KR100498479B1 - 광 디스크의 데이터 리드를 향상시키기 위한 배속 제어방법 및 장치 - Google Patents

광 디스크의 데이터 리드를 향상시키기 위한 배속 제어방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

명령 수행 없이 대기중인 상태에서 데이터 리드 성능을 향상시키는 배속 제어 방법 및 그 장치가 개시되어 있다. 본 발명은 디스크를 삽입하여 소정의 동작 명령이 입력되지 않는 대기 상태에서 디스크의 영역을 일정 간격으로 구분하여 영역별 상태를 체크하고, 그 체크된 디스크 영역별 상태에 따라 해당 영역에 대한 배속을 설정하는 과정, 디스크의 데이터 리드시 설정된 디스크 영역별 상태 및 배속에 따라 해당 영역에 대한 최대 배속을 결정하는 과정을 포함한다.

Description

광 디스크의 데이터 리드를 향상시키기 위한 배속 제어 방법 및 장치{Method and apparatus for controlling spindle speed for enhance readability of disc}
본 발명은 광 디스크 데이터 재생 시스템에 관한 것이며, 특히 명령 수행 없이 대기중인 상태에서 데이터 리드 성능을 향상시키는 배속 제어 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
일반적으로 광 시스템, 즉 광 디스크 드라이브 장치는 CD(compact disc), DVD(digital versatile disc) 등과 같은 광 디스크(또는 광 기록매체)상으로 데이터를 기록하거나 또는 광 디스크상에 기록된 데이터를 재생(playback)하는 장치이다.
광 디스크 드라이브 장치는 효율적인 동작과 함께 전력소모, 발열, 소음등 여러 가지 사항을 고려한 관련 스펙(spec)에 준하여 전원 모드(power mode)를 결정한다. 일반적으로 광 디스크 드라이브 장치가 데이터를 리드하기 위한 배속 제어 방법은 다음과 같다.
먼저, 전원 온(ON)이 된 후 드라이브 장치에 새로운 디스크가 삽입되었을 경우, 액티브 모드(active mode) → 아이들 모드(idle mode) → 스탠바이(stand by mode) 순으로 전원 모드를 변경해가며 스핀들 모터의 회전 속도를 변경한다. 이때 호스트(도시안됨)로부터 별다른 명령을 처리하지 않는 경우라면 광 디스크 드라이버 장치는 각각의 모드별 시간동안 동작을 하지 않고 단지 스핀들 모터만 모드별로 정해진 배속으로 회전하며 호스트의 리드 명령을 기다린다.
이어서, 광 디스크 드라이브 장치가 디스크로부터 데이터를 읽으라는 명령을 받으면 각각의 디스크별로 결정되어있는 최고 속도로 배속을 올린다.
이어서, 디스크로부터 데이터를 디코딩하여 디램(DRAM)에 버퍼링한 후 호스트(host)로 데이터를 전송하게 된다.
이때 각각의 블록을 계속하여 리드하는 도중 스크래치등 디스크의 상태가 좋지 않을 경우 현재 회전하고 있는 속도로 데이터를 리드하는 것이 불가능한 경우가 발생한다. 이 경우 광 디스크 드라이브 장치는 해당 영역의 블록을 리드하기 재시도하거나 일정 시간동안 계속 읽으려고 시도하다가 정해진 횟수 또는 시간이 경과하면 데이터를 읽어내기 위해 배속을 낮추게 된다. 또한 배속을 낮춘 상태에서도 데이터를 읽지 못한다면 광 디스크 드라이브 장치는 또 다시 배속을 낮추게되며, 여기서 일정 횟수 또한 시간 동안 데이터를 잘 읽어낸다면 다시 배속을 한 단계씩 올리게 된다.
따라서 종래의 광 디스크 드라이브 장치는 리드 명령시 디스크 상태에 관계없이 초기 디스크별 최고 배속으로 설정한 후 디스크를 읽다가 배속을 낮추기 때문에, 만약 상태가 좋지 않아 저 배속으로 읽어야할 디스크의 경우 해당 배속까지 다운되는 데는 각 배속 단계별로 지정되어 있는 시간 만큼 허비하게 되는 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 광 기록 장치에서 전원 모드의 특성을 이용하여 별다른 동작 없이 스핀들 모터를 회전시키는 동안 디스크의 상태를 체크함으로써 디스크의 데이터를 읽을 때 배속 업/다운 알고리즘에 의해 배속이 변경되는 시간 손실을 최소화하는 디스크의 배속 제어 방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 광 디스크 재생 방법은
(a) 디스크를 삽입하여 소정의 동작 명령이 입력되지 않는 대기 상태에서 디스크의 영역을 일정 간격으로 구분하여 영역별 상태를 체크하고, 그 체크된 디스크 영역별 상태에 따라 해당 영역에 대한 배속을 설정하는 과정;
(b) 디스크의 데이터 리드시 상기 (a) 과정에서 설정된 디스크 영역별 상태 및 배속에 따라 해당 영역에 대한 최대 배속을 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 광 디스크 재생 장치는 광 디스크 재생 장치에 있어서,
포커싱 및 트래킹을 위한 엑튜에이터를 내장하여 디스크로부터 광학 신호를 독출하는 픽업 수단;
상기 픽업 수단에서 출력된 광학신호를 전기적 신호로 변환시키고 서보를 행하기 위한 서보 신호와 변조 데이터를 추출하는 RF 증폭 수단;
상기 RF 증폭 수단에서 발생하는 서보 제어 신호에 따라 디스크를 일정 속도로 회전시키는 스핀들 모터 수단;
호스트로부터 명령이 입력되지 않는 대기 상태에서 디스크의 체크 영역을 일정 간격으로 나누고, 그 영역별로 상기 RF 증폭 수단에서 발생되는 신호 상태에 따른 배속을 설정한 후 신호 리드시 그 영역별 신호 상태에 따라 설정된 배속으로 상기 스핀들 모터 수단을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조로하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
먼저, 디스크 드라이브 장치는 주어지는 명령에 대해 신속하게 대응하려는 목적과 반대로 전력소비를 줄이고 소음/발열등의 문제를 동시에 만족하기 위해 명령(예컨대, 리드 명령)을 수행하지 않는 경우에도 일정시간 스핀들 모터의 회전을 유지한다. 그런데 이 시간 동안 광 디스크 드라이브장치가 실제로 수행하는 동작은 없다. 따라서 본 발명은 명령을 수행하지 않는 시간을 이용해서 디스크의 상태를 체크함으로써 디스크의 데이터 리드를 향상 시킨다.
도 1은 본 발명에 따른 배속 제어 방법을 적용한 광 디스크 재생 장치의 전체 블록도이다.
도 1을 참조하면, 픽업(120)은 포커싱 및 트래킹을 행하기 위한 액츄에이터(actuator)를 내장하고 있으며, 데이터를 저장하고 있는 디스크(120)로부터 광학 신호를 독출한다.
RF 증폭부(130)는 픽업(120)에서 출력된 광학신호를 전기적 신호로 변환시키고 서보를 행하기 위한 서보 신호와 변조 데이터를 추출하며, 픽업(120)에서 출력되는 광학 신호로부터 포커스 에러 신호 및 트래킹 에러 신호를 검출한다.
DSP부(140)는 RF 증폭부(130)에서 추출된 변조 데이터를 복조하고, ECC를 수행하여 오류를 정정하면서 부가 데이터를 제거하며, 제어부(150)에서 발생하는 렌즈 -업 및 다운 명령에 따라 픽업(120)의 렌즈를 구동하는 신호를 발생한다.
서보부(170)는 RF 증폭부(130)와 제어부(150)로부터 서보 제어에 필요한 정보를 받아 스핀들 모터(180)에 서보 신호를 인가한다.
스핀들 모터(180)는 서보부(170)로부터 인가되는 서보 제어 신호에 따라 디스크를 일정 속도로 회전시킨다.
제어부(150)는 호스트(host)의 동작 제어 명령에 따라 픽업(120), RF 증폭부(130), DSP부(140)를 제어하며, 특히, 호스트로부터 명령을 입력받지 않고 대기중인 상태에서 디스크의 영역을 일정 간격으로 나누어 그 영역별 신호 상태를 체크하고, 그 결과에 따라 배속을 설정하여 저장부(160)에 저장하고, 데이터 리드시 그 영역별로 설정된 최대 배속으로 스핀들 모터(180)를 회전시킨다.
저장부(160)는 제어부(150)를 제어하는 프로그램 및 디스크의 각 체크 영역별 상태 정보값이 내장되어 있다.
도 2는 본 발명에 따른 광 디스크 드라이브 장치의 배속 제어 방법을 보이는 흐름도이다.
먼저, 드라이브에 디스크가 삽입될 경우(210 과정) 스핀들 모터를 일정속도로 회전시켜 디스크의 정보를 리드하기 시작한다(220 과정).
이어서, 스핀들 모터를 회전시켜서 디스크의 데이터를 읽어 들이거나 디스크의 특정 부분으로 찾아가는 등의 동작이 필요한 호스트의 명령(예컨대, 리드, 탐색등)을 체크한다(230 과정). 이때 호스트의 동작 명령이 체크되면 그 명령 수행에 맞는 배속으로 설정 후 해당 명령을 수행한다(240 과정).
그러나, 호스트의 동작 명령이 일정 시간동안 체크되지 않으면 일정 시간 동안 회전하는 스탠드바이 모드를 체크한 후(250 과정) 스핀들 모터를 정지시킨다(260 과정). 여기서 스탠드바이 모드로 체크되지 않으면 다시 아이들 모드(idle mode)를 체크한 후(270 과정) 배속을 낮춘다(280 과정). 이어서, 아이들 모드의 배속 상태에서 디스크의 영역을 샘플링하여 상태를 체크하여 영역별 최대 배속을 설정하는 진단 모드를 수행한다(290 과정).
도 3은 도 2의 진단 모드 수행 과정(290)의 상세 흐름도이다
먼저, 디스크상에서 기록된 서브 코드(sub code)를 리드하여 최소 LBA(Logic Block Address)(기록 영역의 시작)과 최대 LBA(기록 영역의 끝)를 체크한다(310 과정). 따라서 도 4에 도시된 바와 같이 디스크(410)에서 기록 영역의 시작(430)과 끝(420)을 알 수 있다.
이어서, 디스크 기록구간 내에 체크할 영역을 가능하면 일정한 간격으로 결정한다(320 과정). 예컨대, 도 4에 도시된 점선 부분과 같이 체크 영역을 디스크 영역별 배속을 결정하는 데 도움을 주기 위해 최대한 조밀하게 설정한다.
이어서, 디스크에서 일정 간격으로 실정된 체크할 기록 영역을 샘플하여 읽는다(330 과정).
이어서, 디스크의 소정 체크 영역으로부터 리드된 신호의 상태를 체크한다(340 과정). 이때 신호 상태의 체크는 해당 영역의 블록별로 C1, C2에 의한 에러 레이트를 체크하거나 통상적으로 실시중인 디스크 스크래치 검출을 통해 알수 있다.
이어서, 체크된 신호의 상태에 따라 해당 영역에 대한 최대 배속을 셋팅한다(350 과정). 단, 비교할 신호(데이터)는 각 드라이브 장치마다 해독성(readability) 차이가 있을 것이므로 드라이브 장치별 실측 데이터를 구축하여 사용할 수 있다.
이어서, 기록된 전 구간에 대한 디스크 체크를 마치면 진단 모드를 종료한다. 이때 진단 모드를 수행중이라도 서보 동작이 필요하지 않은 명령을 처리할 수 있다. 또한 진단 모드를 수행중이라도 서보 동작이 필요한 명령(예컨대, 리드, 탐색등)이 주어지면 이전까지 저장된 데이터만 보관 후 진단 모드 동작을 종료한다.
도 5는 본 발명에 따른 광 디스크 드라이브 장치의 데이터 리드 동작을 보이는 흐름도이다.
먼저, 진단 모드에서 설정된 디스크 영역별 상태 및 배속에 따라 해당 영역에 대한 최대 배속을 결정한다(510 과정).
이어서, 디스크로부터 데이터 리드 명령을 받으면 각각의 디스크별로 결정되어있는 배속 다운 조건에 해당되면(520 과정) 배속을 낮추고(530 과정) 그렇지 않으면 최고 배속으로 올려 디스크로부터 데이터를 디코딩하여 디램(DRAM)에 버퍼링한 후(540 과정) 호스트(PC)로 데이터를 전송하게 된다(550 과정).
이어서, 호스트(PC)로 데이터를 모두 전송하게 되면(560 과정) 배속 업 조건에 따라 배속 업/다운을 조정한다(570, 580 과정).
도 6은 도 5의 체크 디스크 상태의 배속 결정 과정(510)의 상세도이다.
먼저, 진단 모드를 통해 저장된 디스크의 체크 영역별 상태와 최대 배속을 체크한다(610 과정).
이어서, 요구된 체크 영역이 진단 모드를 통하여 구축된 영역에 포함되는지를 체크한다(620 과정)
이어서, 요구된 체크 영역이 진단 모드를 통하여 구축된 영역에 포함된다면 해당 배속을 최대 배속으로 설정한다(630 과정).
이어서, 이후 요구되는 영역에도 동일하게 적용하되 영역별로 차이가 크다면예컨데, 최대 배속이 증가 감소를 반복할 경우 적당한 배속으로 설정하도록 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 명령 수행 없이 대기 중인 시간동안 디스크 진단 모드를 통하여 미리 디스크의 상태를 체크함으로서, 디스크의 데이터를 읽을 때 배속을 낮추느라 허비되는 시간을 줄일 수 있어 데이터 리드의 성능을 향상 시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 배속 제어 방법을 적용한 광 디스크 재생 장치의 전체 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 광 디스크 드라이브 장치의 배속 제어 방법을 보이는 흐름도이다.
도 3은 도 2의 진단 모드 수행 과정의 상세 흐름도이다
도 4는 도 3에서 체크 영역을 위한 디스크 구조도이다.
도 5는 본 발명에 따른 광 디스크 드라이브 장치의 데이터 리드 동작을 보이는 흐름도이다.
도 6은 도 5의 체크 디스크 상태의 배속 결정 과정의 상세도이다.

Claims (5)

  1. 광 디스크 재생 방법에 있어서,
    (a') 디스크가 삽입되고 일정 시간 동안 소정의 동작 명령이 입력되지 않으면 동작을 수행하지 않는 아이들(idle) 모드 상태인가를 체크하는 과정;
    (a) 상기 소정의 동작 명령이 입력되지 않는 아이들 모드 상태로 확인되면 디스크의 영역을 일정 간격으로 구분하여 영역별 상태를 체크하고, 그 체크된 디스크 영역별 상태에 따라 해당 영역에 대한 배속을 설정하는 과정;
    (b) 디스크의 데이터 리드시 상기 (a) 과정에서 설정된 디스크 영역별 상태 및 배속에 따라 해당 영역에 대한 최대 배속을 결정하는 과정을 포함하는 광 디스크의 배속 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (a)과정은,
    (a-1) 상기 소정의 동작 명령이 입력되지 않는 아이들 모드 상태에서 상기 디스크의 전체 기록 영역에 대해 일정 간격 단위로 체크 영역을 결정하는 과정;
    (a-2) 상기 (a-1)과정에서 결정된 각 체크 영역을 샘플링하여 데이터 상태를 체크하는 과정;
    (a-3) 상기 (a-2) 과정에서 체크된 디스크 영역별 상태에 따라 해당 영역에 대한 최대 배속을 설정하는 과정임을 특징으로 하는 광 디스크의 배속 제어 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 (b) 과정은,
    (b-1) 상기 (a) 과정에서 설정된 디스크 영역별 상태와 최대 배속을 체크하는 과정;
    (b-2) 리드할 데이터 영역이 상기 체크된 영역에 포함되면 해당 배속을 최대 배속으로 결정하는 과정임을 특징으로 하는 광 디스크의 배속 제어 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 디스크가 삽입되어 아이들 모드 상태에서 서보 동작에 대한 명령이 입력되면 이전까지 저장된 데이터를 저장한 후 동작을 종료하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 디스크 배속 제어 방법.
  5. 광 디스크 재생 장치에 있어서,
    포커싱 및 트래킹을 위한 엑튜에이터를 내장하여 디스크로부터 광학 신호를 독출하는 픽업 수단;
    상기 픽업 수단에서 출력된 광학신호를 전기적 신호로 변환시키고 서보를 행하기 위한 서보 신호와 변조 데이터를 추출하는 RF 증폭 수단;
    상기 RF 증폭 수단에서 발생하는 서보 제어 신호에 따라 디스크를 일정 속도로 회전시키는 스핀들 모터 수단;
    호스트로부터 명령이 일정 시간 동안 입력되지 않으면 명령이 수행되지 않는 아이들 모드 상태를 체크하고, 아이들 모드 상태에서 디스크의 체크 영역을 일정 간격으로 나누고, 그 영역별로 상기 RF 증폭 수단에서 발생되는 신호 상태에 따른 배속을 설정한 후 신호 리드시 그 영역별 신호 상태에 따라 설정된 배속으로 상기 스핀들 모터 수단을 제어하는 제어부를 포함하는 광 디스크의 배속 제어 장치.
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