KR0183812B1 - 트릭 플레이를 위한 디지탈 비디오 테이프의 기록 및 재생 장치 - Google Patents

트릭 플레이를 위한 디지탈 비디오 테이프의 기록 및 재생 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지탈 비디오 테이프의 기록 및 재생 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 트릭 플레이를 위해 ATV(Advanced Television : 이하 ATV)신호를 기록 및 재생하는 디지탈 비디오 테이프의 기록 및 재생장치에 관한 것이다.
본 발명의 목적을 위하여 기록 장치는 ATV신호를 입력하여 정상 데이타를 저장하고, ATV신호중 독립적으로 코딩이 가능한 인트라 프레임 데이타와 독립적으로 코딩이 불가능한 예측 프레임 데이타를 추출하여 부분적으로 코딩하여 윈도윙한 후 윈도윙된 인트라 프레임 데이타 및 예측 프레임 데이타를 트릭 플레이 데이타로 디지탈 비디오 테이프에 기록하는 것을 특징으로 하고, 재생 장치는 디지탈 비디오 테이프에 기록된 정상 및 트릭 재생 데이타를 재생하여, 트릭 재생시에 추출되고 포맷되는 트릭 재생 데이타와, 정상 재생시 추출되는 정상 데이타를 각각 선택적으로 복호화단으로 출력하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, ATV신호를 SD-VCR에 기록 및 재생하는데 있어서 인트라 프레임 및 예측 프레임의 각각을 윈도윙하여 임의의 배속에 대하여 트릭 플레이를 함으로서 화면의 연속성을 향상시킬 수 있다.

Description

트릭 플레이를 위한 디지탈 비디오 테이프의 기록 및 재생 장치
제1도는 ATV 신호의 전송 비트 스트림의 시퀀스의 구성을 도시한 것이다.
제2도는 종래의 트릭 플레이를 위한 디지탈 비디오 테이프의 기록 장치를 보이는 블럭도이다.
제3도는 본 발명에 의한 트릭 플레이를 위한 디지탈 비디오 테이프의 기록 장치를 보이는 블럭도이다.
제4도는 본 발명에 의한 트릭 플레이를 위한 디지탈 비디오 테이프의 재생 장치를 보이는 블럭도이다.
제5도는 SD-VCR의 디지탈 비디오 테이프의 1개의 트랙의 데이타 기록 포맷을 도시한 것이다.
제6도는 제5도의 비디오 섹터(6) 구조의 일실시예를 도시한 것이다.
제7도는 SD-VCR의 디지탈 비디오 테이프의 트랙의 기록 포맷과 트릭 플레이시 헤드 궤적(710)을 도시한 것이다.
제8도는 MPEG 규격의 ATV 영상 비트 스트림 신호 구조를 도시한 것이다.
제9a, b도는 제3도의 윈도윙부(340)에서 인트라(I) 픽쳐 및 예측(P) 픽쳐의 윈도윙 방법을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 디지탈 비디오 테이프의 기록 및 재생 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 특히 트릭 플레이를 위해 ATV(Advanced Television : 이하 ATV)신호를 기록 및 재생하는 디지탈 비디오 테이프의 기록 및 재생 장치에 관한 것이다.
현재 ATV 신호를 SD-VCR(Standard Definition-Video Cassette Record : 표준 방식의 고화질 비디오 카세트 레코더)의 디지탈 비디오 테이프에 기록하고 재생하는 민생용 디지탈 비디오 테이프 플레이어(이하 DVCR 이라 칭함)의 개발이 진행되고 있다.
SD-VCR의 비트 스트림은 초당 24.9메가 비트이나 ATV신호 비트스트림은 초당 19.3메가 비트이므로 초당 5.6메가 비트를 기록할 수 있는 영역이 남게 된다. 남는 비디오 섹터의 영역과 사용하지 않은 오디오 섹터의 영역에 기록되는 트릭 플레이 데이타를 어떻게 발생하고 기록된 트릭플레이 데이타를 어떻게 재생시키느냐 하는 것이, 다양한 트릭 플레이 속도에서 여러 타입의 스캐너들을 사용한 트릭플레이의 실행, 화질의 향상과 노이즈 제거에 중요하기 때문에 이에 대한 연구가 진행중이다.
본 발명은 이러한 연구들 중 하나로 테이프에 기록될 트릭 플레이 데이타는 어떻게 발생시켜 기록하고 기록된 데이타는 어떻게 재생하는 것이 바람직한 가정용 디지탈 비디오 테이프 플레이어를 실현할 수 있는지에 대한 하나의 접근안을 제시한다.
제1도는 ATV 신호의 전송 비트 스트림의 시퀀스의 구성을 도시한 것이다.
제1도에서 ATV신호의 전송 비트 스트림은 예를 들면, I-B-B-P-B-B-P-B-B-P-B-B-I과 같은 순서로 배열된 GOP(Group Of Picture : 픽쳐 그룹)들이 반복된 시퀀스 구조로 이루어진다. 여기서 가장 많은 비트가 할당되는 인트라-부호화 픽쳐(intra-coded picture 이하 I-픽쳐)는 전체 GOP의 화질 및 I-픽쳐 다음으로 많은 비트가 할당되는 예측-부호화 픽쳐(predictive-coded picture 이하 P-픽쳐)들의 부호화 성능에 중요한 영향을 미치며, 독립적으로 코딩이 가능한 인트라 프레임이고, P-픽쳐는 연속되는 P-픽쳐 및 가장 적은 비트가 할당되는 양방향 예측-부호화 픽쳐(Bidirectionally predictive-coded picture 이하 B-picture 이하 B-픽쳐)에 영향을 미치며 이전의 인트라 프레임이나 프리딕티드 프레임으로부터 움직임 보상을 사용하여 코딩되는 프리딕티드 프레임이고, B-픽쳐는 이전 및 이후의 인트라 프레임이나 프리딕티드 프레임의 움직임 보상을 사용하여 코딩되는 양방향 프리딕티드 프레임을 의미한다.
여기서 하나의 픽쳐는 여러개의 슬라이스(slice)들로 구성되며, 각 슬라이스는 여러개의 매크로 블럭(Macro Block 이하 MB)으로 구성된다. 그리고, 각 MB는 여러개의 이산 여현 변환(DCT : Discrete Cosine Transform 이하 DCT)블럭으로 구성된다.
제2도는 종래의 트릭 플레이를 위한 디지탈 비디오 테이프의 기록장치를 보이는 블럭도이다.
제2도는 제1도와 같은 ATV 비트 스트림 신호를 수신하여 비트 스트림을 저장하기 위한 전송층 버퍼부(21)와, 상기 전송층 버퍼부(210)의 비트 스트림에서 비디오층을 복호하고 비디오층의 헤더를 복호하기 위한 비디오층 복호부(220)와, 상기 비디오층 복호부(220)에서의 비디오층에서 트릭 플레이를 위하여 인트라 픽쳐(Intra Picture)만을 선택하기 위한 인트라 픽쳐 선택부(230)와, 상기 전송층 버퍼부(210) 및 상기 비디오층 복호부(220)로 부터 헤더를 부가 정보로 저장하는 부가 정보 저장부(270)와, 상기 부가 정보 저장부(270)에서의 부가 정보에 의해 상기 인트라 픽쳐 선택부(230)에서 출력되는 데이타의 헤더 정보를 수정하기 위한 오버헤드 부가부(240)와, 상기 오버헤드 부가부(240)로 부터 출력되는 비디오 신호를 SD-VCR에 기록하기 위해 싱크 블럭 형태로 포맷하는 싱크 블럭 포맷부(250)와, 상기 싱크 블럭 포맷부(250)로 부터 출력되는 영상 신호를 VCR에 기록하는 기록 처리부(260), ATV 비트 스트림 신호를 정상 재생시에 읽혀지도록 기록 데이타를 저장하는 노말 플레이 버퍼(280)로 구성된다.
제2도에 도시한 바와 같이 종래의 ATV 신호는 SD-VCR에 기록시 인트라(Intra) 프레임만을 이용하여 트릭 플레이를 실현할 수 있도록 하는 방식이 제시되고 있다.
제2도에서 보듯이 종래의 트릭 재생 VCR은 인트라 픽쳐 선택부(230)에서 인트라 프레임만을 선택하여 복호화 과정을 거친 후 트릭 플레이 데이타를 추출하고 있다. 여기서 SD-VCR에 트릭 플레이용 데이타를 기록할 시 인트라 프레임만을 이용하기 때문에 1개의 GOP에 대하여 1개의 인트라 프레임만 존재한다.
따라서 트랙 재생시에 화면의 연속성이 현저하게 떨어짐은 주지의 사실이다. 또한 화면의 연속성이 떨어질 경우 시청자는 트랙 재생하여 찾고자하는 화상을 올바로 서치 할 수 없는 단점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 ATV 신호를 SD-VCR에 기록시 인트라 픽쳐(Intra Picture)와 예측 픽쳐(Prediction Picture)를 임의의 크기로 윈도윙(Windowing)한 트릭용 데이타를 테이프의 영역에 배치함으로서 SD-VCR의 트릭 플레이가 원할히 수행 가능한 디지탈 비디오 테이프의 기록 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 ATV 신호를 SD-VCR에 재생시 인트라 픽쳐(Intra Picture)와 예측 픽쳐(Prediction Picture)를 임의의 크기로 윈도윙(Windowing)한 트릭용 데이타를 재생함으로서 SD-VCR의 트릭 플레이가 원할히 수행 가능한 디지탈 비디오 테이프의 재생 장치를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 소정의 간격으로 공급되고 독립적으로 코딩이 가능한 인트라 프레임 데이타와 이전의 인트라 프레임이나 움직임 보상을 사용하여 코딩되는 예측 프레임 데이타들을 포함하는 ATV 비트 스트림 신호를 정상 데이타와 트릭 재생 데이타로 분리하여 디지탈 비디오 테이프에 기록하는 장치에 있어서, 상기 ATV 비트 스트림 신호를 수신하여 저장하기 위한 전송층 버퍼부; 상기 전송층 버퍼부의 비트 스트림에서 비디오층 및 비디오층의 헤더를 복호하기 위한 비디오층 복호부; 상기 비디오층 복호부에서의 복호된 비디오층에서 상기 트릭 재생을 위한 데이타를 추출하기 위하여 상기 인트라 프레임 및 예측 프레임을 선택하는 프레임 선택부; 상기 프레임 선택부로부터의 인트라 프레임 및 예측 프레임을 소정의 크기로 윈도윙하기 위한 윈도윙부; 상기 전송층 버퍼부에서의 전송층 헤더 및 상기 비디오층 복호부로 부터 복호된 부가 정보를 저장하는 제1저장부; 상기 윈도윙부에서 윈도윙된 인트라 프레임 및 예측 프레임 데이타를 MPEG2 비트 스트림 데이타로 바꾸어주고 상기 제1저장부에서의 부가 정보에 따라 필요한 헤더 정보를 수정하기 위한 정보 수정부; 상기 ATV 비트 스트림 신호를 정상 재생시 상기 정상 데이타를 저장하는 제2저장부; 상기 정보 수정부로 부터 출력되는 비디오 신호 및 제2저장부에서 출력되는 데이타를 선택하여 SD-VCR에 기록하기 위해 싱크 블럭 형태로 포맷하고 각종 코드들을 부가하는 싱크 블럭 포맷부; 상기 싱크 블럭 포맷부로 부터 출력되는 영상 신호를 디지탈 비디오 테이프에 기록하는 기록부를 포함하는 것을 특징으로 하는 트릭 플레이를 위한 디지탈 비디오 테이프의 기록 장치이다.
상기의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 디지탈 비디오 테이프에 ATV 비트 스트림으로서 각각 정상 데이타와 트릭 재생 데이타로서 기록되어 있는 독립적으로 디코딩이 가능한 인트라 프레임 데이타와 이전의 인트라 프레임이나 움직임 보상을 사용하여 디코딩되는 예측 프레임 데이타들을 복호하기 위해 재생하는 장치에 있어서, 상기 디지탈 비디오 테이프에 기록된 ATV 비트 스트림을 재생해내는 재생부; 상기 재생부의 출력을 입력하여 정상 플레이 재생시에 상기 ATV 비트 스트림부터 상기 정상 데이타를 추출하여 출력하는 정상 재생 데이타 추출부; 상기 재생부의 출력을 입력하여 트릭 플레이 재생시에 상기 ATV 비트 스트림으로부터 상기 트릭 플레이 데이타인 상기 인트라 프레임 및 예측 프레임 데이타를 추출하여 출력하는 트릭재생 데이타 추출부; 상기 인트라 프레임 및 예측 프레임 데이타를 임시 저장하는 저장부; 상기 인트라 프레임 및 예측 프레임 데이타와 상기 정상 데이타 추출수단의 정상 데이타 출력을 입력하여 선택적으로 복호하기 위해 출력하는 선택수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 트릭 플레이를 위한 디지탈 비디오 테이프의 재생장치이다.
이하에서 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
제3도는 본 발명에 의한 트릭 플레이를 위한 디지탈 비디오 테이프의 기록 장치를 보이는 블럭도이다.
제3도는 ATV 신호를 수신하여 비트 스트림을 저장하기 위한 전송층 버퍼부(310)와, 상기 전송층 버퍼부(310)의 비트 스트림에서 비디오층을 복호하고 비디오층의 헤더를 복호하기 위한 비디오층 복호부(320)와, 상기 비디오층 복호부(320)에서의 복호된 비디오층에서 트릭 플레이를 위한 데이타를 추출하기 위하여 인트라(I) 픽쳐 및 예측(P) 픽쳐를 선택하는 인트라 및 예측 픽쳐 선택부(330)와, 상기 인트라 및 예측 픽쳐 선택부(330)으로 부터의 인트라(I) 픽쳐와 예측(P) 픽쳐를 적절한 영상 크기인 (x,y)의 영상 신호로 윈도윙하기 위한 윈도윙부(340), 상기 전송층 버퍼부(310) 및 상기 비디오층 복호부(320)로 부터 복호된 부가 정보를 저장하는 부가 정보 저장부(380)와, 상기 부가 정보 저장부(380)에서의 부가 정보를 부가하고 상기 부가 정보 저장부(380)에서 출력된 헤더 정보를 수정하기 위한 오버헤드 부가부(350)와, 상기 오버헤드 부가부(350)로 부터 출력되는 비디오 신호를 SD-VCR에 기록하기 위해 싱크 블럭 형태로 포맷하는 싱크 블럭 포맷부(360)와, 상기 싱크 블럭 포맷부(360)로 부터 출력되는 영상 신호를 VCR에 기록하는 기록 처리부(370), ATV 비트 스트림 신호를 정상 재생시에 읽혀지도록 기록 데이타를 저장하여 상기 싱크 블럭 포맷부(360)로 출력하는 노말 플레이 버퍼(180)로 구성된다.
제3도에서 ATV 스트림 형태의 신호는 전송층 버퍼부(310)에 입력되어 임시로 저장되며, ATV 신호의 부가 정보가 부가 정보 저장부(380)에 저장된다. 비디오층 복호부(320)에서는 전송층 버퍼부(310)에 저장되어 있는 스트림 신호중에서 비디오 신호만을 검출하며, 또한 비디오층의 헤더를 부가 정보 저장부(380)에다 저장한다. 비디오층 복호부(320)에서 복호된 비디오 신호는 인트라 및 예측 픽쳐 선택부(330)로 입력된다. 인트라 및 예측 픽쳐 선택부(330)는 인트라(I), 예측(P), 양방향(B) 픽쳐가 혼용되어 있는 ATV 비트스트림에서 트릭 플레이를 위한 데이타를 추출하기 위해 인트라, 예측 픽쳐를 선택해내고 부분적인 복호화를 행한다.
인트라 및 예측 픽쳐 선택부(330)에서 트릭 플레이 신호 처리된 영상 신호는 적절한 영상 크기인 (x,y)의 영상 신호로 윈도윙되기 위한 윈도윙부(340)를 거친다. 여기서 HD(고화질) 이미지 싸이즈의 크기 1920×1080의 영상을 이용하여 트릭 플레이를 추출하여 테이프에 기록하기 위해서는 많은 트랙이 필요하므로 적절한 크기의 싸이즈로 윈도윙하여야 한다.
윈도윙부(340)에서 인트라 프레임 및 예측 프레임으로 윈도윙 처리된 영상 신호는 오버헤드부(350)에서 MPEG2 비트 스트림 형태로 정렬된다. 또한 오버헤드부(350)에서는 부가 정보 저장부(380)로 부터 부가 정보가 부가되어 이 부가 정보에 의해 필요한 헤더 정보가 수정된다. 오버헤드부(350)에서 출력된 영상 신호는 기록 처리부(370)를 통해 SD-VCR에 기록하기 위하여 싱크 블럭 포맷부(360)로 입력되어 동기 블럭 형태로 포매팅되고 동기 신호, 식별 번호(ID)등의 코드가 부가된다.
한편 정상 노말 플레이 버퍼(390)는 ATV 비트 스트림 신호를 정상 플레이시에 읽을 수 있도록 하기 위하여 저장한다.
제4도는 본 발명에 의한 트릭 플레이를 위한 디지탈 비디오 테이프의 재생 장치를 보이는 블럭도이다.
제4도는 테이프에 기록되어 있는 ATV 비트 스트림 신호를 재생 처리하는 재생부(410)와, 트릭 플레이시 상기 재생 처리부(410)에서 입력된 데이타를 추출하는 트릭 플레이 데이타 추출부(420), 정상 플레이시 상기 재생 처리부(410)에서 입력된 데이타를 추출하는 정상 플레이 데이타 추출부(430), 상기 트릭 플레이 데이타 추출부(420)에서 출력된 데이타를 저장하는 버퍼부(440), 상기 버퍼부(440)와 상기 정상 플레이 데이타 추출부(430)에서의 출력을 선택하여 TV 복호기(도시안됨)로 출력하는 선택부(450)로 구성된다.
제4도에 도시한 바와 같이 재생부(410)에 의하여 디지탈 비디오 테이프에 기록되어 있는 ATV 비트 스트림을 재생하여 출력한다. 시스템 제어부(미도시)에 의하여 노말 플레이 재생인가 또는 트릭 플레이 재생인가 판단하여 노말 플레이 재생이면 정상 재생 데이타 추출부(430)는 ATV 비트 스트림에서 노말 플레이 데이타를 추출한다. 다음 트릭플레이 재생이면 트릭 재생 데이타 추출부(420)는 ATV 비트 스트림으로부터 트릭 플레이용 데이타를 독출한다. 윈도윙되어 있는 트릭 플레이 데이타는 버퍼부(440)에 임시 저장되고, 후단의 TV 복호화단에서 디코딩할 수 있도록 포맷팅된다. 선택부(450)는 트릭 플레이 데이타와 노말 데이타를 TV 복호화단으로 선택적으로 출력한다.
제5도는 SD-VCR의 디지탈 비디오 테이프의 1개의 트랙의 데이타 기록 포맷을 도시한 것이다.
제5도에 도시된 트랙은 스캐너, 즉 헤드가 스캔하기 시작하는 트랙시작부로부터 ITI섹터(2), 오디오섹터(4), 비디오섹터(6), 및 서브코드섹터(8)의 순서로 구분되며, 각 섹터들의 사이에는 갭이 존재한다. ITI섹터(2)는 프리엠블 영역, 스타트싱크블럭영역, 트랙정보영역 및 포스트앰블영역을 포함한다. 서브 코드 섹터(8)는 서브코드 프리엠블영역, 서브코드 싱크블록영역, 서브코드 포스트엠블영역을 포함한다. 서브코드섹터(8) 이후의 영역은 오버라이트 마진이다.
제6도는 제5도의 비디오 섹터(6) 구조의 일실시예를 도시한 것이다.
제6도에 도시된 제5도의 비디오섹터(6)는 149싱크블럭들로 이루어진다. 즉, 제1비디오 보조 데이타영역(10)인 19-20싱크 블럭들, 노말/트릭 플레이 비디오 데이타 영역(12)인 21-155싱크 블럭들, 제2비디오 보조 데이타 영역(14)인 156-157싱크 블럭들 및 에러정정용 외부호영역(16)인 158-167싱크 블럭들로 구성된다. 각 싱크블럭들은 2바이트의 싱크(SYNC)코드(18), 3바이트의 식별(ID) 코드(20), 77바이트의 데이타(22) 및 8바이트의 에러 정정용 내부호인 패리티(24)로 구성된다.
ATV 비트 스트림은 19.3Mbps이고 이중 순수한 비디오 신호는 18.4Mbps이며 오디오 신호는 384Kbps이다. 그 이외의 나머지 데이타가 즉, 약 0.6Mbps의 데이타가 전송측 헤더(Header)에 해당한다. 이러한 비트 스트림은 1920×1080의 이미지 싸이즈에 대하여 발생하는 데이타량이다.
SD-VCR에 기록될 수 있는 데이타량은 135 싱크(Sync)×10프레임×77×8=24.948Mbps이다. 따라서 ATV 신호를 SD-VCR에 기록시 5.558Mbps 영역이 남는다. 이 5.558Mbps 영역은 동기 블럭으로 계산하면 비디오 섹터(6)의 135 싱크(Sync)중 30 싱크가 각 여분의 영역으로 남게되고 이러한 잉여의 데이타 영역에 트릭 플레이 데이타를 기록하게 된다.
따라서 제6도에서 도시한 바와 같이 테이프에 ATV 신호를 기록하였을시 트랙당 135 동기중에서 약 30 동기의 잉여 동기 블럭이 남게된다.
제7도는 SD-VCR의 디지탈 비디오 테이프의 트랙의 기록 포맷과 트릭 플레이시 헤드 궤적(710)을 도시한 것이다.
제7도에서 비디오 신호의 1 시퀀스당 120 트랙으로 기록되며, 1 프레임당 10 트랙으로 기록된다.
제8도는 MPEG 규격의 ATV 영상 비트 스트림 신호 구조를 도시한 것이다.
제8도는 시퀀스 헤더(30) 및 복수개의 GOP(30), 상기 GOP내의 GOP 헤더(34) 및 복수개의 픽쳐(36), 상기 픽쳐(36)내에 픽쳐 헤드(38) 및 슬라이스(33), 상기 슬라이스(33)내에 슬라이스 헤더(42) 및 매크로 블럭(44), 상기 매크로 블럭(44)내에 매크로 블럭 정보(46) 및 휘도 신호(Y1,Y2,Y3,Y4)와 색차 신호(Cr,Cb)로 구성된다.
제9도 (a), (b)는 제3도의 윈도윙부(340)에서 인트라(I) 픽쳐 및 예측(P) 픽쳐의 윈도윙 방법을 설명하기 위한 도면이다.
제9도의 (a)는 1920×1080의 크기의 영상 신호에서 (1920-x)/2 및 (1080-y)/2로 계산되는 (x,y)의 인트라(I) 픽쳐로 윈도윙한 것이며, (b)는 1920×1080의 크기의 영상 신호에서 (1920-x)/2 및 (1080-y)/2로 계산되는 (x,y)의 예측(P) 픽쳐로 윈도윙한 것이다. 여기서 x는 수평방향의 위치이며, y는 수직 방향의 위치이다.
제8도의 MPEG-2 비디오 층의 헤더중에서 시퀀스(Sequence) 헤더내에는 수평크기 값과 수직크기 값의 헤더가 포함되어 있으며, 이를 통해 부호화된 영상 크기를 알 수 있다. MPEG-2 비트 스트림에서 가장 큰 영상 크기는 1920×1080의 크기이다. 이러한 영상 크기를 가지는 인트라 프레임 및 예측 프레임을 잉여 트랙에 트릭 플레이용 데이타로 모두 기록할 수 없으므로 적절한 영상 크기(x,y)로 윈도윙하는 것이다. 여기서, ATV신호를 SD-VCR에 기록시 5.6메가비트 영역이 남게되고, 이를 싱크블럭으로 계산하면 제6도의 비디오 영역(12)의 135싱크로 구성되는 노말/트릭 플레이 데이터 영역(12) 중에서 30싱크가 여분으로 남게 된다. 이러한 여분의 영역을 잉여 영역이라 하며, 이를 한개의 GOP에 대하여 트랙수로 환산하면 제7도의 120트랙 중 27개 트랙이 되는데, 이 27개 트랙을 잉여트랙이라 한다. 이 잉여 트랙은 트릭 플레이 영역으로 사용될 수 있다.
제9도에 도시한 바와 같이 윈도윙 방법은 다음과 같이 수행될 수 있다.
비디오 영상은 1920×1080의 이미지 싸이즈로 부호화하면 비디오 데이타만 18.4Mbps의 데이타가 발생된다. 1920×1080의 이미지 싸이즈를 720×480의 (x,y)로 윈도윙 하였을 경우 발생하는 데이타는 정량적으로 계산하여 1920×1080 : 18.4Mbps=720×480 : x의 수식으로 얻어질 수 있다. 이 때 x의 값은 6.9Mbps이다. 따라서 720×480의 이미지는 ATV 비트 스트림의 데이타량으로 추산하면 6.9Mbps의 데이타량이 발생한다.
이 때 SCVCR에 남는 영역 즉 트릭 데이타가 기록 되어질 영역의 데이타량을 계산하여 보면 30 동기×10프레임×30×77×8=5.544Mbps이다. 여기서 6.9Mbps의 데이타량에는 인트라(I) 픽쳐, 예측(P) 픽쳐, 양방향(B) 픽쳐가 모두 포함되어 있다.
각 픽쳐에 대하여 발생하는 데이타량을 비교하여 보면 인트라 픽쳐가 발생하는 데이타량이 8이라면 예측 픽쳐의 데이타량은 4개의 예측 픽쳐를 I로 산출할 수 있다. 그러나 1개의 GOP를 15개의 프레임으로 가정하면 1초당 인트라 픽쳐는 2개의 프레임이 존재하며, 예측 픽쳐는 8개의 프레임이 존재하고, 그리고 양방향(B) 픽쳐는 20개의 프레임이 존재한다. 이 때 인트라 픽쳐와 예측 픽쳐는 1초당 발생하는 데이타량 중 70%를 차지하므로 720×480의 이미지 싸이즈의 발생하는 데이타량의 6.9Mbps의 70%인 약 4.83Mbps가 발생하게 된다.
그러므로 실제 남는 영역 즉 트릭용 데이타를 기록할 수 있는 영역 5.54Mbps보다 작으므로 제8도에 도시한 바와 같이 임의의 배속이 가능하도록 트랙에 배치할 경우 트릭 플레이를 실현할 수 있다.
상기의 실시예에서는 윈도윙하는 싸이즈가 720×480의 이미지이지만, 이미지 싸이즈가 작을 수록 다양한 배속을 지원할 수 있다.
제9도 (a) 및 (b)와 같이 윈도윙하는 방법에 있어서는 각각의 이미지는 제8도에 도시된 바와 같이 각각의 헤더들이 존재한다. MPEG-2비트 스트림 중 슬라이스(Slice)헤더(42) 내부의 슬라이스-시작-코드 중 최하위 비트는 슬라이스 수직 위치를 나타내므로 윈도윙 될 수직 방향의 위치를 계산할 수 있으며, 수평 방향의 위치는 매크로 블럭헤더(46)내부의 매크로 블럭-주소-증가 헤더에 의해서 계산될 수 있다. 따라서 슬라이스 헤더(42)와 매크로 블럭 헤더(46)의 매크로 블럭 어드레스를 이용하여 원하는 이미지 크기대로 윈도윙할 수 있다.
인트라 픽쳐는 움직임 벡터(Motion Vector)가 존재하지 않지만 제9도(b)의 예측 픽쳐는 움직임 보상을 사용함으로서 움직임 벡터(910)가 존재한다. 예측 픽쳐에 존재하는 움직임 벡터는 모든 제8도의 매크로 블럭(44)에 존재한다.
따라서 예측 픽쳐를 윈도윙하는 방법은 모든 움직임 벡터를 카운팅하여 원하는 트릭 플레이의 화상을 윈도윙할 수 있다. 예측 픽쳐에서 화상의 경계 부분에서 움직임 벡터가 720×480의 크기를 벗어날 경우는 디코딩시에 인트라 픽쳐에서 그 부분에 대하여 은폐(Concealment)하면 해결된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, ATV 신호를 SDVCR에 기록 및 재생하는데 있어서 인트라 프레임 및 예측 프레임의 각각을 윈도윙하여 임의의 배속에 대하여 트릭 플레이를 함으로서 화면의 연속성을 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

  1. 소정의 간격으로 공급되고 독립적으로 코딩이 가능한 인트라 프레임 데이타와 이전의 인트라 프레임이나 움직임 보상을 사용하여 코딩되는 예측 프레임 데이타들을 포함하는 ATV 비트 스트림 신호를 정상 데이타와 트릭 재생 데이타로 분리하여 디지탈 비디오 테이프에 기록하는 장치에 있어서, 상기 ATV 비트 스트림 신호를 수신하여 저장하기 위한 전송층 버퍼부; 상기 전송층 버퍼부의 비트 스트림에서 비디오층 및 비디오층의 헤더를 복호하기 위한 비디오층 복호부; 상기 비디오층 복호부에서의 복호된 비디오층에서 상기 트릭 재생을 위한 데이타를 추출하기 위하여 상기 인트라 프레임 및 예측 프레임을 선택하는 프레임 선택부; 상기 프레임 선택부로 부터의 인트라 프레임 및 예측 프레임을 소정의 크기로 윈도윙하기 위한 윈도윙부; 상기 전송층 버퍼부에서의 전송층 헤더 및 상기 비디오층 복호부로 부터 복호된 부가 정보를 저장하는 제1저장부; 상기 윈도윙부에서 윈도윙된 인트라 프레임 및 예측 프레임 데이타를 MPEG2 비트 스트림 데이타로 바꾸어주고 상기 제1저장부에서의 부가 정보에 따라 필요한 헤더 정보를 수정하기 위한 정보 수정부; 상기 ATV 비트 스트림 신호를 정상 재생시 상기 정상 데이타를 저장하는 제2저장부; 상기 정보 수정부로 부터 출력되는 비디오 신호 및 제2저장부에서 출력되는 데이타를 선택하여 SD-VCR에 기록하기 위해 싱크 블럭 형태로 포맷하고 각종 코드들을 부가하는 싱크 블럭 포맷부; 상기 싱크 블럭 포맷부로 부터 출력되는 영상 신호를 디지탈 비디오 테이프에 기록하는 기록부를 포함하는 것을 특징으로 하는 트릭 플레이를 위한 디지탈 비디오 테이프의 기록 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 윈도윙부는 예측 프레임의 모든 움직임 벡터를 카운팅하는 카운트 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 트릭 플레이를 위한 디지탈 비디오 테이프의 기록 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 윈도윙부는 예측 프레임의 움직임 벡터를 윈도윙할 시 예측 프레임의 움직임 벡터가 임의의 윈도윙한 영역을 벗어난 범위의 인트라 프레임 부분을 지칭할 때 이전의 인트라 프레임을 사용하여 은폐하는 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 트릭 플레이를 위한 디지탈 비디오 테이프의 기록 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 윈도윙부는 1개의 GOP(Group of Picture)내에서 인트라 프레임 및 예측 프레임을 추출하는 수단인 것을 특징으로 하는 트릭 플레이를 위한 디지탈 비디오 테이프의 기록 장치.
  5. 디지탈 비디오 테이프에 ATV 비트 스트림으로서 각각 정상 데이타와 트릭 재생 데이타로서 기록되어 있는 독립적으로 디코딩이 가능한 인트라 프레임 데이타와 이전의 인트라 프레임이나 움직임 보상을 사용하여 디코딩되는 예측 프레임 데이타들을 복호하기 위해 재생하는 장치에 있어서, 상기 디지탈 비디오 테이프에 기록된 ATV 비트 스트림을 재생해내는 재생부; 상기 재생부의 출력을 입력하여 정상 플레이 재생시에 상기 ATV 비트 스트림으로부터 상기 정상 데이타를 추출하여 출력하는 정상 재생 데이타 추출부; 상기 재생부의 출력을 입력하여 트릭 플레이 재생시에 상기 ATV 비트 스트림으로부터 상기 트릭 플레이 데이타인 상기 인트라 프레임 및 예측 프레임 데이타를 추출하여 출력하는 트릭재생 데이타 추출부; 상기 인트라 프레임 및 예측 프레임 데이타를 임시 저장하는 저장부; 상기 인트라 프레임 및 예측 프레임 데이타와 상기 정상 데이타 추출수단의 정상 데이타 출력을 입력하여 선택적으로 복호하기 위해 출력하는 선택수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 트릭 플레이를 위한 디지탈 비디오 테이프의 재생장치.
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