KR0151024B1 - 엠펙기반의 디지탈 비디오디스크레코더의 시스템레이어엔코더 - Google Patents

엠펙기반의 디지탈 비디오디스크레코더의 시스템레이어엔코더

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KR0151024B1 KR1019950007051A KR19950007051A KR0151024B1 KR 0151024 B1 KR0151024 B1 KR 0151024B1 KR 1019950007051 A KR1019950007051 A KR 1019950007051A KR 19950007051 A KR19950007051 A KR 19950007051A KR 0151024 B1 KR0151024 B1 KR 0151024B1
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Abstract

압축된 오디오데이타 및 비디오데이타가 GOP단위로 일정한 비트량을 갖고 기록되게 하는 엠펙기반의 디지탈 비디오디스크레코더의 시스템레이어엔코더가 개시된다.
본 발명에 따른 시스템레이어 엔코더는 압축된 비디오데이타와 오디오데이타를 GOP단위로 비트량이 일정하게 조절시켜 출력하는 비트량제어부을 포함하여 GOP단위의 고속서치, 화면탐색등이 가능하게 하는 효과를 갖는다.

Description

엠펙(MPEG)기반의 디지털 비디오디스크레코더의 시스템레이어엔코더
제1도는 MPEG기반의 DVDR의 기록을 설명하기 위한 개념도이다.
재2도는 본 발명에 따른 시스템레이어엔코더를 보이는 블럭도이다.
제3도는 제2도에 도시된 비트량제어부의 상세한 구성을 보이는 블럭도이다.
제4도는 제2도에 도시된 장치에의해 발생된 비트스트림을 기록하는 디스크의 기록포맷을 보이는 도면이다.
제5도는 제4도에 도시된 비디오기록영역에 기록되는 비디오데이타의 포맷을 보이는 도면이다.
제6도는 제4도에 도시된 오디오기록영역에 기록되는 오디오데이타의 구성을 보이는 도면이다.
본 발명은 엠펙기반의 압축부호화된 디지털 영상데이타를 디지털 비디오 디스크에 저장하는 디지털 비디오디스크 레코더에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압축된 오디오데이타 및 비디오데이타가 GOP(Group Of Picture)단위로 일정한 비트량을 갖고 기록되게 하는 시스템레이어엔코더에 관한 것이다.
현재 사용되고 있는 영상정보의 저장방식은 거의가 아날로그방식이다. 이러한 아날로그 방식을 디지털 방식으로 전환시킬 경우 화질, 에러에 대한 신뢰성, 데이타의 인터액티브한 처리 등에 있어서 보다 우수하게 된다.
그러나 디지털 방식의 영성처리 시스템은 아날로그 방식에 비해 정보량이 매우 크기 때문에 이를 압축시켜야할 필요가 있다. 따라서, 이를 달성하기 위한 많은 방법들이 연구되어지고 있으며, 현재 동영상 압축방식에서 거의 표준이 되어가고 있는 것은 MPEG(Motion Picture Expert Group)방식이다.
MPEG방식은 비디오 및 오디오데이타를 각각 압축시킨 후에 하나의 데이타스트림으로 엔코딩시켜 주는 방법으로 일반 규격의 영상신호를 위한 압축규격 뿐만아니나 HD-TV를 위한 압축규격으로도 유력시되고 있다.
MPEG방식에 있어서 비디오데이타는 소정수의 프레임데이타를 DCT 및 가변장부호화에 의해 부호화시키게 되는 바 결과되는 압축된 비디오데이타의 크기가 가변적인 것이 된다. 따라서, 이를 그대로 디스크에 기록하였을 경우에는 프레임간의 규칙성이 없어지게 되어 고속서치등에 불리하게 된다.
본 발명은 MPEG규격에 의해 압축된 영상데이타를 비디오디스크에 기록함에 있어서 고속탐색 및 화상편집이 가능하게 하는 시스템레이어 엔코더를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하는 본 발명에 따른 MPEG기반의 디지털비디오디스크레코더의 시스템레이어 엔코더는 압축된 비디오데이타와 오디오데이타를 GOP단위로 비트량이 일정하게 조절시켜 출력하는 비트량제어부; 상기 비트량제어부로부터 출력되는 GOP단위의 압출된 비디오데이타를 저장하는 비디오메모리; 상기 비디오메모리에 저장된 GOP단위의 압축된 비디오데이타를 소정의 크기를 갖는 비디오팩으로 불럭화시켜 출력하며 여기서, 상기 비디오팩은 소정의 크기와 수를 갖는 복수의 비디오패킷을 포함하는 비디오팩형성부; 상기 비트량제어부로부터 출력되는 GOP단위의 복수채널의 압축된 오디오데이타들을 저장하는 오디오메모리; 상기 오디오메모리에 저장된 복수채널의 압축된 오디오데이타를 채녈마다 소정의 크기를 갖는 오디오팩으로 블럭화시켜 출력하며 여기서, 상기 오디오팩은 소정의 크기와수를 갖는 복수의 오디오패킷을 포함하는 오디오패킷형성부; 상기 비디오데이타 및 오디오데이타를 동기시키기 위한 정보를 발생하는 타임정보발생부; 상기 비디오팩형성부에서 출력되는 비디오팩, 상기 오디오팩형성부에서 출력되는 복수의 오디오팩, 그리고 상기 타임정보발생부에서 발생된 오디오/비디오 동기정보를 시분할 다중화시켜 출력하는 멀티플렉서를 포함한다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
제1도는 MPEG기반의 DVDR의 기록을 설명하기 위한 개념도이다.
제1도에 있어서 비디오 엔코더(10)에 의해 압축된 비디오데이타와 복수의 오디오엔코더(12a - 12n)에 의해 압축된 복수채널의 오디오데이타는 시스템레이어 엔코더(14)에 입력된다. 시스템레이어 엔코더(14) 압축된 비디오데이타와 오디오데이타를 시스템규격에 따라 멀티플렉싱시켜 출력한다. 시스템레이어 엔코더(14)에서 출력되는 비트스트림은 에러정정부호화부(16)를 거쳐 에러정정부호가 부가된 후 디스크에 저장된다.
제2도는 본 발명에 따른 시스템레이어 엔코더의 일실시예를 보이는 블럭도이다. 제2도에 도시된 장치는 비트량제어부(200), 비디오메모리(202), 비디오팩형성부(204), 오디오메모리(206), 오디오팩 형성부(208), 멀티플렉서(210), 그리고 타임정보발생부(212)를 구비한다.
비트량제어부(200)는 압축된 비디오데이타와 오디오데이타를 GOP단위로 절단시켜 출력한다.
비디오메모리(202)는 비트량제어부(200)로부터 출력되는 GOP단위의 압축된 비디오데이타를 저장한다.
비디오팩 형성부(204)는 비디오메모리(202)에 저장된 GOP단위의 압축된 비디오데이타를 소정의 크기를 갖는 비디오팩으로 불럭화시켜 출력한다. 여기서, 비디오팩을 소정의 크기와 수를 갖는 복수의 비디오패킷을 포함한다.
오디오메모리(206)는 비트량제어부(200)로부터 출력되는 GOP단위의 복수채널의 압축된 오디오데이타들을 저장한다.
오디오팩 형성부(208)는 오디오메모리(206)에 저장된 복수채널의 압축된 오디오데이타를 채널마다 소정의 크기를 갖는 오디오팩으로 블럭화시켜 출력하며 여기서, 오디오팩은 소정의 크기와 수를 갖는 복수의 오디오패킷을 포함한다.
멀티플렉서(210)는 비디오팩형성부(204)에서 출력되는 비디오팩 및 오디오팩형성부(208)에서 출력되는 복수의 오디오팩을 시분할 다중화시켜 시스템레이어의 비트스트림으로서 출력한다.
타임정보 발생부(212)는 재생시 오디오/비디오의 동기를 맞추기 위한 타임스탬프(time stamp)(SCR, PTS, DTS 등)를 발생시킨다.
제3도는 제2도에 도시된 비트량제어부(200)의 상세한 구성을 보이는 블럭도이다. 제3도에 도시된 장치는 압축된 비디오데이타를 유입하여 버퍼링하는 비디오버퍼(300), 압축된 오디오데이타를 유입하여 버퍼링하는 오디오버퍼(302), 비디오버퍼(302)에서 저장된 비트스트림을 GOP 단위로 인출하는 비디오데이타 인출기(304), 비디오데이타 인출기(304)로부터 인출된 GOP당 비디오데이타의 비트량을 계수하는 계수기(306), 소정의 기준값(C)과 계수기(306)의 계수값(X)를 비교하여 계수값(X)이 기준값(C)보다 작으면 패딩포인트디시젼부(310), 멀티플렉서(312)를 제어하여 계수값(x)과 기준값(c)의 차만큼의 패딩데이타가 출력되게 제어하는 비교부(308) 및 오디오버퍼(302)에 저장된 비트스트림을 GOP단위로 인출하는 오디오데이타 인출기(314)를 구비한다.
비디오데이타 인출기(304)는 비디오데이타스트림에 포함된 GOP헤더에 의해 GOP당 비디오스트림의 시작과 끝을 판별한다.
오디오데이타 인출기(314)는 비디오데이타스트림으로부터 GOP헤더가 검출된 후에 검출되는 AU(Audio access Unit)를 검출하여 GOP당 오디오데이타의 시작과 끝을 판별한다.
제2도 및 제3도에 도시된 장치의 동작을 상세히 설명한다. 본 발명에 있어서는 고속탐색 및 화면편집을 달성하게 하기 위하여 GOP별로 발생된 비디오데이타 및 오디오데이타를 일정한 수의 연속된 섹터에 기록되게 하기 위하여 GOP별 비트량을 일정하게 조절시킨다. 이를 제4도를 참조하여 설명한다.
제4도에 있어서 GOP별로 발생된 유저데이타, 비디오데이타, 오디오데이타는 N개의 섹터에 연속되어 기록된다. N개의 섹터가 0부터 n까지의 인덱스를 갖는다고 가정하면 유저데이타는 0섹터부터 (a-1)섹터까지의 유저데이타 기록영역(402)에 기록되고, 오디오데이타는 a섹터부터 (b-1)섹터까지의 오디오데이타 기록영역(404)에 기록되며, 그리고 비디오데이타는 b섹터로부터 n섹터까지의 비디오데이타 기록영역(406)에 기록된다. 여기서, 각각의 기록영역(402, 404, 406)은 고정된 길이를 갖는다.
제2도에 도시된 비트량조절부(200)은 GOP당 비디오데이타 및 오디오데이타의 비트량이 일정하게 유지되도록 제어한다. 예를 들면 GLO당 비디오데이타와 오디오데이타의 비트량이 일정값이하일 경우에는 부족분만큼의 널데이타를 부가시켜 일정하게 유지시킨다.
비트량조절부(200)를 거친 비디오데이타는 비디오메모미(202)에 저장되고, 비디오팩 형성부(204)에 의해 인출되어져 제5A도 내지 제5C도에 도시되는 형태중에 하나로 형성되어 출력된다.
GOP당 비디오데이타의 비트량이 제4도에 도시된 비디오데이타 기록영역(406)에 기록될 수 있는 비트량과 일치할 경우에는 비디오팩 형성부(204)에서 출력되는 비트스트림의 형태는 제5A도에 도시된 팩만을 갖는 것이 된다.
GOP당 비디오데이타의 비트량이 제4도에 도시된 비디오데이타 기록영역(406)에 기록될 수 있는 비트량보다 약간 적을 경우에는 비디오팩 형성부(204)에서 출력되는 비트스트림의 형태는 제5A도에 도시된 팩과 제5B도에 도시된 팩을 함께 갖는 것이 된다. 즉, 부족분만큼의 널데이타가 부가되어 기록된다.
GOP당 비디오데이타의 비트량이 0인 경우에는 비디오팩 형성부(204)에서 출력되는 비트스트림의 형태는 제5C도에 도시된 팩만을 갖는 것이 된다. 즉, 비디오데이타 기록영역(406)에는 널데이타만이 기록되게 된다.
비트량조절부(200)를 거친 오디오데이타는 오디오메모리(206)에 저장되고, 오디오팩 형성부(208)에 의해 인출되어져 제6A도 내지 제6B도에 도시되는 형태중의 하나로 형성되어 출력된다.
GOP당 오디오데이타 비트량이 제4도에 도시된 오디오데이타 기록영역(404)에 기록될 수 있는 비트량보다 약각 적을 경우에는 오디오팩 형성부(208)에서 출력되는 비트스트림의 형태를 제6A도에 도시된 바가 된다. 즉, 부족분만큼의 널데이타가 부가되어 기록된다.
GOP당 오디오데이타의 비트량이 제5A도의 경우보다 적을 경우에는 오디오팩 형성부(208)에서 출력되는 비트스트림의 형태는 제6B도에 도시된 바가 된다. 즉, 보다 많은 널데이타가 부가되어 기록된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 시스템레이어 엔코더는 MPEG기반의 압축된 비디오데이타를 GOP별로 일정하게 유지되도록 엔코딩시켜 출력함으로써 GOP단위의 고속서치, 화면탐색등이 가능하게 하는 효과를 갖는다.
본 발명에 따른 시스템레이어 엔코더는 종래의 비디오씨디(VIDEO CD)에서와 달리 소프트웨어가 아닌 하드웨어에 의해 구현되어져 있으므로 실시간의 A/V 레코딩이 가능하게 하는 잇점이 있다.

Claims (2)

  1. MPEG 압축부호화규격에 의해 압축된 비디오데이타 및 복수 채널의 오디오데이타를 GOP단위로 부호량을 일정하게 하여 기록하는 디지털 비디오디스크 레코더의 시스템레이어 엔코더에 있어서, 압축된 비디오데이타와 오디오데이타를 GOP단위로 비트량이 일정하게 조절시켜 출력하는 비트량제어부; 상기 비트량제어부로부터 출력되는 GOP단위의 압축된 비디오데이타 저장하는 비디오메모리; 상기 비디오메모리에 저장된 GOP단위의 압축된 비디오데이타를 소정의 크기를 갖는 비디오팩으로 불럭화시켜 출력하며 여기서, 상기 비디오팩은 소정의 크기와 수를 갖는 복수의 비디오패킷을 포함하는 비디오팩형서부; 상기 비트량제어부로부터 출력되는 GOP단위의 복수채널의 압축된 오디오데이타들을 저장하는 오디오메모리; 상기 오디오메모리에 저장된 복수채널의 압축된 오디오데이타를 채널마다 소정의 크기를 갖는 오디오팩으로 블럭화시켜 출력하며 여기서, 상기 오디오팩은 소정의 크기와 수를 갖는 복수의 오디오패킷을 포함하는 오디오패킷형성부; 상기 비디오데이타 및 오디오데이타를 동기시키기 위한 정보를 발생하는 타임정보발생부; 상기 비디오팩형성부에서 출력되는 비디오팩, 상기 오디오팩형성부에서 출력되는 복수의 오디오팩, 그리고 상기 타임정보발생부에서 발생된 오디오/비디오 동기정보를 시분할 다중화시켜 출력하는 멀티플렉서를 포함하는 시스템레이어 엔코더.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비트량제어부는 압축된 비디오데이타를 유입하여 버퍼링하는 비디오버퍼(300); 압축된 오디오페이타를 유입하여 버퍼링하는 오디오버퍼(302); 비디오버퍼(302)에서 저장된 비트스트림을 GOP단위로 인출하는 비디오데이타 인출기(304); 비디오데이타 인출기(304)로부터 인출된 GOP당 비디오데이타의 비트량을 계수하는 계수기(306); 소정의 기준값(C)과 계수기(306)의 계수값(X)를 비교하여 계수값(X)이 기준값(C)보다 작으면 패딩포이트디시젼부(310) 및 멀티플렉서(312)를 제어하여 계수값(x)과 기준값(c)의 차만큼의 패딩데이타가 출력되게 제어하는 비교부(308)를 구비함을 특징으로 하는 시스템레이어 엔코더.
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