KR100519611B1 - 저전력 데이터 재생 방법 및 장치 - Google Patents

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KR100519611B1 KR10-2002-0065513A KR20020065513A KR100519611B1 KR 100519611 B1 KR100519611 B1 KR 100519611B1 KR 20020065513 A KR20020065513 A KR 20020065513A KR 100519611 B1 KR100519611 B1 KR 100519611B1
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Abstract

본 발명은 디스크 또는 테이프 등의 기록 매체에서 데이터를 재생하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전력 소모를 줄이면서 기록 매체에 저장된 데이터를 실시간으로 재생할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 스타트업 모드, 판독 모드, 아이들 모드, 피니시 모드를 포함하는 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에 상응하는 제1 소모 전력 및 아이들 모드를 포함하지 않는 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에 따른 제2 소모 전력을 산출하는 단계, 제1 소모 전력 및 제2 소모 전력 중 적은 값을 가지는 소모 전력에 상응하는 재생 방식으로 기록 매체에 저장된 데이터를 판독하는 단계 및 판독한 데이터를 출력하는 단계를 포함하는 데이터 재생 방법 및 이러한 방법을 이용한 데이터 재생 장치가 제공될 수 있다.

Description

저전력 데이터 재생 방법 및 장치{low-power data retrival Method and device}
본 발명은 디스크 또는 테이프 등의 기록 매체에서 저전력으로 데이터를 재생하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 버퍼 사이즈를 고려하여 일회 판독 가능한 최대 데이터량을 판독하여 버퍼로 전송하고, 상기 버퍼에 채워진 데이터가 출력되는 동안 판독부를 스탠바이 모드로 전환하여 소모 전력을 감소시킬 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다.
현재, 기록 매체 및 데이터 재생 장치의 발달에 상응하여 MP3 플레이어, 시디 플레이어 등의 다양한 모바일용 데이터 재생 장치가 널리 사용되고 있다. 그러나, 이러한 모바일용 재생 장치는 사용 가능한 전력이 제한되므로, 데이터 재생 장치에서 데이터를 재생시에 소모되는 전력을 감소시키기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다. 이하, 기존 데이터 재생 방법의 문제점 및 기존의 소모 전력 감소 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참조하면, 기존의 데이터 재생 방법에 도시되어 있다. 광디스크, 하드디스크 등의 기록 매체(100)에서 판독부(110)는 데이터를 판독하고, 판독한 데이터를 출력부(120)를 통하여 출력한다.
그러나, 실시간으로 상기 데이터를 재생함에 있어, 판독부(110)의 판독 속도와 출력부(120)의 출력 속도는 상당한 차이가 있으며, 상기 차이를 버퍼(115)를 이용하여 해결하고 있다.
즉, 판독부(110)에서 판독 가능한 데이터량은 재생 장치의 성능에 의존하며, 출력 장치로 출력되는 데이터량은 재생 속도에 의존하나, 일반적으로 출력 데이터량보다 판독 데이터량이 훨씬 크므로 따라서, 판독부(110)와 출력부(120) 사이에 버퍼(120)를 개재하여 상기 속도 차이에 의하여 발생되는 문제점을 해결하고 있다.
또한, 상기 판독부(110)에서 판독되는 데이터(113)는 불규칙적일 수 있으나, 버퍼(115)에서 출력되는 데이터(117)는 규칙적이고 안정적이므로, 사용자에게 안정적인 재생 환경을 제공할 수 있다.
그러나, 기존 재생 방식에 의할 때, 판독부(110)는 버퍼(115)로 데이터를 전송한 후, 상기 버퍼(115)에 채워진 데이터가 출력부(120)로 전송되는 구간동안 공회전을 하며 전력을 소모하는 문제점이 있다.
종래에도 이러한 문제점을 해결하기 위한 다양한 방법이 존재하였으나, 현재까지 전력 소모를 감소시킬 수 있는 실질적인 방법은 전무한 상태이다. 전력 소모를 줄이기 위한 가장 대표적인 방법은 I/O requests 가 존재하지 아니하는 동안에는 디스크 구동을 일시적으로 중지하여 전력 소모를 감소시키는 방법이다. 즉, 타임 아웃(time-out) 시간을 설정하고, 상기 타임 아웃 시간에 I/O requests 가 입력되지 아니하면, 스탠바이 모드로 전환하여 전력 소모를 감소시키는 방법이 대표적인 전력 소모 감소 방법이나, 실시간 재생에 있어서는 이러한 타임 아웃에 의한 전력 소모 감소 방법은 큰 실효성이 없다. 이하, 도 2를 참조하여 종래의 전력 소모 감소 방법의 문제점을 디스크 구동 장지를 기준으로 설명하기로 한다.
도 2는 기존의 데이터 재생 방법에 따른 구간별 소모 전력을 나타낸 그래프이다.
디스크 구동 장치에서 판독부의 동작 절차는 스타트업(start-up) 모드(200), 활성화(active) 모드(210), 피니시(finish) 모드(220), 스탠바이(stand-by) 모드(230)를 포함하여 이루어진다. 상기 활성화(active) 모드(210)에서 소모 전력의 대부분을 소모하며, 이러한 활성화(active) 모드(210)는 판독(read) 모드(203) 및 아이들(idle) 모드(206)로 이루어진다.
전원이 인가되면 판독부는 스탠바이(stand-by) 모드(230)에 있으며, 입력부로부터 I/O requests 를 입력받으면, 스타트업(start-up) 모드(200)로 진입한다. 구조적으로 상기 스타트업(start-up) 모드(200)에서 스핀업, 포커스, 트래킹 등의 동작이 수행된다.
그리고, 판독(read) 모드(203)에서 판독부는 디스크에 판독한 데이터를 버퍼로 전송하고, 아이들(idle) 모드(206)로 전환한다. 여기서, 아이들(idle) 모드(206)는 버퍼에 채워진 데이터가 출력되어 데이터를 입력할 용량이 있을 때까지, 대기하는 상태이며, 이러한 아이들 모드에서 디스크 헤드는 파킹 위치에 있으며, 스핀들 모터는 계속 구동된다.
상기 아이들(idle) 모드(206)에서 일정 기간. 즉 타임 아웃 동안 재생 명령이 입력되지 아니하면, 피니시(finish) 모드(220)를 거쳐 스탠바이(stand-by) 모드(230)로 전환한다. 여기서, 피니시(finish) 모드(220)에서 플래터는 스핀 다운을 하고, 디스크 헤드는 파킹 위치에 있으며, 스핀들은 회전을 정지하는 동작을 수행한다.
그러나, 현재의 데이터 재생 장치에서 타임 아웃 시간 전에 I/O requests가 입력되므로, 데이터를 전부 판독하여 출력할 때까지 활성화(active) 모드(210)에서 전력을 소모하고 있다.
상술한 바와 같이, 현재, 데이터 판독 방법은 상기 아이들 모드에서 타임 아웃을 설정해두고 I/O request가 없으면, 스탠바이 상태로 들어가는 방법을 취하고 있다. 그러나, 소모 전력의 대부분을 차지하는 활성화 구간에서 데이터를 판독하기 않고 대기하면서 전력을 소모하는 아이들 모드는 오버헤드 구간이다. 그러나, 데이터 재생 장치에서 버퍼의 용량을 무한정으로 증가시킬 수 없으므로, 이러한 전력 소모를 제거할 수 있는 방법이 필요하다.
도 3a는 기존의 데이터 재생 장치에서 데이터 재생시 소모되는 전력을 측정한 그래프이다. 그리고 도 3b는 도 3a의 그래프에서 스타트업 모드를 상세하게 나타낸 확대도이고, 도 3c는 도 3a의 그래프에서 피니시 모드를 상세하게 나타낸 확대도이다.
도 3a를 참조하면, 실제 디스크 재생 장치의 소모 전력이 실험적으로 검출한 그래프가 도시되어 있으며, 상기 부분은 스타트업 모드(300), 활성화 모드(310) 및 피니시 모드(320)로 이루어져 있다.
기존 재생 방법에 의할 경우, 상기 활성화 모드(310)는 판독 모드와 아이를 모드로 구성되어 있으며, 도 3a를 참조하면, 판독 모드와 아이들 모드의 전력 소모는 큰 차이가 없음을 알 수 있다. 즉, 기존의 전력 소모 방법은 전혀 실효를 거두지 못하고 있다.
이러한, 기존의 타임 아웃 시간을 설정하고 디스크 전력 소모 감소하는 방법(디스크 셧다운 방법)은 일단 I/O requests 명령이 수행되면 데이터를 전부 재생할 때까지 디스크를 계속하여 구동시켜야 하는 문제점이 있다. 즉, 버퍼에 축적된 데이터가 판독될 때까지 판독과정은 수행되지 않는 아이들 모드에서도 디스크는 계속하여 구동하며, 이러한 디스크 구동으로 불필요한 전력이 소모되는 문제점이 있다.
상술한 바와 같이, 종래에는 멀티미디어 파일을 디스크로부터 재생할 때에는 할당된 버퍼와 파일의 크기에 상관없이 버퍼에 자료를 기록한 후, 기록된 자료를 재생하였다. 기록된 자료가 재생되어 버퍼가 비워지면 다시 다음 자료를 버퍼에 기록하고 재생하는 과정을 반복한다. 그러므로 기록된 자료가 재생되는 동안 디스크는 공회전을 함으로써 전력을 소비하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 디스크 또는 테이프 등의 기록 매체에서 저전력으로 데이터를 재생하는 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 목적은 재생 속도 및 할당된 버퍼의 크기와 재생할 자료의 크기에 상응하여 기록 매체에 저장된 데이터를 분할하여 판독함으로써, 디스크의 불필요한 회전에 소모되는 전력 소모를 감소시키는데 있다. 즉, 본 발명은 할당된 버퍼의 크기와 재생될 자료의 크기를 상응하는 데이터를 판독하여 버퍼에 기록한 후, 판독부를 대기 모드로 전환함으로써, 공회전에 소비되는 전력을 절약할 수 있다.
또한, 본 발명의 목적은 마지막 주기를 판독함에 있어, 마지막 주기에 상응하는 데이터량을 이전 임의의 주기에서 판독하는 데이터와 병합하여 판독함으로써, 마지막 주기의 스핀업 및 스핀다운에 소모되는 전력을 절약할 수 있는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 재생 전에 재생 방법에 따른 소모 전력을 비교하여 최소한 전력이 소모되는 재생 방법을 선정하고, 상기 방법으로 데이터를 재생하는 방법 및 장치를 제공함에 있다.
상술한 목적들을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 스타트업 모드, 판독 모드, 아이들 모드, 피니시 모드를 포함하는 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에 상응하는 제1 소모 전력 및 상기 아이들 모드를 포함하지 않는 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에 따른 제2 소모 전력을 산출하는 단계, 기 제1 소모 전력 및 제2 소모 전력 중 적은 값을 가지는 소모 전력에 상응하는 재생 방식으로 기록 매체에 저장된 데이터를 판독하는 단계 및 상기 판독한 데이터를 출력하는 단계를 포함하는 데이터 재생 방법 및 상기 방법을 이용한 데이터 재생 장치가 제공될 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 재생 명령을 요청받으면, 스핀업, 포커스 및 트래킹을 수행하는 단계, (b) 상기 기록 매체에 저장된 데이터를 판독하여 버퍼에 전송하는 단계, (c) 상기 버퍼가 완전히 채워지면, 판독을 중지하고 스핀 다운을 수행하는 단계, (d) 상기 버퍼에 저장된 데이터가 출력되는 동안, 상기 모터의 회전을 정지시키는 단계 및 (e) 상기 버퍼에 저장된 데이터가 출력되면, 재생 명령을 요청하는 단계 및 (f) 상기 (a) 단계 내지 (e) 단계를 포함하는 복수개의 라운드를 반복하는 단계를 포함하되, 아이들 단계는 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 저전력 데이터 재생 방법 및 상기 방법을 이용한 데이터 재생 장치가 제공될 수 있다.
여기서, 상기 제1 소모 전력은 을 이용하여 산출될 수 있다. 여기서, 상기 은 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에서의 소모 전력을 지칭하고, 상기는 스타트업 모드에서의 소모 전력을 지칭하며, 상기는 피니시 모드에서의 소모 전력을 지칭하고, 상기 는 판독 모드에서의 전력 계수를 지칭하며, 상기는 버퍼 사이즈를 지칭하고, 상기 은 기록 매체에서 버퍼로의 데이터 전송률을 지칭하며, 상기 은 버퍼에서의 데이터 재생률을 지칭하고, 상기 은 재생 시간을 지칭하며, 상기는 한 주기동안 판독되는 데이터량을 지칭한다.
그리고, 상기 풀 버퍼링 재생 방식은 스타트업 모드, 판독 모드, 피니시 모드 및 스탠바이 모드를 포함하는 복수개의 라운드를 포함하며, 상기 제2 소모 전력은 에 의하여 산출될 수 있다.
여기서, 상기는 상기 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에서의 소모 전력을 지칭하고, 상기는 스타트업 모드에서의 소모 전력을 지칭하며, 상기는 피니시 모드에서의 소모 전력을 지칭하고, 상기 는 판독 모드에서의 전력 계수를 지칭하며, 상기는 버퍼 사이즈를 지칭하고, 상기 은 기록 매체에서 버퍼로의 데이터 전송률을 지칭하며, 상기 은 버퍼에서의 데이터 재생률을 지칭하고, 상기 은 재생 시간을 지칭하며, 상기 는 마지막 라운드에서 판독 모드의 시간을 지칭하고, 상기 는 상기 재생시간에서 하나의 라운드 주기를 나눈 나머지가 0일 때 0의 값을 가지고, 그 외는 1의 값을 가지는 인덱스 펑션을 지칭한다.
그리고, 상기 하나의 라운드에서 판독하는 데이터량, 는 에 의하여 산출될 수 있다, 여기서, 상기 는 상기 하나의 라운드에서 판독 모드의 시간을 지칭한다.
또한, 상기 풀 버퍼링 재생 방식으로 재생하는 경우, 상기 라운드 중 마지막 라운드의 병합 여부를 판단하는 단계가 더 포함될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 의할 때, 상기 마지막 라운드의 병합은 상기 마지막 라운드의 데이터량에 상응하는 데이터를 상기 마지막 라운드에 선행하는 라운드 중 임의의 하나의 라운드에 병합하여 판독함으로써 이루어질 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 의할 때, 상기 마지막 라운드의 병합은 상기 마지막 라운드의 데이터량을 상기 마지막 라운드에 선행하는 라운드의 수로 나누어 몫을 산출하는 단계, 상기 마지막 라운드의 데이터량을 상기 몫으로 나누어 병합 데이터량을 산출하는 단계, 상기 마지막 라운드에 선행하는 각각의 라운드에 상기 병합 데이터량을 병합하여 판독하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 병합 여부 판단 방법은 에 의하여 산출된 의 부호를 이용하여 판단할 수 있다. 여기서, 상기 은 마지막 라운드에서 판독하는 데이터량을 지칭한다. 그리고, 상기은 에 의하여 산출될 수 있다.
그리고, 타임 아웃을 0으로 설정함으로써, 본 발명에 따른 저전력 데이터 재생 방법이 상기 아이들 단계를 포함하지 않도록 설정할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 저전력 데이터 재생 방법 및 장치의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 본 발명은 디스크, 테이프 등의 기록 매체에서 데이터를 실시간으로 재생하는 방법에 관한 것이며, 이하, 디스크에서 재생하는 경우를 기준으로 설명하기로 한다.
도 4a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 재생 방법을 나타낸 도면이고, 도 4b는 데이터 재생 방법에 따른 소모 전력을 나타낸 그래프이다.
본 발명에 의한 데이터 재생 방식은 정상 재생 방식(Normal playback strategy)과 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)으로 구분된다. 본 발명에 의하면, 상기 두 가지 방식 중 전력 소모가 적은 방식으로 데이터를 판독하여 재생할 수 있다.
이하, 도 4a를 참조하여 정상 재생 방식(Normal playback strategy)(400)과 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)(450)의 데이터 판독 구조가 도시되어 있다.
정상 재생 방식(Normal playback strategy)(400)은 종래 데이터를 실시간으로 재생하는 방식을 지칭한다. 일반적으로 디스크에 저장된 데이터를 헤드에서 판독하는 시간은 상기 판독한 데이터를 출력하는 시간보다 짧다. 따라서, 전체 데이터를 미리 다 판독하여 버퍼에 저장하고, 버퍼에 저장된 데이터를 출력하는 것이 가장 데이터 구동에 따른 전력 소모를 가장 감소시키는 방법이긴 하나, 버퍼의 저장 요량에 한계가 있으므로 버퍼 용량에 상응하는 데이터를 판독하고, 상기 버퍼에 저장된 데이터가 출력될 때까지 기다렸다가 다시 데이터를 판독하여 버퍼로 전송하는 방식으로 데이터를 실시간 재생한다.
따라서, 이러한 정상 재생 방식(Normal playback strategy)(400)은 데이터가 재생되는 양에 상응하여 기록 매체에서 데이터를 판독하여 버퍼로 전송하고, 상기 데이터가 재생되어 버퍼에 여유 공간이 생길 때까지, 아이들 모드로 대기한다.
정상 재생 방식(Normal playback strategy)(400)의 의할 경우, 하나의 라운드(410)는 판독 모드(413) 및 아이들 모드(415)로 이루어진다. 판독 모드(410)에서 버퍼에 여유 공간에 상응하는 데이터를 판독하여 버퍼로 전송하고, 아이들 모드(415)에서는 상기 버퍼에 저장된 데이터가 출력되어 여유 공간이 생길 때까지 공회전을 하며 대기한다.
반면, 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)(450)에 의할 경우, 하나의 라운드(460)는 판독 모드(463) 및 스탠바이 모드(465)로 이루어진다. 그리고 상기 라운드(460)에서 판독 모드(463)의 양단에는 화면에 도시되지 않은 스타트업 모드 및 피니시 모드를 더 포함하고 있다. 상기 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)(450)은 버퍼가 채운 후, 비워질 때까지 스탠바이 모드(465)로 전환함으로써, 아이들 모드에서 발생하는 불필요한 전력 소모를 제거할 수 있다.
반면, 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)은 복수개의 라운드로 이루어지며, 하나의 라운드는 활성화 모드 및 스탠바이 모드로 이루어지며, 상기 활성화 모드는 스타트업 모드, 판독 모드, 피니시 모드로 구성되고, 아이들 모드는 포함하지 않는다. 즉, 버퍼의 용량을 최대한 활용하여 버퍼를 채운 후, 데이터 출력 속도를 고려하여 버퍼가 최대한 비워질 때까지 대기한 후, 상기 데이터를 판독하는 방식이다. 따라서, 대기 시간을 증가시키고, 상기 대기 시간동안 판독부를 아이들 모드가 아닌 스탠바이 모드로 전환하여 소모 전력을 감소시킬 수 있다.
이와 같이, 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)(450)에 의할 경우, 판독 모드는 버퍼가 채워지면 종료되고, 타임 아웃없이 스탠바이 모드로 들어간다. 본 발명은 두 가지 재생 방식으로 재생할 수 있으며, 상기 두 가지 재생 방식 중 소모 전력이 적을 것을 택하여 상기 재생 방식으로 재생할 수 있다.
이하, 데이터를 판독하여 버퍼에 전송하고, 다시 데이터를 판독할 때까지의 사이클을 라운드(410, 460)라 칭하고, 상기 하나의 라운드(410, 460)는 데이터를 판독하는 단계(이하, 활성 모드라 칭함, Active mode)(413, 463)와 버퍼가 비워질 때까지 기다리는 단계(이하, 비활성 모드라 칭함, Inactive mode)(415, 465)로 이루어진다. 여기서, 정상 재생 방식(Normal playback strategy)(400)에 의할 경우, 비활성 모드(410)는 아이들 모드에서 공회전을 하며, 전력을 소모하는 문제점이 있다.
상술한 바와 같이, 정상 재생 방식(Normal playback strategy)은 종래의 데이터 판독 방법으로서, 스타트업(start-up) 모드, 복수개의 라운드, 피니시(finish) 모드, 스탠바이(stand-by) 모드를 포함하여 이루어진다. 그리고, 상기 라운드는 판독 모드 및 아이들 모드로 구성된다.
본 발명에 의할 때, 기록 매체에서 데이터를 실시간으로 재생함에 있어, 불필요한 오버헤드 전력의 소모를 방지함으로써, 제한된 전력 환경에서 장시간 데이터 재생 장치를 구동할 수 있다. 정상 재생 방식(Normal playback strategy)(400)에 의할 경우, 아이들 모드(415)에서 오버헤드 전력이 발생하고, 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)(450)에 의할 경우, 불필요한 공회전이 발생하는 아이들 모드(415)를 제거하였으나, 판독 모드(463)의 양단, 즉, 스타트업 모드 및 피니시 모드에서 오버헤드 전력이 발생한다.
따라서, 본 발명은 데이터를 재생하기 전에 각 방식에 따른 소모 전력을 산출한 후, 소모 전력이 적게 소비되는 방식으로 데이터를 재생할 수 있다. 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 할당된 버퍼와 재생 자료의 크기 등을 고려하여 각 방식에 따른 소모 전력을 산출하는 과정을 경유한다.
또한, 본 발명은 여러 주기로 버퍼링할 경우에 마지막 주기에서 버퍼링될 자료, 즉 남은 양의 자료 크기에 따라 이전 주기와 분리해서 판독할지 아니면, 병합해서 판독할지 여부를 결정할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 재생 방식에 따른 소모 전력 그래프가 도시되어 있다.
정상 재생 방식(Normal playback strategy)에 따른 소모 전력 그래프(480)를 참조하면, 판독 모드와 아이들 모드간에 소모 전력의 차이가 거의 없음을 알 수 있다. 따라서, 상기 아이들 모드를 제거함으로써 소모 전력을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
반면, 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에 따른 소모 전력 그래프(490)를 참조하면, 판독 모드(463)에서만 전력이 소모하고, 스탠바이 모드(465)에서는 전력이 거의 소모되지 않음을 알 수 있다. 이러한 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)(450)에 의할 경우, 버퍼 사이즈, 데이터 판독 속도, 데이터 출력 속도 등의 고려하여 최적의 일회 판독 가능 데이터량을 산출하고, 판독 구간에 최대한 많은 양의 데이터를 읽어들이고, 비활성 모드(465) 구간을 최대한 크게 산출하고, 상기 구간동안 디스크 구동을 정지하도록 구성함으로써, 데이터 재생에 소모되는 전력이 감소된다.
이러한, 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에서 버퍼의 용량을 최대한 활용함으로써, 아이들 모드를 제거하고, 스탠바이 모드로 진입하는 것을 특징으로 한다. 즉, 타임 아웃을 설정하지 않고, 스탠바이 모드로 진입함으로써, 데이터 재생에 소모되는 불필요한 전력을 감소시킬 수 있다.
도 5a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 재생 방법의 절차를 나타낸 순서도이고, 도 5b는 본 발명에 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 재생 장지의 기능별 모듈을 나타낸 도면이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 재생 방식은 두 가지로 분류되며, 기존 방법에 의한 재생 방법을 정상 재생 방식(Normal playback strategy)이라 칭하고, 저전력 상태에서의 재생 방법을 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)이라 칭하기로 한다.
일반적으로 데이터 재생 장치의 성능 및 재생할 데이터의 크기 등 여러 가지 파라메터에 따라 데이터 재생에 소요되는 전력은 변한다. 즉, 재생 환경에 따라 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에 따른 소모 전력이 더 적을 수도 있고, 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에 따른 소모 전력이 더 적을 수도 있다. 따라서, 본 발명은 데이터 재생을 수행하기 전에 소모 전력을 산출하고, 상기 소모 전력에 상응하는 재생 방식에 따라 재생할 수 있다.
이하, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 본 발명에 따른 재생 방법을 설명하면 다음과 같다.
단계 500에서 데이터 재생 장치는 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에 따른 소모 전력 및 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에 따른 소모 전력을 산출하고, 최소 소모 전력이 산출되는 재생 방식으로 재생 방식을 설정한다.
도 5b를 참조하면, 재생 방식 판단 모듈(560)이 도시되어 있으며, 상기 재생 방식 판단 모듈(560)은 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에 따른 전력 산출 모듈(563) 및 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에 따른 전력 산출 모듈(566)을 포함한다. 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에 따른 전력 산출 모듈(560)은 하기 설명할 수학식 1 또는 수학식 2(도 6a 및 도 6b 참조)에 의하여 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에 따른 소모 전력을 산출한다.
그리고, 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에 따른 전력 산출 모듈(566)은 하기 설명할 수학식 3 또는 수학식 4(도 6a 및 도 6b 참조)에 의하여 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에 따른 소모 전력을 산출한다. 본 발명에 따른 데이터 재생 장치는 이렇게 산출한 소모 전력을 비교하고 최소 소모 전력이 소비되는 방식을 재생할 수 있다.
상기 단계 500에서 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)으로 결정한 경우, 본 발명은 마지막 라운드의 병합 여부를 판단하는 과정을 더 포함할 수 있다.
재생 방식을 판단한 다음, 단계 510에서 마지막 라운드의 병합 여부를 판단한다. 도 5b를 참조하면, 마지막 라운드를 분리한 경우의 소모 전력을 산출하는 분리 전력 산출 모듈(583) 및 마지막 라운드를 병합하여 재생하는 경우 소모 전력을 산출하는 병합 전력 산출 모듈(586)이 도시되어 있다.
풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에 의할 경우, 상술한 바와 같이 각 라운드마다 스타트업 모드 및 피니시 모드에서 오버헤드 전력이 소모된다.
따라서, 마지막 라운드를 이전 라운드에 병합할 경우 발생하는 오버헤드 전력과 마지막 라운드를 분리하여 재생할 경우 발생하는 오버헤드 전력을 비교하여, 소모 전력이 적은 재생 방식을 결정함으로써 마지막 라운드에서 불필요하게 소모되는 오버헤드 전력까지 감소할 수 있다.
본 발명에 다른 실시예에 의할 때, 병합 여부 판단 모듈(580)은 각각에 따른 소모 전력을 산출하지 않고, 하기 수학식 7을 참조하면, 하나의 수학식을 이용하여 병합 여부를 판단할 수 있다. 이하, 상기 병합 여부 판단 모듈을 이용하여 마지막 라운드의 병합 여부를 판단하는 재생 방식을 적응형 병합 방식(Adaptive Round Merge, ARM)이라 칭하기로 한다.
단계 520에서 데이터 재생 장치는 상기 설정된 재생 방법에 따라 데이터를 재생한다.
도 5c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 재생 장치의 구조를 나탠 블록도이다.
도 5c를 참조하면, 본 발명에 따른 데이터 재생 장치는 제어부(550), 판독부(590), 버퍼부(595) 및 출력부(599)를 포함한다.
제어부(550)는 중앙 처리 장치 및 메모리를 포함하며, 상기 메모리에는 도 5b에서 상술한 재생 방식 판단 모듈(550) 및 병합 여부 판단 모듈(580)에 상응하는 프로그램 코드를 포함한다. 제어부(550)는 이하 설명할 판독부(590), 버퍼부(595) 및 출력부(599)를 제어하며, 설정된 재생 방식에 따라 기록 매체에 저장된 데이터를 실시간으로 재생한다.
판독부(590)는 설정된 데이터 재생 방식에 따라 기록 매체에 저장된 데이터를 판독하여 버퍼부(595)로 전송하고, 버퍼부(595)는 상기 데이터를 출력부(599)로 전송하며, 출력부(599)는 상기 데이터를 사용자가 인식할 수 있는 오디오 또는 비디오 신호로 변환하여 출력한다.
도 6a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 재생 방식을 설정하는 절차를 나타낸 순서도이다. 그리고, 도 6b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에서의 전력 소모를 나타내는 도면이고, 도 6c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에서의 전력 소모를 나타낸 도면이다.
이하, 도 6a 내지 도 6c를 참조하여 재생 방식에 따른 재생 방식 설정 절차를 설명하기로 한다.
먼저, 단계 600에서 데이터 재생 장치는 정상 방식 재생 및 풀 버퍼링 재생 방식에 따른 소모 전력을 산출한다.
각 방식에 따른 소모 전력을 산출하기에 앞서, 전력 산출식에서 사용하는 약자를 정리하면, 하기의 표 1과 같다.
이하, 상기 표 1에 도시된 약자를 참조하여 각 방식에 따른 소모 전력을 도 6b 및 도 6c를 참조하여 설명하기로 한다. 먼저, 도 6b를 참조하여 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에 따른 소모 전력은 설명하기로 한다.
도 6b를 참조하면, 정상 재생 방식(Normal playback strategy)은 스타트업 모드(630), 활성화 모드(640) 및 피니시 모드(650)를 포함하며, 상기 활성화 모드(640)는 도면에 도시되지 않은 판독 모드 및 아이들 모드로 이루어진 복수개의 라운드를 포함한다. 여기서, 판독 모드와 아이들 모드의 전력 소모 차이는 무시할 만하다.
따라서, 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에 의한 소모 전력은 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
즉. 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에 의한 소모 전력( )은 스타트업 모드(630)에서의 소모 전력( ), 활성화 모드(640)에서의 소모 전력() 및 피니시 모드(650)에서의 소모 전력(, 630 )의 합이다. 여기서, 활성화 모드(640)에서의 소모 전력()은 활성화 주기( )에 판독 모드 전력 계수( α)를 곱하여 산출할 수 있다.
여기서, 일단 버퍼가 채워진 후 판독부에서 버퍼로의 전송률은 재생률에 의하여 제한되므로, 활성화 주기( )는 로 표현할 수 있다. 따라서, 상기 수학식 1은 다음과 같이 수학식 2로 표현 가능하다.
풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에 따른 소모 전력은 도 6c를 참조하여 설명하기로 한다. 도 6c를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에 의할 경우 소모 전력 그래프가 도시되어 있다.
풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에 의할 경우 데이터 재생 절차는 복수개의 라운드(660-1, 660-2,.....660-n)로 이루어지며, 하나의 라운드(660-1)는 스타트업 모드(670), 판독 모드(675), 피니시 모드(680) 및 스탠바이 모드(685)를 포함하며, 아이들 모드는 포함하지 않는다. 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)은 아이들 모드를 제거함으로써 아이들 모드에서 소요되는 전력 소모를 감소시킬 수 있다.
즉, 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에 의할 경우, 버퍼가 최대한 비워지면 데이터를 판독하여 버퍼로 전송하고, 타임 아웃 없이 스탠바이 구간으로 진입한다. 그리하여, 버퍼가 최대한 비워질 때까지 스탠바이 모드에서 대기 상태에 있으며, 버퍼가 비워지면 다시 판독 모드로 진입하여 데이터를 판독한다.
풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에 의할 경우, 같은 길이의 라운드 수를 N이라 나타내고, 마지막 라운드의 판독 모드 주기를 (Tp', 690)라 칭할 때, 소모 전력은 하기 수학식 3에 의하여 산출할 수 있다.
여기서, I는 인덱스 펑션이며, 전체 구간(L, 660)에서 라운드 주기(660-1)를 나눈 나머지가 0일 때, 0의 값을 가지고, 그 외는 1의 값을 가진다. 따라서, 인덱스 평션이 0일 때, 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)은 최소의 전력을 소모한다.
여기서, 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에 의할 경우, 각 라운드에서의 판독 모드의 주기(Tp, 675)는 으로 표현할 수 있고, 라운드 수 N은 으로 나타낼 수 있다. 따라서, 상기 수학식 3은 하기 수학식 4와 같이 표현할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 데이터 재생 방법은 데이터를 재생하기 전에 데이터량, 버퍼 사이즈, 전송률 등에 대한 파라메터를 이용하여, 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에 따른 소모 전력을 수학식 1 또는 수학식 2에 의하여 산출하고, 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)의 소모 전력을 수학식 3 또는 수학식 4에 의하여 산출할 수 있다.
그리고, 단계 610에서 데이터 재생 장치는 산출한 각 소모 전력을 비교하여, 최소 소모 전력을 소비하는 재생 방식을 결정한 후, 단계 615에서 상기 재생 방식에 상응하여 디스크를 구동시킬 수 있다.
즉, 정상 재생 방식(Normal playback strategy)으로 설정된 경우, 단계 620에서 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에 상응하여 데이터를 재생하고, 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)으로 설정된 경우, 단계 625에서 풀 버퍼링 재생 방식에 상응하여 데이터를 재생할 수 있다.
도 7a는 본 발명에 바람직한 일 실시예에 따른 병합 여부를 판단하는 절차를 나타낸 순서도이다. 그리고, 도 7b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 마지막 라운드를 분리한 경우 소모 전력을 나타내는 도면이고, 도 7c 및 7d는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 마지막 라운드를 병합한 경우 소모 전력을 나타내는 도면이다.
풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)은 버퍼 용량을 최대한 활용하여 소모 전력을 감소시킬 수 있는 재생 방식이다. 상기 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에 의할 경우, 아이들 모드없이 스탠바이 모드로 진입하도록 설정되었으나, 마지막 라운드에서는 이를 그대로 적용하기보다는 남아있는 데이터량에 따라 스탠바이 상태의 진입 또는 연속 재생 여부를 판단하는 것이 바람직하다.
풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에서 라운드마다 발생하는 스타트업 구간과 피니시 구간에 소요되는 전력은 데이터 판독에 소요되지 않는 오버헤드전력이기 때문이다. 따라서, 남아있는 데이터에 따라 마지막 라운드의 병합 여부를 결정하여 판독하는 것이 바람직하다. 이하, 마지막 라운드를 분리하여 재생하는 방식을 분리 재생 방식이라 칭하고, 마지막 라운드를 병합하여 재생하는 방식을 병합 재생 방식이라 칭하기로 한다.
이하, 도 7a 내지 도 7d를 참조하여 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에 의한 경우 병합 여부 판단 절차를 설명하기로 한다.
단계 700에서 본 발명에 따른 데이터 재생 장치는 방법 재생 방식 및 분리 재생 방식에 따른 소모 전력을 산출하여 마지막 라운드의 병합 여부를 판단하고, 상기 방식대로 재생 방식을 설정한다.
각 방식에 따른 소모 전력을 산출하기 앞서, 하나의 라운드에서 판독 가능한 데이터량을 산물하기로 한다. 스탠바이 주기(, 700)는 으로 표현할 수 있다. 일반적으로 비워있는 버퍼를 채우는데 소요되는 시간은 이다. 일단 버퍼가 채워진 후, 데이터 판독 속도는 출력부를 통하여 출력되는 속도에 제한되므로, 하나의 라운드에 상응하는 주기( )에서 판독되는 한 라운드에서의 판독되는 데이터량은 수학식 5에 의하여 산출할 수 있다.
하나의 라운드에서 판독되는 데이터량을 상기와 같이 B로 나타낼 때, 마지막 라운드에서 판독되는 데이터량은 Bl 으로 나타내기로 한다. 여기서, Bl 은 Lㆍr-NㆍB 으로 나타낼 수 있다.
따라서, 분리 재생 방식에 의하여 재생하는 경우, 마지막 라운드에서의 소모전력은 이다. 그리고, 병합 재생 방식에 따라 마지막 라운드를 병합하여 재생하는 경우, 상기 소모 전력에서 스타트업 구간과 피니시 구간에 소요되는 전력이 제거되는 반면, 판독 주기가 구간만큼 증가하므로, 상기 구간에 소요되는 전력은 이다.
따라서, 마지막 라운드의 분리 또는 병합 여부는 다음 수학식 6을 이용하여 결정할 수 있다.
상기 수학식 5에서, 은 마지막 라운드를 분리 재생 방식에 따라 재생할 경우의 소모 전력을 나타내고, 은 마지막 라운드를 병합 방식에 따라 재생할 경우 소모 전력을 나타낸다.
따라서, 상기 수학식 5에서, 전력차()의 산출값이 음이면 도 7b에 도시된 바와 같이, 마지막 라운드를 분리하여 판독하는 것이 바람직하고, 전력차()의 산출값이 양이면, 도 7c 및 도 7d에 도시된 바와 같이, 마지막 라운드를 그 직전의 라운드에 병합하여 판독하는 것이 바람직하다.
도 7b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 복수개의 라운드는 주기가 동일한 N개의 라운드(750-1, 750-2,,,,,,, 750-N)와 마지막 라운드로 이루어진다. 여기서, 마지막 라운드에서 발생하는 스타트업 모드 및 피니시 모드에 소요되는 오버헤드 전력을 고려하여 도 7c 및 도 7d와 같이 병합하여 판독할 수 있다.
도 7c를 참조하면, 마지막 주기에 해당되는 데이터가 제N 주기(750-N)에 병합되어 판독되는 구조가 도시되어 있으나, 상기 마지막 주기에 해당되는 데이터량에 상응하는 데이터가 상기 N개의 라운드(750-1, 750-2,,,,,,, 750-N) 중 임의의 라운드에 병합될 수 있다.
또한, 도 7d를 참조하면, 마지막 주기에 해당되는 데이터량을 N개로 분할하여 N개의 라운드(750-1, 750-2,,,,,,, 750-N)에 동일하게 병합한 구조가 도시되어 있다. 즉, N개의 라운드(750-1, 750-2,,,,,,, 750-N)에 분할하여 병합함으로써, 도 7c와 같이 마지막 주기의 발생을 방지할 수 있다.
그리고, 단계 710에서 데이터 재생 장치는 설정된 재생 방식을 참조하여, 설정된 재생 방식을 결정하고, 이하, 상기 재생 방식으로 데이터를 재생한다.
즉, 상기 재생 방식이 분리 재생 방식으로 설정된 경우는 단계 720에서 마지막 라운드를 분리하여 재생한다. 마찬가지로, 상기 재생 방식이 병합 재생 방식으로 설정된 경우는 단계 730에서 마지막 라운드를 이전의 라운드 중 임의의 하나의 라운드 또는 이전 모든 라운드에 병합하여 재생한다.
상기 병합 여부에 따른 재생 방식을 판단 절차를 프로그램으로 나타내면 표 2와 같다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 재생 절차를 전체적으로 나타낸 도면이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 데이터 재생 장치는 데이터를 재생하기 전에 정상 재생 방식(Normal playback strategy) 및 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)여부 설정 과정과 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에 의한 경우, 분리 재생 방식 및 병합 재생 방식의 설정 과정을 거친 후, 기록 매체에 저장된 데이터를 판독하여 재생할 수 있다.
이하, 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 데이터 재생 절차를 전체적으로 설명하기로 한다.
단계 800에서 데이터 재생 장치는 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)및 정상 재생 방식(Normal playback strategy) 중 하나의 재생 방식을 설정한다. 상기 설정 방식은 상술한 바와 같이 각 방식에 따른 소모 전력을 비교하여 설정할 수 있다.
단계 800의 판단 결과, 정상 재생 방식(Normal playback strategy)으로 재생하는 경우, 단계 820에서 스타트업 모드로 전환하고, 단계 823의 판독 모드에서 데이터를 판독하여 버퍼로 전송하고, 단계 825에서 데이터를 다 판독하였는지 여부를 판단한다.
단계 825의 판단 결과, 데이터를 다 판독하지 않았으면, 단계 827의 아이들 모드를 거친 후, 다시 단계 823에서 데이터를 판독한다. 그리고, 단계 823의 판단 결과, 데이터를 다 판독하였으면 판독 절차를 종료한다.
단계 800에서 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)으로 설정한 경우, 단계 810에서 마지막 라운드의 병합 여부를 판단한다. 상술한 바와 같이 상기 판단 방식은 수학식 6을 이용하여 판단할 수 있다.
단계 810의 판단 결과, 병합 여부 재생 방식으로 설정한 경우, 단계 830에서 스타트업 모드로 전환하고, 단계 833의 판독 모드에서 데이터를 판독한 후 버퍼로 전송한다. 그리고, 단계 835에서 피니시 모드를 거쳐 단계 837에서 스탠바이 모드로 진입한다. 그리고, 단계 837에서 데이터 재생 장치는 라운드를 하나 종료할 때마나 카운트를 하나 증가시키고, 단계 841에서 현재 판독할 라운드가 마지막 라운드의 직전 라운드인지 여부를 판단한다.
상기 판단 결과 마지막 라운드의 직전 라운드가 아닌 경우, 단계 830에서 전에 판독 방식과 같이 다시 새로운 라운드를 시작하고, 판단 결과, 마지막 라운드의 직전 라운드인 경우, 단계 843에서 스타트업 모드로 전환하고, 단계 845의 판독 모드에서 데이터의 끝까지 판독하고 단계 849에서 피니시 모드를 수행한다. 상기 단계 830 내지 단계 849를 거쳐 병합 재생 방식에 의하여 데이터를 재생할 수 있다.
단계 810의 판단 결과, 분리 재생 방식으로 설정된 경우, 단계 860에서 스타트업 모드로 전환하고, 단계 863의 판독 모드에서 데이터를 판독하여 버퍼로 전송한다. 그리고 단계 866의 피니시 모드 및 단계 869의 스탠바이 모드를 거쳐 하나의 라운드가 완료된다. 그리고, 단계 871에서 데이터의 끝인지 여부를 판단하고, 데이터가 끝이 아닌 경우에는 단계 860에서 다시 새로운 라운드를 수행한다. 상기 단계 860 내지 단계 871을 거쳐 분리 재생 방식에 의하여 데이터를 재생할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 재생 방식을 적용한 경우 소모 전력을 소비량을 설명하기로 한다. 즉, 도 9a 내지 도 9d를 참조하여 버퍼 사이즈에 대한 전력 소비량의 관계를 설명하고, 도 10a 내지 도 10d는 재생 시간에 대한 전력 소비량의 관계를 설명하기로 한다. IBM 의 마이크로 드라이브 DMDM-10340을 이용하여 실험한 결과이다. 상기 도면에 도시된 그래프는 IBM 의 마이크로 드라이브 DMDM-10340의 경우, 스타트업 모드의 구간은 1초이고, 상기 스타트업 모드에서 0.858 줄을 소비한다. 그리고, 피니시 모드의 구간은 0.4초이며 상기 피니시 모드에서 0.7줄을 소비한다. 또한, 판독 모드의 구간에서의 소모 전력은 0.924Watt이다.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명에 따른 각 재생 방식에서 버퍼 사이즈에 대한 전력 소비량의 관계를 나타낸 도면이다. 도 9a 내지 도 9d에서, X축은 버퍼 사이즈(B)를 나타내고, Y축은 소비 전력을 나타낸다.
도 9a를 참조하면, 재생 시간이 10초인 경우, 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에서 버퍼 사이즈에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(900), 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에서 버퍼 사이즈에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(903), 분리 재생 방식에서 버퍼 사이즈에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(906)가 도시되어 있다.
그리고, 도 9b를 참조하면, 재생 시간이 20초인 경우, 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에서 버퍼 사이즈에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(920), 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에서 버퍼 사이즈에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(923), 분리 재생 방식에서 버퍼 사이즈에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(926)가 도시되어 있다.
또한, 도 9c를 참조하면, 재생 시간이 1분 경우, 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에서 버퍼 사이즈에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(950), 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에서 버퍼 사이즈에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(953), 분리 재생 방식에서 버퍼 사이즈에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(956)가 도시되어 있다.
마지막으로, 도 9d를 참조하면, 재생 시간이 10초인 경우, 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에서 버퍼 사이즈에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(970), 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에서 버퍼 사이즈에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(973), 분리 재생 방식에서 버퍼 사이즈에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(976)가 도시되어 있다.
상술한 도 9a 내지 도 9d를 참조하면, 버퍼 사이즈가 클수록, 각각의 라운드에서 더 많은 양의 데이터를 판독하여 전송할 수 있으므로, 소모 전력이 감소하는 것을 알 수 있다. 그리고, 버퍼 사이즈가 512KByte의 경우, 적응형 병합 방식(ARM)을 적용할 경우, 9% 정도의 소모 전력 감소 효과를 볼 수 있다.
또한, 정상 재생 방식에 의할 경우, 도 9a 및 도 9b와 같이 재생 시간이 긴 데이터를 재생하는 경우, 버퍼 사이즈가 클수록 소모 전력이 감소하는 것을 알 수 있다. 반면, 도 9a 및 도 9b와 같이 재생 시간이 큰 데이터를 재생하는 경우, 버퍼 사이즈와 상관 관계와 없음을 알 수 있다. 따라서, 정상 재생 방식에 의할 경우, 재생 시간이 큰 데이터는 버퍼 사이즈를 증가시키더라도 소모 전력의 감소에 영향을 미치지 못한다. 반면, 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에 의할 경우, 데이터량에 관계없이 버퍼 사이즈를 증가시킬수록 소모 전력을 감소시킬 수 있음을 알 수 있다.
이하, 분리 재생 및 병합 재생 여부를 판단하는 적응형 병합 방식(Adaptive Merging Algorithm)을 설명한다.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명에 따른 각 재생 방식에서 재생 시간에 대한 전력 소비량의 관계를 나타낸 도면이다.
도 10a 내지 도 10d는 동일한 버퍼 사이즈에서 재생 시간 및 소모 전력과의 관계를 나타내고 있으며, X축은 재생 시간을 나타내고, Y축은 소모 전력을 나타낸다.
도 10a를 참조하면, 버퍼 사이즈가 0.5 MByte인 경우, 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에서 재생 시간에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(1000), 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에서 재생 시간에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(1003), 분리 재생 방식에서 재생 시간에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(1006)가 도시되어 있다.
그리고, 도 10b를 참조하면, 버퍼 사이즈가 1 MByte인 경우, 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에서 재생 시간에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(1020), 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에서 재생 시간에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(1023), 분리 재생 방식에서 재생 시간에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(1026)가 도시되어 있다.
또한, 도 10c를 참조하면, 버퍼 사이즈가 2 MByte, 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에서 재생 시간에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(1050), 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에서 재생 시간에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(1053), 분리 재생 방식에서 재생 시간에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(1056)가 도시되어 있다.
마지막으로, 도 10d를 참조하면, 버퍼 사이즈가 4 MByte, 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에서 재생 시간에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(1070), 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에서 재생 시간에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(1073), 분리 재생 방식에서 재생 시간에 대한 소모 전력(Watt) 그래프(1076)가 도시되어 있다.
상술한 도 10a 내지 도 10d를 참조하면, 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에 의할 경우, 판독 모드동안 계속하여 전력을 소모하므로 재생 시간에 따라 소모 전력이 증가하는 것을 알 수 있다. 반면, 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy) 또는 적응형 병합 방식에 의하면, 버퍼가 차면 스탠바이 모드로 진입하므로, 버퍼가 비워질 때까지 대기하며, 상기 대기 모드, 즉, 스탠바이 모드에서는 전력을 소모하지 않으므로 재생 시간에 비례하여 소모 전력이 증가하는 현상은 발생하지 않는다.
또한, 적응형 병합 방식은 재생 시간이 짧은 경우 소모 전력 감소 효과가 큰 것을 알 수 있다. 재생 시간이 12초, 24초 36초인 경우, 0.5MByte 버퍼 사이즈에서는 소모 전력이 각각 18%, 28%, 36% 감소하였으며, 1MByte 버퍼 사이즈에서는 소모 전력이 각각 9%, 15%, 23% 감소하였음을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 기본적인 요소를 고려하여 각 라운드에서의 판독 주기 및 스탠바이 주기를 고려하는 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)을 설명하였다. 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에서 판독 주기 및 스탠바이 주기를 산출함에 있어, 상기 상세한 설명에서 고려하지 않은 여러 가지 파라메터를 고려하여 더운 정확한 판독 모드의 시간 및 스탠바이 모드의 시간을 산출할 수 있음은 당연하다..
이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명은 디스크 또는 테이프 등의 기록 매체에서 저전력으로 데이터를 재생하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 재생 전에, 재생 방법에 따른 소모 전력을 비교하여 최소한 전력이 소모되는 재생 방법을 선정하고, 상기 방법으로 데이터를 재생할 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 재생 속도 및 할당된 버퍼의 크기와 재생할 자료의 크기에 상응하여 기록 매체에 저장된 데이터를 분할하여 판독함으로써, 디스크의 불필요한 회전에 소모되는 전력 소모를 감소시킬 수 있는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 멀티미디어 자료를 할당된 버퍼의 크기와 자료의 크기에 상관없이 한 주기로만 재생하는 종래의 기술로는 절약할 수 없었던 전력을 절약할 수 있는 효과도 있다. 다시 말해, 종래의 기술은 할당된 버퍼가 꽉 채워지면 디스크는 버퍼가 완료될 때까지 계속 공회전을 함으로써 전력을 소비하지만, 본 발명에서는 버퍼가 채워지면 디스크를 대기 상태로 전환하여 전력 소모를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 마지막 주기를 판독함에 있어, 마지막 주기를 그 이전 라운드와 병합하여 판독할지 여부를 판단함으로써, 마지막 주기의 스핀업 및 스핀다운에 소모되는 전력을 절약할 수 있는 효과도 있다. 즉, 본 발명은 마지막 주기에 남아있는 데이터의 양에 따라 마지막 주기의 스핀업, 스핀 다운에 소모되는 전력을 절약할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 기존의 데이터 재생 방법을 나타낸 도면.
도 2는 기존의 데이터 재생 방법에 따른 구간별 소모 전력을 나타낸 그래프.
도 3a는 기존의 데이터 재생 장치에서 데이터 재생시 소모되는 전력을 측정한 그래프.
도 3b는 도 3a의 그래프에서 스타트업 모드를 상세하게 나타낸 확대도.
도 3c는 도 3a의 그래프에서 피니시 모드를 상세하게 나타낸 확대도.
도 4a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 재생 방법을 나타낸 도면.
도 4b는 데이터 재생 방법에 따른 소모 전력을 나타낸 그래프.
도 5a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 재생 방법의 절차를 나타낸 순서도.
도 5b는 본 발명에 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 재생 장지의 기능별 모듈을 나타낸 도면.
도 5c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 재생 장치의 구조를 나탠 블록도.
도 6a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 재생 방식을 설정하는 절차를 나타낸 순서도.
도 6b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에서의 전력 소모를 나타내는 도면.
도 6c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에서의 전력 소모를 나타낸 도면.
도 7a는 본 발명에 바람직한 일 실시예에 따른 병합 여부를 판단하는 절차를 나타낸 순서도.
도 7b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 마지막 라운드를 분리한 경우 소모 전력을 나타내는 도면.
도 7c 및 도 7d는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 마지막 라운드를 병합한 경우 소모 전력을 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 데이터 재생 절차를 전체적으로 나타낸 도면.
도 9a 내지 도 9d는 본 발명에 따른 각 재생 방식에서 버퍼 사이즈에 대한 전력 소비량의 관계를 나타낸 도면.
도 10a 내지 도 10d는 본 발명에 따른 각 재생 방식에서 재생 시간에 대한 전력 소비량의 관계를 나타낸 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
400 : 정상 재생 방식(Normal playback strategy)
450 : 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)
550 : 제어부
590 : 판독부
595 : 버퍼부
599 : 출력부
563 : 정상 재생 방식에 따른 전력 산출 모듈
566 : 풀 버퍼링 재생 방식에 따른 전력 산출 모듈
583 : 분리 재생 방식에 따른 전력 산출 모듈
586 : 병합 재생 방식에 따른 전력 산출 모듈

Claims (21)

  1. 저전력 데이터 재생 방법에 있어서,
    스타트업 모드, 판독 모드, 아이들 모드, 피니시 모드를 포함하는 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에 상응하는 제1 소모 전력 및 상기 아이들 모드를 포함하지 않는 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에 따른 제2 소모 전력을 산출하는 단계;
    상기 제1 소모 전력 및 제2 소모 전력 중 적은 값을 가지는 소모 전력에 상응하는 재생 방식으로 기록 매체에 저장된 데이터를 판독하는 단계; 및
    상기 판독한 데이터를 출력하는 단계를 포함하되,
    상기 풀 버퍼링 재생 방식은
    (a) 재생 명령을 요청받으면, 스핀업, 포커스 및 트래킹을 수행하는 단계;
    (b) 상기 기록 매체에 저장된 데이터를 판독하여 버퍼에 전송하는 단계;
    (c) 상기 버퍼가 완전히 채워지면, 판독을 중지하고 스핀 다운을 수행하는 단계;
    (d) 상기 버퍼에 저장된 데이터가 출력되는 동안, 상기 모터의 회전을 정지시키는 단계;
    (e) 상기 버퍼에 저장된 데이터가 출력되면, 재생 명령을 요청하는 단계; 및
    (f) 상기 (a) 단계 내지 (e) 단계를 포함하는 복수개의 라운드를 반복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 소모 전력은 하기 수학식에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
    -여기서, 상기 은 정상 재생 방식(Normal playback strategy)에서의 소모 전력, 상기는 스타트업 모드에서의 소모 전력, 상기는 피니시 모드에서의 소모 전력, 상기 는 판독 모드에서의 전력 계수, 상기는 버퍼 사이즈, 상기 은 기록 매체에서 버퍼로의 데이터 전송률, 상기 은 버퍼에서의 데이터 재생률, 상기 은 재생 시간 및 상기는 한 주기동안 판독되는 데이터량-.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 소모 전력은 하기 수학식에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
    -여기서, 상기는 상기 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에서의 소모 전력, 상기는 스타트업 모드에서의 소모 전력, 상기는 피니시 모드에서의 소모 전력, 상기 는 판독 모드에서의 전력 계수, 상기는 버퍼 사이즈, 상기 은 기록 매체에서 버퍼로의 데이터 전송률, 상기 은 버퍼에서의 데이터 재생률, 상기 은 재생 시간, 상기 는 마지막 라운드에서 판독 모드의 시간 및 상기 는 상기 재생시간에서 하나의 라운드 주기를 나눈 나머지가 0일 때 0의 값을 가지고, 그 외는 1의 값을 가지는 인덱스 펑션-.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하나의 라운드에서 판독하는 데이터량, 는 하기 수학식에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
    -여기서, 상기 는 상기 하나의 라운드에서 판독 모드의 시간-.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 풀 버퍼링 재생 방식으로 재생하는 경우,
    상기 라운드 중 마지막 라운드의 병합 여부를 판단하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 병합 여부 판단 방법은 하기 수학식에 의하여 산출된 의 부호를 이용하여 판단하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
    -여기서, 상기 은 마지막 라운드에서 판독하는 데이터량을 지칭함-.
  8. 제7항에 있어서,
    상기은 하기 수학식에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 마지막 라운드의 병합은,
    상기 마지막 라운드의 데이터량에 상응하는 데이터를 상기 마지막 라운드에 선행하는 라운드 중 임의의 하나의 라운드에 병합하여 판독함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 마지막 라운드의 병합은,
    상기 마지막 라운드의 데이터량을 상기 마지막 라운드에 선행하는 라운드의 수로 나누어 몫을 산출하는 단계;
    상기 마지막 라운드의 데이터량을 상기 몫으로 나누어 병합 데이터량을 산출하는 단계;
    상기 마지막 라운드에 선행하는 각각의 라운드에 상기 병합 데이터량을 병합하여 판독하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  11. 데이터 재생 장치에 있어서,
    기록 매체로부터 데이터를 판독하는 판독부;
    상기 판독한 데이터를 일시적으로 저장하는 버퍼부;
    상기 버퍼부에 저장된 데이터를 상기 데이터의 재생 속도에 상응하여 출력하는 출력부를 포함하되,
    상기 판독부는 상기 제1항, 제2항, 제4항 내지 제10항에 기재된 데이터 재생 방법에 의하여 데이터를 판독하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  12. 기록 매체에 저장된 데이터를 재생하는 저전력 데이터 재생 방법에 있어서,
    (a) 재생 명령을 요청받으면, 스핀업, 포커스 및 트래킹을 수행하는 단계;
    (b) 상기 기록 매체에 저장된 데이터를 판독하여 버퍼에 전송하는 단계;
    (c) 상기 버퍼가 완전히 채워지면, 판독을 중지하고 스핀 다운을 수행하는 단계;
    (d) 상기 버퍼에 저장된 데이터가 출력되는 동안, 상기 모터의 회전을 정지시키는 단계;
    (e) 상기 버퍼에 저장된 데이터가 출력되면, 재생 명령을 요청하는 단계; 및
    (f) 상기 (a) 단계 내지 (e) 단계를 포함하는 복수개의 라운드를 반복하는 단계를 포함하되,
    아이들 모드는 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 (b) 단계에서 판독하는 데이터량, 는 하기 수학식에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
    -여기서, 상기 는 상기 하나의 라운드에서 판독 모드의 시간-.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 데이터 재생 방법에 소모되는 전력은 하기 수학식에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
    -여기서, 상기는 상기 풀 버퍼링 재생 방식(Full Buffering playback strategy)에서의 소모 전력, 상기는 스타트업 모드에서의 소모 전력, 상기는 피니시 모드에서의 소모 전력, 상기 는 판독 모드에서의 전력 계수, 상기는 버퍼 사이즈, 상기 은 기록 매체에서 버퍼로의 데이터 전송률, 상기 은 버퍼에서의 데이터 재생률, 상기 은 재생 시간, 상기 는 마지막 라운드에서 판독 모드의 시간 및 상기 는 상기 재생시간에서 하나의 라운드 주기를 나눈 나머지가 0일 때 0의 값을 가지고, 그 외는 1의 값을 가지는 인덱스 펑션-.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 풀 버퍼링 방식으로 재생하는 경우,
    상기 라운드 중 마지막 라운드의 병합 여부를 판단하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 병합 여부 판단 방법은 하기 수학식에 의하여 산출된 의 부호를 이용하여 판단하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
    -여기서, 상기 은 마지막 라운드에서 판독하는 데이터량-.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 마지막 라운드에서 판독하는 데이터량은 하기 수학식에 의하여 산출되는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 마지막 라운드의 병합은,
    상기 마지막 라운드의 데이터량에 상응하는 데이터를 상기 마지막 라운드에 선행하는 라운드 중 임의의 하나의 라운드에 병합하여 판독함으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 마지막 라운드의 병합은,
    상기 마지막 라운드의 데이터량을 상기 마지막 라운드에 선행하는 라운드의 수로 나누어 몫을 산출하는 단계;
    상기 마지막 라운드의 데이터량을 상기 몫으로 나누어 병합 데이터량을 산출하는 단계;
    상기 마지막 라운드에 선행하는 각각의 라운드에 상기 병합 데이터량을 병합하여 판독하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  20. 제12항에 있어서,
    상기 아이들 모드는 타임 아웃을 0으로 설정함으로써 제거하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  21. 기록 매체에 저장된 데이터를 재생하는 데이터 재생 장치에 있어서,
    상기 데이터 재생 장치는,
    기록 매체로부터 데이터를 판독하는 판독부;
    상기 판독한 데이터를 일시적으로 저장하는 버퍼부;
    상기 버퍼부에 저장된 데이터를 상기 데이터의 재생 속도에 상응하여 출력하는 출력부를 포함하되,
    상기 판독부는 제11항 내지 제19항에 기재된 데이터 재생 방법을 수행하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
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