KR0147575B1 - 영상신호의 기록포맷과 심층기록/재생장치 및 그 방법 - Google Patents

영상신호의 기록포맷과 심층기록/재생장치 및 그 방법

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KR0147575B1 KR1019930024463A KR930024463A KR0147575B1 KR 0147575 B1 KR0147575 B1 KR 0147575B1 KR 1019930024463 A KR1019930024463 A KR 1019930024463A KR 930024463 A KR930024463 A KR 930024463A KR 0147575 B1 KR0147575 B1 KR 0147575B1
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Abstract

본 발명은 영상신호의 기록포맷과 심층기록/재생장치 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명은 입력되는 화면단위의 디지탈 영상신호를 소정수의 세그먼트로 분할하여 기록매체상의 표층에 기록하고, 분할되지 않은 화면단위의 디지탈 영상신호를 기록매체상의 심층의 소정수의 트랙에 기록하는 기록계와, 기록계에 의해 기록매체에 기록된 디지탈 비디오신호를 재생하되, 정상동작시에는 표층에 기록된 데이타를 재생하고, 다기능시에는 심층기록된 데이타를 재생하는 재생계로 구성되어 기존의 표층에 대한 데이타의 오버헤드를 줄여 기록효율을 높일 수 있으며, 고속재생시 심층뿐 만 아니라 표층의 정보까지 활용하여 더욱 향상된 화질을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

영상신호의 기록포맷과 심층기록/재생장치 및 그 방법
제1도는 디지탈 VCR의 매카니즘을 설명하기 위한 도면이다.
제2a도는 헤드의 상대속도를 설명하기 위한 도면이고, 제2b도는 정상속도 재생시의 헤드의 궤적을 설명하기 위한 도면이고, 제2c도는 고속 재생시의 헤드의 궤적을 설명하기 위한 도면이다.
제3a도는 정상속도 재생에서의 화면상태를 설명하기 위한 도면이고, 제3b도는 고속 재생에서의 화면상태를 설명하기 위한 도면이다.
제4a 및 제4b도는 본 발명에 의한 영상신호의 심층기록장치의 일 실시예에 따른 블럭도이다.
제5도는 드럼상의 심층기록용 헤드와 표층기록용 헤드의 위치를 설명하기 위한 도면이다.
제6도는 본 발명에 의한 표층기록용 헤드와 심층기록용 헤드에 의해 기록되는 기록매체의 단면도이다.
제7a도는 표층기록된 기록매체의 상태도이고, 제7b도는 심층기록된 기록매체의 상태도이다.
제8a도는 정상 영상신호의 스펙트럼을 설명하기 위한 도면이고, 제8b도는 심층 기록된 영상신호 스펙트럼을 설명하기 위한 도면이다.
제9a도 및 9b도는 본 발명에 의한 영상신호의 심층재생장치의 일 실시예에 따른 블럭도이다.
제10도는 본 발명에 의한 영상신호의 심층기록장치의 다른 실시예에 따른 블럭도이다.
제11도는 제10도에 도시된 데이타압축부의 상세블럭도이다.
제12도는 본 발명에 의한 영상신호의 심층재생장치의 다른 실시예에 따른 블럭도이다.
본 발명은 기록매체의 표층에 기록된 신호와 별도로 기록매체의 심층에 영상신호를 화면단위로 기록하여 다기능 동작시에는 이를 재생하는 영상신호의 기록포맷과 심층기록/재생장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적인 아날로그방식의 비디오카세트레코더(이하 VCR이라고 함)에서는 1화면(1프레임)의 영상신호를 테이프와 같은 기록매체에 기록할 때 2채널의 비디오트랙을 사용하였다. 즉, 제1채널의 비디오트랙에는 제1필드(홀수필드)의 영상신호를 기록하고, 제2채널의 비디오트랙에는 제2필드(짝수필드)의 영상신호를 기록하였다.
이와 같은 VCR에서 FF, REWIND, 고속서치와 같은 다기능모드를 수행할시에는 헤드가 트랙을 가로질러 재생하기 때문에 노이즈가 발생하였다. 따라서, 현재 아날로그방식의 VCR에서는 DA(Double Azimuth)-4헤드를 사용하여 다기능시에도 노이즈가 없는 화면을 얻을 수 있게 되었다.
한편, HD-TV의 도래와 함께 고화질의 화상을 기록 및 재생할 수 있는 요구의 증대에 따라 디지탈 VCR(D-VCR)이 주목받고 있다.
이러한 D-VCR에서도 비디오정보를 정확히 기록재생하기 위해 속도제어가 필요하며, 이를 위해 제1도에 도시된 바와 같이 드럼 서보와 캡스턴 서보가 있다.
드럼 서보는 드럼상에 부착되어 있는 비디오헤드가 테이프를 트랙킹할 때 일정한 속도와 위상으로 회전할 수 있도록 하는 기능을 가지며, 캡스턴 서보는 테이프가 일정한 속도와 위상으로 주행할 수 있도록 하는 기능을 갖는다.
제2a도에 도시된 바와 같이 드럼의 상대속도는 드럼속도와 캡스턴속도의 벡터합성임을 알 수 있다.
정상속도 재생시는 제2b도에 도시된 바와 같이 기록시와 같은 해드궤적으로 트랙을 트레이스하여 정상속도 재생을 가능케 한다.
VHS VCR에서는 정상속도 재생외에 고속재생을 수행하며 이 경우 캡스턴 모터의 속도 증가로 제2c도에 도시된 바와 같이 기록시와 같은 헤드궤적으로 트랙을 트레이스하지 못한다. 그러나, DA-4헤드를 갖는 아날로그 VCR의 경우 제3a도에 도시된 바와 같이 필드간 상관성이 매우 크기 때문에 고속재생의 경우라도 제3b도에 도시된 바와같이 화면합성이 용이하여 무리없이 고속재생 화면을 얻을 수 있었다.
그러나, D-VCR에 있어서 고속재생처리가 어려운 이유는 크게 2가지로 대별된다.
첫째, 디지탈 VCR의 경우 아날로그 정보를 디지탈정보로 변환하면 정보량 증가로 1프레임이 4필드(트랙)로 증가되며 아날로그 VCR과는 달리 필드간 상관성이 매우 낮다. 이것은 테이프매체 자체 결함에 의한 버스트 에러를 없애기 위해 비디오 소오스에 대해 셔플링을 행했기 때문이며, 셔플링을 하면 버스트 에러는 랜덤 에러화한다. 이 랜덤 에러는 버스트 에러에 비해 에러분산효과가 있어 화질을 개선한다. 이 셔플링과정에서 필드간의 상관성이 매우 낮아져 화면조립이 어려워진다.
둘째, 디지탈로 변환된 신호를 데이타압축하여 기록하므로 고속재생시에 다시 데이타팽창을 하려면 적어도 싱크단위로 고속재생이 되어야 데이타 회복이 가능해지며 이 경우 위치정보에 의해 화면이 재조립이 되며 그렇지 않으면 읽혀지지 않은 불완전한 데이타에 의해 데이타 팽창이 불가능해지기 때문이다.
한편, D-VCR에 있어서 1프레임의 비디오신호를 테이프에 기록할 때 4개의 비디오트랙(세그먼트라고도 함)을 사용한다. 즉, 디지탈신호는 ECC(Error Correction Code)에 의해 에러정정을 수행하지 만 ECC에 의해 에러정정이 불가능한 에러가 발생할 경우에는 화질에 치명적인 영향을 주기 때문에 에러에 의한 잡음을 방지하기 위해 1프레임의 디지탈 비디오신호를 분할하여 4개의 비디오트랙에 기록하게 된다.
비디오신호의 세그먼트방식에 의한 기록시에 각 세그먼트들이 별도의 비디오트랙에 기록되는 가변재생속도를 갖는 비디오신호 기록 및 재생장치는 미합중국 특허번호 제4,887,169호에 개시되어 있다.
세그먼트 인덱스신호를 각 세그먼트들의 수평블랭킹기간에 삽입시켜 기록하고 정상재생이 아닌 고속재생시에만 재생되는 신호에서 인덱스신호를 검출하여 인덱스신호에 따라 순차적으로 재생되는 신호를 메모리를 이용하여 일시 기록하고 제어부의 제어신호에 따라 출력하고 있다. 상술한 장치는 고속재생을 위한 인덱스신호가 필요하므로 인덱스에 의한 데이타의 오버헤드가 발생하는 문제점이 있었다.
한편, 고속서치가 가능하도록 하기 위해 다기능시 예상되는 헤드의 주행트랙에 별도로 1화면의 디지탈 비디오신호를 기록하는 방식도 제안되었다. 그러나, 이와 같이 다기능시 예상되는 헤드의 주행트랙에 별도로 비디오신호를 기록하는 방식은 주행트랙을 정확히 예측하여야 하는등 기술상 많은 어려움이 따르며, 화질향상의 한계성및 하드웨어의 복잡성을 수반하는 문제점이 있었다.
한편, 테이프의 자성체층의 심부에 음성 FM신호를 기록하고, 표층부에 영상신호를 기록하는 VHS Hi-Fi방식의 심층기록방식은 널리 알려져 있다.
강한 자계로 자성체층의 심부에 기록한 후에 이것보다는 작은 자계로 표면부분을 나중에 기록한다. 이러한 Hi-Fi방식의 VCR은 미합중국 특허번호 4,757,394호에 개시되어 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 표층에 화면이 분할되어 세그먼트로 기록된 영상신호와는 별도로 심층에 화면단위로 영상신호를 기록매체상에 기록하는 영상신호의 기록포맷을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 기록매체의 표층에 화면이 분할되어 세그먼트로 기록된 신호와는 별도로 기록매체의 심층에 영상신호를 기록하되, 화면단위로 기록하여 다기능동작시에는 이를 재생하는 영상신호의 심층기록/재생장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 영상신호의 기록포맷은 입력되는 화면단위의 디지탈 영상신호를 소정수의 세그먼트로 분할하여 기록매체상의 표층에 기록하고, 분할되지 않은 화면단위의 디지탈 영상신호를 상기 소정수의 트랙으로 기록매체상의 심층에 기록하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의한 영상신호의 심층기록/재생장치는 입력되는 화면단위의 디지탈 영상신호를 제1소정수의 세그먼트로 분할하여 기록매체상의 표층에 기록하고, 분할되지 않은 화면단위의 디지탈 영상신호를 제1소정수의 트랙으로 기록매체상의 심층에 기록하는 기록계; 및 상기 기록계에 의해 기록매체에 기록된 디지탈 비디오신호를 재생하되, 정상속도 재생시에는 표층에 기록된 데이타를 재생하고, 고속재생시에는 심층기록된 데이타를 재생하는 재생계로 구성된 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명에 의한 영상신호의 심층기록/재생방법은 입력되는 화면단위의 디지탈 영상신호를 소정수의 세그먼트로 분할하여 기록매체상의 표층에 기록하고, 분할되지 않은 화면단위의 디지탈 영상신호를 상기 소정수의 트랙으로 기록매체상의 심층에 기록하는 기록단계; 및 상기 기록단계에서 기록매체에 기록된 디지탈 비디오신호를 재생하되, 정상속도 재생시에는 표층에 기록된 데이타를 재생하고, 고속재생시에는 심층기록된 데이타를 재생하는 재생단계로 구성된 것을 특징으로 하고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 영상신호의 기록포맷과 심층기록/재생장치 및 그 방법의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
제4a,4b도는 본 발명에 의한 영상신호의 심층기록장치의 일 실시예에 따른 블럭도이다.
제4a,4b도에 의하면, 유입되는 디지탈 비디오신호를 일시적으로 저장하는 제1메모리(110)와, 제1메모리(110)에서 출력되는 디지탈 비디오 신호를 압축하는 제1데이타압축부(112)와, 제1데이타압축부(112)에서 출력되는 디지탈 비디오신호를 변조하는 제1변조부(114)와, 기록앰프로 구성되며 제1변조부(114)에서 변조된 디지탈 비디오신호를 증폭하는 제1기록증폭부(116)와, 제1기록증폭부(116)에서 출력되는 디지탈 비디오신호를 자기테이프와 같은 기록매체의 표층에 기록하는 제1비디오헤드(118)와, 제1메모리(110)에서 출력되는 디지탈 비디오신호를 MSB, MSB-1,..., LSB 비트플랜으로 추출하는 비트플랜추출부(120)와, 비트플랜 추출부(120)에서 추출된 비트플랜의 데이타를 압축하는 제2데이타 압축부(130)와, 디지탈 비디오신호로부터 동기신호를 검출하는 동기신호 검출부(140)와, 제2데이타압축부(130)에서 출력되는 데이타를 선택하는 신호를 출력하고, 홀수필드 또는 우수필드인지를 판단하여 필드제어신호(odd/even)를 출력하는 제어부(150)와, 제어부(150)에서 출력되는 제어 신호에 따라 제2데이타압축부(130)에서 출력되는 데이타를 선택적으로 출력하는 제1,2,...,n승산기(1601, 1602, ..., 160n)와, 제1,2,...,n승산기(1601, 1602, ...,160n)의 출력데이타를 가산하는 가산기(162)로 되어 있는 비트율 조절부(160)와, 제어부(150)에서 출력되는 필드제어신호(odd/even)에 의해 스위칭되며, 홀수필드의 홀수픽셀 및 짝수픽셀과 짝수필드의 홀수픽셀및 짝수픽셀로 구분하여 출력하는 제1스위칭부(170)와, 제1스위칭부(170)에서 출력되는 데이타를 일시적으로 저장하는 제2메모리(180)와, 제2메모리(180)에서 출력되는 데이타를 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)신호로 변조하는 제2변조부(190)와, 기록앰프로 구성되며 제2변조부(190)에서 변조된 데이타를 기록매체상에 심층에 기록하기 위한 신호레벨로 증폭하는 제2기록증폭부(200)와, 제2기록증폭부(200)에서 증폭되어 출력되는 신호를 테이프상에 심층기록 하는 제2비디오헤드(210)로 구성된다 한다.
이어서, 제4a,4b도에 도시된 심층기록장치의 동작을 설명하기로 한다.
제1메모리(110)에서는 입력되는 디지털 비디오신호를 1화면(여기서는 프레임)단위로 저장한다. 제1데이타압축부(112)에서는 제1메모리(110)에 저장된 데이타를 예를 들어 널리 알려진 MPEG에서 제안하고 있는 DCT와 가변장부호화(Variable Length Coding:VLC)에 의해 압축한다. 제1변조부(114)에서는 제1데이타압축부(112)로부터 출력되는 데이타(여기서는 8비트)를 전송효율을 높이기 위해 소정비트(예를 들어 14비트)로 변조하여 제1기록증폭부(116)에서 증폭한 후 제1비디오헤드(118)를 통해 표층기록한다.
여기서, 제1메모리(110), 제1데이타압축부(112), 제1변조부(114), 제1기록증폭부(116), 제1비디오헤드(118)는 D-VCR에서 널리 알려진 기술이다.
심층기록을 위한 데이타처리과정을 설명하기로 한다.
비트플랜추출부(120)의 제1내지 제n비트플랜추출기(1201-120n)에서는 제1메모리(110)에서 출력되는 디지탈 비디오신호를 MSB, MSB-1,..., LSB 비트플랜(bit plane)으로 추출하여 비트플랜별로 제2데이타압축부(130)의 제1 내지 제n데이타압축기(1301-130n)에서 DCT와 가변장부호화에 의해 데이타 압축한다. 데이타가 8비트로 표현된다면 n은 8이다.
동기신호검출부(140)에서는 입력되는 디지탈 비디오신호로부터 동기신호를 검출하여 제어부(150)에 출력한다. 제어부(150)에서는 제2데이타압축부(130)에서 압축된 데이타의 비트율을 계산하여 기록 매체상에 기록할 수 있는 최대기록비트율내에서 비트플랜을 선택하도록 비트율조절부(160)에 제어신호를 출력하고, 동기신호검출부(140)에서 검출된 동기신호에 따라 홀수필드인지 또는 짝수필드인지를 판단하여 필드제어신호(odd/even)를 출력한다.
제1 내지 제n승산기(1601, 1602, ..., 160n)는 제어부(150)에서 출력되는 제어신호(0 또는 1)에 따라 제2데이타압축부(130)에서 출력되는 데이타를 온 또는 오프하여 선택적으로 출력한다. 예로서, 제2데이타압축부(130)에서의 데이타 압축결과, 단순한 화면일수록 압축율이 높으므로 미리 설정된 최대기록비트율을 갖는 범위에서 제1 내지 제n데이타압축기(1301-130n)의 출력을 다수개 선택하고, 복잡한 화면일수록 압축율이 낮으므로 미리 설정된 최대기록비트율을 갖는 범위에서 제1 내지 제n데이타압축기(1301-130n)의 출력을 적게 선택하도록 한다.
가산기(162)는 제어부(150)의 제어신호에 의해 선택적으로 출력되는 제1 내지 제n승산기(1601, 1602, ..., 160n)의 출력데이타를 가산한다. 제1스위칭부(170)는 제어부(150)에서 출력되는 필드제어신호(odd/even)에 의해 스위칭되어 가산기(162)의 출력을 홀수필드의 홀수픽셀 및 짝수픽셀과, 짝수필드의 홀수픽셀 및 짝수픽셀로 구분하여 출력한다.
제2메모리(180)는 홀수필드의 제1홀수픽셀메모리(181), 제1짝수픽셀 메모리(182), 짝수필드의 제2홀수픽셀메모리(183)와 제2짝수픽셀 메모리(184)로 구성되며, 제1스위칭부(170)에서 출력되는 픽셀데이타를 일시적으로 저장한 후 출력한다.
제2변조부(190)의 제1 내지 제4변조기(191-194)에서는 제2메모리(180)로부터 출력되는 데이타를 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조한다. 제2기록증폭부(200)의 제1 내지 제4기록증폭기(201-204)에서는 변조된 데이타를 기록매체상에 기록하기 위한 신호레벨로 증폭한다. 제2비디오헤드(210)는 제2기록증폭부(200)에서 증폭되어 출력되는 신호를 테이프상에 심층기록한다.
여기서, 제2비디오헤드(210)는 홀수필드의 홀수픽셀데이타를 기록하는 헤드(A)와 짝수픽셀데이타를 기록하는 헤드(A'), 짝수필드의 홀수 픽셀데이타를 기록하는 헤드(B)와 짝수픽셀데이타를 기록하는 헤드(B')로 구성된다.
제5도는 드럼상의 제1비디오헤드(118)와 제2비디오헤드(210)의 위치도로써, 제1비디오헤드(a,a',b,b')는 기존의 비디오헤드이며, 헤드(B)는 헤드(A)와 180°의 간격을 갖고 드럼상에 설치되며, 헤드(A')는 헤드(A)와 소정간격을 두고 설치된다. 또한, 헤드(B')는 헤드(A')와 180°의 간격을 두고 설치된다. 이때, 제2비디오헤드(210)는 4헤드를 사용하였으나 통상적인 2헤드를 사용하여 홀수필드와 짝수필드로 구분하여 기록하여도 본원 발명의 목적을 달성할 수 있다.
여기서, 제6도에 도시된 바와 같이 제1비디오헤드(표층기록용 헤드라고도 함)(118)와 제2비디오헤드(심층기록용 헤드라고도 함)(210)를 이용하여 표층기록과 심층기록은 심층정도(깊이)로서 기록한다. 심층정도는 아래(1)식으로 구할 수 있다.
실험데이타에 의하여 기록전류가 λ/4의 깊이까지 기록되었을 때 가장 큰 재생출력이 나오므로 표층신호 및 심층신호의 깊이는 각각 1.88125μm, 0.376255μm이다.
여기서, 표층용 헤드와 심층용 헤드는 제6도에 도시된 바와 같이 드럼상에 존재하며, 애지머스각은 표층용 헤드가 ±6°에 대해서 심층용 헤드는 ±30°로 되어 있다. 비디오 트랙상에 우선 제2비디오헤드(210)에 의해 심층용 비디오신호를 기록하고 다음에 그 위로 제1비디오 헤드(118)로 표층용 비디오신호를 중첩해서 기록한다.
표층기록은 표층용 헤드(a,a',b,b')에 의해 제7a도에 도시된 바와 같이 4세그먼트를 1프레임으로 구성하여 기록하고, 심층기록은 제7b도에 도시된 바와 같이 필드단위로 기록한다. 따라서, 제2비디오헤드(210)에 의해 기록되는 데이타는 헤드(A,A',B,B')에 의해 트랙상에 4필드로 심층기록한다.
정상 영상신호의 주파수 스펙트럼을 보면 제8a도에 도시된 바와 같이 0 내지 약 3MHz의 주파수 대역이 비여 있으며 본 발명은 이 빈 주파수대역을 심층 기록용 대역으로 활용한다.
데이타 압축하였을 때 제8b도에 도시된 바와 같이 빈 주파수대역에 심층기록하려면 저주파수신호를 압축하여야 한다.
따라서, 본 발명의 제1실시예에서는 디지탈 비디오신호를 비트플랜 단위로 선택하여 즉, 최상위 비트플랜을 최대기록비트율내에서 우선적으로 선택하고, 이를 압축하여 데이타량을 줄임으로써 주파수(f)를 낮출수 있으며, λ = 1/f에 의해 파장(λ)이 길어져서 기록매체상에 데이타를 깊게(심층) 기록할 수 있는 것이다. 하위비트의 데이타일수록 윤곽을 표현하는 고주파성분이므로 상위비트데이타를 심층에 기록하게 되면 제8b도에 도시된 바와 같이 저주파수의 빈대역에 기록할 수 있다.
제9a,9b도는 본 발명에 의한 영상신호의 심층재생장치의 일 실시예에 따른 블럭도이다.
제9b,9b도에 의하면, 기록매체의 표층에 분할되어 기록된 디지탈 비디오신호를 재생하는 제1비디오헤드(310)와, 재생앰프로 구성되며 제1비디오헤드(310)에 의해 재생된 신호를 증폭하는 제1재생증폭부(312)와, 제1재생증폭부(312)에서 증폭된 비디오신호를 복조하는 제1복조부(314)와, 제1복조부(314)에서 복조된 디지탈 비디오신호를 일시적으로 저장하는 제1메모리(316)와, 제1메모리(316)에서 출력되는 디지털 비디오신호를 복원하는 제1데이타복원부(318)와, 제1재생증폭부(312)로부터 재생되는 신호로부터 동기신호를 검출하는 동기신호 검출부(320)와, 동기신호에 따라 필드제어신호(odd/even), 스위칭제어신호, 정상재생/다기능재생 모드제어신호를 출력하는 제어부(330)와, 기록매체에 필드단위로 심층기록된 디지탈 비디오신호를 재생하는 제2비디오헤드(340)와, 재생앰프로 구성되며 제2비디오헤드(340)에 의해 재생된 디지탈 비디오신호를 증폭하는 제2재생증폭부(350)와, 제2재생증폭부(350)에서 증폭된 디지탈 비디오신호를 복조하는 제2복조부(360)와, 제2복조부(360)에서 복조된 홀수필드의 홀수픽셀 데이타와 짝수픽셀 데이타, 짝수필드의 홀수픽셀데이타와 짝수픽셀데이타를 일시적으로 저장하는 제2메모리(370)와, 제2메모리(370)의 제1홀수픽셀 메모리(371)와 제1짝수픽셀메모리(372)에서 출력되는 홀수필드의 홀수픽셀데이타와 짝수픽셀데이타를 가산하는 제1가산기(382), 제2메모리(370)의 제2홀수픽셀메모리(373)와 제2짝수픽셀메모리(374)에서 출력되는 짝수필드의 홀수픽셀데이타와 짝수픽셀데이타를 가산하는 제2가산기(384), 제어부(330)에서 출력되는 필드제어신호(odd/even)에 따라 제1,제2가산기(382,384)에서 출력되는 홀수필드 또는 짝수필드의 디지탈 비디오신호를 선택적으로 출력하는 제1스위칭부(386)로 되어 있는 화면조합부(380)와, 제1스위칭부(386)의 출력으로 부터 MSB,MSB-1,...LSB 비트플랜을 추출하는 비트플랜추출부(390)와, 비트플랜추출부(390)에서 추출된 비트플랜의 데이타를 복원하는 제2데이타복원부(400)와, 제2데이타복원부(400)에서 복원된 데이타를 가산하는 제3가산기(410)와, 고속재생시 제1데이타복원부(318)의 출력과 제3가산기(410)의 출력을 가산하는 제4가산기(421)와 고속재생시 화질을 강화하고자 하는 경우 제어부(330)의 스위칭제어신호에 따라 제2데이타복원부(318)의 출력을 제4가산기(421)에 공급하는 제어용스위치(SW1)로 구성되는 화질강화부(420)와, 제어부(330)에서 출력되는 정상재생/다기능재생 모드신호에 따라 제1데이타복원부(318)의 출력 또는 제4가산기(421)의 출력을 선택하여 출력하는 제2스위칭부(430)로 구성된다.
이어서, 제9a,9b도에 도시된 영상신호의 심층재생장치의 동작에 대하여 설명하기로 한다.
제1비디오헤드(310)는 제7a도에 도시된 바와 같이 세그먼트로 분할되어 표층에 기록된 디지탈신호를 재생한다. 제1재생증폭부(312)는 제1비디오헤드(310)에 의해 재생된 신호를 증폭한다. 제1복조부(314)는 제1재생증폭부(312)에서 증폭된 비디오신호가 기록시 14비트로 변조된 신호이므로 원래의 8비트의 신호로 복조한다. 제1메모리(316)는 제1복조부(314)에서 복조된 디지탈 비디오신호를 1프레임단위로 일시적으로 저장한다.
제1데이타복원부(318)는 제1메모리(316)에서 출력되는 디지탈 비디오신호를 데이타팽창하여 복원한다. 즉, 압축된 디지털 비디오신호를 원래의 디지탈 비디오신호로 팽창한다. 제2비디오헤드(340)는 제7b도에 도시된 바와 같이 필드단위로 심층기록된 데이타를 재생한다. 여기서, 기록매체에 심층기록된 디지탈 비디오신호는 1프레임을 구성하는 홀수필드와 짝수필드의 신호가 각각 2트랙에 기록되어 있다. 물론, 이 경우에는 4헤드를 사용한 경우로써 2헤드를 사용할 경우에는 1프레임을 구성하는 홀수필드와 짝수필드의 신호가 각각 1트랙에 기록되어 있게 된다. 이와 같이, 제2비디오헤드(340)는 기록매체의 4개 트랙에 기록되어 있는 1프레임의 디지탈 비디오신호를 4개의 헤드(A,A',B,B')로 재생한다.
제2재생증폭부(350)는 제2비디오헤드(340)에 의해 재생된 디지탈 비디오신호를 증폭한다. 제2복조부(360)는 증폭된 QPSK로 변조된 신호를 원래의 신호로 복조한다. 제2메모리(370)의 홀수필드의 제1홀수픽셀 메모리(371)와 제1짝수픽셀메모리(372), 제2홀수픽셀메모리(373)와 제2짝수픽셀메모리(374)는 제2복조부(360)에서 복조된 홀수필드의 홀수픽셀 데이타 및 짝수픽셀데이타, 짝수필드의 홀수픽셀데이타 및 짝수픽셀 데이타를 일시적으로 저장한다.
제1가산기(382)는 제2메모리(370)의 제1홀수픽셀메모리(371)와 제1짝수픽셀메모리(372)에서 출력되는 홀수필드의 홀수픽셀데이타와 짝수픽셀데이타를 가산한다. 제2가산기(384)는 제2메모리(370)의 제2홀수픽셀메모리(373)와 제2짝수픽셀메모리(374)에서 출력되는 짝수필드의 홀수픽셀데이타와 짝수픽셀데이타를 가산한다. 제1스위칭부(386)는 동기신호검출부(320)에서 검출된 동기신호를 입력하는 제어부(330)에서 출력되는 필드제어신호(odd/even)에 따라 제1및 제2가산기(382,384)에서 출력되는 홀수필드의 디지탈 비디오신호 또는 짝수필드의 디지탈 비디오신호를 선택적으로 출력한다.
비트플랜추출부(390)의 제1 내지 제n비트플랜추출기(3901-390n)에서는 제1스위칭부(386)의 출력으로부터 MSB, MSB-1, LSB비트플랜을 추출한다. 즉, 한 필드 또는 한 프레임에서 같은 계층의 비트들만을 추출한다. 제2데이타복원부(400)의 제1 내지 제n데이타복원기(4001-400n)에서는 비트플랜추출부(390)에서 추출된 비트플랜의 데이타를 복원한다. 즉, 압축된 디지탈 비디오신호를 비트플랜단위로 원래의 디지탈 비디오신호로 팽창한다. 제3가산기(410)는 제2데이타복원부(400)의 제1 내지 제n데이타복원기(4001-400n)에서 비트플랜단위로 원래의 신호로 복원된 데이타를 가산한다.
고속재생(다기능재생)시 제3가산기(410)로부터 출력되는 신호는 저주파대역의 신호이므로 화질이 정상속도재생시보다는 떨어지게 된다. 이를 보상하기 위하여 제어부(330)로부터 출력되는 스위칭제어신호에 의해 제어용스위치(SW1)를 온시켜 제3가산기(410)의 출력과 제1데이타 복원부(318)로부터 출력되는 데이타를 제4가산기(421)에서 가산해서 제2스위칭부(430)의 제2선택접점에 출력한다. 제어용스위치(SW1)를 오프시켜 제3가산기(410)의 출력을 제4가산기(421)를 통해 제3스위칭부(430)의 제2선택접점에 출력할 수 있다. 제2스위칭부(430)는 정상속도 재생시에는 제1데이타복원부(318)에서 복원된 비디오신호만을 출력하고, 고속재생시에는 제4가산기(421)의 출력 즉, 심층기록된 후 재생되는 비디오신호와 제1데이타복원부(318)에서 복원되는 비디오신호를 가산한 신호를 출력함으로써 선명한 화상을 재현할 수 있다.
제10도는 본 발명에 의한 영상신호의 심층기록장치의 다른 실시예에 따른 블럭도이다.
제10도에 의하면, 입력되는 영상신호에 대해 디지탈신호형태로 변환하는 A/D변환부(410)와, 디지탈데이타를 데이타압축하는 데이타압축부(420)와, 압축된 데이타를 오류정정부호화하는 오류정정부호화부(430)와, 오류정정부호화된 신호를 변조하는 제1변조부(440)와, 제1변조부(440)로부터 병렬로 출력되는 데이타를 직렬로 변환하는 병직렬 변환부(450)와, 병직렬변환부(450)의 출력을 증폭하는 제1기록증폭부(460)와, 제1기록증폭부(460)의 출력을 기록매체상의 표층에 기록하는 제1비디오헤드(470)와, 입력되는 비디오신호로부터 동기신호를 검출하는 동기신호검출부(480)와, 최대기록비트율내에서 DC/AC추출량을 결정하며, 동기신호에 따라 필드제어신호(odd/even)를 출력하는 제어부(490)와, 데이타압축부(420)의 출력으로부터 직류성분(DC)과 교류성분(AC)을 추출하는 DC/AC 추출부(500)와, DC/AC 추출부(500)의 출력을 홀수필드의 홀수픽셀 데이타와 짝수픽셀데이타, 짝수픽셀의 홀수픽셀데이타와 짝수픽셀데이타로 스위칭하는 스위칭부(510)와, 스위칭부(510)에서 스위칭되는 신호를 저장하는 메모리(520)와, 메모리(520)의 출력을 변조하는 제2변조부(530)와, 제2변조부(530)의 출력을 증폭하는 제2기록증폭부(540)와, 제2기록증폭부(540)의 출력을 기록매체상에 심층기록하는 제2비디오헤드(550)로 구성된다.
이어서, 제10도에 도시된 심층기록장치의 동작을 제11도와 결부시켜 설명하기로 한다.
A/D변환부(410)에서는 입력되는 아날로그 비디오신호를 디지탈 신호형태로 변환한다. 데이타압축부(420)에서는, 아날로그정보를 디지탈정보로 변환함에 의해 정보량이 급증하므로 적은량의 테이프로 장시간 녹화를 하고 고속재생시 필요한 정보를 심층기록하기 위해서는 데이타 압축은 필수적이며 이를 위해 MPEG이 제안한 DCT와 VLC를 이용하고 있다.
데이타압축부(420)에 대해서는 제11도에 도시된 데이타압축부(420)의 상세블럭도를 결부시켜 설명하기로 한다. 제11도에 도시된 프레임메모리(421)에서는 A/D변환부(410)로부터 출력되는 데이타를 프레임단위로 저장한다. 화면분할기(422)에서는 프레임메모리(421)로부터 출력되는 데이타를 8(pixel)×8(pixel)의 블럭단위로 화면분할을 한다. DCT(423)에서는 분할된 8×8 블럭에 대해 이산여현변환(DCT)을 행한다.
이 DCT는 소오스 이미지의 모든 화소에 분산된 에너지를 DC를 포함한 낮은 주파수를 갖는 몇개의 변환계수에 집중시켜 이용하는 방식이다. 이는 영상신호가 공간방향으로의 상관성이 큰것에 그 바탕을 둔 것으로 DCT의 의미는 다음과 같다.
여기서,
이다.
양자화기(424)에서는 인간의 시각적 특성과 DCT계수들의 특성을 결합한 PSYCHO VISUAL실험을 통하여 양자화 매트릭스를 이용하여 DCT계수들을 양자화한다.
양자화기(424)로부터 출력되는 DC계수는 DPCM(Differential Pulse Code Modulation)(425)에서 변조되면 즉, DC계수들은 각 블럭의 평균값과 관계가 있으므로 DC개수들에 대해 바로 앞 블럭의 DC 계수를 예측자로 사용한 예측 부호화방식을 사용할 경우 데이타 압축효과를 얻을 수 있다.
또한, 양자화기(424)로부터 출력되는 AC계수는 SEQUENTIAL 코딩하게 되는 데 DCT변환부호는 소오스 이미지를 블럭으로 나누어서 계산한 것이다. 이때 블럭사이의 평균값들 사이의 상관성은 비교적 높다.
즉, AC계수중 낮은 주파수에 해당하는 계수들은 비교적 넌제로값을 갖는 데 비해 높은 주파수에 해당하는 계수들은 제로값을 가질 확률이 높다. 따라서, DCT변환계수를 엔트로피 코딩하기전에 가능한 한 제로가 연속되게 발생하게 해줄 경우 부호화 효율을 증대시켜 줄 수 있다. 이러한 과정은 DCT 변환계수 매트릭스의 스캐닝순서를 적절히 해줌으로써 수행할 수 있는 데 양자화기(424)로부터 출력을 지그재그 스캔기(427)에서 지그재그 스캐닝으로 배열한다.
제1VLC(426)에서 DPCM(425)로부터 출력되는 DC계수를 가변장부호화하고, 제2VLC(428)에서 지그재그 스캔기(427)로부터 출력되는 AC계수를 가변장부호화하여 멀티플렉서(429)를 통해 표층기록용 데이타로 출력한다.
데이타압축과 관련된 기술은 아래와 같이 개시되어 있다.
M.Barbero, Digital Coding of HDTV based on Discrete Cosine Transform, ITU, COM-90,1990; ISO-IEC JTC1/SC2/WG11, Preliminary Text for MPEG Video Coding Standard, 1990,; National Technical Report Vol.30 No.1 Feb.1984; IEEE Transaction on Consumer Electronics,Vol.CE-30 No.3 August 1984; ITEJ Technical Report Vol.15.No50 VTR '91-44(Sep,1991)
오류정정부호화부(430)는 데이타압축부(420)로부터 출력되는 압축된 데이타를 오류정정부호화한다. 이러한 오류정정기술은 미합중국 특허번호 5,142,537호에 개시되어 있다. 제1변조부(440)는 오류정정된 8비트 데이타를 14비트의 데이타로 변조하고, 병직렬변환부(450)에서는 직렬신호로 변환한다. 제1기록증폭부(460)에서는 직렬로 출력되는 데이타를 증폭하여 제1비디오헤드(470)에서 기록매체의 표층에 세그먼트로 분리하여 기록한다.
한편, 동기신호검출부(480)에서는 입력되는 비디오신호에 실린 동기신호를 검출하여 제어부(490)에 출력한다. 제어부(490)에서는 최대기록비트율내에서 DC/AC를 선택하는 제어신호를 출력하고, 검출된 동기신호에 따라 필드제어신호(odd/even)를 출력한다. DC/AC 추출부(500)에서는 데이타압축부(420)로부터 출력되는 데이타압축된 신호에 대해 제어부(490)로부터 출력되는 제어신호에 따라 DC성분과 AC성분을 추출한다.
예를 들어, 데이타압축부(420)의 양자화기(424)로부터 출력되는 DC성분만을 추출하여 심층에 기록하는 경우 DC/AC 추출부(500)에서는 1프레임내의 각 블럭의 DC성분을 추출하여 저장한다. 이때, 저장속도는 데이타 처리속도의 64배로 신장하여 블럭의 전 픽셀이 해당하는 DC값을 갖도록 하기 위함이다.
스위칭부(510), 메모리(520), 제2변조부(530), 제2기록증폭부(540), 제2비디오헤드(550)는 제4b도에 도시된 제1스위칭부(170), 제2메모리(180), 제2변조부(190), 제2기록증폭부(200), 제2비디오헤드(210)와 동일한 구성과 동작을 갖는다. 그리고, 제1비디오헤드(470)와 제2비디오헤드(550)에 의한 표층기록과 심층기록은 제5도 내지 제8b도에서 이미 서술되어 있다.
제12도는 본 발명에 의한 영상신호의 심층재생장치의 다른 실시예에 따른 블럭도이다.
제12도에 의하면, 기록매체상의 표층에 기록되어 있는 데이타를 재생하기 위한 제1비디오헤드(610)와, 제1비디오헤드(610)로부터 재생되는 신호를 재생증폭하는 제1재생증폭부(620)와, 제1재생증폭부(620)의 출력을 등화하는 제1재생등화기(630)와, 제1재생등화기(630)의 출력을 복조하는 제1복조부(640)와, 제1복조부(640)의 출력을 오류정정복호화 하는 오류정정복호화부(650)와, 오류정정복호화부(650)의 출력을 데이타 팽창하는 데이타팽창부(660)와, 데이타팽창부(660)의 출력을 아날로그 신호로 변환하는 D/A변환부(670)와, 기록매체상의 심층에 기록되어 있는 데이타를 재생하기 위한 제2비디오헤드(680)와, 제2비디오헤드(680)로부터 재생되는 신호를 증폭하는 제2재생증폭부(690)와, 제2재생증폭부(690)의 출력을 등화하는 제2재생등화기(700)와, 제2재생등화기(700)의 출력을 복조하는 제2복조부(710)와, 제2복조부(710)로부터 출력되는 홀수필드의 홀수픽셀데이타와 짝수픽셀데이타, 짝수필드의 홀수픽셀 데이타와 짝수픽셀데이타를 저장하는 메모리(720)와, 메모리(720)의 출력을 1프레임으로 구성하는 화면조합부(730)와, 제1재생증폭부(620)로부터 재생되는 신호 중 동기신호를 검출하는 동기신호검출부(740)와, 검출된 동기신호에 따라 필드제어신호(odd/even), 정상재생 또는 다기능재생모드를 인식하여 모드제어신호, 스위칭제어신호를 출력하는 제어부(750)와, 오류정정복호화부(650)의 출력과 제2복조부(710)의 출력을 가산하는 가산기(761)와 고속재생시 제어부(750)의 스위칭제어신호에 따라 오류정정복호화부(650)의 출력을 공급 또는 차단하는 제어용스위치(SW1)로 되어 있는 화질강화부(760)와, 가산기(761)의 출력 또는 오류정정복호화부(650)의 출력을 선택하여 데이타 팽창부(560)에 출력하는 선택부(770)로 구성된다.
이어서, 제12도에 도시된 심층재생 장치의 동작을 설명하기로 한다.
제1비디오헤드(610)에서는 제7a도에 도시된 바와 같이 표층에 기록된 데이타를 재생하여 제1재생증폭부(620)에서 증폭한 후 제1재생등화기(630)에서 등화한다.
제1복조부(640) 제9a도에 도시된 바와 같은 동작을 갖는다.
오류정정복호화부(650)에서는 제1복조부(640)의 출력을 오류정정 복호화한다.
데이타팽창부(660)에서는 기록시 압축된 데이타를 역순과정으로 데이타를 팽창한 후 D/A변환부(670)에서 아날로그신호로 변환하여 출력한다. 제2비디오헤드(680)에서는 제7b도에 도시된 바와 같이 심층에 기록된 데이타를 재생하여 제2재생증폭부(690)에서 증폭한 후 제2재생 등화기(700)에서 등화한다. 제2복조부(710)에서는 제2재생등화기(700)로부터 QPSK변조된 출력을 복조한다.
메모리(720)에서는 제2복조부(710)로부터 복조되는 홀수필드의 홀수픽셀데이타와 짝수픽셀데이타, 짝수필드의 홀수픽셀데이타와 짝수 픽셀데이타를 저장하고, 화면조합부(730)에서는 메모리(720)의 출력을 1프레임으로 화면 구성한다.
이때, 제2비디오헤드(680), 제2재생증폭부(690), 제2복조부(710), 메모리(720), 화면조합부(730)는 제9a도에 도시된 제2비디오헤드(340), 제2재생증폭부(350), 제2복조부(360), 제2메모리(370), 화면조합부(380)과 동일한 구성과 동작을 갖는다.
정상속도 재생시에는 표층에 기록된 데이타에 의해 재생하고, 고속재생시에는 심층에 기록된 데이타에 의해 재생을 행한다. 이때 심층데이타는 필드간 상관성이 크므로 화면조합이 용이하며, 화질은 만족할 만한 수준이며 더욱 화질을 개선하기 위해 표층에서 재생되는 정보를 활용한다.
즉, 고속재생시에 화면조합부(730)로부터 출력되는 신호는 저주파 대역의 신호이므로 화질이 정상재생시보다는 떨어지게 된다. 이를 보상하기 위하여 제어부(750)로부터 출력되는 스위칭신호에 의해 제어용스위치(SW1)를 단락시켜 화면조합부(730)의 출력과 오류정정 복호화부(650)로부터 출력되는 데이타를 가산기(761)에서 가산한다.
정상속도 재생모드시에는 오류정정복호화부(650)에서 복원된 비디오신호만을 출력하고, 고속재생모드시에는 가산기(761)의 출력 즉, 심층기록된 후 재생되는 비디오신호와 오류정정복호화부(650)에서 복원되는 비디오신호를 가산한 신호를 출력함으로서 선명한 화상을 재현할 수 있다.
이상으로 상술한 바와 같이 본 발명에 의한 영상신호의 기록포맷과 심층기록/재생장치 및 그 방법은 디지탈 비디오신호를 기록매체의 표층에 분할하여 세그먼트로 기록함과 동시에 데이타 압축하여 기록매체의 심층에 기록하되, 트랙에 필드단위로 기록함으로써 다기능시 심층기록된 데이타에 의해 화상재현이 가능한 효과가 있다.
본 발명은 디지탈 VCR의 문제점인 고속재생처리를 위해 필드간 상관성이 큰 아날로그 VCR 포맷과 유사하게 고속재생을 위한 데이타를 심층기록/재생함으로써 기존의 표층에 대한 데이타의 오버헤드 및 알고리즘의 복잡성을 피할 수 있으며, 고속재생시 심층뿐 만 아니라 표층의 정보까지 활용하여 더욱 향상된 화질을 제공할 수 있는 효과가 있다.
지금까지 발명의 더욱 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 여러가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 특히, 상기 설명에서는 구체적으로 회로를 제시하였으나, 이는 통상의 지식을 가진자에 의해 여러가지 수단이 제공되어 질 수 있음은 물론이다.

Claims (24)

  1. 입력되는 화면단위의 디지탈 영상신호를 소정수의 세그먼트로 분할하여 기록매체상의 표층에 기록하고, 분할되지 않은 화면단위의 디지탈 영상신호를 상기 소정수의 트랙으로 기록매체상의 심층에 기록하는 기록계; 및 상기 기록계에 의해 기록매체에 기록된 디지탈 비디오신호를 재생하되, 정상속도 재생시에는 표층에 기록된 데이타를 재생하고, 다기능 재생시에는 심층기록된 데이타를 재생하는 재생계로 구성된 것을 특징으로 하는 영상신호의 심층기록/재생장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기록계는 유입되는 디지탈 비디오신호를 프레임단위로 저장하는 제1메모리; 상기 제1메모리에서 출력되는 디지탈 비디오신호를 압축하는 제1데이타압축수단; 상기 제1데이타압축수단에서 출력되는 디지탈 비디오신호를 변조하는 제1변조수단; 상기 제1변조수단에서 출력되는 비디오신호를 기록매체상의 표층에 기록하는 제1비디오헤드; 상기 제1메모리에서 출력되는 디지탈 비디오신호를 비트플랜별로 추출하는 제1비트플랜추출수단; 상기 재1비트플랜추출수단에서 추출된 데이타를 압축하는 제2데이타압축수단; 상기 입력되는 디지탈 비디오신호로부터 동기신호를 검출하는 동기신호검출수단; 상기 제2데이타압축수단에서 압축된 데이타의 비트율을 계산하여 기록매체상에 기록할 수 있는 최대기록비트율내에서 비트플랜을 선택하는 선택제어신호를 출력하고, 상기 동기신호검출수단에서 검출된 동기신호에 따라 홀수필드인지 또는 짝수필드인지를 판단하여 스위칭신호를 출력하는 제어수단; 최대기록비트율내에서 상기 제어수단에서 출력되는 선택제어신호에 따라 제2데이타압축수단에서 출력되는 데이타를 선택하여 선택된 신호를 가산하는 비트율조절수단; 상기 비트율조절수단의 출력을 제어수단에서 출력되는 스위칭신호에 의해 소정수의 트랙으로 분할하기 위하여 홀수필드의 홀수픽셀 및 짝수픽셀과 짝수필드의 홀수픽셀 및 짝수픽셀로 구분하여 출력하는 제1스위칭수단; 상기 제1스위칭수단에서 출력되는 데이타를 일시적으로 저장하는 제2메모리; 및 상기 제2메모리에서 출력되는 신호를 기록매체상에 심층기록하는 제2비디오헤드를 포함함을 특징으로 하는 영상신호의 심층기록/재생장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2비디오헤드는 홀수필드의 홀수픽셀 데이타를 기록하는 헤드와 짝수픽셀데이타를 기록하는 헤드와, 짝수필드의 홀수픽셀데이타를 기록하는 헤드와 짝수픽셀데이타를 기록하는 헤드로 구성된 것을 특징으로 하는 영상신호의 심층기록/재생장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제2비디오헤드는 홀수필드의 데이타를 기록하는 헤드와, 짝수필드의 데이타를 기록하는 헤드로 구성된 것을 특징으로 하는 영상신호의 심층기록/재생장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제2비디오헤드는 제2메모리의 출력을 영상신호의 주파수 스펙트럼에서 저주파수대역의 빈 대역에 기록함을 특징으로 하는 영상신호의 심층기록/재생장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기록계는 상기 입력되는 디지탈데이타를 데이타압축하는 데이타압축수단; 상기 압축된 데이타를 오류정정부호화하는 오류정정부호화수단, 상기 오류정정부호화된 신호를 변조하는 제1변조수단; 상기 제1변조수단의 출력을 기록매체상의 표층에 기록하는 제1비디오헤드; 상기 입력되는 디지탈 비디오신호로부터 동기신호를 검출하는 동기신호검출수단; 최대기록비트율내에서 DC/AC추출량을 결정하며, 동기신호에 따라 홀수필드인지 또는 짝수필드인지를 판단하여 스위칭신호를 출력하는 제어수단; 최대기록비트율내에서 상기 제어수단의 제어하에 상기 데이타 압축수단의 출력으로부터 직류성분(DC)과 교류성분(AC)을 추출하는 DC/AC 추출수단; 상기 DC/AC 추출수단의 출력을 제어수단에서 출력되는 스위칭신호에 의해 홀수필드의 홀수픽셀 및 짝수픽셀과 짝수필드의 홀수픽셀 및 짝수픽셀로 구분하여 출력하는 스위칭수단; 상기 스위칭수단에서 출력되는 데이타를 일시적으로 저장하는 메모리; 상기 메모리의 출력을 변조하는 제2변조수단; 및 상기 제2변조수단의 출력을 기록매체상에 심층기록하는 제2비디오 헤드를 포함함을 특징으로 하는 영상신호 심층기록/재생장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2비디오헤드는 홀수필드의 홀수픽셀 데이타를 기록하는 헤드와 짝수픽셀데이타를 기록하는 헤드와, 짝수필드의 홀수픽셀데이타를 기록하는 헤드와 짝수픽셀데이타를 기록하는 헤드로 구성된 것을 특징으로 하는 영상신호의 심층기록/재생장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 제2비디오헤드는 홀수필드의 데이타를 기록하는 헤드와, 짝수필드의 데이타를 기록하는 헤드로 구성된것을 특징으로 하는 영상신호의 심층기록/재생장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 제2비디오헤드는 제2변조수단의 출력을 영상신호의 주파수 스펙트럼에서 저주파수대역의 빈 대역에 기록함을 특징으로 하는 영상신호의 심층기록/재생장치.
  10. 제2항에 있어서, 상기 재생계는 상기 기록매체의 표층에 기록된 디지탈 비디오신호를 재생하는 제1비디오헤드; 상기 제1비디오헤드로부터 출력되는 비디오신호를 복조하는 제1복조수단; 상기 제1복조수단에서 복조된 디지탈 비디오신호를 일시적으로 저장하는 제3메모리; 상기 제3메모리에서 출력되는 디지탈 비디오신호를 복원하는 제1데이타복원수단; 상기 제1비디오헤드로부터 재생되는 신호로부터 동기신호를 검출하는 동기신호검출수단; 상기 동기신호에 따라 필드제어신호를 출력하고, 스위칭제어신호, 정상재생/다기능재생 모드제어신호를 출력하는 제어수단; 상기 기록매체에 심층기록된 디지탈 비디오신호를 재생하는 제2비디오헤드; 상기 제2비디오헤드에서 재생되는 디지탈 비디오신호를 복조하는 제2복조수단; 상기 제2복조수단에서 복조된 홀수필드의 홀수픽셀데이타 및 짝수픽셀데이타와 짝수필드의 홀수픽셀데이타 및 짝수픽셀데이타를 일시적으로 저장하는 제4메모리; 상기 제어수단에서 출력되는 스위칭신호에 따라 상기 제4메모리에서 출력되는 홀수필드의 디지털 비디오신호 또는 짝수필드의 디지털 비디오신호를 선택적으로 가산하여 1화면을 구성하는 화면 조합수단; 상기 제2스위칭수단의 출력을 비트플랜별로 추출하는 제2비트 플랜추출수단; 상기 제2비트플랜추출수단에서 비트플랜단위로 원래의 신호를 복원하는 제2데이타복원수단; 및 정상재생시는 상기 제1데이타복원수단의 출력을 선택하고, 고속재생시는 제2데이타복원수단의 출력을 선택하는 선택수단을 포함함을 특징으로 하는 영상신호의 심층기록/재생장치.
  11. 제10항에 있어서, 고속재생시 화질강화를 위하여 상기 제1데이타복원수단의 출력 및 제2데이타복원수단의 출력을 가산하여 상기 선택수단에 출력하는 가산기와 고속재생시 상기 제어수단의 제어신호에 따라 제1데이타복원수단의 출력을 공급 또는 차단하는 제어용스위치로 되어 있는 화질강화수단을 더 포함함을 특징으로 하는 영상신호의 심층기록/재생장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제2비디오헤드는 홀수필드의 홀수픽셀데이타를 재생하는 헤드와 짝수필드데이타를 재생하는 헤드와, 짝수필드의 홀수픽셀데이타를 재생하는 헤드와, 짝수픽셀데이타를 재생하는 헤드로 구성된 것을 특징으로 하는 영상신호의 심층기록/재생장치.
  13. 제10항에 있어서, 상기 제2비디오 헤드는 홀수필드의 데이타를 재생하는 헤드와 짝수필드의 데이타를 재생하는 헤드로 구성된 것을 특징으로 하는 영상신호의 심층기록/재생장치.
  14. 제6항에 있어서, 상기 재생계는 상기 기록매체상의 표층에 기록되어 있는 데이타를 재생하기 위한 제1비디오헤드; 상기 제1비디오헤드에서 재생되는 신호를 복조하는 제1복조수단; 상기 제1복조수단의 출력을 오류정정복호화하는 오류정정 복호화수단; 상기 오류정정복호화수단의 출력을 데이타팽창하는 데이타팽창수단; 상기 기록매체상의 심층에 기록되어 있는 데이타를 재생하기 위한 제2비디오헤드; 상기 제1비디오헤드로부터 재생되는 신호 중 동기신호를 검출하는 동기신호검출수단; 상기 검출된 동기신호에 따라 필드제어신호를 출력하고, 정상재생 또는 다기능재생모드를 인식하여 모드제어신호를 출력하고, 스위칭제어신호를 출력하는 제어수단; 상기 제2비디오헤드로부터 재생되는 신호를 복조하는 제2복조수단; 상기 제2복조수단으로부터 출력되는 홀수필드의 홀수픽셀데이타와 짝수픽셀데이타, 짝수필드의 홀수픽셀데이타와 짝수픽셀데이타를 저장하는 메모리; 상기 메모리의 출력을 상기 스위칭제어신호에 따라 1프레임으로 구성하는 화면조합수단; 및 상기 정상속도재생시는 상기 오류정정복호화수단의 출력을 선택하고, 고속재생시는 상기 화면조합수단의 출력을 선택하여 상기 데이타팽창수단에 출력하는 선택수단을 포함함을 특징으로 하는 영상신호의 심층기록/재생장치.
  15. 제14항에 있어서, 고속재생시 화질강화를 위하여 상기 오류정정복호화수단의 출력과 화면조합수단의 출력을 가산하여 상기 선택수단에 출력하는 가산기와 고속재생시 상기 제어수단의 스위칭제어신호에 따라 오류정정복호화수단의 출력을 공급 또는 차단하는 제어용스위치로 되어 있는 화질강화수단을 더 포함함을 특징으로 하는 영상신호의 심층기록/재생장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 제2비디오헤드는 홀수필드의 홀수픽셀데이타를 재생하는 헤드와 짝수픽셀데이타를 재생하는 헤드와, 짝수필드의 홀수픽셀데이타를 재생하는 헤드와, 짝수픽셀데이타를 재생하는 헤드로 구성된 것을 특징으로 하는 영상신호의 심층기록/재생장치.
  17. 제14항에 있어서, 상기 제2비디오 헤드는 홀수필드의 데이타를 재생하는 헤드와, 짝수필드의 데이타를 재생하는 헤드로 구성된 것을 특징으로 하는 영상신호의 심층기록/재생장치.
  18. 유입되는 화면단위의 디지탈 비디오신호를 데이타 압축하는 제1데이타압축수단; 상기 제1데이타압축수단의 출력을 소정수의 세그먼트로 분할하여 기록매체상의 표층에 기록하는 제1비디오헤드; 유입되는 1화면의 디지탈 비디오신호를 비트플랜별로 추출하는 추출수단; 상기 추출수단으로부터 비트플랜별로 출력되는 데이타를 압축하는 제2데이타압축수단; 상기 제2데이타압축수단의 출력을 분할되지 않은 화면단위로 제1소정수의 트랙으로 나누어 기록매체상의 심층에 기록하는 제2비디오헤드; 및 허용하는 최대기록비트율이내에서 상기 제2데이타압축수단으로부터 출력되는 데이타 비트플랜을 선택하여 압축하도록 제어하는 비트율 제어수단을 포함함을 특징으로 하는 영상신호의 심층기록장치.
  19. 유입되는 화면단위의 영상신호를 데이타압축하는 데이타 압축수단; 상기 데이타압축수단에서 출력되는 데이타를 화면분할되어 소정수의 세그먼트단위로 제1비디오헤드에 의해 표층기록하는 제1기록제어수단; 상기 데이타압축수단에서 압축된 데이타로부터 DC계수와 AC계수를 추출하는 추출수단; 및 상기 추출수단으로부터 출력되는 신호를 분할되지 않은 화면단위로 상기 소정수의 트랙으로 나누어 제2비디오헤드에 의해 심층기록하는 제2기록제어수단을 포함함을 특징으로 하는 영상신호의 심층기록장치.
  20. 입력되는 화면단위의 디지탈 영상신호를 소정수의 세그먼트로 분할하여 기록매체상의 표층에 기록하고, 분할되지 않은 화면단위의 디지탈 영상신호를 상기 소정수의 트랙으로 기록매체상의 심층에 기록된 영상신호를 재생하는 장치에 있어서; 상기 표층에 기록된 영상신호를 재생하는 제1비디오헤드; 상기 제1비디오헤드에 의해 재생되는 데이타를 복원하는 제1데이타복원수단; 상기 심층에 기록된 영상신호를 재생하는 제2비디오헤드; 상기 제2비디오헤드에 의해 재생되는 신호를 비트플랜별로 추출하는 비트플랜추출수단; 상기 비트플랜추출수단의 출력을 원래의 신호로 복원하는 제2데이타복원수단; 및 정상재생시는 상기 제1데이타복원수단의 출력을 선택하고, 고속재생시는 상기 제2데이타복원수단의 출력을 선택출력하는 선택수단을 포함함을 특징으로 하는 영상신호의 심층재생장치.
  21. 제20항에 있어서, 고속재생시 화질강화를 위하여 상기 제1데이타복원수단의 출력 및 제2데이타복원수단의 출력을 가산하여 선택수단에 출력하는 화질강화수단을 더 포함함을 특징으로 하는 영상신호의 심층재생장치.
  22. 입력되는 화면단위의 디지탈 영상신호를 소정수의 세그먼트로 분할하여 기록매체상의 표층에 기록하고, 분할되지 않은 화면단위의 디지탈 영상신호를 상기 소정수의 트랙으로 기록매체상의 심층에 기록된 영상신호를 재생하는 장치에 있어서; 제1비디오헤드에 의해 표층에 기록된 신호를 재생하여 원래의 신호로 복원하는 제1재생제어수단; 제2비디오헤드에 의해 심층에 기록된 신호를 재생하여 원래의 신호로 복원하는 제2재생제어수단; 정상속도재생시는 상기 제1재생제어수단의 출력을 선택하고, 고속재생시는 상기 제2재생제어수단의 출력을 선택출력하는 선택수단을 포함함을 특징으로 하는 영상신호의 심층재생장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 고속재생시 화질개선을 위하여 상기 제1재생제어수단의 출력과 상기 제2재생제어수단의 출력을 가산하여 상기 선택수단에 출력하는 화질강화수단을 더 포함함을 특징으로 하는 영상신호의 심층재생장치.
  24. 입력되는 화면단위의 디지탈 영상신호를 소정수의 세그먼트로 분할하여 기록매체상의 표층에 기록하고, 분할되지 않은 화면단위의 디지탈 영상신호를 기록매체상의 심층의 상기 소정수의 트랙에 기록하는 기록단계; 및 상기 기록단계에서 기록매체에 기록된 디지탈 비디오신호를 재생하되, 정상재생시에는 표층에 기록된 데이타를 재생하고, 다기능재생(고속재생)시에는 심층기록된 데이타를 재생하는 재생단계를 포함함을 특징으로 하는 영상신호의 심층기록/재생방법.
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