지난 호와 이번 호에서는 홈시어터 서라운드 사운드를 구현하기 위한 다채널 서라운드 사운드의 코딩 방법, 요소, 기술을 살펴보고, 그중 가장 많이 사용되는 돌비 디지털과 DTS 사운드에 대한 일반적인 이해와 이를 실제로 구현하는 코딩 방법에 대해 알아본다. _글 이재홍 1. DTS 서라운드 코딩 DTS(Digital Theater Systems)는 돌비 디지털과 쌍벽을 이루는 멀티채널 서라운드 규격이다. DTS에서 사용하는 오디오 코딩 방법을 코히런트 어쿠스틱스 코딩(Coherent Acoustics Coding)이라고 하는데, 기본적으로 손실 압축 방법이다. 영화관에서 사용하는 업무용이나 가정용 모두 많이 사용되고 있는데, 현재에는 여러 가지 확장 규격이 있다. 기본적으로 DTS는 32kbps에서 4.096Mbps까 다양한 비트레이트에서 동작이 가능하고, 지원하는 샘플링 주파수는 8kHz에서 192kHz까지인데, 기본 주파수인 32, 44.1과 48kHz의 배수만 지원한다. 그 중에서 48kHz의 샘플링 주파수를 가장 기본적인 것으로 사용하고, 5.1채널 서라운드 포맷을 기본으로 해서 최소인 모노에서 7.1채널까지 지원한다. 6.1채널을 지원하는 경우는 DTS-ES 매트릭스(Matrix) 또는 DTS-ES 디스크리트(Discrete) 6.1 포맷이고, 7.1채널을 지원하는 포맷은 DTS-ES 디스크리트 7.1이다. 특히 주목받고 있는 새로운 규격으로는 DTS HD 하이 레졸루션(High Resolution)과 DTS HD 마스터 오디오(Master Audio - MA)가 있다. 그 중에서 DTS HD MA가 블루레이 디스크에 기본적으로 많이 채용되고 있다.DTS는 입력되는 PCM 신호를 필터 뱅크를 통해 32개의 균등한 서브 밴드로 나눈 다음 서브 밴드별로 ADPCM(Adaptive Differential PCM)이라는 시간축상에서 호를 처리하는 코딩 방법을 사용한다. 샘플링 주파수와 출력되는 비트레이트에 따라 256, 512, 1024, 4096 샘플이라는 5개의 서로 다른 처리 시간 중에 하나를 선택해서 처리한다. 일반적으로 비트레이트율을 낮게 하고자 하는 경우에는 프레임 크기를 크게 잡는다. 한 프레임은 1024의 샘플을 갖게 되는데, 32개의 서브 밴드로 나뉘게 되므로 한 서브 밴드에는 32개의 샘플을 갖게 된다. 각 서브 밴드는 ADPCM으로 코딩되는데, 이는 오디오 신호를 시간축상에서 이전 신호와의 차이만을 코딩하는 것이다. 이렇게 해서 중복되는 요소를 제거한다. 이 코딩에 있어 예측 기법을 사용하는데, 4차의 전방 적응형 선형 예측기가 사용된다. 오디오 신호의 성분이 음악일 경우 ADPCM이 효과적으로 양자화될 수 있지만, 그 신호 성분이 잡음 성분이 많을 경우는 그렇지 않아 대안으로 적응형 PCM 딩 방법이 사용된다. 이를 위해 별도로 청각 인지 및 과도 신호를 판단하는 루틴을 별도로 마련하고 있다. DTS에 있어 핵심적인 신호 처리 과정인 코히런트 어쿠스틱스 코딩 방법은 다음과 같은 방법을 통해 이루어진다. 1) DTS 코히런트 어쿠스틱스 코딩 ● 입력되는 PCM 신호를 프레임 처리하고 필터링 처리한다. 24비트의 PCM 오디오 신호를 적당한 프레임으로 자른다. 자르는 프레임은 256, 512, 1024, 2048 및 4096 샘플 단위이다. 음의 변화가 큰 이른바 'Transient' 부분에서는 작은 단위의 프레임이, 음의 변화가 작은 부분에서는 큰 단위의 프레임을 선택한다. 프레임 크기가 커지면 압축 효율이 커지지만 음이 급격히 변하는 부분에서는 원치 않는 왜곡이 발생한다. 선택된 프레임은 인간의 청각에 기초한 32밴드의 주파수 대역 신호로 필터링 처리한다(이는 MP3 인코딩 시에 같다). 이는 시간 대역의 신호를 주파수 대역의 신호로 바꿔 음악 신호의 상호 연관성을 줄이는 작업을 용이하게 하기 위해서이다. ● Sub Band ADPCM 처리 32밴드의 주파수 대역으로 필터링 된 신호는 각 대역별로 ADPCM 코딩 처리가 된다. 이 처리는 다음에 입력될 신호를 미리 예측하고, 그 예측치를 실제 신호와 비교한 다음 그 차이만을 전송하거나 저장하는 방법을 사용해 신호를 크게 축한다. 여기서 예측 신호와 실제 신호의 차를 'Residual(또는 Error)'라고 한다. 이때 신호 예측에 사용하는 기법을 선형 예측(Linear Prediction)이라고 하는데, 4차항의 모델을 사용한다. ● 청각 인지(Perceptual Audio) 신호 처리 각 서브 밴드별로 청각 인지에 근거하는 이론에 따라 불필요한 데이터 신호는 추가로 버려진다. 이 과정에서 청각적으로 들을 수 없는 한계 영역 밑에 오디오 데이나 강음에 의해 마스킹(Masking) 되어 들을 수 없는 영역의 오디오 신호를 버려 더 높은 압축률을 달성할 수 있다.
● 전체적인 데이터 비트 양 관리이 과정에서는 각 서브 밴드별로 소요되는 데이터 비트의 양을 할당하고, 이를 종합할 때 목표로 한 비트율을 달성하고 있는지를 체크하고, 이를 넘으면 각 서브 밴드별로 추가로 비트의 양을 줄여 전체적인 목표 비트율 이하로 유지하게 다. ● 멀티플렉싱(Multiplexing) 인코딩의 최종 단계로 각 서브 밴드별로 처리된 데이터 비트를 모으고, 추가적인 정보 데이터 및 동기 데이터와 더해 하나의 일관된 오디오 데이터로 출력한다. 코히런트 어쿠스틱스 코딩의 인코딩은 크게 서브 밴드 필터링과 적응형 차등 양자화(Adaptive Differential Quantization) 과정으로 구성된다.
표 1. 코히런트 어쿠스틱스 코딩에서 비트레이트 및 샘플링 주파수에 따른 프레임 크기
① 필터링과 프레이밍 코히런트 어쿠스틱스 코딩은 기본으로 24비트의 PCM 오디오 신호에 대해 프레임 단위로 처리한다. 프레임은 짧은 시간 간격을 갖는데, 이 하나의 프레임을 'Window'라고도 표현한다. 코히런트 어쿠스틱스 코딩에서는 5개의 프레임 중 하나를 사용하는데, 선택 가능한 프레임은 256, 512, 1024, 2048 및 4096 샘플을 갖는 프레임이다. 한 프레임에 들어가는 샘플의 크기가 크면 압축 효율은 크게 되나 음의 변화가 큰 과도 상태에는 프리에코와 같은 왜곡이 나타나기 때문에 주로 음의 변화가 작은 부분에 사용한다. 한 프레임에 들어가는 샘플의 크기가 작아질수록 음의 급격한 변화에 대한 적응력은 높아지지만 압축 효율은 떨어지게 된다. <그림 2>에서는 한 프레임이 1024개의 샘플을 갖는 경우인데, 한 프레임의 신호는 32개의 서브 밴드 신호로 필터링 된다. 이렇게 필터링 되어 시간축의 정보가 주파수축의 정보로 바뀌게 된다.일반적으로 많은 샘플을 갖는 크기가 큰 윈도는 높은 압축 효율이 필요한 비트레이트가 낮은 경우 주로 채용되며, 비트레이트가 높은 경우는 압축 효율에 대한 제약이 적으므로 작은 샘플 크기를 갖는 작은 윈도가 많이 사용된다. <표 1>은 사용 비트수 및 샘플링 주파수에 따른 최대 허용 프레임을 나타낸다. 이와 같이 프레임 크기를 제한하는 것은 DTS 디코더의 입력 버 크기를 고려했기 때문이다.프레이밍 과정 후에는 PCM 데이터를 32개의 서브 밴드로 필터링한다. 이것은 코히런트 어쿠스틱스 코딩에서 일어나는 첫 번째의 중요한 작업으로, 입력되는 오디오 데이터를 시간축상의 연관 관계를 제거하고 좁은 주파수 대역을 갖는 서브 밴드로 재배치하는 작업으로, 데이터 자체를 변형시키는 것은 아니다. 이 과정을 통해 오디오 데이터의 중복성를 용이하게 판별할 수 있다. 샘플링 주파수가 48kHz까지는 32개의 서브 밴드로 나누는데, 각 서브 밴드의 대역폭은 일정하다. 서브 밴드로 나누는데 NPR(Non Perfect Reconstructing)과 PR(Perfect Reconstructing) 2가지 형태의 다중 위상 필터군(Polyphase Filter Bank) 중에서 하나가 선택된다. 일반적으로는 NPR 필터군이 사용된다. 이 NPR 필터는 순간 대역폭이 좁고, 'Stop Band Rejection'이 큰 특징을 갖고 있는데, 높은 비상관 이득(De-Correlation Gain)의 이점은 있지만 신호 복원 시 완전하지는 않다. 이 NPR 필터 사용의 경우에는 입력 신호가 피크치에 이를 때 진폭 왜곡이 생기기 쉽다. 하지만 이런 음의 왜곡보다는 다른 장점이 더 크므로 비트레이트가 낮은 경우에는 NPR 필터를 주로 사용한다. 반면 비트레이트가 충분하거나 비손실 압축을 하는 경우에는 PR 필터를 사용한다. 어느 필터를 사용하는지는 인딩 후 데이터 스트림의 플래그를 통해 표시한다. ② 서브 밴드 ADPCM적응형 차등 코딩, 즉 ADPCM은 코히런트 어쿠스틱스 코딩 과정 중에서 두 번째의 주요한 연산 과정이다. 서브 밴드 필터링과 함께 각 서브 밴드 안에 있는 오디오 샘플 데이터별로 상관관계를 분석한다.
● ADPCM의 기본 원리ADPCM 인코더는 입력되는 PCM 신호에 예측 값과의 차이를 얻는 과정이다. 이 과정을 통해 얻은 데터를 'Residual' 또는 'Error'라고 한다. 이는 예측 값과 실제 신호와의 차이인데, 이 값이 다시 양자화 되어 디코더에 전해진다. 디코더에서는 디코더가 생성한 예측 값과 전송 받은 오차 값을 더해 원래의 신호로 복원한다. 입력되는 오디오 신호의 연관성이 많으면, 즉 'Correlation'이 많으면 신호 예측 값과 원 신호 값의 차이는 작게 되어 원 신호보다 훨씬 작은 비트로 재 양자화가 능해 전체적으로 높은 압축률을 얻을 수 있다. 하지만 입력 신호가 각각의 연관성이 작거나(음이 급격히 변하는 과도 상태 때 많이 발생한다), 잡음 성분이 많은 경우, 또 예측이 잘 되지 않은 경우에는 그 결과 값, 즉 Residual 값이 커서 재 양자화 할 때 많은 비트수가 요구된다. 최악의 경우는 원 신호만큼의 비트수가 필요한 경우도 있다. 이와 같이 ADPCM는 입력되는 PCM 신호의 상호 연관성이 많은 경우에만 유효한 결과를 얻기 때문에 이의 적용은 서브 밴드별로 독립적으로 작용한다. 만약에 예상되는 신호 압축 효과가 크지 않을 경우에는 대신에 적응형 PCM(APCM : Adaptive PCM) 방식을 사용한다. ● 코히런트 어쿠스틱스 코딩에 있어서 ADPCM<그림 3>은 각 서브 밴드별로 ADPCM 프로세싱 하는 과정을 나타내었는데, 입력되는 오디오 신호는 2개의 ADPCM 루트를 지나게 된다. 첫 번는 추정(Estimation) 루프로 실제 신호 처리에 필요한 부속 정보를 계산하는데 사용된다. 이 부속 정보를 가지고 실제의 ADPCM 프로세싱이 일어난다. 이 과정을 통해서 얻어진 데이터는 멀티플렉서를 통해 부속 정보와 합해져서 출력되게 된다. 각 서브 밴드별로 일어나는 선형 예측(Linear Prediction)의 연산에는 4차항의 전방 적응형(Forward Adaptive) 모델이 사용된다. 인코더에서는 현재 입력되고 있는 신호의 패턴에 따라서 사용하는 예측 연산 함수의 계수를 생성하고, 이를 결과 값과 함께 디코더에 같이 전달한다. 디코더에서는 전달 받은 계수 값을 사용해 예측 연산을 수행한다. 이 예측 함수 계수를 디코더에 전달하는 것도 상당한 데이터를 점하게 되므로 코딩으로 인한 데이터 압축 이득이 있을 만한 서브 밴드만 실제로 ADPCM 프로세싱을 하고, 함수 계수도 전송한다. 각 서브 밴드별로 ADPCM 프로세싱을 할지의 여부를 결정하기 위해 '추정 ADPCM' 루틴이 사용된다. ● 선형 예측(LPC : Linear Prediction Coding)선형 예측을 위한 윈도의 크기는 가변적인데, 윈도의 크기가 커질수록 분석할 오디오 샘플이 늘어나지만 좀더 정확한 예측이 가능해진다. 다만 복잡도는 증가하게 되므로 인코더의 계산 부담을 억제하기 위해 적당한 선에서 타협해야 한다. 코히런트 어쿠스스 코딩에서는 최적의 예측 함수 계수를 얻기 위해 입력되는 PCM 신호의 프레임 크기에 따라서 8, 16 및 32 크기의 윈도우 크기가 사용된다(표 2).
● 선형 예측에 따른 서브 밴드별 ADPCM 처리 결과 수용 여부 각 서브 밴드별로 처리되는 ADPCM 프로세싱의 결과에 따라 어떤 윈도의 프레임 샘플 신호를 선형 예측한 결과가 코딩 이득이 별로 얻어질 것 같지 않으면 그 서브 밴드는 데이터 스트에 있는 Predictor Mode(Pmode)의 플래그 값을 '0'으로 세팅한다. Pmode의 플래그 값이 '0'으로 세팅된 서브 밴드는 예측 함수 계수 값을 보내지 않고 선형 신호 예측에 따른 결과 값(Residual 값) 대신 원래의 PCM 신호가 대신 보내진다.
● 과도 신호의 분석과 스케일 팩터 계산 코히런트 어쿠스틱스 코딩에서는 ADPCM 프로세싱을 위해서 스케일 팩터를 사용하는데, 계산은 추정 예측을 위한 윈의 샘플 신호 차의 평균을 사용한다. 일반적으로 한 윈도에 있는 오디오 샘플의 신호 차이는 별로 크지 않기 때문에 하나의 스케일 팩터 값만으로도 윈도 내에 있는 전체 샘플을 대표하는 데 무리가 없다. 하지만 과도 신호가 들어오게 되면 이 신호로 인해 스케일 팩터 값을 계산하는데 상당한 오차를 주게 되고, 잘못된 양자화 잡음을 유발시킨다. 특히 과도 신호가 분석하고자 하는 윈도의 마지막 부분에 오게 되면 이로 인해 디코딩 후에는 그 앞부분에 있는 변화가 작은 부분(보통 음량이 작은 부분)에 '프리에코(Pre-Echo)'라고 하는 왜곡에 의한 잡음이 나타나게 된다. 따라서 과도 신호가 들어오는 경우에는 <그림 6>과 같이 과도 상태와 이전의 음량이 작은 부분의 2부분으로 나누어 변화가 작은 경우에는 작은 스케일 팩터 값을, 과도 상태에는 큰 스케일 팩터 값을 준다.각 서브 밴드에 있어 이 과도 신호를 감지하고 어느 부분에 위치하는 가를 판단하는 것은 추정 신호 차 분석에 의한다. 만약 ADPCM 처리를 하지 않도록 설정된 서브 밴드의 경우에는 원래의 PCM 신호로부터 한다. <그림 6>에서 보는 바와 같이 버퍼에 들어온 신호의 어느 부분에서 과도 신호가 발생하느냐에 따라 4개의 서로 다른 'TMODE' 상태 중에 하나가 선택되고, 이 값이 2개의 스케 팩터 값과 함께 2비트의 플래그 신호로 처리되어 데이터 스트림에 포함되어 전송된다. 코히런트 어쿠스틱스 코딩에서는 이 같은 과도 신호 분석과 서로 다른 스케일 팩터 값 적용을 통해 프리에코에 의한 신호 왜곡 및 잡음을 크게 줄여 준다. 특히 이것은 비트레이트율이 작은 경우에 상당한 효과를 발휘한다. 이로 인한 추가의 부속 데이터 전송량의 증가는 많지 않고, 대부분의 과정 인코딩 과정에서 처리해서 디코더에 주는 부담을 적게 하고 있다. ● 전체적인 비트 관리 전체 비트 관리 루트는 공통 비트 풀(Pool)에서 각 서브 밴드별로 ADPCM 프로세싱 과정에서 계산된 필요 비트를 나누어 주는 역할을 한다. 각 서브 밴드별로 할당된 비트의 양에 따라서 양자화 잡음이 결정되고, 전체적인 음질에 영향을 미친다. 각 서브 밴드별로 할당될 수 있는 비트양은 시간의 간순간에 따라, 주파수에 따라, 또 오디오 채널에 따라 동적으로 변하게 된다. 코히런트 어쿠스틱스 코딩에서의 전체적인 비트 관리 기법은 적용하는 용도의 비트레이트율에 따라 다르다. 기본적으로는 사람이 귀로 들어 인식하는 형태에 근거한 청각 인지 모델(Psycho-Acoustic Model)에 따라 각 서브 밴드가 적정한 음질을 내기 위해 필요한 최소의 비트를 할당하지만, 비트레이트율이 충분히 높은 경우에는 더 충분한 비트를 할당해 음질을 향상시킨다. 비손실 압축을 하는 경우에는 청각 인지 모델에 의한 비트 할당은 하지 않는다. 코히런트 어쿠스틱스 코딩에서의 이런 비트 관리 프로세싱은 전적으로 인코딩 단계에서 이루어지게끔 한다. 이는 디코더의 처리 부담을 줄여 주고 가격을 저렴하게 해준다. 또한 추후에 더 나은 비트 관리 알고리듬이 나왔을 때는 인코더만 경하면 되는 장점도 갖고 있다.
그림 8. 청각 인지 과정을 통해 버려지는 신호들
● 청각 인지 해석청각 인지 해석은 오디오 신호에 들어 있는, 사람이 듣는데 있어 필요하지 않거나 중복되는 부분을 가려내는 과정이다. 이는 인간의 청각 인지 능력은 큰 신호가 들어오게 되면 그 주변의 주파수 신호의 세기가 작을 때는 마스킹 되어 들리지 않는 것을 이용하는 것과 주파수에 따라 다르지만 일정 수준 이하의 낮은 세기의 소리는 듣 못하는 것을 이용하는 것이다. 청각 인지 해석은 주파수상에서 이루어지는데, 신호의 각 주파수 별로 필요한 최소의 신호 대 마스킹 율(SMR : Signal to Masking Ratio)을 계산하는 과정이라고 할 수 있다. 코히런트 어쿠스틱스 코딩에서는 각 서브 밴드별로 양자화 잡음을 최대로 허용할 수 있는 수치를 계산하는 과정이다. 마스킹 효과는 각 주파수 대역별로 발생하지만 이는 실제 오디오 신호에서는 중첩해서 나타나게 된다. <그림 7>은 하나의 오디오 톤에 의해 마스킹 되는 것을 보여 주는데, 해당 톤의 주파수 양쪽 모두 마스킹 되지만 고역대역이 더 많이 마스킹 되는 것을 보여 준다. 마스킹 효과에 더해 <그림 8>에서 보는 바와 같이 가청 영역 아래에 위치한 크기의 신호들은 버려진다. 사람은 신호의 크기에 따라 감지할 수 있는 가청 신호 세기가 다른데, 4kHz 부분이 가장 감하며 주파수가 낮거나 높아질수록 더 둔감해 진다. ● 적응형 서브 밴드 비트 할당 각 서브 밴드별로 코딩 비트를 할당하는 작업은 각 서브 밴드별 허용할 수 있는 최대의 양자화 잡음이 얼마만큼 되는지를 계산하는 것부터 시작된다. 각 서브 밴드별로 스케일 팩터가 생성되어지고, 이 스케일 팩터에 따라서 각 서브 밴드의 차등 신호는 노말라이징 된다. 양자화 잡음 레벨은 할당되 양자화 비트에 따라 정해지는데, 사용 가능한 비트레이트율에 따라 다르게 적용한다. 첫째로 비트레이트율이 낮은 어플리케이션의 경우에는 인지 청각 과정에 의해서 결정된 SMR의 값에 따라 양자화 레벨이 결정된다. 그래도 코딩에 사용 가능한 비트가 부족하면 주파수 대역을 줄이는 것으로 처리한다(고주파 대역을 줄인다). 비트레이트율이 중간 정도일 때는 인지 청각에 의해서 요구되는 비트의 양보다 사용 가능한 비트가 더 많을 수 있다. 이때는 MMSE(Minimum Mean Squared Error) 방법에 따라 계산해 특정 서브 밴드에 더 많은 비트를 할당한다. 이 과정을 통해서 전체 주파수 영역의 잡음 레벨이 좀더 평탄해진다. 비트레이트율이 충분히 높은 경우에는 좀더 양자화 잡음을 줄이기 위해 각 서브 밴드별로 계속해서 비트를 할당한다. 만약 충분한 비트를 사용할 수 있는 경에는 비손실 압축을 하는 정도로 양자화 잡음 레벨을 낮추게 된다. ● ADPCM 처리 지금까지의 코딩 과정은 '추정 ADPCM' 과정을 통해 스케일 팩터와 비트 할당에 필요한 지표를 생성해냈다. 이 부가정보와 예측 계수를 가지고 서브 밴드별 차등 신호는 실제의 ADPCM 루프를 통해 인코딩 된다. 그 결과 값은 바로 비트 스트림 멀티플렉서로 출력되거나 비트레이트가 낮은 경우에는 추가적 가변장 길이 부호화(Variable Length Code) 과정을 통하여 좀더 비트레이트율을 압축한다. ADPCM에 있어 각 서브 밴드의 차등 신호를 코딩하기 위해 28가지의 양자화 과정을 사용할 수 있어 최소로는 0레벨에서 최대 16,777,216레벨의 신호를 처리할 수 있다. 어플리케이션의 비트레이트율에 따라서는 비트 할당 지표가 4 또는 5비트의 크기로 디코더에 직접 전달하기도 한다. 비트레이트율이 작은 우에는 4비트의 지표를 사용해 부가정보 전송의 오버 헤드를 줄인다. ● 가변장 길이 코딩(Variable Length Code)차등 신호에 대한 ADPCM 인코딩 후의 신호의 값은 확률적으로 고르지 않게 분포하게 되어 가변장 길이 코딩 과정을 통해 약 20%의 데이터양을 감축시킬 수 있다. 특히 이 가변장 길이 코딩은 비트레이트율이 낮은 경우에 더욱 효과를 발휘한다. 그 이유는 비트레이트율이 작은 경에는 큰 윈도를 사용하기 때문에 생성되는 신호가 좁은 범위에 분포하기 때문이다. 코히런트 어쿠스틱스 코딩에서는 확률적으로 다른 가변장 길이 코딩 변환 테이블을 사용할 수 있다. 상황에 따라 가장 작은 비트레이트율을 내주는 변환 테이블로 바꾸어 사용할 수 있다. 이때는 이 변환 테이블도 디코더로 보내지는데, 이를 나타내는 데이터 스트림의 플래그에 표시가 된다. 한편 코런트 어쿠스틱스 코딩에서는 예측 모드, 예측 함수의 계수, 스케일 팩터 값, 비트 할당 지표와 같은 부가정보 데이터도 가변장 길이 코딩으로 처리할 수 있다. 이는 보통 비트레이트율이 낮은 경우에 적용한다. ● 저역대 신호의 처리 5.1채널 서라운드와 같은 경우에 있어 저역 신호는 보통 150Hz 또는 80Hz 대역 이하의 신호로 나누어 처리한다. 이 경우 코히런트 어쿠스틱스 코딩에서는 인코딩 단계에서 전 대역의 PCM 신호에 대해 64배 또는 128배의 디지털 데시메이션(Decimation) 필터를 적용해 저역 신호를 추출한 다음 8비트의 전방 적응형 양자화기를 통해 처리한다.
● 비트 스트림 멀티 플렉싱과 데이터 스트림 구조 코히런트 어쿠스틱스 코딩의 인코딩 후에 최종적으로 출력되는 직렬 신호는 <그림 9>와 같이 구성된다. ·동기를 위한 비트 신호로 각 프레임의 시작을 타낸다.·프레임 헤더에는 인코딩 시의 주요 지표 및 정보를 담는다. ·최대 16개의 서브 프레임을 가질 수 있는데, 5.1채널 서라운드 오디오 신호를 담고 있다. ·필요한 경우 사용자 데이터에 타임 코드와 같은 정보를 기입할 수 있다. ·추가 오디오 데이터 영역을 마련하여 5.1채널 서라운드가 넘는 오디오 신호의 전송이 필요한 경우 이를 이용한다. 코히런트 어쿠스틱스 코딩에서는 DTS 데이터가 영상 신호와 동기가 되어 사용되는 것이 많음을 고려해 각 프레임의 크기를 조절할 수 있게 했다. 이렇게 해서 가장 짧은 프레임으로 구성할 경우에는 32개의 PCM 신호의 길이와 같아져 비디오 신호와 시작 및 끝나는 것을 맞추기 쉽다.
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