KR100421004B1

KR100421004B1 - 코드 생성 및 배치 방법

Info

Publication number: KR100421004B1
Application number: KR10-2001-0021360A
Authority: KR
Inventors: 심재성; 김기현; 박현수; 마붑이크발; 정규해
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2001-04-20
Filing date: 2001-04-20
Publication date: 2004-03-03
Also published as: US20020190879A1; US7301483B2; US20040164884A1; CN100530406C; US20060187093A1; US7352302B2; US7616135B2; TWI299947B; CN1538439A; EP1251641A3; JP2004312779A; TW200415859A; CN1383267A; EP1450491A3; CN1256810C; JP3953482B2; TWI299946B; EP1450492A3; EP1251641A2; US20080150770A1

Abstract

본 발명은 코드워드 생성 및 배치 방법에 관한 것으로서, 선행하는 코드워드 a와 뒤따르는 코드워드 b가 코드열 X를 이룰 때, 코드워드 b는 코드워드내에 포함된 "1"의 갯수가 홀수인지 짝수인지를 나타내는 파라미터(INV)의 특성이 서로 반대인 b1과 b2 중에서 선택가능한 코드워드로서 배치하는 단계; 및 a와 b1의 코드열을 X1, a와 b2의 코드열을 X2라 할 때 코드워드와 코드워드 사이에 주어진 소정의 경계조건에 의해 a 또는 b1, b2가 다른 코드워드로 대체되어야 할 때, X1과 X2의 INV는 반대로 유지되도록 코드워드를 배치하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 짧은 코드워드 비트를 주 변환 코드워드 길이로서 사용함으로써 기록밀도 측면에서 높은 효율성을 제공하고, 또한, 코드워드들 사이에 구속장 조건을 만족하지 않아 코드워드를 다른 코드워드로 대체하는 경우에도 코드열의 DC 억압 능력을 유지하도록 코드워드를 배치함으로써 코드열의 우수한 DC 억압 능력을 제공한다.

Description

코드 생성 및 배치 방법{Code generation and alignment method}

본 발명은 기록매체에 기록할 소스코드의 변조 코드 생성 및 배치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소스코드에 대해 구속장 제한을 갖는 코드워드들을 생성하고 코드열의 DC 제어 특성이 유지되도록 코드워드를 배치하는 코드워드 생성 및 배치방법에 관한 것이다.

(d,k,m,n)으로 표현되는 RLL 코드에서 코드의 성능을 표현하는 요인 중에서 크게 기록 밀도의 측면과 코드의 DC 성분을 억압하는 능력을 보고 그 코드의 우수함을 평가한다. 여기서, m은 데이터 비트수(일명 소스 데이터의 비트수, 정보 워드 비트수라고도 함), n은 변조후의 코드워드 비트수(일명 채널 비트수라고도 함), d는 코드워드내에서 1과 1사이에 존재할 수 있는 연속되는 0의 최소수, k는 코드워드내에서 1과 1사이에 존재할 수 있는 연속되는 0의 최대수이다. 코드워드내 비트 간격은 T로서 나타낸다.

변조 방법에서 기록 밀도를 향상시킬 수 있는 방법은 d와 m은 주어진 조건으로 둔채 코드워드의 비트수 n을 줄이는 것이다. 그러나, RLL 코드는 코드워드내에서 1과 1사이에 존재할 수 있는 연속되는 0의 최소수인 d와 연속되는 0의 최대수인 k를 만족해야 한다. 이 (d,k) 조건을 만족하면서 데이터 비트수가 m이라 할 때 RLL(d,k)를 만족하는 코드워드의 수는 2^m개 이상이면 된다. 그러나, 실제 이러한 코드를 사용하기 위해서는 코드워드와 코드워드가 연결되는 부분에서도 런길이 제한 조건, 즉 RLL(d,k) 조건을 만족해야 하며, 광디스크 기록/재생 장치와 같이 코드의 DC 성분이 시스템 성능에 영향을 주는 경우에는 사용하고자 하는 코드가 DC 억압 능력을 가져야 한다.

이러한 RLL 변조된 코드스트림에서 DC를 억압하는 가장 중요한 이유는 재생 신호가 서보 대역에 주는 영향을 최소화하기 위해서이다. DC를 억압하는 방법을 이하 DSV(Digital Sum Value) 제어 방식이라 부르기로 한다.

DSV 제어 방식은 크게 두 가지가 있다. 하나는 코드 자체에 DSV를 제어할 수 있는 DSV 제어 코드를 갖고 있는 방식이고, 다른 하나는 DSV 제어 시점마다 머지(merge) 비트를 삽입하는 방식이다. EFM+(Eight to Fourteen Modulation plus)코드는 별도의 코드표를 사용해서 DSV 제어를 행하는 코드이고, EFM 코드나 (1,7) 코드는 머지 비트를 삽입하여 DSV 제어를 행하는 코드이다.

따라서, 상술한 조건을 만족하면서 코드 자체에 DC 억압 제어할 수 있는 DSV 제어 코드를 갖고 있는 종래의 변조용 코드 그룹의 형태는 도 1에 도시된 바와 같이 소정수의 주변환 코드 그룹들과 각각의 주변환 코드 그룹과 쌍을 이뤄 DC 억압 제어를 할 수 있도록 하는 DC 억압 제어용 코드 그룹들을 두는 형태로 구성되었다. 이 경우 소정수의 주변환 코드 그룹내 코드워드들을 구분짓는 몇가지 특징이 있는 데 그것은, 주변환 코드 그룹 A와 B내의 코드워드들은 동일한 코드워드가 존재하지 않고 만일 중복 코드를 사용했다면 중복 코드의 복조용 변환 코드 그룹 C와 D와 같은 코드 그룹이 존재한다는 것이다. 이때, 중복 코드의 복조용 변환 코드 그룹 C와 D에는 동일한 코드워드가 존재하지 않지만 주변환 코드 그룹 A 또는 B내의 코드워드들은 중복 코드의 복조용 변환 코드 그룹 C 또는 D에 존재할 수 있다. 이들 주변환 코드 그룹 A,B와 중복코드의 복조용 변환 코드 그룹 C,D의 코드워드의 수는 만일 변환전 소스워드의 비트수가 m 비트라고 하면 2^m개가 존재한다.

코드 그룹 EH를 각각 코드 그룹 AD와 함께 DC 억압용으로 사용되는 DC 억압 제어용 코드 그룹이라고 하면 코드 그룹 EH내의 코드워드 특징은 그의 각각의 코드 그룹쌍인 코드 그룹 AD내의 코드워드들과 동일한 조건을 가진다는 것이다. 즉, 중복 코드워드를 생성할 수 있는 조건이나 코드워드의 리드(lead) 제로수에 대한 조건이 DC 억압 제어용 코드 그룹 EH와, 코드 그룹 EH와 함께 DC 제어를 할 수 있는 코드 그룹 AD내의 코드워드들의 생성 조건이 동일하다.

예를 들면, 현재 DVD(Digital Versatile Disc)에서 사용되고 있는 RLL(2,10)의 런 길이 조건을 가지며 코드워드의 길이(n)가 16비트인 EFM+ 코드의 특징은 도 2에 도시된 바와 같다. 주변환 코드 그룹 MCG1(도 1에서는 "A")과 MCG2(도 1에서는 "B")가 있고, 중복 코드 복조용 변환 코드 그룹 DCG1(도 1에서는 "C")과 DCG2(도 1에서는 "D")가 있으며, 각각의 변환 코드 그룹과 쌍을 이루어 DC 억압 제어를 할 수 있는 4개의 DSV 코드 그룹(도 1에서는 "EH")이 존재한다. 이들 4개의 변환 코드 그룹과 DC 제어용 코드 그룹인 4개의 DSV 코드 그룹 사이에는 동일한 코드워드들은 존재하지 않는다.

또한, 전체의 코드 그룹내의 중복 코드워드 생성 조건도 모두 동일하며 DC 제어를 할 수 있는 코드 그룹쌍(MCG1과 제1 DSV 코드 그룹, MCG2와 제2 DSV 코드 그룹, DCG1과 제3 DSV 코드 그룹 또는 DCG2와 제4 DSV 코드 그룹)내의 코드워드들의 특징도 동일하게 구성되어 있다.

즉, 코드워드의 LSB(Least Significant Bit)로부터 연속하는 0의 수(이하 "엔드 제로수"라고 함)가 25 사이의 코드워드들은 중복 코드워드를 생성하여 사용하였고, 이 규칙은 전 코드 그룹에 걸쳐 동일하다. 주변환 코드 그룹 MCG1와 함께 DC 억압 제어를 하는 DC 억압 제어용 제1 DSV 코드 그룹내의 코드워드들은 MSB(Most Significant Bit)로부터 연속하는 0의 수(이하 "리드 제로수"라고 함")가 29이며, 주변환 코드 그룹 MCG2와 그와 함께 DC 억압 제어를 하는 DC 억압 제어용제2 DSV 코드 그룹내의 코드워드들은 MSB로부터 연속하는 0의 수가 01인 동일한 규칙을 따르고 있다. 중복 코드 복조용 변환 코드 그룹 DCG1와 함께 DC 억압 제어를 하는 DC 억압 제어용 제3 DSV 코드 그룹내의 코드워드들은 일부 비트(여기서는 b15(MSB)와 b3)가 모두 "0b"이고, 중복 코드 복조용 변환 코드 그룹 DCG1와 함께 DC 억압 제어를 하는 DC 억압 제어용 제3 DSV 코드 그룹내의 코드워드들은 일부 비트(여기서는 b15(MSB)또는 b3)가 "1b"인 특징을 갖고 있다.

도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같은 변조 코드 그룹을 사용하는 종래의 변조 방법인 EFM+보다 기록밀도 측면에서 유리한 8 to 15변조 코드를 개발하는데 있어 코드워드와 코드워드가 연결되는 경계 부근에서 경계규칙이 적용되어 코드워드에 변화가 생기는 경우 코드열의 최초 특성이 달라지게 되는 문제점이 발생하였다.

상술한 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명의 목적은 구속장 제한을 가진 코드워드를 생성하고 코드열 배치시 경계규칙에 따라 코드워드가 대체되는 경우에도 최초의 코드열 특성을 그대로 유지하도록 코드워드를 배치하는 코드워드 생성 및 배치 방법을 제공하는 데 있다.

도 1은 종래의 변조 코드 그룹 형태의 예를 보인 도면이다.

도 2는 종래의 코드 그룹과 그에 속해 있는 코드워드들의 특징을 보인 테이블이다.

도 3은 본 발명의 코드 생성 및 배치 방법의 기본적인 흐름도이다.

도 4는 주변환 테이블들의 여러 코드워드 그룹과 해당 코드그룹의 코드워드 특성을 표로 나타낸 것이다.

도 5는 DC 제어용 변환 테이블의 여러 코드워드 그룹과 해당 코드그룹의 코드워드 특성을 표에 나타낸 것이다.

도 6은 보조 DC 제어용 변환 테이블의 여러 코드워드 그룹과 해당 코드그룹의 코드워드 특성을 표로 나타낸 것이다.

도 7은 코드워드 a와 b가 연결될 때 구속장의 조건을 위해 고려해야 할 것을 보이기 위한 것이다.

도 8은 도 7을 통해 설명한 구속장의 조건을 만족하지 못하는 경우가 발생하는 경우, 코드 변환 전과 후에 따른 INV의 변화 양상의 예를 나타낸 것이다.

도 9는 DC 제어를 위한 선택적 코드워드 b1, b2로 인한 코드열의 분기 예를 도시한 것이다.

도 10은 코드열 쌍의 INV 값의 관계를 그래프로 나타낸 것이다.

도 11a~11e는 상술한 사항들을 고려하여 생성 및 배치한 주변환 코드 테이블이다.

도 12a~12j는 상술한 사항들을 고려하여 생성 및 배치한 DC 제어용 코드 변환 테이블이다.

도 13a~13b는 상술한 사항들을 고려하여 생성 및 배치한 보조 DC 제어용 코드 변환 테이블이다.

도 14는 본 발명의 DC 제어용 코드 변환 테이블의 코드워드를 약 25% 사용하여 변조를 행했을 때의 주파수 스펙트럼과 종래의 EFM+ 변조 코드워드 사용시의 주파수 스펙트럼의 차이를 보인 그래프이다.

상기 과제를 해결하기 위한, 기록매체에 기록할 소스워드의 코드워드 생성 및 배치 방법은 소정 구속장(run length) 조건에 맞는 코드워드를 생성하고, 상기 구속장 조건 별로 코드워드들을 그루핑(grouping)하는 단계; 및 소스워드에 대한 코드(워드)열이 DC 제어 능력을 갖도록 코드워드들을 배치하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

상술한 방법에서, 코드열에서 소정 경계조건이 만족되지 않으면, 경계조건을 만족하면서 상기 최초 코드 배치시 고려한 DC 제어 특성이 유지되도록 코드워드를 배치하는 단계를 더 포함함이 바람직하다.

상기 코드워드 생성은, 소스데이터 길이, 소정 제1코드워드 길이 및 소정 구속장 조건을 만족하는 코드워드들을 생성하고, 소정 구속장 조건별로 코드워드들을 그루핑하여 주변환 코드워드 테이블을 생성하는 단계; 코드(워드)열의 DC 제어를 위해 소스데이터 길이, 소정 제2코드워드 길이 및 소정 구속장 조건을 만족하는 DC 제어용 코드워드들을 생성하고 그루핑한 DC 제어용 코드변환 테이블을 생성하는 단계; 및 소정 구속장 조건을 만족하고 상기 주변환 코드워드 테이블에서 필요하지 않은 코드워드들을 가져와 추가 DC 제어용 코드워드들을 더 생성하여 그루핑하는 단계를 포함함이 바람직하다.

상기 과제를 해결하기 위한, 코드워드 배치 방법은, 선행하는 코드워드 a와 뒤따르는 코드워드 b가 코드열 X를 이룰 때, 상기 코드워드 b는 코드워드내에 포함된 "1"의 갯수가 홀수인지 짝수인지를 나타내는 파라미터(INV)의 특성이 서로 반대인 b1과 b2 중에서 선택가능한 코드워드로서 생성하는 단계; 및 상기 a와 b1의 코드열을 X1, a와 b2의 코드열을 X2라 할 때 코드워드와 코드워드 사이에 주어진 소정의 경계조건에 의해 a 또는 b1, b2가 다른 코드워드로 대체되어야 할 때, X1과 X2의 INV는 반대로 유지되도록 코드워드를 배치하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

상기 소정의 경계조건이 코드워드들 사이에 연속되는 0의 수가 최소 2 이상이어야 한다는 것을 규정하는 것일 때, 상기 a 코드워드의 최소 비트(LSB)에서 최대비트(MSB) 방향으로 연속하는 0의 수(EZ_a)가 0이고, 상기 코드워드 b1, b2의 MSB에서 LSB 방향으로 연속하는 0의 개수(LZ_b1, LZ_b2)가 1인 경우에 상기 경계조건이 만족되도록 상기 a 또는 b1, b2의 코드 변환이 발생함이 바람직하다.

상기 a와 b 사이에 연속되는 0의 수가 1 이하인 경우, 경계를 이루는 0이 2 보다 크고 10 보다 작도록 a와 b를 변환함이 바람직하다

코드워드들 사이에 경계 조건이 만족되지 않을 때, 상기 코드열 X1내의 코드워드 a와 상기 X2내의 코드워드 a는 다른 코드워드로 변환되며, 이때 상기 X1과 X2에서 변환된 각 코드워드 a는 동일한 INV 값을 가지도록 하여 각각 이어지는 코드워드 b1과 b2의 INV에 의해 결국 X1과 X2의 INV가 서로 다르게 되도록 코드 변환을 수행함을 특징으로 한다.

상기 과제를 수행하기 위한, 기록매체에 기록할 소스워드의 코드워드 생성 방법은, 선행하는 코드워드 b와 뒤따르는 코드워드 c가 코드열 Y를 이룰 때, 상기 코드워드 b는 코드워드내에 포함된 "1"의 갯수가 홀수인지 짝수인지를 나타내는 파라미터(INV)의 특성이 서로 반대인 b1과 b2 중에서 선택가능한 코드워드로서 생성하는 단계; 및 상기 b1과 c의 코드열을 Y1, b2와 c의 코드열을 Y2라 할 때 코드워드와 코드워드 사이에 주어진 소정의 경계조건에 의해 b1, b2 또는 c가 다른 코드워드로 대체되어야 할 때, Y1과 Y2의 INV는 반대로 유지되도록 코드워드를 배치하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.

상기 소정의 경계조건이 코드워드들 사이에 연속되는 0의 수가 최소 2 이상이어야 한다는 것을 규정하는 것일 때, 상기 c 코드워드의 최대 비트(MSB)에서 최소비트(LSB) 방향으로 연속하는 0의 수(LZ_c)가 1인 경우, 상기 경계조건을 만족하지 않는 xxxxxxxxxxx1001 또는 xxxxxxxxxx10001인 b의 코드워드가 b1, b2에 모두 나타나도록 하는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 코드 생성 및 배치 방법의 기본적인 흐름도로서, 기록매체에 기록할 소스워드의 코드워드 생성 및 배치 방법은 소정 구속장(run length) 조건에 맞는 코드워드를 생성하고, 상기 구속장 조건 별로 코드워드들을 그루핑(grouping)한다(300단계). 그리고나서, 소스워드에 대한 코드(워드)열이 DC 제어 능력을 갖도록 코드워드들을 배치한다(310단계). 코드열에서 소정 경계조건이 만족되는지를 체크하여(320단계) 만족되지 않는 경우, 경계조건을 만족하는 코드워드로 대체하는데 이때 최초 코드워드 배치시 고려한 DC 제어 특성이 그대로 유지되도록 코드워드가 대체될 수 있게 한다.

소스 코드에 대해 변환될 코드워드의 코드 테이블은 크게 3 가지 즉, 1) 주변환 테이블 2)직류(DC) 제어용 변환 테이블, 그리고 3) 보조 직류(DC) 제어용 변환 테이블로서 생성된다.

도 4는 주변환 테이블들의 여러 코드워드 그룹과 해당 코드그룹의 코드워드 특성을 표로 나타낸 것이다. 코드 또는 코드워드의 최소 런 길이(Minimum Run Length Limit)를 d, 최대 런 길이(Maximum Run length limit)를 k, 소스데이터의비트수를 m, 변조 후의 코드워드의 비트 수를 n이라 하고 코드워드의 LSB로부터 MSB 방향으로 연속하는 0의 수를 EZ(End Zero), MSB로부터 LSB 방향으로 연속하는 0의 수를 LZ라 하자. 예를 들어, d=0, k=10, m=8, n=15, 0≤EZ≤8인 코드워드를 LZ의 조건에 따라 분류하면 다음과 같다:

1) 2≤LZ≤10을 만족하는 코드워드의 수 : 177개

2) 1≤LZ≤9를 만족하는 코드워드의 수 : 257개

3) 0≤LZ≤6을 만족하는 코드워드의 수 : 360개

4) 0≤LZ≤2를 만족하는 코드워드의 수 : 262개

m=8인 소스데이터이면, 변조될 코드워드의 수는 최소 256개 이상이어야 하지만, 위에서 1)의 경우 코드워드의 수가 256개에 미치지 못하므로 다른 LZ 조건을 만족하는 코드워드 중에서 일부를 가져와 필요한 코드워드 수를 만족시키도록 할 수 있다. 이 경우, 3)의 LZ 조건을 만족하는 코드워드들 중에 83개를 가져와 1)의 그룹에 추가시킬 수 있다. 그러면 1)과 2) 그룹에 속하는 코드워드는 각각 260개와 257개가 되고, 3)의 그룹은 360-83=277개, 4) 그룹의 코드워드는 262개로 각 조건에 해당하는 그룹의 코드워드 수가 8비트의 소스 데이터에 대해 256개라는 변조 코드워드의 최소 개수를 만족시킬 수 있다. 도 4의 표에서 MCG(Main Code Group)1은 상기 1)의 조건에 해당하는 코드워드들과 3)을 만족하는 그룹으로부터 가져온 일부(83개)의 코드워드들을 포함하는 그룹의 명칭이고, MCG2, MCG3, MCG4는 각각 차례로 상기 2), 3), 4)의 조건에 해당하는 코드워드들을 포함하는 그룹의 명칭이며, 이들 주코드그룹(MCG1~MCG4)들 각각으로부터 256개의 코드워드들만이 소스코드에 대한 변환 코드들로서 사용될 수 있다.

도 5는 DC 제어용 변환 테이블의 여러 코드워드 그룹과 해당 코드그룹의 코드워드 특성을 표에 나타낸 것이다. 예를 들어, d=2, k=10, m=8, n=17, 0≤EZ≤8이라고 할 때, DC 제어용 변환 코드 테이블은 LZ 조건에 따라 다음의 4가지 그룹(차례로 도 4의 DCG1, DCG2, DCG3, DCG4)을 포함할 수 있다:

1)2≤LZ≤10을 만족하는 코드워드의 수 :375개

2)1≤LZ≤9를 만족하는 코드워드의 수 :546개

3)0≤LZ≤6을 만족하는 코드워드의 수 :763개

4)0≤LZ≤2를 만족하는 코드워드의 수 :556개

DC 제어용 변환 테이블을 이루는 각 그룹은 동일한 소스데이터에 대해 선택적으로 대응되는 최소 2개의 코드워드들을 구비해야 하므로 8비트의 소스데이터에 대해 최소한 512개 이상의 코드워드 개수를 가져야한다. 1)의 LZ 조건을 만족하는 코드워드들의 그룹 내 코드워드의 개수는 512 보다 작기 때문에 다른 LZ 조건을 만족하는 코드워드들의 그룹으로부터 잉여 코드워드들을 가져와 그룹 1)의 코드워드 최소 구비 개수를 만족시킬 수 있다. 예를 들어, 이 실시예에서는 3)의 조건을 만족하는 코드워드들로 된 그룹에서 177개의 코드워드를 가져와 1)의 코드그룹에 추가할 수 있으며, 따라서 1)의 코드그룹은 375+177=552 개의 코드워드를 가질 수 있게 된다.

도 6은 보조 DC 제어용 변환 테이블의 여러 코드워드 그룹과 해당 코드그룹의 코드워드 특성을 표로 나타낸 것이다. 예를 들어, d=2, k=10, m=8, n=15인 코드워드 중, 9≤EZ≤10을 만족하는 코드워드와 주코드 변환 그룹(MCG)에서 남는 코드워드들과 LZ=7, 8 또는 LZ=4, 5인 코드워드들을 보조 DC 억압 제어 코드 그룹(ACG)의 코드워드로서 사용한다. 이 코드워드의 생성 조건을 구체적으로 설명하면 다음과 같으며, 각 항목은 차례로 도 5의 표에서 보조 DC제어용 보조 변환 테이블의 이름인 ACG1, ACG2, ACG3, ACG4로서 나타내어지고 있다:

1) 9≤EZ≤10이고 LZ≠0을 만족하는 코드워드 5개 + MCG1에서 남는 코드워드 4개= 9개

2)9≤EZ≤10이고 LZ≠0을 만족하는 코드워드 5개 + MCG2에서 남는 코드워드 1개= 6개

3)9≤EZ≤10이고 LZ≠1인 코드워드 5개 + MCG3에서 남는 코드워드 21개 + 7≤LZ≤8이고 0≤EZ≤8인 코드워드 15개 = 41개

4)9≤EZ≤10인 코드워드 7개 + MCG4에서 남는 코드워드 6개 + 3≤LZ≤5이고 0≤EZ≤8인 코드워드 85개 = 98개

코드워드 a와 코드워드 b가 연결될 때 연결되는 지점에서도 구속장 (d, k) 조건이 만족되어야 한다. 도 7은 코드워드 a와 b가 연결될 때 구속장의 조건을 위해 고려해야 할 것을 보인 것이다. 도 7에서 코드워드 a의 엔드 제로(EZ_a)와 코드워드 b의 리드 제로(LZ_b)를 더한 값이 최소 런 길이 d이상이고 최대 런 길이 k 이하여야 한다는 것이 구속장의 조건을 만족하는 것이라 할 수 있다.

도 8은 도 7을 통해 설명한 구속장의 조건을 만족하지 못하는 경우가 발생하는 경우, 코드 변환 전과 후에 따른 INV의 변화 양상의 예를 나타낸 것이다. 코드워드 b는 선행하는 코드워드 a의 EZ에 따라 지정된 그룹으로부터 정해지는데, a나b가 각각 주변환 테이블이나 DC 변환 테이블의 그룹 중 코드워드 수가 부족하여 다른 코드그룹들로부터 빌려 온 코드워드들을 포함하는 코드그룹에 속하는 경우, 상기 (d, k) 조건이 만족되지 않을 수 있다. 이 예에서 코드워드 a의 엔드 제로가 바뀌게 되는데 이렇게 구속장 조건을 만족하지 않아 코드워드 변화가 일어나게 되는 것을 경계 규칙이라 한다. 코드워드 스트림내의 비트 1의 수가 짝수인지 홀수인지를 나타내는 변수 INV는 경계규칙에 의해 코드 변화 전의 상태로부터 변할 가능성이 있다. 이런 특징 때문에 코드워드를 배치할 때 특히 DC 제어가 가능한 코드 변환표끼리는 주의가 필요하다.

도 9는 DC 제어를 위한 선택적 코드워드 b1, b2로 인한 코드열의 분기 예를 도시한 것이다. 본 발명의 코드 변환에 있어 가장 큰 특징 중 하나는 DC 제어를 하기 위해 선택가능한 두 개의 코드 변환 테이블내의 코드워드들은 INV 특징을 반대로 유지하도록 되어 있다는 것이다. 그러나 위에서 설명한 경우와 같이 경계규칙에 의해 이전 INV에 변화가 발생하는 경우 두 개의 선택 가능한 코드 변화 테이블 내 코드워드의 INV가 모두 변화되면 문제가 없지만 그렇지 않은 경우 INV 특징이 반대로 유지될 수 없게 된다. 이런 이유로 이하에 설명하는 것들을 고려하여 코드 변환 테이블을 설계한다.

먼저, 도 9의 A, 즉 코드워드 a와 코드워드 b가 연결되는 지점에서 코드워드 b로서 선택가능한 b1과 b2가 각각 도 4에 도시된 코드 변환 테이블 DCG1로부터 다시, 동일한 소스코드에 대응되는 것이지만 INV가 서로 다른 코드워드들을 분리하여 그룹핑한 DCG11과 DCG12내의 코드워드이거나, 또는 b1과 b2가 각각 MCG1과 ACG1 내의 코드워드인 경우 LZ_b1(코드워드 b1의 리드 제로 수), LZ_b2(코드워드 b2의 리드 제로 수)가 각각 1인 코드워드들은 같은 위치에 배치하여 코드워드 a의 엔드 제로 수가 0인 경우 경계규칙에 의해 코드워드 b1이 속해 있는 코드열이나 코드워드 b2가 속해 있는 코드열 모두 코드워드 a의 INV가 바뀌거나 또는 모두 바뀌지 않아 결국 두 코드열의 INV는 반대로 유지되도록 한다. 다음은 그 예를 든 것이다.

소스데이터 250 224 27

코드열1(변환전)000001000010001(MCG3) 000001000001001(MCG1) 010010010000000(MCG1)

코드열1(변환후)000001000010001 000001000001000 010010010000000

INV1 1 1 0

코드열2(변환전)000001000010001(MCG3) 000001000001001(MCG1) 010010000000000(ACG1)

코드열2(변환후)000001000010001 000001000001000 010010000000000

INV2 1 1 1

다음으로, 도 8의 B 즉, 코드워드 b와 코드워드 c가 연결되는 점에서, 코드워드 b1과 b2가 각각 코드변환 테이블 DCG11과 DCG12, DCG21과 DCG22, DCG31과 DCG32, DCG41과 DCG42, MCG1과 ACG1, MCG2와 ACG2, MCG3와 ACG3, 및 MCG4와 ACG4 내의 코드워드이고, (xx)xxxxxxxxxxx1001 또는 (xx)xxxxxxxxxx10001이라면 다음에이어지는 코드워드 c의 리드 제로(LZ)에 따라 경계규칙에 의한 INV 변화 가능성이 있다. 따라서 이들 코드워드들은 각각의 테이블 상에서 나란한 위치에 배열시켜 결국 두 코드열의 INV가 반대로 유지되도록 한다. 다음은 그 예를 든 것이다.

소스데이터 250 152 210

코드열1(변환전) 000001000010001(MCG3) 01000000010001001(DCG11) 000000100000001(MCG1)

코드열1(변환후) 000001000010000 01000000010001001 000000100000001

INV1 0 0 0

코드열2(변환전) 000001000010001(MCG3) 01001000010001001(DCG12) 010000001001001(MCG1)

코드열2(변환후) 0000010000100000 01001000010001001 010000001001001

INV2 0 1 1

도 9의 A, B 점에 있어서 상술한 사항에 모두 해당되는 코드워드는 우선적으로 각각의 코드변환 테이블(DCG11과 DCG12 또는 MCG1과 ACG1)의 나란한 위치에 배열시킨다. 아래의 예를 보면, B 점에 있어서 경계규칙에 따른 코드열 1과 코드열 2의 INV와 코드열 3과 코드열 4의 INV는 반대로 유지되고 있고, A점에 있어서 경계규칙에 따른 코드열 1과 코드열 3의 INV와 코드열 4와 코드열 4의 INV 역시 반대로 유지되고 있다.

소스데이터 250 152 7

코드열1(변환전) 000001000010001(MCG3) 01000000010001001(DCG11) 010000010010001(MCG1)

코드열1(변환후) 000001000010000 01000000010001000 010000010010001

INV1 0 1 1

코드열2(변환전) 000001000010001(MCG3) 01000000010001001(DCG11) 010010010010001(ACG1)

코드열2(변환후) 0000010000100000 01000000010001000 010010010010001

INV2 0 1 0

코드열3(변환전) 000001000010001(MCG3) 01001000010001001(DCG12) 010000010010001(MCG1)

코드열3(변환후) 000001000010000 01001000010001000 010000010010001

INV3 0 0 0

코드열4(변환전) 000001000010001(MCG3) 01001000010001001(DCG12) 010010010010001(ACG1)

코드열4(변환후) 0000010000100000 01001000010001000010010010010001

INV4 0 0 1

상술한 바와 같이, 코드워드열 내에서 코드워드들 사이에 주어지는 경계규칙으로 인한 코드워드의 INV 변화를 고려하여 코드워드를 배치함으로써 변조 후 코드열 쌍의 INV 극성이 항상 반대로 유지되도록 한다. 이러한 코드열 쌍의 INV 값의 관계를 그래프로 나타내어 보인 것이 도 10이다. 코드열 쌍의 INV 값이 항상 반대가 되게 코드워드들이 배치되면, 코드열 쌍 중에서 DC 억압에 유리한 코드열이 되도록 코드워드를 선택할 수 있게 된다.

DC 제어용 코드변환 테이블에서 소스 데이터가 251~255인 경우 도 9의 A 점에서 INV 값을 반대로 유지한다는 규칙에 예외가 발생할 수 있다. 이런 예외적인 경우에는 코드의 CSV 부호가 반대가 되도록 하여 코드열 쌍의 DSV 값에 차이가 발생하도록 한다.

도 14는 본 발명의 DC 제어용 코드 변환 테이블의 코드워드를 약 25% 사용하여 변조를 행했을 때의 주파수 스펙트럼과 종래의 EFM+ 변조 코드워드 사용시의 주파수 스펙트럼을 함께 보인 그래프이다. 이 그래프를 통해, 저주파 대역에서 본 발명의 변조 코드열의 주파수 스펙트럼이 EFM+의 주파수 스펙트럼과 거의 동등한 것으로 보아 본 발명이 EFM+ 방식과 거의 동등한 DC 억압 능력을 가지고 있음을 알 수 있다.

결과적으로 본 발명은 15 비트의 코드를 주변환 코드로서 사용하고 DC 제어를 위해 선택적으로 17비트의 DC 제어 코드를 이용하고 있으므로 기록밀도 측면에서 종래의 EFM+ 코드 보다 효율성이 높으면서, EFM+ 코드와 동등한 DC 억압 능력을 가짐을 알 수 있다.

본 발명에 의하면, 짧은 코드워드 비트를 주 변환 코드워드 길이로서 사용함으로써 기록밀도 측면에서 높은 효율성을 제공한다.

또한, 코드워드들 사이에 구속장 조건을 만족하지 않아 코드워드를 다른 코드워드로 대체하는 경우에도 코드열의 DC 억압 능력을 유지하도록 코드워드를 배치함으로써 코드열의 우수한 DC 억압 능력을 제공한다.

Claims

기록매체에 기록할 소스워드의 코드워드 생성 및 배치 방법에 있어서,

소스데이터 길이, 소정 제1코드워드 길이 및 일정한 범위의 구속장(run length) 조건을 만족하는 코드워드들을 생성하고, 상기 구속장 조건별로 코드워드들을 그루핑하여 주변환 코드워드 테이블을 생성하는 단계;

코드(워드)열의 DC 제어를 위해 소스데이터 길이, 소정 제2코드워드 길이 및 소정 구속장 조건을 만족하는 DC 제어용 코드워드들을 생성하고 그루핑한 DC 제어용 코드변환 테이블을 생성하는 단계;

소정 구속장 조건을 만족하고 상기 주변환 코드워드 테이블에서 필요하지 않은 코드워드들을 가져와 추가 DC 제어용 코드워드들을 더 생성하여 그루핑하는 단계; 및

소스워드에 대한 코드(워드)열이 DC 제어 능력을 갖도록, 코드워드들을 배치하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 코드워드 생성 및 배치방법.
제1항에 있어서,

코드열에서 소정 경계조건이 만족되지 않으면, 경계조건을 만족하면서 상기 최초 코드 배치시 고려한 DC 제어 특성이 유지되는 코드워드가 대체될 수 있도록 코드워드를 배치하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는 코드워드 생성 및 배치방법.
제1항에 있어서,

DC 억압 능력을 갖는 코드열을 갖기 위해, 1의 개수가 홀수인지 짝수인지를 구분하는 파라미터(INV)를 이용하여, INV의 특징이 반대인 코드워드 열의 쌍을 갖도록 코드워드를 배치함을 특징으로 하는 코드워드 생성 및 배치 방법.
삭제
제4항에 있어서, 상기 소스워드의 비트 길이가 8일 때, 상기 주변환 코드 테이블의 코드워드의 길이는 15비트임을 특징으로 하는 코드워드 생성 및 배치 방법.
제5항에 있어서, 상기 주변환 코드 테이블은 엔드 제로(EZ)가 0이상 8이하에 있으면서 각각 리드 제로(LZ)가 2이상 10이하, 1이상 9이하, 0이상 6이하 및 0이상 2이하의 조건을 만족하는 코드워드들의 그룹으로 이뤄짐을 특징으로 하는 코드워드 생성 및 배치 방법.
제6항에 있어서, 상기 주변환 코드 테이블의 그룹 중 소스워드가 변환 가능한 최소한의 코드워드 개수보다 적은 코드워드로 이뤄진 그룹은, 상기 최소한의 코드워드 개수 보다 많은 코드워드를 가진 그룹으로부터 잉여 코드를 가져와 최소 코드워드 개수 이상을 가지도록 하는 코드워드 생성 및 배치 방법.
제5항에 있어서, 상기 DC 제어용 변환 코드 테이블의 코드워드의 길이는 17 비트임을 특징으로 하는 코드워드 생성 및 배치 방법.
제8항에 있어서, 상기 DC 제어용 변환 코드 테이블은 엔드 제로(EZ)가 0이상 8이하에 있으면서 각각 리드 제로(LZ)가 2이상 10이하, 1이상 9이하, 0이상 6이하 및 0이상 2이하의 조건을 만족하는 코드워드들의 그룹으로 이뤄짐을 특징으로 하는 코드워드 생성 및 배치 방법.
제9항에 있어서, DC 제어용 변환 테이블의 각 코드 그룹은 한 소스워드가 서로 다른 INV 특성을 가진 선택가능한 한 쌍의 코드워드들에 대응될 수 있는 만큼의 코드워드들을 포함하도록 함을 특징으로 하는 코드워드 생성 및 배치 방법.
제10항에 있어서, 상기 DC 제어용 변환 코드 테이블의 그룹 중 필요한 최소한의 코드워드 개수보다 적은 코드워드로 이뤄진 그룹은, 필요 개수 보다 많은 코드워드 개수를 가진 그룹으로부터 잉여 코드워드들을 가져와 필요 개수를 채우도록 하는 코드워드 생성 및 배치 방법.
제8항에 있어서, 상기 보조 DC 제어용 변환 코드 테이블은,

15비트 길이이고 엔드 제로수가 9이상 10이하이면서, 리드 제로(LZ)가 0이 아닌 코드워드와 제1주변환 코드 그룹의 잉여 코드워드를 가져와 만든 그룹,

15비트 길이이고 엔드 제로수가 9이상 10이하이면서, 리드 제로(LZ)가 0이 아닌 코드워드와 제2주변환 코드 그룹의 잉여 코드워드를 가져와 만든 그룹,

15비트 길이이고 엔드 제로수가 9이상 10이하이면서, 리드 제로(LZ)가 1이 아닌 코드워드와 제3주변환 코드 그룹의 잉여 코드워드, 리드 제로가 7~8, 엔드 제로가 0~8인 코드워드로 이뤄진 그룹 및

15비트 길이이고 엔드 제로수가 9이상 10이하인 코드워드와 제4주변환 코드 그룹의 잉여 코드워드, 리드 제로가 3~8이고 엔드 제로가 0~8인 코드워드로 이뤄진 그룹으로 구성됨을 특징으로 하는 코드워드 생성 및 배치 방법.
제12항에 있어서,

코드열쌍이 차례로 a, b1, c인 것과 a, b2, c이고 b1과 b2는 서로 다른 특성의 INV를 가지는 DC 제어용 코드 워드일 때, 상기 a와 b1, b2 그리고 b1, b2와 c 사이에 소정 런 길이 위반(경계 조건 위반)이 발생되어 a, b1, b2 또는 c의 코드 변환이 일어나더라도 변환 후의 코드열 a, b1, c와 a, b2, c의 INV 특성이 서로 반대를 유지하도록 코드워드를 배치함을 특징으로 하는 코드워드 생성 및 배치 방법.
기록매체에 기록될 소스워드에 대해 생성된 코드워드들을 나열하는 코드워드 배치 방법에 있어서,

선행하는 코드워드 a와 뒤따르는 코드워드 b가 코드열 X를 이룰 때, 상기 코드워드 b는 코드워드내에 포함된 "1"의 갯수가 홀수인지 짝수인지를 나타내는 파라미터(INV)의 특성이 서로 반대인 b1과 b2 중에서 선택가능한 코드워드로서 배치하는 단계; 및

상기 a와 b1의 코드열을 X1, a와 b2의 코드열을 X2라 할 때 코드워드와 코드워드 사이에 주어진 소정의 경계조건에 의해 a 또는 b1, b2가 다른 코드워드로 대체되어야 할 때, X1과 X2의 INV는 반대로 유지되도록 코드워드를 배치하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 코드워드 배치 방법.
제14항에 있어서, 상기 소정의 경계조건이 코드워드들 사이에 연속되는 0의 수가 최소 2 이상이어야 한다는 것을 규정하는 것일 때,

상기 a 코드워드의 최소 비트(LSB)에서 최대비트(MSB) 방향으로 연속하는 0의 수(EZ_a)가 0이고, 상기 코드워드 b1, b2의 MSB에서 LSB 방향으로 연속하는 0의 개수(LZ_b1, LZ_b2)가 1인 경우에 상기 경계조건이 만족되도록 상기 a 또는 b1, b2의 코드 변환이 발생함을 특징으로 하는 코드워드 배치 방법.
제14항에 있어서,

상기 a와 b 사이에 연속되는 0의 수가 1 이하인 경우,

경계를 이루는 0이 2 보다 크고 10 보다 작도록 a나 b를 변환함을 특징으로 하는 코드워드 배치 방법.
제16항에 있어서,

코드열 X1내의 코드워드 a와 상기 X2내의 코드워드 a는 다른 코드워드로 변환되며, 이때 상기 X1과 X2에서 변환된 각 코드워드 a는 동일한 INV 값을 가지도록하여 각각 이어지는 코드워드 b1과 b2의 INV에 의해 결국 X1과 X2의 INV가 서로 다르게 되도록 코드 변환을 수행하는 코드워드 배치 방법.
기록매체에 기록할 소스워드의 코드워드 배치 방법에 있어서,

선행하는 코드워드 b와 뒤따르는 코드워드 c가 코드열 Y를 이룰 때, 상기 코드워드 b는 코드워드내에 포함된 "1"의 갯수가 홀수인지 짝수인지를 나타내는 파라미터(INV)의 특성이 서로 반대인 b1과 b2 중에서 선택가능한 코드워드로서 배치하는 단계; 및

상기 b1과 c의 코드열을 Y1, b2와 c의 코드열을 Y2라 할 때 코드워드와 코드워드 사이에 주어진 소정의 경계조건에 의해 b1, b2 또는 c가 다른 코드워드로 대체되어야 할 때, Y1과 Y2의 INV는 반대로 유지되도록 코드워드를 배치하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 코드워드 배치 방법.
제18항에 있어서, 상기 소정의 경계조건이 코드워드들 사이에 연속되는 0의 수가 최소 2 이상이어야 한다는 것을 규정하는 것일 때,

상기 c 코드워드의 최대 비트(MSB)에서 최소비트(LSB) 방향으로 연속하는 0의 수(LZ_c)가 1인 경우, 상기 경계조건을 만족하지 않는 xxxxxxxxxxx1001 또는 xxxxxxxxxx10001인 b의 코드워드가 b1, b2에 모두 나타나도록 하는 것을 특징으로 하는 코드워드 배치 방법.
제8항에 있어서,

상기 a와 b 사이에 연속되는 0의 수가 1 이하인 경우,

경계를 이루는 0이 2 보다 크고 10 보다 작도록 a와 b를 변환함을 특징으로 하는 코드워드 배치 방법.