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KR20020037055A - 디지털 비디오 리코더를 위한 트릭 모드 신호 생성 - Google Patents

디지털 비디오 리코더를 위한 트릭 모드 신호 생성 Download PDF

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KR20020037055A
KR20020037055A KR1020027004113A KR20027004113A KR20020037055A KR 20020037055 A KR20020037055 A KR 20020037055A KR 1020027004113 A KR1020027004113 A KR 1020027004113A KR 20027004113 A KR20027004113 A KR 20027004113A KR 20020037055 A KR20020037055 A KR 20020037055A
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드샹쁘빠비앙
라뷔크리스또쁘
마에쯔빠스칼
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데니스 에이치. 얼백
톰슨 라이센싱 소시에떼 아노님
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Abstract

본 발명은, 비디오 신호 스트림을 리코딩 매체(119) 위에 리코딩 하기 위한 수단(133)을 포함하는, 적어도 하나의 비디오 신호 스트림의 특별 재생 모드에 관한 데이터를 관리하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명은, 상기 리코딩 수단(133)이 특별 모드 중 적어도 하나의 모드를 생성하는데 유용한 위치지정 어드레스로서, 상기 특별 모드 중 하나의 모드를 생성할 때, 리코딩 된 비디오 신호 스트림을 통해 브라우징 하기에 충분한 위치지정 어드레스를 상기 리코딩 매체(11) 위에 리코딩 하도록 디자인 되는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명은 특별 모드의 데이터를 관리하기 위한 방법에 관한 것이다.

Description

디지털 비디오 리코더를 위한 트릭 모드 신호 생성{PRODUCING A TRICK MODES SIGNAL FOR DIGITAL VIDEO RECORDER}
MPEG 스트림으로 압축된 데이터의 포맷은, 고속 전진 및 역 플레이와 같은, 아날로그 리코딩의 상황에 통상 사용되는, "트릭 모드"라고 부르는, 특정 특별 재생 모드를 구현하는 것은 어려운 것으로 되어 있다.
본 발명은 텔레비전 데이터와 같은 비디오 스트림의 특별 재생 모드에 관한 정보를 관리하기 위한 디바이스 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 리코딩 매체 위에 MPEG-2 스트림을 리코딩 하는 상황에 특히 적용된다.
도 1은 본 실시예에 따른 방법을 구현하는 수신기의 블록도.
도 2 내지 도 4는 리코딩 수단으로 전송하기 전에, 두 개의 기본 스트림에 의해 버퍼의 여러 편집 단계를 예시하는 도면.
도 5는 LBA 번호와 오프셋의 도움으로 하나의 특정 요소의 위치지정을 예시하는, 리코딩 수단의 일 블록도.
본 발명은 이들 특별 모드의 효과적 구현을 가능하게 하는, 적어도 하나의 비디오 스트림의 특별 재생 모드에 관한 정보를 관리하기 위한 디바이스 및 방법을 제안한다.
이 목적으로, 본 발명은 리코딩 매체 위에 이 비디오 스트림을 리코딩 하기 위한 수단을 포함하는, 적어도 하나의 비디오 스트림의 특별 재생 모드에 관한 정보를 관리하기 위한 디바이스에 적용된다.
본 발명에 따라, 리코딩 수단은, 리코딩 매체 위에 적어도 하나의 특별 모드를 구현하는데 사용될 수 있는 위치지정 어드레스를 리코딩 하도록 디자인 된다. 이들 어드레스는 이들 특별 모드의 구현시에, 리코딩 된 비디오 스트림에서 네비게이팅 하기에 충분하다.
따라서, 고속 전진 플레이를 구현하기 위하여, 디스크 위에 리코딩 된 어드레스는 예를 들어 특히 방송될 화상에 해당하는 화상과 화상의 그룹의, 시퀀스의 모든 헤더의 위치를 포함한다.
리코딩 매체 위에 특별 재생 모드에 관한 보충 정보와 어드레스를 리코딩 하기 위한 지정 모드는 톰슨 멀티미디어의 이름의 종래의 유럽 출원의 출원 번호 00402115.0과 00400941.1에 상술되어 있으며, 이들 출원은 본 출원을 위한 두 개의 우선권 문헌을 구성한다.
유리하게, 리코딩 수단은 비디오 스트림의 리코딩에 따라 어드레스를 단계별로 리코딩 하도록 디자인 된다.
유리한 일 실시예에 따라, 리코딩 수단은 리코딩 매체의 적어도 하나의 파일에 어드레스를 리코딩 하도록 디자인 된다. 이들 어드레스는 단일 파일로 서로 그룹화 되는 것이 바람직하다.
더구나, 이 리코딩 수단은 시간의 경과로 파일의 어드레스를 부분적으로 리코딩 하도록 디자인되는 것이 유리하다. 이것은, 비디오 스트림의 리코딩의 과정에서 어드레스의 순차적 리코딩(progressive recording)을 수행하는 것을 가능하게 한다.
리코딩 매체는 직접 억세스 리코딩 매체로 이루어지며, 이 직접 억세스는 전체적(매체 위의 모든 위치에 직접 억세스) 또는 부분적(이들 위치로 순차적으로 라이트(writing) 및/또는 이들 위치로부터 리드(reading)할 수 있게 하는 가능성이 있는, 특정 위치로 가는 억세스)이다. 이 리코딩 매체는 바람직하게는 하드 디스크로 구성되어 있다.
이 정보 관리 디바이스는 바람직하게는 리코딩 매체 위에 모든 위치지정 어드레스를 결정하기 위한 수단을 포함한다.
다른 실시예에서, 이 결정 수단은, 비디오 스트림과 함께 위치지정 정보를 수신하도록 디자인 된다. 이 경우에, 리코딩 매체 위의 위치지정 어드레스는 수신되는 정보로부터 추론된다. 예를 들어, 비디오 스트림은 다른 매체로부터 업스트림으로 결정된 모든 어드레스를 이미 포함하지만, 이들 어드레스는 참조 어드레스에 대하여 상대적인 항(terms)으로 표현되어 있다. 이후 정보 관리 디바이스는 리코딩 매체 위의 참조 어드레스에 해당하는 하나(또는 하나를 초과하는) 기저 어드레스(들)를 결정함으로써 참조 어드레스로부터 리코딩 매체 위의 모든 실제 어드레스를 추론한다.
위치지정 어드레스는 다음 타입의 어드레스, 즉
- 시퀀스 헤더의 위치,
- 화상의 그룹의 헤더의 위치, 및
- 화상 헤더의 어드레스
중 적어도 하나로부터 선택되는 것이 바람직하다.
더구나, 리코딩 수단은 다음 타입의 정보, 즉
- 주어진 리코딩의 시작 이후에 경과된 시간과,
- 주어진 리코딩의 시작 이후에 경과된 화상의 수
중 적어도 하나로부터 선택된 간격 정보(spacing information)를 리코딩 매체 위에 리코딩 하도록 또한 디자인되는 것이 바람직하다.
더구나, 리코딩 수단은 다음 타입의 정보, 즉
- 화상 코딩의 타입과,
- 화상 구조
중 적어도 하나로부터 선택된 대상 기술 정보(object-description information)를 리코딩 매체 위에 리코딩 하도록 디자인되는 것이 또한 바람직하다.
또한 본 발명은, 리코딩 매체 위에 비디오 스트림이 리코딩 되는, 적어도 하나의 비디오 스트림의 특별 재생 모드에 관한 정보를 관리하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따라, 적어도 하나의 특별 모드로 구현되는데 사용될 수 있는 위치지정 어드레스는 리코딩 매체 위에 또한 기록되며, 이들 어드레스는 이들 특별 모드의 구현시에 리코딩 된 비디오 스트림에서 네비게이팅 하기에 충분한 것이다.
본 발명의 다른 특성과 이점은 첨부된 도면의 도움으로 기술되는 특정한 비-제한적인 실시예(non-limiting examples)의 상세한 설명을 통해 분명해질 것이다.
본 실시예는 하드 디스크가 디지털 디코더에 사용중인 때, 여러 특별 모드 기능(트릭 모드)을 구현할 수 있도록 하는데 필요한 정보를 규정(define)한다. 이러한 디코더는 예를 들어 DVB 타입의 디지털 텔레비전 수신기(digital-television receiver)이다. 특별 모드는 예를 들어, 화상의 고속 전진 리플레이(fast-forward replay), 역 플레이(reverse play), 잠시멈춤(pause)과 같은 그 장치의 동작 모드인 것으로 이해된다.
본 발명은 본 실시예의 환경으로 한정되지 않는다는 것이 명확히 이해될 수 있을 것이다. 특히, 하드 디스크가 아닌 다른 리코딩 매체가 사용될 수도 있으며, 디지털 신호가 DVG 신호가 아닌 다른 소스로부터 올 수도 있다.
도 1은 디지털 디코더의 블록도이다. 디지털 디코더는 복조 및 에러정정 회로(102)에 링크된 튜너(101)를 포함하며, 이 복조 및 에러정정 회로(102)는 튜너로부터 유래하는 신호를 디지털화하는 아날로그/디지털 변환기를 또한 포함한다. 수신 타입, 즉 케이블 또는 위성에 따라, 사용되는 변조는 QAM 또는 QPSK 타입으로 되어 있으며, 이 회로(102)는 수신 타입에 적절한 복조 수단을 포함한다. 복조되고 정정된 데이터는 디멀티플렉싱 및 디코딩 회로(104)의 직렬 입력에 연결된변환기(103)에 의해 직렬화(serialized)된다.
본 실시예에 따라, 이 회로(104)는 ST 마이크로일렉트로닉스 사에 의해 제조된 STi5510 군(family)의 회로이다. 이 회로(104)는 DVB 디멀티플렉서(106), 마이크로프로세서(107), 캐시 메모리(108), 외부 메모리 인터페이스(109), 직렬 통신 인터페이스(110), 병렬 입력/출력 인터페이스(111), 스마트 카드 인터페이스(112), MPEG 오디오 및 비디오 디코더(113), PAL 및 RGB 인코더(114), 및 문자 발생기(115)를 포함하며, 이들은 모두 중앙 32-비트 병렬 버스(105)에 링크되어 있다.
외부 메모리 인터페이스(109)는 16-비트 병렬 버스에 링크되어 있으며, 이 버스에 IEEE 1284 타입의 병렬 인터페이스(116)와, 랜덤 억세스 메모리(117), '플래시' 메모리(118), 및 하드 디스크(119)가 각각 링크되어 있다. 하드 디스크는 본 실시예를 위해 EIDE 타입으로 이루어져 있다. 병렬 인터페이스(116)는 또한 외부 컨넥터(120)와 모뎀(121)에 연결되어 있으며, 이 모뎀은 외부 컨넥터(122)에 링크되어 있다.
랜덤 억세스 메모리(117)는 예를 들어 SDRAM 타입이다. 이 메모리(117)는 하드 디스크(119)와 인터페이싱 하기 위한 특정 개수의 버퍼 영역을 포함하도록 되어 있다. 이 하드 디스크는 인터페이싱 회로(133)에 의해 버스(215)에 연결되어 있다.
직렬 통신 인터페이스(110)는, 리모트 컨트롤(도시되지 않음)로부터 신호를 수신하기 위한 적외선 수신 서브어셈블리(infrared receiving subassembly)(124)의 출력에 뿐만 아니라 외부 컨넥터(123)에도 링크되어 있다. 이 적외선 수신 서브어셈블리는, 디스플레이 디바이스와 컨트롤 키를 또한 포함하는 디코더의 프론트 패널에 통합된다.
스마트 카드 인터페이스(112)는 스마트 카드 컨넥터(125)에 링크되어 있다.
오디오 및 비디오 디코더(113)는, 디코딩 되지 않은 오디오 및 비디오 패킷을 저장하기 위한, 16M 비트 랜덤 억세스 메모리(126)에 링크되어 있다. 이 디코더는 디코딩 된 비디오 데이터를 PAL 및 RGB 인코더(114)로, 그리고 디코딩 된 오디오 데이터를 디지털/아날로그 변환기(127)로 송신한다. 이 인코더는 RGB 신호를 SECAM 인코더(132)로 공급하며, 또한 비디오 신호를 휘도 성분(Y)과 색 성분(C)의 형태로 공급하며, 이들 두 개의 성분은 서로 분리되어 있다. 이들 여러 신호는 스위칭 회로(128)를 통해 오디오(129) 출력, 텔레비전(130) 출력, 및 비디오 리코더(131) 출력으로 멀티플렉싱 된다.
이 디코더에서 오디오 및 비디오 데이터의 루팅(routing)은 다음과 같다: 복조된 데이터 스트림은, MPEG Ⅱ 시스템 표준에 대한 기준으로 '전송 스트림(Transport Stream)' 또는 보다 단순히 'TS'라고도 부르는, 전송 스트림 포맷을 보유한다. 이 표준은 기준 ISO/IEC 13818-1을 가진다. TS 패킷은 그 헤더에 패킷의 페이로드 데이터가 관련되는 기본 스트림을 나타내는 PID라고 부르는 식별자를 포함한다. 전형적으로 기본 스트림은 특정 프로그램과 연관된 비디오 스트림인 반면, 이 프로그램의 오디오 스트림은 서로 별개이다. 압축된 오디오 및 비디오 데이터를 전송하는데 사용되는 데이터 구조는 기본 스트림 패킷 또는 그렇치 않은 경우 'PES' 패킷이라고 불리운다.
디멀티플렉서(106)는 특정 PID 값에 해당하는 패킷을 전송 스트림으로부터 추출하기 위하여 마이크로프로세서(107)에 의해 프로그래밍 된다. 디멀티플렉싱 된 패킷의 페이로드 데이터는, 적절하다면, 이들 데이터가 디코더의 여러 메모리의 버퍼 영역에 저장되기 이전에 (사용자의 스마트 카드에 저장된 권리가 이 스크램블링 해제를 가능하게 한다면) 스크랭블링 해제(unscrambled)된다. 오디오 및 비디오 PES 패킷을 위해 예비된 버퍼 영역은 메모리(126) 내에 위치되어 있다. 디코더(113)는 그 요건에 따라 이들 오디오 및 비디오 데이터를 재 판독(re-read)하며, 압축 해제된 오디오 및 비디오 샘플을 인코더(114)와 변환기(127)로 각각 전송한다.
더구나, 이 회로(104)는 직접 메모리 억세스 기능(DMA 블록)(134)을 포함한다.
위에 언급된 회로 중 일부는 예를 들어 12C 타입의 버스에 의해 알려진 방식으로 제어된다.
위에 기술된 예시적인 경우는 MPEG 디코더(113)에 의해 디멀티플렉싱 된 프로그램의 직접 디코딩에 해당한다.
하드 디스크 위에 리코딩 되기 위하여 데이터가 통과(transit)하는 인터페이싱 회로(133)는 프로그램의 콘텐츠에 대한 정보를 제공하는 성능을 가지고 있다. 본 상세한 설명은 어느 것이 유용한 정보인지를 결정하며, 성분에 대한 스펙의 스케쥴의 일부를 규정한다.
먼저, 디스크에 및 디스크로부터 라이팅(write) 하며 리딩(read) 하기 위한버퍼 메모리의 관리 뿐만 아니라 이 디스크의 데이터 블록의 구조에 관한 상세한 설명이 주어질 것이다.
> 디멀티플렉서(PTI)는 지정된 상부 및 하부 어드레스(upper and lower addresses)를 가진 수만큼 많은 순환 버퍼에서 선택된 패킷 식별자(PID)에 관한 스트림(STREAMS)을 송신한다.
> 하드 디스크와의 적당한 전송 율을 얻기 위하여 128kB Ultra DMA가 수행된다.
> 여러 PID 사이에 동기화를 유지하는 것이 중요하다.
> PTI는 순환 버퍼의 충진 레벨(level of filling)에 관한 어떠한 정보도 제공하지 않는다. 순환 버퍼가 자체적으로 공급하는 정보는, 라이트 포인터가 리드 포인터를 앞질렀을(overtaken) 때(즉, 데이터가 삭제된 때) 인터럽트(interrupt) 만이 유일하며, 이것은 완전 금지되는 상황이다.
> 우선, 하나의 단일 프로그램 스트림(singleProgram Stream)만이 고려될 것이며 결과적으로 기껏해야 하나의 비디오 스트림이 고려될 것이다(만약 라디오 프로그램이라면 0).
> 이미 리코딩된, 하나의 프로그램을 보면서 다른 하나의 프로그램을 리코딩 하는 것이 가능해야만 한다(이것은 지연이 있는 동일 프로그램일 수 있다). 결과적으로 두 버퍼 그룹이 제공되어야 하는데, 하나의 버퍼 그룹은 라이트 모드에서 하드 디스크와 PTI를 인터페이스 하는 것이고, 두 번째 버퍼 그룹은 A/V 디코더와 리드 모드에서 하드 디스크를 인터페이스 하는 것이다.
> MPEG DMA(DMA1, DMA2, 및 DMA3)는 16 바이트 사이즈의 배수(a multiple of 16bytes in size)인 전송을 수행한다.
> 인터페이싱 회로(133)는 두 전송 방향으로 작용하는 8kB FIFO를 보유한다.
> MPEG 디코더는 패딩 데이터(padding data)의 수신을 가능하게 하지만, 스트림 내에 잘 규정된 곳(well-defined places)에서 수신 가능하게 한다(예: 두 화상 사이). 이 제한(restriction)은 우리로 하여금 데이터를 CD-FIFO로 송신하지 못하게 한다.
디멀티플렉서의 버퍼로부터 디스크로의 전송:
PID의 어느 임의의 번호가 선택될 수 있기 때문에 순환 버퍼의 동일 번호가 매칭 사이즈(matching size)로 생성된다. PMT 표의 판독은 선택된 열(trains)의 특성을 발견하기 위하여 의무적이다(선험적으로, 잠복 시간(latency time)은 무시가능하다). 비디오 스트림은, 이 비디오 스트림을 위해 예비된, 오디오 스트림의 사이즈보다 훨씬 더 큰 버퍼 사이즈를 가질 수 있다. 버퍼의 실제 사이즈는 절대 기간(terms)에 필요한 사이즈보다 훨씬 더 클 수 있으며; 버퍼의 재 판독(re-reading)은 실시간으로 조직적으로 일어날 수 없다. 두 가지 가능성이 이들 버퍼의 판독 관리에서 생각해 볼 수 있다:
· 설정된 사이즈를 갖는 버퍼의 판독
· 설정된 사이즈 없는 버퍼의 판독
설정된 사이즈를 갖는 버퍼의 판독
(미리) 설정된 사이즈를 가지는 경우, 관리는, (각 부분에 대해) 선택된 스트림 각각에 대해 하드 디스크로 송신될 데이터 양, 128kB에 달해야 하는 이들 미리 설정된 사이즈들의 합을 리코딩의 시작시에 그리고 명확하게 규정하는데에 있다. 이 해법은 인터페이싱 회로의 이점 뿐만 아니라 버퍼의 관리를 간단하게 하는 이점을 가진다. 그리하여 디스크로 송신된 128k 그룹은 동일한 곳에 항상 위치되어 있는 여러 스트림의 경계를 가진다. 이와 같은 구조는 톰슨 멀티미디어의 이름으로 1998년 12월 28일에 출원된 프랑스 특허 출원 9816491000과 9816492000에 보다 자세하게 기술되어 있다.
하지만, 디스크 위에 많은 양의 패딩 데이터를 리코딩 하는 것은 위험이 있다. 사실, 개인 비밀 데이터 열(private-data train)을 위해 예비되었던 버퍼가 특정 기간 동안 신속하게 채워(fill up)진다면, 선험적으로 가장 큰 비디오 버퍼는 약간의 데이터 만을 수신했을 것이다. 이후 이것은 상당한 양의 패딩 데이터로 채워질 것이다. 그럼에도 불구하고, 이 버퍼가 버퍼의 미리 규정된 사이즈에 매우 자주 도달하는 비디오 버퍼이어야 하는 것이 고려될 수 있다.
8kB의 다수의 경계가 인터페이싱 회로에 포함된 FIFO의 현명한 사용(judicious use)을 위해 선택되어야 하는지에 관한 문제가 제기되어야 한다(또는 성능 테스트가 수행되어야 한다).
도 2 내지 도 4는 버퍼의 관리를 기술한다.
프로세서의 역할
이 해법에서, CPU는 미리 규정된 사이즈에 해당하는 양만큼이 버퍼 중 하나에 채워진 순간을 폴링(polling)하는 임무를 가진다. 이후 각 버퍼의 포인터 값은메모리에 저장된다. 디스크로의 전송은 이후에 가능하다. 이 방법에 의하면, 폴링 동안, 하나의 (또는 하나를 초과하는) 포인터(들)가 미리 설정된 사이즈에 도달했다면, 이 포인터는 사실 미리 설정된 사이즈를 초과할 수 있는 일이 일어난다. 이후 하나의 첫 버퍼가 효과적으로 미리 설정된 사이즈를 접경(bound)하는 어드레스를 통과한 순간에 다른 버퍼의 포인터가 실제로 있었던 위치를 한정할 가능성은 없게 된다. 이것은, 판독된 포인터 값과 실제 사용되었어야 하는 값 사이의 델타(delta)가 작을 것이기 때문에, 여러 스트림의 동기화에 영향을 주지 않을 것이다.
디스크의 재 판독시에 사용된 방법에 따라, MPEG DMA에 의해 규정하는 16 바이트의 경계를 고려할 필요가 있을 수 있다. 프로세서는 리코딩 된 기본 스트림 각각에 대해 사용 가능한 데이터 항목의 개수를 인터페이싱 회로에 지시하여야 한다.
불완전한 버퍼의 끝에서 패딩 데이터는 마이크로프로세서에 의해 삽입될 수 있으며, 또한 인터페이싱 회로에 의해서도 삽입될 수 있다. 만약 이것이 마이크로프로세서라면, 그 메커니즘은 기본적(rudimentary)이지만, 여기에는 비생산적인 EMI 버스의 사용이 있게 된다. 만약 이것이 인터페이싱 회로라면, 그 메커니즘은 복잡(complicated)하게 되는데, 이것은 (대기 기간 동안 초기화 할 수 있는) 새로운 BM-DMA를 시작할 수 있도록 이 회로가 패딩 데이터의 삽입을 중지한 순간을 마이크로프로세서가 알고 있을 필요가 있기 때문이다.
인터페이싱 회로의 역할
하드 디스크 인터페이싱의 의도된 관리에 덧붙여서, 이 예시적인 경우에 인터페이싱 회로의 역할은 128kB 그룹의 시작시에 보조 데이터를 삽입하는 것이다. 이 프로세서에 의해 공급되는 이들 데이터는 블록에 포함된 기본 스트림 각각에 대한 사용가능한 데이터 항목의 개수를 나타낸다. 블록에서 사용가능한 데이터의 양은 그리하여 이들 데이터를 위해 예비된 128kB에서 수 십 바이트를 뺀 것이 될 것이다.
만약 패딩 데이터를 삽입하는 임무가 이 블록에 위임되면, 이 블록은 미리 설정된 사이즈에 도달할 때까지 유용한 데이터 항목의 개수를 블록이 수신한 순간부터 패딩 데이터 삽입을 실행할 것이다. 이것은, 128kB 그룹을 이루는 각 부분에 대한 자원(resource)에 관해서는, 유용한 데이터 항목의 개수를 저장하는 레지스터와 미리 규정된 사이즈를 저장하는 레지스터를 취한다.
설정된 사이즈 없는 버퍼의 판독
이 해법에서, 그 아이디어는 여러 버퍼의 상태의 폴링을 여전히 수행하는 것이다. 하지만, 버퍼 중 적어도 하나의 버퍼가 미리 설정된 사이즈에 도달한 순간이 더 이상 기다려지지 않으며, 그보다는 버퍼로 라이트 동작(write operation)의 총 수가 128kB(또는 이후에 보는 바와 같이 이보다 약간 적은)에 도달한 순간이 기다려지게 된다. 이 해법은 패딩 데이터를 사용하지 않는 이점과 이리하여 디스크로의 억세스를 보다 적게 하는 이점을 가진다. 대조적으로, 이 프로세서는 각 폴링시에 약간 더 대량으로 로딩될 수 있다. 128kB 블록의 포맷은 연속적으로 변화한다. 이후 각 블록에 대해 (각 PID 값에 대해) 기본 스트림 각각에 소유되는 사이즈를 보유하는 것이 필요한데, 이것은, 추가 데이터(관리 데이터)를 128kB에 삽입할 필요가 있다는 것을 의미한다.
프로세서의 역할
첫 번째 해법과 동일한 방식으로, 이 프로세서는 포인터의 순차적 이동(progressive movement)을 폴링하여야 하며, PTI 의 순환 버퍼의 라이트 포인트와 리드 포인트 사이의 차이의 합을 형성하여야 한다. 라이트(write)의 총수가 128kB(추가 정보를 삽입할 공간을 남겨두기 위하여 델타를 뺀)에 도달한 때, 마이크로프로세서는 각 버퍼에 전송될 데이터 양을 인터페이싱 회로에 지시한다. 이 양은 만약 재 판독 디바이스에 필요하다면, 16 바이트의 배수(multiple)로 조정되어야 할 것이다. 이 데이터는 그후 전송된다.
인터페이싱 회로의 역할
이 구성에서 그 임무는 더 이상의 임의의 패딩 데이터가 생성되지 않는 점을 제외하고는 다른 제안에서와 동일하다.
하드 디스크로부터 MPEG 버퍼로 데이터의 전송
이 전송 방향에서, 본 실시예에 따라, MPEG 디코더와 인터페이싱 하는 3개(CD-FIFO가 존재하는 것과 동일한 개수)를 초과하는 버퍼가 더 이상은 없을 것이라는 것이 가정된다. 오디오 채널은 디스크를 재 판독시에 (만약 몇몇이 리코딩 되었다면) 선택되어야 할 것이다. 만약 데이터 스트림이 프로그램을 동반하면, 이 스트림은 이 타입의 어플리케이션을 위해 미리 예비된 영역에 리코딩 되어야 할 것이다.
DMA 동작(DMA1, DMA2, 및 DMA3)은 완전히 프로그래밍 가능하고, 이리하여 이들 동작은 순환하거나 순환하지 않은 버퍼를 관리할 수 있다.
순환 버퍼의 사용
이들 순환 버퍼는 CD-FIFO로 통과하여야 할 데이터에만 관련된다. 다른 데이터는 어플리케이션을 위해 예비된 메모리의 부분에 직접 배열된다.
이 버퍼 구성에서, 디스크에 라이팅 할 때, 16 바이트의 배수로 (MPEG에 전용된) 각 부분의 사이즈를 정열할 필요는 없다.
프로세서의 역할
전송을 시작하기 전에, 프로세서는 128kB 블록을 이루는 여러 부분을 배열할 수 있게 해주는 데이터를 복구하여야 한다. 이로서 다음의 정보, 즉:
블록 내 부분의 수.
각 부분의 타입{이로부터 그 목적(destination)이 추론된다}.
각 부분의 PID(오디오의 선택에 대응하기 위하여).
각 부분의 사이즈.
패딩 데이터의 양(만약 이 데이터가 라이팅 시에 삽입되었다면).
가 필요할 것이다.
이 프로세서는, 인터페이싱 회로가 적절한 인터럽트를 통해 그 FIFO가 가득차 있다는 것을 BM-DMA에 지시한 때마다 (인터페이싱 회로로부터 버퍼로 또는 전용된 메모리 영역으로) BM-DMA를 개시(initiate)한다. 이 FIFO를 비우기 위하여, 프로세서는 몇몇 BM-DMA가 수행되게 할 수 있다. 이것은 128k 그룹의 특정 부분이 8kB 보다 더 작은 사이즈일 수 있기 때문이다.
프로세서는 (이들 데이터를 더미 어드레스로 라이팅 하는) 패딩 데이터를 삭제하는데 기여하도록 요구될 수도 있다.
각 BM-DMA의 끝에, 프로세서는 PTI의 레지스터에서 데이터를 수신한 순환 버퍼의 라이트 포인터를 업데이트 해야 한다.
동시에, 프로세서는 순환 버퍼에 데이터가 있는 한, MPEG-DMA 전송을 개시한다. 만약 비트 버퍼의 메모리가 가득차면, 이들 DMA는 자동적으로 통화 대기 상태(on hold)에 놓여진다. 비트 버퍼의 버퍼는 가능한 한 항상 가득차 있도록 보장할 필요가 있다.
인터페이싱 회로의 역할
만약 패딩 데이터가 라이팅 시에 허용되었다면, 인터페이싱 회로가 데이터의 양을 이후 나타내야만 하는 프로세서의 명령 하에, 이들 데이터를 FIFO로부터 "제거"하도록 배열하는 것이 가능할 수 있다. 선험적으로 저가인 이 기능은 EMI를 경감시킬 수 있게 해준다.
비순환 버퍼의 사용
디스크로부터 판독된, 128k 그룹이 그 포맷에 상관없이 이 목적을 위해 예비된 메모리 영역으로 직접 전송된다. 인터페이싱 회로로부터 메모리로의 모든 전송은 이때 8kB 의 사이즈로 일어난다.
이 경우에, MPEG 부분은 16 바이트의 배수(multiple)로 정열되어야 한다.
프로세서의 역할
이전의 경우에 대한 것과 동일한 방식으로, 프로세서는 인터페이싱 회로에의해 생성된 각 인터럽트 시에 BM-DMA를 개시한다. 대조적으로, 128kB 블록의 각 부분의 목적(destination)을 더 이상 고려할 필요가 없기 때문에 그 사이즈는 항상 8kB이다. 패딩 데이터도 또한 전송된다.
프로세서는 그후 메모리 내의 관리 정보를 용이하게 복구할 수 있다.
MPEG-DMA는 약간 더 복잡하다. 이것은, 순환 버퍼에서와 같이 MPEG 성분마다 두 포인터만이 관리하게 하는 대신에, 소프트웨어가 연관된 데이터의 양으로 수 개의 메모리 섹터의 어드레스를 저장하여야 하기 때문이다.
만약 프로세서가 관리 정보를 판독시에 비-MPEG 데이터의 존재를 검출하면, 프로세서는 이들 데이터를 이 데이터를 위해 예비된 메모리 공간에 전송하여야 한다. 처음 해법과는 대조적으로, 이들 데이터는 2개의 전송의 문제(subject)(인터페이싱 회로 -> 메모리, 메모리 -> 메모리)인 것으로 될 것이라는 것을 주목하여야 한다. 이것은 만약 수반된 양이 작다고 가정되는 경우에 반드시 큰 패널티(penalty)로 되지는 않는다.
인터페이싱 회로의 역할
이 회로(133)의 역할은 가장 간단한 표현으로 줄어든다. 이 회로는 더 이상 128kB 그룹으로부터 임의의 특정 정보를 복구할 가능성을 프로세서에 제공할 필요가 없다.
이전의 것으로부터 볼 수 있는 바와 같이, 여기에는 버퍼의 관리에 수 개의 해법이 존재한다. 하지만, 인터페이싱 회로의 더 적은 신축성과 비-확장성 사이즈는 마지막 선택을 강하게 인도할 것이다. 특별히 EMI 버스의 활성 레벨과, 마이크로프로세서에 작업부하(workload)를 가볍게 하기 위하여 그 성분을 복잡하게 하는 것이 허용가능한지를 확인할 필요가 있다.
마이크로프로세서의 작업 부하를 가볍게 하기:
·16 바이트 경계를 고려하지 않음.
·디스크의 재 판독시 순환 버퍼를 사용함.
·인터페이싱 회로의 FIFO에 직접 데이터를 라이팅하며 이 FIFO로부터 직접 데이터를 리딩함.
첫째 경우에, 각 폴링시에 프로세서는 미리 설정된 버퍼 사이즈의 경계에 라이트 포인터 중 하나가 도달하였는지를 검출하여야 한다. 만약 그렇다면, 각 라이트 포인터의 값을 주목한다. 마지막으로 각 부분에 추가될 패딩 데이터의 양을 계산한다. 이 정보는 128k 그룹에 삽입되어야 한다.
둘째 경우에는, 프로세서는 여러 순환 버퍼에 저장된 데이터의 합이 128kB(⇒ 포인터에서의 차의 합)에 도달한 순간을 검출하여야 한다. 각 부분의 사이즈는 128kB 그룹에 삽입된다.
EMI 위의 부하(load)를 가볍게 하기:
·패딩 데이터를 전송하는 것(비생산적인 활동)을 회피함.
·동일 데이터에 대한 두 개의 DMA를 수행하여야 하는 것을 회피함.
인터페이싱 회로
모든 경우에, 각 128kB 그룹에서 재 판독된 관리 데이터(각 부분의 사이즈 또는 각 그룹에 대한 패딩 데이터의 양)를 삽입할 필요가 있다. 그러므로, 이 메커니즘을 가능하게 하는 메커니즘을 절대적으로 제공할 필요가 있을 것이다:
·이 회로에 의해 FIFO로 재복사된 레지스터,
·또는 프로세서에 의해 이 정보를 메모리로, 이후 DMA를 이 회로의 FIFO로 라이팅 하는 것,
·또는 이 프로세서에 의해 FIFO로 직접 억세스.
가장 만족스러워 보이는 해법은 다음의 이유로 인해 두 번째 것이다:
- 패딩 데이터의 존재는 성능으로 보아 (EMI의 사용 레벨과 디스크 전송의 수를 증가시키는) 저하 계수(degrading factor)를 구성한다.
- 두 번째 해법이 생성하는 추가 인터럽트의 수는 디스크로의 전송 율로 약간의 페널티만 있을 것이다.
- 프로세서로부터 요구되는 추가 작업은 작다.
상세한 설명의 나머지는 자체로 특별 모드에 관한 정보의 관리에 관한 것이다.
> 마이크로프로세서는 데이터를 회로(133)와 (본 실시예에 따라 8kB의 사이즈를 가지는) 내부 FIFO 메모리를 통해 하드 디스크로 송신한다.
> 디스크로 송신된 128kB 블록은 각 전송마다 변하는 포맷을 가진다. 그리하여 비디오 데이터 항목의 수는 일정하지 않을 수 있으며 무엇보다도 LBA의 정수에 해당하지 않을 수 있다.
> 마이크로프로세서가 디스크로 전송하는 데이터의 콘텐츠에 대한 정보를 가지지 않는다고 하면, 전송된 128kB 블록과 그 다음 블록 사이의 경계는 MPEG 의미에서는 중요성을 가지지 않는다. 기본 패킷 헤더('PES 헤더'), 또는 페이로드는 예를 들어 두 부분(즉, 두 개의 다른 128kB 블록)으로 전송될 수 있다.
> 시간의 추정을 가능하도록 하기 위하여, 화상이 40㎳(미국 텔레비전 표준의 경우에는 33.34㎳) 동안 지속한다는 사실을 근거로 사용하는 것이 가능하다.
특별 모드(트릭 모드)를 구현하는데 유용한 정보는 다음과 같다:
- 주어진 리코딩의 시작 이후에 경과된 시간(또는 화상의 수);
- 각 시퀀스 헤더의 위치;
- 화상의 그룹(group of picture)의 각 헤더(GOP 헤더)의 위치.
각 화상에 대해:
- 화상 헤더(화상 헤더)의 어드레스.
- 코딩의 타입{인트라(I), 양방향(B), 예측(P)}.
- 화상의 구조(프레임/필드).
DVB 표준은 적어도 매 500㎳마다 "I" 화상이 뒤따르는 시퀀스 헤더를 인코딩 하는 것을 추천한다는 것을 주목하여야 한다.
경과된 시간
이 정보는 (30초 또는 이를 초과하는 시간의 단계로) 매우 고속 전진에 사용될 수 있지만, 사용자에 의해 선택된 위치에서 판독(색인, 등)을 위치지정 하는데 사용될 수 있다.
시퀀스 헤더
정보가 동일 프로그램 내에서 변화할 수 있는 경우에는, SEEK, SKIP 움직임동안 화상과 관련된 시퀀스 헤더가 앞장서는 첫 화상을 디코더로 송신되게 하는 것이 중요하다. 그리하여 이 헤더를 신속하게 복구할 필요가 있다.
화상 헤더의 그룹(GOP 헤더)
이 헤더는 프로그램과 연관된 시간 코드를 포함한다.
화상
화상 헤더
이 정보는 화상마다 프로그램에서 정밀 네비게이션(close navigation)을 가능하게 한다.
코딩의 타입
역 플레이 모드(reverse-play mode))에서, 화상을 디코딩 하는데 필요한 다른 화상을 확인하기 위하여 디코딩 될 화상의 타입을 알 필요가 있으며, 필요하다면, 가서 다른 화상을 찾아볼 필요가 있다.
고속 전진(fast forward)과 고속 역진(fast reverse)의 사용의 경우에, 움직임의 속도에 따라 B 화상 또는 B 화상 및 P 화상을 무시하는 것이 고려될 수 있다.
화상의 구조
위에 지시된 바와 같이, 시간 추정(time estimates)을 생성할 수 있게 해주는 하나의 정보는 화상의 수이며, 이 화상의 수에 40㎳(33.34㎳ 미국)를 곱하면, 우수한 시간 근사값을 제공하게 된다. 하지만, 정확한 계산을 수행하기 위하여 필드와 화상 사이의 차이를 형성할 수 있을 필요가 있다.
더구나, 대다수의 경우에, 만약 필드 모드(FIELD mode)가 사용되면, 분리할수 없는 방식으로 두 필드를 디코더에 제공할 필요가 있을 것이다.
유용한 정보의 추출
트릭 모드에 관한 한, 인터페이싱 회로(133)의 주요 역할은 마이크로프로세서에 대해 위에 리스트 된 정보를 재생성할 수 있게 해주는 데이터를 얻는 것이다.
데이터로의 고속 억세스
변형 실시예에 따라, 회로(133)의 다른 기능은 헤더, 즉 화상의 시작에의 고속 억세스 시에 마이크로프로세서에 조력하는 것이다. 마이크로프로세서는 128kB 블록의 작은 부분(시퀀스 헤더만, 즉 비디오 부분의 끝에 놓여 있는 화상의 시작점)을 복구할 필요가 있으며, 그리하여, 성분(113)의 FIFO 메모리의 부분을 사용할 수 있는 것이 유용할 수 있다. 다음의 미리 설정된 사이즈도 생각해 볼 수 있다:
1 512 바이트
2 1kB
3 2kB
4 4kb
5 8kB
마이크로프로세서는 그리하여 각 전송(R/W) 전에 사용되는 FIFO 메모리의 사이즈를 개시하여야 할 것이다.
일 변형 실시예에 따라, 억세스 하고자 하는 첫 데이터 항목의 어드레스를 알고 있는, 마이크로프로세서는, 전송의 시작과 첫 유용 데이터 항목 사이의 {성분(113)의 FIFO 메모리에 나타나지 않는 데이터} UDMA(Ultra Direct MemoryAccess) 전송에 감춰질 데이터 항목의 수를 성분에 제공한다.
마이크로프로세서와의 인터페이싱/통신
파일 시스템에서, 하드 디스크의 프로그램 부분에 있는 어드레스는 오프셋 값만큼 증가된 128kB 블록 수에 해당한다(LBA 개수는 이로부터 추론될 수 있다). 이 오프셋 값은 128kB 블록에서 데이터 항목의 위치에 해당한다. 이 성분은 128 kB 블록의 수를 알아야 할 필요가 없지만 이 오프셋 값을 결정하여야만 할 것이다.
성분(113)은, 마이크로프로세서에 의해 Ultra-DMA 전송의 개시를 검출할 때, 이 "오프셋 값" 카운터를 제로로 재설정한다.
성분(113)은 마이크로프로세서에 전용된 정보를 메모리에 저장할 것이다. UDMA 전송(또는 이 성분의 사이즈를 절감하기 위하여 BD-DMA 전송)의 끝에, 마이크로프로세서는 성분의 하나 또는 하나를 초과하는 정밀한 어드레스에서 데이터를 판독한다. 메커니즘은 마이크로프로세서가 모든 정보를 판독한 것을 검출할 수 있도록 하여야 한다.
표 1은 이들 데이터를 위한 포맷을 제안한다.
헤더의 타입 화상의 타입 화상의 구조 헤더 오프셋
비트 수 21..20 19..18 17..16 15 내지 0
헤더의 타입
그 타입은 두 비트로 표시된다:
00: 헤더 없음⇒이 코드는 이용 가능한 정보가 더 이상 없다(또는 NO)라는 것을 마이크로프로세서에 신호에 알리기 위해 사용될 수 있다.
01: 시퀀스 헤더
10: 화상의 그룹의 헤더
11: 화상 헤더
화상의 타입
이것은 두 비트에 걸쳐 동일하게 코딩된다. 더구나, 이 정보는 만약 비트 21 및 20이 화상 헤더의 존재를 나타내는 경우에만 의미를 가진다.
00: 금지됨
01: I 화상
10: P 화상
11: B 화상
화상의 구조
이 코딩은 두 비트에 걸쳐 다시 한번 수행된다. 이 정보는 만약 비트 21 및 20이 화상 헤더의 존재를 나타내는 경우에만 의미를 가진다.
00: 금지됨
01: 상부 화상(top field)
10: 하부 화상(bottom field)
11: 프레임
헤더 오프셋 값
이 코딩은 16 비트에 걸쳐 수행된다: 15개의 하위 비트(low-order bit)만이 128 kB 블록에서 헤더의 오프셋을 표시하는데 유용하다. 이 값은 헤더의 마지막 바이트에 해당하는 오프셋을 표시한다. 이 동일 헤더의 시작이 128kB 블록의 부분 또는 그 이전 블록의 부분을 형성하는지 여부를 규정하는 것은 마이크로프로세서에 달려있다.
파일 시스템은 하드 디스크 위에 리코딩 된 프로그램에서 네비게이션을 가능하게 하는 정보를 포함한다. 리코딩에 따라 단계적으로 증가하는 이 파일은 디스크 위에 부분적으로 절감될 수 있을 것이다. 각 부분의 사이즈는 다음 세 계수 중에서 절충하여 정해진다:
- 메모리 디스크 전송을 위한 작업부하 면으로 본 비용;
- 전력 삭감(power cut)의 경우에 허용된 최대 손실;
- 및 메모리 공백 상태(freeing of memory).
인터페이싱 회로(133)를 통해 복구된 이 정보는, 마이크로프로세서가 디스크를 재 판독시에 사용될 수 있는 정보를 생성하기 위하여 소유하는 것(128kB 블록의 포맷, 사용되는 LBA의 색인 번호)과 결합되어야 한다.
네비게이션에 필요한 정보의 리스트
- 사용되는 128kB 블록의 색인 번호.
- 128kB 블록을 형성하는 LBA의 어드레스. (128kB 블록을 형성하는 모든 LBA가 인접(contiguous)하다고 가정하면, 첫 LBA의 어드레스가 충분하다고 볼 수 있다).
- 각 128kB 블록의 구조: 128kB 블록을 이루는 기본 스트림의 수, 그 타입, 및 그 사이즈를 표시하는, 각 128kB 블록의 헤더에 위치된 정보).
- 리코딩의 시작 이후 경과된 시간.
- 프로그램을 형성하는 그 어드레스, 그 타입, 및 그 구조를 가지는 화상의 리스트.
- 시퀀스 헤더의 어드레스.
- 화상의 그룹의 헤더의 어드레스.
본 실시예에 따라, 이 파일의 포맷은 다음과 같다: 이것은 두 개의 파일로 이루어져 있으며, 하나의 파일은 시간에 대해, 다른 하나의 파일은 화상과 헤더 면에서의 구성(composition)에 대한 것이다. 다른 포맷도 말할 것도 없이 생각해볼 수 있다.
도 5는 블록의 시작에 대해 화상 헤더의 그룹의 위치와 블록의 구조를, 이 LBA 내의 오프셋과 LBA 어드레스를 통해 도시한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 텔레비전 데이터와 같은 비디오 스트림의 특별 재생 모드에 관한 정보를 관리하기 위한 디바이스 및 방법에 이용된다. 본 발명은 리코딩 매체 위에 MPEG-2 스트림을 리코딩 하는 상황에 특히 이용된다.

Claims (10)

  1. 리코딩 매체(119) 위에 비디오 스트림을 리코딩 하기 위한 수단(133)을 포함하며, 적어도 하나의 상기 비디오 스트림의 특별 재생 모드에 관한 정보를 관리하기 위한 디바이스에 있어서,
    상기 리코딩 수단(133)은 상기 특별 모드 중 적어도 하나의 모드를 구현하는데 사용될 수 있는 위치지정 어드레스를 상기 리코딩 매체(119) 위에 리코딩 하도록 디자인 되며, 상기 어드레스는 상기 특별 모드의 구현시에 상기 리코딩 된 비디오 스트림에서 네비게이팅 하기에 충분한 것을 특징으로 하는, 정보 관리 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 리코딩 수단(133)은 상기 비디오 스트림의 리코딩에 따라 단계별로 상기 어드레스를 리코딩 하도록 디자인되는 것을 특징으로 하는, 정보 관리 디바이스.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 리코딩 수단(133)은 상기 리코딩 매체(119)의 적어도 하나의 파일에서 상기 어드레스를 리코딩 하도록 디자인되는 것을 특징으로 하는, 정보 관리 디바이스.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 리코딩 수단(133)은 시간의 경과에 따라 상기 파일내의 상기 어드레스를 부분적으로 리코딩 하도록 디자인되는 것을 특징으로 하는, 정보 관리 디바이스.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리코딩 매체(119)는 하드 디스크인 것을 특징으로 하는, 정보 관리 디바이스.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리코딩 매체(119) 위의 모든 상기 위치지정 어드레스를 결정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 정보 관리 디바이스.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 위치지정 어드레스는 다음 타입의 어드레스, 즉
    - 시퀀스 헤더의 위치,
    - 화상의 그룹 헤더의 위치, 및
    - 화상 헤더의 어드레스
    중 적어도 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 정보 관리 디바이스.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리코딩 수단(133)은 다음 타입의 정보, 즉
    - 주어진 리코딩의 시작 이후에 경과된 시간과,
    - 주어진 리코딩의 시작 이후에 경과된 화상의 수
    중 적어도 하나로부터 선택된 간격 정보(spacing information)를 상기 리코딩 매체(119) 위에 리코딩 하도록 또한 디자인 되는 것을 특징으로 하는, 정보 관리 디바이스.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 리코딩 수단(133)은 다음 타입의 정보, 즉
    - 화상 코딩의 타입과,
    - 화상 구조
    중 적어도 하나로부터 선택된 대상 기술 정보(object-description information)를 상기 리코딩 매체(119) 위에 리코딩 하도록 또한 디자인되는 것을 특징으로 하는, 정보 관리 디바이스.
  10. 비디오 스트림이 리코딩 매체(119) 위에 리코딩 되는, 적어도 하나의 비디오 스트림의 특별 재생 모드에 관한 정보를 관리하는 방법으로서,
    상기 특별 모드 중 적어도 하나를 구현하는데 사용될 수 있는 위치지정 어드레스는 상기 리코딩 매체(119) 위에 리코딩 되며, 상기 어드레스는 상기 특별 모드의 구현시에 상기 리코딩된 비디오 스트림에서 네비게이팅 하기에 충분한 것을 특징으로 하는, 정보 관리 방법.
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