KR100566353B1 - 트릭 플레이 동작을 하는 디지털 레코더 - Google Patents

Abstract

본 발명의 기록 및 재생 장치(200)는 매체(249)로부터 디지털 신호(221)를 재생하는 변환 수단(251)을 포함한다. 제어 수단(205)은 기록 및 재생 장치의 재생 모드를 제어한다. 디코딩 수단(117)은 변환 수단(251)에 결합되고, 디지털 신호(221)를 디코딩하여, 그 신호로부터 특정 화상 형태를 나타내는 신호(IF)를 도출한다. 재생 모드는 정상 플레이 속도로 재생하는 제1 재생 주기와 그 플레이 속도보다 더욱 큰 속도로 재생하는 제2 재생 주기를 갖는다. 제1 및 제2 재생 주기는 교대로 발생되고, 제1 재생 주기는 특정 화상 형태를 나타내는 신호(IF)에 응답하여 개시된다. 추가의 장치에 있어서, 제1 변환 수단(251)은 MPEG 신호를 기록한다. 제어 수단(205)은 서보 기준 신호와 함께 제2 변환 수단(252)에 의해 기록된 MPEG 비트 스트림 내에서 내부 코딩 프레임의 발생을 나타내는 신호(A)를 생성한다.

Description

트릭 플레이 동작을 하는 디지털 레코더{DIGITAL RECORDER WITH TRICK PLAY OPERATION}

본 발명은 디지털 비디오 기록 분야에 관한 것으로서, 특히 정상 속도 이외의 속도에서의 재생에 관한 것이다.

디지털 비디오 신호는 감소된 비트율을 갖는 비트 스트림을 형성하도록 처리될 수 있다. 이러한 비트율의 감소를 위한 처리는 MPEG 압축 방법에 따라 실현되고, 예컨대 DSS^TM 또는 제안된 그랜드 얼라이언스(Grand Alliance) 즉, GA 지상파 시스템과 같은 디지털 위성 시스템에 이용되는 구조로 포맷될 수 있다.

사용자 비디오 레코더는 예컨대, MPEG 표준과 호환성 있도록 처리되고 GA 또는 DSS^TM 신호 포맷을 갖는 디지털로 인코딩된 신호와 아날로그 신호 모두에 대한 기록 성능을 제공하도록 구성될 수 있다. 이와 같이 구성된 사용자 비디오 레코더는 기록 메카니즘, 서보 시스템 및 제어 시스템을 공유하는 하나의 박스에 수용된 2 개의 전자 시스템으로 고려될 수 있다. 종래의 아날로그 기록 방법은 아날로그 휘도 신호 성분으로 무선 주파수(RF) 캐리어를 주파수 변조하고, 아날로그 크로미넌스 신호 성분으로 제2 무선 주파수 캐리어를 진폭 변조하는 경우에 이용될 수 있다. 이 2 개의 변조 신호는 재생시에 비디오 디스플레이를 행하기 위해 복조, 합성 및 결합된다.

디지털 기록은 디지털 비트 스트림 레코더/플레이어로서 사용자 비디오 레코더를 이용함으로써 달성된다. 예컨대, 전송 패킷과 같은 MPEG 호환 비트 스트림은 기록 및 재생을 용이하게 하도록 재포맷하고 처리함으로써 기록된다. 재생 모드에서, 기록 처리 과정은 효율적으로 전환되고, 비트 스트림은 본래의 MPEG 포맷 및 시간 관계를 갖도록 복원된다.

사용자 디지털 레코더의 재료비는 MPEG 처리나 디코딩을 생략함으로써 최소한으로 억제시킬 수 있다. 따라서, 레코더는 변경이나 추가없이 MPEG 패킷 스트림을 기록하고 재생한다. 또한, 사용자 디지털 레코더는 프로그램 지연이나 시간 이동 용도의 비트 스트림 레코더로서 기능한다.

MPEG 압축 방법은 내부 코딩 프레임인 I 프레임, 순방향 예측 프레임인 P 프레임 및 양방향 예측 프레임인 B 프레임을 사용한다. 이러한 세가지 형태의 프레임은 화상군, 즉 GOP로 공지된 그룹으로 발생한다. GOP 내의 프레임 수는 사용자가 정의할 수 있는데 예컨대, 12 또는 15 프레임을 포함할 수 있다. 각 GOP는 하나의 I 프레임을 포함하며, 이 I 프레임은 P 프레임과 인접하고, P 프레임에 이어 B 프레임과 P 프레임의 시퀀스가 계속된다. I 프레임의 데이터만이 임의의 다른 프레임에 대해 독립적으로 디코딩될 수 있으며, P 프레임은 선행하는 I 프레임이나 P 프레임으로부터 예측될 수 있다. 양방향 예측 프레임인 B 프레임은 주변의 I 프레임 또는 P 프레임으로부터의 예측을 필요로 한다.

아날로그 사용자 VCR에 있어서, 각 기록된 트랙은 통상적으로 하나의 필드를 포함하고 인접한 트랙은 유사하지만 일시적으로 오프셋 이미지를 포함하기 때문에, 순방향 또는 역방향의 셔틀내의 화상, 고속 또는 저속 동작 등의 트릭 플레이 특성은 용이하게 달성될 수 있다. 기록된 속도 이외의 속도로 재생하면 재생 헤드인 헤드들이 다수의 트랙을 횡단하도록 하고 인식 가능한 화상 세그먼트를 복구하도록 한다. 그러나, MPEG 신호가 기록되는 경우, 각 GOP의 I, P 및 B 프레임은 인접한 트랙을 차지한다. I 프레임 데이터가 플레이, 즉 정상 속도로 재생되는 경우, 이 I 프레임 데이터는 후속하는 P 프레임과 B 프레임을 재구성할 수 있도록 먼저 복구되어야 한다. MPEG 기록이 정상 속도와 상이한 속도로 재생되는 경우, 재생 헤드는 다중 트랙으로부터 섹션이나 세그먼트를 변환한다. 그러나, 이러한 재생된 세그먼트는 아날로그 기록 상태와 다르게, 연속적인 이미지로부터 이산적인 기록의 섹션을 나타내지 않는 GOP의 부분을 포함한다. 그 대신, 변환된 세그먼트는 주로 GOP의 예측된 P 프레임과 B 프레임으로부터 발생되는 데이터를 포함한다. 트릭 플레이 동작 중에는 재생된 I 프레임 데이터의 양은 트릭 플레이 속도가 증가함에 따라 점차적으로 줄어들기 때문에, I 프레임 데이터의 재생된 부분으로부터 P 프레임과 B 프레임을 디코딩하는 것이 불가능하다. 또한, 재생된 I 프레임 데이터를 디코딩하려면, MPEG 표준에 의해 요구되는 구문에 일치해야 한다. 따라서, 중복 기록을 위해 I 프레임 데이터를 재분배하거나 트릭 플레이 데이터를 형성하도록 MPEG 스트림을 처리하지 않는 사용자 디지털 레코더에 있어서, 정상 플레이 속도 이외의 속도로 재생하는 것은 배제되어야 한다.

기록 및 재생 장치는 매체로부터 디지털 신호를 재생하는 변환 수단을 포함한다. 제어란 장치의 재생 모드를 제어하는 것을 의미한다. 디코딩 수단은 변환 수단에 결합되고, 디지털 신호를 디코딩하여, 그 신호로부터 특정 화상 형태를 나타내는 신호를 유도한다. 재생 모드는 정상 플레이 속도의 제1 재생 구간과 플레이 속도보다 더욱 큰 속도의 제2 재생 구간을 갖는다. 제1 재생 구간 및 제2 재생 구간은 교대로 발생되고, 제1 재생 구간은 특정 화상 형태를 나타내는 신호에 응답하여 개시된다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 기록 및 재생 장치는 기록하기 위해 입력으로서 MPEG 비트 스트림 신호원에 결합된다. 제1 변환 수단은 MPEG 비트 스트림을 나타내는 디지털 신호를 기록하고 재생한다. 제어 수단은 MPEG 비트 스트림 신호에 결합되고, MPEG 비트 스트림 내의 내부 코딩 프레임의 발생을 나타내는 신호를 생성한다. 제2 변환 수단은 서보 기준 신호를 기록 및 재생한다. 생성 수단은 상기 서보 기준 신호로 기록하기 위해 식별 신호를 생성하는 표시 신호에 응답한다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 기록 및 재생 장치는,

a) 기록된 매체로부터 I 프레임 재생을 위해 플레이 모드를 개시하는 단계와;

b) 기록된 매체를 통과하도록 고속 플레이 모드를 개시하는 단계와;

c) 매체로부터 다음의 I 프레임을 재생하도록 플레이 모드를 재개시하는 단계와;

d) 플레이 모드와, 소정의 고속 플레이 모드 시퀀스에 응답하는 고속 플레이 모드 사이의 전이를 제어하는 단계를 포함하는 트릭 플레이 재생 모드를 갖는다.

또한, 다른 본 발명의 실시예에서, 기록 및 재생 장치는,

a) 플레이 모드를 개시하는 단계와;

b) I 프레임들 사이에 발생하는 제어 트랙 펄스의 평균수를 결정하는 단계와;

c) 트릭 플레이 모드를 선택하는 단계와;

d) 제어 트랙 펄스를 계수하여 평균값을 결정하는 단계와;

e) 상기 평균수와 동일 여부에 대해 계수치를 시험하는 단계와;

f) 계수치가 동일할 때 상기 플레이 모드를 개시하는 단계를 포함하는 트릭 플레이 재생 모드를 갖는다.

도 1은 본 발명의 다양한 실시예를 포함하는 예시적인 블록도.

도 2의 (A)는 본 발명의 실시예를 이용하는 매체 상에 기록된 트랙을 나타내는 도면.

도 2의 (B) 내지 (D)는 본 발명의 다양한 실시예를 포함하며 매체 상에 기록된 제어 트랙 펄스를 나타내는 도면.

도 3의 (A) 내지 (C)는 추가의 정보에 의한 펄스 폭 변조를 포함하는 다양한 제어 트랙 펄스 파형을 나타내는 도면.

도 4의 (A)는 도 2의 (A)의 기록 패턴을 나타내는 도면.

도 4의 (B)는 트릭 플레이 재생을 용이하게 하는 본 발명의 테이프 속도 제어 시퀀스를 나타내는 도면.

도 4의 (C)는 도 4의 (B)에 도시된 제어 시퀀스로 인해 발생되는 트릭 플레이 프레임 시퀀스를 나타내는 도면.

도 5는 I 프레임을 포함하는 트랙을 예측하는 본 발명의 트릭 플레이 방법을 나타내는 예시적인 흐름도.

도 1은 간략화된 사용자 디지털 오디오 비디오 시스템을 나타낸다. 수신기(IRD)(100)는 수신 안테나(50)에 결합되는 것으로 도시되지만, RF 변조 신호가 케이블 배분 네트워크(도시되지 않음)로부터 제공될 수 있다. 이 변조된 패킷 신호는 동조 및 복조되며, 사용자는 RCV. PKT. SEL.(55)로 표시된 수신기 패킷 셀렉터 블록 내에서 분리된 프로그램을 결정한다. 수신기 패킷 셀렉터(55)로부터의 출력은 오디오 비디오의 전송 패킷 스트림을 포함하며, 디코더(DECODER)(117)에 의해 디코딩되는 MPEG인 데이터를 제어한다. MPEG 디코더는 마지막 I 프레임을 포함한 다수의 프레임을 저장하는 메모리(MEM.)(116)와 함께 동작한다. MPEG 데이터 스트림이 손실되거나 MPEG 구문이 엉망이 되는 경우에, 디코더(117)와 메모리(116)는 제어기(115)에 의해 제어되어 메모리(116)로부터 이전 프레임을 반복함으로써 출력 신호의 생성을 계속한다. 따라서, 예컨대 비로 인한 소멸(rain fade), 재생 데이터 손실, 드롭 아웃이나 왜곡 등으로 인한 데이터 스트림 손실이나 왜곡은 마지막 프레임이 중복되는 원인이 되고, 데이터 감소 동안 동결 또는 정지 프레임 이미지를 생성한다. 디코더는 디스플레이(300)에 의해 감시되도록 결합된 아날로그 오디오 및 비디오 출력 신호(101, 104)를 생성하는 출력 블록 O/P(118)에 결합되는 오디오/비디오 신호를 생성한다.

예컨대, D-VHS나 DVC 기록 포맷에 적합할 수 있는 재생 패킷 소스(200)는 도 1에 예시적인 단순 블록도로 도시되어 있다. 전술한 바와 같이, 비용을 고려하면 디지털 레코더(200)는 MPEG 인코딩과 디코딩을 포함하지 않아야 한다. 그러므로, 디지털 레코더(200)는 비트 스트림 레코더/플레이어로서 기능하고, 시간 이동이나 프로그램 지연 성능을 제공한다. MPEG 디코딩을 생략하고, 비표준 속도의 재생 성능을 용이하게 하는데 필요한 복잡성의 정도는 플레이 속도 이외의 속도에서는 이미지 재생이 어렵도록 하게 된다. 요약하면, 수신기(IRD)(100)는 레코더(200)에 의해 기록하기 위해 MPEG 호환 가능한 패킷 스트림을 디지털 A/V 버스(112)를 통해 결합시킨다. 이와 유사하게, 재생 패킷 스트림은 버스(112)를 통해 MPEG 디코딩 및 오디오/비디오 생성용 수신기(IRD)(100)에 결합된다.

도 1에 도시한 플레이어 레코더(200)는 양방향 데이터 버스(112)를 통해 수신기(IRD)(100)로부터 복조된 전송 패킷을 수신한다. 이 전송 패킷 스트림은 예컨대, 수퍼패킷 헤더를 갖는 수퍼패킷으로 버스 전송을 위해 포맷화되고, 인터페이스 포트(110)를 통해 데이터 버스(112)에 결합된다. 상기 포맷화된 전송 패킷은 기록 비트 스트림(211)을 유도하는 인터페이스 포트(210)에 의해 레코더(200)에 수신된다. 인터페이스 포트는 데이터 버스(112)에 포함된 분리 컨덕터로 운송되는 제어 데이터 스트림으로 제어된다. 제어 신호는 제어 스위치(도시하지 않음)를 작동시키거나 사용자에 의해 생성된 원격 제어 명령에 의한 사용자 입력으로 유도될 수 있다.

기록 비트 스트림(211)은 디지털 기록 블록(DIG. REC.)(215)에 의해 처리하도록 결합된다. 디지털 기록 블록(215)은 버퍼 메모리를 포함하며, 이 버퍼 메모리는 전송 패킷의 간헐적인 전송을 평활하게 하여 기록에 더욱 적합한 신호를 생성하는데 이용된다. 버퍼링된 데이터 스트림은 버퍼 메모리로부터 판독되어 오류 검출/정정 데이터 워드로 인코딩될 수 있는 동기 블록을 형성한다. 동기 블록으로 포맷된 데이터 스트림은 전술한 바와 같이 기록하기 위해 변조될 수 있고 셀렉터 스위치(A4)를 통해 기록 블록(DIG. REC.)(215)과 결합된다. 셀렉터 스위치(A4, A5)는 선택된 D-VCR 동작 모드에 응답하여 제어된다. 예컨대, 스위치(A4, A5)는 디지털 동작용으로 배치되고, 디지털 기록 신호는 스위치 접점 DR에 의해 경로 지정되고, 디지털 재생 데이터는 스위치 접점 DP에 의해 경로 지정되어 있다. 기록 플레이 스위치(A6)는 회전하는 헤드 어셈블리(250) 상에 배치한 변환기 헤드(251)로 및 이 변환기 헤드로부터 데이터 스트림(251a)을 결합한다. 아날로그 동작은 스위치(A4, A5)의 서로간의 위치의 교대, 지정된 아날로그 기록(AR) 및 아날로그 재생(AP)에 의해 용이해진다. 기록 블록(DIG. REC.)(215)으로부터 동기 블록으로 포맷된 데이터는 헤드(251)를 이용하여 자기 테이프(249) 상에 기록하도록 회전하는 헤드 어셈블리(250)에 결합된다.

재생 동작 중에, 동기 블록으로 포맷된 데이터는 헤드 어셈블리(250) 상에 배치된 헤드(251)를 변환함으로써 자기 테이프(249)로부터 재생된다. 복구된 신호는 임의의 기록 채널 변조를 제거하도록 디지털 재생 블록(DIG. REP.)(220)에 의해 복조된다. 그후, 재생 신호는 기록하기 전에 삽입된 데이터 워드에 의해 오류 검출 및 정정된다. 오류 정정 후, 동기 블록으로의 포맷은 제거되고, 전송 패킷 스트림은 기록하기 위한 레코더에 결합된 것과 실제로 동일한 패킷 포맷과 타이밍을 갖도록 복구된다. 디지털 재생 블록(DIG. REP.)(220)으로부터의 전송 패킷 스트림은 인터페이스 포트(210)에 결합되며, 이 인터페이스 포트(210)는 레코더 플레이 모드에 응답하여 디코더(117)에 의한 MPEG 디코딩을 위해 패킷 스트림을 양방향 데이터 버스(112)에 결합한다.

플레이어 레코더(200)는 점선으로 표시한 박스(201) 내에 나타낸 서보 제어 시스템을 포함한다. 아날로그 동작 중에 동기 신호(AS)는 아날로그 신호로부터 분리되어 아날로그 기록 프로세서 블록(240)에 기록되고, 동기 발생기(285)에 동기화되도록 결합된다. 서보 블록(280)이 캡스턴 모터(255)와 회전식 헤드 모터(246)의 회전을 아날로그 비디오 신호와 동기하여 제어하는 것을 보증하기 위해서는 동기화가 필요하다. 간단히 말해서, 캡스턴은 아날로그 신호로 고정된 일정한 속도로 테이프를 당겨야만 하고, 회전식 헤드는 아날로그 신호를 소정의 매체 위치에 기록해야만 한다. 그러나, 아날로그 신호와는 달리, MPEG 패킷 스트림은 레코더(200)의 서보 시스템 제어에 필요한 동기 신호(AS)를 용이하게 제공할 수 없다. 따라서, 디지털 동작 중에 서보 시스템(201)은 수정 발진기(X)에 관계하는 동기 발생기(285)에 의해 발생된 동기 신호를 이용한다. 따라서, 동기 발생기(285)는 안정된 제어 신호를 제공하여 헤드 어셈블리(250)가 초당 30 회전으로 고정되고 동기화되며, 테이프는 아날로그 동작에서와 실제로 동일한 속도로 전송된다.

전송 패킷의 간헐적인 전달을 평활하게 하는 것 이외에, 기록 블록(215)의 버퍼 메모리는 출력 신호(216)가 테이프(249) 상의 소정의 위치에 기록되도록 할 수 있다. 예컨대, 버퍼 메모리는 헤드 어셈블리(250)의 회전과 동기하여 판독될 수 있다. 이와 유사하게, 버퍼로부터 포맷된 각 비디오 데이터 동기 블록은 각 기록된 트랙에서 특정 위치를 갖도록 판독될 수 있다. 블록(215)의 버퍼 메모리의 동기화는 제어기(205)에 의해 발생된 제어 신호(CTRL.)(1)에 의해 제공된다.

아날로그 기록에서 알려진 바와 같이, 기록 헤드 어셈블리(246, 250)와 캡스턴 모터 어셈블리(253, 555)는 서로 동기화되고 아날로그 동기 신호와 동기화되어 회전하도록 서보 제어된다. 디지털 기록중에, 헤드와 캡스턴 모터는 수정 제어 동기 발생기(285)에 관계될 수 있다. 캡스턴과 비디오 헤드 드럼 사이의 재생 동기를 보증하기 위해, 제어 트랙은 예시적인 도 2의 (A)에 도시된 바와 같이 테이프 의 하부 에지를 따라 기록된다. 예컨대, 제어 트랙 펄스는 헤드 드럼으로부터 유도되어, 결과적으로 30 Hz의 반복 속도를 갖는다. 따라서, 각 헤드 드럼의 회전 동안, 제어 트랙 펄스는 하나의 트랙을 표시하고, 예컨대 방위각 ø1을 갖는다. 헤드 드럼은 180°로 이격된 2 개의 헤드를 이용하기 때문에, 보통은 초당 60 트랙을 기록한다. 이 기록된 제어 트랙 신호는 도 2의 (B)에 도시되고, 교체되는 트랙의 개시를 표시하는 제어 트랙 펄스를 나타낸다. 12 개의 화상 프레임 군은 도 2(A)에 도시되고, 단순화시키기 위해 세로 방향의 오디오 트랙과 가로 방향의 트랙 각은 도시하지 않았다.

정상 플레이 속도 이외의 속도로 재생하는 것은 레코더 제어 모드를 정상 플레이 속도와 고속 플레이 속도 동작간에 교대로 변경하는 저장된 자동 플레이 제어 시퀀스를 이용하여 유용하게 용이해질 수 있다. 고속 플레이 동작 중에, 캡스턴 핀치 롤러(254)는 캡스턴(253)과 맞물려 있고, 회전 속도는 서보 제어하에서 증가되어 유지된다. 예컨대, 도 2(A)에 있어서, 12 개의 화상 프레임 군이 도시되고, 첫번째 2 개의 트랙이 I 프레임 데이터로 도시되어 있는 화상 프레임군마다 24 개의 트랙으로 반복된다. 만일 정상 플레이 속도 동작이 도 2의 (A)의 트랙 패턴의 임의의 위치로부터 개시된다면, I 프레임 데이터는 24 개의 트랙이나 12 개의 제어 트랙(CT) 펄스 내에서 복구되어야 한다. 따라서, 전술한 자동화된 제어 시퀀스에서, 정상 플레이 속도 동작은 12 개의 CT 펄스와 고속 플레이중에 예컨대, 4배의 속도로 동작되고, 대략 256 개의 제어 트랙 펄스 동안 선택된다. 따라서, 이러한 예시적인 자동화된 트릭 플레이 시퀀스는 대략 매 2초마다 기록된 트랙을 샘플링하는데, 상기 시간은 30 Hz의 드럼 속도로 테이프 또는 프로그램 시간이 대략 8.5초 경과한 시간 또는 25 Hz를 갖는 10초의 시간에 해당한다. 따라서, 일반적으로 8∼10초 경과의 프로그램 시간으로 이격된 일련의 정지 I 프레임 화상을 포함하는 순방향 서치 트릭 플레이 모드가 제공된다. 고속 플레이 주기 동안, 재생된 MPEG 구문은 엉망이 되어 데이터 스트림은 손실되지만, IRD 디코더(117)와 메모리(116)는 메모리로부터 마지막 이전 프레임을 반복하여 출력 신호를 유지한다. 역 서치 트릭 플레이 모드는 캡스턴 회전이 예시적인 256 개의 제어 트랙 펄스의 주기 동안 반전되는 경우에 유사하게 제공된다. 그러나, 이러한 역의 테이프 동작은 슬랙이나 테이프 손상의 원인이 되는 지나친 장력을 방지하기 위해 감는 장치와 공급 테이프 릴의 제어 동작을 필요로 한다.

또 다른 실시예에 있어서, 제어기(205)는 제어 라인(202a)을 통해 버스 인터페이스(210)로부터 제어 데이터 신호(202)를 수신한다. 이 제어 데이터 신호(202)는 IRD(100) 내에서 발생되고, 기록을 위해 결합된 전송 패킷 스트림 내에 I 프레임의 발생을 표시하는 신호 성분 IF를 포함한다. 내부 프레임 마커 신호 IF는 전송 패킷 버스 통신을 위해 사용되는 수퍼패킷에 부가된 헤더에 의하거나, 버스(112)를 통해 결합된 분리 제어 신호로서 레코더(200)와 통신될 수 있다. 수퍼패킷 헤더는 디지털 기록 블록(215)과, 제어 라인(205a)을 통해 제어기(205)에 전송되는 도출된 IF 마커로 판독된다. 다른 배열로 디지털 기록 블록(215)은 비트 스트림(211)을 필터링하여 GOP와 시퀀스 헤더로부터 화상 헤더 정보를 도출하여 내부 프레임 발생을 결정할 수 있다. 제어기(205)는 헤드와 캡스턴 위상 정보와 함께 I 프레임 마커 신호 IF를 이용하여 제어 신호(CTRL.)(1)를 형성할 수 있다. 이 제어 신호(CTRL.)(1)는 I 프레임 데이터 기록이 동일한 기록 방위각의 트랙에서 개시되는 것을 보증하기 위해 버퍼 메모리 블록(215)으로부터의 판독을 제어한다. 따라서, 본 발명에서 I 프레임 마커 IF를 사용하는 것은 각 I 프레임 기록이 동일하게 기록된 방위각의 트랙에서 개시되는 것을 보증한다.

예시적인 도 2의 (A)에 있어서, 자기 테이프(249)는 12 프레임 화상 크기의 군을 갖는 MPEG 대표 신호로 기록되는 것을 도시한다. 내부 코딩된 데이터는 도 2의 (A)에 도시한 바와 같이 수평 셰이딩으로 도시되고, 트랙 1에서는 방위 위상각 ø1으로 기록이 개시되고 트랙 2에서는 방위각 ø2로 기록이 계속되는 것이 도시되어 있다. 전술한 P 프레임 데이터는 트랙 3에서 방위각 ø1로 기록되고 대각선으로 셰이딩되어 도시된다. 이러한 예시적인 12 프레임 GOP 중 나머지 9 프레임은 계속해서 다음의 셰이딩되지 않은 트랙 영역내에 기록된다. 기록 헤드 드럼이 1800 RPM의 속도로 회전하고 정반대로 배치된 2개의 헤드를 갖기 때문에, 보통 초당 60 트랙이 기록된다. 따라서, 12 프레임의 GOP 크기는 24 트랙을 차지하는 것으로 도시된다. 그러나, 각 압축 프레임에 나타나는 데이터 양은 동작과 장면의 복잡성에 따라 가변적이기 때문에, 각 프레임의 실제 지속 시간도 가변적이다. GOP의 지속 시간은 가변적이기 때문에, 채워지지 않은 기록 트랙 용량은 0 들로 채워질 필요가 있다. 예시적인 도 2(A)의 단순한 기록 트랙 패턴에 있어서, I 프레임 데이터는 트랙 1과 2에 의해 제공된 데이터 용량을 완전하게 채우거나 채우지 않을 수 있게 되어, P 프레임 데이터의 기록은 트랙 2에서 개시되어 트랙 3으로 계속될 수 있다. 이와 유사하게, 화상 군의 잔여 프레임은 연속적으로 기록되고 인접하여 기록된 트랙 사이에 분배된다. 또한, GOP 크기는 사용자가 정의하고, 마음대로 변경할 수 있으며, 새로운 GOP는 I 프레임으로 개시된다. 그러므로, I 프레임 마커 IF의 장점이 되는 결합은 각 I 프레임 기록이 항상 동일한 방위 위상으로 개시된다. 예컨대, 도 2의 (A)에서 I 프레임 트랙은 방위각 ø1을 가지며, 도 2의 (B)에 도시한 것처럼 제어 트랙 펄스로 나타낸다. 예컨대, 제어 트랙 펄스는 헤드 드럼으로부터 유도되고, 30 Hz의 반복 속도를 가지며, 각 쌍 중의 하나의 트랙에, 예컨대 각 헤드 드럼 회전에 대한 ø1로 표시한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 트릭 플레이 재생은 내부 코딩되거나 I 프레임의 데이터를 포함하는 트랙 만의 제어된 재생에 의해 유용하게 용이해질 수 있다. I 프레임 마커 IF가 예컨대, 방위각 ø1이나 ø2와 같은 기록된 트랙의 선택에 결정되고 제어 트랙 펄스가 다른 트랙을 표시하기 때문에, I 프레임 데이터를 포함하는 트랙은 재생용으로 유용하게 식별될 수 있다. I 프레임 데이터의 재생 식별을 용이하게 하기 위해, 특정 제어 트랙 펄스들은 전술한 바와 같이, 기록 비트 스트림(211) 내의 I 프레임 데이터의 발생으로부터 유도된 신호 A로 기록하는 동안 용이하게 변조된다. 따라서, 신호 A는 I 프레임을 포함하는 트랙을 표시하도록 제어 트랙 신호를 변조한다. 도 2의 (C)는 도 2의 (B)에 도시된 제어 트랙 신호의 확대 부분을 도시한다. 예시적인 도 2의 (C)에 도시된 부분은 예컨대 트랙 25에 기록된 대략 I 프레임으로 집중화되고, 재생된 제어 트랙 펄스의 시퀀스를 도시한다. 검게 칠해진 펄스 A는 I 프레임 트랙 25를 표시하고, 특히 I 프레임 데이터 트랙을 나타내기 위해 기록되는 동안 유용하게 펄스 폭 변조된다.
VHS 포맷에서, 제어 트랙 펄스 폭 변조가 알려져 있고, Video Index Search Signal(VISS)나 Address Search Signal(VASS) 등과 같은 시스템으로 탐색을 용이하게 하는데 사용된다. 그러나, 요약하면, 제어 트랙 펄스 폭 변조는 다음과 같이 작용한다. 재생 동안, 도 3(A)의 화살표로 표시되는 제어 트랙 신호의 상승 구간은 재생 속도 제어를 위해 사용된다. 그러나, 제어 트랙 펄스의 트레일링 넌타임 임계치 에지는 위상 이동되거나 재배치되도록 제어될 수 있다. 데이터는 2 개의 다른 위상 사이의 기록된 제어 트랙 신호의 트레일링 에지의 위상이나 위치 또는 참과 거짓 또는 1과 0의 값을 갖는 디지털 데이터 비트를 나타내는 위치를 변경시킴으로써 인코딩된다.

삭제

도 3의 (A)는 50% 내지 60% 사이의 공칭 펄스 폭 듀티 사이클을 갖는 표준 제어 트랙 펄스 신호를 도시한다. 도 3(B)는 논리값 “1”과 “0”을 나타내는 위상 변조 제어 트랙 펄스를 도시한다. 예컨대 논리값 “1”은 트레일링 에지의 위상을 전진시켜 인코딩되어, 펄스 반복 주기의 대략 27.5%의 지속 기간까지 제어 펄스의 정부분을 단축시킨다. 논리값 “0”은 예컨대, 60%의 지속 기간의 펄스를 생성하기 위해 공칭 50%의 듀티 사이클과 비교할 때 트레일링 에지를 지연시킨다. 도 3의 (C)는 기록용 형상의 위상 변조 제어 트랙 펄스를 나타낸다. 단순한 타이밍 및 게이팅 회로는 기준 지속 기간(예컨대, 50%)보다 더 길거나 더 짧은 듀티 사이클을 갖는 펄스간을 구별할 수 있다.

추가의 제어 트랙 식별은 예컨대, 전술한 프레임인 P 프레임이나 양방향 인코딩 프레임인 B 프레임을 포함하는 트랙을 나타내도록 용이하게 제공될 수 있다. 이러한 추가 데이터는 제어 트랙 펄스의 28%∼60%의 듀티 사이클 사이의 추가적인 펄스 코딩에 의해 P 프레임 및/또는 B 프레임을 나타낼 수 있다. 이러한 P 프레임 및/또는 B 프레임 표시자는 검출을 간략하게 하기 위해, 선행하는 I 프레임 코딩 제어 트랙 펄스의 발생을 따르고 인에이블될 수 있다. 예컨대, 도 2의 (D)는 도 2의 (A)에 도시된 것처럼 I 프레임 트랙(25)에 대해 중앙에 위치한 제어 트랙 신호의 확대부를 나타낸다. 재생된 제어 트랙 펄스의 시퀀스는 도 2의 (D)에 도시되고, 이 도면에서 펄스 A는 트랙 25를 표시하며 수평 셰이딩으로 도시한 펄스 B는 예컨대 트랙 27과 같은 P 프레임 데이터 트랙을 표시하도록 폭이 변조되는 것이 유용하다.

제어 트랙 펄스 변조를 유용하게 사용하면 플레이 속도와 이 플레이 속도 이외의 속도로 재생하는 동안 기록된 트랙이 식별되도록 할 수 있다. 따라서, 예컨대 내부 코딩 데이터나 내부 코딩 및 순방향 예측 데이터 등의 특정 트랙이 식별되고 재생될 수 있다. 트릭 플레이에서 디코딩이 불가능하다고 식별되어 원하지 않는 트랙은 테이프 속도를 증가하여 지나갈 수 있다. 기록된 트랙 콘텐츠를 식별하여, 본 발명의 트릭 플레이 재생 방법은 예컨대, 내부 코딩 데이터 또는 내부 코딩 및 순방향 예측 데이터 등과 같은 디코딩 가능한 데이터가 정상 속도로 재생될 수 있고, 원하지 않는 데이터 트랙은 테이프 속도를 증가하여 지나갈 수 있는 경우에 용이해진다. 도 2의 (A)에 도시된 매체와 기록된 신호는 도 4의 (A)에 도시된다. 도 4의 (B)는 상이한 시간에 발생되는 상이한 테이프 속도 영역인 S, P, A, F 및 D를 갖는 예시적인 자동화된 트릭 플레이 테이프 속도 프로파일을 도시한다. 예컨대 영역 S는 재생하기 전의 정지 테이프 상태에 해당한다. 영역 P는 내부 코딩 데이터의 지속 기간 동안 지속되는 정상적인 플레이 속도 동작을 나타내고, 이 예에서 2 개의 기록된 트랙 1과 2에 포함되는 것으로 가정한다. 변조된 A 펄스는 I 프레임의 개시를 표시하기 때문에, 실제의 기록된 지속 기간은 표시되지 않아서 영역 P로 나타낸 플레이 모드는 2 이상의 제어 트랙 카운트 동안 지속될 수 있다. 영역 P를 결정하는 제어 트랙 카운트에 이어서, 테이프는 영역 A 동안 예컨대 4배의 속도가 되는 더욱 빠른 속도로 전송되도록 가속화된다. 도 4의 (B)의 예시적인 자동화된 트릭 플레이 테이프 속도 프로파일은 공칭 5 트랙이나 대략 2 CT 펄스 카운트인 지속 기간의 고속 플레이 상태인 영역 F를 나타낸다. 이러한 짧은 지속 기간은 캡스턴 관성과 테이프 및 릴 크기의 기계적인 제약으로 인해 구현되기가 어려울 수 있다. 그러나, 도 4의 (B)에 도시된 자동화된 속도 프로파일은 특정 레코더 메카니즘을 수용하도록 변경될 수 있다. 도 4의 (B)에 도시된 자동화된 트릭 플레이 시퀀스는 도 4의 (C)에 수평, 수직 및 시간의 관계로 도시된 것처럼 결과적으로 디코딩된 프레임 시퀀스가 된다. 명백하게 반복 프레임 수는 새롭게 재생된 디코딩 가능한 데이터 스트림의 가용성에 의해 결정된다. 만약 도 4의 (A)의 I 프레임만이 재생되는 경우, 프로그램은 정상 속도의 12배의 속도로 시청되며, 12 프레임 GOP를 나타낸다. 재생된 프레임이 대략 GOP의 지속 기간 동안 유지되거나 반복되면, 프로그램 전달에 실질적이거나 인식되는 속도 상승은 존재하지 않고, 기록된 이동 이미지는 일련의 정지한 이미지처럼 효과적으로 나타난다. 따라서, 도 4의 (A)의 실시예에서, 프로그램 전달 속도는 거의 2배 이상 증가된다. I 프레임 마커 펄스 A의 재생된 발생은 다음의 자동화된 플레이 시퀀스의 발생을 결정하거나 예측하기 위해 연속하는 비-변조된 제어 트랙 펄스의 계수치를 개시하는데 이용될 수 있다. 하나의 GOP를 초과하는 고속 플레이 지속 기간은 A 펄스를 카운트한 후 다음의 I 프레임의 발생 이전에 정상적인 플레이 속도를 추정하기 위해 감속함으로써 용이해질 수 있다.

전술한 바와 같이, 제어 트랙 신호는 펄스 A를 생성하도록 변조되고, 재생된 화상 군의 평균 길이를 창의적으로 결정하도록 레코더 제어 논리(205)에 의해 추가로 사용되는 것이 유용할 수 있다. 예컨대, 정상 재생 상태의 기간 동안에, 제어 논리(205)는 재생된 I 프레임을 나타내는 제어 트랙 프로세서(208)로부터 신호를 수신할 수 있다. 이러한 I 프레임 마커는 I 프레임 마커간에 발생하는 제어 트랙 펄스의 수를 카운팅함으로써 재생된 화상 군 또는 GOP의 길이 또는 지속 기간을 적응적으로 측정하는데 이용될 수 있다. 재생 GOP 길이는 예컨대 다음 I 프레임을 예측하고 도 4의 (B)의 영역 D로 표시된 바와 같이, 매체 감속을 담당하도록 감산에 의해 평균화되고 처리될 수 있다.

도 5는 I 프레임을 포함하는 트랙의 재생 발생을 동적으로 그리고 적응적으로 예측하기 위한 본 발명의 방법을 나타내는 예시적인 흐름도이다. 도 5에 있어서, 단계 100에서 플레이 모드가 선택되고, 기술된 것처럼 기록된 신호는 재생되지만 디코딩은 I 프레임이 재생될 때까지 발생되지 않는다. 단계 200에서, 재생 I 프레임이나 이와 달리 제어 트랙 I 프레임 마커 펄스 A는 I 프레임이나 마커 펄스 간의 평균 간격을 결정하도록 측정된다. 이러한 평균 간격 값은 각 화상 군(GOP)의 지속 기간을 나타내고, 단축되거나 변동 가능한 GOP의 효과를 줄이거나 제거하도록 평균화된다. 단계 200에서, I 프레임이나 마커 펄스는 재생 제어 트랙 펄스의 합계나 계수치를 허용하거나 게이트에서 제어하여 각각의 GOP의 지속 기간의 직접적인 선형 측정을 제공한다. 제어 트랙 펄스 카운트는 평균되고 N값이 결정된다. 따라서, 고속 플레이 또는 셔틀 모드 동안 제어 트랙 펄스는 복구되기 때문에, I 프레임을 포함하는 다음 트랙은 CT 펄스를 카운팅함으로써 위치되고 액세스될 수 있다. 그러나, 재생 장치와 기록 매체는 관성을 나타내기 때문에, 평균값 N은 예컨대 다음 I 프레임 트랙의 발생을 예측하는 보다 적은 CT 펄스 카운트값을 생성하도록 하고 캡스턴 서보 감속 및 트랙 취득을 가능하게 하도록 감속값 D의 감산에 의해 단계 300에서 처리된다. 상이한 감속값은 고속 플레이나 셔틀 속도와 관련하여 이용된다. 따라서, 단계 300에서 재생 장치는 플레이 모드 상태에 있고 다음 I 프레임에 대한 평균적인 CT 펄스 카운트값을 결정한다. 단계 400에서, 트릭 플레이 모드의 선택을 결정하기 위한 시험이 수행된다. 단계 400에서, NO인 경우는 결과적으로 YES가 되는 트릭 플레이가 선택될 때까지 대기하는 루프를 형성한다. 단계 400에서 YES이면, 단계 500에서 카운터를 (N-D) 값으로 설정, 허용 또는 로딩한다. 단계 600에서 카운터는 재생된 제어 트랙 펄스로 감소되고, 단계 700에서 제로값인지 시험된다. 단계 700에서 NO이면 트릭 플레이 모드는 0이 아닌 카운트 동안 유지되고, 단계 400으로 되돌아 간다. 그러나, 단계 700에서 YES인 경우 기록된 I 프레임을 포함한 다음 트랙을 예측하고, 단계 800에서 플레이 모드를 개시한다. 단계 400에서 단계 800까지는 단계 500에서 카운터를 설정하고 로딩하는 재생된 I 프레임이나 제어 트랙 마커 펄스 A의 발생으로 반복된다. 트릭 플레이 모드는 단계 400이 NO인 경우, 예컨대 사용자 명령에 응답할 때 종결된다.

도 5의 예시적인 흐름도에 도시된 방법은 I 프레임의 기록 발생을 나타내기 위해 기록 기간 동안 표시된 제어 트랙 펄스를 이용한다. 그러나, 본 발명의 다른 실시예에서, 도 5의 예시적인 방법은 제어 트랙의 I 프레임 마커 펄스가 없이도 기록에 사용될 수 있다. 제어 트랙 마커 펄스 A가 없는 테이프는 기술된 단계 이후에 플레이될 수 있다. 그러나, 제어 트랙 펄스 카운트에 의해 평균 GOP 크기를 결정하는 것(단계 200)은 예컨대 IRD(100)에 의해 디코딩 재생된 MPEG 데이터 스트림으로부터 유도된 신호(IFR)와 같은 I 프레임 마커나 펄스에 의해 용이해진다. 기술된 것처럼 재생 I 프레임 신호(IFR)는 제어기(205)에 결합되고, GOP 크기의 평균치를 설정하도록 처리된다. 트릭 플레이 동작이 선택되는 경우, 자동화된 트릭 플레이 제어 시퀀스는 단계 500에서 카운터를 설정하는 I 프레임 신호(IFR)의 발생에 의해 개시된 제어 시퀀스를 갖는 메모리로부터 판독된다. 전술한 바와 같이, 정상 속도 재생 간의 주기는 처리된 평균 GOP값에 의해 결정된다. 따라서, I 프레임으로 인코딩된 제어 트랙이 없는 기록은 트릭 플레이 동작 모드로 재생될 수 있다.

Claims (18)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 기록 및 재생 장치에 있어서,

   상기 기록 및 재생 장치의 입력부에 결합된 MPEG 비트 스트림 신호 소스와;

   상기 MPEG 비트 스트림을 나타내는 디지털 신호를 기록 및 재생하기 위한 제1 변환 수단과;

   상기 MPEG 비트 스트림 소스에 결합되고, 상기 MPEG 비트 스트림 내의 내부 코딩 프레임의 발생을 나타내는 표시 신호를 생성하는 제어 수단과;

   제어 트랙 신호를 기록 및 재생하기 위한 제2 변환 수단과;

   상기 표시 신호에 응답하여 상기 제어 트랙 신호를 기록하는 동안 상기 제어 트랙 신호를 변조함으로써 상기 내부 코딩 프레임의 발생을 식별하기 위한 신호를 생성하는 수단

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 기록 및 재생 장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 제1 변환 수단은 상기 제어 수단에 의해 제어되는 플레이 모드 명령 및 고속 플레이 모드 명령의 저장된 시퀀스에 응답하여 플레이 모드 및 고속 플레이 모드의 시퀀스를 포함하는 재생 모드로 상기 기록된 신호를 재생하는 것인 기록 및 재생 장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 제어 수단은 상기 제2 변환 수단으로부터 커플링되는(coupled) 상기 식별 신호에 응답하여 상기 재생 모드를 개시하는 것인 기록 및 재생 장치.
9. 기록 및 재생 장치에 있어서,

   기록을 위해 상기 기록 및 재생 장치에 결합된 MPEG 비트 스트림 신호 소스와;

   상기 MPEG 비트 스트림 신호에 결합되고 상기 MPEG 비트 스트림 신호를 나타내는 기록 신호를 생성하는 생성 수단과;

   서로 상보적인 방위각을 가지고 상기 기록 신호를 기록하도록 각각 정렬되는 한쌍의 기록 변환기와;

   상기 MPEG 비트 스트림 신호 내의 내부 코딩 프레임의 발생을 식별하고 상기 생성 수단에 제어 가능하게 결합되는 신호를 수신하도록 결합된 제어 수단을 포함하며,

   상기 제어 수단은, 상기 식별 신호에 응답하여, 특정 방위각을 갖는 상기 한쌍의 변환기 중 하나의 변환기에 의해 기록하기 위해, 상기 MPEG 비트 스트림의 내부 코딩 프레임부를 나타내는 기록 신호를 인에이블하는 것을 특징으로 하는 기록 및 재생 장치.
10. 기록 및 재생 장치에 있어서,

    기록을 위해 상기 기록 및 재생 장치에 결합된 MPEG 비트 스트림 신호 소스와;

    상기 MPEG 비트 스트림 신호에 결합되고 상기 MPEG 비트 스트림 신호를 나타내는 기록 신호를 생성하는 생성 수단과;

    서로 상보적인 방위각을 가지고 상기 기록 신호를 기록하는 한 쌍의 기록 변환기와;

    제어 트랙 신호 발생기 - 상기 제어 트랙 신호 발생기는 기록을 위해 제어 트랙 신호를 생성함 - 에 결합되는 기록 헤드와;

    상기 MPEG 비트 스트림 신호 내의 내부 코딩 프레임의 발생을 식별하는 신호를 수신하고, 상기 생성 수단과 상기 제어 트랙 신호 발생기에 제어 가능하게 결합되는 제어 수단을 포함하며,

    상기 제어 수단은, 상기 식별 신호에 응답하여, 특정 방위각을 갖는 상기 한쌍의 변환기 중 하나의 변환기에 의해 기록하기 위해, 상기 MPEG 비트 스트림의 내부 코딩 프레임부를 나타내는 기록 신호를 결합하도록 상기 생성 수단을 인에이블하고, 기록을 위해 상기 제어 트랙 신호를 변경하는 것을 특징으로 하는 기록 및 재생 장치.
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 트릭 플레이 재생 방법에 있어서,

    통상의 플레이 모드 동안, I 프레임들 사이에 발생하는 제어 트랙 펄스들의 평균수를 결정하는 단계와;

    트릭 플레이 모드에서 상기 통상의 플레이 모드로 기록 매체의 속도를 감소시키는데 필요한 시간량 동안 발생하는 제어 트랙 펄스들의 수를 결정하는 단계와;

    I 프레임들 사이에 발생하는 상기 제어 트랙 펄스들의 평균수에서 상기 속도 감소 시간 동안 발생하는 제어 트랙 펄스들의 수를 차감하여, 상기 I 프레임들 사이의 속도 감소 지점들의 위치를 결정하는 단계와;

    트릭 플레이 모드 명령에 응답하여, I 프레임 발생 후 상기 속도 감소 지점이 발생할 때까지 상기 트릭 플레이 모드를 이용하여 상기 기록 매체를 동작시키고, 상기 속도 감소 지점부터 I 프레임이 발생할 때까지 상기 통상의 플레이 모드를 이용하여 상기 기록 매체를 동작시키는 단계를 포함하는 트릭 플레이 재생 방법.
16. 제15항에 있어서,

    상기 제어 트랙 펄스들의 평균수는 재생된 I 프레임 마크에 응답하여 결정되는 것인 트릭 플레이 재생 방법.
17. 제15항에 있어서,

    상기 제어 트랙 펄스들의 평균수는 재생된 데이터로부터 디코딩된 I 프레임 표시자에 응답하여 결정되는 것인 트릭 플레이 재생 방법.
18. 삭제

Images