KR0182939B1

KR0182939B1 - 특정 기록포멧을 갖는 아이씨 카드 메모리 및 그로부터의 디지탈음성 기록 및 재생방법

Info

Publication number: KR0182939B1
Application number: KR1019950017856A
Authority: KR
Inventors: 김병준
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1995-06-28
Filing date: 1995-06-28
Publication date: 1999-04-15
Also published as: CN1099091C; KR970003088A; CN1434419A; US5794202A; EP0751477B1; CN1142641A; DE69632169T2; EP0751477A3; EP0751477A2; DE69632169D1; JPH0935029A

Abstract

[청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야]

디지탈 음성 기록 및 재생장치와 방법에 관한 것이다.

[발명의 해결하려고 하는 기술적 과제]

일정한 기록 포멧을 갖는 아이씨 카드 메모리 및 그로부터 디지탈 음성을 기록 및 재생하는 방법을 제공한다.

[발명의 해결방법의 요지]

본 아이씨 카드 메모리는, 메모리 아이씨 카드 전체에 대한 정보 및 포멧에 대한 정보를 저장하기 위한 헤더영역과, 하나의 챕터에 관련된 정보들을 저장하는 챕터 분산 테이블영역과, 기록된 데이타 블럭에 대응하는 하나의 클러스터 인덱스의 어드레스를 저장하기 위한 클러스터 인덱스 테이블영역과, 디지탈 음성 데이타를 저장하기 위한 데이타영역으로 구성됨을 특징으로 한다.

[발명의 중요한 용도]

기록포멧을 단일화함으로써 이를 이용하는 제품의 개발 및 상품화에 있어 보다 편리하게 하는 데 이용한다. 또한 다른 기록매체-아날로그 테이프, 컴팩트 디스크, 미니디스크 등-보다 휴대성과 데이타 보존성등에서 우수한 특성을 나타내도록 하는 데 이러한 IC 메모리 카드를 이용한다.

Description

특정 기록포멧을 갖는 아이씨 카드 메모리 및 그로부터의 디지탈 음성 기록 및 재생방법

제1도는 아날로그 기록 및 재생장치의 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 아이씨 카드 메모리를 이용한 디지탈 음성 기록 및 재생장치의 구성도.

제3도는 기록 가능 메모리 카드의 포멧도.

제4도는 재생 전용 메모리 카드의 포멧도.

제5도는 본 발명에 따른 기록/재생용 메모리 카드 로딩 순서도.

제6도는 본 발명에 따른 재생용 메모리 카드 로딩 순서도.

제7도는 메모리 카드의 내부 구조도.

제8도는 CAT와 CIT의 연결 구조도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 음성입력단자 2 : 입력단증폭부

3 : 아날로그/디지탈변환부 4 : 입력버퍼

5 : 키입력단자 6 : 키인터페이스부

7 : 타이밍발생부 8 : 롬

9 : 음성출력단자 10 : 출력단증폭부

11 : 디지탈/아날로그변환부 12 : 출력버퍼

13 : 제어부 14 : 디지탈신호처리부

15 : 표시제어부 16 : 표시부

17 : 카드인터페이스부 18 : 아이씨 카드 메모리

51 : 키입력부 52 : 기록증폭부

53 : 구동제어부 54 : 볼륨조정부

55 : 재생증폭부 56 : 기록/재생부

MIC : 마이크 SPK : 스피커

본 발명은 디지탈 음성을 기록 및 재생하는 장치에 있어서 아이씨 카드 메모리에 관한 것으로, 특히 일정한 기록 포멧을 갖는 아이씨 카드 메모리 및 그로부터의 디지탈 음성 기록 및 재생방법에 관한 것이다.

현재까지는 아날로그 입력을 자기 테이프에 기록하기 위해서 취해 주어야 할 별다른 동작은 없는 상태이다. 이러한 연유로, 아날로그 음성신호를 자기 테이프에 기록한 경우에는 음질의 열화나 보관상의 문제점등을 내포한다.

제1도는 일반적인 아날로그 기록/재생장치의 구성을 나타낸 것으로, 아날로그 음성신호를 입력받기 위한 마이크 입력부 MIC와, 기록할 신호를 증폭하는 기록증폭부 52와, 동작신호를 입력받기 위한 키입력부 51과, 자기테이프를 제어하고 구동하기 위한 구동제어부 53과, 변조된 신호를 자기 테이프에 기록하고 재생하는 기록/재생부 56과, 재생할 신호를 증폭하는 재생증폭부 55와, 신호를 재생 출력한 스피커 SPK등으로 이루어져 있다.

상기 마이크 MIC를 통해 입력된 아날로그 음성신호를 자기 헤드의 기록 주파수에서 맞춰 변조한다. 변조는 주로 입력된 신호의 진폭에 기초하여 헤드로 보낼 전압을 결정한다. 변조된 신호는 자기 헤드로 보내져서 주행하고 있는 자기 테이프에 기록된다. 이때 높은 전압이 헤드에 흐르면 자기 헤드의 특성에 따라 큰 자기장이 발생된다. 이 자기장으로 인해서 자기 테이프에 신호가 기록된다. 이와는 반대로, 재생할 때에는 자기 테이프에 기록된 자기신호를 읽어서 그 크기에 따르는 전기신호로 바꾸어 출력한다. 상기 출력은 내장된 자체 스피커나 헤드폰, 외부 라인단자로 보내진다.

그러나 상기와 같은 아날로그 방식의 음성 기록/재생장치는 단순히 입력된 아날로그 신호를 자기 헤드에 걸어주어서 자기 발생시키는 구조로 되어 있으므로, 각각의 입력신호에 대한 구분이 없고 입력된 신호에 대한 정보가 없어 이들 신호를 가지고 다른 응용분야(컴퓨터, 통신...)에 적용한다는 것은 사실상 불가능하다. 또한 기록의 보존 자체도 주위환경에 영향을 많이 받으므로 불안정한 상태이다.

그런데 아날로그 신호를 디지탈로 바꿔서 사용할 경우에는 음질의 열화가 거의 없고 기록 및 재생시에 에러가 없을 뿐만 아니라 기록된 각각의 정보에 대한 분류가 가능하며, 다양한 형태로의 응용을 할 수도 있다.

현재 IC 메모리 카드라는 차세대 기록매체가 새롭게 부각되고 있다. 이 IC 메모리 카드는 다른 어떠한 기록매체(아날로그 테이프, 컴팩트디스크, 미니디스크등)와 비교했을 때, 휴대성과 데이타 보존성등에서 우수한 특성을 나타낸다. 하지만 이를 이용한 응용기기의 개발이 아직 미흡한 형편이다. 이것은 적합한 메모리 소자의 가격대가 높고 일관된 기록포맷이 없는 데서 기인하는 것이다.

따라서 본 발명의 목적은 일정한 기록 포멧을 갖는 아이씨 카드 메모리 및 그로부터 디지탈 음성을 기록 및 재생하는 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 아이시는, 메모리 아이씨 카드 전체에 대한 정보 및 포멧에 대한 정보를 저장하기 위한 헤더영역과, 하나의 챕터에 관련된 정보들을 저장하는 챕터 분산 테이블영역과 기록된 데이타 블럭에 대응하는 하나의 클러스터 인덱스의 어드레스를 저장하기 위한 클러스터 인덱스 테이블영역과, 디지탈 음성 데이타를 저장하기 위한 데이타영역으로 구성됨을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 아이씨 카드 메모리를 이용한 디지탈 음성 기록 및 재생방법은, 카드의 삽입을 감지하는 과정과, 오류블럭관리영역의 체크 어레이를 읽어 그 정확성 여부를 확인하는 과정과, 체크 어레이에 기록된 것이 있으면 각 내용과 주소를 읽은 후 헤더영역을 읽는 과정과, 헤더 아이디들이 올바르면 챕터분산테이블과 챕터인덱스테이블을 로드하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기 설명에서는 구체적인 회로의 구성 소자등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게는 자명하다할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제2도는 본 발명에 따른 IC 카드 메모리 18을 이용한 디지탈 음성 기록 및 재생장치의 구성도이다.

IC 카드 메모리 18은 소정의 디지탈 음성정보를 저장한다. 카드인터페이스부 17은 삽입한 IC 카드 메모리가 디지탈 음성 기록 및 재생장치에 접촉되는 부분을 체크하여 IC 카드 메모리의 삽입이 감지되면 그 IC 카드 메모리로 전원, 클럭, 데이타등을 공급하거나 상기 IC 카드 메모리로부터 데이타를 읽어낸다. 제어부 13은 본 발명에 따른 IC 카드 메모리를 이용한 디지탈 음성 기록 및 재생장치의 전반적인 동작을 총괄적으로 제어한다. 음성입력단자 1은 마이크등을 통해 디지탈 음성 기록 및 재생장치로 디지탈 음성을 입력하는 단자이다. 입력단증폭부 2는 상기 음성입력단자 1를 통해 입력된 아날로그 음성을 일정 정도 증폭한다. 아날로그/디지탈변환부 3은 상기 증폭된 음성신호를 디지탈화 한다. 입력버퍼 4는 상기 디지탈변환된 음성신호(편의상 제1디지탈 음성신호라 칭함.) 혹은 IC메모리카드 18로부터 상기 카드인터페이스부 17을 통하여 제공되는 제2디지탈 음성신호를 일시적으로 저장한다. 키입력단자 5는 디지탈 음성 기록 및 재생장치로 각종 명령 및 데이타를 입력하는 단자이다. 키인터페이스부 6은 상기 키입력단자 5를 통해 입력되는 키입력정보가 상기 제어부 13에 의해 감지되도록 한다. 타이밍발생부 7은 본 발명의 수행에 필요한 각종 타이밍을 체크 및 제어한다. 롬 8은 본 발명의 수행에 필요한 프로그램 및 데이타를 저장한다. 디지탈신호 처리부 14는 상기 입력버퍼 4에서 제공되는 신호에 대하여 소정의 디지탈처리 작업을 수행하는데, 출력데이타의 형태는 압축된 것으로 하거나 압축되지 않은 것 중 임의로 정할 수 있다. 출력버퍼 12는 상기 디지탈신호처리부 14에서 처리한 신호를 일시적으로 저장한다. 디지탈/아날로그변환부 11은 상기 출력버퍼 12에서 출력되는 디지탈신호를 아날로그화 한다. 출력단증폭부 10은 상기 아날로그화된 음성신호를 일정 정도 증폭한다. 음성출력단자 9는 상기 증폭된 음성신호를 스피커등을 통해 출력하는 단자이다. 표시제어부 15는 상기 제어부 13의 제어를 받아 표시부 16상에 본 발명에 따른 IC 카드 메모리를 이용한 디지탈 음성 기록 및 재생과정을 표시한다.

본 발명에 따른 기록 포멧은 기록/재생 시스템용 포멧과 재생 전용 시스템용 포멧으로 나눌 수 있다. 이들은 시스템 영역과 데이타 영역으로 이루어져 있다. 제3도는 기록 가능 메모리 카드의 포멧도로서, 시스템 영역은 헤더(header)영역, CAT영역, CIT영역, 스페어(spare)영역, 그리고 오류(bad)블럭 관리영역으로 나눌 수 있다. 제4도는 재생 전용 메모리 카드의 포멧을 나타낸 것으로, 시스템영역은 헤더영역, CAT영역, CIT영역으로 나눌 수 있다. 이들 시스템영역은 두 종류의 시스템에 관계없이 동일한 기능을 수행하므로, 기록/재생 시스템용 포멧을 기준으로 설명한다.

헤더영역에는 IC 카드 메모리 전체에 대한 정보 및 포멧에 대한 정보가 들어간다. 다음의 (표1)은 기록/재생 시스템에서 헤더영역의 내용을 나타내며, 현재는 256바이트만을 사용하고 나머지는 예비영역으로 비워 두고 있다.

참고로, (표2)는 재생전용 시스템에서 헤더영역의 내용을 나타낸다.

다음의 (표3)은 CAT 영역의 내용을 나타내는 것으로, 상기 CAT영역은 챕터( chapter)에 관련된 정보들을 모아 놓은 곳이다. 여기서 상기 챕터는 하나의 기록된 데이타로서, 한번의 기록동작이 실행된 이후에 중지될 때까지의 데이타를 나타낸다. 하나의 챕터는 32바이트로 이루어진다. 이러한 챕터들은 최대 128개까지 기록 가능하다. 즉, 32×128=4,096(=4K) 바이트이므로, 하나의 블럭이 모두 채워지게 된다(하나의 페이지에서 256바이트만을 사용하고, 나머지 8바이트는 페이지에 관련된 부가정보를 기록하는 데에 사용한다).

다음의 (표4)는 CIT 영역을 나타낸 것으로, 상기 CIT 영역은 클러스터에 관련된 정보를 저장하고 있다. 여기서 클러스터는 소거와 관리의 기본 단위이다. 하나의 클러스터는 하나 이상의 일정한 블럭을 가리킨다. 각각의 CIT는 2바이트로, 실제 데이타의 어드레스를 나타낸다. 다시 말해서, 기록된 블럭에 대응하는 하나의 클러스터 인덱스의 어드레스가 기록되어 있다. CIT 어드레스가 아닌 특수한 데이타로는 다음과 같은 값들이 있다.

FFFFh: 사용되지 않는 클러스터

FFF5h: 오류 클러스터

FFFAh: 마지막 클러스터

기타 다른 값들: 다음 클러스터 어드레스

마지막으로 기록된 클러스터일 경우, 여기에는 'FFFAh'가 기록되게 된다. 즉 FFFAh를 만날 때까지 계속 연결된 클러스터 인덱스를 읽어나가는 것이다. 클러스터가 시작되는 CIT 어드레스는 해당 CAT의 마지막 2바이트에 기록되어 있다.

데이타 영역은 데이타를 기록하는 영역으로서, 하나의 페이지에서 256바이트는 순수한 데이타를 기록하고, 나머지 8 바이트에는 각 페이지에 해당하는 다양한 제어신호 및 부가정보를 기록할 수 있다. 이러한 페이지 정보는 다음과 같이 설정되어 있다.

바이트 7 - 4 : 예비영역

바이트 3: 데이타의 끝 여부-EOD(End of Data)

바이드 2: 데이타의 끝 어드레스

바이트 1-0 : 예비영역

기록시에 위와 같은 정보를 데이타와 함께 기록해 놓게 되면 재생시에 정확한 크기 및 끝을 알 수 있다. 참고로 여기서의 EOD는 컴퓨터에서의 EOF(End of File)과 거의 같은 의미로 이해할 수 있다.

스페이스 영역은 4개 블럭의 스페이스 영역이 기본값으로 되어 있다. 이 영역은 헤더, CAT, CIT 혹은 후술하는 오류블럭 관리 영역들중 어느 것이 오류블럭으로 판명될 경우를 위해 미리 마련해 놓는 공간이다. 이 영역의 갯수는 헤더영역에 표시되어 있다. 또한, 이 영역의 시작 어드레스는 미리 정해져 있어서, 거기서부터 4개 블럭을 사용하게 되어 있다. 만약에 시스템 영역에서 아무런 오류가 발생하지 않더라도, 데이타 영역은 이것의 시작 어드레스까지만 기록할 수 있다. 즉 반드시 비워 놓아야 한다. 또한 이들이 시스템영역중의 하나와 대치되면(여기로 복사되면), 이것은 오류블럭 관리 영역에 기록된다. 해당 어드레스와 대치된 영역에 대한 정보들이 기록되어, 다시 이 카드가 삽입되었을 때, 시스템영역을 읽을 수 있게 된다. 하지만, 만약 데이타영역내에서 오류블럭이 발생하면 시스템영역과는 달리, 오류블럭으로 표시만 하고 사용하지 않게 된다.

다음 (표5)는 오류블럭 관리영역의 내용을 나타낸 것으로, 상기 오류블럭 관리영역은 헤더영역과 함께 시스템영역에서 가장 먼저 읽혀지게 되는 영역이다. 이 영역을 읽어야만 헤더영역을 비롯한 시스템영역, 데이타영역을 올바르게 읽어낼 수 있다. 또한 상기 데이타영역에서 발생한 오류블럭을 이곳에서 관리(기록하여 다시 사용되지 않도록) 한다.

여기에서 체크 어레이(check array)는 이 오류블럭 관리영역이 올바른지의 여부를 알려주는 것이다. 이 체크 어레이가 올바르게 인식되지 않으면, 오류블럭 관리영역도 스페이스영역에 위치하게 된다. 이 체크 어레이가 그 스페이스영역들 중에서 오류블럭 관리영역을 찾아내는 지표도 된다.

제5도는 본 발명에 따른 기록/재생용 메모리 카드 로딩 순서도이다. 카드의 삽입을 감지하면, 오류블럭관리영역의 체크 어레이를 읽어 그 정확성 여부를 확인한다(5a~5d단계), 체크 어레이에 기록된 것이 있으면 각 내용과 주소를 읽은 후 헤더영역을 읽는다(5e~5g단계). 헤더 ID들이 올바르면 CAT와 CIT를 로드한다(5h~5j단계). 한편, 상기 오류블럭관리영역의 체크 어레이가 정확하지 않으면 스페어영역의 소정 번째 블럭이 오류블럭관리영역으로 판명될 때까지 소정 횟수 반복해서 읽는 과정을 수행한다(5k~5n단계). 다른 한편, 상기 헤더 ID들이 올바르지 않으면 표시부 16을 제어하여 로딩불가 표시를 한다(5o단계).

제6도는 본 발명에 따른 재생용 메모리 카드 로딩 순서도이다. 카드의 삽입을 감지하면, 헤더영역을 읽어 헤더 ID들이 올바른지 확인한다(6a,6b단계). 헤더 ID들이 올바르면 CAT와 CIT를 로드한다(6c,6d단계). 반면에 상기 헤더 ID들이 옳바르지 않으면 표시부 16을 제어하여 로딩불가 표시를 한다(6e단계).

제7도는 메모리 카드의 내부 구조를 나타낸 것이다. 하나의 메모리 카드는 하나 이상의 메모리 칩으로 이루어진다. 하나의 메모리 칩은 일정 수의 블럭으로 이루어지고, 하나의 블럭은 일정 수의 페이지로 이루어진다. 하나의 페이지는 일정 수의 컬럼으로 이루어지고, 하나의 컬럼은 하나 이상의 메모리 셀(바이트)로 이루어진다. 예를 들면, 하나의 메모리 카드는 4개의 칩으로 구성되며, 하나의 메모리 칩은 512개의 블럭으로 이루어지며, 하나의 블럭은 16개의 페이지로 이루어지며, 하나의 페이지는 256개의 컬럼(바이트)으로 이루어진다.

기록/재생용 메모리 카드는 EEPROM이나 플래쉬 메모리 같이 기록/재생이 가능한 반도체 메모리 칩으로 이루어지고, 재생용 메모리 카드는 마스크롬과 같이 재생만이 가능한 반도체 메모리 칩으로 이루어진다.

제8도는 CIT와 CAT의 연결구조를 나타낸 것이다. 이러한 CIT는 데이타 영역에 기록되어 있는 자료들에 대한 중요한 지표가 되므로, 여러개를 미리 복사해 두어서, 이 영역이 손상될 경우를 대비한다. 물론, 새로이 데이타 영역이 변하면 이들을 모두 다시 수정해주어야 한다. 이와 같은 CIT의 구조로 인해, 여러번에 걸쳐 기록과 소거를 반족하게 되면, 많은 데이타 조각들이 발생하게 되기는 하지만 자유로운 기록과 소거를 보장하게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명은 기록포멧을 단일화함으로써 이를 이용하는 제품의 개발 및 상품화에 있어 보다 편리한 장점이 있다. 또한 이러한 IC 메모리 카드를 이용함으로써 다른 기록매체-아날로그 테이프, 컴팩트 디스크, 미니디스크 등-과 비교했을 때, 휴대성과 데이타 보존성등에서 우수한 특성을 나타내는 장점이 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 않되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims

메모리 아이씨 카드 전체에 대한 정보 및 포멧에 대한 정보를 저장하기 위한 헤더영역과, 하나의 챕터에 관련된 정보들을 저장하는 챕터 분산 테이블영역과, 기록된 데이타 블럭에 대응하는 하나의 클러스터 인덱스의 어드레스를 저장하기 위한 클러스터 인덱스 테이블영역과, 디지탈 음성 데이타를 저장하기 위한 데이타영역으로 구성됨을 특징으로 하는 아이씨 카드 메모리.
제1항에 있어서, 상기 헤더, 챕터 분산 테이블, 클러스터 인덱스 테이블 혹은 데이타영역중 임의의 블럭에서의 오류발생에 대비하기 위한 스페어영역을 더 구비함을 특징으로 하는 아이씨 카드 메모리.
제1항 혹은 제2항중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 데이타영역에서 발생하는 오류블럭을 관리하기 위한 오류블럭관리영역을 더 구비함을 특징으로 하는 아이씨 카드 메모리.
제1항 혹은 제2항중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 챕터 분산 테이블영역의 마지막 비트에 클러스터 인덱스 테이블영역의 시작주소를 저장함을 특징으로 하는 아이씨 카드 메모리.
제4항에 있어서, 상기 클러스터 인덱스 테이블영역의 시작주소는 클러스터 인덱스 테이블영역의 임의의 한 클러스터 인덱스주소를 지정하고 상기 지정된 클러스터 인덱스주소는 연쇄적으로 다른 클러스터 인덱스주소를 지정하도록 구성함을 특징으로 하는 아이씨 카드 메모리.
아이씨 카드 메모리를 이용한 디지탈 음성 기록 및 재생방법에 있어서, 카드의 삽입을 감지하는 과정과, 오류블럭관리영역의 체크 어레이를 읽어 그 정확성 여부를 확인하는 과정과, 체크 어레이에 기록된 것이 있으면 각 내용과 주소를 읽은 후 헤더영역을 읽는 과정과, 헤더 아이디들이 올바르면 챕터분산테이블과 챕터인덱스테이블을 로드하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
제6항에 있어서, 상기 오류블럭관리영역의 체크 어레이가 정확하지 않으면 스페어영역의 소정 번째 블럭이 오류블럭관리영역으로 판명될 때까지 소정 횟수 반복해서 읽는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 방법.