KR100557722B1 - 정보 기록 매체, 정보 재생 장치 및 정보 기록 재생 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 재생 전용(read only type)/추기형(write once type)/개서형(rewritable type)사이에 있어서 포맷의 호환성을 확보하면서, 추기형 리드 인(lead-in) 영역으로부터의 안정적인 재생 신호를 보증할 수 있는 정보 기억 매체, 정보 재생 장치, 정보 기록 재생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
리드 인 영역에 있어서의 구체적인 데이터 구조를 재생 전용/추기형/개서형의 전부에서 일치시키고, 리드 인 영역을 시스템 리드 인 영역과 데이터 리드 인 영역으로 분할한다. 시스템 리드 인 영역 내의 비트의 트랙 피치와 피트 피치를 데이터 리드 인 영역보다도 성기게 한다. 시스템 리드 인 영역에서는 레벨 슬라이스법(level slice technique)에 의해 피트로부터의 재생 신호를 검출하고, 데이터 리드 인 영역 및 데이터 영역에서는 PRML법으로 신호 검출한다. 이러한 방법으로 재생 전용/추기형/개서형 중 어느 경우에 있어서도, 정보 기억 매체, 정보 재생 장치 또는 정보 기록 및 재생 장치가 포맷 호환성을 유지하면서 추기형 기록 매체의 리드 인 영역으로부터 안정적으로 신호를 재생할 수 있다.

Description

정보 기록 매체, 정보 재생 장치 및 정보 기록 재생 장치{INFORMATION RECORDING MEDIUM, INFORMATION REPRODUCING APPARATUS, AND INFORMATION RECORDING AND REPRODUCING APPARATUS}
도 1은 본 발명의 실시예의 각종 포인트와 그 효과를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시예의 각종 포인트와 그 효과를 도시한 도면.
도 3은 정보 기억 매체상에의 영상 정보 파일 배치의 일례를 도시한 도면.
도 4는 정보 기억 매체상에의 영상 정보 파일 배치의 다른 예를 도시하는 도면.
도 5는 정보 기억 매체상에 기록되는 프로그램 스트림을 도시한 도면.
도 6은 부영상의 압축 규칙을 설명하는 도면.
도 7은 화소(픽셀) 데이터와 화소명의 할당을 도시한 도면.
도 8은 화소 데이터의 할당예를 도시하는 도면.
도 9는 부영상 유닛(SPU)과 부영상팩(SP_PCK)과의 관계를 도시한 도면.
도 10은 부영상 유닛(SPU)의 내용을 도시한 도면.
도 11은 부영상 카테고리(SP_CAT)의 구성을 도시한 도면.
도 12는 압축된 비트 도표 데이터의 화소 데이터의 구성을 도시한 도면.
도 13은 유닛화된 압축 데이터를 도시한 도면.
도 14는 3비트 데이터에 있어서의 3비트 8색 표현의 런랭스(런길이) 압축룰(라인 단위)을 도시한 도면.
도 15는 4비트 데이터에 있어서의 4비트 16색 표현의 런랭스 압축룰(라인 단위)을 도시한 도면.
도 16은 본 실시예에 따른 런랭스 압축룰에 따른 실용적인 데이터 구조의 일례를 도시한 도면.
도 17은 도 16의 데이터 구조를 유닛화한 일례를 도시한 도면.
도 18은 도 16의 데이터 구조를 유닛화한 다른 일례를 도시한 도면.
도 19는 도 16의 데이터 구조를 유닛화한 다른 일례를 도시한 도면.
도 20은 4비트 데이터에 있어서의 4비트 16색 표현의 런랭스 압축룰(라인 단위)의 다른 예를 도시하는 도면.
도 21은 부영상의 헤더와 표시 제어 시퀀스를 설명한다.
도 22는 기록·재생 처리를 행하는 디스크 장치의 일례를 도시한 도면.
도 23은 도 22의 장치의 신호 처리 계통을 자세히 도시한 플레이어 기준 모델을 도시한 도면.
도 24는 복수의 부영상 패킷의 부영상 데이터에 의해 구성되는 부영상 유닛에 관해서 설명하기 위한 도면.
도 25는 정보 기록 매체의 데이터 영역에 기록되는 데이터의 신호 처리를 도시한 도면.
도 26은 데이터 프레임을 도시한 도면.
도 27은 데이터 ID 내의 데이터 구조를 도시한 도면.
도 28은 개서형 정보 기억 매체에 있어서의 데이터 프레임 번호의 내용을 나타내는 도면.
도 29는 개서형 정보 기억 매체에 있어서의 기록 타입의 정의를 도시한 도면.
도 30은 스크램블드 프레임의 작성을 도시한 도면.
도 31은 ECC 블록을 도시한 도면.
도 32는 스크램블드 프레임의 배치를 도시한 도면.
도 33은 패리티행의 인터리브를 도시한 도면.
도 34는 기록 데이터 필드를 도시한 도면.
도 35는 싱크 코드의 내용을 도시한 도면.
도 36은 연속하는 싱크 코드의 조합 패턴의 비교를 도시한 도면(섹터사이를 이동하는 경우).
도 37은 연속하는 싱크 코드의 조합 패턴의 비교를 도시한 도면(가드 영역을 걸치는 경우).
도 38은 예정 외의 싱크 코드의 짜 맞춰 패턴을 검출한 경우의 이상 현상과의 관계를 도시한 도면.
도 39는 종류(재생 전용/추기 가능형/개서 가능형)에 따르지 않고, 정보 기억 매체상에 기록되는 동일한 기록 데이터의 계층 구조를 도시한 도면.
도 40은 재생 전용 정보 기억 매체의 기록 방식의 제1 예와 제2 예를 도시한 도면.
도 41은 도 40의 기록 방식에 있어서의 가드 영역 내의 상세한 구조를 도시한 도면.
도 42는 엑스트라 영역에 배치된 은닉 정보 신호의 배치의 일례를 도시한 도면.
도 43은 엑스트라 영역에 배치된 은닉 정보 신호의 배치의 다른 예를 도시하는 도면.
도 44는 엑스트라 영역의 데이터 구조의 변형예를 도시하는 도면.
도 45는 ROM미디어에 있어서의 가드 영역의 일례를 도시한 도면.
도 46은 ROM 미디어에 있어서의 가드 영역의 다른 예를 도시하는 도면.
도 47은 기록 가능형 기억 매체와 재생 전용 정보 기억 매체에서의 기록 형식(포맷)의 관계를 설명하는 도면.
도 48은 개서 가능형 정보 기억 매체에서의 존(지역) 구조를 도시한 도면.
도 49는 워블 변조 방식을 설명하는 도면.
도 50은 부정 비트의 발생을 설명하기 위한 랜드/그루브 기록에 있어서의 워블 변조 방식을 설명하는 도면.
도 51은 부정 비트의 발생 빈도를 저감하기 위한 그레이 코드를 도시한 도면.
도 52는 부정 비트의 발생 빈도를 저감하기 위한 특수 트랙 코드를 도시한 도면.
도 53은 기록형 정보 기록 매체상에 있어서의 워블 어드레스 포맷을 설명하기 위한 도면.
도 54는 비트 변조 규칙을 도시한 도면.
도 55는 주기적 워블 어드레스 위치 정보(WAP)의 레이아웃을 도시한 도면.
도 56은 WAP 내의 어드레스 필드의 레이아웃을 도시한 도면.
도 57은 바이너리/그레이 코드 변환을 도시한 도면.
도 58은 동기 필드 내의 워블 데이터 유닛(WDU)을 도시하는 도면.
도 59는 어드레스 필드 내의 WDU를 도시한 도면.
도 60은 유니티 필드 내의 WDU를 도시한 도면.
도 61은 외측 마크의 WDU를 도시한 도면.
도 62는 내측 마크의 WDU를 도시한 도면.
도 63은 서보 캘리브레이션 마크 1(SCM1)로부터의 신호를 도시한 도면.
도 64는 서보 캘리브레이션 마크 2(SCM2)로부터의 신호를 도시한 도면.
도 65는 서보 캘리브레이션 마크의 출력 신호를 도시한 도면.
도 66은 정규화한 SCM1과 SCM2와의 차인 SCD를 도시한 도면.
도 67은 트랙의 제1 물리 세그먼트의 물리 세그먼트의 레이아웃을 도시한 도면.
도 68은 개서형 정보 기록 매체상에 기록되는 개서 가능 데이터의 데이터 기록 방법의 설명도.
도 69는 기록 클러스터의 레이아웃을 도시한 도면.
도 70은 링킹의 레이아웃을 도시한 도면.
도 71은 랜드 트랙의 어드레스 정보 매립예를 도시하는 도면.
도 72는 그루브폭을 변화시켜 랜드 어드레스를 형성한 예를 도시하는 도면.
도 73은 그루브폭을 변화시켜 랜드 트랙의 홀수/짝수 검출을 도시한 도면.
도 74는 랜드/그루브 기록에 있어서의 그루브 영역 내에 부정 비트를 배치하는 다른 예를 도시하는 도면.
도 75는 개서형 정보 기억 매체의 트랙 번호 정보의 설정 방법을 도시한 도면.
도 76은 랜드 트랙에서의 워블 검출을 도시한 도면.
도 77은 그루브 워블링에 있어서의 랜드 트랙에서의 어드레스 검출치의 관계를 도시한 도면.
도 78은 그루브 워블링에 의한 트랙 번호와 랜드 트랙에서의 검출 데이터의 관계를 도시한 도면.
도 79는 개서형 정보 기록 매체에 있어서의 어드레싱 포맷예.
도 80은 랜드 어드레스 검출에 있어서의 홀수 랜드/짝수 랜드 식별 마크 방식의 일례를 도시한 도면.
도 81은 랜드 어드레스 검출에 있어서의 홀수 랜드/짝수 랜드 식별 마크 방식의 다른 예를 도시하는 도면.
도 82는 랜드 어드레스 검출에 있어서의 홀수 랜드/짝수 랜드 식별 마크 방식의 다른 예를 도시하는 도면.
도 83은 랜드 어드레스 검출에 있어서의 홀수 랜드/짝수 랜드 식별 마크 방식의 다른 예를 도시하는 도면.
도 84는 랜드/그루브 기록에 있어서의 랜드의 홀수/짝수 식별 정보의 설정 방법의 일례를 도시한 도면.
도 85는 랜드/그루브 기록에 있어서의 랜드의 홀수/짝수 식별 정보의 설정 방법의 다른 예를 도시하는 도면.
도 86은 시스템 리드 인 영역과 현행 DVD-ROM사이의 치수를 비교하여 도시한 도면.
도 87은 재생 전용 정보 기억 매체에 있어서의 리드 인 영역의 데이터 구조를 설명하는 도면.
도 88은 재생 전용의 2층의 시스템 리드 인 영역을 설명하는 도면.
도 89는 현행 DVD 디스크와 일치하고 있는 본 실시예의 재생 전용/추기형/개서형의 디스크의 기계적인 치수를 도시한 도면.
도 90은 재생 전용 정보 기억 매체에 있어서의 각 영역의 기록 데이터 밀도를 도시한 도면.
도 91은 데이터 리드 인 영역의 이용의 일례를 도시한 도면.
도 92는 데이터 리드 인 영역의 이용의 다른 예를 도시하는 도면.
도 93은 재생 전용/추기형/개서형 정보 기억 매체에 있어서의 컨트롤 데이터 존 내의 데이터 배치를 도시한 도면.
도 94는 재생 전용 정보 기억 매체에 있어서의 물리 포맷 내의 정보 내용을 도시한 도면.
도 95는 물리 포맷 정보 내의 규격 타입과 파트 버전 BPO의 포맷을 도시한 도면.
도 96은 물리 포맷 정보 내의 디스크 사이즈와 디스크의 최대 전송 속도 BP1의 포맷을 도시한 도면.
도 97은 물리 포맷 정보 내의 디스크 구조 BP2의 포맷을 도시한 도면.
도 98은 물리 포맷 정보 내의 기록 밀도 BP3의 포맷을 도시한 도면.
도 99는 데이터 얼로케이션 정보의 내용을 도시한 도면.
도 100은 물리 포맷 정보 내의 BCA 기술자 BP 16의 포맷을 도시한 도면.
도 101은 개서형 정보 기록 매체에 있어서의 각 영역의 데이터 밀도를 설명하는 도면.
도 102는 개서형 정보 기록 매체에 있어서의 리드 인 영역의 데이터 구조를 설명하는 도면.
도 103은 커넥션 존 내의 구조를 설명하는 도면.
도 104는 데이터 리드 인 영역 내의 디스크 ID 존의 구조를 설명하는 도면.
도 105는 드라이브 정보 블록의 구조를 도시한 도면.
도 106은 드라이브 기술의 내용을 설명하는 도면.
도 107은 개서형 정보 기억 매체에 있어서의 리드 인 영역 내의 데이터 구조를 도시한 도면.
도 108은 개서형 정보 기억 매체에 있어서의 데이터 레이아웃을 도시한 도 면.
도 109는 개서형 정보 기억 매체에 있어서의 데이터 영역 내의 어드레스 번호 설정 방법을 설명하는 도면.
도 110은 추기형 정보 기억 매체의 리드 인 영역 내의 데이터 구조를 도시한 도면.
도 111은 변조 블록의 구성을 도시한 도면.
도 112는 코드 워드를 위한 연결룰을 도시한 도면.
도 113은 코드 워드와 싱크 코드의 연결을 도시한 도면.
도 114는 코드 워드의 재생을 위한 분리룰을 도시한 도면.
도 115는 변조 방식에 있어서의 변환 테이블을 도시한 도면.
도 116은 변조 방식에 있어서의 변환 테이블을 도시한 도면.
도 117은 변조 방식에 있어서의 변환 테이블을 도시한 도면.
도 118은 변조 방식에 있어서의 변환 테이블을 도시한 도면.
도 119는 변조 방식에 있어서의 변환 테이블을 도시한 도면.
도 120은 변조 방식에 있어서의 변환 테이블을 도시한 도면.
도 121은 복조용 테이블을 도시한 도면.
도 122는 복조용 테이블을 도시한 도면.
도 123은 복조용 테이블을 도시한 도면.
도 124는 복조용 테이블을 도시한 도면.
도 125는 복조용 테이블을 도시한 도면.
도 126은 복조용 테이블을 도시한 도면.
도 127은 복조용 테이블을 도시한 도면.
도 128은 복조용 테이블을 도시한 도면.
도 129는 복조용 테이블을 도시한 도면.
도 130은 복조용 테이블을 도시한 도면.
도 131은 정보 재생 장치 또는 정보 기록 재생 장치에 이용되는 광학 헤드의 구조를 도시한 도면.
도 132는 정보 기록 재생 장치의 구조를 도시한 도면.
도 133은 동기 코드 위치 검출부의 주변의 상세 구조를 설명하는 도면.
도 134는 동기 코드의 열순으로부터 섹터 내의 싱크 프레임 위치를 산출하는 방법을 도시하는 흐름도.
도 135는 동기 코드의 열순으로부터 섹터 내의 싱크 프레임 위치를 산출하는 방법을 도시하는 설명도.
도 136은 동기 코드의 조합 패턴의 검출 결과가 예상과 다른 경우의 이상 현상 판정과 적응 처리 방법을 설명하는 도면.
도 137은 시스템 리드 인 영역 내의 신호 재생에 이용되는 신호 검출/신호 평가 회로를 도시한 도면.
도 138은 시스템 리드 인 영역 내의 신호 재생에 이용되는 슬라이서 회로를 도시한 도면.
도 139는 데이터 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역 내의 신호 재생에 이용되는 검출 회로를 도시한 도면.
도 140은 비터비 복호기의 구조를 설명하는 도면.
도 141은 ETM 코드와 조합되는 PR(1, 2, 2, 2, 1) 채널의 상태 천이를 설명하는 도면.
도 142는 패스 메모리를 설명하는 도면.
도 143은 패스 메모리 셀의 I/O를 설명하는 도면.
도 144는 패스 메모리 셀의 컨피그레이션을 설명하는 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
221: 정보 기억 매체
401, 411∼418: ECC 블록
230∼241: 섹터
420∼429: 싱크 프레임
431: 싱크 코드(동기 코드)
432: 싱크 데이터
441∼468: 가드 영역
본 발명은 정보 기억 매체(또는 정보 기록 매체)와 정보 재생 장치와 정보 기록 재생 장치에 관한 것이다.
이러한 정보 기억 매체로서는 DVD(digital versatile disk)라 불리는 광 디스크가 있다. 현행 DVD의 규격으로서는 판독 전용의 DVD-ROM 규격, 추기형의 DVD-R 규격, 개서(1000회 정도)형의 DVD-RW, 개서(10000회 이상)형의 DVD-RAM 규격이 있다.
어느 규격의 정보 기억 매체에 있어서도 리드 인 영역에 기준 코드가 기록되어 있다(예컨대, 특허 문헌 1, 특허 문헌 2 참조).
기준 코드를 기록하는 리드 인 영역은 엠보스(요철) 형상의 피트가 기록되어 있다. 현행 DVD-ROM에서는 이 피트의 깊이는 사용하는 레이저 파장을 λ, 기판의 굴절율을 n으로 했을 때, λ/(4n)이 최적의 깊이라고 말하고 있다. 이것에 대하여, 현행 DVD-RAM에서는 리드 인 영역의 피트의 깊이는 기록 영역(데이터 영역) 내의 그루브의 깊이와 같고, 기록 영역에서의 크로스토크가 가장 적은 조건으로서 λ/(5n)∼λ/(6n)이 최적의 깊이라고 말하고 있다. 현행 DVD-ROM, 현행 DVD-RAM 모두 리드 인 영역의 피트의 깊이가 충분히 낮기 때문에 리드 인 영역 내의 피트로부터는 큰 재생 신호 진폭을 얻을 수 있다.
그것에 비교해서 현행 DVD-R에서는 기록 영역의 그루브의 깊이가 매우 얕기 때문에 동일한 깊이를 갖는 리드 인 영역 내의 피트로부터는 큰 재생 신호 진폭을 얻을 수 없고, 이 영역에는 안정적으로 재생이 가능한 리드 인 정보를 기록할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
[특허 문헌 1]
미국 특허 제5,696,756호 명세서
[특허 문헌 2]
일본국 특허 제2,810,028호 명세서
이와 같이, 추기형의 정보 기억 매체에서는 리드 인 영역으로부터의 신호를 안정적으로 재생할 수 없다고 하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 재생 전용/추기형/개서형 중 어디에 있어서도 포맷의 호환성을 확보하면서, 추기형 정보 기억 매체의 리드 인 영역으로부터의 안정적인 재생 신호를 보증할 수 있는 정보 기억 매체 및 그것에 대한 정보 재생 장치, 정보 기록 재생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 해결하는 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 이하에 나타나는 수단을 이용하고 있다.
(1) 본 발명의 일실시예에 의한 정보 기억 매체는 시스템 리드 인 영역과 데이터 리드 인 영역과 데이터 영역을 가지고,
시스템 리드 인 영역은 엠보스 피트의 형태로 정보가 기록되어 있고,
시스템 리드 인 영역에서의 엠보스 피트의 트랙 피치와 최단 피트 피치가 데이터 리드 인 영역 및 데이터 영역의 트랙 피치와 최단 피트 피치보다도 큰 것을 특징으로 한다.
(2) 본 발명의 일실시예에 의한 정보 재생 장치는 (1)에 기재한 정보 기억 매체의 시스템 리드 인 영역으로부터의 신호는 레벨 슬라이스법에 의해 검출하고, 데이터 리드 인 영역과 데이터 영역의 적어도 한쪽으로부터의 신호는 부분 응답 최우 추정법(partial response likelihood technique)에 의해 검출하는 것을 특징으로 한다.
(3) 본 발명의 일실시예에 의한 정보 기록 재생 장치는 (1)에 기재한 정보 기억 매체의 데이터 영역에 대하여 신호를 기록하는 동시에, (1)에 기재한 정보 기억 매체의 시스템 리드 인 영역으로부터의 신호는 레벨 슬라이스법에 의해 검출하고, 데이터 리드 인 영역과 데이터 영역의 적어도 한쪽으로부터의 신호는 부분 응답 최우 추정법에 의해 검출하는 것을 특징으로 한다.
<<발명의 실시예의 형태>>
[1] 리드 인 영역에 있어서의 기본적인 데이터 구조를 재생 전용/추기형/개서형의 전부에서 일치시킨다.
[2] 리드 인 영역을 시스템 리드 인 영역과 데이터 리드 인 영역으로 분할한다.
[3] 시스템 리드 인 영역 내의 피트의 트랙 피치와 피트 피치를 데이터 리드 인 영역보다도 성기게 한다.
[4] 시스템 리드 인 영역에서는 레벨 슬라이스법에 의해 피트로부터의 재생 신호를 검출하고, 데이터 리드 인 영역 및 데이터 영역에서는 PRML(Partial Response Maximum Likelihood)법으로 신호 검출한다.
실시예의 설명에 앞서서, 실시예의 다양한 포인트를 도 1, 도 2를 참조하여 설명한다. 도 1, 도 2에서는 상위 개념의 포인트 내용을 알파벳 번호(A 등)로 분류하고, 각 상위 개념 포인트를 실행하기 위한 고안(중위 개념의 포인트) 내용을 Ｏ로 정리하고, 더욱, 그 내용을 실현할 때에 필요한 미세한 내용(하위 개념의 포인트)을 ☆로 기재하도록 하여 실시예의 포인트 내용을 계층 구조적으로 정리하여 기재되어 있다.
포인트(A)
파일 분리 또는 디렉토리(폴더) 분리에 의해 종래의 SD(Standard Definition)용의 오브젝트 파일 및 관리 파일과 고화질 영상에 대응한 HD(High Definition)용의 오브젝트 파일 및 관리 파일에 대하여 정보 기억 매체상에서의 분리 관리를 가능하게 한다(도 3, 도 4).
포인트(B)
부영상 정보의 4비트 표현과 압축 규칙(도 14∼도 20).
포인트(C)
재생 전용 정보 기억 매체에 있어서 복수 종류의 기록 형식을 설정 가능하게 한다(도 40, 도 41).
◇ 몇 번이라도 자유롭게 복제가 가능한(그만큼 중요하지 않다) 컨텐츠 내용인 경우는 종래와 같이 각 세그먼트마다 연결시켜(채워) 연속으로 데이터를 기록하는 구조.
◇ 복사 제한의 대상이 되는 중요한 컨텐츠 내용인 경우는 정보 기억 매체상에서 각 세그먼트마다 분리 배치하고, 그 간극(전후의 세그먼트의 사이)에 재생 전 용 정보 기억 매체의 식별 정보, 복사 제어 정보, 암호 열쇠 관련 정보, 어드레스 정보 등을 기록할 수 있는 구조로 하고, 정보 기억 매체 내의 컨텐츠 보호와 액세스의 고속성을 보증할 수 있다.
Ｏ 동일 디스크 내에서는 포맷은 공통으로 한다(디스크의 도중에서 포맷 변경 불가).
Ｏ 기록하는 컨텐츠 내용에 따라서 동일 디스크 내에서 2포맷 혼재를 허용한다.
포인트(D)
곱셈 부호를 이용한 ECC(Error Correction Code) 블록 구조(도 31, 도 32).
도 31과 도 32에 도시한 바와 같이 본 실시예에서는 정보 기억 매체에 기록하는 데이터를 2차원형으로 배치하고, 에러 정정용 부가 비트로서 행방향에 대해서는 PI(Parity in), 열방향에 대해서는 PO(Parity out)을 부가한 구조로 되어 있다.
Ｏ 32 섹터로 하나의 에러 정정 단위(ECC 블록)를 구성.
도 32에 도시한 바와 같이 본 실시예에서는 0 섹터로부터 31 섹터까지의 32 섹터를 세로로 순차적으로 늘어서는 ECC 블록을 구성하는 구조로 되어 있다.
포인트(E)
동일 섹터 내를 복수로 분할하고, 분할된 각부분마다 다른 곱셈 부호(소ECC 블록)를 구성한다.
도 26에 도시한 바와 같이 섹터 내 데이터를 172 바이트마다 좌우로 교대 배치하고, 좌우에서 따로따로 그룹화된다(좌우의 그룹에 속하는 데이터는 각각 차례 로 포개지는 모양으로 인터리브된 형태로 되어 있다). 이 분할된 좌우의 그룹은 도 32에 도시한 바와 같이 32 섹터분씩 모아 좌우에서 작은 ECC 블록을 구성한다. 도 32 내에서의 예컨대, "2-R" 등의 의미는 섹터 번호와 좌우 그룹 식별 기호(예컨대, 2번째의 우측의 데이터)를 나타내고 있다.(도 32 중 L은 좌측을 나타낸다.)
Ｏ 동일 섹터 내를 인터리브(등간격으로 교대로 별도의 그룹에 포함하게 한다)하고, 각 그룹마다 다른 작은 ECC 블록에 속하게 한다.
포인트(F)
ECC 블록을 구성하는 섹터에 의해 복수 종류의 동기 프레임 구조를 규정한다.
1개의 ECC 블록을 구성하는 섹터의 섹터 번호가 짝수 번호인지 홀수 번호인지 도 34에 도시한 바와 같이 동기 프레임 구조를 변화시키는 데에 특징이 있다. 즉, 섹터마다 교대로 다른 PO 그룹의 데이터가 삽입되는 구조(도 33)로 되어 있다.
Ｏ PO의 인터리브·삽입 위치가 좌우에서 다른 구조를 갖는다(도 33).
포인트(G)
ECC 블록 내 물리 세그먼트(Physical Segment) 분할 구조(도 53).
포인트(H)
ECC 블록사이의 가드 영역 배치 구조(도 47).
Ｏ 재생 전용/추기형/개서형사이에서 데이터 내용을 바꾼다(식별하는 데 이용하기 위해서).
Ｏ DVD-ROM 헤더에 랜덤 신호를 이용한다
Ｏ 가드 영역(의 엑스트라 영역) 내에 복사 제어 관련 또는 부정 복사 방지 관련 정보를 기록한다(도 42∼도 44).
포인트(I)
기록 가능한 정보 기억 매체에 대한 기록 포맷으로 가드 영역이 일부 중복하여 기록된다.
도 68에 도시한 바와 같이 확장 가드 영역(528)과 후방측의 VFO 영역(522)이 중복하고, 개서시의 중복 개소(541)가 생긴다(도 68, 도 70).
Ｏ 개서시의 중복 개소(541)가 무변조 영역(590) 내에 기록되도록 설정되어 있다.
☆ 물리 세그먼트의 선두로부터 24 워블 이후에 데이터 세그먼트 내의 VF0 영역이 시작한다.
Ｏ 개서 단위를 나타내는 기록용 클러스터의 마지막에 확장 가드 영역(528)이 형성된다.
☆ 확장 가드 영역(528)의 치수가 15 데이터 바이트 이상이다.
☆ 확장 가드 영역(528)의 치수를 24 바이트로 한다.
Ｏ 랜덤 시프트량을 Jm/12(0≤Jm≤154)보다 큰 범위로 한다.
Ｏ 버퍼 영역의 사이즈를 15 데이터 바이트 이상으로 설정한다.
포인트(J)
배치를 고안하여, 연속 3개씩의 싱크 코드의 조합이 1개 어긋났을 때의 코드 변화수를 2 이상으로 한다(도 36∼도 38).
Ｏ 가드 영역을 포함하지 않는 섹터 구조가 반복하는 배치라도 코드 변화수가 2 이상이 되도록 고안.
Ｏ 가드 영역을 사이에 두고 섹터 구조가 배치되는 경우라도 코드 변화수가 2 이상이 되도록 고안.
포인트(K)
워블 변조 영역보다 워블 무변조 영역의 점유율을 높게 설정한다(도 53(d), 도 58, 도 59)
Ｏ 변조 영역을 분산 배치시키고, 워블 어드레스 정보를 분산 기록한다(도 53(d), 도 55).
☆ 워블 싱크 정보(580)를 12 워블로 구성한다(도 53(d)).
☆ 존 정보와 패리티 정보(605)를 인접 배치(도 53(e)).
☆ 유닛 영역(608)을 9어드레스 비트로 표현(도 53(e)).
포인트(L)
랜드/그루브(Land/Groove) 기록+워블 변조에 의해 어드레스 정보를 기록(도 50).
포인트(M)
그루브 영역에도 부정 비트를 분산 배치한다.
Ｏ 그루브 작성시에 국소적으로 그루브폭을 바꾸고, 랜드폭 일정 영역 작성.
☆ 그루브 영역 작성시에 노광량을 국소적으로 변화시켜 그루브폭을 변화시킨다.
☆ 그루브 영역 작성시에 2개의 노광용 집광 스폿을 이용하여, 양자사이의 간격을 바꿔 그루브폭 변화.
Ｏ 그루브에서의 워블 진폭폭을 바꿔 그루브 영역 내에 부정 비트를 배치한다(도 74).
포인트(N)
랜드/그루브 기록+워블 변조로 부정 비트를 랜드와 그루브의 양방에 분배 배치한다(도 53(e)의 트랙 정보(606, 607), 도 71).
Ｏ 국소적으로 그루브폭을 바꿀 때에 그루브폭을 제어하고, 인접부의 랜드폭이 일정해지도록 한다.
포인트(O)
랜드/그루브 기록에 있어서 180도(±90도)의 워블 위상 변조를 채용한다(도 49).
포인트(P)
트랙 어드레스에 대하여 그레이 코드 또는 특수 트랙 코드를 채용한다(도 51, 도 52).
포인트(Q)
가드 영역 내의 싱크 데이터 영역 내에 변조 규칙에 따른 데이터가 기록된다(도 41).
Ｏ 가드 영역 내의 선두 위치에 배치되는 포스트앰블 영역 내에 섹터 내와 동일한 싱크 코드를 기록.
Ｏ 엑스트라 영역은 데이터 영역의 뒤에 배치된다.
Ｏ 엑스트라 영역은 포스트앰블 영역의 직후에 배치된다.
포인트(R)
시스템 리드 인 영역에서의 트랙 피치와 최소 마크 길이(최소 피트 피치)를 성기게 한다(도 90).
Ｏ 시스템 리드 인 영역에서는 레벨 슬라이스법에 의해 신호 재생(2치화) 처리를 행한다(도 138).
Ｏ 매체의 식별 정보가 엠보스 영역의 시스템 리드 인 영역 내에 기록된다(도 94).
도 94에 도시한 컨트롤 데이터존 내의 규격서 타입(Book type)과 파트 버전(Part version)이 기록된다. 규격서 타입에 본 실시예에 있어서의 재생 전용 정보 기억 매체에서는 "0100b"(재생 전용 디스크를 위한 HD-DVD 규격), 개서형 정보 기억 매체에서는 "0101b"(개서 가능형 디스크를 위한 HD-DVD 규격)를 설정한다.
도 94에 도시한 컨트롤 데이터존 내의 디스크 구조(disc structure)의 속에 기록되는 레이어 타입(Layer type)에 매체의 재생 전용(b2=0, b1=0, b0=1)이나, 추기형(b2=0, b1=1, b0=1)이나, 개서형(b2=1, b1=0, b0=1)의 식별 정보와, 매체가 재생 전용인 경우의 기록 형식(도 40(a)에 도시한 제1 예의 경우에는 b3=0, b2=0, b1=0, b0=1이 되고, 도 40(b)에 도시한 제2 예의 경우에는 b3=1, b2=0, b1=0, b0=1이 된다.)이 기재된다.
Ｏ 기존의 DVD 디스크나 본 실시예의 고밀도 대응 디스크의 식별 정보 및 그 것에 수반하는 선밀도와 트랙 피치 정보를 시스템 리드 인 영역에 기록하는 동시에 시스템 리드 인 영역에서의 선밀도와 트랙 피치를 현행 DVD의 리드 인 영역과의 차이가 ±3할 이하로 설정한다(도 94, 도 90).
포인트(S)
데이터 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역에서는 PRML(partial response maximum likelihood)법에 의한 신호 재생 처리를 행한다(도 140).
Ｏ 재생 전용 정보 기억 매체에 있어서 데이터 리드 인 영역 내에 기준 코드존을 배치(도 87).
Ｏ 기록형 정보 기억 매체에 있어서 데이터 리드 인 영역과 시스템 리드 인 영역과의 사이에 커넥션존(커넥션 영역)을 배치한다(도 102, 도 108).
포인트(T)
변조후의 "0"의 최소 연속 반복 횟수를 1(d=1)의 변조 방식을 채용한다(도 112∼도 130).
포인트(U)
개서 단위를 나타내는 기록용 클러스터가 1개 이상인 데이터 세그먼트로 구성된다(도 68(c), 도 69).
Ｏ 동일 기록용 클러스터 내에서는 모든 데이터 세그먼트의 랜덤 시프트량이 일치하고 있다.
Ｏ ECC 블록의 사이에 있는 가드 영역 내에서 조정을 하여, 기록 타이밍의 수정을 행한다.
Ｏ 기록용 클러스터 개시 위치가 워블 싱크 영역 직후의 무변조 영역에서 기록된다.
☆ 물리 세그먼트의 전환 위치로부터 24 워블 이상 변이된 위치로부터 기록을 시작한다.
상기 각 포인트(A)∼(U)에 관한 효과 <1> 내지 <27>을 도 1, 도 2에 도시한다. 일람표 중에서 독자 효과를 발휘하는 중심이 되는 포인트 내용에 대해서는 Ｏ을, 독자 효과 내용에 대하여 관련되지만, 부가적이며, 반드시 필수적이지 않는 포인트 내용에는 △를 붙였다.
[도 1, 도 2에 대응한 각 효과 번호마다의 효과 설명]
<<고화질 영상에 맞춘 대용량을 보증한다(덧붙여, 고화질 영상에의 액세스 신뢰성을 높였다)>>
효과 <1>
종래의 SD 영상에 대하여 파일 또는 폴더 분리에 의해 HD 영상을 정보 기억 매체에 기록하는 경우, HD 영상은 해상도가 높기 때문에 정보 기억 매체의 기록 용량 증가가 필수가 된다. 그루브 기록보다 랜드/그루브 기록쪽이 기록 용량의 증가가 가능하고, 프리피트 어드레스상에는 기록 마크를 형성할 수 없기 때문에 프리피트 어드레스보다 워블 변조에 의한 어드레스 정보 기록쪽이 기록 효율이 높기 때문에 랜드/그루브 기록+워블 변조가 가장 기록 용량이 증가한다. 이 경우, 트랙 피치가 조밀해지기 때문에 보다 더욱 어드레스 검출 성능을 향상시켜 액세스의 신뢰성 을 높일 필요가 있다.
본 실시예에서는 랜드/그루브 기록+워블 변조에서 문제가 되는 부정 비트의 발생에 대하여, 그레이 코드 또는 특수 트랙 코드를 채용하여 부정 비트의 발생 빈도를 내려 어드레스의 검출 정밀도를 대폭 증가시키는 것이 가능하다. 싱크 코드의 조합을 고안하여 싱크 코드에 대한 오검지에 대하여 자동 수정 가능하게 했기 때문에 싱크 코드를 이용한 섹터 내의 위치 검출 정밀도가 비약적으로 향상한 결과, 액세스 제어의 신뢰성과 고속성을 높일 수 있다.
랜드/그루브 기록에 의해 트랙 피치를 채운 경우의 인접 트랙 크로스토크 및 상기 부정 비트에 의해 기록 마크로부터의 재생 신호에의 노이즈 성분의 혼입이 증가하여, 재생 신호 검출의 신뢰성이 저하한다. 이것에 대하여, 재생에 PRML법을 채용하면 ML 복조시에 재생 신호에 대한 에러 정정 기능이 구비되어 있기 때문에 재생 신호 검출의 신뢰성을 향상시킬 수 있기 때문에 기록 용량 증가를 목표로 하여 기록 밀도를 올리더라도 안정된 신호 검출을 보증할 수 있다.
효과 <2>
정보 기억 매체에 기록하는 영상의 고화질화에 맞춰서 부영상의 고화질화도 필요하게 되지만, 부영상을 종래의 2비트로부터 4비트 표현으로 하면 기록하여야 할 데이터량이 증대하여, 그것을 기록하는 정보 기억 매체의 대용량화가 필요하게 된다. 그루브 기록보다 랜드/그루브 기록쪽이 기록 용량의 증가가 가능하고, 프리피트 어드레스상에는 기록 마크를 형성할 수 없기 때문에, 프리피트 어드레스보다 워블 변조에 의한 어드레스 정보 기록쪽이 기록 효율이 높기 때문에 랜드/그루브 기록+워블 변조가 가장 기록 용량이 증가한다. 이 경우, 트랙 피치가 조밀해지기 때문에 보다 더욱 어드레스 검출 성능을 향상시켜 액세스의 신뢰성을 높일 필요가 있다.
본 실시예에서는 랜드/그루브 기록+워블 변조에서 문제가 되는 부정 비트의 발생에 대하여, 그레이 코드 또는 특수 트랙 코드를 채용하여 부정 비트의 발생 빈도를 어드레스의 검출 정밀도를 대폭 증가시키는 것이 가능해진다. 싱크 코드를 이용한 섹터 내의 위치 검출 정밀도가 비약적으로 향상한 결과, 액세스 제어의 신뢰성과 고속성을 높일 수 있다.
랜드/그루브 기록에 의해 트랙 피치를 채운 경우의 인접 트랙 크로스토크 및 상기 부정 비트에 의해 기록 마크로부터의 재생 신호에의 노이즈 성분의 혼입이 증가하여, 재생 신호 검출의 신뢰성이 저하한다. 이것에 대하여, 재생시에 PRML법을 채용하면 ML 복조시에 재생 신호에 대한 에러 정정 기능이 구비되어 있기 때문에 재생 신호 검출의 신뢰성을 향상시킬 수 있기 때문에 기록 용량 증가를 목표로 하여 기록 밀도를 올리더라도 안정된 신호 검출을 보증할 수 있다.
효과 <20>
종래의 SD 영상에 대하여 파일 또는 폴더 분리에 의해 HD 영상을 정보 기억 매체에 기록하는 경우, HD 영상은 해상도가 높기 때문에 정보 기억 매체의 기록 용량 증가가 필수가 된다. 본 실시예에서는 "d=1"이 되는 변조 방식(런랭스 변조 방식: RLL(1, 10))을 채용하고, 엠보스 피트 또는 기록 마크의 기록 밀도를 높여 대용량화를 달성했다.
종래의 DVD에서 채용된 "d=2"의 변조 방식과 비교하면 검출 신호에 대한 샘플링 타이밍에 대한 허용 편차량을 나타내는 윈도우 마진폭(지터 마진폭 또는 △T)이 넓지만(종래와 물리적인 윈도우 마진폭을 동일하게 하면 그 만큼 기록 밀도가 향상한다), 밀집한 엠보스 피트 또는 밀집한 기록 마크 피치가 가득차, 거기에서의 재생 신호 진폭이 대폭 저하하여 종래의 레벨 슬라이스법으로는 신호 검출(안정적인 2치화 처리)을 할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
그것에 대하여, 본 실시예에서는 "d=1"이 되는 변조 방식을 채용하는 동시에, PRML법을 이용한 신호 검출을 채용함으로써 재생 신호 검출의 신뢰성을 향상시켜, 고밀도화의 달성을 가능하게 했다.
효과 <21>
정보 기억 매체에 기록하는 영상의 고화질화에 맞춰서 부영상의 고화질화도 필요하게 되지만, 부영상을 종래의 2비트로부터 4비트 표현으로 하면 기록하여야 할 데이터량이 증대하기 때문에, 그것을 기록하는 정보 기억 매체의 대용량화가 필요하게 된다. 본 실시예에서는 "d=1"이 되는 변조 방식을 채용하여, 엠보스 피트 또는 기록 마크의 기록 밀도를 높여 대용량화를 달성했다.
종래의 DVD에서 채용된 "d=2"의 변조 방식과 비교하면 검출 신호에 대한 샘플링 타이밍에 대한 허용 편차량을 나타내는 윈도우 마진폭(지터 마진폭 또는 T)이 넓지만(종래와 물리적인 윈도우 마진폭을 동일하게 하면, 그 만큼 기록 밀도가 향상한다), 밀집한 엠보스 피트 또는 밀집한 기록 마크 피치가 가득차, 거기에서의 재생 신호 진폭이 대폭 저하하여 종래의 레벨 슬라이스법으로는 신호 검출(안정적 인 2치화 처리)을 할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
그것에 대하여, 본 실시예에서는 "d=1"이 되는 변조 방식을 채용하는 동시에, PRML법을 이용한 신호 검출을 채용함으로써 재생 신호 검출의 신뢰성을 향상시켜, 고밀도화의 달성을 가능하게 했다.
<<효율이 좋은 존 분할을 가능하게 하여 기록 효율을 높이고, 고화질 영상에 맞춘 대용량을 보증했다>>
효과 <3>
종래의 SD 영상에 대하여 파일 또는 폴더 분리에 의해 HD 영상을 정보 기억 매체에 기록하는 경우, HD 영상은 해상도가 높기 때문에 정보 기억 매체의 기록 용량 증가가 필수가 된다. 그루브 기록보다 랜드/그루브 기록쪽이 기록 용량의 증가가 가능하고, 프리피트 어드레스상에는 기록 마크를 형성할 수 없기 때문에 프리피트 어드레스보다 워블 변조에 의한 어드레스 정보 기록쪽이 기록 효율이 높기 때문에, 랜드/그루브 기록+워블 변조가 가장 기록 용량이 증가한다. 그루브 기록보다 랜드/그루브 기록쪽이 기록 용량의 증가가 가능하고, 프리피트 어드레스상에는 기록 마크를 형성할 수 없기 때문에 프리피트 어드레스보다 워블 변조에 의한 어드레스 정보 기록쪽이 기록 효율이 높기 때문에, 랜드/그루브 기록+워블 변조가 가장 기록 용량이 증가한다. 랜드/그루브 기록의 경우에는 도 48의 존 구조를 취하지만, 1주를 ECC 블록의 정수배가 되도록 존 배치를 하면 기록 효율이 매우 나빠진다.
그것에 대하여, 본 실시예와 같이 1개의 ECC 블록을 복수(본 실시예에서는 7개)의 물리 세그먼트로 분할하여 정보 기억 매체상의 1주를 물리 세그먼트의 정수 배가 되도록 존을 배치하도록 설정하면 기록 효율이 매우 높아진다.
효과 <4>
정보 기억 매체에 기록하는 영상의 고화질화에 맞춰서 부영상의 고화질화도 필요하게 되지만, 부영상을 종래의 2비트로부터 4비트 표현으로 하면 기록하여야 할 데이터량이 증대하기 때문에, 그것을 기록하는 정보 기억 매체의 대용량화가 필요하게 된다. 그루브 기록보다 랜드/그루브 기록쪽이 기록 용량의 증가가 가능하고, 프리피트 어드레스상에는 기록 마크를 형성할 수 없기 때문에 프리피트 어드레스보다 워블 변조에 의한 어드레스 정보 기록쪽이 기록 효율이 높기 때문에, 랜드/그루브 기록+워블 변조가 가장 기록 용량이 증가한다. 랜드/그루브 기록의 경우에는 도 48의 존 구조를 취하지만, 1주를 ECC 블록의 정수배가 되도록 존 배치를 하면 기록 효율이 매우 나빠진다.
그것에 대하여, 본 실시예와 같이 1개의 ECC 블록을 복수(본 실시예에서는 7개)의 물리 세그먼트로 분할하고, 정보 기억 매체상의 1주를 물리 세그먼트의 정수배가 되도록 존을 배치하도록 설정하면 기록 효율이 매우 높아진다.
<<고화질 영상에 맞춰 기록 밀도를 올리더라도 현행과 동일한 길이의 표면의 상처까지 정정할 수 있다>>
효과 <7>
종래의 SD 영상에 대하여 파일 또는 폴더 분리에 의해 HD 영상을 정보 기억 매체에 기록하는 경우, HD 영상은 해상도가 높기 때문에 정보 기억 매체의 기록 용량 증가가 필수가 된다. 본 실시예에서는 "d=1"이 되는 변조 방식을 채용함으로써 종래 DVD와 비교해서 보다 더욱 기록 밀도를 올리고 있다. 기록 밀도가 높아지면 정보 기억 매체 표면에 붙은 동일한 길이의 상처가 미치는 기록 데이터에의 영향 범위가 상대적으로 커진다.
종래의 DVD에서는 16 섹터로 1ECC 블록을 구성하고 있었던 데 대하여, 본 실시예에서는 그 2배의 32 섹터로 1ECC 블록을 구성함으로써 고화질 영상에 맞춰 기록 밀도를 올리더라도 현행과 동일한 길이의 표면의 상처까지 정정할 수 있는 것을 보증했다. 또한, 1ECC 블록 내를 2개의 작은 ECC 블록으로 구성하는 동시에 1 섹터 내를 2개의 ECC 블록으로 분산 배치함으로써 동일 섹터 내의 데이터를 실질적으로 인터리브한 것이 되고, 보다 더욱 긴 상처나 버스트 에러에 대한 영향을 경감할 수 있다. 재생시에 PRML법을 채용함으로써 ML 복조시에 에러 정정 처리가 행해지기 때문에 보다 표면의 먼지나 상처에 의한 재생 신호 열화의 영향을 받지 않게 하고 있다.
종래의 DVD 규격으로는 정보 기억 매체 표면에 붙은 상처에 의해 싱크 코드에 대하여 오검지가 생긴 경우, 프레임 시프트가 발생하여 ECC 블록 내의 에러 정정 능력을 현저히 저하시키고 있었다. 그것에 비교해서, 본 실시예에서는 정보 기억 매체 표면에 붙은 상처에 의해 싱크 코드에 대하여 오검지가 생긴 경우에, 프레임 시프트와의 구별을 하기 위해 프레임 시프트를 방지시킬 뿐만 아니라, 도 136의 ST7에 도시한 바와 같이 싱크 코드의 오검지를 자동 수정할 수 있기 때문에 싱크 코드의 검출 정밀도와 검출 안정성이 비약적으로 향상한다.
도 41에 도시한 바와 같이 가드 영역 내도 싱크 코드(433)와 싱크 데이터(434)의 조합 구조를 갖기 때문에, 가드 영역 전후에 상처나 먼지가 붙어 싱크 코드를 오검지하더라도 섹터 내와 같이 싱크 코드의 자동 수정이 가능해진다. 그 결과, ECC 블록의 에러 정정 능력의 열화를 방지하여, 정밀도와 신뢰성이 높은 에러 정정이 가능해진다. 특히, 시스템 리드 인 영역에서는 기록 밀도를 대폭 내리고 있기 때문에, 동일한 물리적 길이의 상처나 먼지가 붙더라도 에러 전파하는 거리가 줄어들기 때문에(동일 ECC 블록 내에서의 에러가 되는 데이터 비트수가 상대적으로 적어진다), ECC 블록에 의한 에러 정정의 효과가보다 커진다. 또한, 시스템 리드 인 영역 내에서는 싱크 코드사이의 물리적 간격이 넓어지기 때문에 동일한 물리적 길이의 상처나 먼지가 붙더라도 동시에 2개의 싱크 코드가 에러가 되는 확률이 대폭 저감되기 때문에 비약적으로 싱크 코드의 검출 정밀도가 향상한다.
효과 <8>
정보 기억 매체에 기록하는 영상의 고화질화에 맞춰서 부영상의 고화질화도 필요하게 되지만, 부영상을 종래의 2비트로부터 4비트 표현으로 하면 기록하여야 할 데이터량이 증대하기 때문에, 그것을 기록하는 정보 기억 매체의 대용량화가 필요하게 된다. 본 실시예에서는 "d=1"이 되는 변조 방식을 채용함으로써 종래 DVD와 비교해서 보다 더욱 기록 밀도를 올리고 있다. 기록 밀도가 높아지면 정보 기억 매체 표면에 붙은 동일한 길이의 상처가 미치는 기록 데이터에의 영향 범위가 상대적으로 커진다.
종래의 DVD에서는 16 섹터로 1ECC 블록을 구성하고 있었던 데 대하여 본 실시예에서는 그 2배의 32 섹터로 1ECC 블록을 구성함으로써 고화질 영상에 맞춰 기 록 밀도를 올리더라도 표면의 상처가 현행과 동일한 길이까지 붙는 것을 보증했다. 더욱, 1ECC 블록 내를 2개의 작은 ECC 블록으로 구성시키는 동시에 1 섹터 내를 2개의 ECC 블록으로 분산 배치함으로써 동일 섹터 내의 데이터를 실질적으로 인터리브한 것이 되고, 보다 더욱 긴 상처나 버스트 에러에 대한 영향을 경감할 수 있다. 또한, 재생에 PRML법을 채용함으로써 ML 복조시에 에러 정정 처리가 행해지기 때문에 보다 표면의 먼지나 상처에 의한 재생 신호 열화의 영향을 받지 않게 하고 있다. 또한, 종래의 DVD 규격으로는 정보 기억 매체 표면에 붙은 상처에 의해 싱크 코드에 대하여 오검지가 생긴 경우, 프레임 시프트가 발생하여 ECC 블록 내의 에러 정정 능력을 현저히 저하시키고 있었다. 그것에 비교해서, 본 실시예에서는 정보 기억 매체 표면에 붙은 상처에 의해 싱크 코드에 대하여 오검지가 생긴 경우에 프레임 시프트와의 구별을 하기 위해 프레임 시프트를 방지시킬 뿐만 아니라, 도 136의 ST7에 도시한 바와 같이 싱크 코드의 오검지를 자동 수정할 수 있기 때문에 싱크 코드의 검출 정밀도와 검출 안정성이 비약적으로 향상한다.
또한, 도 41에 도시한 바와 같이 가드 영역 내도 싱크 코드(433)와 싱크 데이터(434)의 조합 구조를 갖기 때문에, 가드 영역 전후에 상처나 먼지가 붙어 싱크 코드를 오검지하더라도 섹터 내와 같이 싱크 코드의 자동 수정이 가능해진다. 그 결과, ECC 블록의 에러 정정 능력의 열화를 방지하여, 정밀도와 신뢰성이 높은 에러 정정이 가능해진다. 특히, 시스템 리드 인 영역에서는 기록 밀도를 대폭 내리고 있기 때문에, 동일한 물리적 길이의 상처나 먼지가 붙더라도 에러 전파하는 거리가 줄어들기 때문에(동일 ECC 블록 내에서의 에러가 되는 데이터 비트수가 상대적으로 적어진다), ECC 블록에 의한 에러 정정의 효과가 보다 커진다. 또한, 시스템 리드 인 영역 내에서는 싱크 코드사이의 물리적 간격이 넓어지기 때문에 동일한 물리적 길이의 상처나 먼지가 붙더라도 동시에 2개의 싱크 코드가 에러가 되는 확률이 대폭 저감되기 때문에 비약적으로 싱크 코드의 검출 정밀도가 향상한다.
효과 <9>
종래의 SD 영상에 대하여 파일 또는 폴더 분리에 의해 HD 영상을 정보 기억 매체에 기록하는 경우, HD 영상은 해상도가 높기 때문에 정보 기억 매체의 기록 용량 증가가 필수가 된다. 본 실시예에서는 "d=1"이 되는 변조 방식을 채용함으로써 종래 DVD와 비교해서 보다 더욱 기록 밀도를 올리고 있다. 기록 밀도가 높아지면 정보 기억 매체 표면에 붙은 동일한 길이의 상처가 미치는 기록 데이터에의 영향 범위가 상대적으로 커진다.
종래의 DVD에서는 16 섹터로 1ECC 블록을 구성하고 있었던 데 대하여, 본 실시예에서는 그 2배의 32 섹터로 1ECC 블록을 구성함으로써 고화질 영상에 맞춰 기록 밀도를 올리더라도 표면의 상처가 현행과 동일한 길이까지 붙는 것을 보증했다. 더욱, 본 실시예에서는 1ECC 블록 내를 2개의 소ECC 블록으로 구성시키는 동시에, 섹터마다에 다른 소ECC 블록에 속하는 PO 데이터를 삽입하기 위해서 소ECC 블록 내의 PO 데이터가 1개 간격으로 섹터 내에 인터리브 배치(분산 배치)되기 때문에, PO 데이터의 상처에 의한 신뢰성이 올라가, 정밀도가 좋은 에러 정정 처리가 가능해진다.
종래의 DVD 규격으로는 정보 기억 매체 표면에 붙은 상처에 의해 싱크 코드 에 대하여 오검지가 생긴 경우, 프레임 시프트가 발생하여 ECC 블록 내의 에러 정정 능력을 현저히 저하시키고 있었다. 그것에 비교해서, 본 실시예에서는 정보 기억 매체 표면에 붙은 상처에 의해 싱크 코드에 대하여 오검지가 생긴 경우에 프레임 시프트와의 구별을 하기 위해 프레임 시프트를 방지시킬 뿐만 아니라, 도 136의 ST7에 도시한 바와 같이 싱크 코드의 오검지를 자동 수정할 수 있기 때문에 싱크 코드의 검출 정밀도와 검출 안정성이 비약적으로 향상한다.
도 41에 도시한 바와 같이 가드 영역 내도 싱크 코드(433)와 싱크 데이터(434)의 조합 구조를 갖기 때문에 가드 영역의 전후에 상처나 먼지가 붙어 싱크 코드를 오검지하더라도 섹터 내와 같이 싱크 코드의 자동 수정이 가능해진다. 그 결과, ECC 블록의 에러 정정 능력의 열화를 방지하여, 정밀도와 신뢰성이 높은 에러 정정이 가능해진다. 특히, 시스템 리드 인 영역에서는 기록 밀도를 대폭 내리고 있기 때문에, 동일한 물리적 길이의 상처나 먼지가 붙더라도 에러 전파하는 거리가 줄어들기 때문에(동일 ECC 블록 내에서의 에러가 되는 데이터 비트수가 상대적으로 적어진다), ECC 블록에 의한 에러 정정의 효과가 보다 커진다. 또한, 시스템 리드 인 영역 내에서는 싱크 코드사이의 물리적 간격이 넓어지기 때문에 동일한 물리적 길이의 상처나 먼지가 붙더라도 동시에 2개의 싱크 코드가 에러가 되는 확률이 대폭 저감되기 때문에 비약적으로 싱크 코드의 검출 정밀도가 향상한다.
효과 <10>
정보 기억 매체에 기록하는 영상의 고화질화에 맞춰서 부영상의 고화질화도 필요하게 되지만, 부영상을 종래의 2비트로부터 4비트 표현으로 하면 기록하여야 할 데이터량이 증대하기 때문에 그것을 기록하는 정보 기억 매체의 대용량화가 필요하게 된다. 본 실시예에서는 "d=1"이 되는 변조 방식을 채용함으로써 종래 DVD와 비교해서 보다 더욱 기록 밀도를 올리고 있다. 기록 밀도가 높아지면 정보 기억 매체 표면에 붙은 동일한 길이의 상처가 미치는 기록 데이터에의 영향 범위가 상대적으로 커진다. 종래의 DVD에서는 16 섹터로 1ECC 블록을 구성하고 있었던 데 대하여, 본 실시예에서는 그 2배의 32 섹터로 1ECC 블록을 구성함으로써 고화질 영상에 맞춰 기록 밀도를 올리더라도 표면의 상처가 현행과 동일한 길이까지 붙는 것을 보증했다. 더욱, 본 실시예에서는 1ECC 블록 내를 2개의 소ECC 블록으로 구성시키는 동시에, 섹터마다에 다른 소ECC 블록에 속하는 PO 데이터를 삽입하기 위해서 소ECC 블록 내의 PO 데이터가 1개 간격으로 섹터 내에 인터리브 배치(분산 배치)되기 때문에 PO 데이터의 상처에 의한 신뢰성이 올라가, 정밀도가 좋은 에러 정정 처리가 가능해진다.
종래의 DVD 규격으로는 정보 기억 매체 표면에 붙은 상처에 의해 싱크 코드에 대하여 오검지가 생긴 경우, 프레임 시프트가 발생하여 ECC 블록 내의 에러 정정 능력을 현저히 저하시키고 있었다. 그것에 비교해서, 본 실시예에서는 정보 기억 매체 표면에 붙은 상처에 의해 싱크 코드에 대하여 오검지가 생긴 경우에 프레임 시프트와의 구별을 하기 위해 프레임 시프트를 방지시킬 뿐만 아니라, 도 136의 ST7에 도시한 바와 같이 싱크 코드의 오검지를 자동 수정할 수 있기 때문에 싱크 코드의 검출 정밀도와 검출 안정성이 비약적으로 향상한다.
도 41에 도시한 바와 같이 가드 영역 내도 싱크 코드(433)와 싱크 데이터(434)의 조합 구조를 갖기 때문에 가드 영역의 전후로 상처나 먼지가 붙어 싱크 코드를 오검지하더라도 섹터 내와 같이 싱크 코드의 자동 수정이 가능해진다. 그 결과, ECC 블록의 에러 정정 능력의 열화를 방지하여, 정밀도와 신뢰성이 높은 에러 정정이 가능해진다. 특히, 시스템 리드 인 영역에서는 기록 밀도를 대폭 내리고 있기 때문에, 동일한 물리적 길이의 상처나 먼지가 붙더라도 에러 전파하는 거리가 줄어들기 때문에(동일 ECC 블록 내에서의 에러가 되는 데이터 비트수가 상대적으로 적어진다), ECC 블록에 의한 에러 정정의 효과가 보다 커진다. 시스템 리드 인 영역 내에서는 싱크 코드사이의 물리적 간격이 넓어지기 때문에 동일한 물리적 길이의 상처나 먼지가 붙더라도 동시에 2개의 싱크 코드가 에러가 되는 확률이 대폭 저감되기 때문에 비약적으로 싱크 코드의 검출 정밀도가 향상한다.
효과 <26>
본 실시예에서는 데이터를 고밀도로 기록하더라도 종래와 동일한 길이의 상처에 대하여 에러 정정할 수 있도록 ECC 블록 구조를 고안하고 있다. 그러나, 아무리 ECC 블록을 강화하더라도 표면에 붙은 상처의 영향에 의해 원하는 장소에 액세스할 수 없으면 정보 재생은 불가능해진다. 본 실시예에서는 변조 영역보다 무변조 영역의 점유율을 높게 하고, 워블 어드레스 정보를 분산 배치함으로써 긴 흠이 생기더라도 검출하여야 할 워블 어드레스 정보에 대한 에러 전파의 영향을 저감하는 것뿐만 아니라, 도 36, 도 37에 도시한 바와 같이 동기 코드의 배치 방법을 고안하여, 1개소의 동기 코드 검출 에러에 대하여 에러 정정을 가능하게 하고 있다. 이 조합에 의하여 정보 기억 매체 표면에 종래와 동일한 길이의 흠이 생기더라도 안정 적으로 어드레스 정보와 섹터 내의 위치 정보를 판독할 수 있고, 재생시의 높은 신뢰성을 확보할 수 있다.
<<정보 기억 매체에 기록된 정보(로부터의 재생 신호 검출)의 신뢰성이 대폭 향상한다>>
효과 <22>
본 실시예에서는 상기 효과 (D)∼(F)에 나타낸 기술적 고안를 행함으로써 종래의 DVD 포맷에 비교해서 대폭 에러 정정 능력을 향상시키고, 정보 기억 매체에 기록한 정보(로부터의 재생 신호 검출)의 신뢰성을 향상시키고 있다.
일반적으로, ECC 블록을 이용한 에러 정정 방법에서는 정정전의 에러량이 한도를 넘으면 에러 정정 불가능하게 되는 것으로부터 알 수 있듯이 에러 정정전의 원래의 에러율과 에러 정정후의 에러율과의 관계에는 비선형인 관계가 있어, 에러 정정전의 원래의 에러율 저하가 ECC 블록을 이용한 에러 정정 능력 향상에 크게 공헌한다.
본 실시예에서 채용한 PRML법에는 ML 복조시에 에러 정정할 능력이 구비되어 있기 때문에 PRML법과 ECC 블록을 이용한 에러 정정법을 조합시킴으로써 양자의 정정 능력을 가산시킨 이상의 정보 신뢰성을 발휘한다.
효과 <23>
종래의 SD 영상에 대하여 파일 또는 폴더 분리에 의해 HD 영상을 정보 기억 매체에 기록하는 경우, HD 영상은 해상도가 높기 때문에 정보 기억 매체의 기록 용량 증가가 필수가 된다. 또한, 정보 기억 매체에 기록하는 영상의 고화질화에 맞춰 서 부영상의 고화질화도 필요하게 되지만, 부영상을 종래의 2비트로부터 4비트 표현으로 하면 기록하여야 할 데이터량이 증대하기 때문에, 그것을 기록하는 정보 기억 매체의 대용량화가 필요하게 된다. 그 때문에, 본 실시예에서는 랜드/그루브 기록과 워블 변조를 조합시킴으로써 HD 영상과 고화질인 부영상의 기록에 알맞은 정보 기억 매체를 제공할 수 있는 것을 효과 <1>, <2>에서 설명했다.
랜드/그루브 기록을 채용한 경우, 랜드와 그루브의 단차(그루브의 깊이)를 사용 파장 λ, 투명 기판의 굴절율 n에 대하여 λ/(5n)∼λ/(6n)으로 설정하면 재생시의 인접 트랙사이의 크로스토크량을 작게 할 수 있는 것이 알려져 있다. 그러나, HD 영상과 고화질인 부영상의 기록에 알맞은 정보 기억 매체를 목표로 하여 대용량화 실현을 위해 랜드와 그루브의 피치를 좁히면 재생시의 인접 트랙사이의 크로스토크가 발생하여, 재생 신호에 큰 노이즈 성분이 중첩된다. 이 문제점에 대하여 본 실시예에서는 PRML을 채용하여 ML 복조시에 노이즈의 영향을 제거하고, 좁은 랜드와 그루브 피치를 실현했다.
효과 <25>
종래의 SD 영상에 대하여 파일 또는 폴더 분리에 의해 HD 영상을 정보 기억 매체에 기록하는 경우, HD 영상은 해상도가 높기 때문에 정보 기억 매체의 기록 용량 증가가 필수가 된다. 동시에, 정보 기억 매체에 기록하는 영상의 고화질화에 맞춰서 부영상의 고화질화도 필요하게 되지만, 부영상을 종래의 2비트로부터 4비트 표현으로 하면 기록하여야 할 데이터량이 증대하기 때문에 그것을 기록하는 정보 기억 매체의 대용량화가 더욱 필요하게 된다.
본 실시예에서는 "d=1"이 되는 변조 방식을 채용함으로써 종래 DVD와 비교해서 보다 더욱 기록 밀도를 올리는 동시에, L/G 기록과 워블 변조를 병용하여 한층 더 기록 밀도 향상을 실현하고 있다. 기록 밀도가 높아지면 정보 기억 매체에 기록한 기록 마크로부터의 안정된 신호 재생·검출이 어려워진다. 이 밀도가 가득찬 기록 마크로부터의 신호 재생·검출을 안정화시키기 위해서 본 실시예에서는 PRML법을 채용하고 있다. PRML법에서는 재생 신호에 국소적인 레벨 변화가 나타나면 재생 신호 검출의 정밀도가 떨어진다.
본 실시예에서는 랜드 영역과 그루브 영역에서 각각 다른 트랙 정보를 설정하고 있기 때문에 도 50에 도시한 바와 같은 부정 비트가 생겨 버린다. 부정 비트 영역에서는 그루브 또는 랜드의 폭이 국소적으로 변화되기 때문에 부정 비트에서 재생 신호의 국소적인 레벨 변화가 생긴다.
이 문제점을 저감하기 위해서 본 실시예에서는 트랙 정보를 지정하는 장소에 그레이 코드 또는 특수 트랙 코드를 채용하고, 부정 비트의 발생 빈도를 억제하는 것뿐만 아니라 랜드 영역과 그루브 영역에 부정 비트를 분산 배치하여 재생 신호의 레벨 변화 발생 빈도를 대폭 저감시키고 있다. 더욱, 상기 부정 비트는 워블의 변조 영역에만 나타나는 것을 이용하여, 상기한 저감 방법과 조합하여 변조 영역보다 무변조 영역의 점유율을 높게 함으로써 재생 신호의 레벨 변화 발생 빈도를 극도로 저하시켜 기록 마크로부터의 신호 재생·검출의 정밀도를 비약적으로 향상시키고 있다.
<<재생 전용과 추기형과의 완전 호환이 취해지는 동시에, 미세한 단위에서의 추기 처리가 가능>>
효과 <11>
종래의 DVD-R 또는 DVD-RW에서는 미세한 단위에서의 추기/개서가 불가능하고, 무리하게 그것을 행하려고 하여 한정 오버라이트(Restricted Overwrite) 처리를 행하면 이미 기록되어 있는 정보의 일부가 파괴된다고 하는 문제가 있었다. 본 실시예와 같이 재생 전용으로 복수 종류의 기록 형식을 설정 가능하게 하고, ECC 사이에 가드 영역을 갖는 기록 구조를 재생 전용으로 가질 수 있도록 함으로써 재생 전용과 추기형과의 완전 호환이 가능해진다. 더욱, 이 가드 영역의 도중에서 추기/개서를 행할 수 있기 때문에 추기/개서 처리에 의한 이미 기록된 ECC 블록 내의 정보를 파괴할 위험성도 없다. 동시에, 이 가드 영역의 중에서 추기/개서시에 가드 영역이 일부 중복하여 기록되기 때문에 가드 영역 내에 기록 마크가 존재하지 않는 갭 영역의 존재를 방지하기 위해서, 이 갭 영역에 의한 2층사이의 크로스토크의 영향을 제거할 수 있고, 한 면 2기록층에 있어서의 층간 크로스토크의 문제도 동시에 해소할 수 있다.
또한, 이 가드 영역 중에서 추기/개서시에 가드 영역이 일부 중복하여 기록되지만, 본 실시예에서는 일부 중복하여 기록되더라도 도 41에 도시하는 싱크 코드(433)와 싱크 데이터(434)의 구조는 그대로 유지되기 때문에, 싱크 코드를 이용한 위치 검출 기능은 유지된다고 하는 효과가 있다.
본 실시예에서는 도 33에 도시한 바와 같은 ECC 블록을 구성하고 있다. 따라서, 재생시 또는 기록시에는 최저한 1개의 ECC 블록 단위에서의 재생 또는 기록을 할 필요가 있다. 따라서, 고속이고 또한 효율적으로 재생 또는 기록을 하는 경우에는 ECC 블록 단위에서의 처리가 가장 미세한 단위가 된다. 따라서, 본 실시예에 도시한 바와 같이 개서 또는 기록의 단위인 기록용 클러스터를 1개의 ECC 블록만을 포함하는 데이터 세그먼트의 집합으로서 구성함으로써 실질적으로 가장 미세한 단위에서의 추기 또는 개서를 가능하게 하고 있다.
<<고화질 영상의 보호와 매체 종별의 식별>>
효과 <5>
종래의 SD 영상에 대하여 파일 또는 폴더 분리에 의해 HD 영상을 정보 기억 매체에 기록하는 경우, HD 영상은 해상도가 높고, 부정 복사의 보호를 강화하고 싶다고 하는 요구가 높다. 본 실시예와 같이 ECC 블록 내를 복수의 세그먼트로 분할하여, 재생 전용 정보 기억 매체 내에서 두 가지의 기록 포맷을 가지고, 부정 복사를 보호하고 싶은 고화질 영상에 대하여 ECC 블록사이에 가드 영역을 갖게 함으로써 재생 전용/추기형/개서형사이에서의 포맷 호환성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 매체 종별의 식별이 용이해진다.
또한, 매체 종별의 식별 또는 부정 복사 방지를 위한 보호 정보(암호화의 열쇠 정보)나 복사 제어 정보에 관해서 도 41에 도시한 바와 같이 가드 영역 내의 엑스트라 영역(482)에 기록하고, 부정 복사의 보호를 강화할 수 있다. 특히, 개서형과 추기형에서의 개서 단위 또는 추기 단위를 나타내는 기록용 클러스터 내에서는(도 41에 도시한다) 재생 전용 정보 기억 매체의 데이터 세그먼트와 완전 동일한 구조를 가진 데이터 세그먼트가 연속하여 늘어서는 구조로 되어 있기 때문에 기록용 클러스터 내에서는 재생 전용/추기형/개서형사이의 포맷 호환성이 극단적으로 높기 때문에 호환성을 확보한 정보 기록 재생 장치 또는 정보 재생 장치를 제조하기 쉽다. 또한, 추기형/개서형의 정보 기억 매체도 재생 전용과 같이 강력하게 부정 복사 보호가 가능해진다.
효과 <6>
정보 기억 매체에 기록하는 영상의 고화질화에 맞춰서 부영상의 고화질화도 필요하게 된다. 종래의 2비트로부터 4비트 표현으로 한 고화질의 부영상에 대하여 부정 복사의 보호를 강화하고 싶다고 하는 요구가 높다. 본 실시예와 같이 ECC 블록 내를 복수의 세그먼트로 분할하여, 재생 전용 정보 기억 매체 내에서 두 가지의 기록 포맷을 가지고, 부정 복사를 보호하고 싶은 고화질의 부영상에 대하여 ECC 블록사이에 가드 영역을 갖게 함으로써 재생 전용/추기형/개서형사이에서의 포맷 호환성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 매체 종별의 식별이 용이해진다.
매체 종별의 식별 또는 부정 복사 방지를 위한 보호 정보(암호화의 열쇠 정보)나 복사 제어 정보에 관해서 도 41에 도시한 바와 같이 가드 영역 내의 엑스트라 영역(482)에 기록하고, 부정 복사의 보호를 강화할 수 있다. 특히 개서형과 추기형에서의 개서 단위 또는 추기 단위를 나타내는 기록용 클러스터 내에서는(도 41에 도시한다) 재생 전용 정보 기억 매체의 데이터 세그먼트와 완전 동일한 구조를 가진 데이터 세그먼트가 연속하여 늘어서는 구조로 되어 있기 때문에, 기록용 클러스터 내에서는 재생 전용/추기형/개서형사이의 포맷 호환성이 극단적으로 높기 때문에 호환성을 확보한 정보 기록 재생 장치 또는 정보 재생 장치를 제조하기 쉽다. 또한, 추기형/개서형의 정보 기억 매체도 재생 전용과 같이 강력히 부정 복사 보호가 가능해진다.
<<어드레스 정보의 확정 정밀도를 높여, 액세스 속도를 확보한다>>
효과 <12>
부정 비트를 갖지 않고, 에러 검출 코드가 부가된 부분에서는 매우 높은 정밀도로 트랙 정보를 검출할 수 있다. 그 때문에, 본 실시예에서는 그루브 영역에도 부정 비트를 배치하고, 랜드 영역과 그루브 영역의 양방에 부정 비트를 분산 배치함으로써 랜드 영역 내에도 부정 비트를 갖지 않고, 에러 검출 코드가 부가된 부분의 형성을 가능하게 하고 있다. 그 결과, 어드레스 정보의 확정 정밀도를 높이고, 일정한 액세스 속도를 확보할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 ±90도의 워블 위상 변조를 채용하고 있기 때문에 그루브 영역에서도 부정 비트의 작성이 용이해진다.
<<기준 클록 추출 정밀도의 향상>>
효과 <13>
본 실시예에서는 워블 주파수(워블 파장)는 도처에 일정하게 되어 있기 때문에 이 워블 주기를 검출하여
(1) 워블 어드레스 정보 검출용의 기준 클록의 추출(주파수와 위상 맞춤),
(2) 기록 마크로부터의 신호 재생시의 재생 신호 검출용 기준 클록의 추출(주파수와 위상 맞춤),
(3) 개서형 및 추기형 정보 기억 매체에 기록 마크를 형성할 때의 기록용 기준 클록의 추출(주파수와 위상 맞춤)을 행하고 있다.
본 실시예에서는 워블 위상 변조를 이용하여 워블 어드레스 정보를 미리 기록하고 있다.
워블에서의 위상 변조를 행한 경우, 파형 정형을 위해 재생 신호를 밴드 패스 필터에 통과시키면 위상 변화 위치 전후에서 정형후의 검출 신호 파형 진폭이 작아지는 현상이 나타난다. 따라서, 위상 변조에 의한 위상 변화점의 빈도가 많아지면 파형 진폭 변동이 많아져 상기한 클록 추출 정밀도가 떨어지고, 반대로 변조 영역 내에서 위상 변화점이 빈도가 낮으면 워블 어드레스 정보 검출시의 비트 시프트가 발생하기 쉬워진다고 하는 문제점이 생긴다. 그 때문에, 본 실시예에서는 위상 변조에 의한 변조 영역과 무변조 영역을 구성하고, 무변조 영역의 점유율을 높게 함으로써 상기한 클록 추출 정밀도를 향상시키는 효과가 있다.
본 실시예에서는 변조 영역과 무변조 영역의 전환 위치를 미리 예상할 수 있기 때문에 상기한 클록 추출에 대해서는 무변조 영역에 게이트를 걸어 무변조 영역만의 신호를 검출하고, 그 검출 신호로부터 상기 클록 추출을 하는 것이 가능해진다.
<<랜드에서도 확실하게 트랙 번호를 재생할 수 있기 때문에 랜드상에서의 트랙 번호 재생 정밀도가 올라간다>>
효과 <14>
부정 비트를 갖지 않고, 에러 검출 코드가 부가된 부분에서는 매우 높은 정밀도로 트랙 정보를 검출할 수 있다. 그 때문에, 본 실시예에서는 그루브 영역에도 부정 비트를 배치하고, 랜드 영역과 그루브 영역의 양방에 부정 비트를 분산 배치 함으로써 랜드 영역 내에도 부정 비트를 갖지 않고, 에러 검출 코드가 부가된 부분의 형성을 가능하게 하고 있다. 그 결과, 랜드상에서도 높은 재생 정밀도에서의 트랙 번호의 판독이 가능해지고, 랜드부에서의 액세스 안정성과 높은 액세스 속도를 확보할 수 있다.
<<ECC 블록 내에서 부정 비트가 세로 일직선으로 늘어서는 것을 방지하여, 에러 정정 능력을 확보한다>>
효과 <15>
본 실시예에서는 ECC 블록 내를 구성하는 섹터수(32)와 세그먼트수(7)가 서로 나누어 떨어지지 않는 관계(비정배의 관계)에 있기 때문에 도 33에 도시하는 ECC 블록 내에서 각 세그먼트의 선두 위치는 각각 어긋난 위치에 배치된다. 도 53에 도시한 워블 어드레스 포맷에서는 그루브 트랙 정보(606)와 랜드 트랙 정보(607)에 도 50에 도시한 부정 비트(504)가 혼입할 가능성이 있다. 이 부정 비트 영역(504)에서는 그루브폭 또는 랜드폭이 변화되기 때문에 여기부터의 재생 신호의 레벨이 변동하여, 에러 발생의 원인이 된다. 본 실시예와 같이 ECC 블록을 구성하는 섹터수와 세그먼트수를 서로 비정배의 관계로 함으로써 상기한 각 세그먼트의 선두 위치와 같이 도 33에 도시하는 ECC 블록 내에서 부정 비트가 세로로 일직선으로 늘어서는 것을 방지하는 효과가 있다. 이와 같이 부정 비트의 배치를 바꿔, ECC 블록 내에서 부정 비트가 세로로 늘어서는 것을 방지하여, ECC 블록 내에서의 에러 정정 능력에 대한 성능 확보가 가능해진다. 그 결과, 정보 기억 매체에 기록한 기록 마크로부터의 재생 정보의 (정정후의) 에러율을 저감하여, 정밀도가 높은 재생을 가능하게 한다.
또한, 본 실시예에서는 정보 기억 매체의 결함 등에 의해 싱크 코드에 대하여 오검지가 생긴 경우에 프레임 시프트와의 구별을 하기 위해 프레임 시프트를 방지시킬 뿐만 아니라, 도 136의 ST7에 도시한 바와 같이 싱크 코드의 오검지를 자동 수정할 수 있기 때문에 싱크 코드의 검출 정밀도와 검출 안정성이 비약적으로 향상한다. 그 결과, ECC 블록의 에러 정정 능력의 열화를 방지하여, 정밀도와 신뢰성이 높은 에러 정정이 가능해진다.
이와 같이 ECC 블록 내에서 부정 비트가 세로 일직선으로 늘어서는 것을 방지하여, 에러 정정 능력을 확보하는 동시에 싱크 코드의 검출 정밀도를 높여 프레임 데이터의 ECC 블록 내의 배치 장소 설정 정확도를 높이는 것에 의해 양자의 중첩 작용으로 보다 더욱 에러 정정 능력을 높이는(에러 정정 능력 저하를 저지한다) 작용이 있다.
<<현재의 위치 정보를 고속으로 알 수 있기 때문에 고속 액세스나 재생의 신뢰성 향상이 가능해진다>>
효과 <16>
고화질의 주영상와 같이 고화질인 부영상 정보를 종래의 SD 영상과는 별도의 파일 또는 폴더에 기록하는 경우에는 본 실시예에서는 도 40(b) 및 도 41에 도시한 바와 같이 1개의 ECC 블록을 구성하는 데이터 영역(470)마다 가드 영역을 삽입하는 포맷으로 정보 기억 매체에 기록한다. 이 가드 영역 내의 선두에 싱크 코드(433)가 기록되는 포스트앰블 영역(481)이 설정되어 있기 때문에 도 136과 도 36 및 도 37 에 도시하는 방법에 의해 가드 영역 내, 데이터 영역(470)내 어디에 있어서도 현재 재생하고 있는 장소를 고속으로 또한 매우 높은 정밀도로 알 수 있다. 도 27의 데이터 프레임 번호의 정보로 섹터 번호를 알 수 있지만, 현재 재생중인 경우를 알 수 있으면, 연속 재생 중에 있어서 어느 정도후에 이 데이터 프레임 번호 위치가 올 것인지를 예측할 수 있고, 검지하는 게이트를 개방하는 타이밍을 사전에 알 수 있기 때문에, 섹터 번호의 판독 정밀도가 대폭 향상한다. 섹터 번호의 판독 정밀도가 향상함으로써
(1) 액세스 도중이면 판독 에러를 일으키는 일없이 목표 도달 위치와의 편차량을 정확히 측정할 수 있고, 액세스의 고속화를 실현할 수 있다.
(2) 연속 재생시이면 재생 장소의 섹터 번호를 정밀도 좋게 확인하면서 재생 처리를 계속할 수 있고, 재생 처리의 신뢰성이 대폭 향상한다.
더욱, 동일한 기록용 클러스터 내에서는 가드 영역 내 선두에 배치된 싱크 코드(433)의 간격이 도처에서 일정하기 때문에 데이터 프레임 번호 위치에서의 게이트를 개방하는 타이밍을 보다 정밀도 좋게 예상할 수 있기 때문에, 섹터 번호의 판독 정밀도가 더욱 향상한다.
<<리드 인 영역의 재생 신뢰성 확보와 기록 효율의 동시 확보>>
효과 <17>
상세한 내용을 후술하는 바와 같이 DVD-R과 DVD-RW(Version 1.0)의 규격에서는 미리 기록된 경우의 리드 인 영역의 정보를 안정적으로 재생하는 것이 어렵다(판독 불능 엠보스(Unreadable emboss)). 특히, 밀도가 가득찬 부분으로부터의 재생 신호 진폭이 감소하기 때문에 전체의 기록 밀도를 내리면 밀집한 피트 위치로부터의 상대적인 재생 신호 진폭이 향상하여, 신호 재생의 안정성·신뢰성이 향상한다. 그러나, 그 경우에 리드 인 영역의 기록 밀도가 저하하기 때문에 정보 기억 매체 전체의 기록 용량이 저하한다고 하는 문제가 생긴다.
본 실시예에 따르면 재생 전용/추기형/개서형 어느 정보 기억 매체에 있어서도 종래 리드 인 영역이라 부르고 있었던 부분을 시스템 리드 인 영역과 데이터 리드 인 영역으로 분할하고, 재생 전용/추기형/개서형의 매체 종류에 상관없이 공통으로 필요한 정보를 기록 밀도가 낮은 시스템 리드 인 영역에 기록하고, 재생 전용과 개서형의 정보 기억 매체 특유의 정보를 기록 밀도가 높은 데이터 리드 인 영역에 기록하는(이 데이터 리드 인 영역에서는 "d=1"의 변조 방식을 사용하고, PRML에 의한 신호 검출을 함으로써 종래 이상의 고밀도화를 달성할 수 있다) 동시에, 추기형 정보 기억 매체에 대해서는 데이터 리드 인 영역을 시험 기록 영역으로서 활용함으로써 리드 인 영역 전체의 이용 효율 저하를 방지하고, 정보 기억 매체 전체의 대용량화를 달성할 수 있다.
효과 <18>
기록 밀도를 낮게 하더라도 추기형 정보 기억 매체에서는 엠보스상의 피트의 깊이가 얕기 때문에 시스템 리드 인 영역에서의 신호 재생시의 신뢰성은 재생 신호 진폭이 낮기 때문에 재생 전용 또는 개서형과 비교하면 뒤떨어진다.
그 때문에, 도 31∼도 33에 도시하는 ECC 구조를 채용함으로써 신호 재생시의 신뢰성을 향상할 수 있다.
효과 <19>
기록 밀도를 낮게 하더라도 추기형 정보 기억 매체에서는 엠보스상의 피트의 깊이가 얕기 때문에 시스템 리드 인 영역에서의 신호 재생시의 신뢰성은(재생 신호 진폭이 낮기 때문에) 재생 전용 또는 개서형과 비교하면 뒤떨어진다.
그 때문에, 도 34∼도 37에 도시하는 싱크 코드 패턴(싱크 프레임 구조)을 채용하고, 도 136에 도시한 방법으로 싱크 코드에 대한 에러 정정 처리함으로써 시스템 리드 인 영역으로부터의 신호 재생 신뢰성을 확보할 수 있다.
<<반복 기록후의 어드레스 정보 신뢰성 확보>>
효과 <27>
본 실시예에서는 기록용 클러스터의 마지막에 확장 가드 영역을 설치하고, 이 부분에서 다음에 추기하는 또는 개서하는 기록용 클러스터와의 사이에서 중복하여 기록하는 구조로 되어 있다. 이와 같이 기록용 클러스터사이에서 간극을 설치하지 않는 구조로 함으로써 한 면 2기록층의 추기형 또는 개서형 정보 기억 매체에서의 재생시의 층간 크로스토크를 제거하고 있다. 그런데, 개서 횟수가 많아지면 이 중복 부분에서의 워블 그루브 또는 워블 랜드의 형상이 변화되고, 거기에서 얻어지는 워블 어드레스 검출 신호 특성이 열화한다. 기록시에 트랙 어긋남이 발생하면 이미 기록되어 있는 데이터를 파괴할 위험성이 있기 때문에 트랙 어긋남을 빠르게 검출해야 한다. 본 실시예에서는 상기한 기록의 중복 부분을 ECC 블록사이에 어떤 가드 영역에 설정하고 있기 때문에 개서 횟수를 많게 하더라도 ECC 블록 내에서의 워블 어드레스 검출 신호 열화를 경감할 수 있고, ECC 블록 내에서의 트랙 어긋남 을 빠르게 검지할 수 있다. 또한, 변조 영역보다 무변조 영역의 점유율을 높게 설정하고, 상기 중복하여 기록하는 장소가 무변조 영역에 오도록 설정할 수 있기 때문에 개서 횟수가 많아지더라도 안정된 워블 어드레스 신호 검출을 보증할 수 있다.
<<매체의 제조성>>
효과 <24>
본 실시예에서는 워블 변조에 ±90도의 위상 변조를 이용하고 있기 때문에 원반 기록시에 그루브 영역 작성시에 포토레지스트층에 대한 노광 강도를 변화시키는 방법 등의 매우 간단한 방법으로 그루브 영역에도 부정 비트를 분산 배치하고, 부정 비트를 랜드/그루브에 분산 배치할 수 있기 때문에, 개서형 정보 기억 매체의 제조 비용이 싸지고, 저가격인 개서형 정보 기억 매체를 사용자에게 제공할 수 있다.
이하, 실시예에 따른 정보 기억 매체의 상세한 내용을 설명한다.
[1] 정보 기억 매체에의 영상 정보 기록 형식의 설명
도 3에 정보 기억 매체상에의 영상 정보 파일 배치의 일례를 도시한다. 종래의 SD(Standard Definition)용 오브젝트 파일(기존 SD용 특정 타이틀의 오브젝트(VTS1TT_VOBS) 파일(216))과 관리 파일(206, 208, 211, 123)과 고화질 영상에 대응한 HD(High Definition)용 오브젝트 파일(고화질 HD용 특정 타이틀의 오브젝트(VTS2TT_VOBS) 파일(217)) 및 관리 파일(201, 209, 212, 214)을 서로 분리 독립시켜 종래의 DVD-video 전용 디렉토리(202) 내에 공존 배치하고 있다.
도 4에 도시하는 다른 예에서는 종래의 SD용 오브젝트 파일(기존 SD용 특정 타이틀의 오브젝트(VTS1TT_VOBS) 파일(216)) 및 관리 파일(206, 208, 211, 123)과 고화질 영상에 대응한 HD용 오브젝트 파일(고화질 HD용 특정 타이틀의 오브젝트(VTS2TT_VOBS) 파일(217)) 및 관리 파일(201, 209, 212, 214)을 각각 별도의 디렉토리(203, 204) 하에 나눠 배치하고 있다. 이와 같이 오브젝트 파일과 관리 파일이 SD용과 HD용으로 분리되어 있으면 파일 관리가 용이하게 될 뿐만 아니라, 오브젝트 파일의 재생전에 SD용인지 HD용의 디코더의 사전 준비가 가능해져, 영상 재생을 시작하기까지의 준비 시간이 대폭 단축된다.
[본 실시예의 개개 포인트와 그 개개 포인트마다의 독자 효과 설명]
포인트(A)
도 3과 도 4에 도시한 바와 같이 파일 분리 또는 디렉토리(폴더) 분리에 의해 종래의 SD(Standard Definition)용 오브젝트 파일 및 관리 파일과 고화질 영상에 대응한 HD(High Definition)용 오브젝트 파일 및 관리 파일에 대하여 정보 기억 매체상에서의 분리 관리를 가능하게 한다.
[효과]
정보 기억 매체상에 기록된 오브젝트 파일과 관리 파일이 SD용과 HD용으로 분리되어 있으면 오브젝트 파일의 재생전에 어느 파일인지를 사전에 판별할 수 있게 된다. 그 결과, 오브젝트 파일의 재생전에 SD용인지 HD용의 디코더의 사전 준비가 가능해져, 영상 재생을 시작하기까지의 준비 시간이 대폭 단축되고, 사용자가 보고 싶을 때에 바로 영상 재생을 개시할 수 있다.
본 실시예는 도 5에 도시한 바와 같이 MPEG 레이어(2)로 규정된 다중화 규칙에 따라 프로그램 스트림(Program Stream)의 형태로 정보 기억 매체에 기록되어 있다. 즉, 영상 정보 내의 주영상 정보를 비디오팩(252∼254) 내에 분산 배치시키고, 음성 정보를 오디오팩(255) 내에 분산 배치시키고 있다. 본 실시예 시스템에서는 도시하고 있지 않지만 영상 정보의 최소 단위인 비디오 오브젝트 유닛 VOBU(Video 0bject Unit)의 선두 위치에 내비게이션팩(251)을 배치하고 있다. 또한, 비디오팩(252∼254) 내에 기록되는 주영상과는 별도로, 자막이나 메뉴 등을 나타내는 부영상 정보 SB(Sub picture)가 정의되어 있다. 부영상 정보는 서브 픽쳐팩(256∼258) 내에 분산 배치되어 있다. 정보 기억 매체로부터 영상 정보를 재생할 때에는 상기 서브 픽쳐팩(256∼258) 내에 분산 기록되어 있는 부영상 정보를 모아 서브 픽쳐 유닛(259)을 구성시킨 후, 도시하고 있지 않은 비디오 프로세설에 의해 영상 처리를 한 후, 사용자에게 표시한다.
본 실시예에서는 2048 바이트 사이즈를 가진 섹터(231∼238)가 정보 기억 매체(221)상에 기록되는 정보의 관리 단위로 되어 있다. 따라서, 각 팩(241∼248)의 1개당의 데이터 사이즈도 상기 섹터 사이즈에 맞춰 2048 바이트로 설정되어 있다.
[2] 부영상 정보의 표현 형식과 압축 규칙(포인트(B)).
런랭스 압축 규칙(Run-length compression rule)
런랭스 압축은 서브 픽쳐를 압축하는 데 채용되고 있다. 그 몇 개의 압축 규칙을 여기서 설명한다. SD 대응, HD 대응으로서 몇 개의 런랭스 압축 규칙이 개발되었다.
(1) 4비트가 하나의 단위(유닛)로서 설정되는 케이스(도 6의 (a)의 부영상 정보의 압축 규칙(1) 참조).
동일한 값의 화소 데이터(픽셀 데이터)가 1∼3 연속하는 경우, 최초의 2비트는 화소수(픽셀수)를 나타내고, 다음에 계속되는 2비트로 구체적인 픽셀 데이터가 표시된다.
(2) 8비트가 하나의 단위(유닛)로서 설정되는 케이스(도 6의 (b)의 부영상 정보의 압축 규칙(2) 참조).
동일한 값의 픽셀 데이터가 4∼15 연속하는 경우, 최초의 2비트는 0이 된다. 그리고 다음에 계속되는 4비트가 픽셀수를 나타내고, 다음에 계속되는 2비트로 구체적인 픽셀 데이터가 표시된다.
(3) 12비트가 하나의 단위(유닛)로서 설정되는 케이스(도 6의 (c)의 부영상 정보의 압축 규칙(3) 참조).
동일한 값의 픽셀 데이터가 16∼63 연속하는 경우, 최초의 4비트는 0이 된다. 그리고 다음에 계속되는 6비트가 픽셀수를 나타내고, 다음에 계속되는 2비트로 구체적인 픽셀 데이터가 표시된다.
(4) 16비트가 하나의 단위(유닛)로서 설정되는 케이스(도 6의 (d)의 부영상 정보의 압축 규칙 설명도(4) 참조).
동일한 값의 픽셀 데이터가 64∼255 연속하는 경우, 최초의 6비트는 0이 된다. 그리고 다음에 계속되는 8비트가 픽셀수를 나타내고, 다음에 계속되는 2비트로 구체적인 픽셀 데이터가 표시된다.
(5) 16비트가 하나의 단위(유닛)로서 설정되는 케이스(도 6의 (e)의 부영상 정보의 압축 규칙 설명도(5) 참조).
동일한 값의 픽셀 데이터가 1라인의 최후까지 연속하는 경우, 최초의 14비트는 0이 된다. 그리고 다음에 계속되는 2비트로 구체적인 픽셀 데이터가 표시된다.
(6) 만약에 1라인분의 픽셀을 표현했을 때에, 바이트 얼라인먼트가 실현되어 되었을 때, 4비트의 더미 "0000b"가 조정을 위해 삽입된다.
상기는 SD용 부영상을 압축할 때에 이용되는 규칙이지만, HD용 부영상을 압축할 때에 이용되는 규칙도 개발되어 있다.
도 7은 화소 데이터를 4비트로 표현하고, 각각의 화소 데이터에 화소명을 할당한 모습을 나타내고 있다.
화소 데이터는 생데이터 또는 런랭스 압축 규칙에 기술되는 특수한 런랭스 압축법에 의해 라인마다 비트 도표 데이터를 압축한 데이터이다. 비트 도표 데이터의 화소에는 도 7에 도시하는 화소 데이터가 할당된다.
화소 데이터는 도 8에 도시한 바와 같이 필드에 구별된 데이터, 또는 플레인 데이터에 할당된다. 각 부영상 유닛(SPU) 내에서 화소 데이터는 1필드의 사이에 표시되는 화소 데이터의 부분의 전부가 연속하도록 편성된다. 도 8의 (a)에 도시하는 예에서는 상부 필드용 화소 데이터가 최초(SPUH의 후)에 기록되고, 계속해서 하부 필드용 화소 데이터가 기록되고, 인터레이스 표시에 알맞는 화소 데이터의 할당이 이루어지고 있다. 도 8의 (b)에 도시하는 예에서는 플레인 데이터로서 기록되고, 논 인터레이스 표시에 알맞는 화소 데이터의 할당이 이루어지고 있다.
도 9는 부영상 정보를 통합하기 위해서 이용되는 부영상 유닛을 도시하고 있다. 화소 데이터는 부영상 유닛 내에서 필드로 구별된 데이터, 또는 플레인 데이터에 할당된다. 각 부영상 유닛(SPU) 내에서 화소 데이터는 1필드의 사이에 표시되는 화소 데이터의 부분의 전부가 연속하도록 편성된다. 이 부영상 유닛은 복수의 부영상 패킷을 집합함으로써 구축되는 유닛이다.
도 8의 (a)에 도시하는 예에서는 상부 필드용 화소 데이터가 최초(SPUH의 후)에 기록되고, 계속해서 하부 필드용 화소 데이터가 기록되고, 인터레이스 표시에 알맞는 화소 데이터의 할당이 이루어지고 있다. 도 8의 (b)에 도시하는 예에서는 플레인 데이터로서 기록되고, 논 인터레이스 표시에 알맞는 화소 데이터의 할당이 이루어지고 있다. SP_DCSQT의 사이즈 제한에 합치하도록 화소 데이터의 끝에 짝수개의 "00b"를 부가하더라도 좋다. 도 9에는 부영상팩(SP_PCK)과 부영상 유닛(SPU)의 관계를 도시하고 있다.
부영상 유닛 헤더(SPUH)는 부영상 유닛(SPU) 내의 각 데이터의 어드레스 정보로 구성되고, 도 10에 도시한 바와 같이 4 바이트의 부영상 유닛의 사이즈(SPU_SZ), 4 바이트의 표시 제어 시퀀스 테이블의 선두 어드레스(SP_DCSQT_SA), 4 바이트의 화소 데이터폭(PXD_W), 4 바이트의 화소 데이터고(PXD_H), 1바이트의 부영상 카테고리(SP_CAT), 1바이트의 예약이 기술되어 있다.
부영상 유닛의 사이즈(SPU_SZ)는 부영상 유닛의 사이즈를 바이트수로 기술한다. 최대 사이즈는 524,287 바이트("7FFFFh")이다. 사이즈는 짝수 바이트이어야 한 다. 사이즈가 홀수 바이트이면 짝수 바이트로 하기 위해서 부영상 데이터의 마지막에 "FFh"의 1 바이트를 추가한다. 부영상 유닛(SPU) 내의 선두 어드레스(SP_DCSQT_SA)의 사이즈는 SPU의 사이즈 이하이다.
선두 어드레스(SP_DCSQT_SA)는 표시 제어 시퀀스 테이블(SP_DCSQT)의 선두 어드레스를 부영상 유닛의 선두 바이트로부터의 상대 바이트 번호(RBN)로 기술한다. 화소 데이터폭(PXD_W)의 최대값은 1920, 화소 데이터고(PXD_H)의 최대값은 1080이다.
부영상 카테고리(SP_CAT)는 도 11에 도시한 바와 같이 비트 번호 b7로부터 b2가 예약(리저브), 비트 번호 b1에 4비트/1 화소의 화소 데이터(PXD) 영역에의 데이터 저장 방법을 나타내는 플래그(Stored_Form), 비트 번호 b0에 화소 데이터(PXD)의 런랭스 압축/비압축을 나타내는 플래그(Raw)가 기술된다.
PXD 영역에의 데이터 저장 방법을 나타내는 플래그(Stored_Form)는 인터레이스 표시를 하는 경우는, "0b"(상부/하부)를 지정하고, 표시 데이터를 상부와 하부로 나누어 각각의 장소에 저장함으로써 데이터를 추출하기 쉽고, 인터레이스 표시를 하기 쉬운 데이터 구조를 실현할 수 있다. 논 인터레이스 표시를 하는 경우는, "1b"(플레인)을 지정하고, 표시 데이터를 일괄 저장함으로써 데이터를 추출하기 쉽고, 논 인터레이스 표시를 하기 쉬운 데이터 구조를 실현할 수 있다. SD 방식에서는 인터레이스 표시가 행해지고, HD 방식에서는 논 인터레이스 표시가 행해진다. 이 플래그(Stored_Form)는 HD용 디코더의 스탠바이에 이용할 수 있다.
런랭스 압축/비압축을 나타내는 플래그(Raw)는 자막 등의 압축율이 좋은 자 막의 스트림에는 "0b"(압축)를 지정하고, 모양 등의 압축율이 나쁘고, 압축후에 데이터의 증가를 초래하는 조금 복잡한 이미지 스트림에는 "1b"(비압축)를 지정한다. 이에 따라, 부영상 유닛(SPU) 단위에서의 압축/비압축의 지정이 가능해지고, 주영상 데이터나 다른 데이터(오디오 등)에 정보를 할당할 수 있으며, 정보 기록 매체에의 부영상 정보의 효율적인 기록이 가능해지기 때문에 품위가 높은 컨텐츠를 유지할 수 있다. 이 플래그(Raw)는 HD용 디코더의 스탠바이에 이용할 수 있다.
DVD 비디오 디스크에 고품위 TV 방식의 고화질 컨텐츠를 수록할 때에 자막이나 메뉴 정보로서 이용되어 온 부영상 정보도 마찬가지로 고품위 TV 방식으로 수록하는 것이 요구되고 있다. 본 실시예에 의한 부영상의 런랭스 압축 규칙을 이하에 설명한다.
도 12에 도시한 바와 같이 비트 도표 데이터의 화소는 각 라인마다 이하의 규칙에 따라서 압축된다. 압축된 화소 패턴은 기본적으로 5개의 부분: 런랭스 압축 플래그(Comp), 화소 데이터 영역(Pixel data), 카운터 확장 플래그(Ext), 카운터 필드(Counter), 확장 카운터 필드(Counter(Ext))로 이루어진다. 런랭스 압축 플래그(Comp)는 화소 데이터가 압축되어 있지 않으면 "0b"가, 런랭스 부호화로 압축되어 있으면 "1b"가 기술된다. 화소 데이터가 압축되어 있지 않은 경우는 하나의 데이터 유닛은 1화소만을 나타내고, 카운터 확장 플래그(Ext) 이후는 존재하지 않는다.
화소 데이터는 도 7에 도시한 16의 화소 데이터의 어느 하나를 기술하고, 이 값은 컬러 룩 업 테이블의 인덱스를 나타낸다. 카운터 확장 플래그(Ext)는 카운터 필드가 3비트이면 "0b"가, 7비트이면 "1b"가 기술된다. 카운터 필드는 연속하는 화소의 수를 지정한다. 플래그(Ext)가 "0b"에 세트되는 경우는 이 필드는 3비트이며, "1b"에 세트되는 경우는 이 필드는 7비트(확장 카운터 필드가 사용된다)이다.
이 압축 규칙으로 압축된 데이터는 복수의 유닛으로 구성된다. 각 유닛은 화소의 변경점에서 4개소의 점을 갖는다. 유닛은 도 13의 (a)에 도시하는 4개의 런랭스 플래그의 다발을 형성하는 유닛 헤더와 이것에 후속하는 도 13의 (b) 내지 (e)에 도시하는 4종류의 압축 패턴으로 이루어진다.
도 13의 (a)에 도시하는 유닛 헤더는 런랭스가 존재하는지 여부를 나타내는 런랭스 압축 플래그(Comp)의 집합이며, 런랭스가 계속하지 않으면 "0b"가, 런랭스가 계속하면 "1b"가 기술된다. 도 13의 (b)에 도시하는 압축 패턴(A)은 동일한 값의 화소가 계속되지 않으면 런랭스 압축 플래그(Comp)를 "0b"로서, 4비트의 화소 데이터를 기술한다. 도 13의 (c)에 도시하는 압축 패턴(B)은 동일한 값의 화소가 1∼7개 후속하면 런랭스 압축 플래그(Comp)를 "1b"로서, 최초의 4비트에 화소 데이터를 기술하고, 다음 1비트(플래그 Ext)는 "0b"을 지정하고, 다음 3비트에 카운터를 기술한다. 도 13의 (d)에 도시하는 압축 패턴(C)은 동일한 값의 화소가 8∼127개 후속하면 런랭스 압축 플래그(Comp)를 "1b"로서, 최초의 4비트에 화소 데이터를 기술하고, 다음 1비트(플래그 Ext)는 "1b"을 지정하고, 다음 3비트에 카운터를, 다음 4비트에 카운터 확장을 기술한다. 도 13의 (e)에 도시하는 압축 패턴(D): 라인 종료 코드는 동일한 값의 화소가 라인의 종료에 연속하는 경우 8비트 모두에 "0b"를 기술하고, 런랭스 압축 플래그(Comp)를 "1b"로 한다.
1라인의 화소의 기술이 종료했을 때에 바이트 조정이 미완료이면 조정을 위해 4비트의 더미 데이터 "0000b"를 삽입한다. 1라인 내의 런랭스 코드화 데이터의 사이즈는 7,680비트 이하이다.
본 실시예에 따른 인코드/디코드 방법은 이하의 (1)∼(4)의 조합에 의한 런랭스 압축/신장을 하는 것이다.
(1) 런이 연속하는지 여부를 나타내고, 이에 따라 압축/무압축을 결정하는 런랭스 압축 플래그(Comp)를 갖는다. (2) 런의 연속수에 따라서 런 연속의 카운터(Counter)를 확장하여 확장 카운터(Counter(Ext))를 부가하도록 카운터 확장 플래그(Ext)를 갖는다. (3) 4개의 런 변화점을 하나의 유닛으로서 취급하고, 바이트 정합화하기 쉽다, 니블(4비트) 구성으로 함으로써 처리가 용이한 데이터 구조를 갖는다. (4) 런랭스 압축/신장을 라인마다 종료 코드(E)를 갖는다(단, 일라인분의 용량이 어느 정도라고 하는 정보를 사전에 인코드 장치, 디코드 장치에 부여할 수 있으면 이 종료 코드를 생략하는 것도 가능하다).
도 14는 본 실시예에 따른 런랭스 압축룰인 「3비트 데이터에 있어서의 3비트 8색 표현의 런랭스 압축룰(라인 단위)」를 도시한 도면(이 경우는 4비트 단위로 취급할 수 있기 때문에, 특별히 유닛을 필요로 하지 않는 예), 도 15는 「4비트 데이터에 있어서의 4비트 16색 표현의 런랭스 압축룰(라인 단위)」를 도시한 도면, 도 16은 본 실시예에 따른 런랭스 압축룰에 따른 실용적인 데이터 구조의 일례를 도시한 도면, 도 17 내지 도 19는 이 데이터 구조를 유닛화한 예를 도시하는 도면, 도 20은 「4비트 데이터에 있어서의 4비트 16색 표현의 런랭스 압축룰(라인 단위) 」의 다른 예를 도시하는 도면이다.
본 실시예에 따른 부영상 인코더부의 인코드 방법에 따르면 런 비연속이 비교적 많이 계속되는 1화소 4비트 표현(16색)의 부영상의 화상 데이터라도 화소 데이터가 연속하지 않는 경우는 카운터를 사용하는 일이 없기 때문에 데이터 길이가 오히려 길어지는 일이 없다. 또한, 소정수 이상으로 길게 계속되는 런 연속이 있는 경우라도 확장 카운터(Counter(Ext))를 이용하여 이것을 확실하게 재현할 수 있다. 따라서, 이들 런랭스 압축 플래그(Comp)나, 기본 카운터(Counter)이나 확장 카운터(Counter(Ext))와 카운터 확장 플래그(Ext) 등의 동작에 의해 충분한 압축 효과를 발휘하는 것이 가능해진다. 이 런랭스 압축 플래그(Comp)를 4비트 표현(또는 이 배수)으로 하여 통합하여 데이터열의 선두에 배치함으로써 4비트 정보에 의한 디코드 처리하기 쉬운 형태를 취함으로써 디코드 처리 속도를 향상시키는 것도 가능해진다.
라인 종료 코드 생성부에서 생성하는 라인 종료 코드(E)는 일라인의 화소수를 미리 알고 있으면 인코드/디코드 처리시에 반드시 필요한 것은 아니다. 즉, 라인 종료 위치를 알 수 없어도 개시 위치로부터 화소수를 카운트함으로써 라인마다의 부영상의 화상 데이터를 인코드/디코드 처리하는 것이 가능해진다.
본 실시예에 따른 부영상 디코더부의 디코드 방법에 따르면 런 비연속이 비교적 많이 계속되는 1화소 4비트 표현(16색)의 부영상의 화상 데이터라도 이들 런랭스 압축 플래그(Comp)나, 기본 카운터(Counter)나 확장 카운터(Counter(Ext)), 카운터 확장 플래그(Ext) 등의 동작에 의해 충분한 압축 효과를 발휘하는 것이 가 능해진다. 이 런랭스 압축 플래그(Comp)를 4비트 표현(또는 이 배수)으로 하여 통합하여 데이터열의 선두에 배치함으로써 4비트 정보에 의한 디코드 처리하기 쉬운 형태를 취함으로써 디코드 처리 속도를 향상시키는 것도 가능해진다.
인코드 처리의 경우와 같이, 라인 종료 코드 검출부로 검출하는 라인 종료 코드(E)는 인코드/디코드 처리시에 반드시 필요한 것은 아니고, 일라인의 화소수를 미리 알고 있으면 이 화소수에 따라서 라인마다 디코드 처리를 하는 것이 가능해진다.
다음에, 본 실시예에 따른 인코드/디코드 방법에 의해 압축/신장된 데이터 구조의 예를 설명한다.
도 14는 4비트 데이터에 있어서 3비트 8색 표현의 런랭스 압축룰(라인 단위)을 도시한 것이다. 기본적인 데이터 구조는 런 연속의 유무를 도시하는 1비트의 런랭스 압축 플래그(Comp)(d0), 런 화소 데이터를 도시하는 3비트의 픽셀 데이터(d1∼d3), 런랭스 압축 플래그(Comp)=1(유)일 때 카운터 확장의 유무를 도시하는 1비트의 카운터 확장 플래그(Ext)(d4), 연속하는 런의 3비트의 카운터(Counter)(d5∼d7), 및 카운터 확장 플래그(Ext)=1(유)일 때, 상기 3비트의 카운터와 결합하여 7비트의 런 카운터로서 이용되는 4비트의 확장 카운터(Counter(Ext))(d8∼d11)로 구성된다.
도 14의 (a)에 도시하는 패턴은 런 연속 없음의 1화소 데이터를 표현하는 것이 가능하고, 도 14의 (b)에 도시하는 패턴은 런 연속하는 2∼8화소 데이터를 카운터(Counter)를 이용하여 표현하는 것이 가능하다. 도 14의 (c)에 도시하는 패턴은 런 연속하는 9∼128화소 데이터를 카운터(Counter) 및 확장 카운터(Counter(Ext))를 이용하여 표현하는 것이 가능하다. 도 14의 (d)에 도시하는 패턴은 라인 단위의 런랭스 압축의 종료를 도시하는 라인 종단 코드(E) 이다.
도 14의 (a)∼(d)에 도시한 각 패턴의 데이터 구조는 4비트(니블) 구성으로 되어 있고, 도 15와 달리, 유닛화하지 않더라도 바이트 정합하기 쉽고, 시스템을 비교적 용이하게 구축할 수 있다.
도 15는 본 실시예의 기본이 되는 런랭스 압축룰(라인 단위)을 도시한 도면이다. 이 도면에 있어서, 기본적인 데이터 구조는 런 연속의 유무를 도시하는 1비트의 런랭스 압축 플래그(Comp)(d0), 런 화소 데이터를 도시하는 4비트의 픽셀 데이터(d1∼d4), 런랭스 압축 플래그(Comp)=1(유)일 때, 카운터 확장의 유무를 도시하는 1비트의 카운터 확장 플래그(Ext)(d5), 연속하는 런의 3비트의 카운터(Counter)(d6∼d8) 및 카운터 확장 플래그(Ext)=1(유)일 때, 상기 3비트의 카운터와 결합하여 7비트의 카운터로서 이용되는 4비트의 확장 카운터(Counter(Ext))(d9∼d12)로 구성된다.
도 15의 (a)에 도시하는 패턴은 런 연속 없음의 1화소 데이터를 표현하는 것이 가능하고, 도 15의 (b)에 도시하는 패턴은 런 연속하는 2∼8화소 데이터를 카운터(Counter)를 이용하여 표현하는 것이 가능하다. 도 15의 (c)에 도시하는 패턴은 런 연속하는 9∼128화소 데이터를 카운터(Counter) 및 확장 카운터(Counter(Ext))를 이용하여 표현하는 것이 가능하다. 도 15의 (d)에 도시하는 패턴은 라인 단위의 런랭스 압축의 종료를 도시하는 라인 종단 코드(E)이다.
도 15의 (a)∼(d)에 도시한 각 패턴의 데이터 구조는 홀수 비트 구성으로 되어 있고, 이대로는 바이트 정합되지 않고, 처리 시스템이 복잡해지는 경향이 있다.
도 16은 본 실시예에 있어서의 실용적인 데이터 구조를 도시한다. 동도면에서는 도 15의 (a)∼(d)에 도시한 각 패턴의 데이터 구조를 바이트 정합하기 쉬운 니블(4비트) 구성이 되도록 4개의 런 변화점을 하나의 유닛으로 하여, 4개의 런랭스 압축 플래그(Comp)를 4비트의 유닛 플래그(d0∼d3)로 한 것이다(도 12 참조). 이렇게 함으로써, 4개의 런 변화점을 유닛으로 하는 바이트 처리하기 쉬운 시스템을 비교적 용이하게 구축할 수 있다.
도 17은 도 16의 유닛화한 데이터 구조를 이용한 런랭스 압축의 하나의 유닛예를 도시한 것이다.
(1) 우선 4비트의 런랭스 압축 플래그(Comp)(d0∼d3)에 의해 후속 데이터 패턴이 결정되게 된다.
(2) d0=0으로부터, 최초의 런은 비연속의 1화소로 구성되는 것을 알 수 있고, 도 16의 (a)의 패턴이 적용되고, 계속되는 픽셀 데이터(d4∼d7)가 전개된다.
(3) d1=1로부터, 2번째의 런은 연속인 것을 알 수 있고, 도 16의 (b)∼(d)의 어느 하나의 패턴이 적용되게 된다. 우선 픽셀 데이터(d8∼d11)를 유지하고, 계속해서 확장 카운터(Counter(Ext))(d12)에 의해 d12=0 및 카운터(d13∼d15)의 수가 영이 아닌 것으로부터 확장 카운터가 없는 도 16의 (b)의 패턴이며, 픽셀 데이터(d8∼d11)를 전개하고, 계속하여 3비트의 카운터(d13∼d15)로 표시되는 7 이하의 수의 픽셀 데이터(d8∼d11)를 전개한다.
(4) d2=1로부터, 3번째의 런은 연속인 것을 알 수 있고, (3)과 마찬가지로 도 16의 (b)∼(d)의 어느 하나의 패턴이 적용되게 된다. 우선 픽셀 데이터(d16∼d19)를 유지하고, 계속해서 런랭스 압축 플래그(Comp)(d20)에 의해 d20=1로부터 도 16의 (c)의 패턴이며, 카운터(Counter)(d21∼d23)와 확장 카운터(Counter(Ext))(d24∼d27)를 조합하여 픽셀 데이터(d16∼d19)를 전개하고, 계속하여 7비트의 카운터(d21∼d27)로 표시되는 127 이하의 수의 픽셀 데이터(d16∼d19)를 전개한다.
(5) d3=0으로부터, 최후의 런은 비연속의 1화소로 구성되는 것을 알 수 있고, 도 16의 (a)의 패턴이 적용되고, 계속되는 픽셀 데이터(d28∼d31)가 전개된다.
이와 같이 하여, 4개의 변화점을 하나의 유닛으로서 런랭스 전개한다.
도 18은 본 실시예에 따른 런랭스 압축룰의 유닛예를 도시한다.
도 18의 (a)는 전부 무압축의 경우를 나타내고, 4화소의 픽셀 데이터를 그대로 표현한다. 도 18의 (b)는 8화소 이하의 런 연속과, 3화소의 무압축의 픽셀 데이터를 표현한다. 도 18의 (c)는 128화소 이하의 런 연속과, 3화소의 무압축의 픽셀 데이터를 표현한다. 도 18의 (d)는 전부 압축인 경우를 나타내고, 4개의 128화소 이하의 런 연속(최대 512화소)의 픽셀 데이터를 표현한다.
도 19는 본 실시예에 따른 런랭스 압축룰의 라인 종단을 도시하는 종단 코드(E)를 갖는 유닛예, 배경 코드를 갖는 유닛예를 도시한다. 종단 코드(E)의 삽입으로 유닛은 종료하고, 그 이후의 유닛 내의 런랭스 압축 플래그(Comp)는 무시된다. 도 19의 (a)는 종단 코드(E)만으로 구성되는 예이다. 도 19의 (b)는 1화소와 종단 코드(E)로 구성되는 예이다. 도 19의 (c)는 2화소와 종단 코드(E)로 구성되는 예이다. 도 19의 (d)는 2∼8화소의 런 연속과 종단 코드(E)로 구성되는 예이다. 도 19의 (e)는 128화소 이하의 런 연속과 종단 코드(E)로 구성되는 예, 도 19의 (f)는 배경 코드를 이용한 예를 도시하는 도면이다.
도 19의 (f)는 도 19의 (b)와 동등한 데이터열이지만, 1라인의 화소수를 알고 있고, 종료 코드를 사용하지 않는 경우에 있어서, "00000000"를 배경 코드로서 이용하고 있다. 즉, 1라인에 관해서 전부 동일한 화상 데이터에 의한 배경 화상을 만들고 있는 경우는, 런랭스 압축 플래그(Comp)의 유닛의 후에, 하나의 픽셀 데이터를 두고, 그 후에 1라인의 동일한 배경 화상인 것을 의미하는 배경 코드를 둠으로써 이것을 표시하는 것도 가능하다. 이와 같이 배경 화상을 표시하여 인코드하고, 이것에 따라서 하나의 픽셀 데이터에 따른 배경 화상을 디코드함으로써 배경 화상을 높은 압축율로 압축하여 신장하는 것이 가능해진다.
도 20은 도 15에서 도시한 기본이 되는 런랭스 압축룰(라인 단위)의 다른 패턴이다. 기본적인 데이터 구조는 도 15와 같이 런 연속의 유무를 도시하는 1비트의 런랭스 압축 플래그(Comp)(d0), 런랭스 압축 플래그(Comp)=1(유)일 때, 카운터 확장의 유무를 도시하는 1비트의 카운터 확장 플래그(Ext)(d1), 연속하는 런의 3비트의 카운터(Counter)(d2∼d4) 및 카운터 확장 플래그(Ext)=1(유)일 때, 상기 3비트의 카운터와 결합하여 7비트의 카운터로서 이용되는 4비트의 확장 카운터(Counter(Ext))(d5∼d8), 그리고 도 20의 (a)∼(c)의 각 패턴에 따라서 런 화소 데이터를 도시하는 4비트의 픽셀 데이터((a) d1∼d4, (b) d5∼d8 및 (c) d9∼d12)로 구성된다.
도 15와 같이 도 20의 (a)에 도시하는 패턴은 런 연속 없음의 1화소 데이터를 표현하는 것이 가능하고, 도 20의 (b)에 도시하는 패턴은 런 연속하는 2∼8화소 데이터를 카운터를 이용하여 표현하는 것이 가능하다. 도 20의 (c)에 도시하는 패턴은 런 연속하는 9∼128화소 데이터를 카운터(Counter) 및 확장 카운터(Counter(Ext))를 이용하여 표현하는 것이 가능하다. 도 20의 (d)에 도시하는 패턴은 라인 단위의 런랭스 압축의 종료를 도시하는 라인 종단 코드(E)이다.
본 실시예에 따른 인코드/디코드 방법은 디스크 장치의 인코더부 및 디코더부뿐만 아니라, 널리 하나의 인코드/디코드 방법으로서 일반적인 디지털 데이터 처리에 적용할 수 있다. 따라서, 이것을 마이크로 컴퓨터와 이것에 명령을 부여하는 컴퓨터 프로그램이라는 형태에 의해서 동등한 순서를 취함으로써 동등한 작용 효과를 발휘하는 것이다.
[본 실시예의 개개 포인트와 그 개개 포인트마다의 독자 효과 설명]
포인트 (B)
부영상 정보의 4비트 표현과 압축 규칙(도 6∼도 20)
[효과]
부영상도 포함시킨 고화질 영상을 사용자에게 제공할 수 있다.
다음에 도 21을 참조하여 부영상의 헤더와 표시 제어 시퀀스를 설명한다.
표시 제어 시퀀스 테이블(SP_DCSQT)은 부영상 유닛(SPU)의 유효 기간중에 부영상 데이터의 표시 개시/정지와 속성을 변경하기 위한 표시 제어 시퀀스이며, 도 21의 (a)에 도시한 바와 같이 표시 제어 시퀀스(SP_DCSQ)가 그 실행순으로 기술되어 있다. 동일한 실행 시각을 갖는 표시 제어 시퀀스(SP_DCSQ)가 표시 제어 시퀀스 테이블(SP_DCSQT) 내에 존재해서는 안 된다. 부영상 유닛에 한 개 이상의 표시 제어 시퀀스(SP_DCSQ)가 기술되어야 한다.
각 표시 제어 시퀀스(SP_DCSQ)에는 도 21의 (b), 도 21의 (c)에 도시한 바와 같이 2바이트의 표시 제어 시퀀스(SP_DCSQ)의 개시 시각(SP_DCSQ-STM), 4바이트의 다음 표시 제어 시퀀스의 선두 어드레스(SP_NXT_DCSQ_SA), 하나 이상의 표시 제어 커맨드(SP-DCCMD)가 기술되어 있다.
표시 제어 시퀀스의 개시 시각(SP_DCSQ_STM)은 표시 제어 시퀀스(SP_DCSQ) 내에 기술된 SP 표시 제어 커맨드(SP_DCCMD)의 실행 개시 시각을 SP_PKT 내에 기술된 PTS로부터의 상대 PTM으로 기술한다. 기술된 실행 개시 시각후의 최초의 상부 필드로부터 표시 제어 시퀀스는 그 표시 제어 시퀀스(SP_DCSQ)에 따라서 개시된다.
최초의 표시 제어 시퀀스(SP_DCSQ(SP_DCSQ#0)) 내의 개시 시각(SP_DCSQ_STM)은 "0000b"이어야 한다. 실행 개시 시각은 SP 패킷 헤더 내에 기록된 PTS 이상이어야 한다. 따라서, 표시 제어 시퀀스의 개시 시각(SP_DCSQ_STM)은 "0000b" 또는 이하에 계산되는 플러스 정수치가 아니면 안 된다.
SP_DCSQ_STM[25…10]
=(225×n)/64
또, 0≤n≤18641(625/50 SD TV 시스템의 경우)
SP_DCSQ_STM[25…10]
=(3003×n)/1024;
또, 0≤n≤22347(525/60 SD TV 시스템의 경우)
SP_DCSQ_STM[25…10]
=225×n)/64
또, 0≤n≤18641(HD TV 시스템의 경우)
상기 식에서 n은 SPU의 PTS후의 비디오 프레임 번호이다. n=0은 정확히 PTS 시각의 비디오 프레임을 의미한다. "/"는 소수점 이하 나머지를 버리는 것에 의한 정수 뺄샘을 의미한다.
SPU 내의 최후의 PTM은 다음 SPU를 포함하는 SP 패킷 내에 기술된 PTS 이하가 아니면 안 된다. 최후의 PTM은 다음과 같이 정의된다.
최종 PTM SPU#I
=PTM SPU#I+SP_DCSQ_STMlast SPDCSQ+1비디오 프레임 기간
다음 표시 제어 시퀀스의 개시 어드레스(SP_NXT_DCSQ-SA)는 다음 표시 제어 시퀀스(SP_DCSQ)의 선두 어드레스를 SPU의 선두 바이트로부터의 상대 바이트 번호(RBN)로 기술한다. 다음 표시 제어 시퀀스(SP_DCSQ)가 존재하지 않는 경우에는 본 표시 제어 시퀀스(SP_DCSQ)의 선두 어드레스를 SPU의 선두 바이트로부터의 RBN으로 기술한다.
SP_DCCMD#n은 본 표시 제어 시퀀스(SP_DCSQ) 내에서 실행되는 한 개 이상의 표시 제어 커맨드(SP_DCCMD)를 기술한다. 동일한 표시 제어 커맨드(SP_DCCMD)를 두 번 이상 기술해서는 안 된다.
도 22는 디스크 형상의 정보 기억 매체(D)로부터 거기에 저장되어 있는 정보를 독출하여 디코드 처리하여 재생하는 재생 처리, 및/또는 영상 신호, 부영상 신호, 음성 신호를 받아, 인코드 처리하여, 이것을 디스크 형상의 정보 기억 매체(D)에 기록하는 기록 처리를 행하는 디스크 장치를 도시하고 있다.
정보 기억 매체(D)는 디스크 드라이브부(211L)에 장착되어 있다. 이 디스크 드라이브부(211L)는 장착된 정보 기억 매체(D)를 회전 구동하여, 광픽업(정보 기억 매체(D)가 광 디스크인 경우) 등을 이용하여 정보 기억 매체(D)에 저장되어 있는 정보을 판독하고 디코드하고 재생하거나, 및/또는 인코드된 신호에 따른 정보를 정보 기록 매체에 기록하는 것이다.
이하, 재생 처리에 관해서 본 실시예에 따른 디스크 장치를 설명한다.
디스크 드라이브부(211L)에서 판독된 정보는 MPU(Micro Processing Unit)부(213L)에 공급되고, 에러 정정 처리가 실시된 후, 도시하지 않는 버퍼에 저장되어, 이 정보 중, 제어 데이터 영역의 관리 정보는 메모리부(214L)에 기록되고, 재생 제어나 데이터 관리 등에 이용된다.
상기 버퍼에 저장된 정보 중, 비디오·오브젝트 영역의 정보는 분리부(226L)에 전송되고, 주영상팩(203L), 음성팩(204L) 및 부영상팩(205L)마다 분리된다. 주영상팩(203L)의 정보는 영상 디코더부(227), 음성팩(204)의 정보는 음성 디코더부(229L), 부영상팩(205L)의 정보는 부영상 디코더부(228L)에 각각 공급되어, 디코드 처리가 행해진다. 영상 디코더부(227)와 디코드 처리된 주영상 정보와, 부영상 디코더부(228L)에서 디코드 처리된 부영상 정보는 D-프로세서부(230L)에 공 급되어 중첩 처리가 실시된 후, D/A(Digital/Analogue) 변환부(231)에서 아날로그화되고, 부영상 정보는 그대로 D/A 변환부(232L)에서 아날로그화되어, 영상 신호로서 도시하지 않는 영상 표시 장치(예컨대, CRT: Cathode Ray Tube 등)에 출력된다. 음성 디코더부(229L)에서 디코드 처리된 음성 정보는 D/A 변환부(233L)에서 아날로그화되어, 음성 신호로서 도시하지 않는 음성 재생 장치(예컨대, 스피커 등)에 출력된다.
상기와 같은 정보 기억 매체(D)에 대한 일련의 재생 동작은 MPU부(213)에 의해서 통괄적으로 제어되고 있다. MPU부(213L)는 키입력부(212L)로부터의 조작 정보를 받아, ROM(Read 0nly Memory)부(215L)에 저장된 프로그램에 기초로 하여 각부를 제어하고 있다.
기록 처리에 관해서 본 실시예에 따른 디스크 장치를 설명한다.
영상, 음성 및 부영상의 각 입력 단자를 통해서 입력되는 각 데이터가 A/D 변환부(217L, 218L, 219L)에 공급되어, 아날로그 신호로부터 디지털 신호로 변환한다. A/D 변환부(218)에서 디지털 변환된 비디오 데이터는 영상 인코더부(220L)에 공급되어 인코드된다. A/D 변환부(218)에서 디지털 변환된 부영상 데이터는 부영상 인코더부(221)에 공급되어 인코드된다. A/D 변환부(219L)에서 디지털 변환된 오디오 데이터는 음성 인코더부(222L)에 공급되어 인코드된다.
각 인코더로 인코드된 비디오, 오디오 및 부영상의 각 데이터는 다중부(MUX: Multiplexer)(216L)에 공급되고, 각각 패킷 및 팩화하여, 비디오팩, 오디오팩 및 부영상팩으로서 MPEG-2 프로그램 스트림을 구성한다. 다중화된 데이터군은 파일 포 매터부(225)에 공급되어, 이 디스크 장치로 기록 재생 가능한 파일 구조에 준거한 파일로 변환한다. 이 파일은 볼륨 포매터부(224)에 공급되어, 이 디스크 장치로 기록 재생 가능한 볼륨 구조에 준거한 데이터 포맷을 형성한다. 여기서는, 파일 포매터부(225L)에서 파일화된 데이터 및 그 파일화된 데이터를 재생하기 위한 재생 제어 정보 등을 부가한다. 그 후, 물리 포매터(223L)에 공급되어, 디스크 드라이브부(211L)에 의해 디스크(D)에 파일화된 데이터를 기록한다.
이러한 재생 동작이나 기록 동작은 이 디스크 장치의 ROM부(215L)에 기억된 일련의 처리 프로그램에 기초하여 키입력부(212L)로부터의 지시하에 MPU부(213L)에서 실행함으로써 행해지는 것이다. 또, 이 디스크 장치에서는 부영상 데이터의 인코드 처리와 디코드 처리와의 양방을 행하고 있지만, 인코드 처리만이 저작 시스템(authoring system) 등으로 단독으로 행해지거나, 디코드 처리만이 디스크 장치로 행해지는 경우도 가능하다.
광 디스크 장치는 광 디스크(10)의 논리 포맷을 참조하여 동작한다. 광 디스크(10)는 리드 인 영역으로부터 리드 아웃 영역까지의 볼륨 공간은 먼저 설명한 바와 같은 볼륨 및 파일 구조를 갖고 있다. 이 구조는 논리 포맷으로서 특정 규격, 예컨대, 마이크로 UDF(micro UDF) 및 ISO9660에 준거되어 정해져 있다. 볼륨 공간은 이미 설명한 바와 같이 물리적으로 복수의 섹터로 분할되고, 그 물리적 섹터에는 연속 번호가 첨부되어 있다. 논리 어드레스는 마이크로 UDF 및 ISO9660으로 정해지도록 논리 섹터 번호(LSN)를 의미하고, 논리 섹터는 물리 섹터의 사이즈와 같이 2048바이트이며, 논리 섹터의 번호(LSN)는 물리 섹터 번호의 올림차순과 동시에 연속 번호가 부가되고 있다.
도 23은 상기한 장치의 신호 처리 계통을 자세히 나타낸 플레이어 기준 모델을 도시한다. 재생 기간 중, 디스크로부터 읽혀진 프로그램 스트림 내의 각 팩은 복호/에러 정정 회로(102K)의 인터페이스부(앞에 설명한)로부터 트랙 버퍼(104K)로 보내지고, 거기서 축적된다. 트랙 버퍼(104K)의 출력은 데멀티플렉서(114K)에서 분리되어, ISO/IEC 13818-1로 규정되는 각 타겟 디코더(124K, 126K, 126K, 130K, 132K, 134K)용 입력 버퍼(116K, 118K, 120K, 122K)에 전송된다. 트랙 버퍼(104K)는 디코더(124K, 126K, 128K, 130K, 132K, 134K)에의 데이터 연속 공급을 확보하기 위해서 설치된다. 나비팍 내의 DSI_PKT는 트랙 버퍼(104K)에 축적되는 동시에 데이터 서치 정보(DSI) 버퍼(106K)에도 축적되어, DSI 디코더(110K)에서 디코드된다. DSI 디코더(110K)에는 DSI 디코더·버퍼(112K)도 접속되고, 복호/에러 정정 회로(102K)에는 시스템·버퍼(108K)도 접속된다.
비디오 버퍼(116K)의 출력(주영상)은 HD용 디코더(124K), SD용 디코더(126K)에 공급된다. HD용 디코더(124K), SD용 디코더(126K)의 출력은 그대로 셀렉터(156K)에 공급되는 동시에, 버퍼(136K, 138K)를 통해 셀렉터(156K)에 공급된다. 셀렉터(156K)의 출력은 레터 박스 컨버터(160K)를 통해 믹서(162K)에 공급된다.
부영상 버퍼(118K)의 출력은 HD용 디코더(128K), SD용 디코더(130K)에 공급된다. HD용 디코더(128K), SD용 디코더(130K)의 출력은 그대로 셀렉터(158K)에 공급되는 동시에, 버퍼(142K, 144K)를 통해 셀렉터(158K)에 공급된다. 셀렉터(158K) 의 출력은 믹서(162K)에 공급된다.
오디오 버퍼(120K)의 출력은 오디오 디코더(132K)에 공급된다. 재생 제어 정보(PCI) 버퍼(122K)의 출력은 PCI 디코더(134K)에 공급된다. 오디오 디코더(132K)에는 오디오 디코더 버퍼(146K)도 접속되고, 오디오 디코더(132K)의 출력은 그대로 출력된다. PCI 디코더(134K)에는 PCI 디코더 버퍼(148K)도 접속되고, PCI 디코더(134K)의 출력은 하이라이트(HIL) 버퍼(150)를 통해 HIL 디코더(152K)에 공급된다. HIL 디코더(152K)에는 HIL 디코더 버퍼(154K)도 접속되고, HIL 디코더(152K)의 출력은 그대로 출력된다.
각 디코더(124K, 126K, 128K, 130K, 132K, 134K)의 전원 투입 타이밍은 전술한 버전 번호, 압축/비압축 플래그에 따라서 제어되고, SD/HD 방식에 따라서 필요한 디코더가 스탠바이되어, 절전하면서, 재생 개시를 신속히 행할 수 있다.
도 24를 이용하여 복수의 부영상 패킷의 부영상 데이터에 의해 구성되는 부영상 유닛에 관해서 설명한다. 1 GOP 내에 십수 화면분의 정지 화상의 데이터(예를 들면 자막)로서의 부영상 유닛을 기록할 수 있도록 되어 있다. 부영상 유닛(SPU)은 부영상 유닛 헤더(SPUH), 비트 도표 데이터로 구성되는 화소 데이터(PXD), 표시 제어 시퀀스 테이블(SP_DCSQT)에 의해 구성되어 있다.
표시 제어 시퀀스 테이블(SP_DCSQT)의 사이즈는 부영상 유닛의 반이하이다. 표시 제어 시퀀스(SP_DCSQ)는 각 화소의 표시 제어의 내용을 기술한다. 각 표시 제어 시퀀스(SP_DCSQ)는 연속하여 서로 접하여 기록된다.
부영상 유닛(SPU)은 정수개의 부영상팩(SP_PCK)으로 분할되고, 디스크상에 기록되어 있다. 부영상팩(SP_PCK)은 하나의 부영상 유닛(SPU)의 최종팩에 한하며, 패딩 패킷 또는 스태핑 바이트를 가질 수 있다. 유닛의 최종 데이터를 포함하는 SP_PCK의 길이가 2048바이트에 차지 않는 경우는 조정된다. 최종팩 이외의 SP_PCK는 패딩 패킷을 가질 수 없다.
부영상 유닛(SPU)의 PTS는 예컨대 상부 필드에 정합되어야 하다. 부영상 유닛(SPU)의 유효 기간은 부영상 유닛(SPU)의 PTS로부터 다음에 재생되는 부영상 유닛(SPU)의 PTS까지이다. 단, 부영상 유닛(SPU)의 유효 기간 중에 내비게이션 데이터에 스틸이 발생하는 경우는 부영상 유닛(SPU)의 유효 기간은 그 스틸이 종료할 때까지이다.
부영상 유닛(SPU)의 표시는 이하에 정의된다.
(1) 표시 제어 커맨드에 의해서 부영상 유닛(SPU)의 유효 기간 중에 표시가 온이 된 경우, 부영상 데이터가 표시된다.
(2) 표시 제어 커맨드에 의해서 부영상 유닛(SPU)의 유효 기간 중에 표시가 오프가 된 경우, 부영상 데이터가 클리어된다.
(3) 부영상 유닛(SPU)의 유효 기간이 종료했을 때 부영상 유닛(SPU)은 강제적으로 클리어되고, 부영상 유닛(SPU)은 디코더 버퍼로부터 파기된다. 부영상 유닛 헤더(SPUH)에 관해서는 앞에 설명한 바와 같다.
[3] 재생 전용 정보 기억 매체(차세대 DVD-ROM), 추기형 정보 기억 매체(차세대 DVD-R), 개서형 정보 기억 매체(차세대 DVD-R/W, 차세대 DVD-RAM)사이에서 공통인 데이터 구조 부분.
정보 기록 매체의 데이터 영역에 기록되는 데이터는 도 25에 도시한 바와 같이 신호 처리 단계에 따라서, 데이터 프레임(data frame), 스크램블드 프레임(scrambled frame), 기록 프레임(recording frame) 또는 기록 데이터 영역(recorded data field)이라 불린다. 데이터 프레임은 2048바이트로 이루어지고, 메인 데이터, 4바이트의 데이터 ID, 2바이트의 ID 에러 검출 코드(IED), 6바이트의 예약 바이트, 4바이트의 에러 검출 코드(EDC)를 갖는다. 도 25는 기록 데이터 영역을 구성하기 위한 처리의 순서를 도시한다.
에러 검출 코드(EDC)가 부가된 후, 메인 데이터에 대한 스크램블이 실행된다. 여기서, 스크램블된 32개의 데이터 프레임(스크램블드 프레임)에 대하여 크로스리드 솔로몬 에러 컬렉션 코드(Cross Reed-Solomon error correction code)가 적용되고, 소위 ECC 인코드 처리가 실행된다. 이에 따라, 기록 프레임이 구성된다. 이 기록 프레임은, 외측 패리티 코드(Parity of Outer-code(PO)), 내측 패리티 코드(Parity of Inner-code(PI)를 포함한다.
PO, PI는 각각 32개의 스크램블드 프레임에 의해 이루어지는 각 ECC 블록에 대하여 작성된 에러 정정 코드이다.
기록 프레임은 4/6변조된다. 그리고, 91바이트마다 선두에 싱크 코드(SYNC)가 부가되어 기록 필드가 된다. 하나의 데이터 영역에 4개의 기록 필드가 기록된다.
도 25는 메인 데이터로부터 기록 프레임까지 데이터가 변천하는 모습을 나타내고 있다. 도 26은 데이터 프레임의 형태를 나타내고 있다. 데이터 프레임은 172 바이트×2×6행으로 이루어지는 2064바이트이며, 그 안에 2048바이트의 메인 데이터를 포함한다.
도 27은 데이터 ID 내의 데이터 구조를 도시한다. 데이터 ID는 4바이트로 구성된다. 비트 b31-b24의 최초의 1바이트는 데이터 프레임 정보이며, 나머지의 3바이트(비트 b23-b0)는 데이터 프레임 번호이다.
데이터 프레임 정보는 섹터 포맷 타입, 트랙킹 방법, 반사율, 기록 타입, 영역 타입, 데이터 타입, 레이어 번호 등의 정보를 포함한다.
섹터 포맷 타입:
0b…CLV 포맷 타입
1b…존 포맷 타입
트랙킹 방법:
0b…피트 트랙킹
1b…그루브 트랙킹
반사율:
0b…40% 이상
1b…40%과 같거나 그 이하
기록 타입:
0b…예약,
영역 타입:
00b…데이터 영역
01b…시스템 리드 인 영역, 또는 데이터 리드 인 영역
10b…데이터 리드 아웃 영역, 또는 시스템 리드 아웃 영역
11b…미들 영역
데이터 타입:
0b…리드 온리 데이터
1b…개서 가능 데이터
레이어 번호:
0b…2층(듀얼 레이어) 디스크의 층 0, 또는 단일층(싱글 레이어) 디스크
1b…듀얼 레이어 디스크의 층 1
개서 가능 데이터 존 중의 데이터 프레임 정보는 다음과 같이 되어 있다.
섹터 포맷 타입:
1b…존 포맷 타입
트랙킹 방법:
1b…그루브 트랙킹
반사율:
1b…40%과 같거나 그 이하
기록 타입:
0b…제너럴 데이터(블록에 결함이 있는 경우는 대응하는 섹터를 포함하는 블록에는 선형 치환 알고리즘이 적용된다)
1b…리얼 타임 데이터(블록에 결함이 있는 경우라도 대응하는 섹터를 포함하 는 블록에는 선형 치환 알고리즘이 적용되지 않는다)(도 29 참조)
영역 타입:
00b…데이터 영역
01b…리드 인 영역
10b…리드 아웃 영역
데이터 타입:
1b…개서 가능 데이터
레이어 번호:
0b…듀얼 레이어의 층 0, 또는 단일층 디스크
1b…듀얼 레이어의 층 1
데이터 프레임 번호: 도 28 참조
이들 비트는 이하의 룰로 할당되어야 한다.
섹터 포맷 타입:
0b…재생 전용 디스크 또는 기록 가능 디스크용 CLV 포맷 타입
1b…개서 가능한 디스크용 존 포맷 타입
트랙킹 방법:
0b…피트 트랙킹
1b…그루브 트랙킹
반사율:
0b…40% 이상
1b…40%과 같거나 그 이하
기록 타입: 개서 가능 디스크의 데이터 영역의 경우
0b…제너럴 데이터
1b…리얼 타임 데이터
영역 타입:
00b…데이터 영역
01b…시스템 리드 인 영역, 또는 데이터 리드 인 영역
10b…데이터 리드 아웃 영역, 또는 시스템 리드 아웃 영역
11b…미들 영역
데이터 타입:
0b…리드 온리 데이터
1b…리드 온리 데이터 이외
레이어 번호:
0b…듀얼 레이어의 층 0, 또는 단일층 디스크
1b…듀얼 레이어의 층 1
데이터 프레임 번호: 물리 섹터수
도 28은 개서형 정보 기억 매체에 있어서의 데이터 프레임 번호의 내용을 도시한다. 데이터 프레임이 시스템 리드 인 영역, 결함 관리 영역, 디스크 식별 존에 소속하는 경우는 어느 경우도 물리 섹터 번호가 기술된다. 데이터 프레임이 데이터 영역에 소속하는 경우, 그 데이터 프레임 번호는 논리 섹터 번호:(LSN)+030000h가 된다. 이 때는, 사용 블록은 사용자 데이터를 포함하는 ECC 블록이다.
또한, 데이터 프레임이 데이터 영역 내에 소속하지만, 이 데이터 프레임은 사용자 데이터를 포함하지 않고, 즉, 미사용 블록인 경우가 있다. 미사용 블록은 사용자 데이터를 포함하지 않는 ECC 블록이다. 이러한 경우는 다음 3가지 중 어느 하나이다. (1) 최초의 섹터의 0으로부터 3비트가 0이며, 계속되는 섹터에는 직렬로 인크리멘트된 숫자가 기술된다. ECC 블록 내의 모든 섹터는 동일 조건이다. (2) "000000h"로부터 "00000Fh"의 사이의 숫자가 기술된다. (3) 또는 아무것도 기술되지 않는다.
도 29는 개서형 정보 기억 매체에 있어서의 기록 타입의 정의를 나타내고 있다.
데이터 프레임이 시스템 리드 인 영역에 있을 때는 "0b"이다. 데이터 프레임이 데이터 리드 인 영역, 데이터 리드 아웃 영역에 있을 때는, "0b"이다. 데이터 프레임이 데이터에 있을 때는 "0b": 제너럴 데이터, "1b": 리얼 타임 데이터이다. 제너럴 데이터의 경우는 블록에 결함이 있는 경우는 대응하는 섹터를 포함하는 블록에는 선형 치환 알고리즘이 적용된다. 리얼 타임 데이터의 경우는 블록에 결함이 있는 경우라도 대응하는 섹터를 포함하는 블록에는 선형 치환 알고리즘이 적용되지 않는다.
다음에, 데이터 ID의 에러 검출 코드(IED)에 관해서 설명한다.
지금, 매트릭스에 배치된 각 바이트가 Ci, j(i=0∼11, j=0171) IED를 위한 각 바이트가 Co, j(j=4∼5)라 하면 IED는 이하와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112004013112950-pat00001
여기서,
Figure 112004013112950-pat00002
이다.
α는 일차 다항식의 일차 루트를 나타낸다.
P=X8 + X4 + X3 + X2 + 1
다음에, 6바이트의 예약 데이터(RSV)에 관해서 설명한다.
RSV는 전비트가 "0b"인 6바이트의 데이터이다.
에러 검출 코드(EDC)는 4바이트의 체크 코드이며, 스크램블 전의 데이터 프레임의 2060바이트에 수반하고 있다. 데이터 ID의 최초의 바이트의 MSB가 b16511이라고 하고, 최후의 바이트의 LSB가 b0이라고 한다. 그렇게 하면, EDC을 위한 각 비트 bi(i=31∼0)는,
Figure 112004013112950-pat00003
이며,
여기서,
Figure 112004013112950-pat00004
이다.
도 30의 (a)는 스크램블드 프레임을 작성할 때에 피드백 시프트 레지스터에 부여하는 초기값의 예를 나타내고, 도 30의 (b)는 스크램블 바이트를 작성하기 위한 피드백 시프트 레지스터를 나타내고 있다. 16종류의 프리셋값이 준비되어 있다.
r7(MSB)부터 r0(LSB)이 8비트씩 시프트하여, 스크램블 바이트로서 이용된다. 도 30의 (a)의 초기 프리셋 번호는 데이터 ID의 4비트(b7(MSB)∼b4(LSB))와 같다. 데이터 프레임의 스크램블의 개시시에는 r14∼r0의 초기값은 도 30의 (a)의 테이블의 초기 프리셋값에 세트해야 한다.
16개의 연속하는 데이터 프레임에 대하여 동일한 초기 프리셋값이 이용된다. 다음에는, 초기 프리셋값이 전환되고, 16개의 연속하는 데이터 프레임에 대해서는 한정 교체된 동일한 프리셋값이 이용된다.
r7∼r0의 초기값의 하위 8비트는 스크램블 바이트 S0으로서 추출된다. 그 후, 8비트의 시프트가 행해지고, 다음에 스크램블 바이트가 추출되어, 2047회 이러한 동작이 반복된다. r7∼r0로부터 스크램블 바이트 S0∼S2047이 추출되면 데이터 프레임은 메인 바이트 Dk로부터 스크램블드 바이트 D'k가 된다. 이 스크램블드 바이트 D'k는,
Figure 112004013112950-pat00005
가 된다.
[
Figure 112004013112950-pat00006
는 배타적 논리합 연산을 나타낸다.]
다음에, 포인트 (D), (E)에 관계하는 ECC 블록의 구성에 관해서 설명한다.
도 31은 ECC 블록을 나타내고 있다. ECC 블록은 연속하는 32개의 스크램블드 프레임으로 형성되어 있다. 세로 방향으로 192행+16행, 가로 방향으로 (172+10)×2열이 배치되어 있다. B0, 0, B1, 0, …은 각각 1바이트이다. PO는, PI는 에러 정정 코드이며, 외측 패리티, 내측 패리티이다.
도 32의 ECC 블록은 (6행×172바이트)단위가 1스크램블드 프레임으로서 취급된다. 이와 같이 스크램블드 프레임 배치로서 다시 그린 도면이 도 33이다. 즉, 1ECC 블록은 연속하는 32개의 스크램블드 프레임으로 이루어진다. 또한, 이 시스템에서는 (블록 182바이트×207바이트)를 쌍으로서 취급한다. 좌측의 ECC 블록의 각 스크램블드 프레임의 번호에 L을 붙이고, 우측의 ECC 블록의 각 스크램블드 프레임의 번호에 R을 붙이면 스크램블드 프레임은 도 32에 도시한 바와 같이 배치되어 있다. 즉, 좌측의 블록에 좌측과 우측의 스크램블드 프레임이 교대로 존재하고, 우측의 블록에 스크램블드 프레임이 교대로 존재한다.
즉, ECC 블록은 32개의 연속 스크램블드 프레임으로 형성된다. 홀수 섹터의 좌측반의 각 행은 우측반의 행과 교환되어 있다. 172×2바이트×192행은 172바이트×12행×32 스크램블드 프레임과 같고, 데이터 영역이 된다. 16바이트의 PO가 각 172×2열에 RS(208, 192, 17)의 외측 코드를 형성하기 위해서 부가된다. 또한 10바이트의 PI(RS(182, 172, 11))가 좌우의 블록의 각 208×2행에 부가된다. PI는 P0의 행에도 부가된다.
프레임 내의 숫자는 스크램블드 프레임 번호를 나타내고, 서픽스의 R, L은 스크램블드 프레임의 우측반과, 좌측반을 의미한다. 도 32에 도시한 P0, PI의 생성은 이하와 같은 순서로 행해진다.
우선, 열 j(j=0∼171과, j=182∼353)에 대하여 16바이트의 Bi, j(i=192∼207)가 부가된다. 이 Bi, j는 다음 다항식 Rj(x)에 의해 정의되어 있고, 이 다항식은 외측 코드 RS(208, 192, 17)를 각 172×2열로 형성하는 것이다.
Figure 112004013112950-pat00007
여기서,
Figure 112004013112950-pat00008
이다.
다음에, 행 i(i=0∼207)에 대하여 10바이트의 Bi, j(j=172∼181, j=354∼363)가 부가된다. 이 Bi, j는 다음 다항식 Ri(x)에 의해 정의되어 있고,
이 다항식은 내측 코드 RS(182, 172, 11)를 (208×2)/2의 각 행으로 형성하는 것이다.
Figure 112004013112950-pat00009
Figure 112004013112950-pat00010
Figure 112004013112950-pat00011
α는 일차 다항식의 일차 루트를 나타낸다.
P(X)=X8 + X4 + X3 + X2 + 1
[본 실시예의 개개 포인트와 그 개개 포인트마다의 독자 효과 설명]
포인트 (D)
곱셈 부호를 이용한 ECC 블록 구조(도 31, 도 32).
도 31과 도 32에 도시한 바와 같이 본 실시예에서는 정보 기억 매체에 기록하는 데이터를 2차원형으로 배치하고, 에러 정정용 부가 비트로서 행방향에 대해서는 내측 패리티(PI)(Parity in), 열방향에 대해서는 외측 패리티(PO)(Parity out)를 부가한 구조로 되어 있다.
[효과]
이레이저 정정 및 세로와 가로의 반복 정정 처리에 의한 높은 에러 능력을 갖는다.
Ｏ 32섹터로 하나의 에러 정정 단위(ECC 블록)를 구성.
도 32에 도시한 바와 같이 본 실시예에서는 0섹터로부터 31섹터까지의 32섹터를 세로로 순차적으로 늘어서는 ECC 블록을 구성하는 구조로 되어 있다.
[효과]
차세대 DVD에서는 현세대 DVD와 동일한 정도의 길이의 상처가 정보 기억 매체 표면에 붙은 경우라도 에러 정정 처리로 정확한 정보를 재생할 수 있는 것이 요구된다. 본 실시예에서는 고화질 영상에 대응한 대용량화를 목표로 하여 기록 밀도를 높였다. 그 결과, 종래와 같이 16섹터로 1ECC 블록을 구성하는 경우, 에러 정정으로 보정 가능한 물리적 상처의 길이가 종래의 DVD에 비교해서 줄어든다. 본 실시예와 같이 1ECC 블록을 32섹터로 구성하는 구조로 함으로써 에러 정정 가능한 정보 기억 매체 표면 상처의 허용 길이를 길게 할 수 있는 동시에, 현행 DVD ECC 블록 구조의 호환성·포맷 계속성을 확보할 수 있다.
포인트 (E)
동일 섹터 내를 복수로 분할하고, 분할된 각 부분마다 다른 곱셈 부호(소ECC 블록)를 구성한다.
도 32에 도시한 바와 같이 섹터 내 데이터를 172바이트마다 좌우에 교대 배치하여, 좌우에 개별적으로 그룹화된다(좌우의 그룹에 속하는 데이터는 각각 상자형으로 인터리브된 모양으로 되어 있다). 이 분할된 좌우의 그룹은 도 32에 도시한 바와 같이 32섹터분씩 모여 좌우로 작은 ECC 블록을 구성한다. 도 32 내에서의 예 컨대, "2-R" 등의 의미는 섹터 번호와 좌우 그룹 식별 기호(예컨대, 2번째의 우측의 데이터)를 표시하고 있다(도 32 중 L은 좌측을 나타낸다.)
[효과]
섹터 내 데이터의 에러 정정 능력을 향상시키는 것에 의하는 기록 데이터의 신뢰성 향상.
예컨대, 기록시에 트랙이 떨어져 기기록 데이터상을 오버라이트하여, 1섹터분의 데이터가 파괴된 경우를 생각한다. 본 실시예에서는 1섹터 내의 파괴 데이터를 2개의 소ECC 블록을 이용하여 에러 정정을 하기 때문에, 1개의 ECC 블록 내에서의 에러 정정의 부담이 경감되어, 보다 성능이 좋은 에러 정정이 보증된다.
본 실시예에서는 ECC 블록 형성후에도 각 섹터의 선두 위치에 데이터 ID(data ID)가 배치되는 구조로 되어 있기 때문에, 액세스시의 데이터 위치 확인을 고속으로행할 수 있다.
Ｏ 동일 섹터 내를 인터리브(등간격으로 교대로 별도의 그룹에 포함하게 한다)하여 각 그룹마다 다른 작은 ECC 블록에 속하게 한다.
[효과]
본 실시예에 의해 버스트 에러에 강한 구조를 제공한다.
예컨대, 정보 기억 매체의 원주 방향으로 긴 흠이 생겨, 172바이트를 넘는 데이터의 판독이 불가능하게 된 버스트 에러의 상태를 생각한다. 이 경우의 172바이트를 넘는 버스트 에러는 2개의 작은 ECC 블록 내에 분산 배치되기 때문에, 1개의 ECC 블록 내에서의 에러 정정의 부담이 경감되어, 보다 성능이 좋은 에러 정정 이 보증된다.
도 31의 각 B 매트릭스의 요소인 Bi, j는 208행×182×2열을 구성하고 있다. 이 B 매트릭스는 Bi, j가 Bm, n으로 재배치되도록 행간에 있어서 인터리브되어 있다. 이 인터리브의 규칙은 이하의 식으로 나타낸다.
Figure 112004013112950-pat00012
*┖p┙는 p이하의 최대 정수를 나타낸다.
이 결과, 도 33에 도시하는 바와 같이 16의 패리티행은 1행씩 분산된다. 즉, 16의 패리티행은 2개의 기록 프레임 간격에 대하여 1행씩 배치된다. 따라서, 12행으로 이루어지는 기록 프레임은 12행+1행이 된다. 이 행 인터리브가 행해진 후, 13행×182바이트는 기록 프레임으로서 참조된다. 따라서, 행 인터리브가 행해진 후의 ECC 블록은 32개의 기록 프레임으로 이루어진다. 하나의 기록 프레임 내에는 도 32에서 설명한 바와 같이 우측과 좌측의 블록의 행이 6행씩 존재한다. 또한, PO는 좌의 블록(182×208바이트)과 우측의 블록(182×208바이트)사이에서는 다른 행에 위치하도록 배치되어 있다. 도면에서는 하나의 완결형의 ECC 블록으로서 나타내고 있다. 그러나, 실제의 데이터 재생시에는 이러한 ECC 블록이 연속하여 에러 정정 처 리부에 도래한다. 이러한 에러 정정 처리의 정정 능력을 향상하기 위해서 도 33에 도시한 바와 같은 인터리브 방식이 채용되었다.
다음에, 기록 데이터 영역의 구성(포인트 F)에 관해서 설명한다.
13행×182바이트의 기록 프레임(2366바이트)이 연속 변조되고, 이것에 2개의 싱크 코드가 부가된다. 하나의 싱크 코드는 제0열의 앞, 또 하나의 싱크 코드는 제91번째의 열의 앞에 부가된다.
기록 데이터 영역의 개시시는 싱크 코드 SY0의 상태는 Stete1이다. 기록 데이터 영역은 도 34에 도시한 바와 같이 13세트×2싱크 프레임이다. 29016채널 비트 길이의 하나의 기록 데이터 영역은 변조전은 2418바이트에 등가이다.
도 34의 SY0-SY3은 싱크(SYNC) 코드이며, 도 35에 도시하는 코드 중에서 선택된 것이다. 도 34에 기재되어 있는 숫자 24, 숫자 1092는 채널 비트 길이이다.
도 34에 있어서 짝수 기록 데이터 영역(Even Recorded data field) 및 홀수 기록 데이터 영역(Odd Recorded data field)의 어느것이나 최후의 2싱크 프레임(즉, 최후의 싱크 코드가 SY3인 부분과 그 직후의 싱크 데이터 및 싱크 코드가 SY1인 부분과 그 직후의 싱크 데이터가 나란한 부분) 내의 싱크 데이터 영역에 도 33에서 도시한 외측 패리티(PO)의 정보가 삽입된다.
짝수 기록 데이터 영역 내의 최후의 2싱크 프레임 개소에는 도 32에 도시한 좌측의 PO의 일부가 삽입되고, 홀수 기록 데이터 영역 내의 최후의 2싱크 프레임 개소에는 도 32에 도시한 우측의 PO의 일부가 삽입된다. 도 32에 도시한 바와 같이 1개의 ECC 블록은 각각 좌우의 소ECC 블록으로 구성되고, 섹터마다에 교대로 다른 PO 그룹(좌측의 소ECC 블록에 속하는 PO나, 우측의 좌측의 소ECC 블록에 속하는 P0나))의 데이터가 삽입된다.
싱크 코드 SY3, SY1이 연속하는 좌측의 데이터 영역은 도 34의 (a)에 나타나 있고, 싱크 코드 SY3, SY1이 연속하는 우측의 데이터 영역은 도 34의 (b)에 나타나 있다.
[본 실시예의 개개 포인트와 그 개개 포인트마다의 독자 효과 설명]
포인트 (F)
ECC 블록을 구성하는 섹터에 의해 복수 종류의 동기 프레임 구조를 규정한다.
1개의 ECC 블록을 구성하는 섹터의 섹터 번호가 짝수 번호나 홀수 번호로 도 34(a), (b)에 도시한 바와 같이 동기 프레임 구조를 변화시키는 것에 특징이 있다. 즉, 섹터마다에 교대로 다른 P0 그룹의 데이터가 삽입되는 구조(도 33)로 되어 있다.
[효과]
ECC 블록을 구성한 후에도, 섹터의 선두 위치에 데이터 ID가 배치되는 구조로 되어 있기 때문에, 액세스시의 데이터 위치 확인을 고속으로 행할 수 있다. 또한, 동일 섹터 내에 다른 소ECC 블록에 속하는 PO를 혼재 삽입함으로써, 도 33과 같은 PO 삽입 방법을 채용하는 방법이 구조가 간단해져, 정보 재생 장치 내에서의 에러 정정 처리후의 각 섹터마다의 정보 추출이 용이해지는 동시에, 정보 기록 재생 장치 내에서의 ECC 블록 데이터의 조립 처리의 간소화를 도모할 수 있다.
Ｏ PO의 인터리브·삽입 위치가 좌우로 다른 구조를 갖는다(도 33).
[효과]
ECC 블록을 구성한 후에도, 섹터의 선두 위치에 데이터 ID가 배치되는 구조로 되어 있기 때문에, 액세스시의 데이터 위치 확인을 고속으로 행할 수 있다.
도 35에 구체적인 싱크 코드 내용에 관해서 설명한다. 본 실시예의 변조 규칙(상세한 설명은 후술)에 대응하여 State0으로부터 State2까지의 3상태(State)를 갖는다. SY0으로부터 SY3까지의 각각 4종류의 싱크 코드가 설정되어, 각 상태에 따라서 도 35의 좌우의 그룹에서 선택된다. 현행 DVD 규격에서는 변조 방식으로서 8/16변조(8비트를 16채널 비트로 변환)의 RLL(2, 10)(Run Length Limited: d=2, k=10: "0"이 연속하여 계속되는 범위의 최소값이 2, 최대값이 10)를 채용하고 있고, 변조에 State1로부터 State4까지의 4상태, SY0으로부터 SY7까지의 8종류의 싱크 코드가 설정되어 있다. 그것에 비교하면 본 실시예는 싱크 코드의 종류가 감소하고 있다. 정보 기록 재생 장치 또는 정보 재생 장치에서는 정보 기억 매체로부터의 정보 재생시에 패턴 매칭법에 의해 싱크 코드의 종별을 식별한다. 본 실시예와 같이 싱크 코드의 종류를 대폭 줄임으로써 매칭에 필요한 대상 패턴을 줄이고, 패턴 매칭에 필요한 처리를 간소화하여 처리 효율을 향상시킬뿐만 아니라, 인식 속도를 향상시키는 것이 가능해진다.
도 35에 있어서 "#"로 도시한 비트(채널 비트)는 DSV(Digital Sum Value) 제어 비트를 표시하고 있다. 상기 DSV 제어 비트는 후술하는 바와 같이 DSV 제어기(DSV 컨트롤러)에 의해 DC 성분을 억압하도록(DSV의 값이 "0"에 접근하도록) 결정된다. 즉, 상기 싱크 코드를 사이에 둔 양측의 프레임 데이터 영역(도 34의 1092채널 비트의 영역)을 포함시키고, 거시적으로 보아 DSV값이 "0"에 접근하도록 "#"의 값을 "1"이나 "0"로 선택된다.
도 35에 도시한 바와 같이 본 실시예에 있어서의 싱크 코드는 하기의 부분으로 구성되어 있다.
(1) 동기 위치 검출용 코드부
모든 싱크 코드에서 공통인 패턴을 가지고, 고정 코드 영역을 형성한다. 이 코드를 검출함으로써 싱크 코드의 배치 위치를 검출할 수 있다. 구체적으로는 도 35의 각 싱크 코드에 있어서의 최후의 18채널 비트 "010000 000000 001001"인 곳을 의미하고 있다.
(2) 변조시의 변환 테이블 선택 코드부
가변 코드 영역의 일부를 형성하고, 변조시의 State 번호에 대응하여 변화되는 코드이다. 도 35의 최초의 1채널 비트인 곳이 해당한다. 즉, State1, State2 중 어느 하나를 선택하는 경우에는 SY0으로부터 SY3까지의 어느 코드라도 최초의 1채널 비트가 "0"이 되고, State0 선택시에는 싱크 코드의 최초의 1채널 비트가 "1"로 되어 있다. 단, 예외로서 State0에서의 SY3의 최초의 1채널 비트는 "0"이 된다.
(3) 싱크 프레임 위치 식별용 코드부
싱크 코드 내에서의 SY0으로부터 SY3까지의 각 종류를 식별하는 코드로, 가변 코드 영역의 일부를 구성한다. 도 35의 각 싱크 코드에 있어서의 처음부터 1번째로부터 6번째까지의 채널 비트부가 이것에 해당한다. 후술하는 바와 같이 연속하 여 검출되는 3개씩의 싱크 코드의 관계 패턴으로부터 동일 섹터 내의 상대적인 위치를 검출할 수 있다.
(4) DC 억압용 극성 반전코드부
도 35에 있어서의 "#" 위치에서의 채널 비트가 해당하고, 전술한 바와 같이 여기의 비트가 반전 또는 비반전함으로써 전후의 프레임 데이터를 포함한 채널 비트열의 DSV값이 "0"에 접근하도록 작동한다.
본 실시예에서는 변조 방법에 8/12변조(ETM: Eight to Twelve Modulation), RLL(1, 10)를 채용하고 있다. 즉, 변조시에 8비트를 12채널 비트로 변환하고, 변환후의 "0"가 연속하여 계속되는 범위는 최소값(d값)이 1, 최대값(k값)이 10이 되도록 설정하고 있다. 본 실시예에서는 d=1로 함으로써 종래보다 고밀도화를 달성할 수 있지만, 밀집한 마크에서는 충분히 큰 재생 신호 진폭을 얻기 어렵다.
그래서, 도 132에 도시한 바와 같이 본 실시예의 정보 기록 재생 장치에서는 PR 등화 회로(130)와 비터비 복호기(156)를 가지고, PRML(Partiral Response Maximum Likelihood)의 기술을 이용하여 매우 안정적인 신호 재생을 가능하게 하고 있다. 또한, k=10이라 설정하고 있기 때문에, 변조된 일반의 채널 비트 데이터 내에는 "0"이 연속하여 11개 이상 계속되는 일이 없다. 이 변조룰을 이용하여 상기한 동기 위치 검출용 코드부에서는 변조된 일반의 채널 비트 데이터 내에는 나타나지 않는 패턴을 갖게 하고 있다. 즉, 도 35에 도시한 바와 같이 동기 위치 검출용 코드부에서는 "0"을 연속적으로 12(=k+2)개 계속하고 있다. 정보 기록 재생 장치 또는 정보 재생 장치에서는 이 부분을 찾아내어 동기 위치 검출용 코드부의 위치를 검출한다. 또한, 나머지에 길게 "0"가 연속적으로 계속되면 비트 시프트 에러가 발생하기 쉽기 때문에, 그 폐해를 완화하기 위해서 동기 위치 검출용 코드부 내에서는 그 직후에 "0"의 연속 갯수가 적은 패턴을 배치하고 있다. 본 실시예에서는 d=1이기 때문에 대응 패턴으로서는 "101"의 설정은 가능하지만, 전술한 바와 같이 "101"인 곳(밀집한 패턴인 곳)에서는 충분히 큰 재생 신호 진폭을 얻기 어렵기 때문에 그 대신에 "1001"을 배치하여, 도 35에 도시한 바와 같은 동기 위치 검출용 코드부의 패턴으로 하고 있다.
본 실시예에 있어서 도 35에 도시한 바와 같이 싱크 코드 내의 후측의 18채널 비트를 독립적으로 (1) 동기 위치 검출용 코드부로 하고, 전측의 6채널 비트로 (2) 변조시의 변환 테이블 선택 코드부, (3) 싱크 프레임 위치 식별용 코드부, (4) DC 억압용 극성 반전코드부를 겸용하고 있는 것에 특징이 있다. 싱크 코드 내에서 (1) 동기 위치 검출용 코드부를 독립시킴으로써 단독 검출을 쉽게 하여 동기 위치 검출 정밀도를 높여, 6채널 비트 내에 (2)∼(4)의 코드부를 겸용화함으로써 싱크 코드 전체의 데이터 사이즈(채널 비트 사이즈)를 작게 하여, 싱크 데이터의 점유율을 높임으로써 실질적인 데이터 효율을 향상시키는 효과가 있다.
도 35에 도시하는 4종류의 싱크 코드의 내, SY0만을 도 34에 도시한 바와 같이 섹터 내의 최초의 싱크 프레임 위치에 배치한 것에 본 실시예의 특징이 있다. 그 효과로서 SY0을 검출하는 것만으로 바로 섹터 내의 선두 위치을 산출할 수 있고, 섹터 내의 선두 위치 추출 처리가 매우 간소화된다.
또한, 연속하는 3개의 싱크 코드의 조합 패턴은 동일 섹터 내에서 전부 다르 다고 하는 특징도 있다.
도 34의 실시예에서는 짝수 기록 데이터 영역, 홀수 기록 데이터 영역 어느 경우에도 섹터 선두의 싱크 프레임 위치에서는 SY0이 나타나고, 다음에 SY1, SY1로 계속된다. 이 경우의 3개의 싱크 코드의 조합 패턴은 싱크 코드 번호만을 나란히 하여 (0, 1, 1)이 된다. 이 조합 패턴을 열방향으로 세로로 나란히 하고, 1개씩 조합을 변이했을 때의 패턴 변화를 가로 방향으로 나란히 하면 도 36과 같이 된다. 예컨대, 도 36에서의 최신의 싱크 프레임 번호가 "02"인 열은 (0, 1, 1)의 순으로 싱크 코드 번호가 나란히 되어 있다. 도 34에 있어서 짝수 기록 데이터 영역에서의 "02"의 싱크 프레임 위치는 최상행의 좌측으로부터 3번째의 싱크 프레임 위치를 표시하고 있다. 이 싱크 프레임 위치에서의 싱크 코드는 SY1로 되어 있다. 섹터 내 데이터를 연속적으로 재생하고 있는 경우에는 그 직전에 배치된 싱크 프레임 위치에서의 싱크 코드는 SY1이며, 2개앞의 싱크 코드는 SY0(싱크 코드 번호는 "0")이 된다. 도 36으로부터 분명한 바와 같이 최신의 싱크 프레임 번호가 "00"로부터 "25"인 범위에서 열방향으로 병행하는 3개의 싱크 코드 번호의 조합 패턴은 전부 다른 조합으로 되어 있다. 이 특징을 활용하여, 연속하는 3개의 싱크 코드의 조합 패턴으로부터 동일 섹터 내의 위치를 산출하는 것이 가능해진다.
도 36에 있어서의 6행째는 연속하는 3개의 싱크 코드의 조합을 1개 변이했을 때의 패턴 변화 내에서의 싱크 코드 번호가 변화되는 수를 표시하고 있다. 예컨대, 최신의 싱크 프레임 번호가 "02"인 열은 (0, 1, 1)의 순으로 싱크 코드 번호가 나란히 되어 있다. 이 조합을 1개 변이했을 때의 조합 패턴은 최신의 싱크 프레임 번 호가 "03"인 열에서 기재되어, (1, 1, 2)로 되어 있다. 이 2패턴을 비교하면, 중앙부에서는 "1 →1"로 싱크 코드 번호는 변함이 없지만, 앞쪽이 "0 →1"로 변화하고, 뒤쪽이 "1 →2"로 변화하고 있기 때문에 합계 2개소 변화하여, 인접사이의 코드 변화수는 "2"가 된다. 도 36으로 부터 분명한 바와 같이 최신의 싱크 프레임 번호가 "00"로부터 "25"에 이르는 전범위 내에서 인접사이의 코드 변화수가 2 이상이 되도록(즉, 연속하는 3개씩의 싱크 코드의 조합을 1개 변이한 조합 패턴은 적어도 2개소 이상 싱크 코드 번호가 변화하도록) 고안하여 섹터 내의 싱크 코드 번호를 배열한 것에 본 실시예의 특징이 있다.
도 40과 도 41을 이용하여 후술하는 바와 같이 본 실시예에서는 재생 전용 정보 기억 매체에 있어서의 특정한 데이터 구조 및 추기형 정보 기억 매체와 개서형 정보 기억 매체에서는 ECC 블록의 사이에 가드 영역을 가지고, 이 가드 영역 내의 PA(Postamble: 포스트앰블) 영역의 최초에 싱크 코드가 배치되고, 가드 영역 내의 싱크 코드는 도 37에 도시한 바와 같이 SY1이 설정되어 있다. 이와 같이 싱크 코드 번호를 설정함으로써 가드 영역을 사이에 두고 2개의 섹터가 배치되어 있는 경우라도 연속하는 3개씩의 싱크 코드의 조합을 1개씩 변이했을 때의 인접사이의 코드 변화수는 도 37에 도시한 바와 같이 항상 2 이상이 유지된다.
도 36 및 도 37에 있어서의 7행째는 연속하는 3개씩의 싱크 코드의 조합을 2개씩 변이했을 때의 코드 변화수를 표시하고 있다. 예컨대, (0, 1, 1)의 순으로 싱크 코드 번호가 나란히 되어 있는 최신의 싱크 프레임 번호가 "02"인 열에 대하여 조합을 2개 변이했을 때의 패턴은 최신의 싱크 프레임 번호가 "04"인 열에 대응하 여, (1, 2, 1)의 순으로 싱크 코드 번호가 늘어선다. 이 때는 뒤쪽은 "1→1"로 싱크 코드 번호는 변함이 없지만, 앞쪽이 "2→1"으로 변화되고, 중앙이 "1→2"로 변화하고 있기 때문에 합계 2개소 변화되어, 조합을 2개 변이했을 때의 코드 변화수는 "2"가 된다.
정보 기억 매체에 기록된 정보를 연속하여 재생할 때에 정보 기억 매체상이 무결함이며, 프레임 시프트나 트랙 어긋남이 없는 이상적인 경우에는 프레임 데이터를 재생하는 동시에 싱크 코드의 데이터도 정확히 순차 검지가 행해지고 있다. 이 경우에는 연속하는 3개씩의 싱크 코드의 조합 패턴은 1개씩 변이한 인접 패턴이 순차 검출된다. 도 34에 도시한 바와 같은 본 실시예의 싱크 코드 배열을 행한 경우에는 도 36, 도 37에 도시한 바와 같이 연속하는 3개씩의 싱크 코드의 조합 패턴은 반드시 2개소 이상 싱크 코드 번호가 변화하고 있다. 따라서, 만약 상기 조합 패턴이 인접사이에서 1개만 싱크 코드 번호가 변화한 경우에는 싱크 코드(번호)를 일부 오검지했거나 트랙 어긋남을 일으킨 가능성이 높다.
정보 기억 매체상의 정보 재생시에 어떠한 원인으로 동기가 어긋나고, 1싱크 프레임분 어긋나 동기를 걸었다고 해도, 다음 싱크 코드를 검출한 시점에서 선행하는 2개의 싱크 코드와의 조합 패턴에 의해 동일 섹터 내의 현재의 재생 위치를 확인할 수 있다. 그 결과, 1싱크 프레임분 변이하여(위치 보정하여) 동기를 리셋하는 것이 가능해진다. 연속 재생시에 동기가 어긋나 1싱크 프레임분 어긋난 것을 검출했을 때는 연속하는 3개씩의 싱크 코드의 조합을 2개 변이했을 때의 패턴 변화가 나타난다. 이때에 패턴 내에서 싱크 코드 번호가 변화되는 장소의 수를 나타낸 것 이 도 36과 도 37의 7행째이다. 프레임 시프트가 생긴 경우의 프레임 시프트량은 대다수의 경우에 ±1싱크 프레임분이기 때문에 1싱크 프레임 어긋났을 때의 패턴 변화 상황을 파악하고 있으면 대다수의 프레임 시프트를 검출할 수 있다. 도 36과 도 37의 7행째로부터 알 수 있는 것은 본 실시예의 싱크 코드 배열 방법에서는 ±1싱크 프레임분의 프레임 시프트가 생겼을 때에
(가) 대부분의 경우는 패턴 내에서 싱크 코드 번호가 변화하는 장소는 2개소 이상으로 되어 있고,
(나) 패턴 내에서 싱크 코드 번호가 변화하는 장소는 1개소뿐인 것은 섹터 내의 선두에 가까운 장소만(최신의 싱크 프레임 번호로 "03"와 "04"인 곳만)으로 되어 있고,
(다) 패턴 내에서 싱크 코드 번호가 변화하는 장소는 1개소뿐인 것은 검출된 조합 패턴이 (1, 1, 2)나 (1, 2, 1)(최신의 싱크 프레임 번호로 "03"와 "04"인 곳) 및 (1, 2, 2)나 (2, 1, 2)(최신의 싱크 프레임 번호로 "03"와 "04"인 곳에 대하여 1싱크 프레임분 변이한 장소(조합 장소를 2개 변이한 장소)에서의 조합 패턴)인 곳만으로 되어 있다라고 하는 특징이 있다.
이상의 특징으로부터 대부분의 경우(만일 프레임 시프트가 생기더라도 시프트량이 ±1싱크 프레임분인 경우)에는 「연속하는 3개씩의 싱크 코드의 조합 패턴 내에서 싱크 코드 번호가 변화하는 장소의 수가 1개소뿐이고, 검출된 조합 패턴이 (1, 1, 2), (1, 2, 1), (1, 2, 2), (2, 1, 2) 중 어디에 해당하지 않는 경우에는 싱크 코드의 오검지나 트랙 어긋남이 생겼다」고 판단할 수 있다.
트랙 어긋남이 생긴 경우에는 도 26에 도시하는 데이터 ID의 연속성, 또는 후술하는 워블 어드레스 정보의 연속성의 가부로 검지(트랙이 어긋나면 연속성이 도중에서 끊긴다)할 수 있다.
도 34에 도시한 본 실시예에 있어서의 싱크 코드 배열 방법에 의한 특징을 이용하여, 연속하는 3개씩의 싱크 코드의 조합 패턴 변화의 상태로 프레임 시프트, 싱크 코드의 오검지, 트랙 어긋남 중 어느 하나를 식별 가능하게 된다. 이상에서 설명한 내용을 도 38에 통합하여 기재한다. 패턴 내에서 싱크 코드 번호가 변화하는 장소의 수가 1개소뿐인지 아닌지로 프레임 시프트나 싱크 코드의 오검지/트랙 어긋남을 식별할 수 있는 것에 본 실시예의 특징이 있다.
도 38에 있어서 각 케이스에서의 패턴의 변화 상황은 열방향(세로 방향)으로 통합하여 기재하고 있다. 예컨대, 케이스 1에서는 예정한 조합 패턴과 2개소 이상 다르고, 예정 패턴에 대하여 ±1싱크 프레임 어긋난 패턴에 일치하고 있으면 프레임 시프트라고 보는 데 대하여, 케이스 2에서는 예정 패턴과 1개소만 다른 예정 패턴에 대하여 ±1싱크 프레임 어긋난 패턴에 일치, 검출된 패턴이 (1, 1, 2), (1, 2, 1), (1, 2, 2), (2, 1, 2) 중 어디에 해당하는 3가지의 상황이 중복되지 않으면 프레임 시프트가 일어났다고 보지 않는다.
[본 실시예의 개개 포인트와 그 개개 포인트마다의 독자 효과 설명]
포인트 (J)
배치를 고안하여, 연속 3개씩의 싱크 코드의 조합이 1개 어긋났을 때의 코드 변화수를 2 이상으로 한다(도 36∼도 38).
[효과]
정보 기억 매체 표면에 부착된 먼지나 상처, 또는 기록막(광 반사막)상의 미세한 결함 등에 의해 기록된 싱크 코드를 정확하게 읽을 수 없고 잘못 별도의 싱크 코드 번호로서 인식되는(오검지) 일이 종종 발생한다. 종래의 DVD의 싱크 코드 배열에서는 인접하는 싱크 코드의 조합 패턴사이에서 1개소만 싱크 코드 번호가 변화되는 장소가 존재하고 있다. 그 때문에, 1개소 싱크 코드의 싱크 코드 번호를 잘못 읽으면(오검지하면), 프레임 시프트가 생겼다고 잘못 판단되어, 잘못된 위치에 재동기를 걸게 된다(리셋되게 된다). 이 경우, 싱크 프레임 내의 싱크 코드를 제외한 나머지의 프레임 데이터는 예컨대, 도 33에 도시하는 ECC 블록 내의 틀린 위치에 할당되어 에러 정정 처리되어 버린다. 1싱크 프레임분의 프레임 데이터량은 도 33에 도시하는 ECC 블록을 구성하는 좌우의 소ECC 블록 내에서의 반라인분에 해당한다.
따라서, 상기의 오검지에 의해 1싱크 프레임분 ECC 블록 내에서의 할당 위치가 틀리면 대폭 에러 정정 능력이 저하하여, ECC 블록 내의 전데이터에까지 영향이 파급된다. 본 실시예와 같이 연속 3개씩의 싱크 코드의 조합이 1개 어긋났을 때의 코드 변화수가 2 이상이 되도록 싱크 코드 배열을 고안함으로써 정보 기억 매체 표면에 부착된 먼지나 상처, 또는 기록막(광 반사막)상의 미세한 결함 등에 의해 싱크 코드 번호를 오검지했다고 해도 프레임 시프트가 생겼다고 잘못 판단되는 일이 적고, ECC 블록에 의한 에러 정정 능력의 대폭적인 열화를 방지할 수 있다.
더욱, 싱크 코드의 조합 패턴 내에서 1개소만 예상밖의 싱크 코드 번호가 검 출되었다고 해도 싱크 코드의 오검지인지 여부를 판정할 수 있기 때문에, 오검지 결과에 대하여 자동적으로 옳은 싱크 코드 번호로 고치는 『자동 수정 처리』(도 136의 ST7)가 가능하게 된다. 그 결과, 종래의 DVD와 비교해서 싱크 코드의 검출 및 그것을 이용한 동기 처리의 신뢰성이 비약적으로 향상한다.
Ｏ 가드 영역을 포함하지 않는 섹터 구조가 반복하는 배치라도 코드 변화수가 2 이상이 되도록 고안.
Ｏ 가드 영역을 사이에 두고 섹터 구조가 배치되는 경우라도 코드 변화수가 2 이상이 되도록 고안.
[효과]
도 40과 도 41에 도시한 바와 같이 재생 전용 정보 기억 매체에 있어서의 데이터 기록 형식이 두 가지 존재한 경우라도 데이터 기록 형식에 따르지 않고 추기형 정보 기억 매체와 기록형 정보 기억 매체에 관해서도 싱크 코드 배열을 이용한 동일한 검출 방법을 이용할 수 있기 때문에 동기 검출로부터 본 매체 종류 및(재생 전용 정보 기억 매체에 있어서의) 데이터 기록 형식에 관한 호환성을 확보할 수 있게 된다. 그 결과, 매체 종류나 기록 형식에 따르지 않고 싱크 코드 배열을 이용한 검출 처리 회로/처리 프로그램의 공통화가 도모되고, 정보 기록 재생 장치 내의 간소화와 저가격화가 가능해진다.
[4] 재생 전용 정보 기억 매체(차세대 DVD-ROM)의 제1 예
포인트 (C)
본 실시예에서는 재생 전용 정보 기억 매체(차세대 DVD-ROM)에 있어서의 기 록 데이터의 데이터 구조는 두 가지 허용하고, 기록하는 데이터 내용에 의해 컨텐츠 프로바이더가 어느 한 쪽을 선택 가능하게 하고 있다.
[4-1] 재생 전용 정보 기억 매체(차세대 DVD-ROM)의 제1 예에 있어서의 데이터 구조 설명
본 실시예에서는 정보 기억 매체(221)의 종류(재생 전용/추기 가능형/개서 가능형)에 따르지 않고 정보 기억 매체(221)상에 기록되는 데이터는 도 39에 도시한 바와 같은 기록 데이터의 계층 구조를 가지고 있다.
즉, 데이터의 에러 검출 또는 에러 정정이 가능해지는 가장 큰 데이터 단위인 한 개의 ECC 블록(401) 내는 32개의 섹터(230∼241)로 구성되어 있다. 각 ECC 블록(401)의 상세한 것은 도 33에 도시한 것이다. 도 39에 도시하는 각 섹터(230∼241)는 도 5에 도시한 팩 단위로 기록하는 섹터(231∼238)와 동일한 내용을 나타내고 있다. 도 34에서 이미 설명하고, 도 39에 재차 도시한 바와 같이 각 섹터(230∼241) 내는 각각 26개씩의 싱크 프레임((#0)420∼(#25)429)으로 구성된다. 1개의 싱크 프레임 내는 도 39에 도시한 바와 같이 싱크 코드(431)와 싱크 데이터(432)를 구성한다. 1개의 싱크 프레임 내는 도 34에 도시한 바와 같이 1116(=24+1092)채널 비트의 데이터가 포함되어, 이 1개의 싱크 프레임이 기록되는 정보 기억 매체(221)상의 물리적 거리인 싱크 프레임 길이(433)는 도처에 거의 일정하게(존 내 동기를 위한 물리적 거리의 변화분을 제외한 경우) 되어 있다.
[4-2] 재생 전용 정보 기억 매체의 제2 예에 있어서의 데이터 구조와의 비교(포인트 (C),(Q))
재생 전용 정보 기억 매체에 있어서 복수 종류의 기록 형식을 설정 가능하게 하는 것(포인트 (C)에 대응)에도 본 실시예의 특징이 있다. 구체적으로는 재생 전용 정보 기억 매체의 제1 예와 제2 예에 나타내는 두 가지의 기록 형식이 있다. 본 실시예 재생 전용 정보 기억 매체에 있어서의 제1 예와 제2 예의 차이를 도 40에 도시한다. 도 40(a)은 제1 예를 도시하고, 각 ECC 블록((#1)411∼(#5)415)사이는 물리적으로 채워 연속하여 정보 기억 매체(221)상에 기록된다. 그것에 대하여 제2 예에서는 도 40(b)에 도시한 바와 같이 각 ECC 블록((#1)411∼(#8)418)사이에 각각 가드 영역((#1)441∼(#8)448)이 삽입 배치되어 있는 것이 다르다(포인트 (H)에 대응). 각 가드 영역((#1)441∼(#8)448)의 물리적 길이는 상기 싱크 프레임 길이(433)에 일치하고 있다.
도 34로부터 알 수 있듯이 정보 기억 매체(221)에 기록되는 데이터의 물리적 거리는 상기 싱크 프레임 길이(433)를 기본 단위로 하여 취급되고 있기 때문에, 각 가드 영역((#1)441∼(#8)448)의 물리적 길이도 싱크 프레임 길이(433)에 일치시킴으로써 정보 기록 매체(221)상에 기록되는 데이터에 대한 물리 배치의 관리나 데이터에의 액세스 제어가 용이해진다고 하는 효과를 갖는다.
도 40(b)에 도시하는 제2 예에 있어서의 가드 영역 내의 상세한 구조를 도 41에 도시한다. 섹터 내의 구조는 싱크 코드(431)와 싱크 데이터(432)의 조합으로 구성되는 것을 도 39에 나타내지만, 가드 영역 내도 마찬가지로 싱크 코드(433)와 싱크 데이터(434)의 조합으로 구성되고, 가드 영역((#3)443) 내의 싱크 데이터(434) 영역 내도 섹터 내의 싱크 데이터(432)와 동일한 변조 규칙에 따라서 변조된 데이터가 배치되는 것에 본 실시예의 특징이 있다.
도 39에 도시하는 32개의 섹터로 구성되는 1개분의 ECC 블록((#2)412) 내의 영역을 본 실시예에서는 데이터 영역(470)이라고 부른다.
도 41에 있어서의 VFO(Variable Frequency Oscillator) 영역(471, 472)은 데이터 영역(470)을 재생할 때의 정보 재생 장치 또는 정보 기록 재생 장치의 기준 클록의 동기 맞춤에 이용한다. 이 영역(471, 472) 내에 기록되는 데이터 내용으로서 후술하는 공통의 변조 규칙에 있어서의 변조전의 데이터는 "7Eh"의 연속 반복이 되고, 변조후의 실제로 기록되는 채널 비트 패턴은 "010001 000100"의 반복 패턴("0"이 연속 3개씩 반복하는 패턴)이 된다. 또, 이 패턴을 얻을 수 있기 위해서는 VFO 영역(471, 472)의 선두 바이트는 변조에 있어서의 State2의 상태로 설정될 필요가 있다.
프리싱크 영역(477, 478)은 VFO 영역(471, 472)과 데이터 영역(470)사이의 경계선 위치를 나타내고, 변조후의 기록 채널 비트 패턴은 "100000 100000"("0"이 연속 5개씩 반복하는 패턴)의 반복으로 되어 있다. 정보 재생 장치 또는 정보 기록 재생 장치에서는 VFO 영역(471, 472) 내의 "010001 000100"의 반복 패턴으로부터, 프리싱크 영역(477, 478) 내의 "100000 100000"의 반복 패턴의 패턴 변화 위치를 검출하여, 데이터 영역(470)이 접근하는 것을 인식한다.
포스트앰블 영역(481)은 데이터 영역(470)의 종료 위치를 나타내는 동시에, 가드 영역(443)의 개시 위치를 나타내고 있다. 포스트앰블 영역(481) 내의 패턴은 도 35에 도시하는 싱크 코드의 내 SY1의 패턴과 일치하고 있다.
엑스트라 영역(482)은 복사 제어나 부정 복사 방지용으로 사용되는 영역이다. 특히, 복사 제어나 부정 복사 방지용으로 사용되지 않는 경우에는 채널 비트로 전부 "0"에 설정한다.
버퍼 영역은 VFO 영역(471, 472)과 동일한 변조전의 데이터는 "7Eh"의 연속 반복이 되고, 변조후의 실제로 기록되는 채널 비트 패턴은 "010001 000100"의 반복 패턴("0"이 연속 3개씩 반복하는 패턴)이 된다. 또, 이 패턴을 얻을 수 있기 위해서는 VFO 영역(471, 472)의 선두 바이트는 변조에 있어서의 State2의 상태로 설정될 필요가 있다.
도 41에 도시한 바와 같이 SY1의 패턴이 기록되어 있는 포스트앰블 영역(481)이 싱크 코드 영역(433)에 해당하고, 그 직후의 엑스트라 영역(482)으로부터 프리싱크 영역(478)까지의 영역이 싱크 데이터 영역(434)에 대응한다. 또한, VFO 영역(471)으로부터 버퍼 영역(475)에 이르는 영역(즉, 데이터 영역(470)과 그 전후의 가드 영역의 일부를 포함하는 영역)을 본 실시예에서는 데이터 세그먼트(490)이라고 부르고, 후술하는 물리 세그먼트와는 다른 내용을 나타내고 있다. 또한, 도 41에 도시한 각 데이터의 데이터 사이즈는 변조전의 데이터의 바이트수로 표현하고 있다.
[본 실시예의 개개 포인트와 그 개개 포인트마다의 독자 효과 설명]
포인트 (Q)
가드 영역 내의 싱크 데이터 영역 내에 변조 규칙에 따른 데이터가 기록된다(도 41).
[효과]
가드 영역 내에 있어서도 섹터 내의 데이터와 같은 싱크 코드와 변조후의 패턴을 기록할 수 있기 때문에 가드 영역의 데이터를 작성하기 위한 특정한 패턴 발생 회로를 가질 필요가 없고, 섹터 내와 같은 변조 처리의 일부로서 가드 영역의 데이터를 만들 수 있기 때문에 데이터 영역(470) 내의 데이터를 재생하는 회로에서 가드 영역의 신호 재생·검출이 가능해진다. 그 결과, 정보 기록 재생 장치 또는 정보 재생 장치의 회로 규모의 간소화를 도모할 수 있다.
Ｏ 가드 영역 내의 선두 위치에 배치되는 포스트앰블 영역 내에 섹터 내와 동일한 싱크 코드를 기록한다.
[효과]
가드 영역 내가 섹터 내와 같은 싱크 코드(433)와 싱크 데이터(434)의 조합 구조이기 때문에 데이터 영역 내와 같은 싱크 코드(433)의 위치 검출을 이용한 가드 영역의 위치 검출이 용이해지고, ECC 블 록선두 위치의 검색이 용이해진다.
Ｏ 엑스트라 영역은 데이터 영역의 뒤에 배치된다.
[효과]
엑스트라 영역(482)에 기록된 정보 단독으로 사용되는 경우와 후술하는 바와 같이 엑스트라 영역(482)에 기록된 정보와 도 32에 도시한 리저브 영역(RSV)에 기록된 정보를 조합하여 사용하는 경우가 있지만, 어떻든 간에 직전의 데이터 영역(470)에 기록된 정보에 대하여 처리를 행한다. 데이터 영역(470) 내는 1개의 ECC 블록을 구성하고 있고, 에러 정정후의 정보에 대하여 엑스트라 영역(482)에 기 록된 정보에 관련된 처리를 행한다. 그 때문에, 데이터 영역(470) 내에서 에러가 많고, 에러 정정 불가능한 경우에는 엑스트라 영역(482)에 기록된 정보에 관련된 처리를 할 수 없기 때문에, 엑스트라 영역(482)에 기록된 정보를 재생할 필요가 없어진다. 따라서, 엑스트라 영역(482)을 데이터 영역(470)의 뒤에 배치하여, 데이터 영역(470)의 에러 정정의 가부에 따라서 엑스트라 영역(482)의 정보를 건너뛰어 읽는지 여부를 판정할 수 있기 때문에 재생 처리의 간소화와 고속화를 도모할 수 있다.
Ｏ 엑스트라 영역은 포스트앰블 영역의 직후에 배치된다.
[효과]
포스트앰블 영역(481)에는 싱크 코드가 기록되어 있기 때문에 포스트앰블 영역(481)의 위치 검출은 고속으로 행할 수 있다. 그 때문에, 본 실시예에 있어서 고속으로 위치 검출이 가능한 포스트앰블 영역(481)의 직후에 엑스트라 영역(482)을 배치함으로써 엑스트라 영역(482)의 위치 검출(검색)의 고속화를 도모할 수 있다고 하는 효과가 있다.
본 실시예는 도 41에 도시한 구조에 한정되지 않고, 다른 예로서 하기의 방법을 채용할 수도 있다. 즉, VOF 영역(471)과 데이터 영역(470)의 경계부에 프리싱크 영역(477)을 배치하는 대신에, 도 41의 VOF 영역(471, 472)의 도중에 프리싱크 영역(477)을 배치한다. 이 예에서는, 데이터 블록(470)의 선두 위치에 배치되는 SY0의 싱크 코드와 프리싱크 영역(477)과의 사이의 거리를 분리함으로써 거리 상관을 크게 취하고, 프리싱크 영역(477)을 가싱크 영역으로서 설정하여, 진짜 싱크 위 치의 거리 상관 정보(다른 싱크사이 거리와는 다르지만)로서 이용한다. 만약 진짜 싱크 코드를 검출할 수 없으면, 가싱크 영역에서 생성한 진짜가 검출될 위치에서 싱크 코드를 삽입한다. 이와 같이 하여 프리싱크 영역(477)을 진짜 싱크(SY0)와 다소의 거리를 취하는 것에 이 실시예의 특징이 있다. 프리싱크 영역(477)을 VFO 영역(471, 472)의 처음에 배치하면 판독 클록의 PLL이 록하지 않기 때문에 프리싱크의 역할이 약해진다. 따라서, 프리싱크 영역(477)을 VFO 영역(471, 472)의 중간 위치에 배치하는 것이 바람직하다.
[4-3] 재생 전용 정보 기억 매체의 제2 예에 있어서의 엑스트라 영역의 활용 방법
도 41은 가드 영역을 포함한 기록 데이터 블록을 데이터 세그먼트로 하고, 그 배치 구조를 도시한 예이다. 선두측에는 변조 처리된 기록 신호를 복조할 때의 채널 비트 판독 클록 생성 PLL(Phase Locked Loop)가 위상 록하기 쉽도록 VFO 영역영역(471)을 배치하고 있다. 후단은 다음 데이터 세그먼트(490)의 가드 영역을 연결했을 때, 데이터 영역(470)의 프레임 구성과 같은 구성이 되도록 가드 영역의 동기 신호와 포스트앰블 영역(481), 데이터 영역의 보호·제어 신호 등으로서 이용되는 엑스트라 영역(482), 접속되는 데이터 세그먼트의 선두측 가드 영역에 배치되는 VFO 영역과 접속하기 쉬운 버퍼 영역(475)으로 구성된다.
단, 기록계 매체에의 기록 처리에 있어서는 데이터 세그먼트 기록 개시시, 기록막의 보호를 위해 기록 스타트 위치를 전후로 이동하여 쓰기 시작하는 랜덤 시프트 라이트가 행해지거나, 추기 기록시의 기록 어긋남 등이 발생하기 때문에 가드 영역은 항상 93바이트/프레임 길이가 보장되는 것은 아니다.
이상과 같은 각 데이터 세그먼트(490)의 기록에 있어서 엑스트라 영역(482)의 데이터는 데이터 영역에서 보호된 데이터가 아니기 때문에, 외부에서 관리되지 않는 영역이 되기 때문에 데이터 영역의 메인 데이터, 예컨대, 영상·음성 등의 컨텐츠 저작권 보호용 제어 신호를 저장하는 은닉 정보 기록 재생 영역으로서 이용 가능하다. 그러나, 약간의 범위의 가드 영역에 배치되기 때문에 디펙트 등에 의한 데이터 에러 발생으로부터의 방어가 곤란하게 되기 때문에 본 실시예에서는 데이터 세그먼트의 번호(ECC 블록 번호)로부터 지정되는 복수의 데이터 세그먼트에 배치된 엑스트라 영역의 데이터를 집합시켜, 저작권 보호용 은닉 정보에 이용하도록 한다.
도 42는 본 실시예의 엑스트라 영역에 배치된 은닉 정보 신호의 배치에 관한 구성도를 도시한다. 여기서는, 4조의 데이터 세그먼트에 배치된 엑스트라 영역의 4바이트 데이터가 4조 집합하고, 8바이트의 데이터와 8바이트의 패리티로 구성되어 있다. 4개소에 분산 배치함으로써 에러 대책을 실시하고 있다.
도 43은 다른 예이며, 가드 영역의 엑스트라 영역에 배치된 4바이트 데이터와, 도 26에 있어서의 각 데이터 섹터 내에 구성된 리저브 데이터(RSV)를 링크하여 이용하는 방식의 데이터 구성예를 도시한다. 각 데이터 섹터에는 6바이트의 리저브 데이터가 있고, 4조의 데이터 세그먼트로부터 (6바이트×32)×4=768바이트의 제어 데이터 블록이 구성된다. 이 데이터는 데이터 영역의 ECC 블록으로서 에러 정정 처리가 행해지기 때문에, 신뢰성이 높은 데이터로서 이용 가능하다. 단, 외부로부터 관리될 가능성이 있기 때문에 도 42에 있어서의 엑스트라 영역에 배치된 은닉 정보 로 암호화 처리하여 기록해 둔다. 이와 같이 함으로써, 외부로 오픈인 제어 정보 리저브 데이터는 은닉 정보로 복호하지 않는 한, 외부에 출력되더라도 정보 개시를 할 수 없다. 이 때, 리저브 데이터 정보는 메인 데이터의 암호화 암호 열쇠로 한 경우, 그대로는 암호 열쇠로서 이용할 수 없고, 엑스트라 영역에 기록된 은닉 정보로 복호하는 처리를 필요로 한다. 본 실시예에 따르면, 외부로 오픈되어 있지 않은 적은 정보로 필요 규모의 은닉 제어 신호 기록 재생 시스템을 구성할 수 있다.
도 44는 상기한 엑스트라 영역의 데이터 구조 변형예이다. 각 데이터 세그먼트의 엑스트라 영역 데이터는 4바이트이지만, 4조의 데이터 세그먼트로 집합되는 16바이트의 데이터에 도 26에 도시하는 데이터 섹터의 리저브 데이터에 있어서 지정 섹터의 6바이트를 가하여, 10바이트×4=40바이트로 에러 정정 부호를 포함하는 은닉 정보 데이터 블록으로 하고, 나머지의 리저브 데이터를 메인 데이터의 저작권 보호 제어 신호 등에 이용하는 것이다. 여기서는 도 43과 같이 리저브 데이터 영역은 암호화 암호 열쇠로 한 경우, 은닉 정보로 복호하여 암호 열쇠를 생성하는 방법은 마찬가지로 생각된다. 이와 같이, 은닉 정보 그 자체도 엑스트라 영역의 데이터와 외부로부터 볼 수 있는 데이터 섹터의 리저브 데이터의 일부를 링크하여 사용함으로써 은닉 성능력을 손상하지 않고서 4바이트가 집중하여 기록되는 것에 의하는 에러 발생시의 약함을 방지하는 것이 가능하게 된다.
[5] 재생 전용 정보 기억 매체(차세대 DVD-ROM)에 있어서의 제2 예에 관한 응용예
[5-1] ECC 블록사이에 ROM 대응 가드 영역을 배치하는 구조 설명.
본 실시예의 재생 전용 정보 기억 매체에 있어서의 제2 예에 도시하는 기록 형식은 전술한 도 41에 도시한 바와 같이 각 ECC 블록((#1)411∼(#8)418)사이에 가드 영역((#1)441∼(#8)448)을 삽입 배치한 구조로 되어 있다(포인트 (C)에 대응).
[5-2] 제2 실시예에 있어서의 ROM 대응 가드 영역 내의 구체적인 데이터 구조 설명(포인트 (H)에 대응).
종래의 ROM 미디어에 있어서의 재생 동작에서는 우선 요구 데이터 블록이 포함된 오류 정정 블록을 독출할 필요가 있고, 현재 위치로부터 지정 블록이 존재할 위치를 블록 번호차 등으로부터 계산하여, 위치를 예측하여 시크 동작을 시작한다. 예측된 지정 장소까지 시크한 후에, 정보 데이터로부터 판독 클록을 추출하여 채널 비트 동기나 프레임 동기 신호의 검출 및 심볼 동기를 행하여 심볼 데이터를 판독하고, 그 후에 블록 번호를 검출하여 지정 블록인 것을 확인하게 된다. 즉, 일반 ROM 미디어 재생에서는 정보 피트에 의한 RF 신호밖에 검출 신호가 존재하지 않기 때문에, 디스크 회전 제어나 정보 선속도, 게다가 데이터 판독 클록인 채널 비트 판독 클록 생성 등 전부가 RF 신호에 위임된다. 기록 재생 미디어에서는 기록 장소를 지정하기 위해서 본 실시예가 목표로 하는 곳인 어드레스 정보 등이 데이터 정보의 기록과는 별도의 신호 형태로 존재함으로써 채널 비트 클록 생성 PLL 등은 그와 같은 신호를 이용하여 선속도 등을 검출하는 것이 가능하고, PLL의 발진 주파수를 옳은 채널 비트 클록 주파수의 근방에 제어시켜 두는 것이 가능해진다. 이 때문에 PLL의 록업 타임을 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 폭주 방지도 가능한 것 등 최적의 시스템의 제공이 가능하게 되어 있다. 그러나, ROM 미디어에서는 이러한 신호 를 이용할 수 없기 때문에, 같은 제어 시스템을 이용할 수 없기 때문에 종래는 정보 신호의 최대 부호 길이(Tmax)나 최단 부호 길이(Tmin) 신호를 이용하는 등으로 시스템을 구축하고 있었다. 즉, ROM 미디어에서는 어떻게 PLL을 조기 록 상태로 할 수 있는지가 중요하고, 그것을 위한 신호 형태의 제공이 요구되고 있었다. 그러나, 기존의 CD나 DVD에서의 ROM 미디어는 기록 밀도에만 착안하여 데이터/트랙 구조가 결정되고, 그 후에 기록 재생 미디어의 데이터/트랙 구조를 구축한 것으로부터 미디어마다 다른 데이터 스트림 등으로 되어 있다.
ROM 미디어나 R/W·RAM 미디어 등의 기록 재생 미디어의 데이터 스트림을 근사시키면서, 더욱, 차세대 미디어의 기록 방식 개발에 있어서는 기록 밀도 향상 시책의 도입이 검토되고 있다. 이 기록 밀도 향상 기술의 하나로서, 변조 효율 향상이 있고, 기록 재생 빔 직경에 대한 최단 피트 길이(Tmin)가 축소되는 새로운 변조 방식 도입이 생각되고 있다. 빔계에 대하여 최단 피트 길이가 축소되면 신호 진폭은 취할 수 없게 되고 데이터의 판독은 PRML 기술 등으로 가능하게 되더라도, 채널 비트 분리를 행하는 채널 비트 클록 생성용 PLL의 위상 검출이 곤란해진다. 상기에 기재한 바와 같이 피트 신호에만 의지하는 ROM 미디어에서의 PLL 록 용이성은 고밀도화 기술의 도입으로 점점 엄격해지기 때문에, 고속 시크 등도 어려워지고, 그것을 위한 보조 신호 삽입이 필요해지고 있다.
본 실시예 재생 전용 정보 기억 매체에 있어서의 제2 실시예에 도시하는 기록 형식은 전술한 도 41에 도시한 바와 같이 ROM 미디어도 각 ECC 블록((#1)411∼(#8)418)사이에 가드 영역((#1)441∼(#8)448)을 삽입 배치한 구조로 하여, 가드 영역에 시크 용이성 및 채널 비트 클록 생성용 PLL의 록 용이성에 필요한 신호를 삽입함으로써 기록 재생 미디어의 재생 처리와 같은 제어가 실현 가능을 실현하는 목적도 있다.
도 45는 ROM 미디어에 있어서의 가드 영역의 일례를 도시한 도면이다. 가드 영역은 싱크 코드 SY1과 특정 코드 1002로 구성되고, 특정 코드는 오류 정정 ECC 블록 번호나 세그먼트 번호, 더욱, 저작권 보호 신호나 그 밖의 제어 정보 신호를 구성시킨다. 특정 코드는 데이터 영역에서는 구성되지 않는 특수 제어 신호를 배치시키는 것에 이용할 수 있다. 예컨대, 저작권 보호 신호나 미디어 고유 정보 신호 등이며, 그와 같은 특수 정보 영역을 확보해 둠으로써 시스템 발전성도 가능하게 된다.
도 46은 별도의 실시예를 도시한 도면이다. 도 45의 특정 코드의 영역을 채널 비트 클록 생성용 PLL이 용이하게 록 상태에 들어가게 하는 랜덤 신호를 배치하는 것이다. 종래, DVD-RAM 등의 기록 미디어에서는 PLL이 용이하게 록 상태를 실현할 수 있도록 일정 부호 길이의 반복 신호(VFO: Variable Frequency 0scillator)를 삽입하고 있었다. ROM 미디어에서는 트랙킹 에러 신호 검출 방법으로서 위상차 검출법이 채용되는 가능성이 높고, 이 위상차 검출법에서는 인접 트랙의 신호 패턴이 본 트랙의 신호 패턴과 근사한 채로 계속되면, 인접 트랙으로부터의 크로스토크에 의해서 트랙킹 에러 신호를 검출할 수 없게 되는 현상이 발생한다. 이 때문에, 기록 미디어 등에 사용되는 일정 주기의 신호로 구성되는 VFO 신호의 채용은 문제가 있다. 한편으로, 고밀도화 대응으로서 PRML 방식 등에 사용되는 경우의 최단 부호 길이에서는 채널 비트 클록 생성 PLL에서의 위상차 검출이 곤란한 신호가 많아진다. 당연 PLL의 위상 록 용이화로부터는 위상 검출 횟수가 많은 쪽이 검출 감도가 높아지기 때문에 그 점을 고려해야 한다.
그래서, 도 46에 있어서의 랜덤 코드 부분은 PLL 위상 검출에 신뢰성이 없는 최단 피트측의 일부 부호 길이와 검출 횟수가 적어지는 최장 피트측의 일부 부호 길이를 삭제한 한정된 부호 길이의 편성에 의한 랜덤 신호를 도입하는 것이다. 즉, 런 길이 제한된 부호에 의한 랜덤 신호를 이용한다.
또한, 도 45에 있어서의 특정 코드도 세그먼트 번호로 초기값이 지정되는 난수 발생기로부터의 랜덤 신호로 스크램블하는 것도 생각된다. 이 때의 스크램블 데이터를 기록 신호로 변조할 때, 변조 테이블을 변형하여 런 길이 제한된 기록 신호 스트림이 되도록 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 처리에 의해서, 현행 DVD-ROM의 데이터 영역에서 대응하고 있는 스크램블 처리 기능과 같이, 특정 코드 영역에서의 인접 트랙 패턴의 일치를 방지하는 것이 가능하게 된다.
[6] 기록 가능형 정보 기억 매체와 상기 재생 전용 정보 기억 매체(차세대 DVD-ROM)와의 포맷상의 관계 설명
도 47을 이용하여 본 실시예에 있어서의 기록 가능형 기억 매체와 재생 전용 정보 기억 매체에서의 기록 형식(포맷)상의 관계를 설명한다. 도 47의 (a)와 (b)는 도 40에 도시한 재생 전용 정보 기억 매체의 제1 예와 제2 예를 그대로 전기한 것이다. 기록 가능형 정보 기억 매체에 대해서는 재생 전용 정보 기억 매체의 제2 예와 같이, 각 ECC 블록((#1)411∼(#8)418) 사이에 싱크 프레임 길이(433)와 동일한 길이의 가드 영역을 설치하고 있다. 단, 재생 전용 정보 기억 매체와 도 47의 (c)에 도시하는 추기형 정보 기억 매체의 가드 영역((#2)452∼(#8)458)에서는 각각 가드 영역에 기록하는 데이터(기록 마크)의 패턴이 다르다. 마찬가지로, 도 47의 (b)에 도시하는 재생 전용 정보 기억 매체의 가드 영역((#2)442∼(#8)448)과 도 47의 (d)에 도시하는 개서형 정보 기억 매체의 가드 영역((#2)462∼(#8)468)에서는 각각 헤더 영역에 기록하는 데이터(기록 마크)의 패턴이 다르다. 이것에 따라 정보 기억 매체(221)의 종별 판별이 가능해진다. 본 실시예에 따르면 추기형 정보 기억 매체 및 개서형 정보 기억 매체 어느 경우도 ECC 블록((#1)411∼(#8)418) 단위로 정보의 추기, 개서 처리가 행해진다.
또한, 본 실시예에 따르면 도 47의 (a)∼(d) 중 어디에 있어서도 각 가드 영역(442∼468)의 개시 위치에는 도시하고 있지 않지만 포스트앰블 영역(PA)(Postamble)이 형성되고, 더욱, 그 포스트앰블 영역의 선두 위치에는 도 37의 PA란에 도시한 바와 같이 싱크 코드 번호 "1"의 싱크 코드 SY1이 배치되어 있다.
재생 전용 정보 기록 매체의 가드 영역의 이용 방법에 관해서는 상기 [5]항에서 설명했지만, 여기서 다시 재생 전용 정보 기록 매체와 기록 가능형 정보 기록 매체에 관해서, 그 차이로부터 오는 가드 영역의 이용 방법에 관해서, 도 47의 (b), (c), (d)로 설명한다. 또한, 여기서 도시한 추기형 정보 기록 매체는 기록 동작이 일회뿐인 일회 기록형 기록 매체이며, 통상은 연속한 기록 처리가 행해지지만, 특정한 블록 단위로 기록하는 경우는 전에 기록한 블록에 연속하여, 추기 방식 으로 다음에 데이터 블록을 기록하는 방식이 채용되기 때문에 도 47에서는 추기형 정보 기록 매체라 부르고 있다.
각 미디어의 가드 구조에 차이를 설명하기 전에, 재생 전용 정보 기록 매체와 기록 재생형 매체의 데이터 스트림의 차이를 설명한다. 재생 전용 정보 기록 매체는 채널 비트 및 심볼 데이터의 관계가 가드 영역도 포함시켜 전데이터 블록에서 지정된 관계로 연속하고 있다. 그러나, 추기형 정보 기록 매체에서는 기록 동작이 정지한 블록사이에서는 적어도 채널 비트의 위상은 변화되어 버린다. 개서형 정보 기록 매체에서는 ECC 블록 단위로 개서하기 때문에 ECC 블록 단위로 위상이 변화되어 버릴 가능성이 높다. 즉, 재생 전용 매체에서는 채널 비트 위상은 처음부터 최후까지 연속하고 있지만, 기록형 매체에서는 가드 영역 내에서 채널 비트 위상이 크게 변화되어 버리는 성질이 있다.
한편으로, 기록형 매체는 기록 트랙은 물리적으로 기록 트랙 홈이 구성되고, 그 홈은 기록레이트 제어나 어드레싱 정보의 삽입 등의 목적으로 워블링되어 있기 때문에 채널 비트 클록 생성 PLL의 발진 주파수를 제어할 수 있고, 가변속 재생 등의 처리 동작에 있어서도 발진 주파수의 폭주 방지가 가능하다. 단, 추기형 정보 기록 매체에서는 기록 완료후의 매체는 재생 전용으로서 이용되기 때문에 [5]항에서 설명한 트랙킹 에러 검출 방법이 위상차 방식을 도입된 경우의 배려인 인접 트랙사이에서의 기록 신호 패턴 일치는 피하려고 한다. 개서형 정보 기록 매체에서는 일반적으로 트랙킹 에러 검출법으로서 위상차 방식(DPD: Differential Phase Detection)이 이용되지 않는 구조의 경우는 인접 트랙에서의 정보 신호 패턴 일치 에 대해서는 문제가 생기지 않기 때문에, 가드 영역은 채널 클록 생성 PLL을 용이하게 록할 수 있는 구조, 즉 도 46에 있어서의 랜덤 코드 영역은 VFO와 같은 일정 주기의 신호가 바람직하다.
이러한 매체의 종류에서 다른 성질이 있기 때문에 도 47의 (b) 가드 영역(442), (c)의 가드 영역(452), (d)의 가드 영역(462)에서는 그 구조가 매체의 특질을 고려한 최적화된 데이터 구조가 도입된다.
재생 전용 정보 기록 매체의 헤더 영역에서는 선속도 검출이 용이한 패턴 및 랜덤 신호에 의한 채널 비트 생성 PLL의 록 용이화 신호로 구성,
추기형 정보 기록 매체의 헤더 영역은 채널 비트 클록 생성용 PLL의 발진 주파수는 워블링 검출로 폭주 방지가 되어 근방 제어가 가능하기 때문에 헤더 영역에서의 위상 변동에 대처한 랜덤 신호에 의한 채널 비트 생성 PLL의 록 용이화 신호로 구성,
개서형 정보 기록 매체는 PLL 록 용이화는 일정 주기의 VFO 패턴을 도입할 수 있고, 기타 헤더 마크 신호 등으로 구성하는 것이 최적이다.
또한, 이들 정보 기록 매체의 종별에서 가드 영역을 다르게 한 것에 의해서 미디어 식별이 용이하고, 저작권 보호 시스템으로부터도 재생 전용과 기록 가능형 매체가 다른 것에 의해 보호 능력을 향상시키게 된다.
[본 실시예의 개개 포인트와 그 개개 포인트마다의 독자 효과 설명]
포인트 (H)
ECC 블록사이의 가드 영역 배치 구조(도 47).
[효과]
재생 전용/추기형/개서형사이에서의 포맷 호환성을 확보하면서, 가드 영역 내에 기록하는 정보 내용을 매체의 종류에 의해 바꾸는 것으로 재생 전용/추기형/개서형사이의 식별이 고속으로 또한 용이하게 가능해진다.
Ｏ 재생 전용/추기형/개서형사이에서 데이터 내용을 바꾼다(식별에 이용하기 위해서)(도 45).
Ｏ DVD-ROM 헤더에 랜덤 신호를 이용한다(도 46).
[효과]
인접 트랙사이에서 위치가 일치하더라도 DVD-ROM 헤더 위치에서 안정적으로 DPD 신호 검출이 행해진다
Ｏ 가드 영역(의 엑스트라 영역) 내에 복사 제어 관련 또는 부정 복사 방지 관련 정보를 기록한다(도 42∼도 44).
[효과]
가드 영역은 추기형 또는 개서형 정보 기억 매체에 있어서도 사용자가 이용할 수 있는 장소에서는 없다. 따라서, 재생 전용 정보 기억 매체에 기록된 정보를 모조리 그대로 복사하는 디스크 복사 처리를 했다고 해도 추기형 또는 개서형의 정보 기억 매체에서는 가드 영역 내에 각각 매체 종류에 따른 전용의 정보가 기록되기 때문에 엑스트라 영역의 정보를 이용함으로써 디스크 복사에 의해서도 부정 복사를 막을 수 있다.
[7] 개서 가능형 정보 기억 매체 실시예에 있어서의 공통인 기술적 특징의 설명
[7-1] 존 구조의 설명
본 실시예에 있어서의 개서 가능형 정보 기억 매체에서는 도 48에 도시한 바와 같이 존 구조를 취한다.
본 실시예에서는
재생 선속도: 5.6∼6.0 m/s
(시스템 리드 인 영역은 6.0 m/s)
채널 길이: 0.087∼0.093 μm
(시스템 리드 인 영역은 0.204 μm)
트랙 피치: 0.34 μm
(시스템 리드 인 영역은 0.68 μm)
채널 주파수: 64.8 MHz
(시스템 리드 인 영역은 32.4 MHz)
기록 데이터(RF 신호): (1, 10) RLL
워블 반송파 주파수: 약700 KHz(937/워블)
변조 위상차[deg]: ± 900.0
존 수: 19존이라고 하고 있다.
[7-2] 어드레스 정보의 기록 형식 설명(위상 변조+NRZ법에 의한 워블 변조)
본 실시예에서는 기록형 정보 기억 매체에 있어서의 어드레스 정보는 워블 변조를 이용하여 미리 기록되어 있다. 워블 변조 방식으로서 ±90도(180도)의 위상 변조를 이용하는 동시에 NRZ(Non Returen to Zero) 방법을 채용하고 있다. 또한, 개서형 정보 기억 매체에 대해서는 랜드/그루브 기록 방법을 사용하고 있다. 랜드/그루브 기록 방법으로 워블 변조 방식을 채용하고 있는 것에 본 실시예의 특징이 있다.
도 49를 이용하여 구체적인 설명을 한다. 본 실시예에서는 1어드레스 비트(어드레스 심볼이라고도 부른다) 영역(511) 내를 8워블 또는 12워블로 표현하고, 1어드레스 비트 영역(511) 내는 도처에 주파수 및 진폭과 위상은 일치하고 있다. 또한, 어드레스 비트의 값으로서 동일한 값이 연속하는 경우에는 각 1어드레스 비트 영역(511)의 경계부(도 49의 검은색 삼각형을 붙인 부분)에서 동위상이 계속하고, 어드레스 비트가 반전하는 경우에는 워블 패턴의 반전(위상의 180도 시프트)이 일어난다.
[본 실시예의 개개 포인트와 그 개개 포인트마다의 독자 효과 설명]
포인트 (O)
랜드/그루브 기록에 있어서 180도(±90도)의 워블 위상 변조를 채용한다(도 49).
[효과]
랜드/그루브 기록+그루브의 워블 변조에 있어서 그루브의 트랙 번호가 변하는 것에 의하는 랜드상에서 부정 비트가 발생하면 그 위에 기록된 기록 마크로부터의 재생 신호의 전체 레벨이 변화하고, 거기에서의 기록 마크로부터의 재생 신호의 에러율이 국소적으로 악화한다고 하는 문제가 있다. 그러나, 본 실시예와 같이 그 루브에 대한 워블 변조를 180도(±90도)의 위상 변조로 하는 것으로 랜드상에서의 부정 비트 위치에서는 랜드폭이 좌우 대칭으로 또한 정현파의 형태로 변화하기 때문에 기록 마크로부터의 재생 신호의 전체 레벨 변화가 정현파 형상에 가까운 매우 단순한 모양이 된다. 더욱, 안정적으로 트랙킹이 걸리고 있는 경우에는 사전에 랜드상에서의 부정 비트 위치를 예상할 수 있다. 따라서, 본 실시예에 따르면 기록 마크로부터의 재생 신호에 대하여 회로적으로 보정 처리를 걸어 재생 신호 품질을 개선하기 쉬운 구조를 실현할 수 있다.
[7-3] 랜드/그루브 기록 방법과 워블 변조에 의한 부정 비트 혼입의 설명.
정보 기억 매체(221)상의 어드레스를 도시하는 정보로서 본 실시예에 있어서의 개서 가능형 정보 기억 매체에서는 존 식별 정보인 존 번호 정보와 세그먼트 어드레스 정보인 세그먼트 번호 정보 및 트랙 어드레스 정보를 나타내는 트랙 번호 정보의 3종류의 어드레스 정보를 갖는다. 세그먼트 번호는 1주 내의 번호를 의미하고, 트랙 번호는 존 내의 번호를 의미하고 있다. 도 48에 도시하는 존 구조를 채용한 경우에는 상기 어드레스 정보 내 존 식별 정보와 세그먼트 어드레스 정보는 인접 트랙사이에서 동일한 값을 취하지만, 트랙 어드레스 정보에 관해서는 인접 트랙끼리 다른 어드레스 정보를 취한다.
도 50에 도시한 바와 같이 그루브 영역(501)에 있어서 트랙 어드레스 정보로서 "…0110…"가 기록되고, 그루브 영역(502)에 있어서 트랙 어드레스 정보로서 "…0010…"가 기록되는 경우를 생각한다. 이 경우, 인접하는 그루브 영역에서 "1"과 "0"의 사이에 끼워진 랜드 영역(503)에서는 랜드폭이 주기적으로 변화하고, 워블에 의한 어드레 스비트가 확정하지 않은 영역이 발생한다. 본 실시예에서는 이 영역의 것을 부정 비트 영역(504)이라고 부른다. 이 부정 비트 영역(504)을 집광 스폿이 통과하면 랜드폭이 주기적으로 변화하기 때문에, 여기에서 반사하여, 도시하지 않는 대물렌즈를 통과하여 되돌아오는 토탈 광량이 주기적으로 변화한다. 상기 랜드 내의 부정 비트 영역(504) 내에도 기록 마크를 형성하기 위해서, 이 기록 마크에 대한 재생 신호가 상기한 영향으로 주기적으로 변동하고, 재생 신호 검출 특성을 열화(재생 신호의 에러레이트의 악화)를 야기한다고 하는 문제가 발생한다.
[7-4] 본 실시예에 채용되는 그레이 코드와 특수 트랙 코드(본 실시예 대상)에 관한 내용 설명.
본 실시예에서는 상기 부정 비트(504) 영역의 발생 빈도의 저감을 목표로 하여, 기존에 알려져 있는 그레이 코드 또는 상기 그레이 코드를 개량하여, 본 실시예에서 새롭게 제안하는 특수 트랙 코드를 사용한다(포인트 (0)에 대응).
도 51에 그레이 코드를 도시한다. 10진수로 "1" 변화할 때마다 1비트만 변화하는(교번 2진적이 된다) 것에 그레이 코드의 특징이 있다.
도 52에 본 실시예에서 신규로 제안하는 특수 트랙 코드를 도시한다. 이 특수 트랙 코드는 10진법의 값으로 "2" 변화할 때마다 1비트만 변화하는(트랙 번호 m과 m+2가 교번 2진적이 된다) 동시에, 정수값 n에 대하여 2n과 2n+1의 사이에서는 최상위 비트만이 변화하고, 그 이외의 전하위 비트가 전부 일치하는 특징을 가지고 있다. 본 실시예에 있어서의 특수 트랙 코드는 상기 실시예에 한하지 않고, 10진법의 값으로 "2" 변화할 때마다 1비트만 변화하는(트랙 번호 m과 m+2가 교번 2진적이 된다) 동시에, 2n과 2n+1의 사이인 특정한 관계를 유지하면서 어드레스 비트가 변화하는 특징을 가지고 있는 코드를 설정함으로써 본 실시예의 범위를 만족한다.
[본 실시예의 개개 포인트와 그 개개 포인트마다의 독자 효과 설명]
포인트 (P)
트랙 어드레스에 대하여 그레이 코드 또는 특수 트랙 코드를 채용한다(도 51, 도 52).
[효과]
랜드/그루브 기록+그루브의 워블 변조에 있어서 그루브의 트랙 번호가 변하는 것에 의하는 랜드상에서의 부정 비트 발생 빈도를 억제한다. 랜드상에서의 부정 비트 위치에서는 랜드폭이 좌우 대칭인 형태로 국소적으로 변화한다. 그 결과, 랜드상에서의 부정 비트 위치로부터는 워블 검출 신호를 얻을 수 없을 뿐만 아니라, 그 위에 기록된 기록 마크로부터의 재생 신호의 전체 레벨이 변화하고, 거기에서의 기록 마크로부터의 재생 신호의 에러율이 국소적으로 악화하는 문제가 있다. 이와 같이 랜드상에서의 부정 비트 발생 빈도를 억제하는 것에 의해 상기 문제 개소의 발생 빈도를 억제하여, 워블 검출 신호와 기록 마크로부터의 재생 신호의 재생 안정화를 도모할 수 있다.
[8] 개서형 정보 기억 매체에 있어서의 워블 어드레스 포맷 배치에 관한 설명.
[8-1] 물리 세그먼트 포맷의 설명
도 53을 이용하여 본 실시예의 기록 가능형 정보 기억 매체에 있어서의 워블 변조를 이용한 어드레스 정보의 기록 형식에 관해서 설명한다. 본 실시예에 있어서의 워블 변조를 이용한 어드레스 정보 설정 방법에서는 도 39에 도시한 싱크 프레임 길이(433)를 단위로서 배당을 행하고 있는 것에 특징이 있다. 도 34에 도시한 바와 같이 1섹터는 26싱크 프레임로 구성되고, 도 33으로부터 알 수 있듯이 1ECC 블록은 32섹터로 이루어져 있기 때문에, 1ECC 블록은 26×32=832개의 싱크 프레임으로 구성된다. 도 47에 도시한 바와 같이 ECC 블록(411∼418)사이에 존재하는 가드 영역(462∼468)의 길이는 1싱크 프레임 길이(433)에 일치하기 때문에, 1개의 가드 영역(462)과 1개의 ECC 블록(411)을 더한 길이는 832+1=833개의 싱크 프레임으로 구성된다. 여기서
833=7×17×7 (101)
로 소인수 분해할 수 있기 때문에, 이 특징을 살린 구조 배치로 하고 있다. 즉, 도 53(b)에 도시한 바와 같이 1개의 가드 영역과 1개의 ECC 블록을 더한 영역의 길이와 같은 영역을 개서 가능한 데이터의 기본 단위로서 데이터 세그먼트(531)와 정의(후술하는 바와 같이 개서 가능한 정보 기억 매체 및 추기 가능한 정보 기억 매체에 있어서의 데이터 세그먼트 내의 구조는 도 41에 도시한 재생 전용 정보 기억 매체에 있어서의 데이터 세그먼트 구조와 완전 일치하고 있다)하고, 1개의 데이터 세그먼트(531)가 물리적인 길이와 동일한 길이의 영역을 7개의 물리 세그먼트((#0)550∼(#6)556)로 분할하여, 각 물리 세그먼트((#0)550∼(#6)556)마다 워블 어드레스 정보(610)를 워블 변조의 형태로 사전에 기록해 둔다. 도 53에 도시한 바와 같이 데이터 세그먼트(531)의 경계 위치와 물리 세그먼트(550)의 경계 위 치는 일치하지 않고서 후술하는 양만큼 어긋나 있다. 또한, 각 물리 세그먼트((#0)550∼(#6)556)마다 각각 17개의 워블 데이터 유닛(WDU: 워블 데이터 유닛)((#0)560∼(#16)576)으로 분할한다(도 53(c)). 식(101)로부터 1개의 워블 데이터 유닛((#0)560∼(#16)576)의 길이에는 각각 7개의 싱크 프레임분이 할당되는 것을 알 수 있다. 각 워블 데이터 유닛((#0)560∼(#16)576)의 안은 16워블분의 변조 영역과 68워블분의 무변조 영역(590, 591)으로 구성된다. 본 실시예에서는 변조 영역에 대한 무변조 영역(590, 591)의 점유비를 대폭 크게 하고 있는 것에 특징이 있다. 무변조 영역(590, 591)은 항상 일정 주파수로 그루브 또는 랜드가 워블하고 있기 때문에, 이 무변조 영역(590, 591)을 이용하여 PLL(Phase Locked Loop)을 걸어, 정보 기억 매체에 기록된 기록 마크를 재생할 때의 기준 클록 또는 새롭게 기록할 때에 사용하는 기록용 기준 클록을 안정적으로 추출(생성)하는 것이 가능해진다.
이와 같이 본 실시예에 있어서 변조 영역에 대한 무변조 영역(590, 591)의 점유비를 대폭 크게 함으로써 재생용 기준 클록의 추출(생성) 또는 기록용 기준 클록의 추출(생성)의 정밀도와 추출(생성) 안정성을 대폭 향상시킬 수 있다. 무변조 영역(590, 591)으로부터 변조 영역으로 옮길 때에는 4워블분을 사용하여 변조 개시 마크(581, 582)를 설정하고, 이 변조 개시 마크(581, 582)를 검출 직후에 워블 변조된 워블 어드레스 영역(586, 587)이 오도록 배치되어 있다. 실제로 워블 어드레스 정보(610)를 추출하기 위해서는 도 53의 (d), (e)에 도시한 바와 같이 각 워블 세그먼트((#0)550∼(#6)556) 내에서의 무변조 영역(590, 591)과 변조 개시 마크(581, 582)를 제외한 워블 싱크 영역(580)과 각 워블 어드레스 영역(586, 587)을 모아 도 53의 (e)에 도시한 바와 같이 재배치한다. 본 실시예에서는 도 49에 도시한 바와 같이 180도의 위상 변조와 NRZ(Non Return to Zero)법을 채용하고 있기 때문에 워블의 위상이 0도나 180도로 어드레스 비트(어드레스 심볼)의 "0"이나 "1"을 설정하고 있다.
도 53의 (d)에 도시한 바와 같이 워블 어드레스 영역(586, 587)에서는 12워블로 3어드레스 비트를 설정하고 있다. 즉, 연속하는 4워블로 1어드레스 비트를 구성하고 있다. 본 실시예에서는 도 49에 도시한 바와 같이 NRZ법을 채용하고 있기 때문에 워블 어드레스 영역(586, 587) 내에서는 연속하는 4워블 내에서 위상이 변화하는 일은 없다. 이 특징을 이용하여 워블 싱크 영역(580)과 변조 개시 마크(561, 582)의 워블 패턴을 설정하고 있다. 즉, 워블 어드레스 영역(586, 587) 내에서는 발생할 수 없는 워블 패턴을 워블 싱크 영역(580)과 변조 개시 마크(561, 582)에 대하여 설정함으로써 워블 싱크 영역(580)과 변조 개시 마크(561, 582)의 배치 위치 식별을 용이하게 하고 있다. 본 실시예에서는 연속하는 4워블로 1어드레스 비트를 구성하는 워블 어드레스 영역(586, 587)에 대하여 워블 싱크 영역(580) 위치에서는 1어드레스 비트 길이를 4워블 이외의 길이로 설정하고 있는 것에 특징이 있다. 즉, 워블 싱크 영역(580)에서는 워블 비트가 "1"이 되는 영역을 4워블과는 다른 6워블로 설정하는 동시에 1개의 워블 데이터 유닛((#0)560) 내에서의 변조 영역(16워블분) 모두를 워블 싱크 영역(580)에 할당함으로써 워블 어드레스 정보(610)의 개시 위치(워블 싱크 영역(580)의 배치 위치)의 검출 용이성을 향상시 키고 있다.
워블 어드레스 정보(610)는 이하를 포함한다.
1. 트랙 정보(606, 607)
존 내의 트랙 번호를 의미하고, 그루브상에서 어드레스가 확정하는(부정 비트를 포함하지 않기 때문에 랜드상에서 부정 비트가 발생한다) 그루브 트랙 정보(606)와 랜드상에서 어드레스가 확정하는(부정 비트를 포함하지 않기 때문에 그루브상에서 부정 비트가 발생한다) 랜드 트랙 정보(607)가 교대로 기록되어 있다. 또한, 트랙 정보(606, 607)의 부분만 트랙 번호 정보가 도 51에서 도시한 그레이 코드 또는 도 52에서 도시한 특수 트랙 코드로 기록되어 있다.
2. 세그먼트 정보(601)
트랙 내(정보 기억 매체(221) 내에서의 1주 내)에서의 세그먼트 번호를 나타내는 정보이다. 세그먼트 어드레스 정보(601)로서 세그먼트 번호를 "0"으로부터 카운트하면 세그먼트 어드레스 정보(601) 내에 6비트 "0"이 계속되는 "000000"의 패턴이 나타난다. 이 경우에는, 도 51에 도시한 바와 같은 어드레스 비트 영역(511)의 경계부(검은색 삼각형 부분)의 위치 검출이 어려워지고, 어드레스 비트 영역(511)의 경계부의 위치를 어긋나 검출하는 비트 시프트가 발생하기 쉬워진다. 그 결과, 비트 시프트에 의한 워블 어드레스 정보의 오판정이 일어난다. 상기한 문제를 회피하기 위해서, 본 실시예에서는 세그먼트 번호로서 "000001"로부터 카운트하고 있는 것에 특징이 있다.
3. 존 식별 정보(602)
정보 기억 매체(221) 내의 존 번호를 나타내고, 도 48에 도시한 Zone(n)의 "n"의 값이 기록된다.
4. 패리티 정보(605)
워블 어드레스 정보(610)로부터의 재생시의 에러 검출용으로 설정된 것으로, 세그먼트 정보(601)로부터 예약 정보(604)까지의 17어드레스 비트를 개별적으로 가산하여, 가산 결과가 짝수인 경우에는 "0", 홀수인 경우에는 "1"을 설정한다.
6. 유니티 영역(608)
전술한 바와 같이 각 워블 데이터 유닛((#0)560∼(#16)576)의 안은 16워블분의 변조 영역과 68워블분의 무변조 영역(590, 591)으로 구성되도록 설정하여, 변조 영역에 대한 무변조 영역(590, 591)의 점유비를 대폭 크게 하고 있다. 더욱, 무변조 영역(590, 591)의 점유비를 넓혀 재생용 기준 클록 또는 기록용 기준 클록의 추출(생성)의 정밀도와 안정성을 보다 향상시키고 있다. 도 53의 (e)에 도시한 유니티 영역(608)이 포함되는 장소는 도 53의 (c)의 워블 데이터 유닛((#16)576)과, 도시하지 않지만 그 직전의 워블 데이터 유닛(#15) 내가 모조리 그대로 해당한다. 모노톤 정보(608)는 6어드레스 비트 전부가 "0"으로 되어 있다. 따라서, 이 모노톤 정보(608)가 포함되는 워블 데이터 유닛((#16)576)과 도시하지 않지만 그 직전의 워블 데이터 유닛(#15) 내는 변조 개시 마크(581, 582)를 설정하지 않고, 전부 균일 위상의 무변조 영역으로 되어 있다.
이하에 도 53에 도시한 데이터 구조에 관해서 상세히 설명을 한다.
데이터 세그먼트(531)는 77376바이트의 데이터를 기록할 수 있는 데이터 영 역(525)을 포함한다. 데이터 세그먼트(531)의 길이는 통상 77469바이트이며, 데이터 세그먼트(531)는 67바이트의 VFO 영역(522), 4바이트의 프리싱크 영역(523), 77376바이트의 데이터 영역(525), 2바이트의 포스트앰블 영역(526), 4바이트의 엑스트라 영역(예약 영역)(524), 16바이트의 버퍼 영역 필드(527)로 이루어진다. 데이터 세그먼트(531)의 레이아웃은 도 53의 (a)에 도시한다.
VFO 영역(522)의 데이터는 "7Eh"로 설정된다. 변조의 상태는 VFO 영역(522)의 최초의 바이트에 State2라 설정된다. VFO 영역(522)의 변조 패턴은 다음 패턴의 반복이다.
"010001 000100"
포스트앰블 영역(526)은 도 35에 도시하는 싱크 코드 SY1로 기록된다. 엑스트라 영역(524)은 리저브가 되고, 모든 비트가 "0b"이 된다.
버퍼 영역(527)의 데이터는 "7Eh"로 설정된다. 버퍼 영역(527)의 최초의 바이트의 변조의 상태는 예약 영역의 최종 바이트에 의존한다. 최초의 바이트 이외의 버퍼 영역의 변조 패턴은 다음 패턴이다.
"010001 000100"
데이터 영역(525)에 기록되는 데이터는 신호 처리의 단계에 따라서 데이터 프레임, 스크램블드 프레임, 기록 프레임, 또는 물리 섹터라고 불린다. 데이터 프레임은 2048바이트의 메인 데이터, 4바이트의 데이터 ID, 2바이트의 ID 에러 검출 코드(IED), 6바이트의 예약 데이터, 4바이트의 에러 검출 코드(EDC)로 이루어진다. EDC 스크램블두 데이터가 데이터 프레임 중 2048바이트의 메인 데이터에 가산된 후, 스크램블드 프레임이 형성된다. 크로스리드 솔로몬 에러 정정 코드(Cross Reed-Solomon error correction code)가 ECC 블록의 32 스크램블드 프레임에 주어진다.
기록 프레임은 ECC 인코딩 후, 외측 부호(PO)와 내측 부호(PI)가 붙어 스크램블드 프레임이 된다. 32 스크램블드 프레임으로 이루어지는 ECC 블록마다 PO와 PI가 발생된다.
91바이트마다의 기록 프레임의 선두에 싱크 코드를 부가하는 ETM 처리후, 기록 데이터 영역은 기록 프레임이 된다. 32물리 섹터가 하나의 데이터 영역에 기록된다.
도 53, 도 58로부터 도 62의 NPW, IPW는 도 54에 도시하는 파형으로 트랙에 기록된다. NPW는 디스크의 외측을 향하여 변동 시작하고, IPW는 디스크의 내측을 향하여 변동 시작한다. 물리 세그먼트의 개시점은 싱크 영역의 개시점과 같다.
물리 세그먼트는 워블로 변조된 주기적 워블 어드레스 위치 정보(WAP: Wobble address in Periodic position)에 정렬된다. 각 WAP 정보는 17워블 데이터 유닛(WDU)으로 표시된다. 물리 세그먼트의 길이는 17 WDU와 같다.
WAP 정보의 레이아웃을 도 55에 도시한다. 각 필드의 숫자는 물리 세그먼트 내의 WDU 번호를 나타낸다. 물리 세그먼트 내의 최초의 WDU 번호는 0이다.
워블 싱크 영역(580)은 물리 세그먼트의 개시점과 비트 동기가 취해진다.
세그먼트 정보 영역은 예약되고, 모든 비트가 "0b"로 설정된다. 이 영역은 도 53의 예약 영역(604)에 대응한다. 세그먼트 정보 영역(601)은 트랙상의 물리 세 그먼트 번호를 나타낸다. 트랙당의 물리 세그먼트의 최대 번호.
데이터 영역, 존 정보 영역(602)은 존 번호를 나타낸다. 존 정보 영역은 데이터 리드 인 영역에서는 0이 되고, 데이터 리드 아웃 영역에서는 18이 된다.
패리티 정보 영역(605)은 세그먼트 정보 필드, 세그먼트 영역, 존 영역의 패리티이다. 패리티 정보 영역(605)은 이들 3필드의 1미와 에러를 검출할 수 있고, 다음과 같이 구성된다.
Figure 112004013112950-pat00013
여기서,
Figure 112004013112950-pat00014
는 배타적 논리합 연산을 나타낸다.
그루브 트랙 정보 영역(606)은 물리 세그먼트가 그루브 세그먼트 내에 있을 때, 존 내의 트랙 번호를 나타내고, 그레이 코드의 형태로 기록된다. 그루브 트랙 필드 내의 각 비트는 다음과 같이 계산된다.
Figure 112004013112950-pat00015
gm은 bm과 bm+1에서 변환된 그레이 코드이다(도 57 참조).
랜드 세그먼트 내의 그루브 트랙 필드 내에서는 모든 비트는 무시된다.
랜드 트랙 정보 영역(607)은 물리 세그먼트가 랜드 세그먼트 내에 있을 때, 존 내의 트랙 번호를 나타내고, 그레이 코드의 형태로 기록된다. 랜드 트랙 필드 내의 각 비트는 다음과 같이 계산된다.
Figure 112004013112950-pat00016
gm은 bm과 bm+1로부터 변환된 그레이 코드이다(도 57 참조).
그루브 세그먼트 내의 랜드 트랙 필드 내에서는 모든 비트는 무시된다.
워블 데이터 유닛(WDU)은 84워블을 포함한다(도 58∼도 602 참조).
싱크 영역 내의 WDU를 도 58에 도시한다.
어드레스 영역 내의 WDU를 도 59에 도시한다. 어드레스 영역 내의 3비트는 노멀 위상 워블 NPW(Normal Phase Wobble)의 경우는 "0b"이, 반전 위상 워블 IPW(Invert Phase Wobble)의 경우는 "1b"가 기록된다.
유니티 영역 내의 WDU를 도 60에 도시한다. 유니티 영역 내의 WDU는 변조되지 않는다.
외측 마크의 WDU를 도 61에 도시한다.
내측 마크의 WDU를 도 62에 도시한다.
[본 실시예의 개개 포인트와 그 개개 포인트마다의 독자 효과 설명]
포인트 (G)
ECC 블록 내의 물리 세그먼트(Physical Segment) 분할 구조(도 53).
[효과]
재생 전용/추기형/개서형사이의 포맷의 호환성이 높고, 특히 개서형 정보 기억 매체에 있어서 기록 마크로부터의 재생 신호의 에러 정정 능력 저하를 방지할 수 있다.
ECC 블록 내를 구성하는 섹터수(32)와 세그먼트수(7)가 서로 나누어 떨어지지 않는 관계(비배수의 관계)에 있기 때문에, 기록 마크로부터의 재생 신호의 에러 정정 능력 저하를 방지할 수 있다.
[본 실시예의 개개 포인트와 그 개개 포인트마다의 독자 효과 설명]
포인트 (K)
워블 변조 영역(580∼587)보다 워블 무변조 영역(590,591)의 점유율이 높다(도 53(d), 도 58, 도 59).
[효과]
본 실시예에서는 워블 주파수(워블 파장)는 도처에 일정하게 되어 있기 때문에, 이 워블 주기를 검출하여
(1) 워블 어드레스 정보 검출용 기준 클록의 추출(주파수와 위상 맞춤)
(2) 기록 마크로부터의 신호 재생시의 재생 신호 검출용 기준 클록의 추출(주파수와 위상 맞춤)
(3) 개서형 및 추기형 정보 기억 매체에 기록 마크를 형성할 때의 기록용 기준 클록의 추출(주파수와 위상 맞춤)을 행하고 있다. 본 실시예에서는 워블 위상 변조를 이용하여 워블 어드레스 정보를 미리 기록하고 있다. 워블에서의 위상 변조를 행한 경우, 파형 정형을 위해 재생 신호를 밴드 패스 필터에 통과시키면 위상 변화 위치 전후로 정형후의 검출 신호 파형 진폭이 작아지는 현상이 나타난다.
따라서, 위상 변조에 의한 위상 변화점의 빈도가 많아지면 파형 진폭 변동이 많아져 상기한 클록 추출 정밀도가 떨어지고, 반대로 변조 영역 내에서 위상 변화점이 빈도가 낮으면 워블 어드레스 정보 검출시의 비트 시프트가 발생하기 쉬워진다고 하는 문제점이 생긴다. 그 때문에, 본 실시예에서는 위상 변조에 의한 변조 영역과 무변조 영역을 구성하고, 무변조 영역의 점유율을 높게 하는 것으로 상기한 클록 추출 정밀도를 향상시키는 효과가 있다. 또한, 본 실시예에서는 변조 영역과 무변조 영역의 전환 위치를 미리 예상할 수 있기 때문에, 상기한 클록 추출에 대해서는 무변조 영역에 게이트를 걸어 무변조 영역만의 신호를 검출하고, 그 검출 신호로부터 상기 클록 추출을 하는 것이 가능해진다.
Ｏ 변조 영역을 분산 배치시켜, 워블 어드레스 정보(610)를 분산 기록한다(도 53(d), 도 55).
[효과]
워블 어드레스 정보(610)를 정보 기억 매체 내의 일개소에 집중 기록하면 표면의 먼지나 흠이 생겼을 때에 모든 정보를 검출하는 것이 곤란해진다. 도 53(d)에 도시한 바와 같이 본 실시예에서는 워블 어드레스 정보(610)를 1개의 워블 데이터 유닛(560∼576)에 포함되는 3어드레스 피트(12워블)마다 분산 배치하여, 3어드레스 비트의 정수배 어드레스 비트마다 종합된 정보를 기록하고, 먼지나 상처의 영향으로 일개소의 정보 검출이 곤란한 경우라도 다른 정보의 정보 검출을 가능한 구조로 하고 있다.
☆ 워블 싱크 정보(580)를 12워블로 구성한다(도 53(d))
[효과]
워블 싱크 정보(580)를 기록하는 물리적 길이를 상기 3어드레스 비트 길이에 일치시킨다. 또한, 워블 어드레스 영역에서는 1어드레스 비트를 4워블로 표현시키고 있기 때문에, 워블 어드레스 영역에서는 4워블마다에 밖에 워블 패턴 변화는 없다. 그 현상을 이용하여 워블 싱크 영역(580) 내에서는 6워블→4워블→6워블이라고 하는 워블 어드레스 영역 내에서는 발생할 수 없는 워블 패턴 변화를 일으키는 것으로 워블 어드레스 영역(586, 587)과는 다른 워블 싱크 영역(580)의 검출 정밀도를 향상시키고 있다.
☆ 5어드레스 비트의 존 정보(602)와 1어드레스 비트의 패리티 정보(605)를 인접 배치(도 53(e)).
[효과]
5어드레스 비트의 존 정보(602)와 1어드레스 비트의 패리티 정보(605)를 가하면 3어드레스 비트의 정수배인 6어드레스 비트가 되어 먼지나 상처의 영향으로 일개소의 정보 검출이 곤란한 경우라도 다른 정보의 정보 검출을 가능한 구조로 하고 있다.
☆ 유니티 영역(608)을 9어드레스 비트로 표현(도 53(e)).
[효과]
상기와 동일한 워블 데이터 유닛에 들어가는 3어드레스 비트의 정수배로 했다.
[본 실시예의 개개 포인트와 그 개개 포인트마다의 독자 효과 설명]
포인트 (L)
랜드/그루브 기록+워블 변조에 의해 어드레스 정보를 기록(도 50).
[효과]
가장 대용량화가 가능. 그루브에만 기록 마크를 형성하는 것보다 그루브와 랜드의 양방에 기록 마크를 형성한 쪽이 기록 효율은 올라간다. 또한, 어드레스가 프리피트의 상태로 미리 기록되어 있는 경우에는, 프리피트 위치에 기록 마크를 형성할 수 없지만, 본 실시예와 같이 워블 변조된 그루브/랜드 영역의 위에도 중복하여 기록 마크의 기록이 가능하기 때문에 프리피트 어드레스 방식보다 워블 변조에 의한 어드레스 정보 기록 방법쪽이 기록 마크의 기록 효율이 높다. 따라서, 상기한 양쪽의 방식을 채용하는 방법이 가장 대용량화에 적합하다.
[본 실시예의 개개 포인트와 그 개개 포인트마다의 독자 효과 설명]
포인트 (M)
그루브 영역에도 부정 비트를 분산 배치한다(도 53(e)의 트랙 정보(606, 607), 도 74).
[효과]
랜드부에서도 부정 비트가 들어가지 않고서 트랙 어드레스가 확정하는 영역을 갖게 함으로써 랜드부에서도 정밀도가 좋은 어드레스 검출이 가능해진다.
랜드부, 그루브부 각각 부정 비트가 들어가지 않고서 트랙 어드레스가 확정하는 영역을 사전에 예상할 수 있기 때문에 트랙 어드레스 검출 정밀도가 올라간다.
Ｏ 그루브 작성시에 국소적으로 그루브폭을 바꿔, 랜드폭 일정 영역을 작성 한다.
☆ 그루브 영역 작성시에 노광량을 국소적으로 변화시켜 그루브폭을 변화시킨다.
☆ 그루브 영역 작성시에 2개의 노광용 집광 스폿을 이용하여, 양자사이의 간격을 바꿔 그루브폭 변화.
Ｏ 그루브에서의 워블 진폭폭을 바꿔 그루브 영역 내에 부정 비트를 배치한다(도 74).
[본 실시예의 개개 포인트와 그 개개 포인트마다의 독자 효과 설명]
포인트 (N)
랜드/그루브 기록+워블 변조로 부정 비트를 랜드와 그루브의 양방에 분배 배치한다(도 53(e)의 트랙 정보(606, 607), 도 74).
[효과]
랜드 또는 그루브의 어느 한편에 부정 비트를 집중 배치하면 부정 비트가 집중 배치된 부분에서의 어드레스 정보 재생시에 오검지가 발생하는 빈도가 매우 높아진다. 부정 비트를 랜드와 그루브에 분배 배치함으로써 오검지의 리스크를 분산하고, 토탈로서 안정적으로 어드레스 정보를 검출하기 쉬운 시스템을 제공할 수 있다.
Ｏ 국소적으로 그루브폭을 바꿀 때에 그루브폭을 제어하여, 인접부의 랜드폭이 일정하게 되도록 한다.
그루브폭 변화 부분에서는 그루브 영역에서는 부정 비트가 되지만, 인접부의 랜드 영역에서는 폭이 일정하게 유지되기 때문에 랜드 영역 내에서는 부정 비트를 회피할 수 있다.
[8-2] 서보 회로 조정용 마크 배치 구조에 관한 설명
서보 캘리브레이션 마크를 위한 물리 세그먼트는 사용자 데이터가 기록할 수 없는 각 존의 최종 그루브 트랙의 내측에 인접하여, 그것과 같은 그루브 트랙 내에 배치된다. 각 존의 최종 그루브 트랙의 내측에 인접하는 물리 세그먼트의 WDU#14는 외측 마크의 WDU이다. 각 존의 최종 그루브 트랙의 물리 세그먼트의 WDU#14는 내측 마크의 WDU 이다. 서보 캘리브레이션 마크는 그루브 구조의 일부를 제거하여, 그루브 트랙 내에 랜드부를 만드는 것에 의해 만들어진다. 서보 캘리브레이션 마크의 구성을 하기에 나타낸다.
고주파(HF) 신호
고주파 신호는 리드 채널(1)로부터 측정된 서보 캘리브레이션 마크로부터의 회절광에 의해 얻어진다.
a. 서보 캘리브레이션 마크1(SCM1)로부터의 신호
SCM1로부터 발생된 피크-피크값은 ISCM1이며, 온 트랙 신호는(Iot)groove이다. 제로 레벨은 디스크가 삽입되어 있지 않을 때에 측정된 신호의 레벨이다. 이들 신호는 다음과 같은 관계를 만족하고, 도 63에 도시한다.
ISCM1/(Iot)groove: 0.30 min.
SCM1로부터의 파형의 평균 주기는 8T±0.5T
b. 서보 캘리브레이션 마크2(SCM2)로부터의 신호 SCM2로부터 발생된 피크-피 크값은 ISCM2이며, 온 트랙 신호는(Iot)groove이다. 제로 레벨은 디스크가 삽입되어 있지 않을 때에 측정된 신호의 레벨이다. 이들 신호는 다음과 같은 관계를 만족하고, 도 64에 도시한다.
ISCM2/(Iot)groove: 1.50 min.
이하, 본 실시예에 있어서의 서보 회로 조정용 마크를 이용한 정보 기억 매체의 반경 방향의 기울기량 검출 방법을 나타낸다.
반경 방향의 기울기량 검출
기록 장치는 디스크의 반경 방향의 기울기량을 보상하는 것이 바람직하다. 1회전에 있어서의 반경 방향의 기울기량의 변동은 허용치 이하로 억제된다. 그래서, 기록 장치는 트랙의 반경위 치에 따른 큰 편이만 보상하면 좋다. 서보 캘리브레이션 마크의 물리 세그먼트의 사이에 위치하는 랜드 트랙 n-1의 물리 세그먼트는 반경 방향의 기울어량을 검출하기 위해서 사용된다.
SCD=(Iiscm-Ioscm)/(Iot)land
정의: 외측 마크를 위한 WDU의 SCM2와 내측 마크를 위한 WDU의 SCM2의 위치의 출력(Ia+Ib+Ic+Id)의 정규화한 차.
여기서,
Iiscm=[Ia+Ib+Ic+Id]iscm
Ioscm=[Ia+Ib+Ic+Id]oscm
이다(도 65 참조).
랜드 트랙 n-1의 중심을 광 빔이 트레이스할 때, Iiscm, Ioscm, (Iot)land가 검출된다. 유도된 SCD값은 반경 방향의 기울기량에 비례한다. 도 66은 SCD값의 측정 결과예를 도시한다.
반경 방향의 위치의 반경 방향의 기울기량의 평균치는 랜드 트랙 n-1의 1회전중인 연속한 SCD값의 평균을 취하는 것에 의해 구할 수 있다.
SDC값은 광 빔의 비대칭성에 기초하여 오프셋을 갖는다. 그 때문에, 측정전에 교정하는 것이 바람직하다.
트랙킹 에러의 잔차도 SCD값의 측정에 영향을 부여한다. 그러나, 반경 방향의 오차를 허용치 이하에 유지하는 것은 SCD값의 현실적인 정밀도를 얻을 수 있다.
[8-3] 물리 세그먼트 레이아웃과 물리 섹터 레이아웃
데이터 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역은 전부 존, 트랙, 물리 세그먼트를 갖는다.
물리 세그먼트는 도 67에 도시한 바와 같이 존 번호, 트랙 번호, 물리 세그먼트 번호에 의해 특정된다.
동일 물리 세그먼트 번호의 각 물리 세그먼트는 각 존 내에서 정렬된다. 각 존 내의 인접 트랙의 물리 세그먼트의 최초의 채널 비트사이의 각도차는 ±4채널 비트 이내이다.
물리 세그먼트 번호가 0인 최초의 물리 세그먼트는 존사이에서 정렬된다. 데이터 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역 내 어떤 2개의 개시 물리 세그먼트의 최초의 채널 비트사이의 각도차는 ±256채널 비트 이내이다.
존 경계에 인접하는 랜드 트랙의 어드레스는 판독 불능이다.
시스템 리드 인 영역은 엠보스 피트열로 이루어지는 트랙을 포함한다. 시스템 리드 인 영역 내의 트랙은 360°의 연속 나선을 형성한다. 트랙의 중심은 피트의 중심이다.
데이터 리드 인 영역으로부터 데이터 리드 아웃 영역에의 트랙은 360°의 연속 나선을 형성한다.
데이터 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역은 그루브 트랙열과, 랜드 트랙열을 포함한다. 그루브 트랙은 데이터 리드 인 영역의 개시로부터 데이터 리드 아웃 영역의 종료까지 연속한다. 랜드 트랙은 데이터 리드 인 영역의 개시로부터 데이터 리드 아웃 영역의 종료까지 연속한다. 그루브 트랙과 랜드 트랙은 각각 연속 나선이다. 그루브 트랙은 홈으로서 형성되고, 랜드 트랙은 홈으로서는 형성되지 않는다. 홈은 트렌치 형상이며, 그 하부는 랜드에 비교해서 판독 표면에 가까이 배치되어 있다.
디스크는 판독 면에서 보아 반시계 방향으로 회전한다. 트랙은 내경으로부터 외경을 향하는 나선이다.
시스템 리드 인 영역 내의 각 트랙은 복수의 데이터 세그먼트로 분할된다. 데이터 세그먼트는 32개의 물리 섹터를 포함한다. 시스템 리드 인 영역 내의 데이터 세그먼트의 길이는 7물리 세그먼트의 길이와 같다. 시스템 리드 인 영역 내의 각 데이터 세그먼트는 77469바이트이다. 데이터 세그먼트는 갭을 포함하지 않고, 시스템 리드 인 영역 내에 연속하여 놓여진다. 시스템 리드 인 영역 내의 데이터 세그먼트는 1데이터 세그먼트의 최초의 채널 비트와 다음 데이터 세그먼트의 최초 의 채널 비트와의 간격이 929628비트가 되도록 트랙의 위에 균등하게 배치된다.
데이터 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역 내의 각 트랙은 복수의 물리 세그먼트로 분할된다. 데이터 영역 내의 트랙당의 물리 세그먼트수는 어떤 존에서도 기록 밀도가 일정해지도록 내경으로부터 외경의 존이 됨에 따라서 증가한다. 데이터 리드 인 영역 내의 물리 세그먼트수는 데이터 영역 내의 존18의 물리 세그먼트수와 같다. 각 물리 세그먼트는 11067바이트이다. 데이터 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역의 물리 세그먼트는 1물리 세그먼트의 최초의 채널 비트와 다음 물리 세그먼트의 최초의 채널 비트와의 간격이 132804비트가 되도록 트랙의 위에 균등하게 배치된다.
시스템 리드 인 영역 내의 물리 섹터 번호는 시스템 리드 인 영역의 최후의 물리 섹터의 물리 섹터 번호가 158719("02 6AFFh")가 되도록 결정된다.
랜드 트랙 내의 시스템 리드 인 영역 이외의 물리 섹터 번호는 데이터 리드 인 영역의 다음에 배치되는 데이터 영역의 최초에 배치되는 물리 섹터의 물리 섹터 번호가 196608("03 0000h")이 되도록 결정된다. 물리 섹터 번호는 랜드 트랙 내의 데이터 리드 인 영역의 개시 물리 섹터로부터 데이터 리드 아웃 영역의 최후의 물리 섹터에 있어서 증가한다.
그루브 트랙 내의 시스템 리드 인 영역 이외의 물리 섹터 번호는 데이터 리드 인 영역의 다음에 배치되는 데이터 영역의 최초에 배치되는 물리 섹터의 물리 섹터 번호가 8585216("83 0000h")이 되도록 결정된다. 물리 섹터 번호는 그루브 트랙 내의 데이터 리드 인 영역의 개시 물리 섹터로부터 데이터 리드 아웃 영역의 최 후의 물리 섹터에 있어서 증가한다.
[8-4] 기록 데이터의 기록/개서 방법에 관한 설명
개서형 정보 기억 매체에 기록하는 개서할 수 있는 데이터의 기록 포맷을 도 68에 도시한다. 도 68(a)은 전술한 도 47(d)과 동일한 내용을 나타내고 있다. 본 실시예에서는 개서할 수 있는 데이터에 관한 개서는 도 68(b) 및 (e)에 도시하는 기록용 클러스터(540, 541) 단위로 행해진다. 1개의 기록용 클러스터는 후술하는 바와 같이 1개 이상의 데이터 세그먼트(529∼531)와, 마지막으로 배치되는 확장 가드 영역(528)으로 구성된다. 즉, 1개의 기록용 클러스터(531)의 개시는 데이터 세그먼트(531)의 개시 위치에 일치하고, VFO 영역(522)으로부터 시작된다. 복수의 데이터 세그먼트(529, 530)를 연속하여 기록하는 경우에는 도 68(b), (c)에 도시한 바와 같이 동일한 기록용 클러스터(531) 내에 복수의 데이터 세그먼트(529, 530)가 연속하여 배치되는 동시에, 데이터 세그먼트(529)의 마지막에 존재하는 버퍼 영역(547)과 다음 데이터 세그먼트의 최초에 존재하는 VFO 영역(532)이 연속하여 연결되기 때문에, 양자사이의 기록시의 기록용 기준 클록의 위상이 일치하고 있다. 연속 기록이 종료했을 때에는 기록용 클러스터(540)의 최후 위치에 확장 가드 영역(528)을 배치한다. 이 확장 가드 영역(528)의 데이터 사이즈는 변조전의 데이터로서 24 데이터 바이트분의 사이즈를 가지고 있다.
도 68(a)과 (c)의 대응으로부터 알 수 있듯이 개서형의 가드 영역(461, 462) 중에 포스트앰블 영역(546, 536), 엑스트라 영역(544, 534), 버퍼 영역(547, 537), VFO 영역(532, 522), 프리싱크 영역(533, 523)이 포함되고, 연속 기록 종료 장소에 한하여 확장 가드 영역(528)이 배치된다.
도 47(b), (c), (d)에 도시한 바와 같이 각 ECC 블록의 사이에 가드 영역을 삽입하는 데이터 배치 구조는 재생 전용, 추기형, 개서형의 어느 정보 기억 매체에 있어서도 공통이다. 또한 도 41과 도 53(a)을 비교하면 분명하고, 또한 추기형에 관해서는 도시하지 않지만 데이터 세그먼트(490, 531) 내의 데이터 구조도 재생 전용, 추기형, 개서형의 어느 정보 기억 매체에 있어서도 공통이다. 또한, ECC 블록(411, 412) 내의 데이터 내용도 도 47에 도시한 바와 같이 재생 전용 정보 기억 매체(도 47(a) (b)), 추기형 정보 기억 매체(도 47(c)) 등 매체의 종류에 따르지 않고 전부 동일한 형식의 데이터 구조를 갖고 있고, 각각 77376 데이터 바이트(변조전의 원래의 데이터의 바이트수)분의 데이터를 기록할 수 있게 되어 있다. 즉, ECC 블록#2 내의 개서 가능 데이터(525)의 데이터 내용은 도 33에 도시하는 구조를 갖는다. ECC 블록을 구성하는 각 섹터 데이터는 도 39 또는 도 34(데이터 영역 구조)에 도시한 바와 같이 26개씩의 싱크 프레임으로 구성된다.
개서 단위의 물리적 범위의 비교를 하기 위해서 도 68(c)에 정보의 개서 단위인 기록용 클러스터(540)의 일부와, 도 68(d)에 다음에 개서 단위인 기록용 클러스터(541)의 일부를 나타내고 있다. 개서시의 중복 개소(541)에서 확장 가드 영역(528)과 후방측의 VFO 영역(522)이 일부 중복하도록 개서를 행하는 것에 본 실시예의 특징이 있다(발명 포인트 (I)에 대응). 그와 같이 일부 중복시켜 개서함으로써 한 면 2기록층의 기록할 수 있는 정보 기억 매체에 있어서의 층간 크로스토크를 제거할 수 있다.
기록 클러스터(540, 541)는 데이터 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역 내에 있다.
기록 클러스터(540, 541)는 하나 이상의 데이터 세그먼트(529, 530)와, 확장 가드 영역(528)을 포함한다(도 69 참조). 데이터 세그먼트(529, 530)의 길이는 7물리 세그먼트의 길이와 같다. 기록 클러스터(540, 541)의 수는 각 기록시에 하나이다.
랜드 트랙 내의 데이터 세그먼트는 갭을 포함하지 않는다. 그루브 트랙 내의 데이터 세그먼트는 갭을 포함하지 않는다. 데이터 세그먼트의 개시 물리 세그먼트 번호는 다음 식으로 나타낸다.
(트랙당의 물리 세그먼트수)×(트랙 번호)+(물리 세그먼트 번호)mod7=0
"A mod B"는 A를 B에서 나눈 나머지이다.
즉, 상기 식은 물리 세그먼트로서 7의 배수 위치로부터 기록을 시작한다고 하는 의미이다.
기록용 클러스터(540, 541)의 레이아웃을 도 69에 도시한다. 도면 중의 숫자는 영역의 길이를 바이트로 도시한다.
도 69중 "n"은 1, 또는 1 이상이다.
확장 가드 영역(528)의 데이터는 "7Eh"이며, 확장 가드 영역(528)의 변조 패턴은 다음 패턴의 반복이다.
"010001 000100"
기록 클러스터의 실제의 개시 위치는 물리 세그먼트의 개시 위치로부터 24워 블 떨어져 있는 이론상의 개시 위치에 대하여 ±1바이트 이내이다. 이론상의 개시 위치는 NPW의 개시 위치로부터 시작된다(도 70 참조).
기록 클러스터의 개시 위치는 몇 회의 덧씌우기 사이클 후에 기록층상의 마크와 스페이스의 위치의 평균 확률을 동일하게 하기 위해서 실제의 개시 위치로부터 J/12바이트 시프트하고 있다(도 70 참조).
도 70의 숫자는 바이트 단위로 도시하는 길이이다. Jm은 0으로부터 167의 사이에서 랜덤으로 변화하고, Jm+1은 0으로부터 167의 사이에서 랜덤으로 변화한다.
도 53(a)부터 알 수 있듯이 본 실시예에 있어서의 1개의 데이터 세그먼트 내의 개서할 수 있는 데이터 사이즈는
67+4+77376+2+4+16=77469데이터 바이트 (102)
가 된다. 또한 도 53(c), (d)부터 알 수 있듯이 1개의 워블 데이터 유닛(560)은
6+4+6+68= 84워블 (103)
로 구성되어 있고, 17개의 워블 데이터 유닛으로 1개의 물리 세그먼트(550)를 구성하고, 7개의 물리 세그먼트(550∼556)의 길이가 1개의 데이터 세그먼트(531)의 길이에 일치하고 있기 때문에 1개의 데이터 세그먼트(531)의 길이 내에는
84×17×7=9996워블 (104)
이 배치된다. 따라서, (2)식과 (4)식으로부터 1개의 워블에 대하여
77496÷9996=7.75 데이터 바이트/워블 (105)
이 대응한다.
도 70에 도시한 바와 같이 물리 세그먼트의 선두 위치로부터 24워블 이후에 다음 VFO 영역(522)과 확장 가드 영역(528)의 중복 부분이 오지만, 도 53(d)부터 알 수 있듯이 물리 세그먼트(550)의 선두로부터 16워블까지는 워블 싱크 영역(580)이 되지만, 그 이후 68워블분은 무변조 영역(590) 내가 된다. 따라서 24워블 이후의 다음 VFO 영역(522)과 확장 가드 영역(528)이 중복되는 부분은 무변조 영역(590) 내가 된다.
본 실시예에 있어서의 개서형 정보 기억 매체에 있어서의 기록막은 상변화형 기록막을 이용하고 있다. 상변화형 기록막에서는 개서 개시/종료 위치 근방에서 기록막의 열화가 시작되기 때문에, 동일한 위치에서의 기록 개시/기록 종료를 반복하면 기록막의 열화에 의한 개서 횟수의 제한이 발생한다. 본 실시예에서는 상기 문제를 경감하기 위해서 개서시에는 도 70에 도시한 바와 같이 Jm+1/12 데이터 바이트분 변이하고, 랜덤으로 기록 개시 위치를 변이하고 있다.
도 53(c), (d)에서는 기본 개념을 설명하기 위해서 확장 가드 영역(528)의 선두 위치와 VFO 영역(522)의 선두 위치가 일치하고 있지만, 본 실시예에서는 엄밀히 말하면 도 70과 같이 VFO 영역(522)의 선두 위치가 랜덤으로 어긋나 있다.
현행의 개서형 정보 기억 매체인 DVD-RAM 디스크에서도 기록막으로서 상변화형 기록막을 사용하고, 개서 횟수 향상을 위해 랜덤으로 기록 개시/종료 위치를 변이하고 있다. 현행의 DVD-RAM 디스크에서의 랜덤인 변이를 행했을 때의 최대 변이량 범위는 8 데이터 바이트에 설정되어 있다. 또한, 현행의 DVD-RAM 디스크에서의( 디스크에 기록되는 변조후의 데이터로서) 채널 비트 길이는 평균 0.143 μm로 설정되어 있다. 본 실시예의 개서형 정보 기억 매체에서는 채널 비트의 평균 길이는 도 101로부터
(0.087+0.093)÷2=0.090 μm (106)
이 된다. 물리적인 변이 범위의 길이를 현행의 DVD-RAM 디스크에 맞춘 경우에는 본 실시예에서의 랜덤인 변이 범위로서 최저한 필요한 길이는 상기한 값을 이용하여
8바이트×(0.143 μm÷0.090 μm)=12.7바이트 (107)
이 된다. 본 실시예에서는 재생 신호 검출 처리의 용이성을 확보하기 위해서 랜덤인 변이량의 단위를 변조후의 채널 비트에 맞추었다. 본 실시예에서는 변조에 8비트를 12비트로 변환하는 ETM 변조(Eight to Twelve modulation)를 이용하고 있기 때문에 랜덤인 변이량을 나타내는 수식 표현으로서 데이터 바이트를 기준으로 하여
Jm/12 데이터 바이트 (108)
로 나타낸다. Jm이 취할 수 있는 값으로서는 (107)식의 값을 이용하여
12.7×12=152.4 (109)
이기 때문에, Jm은 0으로부터 152가 된다. 이상의 이유로부터 (109)식을 만족하는 범위에서 있으면 랜덤인 변이의 범위 길이는 현행 DVD-RAM 디스크와 일치하고, 현행 DVD-RAM 디스크와 동일한 개서 횟수를 보증할 수 있다. 본 실시예에서는 현행 이상의 개서 횟수를 확보하기 위해서 (107)식의 값에 대하여 약간 마진을 갖 게 하여,
랜덤인 변이 범위의 길이=14 데이터 바이트 (110)
로 설정했다. (110)식의 값을 (108)식에 대입하면 14×12=168이기 때문에,
Jm가 취할 수 있는 값은 0∼167 (111)
로 설정했다.
도 68에 있어서 기록용 클러스터(540) 내에서의 버퍼 영역(547)과 VFO 영역(532)의 길이는 일정하게 되어 있다. 또한, 도 69에서도 알 수 있듯이 동일한 기록용 클러스터(540) 내에서는 모든 데이터 세그먼트(529, 530)의 랜덤 변이량(Jm)은 도처에서 동일한 값으로 되어 있다. 내부에 다량의 데이터 세그먼트를 포함하는 1개의 기록용 클러스터(540)를 연속하여 기록하는 경우에는 기록 위치를 워블로부터 모니터하고 있다. 즉, 도 53에 도시하는 워블 싱크 영역(580)의 위치 검출을 하거나, 무변조 영역(590, 591) 내에서는 워블의 수를 세면서 정보 기억 매체상의 기록 위치의 확인을 기록과 동시에 행한다. 이때에 워블의 카운트미스나 정보 기억 매체를 회전시키고 있는 회전 모터(예컨대 도 131의 모터)의 회전이 고르지 못한 것에 의해 워블 슬립(1워블 주기분 어긋난 위치에 기록하는 것)이 생겨, 정보 기억 매체상의 기록 위치가 어긋나는 경우가 가끔 있다.
본 실시예의 정보 기억 매체에서는 상기한 바와 같이 생긴 기록 위치 어긋남이 검출된 경우에는 도 68의 개서형의 가드 영역(461) 내에서 조정을 하여, 기록 타이밍의 수정을 행하는 것에 특징이 있다. 도 68에 있어서 포스트앰블 영역(546), 엑스트라 영역(544), 프리싱크 영역(533)에서는 비트 누락이나 비트 중복을 허용할 수 없는 중요한 정보가 기록되지만, 버퍼 영역(547), VFO 영역(532)에서는 특정 패턴의 반복으로 되어 있기 때문에, 이 반복 경계 위치를 확보하고 있는 것만으로는 1패턴만의 누락이나 중복이 허용된다. 따라서, 본 실시예에서는 가드 영역(461) 중에서 특히 버퍼 영역(547) 또는 VFO 영역(532)에서 조정을 행하고, 기록 타이밍의 수정을 행한다.
도 70에 도시한 바와 같이 본 실시예에서는 위치 설정의 기준이 되는 실제의 개시 포인트 위치는 워블 진폭 "0"의 (워블의 중심) 위치와 일치하도록 설정된다. 그러나, 워블의 위치 검출 정밀도는 낮기 때문에 본 실시예에서는 도 70 내의 "±1max"라 기재되어 있듯이,
실제의 개시 포인트 위치=최대±1데이터 바이트까지의 편차량(112)을 허용하고 있다.
도 68 및 도 70에 있어서 데이터 세그먼트(530)에서의 랜덤 시프트량을 Jm으로 하고(전술한 바와 같이 기록용 클러스터(540) 내는 모든 데이터 세그먼트(529)의 랜덤 시프트량은 일치한다), 그 후에 추기하는 데이터 세그먼트(531)의 랜덤 시프트량을 Jm+1로 한다. (11)식에 도시하는 Jm과 Jm+1이 취할 수 있는 값으로서, 예컨대 중간치를 취하여, Jm=Jm+1=84이며, 실제의 개시 포인트 위치 정밀도가 충분히 높은 경우에는 도 68에 도시한 바와 같이 확장 가드 영역(528)의 개시 위치와 VFO 영역(522)의 개시 위치가 일치한다.
이것에 대하여 데이터 세그먼트(530)가 최대한 뒤 위치에 기록되어, 후에 추기 또는 개서되는 데이터 세그먼트(531)가 최대한 전 위치에 기록된 경우에는 (110)식에 명시한 값과 (112)식의 값으로부터 VFO 영역(522)의 선두 위치가 버퍼 영역(537) 내에 최대 15 데이터 바이트까지 들어가는 경우가 있다. 버퍼 영역(537)의 직전의 엑스트라 영역(534)에는 특정한 중요 정보가 기록되어 있다. 따라서, 본 실시예에 있어서
버퍼 영역(537)의 길이는 15 데이터 바이트 이상 (113)
필요하게 된다. 도 68에 도시한 실시예에서는 1 데이터 바이트의 여유를 가미하여, 버퍼 영역(537)의 데이터 사이즈를 16 데이터 바이트로 설정하고 있다.
랜덤 시프트의 결과, 확장 가드 영역(528)과 VFO 영역(522)의 사이에 간극이 생기면 한 면 2기록층 구조를 채용한 경우에 그 간극에 의한 재생시의 층간 크로스토크가 발생한다. 그 때문에, 랜덤 시프트를 행하더라도 반드시 확장 가드 영역(528)과 VFO 영역(522)의 일부가 중복, 간극이 발생하는 것은 아닌 고안이 이루어져 있다. 따라서, 본 실시예에 있어서 (113)식이 동일한 이유로부터 확장 가드 영역(528)의 길이는 15 데이터 바이트 이상으로 설정해야 한다. 후속하는 VFO 영역(522)은 71 데이터 바이트로 충분히 길게 취할 수 있기 때문에 확장 가드 영역(528)과 VFO 영역(522)의 중복 영역이 다소 넓어지더라도 신호 재생시에는 지장이 없다(중복되지 않는 VFO 영역(522)에서 재생용 기준 클록의 동기를 취하는 시간이 충분 확보되기 때문에). 따라서, 확장 가드 영역(528)은 15 데이터 바이트보다 큰 값으로 설정하는 것이 가능하다. 연속 기록 시간에 가끔 워블 슬립이 발생하고, 1워블 주기분 기록 위치가 어긋나는 경우가 있는 것을 이미 설명했다. (105)식에 도시한 바와 같이 1워블 주기는 7.75(약8) 데이터 바이트에 해당하기 때문에 (113)식에 이 값도 고려하여 본 실시예에서는
확장 가드 영역(528)의 길이
=(15+8=)23 데이터 바이트 이상 (114)
으로 설정하고 있다. 도 68에 도시한 실시예에서는 버퍼 영역(537)과 같이 1 데이터 바이트의 여유를 가미하여, 확장 가드 영역(528)의 길이를 24 데이터 바이트로 설정하고 있다.
도 68(e)에 있어서 기록용 클러스터(541)의 기록 개시 위치를 정확히 설정해야 한다. 본 실시예의 정보 기록 재생 장치에서는 개서형 또는 추기형 정보 기억 매체에 미리 기록된 워블 신호를 이용하여 이 기록 개시 위치를 검출한다. 도 53(d)으로부터 알 수 있듯이 워블 싱크 영역(580) 이외는 전부 4워블 단위로 패턴이 NPW에서 IPW로 변화하고 있다. 그것에 비교해서, 워블 싱크 영역(580)에서는 워블의 변환 단위가 부분적으로 4워블로부터 어긋나 있기 때문에, 워블 싱크 영역(580)이 가장 위치 검출하기 쉽다. 그 때문에, 본 실시예의 정보 기록 재생 장치에서는 워블 싱크 영역(580)의 위치를 검출한 후, 기록 처리의 준비를 하여, 기록을 시작한다. 그 때문에, 기록용 클러스터(541)의 개시 위치는 워블 싱크 영역(580) 직후의 무변조 영역(590) 중에 올 필요가 있다.
도 70에서는 그 내용을 나타내고 있다. 물리 세그먼트의 전환 직후에 워블 싱크 영역(580)이 배치되어 있다. 도 53(d)에 도시한 바와 같이 워블 싱크 영역(580)의 길이는 16워블 주기분으로 되어 있다. 더욱, 그 워블 싱크 영역(580)을 검출한 후, 기록 처리의 준비에 마진을 예측하여 8워블 주기분 필요하게 된다. 따라서, 도 70에 도시한 바와 같이 기록용 클러스터(541)의 선두 위치에 존재하는 VFO 영역(522)의 선두 위치가 랜덤 시프트를 고려하여 물리 세그먼트의 교환 위치로부터 24워블 이상 후방에 배치될 필요가 있다.
도 68에 도시한 바와 같이 개서시의 중복 개소(541)에서는 몇 번이나 기록 처리가 행해진다. 개서를 반복하면 워블 그루브 또는 워블 랜드가 물리적인 형상이 변화(열화)하고, 거기부터의 워블 재생 신호 품질이 저하한다. 본 실시예에서는 도 68(f) 또는 도 53(a), (d)에 도시한 바와 같이 개서시의 중복 개소(541)가 워블 싱크 영역(580)이나 워블 어드레스 영역(586) 내에 오는 것을 피하여, 무변조 영역(590) 내에 기록되도록 고안하고 있다. 무변조 영역(590)은 일정한 워블 패턴(NPW)이 반복될 뿐이기 때문에, 부분적으로 워블 재생 신호 품질이 열화하더라도 전후의 워블 재생 신호를 이용하여 보간할 수 있다.
[실시예의 개개 포인트와 그 개개 포인트마다의 독자 효과 설명]
포인트 (I)
기록할 수 있는 정보 기억 매체에 대한 기록 포맷으로 가드 영역 내가 일부 중복하여 기록된다.
도 54에 도시한 바와 같이 확장 가드 영역(528)과 후방측의 VFO 영역(522)이 중복하고, 개서시의 중복 개소(541)가 생긴다(도 68, 도 70).
[효과]
세그먼트사이에서 전과 뒤의 가드 영역사이에서 간극(기록 마크가 존재하지 않는 부분)이 있으면 기록 마크 유무로 광반사율의 차이가 있기 때문에 그 간극 부 분에서 거시적으로 봤을 때에 광반사율의 차이가 발생한다. 그 때문에, 한 면 2기록층의 구조로 한 경우에 그 부분으로부터의 영향으로 다른층으로부터의 정보 재생 신호가 흐트러져, 재생시의 에러가 다발한다. 본 실시예와 같이 가드 영역을 일부 중복시키는 것으로 기록 마크가 존재하지 않는 간극의 발생을 방지하여, 한 면 2기록층에 있어서의 기기록 영역으로부터의 층간 크로스토크의 영향을 제거할 수 있고, 안정된 재생 신호를 얻을 수 있다.
Ｏ 개서시의 중복 개소(541)가 무변조 영역(590) 내에 기록되도록 설정되어 있다.
[효과]
개서시의 중복 개소(541) 위치를 무변조 영역(590) 내에 오도록 설정했기 때문에 워블 싱크 영역(580) 또는 워블 어드레스 영역(586) 내에서의 형상 열화에 의한 워블 재생 신호 품질의 열화를 방지하여, 워블 어드레스 정보(610)로부터의 안정적인 워블 검출 신호를 보증할 수 있다.
☆ 물리 세그먼트의 선두로부터 24워블 이후에 데이터 세그먼트 내의 VF0 영역이 시작한다.
Ｏ 개서 단위를 나타내는 기록용 클러스터의 마지막에 확장 가드 영역(528)이 형성된다.
[효과]
기록용 클러스터의 마지막에 확장 가드 영역(528)을 형성함으로써 도 68에 있어서 전방측의 기록용 클러스터(540)와 후방측의 기록용 클러스터(541)가 반드시 일부에서 중복되도록 설정할 수 있다. 전방측의 기록용 클러스터(540)와 후방측의 기록용 클러스터(541)와의 사이에 간극이 발생하지 않기 때문에 한 면 2기록층을 갖는 개서형 또는 추기형 정보 기억 매체에 있어서 층간 크로스토크의 영향을 받지 않고서 안정적으로 기록 마크로부터의 재생 신호를 얻을 수 있고, 재생시의 신뢰성을 확보할 수 있다.
☆ 확장 가드 영역(528)의 치수가 15 데이터 바이트 이상이다.
[효과]
(113)식의 이유로부터 랜덤 시프트에 의해서도 기록용 클러스터(540, 541)사이에 간극이 나타나지 않고, 층간 크로스토크의 영향을 받지 않고서 안정적으로 기록 마크로부터의 재생 신호를 얻을 수 있다.
☆ 확장 가드 영역(528)의 치수를 24바이트로 한다.
[효과]
(114)식의 이유로부터 워블 슬립을 고려하더라도 기록용 클러스터(540, 541)사이에 간극이 나타나지 않고, 층간 크로스토크의 영향을 받지 않고서 안정적으로 기록 마크로부터의 재생 신호를 얻을 수 있다.
Ｏ 랜덤 시프트량을 Jm/12(0≤Jm≤154)보다 큰 범위로 한다.
[효과]
(109)식을 만족하고, 랜덤 시프트량에 대한 물리적인 범위의 길이가 현행 DVD-RAM과 일치하기 때문에, 현행 DVD-RAM과 동일한 반복 기록 횟수를 보증할 수 있다.
Ｏ 버퍼 영역의 사이즈를 15 데이터 바이트 이상으로 설정한다.
[효과]
(113)식의 이유로부터 랜덤 시프트에 의해서도 도 54에 있어서의 엑스트라 영역(537)이 이웃의 VFO 영역(522)에 중첩하여 기록되는 일이 없고, 엑스트라 영역(534)의 데이터 신뢰성이 확보된다.
[본 실시예의 개개 포인트와 그 개개 포인트마다의 독자 효과 설명]
포인트 (U)
개서 단위를 나타내는 기록용 클러스터가 1개 이상인 데이터 세그먼트로 구성된다(도 68(c), 도 69).
[효과]
적은 데이터량을 몇 번이나 개서하는 일이 많은 PC 데이터(PC 파일)와 다량의 데이터를 한번에 연속하여 기록하는 AV 데이터(AV 파일)의 동일 정보 기억 매체에의 혼개서 처리를 쉽게 한다.
퍼스널 컴퓨터용으로 사용되는 데이터는 비교적 소량의 데이터를 몇 번이나 개서하는 경우가 많다. 따라서, 개서 또는 추기의 데이터 단위를 매우 작게 설정하면 PC 데이터에 알맞은 기록 방법이 된다. 본 실시예에서는 도 33에 도시한 바와 같이 32섹터로부터 ECC 블록이 구성된다. ECC 블록을 1개만 포함하는 데이터 세그먼트 단위로 개서 또는 추기를 하는 것이 효율적으로 개서 또는 추기를 하는 최소의 단위가 된다. 따라서, 개서 단위를 나타내는 기록용 클러스터 내에 1개 이상의 데이터 세그먼트가 포함되는 본 실시예에 있어서의 구조가 PC 데이터(PC 파일)에 알맞은 기록 구조가 된다. AV(Audio Video) 데이터로서는 매우 다량인 영상 정보나 음성 정보가 도중에서 끊기는 일없이 연속적으로 기록될 필요가 있다. 이 경우, 연속적으로 기록되는 데이터는 1개의 기록용 클러스터로서 통합하여 기록된다. AV 데이터 기록시에 1개의 기록용 클러스터를 구성하는 데이터 세그먼트마다 랜덤 시프트량이나 데이터 세그먼트 내의 구조, 데이터 세그먼트의 속성 등을 전환하면 전환 처리의 시간이 걸려, 연속 기록 처리가 어려워진다.
본 실시예에서는 도 69에 도시한 바와 같이 동일 형식(속성이나 랜덤 시프트량을 바꾸지 않고, 데이터 세그먼트사이에 특정 정보를 삽입하는 일없이)의 데이터 세그먼트를 연속하여 모두 기록용 클러스터를 구성함으로써 다량의 데이터를 연속하여 기록하는 AV 데이터 기록에 알맞은 기록 포맷을 제공할 수 있을 뿐 아니라, 기록용 클러스터 내의 구조의 간소화를 이루어 기록 제어 회로와 재생 검출 회로의 간소화를 달성하여 정보 기록 재생 장치 또는 정보 재생 장치의 저가격화를 가능하게 한다.
또한, 도 68에 표시된 기록용 클러스터(540) 내의(확장 가드 영역(528)을 제외했다) 데이터 세그먼트(529, 530)가 연속하여 늘어선 데이터 구조는 도 41에 도시한 재생 전용 정보 기억 매체와 전혀 동일한 구조를 하고 있다. 도시하고 있지 않지만, 본 실시예에서는 추기형 정보 기억 매체에 대해서도 동일한 구조를 취하고 있다. 이와 같이 재생 전용/추기형/개서형에 따르지 않고 모든 정보 기억 매체에서 공통의 데이터 구조로 되어 있기 때문에, 매체의 호환성이 확보되어, 호환성이 확보된 정보 기록 재생 장치 또는 정보 재생 장치의 검출 회로의 겸용화가 도모되고, 높은 재생 신뢰성을 확보할 수 있는 동시에, 저가격화의 실현이 가능해진다.
Ｏ 동일 기록용 클러스터 내에서는 모든 데이터 세그먼트의 랜덤 시프트량이 일치하고 있다.
[효과]
본 실시예에서는 동일 기록용 클러스터 내에서는 모든 데이터 세그먼트의 랜덤 시프트량이 일치하고 있기 때문에, 동일 기록용 클러스터 내에서 다른 데이터 세그먼트를 걸쳐 재생한 경우에 VFO 영역(도 68의 532)에서의 동기 맞춤(위상의 재설정)이 불필요하게 되어 연속 재생시의 재생 검출 회로의 간소화와 재생 검출의 높은 신뢰성 확보가 가능해진다.
Ｏ ECC 블록의 사이에 있는 가드 영역 내에서 조정을 하여, 기록 타이밍의 수정을 한다.
[효과]
도 68(c)에 도시하는 데이터 구조 중에서 ECC 블록(410, 411) 내의 데이터는 에러 정정 대상의 데이터이며, 기본적으로는 1비트에서도 데이터 누락은 바람직하지 않다.
그것에 비교하여, 버퍼 영역(547)이나 VFO 영역(532)의 데이터는 동일한 패턴의 반복이기 때문에, 반복의 이음매를 확보한 채 부분 누락이나 부분 중복이 발생하더라도 문제는 생기지 않는다. 따라서, 연속 기록시에 기록 위치 어긋남이 검출된 경우, 가드 영역(461) 내에서 조정을 하여, 기록 타이밍의 수정을 하더라도 ECC 블록(410, 411) 내의 데이터에 영향을 미치게 하는 일이 없고, 안정적으로 기 록·재생 제어를 하는 것이 가능하다.
Ｏ 기록용 클러스터 개시 위치가 워블 싱크 영역 직후의 무변조 영역으로부터 기록된다.
[효과]
가장 검출하기 쉬운 워블 싱크 영역(580)을 검출 직후에 기록 개시를 하기 때문에 기록 개시 위치 정밀도가 높고, 안정적인 기록 처리가 가능해진다.
☆ 물리 세그먼트의 전환 위치로부터 24워블 이상 변이된 위치로부터 기록을 시작한다.
[효과]
워블 싱크 영역(580)의 검출 시간과 기록 처리의 준비 시간이 상응하여 취해지기 때문에 안정된 기록 처리를 보증할 수 있다.
[8-5]
트랙 정보의 기록 방법과 재생 방법에 관한 설명(포인트 (N), (M), (P))
도 53(e)에 도시하는 그루브 트랙 정보(606)와 랜드 트랙 정보(607)에 관한 워블 변조 방법과 그 재생 방법에 관한 몇 개의 예에 관해서 이하에 설명한다.
그루브폭을 일정하게 하여 워블 변조를 실시하고, 어드레스 정보를 매립하는 경우에는 랜드부의 일부에 트랙폭이 변화되는 영역이 발생하여, 그 부분의 어드레스 데이터가 부정 비트(워블 신호의 레벨 다운이 발생하여, 그 발생 장소를 이용하여 데이터를 검출하는 것은 가능하지만, 노이즈 등이 많은 경우는 신뢰성이 떨어질 가능성이 높다)가 된다. 이 현상을 반대로 이용하여, 그루브폭의 일부를 변화시킴 으로써 마치 랜드 트랙에 데이터를 기록시킨 것과 같은 그루브 워블 변조 처리가 가능하게 된다.
도 71은 그루브 n+1, 랜드 n+1, 그루브 n+2의 관계를 도시한 것이지만, 그루브 n+1 트랙의 워블 변조에서는 어드레스 데이터(…100X2…)라 기록하지만, X1의 부분은 랜드 n이 "1"이고, 랜드 n+1이 "0"이 되기 위한 그루브폭이 변화되는 진폭 변조로 형성하고 있다. 마찬가지로, 그루브 n+2의 X2 영역은 랜드 n+1이 "0"이고 랜드 n+2가 "1"로 그루브폭을 변화시킨 진폭 변조로 그루브를 형성시키고 있다. 이와 같이 그루브폭을 일부 변화시키는 방식을 도입하면 그루브 트랙을 대치하는 랜드 트랙의 어드레스 데이터가 다른 경우도 요구하는 랜드 데이터가 정확하게 검출되는 워블 변조가 가능해진다.
도 53(e)에 도시하는 본 실시예에서는 미리 위치가 정해져 있는 그루브 트랙 정보(606)와 랜드 트랙 정보(607)의 영역에 랜드와 그루브의 어드레스 데이터를 배치한다. 즉,
◎ 그루브 트랙 정보(606)는 도처에서 그루브폭을 일치시켜 그루브측의 트랙 어드레스 정보를 도 51에 도시한 그레이 코드를 이용하여 워블 변조에 의해 기록하고(랜드측의 폭을 국소적으로 변화시켜 랜드측에 부정 비트를 배치),
◎ 랜드 트랙 정보(607)는 도처에서 랜드폭을 일치시켜 랜드측의 트랙 어드레스 정보를 도 51에 도시한 그레이 코드를 이용하여 워블 변조에 의해 기록(그루브측의 폭을 국소적으로 변화시켜 그루브측에 부정 비트를 배치)시킨다.
이와 같이 한 경우에는,
☆ 그루브위를 트레이스하고 있는 경우에는 트랙 번호가 확정되어 있는 그루브 트랙 정보(606)를 재생한다. 또한, 후술하는 바와 같이 트랙 번호의 홀수/짝수 판정 기술을 이용하여 랜드 트랙 정보(607)에 대하여 트랙 번호의 예측 판정이 가능해진다. 또한
☆ 랜드위를 트레이스하고 있는 경우에는 트랙 번호가 확정되어 있는 랜드 트랙 정보(607)를 재생한다. 또한, 후술하는 바와 같이 트랙 번호의 홀수/짝수 판정 기술을 이용하여 그루브 트랙 정보(606)에 대하여 트랙 번호의 예측 판정이 가능해진다.
이와 같이 그루브 영역 내에서 부정 비트를 포함하지 않고서 그루브의 트랙 어드레스 정보가 확정되는 부분과, 그루브 영역 내에서 부정 비트를 포함하지만 후술하는 수법을 이용하여 그루브의 트랙 어드레스를 예측 판정 가능한 부분을 동일 트랙 내에서 미리 설정해 두는 것도 가능하다. 이 경우에는 동시에 랜드 영역 내에서 부정 비트를 포함하지 않고서 랜드의 트랙 어드레스 정보가 확정되는 부분과, 랜드 영역 내에서 부정 비트를 포함하지만 후술하는 수법을 이용하여 랜드의 트랙 어드레스를 예측 판정 가능한 부분을 동일 트랙 내에서 미리 설정해 두게 된다.
그루브폭을 변화시켜 랜드 어드레스를 형성한 다른 예를 도 72에 도시한다. 도 53(e)에 도시한 어드레스 설정 방법에 비교해서, 그루브 트랙 어드레스 위치를 식별시키기 위한 G 동기 신호(G-S)를 그루브 트랙 정보와 랜드 트랙 정보의 선두 위치에 배치시켜, 트랙 정보 위치를 검출하기 쉽게 하는 것에 특징이 있다. 이 경우, 대치하는 랜드 어드레스 데이터가 다른 경우는 마치 랜드 트랙의 워블 변조로 기록한 것처럼 그루브폭을 변화시켜 기록한다. 이 처리로, 랜드 트랙 기록 재생에서의 어드레스 정보 검출로서는 옳은 검출 신호를 얻을 수 있게 된다. 도 72에서는 그루브 트랙용 어드레스 데이터와 랜드 트랙용 어드레스 데이터를 따로따로 배치했지만, 상기 그루브폭을 변화시키는 기술을 이용하여 동일한 그루브 워블링 변조로 랜드와 그루브의 어드레스 데이터를 형성시키는 것도 가능하다.
도 73은 그 일례를 도시한 도면이다. 동일한 그루브 워블에 의해서 랜드와 그루브의 어드레스 데이터를 의미시키기 위해서는 랜드의 홀수/짝수 식별을 확정할 수 있으면 가능한 것은 전술한 바와 같다. 이 홀수/짝수 식별에 그루브폭 변조를 이용할 수 있다. 즉, 홀수 랜드에 "0"을, 짝수 랜드에 "1"의 데이터를 도 73의 트랙 번호의 다음 비트에 배치하는 방식이다. 그루브 트랙은 트랙 번호가 확정되어 있기 때문에 트랙 번호의 뒤에 용장 비트를 부가하더라도 검출을 무시하면 좋다. 랜드 트랙에서는 트랙 번호의 검출후에 비트가 "0"인지 "1"인지로 홀수 랜드인지 짝수 랜드인지를 판정하면 좋다. 랜드 트랙에서는 결과로서 홀수/짝수 트랙 식별 데이터를 포함한 데이터열에서 트랙 번호를 확정하는 것이 되어, 특별한 홀수/짝수 트랙 식별 마크가 없더라도 그루브/랜드 어드레스 데이터를 검출할 수 있게 된다. 더욱, 그레이 코드에 의해서 랜드 트랙에만 발생하고 있던 트랙폭의 변화 영역이 그루브 트랙에도 발생하여, 그루브/랜드 검출계를 동일한 수법으로 구성하게 되어, 시스템 밸런스를 최적화할 수 있다.
부정 비트를 분산 배치하는 방법으로서는,
(가) 그루브 부착 원반 작성시에 원반 표면에 코딩된 포토레지스트에 대한 노광량을 국소적으로 변화시키는 방법,
(나) 그루브 부착 원반 작성시에 원반 표면에 코딩된 포토레지스트에 노광하는 빔 스폿을 2개 갖게 하여, 이 2개의 빔 스폿사이의 상대적 이동량을 변화시키는 방법, 의 그 외에
(다) 도 74에 도시한 바와 같이 그루브 영역(502) 내의 워블 진폭폭을 변화시키는 방법이 있다.
그루브 영역(502) 내의 부정 비트 영역(710)에서는 벽면이 직선이기 때문에 워블 검출 신호는 얻을 수 없지만, 그것에 인접하는 랜드 영역(503과 507)의 ε위치와 η위치에서는 다른 한 쪽의 벽이 워블하고 있기 때문에 워블 신호를 얻을 수 있다. 상기 (가)나 (나)에 나타낸 방법과 비교하면 부정 비트 영역 내의 그루브폭 변동이 작기 때문에 그 위에 기록하는 기록 마크로부터의 재생 신호의 레벨 변동이 작고, 개서할 수 있는 정보의 에러율의 악화를 억제하는 효과가 있다. 이 방법을 이용한 경우의 포맷 방법으로서는 도 53(e) 또는 도 72에 도시한 형식과 완전 동일한 구조를 취할 수 있다.
이상, 부정 비트를 그루브에도 갖게 하는 실시예에 관해서 설명했지만, 본 발명의 다른 실시예로서 부정 비트를 그루브에는 일체 갖게 하지 않고, 트랙 정보의 열순을 이용하여 랜드상의 트랙 정보를 판독하는 방법도 있다.
도 53(e)의 그루브 트랙 정보(606)를 도 75에서는 트랙 번호 정보 A606이라고 부르고, 도 53(e)의 랜드 트랙 정보(607)를 도 75에서는 트랙 번호 정보 B607이라고 부른다. 어느 트랙 번호 정보에 대해서도 도 52에 도시한 특수 트랙 코드를 채용한다. 도 75에 도시한 실시예에서는 그루브 영역에 트랙 번호 정보 A611과 B612에 대하여 지그재그로 트랙 번호를 설정하는 것에 특징이 있다. 인접하는 그루브 영역에서 동일한 트랙 번호가 설정된 장소에서는 랜드 영역도 동일한 트랙 번호가 설정되고, 랜드상에서도 부정 비트 없이 트랙 정보를 판독할 수 있다. 인접하는 그루브 영역에서 다른 트랙 번호가 설정된 장소에서는 트랙 번호는 확정되지 않지만 후술하는 방법에 의해 트랙 번호의 예측 판정은 가능해진다. 도 75에 도시한 정보의 관계 중에서의 특징을 추출하면,
1. 그루브상에서는 A와 B 내, 작은 쪽의 값이 트랙 번호와 일치한다.
2. 랜드상에서는 짝수 트랙에서는 A가, 홀수 트랙에는 B의 트랙 번호가 확정된다.
3. 랜드상에서는 짝수 트랙에서는 B가, 홀수 트랙에서는 A의 트랙 번호가 불확정(이지만, 후술하는 방법에 의해 트랙 번호의 예측 판정은 가능).
또한, 도 52에 도시하는 본 실시예의 특수 트랙 코드에 따르면
4. 그루브상에서 특수 트랙 코드 변환후의 값이 짝수 트랙에서 최상위 비 트이외는 하위 비트 모든 패턴이 일치하고, 홀수 트랙에서 하위 비트도 변화된다고 하는 항목을 들 수 있다.
더욱, 트랙 정보의 설정 방법에 관한 다른 예를 도시한다. 이 방법은 그레이 코드의 설정 방법을 고안하여, 부정 비트가 있더라도 어드레스 검출을 가능하게 하는 방법이다.
종래, 랜드/그루브 기록 트랙에 있어서의 어드레싱 방식은 DVD-RAM과 같이 엠보스 프리피트에 의해서 형성되어 있지만, 그루브 트랙의 워블링을 이용하여 어드레스 정보를 매립하는 방법이 생각되고 있었지만, 큰 문제는 랜드 트랙의 어드레스 형성이었다.
하나의 안으로서, 그루브 워블링으로 그루브용과 랜드용을 따로따로 배치하여, 랜드용은 랜드를 사이에 두는 인접 그루브를 워블링시키지만, 마치 랜드 워블링된 것과 같은 구성을 채용함으로써 랜드 어드레스를 실현시키고 있었다.
그러나, 이 방법에서는 트랙 어드레스 영역으로서 2배 이상이 필요하여 낭비가 많고, 일조의 어드레스 정보로 그루브 어드레스 정보로서도 랜드 어드레스 정보로서도 이용할 수 있으면, 효율적인 배치가 가능하게 된다. 그 실현 수단으로서 트랙 어드레스 데이터로서 그레이 코드를 이용하는 방법이 있다.
도 76은 그루브 워블을 트랙 어드레스 데이터에 의해서 위상 변조시켰을 때의 트랙 형태와, 랜드에서의 워블 검출 신호의 관계를 도시한 것이다.
그루브 n의 어드레스 데이터 "…100…"와 그루브 n+1의 어드레스 데이터 "…110…"에 끼워진 랜드 n에서 어드레스 데이터를 워블 신호 검출하면 "…1x0…"이 된다. 여기서, x 부분은 그루브 n의 "0"과 그루브 n+1의 "1"에 의해서 끼워진 영역으로, 워블 검출 신호는 센터 레벨의 진폭 0 신호가 된다. 실제의 시스템에서는 판독빔의 트랙 편차량이나 검출기의 언밸런스 등으로 다른 영역의 레벨보다 내려가지만 데이터 "1"측이나 "0" 측의 신호가 검출될 가능성이 높다. 이와 같이 다른 그루브 어드레스 데이터로 끼워진 랜드 영역에서는 검출 레벨이 내려가는 것을 이용하여, 그 부분이 어드레스 데이터의 포지션과 대조하여 랜드 어드레스 신호를 검출하는 것도 생각된다. 그러나 이 방법도 워블 검출 신호의 C/N이 높은 경우는 좋지만, 노이즈가 큰 경우 등은 신뢰성을 얻을 수 없을 가능성이 있었다.
그래서, 랜드 트랙에서의 워블 검출 신호로부터 어드레스 데이터를 독출하는 방법으로서 그루브 워블 데이터가 다르게 대치하고 있는 랜드 워블 검출 데이터는 부정("0"이라 판단하더라도 "1"이라 판단하더라도 좋다)에서도 옳은 랜드 어드레스 데이터를 확정할 수 있는 방법이 요구되고 있었다.
그래서, 그루브 트랙 어드레스는 그레이 코드 데이터로 워블 변조하는 방식을 채용하여, 랜드 트랙에 대해서는 특수 마크를 부가하거나 워블 변조로 특수 식별 코드를 부가하는 등에 의해서 홀수(odd land) 랜드와 짝수 랜드(even land)를 용이하게 판단할 수 있는 구조를 채용하는 방식을 제안하는 것이다.
랜드 트랙이 홀수/짝수의 판정이 가능하면 그레이 코드의 성질로부터 랜드 어드레스 데이터의 확정은 용이해진다. 그 증명을 도 77을 이용하여 설명한다.
그레이 코드는 도 51에 도시된 바와 같이 1단계의 코드 변경은 1비트만 되도록 구성된 코드이다. 이 그레이 코드로 그루브 트랙의 어드레싱을 행하면 각 그루브 워블로 구성되는 랜드의 워블은 도 76과 같이 1비트만이 부정의 코드로서 검출된다. 즉, 도 77과 같은 어드레스 데이터가 그루브 트랙에 배치되면 그루브 트랙에 대치된 랜드 트랙의 워블 검출 신호는 1비트만이 "0"이나 "1"이나 부정의 비트로 다른 비트는 인접 그루브 워블 신호와 동일한 값이 검출된다. 도 77의 짝수 랜드 n에서의 워블 검출 신호는 (n) 또는 (n+1)이 검출된다. 마찬가지로, 홀수 랜드 n+1는 (n+1) 또는 (n+2)이 검출된다.
여기서, 랜드 트랙은 미리 홀수 랜드 또는 짝수 랜드가 식별되어 있으면, 홀수 랜드 n+1의 경우는 (n+1)이 검출된 경우는 그 데이터가 어드레스값, (n+2)가 검출된 경우는(검출값-19가 어드레스값이 된다. 마찬가지로 짝수 랜드 n의 경우는 (n)이 검출되면 그 값이 어드레스값이고 (n+1)가 검출되면 (검출값-1)이 어드레스값이 된다. 단, n은 짝수의 경우이다.
이상과 같이, 랜드 트랙이 홀수 트랙인지 짝수 트랙인지 판정되어 있으면, 랜드 트랙에서의 워블 검출치에 부정의 비트가 있더라도 간단히 옳은 어드레스값을 확정할 수 있게 된다. 그루브 트랙은 워블 검출 신호가 그대로 트랙 어드레스가 된다.
도 78은 트랙 어드레스가 4비트의 그레이 코드를 배치한 경우의 구체적인 검출 내용을 도시한 것이다. 그루브 트랙 G(n)의 그레이 코드 어드레스 데이터가 "0110", G(n+1)가 "1100"로 한 경우, 짝수 랜드 L(n)는 "1100" 또는 "0100"이 워블 신호로서 검출되지만, 도 77에서 설명한 생각으로 가면, 짝수 랜드이기 때문에 "0100"가 옳은 어드레스값으로서 확정된다.
그러나, 도 77로 설명한 검출치로부터 "0" 또는 "-1"을 보정하지 않더라도 랜드 트랙은 우선 홀수/짝수 식별이 있다고 한다면, 각각 2개의 어드레스값을 가지고 있다고도 생각된다. 도 78에 있어서의 짝수 랜드 L(n)에서 "1100", "0100"의 어느 쪽이 검출되더라도 다른 짝수 랜드에는 이 코드는 존재하지 않는다. 이 때문에, 검출된 값으로 어드레스 데이터를 확정하는 것이 가능한 것이다.
상기 내용은 도 52에 도시한 특수 트랙 코드에 대해서도 동일한 특징을 가지 고 있다.
개서 가능형 정보 기록 매체로써, 그루브 트랙과 랜드 트랙을 함께 기록 재생 트랙으로서 이용하는 경우의 어드레싱 포맷안의 일례를 도 79에 도시한다. 도 47에 도시된 각 ECC 블록의 사이에 존재하는 가드 영역 내에 랜드의 홀수/짝수 식별 정보를 삽입 배치한다.
도 77, 도 78에서 도시한 랜드의 홀수/짝수 식별은 랜드의 헤더 영역에 프리피트로 마크를 넣고 있다.
본 실시예에 의한 그루브 워블 어드레싱 방식에서는 랜드의 어드레스 검출에는 홀수 랜드/짝수 랜드 식별이 중요하고, 그 식별 마크 방식으로서는 각종 방법이 생각된다.
도 80∼도 83은 그 식별 마크 방식을 도시한 것이다.
도 80은 그루브 워블로 특수한 패턴을 넣고, 도 76에서 도시된 것과 같은 레벨 다운 부분의 위치 관계를 사용하여 홀수/짝수 랜드 판정을 행한다.
도 81은 도 79와 같이 랜드의 헤더 영역에 엠보스 프리피트 마크를 배치시키는 방법이다.
도 82는 홀수(또는 짝수) 그루브 트랙만의 기록 트랙을 절단시키는 물리적 마크를 설치시키는 방법이다. 랜드 트랙 검출에서는 그루브 트랙의 물리적 변형 구조가 크로스토크 신호로서 검출되어, 대치하는 그루브의 한 방향에서만 마크 신호가 검출되기 때문에 방향성을 수반하는 것으로부터 홀수/짝수 랜드 검출이 가능하게 된다.
도 83은 홀수 트랙의 홀수 세그먼트에 있어서의 헤더와 짝수 트랙의 짝수 세그먼트 헤더에 도 82와 같은 마크를 배치하는 것이다. 이 방법에서는 모든 트랙에 워블링 이외의 헤더 영역 식별 마크가 붙게 되고, 헤더 위치 검출도 상기 마크를 이용할 수 있고, 홀수/짝수 랜드 판정은 워블링 변조로 기록된 세그먼트 번호 데이터의 홀수/짝수 정보를 합쳐서 이용함으로써 홀수/짝수 랜드 식별을 가능하게 하는 것이다.
도 82 또는 도 83에 관한 다른 예를 도 84, 도 85에 도시한다. 도 84에 도시한 예에서는 그루브 영역(502)의 일부를 절단하여, 그루브 절단 영역(508)을 작성하고 있다. 도시하고 있지 않지만 재생용 집광 스폿이 랜드 영역(503, 504) 위를 트레이스하고 있는 경우에, 트랙차 신호의 급변하는 방향을 검지함으로써 랜드상의 짝수 트랙 위를 트레이스하고 있는지 홀수 트랙 위를 트레이스하고 있는지의 판정을 할 수 있다. 도 85에는 다른 예를 도시한다. 그루브 영역(502) 내에서 국소적으로 크게 사행하는 그루브 사행 영역(509)을 구성하는 방법과 다른 예로서 도 84에 도시한 바와 같이 그루브를 일부 절단하는 동시에, 그 절단 부분에 랜드 프리피트를 형성하는 그루브 절단+랜드 프리피트 영역(500)을 설치한다. 모두 트랙차 신호의 변화 방향에서 랜드상의 짝수 트랙 위를 트레이스하고 있는지 홀수 트랙 위를 트레이스하고 있는지의 판정을 할 수 있다.
[9] 추기형 정보 기억 매체 실시예에 있어서의 워블 포맷의 설명
본 실시예의 추기형 정보 기억 매체에서는 물리 세그먼트 구조나 데이터 세그먼트 구조는 도 53과 동일한 구조를 가지고 있다. 본 실시예의 개서형 정보 기억 매체에서는 도 48에 도시한 바와 같이 존 구조를 하고 있는 데 비교해서, 본 실시예의 추기형 정보 기억 매체에서는 존 구조를 취하지 않고, 본 실시예의 재생 전용 정보 기억 매체와 동일한 CLV(Constant Linear Velocity) 구조를 취하는 것에 특징이 있다.
[10] 정보 기억 매체 전체의 데이터 배치 구조에 관한 설명
[10-1] 각종 정보 기억 매체에 공통되는 정보 기억 매체 전체로서의 데이터 배치 구조에 관한 설명(포인트 (R), (S))
본 실시예에 있어서는 재생 전용/추기형/개서형에 있어서의 정보 기억 매체사이의 호환성 확보를 중시하여, 정보 기억 매체 전체 구조에 대하여 하기의 부분에서 재생 전용/추기형/개서형에서의 공통 구조를 채용한다.
(가) 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역을 공통으로 갖는다.
(나) 리드 인 영역 내는 커넥션 영역을 사이에 두고 시스템 리드 인 영역과 데이터 리드 인 영역에 공통으로 분할되어 있다.
(다) 재생 전용/추기형/개서형 모두 단층(단일의 광반사층 또는 기록층)과 2층(광반사층 또는 기록층이 한 면에서 재생 가능한 형태로 2층존 재한다)의 구조를 허용한다.
(라) 정보 기억 매체 전체의 합계 두께, 내경, 외경 치수가 일치한다.
도 88에 도시한 바와 같이 재생 전용의 2층(Opposite track Path)에만 시스템 리드 인 영역을 갖는다.
상기에 있어서 (가)와 (라)에 관해서는 현행 DVD에서도 동일한 특징을 가지고 있었다. 본 실시예로서 특히 (나)의 특징에 관해서 설명한다. 디스크 내의 정보 영역은 디스크의 모드에 따라서 다음 5개의 부분으로 분할된다: 시스템 리드 인 영역, 커넥션 영역, 데이터 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역. 정보 영역은 엠보스 피트의 열로 이루어지는 트랙을 갖는다. 시스템 리드 인 영역 내의 트랙은 360° 일주하는 연속한 나선이다. 데이터 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역의 트랙은 360°일주하는 연속한 나선이다. 트랙의 중심은 피트의 중심이다.
현행 DVD에서도 재생 전용, 추기형, 개서형의 어느 정보 기억 매체에도 리드 인 영역을 가지고 있다. 또한, 현행 DVD에서의 개서형 정보 기억 매체(DVD-RAM 디스크, DVD-RW 디스크)와 추기형 정보 기억 매체(DVD-R 디스크)에서는 엠보스 리드 인 영역이라고 하여 미세한 요철 형상을 갖은 피트 영역이 존재하고 있다.
상기한 개서형 정보 기억 매체, 추기형 정보 기억 매체 중 어디에 있어서도 피트 영역에서의 피트 깊이는 데이터 영역 내의 프리 그루브(연속홈)의 깊이와 일치하고 있다. 현행 DVD에서의 재생 전용 정보 기억 매체 인 현행 DVD-ROM에서는 이 피트의 깊이는 사용 파장을 λ, 기판의 굴절율을 n으로 했을 때, λ/(4n)이 최적의 깊이라고 하고 있다. 현행 DVD에서의 개서형 정보 기억 매체인 현행 DVD-RAM에서는 데이터 영역 내에서의 인접 트랙의 기록 마크로부터의 크로스토크(재생 신호에의 누설량)를 가장 작게 하는 조건으로서 프리 그루브의 깊이는 λ/(5n)∼λ/(6n)이 최적의 깊이라고 하고 있다. 따라서, 현행 DVD-RAM에서는 그것에 맞춰서 엠보스 리 드 인 영역의 피트의 깊이도 λ/(5n)∼λ/(6n)으로 설정되고 있다. 깊이가 λ/(4n) 또는 λ/(5n)∼λ/(6n)의 피트로부터는(깊이가 충분 깊기 때문에) 충분히 큰 진폭을 가진 재생 신호를 얻을 수 있다. 그것에 비교해서, 현행 DVD-R에서는 데이터 영역 내의 그루브의 깊이가 매우 얕기 때문에, 동일한 깊이를 가진 엠보스 리드 인 영역 내의 피트로부터는 큰 재생 신호 진폭을 얻을 수 없고, 안정적인 재생을 할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
그 때문에, 재생 전용/추기형/개서형의 어느 정보 기억 매체에 대해서도 포맷의 호환성을 확보하면서 추기형 정보 기억 매체의 리드 인 영역으로부터의 안정적인 재생 신호를 보증하기 위해서 시스템 리드 인 영역을 설치하여, 여기서의 트랙 피치와 최단 피트 피치를 데이터 리드 인 영역 및 데이터 영역에서의 트랙 피치와 최단 피트 피치(최단 마크 피치)보다도 대폭 크게 하는 것에 본 실시예의 특징이 있다.
현행 DVD에서는 레벨 슬라이스법을 이용하여 재생 신호 검출(아날로그 재생 신호에 대한 2치화 처리)을 행하고 있다. 현행 DVD에서도 미세한 요철 형상을 가진 피트의 최단 피트 피치 또는 기록막의 광학적 특성 변화에 의해 형성되는 기록 마크의 최단 마크 피치가 재생용 광학 헤드(도 131)에 사용되는 대물렌즈의 OTF(Optical Transfer Function) 특성에 있어서의 차단(컷오프) 주파수에 가깝기 때문에 최단 피트 피치/최단 마크 피치부터의 재생 신호 진폭은 대폭 감소하고 있다. 더욱, 최단 피트 피치/최단 마크 피치를 채우면 레벨 슬라이스법에서의 재생 신호 검출은 불가능해진다. 또한, 전술한 이유로부터 현행의 추기형 정보 기억 매 체(현행 DVD-R)에서는 최단 피트 피치가 막혀 있기 때문에, 리드 인 영역으로부터의 안정된 재생 신호가 얻을 수 없는 문제가 있다. 본 실시예에서는 이 상반하는 문제점을 해결하기 위해서,
[α] 리드 인 영역 내를 시스템 리드 인 영역과 데이터 리드 인 영역으로 분리하여, 양자의 트랙 피치와 최단 피트 피치를 변화시킨다.
[β] 시스템 리드 인 영역에서는 트랙 피치와 최단 피트 피치를 대폭 넓혀 최소 피트 피치로부터의 재생 신호 진폭에 대한 최단 피트 피치로부터의 재생 신호 진폭의 저하량을 적게 한다. 이것에 따라 최단 피트로부터의 신호 재생을 쉽게 하여 피트 깊이가 얕은 추기형 정보 기억 매체에 있어서의 시스템 리드 인 영역으로부터의 신호 재생을 가능하게 한다.
[γ] 정보 기억 매체 자체의 기억 용량 증가를 목표로 하여 데이터 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역의 기록 밀도를 올리기 위해서 최단 피트 피치/최단 마크 피치를 좁게 하여, 재생 신호 검출(아날로그 신호로부터의 2치화)이 어려운 현행의 레벨 슬라이스법으로 바꿔 PRML(Partial Response Maximum Likelihood)법을 채용한다.
[d] 최단 피트 피치/최단 마크 피치를 채워 기록 밀도를 향상시키는 데 알맞은 변조 방식을 채용한다.
즉, 변조후의 "0"이 연속하는 최소수(변조후의 (d, k) 제약에 있어서의 d의 값)를 현행 DVD에서는 d=2에 대하여 d=1의 변조 규칙을 채용한다고 하는 4개의 고안의 조합을 행하고 있다.
본 실시예에 있어서의 PRML(Partial Responseand Maximum Likelihood(PRML))법을 설명한다.
이것은 HF 신호로부터 2치 신호를 검출하는 처리이다. 전형적으로는 이퀄라이저와 비터비 복호기로 이루어진다. 이퀄라이저는 HF 신호의 인터심볼 간섭을 제어하여, HF 신호를 부분 응답 채널에 피트시킨다. 부분 응답 채널은 임펄스 응답이 다수의 샘플점을 나타내고, 그것은 선형으로 시간 불변인 것을 의미한다. 예컨대, PR(1, 2, 2, 2, 1) 채널의 전달 함수 H(z)는
H(z)=z-1+2z-2+2z-3+2z-4+z-5
비터비 복호기는 HF 신호의 주지의 상관을 이용하여 2치 데이터를 검출한다.
[본 실시예의 개개 포인트와 그 개개 포인트마다의 독자 효과 설명]
포인트 (R)
시스템 리드 인 영역에서의 트랙 피치와 최소 피트 피치를 성기게 한다(도 68).
[효과]
재생 전용, 추기형, 개서형의 어느 정보 기억 매체에도 시스템 리드 인 영역을 갖게 함으로써 다른 종류의 정보 기억 매체사이의 데이터 구조 호환성을 갖게 하여, 각종 매체의 호환 기능을 가진 정보 재생 장치 또는 정보 기록 재생 장치의 제어 회로와 제어 프로그램의 간소화를 도모하는 것으로 정보 재생 장치 또는 정보 기록 재생 장치의 저가격화와 성능 안정화(신뢰성 향상)를 실현할 수 있다.
Ｏ 시스템 리드 인 영역에서는 레벨 슬라이스법에 의해 신호 재생(2치화) 처 리를 행한다(도 138).
Ｏ 매체의 식별 정보가 엠보스 영역의 시스템 리드 인 영역 내에 기록된다(도 94).
도 94에 도시한 컨트롤 데이터 존 내의 규격서 타입(Book type)과 파트 버전(Part version)의 규격서 타입으로, 본 실시예에 있어서의 재생 전용 정보 기억 매체에서는 "0100b"(재생 전용 디스크를 위한 HD-DVD 규격), 개서형 정보 기억 매체에서는 "0101b" 개서 가능형 디스크를 위한 HD-DVD 규격)를 설정한다.
더욱, 도 94에 도시한 컨트롤 데이터 존 내의 디스크 구조(disc structure) 중에 기록되는 레이어 타입(Layer type)에 매체의 재생 전용(b2=0, b1=0, b0=1)이나, 추기형(b2=0, b1=1, b0=1)이나, 개서형(b2=1, b1=0, b0=1)의 식별 정보와, 매체가 재생 전용인 경우의 기록 형식(도 40(a)에 도시한 제1 예의 경우에는 b3=0, b2=0, b1=0, b0=1이 되고, 도 40(b)에 도시한 제2 예의 경우에는 b3=1, b2=0, b1=0, b0=1이 된다.)이 기재된다.
[효과]
매체의 식별 정보는 재생 전용/추기형/개서형의 어느 정보 기억 매체에도 공통으로 필요한 정보이며, 어느 종류의 정보 기억 매체에도 공통으로 존재하는 시스템 리드 인 영역 내에 기록함으로써 각 종류의 정보 기억 매체사이의 호환성을 확보하여, 호환을 보증하는 정보 재생 장치(또는 정보 기록 재생 장치)의 제어 회로, 제어 소프트의 공통화·간소화를 도모할 수 있다.
Ｏ 기존의 DVD 디스크나 본 실시예의 고밀도 대응 디스크의 식별 정보 및 그 것에 수반하는 선밀도와 트랙 피치 정보를 시스템 리드 인 영역에 기록하는 동시에, 시스템 리드 인 영역에서의 선밀도와 트랙 피치를 현행 DVD의 리드 인 영역과의 차이가 3할 이하로 설정한다(도 94, 도 90).
도 90에 기재된 본 실시예의 재생 전용 정보 기억 매체의 치수와 현행 DVD-ROM의 비교를 도 86에 도시한다. 도 138에 도시하는 레벨 슬라이스 회로를 이용한 경우에, 트랙 피치, 최피트 길이의 변화가 ±3할 이하의 범위이면 안정적으로 재생 가능한 것을 실험에 의해 확인하고, 도 86에 도시한 바와 같이 시스템 리드 인 영역에 있어서의 치수가 현행 DVD-ROM의 규격치에 대한 ±3할 내의 범위로서 나타낸 허용 상한치와 허용 하한치가 본 실시예 범위에 포함된다. 즉, 본 실시예에 있어서의 시스템 리드 인 영역 내의 각 치수의 허용 범위는 단층 디스크에서의 트랙 피치는 0.52∼0.96 μm, 최단 피트 길이 0.28∼0.52 μm이 되고, 2층 디스크에서는 트랙 피치는 0.52∼0.96 μm, 최단 피트 길이 0.31∼0.57 μm이 된다.
또한, 시스템 리드 인 영역의 허용 범위는 재생 전용 정보 기억 매체에 한하지 않고, 추기형 정보 기억 매체 및 개서형 정보 기억 매체에 대해서도 동일한 값이 적용된다.
[효과]
도 89에 도시한 바와 같이 본 실시예의 정보 기억 매체는 재생 전용/추기형/개서형에 따르지 않고 기계적인 치수는 종래의 현행 DVD 디스크와 일치하고 있다. 따라서, 사용자가 잘못하여
a) 본 실시예 정보 기억 매체를 기존의 DVD 플레이어나 DVD 레코더에 장착하 거나,
b) 종래의 현행 DVD 디스크를 본 실시예의 정보 재생 장치 또는 정보 기록 재생 장치에 장착할 위험성이 있다.
그 경우에 시스템 리드 인 영역의 엠보스 피트의 트랙 피치와 최단 엠보스 피트 길이를 종래의 현행 DVD 디스크의 리드 인 영역의 엠보스 피트 치수에 가까운 값으로 설정함으로써 상기 (a)나 (b)의 현상이 생긴 경우라도 장치 내에서 신구 매체의 식별을 가능하게 하여, 그 매체 종별에 따른 안정적인 대응을 가능하게 한다.
현행 재생 전용의 DVD-ROM 디스크나 개서형의 DVD-RAM 디스크에서는 내주부의 리드 인 영역에 엠보스 형상의 피트가 형성되어 있지만, 현상의 정보 재생 장치 또는 현상의 정보 기록 재생 장치에서는 레벨 슬라이스법을 사용하여 리드 인 영역의 엠보스 피트로부터의 신호 검출을 하고 있다. 본 실시예의 정보 재생 장치 또는 정보 기록 재생 장치에서는 시스템 리드 인 영역에 대하여 도 138에 도시한 레벨 슬라이스 회로를 채용하고 있다. 본 실시예에 따르면, 현행의 재생 전용의 DVD-ROM 디스크나 개서형의 DVD-RAM 디스크 내주부의 리드 인 영역에 존재하는 엠보스 피트에 대해서도 도 138에 도시한 동일한 검출 회로를 사용할 수 있어, 정보 재생 장치 또는 정보 기록 재생 장치의 간소화가 가능해져 저가격화를 실현할 수 있다. 실험에 의하면 트랙 피치, 최단 피트 길이가 ±30% 변화되더라도 도 138의 회로에서 안정적으로 슬라이스 레벨을 검출할 수 있는 것을 확인하고 있다. 본 실시예 정보 기억 매체의 데이터 영역에서의 재생이 불가능한 기존의 정보 재생 장치에 있어서도 근소한 개량을 가하는 것만으로 내장된 레벨 슬라이스 회로를 겸용시켜 본 실시예 의 정보 기억 매체에 있어서의 시스템 리드 인 영역의 정보 재생이 가능해져, 상기 (a)의 오류 조작을 사용자가 했다고 해도 시스템 리드 영역의 정보를 재생하고, 매체의 식별을 하여 사용자에게 통지하는 것이 가능해진다.
[본 실시예의 개개 포인트와 그 개개 포인트마다의 독자 효과 설명]
포인트 (S)
데이터 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역으로서는 PRML법에 의한 신호 재생 처리를 행한다(도 140).
[효과]
정보 기억 매체의 대용량화를 목표로 하여 기록 피트 또는 기록 마크의 고밀도화를 행하면 전술한 바와 같이 대물렌즈의 OTF 특성의 관계로부터 밀집한 피트 피치 또는 밀집한 기록 마크 피치에서 거의 재생 신호 진폭을 얻을 수 없고, 종래의 레벨 슬라이스법으로는 안정적으로 신호 재생 처리를 할 수 없다. 본 실시예에 있어서 신호 재생 처리에 PRML법을 이용함으로써 기록 피트 또는 기록 마크의 고밀도화를 도모하여, 정보 기억 매체의 대용량화를 실현할 수 있다.
Ｏ 재생 전용 정보 기억 매체에 있어서 데이터 리드 인 영역 내에 기준 코드 존을 배치한다(도 87).
[효과]
도 87에 도시한 바와 같이 데이터 리드 인 영역 내에 기준 코드 존이 배치되어 있다.
기준 코드는 도 140에 도시하는 재생 회로 내(특히 프리이퀄라이저 내의 각 탭 계수값의 설정이나 AGC 내)에서의 자동 회로 조정에 사용한다. 즉, 데이터 영역 내에 기록된 정보를 안정적으로 재생/신호 검출하기 위해서 먼저 상기 기준 코드를 재생하면서 자동 회로 조정을 한다. 따라서, 이 기준 코드를 데이터 리드 인 영역 내에 배치함으로써 기준 코드에서의 트랙 피치와 최단 피트 길이를 데이터 영역 내의 값에 맞춰, 재생 회로의 자동 조정 정밀도를 향상시키는 것이 가능해진다.
Ｏ 기록형 정보 기억 매체에 있어서 데이터 리드 인 영역과 시스템 리드 인 영역과의 사이에 커넥션 존(커넥션 영역)을 배치한다(도 102, 도 108).
[효과]
본 실시예에 있어서의 기록형 정보 기억 매체에는 도 102 및 도 108에 도시한 바와 같이 엠보스 피트로 기록된 시스템 리드 인 영역과 추기 또는 개서할 수 있는 기록 마크로 기록된 데이터 리드 인 영역과의 사이에 커넥션 존을 배치하여, 시스템 리드 인 영역과 데이터 리드 인 영역과의 사이에서 거리를 두어 배치되는 구성으로 되어 있다. 본 실시예에 있어서의 기록형 정보 기억 매체에서는 한 면으로부터의 기록·재생이 가능한 2기록층을 갖고 있다. 한쪽의 기록층으로부터 재생하고 있을 때에 다른쪽의 기록층에서 반사하는 빛이 광검출기 속에 들어가, 재생 신호 특성을 열화시키는 층간 크로스토크라고 하는 현상이 있다. 특히 다른쪽의 기록층에서 반사하는 빛이 시스템 리드 인 영역에 조사되고 있는지 데이터 리드 인 영역에 조사되고 있는지에 의해 반사량이 크게 다르다. 따라서, 2기록층 사이의 상대적인 편심량의 차이에 의해 재생 대상으로 하고 있는 기록층에 따라서 1주 트레이스하고 있는 동안에 다른쪽의 기록층에서 반사하는 빛이 시스템 리드 인 영역과 데이터 리드 인 영역에 교대로 출입하면 층간 크로스토크의 영향이 커진다. 그 문제점을 회피하기 위해서, 본 실시예에서는 엠보스 피트로 기록된 시스템 리드 인 영역과 추기 또는 개서할 수 있는 기록 마크로 기록된 데이터 리드 인 영역과의 사이에 커넥션 존을 배치하여, 시스템 리드 인 영역과 데이터 리드 인 영역과의 거리를 분리하고, 층간 크로스토크의 영향을 경감하여 안정적인 재생 신호를 얻을 수 있는 배치로 하고 있다.
[본 실시예의 개개 포인트와 그 개개 포인트마다의 독자 효과 설명]
포인트 (T)
변조후의 "0"의 최소 연속 반복 횟수를 1(d=1)의 변조 방식을 채용한다(도 112∼도 130).
[효과]
d=1의 변조 규칙을 채용함으로써 밀집한 피트 피치 또는 밀집한 기록 마크 피치를 채워 기록 피트 또는 기록 마크의 고밀도화를 실현하고, 정보 기억 매체의 대용량화를 달성할 수 있다.
또한, d=1의 변조 규칙을 채용하면 d=2인 종래의 DVD 변조 방식에 비교해서 윈도우 마진(ΔT의 폭)이 넓어지고, PRML 검출시의 신호 검출 안정성·신뢰성이 향상한다.
포인트 (ハ)
병렬 트랙 패스(PTP) 모드에 있어서의 단층(싱글 레이어: SL) 디스크, 2층(듀얼 레이어: DL) 디스크에서는 모드마다 하나의 정보 영역이 있다. 반대 트랙 패 스(OTP) 모드에 있어서의 2층 디스크에서는 2층 건너 하나의 정보 영역이 있다. OTP 모드에 있어서의 2층 디스크에서는 정보 영역은 독출빔을 레이어 0으로부터 레이어 1로 이동하기 위해서 각 레이어에 있어서 미들 영역을 갖는다. OTP 모드에 있어서의 2층 디스크의 레이어 1에서는 정보 영역은 커넥션 영역에 인접하는 시스템 리드 아웃 영역을 갖는다. 데이터 영역은 메인 데이터를 기록하기 위해서이다. 시스템 리드 인 영역은 컨트롤 데이터와 기준 코드를 포함한다. 데이터 리드 아웃 영역은 연속하여 원활한 판독을 가능하게 한다. 레이어는 디스크의 하나의 독출면에 대향하여 정의된다. 단층 디스크는 독출면마다 1트랙을 갖지만, 하나의 독출면에 2층 디스크는 기록면에 가까운 레이어 0의 트랙과 동시에, 기록면에서 먼 레이어 1의 트랙을 갖는다. 단층 디스크와 2층 디스크의 레이어 0은 내측에서 외측으로 독출한다. PTP 모드의 2층 디스크의 레이어 1은 내측에서 외측으로 독출하지만, OTP 모드의 2층 디스크의 레이어 1은 외측에서 내측으로 독출한다. 디스크는 독출면에서 보아 반시계 방향으로 회전한다. 단층 디스크와 2층 디스크의 레이어 0에서는 트랙은 내경으로부터 외경에 이르기까지의 나선이다. PTP 모드의 2층 디스크의 레이어 1에서는 트랙은 내경으로부터 외경에 이르기까지의 나선이지만, OTP 모드의 2층 디스크의 레이어 1에서는 트랙은 외경으로부터 내경에 이르기까지의 나선이다. 트랙상의 데이터 세그먼트는 갭을 포함하지 않고, 미들 영역의 개시로부터 리드 아웃 영역의 종료까지, 시스템 리드 인 영역에 있어서 데이터 리드 인 영역의 개시로부터 데이터 리드 아웃 영역의 종료까지, 또는 데이터 리드 인 영역의 개시로부터 미들 영역의 종료까지, 또는 시스템 리드 인 영역에 있어서, 또는 연속적으로 배치 된다.
[10-2] 재생 전용 정보 기억 매체에 있어서의 데이터 배치 구조에 관한 설명(포인트 (R), (S)).
도 87에 재생 전용 정보 기억 매체에 있어서의 리드 인 영역의 데이터 구조를 도시한다. 리드 인 영역 내는 커넥션 영역을 사이에 두고 시스템 리드 인 영역과 데이터 리드 인 영역으로 분할되어 있다. 또한, 시스템 리드 인 영역 내는 이니셜 존(초기 지역)과 컨트롤 데이터 존이 존재하여, 각각의 사이에 버퍼 존이 배치된 구조로 되어 있다. 도 87에 도시하는 물리 섹터는 도 40에 도시하는 섹터와 같은 것을 나타내고, 각 섹터마다의 섹터 번호는 도 26 내의 데이터 ID 내에 기록되고, 도 27에 도시하는 데이터 프레임 번호의 값과 일치한다. 각 영역의 개시 위치에서의 섹터 번호를 도 87의 우측열에 명기했다.
또, 도 87에 도시한 시스템 리드 인 영역 내의 이니셜 존/버퍼 존/컨트롤 데이터 존/버퍼 존의 데이터 배치 내용 및 데이터 배치순은 재생 전용, 추기형, 개서형의 어느 정보 기억 매체에 있어서도 공통인 구조로 되어 있다.
도 87에 도시한 시스템 리드 인 영역 내에 있어서, 이니셜 존은 엠보스 데이터 영역을 포함한다. 이니셜 존 내의 기록 데이터 영역으로서 기록된 데이터 프레임의 메인 데이터는 "00h"로 설정된다. 버퍼 존은 32개의 ECC 블록(1024 섹터)을 포함한다. 이 존에 물리 섹터로서 기록된 데이터 프레임의 메인 데이터는 "00h"로 설정된다. 컨트롤 데이터 존은 엠보스 데이터 영역을 포함한다. 데이터 영역은 엠보스 컨트롤 데이터를 포함한다. 커넥션 영역은 시스템 리드 인 영역과 데이터 리 드 인 영역을 접속하는 것이다. 시스템 리드 인 영역의 종료인 섹터 "02 6AFFh"의 센터 라인과, 데이터 리드 인 영역의 개시인 섹터 "02 6C00h"의 센터 라인과의 거리는 1.4 μm 내지 20.0 μm(일례)이다. 커넥션 영역은 물리 섹터수가 할당되어 있지 않기 때문에 물리 섹터수를 포함하지 않는다. 기준 코드 존을 제외한 데이터 리드 인 영역의 전비트는 리저브가 된다. 기준 코드 존은 엠보스 데이터 세그먼트를 포함한다. 데이터 영역은 엠보스 기준 코드를 포함한다. 기준 코드는 섹터 번호 1965576("02 FFE0h")로부터 시작되는 하나의 ECC 블록(32 섹터)으로 이루어진다. 메인 데이터의 각 섹터(2048바이트)는 메인 데이터의 분포에 따라서 다음과 같이 정의된다.
데이터 심볼 "164"이 반복되고 있는 메인 데이터 D0∼D2047의 2048바이트의 섹터가 생성된다.
32섹터를 위한 기준 코드가 섹터의 메인 데이터에 스크램블 데이터를 가산함으로써 다음과 같이 생성된다.
섹터 0∼15
초기 프리셋값 "0Eh"의 스크램블 데이터를 섹터 메인 데이터에 가산한다. 그러나, 섹터 0의 D0∼D331의 부분에 대해서는 스크램블 데이터를 마스크하여, 가산을 하지 않는다.
섹터 16∼31
초기 프리셋값 "0 Eh"의 스크램블 데이터를 섹터 메인 데이터에 가산한다.
기준 코드의 목적은 디스크상에 특정 피트 패턴의 1ECC 블록 길이(32 섹터) 를 형성하기 위해서이다. 따라서, 변조전의 기록 프레임의 데이터는 ID, EDC, PI, PO 이외는 데이터 심볼 "164"(=0A4h)로 충전된다.
다음에, 기준 코드의 32섹터로부터 메인 데이터를 어떻게 생성하는가를 설명한다. 스크램블을 2회 실행하는 것은 스크램블하지 않는 것과 동일하기 때문에, 스크램블후의 특정 데이터 패턴을 발생하는 처리는 간단하다. 데이터 프레임의 메인 데이터 바이트, 스크램블값에 이미 가산된(프레스크램블된) 데이터 바이트의 특정 패턴으로 충전된다. 이들 프레스크램블된 바이트가 통상에 처리되면 기록 데이터 영역은 특정 패턴을 나타내는 모든 바이트를 포함한다.
ECC 블록의 제1 섹터의 D0∼D159는 프레스크램블 마스크가 되지 않는 한, 변직전에 나타나는 큰 DSV를 수반하는 연속하는 데이터를 포함하는 블록 내의 몇 개의 PO행의 제어 불능한 DSV를 방지하기 위해서 프레스크램블되지 않는다.
2층 구조를 갖는 재생 전용 정보 기억 매체에 있어서의 데이터 구조와 섹터 번호 부여 방법을 도 88에 도시한다.
각 데이터 세그먼트는 32개의 물리 섹터를 포함한다. 단층 디스크, 또는 PTP 모드의 2층 디스크의 양레이어의 물리 섹터 번호는 시스템 리드 인 영역 내에서 연속하여 증가하고, 각 레이어 내의 데이터 리드 인 영역의 개시로부터 리드 아웃 영역의 종료까지 연속하여 증가한다. OTP 모드의 2층 디스크상에서는 레이어 0의 물리 섹터 번호는 시스템 리드 인 영역에서 연속하여 증가하고, 각 레이어 내의 데이터 리드 인 영역의 개시로부터 미들 영역의 종료까지 연속하여 증가한다. 그러나, 레이어 1의 물리 섹터 번호는 레이어 0의 물리 섹터 번호의 비트 반전한 값을 가지 고, 미들 영역(외측)의 개시로부터 데이터 리드 아웃 영역(내측)의 종료까지 연속하여 증가하고, 시스템 리드 아웃 영역의 외측에서 시스템 리드 아웃 영역의 내측까지 연속하여 증가한다. 레이어 1의 데이터 영역의 제1 물리 섹터 번호는 레이어 0의 데이터 영역의 최종 물리 섹터 번호의 비트 반전한 값을 갖는다. 비트 반전한 숫자는 비트값이 0이 되고, 그 반대도 성립하도록 계산되어 있다.
병렬 트랙 패스의 2층 디스크상에서는 동일 섹터 번호의 각 레이어상의 물리 섹터는 디스크의 중심에서 대략 동일한 거리에 있다. 반대 트랙 패스의 2층 디스크상에서는 서로 비트 반전되어 있는 섹터 번호의 각 레이어상의 물리 섹터는 디스크의 중심에서 대략 동일한 거리에 있다.
시스템 리드 인 영역의 물리 섹터 번호는 시스템 리드 인 영역의 종료에 위치하고 있는 섹터의 섹터 번호가 158463 "02 6AFFh"가 되도록 계산된다.
시스템 리드 인 영역 이외의 물리 섹터 번호는 데이터 리드 인 영역의 후의 데이터 영역의 개시에 위치하고 있는 섹터의 섹터 번호가 196608 "03 0000h"가 되도록 계산된다(도 88 참조).
재생 전용의 2층(반대 트랙 패스)에만 시스템 리드 인 영역을 갖는다고 하는 특징이 있다.
미들 영역에 물리 섹터로서 기록된 데이터 프레임의 전메인 데이터는 "00h"이 된다.
데이터 리드 아웃 영역에 물리 섹터로서 기록된 데이터 프레임의 전메인 데이터는 "00h"이 된다.
시스템 리드 아웃 영역에 물리 섹터로서 기록된 데이터 프레임의 전메인 데이터는 "00h"이 된다.
상기한 "00h"은 변조전의 데이터 정보를 나타내고 있다. 따라서, 후술하는 변조 규칙에 따라서 변조를 행한 후의 채널 비트 패턴이 정보 기억 매체에 기록된다. 그 때문에, 데이터 리드 아웃 영역이나 시스템 리드 아웃 영역에 있어서도 도처에 피트열이 배치된다.
도 89에 본 실시예의 재생 전용 정보 기억 매체에 있어서의 각 영역의 치수관계를 도시한다.
도 90에 본 실시예의 재생 전용 정보 기억 매체에 있어서의 각 영역의 기록 데이터 밀도의 비교표를 게재한다.
트랙 피치, 최소 마크 길이(최소 피트 피치), 최대 마크 길이(최대 피트 피치), 채널 비트 길이 중 어디에 있어서도 시스템 리드 인 영역이 데이터 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역에 비교해서 전부 2배의 값으로 되어 있는 것에 특징이 있다.
[10-3] 재생 전용 정보 기억 매체에 있어서의 데이터 리드 인 영역 내에 기록되는 정보 내용.
본 실시예에서는 정보 기록 재생 매체로서 재생 전용 정보 기록 재생 매체(ROM 미디어), 추기형(일회 기록 타입) 정보 기록 재생 매체(R 미디어), 개서형 정보 기록 재생 매체(RAM 미디어)의 데이터 구조 공통성에 의해서, 다른 기록 매체에 대해서도 시스템 플랫폼이 공통화를 가능하게 하고, 최종 상품의 제조를 용 이화, 게다가 제품의 신뢰성을 향상할 수 있다고 하는 메리트를 만들어 낸다.
이러한 공통화에 따라서 메리트는 있지만, 성질이 다른 정보 기록 재생 매체에서는 불필요한 기능은 발생하여, 이들은 대응 기록 재생 매체의 성질로부터 효과적인 이용 방법을 제안할 수 있게 된다.
그 예로서, 리드 인 영역의 데이터 구조로 이루어지는 영역의 이용 방법을 정보 기록 재생 매체의 성질로부터 새롭게 효과적인 이용 방법으로서 제안하는 것이다.
R 미디어나 RAM 미디어 등의 기록계 미디어에 있어서의 리드 인 영역은 엠보스 피트로 구성된 재생 전용의 시스템 리드 인 영역과, 디스크나 드라이브 테스트 및 디펙트 매니지먼트 등에 이용하는 데이터 기록 재생을 행하는 데이터 리드 인 영역이 있다. 그러나, 재생 전용 ROM 미디어는 기록계의 데이터 리드 인 영역의 기능은 불필요했다.
도 87은 재생 전용 ROM 미디어의 리드 인 영역의 구조도의 일례이다. 도 65에서 시스템 리드 인 영역의 영역은 R 미디어에서는 그루브 기록 방식을 채용하는 경우, 서보 신호 검출과 기록 신호 판독시의 RF 신호 특성의 관계로부터 그루브 깊이를 얕게 해야 하고, 엠보스 피트에 의한 신호 판독 특성은 엄격해진다. 그래서, 각 미디어의 공통성을 취하고자 하면 R 미디어에 맞춰 기록 밀도를 내려 구성하는 것이 필요하게 된다.
그 때문에, 데이터 영역과 동일한 기록 형태는 데이터 리드 인 영역의 신호로 대응한다. 이것으로부터, ROM 미디어에서는 데이터 영역의 기준 신호가 되는 기 준 코드는 데이터 리드 인 영역에 배치한다. 단, 영역의 범위에서 방대한 용량을 이용할 수 있어, ROM 미디어 특유의 기능을 할당하는 것이 가능하다.
ROM 미디어는 대량 생산이 가능하고, 정보의 배포 방법으로서는 우수하다. 이들 정보의 데이터 구조나 영상 음성 등의 압축 방식 등에 있어서의 부호화 방식에서는 물리계의 규격화시와는 다른 방식이 제안 이용될 가능성이 있다. 즉, 정보 기록 매체의 데이터 구조 등의 물리 규격에서는 데이터 저장 장소로서 정의해 두고, 그 이용 형태에 유연성을 갖게 하는 것이 요구된다. 한편으로 표준화에 의한 생산성 용이화로부터 많은 사용자에게 이용되는 것이 요구된다. 그래서, 컨텐츠 등의 최종 신호 재생 처리용 디코드 방식을 부호화된 컨텐츠와 함께 기록해 두고, 디코더 시스템에서는 디코드 프로그램을 독출하고, 거기서 표시된 디코더 방법으로 부호화 컨텐츠를 디코드하여 이용하는 방법이 생각된다. 이 디코드용 프로그램의 저장 영역을 데이터 리드 인 영역에 적용한 것이 도 91에 도시한 제안 방식이다.
도 92는 데이터 리드 인 영역의 다른 이용 방법의 신제안을 도시한 도면이다. 차세대 ROM 미디어에서는 고화질인 HD 비디오 대응이 중심이 된다. 거기서는 저작권 보호 시스템에 있어서 위법 행위가 보다 곤란한 시스템 제공이 필요하게 된다. 이들 중에서, 현행 DVD에서의 리젼(region) 시스템에서는 본래의 리젼 제어의 목적에 맞는 시스템 제공이 필요하다. 즉, 컨텐츠 제공을 하는 프로바이더의 의사에 의해서 컨텐츠 제공 시기의 제어가 가능하면 좋고, 종래와 같이 지역마다 별도의 리젼 코드를 변경한 미디어를 제조하여, 발매 시기를 컨트롤하지 말고, 시기가 오면 리젼 제한되어 있는 미디어도 재생이 가능한 시스템이 이상이다. 그 대응 방 법의 일례로서 데이터 리드 인 영역의 이용이 있다.
도 92의 시스템에 관해서 설명한다.
암호화된 컨텐츠의 재생 처리에 있어서는 우선 암호화 열쇠를 추출하여, 암호화 컨텐츠를 복호하고, AV 디코더 보드 등으로 최종적인 영상·음성·문자 신호를 재생하게 된다. 이러한 재생 처리를 행하는 점에는 우선 시스템 리드 인 영역의 컨트롤 데이터로부터 미디어키 블록(MKB)과 앨범 ID 등을 독출하고, 미디어키 블록 처리부(2010)에서 디바이스키(2011)를 사용하여 미디어 고유 열쇠를 추출한다. 이 미디어 고유 열쇠로 데이터 영역 내의 암호화 컨텐츠를 컨텐츠 복호부(2012)로 복호화하여 컨텐츠 데이터를 재생한다. 이 컨텐츠 데이터를 AV 디코더 보드인 컨텐츠 디코더(2013)에 보내, 영상·음성 등 베이스 밴드 신호를 재생하여, 디스플레이부로 보내기 시작한다.
이 때, 리젼 제한되어 있는 미디어이지만, 기한적으로는 프리로 해도 좋은 시기에 와 있는 경우는 미디어에 붙여진 미디어 ID 또는 그것에 따르는 식별 코드에 드라이브 내의 시계(일시) 정보를 연결기(2015)로 연결하여, 미디어 고유 열쇠로 암호화기(2016)로 암호화하여, 인터넷으로 외부에 조직화된 관리 단체에 전송한다. 관리 단체로부터는 시한적인 디바이스 열쇠의 기본이 되는 암호화된 정보가 보내져오기 때문에, 복호기(2017)에 의해서 미디어 고유 열쇠를 이용하여 복호하고, 시계 데이터를 연결기(2018)로 연결하여 시한 디바이스 열쇠를 생성하며, 데이터 리드 인 영역 내에 리저브된 영역을 사용하여 미디어키 블록(2)을 판독하여 시한 디바이스 열쇠로 암호화 컨텐츠를 복호할 수 있는 미디어 고유 열쇠(D)를 검출한 다. 이 결과, 리젼 제어된 암호화 컨텐츠는 복호 가능하게 된다. 관리 단체에서는 미디어 ID 정보 등으로부터 암호 컨텐츠의 복호 허가를 할 수 없는 경우, 예컨대, 시기가 너무 빠른 경우 등은 그 취지의 정보를 돌려보내, 허가 가능 시기까지 미디어 재생은 대기된다. 원래라면, 드라이브 내에 설치된 시계를 부정 이용하지 않는 것이 확인되면 이러한 시스템은 불필요하지만, 일반적으로 설치된 시계는 시각 변경이 용이(시간 설정 시스템을 넣을 필요가 있기 때문에)하기 때문에 드라이브 내에서 폐쇄된 시한 제어가 곤란하기 때문에 상기와 같은 시스템이 필요하게 된다.
시계에서는 전파 시계와 같은 시스템 내장이면 그 필요는 없기 때문에, 도 70에 있어서의 인터넷에서의 시한 제어 정보를 외부에서 얻을 필요는 없고, 미디어 고유 열쇠와 시계 정보로 시한 디바이스 열쇠를 생성, 미디어키 블록(2)에 의해서 미디어 고유 열쇠(D)를 추출하는 방법이라도 좋다.
[10-4] 컨트롤 데이터 존 내의 정보
도 87에 도시한 컨트롤 데이터 존 내의 데이터 배치를 도 93에 도시한다. 도 93에 도시하는 구조는 재생 전용, 추기형, 개서형 어느 정보 기억 매체에 대해서도 공통인 구조를 갖고 있다. 또한, 재생 전용 정보 기억 매체에 있어서의 도 93에 도시한 물리 포맷 정보 중의 정보 내용을 도 94에 도시한다. 본 실시예의 정보 기억 매체에 있어서의 물리 포맷 정보 내의 정보는 재생 전용, 추기형, 개서형 어느 것에 있어서도 도 94 내의 0바이트째(규격서 타입과 파트 버전)로부터 16바이트째(BCA 기술자)까지는 공통인 정보를 가지고 있다. 디스크 제조 정보에 쓰여진 텍스트 또는 코드 데이터는 교환시에 무시된다.
도 94에 있어서 BP0∼BP31은 DVD 패밀리에 사용되는 공통 데이터를 포함하고, BP32∼BP2047은 각 블록 독자의 정보에 사용된다.
각 바이트 위치의 기능의 설명은 이하와 같다.
(BP 0) 규격서 타입과 파트 버전(도 95 참조)
규격서 타입:
0100b…재생 전용 디스크에 대한 HD-DVD 규격
이들 비트는 DVD 포럼에 의해서 발행된 DVD 규격서를 정의하기 위해서 할당된다. 다음 룰에 따라서 할당된다.
0000b…재생 전용 디스크에 대한 DVD 규격
0001b…개서 가능 디스크(DVD-RAM)에 대한 DVD 규격
0010b…추기 가능 디스크(DVD-R)에 대한 DVD 규격
0011b…개서 가능 디스크(DVD-RW)에 대한 DVD 규격
0100b…재생 전용 디스크에 대한 HD-DVD 규격
0101b…개서 가능 디스크에 대한 HD-DVD 규격
기타 …리저브
파트 버전:
0000b…버전 0.9(버전 0.9는 테스트 사용만으로, 일반 제품에는 적용되지 않음)
0001b…버전 1.0
0100b…버전 1.9(버전 1.9는 테스트 사용만으로, 일반 제품에는 적용되지 않 음)
0101b…버전 2.0
기타 …리저브
(BP 1) 디스크 사이즈와 디스크의 최대 전송 속도(도 96 참조)
디스크 사이즈:
0000b…12 cm 디스크
이들 비트는 이하의 룰에 따라서 할당된다.
0000b…12 cm 디스크
0001b…8 cm 디스크
기타 …리저브
디스크의 최대 전송 속도:
0100b…후일 결정(TBD(to be determined later)Mbps)
이들 비트는 이하의 룰에 따라서 할당된다.
0000b…2.25 Mbps
0001b…5.04 Mbps
0010b…10.08 Mbps
0100b…후일 결정(TBD(to be determined later)Mbps)
1111b…지정되어 있지 않다
기타…리저브
(BP 2) 디스크 구조(도 97 참조)
레이어수:
00b…싱글
01b…2층
기타 …리저브
트랙 패스:
0b…PTP 또는 SL
1b…OTP
레이어 타입:
0100b…각 비트는 이하의 룰에 따라서 할당된다.
b3: 0b…엠보스 사용자 데이터가 도 40(a)의 형식으로 기록된다
1b…엠보스 사용자 데이터가 도 40(b)의 형식으로 기록된다
b2: 0b…디스크는 개서할 수 있는 사용자 데이터 영역을 포함하지 않는다
1b…디스크는 개서할 수 있는 사용자 데이터 영역을 포함한다
b1: 0b…디스크는 기록할 수 있는 사용자 데이터 영역을 포함하지 않는다
1b…디스크는 기록할 수 있는 사용자 데이터 영역을 포함한다
b0: 0b…디스크는 엠보스 사용자 데이터 영역을 포함하지 않는다
1b…디스크는 엠보스 사용자 데이터 영역을 포함한다
(BP 3) 기록 밀도(도 98 참조)
선형 밀도(Linear density)(데이터 영역)
0101b…0.153 μm/bit
이들 비트는 다음의 룰에 따라서 할당된다.
0000b…0.267 μm/bit
0001b…0.293 μm/bit
0010b…0.409∼0.435 μm/bit
0100b…0.280∼0.291 μm/bit
0101b…0.153 μm/bit
0100b…0.130∼0.140 μm/bit
기타…예약
트랙 밀도(Track density)(데이터 영역)
0011b…0.40 μm/track(SL 디스크)
0100b…0.44 μm/track(DL 디스크)
이들 비트는 다음 룰에 따라서 할당된다.
0000b…0.74 μm/track
0001b…0.80 μm/track(기록 가능 디스크)
0010b…0.615 μm/track
0011b…0.40 μm/track(SL 디스크)
0100b…0.44 μm/track(DL 디스크)
0101b…0.34 μm/track
기타…예약
(BP 4∼BP 15) 데이터 영역 얼로케이션
도 99는 재생 전용/추기형/개서형 정보 기억 매체에 있어서의 데이터 영역 얼로케이션 정보 내용의 설명도이다.
(BP 16) BCA 기술자(도 100 참조)
이 바이트는 디스크상에 버스트 커팅 영역(BCA)이 있는지 여부를 도시한다. 비트 b6∼b0은 "000 0000b"로 설정되고, 비트 b7은 BCA가 있는지 여부를 도시한다.
이들 비트는 다음 룰에 따라서 할당된다.
BCA 플래그:
1b…BCA가 존재한다
(BP 17∼BP 31) 리저브
전바이트는 "00h"이 된다.
(BP 32∼BP 2047) 리저브
전바이트는 "00h"이 된다.
[10-5] 개서형 정보 기억 매체에 있어서의 데이터 배치 구조 설명(포인트 (R), (S))
본 실시예의 개서형 정보 기억 매체에 있어서의 각 영역의 기록 데이터 밀도 설명도를 도 101에 도시한다. 도 101과 도 90의 비교로부터 알 수 있듯이 시스템 리드 인 영역에 있어서의 각종 치수는 재생 전용과 개서형에서 전부 일치하고 있다. 또한, 도시하지 않지만, 본 실시예에 있어서는 추기형 정보 기억 매체의 시스템 리드 인 영역에 있어서의 각종 치수도 도 90 또는 도 101에 도시한 값과 일치하고 있다.
도 102에 본 실시예의 개서형 정보 기억 매체에 있어서의 리드 인 영역의 데이터 구조를 도시한다. 도 102에 있어서의 시스템 리드 인 영역에서는 엠보스형의 피트가 형성되어 있고, 데이터 리드 인 영역에서는 개서할 수 있는 기록 마크로 형성된다.
도 102에 있어서 이니셜 존은 엠보스 데이터 영역을 포함한다. 기록 데이터 영역으로서 이니셜 존에 기록된 데이터 프레임의 메인 데이터는 "00h"이 된다. 버퍼 존은 32개의 ECC 블록(1024 섹터)을 포함한다. 물리 섹터로서 이니셜 존에 기록된 데이터 프레임의 메인 데이터는 "00h"이 된다. 컨트롤 데이터 존은 엠보스 데이터 영역을 포함한다. 데이터 영역은 엠보스 컨트롤 데이터를 포함한다.
커넥션 영역은 시스템 리드 인 영역과 데이터 리드 인 영역을 접속하는 것이다. 시스템 리드 인 영역의 최후의 섹터 "02 6BFFh"의 센터 라인과 데이터 리드 인 영역의 최초의 섹터 "02 6C00h"의 센터 라인과의 거리는 도 103에 도시한 바와 같이, 1.4 μm∼20.0 μm(일례)이다.
커넥션 영역은 물리 섹터 번호 또는 물리 어드레스가 할당되어 있지 않기 때문에 물리 섹터 번호 또는 물리 어드레스를 포함하지 않는다.
가드 트랙존의 데이터 세그먼트는 데이터를 포함하지 않는다.
디스크 테스트 존은 디스크 제조자에 의한 품질 테스트를 위해서이다.
드라이브 테스트 존은 드라이브에 의한 테스트를 위해서이다.
정보 기록 재생 장치는 이 영역에 시험 기록을 행하여, 기록 조건의 최적화를 도모한다.
데이터 리드 인 영역 내의 디스크 ID 존은 드라이브 정보와 리저브 영역을 포함한다.
드라이브 정보는 랜드 트랙과 그루브 트랙 내의 각 ECC 블록으로 이루어져, 랜드 트랙 내에서는 "02 CD00h"으로부터 시작되고, 그루브 트랙내에서는 "82 CD00h"으로부터 시작된다.
각 드라이브 정보 블록 내의 1블록의 내용은 동일하다. 리드 인 영역 내의 디스크 ID 존의 구조를 도 104에 도시한다.
드라이브 정보는 물리 섹터 번호의 올림차순으로 독출하고, 기록된다.
드라이브 정보의 사용은 임의이다. 이 정보가 사용되는 경우는 이 필드의 사용은 다음 조건을 만족해야 한다.
드라이브 정보 블록의 구조를 도 105에 도시한다.
드라이브 정보 블록을 갱신할 때는 다음 처리가 행해진다.
(1) 드라이브 정보가 독출되는 경우
드라이브 정보 1, 드라이브 정보 2의 상대 섹터 번호 0에 신드라이브 기술 0이 기록되고, 드라이브 정보 1의 상대 섹터 번호 0∼14에 이전에 기록하고 있었던 내용은 드라이브 정보 1, 드라이브 정보 2의 상대 섹터 번호 1∼15에 기록된다.
(2) 드라이브 정보 1이 독출되지 않고, 드라이브 정보 2가 독출되는 경우
드라이브 정보 1, 드라이브 정보 2의 상대 섹터 번호 0에 신드라이브 기술 0이 기록되고, 드라이브 정보 2의 상대 섹터 번호 0∼14에 이전에 기록하고 있었던 내용은 드라이브 정보 1, 드라이브 정보 2의 상대 섹터 번호 1∼15에 기록된다.
(3) 드라이브 정보 1, 드라이브 정보 2가 독출되지 않는 경우
드라이브 정보 1, 드라이브 정보 2의 상대 섹터 번호 0에 신드라이브 기술 0이 기록되고, 드라이브 정보 1, 드라이브 정보 2의 상대 섹터 번호 0∼14는 "00h"이 충전된다.
드라이브 기술의 내용을 도 106에 도시한다.
(BP 0∼BP 47) 드라이브 제조자명
이 필드는 드라이브 제조자명에 해당하는 48바이트의 ASCII 코드로 충전된다.
이 필드에 이용 가능한 ASCII 코드는 "0Dh"으로 한정되고, "20h"로부터 "7Eh"의 코드로 한정된다.
드라이브 제조자명의 최초의 1문자는 이 필드의 최초의 바이트로 지정된다.
드라이브 제조자명은 만일 이 필드가 풀이 아니면, "0Dh"로 끝나야 한다. 이 필드의 "0Dh"이후의 바이트는 "20h"으로 충전된다.
예: 드라이브 제조자명="Manufacture"
BP 0=4Dh="M"
BP 1=61h="a"
BP 2=6Eh="n"
BP 3=75h="u"
BP 4=66h="f"
BP 5=61h="a"
BP 6=63h="c"
BP 7=74h="t"
BP 8=75h="u"
BP 9=72h="r"
BP 10=65h="e"
BP 11=0Dh=캐리지 리턴 코드
BP 12∼BP 47=20h=스페이스 코드
(BP 48∼BP 95) 부가 정보
제조자 직렬 번호, 날짜, 장소 등이 이 필드에 기록된다.
이 필드는 드라이브 제조자명 부가 정보에 해당하는 48바이트의 ASCII 코드로 충전된다.
이 필드에 이용 가능한 ASCII 코드는 "0Dh"로 한정되고, "20h"로부터 "7Eh"의 코드로 한정된다.
드라이브 제조자명 부가 정보는 만일 이 필드가 풀이 아니면, "0Dh"로 끝나야 한다. 이 필드의 "0Dh"이후의 바이트는 "20h"으로 충전된다.
예: 부가 정보="SN11A"
BP 48=4Ch="S"
BP 49=6Fh="N"
BP 50=74h="1"
BP 51=31h="1"
BP 52=41h="A"
BP 53=0Dh=캐리지 리턴 코드
BP 54∼BP 95=20h=스페이스 코드
(BP 96∼BP 2047) 드라이브 상태
BP 0∼BP 47에 정의된 드라이브 제조자만이 이 필드에 데이터를 기록할 수 있다. 드라이브 제조자는 어떠한 데이터도 이 필드에 기록할 수 있다.
도 107에 본 실시예의 개서형 정보 기억 매체에 있어서의 리드 아웃 영역 내의 데이터 구조를 도시한다.
랜드와 그루브에 적응한 물리 섹터 번호의 설정 방법이 종래의 개서형 정보 기억 매체와 다르다. 이 특징은 도 102, 도 104에도 공통으로 적합하다. 본 실시예에서는 랜드 영역과 그루브 영역에서 각각 다른 물리 섹터 번호를 설정하기 위해서, 그것에 최적의 어드레스 할당을 함으로써 정보 기록 재생 장치 또는 정보 재생 장치에 있어서의 기록 처리 또는 재생 처리의 간소화와 안정화를 실현하고 있다.
본 실시예의 개서형 정보 기억 매체에 있어서의 데이터 레이아웃을 도 108에 도시한다. 본 실시예에서는 데이터 영역 내가 18개의 존으로 분할되고, 데이터 리드 인 영역 내도 포함시켜 물리 섹터 번호의 설정순이 디스크 전면에 걸쳐 랜드부에서 연속 번호를 붙인 후, 그루브부에서 디스크 전면에 걸쳐 연속 번호가 붙는 구조로 되어 있다. 물리 섹터 번호에서는 랜드부에서 그루브부에의 이동에서 번호를 건너뛰는 것이 있다.
본 실시예의 개서형 정보 기억 매체에 있어서의 데이터 영역 내에서의 어드 레스 번호 설정 방법을 도 109에 도시한다.
논리 섹터 번호(LSN: Logical Sector Number)도 랜드부측에서 어드레스가 부여되고, 랜드부에서 그루브부에의 이동에서 번호의 계속성을 가지고 있는 곳이 도 108에 도시하는 물리 섹터 번호 설정 방법과는 다른 것에 특징이 있다.
[10-6] 추기형 정보 기억 매체에 있어서의 데이터 배치 구조 설명
도 110에 본 실시예에 있어서의 추기형 정보 기억 매체의 리드 인 영역 내의 데이터 구조를 도시한다.
도 110에 도시한 바와 같이 본 실시예의 추기형 정보 기억 매체에서는 엠보스형의 피트가 기록되어 있는 시스템 리드 인 영역 내에 각종 매체에 공통인 컨트롤 데이터 존을 가지고, 추기형 기록 마크가 기록되는 데이터 리드 인 영역 내에 시험 기록용 디스크 테스트 존과 드라이브 테스트 존 및 도 139에 도시한 재생 회로 조정용의 기준 신호가 기록된 기준 코드 존 및 디스크 ID존, R-물리 포맷 정보 존이 존재한다.
[11] 변조 방식에 관한 설명(포인트 (T))
[11-1] 변조 방식의 기설
본 실시예에 있어서 재생 전용/추기형/개서형의 어느 정보 기억 매체에 대해서도 하기에 설명하는 공통의 변조 방식을 채용하고 있다.
데이터 필드의 8비트의 데이터 워드는 8/12변조(ETM: Eight to Twelve Modulation)법에 의해 디스크상의 채널 비트로 변환된다. ETM법에 의해 변환된 채널 비트열은 채널 비트(1b)가 적어도 1, 최대로는 10채널 비트 떨어져 있다고 하는 RLL(1, 10)이라 하는 런랭스의 제약을 만족한다.
[11-2] 변조 방법 상세 설명
변조는 도 115∼도 120에 도시하는 코드 변환 테이블을 이용하여 행해진다. 변환 테이블은 각 데이터 워드 "00h"∼"FFH"와 각 State0∼2마다 대응하는 코드 워드의 12채널 비트와 다음 데이터 워드의 State를 나타낸다.
변조 블록의 구성을 도 111에 도시한다.
X(t)=HB(t), S(t)
S(t+1)=GB(t), S(t)
H는 코드 워드 출력 기능, G는 다음 State 출력 기능이다.
코드 변환 테이블 내의 몇 개의 12채널 비트는 "0b", "1b"과 동시에 애스터리스크(asterisk) 비트 "*"와 샵(sharp) 비트 "#"를 포함한다.
코드 변환 테이블 내의 애스터리스크 비트 "*"는 비트가 머징(merging) 비트인 것을 나타낸다. 변환 테이블 내의 몇 개의 코드 워드는 LSB에 머징 비트를 갖는다. 머징 비트는 자신에게 후속하는 채널 비트에 따라서 코드 커넥터에 의해 "0b", "1b"의 어느 하나에 설정된다. 후속 채널 비트가 "0b"이면 머징 비트는 "1b"로 설정된다. 후속 채널 비트가 "1b"이면 머징 비트는 "0b"로 설정된다.
변환 테이블 내의 샵 비트 "#"는 비트가 DSV 제어 비트인 것을 나타낸다. DSV 제어 비트는 DSV 컨트롤러에 의해 DC 성분 억압 제어를 함으로써 결정된다.
도 112에 도시하는 코드 워드를 위한 연결룰은 코드 테이블로부터 얻어진 코드 워드를 연결하기 위해서 사용된다. 인접하는 2개의 코드 워드가 테이블 내의 전 코드 워드와 현코드 워드로서 표시되는 패턴과 일치하면 이들 코드 워드는 테이블에 표시되는 연결 코드 워드로 대체된다. "?" 비트는 "0b", "1b", "#" 중 어느 하나이다. 연결 코드 워드 내의 "?" 비트는 치환하는 일없이 전코드 워드와 현코드 워드로서 할당된다.
코드 워드의 연결은 전연결 포인트로 우선 적용된다. 테이블 내의 연결룰은 각 연결 포인트에서 인덱스의 순서대로 적용된다. 몇 개의 코드 워드는 전코드 워드와 후코드 워드와 접속하기 위해서 2회 치환된다. 전코드 워드의 머징 비트는 연결을 위한 패턴 매칭전에 결정된다. 전코드 워드, 또는 현코드 워드의 DSV 제어 비트 "#"는 코드 접속의 전후의 특별 비트로서 취급된다. DSV 제어 비트는 "0b"도 "1b"도 아니고, "?"이다. 코드 워드의 연결룰은 코드 워드를 싱크 코드에 접속하기 위해서는 사용되지 않는다. 코드 워드와 싱크 코드와의 접속을 위해서는 도 113에 도시하는 연결룰이 사용된다.
(11-3) 리코딩 프레임 변조
리코딩 프레임(recording frame)의 변조시에는 싱크 코드는 91바이트의 데이터 워드의 각 변조 코드 워드의 선두에 삽입된다. 변조는 싱크 코드의 후의 State2로부터 시작되고, 변조 코드 워드가 각 변환 코드 워드의 선두에 MSB로서 순차 출력되어, 디스크에 기록되기 전에 NRZI 변환된다.
[11-4] 싱크 코드의 선별 방법
싱크 코드는 DC 성분 억압 제어를 행함으로써 결정된다.
[11-5] DC 성분 억압 제어(DCC: DC component suppression control) 방법
DC 성분 억압 제어(DCC)는 NRZI 변환 변조 채널 비트 스트림에 있어서의 누적 DSV(digital sum value: 1b"를 +1로 하고, "0b"를 -1로 하여 가산한다)의 절대치를 최소화한다. DCC 알고리즘은 DSV의 절대치가 최소화하도록 이하의 (a)와 (b)의 케이스마다 코드 워드와 싱크 코드의 선택을 제어한다.
(a) 싱크 코드의 선택(도 35 참조)
(b) 연결 코드 워드의 DSV 제어 비트 "#"의 선택
선택은 연결 코드 워드와 싱크 코드와의 각 DSV 비트의 위치에 있어서의 누적 DSV의 값에 의해 결정된다.
계산의 기본이 되는 DSV는 변조의 개시시에는 0의 초기값과 가산되고, 변조가 종료할 때까지 이하 순차 가산이 계속되고, 0에는 리셋되지 않는다. DSV 제어 비트의 선택은 개시점은 DVS 제어 비트이며, 다음 DSV 제어 비트의 직전에서 DSV의 절대치를 최소화하기 위한 채널 비트 스트림의 선택을 의미한다. 2개의 채널 비트 스트림 중 DSV의 절대치가 작은 쪽이 선택된다. 만일, 2개의 채널 비트 스트림의 DSV의 절대치가 동일한 경우는 DSV 제어 비트 "#"는 "0b"이 된다.
논리적으로 가능성이 있는 시나리오의 계산에 있어서의 최대의 DSV를 고려하면 DVS 계산의 범위는 적어도 ±2047 필요하다.
[11-6] 복조 방법
복조기는 12채널 비트의 코드 워드를 8비트의 데이터 워드로 변환한다. 코드 워드는 독출 비트 스트림으로부터 도 114에 도시하는 분리 규칙을 이용하여 재생된다. 인접하는 2개의 코드 워드가 분리 규칙의 패턴과 일치하면 이들 코드 워드는 테이블에 표시되는 현코드 워드와 다음 코드 워드로 대체된다. "?" 비트는 "0b", "1b", "#" 중 어느 하나이다. 현코드 워드와 다음 코드 워드의 "?" 비트는 독출 코드 워드에 있어서는 교체되는 일없이 그대로 할당된다.
싱크 코드와 코드 워드의 경계는 치환하지 않고 분리된다.
코드 워드로부터 데이터 워드에의 변환은 도 121∼도 130에 도시하는 복조용 테이블에 따라서 실행된다. 가능성이 있는 모든 코드 워드가 복조용 테이블에 기재되어 있다. "z"는 "00h"∼"FFh"까지의 어느 데이터 워드라도 좋다. 분리된 현코드 워드는 다음 코드 워드의 4채널 비트, 또는 다음 싱크 코드의 패턴을 관찰함으로써 디코드된다.
케이스 1: 다음 코드 워드는 "1b"로 시작되거나, 또는 다음 싱크 코드는 State0의 SY0∼SY2이다.
케이스 2: 다음 코드 워드는 "0000b"로 시작되거나, 또는 다음 싱크 코드는 State0의 SY3이다.
케이스 3: 다음 코드 워드는 "01b", "001b", "0001b"로 시작되거나, 또는 다음 싱크 코드는 State1, 2의 SY0∼SY3이다.
본 실시예에 있어서의 정보 재생 장치 내지는 정보 기록 재생 장치에 이용되는 광학 헤드의 구조를 도 131에 도시한다. 광학 헤드 내부에서는 편광 빔분할기(Polarizing Beam Splitter)와 1/4 파장판(λ/4 Plate)이 사용되고, 신호 검출용으로는 4분할 광검출기(Photo Detector)가 사용된다.
본 실시예에 있어서의 정보 재생 장치 내지는 정보 기록 재생 장치의 전체 구조를 도 132에 도시한다. 도 132에 도시한 정보 기록 재생부(141) 중에 도 131에 도시한 광학 헤드가 배치되어 있다. 본 실시예에서는 정보 기억 매체의 고밀도화를 목표로 하여 극한가까이까지 채널 비트 간격을 짧게 하고 있다. 그 결과, 예컨대, d=1의 패턴의 반복인 "101010101010101010101010"의 패턴을 정보 기억 매체에 기록하고, 그 데이터를 정보 기록 재생부(141)에서 재생한 경우에는 재생 광학계의 MTF 특성의 차단 주파수에 접근하여 있기 때문에, 재생 신호의 신호 진폭은 거의 노이즈에 묻힌 형태로 이루어진다. 따라서, 그와 같이 MTF 특성의 한계(차단 주파수)가까이까지 밀도를 채운 기록 마크 또는 피트를 재생하는 방법으로서 본 실시예에서는 PRML(Partial Response Maximum Likelihood)의 기술을 사용하고 있다. 즉, 정보 기록 재생부(141)로부터 재생된 신호는 PR 등화 회로(130)에 의해 재생 파형 보정을 받는다. AD 변환기(169)에서 기준 클록 발생 회로(160)로부터 보내져오는 기준 클록(198)의 타이밍에 맞춰서 PR 등화 회로(130) 통과후의 신호를 샘플링하여 디지털량으로 변환하여, 비터비 복호기(156) 내에서 비터비 복호 처리를 받는다. 비터비 복호 처리후의 데이터는 종래의 슬라이스 레벨로 2치화된 데이터와 완전 동일한 데이터로 하여 처리된다. PRML의 기술을 채용한 경우, AD 변환기(169)에서의 샘플링 타이밍이 어긋나면 비터비 복호후의 데이터의 에러율은 증가한다. 따라서, 샘플링 타이밍의 정밀도를 올리기 위해서, 본 실시예의 정보 재생 장치 내지는 정보 기록 재생 장치에서는 특히 샘플링 타이밍 추출용 회로(슈미트 트리거 2치 회로(155)와 PLL 회로(174)의 조합)를 별도로 가지고 있다.
본 실시예의 정보 재생 장치 내지는 정보 기록 재생 장치에서는 2치화 회로 에 슈미트 트리거 회로를 사용하고 있는 것에 특징이 있다. 이 슈미트 트리거 회로는 2치화하기 위한 슬라이스 기준 레벨에 특정한 폭(실제로는 다이오드의 순방향 전압값)을 갖게 하고, 그 특정폭을 넘었을 때만 2치화되는 특성을 가지고 있다. 따라서, 예컨대, 상술한 바와 같이 "101010101010101010101010"의 패턴이 입력된 경우에는 신호 진폭이 매우 작기 때문에 2치화의 전환이 발생하지 않고, 그것보다도 성긴 패턴인 예컨대, "1001001001001001001001" 등이 입력된 경우에 재생 신호의 진폭이 커지기 때문에 슈미트 트리거 2치화 회로(155)로 "1"의 타이밍에 맞춰서 2치화 신호의 극성 전환이 일어난다. 본 실시예에서는 NRZI(Non Return to Zero Invert)법을 채용하고 있고, 상기 패턴의 "1"의 위치와 기록 마크 또는 피트의 엣지부(경계부)가 일치하고 있다.
PLL 회로(174)에서는 이 슈미트 트리거 2치화 회로(155)의 출력인 2치화 신호와 기준 클록 발생 회로(160)로부터 보내지는 기준 클록(198) 신호 사이의 주파수와 위상의 어긋남을 검출하여 PLL 회로(174)의 츨력 클록의 주파수와 위상을 변화시키고 있다. 기준 클록 발생 회로(160)에서는 이 PLL 회로(174)의 출력 신호와 비터비 복호기(156)의 복호 특성 정보(구체적으로는 도시하고 있지 않지만 비터비 복호기(156) 내의 패스 매트릭 메모리 내의 수속 길이(수속까지의 거리)의 정보)를 이용하여 비터비 복호후의 에러레이트가 낮아지도록 기준 클록(198)(의 주파수와 위상)에 피드백을 건다.
도 132에 있어서의 ECC 인코딩 회로(161), ECC 디코딩 회로(162), 스크램블 회로(157), 디스크램블 회로(159)는 어느 것이나 1바이트 단위의 처리를 행하고 있 다. 변조전의 1바이트 데이터를 (d, k; m, n) 변조 규칙(전술한 기재 방법에서는 m/n 변조의 RLL(d, k)를 의미하고 있다)에 따라서 변조하면 변조후의 길이는
8n÷m (201)
이 된다. 따라서, 상기 회로에서의 데이터 처리 단위를 변조후의 처리 단위로 환산하면 변조후의 싱크 프레임 데이터(106)의 처리 단위는 (201)식으로 주어지기 때문에, 싱크 코드와 변조후의 싱크 프레임 데이터사이의 처리의 통합성을 지향한 경우, 싱크 코드의 데이터 사이즈(채널 비트 사이즈)는 (201)식의 정수배로 설정해야 한다. 따라서, 본 실시예에 있어서 싱크 코드(110)의 사이즈로서
8Nn÷m (202)
로 하여 싱크 코드(110)와 변조후의 싱크 프레임 데이터(106)사이의 처리의 통합성을 확보하는 것에 본 실시예의 특징이 있다((202)식에 있어서 N은 정수값을 의미한다). 본 실시예의 실시예로서 지금까지
d=1, k=10, m=8, n=12
으로 설명하여 왔기 때문에, 그 값을 (202)식에 대입하면 싱크 코드(110)의 토탈 데이터 사이즈는
12N (203)
이 된다. 현행 DVD의 싱크 코드 사이즈는 32채널 비트이기 때문에, 본 실시예에 있어서 싱크 코드의 토탈 데이터 사이즈를 32채널 비트보다 작게 한 쪽이 처리가 간소화되어, 위치 검출/정보 식별의 신뢰성이 향상한다. 따라서, 본 실시예에 있어서 싱크 코드의 토탈 데이터 사이즈는 도 42에 도시한 바와 같이 24채널 비트 로 하고 있다.
도 132에 도시한 싱크 코드 위치 검출부(145)의 주변부에 관한 상세 구조 설명도를 도 133에 도시한다.
도 34에 도시한 싱크 코드 배치 방법에 대하여 연속하는 3개의 싱크 코드에서의 전후의 정보의 열을 이용하여 현재 재생중인 데이터의 물리 섹터 내의 위치를 산출하는 방법을 도 132∼도 135를 이용하여 설명한다. 도 135(b)에 도시한 바와 같은 도 132의 비터비 복호기(156)의 출력 데이터(도 134의 ST51)는 싱크 코드 위치 검출부(145)에서 싱크 코드(110)의 위치를 검출한다(도 134의 ST52). 그 후, 검출된 싱크 코드(110)의 정보는 제어부(143)를 경유하여 도 135(c)에 도시한 바와 같이 메모리부(175)에 순차 보존된다(도 134의 ST53). 싱크 코드(110)의 위치를 알 수 있으면, 비터비 복호기(156)로부터 출력된 데이터 내 변조후의 싱크 프레임 데이터(106)만을 추출하여 시프트 레지스터 회로(170)에 전송할 수 있다(도 134의 ST54). 다음에 제어부(143)는 메모리부(175) 내에 기록된 싱크 코드(110)의 이력 정보를 독출하고, 싱크 프레임 위치 식별용 코드의 열순을 식별하여(도 134의 ST55), 시프트 레지스터 회로(170) 내에 일시 보존된 변조후의 싱크 프레임 데이터(106)의 물리 섹터 내의 위치를 산출한다(도 134의 ST56).
예컨대, 도 135에 도시한 바와 같이 메모리부(175)에 보존된 싱크 코드의 열이
SY0→SY1→SY1이면 최후의 SY0의 직후에는,
최신의 싱크 프레임 번호 02 직후에 배치된 변조후의 싱크 프레임 데이터가 존재하고,
SY3→SY1→SY2이면 최후의 SY2의 직후에는,
최신의 싱크 프레임 번호 12 직후에 배치된 변조후의 싱크 프레임 데이터가 존재한다라고 산출하는 것이 가능해진다.
이와 같이 섹터 내의 위치를 산출하여, 희망 위치의 변조후의 싱크 프레임 데이터(106)가 시프트 레지스터 회로(170) 내에 입력된 것을 확인할 수 있는 경우에는 그 데이터를 복조 회로(152)에 전송하여 복조를 시작한다(도 134의 ST57).
이와 같이 검출한 싱크 코드의 조합 패턴이 사전 예측과 다른 경우의 현상 추측 방법과 대책 방법을 도 136에 도시한다. 본 실시예에서는 도 38에 도시한 관계 설명도를 이용하여 추측한다. 도 136에 도시한 특징은 검출한 싱크 코드의 조합 패턴이 사전 예측과 다른 장소가 1개소인지 여부를 판정하는 것(ST3)에 있다. 다른 장소가 1개소뿐인 경우, 검출 패턴이 (1, 1, 2), (1, 2, 1), (1, 2, 2), (2, 1, 2) 중 어느 하나인 경우에는 프레임 시프트가 발생했을 가능성이 높고, 그렇지 않는 경우에는 싱크 코드를 오검지했다고 볼 수 있다. 상기 판정 결과에 기초하여,
Ｏ 프레임 시프트가 발생한 경우에는 재차 동기 맞춤을 행하고(ST6),
Ｏ 싱크 코드를 오검지한 경우에는 사전 예측치에 맞춰서 오검지한 싱크 코드를 자동 수정하는(ST7)
처리를 행한다. 또한, 평행하여 데이터 ID의 연속성 체크(ST8)와 워블 어드레스의 연속성 체크(ST9)를 행하여, 트랙 어긋남 검출과 트랙 어긋남이 생겼을 때의 대응(ST10)을 행한다.
시스템 리드 인 영역 내에서는 레벨 슬라이스법을 이용하여 신호 검출을 하고, 데이터 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역에서는 PRML법을 이용하여 신호 검출을 행하는 것에 본 실시예의 특징이 있다.
도 137에 시스템 리드 인 영역 내의 신호 재생에 이용되는 신호 검출/신호 평가 회로를 도시한다. 도 131에 도시한 광학 헤드의 4분할 광검출기의 출력의 합계를 취하여, 하이 패스 필터 HPF(High Pass Filter)를 통과시킨 후, 프리이퀄라이저(Pre-equalizer)로 파형 보정한 후, 슬라이서(Slicer)로 레벨 슬라이스를 행한다. 도 137에 도시한 회로의 회로 특성은
(1) 위상 록 루프(PLL)
4T에서의 내츄럴 주파수: ωn=300 Krads/s
4T에서의 덤핑 레시오: δ=0.70
(2) 하이 패스 필터(HPF)
일차 fc(-3 dB)=1.0 KHz
(3) 프리이퀄라이저
주파수 특성을 이하에 나타낸다.
예로서는 7차 등리플 필터(Equiripple)가 있다.
부트 레벨 k1은 9.0±0.3 dB이고, 차단 주파수는 16.5±05 MHz이다.
(4) 슬라이서
듀티 피드백 방법: fc=5.0 KHz
(5) 지터
디스크의 1/4 회전중인 지터를 측정한다.
측정 주파수 대역은 1.0 KHz에서 HF까지이다.
레벨 슬라이스를 행하는 부분인 도 137에 도시한 슬라이서 내의 구체적인 회로도를 도 138에 도시한다.
기본적으로는 비교기(Comparator)를 이용하여 프리이퀄라이저 출력 신호(Read channel1)를 2치화한 구조로 되어 있다.
데이터 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역 내에서는 PRML법을 이용하여 신호 검출을 하지만, 그 검출 회로도를 도 139에 도시한다. 도 139에 도시한 광학 헤드의 4분할 광검출기의 출력의 합계를 취하여, HPF를 통과시킨 후, 프리이퀄라이저로 파형 보정한 후의 신호 파형을 사용하는 것은 도 137의 회로 구성과 일치하지만, 자동 이득 제어 AGC(Auto Gain Control) 회로를 이용하여 재생 신호 진폭 레벨을 일정하게 제어하는 것에 PRML 회로에 입력하기 전의 전단 회로의 특징이 있다. 도 139에 도시한 회로에서는 아날로그/디지털 변환 ADC(Analog to Digital Converter) 회로에서 디지털 변환하여, 디지털 처리에 의해 신호 처리를 하고 있다. 도 139에 도시한 회로의 특성을 하기에 통합하여 기재한다.
(1) 위상 록 루프(PLL)
4T에서의 내츄럴 주파수: ωn=580 Krads/s
4T에서의 덤핑 레시오: δ=1.1
(2) 하이 패스 필터(HPF)
일차 fc(-3 dB)=1.0 KHz
(3) 프리이퀄라이저
주파수 특성을 이하에 도시한다.
예로서는 7차 등리플 필터가 있다.
부트 레벨 k1은 9.0±0.3 dB이고, 차단 주파수는 16.5±0.5 MHz이다.
(4) 자동 게인 제어(AGC)
-3 dB 폐루프대역: 100 Hz
(5) 아날로그 디지털 변환(ADC)
ADC와 HF 신호의 다이나믹 레인지의 관계
샘플 클록: 72 MHz
해상도: 8비트
I11L의 레벨: 64±5
I 11H의 레벨: 192±5
(8) 이퀄라이저
9탭 트랜스버설 필터가 이퀄라이저로서 사용된다. 계수는 탭 컨트롤러에 의해 제어된다.
탭 계수의 해상도: 7비트
등가 신호의 해상도: 7비트
(9) 탭 컨트롤러
이퀄라이저의 탭 계수는 최소 제곱 오차(Minimum Square Error(MSE)) 알고리즘에 의해 계산된다. 계수 계산의 전에는 계수는 초기값이 사용될 수 있다.
도 139 내에서 사용되는 비터비 복호기(viterbi decoder) 내의 구조를 도 140에 도시한다. 본 실시예에서는 PR 클래스로서 PR(1, 2, 2, 2, 1)를 채용하고 있다. 이 경우의 상태 천이도를 도 141에 도시한다.
데이터 리드 인 영역, 데이터 영역, 데이터 리드 아웃 영역으로부터의 리드 채널은 ETM 코드와 조합되고, PR(1, 2, 2, 2, 1) 채널에 합쳐질 수 있다.
PR 채널의 상태 천이를 도 141에 도시한다. Sabcd는 전의 4비트의 입력이 abcd인 것을 나타내고, e/f는 다음의 입력 데이터가 e이며, 신호 레벨이 f인 것을 나타낸다.
비터비 복호기의 블럭도를 도 140에 도시한다. 비터비 복호기는 이하와 같이 등가 신호로부터 2치 데이터를 출력한다.
시각 t의 브랜치 매트릭은 다음과 같이 계산된다.
BM(t, i)=(yt-i)2
여기서, yt는 이퀄라이징후의 HF 신호를 나타내고, i=0,1,…8이다.
브랜치 매트릭의 해상도는 10비트와 같거나 그 이상이다.
시각 t에서의 패스 매트릭은 다음과 같이 계산된다.
PM(t, S0000)
=minPM(t-1, S0000)+BM(t, 0), PM(t-1, S1000)+BM(t, 1)
PM(t, S0001)
=minPM(t-1, S0000)+BM(t, 1), PM(t-1, S1000)+BM(t, 2)
PM(t, S0011)
=minPM(t-1, S0001)+BM(t, 3), PM(t-1, S1001)+BM(t, 4)
PM(t, S0110)
=PM(t-1, S0011)+BM(t, 4)
PM(t, S0111)
=PM(t-1, S0011)+BM(t, 5)
PM(t, S1000)
=PM(t-1, S1100)+BM(t, 3)
PM(t, S1001)
=PM(t-1,11000)+BM(t, 4)
PM(t, S1100)
=minPM(t-1, S0110)+BM(t, 4), PM(t-1, S1110)+BM(t, 5)
PM(t, S1110)
=minPM(t-1, S0111)+BM(t, 6), PM(t-1, S1111)+BM(t, 7)
PM(t, S1111)
=minPM(t-1, S0111)+BM(t, 7), PM(t-1, S1111)+BM(t, 8)
패스 매트릭의 해상도는 11비트와 같거나 그 이상이다.
가산·비교·선택(Add-compare-select) 블록은 신패스 매트릭을 계산하고, 패스 매트릭 메모리에 신매트릭을 공급하고, 패스 메모리 셀렉션을 공급한다.
select 0=0
(PM(t-1, S0000)0)+BM(t, 0)<PM(t-1, S1000)+BM(t, 1)의 경우)
select 0=1(상기 이외의 경우)
select 1=0
(PM(t-1, S0000)+ BM(t, 1)<PM(t-1, S1000)+BM(t, 2)의 경우)
select 1=1(상기 이외의 경우)
select 2=0
(PM(t-1, S0001)+BM(t, 3)<PM(t-1, S1001)+BM(t, 4)의 경우)
select 2=1(상기 이외의 경우)
select 3=0
(PM(t-1, S0110)+BM(t, 4)<PM(t-1, S1110)+BM(t, 5)의 경우)
select 3=1(상기 이외의 경우)
select 4=0
(PM(t-1, S0111)+BM(t, 6)<PM(t-1, S1111)+BM(t, 7)의 경우)
select 4=1(상기 이외의 경우)
select 5=0
(PM(t-1, S0111)+BM(t, 7)<PM(t-1, S1111)+BM(t, 8)의 경우)
select 5=1(상기 이외의 경우)
패스 메모리의 설명도를 도 142에 도시한다. 패스 메모리는 20 메모리 셀을 갖는다. I/O와 패스 메모리 셀의 구성을 도 143, 도 144에 도시한다. 최종 패스 메모리 셀은 단자 output 0으로부터 2치 데이터로서 하나의 신호만을 출력한다.
재생 전용/추기형/개서형 중 어디 하나에 있어서도 포맷의 호환성을 확보하면서 추기형 정보 기억 매체의 리드 인 영역으로부터의 안정적인 재생 신호를 보증할 수 있는 정보 기억 매체 및 그것에 대한 정보 재생 장치, 정보 기록 재생 장치를 제공할 수 있다.

Claims (3)

  1. 시스템 리드 인 영역과,
    데이터 리드 인 영역과
    데이터 영역을 포함하고,
    상기 시스템 리드 인 영역은 엠보스 피트의 형태로 정보가 기록되어 있고,
    시스템 리드 인 영역에서의 엠보스 피트의 트랙 피치와 최단 피트 피치가 데이터 리드 인 영역 및 데이터 영역의 트랙 피치와 최단 피트 피치보다도 큰 것인 정보 기록 매체.
  2. 시스템 리드 인 영역, 데이터 리드인 영역 및 데이터 영역을 포함하는 정보 기록 매체로부터 정보를 재생하고, 상기 시스템 리드인 영역은 엠보스 피트의 형태로 정보가 기록되어 있는 것이고, 상기 시스템 리드 인 영역에서의 엠보스 피트의 트랙 피치와 최단 피트 피치가 데이터 리드 인 영역 및 데이터 영역의 트랙 피치와 최단 피트 피치보다도 큰 것인 정보 재생 장치에 있어서,
    상기 정보 기록 매체의 시스템 리드 인 영역으로부터의 신호를 레벨 슬라이스법에 의해 검출하는 레벨 슬라이스 유닛과,
    데이터 리드 인 영역과 데이터 영역의 적어도 한쪽으로부터의 신호를 부분 응답 최우 추정법에 의해 검출하는 부분 응답 최우 추정법 유닛
    을 포함하는 정보 재생 장치.
  3. 시스템 리드 인 영역, 데이터 리드 인 영역 및 데이터 영역을 포함하는 정보 기록 매체를 사용하여 신호를 기록 및/또는 재생하고, 상기 시스템 리드인 영역은 엠보스 피트의 형태로 정보가 기록되어 있는 것이고, 상기 시스템 리드 인 영역에서의 엠보스 피트의 트랙 피치와 최단 피트 피치가 데이터 리드 인 영역 및 데이터 영역의 트랙 피치와 최단 피트 피치보다도 큰 것인 정보 기록 및/또는 재생 장치에 있어서,
    상기 정보 기록 매체의 시스템 리드 인 영역으로부터의 신호를 레벨 슬라이스법에 의해 검출하는 레벨 슬라이스 유닛과,
    데이터 리드 인 영역과 데이터 영역의 적어도 한쪽으로부터의 신호를 부분 응답 최우 추정법에 의해 검출하는 부분 응답 최우 추정법 유닛을
    포함하는 정보 기록 및/또는 재생 장치.
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