KR100208377B1 - 디지탈 비디오 디스크 재생장치의 채널비트클럭 재생회로 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

콤팩트 디스크 재생기능을 구비하는 디지탈 비디오 디스크 재생장치에서 디지탈 비디오 디스크 또는 콤팩트 디스크로부터 재생되는 신호를 복조하여 원래의 데이터 심볼 복원에 사용하기 위한 채널 비트클럭을 재생하는 회로에 관한 것이다.

나. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제

디지탈 비디오 디스크와 콤팩트 디스크에 겸용할 수 있는 채널 비트클럭 재생회로를 제공한다.

다. 발명의 해결방법의 요지

현재 재생중인 디스크로부터 재생되는 재생신호의 최대펄스폭을 현재 디스크에 따른 고유의 최대펄스폭에 대응되게 설정된 기준범위값과 비교하여 채널비트클럭의 주파수와 현재 디스크에 따른 채널주파수간의 차를 검출하며, 검출되는 주파수 차에 대응되게 기본주파수신호를 가변시켜 채널주파수에 로크시킨후 현재 디스크의 종류에 대응하는 분주비로 분주하여 채널비트클럭으로 발생한다.

라. 발명의 중요한 용도

디지탈 비디오 디스크 재생장치에 이용한다.

Description

디지탈 비디오 디스크 재생장치의 채널비트클럭 재생회로

본 발명은 콤팩트 디스크(Compact Disc: 이하 CD라 함) 재생기능을 구비하는 디지탈 비디오 디스크(Digital Video Disc: 이하 DVD라 함) 재생장치에 관한 것으로, 특히 DVD 또는 CD로부터 재생되는 신호를 복조하여 원래의 데이터 심볼(symbol)을 복원하는데 사용하기 위한 채널비트클럭(channel bit clock)을 재생하는 회로에 관한 것이다.

통상적으로 DVD 재생장치는 기본적으로 CD 재생기능을 구비하고 있다. 이에따라 DVD 재생장치는 DVD뿐만아니라 CD에 기록된 정보도 재생할 수 있다. 이러한 DVD 재생장치는 DVD 또는 CD에 기록된 신호를 광 픽업(optical pick-up)에 의해 픽업하여 파형정형함으로써 재생한후, 해당 디스크의 종류에 대응되게 복조하여 기록시의 변조 이전의 데이터 심볼을 복원한다. DVD와 CD는 RLL(Run Length Limited) 코드를 사용하는 EFM(Eight to Fourteen Modulation)방식을 채용하고 있는데, CD는 EFM방식을 그대로 채용하고 있고 DVD는 EFM방식의 변형된 형태인 EFM 플러스(plus)방식을 채용하고 있다. 그러므로 DVD로부터는 EFM 플러스신호가 재생되고 CD로부터는 EFM신호가 재생된다.

상기한 바와 같이 DVD와 CD로부터 재생되는 신호는 변조방식이 서로 다르므로 DVD 재생장치는 DVD 재생계와 기존의 CD 재생계를 별도로 가진다. DVD 재생계는 재생되는 디스크의 종류가 DVD일 경우 동작하며 DVD로부터 재생되는 EFM 플러스신호를 복조하여 데이터 심볼을 복원하고, CD 재생계는 재생되는 디스크의 종류가 CD일 경우 동작하며 CD로부터 재생되는 EFM신호를 복조하여 데이터 심볼을 복원한다. 이때 DVD 또는 CD로부터 재생되는 EFM 플러스신호 또는 EFM신호는 직렬의 채널 비트열(channel bit stream)로서, 채널 비트열에 나타나는 펄스들의 펄스폭은 EFM방식에 따라 가변된다.

이와 같은 재생신호를 처리하기 위해서는 기준이 되는 클럭신호를 필요로 한다. 이러한 클럭신호를 통상적으로 채널비트클럭이라 하며, 재생신호의 채널 비트열에서 1비트의 채널비트는 채널비트클럭의 1주기에 대응한다. 통상적인 채널비트클럭 재생회로는 PLL(Phase Locked Loop)회로를 사용하여 재생신호로부터 채널비트클럭을 재생해 낸다. 이때 PLL회로는 재생신호의 펄스들의 엣지(edge)에서 채널비트클럭의 위상정보를 얻어 채널비트클럭의 위상을 재생신호에 동기시킨다. 이러한 채널비트클럭의 주파수, 즉 채널주파수는 DVD와 CD간에 서로 다를 뿐만아니라, CD에 있어서는 배속에 따라 또 다르다. 즉, DVD에 사용되는 채널주파수는 26.16㎒이고, CD에 사용되는 채널주파수는 기본 배속인 1배속일 때 4.3218㎒이며 배속 주파수는 배속에 따라 1배속 주파수의 배수가 된다. 이에따라 DVD 재생장치는 채널비트클럭 재생회로도 DVD 재생계와 CD 재생계에 별도로 가질뿐만아니라 CD재생계에서는 배속마다 별도로 가진다.

상술한 바와 같이 종래에는 DVD 재생계와 CD 재생계에 각각 별도의 채널비트클럭 재생회로를 사용하여 왔었고, CD 재생계에서는 배속에 따라 별도의 채널비트클럭 재생회로를 사용하여야만하는 단점이 있었다. 또한 그에따라 다수의 PLL회로를 복잡하게 사용함으로써 원칩 IC(one chip Integrated Circuit)로 집적화하기 곤란한 단점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 DVD와 CD에 겸용할 수 있는 채널비트클럭 재생회로를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 DVD와 여러가지 배속의 CD에 겸용할 수 있는 채널비트클럭 재생회로를 제공함에 있다.

본 발명의 또다른 목적은 용이하게 집적화할 수 있는 채널비트클럭 재생회로를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 채널비트클럭 재생회로도,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 최대값 검출부의 상세 구성도,

도 3은 도 1의 각 부분의 동작 타이밍도.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 현재 재생중인 디스크로부터 재생되는 재생신호의 최대펄스폭을 현재 디스크에 따른 고유의 최대펄스폭에 대응되게 설정된 기준범위값과 비교하여 채널비트클럭의 주파수와 현재 디스크에 따른 채널주파수간의 차를 검출하며, 검출되는 주파수 차에 대응되게 기본주파수신호를 가변시켜 채널주파수에 로크(lock)시킨후 현재 디스크의 종류에 대응하는 분주비로 분주하여 채널비트클럭으로 발생함을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면에서 구체적인 회로 구성, 신호의 논리상태, 배속등과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 채널비트클럭 재생회로도를 보인 것으로, 위상 검출부(100)와 주파수 검출기(102)와 제어전압 출력부(104)와 전압제어발진기(Voltage Controlled Oscillator: 이하 VCO라 함)(106)와 제1,제2분주기(108,110)로 구성한다. 여기서 위상 검출부(100)와 제어전압 출력부(104)와 VCO(106)와 제1,제2분주기(108,110)는 PLL회로를 구성한다. VCO(106)는 제어전압 출력부(104)로부터 인가되는 제어전압 Vc의 레벨에 대응되게 주파수 및 위상이 가변되는 기본주파수신호 VCLK를 발진한다. 이때 VCO(106)의 프리 러닝(free running) 주파수는 후술하는 바와 같이 CD에 사용되는 채널주파수와 DVD에 사용되는 배속들의 채널주파수를 모두 얻어낼 수 있는 주파수로 설정된다. 이때 VCO(106)의 프리 러닝 주파수를 fo라 하고 제어전압 Vc에 따른 주파수 최대 가변값을 fv라 하면, VCO(106)로부터 발진되는 기본주파수신호 VCLK의 주파수 f는 통상적인 경우와 마찬가지로 하기 수학식 1과 같이 된다.

상기와 같이 VCO(106)로부터 발진되는 기본주파수신호 VCLK는 제1,제2분주기(108,110)에 의해 순차적으로 분주되어 채널비트클럭 PCLK으로 출력된다. 이때 제1분주기(108)는 기본주파수신호 VCLK를 현재 재생중인 디스크(이하 현재 디스크라 함)의 종류와 배속에 대응하는 분주비로 분주하여 기본클럭 CCLK으로 출력한다. 상기 기본클럭 CCLK은 주파수 검출기(102)에 인가되어 채널비트클럭 PCLK과 재생신호간의 주파수 차를 검출하는데 사용되는 동시에 제2분주기(110)에 인가되어 2분주됨으로써 채널비트클럭 PCLK으로 출력한다. 이 채널비트클럭 PCLK은 DVD 재생계 또는 CD 재생계에 인가됨으로써 현재 재생중인 디스크로부터 재생되는 신호, 즉 전술한 바와 같이 EFM 플러스신호 또는 EFM신호를 복조하는데 사용된다.

여기서 채널비트클럭 PCLK의 주파수는 재생신호, 즉 현재 디스크에 따른 채널주파수와 같아야 하고 위상이 동기되어야 한다. 이를 위해 채널비트클럭 PCLK이 현재 디스크에 따른 채널주파수에 로크될때까지 주파수 검출기(102)에 의해 채널비트클럭 PCLK과 재생신호간의 주파수 차를 검출하여 그에 대응하는 제1제어전압 Vc1을 발생한다. 그리고 채널비트클럭 PCLK이 재생신호의 주파수에 로크된 이후에는 재생신호와 위상 동기되도록 위상 검출부(100)에 의해 채널비트클럭 PCLK과 재생신호간의 위상차를 검출하여 그에 대응하는 제2제어전압 Vc2을 발생한다. 이와같이 발생되는 제1,제2제어전압 Vc1,Vc2은 제어전압 출력부(104)의 가산기(136)에 의해 가산되고 제2LPF(Low Pass Filter)(138)에 의해 루프 필터링(loop filtering)된후 상기한 바와 같은 제어전압 Vc으로 VCO(106)에 인가된다. 이러한 제어전압 Vc에 의해 VCO(106)에서 발진되는 기본주파수신호 VCLK의 주파수와 위상이 가변 조정됨으로써 채널비트클럭 PCLK이 현재 디스크의 종류, 즉 DVD 또는 CD의 배속에 해당하는 채널주파수로서 재생신호의 위상에 동기되게 발생된다.

상기 주파수 검출기(102)는 제1,제2,제3카운터(116,126,128)와 엣지 검출기(118)와 프레임 카운터(120)와 오아게이트(OR gate)(122)와 최대펄스폭 검출기(124)와 업/다운 카운터(130)와 로크 검출기(132)와 DAC(Digital-to-Analog Converter)(134)로 구성한다. 상기 주파수 검출기(102)는 재생신호의 최대펄스폭을 검출하고, 검출한 최대펄스폭을 현재 디스크에 따른 고유의 최대펄스폭에 대응되게 설정된 기준범위값과 비교한다. 이러한 비교에 의해 주파수 검출기(102)는 채널비트클럭 PCLK의 주파수와 현재 디스크에 따른 채널주파수간의 차를 검출하고 그에 대응되게 제1제어전압 Vc1을 발생한다. 또한 주파수 검출기(102)는 채널비트클럭 PCLK의 주파수가 현재 디스크에 따른 채널주파수에 로크될때 로크신호 LOCK를 발생한다.

이러한 주파수 검출기(102)를 도 3에 보인 동작 타이밍도를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 제1분주기(108)로부터 출력되는 기본클럭 CCLK이 도 3과 같다고 하면, 제2분주기(110)로부터 출력되는 채널비트클럭 PCLK은 도 3과 같이 기본클럭 CCLK이 2분주된 상태가 된다. 이때 도 3에 나타낸 바와 같은 채널비트클럭 PCLK의 1주기 T는 재생신호의 채널비트를 구분하는 클럭으로, 재생신호의 채널 비트열에 나타나는 펄스들의 가변되는 펄스폭은 도 3에 보인 예와 같이 채널비트클럭 PCLK의 주기 T의 배수가 된다. 통상적으로 재생신호의 펄스폭은 DVD에 있어서는 3T∼14T이고 CD에 있어서는 3T∼11T이다. 이때 DVD와 CD간에 최소펄스폭은 3T로서 동일하나, 최대펄스폭은 DVD는 14T이고 CD는 11T로서 서로 다르다.

이와 같은 최대펄스폭의 차를 이용하여 주파수 검출기(102)는 채널비트클럭 PCLK의 주파수를 DVD 또는 여러 배속의 CD의 채널주파수중 하나에 로크시킨다. 이를 위해 재생신호에 나타나는 펄스들의 최대펄스폭을 검출하여 현재 디스크의 고유의 최대펄스폭과 비교하면 그 차를 검출할 수 있다. 이러한 최대펄스폭의 차는 곧 채널비트클럭과 현재 디스크의 채널주파수간의 차에 대응한다. 따라서 본 발명은 그 차에 대응하는 제1제어전압 Vc1에 의해 VCO(106)를 제어함으로써 채널비트클럭 PCLK의 주파수를 현재 디스크에 따른 채널주파수에 로크시킨다.

상기한 최대폭 검출에 대해 살펴보면, 통상적으로 DVD 및 CD에 있어서 기록 신호 포맷(format)의 기본단위인 1프레임(frame)동안에 최대펄스폭, 즉 11T 또는 14T의 펄스가 적어도 1번 나타난다. 그러므로 1프레임동안에 재생신호에 나타나는 펄스들 각각의 펄스폭을 채널비트클럭 PCLK보다 높은 주파수의 클럭으로 카운트하면, 카운트값들중에서 최대값이 곧 최대펄스폭이 된다. 이때 통상적으로 1프레임동안 채널비트클럭 PCLK의 주기 T의 갯수는 DVD에 있어서는 1프레임당 1488T가 되고 CD에 있어서는 1프레임당 588T가 되므로, 채널비트클럭 PCLK의 주기 T를 카운트하면 1프레임의 구간을 정할 수 있다. 그러나 채널비트클럭 PCLK이 현재 디스크에 따른 채널주파수에 로크되기 이전에는 실제 채널주파수와 달라 실제 프레임보다도 짧아질 수 있으므로 이러한 방법은 사용할 수 없다. 이에따라 본 발명은 엣지 검출기(118)와 프레임 카운터(120)를 사용하여 실제의 1프레임보다 다소 긴 길이를 가지는 검출프레임, 즉 적어도 실제의 1프레임기간을 포함하는 구간을 설정한다.

상기 엣지검출기(118)는 재생신호에 나타나는 펄스들 각각의 엣지를 검출하여 도 3과 같이 엣지마다에서 엣지펄스 Pe를 하나씩 발생한다. 그리고 프레임 카운터(120)는 엣지펄스 Pe의 수를 카운트하여 1검출프레임의 길이에 대응되게 설정된 기준값이 될때마다 도 3과 같이 검출프레임펄스 Pf를 발생한다. 이때 엣지펄스 Pe의 수는 실제의 1프레임동안에 최대 196개 또는 496개가 된다. 즉, 재생신호의 최소펄스폭이 3T이므로 1프레임동안 재생신호에 나타나는 펄스들이 모두 최소펄스폭을 갖는다고 가정할 때 DVD에 있어서는 496개가 되고 CD에 있어서는 최대 196개가 된다.

이러한 점을 감안하여 본 발명의 실시예에서는 프레임 카운터(120)의 기준값을 예를들어 DVD에 대해서는 512로 설정하고 CD에 대해서는 256으로 설정하는 것으로 가정한다. 이때 프레임 카운터(120)에는 현재 디스크의 종류, 즉 DVD 또는 CD인가를 나타내는 제1선택신호 SEL1가 인가된다. 상기 제1선택신호 SEL1는 기존의 DVD 재생장치에서 현재 디스크의 종류에 따라 DVD 재생계 또는 CD 재생계중 하나를 동작시키기 위해 발생되는 선택신호와 동일하다. 이에따라 프레임 카운터(120)는 제1선택신호 SEL1에 따라 서로 다른 기준값을 적용한다. 그러므로 프레임 카운터(120)는 DVD에 대해서는 512개의 엣지펄스 Pe가 입력될때마다 검출프레임펄스 Pf를 하나씩 발생하고 CD에 대해서는 256개의 엣지펄스 Pe가 입력될때마다 검출프레임펄스 Pf를 하나씩 발생한다. 여기서 엣지검출기(118)는 통상적인 엣지검출기를 그대로 사용하면 되고, 프레임 카운터(120)는 제1선택신호 SEL1에 따라 기준값을 선택하기 위한 통상적인 데이터 셀렉터와 엣지펄스 Pe의 수를 카운트하기 위한 카운터로 구성하면 된다.

상기와 같은 상태에서 제1카운터(116)는 재생신호에 나타나는 펄스들 각각의 폭을 채널비트클럭 PCLK보다 높은 주파수를 가지는 기본클럭 CCLK에 의해 카운트하여 카운트값을 최대펄스폭 검출기(124)로 출력한다. 제1카운터(116)의 카운트값은 5비트로 설정하면 충분하다. 이때 제1카운터(116)는 오아게이트(122)의 출력에 의해 리셋트되는데, 오아게이트(122)는 엣지펄스 Pe와 검출프레임펄스 Pf를 논리합하여 제1카운터(116)에 인가한다. 그러므로 제1카운터(116)의 카운트값은 엣지펄스 Pe 또는 프레임펄스 Pf가 발생될때마다 리셋트된후 다시 카운트됨으로써 재생신호에 나타나는 각 펄스의 폭에 해당한다.

상기 최대펄스폭 검출기(124)는 도 2로서 도시한 바와 같이 비교기들(200,208,210)과 래치회로(202)와 데이터 셀렉터들(204,206)과 앤드게이트(AND gate)들(212,214)로 구성하며, 상기한 검출프레임마다 재생신호의 최대펄스폭을 검출하여 미리 설정된 기준범위값과 비교하고, 최대펄스폭이 기준범위값보다 작으면 제1검출펄스 Pu를 발생하고 기준범위값보다 크면 제2검출펄스 Pd를 발생한다.

상기 도 2에서 래치회로(202)의 데이터 입력단자(D)에는 제1카운터(116)의 카운트값이 인가되고, 클리어단자(CLR)에는 지연기(216)에 의해 일정 지연된 검출프레임펄스 Pf가 인가되며, 클럭단자에는 비교기(200)의 출력이 인가된다. 그러므로 래치회로(202)는 매 검출프레임의 종료시마다 클리어되며, 비교기(200)로부터 펄스신호가 인가될때마다 제1카운터(116)의 카운트값을 래치한다. 이때 비교기(200)는 제1카운터(116)의 현재 카운트값을 래치회로(202)에 래치된 값, 즉 이전 카운트값과 비교하여, 현재 카운트값이 이전 카운트값보다 클 때 래치회로(202)에 펄스신호를 인가한다. 즉, 재생신호의 펄스마다에 대해 제1카운터(116)의 펄스폭값이 이전 펄스보다 크게 될때마다 비교기(200)와 래치회로(202)에 의해 이를 래치한다. 이에따라 래치회로(202)에는 1검출프레임동안 제1카운터(116)의 카운트값들중 최대값이 래치된다. 따라서 매 검출프레임의 종료시점에서 래치회로(202)에는 해당 검출프레임내에서 최대펄스폭을 가지는 펄스폭의 값이 래치되게 된다.

상기한 바와 같이 래치회로(202)에 래치된 값이 비교기들(208,210)에 의해 기준범위값과 비교됨으로써 채널비트클럭 PCLK의 주파수와 현재 디스크에 따른 채널주파수간의 차가 검출된다. 전술한 바와 같이 DVD와 CD의 최대펄스폭이 각각 14T와 11T로서 서로 다르므로 기준범위값도 DVD와 CD간에 서로 다르게 설정한다. 이때 제1카운터(116)의 카운트 클럭인 기본클럭 CCLK의 주파수가 도 3과 같이 채널비트클럭 PCLK의 2배이므로 채널비트클럭 PCLK이 현재 디스크에 따른 채널주파수에 로크되었다면, DVD일 경우에는 고유의 최대펄스폭 14T에 해당하는 재생신호의 최대펄스폭을 카운트한 값은 27∼29가 되며, CD일 경우에는 고유의 최대펄스폭 11T에 해당하는 재생신호의 최대펄스폭을 카운트한 값은 21∼23이 된다.

즉, 주파수 로크시 DVD 고유의 최대펄스폭 14T은 기본클럭 CCLK 27개 내지 29개에 해당하고, CD 고유의 최대펄스폭 11T은 기본클럭 CCLK 21개 내지 23개에 해당한다. 그러므로 DVD에 대하여는 기준범위값을 27∼29로 설정하고, CD에 대하여는 기준범위값을 21∼23으로 설정한다. 즉, DVD의 기준범위값의 하한값은 27로 설정하고 상한값은 29로 설정하며, CD의 기준범위값의 하한값은 21로 설정하고 상한값은 23으로 설정한다. 그러면 채널비트클럭 PCLK의 주파수가 채널주파수보다 낮을 경우 재생신호의 최대펄스폭을 카운트한 값은 하한값 21 또는 27보다 작게 되고, 채널비트클럭 PCLK의 주파수가 채널주파수보다 높을 경우 재생신호의 최대펄스폭을 카운트한 값은 상한값 23 또는 27보다 크게 된다. 여기서 물론 이러한 값은 기본클럭 CCLK의 주파수가 채널비트클럭 PCLK의 2배이기 때문이며, 기본클럭 CCLK의 주파수를 보다 더 높게 사용한다면 하한값 및 상한값도 더 커지게 된다.

상기한 바와 같은 기준범위값의 하한값들과 상한값들중 CD와 DVD의 하한값을 각각 제1,제2하한값 MIN1,MIN2으로 데이터 셀렉터(204)에 인가하고 CD와 DVD의 상값을 각각 제1,제2상한값 MAX1,MAX2으로 데이터 셀렉터(206)에 인가한다. 이러한 상태에서 데이터 셀렉터(204)는 제1,제2하한값 MIN1,MIN2중에 하나를 전술한 바와 같은 제1선택신호 SEL1에 의해 현재 디스크의 종류에 따라 선택하여 비교기(208)의 입력단자(B)에 인가한다. 즉, 데이터 셀렉터(204)는 현재 디스크가 CD일 경우에는 제1하한값 MIN1을 비교기(208)로 출력하고, 현재 디스크가 DVD일 경우에는 제2하한값 MIN2을 비교기(208)로 출력한다. 그리고 데이터 셀렉터(206)는 제1,제2상한값 MAX1,MAX2중에 하나를 전술한 바와 같은 제1선택신호 SEL1에 의해 현재 디스크의 종류에 따라 선택하여 비교기(210)의 입력단자(B)에 인가한다. 즉, 데이터 셀렉터(206)는 현재 디스크가 CD일 경우에는 제1상한값 MAX1을 비교기(210)로 출력하고, 현재 디스크가 DVD일 경우에는 제2상한값 MAX2을 비교기(210)로 출력한다.

이때 비교기(208,210)의 다른 입력단자(A)에는 래치회로(202)에 래치된 최대펄스폭의 값이 인가된다. 이에따라 비교기(208)는 최대펄스폭과 하한값을 비교하여 최대펄스폭이 하한값보다 작을 때 하이신호를 발생하여 앤드게이트(212)로 출력한다. 이와같이 최대펄스폭이 하한값보다 작은 경우는 채널비트클럭 PCLK의 주파수가 현재 디스크에 따른 채널주파수보다 낮은 경우이다. 그리고 비교기(210)는 최대펄스폭과 상한값을 비교하여 최대펄스폭이 상한값보다 클때 하이신호를 발생하여 앤드게이트(214)로 출력한다. 이와같이 최대펄스폭이 상한값보다 큰 경우는 채널비트클럭 PCLK의 주파수가 현재 디스크에 따른 채널주파수보다 높은 경우이다. 이때 앤드게이트들(212,214)은 도 3과 같은 검출프레임펄스 Pf가 인가될때에만 인에이블된다. 이에따라 비교기들(208,210)의 출력은 매 검출프레임의 종료시점에서 각각 앤드게이트들(212,214)을 거쳐 출력된다.

그러므로 매 검출프레임마다 채널비트클럭 PCLK의 주파수가 현재 디스크에 따른 채널주파수보다 낮은 경우에는 채널비트클럭 PCLK의 주파수를 높이기 위한 하이의 제1검출펄스 Pu가 앤드게이트(212)로부터 출력된다. 이와달리 채널비트클럭 PCLK의 주파수가 현재 디스크에 따른 채널주파수보다 높은 경우에는 채널비트클럭 PCLK의 주파수를 낮추기 위한 하이의 제2검출펄스 Pd가 앤드게이트(214)로부터 출력된다. 그리고 채널비트클럭 PCLK의 주파수가 현재 디스크에 따른 채널주파수에 로크된 경우에는 앤드게이트(212,214)의 출력은 로우상태를 유지하게 됨으로써 제1,제2검출펄스 Pu,Pd가 출력되지 않는다.

여기서 만일 검출프레임펄스 Pf에 의해 동시에 래치회로(202)를 클리어시키고 앤드게이트들(212,214)을 인에이블시킨다면, 래치회로(202)로부터 비교기들(208,210)에 인가되는 값을 항상 0이 될 것이다. 이러한 점을 감안하여 지연기(216)를 사용하여 검출프레임펄스 Pf를 일정 지연시킨 다음에 래치회로(202)에 인가함으로써 앤드게이트들(212,214)을 먼저 인에이블시킨후 래치회로(204)를 클리어시킨다.

상기한 바와 같이 최대펄스폭 검출기(124)에서 발생되는 제1,제2검출펄스 Pu,Pd는 제2,제3카운터(126,128)에 인가된다. 이때 제2카운터(126)는 제2검출펄스 Pd에 의해 리셋트되며 제1검출펄스 Pu를 카운트하여 설정값이 될때마다 업펄스 UP를 발생한다. 제3카운터(128)는 제1검출펄스 Pu에 의해 리셋트되며 제2검출펄스 Pd를 카운트하여 설정값이 될때마다 다운펄스 DOWN를 발생한다. 그리고 업/다운 카운터(130)는 미리 설정된 초기값부터 업펄스 UP와 다운펄스 DOWN에 의해 각각 업 또는 다운 카운트하여 카운트값을 DAC(134)를 통해 상술한 바와 같은 제1제어전압 Vc1으로서 출력한다. 이러한 업/다운 카운터(130)의 초기값은 상술한 바와 같은 VCO(106)의 프리 러닝 주파수에 대응되게 미리 설정되며, 예를들어 10000(2진수임)로 설정한다. 이에따라 업/다운 카운터(130)의 카운트값은 업펄스 UP가 인가될때마다 1씩 증가되고 다운펄스 DOWN가 인가될때마다 1씩 감소한다. 이와같은 업/다운 카운터(130)의 카운트값 변화에 비례하여 제1제어전압 Vc1의 레벨이 변화함으로써 VCO(106)의 발진 주파수가 조정되고, 그에따라 채널비트클럭 PCLK의 주파수가 현재 디스크의 채널주파수에 점차로 추종하여 최종적으로 로크상태가 된다.

여기서 최대펄스폭 검출기(124)의 출력 제1,제2검출펄스 Pu,Pd를 바로 업/다운 카운터(130)에 인가하지 않는 이유는 채널비트클럭 PCLK의 주파수 안정을 위해 히스테리시스(hysteresis)를 주기 위한 것이다. 이는 재생신호인 EFM신호 또는 EFM플러스신호가 RLL 코드에 어긋난 신호이거나 외란 및 재생특성에 따라 최대펄스폭이 일시적으로 잘못 검출되는 경우가 발생하기 때문이다. 이에따라 이러한 경우에는 VCO(106)의 발진 주파수를 조정하지 않고 이전 상태를 유지하기 위해 제2,제3카운터(126,128)를 사용한다.

상기 제2,제3카운터(126,128)의 설정값을 5로 설정한다고 가정한다. 그러면 제2카운터(126)는 최대펄스폭 검출기(124)로부터 제1검출펄스 Pu가 5회, 즉 5번의 검출프레임동안 연속적으로 발생될 때만 업펄스 UP를 하나 발생한다. 이와 마찬가지로 제3카운터(128)는 최대펄스폭 검출기(124)로부터 제2검출펄스 Pd가 5회, 즉 5번의 검출프레임동안 연속적으로 발생될 때만 다운펄스 DOWN를 하나 발생한다. 이와달리 제1검출펄스 Pu가 5회 연속적으로 발생하기 전에 제2검출펄스 Pd가 발생한다면 제2카운터(126)는 제2검출펄스 Pd에 의해 리셋트되므로 업펄스 UP가 발생되지 않는다. 이와 마찬가지로 제2검출펄스 Pd가 5회 연속적으로 발생하기 전에 제1검출펄스 Pu가 발생한다면 제3카운터(128)는 제1검출펄스 Pu에 의해 리셋트되므로 다운펄스 DOWN가 발생되지 않는다.

따라서 일정 검출주기, 즉 상기한 예에서는 5번의 검출프레임동안 연속적으로 채널비트클럭 PCLK의 주파수가 현재 디스크에 따른 채널주파수보다 낮게 될때마다 제1제어전압 Vc1의 레벨이 한 단계 상승된다. 그러면 VCO(106)의 기본주파수신호 VCLK의 주파수가 높아짐으로서 결과적으로 채널비트클럭 PCLK의 주파수가 높아진다. 이와 마찬가지로 상기 일정 검출주기동안 채널비트클럭 PCLK의 주파수가 현재 디스크에 따른 채널주파수보다 높게 될때마다 제1제어전압 Vc1의 레벨이 한 단계 하강된다. 그러면 VCO(106)의 기본주파수신호 VCLK의 주파수가 낮아짐으로서 결과적으로 채널비트클럭 PCLK의 주파수가 낮아진다.

이때 업/다운 카운터(130)의 출력 카운트값은 상기한 바와 같이 DAC(134)에 인가될뿐만아니라 로크 검출기(132)에도 인가되는데, 로크 검출기(132)에는 프레임 카운터(120)로부터 발생되는 검출프레임펄스 Pf가 인가된다. 로크 검출기(132)는 검출프레임펄스 Pf가 일정 횟수만큼 입력되는 동안 업/다운 카운터(130)의 카운트값이 계속 동일한 값을 유지하면, 채널비트클럭 PCLK이 현재 디스크에 따른 채널주파수에 로크되었음을 알리는 로크신호 LOCK를 발생하여 위상비교기(112)로 출력한다. 이때 상기 일정 횟수는 제2,제3카운터(126,128)에서와 동일한 검출주기, 즉 상기한 예에 따르면 5회로 설정할 수 있다. 따라서 이러한 검출주기동안 재생신호의 최대펄스폭이 상술한 기준범위값이내일때 채널비트클럭 PCLK의 주파수가 현재 디스크에 따른 채널주파수와 동일하게 된 것으로 검출되어 로크신호 LOCK가 발생되는 것이다.

상기와 같이 발생되는 로크신호 LOCK는 통상적인 위상 검출부(100)의 위상비교기(112)에 인가됨으로써 위상비교기(112)가 인에이블된다. 즉, 채널비트클럭 PCLK이 현재 디스크에 따른 채널주파수에 로크되기 이전에는 위상검출부(100)는 동작하지 않고 있다가, 로크된 이후부터 동작을 시작한다. 이때 위상비교기(112)는 채널비트클럭 PCLK과 재생신호간의 위상차를 검출하여 그에 대응하는 위상차 검출신호를 발생하며, 위상차 검출신호는 제1LPF(114)에 의해 루프 필터링됨으로써 제2제어전압 Vc2으로 발생된다. 이때 제2제어전압 Vc2의 레벨은 통상적인 위상비교기에서와 마찬가지로 위상비교기(112)의 검출 결과에 따라 변한다. 즉, 채널비트클럭 PCLK의 위상이 기준신호가 되는 재생신호보다 빠르면 제2제어전압 Vc2의 레벨이 낮아지고 재생신호보다 늦으면 제2제어전압 Vc2의 레벨이 높아지며, 위상이 동기되면 이전의 레벨을 유지한다. 따라서 채널비트클럭 PCLK이 재생신호, 즉 현재 디스크에 따른 채널주파수에 로크된 이후에는 VCO(106)는 제2제어전압 Vc2에 따라 위상이 조정됨으로써 결과적으로 채널비트클럭 PCLK의 위상이 상기 채널주파수에 동기된다.

한편 VCO(106)의 기본주파수신호 VCLK를 분주하여 기본클럭 CCLK로 출력하는 제1분주기(108)의 분주비는 제2선택신호 SEL2에 의해 현재 디스크의 종류와 배속에 대응되게 설정된다. 상기 제2선택신호 SEL2는 기존의 DVD 재생장치에서 현재 디스크가 CD일 경우 배속에 따라 CD 재생계의 배속을 선택하기 위해 발생되는 선택신호와 동일하다. 다만 본 발명의 실시예에서는 현재 디스크가 DVD일 경우에는 CD의 어느 한 배속와 동일하게 제2선택신호 SEL2를 발생한다.

만일 CD의 배속들을 1배속, 6배속, 12배속등이라 하고, 제2분주기(110)의 분주비를 상술한 바와 같이 2로 하며, 제1분주기(108)의 분주비를 현재 디스크가 DVD 또는 6배속 CD일때는 2로 선택하고 1배속 CD일때는 12로 선택하며 12배속 CD때는 1로 선택한다고 가정할 때, 본 발명의 실시예에서는 VCO(106)의 프리 러닝 주파수를 104㎒로 설정한다. 이는 DVD의 채널주파수는 26.16㎒이고 CD 6배속의 채널주파수는 하기 수학식 2와 같이 되므로 DVD와 CD 6배속의 비트 주파수의 차의 중간정도가 되는 26MHz의 체배가 되는 주파수로 설정한 것이다.

그러면 현재 디스크가 DVD 또는 6배속 CD일때는 104㎒의 기본주파수신호 VCLK가 제1,제2분주기(108,110)에 의해 총 4분주됨으로써 26㎒의 채널비트클럭 PCLK로 출력된다. 그리고 현재 디스크가 1배속 CD일때는 104㎒의 기본주파수신호 VCLK가 제1,제2분주기(108,110)에 의해 총 24분주됨으로써 4.3333㎒의 채널비트클럭 PCLK로 출력된다. 또한 현재 디스크가 12배속 CD일때는 104㎒의 기본주파수신호 VCLK가 제1,제2분주기(108,110)에 의해 총 2분주됨으로써 52㎒의 채널비트클럭 PCLK로 출력된다.

따라서 DVD 또는 CD의 배속에 따라 제1분주기(108)의 분주비를 조정하여 해당 채널주파수에 근접한 채널비트클럭 PCLK가 발생되도록 한 상태에서, 주파수 검출기(102)의 제1제어전압 Vc1에 의해 VCO(106)에서 발진되는 기본주파수신호 VCLK의 주파수를 조정하여 채널주파수에 로크시킨 다음에, 위상 검출기(100)의 제2제어전압 Vc2에 의해 VCO(106)의 기본주파수신호 VCLK의 위상을 조정함으로써 채널비트클럭 PCLK이 현재 디스크의 종류, 즉 DVD 또는 CD의 배속에 해당하는 채널주파수로서 재생신호의 위상에 동기되게 발생된다.

따라서 하나의 채널비트클럭 재생회로만을 사용하여 DVD와 CD의 배속에 각각에 필요한 채널비트클럭 PCLK을 재생할 수 있게 된다.

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 특히 본 발명의 실시예에서는 DVD와 CD에 겸용할 수 있는 것 뿐만아니라 CD에 있어서도 여러가지 배속에 적용하는 것을 예시하였으나, 단순히 DVD와 특정한 한가지 배속의 CD에만 겸용하도록 적용할 수도 있을 것이다. 이러한 경우 제1분주기(108)의 분주비는 하나로 고정하거나 둘중 하나를 선택하도록 설정하면 된다. 또한 주파수 검출에 있어 히스테리시스를 주기 위해 제2,제3카운터(126,128)를 사용하였으나 큰 문제가 없을 경우에는 사용할 필요는 없다.

그리고 프리 러닝 주파수는 상술한 바와 달리 6배속 CD일때의 채널주파수의 체배가 되도록 설정할 수도 있다. 이는 응용 특성상 CD 오디오의 경우는 샘플링 주파수, 즉 44.1㎑로 정확히 재생되어야 하나, DVD는 비디오 데이터 압축시 효율을 높이기 위해 VBR(Variable Bit Rate) 부호화되어 있어 재생속도가 반드시 일정하지 않은 특성을 가지기 때문이다. 즉, 이러한 특성을 이용하여 VCO(106)의 프리 러닝 주파수를 6배속 CD의 채널주파수의 체배가 되도록 하면 전체 구성시 스핀들 서보 모터 제어 기준 클럭 소스를 단일화하여 제어할 수 있다. 그렇지 않은 경우 서보용 기준 클럭 소스도 DVD용과 CD용을 각각 사용하여야만 한다.

따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구의 범위와 특허청구의 범위의 균등한 것에 의해 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 하나의 채널비트클럭 재생회로를 DVD와 여러 배속의 CD로부터 재생되는 신호를 복원하기 위한 채널비트클럭을 발생하는데 겸용할 수 있는 잇점이 있다. 그리고 이에따라 하나의 PLL회로만을 채용함으로써 회로가 종래에 비해 단순해짐으로써 용이하게 원칩 IC로 구현할 수 있다.

Claims (16)

1. 디지탈 비디오 디스크 또는 콤팩트 디스크로부터 재생되는 신호를 복조하여 원래의 데이터 심볼을 복원하는데 사용하기 위한 채널비트클럭을 재생하는 회로에 있어서,

   상기 재생신호의 최대펄스폭을 현재 재생중인 디스크에 따른 고유의 최대펄스폭에 대응되게 설정된 기준범위값과 비교하여 상기 채널비트클럭의 주파수와 상기 현재 디스크에 따른 채널주파수간의 차를 검출하며, 검출되는 주파수 차에 대응되게 기본주파수신호를 가변시켜 상기 채널주파수에 로크시킨후 상기 현재 디스크의 종류에 대응하는 분주비로 분주하여 상기 채널비트클럭으로 발생함을 특징으로 하는 채널비트클럭 재생회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 채널비트클럭이 상기 채널주파수에 로크된 이후에는, 상기 채널비트클럭과 상기 재생신호간의 위상차에 대응되게 상기 기본주파수신호를 가변시켜 상기 채널비트클럭을 상기 재생신호와 위상 동기시킴을 특징으로 하는 채널비트클럭 재생회로.
3. 디지탈 비디오 디스크 또는 콤팩트 디스크로부터 재생되는 신호를 복조하여 원래의 데이터 심볼을 복원하는데 사용하기 위한 채널비트클럭을 재생하는 회로에 있어서,

   소정 제어전압의 레벨에 비례하여 가변되는 기본주파수신호를 발진하는 전압제어발진기와,

   상기 기본주파수신호를 현재 재생중인 디스크의 종류에 대응하는 분주비로 분주하여 기본클럭으로 출력하는 제1분주기와,

   상기 기본클럭을 고정 설정된 분주비로 분주하여 상기 채널비트클럭으로 출력하는 제2분주기와,

   상기 재생신호의 최대펄스폭을 상기 현재 디스크에 따른 고유의 최대펄스폭에 대응되게 설정된 기준범위값과 비교하여 상기 채널비트클럭의 주파수와 상기 현재 디스크에 따른 채널주파수간의 차를 검출하고 그에 대응하는 제1제어전압을 발생하며, 상기 채널비트클럭이 상기 채널주파수에 로크될때 로크신호를 발생하는 주파수 검출기와,

   상기 로크신호에 의해 인에이블되며 상기 채널비트클럭과 상기 재생신호간의 위상차를 검출하여 그에 대응하는 레벨의 제2제어전압을 발생하는 위상 검출부와,

   상기 제1,제2제어전압을 가산하여 상기 전압제어발진기에 상기 제어전압으로 인가하는 제어전압 출력부를 구비함을 특징으로 하는 채널비트클럭 재생회로.
4. 제3항에 있어서, 상기 주파수 검출기가, 상기 채널비트클럭의 주파수가 일정 검출주기동안 연속적으로 상기 채널주파수보다 낮게 될때마다 상기 제1제어전압의 레벨을 한 단계 상승시키고, 상기 채널주파수보다 높게 될때마다 상기 제1제어전압의 레벨을 한 단계 하강시키며, 동일하게 될때 상기 로크신호를 발생함을 특징으로 하는 채널비트클럭 재생회로.
5. 제4항에 있어서, 상기 검출주기가, 상기 현재 디스크에 따른 고유의 프레임보다 길게 설정된 검출프레임이 일정 갯수만큼 연속되는 기간으로 설정됨을 특징으로 하는 채널비트클럭 재생회로.
6. 제5항에 있어서, 상기 주파수 검출기가, 상기 매 검출프레임동안에 상기 재생신호에 나타나는 펄스들 각각의 폭을 상기 기본클럭에 의해 카운트하고 카운트값들중 최대값을 해당 검출프레임에서의 최대펄스폭으로 검출함을 특징으로 하는 채널비트클럭 재생회로.
7. 제6항에 있어서, 상기 주파수 검출기가, 상기 검출주기동안 연속적으로 최대펄스폭이 상기 기준범위값보다 클때 상기 채널비트클럭의 주파수가 상기 채널주파수보다 높은 것으로 검출하고, 상기 기준범위값보다 작을때 상기 채널비트클럭의 주파수가 상기 채널주파수보다 낮은 것으로 검출하며, 상기 기준범위값이내일때 상기 채널비트클럭의 주파수가 상기 채널주파수에 로크된 것으로 검출함을 특징으로 하는 채널비트클럭 재생회로.
8. 제7항에 있어서, 상기 제2분주기의 분주비가, 2로 설정함을 특징으로 하는 채널비트클럭 재생회로.
9. 제8항에 있어서, 상기 기준범위값이, 상기 현재 디스크가 상기 디지탈 비디오 디스크일때는 27∼29로 선택되고, 상기 현재 디스크가 상기 콤팩트 디스크일때는 21∼23으로 선택됨을 특징으로 하는 채널비트클럭 재생회로.
10. 디지탈 비디오 디스크 또는 여러 배속중 하나의 콤팩트 디스크로부터 재생되는 신호를 복조하여 원래의 데이터 심볼을 복원하는데 사용하기 위한 채널비트클럭을 재생하는 회로에 있어서,

    소정 제어전압의 레벨에 비례하여 가변되는 기본주파수신호를 발진하는 전압제어발진기와,

    상기 기본주파수신호를 현재 재생중인 디스크의 종류와 배속에 대응하는 분주비로 분주하여 기본클럭으로 출력하는 제1분주기와,

    상기 기본클럭을 2분주하여 상기 채널비트클럭으로 출력하는 제2분주기와,

    상기 재생신호의 최대펄스폭을 상기 현재 디스크에 따른 고유의 최대펄스폭에 대응되게 설정된 기준범위값과 비교하여 상기 채널비트클럭의 주파수와 상기 현재 디스크에 따른 채널주파수간의 차를 검출하고 그에 대응하는 제1제어전압을 발생하며, 상기 채널비트클럭이 상기 채널주파수에 로크될때 로크신호를 발생하는 주파수 검출기와,

    상기 로크신호에 의해 인에이블되며 상기 채널비트클럭과 상기 비트 스트림간의 위상차를 검출하여 그에 대응하는 레벨의 제2제어전압을 발생하는 위상 검출부와,

    상기 제1,제2제어전압을 가산하여 상기 전압제어발진기에 상기 제어전압으로 인가하는 제어전압 출력부를 구비함을 특징으로 하는 채널비트클럭 재생회로.
11. 제10항8에 있어서, 상기 주파수 검출기가,

    상기 재생신호에 나타나는 펄스들 각각의 엣지를 검출하여 엣지마다에서 엣지펄스를 발생하는 엣지 검출기와,

    상기 엣지펄스의 수를 카운트하여 상기 현재 디스크에 따른 고유의 프레임보다 길게 설정된 검출프레임에 대응하는 기준값이 될 때마다 검출프레임펄스를 발생하는 프레임 카운터와,

    상기 재생신호에 나타나는 펄스들 각각의 폭을 상기 기본클럭에 의해 카운트하며 상기 엣지펄스와 검출프레임펄스에 의해 리셋트되는 제1카운터와,

    상기 검출프레임마다 상기 재생신호의 최대펄스폭을 검출하여 상기 기준범위값과 비교하고, 상기 최대펄스폭이 상기 기준범위값보다 작으면 제1검출펄스를 발생하고 상기 기준범위값보다 크면 제2검출펄스를 발생하는 최대펄스폭 검출기와,

    상기 제2검출펄스에 의해 리셋트되며 상기 제1검출펄스의 수를 카운트하여 상기 검출프레임이 일정 갯수만큼 연속되는 검출주기에 대응하는 설정값이 될때마다 업 펄스를 발생하는 제2카운터와,

    상기 제1검출펄스에 의해 리셋트되며 상기 제2검출펄스의 수를 카운트하여 상기 설정값이 될때마다 다운 펄스를 발생하는 제3카운터와,

    상기 전압제어발진기의 프리 러닝 주파수에 대응되게 미리 설정된 초기값부터 상기 업 펄스와 다운 펄스에 의해 각각 업/다운 카운트하는 업/다운 카운터와,

    상기 검출주기동안 상기 업/다운 카운터의 출력이 동일하게 유지되는 동안 상기 로크신호를 발생하는 로크 검출기를 구비함을 특징으로 하는 채널비트클럭 재생회로.
12. 제11항에 있어서, 상기 콤팩트 디스크의 배속들이, 1배속, 6배속, 12배속임을 특징으로 하는 채널비트클럭 재생회로.
13. 제12항에 있어서, 상기 전압제어발진기의 프리 러닝 주파수가, 104MHz로 설정됨을 특징으로 하는 채널비트클럭 재생회로.
14. 제13항에 있어서, 상기 전압제어발진기의 프리 러닝 주파수가, 상기 6배속일때의 채널주파수의 체배가 되도록 설정됨을 특징으로 하는 채널비트클럭 재생회로.
15. 제13항에 있어서, 상기 제1분주기의 분주비가, 상기 현재 디스크가 디지탈 비디오 디스크 또는 6배속 콤팩트 디스크일때는 2로 선택되고, 1배속 콤팩트 디스크일때는 12로 선택되며, 12배속 콤팩트 디스크일때는 1로 선택됨을 특징으로 하는 채널비트클럭 재생회로.
16. 제15항에 있어서, 상기 기준범위값이, 상기 현재 디스크가 상기 디지탈 비디오 디스크일때는 27∼29로 선택되고, 상기 현재 디스크가 상기 콤팩트 디스크일때는 21∼23으로 선택됨을 특징으로 하는 채널비트클럭 재생회로.