KR0176517B1 - 이.에프.엠 변복조용 메모리구조와 이를 이용한 변조 및 복조방법 - Google Patents

이.에프.엠 변복조용 메모리구조와 이를 이용한 변조 및 복조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 EFM 변복조용 메모리구조 및 변복조방법에 HKS한 것으로서, 데이터 반전방식을 이용하여 변복조시 사용되는 메모리의 수와 용량을 줄임으로써 전체 회로의 크기 및 구현에 소요되는 비용을 절감시킬 수 있다.

Description

이.에프.엠(EFM) 변복조용 메모리구조와 이를 이용한 변조 및 복조방법
제1도는 본 발명에 의한 EFM 변복조용 메모리의 구조도.
제2도는 본 발명에 의한 EFM 변조방법을 설명하기 위한 플로우챠트.
제3도는 본 발명에 의한 EFM 복조방법을 설명하기 위한 플로우챠트.
본 발명은 디자탈 변복조시스템에 관한 것으로서, 특히 8-14 변조(Eighteen to Fourteen Modulation : 이하 EFM이하 약함) 변복조에 사용되는 메모리구조 및 이를 이용한 EFM 변조 및 복조방법에 관한 것이다.
콤팩트 디스크(CD) 방식의 디지털 오디오 디스크(DAD) 재생장치 혹은 디지털 비디오 카세트 레코더(DVCR)에 있어서, 기록되는 음성신호는 표준화 및 양자화되어 16 비트의 디지털 데이터로 부호화된다. 이 16비트의 데이터를 1 워드 혹은 1 샘플이라고 하는데, 1 샘플의 데이터는 에러정정 등 신호처리상의 편의를 위해 각각 8 비트인 2개의 심볼로 분리되고 이를 단위로 처리된다. 심볼데이타는 0과 1로 구성된 이진신호인데, 이 심볼데이타는 1의 입력에 의해 반전되는 NRZI(Non Return Zero and Inverter)신호로 변환된다.
한편, DAD 재생장치에서는 CD 상에 새겨진 피트를 광픽업장치에 의해 재생하는데 8 비트의 심볼데이타를 CD 상에 그대로 기록하는 경우에는 여러 가지 문제가 생긴다. 즉, CD 상에서 피트가 빈번하게 변화, 예를 들면 1 비트의 데이터길이에 대응하는 피트길이를 천이간격으로 변화시키게 되면, 피트간의 간격이 너무 좁아지게 되어 장시간 기록이 불가능하게 될 뿐 아니라 인접 심볼간의 신호가 상호간섭을 일으켜 재생음질을 열화시킨다.
따라서, 신호의 안정된 재생을 위해 각 피트의 길이 또는 피트간의 간격 즉, 런렝스는 어떤 최소값 이상인 것이 바람직하다. 이 런렝스의 최소값은 1 비트의 데이터길이에 대응하는 피트길이를 1T로 하는 경우 통상 3T로 정해진다.
한편, 이 런렝스가 지나치게 길어지면 기준블럭의 재생이 불가능하게 되고, 인접 트랙간의 재생신호의 차이가 커지게 되어 정상적인 트래킹이 불가능하게 된다. 따라서 런렝스의 최대값도 어떤 최대값 이내인 것이 바람직하며, 통상 CD 방식에 있어서 이 최대값은 11T 이상으로 결정된다.
따라서, NRZI 변환된 피트기록신호가 이와 같은 런렝스의 제한조건을 만족시키기 위해 CD 방식에 있어서는 8 비트의 심볼신호를 14비트의 심볼신호로 변환시킨다. 이것을 통상 8-14 비트 변조 또는 EFM 변조라고 한다. 이와 같은 EFM 변조에 있어서 8 비트 신호로 조합된 큰 신호의 개수는 256 종류이고, 14비트로 조합되는 신호의 수는 16,384 종류이기 때문에 양자는 서로 대응되지 않는다. 이 16,384 종류의 14비트 신호조합 중 상술한 3T 이상 11T 이하의 런렝스 조건을 만족시키는 신호의 조합을 선택하여 8 비트의 각 신호조합과 대응시킨다. 즉, 펄스를 반전시키는 '1'과 '1' 사이에 '0'이 2~10개 포함되는 14 비트 신호조합은 267개가 되는데, 이 중에서 256개만을 8 비트의 신호조합에 대응시킨다. 이와 같은 8-14 비트변환표 즉, EFM 테이블은 통상 IC ROM에 기록되며, 이 IC ROM을 DAD 기록장치 및 재생장치 각각에 구비하여 신호변환에 사용한다.
이와 같이 14 비트로 변환된 심볼신호를 채널비트신호라 한다. 그러나, 이 채널비트신호를 그대로 NRZI 변환하여 CD에 기록하는 경우에는 상술한 런렝스의 제한조건을 역시 만족시키지 못한다. 예를 들면, 데이터 48은 상술한 EFM 테이블상에서 채널비트 0000100000000에 대응되고, 데이터 173은 00000001001001에 대응된다. 따라서 데이터 48의 다음에 데이터 173이 비력되는 경우에는 1과 1 사이에 0이 15개 포함된다. 이에 따라 NRZI 변환된 피트 기록신호의 런렝스가 16T가 되기 때문에 11T 이하라는 제한조건을 만족시킬 수 없다.
따라서, 각 채널비트 심볼 사이에는 런렝스의 제한 조건을 만족시키기 위해 머지비트를 삽입하게 된다. CD 방식으로 이 머지비트는 0, 1, 101, 100의 4종류이 3비트 데이터신호가 사용되는데, 이 머지비트신호는 재생디코더에 의해 스킵되어 재생 오디오신호에는 포함되지 않는다.
그런데, 런렝스 조건을 만족시키는 머지비트는 일반적으로 상술한 4종류 중에서 복수로 선택가능한데, 이 중에서 재생신호의 직류성분이 0에 가장 근접하게 되는 머지비트를 선택한다. 이는 광픽업장치 등의 편이를 방지하여 안정된 트래킹을 확보하고, 재생신호의 저역성분을 감소시킴으로써, 재생신호가 CD의 국부적인 손상에 영향을 끼치지 않도록 하기 위한 것이다. 피트기록신호는 재생신호의 하이(1) 부분을 +1로 두고, 로우(0) 부분을 -1로 두고 누산한 총 디지털 가산값을 DSV(Digital Sum Value)로 하여, 이 DSV가 0에 가장 근접하도록 하는 머지비트를 선택하게 된다.
그런데, 이와 같은 EFM 변환에 사용되어 온 종래의 변복조회로에서는 변조 및 복조시 별도의 메모리를 필요로 하고, 특히 복조시에는 DSV, CDS 조건에 의해 2~4개의 메모리를 필요로 하므로 전체적인 회로가 복잡해지는 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 EFM 변복조시 단일 메모리를 이용하도록 구현하기 위한 EFM 변복조용 메모리구조 및 변복조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 EFM 변복조용 메모리구조는 EFM 변복조시 제1용량의 EFM 복조용 메모리의 빈 공간에 제2용량의 EFM 변조용 데이타의 저장영역을 설정하고, 상기 메모리에 저장되는 변조용 및 복조용 데이터는 세그먼트 분리방식으로 혼합배열하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 EFM 변조방법은 EFM 변복조시 제1용량의 EFM 복조용 메모리의 빈 공간에 제2용량의 EFM 변조용 데이터의 저장영역을 설정하고, 상기 메모리에 저장되는 변조용 및 복조용 데이터는 세그먼트 분리방식으로 혼합배열하는 EFM 변복조용 메모리를 구비하여, 8비트의 심볼데이타를 14비트의 채널비트데이타로 변환하기 위한 EFM 변조회로에 있어서, 병렬로 입력되는 상기 8비트의 심볼데이타에 해당하는 14비트의 채널비트데이타의 최상위비트가 '0'인 경우 해당하는 CDS 값을 상기 EFM 변복조 메모리로부터 읽어오는 제1단계; 병렬로 입력되는 상기 8비트의 심볼데이타에 해당하는 14비트의 채널비트데이타의 최상위비트가 '1'인 경우 '0'인 경우에 해당하는 CDS 반대편 데이터를 반전시키는 제2단계; 상기 14비트의 채널비트데이타를 상위비트로 하고, 상기 CDS 데이터를 하위비트로하여 출력하는 제3단계; 및 상기 제3단계에서 출력되는 데이터를 직렬로 변환하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 EFM 변조방법은 EFM 변복조시 제1용량의 EFM 복조용 메모리의 빈 공간에 제2용량의 EFM 변조용 데이터의 저장영역을 설정하고, 상기 메모리에 저장되는 변조용 및 복조용 데이터는 세그먼트 분리방식으로 혼합배열하는 EFM 변복조용 메모리를 구비하여, 14비트의 채널비트데이타를 8비트의 심볼데이타로 변환하기 위한 EFM 복조회로에 있어서, 직렬로 입력되는 상기 14비트의 채널비트데이타를 병렬로 변환하는 직병렬 변환단계; 상기 병렬로 변환된 14비트의 채널비트데이타의 최상위비트를 체크하는 최상위비트 체크단계; 상기 최상위비트가 1로 시작될 경우 상기 14비트의 채널비트데이타 전체를 반전시키고, 0으로 시작될 경우 그대로 출력하는 데이터 반전단계; 상기 데이터 반전단계에서 출력되는 상기 14비트의 채널비트데이타의 최상위비트를 제거하는 최상위비트 제거단계; 및 상기 최상위비트가 제거된 13비트의 채널비트데이타를 어드레스로하여 상기 어드레스에 해당하는 8비트의 심볼데이타를 상기 EFM 변복조용 메모리에서 읽어 출력하는 복조데이타 출력단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기도 한다.
제1도는 본 발명에 의한 EFM 변복조용 메모리의 구조를 설명하기 위한 도면으로서, EFM 변복조시 제1용량 예를 들어 8192 bytes의 EFM 복조용 메모리의 빈 공간 통상 중간번지에 해당하는 공간에 제2용량 예를 들어 1024 bytes의 EFM 변조용 데이터의 저장영역을 설정하고, 상기 메모리에 저장되는 각 데이터는 세그먼트 분리방식으로 혼합배열하도록 한다. 여기서, 상기 EFM 변복조용 메모리에 저장된 EFM 변조용 데이터는 최상위비트(MSB)가 0인 CDS+, CDS- 데이터이고, MSB가 1인 CDS+, CDS- 데이터는 MSB가 0인 CDS+, CDS- 데이터의 반대편 데이터를 반전시켜 사용하므로 런렝스 제한조건과 DSV를 만족시킬 수 있다. 따라서, 기존에 EFM 변조용 메모리가 MSB가 0과 1인 CDS+, CDS- 데이터를 모두 저장함으로써 그 용량이 2048 bytes인 반면, 본 발명에서 사용되는 EFM 변조용 메모리의 용량은 기존의 반인 1024 bytes이다. 상기 데이터 반전방식에서는 반드시 MSB가 1은 EFDLXKSMS는 01×××××× 또는 001×××××로 시작되는 데이터와 CDS 쌍이 형성되어야 한다.
다른 실시예로는, 상기 EFM 변복조용 메모리에 저장된 EFM 변조용 데이터는 최상위비트(MSB)가 1인 CDS+, CDS- 데이타이고, MSB가 0인 CDS+, CDS- 데이터는 MSB가 1인 DS+, CDS- 데이터의 반대편 데이터를 반전시켜 사용할 수도 있다.
또 다른 실시예로는, 변조시 CDS+, CDS- 각각의 MSB 및 LSB를 하나의 메모리에 저장해 두고, 순차적으로 뽑아내어 사용하도록 한다. 즉,CDS+의 MSB와 LSB를 묶어 저장하고, CDS-의 MSB와 LSB를 묶어 저장한다.
이때, 상기 EFM 변복조용 메모리는 프로그램에 의하여 자동으로 연산 및 배치함으로서 신뢰도를 향상시킬 수 있다.
제2도는 본 발명에 의한 EFM 변조방법을 설명하기 위한 플로우챠트로서, 여기서는 제1도에 도시된 바와 같은 EFM 변복조용 메모리를 사용한다.
제21 내지 24단계에서는 병렬로 입력되는 8비트의 심볼데이타에 해당하는 14비트의 채널비트데이타의 최상위비트가 '0'인 경우 해당하는 CDS 값을 제1도에 도시된 EFM 변복조 메모리로부터 읽어온다.
제21,22,25 내지 27단계에서는 UDFUF로 입력되는 8비트의 심볼데이타에 해당하는 14비트의 채널비트데이타의 최상위비트가 '1'인 RDDN '0'인 경우에 해당하는 CDS 반대편 데이터를 반전시킨다.
제28단계에서는 14비트의 채널비트데이타를 상위비트로 하고, CDS 데이터를 하위비트로하여 출력한다.
제29단계에서는 제28단계에서 출력되는 데이터를 직렬로 변환하여 출력한다.
제3도는 본 발명에 의한 EFM 복조방법을 설명하기 위한 플로우챠트로서, 여기서는 제1도에 도시된 바와 같은 EFM 변복조용 메모리를 사용한다.
제31단계에서는 직렬로 입력되는 14비트의 채널비트데이타를 병렬로 변환하고, 제32단계에서는 제31단계에서 병렬로 변환된 14비트의 채널비트데이타의 최상위비트를 체크한다.
제33단계에서는 제32단계에서 최상위비트가 1로 시작될 경우 14비트의 채널비트데이타 전체를 반전시키고, 제32단계에서 최상위비트가 0으로 시작될 경우 그대로 출력한다.
제34단계에서는 제33단계에서 출력되는 반전된 혹은 반전되지 않은 1비트의 채널비트데이타의 최상위비트를 제거하고, 제35단계에서는 제34단계에서 최상위비트가 제거된 13비트의 채널리트데이타를 메모리 어드레스로 하고, 메모리 머드레스에 해당하는 8비트의 심볼데이타를 EFM 변복조용 메모리에서 읽어 출력한다.
즉, 본 발명에서는 최상위비트를 제거하여 13QXM로 EFM 변복조용 메모리의 어드레스를 구성하므로 기존의 14비트로 EFM 변복조용 메모리의 어드레스를 구성할 경우의 메모리 용량(16384 bytes)보다 적은 용량(8192 bytes)을 구현할 수 있다.
상술한 바와같이 본 발명에 의한 EFM 변복조용 메모리구조 및 변복조방법에서는 데이터 반전방식을 이용하여 변복조시 사용되는 메모리의 수와 용량을 줄임으로써 전체 회로의 크기 및 구현에 소요되는 비용을 절감시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. EFM 변복조시 제1용량의 EFM 복조용 메모리의 빈 공간에 제2용량의 EFM 변조용 데이터의 저장영역을 설정하고, 상기 메모리에 저장되는 변조용 및 복조용 데이터는 각각 최상위 비트(MSB) 및 최하위 비트(LSB)를 가진 CDS+, CDS- 데이터를 포함하여 세그먼트 분리방식으로 혼합배열하고, KDRL 제1 및 제2용량의 메모리는 불휘발성인 것을 특징으로 하는 EFM 변복조용 메모리구조.
  2. 제1항에 있어서, 상기 메모리에 저장되는 CDS+, CDS- 데이터의 배열순서는 CDSO, CDS2CDS-2, CDS-4CDS-2, CDS4CDS-4인 것을 특징으로 하는 EFM 변복조용 메모리구조.
  3. 제1항에 있어서, 상기 EFM 변복조용 메모리에 저장되는 EFM 변조용 데이터는 최상위비트가 0인 CDS+, CDS- 데이터이고, MSB가 1인 CDS+, CDS- 데이터는 상기 MSB가 0인 CDS+, CDS- 데이터의 반대편 데이터를 반전시켜 사용하는 것을 특징으로 하는 EFM 변복조용 메모리구조.
  4. 제1항에 있어서, 상기 EFM 변복조용 메모리에 저장되는 EFM 변조용 데이터는 최상위비트가 1인 CDS+, CDS- 데이터이고, MSB가 0인 CDS+, CDS- 데이터는 상기 MSB가 1인 CDS+, CDS- 데이터의 반대편 데이터를 반전시켜 사용하는 것을 특징으로 하는 EFM 변복조용 메모리구조.
  5. 제1항에 있어서, 상기 EFM 변복조용 메모리에 저장되는 CDS+, CDS- 데이터는 , CDS+의 MSB와 LSB를 묶어 저장하고, CDS-의 MSB와 LSB를 묶어 저장하는 것을 특징으로 하는 EFM 변복조용 메모리구조.
  6. EFM 변복조시 제1용량의 EFM 복조용 메모리의 빈 공간에 제2용량의 EFM 변조용 데이터의 저장영역을 설정하고, 상기 메모리에 저장되는 변조용 및 복조용 데이터는 세그먼트 분리방식으로 혼합배열하는 EFM 변복조용 메모리를 구비하여, 8비트의 심볼데이타를 14비트의 채널비트데이타로 변환하기 위한 EFM 변조회로에 있어서, 병렬로 입력되는 상기 8비트의 심볼데이타에 해당하는 14비트의 채널비트데이타의 최상위비트가 '0'인 경우 해당하는 CDS 값을 상기 EFM 변복조 메모리로부터 읽어오는 제1단계; 병렬로 입력되는 상기 8비트의 심볼데이타에 해당하는 14비트의 채널비트데이타의 최상위비트가 '1'인 경우 '0'인 경우 해당하는 CDS 반대편 데이터를 반전시키는 제2단계; 상기 14비트의 채널비트데이타를 상위비트로 하고, 상기 CDS 데이터를 하위비트로 하여 출력하는 제3단계; 및 상기 제3단계에서 출력되는 데이터를 직렬로 변환하는 제4단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 EFM 변조방법.
  7. EFM 변복조시 제1용량의 EFM 복조용 메모리의 빈 공간에 제2용량의 EFM 변조용 데이터의 저장영역을 설정하고, 상기 메모리에 저장되는 변조용 및 복조용 데이터는 세그먼트 분리방식으로 혼합배열하는 EFM 변복조용 메모리를 구비하여, 14비트의 채널비트데이타를 8비트의 심볼데이타로 변환하기 위한 EFM 복조회로에 있어서, 직렬로 입력되는 상기 14비트의 채널비트데이타를 병렬로 변환하는 직병렬 변환단계; 상기 병렬로 변환된 14비트의 채널비트데이타의 최상위비트를 체크하는 최상위비트 체크단계; 상기 최상위비트가 1로 시작될 경우 상기 14비트의 채널비트데이타 전체를 반전시키고, 0으로 시작될 경우 그대로 출력하는 데이타 반전단계; 상기 데이터 반전단계에서 출력되는 상기 14비트의 채널비트데이타의 최상위비트를 제거하는 최상위비트 제거단계; 및 상기 최상위비트가 제거된 13비트의 채널비트데이타를 어드레스로하여 상기 어드레스에 해당하는 8비트의 심볼데이타를 상기 EFM 변복조용 메모리에서 읽어 출력하는 복조데이타 출력단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 EFM 복조방법.
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