KR100285766B1 - 디지탈영상데이타의기록방법및자기기록매체 - Google Patents

디지탈영상데이타의기록방법및자기기록매체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지탈 영상데이타의 기록방법 및 자기기록매체에 관한 것으로서, an배속 재생이 가능한 영상녹화재생기에서, 입력되는 디지탈 영상데이타를 매 프레임별로 일정 갯수씩 소정의 크기를 갖는 트랙 단위로 구획한 다음(S20), 각각의 단위 트랙별로 an개의 데이타 블록으로 다시 구획하여(S30) 1부터 순차적으로 증가하는 고유 표시위치 번호를 할당한 다음(S40), 1번 프레임에서는 고유 표시위치 번호가 테이프 최하단에서 1부터 순차적으로 증가하도록 기록하고, 이어지는 2, … an번 프레임에서는 각 프레임별로 별도의 공식에 의해 쉬프트할 값을 계산하여(S50), 상기 계산된 값에 근거하여 녹화테이프 상에 쉬프트하여 기록함으로써(S60), 하드웨어 오버헤드나 데이타 전송속도에 영향을 전혀 미치지 않으면서도 전체 화면을 전부 재생하는 배속모드를 지원할 수 있는 유용한 발명인 것이다.

Description

디지탈 영상데이타의 기록방법 및 자기기록매체
본 발명은 디지탈 영상데이타의 기록방법 및 이에 의해 기록된 자기기록매체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 하드웨어 오버헤드나 데이타 속도에 전혀 영향을 끼치지 않으면서도 외부 영상표시장치의 전체 화면을 전부 이용하는 배속 재생이 가능하도록 한 디지탈 영상데이타의 기록방법 및 이에 의해 기록된 자기기록매체에 관한 것이다.
기존의 1/4″ DVC(Digital Video Cassette) 규격의 경우 일반적으로 1프레임은 모두 10개의 트랙으로 구성되고 각각의 트랙에는 4개의 데이타 블록이 기록되게 되는데, 이 경우 4배속 재생시 녹화 테이프와 헤드의 상대적 위치는 도2에 도시된 바와 같은 모습을 갖게 되며, 도3은 4배속 재생시 각 프레임별로 판독되는 트랙 번호 및 해당 데이타 블록을 도식적으로 표시한 것이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 4배속(an, a=2, n=2) 재생시 녹화 테이프에 기록된 전체 데이타 블록 중에서 실제 독출되는 데이타 블록은 항상 특정적인 일부 데이타 블록으로 한정되있었다.
즉, 도3에 도시된 바와 같이, 홀수 프레임의 경우에는 좌측 사선으로 표시된 데이타 블록만 독출재생되고, 반면 짝수 프레임의 경우에는 우측 사선으로 표시된 데이타 블록만 독출재생되는 과정이 반복적으로 수행되면서 각각의 프레임별로 동일 위치에 있는 특정 데이타 블록만 선택적으로 재생되고, 이에 따라 외부 영상표시장치에 재생되는 화면도 전체 화면 중 일부 화면만 재생되게 됨으로써 실질적으로 배속모드를 지원하는 것이 불가능하였다.
또한 64배속(an, a=2, n=6) 규격의 DVC의 경우 최대 배속인 64배속 재생시 다음 표에 도시된 바와 같은 데이타 블록이 독출재생되었었다.
프레임번호트랙번호 1 2 3 … 7 8 … 13 14 … 20 21 … 26 27 … 32 33
1 1 11 21 … 61 7 … 57 3 … 63 9 … 59 5 … 55 1
2 2 12 22 … 62 8 … 58 4 … 64 10 … 60 6 … 56 2
… … … …
3 … … … … 63 … … … 1 … … … … …
4 64 2
5 1 …
6 … 64
7 1
8 64 …
9 1
10 10 20 30 … 6 16 … 2 12 … 8 18 … 4 14 … 64 10
64배속의 경우에도 1프레임은 모두 10개의 트랙으로 구성되지만 각각의 트랙에는 4배속과는 달리 모두 64개의 데이타 블록이 기록되며, 32프레임 마다 상기 표에 도시된 바와 같은 데이타 블록을 반복적으로 독출재생하게 된다.
상기 표를 참조하여 배속 재생시 독출되는 데이타 블록을 일반화하면 다음과 같다.
먼저, DVC가 최대 an배속의 재생이 가능하고, 단위 프레임은 k개의 트랙으로 구성되고 있다고 가정할 경우, 단위 트랙에는 각각 1부터 순차적으로 증가하는 고유 표시위치 번호를 갖는 an개의 데이타 블록이 기록되며, 데이타 블록의 총 수는 an×k 이고, 이때 배속재생 과정에서 임의의 프레임, 임의의 트랙으로부터 독출재생되는 데이타 블록은, ((해당 프레임번호-1) × k + 해당 트랙번호) mod an이 된다.
따라서, 예를 들어 최대 배속이 64배속이고 단위 프레임이 10개의 트랙으로 구성되어 있을 경우, 64배속 재생시 3프레임의 2번째 트랙에서 독출재생되는 데이타 블록은 ((3-1)×10 + 2) mod 64 = 22 즉, 고유 표시위치 번호가 22인 데이타 블록이 되는 것이다.
또한, 최초 1프레임의 첫번째 트랙, 첫번째 데이타 블록에서 고유 표시위치 번호 1번인 데이타 블록을 독출재생한 후 총 LCM(an,k)개의 데이타 블록, 프레임 단위로 계산할 경우에는 총 개 프레임 분량의 데이타 블록을 독출재생하게 되면, 상기 최초 1프레임의 첫번째 트랙, 첫번째 데이타 블록에서 독출재생된 데이타 블록과 동일한 고유 표시위치 번호를 갖는 데이타 블록이 다시 첫번째 트랙, 첫번째 데이타 블록에서 재생되게 되므로, 결국 하나의 프레임을 구성하기 위한 데이타 블록의 총수는 an×k인데 반하여 프레임마다 동일한 데이타 블록이 반복하여 독출재생되므로, 전체 데이타 블록에 대한 독출재생되는 데이타 블록의 비는 = (LCM:최소 공배수, GCM:최대 공약수)이 된다.
따라서, 상기의 예와 동일한 경우, LCM(64,10)=320개의 데이타 블록, 프레임 단위로 하면 320/10=32 프레임을 주기로 하여 동일한 데이타 블록을 다시 처음부터 재생하게 되므로, 하나의 프레임을 구성하기 위한 64×10=640개의 총 데이타 블록 중에서 실제로는 32×10=320개의 데이타 블록만이 독출재생되는 것이다.
각각의 데이타 블록이 단위 프레임의 전체 화면을 구성하는 단위 공간부에 대응된다고 볼때 실제 화면상에는 640개의 단위 공간부 중에서 상기 독출재생된 320개의 특정 공간부만 주기적으로 반복하여 표시되고, 나머지 320개의 공간부는 계속하여 배속재생을 하더라도 화면상에는 그에 대응되는 영상이 전혀 표시되지 않게 되므로, 기록된 영상을 외부 영상표시장치의 전체 화면상에 전부 표시하게 되는 배속모드 재생이 불가능하게 되는 것이다.(단, 이때 배속모드에서 시간적 의존성은 크게 중요하지 않다고 가정한다.)
또한, at(t 〈 n)인 배속모드에서도 개 프레임 단위로 an-t× LCM(at,k)의 데이타 블록만이 읽혀지므로 at배속에서도 역시 전체 화면을 전부 표시하게 되는 배속모드 재생은 불가능해진다.
결국, 종래의 테이프를 이용한 디지탈 영상데이타의 기록방법은 배속모드 재생시 배속의 크기를 불문하고 항상 화면의 특정 부분만이 반복하여 재생되고, 나머지 부분에는 화면이 재생되지 않게 되어, 영상표시장치의 전체 화면을 전부 이용하여 화상을 표시하는 배속모드 재생이 불가능하다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 배속모드 재생시 외부 영상표시장치의 전체 화면상에 영상을 재생하는 것이 가능한 디지탈 영상데이타의 기록방법을 제공하는 데 그 목적이 있는 것이다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 기록방법를 이용한 디지탈 영상데이타가 기록된 자기기록메체를 제공하는 데 그 목적이 있는 것이다.
도1은 본 발명에 따른 디지탈 영상데이타의 기록방법을 도시한 흐름도이고,
도2는 테이프에 기록된 데이타의 형식 및 재생시의 헤드자취를 도시한 것이고,
도3은 도2의 테이프를 4배속 재생시 각 프레임별로 판독되는 트랙 번호 및 해당 데이타 블록을 도식적으로 표시한 것이고,
도4는 본 발명에 따른 디지탈 영상데이타의 기록방법을 구현하기 위한 DVC의 기록부를 개괄적으로 도시한 구성도이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2: 로딩 포스트(Loading Post) 3: 캡스턴 축
4: 핀치롤러 7: 헤드 드럼
8,8a: 비디오 헤드 9: 녹화 테이프
10: 디지탈 신호처리부(DSP) 20: 버퍼 메모리
30: 모듈레이터(Signal Modulator) 40: 증폭기
50: 마이콤 60: 모터구동 드라이브
70: 캡스턴 모터
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지탈 영상데이타의 기록방법은, 디지탈 영상 데이타를 가능배속에 따라 순차적인 고유 표시위치 번호를 갖는 단위 데이타 블록으로 구획하는 제 1단계; 상기 단위 데이타 블록들로 구성된 상기 디지탈 영상 데이타를, 매 프레임마다 상기 고유 표시위치 번호를 기준으로 재배치하는 제 2단계; 및 상기 재배치된 디지탈 영상데이타를 기록매체에 기록하는 제3단계를 포함하여 이루어지는 것과, 상기 제 2단계의 재배치가 해당 프레임의 순번 및 가능배속에 근거하여 매 프레임 마다 상기 단위 데이타 블록들을 전체적으로 일정 크기만큼 이동시켜 이루어지는 것에 그 특징이 있으며,
본 발명에 따른 디지탈 영상데이타의 기록방법은, 상기 일정 크기 이동이 해당 프레임의 직전 프레임에서의 상기 단위 데이타 블록의 배치를 기준으로 (프레임당 트랙수 - 1)만큼 이루어지는 것에 다른 특징이 있는 것이다.
또한, 본 발명에 따른 자기기록매체는, 고유 표시위치 번호를 갖는 단위 데이타 블록들로 이루어진 디지탈 영상데이타가, 구획된 매 프레임별로 그 기록순서가 재배치되어 기록된 것에 그 특징이 있는 것이다.
상기와 같이 이루어진 본 발명에 따른 디지탈 영상데이타의 기록방법에서는, 디지탈 영상데이타의 테이프 기록시 종래와 같이 단순히 입력된 순서에 따라 순차적으로 기록하는 것이 아니라, 일단 소정 크기의 데이타 단위(프레임을 구성하는 각각의 트랙단위)로 구획하고, 이를 다시 가능배속에 따른 고유 표시위치 번호를 갖는 단위 데이타 블록으로 구획한 후, 이들 단위 데이타 블록들로 구성된 상기 소정 크기의 데이타 단위들을 프레임 단위로 구분하여 각 프레임마다 상기 단위 데이타 블록의 순서가 재배치되도록 기록하되, 이때 순서의 재배치는 해당 프레임의 순번 및 영상녹화재생기의 가능배속(최대 배속재생능력)에 근거하여 상기 데이타 블록을 전체적으로 일정 크기만큼 일방향으로 일괄이동시키거나, 혹은 직전 프레임에서의 상기 단위 데이타 블록 배치를 기준으로 하여 프레임당 트랙수보다 1만큼 작은 값 만큼의 크기로 일방향으로 일괄이동시켜 재배치하여 자기기록매체에 기록한다.
이에 따라 기록후 실제 배속재생시의 헤드의 자취, 즉 독출되는 데이타 블록의 고유 표시위치 번호가 화면을 구성하기 위한 데이타 블록의 숫자만큼 독출된 후에야 다시 처음부터 동일 방식으로 재생되게 되므로, 배속 재생시 화면상에 전체 영상을 구성할 수 있게 되는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 디지탈 영상데이타의 기록방법 및 이를 이용한 자기기록매체의 바람직한 일실시예에 대해, 그 흐름을 도시한 도1 및 일반적인 DVC의 기록부 구성을 개략적으로 도시한 도4에 의거하여 상세히 설명한다.
일단, 종래의 방법에서 인용하였던 예와 동일하게, DVC가 최대 an배속의 재생이 가능하고, 단위 프레임은 각각 k개의 트랙으로 구성된다고 가정한다.
외부로부터 아날로그 영상신호가 입력되면, 디지탈 신호처리장치(10)는 상기 아날로그 영상신호를 디지탈화, 부호화, 에러코드처리(ECC) 등의 디지탈 처리를 하면서 상기 단위 트랙의 크기를 갖는 디지탈 영상데이타로 구획하고(S20), 각각의 단위 트랙들을 다시 최대 배속 숫자인 an개의 단위 데이타 블록으로 다시 세분구획한 다음(S30) 각각의 단위 데이타 블록에 1부터 순차적으로 증가하는 고유 표시위치 번호를 할당하여(S40), 버퍼 메모리(20)에 출력저장한다.
마이콤(50)은 상기 버퍼 메모리(20)에 저장된 상기 디지탈 영상데이타를, 상기 단위 데이타 블록에 순차적으로 할당된 고유 표시위치 번호의 위치가 각 프레임별로 상이하도록 재배열하게 되는데, 최초 1번 프레임에서는 테이프 최하단에 고유 표시위치 번호가 1인 단위 데이타 블록이 위치하고 테이프 상단으로 가면서 순차적으로 증가하여 테이프 최상단에 가장 큰 고유 표시위치 번호인 an값을 갖는 데이타 블록이 위치하도록 단위 데이타 블록을 배치하고, 이어지는 프레임인 2, … an프레임에서는 각 프레임별로 아래의 공식에 의해 쉬프트 값(S)을 계산하여 그에 따라 단위데이타 블록을 재배치한다(S50),
데이타의 독출 반복주기가 최대 가능배속인 an배속이 되기 위해서는, 해당 프레임, 해당 트랙에서의 단위 데이타 블록의 고유 표시위치 번호가 직전 프렝임의 동일 트랙에서의 고유 표시위치 번호보다 매 프레임마다 1만큼씩 증가되어야 하므로,
기본식은 ((Fn-1)×k + Tn))mod (an) - S = (Fn-1) + Tn이 된다.
(여기서, Fn은 프레임번호, Tn은 트랙번호 k는 프레임당 트랙수, an은 최대배속이며, mod 는 모듈레이션(modulation), 즉 나누어진 나머지를 의미한다.)
이 기본식에서,
i) (Fn-1)×k + Tn〈 an일 경우,
(Fn-1)×k + Tn을 an으로 나눈 나머지는 항상 자기 자신과 동일하므로,
상기 기본식은 (Fn-1)×k + Tn- S = (Fn-1) + Tn이 되고,
∴ S = (Fn-1)×k - (Fn+ 1)
ii) (Fn-1)×k + Tn≥ an일 경우,
((Fn-1)×k + Tn)을 an으로 나눈 나머지는 ((Fn-1)×k + Tn)) - (m×an)(단, m≥1)을 an으로 나눈 나머지와 같고, 이 나머지는 또한 ((Fn-1)×k + Tn)을 an으로 나눈 나머지와 같으므로,
상기 기본식은 (Fn-1)×k + Tn- S = (Fn-1) + Tn이 되고,
∴ S = (Fn-1)×k - (Fn+ 1)
결국, 상기 기본식은 (Fn-1)×k + Tn의 값에 상관없이 항상
S = (Fn-1)×k - (Fn+ 1)로 귀결된다.
따라서, 예를 들어 DVC가 재생가능한 최대 배속이 64배속이고, 하나의 프레임은 총 10개의 트랙으로 구성된다고 가정하면, 상기 식에 이를 대입하면 2번 프레임에서의 쉬프팅 값(S)은 트랙번호에 상관없이
S = (2-1)×10 - (2-1)
∴ S = 9
상기 식을 이용하여 각 프레임에서의 쉬프팅 값 S를 계산하면 다음과 같다.(단, S가 음의 값을 가질 경우에는 64개의 데이타 블록에 대한 양의 값으로 환산하였다.)
프레임 번호 1 2 3 … 7 8 … 64
S 0 9 18 … 54 63 … 54
각 프레임별로 상기 계산이 완료되면(S50), 상기 마이콤(50)은 테이프 최하단에는 상기 계산된 S값만큼 쉬프팅(shifting)된 고유 표시위치 번호, 즉 (an-S+1)의 고유 표시위치 번호를 갖는 데이타 블록이 위치하고, 테이프 상단으로 가면서 순차적으로 증가하다가 an번째의 데이타 블록 후에는 다시 1부터 순차적으로 증가하여 테이프 최상단에서는 (an-S)의 고유 표시위치 번호를 갖는 데이타 블록이 위치하도록, 최초의 데이타 블록을 순환이동하여 재배치한 다음(S60), 이를 모듈레이터(30)로 출력하여 녹화테이프(9)에 실제 기록하기 위한 신호처리를 행하하여 출력하고, 이 출력신호는 외부에서 입력되는 스위칭 신호에 따라 번갈아 가면서, 증폭기(40)를 거쳐 각각 상이한 아지무스(Azimuth)를 갖는 한쌍의 비디오 헤드(8,8a)에 각각 교차출력됨으로써 상기 순환이동된 한 트랙분의 데이타가 최종적으로 녹화테이프(9)상에 순차적으로 기록되게 되는 것이다(S61).
즉, 예를들어 2번 프레임에서는 트랙번호에 상관없이 항상 데이타 블록을 9만큼 쉬프트하여 기록하게 되므로, 테이프의 최하단에는 고유 표시위치 번호 56인 데이타 블록이 최상단에는 고유 표시위치 번호 55인 데이타 블록이 위치하도록 기록되는 것이다.
상기 표에 도시된 바와 같은 쉬프팅 값 S에 근거하여 테이프 상에 기록되는 단위 데이타 블록을 각 프레임 및 트랙별로 그 고유 표시위치 번호에 근거하여 위치를 표시하면 다음과 같게 된다.
64 … 55 … 46 … 30 … 10 … 10 … 1 … 27 … 10 10 64 … …
63 … 54 … 45 … 29 … 9 … 9 … 64 … 5 … 9 9 63 … …
62 … 53 … 44 … 28 … 8 … 8 … 63 … 6 … 8 8 62 … …
… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … …
2 57 48 32 12 12 3 2
1 … 56 … 47 … 31 … 11 … 11 … 2 11 1 … …
1 2 3 … 1 5 8 … 64 65 …
7 프레임
상기와 같은 형식으로 기록된 데이타 블록을 최대 배속인 64배속으로 독출할 경우, 2번 프레임의 첫번째 트랙에서 독출되는 데이타 블록인 최하단으로부터 11번째 데이타 블록의 실제 고유 표시위치 번호는 2이고, 3번 프레임의 첫번째 트랙에서 독출되는 데이타 블록인 최하단으로부터 21번째 데이타 블록의 실제 고유 표시위치 번호는 3이 된다.
이와 같은 방식으로 계속 데이타 블록을 독출재생하게 되면 매 프레임당 해당 트랙에서 독출재생되는 단위 데이타 블록의 고유 표시위치 번호는 아래와 같게 된다.
프레임번호트랙번호 1 2 3 … 64 1
1 1 2 3 … 64 1
2 2 3 4 … 1 2
3 3 4 5 … 2 3
… … … … … … …
10 10 11 12 … 9 10
결국, 640개의 데이타 블록, 프레임 단위로 하면 64프레임을 주기로 하여 동일한 데이타 블록을 다시 처음부터 재생하게 되므로, 하나의 프레임을 구성하기 위한 64×10=640개의 총 데이타 블록을 전부 재생할 수 있게 되고, 결국 단위 프레임의 전체 화면을 구성하는 단위 공간부에 대응되는 수의 데이타 블록을 전부 독출재생함으로써 배속모드 재생시 전체 화면을 전부 표시하게 되는 배속재생이 가능하게 되는 것이다.
한편, 16배속 모드 재생시에는 실제 독출되는 트랙번호가 다음과 같다.
프레임번호트랙번호 1 2 3 … 64 1
1 1,2 2,3 3,4 … 64,1 1,2
2 3,4 4,5 5,6 … 2,3 3,4
3 5,6 6,7 7,8 … 3,4 4,5
…
10 19,20 20,21 21,22 … 18,19 19,20
즉, at, t 〈 n 배속 모드에서도 64배속의 경우와 동일하게, 64프레임을 주기로 하여 동일한 데이타 블록을 처음부터 다시 재생하게 되므로, 역시 배속재생시 전체 화면을 전부 표시하게 되는 것이 가능하게 되는 것이다.
상기와 같이 이루어진 본 발명에 따른 디지탈 영상데이타의 기록방법 및 이를 이용한 자기기록매체는, 하드웨어 오버헤드나 데이타 전송속도에 영향을 전혀 미치지 않으면서도 전체 화면을 전부 재생하는 배속모드를 지원할 수 있는 유용한 발명인 것이다.

Claims (6)

  1. 디지탈 영상 데이타를 가능배속에 따라 순차적인 고유 표시위치 번호를 갖는 단위 데이타 블록으로 구획하는 제 1단계;
    상기 단위 데이타 블록들로 구성된 상기 디지탈 영상 데이타를 프레임 단위로 구분하는 제 2단계:
    상기 구분된 매 프레임마다 상기 고유 표시위치 번호를 기준으로 상기 단위 데이터 블록들을 전체적으로 일정 크기만큼 이동시켜 상기 디지털 영상데이터를 재배치하는 제 3단계; 및
    상기 재배치된 디지탈 영상데이타를 기록매체에 기록하는 제3단계를 포함하여 이루어지는 디지탈 영상데이타의 기록방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 일정 크기 이동은 해당 프레임의 직전 프레임에서의 상기 단위 데이타 블록의 배치를 기준으로 (프레임당 트랙수 - 1)만큼 이루어지는 것을 특징으로 하는 디지탈 영상데이타의 기록방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 일정 크기는 해당 프레임의 순번 및 가능배속에 근거하여 결정되는 것을 특징으로 하는 디지탈 영상데이타의 기록방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 일정 크기(S)는,
    S = [(해당 프레임의 순번 × 프레임당 트랙수) mod (최대 가능배속) - (해당 프레임의 순번-1)]의 식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 디지탈 영상데이타의 기록방법.
  5. 고유 표시위치 번호를 갖는 단위 데이타 블록들로 이루어진 디지탈 영상데이타가, 구획된 매 프레임별로 그 기록 순서가 재배치되어 기록된 자기기록매체.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 디지탈 영상데이타는 한 트랙에 해당하는 영상데이타인 것을 특징으로 하는 자기기록매체.
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