KR100632594B1

KR100632594B1 - 기록매체 및 그의 데이터 변/복조 방법 및 장치

Info

Publication number: KR100632594B1
Application number: KR1020050031096A
Authority: KR
Inventors: 김대영
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-04-14
Filing date: 2005-04-14
Publication date: 2006-10-11
Also published as: KR20050049444A

Abstract

본 발명은 디지털 섬 밸류를 최소로 유지하면서 에러전파를 방지함과 아울러 기록밀도를 높이도록 한 기록매체 및 그의 변/복조방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 기록매체의 변조방법은 일정한 코드율와 런랭스 리미트의 조건으로 소스 데이터를 변조하는 기록매체의 변조방법에 있어서, 제1 소스 데이터에 대하여 제1의 변조 데이터로 변조하는 단계와, 상기 제1 소스 데이터의 특정 조합으로 이루어진 제2 소스 데이터에 대하여 제2 변조 데이터로 변조하는 단계와, 특정 비트열이 소정횟수 이상 반복되는 제3 소스 데이터에 대하여 비트 반복성이 제거된 제3 변조 데이터로 변조하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 매 소스워드 비트열의 변조마다 변조 데이터의 디지털 섬 밸류를 최소로 유지하게 되며 변/복조시 현재의 데이터와 다음 데이터간의 의존성을 최소화하여 1 바이트 이내로 에러전파 범위를 제한함과 아울러 코드 레이트 2/3을 유지하여 광기록매체의 기록용량을 증대시킬 수 있다.

Description

기록매체 및 그의 데이터 변/복조 방법 및 장치{Recording Medium and Method and Apparatus of Modulating and Demodulating Data thereof}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광기록매체의 데이터 변조장치를 나타내는 블럭도.

도 2는 도 1에 도시된 맵핑부에 의해 수행되는 변조과정을 단계적으로 나타내는 흐름도.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광기록매체의 데이터 복조장치를 나타내는 블럭도.

도 4는 도 3에 도시된 복조부에 의해 수행되는 복조과정을 단계적으로 나타내는 흐름도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광기록매체의 변조방법을 단계적으로 나타내는 흐름도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광기록매체의 복조방법을 단계적으로 나타내는 흐름도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2 : 스크램블러 4 : 맵핑부

6 : NRZI 변환부 12 : 레벨 슬라이서

14 : PLL 16 : 비트 검출부

18 : 복조부

본 발명은 기록매체 및 그의 변/복조방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 디지털 섬 밸류를 최소로 유지하면서 에러전파를 방지함과 아울러 기록밀도를 높이도록 한 기록매체 및 그의 변/복조방법 및 장치에 관한 것이다.

최근, 비디오 및 오디오정보 등과 같은 각종 정보를 기록하는 기록매체로서 광기록매체가 상용화되고 있다. 이 광기록매체에는 CD-ROM, DVD-ROM 등의 재생전용디스크와, CD-R, DVD-R, CD-RW, DVD-RAM 등의 기록 가능한 디스크가 보급 또는 개발되고 있다.

통상의 기록 가능한 광기록매체는 디지털신호의 기록시 서보계의 동작을 안정화시키고 재생시 재생 클럭을 안정화시키기 위하여 디지털 신호를 변/복조하게 된다. 이와 같은 광기록매체의 변/복조 방식은 코드 변환 효율이 높을 것, 재생 클럭이 안정할 것, 안정된 데이터 검출을 위하여 지터마진(Jitter margin)을 확보 할 것, 데이터 검출과 트랙킹 서보가 안정되기 위하여 직류(DC) 또는 디지털 섬 밸루(Digital Sum Value : 이하 "DSV"라 함)가 적을 것, 에러전파가 없거나 적을 것 및 기록밀도를 높이기 위하여 적은 비트 수로 변/복조 할 것 등이 요구되고 있다. 또한, 이와 같은 조건 외에도 변/복조를 위한 하드웨어가 단순화되어야 한다.

CD 계열의 변조 방식으로는 EFM(Eight to Fourteen Modulation) 방식이 이용되고 있고, DVD 계열의 변조 방식으로는 EFM+(Eight to Fourteen Modulation plus) 방식이 이용되고 있다.

EFM 방식은 1바이트(Byte) 즉, 8비트(Bit)의 데이터를 3 비트의 결합비트를 포함하여 17 비트의 심볼데이터(이하, 변조데이터라 한다)로 변환하고, DVD에 적용되는 EFM+ 방식은 8비트의 데이터를 이전 상태에 따라 16비트의 변조데이터로 변환하게 된다. 이러한 변조데이터는 NRZI(Non-Return-to-Zero-Inverted) 형태로 변환되어 마크에지(Mark Edge) 방식으로 기록되고 있는데, 에지부와 에지부 사이의 거리를 RLL(Run Length Limitation)(r1, r2)로 한정하고 있다. 여기서, r1은 미니멈 런 랭스(Minimum Run Length), r2는 맥시멈 런 랭스(Maximum Run Length)라고 한다. CD에 있어서, 변조데이터의 RLL은 (2, 10)으로 한정되고 있다. 이는 변조데이터의 '1' 과 '1' 사이에 '0'이 2개 이상 10개 이하가 들어가도록 한정됨을 의미한다. 이에 비하여, DVD의 RLL은 (2,9)이다.

이와 같은 변조방식은 변환 테이블을 이용하여 소스 데이터를 변조 데이터로 1 대 1 맵핑(Mapping)하는 고정블럭방식(Fixed Block Scheme)이다. 이를 위하여, CD의 변환 테이블은 0에서 255까지의 256종류의 16비트 코드워드를 저장하고 있다. DVD의 변환 테이블은 256종류의 16비트 코드워드가 저장된 4세트의 메인 테이블과 0에서 87까지의 88종류의 16비트 코드가 저장된 4세트의 서브테이블로 구성되어 있다. 고정블럭방식은 코드 레이트(Code rate)와 RLL의 제약조건이 있을 때 1 바이트(8 비트) 내에서 RLL을 만족하지만 바이트와 바이트 사이에서 RLL을 만족하지 못하는 경우가 발생한다. 이렇게 데이터의 바이트와 바이트 사이에 RLL이 만족되지 못하는 경우 바이트와 바이트 사이에 1 비트를 추가하여야 한다. 또한 직류 균형이 만족되도록 1 비트가 추가되며, 이 때 다시 RLL을 만족시키기 위하여 1 비트가 더 추가된다. 따라서, 데이터의 바이트와 바이트 사이에 RLL을 만족하지 못하는 경우, 총 3 비트가 추가된다. 따라서, 고정블럭방식의 변조방법은 소스 데이터를 변조 데이터로 1 대 1 맵핑하게 되므로 에러가 없다는 장점이 있는 반면에, 전술한 바와 같이 바이트와 바이트 사이에 결합비트와 RLL 을 만족하지 못하는 경우에 추가되는 비트들에 의해 데이터의 기록용량이 제한되는 단점이 있다.

한편, DVD에서 사용되는 변조방식은 이전상태를 보고 맵핑을 하므로 결합을 위해 추가로 비트가 필요하지 않지만 알고리즘이 복잡해지고 테이블의 수가 많아지는 문제점이 있다. 특히, 이러한 변조방식을 고정블럭방식과 대비하여 룩어헤드(Look-ahead) 방식이라 한다. 고정블럭방식에 비하여 룩어헤드방식의 변/복조방법은 기록용량을 높일 수 있는 장점이 있다. 이러한 룩어헤드방식은 현재의 데이터(심볼)를 다음 데이터에 의존하여 변/복조하는 방법이다. 경우에 따라서 룩어헤드방식은 현재의 데이터를 이전 데이터에 의존하여 변/복조할 수도 있다. 이 룩어헤드방식은 알고리즘이 간단하므로 하드웨어의 복잡도가 낮으며 직류균형을 맞추기 위하여 필요한 추가 비트수가 2 비트이므로 고정블럭방식에 비하여 기록용량을 높일 수 있다. 그러나 룩-어헤드방식은 현재의 데이터 변/복조시 현재의 데이터가 다음 데이터나 이전 데이터에 의존하게 되므로 어느 한 데이터에 에러가 발생하면 이 에러에 의해 다음 데이터에도 에러가 발생하기 쉬운 단점이 있다.

기록 가능한 고밀도 광기록매체에서는 지터 마진을 확보하고 기록용량을 크게 하기 위하여 8 비트의 소스 데이터를 12 비트의 코드 데이터로 변조하는 2/3의 코드 레이트이고 RLL이 (1,7) 또는 (1,8)로 개발되는 추세에 있다. 이 경우에 재생 데이터 및 서보계의 안정화를 위하여, 변조시 디지털 섬 밸류(Digital Sum Value)가 최소화되어야 한다. 이러한 고밀도 광기록매체의 변조방식은 전술한 바에서 알 수 있는 바와 같이 기존의 CD나 DVD의 변조방식을 이용할 수 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 디지털 섬 밸류를 최소로 유지하면서 에러전파를 방지함과 아울러 기록밀도를 높이도록 한 기록매체 및 그의 변/복조방법 및 장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 기록매체의 변조방법은 일정한 코드율와 런랭스 리미트의 조건으로 소스 데이터를 변조하는 기록매체의 변조방법에 있어서, 제1 소스 데이터에 대하여 제1의 변조 데이터로 변조하는 단계와, 상 기 제1 소스 데이터의 특정 조합으로 이루어진 제2 소스 데이터에 대하여 제2 변조 데이터로 변조하는 단계와, 특정 비트열이 소정횟수 이상 반복되는 제3 소스 데이터에 대하여 비트 반복성이 제거된 제3 변조 데이터로 변조하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 일정한 코드율은 2/3 코드율이고, 상기 런랭스 리미트의 조건중 최소 런랭스 조건이 1인 것을 특징으로 한다.

상기 제3의 변조 데이터는 "00 00 00 00"을 가진 8비트의 제3 소스 데이터에 대하여 특정 패턴의 12 비트 변조 데이터가 설정된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 기록매체의 데이터 변조방법은 입력 소스 데이터에 대하여 상기 제3 소스 데이터를 검출하여 상기 제3 소스 데이터를 상기 제3 변조 데이터로 변환하는 단계와, 상기 입력 소스 데이터에 대한 최대 런랭스를 판정하는 단계와, 이전에 변조된 변조 데이터를 고려하여 상기 최대 런랭스가 만족되는 상기 소스 데이터의 변조 데이터의 디지털 섬 밸류를 판정하는 단계와, 상기 디지털 섬 밸류가 최소로 유지되도록 상기 제1 및 제2 변조 테이블 중 어느 하나를 선택하여 상기 입력 소스 데이터를 변조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 소스 데이터와 제 2 소스 데이터는 제1의 변조 테이블과 제2의 변조 테이블을 이용하여 각각 제 1의 변조 데이터와 제2의 변조 데이터로 변환되고, 상기 제1 변조 테이블에는 2 비트의 상기 제 1 소스 데이터에 대하여 3 비트의 상기 제 1변조 데이터가 설정되고, 상기 제2 변조 테이블에는 4 비트의 상기 제2 소 스 데이터에 대하여 6 비트의 상기 제2 변조 데이터가 설정되는 것을 특징으로 한다.

상기 제 3 소스 데이터는 제3의 변조 테이블 이용하여 제 3의 변조 데이터로 변환되고, 상기 제3 변조 테이블에는 8 비트의 상기 제3 소스 데이터에 대하여 12 비트의 상기 제3 변조 데이터가 설정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 기록매체의 변조장치는 일정한 코드율와 런랭스 리미트의 조건으로 소스 데이터를 변조하는 기록매체의 변조장치에 있어서, 제1 소스 데이터에 대하여 제1 변조 데이터가 설정된 제1 변조 테이블과 상기 제1 소스 데이터의 특정 조합으로 이루어진 제2 소스 데이터에 대응하는 제2 변조 데이터가 설정된 제2 변조 테이블을 이용하여 상기 제1 및 제2 소스 데이터를 각각 제 1 변조 데이터와 제 2 변조 데이터로 변조시키기 위한 제1 변조수단과, 입력 소스 데이터로부터 특정 비트열이 소정횟수 이상 반복되는 제3 소스 데이터가 검출되는 경우, 상기 제3 소스 데이터에 대하여 비트 반복성이 제거된 제3 변조 데이터가 설정된 제3 변조 테이블을 이용하여 상기 제3 소스 데이터를 변조시키기 위한 제2 변조수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 일정한 코드율은 2/3 코드율이고, 상기 런랭스 리미트의 조건중 최소 런랭스가 1이고, 최대 런랭스는 8이하인 것을 특징으로 한다.

상기 입력 소스 데이터에 대한 최대 런랭스를 판정하고 상기 최대 런랭스가 만족되는 상기 소스 데이터에 대응하는 변조 데이터와 이전에 변조된 변조 데이터의 배열에 대한 디지털 섬 밸류를 판정하여 상기 제1 변조수단을 제어하기 위한 데 이터 판정수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 변조수단은 상기 디지털 섬 밸류가 최소로 유지되도록 상기 제1 및 제2 변조 테이블 중 어느 하나를 선택하여 상기 입력 소스 데이터를 변조하는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 변조 테이블에는 2 비트의 상기 소스 데이터에 대하여 3 비트의 변조데이터가 설정되고, 상기 제2 변조 테이블에는 4 비트의 상기 제2 소스 데이터에 대하여 6 비트의 상기 제2 변조 데이터가 설정되는 것을 특징으로 한다.

상기 제3 변조 테이블에는 8 비트의 상기 제3 소스 데이터에 대하여 12 비트의 상기 제3 변조 데이터가 설정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 기록 매체의 데이터 복조 방법은 일정한 코드율과 런랭스 리미트의 조건으로 소스 데이터가 변조되어 기록된 기록 매체의 데이터 복조 방법에 있어서, 상기 광 기록 매체로부터 변조 데이터를 독출하는 단계와, 상기 변조 데이터로부터 제 1의 변조 데이터를 제1 소스 데이터로 변환하고, 상기 제1 소스 데이터의 특정 조합으로 이루어진 제2 소스 데이터에 대응하는 제2 변조 데이터를 제2 소스 데이터로 변환하고, 특정 비트열이 소정횟수 이상 반복되는 제3 소스 데이터에 대하여 비트 반복성이 제거된 제3 변조 데이터를 상기 제3 소스 데이터로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 일정한 코드율은 2/3 코드율이고, 상기 런랭스 리미트의 조건중 최소 런랭스가 1이고, 최대 런랭스는 8이하인 것을 특징으로 하되, 복조되는 코드율은 3/2 복조 코드율인 것을 특징으로 한다.

상기 3 비트의 제1 변조 데이터는 2 비트의 상기 제1 소스 데이터로 변환되고, 상기 6 비트의 제2 변조 데이터는 4 비트의 상기 제2 소스 데이터로 변환되는 것을 특징으로 한다.

상기 12 비트의 제3 변조 데이터는 8 비트의 상기 제3 소스 데이터로 변환되는 것을 특징으로 한다.

상기 제3의 소스 데이터는 "00" 또는 "11"이 소정 횟수 반복되는 데이터인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 기록매체의 데이터 복조장치는 기록매체로부터 검출되는 변조 데이터를 독출하기 위한 데이터 독출수단과, 상기 변조 데이터로부터 제1 변조 데이터를 제1 소스 데이터로 변환하고, 상기 제1 소스 데이터의 특정 조합으로 이루어진 제2 소스 데이터에 대응하는 제2 변조 데이터를 상기 제2 소스 데이터로 변환하고, 특정 비트열이 소정횟수 이상 반복되는 제3 소스 데이터에 대하여 비트 반복성이 제거된 제3 변조 데이터를 상기 제3 소스 데이터로 변환하기 위한 변조수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 기록매체는 일정한 코드율과 런랭스 리미트의 조건으로 소스 데이터가 변조되어 기록된 기록매체에 있어서, 상기 변조 데이터는 제1 소스 데이터에 대하여 변조된 제1의 변조 데이터와, 상기 제1 소스 데이터의 특정 조합으로 이루어진 제2 소스 데이터에 대하여 변조된 제2의 변도 데이터와, 특정 비트열이 소정횟수 이상 반복되는 제3 소스 데이터에 대하여 비트 반복성이 제거되도록 변조된 제3 변조 데이터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 일정한 코드율은 2/3의 코드율이고, 상기 소스 데이터에 대한 변조 데이터의 최소 런랭스는 1, 최대 런랭스는 8이하인 것을 특징으로 한다.

상기 제1의 변조 데이터는 2 비트의 상기 제 1 소스 데이터에 대하여 3 비트의 변조 데이터가 설정되고, 상기 제2의 변조 데이터는 4 비트의 상기 제2 소스 데이터에 대하여 6 비트의 변조 데이터가 설정된 것을 특징으로 한다.

상기 제3의 변조 데이터는 8 비트의 상기 제3 소스 데이터에 대하여 12 비트의 변조 데이터가 설정된 것을 특징으로 한다.

상기 변조되어 기록된 데이터는 상기 소스 데이터에 대한 최대 런랭스를 판단하고, 상기 최대 런랭스가 만족되는 상기 소스 데이터에 대응하는 변조 데이터와 이전에 변조된 변조 데이터의 배열에 대한 디지털 섬 밸류를 판정하고, 상기 디지털 섬 밸류가 최소로 유지되도록 선택되어 기록된 것을 특징으로 한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예들에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 표 1 내지 표 4와 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 광기록매체의 데이터 변조장치는 데이터 비트열이 입력되는 스크램블러(Scrambler)(2)와, 스크램블러(2)에 직렬 접속된 맵핑부(4) 및 NRZI 변환부(6)를 구비한다. 스크램블러(2)는 입력라인으로부터 입력되는 데이터 비트열을 임의적으로 재배열하여 랜더마이즈(Randomize)시킨다. 맵핑부(4)는 스크램블러(2)로부터 입력되는 2 비트의 소스워드를 메인 코드변환 테이블을 이용하여 3 비트의 코드워드로 즉, 코드 레이트 2/3으로 변환하게 된다. 여기서, 메인 코드변환 테이블은 아래의 표 1과 같다.

소스워드(Source Word)	코드워드(Code Word)
00	010
01	001
10	100
11	101

표 1의 메인 코드변환 테이블에 의하면, 소스워드가 '00'인 경우에 '0'과 '0' 사이에 '1'이 삽입되고 소스워드가 '01'인 경우에 '0'과 '1' 사이에 미니멈 런 랭스를 고려하여 '0'이 삽입된다. 마찬가지로, 소스워드가 '10'과 '11'인 경우에 미니멈 런 랭스를 고려하여 '1'과 '0' 사이와 '1'과 '1' 사이에 '0'이 삽입된다. 이와 같이 2 비트의 비트열 사이에 '1' 또는 '0'이 삽입되므로 데이터 복조가 단순하게 된다. 즉, 3 비트의 코드워드 중 데이터 변조시 삽입된 중간 비트만을 제거하고 남은 양쪽의 비트를 취하면 광기록매체 상의 데이터가 복조된다.

또한, 맵핑부(4)는 표 1에서 '01 10', '01 11', '11 10', '11 11'과 같은 소스워드 비트열이 조합되는 경우에 그에 대응하는 코드워드의 미니멈 런랭스 '1'이 만족되지 않으므로 이러한 4비트의 소스워드 비트열을 아래의 표 2와 같은 서브 코드변환 테이블을 이용하여 변조하게 된다. 또한, 맵핑부(4)는 소스 워드의 변조시 맥시멈 런랭스 '8'과 DSV를 판정하여 그 결과에 따라 소스워드에 대한 코드변환 테이블을 선택한다. 코드변환 전에 DSV를 판정하는 것은 이전 변환된 코드워드 비트열과 현재 변환되는 소스워드 비트열의 NRZI 비트열의 배열에서 DSV가 최소 즉, 'DSV=0'이 되지 않고 '+'또는 '-'로 증가할 수 있기 때문이다.

소스워드(Source Word)	코드워드(Code Word)
0000	000000
0110	010000
0111	001000
1110	000100
1111	101000

표 2에서, 표 1의 코드변환 테이블에서 미니멈 런 랭스가 일어나는 소스워드 비트열 외에 4비트의 소스워드 비트열 '0000'에 대응하는 6비트의 코드워드 비트열 '000000'이 추가로 설정된다.

NRZI 변환부(6)는 맵핑부(4)로부터 입력되는 코드워드 비트열을 NRZI 변환하는 역할을 한다. 이렇게 변환된 NRZI 데이터는 도시하지 않은 광픽업에 의해 광기록매체 상에 기록된다.

RLL 판정과 DSV 판정 결과에 따른 코드변환을 도 2를 결부하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 시스템 초기화시 맵핑부(4)는 변조 데이터에 대한 DSV값을 '0'으로 초기화한다.(S1 단계) 스크램블러(2)로부터 랜더마이즈된 소스워드 비트열이 맵핑부(4)에 입력되면 맵핑부(4)는 현재 입력되는 4비트의 소스워드 비트열이 '0000'이면 이전 입력된 소스워드 비트열과 현재 입력된 '0000'의 배열이 맥시멈 런 랭스 '8'을 만족하는가를 판정한다.(S2 및 S3 단계) 현재 입력된 소스워드 비트열 '0000'과 이전 입력된 소스워드 비트열과의 배열에서 '0'의 연속수가 8 이하로 판단되면 맵핑부(4)는 현재까지 누적된 DSV값에 현재 입력된 소스워드 비트열에 대한 DSV값을 더하여 총 DSV 값을 판정한다.(S4 단계) 이를 상세히 하면, 맵핑부(4)는 이전 입력된 소스워드 비트열에 대한 NRZI 변환 비트열과 현재 입력된 4 비트의 소스워드 비트열에 대한 NRZI 변환 비트열의 배열에 대한 DSV값이 최소기준 즉 'DSV=0'을 만족하는가를 판정하게 된다. 그 결과, 맵핑부(4)는 DSV값이 최소를 유지하도록 4 비트의 입력 소스워드 비트열을 표 1의 메인 코드변환 테이블로 코드변환할 것인가 또는 표 2의 서브 코드변환 테이블로 코드변환할 것인가를 결정한다.

또한, 맵핑부(4)는 4비트의 입력 소스워드 비트열이 'x11x'(여기서, x는 '1' 또는 '0'의 비트 논리값)이면 표 2의 서브 코드변환 테이블로 현재 입력되는 4 비트의 소스워드 비트열을 코드변환한다.(S5 및 S7 단계) 이와 달리, 4 비트의 입력 소스워드 비트열이 '0000'이나 'x11x'가 아닌 다른 비트 논리값을 가지는 코드워드로 판단되면 맵핑부(4)는 4 비트의 입력 소스워드 비트열을 2 비트씩 나누어 표 1의 메인 코드변환 테이블 내의 코드워드로 변환한다.(S6 단계)

맵핑부(4)에 의해 표 1 또는 표 2와 같은 코드변환 테이블로 코드변환된 코드워드 비트열은 NRZI 변환부(6)에 의해 NRZI 변환되어 광기록 매체 상에 기록된다.(S8 단계) 그리고 맵핑부(4)는 현재 NRZI 변환된 비트열에 대한 DSV 값을 현재까지 누적된 DSV 값에 더하여 총 DSV값을 갱신한다.(S9 단계)

이와 같은 변조방법에 의해 소스워드 비트열이 변조되는 예는 다음의 표 3과 같다.

소스워드	코드워드
01 0000 00/0110	001 000000 010
01 0000 01	001 000000 001
01 0000 10/1110	001 000000 100
01 0000 11	001 000000 101
00 0000 00/0110	010 000000 010
00 0000 10/1110	010 000000 100
00 0000 11	010 000000 101
10 0000 10/1110	100 000000 100
10 0000 11	100 000000 101
11 0000 01(!10)	101 000000 001
11 0000 11(!10)	101 000000 101
11 0000 00/0110	101 000000 010
11 0000 10/1110	101 000000 100

표 3에 있어서, '(!10)'은 소스워드의 마지막 두 비트가 10이 아닌 경우 즉, '00', '01' 또는 '11'인 경우를 의미한다. '00/0110' 또는 '10/1110'은 소스워드의 마지막 비트열이 '00'이나 '0110'인 경우 또는 '10'이나 '1110'인 경우를 의미한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광기록매체의 복조장치를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 광기록매체의 복조장치는 변조 데이터 비트열이 입력되는 레벨 슬라이서(12)와, 레벨 슬라이서(12)에 직렬 접속된 비트 검출부(16) 및 복조부(18)와, 비트 검출부(16)에 재생클럭을 공급하기 위한 위상고정루프(Phase Locked Loop : 이하 "PLL"이라 함)(14)을 구비한다. 레벨 슬라이서(12)는 광기록 매체(12)로부터 검출되는 신호를 소정 기준전압레벨로 레벨 슬라이싱하여 구형파신호를 발생한다. PLL(14)은 레벨 슬라이서(12)의 출력신호와 미도시된 전압제어 발진기의 주파수와 위상 비교를 통하여 재생클럭을 발생하고 이를 비트 검출부(16)에 공급한다. 비트 검출부(16)는 PLL(14)로부터의 재생클럭으로 레벨 슬라이서(12)로부터 입력되는 구형파신호를 샘플링하여 비트열을 검출하게 된다. 복조부(18)는 비트 검출부(16)로부터 입력되는 코드워드 비트열을 표 1의 메인 코드변환 테이블 또는 표 2의 서브 코드변환 테이블 내의 소스워드에 맵핑함으로써 코드워드에 대한 복조를 수행하게 된다.

도 4는 복조부(18)에 의해 수행되는 복조과정을 단계적으로 나타낸다.

도 4를 참조하면, 비트 검출부(16)로부터 검출되는 코드워드 비트열이 복조부(18)에 입력되면 복조부(18)는 먼저, 해당 코드워드 비트열에 이어서 '000000'이 입력되는가를 판정한다.(S41 및 S42 단계) 또한, 복조부(18)는 해당 코드워드 비트열에 이어서 '000'이 입력되는가를 판정한다.(S41 및 S42 단계) 복조하고자 하는 3 비트의 코드워드 비트열에 이어서 '000'이 입력되면 복조부(18)는 '000'의 마지막 3 비트와 함께 총 6 비트의 코드워드 비트열을 표 2의 서브 코드변환 테이블의 4 비트 소스워드로 맵핑하여 6 비트씩 4 비트의 데이터로 복조하게 된다.(S44 단계) S42 및 S43 단계에서 복조하고자 하는 3 비트의 코드워드 비트열에 이어서 '000000'이 입력되거나 '000'이 아닌 다른 논리값을 가지는 3 비트가 입력되면 복조부(18)는 표 1의 메인 코드변환 테이블의 2 비트 소스워드와 같이 3 비트씩 코드워드 비트열을 2비트 데이터로 변환하게 된다. 이 때, 표 1에서 알 수 있는 바 복조시 3 비트 변환에 있어서는 3비트의 입력 코드워드 비트열 중 가운데 비트를 제외하고 양측의 비트를 검출하면 복조가 된다.(S45 단계)

표 1의 매인 코드변환 테이블에서 소스워드 비트열'11001100'과 '00110011'은 '101010101 010'과 '010101010101'로 각각 변환되어 코드워드에서 '10' 또는 '01'이 연속적으로 여섯 차례 반복하게 된다. 이렇게 '01' 또는 '10'이 반복되는 코드워드가 광기록 매체에 기록되면 트랙방향에 틸트(tilt)가 발생될 때 복조시 재생클럭을 잃어버리거나 재생자체가 불가능하게 될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 도 5와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광기록매체의 변조방법은 리피티드 미니멈 트랜지션 런랭스(Reapeated Minimum Transition Run length : 이하 "RMTR"이라 함)를 고려하여 '00' 또는 '11'이 소정 횟수 이상 반복되는 소스워드의 특정 비트열에 대하여 다음의 표 4와 같은 제2 서브 코드변환 테이블의 코드워드에 맵핑하게 된다.

소스워드	코드워드
11001100	010000000010
00110011	001010000010

도 5를 참조하면, 시스템 초기화시 맵핑부(4)는 변조 데이터에 대한 DSV값을 '0'으로 초기화한다.(S51 단계) 스크램블러(2)로부터 랜더마이즈된 소스워드 비트열이 맵핑부(4)에 입력되면 맵핑부(4)는 현재 입력되는 8 비트의 소스워드 비트열이 '11001100'이거나 '00110011'이면 표 4의 제2 서브 코드변환 테이블의 12 비트 코드워드 비트열에 맵핑한다.(S52 내지 S55 단계) 입력 소스워드 비트열이 '00' 또는 '11'로 소정 횟수 이상 반복되지 않는 경우에 맵핑부(4)는 현재 입력되는 4 비트의 소스워드 비트열이 '0000'인가를 판정한다.(S56 단계) 현재 입력되는 4 비트의 소스워드 비트열이 '0000'이면 이전 입력된 소스워드 비트열과 현재 입력된 '0000'의 배열이 맥시멈 런 랭스 '8'을 만족하는가를 판정한다.(S57 단계) 현재 입력된 소스워드 비트열 '0000'과 이전 입력된 소스워드 비트열과의 배열에서 '0'의 연속수가 8 이하로 판단되면 맵핑부(4)는 현재까지 누적된 DSV값에 현재 입력된 소스워드 비트열에 대한 DSV값을 더하여 총 DSV 값을 판정한다.(S58 단계) 그 결과, 맵핑부(4)는 DSV값이 최소를 유지하도록 4 비트의 입력 소스워드 비트열을 표 1의 메인 코드변환 테이블로 코드변환할 것인가 또는 표 2의 서브 코드변환 테이블로 코드변환 할 것인가를 결정한다.

또한, 맵핑부(4)는 4비트의 입력 소스워드 비트열이 'x11x'(여기서, x는 '1' 또는 '0'의 비트 논리값)이면 표 2의 서브 코드변환 테이블로 현재 입력되는 4 비트의 소스워드 비트열을 코드변환한다.(S59 및 S61 단계) 이와 달리, 4 비트의 입력 소스워드 비트열이 '00'이나 '11'이 소정 횟수 이상 반복되는 RMTR 대상의 비트열이나 '0000' 또는 'x11x'가 아닌 다른 비트 논리값을 가지는 코드워드로 판단되면 맵핑부(4)는 4 비트의 입력 소스워드 비트열을 2 비트씩 나누어 표 1의 메인 코드변환 테이블 내의 코드워드로 변환한다.(S60 단계)

맵핑부(4)에 의해 표 1, 표 2 또는 표 4와 같은 코드변환 테이블로 코드변환된 코드워드 비트열은 NRZI 변환부(6)에 의해 NRZI 변환되어 광기록 매체 상에 기록된다.(S8 단계) 그리고 맵핑부(4)는 현재 NRZI 변환된 비트열에 대한 DSV 값을 현재까지 누적된 DSV 값에 더하여 총 DSV값을 갱신한다.(S9 단계)

한편, '00 0000 11'과 '11 0000 01(!10)'의 소스워드 비트열은 표 1 및 표 2의 코드변환 테이블에 의해 각각 '010 000000 101'과 '101 000000 010'으로 변환된다. 이들 소스워드 비트열은 표 4의 제2 서브 코드변환 테이블에서 알 수 있는 바 RMTR 대상의 소스워드 비트열과 동일하게 코드변환되기 때문에 변조가 될 수 없는 금지 소스워드 비트열로 설정된다.

*이와 같이 RMTR을 고려하여 변환된 코드워드에 대한 복조방법은 도 6과 같다.

도 6을 참조하면, 복조부(18)는 비트 검출부(16)로부터 순차적으로 검출되는 12 비트의 코드워드 비트열이 '101000000010'이나 '101000000101'인가를 판별한다.(S71 내지 S73 단계) 그리고 복조부(18)는 코드워드 비트열이 '101000000010'인 경우에 이들 비트열 각각을 표 4의 제2 서브 코드변환 테이블의 8 비트 소스워드 비트열 '11001100'과 '00110011'으로 변환한다.(S74 및 S75 단계) 또한, 복조부(18)는 현재 입력되는 코드워드 비트열에 이어서 '000000' 또는 '000'이 입력되는가를 판정한다.(S76 및 S77 단계) 복조하고자 하는 코드워드 비트열에 이어서 '000000'이 입력되거나 '000'이 아닌 다른 논리값을 가지는 3 비트가 입력되면 복조부(18)는 표 1의 메인 코드변환 테이블의 2 비트 소스워드와 같이 3 비트씩 코드워드 비트열을 2비트 데이터로 변환하게 된다. 이 때, 표 1에서 알 수 있는 바 복조시 3 비트 변환에 있어서는 3비트의 입력 코드워드 비트열 중 가운데 비트를 제외하고 양측의 비트를 검출하면 복조가 된다.(S78 단계) S76 및 S77 단계에서, 복조하고자 코드워드 비트열에 이어서 '000'이 입력되면 복조부(18)는 '000'의 마지막 3 비트와 함께 총 6 비트의 코드워드 비트열을 표 2의 서브 코드변환 테이블의 4 비트 소스워드로 맵핑하여 6 비트씩 4 비트의 데이터로 복조하게 된다.(S79 단계)

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 기록매체 및 그의 변/복조방법 및 장치는 매 소스워드 비트열의 변조마다 변조 데이터의 DSV를 최소로 유지하게 되며 변/복조시 현재의 데이터와 다음 데이터간의 의존성을 최소화하여 1 바이트 이내로 에러전파 범위를 제한함과 아울러 코드 레이트 2/3을 유지하여 광기록매체의 기록용량을 증대시킬 수 있다. 나아가, 본 발명에 따른 기록매체 및 그의 변/복조방법 및 장치는 변/복조 알고리즘이 단순하여 하드웨어의 복잡도를 줄일 수 있게 된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니 라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims

일정한 코드율와 런랭스 리미트의 조건으로 소스 데이터를 변조하는 기록매체의 변조방법으로서,

제1 소스 데이터에 대하여 제1의 변조 데이터로 변조하는 단계와,

상기 제1 소스 데이터의 특정 조합으로 이루어진 제2 소스 데이터에 대하여 제2 변조 데이터로 변조하는 단계와,

특정 비트열이 소정횟수 이상 반복되는 제3 소스 데이터에 대하여 비트 반복성이 제거된 제3 변조 데이터로 변조하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 기록매체의 변조 방법.
제 1항에 있어서

상기 일정한 코드율은 2/3 코드율이고, 상기 런랭스 리미트의 조건중 최소 런랭스 조건이 1인 것을 특징으로 하는 기록매체의 변조 방법.
제 1항에 있어서

상기 제3의 변조 데이터는 "00 00 00 00"을 가진 8비트의 제3 소스 데이터에 대하여 특정 패턴의 12 비트 변조 데이터가 설정된 것을 특징으로 하는 기록매체의 변조방법.
제 1항에 있어서

입력 소스 데이터에 대하여 상기 제3 소스 데이터를 검출하여 상기 제3 소스 데이터를 상기 제3 변조 데이터로 변환하는 단계와,

상기 입력 소스 데이터에 대한 최대 런랭스를 판정하는 단계와,

이전에 변조된 변조 데이터를 고려하여 상기 최대 런랭스가 만족되는 상기 소스 데이터의 변조 데이터의 디지털 섬 밸류를 판정하는 단계와,

상기 디지털 섬 밸류가 최소로 유지되도록 상기 제1 및 제2 변조 테이블 중 어느 하나를 선택하여 상기 입력 소스 데이터를 변조하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기록매체의 데이터 변조방법.
제 1항에 있어서

상기 제 1 소스 데이터와 제 2 소스 데이터는 제1의 변조 테이블과 제2의 변조 테이블을 이용하여 각각 제 1의 변조 데이터와 제2의 변조 데이터로 변환되고,

상기 제1 변조 테이블에는 2 비트의 상기 제 1 소스 데이터에 대하여 3 비트의 상기 제 1변조 데이터가 설정되고,

상기 제2 변조 테이블에는 4 비트의 상기 제2 소스 데이터에 대하여 6 비트의 상기 제2 변조 데이터가 설정되는 것을 특징으로 하는 기록매체의 데이터 변조방법.
제 5항에 있어서,

상기 제 3 소스 데이터는 제3의 변조 테이블 이용하여 제 3의 변조 데이터로 변환되고,

상기 제3 변조 테이블에는 8 비트의 상기 제3 소스 데이터에 대하여 12 비트의 상기 제3 변조 데이터가 설정되는 것을 특징으로 하는 기록매체의 데이터 변조방법.
일정한 코드율와 런랭스 리미트의 조건으로 소스 데이터를 변조하는 기록매체의 변조장치로서,

제1 소스 데이터에 대하여 제1 변조 데이터가 설정된 제1 변조 테이블과 상기 제1 소스 데이터의 특정 조합으로 이루어진 제2 소스 데이터에 대응하는 제2 변조 데이터가 설정된 제2 변조 테이블을 이용하여 상기 제1 및 제2 소스 데이터를 각각 제 1 변조 데이터와 제 2 변조 데이터로 변조시키기 위한 제1 변조수단과,

입력 소스 데이터로부터 특정 비트열이 소정횟수 이상 반복되는 제3 소스 데이터가 검출되는 경우, 상기 제3 소스 데이터에 대하여 비트 반복성이 제거된 제3 변조 데이터가 설정된 제3 변조 테이블을 이용하여 상기 제3 소스 데이터를 변조시키기 위한 제2 변조수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 기록매체의 데이터 변조 장치.
제 7항에 있어서

상기 일정한 코드율은 2/3 코드율이고, 상기 런랭스 리미트의 조건중 최소 런랭스가 1이고, 최대 런랭스는 8이하인 것을 특징으로 하는 기록매체의 데이터 변조 장치.
제 7항에 있어서

상기 입력 소스 데이터에 대한 최대 런랭스를 판정하고 상기 최대 런랭스가 만족되는 상기 소스 데이터에 대응하는 변조 데이터와 이전에 변조된 변조 데이터의 배열에 대한 디지털 섬 밸류를 판정하여 상기 제1 변조수단을 제어하기 위한 데이터 판정수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기록매체의 데이터 변조장치.
제 9 항에 있어서

상기 제1 변조수단은 상기 디지털 섬 밸류가 최소로 유지되도록 상기 제1 및 제2 변조 테이블 중 어느 하나를 선택하여 상기 입력 소스 데이터를 변조하는 것을 특징으로 하는 기록매체의 데이터 변조장치.
제 7항에 있어서

상기 제1 변조 테이블에는 2 비트의 상기 소스 데이터에 대하여 3 비트의 변조데이터가 설정되고,

상기 제2 변조 테이블에는 4 비트의 상기 제2 소스 데이터에 대하여 6 비트의 상기 제2 변조 데이터가 설정되는 것을 특징으로 하는 기록매체의 데이터 변조 장치.
제 11항에 있어서

상기 제3 변조 테이블에는 8 비트의 상기 제3 소스 데이터에 대하여 12 비트의 상기 제3 변조 데이터가 설정되는 것을 특징으로 하는 기록매체의 데이터 변조장치.
일정한 코드율과 런랭스 리미트의 조건으로 소스 데이터가 변조되어 기록된 기록 매체의 데이터 복조 방법으로서,

상기 기록 매체로부터 변조 데이터를 독출하는 단계와,

상기 변조 데이터로부터 제 1의 변조 데이터를 제1 소스 데이터로 변환하고, 상기 제1 소스 데이터의 특정 조합으로 이루어진 제2 소스 데이터에 대응하는 제2 변조 데이터를 제2 소스 데이터로 변환하고, 특정 비트열이 소정횟수 이상 반복되는 제3 소스 데이터에 대하여 비트 반복성이 제거된 제3 변조 데이터를 상기 제3 소스 데이터로 변환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기록 매체의 데이터 복조방법.
제 13항에 있어서

상기 일정한 코드율은 2/3 코드율이고, 상기 런랭스 리미트의 조건중 최소 런랭스가 1이고,최대 런랭스는 8이하인 것을 특징으로 하되, 복조되는 코드율은 3/2 복조 코드율인 것을 특징으로 하는 기록매체의 데이터 복조 방법.
제13항에 있어서,

상기 3 비트의 제1 변조 데이터는 2 비트의 상기 제1 소스 데이터로 변환되고,

상기 6 비트의 제2 변조 데이터는 4 비트의 상기 제2 소스 데이터로 변환되는 것을 특징으로 하는 기록매체의 데이터 복조 방법.
제 15항에 있어서,

상기 12 비트의 제3 변조 데이터는 8 비트의 상기 제3 소스 데이터로 변환되는 것을 특징으로 하는 기록매체의 데이터 복조방법.
제 14항에 있어서,

상기 제3의 소스 데이터는 "00" 또는 "11"이 소정 횟수 반복되는 데이터인 것을 특징으로 하는 기록매체의 데이터 복조 방법.
기록매체로부터 검출되는 변조 데이터를 독출하기 위한 데이터 독출수단과,

상기 변조 데이터로부터 제1 변조 데이터를 제1 소스 데이터로 변환하고, 상기 제1 소스 데이터의 특정 조합으로 이루어진 제2 소스 데이터에 대응하는 제2 변조 데이터를 상기 제2 소스 데이터로 변환하고, 특정 비트열이 소정횟수 이상 반복되는 제3 소스 데이터에 대하여 비트 반복성이 제거된 제3 변조 데이터를 상기 제3 소스 데이터로 변환하기 위한 변조수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기록매체의 데이터 복조장치.
제 18 항에 있어서,

상기 3 비트의 제1 변조 데이터는 2 비트의 상기 제1 소스 데이터로 변환되고,

상기 6 비트의 제2 변조 데이터는 4 비트의 상기 제2 소스 데이터로 변환되는 것을 특징으로 하는 기록매체의 데이터 복조 장치.
제 19항에 있어서,

상기 12 비트의 제3 변조 데이터는 8 비트의 상기 제3 소스 데이터로 변환되는 것을 특징으로 하는 기록매체의 데이터 복조장치.
제 18항에 있어서,

상기 제3의 소스 데이터는 "00" 또는 "11"이 소정 횟수 반복되는 데이터인 것을 특징으로 하는 기록매체의 데이터 복조장치.
일정한 코드율과 런랭스 리미트의 조건으로 소스 데이터가 변조되어 기록된 기록매체로서,

상기 변조 데이터는 제1 소스 데이터에 대하여 변조된 제1의 변조 데이터와, 상기 제1 소스 데이터의 특정 조합으로 이루어진 제2 소스 데이터에 대하여 변조된 제2의 변도 데이터와, 특정 비트열이 소정횟수 이상 반복되는 제3 소스 데이터에 대하여 비트 반복성이 제거되도록 변조된 제3 변조 데이터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 기록매체.
제 22 항에 있어서,

상기 일정한 코드율은 2/3의 코드율이고, 상기 소스 데이터에 대한 변조 데이터의 최소 런랭스는 1, 최대 런랭스는 8이하인 것을 특징으로 하는 기록매체.
제 23항에 있어서,

상기 제1의 변조 데이터는 2 비트의 상기 제 1 소스 데이터에 대하여 3 비트의 변조 데이터가 설정되고, 상기 제2의 변조 데이터는 4 비트의 상기 제2 소스 데이터에 대하여 6 비트의 변조 데이터가 설정된 것을 특징으로 하는 기록매체.
제 24 항에 있어서,

상기 제3의 변조 데이터는 8 비트의 상기 제3 소스 데이터에 대하여 12 비트의 변조 데이터가 설정된 것을 특징으로 하는 기록매체.
제 25항에 있어서,

상기 제3의 변조 데이터는 "00 00 00 00"을 가진 8비트의 제3 소스 데이터 에 대하여 특정 패턴의 12 비트 변조 데이터가 설정된 것을 특징으로 하는 기록매체.
제 22 항에 있어서,

상기 변조되어 기록된 데이터는 상기 소스 데이터에 대한 최대 런랭스를 판단하고,

상기 최대 런랭스가 만족되는 상기 소스 데이터에 대응하는 변조 데이터와 이전에 변조된 변조 데이터의 배열에 대한 디지털 섬 밸류를 판정하고,

상기 디지털 섬 밸류가 최소로 유지되도록 선택되어 기록된 것을 특징으로 하는 기록매체.
제 22항에 있어서,

상기 제3의 소스 데이터는 "00" 또는 "11"이 소정 횟수 반복되는 데이터인 것을 특징으로 하는 기록매체.