KR20040085360A - 재기록 가능 광 기록 매체에의 데이터 기록 방법 - Google Patents

재기록 가능 광 기록 매체에의 데이터 기록 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 재기록 가능한 광 기록 매체 특히, 재기록 가능한 DVD에 실시간으로 데이터를 기록하는 방법에 관한 것으로서, 반복적으로 읽고 쓰는 것이 가능한 재기록 가능 디스크의 특성을 이용하여 상기 재기록 가능 디스크의 일부를 압축되지 않은 실시간 동영상 데이터를 임시로 저장하는 버퍼로 사용하고, 상기 재기록 가능 디스크의 일부에 최적의 압축 모드를 결정할 만큼 비압축 동영상 데이터가 기록되면 기록된 비압축 데이터의 특성에 따라 압축 모드를 결정하고, 결정된 압축 모드로 상기 기록된 비압축 데이터를 읽어 와 MPEG 코딩한 후 실제 기록 위치에 기록함으로써, 입력되는 디지털 동영상 정보를 고배속으로 실시간 기록하면서 기록되는 비디오 콘텐츠를 고화질화할 수 있다.

Description

재기록 가능 광 기록 매체에의 데이터 기록 방법{Method for recording data in rewritable optical record media}
본 발명은 재기록 가능한 광 기록 매체 특히, 재기록 가능한 DVD(Digital Versatile Disc)에 실시간으로 데이터를 기록하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로, DVD와 같은 광기록매체는 반복 기록의 가능여부에 따라 읽기 전용의 롬(ROM)형(예를 들면, DVD-ROM)과, 1회 기록 가능한 웜(WORM)형(예를 들면 DVD-R/DVD+R), 및 반복적으로 기록할 수 있는 재기록 가능형(예를 들면, DVD-RW/DVD-RAM) 등으로 크게 나뉘어진다.
이 중 재기록 가능한 DVD는 고화질의 영상 및 고음질의 음향을 저장할 수 있는 AV 전용의 저장용 미디어로서, 보통 한면에 수 기가바이트(GB) 정도의 데이터를 저장할 수 있습니다. 하지만 100분 정도의 영상 및 음향 데이터를 디지털화하여 한 장의 DVD에 저장한다는 것은 현실적으로 불가능하므로, 데이터를 압축하여 저장하게 된다. 이때, 영상에는 동화상 압축 기술인 MPEG-2 방식이 쓰이고, 음향은 돌비 디지털 (Dolby Digital) 혹은 다른 압축 기술이 사용된다. 즉, 상기된 재기록 가능 DVD의 경우 예를 들어 데이터 기록 용량이 5.2GB라고 할 경우, 5.2GB의 일반 데이터, 10시간의 CD 음질 오디오 또는 230분 이상의 MPEG-2 비디오를 빠르게 기록하고 삭제할 수 있다.
상기 MPEG-2 방식은 국제표준화기구(ISO) 산하의 MPEG(Moving Picture Experts Group, 동화상 전문가 그룹)가 지난 91년 제정한 MPEG-1 표준에 이어 발표한 영상 압축 기술의 표준 규격이다.
도 1은 이러한 재기록 가능 DVD에 데이터를 기록하거나 재생하는 광 기록 재생 장치의 구성 블록도로서, 먼저, 마이콤(100)은 사용자의 키 입력에 따라 디지털 기록/재생 처리부(106)를 기록 모드 또는 재생 모드로 설정한다. 예를 들어, 기록 모드로 설정되면 외부로부터 입력되는 디지털 영상 신호는 MPEG 엔코더(107)를 통해 소정 크기의 용량을 갖는 버퍼 메모리(예를 들면, DRAM)(108)에 임시 저장된다.
이후, 상기 영상 데이터가 상기 버퍼 메모리(108)의 해당 크기 만큼 저장되면, MPEG 엔코더(107)는 상기 버퍼 메모리(108)로부터 영상 데이터를 읽어 와 MPEG-2 방식으로 압축한 후 디지털 기록/재생 처리부(106)로 출력한다.
상기 디지털 기록/재생 처리부(106)는 상기 압축된 영상 데이터에 오류정정(ECC) 코드를 부가하여 일정 기록 포맷으로 변환한 후 채널 비트 엔코더(109)로 출력하여 비트 스트림의 형태로 재변환한다.
이때, 상기 마이콤(100)은 채널 비트 엔코더(109)에서 재변환되는 비트 스트림 영상 데이터를 레이저 다이오드(LD) 구동부(110)로 전송하게 되고, 상기 LD 구동부(110)는 상기 전송되는 비트 스트림에 상응하는 구동 전류를 광 픽업(102) 내의 LD에 인가함으로써 광 디스크(101) 상에 형성되는 기록빔에 의해 압축된 영상 데이터를 기록하게 된다.
이렇게 영상 데이터가 기록된 디스크(101)를 재생하는 경우, 상기 마이콤(100)은 디지털 기록/재생 처리부(106)를 재생 모드로 설정하고, 또한 LD 구동부(110)에 인가하였던 구동 전류를 재생에 적합하도록 절환 인가하여 광 픽업(102) 내의 LD에 의해 광 디스크(101) 상에 형성되는 재생빔의 광파워를 조절하게 된다.
이때, 광 픽업(102)은 초기 기록 시작 위치 또는, 사용자가 지정한 디스크(101) 내 기록 위치부터 트랙의 기록면을 따라 순차적으로 추종하게 되고, 상기 신호 기록면에서 반사하여 들어온 광을 대물렌즈로 집광한 후 포커스 에러 신호와 트랙킹 에러 신호의 검출을 위해 광 검출기(도시되지 않음)로 입사한다.
상기 광 검출기는 다수개의 광 검출 소자로 이루어져 있으며, 각각의 광 검출소자에서 얻은 광량에 비례하는 전기신호가 RF 및 서보 에러 생성부(103)로 출력된다.
상기 RF 및 서보 에러 생성부(103)는 상기 광 검출기의 각각의 광 검출소자에서 출력되는 전기신호로부터 데이터 재생을 위한 RF 신호, 서보 제어를 위한 포커스 에러(FE) 신호, 트랙킹 에러(TE) 신호 등을 검출한다.
그리고, 상기 검출된 RF 신호는 재생을 위해 디지털 기록/재생 처리부(106)로 출력되고, FE, TE와 같은 서보 에러 신호는 서보 제어를 위해 서보 제어부(104)로 출력된다.
상기 서보 제어부(104)는 포커스 에러(FE) 신호를 신호 처리하여 포커싱 제어를 위한 구동 신호를 포커스 서보 구동부(105-1)로 출력하고, 트랙킹 에러(TE) 신호를 신호 처리하여 트랙킹 제어를 위한 구동 신호를 트랙킹 서보 구동부(105-2)로 출력한다.
상기 포커스 서보 구동부(105-1)는 광 픽업(102) 내의 포커스 액츄에이터를 구동시킴에 의해 광 픽업(102)을 상하로 움직여 광 디스크(101)가 회전과 함께 상하 움직임에 따라 추종해가도록 한다.
상기 트랙킹 서보 구동부(105-2)는 광 픽업(102) 내의 트랙킹 액츄에이터를 구동시킴에 의해 광 픽업(102)의 대물렌즈를 래디얼(radial) 방향으로 움직여서 빔의 위치를 수정하고, 소정의 트랙을 추적한다.
한편, 상기 디지털 기록/재생 처리부(106)는 상기 RF 신호에 슬라이스, 등화, 에러 정정 등을 수행하여 기록시의 압축 디지털 데이터로 복원한다. 이렇게 복원된 디지털 데이터는 다시 MPEG 디코더(111)를 통해 버퍼 메모리(108)에 일시 저장되고, 상기 버퍼 메모리(108)에 저장된 디지털 영상 데이터는 MPEG 디코더(111)에서 MPEG-2 방식 알고리즘을 통해 압축되기 전의 원래 데이터 형태로 디코딩되어 화면에 출력되게 된다.
이때, 외부에서 MPGE 엔코더(107)는 입력되는 영상 신호는 보통 실시간으로 입력되는 동영상 신호이며, 현재 DVD 기록 매체 및 기록 기술의 발전으로 고배속 기록이 가능하게 되었다.
그리고, 전술한 바와 같이 MPEG 엔코더(107)로 입력된 영상 신호는 먼저, 램과 같은 버퍼 메모리(108)에 일시 저장되고, 이렇게 저장된 데이터가 MPEG 엔코더(107)에서 MPEG-2 압축 알고리즘을 통해 압축된 후 디스크 상에 기록되게 된다.
그런데, 상기된 버퍼 메모리(108)의 용량 및 기록 속도의 한계 때문에 MPEG-2에서 제공하는 풀 비트 레이트(Full Bit rate)를 지원하지 못하는 문제점이 있다. 즉, 기존에 버퍼로 사용되던 메모리(108)는 비용의 문제로 한정된 용량만이 사용가능하므로, 최고의 화질을 유지할 수 있도록 대용량의 동영상 정보를 최적으로 압축하지 못한다. 이는 상기 MPEG 엔코더(107)가 버퍼 메모리(108)에 저장된 데이터의 특성에 따라서 압축 모드를 정하고, 정해진 압축 모드로 버퍼 메모리(108)에 저장된 데이터를 읽어 와 압축하는데, 한정된 버퍼 메모리(108)만으로는 최적의 압축 모드를 정할 수 있는 충분한 정보를 얻기 힘들다.
이로 인해 디스크에 기록되는 비디오 콘텐츠(Video Contents)의 품질을 고화질화하는데 한계가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 재기록 가능 DVD에 디지털 영상 데이터를 기록할 때 상기 DVD의 일 부분을 버퍼 메모리처럼 사용함으로써, 버퍼 메모리의 용량 문제를 해결하여 기록되는 비디오 콘텐츠의 품질을 고화질화하는 재기록 가능 DVD에의 데이터 기록 방법을 제공함에 있다.
도 1은 일반적인 광 기록 재생 장치의 구성 블록도
도 2는 본 발명에 따른 재기록 가능 DVD에의 데이터 기록 방법의 동작 흐름도
도 3은 본 발명에 따른 재기록 가능 DVD 상에서 비압축 데이터를 일시 저장하고, 다시 실제 기록 위치에 압축된 데이터를 저장한 예를 보인 도면
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101 : 광 디스크 102 : 광 픽업
103 : RF 및 서보 에러 생성부 104 : 서보 제어부
105-1 : 포커스 서보 구동부 105-2 : 트랙킹 서보 구동부
106 : 디지털 기록/재생 처리부 107 : MPEG 엔코더
108 : 버퍼 메모리 109 : 채널 비트 엔코더
110 : LD 구동부 111 : MPEG 디코더
100 : 마이콤
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 재기록 가능 DVD에의 데이터 기록 방법은, 실시간 동영상 데이터가 입력되면 압축 코딩을 수행하지 않고 상기 재기록 가능 광 기록 매체(즉, 재기록 가능 DVD) 상의 지정된 특정 부분에 일정 데이터 량만큼 임시 기록하는 단계와, 상기 광 기록 매체 상의 지정된 특정 부분에 일정량의 비압축 데이터가 기록되면 상기 기록된 데이터의 특성에 따라 압축 모드를 결정하는 단계와, 상기 단계에서 결정된 압축 모드에 따라 상기 광 기록 매체 상의 특정 부분에서 데이터를 독출하여 MPEG 코딩하는 단계와, 상기 MPEG 코딩된 데이터를 상기 광 기록 매체 상의 실제 기록 위치에 기록하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 재기록 가능 광 기록 매체가 내주에서 외주 방향으로 데이터를 기록하는 형식이라면 상기 단계에서 비압축 데이터가 일시 저장되는 재기록 가능 광 기록 매체 상의 특정 부분은 외주의 일부분인 것을 특징으로 한다.
상기 압축 모드는 상기 광 기록매체의 특정 부분에 기록된 비압축 데이터의 움직임 정도에 따라 결정되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성과 그 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.
통상, 반복적으로 읽고 쓰는 것이 가능한 디스크는 버퍼 메모리(예를 들어, 램)와 거의 동일한 역할을 할 수 있다. 뿐만 아니라 오늘날에는 고배속으로 디스크에 데이터를 기록하고 읽을 수 있게 되었다.
따라서, 본 발명에서는 이러한 특성을 이용하여 재기록 가능 디스크의 일부를 동영상 데이터를 임시로 저장하는 버퍼로 사용함으로써, 입력되는 디지털 동영상 정보를 고배속으로 실시간 기록하면서 기록되는 비디오 콘텐츠를 고화질화하는데 그 특징이 있다.
도 2는 본 발명에 따른 재기록 가능 DVD에의 데이터 기록 방법을 수행하기 위한 동작 흐름도이고, 도 3은 상기 DVD의 일부를 버퍼 메모리처럼 사용하는 예를 보이고 있다.
즉, 외부로부터 실시간으로 영상 데이터가 입력되면(단계 201), 상기 MPEG 엔코더(107)는 이를 압축하지 않고 그대로 디지털 기록/재생 처리부(106)와 채널 비트 엔코더(109) 그리고, LD 구동부(110)를 통해 디스크(101) 상의 기 지정된 특정 부분에 일정 데이터 량만큼 압축되지 않은 데이터를 기록한다(단계 202). 예를 들어, 상기 재기록 가능한 디스크(101)가 도 3과 같이 내주에서 외주 방향으로 데이터를 기록하는 경우라면 상기 디스크의 외주의 일부분(301)에 상기 압축되지 않은 데이터를 기록한다.
이때, 상기 디스크(101)의 일부분에는 최적의 압축 모드를 정할 수 있을 정도로 충분한 양의 데이터가 기록되어야 한다. 예를 들어, 100MB가 최적의 압축 모드를 정할 수 있는 정도의 데이터 량이라고 가정했을 때, 상기 디스크(101)에 기록된 데이터 량이 100MB가 되면(단계 203), 상기 MPEG 엔코더(107)는 상기 디스크(101)의 외주의 특정 부분(301)에 기록된 데이터의 특성에 따라 압축 모드를 결정한다(단계 204). 여기서, 압축 모드란 데이터의 압축 정도를 나타내는 것으로서, 입력되는 데이터가 움직임이 많은 동영상일 경우에는 작은 비율로 압축을 하고, 배경과 같이 움직임이 거의 없는 영상일 경우에는 큰 비율로 압축을 하도록 압축 모드를 정할 수 있다. 여기서, 압축 모드는 공지된 기술이므로 상세 설명을 생략한다.
상기 단계 204에서 압축 모드가 결정되면 상기 MPEG 엔코더(107)는 상기 디스크(101)의 특정 부분(301)에 기록된 데이터를 광 픽업(102), RF 및 서보 에러 생성부(103), 및 디지털 기록/재생 처리부(106)를 통해 읽어 와 결정된 압축 모드로 MPEG-2 코딩한다(단계 205).
그리고, 이렇게 압축된 데이터는 다시 디지털 기록/재생부(106)로 출력되어 오류정정(ECC) 코드가 부가되고, 일정 기록 포맷으로 변환된 후 채널 비트 엔코더(109)로 출력하여 비트 스트림의 형태로 재변환된다.
이때, 상기 채널 비트 엔코더(109)에서 재변환되는 비트 스트림 영상 데이터는 LD 구동부(110)로 전송되고, 상기 LD 구동부(110)는 상기 전송되는 비트 스트림에 상응하는 구동 전류를 광 픽업(102) 내의 LD에 인가함으로써 광 디스크(101) 상의 실제 기록 위치(302)에 상기 압축된 영상 데이터를 기록하게 된다(단계 206). 여기서, 실제 기록 위치는 디스크(101)의 유저 데이터 영역의 시작 위치일 수도 있고, 유저 데이터가 기록된 마지막 기록 위치가 될 수도 있으며, 사용자가 지정하는 특정 위치일 수도 있다.
그리고, 실시간으로 계속 데이터가 입력될 경우 상기된 과정을 거쳐 디스크(101)의 외주의 특정 위치에 압축되지 않은 데이터를 임시 기록하면서, 동시에 상기 특정 위치에 이미 기록된 비압축 데이터는 MPEG 엔코더(107)를 통해 결정된 압축 모드에 따라 압축되어 디스크의 실제 기록 위치에 기록되게 된다(단계 207). 즉, 상기 재기록 가능 디스크는 램과 같이 데이터를 읽고 쓸 수 있으므로 버퍼 메모리(108)와 같은 역할을 하게 된다.
한편, 상기 디스크(101)에 기록된 데이터를 재생할 때에도 상기 디스크(101)의 외주의 일부분을 데이터 기록시와 마찬가지로 버퍼 메모리로 이용할 수 있다.
이때, 본 발명은 데이터 기록/재생시 상기 버퍼 메모리(108)를 이용할 수도 있고, 이용하지 않을수도 있으며 이는 설계자에 의해 선택될 수 있다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 재기록 가능 DVD에의 데이터 기록 방법에 의하면, 반복적으로 읽고 쓰는 것이 가능한 디스크의 특성을 이용하여 상기 재기록 가능 디스크의 일부를 압축되지 않은 동영상 데이터를 임시로 저장하는 버퍼로 사용하고, 상기 디스크의 일부에 최적의 압축 모드를 결정할 만큼 비압축 동영상 데이터가 기록되면 기록된 비압축 동영상 데이터의 특성에 따라 압축 모드를 결정하고, 결정된 압축 모드로 상기 기록된 비압축 데이터를 디스크로부터 독출하여 MPEG 코딩한 후 디스크 상의 실제 기록 위치에 기록함으로써, 입력되는 디지털 동영상 정보를 고배속으로 실시간 기록하면서 기록되는 비디오 콘텐츠를 고화질화할 수 있다. 즉, 상기 재기록 가능 디스크는 기존의 버퍼 메모리에 비해 엄청난 크기의 기록 용량을 가지므로, 상기 재기록 가능 디스크의 일부를 버퍼 메모리의 역할을 할 수 있는 임시 버퍼로 이용하면 버퍼 메모리 용량에 구애받지 않으므로 MPEG-2에서 제공하는 풀 비트 레이트(Full Bit rate)를 지원할 수 있다. 그러므로, 입력된 동영상 데이터를 가능한 높은 비트 레이트로 압축함으로써, 기록되는 비디오 콘텐츠의 품질을 고화질화할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (4)

  1. 재기록 가능한 광 기록 매체에 데이터를 기록하고 재생하는 광 기록 재생 장치의 데이터 기록 방법에 있어서,
    (a) 실시간 동영상 데이터가 입력되면 압축 코딩을 수행하지 않고 상기 재기록 가능 광 기록 매체 상의 지정된 특정 부분에 일정 데이터 량만큼 임시 기록하는 단계;
    (b) 상기 광 기록 매체 상의 지정된 특정 부분에 일정량의 비압축 데이터가 기록되면 상기 기록된 데이터의 특성에 따라 압축 모드를 결정하는 단계;
    (c) 상기 (b) 단계에서 결정된 압축 모드에 따라 상기 광 기록 매체 상의 특정 부분에서 데이터를 독출하여 MPEG 코딩하는 단계; 그리고
    (d) 상기 MPEG 코딩된 데이터를 상기 광 기록 매체 상의 실제 기록 위치에 기록하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 재기록 가능 광 기록매체에의 데이터 기록 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 재기록 가능 광 기록 매체가 내주에서 외주 방향으로 데이터를 기록하는 형식이라면 상기 (a) 단계에서 비압축 데이터가 일시 저장되는 재기록 가능 광 기록 매체 상의 특정 부분은 외주의 일부분인 것을 특징으로 하는 재기록 가능 광 기록매체에의 데이터 기록 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 압축 모드는
    상기 광 기록매체의 특정 부분에 기록된 비압축 데이터의 움직임 정도에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 재기록 가능 광 기록매체에의 데이터 기록 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 실시간 동영상 데이터가 계속 입력되면 상기 광 기록 매체 상의 특정 부분에 기록된 데이터를 독출하여 결정된 압축 모드로 MPEG 코딩한 후 광 기록 매체 상의 실제 기록 위치에 기록하는 과정과, 입력되는 실시간 동영상 데이터를 상기 광 기록 매체 상의 특정 부분에 임시 저장하는 과정이 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 재기록 가능 광 기록매체에의 데이터 기록 방법.
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