KR0174856B1

KR0174856B1 - 디지탈 비디오 디스크용 모터 회전속도 제어장치

Info

Publication number: KR0174856B1
Application number: KR1019950066497A
Authority: KR
Inventors: 임장성
Original assignee: 김주용; 현대전자산업주식회사
Priority date: 1995-12-29
Filing date: 1995-12-29
Publication date: 1999-05-01
Also published as: KR970055193A

Abstract

본 발명은 디지탈 비디오 디스크(DVD)용 동기 프로세서에 관한 것으로, 디지탈 비디오 디스크를 읽을 때 디스크의 회전속도를 원하는 일정속도로 제어할 수 있도록 디스크의 현재 속도와, 프레임 단위의 동기신호를 검출하여, 모터의 회전속도를 더욱 정밀하게 제어하며, 이에 따라 디스크의 결함 등에 의해 동기신호가 검출되지 않을시에는 일정한 프레임 량을 가상으로 생성하여 에러가 발생한 프레임이 전송될 예상시간에 가상으로 생성한 프레임을 보상해주므로써, 양질의 데이타를 읽어낼 수 있다.

Description

디지탈 비디오 디스크(DVD)용 모터 회전속도 제어장치

제1도는 본 발명에 의한 디스크 회전속도 제어 시스템 개략 블럭도.

제2도는 본 발명 동기 프로세서부 상세 블럭도.

제3도는 본 발명의 주요 신호를 나타낸 타이밍도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 디스크 2 : 헤더

3 : 신호 처리부 4 : 위상동기루프

5 : 동기 프로세서부 5-1 : 데이타 길이 검출부

5-2 : 동기신호 길이 측정부 5-3 : 동기패턴 검출부

5-4 : 동기미싱 보상부 6 : 속도제어회로부

6-1 : 앰프 6-2 : D/A 컨버터

7 : 제어부 8 : 모터

본 발명은 디지탈 비디오 디스크(Digital Video Disc:이하 DVD라 칭한다)용 모터 회전속도 제어장치에 관한 것으로, DVD용 디스크를 읽을 때 디스크의 회전속도를 원하는 일정속도로 제어할 수 있도록 디스크의 현재 속도와, 프레임 단위의 동기신호를 검출하여 디스크 손상에 의한 동기신호 손실을 보상해 주는 DVD용 모터 회전속도 제어장치에 관한 것이다.

상기 DVD는 멀티미디어에 대한 사용자의 요구와 영상의 디지탈화의 필요에 따라 등장한 차세대 CD-롬 및 차세대 비디오 테이프 레코더(VTR)로 부상하고 있는 제품으로써, 멀티미디어와 디지탈 화상 재생 장치 등은 화상과 음성등 대용량의 데이타 저장 장치가 필수적인데 반해, CD-롬은 650MByte 정도의 용량밖에 지원할 수 없어서 현재의 디지탈 재생 장치인 CD-비젼의 경우 엠펙1급 화질로 2매 이상을 사용해야만 영화 1편을 저장할 수 있다.

반면 DVD의 용량은 최대 7.5GByte에서 10GByte까지인 바, 이는 CD의 11∼15배에 해당하는 용량이므로 엠펙2급 화상과 고급 서라운드 음향을 2시간 재생할 수 있고, 이와 같은 성능을 멀티미디어 컴퓨터나 노래방 시스템에 적용할 경우 보다 많은 정보의 운용과 보다 컴팩트한 제품의 출현이 기대되는 메모리 수단이다.

그러나 상기와 같이 DVD는 용량의 증대 및 속도의 증가로 인해 지금까지 CD에 적용해 오던 기술을 그대로 적용할 수는 없다.

왜냐하면 CD에서는 동작 주파수가 낮아서 11T(time)의 검출만으로도 동기검출이 가능하였으나, DVD는 용량 및 속도의 증대로 인해 11T의 검출로는 동기검출이 불가능하기 때문이다. 이로 인해 DVD에서는 22T의 검출이 동기검출에 적당한 값이 되며, 또한 DVD는 데이타 변조방식도 기존의 CD와는 약간의 차이가 있기 때문에 이러한 점으로 미루어볼 때 CD에 적용하던 기술을 DVD에 적용할 수가 없다.

따라서 본 발명은 이와 같은 추세에 맞추어 상기와 같은 특성을 가지는 DVD에 저장된 데이타를 동기신호의 손실이 발생하여도 가능한한 최대 정확하게 읽어낼 수 있도록 하기 위해 동기 프로세서의 성능을 업-버젼시켜, 정확한 데이타 리딩(reading)이 이루어질 수 있도록 하는데 목적이 있다.

즉, DVD로부터 정보를 읽을 때 발생하는 동기신호의 특성을 이용해 연속된 '11T'의 '1'과 '0' 신호를 측정(합 22T임)하여 디스크의 회전 속도를 제어하는 속도제어회로부로 출력하고, 이에 따라 위상동기루프가 동기를 확립하면 동기 클럭을 측정하여 위상동기루프 락 상태에 따라 모터 회전속도 제어의 세밀한 제어가 될 수 있도록, 제어부로 출력하므로써 보다 정밀한 제어를 할 수 있도록 한 것이다.

이하 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의해 구현된 동기 프로세서를 사용한 디스크 회전속도를 제어하는 전체 구성을 보면 제1도에 도시한 바와 같이, 헤드(2)를 통해 디스크(1)로부터 읽어들인 신호를 처리하여 재생 데이타를 출력하는 신호 처리부(3)와; 상기 신호 처리부(3)에서 입력되는 클럭 신호(clock)를 인가받아 동기 프로세서에서 필요로 하는 재생 클럭을 생성하여 출력하는 위상동기루프(4)와; 상기 신호 처리부(3) 및 위상동기루프(4)에서 각각 입력되는 재생 데이타와 재생 클럭을 인가받아 각 신호의 길이 및 패턴을 검출하는 동기 프로세서부(5)와; 상기 동기 프로세서부(5)에서 출력되는 각 길이 검출 신호에 따라 모터의 속도를 제어하는 속도제어회로부(6)와; 상기 동기 프로세서부(5)에서 출력되는 에러(error)신호에 따라 속도제어회로부(6)의 동작을 선택 제어하는 제어부(7)와; 상기 속도제어회로부(6)의 제어에 따라 회전속도가 변화되면서 디스크(1)를 회전시키는 모터(3)와; 디스크(1)로 구성되며; 상기 동기 프로세서부(5)는 입력되는 재생 데이타의 길이를 검출하여 기준 데이타 길이(22T)보다 큰가 작은가의 여부를 검출하는 데이타 길이 검출부(5-1)와; 재생된 클럭을 분주(1392분주)한 후 이 분주한 길이가 설정한 기준 길이(1392)와 동일한지의 여부를 측정하는 동기신호 길이 측정부(5-2)와; 재생 클럭에 맞추어 입력되는 재생 데이타를 변환하여 동기패턴을 검출하는 동기패턴 검출부(5-3)와; 상기 동기패턴 검출부(5-3)에서 입력되는 프레임 검출신호(frame)와 섹터 검출신호(sector)를 입력받아 손실된 동기를 보상해주는 동기미싱(missing) 보상부(5-4)로 구성되고; 상기 속도제어회로부(6)는 위상동기루프(4)에 락이 걸려 있지 않은 상태일 때 동기 프로세서부(5)에서 출력되는 데이타 길이신호(LONG/SHORT/EQUAL)를 증폭하여 출력하는 앰프(6-1) 단이 모터(8)를 제어케 하기 위한 제1스위치(SW1)와; 위상동기루프(4)에 락이 걸린 상태일 때 동기 프로세서(5)에서 출력되는 길이신호(6bit)를 아날로그로 변화시키는 D/A 컨버터(6-2)가 모터(8)를 제어케 하기 위한 제2스위치(SW2)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명 모터 회전속도 제어장치의 동작 과정은 다음과 같이 이루어지며, 제3도에 첨부한 타이밍도를 참조하여 설명한다.

디스크 구동장치를 작동시켜 헤드(2) 부분을 통해 디스크(1)에 저장되어 있는 데이타를 읽어내고, 상기 읽어낸 데이타를 신호 처리부(3)에서 입력받아 동기 프로세서부(5)에서 필요로 하는 신호로 재생·처리하여 출력하며, 이 출력신호 중 재생 데이타 신호는 동기 프로세서부(5)로 입력되고, 클럭 신호는 위상동기루프(4)로 입력되어 재생 클럭으로써 동기 프로세서부(5)에 입력된다.

이때 상기 재상 데이타와 재생 클럭은 제3도 (a),(b)에 도시된 바와 같으며, 재생 데이타는 에지(edge)(폴링에지, 라이징에지 모두 포함됨) 부분에서만 그 전값과 반전된 값으로 나타나고 나머지 부분에서는 모두 전 값과 동일한 값으로 나타난다.

이에 따라 도면(제3도 (b))에서는 에지 부분이 3번 있고 그 안에서 클럭이 2주기와, 3주기이므로 '100100010'의 값을 나타내고 잇다.

이처럼 재생 데이타 신호와 재생 클럭 신호를 입력받은 동기 프로세서부(5)에서는 각각 신호를 처리하여 더욱 세밀하게 모터(8)의 속도를 제어케 하므로써, 저장매체를 통한 양질의 데이타를 얻을 수 있도록 하는데, 그 과정을 상세히 살펴보면 상기 재생 데이타는 동기 프로세서부(5) 내의 데이타 길이 검출부(5-1)로 입력되어 기준 데이타 길이보다 큰가 작은가의 여부를 판별케 된다.

여기서 기준 데이타 길이라 함은 입력되는 데이타 값이 '로우'일 때와 '하이' 상태일때의 값을 합했을 때 22T가 되는 길이를 뜻하는 것으로 '로우'일 때 11T, '하이'일 때 11T, 합하여 22T를 말한다.

따라서 데이타 길이 측정 결과 '1'일 때 가장 긴 데이타의 런(RUN)이 '22T'보다 길면 'LONG' 신호를 출력하고, 데이타 길이 측정 결과 '1'일 때 가장 긴 데이타의 런이 '22T'보다 짧으면 'SHORT' 신호를 출력하며, 데이타 길이 측정 결과 동일하면 'EQUAL' 신호를 출력한다.

또한 상기 데이타 길이 검출부(5-1)에서는 위상동기루프(4) 상태에 따른 에러신호를 출력하는 바, 이 신호는 위상동기루프(4)가 락 되어 있는 상태에서 데이타 길이 검출부(5-1)에서 출력되는 각 신호에 따라 위상동기루프(4)가 동작하다가 위상동기루프(4)의 락이 외란에 의해 해제되었을 때 이러한 상태에서 기준 설정시간을 넘어서면 제어부(7)로 에러 신호를 출력하여 속도제어회로부(6)의 스위칭을 제어하여 다시 위상동기루프가 락 될 수 있도록 한다.

또 다른 신호인 재생 클럭은 동기신호 길이 측정부(5-2)로 입력되며, 이 동기신호 길이 측정부(5-2)에서는 상기 입력된 재생 클럭을 1392분주한 후, 상기 분주한 클럭의 길이가 1392인지 측정한다. 이는 기준클럭의 길이가 1392이기 때문이며 측정결과 길이가 작거나 크면 그에 해당하는 만큼 길이를 더하고 빼도록 하는 제어 신호(길이신호(6비트))를 속도제어회로부(6) 내의 D/A 컨버터(6-2)로 출력한다.

동기패턴 검출부(5-3)에서는 입력되는 재생 데이타와, 재생 클럭을 이용하여 동기 패턴을 검출하는 것으로, 여기서 검출하는 동기 패턴의 종류로는 6가지 종류가 있다.

이어 상기 동기패턴 검출부(5-3)에서 검출된 프레임 검출신호와 섹터검출신호는 다시 동기미싱 보상부(5-4)로 입력되어 손실된 동기를 보상해 주는데, 이는 한 프레임의 길이가 1392T임을 알기 때문에 한 프레임이 입력되어 이에 대한 헤더부분 및 데이타 부분을 판별하고 난 후, 다음 프레임을 입력받을 때 만약 입력되는 프레임이 에러가 발생하여 동기가 깨져있을시, 이 프레임의 시작부분인 헤더부분을 알 수 있으므로(이는 이전 프레임의 길이로 인해 이전 프레임이 끝난 바로 다음부터 헤더 비트가 있기 때문임) 가상으로 패턴을 형성하여 프레임에 삽입할 수 있다.

이처럼 동기미싱 보상부(5-4)를 통해 손실된 동기가 보상된 프레임 동기신호와 섹터동기신호는 다음단인 데이타를 복조하는 복조부로 출력되며, 이러한 동기 프로세서부(5)를 거쳐 최종 출력되는 변환 데이타는 제3도 (c)에 도시된 바와 같이 하이값과 로우값에 따른 타이밍도로 나타난다.

또한 동기 프로세서부(5)에서 출력되는 에러 신호는 속도제어회로부(6)의 동작을 선택 제어하는 제어부(7)로 입력되어 상기 위상동기루프(4)의 락(lock) 상태에 따라 속도제어회로부(6) 내의 각 스위치(SW1,SW2)를 교차 온(on)시킨다.

상기와 같은 각 부의 기능을 통해 본 발명에서 구현하고자 하는 모터 속도제어의 정밀 제어 방식을 요약하여 기술하면, 먼저 디스크 드라이버를 구동하였을시, 디스크에서 읽혀진 정보 및 신호는 동기 프로세서부(5)로 입력되어 데이타 길이 및 동기패턴을 검출한다.

먼저 검출된 데이타 길이(LONG/SHORT/EQUAL)를 이용해 모터(8)의 속도를 제어하는 속도제어회로부(6) 내의 제1스위치(SW1)를 온(on)시켜 디스크의 회전속도를 제어한다.

이처럼 제1스위치(SW1)가 온 되어 모터(8)의 회전속도를 제어하는 루프가 반복되면 이는 위상동기루프(4)가 락이 걸릴 수 있는 범위내에서 동작되도록 제어되며, 이 상태에서 위상동기루프(4)에 락이 걸리면 동기 프로세서부(5)에서 출력되는 길이신호(6bit)를 이용하여 더욱 정밀한 모터(8)가 제어가 될 수 있도록 제2스위치(SW2)가 온 된다.

이와 같은 상기 각 스위치(SW1,SW2)의 작동상태는 속도제어회로부(6)를 제어하는 제어부(7)에서 인지하고 있는 바, 이 제어부(7)에서는 상기 동기 프로세서부(5) 내의 데이타 길이 검출부(5-1)에서 출력되는 에러신호가 액티브되었을시(이는 위상동기루프(4) 상태가 락이 해제된 상태임을 나타낸다), 현재 동작하고 있는 제2스위치(SW2)를 오프시키고, 다시 제1스위치(SW1)를 온시켜 위상동기루프(4)가 락이 걸릴 수 있도록 한다.

상기와 같은 제어부(7)의 작동으로 인해 각 스위치의 온 상태에 따라 모터(8)의 회전 속도는 변화되고 이는 더욱 정밀한 디스크의 회전을 유도하므로써, 아주 깨끗한 양질의 데이타를 얻을 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은, DVD에서 데이타를 읽어낼시 상기 DVD를 회전시키는 모터의 회전속도를 더욱 정밀하게 제어하며, 디스크의 결함 등에 의해 동기신호가 검출되지 않을시에는 일정한 프레임 량을 가상으로 생성하여 에러가 발생한 프레임이 전송될 예상 시간에 가상으로 생성한 프레임을 보상해주므로써, 양질의 데이타를 읽어낼 수 있다.

Claims

디스크 회전 모터 제어장치에 있어서, 헤드(2)를 통해 디스크(1)로부터 읽어들인 신호를 처리하여 재생 데이타를 출력하는 신호 처리부(3)에서 입력된 클럭 신호(clock)를 인가받아 동기 프로세서에서 필요로 하는 재생 클럭을 생성하여 출력하는 위상동기루프(4)와; 상기 신호 처리부(3) 및 위상동기루프(4)에서 각각 입력되는 재생 데이타와 재생 클럭을 인가받아 각 신호의 길이 및 패턴을 검출하는 동기 프로세서부(5)와; 상기 동기 프로세서부(5)에서 출력되는 각 길이 검출 신호에 따라 모터의 속도를 제어하는 속도제어회로부(6)와; 상기 동기 프로세서부(5)에서 출력되는 에러신호에 따라 속도제어회로부(6)의 동작을 선택 제어하는 제어부(7)와; 상기 속도제어회로부(6)의 제어에 따라 회전속도가 변화되면서 디스크(1)를 회전시키는 모터(8)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 디지탈 비디오 디스크(DVD)용 모터 회전속도 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 동기 프로세서부(5)는 입력되는 재생 데이타의 길이를 검출하여 기준 데이타 길이보다 큰가 작은가의 여부를 검출하는 데이타 길이 검출부(5-1)와; 재생된 클럭을 분주한 후 이 분주한 길이가 설정한 기준 길이와 동일한지의 여부를 측정하는 동기신호 길이 측정부(5-2)와; 재생 클럭에 맞추어 입력되는 재생 데이타를 변환하여 동기패턴을 검출하는 동기패턴 검출부(5-3)와; 상기 동기패턴 검출부(5-3)에서 입력되는 프레임 검출신호(frame)와 섹터 검출신호(sector)를 입력받아 손실된 동기를 보상해주는 동기미싱(missing) 보상부(5-4)로 구성됨을 특징으로 하는 디지탈 비디오 디스크(DVD)용 모터 회전속도 제어장치.
제2항에 있어서, 상기 데이타 길이 검출부(5-1)에서는 위상동기루프(4) 단에 락이 해제되었을시 이 상태를 알리는 에러신호를 출력하여, 위상동기루프(4) 단이 락이 해제된 상태에서 모터를 제어하는 루프가 형성되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 디지탈 비디오 디스크(DVD)용 모터 회전속도 제어장치.
제2항에 있어서, 상기 동기신호 길이 측정부(5-2)에서 출력되는 길이신호는 분주한 길이를 설정한 기준길이와 비교하여 +, -된 길이를 6비트의 데이타로써 출력한 신호이며, 위상동기루프(4)에 락이 걸렸을시, 상기 신호를 이용하여 모터의 회전을 정밀 제어토록 하는 것을 특징으로 하는 디지탈 비디오 디스크(DVD)용 모터 회전속도 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 속도제어회로부(6)는 위상동기루프(4)에 락이 걸려 있지 않은 상태일 때 동기 프로세서부(5)에서 출력되는 데이타 길이신호(LONG/SHORT/EQUAL)를 증폭하여 출력하는 앰프(6-1) 단이 모터(8)를 제어케 하기 위한 제1스위치(SW1)와; 위상동기루프(4)에 락이 걸린 상태일 때 동기 프로세서(5)에서 출력되는 길이신호(6bit)를 아날로그로 변화시키는 D/A 컨버터(6-2)가 모터(8)를 제어케 하기 위한 제2스위치(SW2)로 구성됨을 특징으로 하는 디지탈 비디오 디스크(DVD)용 모터 회전속도 제어장치.