KR100294546B1 - 디지털고화질텔레비전용디지털비디오테이프기록/재생장치및이장치의특수한특징동작의제공방법 - Google Patents

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Abstract

고선명 텔레비전 신호를 처리하기 위한 디지털 비디오 테이프 기록/재생 장치는 고우선순위(HP) 이미지 정보의 발생을 제어하기 위한 규정을 포함한다. 이러한 정보는 정상 속도 이상의 미리 결정된 테이프 재생 속도(예를 들어, 20x 정상속도)와 관련된 테이프 헤드 주사 경로를 따라 나타나도록 미리 결정된 지역(HP1~HP5)내의 테이프 트랙에 저상 속도로 선택적으로 기록된다. 입력 고우선순위 데이터 셀은 수신된 순서가 아닌 순서로 미리 결정된 테이프 영역에 기록하지 위해 기록 또는 복사될 것이다. 이러한 경우에, 입력 데이터 스트림은 고속 재생 모드에서 가시 이미지를 발생하도록 복사 또는 재배열된다. MPEG 코딩 데이터 스트림을 수신하게 위한 예시 시스템에서, 정상 재생 속도 이상에서의 출력 데이터 스트림은 인트라코딩된 I 프레임 데이터 셀만을 포함하거나 화상군(GOP)전체를 포함한다.

Description

[발명의 명칭]
디지털 고화질 텔레비전용 디지털 비디오 테이프 기록/재생 장치 및 이 장치의 특수한 특징 동작의 제공 방법(DIGITAL VIDEO TAPE RECORDER FOR DIGITAL HDTV)
[발명의 상세한 설명]
[발명의 분야]
본 발명은 디지털 비디오 신호 처리에 관한 것으로, 구체적으로는 디지털 비디오 테이프 기록/재생 시스템에 의한 디지털 HDTV 신호의 처리에 관한 것이다.
[발명의 배경]
디지털 고화질(고품위) 텔레비전(HDTV) 시스템은 최근에 제안되어 왔다. 이러한 시스템중의 하나로서 어드밴스드 텔레비전 리서츠 컨소시엄(Advanced Television Research Consortium)에 의해 제안되어, 일반적으로 AD-HDTV로서 알려져 있는 것은 MPEG과 같은 가변 길이 코드화(부호화)의 대상이 되는 고화질 텔레비전 신호에 우선 순위를 부여하여 디지털 처리한다. MPEG은 국제 표준화 기구(ISO)에 의해 확립된 표준 코드화 형식이다. 이 표준은 디지털 기록 매체용의 모션 픽쳐 및 관련 오디오의 코드화(Coding for Motion Picture and Associated Audio for Digital Storage Media)에 관한 국제 표준환 기구 문서 ISO/IEC DIS 11172, CD 11172-1, CD 11172-2, CD 11172-3 Rev.1, 1992. 1. 21자 판에 기재되어 있으며, 이 문서는 일반적인 코드 포맷을 설명하기 위해 참고로 본 명세서에 기재되어 있다. AD-HDTV 시스템의 몇 가지 형태는 아캄포라(Acampora) 등에게 허여된 미국 특허 제 5,168,356 호에 개시되어 있다. 아캄포라 특허에 기재된 시스템에서, 코드워드(codeword)는 디지털 데이터 스트림에 있어서 높은 우선 순위와 비교적 보다 낮은 우선 순위의 표준 우선 순위 정보를 반영하도록 우선 순위가 부여된다.. 코드워드는 전송 패킷, 즉 셀로 형성된다. 각 전송 패킷은 패킷 데이터 페이로드 섹션을 포함하며, 관련 페이로드 데이터를 식별하는 정보를 포함하고 있는 헤더가 그 선두에 위치한다.
이러한 디지털 HDTV 신호는, 예를 들면 소비자 비디오 카세트 레코터(VCR)와 같은 장치에 의해 기록 및 재생하는 것이 바람직하다. 이러한 장치는 회전 드럼의 둘레에 장착된 2개 이상의 자기 헤드를 사용한다. 이 헤드는 물리적으로 소정의 간격만큼 분리되어 있으며, 자기 테이프상의 교호 연속 앵글 트랙(alternate successive angled tracks)에 신호를 기록하고 그 트랙으로부터 재생한다. 소비자 VCR과 전문가 VCR 모두는 가변 속도의 포워드(예를 들어, 고속 탐색), 리버스 및 동결 프레임(freeze-frame)과 같은 특수한 "트릭(trick)" 기능을 구비하고 있다. 개시된 기록/재생 장치는 기록되어 있는 매체를 재생할 수 있으며, 카메라로부터의 생생한 픽쳐 및 AD-HDTV 포맷에 준하여 수신된 방송 고화질 텔레비전 신호를 기록할 수 있다. 본 발명은 고화질 디지털 비디오 기록 장치/재생 장치의 동작을 용이하게 하는, 특히 특수 기능 동작에 관하여 그 동작을 용이하게 하는 수단을 제공하는 것을 의도하고 있다.
[발명의 개요]
본 발명의 원리에 따르면, 고화질 텔레비전 신호 처리에 적합한 디지털 비디오 테이프 기록/재생 장치는 고 우선 순위 이미지 정보의 출현을 제어하는 장치를 구비하고 있다. 이러한 정보는 통상 속도로 테이프 트랙상의 소정 영역에 선택적으로 기록되어, 통상 속도보다 큰 특정 재생 속도(예를 들어, 20배의 통상 속도)로 관련 테이프 헤드 스캐닝 경로를 따라 나타나게 된다. 입력된 고 우선 순위 데이터는 소정의 테이프 영역에 기록하기 위해 재배열(reorder)되거나 복제(duplicate)될 수 있다. 어떤 경우에도, 입력 데이터는 재생 시에 통상의 재생 속도보다 빠른 속도에서, 예를 들면 고속의 탐색 모드에서 가시 가능한 이미지가 생성하도록 처리된다. MPEG 코드화 데이터 스트림을 수신하기 위한 예시 시스템에서, 통상의 재생 속도보다 빠른 속도에서의 출력 데이터 스트림은 인트라코드화(intracoded) I-프레임 데이터 셀만을 포함하거나, 또는 픽쳐 그룹(GOP) 전체를 포함하기도 한다.
개시된 시스템의 특징에 따르면, 후속의 수상기(receiver)에 대한 조작 명령을 포함하고 있는 특징 비트/인디케이터가 데이터 스트림에 부가된다.
개시된 시스템의 다른 특징에 따르면, 정보는 MPEG 코드워드 레벨로 처리된다. 입력된 MPEG 코드화 데이터 스트림은 MPEG 워드로 복호되며, 그런 다음 선택된 MPEG 워드는 다시 코드화되어 테이프 패킷에 기록된다.
[도면의 간단한 설명]
제1도는 나선형 테이프 기록 포맷을 나타내는 자기 테이프의 일부를 도시한 도면이다.
제2도는 정상 플레이 동안의 자기 테이프 트랙의 헤드 스캐닝 경로를 도시한 도면이다.
제3도는 고속 스캔 모드일 때의 자기 테이프 트랙의 헤드 스캔 경로를 도시한 도면이다.
제4도는 고속 테이프 스캔 모드에서의 데이터 복구 영역을 도시한 도면이다.
제5도 및 제6도는 본 발명에 따른 고속 스캔 재생일 때의 고 우선 순위(HP) 정보의 기록 위치를 도시한 도면이다.
제7도는 제6도에 관련된 도면이며, 고속 순방향 특징 모드에서의 픽쳐, 데이터 스트림 및 자기 테이프 정보간의 관계를 도시한 도면이다.
제7도의 (A)는 제6도 및 제7도에 관련하여 설명되는 고속 순방향 특징 모드를 기능면에서 보아 일반적으로 도시한 블록도이다.
제8도는 MPEG 표준에 부합하는 데이터 블록 그룹을 표시한 도면이다.
제9도는 MPEG 표준에 부합하는 계층 데이터 포맷을 도시한 개략도이다.
제10도, 제11도 및 제12도는 본 발명을 채용한 셀-레벨 비디오 테이프 기록/재생 시스템에 대한 기능의 상세를 블록으로 도시한 도면이다.
제13~16도는 본 발명에 따른 테이프 기록/재생 장치에 의해 처리된 데이터 셀을 몇 가지의 측면에서 본 도면이다.
제17도는 제12도에 도시된 시스템의 일부의 동작 구성을 상세하게 도시한 도면이다.
제18도는 AD-HDTV 시스템에 있어서 공지 전송 블록(패킷)의 헤더 성분의 상세를 도시한 도면이다.
제19도는 HDTV 시스템에서의 고 우선 순위(HP) 데이터 채널 및 저/표준 우선 순위(SP) 데이터 채널과, MPEG 표준에 따른 픽쳐 프레임 시퀸스와의 관계를 도시한 도면이다.
제20도는 본 발명에 따른 테이프 기록/재생 시스템의 저속 특징 동작 모드를 몇가지 측면에서 도시한 테이블이다.
제21도는 고속 순방향 재생 모드에서의 출력 프레임 데이터의 발생을 이해하기 쉽게 하기 위해 그림으로 나타낸 도면이다.
제22도 및 제23도는 본 발명을 채용한 MPEG-레벨 비디오 테이프 기록/재생 시스템의 기능의 상세를 도시한 블록도이다.
제24도는 기록/재생 시스템에 의해 국부적으로 발생된 테이프 패킷의 전체 구성을 도시한 도면이다.
[발명의 상세한 설명]
본 발명의 배경으로서, 본 발명의 동작의 이해를 돕기 위해, 제1도는 종래의 나선형 포맷으로 기록된 자기 테이프의 세그먼트를 도시하고 있다. 나선형 스캔 테이프 트랙은 도시된 바와 같이 비스듬히 배양되며, 종래 방법에 따라 상이한 방위 "a"와 "b"로 교호적으로 기록된다. 또한, 종래의 방법에 따르면, 테이프의 외측 dpt지를 따라 배치된 종방향 트랙은 서보 정보 및 타이밍 정보를 포함하고 있다.
통상의 VHS 텔레비전 포맷에 있어서, 각 트랙은 하나의 이미지 필드 구간을 둘러싼다. 회전 드럼의 주변에 180도로 감겨진 테이프에 있어서, 2개의 기록/재생 헤드를 갖는 경우에 드럼은 드럼의 속도가 1800rpm일 때 2개 필드(1/30초)로 1회 회전한다. 디지털 기록을 위한 대역폭을 증가시키기 위해, 각각의 필드/그레임은 예를 들어 5개 부분으로 분할될 수 있다. 이러한 분할은 어느 데이트 세그먼트를 재합성하여 이미지로 할 것인가를 데이터 헤더에 의해 확실하게 식별할 수 있기 때문에 문제점이 나타나지 않는다. 이러한 디지털 시스템에서 드럼은 5배의 속도(9000rpm)로 고속 회전한다. 이 속도는 35Mbps의 그로스 데이터 속도, 또는 약 24Mbps의 네트 비디오 속도(예를 들면, 오차 정정 이후, 제어 및 오디오 데이터)를 수용하기에 충분한 속도라 여겨진다. 대역폭 용량은 트랙과 관련 헤드의 수를 증가시킴으로써 더 증가될 수 있다. 35Mbps에서, 각 트랙은 115Kbyte 혹은 14.5Kbyte의 데이터를 수용한다. 이러한 데이터 양은 AD-HDTV 시스템의 약 100개의 전송 패킷과 동일하다. 디지털 시스템에서, 각 트랙은 각 전송 패킷과 관련된 가변 길이 부호화 데이터의 특성 때문에 필드/프레임 이상 또는 이하의 정보를 수용할 수 있다.
헤드 갭은 테이프 헤드의 이동 방향에 대하여 약간의 각도로 비뚤어져 있고, 교호의 헤드는 반대 방향으로 기울어져 있으며, 이것은 방위 기록/재생으로 공지되어 있다. 기록 시에, 트랙은 테이프 헤드가 충동하는 트랙으로 완전히 커버되도록 오버랩된다. 통상 속도로 재생 시에, 각 헤드는 정확한 기울기로 관련 트랙의 중앙에 위치되며, 인접 트랙 신호는 방위각의 효과에 의해 현저히 감쇄되기 때문에 실효적으로 무시된다. 이러한 통상 모드 처리는 제2도에 도시되어 있으며, 제1 및 제2 헤드가 각각 연속적으로 통과할 때 각각의(밝고 어두운) 트랙 상을 통과하는 경로를 도시하고 있다. 각각의 헤드의 연속 통과 동안 각각의(밝고 어두운) 트랙상의 제1 및 제2 헤드에 의해 취해진 경로는 제2도에 의해 도시된다.
고속 탐색과 같은 특수한 "특징" 모드에서, 각 헤드는 테이프를 비스듬히 가로질러 통과하여 기록 트랙에 도달한다. 이러한 처리는 제3도에 도시되어 있으며, 고속 탐색 속도는 통상 속도 보다 2배, 8배 및 20배 빠르다. 실제로, 각 헤드는 테이프 속도의 함수인 속도로 한 엣지에서 다른 엣지로 테이프 트랙을 가로질러 드리프트한다. 고속 모드에서, 각 헤드에 의해 복구된 데이터는 양호한 데이터 셀의 버스트의 형태로 나타나며, 다른 방위각으로 기록된 트랙 섹션 위를 헤드가 통과할 때 갭이 후속되고, 그 다음에는 픽쳐내의 다른 장소로부터 양호한 셀 버스트가 후속된다. 이러한 점에서, 헤드가 한 엣지에서 다른 엣지로 테이프를 횡단할 때 교차되는 트랙의 수가 증가되기 때문에 픽쳐 데이터 연속의 가능성은 테이프 속도가 증가하면 감소하게 되는 것에 주의한다. 고속 테이프 동작에 의해 발생되는 데이터 분단(갭)은 제4도에 도시되어 있다. 데이터 갭이 발생하는 것은 테이프 헤드가 통상 속도 모드일 때와 같이 소정의 트랙을 연속적으로 후속하지 않고 트랙을 스킵하기 때문이며, 게다가 한 방위각으로 기록된 트랙(어두운 트랙)에 대하여 동작하는 것을 목적으로 한 소정의 헤드가 상이한 방위각으로 기록된 인접 트랙(밝은 트랙)으로부터 데이터를 복구할 수 없기 때문이다.
고속 탐색 속도 범위를 결정하는 것은 테이프를 고속으로 탐색하는 능력에 있고, 한편으로는 디스플레이된 픽쳐를 충분히 프리뷰할 수 있는 것에 있다. 이 목표를 충족시키는 속도 벙뮈는 약 10x 내지 30x 통삭 속도인 것이 일반적이다. 저속일 경우에, 시청자는 조바심하게 된다. 이러한 속도의 최고치는 예를 들면 너무 고속이어서 텔레비전 광고 방송을 스킵할 수도 있지만 여전히 테이프 탐색에는 유효하다.
고속 특징은 헤드가 테이프 영역 전체를 커버할 수 없다고 하는 것에 의해 구별되며, 이것에 의해 이용 가능한 데이터의 일부만이 디스플레이에 사용 가능하게 된다. 본 발명의 원리에 따르면, 이해되는 바와 같이 이러한 결함(deficiency)은 소정의 테이프 속도가 1 이상일 때 테이프상의 데이터 서브세트가 디스플레이에 이용 가능한 지를 결정하도록 데이터를 관리함으로써 상당히 보상될 수 있다. 이 결과, 어떤 데이터 셀은 메시지화되며, 예를 들면, 복사 또는 재배열되어 소정의 테이프 속도에서 소망의 시간 시퀀스로 테이프로부터 재생될 수 있다. 특히, 고 우선 순위 데이터는 선택된 테이프 속도로 헤드에 의하여 재생 가능하게 스캐닝될 수 있도록 테이프 상에 위치된다. 이러한 처리는 패킷화된 데이터 스트림에 의해 용이해지며, 특히 데이터 패킷과 연관된 헤더에 포함된 식별 정도 및 타이밍 정보에 의하여 용이하게 행해진다. 이것에 대해서는 후속 도면을 참고로 설명한다. AD-HDTV 시스템에서 HP 셀은 픽쳐를 재생하는데 필요한 가장 중요한 정보를 포함한다. HP 셀은 정보가 분실될 가능성을 최소화시키는 방법으로 처리된다. 무선 방송 전송에서, HP 정보는 LP 정보보다 높은 전력 레벨로 전송된다. 테이프 기록에서는, HP 셀을 한번이상 기록하는 것이 바람직하다.
고속 테이프 스캔 속도에서 재생 및 디스플레이된 정보가 예측될 수 없으므로, 개시된 시스템에서 양호한 이미지를 재생하는 것으로 알려진 특정의 고 우선 순위 정보는 선택된 테이프 속도에서 헤드가 횡당하는 특정 트랙 위치에 기록된다. 이 고 우선 순위 정보는 예를 들어 DC, 중요한 AC 이미지 정보, 오디오 및 동기화 정보 등을 포함하는 낮은 비디오 주파수를 포함한다. 이 기록 데이터 포맷은 제6도에 도시되어 있으며, 이것은 제5도로부터 유도된다.
HP 정보의 한 기능은 비트 스트림내의 데이터의 도착과 데이터 프리젠테이션을 동기화 하는 것이다. 시스템에 입력된 비디오는 일정한 레이트로 발생하는 픽쳐나 프레임으로서 도착한다. 인코딩 처리는 가변 길이 부호화 비트 스트림을 생성하고, 비트 스트림 내에서 개개의 프레임은 상이한 비트 수를 점유하기 때문에 상이한 시간 간격을 점유하게 된다. 수상기는 일정한 레이트로 비디오 출력 프레임을 생성시켜야 한다. 또한, 디코더는 비트를 필요로 하는 시점에서 출력 프레임을 생성하는데 필요한 입력 비트 모두를 가지고 있어야 한다. AD-HDTV 시스템에서, HP 채널의 타이밍 패킷은 비트 스트림내의 픽쳐 헤더 정보와 결합하여 사용되어, 소망의 동기화를 달성한다. 비트 스트림내의 픽쳐 헤더 정보는 HP 데이터 셀에서 각 프레임의 데이터의 선두에 나타난다. 이 픽쳐 헤더는 픽쳐 시퀀스 번호의 식별자를 포함한다. 이 픽쳐 헤더 시퀀스 번호는 실제로는 비디오 시퀀스에 포함되는 프레임을 0부터 1023 까지 카운트한 것이다. 픽쳐(또는 프레임) 123은 픽쳐 122 다음의 픽쳐이고 픽쳐 123 다음에는 픽쳐 124가 후속된다. 픽쳐 헤더 정보는 "프레임 123을 어떻게 형성할 것인지는 그 다음에 오는 비트에 의해 결정된다"라는 의미를 전달하는 것으로 간주될 수 있다. HP 채널의 타이밍 셀은 대략 일정한 레이트의 디스플레이 프레임 레이트로 인코더에 의하여 삽입된다. 타이밍 셀은 픽쳐 데이터와 정렬되지 않는다. 각 타이밍 셀이 도착하면, 그 때 디코더는 출력 필쳐를 형성한다. 타이밍 셀은 형성될 픽쳐에 대응하는 시퀀스 번호를 포함한다. 어느 시점에서 도착한 타이밍 셀이 순차 번호 122를 포함하고 있는 경우, 이것은 프레임 122가 형성될 것을 나타낸다. 거의 한 프레임 정도 지연되어 도착한 타이밍 셀이 시퀀스 번호를 포함하고 있는 경우, 이것은 프레임 123이 형성될 것을 나타낸다. 타이밍 셀의 도착 시간은 프레임이 언제 형성되었는지를 나타내고, 타이밍 셀의 내용은 어느 프레임이 형성되어야 하는지를 나타낸다. 프레임 123의 데이터가 프에임 123의 타이밍 셀보다 먼저 도착하는 경우, 디코더는 적절한 타이밍 셀을 대기한다. 셀 123의 타이밍 셀이 디코더에 도착하고 디코더의 버퍼가 셀 123의 픽쳐 헤더 이외의 다른 것을 포함하고 있는 경우에는, 버퍼내의 데이터는 무시된다. 이 기록 데이터 포맷은 제6도에 도시되어 있으며, 이것은 제5도로부터 유도된다. 이 타이밍 셀 정보는 "지금 프레임 123을 형성할 시간이다"라는 의미를 전달하는 것으로 간주될 수 있다.
추가 용장 정보는 프레임 형태(I, B 또는 P)로 타이밍 셀에 전달된다. 또한, 타이밍 셀은 이하에서 설명되는 바와 같이 디코더 제어 비트 또는 특성 비트를 전송하는 수단도 된다.
제6도에 도시된 바와 같이, 고 우선 순위(HP) 데이터 패킷(셀)은 트랙의 소정의 5개의 영역(HP1 내지 HP5)에 기록된다. 표준의 속도 재생(즉, 고속 탐색) 동안 헤드가 통과하는 트랙 섹션에 의해서 HP 데이터의 기록 지점이 결정된다. HP 데이터는 헤드가 1회 통과하는 동안 다수의 기록 트랙을 횡단할 때 공칭 재생 속도 이외인 동안에 복구를 용이하게 하기 위해 트랙을 따라 공간적으로 기록된다.
HP 데이터 패킷은 각 HP 영역내의 어두운 영역이 아닌 지정된 각 HP 영역내의 테이프 트랙 세그먼트 모두를 둘러싸도록 위치한다. 어두운 영역은 소정의 2x, 8x 및 20x 통상 테이프 속도(제3도 참조)로 헤드 경로상의 헤드 접촉 영역, 즉 헤드가 이 소정의 속도로 테이프로부터 정보를 얻는 영역을 나타낸다. 헤드 접촉 영역을 포함하는 잔여 개재 영역(intervening area)은 저 우선 순위(LP) 영역으로 간주되고, 20x 통상 속도의 예에서는 영역 LP1 내지 LP3으로 지정된다. 예를 들면, 영역 HP2와 HP3 사이 및 영역 HP4와 HP5 사이의 다른 저 우선 순위 영역은 상기와 같이 분류되지 않는다. 저 우선 순위 데이터는 운래의 입력 데이터 스트림에 나타나는 대로, 즉 재배열없이 테이프에 기입된다.
이하에서는 테이프 속도가 20x 통상 속도인 경우에 대해서 설명한다. AD-HDTV 시스템에서, HP 정보는 저주파수 비디오 정보와 오디오 및 동기화(타이밍) 정보를 포함한다. 이 실시예에서, HP 영역은 재배열된 인트라인코딩된 I-프레임 셀 데이터로 채워지고, LP 영역은 수신한 다른 저 우선 순위 정보 중에 B 프레임 또는 P 프레임 셀 데이터를 임의적으로 포함한다. HP 영역은 2 이상의 속도에서 양호한 결과가 얻어지도록 선택된다. 즉, HP 데이터는 이 통상 속도에서 예상 가능하게 복구되도록 선택된다. 특히, 기술된 3개의 테이프 속도(2x, 8x 및 20x 통상 속도) 각각에서 HP 정보는 관련 헤드 경로와 일치하도록 기록되기 때문에 헤드가 관련 경로 각각을 따라 가시 가능하거나 인식 가능한 이미지를 재생한다. 예를 들면, 최상의 20x 속도 경로는 지정된 5개의 HP 영역(기점의 영역을 포함한)을 포함하고, 각각은 다른 고속 테이프 속도에서 대응 부분을 갖는다. 제6도에서, 상부로부터 세 번째 수평 트랙에 도시된 숫자는 관련 HP 또는 LP 영역의 공칭 폭을 데이터 슬라이스 수로 나타낸다. 예를 들어, 영역 HP1은 2개의 고 우선 순위 데이터 슬라이스를 포함하고, 영역 LP1은 6개의 저 우선 순위 데이터 슬라이스를 포함하며, 영역 HP2는 3개의 데이터 슬라이스를 포함한다. 이들 슬라이스 명칭을 간단하게 한 것은 설명을 이해하기 쉽게 하기 위한 것이다. HP 데이터는 통상 데이터 속도로 기록되고 이 데이터는 고속 순방향 기능 속도로 헤드에 의하여 스캐닝되도록 되어 있으며, 이에 관해서는 제7도를 참조하여 후술한다.
기록 과정에서, 가변 길이 부호화 비트 스트림은 테이프 상에 배치된다. 먼저 데이터의 중복을 포함하지 않는 예에 대해서 설명한다. 기록될 전체 비트 레이트는 전체 영역에 대응한다. 종래의 기록 방법에서, 기록될 데이터는 순차적으로 테이프 상에 배치된다. 이 예에서, 테이프상의 데이터 위치와 비디오 시간 시퀀스와는 직접적인 대응 관계가 없다. 비트 스트림 데이터는 셀 단위로 재배치되어 특징 모드 재생을 제공한다. 트랙상의 소망의 셀 패턴은 소망의 재생 특징 속도에 기초하여 미리 결정된다. 제6도에 도시된 바와 같이, 계획된 패턴은 2개의 HP셀, 6개의 SP셀, 3개의 HP셀, 1개의 SP셀, 4개의 HP셀, 5개의 SP셀, 4개의 HP셀, 2개의 SP셀, 3개의 HP셀 및 12개의 LP셀처럼 된다. 제6도에서 대응하는 시퀀스 영역은 HP, LP1, HP2, (LP는 표시되지 않음), HP3, LP2, HP4, (LP는 표시되지 않음), HP5 및 LP3으로 표시된다. 테이프 영역은 우선 순위가 부여된 비트 스트림에서 이용 가능한 대응 타입의 다음 이용 가능한 셀로 채워진다. 통상 재생에서, 전체 데이터 스트림은 테이프로부터 복구된다. 트랙의 최초의 2개의 셀은 HP 출력 스트림에, 다음의 6개 셀은 LP 스트림에, 다음의 3개 셀은 HP 스트림에 넣어지며, 이하 동일하다.
다시 제6도를 참조하면, 동일 테이프가 2x 속도로 재생된다고 가정한다. 유효한 데이터는 어둡게 표시된 영역의 테이프로부터 판독된다. 판독 처리는 트랙 1에서 개시한다. 최초의 2개 셀 판독은 HP에 할당되고, 다음의 6개 셀 판독은 SP에, 다음의 3개 셀 판독은 HP에, 다음의 셀 판독은 SP에 할당되며, 이하 동일하다. LP3 영역 어딘가에서 데이터는 무효가 된다. 유효한 데이터는 트랙 4상의 다른 방위(azimuth) 헤드에서 다시 개시되어 동일 패턴을 반복한다. 모든 데이터가 복구된 것은 아니나, 분실된 데이터는 LP 데이터로 이해될 수 있다. HP 데이터만으로부터 픽쳐가 생성될 수 있는 것은 AD-HDTV 우선 순위화의 특징이다.
제7도는 제6도에 도시된 바와 같이, 셀 데이터가 HP 및 LP 데이터 영역의 소망의 시퀀스로 재배열된 경우에 테이프 머신이 20x 통상 속도에서 고속 순방향 특징 모드로 동작하는 과정을 도시하고 있다. 다음의 예에서는 설명의 편의상, 재배열되어 HP 영역 HP1 내지 HP5에 배치된 데이터는 MPEG 인트라프레임 코딩된 I-프레임 데이터로 가정된다. 이 데이터는 예측 가능하게 코딩된 B-프레임 또는 P-프레임과는 달리 다른 정보에 무관한 일시적으로 코히런트한 정보이다. 제6도 및 제7도의 설명을 간단하게 하기 위해, LP 영역의 실제 내용이 임의적인 것이어도, 즉 LP 데이터가 데이터 스트림에 수신되는 순서로 LP 영역에서 발생하여도, 낮은 우선 순위 LP 영역 LP1, LP2 및 LP3은 각각 B1, B2및 P1프레임 데이터를 그 순서대로 포함하는 것으로 가정한다.
상기의 이해를 돕기 위하여, 픽쳐 그룹(GOP)의 MPEG 구조를 도시하는 제7도의 (A)와 함께 제8도 및 제9도를 참조하여 설명한다. MPEG 표준과 관련하여, GOP는 9개의 이미지 프레임을 포함하고, I-프레임에서 개시하며, 다음에는 이하와 같이 B-프레임 및 P-프레임 시퀀스가 후속된다. 즉, I, B1, B2, P1, B3, B4, P2, B5, B6이다. 통상적으로 I-프레임은 B 또는 P 프레임보다 많은 비트를 필요로 한다. GOP는 디스플레이 시간이 9/30초, 즉 약 0.3초로 된다. 24Mbps 채널 레이트에서, 평균 GOP는 크기가 7.2Mb(24×9/30)에 상당한다. GOP는 크기가 1.2Mb 내지 13.2Mb 범위 내에서 변화한다. AD-HDTV 수상기는 통상적으로 2개의 저장된 과거와 미래의 I와 P 앵커(anchor) 프레임을 포함한다. B 프레임이 수신될 때, 출력 이미지 프레임은 저장된 앵커 프레임으로부터 생성된다. B 프레임이 아닌 프레임이 수신되는 경우, 기존의 미래 앵커 프레임은 과거 앵커 프레임의 위치로 이동되고, 과거 앵커 프레임이 표시되고 있는 동안 수신된 데이터로부터 새로운 미래 앵커 프레임이 생성된다.
구체적으로 말하면, 이 예에서, 입력 데이터 스트림은 데이터가 압축된 프레임 시퀀스로 구성되고, 이것은 MPEG 포맷에 준하여 코딩된다. 이 포맷은 계층 구조이며 제9도는 생략된 형태로 도시된다. MPEG 계층 포맷은 각각이 각각의 헤더 정보를 갖는 다수의 층으로 되어 있다. 공칭적으로, 각 헤더는 개시 코드, 각 층과 관련된 데이터 및 헤더 연장분을 추가하기 위한 스페이스를 포함한다. 각 헤더는 헤더와 연관된 데이터 패킷내의 데이터에 관련된 정보를 포함한다. 헤어 정보는, 예를 들면 수상기에서 데이터 어셈블리와 동기화를 행할 때에 도움을 주며, 예를 들면 서비스 타입(예컨대, 오디오, 비디오), 프레임 타입, 프레임 번호 및 슬라이스 번호 등의 정보를 포함한다. 이러한 타입의 헤더와 그 처리는 전술된 미국 특허 5,168,356(Acampora)에서 MPEG 신호 코딩을 채용한 AD-HDTV 신호 처리 시스템에 관련하여 설명되고 있다. 본 명세서의 제18도는 아캄포라 특허에 기재되어 있는 AD-HDTV 시스템에 사용되는 전송 블록 헤더의 상세를 도시하고 있다. 제19도는 AD-HDTV 고 우선 순위(HP) 및 비교적 저 우선 순위(LP)의 표준 우선 순위(SP) 데이터 스트림간의 시간 관계와 MPEG 코드화 I, B 및 P 프레임의 시간 시퀀스를 도시한다.
상기 시스템에 의해 처리되는 MPEG 호환 가능한 신호를 참조할 때, 그 의미는 (a) 비디오 신호의 연속적인 픽쳐 필드/프레임이 I, P, B 코딩 시퀀스에 따라서 인코딩되는 것과, (b) 픽쳐 레벨의 코딩된 데이터가 MPEG 호환 가능한 슬라이스 또는 블록 그룹으로 인코딩되는 것을 의미하며, 이 경우 필드/프레임당 슬라이스의 수가 상이할 수 있고 슬라이스당 매크로 블록의 수가 상이할 수도 있다. I 코딩 프레임은 프레임내 압축(코드화)되며 이미지를 재생하는데 I 프레임 압축 데이터만이 요구되는 프레임이다. P 코딩 프레임은 순방향 모션 보상 예측 방법에 따라서 코딩되며, 이 경우 P 프레임 코딩 데이터는 현재의 프레임과 현재 프레임 이전에 나타난 I 또는 P 프레임으로부터 생성된다. B 코등 프레임은 양방향 모션 보상 예측 방법에 따라서 코딩된다. B 코딩 프레임 데이터는 현재의 프레임과 현재의 전후 모두에서 나타나는 I 및 P 프레임으로부터 생성된다.
본 발명의 시스템에 의해 처리되는 코딩 신호는 박스 L2의 열(제9도)에 도시된 바와 같이 픽쳐 그룹(프레임), 즉 GOP로 분할된다. 각 GOP(L2)는 제7도의 (A)에 도시된 바와 같이 헤더와, 그 다음에 오는 픽쳐 데이터 세그먼트(9개의 픽쳐 프레임 I, B, B, P, B, B, P, B, B의 시퀀스로 되어 있음)를 포함한다. GOP 헤더는 수평 및 수직 픽쳐 크기, 종횡비, 필드/프레임 레이트, 비트 레이트 및 다른 정보와 관련된 데이터를 포함한다.
각 픽쳐 프레임에 대응하는 픽쳐 데이터(L3)는 픽쳐 헤더와 그 다음에 오는 슬라이스 데이터(L4)를 포함한다. 픽쳐 헤더는 필드/프레임 번호 및 픽쳐 코딩 타입을 포함한다. 각각의 슬라이스(L4)는 슬라이스 헤더와, 그 다음에 오는 복수의 데이터 블록 MBi을 포함한다. 슬라이스 헤더는 그룹 번호 및 양자화 파라미터를 포함한다.
각 블록 MBi(L5)는 매크로 블록을 나타내며, 헤더와 그 다음에 오는 모션 백터 및 코드 계수를 포함한다. MBi 헤더는 매크로 블록 어드레스, 매크로 블록 타입 및 양자화 파라미터를 포함한다. 코드화 계수는 층 L6에 표시된다. 각 매크로 블록은 제8도에 도시된 바와 같이, 4개의 휘도 블록, 1개의 U 색도 블록 및 1개의 V 색도 블록을 포함하는 6개의 블록으로 되어 있다. 블록은 예컨대, 8×8의 픽셀 매트릭스를 나타내며, 이 예에서는 그 매트릭스에 대하여 이산 코사인 변환(DCT)이 행해진다. 4개의 휘도 블록은 예컨대, 16×16 픽셀 매트릭스를 나타내는 연속 휘도 블록의 2×2 매트릭스이다. 색도(U 및 V) 블록은 4개의 휘도 블록과 동일한 전체 영역을 표시한다. 즉, 압축전에 색도 신호는 휘도에 대하여 수평 및 수직으로 2를 계수로 하여 부표본화된다. 데이터의 슬라이스는 연속하는 매크로 블록 그룹으로 표시되는 면적에 대응하는 이미지의 구형 부분을 나타내는 데이터에 대응한다. 프레임은 수직으로 60 슬라이스 × 수평으로 6 슬라이스인 360 슬라이스의 래스터 스캔을 포함한다. 블록 계수는 1블록씩 DCT 변환된다. DC 계수가 최초로 나타나고, 그 다음에 각각의 DCT AC 계수가 비교적 중요도 순으로 나타난다. 블록 끝 코드 EOB는 각각 연속하여 나타나는 각 데이터 블록의 끝에 부가된다.
제7도를 다시 참조하면, 제7도의 (B)는 동 도면 (A)의 간략 확대도이다. 각각의 I, B 및 P 프레임은 헤더 성분 및 데이터 성분을 갖는 이미지 슬라이스로 구성되며, 헤더 성분은 관련 슬라이스 성분을 정의한다. 동 도면 (C)는 20x 통상 속도로 자기 테이프로부터 복구된 데이터를 나타낸다. 기록 데이터의 각 세그먼트(C)는 20x 통상 속도에서 약 6~7 데이터 셀의 버스트와 그 다음에 오는 약 3~4 데이터 셀의 갭을 나타내고 있다. 복구된 데이터는 테이프로부터 취출되며, 데이터는 제6도에 도시된 바와 같이 소정의 HP/LP 영역에 배열된다. 명확하게 하기 위하여, 동도면 (C)에는 헤더가 다른 방위 기록 트랙상을 통과할 때 발생하는 데이터 갭은 도시되어 있지 않다. 동 도면(D)는 20x 통상 속도로 재생할 때 테이프 머신의 출력단에서의 데이터 스트림을 도시한다. 재생 데이터(D)는 (기록 데이터(C)로부터) 재배열되어 I, B, B, P,.... 프레임의 표준 MPEG 시퀀스로 변환된다. 이 프레임 시퀀스는 디스플레이 처리 목적을 위해 수상기의 신호 처리 회로에 나타나는 것이 기대된다. 따라서, 동 도면(D)는 제6도에 도시된 바와 같이 HP 및 LP 세그먼트로의 테이프의 배열에 기초하여 20x 통상 속도에서 고속 순방향 특징 모드의 이미지 데이터를 표시한다.
테이프 데이터 패킷들은 도시된 바와 같이 우선 순위가 부여된 영역에 재배열되고, 이것에 대해서는 후술될 인덱싱(indexing) 시스템과 함께 테이프 패킷 헤더에 포함된 타이밍 정보를 포함하는 정보를 사용하여 제6도를 참조하여 설명한다. 복구된 테이프 데이터 시퀀스에서 I-프레임 정보를 선두로 하는 것은, MPEG 표준에 따라 그 I-프레임 정보가 GOP의 선두가 되어 그 식별이 용이해지기 때문이다. 또한, 픽쳐 개시 코드워드는 GOP의 선두와 관련된다. 20x 속도에서 트랙 1로부터 개시하여 고 우선 순위 영역 HP1에서 가장 먼저 복구된 데이터는 동 도면(C)에서 I1로서 도시되는 I 프레임 슬라이스 정보이다. 20x 속도 경로를 따라서 테이프 헤드에 의해 스캐닝되는 다음 영역은 트랙 3에서 나타나는 저 우선 순위 영역 LP1이다. 이 영역으로부터 복구된 데이터는 B 프레임 데이터로 간주되며 B3으로 도시된다. 20x 속도에서 테이프 헤드에 의해 스캐닝되는 제3영역은 트랙 5에 나타나는 고 우선 순위 영역 HP3이다. 이 영역으로부터 복구된 데이터는 동 도면(C)에서 I5로 도시된다. 이러한 처리를 계속하여, 트랙 7, 11 및 13으로부터 I 프레임 데이터를 취출하고, 트랙 9로부터 B 프레임 데이터를 취출하며, 트랙 15 내지 19로부터 P 프레임을 취출한다. 동 도면(C)에서, 소정의 I, B 또는 P 프레임과 관련된 첨자는 헤드에 의해 데이터가 복구되는 트랙을 표시한다. 테이프의 LP3 영역으로부터 복구된 데이터는 프레임(15 내지 19)의 어딘가에 있을 가능성이 있는 LP 데이터의 분리된 영역에 대응한다. 부호화된 비트 스트림이 가변 길이이기 때문에, 비디오의 어느 프레임이 테이프의 특정 영역에 대응하는지를 특정하여 나타내는 것은 일반적으로 불가능하다.
동 도면(C)의 복구된 데이터가 수상기에 의한 처리에 부적절한 것은 수상기는 IBBPBBPBB의 MPEG 프레임 포맷으로 나타내기를 기대하기 때문이다. 따라서, 20x 통상 속도에서 복구된 데이터(동 도면(C))는 MPEG 호환 가능한 데이터 스트림으로 다시 재변환되어야 한다. 이와 같이 재변환되어 20x 테이프 동작을 반영하는 MPEG 호환 가능한 데이터 스트림은 동 도면(D)에 도시되며, 다음과 같이 전개된다. 먼저, 동 도면(C)에서 기록 데이터의 테이프 패킷 헤더는 복구된 정보를 식별하기 위해 조사한다. 그런 다음, 데이터는 I, B 및 P 프레임 데이터를 순서대로 1개로 그룹화함으로써 표준 MPEG 포맷으로 재배열된다. 출력 데이터 스트림 시퀀스에서 HP1~HP5 I 프레임 데이터(I1,I5,I7,I11,I13, ...)가 처음에 위치되고, 그 다음에는 LP1 및 LP2 B 프레임 데이터(B3,B9,...)가 위치되고, 그 다음에는 그 외의 B 프레임 데이터 및 LP3 P 프레임 데이터(P15-19,...)가 위치된다.
제7A도는 상기 재배열 과정이 달성되는 처리 과정을 개략적으로 도시한다. 단계 70에서, 입력 I, B, P 데이터스트림(제7도의 동 도면(B))은 데이터 셀이 제6도에 도시된 고 우선 순위 영역과 저 우선 순위 영역의 시퀀스를 표시하도록 재배열된다. 단계 71에서, 테이프 패킷 헤더 데이터는 기록 데이터를 식별하기 위하여 제공된다. 재배열된 테이프 패킷은 통상 속도로 기록되고, 특징 모드에서 20x 통상 속도로 재생된다.(단계72). 20x 재생 중에, 기록 패킷의 헤더는 단계73에서 조사된다. 이 헤더는 제7도의 (C)에 도시된 I,B,P 데이터 시퀀스를 식별하는 정보를 포함한다. 단계 74에서, 데이터 시퀀스는 수상기에 의해 기대되는 표준 MPEG 시퀀스로 다시 변환된다(동 도면(D)). 재변환된 IBBP... 프레임 시퀀스는 복수 페이지(I,B,B,P) 메모리에 저장되며(단계 76), 재생 출력 프로세서/버퍼를 통해 테이프 신호 수상기에 인가되도록 출력 데이터를 취출하기 위해 연속적으로 스캐닝된다. 프레임 스토어에서 재배열된 데이터를 반영하기 위해 변경되지 않았던 어드레스는 변화되지 않은 채로 유지된다. 즉, 이전의 데이터 헤드 스캔으로부터의 구(old) 데이터 그대로 유지된다.
통상 테이프 속도에서, 모든 IPB 프레임 데이터는 하나의 테이프 트랙으로부터 취출된다. 이와 대조적으로, 20x 통상 속도인 경우, 예컨대 I 프레임 데이터는 2 이상의 트랙으로부터 취출된다. 개시된 방법에 의하면, 재배열된 HP I 프레임 데이터는 이 실시예에서 2 이상의 테이프 속도로 테이프 헤드 경로상의 여러 위치에서 예측 가능하게 복구되도록 위치되는 것이 바람직하다. 예시되는 I 프레임예에서의 비쥬얼 프리젠테이션은 일련의 정지 이미지 정보이며, 재생 레이트는 초당 약 3내지 5프레임이 된다. 각 프레임은 대응하는 콜렉션 구간으로부터의 단편(매크로 블록으로부터 슬라이스 또는 보다 큰 단편까지)으로 구성된다. 고속 특징 모드 동안 고 우선 순위 셀 데이터를 재생 가능하게 복구하기 위해 소정의 테이프 영역에 재맵핑하는 개시된 방법은 기본적으로 먼저 어느 정도의 스캔 레이트가 양호한 결과를 발생하는지를 결정해야 한다. 일반적으로, 중간 정도의 스캔 레이트(2x, 3x 또는 4x)는 픽쳐의 표시를 고속화할 때 요망되는 레이트이다. 또한, 시청 가능한 픽쳐를 생성하는 초고속 스캔 레이트는 원하지 않는 장면을 고속으로 스킵할 때에 요구되는 레이트(예컨대, 20x)이다. 이어서, 이 스캔 레이트로 헤드가 횡단한 테이프의 영역이 매핑된다. 즉, 헤드 트랙이 결정된다. 마지막으로, HP 셀은 선택된 스캔 레이트에서 헤드가 통과하는 지정된 테이프 영역에 할당(재배열) 된다. GOP의 선두와 관련된 타이밍 셀은 복구 확률이 높기 때문에, 그 복사를 테이프 스캔의 선두에 위치시킬 수 있다. HP 셀이 선택된 영역을 완전히 채우지 못하는 경우, 그 셀은 선택된 영역의 중앙에 클럼프(clump) 단위로 분포된다. 고속 스캐닝 중에, 픽업 헤드가 (정확한 방위의) 트랙에 대하여 중앙인 위치에 대하여 변위될 때, 신호 품질은 사다리꼴 형태로 되는 것이 주의된다. 구체적으로는, 신호가 존재하지 않고, 신호가 개선되고, 헤드가 트랙의 중앙에 정렬될 때 신호가 양호하고, 신호가 나빠지고, 신호가 소실된다. HP 데이터는 양호한 신호 영역에 위치된다. 선택된 영역이 원래의 셀의 수에 비해서는 크지만 중복 셀 전부를 수용하기에는 크지 않은 경우, 중복 셀은 영역 전반에 걸쳐 균일하게 분포된다. 선택된 영역이 원래의 HP 셀의 수에 비해 매우 작은 경우, 가장 유용하지 않은 스캔 레이트는 무시되며, 헤드 트랙은 제품 설계시에 재매핑된다.
이러한 방법에 있어서, 이미지 중에서 시각적으로 양호하거나 또는 수용 가능한 부분은 약간의 시간적 분할이 존재하여도 다른 방법에 의해 야기되는 것보다는 크다. 나타날 가능성이 있는 시간적 분할의 양은 프레임-프레임 이동의 함수이며, 많은 경우에 있어서 매우 작다. 예시되고 있는 테이프 속도는 좋은 결과를 제공하는 것으로 여겨지지만, 그 외의 속도가 보다 나은 결과를 초래할 수도 있다. 개시된 시스템에서는 고속 기능 동작 모드에서 속도의 선택에 대하여 유연성이 제공되는 이점이 있으며, 이 중에는 GOP내의 프레임 수에 배수가 아닌 속도를 포함한다.
고속 스캔 속도로 픽쳐를 표시할 때, 데이터를 출력 디코더에 언제 보내야 할지를 결정해야 한다. 전술된 바와 같이, 프레임 시간에 복구된 가변 비트 인코딩 된 데이터는 1프레임분의 데이터에 일치하지 않는다. 1 프레임 시간은 여러 B-프레임분의 데이터를 포함하거나 또는 I-프레임의 데이터의 일부만을 포함할 수도 있다. AD-HDTV 디코더 또는 MPEG 디코더의 동작은 픽쳐 단위와 프레임 단위로 발생한다. I 프레임의 일부에 대응하는 프레임의 시간 데이터가 디코더에 전송되는 경우, 픽쳐의 일부만이 생성된다. 재생 동작으로 전체 픽쳐를 갱신하기 위하여, 비트 스트림을 충분히 축적하여 전체 픽쳐를 어떻게 형성할 것인가를 기재할 필요가 있다. 이러한 정보가 디코더에 전달될 때 대응하는 타이밍 셀을 전달하면 프레임의 생성이 행해진다.
제6도와 제7도에 나타낸 예에서 프레임 데이터는 지정된 HP 영역에 배열된 고우선 순위 데이터인 것으로 한다. 테이프 헤드가 20x 통상 속도에서 고 우선 순위 및 저 우선 순위 영역으로부터 데이터를 복구하므로 재생 데이터 스트림(제7도의(C))은 고 우선 순위 I 프레임 데이터와 저 우선 순위 B 및 P 프레임 데이터를 포함하게 된다. 이것이 I 프레임 정보만으로부터 얻어진 이미지를 20x 속도로 디스플레이하고자 할때 테이프 머신은 I 프레임 데이터(예를 들어 제7도의 (C)에서 I1~I13)만을 출력하게 된다. 이것은 재생 셀의 헤더를 조사하고 I 프레임 정보를 포함하는 셀을 제외한 모두를 거부함으로써 용이하게 달성될 수도 있다. I 프레임은 대략 0.2초를 포함하고 있기 때문에, 20x 통상 속도에서 4초의 원래 비디오로부터의 셀이 수집되어 0.2초의 콜렉션 구간이 얻어진다. 전술된 바와 같이 출력은 제21도에 상부 도면은 20x 속도에서 테이프로부터 복구되는 데이터의 일부를 나타내며, 이것은 실시간에 대하여 밀리초(ms)로 나타낸다. 이 경우 I프레임 셀만이 사용되고 있다. "not I"로 지정되는 데이터 세그멘트는 거부된 저 우선 순위 데이터를 나타낸다. 따라서, 제21도의 상부는 I 프레임 데이터 셀이 1개로 그룹화되고, B, P프레임 데이터 셀이 거부되는 제7도의 (C)에 도시된 출력 재생 데이터 스트림에 대응한다. 제21도의 하부 도면은 20개 GOP로부터 얻어진 데이터의 합성으로부터 합성 I 프레임을 형성하는 것을 나타내고 있으며, 이것은 데이프 속도에 대하여 초(20x 통상 속도에서) 단위로 나타낸다. 가변 길이 부호화 비트 스트림이 동일한 지속 구간의 픽쳐와 반드시 일치하지는 않지만, 비트 스트림내의 픽쳐 데이터와 타이밍 셀에 의해 출력 프레임의 생성이 행해지는 시간 사이에는 최대의 시간적 편차가 있다. 이 최대의 시간적 편차는 버퍼 사이즈에 의해 설정되며 대개는 1/4 초이다. GOP가 9프레임으로 구성되는 경우 20x 속도의 20개의 GOP는 9 프레임 시간(9/30 초 = 0.3초)에 축적되고, 테이프상의 데이터의 20개의 GOP는 0.3 + 0.25 - 0.45초로 통과한다. 널 셀(null cell)은 데이터 스트림의 연속성을 유지하기 위해 거부된 셀 대신에 재생 데이터 스트림에 삽입된다. 예시된 I 프레임만의 예에서 비쥬얼 프리젠테이션은 일련의 정지 이미지이며, 재생 레이트는 초당 약 3내지 5프레임이 된다. 각 프레임은 대응하는 콜렉션 구간으로부터의 단편(매크로블록에서 슬라이스까지, 보다 큰 단편까지)으로 구성된다. 일부의 I 프레임 데이터는 2개 이상의 출력 프레임 중에서 이용될 수도 있다.
이와 달리, 복구된 HP 프레임과 SP 프레임 모두가 출력 재생 데이터 스트림에 유지되는 경우, 재생 출력 이미지는 합성 GOP로 구성될 수도 있다(제7도의 (C)참조). GOP가 실시간으로 대략 0.3초를 포함하기 때문에 20x 통상 속도에서 본래의 비디오의 약 6초로부터의 셀이 수집되어 1개의 GOP에 대해서 0.3초 콜렉션 구간이 얻어지게 된다. 이 경우 20x 재생 출력은 각각의 프레임이 20개의 대응하는 입력 프레임의 합성부인 1개의 GOP이다. 20x 스캔 레이트에서 20개의 데이프 GOP로부터 1개의 출력 GOP가 얻어진다. 예를 들어, 20x 재생 출력의 두 번째 B 프레임(B2)은 샘플내의 20개의 두 번째 B 프레임으로 만들어진다. 고속의 테이프 스캔 기능에서 전체 GOP를 얻는 경우 공간적으로 부호화된 P와 B프레임 셀이 존재하기 때문에 보다 원활한 모션을 갖는 픽쳐가 얻어진다고 하는 이점이 있으며, P와 B 프레임으로부터의 모션 벡터는 거의 정확한 방향으로 될 가능성이 있다. 예를 들어, 천천히 스팬하는 배경 앞에서 말하는 사람으로 구성된 픽쳐를 고려해보자. I 프레임 정보만을 사용하는 고속의 순방향 재생의 경우에는, 화자(speaker)의 정지 부분은 양호해 보이지만 화자의 이동 부분은 다소 왜곡되어, 배경은 왜곡된 정지 부분의 연속으로서 나타나게 된다. 전체 GOP가 재생동안 사용되는 경우 I 프레임 이미지부는 거의 동일하게 나타나지만 픽쳐의 일부 블록은 GOP의 다른 프레임이 디스플레이될 때 변화한다. 움직이는 배경은 왜곡된 상태로 남을 가능성이 있지만 픽쳐의 대부분은 거의 정확한 방향으로 원활하게 이동한다.
GOP 전체를 스캐닝할 때에 관심있는 것으로서 일정 크기의 구간이 이용되며, 이것은 AD-HDTV 시스템의 경우에는 9프레임이다. GOP의 선명도가 다른 시스템의 9프레임과는 다르게 변화하는 경우 인덱스-인덱스 및 컴퓨터 제어기(제10도와 제12도에 나타냄)의 프로그래밍과 조작은 그 변화에 따라 조정된다. 모든 GOP 프레임이 사용된다. 관심있는 구간의 선두는 GOP를 개시하는 I프레임의 최초의 셀이다. 검색된 GOPso의 프레임 타입의 시퀀스(I,B1,B2,P1,B3,B4,P2,B5,B6)가 추적되고, 셀은 유사한 프레임 내에 쇼트된다. 예를 들면, B3 프레임으로부터 발생된 셀은 B3 출력 프레임 내에 놓여진다.
기록하는 동안 HP 셀을 재분포하는 처리에서 셀은 수신시에 셀 메모리 내에 버퍼링된다. 셀 분석 프로세서(후술됨)는 메모리에 기록되는 셀의 시간적 순서를 알고 있다. 구체적으로 설명하면, 셀 분석 프로세서는 GOP의 선두에 대한 입력 데이터 스트림이ㅡ 셀 위치를 모니터한다. 이 위치는 테이프 머신 예를 들어 제10도의 유닛(1016)에 의해 발생되는 패킷 헤더에 인코딩된다. 이것은 테이프 메카니즘이 다음의 인자(factor)로 테이프 위치의 정확한 카운트를 유지할 수 있기 때문에 어려움없이 달성될 수 있다: hh(시간), mm(분), ss(초), ff(프레임 번호), tt(트랙번호), pp(패킷번호). 이 정보는 분명하며 헤드 위치 및 테이프 자체상의 길이 방향의 타이밍/동기 트랙으로부터 기계적으로 유도된다. 이 위치 정보는 이진값으로 표시될 수 있다. 기록 처리 동안, 각 셀은 프레임 레이트에서 10 비트의 리니어 시간 기준 번호(linear temporal reference number)와 관련된다. 기록 시에는 최후에 처리된 픽쳐 헤더는 시간 기준 번호를 포함한다. 이 번호는 레코더에 일시적으로 저장되고, 테이프 메카니즘에 의해 다음에 기록될 테이프 헤더에 기록된다. GOP 개시 포인트와 그 시간 기준은 전술된 바와 같이 용이하게 결정된다. (AD-HDTV) 셀이 도착하면 이 셀은 GOP의 선두로부터 개시하여 GOP 내에 연속적으로 번호가 부여된다. 이것은 14비트 번호이다. 리니어 시간 기준과 테이프 위치에 대한 10항의 최하위 비트간의 차는 14-비트 셀 번호와 함께 테이프 패킷 헤더에 포함된다. 임의 패킷이 재생 처리동안 복구되는 경우 이 24비트 번호가 얻어지며, 이 번호는 셀의 정확한 도착 시간을 재생성하는데 이용될 수 있다.
통상 속도 재생에서 데이터 스트림내의 각 셀의 본래 위치는 테이프 패킷 헤더로부터 검색된다. 그런 다음, 재생 셀 데이터 스트림은 본래 순서로 재배열될 수 있다.
고화질 비디오 테이프 기록기/재생기 및 고화질 텔레비전 수상기의 전체 구성은 제10도에 도시되어 있다. VTR(1008)은 HDTV 디코더(1010)에 의해 디코딩되는 입력 HDTV 신호를 수신한다.입력 신호가 AD-HDTV 타입인 경우 디코더(1010)는 미국 특허 제5,168,356(Acompora)에 상술된 바와 같이 구성될 수 있고, 그것의 일부 양상은 제11도에 도시되어 있다. 셀 헤더 정보는 유닛(1012)에 의해 분석되어 타이밍과 시퀀스를 포함하는 셀 내용에 관한 데이터가 얻어지며, 고 우선 순위 셀은 유닛(1014)에 의해 중복되어 특징 모드 동작을 실현하는데 도움을 준다. 구체적으로 설명하면, 선택된 셀은 기록 스트림에 중복되어 고속 스캔이 가능하게 된다. 이 예에서, AD-HDTV FEC 기능이 테이프 머신(디코더(1010)에서, 제11도의 유닛(1154) 참조)에 포함되어 에러 관련 오버헤드를 저장할 필요가 없다는 이점이 있다. FEC 바이트용으로 이용되었던 여분의 저장 장치는 고속 서치 모드 동안 특정 정보를 이용 가능하게 하도록 용장(복사) 셀용으로 이용될 수도 있다. 본래의 비트 스트림을 저장하는데 최소 필요한 양을 초과하는 여분의 저장 용량은 상기한 바와 같이 FEC 데이터를 제거하는 처리를 통해 이용할 수도 있고 혹은 기록 처리의 기술적인 개선에 의해 이용할 수도 있다. 이 여분의 용량은 고속의 스캔 성능을 개선하도록 셀의 용장 저장용으로 이용된다. 전술된 바와 같이 설계 단계에서 선택된 스캔 속도는 HP 데이터가 위치하게 되는 테이프상의 영역에 맵핑된다. 여분의 테이프 용량이 이용 가능한 경우 제6도에 나타낸 맵핑은 추가의 스캔 속도를 얻기 위해 행해질 수도 있다. 예를 들어, 추가의 스캔 속도가 필요한 경우 새로운 스캔 속도에서의 데이터는 HP2와 HP4 영역에서는 복구되지 않고, HP2의 바로 좌측과 HP4의 바로 좌측 영역에서는 복구할 수 있고, HP2와 HP4에 기록되는 HP 데이터는 LP1과 LP2의 우측 영역에 용장적으로 기록될 수 있다. LP1과 LP2로부터 변위된 LP 데이터는 매체의 여분의 용량에 흡수된다. 전술된 예시적인 예에서는 HP 셀(1,2)은 HP1 영역에 기록되고, SP 셀(1,2,3,4,5,6,)은 LP1에, HP 셀(3,4)은 HP2에 기록되며, 이하 동일하다. 여분의 용량이 제공되는 경우, 기록 패턴은 다음과 같다. HP셀(1,2)은 HP1에, LP셀(1,2,3,4,5)은 LP1에, HP셀(3,4)은 LP1의 끝부분과 HP2의 개시 부분에서 새로운 중복 영역에, HP셀(3,4)은 다시 HP2에 기록된다. 용장 셀이 저장되는 패턴은 테이프 머신이 설계될 때 미리 결정된다. 통상 속도 또는 2x 통상 속도에서 재생할 때 용장 셀이 복구된다. 스캔상의 위치로부터 이들 셀이 용장인 것은 알 수 있으며, 이러한 셀을 버린다.
셀은 예를 들어 8:14의 변조에 의해 유닛(1016)에서 테이프 패킷으로 변환되며, 이러한 변조에 의해 8비트 워드는 알려진대로 비트 레이트의 감소를 위해 14비트 코드워드로 변환된다. 테이프 패킷은 일반적으로 헤더 성분과, 관련 데이터 성분 및 타이밍/동기화 정보를 포함한다. 유닛(1016)으로부터의 테이프 패킷은 테이프 신호처리 네트워크와 테이프 전송 메카니즘을 포함하는 유닛(1018)의 MPEG 호환 가능한 신호 입력단에 인가된다. 유닛(1018)의 비(非)MPEG 보조 입력단에는 비MPEG 공간 정보 테이프 엔코더(1022)를 통해 보조 소스(1020)(예를 들어 비디오 카메라)로부터 인코딩된 테이프 패킷이 수신된다. 유닛(1018)으로부터의 테이프 출력 신호는 데이터 스트림내의 플래그 비트에 따라서 MPEG 또는 비MPEG 출력신호를 표준 RGB(Red,Green,Blue) 칼라 텔레비전 신호 포맷에 적합하도록 변환하는 유닛(1030)과, 입력 데이터 스트림의 셀 포맷으로 되돌아오도록 다시 테이프 패킷을 변환하는 유닛(1032)에 공급된다. 중복하는 HP 셀은 유닛(1034)에 의해 제거되기 때문에 텔레비전 수상기(1040)의 AD-HDTV 디코더(1044)가 기대하는 포맷의 출력 신호 데이터 스트림이 얻어진다.
유닛(1030)으로부터의 표준 RGB 출력신호는 HDTV 수상기(1040)의 입력 신호 선택기(1046)의 한쪽 입력단에 인간된다. 유닛(1034)으로부터의 셀 포맷 출력 신호는 선택기(1046)의 다른 쪽 입력단에 인가되기 전에 텔레비전 수상기(1040)의 입력단에서 HDTV 디코더(1044)에 의해 디코딩된다. 선택기(1046)는 RGB 포맷 신호 또는 디코딩된 AD-HDTV 셀 포맷 신호 중 하나를 텔레비전 수상기(1040)의 비디오, 오디오, 동기 등의 텔레비전 신호 처리 및 재생/디스플레이 회로(1042)에 공급한다.
제11도는 제10도의 HDTV 디코더(1010, 1044)를 도시하고 있다. 수신된 입력 신호는 모뎀(1150)에 의해 검출되고, 이 모뎀은 디인터리버(디스크램블러)(1152)와 리드 솔로만 FEC(forward error correcting) 디코더(1154)에 출력 신호를 공급한다. 정정된 신호는 레이트 버퍼(1156)에 인가된다. 이 버퍼는 비디오 디코더(1160)내의 후속의 압축 해제 네트워크의 요구 조건에 적당한 가변 레이트로 데이터를 수신한다. 전송 프로세서(1158)는 수상기에서 행해지는 데이터 패킹(packing) 및 우선 순위 부여 동작을 역으로 실행하고, 또 전송 패킷에 포함되는 패리티 체크 비트에 따라서 어느 정도의 에러 검출을 행한다. 전송 프로세서(1158)는 비디오 변환 디코더/압축 해제기(1160)와 오디오 디코더(1162) 각각에 출력 비디오 신호 및 출력 오디오 신호를 공급하고, 상기 디코더/압축 해제기(1160)와 오디오 디코더 (1162)는 데이터와 헤더 성분을 포함하는 셀 포맷의 오디오 및 비디오 출력 신호를 공급한다.
미국 특허 제5,168,356호(아캄포라)에 개시된 것과 같이 AD-HDTV 시스템에서는, 모뎀은 HP 및 LP 채널과 관련된 2개의 출력 신호를 공급하며, 디-인터리버(de-interleaver), FEC 제어 및 버퍼 기능은 HP 및 LP 채널 모두에 사용할 수 있도록 중복된다.
제12도는 데이터 셀 레벨에서 동작 가능한 비디오 테이프 기록/재생 장치의 상세를 도시한 블록도이다. 제12도의 시스템은 컴퓨터 제어기(1222), 즉 패킷/셀레이트로 행해져야 하는 다수의 결정을 행할 수 있는 마이크로프로세서를 포함한다. 컴퓨터 제어기(1222)는 테이프로부터 판독된 데이터를 포함하고 있는 셀 버퍼 메모리(1232)를 구비한 데이터 베이스와 상호 작용하고, 또 버퍼 내용의 인덱스(1224)를 유지한다. 각 셀의 경우, 상기 인덱스는 버퍼내의 셀 위치, 인자 hh, mm, ss, ff, tt, pp(전술됨)로 표시되는 테이프 기준 시간에서의 셀 개시, 셀 에러 상태, HP/LP 인디케이터를 포함하는 셀 서비스 타입(예컨대, 오디오 또는 비디오), 셀 프레임 번호, 셀 프레임 타입 및 테이프 시간 기준과 예컨대 AD-HDTV 리니어 시간 기준간의 정보 변환에 관한 정보를 포함한다. 최후 언급된 항목은 테이프의 각시점에서 생성되는 것이 가능하고, 데이터 셀이 어떤 타이밍 패킷 영역에 속하는지를 나타낸다. 또다른 인덱스화 정보에는 시퀀스내의 다음 셀의 유효성을 나타내는 인디케이터, 셀이 다른 곳에서 중복되었음을 나타내는 중복 인디케이터 및 중복 셀의 인덱스 위치를 나타내는 중복 인텍스 포인터 등의 인디케이터가 있다.
인덱스는 13,000까지의 엔트리(최대 GOP의 워드 크기)를 포함할 수도 있다. 인덱스 엔트리의 크기는 약 80비트이며, 인덱스를 저장하는데 필요한 용량은 약 128 킬로바이트이다. 또한, 컴퓨터 제어기(1222)가 인덱스를 쉽게 사용하기 때문에 인덱스-인덱스(1226)가 유지된다. 이 인덱스-인덱스는 인덱스내의 프레임 경계를 가리키는 포인터를 포함한다.
보다 구체적으로 말하면, 제12도에 도시된 바와 같이, 카메라 입력 포맷터(1210)는 기록 중에 아날로그 RGB 컬러 비디오 신호를 디지털 형식으로 변환한다. 또다른 블록(도시되지 않음)은 재생(playback)동안 역기능이 행해진다. 테이프 판독-기입 유닛(1216)은 기록/재생 중에 비트 레벨 변조/복조를 실행한다. 예를 들면, 공지된 바와 같이 8:14 변조를 이용하여 8비트 데이트 워드를 14 비트 코드워드로 변환하여 비트 레이트의 저감을 달성한다. 테이프 모션 제어기(1218)는 캡스턴 및 트래킹 제어 수단을 포함하며, 가속 개시와 정지를 제어 하에서 행한다. 테이프 모션 제어기(1218)는 유닛(1216)과 결합하여 타임 코드 기능을 관리한다. 테이프 모션 제어기(1218)는 어떤 트랙이 판독되는지를 판정하고, 명령에 응답하여 예를 들면, 특정 트랙으로 이동하여 멈추고, 일정 속도로 소정의 트랙에서 재생을 개시한다. 테이프 패킷 포맷/디포맷 유닛(1220)은 테이프 패킷을 생성하여 포맷하고, 테이프 패킷 헤더를 생성하거나 또는 디코딩하며, 순방향 에러 제어(Forward Error Control) 및 순회 용장 검사(Cyclical Redunadancy Checks)를 행하여, 에러를 표시한다. HDTV 디코더(1212)는 제10도 및 제11도에 도시된 바와 같이 동작하며, 셀 개시 정보, 에러 플래그 및 바이트 클록 등과 같은 정보뿐만 아니라 데이터 바이트를 포함하는 출력 셀 스트림을 출력한다.
셀 분석 프로세서(1230)는 판독/기입 어드레스를 생성하고 데이터를 셀 메모리(1232)에 제공한다. 기록 모드에서, 프로세서(1230)는 패킷 헤더, 타이밍 패킷 및 예컨대 AD-HDTV 신호의 데이터 스트림에 제공될 수 있는 시간 기준을 조사한다. 또한, 프로세서(1230)는 GOP 및 프레임 카운트, 프레임 디스플레이를 결정하기 위한 리니어 시간 기준, 이전의 GOP 및 프레임을 가리키는 포인터, 패킷이 기록되어야 하는 지점을 정확히 나타내는 테이프 패킷 레코드 인덱스를 유지하고, 또 중복 HP 셀을 패킷 포맷 유닛(1220)에 보내는 것도 제어한다. 재생 처리 동작중에, 유닛(1230)은 셀 메모리(1232)를 데이터 셀로 채우며, 데이터 스트림 및 특히 셀 헤더를 스캐닝하고, 각 셀마다 셀 인덱스 엔트리를 생성하며, GOP 및 프레임 시퀀스 상태를 유지한다. 또한, 유닛(1226)의 인덱스-인덱스 엔트리는 GOP 경계, 프레임 경계 및 타이밍 패킷이 데이터 스트림에 출현한 것을 나타내도록 해당 시간에 생성된다.
셀 메모리(1232)는 GOP를 수용할 정도의 크기로 구성되고, 분석기(1230)로부터 판독된 셀을 수신하고, 약 3Mbps의 포트 속도로 출력 셀들을 패킷 포맷터(1220)에 기입한다. 셀 인덱스 메모리(1224)는 분석기(1230)가 셀 메모리(1232)를 체우는 동안에 엔트리를 기입한다. 인덱스 메모리(1224)는 제어기(1222)의 어드레스 함수를 포함한다. 인덱스-인덱스(1226)는 메모리(1224)와 관련되고, 제17도에 도시된 바와 같이 인덱스(1224)내의 프레임 경계를 가리키는 포인터를 포함한다.
셀 출력 프로세서(1240)는 셀 메모리(1232)의 판독 어드레스를 생성하고, 재생 모드 동안에 제어기(1222)의 제어 하에 셀 메모리(1232)의 출력 셀을 제공한다. 출력 프로세서(1240)의 FIFO 버퍼에는 제어기(1222)로부터의 어드레스와 명령이 로딩(loading)된다. 유닛(1222)의 제어 하에 일부 데이터가 변경없이 메모리(1232)로부터 출력 프로세서(1240)의 출력으로 통과하지만, 다른 데이터(예컨대, 서비스 타입 시퀀스 카운트, 타이밍 셀 및 시간 기준 데이터)는 변경될 수도 있다.
컴퓨터 제어기(1222)는 플래그, 버퍼 및 레지스터를 통해 셀 분석 프로세서(1230), 셀 출력 프로세서(1240) 및 테이프 동작 제어기(1218)와 적절한 때에 통신함으로써 입력된 사용자 제어 신호(예컨대, 원격 제어 유닛과 같은 사용자 인터페이스로부터)에 응답하여 고속 전송, 저속 모션 및 동결 프레임(Fast Foward, Slow Motion and Freeze Frame) 등의 여러 가지 기능을 실행한다. 컴퓨터 제어기(1222)는 평균적으로 초당 약 30,000개의 셀을 처리하며 약 33×10-6초에 1개의 결정을 행한다.
다음은 셀 메모리(1232) 및 셀 인덱스 메모리(1224)에 의해 처리되는 정보에 관해 상세히 설명하기로 한다. 유닛(1224,1232)은 FEC 및 에러 검출 데이터가 이미 제거된 2개의 기본 타입의 셀을 처리한다. 이들 셀은 제13도에 개략적으로 도시된 것과 같이 비디오 셀, 타이밍 및 오디오 셀이다. 이들 셀에서, ST는 서비스 타입 코드부(비디오, 오디오, 타이밍)를 나타내고, H는 헤더부를 나타낸다. 모든 셀은 서비스 타입의 바이트로부터 개시한다. 타입 식별(비디오, 오디오, 타이밍)뿐만 아니라, 바이트는 4비트의 순환 연속성 카운트, 즉 서비스 타입 시퀀스 번호를 포함한다. 연속성 카운트는 각 서비스 타입내에서 순환되어야 한다. 만약 그렇지 않은 경우, 관련 셀은 (다른 방법에서는) 검출되지 않은 에러, 예를 들면 분실 패킷으로 한다. 또한, 시퀀스 번호는 오디오 및 비디오 타입이 교체된 경우와 같이 부정확한 서비스 타입도 나타낸다. 타이밍 및 오디오 셀은 이 예에서는 어떠한 특정 헤더도 갖고 있지 않다. 제14도에 도시된 바와 같이, 서비스 타입은 고 우선 순위 비디오 VH 또는 저 우선 순위 비디오 VL을 나타내는 바이트이다. 이와 마찬가지로, 제15도는 오디오(고 우선 순위) AH 및 타이밍 셀 TH(고 우선 순위)을 나타내는 서비스 타입 바이트를 도시하고 있다. 번호 부여는 기호 "nn"으로 표시된다. 비디오 셀에서, 헤더는 데이터 스트림을 정렬하기 위한 5 비트 프레임 번호를 포함한다. AD-HDTV 시스템에서, 모든 4개의 LP 셀에 1개의 HP 셀이 있다. 통상, HP 셀은 비디오이고, 때때로 HP 셀은 오디오 일때도 있으며, 프레임이 나타낼 때에는 HP 셀은 타이밍 셀이다.
제16도에 도시된 바와 같이, 비디오 헤더에는 4가지 타입이 있다. VH 및 VL은 언급된 바와 같은 고 우선 순위 비디오 성분 및 저 우선 순위 비디오 성분을 나타낸다. B,P 및 I는 GOP의 프레임 성분을 나타낸다. F는 특수한 경우의 I 프레임을 나타내며, 이것은 슬라이스 0에서 프레임의 선두를 포함하고 있는 고 우선 순위의 I 프레임이다. 이 셀은 픽쳐 개시 코드(picture Start Code : PSC)로 개시하고, 그 다음에 새로운 프레임의 시간 기준이 후속된다. 기호 ff는 프레임 번호를 나타낸다. 재생 모드에 있어서, 셀 메모리 유닛(1232)은 링 버퍼로서 로딩된다. 메모리의 어딘가에 GOP의 선두가 위치한다. 이러한 GOP 경계는 프레임 타입 F로 나타내는 최초의 HP 또는 SP로서 정의된다.
예컨대, 10-비트 정도 시간 기준 정보는 데이터 스트림 타이밍 패킷을 통해 보내짐으로써 어떤 프레임을 디스플레이 할 것인지와 언제 표시할 것인지를 결정하는 플라이휠의 로컬 리니어 시간 기준을 설정한다. 또한, 이 시간 기준은 MPEG 픽쳐 개시 코드워드 이후의 HP 데이터에도 나타나며, 프레임 타입 "0" HP 셀의 픽쳐 개시 코드워드 직후에 위치하는 10 비트로서 복구될 수 있다.
제17도는 제12도의 시스템에서 셀 메모리 데이터가 액세스되는 처리 과정을 도시하고 있다. 셀이 메모리(1232)에 저장되는 동안, 셀 분석기(1230)는 또한 유닛(1224)의 셀 메모리 인덱스를 채운다. 셀 분석기(1230)가 GOP 개시 또는 다른 중요한 정보를 보는 경우, 셀 분석기(1230)는 인덱스-인덱스(1226)의 엔트리에도 채운다. 예컨대, GOP 개시가 존재하는 경우 컴퓨터 제어기(1222)의 레지스터(1223)는 인덱스-인덱스(1226)의 위치(어드레스)가 GOP 개시인지를 나타낸다. 레지스터 어드레스(41)는 이러한 GOP 개시(GS)가 고 우선 순위(H)이며 그 인덱스 위치(어드레스)가 3210 임을 나타낸다. 이 인덱스 위치는 대응하는 테이프 위치("i")가 4분, 7초, 9필드, 2트랙, 0패킷이고 시간 기준("t")이 예를 들면 222임을 나타내는 엔트리를 포함한다. 플래그("f")는 에러가 없으며 다음 셀도 양호하다는 것 등을 나타낼 수도 있다. 최종적으로, 인덱스 위치는 셀의 실제 데이터가 셀 메모리의 어드레스 "12345"에 위치한다는 것을 나타낸다. 다음의 인덱스-인덱스 엔트리는 G그룹 개시 및 저 우선 순위 정보의 엔트리(GS, L)가 인덱스 위치 3333에 위치함을 나타낸다. 그 다음의 인덱스-인덱스 엔트리는 이 그룹 개시의 타이밍 셀 엔트리(GS, T)가 인덱스 위치 3456에 위치함을 나타낸다. 다음의 엔트리는 저 우선 순위 B 프레임(B,L)에 대한 것이다.
특성 기능을 실행하는 또다른 방법은 MPEG 코드워드의 레벨로 기록하는 것이다. 이 실시예에서, 이 방법은 입력 AD-HDTV 데이터 스트림을 MPEG 코드워드의 단일 스트림 레벨로 디코딩하는 것에 기초하여 이루어진다. 구체적으로 설명하면, 효율성 면에서 유용한 공간 정보만이 사용/중복되어야 한다는 사실을 인지해야 한다. 공간 정보와 비공간 정보는 AD-HDTV 데이터 스트림에서 보다 MPEG 코드워드 데이터 스트림에서 훨씬 용이하게 분리될 수 있다. MPEG 레벨 처리에서 공간 슬라이스가 사용되어 슬라이스가 상당 수의 공간 매크로블록을 포함하기 때문에 스캔 프리젠테이션이 보다 원활해진다고 하는 이점이 있다.
따라서, 이 방법에 따르면, 입력 디지털 데이터 스트림이 MPEG 코드워드의 데이터 스트림으로 디코딩된다. 그런 다음, 이 코드워드는 공간 및 비공간 정보를 나타내는 코드워드로 분리되고, 어떤 분리된 공간 코드워드는 테이프 데이터 패킷에 위치하게 된다. 이 테이프 데이터 패킷은 필요에 따라 중복되고, 공간 패킷은 스캐닝 헤드가 고속 탐색 속도와 같이 통상 속도보다 빠른 테이프 속도로 공간 정보를 복구하는 장소에 기록된다. 오디오 정보는 비디오로부터 분리되어 별개로 처리되며, HDTV 수상기의 오디오 전용 입력단에 인가된다.
이러한 방법을 이용한 고해상도 비디오 테이프 기록/재생 장치의 전체 구성은 제22도에 도시된다. 엘리먼트 2210, 2218, 2220, 2222, 2230 및 2234는 제10도에 도시된 유닛 1010, 1018, 1020, 1022, 1030 및 1034와 동일하다. 제22도에서, AD-HDTV 디코더(2210)의 비디오 출력단에서의 HP 및 저 우선 순위 SP 비디오 정보는 탄성 버퍼(elastic buffer)(2211)에 저장되고 나서 유닛(2212)에서 MPEG 코드 워드로 가변 길이 디코딩되고, MPEG 워드의 단일 데이터 스트림에 머징(merging)된다. MPEG 워드 데이터 스트림은 분리기(2213)에 의해 공간 및 비공간 데이터로 분리되는데, 이것은 코드워드 식별자를 검사함으로써 달성된다. 비공간 코드워드가 가변 길이 코더(2214)(즉, 데이터 압축기)에 직접 인가되어, 그 다음의 유닛(2218)에서의 기록 처리가 용이해진다. 공간 코드워드는 유닛(2214)에 의해 VLC 코드화 되기 전에 유닛(2215)에 의해 중복 처리된다. 많은 양의 공간 데이터가 있기 때문, 유닛(2215)에 의해 중요한 공간 데이터만이 중복 처리된다. 예컨대, 복잡한 정지 픽쳐는 75% 정도의 I 프레임 데이터를 포함할 수도 있다. 따라서, 공간 데이터가 우선된다. I 프레임의 공간 슬라이스는 중요하게 간주되어 중복되며, 특정 B 프레임 및 P 프레임의 공간 슬라이스가 중복될 수도 있다. B 프레임 및 P 프레임의 경우, 소정 수의 슬라이스가 (예를 들면, 픽쳐 복잡도(picture complexity)의 함수로서의 적응 가중 계수에 기초하여) 인트라코딩되는 것으로 밝혀지면, 그 슬라이스는 공간에 있는 것으로 간주된다.
압축기(2214)의 VLC 공간 및 비공간 데이터 출력은 테이프 패킷 발생기(2216)의 각 입력단에 인가되고, 상기 패킷 발생기의 다른 입력단에는 AD-HDTV 디코더(2210)의 오디오 출력으로부터 가변 길이 부호화 오디오를 나타내는 워드가 수신된다. 제24도는 테이프 패킷 포맷의 개요도이다. 테이프 패킷 헤더는, 원래의 데이터스트림내의 시간 스탬프(예컨대, 관련 데이터의 시간, 분, 초 및 프레임 번호를 나타냄), 데이터의 슬라이스 번호(예컨대, 슬라이스 50, I 프레임) 및 연속 데이터를 나타내는 필드, 예를 들면 개시 비트 및 종료 비트 정보를 포함하는 특정 슬라이스 데이터를 갖는 데이터 섹션 및, FEC 및 CRC 에러 검출 및 정정 정보를 갖는 에러 정정 섹션을 포함한다.
이이서 제22도는 참조하면, 유닛(2216)으로부터의 테이프 패킷 데이터 스트림은 기록 및 재생 메카니즘 및 전자 회로를 포함하는 테이프 전송 및 서보 유닛(2218)을 통하여 기록된다. 출력 신호는 제10도와 관련해서 논의된 바와 같이 변환기(2230)를 통하여 HDTV 입력 선택기에 인가되고, 또 유닛(2215)에 의해 발생되는 중복 HP셀을 제거하는 유닛(2234)에 인가된다. 유닛(2234)으로부터의 출력 신호는 HDTV 수상기의 디코더의 오디오 입력단에 공급된다. 유닛(2234)으로부터의 출력 신호는 테이프 패킷으로부터의 데이터 스트림을 MPEG 워드로 다시 변환하고 변환된 워드를 가변 길이 디코딩하는 유닛(2238)에 의해 처리된다. 유닛(2238)의 출력으로부터의 MPEG 워드는 HDTV 수상기 디코더의 MPEG 레벨 비디오 입력단에 인가된다.
재생 동작 중에, 테이프로부터 복구되는 데이터는 가변 길이 부호화 MPEG 워드를 포함하는 테이프 패킷의 형태로 된다. 중복 데이터를 유용한 MPEG 데이터 스트림에 머징하는 것은 테이프 패킷 헤더에 포함되며, 원래의 데이터 스트림내의 시간 스탬프, 데이터의 슬라이스 번호 및 연속 데이터를 나타내는 정보에 의해 용이해진다. 각 패킷이 유닛(2238)에 의해 판독될 때 데이터는 가변 길이 코드에서 워드로 변환되어, 메모리(예컨대, 제23도의 유닛(2332))에 저장된다. 인덱스(예컨대, 제23도의 유닛(2324))는 패킷 헤더 정보로 채워진다. 컴퓨터 제어기(제23도의 유닛(2322))는 MPEG 워드의 어느 블록이 출력 MPEG 워드 데이터 스트림을 형성하기 위해 전달되어야 하는지를 결정한다.
MPEG 레벨 테이프 머신의 기본 엘리먼트는 제23도에 도시되어 있다. 각 엘리먼트(2310,2312,2314,1316,2318,2320,2322,2324,2330,2332,2340)는 각각이 제12도의 엘리먼트(1210,1212,1214,1216,1218,1220,1222,1224,1230,1232,1240)와 동일하게 동작한다. 유닛(2311)은 제22도의 유닛(2211,2212)에 대응한다. 유닛(2311)의 탄성 버퍼는 가변 길이 코딩을 적당한 레이트로 행할 수 있게하는 탄성력을 갖는다. 타이밍 셀 데이터는 로컬 프레임 타이밍 신호로 변환된다. 가변 길이 코더(2335)(예컨대, ROM)는 표준 MPEG 코드 테이블을 사용하여 MPEG 비트스트림을 압축하여 기억 효율을 향상시킨다. 가변 길이 디코더(2326)는 다음에 이 코딩을 원상태로 한다. 디코더(2326)는 기록 및 재생이 동시에 일어나지 않기 때문에 유닛(2311)의 디코더(VLD)에 의해 실행될 수 있다.
메모리(2332)는 GOP 분의 MPEG 코드워드를 저장한다. 분석 프로세서(2330)는 출력 프로세서(2340)가 데이터를 판독하는 동안 데이터를 기입한다. MPEG 워드 분석 프로세서(2330)는 워드 메모리(2332)의 판독/기입 어드레스를 발생한다. 기록하는 동안, 프로세서(2330)는 워드스트림에서 슬라이스 개시 코드워드를 조사하고, 모든 공간 매크로블록을 카운트하고, 중복 슬라이스를 할당하며, 중복 슬라이스를 기록하기 위해 전달한다. 재생하는 동안, 프로세서(2330)는 워드 메모리(2332)를 채우고, 테이프 패킷 헤더를 스캐닝하며, 각 셀의 슬라이스 인덱스 엔트리를 생성한다. 슬라이스 인덱스 메모리(2324)는 프로세서(2330)가 워드 메모리(2332)를 채우는 동안 분석 프로세서(2330)로부터 데이터를 수신한다. 이 메모리는 컴퓨터 제어기(2322)에 의해 보여지도록 되어 있다.
출력 프로세서(2340)는 슬라이스 인덱스 메모리(2324)의 내용과 제어기(2324)에 의해 발생되는 인다이스(indices)에 기초하여 재생 시에 메모리(2332)에의 판독 어드레스를 생성한다. 제어기(2322)는 어드레스 정보 및 기능 코맨드를 출력 프로세서(2340)의 FIFO 메모리에 로딩하고, 재생 모드에서 제어기(2322)는 슬라이스 인덱스를 출력 프로세서(2340)에 제공한다. 출력 프로세서(2340)는 슬라이스 레벨 이상의 MPEG 스트림 레벨과 프레임 동기화 신호를 포함하는 출력 코드워드 스트림을 발생한다.
저속의 특징 속도에서의 MPEG 레벨 시스템의 동작은 셀 레벨 시스템과 관련하여 전술된 것과 유사하다. 간단하게 말하면, GOP 데이터는 워드 메모리(2332)내에 유지된다. 유저(또는 사용자)가 다음 프레임을 요구하는 경우, 이것은 가능한 메모리로부터 얻어진다. 이와 같은 데이터가 메모리 내에 존재하지 않는 경우에는 테이프가 이동하여 필요로 하는 GOP 데이터를 취득한다. 수상기로 출력될 데이터는 메모리로부터 반복적으로 플레이된다. 이 해결 방법에 있어서 프레임 동기화는 국부적으로 생성되는 신호를 각 프레임의 데이터 개시시에 전달함으로써 달성된다. 출력 프레임의 워드는 모두 프레임 시간 내에 전달된다.
고속 특징 동작에 있어서 워드 메모리는 데이터로 채워진다. 슬라이스 인덱스(2324)는 전체 슬라이스가 획득되었는지(만일 그렇다면, 어느 슬라이스가 획득되었는지)와, 슬라이스의 개시가 획득되었는지 또는 슬라이스의 종단이 획득되었는지를 표시하는 정보 비트를 포함한다. 제어기(2322)는 인덱스(2324)의 내용 검사에 기초하여 프레임을 형성하도록 슬라이스를 재배열한다. 유효 슬라이스는 제어기(2322)의 제어하에서 출력 프로세서(2340)에 의해 전달된다.
특수한 특징 모드에서 테이프 머신에 의해 실행되는 동작은 "특징(제어) 비트"의 사용에 의해 강화되어 지원될 수 있다. 이 비트는 예컨대, AD-HDTV의 데이터 셀의 헤더에 통합되는 것이 바람직하다. 텔레비전 수상기에서 이러한 비트에 응답하기 때문에, 테이프 머신이 아닌 수상기에서 대부분 또는 전체가 실행되는 동작에 의해 소정의 특징 기능을 실행하는 것이 가능하다. 전술한 바와 같이 AD-HDTV 데이터 포맷은 타이밍 셀을 포함한다. 이들 타이밍 셀은 특정 프레임을 언제 디코딩해야 할지를 디코더에 지시한다. 그 타이밍 셀은 타이밍 셀 도착 시에 어느 프레임이 디코딩되어야 할지를 나타내는 시간 기준을 포함한다. 타이밍 셀에는 여분의 정보를 수용하기 위한 스페이스가 있다. 타이밍 셀 내에 여분의 특징 비트가 삽입된다. 디코더가 픽쳐를 디코딩하기 위해 타이밍 셀을 요구하기 때문에, 픽쳐를 처리할 때 특징 비트는 디코더에 사용 가능하다. 제12도의 컴퓨터 제어기(1222)는 사용자의 제어에 응답하여 테이프 머신이 어느 모드에서 동작하고 있는지를 안다. 컴퓨터 제어기는 셀 출력 프로세서(1240)의 레지스터에 생성될 타이밍 셀의 알려진 위치에 삽입될 특징 비트의 값을 로딩한다.
수상기에 "앵커 프레임의 재표시"를 지시하고 명령하는 비트 필드가 도입될 수 있다. 일부 AD-HDTV 수상기에서 최후 프레임은 과거(1 또는 F) 앵커 프레임이다. 다른 수상기에서 최후 프레임은 최후에 디스플레이되는 앵커 프레임이다. 또다른 비트는 "디코딩하지만 플레이하지 않음"을 지시하는 명령을 표시할 수 있다. 일부 수상기에서 이러한 비트는 새로운 프레임을 발생하는 동안 출력 버퍼에 디스플레이된 최후 프레임을 남겨두는 효과를 나타낼 수 있다. 다른 비트는 "이 프레임을 수용하는"것을 지시하는 명령을 나타낼 수 있다. 이 명령은 소정의 프레임이 기대되는 시간 시퀀스 이외에 있는 경우에도 그 소정의 프레임을 수용하는 것을 목적으로 하고 있다. 이러한 동작은 이 타이밍 셀 시간 기준과 일치하는 데이터 스트림내의 다음의 MPEG 픽쳐 개시(이것은 프레임 이전에 위치됨) 시간 기준에서 개시된다. 이러한 비트와 "앵커 프레임의 재표시" 비트의 조합은 새로운 동결 프레임을 발생하도록 수상기에 의하여 사용될 수 있다. 또다른 비트"입력 데이터의 무시"를 사용하는 경우, 소정의 프레임의 입력 비디오 데이터를 무시하여, 현재 상태를 변경되지 않게 하고(앵커 프레임, 모션 벡터, 에러 잠복 메모리 등), 데이터 일관성의 순차 검사를 금지하는 것이 가능하다. 다른 기능 비트는 통상 오디오 재생을 가능하게 하고, 오디오를 완전히 뮤트(mute)하고, 데이터의 비연속성이 과도할 때 불쾌한 음을 회피하기 위해 오디오를 선택적으로 뮤트하는 명령을 나타내는 것이 가능하다.
저속 재생 특징 모드에 있어서, 셔틀처럼 이동하여 데이터가 요구되기 전에 어떤 테이프 트랙을 통과시키는 테이프 전송 메카니즘이 요구될 수 있다. 재생 전자 회로는 입력 데이터의 GOP와 출력용 출력 데이터의 프레임을 유지할 정도로 충분히 큰 버퍼 메모리를 포함한다. 데이터는 이 시점에서 압축되므로써 이 정도의 기억 용량으로 충분하다. 적당히 제어되는 테이프 가속은 시판되는 테이프 전송 및 제어기를 사용함으로써 달성될 수 있다. 동작의 적절한 시퀀스에 대해 이하에 설명한다.
테이프가 통상 속도로 순방향 이동하는 경우에 셀 버퍼 메모리는 그 용량(메모리 어드레스)을 순환하고, 버퍼에 기입되는 현재의 GOP를 저장한다. 테이프 머신 특징 제어기(제12도의 유닛(1222))는 테이프 패킷내의 데이터 스트림의 현재 위치 및 입력 AD-HDTV 데이터 스트림내의 대응하는 현재 위치를 알고 있다. 이러한 정보는 GOP 및 프레임 번호, MPEG 비트스트림의 픽쳐 헤더 시간 기준, AD-HDTV 데이터 스트림으로부터의 타이밍 셀 시간 기준 정보 및, 모든 서비스 형태의 시퀀스 가운터에 의해 전달된다. 이러한 모든 정보는 특징 제어기에 의해 조사되는 헤더 내에 포함된다.
시청자가 "동결" 테이프 제어를 동작하는 경우에, 테이프 메카니즘은 현재 GOP 전체 판독을 지속하여, 버퍼 메모리에 전체 GOP분의 데이터를 채운다. 테이프 제어기는 메모리에 LP 데이터를 기억시키는 동안 프레임 타임 O의 HP 비디오셀 헤더를 스캐닝하고 관련된 프레임 번호를 기록함으로써 셀 수로 표시된 GOP의 경계의 위치를 알아낸다. 그런 다음, 저장된 LP 셀 헤더는 일치하는 프레임 번호를 갖는 프레임 타입 O에 의해 스캐닝된다. 관련된 현재의 타이밍 셀 시간 기준(설정된 프레임 디스플레이 순서를 표시하도록 선형화됨)에 의해 동결 프레임이 결정된다. 헤더내의 다른 타이밍 셀은 동결 프레임, 다른 입력 무시 및, 오디오 뮤트와 같은 기능이 실행됨을 나타내는 특징 비트를 포함하는 타이밍 셀로 특징 제어기에 의해 대체된다. 특징 제어기는 동결 프레임 특징이 지속되는 동안 널 셀(null cell)로 다른 비디오 셀을 대체한다. 동결 프레임 모드 동안 널셀을 데이터 스트림에 삽입함으로써 데이터 스트림을 정지 및 개시할 필요가 없게 되어, 타이밍 및 동기화 문제를 회피할 수 있다고 하는 이점이 있다. 대체 널 셀에 있어서, 헤더의 관련 서비스 타입 시퀀스 번호는 특징 제어기에 의해 순차적으로 발생되어, 대체 셀이 삽입되는 데이터 스트림의 타당성을 검증한다. 이러한 시퀀스 번호는 AD-HDTV 시스템에 사용되어, 예를 들면 분실되거나 또는 잘못 위치 설정된 패킷 또는 교환된 서비스 타입을 발견하기 쉽게 한다.
테이프 구동 전송 메카니즘은 GOP의 끝까지 판독하는 경우 테이프를 완만하게 저속화하고, 약간 후진하고 나서, 다음 GOP의 테이프 패킷의 판독을 재개할 준비를 행한다. 이때 동결 프레임이 여전히 사용자에게 디스플레이된다. 이때 사용자 명령으로서는 다음 프레임 요청, 사전 프레임 요청 또는 플레이 요청이 있다.
사용자가 다음 프레임을 요청하는 경우, 다음과 같은 단계가 행해진다. 버퍼 메모리에 기입되는 최초의 프레임은 다음 GOP의 선두에 있는 I 프레임이며, 그 다음에 후속의 B 및 P프레임이 메모리에 기입됨으로써 버퍼에는 새로운 GOP 전체가 포함된다. 다음 프레임의 비디오 서비스 타입 셀은 수상기에 일정 순서로 전송된다. 이 경우에도, 다음 프레임내에 존재하지 않는 비디오 셀은 널셀로 대체된다. 다음 프레임에 대응하는 타이밍 셀은 셀 버퍼 내에 존재하거나 또는 존재하지 않을 수도 있다. 특징 제어기가 버퍼 내에 있는 것을 감지한 경우, 이것은 테이프 머신에 의해 생성되는 인위적인 타이밍과 시퀀스에 일치하도록 제어기에 의해 변경된다. 버퍼 내에 존재하지 않는 경우에는, 테이프 머신의 타이밍 플리이휠에 의해 타이밍 셀이 생성된다. 이러한 타이밍 셀은 " 이 프레임을 수용하는" 특정 비트와 "앵커 프레임의 재표시" 특정 비트를 포함하으로, 수상기는 앵커 프레임을 표시함으로써 디스플레이된 픽쳐를 갱신한다.
사용자가 이전 프레임을 요청하는 경우 다음과 같은 단계가 행해진다. 특징 제어기는 특정 앵커 프레임이 수상기에 기억되어 있는 지를 알고 있다. 요청된 이전 프레임이 수상기에 기억되어 있는 기존의 앵커 프레임으로부터, 그리고 요청된 프레임의 입력 데이터로부터 발생될 수 있는 경우(즉, 이 요청된 프레임이 전송 순서로 (P프레임에 후속되는 B프레임인 경우)에는 수상기 디스플레이를 갱신하는 셀은 전술된 절차에 따라 생성된다. 요청된 프레임이 I 프레임, P 프레임, 또는 I프레임에 후속되는 B 프레임인 경우, 테이프는 역으로 진행하여 선형 GOP 전체를 플레이한다.
제20도에 도시된 테이블은 테이프를 순방향 및 역방향으로 진행할 때의 프레임 의존 관계를 나타낸다. 이 테이블에서 "송신 순서(transmission order)" 열은 비디오 테이퍼 장치의 출력에 나타날 때 무엇이 테이프 상에 기록되었는지를 나타낸다. 프레임 9~14로 구성되는 GOP를 버퍼 메모리내의 GOP로 가정한다. "디스플레이된 프레임" 열은 송신된 프레임이 나타났을 때 어떤 프레임이 표시될 수 있을지를 나타낸다. B 프레임은 그것이 도착할 때 디스플레이 가능하고, 앵커 프레임(I 및 P 프레임)은 3 프레임 후에 도착했을 때 디스플레이 가능하다.
다음의 예에서, 테이프가 순방향으로 진행될 때 프레임 9~14로 구성되는 GOP가 이제 막 테이프로부터 판독되었다고 가정한다. 프레임 6을 디스플레이할 때에는 프레임 6만이 요구되며, 이것은 이미 수상기의 앵커 프레임 메모리에 존재하고 있다. 수상기는 항상 B 프레임을 생성할 수 있도록 하기 위해 항상 2개의 앵커 프레임을 기억하고 있다. 프레임 9는 전달되고 프레임 6은 표디된다. 1번 이상의 순방향 진행에는 프레임 7 및 앵커 프레임 6 및 9의 데이터가 필요하며, 이것은 프레임 메모리에서 획득할 수 있다.
역방향으로 진행할 때, 동일한 GOP가 셀 버퍼 메모리(제12도의 유닛(1232))에 존재하는 것으로 가정한다. 디스플레이되는 최초 프레임은 프레임 14이다. 앞서 디스플레이된 프레임은 프레임 15이었기 때문에, 프레임 15는 수상기 메모리에 존재하는 것으로 상정된다. 프레임 14는 앵커 프레임(12)으로부터의 데이터를 요구하고, 프레임 12는 앵커 프레임 9로부터의 데이터를 요구한다. 전체 GOP를 수상기에 출력하여 수상기를 프레임 14를 디스플레이하는 준비 상태로 해야 한다.
프레임 13으로 귀환하고 다음에 프레임 12로 귀환하는 진행은 필요로 하는 앵커 프레임이 수상기 메모리에 존재하고 있기 때문에 어려움이 없다. 프레임 11은 프레임 9를 수상기에 삽입하기 위해 GOP의 리플레이를 요구한다. 프레임 10과 9는 보다 쉽게 추적한다. 프레임 8로 귀환하는 경우 캐스케이드가 개시된다. 프레임 8은 앵커 프레임 6을 요구하는데, 이 앵커 프레임 6은 수상기 메모리에 없다. 그리고, 프레임 6은 테이프 머신의 셀 버퍼 메모리의 현재의 GOP에 없다. 프레임 6은 프레임 3을 요구하고, 프레임 3은 프레임 0을 요구한다. 따라서, 이전 GOP 전체(프레임0~8)를 테이프로부터 판독해야 한다. 따라서, 프레임 0과 3은 앵커 프레임으로서 수상기에 전달된다. 다음에 프레임 6은 수상기로 전달되며, 프레임 3과 6이 앵커 프레임이 된다. 프레임 9~17를 포함하는 GOP는 테이프와 함께 순방향으로 진행하고 그것을 셀 메모리에 기억시킴으로써 다시 얻어진다. 그리고 프레임 9는 수상기로 전달된다. 프레임 6과 9는 앵커 프레임이 되기 때문에 프레임 8을 발생하여 수상기에 전달할 수 있다.
사용자가 요구한 진행에 대한 응답 시간은 요구된 프레임 타입에 따라 변화될 수 있다. 버퍼 메모리에서 정보를 입수할 수 있는 몇몇 프레임에 대해, 새로운 픽쳐를 생성하여 거의 즉시, 예컨대 33ms 내에 표시할 수 있다. 전술한 캐스케이드예에서는 테이프를 이전의 GOP의 선두에 재위치시키고(100ms), 프레임 0,3 및 6을 전달하는 동안 이전의 GOP를 판독하고(300ms), 프레임 9, 7 및 8을 판독하고(1/2 GOP 시간, 150ms), 표시하는 시간(33ms)을 포함하여 총 시간이 약 600ms이기 때문에 상당히 많은 시간이 걸린다. 이것은 사용자 응답 시간으로서는 터무니없이 긴 시간은 아니다.
저속 모션 및 역진행과 같은 다른 저속 사용자 특징은 예측 가능한 일련의 정지(동결) 프레임 스텝(step)으로서 처리될 수 있다. 이러한 스텝은 전술된 특징 비트와 같이 테이프 머신에 의해 수상기는 제공되는 정보에 응답하여 수상기에서 행해진다고 하는 이점이 있다. 따라서, 예컨대, 사용자의 제어 요청에 따라 테이프 머신에 의해 제공되는 제어 비트에 응답하여 내부 메모리 및 HDTV 프로세싱/디코딩 회로를 이용하여 동결 프레임 디스플레이를 발생시키는 것은 수상기이다. 저속 레인트는 스텝핑하고나서 원활한 레이트를 유지하는데 필요한 회수만큼 프레임을 반복시킴으로써 얻어질 수 있다.
전술한 AD-HDTV는 ADTV 시스템이라고도칭해지며 계속되는 테스트 및 분석을 위해 ATTC(Advanced Telecision Test Center)에 의해 FCC/ACATS에 제출되어 있다.

Claims (3)

  1. 디지털 고화질 텔레비전 신호를 처리하기 위한 비디오 기록/재생(VRR) 시스템에 있어서,
    비디오 정보를 포함하고 있는 디지털 데이터 스트림을 수신하는 입력 수단(1212)과;
    상기 데이터 스트림에 응답하는 기록/재생 수단(1214~1218)과;
    상기 기록/재생 수단으로부터의 변환된 신호에 응답하여, 변환된 정보를 포함하는 정보를 이미지 디스플레이 프로세서에 전달하는 출력 수단과;
    상기 VRR 시스템으로부터 상기 이미지 디스플레이 프로세서에 제공되는 특징 데이터에 응답하여 적어도 하나의 VRR 비디오 특징 기능이 상기 이미지 디스플레이 프로세서 내에서 전체적으로 또는 부분적으로 수행되는 동작에 의해 용이하게 행해지도록, 사용자 입력 제어에 응답하여 상기 이미지 디스플레이 프로세서의 동작을 결정하는 VRR 비디오 특징 데이터를 생성하는 특징 제어 수단(1222)과;
    상기 특징 데이터를 상기 출력 수단에 전달하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 비디오 기록/재생 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 특징 데이터는. (a) 동결 프레임 이미지를 생성하도록 이미지 프레임 디스플레이를 반복하는 기능, (b) 이미지 프레임을 복호하지만 디스플레이하지는 않는 기능, (c) 시퀀스 이외의 이미지 프레임을 받아들이는 기능, (d) 특정 이미지 프레임의 소정의 데이터를 무시하는 기능 및 (e) 오디오 정보를 뮤트시키는 기능 중 적어도 하나의 기능을 수행하기 위한 명령을 나타내는 것을 특징으로 하는 비디오 기록/재생 시스템.
  3. 디지털 고화질 텔레비전 신호를 처리하는 비디오 기록/재생(VRR) 시스템의 특수한 특징 동작을 제공하는 방법에 있어서,
    (a) 상기 VRR 시스템으로부터 상기 이미지 디스플레이 프로세서에 제공되는 특수 특징 데이터에 응답하여 적어도 하나의 VRR 비디오 특수 특징 기능이 상기 이미지 디스플레이 프로세서에 의해 전체적으로 또는 부분적으로 수행되는 동작에 의해 용이하게 행해지도록, 사용자 입력 제어에 응답하여 이미지 디스플레이 프로세서의 동작을 제어하는 VRR 비디오 특수 특징 데이터를 생성하는 단계와;
    (b) 상기 특수한 특징 데이터를 상기 이미지 디스플레이 프로세서에 전달하는 단계를 포함하여,
    상기 특수 특징 데이터 생성 단계 (a)는 상기 이미지 디스플레이 프로세서와 관련된 로컬 메모리를 사용하여 동결 프레임 디스플레이를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 특수한 특징 동작 제공 방법.
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Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5833982A (en) * 1991-02-28 1998-11-10 Zymogenetics, Inc. Modified factor VII
EP0627855B1 (en) * 1993-05-31 2001-11-07 Sony Corporation Digital video signal recording
KR0157665B1 (ko) * 1993-09-20 1998-11-16 모리시타 요이찌 압축텔레비젼신호기록재생장치
AU681185B2 (en) * 1993-10-22 1997-08-21 Sony Corporation apparatus and method for recording and reproducing digital video data
JPH07154742A (ja) * 1993-11-25 1995-06-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 記録装置および再生装置
JP3385109B2 (ja) * 1994-04-12 2003-03-10 三菱電機株式会社 ディジタルｖｔｒ
US6977964B1 (en) 1994-04-12 2005-12-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Digital VTR for recording and replaying data depending on replay modes
GB2326791B (en) * 1994-04-12 1999-02-10 Mitsubishi Electric Corp Digital VTR
JP3289045B2 (ja) * 1994-04-12 2002-06-04 三菱電機株式会社 ディジタル記録再生装置
BR9507363A (pt) * 1994-04-15 1997-11-18 Philips Electronics Nv Transmissor de televisão para transmitir uma pluralidade de sinais de video receptor de televisão para receber e exibir sinais processos para transmitir uma pluralidade de sinais de video e para receber e exibir sinais de televisão
JP3330459B2 (ja) * 1994-07-04 2002-09-30 三菱電機株式会社 磁気記録再生装置
DE69525203T2 (de) * 1994-08-10 2002-09-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät für kodierten Datenstrom
JP3254924B2 (ja) * 1994-09-05 2002-02-12 ソニー株式会社 データ再生方法およびデータ再生装置
GB2293516B (en) * 1994-09-26 1999-06-30 Mitsubishi Electric Corp Digital video signal record and playback device and method for recording and playing back the same
US6009236A (en) 1994-09-26 1999-12-28 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Digital video signal record and playback device and method for giving priority to a center of an I frame
JP3318699B2 (ja) * 1994-10-31 2002-08-26 ソニー株式会社 デイジタル信号受信システム
JPH08140042A (ja) * 1994-11-07 1996-05-31 Sony Corp 画像データの再生装置及び記録再生装置
EP0712256B1 (en) * 1994-11-14 2000-04-12 Canon Kabushiki Kaisha Recording/reproducing apparatus
JP3603364B2 (ja) * 1994-11-14 2004-12-22 ソニー株式会社 ディジタルデータ記録／再生装置及び方法
JP3575100B2 (ja) * 1994-11-14 2004-10-06 ソニー株式会社 データ送信／受信装置及び方法並びにデータ記録／再生装置及び方法
JPH08214265A (ja) * 1995-01-31 1996-08-20 Sony Corp 符号化データの再生方法および再生装置
JP3319209B2 (ja) * 1995-02-17 2002-08-26 ソニー株式会社 データ復号化装置
US5793927A (en) * 1995-06-07 1998-08-11 Hitachi America, Ltd. Methods for monitoring and modifying a trick play data stream to insure MPEG compliance
EP0750430B1 (en) * 1995-06-08 2002-03-06 Sony Corporation Recording and reproducing video data
TW307005B (ko) * 1995-06-08 1997-06-01 Sony Co Ltd
EP0762757B1 (en) * 1995-08-31 2004-03-03 SANYO ELECTRIC Co., Ltd. Method of recording image data
DE19543017A1 (de) * 1995-11-18 1997-05-22 Thomson Brandt Gmbh Verfahren zur Erzeugung von Bildsequenzen für einen schnellen Suchvorgang bei einem Filmabspielgerät und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
HU229538B1 (en) 1995-12-07 2014-01-28 Koninkl Philips Electronics Nv A method and device for encoding, transferring and decoding a non-pcm bitstream a digital versatile disc device and a multi-channel reproduction apparatus
JP3932721B2 (ja) * 1999-05-14 2007-06-20 ソニー株式会社 データ記録装置、データ記録再生装置、データ記録方法およびデータ記録再生方法
JP4501187B2 (ja) * 1999-10-22 2010-07-14 ソニー株式会社 情報処理装置、情報処理システム及び情報処理方法
JP2006094411A (ja) * 2004-09-27 2006-04-06 Toshiba Corp 情報処理装置及びその外部機器制御方法
JP4654806B2 (ja) * 2005-07-15 2011-03-23 ソニー株式会社 情報処理装置、情報記録媒体製造装置、情報記録媒体、および方法、並びにコンピュータ・プログラム
JP6066561B2 (ja) * 2012-01-26 2017-01-25 キヤノン株式会社 映像処理装置、映像処理方法およびプログラム
CN102752569B (zh) * 2012-06-27 2016-08-10 杭州天视智能系统有限公司 一种基于视频分析的视频播放方法及其系统
RU2543929C1 (ru) * 2014-01-13 2015-03-10 Закрытое акционерное общество "Электронно-вычислительные информационные и инструментальные системы" (ЗАО "ЭЛВИИС") Способ и устройство ввода, обработки и вывода видеоизображения

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04298802A (ja) * 1991-03-27 1992-10-22 Toshiba Corp 高能率符号化記録再生装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0272780A (ja) * 1988-09-08 1990-03-13 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 画像記録方式及び画像復号化方式
US5136391A (en) * 1988-11-02 1992-08-04 Sanyo Electric Co., Ltd. Digital video tape recorder capable of accurate image reproduction during high speed tape motion
KR100192861B1 (ko) * 1989-04-20 1999-06-15 이데이 노부유끼 영상 데이타 기록 재생 방법 및 장치
JP3058333B2 (ja) * 1989-07-25 2000-07-04 ソニー株式会社 画像検索装置及び方法
DE3925663A1 (de) * 1989-08-03 1991-02-07 Thomson Brandt Gmbh Digitales signalverarbeitungssystem
JPH0486183A (ja) * 1990-07-30 1992-03-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 映像信号の記録再生装置
DE69024350T2 (de) * 1990-08-13 1996-07-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Digitale Videosignalaufnahme- und -wiedergabevorrichtung
EP0482888B1 (en) * 1990-10-25 1997-06-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Video signal recording/reproducing apparatus
US5168356A (en) * 1991-02-27 1992-12-01 General Electric Company Apparatus for segmenting encoded video signal for transmission
TW237589B (ko) * 1991-02-27 1995-01-01 Gen Electric
JPH04358486A (ja) * 1991-06-04 1992-12-11 Toshiba Corp 高能率符号化信号処理装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04298802A (ja) * 1991-03-27 1992-10-22 Toshiba Corp 高能率符号化記録再生装置

Also Published As

Publication number Publication date
SG55017A1 (en) 1998-12-21
RU2138130C1 (ru) 1999-09-20
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CN1119060A (zh) 1996-03-20
WO1994017631A1 (en) 1994-08-04

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