KR100251930B1 - Apparatus for recording and reproducing video data - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 비디오데이타 기록 및 재생장치에 관한 것으로, 특히 비디오데이타를 앰펙(MPEG) 부호화하여 기록하였다가 재생하는 장치와 그에 따른 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a video data recording and reproducing apparatus, and more particularly, to a device for recording and reproducing video data by MPEG encoding and a method thereof.
앰펙 2 부호화방식은 인트라 프레임(Intra Frame) 부호화 방식과 인터 프레임(Inter Frame) 부호화 방식을 채용한다. 상기 인트라 프레임 부호화방식은 해당 프레임에 대한 비디오 스트림을 이산 코사인 변환(Discrete Cosine Transform;이하 DCT라함)한 후에 양자화하고, 그 결과를 가변장 부호화하는 일련의 과정으로 구성되며, 상기 인트라 프레임 부호화방식으로 압축부호화된 프레임을 I 프레임이라 칭한다. 그리고, 상기 인터 프레임 부호화방식은 두 가지로 나뉘는 데, 그 중 하나인 P 프레임 부호화방식은 해당 프레임에 대한 비디오 스트림을 상기 I 프레임을 근간으로 하여 예측 부호화하는 것이며, 상기 P 프레임 부호화방식에 따라 압축부호화된 프레임을 P 프레임이라 칭한다. 그리고 상기 인터 프레임 부호화방식의 다른 하나인 B 프레임 부호화 방식은 해당 프레임에 대한 비디오 스트림을 상기 I 프레임과 상기 P 프레임을 근간으로 하여 예측 부호화하는 것으로, 상기 B 프레임 부호화방식에 따라 압축부호화된 프레임을 B 프레임이라 칭한다. 그리고, 상기 예측 부호화는 프레임간 움직임(Activity)을 검출하여 움직임 벡터를 검출하고, 그 움직임 벡터를 부호화하는 일련의 과정들을 포함하며, 버퍼 콘트롤(Buffer Control)에 의하여 양자화 스케일 팩터(Scale Factor)가 조정되는 피드백 루프(Feed Back Loop)를 구성한다. 이와 같은 예측 부호화 과정은 하드웨어의 복잡성을 증가시킨다. 이는 상기 앰펙 2 부호화방식을 채용한 비디오 기록 및 재생장치의 원가를 상승시키는 원인이 되었다.The amplifier 2 coding method employs an intra frame coding method and an inter frame coding method. The intra frame encoding method includes a series of processes of quantizing a video stream for a frame after Discrete Cosine Transform (DCT), and variable length encoding the result. Compressed encoded frames are called I frames. The inter frame encoding scheme is divided into two types, one of which is a P frame encoding scheme that predictively encodes a video stream of a corresponding frame based on the I frame, and compresses according to the P frame encoding scheme. The encoded frame is called a P frame. The B frame encoding method, which is another of the inter frame encoding methods, predictively encodes a video stream of a corresponding frame based on the I frame and the P frame, and compresses a frame encoded according to the B frame encoding method. This is called a B frame. The predictive encoding includes a series of processes for detecting a motion vector by detecting interframe activity and encoding the motion vector, and a quantization scale factor is determined by a buffer control. Configure the feedback loop to be adjusted. This predictive encoding process increases the complexity of hardware. This caused a cost increase in the video recording and reproducing apparatus employing the Ampeg 2 coding scheme.
통상, 상기 비디오 스트림이 앰펙 2방식으로 부호화되어 생성된 비디오 엘러먼트리 스트림은 그 재생방식에 따라 다르게 기록매체에 기록되며, 상기 재생방식은 크게 정상플레이와 트릭플레이로 구분된다. 상기 정상플레이를 위해서 상기 비디오 엘러먼트리 스트림은 트랜스포트 스트림 패킷으로 재구성된 후에 기록매체에 기록된다. 그리고, 상기 고배속 재생인 트릭플레이를 위해서는 상기 비디오 엘러먼트리 스트림을 트랜스포트 스트림 패킷으로 재구성한 후에 그 배속에 대응되게 다수번 반복 기록한다. 상기와 같이 트릭플레이시에 트랜스포트 스트림 패킷을 다수번 반복 기록하는 이유는 해당 트랜스포트 스트림 패킷이 완전하게 기록매체에서 리드되어 출력되어야만 그 트랜스포트 스트림 패킷에 따른 비디오 엘러먼트리 스트림의 재생이 가능하므로, 기록매체를 고배속으로 억세스하는 중에도 상기 트랜스포트 스트림 패킷을 완전하게 리드해 내기 위해서이다.In general, a video elementary stream generated by encoding the video stream in an Ampeg 2 scheme is recorded on a recording medium according to its reproduction scheme, and the reproduction scheme is classified into normal play and trick play. For normal play, the video elementary stream is reconstructed into transport stream packets and then recorded on a recording medium. For trick play, the high speed reproduction is performed by reconstructing the video elementary stream into a transport stream packet and repeatedly recording the number of times corresponding to the double speed. The reason why a transport stream packet is repeatedly recorded many times during the trick play is that the transport of the video elementary stream according to the transport stream packet is possible only when the transport stream packet is completely read and output from the recording medium. Therefore, the transport stream packet is completely read out even when the recording medium is accessed at a high speed.
상기와 같이 종래에는 트릭플레이를 위해서 비디오 엘러먼트리 스트림을 트랜스포트 스트림으로 재구성하여 다수번 기록함에 따라 그 기록매체의 사용이 효과적이지 못하였다. 또한 그 반복기록 횟수에 따라 트릭플레이 가능한 배속이 결정되므로 트릭플레이의 속도를 자유로이할 수 없었다.As described above, since the video elementary stream is reconstructed into a transport stream and recorded many times for trick play, the use of the recording medium has not been effective. In addition, the speed of trick play could not be freely determined since the speed at which the trick play was possible was determined according to the number of repeated recordings.
상술한 바와 같이 앰펙 2 부호화방식은 예측 부호화 과정을 포함하는데, 이는 앰펙 2 부호화방식을 채용하는 비디오 기록 및 재생장치의 원가를 상승시키는 원인이 되는 곤란한 점이 있었다.As described above, the MPEG-2 encoding method includes a predictive encoding process, which has a difficulty in increasing the cost of a video recording and reproducing apparatus employing the MPEG-2 encoding method.
또한 종래에는 트릭플레이를 위해서 비디오 스트림을 앰펙 2 부호화방식으로 부호화하여 생성한 비디오 엘러먼트리 스트림을 트랜스포트 스트림으로 재구성하여 다수번 기록함에 따라 그 기록매체의 사용이 효과적이지 못하였다. 또한 그 반복기록횟수에 따라 트릭플레이가능한 배속이 결정되므로 트릭플레이의 속도를 자유로이할 수 없는 곤란한 점이 있었다.In addition, conventionally, the video elementary stream generated by encoding the video stream using the MPEG-2 encoding method for the trick play is reconstructed into a transport stream and recorded many times. In addition, since the speed of the trick play is determined according to the number of repetitive recordings, there is a difficulty in not being able to freely speed up the trick play.
따라서, 본 발명의 목적은 비디오 기록 및 재생장치의 원가를 절감하며, 기록매체를 효과적으로 사용하며, 또한 트릭플레이의 속도를 자유로할 수 있는 비디오데이타 기록 및 재생장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a video data recording and reproducing apparatus which can reduce the cost of a video recording and reproducing apparatus, effectively use a recording medium, and free the speed of trick play.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비디오 카세트 레코더의 블럭구성도,1 is a block diagram of a video cassette recorder according to a preferred embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 DPCM 개념도,2 is a conceptual diagram of a DPCM according to a preferred embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 싱크블럭 구조도,3 is a block diagram of a sync block according to a preferred embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트랙배치도,4 is a track arrangement diagram according to a preferred embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 싱크블럭에 비디오 데이타를 배치한 것을 도시한 도면,5 is a diagram showing disposition of video data in a sync block according to a preferred embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트랜스포트 스트림 패킷의 구성도,6 is a block diagram of a transport stream packet according to a preferred embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 1394 패킷 구성도.7 is a 1394 packet diagram according to a preferred embodiment of the present invention.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 비디오 데이타를 앰펙 2 부호화방식에 따르는 인트라 프레임 부호화방식으로 부호화하는 인트라 프레임 부호화부와, 상기 부호화된 비디오 데이타를 기록매체에 기록하고, 그 기록매체에 기록된 데이타를 독출하여 출력하는 기록 및 독출부와, 상기 독출된 데이타에 대하여 앰펙 2 부호화방식에 따르는 인트라 프레임 복호화방식으로 복호화하는 인트라 프레임 복호화부를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an intra frame encoding unit for encoding video data using the intra frame encoding method according to the MPEG-2 encoding method, and records the encoded video data on a recording medium, and records the recorded data on the recording medium. And a recording and reading unit for reading and outputting data, and an intra frame decoding unit for decoding the read data using the intra frame decoding method according to the Ampep 2 coding method.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부도면에서 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 자명할 것이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description and the annexed drawings, numerous specific details are set forth in order to provide a more thorough understanding of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be practiced without these specific details. And a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
본 발명은 복잡한 하드웨어로서 구현되는 인터 프레임 부호화를 제거하고 단지 인트라 프레임 부호화만을 사용하여 비디오 스트림을 부호화함으로서 비디오 데이타 기록 및 재생장치의 원가를 절감하도록 한다.The present invention reduces the cost of video data recording and reproducing apparatus by eliminating inter frame encoding implemented as complex hardware and encoding the video stream using only intra frame encoding.
또한 본 발명은 상기 비디오 스트림을 인트라 프레임 부호화하여 생성한 비디오 엘러먼트리 스트림을 트랜스포트 스트림 패킷으로 재구성하여 기록하지 않고 그 비디오 엘러먼트리 스트림 자체를 기록매체에 기록함으로서 트릭플레이를 위하여 비디오 스트림을 다수번 반복기록하지 않아도 되도록 한다. 여기서, 상기와 같이 기록매체에 기록되어진 비디오 엘러먼트리 스트림은 배속에 따라 리드되고, 그 리드된 비디오 엘러먼트리 스트림을 인트라 프레임 복호화함으로서 재생할 수 있다.In addition, the present invention records the video elementary stream itself on a recording medium without reconstructing the video elementary stream generated by intra frame encoding the video stream into a transport stream packet to record the video stream for trick play. It is not necessary to record repeatedly. Here, the video elementary stream recorded on the recording medium as described above is read at a double speed, and can be reproduced by intra frame decoding the read video elementary stream.
그리고 상기 비디오 데이타 기록 및 재생장치는 트랜스포트 스트림 패킷 형태의 비디오나 오디오를 재생할 수 있는 장치, 예를 들어 디지탈 텔레비젼 수신기 등이 상기 기록매체에 기록된 인트라 프레임 부호화된 비디오 엘러먼트리 스트림을 처리하여 출력할 수 있도록 하기 위해서 상기 기록매체에서 리드한 인트라 프레임 부호화된 비디오 엘러먼트리 스트림을 트랜스포트 스트림 패킷으로 재구성한 후에 상기 디지탈 텔레비젼 수신기 등에 제공한다.The video data recording and reproducing apparatus is a device capable of reproducing video or audio in the form of a transport stream packet, for example, a digital television receiver or the like to process an intra frame encoded video elementary stream recorded on the recording medium. In order to enable output, the intra-frame coded video elementary stream read from the recording medium is reconstructed into a transport stream packet and then provided to the digital television receiver.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 비디오 데이타 기록 및 재생장치인 카메라 레코더의 블럭구성도를 도시한 도 1을 참조하면, 카메라(100)로부터의 비디오 스트림과 마이크(102)로부터의 오디오 스트림은 소스 프로세싱부(108)에 입력된다.Referring to FIG. 1, which shows a block diagram of a camera recorder which is a video data recording and reproducing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, the video stream from the
상기 소스 프로세싱부(108)는 비디오 및 오디오를 기록할 경우에 상기 오디오 스트림과 비디오 스트림을 압축부호화한다. 여기서, 상기 소스 프로세싱부(108)는 상기 오디오 스트림에 대해서는 용도에 따라 AC-3방식으로 압축부호화하거나, 앰펙 2 오디오 방식으로 압축부호화하거나 차분 펄스 부호 변조(Differential Pulse Code Modulation;이하 DPCM이라함)방식으로 압축부호화하여 오디오 엘러먼트리 스트림으로서 출력한다. 그리고, 소스 프로세싱부(108)는 Y:Cr:Cb가 4:2:2 포맷으로 구성되는 비디오 스트림을 제공받아 앰펙 2 부호화방식 중의 인트라 프레임 부호화방식으로 압축 부호화한다.The
상기 앰펙 2 부호화방식에 따르는 인트라 프레임 부호화방식에 따라 비디오 스트림을 압축부호화하는 과정을 설명하면, 우선 상기 소스 프로세싱부(108)는 상기 4:2:2 포맷의 비디오 스트림을 4:2:0 포맷으로 필터링하며, 그 4:2:0 포맷의 비디오 스트림을 매크로 블럭단위로 DCT(Discreted Cosine Transform)한다. 상기 DCT는 필드 DCT(Field DCT)와 프레임 DCT(Frame DCT)가 있는데, 상기 소스 프로세싱부(108)는 해당 비디오 스트림에 대해 어떠한 DCT를 수행할 것인지를 결정하고, 그 결정에 따라 해당 DCT를 수행한다. 상기 DCT에 따라 비디오 스트림의 매크로 블럭내의 화소들은 직류(이하 DC라함) 계수와 교류(이하 AC라함) 계수들로 분리된다.Referring to a process of compressing and encoding a video stream according to the intra frame encoding method according to the MPEG-2 encoding method, first, the
그리고, 상기 소스 프로세싱부(108)는 상기 4:2:0 포맷의 비디오 스트림에 대해 액티비티(Activity)를 계산하여 초기 양자화 스탭을 결정하여, 상기 DCT 결과에 대해 양자화 스탭에 따라 양자화한다. 상기 양자화후에 상기 소스 프로세싱부(108)는 DC 계수에 대한 양자화 결과에 대해 인트라-DC-프리시젼(intra-DC- precision)에 따라 8,9,10,11[비트]로 프로세싱한다. 상기 인트라-DC-정밀도에 대한 정보는 픽쳐 헤더 익스텐션(Picture Header Extension)의 인트라_DC_정밀도의 플래그에 기록된다.The
그리고 상기 소스 프로세싱부(108)는 상기 프로세싱 결과에 대해 DPCM을 수행한다. 이때 DPCM는 Y,Cr,Cb에 대한 각각의 프리딕터(Predictor)가 존재하며, DPCM의 순서를 도시한 도 2를 참조하면, Y에 대한 DPCM은 제1매크로 블럭(YM1) 중의 제1블럭(B1)의 DC 계수(YDC1) ⇒ 제1매크로 블럭(YM1) 중의 제2블럭(B2)의 DC 계수(YDC2) ⇒ 제1매크로 블럭(YM1) 중의 제3블럭(B3)의 DC 계수(YDC3) ⇒ 제1매크로 블럭(YM1) 중의 제4블럭(B4)의 DC 계수(YDC4) ⇒ 제2매크로 블럭(YM2) 중의 제1블럭(B1)의 DC 계수(YDC5) ⇒ 제2매크로 블럭(YM2) 중의 제2블럭(B2)의 DC 계수(YDC6)…의 순서로 슬라이스의 끝까지 진행한다. 그리고, Cb에 대한 DPCM은 제1매크로 블럭(CbM1)의 DC 계수(CbDC1) ⇒ 제2매크로 블럭(CbM2)의 DC 계수(CbDC2)…의 순서로 슬라이스의 끝까지 진행한다. 그리고, Cr에 대한 DPCM은 제1매크로 블럭(CrM1)의 DC 계수(CrDC1) ⇒ 제2매크로 블럭(CrM2)의 DC 계수(CrDC2)…의 순서로 슬라이스의 끝까지 진행한다.The
상기와 같이 DPCM이 슬라이스 단위로 수행됨에 따라 슬라이스의 첫 번째 매크로 블럭에 대한 초기값이 결정되어야 하는데, 이는 인트라-DC-프리시젼에 때라 128,256,512,1024로 설정한다.As described above, as DPCM is performed in units of slices, an initial value for the first macroblock of a slice needs to be determined, which is set to 128,256,512,1024 according to intra-DC-precision.
상기 소스 프로세싱부(108)는 상기 DPCM된 DC 계수에 대해 가변장 부호화하며, 이때 가변장 부호화는 Differential DC Size+(Signed Amplitude Of The Difference Data)에 따른다. 그리고 소스 프로세싱부(108)는 상기 양자화된 AC 계수에 대해 인트라 프레임 부호화 방식에 따라 인트라 프레임 가변장 부호화 테이블을 사용하여 가변장 부호화한다. 여기서, 상기 테이블은 ISO/IEC 13818-2 1995 Table B-14가 될 수 있다.The
즉, 상기 소스 프로세싱부(108)는 오디오 스트림에 대해 부호화하여 제1오디오 엘러먼트리 스트림으로서 출력하고, 비디오 스트림에 대해 인트라 프레임 부호화하여 제1비디오 엘러먼트리 스트림으로서 출력한다.That is, the
그리고 소스 메모리부(110)는 상기 소스 프로세싱부(110)가 소스 프로세싱하는 중에 액티비티를 계산하거나 양자화 스탭을 결정하는 데에 필요로 하는 메모리 영역을 상기 소스 프로세싱부(108)에 제공한다.The
그리고 ECC부(112)는 비디오 및 오디오를 기록할 때에 소스 프로세싱부(108)의 출력에 대해 에러정정 인코딩을 수행하며, 이때 사용되어지는 에러정정 인코딩 방식은 SD(Standard Definition)와 동일하다. 여기서, 상기 ECC부(112)의 출력 중 오디오 데이타에 대응하는 출력을 제2오디오 엘러먼트리 스트림이라 칭하고, 비디오 데이타에 대응하는 출력을 제2비디오 엘러먼트리 스트림이라 칭한다.The
그리고 ECC 메모리(114)는 상기 ECC부(112)의 에러정정 인코딩시에 필요로 하는 메모리 영역을 상기 ECC부(112)에 제공한다.In addition, the
그리고 트랙 포맷터 및 트랙데이타 추출부(116)는 비디오 및 오디오를 기록할 때에 ECC부(112)의 출력 데이타를 싱크 블럭 형태로 재구성하는데, 예를 들어 상기 트랙 포맷터 및 트랙데이타 추출부(116)는 제2비디오 엘러먼트리 데이타에 대해서 도 3에 도시한 싱크블럭 형태로 재배치한다. 여기서, 제2비디오 엘러먼트리 데이타에 대한 싱크블럭의 형태를 도시한 도 3을 참조하면, 상기 싱크 블럭은 프리 싱크(Pre Sync) 영역과 포스트 싱크(Post Sync) 영역과 싱크(Sync) 영역과 ID(Identification) 영역과, 비디오 데이타 영역과 아우터 패리티(Outer Parity) 영역과 이너 패리티(Inner Parity) 영역과 VAUX 영역으로 구성된다. 이와 같이 ECC부(112)로부터의 출력 데이타를 싱크블럭 형태로 재구성한 후에 상기 트랙 포맷터 및 트랙 데이타 추출부(116)는 상기 싱크 블럭들을 테이프에 기록하기 위하여 트랙에 배치하는데, 상기 트랙에 있어서 싱크블럭의 배치도를 도시한 도 4를 참조하면, 제2오디오 엘러먼트리 스트림은 2∼10[싱크블럭]에 배치되고 오디오 데이타에 대한 에러정정 데이타인 ECC1은 11∼15[싱크블럭]에 배치되며, 제2비디오 엘러먼트리 스트림은 21∼155[싱크블럭]에 배치되고, 상기 제2비디오 엘러먼트리 데이타에 대한 에러정정 데이타인 ECC2는 157∼167[싱크블럭]에 배치된다.The track formatter and
통상 한 프레임에 대한 제2비디오 엘러먼트리 스트림은 10개의 트랙에 걸쳐 기록되며, 한 트랙에 대한 제2비디오 엘러먼트리 스트림의 기록영역은 135[싱크블럭]이다. 그런데, 통상 한 트랙에 대한 제2비디오 엘러먼트리 스트림 기록영역인 135[싱크블럭]내에는 135개의 매크로 블럭 이상 또는 이하의 제2비디오 엘러먼트리 스트림이 존재하며, 한 프레임에 대한 제2비디오 엘러먼트리 스트림의 양은 항상 일정한 범위를 가지도록 부호화시에 그 제2비디오 엘러먼트리 스트림의 양이 조절된다.Typically, the second video elementary stream for one frame is recorded over ten tracks, and the recording area of the second video elementary stream for one track is 135 (sink block). However, in the 135 [sink block], which is a second video elementary stream recording area for one track, there are typically more than 135 macroblocks or less than a second video elementary stream, and a second video for one frame. The amount of the second video elementary stream is adjusted at the time of encoding so that the amount of the elementary stream always has a constant range.
여기서, 트릭플레이에 대한 제2비디오 엘러먼트리 스트림과 정상플레이에 대한 재2비디오 엘러먼트리 스트림을 싱크블럭에 배치한 것을 도시한 도 5를 참조하면, 하나의 싱크블럭은 해당 싱크블럭의 식별을 위한 싱크 2[바이트]와 ID 3[바이트]를 구비한다. 상기 ID는 ID 데이타 2[바이트]와 패리티 1[바이트]로 구성된다. 상기 ID 데이타는 어플리케이션 ID(Application ID)와 트랙 페어 넘버(Track Pair ID), 싱크 블럭 넘버(Sync Block Number)로 구성된다. 상기 제2비디오 엘러먼트리 스트림의 싱크블럭에 대한 어플리케이션 ID를 나타낸 표 1을 참조하면,Here, referring to FIG. 5 illustrating the arrangement of the second video elementary stream for trick play and the second video elementary stream for normal play in the sync block, one sync block identifies the corresponding sync block. Sink 2 [byte] and ID 3 [byte]. The ID is composed of ID data 2 [bytes] and parity 1 [bytes]. The ID data includes an application ID, a track pair ID, and a sync block number. Referring to Table 1 indicating an application ID for a sync block of the second video elementary stream,
상기 표 1에 나타낸 바와 같이 어플리케이션 ID는 3[비트]로 구성되며, 000일 경우에 소비자 디지탈 비디오 카세트 레코더를 나타내고, 001일 경우에 트랜스포트 스트림 패킷임을 나타내고, 010일 경우에 제2엘러먼트리 스트림을 나타낸다. 그리고 ID 내의 싱크 블럭 넘버는 8[비트]로 구성되며, 이 싱크 블럭 넘버는 해당 싱크 블럭을 식별하는 데에 사용된다.As shown in Table 1, the application ID is composed of 3 [bits], which indicates a consumer digital video cassette recorder when 000, indicates a transport stream packet when 001, and a second element when 010. Represents a stream. The sink block number in the ID is composed of 8 [bits], and this sink block number is used to identify the sink block.
상기 싱크블럭에서 순수한 제2비디오 엘러먼트리 스트림 영역는 77[바이트]이며, 이 제2비디오 엘러먼트리 스트림 영역에는 트릭플레이용 제2비디오 엘러먼트리 스트림과 정상플레이용 제2비디오 엘러먼트리 스트림이 기록된다. 상기 트릭플레이용 제2비디오 엘러먼트리 스트림를 위해서는 상기 77[바이트]중 N[비트]가 할당되며 그 N은 가변가능하다. 그리고 정상플레이 제2비디오 엘레먼트리 스트림은 상기 제2비디오 엘러먼트리 데이타 영역에서 트릭플레이 제2비디오 엘러먼트리 스트림 기록영역을 감산한 영역에 기록된다. 즉 정상플레이 제2비디오 엘러먼트리 스트림의 기록영역은 77-N[바이트]가 된다.In the sync block, the pure second video elementary stream region is 77 [bytes], and the second video elementary stream region includes a second video elementary stream for trick play and a second video elementary stream for normal play. This is recorded. For the second video elementary stream for trick play, N [bits] of 77 [bytes] are allocated, and N is variable. The normal play second video elementary stream is recorded in an area obtained by subtracting the trick play second video elementary stream recording area from the second video elementary data area. That is, the recording area of the normal play second video elementary stream is 77-N [bytes].
통상 720[픽셀]×480[픽셀]의 영상은 1350개의 매크로 블럭으로 분리되는데, 트릭플레이용 제2비디오 엘러먼트리 스트림에 대한 하나의 매크로 블럭은 하나의 싱크블럭에 대응되어 기록되며, 정상플레이싱의 제2비디오 엥러먼트리 스트림은 1[mb]가 1싱크에 대응되지 않을 수도 있다. 이때 상기 싱크블럭에는 인트라-DC-프리시젼에 따른 DC 계수와 AC 계수가 기록되는데, 상기 AC 계수의 갯수는 상기 트릭플레이 제2비디오 엘러먼트리 스트림의 기록영역이 할당되는 것에 따른다.In general, 720 [pixel] × 480 [pixel] video is divided into 1350 macroblocks. One macroblock for the second video elementary stream for trick play is recorded corresponding to one sync block, and is normal. In the racing second video entity stream, 1 [mb] may not correspond to 1 sync. At this time, the DC block and the AC coefficient according to the intra-DC-precision are recorded in the sync block, and the number of the AC coefficients depends on the allocation of the recording area of the trick play second video elementary stream.
예를 들어, 트릭플레이 제2비디오 엘러먼트리 스트림에 대한 하나의 매크로 블럭에 대해 하나의 DC 계수와 두 개의 AC 계수를 기록하는 경우에, 하나의 싱크블럭에서 정상플레이 제2비디오 엘러먼트리 스트림의 매크로 블럭에 대한 기록영역은 하나의 싱크블럭의 제2비디오 엘러먼트리 데이타 기록영역인 77[바이트]에서 트릭플레이 제2비디오 엘레먼트리 스트림에 대한 매크로 블럭의 DC 계수를 위한 1[바이트]와 AC 계수를 위한 3[바이트]를 감산한 것 즉, 73[바이트]가 될 수 있다.For example, when one DC coefficient and two AC coefficients are recorded for one macro block for the trick play second video elementary stream, the normal play second video elementary stream in one sync block is recorded. The recording area for the macro block of is 1 [byte] for the DC coefficient of the macro block for the trick play second video elementary stream at 77 [byte], which is the second video elementary data recording area of one sync block. It can be subtracted 3 [bytes] for the AC coefficient, that is, 73 [bytes].
상기와 같이 트랙포맷터 및 트랙데이타 추출부(116)는 비디오 및 오디오 기록시에 ECC부(112)의 출력에 대해 싱크블럭으로 재구성하고, 그 싱크블럭을 트랙포멧에 따라 재배치한 후에 출력한다. 상기 트랙포맷터 및 트랙데이타 추출부(116)의 출력은 변조부(118)에 입력되며, 상기 변조부(118)는 비디오 및 오디오 기록시에 상기 트랙포맷터 및 트랙데이타 추출부(116)의 출력을 24/25 변조한다. 상기 변조부(118)의 출력은 증폭부(120)를 통하여 증폭된 후에 데크부(122)에 입력되어 테이프등의 기록매체에 기록된다.As described above, the track formatter and
상기와 같이 기록된 비디오 및 오디오는 상기 데크부(122)에 의하여 리드되며, 상기 데크부(122)의 출력은 증폭기(120)를 통하여 이퀄라이즈 및 데이타 검출부(104)에 입력된다. 상기 이퀄라이즈 및 데이타 검출부(124)는 상기 증폭기(120)를 통하여 증폭된 데크부(132)에 대해 이퀄라이제이션(equalization)을 수행하고, 싱크(sync)를 복원하여 유효한 데이타를 디텍션한다. 상기 이퀄라아즈 및 데이타 검출부(124)가 제공하는 유효한 데이타는 트랙 포맷터 및 트랙 데이타 추출부(116)에 입력된다. 트랙 포맷터 및 트랙 데이타 추출부(116)는 비디오 및 오디오 재생시에 그 재생방식에 따라 이퀄라이즈 및 데이타 검출부(124)가 제공하는 유효 데이타 를 선별하여 출력한다. 즉, 트릭플레이시에는 오디오 데이타와 트릭플레이용 제2비디오 엘러먼트리 스트림에 대한 데이타가 기록되어 있는 영역의 유효데이타를 선별 출력하고, 정상플레이시에는 오디오 데이타와 정상플레이용 제2비디오 엘러먼트리 스트림에 대한 데이타가 기록되어 있는 영역의 유효데이타를 선별 출력한다.The video and audio recorded as described above are read by the
상기 트랙 포맷터 및 트랙 데이타 추출부(116)에 의하여 선별 출력되는 데이타는 ECC부(112)에 입력된다. 상기 ECC부(112)는 상기 트랙 포맷터 및 트랙 데이타 추출부(116)의 출력에 대해 에러정정 디코딩을 수행하여 제2오디오 엘러먼트리 스트림은 제1오디오 엘러먼트리 스트림로서 출력하고, 제2비디오 엘러먼트리 스트림은 제1비디오 엘러먼트리 스트림으로서 출력한다.The data selectively outputted by the track formatter and
상기 소스 프로세싱부(102)는 상기 제1오디오 엘러먼트리 스트림은 그 부호화한 방식에 따라 복호화하여 오디오 출력장치(106)를 통해 출력하고, 제1비디오 엘러먼트리 스트림은 앰펙 2 인트라 프레임 디코딩방식에 따라 디코딩하여 비디오 출력장치(104)를 통해 출력한다.The
상기와 다르게 비디오 및 오디오를 디지탈 텔레비젼 수신기와 같은 외부장치로 출력할 경우에, 상기 트랙 포맷터 및 트랙데이타 추출부(116)는 정상플레이시에는 오디오 데이타와 정상플레이용 제2비디오 엘러먼트리 스트림에 대한 데이타가 기록되어 있는 영역의 유효데이타를 선별하여 트랜스포트 스트림 인코더(130)에 제공한다. 상기 트랜스포트 스트림 인코더(130)는 상기 유효 데이타를 트랜스포트 스트림으로 재구성한 후에, 디지탈 인터페이스(132)에 제공한다. 상기 디지탈 인터페이스(132)는 상기 트랜스포트 스트림을 1394 패킷으로 재구성한 후에 외부장치에 제공한다. 그리고 트랙 포맷터 및 트랙데이타 추출부(116)는 트릭플레이시에 트릭플레이 앰펙 2 비디오 엘레먼트리 스트림의 DC 계수를 DPCM부(126)에 제공하고, 트릭플레이 앰펙 2 비디오 엘레먼트리 스트림의 AC 계수와 오디오 데이타는 트랜스포트 스트림 인코더(130)에 제공한다. 상기 DPCM부(126)는 상기 트릭플레이 앰펙 2 비디오 엘레먼트리 스트림의 DC 계수에 대해 슬라이스 단위로 DPCM을 수행한다. 여기서, 상기 DPCM부(126)는 상기 DC 계수가 슬라이스의 첫 번째 매크로 블럭에 대한 것이 아닌 경우에는 ID를 이용하여 몇 번째 슬라이스의 몇 번째 매크로 블럭인지를 검색하고, 이전의 매크로 블럭의 DC 계수를 0으로 스터핑(Stuffing)하여 DPCM을 수행하며, 후속되는 DC 계수중에서 실제 읽혀진 DC 계수까지만 DPCM처리하고 나머지 슬라이스 부분은 스터핑 처리한다. 상기 DPCM부(126)의 출력은 가변장 부호화부(128)에 입력된다. 상기 가변장 부호화부(128)는 상기 DPCM된 DC 계수에 대해 Differential DC Size+(Signed Amplitude Of The Difference Data)에 따라 가변장 부호화한다. 상기 가변장 부호화부(128)의 출력은 트랜스포트 스트림 인코더(130)에 입력된다. 상기 트랜스포트 스트림 인코더(130)는 트랙 포맷터 및 트랙 데이타 추출부(116)의 출력과 가변장 부호화부(128)의 출력을 트랜스포트 스트림 패킷으로 재구성한다. 여기서, 상기 트랜스포트 스트림 패킷은 도 6에 도시한 바와 같이 헤더와 페이로드 그리고 선택부분으로 구성되며, 그 크기는 188[바이트]이다. 상기와 같은 트랜스포트 스트림 패킷은 디지탈 인터페이스(132)에 제공되며, 상기 디지탈 인터페이스(132)는 상기 트랜스포트 스트림 패킷을 1394 패킷으로 재구성하여 125
상술한 바와 같이 본 발명은 복잡한 하드웨어로서 구현되는 인터 프레임 부호화를 제거하고 단지 인트라 프레임 부호화만을 사용하여 비디오 스트림을 부호화함으로서 비디오 데이타 기록 및 재생장치의 원가를 절감시킬 수 있는 이점이 있다.As described above, the present invention has the advantage of reducing the cost of the video data recording and reproducing apparatus by eliminating inter frame encoding implemented as complex hardware and encoding the video stream using only intra frame encoding.
또한 본 발명은 상기 인트라 프레임 부호화된 비디오 스트림을 트랜스포트 스트림 패킷으로 재구성하여 기록하지 않고 그 부호화된 비디오 스트림 자체를 기록매체에 기록함으로서 트릭플레이를 위한 반복기록을 하지 않아도 되도록 하며, 그 트릭플레이의 배속을 자유로이 할 수 있도록 하는 이점이 있다.In addition, the present invention does not require repetitive recording for trick play by recording the encoded video stream itself on a recording medium without reconstructing and recording the intra frame encoded video stream into a transport stream packet. There is an advantage to be able to freely speed.
또한 상기와 같이 기록된 부호화된 비디오 스트림을 통상의 디지탈 텔레비젼 수신기 등이 처리하여 출력할 수 있도록 하는 편리한 점이 있다.In addition, there is a convenience in that a conventional digital television receiver or the like can process and output the encoded video stream recorded as described above.
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