KR100721267B1 - 데이터 기록 장치, 데이터 기록/재생 장치, 데이터 기록방법, 및 데이터 기록/재생 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 재생 화상이 디지털 VTR의 고속 재생 모드에서 쉽게 보여질 수 있게 하는 셔플링 처리(shuffling process)가 재생될 데이터에 수행되는 데이터 기록 장치에 관한 것이다. 셔플링 처리를 실행하는 기록 단위로는(16 x 16) 매크로블록들이 설정된다. 기록 단위를 4개의 동일한 부분으로 분할하도록 적응된 교차 라인들을 그리도록 라인 세그먼트들(line segments)을 형성하고 교차 라인들의 교차점 주위에 있는 4개의 매크로블록 사이의 라인 세그먼트들을 삭제하는 처리는 형성된 라인 세그먼트들의 에지를 추적하여 얻은 곡선이 모든 매크로블록을 통과할 때까지 반복적으로 수행된다. 또한, 라인 세그먼트들은 곡선이 동일한 매크로블록을 2회 통과하는 위치에서 은폐되고, 그에 의해 곡선이 동일한 매크로블록을 1회 통과하도록 허용한다. 테이프 상에서 싱크 블록들(sync blocks)의 기록 위치 순서는 곡선 P2을 그리는 순서로 지정된다. 재생시, 재생된 싱크 블록들의 기록 위치들은 매크로블록들의 화상 위치들로 변환된다.

비디오 인코더, 셔플링, 매크로블록, 라인 세그먼트, 테이프

Description

데이터 기록 장치, 데이터 기록/재생 장치, 데이터 기록 방법, 및 데이터 기록/재생 방법{Data recording apparatus, data recording/reproducing apparatus, data recording method, and data recording/reproducing method}

도 1은 종래의 셔플링 처리를 설명하는데 사용되는 트랙 패턴의 예를 도시하는 도면.

도 2는 종래의 셔플링 처리를 실행하는 단위를 도시하는 도면.

도 3은 종래의 셔플링 처리를 설명하는 도면.

도 4는 종래의 셔플링 처리를 실현하는 구성의 예를 도시하는 블록도.

도 5a 및 도 5b는 종래의 셔플링 처리를 설명하는 도면.

도 6은 종래의 셔플링 처리를 설명하는데 사용되는 고속 재생 동작의 헤드 추적 궤적(trace locus)의 예를 도시하는 도면.

도 7a 내지 도 7e는 고속 재생 모드에서 얻은 데이터의 위치를 설명하는 도면.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 기록측의 구성을 도시하는 블록도.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 재생측의 구성을 도시하는 블록도.

도 10은 트랙 포맷의 예를 도시하는 도면.

도 11a 내지 도 11c는 트랙 포맷의 또 다른 예를 도시하는 도면.

도 12a 내지 도 12e는 싱크 블록의 복수의 구성예를 도시하는 도면.

도 13a 내지 도 13c는 싱크 블록 및 DID에 부가된 ID의 내용을 도시하는 도면.

도 14a 및 도 14b는 출력 방법 및 비디오 인코더의 가변 길이 부호화를 설명하는 도면.

도 15a 및 도 15b는 비디오 인코더의 출력 순서에 대한 재배열을 설명하는 도면.

도 16a 및 도 16b는 순서가 싱크 블록으로 재배열된 데이터를 패킹(packing)하는 처리를 설명하는 도면.

도 17a 및 도 17b는 비디오 데이터 및 오디오 데이터에 대한 에러 정정 부호를 설명하는 도면.

도 18은 기록 신호 처리 유닛의 블록도.

도 19는 셔플링 유닛의 원칙적인 구성을 도시하는 블록도.

도 20은 메모리에서 기록 어드레스를 제어하는 시스템의 셔플링 유닛을 도시하는 블록도.

도 21은 메모리에서 기록 어드레스를 제어하는 시스템의 셔플링 유닛이 디지털 VTR에 적용된 경우의 구성을 도시하는 블록도.

도 22는 메모리에서 판독 어드레스를 제어하는 시스템의 셔플링 유닛의 구성을 도시하는 블록도.

도 23은 메모리에서 판독 어드레스를 제어하는 시스템의 셔플링 유닛이 디지털 VTR에 적용된 경우의 구성을 도시하는 블록도.

도 24a 내지 도 24d는 본 발명에 따른 셔플링 처리를 설명하는 도면.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

102 : 비디오 인코더 106 : 스트림 변환기

109 : 외부 부호 인코더 110, 117 : 셔플링

113 : 오디오 데이터 120 : 싱크 부가

기술 분야
본 발명은 예를 들면, 테이프 형상의 기록 매체에 화상 데이터를 기록하고 그 기록 매체로부터 화상 데이터를 재생하는 경우에 적용되는 데이터 기록 장치, 데이터 기록/재생 장치, 데이터 기록 방법, 및 데이터 기록/재생 방법에 관한 것이다.

종래 기술
자기 테이프에 디지털 화상 신호를 기록하고 기록 매체로부터 디지털 화상 신호를 재생하는 데이터 기록/재생 장치는 디지털 VTR(Video Tape Recorder)로 나타난다고 공지되어 있다. 디지털 화상 기록 장치 내의 기록 처리 유닛에서는 셔플링 처리가 수행된다. 셔플링 처리는 스크린상의 데이터 위치와 테이프 상의 기록 위치 사이의 관계를 원하는 관계로 설정하는 처리이다. 셔플링의 제 1 목적은 재생시 버스트 에러(burst error)를 분포시키고, 그에 의해 곱 부호(product code)와 같은 에러 정정 부호에 의해 에러 정정의 정정비를 개선하는 것이다. 제 2 목적은 정정가능하지 않은 에러가 쉽게 은폐(conceal)될 수 있게 하는 것이다. 제 3 목적은 고속 재생시 재생 화상이 쉽게 보여질 수 있게 하는 것이다.

이제, 종래의 디지털 VTR에서 사용되는 셔플링 처리가 설명된다. 도 1은 디지털 VTR에서 하나의 프레임의 데이터가 기록된 트랙 패턴(track pattern)을 도시한다. 도 1은 나선 주사형 VTR을 도시한다. 하나의 프레임의 데이터는 테이프 상에 기울어지게 형성된 10개의 트랙 T1 내지 T10으로 기록된다. 인접한 트랙들의 방위각은 상이하다.

오디오 데이터는 각 트랙의 중심 부분에 기록되고, 비디오 데이터는 각 트랙의 상단 및 하단측에 기록된다. 오디오 데이터 및 비디오 데이터에는 셔플링 처리가 행해지고 곱 부호에 의해 에러 정정 부호화된다. 오디오 데이터 및 비디오 데이터는 싱크 블록(sync block)이라 칭하여지는 데이터 포맷으로 기록된다. 싱크 블록은 싱크 신호, 싱크 ID, 데이터(오디오 데이터, 곱 부호의 외부 부호에 대한 패리티(parity), 또는 비디오 데이터), 및 곱 부호의 내부 부호에 대한 패리티가 헤드로부터 순서대로 배열된 데이터 구조를 갖는다. 예를 들면, 하나의 매크로블록(macroblock)의 데이터는 하나의 싱크 블록으로 배열된다. 도 1에 도시된 오디오 데이터 및 비디오 데이터는 또한 외부 부호의 패리티와 보조 데이터를 포함한다.

도 2는 비디오 데이터가 기록된 트랙과 하나의 프레임의 비디오 데이터 사이의 관계를 도시한다. 525 라인/60 필드의 NTSC 텔레비전 신호인 경우, 하나의 프레임의 유효한 데이터는 가로 방향으로 45 매크로블록 및 수직 방향으로 32 매크로블록으로 구성된다. 하나의 매크로블록은 (16 x 16) 픽셀들로 구성된다. 매크로블록은 MPEG2(Moving Picture Experts Group Phase 2)로 비디오 데이터를 압축하는 경우의 처리 단위이다. 비디오 데이터는 MPEG2에 의해 가변 길이 데이터로 인코딩된다. 그러나 하나의 프레임의 부호화 데이터량은 길이 등화 처리에 의해 일정하게 설정된다. MPEG2로 데이터를 압축하는 경우, 하나의 매크로블록에 대응하는 부호화 데이터는 가변 길이 데이터가 된다. 이 경우에도, 하나의 매크로블록의 부호화 데이터 내의 적어도 상당한 데이터는 각 싱크 블록의 데이터 영역으로 배열된다.

한 프레임의 비디오 데이터를 10개의 트랙의 상단 및 하단 영역 각각에 기록하기 위해, 하나의 프레임의 비디오 데이터는 가로 방향으로 5개의 데이터로 동일하게 분할되고 수직 방향으로 4개의 데이터로 동일하게 분할되므로, 20개의 기록 단위가 형성된다. 각 기록 단위는(9 x 8 = 72 매크로블록)의 크기를 갖는다. 20개의 기록 단위 중에서, 상단 절반인 10개의 기록 단위 L1 내지 L10은 각 트랙의 하단 영역에 기록되고, 하단 절반인 10개의 기록 단위 U1 내지 U10은 각 트랙의 상단 영역에 기록되는 비디오 데이터이다. L1 및 U1은 각각 트랙 T1의 하단 및 상단 영역에 기록된 기록 단위이다. 다른 기록 단위에 부가된 숫자들도 또한 기록될 트랙의 번호들에 대응한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 셔플링 처리는(9 x 8) 매크로블록의 기록 단위마다 실행된다. 즉, 기록 단위는(3 x 4) 매크로블록에 대응하는 크기의 6개의 서브블록(subblock)으로 더 분할된다. 각 서브블록에서는 도 3의 화살표로 도시된 바와 같이, 가로 방향으로 배열된 3개의 매크로블록이 순차적으로 선택된다. 하나의 서브블록의 매크로블록 선택이 종료될 때, 이러한 서브블록에 인접한 제2 서브블록의 상단 3개의 매크로블록이 선택된다. 제 2 서브블록에서의 매크로블록 선택이 종료되고, 또한 제 3 서브블록에서의 매크로블록 선택이 종료될 때, 처리과정은 하단 최좌측 서브블록으로 진행되고, 이 서브블록에서 매크로블록이 선택된다. 이 방식으로, 도 3의 화살표에 의해 도시된 순서로 선택된 매크로블록은 순차적으로 테이프 상의 영역에 기록된다.

도 4는 셔플링 처리를 실현하기 위한 구조의 예를 도시한다. 입력 비디오 데이터는 RAM(Random Access Memory)(161)에 기록되고, 데이터는 RAM(161)에서 판독된다. RAM(161)은 예를 들면, 하나의 프레임의 용량을 갖고, 비디오 데이터는 각 매크로블록의 하나의 프레임으로 위치에 대응하는 어드레스에 기록된다. RAM(161)에서의 판독 어드레스는 셔플링 테이블(162)로부터 발생된다. 도시되지는 않았지만, RAM(161)에서의 기록 어드레스는 화상에서 매크로블록의 위치에 따라 발생된다. 싱크 ID를 발생하는 카운터(163)의 출력은 셔플링 테이블(162)로 공급된다. 매크로블록의 화상 상의 위치와 싱크 ID의 기록 위치는 셔플링 테이블(162)에 의해 미리 결정된 관계로 변환된다.

예를 들면, 매크로블록 번호는 도 5a에 도시된 바와 같이 지정되고, 싱크 ID는 도 5b에 도시된 바와 같이 지정된다. 도 5a 및 도 5b는 하나의 트랙의 상단 및 하단 영역이 기록되는 하나의 기록 단위를 도시한다. 각 매크로블록의 데이터는 싱크 ID들의 번호 순서로 헤드의 주사 방향으로 테이프 상의 영역에 기록된다. 비록 설명을 간략화하기 위해 싱크 ID만이 설명되었지만, 도 1에 도시된 포맷으로 데이터를 테이프 상에 기록하기 위해서는 10개의 트랙을 구별하는 트랙 ID 및 각 트랙의 상단 또는 하단 영역을 구별하는 ID가 또한 필요하다. 또한, 설명을 간략화하기 위해 매크로블록 번호와 싱크 ID의 값은 1로부터 시작되는 수로 간단하게 설정된다. 실제적으로는 외부 부호의 패리티(parity), 보조 데이터 등을 포함하면서, 하나의 트랙에서 또는 하나의 트랙의 상단 영역 또는 하단 영역에서 모든 싱크 블록을 구별하는 ID가 사용된다.

디지털 VTR의 경우에서는, 재생시의 테이프 속도가 기록시와 동일한 정상 재생 동작 이외에, 재생시 테이프 속도가 기록시보다 빠른 고속 재생 동작이 실행될 수 있다. 고속 재생 모드에서는 테이프 속도가 상승됨에 따라, 헤드와 테이프 사이의 상대적인 속도가 변화되고, 헤드가 테이프 상을 통과할 때 형성되는 추적 궤적(trace locus)이 트랙으로부터 일탈된다. 그래서, 헤드가 통과하는 트랙의 수가 증가되더라도, 각 트랙으로부터 계속 재생되는 싱크 블록의 수는 감소되고, 복수의 프레임의 매크로블록은 화상에 혼합되어 존재하고 갱신된다. 고속 재생 모드에서 매번 갱신되는 매크로블록의 위치는 화상에서의 매크로블록 위치 및 테이프 상의 기록 위치가 대응하게 되는 셔플링 테이블들(셔플링 패턴들이라 칭해짐)의 차이에 의존해 변한다. 테이프에 기록된 정보 일부만이 고속 재생 모드로 얻어질 수 있으므로, 고속 재생 모드에서 재생 화상이 쉽게 보여질 수 있게 하기 위해서는 정보가 가능한 한 많이 얻어질 수 있도록 셔플링 테이블을 설계할 필요가 있다.

도 6은 고속 재생 모드에서의 트랙 패턴과 헤드의 추적 궤적 사이의 관계를 도시한다. 도 6은 순방향으로 2배 속도(x 2), 4배 속도(x 4), 7배 속도(x 7), 10배 속도(x 10), 19배 속도(x 19), 및 37배 속도(x 37) 각각의 추적 궤적을 도시한다. 순방향 N배 속도 모드는 테이프 공급 방향이 기록시와 동일하게 설정되고 테이프 속도가 N배 만큼 증가된 재생 모드에 대응한다. 각 추적 궤적에서, 재생 데이터는 방위각이 일치하는 트랙에 헤드가 위치하게 될 때 얻어진다. 회전 헤드가 테이프를 1회 추적할 때, 재생 데이터는 도 6의 빗금친 부분에서 얻어진다.

전방향 고속 재생 모드에서, 재생 데이터는 도 7a 내지 도 7e의 한 프레임의 빗금친 부분에서 얻어진다. 도 7a 내지 도 7e는 기록 단위에 기초하여 얻은 재생 데이터를 확대하여 도시한다. 도 7a는 2배 속도의 재생 모드에서 얻은 비디오 데이터를 도시한다. 도 6에 도시된 2배 속도의 재생 모드에서 추적 궤적으로부터 이해되는 바와 같이, 트랙 T1의 하단 영역에 있는 기록 단위 L1과 트랙 T1의 상단 영역에 있는 기록 단위 U1은 헤드에 의한 1회 추적에 의해 재생된다. 기록 단위 L1 및 U1의 모든 데이터가 얻어진다.

도 7b는 4배 속도의 재생 모드로 얻은 비디오 데이터를 도시한다. 도 6에 도시된 4배 속도의 재생 모드에서 추적 궤적으로부터 이해되는 바와 같이, 트랙 T1의 하단 영역에 있는 기록 단위 L1과 트랙 T3의 상단 영역에 있는 기록 단위 U3은 헤드에 의한 1회 추적에 의해 재생된다. 기록 단위 L1 및 U3의 모든 데이터가 얻어진다.

도 7c는 7배 속도의 재생 모드로 얻은 비디오 데이터를 도시한다. 7배 속도의 재생 모드에서 추적 궤적으로부터 이해되는 바와 같이, 트랙 T1의 하단 영역에 있는 기록 단위 L1의 절반인 데이터와 트랙 T5의 상단 영역에 있는 기록 단위 U5의 절반인 데이터가 헤드에 의한 1회 추적에 의해 얻어진다.

또한, 도 7d는 19배 속도의 재생 모드에서 얻은 비디오 데이터를 도시하고, 도 7e는 37배 속도의 재생 모드에서 얻은 비디오 데이터를 도시한다. 19배 속도의 재생 모드 및 37배 속도의 재생 모드에서는 테이프 속도가 매우 빠르므로, 각 기록 단위에서 얻어지는 데이터의 양이 감소된다. 그러나 연속적인 싱크 ID에 포함된 재생 매크로블록은 각 재생 단위에서 직사각형을 형성하도록 연결된다. 상술된 바와 같이, 상기의 종래 셔플링 처리에서는 고속 재생 모드시 연속적으로 재생되는 복수의 싱크 블록의 매크로블록이 화상에 직사각형을 형성하도록 연결된다.

또 다른 셔플링 처리로서, 고속 재생 모드에서 연속적으로 재생되는 싱크 블록으로부터 얻은 비디오 데이터의 화면상에 위치가 랜덤하게 배열되는 처리가 있다. 이 처리에 따라, 재생될 수 없는 비디오 데이터는 재생될 수 있는 비디오 데이터에 의해 보간(interpolate)된다. 이 방법에 의해, 압축되지 않은 비디오 데이터의 크기나 매크로블록의 크기가 작을 때, 매크로블록 또는 부근 비디오 데이터의 화상 사이에 상관관계가 있으므로, 갱신되지 않았던 매크로블록은 인접해 있는 갱신된 매크로블록에 의해 보간될 수 있다. 그러나 (16 x 16)의 매크로블록과 같이 비교적 큰 매크로블록의 크기로 비디오 데이터를 압축하고 이를 기록하는 경우, 인접한 매크로블록에 의한 보간이 유효하지 않으므로, 재생된 매크로블록이 상술된 바와 같이 직사각형 영역을 형성하도록 연결되는 셔플링 처리가 바람직하다.

도 3에서 이해되는 바와 같이, 종래의 셔플링 처리에 따라, 복수의 매크로블록의 데이터가 기록 단위에서 서브블록의 경계에 걸쳐 존재하도록 재생될 때, 복수의 매크로블록은 직사각형으로 연결되지 않는다. 상술된 바와 같이, 종래의 셔플링 처리에 따라, 재생된 매크로블록은 모든 경우에서 직사각형을 형성하도록 연결되지 않는다. 그러므로 싱크 ID가 연속적이더라도 매크로블록이 화상에서 연결되지 않는 경우는 고속 재생 모드에서의 테이프 속도에 의존하여 발생한다. 이 문제점은 테이프 속도에 제한되지 않고, 기록 포맷(한 프레임의 트랙 수, 기록 단위의 크기 등)이 변하는 경우에도 유사한 문제점이 일어난다. 즉, 셔플링 패턴은 기록 프레임 또는 고속 재생 모드에서의 테이프 속도를 고려하여 결정되어야 한다. 높은 가시도를 갖는 고속 재생 화상은 테이프가 기대되지 않은 테이프 속도로 재생되거나 기록 포맷이 다를 경우 유도되지 않는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 고속 재생 모드에서 연속적으로 재생된 복수의 매크로블록이 테이프 속도나 기록 포맷에 의해 영향을 받지 않고 직사각형으로 연결되는 셔플링 처리(shuffling process)를 실행할 수 있는 데이터 기록 장치, 데이터 기록/재생 장치, 데이터 기록 방법, 및 데이터 기록/재생 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 바람직한 특성에 따라, 미리 결정된 처리가 행해진 화상 데이터를 회전 헤드들에 의해 테이프형 기록 매체 상에 기록하는 경우, 디스플레이 화상을 구성하는 상기 화상 데이터의 상기 디스플레이 화상 상의 위치와 상기 화상 데이터의 상기 테이프형 기록 매체 상의 위치 사이의 관계가 변환되고, 상기 위치 관계가 변환된 화상 데이터가 상기 테이프형 기록 매체 상에 기록되는, 데이터 기록 장치에 있어서:

미리 결정된 수의 단위에 기초하여 상기 화상 데이터를 분할하고 복수의 화상 블록을 형성하는 화상 블록 형성 수단;

상기 화상 블록들로부터 상기 테이프형 기록 매체 상으로 상기 화상 블록들을 기록하는 단위로서 싱크 블록을 형성하는 싱크 블록 형성 수단;

미리 결정된 수의 상기 화상 블록으로 구성된 기록 단위마다 상기 화상 블록들의 상기 디스플레이 화상에서의 위치로부터 상기 싱크 블록들의 상기 테이프형 기록 매체 상의 위치로의 상기 변환을 수행하고, 상기 기록 단위의 전체 범위 내에서, 상기 테이프형 기록 매체 상에서 연속적인, 상기 복수의 싱크 블록 내에 포함된 상기 복수의 화상 블록이 거의 직사각형을 형성하여 연결되는 방식으로 상기 변환을 수행하고, 또한 상기 기록 단위에서 상기 싱크 블록들의 기록 위치 순서에 따라 곡선들이 그려질 때, 상기 곡선은 상기 기록 단위 내의 상기 모든 화상 블록을 단 한 번 통과하도록 그려지는 방식으로 상기 변환을 수행하는 셔플링 수단; 및

기록 회전 헤드를 포함하고, 상기 셔플링 수단에 의해 위치가 변환된 상기 싱크 블록을 상기 테이프형 기록 매체의 경사진 트랙(inclined track) 상에 기록하는 기록 수단을 포함하는, 상기 데이터 기록 장치가 제공된다.

본 발명의 다른 특성에 따라, 미리 결정된 처리가 행해진 화상 데이터를 회전 헤드들에 의해 테이프형 기록 매체 상에 기록하는 경우, 디스플레이 화상을 구성하는 상기 화상 데이터의 상기 디스플레이 화상 상의 위치와 상기 화상 데이터의 상기 테이프형 기록 매체 상의 위치 사이의 관계가 변환되고, 상기 위치 관계가 변환된 화상 데이터가 상기 테이프형 기록 매체 상에 기록되고, 상기 위치 관계가 변환된 화상 데이터가 상기 테이프형 기록 매체로부터 재생되는, 데이터 기록/재생 장치에 있어서:

미리 결정된 수의 단위에 기초하여 상기 화상 데이터를 분할하고 복수의 화상 블록을 형성하는 화상 블록 형성 수단;

상기 화상 블록들로부터 상기 테이프형 기록 매체 상으로 상기 화상 블록들을 기록하는 단위로서 싱크 블록을 형성하는 싱크 블록 형성 수단;

미리 결정된 수의 상기 화상 블록으로 구성된 기록 단위마다 상기 화상 블록들의 상기 디스플레이 화상에서의 위치로부터 상기 싱크 블록들의 상기 테이프형 기록 매체 상의 위치로의 상기 변환을 수행하고, 상기 기록 단위의 전체 범위 내에서, 상기 테이프형 기록 매체 상에서 연속적인, 상기 복수의 싱크 블록 내에 포함된 상기 복수의 화상 블록이 거의 직사각형을 형성하여 연결되는 방식으로 상기 변환을 수행하고, 또한 상기 기록 단위에서 상기 싱크 블록들의 기록 위치 순서에 따라 곡선들이 그려질 때, 상기 곡선은 상기 기록 단위 내의 상기 모든 화상 블록을 단 한 번 통과하도록 그려지는 방식으로 상기 변환을 수행하는 셔플링 수단;

기록 회전 헤드를 포함하고, 상기 셔플링 수단에 의해 위치가 변환된 상기 싱크 블록을 상기 테이프형 기록 매체의 경사진 트랙 상에 기록하는 기록 수단;

재생 회전 헤드를 포함하고, 상기 위치 변환된 싱크 블록이 기록된 상기 테이프형 기록 매체로부터 상기 싱크 블록을 재생하는 재생 수단;

상기 재생 수단에 의해 재생된 싱크 블록에 대해 상기 셔플링 수단에 의해 수행된 상기 위치 변환과 반대되는 변환을 수행하고, 그에 의해 상기 화상 블록들을 형성하는 디셔플링 수단; 및

상기 디셔플링 수단에 의해 형성된 화상 블록들로부터 상기 화상 데이터를 재생하는 화상 데이터 형성 수단을 포함하는, 상기 데이터 기록/재생 장치가 제공된다.

본 발명의 또 다른 특성에 따라, 미리 결정된 처리가 행해진 화상 데이터를 회전 헤드들에 의해 테이프형 기록 매체 상에 기록하는 경우, 디스플레이 화상을 구성하는 상기 화상 데이터의 상기 디스플레이 화상 상의 위치와 상기 화상 데이터의 상기 테이프형 기록 매체 상의 위치 사이의 관계가 변환되고, 상기 위치 관계가 변환된 화상 데이터가 상기 테이프형 기록 매체 상에 기록되는, 데이터 기록 방법에 있어서:

미리 결정된 수의 단위에 기초하여 상기 화상 데이터를 분할하고 복수의 화상 블록을 형성하는 화상 블록 형성 단계;

상기 화상 블록들로부터 상기 테이프형 기록 매체 상으로 상기 화상 블록들을 기록하는 단위로서 싱크 블록을 형성하는 싱크 블록 형성 단계;

미리 결정된 수의 상기 화상 블록으로 구성된 기록 단위마다 상기 화상 블록들의 상기 디스플레이 화상에서의 위치로부터 상기 싱크 블록들의 상기 테이프형 기록 매체 상의 위치로의 상기 변환을 수행하고, 상기 기록 단위의 전체 범위 내에서, 상기 테이프형 기록 매체 상에서 연속적인, 상기 복수의 싱크 블록 내에 포함된 상기 복수의 화상 블록이 거의 직사각형을 형성하여 연결되는 방식으로 상기 변환을 수행하고, 또한 상기 기록 단위에서 상기 싱크 블록들의 기록 위치 순서에 따라 곡선들이 그려질 때, 상기 곡선은 상기 기록 단위 내의 상기 모든 화상 블록을 단 한 번 통과하도록 그려지는 방식으로 상기 변환을 수행하는 셔플링 단계; 및

기록 회전 헤드를 포함하고, 상기 셔플링 단계에서 위치가 변환된 상기 싱크 블록을 상기 테이프형 기록 매체의 경사진 트랙 상에 기록하는 기록 단계를 포함하는, 상기 데이터 기록 방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 특성에 따라, 미리 결정된 처리가 행해진 화상 데이터를 회전 헤드들에 의해 테이프형 기록 매체 상에 기록하는 경우, 디스플레이 화상을 구성하는 상기 화상 데이터의 상기 디스플레이 화상 상의 위치와 상기 화상 데이터의 상기 테이프형 기록 매체 상의 위치 사이의 관계가 변환되고, 상기 위치 관계가 변환된 화상 데이터가 상기 테이프형 기록 매체 상에 기록되고, 상기 위치 관계가 변환된 화상 데이터가 상기 테이프형 기록 매체로부터 재생되는, 데이터 기록/재생 방법에 있어서:

미리 결정된 수의 단위에 기초하여 상기 화상 데이터를 분할하고 복수의 화상 블록을 형성하는 화상 블록 형성 단계;

상기 화상 블록들로부터 상기 테이프형 기록 매체 상으로 상기 화상 블록들을 기록하는 단위로서 싱크 블록을 형성하는 싱크 블록 형성 단계;

미리 결정된 수의 상기 화상 블록으로 구성된 기록 단위마다 상기 화상 블록들의 상기 디스플레이 화상에서의 위치로부터 상기 싱크 블록들의 상기 테이프형 기록 매체 상의 위치로의 상기 변환을 수행하고, 상기 기록 단위의 전체 범위 내에서, 상기 테이프형 기록 매체 상에서 연속적인, 상기 복수의 싱크 블록 내에 포함된 상기 복수의 화상 블록이 거의 직사각형을 형성하여 연결되는 방식으로 상기 변환을 수행하고, 또한 상기 기록 단위에서 상기 싱크 블록들의 기록 위치 순서에 따라 곡선들이 그려질 때, 상기 곡선은 상기 기록 단위 내의 상기 모든 화상 블록을 단 한 번 통과하도록 그려지는 방식으로 상기 변환을 수행하는 셔플링 단계;

기록 회전 헤드를 포함하고, 상기 셔플링 단계에서 위치가 변환된 상기 싱크 블록을 상기 테이프형 기록 매체의 경사진 트랙 상에 기록하는 기록 단계;

재생 회전 헤드를 포함하고, 상기 위치 변환된 싱크 블록이 기록된 상기 테이프형 기록 매체로부터 상기 싱크 블록을 재생하는 재생 단계;

상기 재생 단계에서 재생된 싱크 블록에 대해 상기 셔플링 단계에서 수행된 상기 위치 변환과 반대되는 변환을 수행하고, 그에 의해 상기 화상 블록들을 형성하는 디셔플링 단계; 및

상기 디셔플링 단계에서 형성된 화상 블록들로부터 상기 화상 데이터를 재생하는 화상 데이터 형성 단계를 포함하는, 상기 데이터 기록/재생 방법이 제공된다.

본 발명의 상기 목적 및 특성과 다른 목적 및 특성은 첨부된 도면을 참고로 다음의 상세한 설명 및 첨부된 청구항으로부터 명백해진다.

이제는 본 발명이 디지털 VTR에 적용된 실시예가 이후 설명된다. 본 실시예는 방송국 환경에서 사용하기에 적절하고, 복수의 다른 포맷의 비디오 신호가 기록 및 재생될 수 있게 한다. 예를 들면, NTSC 시스템에 기초하여 비월 주사(interlace scan)에 의해 얻어지고 유효한 라인의 수가 480인 신호(480i 신호)와 PAL 시스템에 기초하여 비월 주사에 의해 얻어지고 유효한 라인의 수가 576인 신호(576i 신호) 모두가 거의 변화되지 않는 하드웨어로 기록 및 재생될 수 있다. 또한, 비월 주사에 의해 얻어지고 라인의 수가 1080인 신호(1080i 신호), 점진적 주사(비월 주사가 아님)에 의해 얻어지고 라인의 수가 각각 480, 720, 및 1080인 신호(480p 신호, 720p 신호, 1080p 신호) 등도 또한 기록 및 재생될 수 있다.

본 실시예에서, 비디오 신호 및 오디오 신호는 MPEG2(Moving Picture Experts Group Phase 2) 시스템에 기초하여 압축 부호화된다. 공지된 바와 같이, MPEG2는 움직임 보상 예측 부호화 및 DCT(Discrete Cosine Transform)에 의한 압축 부호화를 조합하여 구성된다. MPEG2의 데이터 구조는 층형 구조이고, 하단 순서로부터 블록층, 매크로블록층, 슬라이스층, 화상층, GOP(Group Of Picture)층, 및 시퀀스층(sequence layer)이 있다.

블록층은 DCT를 수행하기 위한 단위로 동작하는 DCT 블록으로 구성된다. 매크로블록층은 복수의 DCT층으로 구성된다. 슬라이스층은 라인들에 걸쳐 확장되지 않은 임의의 수의 매크로블록과 헤더 부분으로 구성된다. 화상층은 복수의 슬라이스와 헤더 부분으로 구성된다. 화상은 하나의 스크린(화상면)에 대응한다. GOP(Group Of Picture)층은 헤더 부분; 인트라-프레임 부호화(intra-frame coding)에 기초하는 화상인 I 화상; 및 예측 부호화에 기초하는 화상인 P 및 B 화상으로 구성된다.

I 화상(Intra-coded picture)에 따라, 이것이 부호화될 때는 하나의 화상에서만 비공개 정보(closed information)가 사용된다. 그러므로 복호시, I 화상은 I 화상 자체의 정보에 의해서만 복호될 수 있다. P 화상(Predictive-coded picture: forward direction predictive coded picture)에 따라, I 화상 또는 시간에 대해 선행하고 이미 복호된 P 화상은 예측 화상으로 사용된다(차이를 얻도록 기준 역할을 하는 화상). 매크로블록 단위에 기초하여, 예측 화상과 움직임 보상된 예측 화상 사이의 차이를 부호화하는 방법과 차이를 얻지 않고 부호화하는 방법 중에서 더 효과적인 방법이 선택된다. B 화상(Bidirectionally predictive-coded picture)에 따라, 3가지 종류의 화상, 즉, 시간에 대해 선행하고 이미 복호된 I 화상 또는 P 화상, 시간에 대해 후속하고 이미 복호된 I 화상 또는 P 화상, 및 이들 모두로부터 형성된 보간 화상(interpolated picture)이 예측 화상(차이를 얻는 기준 역할을 하는 화상)으로 사용된다. 매크로블록 단위에 기초하여, 움직임 보상 후, 이들 세 종류의 화상간 차이의 인코딩 및 인트라-인코딩 사이에서 가장 효과적인 인코딩이 선택된다.

그러므로 매크로블록 종류로는 인트라-프레임 부호화(Intra) 매크로블록, 과거로부터 미래가 예측되는 순방향 인터-프레임 예측 매크로블록, 미래로부터 과거가 예측되는 역방향 인터-프레임 예측 매크로블록, 및 순방향 및 역방향으로부터 예측되는 양방향 매크로블록이 있다. I 화상에서의 모든 매크로블록은 인트라-프레임 부호화 매크로블록이다. 인트라-프레임 부호화 매크로블록 및 순방향 인터-프레임 예측 매크로블록은 P 화상에 포함된다. 상술된 4개 종류의 모든 매크로블록은 B 화상에 포함된다.

적어도 하나의 I 화상은 GOP에 포함되고, P 및 B 화상의 부재가 허용된다. 상단 시퀀스층은 헤더 부분과 복수의 GOP로 구성된다.

MPEG 포맷에서, 슬라이스는 하나의 가변 길이 부호 시리즈를 나타낸다. 가변 길이 부호 시리즈는 가변 길이 부호가 복호되지 않으면, 데이터의 경계가 검출될 수 없는 시리즈이다.

바이트 단위에 기초하여 배열된 미리 결정된 비트 패턴을 갖는 식별 부호(시작 부호라 칭해짐)는 시퀀스층, GOP층, 화상층, 및 슬라이스층 각각의 헤드에 배열된다. 상술된 각 층의 헤더 부분은 헤더 및 확장 데이터 또는 사용자 데이터가 집합적으로 기술되는 부분이다. 화상(화상)의 크기(수직 및 가로 방향으로 픽셀의 수) 등은 시퀀스층의 헤더에서 기술된다. 시간 부호, GOP를 구성하는 화상의 수 등은 GOP층의 헤더에서 기술된다.

슬라이스층에 포함된 매크로블록은 복수의 DCT 블록의 세트이다. DCT 블록의 부호화된 시리즈는 양자화된 DCT 계수의 시리즈가 가변 길이 부호화되고 실행 직후 계수 0 및 0이 아닌 시리즈(레벨)의 연속(실행)의 횟수가 하나의 단위로 설정된 시리즈이다. 바이트 단위에 기초하여 배열된 ID 부호는 매크로블록 및 매크로블록 내의 DCT 블록에 부가되지 않는다. 즉, 이들은 하나의 가변 길이 부호 시리즈가 아니다.

매크로블록은 화상면(화상)을 격자형 영역(16 픽셀 x 16 픽셀)으로 분할하여 얻어진다. 슬라이스는 예를 들면, 수평 방향으로 매크로블록을 결합하여 형성된다. 연속적인 슬라이스 이전에 슬라이스의 최종 매크로블록은 다음 슬라이스의 헤더 매크로블록으로 계속된다. 슬라이스 사이에서 매크로블록의 오버랩(overlap)이 형성되는 것은 허용되지 않는다. 화상의 크기가 결정될 때, 화상 당 매크로블록의 수는 조건없이 결정된다.

복호 및 부호화로 인한 신호의 변형을 방지하기 위해 부호화된 데이터를 편집하는 것이 바람직하다. 이때, P 화상 및 B 화상을 복호하기 위해, 시간에 대해 선행하는 화상 또는 시간에 대해 선행 및 후속하는 화상들이 필요하다. 그러므로 편집 단위는 하나의 프레임의 단위로 설정될 수 없다. 이 점을 고려하여, 본 실시예에서는 하나의 GOP가 하나의 I 화상으로 구성된다.

예를 들어, 하나의 프레임의 기록 데이터가 기록되는 기록 영역은 미리 결정된 면적으로 설정된다. MPEG2에서는 가변 길이 부호화가 사용되므로, 하나의 프레임의 발생 데이터량은 1-프레임 주기에서 발생되는 데이터가 미리 결정된 기록 영역에 기록될 수 있도록 제어된다. 또한, 본 실시예에서, 하나의 슬라이스는 하나의 매크로블록으로 구성되고, 하나의 매크로블록은 자기 테이프에 기록을 적용시키도록 미리 결정된 길이의 고정 프레임에 할당된다.

도 8은 본 실시예에 따른 기록/재생 장치에서 기록측의 구성예를 도시한다. 기록시, 디지털 비디오 신호는 단자(101)로부터 SDI(Serial Data Interface)와 같은 미리 결정된 인터페이스의 수신 유닛을 통해 입력된다. SDI는(4:2:2) 성분의 비디오 신호, 디지털 오디오 신호, 및 부가 데이터를 전송하기 위해 SMPTE에 의해 지정된 인터페이스이다. 입력 비디오 신호에는 비디오 인코더(102)에서 DCT(Discrete Cosine Transform)가 행해져 계수 데이터로 변환된다. 계수 데이터는 가변 길이 부호화된다. 비디오 인코더(102)로부터의 가변 길이 부호화(VLC) 데이터는 MPEG2에 따른 엘리멘트리 스트림(elementary stream)이다. 이 출력은 선택기(103)의 하나의 입력 단자에 공급된다.

ANSI/SMPTE 305M에 의해 지정된 인터페이스로서 SDTI(Serial Data Transport Interface) 포맷의 데이터는 입력 단자(104)를 통해 입력된다. 이 신호는 SDTI 수신 유닛(105)에 의해 싱크-검출되어 일단 버퍼에 저장되고, 엘리멘트리 스트림은 그로부터 추출된다. 추출된 엘리멘트리 스트림은 선택기(103)의 또 다른 입력 단자로 공급된다.

선택기(103)에 의해 선택되고 출력되는 엘리멘트리 스트림은 스트림 변환기(106)에 공급된다. 스트림 변환기(106)에서, MPEG2의 규칙에 기초하여 DCT 블록마다 배열된 DCT 계수는 하나의 매크로블록을 구성하는 복수의 DCT 블록을 통해 주파수 성분마다 조합되고, 조합된 주파수 성분은 재배열된다. 재배열된 변환 엘리멘트리 스트림은 패킹 및 셔플링 유닛(packing and shuffling unit; 107)에 공급된다.

엘리멘트리 스트림의 비디오 데이터가 가변 길이 부호화되므로, 각 매크로블록의 데이터 길이는 균일하지 않다. 패킹 및 셔플링 유닛(107)에서, 매크로블록은 고정된 프레임으로 채워진다. 이때, 고정된 프레임으로부터 오버플로우(overflow)된 부분은 고정된 프레임의 크기와 비교되어 나머지 부분으로 순차적으로 채워진다. 시간 부호 등과 같은 시스템 데이터는 입력 단자(108)로부터 패킹 및 셔플링 유닛(107)으로 공급되고, 화상 데이터와 유사한 방식으로 기록 처리가 행해진다. 주사 순서로 발생된 하나의 프레임의 매크로블록을 재배열하고 매크로블록의 기록 위치를 테이프에 분포시키는 셔플링이 수행된다. 가변 속도 재생 모드에서 셔플링에 의해 데이터가 간헐적으로 재생될 때에도, 화상의 갱신비(updating ratio)는 개선될 수 있다.

비디오 데이터 및 시스템 데이터(이후, 비디오 데이터가 시스템 데이터를 포함할 때에도, 특정하게 필요한 경우를 제외하고 이러한 비디오 데이터는 단순히 비디오 데이터라 칭해짐)는 외부 부호 인코더(external code encoder; 109)에 공급된다. 곱 부호는 비디오 데이터 및 오디오 데이터에 대한 에러 정정 부호로 사용된다. 곱 부호는 비디오 데이터 또는 오디오 데이터의 2차원 어레이의 수직 방향으로 외부 부호의 부호화를 수행하고 어레이의 가로 방향으로 내부 부호의 부호화를 수행하여, 그에 의해 데이터 심볼들을 2회 부호화하는데 사용된다. 외부 부호 및 내부 부호로는 리드-솔로몬 부호(Reed-Solomon code)가 사용될 수 있다.

외부 부호 인코더(109)의 출력은 셔플링 유닛(110)으로 공급되고, 복수의 ECC 블록에 걸쳐 싱크 블록 단위에 기초하여 순서를 재배열하는 셔플링이 수행된다. 특정한 ECC 블록에 에러가 집중되는 상황은 싱크 블록 단위의 셔플링에 의해 방지된다. 셔플링 유닛(110)에서 실행되는 셔플링은 또한 인터리브(interleave)라 칭하여진다. 셔플링 유닛(110)의 출력은 혼합 유닛(mixing unit; 111)에 공급되어 오디오 데이터와 혼합된다. 혼합 유닛(111)은 이후 설명될 바와 같이 메인 메모리에 의해 구성된다.

오디오 데이터는 입력 단자(112)로부터 공급된다. 본 실시예에서는 비압축 디지털 오디오 신호가 처리된다. 디지털 오디오 신호는 오디오 인터페이스를 통해 입력된 신호 또는 SDTI 수신 유닛(105) 또는 입력 측 상의 SID 수신 유닛(도시되지 않은)에 의해 분리되는 신호이다. 입력 디지털 오디오 신호는 지연 유닛(113)을 통해 AUX 부가 유닛(114)에 공급된다. 지연 유닛(113)은 오디오 신호 및 비디오 신호의 타이밍을 정합시키는데 사용된다. 입력 단자(115)로부터 공급되는 오디오 AUX는 보조 데이터, 즉 오디오 데이터의 샘플링 주파수 등과 같은 정보(오디오 데이터와 연관됨)를 갖는 데이터이다. 오디오 AUX는 AUX 부가 유닛(114)에 의해 오디오 데이터에 부가되고, 오디오 데이터와 유사한 방식으로 처리된다.

AUX 부가 유닛(114)으로부터의 오디오 데이터 및 AUX(이후, AUX를 포함하는 오디오 데이터는 또한 특정하게 필요한 경우를 제외하고 단순히 오디오 데이터라 또한, 칭해진다)는 외부 부호 인코더(116)에 공급된다. 외부 부호 인코더(116)는 오디오 데이터에 외부 부호의 부호화를 수행한다. 외부 부호 인코더(116)의 출력은 셔플링 유닛(117)에 공급되고, 셔플링 처리가 행해진다. 오디오 셔플링으로는 싱크 블록 단위의 셔플링과 채널 단위의 셔플링이 수행된다.

셔플링 유닛(117)의 출력은 혼합 유닛(111)으로 공급되고, 비디오 데이터 및 오디오 데이터는 하나의 채널의 데이터와 혼합된다. 혼합 유닛(111)의 출력은 ID 부가 유닛(118)에 공급된다. 싱크 블록 번호 등을 도시하는 정보를 갖는 ID는 ID 부가 유닛(118)에 의해 부가된다. ID 부가 유닛(118)의 출력은 외부 부호 인코더(119)에 공급되고, 내부 부호의 부호화가 행해진다. 또한, 내부 부호 인코더(119)의 출력은 싱크 부가 유닛(120)에 공급되고, 싱크 신호는 싱크 블록마다 그 출력에 부가된다. 싱크 신호를 부가함으로써, 싱크 블록이 연속적인 기록 데이터가 구성된다. 기록 데이터는 기록 증폭기(121)를 통해 회전 헤드(122)에 공급되고 자기 테이프(123)에 기록된다. 회전 헤드(122)는 실제로 인접한 트랙을 형성하는 헤드의 방위각이 다른 복수의 자기 헤드가 회전 드럼에 부착되는 방식으로 구성된다.

필요한 경우, 기록 데이터에는 스크램블링(scrambling) 처리가 수행될 수 있다. 기록시에는 또한 디지털 변조가 실행될 수 있다. 또한, 부분적인 응답 등급(Partial Response Class) 4 및 비터비 부호(Viterbi code)가 사용될 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에서 재생측의 구성예를 도시한다. 회전 헤드(122)에 의해 자기 테이프(123)로부터 재생되는 재생 신호는 재생 증폭기(131)를 통해 싱크 검출 유닛(132)에 공급된다. 등화(equalization), 파형 정형화(waveform shaping) 등과 같은 처리가 재생 신호에 실행된다. 필요한 경우, 디지털 변조의 복조, 비터비 복호 등이 실행된다. 싱크 검출 유닛(132)은 싱크 블록의 헤드에 부가된 싱크 신호를 검출한다. 싱크 블록은 싱크 검출에 의해 추출된다.

싱크 검출 유닛(132)의 출력은 내부 부호 디코더(133)에 공급되고, 내부 부호의 에러 정정이 행해진다. 내부 부호 디코더(133)의 출력은 ID 보간 유닛(134)에 공급되고, 내부 부호, 예를 들면 싱크 블록 수에 의해 에러인 것으로 결정된 싱크 블록의 ID가 보간된다. ID 보간 유닛(134)의 출력은 분리 유닛(135)에 공급되어 비디오 데이터 및 오디오 데이터가 분리된다. 상술된 바와 같이, 비디오 데이터는 MPEG의 인트라-부호화에 의해 발생된 DCT 계수 데이터 및 시스템 데이터를 나타내고, 오디오 데이터는 PCM(Pulse Code Modulation) 데이터 및 AUX를 나타낸다.

분리 유닛(135)으로부터의 비디오 데이터에는 디셔플링 유닛(deshuffling unit; 136)에 의해 셔플링 처리에 반대되는 처리가 행해진다. 디셔플링 유닛(136)은 기록측에서 셔플링 유닛(110)에 의해 실행된 싱크 블록 단위의 셔플링 처리를 원래 상태로 복귀하는 처리를 실행한다. 디셔플링 유닛(136)의 출력은 외부 부호 디코더(137)에 공급되고, 외부 부호에 의해 에러 정정이 행해진다. 정정될 수 없는 에러가 발생될 때, 에러의 존재 여부를 나타내는 에러 플래그(error flag)는 에러들이 있음을 나타내는 상태로 설정된다.

외부 부호 디코더(137)의 출력은 디셔플링 및 디패킹 유닛(depacking unit; 138)에 공급된다. 디셔플링 및 디패킹 유닛(138)은 기록측에서 패킹 및 셔플링 유닛(107)에 의해 실행된 매크로블록 단위의 셔플링 처리를 원래 상태로 복귀하는 처리를 실행한다. 디셔플링 및 디패킹 유닛(138)에서는 기록시 실행된 패킷이 디패킹 처리된다. 즉, 데이터의 길이가 매크로블록 단위에 기초하여 원래 길이로 복귀되고, 원래의 가변 길이 부호가 재구성된다. 또한, 디셔플링 및 디패킹 유닛(138)에서, 시스템 데이터는 분해되어 출력 단자(139)로 전해진다.

디셔플링 및 디패킹 유닛(138)의 출력은 보간 유닛(140)으로 공급되고, 에러 플래그가 "1"로 설정된 데이터(즉, 에러들이 있음)는 은폐된다. 즉, 변환 이전에 매크로블록 데이터의 중간에 에러가 있는 것으로 결정될 때, 에러가 발생된 위치 이후에 주파수 성분의 DCT 계수는 재구성될 수 없다. 그러므로 예를 들면, 에러 위치에 존재하는 데이터는 블록 부호의 끝부분(end of block code, EOB)으로 대치되고 후속 주파수 성분들의 DCT 계수들은 "0"으로 설정된다. 유사하게, 고속 재생 모드에서는 또한 싱크 블록 길이에 대응하는 길이의 위치까지의 DCT 계수만이 재구성되고, 후속 계수들은 0 데이터로 대치된다. 또한, 보간 유닛(140)에서, 비디오 데이터의 헤드에 부가된 헤더에 에러가 발생될 때, 헤더(시퀀스 헤더, GOP 헤더, 화상 헤더, 사용자 데이터 등)를 회복하는 처리가 또한 실행된다.

DCT 블록에 걸쳐 확장되도록 DC 성분의 범위에서 저주파수 성분으로부터 고주파수 성분으로 DCT 계수가 배열되므로, 상술된 바와 같은 특정 지점 이후 DCT 계 수가 무시되더라도, DC 및 저주파수 성분으로부터의 DCT 계수는 매크로블록을 구성하는 DCT 블록 각각에 균일하게 할당될 수 있다.

보간 유닛(140)의 출력은 스트림 변환기(141)에 공급된다. 스트림 변환기(141)에서는 기록측에서 스트림 변환기(106)의 처리와 반대되는 처리가 수행된다. 즉, DCT 블록에 걸쳐 확장되도록 주파수 성분마다 배열된 DCT 계수가 DCT 블록마다 재배열된다. 그래서, 재생 신호는 MPEG2에 따른 엘리멘트리 스트림으로 변환된다.

스트림 변환기(141)의 입력/출력에 대해, 충분히 높은 전송 레이트(대역폭)는 기록측에 유사한 방식으로 매크로블록의 최대 길이에 따라 보장된다. 매크로블록의 길이가 제한되지 않을 때, 픽셀 레이트의 폭의 3배인 대역폭을 보장하는 것이 바람직하다.

스트림 변환기(141)의 출력은 비디오 디코더(142)에 공급된다. 비디오 디코더(142)는 엘리멘트리 스트림을 복호하고 비디오 데이터를 출력한다. 즉, 비디오 디코더(142)는 역양자화 처리 및 역DCT 처리를 실행한다. 복호된 비디오 데이터는 출력 단자(143)로 전해진다. 예를 들면, 외부와의 인터페이스로는 SDI가 사용된다. 스트림 변환기(141)로부터의 엘리멘트리 스트림은 SDTI 전송 유닛(144)에 공급된다. 비록 경로가 도시되지 않지만, 시스템 데이터, 재생 오디오 데이터, 및 AUX는 또한, SDTI 전송 유닛(144)에 공급되어 SDTI 포맷의 데이터 구조를 갖는 스트림으로 변환된다. SDTI 전송 유닛(144)으로부터의 스트림은 출력 단자(145)를 통해 외부로 출력된다.

분리 유닛(135)에 의해 분리된 오디오 데이터는 디셔플링 유닛(151)에 공급된다. 디셔플링 유닛(151)은 기록측에서 셔플링 유닛(117)에서 실행된 셔플링 처리와 반대되는 처리를 실행한다. 디셔플링 유닛(151)의 출력은 외부 부호 디코더(152)에 공급되고, 외부 부호에 의해 에러 정정이 행해진다. 에러 정정된 오디오 데이터는 외부 부호 디코더(152)로부터 출력된다. 에러 플래그는 정정될 수 없는 에러를 갖는 데이터에 대해 설정된다.

외부 부호 디코더(152)의 출력은 AUX 분리 유닛(153)에 공급되어 오디오 AUX가 분리된다. 분리된 오디오 AUX는 출력 단자(154)로 전해진다. 오디오 데이터는 보간 유닛(155)에 공급된다. 보간 유닛(155)에서는 에러를 갖는 샘플이 보간된다. 보간 방법으로는 시간에 대해 선행 및 후속하는 정확한 데이터의 평균값으로 에러가 있는 샘플을 보간하는 평균값 보간, 이전의 정확한 샘플의 값을 유지시키는 이전값 유지 방법 등이 사용될 수 있다. 보간 유닛(155)의 출력은 출력 유닛(156)에 공급된다. 출력 유닛(156)은 보간될 수 없는 에러 오디오 신호의 출력을 금지하는 묵음 처리(muting process) 및 비디오 신호와 타이밍을 정합시키는 지연량 조정 처리를 실행한다. 재생 오디오 신호는 출력 유닛(156)에서 출력 단자(157)로 전해진다.

비록 도 8 및 도 9에서는 도시되지 않았지만, 입력 데이터와 동기화된 타이밍 신호를 발생하는 타이밍 발생 유닛, 기록/재생 장치의 전체적인 동작을 제어하는 시스템 제어기(마이크로컴퓨터) 등이 제공된다.

본 실시예에서, 신호는 회전되는 회전 헤더에 제공된 자기 헤드에 의해 경사진 트랙을 형성하는 나선형 주사 시스템에 의해 자기 테이프에 기록된다. 복수의 자기 헤드는 회전 드럼에서 서로 마주보는 위치에 제공된다. 즉, 자기 테이프가 약 180°로 감는 각도(wrap angle)에서 회전 드럼 주위를 감을 때, 복수의 트랙은 자기 헤드들의 180°회전에 의해 동시에 형성될 수 있다. 다른 방위각을 갖는 2개의 자기 헤드에 의해 한 세트가 형성된다. 복수의 자기 헤드는 인접한 트랙의 방위각이 상이하도록 배열된다.

도 10은 상기의 회전 드럼에 의해 자기 테이프에 형성된 트랙의 트랙 포맷예를 도시한다. 이것은 프레임 당 비디오 및 오디오 데이터가 8개의 트랙에 기록된 예이다. 예를 들면, 프레임 주파수가 29.97Hz이고, 레이트가 50 Mbps이고, 유효한 라인의 수가 480이고, 또한 유효한 수평 픽셀의 수가 720인 비월 신호(480i 신호) 및 오디오 신호가 기록된다. 프레임 주파수가 25Hz이고, 레이트가 50 Mbps이고, 유효한 라인의 수가 576이고, 또한 유효한 수평 픽셀의 수가 720인 비월 신호(576i 신호) 및 오디오 신호가 또한 도 3에 도시된 바와 같은 테이프 포맷으로 기록될 수 있다.

하나의 세그먼트는 다른 방위각의 두 트랙에 의해 구성된다. 즉, 8개의 트랙은 4개의 세그먼트로 구성된다. 방위각에 대응하는 트랙 번호 [0] 및 [1]은 세그먼트를 구성하는 한 세트의 트랙에 할당된다. 도 10에 도시된 예에서, 트랙 수는 앞에 절반의 8개의 트랙과 뒤에 절반의 8개의 트랙 사이에서 교환되고, 프레임마다 다른 트랙 시퀀스가 할당된다. 이 구성에 의해, 예를 들면 초킹(choking) 등으로 인하여 다른 방위각을 갖는 자기 헤드의 세트 중 하나가 판독 불가능한 상태에 들어가더라도, 이전 프레임의 데이터를 사용함으로써 에러에 의한 영향이 최소화될 수 있다.

각 트랙에는 비디오 데이터가 양끝 부분에 기록된 비디오 섹터가 배열되고, 오디오 데이터가 기록된 오디오 섹터는 비디오 섹터 사이에 끼워지도록 배열된다. 이후 설명될 도 10, 도 11a 내지 도 11c는 테이프 상의 오디오 섹터 배열을 도시한다.

도 10의 트랙 포맷에서는 8개 채널의 오디오 데이터가 처리될 수 있다. A1 내지 A8은 오디오 데이터의 채널 ch1 내지 ch8의 섹터를 나타낸다. 오디오 데이터의 어레이는 세그먼트 단위에 기초하여 변화되고, 어레이-변화 오디오 데이터가 기록된다. 오디오 데이터에 대해, 1-필드 주기로 발생된 오디오 샘플(예를 들면, 필드 주파수가 29.97Hz이고, 샘플링 주파수가 48 kHz인 경우, 800 샘플 또는 801 샘플)은 짝수 지정 샘플의 그룹과 홀수 지정 샘플의 그룹으로 분할되고, 하나의 ECC 블록은 각 샘플 그룹 및 AUX에 의해 구성된다.

도 10에서, 하나의 필드의 데이터가 4개의 트랙 상에 기록되므로, 오디오 데이터의 채널 당 2개의 ECC 블록은 4개의 트랙에 기록된다. 2개의 ECC 블록의 데이터(외부 부호 패리티를 포함함)는 4개의 섹터로 분할되어 분포되고 도 10에 도시된 바와 같이 4개의 트릭으로 기록된다. 2개의 ECC 블록에 포함된 복수의 싱크 블록은 셔플링 처리된다. 예를 들면, 채널 1의 2개의 ECC 블록은 기준수 A1이 할당된 4개의 섹터로 구성된다.

본 예에서, 비디오 데이터에 대해, 4개의 ECC 블록의 데이터는 하나의 트랙에 대해 셔플링 처리되고(인터리브 처리되고) 상단측 및 하단측에 있는 각 섹터로 분할되어 기록된다. 시스템 데이터는 하단측의 비디오 섹터에서 미리 결정된 위치에 제공된다.

도 10에서, SAT1(Tm) 및 SAT2(Tr)은 서보 로크(servo lock)를 위한 신호가 기록된 영역을 나타낸다. 미리 결정된 크기를 갖는 갭들(Vg1, Sg1, Ag, Sg2, Sg3, 및 Vg2)은 각 기록 영역 사이에 제공된다.

도 10은 프레임 당 데이터가 8개의 트랙에 기록되는 예를 도시한다. 프레임 당 데이터는 기록 또는 재생되는 데이터의 포맷에 의존하여 4개 트랙, 6개 트랙 등에 기록될 수 있다. 도 11a는 프레임 당 6개의 트랙의 포맷을 도시한다. 본 예에서, 트랙 시퀀스는 단 [0]으로 설정된다.

도 11b에 도시된 바와 같이, 테이프에 기록된 데이터는 싱크 블록이라 칭해지는 복수의 블록을 구비하고 규칙적인 간격으로 분할된다. 도 11c는 싱크 블록의 구조를 도시한다. 비록 이후 상세한 내용이 설명되지만, 싱크 블록은: 동기화 검출을 위한 SYNC 패턴; 각 싱크 블록을 식별하는 ID; 데이터의 내용을 도시하는 DID; 데이터 패킷; 및 에러 정정을 위한 내부 부호 패리티로 구성된다. 데이터는 싱크 블록 단위에 기초하여 하여 패킷(packet)으로 처리된다. 즉, 기록 및 재생되는 최소 데이터 단위는 하나의 싱크 블록이다. 예를 들면, 비디오 섹터는 복수의 싱크 블록(도 11b)을 배열하여 형성된다(도 11a).

도 12는 특별히 기록/재생을 위한 최소 단위로 동작하는 비디오 데이터의 싱크 블록의 데이터 구조를 도시한다. 본 실시예에서, 1 또는 2개의 매크로블록의 데이터(VLC 데이터)는 기록되는 비디오 데이터의 포맷에 따라 하나의 싱크 블록으로 저장되고, 하나의 싱크 블록의 크기, 즉 길이는 비디오 신호의 포맷에 따라 변한다. 도 12a에 도시된 바와 같이, 하나의 싱크 블록은(헤드로부터): 2 바이트의 SYNC 패턴; 2 바이트의 ID; 1 바이트의 DID; 예를 들면, 112 내지 206 바이트 사이에 가변적으로 지정된 데이터 영역; 및 12 바이트의 패리티(내부 부호 패리티)를 구비한다. 데이터 영역은 또한 패이로드(payload)라 칭하여진다.

2 바이트의 헤드 SYNC 패턴은 싱크 검출을 위해 사용되고 미리 결정된 비트 패턴을 갖는다. 싱크 검출은 특이한 패턴에 일치하는 SYNC 패턴을 검출하여 수행된다.

도 13a는 ID0 및 ID1의 비트 지정예를 도시한다. ID는 싱크 블록이 특이하게 갖는 주요 정보를 갖고 그에 2 바이트(ID0 및 ID1)가 할당된다. 하나의 트랙에서 각 싱크 블록을 식별하는 식별 정보(SYNC ID)는 ID0에 저장된다. SYNC ID는 예를 들면, 각 섹터에서 싱크 블록에 할당된 일련 번호를 나타낸다. SYNC ID는 8 비트로 표시된다. SYNC ID는 각각 비디오 싱크 블록 및 오디오 싱크 블록으로 할당된다.

싱크 블록의 트랙에 대한 정보는 ID1에 저장된다. 이 싱크 블록에 대해 MSB측이 비트 7에 설정되고 LSB측이 비트 0에 설정된다고 가정하면, 트랙의 상단측(Upper) 또는 하단측(Lower)은 비트 7로 도시되고, 트랙의 세그먼트는 비트 5 내지 비트 2로 도시된다. 비트 1은 트랙의 방위각에 대응하는 트랙 수를 나타낸다. 비트 0은 싱크 블록이 비디오 데이터 또는 오디오 데이터를 나타내는가 여부를 구별하는 비트이다.

도 13b는 비디오의 경우 DID의 비트 지정예를 도시한다. 패이로드에 대한 정보는 DID에 저장된다. DID의 내용은 상술된 ID1의 비트 0값에 기초하여 오디오 및 비디오에 의존하여 다르다. 비트 7 내지 비트 4는 정의되지 않는다(예약된다). 비트 3 및 비트 2는 패이로드의 모드를 도시하고, 예를 들면 패이로드의 종류가 도시된다. 비트 3 및 비트 2는 보조 비트이다. 비트 1은 1 또는 2개의 매크로블록이 패이로드에 저장됨을 도시한다. 비트 0은 패이로드에 저장된 비디오 데이터가 외부 부호 패리티인가 여부를 나타낸다.

도 13c는 오디오의 경우 DID의 비트 지정예를 도시한다. 비트 7 내지 비트 4는 예약된다. 비트 3은 패이로드에 저장된 데이터가 오디오 데이터 또는 일반 데이터인가 여부를 나타낸다. 압축 부호화된 오디오 데이터가 패이로드에 저장되면, 비트 3은 데이터를 도시하는 값으로 설정된다. NTSC 시스템에서 5-필드 시퀀스의 정보는 비트 2 내지 비트 0에 저장된다. 즉, NTSC 시스템에서, 48 kHz의 샘플링 주파수의 경우, 오디오 신호는 비디오 신호의 하나의 필드와 비교하여 800 또는 801 샘플에 설정되고, 이 시퀀스는 매 5개의 필드마다 정렬된다. 샘플이 존재하는 시퀀스상의 위치는 비트 2 내지 비트 0으로 도시된다.

다시, 도 12a 내지 도 12e를 참고로 설명이 이루어진다. 도 12b 내지 도 12e는 상기 패이로드의 예를 도시한다. 도 12b 및 도 12c는 1 및 2 마이크로블록의 비디오 데이터(가변 길이 부호화 데이터)가 각각 패이로드로 저장되는 경우의 예를 도시한다. 도 12b에 도시된 바와 같이 1 마이크로블록이 저장된 예에서, 후속 매크로블록의 길이를 나타내는 길이 정보는 헤드 3 바이트에 정렬된다. 길이 정보 LT는 또한, 자체 길이를 포함할 수 있지만, 항상 이를 포함할 필요가 있는 것은 아니다. 도 12c에 도시된 바와 같이 2 마이크로블록이 저장된 예에서, 제1 매크로블록의 길이 정보 LT는 헤드에 배열되고, 제1 마이크로블록이 순차적으로 배열된다. 제 1 매크로블록 후에, 제 2 매크로블록의 길이를 도시하는 길이 정보 LT가 배열된다. 후속적으로, 제 2 매크로블록이 배열된다. 길이 정보 LT는 디패킹에 필요한 정보이다.

도 12d는 비디오 AUX(보조) 데이터가 패이로드에 저장된 경우의 예를 도시한다. 비디오 AUX 데이터의 길이는 헤드 길이 정보 LT에 기록된다. 길이 정보 LT에 이어서, 5 바이트의 시스템 정보, 12 바이트의 PICT 정보, 및 92 바이트의 사용자 정보가 저장된다. 패이로드의 길이에 대한 나머지 부분은 예약된다.

도 12e는 오디오 데이터가 패이로드에 저장된 경우의 예를 도시한다. 오디오 데이터는 패이로드의 전체 길이에 고정될 수 있다. 오디오 신호는 예를 들면, 압축 처리 등이 실행되지 않은 PCM 포맷으로 처리된다. 본 발명은 이에 제한되지 않고, 미리 결정된 시스템에 의해 압축 부호화된 오디오 데이터가 또한 처리될 수 있다.

본 실시예에서는 각 싱크 블록의 데이터의 저장 영역인 패이로드의 길이가 비디오 싱크 블록 및 오디오 싱크 블록 각각에 대해 최적의 길이로 설정되므로, 이 길이들은 동일하지 않다. 비디오 데이터를 기록하는 싱크 블록의 길이와 오디오 데이터를 기록하는 싱크 블록의 길이는 각각 신호 포맷에 따라 최적의 길이로 설정된다. 그래서, 복수의 다른 신호 포맷이 통합적으로 처리될 수 있다.

도 14a는 MPEG 인코더의 DCT 회로로부터 출력되는 비디오 데이터에서 DCT 계수의 순서를 도시한다. DCT 블록에서, 주사는 상단 좌측 DC 성분으로부터 시작되고, DCT 계수는 수평 및 수직 공간 주파수를 상승시키도록 하는 방향으로 지그재그 주사되어 출력된다. 그래서, 도 14b의 예에 도시된 바와 같이, 총 64개(8 픽셀 x 8 라인)의 DCT 계수는 주파수 성분의 순서로 배열되어 얻어진다.

DCT 계수는 MPEG 인코더의 VLC 유닛에 의해 가변 길이 부호화된다. 즉, 제1 계수는 DC 성분으로 고정되고, 부호들은 "0" 및 후속 레벨들의 실행(run)에 대응하여 후속 성분들(AC 성분들)에 할당된다. 그러므로 AC 성분의 계수 데이터에 대해 가변 길이 부호화된 출력은 저주파수 성분(낮은 차수)의 계수로부터 고주파수 성분(높은 차수)의 계수로 AC₁, AC₂, AC₃, ...와 같이 배열된다. 엘리멘트리 스트림은 가변 길이 부호화된 DCT 계수를 포함한다.

스트림 변환기(106)에서, 공급된 신호의 DCT 계수는 재배열된다. 즉, 각 매크로블록에서, 지그재그 주사에 의해 주파수 성분의 순서로 DCT 계수마다 배열된 DCT 계수는 매크로블록을 구성하는 각 DCT 블록에 대해 주파수 성분의 순서로 재배열된다.

도 15a 및 도 15b는 스트림 변환기(106)에서 DCT 계수의 재배열을 도시한다. (4:2:2) 성분 신호의 경우, 하나의 매크로블록은: 휘도(luminance) 신호 Y에 의한 4개의 DCT 블록(Y₁, Y₂, Y₃, Y₄); 및 색도(chromaticity) 신호 Cb, Cr에 의한 2개씩의 DCT 블록(Cb₁, Cb₂; Cr₁, Cr₂)을 구비한다.

상술된 바와 같이, 비디오 인코더(102)에서는 MPEG2의 규칙에 따라 지그재그 주사가 실행된다. 도 15a에 도시된 바와 같이, DCT 계수는 DC 성분 및 저주파수 성분으로부터 고주파수 성분으로 주파수 성분의 순서대로 DCT 블록마다 배열된다. 하나의 DCT 블록의 주사가 종료될 때, 다음 DCT 블록이 주사되고, DCT 계수는 유사하게 배열된다.

즉, 매크로블록에서 DCT 블록 Y₁, Y₂, Y₃, Y₄ 및 DCT 블록 Cb₁, Cb₂, Cr₁, Cr₂ 각각에 대해, DCT 계수는 DC 성분 및 저주파수 성분으로부터 고주파수 성분으로 주파수 순서대로 배열된다. DCT 계수는 [DC, AC₁, AC₂, AC₃, ...]와 같이 각각이 연속적인 실행 및 후속 레벨을 구비하는 세트로 부호를 할당하도록 가변 길이 부호화된다.

스트림 변환기(106)에서는 가변 길이 부호화되어 배열된 DCT 계수에 대해, 가변 길이 부호가 일단 복호되고, 각 계수의 구획문자(delimiter)가 검출되고, 또한 매크로블록을 구성하는 각 DCT 블록에 걸쳐 확장되도록 DCT 성분이 주파수 성분마다 수집된다. 이 상태는 도 15b에 도시된다. 먼저, 매크로블록에서 8 DCT 블록의 DC 성분이 조합된다. 이어서, 8 DCT 블록의 최하 주파수 성분의 AC 계수 성분이 조합된다. 상기와 유사한 방식으로, 같은 차수의 AC 계수가 순차적으로 조합되고, 그에 의해 8 DCT 블록에 걸쳐 확장되도록 계수 데이터를 재배열한다.

재배열된 계수 데이터는 다음과 같다:

DC(Y₁), DC(Y₂), DC(Y₃), DC(Y₄), DC(Cb₁), DC(Cr₁), DC(Cb₂), DC(Cr₂), AC₁(Y₁), AC₁(Y₂), AC₁(Y₃), AC₁(Y₄), AC₁(Cb₁), AC₁(Cr₁), AC₁(Cb₂), AC₁(Cr₂), ... 도 14a 및 도 14b를 참고로 설명된 바와 같이, DC, AC₁, AC₂, ... 각각은 실행 및 후속 레벨을 구비하는 세트로 할당된 가변 길이 부호이다.

스트림 변환기(106)에 의해 계수 데이터의 순서가 재배열된 변환 엘리멘트리 스트림은 패킹 및 셔플링 유닛(107)에 공급된다. 변환 엘리멘트리 스트림의 매크로블록의 데이터의 길이는 변환 전의 엘리멘트리 스트림의 길이와 동일하다. 비디오 인코더(102)에서는 길이가 비트 레이트 제어에 의해 GOP(한 프레임) 단위에 기초하여 고정된 길이에 설정되더라도, 매크로블록 단위에서는 길이가 변동된다. 패킹 및 셔플링 유닛(107)에서, 매크로블록의 데이터는 고정된 프레임에 맞추어진다.

도 16a 및 도 16b는 패킹 및 셔플링 유닛(107)에서 매크로블록의 패킹 처리를 도시한다. 매크로블록은 미리 결정된 데이터 길이를 갖는 고정된 프레임에 맞추어져 패킹된다. 이때 사용되는 고정 프레임의 데이터 길이는 기록 및 재생시 데이터의 최소 단위로 싱크 블록 길이와 일치하게 만들어진다. 이는 셔플링 처리와 에러 정정 부호화 처리가 쉽게 실행되도록 의도되기 때문이다. 도 16a 및 도 16b에서는 설명을 간략화하기 위해, 8개의 매크로블록이 하나의 프레임에 포함되는 것으로 가정된다.

도 16a의 실시예에 도시된 바와 같이, 8개의 매크로블록의 길이는 가변 길이 부호화로 인해 달라진다. 본 예에서는 고정된 프레임인 하나의 싱크 블록의 길이와 비교하여, 매크로블록 #1의 데이터, 매크로블록 #3의 데이터, 및 매크로블록 #6의 데이터가 길고, 매크로블록 #2의 데이터, 매크로블록 #5의 데이터, 매크로블록 #7의 데이터, 및 매크로블록 #8의 데이터가 각각 짧다. 매크로블록 #4의 데이터 길이는 하나의 싱크 블록의 길이와 거의 같다.

매크로블록들은 패킹 처리에 의해 하나의 싱크 블록의 길이의 고정된 길이 프레임에 맞추어진다. 최적의 양의 데이터가 맞추어질 수 있는 이유는 1-프레임 주기에 발생되는 데이터의 양이 고정된 양이 되도록 제어되기 때문이다. 도 16b에서 한 예로 도시된 바와 같이, 하나의 싱크 블록보다 더 긴 매크로블록은 싱크 블록 길이에 대응하는 위치에서 분할된다. 분할된 매크로블록 중에서, 싱크 블록 길이로부터 오버플로우되는 부분(오버플로우 부분)은 헤드로부터 순서대로 빈 영역에 저장된다. 즉, 길이가 싱크 블록 길이보다 짧은 매크로블록 이후에 저장된다.

도 16b의 예에서, 매크로블록 #1의 싱크 블록 길이로부터 오버플로우된 부분은 먼저 매크로블록 #2 이후에 저장된다. 이 부분이 싱크 블록의 길이에 이를 때, 오버플로우 부분은 매크로블록 #5 이후에 저장된다. 후속적으로, 매크로블록 #3의 싱크 블록 길이로부터 오버플로우된 부분은 매크로블록 #7 이후에 저장된다. 또한, 오버플로우 부분은 매크로블록 #8 이후에 저장된다. 이 방식으로, 각 매크로블록은 싱크 블록 길이의 고정된 프레임에 패킹된다.

각 매크로블록의 길이는 스트림 변환기(106)에서 앞서 조사될 수 있다. 그래서, 패킹 및 셔플링 유닛(107)에서는 매크로블록의 데이터의 마지막 부분이 VLC 데이터를 복호하여 내용을 점검하지 않고 공지될 수 있다.

도 17a 및 도 17b는 실시예에서 사용되는 에러 정정 부호의 예를 도시한다. 도 17a는 비디오 데이터에 대한 에러 정정 부호의 하나의 ECC 블록을 도시한다. 도 17b는 오디오 데이터에 대한 에러 정정 부호의 하나의 ECC 블록을 도시한다. 도 17a에서, VLC 데이터는 패킹 및 셔플링 유닛(107)으로부터의 데이터이다. VLC 데이터의 각 라인에는 SYNC 패턴, ID, 및 DID가 부가된다. 또한, 내부 부호 패리티를 부가하여 하나의 SYNC 블록이 형성된다.

즉, 외부 부호 패리티는 VLC 데이터의 어레이에서 수직 방향으로 배열된 미리 결정된 수의 심볼(바이트)로부터 형성된다. 10 바이트의 내부 부호 패리티는 VLC 데이터의 어레이에서 수평 방향으로 배열된 ID, DID, 및 VLC 데이터(또는 외부 부호 패리티)의 미리 결정된 수의 심볼(바이트)로부터 형성된다. 도 17a의 예에서는 10개의 심볼의 외부 부호 패리티와 12개의 심볼의 내부 부호 패리티가 부가된다. 특수 에러 정정 부호로는 리드-솔로몬 부호가 사용된다. 도 17a에서, 하나의 SYNC 블록 내의 VLC 데이터의 길이가 다른 이유는 비디오 데이터의 프레임 주파수가 59.94Hz, 25Hz, 및 23.976Hz와 같이 다른 경우를 처리하기 때문이다.

도 17b에 도시된 바와 같이, 오디오 데이터에 대한 곱 부호는 또한 비디오 데이터의 경우와 유사한 방식으로 10개의 심볼의 외부 부호 패리티 및 12개의 심볼의 내부 부호 패리티를 형성하는데 사용된다. 오디오 데이터의 경우에는 예를 들면, 샘플링 주파수가 48 kHz로 설정되고 하나의 샘플은 24 비트로 양자화된다. 하나의 샘플은 또한 다른 수의 비트, 예를 들면 16 비트로 변환될 수 있다. 하나의 SYNC 블록에서 오디오 데이터의 양은 상술된 프레임 주파수의 차이에 의존해 다르다. 상술된 바와 같이, 2개의 ECC 블록은 하나의 필드의 오디오 데이터/채널로 구성된다. 짝수 또는 홀수로 지정된 오디오 샘플 및 오디오 AUX는 하나의 ECC 블록에 데이터로 포함된다.

도 18은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 특정 구성을 도시한다. 도 18에서, 참고번호(164)는 IC의 외부에 부착된 메인 메모리(160)의 인터페이스를 나타낸다. 메인 메모리(160)의 기록/판독 동작은 인터페이스(164)에 의해 제어된다. 패킹 및 셔플링 유닛(107)은 패킹 유닛(107a), 비디오 셔플링 유닛(107b), 및 패킹 유닛(107c)으로 구성된다.

본 실시예에서, 각 매크로블록의 길이 정보 LT를 참고로, 패킹 유닛(107a)은 고정 프레임 길이 데이터 및 오버플로우 부분을 메인 메모리(SDRAM)(160)의 다른 영역에 분리하여 저장한다. 고정 프레임 길이 데이터를 저장하는 영역은 메인 메모리(160)에서 패킹 처리를 위한 영역이다. 고정 프레임 길이 보다 더 짧은 데이터 길이의 경우, 빈 영역은 메인 메모리(160)에 대응하는 고정 프레임에 발생된다. 비디오 셔플링 유닛(107b)은 이 빈 영역의 기록 어드레스를 제어함으로써 셔플링 처리를 수행한다.

후속적으로, 패킹 유닛(107c)은 메모리로의 오버플로우 부분을 외부 부호 인코더(109)로 패킹하고 판독하는 처리를 실행한다. 즉, 고정된 프레임 길이의 데이터는 메인 메모리(160)로부터 판독되고, 외부 부호 인코더(109)에 주어진 하나의 ECC 블록의 메모리로 저장된다. 고정된 프레임 길이의 데이터에 빈 영역이 있으면, 오버플로우 부분은 고정된 프레임 길이로 데이터를 맞추도록 거기에서 판독된다. 하나의 ECC 블록의 데이터가 판독될 때, 판독 처리는 일시적으로 인터럽트되고, 외부 부호 패리티는 외부 부호 인코더(109)에 의해 형성된다. 외부 부호 패리티는 외부 부호 인코더(109)의 메모리로 저장된다. 하나의 ECC 블록만큼 외부 부호 인코더(109)에 의한 처리가 종료될 때, 데이터와 외부 부호 패리티는 외부 부호 인코더(109)로부터 내부 부호의 부호화를 수행한 순서로 재배열되고 메인 메모리(160)에서 패킹 처리를 위한 영역과 다른 내부 부호 처리를 위한 영역으로 다시 기록된다. 비디오 셔플링 유닛(110)은 외부 부호의 부호화가 완료된 이후 데이터가 다시 메인 메모리(160)에 기록될 때 어드레스를 제어함으로써 싱크 블록 단위에 기초하여 셔플링을 수행한다.

다음의 처리는 ECC 블록 단위에 기초하여 실행된다: 즉, 고정 프레임 길이의 데이터와 오버플로우 부분을 메인 메모리(160)의 제 1 영역에 분리하여 기록하는 처리(제 1 패킹 처리); 오버플로우 부분을 패킹하고 외부 부호 인코더(109)에서 메모리로 판독하는 처리(제 2 패킹 처리); 외부 부호 패리티를 형성하는 처리; 및 데이터와 외부 부호 패리티를 메인 메모리(160) 내의 제 2 영역으로 다시 기록하는 처리. 외부 부호 인코더(109)가 ECC 블록의 크기를 갖는 메모리를 가지므로, 메인 메모리(160)로의 액세스 횟수가 감소될 수 있다.

한 화상에 포함된 미리 결정된 수의 ECC 블록(예를 들면, 32개의 ECC 블록) 처리가 종료될 때, 하나의 화상의 패킹 및 외부 부호의 부호화가 종료된다. 인터페이스(164)를 통해 메인 메모리(160)에서 판독된 데이터는 ID 부가 유닛(118), 외부 부호 인코더(119), 및 싱크 부가 유닛(120)에 의해 처리된다. 싱크 부가 유닛(120)의 출력 데이터는 병렬/직렬 변환 유닛(124)에 의해 비트 직렬 데이터로 변환된다. 출력되는 직렬 데이터는 부분 응답 등급 4의 프리코더(precoder; 125)에 의해 처리된다. 이 출력은 필요한 경우 디지털적으로 변조되고, 기록 증폭기(21)를 통해 회전 헤드에 공급된다.

또한, 널 싱크(null sync)라 칭하여지는 유효한 데이터가 ECC 블록으로 배열되지 않는 싱크 블록을 제시하고 기록 비디오 신호의 포맷과의 차이에 대해 ECC 블록 구조의 탄력성을 제공하는 것이 가능하다. 널 싱크는 패킹 및 셔플링 유닛(107)의 패킹 유닛(107a)에 형성되고 메인 메모리(160)에 기록된다. 그러므로 널 싱크가 데이터 기록 영역을 가지므로, 오버플로우 부분의 기록을 위한 싱크로 사용될 수 있다.

오디오 데이터의 경우, 하나의 필드의 오디오 데이터에서 짝수로 지정된 샘플과 홀수로 지정된 샘플은 다른 ECC 블록을 구성한다. ECC의 외부 부호 시리즈가 입력 순서의 오디오 샘플로 구성되므로, 외부 부호 인코더(116)는 외부 부호 시리즈의 오디오 샘플이 입력될 때마다 외부 부호 패리티를 형성한다. 어드레스 제어에 의해, 외부 부호 인코더(116)의 출력이 메인 메모리에 기록될 때, 셔플링 유닛(117)은 셔플링을 실행한다(채널 단위에 기초하여 또는 싱크 블록 단위에 기초하여).

CPU 인터페이스(126)가 또한 제공되고, 그에 의해 데이터는 시스템 제어기로 동작하는 CPU(127)로부터 수신될 수 있다. 이러한 데이터로는 셔플링 테이블 데이터, 기록 비디오 신호의 포맷에 대한 매개변수 등이 있다. 셔플링 테이블 데이터는 비디오에 대한 셔플링 테이블(RAM)(128v) 및 오디오에 대한 셔플링 테이블(RAM)(128a)에 저장된다. 셔플링 테이블(128v)은 비디오 셔플링 유닛(107b) 및 셔플링 유닛(110)에서 셔플링 처리를 위한 어드레스 변환을 수행한다. 셔플링 테이블(128a)은 오디오 셔플링 유닛(117)에서 셔플링 처리를 위한 어드레스 변환을 수행한다.

본 실시예에서, 복수의 입력 화상 포맷이 복수의 데이터 레이트로 기록될 수 있게 하기 위해, 지정된 입력 화상 포맷 또는 데이터 레이트에 대해 준비된 셔플링 테이블은 비디오에 대한 셔플링 테이블(128v) 및 오디오에 대한 셔플링 테이블(128a)에 저장된다. 본 발명은 특별히 비디오 데이터의 셔플링 처리에 관련된다.

도 19는 원칙적으로 비디오 데이터의 셔플링 처리에 대한 구조를 도시한다. ID(또는 어드레스)는 입력 비디오 데이터에 부가된다. ID는 무조건적으로 데이터 시리즈의 헤드, 베이스(base)와 오프셋(offset)의 조합 등으로부터 일련 번호에 의해 데이터의 위치를 표시할 수 있다. "셔플링(shuffling)"은 ID를 재기록하는 동작 이외에 아무것도 아니다. 경로(172)를 통해 외부 메모리(171)로부터 기록된 셔플링 테이블은 셔플링 테이블(228v)에 기록된다.

다수의 셔플링 테이블은 셔플링을 위한 타깃으로 비디오 데이터의 포맷에 대응하여 외부 메모리(171)에 저장된다. 포맷의 구별 결과에 응답하여 선택된 하나의 셔플링 테이블은 셔플링 테이블(228v)에 저장된다. 포맷은 예를 들면, 비디오 데이터에 포함된 정보에 기초하여 구별되고, CPU는 포맷 구별 결과에 따라 적절한 셔플링 테이블을 선택한다. 데이터가 외부 메모리(171)로부터 셔플링 테이블(228v)로 전송되는 이유는 셔플링 유닛이 IC로 형성되는 경우 입력/출력 단자로의 핀 수를 줄이고 동작 속도를 보장하기 위한 것이다. 상기 실시예에 도시된 바와 같이, 외부 메모리(171)가 CPU에 관한 RAM 또는 ROM이고 경로(172)가 CPU의 직렬 인터페이스로 구성되면, 직렬 전송을 위해 단 하나의 핀을 사용하는 것으로 충분하다. 셔플링 테이블은 또한 또 다른 일반적인 인터페이스를 사용해 저장될 수 있다.

한 실시예에서, 셔플링 처리는 실제로 도 20에 도시된 바와 같이 때때로 데이터 누적이 수반된다. 입력 데이터는 데이터를 누적시키도록 메모리(260)에 기록된다. 셔플링 테이블(228v)은 입력 데이터로부터 분리된 어드레스로 IDi를 수신하고 출력으로 변환 어드레스 IDo를 발생한다. 셔플링 테이블(228v)로부터 발생된 어드레스 IDo은 데이터를 메모리(260)에 기록하는 기록 어드레스로 사용된다. 셔플링 처리된 데이터는 순차적으로 변화되는 판독 어드레스에 기초하여 메모리(260)로부터 판독된다.

도 21에 도시된 바와 같이, 트랙 ID 및 싱크 ID가 데이터에 포함되고 예를 들어, 하나의 프레임의 8개 트랙에서 싱크 블록의 위치가 무조건적으로 결정되는 예에서, 트랙 ID 및 싱크 ID는 셔플링 테이블(228v)에 어드레스로 공급된다. 메모리(260) 내의 기록 어드레스는 셔플링 테이블(228v)로부터 발생된다. 싱크 블록은 기록 어드레스에 응답하여 메모리(260)에 기록된다. 메모리(260)는 예를 들면, 하나의 트랙의 ECC 블록 각각에서 데이터를 저장하는 영역을 갖는다. 그러므로 하나의 트랙의 비디오 데이터는 싱크 블록 단위에 기초하여 4개의 ECC 블록 각각에 대응하는 영역에 분포되어 저장된다.

도 22는 메모리(260)에서 판독 어드레스를 제어하는 것에 의한 셔플링 처리의 예를 도시한다. 셔플링 테이블 데이터는 외부 메모리(171)로부터 셔플링 테이블(228v)로 저장되고, 그 출력 IDo은 메모리(260)에 판독 어드레스로 공급된다. 셔플링 테이블(228v)에 대한 입력 IDi은 카운터(173)로부터 발생된다. 카운터(173)는 메모리(260)로부터 판독되고 클록에 응답해 "1" 만큼 증가되는 데이터와 동기화될 때 재설정되는 IDi를 발생한다. 예를 들면, IDi는 싱크 ID로 사용된다. 데이터는 셔플링 테이블(228v)에서 변환된 판독 어드레스(IDo)에 응답해 메모리(260)로부터 출력된다.

도 23은 판독 어드레스를 제어하는 셔플링 처리를 설명하는 도면이다. 카운터(173)는 일련 번호의 ID가 메모리(260)의 출력에 의해 할당되는 모든 데이터마다 발생되는 재설정 신호에 의해 재설정된다. 카운터(173)의 카운트값은 싱크 블록과 동기화된 클록에 의해 카운트된다. 카운터(173)로부터 출력되고 매 블록마다 +1 만큼 증가되는 카운트값(예를 들면, 싱크 ID)은 셔플링 테이블(228v)에 어드레스로 공급된다. 셔플링 테이블(228v)의 출력은 메모리(260)에 판독 어드레스로 공급된다. 그러므로 싱크 블록의 데이터는 메모리(260) 내의 판독 어드레스로부터 판독된다. 본 발명의 본 실시예에서, 도 11의 셔플링 테이블(128v) 및 메인 메모리(160)는 각각 셔플링 테이블(228v) 및 메모리(260)에 대응한다.

본 발명은 상술된 바와 같이 디지털 VTR에서 셔플링 테이블로 실현되는 셔플링 패턴을 특징으로 한다. 본 실시예에서, 패킹 및 셔플링 유닛(107) 및 셔플링 유닛(110)은 비디오 데이터에 대해 제공된다. 이들에 의해, 화상에서 매크로블록의 화상 위치와 테이프에서 기록 위치(싱크 ID에 의해 지정됨)가 대응된다. 본 발명에서, 셔플링 처리가 완료된 복수의 매크로블록으로 구성되는 기록 단위(예를 들면, 하나의 트랙의 상단측 및 하단측에 비디오 섹터로 기록되는 복수의 매크로블록)에서 싱크 ID가 부가된 순서에 따라 그려진 선이 피노 곡선(Peano curve)으로 설정된다. 일반적으로, 피노 곡선은 연속적인 곡선에 의해 정사각형 내부를 완전히 채우는 곡선이다. 본 발명에서, 피노 곡선은 기록 단위 내의 모든 매크로블록을 통과하는 곡선을 나타낸다. 피노 곡선의 순서로 싱크 ID의 번호를 할당함으로써, 연속적인 싱크 ID를 갖는 복수의 매크로블록이 기록 단위의 모든 위치에서 거의 직사각형을 형성하도록 연결되는 것을 보장한다.

이제, 피노 곡선에 기초하여 셔플링 패턴을 형성하는 방법이 도 24a 내지 도 24d를 참고로 설명된다. 먼저, 연속적인 싱크 ID를 연결하는 곡선(피노 곡선)의 범위인 기록 단위가 결정된다. 헤드가 고속 재생 모드에서 복수의 트랙에 걸쳐 데이터를 재생하는 것을 고려할 때, 기록 단위는 하나의 트랙에 포함된 매크로블록의 수보다 작거나 같은 수의 매크로블록을 포함하는 범위 내에 놓이는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도 10에 도시된 트랙 패턴의 각 트랙에서 상단 또는 하단 영역의 비디오 섹터로 기록된 데이터가 하나의 기록 단위로 설정된다.

기록 단위에 대해, 수평 방향의 매크로블록 수가 x이고 수직 방향의 매크로블록 수가 y인 것으로 가정하면,(x = 2ⁿ, y = 2ⁿ*m) 또는(x = 2ⁿ*m, y = 2ⁿ)(여기서, n과 m은 자연수)로 설정하는 것이 바람직하다. 도 24a 내지 도 24d에서, 기록 단위는(16 x 16) 매크로블록으로 설정된다.

도 24a에 도시된 바와 같이, 기록 단위를 4개의 동일한 부분으로 분할하도록 적용되는 교차 라인과, 교차 라인 중에서 중심 교차점 주위의(2 x 2 = 4) 매크로블록에 포함된 라인 세그먼트는 삭제된다. 후속적으로, 도 24b에 도시된 바와 같이, 기록 단위는 4개의 분할된 범위 각각을 4개의 부분으로 더 분할하도록 16개의 부분으로 분할된다. 4개의 부분으로 더 분할하기 위한 교차 라인 중에서, 중심 교차점 주위의 매크로블록에 포함된 라인 세그먼트는 유사하게 삭제된다. 더욱이, 도 24c에 도시된 바와 같이, 기록 단위는 분할된 범위 각각을 4개의 부분으로 더 분할하도록 64개의 부분으로 분할된다. 4개의 부분으로 더 분할하기 위한 교차 라인 중에서, 중심 교차점 주위의 매크로블록에 포함된 라인 세그먼트는 유사하게 삭제된다.

도 24c에 도시된 바와 같이 기록 단위가 64개의 부분으로 분할된 상태에서, 4개의 부분으로 분할되기 위한 라인 세그먼트의 에지를 추적하면서 그려진 피노 곡선 P1은 기록 단위 내의 모든 매크로블록을 통과한다. 피노 곡선 P1이 그려진 시작점은 임의로 설정될 수 있다. 그러나 기록 단위의 크기가 크면, 64-분할의 결과에서도 피노 곡선은 모든 매크로블록을 통과하지 못한다. 이 경우에는 피노 곡선이 모든 매크로블록을 통과할 때까지, 상술된 것과 유사한 방식으로 4-분할 처리가 반복된다.

셔플링 테이블은 싱크 ID가 상술된 바와 같이 유도된 피노 곡선 P1의 순서로 연속되도록 형성된다. 도 24c에서 이해되는 바와 같이, 피노 곡선 P1이 그려질 때, 두 피노 곡선은 동일한 매크로블록을 통과하는 경우가 있다. 이는 동일한 매크로블록이 테이프에 두 싱크 블록으로 2회 기록됨을 의미한다. 이러한 이중 기록은 기록되는 데이터의 용장도(redundancy)를 증가시킨다는 점에서 바람직하지 못하다.

그러므로 도 24d에 도시된 바와 같이, 동일한 매크로블록에서 곡선의 오버랩을 일으키지 않도록, 피노 곡선 P1이 은폐되고 최종 피노 곡선 P2가 형성된다. 싱크 ID들은 피노 곡선 P2에 따라 오름 순서로 부가된다. 싱크 ID에 대해, 트랙 ID 및 트랙의 상단 영역(상단 섹터)과 하단 영역(하단 섹터)을 구별하도록 적용되는 ID가 사용될 때, 각 기록 단위의 싱크 블록이 식별될 수 있는 싱크 ID를 사용하는 것으로 충분하다.

상기의 디지털 VTR에서는 패킹 및 셔플링 유닛(107)과 셔플링 유닛(110)이 제공된다. 상기의 셔플링 처리는 이들 두 셔플링 처리가 집적되는 처리로 실현된다. 상기의 디지털 VTR은 복수의 기록 포맷을 처리할 수 있다. 비록 도 24a 내지 도 24d를 참고로 설명된 본 발명에 따른 셔플링 처리가 예를 들어 525/60 시스템에 적용되지만, 이는 유사하게 복수의 기록 포맷의 또 다른 시스템에 적용될 수 있다.

본 발명은 또한 비디오 데이터를 자기 테이프 이외에 테이프형 기록 매체, 예를 들면 레이저빔에 의해 기록될 수 있는 광 테이프 상에 기록하는 경우에 적용될 수 있다.

본 발명에서, 피노 곡선은 기록 단위마다 그려지고, 싱크 ID는 피노 곡선을 그리는 순서로 지정된다. 그러므로 테이프에서 연속적으로 재생된 복수의 싱크 ID에 의해 지정된 싱크 블록에 포함되는 복수의 화상 블록이 거의 직사각형을 형성하도록 연결되는 점은 모든 기록 단위 부분에서 보장된다. 그러므로 고속 재생 모드의 테이프 속도가 다양한 속도로 변하더라도, 각 트랙으로부터 간헐적으로 재생되는 복수의 매크로블록은 직사각형을 형성하도록 집합적으로 재생될 수 있고, 그에 의해 고속 재생 모드에서 재생된 화상이 쉽게 보여질 수 있게 한다.

기록 단위에서 매크로블록을 연결하는 또 다른 방법으로, 기록 단위에 지그재그형 곡선을 그리는 방법이 또한 고려된다. 그러나 이 경우에는 복수의 매크로블록이 사선으로 연결된다. 사선으로 연결된 화상의 재생 화상은 본 발명에 도시된 바와 같이 직사각형을 형성하도록 연결된 화상과 비교해 쉽게 보여지지 않는다.

본 발명에 따라, 매크로블록이 거의 직사각형을 형성하도록 연결된 점이 기록 매체의 모든 부분에서 보장되므로, 고속 재생 모드에서 테이프 속도가 다양한 속도로 변하더라도, 화상을 볼 때 편안한 정보가 변형되지 않는다. 또한, 본 발명에서 셔플링 테이블의 형성 방법은 기하학적인 것이고 화상의 해상도, 매크로블록의 크기, 기록 단위의 크기 등에 의존하지 않으므로, 복수의 다른 화상 포맷에 적용될 수 있다. 상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 셔플링 처리는 많은 일반성을 갖는다.

본 발명은 상기의 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 첨부된 청구항의 의도 및 범위 내에서 많은 수정 및 변형이 가능하다.

본 발명은 매크로블록이 거의 직사각형을 형성하도록 연결된 점이 기록 매체의 모든 부분에서 보장되므로, 고속 재생 모드에서 테이프 속도가 다양한 속도로 변하더라도, 화상을 볼 때 편안한 정보가 변형되지 않는다. 또한, 본 발명에서 셔플링 테이블의 형성 방법은 기하학적인 것이고 화상의 해상도, 매크로블록의 크기, 기록 단위의 크기 등에 의존하지 않으므로, 복수의 다른 화상 포맷에 적용될 수 있다.

Claims (11)

1. 미리 결정된 처리가 행해진 화상 데이터를 회전 헤드들에 의해 테이프형 기록 매체 상에 기록하는 경우, 디스플레이 화상을 구성하는 상기 화상 데이터의 상기 디스플레이 화상 상의 위치와 상기 화상 데이터의 상기 테이프형 기록 매체 상의 위치 사이의 관계가 변환되고, 상기 위치 관계가 변환된 화상 데이터가 상기 테이프형 기록 매체 상에 기록되는, 데이터 기록 장치에 있어서:

   미리 결정된 수의 단위에 기초하여 상기 화상 데이터를 분할하고 복수의 화상 블록들을 형성하는 화상 블록 형성 수단;

   상기 화상 블록들로부터 상기 테이프형 기록 매체 상에 상기 화상 블록들을 기록하는 단위로서 싱크 블록(sync block)을 형성하는 싱크 블록 형성 수단;

   미리 결정된 수의 상기 화상 블록들로 구성된 기록 단위마다 상기 화상 블록들의 상기 디스플레이 화상에서의 위치로부터 상기 싱크 블록들의 상기 테이프형 기록 매체 상의 위치로의 상기 변환을 수행하고, 상기 기록 단위의 전체 범위 내에서, 상기 테이프형 기록 매체 상에서 연속적인, 상기 복수의 싱크 블록들 내에 포함된 상기 복수의 화상 블록들이 거의 직사각형을 형성하여 연결되는 방식으로 상기 변환을 수행하고, 또한 상기 기록 단위에서 상기 싱크 블록들의 기록 위치들의 순서에 따라 곡선들이 그려질 때, 상기 곡선은 상기 기록 단위 내의 상기 모든 화상 블록들을 단 한 번 통과하도록 그려지는 방식으로 상기 변환을 수행하는 셔플링(shuffling) 수단; 및

   기록 회전 헤드를 포함하고, 상기 셔플링 수단에 의해 위치가 변환된 상기 싱크 블록을 상기 테이프형 기록 매체의 경사진 트랙(inclined track) 상에 기록하는 기록 수단을 포함하는, 데이터 기록 장치.
2. 미리 결정된 처리가 행해진 화상 데이터를 회전 헤드들에 의해 테이프형 기록 매체 상에 기록하는 경우, 디스플레이 화상을 구성하는 상기 화상 데이터의 상기 디스플레이 화상 상의 위치와 상기 화상 데이터의 상기 테이프형 기록 매체 상의 위치 사이의 관계가 변환되고, 상기 위치 관계가 변환된 화상 데이터가 상기 테이프형 기록 매체 상에 기록되고, 상기 위치 관계가 변환된 화상 데이터가 상기 테이프형 기록 매체로부터 재생되는, 데이터 기록/재생 장치에 있어서:

   미리 결정된 수의 단위에 기초하여 상기 화상 데이터를 분할하고 복수의 화상 블록들을 형성하는 화상 블록 형성 수단;

   상기 화상 블록들로부터 상기 테이프형 기록 매체 상으로 상기 화상 블록들을 기록하는 단위로서 싱크 블록을 형성하는 싱크 블록 형성 수단;

   미리 결정된 수의 상기 화상 블록들로 구성된 기록 단위마다 상기 화상 블록들의 상기 디스플레이 화상에서의 위치로부터 상기 싱크 블록들의 상기 테이프형 기록 매체 상의 위치로의 상기 변환을 수행하고, 상기 기록 단위의 전체 범위 내에서, 상기 테이프형 기록 매체 상에서 연속적인, 상기 복수의 싱크 블록들 내에 포함된 상기 복수의 화상 블록들이 거의 직사각형을 형성하여 연결되는 방식으로 상기 변환을 수행하고, 또한 상기 기록 단위에서 상기 싱크 블록들의 기록 위치들의 순서에 따라 곡선들이 그려질 때, 상기 곡선은 상기 기록 단위 내의 상기 모든 화상 블록들을 단 한 번 통과하도록 그려지는 방식으로 상기 변환을 수행하는 셔플링 수단;

   기록 회전 헤드를 포함하고, 상기 셔플링 수단에 의해 위치가 변환된 상기 싱크 블록을 상기 테이프형 기록 매체의 경사진 트랙 상에 기록하는 기록 수단;

   재생 회전 헤드를 포함하고, 상기 위치 변환된 싱크 블록이 기록된 상기 테이프형 기록 매체로부터 상기 싱크 블록을 재생하는 재생 수단;

   상기 재생 수단에 의해 재생된 싱크 블록에 대해 상기 셔플링 수단에 의해 수행된 상기 위치 변환과 반대되는 변환을 수행하고, 그에 의해 상기 화상 블록들을 형성하는 디셔플링(deshuffling) 수단; 및

   상기 디셔플링 수단에 의해 형성된 화상 블록들로부터 상기 화상 데이터를 재생하는 화상 데이터 형성 수단을 포함하는, 데이터 기록/재생 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 화상 블록 형성 수단은,

   x = 2ⁿ, y = 2ⁿ*m, 또는

   x = 2ⁿ*m, y = 2ⁿ 에 의해 상기 기록 단위를 처리하고,

   여기서, x : 수평 방향의 화상 블록들의 수

   y : 수직 방향의 화상 블록들의 수

   n, m : 자연수인, 데이터 기록 장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 셔플링 수단에 의해 실행되는 상기 변환은, 상기 기록 단위를 4개의 동일한 부분들로 분할하도록 적응된 교차 라인들을 그리고(draw) 상기 교차 라인들의 교차점 주위에 있는 4개의 화상 블록들 사이의 라인 세그먼트들을 삭제하도록, 상기 변환을 도시하는 상기 곡선이 라인 세그먼트들을 형성하는 라인 세그먼트 형성 처리를, 상기 형성된 라인 세그먼트들의 에지들을 추적하여 얻은 곡선이 모든 화상 블록들을 통과할 때까지 반복적으로 실행함으로써 형성된 곡선이 되는 변환인, 데이터 기록 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 셔플링 수단에 의해 실행되는 상기 변환은, 상기 변환을 도시하는 상기 곡선이 또한 상기 라인 세그먼트들을 은폐(conceal)하여 형성된 곡선이 되도록 하여, 상기 곡선이 2회 통과하는 동일한 화상 블록을 상기 곡선이 1회만 통과하도록 하는 변환인, 데이터 기록 장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 화상 블록 형성 수단에 의해 형성된 상기 화상 블록은 상기 화상 데이터를 압축하는 처리의 단위인, 데이터 기록 장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 셔플링 수단에 의해 처리되는 상기 기록 단위는, 상기 기록 회전 헤드들에 의해 상기 테이프형 기록 매체 상에 형성된 상기 경사진 트랙들 중 한 트랙에 포함되는 복수의 화상 블록들을 포함하는, 데이터 기록 장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 셔플링 수단에 의해 처리되는 상기 기록 단위는, 상기 기록 회전 헤드들에 의해 상기 테이프형 기록 매체 상에 형성된 상기 경사진 트랙들 중 한 트랙의 상단 또는 하단 절반 영역 내에 포함되는 복수의 화상 블록들을 포함하는, 데이터 기록 장치.
9. 제 2 항에 있어서,

   상기 화상 데이터는 기록시보다 더 빠른 속도로 실행된 상기 테이프형 기록 매체로부터 재생되는, 데이터 기록/재생 장치.
10. 미리 결정된 처리가 행해진 화상 데이터를 회전 헤드들에 의해 테이프형 기록 매체 상에 기록하는 경우, 디스플레이 화상을 구성하는 상기 화상 데이터의 상기 디스플레이 화상 상의 위치와 상기 화상 데이터의 상기 테이프형 기록 매체 상의 위치 사이의 관계가 변환되고, 상기 위치 관계가 변환된 화상 데이터가 상기 테이프형 기록 매체 상에 기록되는, 데이터 기록 방법에 있어서:

    미리 결정된 수의 단위에 기초하여 상기 화상 데이터를 분할하고 복수의 화상 블록들을 형성하는 화상 블록 형성 단계;

    상기 화상 블록들로부터 상기 테이프형 기록 매체 상에 상기 화상 블록들을 기록하는 단위로서 싱크 블록을 형성하는 싱크 블록 형성 단계;

    미리 결정된 수의 상기 화상 블록들로 구성된 기록 단위마다 상기 화상 블록들의 상기 디스플레이 화상에서의 위치로부터 상기 싱크 블록들의 상기 테이프형 기록 매체 상의 위치로의 상기 변환을 수행하고, 상기 기록 단위의 전체 범위 내에서, 상기 테이프형 기록 매체 상에서 연속적인, 상기 복수의 싱크 블록들 내에 포함된 상기 복수의 화상 블록들이 거의 직사각형을 형성하여 연결되는 방식으로 상기 변환을 수행하고, 또한 상기 기록 단위에서 상기 싱크 블록들의 기록 위치들의 순서에 따라 곡선들이 그려질 때, 상기 곡선은 상기 기록 단위 내의 상기 모든 화상 블록들을 단 한 번 통과하도록 그려지는 방식으로 상기 변환을 수행하는 셔플링 단계; 및

    기록 회전 헤드를 포함하고, 상기 셔플링 단계에서 위치가 변환된 상기 싱크 블록을 상기 테이프형 기록 매체의 경사진 트랙 상에 기록하는 기록 단계를 포함하는, 데이터 기록 방법.
11. 미리 결정된 처리가 행해진 화상 데이터를 회전 헤드들에 의해 테이프형 기록 매체 상에 기록하는 경우, 디스플레이 화상을 구성하는 상기 화상 데이터의 상기 디스플레이 화상 상의 위치와 상기 화상 데이터의 상기 테이프형 기록 매체 상의 위치 사이의 관계가 변환되고, 상기 위치 관계가 변환된 화상 데이터가 상기 테이프형 기록 매체 상에 기록되고, 상기 위치 관계가 변환된 화상 데이터가 상기 테이프형 기록 매체로부터 재생되는, 데이터 기록/재생 방법에 있어서:

    미리 결정된 수의 단위에 기초하여 상기 화상 데이터를 분할하고 복수의 화상 블록들을 형성하는 화상 블록 형성 단계;

    상기 화상 블록들로부터 상기 테이프형 기록 매체 상에 상기 화상 블록들을 기록하는 단위로서 싱크 블록을 형성하는 싱크 블록 형성 단계;

    미리 결정된 수의 상기 화상 블록들로 구성된 기록 단위마다 상기 화상 블록들의 상기 디스플레이 화상에서의 위치로부터 상기 싱크 블록들의 상기 테이프형 기록 매체 상의 위치로의 상기 변환을 수행하고, 상기 기록 단위의 전체 범위 내에서, 상기 테이프형 기록 매체 상에서 연속적인, 상기 복수의 싱크 블록들 내에 포함된 상기 복수의 화상 블록들이 거의 직사각형을 형성하여 연결되는 방식으로 상기 변환을 수행하고, 또한 상기 기록 단위에서 상기 싱크 블록들의 기록 위치들의 순서에 따라 곡선들이 그려질 때, 상기 곡선은 상기 기록 단위 내의 상기 모든 화상 블록들을 단 한 번 통과하도록 그려지는 방식으로 상기 변환을 수행하는 셔플링 단계;

    기록 회전 헤드를 포함하고, 상기 셔플링 단계에서 위치가 변환된 상기 싱크 블록을 상기 테이프형 기록 매체의 경사진 트랙 상에 기록하는 기록 단계;

    재생 회전 헤드를 포함하고, 상기 위치 변환된 싱크 블록이 기록된 상기 테이프형 기록 매체로부터 상기 싱크 블록을 재생하는 재생 단계;

    상기 재생 단계에서 재생된 싱크 블록에 대해 상기 셔플링 단계에서 수행된 상기 위치 변환과 반대되는 변환을 수행하고, 그에 의해 상기 화상 블록들을 형성하는 디셔플링 단계; 및

    상기 디셔플링 단계에서 형성된 상기 화상 블록들로부터 상기 화상 데이터를 재생하는 화상 데이터 형성 단계를 포함하는, 데이터 기록/재생 방법.

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