KR100226872B1 - 광 디스크 기록 및 재생 방법 - Google Patents

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Abstract

디지탈 합값(DSV) 알고리즘에 DSV를 0에 수렴하도록 보상해주는 변조 데이타를 부가하는 광 디스크 기록 및 재생 방법에 관한 것으로서, 특히 1 섹터 단위로 섹터내의 버퍼 영역에 그 이전까지의 DSV를 제로로 수렴시키는 변조 데이타를 추가로 기록하거나 N개 섹터의 데이타 영역의 DSV를 결정하여 각 섹터의 메모리에 저장한 후 N개 섹터의 데이타 영역의 DSV를 제로로 수렴시키는 변조 데이타를 각 섹터의 버퍼 영역에 기록하여 데이타의 끝부분 뿐만 아니라 중간부분에서도 DSV가 제로에 수렴하도록 함으로써, DSV가 제로에 수렴해가는 과정에서 +,-의 폭이 커지는 것을 방지하여 서보계를 안정화시킴에 의해 재생시의 에러를 줄일 수 있다.

Description

광 디스크 기록 및 재생 방법
본 발명은 광 디스크에의 데이타 기록 및 재생에 관한 것으로서, 특히 디지탈 합값(Digital Sum Value ; DSV) 알고리즘에 DSV를 0에 수렴하도록 보상해주는 변조 데이타를 부가함으로써, 데이타의 끝부분뿐만 아니라 중간 부분에서도 DSV가 0에 수렴할 수 있도록 하는 광 디스크 기록 및 재생 방법에 관한 것이다.
광 디스크로부터 데이타를 재생하는 경우 데이타는 고주파(Radio Frequency ; RF) 신호의 형태를 가진다.
이때, RF 신호의 엔벨로프(Envelop)가 어떤 형태의 주파수를 가지게 되는데, 이는 디스크에 기록된 데이타의 변조된 형태에 따라서 달라지게 된다.
즉, 표본화된 신호를 16비트의 디지탈 신호로 변환하고 다시 상위 8비트와 하위 8비트(이것을 심벌이라 함)로 분할하는 과정을 프레임 단위로 처리한 후 심볼 8비트의 데이타를 14비트로 변환하는 EFM(Eight to Fourteen Modulation) 또는 EFM+ 변조를 도 1a와 같이 수행한다.
이때, EFM 또는 EFM+ 변조를 위한 코드 테이블이 맵핑되어 있어, 코드 테이블로부터 심벌 8비트의 데이타에 해당하는 14비트 코드 값을 불러옴에 의해 EFM 또는 EFM+ 변조가 이루어진다.
그리고, 상기 EFM 또는 EFM+ 변조된 데이타는 변조후의 직류성분을 제거하기 위하여 3비트의 마진 비트를 부가하여 도 1b와 같이 비제로 복귀 반전(Non-Return-to Zero, Inverted ; NRZI) 변조된다.
상기 NRZI 변조는 '1'의 신호에서 데이타를 반전시키는 변조 규칙이다. 즉, '1'만 만나면 현재 상태를 반전시킨다.
상기 NRZI 변조된 신호가 광 디스크에 기록된다.
일반적으로, DSV라 함은 EFM 또는 EFM+ 변조된 신호의 하이 구간을 +, 로우 구간을 -로 하여 도 1c와 같이 입력되는 데이타의 처음부터 끝까지 계산된 값이다.
예컨대, 도 1c에서 이전 DSV를 0라고 가정하고 구간내 ± 변동을 3번이라고 가정하였을때 하이 구간 +4, 로우 구간 -6, 하이 구간 +4, 로우 구간 -6을 모두 합하면 DSV는 -4가 된다.
종래에는 DSV 알고리즘이라 하여 DSV를 제로에 수렴하도록 EFM 또는 EFM+ 변조하는 방법이 테이블로 맵핑되어 있어 해당 코드를 선택하여 사용되고 있다.
즉, EFM 또는 EFM+ 변조시 코드 테이블로부터 14비트의 변조 데이타를 선택할 때 이전 DSV를 보고 DSV가 제로로 수렴하도록 EFM 또는 EFM+ 변조 데이타를 선택하는 것이다.
이 알고리즘의 대략적인 요지는 다음과 같다.
(1) 변조된 비트 스트림의 |DSV|가 다른 경우 ; |DSV|를 작게하는 코드선택
(2) 변조된 비트 스트림의 |DSV|가 같은 경우
(2-1) DSV가 같고 바로 이전의 DSV가 0인 경우
(2-1-1) 현재 코드가 동기 코드인 경우 ; 코드내 +,- 변동이 많은 것 선택
(이는 변조 데이타의 주파수가 저주파로 가게되면 서보에 영향을 미쳐 재생시 에러가 발생할 확률이 높아지므로 저주파로가는 것을 방지하기 위해서이다.)
(2-1-2) 현재 코드가 메인/서브 테이블인 경우
① +,- 변동이 다를경우 ; 코드내 +,- 변동이 많은 것 선택
② +,- 변동이 같은경우 ; 메인 코드 선택
.
.
.(이하 생략)
이와같이 상기 기술된 DSV 알고리즘은 EFM 또는 EFM+ 변조 방식에 사용되고 있는 방법으로서 이에 의해서 DSV 값을 제로에 수렴시키는 코드를 선택하는 방법이다.
만일, 상기된 DSV 알고리즘에 의해
① +10 -3 +9 -4 +10 -3 +10 -4 - DSV = +25
② +3 -10 +4 -9 +3 -10 +4 -10 - DSV = -25이고,
①+②와 같이 신호가 연결되어 있다고 가정하면 DSV=0가 된다.
이때, DSV가 + 또는 -의 어느 한쪽으로 발산하거나 제로에 수렴하더라도 제로에 수렴해가는 과정에서 +,-의 폭이 커지게 되면 엔벨로프 파형이 저주파가 되므로 재생시의 서보계에 영향을 미치게되어 재생 데이타에 에러가 생기거나 재생시 서보가 불안정하게 되는 원인이 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 섹터내의 버퍼 영역에 그 이전까지의 DSV를 제로로 수렴시키는 변조 데이타를 추가로 기록하여 데이타의 끝부분 뿐만 아니라 중간부분에서도 DSV가 제로에 수렴하도록 함으로써, DSV가 제로에 수렴해가는 과정에서 +,-의 폭이 커지는 것을 방지하여 서보계를 안정화시킴에 의해 재생시의 에러를 줄이는 광 디스크 기록 및 재생 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 디스크 기록 및 재생방법의 특징은, 섹터 데이타를 입력받는 제 1 단계와, 상기 제 1 단계에서 입력된 섹터 데이타를 미리 맵핑된 코드 테이블을 이용하여 변조하면서 DSV를 결정하는 제 2 단계와, 상기 제 2 단계에서 결정된 데이타 영역의 DSV가 제로로 수렴하도록 변조 데이타를 결정하는 제 3 단계와, 상기 제 3 단계에서 결정된 변조 데이타를 섹터내 소정 위치에 기록하는 제 4 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.
본 발명에 따른 광 디스크 기록 및 재생방법의 다른 특징은, 섹터 데이타를 입력받는 제 1 단계와, 상기 제 1 단계에서 입력된 섹터 데이타를 미리 맵핑된 코드 테이블을 이용하여 변조하면서 DSV를 결정하여 각 섹터의 메모리에 저장하는 과정을 섹터의 수가 N(N은 자연수)개가 될때까지 순차적으로 반복 수행하는 제 2 단계와, 상기 제 2 단계가 완료되면 각 섹터의 메모리에 저장된 각 섹터내의 데이타 영역의 DSV를 보고 각 섹터의 버퍼 영역에 기록할 변조 데이타를 첫번째 섹터부터 N번째 섹터까지 차례로 결정하는 제 3 단계와, 상기 제 3 단계에서 결정된 변조 데이타를 각 섹터의 소정 위치에 기록하는 제 4 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.
도 1은 일반적인 NRZI 변조 신호의 DSV 예를 보인 도면
도 2는 일반적인 재기록 가능한 광 디스크의 구조를 보인 도면
도 3은 도 2에서 1섹터의 구조를 보인 도면
도 4는 본 발명에 따른 광 디스크 기록 및 재생방법에서 1 섹터 단위로 더미 변조 데이타를 버펴 영역에 기록하는 방법을 보이는 흐름도
도 5는 본 발명에 따른 광 디스크 기록 및 재생방법에서 N 섹터 단위로 더미 변조 데이타를 버펴 영역에 기록하는 방법을 보이는 흐름도
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
401-407 : 각 수행단계501-508 : 각 수행단계
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
일반적으로 재기록 가능한 디스크는 랜덤 억세스를 위해 존(Zone) 단위로 나누어 관리를 하는데, 총 24개의 존이 구분되어 있다.
예컨대, 재기록 가능 광 디스크는 도 2에서와 같이 반경 방향으로 가장 안쪽부터 리드 인 영역(Lead in area), 데이타 영역(Data area), 리드 아웃 영역(Lead out area)으로 나누는데, 상기 존은 데이타 영역을 나누는 단위로 실제 데이타가 기록되는 영역이다.
그리고, 각 존에는 최소 17개, 최대 40개의 섹터로 이루어져 구분되어 있는 형태로서, 존과 존 사이의 이동은 슬레드 모터에 의해 픽업이 러프(Rough)하게 근사한 위치로 점프하여 해당 위치를 파악한 후 원하는 위치까지 픽업으로 트랙킹하여 해당 섹터까지 찾아간다.
이때, 1 섹터의 구조를 보면 총 2697 바이트로 이루어지는데, 도 3에서와 같이 헤더 영역에 동기 코드와 클럭 부분, 어드레스등의 데이타가 있고, 기록하고자 하는 데이타를 변조하여 기록하는 데이타 영역 그리고, 어떤 영역의 끝임을 알리는 PA(Postamble) 영역등을 가지고 있다.
여기서, 상기 헤더 영역은 130 바이트이고, 그중 클럭 동기는 39 바이트로 이루어지며, 데이타 영역은 2418 바이트로 이루어진다.
또한, 상기 헤더 영역에는 아무 패턴도 기록되어 있지않은 미러 영역이 포함되고, 헤더 영역 다음에는 제어 정보 영역의 시작을 알리는 신호인 AM(Address Mark) 신호, 가변 주파수 발진(Variable Frequency Oscillation ; VFO) 정보가 포함되는 에러 보상 영역을 두며, 이 영역에는 정보만 저장되고 실제 데이타의 기록은 불가능하다.
그리고, 디스크에 데이타를 기록할 경우 정확하게 같은 위치에 시작과 끝을 일치시킬 수 없으므로 데이타 사이즈에 대한 버퍼 영역을 데이타 영역 앞뒤에 두는데, 상기 버퍼 영역은 110 바이트로 이루어진다.
섹터의 길이를 일정하게 하기 위한 상기 버퍼 영역은 모든 섹터에서 가지고 있다.
즉, 한 곳에 데이타가 계속 오버라이트되면 디스크 열화로 인해 에러율이 높아지므로 이를 방지하기 위하여 항상 다른 위치에서 데이타 기록을 시작할 수 있도록 버퍼 영역을 둔다.
이때, 상기 버퍼 영역에 기록되는 데이타는 의미를 갖지 않는 데이타이므로 데이타를 기록하지 않아도 되고 기록하여도 무관한 말 그대로 섹터의 길이를 동일하게 하기위해 존재하는 더미(Dummy) 영역이다.
본 발명은 상기 더미 영역을 이용하여 데이타 영역의 DSV를 제로로 수렴하도록 더미 버퍼 영역에 변조 데이타를 기록하여 데이타 영역의 DSV를 제로로 수렴하도록 한다.
따라서 버퍼 영역 전까지의 DSV를 계산하여 그 값에 의해 더미 변조 데이타를 버퍼 영역에 기록하면 재생시 DSV의 영향을 줄일 수 있다.
도 4는 이러한 본 발명에 따른 광 디스크 기록 및 재생방법에서 1 섹터 단위로 더미 변조 데이타를 버퍼 영역에 기록하는 방법을 보이고 있다.
도 4를 보면, DSV를 0으로 초기화한 후(단계 401), 섹터 데이타를 입력받는다(단계 402).
섹터 데이타가 입력되면 메모리에 맵핑된 코드 테이블을 이용하여 EFM 또는 EFM+ 변조를 수행한다(단계 403).
상기 EFM 또는 EFM+ 변조시 DSV 값을 결정한다(단계 404).
즉, EFM 또는 EFM+ 변조를 위한 코드 테이블이 맵핑되어 있으므로 이전 DSV를 보고 DSV가 제로로 수렴하되 저주파가 되지 않도록 EFM 또는 EFM+ 변조 데이타를 선택한다.
예컨대, 섹터 데이타가 입력되면 심벌 8비트의 데이타에 해당하는 14비트 코드 값을 코드 테이블로부터 불러옴에 의해 EFM 또는 EFM+ 변조 및 DSV가 결정된다.
이는 종래의 DSV 알고리즘과 동일한 방법으로 수행한다.
이때, 헤더 영역 및 클럭 동기는 변하지 않으므로 데이타 영역의 내용에 따라 DSV가 변화한다.
그러므로, 상기 단계 404에서 1 섹터내 데이타 영역의 DSV가 결정되면 결정된 DSV를 보고 버퍼 영역에 기록할 변조 데이타를 결정한다(단계 405).
이때, 상기 버퍼 영역에 기록할 변조 데이타는 상기 단계 404에서 결정된 DSV가 제로로 수렴하도록 하는 값이다.
그리고나서, 상기 단계 405에서 결정된 의미없는 변조 데이타를 버퍼 영역에 기록한다(단계 406).
이때, 상기 버퍼 영역은 더미 영역이므로 버퍼 영역에 기록되는 변조 데이타는 실제 DSV 계산에는 포함되지 않고 재생시에만 영향을 미친다.
그리고, 결정된 값으로 데이타를 기록할 때 DSV가 어떻게 변하는지를 보기위해 DSV를 저장하고 다음 섹터 데이타를 읽어들인다(단계 407).
만일, 한 섹터의 DSV가 -10이라면 버퍼 영역에 +4 -3 +4 -3 +4 -3 +4 -3 +4 -3 +4 -3 +4 -3 +4 -3 +4 -3 +4 -3과 같은 변조 데이타를 기록하여 DSV= +10이 되도록 하여 바로 앞 섹터의 DSV가 제로로 수렴하도록 한다.
이때, 상기 버퍼 영역에 변조 데이타 기록시 +20 -10과 같이 데이타를 기록하지 않는 이유는 이렇게 기록하면 변조 데이타가 저주파이므로 서보에 영향을 미쳐 재생시 에러가 발생할 확률이 높아지므로 이를 방지하기 위해서 가능한 +,- 변동이 많도록 변조 데이타를 버퍼 영역에 기록한다.
도 5는 본 발명에 따른 광 디스크 기록 및 재생방법에서 N개의 섹터 단위 즉, 트랙 단위 또는 존 단위로 더미 변조 데이타를 버퍼 영역에 기록하는 방법을 보이고 있다.
이때 N개의 섹터만큼의 메모리를 가져야 한다.
그러면, 누적에 의해 현재 섹터의 DSV 뿐만 아니라 다음에 이어질 데이타의 DSV 값을 보상할 수 있게된다.
이는 DSV 값이 높을 경우 즉, DSV가 0에서 +나 -로 많이 벗어나 한 섹터에서 보상이 불가능할 경우 유효하다.
즉, 도 5를 보면, DSV를 0으로 초기화한 후(단계 501), 섹터 데이타를 입력받는다(단계 502).
섹터 데이타가 입력되면 미리 맵핑된 코드 테이블을 이용하여 EFM 또는 EFM+ 변조를 수행한다(단계 503).
상기 EFM 또는 EFM+ 변조시 DSV 값을 결정하여 섹터 메모리에 저장한다(단계 504).
즉, EFM 또는 EFM+ 변조를 위한 코드 테이블이 맵핑되어 있으므로 이전 DSV를 보고 DSV가 제로로 수렴하되 저주파가 되지 않도록 EFM 또는 EFM+ 변조 데이타를 선택한다.
예컨대, 섹터 데이타가 입력되면 심벌 8비트의 데이타에 해당하는 14비트 코드 값을 코드 테이블로부터 불러옴에 의해 EFM 또는 EFM+ 변조 및 DSV가 결정된다.
그리고 DSV 결정 및 저장이 완료되면 DSV 결정 및 저장이 완료된 섹터의 수가 N개인지를 판별한다(단계 505).
만일 존 단위로 할 경우 각 존에는 최소 17개, 최대 40개의 섹터가 있으므로 N은 각 존에 따라 달라진다.
이때, 섹터의 수가 N개가 아니라면 다시 단계 502로 되돌아가 섹터 데이타를 입력받아 EFM 변조 및 DSV를 결정하여 각 섹터의 메모리에 결정된 DSV를 저장하는 과정을 섹터의 수가 N개가 될 때까지 반복 수행한다.
그리고, 상기 단계 505에서 섹터의 수가 N이라면 각 섹터의 메모리에 저장된 각 섹터내의 데이타 영역의 DSV를 보고 각 섹터의 버퍼 영역에 기록할 변조 데이타를 첫번째 섹터부터 N번째 섹터까지 차례로 결정한다(단계 506).
그리고나서, 상기 단계 506에서 결정된 변조 데이타를 각 섹터의 버퍼 영역에 기록한다(단계 507).
이때, 상기 버퍼 영역은 더미 영역이므로 버퍼 영역에 기록되는 변조 데이타는 실제 DSV 계산에는 포함되지 않고 재생시에만 영향을 미친다.
그리고, 결정된 값으로 데이타를 기록할 때 DSV가 어떻게 변하는지를 보기위해 각 섹터의 버퍼 영역에 기록되는 DSV를 저장하고 다음 섹터 데이타를 읽어들인다(단계 508).
즉, 첫번째 섹터의 데이타 영역의 DSV가 +70이고 두번째 섹터의 데이타 영역의 DSV가 +40이고,..., N번째 섹터의 데이타 영역의 DSV가 +10이라면 각 섹터의 버퍼 영역에 기록되는 변조 데이타는 누적에 의해 N개의 섹터의 데이타 영역의 DSV가 제로로 수렴하도록 하는 값이다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 광 디스크 기록 및 재생방법에 의하면, 1 섹터 단위로 섹터내의 버퍼 영역에 그 이전까지의 DSV를 제로로 수렴시키는 변조 데이타를 추가로 기록하거나 N개 섹터의 데이타 영역의 DSV를 결정하여 각 섹터의 메모리에 저장한 후 N개 섹터의 데이타 영역의 DSV를 제로로 수렴시키는 변조 데이타를 각 섹터의 버퍼 영역에 기록하여 데이타의 끝부분 뿐만 아니라 중간부분에서도 DSV가 제로에 수렴하도록 함으로써, DSV가 제로에 수렴해가는 과정에서 +,-의 폭이 커지는 것을 방지하여 서보계를 안정화시킴에 의해 재생시의 에러를 줄일 수 있다.

Claims (8)

  1. 섹터 데이타를 입력받는 제 1 단계와,
    상기 제 1 단계에서 입력된 섹터 데이타를 미리 맵핑된 코드 테이블을 이용하여 변조하면서 디지탈 합값(DSV)을 결정하는 제 2 단계와,
    상기 제 2 단계에서 결정된 데이타 영역의 DSV가 제로로 수렴하도록 변조 데이타를 결정하는 제 3 단계와,
    상기 제 3 단계에서 결정된 변조 데이타를 섹터내 소정 위치에 기록하는 제 4 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 광 디스크 기록 및 재생방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 4 단계는
    섹터내 버퍼 영역에 변조 데이타를 기록함을 특징으로 하는 광 디스크 기록 및 재생방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 버퍼 영역에 기록되는 변조 데이타는 재생시에만 영향을 미침을 특징으로 하는 광 디스크 기록 및 재생방법.
  4. 섹터 데이타를 입력받는 제 1 단계와,
    상기 제 1 단계에서 입력된 섹터 데이타를 미리 맵핑된 코드 테이블을 이용하여 변조하면서 디지탈 합값(DSV)을 결정하여 각 섹터의 메모리에 저장하는 과정을 섹터의 수가 N(N은 자연수)개가 될때까지 순차적으로 반복 수행하는 제 2 단계와,
    상기 제 2 단계가 완료되면 각 섹터의 메모리에 저장된 각 섹터내의 데이타 영역의 DSV를 보고 각 섹터의 버퍼 영역에 기록할 변조 데이타를 첫번째 섹터부터 N번째 섹터까지 차례로 결정하는 제 3 단계와,
    상기 제 3 단계에서 결정된 변조 데이타를 각 섹터의 소정 위치에 기록하는 제 4 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 광 디스크 기록 및 재생방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 단계는
    입력된 섹터 데이타를 미리 맵핑된 코드 테이블을 이용하여 변조하면서 디지탈 합값(DSV)을 결정하여 각 섹터의 메모리에 저장하는 과정을 트랙 단위로 수행함을 특징으로 하는 광 디스크 기록 및 재생방법.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2 단계는
    입력된 섹터 데이타를 미리 맵핑된 코드 테이블을 이용하여 변조하면서 디지탈 합값(DSV)을 결정하여 각 섹터의 메모리에 저장하는 과정을 존 단위로 수행함을 특징으로 하는 광 디스크 기록 및 재생방법.
  7. 제 4 항에 있어서, 상기 제 4 단계는
    각 섹터내 버퍼 영역에 변조 데이타를 기록함을 특징으로 하는 광 디스크 기록 및 재생방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 버퍼 영역에 기록되는 변조 데이타는 재생시에만 영향을 미침을 특징으로 하는 광 디스크 기록 및 재생방법.
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