KR100234253B1 - 비디오 테이프 레코더의 자동 트랙킹 방법 - Google Patents

Abstract

고속으로 고정도의 트랙킹을 자동으로 행하는 VTR의 자동트랙킹 방식을 제공한다.

헤드 드럼의 회전에 동기하여 서보의 목표트랙킹치를 서보계의 응답속도보다도 빠르게 변화시켜, 신경회로망(4)에 의해 재생출력의 극대점을 검출하여 트랙킹치의 변화를 중지시키고, 이때의 트랙킹치에 서보계의 지연보정을 가하여 최종트랙킹치로 한다.

Description

비디오 테이프 레코더의 자동 트랙킹 방법

제1도는 신경 회로망의 동작을 설명하는 도면이다.

제2도는 신경 회로망에 파형을 입력시킬 때의 설명도이다.

제3도는 입력층, 중간층, 출력으로 되는 3층의 구조의 신경 회로망을 설명하는 도면이다.

제4도는 본 발명의 실시 예의 블럭도이다.

제5도는 본 발명의 실시 예의 극대점 산출의 설명도이다.

본 발명은 비디오테이프 레코더(Video Tape Recorder)의 트랙킹을 자동으로 행하는 방법에 관한 것이다.

종래의 자동 트랙킹 방법은 소위 등산제어방법으로 불리는 것으로서 트랙킹치를 변경시키고는 전의 값과 비교하여 비디오 헤드의 출력이 크게 되었는가 어떤가를 조사하여, 산의 정상을 찾는 방법이다.

종래의 방법은, 현재의 트랙킹치에 대한 비디오 헤드 출력을 기준으로 하여 트랙킹치를 일정치 만큼 변경시켰을 때 비디오 헤드 출력이 증가하는가 어떤가를 조사하기 때문에 해당 트랙킹치에 대한 출력은 정확해야 한다. 이러한 것들은 이동 폭과 관계가 있고, 트랙킹치를 크게 변경하면 기본적으로는 출력 변화도 크고, 증가하였는가 감소하였는가 등의 판정도 용이하게 되지만 출력이 최고로 되는 점의 정도도 나쁘게 된다.

따라서, 정도를 높이기 위해서는 이동 폭을 작게 하고, 시스템이 안정될 때까지 기다려서 출력 변화를 조사하는 것이 필요하게 되어, 트랙킹 제어가 끝나는데 시간이 걸린다는 단점이 있었다.

따라서, 이와 같은 본 발명은 이러한 종래 방법의 문제를 해결하여 단시간에 고정도의 트랙킹 제어를 자동적으로 행하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동 트랙킹 방법은 브이티알의 헤드 드럼의 회전에 동기하여 트랙킹 서보의 목표트랙킹치를 서보계의 응답속도보다도 빠른 일정 속도로 연속적으로 변화시키고, 회전 헤드의 재생 출력이 상승으로부터 하강으로 변화하는 극대점의 트랙킹치를 구하고, 이 트랙킹치에 서보계의 지연시간에 상당하는 만큼의 보정을 가함으로써 회전 헤드 출력이 최대로 되는 트렉킹치를 산출하고자 하는 것이다.

또한 미리 학습되어져 있는, n개의 입력과 2개의 출력을 갖는 신경회로망에 헤드 드럼의 회전마다에 발생하는 회전 헤드의 재생 신호 출력 E₁, E₂,---, E_n을 [E₁, E₂,---, E_n], [E₂,E₃,---, E_n+1], [E₃, E₄,---, E_n+2]와 같이 데이타발생과 함께 1개씩 틀어지게 하여 n개 단위로 입력하고, 입력신호가 상승 경향인가 아닌가를 출력하는 제 1 출력과 입력 신호가 하강경향인가 아닌가를 출력하는 제 2 출력으로 그때마다 뉴로 연산(neuro operation)을 하여 출력하고, 제 1 및 제 2 출력으로부터 상승 경향이 사라지는 점과 하강 경향이 개시되는 점에 대응하는 트랙킹치를 구하고, 양점의 중간의 값을 취하여 극대점을 나타내는 트랙킹치로 하고, 그 값에 대해 보정을 가하는 방법도 유효한 수단이다.

상기와 같이 구성된 자동 트랙킹 방법에 있어서는, 트랙킹 서보를 조정하는 것을 기다리지 않고, 차례로 목표 트랙킹치를 일정 속도로 변경시켜 가기 때문에 단시간에 회전 헤드의 재생 출력의 극대점을 찾는 것이 가능하다. 또한, 찾아진 극대점에 대응하는 트랙킹치로부터 미리 판단되어 있는 검출 지연 분도 포함한 응답 지연시간에 해당하는 만큼을 보정함으로써 올바른 트랙킹치를 짧은 시간에 알 수 있다.

또한, n개의 입력과 2개의 출력을 갖는 신경 회로망을 설치하여 이 출력중의 1개는 n개의 입력이 상승 경향을 보이는 때에 출력이 나오도록 미리 학습되어져 있으며, 다른 1개의 출력은 n개의 입력이 하강 경향을 보이는 때에 출력이 나오도록 합습되어 있다. 이 두개의 출력으로부터 재생헤드 출력이 상승으로부터 하강으로 전환하는 점을 산출할 수 있고, 용이하게 극대점을 구하는 것이 가능하다.

본 발명을 응용한 예를 설명하기 전에 신경 회로망에 대하여 간단한 설명을 덧붙인다.

제1도에 보이는 바와 같이 복수의 신호 입력(in)을 가지며, 각각에 WEIGHT(W_N)을 부여한 값을 입력 변수로 하며, 출력은 0∼1값을 갖는 형태의 회로망이다.

이 회로망의 입력에 특정의 파형을 입력시켜(제2도에 그 예를 보인다), 그 파형의 때에만 출력이 "1"로 되고, 그 이외에서는 "0"이 되도록 W_N을 설정한다. 이와 같이 함으로써 특정의 파형, 즉 희망하는 파형이 입력된 것을 감지하는 것이 가능하다. 여기서, 희망 출력이 나오도록 W_N을 설정하는 것을 학습이라고 한다.

실제로는 이러한 회로망으로 희망하는 동작을 얻기 위해서는 제3도와 같이 입력층, 중간층, 출력층으로 되는 3층 구조의 회로망으로, 각각은 설정 가능한 결합 계수에 의해 연결되어져 있는 것을 사용한다.

통상 이 회로망은 마이크로컴퓨터를 사용하여 소프트웨어로 실현되는 경우가 많고, 학습 결과를 롬에 내장하고 있다.

제4도에 본 발명의 실시 예를 보인다. 동도면의 비디오 헤드(9)의 출력은 전치 증폭기(1)에 의해 증폭되고 FM복조기(10)에서 비디오 신호로 복조되어 출력된다.

한편, 전치 증폭기(1)의 출력은 포락선 검출기(2)에도 제공되어, 직류전압으로 되어 A/D변환기(3)에 입력된다. 디지탈 신호가 된 포락선은 필터(13)을 개재하여 미리 학습되어져 있는 신경 회로망(4)에 입력되어 상승 경향을 보이는 출력1과 하강 경향을 보이는 출력2가 트랙킹치 발생기(5)에 제공된다.

한편, 드럼 모터 서보회로(8)로부터 헤드 드럼의 회전에 동기된 스위칭 펄스가 트랙킹장치발생기(5)에 공급되어 트랙킹치 발생동기에 사용된다.

트랙킹치발생기(5)는 헤드 드럼의 1회전에 1회씩 트랙킹치를 증가시켜 발생하고, 트랙킹 서보(7)에 목표치로서 전송한다. 동 서보는 캡스턴모터(12)를 제어하여 드럼 모터(11)의 회전 위상과 테이프로부터 재생되는 컨트롤 신호(CTL)(도시되지 않음)의 위상을 목표치에 근접시킨다. 실제로는 헤드 드럼의 스위칭펄스와 컨트롤신호의 시간 간격을 일정하게 제어하는 것이 트랙킹 서보이다.

지연 보정 발생기(6)는 미리 트랙킹 서보의 목표치를 증가한는 속도에 대응하여 발생하는 시스템의 응답 지연 시간 및 검출계의 지연 시간을 구하여 두고, 그 시간 내에 증가되어 있어야 할 보정용 트랙킹치를 발생시킨다.

이 트랙킹치를 트랙킹발생기(5)에 보내고, 이 발생기내에서 보정을 가한 값을 극대점에 대응하는 트랙킹치로 하여 트랙킹 서보(7)에 보낸다.

즉, 응답속도보다도 빠른 속도로 목표치를 변화시키고 있기 때문에 포락선이 극대점을 보이는 트랙킹치는 실제로 극대치를 보인 때의 트랙킹치보다 지연에 상당하는 만큼 전의 트랙킹 치이기 때문에, 그 만큼 트랙킹치를 감소시킴으로써 보정을 행한다.

여기서 필터(13)에 관해서 설명한다. 포락선(ENVELOPE)은 잡음 등의 영향을 받아서 매끈하게 되어져 있지 않은 경우가 많다. 한편, 이론적으로는 비디오 트랙킹과 재생헤드의 상대 관계를 조금씩 틀어지게하고 있으므로 포락선의 변화는 매끈하게 되지 않으면 안된다.

이러한 이유에서 오판정을 줄이기 위해서는 잡음의 영향을 제거하는 필터를 설치하고 있다. 실제로는, 디지탈화된 데이터의 이동 평균을 취하여 두고, 평균화하는 데이터의 수는 테이프 속도에 따라 변하는 방향이 양호한 결과가 되게 하며, VHS방식의 경우, SP에서는 2회, EP에서는 3회고 하고 있다.

이 수는 많으면 많을수록 잡음의 영향을 많이 제거할 수 있으나 지연 시간도 많게 되어 2∼3회가 좋다.

본 발명에 있어서 극대점을 찾는 방법을 제2도을 참조하여 상세히 설명한다. 제2도에 있어서 C점에 있어서의 W_D 〉 W_C의 조건에 의해 상승 상태에 있지만 W_E 〉 W_C이기 때문에 상승이 유지되는 상태에 있는 것은 아니다. 상승 경향이 유지되는 것으로 판단되기 위해서는 W_E 〉 W_D 〉 W_C라는 조건을 만족하여야 한다. 따라서 제2도의 신경회로망은 W_A, W_B, W_C까지 입력될 때까지는 상승 상태를 유지하는 것으로 판단하지만 W_D가 입력되면 상승 상태가 종료된 것으로 판단하게 된다. 또한, W_D가 입력될 때까지는 하강 상태가 시작되지 않는 것으로 판단하지만 W_E가 입력되면 하강 상태가 시작되는 것으로 판단한다.

다음에는 신경 회로망(4)의 출력1, 출력2의 동작에 관하여 제5도를 사용하여 설명한다.

횡축은 트랙킹치를 나타내고 있고, 자동 트랙킹의 개시와 함께 헤드 드럼의 회전에 동기하여, 1스텝씩 우측으로 간다. 종축은 출력을 나타내고 있고, 도면 중의 포락선은 포락선 검출기(2)의 출력을 모식적으로 표시한 것이다. 또 동도의 출력1 및 출력2는 신경 회로망(4)의 출력1 및 출력 2의 출력 파형을 보인다.

포락선이 상승 중에는 출력1은 "1"을 출력하고 있으며, 상승이 중지되었을 때 "0"을 출력한다. 이때의 트랙킹치는 T₁이다. T₁이후는 상승경향을 보이지 않으므로 "0"인 채이다.

한편 출력2는 개시중에는 포락선이 하강 경향을 보이지 않기 때문에 "0"을 출력하고 있지만 T₂부터 하강 경향을 보이고 이후 하강이 계속되므로 "1"을 출력하고 있다.

트랙킹치 발생기(5)는 출력1이 "1"에서 "0"이 되는 시점의 트랙킹치(T₁) 및 출력2가 "0"에서 "1"이 되는 시점의 트랙킹치(T₂)로부터 그의 중간의 (T₁+T₂)/2를 산출하고, 다시 지연 보정 발생기(6)의 출력을 가하여 실제의 트랙킹치로서 출력한다.

여기서, 본 실시예에 의한 트랙킹 작용의 흐름을 순서에 따라 설명한다. 자동 트랙킹이 개시되면 트랙킹 서보의 목표치가 트랙킹치 발생기(5)로부터 순차로 증가해 가면서 출려되고, 트랙킹 서보는 목표치를 따라 추종 동작을 시작한다.

트랙킹 서보가 추종 동작을 개시하면 포락선 검파기(2)의 출력은 변화하기 시작한다. 신경 회로망(4)이 극대점을 검출하여 출력하기까지 이것은 계속된다. 극대점이 검출된 단계에서 트랙킹치 발생기(5)는 증가를 중단하고, 산출된 실제의 트랙킹치를 계속 출력하여 자동트랙킹이 종료되게 된다.

통상 트랙킹 서보 트랙킹치를 증가하는 방향과 감소하는 방향에서 응답 속도가 다르다. 그 때문에 항상 한 방향으로만 트랙킹치를 변화시키는 편이 정도를 좋게 할 수 있다.

따라서, 자동 트랙킹을 개시하면, 한 방향으로만 트랙킹치를 변화시켜, 상승 경향이 나올 때까지 계속하고, 상승 경향이 사라지면 하강 경향이 나올 때까지 계속 트랙킹치를 변화시키는 하는 방법이 좋다.

본 발명은 이상 설명한 것과 같이 구성되어 있으므로, 이하에 기재되어 있는 바와 같은 효과를 갖는다.

서보계의 응답 속도보다는 빠른 속도로 트랙킹치를 변화시킬 수 있으므로 극대점을 빨리 찾을 수 있다.

신경 회로망을 사용하여 극대점을 계산하고 있으므로 잡음에 의한 영향을 경감시킬 수 있어 트랙킹의 정도를 향상시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 브이티알에 있어서, 헤드 드럼의 회전에 동기하여 트랙킹 서보의 목표트랙킹치를 서보계의 응답속도보다 빠른 일정한 속도로 연속적으로 변화시켜 회전헤드의 재생 출력이 상승으로부터 하강으로 변화하는 극대점의 트랙킹치를 구하고, 이 트랙킹치에 서보계의 지연시간에 해당하는 만큼 보정을 가함으로써 회전 헤드 출력이 최대로 되는 트랙킹치를 구하는 자동 트랙킹 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 미리 학습되어져 있는 n개의 입력과 2개의 출력을 갖는 신경 회로망에 헤드 드럼에 대응하여 연속적으로 발생하는 회전 헤드의 재생 신호 출력 E₁, E₂,…, E_n을 [E₁, E₂,…, E_n+1], [E₂, E₃,…, E_n+1], [E₃, E₄,…,E_n+2]와 같이 데이타발생과 함께 1개씩 틀어지게 하여 n개 단위로 입력하고, 입력 신호가 상승 경향인가 아닌가를 출력하는 제 1 출력과 입력 신호가 하강 경항인가 아닌가를 출력하는 제 2 출력으로 그 때마다 뉴로 연산(neuro operation)을 하여 출력하고, 제 1 및 제 2 출력으로부터 상승 경향이 사라지는 점과 하강경향이 개시되는 점에 대응하는 트랙킹치를 구하고, 양점의 중간의 값을 취하여 극대점을 나타내는 트랙킹치로 하는 것을 특징으로 하는 자동트랙킹방식.