KR100420890B1 - 데이터멀티플렉서,데이터멀티플렉싱방법,데이터기록매체,데이터기록기,데이터디멀티플렉서및데이터디멀티플렉싱방법 - Google Patents

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Abstract

적어도 디지털 동화상 데이터와 패턴 데이터(문자 데이터)를 멀티플렉싱하는 데이터 멀티플렉서는 디지털 동화상 데이터 및 패턴 데이터를 MPEG-2 규격에 기초한, 헤더 및 실제 데이터 영역으로 각각 구성된, 미리 정해진 포맷의 PES 패킷들로 형성하는 패킷화 수단과, 상기 동화상 데이터와 상기 패턴 데이터를 식별하는 플래그를 각 패킷의 헤더에 부가하는 부가 수단과, 패킷들을 멀티플렉싱하는 수단을 포함한다. 각각의 PES 패킷의 헤더에 기록된 ID 플래그는 비디오 패킷, 오디오 패킷, 또는 패턴 데이터 패킷을 식별하도록 작용한다. 패턴 데이터와 디지털 동화상 데이터의 각 패킷은 디코딩 및 디스플레이 타이밍을 나타내는 타임 스탬프를 포함한다. 이러한 데이터 멀티플렉서에서, 임의의 수평 주사선상의 패턴 데이터(문자 데이터)는 디지털 동화상 데이터와 멀티플렉싱되고 기록될 수 있다.

Description

데이터 멀티플렉서, 데이터 멀티플렉싱 방법, 데이터 기록 매체, 데이터 기록기, 데이터 디멀티플렉서 및 데이터 디멀티플렉싱 방법{Data multiplexer, data multiplexing method, data recording medium, data recorder, data demultiplexer and data demultiplexing method}
본 발명은 예를 들어, 디스크 상에 문자 데이터와 함께 디지털 비디오 데이터를 기록하고, 그러한 데이터를 재생하는데 이용하기에 적합한 데이터 멀티플렉서, 데이터 멀티플렉싱 방법, 데이터 기록 매체, 데이터 기록기(data recorder), 데이터 디멀티플렉서, 및 데이터 디멀티플렉싱 방법에 관한 것이다.
스크린상의 텔레비전 영상은 복수의 수평 주사선들로 구성된다. 예를 들어 NTSC 시스템의 경우에, 영상의 1 프레임은 525개의 수평 주사선들로 구성된다. NTSC 시스템에서는 비월 주사(interlaced scanning) 방식이 채용되므로, 1 프레임은 홀수 필드 영상 및 짝수 필드 영상으로 구성된다.
수평 주사선들은 좌측 상단으로부터 우측 하단으로 순차적으로 주사되며, 스크린의 우측 단부에 수평 주사가 도달할 때, 스크린의 좌측 단부로 복귀될 필요가 있다. 그리고, 수평 주사가 스크린의 하단 단부에 도달할 때, 상단 단부로 복귀될 필요가 있다. 따라서, 수평 및 수직 방향들 모두에서 수평 주사를 복귀시키기 위해 블랭킹 간격(blanking interval)이 발생한다. 결과적으로, 제 9 도에 도시된 바와 같은 홀수 필드 및 짝수 필드 영상들의 각각에, 화상의 디스플레이를 위해 실질적으로 사용 가능한 영역(유효영역)은 실제 주사된 영역보다 좁게 된다.
이러한 이유로, 비디오 신호들이 디지털화되고 기록 매체 상에 기록될 때, 인코딩될 양을 감소시키기 위해 유효 영역의 데이터만이 인코딩된다. 예를 들어, 제 9A 도에 도시된 바와 같은 홀수 필드에서, 21 번째부터 260 번째까지의 총 240개의 수평 주사선들이 유효 라인들로서 사용되며, 한편 제 9B 도에 도시된 짝수 필드에서는, 284 번째부터 523 번째까지의 총 240 개의 수평 주사선들이 유효 라인들로서 사용되며, 그러한 유효 라인들의 비디오 신호들만이 인코딩된다.
제 10 도는 시간의 경과에 따라 변화하는 신호들의 영역으로서 유효 라인들을 나타내고 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 짝수 및 홀수 필드들을 나타내는 FID 신호는 수직 동기 신호(VSYNC)의 각각의 발생시에 반전된다. 그리고, 홀수 필드에서, 21 번째부터 260 번째의 라인들까지의 240개의 라인들(H)은 유효 라인들로서 사용되며, 한편 짝수 필드에서는, 284 번째부터 내지 523 번째의 라인들까지의 240개의 라인들(H)이 유효 라인들로서 사용된다.
이러한 비디오 신호들을 전송하는데 있어서, 비디오 신호들의 유효 영역의 본질적 화상에 영향을 주지 않는 방식으로, 블랭킹 영역의 미리 정해진 수평 주사선 상에 문자 데이터 등을 중첩하는(superimposing) 프로세스가 실행된다. 이러한 기술에 관하여, 일본의 CAPTAIN(Character and Pattern Telephone Access Information Network; 문자 및 패턴 전화 액세스 네트워크) 시스템, 유럽의 텔레텍스트(teletext) 시스템, 및 미국의 클로즈드 캡션(closed caption) 시스템과 EDS(Extended Data Service; 확장된 데이터 서비스)가 공지되어 있다.
문자 데이터는 알파벳 글자들 및 숫자들과 같은 문자들과, 또한 예를 들어 CAPTAIN 시스템에서 사용되는 모자이크 비트 맵(bit map)을 포함한다. 이후 이러한 데이터는 패턴 데이터(pattern data)라 한다.
예를 들어, 패턴 데이터(캡션 데이터)는 클로즈드 캡션 시스템에서는 21 번째의 H 상에 기록되거나, 또는 EDS에서는 짝수 필드에서의 284 번째의 H 및 홀수 필드에서의 21 번째의 H 상에 각각 기록되는 것으로 규정되어 있다.
예를 들어, EDS에서의 데이터가 헬리컬-주사 비디오 테이프 기록기(helical scanning video tape recorder)에 의해 기록될 때, 그 기록 상태는 제 11 도에 도시된 바와 같다. 이 경우에, 예시된 바와 같이, 패턴 데이터가 기록된 21 번째 및 284 번째의 H가 테이프 상에 기록된다.
따라서, 그러한 비디오 테이프 상에 기록된 비디오 신호를 재생하고, 그 신호를 MPEG(Moving Pictures Expert Group: 동화상 전문가 그룹)-1에 기초하여 비디오 CD 규격에 따라 그 신호를 인코딩한 후에 디스크 상에 그 재생된 신호를 기록하는 동작에서, 그 패턴 데이터는, 비디오 CD 규격에서 패턴 데이터를 기록하기 위한 유효라인들은 홀수 필드에서는 21 번째의 H로부터 260 번째의 H까지이고, 짝수 필드에서는 284 번째의 H에서 523 번째의 H까지이기 때문에, 본질적인 비디오 데이터뿐만 아니라 디스크 상에 디지털적으로 기록가능하다.
MPEG-1의 애플리케이션인 비디오 CD 규격에서, 유효 라인들은 클로즈드 캡션 및 EDS 모두에서 패턴-데이터 삽입 라인들을 포함하도록 규정되어 있고, 이에 의해 패턴 데이터는 디스크 상에 기록될 수 있다. 그러나, 패턴 데이터가 21 번째의 H보다 앞의 임의의 블랭킹 간격에 삽입되거나, 284 번째의 H보다 앞의 이의의 블랭킹 간격에 삽입된다면, 패턴 데이터가 디스크 상에 기록될 수 없게 되는 문제가 존재한다.
본 출원인은 예를 들어 일본 특허출원 평 6-54706 호에서 MPEG-2 규격에 따라 디스크 상에 비디오 신호를 디지털적으로 기록하는 기술에 관한, 어떤 고안을 제안했다. 이러한 종래의 제안에서, 본질적인 비디오 데이터 이외의 불필요한 데이터(패턴 데이터)는 비디오 데이터를 기록 및 재생하는데 있어서 우수한 화질을 달성하기 위해 기록되지 않는다. 보다 구체적으로는, 21 번째 및 284 번째의 H는 기록되지 않으며, 홀수 필드에서의 유효 라인들은 22 번째의 H부터 261 번째의 H까지의 범위에 있는 240개의 H이며, 한편 짝수 필드에서의 유효 라인들은 285 번째의 H부터 524 번째의 H까지의 범위에 있는 240개의 H이다.
따라서, 우수한 화질을 달성하기 위해, 패턴 데이터를 기록할 별개의 수단을 준비하는 것이 필수적이다.
본 발명은 상술한 상황을 고려하여 이루어졌다. 따라서, 본 발명은 임의의위치들의 수평 주사선들 상에 삽입된 패턴 데이터의 적절한 기록 및 재생을 실현하는 것을 목적으로 한다. 그리고, 본 발명의 다른 목적은 MPEG-1에 기초한 비디오 CD 규격에서 이용된 수단에 비해 화질을 열화시키지 않고 패턴 데이터를 정확하게 기록 및 재생하는 것을 가능케 하는데 있다.
본 발명의 제 1 측면에 따라, 적어도 디지털 동화상 데이터 및 패턴 데이터를 멀티플렉싱하기 위한 데이터 멀티플렉서가 제공된다. 데이터 멀티플렉서는 디지털 동화상 데이터 및 패턴 데이터를 미리 정해진 포맷의 패킷들로 형성하기 위한 패킷화 수단으로서, 각각의 패킷은 헤더(header)와 실제의 데이터 영역(actual data region)으로 구성되는, 상기 패킷화 수단과, 동화상 데이터와 패턴 데이타를 식별하는 플래그를 각 패킷의 헤더에 부가하는 부가 수단과, 패킷들을 멀티플렉싱하는 멀티플렉싱 수단을 포함한다.
패턴 데이터는 수직 블랭킹 기간 내에 배치된다. NTSC 시스템에서, 각각의 홀수 필드내의 패턴 데이터는 21 번째의 수평 주사선 상에 배치된 문자 데이터일수 있고, 각각의 홀수 필드내의 디지털 동화상 데이터는 22 번째 라인 이후와 미리 정해진 수의 수평 주사선들로 구성될 수 있다.
또한, NTSC 시스템에서, 각각의 짝수 필드내의 패턴 데이터는 284 번째의 수평 주사선 상에 배치된 문자 데이터일 수 있고, 각각의 짝수 필드내의 디지털 동화상 데이터는 285 번째 주사선 이후의 미리 정해진 수의 수평 주사선들로 구성될 수 있다.
디지털 동화상 데이터의 패킷 및 패턴 데이터의 패킷은 각각 디코딩 또는 디스플레이 타이밍을 표시하는 타임 스탬프(time stamp)를 포함한다.
패턴 데이터의 패킷은 MPEG-2 시스템에서 Private_ stream_1에 의해 규정된다.
패턴 데이터의 한 개의 패킷에는, 한개, 두 개, 또는 그 이상의 수평 주사선들 상의 패턴 데이터가 기술된다.
본 발명의 제 2 측면에 따라, 상술된 데이터 멀티플렉서와, 데이터 멀티플렉서에 의해 멀티플렉싱된 데이터를 기록 매체 상에 기록하는 기록 수단을 포함하는, 데이터 기록기가 제공되어 있다.
본 발명의 제 3 측면에 따라, 적어도 디지털 동화상 데이터 및 패턴 데이터를 멀티플렉싱하는 데이터 멀티플렉싱 방법이 제공된다. 이러한 방법은 디지털 동화상 데이터 및 패턴 데이터를 헤더와 실제 데이터 영역으로 각각이 이루어진 미리 정해진 포맷의 패킷들로 형성하는 단계와, 동화상 데이터와 패턴 데이터를 식별하는 플래그(flag)를 각 패킷의 헤더에 부가하는 단계와, 패킷들을 멀티플렉싱하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 4 측면에 따라, 적어도 디지털 동화상 데이터 및 패턴 데이터가 멀티플렉싱되고 기록된 데이터 기록 매체가 제공된다. 이 기록 매체에서, 디지털 동화상 데이터 및 패턴 데이터는 미리 정해진 포맷의 패킷들로 형성되며, 각 패킷은 헤더와 실제 데이터 영역으로 구성되고, 동화상 데이터 및 패턴 데이터를 식별하기 위한 플래그가 각 패킷의 헤더에 부가되고, 패킷들은 멀티플렉싱되고 기록된다.
본 발명의 제 5 측면에 따라, 적어도 패킷화된 디지털 동화상 데이터 및 패턴 데이터의 멀티플렉싱된 데이터를 분리하기 위한 데이터 디멀티플렉서(data demultiplexer)가 제공된다. 이러한 데이터 디멀티플렉서는 패킷으로부터 패턴 데이터 및 디지털 동화상 데이터를 식별하는 플래그를 검출하는 검출 수단과, 검출 수단에 의해 검출된 플래그에 따라 디지털 동화상 데이터와 패턴 데이터를 상호 분리시키는 분리 수단과, 분리 수단에 의해 분리된 동화상 데이터를 디코딩하기 위한 동화상 데이터 디코딩 수단과, 분리 수단에 의해 분리된 패턴 데이터를 디코딩하기 위한 패턴 데이터 디코딩 수단을 포함한다.
데이터 디멀티플렉서는 디지털 동화상 데이터 또는 패턴 데이터를 디코딩 또는 디스플레이하기 위한 타이밍을 나타내는 타임 스탬프를 검출하는 타임 스탬프 검출 수단과, 타임 스탬프 검출 수단에 의해 검출된 타임 스탬프에 따라 동화상 데이터 디코딩 수단 및 패턴 데이터 디코딩 수단을 동기적으로 제어하는 제어 수단을 더 포함한다.
데이터 디멀티플렉서는 패턴 데이터 디코딩 수단에 의해 디코딩된 신호를, 상이한 수평 주사선의 신호로서, 동화상 데이터 디코딩 수단에 의해 디코딩된 신호에 부가하는 부가 수단을 더 포함한다.
그리고, 본 발명의 제 6 측면에 따라, 적어도 패킷화된 디지털 동화상 데이터 및 패턴 데이터의 멀티플렉싱된 데이터를 분리하는 데이터 디멀티플렉싱 방법이 제공된다. 이러한 데이터 디멀티플렉싱 방법은, 패킷으로부터 디지털 동화상 데이터와 패턴 데이터를 식별하는 플래그를 검출하는 단계와, 디지털 동화상 데이터 또는 패턴 데이터를 디코딩 또는 디스플레이하는 타이밍을 표시하는 타임 스탬프를 또한 검출하는 단계와, 검출된 플래그에 따라 디지털 동화상 데이터와 패턴 데이터를 상호 분리시키는 단계와, 이와 같이 분리된 동화상 데이터와 패턴 데이터를 디코딩하는 단계를 포함한다.
본 발명의 데이터 멀티플렉서 및 데이터 멀티플렉싱 방법에서, 디지털 동화상 데이터 및 패턴 데이터는 미리 정해진 포맷의 패킷들로 형성되고, 동화상 데이터와 패턴 데이터를 식별하기 위한 플래그는 각 패킷의 헤더에 부가된다. 따라서, 임의의 수평 주사선상의 위치에 삽입된 패턴 데이터는 동화상 데이터와 함께 멀티플렉싱될 수 있다.
본 발명의 데이터 기록기 및 데이터 기록 매체에서, 미리 정해진 포맷의 패킷화된 동화상 데이터 및 패턴 데이터는 이러한 데이터를 식별하는 플래그를 부가하여 데이터 기록 매체 상에 기록된다. 따라서, 임의의 수평 주사선 상에 삽입된 패턴 데이터는 동화상 데이터와 함께 멀티플렉싱되고 기록될 수 있다.
본 발명의 데이터 디멀티플렉서 및 데이터 디멀티플렉싱 방법에서, 디지털 동화상 데이터와 패턴 데이터는 검출된 플래그에 따라 상호 분리된다. 따라서, 디지털 동화상 데이터 및 패턴 데이터는 확실히 정확하게 디코딩 및 디스플레이될 수 있다.
본 발명의 상기 및 다른 특징들 및 장점들은 첨부 도면들을 참조하여 주어질 다음의 설명으로부터 분명해질 것이다.
제 1 도는 본 발명에서의 유효 라인들을 설명하는 개략도.
제 2 도는 본 발명에서의 패턴 데이터를 기록하기 위한 PES 패킷의 포맷을 도시한 도면.
제 3 도는 스트림 ID를 설명하는 도면.
제 4 도는 본 발명에서의 패턴 데이터를 기록하기 위한 다른 포맷을 도시한 도면.
제 5 도는 본 발명에서의 패턴 데이터를 기록하기 위한 또 다른 포맷을 도시한 도면.
제 6 도는 본 발명의 데이터 멀티플렉서가 적용되는 데이터 기록기의 예시적인 구성을 도시한 블록도.
제 7 도는 제 6 도의 멀티플렉싱 회로에 의해 실행된 처리를 설명하는 흐름도.
제 8 도는 본 발명의 데이터 디멀티플렉서가 적용된 데이터 재생기의 예시적인 구성을 도시한 블록도.
제 9A 도 및 제 9B 도는 각각 유효 영역을 설명하기 위한 개략도.
제 10 도는 종래 기술에서의 유효 라인들을 설명하는 개략도.
제 11 도는 종래의 비디오 테이프 기록기에서 사용된 자기 테이프상의 기록 포맷을 도시하는 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 데이터 기록기 2 : 마스터 데이터 전송기
8 : 멀티플렉싱 회로 15 : ECC 인코더
본 발명은 MPEG 규격에 따라 비디오 데이터 및 패턴 데이터를 인코딩하고, 그 다음에 인코딩된 데이터를 기록 매체 상에 멀티플렉싱하고 기록하고, 기록된 데이터를 재생한다. MPEG 규격은 다음과 같이 규정된다.
MPEG-1 시스템: ISO11172-1
MPEG-1 비디오: ISO11172-2
MPEG-1 오디오: ISO11172-3
MPEG-2 시스템: ISO13818-1
MPEG-2 비디오: ISO13818-2
MPEG-2 오디오: ISO13818-3
제 1 도는 본 발명에서의 유효 라인들을 예시한 것이다. 도면에서 도시된 바와 같이, NTSC 시스템에 관련된 이러한 실시예에서, 홀수 필드에서의 22 번째 내지 261 번째의 H 범위의 240개의 H는 유효 라인들로서 사용되며, 짝수 필드에서의 285 번째 내지 524 번째의 H 범위의 240개의 H는 유효 라인들로서 사용된다. 이후에 설명되는 바와 같이, 비디오 데이터가 데이터 기록 매체(19)(디스크)상에 디지털화되고 기록될 때, 이러한 유효 라인들 상의 비디오 신호만이 인코딩되고, 따라서 유효 라인들의 수가 상술된 MPEG-1의 애플리케이션인 비디오 CD 규격에서의 유효 라인 수와 동일하게 되고, 이에 의해 원하는 상호 교환성(interchangeability)이 보장될 수 있다.
그러나, 이 경우에는 앞서 기술된 바와 같이, 예를 들어, 홀수 필드에서의 21 번째의 H, 또는 짝수 필드에서의 284 번째의 H에 삽입된 패턴 데이터를 기록하는 것은 불가능하다. 그러므로, 이러한 실시예에서, 비디오 데이터, 오디오 데이터, 및 패턴 데이터(문자 데이터)는 MPEG-2 시스템에서 규정된 포맷에 따라 PES(Packetized Elementary Stream; 패킷화된 기본 스트림) 패킷(즉, 비디오 패킷, 오디오 패킷, Private_stream_type 1 패킷)으로 각각 형성된다.
PES 패킷은 헤더 및 실제의 데이터 영역으로 이루어진다. 헤더에서, MPEG-2 시스템에서 규정된 바와 같이, ID(스트림- id), PTS(Presentation Time Stamp; 표시 타임 스탬프), 및 DTS(decoding time stamp)가 배치되어 있다. 실제 데이터 영역에서, 비디오 패킷의 경우에 비디오 데이터가 배치되어 있거나, 또는 오디오 패킷의 경우에 오디오 데이터가 배치된다. 그리고, 패턴 데이터 패킷의 경우에, 제 2 도에 도시된 바와 같이, 유형 코드, 수평 주사선 번호, 데이터 길이, 및 데이터가 배치된다.
관련 패킷이 비디오 패킷, 오디오 패킷, 또는 패턴 데이터 패킷임을 나타내는 번호(ID)가 ID에 기술되어 있다. MPEG-2 시스템에서, 여기에 기술된 번호는 제 3 도에 도시된 바와 같이 규정된다. 즉, 위의 번호는 비디오 패킷에서는 1110xxxx로서, 오디오 패킷에서는 110xxxxx로서, 또는 패턴 데이터 패킷에서는 10111101로서 코딩된다. 보다 구체적으로, MPEG-2 시스템에서, 패턴 데이터는 Private_stream_1로서 규정된 패킷으로 형성된다.
PTS는 표시(presentation)의 타이밍을 나타내는 타임 스탬프(시간 정보)이며, DTS 는 디코딩의 타이밍을 나타내는 타임 스탬프이다. 이러한 실시예에서 디코딩에서 표시까지의 지연이 0이므로, PTS 및 DTS는 상호 동일하다.
패턴 데이터 패킷의 실제 데이터 영역내의 유형 코드는 예를 들어, 클로즈드 캡션(closed caption), EDS, CAPTAIN 또는 텔레텍스트를 식별하는데 사용된다. 이러한 코드는 예를 들어 4비트로 구성된다.
수평 주사선 번호는 패턴 데이터가 삽입되는 수평 주사선의 위치를 표시한다. 클로즈드 캡션 시스템에서, 이러한 번호는 21이다. 한편, EDS에서, 이러한 번호는 홀수 필드에서 21 이거나, 또는 짝수 필드에서 284이다. PAL 시스템에서의 사용을 고려하면, 8 비트는 수평 주사선 번호에 대해 불충분하며, 그러므로 이러한 번호는 예를 들어 16 비트로 구성된다. 패턴 데이터(문자 데이터)는 수평 주사선 번호를 임의의 값으로 설정함으로써 임의의 위치에서의 수평 주사선 상에 삽입될 수 있다.
그러나, 유효 영역 내에 임의의 패턴(문자)을 표시하지 않도록 한정이 가해진 경우, 수평 주사선 번호는 예를 들어 8 비트로 구성될 수 있고, 1 번째 내지 64번째의 H의 임의의 수평 주사선 수는, 관련 수평 주사선 수가 상단부터 카운팅된 것인지 또는 하단부터 카운팅된 것인지에 대해, LSB를 포함하는 6개의 하위 비트들 또는 이와 구별되는 MSB를 포함하는 2개의 상위 비트에 의해 표시되는 것으로 기술하는 것이 가능하다.
데이터 길이는 연속 데이터의 길이를 나타낸다. 패턴 데이터의 유형에 따라 상이할지라도, 예를 들어, 미국의 클로즈드 캡션의 경우 데이터 길이가 2 바이트로 구성될 수 있다. 예를 들어, CAPTAIN 패턴에서, 더욱 많은 비트들이 데이터 길이를 나타내도록 보장되는 것이 바람직하다.
데이터는 표시되는 문자 데이터를 나타낸다. 한 개의 문자가 프레임 마다 기록되는 예에서, 총 30 개의 문자들이 초단위로 기록 및 재생될 수 있다는 것이 뒤따른다.
제 2 도의 실시예에서, 1 라인(예: 21 번째의 H)의 패턴 데이터(문자 데이터)는 패킷 단위로 기록된다. 그러나, 패킷당 복수의 주사선들의 데이터를 기록하는 것이 또한 가능하다. 제 4 도는 이러한 경우를 나타내는 예시적인 실시예를 도시한다. 이러한 실시예에서, 공통의 PTS 및 DTS를 갖는 2개의 라인들의 유형 코드들, 수평 주사선 번호들, 데이터 길이들의 데이터가 실제 데이터 영역에 기록된다.
단일 패킷에서, 여러 프레임들에 걸쳐 연속 전송된 특정 주사선의 데이터(즉, 여러 프레임내의 21 번째의 H의 데이터)를 기록하기에 적합한 변형을 하는 것이 또한 가능하다. 제 5 도는 이러한 경우를 나타내는 예시적인 실시예를 도시한다.
제 5 도의 실시예에서, 선두(top) 문자열의 DTS는 헤더의 DTS 내에 기재된다. 그리고, 복수의 패턴 데이터가 실제의 데이터 영역내의 데이터로서 기술되어 있기 때문에, DTS 오프셋은 실제의 데이터 영역의 데이터와 데이터 길이 사이에 배치된다. 제 5 도에서의 데이터 길이는 매회 재생되어야 할 문자열의 길이를 나타내며, DTS 오프셋은 일회에 재생된 각 문자열이 표시되는 시간 편차(time deviation)를 나타낸다 따라서, 문자열들은 DTS 오프셋에 의해 지정된 간격으로 선두 DTS로부터 연속적으로 표시된다. 바꾸어 말하면, 패턴 데이터는 DTS의 타이밍에서 표시된 데이터, DTS + S의 타이밍에서 표시된 데이터, DTS + 2S의 타이밍에서 표시된 데이터, DTS + 3S의 타이밍에서 표시된 데이터 등의 순서로 배열된다.
미국에서 채택된 클로즈드 캡션 시스템에 따라, 2 바이트만이 영상의 프레임마다 사용된다. 따라서, 제 2 도에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 한 패킷이 프레임당 2 바이트의 문자 데이터를 기술하기 위해 기록된 경우, (여러 바이트의) 헤더가 패킷당 부가될 필요가 있어, 결과적으로 인코딩 효율을 열화시킨다. 그러나, 많은 클로즈드 캡션 데이터들이 단일 패킷으로 집합적으로 기술되는 경우에는 제 5 도의 실시예와 같이 인코딩 효율을 향상시키는 것이 가능하다.
이제 제 6 도를 참조하여, 본 발명의 데이터 멀티플렉서가 응용된 데이터 기록기에 대해 설명된다.
이 실시예에서의 데이터 기록기(1)는 미리 생성된 비디오 데이터, 오디오 데이터, 및 캡션 데이터(상술된 패턴 데이터와 같은 의미임), 또는 이러한 임의의 데이터의 조합을 멀티플렉싱하고, 부가 정보(subcode; 서브코드)를 부가한 후, 그들은 데이터 기록 매체(19)상에 기록할 수 있다.
이러한 데이터 기록기(1)에서, 마스터 데이터 송신기(master data sender)(2)는 제어기(20)로부터의 명령에 응답하여 미리 생성된 비디오 데이터, 오디오 데이터, 및 캡션 데이터를 각각 비디오 인코더(5), 오디오 인코더(6), 및 캡션 인코더(7)에 송신한다. 마스터 데이터 송신기(2)는 예를 들어 사업용의 비디오 테이프 재생기로 구성된다. 타임 코드 데이터가 또한 비디오 데이터, 오디오 데이터, 및 캡션 데이터와 함께 존재할 때, 마스터 데이터 송신기(2)는 그러한 타임 코드 데이터를 타임 코드 스위칭 회로(10)에 송신한다.
마스터 데이터 송신기(2)와는 별개로 캡션 데이터를 새로이 부가하기 위해, 도시되지 않은 캡션 발생기로부터 얻어진 캡션 데이터는 캡션 인코더(7)에 공급될 수 있다.
마스터 데이터 송신기(2)로부터 수신된 비디오 데이터는 MPEG-2 비디오에서 규정된 과정에 따라 비디오 인코더(5)에 의해 인코딩되며, 그 다음에 멀티플렉싱 회로(8)에 공급된다. I 화상의 위치를 나타내는 엔트리 포인트(entry point) 데이터, 화상 헤더의 위치를 나타내는 화상 헤더 데이터, 화상 유형(I 화상(프레임내 코드 화상), P 화상(전방 예측 코드 화상), 또는 B 화상(양방향 예측 코드 화상)), 및 기록된 임시 참조 번호를 포함하는 임시 참조 데이터는 또한 서브코드 인코더(11)에 공급된다.
그 다음에, 마스터 데이터 송신기(2)로부터 수신된 오디오 데이터는 임의의 처리없이 직접적으로 또는 MPEG-2 오디오에서 규정된 과정에 따라 인코딩된 후에, 오디오 인코더(6)로부터 멀티플렉싱 회로(8)에 공급된다.
그 다음에, 마스터 데이터 송신기(2)로부터 수신된 캡션 데이터는 임의의 처리없이 직접적으로 또는 아날로그-디지털 변환을 통해 캡션 인코더(7)로부터 멀티플렉싱 회로(8)에 공급된다. 또한, 제 2 도, 제 4 도, 또는 제 5 도에 도시된 PES 패킷의 유형 코드, 수평 주사선 번호, 및 데이터 길이에 관한 데이터는 멀티플렉싱 회로(8)에 또한 출력된다.
헤더 발생 회로(4)는 비디오 인코더(5), 오디오 인코더(6), 및 캡션 인코더(7)로부터 입력 신호들을 수신하고, 제 2 도, 제 4 도, 또는 제 5 도에 도시된 PES 패킷내의 헤더의 ID, PTS, DTS에 대응하는 데이터를 멀티플렉싱 회로(8)에 공급한다.
멀티플렉싱 회로(8)는 MPEG-2 시스템에서 규정된 규격에 기초하여, 비디오 인코더(5), 오디오 인코더(6), 및 캡션 인코더(7)로부터 공급된 데이터를 멀티플렉싱한다. 이러한 동작 단계에서, 멀티플렉싱 회로(8)는 데이터 기록 매체(19)상에 기록 가능한 또는 이 기록 매체로부터 판독 가능한 데이터의 단위, 즉, 1 섹터에 대응하는 유저 데이터량에 대한 신호를 제어기(20)로부터 수신하며, 한 패킷이 복수의 섹터들의 유저 데이터에 걸쳐 있지 않는 방식으로 데이터를 멀티플렉싱하며, 그 다음에 ECC(에러 정정 코드) 인코더(15)에 멀티플렉싱된 데이터를 송신한다. 그리고, 이와 동시에, 멀티플렉싱 회로(8)는 섹터들 간의 경계를 나타내는 섹터 경계 신호를 ECC 인코더(15)에 송신한다.
타임 코드 데이터 발생기(9)는 제어기(20)로부터의 명령에 응답하여 타임 코드 데이터를 발생시킨다. 그리고, 타임 코드 데이터 스위칭 회로(10)는 마스터 데이터 송신기(2)로부터 공급된 타임 코드 데이터 또는 타임 코드 데이터 발생기(9)로부터 공급된 타임 코드 데이터를 선택하고, 선택된 데이터를 서브코드 인코더(11)에 송신한다. 이 경우에, 마스터 데이터 송신기(2)로부터 공급된 임의의 타임 코드 데이터가 존재할 때, 회로(10)는 그 타임 코드 데이터를 선택하지만, 마스터 데이터 송신기(2)로부터 공급된 타임 코드 데이터가 없을 때, 회로(10)는 타임 코드 데이터 발생기(9)로부터 얻어진 타임 코드 데이터를 선택한다.
서브코드 인코더(11)는 제어기(20)로부터 수신된 섹터 번호 데이터 및 다른부가 데이터를 미리 정해진 포맷으로 인코딩하고, 인코딩된 데이터를 CRC(Cyclic Redundancy Check; 순환적 중복 검사) 인코더(12)에 송신한다. 여기서, 다른 부가적인 데이터는 저작권(copyright) 관리 데이터, 타임 코드 데이터 스위칭 회로(10)로부터 공급된 타임 코드 데이터, 및 비디오 인코더(5)로부터 공급된 엔트리 포인트 데이터, 화상 헤더 데이터, 화상 유형 데이터, 및 임시 참조 데이터를 포함한다.
CRC 인코더(12)는 서브코드 인코더(11)로부터 수신된 서브코드 데이터의 CRC를 계산하고, 그 다음에 CRC 데이터를 서브코드 데이터에 부가하고, 동기 패턴 부가 회로(13)에 송신한다. 그 후에, 회로(13)는 동기 패턴을 입력 데이터에 부가하고, 서브코드 버퍼(14)에 송신한다.
ECC 인코더(15)는 리드-솔로몬 코드(Reed-Solomon code)에 따라 카운트된 ECC의 패리티 비트들을 계산하고, 그 다음에 그 결과를 멀티플렉싱 회로(8)로부터 공급된 멀티플렉싱된 데이터에 부가하고, ECC-부가된 데이터를 서브코드 부가 회로(16)에 송신한다. 한편, ECC 인코더(15)는 멀티플렉싱 회로(8)로부터 섹터 경계 신호를 수신하고, ECC-부가된 데이터의 섹터들 간의 경계에 대응하는 방식으로 섹터 경계 신호를 서브코드 부가 회로(16)에 송신한다.
서브코드 부가 회로(16)는 ECC 인코더(15)로부터 출력된 섹터 경계 신호에 기초하여, ECC 인코더(15)로부터 송신된 데이터내의 섹터간(inter-sector) 경계에서, 서브코드 버퍼(14)로부터 판독된 서브코드 데이터를 삽입한다. 또한, 서브코드 부가 회로(16)는 서브코드 데이터의 삽입에 의해 얻어진 데이터를 변조 회로(17)에공급한다. 변조 회로(17)는 데이터 기록 매체(19)상에 기록 가능한 미리 정해진 신호 포맷을 달성하기 위해 서브코드 부가 회로(16)의 출력 데이터를 변조하도록 작용하고, 이러한 회로는, 예를 들어, EFM(8-14 변조) 변조를 실행한다. 기록 장치(18)는 변조 회로(17)의 출력 신호를 데이터 기록 매체(19)상에 전기적으로, 자기적으로, 광학적으로, 또는 물리적으로 기록한다. 이러한 실시예에서, 데이터 기록 매체(19)는 디스크(디지털 비디오 디스크)이다.
제 6 도의 실시예에서 수행되는 동작에 관해 설명될 것이다. 먼저, 유저로부터 얻어진 편집 명령에 응답하여, 제어기(20)는 마스터 데이터 송신기(2)에 데이터 송신 명령을 출력한다. 또한, 제어기(20)는 섹터 크기를 나타내는 명령어를 멀티플렉싱 회로(8)에 전송하며, 그 다음에 서브코드로서 기록될 저작권 관리 데이터 및 섹터 번호 데이터를 발생시키고, 발생된 데이터를 서브코드 인코더(11)에 공급한다. 마스터 데이터 송신기(2)로부터 어떤 타임 코드 데이터도 송신되지 않을 때, 제어기(20)는 유저로부터의 명령에 응답하여 타임 코드 데이터를 발생시키도록 타임 코드 발생기(9)에 명령을 내린다.
비디오 인코더(5)는 MPEG-2 비디오에 따라 입력 비디오 신호를 인코딩한다. 이 경우에, 앞서 설명된 바와 같이, 비디오 인코더(5)는 홀수 필드의 22 번째 내지 261 번째 H의 유효 라인들의 데이터 및, 짝수 필드의 285 번째 내지 524 번째 H의 유효 라인들의 데이터를 인코딩한다. 그 후, 비디오 인코더(5)는 인코딩된 화상의 유형(I-화상, P-화상, 또는 B-화상)을 나타내는 화상 유형 데이터와, 임시 참조 번호를 서브코드 인코더(11)에 공급한다. 화상 헤더를 송신하는 경우에, 화상 헤더의존재를 나타내는 데이터, 즉, 화상 헤더 데이터는 서브코드 인코더(11)에 송신되는 반면에, I-화상을 또한 송신하는 경우 I-화상의 존재를 나타내는 데이터, 즉, 엔트리 포인트 데이터는 서브코드 인코더(11)에 송신된다.
오디오 인코더(6) 및 캡션 인코더(7)는 입력된 오디오 신호 및 캡션 신호를 각각 인코딩하고, 그 다음에 인코딩 신호들을 멀티플렉싱 회로(8)에 송신한다. 캡션 인코더(7)는 유형 코드, 수평 주사선 번호, 및 패턴 데이터의 데이터 길이를 나타내는 데이터를 멀티플렉싱 회로(8)에 또한 출력한다. 후속적으로, 멀티플렉싱 회로(8)는 헤더 발생 회로(4)의 출력 데이터를 헤더로서, 비디오 인코더(5), 오디오 인코더(6), 및 캡션 인코더(7)로부터 각각 공급된 각각의 데이터에 부가하며, 그 다음에, 그와 같은 데이터를 PES 패킷들로 형성하고, 그에 의해, MPEG-2 시스템의 규정에 따라 PES 패킷들을 멀티플렉싱한다.
제 7 도는 멀티플렉싱 회로(8)에서 실행된 예시적인 멀티플렉싱 처리를 도시한 것이다. 이러한 흐름도에 도시된 바와 같이, 초기에 단계(S1)에서, 비디오 인코더(5), 오디오 인코더(6), 또는 캡션 인코더(7)로부터 입력된 데이터는 PES 재킷들을 형성하도록 패킷화된다. 각각의 비디오 패킷 또는 오디오 패킷에서, 인코딩된 비디오 데이터 또는 오디오 데이터는 실제 데이터 영역에서 기술된다. 그러나, 각각의 패턴 데이터 패킷에서, 제 2 도, 제 4 도, 또는 제 5 도에 도시된 바와 같이, 패턴 데이터에 부가하여 유형 코드, 수평 주사선 번호, 및 데이터 길이가 기술되어 있다.
그 후에 단계(S2)에서, 데이터 유형에 관련하여 판단이 실행되며, 이 판단의결과가 비디오 인코더(5)로부터 입력된 비디오 데이터를 나타낸다면, 동작은 단계(S3)로 진행하고, 여기서 비디오 데이터를 나타내는 1110xxxx가 패킷 헤더의 ID로서 기술된다. 이 경우에, 미리 설정된 값이 xxxx에 대해 사용된다. 또한, 비디오 데이터의 PTS 및 DTS는 또한 헤더에 부가된다.
단계(S2)에서의 위 판단 결과가 오디오 인코더(6)로부터 입력된 오디오 데이터를 나타낸다면, 동작은 단계(S4)로 진행하고, 여기서 110xxxxx는 패킷 헤더의 ID로서 부가되며, 따라서 이 패킷은 오디오 데이터 패킷으로서 표현된다. 또한, 오디오 데이터의 PTS와 DTS는 헤더에 부가된다.
한편, 단계(S2)에서의 판단 결과가 캡션 인코더(7)로부터 입력된 캡션 데이터(패턴 데이터)를 나타내는 경우에, 동작은 단계(S5)로 진행하고, 여기서, 프라이빗 스트림 타입(private stream type) 1의 ID에 대응하는 10111101이 패킷 헤더의 ID로서 부가되고, 따라서 이 패킷은 캡션 데이터를 포함하는 것으로 나타내진다. 또한, 패턴 데이터의 PTS 및 DTS는 헤더에 부가된다.
단계들(S3 내지 S5)에서의 처리의 종료 후, 동작은 단계(S6)로 진행하고, 부가된 대응하는 ID를 각각 갖는 패킷들은 시분할 멀티플렉싱되고, 스트림으로서 출력된다.
멀티플렉싱 회로(8)에서 섹터마다 패킷화된 유저 데이터는 ECC 인코더(15)에 송신된다. 그 다음에, ECC 인코더(15)는 수신된 유저 데이터의 ECC를 계산하고, 유저 데이터 직후에 ECC를 부가한 후, 이를 서브코드 부가 회로(16)에 송신한다.
멀티플렉싱 회로(8)는 또한 ECC 인코더(15)에 섹터 경계 신호를 출력하고,이 섹터 경계 신호는 유저 데이터의 선두 바이트를 송신하는 경우에만 1이 되며, 즉, 그 이외의 경우에는 섹터 경계는 0이 된다. 그 후에, ECC 인코더(15)는 이와 같이 수신된 섹터 경계 신호를 유지하고, 서브코드 부가 회로(16)에 그 데이터를 출력할 때, 섹터 경계 신호를 송신하고, 이 섹터 경계 신호는 유저 데이터의 선두 바이트를 송신하는 경우에만 1이 되며, 그 이외의 경우에는 0 가 된다.
한편, 서브코드 인코더(11)는 입력 데이터에 포함된 타임 코드와 섹터 번호를 조합하거나, 섹터 번호와 엔트리 포인트 데이터의 조합, 또는 섹터 번호와 화상 헤더 데이터, 또는 섹터 번호와 임시 참조, 또는 섹터 번호와 저작권 관리 데이터의 조합에 의해 서브코드를 구성하며, 이 서브코드를 CRC 인코더(12)에 출력한다. 그 후에, CRC 인코더(12)는 서브코드 인코더(11)로부터 공급된 서브코드 데이터의 CRC를 계산하며, 서브코드 데이터의 직후에 CRC를 부가한 후, 이를 동기 패턴 부가 회로(13)에 송신한다.
동기 패턴 부가 회로(13)는 CRC가 부가된 입력 서브코드 데이터의 직전에 동기 패턴을 부가하며, 처리된 서브코드 데이터를 서브코드 버퍼(14)에 송신한다. 그 다음에, 서브코드 버퍼(14)는 연속적인 동기 패턴, 서브코드 데이터, 및 CRC로 구성된 입력 데이터를 보유하며, 회로(16)로부터의 요구에 응답하여 서브코드 부가 회로(16)에 이것을 송신한다.
ECC 인코더(15)로부터 수신된 섹터 경계 신호에 기초하여, 서브코드 부가 회로(16)는 서브코드 버퍼(14)로 하여금 연속적인 동기 패턴, 서브코드 데이터, 및 CRC의 대응하는 데이터를 송신하도록 요구하며, 그 다음에, 이러한 데이터를 ECC인코더(15)로부터 수신되고 연속적인 유저 데이터 및 ECC로 구성된 데이터 직전에 삽입하고, 변조 회로(17)에 그 처리된 데이터를 공급한다. 후속적으로 변조 회로(17)는 서브코드 부가 회로(16)로부터 수신된 데이터를 변조하고, 변조된 데이터를 기록 장치(18)에 송신하며, 그 다음에 기록 장치(18)는 데이터 기록 매체(19)상에 입력 데이터를 기록한다.
상술된 구성에 따라, 기록 처리에 병행하여, 가변 속도로, 비디오 데이터, 오디오 데이터, 캡션 데이터 또는 그 선택된 조합의 각 단위 섹터와, 타임 코드, 엔트리 포인트 데이터, 화상 헤더 데이터, 임시 참조 데이터 또는 저작권 관리 데이터와 같은 몇몇 부가 데이터가 발생되어 각 섹터에 서브코드로서 부가되고, 그에 의해, 데이터 재생기에 유용한 데이터를 제공할 수 있는 간략화된 구조의 데이터 기록기를 구현할 수 있게 된다.
제 8 도를 참조하면, 캡션 데이터가 기술된 방식으로 기록되는 데이터 기록 매체(19)의 재생을 수행하는 데이터 재생기에 대해 설명된다. 제 8 도의 데이터 재생기는 본 발명의 데이터 디멀티플렉서를 응용함으로써 구성된다.
제 8 도의 데이터 재생기(100)에서, 데이터 기록 매체(19)상에 기록된 데이터는 픽업(112)에 의해 재생된다. 이러한 픽업(112)은 데이터 기록 매체(19)에 레이저광 빔을 조사하며, 데이터 기록 매체(19)로부터 얻어진 반사된 빔으로부터 기록된 데이터를 재생한다. 픽업(112)에 의해 재생된 신호는 복조 회로(113)에 공급되며, 이 복조 회로(13)는 픽업(112)으로부터 출력된 재생 신호를 복조하고, 복조된 신호를 섹터 검출 회로(114)에 공급한다.
그 후에, 섹터 검출 회로(114)는 각 섹터 내에 기록된 섹터 어드레스(SAd)를 공급된 데이터로부터 검출하며, 그 다음에, 검출된 섹터 어드레스(SAd)를 링 버퍼 제어 회로(116)에 공급한다. 섹터 검출 회로(114)는 또한 다음의 단계에서 ECC 회로(115)에 섹터 동기화된 상태에서의 데이터를 출력한다. 예를 들어, 어드레스가 전혀 검출되지 않거나, 검출된 어드레스들이 연속적이지 않을 때, 섹터 검출 회로(114)는 또한 링 버퍼 제어 회로(116)를 통해 트랙 점프 판단 회로(128)에 섹터 번호 이상 신호(sector number abnormal signal)를 출력한다.
ECC 회로(115)는 섹터 검출 회로(114)로부터 공급된 데이터내의 임의의 에러를 검출하고, 그 후에 데이터에 부가된 중복 비트들의 이용에 의한 에러의 정정 이후에, 트랙 점프를 위한 링 버퍼 메모리(FIFO)(117)에 정정된 데이터를 출력한다. 데이터 에러가 정정될 수 없는 경우에, ECC 회로(115)는 또한 에러 발생 신호를 트랙 점프 판단 회로(128)에 출력한다.
링 버퍼 제어 회로(116)는 링 버퍼 메모리(117)내의 기록 및 판독을 제어하며, 데이터 디멀티플렉싱 회로(118)의 출력 데이터를 요청하기 위해 송신된 코드 요청 신호를 감독한다.
트랙 점프 판단 회로(128)는 링 버퍼 제어 회로(116)의 출력을 모니터링하고, 트랙 점프가 필요할 때, 트랙 점프 신호를 트랙킹 서보 회로(127)에 출력하고, 이에 의해, 픽업(112)이 디스크(19)상의 원하는 재생 위치로 점프하게 한다. 또한, 트랙 점프 판단 회로(128)는 섹터 검출회로(114)로부터의 섹터 번호 이상 신호 또는 ECC 회로(115)로부터의 에러 발생 신호를 검출하고, 그 다음에, 트랙 점프 신호를 트랙킹 서보회로(127)에 출력하고, 이에 의해, 픽업(112)이 원하는 재생 위치로 점프하게 한다.
링 버퍼 메모리(117)로부터의 데이터 출력은 데이터 디멀티플렉싱 회로(118)에 공급된다. 데이터 디멀티플렉싱 회로(118)내에 통합된 헤더 분리회로(119)는 링 버퍼 메모리(117)로부터 공급된 데이터로부터 패킷 헤더를 분리하고, 그 다음에 시분할 멀티플렉싱된 데이터를 스위칭 회로(120)의 입력 단자(G)에 공급하는 동안 패킷 헤더를 디멀티플렉싱 회로 제어기(121)에 공급한다.
스위칭 회로(120)의 출력단자들(스위칭된 단자들)(H0, H1, 및 H2)은 각각 캡션 코드 버퍼(129), 비디오 코드 버퍼(123), 및 오디오 코드 버퍼(125)의 입력 단자들에 접속된다. 또한, 캡션 코드 버퍼(129)의 출력은 캡션 디코더(130)의 입력에 접속되며, 비디오 코드 버퍼(123)의 출력은 비디오 디코더(124)의 입력에 접속되고, 오디오 코드 버퍼(125)의 출력은 오디오 디코더(126)의 입력에 각각 접속된다.
비디오 디코더(124)에 의해 발생된 코드 요구 신호는 비디오 코드 버퍼(123)에 입력되며, 비디오 코드 버퍼(123)에 의해 발생된 코드 요구 신호는 데이터 디멀티플렉싱 회로(118)에 입력된다. 상술된 바와 같이, 비디오 디코더(124)에서 디코딩된 비디오 데이터는 상술된 MPEG-2 규격에 기초하며, I 화상, P 화상, 및 B 화상 등의 3가지 상이한 인코딩 방법들에 따른 화상들이 미리 정해진 GOP(group of pictures)로 형성된다.
유사하게, 오디오 디코더(126)에 의해 발생된 코드 요구 신호는 오디오 코드 버퍼(125)에 입력되며, 오디오 코드 버퍼(125)에 의해 발생된 코드 요구 신호는 데이터 디멀티플렉싱 회로(118)에 입력된다. 오디오 디코더(126)에서 디코딩된 오디오 데이터는 MPEG-2 규격에 기초한 것이거나 압축되지 않은 디지털 오디오 데이터이다.
비디오 데이터는 NTSC 인코더(134)에 의해 NTSC 규격의 아날로그 TV 신호로 변환된다. NTSC 인코더(134)에 있어서, 캡션 디코더(130)로부터 공급된 캡션 데이터는 비트 스트림에서 지정된 위치(제 2 도, 제 4 도, 제 5 도에서의 수평 주사선 번호에 의해)에서 수직 블랭킹 간격으로 중첩된다.
타임 스탬프 제어기(135)는 디멀티플렉싱 회로 제어기(121)에 의해 패킷 헤더로부터 분리된 입력 타임 스탬프 DTS 에 응답하여 디코더들(124, 126, 130)의 디코딩 동기를 제어한다.
상기 데이터 재생기(100)의 동작이 후술될 것이다. 픽업(112)은 데이터 기록 매체(19)상에 레이저광을 조사하며, 반사된 광 빔으로부터 데이터 기록 매체(19)내에 기록된 데이터를 재생한다. 그 후, 픽업(112)으로부터 재생된 신호는 복조 회로(113)에 입력되어 복조된다. 복조 회로(113)로부터 얻어진 복조 데이터는 ECC 회로(115)에 섹터 검출회로(114)를 통해 입력되며, 여기서 에러 검출 및 정정이 실행된다. 섹터 번호(데이터 기록 매체(19)의 섹터에 할당된 어드레스)가 섹터 검출 회로(114)에서 적절하게 검출되지 않은 경우, 섹터 번호 이상 신호는 트랙 점프 판단 회로(128)에 출력된다. 정정할 수 없는 임의의 데이터의 발생시에, ECC 회로(115)는 에러 발생 신호를 트랙 점프 판단 회로(128)에 출력한다. 에러 정정된 데이터는 ECC 회로(115)로부터 링 버퍼 메모리(117)에 공급되고, 그 다음 저장된다.
섹터 검출회로(114)의 출력(섹터 어드레스(SAd))은 링 버퍼 제어기(116)에 공급된다. 링 버퍼 제어기(116)는 섹터 어드레스(SAd)에 대응하는 링 버퍼 메모리(117)상에 기록 어드레스(기록 포인터(WP))를 나타낸다.
후단의 데이터 디멀티플렉싱 회로(118)로부터 출력된 코드 요구 신호에 응답하여, 링 버퍼 제어기(116)는 또한 링 버퍼 메모리(117)에 기록된 데이터의 판독 어드레스(판독 포인터(RP))를 지정하며, 판독 포인터(RP)로부터 데이터를 판독하고, 그 판독 데이터를 데이터 디멀티플렉싱 회로(118)에 공급한다.
데이터 디멀티플렉싱 회로(118)의 헤더 분리 회로(119)는 링 버퍼 메모리(117)로부터 공급된 데이터로부터 패킷 헤더를 분리하고, 그 분리된 패킷 헤더를 디멀티플렉싱 회로 제어기(121)에 공급한다. 후속적으로 이 제어기(121)는 스위칭 회로(120)의 입력 단자 G를, 헤더 분리 회로(119)로부터 공급된 패킷 헤더의 스트림 id 데이터에 따라 출력 단자들(스위칭된 단자)(H0,H1,H2)에 순차적으로 접속하며, 이로써, 시분할된 멀티플렉싱된 데이터를 적절하게 디멀티플렉싱하며, 그 다음에 디멀티플렉싱된 데이터를 대응하는 코드 버퍼에 공급한다.
내부 코드 버퍼의 잔여 용량(residual capacity)에 따라, 비디오 코드 버퍼(123)는 데이터 멀티플렉싱 회로(118)에 대해 코드 요구(code request)를 발생시키며 이러한 요구에 대응하여 수신된 데이터를 저장한다. 또한, 비디오 코드 버퍼(123)는 비디오 디코더(124)로부터의 코드 요구를 수용하고, 이러한 내부 데이터를 출력한다. 그 후, 비디오 디코더(124)는 공급된 비디오 데이터를 디코딩하며 이로써 비디오 신호를 재생하고 출력 단자(131)로부터 이를 전달한다.
내부 코드 버퍼의 잔여 용량에 의존하여, 오디오 코드 버퍼(125)는 데이터 멀티플렉싱 회로(118)에 대해 코드 요구를 발생하며, 이 요구에 대응하여 수신된 데이터를 저장한다. 또한, 오디오 코드 버퍼(125)는 오디오 디코더(126)로부터의 코드 요구를 수신하고 내부 데이터를 출력한다. 그 후, 오디오 디코더(126)는 공급된 오디오 데이터를 디코딩하여 오디오 신호를 재생하며 출력 단자(132)에 이를 전송한다.
이와 같이, 비디오 디코더(124)는 비디오 코드 버퍼(123)에 데이터를 전송하도록 요구하며, 비디오 코드 버퍼(123)는 데이터 디멀티플렉싱 회로(118)에 데이터를 전송하도록 요구하며, 데이터 디멀티플렉싱 회로(118)는 링 버퍼 제어기(116)에 데이터를 전송하도록 요구하고, 그에 의해, 데이터는 링 버퍼 메모리(117)로부터 판독되며, 그 요구들에 역방향으로 전송된다.
링 버퍼 메모리(117)로부터 판독된 데이터량이 작은 경우, 링 버퍼 메모리(117)내에 저장된 데이터량이 증가하여 오버플로를 야기하는 현상이 발생될 수도 있다. 따라서, 트랙 점프 판단 회로(128)는 기록 포인터(WP) 및 판독 포인터(RP)를 감독하며, 링 버퍼 메모리(117)의 오버플로의 가능성이 존재할 때, 트랙킹 서보(servo) 회로(127)에 트랙 점프 명령을 출력한다.
섹터 검출 회로(114)로부터의 섹터 번호 이상 신호 또는 ECC 회로(115)로부터의 에러 발생 신호의 검출시, 트랙 점프 판단 회로(128)는 픽업(112)이 그 데이터를 에러 발생 위치에서 다시 재생할 수 있도록 트랙킹 서보 회로(127)에 트랙 점프 명령을 출력한다.
트랙 점프 판단 회로(128)로부터 출력된 트랙 점프 명령에 응답하여, 트랙킹 서보 회로(127)는 픽업(112)이 현재 재생 위치로부터 원하는 위치에 점프하도록 한다. 이 시간 기간동안, 링 버퍼 메모리(117)에 이미 저장된 데이터는 데이터가 인터럽트되지 않도록 데이터 디멀티플렉싱 회로(118)에 전송된다.
비디오 데이터는 NTSC 인코더(134)에 의해 NTSC 시스템의 비디오 신호로 변환된다. 여기서, 캡션 데이터는 미국에서 채용된 클로즈드 캡션 시스템의 21 번째 H 상에 위치되거나, 또는 EDS에서는 21 번째 및 284 번째 H 상에 위치되도록 NTSC 인코더(134)에 의해 NTSC 비디오 신호에 대해 중첩된다. 패턴 데이터가 CAPTAIN 시스템과 같이 모자이크 패턴으로 구성될 때, 도시되지는 않았지만 캡션 데이터에 대응하는 패턴은 ROM 내에 미리 저장되며, 이로부터 판독된다.
가변 레이트 방법에 의해 인코딩된 비디오 데이터, 오디오 데이터, 및 캡션 데이터는 단위 시간당 데이터량이 서로 다르다. 따라서, 타임 스탬프 제어기(135)는 PES 패킷에 부가된 DTS를 참조하여 디코더들에 각각 제어 신호들(CV, CA, CC)을 출력하며, 그에 의해 각 디코딩 타이밍을 동기적으로 제어한다.
위의 실시예에서, 비디오 및 오디오 데이터는 MPEG-2 시스템에 따라 인코딩된다. 그러나, MPEG-1 비디오 규격에 따라 비디오 데이터를 인코딩하거나, MPEG-1 오디오 규격, MD(미니 디스크(상품명))에 대한 ATRAC(Adaptive Transform Acoustic Coding: 적응성 변환 음향 코딩(상표명))의 규격, 또는 AC-3(미국 돌비 연구소의 상표명) 규격에 따라 오디오 데이터를 인코딩하거나, MPEG-1 시스템의 규격에 따라데이터를 멀티플렉싱하는 것이 또한 가능하다.
상술한 데이터 기록 매체(19)에 관하여, 자기 디스크, 광 디스크, 자기-광학 디스크 또는 위상 변화 디스크 등과 같은 임의의 기록 가능한 디스크들이 사용될 수 있다. 섹터 동기 신호들, 섹터 어드레스들 등을 포함한 정보가 초기화시에 기록되더라도, 미리 포맷된 디스크가 또한 사용될 수 있다. 기록 모드에서, 데이터는 이러한 정보를 사용하여 미리 정해진 위치에 기록된다.
따라서, 본 발명의 데이터 디멀티플렉싱 방법 및 데이터 멀티플렉서에 따라, 디지털 동화상 데이터 및 패턴 데이터가 미리 정해진 포맷으로 패킷화되며, 동화상 데이터와 패턴 데이터를 식별하기 위한 플래그는 각각의 패킷의 헤더에 부가된다. 따라서, 임의의 수평 주사선상에 삽입될 패턴 데이터는 동화상 데이터와 멀티플렉싱될 수 있다.
본 발명의 데이터 기록기 및 데이터 기록 매체에 따라, 미리 정해진 포맷으로 패킷화된 동화상 데이터 및 패턴 데이터는 그 데이터 식별을 위한 플래그의 부가로 디지털 기록 매체 상에 기록된다. 따라서, 임의의 수평 주사선에 삽입될 패턴 데이터는 동화상 데이터와 멀티플렉싱되어 기록될 수 있다.
본 발명의 데이터 디멀티플렉서 및 데이터 디멀티플렉싱 방법에 따라, 디지털 동화상 데이터 및 패턴 데이터는 검출된 플래그에 기초하여 상호 분리된다. 따라서 디지털 동화상 데이터 및 패턴 데이터를 확실히 디코딩 및 디스플레이할 수 있다.
본 발명이 몇몇 양호한 실시예들을 참조하여 설명될지라도, 이러한 실시예에만 한정되는 것이 아니며, 다른 변형 및 수정이 발명의 사상을 벗어나지 않고서 당업자에 의해 명백해질 것이다.
따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해 결정된다.

Claims (18)

  1. 적어도 디지털 동화상 데이터와 패턴 데이터를 멀티플렉싱하기 위한 데이터 멀티플렉서로서, 상기 디지털 동화상 데이터는 미리 정해진 아날로그 텔레비전 규격의 유효 디스플레이 영역에 대응하는 화상 데이터를 포함하고, 상기 패턴 데이터는 실제 패턴 데이터와, 상기 패턴 데이터의 속성을 표시하는 부가 정보를 포함하고, 상기 패턴 데이터는 상기 미리 정해진 아날로그 텔레비전 규격에 의해 지정된 비유효 디스플레이 영역 상에 중첩되도록 의도되는, 상기 데이터 멀티플렉서에 있어서,
    상기 디지털 동화상 데이터와 상기 패턴 데이터를, 상기 동화상 데이터와 상기 패턴 데이터가 분리되어 멀티플렉싱되는 미리 정해진 디지털 전송 포맷의 패킷들로 형성하기 위한 수단;
    상기 동화상 데이터 또는 상기 패턴 데이터를 표시하는 정보를 상기 패킷들의 각각에 부가하기 위한 수단; 및
    상기 패킷들을 멀티플렉싱하기 위한 수단을 포함하여;
    재생을 위한 상기 미리 정해진 아날로그 텔레비전 규격으로의 상기 패킷들의 후속적인 변환 시에, 상기 패턴 데이터가 상기 비유효 디스플레이 영역에 배치되도록 하며,
    상기 비유효 디스플레이 영역은 상기 미리 정해진 아날로그 텔레비전 규격의 수직 블랭킹 기간인, 데이터 멀티플렉서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미리 정해진 아날로그 규격은 NTSC이고, 상기 패턴 데이터는, 재생을 위한 상기 미리 정해진 아날로그 텔레비전 규격으로의 상기 패킷들의 후속적인 변환 시에, 각각의 홀수 필드의 제 21 번째 수평 주사선 상에 배치되는 문자 데이터인, 데이터 멀티플렉서.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 디지털 동화상 데이터는 각각의 홀수 필드의 제 22 번째 주사선 이후의 미리 정해진 수의 수평 주사선들에 대응하는 데이터를 포함하는, 데이터 멀티플렉서.
  4. 제 2 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 문자 데이터는 각각의 짝수 필드의 제 284 번째 수평 주사선 상에 더 배치되는, 데이터 멀티플렉서.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 디지털 동화상 데이터는 각각의 짝수 필드의 제 285 번째 주사선 이후의 미리 정해진 수의 수평 주사선들에 대응하는 데이터를 더 포함하는, 데이터 멀티플렉서.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패킷들은, 디코딩 또는 디스플레이 타이밍을 표시하는 타임 스탬프를 포함하는, 데이터 멀티플렉서.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 또는 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미리 정해진 디지털 전송 포맷은 패킷-기반 포맷(packet-based format)이며, 상기 패턴 데이터의 패킷은 MPEG-2 규격에서의 Private_stream_1에 의해 규정되는, 데이터 멀티플렉서.
  8. 제 7 항에 있어서,
    하나 이상의 수평 주사선들 상에 배치되는 패턴 데이터는 상기 패턴 데이터의 하나의 패킷으로 형성되는, 데이터 멀티플렉서.
  9. 데이터 기록기로서,
    제 1 항 내지 제 3 항 또는 제 5 항 또는 제 8 항 중 어느 한 항에서 정의된 데이터 멀티플렉서와, 상기 데이터 멀티플렉서에 의해 멀티플렉싱된 데이터를 기록 매체 상에 기록하기 위한 기록 수단을 포함하는, 데이터 기록기.
  10. 적어도 디지털 동화상 데이터와 패턴 데이터를 멀티플렉싱하기 위한 데이터멀티플렉싱 방법으로서, 상기 디지털 동화상 데이터는 미리 정해진 아날로그 텔레비전 규격의 유효 디스플레이 영역에 대응하는 화상 데이터를 포함하고, 상기 패턴 데이터는 실제 패턴 데이터와, 상기 패턴 데이터의 속성을 표시하는 부가 정보를 포함하고, 상기 패턴 데이터는 상기 미리 정해진 아날로그 텔레비전 규격에 의해 지정된 비유효 디스플레이 영역 상에 중첩되도록 의도되는, 상기 데이터 멀티플렉싱 방법에 있어서,
    상기 디지털 동화상 데이터와 상기 패턴 데이터를, 상기 동화상 데이터와 상기 패턴 데이터가 분리되어 멀티플렉싱되는 미리 정해진 디지털 전송 포맷의 패킷들로 형성하는 단계로서, 각각의 패킷은 헤더와 실제 데이터 영역으로 구성되는, 상기 패킷 형성 단계;
    상기 동화상 데이터 또는 상기 패턴 데이터를 식별하는 플래그를 각각의 패킷의 헤더에 부가하는 단계; 및
    상기 패킷들을 멀티플렉싱하는 단계를 포함하여,
    재생을 위한 상기 미리 정해진 아날로그 텔레비전 규격으로의 상기 패킷들의 후속적인 변환 시에, 상기 패턴 데이터가 상기 비유효 디스플레이 영역에 배치되도록 하는, 데이터 멀티플렉싱 방법.
  11. 적어도 디지털 동화상 데이터와 패턴 데이터가 멀티플렉싱되고 기록되는 데이터 기록 매체로서, 상기 디지털 동화상 데이터는 미리 정해진 아날로그 텔레비전 규격의 유효 디스플레이 영역에 대응하는 화상 데이터를 포함하고, 상기 패턴 데이터는 실제 패턴 데이터와, 상기 패턴 데이터의 속성을 표시하는 부가 정보를 포함하고, 상기 패턴 데이터는 상기 미리 정해진 아날로그 텔레비전 규격에 의해 지정된 비유효 디스플레이 영역 상에 중첩되도록 의도되는, 상기 데이터 기록 매체에 있어서,
    상기 디지털 동화상 데이터와 상기 패턴 데이터는 상기 동화상 데이터와 상기 패턴 데이터가 분리되어 멀티플렉싱되는 미리 정해진 디지털 텔레비전 포맷의 패킷들로 형성되며, 각각의 패킷은 헤더와 실제 데이터 영역으로 구성되고,
    상기 동화상 데이터 또는 상기 패턴 데이터를 식별하기 위한 플래그는 각각의 패킷의 헤더에 부가되어,
    재생을 위한 상기 미리 정해진 아날로그 텔레비전 규격으로의 상기 패킷들의 후속적인 변환 시에, 상기 패턴 데이터가 상기 비유효 디스플레이 영역에 배치되도록 하는, 데이터 기록 매체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 헤더는 상기 디지털 동화상 데이터 또는 패턴 데이터를 디코딩 또는 디스플레이하는 타이밍을 표시하는 타임 스탬프를 더 포함하는, 데이터 기록 매체.
  13. 적어도 패킷화된 디지털 동화상 데이터와 패턴 데이터의 멀티플렉싱된 데이터를 분리하기 위한 데이터 디멀티플렉서로서, 상기 동화상 데이터와 상기 패턴 데이터는 미리 정해진 아날로그 텔레비전 규격을 통한 후속 재생을 위해 분리되어 멀티플렉싱되는, 상기 데이터 디멀티플렉서에 있어서,
    디지털 동화상 데이터 패킷들과 패턴 데이터 패킷들을 식별하는 플래그를 검출하기 위한 검출 수단;
    상기 검출 수단에 의해 검출된 상기 플래그에 따라 디지털 동화상 데이터 패킷들과 패턴 데이터 패킷들을 상호 분리하기 위한 분리 수단;
    상기 분리 수단에 의해 분리된 상기 동화상 데이터 패킷들을 디코딩하기 위한 동화상 데이터 디코딩 수단; 및
    상기 분리 수단에 의해 분리된 패턴 데이터 패킷들을 디코딩하기 위한 패턴 데이터 디코딩 수단을 포함하여,
    재생을 위한 상기 미리 정해진 아날로그 텔레비전 규격으로의 상기 디지털 동화상 데이터 및 상기 패턴 데이터의 후속적인 변환 시에, 상기 패턴 데이터가 비유효 디스플레이 영역에 배치되도록 하는, 데이터 디멀티플렉서.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 디지털 동화상 데이터 또는 상기 패턴 데이터를 디코딩 또는 디스플레이하는 타이밍을 표시하는 타임 스탬프를 검출하기 위한 타임 스탬프 검출 수단; 및
    상기 검출 수단에 의해 검출된 상기 타임 스탬프에 따라 상기 동화상 데이터 디코딩 수단과 상기 패턴 데이터 디코딩 수단을 동기적으로 제어하기 위한 제어 수단을 더 포함하는, 데이터 디멀티플렉서.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 패턴 데이터 디코딩 수단에 의해 디코딩된 신호를, 상이한 수평 주사선의 신호로서, 상기 동화상 데이터 디코딩 수단에 의해 디코딩된 신호에 부가하기 위한 부가 수단을 더 포함하는, 데이터 디멀티플렉서.
  16. 적어도 패킷화된 디지털 동화상 데이터와 패턴 데이터의 멀티플렉싱된 데이터를 분리하기 위한 데이터 디멀티플렉싱 방법으로서, 상기 동화상 데이터와 상기 패킷 데이터는 미리 정해진 아날로그 텔레비전 규격을 통한 후속 재생을 위해 분리되어 멀티플렉싱되는, 상기 데이터 디멀티플렉싱 방법에 있어서,
    디지털 동화상 데이터 패킷들과 패턴 데이터 패킷들을 식별하는 플래그를 검출하는 단계;
    상기 검출된 플래그에 따라 디지털 동화상 데이터 패킷들과 패턴 데이터 패킷들을 상호 분리하는 단계; 및
    그렇게 분리된 상기 동화상 데이터 패킷들과 상기 패턴 데이터 패킷들을 디코딩하는 단계를 포함하여,
    재생을 위한 상기 디지털 동화상 데이터 및 상기 패턴 데이터의 상기 미리 정해진 아날로그 텔레비전 규격으로의 후속적인 변환 시에, 상기 패턴 데이터가 비유효 디스플레이 영역에 배치되도록 하는, 데이터 디멀티플렉싱 방법.
  17. 제 16 항에 있어서
    상기 디지털 동화상 데이터 또는 상기 패턴 데이터를 디코딩 또는 디스플레이하는 타이밍을 표시하는 타임 스탬프를 검출하는 단계; 및
    서로 분리된 상기 동화상 데이터와 상기 패턴 데이터를 동기적으로 제어하는 단계를 더 포함하는, 데이터 디멀티플렉싱 방법.
  18. 제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 디코딩된 패턴 데이터를, 상이한 수평 주사선의 신호로서, 상기 디코딩된 동화상 데이터에 부가하는 단계를 더 포함하는, 데이터 디멀티플렉싱 방법.
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