KR950005249B1 - 디지탈 아날로그 겸용 기록 재생시스템 - Google Patents

디지탈 아날로그 겸용 기록 재생시스템 Download PDF

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Abstract

내용없음.

Description

디지탈 아날로그 겸용 기록 재생시스템
제1도는 본 발명 디지탈 아날로그겸용 기록 재생 시스템의 블럭도.
제2도는 본 발명에 따른 드럼속도변환회로의 블럭도.
제3도는 본 발명에 따른 비디오 테이프의 상태도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1A,1B : 아날로그/디지탈변환부 2A,2B : 데이타압축부
3 : 멀티플렉서 4A,4B : 데이타포멧부
5 : 동기기록부 6 : 기록포멧부
7 : 코딩부 8,11 : 등화기
9 : 기록앰프 10 : 재생앰프
12 : 아날로그신호처리부 13 : 동기검출부
14 : 디코더 15 : 재생디포멧부
16A,16B : 데이타디포멧부 17 : 디멀티플레서
18A,18B : 데이타신장부 19A,19B : 디지탈/아날로그변환부
20A,20B : 프리앰프 21 : 디지탈/아날로그 선택부
23,25 : 분주기 24 : 속도검출기
26 : 위상비교기 27 : 저역통과필터
28 : 가산기 29 : 드럼모터구동앰프
30 : 드림 SW1-SW6: 스위치
PG : 펄스제너레이터 FG : 주파수제너레이터
본 발명은 브이씨알에서 디지탈 신호 및 아날로그 신호의 기록 재생에 관한 것으로, 특히 고화질 티브이(HDTV)용 디지탈 영상 및 음성신호의 기록 재생 뿐아니라 기존의 아날로그 영상 및 음성신호를 재생하는 디지탈 아날로그겸용 기록 재생 시스템에 관한 것이다.
종래 브이씨알의 아날로그 기록 데이타는 아날로그 재생회로에 재생되었다. 그리고, 최근에 개발된 디지탈 브이씨알의 경우에는 디지탈회로를 통해 처리된 신호는 고전위 및 저전위의 디지탈 형태로 비디오 테이프에 기록되고 재생된다. 따라서, 디지탈 브이씨알은 종래 브이에치에스(VHS)테이프에 기록된 아날로그 영상신호를 재생하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 드럼의 회전속도를 디지탈 또는 아날로그에 따라 가변시켜 헤드폭을 기존의 1/2로 사용함으로써 기존 트랙폭과 디지탈 기록에 따른 트랙폭을 모두 커버하여 디지탈 브이씨알의 신호를 기록 재생할 뿐아니라 종래 브이에치에스(VHS)테이프에 기록된 아날로그 신호도 재생할 수 있는 디지탈 아날로그겸용기록 재생 시스템을 창안한 것으로, 이를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 발명 디지탈 아날로그겸용 기록 재생 시스템의 블럭도로서 이에 도시한 바와같이, 아날로그 영상과 음성신호(Vi)(Ai)를 디지탈로 각기 양자화하는 아날로그 디지탈변환부(1A)(1B)와, 이 아날로그/디지탈변환부(1A)(1B)의 출력(VDi)(A Di)을 비디오 테이프에 기록 가능한 비트 속도로 각기 압축하는 데이타압축부(2A)(2B )와, 이 데이타압축부(2A)(2B)의 출력을 선택적으로 출력하는 멀티플랙서(3)와, 이 멀티플랙서(3)의 출력을 처리가능한 형태로 변환하는 데이타포멧부(4B)와, 고화질 티브이(HDTV)용 디지탈신호(SHD)를 기록 포멧 처리 가능한 형태로 변환하는 데이타포멧부(4A)와, 절환신호(S1)에 따라 상기 데이타포멧부(4A)(4B)의 출력을 선택하는 스위치(1)와, 재생시 필요한 동기신호(Syn) 및 인식명(ID)을 부가하는 동기기록부(5)와, 상기 스위치(SW1)의 출력에 동기기록부(5)의 출력(Syn)(ID)을 혼입시켜 기록 가능한 형태로 변환하는 기록포멧부(6)와, 이 기록포멧부(6)의 출력(V1)을 테이프의 채널특성에 맞게 코딩하는 코딩부(7)와, 이 코딩부(7)의 출력(V2)을 필터링하는 등화기 (8)와, 이 등화기(8)의 출력(V3)을 일정레벨 증폭하여 비디오헤드를 통해 테이프에 기록하는 기록앰프(9)로 기록 시스템을 구성하고, 비디오 테이프의 기록 데이타를 재생하는 재생앰프(10)와, 절환신호(S2)에 따라 상기 재생앰프(10)의 출력(V4)을 아날로그 재생경로 또는 디지탈 재생 경로로 절환하는 스위치(SW3)와, 아날로그 재생에 의한 상기 절환 신호(S3)에 따라 오디오 헤드의 음성신호(AP)를 선택하는 스위치(SW4)와, 상기 스위치(SW3)(SW4)로 출력되는 기존의 아날로그 영상 및 음성신호 (VPB)(APB)를 처리하는 아날로그신호처리부(12)와, 상기 스위치(SW3)가 디지탈 재생을 위해 선택되었을 때 디지탈신호(DPB)를 왜곡보상을 함과 아울러 클럭과 데이타를 검출하는 등화기(11)와, 이 등화기(11)의 출력(V5)에서 디지탈 데이타 신호처리의 기준이 되는 동기신호(Syn) 및 인식신호(ID)을 검출하는 동기검출부(13)와, 이동기검출부(13)의 출력(Syn)에 따라 상기 등화기(11)의 출력(V5)을 디코딩하는 디코더(14)와, 상기 동기검출부(13)의 출력 (Syb)에 따라 상기 디코더(14)의 출력(V6)을 처리가능한 형태로 변환하는 재생디포멧부(15)와, 절환신호(S2)에 따라 상기 재생디포멧부(15)의 출력(V7)을 절환하는 스위치(SW2)와, 이 스위치(SW2)의 스위칭 상태에 따라 신호(V7)를 고화질 티브이(HD TV)용 디지탈 신호 형태 또는 아날로그 신호 형태로 각기 변환하는 데이타디포멧부( 16B)(16A)와, 상기 데이타디포멧부(16A)의 출력(V8)을 소정시간 간격으로 선택하는 디멀티플랙서(17)와, 이 디멀티플랙서(17)의 출력(V9)(V10)을 원래 데이타로 각기 신장 복원하는 데이타신장부(18A)(18B)와, 이 데이타신장부(18A)(18B)의 출력( V11)(V12)을 아날로그변환하는 디지탈/아날로그변환부(19A)(19B)로 재생 시스템을 구성한다.
제2도는 본 발명에 따른 드럼 속도 변환회로의 블럭도로서 이에 도시한 바와같이, 드럼(30)의 회전에 따라 위상 제너레이터(PG)와 주파수제너레이터(FG)의 검출신호를 소정레벨 증폭하는 프리앰프(20A)(20B)와, 동기검출부(13)의 동기신호(Syn)를 계수하여 디지탈 또는 아날로그 재생을 판별하여 절환신호(S3)를 스위치(SW3)에 출력하고 절환 신호(S4)를 출력하는 디지탈/아날로그 선택부(21)와, 이 디지탈/아날로그 선택부(21)의 출력(S4)에 절환되는 스위치(SW5)(SW6)와, 이 스위치(SW6)의 절환에 따라 프리앰프(20B)의 출력을 2분주하는 분주기(23)와, 이 분주기(23) 또는 상기 스위치(SW6)을 통한 프리앰프(20B)의 출력을 입력받아 드림속도를 검출하는 속도검출기(24)와, 상기 스위치(SW5)의 절환에 따라 발진부(22)의 60Hz의 출력(VOSC)을 2분주하는 분주기(25)와, 이 분주기(25)의 출력 또는 상기 스위치(SW5)을 통한 발진부(22)의 출력(VOSC)을 상기 프리앰프(20A)의 출력과 위상비교하는 위상비교기( 26)와, 이 위상비교기(26)의 출력(V13)에서 고역성분을 제거하는 저역통과필터(27) 와, 이 저역통과필터(27)의 출력(V14)에서 상기 속도 검출기(24)의 출력(V15)의 감산하는 가산기(28)와, 이 가산기(28)의 출력(V16)에 따라 상기 드럼(30)의 회전을 제어하는 드럼모터구동앰프(29)로 구성한다.
이와같이 구성한 본 발명 디지탈 아날로그겸용 기록 재생 시스템의 작용 효과를 제3도의 비디오 테이프의 상태도를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 기록동작의 경우 아날로그/디지탈변환부(1A)(1B)가 아날로그 영상 및 음성신호(Vi)(Ai)를 디지탈 변환하면 데이타압축부(2A)(2B)는 기록 가능한 비트 속도로 압축하는데 이 압축된 디지탈 데이타는 약 20Mbps의 속도를 가지며 멀티플랙서( 17)가 소정시간 간격으로 상기 데이타압축부(2A)(2B)의 출력을 선택함에 따라 데이타포멧부(4B)에서 처리가능한 형태로 변환하고, 고화질 티브이(HDTV)용 디지탈신호 (SHD)는 데이타포멧부(4A)에서 처리가능한 형태로 변환된다.
이때, 절환신호(S1)에 의해 스위치(SW1)가 데이타포멧부(4A)를 기록 포멧부(6)에 접속하면 디지탈 신호의 기록 처리를 수행하게 되고, 데이타포멧부(4B)를 상기 기록 포멧부(6)에 접속하면 아날로그 신호의 기록 처리를 수행하게 된다.
이에 따라, 스위치(SW1)를 통해 출력된 기록 포멧 처리 가능한 형태로 변환된 신호는 기록포멧부(6)에서 동기기록부(5)의 동기신호(Syn) 및 인식신호(ID)가 부가된 후 기록가능한 형태의 신호(V1)로 변환되어 코딩부(7)에 출력되고, 이 코딩부(7)의 출력 신호(V2)는 등화기(8)를 통해 비디오 테이프의 채널특성에 맞게 필터링되어 기록앰프(9)를 통해 소정레벨 증폭된 후 비디오 헤드(HV)에 의해 비디오 테이프에 기록된다.
여기서, 기록 속도는 30Mbps정도인에 디지탈 신호의 경우 약 15MHz의 대역폭이 필요하고 기존 아날로그 신호의 경우 약 7MHz정도의 대역폭이 필요하게 된다.
한편, 재생 동작을 수행하는 경우 재생 초기에 재생 앰프(10)와 등화기(11)가 접속되도록 디지탈/아날로그 선택부(21)가 절환 신호(S3)를 스위치(SW5)에 출력하면 동기 검출부(13)는 상기 등화기(11)의 출력 신호(V5)로부터 동기 신호(Syn) 및 인식명 신호(ID)를 검출하게 된다.
이에 따라, 디지탈/아날로그 선택부(21)는 동기 검출부(13)의 동기 신호(Syn)를 소정 시간 계수하여 일정값을 계수하면 디지탈 신호의 재생으로 판별하고 일정값을 계수하지 못하면 기존의 VHS방식의 아날로그 신호의 재생으로 판별하게 된다.
먼저, 디지탈 신호의 재생으로 판별한 경우 디지탈/아날로그 선택부(21)의 절환신호(S3)에 의해 스위치(SW3)가 등화기(11)에 접속되고 스위치(SW4)가 오프된다.
이때, 비디오 테이프로부터 비디오 헤드(HV)가 검출한 기록 데이타를 재생 앰프(10)가 일정 레벨로 증폭하고 상기 재생앰프(10)의 출력(DPB)을 등화기(11)를 통해 신호의 왜곡을 보상함과 아울러 클럭과 데이타를 검출하며 상기 등화기(11)의 출력 (V5)에서 동기검출부(13)는 신호처리의 기준이 되는 동기신호(Syn) 및 인식신호(ID)를 검출하게 된다.
이에 따라, 동기검출부(13)의 출력(Syn)에 따라 디코더(14)는 등화기(11)의 출력(V5)을 원래 데이타로 디코딩하고 재생디포멧부(15)는 상기 디코더(14)을 출력( V6)을 재생가능한 형태의 신호(V7)로 변환하여 스위치(SW2)에 출력하는데, 상기 스위치(SW2)가 절환신호(S2)에 의해 데이타디포멧부(16B)에 접속되면 고화질 티브이( HDTV)용 형태의 신호(SHD)가 출력되어진다.
그리고, 스위치(SW2)가 데이타디포멧부(16A)에 접속되면 아날로그 신호 처리를 위한 형태로 변환되어 디멀티플랙서(17)에 출력하게 된다. 따라서, 디멀티플랙서( 17)가 출력(V9)(V10)을 소정시간 간격으로 절환함에 의해 영상 신호 및 음성신호가 분리되면 상기 음성 신호(V9)와 영상 신호(V10)는 데이타신장부(18A)(18B)를 각기 통해 원래의 신호로 신장복원된 후 디지탈/아날로그변환부(19A)(19B)를 각기 통해 아날로그인 음성과 영상신호(Ao)(Vo)로 출력하게 된다.
한편, 디지탈/아날로그 선택부(21)에서 아날로그 신호의 재생으로 판별한 경우 상기 디지탈/아날로그 선택부(21)의 절환신호(S3)에 의해 스위치(SW3)가 아날로그신호처리부(12)에 접속되고 스위치(SW4)가 온되어 재생앰프(10)의 아날로그영상신호( VP)와 오디오헤드의 아날로그음성신호(AP)는 상기 아날로그신호처리부(12)에 입력되진다.
이에 따라, 아날로그 신호 처리부(12)에서 기존 브이에치에스(VHS) 테이프의 기록데이타를 처리하여 아날로그 영상 신호 및 음성 신호를 재생하게 된다.
상기에서 기존의 아날로그 테이프를 재생하여 동일테이프에 디지탈 데이타로 기록하거나 또는 재생하는 경우 드럼(30)의 회전속도를 3600rpm으로 하여야 하며, 기존 VHS방식의 아날로그 데이타의 재생시에는 1800rpm으로 함으로써 각각의 대역폭을 만족시키는데 상대속도(V)를 2배로 하면 기록대역을 2배로 발족시킬 수 있으며 이는 아래에 도시한 식에 따른다.
[수학식 1]
V : 헤드와 테이프간의 상대속도
λ : 최단기록파장
이때, 비디오 테이프의 소비량을 동일하게 하기 위하여 제3도에 도시한 바와같이 비디오 헤드의 폭을 29㎛정도로 디지탈 신호의 기록 또는 재생 및 기존의 아날로그 테이프를 재생할 수 있는데 아날로그 재생시 제3도 (a)에 도시한 바와같이 기존 트랙의 1/2에 대해 재생동작을 함으로 재생신호레벨이 감소되어 신호대 잡음비(S/N)가 나빠지나 자동이득제어(AGC) 또는 노이즈 제거 기능을 부가시킴으로써 양호한 화질을 얻을 수 있다.
따라서, 디지탈신호의 기록 및 재생시 3600rpm의 속도로 드럼(30)을 회전시켜야 함으로 기존에 비해 2배 높은 기준신호가 필요하여 발진부(22)에서 발진한 60Hz의 주파수(VOSC)를 기준 신호로 사용하고, 아날로그 신호의 재생시는 1800rpm의 속도로 상기 드럼(30)을 회전시켜야 함으로 분주기(25)에서 상기 발진부(22)의 출력( V0SC)을 2분주시켜 30Hz의 신호를 기준 신호로 사용하게 된다.
한편, 디지탈신호의 기록 및 재생 또는 아날로그신호 재생시 드럼(30) 속도의 변환 동작을 제2도에서 설명하면 다음과 같다.
먼저, 재생 동작 초기에 디지탈/아날로그 선택부(21)는 재생 경로 선택을 위한 절환신호(S3)를 출력하여 스위치(SW3)로 재생 앰프(10)와 등화기(11)간을 접속시킴으로써 동기 검출부(13)가 상기 등화기(11)의 출력 신호(V5)에서 동기 신호(Syn) 및 인식명(ID)을 검출하면 상기 디지탈/아날로그 선택부(21)는 상기 동기검출부(13)의 동기신호(Syn)를 일정시간 계수하여 디지탈 신호의 재생인지 또는 아날로그 신호의 재생인지를 판별하게 된다. 이때, 디지탈/아날로그 선택부(21)가 디지탈 신호의 재생으로 판별하여 절환 신호(S4)를 출력하면 스위치(SW5)는 발진부(22)를 단자(d)를 통해 위상 비교기(26)에 접속하고 스위치(SW6)는 단자(b)를 통해 프리 앰프(20B)를 속도 검출기(24)에 접속하게 된다.
그리고, 디지탈/아날로그 선택부(21)가 아날로그 신호의 재생으로 판별하여 절환 신호(S4)를 출력하면 스위치(SW5)는 발진부(22)를 분주기(25)을 통해 위상 비교기(26)에 접속하고 스위치(SW6)는 프리 앰프(20B)를 분주기(23)를 통해 속도 검출기(24)에 접속하게 된다.
따라서, 드럼(30)의 회전에 따라 위상 제너레이터(PG)의 출력을 일정 레벨 증폭한 프리앰프(20A)의 출력은 위상비교기(26)에서 발진부(22)의 출력(VOSC) 또는 분주기(25)의 출력에 따른 기준신호(Vf1)의 위상비교하고 이 위상비교신호(V13)는 저역통과필터(27)를 통해 고역성분이 제거된 후 가산기(28)에 출력되어진다.
또한, 드럼(30)의 회전에 따라 주파수제너레이터(PG)의 검출신호를 프리앰프(20B)가 소정레벨 증폭함에 따라 속도 검출기(24)가 분주기(23) 또는 프리 앰프(20B)의 출력에 따른 기준 신호(Vf2)에서 드럼(30) 속도를 검출하여 신호(V15)를 가산기(28)에 출력하게 된다.
이에 따라, 가산기(28)는 저역통과필터(27)의 출력(V14)에서 속도검출기(24)의 출력(V15)을 감산하여 그 펀차에 따른 신호(V16)를 드럼모터구동앰프(29)에 출력함으로써 디지탈 신호의 재생 또는 아날로그 신호의 재생에 따라 드럼(30)의 회전을 제어하게 된다.
상기에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명 디지탈 아날로그겸용 기록 재생 시스템은 재생신호에 따라 드럼모터의 속도를 변환함과 아울러 재생 경로를 절환시킴으로써 디지탈 신호의 기록 재생 뿐아니라 기존의 아날로그 기록신호도 재생할 수 있음으로 기존 아날로그 테이프를 사용할 수 있어 사용자에게 만족감을 줌과 동시에 시스템의 가치를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 아날로그 영상과 음성신호(Vi)(Ai)를 디지탈 변환한 아날로그/디지탈변환부(1A)(1B)의 출력(VDi)(A Di)을 압축하는 데이타압축부(2A)(2B )와, 이 데이타압축부(2A)(2B)의 출력을 소정시간 간격으로 멀티플랙서(3)가 선택함에 처리 가능한 형태로 변환하는 데이타포멧부(4B)와, 고화질 티브이(HDTV)용 디지탈신호(SHD)를 처리 가능한 형태로 변환하는 데이타포멧부(4A)와, 절환신호(S1)에 의해 따라 스위치(SW1)가 선택한 상기 데이타포멧부(4A)(4B)의 출력중 하나의 신호에 동기기록부(5)의 동기신호(Syn) 및 인식신호(ID)를 부가하여 기록가능한 신호(V1)로 변환하는 기록포멧부(6)와, 이 기록포멧부(6)의 출력(V1)을 코딩한 코딩부(7)의 출력(V2)을 테이프 특성에 맞게 필터링하는 등화기(8)와, 이 등화기(8)의 출력(V3)을 일정레벨 증폭하여 헤드를 통해 비디오 테이프에 기록하는 기록앰프(9)로 기록 시스템을 구성하고, 비디오헤드의 검출신호를 일정레벨 증폭하는 재생앰프(10)와, 절환신호(S2)에 의해 상기 재생앰프(10)의 출력의 재생 경로를 절환하는 스위치(SW3)와, 상기 절환신호(S3)에 의해 온, 오프되어 오디오 헤드를 선택하는 스위치(SW4)와, 상기 스위치(SW3)를 통한 디지탈신호(DPB)를 보상하여 데이타를 복원하는 등화기(11)와, 이 등화기(11)의 출력(V5)에서 동기신호(Syn) 및 인식신호(ID)를 검출하는 동기검출부(13)와, 이 동기검출부(13)의 출력(Syn)에 따라 상기 등화기(11)의 출력(V5)을 디코딩하는 디코더(14)와, 이 디코더(14)의 출력(V6)을 상기 동기검출부(13)의 출력(Syn)에 따라 재생가능 형태로 변환하는 재생디포멧부(15)와, 이 재생디포멧부(15)의 출력(V7)을 절환신호(S2)에 의해 절환하는 스위치(SW2)와, 이 스위치(SW2)에서 선택된 디지탈 신호를 고화질 티브이용신호(SHD)로 변환하는 데이타디포멧부(16B)와, 상기 스위치(SW2)에서 선택된 디지탈 신호를 입력받은 데이타디포멧부(16A)출력(V8)을 소정 시간 간격으로 절환하여 영상 신호와 음성 신호를 출력하는 디멀티플랙서(17)와, 이 디멀티플랙서(17)의 출력(V9)(V10)을 신장한 데이타신장부(18A)(18B)의 출력( V11)(V12)을 아날로그 변환하는 디지탈/아날로그변환부(19A)(19B)와, 상기 스위치(SW3)의 절환 및 스위치(SW4)의 온에 따라 아날로그 영상 및 음성신호(VP)(AP)를 처리하는 아날로그 신호처리부(12)로 재생 시스템을 구성한 것을 특징으로 하는 디지탈 아날로그겸용 기록 재생 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 드럼(30)의 회전에 따라 위상 제너레이터(PG)와 주파수제너레이터(FG)의 검출신호를 소정레벨 증폭하는 프리앰프(20A)(20B)와, 동기 검출부( 13)의 동기신호(Syn)를 계수하여 디지탈 또는 아날로그 재생을 판별하여 절환신호(S3)를 스위치(SW3)에 출력하고 절환 신호(S4)를 출력하는 디지탈/아날로그 선택부(21 )와, 이 디지탈/아날로그 선택부(21)의 출력(S4)에 절환되는 스위치(SW5)(SW6)와, 이 스위치(SW6)가 프리앰프(20B)의 출력을 2분주하는 분주기(23)와, 이 분주기(23) 또는 상기 스위치(SW6)을 통한 프리앰프(20B)의 출력을 입력받아 드럼속도를 검출하는 속도검출기(24)와, 상기 스위치(SW5)가 발진부(22)의 60Hz의 출력 (VOSC)을 선택하면 2분주하는 분주기(25)와, 이 분주기(25)의 출력 또는 상기 스위치 (SW5)를 통한 발진부(22)의 출력(VOSC)을 상기 프리앰프(20A)의 출력과 위상비교하는 위상비교기( 26)와, 이 위상비교기(26)의 출력(V13)에서 고역성분을 제거하는 저역통과필터(27) 와, 이 저역통과필터(27)의 출력(V14)에서 상기 속도 검출기(24)의 출력(V15)의 감산하는 가산기(28)와, 이 가산기(28)의 출력(V16)에 따라 상기 드럼( 30)의 회전을 제어하는 드럼모터구동앰프(29)를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 디지탈 아날로그 겸용 기록 재생 시스템.
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