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정보 기록 매체, 정보 기록 방법, 정보 재생 방법, 정보기록 장치, 정보 재생 장치(INFORMATION RECORDING METHOD, INFORMATION PLAYBACKMETHOD, INFORMATION RECORDING APPARATUS, ANDINFORMATION PLAYBACK APPARATUS)

갈때까지가는거야 2018. 5. 3. 15:22

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2008년04월17일
(11) 등록번호 10-0822941
(24) 등록일자 2008년04월10일
(51) Int. Cl.

H04N 7/08 (2006.01) G11B 7/007 (2006.01)
H04N 5/92 (2006.01) H04N 5/76 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2006-0086956
(22) 출원일자 2006년09월08일
심사청구일자 2006년09월08일
(65) 공개번호 10-2007-0029098
(43) 공개일자 2007년03월13일
(30) 우선권주장
JP-P-2005-00261050 2005년09월08일 일본(JP)
(56) 선행기술조사문헌
JP10336585 A
JP2000268537 A
JP2002175670 A
KR1020040105576 A*
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
가부시끼가이샤 도시바
일본국 도꾜도 미나또꾸 시바우라 1쪼메 1방 1고
(72) 발명자
기쿠치 신이치
일본국 도쿄도 미나토꾸 시바우라 1-1-1 가부시끼
가이샤 도시바지테키 자이산부 나이
나카시카 마사히로
일본국 도쿄도 미나토꾸 시바우라 1-1-1 가부시끼
가이샤 도시바지테키 자이산부 나이
츠마가리 야스후미
일본국 도쿄도 미나토꾸 시바우라 1-1-1 가부시끼
가이샤 도시바지테키 자이산부 나이
(74) 대리인
김태홍, 신정건
전체 청구항 수 : 총 6 항 심사관 : 김흥수
(54) 정보 기록 매체, 정보 기록 방법, 정보 재생 방법, 정보기록 장치, 정보 재생 장치
(57) 요 약
본 실시예는 사용자가 기록 및 재생하고자 콘텐츠의 정보 관리뿐만 아니라 콘텐츠 프로바이더에 의해 배포되는
콘텐츠와 친화성을 갖는 정보 관리를 허용한다. 정보 기록 매체는, 사용자에 의해 기록될 수 있는 제1 고선명
비디오 정보(HD_DVD-VR, HDVR_VOB/HDVR_SOB)를 관리하는 파일 구조와, 콘텐츠 프로바이더에 의해 제공될 수 있
는 제2 고선명 비디오 정보(HD_DVD-VIDEO, ADV_OBJ)를 가질 수 있다. 관리 영역은, 제2 고선명 비디오 정보
(HD_DVD-VIDEO)를 포함하는 디지털 스트림 신호의 재생을 관리하는데 사용되는 관리 정보(VIDEO_PLAYLIST,
VTSI)를 포함하도록 구성된다.
대표도
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등록특허 10-0822941
특허청구의 범위
청구항 1
기록 장치를 위한 제1 고선명 비디오 정보, 및 재생 장치를 위한 제2 고선명 비디오 정보를 관리하는 파일 구조
를 가지고, 상기 제1 고선명 비디오 정보 및 상기 제2 고선명 비디오 정보를 포함하는 미리 결정된 디지털 스트
림 신호를 기록하도록 구성된 정보 기록 매체에 있어서,
상기 정보 기록 매체는, 관리 영역과 데이터 영역을 구비하도록 구성되며, 상기 데이터 영역은 상기 디지털 스
트림 신호를 적어도 하나의 오브젝트로서 기록하도록 구성되고,
상기 관리 영역은, 상기 제1 고선명 비디오 정보를 포함하는 상기 디지털 스트림 신호의 각 송출원 또는 상기
디지털 스트림 신호의 각 방송 방식을 위한 관리 정보를 기억하도록 구성되는 동시에, 상기 제1 고선명 비디오
정보를 포함하는 상기 디지털 스트림 신호의 각 송출원 또는 상기 디지털 스트림 신호의 각 방송 방식을 위한
타임 맵 정보를 기억하도록 구성되며,
상기 관리 영역은, 상기 제2 고선명 비디오 정보를 포함하는 상기 디지털 스트림 신호의 재생을 관리하기 위하
여 이용되는 관리 정보를 더 포함하도록 구성되는 것인, 정보 기록 매체.
청구항 2
제1항에 있어서, 상기 타임 맵 정보는 상기 오브젝트들을 지정하는데 사용되는 인덱스 정보를 포함하도록 구성
되는 것인, 정보 기록 매체.
청구항 3
제1항의 정보 기록 매체를 이용하는 기록 방법에 있어서,
상기 디지털 스트림 신호를 상기 데이터 영역에 기록하는 단계와,
상기 관리 정보를 상기 관리 영역에 기록하는 단계
를 포함하는 기록 방법.
청구항 4
제1항의 정보 기록 매체를 이용하는 재생 방법에 있어서,
상기 관리 영역으로부터 상기 관리 정보를 재생하는 단계와,
상기 데이터 영역으로부터 상기 디지털 스트림 신호를 재생하는 단계
를 포함하는 재생 방법.
청구항 5
제1항의 정보 기록 매체를 이용하는 기록 장치에 있어서,
상기 데이터 영역에 상기 디지털 스트림 신호를 기록하도록 구성된 제1 레코더 배열과,
상기 관리 영역에 상기 관리 정보를 기록하도록 구성된 제2 레코더 배열
을 포함하는 기록 장치.
청구항 6
제1항의 정보 기록 매체를 이용하는 재생 장치에 있어서,
상기 관리 영역으로부터 상기 관리 정보를 재생하도록 구성된 제1 재생기 배열과,
상기 데이터 영역으로부터 상기 디지털 스트림 신호를 재생하도록 구성된 제2 재생기 배열
을 포함하는 재생 장치.
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등록특허 10-0822941
명 세 서
발명의 상세한 설명
발명의 목적
발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은, 디지털 TV 방송 등에서 이용되는 디지털 스트림 신호의 기록 재생에 적합한 정보 기록 매체(또는 데<133>
이터 구조), 정보 기록/재생 방법 및 정보 기록/재생 장치에 관한 것이다.
최근, TV 방송은 하이비젼 프로그램(고선명 AV 정보의 프로그램)을 주된 방송 콘텐츠로 하는 디지털 방송 시대<134>
로 돌입하고 있다. 현재 실시되고 있는 BS 디지털 TV 방송(및 머지않아 실시될 지상파 디지털 TV 방송)에서는,
MPEG2의 트랜스포트 스트림(이하, 적절하게 MPEG-TS라 약기함)이 채용되고 있다. 동화상을 사용한 디지털 방송
분야에서는, 앞으로도 MPEG-TS가 표준 포맷으로 이용된다고 생각된다. 이러한 디지털 TV 방송의 시작에 따라,
디지털 TV 방송의 콘텐츠를 그대로 녹화할 수 있는 스트리머에 대한 시장 요구가 높아져 오고 있다.
DVD-RAM 등과 같은 광 디스크를 이용한 스트리머의 예로서, 특허문헌 1(일본 특허 공개 2002-84479호 공보)에<135>
개시된 "기록 재생 장치(A recording and playback apparatus"가 있다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
예컨대, 도중에 짧은 뉴스가 삽입된 장시간 음악 프로그램(연말에 BS 디지털 방송되는 NHK 홍백가합전 등)을 뉴<136>
스 컷트(뉴스 부분에서 녹화를 일단 멈춤)로 스트림 녹화한 경우에는, 뉴스를 컷트한 부분에서 녹화 프로그램의
스트림 오브젝트가 2개로 나뉜다. 이러한 경우, 2개의 스트림 오브젝트는, 기록 매체 상에서 물리적으로 인접하
여 연속되는 것이 보통이지만, 물리적으로 떨어진 장소에 불연속 기록되어 있을 수도 있다. 이 예에서는, 2개의
스트림 오브젝트가 물리적으로 연속하고 있든 있지 않든, 그 콘텐츠의 재생 시간에 대해서는, 논리적으로 연속
하고 있다. CM이 삽입된 하나의 영화를 CM 컷트로 스트림 녹화한 경우도 동일하며, CM 컷트 부분에서 복수 스트
림 오브젝트 사이에 물리적인 불연속이 생겼다고 해도, 하나의 영화 콘텐츠 전체적인 재생 시간은 논리적으로
연속하고 있다.
한편, 예컨대 채널 X의 프로그램 A를 스트림 녹화한 다음, 채널 Y의 프로그램 B를 스트림 녹화할 때, 프로그램<137>
A의 스트림 오브젝트와 프로그램 B의 스트림 오브젝트는, 가령 기록 위치가 물리적으로 연속되어 있더라도, 이
들 콘텐츠의 재생 시간에 대해서는 연속되고 있지 않다(논리적으로 불연속).
이와 같이, 복수의 스트림 오브젝트에 의해 스트림 녹화가 이루어지고 있는 경우에 있어서, 인접하는 스트림 오<138>
브젝트 사이에, 물리적인 연속성이 아니라, 논리적인 연속성(동일 프로그램 내에서의 재생 시간의 연속성)이 있
는지의 여부는, 재생시의 디코드 처리(시스템 타임 클록(STC)의 설정 처리 등)에 영향을 준다. 구체적으로는,
재생 시간의 연속성을 알지 못하여 STC의 설정이 부적절하게 이루어지면(STC의 리셋 등), 동일 프로그램의 전반
스트림 오브젝트의 말미로부터 후반 스트림 오브젝트의 선두로 재생이 옮길 때에, 정지 화상 표시에 의한 대기
시간이 길게 생길 가능성이 나온다.
한편, 기록될 정보(디지털 방송 등)에는, PSI(Program Specific Information)나 SI(Service Information) 등의<139>
정보가 포함되어 있는 경우가 있지만, 지금까지는 PSI나 SI가 알려지지 않은 경우에 대해서는 배려되어 있지 않
다. 또한 기록 대상의 비디오 정보의 해상도는 다양한 것이 포함될 수 있지만, 해상도의 지정에 있어서, 수평
해상도와 수직 해상도 중 한쪽(수평 해상도)이 불분명한 경우도 배려되어 있지 않다.
또한, 머지않아 다양한 부가가치를 붙인 하이비전 콘텐츠가 콘텐츠 프로바이더에 의해 반포(시판)될 것이 예상<140>
되고 있어, 그와 같은 하이비전 콘텐츠와의 친화성(호환성)도, 앞으로의 하이비전 레코더에는 요구된다.
본 발명의 과제의 하나는, 사용자가 기록 재생하는 콘텐츠의 정보 관리뿐만 아니라 콘텐츠 프로바이더에 의해<141>
반포되는 콘텐츠와의 친화성을 도모한 정보 관리를 가능하게 하는 것이다.
발명의 구성 및 작용
본 발명의 일 실시형태에서는, 사용자에 의해 녹화 및 재생될 수 있는 콘텐츠의 정보 관리 뿐만 아니라, 콘텐츠<142>
프로바이더가 배포되는 콘텐츠와 친화성을 갖는 정보 관리를 허용하도록 의도되었다.
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한 실시예는, 사용자에 의해 녹화될 수 있는 상기 제1 고선명 비디오 정보(HD_DVD-VR; HDVR_VOB/HDVR_SOB)와,<143>
콘텐츠 프로바이더에 의해 제공될 수 있는 상기 제2 고선명 비디오 정보(HD_DVD-VIDEO; ADV_OBJ)를 관리하는 파
일 정보를 가지며, 상기 제1 고선명 비디오 정보(HD_DVD-VR) 및 상기 제2 고선명 비디오 정보를 포함하는 사전
설정된 디지털 스트림 신호를 녹화하도록 구성된 정보 기록 매체(도 1의 100)를 이용한다. 여기서, 상기 정보
기록 매체는 관리 영역과 데이터 영역을 가지며, 상기 데이터 영역은 상기 디지털 스트림 신호의 데이터가 복수
의 오브젝트(HDVR_VOB, HDVR_SOB, ADV_OBJ)로 나뉘어 기록될 수 있도록 구성된다. 상기 관리 영역은, 상기 제1
고선명 비디오 정보(HD_DVD-VR)를 포함하는 상기 디지털 스트림 신호의 송출원마다 또는 상기 디지털 스트림 신
호의 방송 방식마다 관리 정보(ESOB 관련 파일)를 갖는 동시에, 상기 제1 고선명 비디오 정보(HD_DVD-VR)를 포
함하는 상기 디지털 스트림 신호의 송출원마다 또는 상기 디지털 스트림 신호의 방송 방식마다 타임 맵 정보(도
79의 VSOB 관련 파일)를 갖는다. 상기 관리 영역은, 또한, 상기 제2 고선명 비디오 정보(HD_DVD-VIDEO)를 포함
하는 상기 디지털 스트림 신호의 재생을 관리하는 관리 정보(VIDEO_PLAYLIST, VTSI)를 포함하도록 구성된다.
본 발명의 다른 목적들 및 잇점들은 이하의 상세한 설명에 개시될 것이며, 부분적으로는 이러한 설명들로부터<144>
자명하거나, 본 발명의 실시에 의해 학습될 수도 있다. 본 발명의 목적들 및 잇점들은 이하에서 특별히 지시되
는 수단들의 조합에 의해 실현되거나 획득될 수 있다.
명세서의 일부를 구성하는 첨부된 도면들은 이하에서 주어지는 실시예에 대한 상세한 설명과 함께 본 발명의 원<145>
리를 설명하는 역할을 할 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시형태를 설명한다.<146>
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 데이터 구조를 설명하는 도면이다. 레코더블(recordable) 또는 리라이트<147>
블(Re-writable) 정보 기록 매체의 대표적인 예로서, DVD 디스크(파장 650 nm 전후의 적색 레이저 또는 파장
405 nm 이하의 청보라 내지 청색 레이저를 이용한, 단일 기록층 또는 복수 기록층의, DVD±R, DVD±RW, DVD±
RAM 등)(100)이 있다. 이 디스크(100)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 파일 시스템이 들어가 있는 볼륨/파일 구조
정보 영역(111)과 데이터 파일을 실제로 기록하는 데이터 영역(112)을 포함하도록 구성되어 있다. 상기 파일 시
스템은, 파일들의 기록 위치를 가리키는 정보를 포함한다.
데이터 영역(112)은, 일반적인 컴퓨터가 기록하는 영역(120, 122)과, AV 데이터를 기록하는 영역(121)을 포함하<148>
고 있다. AV 데이터 기록 영역(121)은, AV 데이터의 관리를 하기 위한 비디오 매니저(VMG) 파일이 있는 AV 데이
터 관리 정보 영역(130)과, DVD-Video(ROM Video) 규격에 준한 오브젝트 데이터의 파일이 기록되는 ROM_Video
오브젝트군 기록 영역(131)과, 비디오 레코딩(VR) 규격에 준한 오브젝트 데이터(ESOBS : Extended Video
Object Set)의 파일(VRO 파일)이 기록되는 VR 오브젝트군 기록 영역(132)과, 디지털 방송에 대응한 오브젝트가
기록되어 있는 스트림 오브젝트 데이터(ESOBS : Extended Stream Object Set) 파일(SRO 파일)이 기록되는 기록
영역(133)을 포함하도록 구성되어 있다. 한편, SRO 파일을 위한 레코딩 규격은, 적절하게 스트림 레코딩(SR) 규
격이라 표기한다.
여기서, DVD-Video(ROM Video)는 비디오 타이틀 셋트(VIDEO-TS), 녹재 DVD(DVD-RTR)는 DVD-RTAV와 같이, 포맷<149>
마다 파일 디렉토리가 나뉘며, 이 실시형태에서 설명하는 디지털 방송 대응의 새로운 DVD 규격의 파일은, 예컨
대 DVD_HDVR라는 디렉토리에 저장된다(도 3을 참조하여 후술).
즉, DVD_HDVR이라는 디렉토리(도 3)에, 데이터의 관리를 하기 위한 VMG 파일과, 아날로그 방송 및 라인 입력 등<150>
의 아날로그 기록용의 오브젝트 파일인 VRO와, 디지털 방송의 오브젝트인 SRO 파일이 기록되어, 그 SRO 파일이
ESOBS가 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 데이터 구조에 있어서의 재생 관리 정보층과 오브젝트 관리 정보층과 오<151>
브젝트층과의 관계를 설명하는 도면이다. 도 2에 도시된 바와 같이, SR 관리 데이터는 VR와 공통의 VMG 파일에
기록되고, SR은 VR와 공통으로 제어되며, SR 및 VR은 셀 단위로 링크되고, 재생 장소의 지정은 재생 시간 단위
로 지정된다. 이 관리 데이터는 VR_MANEGER.IFO(도 3 참조)라 부르고 있다. 여기서, TMAPT를 별도 파일로 하는
경우, 도 3에 도시한 바와 같이, HR_VTMAP.IFO, HR_STMAP.IFO와 그 백업 파일인 HR_VTMAP.BUP, HR_STMAP.BUP이
추가되고 있다.
각 ESOBS의 구조는, 하나 이상의 ESOB(141)를 포함하고, 각 ESOB는 예컨대, 1 프로그램에 대응한다. ESOB는 하<152>
나 이상의 ESOBU(Extended Stream object unit)를 포함하고, ESOBU는, 일정 시간 간격(ESOBU_PB_TM_RNG의 값에
의해 변화됨)분의 오브젝트 데이터 또는, 하나 이상의 GOP 데이터에 상당한다. 다만, 전송 레이트가 낮은 경우
1 s(1초) 이내로 1 GOP가 보내지지 않는 경우를 생각할 수 있다(VR에서는 내부 인코드이기 때문에 자유롭게 설
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정할 수 있지만 디지털 방송의 경우 인코드가 방송국이기 때문에 어떤 데이터가 올까 불분명할 가능성이 있음).
또한, 레이트가 높고, I 픽쳐가 빈번하게 보내진 경우 등을 생각할 수 있다. 그 경우, ESOBU가 빈번하게 구획되
고, 그에 따라 ESOBU의 관리 정보가 증가하여, 전체 관리 정보가 비대화될 우려가 있다. 그래서, ESOBU는 총 녹
화 시간에 의해 결정한 일정 시간 간격(최소의 제한은 ESOB 최후의 ESOBU 이외, 다만, 단락은 픽쳐 단위 : 예 1
s마다) 또는 하나 이상 GOP로 구획하는 것이 적당하게 된다.
한편, 스트림의 해석 불능일 때에 PATS 베이스로 관리 정보를 구축하는 경우, AT_SOBU(Arrival Time based<153>
SOBU)는 AT_SOBU_TM에 나타내어지는 시간 간격으로 구획된다. AT_SOBU_TM은 초 단위로 지정하는 경우(도 25 참
조)와 27 MHz의 카운트치로 지정하는 경우의 2가지를 생각할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서는, 하나의 ESOBU는 하나 이상의 Packet Group을 포함하고, 하나의 Packet Group은<154>
16(또는 32) Logical Block(1 LB=2048 바이트 ; 16 LB=32640 바이트)에 대응시킬 수 있다. 각 Packet Group은
Packet Group Header와 TS 패킷(170개)을 포함한다. 각 TS 패킷의 도착 시간(Arrival Time)은, 각 TS 패킷의
앞에 배치된 PATS(Packet Arrival Time Stamp : 4 바이트)로 나타낼 수 있다.
여기서, TS 패킷의 도착 시간은, 녹화 시작을 0(또는 소정의 값)으로 하고, 녹화 종료까지 선형으로 카운트업시<155>
킬 필요가 있다. 다만, STC과 PATS는 동일한 값을 보이는 것은 아니다(초기값의 차이 등 때문에). 그러나, PATS
용 카운터의 카운트 간격은, 재생 동기가 일치하고 있는 상태에서, PCR(Program Clock Reference) 취득과 다음
PCR 취득의 간격에 대응한 STC용 카운터의 카운트 간격에 대하여 동기시킬 필요가 있다. 한편, PCR은 MPEG-TS
내의, (도시하지 않는) 어댑테이션 필드에 포함되고 있다. 또한, Packet Group에는 2개까지의 ESOB가 혼재하는
것을 허가한다. 즉, ESOB마다 Packet Group을 얼라인하지 않아도 된다.
여기서, 관리 정보에 관해서, 도 3∼도 36 등을 참조하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 파일<156>
구조를 설명하는 도면이다.
HDVR 디렉토리에는 도 3에 도시된 바와 같이, DVD의 관리 정보 파일인 HR_MANGER.IFO와, 아날로그 비디오 입력<157>
의 오브젝트 파일인 VRO 파일과, 디지털 방송 대응용의 SRO 파일을 포함한다. 즉, 스트림 데이터의 관리 정보는
VMG 파일 내에 보존되어, VR 데이터와 동렬로 관리된다. 구체적으로는, 스트림의 관리 정보는 ESTR_FIT(Stream
File Information Table)에 보존되어 있고, 관리 정보인 VMG 파일은, 기존의 DVD-VR 규격의 관리 정보에
ESTR_FIT(Extened Stream File Information table)가 추가된 형태를 채용하고 있다.
그런데, 디지털 TV 방송 등이나 인터넷 등의 유선을 사용한 방송 등의 압축 동화상을 방송(배신)하기 위한 방식<158>
에 있어서, 공통의 기본 포맷인 MPEG-TS 방식은, 패킷 관리 데이터 부분과 페이로드로 나뉜다.
페이로드에는, 재생되어야 할 대상의 데이터가 스크램블이 걸린 상태로 포함되어 있다. ARIB에 따르면,<159>
PAT(Program Association Table)나 PMT(Program Map Table)나 SI(Service Information)에 대해서는, 스크램블
되어 있지 않다. 또한, PMT나 SI(SDT : Service Description Table, EIT : Event Information Table, BAT :
Bouquet association Table)를 이용하여 여러 가지 관리 정보를 작성한다.
재생 대상으로서는, MPEG 비디오 데이터나 Dolby AC3(R) 오디오 데이터나 MPEG 오디오 데이터, 데이터 방송 데<160>
이터 등, 또한, 재생 대상에는 직접 관계가 없지만, 재생하는 데에 있어서 필요한 PAT, PMT, SI 등의 정보(프로
그램 정보 등) 등이 있다. PAT에는, 프로그램마다의 PMT의 PID(Packet Identification)가 포함되고 있고, 또한
PMT에는 비디오 데이터나 오디오 데이터의 PID가 기록되어 있다.
STB의 통상의 재생 순서로서는, EPG 정보에 기초하여, 사용자가 프로그램을 결정하면, 목적의 프로그램의 시작<161>
시간에 PAT를 읽어들여, 그 데이터를 바탕으로 원하는 프로그램에 속하는 PMT의 PID를 결정하고, 그 PID에 따라
목적의 PMT를 읽어내어, PMT에 포함되는 재생하여야 할 비디오 및 오디오 패킷의 PID를 결정하고, PMT 및 SI에
기초하여, 비디오 및 오디오의 속성을 읽어내어, 각 디코더에 셋트하고, 상기 비디오, 오디오 데이터를 PID에
따라 잘라내어 재생을 한다. 여기서, PAT, PMT, SI 등은 재생 도중에도 사용하기 위해서, 수백 ms마다 송신되어
온다.
여기서, 디지털 방송은 나라마다 방송 방식이 다르다. 예를 들면, 유럽에서는 DVB(Digital Video<162>
Broadcasting), 미국에서는 ATSC(Advanced Television Systems Committee), 일본에서는 ARIB(Association of
Radio Industries and Businesses)로 되어 있다.
DVB에서는, 비디오 포멧은 MPEG2이지만, 해상도가 1152*1440i, 1080*1920(i,p), 1035*1920, 720*1280,<163>
(576,480)*(720,544,480,352), (288,240)*352이며, 프레임 주파수는 30 Hz, 25 Hz가 되고, 오디오 포멧은
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MPEG-1 audio, MPEG-2 Audio로 샘플링 주파수가 32 kHz, 44.1 kHz, 48 kHz로 되어 있다.
ATSC에서는, 비디오 포멧은 MPEG2이지만 해상도는 1080*1920(i,p), 720*1280p, 480*704(i,p), 480*640(i,p)이<164>
고 프레임 주파수는 23.976 Hz, 24 Hz, 29.97 Hz, 30 Hz, 59.94 Hz, 60 Hz가 되고, 오디오 포멧은 MPEG1 Audio
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