KR0166753B1 - 드럼 가변회전수에 대응하는 디지탈 영상기록재생장치 및 그 방법 - Google Patents

드럼 가변회전수에 대응하는 디지탈 영상기록재생장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 서로 다른 드럼 회전수를 갖는 규격의 테이프를 하나의 영상기록재생기기에서 호환성있게 사용할 수 있도록 한 드럼 가변회전수에 대응하는 디지털 영상기록재생장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 메모리와, 기록할 데이터를 부호화하여 일단 메모리에 저장하고 저장된 데이터를 드럼 회전수에 따라 결정되는 읽기시간을 따라 독출하여 테이프에 기록하며, 이때의 드럼회전수에 대한 정보를 테이프의 콘트롤트랙에 기록하는 기록계와, 테이프로부터 재생된 데이터를 일단 메모리에 저장하고, 저장된 데이터를 드럼회전수에 따라 결정되는 읽기시간에 따라 독출하고 복호화하여 원래의 데이터로 복원하는 재생계, 및 고정헤드를 통해 테이프로부터 읽어낸 제어신호로부터 드럼회전수를 검출하고, 검출한 드럼회전수에따라 재생계의 읽기시간을 제어하는 제너수단으로 구성된다. 따라서, 본 발명은 서로 다른 드럼회전수의 규격을 갖는 테이프를 호환성있게 사용할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

드럼 가변회전수에 대응하는 디지털 영상기록재생장치 및 그 방법
제1도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 드럼 가변회전수에 대응하는 디지털 영상기록재생장치를 나타내는 구성도.
제2(a)-(d)도는 제1도 장치의 동작타이밍도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 기록계 11 : 포매팅부
12 : ECC부호화부 13 : 병렬-직렬변환 및 변조부
20 : 재생계 21 : 재생등화기
22 : 동기신호검출 및 직렬-병렬변환 및 복조부
23 : ECC복호화부 24 : 디포매팅부
30 : TBC메모리 40 : 기록제어수단
41,52 : 읽기시간제어부 42,53 : 3상-버퍼
43 : 인버터 44 : 드럼회전수기록부
50 : 재생제어수단 51 : 드럼회전수검출부
60 : 테이프
본 발명은 드럼 가변회전수에 대응하는 디지털 영상기록재생장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 기존의 아날로그 영상기록재생장치에서 디지털 영상신호를 기록·재생할 때 테이프규격에 따라 드럼 회전수가 가변됨에 대응하여 다른 규격의 테이프를 호환성있게 사용할 수 있도록 한 드럼 가변화전수에 대응하는 디지털 영상기록재생장치 및 그 방법에 관한 것이다.
현재 영상신호 기록재생장치는 아날로그기기에서 디지털 기기로 넘어가는 과정을 거치고 있다. 이와 같이 디지털 영상기록재생기기를 개발하는 이유는 양질의 화질을 얻을 수 있어 소비자의 욕구를 충족시킬 수 있기 때문 이다. 물론, 현재의 방송의 주류가 되고 있는 아날로그 영상기록재생기기가 일시에 없어지는 것은 아니므로 상당한 기간동안은 디지털 과 아날로그 영상기록재생기기가 공존할 것이다. 그래서, 이 두방식에 의한 영상기록재생기기를 모두 갖추고, 현 아날로그 영상기록재생기기와 호환성이 있는 아날로그/디지탈 겸용 영상기록재생기기가 필요하게 된다.
그래서, 일반적인 VHS 내지 S-VHS규격의 아날로그 영상기록재생기기에서 디지털 영상신호를 기록재생할 수 있는 기술들이 제시되고 있다.
한편, VHS 내지 S-VHS규격의 아날로그 영상기록재생기기에서 디지털 신호를 기록시 가장 짧은 최단기록파장은 테이프의 재질, 드럼(Drum)과 테이프(Tape)와의 상대속도, 헤드성능 등에 따라서 결정되며, VHS 테이프보다는 S-VHS 테이프에 기록시 최단기록파장이 짧아진다. 예를 들어, S-VHS에서는 상대속도가 v1, 최대기록주파수가 f1, 최단기록파장이 λ1이고, VHS에서는 상대속도가 v2, 최대기록주파수가 f2, 최단기록파장이 λ2이며, 최대기록주파수 f1과 f2가 동일한 상수로 고정된 경우에는 다음 식과 같이 된다. 즉, 최단기록파장은 상대속도에 비례하며 최대기록주파수에 반비례한다.
(v= f·λ, v1= f1·λ1, v2= f2·λ2)
위의 식에서, 디지털 영상신호를 기록·재생하기 위한 S-VHS규격의 드럼 회전수가 1800rpm이고, VHS규격의 드럼 회전수가 3600rpm이면서, 테이프의 선속도(Capstain Speed)가 같다고 가정하면, λ2= 2λ1이 성립한다. 이때의 트랙폭은 VHS규격이 S-VHS규격의 1/2이 되므로 단위시간당 기록용량을 같게 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 특징을 이용하여 저회전 드럼의 테이프규격을 갖는 S-VHS와 같은 영상기록재생기기에서 고회전 드럼의 VHS규격의 테이프를 겸용하여 디지탈 영상신호를 기록재생할 수 있도록 하는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 전술한 드럼 가변회전수에 대응하는 디지탈 영상기록재생방법을 구현하기 위한 장치를 제공함에 있다.
이와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 드럼 가변회전수에 대응하는 디지탈 영상기록재생방법은 테이프규격에 따라 가변되는 드럼 회전수에 대응하여 디지탈 영상신호를 기록재생하기 위한 방법에 있어서, 기록할 데이타를 부호화하여 일단 저장하고, 저장된 데이타를 드럼 회전수에 따라 결정되는 읽기시간에 따라 독출하여 테이프에 기록하는 제1기록단계와, 상기 제1기록단계의 드럼 회전수에 대한 정보를 테이프의 콘트롤트랙에 기록하는 제2기록단계와, 테이프로부터 재생된 데이타를 일단 저장하고, 저장된 데이타를 드럼 회전수에 따라 결정되는 읽기시간에 따라 독출하고 복호화하여 원래의 데이타로 복원하는 제1재생단계, 및 테이프의 콘트롤트랙으로부터 읽어낸 드럼 회전수에 대한 정보로부터 상기 제1재생단계의 읽기시간을 결정하는 제2재생단계를 포함한다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 드럼 가변회전수에 대응하는 디지탈 영상기록재생장치는, 테이프규격에 따라 가변되는 드럼 회전수에 대응하여 디지탈 영상신호를 기록재생하기 위한 장치에 있어서, 기록및 재생 테이프와, 입력되는 데이타를 저장하고, 저장된 데이타를 입력되는 읽기시간 제어신호에 따라 독출하는 TBC메모리와, 기록할 데이타를 부호화하여 상기 TBC메모리에 저장하고, 상기 TBC메모리로부터 독출되는 데이타를 기록가능한 형태로 처리하여 테이프에 기록하는 기록계와, 테이프규격에 따라 가변되는 드럼회전수를 이용하여, 기록 및 재생테이프규격에 맞추어 상기 TBC메모리에 저장된 데이타가 독출되도록 읽기시간제어신호를 발생하는 기록재생제어수단, 및 테이프로부터 재생된 데이타를 상기 TBC메모리에 저장하고, 상기 TBC메모리로부터 독출되는 데이타를 복호화하여 원래의 데이타로 복원하여 출력하는 재생계를 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 기술하기로 한다.
제1도는 본 발명의 일실시예에 따른 드럼 가변회전수에 대응하는 디지탈 영상기록재생장치의 구성도를 나타낸다. 제1도에 나타낸 장치는 기록할 데이타를 부호화하여 테이프(60)에 기록하는 기록계(10)와, 테이프(60)에서 재생된 데이타를 복호화하여 원래 데이타로 복원하는 재생계(20), 및 부호화된 데이타 및 재생된 데이타를 저장하고, 저장된 데이타를 독출하는 TBC(Time Base Correction)메모리(30)를 구비한다. 제1도 장치는 또한, 기록할 데이타가 기록 테이프의 규격에 맞추어 기록되도록 TBC메모리(30)에 저장된 데이타를 읽어내는 시간을 제어하는 기록제어수단(40)과, 재생할 데이타가 재생 테이프의 규격에 맞추어 재생되도록 TBC메모리(30)에 저장된 데이타를 읽어내는 시간을 제어하는 재생제어수단(50)을 구비한다. 여기서, 기록계(10)는 비트스트림형태의 기록할 데이타를 입력받아 셔플링(shuffing) 등을 통해 포매팅시키는 포매팅부(11)와, 포매팅된 n비트단위의 데이타를 입력받아 에러정정부호화하여 TBC메모리(30)로 공급하는 에어정정부호화부(Error Correction Coding; ECC)(12), 및 TBC메모리(30)에서 독출되는 n비트단위의 데이타를 입력받아 병렬-직렬변환한 후 테이프(60)에 기록되도록 변조하여 출력하는 병렬-직렬변환 및 변조부(13)를 포함한다. 재생계(20)는 테이프(60)에서 재생된 데이타를 등화하는 재생등화기(21)와, 등화된 데이타로부터 동기신호를 검출하고, 그 동기신호에 따라 직렬-병렬 변환한 후 변조되기 이전의 상태로 복조하여 TBC메모리(30)에 n비트단위로 데이타를 공급하는 동기신호검출및 직렬-병렬변환 및 복조부(22)와, TBC메모리(30)에서 독출되는 n비트단위의 데이타를 에러정정부호를 통해 복호화하는 ECC복호화부(23), 및 복호화된 데이타를 디셔플링 등의 통해 비트스트림형태로 디포매팅시키는 디포매팅부(24)를 포함한다. 한편, 기록제어수단(40)은 기록 테이프의 규격에 따른 드럼회전수정보를 입력받아 TBC메모리(30)의 읽기시간을 제어하는 읽기시간제어부(41)와, 기록모드인 경우에만 읽기시간제어부(41)의 읽기시간제어신호를 완충시켜 출력하는 3상-버퍼(42)와 인버터(43), 및 입력된 드럼회전수정보를 테이프(60)의 콘트롤트랙상에 기록하는 드럼회전수기록부(44)를 포함한다. 반면에, 재생제어수단(50)은 고정헤드(미도시됨)를 통해 테이프(60)에서 읽어낸 제어신호로부터 재생 테이프의 규격을 확인하고, 드럼 회전수를 인식하는 드럼회전수검출부(51)와, 확인된 재생 테이프의 규격에 맞추어 TBC메모리(30)의 읽기시간을 제어하는 읽기시간제어부(52), 및 재생모드인 경우에만 읽기시간제어부(52)의 읽기시간제어신호를 완충시켜 출력하는 3상-버퍼(53)를 포함한다. 이러한 구성을 갖는 제1도의 드럼 가변회전수에 대응하는 디지탈 영상기록재생장치에 대한 동작을 제2도를 참조하여 좀더 구체적으로 설명한다.
제2도는 제1도 장치의 동작타이밍도이다. 제2(a)도는 드럼 회전수가 1800rpm인 경우의 고정헤드를 통해 재생 테이프로부터 읽혀진 제어신호(CTL)를 나타낸 파형이고, 제2(b)도는 제2(a)도와 같은 경우의 데이타를 나타낸 파형이다. 제2(c)도는 드럼 회전수가 3600rpm인 경우의 제어신호를 나타낸 파형도이고, 제2(d)도는 제2(c)도와 같은 경우의 데이타를 나타낸 파형이다. 여기서, 제2(b)도와 같은 드럼 회전수가 1800rpm인 경우의 헤드절환시 데이타에서 발생하는 불연속점 보다 제2(d)도와 같은 드럼회전수가 3600rpm인 경우의 데이타에서의 불연속점이 많이 발생한다. 그래서 , 드럼 회전수가 3600rpm인 경우의 데이타에서 발생하는 불연속점을 TBC메모리(30)의 실시간(Real Time)처리를 통해 1800rpm에 맞게 재배치하여 1800rpm의 드럼 회전수를 갖는 규격의 기기에 겸하여 사용할 수 있도록 한다.
제1도의 본 장치의 저회전 드럼 규격의 S-VHS 디지탈 영상기록재생장치이며, 기록계(10)에서 포매팅부(11)는 입력되는 비트스트림 데이타를 뒷단의 ECC부호화부(12)에서 내부호 및 외부호 에러정정을 수행할 수 있도록 내부호및 외부호단위(이하, n비트단위라 함)로 포매팅시키고, 기록할 데이타에 에러가 집중되지 않도록 입력되는 비트스트림 데이타를 서로 뒤섞어 출력한다. 포매팅부(11)의 출력단에 연결된 ECC부호화부(12)는 입력된 n비트단위의 데이타에 군집에러를 정정하기 위한 내부호 및 외부호비트를 추가하여 부호화한다. 부호화된 데이타는 TBC메모리(30)로 공급된다. TBC메모리(30)는 입력되는 쓰기인에이블신호(W-EN)에 따라 쓰기인에이블상태가 되면 ECC부호화부(12)로부터 인가되는 n비트단위의 부호화된 데이타를 차례로 저장한다. 이때, 기록제어수단(40)의 읽기시간제어부(41)는 현재 기록 테이프의 규격에 따른 드럼회전수정보를 입력받아 해당하는 읽기시간제어신호를 출력한다. 즉, 드럼 회전수가 1800rpm의 저회전인 경우의 한트랙시간은 3600rpm의 고회전인 경우의 두트랙시간과 같다. 그리고, 각 헤드절환시에 데이타가 불연속적인 것을 감안하여 TBC메모리(30)의 읽기시간을 제어하므로 본 발명을 구현한다. TBC메모리(30)는 기록제어수단(40)의 읽기시간제어부(41)에서 발생되는 읽기시간제어신호에 따라 저장된 데이타를 독출시킨다. 즉, 기록 테이프가 S-VHS인 경우 그 드럼 회전수는 1800rpm이므로 TBC메모리(30)에 저장된 n비트단위의 부호화된 데이타를 쓰기시간과 동일한 시간으로 독출시키고, 기록 테이프가 VHS인 경우 그 드럼 회전수는 3600rpm이므로 TBC메모리(30)에 저장된 n비트단위의 부호화된 데이타를 쓰기시간의 2배 빠른 시간으로 독출시킨다. 이때, 읽기시간제어부(41)의 출력단에 연결된 3상-버퍼(42)는 인버터(43)에 의해 기록시에만 읽기시간제어신호를 완충하여 TBC메모리(30)에 공급시킨다. TBC메모리(30)에서 독출된 n비트단위의 데이타는 병렬-직렬변환및 변조부(13)로 입력되어 병렬-직렬변환을 한 후, 변조되어 로터리-트랜스를 거쳐 테이프(60)에 기록된다. 이때, 기록제어수단(40)의 드럼회전수기록부(44)는 입력되는 드럼회전수정보를 테이프(60)의 콘트롤트랙상에 기록한다. 여기에서, 일반적으로 테이프규격은 장치내의 카세트 홀(Cassette Hole)에 의해서 기구적으로 식별 가능하다.
한편, 재생시 재생계(20)에서 테이프(60)로부터 재생된 신호는 로터리트랜스를 거쳐 재생등화기(21)로 입력된다. 재생등화기(21)은 재생된 신호를 등화하여 동기신호검출및 직렬-병렬변환및 복조부(22)로 출력한다. 동기신호검출및 직렬-병렬변환및 복조부(22)는 등화된 신호로부터 동기신호를 검출하고, 검출된 동기신호에 따라 직렬-병렬변환을 한 후 복조하여 n비트단위로 출력한다. n비트단위의 데이타는 쓰기인에이블(W-EN)상태의 TBC메모리(30)에 차례로 저장된다. 한편, 재생테이프로부터 고정헤드를 통해 읽어낸 제어신호(CTL)는 드럼회전수검출부(51)로 입력된다. 드럼회전수검출부(51)는 입력되는 제어신호(CTL)로부터 드럼회전수를 검출하고, 검출 결과를 읽기시간제어부(52)로 출력한다. 예를 들어, 드럼회전수검출부(51)는 제2(a)도와 같은 제어신호가 입력되면 드럼회전수가 1800rpm인 경우로 인식하고 제2(b)도와 같은 타이밍으로 TBC메모리(30)에서 데이타가 독출되도록 제어한다. 반면에, 드럼회전수검출부(51)는 제2(c)도와 같은 제어신호가 입력되면 드럼회전수가 3600rpm인 경우로 인식하고, 제2(d)도와 같은 타이밍으로 TBC메모리(30)에서 데이타가 독출되도록 제어한다. 읽기시간제어부(52)는 드럼회전수검출부(51)에서 검출된 드럼회전수정보에 따라 읽기시간제어신호를 TBC메모리(30)로 공급하여 드럼회전수에 맞는 데이타를 독출시킨다. 읽기시간제어부(52)의 출력단에 연결된 3상-버퍼(53)는 재생시에만 읽기시간제어신호를 완충하여 출력한다. TBC메모리(30)에서 독출된 n비트단위의 데이타는 ECC복호화부(23)로 입력된다. ECC복호화부(23)는 입력된 n비트단위의 데이타에 군집에러를 정정하기 위한 내부호및 외부호 비트를 추가하여 복호화한다. 복호화된 n비트단위의 데이타는 디포매팅부(24)로 입력되어 기록시의 셔플링과정의 역과정을 통해 원래의 비트스트림 데이타로 출력한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 드럼 가변회전수에 대응하는 디지탈 영상기록재생장치및 그 방법은, 아날로그/디지탈 겸용이 가능한 VHS 내지 S-VHS의 영상기록재생기기에서는 사용할 테이프규격이 정해져 있어 다른 규격의 테이프는 사용할 수 없었던 종래에 대해서, 테이프규격에 따라 가변 되는 드럼회전수를 이용하여 서로 다른 규격의 테이프를 호환성있게 사용할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

Claims (10)

  1. 테이프규격에 따라 가변되는 드럼 회전수에 대응하여 디지탈 영상신호를 기록재생하기 위한 장치에 있어서, 기록 및 재생 테이프; 입력되는 데이타를 저장하고, 저장된 데이타를 입력되는 읽기시간제어신호에 따라 독출하는 TBC메모리; 기록할 데이타를 부호화하여 상기 TBC메모리에 저장하고, 상기 TBC메모리로부터 독출되는 데이타를 기록가능한 형태로 처리하여 테이프에 기록하는 기록계; 테이프규격에 따라 가변되는 드럼회전수를 이용하여, 기록및 재생테이프규격에 맞추어 상기 TBC메모리에 저장된 데이타가 독출되도록 읽기시간제어신호를 발생하는 기록재생제어수단; 및 테이프로부터 재생된 데이타를 상기 TBC메모리에 저장하고, 상기 TBC메모리로부터 독출되는 데이타를 복호화하여 원래의 데이타로 복원하여 출력하는 재생계를 포함하는 드럼 가변회전수에 대응하는 디지탈 영상기록재생장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기록재생제어수단은 기록테이프규격에 따른 드럼회전수정보를 입력받고, 그에 따라 상기TBC메모리의 읽기시간을 제어하는 읽기시간제어부; 상기 읽기시간제어부의 읽기시간제어신호를 완충하여 상기 TBC메모리에 출력하는 3상-버퍼; 입력되는 기록/재생모드신호를 인버트하여 상기 3상-버퍼를 기록모드에서만 동작시키는 인버터; 및 입력된 드럼회전수정보를 테이프의 콘트롤트랙에 기록하는 드럼회전수기록부로 이루어진 기록제어수단을 구비함을 특징으로 하는 드럼 가변회전수에 대응하는 대지탈 영상기록재생장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기록재생제어수단은 재생테이프의 콘트롤트랙으로부터 고정헤드를 통해 읽어낸 제어신호를 입력받아 드럼회전수정보를 검출하는 드럼회전수검출부; 상기 드럼회전수검출부에서 검출된 드럼회전수정보를 입력받고, 그에 따라 상기 TBC메모리의 읽기시간을 제어하는 읽기시간제어부; 및 입력되는 기록/재생모드신호에 의해 동작하며, 상기 읽기시간제어부의 읽기시간제어신호를 완충하여 상기 TBC메모리에 출력하는 3상-버퍼로 이루어진 재생제어수단은 구비함을 특징으로 하는 드럼 가변회전수에 대응하는 디지탈 영상기록재생장치.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 기록제어수단과 상기 재생제어수단의 읽기시간제어부는 저회전 드럼의 규격 테이프와 저회전의 n배가 되는 고회전 드럼의 규격 테이프에서 최대기록주파수가 동일 상수로 고정되고, 테이프의 선속도가 동일한 경우 트랙폭이 고회전 드럼의 규격 테이프가 저회전 드럼의 규격 테이프의 1/n이 됨을 이용하여 읽기시간제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 드럼 가변회전수에 대응하는 디지탈 영상기록재생장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 읽기시간제어부는 고회전 드럼의 규격 테이프에서의 n트랙 시간이 저회전 드럼의 규격테이프에서의 1트랙 시간과 동일함을 이용하여 읽기시간제어신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 드럼 가변회전수에 대응하는 디지탈 영상기록재생장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 고회전 드럼의 규격은 VHS로 드럼 회전수가 3600rpm이고, 저회전 드럼의 규격은 S-VHS로 드럼 회전수가 1800rpm인 것을 특징으로 하는 드럼 가변회전수에 대응하는 디지탈 영상기록재생장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 n은 2인 것을 특징으로 하는 드럼 가변회전수에 대응하는 디지탈 영상기록재생장치.
  8. 테이프규격에 따라 가변되는 드럼 회전수에 대응하여 디지탈 영상신호를 기록재생하기 위한 방법에 있어서, 기록할 데이타를 부호화하여 일단 저장하고, 저장된 데이타를 드럼 회전수에 따라 결정되는 읽기시간에 따라 독출하여 테이프에 기록하는 제1기록단계; 상기 제1기록단계의 드럼 회전수에 대한 정보를 테이프의 콘트롤트랙에 기록하는 제2기록단계; 테이프로부터 재생된 데이타를 일단 저장하고, 저장된 데이타를 드럼회전수에 따라 결정되는 읽기시간에 따라 독출하고 복호화하여 원래의 데이터로 복원하는 제1재생단계; 및 테이프의 콜트롤트랙으로부터 읽어낸 드럼 회전수에 대한 정보로부터 상기 제1재생단계의 읽기시간을 결정하는 제2재생단계를 포함하는 드럼 가변회전수에 대응하는 디지탈 영상기록재생방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1기록단계는 저회전 드럼인 경우 저장된 데이타를 기록시간과 동일한 시간으로 읽어내고, 고회전 드럼인 경우 저장된 데이타를 기록시간의 n배로 빠르게 하여 읽어내는 것을 특징으로 하는 드럼 가변회전수에 대응하는 디지탈 영상기록재생방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제1재생단계는 저회전 드럼인 경우 저장된 데이타를 기록시간과 동일한 시간으로 읽어내고, 고회전 드럼인 경우 저장된 데이타를 기록시간의 n배로 빠르게 하여 읽어내는 것을 특징으로 하는 드럼 가변회전수에 대응하는 디지탈 영상기록재생방법.
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