KR0135510B1 - 데이터 압축/신장 기능을 가지는 장시간 다채널 데이터 테이프 레코더 - Google Patents

데이터 압축/신장 기능을 가지는 장시간 다채널 데이터 테이프 레코더

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KR0135510B1 KR1019910005091A KR910005091A KR0135510B1 KR 0135510 B1 KR0135510 B1 KR 0135510B1 KR 1019910005091 A KR1019910005091 A KR 1019910005091A KR 910005091 A KR910005091 A KR 910005091A KR 0135510 B1 KR0135510 B1 KR 0135510B1
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Abstract

자기 기록 테이프에 디지털 정보를 기록 재생하는 데이터 테이프 레코더에 관한 것으로, 데이터 압축/신장 기능을 가지는 장시간 다채널 기록/재생 테이프 레코더에 관한 것이다.
기록/재생 헤드가 각각 2개로 이루어진 4헤드 덱크를 가지는 DAT에 있어서, 하나의 스위칭 펄스(SWP)구간을 다채널 구간으로 채널 카운트하고, 상기 채널 카운트와 사용자에 의한 채널 선택 신호가 동일할 때 재생 헤드로부터 재생되는 신호중 상기 선택 채널의 재생 신호만을 신장하여 재생 출력한다. 그리고 기록시에는 상기 신장된 재생 데이터와 입력되어 압축된 데이터를 선택 채널 신호에 의해 멀티플렉싱하여 해당 채널에 기록한다.
이와 같이 함으로써 기록/재생을 다채널 장시간화할 수 있다.

Description

데이터 압축/신장 기능을 가지는 장시간 다채널 데이터 테이프 레코더
제1도는 본 발명에 따른 데이터 테이프 레코더의 회로도.
제2도는 제1도의 데이터 압축/신장 다채널 회로도.
제3도는 제1도의 드럼 및 기록 포맷.
제4도는 제1도의 기록/재생 파형도.
제5도는 제2도의 일부분의 동작 파형도.
제6도는 제2도의 기록 동작 파형도.
제7도는 제2도의 재생 동작 파형도이다.
본 발명은 자기 기록 테이프에 디지털 정보를 기록 재생하는 데이터 테이프 레코더에 관한 것으로, 데이터의 압축/신장(Compressor/Expender) 기능을 갖는 장시간 다채널 기록/재생이 가능한 테이프 레코더에 관한 것이다.
현재 음성 신호를 디지털 처리하여 기록 재생하는 디지털 기록 재생 시스템, 예를 들면 DAT( Digital Audio Tape) 시스템(이하 DAt라 함)은 크게 2가지의 모드로 구별된다.
첫째 표준모드로 48KHz 샘플링 주파수에 16비트로 2채널(이하 CH라 함)를 구비하고 있고 둘째로는 장시간 모드로 32KHz의 샘플링 주파수에 12비트 2초를 확보하고 있다. (R-DAT FORMAT; Digital Audio Tape Recorder system; June 1987, The DAT Conference) 상기와 같은 기본 시스템에서는 장시간 모드인 경우 4mm 테이프(60분)에 최대 4시간 기록/재생이 가능도록 하고 있다. 이러한 장시간 모드인 경우 샘플링 주파수가 32KHz임으로 실제 음성 대역은 14.5KHz 정도밖에 안되며 양자화 비트 또한 12비트 16비트 양자화에 비해서 음질이 열화되는 문제가 있어 왔다.
즉 다채널 장시간화 기록하려면 그만큼 음질이 열화되어 왔다.
따라서 본 발명의 목적은, 4헤드 덱크를 가지는 DAT에 있어서, 데이터 압축/신장 기능을 갖는 다채널 장시간 기록/재생이 가능한 테이프 레코더를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 입력 데이터를 압축하여 기록하고 압축된 기록 데이터르 신장하여 재생도록 하는 회로를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 압축 데이터를 다채널로 기록/재생하는 회로를 제공함에 있다.
이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명에 따른 디지털 테이프 레코더로서, 2개의 기록 헤드와 2개의 재생 헤드가 설치된 드럼을 가지고 있으며 소정 제어에 의해 자기 기록 테이프에 입력 정보를 기록하고 테이프에 기로된 정보를 재생하는 로타리 헤드 메카니즘(10)과, 입력 아나로그 신호를 디지털 변화하는 ADC(Analog to Digital Converter)(16) 및 상기 ADC(16)의 출력 데이터를 필터링하는 제1디지탈 필터(Digital Filter)(이하 DF1)(18)와, 입력 디지털 데이터를 필터링하는 제2디지탈 필터(이하 DF2라 함)(20) 및 상기 DF2(20)의 출력 데이터를 아나로그 신호로 변환 출력하는 DAC(Digital Signal Processer; 이하 DSP2라 함)(34)과, 키입력에 의해 기록/재생 모드 및 다채널 선택 제어 신호 및 서보 제어 신호를 출력하는 시스템 제어기(System Controller; 이하 CTL이라 함)(40)와, 상기 CTL(40)의 제어에 의해 상기 로타리 헤드 메카니즘(10)을 제어함과 동시에 스위칭 펄스(SWP)를 출력하는 서보(servo)(42)와, 상기 DSP1(24), DSP2(34)와 DF1(18) DF2(20) 사이에 접속되어 있으면 상기 CTL(40)의 제어에 따라 입력 데이터를 압축하여 지정된 채널의 기록 신호를 출력하고, 재생되는 신호중 지정된 채널의 신호만을 신장하여 출력하는 DCE(Data Compressor and Expender)(41)로 구성된다.
제2도는 제1도의 DCE의 상세도로서, 스위칭 펄스(SWP)와 샘플링 주파수(2fs)를 입력하여, 상기 CTL(40)의 샘플링 제어(FS, S)에 의해 상기 스위칭 펄스(SWP) 기간내 채널 구간 결정하는 채널 카운트 신호(CNT0)를 출력하는 채널 카운터(48)와, 상기 채널 카운터(48)의 채널 카운트 신호(CNT0)와 상기 CTL(40)의 채널 선택 신호(CS)을 비교하여 같을 때 채널 인에이블 신호(CMP0)를 출력하는 비교기(Computer)(이하 CMP라 함)(52)과, 상기 CMP(50)의 채널 인에이블 신호(CMP0)에 의해 동작되어 입력 데이터를 소정 비율로 신장하는 데이터 신장기(Data Expender)(이하 신장기라 함)(54)와, 상기한 DSP2(34)으로부터 출력되는 재생신호와 상기 압축기(52)로부터 출력되는 신호를 상기 채널 인에이블 신호(CMP0)에 의해 선택하여 상기 신장기(54)로 입력시키는 제1선택기(Data Multiplexer; MUX1)이라 함)(56)와 상기 압축기(52)의 출력과 상기 DSP2(34)의 출력을 입력하며 상기 입력을 상기 채널 인에이블 신호(CMP0)에 의해 선택하여 소정 지연하고 이를 상기 DSP1(24)에 기록 신호로 제공하는 기록 데이터 선택회로(66)로 구성된다.
상기 제2도중 채널 카운터(48)은 스위칭 펄스(SWP)의 하강 에지(Falling Edge)를 검출하는 하강 에지 검출기(FFD라 함)(42)와, 상기 FED(42)의 출력에 클리어되며 샘플링 클러(2fs)을 200Hz의 신호로 카운트하는 제1카운터(CNT1이라 함)(44)과, 상기 FED(42)의 출력에 클리어되며 상기 CTN1(44)의 출력을 카운팅하는 제2카운터(CTN2)로 구성된다.
제3도는 제1도의 헤드드럼과 테이프의 포맷을 나타낸 것이다.
이때 A와 BSMS 기록헤드이고, a,b는 재생헤드이다.
재생헤드 a,b가 기록헤드 A, B보다 4트랙 선행하여 데이터를 리이드하도록 되어 있다.
제4도는 제1도에 의해 테이프로부터 데이터가 기록 재생되는 것을 나타낸 파형도로서,
(a)는 스위칭 펄스(SWP)로 30msec 주기를 갖는다.
(b)는 재생 증폭기(30)의 출력 파형도이다.
(c)는 DC(32)의 출력으로서 재생 데이터(playback Data)이며,
(d)는 기록증폭기(28)에 의한 기록데이터(REcord Data)이다.
제5도는 제2도의 채널 카운터(48)의 출력과 비교기(50)의 출력 파형도이다.
제6도는 제2도의 기록시 파형도이고,
제7도는 제2도의 재생 파형도이다.
이하 본 발명의 실시예를 제1도 내지 제7도를 첨부하여 상세히 설명한다.
본 발명의 동작에서는 데이터의 신장/압축 알고리즘(Algorithm)에 따라 표준 DAT테이프의 N배 장기간 혹은 N×2CH 데이터 기록/재생기로도 할 수 있으나 설명의 편이를 도모하기 위하여 6배의 데이터 압축/신장의 예를 적용한 기록/재생기로 언급하겠다.
우선 압축 재생 동작을 설명하기에 앞서 후술하는 기록 동작에 의해 6CH로 압축된 데이터가 테이프에 이미 기록되어 있다는 가정하에 재생 동작 과정을 설명한다.
지금 사용자가 키보드(38)로 채널을 지정하고, 리이드(Read;재생)모드 제어신호를 입력시키면, CTL(40)은 입력 신호에 의해 서보회로(42)로 서보 제어신호를 출력함과 동시에 DCE회로(41)로 재생모드(PB/
Figure kpo00001
)를 하이, 채널 선택 신호(CS)를 출력한다.
이때 재생 헤드 a와 b가 서보회로(42)로부터 출력되는 스위칭 펄스(SWP)에 의해 제4도(b)와 같이 신호를 픽업하면, 재생증폭기(30)은 이를 증폭하여 DSC(32)로 입력시킨다.
픽업되는 재생 신호를 입력하는 DS(32)는 이를 펄스신호로서 DSP2(재생 신호 프로세서)(34)로 입력시키며, 상기 DSP2(34)는 입력신호를 신호 처리하여 제4도(c)와 같은 재생신호 PBD로서 DCE회로(41)내 MUX2(56)의 단자(X1)에 입력시킨다.
이때 상기 MUX1(56)은 CTL(40)의 재생 모드 제어신호(PB/
Figure kpo00002
)에 의해 단자 X1으로 입력되는 재생신호를 선택하여 신장기(54)로 입력시킨다.
한편 DCE회로(41)내 펄스 카운터(48)의 FED(42)는 제5도(a)와 같은 스위칭 펄스(SWP)의 하강 에지를 제5도(b)와 같이 검출하여 CNT1(44)과 CTN2(40)를 클리어하며, CTN1(44)은 입력되는 샘플링 클럭을 분주하여 제5도(c)와 같은 펄스를 CNT2(46)에 입력시킨다.
CNT2(46)는 CNT1(44)의 출력을 3비트 2진 카운팅하여 제5도(d)(e)(f)와 같은 채널 카운팅 데이터를 CMP(50)에 입력시킨다.
이때 사용자가 선택한 채널이 000(0번 채널)이라면 CNT(40)에서 출력되는 채널 선택 신호(CS)는 øøø가 된다.
따라서 채널 선택 CS가 øøø인 경우 비교기(50)의 채널 인에이블(CMP0)의 출력은 제5도(g)와 같이 하이로 된다.
따라서 제4도(c)와 같은 6채널의 재생신호를 입력하는 신장기(54)는 채널 선택 신호 CS=000에 의해 ø번 채널 데이터만을 신장하여 DF2(20)와 DOTU(디지탈 아웃)(14)로 출력한다.
즉 신장기(54)는 제7도(a)와 같이 입력되는 6채널의 재생데이터(PBD)중 CMP(50)에서 출력되는 제7도(b)의 채널 선택 인에이블 신호(CMP0)에 의해 ø번 채널의 데이터만을 제7도(c)와 같이 입력하여 제7도(d)와 같이 신장된 데이터는 출력한다.
이때 상기 DE2(20)로 출력된 데이터는 DAC(22)에서 아나로그 신호로 변환되어 출력되며, DOUT(14)에 입력된 재생 신장 데이터를 디지털로서 출력된다.
상기에서 CMP(50)의 출력인 채널 인에이블 신호(CMP0)는 전술한 바와 같이 사용자의 채널 선택에 따라 CTL(40)에서 출력되는 채널 선택 신호(CS)에 의해 제5도(g)∼(l)과 같이 변화되며, 상기 변화된 채널 인에이블 신호(CMP0)에 의해 6개의 채널을 가지는 재생 데이터(PBD)중 하나의 채널을 선택하여 신장 출력할 수 있다.
그러므로 채널 선택을 적절히 하여 채널 인에이블 신호(CMP0)을 0CH∼5CH까지 순차적으로 바꾸면서 재생하며 기존 재생시간에 비하여 6배를 신장 재생할 수 있다.
본 발명에 따른 압축 기록 동작을 설명하면 하기와 같다.
사용자가 키보드(38)를 이용하여 기록 모드를 선택하고, 아나로그/디지탈 입력을 선택한 후 기록 채널을 선택하면 CTL(40)은 키보드(38)로부터 입력된 신호에 따른 제어신호를 출력한다. 만약 사용자가 디지털 입력을 선택한 상태에서 채널 선택을 1CH를 한 경우라면 CTL(40)은 (PB/
Figure kpo00003
)을 로우로 출력학로 D/AS를 하이로 그리고 채널 선택 신호 CS을 001로 출력한다.
따라서 MUX1(56)의 선택 동작에 의해 DIN(12)으로부터 제6도(a)와 같이 입력되는 데이터는 압축기(52)에 의해 압축되어 MUX3(62)와 MUX1(56)에 입력된다. 이때 비교기(50)은 CTN2(46)의 출력과 CTL(40)에서 출력되는 CS=001를 비교하여 같은 값이 될 때 제5도(H)와 같은 채널 인에이블 신호(CMP0)을 제6도(b)와 같이 출력한다.
상기와 같이 동작되는 상태에서 서보회로(42)의 동작에 의해 로타리 헤드 메카니즘(10)이 동작되어지면, 제1도의 재생헤드(a)(b)가 전술한 제4도(b)와 같은 신호를 재생하여 출력한다. 이때 상기 제4도(b)의 신호는 전술한 바오 같이 DSP2(34)에 의해 신호 처리되어 제6도(c)와 같은 신호로서 MUX1(56)와 MUX3(62) 각각이 입력단자 X1에 인가된다.
상기 제6도(c)와 같이 재생된 데이터 PBD중 øCH의 재생 데이터는 제6도(b)와 같은 로우상태의 채널 인에이블 신호(CMP0)에 의해 MUX3(62)의 단자 X1과 X를 통해 제6도(d)와 같이 출력된다. 상기 제6도(c)의 øCH 재생 데이터가 MUX3(62)에 입력된후 CMP(50)의 채널 인에이블 신호(CMP0)가 제6도(b)와 같이 하이로 되며, MUX3(62)는 입력단자 X0를 선택하여 출력단자 X로 출력하며, 신장기(54)는 압축기(52)에서 압축된 데이터를 MUX1를 통해 입력하여 신장 출력한다.
따라서 비교기(50)의 출력이 제6도(b)와 같이 하이로 되면, 압축기(52)에서 압축된 데이터가 PBD의 1CH 영역에서 MUX3(62)를 통해 제6도(d)와 같이 기록되는 데이터(RCD)로 출력됨과 동시에 데이터 신장기(54)에서 신장되어 출력된다. 즉 사용자는 현재 압축 기록되는 데이터를 신장기(54)를 통해 출력되는 데이터로써 모니터링하게 된다. 그리고 상기 제6도(b)와 같은 채널 인에이블 신호(CMP0)가 로우로 되면 제6도(c)와 같이 재생되는 2, 3, 4, 5 CH데이터는 MUX3(62)을 통해 출력된다. 상기 MUX3(62)를 통해 출력된 제6도(d)의 RCD데이터는 5msec 정도 지연하는 지연메모리(64)에 의해 제6도(e)와 같이 지연된 후 DSP1(24)와 기록증폭기(28)을 통해 기록된다.
따라서 상기와 같은 동작에 의해 재생헤드 a, b는 T3, T4ㅌ트랙 데이터를 재생하여 DSP2(34)에 인가하고, 기록헤드 A, B는 T7, T8의 이전데이터와 압축기(52)에서 압축된 데이터가 멀티플렉싱 되어진 데이터를 T7, T8트렉에 제4도(d)와 같이 기록한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 데이터 압축/신장을 실행함과 동시에 다채널화하여 데이터를 자기 기록 테이프에 기록/재생함으로써 데이터의 열화를 초래하지 않고 많은 용량의 데이터 처리를 할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 2개의 기록 헤드와 2개의 재생 헤드가 설치된 드럼을 가지고 있으며 소정 제어에 의해 자기 기록 테이프에 입력 정보를 기록하고 테이프에 기록된 정보를 재생하는 로타리 헤드 메카니즘(10)를 구비한 데이터 압축/신장 기능을 가지는 장시간 다채널 데이터 테이프 레코더에 있어서, 입력 아나로그 신호를 디지털 변환하는 ACD(16) 및 상기 ACD(16)의 출력 데이터를 필터링하는 제1디지탈 필터(18)와, 입력 디지털 데이터를 필터링하는 제2디지탈 필터(0) 및 상기 제2디지탈 필터(20)의 출력 데이터를 아나로그 신호를 변환 출력하는 DAC(22)와, 압축되는 입력되는 기록 데이터를 신호 처리하여 출력하는 제1신호 처리부(24)와, 상기 제1신호 처리부(24)의 출력을 증폭하여 상기 로타리 헤드 메카니즘(10)으로 제공하고, 상기 헤드로부터 출력되는 재생 신호를 증폭하는 기록, 재생 증폭기(28)(30)와, 상기 재생 증폭기(30)로부터 출력되는 재생 신호로부터 클럭을 추출하여 상기 추축클럭과 재생 신호를 출력하는 데이터 스트로브(32)와, 상기한 데이터 스트로브(32)로부터 출력되는 재생 신호를 신호 처리하여 출력하는 제2신호 처리부934)과, 키입력에 의해 기록/재생 모드 및 다채널 선택 제어 신호 및 서보 제어 신호를 출력하는 시스템 제어기(40)와, 상기 시스템 제어기(40)의 제어에 의해 상기 로타리 헤드 메카니즘(10)을 제어함과 동시에 스위칭 펄스를 출력하는 서보(42)와, 상기 제1신호 처리부(24), 제2신호 처리부(34)와 제1, 제2디지탈 필터(18)(20) 사이에 접속되어 있음 상기 시스템 제어기(40)의 제어에 따라 입력데이터를 압축하여 지정된 채널의 기록 신호를 출력하고, 재생되는 신호중 지정된 채널의 신호만을 신장하여 출력하는 데이터 압축 및 신장회로(41)로 구성됨을 특징으로 하는 회로.
  2. 제1항에 있어서, 데이터 압축 및 신장회로(41)가 스위칭 펄스(SWP)와 샘플링 주파수(2fs)를 입력하며, 상기 시스템 제어기(40)의 샘플링 제어(FS, S)에 의해 상기 스위칭 펄스(SWP) 기간내 채널 구간 결정하는 채널 카운트 신호(CNT0)를 출력하는 채널 카운터(48)와, 상기 채널 카운터(48)의 채널 카운트 신호(CNT0)와 상기 시스템 제어기(40)의 채널 선택 신호(CS)을 비교하여 같을 때 채널 인에이블 신호(CMP0)를 출력하는 비교기(50)와, 입력되는 데이터를 소정 압축 비율로 압축하는 데이터 압축기(52)과, 상기 비교기(50)의 채널 인에이블 신호(CMP0)에 의해 동작되어 입력데이터를 소정 비율로 신장하는 데이터 신장기(54)와, 상기한 제2신호 처리부(34)로부터 출력되는 재생신호와 상기 압축기(52)로부터 출력되는 신호를 상기 채널 인에이블 신호(CMP0)에 의해 선택하여 상기 신장기(54)로 입력시키는 제1선택기(56)와, 상기 압축기(52)의 출력과 상기 제2신호 처리부(34)의 출력을 입력하며 상기 입력을 상기 채널 인에이블 신호(CMP0)에 의해 선택하여 소정 지연하고 이를 상기 제1신호 처리부(24)에 기록 신호로 제공하는 기록 데이터 선택신호(66)로 구성됨을 특징으로 하는 회로.
  3. 제2항에 있어서, 스위칭 펄스(SWP)의 하강 에지를 검출하는 하강 에지 검출기(42)와, 상기 하강에지 검출기(42)의 출력에 클리어되며 샘플리클럭(2fs)을 200Hz의 신호를 카운트하는 제1카운트(44)과, 상기 하강에지 검출기(42)의 출력에 클리어되며 상기 제1카운터(44)의 출력을 카운팅하는 제2카운터(46)로 구성됨을 특징으로 하는 회로.
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