KR100238667B1 - 디지탈 비디오 디스크 재생장치의 시스템 디코더 - Google Patents

디지탈 비디오 디스크 재생장치의 시스템 디코더 Download PDF

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
디지털 비디오 디스크 재생장치에 관한 기술이다.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명의 목적은 디스크에서 독출한 ID 데이터에 대한 처리시점을 앞당겨 디스크 서치에 참조하는 정보로서의 가치 정도(신뢰도)를 높이는 디지털 비디오 디스크 재생장치의 시스템 디코더를 제공함에 있다.
3. 발명의 해결방법의 요지
디지털 비디오 디스크 재생장치의 시스템 디코더가, 디스크에서 읽은 데이터를 소정 비트로 이루어진 심벌 단위로 복조하는 복조부와, 상기 복조부에서 출력되는 복조 데이터로부터 검출한 아이디 데이터를 직접 전달받아 상기 아이디 데이터에 대한 에러 정정을 하여 섹터위치정보를 발생하는 아이디 에러 정정부와, 상기 섹터위치정보에 따라 디스크 서치 동작을 제어하는 주장치제어부를 가짐을 특징으로 한다.
4. 발명의 중요한 용도
디지털 비디오 디스크 서치에 필요한 섹터위치정보 검출

Description

디지털 비디오디스크 재생장치의 시스템 디코더
제1도는 통상적인 디지털 비디오 디스크 재생장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면.
제2도는 상기 제1도중 시스템 디코더의 구체적인 구성을 나타낸 도면.
제3도는 디지털 비디오 디스크에서 독출한 1섹터 데이터의 구성을 나타낸 도면.
제4도는 본 발명의 일실시 예에 따른 디지털 비디오 디스크 재생장치의 시스템 디코더의 구성을 나타낸 도면.
제5도는 제1도중 아이디 에러 정정을 위해 발생되는 각 신호들의 파형도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
100 : 디지털 비디오 디스크 120 : 광헤드
14 : 이송 모터 160 : 디스크 모터
200 : 시스템 디코더 260 : ID 에러 정정부
296 : ID 에러 정정부 300 : 디지털 위상동기루프
400 : 디스크구동제어부 500 : 마이컴
600 : 오디오/비디오 디코더 700 : NTSC 엔코더
800 : 디지털/아날로그 변환부 900 : 시스템클럭발생부
950 : 롬 디코더 960 : 모니터
970 : 스피커
본 발명은 광디스크 재생장치에 있어서 시스템 디코더에 관한 것으로, 특히 디지털 비디오(혹은 versatile) 디스크 재생장치의 시스템 디코더에 관한 것이다.
디지털 비디오 디스크는 디지털 동화 디스크 매체의 하나로서, MPEG(Moving Picture Experts Group)2의 디지털 영상을 2시간 이상 저장하는 차세대 고화질??고음질의 보급형 멀티미디어 기억장치이다.
디지털 비디오 디스크 재생장치에서는 사용자의 키 입력에 의한 점프(jump)혹은 기타 이유로 서치 동작이 요구되어지면, 우선 현재 디스크상의 어떤 섹터가 재생되고 있는지 알아야 한다.
디스크에는 섹터 단위로 아이디(seek ID : 이하 ID라 함.) 정보를 포함하고 있는 바, 이 아이디 정보를 검출하여 서치 동작을 제어하면 된다. 상기 ID는 디스크상의 물리적인 어드레스로서, 섹터위치정보이다.
마이컴에 ID 데이터가 전달되는 시점이 디스크의 재생에서 갖는 의미는 매우 크다. 다시 말해서, 마이컴의 디스크 서치 제어 측면에서 볼 때 현재 디스크에서 재생된 ID 정보가 상기 마이컴에 전달되기까지 소요되는 시간이 짧을수록 디스크서치(search) 시간이 짧아진다. 마이컴이 서치 제어를 빨리 한다는 것은 메모리의 크기를 소형화할 수 있다는 데서 큰 의미가 있다.
제1도는 통상적인 디지털 비디오 디스크 재생장치의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다. 디스크(100)를 재생시키면 디스크 모터(160)가 어떤 속도로 회전을 시작하고, 헤드(120)를 구비한 광픽업에서는 디스크(100) 정보가 아날로그의 고주파(RF)신호로 변환되어 출력된다. 도시하지는 않았으나, 상기 고주파(RF)신호는 고주파 등화기를 거쳐 주파수 특성이 보정된 다음 ESM 슬라이서(slicer)를 통하여 펄스 파형으로 정형되어 데이터 스트림(ESM)이 하기 디지털 위상동기루프(Phase Locked Loop : 이하 PLL이라 함.)와 시스템 디코더(200)에 전달된다.
상기 시스템 디코더(200)는 상기 데이터 스트림(ESM)을 입력하여 복조, 에러 정정 및 디스크램블링 등을 수행한다. 마이컴(500)은 본 광디스크 재생시스템의 전반적인 동작을 총괄적으로 제어하는 장치제어부 이다. 후술하는 오디오/비디오 디코더(600) 혹은 롬디코더로부터 데이터전송개시신호를 받으면 전송제어신호를 발생한다. 디지털 위상동기루프(300)는 위상비교회로, 전압제어발진기 및 분주기 등으로 이루어져 임의의 광디스크로부터 재생된 신호에 동기된 제1클럭을 발생하여 시스템 디코더(200)에서 상기 재생된 신호(ESM)를 읽을 수 있는 클럭(PCLK)을 발생한다. 디스크구동제어부(400)는 상기 동기검출부(220)에서 제공되는 프레임동기신호(Sf)에 따라 주파수서보, 위상서보 등을 고려하여 디스크 회전의 정선속도(Constant Linear Velocity) 및 기타 디스크 관련 동작을 제어한다. 오디오/비디오 디코더(600)는 시스템 디코더(200)에서 출력되는 데이터를 오디오 데이터와 비디오 데이터로 분류하고 원래의 오디오소스 데이터와 비디오소스 데이터로 환원시키는 동작을 한다. 상기 오디오/비디오디코더(600)에서 복조된 오디오 및 비디오 데이터는 각각 NTSC(혹은 PAL)엔코더(700)와 디지털/아날로그변환부(800)로 전달되어 각각 모니터(960)와 스피커(970)를 통해 출력된다. 롬 디코더(950)는 주로 호스트(예 : 개인용 컴퓨터)에 내장되며, 상기 컴퓨터의 명령에 따라 동작하고, 상기 시스템 디코더(200)에서 출력되는 데이터를 소정의 인터페이스 방식에 따라 상기 호스트로 전달하너다.
제2도는 상기 제1도중 시스템 디코더(200)의 구체적인 구성을 나타낸 도면이다.
상기 제1 및 제2도는 참조하면, 아이디 에러 정정부(230)는 시스템 디코딩이 끝나 오디오/비디오 디코더(600) 혹은 롬 디코더(950)로 데이터를 전송하기 바로 전에 상기 메모리(280)에 저장되어 있는 데이터중 ID 데이터 부분말을 독출하여 ID 에러 정정을 한다. 정정된 ID 데이터는 ID 에러 플래그(flag)와 함께 상기 마이컴(500)에 전송되어 상기 마이컴(500)이 디스크(100)의 서치 동작을 제어할 때 참조되어진다. 또한 상기 정정된 ID 데이터는 주데이터와 함께 상기 오디오/비디오 디코더(600) 혹은 롬 디코더(950)로 전송된다.
이와 같이 상기 오디오/비디오 디코더(600) 혹은 롬 디코더(950)로의 데이터 전송 직전에 에러 정정이 이루어진 ID 데이터는 현재 디스크에서 재생되고 있는 ID 정보와 상당한 시간 차이가 있다. 다시 말해서, 디스크에서 재생된 한 섹터가 에러 정정, 디스크램블링 등의 처리를 거쳐 전송상태에 이르기까지의 시간 만큼에 해당 하는 지연을 의미한다. 그러므로 이 정보는 현재 실제로 디스크가 재생되고 있는 위치가 아닌 더 이전의 위치를 상기 마이컴(500)에 알리는 셈이 되는 것이다[실제 디스크의 어떤 위치에 도달한 시기보다 시스템 디코더(200)가 제공하는 ID가 약 15msec 정도 늦다]. 이렇게 되면 정보의 신뢰도 측면에서 상당히 문제가 될 수 있다. 이 경우 정보의 신뢰도를 높이기 위해서는 마이컴(500)이 시스템 디코더(200)의 시간 지연을 미리 계산하여 적절한 제어를 해주어야 한다. 그런데 상기 에러정정부(230)에서의 시간 지연이 에러의 발생량이나 반복 정정 횟수에 따라 변동하는 경우에는 그 시간 예측이 불가능하여 정확한 제어를 할 수가 없다.
따라서 본 발명의 목적은 디스크에서 독출한 ID 데이터에 대한 처리시점을 앞당겨 디스크 서치에 참조하는 정보로서의 가치 정도(신뢰도)를 높이는 디지털 비디오 디스크 재생장치의 시스템 디코더를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 디지털 비디오 디스크 재생장치의 시스템 디코더가, 디스크에서 읽은 데이터를 소정 비트로 이루어진 심벌 단위로 복조하는 복조부와, 상기 복조부에서 출력되는 복조 데이터로부터 검출한 아이디 데이터를 직접 전달받아 상기 아이디 데이터에 대한 에러 정정을 하여 셋터위치정보를 발생하는 아이디 에러 정정부와, 상기 섹터위치정보에 따라 디스크 서치 동작을 제어하는 주장치제어부를 가짐을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한 하기 설명에서는 구체적인 데이터의 길이나 어떤 정보의 전달 속도(예 : 15msec) 등과 같은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 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.
제4도는 본 발명의 실시예에 따른 디지털 비디오 디스트 재생장치의 시스템 디코더의 구성을 나타낸 도면이다.
메모리(280)는 다이나믹램(DRAM) 혹은 스태틱램(SRAM) 등을 사용할 수 있다.
마이컴 인터페이스부(295)는 마이컴(500)과 본시스템 디코더(200)의 인터페이싱을 담당한다. 상기 마이컴(500)은 디지털 비디오 디스크 재생장치의 전반적인 동작을 총괄적으로 제어하는 장치제어부로서, 본 시스템 디코더(200)의 전반적인 동작도 총괄적으로 제어함을 물론이다.
디스크(100)를 제생시키면 디스크 모터(160)가 어떤 속도로 회전을 시작하고, 헤드(120)를 구비한 광픽업에서는 디스크(100) 정보가 아날로그의 고주파(RF)신호로 변환되어 출력된다. 도시하지는 않았으나, 상기 구주파(RF)신호는 고주파 등화기를 거쳐 주파수 특성이 보정된 다음 ESM 슬라이서를 통하여 펄스 파형으로 정형되어 데이터 스트림(ESM)이 하기 PLL(300)과 복조부(250)에 전달된다.
상기 복조부(250)는 상기 데이터 스트림(ESM)을 소정 비트들로 이루어진 심벌 단위로 복조 하여 출력한다. 다시 말해서, 상기 복조부(250)는 상기 데이터 스트림(ESM)을 32비트 쉬프트레지스터(211)로 입력하고, 상기 32비트 쉬프트레지스터(211)의 출력 32비트중 하위(혹은 상위) 16비트를 선택하여 16-8복조부(212)로 전달한다. 상기 16-8복조부(212)는 입력된 16비트의 데이터를 하나의 심벌로 이루는 8비트로 변환하여 출력한다. 이는 데이터를 디스크(100)에 기록할때 8-16변조(Eight to Sixteen Modulation)를 했기 때문이다.
상기 PLL(300)은 위상비교회로, 전압제어발진기, 분주기 등으로 이루어져 임의의 광디스크로부터 재생된 신호에 위상 동기된 제1클럭을 발생하여 시스템 디코더(200)에서 상기 재생된 신호(ESM)를 읽을 수 있는 클럭(PCLK)을 발생한다.
시스템클럭발생부(900)는 수정발진기로써 제2클럭 즉 시스템 클럭을 발생한다.
동기검출부(220)는 상기 제1클럭과 상기 32비트 쉬프트레지스터(211)의 출력 32비트를 입력하여 디스크(100)의 회전을 제어하기 위한 표준클럭으로서의 프레임 동기, 섹터의 구분을 위한 섹터동기, 에러 정정 시점을 알아내 해당 에러 정정블록내의 데이터를 읽어낼 수 있도록 하기 위한 에러 정정동기 등 각동 동기패턴을 검출하는 신호(Sf,SID,Se)를 발생한다. 또한 일정 범위내의 동기검출만을 유효한 것으로 인정하기 위한 윈도우를 설정하거나 정해진 동기검출이 이루어지지 않을 경우 강제로 검출신호를 발생하는 등의 동작도 수행한다.
디스크구동제어부(400)는 상기 동기검출부(220)에서 제공되는 프레임동기신호(Sf)에 따라 주파수서보, 위상서보 등을 고려하여 디스크 회전의 정선속도(Constant Linear Velocity) 및 기타 디스크 관련 동작을 제어한다.
에러 정정부(230)는 디스크(100)에서 읽어 복조한 데이터에 대하여 가로방향 및 세로방향으로 에러 정정을 한다. 본 실시 예에서는 상기 가로방향 및 세로방향을 각각 RS(182,172,11),RS(208,192,17)로 한다. 즉, 가로방향 에러 정정을 위한 코드워드의 길이는 182바이트이고, 세로방향 에러 정정을 위한 코드워드의 길이는 208 이다. 각각의 경우 패리티를 제외한 주(main)데이터가 172,192이며, 코드워드 간격은 각각 11,17 이다.
먼저, 상기 복조부(250)가 순차적으로 제공되는 데이터 스트림을 182바이트 만큼 복조했을 때 이를 기본 단위로 하여 에러 정정을 실시하게 되는데, 이와 같은 에러 정정을 가로 방향[ID가 속해 있으며, 일명 내부호(inner parity) 방향이라 함.] 에러 정정이라 한다.
메모리(280)는 상기 마이컴(500)의 제어를 받는 메모리제어부(270)가 상기 메모리(280)에 적절한 어드레스를 할당하면 대응되는 가로방향 에러 정정 데이터를 그 영역에 저장한다. 상기 메모리(280)에는 에러정정블록이 형성되는데, 이는 복조가 진행되면서 가로방향 에러 정정을 한 결과들을 모아서 형성한 것이다. 상기 에러정정블록은 16섹터에 대한 데이터들로 이루어진다. 상기 메모리(280)는 상기 두방향의 에러 정정 사이에 데이터를 버퍼링 하고 정정 완료된 데이터를 저장하는 역할을 한다.
상기 세로방향 에러 정정은 상기 메모리(280)에 저장된 에러정정블록의 세로 방향[외부호(outer parity) 방향] 데이터 208바이트를 기본 단위로 하여 에러 정정을 하는 것을 말한다.
디스크램블러(240)는, 상기 메모리(280)에 저장된 정정 완료된 데이터중 주 데이터는 디스크에 기록되기 전에 스크램블되어 난수 데이터의 형태로 있으므로, 주데이터를 독출한 것을 입력하고 이를 디스크램블하여 원래의 데이터로 복원한다. 제3도에 도시한 바와 같이, 상기 주데이터는 2 킬로바이트(Kbyte)이다.
에러검출부(250)는 상기 디스크램블러에서 출력되는 데이터에 포함된 에러를 검출한다. 이는 마이컴(500)으로 전달되어 에러 정정의 반복 여부를 결정하는 데 참조가 되는 정보이다.
메모리제어부(270)는 마이컴(500)의 제어를 받아 로우어드레스신호, 컬럼어드레스신호, 기타 어드레스의 발생 그리고 오버플로우 및 언더플로우의 방지 등과 같은 동작을 한다. 구체적인 예를 들면, 메모리(280)에 저장된 에러정정블록의 세로방향 데이터를 읽어내어 에러 정정부(230)의 해당 영역에 다시 저장되도록 하거나, 디스크램블 및 디인터리브를 할 때 그 복원된 데이터를 상기 메모리(280)에 다시 저장 혹은 이미 저장되어 있는 데이터를 독출한다.
디인터리브부(340)는 인터리브 규칙을 저장하는 수단, 어드레스 카운터, 가산기 등으로 구현할 수 있으며, 상기 메모리(280)의 기록/독출어드레스를 제어함으로써 프레임단위로 인터리브 되어 있는 데이터를 원래의 배열로 환원하여 저정한다. 또한 본 실시예에서는 상기 디인터리브루(340)를 별개로 나타내고 있으나, 회로적으로 실제 구현 시에는 상기 메모리제어부(270)에 포함되어 에러 정정 및 디스크램블과 함께 디인터리브 동작이 이루어지도록 한다.
아이디 에러 정정부(230)는 16-8복조부(212)에서 출력되는 ID 데이터를 바로 입력하여 ID에러 정정을 한다. 정정된 ID 데이터는 ID 에러 플래그와 함께 상기 마이컴(500)에 전송되어 마이컴(500)이 디스크(100)의 서치 동작을 제어하는 데 참조하게 한다. 또한 상기 정정된 ID 데이터는 메모리(280)의 해당 영역에 저장된다. 이 저장된 ID 데이터는 다시 읽혀져 주데이터와 함께 에러 정정부(230)에서 주데이터와 함께 다시 에러 정정됨으로써 이때까지도 에러가 있었던 ID 데이터라면 이 시점에서 상기 메모리(280)의 저장 내용이 정정된 상태로 바뀌게 되고, 이후에 디스크램블링까지 마친 주데이터와 함께 상기 오디오/비디오 디코더(600) 혹은 롬 디코더(950)로 전송되어진다. 상기 오디오/비디오 디코더(600)로 전달되는 경우는 일반 디지털 비디오 디스크를 재생했을 경우이고, 상기 롬디코더(950)로 전송되어 지는 디지털 비디오 디스크-롬을 재생한 경우이다.
본 실시 예에서의 경우, 제5도에 도시한 바와 같이, 한 섹터동기신호(SID)를 제1 및 제2구간(T1,T2)으로 나누어 동작하게 한다.
구체적으로 설명하면, (5A)은 동기검출부(220)에서 제공되는 섹터동기신호(SID)를 나타낸 것이고, (5B) 및 (5D)은 아이디 에러 정정부(230)에서 자체적으로 발생시키는 ID 검출신호(CK1,CK2)이며, (5C)와 (5E)는 각각 에러 정정된 ID 데이터 스트림을 나타낸 것이다.
동기검출부(220)에서 섹터동기신호(SID)가 입력되면 아이디 에러 정정부(230)에서는 먼저 T1 구간동안, ID 검출신호(CK1)에 의거 상기 16-8복조부(212)로부터 복조된 8비트의 ID 데이터(IDs)를 입력하여 ID 에러 정정하고 그 결과를 즉시 마이컴(500)에 전송함으로써 상기 마이컴(500)의 디스크(100)의 서치 동작을 제어하는 데 정확도를 높일 수 있게 한다.
다음 T2 구간동안에는 오디오/비디오 디코더(600)로 주데이터와 함께 전송한 ID 데이터에 대한 에러 정정을 수행한다. 이때는 전자와 같이 시크 참조용이 아니므로, 보다 정확성을 기하기 위한 처리이다. 이때는 메모리(280)에 저장되어 있는 ID 데이터에 대한 ID 에러 정정을 한다. 본 실시 예에서는 ID 에러 정정 형태를 RS(6,4,3)로 한다.
인터페이스부(290)는 본 시스템 디코더(200)와 오디오/비디오 디코더(600)와의 인터페이싱을 담당한다. 예를 들면, 마이컴(500)의 제어를 받은 메모리제어부(290)가 시스템 클럭에 의거 메모리(280)에 저장되어 있는 디스크램블링된 데이터를 읽어내어 상기 오디오/비디오 디코더(600)로 보내려할 때 이 인터페이스부(290)를 거치게 되고, 에러가 정정된 아이디 데이터를 전달받은 마이컴(500)이 디스크구동제어부(400)로 디스크 서치 동작을 명할 때에도 이 인터페이부(290)를 거쳐 명령이 전달되어진다. 다시 말해서, 상기 인터페이스부(290)는 본 시스템 디코더(200)와 오디오/비디오 디코더(600) 혹은 롬 디코더(950)와의 인터페이싱을 위한 타이밍 제어, 잡음 제거, 신호 배열 변경 및 어드레스를 전달할 경우 그 어드레스의 디코딩 등에 관련된 동작을 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은 디스크에서 재생되어 16-8복조가 이루어진 ID 데이터를 바로 입력하여 에러 정정하고 그 결과를 즉시 마이컴에 알려줌으로써, 상기 마이컴이 서치를 제어할 때 보다 정확도가 높은 섹터위치정보를 참조할 수 있는 장점이 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (3)

  1. 디지털 비디오 디스크 재생장치의 시스템 디코더에 있어서, 디스크에서 읽은 데이터를 소정 비트로 이루어진 심벌 단위로 복조하는 복조부와, 상기 복조부에서 출력되는 복조 데이터로부터 검출한 아이디 데이터를 직접 전달받아 상기 아이디 데이터에 대한 에러 정정을 하여 섹터위치정보를 발생하는 아이디 에러 정정부와, 상기 섹터위치정보에 따라 디스크 서치 동작을 제어하는 주장치제어부를 가짐을 특징으로 하는 시스템 디코더.
  2. 디스크에서 읽은 데이터를 소정 비트로 이루어진 심벌 단위로 복조하여 출력하는 복조부와, 상기 복조부에서 출력되는 아이디 데이터 및 주데이터들로 이루어진 소정의 단위 블록에 대한 에러 정정을 하는 에러 정정부와, 상기 에러 정정된 아이디 데이터 및 주 데이터들을 저장하는 메모리와, 상기 메모리에의 액세스를 위한 인에이블 및 어드레스의 발생을 제어하는 메모리제어부 및 섹터위치 정보에 따라 디스크 서치 동작을 제어하는 주장치제어부를 구비한 디지털 비디오 디스크 재생장치의 시스템 디코더에 있어서, 상기 디스크에서 읽은 데이터로부터 섹터동기를 검출하는 동기검출부와, 상기 동기검출부에서 섹터동기가 검출되면, 제1시간동안 상기 복조부로 아이디 데이터 검출신호를 발생하여 복조된 아이디 데이터를 입력하고 그 입력된 아이디 데이터에 대한 에러 정정을 하여 상기 주장치제어부에 섹터위치정보로서 전달하며, 상기 제1시간에 이어지는 제2시간동안 상기 메모리제어부가 어드레스를 발생할때 참조하도록 아이디 데이터 검출신호를 발생하여 상기 메모리제어부에 제공하는 아이디 에러 정정부를 더 구비함을 특징으로 하는 시스템 디코더.
  3. 제2항에 있어서, 상기 메모리는 상기 섹터위치정보의 저장 혹은 에러 정정 혹은 데이터 버퍼링을 위해 액세스되어짐을 특징으로 하는 시스템 디코더.
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