KR100546305B1 - 싱크 신호 검출 방법 및 그에 적합한 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광디스크의 싱크 검출 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히, 블루 레이 디스크 장치에 있어서, 데이터 슬라이서에 의한 검출 오류를 감안하여 프레임 싱크 신호의 검출 확률을 높이는 개선된 싱크 신호 검출 방법 및 그에 적합한 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 싱크 신호 검출 방법은 싱크 신호에 의해 구분되는 데이터 프레임를 가지는 데이터 스트림으로부터 싱크 신호를 검출하는 방법에 있어서, 풀 패턴 검출 과정 즉, 싱크 신호의 패턴과 정확하게 일치하는 패턴을 검출하는 과정; 1비트 마진 검출 과정 즉, 싱크 패턴내에서 복수개의 연속된 "0"에 인접한 '1"이 정상적인 위치보다 1비트만큼 시프트하여 존재하는 패턴을 검출하는 과정; 및 상기 풀패턴 검출 방식 및 상기 1비트 마진 검출 방식에 의해 검출된 결과를 오아 연산하여 싱크 신호 검출 여부를 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 싱크 신호 검출 방법에 의하면 1비트 마진 검출 방식을 도입함으로써 유효한 데이터가 유실되는 것을 방지하는 효과를 가진다.

Description

싱크 신호 검출 방법 및 그에 적합한 장치{Method for detecting sync signal and apparatus therefor}
도 1은 디스크로부터 재생된 재생 신호를 이진 신호로 변환하는 데이터 슬라이스의 동작을 도식적으로 보이는 파형도이다.
도 2는 본 발명에서 따른 싱크 신호 검출 방법을 보이는 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 싱크 신호 검출 장치의 구성을 보이는 블록도이다.
본 발명은 광디스크의 싱크 검출 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히, 블루 레이 디스크 장치에 있어서, 데이터 슬라이서에 의한 검출 오류를 감안하여 프레임 싱크 신호의 검출 확률을 높이는 개선된 싱크 신호 검출 방법 및 그에 적합한 장치에 관한 것이다.
블루레이 디스크(blu-ray disc)는 현재의 DVD와 비교해 저장용량이 10배 이상인 50Giga 바이트의 데이터를 저장할 수 있는 차세대 표준의 기술 사양을 만족하는 디스크이다.
삼성전자를 비롯한 9개 업체들(Blu-ray Disc Founders)이 합의한 HD-DVD 세 계 표준인 블루레이 디스크는 650㎚ 파장의 적색 레이저를 사용하는 현재의 DVD보다 훨씬 조밀한 405㎚의 청자색 레이저를 사용하며, 0.1㎜의 기록층을 가진 두께 1.2㎝ 직경 12㎝의 디스크에 현재의 DVD 보다 약 5 ∼ 6배인 23.3GB, 25GB, 27GB 등을 저장할 수 있다.
또 블루레이 디스크는 렌즈를 통과한 레이저가 광디스크에 세밀하게 조사되어 데이터 저장밀도에 큰 영향을 미치는 개구율(NA;Numerical Aperture)이 0.85로서 디스크 한쪽면에 두개의 기록층을 만드는 단면 복층 기록 기술을 적용할 경우 데이터를 현재의 DVD보다 10배 많은 50GB까지 저장할 수 있다. 개구율이 높은 만큼 트랙피치도 DVD의 절반도 안되는 0.32㎛로 매우 조밀하다.
비디오/오디오 데이터 포맷은 현재 DVD에서 채택하고 있는 MPEG2(비디오), AC3/MPEG1/레이어3(오디오)등이 그대로 사용되기 때문에 호환성에는 문제가 없다.
블루레이 디스크에 있어서 데이터 변조는 8/12방식 즉, 8비트의 데이터를 12채널 비트들로 변조하는 방식이 사용되며, 기록 변조는 2/8 방식 즉, "1"과 "1"사이에 최소 2개 내지 최대 8개의 "0"들이 존재할 수 있는 방식이 사용된다.
채널 데이터는 프레임 단위로 블록화되며, 각 프레임들은 프레임 싱크 신호에 의해 구별된다. 프레임 싱크 신호는 30 채널 비트들로 구성되며, 이들 중에서 24비트는 싱크 바디(sync body)이고, 6비트는 싱크 ID이다. 싱크 바디는 "X01 010 000 000 010 000 000 010"(여기서, X는 don't care 조건을 나타낸다)의 패턴(싱크 패턴)을 가지며, 다섯번째 비트인 "1"과 14번째 비트인 "1"사이, 그리고 14번째 비트인 "1"과 22번째 비트인 "1"사이에 8개의 "0"들이 존재한다.
종래에 있어서 싱크 신호를 검출하기 위하여 싱크 패턴을 구성하는 전체 비트들과 정확하게 일치하는 비트들이 입력될 때만 프레임 싱크 신호로서 검출하는 방식이 사용되었다. 편의상 이러한 방식을 FULL 패턴 검출이라 하자.
이러한 FULL 패턴 검출 방식은 가장 정확한 결과를 보이기는 하지만 검출 확률이 낮다는 문제점이 있다.
도 1은 디스크로부터 재생된 재생 신호를 이진 신호로 변환하는 데이터 슬라이스의 동작을 도식적으로 보이는 파형도이다.
디스크로부터의 재생 신호는 데이터 슬라이스(data slicer)를 거치면서 이진 데이터로 변환되고, 이진 데이터 스트림 중에서 싱크 패턴이 검출될 경우 프레임을 분리하게 된다. 이 과정에서 데이터를 슬라이스하는 기준 레벨이 매우 중요하다. 특히, 슬라이스를 위한 기준 레벨은 입력되는 재생 신호(아날로그 신호)의 평균값에 의존적이기 때문에 재생 신호에서 일정한 레벨이 지속되다가 갑자기 다른 레벨로 천이하는 경우 평균 레벨의 급격한 변동에 의해 기준 레벨이 변동되어 변환 오류가 발생하기 쉽다.
싱크 신호 검출에 있어서 변환오류에 의한 영향은 싱크 패턴의 5번째 비트와 14번째 비트를 전후하여 존재할 뿐이므로 이를 감안하여 싱크 신호의 검출 확률을 개선하는 것이 필요하다.
본 발명은 상기의 요구에 부응하기 위하여 고안된 것으로서 개선된 블루레이 디스크의 프레임 싱크 검출 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 상기의 방법에 적합한 장치를 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하는 본 발명에 따른 싱크 신호 검출 방법은
싱크 신호에 의해 구분되는 데이터 프레임를 가지는 데이터 스트림으로부터 싱크 신호를 검출하는 방법에 있어서,
풀 패턴 검출 과정 즉, 싱크 신호의 패턴과 정확하게 일치하는 패턴을 검출하는 과정;
1비트 마진 검출 과정 즉, 싱크 패턴내에서 복수개의 연속된 "0"에 인접한 '1"이 정상적인 위치보다 1비트만큼 시프트하여 존재하는 패턴을 검출하는 과정; 및
상기 풀패턴 검출 방식 및 상기 1비트 마진 검출 방식에 의해 검출된 결과를 오아 연산하여 싱크 신호 검출 여부를 판단하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 목적을 달성하는 본 발명에 따른 싱크 신호 검출 장치는
싱크 신호에 의해 구분되는 데이터 프레임를 가지는 데이터 스트림으로부터 싱크 신호를 검출하는 방법에 있어서,
싱크 신호의 패턴(싱크 패턴)과 정확하게 일치하는 패턴을 검출하는 full 패턴 검출기;
싱크 패턴내에서 연속된 8개의 "0"에 인접한 '1"이 정상적인 위치보다 1비트만큼 시프트하여 존재하는 패턴의 존재 여부를 검출하는 1비트 마진 검출기; 및
상기 full 패턴 검출기 및 상기 1비트 마진 검출기의 검출 결과들을 유입하 고 이들을 오아연산하여 싱크 신호 검출 여부를 판단하는 오아 게이트를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작을 상세히 설명하기로 한다.
풀 패턴 검출 방식에 의해 정상적인 싱크 패턴으로 판단되는 경우는 다음과 같다.
"X01 010 000 000 010 000 000 010"
여기서, X는 don't care 조건을 나타낸다
슬라이스를 위한 기준 레벨은 입력되는 아날로그 신호의 평균값에 의존적이기 때문에 아날로그 신호에서 일정한 레벨이 지속되다가 갑자기 다른 레벨로 천이하는 경우 평균 레벨의 급격한 변동에 의한 변환 오류가 발생하기 쉽다.
다시 말하면, 재생 신호 자체는 정상적임에도 불구하고 슬라이스 레벨의 변동 때문에 데이터 슬라이싱에 의해 결과되는 데이터에서 오류가 발생한다. 싱크 신호가 아닌 다른 데이터에서는 "0" 혹은 "1"이 오랫동안 지속되는 경우가 거의 없기 때문에 천이에 의한 변환 오류가 발생할 확률이 적지만 싱크 신호에서는 "0"이 8개가 연속되기 때문에 변환오류가 발생하기 쉽다. 반면에 싱크 신호내에서는 천이 이후 다시 "0"가 8개 연속되기 때문에 천이에 의한 변환오류는 천이가 발생되는 곳 즉, 5번째 비트와 14번째 비트를 전후하여 일시적 영향만을 끼칠 뿐이다.
즉, 싱크 신호에서는 5번째 비트와 14번째 비트의 전후에서 비트 에러가 발생하더라도 이를 무시하고 정상적인 싱크 패턴으로 판정해도 좋다는 것이다. 단, 싱크 신호 내에서 5번째 비트와 14번째 비트가 전후로 시프트되었을 경우만을 고려 한다. 또한, 싱크 신호에서 연속된 8개의 "0"에 인접한 '1"은 2개(5번째 비트, 14번째 비트, 23번째 비트)가 있으며, 이들 중에서 한쪽에서만 에러가 발생했을 경우만 정상적인 싱크 패턴으로 간주한다. 이와 같이 싱크 패턴내에서 연속된 8개의 "0"에 인접한 '1"이 정상적인 위치보다 1비트만큼 시프트하여 존재하는 경우에는 정상적인 싱크 패턴으로 간주한다는 의미에서 이러한 검출 방식을 1비트 마진 검출 방식이라 칭하기로 한다.
1비트 마진 검출 방식에 의해 정상적인 싱크 패턴으로 판단되는 경우는 다음과 같다.
1) "X01 010 000 000 001 000 000 010"
2) "X01 010 000 000 100 000 000 010"
3) "X01 001 000 000 010 000 000 010"
여기서, X는 don' t care 조건을 나타낸다
상기의 패턴들은 싱크 패턴내에서 연속되는 8개의 "0"에 인접한 "1"이 그것의 정상적인 위치보다 1비트만큼을 전후하여 발생된 경우에 해당한다.
1), 2)의 패턴은 싱크 신호의 14번째 비트인 "1"이 각각 1비트 만큼 뒤와 앞으로 시프트된 경우에 해당하고, 3)의 패턴은 싱크 패턴의 5번째 비트인 "1"이 1비트만큼 뒤로 시프트된 경우에 해당한다.
1),2)의 패턴은 싱크 신호의 14번째 비트의 전후 모두에 8비트의 0이 존재하기 때문에 가능한 경우이며, 3)의 패턴은 싱크 신호의 5번째 비트의 뒤에 8비트의 0이 존재하기 때문에 가능한 경우이다.
역으로 "X01 100 000 000 010 000 000 010" 즉, 5번째 비트인 "1"이 1비트만큼 앞으로 시프트된 경우는 싱크 신호의 5번째 비트의 앞에 8비트의 0이 존재하지 않기 때문에 정상적인 싱크 신호로 간주할 수 없다.
한편, 싱크 신호의 23번째 비트의 앞에 8비트의 0이 존재하더라도 싱크 신호의 23번째 비트의 뒤에 8비트의 0이 존재하지 않기 때문에 "X01 010 000 000 010 000 000 100"를 정상적인 싱크 신호로 간주하지 않는다.
싱크 패턴에 있어서 5번째 비트부터 23번째 비트인 "10 000 000 010 000 000 01"는 "1"과 "1"사이에 8개의 "0"이 연속되는 패턴이 두개 연속되어 있다. 이러한 패턴은 데이터 변조 특성상 싱크 신호 이외에는 발생하지 않는다. 따라서, 5번째 비트부터 23번째 비트인 "10 000 000 010 000 000 01"이 일치한다면 "XXX X10 000 000 010 000 000 01X"도 정상적인 싱크 신호로 간주할 수 있다. 이는 "10 000 000 0"의 9T 패턴이 일치하면 정상적인 싱크 신호로 간주한다는 의미에서 9T 공통 패턴 검출 방식이라 칭한다.
9T 공통 패턴 검출 방식에 의해 정상적인 싱크 패턴으로 판단되는 경우는 다음과 같다.
"XXX X10 000 000 010 000 000 01X"
여기서, X는 don' t care 조건을 나타낸다.
본 발명에서는 full 패턴 검출, 1 비트 마진 검출, 그리고 9T 공통 패턴 검출 방식을 혼용하여 싱크 패턴을 검출하는 것을 특징으로 한다.
도 2는 본 발명에서 따른 싱크 신호 검출 방법을 보이는 흐름도이다.
먼저, full 패턴 검출 방식에 의해 싱크 신호를 검출한다. 즉, 데이터 스트림에서 "X01 010 000 000 010 000 000 010"이 검출되면 정상적인 싱크 신호가 검출된 것으로 판정한다.(s202)
만일 full 패턴 검출 방식에 의해 싱크 신호가 검출되지 않는다면 1비트 마진 검출 방식에 의해 싱크 신호를 검출한다. 즉, 데이터 스트림에서 1) "X01 010 000 000 001 000 000 010", 2) "X01 010 000 000 100 000 000 010", 그리고 3) "X01 001 000 000 010 000 000 010"이 검출되면 정상적인 싱크 신호가 검출된 것으로 판정한다.(s204)
만일, 1비트 마진 검출 방식에 의해 싱크 신호가 검출되지 않는다면 9T 공통패턴 검출 방식에 의해 싱크 신호를 검출한다. 즉, 데이터 스트림에서 "XXX X10 000 000 010 000 000 01X"이 검출되면 정상적인 싱크 신호가 검출된 것으로 판정한다.(s206)
그외의 경우는 모두 싱크 신호가 검출되지 않은 것으로 판정한다.
여기서, full 패턴 검출 방식은 정확도가 가장 높지만 발생 확률이 낮고, 1비트 마진 검출 방식은 정확도가 낮지만 발생 확률이 가장 높다. 그렇지만 9비트 공통 패턴 검출 방식은 발생 확률이 가장 낮으므로 선택적으로 사용하도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 싱크 신호 검출 장치의 구성을 보이는 블록도이다. 도 3에 도시된 장치는 full 패턴 검출기(302), 1비트 마진 검출기(304), 9비트 공통 패턴 검출기(306), 스위치(308), 그리고 오아 게이트(310)를 포함한다.
full 패턴 검출기(302)는 즉, 싱크 패턴과 정확하게 일치하는 패턴, 즉, "X01 010 000 000 010 000 000 010"(여기서, X는 don't care 조건을 나타낸다)을 검출한다.
1비트 마진 검출기(304)는 싱크 패턴내에서 연속된 8개의 "0"에 인접한 '1"이 정상적인 위치보다 1비트만큼 시프트하여 존재하는 즉, 1) "X01 010 000 000 001 000 000 010"; 2) "X01 010 000 000 100 000 000 010"; 3) "X01 001 000 000 010 000 000 010"(여기서, X는 don' t care 조건을 나타낸다)을 검출한다.
9비트 공통 패턴 검출기(306)는 싱크 신호 중의 5번째 비트부터 23번째 비트인 "10 000 000 010 000 000 01"이 일치할 경우 즉, "XXX X10 000 000 010 000 000 01X"(여기서, X는 don' t care 조건을 나타낸다.)를 검출한다.
full 패턴 검출기(302), 1비트 마진 검출기(304), 그리고 9비트 공통 패턴 검출기(306)는 오아 게이트(310)에 입력된다. 그 결과 오아 게이트(310)는 full 패턴 검출기(302), 1비트 마진 검출기(304), 그리고 9비트 공통 패턴 검출기(306) 중의 어느 하나에서 검출 신호가 발생하면 그에 상응하여 싱크 신호 검출 신호를 발생하게 된다.
여기서, 9비트 공통 패턴 검출기(306)는 오아 게이트(310)에 입력되고 있는 것을 주목하여야 한다. 상술한 바와 같이 그렇지만 9비트 공통 패턴 검출 방식은 발생 확률이 가장 낮으므로 스위치(308)의 조작에 의해 선택적으로 사용하도록 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 싱크 신호 검출 방법에 의하면 실제로는 정상적으로 싱크 신호가 재생되고 있음에도 불구하고 데이터 슬라이스에서의 오동작에 의해 싱크 신호가 검출되지 못하는 것을 감안하여 1비트 마진 검출 방법을 도입함으로써 유효한 데이터가 유실되는 것을 방지하는 효과를 가진다.

Claims (5)

  1. 싱크 신호에 의해 구분되는 데이터 프레임를 가지는 데이터 스트림으로부터 싱크 신호를 검출하는 방법에 있어서,
    풀 패턴 검출 과정 즉, 싱크 신호의 패턴과 정확하게 일치하는 패턴을 검출하는 과정;
    1비트 마진 검출 과정 즉, 싱크 패턴내에서 복수개의 연속된 "0"에 인접한 '1"이 정상적인 위치보다 1비트만큼 시프트하여 존재하는 패턴을 검출하는 과정; 및
    상기 풀패턴 검출 방식 및 상기 1비트 마진 검출 방식에 의해 검출된 결과를 오아 연산하여 싱크 신호 검출 여부를 판단하는 과정을 포함하는 싱크 신호 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 싱크 신호는 블루 레이 디스크에 적합한 싱크 신호 즉, "X01 010 000 000 010 000 000 010"(여기서, X는 don't care 조건을 나타낸다)인 것을 특징으로 하는 싱크 신호 검출 방법.
  3. 제2항에 있어서, 9비트 공통 패턴 검출 과정 즉, 블루 레이 디스크에 적합한 싱크 신호 중의 5번째 비트부터 23번째 비트인 "10 000 000 010 000 000 01"이 일치하는 지를 검출하여 상기 판단 과정에 제공하는 과정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 싱크 신호 검출 방법.
  4. 싱크 신호를 포함하는 데이터 스트림으로부터 싱크 신호를 검출하는 장치에 있어서,
    상기 싱크 신호의 패턴(싱크 패턴)과 정확하게 일치하는 패턴을 검출하는 full 패턴 검출기;
    싱크 패턴내에서 연속된 8개의 "0"에 인접한 '1"이 정상적인 위치보다 1비트만큼 시프트하여 존재하는 패턴의 존재 여부를 검출하는 1비트 마진 검출기; 및
    상기 full 패턴 검출기 및 상기 1비트 마진 검출기의 검출 결과들을 유입하고 이들을 오아연산하여 싱크 신호 검출 여부를 판단하는 오아 게이트를 포함하는 싱크 신호 검출 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 싱크 신호는 블루 레이 디스크에 적합한 싱크 신호 즉, "X01 010 000 000 010 000 000 010"(여기서, X는 don't care 조건을 나타낸다)이고,
    블루 레이 디스크에 적합한 싱크 신호 중의 5번째 비트부터 23번째 비트인 "10 000 000 010 000 000 01"이 일치하는 지를 검출하는 9비트 공통 패턴 검출기; 및
    상기 9비트 공통 패턴 검출기의 검출 결과를 선택적으로 상기 오아게이트에 싱크 신호 검출 장치.
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