KR100219883B1 - 광디스크의 초기화방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 신호를 저장하는 광디스크 저장 기기의 초기화방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명은 초기화를 간단히 처리할 수 있도록 하는 것이 목적으로 한다.

본 발명의 초기화방법은, 초기화용 패턴신호 00H를 포멧터의 내부 블록의 변조기에 입력하여 그에 해당하는 특정 변조코드로 변조하는 과정; 상기 포맷터로부터 신호를 받아들여 펄스를 성형하는 과정; 상기 과정에서 성형된 펄스신호를 읽어들여서 디스크에 기록하거나 상기 디스크에 기록된 정보를 읽어내는 픽업과정; 상기 픽업과정을 거친 신호를 증폭하기 위한 증폭과정; 상기 증폭과정에서 증폭된 신호를 처리하는 등화기 검출과정; 상기 등화기 검출과정을 거친 신호를 디포맷팅하는 과정; 및 상기 디포맷팅과정을 거친 신호를 결함처리기가 받아들여 디스크 공간의 섹터 오류를 조사해서, 오류가 있는 섹터를 디스크의 특정 영역에 기록하는 결함처리과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 초기화장치는, 초기화를 위한 패턴 신호를 받아들이는 포맷터; 상기 포맷터로부터 신호를 받아들여 펄스를 성형하는 펄스성형기; 상기 펄스성형기로부터 성형된 펄스신호를 읽어들여서 디스크에 기록하거나 상기 디스크에 기록된 정보를 읽어내는 픽업부; 상기 픽업장치로부터의 신호를 증폭하기 위한 증폭기; 상기 증폭기로부터 증폭된 신호를 처리하는 등화기 검출기; 상기 등화기 검출기로부터의 신호를 디포맷팅하는 디포맷터; 및 상기 디포맷터로부터 신호를 받아들여 결함을 처리하는 결함처리기를 포함하여 이루어지는 것이 특징이다.

그리고 본 발명은, 오류 정정 인코딩 및 디코딩 과정이 없이 초기화 과정을 간단히 처리할 수 있는 효과가 있다.

Description

광디스크의 초기화 방법 및 장치

본 발명은 디지털 신호를 저장하는 광디스크 저장 기기의 초기화에 관한 것으로서, 특히, 오류 정정을 행하여 광디스크를 초기화 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 기록이 가능한 광디스크를 일반 사용자들이 사용하기 위해서는 초기화과정을 거쳐야 한다. 하지만 초기화 과정은 특정 데이터 패턴을 기록하고 읽는 과정이 수반되므로 많은 시간이 요구된다. 따라서 향후 기록밀도가 높아질수록 효과적인 초기화 방법은 필수적이다.

디지털 신호를 저장하는 광디스크 저장 기기의 초기화 방법에 대한 종래 기술을 간단히 설명하면 다음과 같다.

오류 정정 기능을 갖는 광디스크 저장 기기의 초기화방법은, 특정 데이터 패턴을 광디스크에 기록하는 과정, 상기 기록된 데이터 패턴을 읽어내어 기록된 데이터의 오류 유무, 헤더 영역의 오류 유무를 검사하는 과정, 해당 섹터의 결함 유무를 판정하는 과정, 디스크의 특정 영역에 기록하는 과정을 갖는다.

헤더영역의 오류 유무를 판단하기 위해서는 헤더 검출방법을 사용하고, 데이터 영역의 오류검사는 오류정정 인코딩된 데이터를 오류정정 디코딩을 행함으로써 달성된다. 일반적으로 오류 정정 인코딩과 디코딩 과정은 블록단위로 수행되고, 이를 처리하기 위해서는 많은 양의 메로리와 계산시간을 요한다.

디스크의 초기화 방법에는 확인화 과정이 수반되는 방법과 확인화 과정이 수반되지 않는 방법으로 대별된다.

상기 방법 가운데 기록 후 기록 과정 또는 기록 매체의 오류를 확인하는 과정이 수반되는 초기화 방법은, 초기화 시간은 오래 걸리지만 실제로 데이터를 쓰거나 읽을 경우 엑세스 효과가 향상되고 데이터의 신뢰성을 확보할 수 있다.

반면에 기록 후 기록 과정 또는 기록 매체의 오류를 확인하는 과정이 수반되지 않는 초기화 방법은, 기록 후 읽어서 확인하는 과정이 생략되기 때문에 초기화 시간은 단축할 수 있으나, 실제 유저 데이터를 쓰거나 읽을 때 엑세스 속도가 늦고 데이터의 신뢰성을 기할 수 없다는 단점이 있다.

그래서 보통 기록 후 기록 과정 또는 기록 매체의 오류를 확인하는 과정이 수반되는 초기화 과정이 일반적으로 쓰이고 있다. 본 발명에 의한 초기화 방법도 상기한 기록 후 기록 과정 또는 기록 매체의 오류를 확인하는 과정이 수반되는 방법이다.

상기한 디스크 초기화 방법에 있어서, 상기 확인화 과정의 수반 여부와 관계없이 기록매체의 기록밀도가 점점 증가할수록 초기화 시간을 단축해야 한다는 문제는 기록용량과 함께 드라이브를 개발하는 측면에서 간과해서는 안되는 중요한 문제점으로 대두되고 있다.

상기한 디스크의 초기화를 수행하기 위한 기존의 결함 처리시스템의 구성도는 도 1과 같다. 상기 시스템은, 특정한 데이터 패턴의 초기화 명령을 받아서 이에 해당하는 특정 동작을 수행하는 PC; 상기 PC로부터 초기화 명령을 받아들이는 ATAPI인터페이스; 초기화용 특정패턴과 상기 ATAPI인터페이스로부터 초기화명령을 받아들이는 오류 정정 인코더부; 상기 오류 정정 인코더부로부터의 신호를 받아들이는 포맷터; 상기 포맷터로부터 신호를 받아들여 펄스를 성형하는 펄스성형기; 상기 펄스성형기로부터 성형된 펄스신호를 읽어들여서 디스크에 기록하거나 상기 디스크에 기록된 정보를 읽어내는 픽업부; 상기 픽업장치로부터의 신호를 증폭하기 위한 증폭기; 상기 증폭기로부터 증폭된 신호를 처리하는 등화기 검출기; 상기 등화기 검출기로부터의 신호를 디포맷팅하는 디포맷터; 상기 디포맷터로부터 신호를 받아들여서 상기 ATAPI인터페이스로 출력하는 오류 정정 디코더부 및 상기 오류 정정 디코더부로부터 신호를 받아들여 결함을 처리하는 결함처리기로 이루어진다.

디스크는 일반적으로 물리적인 섹터 단위로 구분되는데 각 섹터는 그 섹터의 디스크 상에서 물리적인 위치 정보 등을 포함하는 헤더 영역과, 실제로 사용자 데이터 또는 유저 데이터가 기록되는 기록 가능 영역으로 나누어진다. 도 3에 상기와 같은 일반적인 섹터 구성의 한 예를 보였다.

도 3에서 헤더 영역은 디스크 상에 프레핏(prepit)형태로 기록되어 있으며, 어드레싱과 서보 제어를 위한 디스크상의 섹터의 물리적인 위치를 나타내는 부분으로서 상기의 헤더 영역 부분에 오류가 발생하면 1섹터 전체의 데이터에 영향을 줄 수 있으므로 도 3의 예에서는 상보하는 4개의 헤더 주소가 기록되어 있어 헤더 주소의 신뢰성을 높여주고 있으며, 4개의 헤더 중 2개 또는 그 이상의 헤더 주소를 검출하면 그 헤더 주소에 해당하는 섹터를 검출한 것으로 판단할 수 있으므로 헤더 영역에 오류가 발생하더라도 그 기록된 데이터를 보호할 수 있다. 도 3에서 기록필드는 상기한 기록 가능 영역에 해당하며 실제 유저 데이터가 기록되는 영역이다.

상기한 도 3을 참조하면 섹터 포멧에서 섹터 오류가 발생할 수 있는 부분은 헤더 영역에 생긴 오류와 재생 영역에 생긴 오류로 나눌 수 있으며, 상기 재생 영역에 유저 데이터를 기록할 시에는 오류가 발생한 섹터에 데이터를 기록하면 안되고 섹터 오류가 없는 섹터에 유저 데이터를 기록해야 한다.

상기와 같이 데이터를 기록하는 방법에는 슬리핑 알고리즘과 선형 치환 알고리즘이 있다. 슬리핑 알고리즘은 오류가 없는 섹터 바로 다음 섹터에 데이터를 기록하는 방법이다. 선형 치환 알고리즘은 오류 정정 블록 전체를, 오류 섹터를 포함하지 않는 특정의 디스크 공간으로 옮겨서 데이터를 기록하는 방법이다.

슬리핑 알고리즘은 초기화시에 행하지만, 선형 치환 알고리즘은 초기화 후 실제로 유저 데이터를 기록하는 과정에 행하는 섹터 오류 처리 알고리즘이다.

상기 슬리핑 알고리즘은 다시 섹터 단위로 초기화를 행하는 알고리즘과, 오류 정정 블록 단위로 초기화를 행하는 방법으로 구분된다. 이 가운데에서 섹터 단위로 슬리핑을 행하는 알고리즘은, 디스크 공간을 보다 효율적으로 사용할 수 있다는 이점은 있지만 알고리즘이 복잡하다는 단점이 있다. 반면, 오류 정정 블록 단위로 슬리핑을 행하는 알고리즘은, 알고리즘 구현은 간단하지만 디스크 공간을 효율적으로 사용할 수 없다는 단점이 있다.

그리고 종래의 초기화 장치는 초기화용 특정 패턴을 사용함으로써 패리티 값이 다 달라서 고속의 초기화를 하는데 장애요인이 되었다. 그리고 인코더 및 디코더를 거쳐야 하므로 초기화가 빠르게 진행될 수 없었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 확인화 과정이 수반되는 초기화 과정에서 초기화 시간을 단축하기 위해, 오류 정정기능이 있는 광디스크의 초기화 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 광디스크의 초기화를 위한 종래의 결함 처리 시스템의 구성도

도 2는 광디스크의 초기화를 위한 본 발명의 결함 처리 시스템의 구성도

도 3은 일반적인 광디스크의 섹터구성

도 4의 (a)는 특정 패턴을 인코딩했을 경우의 ECC 인코딩 및 디코딩 결과

도 4의 (b)는 본 발명에 의한 패턴00H를 인코딩했을 경우의 ECC 인코딩 및 디코딩 결과

본 발명에 의한 오류 정정기능이 있는 광디스크의 초기화 방법은, 초기화용 패턴신호 00H를 포멧터의 내부 블록의 변조기에 입력하여 그에 해당하는 특정 변조코드로 변조하는 과정; 상기 포맷터로부터 신호를 받아들여 펄스를 성형하는 과정; 상기 과정에서 성형된 펄스신호를 읽어들여서 디스크에 기록하거나 상기 디스크에 기록된 정보를 읽어내는 픽업과정; 상기 픽업과정을 거친 신호를 증폭하기 위한 증폭과정; 상기 증폭과정에서 증폭된 신호를 처리하는 등화기 검출과정; 상기 등화기 검출과정을 거친 신호를 디포맷팅하는 과정; 및 상기 디포맷팅과정을 거친 신호를 결함처리기가 받아들여 디스크 공간의 섹터 오류를 조사해서, 오류가 있는 섹터를 디스크의 특정 영역에 기록하는 결함처리과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 초기화장치는, 초기화를 위한 패턴 신호를 받아들이는 포맷터; 상기 포맷터로부터 신호를 받아들여 펄스를 성형하는 펄스성형기; 상기 펄스성형기로부터 성형된 펄스신호를 읽어들여서 디스크에 기록하거나 상기 디스크에 기록된 정보를 읽어내는 픽업부; 상기 픽업장치로부터의 신호를 증폭하기 위한 증폭기; 상기 증폭기로부터 증폭된 신호를 처리하는 등화기 검출기; 상기 검출기로부터의 신호를 디포맷팅하는 디포맷터; 및 상기 디포맷터로부터 신호를 받아들여 결함을 처리하는 결함처리기를 포함하여 이루어지는 것이 특징이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 동작원리에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 3과 같은 형태의 섹터 포멧과 16섹터를 한 개의 오류 정정 블록 단위로 하는 오류 정정 포멧을 갖는 섹터를 예로 들어서, 본 발명에 의한 초기화시 섹터의 결함여부를 판단하는 방법을 설명한다.

일반적으로 섹터의 결함 여부를 판단하는 기준은 다음과 같다:

1. 슬리핑 알고리즘에 대한 판단 기준은 다음의 두 조건 가운데 한 가지가 만족되면 섹터에 결함이 있는 것으로 판단한다.

조건 1(헤더 영역 오류의 판단 기준) : 한 섹터내 4개의 헤더 가운데 오류 헤더의 개수가 3개 이상일 것.

조건 2 (오류 정정 오류의 판단 기준) : 하나의 오류 정정 블록 내에서의 에러열의 개수가 6개 이상이거나 한 섹터 내에서의 에러열 개수가 4개 이상일 것.

2. 선형 치환 알고리즘에 대한 판단 기준은 다음의 두 조건 가운데 한 가지가 만족되면 섹터에 결함이 있는 것으로 판단한다.

조건 1(헤더 영역 오류의 판단 기준) : 하나의 오류 정정 블록 내에서의 헤더 영역 오류 섹터 개수가 1개 이상일 것.

조건 2 (오류 정정 오류) : 하나의 오류 정정 블록 내에서의 에러열 개수가 8개 이상일 것.

도 4 a는 도 1에서 초기화를 위해 특정 패턴을 인코딩 했을 경우의 오류 정정(ECC) 인코딩 및 디코딩 결과를 나타내고, 도 4 b는 도 2에서 본 발명에서 제안하는 패턴 00H를 인코딩 했을 경우의 오류정정 인코딩 및 디코딩 결과를 나타낸다.

특정 패턴에 의한 결과를 보면, 패리티 값 PI와 PO가 데이터 값에 따라 모두 다른 값을 가졌다. 하지만 반면 본 발명에서 제안하는 패턴 00H값을 인코딩 했을 경우에는, PI값과 PO값 모두 0값을 갖는 것을 알 수 있다.

상기한 사상에 기초해서 본 발명에 대해 보다 상세히 설명한다. 도 2에서처럼 초기화를 위한 패턴으로 00H를 포멧터의 내부 블록의 변조기의 입력 값으로 하면, 변조기는 상기 입력값을 00H에 해당하는 특정의 변조 코드로 변조하고, 여기에 섹터를 구성하는 각종 헤더 필드를 추가하여 디스크 상에 기록하게 된다.

도 4 b에 도시된 바와 같이 00H에 대한 오류 정정 인코더의 패리티 값이 0 이므로 오류 정정 인코딩을 거치지 않아도, 오류정정 결과에 해당하는 00H값을 변조기의 입력으로 설정함에 의해, 오류정정 인코딩을 거친 결과 값을 얻을 수 있다.

재생시에는 도 2의 디포멧터 내부의 복조기 출력 값이 00H인지를 판정하여 오류 발생 여부를 판정할 수 있다. 즉, 00H가 아닌 다른 값이 복조 출력으로 출력되면 오류가 발생한 것이 되고, 00H가 출력되면 오류가 발생하지 않은 것이 된다.

도 4 b를 참조하여 1섹터가 13열로 구성된 경우를 가정하면, 이 경우 상기 결함 판정 기준을 만족하는 섹터를 찾기 위해서는, 각 열에 해당하는 복조 출력 값이 00H가 아닌 복조값을 카운트하여 그 수가 상기한 알고리즘들의 각 조건에 해당하는 임계값을 넘으면 이 섹터를 결함으로 마크하여 마이컴에 전달한다.

이처럼 본 발명에서는 오류정정을 포함하는 초기화시 오류정정 인코딩과 오류정정 디코딩과정 없이도 포맷터 및 디포멧터에 의하여 초기화 속도를 향상시킬 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 오류 정정을 행하는 광디스크 저장 기기의 초기화 방법 및 장치는, 상기와 같은 복잡한 과정과 알고리즘이 수반되는 오류 정정 인코딩 및 디코딩 과정이 없어도 사용자 측면에서 많은 시간을 요구하는 초기화 과정을 간단히 처리할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 초기화용 패턴신호 00H를 포멧터의 내부 블록의 변조기에 입력하여 그에 해당하는 특정 변조코드로 변조하는 과정;

   상기 포맷터로부터 신호를 받아들여 펄스를 성형하는 과정;

   상기 과정에서 성형된 펄스신호를 읽어들여서 디스크에 기록하거나 상기 디스크에 기록된 정보를 읽어내는 픽업과정;

   상기 픽업과정을 거친 신호를 증폭하기 위한 증폭과정;

   상기 증폭과정에서 증폭된 신호를 처리하는 등화기 검출과정;

   상기 등화기 검출과정을 거친 신호를 디포맷팅하는 과정; 및

   상기 디포맷팅과정을 거친 신호를 결함처리기가 받아들여 디스크 공간의 섹터 오류를 조사해서, 오류가 있는 섹터를 디스크의 특정 영역에 기록하는 결함처리과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 광디스크의 초기화 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 결함처리과정은 결함섹터를 판정하기 위하여

   재생시 디포멧터 내부의 복조기 출력 값이 상기 패턴신호 00H 이 아니면 오류로 판정하는 과정; 및

   결함 판정 기준을 만족하는 섹터를 찾는 과정을 더 포함하는 것이 특징인, 광디스크의 초기화방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 결함 판정 기준은,

   (1)슬리핑 알고리즘에 대한 판단 기준은,

   조건 1(헤더 영역 오류의 판단 기준) : 한 섹터내 4개의 헤더 가운데 오류 헤더의 개수가 3개 이상일 것;

   조건 2 (오류 정정 오류의 판단 기준) : 하나의 오류 정정 블록 내에서의 에러열의 개수가 6개 이상이거나 한 섹터 내에서의 에러열 개수가 4개 이상일 것;

   (2)선형 치환 알고리즘에 대한 판단 기준은,

   조건 1(헤더 영역 오류의 판단 기준) : 하나의 오류 정정 블록 내에서의 헤더 영역 오류 섹터 개수가 1개 이상일 것;

   조건 2 (오류 정정 오류) : 하나의 오류 정정 블록 내에서의 에러열 개수가 8개 이상일 것;

   인 것이 특징인, 광디스크의 초기화방법.
4. 제 1 항 또는 제 3 항의 어느 한 항에 있어서, 패리티 PI, PO가 모두 0이 되는 성질을 이용하여 오류여부를 판정하는 것이 특징인, 광디스크의 초기화방법.
5. 초기화를 위한 패턴 신호를 받아들이는 포맷터;

   상기 포맷터로부터 신호를 받아들여 펄스를 성형하는 펄스성형기;

   상기 펄스성형기로부터 성형된 펄스신호를 읽어들여서 디스크에 기록하거나 상기 디스크에 기록된 정보를 읽어내는 픽업부;

   상기 픽업장치로부터의 신호를 증폭하기 위한 증폭기;

   상기 증폭기로부터 증폭된 신호를 처리하는 등화기 검출기;

   상기 등화기 검출기로부터의 신호를 디포맷팅하는 디포맷터; 및

   상기 디포맷터로부터 신호를 받아들여 결함을 처리하는 결함처리기를 포함하여 이루어지는 것이 특징인, 광디스크의 초기화장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 입력 패턴신호는 00H 인 것인 특징인, 광디스크의 초기화장치.

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