KR100619085B1 - 고밀도 디스크를 위한 에러 정정 장치 및 이를 구비하는광디스크 기록 장치 - Google Patents

고밀도 디스크를 위한 에러 정정 장치 및 이를 구비하는광디스크 기록 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광디스크 기록 장치에 관한 것으로, 특히 고밀도 디스크에 적합한 에러 정정 장치 및 이를 구비하는 광디스크 기록 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 에러 정정 장치는 에러 정정 블록을 내부호 방향으로 x개(여기서, x는 적어도 2 이상인 정수)로 세그먼트화하여 복수의 내부호 패리티 블록(PI블록)들을 얻는 과정; 세그먼트화에 의해 생성된 복수의 PI블록들 각각에 대하여 e 바이트씩의 내부호 패리티들을 생성하고 이들을 내부호 방향으로 부가하는 과정; 내부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록의 외부호 방향에 대하여 f 바이트의 외부호 패리티(PO)를 생성하고 이를 외부호 방향으로 부가하는 과정; 및 상기 내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록에서 상기 복수의 PI 블록들 사이에서 인터리브를 수행하는 과정들을 수행함에 의해 내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록을 발생하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 에러 정정 장치는 패리티 부호의 리던던시를 기존의 DVD와 비슷하게 유지하면서 에러 정정 능력을 향상시키는 효과가 있다.

Description

고밀도 디스크를 위한 에러 정정 장치 및 이를 구비하는 광디스크 기록 장치{Error correcting apparatus for high dencity disc and optical disk recording apparatus for the same}
도 1은 종래의 DVD 기록 장치에서의 에러 정정 방법을 보이는 것이다.
도 2는 일반적인 광디스크 기록 장치에 있어서 빔 스폿과 대물 렌즈와의 관계를 보이기 위해 도시된 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 에러 정정 장치에 있어서 에러 정정 블록과 내부호 및 외부호의 관계를 보이는 것이다.
도 4는 같은 행의 PI블록 간의 인터리브에 의한 효과를 보이는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 광디스크 기록 장치에 있어서 내부호 패리티 및 외부호 패리티를 부가하는 과정을 보이는 것이다.
도 6은 도 5에 도시된 바에 있어서 스크램블이 완료된 1데이터 프레임(510)의 구조를 보이는 것이다.
도 7은 도 5에 도시된 바에 있어서 에러 정정 블록에 내부호(PI) 및 외부호(PO)를 부가하는 것을 보이는 것이다.
도 8은 도 5에 도시된 바에 있어서 내부호(PI) 방향으로 인터리브한 결과를 보이는 것이다.
도 9는 도 8에 도시된 결과를 다시 내부호 방향으로 인터리브한 결과를 보이는 것이다.
도 10은 도 5에 도시된 바에 있어서 외부호 방향으로 인터리브된 결과를 보이는 것이다.
본 발명은 광디스크 기록 장치에 관한 것으로, 특히 고밀도 디스크에 적합한 에러 정정을 수행하는 에러 정정 장치 및 이를 구비하는 광디스크 기록 장치에 관한 것이다.
광디스크로는 CD(Compact Disc), DVD(Digital Versatile Disc) 등이 있으며, 현재 DVD보다 고밀도 기록 및 재생이 요구되는 고밀도 DVD(High Density DVD ; HD-DVD)가 개발되고 있다. 종래의 DVD가 4.7GB의 기록 용량을 가지는 것에 비해 HD-DVD는 15GB 이상의 기록 용량을 가진다. 이는 데이터를 기록하거나 재생하기 위한 빔 스폿(beam spot)의 직경을 작게 하고, 기록 선밀도(line density)를 증대시킴에 의해 가능해진다.
HD-DVD에 있어서 동일한 길이의 디펙트(defect)에 의해 영향 받는 범위가 종래의 DVD에 비해 훨씬 커질 수밖에 없다. 이에 따라 HD-DVD에서는 종래의 DVD에 비해 더욱 강력한 에러 정정 처리가 요구된다.
도 1은 종래의 DVD 기록 장치에서의 에러 정정 방법을 보이는 것이다. 도 1 을 참조하면, 종래의 DVD 기록 장치에서는 내부호(PI)로서 내부호 방향(열방향)으로 172 바이트의 데이터에 대해 10 바이트의 에러 정정용 패리티를 부가하고, 외부호(PO)로서 외부호 방향(행방향)으로 192 바이트의 데이터에 대해 16 바이트의 에러 정정용 패리티를 부가하여 에러 정정 블록(Error Correction Code 블록)을 구성하고 있다. 여기서, 내부호(PI)에 의한 에러 정정 능력은 최대 5 바이트이고, 외부호(PO)의 에러 정정 능력은 이레이저 정정시 최대 16바이트이다.
HD-DVD 기록 장치에서 DVD 기록 장치에서와 동일한 에러 정정 방법을 사용했다고 할 때 디펙트의 영향에 대하여 상세히 살펴보기로 한다.
도 2는 일반적인 광디스크 기록 장치에 있어서 빔 스폿과 대물 렌즈와의 관계를 보이기 위해 도시된 것이다.
표 1은 디스크의 두께 t, 대물 렌즈의 개구율 NA, 빔 스폿의 직경(2R), 그리고 디펙트의 길이 k 사이의 관계를 보이는 것이다.
t NA R(mm) 2R(mm) 비 고 디펙트의 길이 k
0.6 0.6 0.248 0.496 DVD k + 2R
0.65 0.273 0.546
0.3 0.65 0.136 0.272
0.85 0.193 0.286
0.2 0.85 0.129 0.258
0.1 0.7 0.049 0.098 DVD/3.88
0.85 0.064 0.128
1) 큰 디펙트의 영향
여기서 큰 디펙트라 함은 내부호(PI)에 의한 정정이 불가능한 버스트 에러를 말하여 긁힘(scratch), 지문, 점(black dot)등에 의해 발생된다.
에러의 길이가 5바이트를 넘는 디펙트는 내부호(PI)에 의해 에러 정정이 불가능한 버스트 에러가 된다. 이때의 디펙트 길이는
k = 5 바이트 × 16 채널 비트 × 0.133 ㎛(1채널 비트의 길이) = 10.64 ㎛ 이다.
20GB용량의 HD-DVD와 4.7GB용량의 DVD를 비교했을 때 선밀도 중가분 = (20/4.7)1/2이므로 같은 디펙트 길이에 대해 HD-DVD는 DVD에 비해 2.1배의 데이터가 손상된다.
HD-DVD는 DVD에 비해 스폿 사이즈가 작으므로 유리한 듯이 보이지만 디펙트 이후 재생 신호(RF)가 원상으로 회복되는 데 필요한 안정화 시간이 더 길어질 것으로 예상되므로 HD-DVD나 DVD에서 스폿 사이즈에 의한 영향은 비슷한 것으로 판단된다.
2) 작은 디펙트의 영향
여기서 작은 디펙트는 내부호(PI)에 의한 정정이 가능한 버스트 에러를 말하며 미세한 먼지등에 의해 발생된다. 이때의 디펙트 길이는 10.64 ㎛ 이하이다.
표 1에 있어서 NA=0.85, t=0.1mm일 경우 디스크 표면에 입사되는 빔 스폿의 직경은 128㎛가 되어 DVD의 0.496㎛보다 1/3.88배로 작아지므로 작은 크기의 디펙트에 대해서도 에러를 유발시킬 확률이 3.88배로 커짐을 나타낸다.
뿐만 아니라 선밀도가 DVD대비 2.1배로 커지기 때문에 같은 크기의 디펙트라 하더라도 에러를 유발시킬 확률이 3.88 × 2.1= 8.148배로 커진다. 이는 HD-DVD에서 DVD에서와 동일한 변조 방법을 사용했다고 할 때 내부호(PI)에 의한 에러 정정이 약 40.74 바이트(5 바이트× 8.148)까지 가능하여야 한다는 의미이며 이에 따라 많은 수의 내부호(PI)를 필요로 한다.
도 1에 도시된 종래의 DVD 기록 장치에서의 에러 정정 방법에 있어서, 같은 수의 패리티를 부가하면서도 연집 에러 정정 능력을 올리기 위해서는 내부호(PI) 방향으로 데이터 열을 늘리면서 외부호(PO) 방향으로는 데이터 행을 줄여야 한다.
그러나 내부호(PI) 방향의 데이터 열의 수 n이 256을 넘어가면 갈로아 피일드(Galois Field) 연산 GF(28)이 불가능하게 된다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같은 종래의 DVD 기록 장치에서의 에러 정정 방법을 HD-DVD 기록 장치에 적용하기 어렵다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 고밀도 광디스크 기록 장치에 적합한 에러 정정 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기의 에러 정정 장치를 구비하는 광디스크 기록 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 에러 정정 장치의 일 실시예는
(데이터 블록의 열수 n 바이트 × 데이터 블록의 행수 m × 에러 정정 블록 내의 데이터 블록의 개수 o) 크기의 에러 정정 블록에 대하여 내부호 정정 및 외부호 정정을 위한 패리티를 부가하는 에러 정정 장치에 있어서, 상기 에러 정정 장치는
상기 에러 정정 블록을 내부호 방향으로 x개(여기서, x는 적어도 2 이상인 정수)로 세그먼트화하여 복수의 내부호 패리티 블록(PI블록)들을 얻는 과정;
세그먼트화에 의해 생성된 복수의 PI블록들 각각에 대하여 e 바이트씩의 내부호 패리티들을 생성하고 이들을 내부호 방향으로 부가하는 과정;
내부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록의 외부호 방향에 대하여 f 바이트의 외부호 패리티(PO)를 생성하고 이를 외부호 방향으로 부가하는 과정; 및
상기 내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록에서 상기 복수의 PI 블록들 사이에서 인터리브를 수행하는 과정들을 수행함에 의해 내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록을 발생하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 에러 정정 블록을 구성하는 데이터 프레임은 각각이 2K 바이트의 용량을 가지는 두 개의 유저 데이터를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 데이터 프레임은 각각의 유저 데이터에 대해 에러 검출하기 위한 EDC를 가지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 에러 정정 장치의 다른 실시예는
(데이터 블록의 열수 n 바이트 × 데이터 블록의 행수 m × 에러 정정 블록 내의 데이터 블록의 개수 o) 크기의 에러 정정 블록에 대하여 내부호 정정 및 외부호 정정을 위한 패리티를 부가하는 에러 정정 장치에 있어서, 상기 에러 정정 장치 는
상기 에러 정정 블록을 내부호 방향으로 x개(여기서, x는 적어도 2 이상인 정수)로 세그먼트화하여 복수의 패리티 블록(PI블록)들을 얻는 과정;
세그먼트화에 의해 생성된 복수의 PI블록들 각각에 대하여 f 바이트의 외부호 패리티(PO)를 생성하고 이를 외부호 방향으로 부가하는 과정;
외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록의 내부호 방향에 대하여 e 바이트씩의 내부호 패리티들을 생성하고 이들을 내부호 방향으로 부가하는 과정; 및
내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록에서 상기 PI블록 들 사이에서 인터리브를 수행하는 과정들을 수행함에 의해 내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록을 발생하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 동작에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 에러 정정 장치의 구성은 종래의 광디스크 기록 장치에서의 에러 정정 장치와 크게 다르지 않다. 다만, 본 발명의 특징은 데이터 프레임의 구성 방법, 내부호 패리티 및 외부호 패리티를 구성하는 방법, 내부호 패리티 블록들을 인터리빙하는 방법, 내부호 패리티 및 외부호 패리티를 인터리빙하는 방법 등에 있으므로, 이들 특징들을 보이는 도 3 내지 도 10에 의해 설명을 대신 하기로 한다. 한편, 내부호 패리티 블록, 내부호 패리티 그리고 외부호 패리티의 인터리브 및 재배치에 관한 처리는 주로 메모리에 저장된 데이터의 위치를 재배치하여 출력하는 것 즉, 메모리의 어드레싱에 관련된 것이므로 대부분 소프트웨어 프로그램에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 광디스크 기록 장치에 에러 정정에 익숙한 당업자라면, 도 3 내지 도 10에 도시되고 이하에 설명되는 내용을 참조하여 본 발명의 에러 정정 장치의 구성을 용이하게 도출할 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 에러 정정 장치에 있어서 에러 정정 블록과 내부호 및 외부호의 관계를 보이는 것이다. 같은 수의 패리티를 부가하면서도 연집 에러 정정 성능을 올리기 위해서는 내부호(PI) 방향으로 데이터 열을 늘리면서 외부호(PO) 방향으로는 데이터 행을 줄이는 것이 바람직하다.
그러나 내부호(PI) 방향의 데이터 열의 수 n이 256을 넘어가면 갈로아 피일드(Galois Field) 연산 GF(28)이 불가능하므로 본 발명의 에러 정정 장치에서는 다중 내부호 정정(Multi Way PI Error Correction) 방식을 취한다.
즉, 1행 내의 데이터 열의 수 n을 적당한 크기(x)로 나누어 세그먼트화하고 세그먼트화된 내부호 패리티 블록(이하 PI블록이라 함)들 각각에 내부호(PI) e 바이트씩을 부가한다. 여기서, n/x의 크기는 기록시 싱크를 붙이기에 적당한 크기로 선정하며. n/x + e ≤ 256이 되도록 n, x, e를 정한다.
외부호(PO) 방향으로는 데이터 프레임 수(o)가 16개 라고 하면 m(rows) × 16 + f(rows) ≤ 256이고 내부호 방향 세그먼트수 x와 외부호 패리티수 f의 곱이 데이터 프레임수 o로 나누어지도록 m과 f를 정한다. 이렇게 하는 이유는 외부호 패리티의 수 f를 DVD의 경우처럼 데이터 프레임수 o와 동일하지 않아도 될 수 있게 하기 위한 것이다.
도 3에 도시된 에러 정정 블록을 바로 채널 변조한 뒤 디스크에 기록할 경우에는 문제가 있다. 즉, 작은 디펙터가 발생하여 하나의 PI블록에서 e/2 바이트 이상의 데이터가 손상을 입었을 때는 내부호(PO)에 의한 정정 블능이 되어 해당 PI블록의 모든 데이터는 정정하지 못했다는 플랙을 붙여 외부호(PO)에 의한 정정 과정으로 보내야 한다. 내부호(PI)에 의해 정정하지 못했다는 플래그가 붙은 데이터가 f개 이상 넘어오게 되면 외부호(PO)에 의해서도 정정 불능한 것이 된다.
즉, 작은 디펙트 및 산발 에러를 효과적으로 정정하기 위해서 내부호(PI) 방향으로 x개의 PI블록 사이에서 인터리브(interleave)를 수행한다.
도 4는 같은 행의 PI블록 간의 인터리브에 의한 효과를 보이는 도면이다. 도 4에 도시된 바와 같이 연집 에러가 발생하더라도 PI블록 간의 인터리브에 의해 산발 에러로 바뀌기 때문에 e/2바이트 이상의 데이터가 손상되더라도 디인터리브이후에는 하나의 PI블록 내에서 e/2이하로 에러가 줄어 정정가능해 진다.
또 다른 방법으로는 같은 내부호(PI) 방향의 데이터를 x개씩 건너 뛰면서 해당 데이터에 대해 e바이트의 패리티를 붙이는 방법도 있다. 보다 인터리브 효과를 높이기 위한 대책으로는 다른 열 내의 PI블록들 간에도 인터리브를 실시해도 좋으나 이럴 경우 에러 정정이 완료되었을 때로부터 데이터를 출력하기 까지의 지연 시간이 길어진다. 따라서, 인터리브의 범위는 이러한 지연 시간 및 정정하고자 하는 작은 디펙트의 크기에 따라 정하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명에 따른 광디스크 기록 장치에 있어서 내부호 패리티 및 외부호 패리티를 부가하는 과정을 보이는 것이다.
먼저 어드레스 정보(ID)(502)에 에러 검출용 데이터 IED를 붙인다.
"ID+IDE"(504)에 추후의 확장성 및 사용자 정보, 생산자 정보, 저작권 보호 등을 수록하기 위한 예약 공간(RSV)와 4KB의 유저 데이터를 부가한다.
"(ID+IDE) & RSV & 4KB USER DATA"(506)에서 4KB의 유저 데이터는 기존의 CD, DVD와의 호환성을 고려하여 2KB씩으로 나눈 뒤 에러 검출용의 부가 정보(EDC)를 부가한다. 이렇게 되면 기본적인 1데이터 프레임(508)이 완성된다.
다음으로 1데이터 프레임(508)에 대하여 데이터의 보호 및 채널 변조, 서보 성능을 확보하기 위한 스크램블링을 수행한다. 본 예와 같이 64KB의 에러 정정 기본 단위를 가지며 한 데이터 프레임 내의 유저 데이터의 크기가 4KB인 HD-DVD에서는 랜덤 데이터 발생기의 주기가 64K를 갖도록 해야 안정된 서보와 변조시 DC억압에 유리하다.
도 6은 도 5에 도시된 바에 있어서 스크램블이 완료된 1데이터 프레임(510)의 구조를 보이는 것이다. 도 6에 도시된 예에 의하면 1 데이터 프레임(510)은 4바이트의 ID, 2바이트의 IED, 18바이트의 RSV, 각각이 2KB인 2개의 유저 데이터 블록, 각각이 4바이트인 2개의 EDC로 구성된다. 여기서, 1데이터 프레임(frame)은 내부호 방향(열방향)으로는 688바이트(본 발명의 요약에 있어서의 n에 상응)이고, 외부호 방향(행방향)으로 6행(본 발명의 요약에 있어서의 m에 상응)으로 구성된다.
도 6에 도시된 데이터 프레임 16개(본 발명의 요약에 있어서의 o에 상응)를 모아 하나의 에러 정정 블록(512)을 구성하고, 이에 내부호(PI) 및 외부호(PO)를 부가한다. 본 발명의 실시예에 있어서 내부호(PI)를 먼저 부가하고 이어서 외부 호(PO)를 부가하는 예가 주로 설명되지만, 외부호(PO)를 먼저 부가하고 이어서 내부호(PI)를 부가하는 것도 가능함을 주지하여야 한다.
도 7은 도 5에 도시된 바에 있어서 에러 정정 블록에 내부호(PI) 및 외부호(PO)를 부가하는 것을 보이는 것이다. 도 7을 참조하면 본 발명의 실시예에 있어서는 도 6에 도시된 바와 같은 16개의 데이터 프레임을 외부호 방향(행방향)으로 정렬한 후 내부호 방향(열방향)에 대하여 각각이 8바이트(본 발명의 요약에 있어서의 e에 상응)로 구성되는 4개의 내부호(PI)를 부가하고, 외부호 방향(행방향)에 대하여 12바이트(본 발명의 요약에 있어서의 f에 상응)로 구성되는 외부호(PO)를 부가한다.
1) 외부호(PO)
외부호(PO)는 RS(108, 96, 13)을 이용하여 생성한다.
즉, 데이터(B0,0 ∼Bi,j , i= 0∼95, j= 0 ∼ 687)에 대해 B96,0 ∼ Bi,j, i= 96∼107, j= 0 ∼ 687)
2) 내부호(PI)
내부호(PI)는 RS(180, 172, 9)를 이용하여 생성한다.
데이터(Bi,0 ∼Bi,171 , i= 0∼107)에 대해 Bi,688 ∼Bi695 (i= 0∼107),
데이터(Bi,172 ∼Bi,343 , i= 0∼107)에 대해 Bi,696 ∼Bi703 (i= 0∼107),
데이터(Bi,344 ∼Bi,545 , i= 0∼107)에 대해 Bi,704 ∼Bi711 (i= 0∼107),
데이터(Bi,546 ∼Bi,687 , i= 0∼107)에 대해 Bi,712 ∼Bi719 (i= 0∼107),
를 생성한다.
내부호(PI) 방향으로 4-way로 나누어 패리티를 생성하는 이유는
첫째, 갈로아 피일드에서 GF(28)연산이 가능하도록 패리티를 포함하여 하나의 내부호(PI) 정정 단위를 256개 이하로 만들기 위해서이고,
둘째, 정정불능 플래그를 4단위로 나누어 붙일 수 있어 외부호(PO) 정정시 이레이저(erasure)정정을 돕도록 하기 위함이다.
마지막으로 4개의 PI블록들 사이에서 인터리브를 수행함으로서 내부호(PI) 정정능력을 높일 수 있기 때문이다. 본 발명에서는 이와 같은 에러 정정 방식을 RS-MWPC(Reed-Solomon Multiple Way PI or PO Product Code)라 하기로 한다.
다음으로 내부호(PI) 방향의 연집 에러를 산발 에러로 바꾸고 내부호(PI), 외부호(PO)들을 보호하기 위해 내부호(PI) 방향으로 인터리브를 수행한다.
도 8은 도 5에 도시된 바에 있어서 내부호(PI) 방향으로 인터리브한 결과를 보이는 것이다. 도 8에 도시된 결과는 데이터 구간과 패리티 구간에서 4개의 PI블록 내의 데이터를 서로 서로 한 개 씩 순서대로 재배치한 것이다.
도 9는 도 8에 도시된 결과를 다시 내부호(PI) 방향으로 인터리브한 결과를 보이는 것이다. 내부호(PI)는 다시 내부호(PI) 방향으로 8바이트씩 나누고 인터리브를 수행한다. 이는 내부호(PI)들에 연집 에러가 발생하지 않도록 하기 위함이다.
내부호(PI)들에 대한 인터리브가 끝나면 97번째 행부터 108번째 행까지의 12 행의 PO+PI패리티들을 16행으로 바꾼다. 12행의 PO+PI 패리티를 16행의 PO+PI 패리티로 바꿀수 있는 이유는 내부호 방향의 세그먼트수 4(x)와 PO+PI 패리티 행수 12(f)를 곱한 것이 데이터 프레임수 16(o)로 나누어질 수 있기 때문이다. 이를 위해 첫 번째 PO+PIGOD의 720(688+32)바이트를 3/4로 나누면 540바이트가 첫 번째 새로운 PO+PI패리티행이 되며 나머지 720-540=180바이트는 두 번째 PO+PI 패리티행으로 넘기고 원래 두 번째 PO+PI 패리티행에 있던 720바이트와 다시 합친 후 순서대로 540바이트를 새로운 두 번째 PO+PI 패리티 행으로 바꾼다.
이런 식으로 총 16행의 새로운 PO+PI 패리티 행으로 변환되며 첫 번째 행부터 외부호(PO) 방향의 인터리브를 수행함으로써 모든 인터리브가 끝나며 도 10과 같이 총 16개의 기록 프레임으로 재구성된다. 이들 데이터에 대해 싱크를 삽입하고 채널 변조를 실시하면 실제로 광디스크에 기록될 수 있는 형태가 된다.
마지막으로 인터리브가 완료된 에러 정정 블록(514)의 각 데이터 프레임에 싱크를 부가한다. 싱크가 부가된 에러 정정 블록(516)을 디스크에 기록한다.
도 5에 도시된 바에 있어서, 16개의 데이터 프레임(512)에 내부호 패리티 및 외부호 패리티를 부가하고, 내부호 패리티 블록과 패리티들을 인터리빙하여 16개의 기록 프레임(514)을 발생하는 것은 에러 정정 장치(미도시)에 의해 수행된다. 에러 정정 장치는 16개의 데이터 프레임(512)을 입력하고, 도 3 내지 도 10을 참조하여 설명된 에러 정정 방법을 수행하여 내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록을 발생하고 이를 바탕으로 기록 프레임(512)을 발생한다.
도 3 내지 도 10을 참조하여 설명된 에러 정정 방법을 수행하는 본 발명의 에러 정정 장치는 종래의 에러 정정 장치에서와 같이 내부호 패리티 생성부, 외부호 패리티 생성부, 인터리빙부 등으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 내부호 패리티 생성부는 본 발명의 요약에 있어서의 상기 에러 정정 블록을 내부호 방향으로 x개(여기서, x는 적어도 2 이상인 정수)로 세그먼트화하여 복수의 내부호 패리티 블록(PI블록)들을 부가하는 과정을 수행하고, 외부호 패리티 생성부는 내부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록의 외부호 방향에 대하여 f 바이트의 외부호 패리티(PO)를 생성하고 이를 외부호 방향으로 부가하는 과정을 수행하며, 그리고 인터리빙부는 내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록에서 상기 복수의 PI 블록들 사이에서 인터리브를 수행하는 과정을 수행한다.
그렇지만, 본 발명의 에러 정정 장치가 종래의 에러 정정 장치와 다른 점들은 데이터 프레임의 구성 방법, 내부호 패리티 및 외부호 패리티를 구성하는 방법, 내부호 패리티 블록들을 인터리빙하는 방법, 내부호 패리티 및 외부호 패리티를 인터리빙하는 방법 등에 있으며, 이들 특징들은 주로 메모리에 저장된 데이터의 위치를 재배치하여 출력하는 것 즉, 메모리의 어드레싱에 관련된 것이다. 따라서, 대부분 소프트웨어 프로그램에 의해 수행될 수 있으므로, 광디스크 기록 장치에 에러 정정에 익숙한 당업자라면, 도 3 내지 도 10에 도시되고 위에서 설명된 내용을 참조하여 본 발명의 에러 정정 장치의 구성을 용이하게 도출할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 에러 정정 장치는 패리티 부호의 리던던시를 기존의 DVD 기록 장치와 비슷하게 유지하면서도 에러 정정 능력을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (29)

  1. (데이터 블록의 열수 n 바이트 × 데이터 블록의 행수 m × 에러 정정 블록 내의 데이터 블록의 개수 o) 크기의 에러 정정 블록에 대하여 내부호 정정 및 외부호 정정을 위한 패리티를 부가하는 에러 정정 장치에 있어서, 상기 에러 정정 장치는
    상기 에러 정정 블록을 내부호 방향으로 x개(여기서, x는 적어도 2 이상인 정수)로 세그먼트화하여 복수의 내부호 패리티 블록(PI블록)들을 얻는 과정;
    세그먼트화에 의해 생성된 복수의 PI블록들 각각에 대하여 e 바이트씩의 내부호 패리티들을 생성하고 이들을 내부호 방향으로 부가하는 과정;
    내부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록의 외부호 방향에 대하여 f 바이트의 외부호 패리티(PO)를 생성하고 이를 외부호 방향으로 부가하는 과정; 및
    상기 내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록에서 상기 복수의 PI 블록들 사이에서 인터리브를 수행하는 과정들을 수행하여 내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록을 발생하는 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 내부호 패리티들은 리드-솔로몬 부호이며,
    (n/x) + e ≤ 256
    인 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 n × m × o = 64K인 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 n = 688이고, 상기 m = 6인 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 x = 172이고, 상기 e = 8인 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 f = 12인 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치.
  7. 제1항에 있어서, 내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록에서 상기 복수의 내부호 패리티들을 인터리브하는 과정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 PI 블록들 사이의 인터리브는 상기 복수의 PI 블록들 각각에 속한 바이트들에서 같은 순서를 가지는 바이트들끼리 모아 재배치하는 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 재배치는 같은 행내의 PI 그룹들 사이에서만 행해지는 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 내부호 패리티들을 각각에 속한 바이트들에서 같은 순서를 가지는 바이트들끼리 모아 재배치하는 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 재배치는 같은 행내의 내부호 패리티들 사이에서만 행해지는 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 인터리브된 PI 블록들 사이에 상기 재배치된 내부호 패리티들을 이동 배치하는 과정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 외부호 패리티들을 외부호 방향으로 인터리브하는 과정을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 외부호 방향의 인터리브는
    상기 f바이트의 외부호 패리티들을 순서에 따라 잇달아 정렬하여 n × f 바이트의 비트 스트림을 얻고, 이를 {(n × f)/m}씩 분할하고, 상기 분할된 외부호 패리티들을 외부호 방향으로 행마다 이동배치하는 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치.
  15. 제4항에 있어서, 상기 n × m은 디스크상에 기록되는 기본 어드레스 단위이며, 4바이트의 ID, 2바이트의 IED, 18바이트의 RSV, 각각이 2KB인 2개의 유저 데이터 블록, 각각이 4바이트인 2개의 EDC로 구성되는 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치
  16. 제1항에 있어서, 상기 PI블록들 사이의 인터리브는 내부호 방향으로 수행되는 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치.
  17. 제1항에 있어서, 상기 내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록에서 외부호 패리티를 외부호 방향으로 인터리브하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치.
  18. 제7항에 있어서, 상기 복수의 내부호 패리티 사이의 인터리브는 내부호 방향으로 수행되는 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치.
  19. (데이터 블록의 열수 n 바이트 × 데이터 블록의 행수 m × 에러 정정 블록 내의 데이터 블록의 개수 o) 크기의 에러 정정 블록에 대하여 내부호 정정 및 외부 호 정정을 위한 패리티를 부가하는 에러 정정 장치에 있어서, 상기 에러 정정 장치는
    상기 에러 정정 블록을 내부호 방향으로 x개(여기서, x는 적어도 2 이상인 정수)로 세그먼트화하여 복수의 패리티 블록(PI블록)들을 얻는 과정;
    세그먼트화에 의해 생성된 복수의 PI블록들 각각에 대하여 f 바이트의 외부호 패리티(PO)를 생성하고 이를 외부호 방향으로 부가하는 과정;
    외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록의 내부호 방향에 대하여 e 바이트씩의 내부호 패리티들을 생성하고 이들을 내부호 방향으로 부가하는 과정; 및
    내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록에서 상기 PI블록 들 사이에서 인터리브를 수행하는 과정들을 수행함에 의해 내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록을 발생하는 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 PI블록들 사이의 인터리브는 내부호 방향으로 수행되는 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치.
  21. 제19항에 있어서, 외부호 패리티를 외부호 방향으로 인터리브하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치.
  22. (데이터 블록의 열수 n 바이트 × 데이터 블록의 행수 m × 에러 정정 블록 내의 데이터 블록의 개수 o) 크기의 에러 정정 블록에 대하여 내부호 정정 및 외부호 정정을 위한 패리티를 부가하는 에러 정정 장치에 있어서,
    상기 에러 정정 블록을 내부호 방향으로 x개(여기서, x는 적어도 2 이상인 정수)로 세그먼트화하여 복수의 내부호 패리티 블록(PI블록)들을 얻고, 세그먼트화에 의해 생성된 복수의 PI블록들 각각에 대하여 e 바이트씩의 내부호 패리티들을 생성하고 이들을 내부호 방향으로 부가하는 내부호 패리티 생성부;
    내부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록의 외부호 방향에 대하여 f 바이트의 외부호 패리티(PO)를 생성하고 이를 외부호 방향으로 부가하는 외부호 패리티 생성부; 및
    상기 내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록에서 상기 복수의 PI 블록들 사이에서 인터리브를 수행하는 과정들을 수행함에 의해 내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록을 발생하는 인터리빙부를 포함하는 에러 정정 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 PI블록들 사이의 인터리브는 내부호 방향으로 수행되는 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 인터리빙부는 외부호 패리티를 외부호 방향으로 인터리브하는 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치.
  25. (데이터 블록의 열수 n 바이트 × 데이터 블록의 행수 m × 에러 정정 블록 내의 데이터 블록의 개수 o) 크기의 에러 정정 블록에 대하여 내부호 정정 및 외부호 정정을 위한 패리티를 부가하는 에러 정정 장치에 있어서, 상기 에러 정정 장치는
    상기 에러 정정 블록을 내부호 방향으로 x개(여기서, x는 적어도 2 이상인 정수)로 세그먼트화하여 복수의 패리티 블록(PI블록)들을 얻고, 세그먼트화에 의해 생성된 복수의 PI블록들 각각에 대하여 f 바이트의 외부호 패리티(PO)를 생성하고 이를 외부호 방향으로 부가하는 외부호 패리티 생성부;
    외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록의 내부호 방향에 대하여 e 바이트씩의 내부호 패리티들을 생성하고 이들을 내부호 방향으로 부가하는 내부호 패리티 생성부; 및
    내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록에서 상기 PI블록 들 사이에서 인터리브를 수행하는 과정들을 수행함에 의해 내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록을 발생하는 인터리빙부를 포함하는 에러 정정 장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 PI블록들 사이의 인터리브는 내부호 방향으로 수행되는 것을 특징으로 하는 에러 정정 장치.
  27. 제26항에 있어서, 외부호 패리티를 외부호 방향으로 인터리브하는 것을 특징 으로 하는 에러 정정 장치.
  28. 고밀도 디스크의 기록에 적합한 광디스크 기록 장치에 있어서,
    유저 데이터를 포함하는 복수의 데이터 프레임으로 구성되는 에러 정정 블록을 입력하여 내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록을 발생하는 에러 정정부; 및
    상기 내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록을 입력하여 상기 디스크에 기록되는 기록 프레임들을 발생하는 기록 프레임 발생부를 포함하며,
    여기서, 상기 에러 정정부는
    상기 에러 정정 블록을 내부호 방향으로 x개(여기서, x는 적어도 2 이상인 정수)로 세그먼트화하여 복수의 내부호 패리티 블록(PI블록)들을 얻고, 세그먼트화에 의해 생성된 복수의 PI블록들 각각에 대하여 e 바이트씩의 내부호 패리티들을 생성하고 이들을 내부호 방향으로 부가하는 내부호 패리티 생성부;
    내부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록의 외부호 방향에 대하여 f 바이트의 외부호 패리티(PO)를 생성하고 이를 외부호 방향으로 부가하는 외부호 패리티 생성부; 및
    상기 내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록에서 상기 복수의 PI 블록들 사이에서 인터리브를 수행하는 과정들을 수행함에 의해 내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록을 발생하는 인터리빙부를 포함하 는 것을 특징으로 하는 광디스크 기록 장치.
  29. 고밀도 디스크의 기록에 적합한 광디스크 기록 장치에 있어서,
    유저 데이터를 포함하는 복수의 데이터 프레임으로 구성되는 에러 정정 블록을 입력하여 내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록을 발생하는 에러 정정부; 및
    상기 내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록을 입력하여 상기 디스크에 기록되는 기록 프레임들을 발생하는 기록 프레임 발생부를 포함하며,
    여기서, 상기 에러 정정부는
    상기 에러 정정 블록을 내부호 방향으로 x개(여기서, x는 적어도 2 이상인 정수)로 세그먼트화하여 복수의 패리티 블록(PI블록)들을 얻고, 세그먼트화에 의해 생성된 복수의 PI블록들 각각에 대하여 f 바이트의 외부호 패리티(PO)를 생성하고 이를 외부호 방향으로 부가하는 외부호 패리티 생성부;
    외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록의 내부호 방향에 대하여 e 바이트씩의 내부호 패리티들을 생성하고 이들을 내부호 방향으로 부가하는 내부호 패리티 생성부; 및
    내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록에서 상기 PI블록 들 사이에서 인터리브를 수행하는 과정들을 수행함에 의해 내부호 패리티 및 외부호 패리티가 부가된 에러 정정 블록을 발생하는 인터리빙부를 포함하는 것을 특징 으로 하는 광디스크 기록 장치.
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