описывает носитель записи на наивысшем уровне. Три копии Главного ТОС находятся в некотором местоположении на каждом носителе записи и имеют фиксированный размер, равный 10 секторам. Сектор имеет размер, равный 2048 байтам. Первый сектор содержит общие сведения о носителе записи, такие как размер и местоположение Аудио Областей на носителе записи, "альбомная" информация, номер каталога, тип носителя записи и дата носителя записи.

Фиг. 6 изображает структуру Аудио Области на носителе записи. Аудио Область содержит Область Дорожек, имеющую Аудио Дорожки, содержащие аудиоинформацию, и Область ТОС с управляющей информацией. Все 2-канальные стереодорожки расположены в 2-канальной Стерео Области. Все Многоканальные Дорожки расположены в Многоканальной Области. Каждая Аудио Область содержит Область ТОС-1, Область Дорожек с Аудиодорожками и Область ТОС-2. Содержание Области ТОС-1 и Области ТОС-2 одинаковое и содержит копию Области ТОС. Местоположение Области ТОС-1 и Области ТОС-2 каждой Аудио Области определено в Главном ТОС.

Информацией, запомненной в Области Дорожек, является Поток Байтов. Поток Байтов запоминают в целом числе секторов. Сектор, используемый Потоком Байтов, называют "Аудио Сектором". Поток Байтов подразделяют на Мультиплексированные Циклы, имеющие продолжительность в 1/75 с. Поток Байтов содержит целое число Мультиплексированных Циклов и является последовательностью всех Мультиплексированных Циклов в Аудио Области. Фиг.7 изображает компоновочный чертеж Аудио Сектора. Аудио Сектор содержит фиксированное число байтов, например 2048 байтов. Каждый Аудио Сектор начинается с Аудио Заголовка, за которым следует по меньшей мере один Пакет. Если последний байт Пакета в Аудио Секторе не лежит в последнем байте Аудио Сектора, то в последний байт Аудио Сектора добавляют Заполняющие байты. Пакет может содержать только один тип из числа следующих типов данных: Аудиоданные, Дополняющие данные или Данные Набивки. Пакет Аудиоданных называют "Аудиопакетом". Пакет Дополняющих Данных называют Дополняющим пакетом. Пакет Данных Набивки называют Пакетом Набивки. Пакет может относиться только к одному Аудио Сектору. Аудио Сектор должен содержать по меньшей мере один пакет. Аудио Сектор содержит максимальное число семи Пакетов.

Мультиплексированный Цикл содержит целое число Пакетов. Мультиплексированный Цикл должен содержать по меньшей мере один Аудио Пакет. Помимо этого Мультиплексированный Цикл может содержать Пакеты Дополняющих Данных и Пакеты Набивки. Аудио Цикл содержит последовательно соединенные Аудио Пакеты в Мультиплексированном Цикле. Цикл Набивки содержит последовательно соединенные Пакеты Набивки в Мультиплексированном Цикле. Аудио Циклы, Циклы Дополняющих Данных и Циклы Набивки называют Элементарными Циклами.

Каждый Мультиплексированный Цикл имеет временной код в минутах, секундах, и, во-вторых, указание порядкового номера цикла. Первый Аудио Цикл в Области Дорожек Аудио Области имеет временной код 0. Временной код получает приращение в каждом последующем Мультиплексированном Цикле во всей Области Дорожек.

Фиг.8 изображает взаимосвязь между Мультиплексированными Циклами и Аудио Секторами. Аудио Секторы изображены сверху. Аудио Циклы могут иметь разную длину в том случае, когда Аудио Циклы получены кодированием без потерь. Эти Аудио Циклы подразделяют на Аудио Пакеты. На фиг.8 Аудио Циклы N разделяют на четыре Пакета (N, 0), (N, 1), (N, 2) и (N, 3). Аудио Пакеты последовательно располагают в Аудио Секторах. Как указывалось выше, каждый Аудио Сектор начинается с Аудио Заголовка, за которым следует по меньшей мере один Пакет. В фиг.8 Пакеты Дополняющих Данных обозначены как S; Пакеты Набивки обозначены как S, а Аудио Заголовки обозначены как h. Таким образом, в фиг.8 Аудио Сектор М+3 содержит Аудио Заголовок, Аудио Пакет (N, 3), Пакет N Дополняющих Данных, Аудио Пакет (N+1,0), Пакет Дополняющих Данных N+1, Цикл Набивки N+1 и Аудио Цикл (N+2,0).

Область ТОС содержит управляющую информацию для Области Дорожек Аудио Области, относящейся к Области ТОС. Управляющей информацией может быть, например, скорость передачи данных в байтах (Byte_Rate) Мультиплексированных данных в Аудио Области, выраженная как число байтов в секунду и используемая для Аудио Области частота дискретизации, и формат цикла. Формат цикла определяет структуру цикла мультиплексированного аудиосигнала в Области Дорожек. Возможными типами форматов цикла являются, например: Многоканальный простой DSD-сигнал гибкого формата, 2-канальный стерео простой DSD-сигнал фиксированного формата из 3 циклов в 14 секторах, 2-канальный стерео простой DSD-сигнал фиксированного формата из 3 циклов в 16 секторах. Кодированный без потерь гибкий формат. В случае, когда формат цикла указывает, что структура цикла имеет Кодированный без потерь гибкий формат, то, вероятно, по меньшей мере один цикл в Области Дорожек мог быть кодирован способом кодирования без потерь.

Аудио Сектор начинается Аудио Заголовком и за ним следует по меньшей мере один Пакет. Аудио Заголовок содержит сведения об Аудио Секторе, такие как число Пакетов в Аудио Секторе, число Аудио Циклов, которые начинаются в данном Аудио Секторе, и параметр, указывающий, имеет или не имеет Аудио Область, к которой относится данный Аудио Сектор, формат цикла, являющийся Кодированным без потерь гибким форматом. Этот параметр включают для того, чтобы исключить некоторые ошибки, которые могут возникнуть во время воспроизведения аудиосигналов. Аудио Сектор является наименьшей единицей, которую можно считывать с носителя информации. При считывании данных на носителе записи посредством файловой системы Аудио Секторы можно считывать непосредственно и, если необходимо, сначала считывать Область ТОС, относящуюся к Аудио Области, в которой лежит данный Аудио Сектор. Таким образом становится возможным сначала считывать Аудио Сектор, имеющий структуру цикла типа 2-канальный стерео простой DSD-сигнал фиксированного формата из 3 циклов в 14 секторах. В этом случае аудиосигналами являются сигналы DSD типа. DSD-сигналы являются 1-битовыми сигналами и их можно непосредственно прилагать к выходу приемного устройства. Если после считывания указанного Аудио Сектора считывают Аудио Сектор, который имеет цикловую структуру типа Кодированного без потерь гибкого формата, то аудиосигналы в этом аудиосекторе можно кодировать без потерь. Если кодированный без потерь сигнал прилагают к выходу, то прилагаемый сигнал может повредить громкоговорители, соединенные с приемным устройством. Поэтому во время считывания каждого Аудио Сектора приемное устройство должно обладать способностью обнаруживать, кодированы ли считываемые данные без потерь или нет, чтобы обеспечить правильную обработку таким образом считанных данных.

Помимо информации об Аудио Секторе Аудио Заголовок также содержит информацию об каждом Пакете в Аудио Секторе и информацию о каждом цикле, который начинается в Аудио Секторе. Информацией об Аудио Пакете может быть, например, указание следующего: является данный Пакет первым Пакетом Цикла; указание типа данных в Пакете и длины Пакета. Длина Пакета может быть представлена, например, числом байтов в данном Пакете. Пакет может содержать только один тип данных, например Аудиоданные, Дополняющие Данные или Данные Набивки. Для каждого цикла, который начинается в Аудио Секторе, Аудио Заголовок содержит информацию цикла. Так, каждый цикл содержит код времени. Если форматом цикла является тип Кодированного без потерь гибкого формата, то Аудио Заголовок каждого цикла, который начинается в данном секторе, определяет число используемых аудиоканалов, например 2, 5 или 6 каналов, и число аудиосекторов (N_ sectors), на которые поделен начальный цикл. Если, например, первый Пакет Цикла начинается в секторе X, а последний пакет находится в Аудио Секторе Y, то число секторов (N_sectors) равно Y-X+1. До того, как приемное устройство сможет декодировать Кодированные без потерь данные, оно должно сначала считать все пакеты, относящиеся к Циклу. Этой цели соответствует информация N_sectors.

Аудио Поток содержит аудиосигнал DSD в кодированном без потерь или кодированном не без потерь виде. Аудио Потоком является последовательность всех Аудио Циклов в Потоке Байтов. Кодированный без потерь Аудио Цикл имеет изменяющуюся длину. Аудио Цикл в Аудио Области, для которой Область ТОС указывает, что данный формат цикла является типом Кодированного без потерь гибкого формата, начинается с битом, который указывает, появляются ли Аудио Данные в Аудио Цикле в кодированном без потерь или кодированном не без потерь виде. Поэтому возможно, что Область ТОС указывает, что формат цикла является типом Кодированного без потерь гибкого формата, и что все Аудио Циклы содержат Аудио Данные в кодированном не без потерь виде.

Устройство согласно данному изобретению может содержать и передающее средство и приемное средство. Сочетание устройств, изображаемое на фиг.4 и 5, дает в результате устройство, посредством которого цифровой информационный сигнал можно записать на носителе записи и впоследствии воспроизвести. Другая возможность заключается в том, что два устройства, каждое из которых содержит передающее и приемное средство, сообщаются друг с другом посредством одной среды передачи или нескольких. Посредством передающего средства первое устройство передает цифровой информационный сигнал па второе устройство через первую передающую среду. Второе устройство принимает этот сигнал с помощью приемного средства и пересылает его к выходу. Аналогичным образом второе устройство может передавать цифровой информационный сигнал на второе устройство через вторую передающую среду. В зависимости от физического выполнения передающей среды будет использована одна передающая среда или несколько передающих сред.

Формула изобретения

1. Устройство для передачи цифрового информационного сигнала через передающую среду, содержащее: входное средство для приема цифрового информационного сигнала, средство для кодирования цифрового информационного сигнала и формирования выходного сигнала, отличающееся тем, что дополнительно содержит: управляющее средство для формирования управляющего сигнала, подводимого к средству кодирования, при этом средство кодирования выполнено с возможностью формирования части выходного сигнала в виде кодированных частей цифрового информационного сигнала под воздействием управляющего сигнала первого типа и с возможностью формирования частей выходного сигнала в виде частей цифрового информационного сигнала под воздействием управляющего сигнала второго типа, а также средство для формирования идентификационного сигнала, выполненное с возможностью формирования идентификационного сигнала в зависимости от управляющего сигнала, причем если идентификационный сигнал содержит первую составляющую, которая указывает, что некоторая часть сигнала цифрового информационного сигнала направляется на выход средства кодирования в кодированном виде, и если идентификационный сигнал содержит первую составляющую, то идентификационный сигнал содержит также вторую составляющую, которая указывает для каждой части сигнала следующее: направляется ли часть сигнала на выход средства кодирования в кодированном виде или по существу в неизменном виде; средство объединения, имеющее первый вход, соединенный с выходом средства для формирования идентификационного сигнала, и выход, причем средство объединения выполнено с возможностью формирования полного телевизионного сигнала из выходного сигнала средства кодирования и идентификационного сигнала, причем если идентификационный сигнал содержит первую составляющую, то идентификационный сигнал также содержит вторую составляющую, а полный телевизионный сигнал, подлежащий передаче через передающее средство, подают на выход средства объединения.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что также содержит средство для определения следующего: приводит ли кодирование некоторой части цифрового информационного сигнала к сокращению данных, по меньшей мере, согласно заданному коэффициенту, при этом указанное последним средство выполнено с возможностью формирования управляющего сигнала первого типа, если кодирование указанной части цифрового информационного сигнала приводит к сокращению данных свыше заданного коэффициента.

3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что также содержит средство исправления ошибок и/или канальное средство кодирования для кодирования ошибок и/или канального кодирования полного телевизионного сигнала в кодированный по ошибкам и/или канально-кодированный сигнал и записывающее средство для записи кодированного по ошибкам и/или канально-кодированного сигнала на носителе записи.

4. Способ передачи цифрового информационного сигнала через передающее средство, при котором принимают цифровой информационный сигнал, кодируют цифровой информационный сигнал, отличающийся тем, что формируют управляющий сигнал, формируют части выходного сигнала в виде кодированных частей цифрового информационного сигнала под воздействием управляющего сигнала первого типа, формируют части выходного сигнала в виде частей цифрового информационного сигнала под воздействием управляющего сигнала второго типа, формируют идентификационный сигнал в зависимости от управляющего сигнала; причем если идентификационный сигнал содержит первую составляющую, которая указывает, что некоторая часть цифрового информационного сигнала направляется на выход средства кодирования в кодированном виде, и если идентификационный сигнал содержит первую составляющую, то идентификационный сигнал также содержит вторую составляющую, которая указывает для каждой части сигнала следующее: направляется ли на выход средства кодирования в кодированном виде или по существу в неизменном виде, формируют полный телевизионный сигнал из частей выходного сигнала и идентификационного сигнала; причем если идентификационный сигнал содержит первую составляющую, то идентификационный сигнал также содержит вторую составляющую; направляют полный телевизионный сигнал к передающему средству.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что проводят: кодирование исправления ошибок и/или канальное кодирование полного телевизионного сигнала и направляют кодированный по ошибкам и/или канально-кодированный сигнал к передающему средству.

6. Способ по п.4 или 5, отличающийся тем, что передающим средством является носитель записи.

7. Носитель записи, полученный посредством способа по п.6, отличающийся тем, что носитель записи является оптическим или магнитным носителем записи.

8. Носитель записи, содержащий части цифрового информационного сигнала, причем часть цифрового информационного сигнала находится в кодированном виде, отличающийся тем, что содержит идентификационный сигнал, включающий в себя первую составляющую, указывающую, что часть цифрового информационного сигнала находится в кодированном виде и если идентификационный сигнал содержит первую составляющую, то идентификационный сигнал содержит также вторую составляющую, указывающую для каждой из частей цифрового информационного сигнала следующее: представлена часть сигнала в закодированном виде или по существу в неизменном виде.

9. Носитель записи по п.8, отличающийся тем, что выполнен в форме диска; цифровая информация, хранимая на указанном носителе записи, содержит, по меньшей мере, одну область данных, при этом каждая область данных содержит таблицу содержания и область дорожек, а указанная область дорожек содержит представление цифрового информационного сигнала и подразделена на циклы, каждый из которых содержит часть представления цифрового информационного сигнала, при этом таблица содержания содержит первую составляющую идентификационного сигнала, а каждый цикл содержит вторую составляющую идентификационного сигнала.

10. Устройство для приема полного телевизионного сигнала через передающую среду и для обработки полного телевизионного сигнала в цифровой информационный сигнал, содержащее: приемное средство для приема полного телевизионного сигнала через передающую среду, средство демультиплексирования для выведения, по меньшей мере, одной части сигнала из полного телевизионного сигнала, средство декодирования для декодирования, по меньшей мере, одной части сигнала, отличающееся тем, что средство демультиплексирования выполнено с возможностью выведения из полного телевизионного сигнала идентификационного сигнала, который определяет для каждой части полного телевизионного сигнала факт его кодирования или отсутствия кодирования, при этом устройство приема полного телевизионного сигнала дополнительно содержит: средство идентификации, вход которого соединен с выходом средства демультиплексирования, выполненное с возможностью выведения из идентификационного сигнала управляющего сигнала, причем управляющий сигнал первого типа выводят из идентификационного сигнала, когда соответствующая часть выходного сигнала на выходе средства демультиплексирования кодирована кодером, а управляющий сигнал второго типа выводят из идентификационного сигнала, когда соответствующая часть выходного сигнала на выходе средства демультиплексирования не была кодирована этим кодером, при этом средство декодирования имеет вход, соединенный с соответствующим выходом средства демультиплексирования и управляющий вход, соединенный с управляющим входом средства идентификации, причем средство декодирования содержит декодер, выполненный с возможностью декодирования сигнала, принимаемого на входе, в декодированный цифровой телевизионный сигнал, и оно содержит коммутирующее средство, которое в зависимости от управляющего сигнала, прилагаемого к управляющему входу, соединяет выход декодера или его вход с выходом, в результате чего выходной сигнал средства декодирования содержит декодированный цифровой телевизионный сигнал, принимаемый на входе средства декодирования.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что средство демультиплексирования выполнено с возможностью выведения первой составляющей идентификационного сигнала из полного телевизионного сигнала, причем средства идентификации выполнены с возможностью формирования управляющего сигнала в зависимости от первой составляющей идентификационного сигнала.

12. Устройство по п.10 или 11, отличающееся тем, что средство демультиплексирования выполнено с возможностью выведения в зависимости от первой составляющей идентификационного сигнала второй составляющей идентификационного сигнала, относящегося к каждой отдельной части сигнала, причем средство идентификации выполнено с возможностью формирования управляющего сигнала в зависимости от второй составляющей идентификационного сигнала.

13. Устройство по п.10 или 11, отличающееся тем, что приемное устройство также содержит устройство для считывания сигнала, записанного на носителе записи, и средство канального декодирования и/или средство обнаружения/исправления ошибок для канального декодирования считанного сигнала и/или обнаружения и исправления ошибок в считанном сигнале, выход которого является входом средства демультиплексирования.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8