KR0150971B1 - 디지탈 자기기록재생장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 4개의 트랙에 1프레임을 구성하는 8개의 ECC블럭을 80개의 싱크블럭단위로 순차적으로 교번시켜 배치하여 기록함으로써 각 ECC블럭이 갖고 있는 연집오류 정정능력보다 적어도 8배 높아지는 효과가 있을뿐 아니라 이러한 8배 높은 연집오류 정정능력으로도 정정되지 못하는 연집오류를 화면전체에 분산시키는 효과가 있다.

Description

디지탈 자기기록재생장치 및 방법

제1도는 본 발명에 의한 디지탈 자기기록재생장치를 나타낸 블럭도.

제2도는 1프레임을 8세그먼트로 분리한 도면.

제3도는 본 발명을 설명하기 위한 ECC블럭의 구성도.

제4a, 4b도는 제1도에 있어서 ECC블럭 재배치수단의 동작을 설명하기 위한 도면.

제5도는 제1도에 있어서 ECC블럭 재배치수단의 상세회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 전처리수단 20 : 데이타압축수단

30 : ECC부호기 40 : ECC블럭재배치수단

50 : 채널부호기 60 : 채널복호기

70 : ECC블럭역재배치수단 80 : ECC복호기

90 : 데이타신장수단 100 : 역전처리수단

110 : 인코더 120 : 디코더

130 : 제1메모리수단 140 : 제2메모리수단

150 : 디멀티플렉서 160 : 멀티플렉서

170 : 제어수단

본발명은 디지탈 자기기록 재생장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 싱크블럭단위로 오류정정(ECC)블럭을 인터리빙하여 연집오류(Brust error)정정능력을 향상시키고, 연집오류를 정정하지 못한 경우 셔플링(Shuffling)효과를 갖는 디지탈 자기기록재생장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 디지탈 테이프 카세트 레코더(D-VCR) 또는 고선명 테이프 카세트 레코더(HD-VCR)와 같은 디지탈 영상신호 기록재생 장치에 있어서 부호화기술은 화상정보를 디지탈신호 형태로 효율적으로 전송 또는 축적하기 위하여 정보량이 많은 화상정보를 압축하고 부호화(coding)한 다음 전송하거나 축적하는 기술을 말한다.

이때, 부호화된 화상정보는 전송이나 축적시 또는 수신이나 재생시 오류가 발생하게 되면 발생된 오류에 의해 화상의 화질이 열화되는 문제점이 발생한다. 이에 따라 오류정정부호화는 상기 부호화기술의 단점을 보완하기 위한 기술로서, 전송이나 축적시 또는 수신이나 재생시 발생된 오류를 바로잡아 원래의 화상을 얻을 수 있도록 패리티코드(parity code)를 부가하여 화상정보를 부호화 하는 것을 말한다.

따라서 전송이나 축적시 또는 수신이나 재생 시에 오류가 발생되면 패리티 코드를 이용하여 오류를 바로잡게 되나 발생되어진 오류 중 산발적으로 발생되는 산발오류(random error)는 교정이 가능하나 연속적으로 발생되어 오류군을 이루는 연집오류(burst error)는 교정이 힘들다. 또한 이러한 연집오류는 산발오류와는 달리 화면에 많은 영향을 끼치게 된다.

자기테이프를 기록매체로 하는 비디오 데이타에 많이 사용되는 2차원 RS(Read-Solomon)오류정정코드는 복수의 서브클럭을 갖는 블럭단위의 데이타를 전송함에 있어서 데이타의 보전성을 확보하기 위한 것으로서, 각각 산발오류와 연집오류를 정정하기 위한 것이다. 또한 연집오류 정정능력을 높이기 위해 인터리빙을 하고 있고, 2차원 RS오류정정코드로 정정하지 못하는 오류가 화면의 한 곳에 집중되지 않도록 압축된 데이타를 셔플링을 통해 재배열하고 있다.

그러나 공간영역(Spatial Domain)상에서 수행되는 셔플링 후에는 위치정보를 나타내는 비트들이 데이타 압축부와 병렬 경로로 전송되고, 데이타 압축 후에는 동기를 맞춰 주어야 하는 번거러움이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 오류정정코딩 후 싱크블럭단위로 오류정정블럭을 인터리빙함으로써 연집오류 정정능력을 향상시키고, 연집오류를 정정하지 못한 경우 셔플링 효과를 갖는 디지탈 자기기록 재생방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 디지탈 자기기록재생방법을 실현하는데 가장 적합한 디지탈 자기기록재생장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명을 화면의 이미지 데이타를 비트 레이트(Bit Rate)감소를 위해 압축부호화하고, 압축된 에티어에 싱크코드와 식별코드를 부가하여 오류정정을 위한 오류정정코드 블럭을 형성하여, 기록매체인 자기 테이프의 복수의 트랙에 기록하고, 자기 테이프에 기록된 데이타를 재생하는 디지탈 자기기록재생 방법에 있어서, 1프레임을 구성하는 소정개의 오류정정코드 블럭에 대하여 소정개의 싱크블럭단위로 교대로 상기 오류정정코드 블럭을 순차적으로 교번시켜 상기 자기 테이프의 정수 소장개의 트랙에 기록하여 에러를 정정하고, 에러정정이 불가한 경우에는 상기 에러를 화면전체로 분사시키는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 화면의 이미지 데이타를 인코딩하여 자기 테이프에 기록하기 위한 인코더(110)와 상기 자기 테이프에 기록된 데이타를 픽업하여 디코딩하여 원래의 이미지 데이타를 복원하는 디코더(120)를 구비한 디지탈 자기기록재생장치에 있어서, 상기 인코더(110)는, 입력되는 이미지 데이타를 디지탈로 변환하고, 원하는 포맷파일로 전송하는 전처리수단(10): 데이타를 압축부호화하기 위한 데이타 압축수단(20)과; 싱크코드와 식별코드가 부가된 압축 데이타에 오류정정코드를 부여하는 ECC(Error Correction Code)부호기(30); 상기 ECC부호기(30)에서 출력하는 소정개의 ECC블럭을 싱크블럭단위로 순차적으로 교번시켜 상기 자기테이프의 소정개수의 트랙에 재배치하여 오류를 정정하는 ECC블럭 재배치수단(40); 및 상기 재배치된 데이타를 채널코딩하여 상기 자기 테이프에 전송하는 채널부호기(50)를 구비하며, 상기 디코더(120)는, 상기 자기 테이프로부터 픽업된 데이타를 채널 디코딩하는 채널 복호기(60); 채널 복호된 데이타가 ECC블럭단위로 원래의 화면위치로 배치되도록 복원하는 ECC블럭 역재배치수단(70); 상기 복원된 소정개의 ECC블럭단위로 에러정정하기 위한 ECC복호기(80); 상기 에러정정하고 압축부호화된 데이타로부터 상기 싱크코드와 식별코드를 제거한 후 신장 복호화하여 이미지 데이타를 복원하는 데이타 신장수단(90); 및 상기 전처리수단(10)의 역기능을 수행하기 위한 역전처리수단(100)을 포함함을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명하기로 한다.

제1도는 본 발명에 의한 디지탈 자기기록재생장치를 나타낸 블럭도이다.

제1도에 도시된 블럭도의 구성은, 우선 크게 인코더(110)와 디코더(120)로 구분된다.

인코더(110)는 이미지 데이타를 입력으로 하는 전처리수단(10)과, 전처리수단(10)의 출력신호를 입력으로 하는 데이타 압축수단(20)과, 데이타 압축수단(20)의 출력신호에 싱크코드(SYNC)와 식별코드(ID)를 부가한 신호를 입력으로 하는 ECC부호기(30)와, ECC부호기(30)의 출력신호를 입력으로 하는 ECC 블럭재배치수단(40)과, ECC블럭 재배치수단(40)의 출력신호를 입력으로 하는 채널부호기(50)로 구성되고, 디코더(120)는 자기테이프로부터 재생되는 신호를 입력으로 하는 채널복호기(60)와, 채널복호기(60)의 출력신호를 입력으로 하는 ECC블럭 역재배치수단(70)과, ECC블럭 역재배치수단(70)의 출력신호를 입력으로하는 ECC복호기(80)와, ECC복호기(80)의 출력신호로부터 싱크코드(SYNC)와 식별코드(ID)를 제거한 신호를 입력으로 하는 데이타 신장수단(90)과, 데이타 신장수단(90)의 출력신호를 입력으로 하는 역전처리수단(100)으로 구성된다.

제2도는 본 발명을 설명하기 위하여 1프레임의 휘도 데이타를 8세그먼트로 분리한 도면으로서, 가로방향의 유효화소수(m)가 704이고, 세로방향의 유효화소수(n)가 448인 경우, 하나의 세그먼트 내에는 총 154개(22×7=154)의 매크로 블럭(macro block:MB)이 존재한다.

제3도는 본 발명을 설명하기 위한 ECC블럭의 구성도로서, 싱크코드(SYNC)와 식별코드(ID)와 이미지 압축데이타와 내부호 패리티 데이타(Inner parity data)와 외부호 패리티 데이타(Outer parity data)로 구성된다.

싱크코드는 블럭의 시작과 끝을 나타내는 코드이고, 식별코드는 오디오/비디오 데이타를 구분하는 비트, 데이타/외부호를 구분하는 비트, 블럭 어드레스 등을 포함하는 코드이고, 이미지 압축데이타는 입력신호인 이미지 데이타를 2 매크로 블럭단위로 압축된 코드이고, 외부호 패리티 데이타는 이미지 압축 데이타에 대한 패리티 데이타이고, 내부호 패리티 데이타는 식별코드와 이미지 압축데이타 또는 식별코드와 외부호 패리티 데이타에 대한 패리티 데이타이다.

제4a, 4b도는 제1도에 있어서 ECC 재배치수단(40)의 동작을 설명하기 위한 도면으로서, 제4a도는 1프레임당 8개의 ECC블럭에 대하여 싱크블럭 단위로 인터리빙하는 것을 나타낸 것이고, 제4b도는 1프레임이 4개의 트랙으로 구성된 경우 제4a도에서 인터리빙된 80개의 싱크블럭이 자기테이프에 기록되는 순서를 나타낸 것이다.

제5도는 제1도에 있어서 ECC재배치수단(40)의 상세회로도이다.

제5도에 도시된 회로도의 구성은, 인가되는 데이타를 선택신호(S)에 따라서 디멀티플렉싱하여 A,B단자로 출력하기 위한 디멀티플렉서(150)와, 독출신호(r)와 기록신호(w)에 의해 디멀티플렉서(150)의 A단자의 출력신호를 해당 어드레스에 기록 또는 독출하기 위하 제1메모리수단(130)과, 독출신호(r)와 기록신호(w)에 의해 디멀티플렉서(150)의 B단자의 출력신호를 해당 어드레스에 기록 또는 독출하기 위한 제2메모리수단(140)과, 선택신호(S)에 따라서, A,B단자로 인가되는 데이타신호를 멀티플렉싱하기 위한 멀티플렉서(160)와, 제1메모리수단(130)과 제2메모리수단(140)의 동작을 제어하기 위한 제어수단(170)으로 이루어진다.

그러면, 본 발명의 동작을 제1도 내지 제5도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저 인코더(110)에 대하여 설명하면, 전처리수단(10)에서는 입력되는 이미지 데이타에 대하여 필터링(Filtering), 휘도신호 및 색차신호의 분리, 아날로그/디지탈 변환기능 등을 수행한다. 즉, 입력되는 이미지 데이타를 디지탈신호로 변환하고, 4:2:0 비율로 휘도신호(Y) 및 색차신호(R-Y, B-Y)를 만든다. 그리고 필요한 크기만큼 윈도윙(windowing)하여 데이타 압축수단(20)으로 데이타를 전송한다.

데이타 압축수단(20)은 전처리수단(10)에서 전송된 데이타를 소정의 비트 레이트(bit rate)로 압축하는데, 인트라 코딩(Intra Coding)과 인터코딩(Inter Coding)이 수행된다. 여기서는 인트라 코딩과 인터 코딩의 1프레임의 경우만을 고려하기로 한다. 트릭 플레이(Tric Play)를 위해 2매크로 블럭당 데이타가 고정되도록 벡터 양자화(Vector Quantitizer) 또는 가변장부호화(Variable Length Coding)를 하여 데이타 압축수단(20)에서 출력되는 데이타에는 싱크블럭마다 싱크코드(SYNC)와 식별코드(ID)가 부가되어 ECC부호기(30)로 인가된다.

ECC부호기(30)는 2차원 RS 코딩하여 오류정정코드(ECC)를 부가한다. ECC코드를 출력할 때에는 복수개의 ECC블럭을 한 프레임 또는 한 GOP(Group Of Pictures)단위로 형성하여 출력한다.

ECC블럭 재배치수단(40)은 ECC부호기(30)에서 출력되는 복수개의 ECC블럭을 제4a,4b도에 도시한 것처럼 재배치시키고 오류를 정정하는 수단이다. 여기서는 1프레임을 8개의 세그먼트로 분리한 경우이므로 8개의 ECC블럭이 존재하며 각 ECC블럭에는 80개의 싱크블럭이 존재한다. 또한 각 ECC블럭내에서 데이타가 출력되는 순서는 줄(row)단위 즉, 싱크블럭단위이다.

이와 같이 테이프에 기록함으로써 버스트 에러를 정정하는 능력은 각 블럭이 가지고 있는 것보다 8배 높게된다. 이러한 버스트 에러 정정 능력으로도 에러가 정정되지 않을 경우에는 디코딩 후에 모니터로 뿌려지는 화상을 한 곳에 집중시키지 않고 화면 전체에 분사시키기 때문에 셔플링 효과를 얻을 수 있게 된다.

제5도에 도시된 ECC블럭 재배치수단(40)의 상세회로도를 살펴보면, 우선 제1메모리수단(130)과 제2메모리수단(140)은 8개의 ECC블럭 기억용량을 가지고 있다.

ECC부호기(30)에서 전송된 ECC블럭은 기록(write)신호에 의해 디멀티플렉서(150)를 통하여 제1메모리수단(130)의 해당 어드레스에 기록된다.

제1메모리수단(130)에서 독출(read)신호에 의해 독출된 데이타는 멀티플렉서(160)로 상술한 제4a도의 패턴대로 출력한다. 이와 함께 디멀티플렉서(150)로 입력되는 데이타는 제2메모리수단(140)의 기록(write)신호에 의해 해당 어드레스에 기록한다.

다시 제2메모리수단(140)에는 독출(read)신호에 의해 데이타를 출력하여 멀티플렉서(160)를 통하여 출력한다. 이와 함께 디멀티플렉서(150)로 입력된 데이타는 제1메모리수단(130)에 기록된다.

즉, 제5도의 ECC블럭 재배치수단(40)에 있어서, 제1메모리 수단(130)과 제2메모리수단(140)은 제어수단(170)의 독출신호(r)와 기록신호(w)에 의해 번갈아 토글(Toggle)되면서 데이타를 출력한다.

채널부호기(50)는 자기테이프 등과 같은 기록매체에 데이타를 기록하기 위하여 데이타를 변조한다.

디코더(120)의 동작에 대하여는 인코더(110)의 동작과 역순이므로 간단히 설명하기로 한다.

채널복호기(60)는 자기테이프로부터 픽업된 변조신호를 원상태로 복조한다.

ECC블럭 역재배치수단(70)은 채널복호기(60)의 출력신호에 대하여 원래의 배치순서로 복원한다.

ECC복호기(80)는 ECC블럭 역재배치수단(70)에서 출력신호에 대하여 내부호 패리티 데이타와 외부호 패리티 데이타로 오류정정을 수행한다.

데이타 신장수단(90)은 ECC복호기(80)에서 오류정정된 데이타를 역 DCT(Discrete Cosine Transform)변환하여 휘도신호와 색차신호를 복원출력한다.

역전처리수단(100)은 인코더(110)의 전처리수단(10)의 기능을 역으로 수행한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 디지탈 자기기록재생방법 및 장치는 4개의 트랙에 1프레임을 구성하는 8개의 ECC블럭을 80개의 싱크블럭단위로 순차적으로 교번시켜 배치하여 기록함으로써 각 ECC블럭이 갖고 있는 연집오류 정정능력보다 적어도 8배 높아지는 효과가 있을뿐 아니라 이러한 8배 높은 연집오류 정정능력으로도 정정되지 못하는 연집오류를 화면전체에 분산시키는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 화면의 이미지 데이타를 비트 레이트(Bit Rate)감소를 위해 압축부호화하고, 압축된 에티어에 싱크코드와 식별코드를 부가하여 오류정정을 위한 오류정정코드 블럭을 형성하여, 기록매체인 자기 테이프의 복수의 트랙에 기록하고, 자기 테이프에 기록된 데이타를 재생하는 디지탈 자기기록재생 방법에 있어서, 1프레임을 구성하는 소정개의 오류정정코드 블럭에 대하여 소정개의 싱크블럭단위로 교대로 상기 오류정정코드 블럭을 순차적으로 교번시켜 상기 자기 테이프의 정수 소장개의 트랙에 기록하여 에러를 정정하고 에러정정이 불가한 경우에는 상기 에러를 화면전체로 분사시키는 것을 특징으로 하는 디지탈 자기기록 재생방법.
2. 화면의 이미지 데이타를 인코딩하여 자기 테이프에 기록하기 위한 인코더(110)와 상기 자기 테이프에 기록된 데이타를 픽업하여 디코딩하여 원래의 이미지 데이타를 복원하는 디코더(12)를 구비한 디지탈 자기기록재생장치에 있어서, 상기 인코더(110)는, 입력되는 이미지 데이타를 디지탈로 변환하고, 원하는 포맷파일로 전송하는 전처리수단(10); 데이타를 압축부호화하기 위한 데이타 압축수단(20)과; 싱크코드와 식별코드가 부가된 압축 데이타에 오류정정코드를 부여하는 ECC(Error Correction Code)부호기(30); 상기 ECC부호기(30)에서 출력하는 소정개의 ECC블럭을 싱크블럭단위로 순차적으로 교번시켜 상기 자기테이프의 소정개수의 트랙에 재배치하여 오류를 정정하는 ECC블럭 재배치수단(40); 및 상기 재배치된 데이타를 채널코딩하여 상기 자기 테이프에 전송하는 채널부호기(50)를 구비하며, 상기 디코더(120)는, 상기 자기 테이프로부터 픽업된 데이타를 채널 디코딩하는 채널 복호기(60); 채널 복호된 데이타가 ECC블럭단위로 원래의 화면위치로 배치되도록 복원하는 ECC블럭 역재배치수단(70); 상기 복원된 소정개의 ECC블럭단위로 에러정정하기 위한 ECC복호기(80); 상기 에러정정하고 압축부호화된 데이타로부터 상기 싱크코드와 식별코드를 제거한 후 신장 복호화하여 이미지 데이타를 복원하는 데이타 신장수단(90); 및 상기 전처리수단(10)의 역기능을 수행하기 위한 역전처리수단(100)을 포함함을 특징으로 하는 디지탈 자기기록재생장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 ECC블럭 재배치수단(40)은 상기 소정개의 ECC블럭을 저장할 수 있는 제1메모리수단(130)과 제2메모리수단(140)과 이를 제어하기 위한 제어수단(170)을 구비한 것을 특징으로 하는 디지탈 자기기록재생장치.