KR100206335B1 - Appratus minimising signal distortion for high speed photo disc reproduction device - Google Patents
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Abstract
가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:end. The technical field to which the invention described in the claims belongs:
고배속 광디스크 재생장치에 관한 것이다.A high speed optical disc player.
나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:I. The technical problem the invention is trying to solve:
고(배)속으로 광디스크의 데이타를 리드하는 픽업 및 디스크 특성 차이에 따른 신호왜곡을 최소화한다.Minimizes signal distortion due to pickup and disc characteristic differences that lead to data at high speeds.
다. 그 발명의 해결방법의 요지:All. The gist of the solution of the invention:
본 발명은 입력신호의 감쇄된 주파수 영역의 신호를 부스트해주면서 그 입력신호의 모든 주파수범위에 걸쳐 일정한 군지연을 가지게 함으로써 기기의 고배속 광디스크 재생장치의 픽업 및 디스크 특성 차이에 따른 신호왜곡을 최소화시킨다.The present invention minimizes signal distortion due to differences in pickup and disc characteristics of a high speed optical disc reproducing apparatus of a device by boosting a signal in an attenuated frequency range of the input signal while having a constant group delay over all frequency ranges of the input signal.
라. 발명의 중요한 용도:la. Important uses of the invention:
픽업 및 디스크 특성 차이에 따른 신호왜곡 최소화.Minimize signal distortion due to differences in pickup and disc characteristics.
Description
본 발명은 디지탈신호 기록 및 재생장치에 관한 것으로, 특히 고배속 구현되는 광디스크 재생장치의 픽업 및 디스크 특성 차이에 따른 신호의 왜곡을 최소화하는 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital signal recording and reproducing apparatus, and more particularly, to an apparatus for minimizing signal distortion due to differences in pickup and disc characteristics of an optical disc reproducing apparatus that is implemented at high speed.
디지탈신호 기록 및 재생장치들 중 소정 배속의 광디스크 및 CD-ROM, DVDP(Digital Versatile Disc Player), DVD-ROM 등과 같이 고(배)속으로 광디스크의 데이타를 리드하는 광디스크 재생장치들에서, 픽업(pick-up)에 의해서 광디스크에서 픽업된 신호(입력신호)는 상기 신호의 주파수 영역에 따라 각각 다른 레벨을 가지고 들어온다. 그 이유는 상기 픽업된 신호는 고주파 성분쪽의 진폭이 다른 주파수쪽의 진폭보다 낮게 출력되는 특성을 가지기 때문이다. 그리고 픽업된 신호의 레벨은 픽업의 종류(몇 배속에 사용되는가) 및 디스크의 종류(CD인가 DVD인가)에 따라서도 달라진다.Among optical signal recording and reproducing apparatuses, pickups are provided in optical disc playback apparatuses that read data of optical discs at high speeds such as CD-ROM, Digital Versatile Disc Player (DVDP), DVD-ROM, etc. The signals (input signals) picked up from the optical disc by pick-up come in at different levels depending on the frequency range of the signals. This is because the picked-up signal has a characteristic that the amplitude of the high frequency component is lower than that of the other frequency. The level of the picked-up signal also varies depending on the kind of pickup (what speed is used) and the type of disc (CD or DVD).
그러므로 이러한 신호들을 제대로 처리하기 위해서는 입력신호의 주파수에 따른 감쇠를 보상하는 한편 주파수에 따른 입력신호의 군지연(group delay) 편차도 거의 없도록 설계하여야 한다. 그런데 통상적인 부스트 회로(boost circuit)는 이득은 증폭하는 반면 군지연도 동시에 변하게 함으로써 출력신호의 왜곡을 가져오게 한다. 따라서 소정 배속의 광디스크 및 CD-ROM, DVDP(Digital Versatile Disc Player), DVD-ROM 등과 같이 고(배)속으로 광디스크의 데이타를 리드하는 광디스크 재생장치에서는 통상적인 부스트 회로를 사용하지 못한다.Therefore, in order to process these signals properly, the attenuation according to the frequency of the input signal must be compensated and designed so that there is little variation in the group delay of the input signal according to the frequency. However, the conventional boost circuit amplifies the gain while simultaneously changing the group delay, resulting in distortion of the output signal. Therefore, a conventional boost circuit cannot be used in an optical disc of a predetermined double speed and an optical disc reproducing apparatus that reads data of an optical disc at a high (double) speed, such as a CD-ROM, a digital versatile disc player (DVDP), a DVD-ROM, or the like.
그러므로 이러한 문제를 해결하여 고배속의 광디스크 플레이어 및 CD-ROM, DVD 등에서도 적용이 가능하도록 하기 위한 장치가 요망된다.Therefore, there is a need for an apparatus for solving such a problem so that it can be applied to a high speed optical disc player, CD-ROM, DVD, and the like.
따라서 본 발명의 목적은 고(배)속으로 광디스크의 데이타를 리드하는 픽업 및 디스크 특성 차이에 따른 신호왜곡 최소화를 위한 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus for minimizing signal distortion due to differences in pickup and disc characteristics, which leads to data of an optical disc at high speed.
본 발명의 다른 목적은 다양한 종류의 디스크 플레이어들에 사용될 수 있드록 리드신호를 부스트하고 일정 군지연시켜 신호의 왜곡이 없도록 하는 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus for boosting a lead signal and delaying a predetermined group so that the signal can be used in various types of disc players so that there is no distortion of the signal.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 블럭 구성도1 is a block diagram according to an embodiment of the present invention
도 2는 도 1에 있는 각 블럭의 파형도FIG. 2 is a waveform diagram of each block in FIG. 1
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 부스트필터장치 4에 의해 나타나는 1배속 CD와, DVDP(Digital Versatile Disc Player) 및 DVD-ROM의 이득특성 및 군지연특성을 보여주는 도면3 is a diagram illustrating gain characteristics and group delay characteristics of a 1x CD, a DVDP (Digital Versatile Disc Player), and a DVD-ROM represented by the boost filter device 4 according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 블럭 구성도Figure 4 is a block diagram according to another embodiment of the present invention
이하 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들중 동일한 구성요소들은 가능한한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same elements in the figures are denoted by the same numerals wherever possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 블럭 구성을 보여주는 도면으로서, 입력 이득증폭기 2, 부스트 회로 6 및 군지연기 8로 구성되는 부스트필터장치 4, 주파수 및 부스트 제어부 10, 및 버퍼앰프 12로 구성되어, 고(배)속 광디스크 재생장치의 픽업 및 디스크 특성 차이에 따른 신호의 왜곡을 최소화한다.1 is a block diagram according to an exemplary embodiment of the present invention, which includes a boost filter device 4 including an input gain amplifier 2, a boost circuit 6, and a group delay 8, a frequency and boost control unit 10, and a buffer amplifier 12. Minimize the distortion of the signal due to the pickup and the disc characteristics of the high-speed optical disc player.
도 2는 도 1에 있는 각 블럭의 파형도로서, (a)는 입력 이득증폭기 2에 입력되는 신호의 파형이고, (b)는 입력 이득증폭기 2의 출력파형이며, (c-1, c-2)는 부스트필터장치 4의 출력파형이다. 그리고, (d)는 버퍼앰프 12의 출력파형이다.FIG. 2 is a waveform diagram of each block in FIG. 1, (a) is a waveform of a signal input to input gain amplifier 2, (b) is an output waveform of input gain amplifier 2, and (c-1, c- 2) is the output waveform of the boost filter device 4. And (d) is the output waveform of the buffer amplifier 12.
지금, 소정 배속의 광디스크 및 CD-ROM, DVDP(Digital Versatile Disc Player), DVD-ROM 등과 같이 고(배)속으로 광디스크의 데이타를 리드하는 광디스크 재생장치들에서, 픽업(pick-up)에 의해서 광디스크에서 픽업된 신호(입력신호)는 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 고주파 성분쪽의 진폭이 다른 주파수쪽의 진폭보다 낮게 출력된다. 그러므로 이러한 신호의 왜곡을 보정해 주어야 한다.Now, in optical disc reproducing apparatuses that read data of an optical disc at a high speed, such as a CD-ROM, a CD-ROM, a Digital Versatile Disc Player (DVDP), a DVD-ROM, or the like, by a pickup, The signal (input signal) picked up from the optical disc is outputted with the amplitude of the high frequency component lower than that of the other frequency as shown in Fig. 2A. Therefore, the distortion of these signals should be corrected.
도 1에서, 입력 이득증폭기 2는 픽업에 의해 디스크에서 픽업된 신호(도 2이 (a)의 파형)를 일정 이득계수 A로서 증폭하여 도 2의 (b)와 같은 파형의 신호로 출력한다. 본 발명의 실시예에서 상기 입력 이득증폭기 2는 S/N비(Signal/Noise ratio)를 높이기 위해 하나의 입력을 두개의 출력으로 낸다. 상기 도 2의 (b)와 같은 파형의 증폭된 픽업신호는 부스트필터장치 4로 인가된다.In Fig. 1, the input gain amplifier 2 amplifies the signal picked up from the disc by the pickup (waveform shown in Fig. 2A) as a constant gain factor A and outputs it as a signal having a waveform as shown in Fig. 2B. In an embodiment of the present invention, the input gain amplifier 2 outputs one input to two outputs in order to increase the signal / noise ratio. The amplified pickup signal having the waveform as shown in FIG. 2 (b) is applied to the boost filter device 4.
한편 픽업신호는 픽업의 종류(몇 배속에 사용되는가) 및 디스크의 종류(CD인가 DVD인가)에 따라서 그 레벨이 달라진다. 그러므로 고(배)속 광디스크 재생장치의 주제어부에서는 픽업의 종류 및 디스크의 종류에 따른 외부제어신호를 도 1의 주파수 및 부스트 제어부 10으로 인가한다. 주파수 및 부스트 제어부 10은 픽업 및 디스크의 종류에 의거한 주제어부(도시되지 않음)의 제어(외부제어신호)에 따라 주파수 및 부스트이득 제어신호를 부스트필터장치 4에 있는 부스트회로(boost circuit) 6으로 인가한다.On the other hand, the level of the pick-up signal varies depending on the kind of pickup (what speed is used) and the type of disc (CD or DVD). Therefore, the main controller of the high speed optical disc reproducing apparatus applies an external control signal according to the type of pickup and the type of disc to the frequency and boost control section 10 of FIG. The frequency and boost control unit 10 outputs the frequency and boost gain control signals to the boost filter device 4 in accordance with the control (external control signal) of the main controller (not shown) based on the type of pickup and disk. Is applied.
상기 부스트필터장치 4는 부스트회로 6과 군지연기 8로 구성되는데, 상기 부스트 회로 6은 주파수 및 부스트 제어부 10이 인가하는 주파수 및 부스트 이득 제어신호에 응답하여 입력 이득증폭기 2에서 출력의 주파수영역에 따라 알맞은 양의 이득으로 증폭하여 출력한다. 특히 입력 이득증폭기 2의 출력에서 고주파수 영역의 신호레벨을 부스트한다. 도 2의 (c-1)에서는 입력 이득증폭기 2의 출력중에서 고주파수 영역에 있는 신호성분이 부스트(boost)됨을 보여주고 있다. 그리고 부스트필터장치 4의 군지연기 8은 입력 이득증폭기 2의 출력의 모든 주파수 영역에 상관없이 일정한 군지연을 갖게 하고 그 신호의 고주파 노이즈를 제거한다. 상기 군지연기 8은 다수개의 로우패스필터(low pass filter)의 조합으로 구성되며 하기 수학식 1과 같은 필터특성을 만족하게 설계된다.The boost filter device 4 includes a boost circuit 6 and a group delay unit 8. The boost circuit 6 is configured according to the frequency range of the output from the input gain amplifier 2 in response to the frequency and boost gain control signals applied by the frequency and boost controller 10. Amplify the output with a reasonable amount of gain. In particular, it boosts the signal level in the high frequency region at the output of input gain amplifier 2. FIG. 2 (c-1) shows that the signal component in the high frequency region of the output of the input gain amplifier 2 is boosted. The group delay 8 of the boost filter device 4 has a constant group delay regardless of all frequency ranges of the output of the input gain amplifier 2 and removes the high frequency noise of the signal. The group delay unit 8 is composed of a combination of a plurality of low pass filters and is designed to satisfy the filter characteristics as shown in Equation 1 below.
여기서, s2-c2의 근인 영점(zero pole)값은 ±c이고, a,b의 계수는 베셀(bessel)함수값으로 선정한다.Here, the zero pole value near s 2 -c 2 is ± c, and the coefficients a and b are selected as the Bessel function.
이러한 군지연기 8의 특성은 s-평면(s-plan)상에서 영점이 Y축을 기준으로 좌우 같은 거리에 존재한다는 것이다. 그러므로 부스트회로 6에 의해 신호의 이득이 주파수에 따라 달라져도 Y축 좌우에 대칭으로 있는 영점이 동시에 움직이므로 군지연은 도 2의 (c-2)에서 보여주는 바와 같이 주파수에 상관없이 일정하게 유지된다.The characteristic of this group delay 8 is that the zero point exists on the s-plan at the same distance to the left and right about the Y axis. Therefore, even if the gain of the signal by the boost circuit 6 varies according to frequency, the zero point symmetrically on the left and right of the Y-axis moves simultaneously, so that the group delay remains constant regardless of the frequency as shown in (c-2) of FIG.
도 3에서는 본 발명의 부스트필터장치 4에 의해 나타나는 1배속 CD와 DVD의 이득특성 및 군지연특성을 보여주는 도면이다. 도 3에서 (a)는 1배속 CD의 이득특성 및 군지연특성도이고, (b)는 DVD의 이득특성 및 군지연특성도이다. 1배속 CD의 부스트 피크점은 1MHz인데 비해 DVD의 부스트 피크점은 4MHz로서 서로 다른데, 이는 주파수 및 부스트 제어부 10의 제어에 의존한다. 그리고 도 3에서 하나의 기기즉 CD(a)이거나 아니면 DVD(b)에서의 군지연 특성을 보면 해당 신호의 전주파수 범위에 걸쳐 일정함을 알 수 있다. 이는 왜곡된 픽업신호를 부스트해주면서도 왜곡 보상도 되게 한다.3 is a view showing gain characteristics and group delay characteristics of the 1x CD and DVD shown by the boost filter device 4 of the present invention. In FIG. 3, (a) shows the gain characteristics and the group delay characteristics of the 1x CD, and (b) shows the gain characteristics and the group delay characteristics of the DVD. The boost peak point of the 1x CD is 1 MHz while the boost peak point of the DVD is 4 MHz, which is dependent on the control of the frequency and boost controller 10. In FIG. 3, the group delay characteristic of one device, ie, CD (a) or DVD (b), is constant over the entire frequency range of the corresponding signal. This boosts the distorted pickup signal while also providing distortion compensation.
도 1에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 부스트필터장치 4를 보면, 부스트회로 6이 군지연기 8 전단에 설치된 것을 보여주고 있으나, 군지연기 8의 후단에 위치할 수 있고 또한 군지연기 8을 구성하는 다수의 로우패스필터들의 중간에 위치할 수도 있다. 그리고, 본 발명의 실시예에 따른 부스트필터장치 4는 2입력 2출력으로 구현되어 S/N비를 2배까지 향상시킬 수 있다. 이는 외부에서 노이즈가 인가되면 버퍼의 앰프 12에서 두 신호를 이용하여 노이즈를 상쇄할 수 있기 때문이다.Referring to the boost filter device 4 according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, it is shown that the boost circuit 6 is installed at the front of the group delay unit 8, but may be located at the rear end of the group delay unit 8 and also constitutes the group delay unit 8. It may be located in the middle of a plurality of low pass filters. In addition, the boost filter device 4 according to the embodiment of the present invention may be implemented with two inputs and two outputs, thereby improving the S / N ratio up to two times. This is because when the noise is applied from the outside, the amplifier 12 of the buffer can use the two signals to cancel the noise.
도 2의 (c-1)(c-2)와 같은 부스트필터장치 4의 출력은 버퍼앰프 12에 인가되는데, 버퍼앰프 12는 부스트필터장치 4에서 출력되는 두개의 출력을 합하여 하나의 신호로 만들며 일정 증폭비로 증폭하여 출력한다. 상기 버퍼앰프 12에서 출력되는 신호는 도 2의 (d)와 같다.The output of the boost filter device 4 such as (c-1) and (c-2) of FIG. 2 is applied to the buffer amplifier 12. The buffer amplifier 12 combines two outputs output from the boost filter device 4 into a single signal. Amplify at a certain amplification ratio and output. The signal output from the buffer amplifier 12 is as shown in FIG.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 블럭 구성도로서, 도 1의 구성에서 버퍼 앰프 12의 출력선에 연결된 AGC(Automatic Gain Control)검출기 14와, 입력이득 증폭기 2에 AGC부를 더 추가시킨 입력 이득증폭기 및 AGC 16을 더 추가하여 가진다. 고(배)속 광디스크 재생장치에서 광디스크가 고속으로 회전하게 되면 디스크의 불균형 등으로 인한 신호의 흔들림에 발생하는데 이 흔들림은 주파수가 낮은 저주파 노이즈로서 작용한다. 따라서 도 4의 AGC검출기 12는 신호의 흔들림을 검출하여 입력 이득증폭기 및 AGC 16에 있는 AGC에 제공하므로 신호의 흔들림을 제거하게 한다. 따라서 광디스크의 고속회전 등으로 발생하여 저주파 노이즈를 제거하게 된다.FIG. 4 is a block diagram according to another exemplary embodiment of the present invention, in which the AGC (Automatic Gain Control) detector 14 connected to the output line of the buffer amplifier 12 and the AGC unit are further added to the input gain amplifier 2 in the configuration of FIG. It has additional gain amplifier and AGC 16. When an optical disc rotates at a high speed in a high-speed optical disc reproducing apparatus, it is caused by signal shaking due to disc imbalance and the like, and the shake acts as low frequency noise with low frequency. Therefore, the AGC detector 12 of FIG. 4 detects the shaking of the signal and provides the input gain amplifier and the AGC in the AGC 16 to eliminate the shaking of the signal. Therefore, low frequency noise is generated by high speed rotation of the optical disc.
본 발명의 실시예는 신호의 주파수 변화에 관계없이 일정한 군지연을 필요로 하는 데이타처리(data processing) 즉, 소정 배속의 광디스크 및 CD-ROM, DVDP(Digital Versatile Disc Player), DVD-ROM 등과 같이 고(배)속으로 광디스크의 데이타를 리드하는 광디스크 재생장치에 적합하다. 그리고 주파수 및 부스트 이득을 서로 독립적으로 제어할수 있으므로 다양한 종류의 디스크재생장치에 사용될 수 있다.An embodiment of the present invention is a data processing that requires a certain group delay regardless of a frequency change of a signal, that is, such as an optical disk and a CD-ROM, a digital versatile disc player (DVDP), a DVD-ROM, etc. It is suitable for an optical disc reproducing apparatus that reads data of an optical disc at high speed. In addition, since the frequency and the boost gain can be controlled independently of each other, it can be used in various types of disc reproducing apparatus.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구의 범위와 특허청구의 범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.In the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be defined by the equivalents of the claims and the claims.
상술한 바와 같이 본 발명은 입력신호의 감쇄된 주파수 영역의 신호를 부스트해주면서 그 입력신호의 모든 주파수범위에 걸쳐 일정한 군지연을 가지게 함으로써 기기의 고배속 광디스크 재생장치의 픽업 및 디스크 특성 차이에 따른 신호왜곡을 최소화시키는 장점이 있다.As described above, the present invention boosts a signal in the attenuated frequency range of an input signal and has a constant group delay over all frequency ranges of the input signal, thereby causing signal distortion according to pickup and disc characteristics of the high speed optical disc reproducing apparatus of the device. There is an advantage to minimize.
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