KR100672378B1 - Personal Video Recorder - Google Patents

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KR100672378B1 KR1020050052902A KR20050052902A KR100672378B1 KR 100672378 B1 KR100672378 B1 KR 100672378B1 KR 1020050052902 A KR1020050052902 A KR 1020050052902A KR 20050052902 A KR20050052902 A KR 20050052902A KR 100672378 B1 KR100672378 B1 KR 100672378B1
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Abstract

본 발명은 개인용 비디오 녹화기(PVR)에 관한 것이다. 본 발명은 스트림 데이터를 저장할 수 있는 개인용 비디오 녹화기에 있어서, 상기 개인용 비디오 녹화기에 입력된 스트림 데이터를 임시 저장하는 메모리장치; 상기 개인용 비디오 녹화기에서 출력될 스트림 데이터를 저장하는 하드디스크; 상기 메모리장치에 임시 저장된 스트림 데이터를 상기 하드디스크에 입력하기 전에 상기 스트림 데이터를 임시 저장하거나 상기 하드디스크에 저장된 스트림 데이터를 상기 메모리장치에 출력하기 전에 상기 스트림 데이터를 임시 저장하는 캐시 메모리; 및 상기 캐시 메모리에 대한 스트림 데이터의 입출력 요구에 대해 상기 캐시 메모리의 동작을 관리하는 캐시 메모리 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인용 비디오 녹화기를 제공한다. 본 발명에 따르면 개인용 비디오 녹화기가 방대한 스트림을 실시간으로 저장하거나 재생할 경우 PVR 성능이 저하됨 없이 상기 스트림을 처리할 수 있다.The present invention relates to a personal video recorder (PVR). The present invention provides a personal video recorder capable of storing stream data, comprising: a memory device for temporarily storing stream data input to the personal video recorder; A hard disk storing stream data to be output from the personal video recorder; A cache memory for temporarily storing the stream data before inputting the stream data temporarily stored in the memory device to the hard disk or before outputting the stream data stored in the hard disk to the memory device; And a cache memory controller configured to manage an operation of the cache memory in response to an input / output request of the stream data to the cache memory. According to the present invention, when a personal video recorder stores or plays back a huge stream in real time, the stream may be processed without degrading PVR performance.

캐시 메모리, PVR Cache memory, PVR

Description

개인용 비디오 녹화기{Personal Video Recorder}Personal Video Recorder {Personal Video Recorder}

도 1은 종래의 PVR 시스템에서 데이터가 하드디스크에 저장되어 출력되는 과정의 일 예를 나타낸 도면1 is a view showing an example of a process in which data is stored on the hard disk and output in a conventional PVR system

도 2는 종래의 PVR 시스템에서 메모리장치에 저장된 파일을 하드디스크로 업/다운로드 하는 일 예를 나타낸 도면2 is a diagram illustrating an example of uploading / downloading a file stored in a memory device to a hard disk in a conventional PVR system.

도 3은 본 발명에 따른 저장장치를 갖는 PVR 시스템의 일 실시예에서 데이터가 하드디스크에 저장되어 출력되는 과정의 일 예를 나타낸 도면3 is a view showing an example of a process in which data is stored and output on a hard disk in an embodiment of a PVR system having a storage device according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 저장장치를 갖는 PVR 시스템의 일 실시예에서 캐시 메모리에 저장된 파일을 하드디스크로 업/다운로드 하는 일 예를 나타낸 도면4 is a diagram illustrating an example of uploading / downloading a file stored in a cache memory to a hard disk in an embodiment of a PVR system having a storage device according to the present invention.

도 5a는 종래의 PVR 시스템에서 파일을 하드디스크로 다운로드 할 경우 소요되는 액세스 시간의 일 예를 나타낸 도면5A illustrates an example of an access time required when a file is downloaded to a hard disk in a conventional PVR system.

도 5b는 본 발명에 따른 저장장치를 갖는 PVR 시스템의 일 실시예에서 파일을 하드디스크로 다운로드할 경우 소요되는 액세스 시간의 일 예를 나타낸 도면5B illustrates an example of an access time required when downloading a file to a hard disk in an embodiment of a PVR system having a storage device according to the present invention.

도 5c는 본 발명에 따른 저장장치를 갖는 PVR 시스템의 일 실시예에서 파일을 하드디스크로 다운로드할 경우 소요되는 액세스 시간의 다른 예를 나타낸 도면5c illustrates another example of an access time required when downloading a file to a hard disk in an embodiment of a PVR system having a storage device according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 PVR 시스템 중 캐시 메모리 구성의 일 예를 나타낸 구조도6 is a structural diagram showing an example of a cache memory configuration of a PVR system according to the present invention;

<도면 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawing>

10 : 인코더 20 : 메모리장치10: encoder 20: memory device

25 : DMA 컨트롤러25: DMA controller

30 : 다중화기 40 : 다운로드 컨트롤러(download controller)30: multiplexer 40: download controller

50 : IDE 컨트롤러 55 : 버퍼50: IDE controller 55: Buffer

60 : 하드디스크 70 : 업로드 컨트롤러(upload controller)60: hard disk 70: upload controller

80 : 역다중화기 90 : 디코더80: demultiplexer 90: decoder

100 : 캐시 컨트롤러 200 : 캐시 메모리100: cache controller 200: cache memory

본 발명은 하드디스크가 장착된 개인용 비디오 녹화기(Personal Video Recorder; 이하 PVR) 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 메모리장치로서 액세스 속도가 빠른 캐시를 포함하는 PVR 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a personal video recorder (PVR) system equipped with a hard disk, and more particularly, to a PVR system including a cache having a fast access speed as a memory device.

PVR은 아날로그 또는 디지털 방송을 하드디스크에 저장할 수 있는 장치로서(이하, 본 명세서에서 동일한 의미로 사용한다), 녹화 기능은 물론 타임 시프트(time shift), 생방송 시청 중 순간 재생 (instant replay) 및 기타 각종 트릭 플레이 등 기존의 VCR(video cassette recorder)보다 훨씬 향상된 기능을 제공한다. 또한, PVR은 HD급 고화질 디지털 방송을 언제든지 하드디스크에 저장하여 볼 수 있도록 하는 기능과 다양한 부가 서비스를 제공해주는 기능도 갖추고 있다. A PVR is a device capable of storing analog or digital broadcasts on a hard disk (hereinafter, used in the same sense), as well as a recording function as well as time shift, instant replay and other live broadcasts. It offers much improved functions than the existing video cassette recorder (VCR) such as trick play. In addition, the PVR is equipped with a function to store and view HD-quality high-definition digital broadcasting at any time on the hard disk, and provides a variety of additional services.

저장 기술의 급격한 발달에 따라 PVR에 장착되는 하드디스크의 용량이 크게 증가하면서 PVR 장치에 녹화될 수 있는 프로그램의 분량 또한 크게 증가하였다. 이에 따라 하드디스크에 저장되어 있는 방대한 분량의 디지털 스트림 데이터에 대한 접근성을 향상시키는 기술은 향후 PVR의 핵심 기술이 되고 있다. 특히 하드디스크에 대한 액세스(access) 효율이 높아지면, 사용자는 프로그램을 용이하게 녹화하거나 녹화된 프로그램을 용이하게 재생할 수 있다.With the rapid development of storage technology, the capacity of the hard disk mounted on the PVR has greatly increased, and the amount of programs that can be recorded on the PVR device has also increased greatly. As a result, the technology for improving access to the vast amount of digital stream data stored in the hard disk has become the core technology of the PVR in the future. In particular, when the access efficiency to the hard disk is increased, the user can easily record a program or easily play back the recorded program.

그러나 종래의 PVR 시스템에서는 하드디스크 액세스 시 DMA(Direct Memory Access; 이하 DMA) 컨트롤러를 통해 DDR-SDRAM(Double Data Rate - Synchronous Dynamic Random Access Memory; 이하 DDR-SDRAM)에 저장된 데이터를 리로드(reload)하여 저장하거나 또는 하드디스크에 저장된 스트림 데이터를 DDR-SDRAM으로 로드(load)하여 재생하므로 원하는 데이터의 액세스 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다. 그리고, 고성능 하드 디스크를 사용하는 PVR 시스템인 경우 상기의 문제점은 하드 디스크의 성능을 최대한 활용하지 못하게 만드는 원인이 된다. However, in a conventional PVR system, data stored in a double data rate-synchronous dynamic random access memory (DDR-SDRAM) is reloaded through a direct memory access (DMA) controller when a hard disk is accessed. There is a problem in that it takes a long time to access the desired data because the data stored or stored in the hard disk is loaded into the DDR-SDRAM and reproduced. In addition, in the case of a PVR system using a high performance hard disk, the above problem is a cause of making the most of the performance of the hard disk.

도 1을 참조하여, 종래의 PVR 시스템에서 하드디스크에 스트림이 저장되고, 상기 저장된 스트림이 재생되는 과정의 일 예를 설명하면 다음과 같다. 비디오 또는 오디오 인코더(encoder)(10)에 의해 각각의 PES(Packetized Elementary Stream; 이하 PES)이 생성되면 DDR-SDRAM(20)에 상기 PES가 저장된다. 다중화기(30)는 상기 DDR-SDRAM(20)에 저장된 스트림을 저장장치에 다운로드할 트랜스포트 스트림(downloadable transport stream ; 이하 다운로드 TS)으로 변환하여 다시 DDR-SDRAM(20)에 저장한다. Referring to FIG. 1, an example of a process in which a stream is stored on a hard disk and a stored stream is reproduced in the conventional PVR system is as follows. When each packetized elementary stream (PES) is generated by the video or audio encoder 10, the PES is stored in the DDR-SDRAM 20. The multiplexer 30 converts the stream stored in the DDR-SDRAM 20 into a downloadable transport stream (hereinafter referred to as a download TS) to be stored in the storage device and stores the stream in the DDR-SDRAM 20 again.

다운로드 컨트롤러(download controller)(40)은 상기 저장된 다운로더블 트랜스포트 스트림을 타임-스탬프트 트랜스포트 스트림(time-stamped transport stream; 이하 TTS)으로 변환하여 상기 DDR-SDRAM(20)에 저장한다. IDE 컨트롤러(Integrated Drive Electronics contrlloer)(50)는 상기 타임-스탬프트 트랜스포트 스트림(TTS)을 하드디스크(60)로 다운로드하여 저장한다. A download controller 40 converts the stored downloadable transport stream into a time-stamped transport stream (TST) and stores it in the DDR-SDRAM 20. An integrated drive electronics contrlloer (IDE) controller 50 downloads and stores the time-stamped transport stream (TTS) to the hard disk 60.

이제 상기 하드디스크(60)에 저장된 트랜스포트 스트림을 업로드하여 디코딩하기 위한 과정을 설명한다. 스트림 재생시 하드디스크(60)에 저장된 타임스탬프트 트랜스포트 스트림은 업로드 컨트롤러(upload controller)(70)에 의해 업로드 트랜스포트 스트림(업로드 TS)으로 변환되어 DDR-SDRAM(20)에 저장된다. 그리고, 역다중화기(80)는 상기 저장된 업로드 TS를 오디오 및 비디오 PES으로 분리하여 각각 비디오 또는 오디오 디코더(90)로 출력하고, 상기 디코더(90)에서 상기 스트림을 디코딩하여 출력한다.Now, a process for uploading and decoding a transport stream stored in the hard disk 60 will be described. When the stream is reproduced, the timestamp transport stream stored in the hard disk 60 is converted into an upload transport stream (upload TS) by the upload controller 70 and stored in the DDR-SDRAM 20. And, the demultiplexer 80 The stored upload TS is divided into audio and video PES and output to the video or audio decoder 90, and the decoder 90 decodes and outputs the stream.

도 2를 참조하여, 종래의 PVR 시스템의 일 예에서 DDR-SDRAM에 저장된 타임-스탬프트 트랜스포트 스트림이 하드디스크로 다운로드되거나, 하드디스크에 저장된 타임-스탬프트 트랜스포트 스트림이 DDR-SDRAM으로 업로드되는 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 2, in an example of a conventional PVR system, a time-stamp transport stream stored in a DDR-SDRAM is downloaded to a hard disk, or a time-stamp transport stream stored in a hard disk is uploaded to a DDR-SDRAM. The process is described in detail as follows.

DMA 컨트롤러(25)는 DDR-SDRAM(20)에 저장된 타임-스탬프트 트랜스포트 스트림을 메모리버스를 통해 출력하여 일정 크기의 버퍼(55)에 버퍼링시킨다. IDE 컨트롤러(50)는 상기 버퍼링된 스트림을 출력하여 IDE 버스를 통해 하드디스크(60)에 저장한다. 업로드 과정은 상기 과정의 반대 순서이다. IDE 컨트롤러(50)가 하드디스크(60)에 저장된 스트림을 IDE 버스를 통해 입력받아 버퍼(55)로 출력하면, DMA 컨트롤러(25)는 이를 다시 메모리버스를 통해 DDR-SDRAM(20)에 저장한다.The DMA controller 25 outputs the time-stamped transport stream stored in the DDR-SDRAM 20 through a memory bus and buffers the buffer 55 in a predetermined size. The IDE controller 50 outputs the buffered stream and stores the buffered stream in the hard disk 60 through the IDE bus. The upload process is the reverse of the above process. When the IDE controller 50 receives the stream stored in the hard disk 60 through the IDE bus and outputs it to the buffer 55, the DMA controller 25 stores the stream again in the DDR-SDRAM 20 through the memory bus. .

위에서 설명한 바와 같이 상기한 일련의 과정은 PVR 시스템의 메모리장치가 될 수 있는 DDR-SDRAM의 액세스를 통해 이루어지게 되므로 HD급 스트림과 같은 방대한 양의 데이터를 처리할 경우 PVR 시스템 버스에 대한 대역폭과 액세스 횟수가 증가하는 문제점이 있다. 그리고 PVR 시스템이 HD급 스트림을 실시간으로 처리할 경우 PVR 시스템의 성능이 저하되는 문제점이 발생한다. As described above, the above-described process is performed through access of DDR-SDRAM, which can be a memory device of the PVR system. Therefore, the bandwidth and access to the PVR system bus are handled when processing a large amount of data such as an HD stream. There is a problem that the number of times increases. And when the PVR system processes the HD stream in real time, there is a problem that the performance of the PVR system is degraded.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 PVR 시스템이 방대한 스트림을 실시간으로 저장하거나 재생할 경우 PVR 성능이 저하없이 상기 스트림을 처리할 수 있는 개인용 비디오 녹화기를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a personal video recorder capable of processing the stream without degrading the PVR performance when the PVR system stores or plays back a huge stream in real time.

본 발명의 다른 목적은 하드 디스크 액세스 시 입출력 처리율(throughput)이 높고, 시스템의 메모리 버스에 대한 사용 횟수를 감소시킬 수 있는 개인용 비디오 녹화기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a personal video recorder which has high input / output throughput when accessing a hard disk and can reduce the number of times of use of the system's memory bus.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 스트림 데이터를 저장할 수 있는 개인용 비디오 녹화기에 있어서, 상기 개인용 비디오 녹화기에 입력된 스트림 데이터를 임시 저장하는 메모리장치; 상기 개인용 비디오 녹화기에서 출력될 스트림 데이터를 저장하는 하드디스크; 상기 메모리장치에 임시 저장된 스트림 데이터를 상기 하드디스크에 입력하기 전에 상기 스트림 데이터를 임시 저장하거나 상기 하드 디스크에 저장된 스트림 데이터를 상기 메모리장치에 출력하기 전에 상기 스트림 데이터를 임시 저장하는 캐시 메모리; 및 상기 캐시 메모리에 대한 스트림 데이터의 입출력 요구에 대해 상기 캐시 메모리의 동작을 관리하는 캐시 메모리 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인용 비디오 녹화기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a personal video recorder capable of storing stream data, comprising: a memory device for temporarily storing stream data input to the personal video recorder; A hard disk storing stream data to be output from the personal video recorder; A cache memory for temporarily storing the stream data before inputting the stream data temporarily stored in the memory device to the hard disk or before outputting the stream data stored in the hard disk to the memory device; And a cache memory controller configured to manage an operation of the cache memory in response to an input / output request of the stream data to the cache memory.

상기 캐시 메모리는 임시 저장된 트랜스포트 스트림의 타임 스탬프 정보에 의해 상기 임시 저장된 트랜스포트 스트림을 구별하여 저장한 것이 바람직하다. 타임스탬프 정보를 이용하여 복잡한 캐시 일관성 정책(coherency policy)이나 캐시 교체 정책(replacement policy)에 대한 알고리즘 구현 없이도 일정단위로 트랜스포트 스트림을 업로드하거나 다운로드 할 수 있다.Preferably, the cache memory stores the temporarily stored transport stream by using the time stamp information of the temporarily stored transport stream. Timestamp information can be used to upload or download transport streams on a granular basis without the need to implement algorithms for complex cache coherency or cache replacement policies.

상기 캐시 메모리는 상기 트랜스포트 스트림을 임시 저장할 경우 상기 트랜스포트 스트림에 대한 업로드 상태 정보 또는 다운로드 상태 정보 중 어느 하나의 정보를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 업/다운로드 상태 정보를 포함하는 경우에 상기 캐시 메모리는 트랜스포트 스트림가 업로드 상태 또는 다운로드 상태가 완료되었는지 여부를 나타내는 액션 수행 정보를 포함하는 것이 바람직하다. The cache memory may preferably include any one of upload status information and download status information for the transport stream when temporarily storing the transport stream. In the case of including the up / download status information, the cache memory may include action performance information indicating whether a transport stream has completed an upload status or a download status.

또한, 상기 캐시 메모리는 임시 저장한 트랜스포트 스트림의 입출력회수에 대한 히스토리 정보를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the cache memory preferably includes history information on the number of input / output times of the temporarily stored transport stream.

이하 상기 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described.

도 3을 참조하여 본 발명에 따른 PVR 시스템의 일 실시예에서 스트림 데이터가 하드디스크에 저장되어 출력되는 과정의 일 예를 설명하면 다음과 같다. 먼저 디지털 신호를 다운로드 하는 과정을 설명한다. 인코더(encoder)(10)가 PES를 출력한 후 DDR-SDRAM(20)에 상기 PES를 저장한다. 다중화기(30)는 상기 DDR-SDRAM(20)에 저장된 스트림을 다운로드 TS로 변환하여 다시 DDR-SDRAM(20)에 저장한다. An example of a process of storing and outputting stream data in a hard disk in an embodiment of a PVR system according to the present invention will be described with reference to FIG. 3 as follows. First, the process of downloading digital signals will be described. The encoder 10 outputs the PES and stores the PES in the DDR-SDRAM 20. The multiplexer 30 converts the stream stored in the DDR-SDRAM 20 into a download TS and stores the stream in the DDR-SDRAM 20 again.

다운로드 컨트롤러(download controller)(40)는 상기 저장된 다운로드 TS를 타임-스탬프트 트랜스포트 스트림(time-stamped transport stream; TTS)으로 변환하여 캐시 메모리(200)에 저장한다. IDE 컨트롤러(Integrated Drive Electronics contrlloer)(50)는 상기 타임-스탬프트 트랜스포트 스트림을 하드디스크(60)로 다운로드하여 저장한다. A download controller 40 converts the stored download TS into a time-stamped transport stream (TSS) and stores it in the cache memory 200. An integrated drive electronics contrlloer (IDE) controller 50 downloads and stores the time-stamp transport stream to the hard disk 60.

하드 디스크에 저장된 타임-스탬프트 트랜스포트 스트림은 업로드하는 과정은 다음과 같다. IDE 컨트롤러(50)가 상기 하드디스크(60)에 저장된 타임-스탬프트 트랜스포트 스트림(TTS)을 출력하여 캐시 메모리(200)로 출력한다. 업로드 컨트롤러(70)는 캐시 메모리(200)에 저장된 상기 스트림을 업로드 TS로 변환하여 DDR-SDRAM(20)에 저장한다. 역다중화기(80)는 상기 업로드 TS를 PES으로 분리하여 각각 비디오 또는 오디오 디코더(90)로 출력하고, 상기 디코더(90)은 상기 스트림을 디코딩하여 출력한다.The time-stamp transport stream stored in the hard disk is uploaded as follows. The IDE controller 50 outputs the time-stamp transport stream (TTS) stored in the hard disk 60 to the cache memory 200. The upload controller 70 converts the stream stored in the cache memory 200 into an upload TS and stores the stream in the DDR-SDRAM 20. Demultiplexer 80 The upload TS is separated into PES and output to the video or audio decoder 90, respectively, and the decoder 90 decodes and outputs the stream.

본 발명에 따른 일 실시예는 종래의 PVR 시스템과 달리 스트림 다운로드 시에 다운로드 컨트롤러의 출력을 캐시 메모리(200)에 저장한다. 또한, 업로드 시에는 IDE 컨트롤러가 하드디스크(60)에 저장된 스트림을 캐시 메모리(200)로 출력하고, 업로드 컨트롤러(70)가 상기 캐시 메모리(200)에 저장된 스트림을 업로드 TS로 변환하여 DDR-SDRAM(20)에 저장한다.According to an embodiment of the present invention, unlike the conventional PVR system, the output of the download controller is stored in the cache memory 200 when the stream is downloaded. In addition, during uploading, the IDE controller outputs the stream stored in the hard disk 60 to the cache memory 200, and the upload controller 70 converts the stream stored in the cache memory 200 into the upload TS to DDR-SDRAM. Save to 20.

도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 PVR 시스템의 일 실시예에서 캐시 메모리에 저장된 파일을 하드디스크로 업/다운로드하는 일 예를 설명한다. 본 발명에 따른 PVR 시스템은 도 2의 종래의 PVR 시스템에 포함된 버퍼를 제거할 수 있다. 따라서 버퍼링 과정없이 캐시 컨트롤러(100)는 캐시 메모리(200)를 액세스하여 임시 저장된 스트림을 업로드하거나, 다운로드 TS를 캐시 메모리(200)에 저장한다. 그리고, IDE 컨트롤러(50)는 상기 캐시 메모리(200)와 인터페이스할 수 있도록 하여 상기 IDE 컨트롤러(50)가 상기 캐시 메모리(200)에 저장된 스트림을 하드디스크(60)에 저장하거나, 하드디스크(60)에 저장된 스트림을 캐시 메모리(200)로 출력할 수 있다. 캐시 컨트롤러(100)는 캐시 메모리(200)에 저장된 메모리에 대한 히스토리 정보나 업로드, 다운로드 정보 등으로 캐시 메모리(200)에 임시 저장된 스트림을 관리할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이에 대해서는 도 6의 상세한 설명에서 기술한다.An example of uploading / downloading a file stored in a cache memory to a hard disk in an embodiment of a PVR system according to the present invention will be described with reference to FIG. 4. The PVR system according to the present invention can remove the buffer included in the conventional PVR system of FIG. Therefore, the cache controller 100 accesses the cache memory 200 to upload a temporarily stored stream or stores a download TS in the cache memory 200 without a buffering process. In addition, the IDE controller 50 may interface with the cache memory 200 so that the IDE controller 50 stores the stream stored in the cache memory 200 on the hard disk 60 or the hard disk 60. ) May be output to the cache memory 200. The cache controller 100 may manage the stream temporarily stored in the cache memory 200 using history information, upload, and download information about the memory stored in the cache memory 200. This will be described in the detailed description of FIG. 6.

도 4에 설명한 본 발명에 따른 PVR 시스템의 일 실시예를 도 2에서 설명한 종래의 PVR 시스템과 비교하면 다음과 같다. 본 발명에 따른 일 실시예는 타임-스탬프트 트랜스포트 스트림을 저장할 경우 DMA 컨트롤러를 통해 DDR-SDRAM에 저장한 후, 상기 저장된 스트림을 다시 IDE 컨트롤러로 출력하는 과정이 생략된다. 따라서, 액세스 시간이 오래 소요되는 메모리장치(DDR-SDRAM)를 액세스하지 않게 된다. 그 대신 타임-스탬프트 트랜스포트 스트림을 직접 캐시 메모리로 출력하여 저장한 후 이를 다시 하드디스크에 저장한다. 캐시 메모리에 액세스 하는 속도는 메모리장치(DDR-SDRAM)에 액세스하는 속도보다 빠르기 때문에, 하드디스크에 스트림을 저장하는 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, HD급 스트림과 같이 양이 많은 데이터를 실시간 처리할 경우 문제될 수 있는 시스템 버스의 사용율도 낮출 수 있다.An embodiment of the PVR system according to the present invention described with reference to FIG. 4 is compared with the conventional PVR system described with reference to FIG. 2 as follows. According to an embodiment of the present invention, when storing the time-stamp transport stream, the process of storing the stored stream in the DDR-SDRAM through the DMA controller and outputting the stored stream back to the IDE controller is omitted. Therefore, the memory device (DDR-SDRAM) that requires a long access time is not accessed. Instead, the timestamp transport stream is output directly to cache memory and stored, and then stored back on the hard disk. Since the speed of accessing the cache memory is faster than the speed of accessing the memory device (DDR-SDRAM), the time for storing the stream on the hard disk can be shortened. It can also lower the utilization of the system bus, which can be problematic when processing large amounts of data such as HD streams in real time.

도 5를 참조하여 종래의 PVR 시스템과 본 발명의 PVR시스템의 일 실시예에 대한 이론적인 메모리 액세스 시간을 비교하여 설명하면 다음과 같다. 설명을 용이하게 하기 위해 메모리버스의 대역폭이 16byte이고 전송할 스트림의 크기가 192byte라고 가정한다. Referring to FIG. 5, a theoretical memory access time of a conventional PVR system and an embodiment of the PVR system of the present invention are compared and described. For ease of explanation, it is assumed that the bandwidth of the memory bus is 16 bytes and the size of the stream to be transmitted is 192 bytes.

도 5a는 종래의 PVR 시스템에서 스트림을 하드디스크로 다운로드 할 경우 소요되는 액세스 시간을 나타낸다. 종래의 PVR 시스템에서는 다운로드 컨트롤러(40)가 스트림을 메모리장치(20)에 저장한다. IDE 컨트롤러(50)가 상기 스트림을 읽어서 버퍼에 저장한 후, 상기 버퍼에 저장된 스트림을 다시 하드디스크(60)에 저장한다. 따라서, 상기 메모리장치(20)에 대한 액세스 횟수는 2회가 필요하고, 각 1회의 액세스시 소요되는 싸이클 수는 12(192byte÷16byte)번이다. 그리고, IDE 컨트롤러(50)와 다운로드 컨트롤러(40)가 메모리장치(DDR-SDRAM)를 12(192byte÷16byte)번의 액세스하여 데이터를 하드디스크에 저장하는 동안, 버퍼링에 의해 발생하는 소요시간을 임의의 수를 사용하여 표시할 수 있다. alpha는 메모리 장치에 공유 메모리 버스를 이용해 액세스함으로 발생하는 부가적인 싸이클을 표시하는 임의의 수를 나타낸다.5A shows an access time required when downloading a stream to a hard disk in a conventional PVR system. In the conventional PVR system, the download controller 40 stores the stream in the memory device 20. The IDE controller 50 reads the stream and stores the stream in the buffer, and then stores the stream stored in the buffer in the hard disk 60 again. Therefore, the number of accesses to the memory device 20 is required twice, and the number of cycles required for each one access is 12 (192 bytes ÷ 16 bytes). In addition, while the IDE controller 50 and the download controller 40 access the memory device (DDR-SDRAM) 12 times (192 bytes ÷ 16 bytes) to store data on the hard disk, the required time caused by buffering is randomly determined. Can be displayed using numbers. alpha represents any number indicating additional cycles that result from accessing the memory device using the shared memory bus.

또한, 종래의 PVR 시스템은 많은 양의 데이터를 실시간으로 처리하기 위하여 시스템 메모리장치에 대한 액세스 회수를 줄이고, 한번에 액세스하는 데이터의 단위를 크게 하여 액세스한다. 이를 달성하기 위해 IDE 컨트롤러의 버퍼 크기를 전송 스트림의 N배로 사용할 수 있다. 그러한 경우에, 메모리장치(DDR-SDRAM)(20)에 데이터를 로드하거나, 상기 메모리장치에서 데이터를 리로드하는데 소요되는 시간은 각각 (12+alpha)*N*1 unit cycle 이 되고, 따라서, 상기 메모리장치를 총 2회 액세스 하기 위해서는 2*(12+alpha)*N*1unit cycle 만큼의 메모리 액세스 시간이 소요된다. In addition, the conventional PVR system reduces the number of accesses to the system memory device in order to process a large amount of data in real time, and accesses by increasing the unit of data accessed at one time. To achieve this, the buffer size of the IDE controller can be used N times the transport stream. In such a case, the time required to load data into the memory device (DDR-SDRAM) 20 or to reload data from the memory device becomes (12 + alpha) * N * 1 unit cycles, respectively, To access the memory device twice in total, it takes about 2 * (12 + alpha) * N * 1 unit cycles of memory access time.

도 5b 및 도 5c는 본 발명에 따른 PVR 시스템의 일 실시예에서 스트림을 하드디스크로 다운로드 할 경우 소요되는 액세스 시간의 일 예을 나타낸다. 도 5b와 도5c는 도 5a의 예와 동일한 양의 데이터를 전송할 경우이다. 도 5b에서 다운로드 컨트롤러(40)의 출력은 캐시 메모리(200)로 바로 저장되고, 또한 캐시 메모리(200)를 IDE 컨트롤러가 직접 액세스할 수 있다. 이하에서는 캐시 메모리에 공유 메모리 버스를 이용해 액세스함으로써 발생하는 부가적인 싸이클을 beta로 나타낸다. 따라서, 다운로드 컨트롤러가 데이터를 메모리장치(20)에서 출력하여 캐시메모리를 거쳐 하드디스크(60)에 저장할 때 (12 + beta) * N * 1 unit cycle 이 소요된다. 5B and 5C illustrate an example of access time required when downloading a stream to a hard disk in an embodiment of the PVR system according to the present invention. 5B and 5C show the same amount of data as in the example of FIG. 5A. In FIG. 5B, the output of the download controller 40 is directly stored in the cache memory 200, and the IDE controller may directly access the cache memory 200. In the following, additional cycles arising from accessing the cache memory using the shared memory bus are shown in beta. Therefore, when the download controller outputs data from the memory device 20 and stores the data in the hard disk 60 via the cache memory, (12 + beta) * N * 1 unit cycles are required.

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도 5c는 도 5b와 다르게 다운로드 컨트롤러가 전용 버스를 사용하여 캐시메모리에 데이터를 저장할 경우 액세스 시간을 나타낸 예를 보인 것이다. 따라서, 도 5c의 경우는 12 * N * 1 unit cycle의 액세스 시간이 소요된다. 5C illustrates an example of an access time when the download controller stores data in a cache memory using a dedicated bus unlike FIG. 5B. Accordingly, in the case of FIG. 5C, an access time of 12 * N * 1 unit cycles is required.

일반적으로 도 5b의 beta의 값은 alpha에 비해 매우 작다. 도 5a와 도 5b를 비교하면 공유 메모리 버스를 사용하는 경우 ((alpha - beta)* N )* 1 unit cycle + (12 + alpha)* N * 1 unit cycle 만큼의 메모리 액세스 시간을 단축시킬 수 있고, 도 5b와 도 5c를 비교하면 전용버스를 사용하는 경우 더욱 메모리 액세스 시간을 단축시킬 수 있다. 그리고, 도 1과 도 3을 비교하여 알 수 있듯이 본 발명에 의하면 메모리장치의 접근 회수도 줄일 수 있기 때문에 메모리 액세스 시간은 종래에 비해 현저히 줄어들 수 있다. 따라서 본 발명은 데이터의 양이 매우 많은 HD급 스트림을 처리하는데 매우 유용하게 사용될 수 있다.In general, the beta value of FIG. 5B is very small compared to alpha. 5A and 5B, when using a shared memory bus, ((alpha-beta) * N) * 1 unit cycle + (12 + alpha) * N * 1 unit cycle can reduce the memory access time. 5B and 5C, the memory access time can be further shortened when a dedicated bus is used. As can be seen by comparing FIG. 1 and FIG. 3, the memory access time can be significantly reduced compared to the related art, since the number of accesses of the memory device can be reduced. Therefore, the present invention can be very useful for processing HD stream having a large amount of data.

도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 PVR시스템의 캐시 메모리의 구조를 설명하면 다음과 같다. 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예에 따른 PVR시스템의 캐시 메모리는 타임 스탬프 정보를 활용하여 스트림을 저장한다. 이미 설명하였듯이 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 PVR시스템의 캐시 메모리는 종래의 캐시 메모리 구현에 사용되고 있는 캐시 일관성 정책이나 캐시 교체 정책에 대한 알고리즘 구현 없이 타임 스탬프 정보를 활용하여 일정한 단위의 타임스탬프트 트랜스포트 스트림을 업로드하거나 다운로드할 수 있다. Referring to Figure 6 describes the structure of the cache memory of the PVR system according to an embodiment of the present invention. The cache memory of the PVR system according to an exemplary embodiment of the present invention stores a stream by using time stamp information. As described above, the cache memory of the PVR system according to the preferred embodiment of the present invention uses a time stamp of a predetermined unit by using time stamp information without implementing an algorithm for a cache coherency policy or a cache replacement policy used in a conventional cache memory implementation. You can upload or download the transport stream.

일반적으로 캐시 메모리의 경우에는 캐싱을 하기 위한 라인 메모리의 폭(Width)과 깊이(Depth)를 갖는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 캐시 메모리의 크기는 각 라인 메모리에 대한 히스토리 정보, 액션 수행 정보(도면 6의 Done으로 표 시), 업로드/다운로드 정보, 타임 스탬프 정보를 포함하여 트랜스포트 스트림을 저장하는 것이 바람직하다. In general, a cache memory has a width and a depth of a line memory for caching. The size of a cache memory according to an embodiment of the present invention is history information and action performance information for each line memory. It is desirable to store the transport stream including the Done in Fig. 6, upload / download information, and time stamp information.

히스토리 정보는 트랜스포트 스트림이 캐시 메모리에 입출력된 회수를 나타낸다. 업/다운로드 정보는 캐시 메모리에 저장된 스트림이 업로드 과정에 있는지(도 6의 u로 표시) 또는 다운로드 과정에 있는지(도 6의 d로 표시) 여부를 나타내는 정보이다. 액션 수행 정보(도 6의 Done)는 동일 라인 메모리에 저장된 트랜스포트 스트림의 상기 업로드 또는 다운로드가 완료되었은지 여부를 나타낸다. 타임 스탬프트 정보는 트랜스포트 스트림의 헤더에 포함되어 상기 트랜스포트 스트림을 구별할 수 있는 시간 정보를 포함하는 소정의 정보이다.The history information indicates the number of times the transport stream has been input and output to the cache memory. The up / download information is information indicating whether the stream stored in the cache memory is in the upload process (indicated by u in FIG. 6) or in the download process (indicated by d in FIG. 6). Action performance information (Done in FIG. 6) indicates whether the upload or download of the transport stream stored in the same line memory is completed. The time stamp information is predetermined information including time information included in a header of a transport stream to distinguish the transport stream.

본 발명에 따른 PVR시스템은 캐시 메모리에 저장되는 데이터의 메모리 액세스 패턴이 매우 규칙적이고 연속적이기 때문에 캐시 메모리의 장점을 충분히 살릴 수가 있다. 또한, 상기의 정보는 타임 스탬프트 트랜스포트 스트림의 헤더가 되는 타임 스탬프에 포함되기 때문에 캐시 메모리 관리에 필요한 정보를 별도로 생성할 필요가 없다. The PVR system according to the present invention can take full advantage of the cache memory because the memory access pattern of the data stored in the cache memory is very regular and continuous. In addition, since the above information is included in a time stamp serving as a header of the time stamp transport stream, it is not necessary to separately generate information necessary for cache memory management.

그리고, 동일한 스트림에 대해 업로드와 다운로드를 동시에 수행해야 하는 경우나 타임 시프트를 수행해야 하는 경우에는 종래의 PVR 시스템에서는 하드디스크를 매번 액세스해서 스트림을 저장하거나 읽게 되지만, 본 발명에 의할 경우는 요구되는 스트림이 캐시 메모리에 남아 있을 확률이 높기 때문에 하드 디스크를 액세스하는 횟수도 많이 감소될 수 있다. 따라서 동일한 양의 스트림을 업로드하거나 다운로드 하는데 소요되는 시간도 도 5에서 설명한 이론적인 시간보다도 많이 줄일 수 있다. When uploading and downloading are simultaneously performed or time shifting is performed for the same stream, the conventional PVR system accesses the hard disk every time to store or read the stream. However, the present invention requires the request. Because of the high probability that a stream will remain in cache memory, the number of times the hard disk is accessed can be greatly reduced. Therefore, the time required for uploading or downloading the same amount of streams can be reduced more than the theoretical time described with reference to FIG. 5.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 개인용 비디오 녹화기의 효과를 설명하면 다음과 같다.The effects of the personal video recorder according to the present invention described above are as follows.

첫째, 본 발명에 따르면 PVR 시스템이 방대한 스트림을 실시간으로 저장하거나 재생할 경우 PVR 성능이 저하됨 없이 상기 스트림을 처리할 수 있다.First, according to the present invention, when the PVR system stores or reproduces a massive stream in real time, the stream may be processed without degrading PVR performance.

둘째, 본 발명에 따르면 하드 디스크 액세스 시 입출력 처리율(throughput)이 높고, 시스템의 메모리 버스에 대한 사용 횟수를 감소시킬 수 있다.Second, according to the present invention, the input / output throughput is high when the hard disk is accessed, and the number of times of use of the memory bus of the system can be reduced.

셋째, 본 발명에 따르면 하드 디스크에 대한 액세스 속도를 향상시키고, 시스템 메모리에 대한 로드를 분산시킬 수 있다. Third, according to the present invention, the access speed to the hard disk can be improved, and the load on the system memory can be distributed.

Claims (5)

스트림 데이터를 저장할 수 있는 개인용 비디오 녹화기에 있어서,In a personal video recorder that can store stream data, 상기 개인용 비디오 녹화기에 입력된 스트림 데이터를 임시 저장하는 메모리장치;A memory device for temporarily storing stream data input to the personal video recorder; 상기 개인용 비디오 녹화기에서 출력될 스트림 데이터를 저장하는 하드디스크;A hard disk storing stream data to be output from the personal video recorder; 상기 메모리장치에 임시 저장된 스트림 데이터를 상기 하드디스크에 입력하기 전에 상기 스트림 데이터를 임시 저장하거나 상기 하드디스크에 저장된 스트림 데이터를 상기 메모리장치에 출력하기 전에 상기 스트림 데이터를 임시 저장하는 캐시 메모리; 및A cache memory for temporarily storing the stream data before inputting the stream data temporarily stored in the memory device to the hard disk or before outputting the stream data stored in the hard disk to the memory device; And 상기 캐시 메모리에 대한 스트림 데이터의 입출력 요구에 대해 상기 캐시 메모리의 동작을 관리하는 캐시 메모리 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인용 비디오 녹화기.And a cache memory controller configured to manage an operation of the cache memory in response to an input / output request of the stream data to the cache memory. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캐시 메모리는 임시 저장된 트랜스포트 스트림의 타임 스탬프 정보에 의해 상기 임시 저장된 트랜스포트 스트림을 구별하여 저장한 것을 특징으로 하는 개인용 비디오 녹화기.And the cache memory distinguishes and stores the temporarily stored transport stream based on time stamp information of the temporarily stored transport stream. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캐시 메모리는 상기 트랜스포트 스트림을 임시 저장할 경우 상기 트랜스포트 스트림에 대한 업로드 상태 정보 또는 다운로드 상태 정보 중 어느 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인용 비디오 녹화기.And the cache memory includes any one of upload status information and download status information for the transport stream when temporarily storing the transport stream. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 캐시 메모리는 트랜스포트 스트림이 업로드 상태 또는 다운로드 상태가 완료되었는지 여부를 나타내는 액션 수행 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인용 비디오 녹화기.And the cache memory includes action performance information indicating whether the transport stream has completed an upload state or a download state. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 캐시 메모리는 임시 저장한 트랜스포트 스트림의 입출력회수에 대한 히스토리 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 개인용 비디오 녹화기.And the cache memory includes history information on the number of input / output times of the temporarily stored transport stream.
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