KR100687158B1 - 광디스크 장치 및 데이터 판독 방법 - Google Patents

광디스크 장치 및 데이터 판독 방법 Download PDF

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Abstract

광디스크 장치는 복수의 정정 코드를 묶어 구성된 코드 블럭들의 단위로 광디스크에 기입된 데이터를 판독한다. 광디스크 장치는 광디스크로부터 코드 블럭을 판독하기 위한 판독 유닛, 및 판독 유닛에 의해 판독된 코드 블럭에서 수행되는 제1 에러 정정 처리와 적어도 제1 에러 정정 처리 동안에는 정정될 수 없는 코드들에 제거 정보를 부가함으로써 수행되는 제2 에러 정정 처리를 혼합(combine)하기 위한 에러 정정 유닛을 포함한다.
광디스크 장치, 정정 코드, 코드 블럭, 판독 유닛, 에러 정정 처리, 에러 정정 유닛

Description

광디스크 장치 및 데이터 판독 방법{OPTICAL DISK APPARATUS AND DATA READING METHOD}
도 1은 본 발명에 따른 광디스크 장치의 블럭도.
도 2는 광디스크 장치에서 사용된 ECC 블럭의 포맷도.
도 3은 제1 구체예에 따른, 광디스크 장치의 중요한 부분인 에러 정정 회로의 동작을 설명하는 도면.
도 4는 도 3에 도시된 동작 동안의 제거 플래그의 부가를 도시하는 도면.
도 5는 제1 구체예에 따라 동작을 수행하는 에러 정정 회로 및 주변 장치의 세부적인 구조의 블럭도.
도 6은 제3 구체예에 따라 동작을 수행하는 에러 정정 회로 및 주변 장치의 세부적인 구조의 블럭도.
도 7은 제4 구체예에 따라 동작을 수행하는 에러 정정 회로 및 주변 장치의 세부적인 구조의 블럭도.
제 8은 ISO에 의해 확정된 광디스크 섹터 포맷을 도시하는 도면.
도 9는 DVD를 위한 ECC 블럭의 포맷 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 광디스크 장치
2 : 광픽업
3 : 광디스크
4 : 스핀들 모터
5 : 기입/판독 회로
6 : 변조/복조 회로
7 : 조정자
8 : 에러 정정 회로
9 : 버퍼 메모리
10 : I/F
본 발명은 복수의 에러-정정 코드를 묶어 구성된 코드 블럭의 단위로 데이터를 광디스크로부터 판독하는 광디스크 장치에 관한 것이다.
종래, 정보가 광디스크로부터 판독되고 광디스크에 기입되는 광디스크 장치에 있어서, 사용자 데이터의 비트 에러율이 소정의 에러 정정 코드를 사용하여 실용상 충분한 정도로 개선되어 왔다.
도 8은 국제 표준화 기구(ISO; International Organization for Standardization)에 의해 규정된 광디스크에 대한 섹터 포맷을 도시한다. 도 8에 서는 사용자 데이터 및 에러 정정 코드 사이의 관계에 대해서만 도시되고 어드레스 유닛, 갭, VFO(Variable frequency oscillator), 동기 신호 등의 실례는 생략된다. 광디스크 장치는 연속적으로 입력된 사용자 데이터의 블럭들을 배열하고, LDC(Long Distance Code)에 기초하여 배열된 블럭에 에러 정정 코드를 부가함으로써 ECC(Error Correcting Code) 블럭을 형성하며, 그 후 하나의 ECC 블럭을 하나의 섹터에 할당함으로써 도 8에 도시된 섹터 포맷에 따라 특정된 광디스크에 사용자 데이터를 기록한다.
광디스크 장치는 10개의 인터리브 라인을 사용하여 1개의 ECC 블럭을 형성한다. 각 인터리브 라인의 코드 크기는 120 워드(데이터의 8비트가 1워드를 구성함)인데, 여기서 104 워드는 사용자 데이터에 할당되고 16 워드는 LDC를 사용하는 에러 정정 코드(패리티)에 할당된다. 광디스크 장치는 광디스크에 대한 기록 워드로서 1개의 ECC 블럭에 대해 120 × 10 워드를 세팅하고, 그 후 광디스크의 각 섹터에 최종(resultant) ECC 블럭을 할당한다.
인터리브는 디스크 방향의 데이터에 적용된다. 여기서, 정정은 단일 패스 (one pass) 통상 정정이다. 보다 효과적인 정정을 수행하기 위해, 결합된 정정은 서보 에러, 데이터의 RF 신호 열화, 및 동기 외 정보와 같은 코딩 정보 이외의 정보로부터 얻어진 제거 플래그(remove flag)를 사용하여 혼합 정정하는 것이 고려될 수도 있다.
도 9는 DVD(digital versatile disk)의 ECC 블럭 포맷을 도시한다. DVD는 에러 정정 코드로서 PRC(product code)를 사용한다. 랜덤 에러 정정은 C1(디스크 방향의 정정-코드 방향임)에 따라 버스트 에러에 대한 점검과 함께 수행된다. 코드가 정정될 수 없을 때, 제거 플래그가 C1 코드 시리즈에 부가되고 그 후 혼합된 정정이 C2 방향(인터리브가 적용된 정정-코드 방향임)에서 수행된다. 정정은 반복될 수 있다.
최근에, 큰 용량과 높은 전송 속도를 갖는 광디스크 및 광디스크 장치가 특히 동화상 등에 사용되기 위해 요구되고 있다. 광디스크의 용량을 증가시키기 위한 방법으로는, 광시스템의 기입/판독 빔의 개구수(numerical aperture)를 증가시킴으로써 혹은 광원의 파장을 짧게 함으로써 얻어지는 고밀도 기록(high-density recording)이 고려될 수 있다. 광시스템의 기입/판독 빔의 개구수가 증가될 때, 스큐마진(skew margin) 등을 확보하기 위해 디스크의 기판 두께를 얇게 하는 것이 바람직하다.
디스크가 보다 높은 밀도를 가질 때와 광디스크의 두께가 얇아지는 경우, 디스크는 먼지, 흠(flaw) 등의 영향을 받기가 쉽다. 따라서, 그것의 에러 정정 능력이 증가되어야 한다. 특시, 버스트 에러에 대한 에러 정정 능력은 높아야 한다.
코드 길이가 길어지도록 세팅하면 에러 정정 능력이 증가된다. 인터리브 길이가 길어지도록 세팅하면 특히 버스트 에러에 대한 에러 정정 능력이 증가된다. 즉, ECC 블럭의 크기를 증가시킴으로써 버스트 에러가 지배적인 시스템 내에서 에러 정정 능력이 증가되도록 기대된다.
에러 정정 코드로서 LDC를 사용하여 에러 정정이 수행될 때, 정정 효율을 증가시키기 위해 코딩 정보(외부 정보로부터 얻어짐) 이외의 제거 정보가 사용되더라도, 서보 에러, 데이터의 RF 신호 열화 및 동기외 정보와 같은 것은 데이터 에러와 반드시 일치하지는 않고, 제거 정보의 유효성도 때때로 불확실하다.
에러 정정 코드로서 PRC를 사용하여 에러 정정이 수행될 때, 버스트 에러가 지배적인 시스템 내에서 C2 정정 능력이 보장되어야 한다. 랜덤 에러가 버스트 에러보다 영향력이 적은 시스템 내에서는 C1 정정 능력이 거의 요구되지 않지만 C1 패리티는 버스트 에러를 검출하기 위해 중요해진다. 그러나, C1 패리티의 존재는 코드 블럭의 사용자 데이터 효율성(efficiency)을 줄인다. 사용자 데이터 효율이 임의의 레벨로 고정되는 경우, C1 및 C2의 정정 능력, 즉 패리티 밸런스는 에러 특성(예를 들어, 지배적인 에러가 버스트 에러인지 랜덤 에러인지) 및 정정 결과 사이의 관계에 민감하게 영향을 미친다.
광원 파장이 짧아지고, 광학 시스템 내에서 기입/판독 빔의 개구수가 증가하면, 12cm 디스크(이는 DVD와 같음)의 데이터 영역의 최내측(innermost) 트랙 중 하나의 트랙에 64 킬로바이트 이상의 사용자 데이터를 갖는 코드 블럭이 기록 가능하다.
가능한 높게 정정 능력을 증가시키기 위해서, 가능한 큰 코드 블럭을 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 일반적인 GF(2^8)을 사용하는 RS(Reed Solomon) 코드에 있어서, PRC를 사용하는 통상적인 DVD와 다른 64 킬로바이트 이상의 사용자 데이터를 갖는 코드 블럭을 구성하는 것은 어렵다.
광디스크의 용량에 있어서 가능한 높게 증가되도록 요구되지만, 코딩 효율의 상당한 감소 및 리던던시 증가는 요구되지 않는다. 또한, 정정 능력이 가능한 크게 증가하는 것이 요망된다. 특히, 버스트 에러에 대한 정정 효율의 증가가 요망된다. 마찬가지로 랜덤-에러 정정 능력을 보장하기 위해 유효한 버스트-에러 정정이 요구된다. 즉, 통상의 LDC 포맷을 변경하지 않고 버스트 에러에 대해 검사하고 제거 정정을 수행하는 정정 방법이 요구된다.
따라서, 본 발명의 목적은 과도한 먼지, 흠 등이 큰 데이터 부피의 광디스크에 있어서 예상보다 많은 에러의 발생을 초래하더라도 에러 정정 능력을 향상시킬 수 있는 광디스크 장치 및 데이터 판독 방법을 제공하는 것이다.
이로 인해, 본 발명의 제1 측면에 따르면, 복수의 정정 코드들을 묶어 구성된 코드 블럭의 단위로 광디스크에 기입된 데이터를 판독하기 위한 광디스크 장치가 제공된다. 광디스크 장치는 코드 블럭을 광디스크로부터 판독하기 위한 판독 유닛, 및 판독 유닛에 의해 판독된 코드 블럭에 수행되는 제1 에러 정정 처리와 적어도 제1 에러 정정 처리 동안 정정될 수 없는 코드에 제어 정보를 부가함으로써 수행되는 제2 에러 정정 처리를 혼합하기 위한 에러 정정 유닛을 포함한다.
본 발명의 제2 측면에 따르면, 데이터 판독 방법은 복수의 정정 코드를 묶어 구성된 코드 블럭의 단위로 광디스크 내에 기입된 데이터를 판독한다. 데이터 판독 방법은 광디스크로부터 판독된 코드 블럭에 수행되는 제1 에러 정정 처리와 적어도 제1 에러 정정 처리 동안 정정될 수 없는 코드에 제거 정보를 부가함으로써 수행되는 제2 에러 정정 처리를 혼합하는 에러 정정 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 바람직한 실시예의 다음 설명으로부터 명백해 질 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 광디스크 장치(1)는 사용자 데이터(D1)를 기입하 고, 이는 컴퓨터와 같은 외부 장치로부터 많은 개구수를 갖는 광픽업(optical pickup; 2)에 의해 인터페이스(I/F)를 통해 광디스크(3)에 연속적으로 입력된다. 장치(1)는 광디스크(3)에 기록된 데이터를 판독하고 I/F(10)를 통해 그것을 출력한다.
광디스크(3)는 투명 디스크 기판, 정보 기록면 및 배면 보호 기판을 적층함으로써 얻어지는데, 디스크(3)의 전체 두께는 1.2mm로 설정되고, 투명한 디스크 기판의 두께는 0.1mm이다. 투명한 디스크 기판은 광픽업(2)으로부터 방사된 레이저 빔이 그것을 통과하여 빔이 정보 기록면에 입사될 수 있도록 설계된다. 이에 의해 광디스크(3)에는 광픽업(2)의 개구수(NA)가 높게 설정됨으로 인해 높은 밀도로 정보가 기록되더라도, 스큐로 인한 영향을 감소시킬 수 있게 된다.
광디스크(3)는 정보 기록면 상에 형성된 그루브(goove)를 갖는다. 그루브는 레이저 빔에 대해 안내 그루브의 역할을 하고 광디스크(3) 상에 구불구불하게 되어 있다(meander). 광디스크 장치(1)는 참고로, 이러한 그루브에 기초한 레이저 빔에서 트래킹 제어를 수행한다. 더구나, 광디스크 장치(1)는 그루브의 구불구불함에 기초하여 스핀들 모터(4)에서 스핀들 제어를 수행함으로써, 광디스크(3)가 선정된 회전 속도로 회전 구동될 수 있게 된다. 예를 들어, 구불구불한 그루브의 변위를 검출함으로써 레이저 빔의 방사 위치의 어드레스가 검출될 수 있다.
광픽업(2)은 많은 개구수를 갖는 광학계를 통해 정보 기록면 상에 레이저빔의 초점이 맞춰지도록 구성된다. 이러한 레이저 빔의 복귀된 광을 수신할 때 광픽업(2)은 트래킹 에러의 양에 따라, 신호 레벨이 변하는 트래킹 에러 신호 및 초점 에러의 양에 의해 그 신호 레벨이 변하는 초점 에러 신호를 발생시킨다. 광학계는 트래킹 에러 신호 및 초점 에러 신호에 기초하여 구동되므로 트래킹 제어 및 초점 제어가 수행된다.
기입하는 동안, 광픽업(2)은 기입/판독 회로(5)로부터 출력된 변조 신호에 따라 레이저 빔의 강도를 간헐적으로 증가시킴으로써 디스크(3)의 정보 기록면 상에서 변조 신호에 대응하는 피트(pits)를 연속적으로 형성한다. 피트가 연속적으로 형성될 때, 광픽업(2)은 많은 개구수를 갖는 광시스템을 통해 단파장을 갖는 레이저 빔을 방사하므로 사용자 데이터(D)가 높은 밀도로 기입된다.
판독시, 광픽업(2)은 레이저빔의 고정 강도를 조사하고 반사 광량에 따라 신호 레벨이 변하는 판독 신호를 출력한다. 그러나, 디스크 기판의 두께가 작기 때문에, 판독 신호 RF의 신호 레벨은 먼지, 흠 등에 의해 변동하며, 이에 따라 광디스크 장치(1)의 판독 데이터의 에러율이 종래 장치들에 비해 저하된다.
기입/판독 시스템에 있어서, 버퍼 메모리(9)는 장치(1)와 외부 장치 사이에서 교환된 사용자 데이터(D)를 임시로 저장하는 역할을 한다.
기입하는 동안, ECC(Error Correcting Circuit; 8)는 조정자(arbiter; 7)가 데이터의 교환을 제어하는 버퍼 메모리(9)를 통해 사용자 데이터(D)를 수신한다. ECC는 사용자 데이터(D)를 도 2에 도시된 포맷을 갖는 ECC 블럭으로 변환한다.
도 2에 도시된 ECC 블럭은 (248.216.33)의 RS 코드를 갖고 각각 216개의 정보 워드 및 32개의 패리티 워드를 포함하는 각각의 304개의 코드들을 결합함으로써 얻어진다. 코드 길이는 248개의 워드(216개의 정보 워드 및 32개의 패리티 워드)이고 인터리브 길이는 304인데, 이는 GF(2^8)을 사용하는 코드로서는 매우 큰 코드이다. 정정 마진이 없는 경우, 16개의 워드까지는 각 코드에 대해 정정될 수 있다. 정보 워드는 216 × 304/코드 블럭으로 구성된다. 예를 들어, (2048/데이터 + 4/검사 코드) × 32 섹터가 있는 구조에 있어서, 사용자 데이터는 2K × 32 = 64 KB/블럭으로 구성된다.
기입하는 동안, 에러 정정 회로(8)는 상술된 방법으로 발생된 ECC 블럭의 데이터에 대해 인터리브 처리를 행하고, ECC 블럭 각각에 제어 데이터(패리티)의 32 워드를 부가하여 그들을 출력한다.
판독하는 동안, 에러 정정 회로(8)는 변조/복조 회로(6)에 의해 복조되고 버퍼 메모리(9) 내에 있는 조정자(7)를 통해 저장되는 판독 데이터(D)에 디-인터리브 (de-interleave) 처리를 행한다. 게다가, 에러 정정 회로(8)는 ECC 블럭 단위로 판독 데이터(D)에 에러 정정 처리를 행하고, 처리의 결과에 기초하여 사용자 데이터(D)를 버퍼 메모리(9)로 선택적으로 출력한다. 에러 정정 회로(8)의 몇몇 구체예는 이하 기술된다.
기입하는 동안, 변조/복조 회로(6)는 광디스크(3)에 대해 적절한 변조 방법을 사용하여 에러 정정 회로(8)의 출력 데이터를 변조하고, 변조 데이터를 일련의 직렬 데이터로 변환하여 변환된 데이터를 출력한다. 판독하는 동안, 변조/복조 회로(6)는 기입/판독 회로(5)의 출력 데이터를 판독 데이터(D)로 출력하고 판독 데이터(D)를 병렬로 출력한다.
기입하는 동안, 기입/판독 회로(5)는 변조/복조 회로(6)로부터의 직렬 데이터 출력에 따른 변조 신호를 수신하고, 광픽업(2)으로부터의 레이저 빔 출력의 강도를 간헐적으로 증가시킴으로써 직렬 데이터를 광디스크(3)에 기입한다. 판독하는 동안, 기입/판독 회로(5)는 판독 신호의 파형을 형성하고, 그것을 2진수로 변환하고, 판독 신호를 식별하며, 그로 인해 직렬 데이터를 포함하는 판독 데이터가 얻어진다.
이하, 에러 정정 회로(8)가 상세히 기술된다.
기본적으로, 에러 정정 회로(8)는 도 2에 도시된 ECC 포맷의 코드 블럭을 사용하여 저장된 데이터에 디-인터리브 처리를 행하고, 다음에 제1 에러 정정 처리를 수행한다. 게다가, 에러 정정 회로(8)는 거기에 제거 정보를 부가함으로써 제1 에러 정정 처리 동안 정정될 수 없는 코드에 제2 에러 정정 처리를 수행한다.
에러는 랜덤 에러 및 버스트 에러로 구성된다. 간단하게 하기 위해, 에러 정정이 수행될 때 에러 정정 마진은 없다.
에러 정정 회로(8)가 제2 에러 정정 처리- 이는 제거 정정임 -를 수행할 때, 제거 정보는 제1 에러 정정 처리 동안 정정된 코드들 중 가장 많은 수의 에러 정정된 워드들을 갖는 열(row)에 속하는 워드들에 부가된다. 제1 구체예는 도 3을 참조하여 기술된다. 도 3에서는, 에러가 정정 불가능한 코드 "a", "b" 및 "c" 각각에 17개의 잘못된 워드들이 존재하는 것으로 추정된다.
제1 에러 정정- 이는 통상 정정임 -이 수행될 때, 에러의 위치 및 크기가 실별될 수 있다. 따라서, 에러가 정정 가능할 때, 원래 부정확하지만 현재 정정된 워드들이 식별될 수 있다. 그러한 워드들은 도 3에서 "O"으로 표시된다. 에러 정정될 필요가 없는 코드 각각의 노-에러(no-error) 워드들은 "-"로 표시된다. 에러가 정정 불가능한 코드들 각각의 잘못된 워드들은 "X"로 표시된다.
도 3에 도시된 디스크 방향의 각 열에 대해, "O"으로 표시된 워드들의 수가 광디스크의 각 열에 대해 카운트된다. 가장 많은 정정된 워드수를 갖는 열 "A" 및 두 번째로 많은 정정된 워드수를 갖는 열 "D"가 식별된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제거 플래그 "V"를 상기 두 개의 열에 대응하는 워드에 부가함으로써, 제1 에러 정정 처리(통상 정정) 동안 정정 불가능한 코드에 제2 에러 정정 처리(제거 정정 처리)가 수행된다.
제1 에러 정정 처리 동안 정정 불가능한 코드 "a", "b" 및 "c" 각각은 17개의 잘못된 워드들을 갖고, 이들 사이의 두 개의 워드들은 거기에 부가된 제거 플래그 "V"를 갖는다. 즉, 15개의 잘못된 워드들의 위치는 식별될 수 없고 2개의 잘못된 워드들의 위치는 식별될 수 있다. 거리가 33인 코드는 이러한 에러들을 정정할 수 있다. 제1 에러 정정 처리가 304개의 코드에서 수행된 후에, 제2 에러 정정 처리는 단지 코드의 4 열에만 수행되므로, 제1 및 제2 에러 정정을 위해 요구되는 전체 시간이 크게 증가되지는 않는다.
제1 에러 정정 처리 동안 정정 불가능한 코드들 내에 18개의 워드 에러가 존재하는 경우를 고려한다. 제2 에러 정정 처리(제거 정정 처리)를 사용하더라도 상기 에러들을 정정할 수 없다. 따라서, 제거 플래그가 부가된다. 열 A와 D 이외에, 정정된 워드들의 각각 세 번째 및 네 번째로 많은 수를 갖는 열 B와 C가 식별된다. 에러 정정될 수 없고 상기 4개의 열에 대응하는 코드들에 속하는 워드들에 제거 플래그 "V"를 부가함으로써 제거 정정 처리가 수행된다. 제1 에러 정정 동안 정정 불가능한 코드들은 18개의 잘못된 워드들을 갖고, 이들 사이에서 4개의 워드들이 거기에 가산된 제거 플래그를 갖는다. 즉, 14개의 잘못된 워드들의 위치는 식별될 수 없고 4개의 잘못된 워드들의 위치는 식별될 수 있으며, 이로 인해 이러한 워드들은 거리가 33인 코드에 의해 정정될 수 있다.
도 5는 에러 정정 회로(8)- 이는 제1 구체예에 따라 동작을 수행함 -의 세부적인 구조, 및 회로(8)와 그것의 주변 장치 사이의 접속 관계를 도시한다.
에러 정정 회로(8)는 메모리 어드레스를 생성하기 위한 어드레스 카운터(21) 및 시퀀서(sequencer; 22)를 포함한다. 어드레스 카운터(21) 및 시퀀서(22)는 에러 정정 동작을 수행하는 회로 전체를 제어하기 위한 제어 유닛(20)을 구성한다.
조정자(7)는 광디스크(3)로부터의 판독 데이터를 버퍼 메모리(9)에 저장시킨다. 판독 데이터는 어드레스 카운터(21)로부터의 어드레스에 따라 코드의 스트림으로서 판독되고 ALU(Arithmetic Logic Unit; 23)에 입력된다.
제1 에러 정정 처리는, 배타적 OR 회로(24)로 하여금, ALU(23)에 의해 에러 위치 "Xi"에 대응하는 데이터와 에러 크기 "ei"에 배타적인-OR 동작(Exclusive-OR operation)을 적용하게 함으로써 수행된다. 연산의 결과는 버퍼 메모리(9)에 입력된다. 이 때, 데이터 및 어드레스는 연산에 필요한 시간 동안 지연 회로(25, 26)에 의해 지연되어, 후속 처리에 대한 타이밍을 맞춘다.
종래에는, 제1 에러 정정 처리(통상 정정 처리)는 전체 코드에 대해 수행되고, 에러 검출은 임의의 단위에 기초한 에러 검출 코드의 단위로 수행된다. 처리 후에, 데이터는 I/F(10)를 통해 버퍼 메모리(9)로부터 어플리케이션 측으로 출력된다.
에러 정정 회로(8)는 각 열에 대해 정정된 워드들의 수를 카운트한다. 에러 카운터들(280 내지 28247)은 디스크의 각 열(0 내지 247), 즉 코드의 각 워드(0 내지 247)에 각각 제공된다.
처음에, 에러 카운터(280 내지 28247)의 항목들(contents)은 ECC 블럭의 통상 에러 정정 처리가 시작되기 전에 클리어된다. 에러가 통상 정정 처리 동안 검출될 때마다, 디코더(27)는 에러 발생 위치에 대응하는 카운터(28i)에 클럭을 출력하므로 대응하는 에러 카운터(28i)의 항목은 증가된다. 각 에러 카운터(28n)는 304까지 카운트할 수 있다.
통상 정정 처리가 종결될 때, 각 카운터는 발생된 에러들의 수를 포함한다. 각 카운터의 항목이 계속 증가될 때, 항목이 최대값(즉, 캐리가 설정됨)이 되는 가장 빠른 에러 카운터는 최대 에러 정정을 갖는 열에 대응하는 카운터이다. 여기서, 각 카운터의 항목은 캐리가 설정되는 에러 카운터의 수가 8이 될 때까지 계속 증가된다. 즉, 가산기(29)가 에러 카운터로부터 캐리 전체를 합산하도록 하고, 비교기(30)가 기준값 8과 가산기(29)의 출력을 비교하도록 함으로써 캐리가 설정된 에러 카운터(28n)의 수가 8인지의 여부를 판정할 수 있다.
8개의 캐리에 대응하는 열이 식별될 때, 제거 정정 처리(제2 에러 정정 처리)가 시퀀서(22)에 따라 수행된다.
제거 정정 처리는 통상 정정 동안 에러 정정 불가능한 코드에 대해 수행된다. 여기서, 통상 정정 동안 에러 정정될 수 있는 코드는 레지스터 혹은 버퍼 메모리(9)의 임의의 영역에 저장된다. 셀렉터(31)가, 캐리가 설정된 에러 카운터에 대응하는 워드수를 어드레스 카운터(21)의 출력에 일치시키는 경우, 제거 플래그가 설정되고, ALU(23)는 제거 정정 처리를 수행한다. 정정된 데이터는 통상 정정 처리와 같은 방법으로 버퍼 메모리(9)에 기입된다.
단지 17개의 잘못된 워드가 정정 불가능한 코드 각각에 존재하는 경우 및 단지 18 잘못된 워드가 정정 불가능한 코드들 각각에 존재하는 경우가 도시된다. 17개의 잘못된 워드를 갖는 코드 및 18개의 잘못된 워드를 갖는 코드가 공존할 때, 제1 제거 정정 처리는 17개의 잘못된 워드를 갖는 코드로 구성된 코드 시스템을 정정한다. 정정된 워드수는 이러한 제거 정정 처리 결과에 따라 증가되고 또한 제거 정정 처리는 계속 수행된다. 따라서, 버스트 에러의 보다 정밀한 검출이 수행될 수 있다.
제거 플래그는 그러한 사전 정정 처리(이는 적어도 제1 제거 정정 처리를 의미하고 이어서 제2 정정 처리를 포함함) 동안 정정된 워드수에 기초하여 새롭게 세팅된다. 정정 능력은 새롭게 설정된 제거 플래그를 사용하여 정정 처리를 반복함으로써 증가될 수 있다.
본 발명은 에러가 버스트 에러를 포함할 때 효과적이다. 사실, 광디스크가 고밀도로 형성될 때, 문제를 발생시키는 에러는 먼지 및 흠으로 인한 버스트 에러이다. 과도한 에러가 발생할 때 조차, 그들은 버스트 에러수의 증가로 인해 주로 발생한다.
제2 구체예는 "0" 이상으로 표시된 소정의 워드수를 갖는 열에 대응하는 워드에 제거 플래그를 부가함으로써 제1 에러 정정 처리(통상 정정 처리) 동안 정정 불가능한 코드에 제거 정정이 수행되는 것을 기술한다.
랜덤 에러는 보통은 자주 발생하지는 않으므로, 임계값은 랜덤 에러 발생의 확률에 기초하여 설정된다. 버스트 에러 발생은 선정된 수 혹은 그 이상의 에러가 발생할 때 판정되어야 한다. 예를 들어, 임계값은 304개의 열 중 8 및 16 사이로 설정될 수 있다. 이러한 방법을 채택하여 하드웨어 구성을 간단히 할 수 있다.
예를 들어, 적어도 제1 에러 정정 처리 동안 보통 발생된 8개 이상의 워드를 갖는 열들 모두에 제거 플래그가 부가될 때, 248개의 4비트 카운터(8까지 카운트)는 도 5에 도시된 에러 카운터로 충분하다. 제1 구체예에 따른 동작이 수행될 때, 248개의 9비트 카운터(304까지 카운트)가 요구된다. 캐리의 가산 및 가산 결과의 비교를 수행할 필요가 없기 때문에 도 5에 도시된 가산기(29) 및 비교기(30)는 필요하지 않다. 대신, 에러 카운터들의 캐리 신호들은 각 카운터의 캐리 신호가 그 카운터 항목이 8이 될 때 출력되도록 설정하는 셀렉터(31)로 직접 입력되어야 한다.
제3 구체예는 "0"으로 표시된 정정된 워드를 갖는 열들에 대응하는 워드들, 및 제1 에러 정정 처리 동안 정정 불가능한 코드들의 양쪽 인접한 측들 (adjacent sides) 혹은 이러한 인접한 측들의 근처(proximity)에 있는 워드들의 쌍에 제거 플래그를 부가함으로써 제거 정정이 수행되는 것을 기술한다.
도 3에 있어서, 가장 많은 정정된 워드수를 갖는 열 "A" 및 두 번 째로 많은 정정된 워드수를 갖는 열 "D" 사이에서, 워드들은 제1 에러 정정 동안 정정 불가능한 코드 "a"의 양쪽 인접한 측들에서 정정된다. 따라서, 제거 플래그는 열 "A" 및 "D"의 워드들에 가산될 수 있고 이로 인해 제거 정정이 수행될 수 있다. 게다가 제거 정정은 통상 정정 불가능한 코드 "b" 및 "c" 에 제거 플래그를 가산함으로써 제거 정정이 수행될 수 있다.
도 6은 제3 구체예에 따라 동작을 수행하는 에러 정정 회로(8)의 세부적인 구조, 및 회로(8)와 그 주변 장치 사이의 접속 관계를 도시한다.
도 6에 있어서, 어드레스 카운터(21) 및 시퀀서(22)를 포함하는 제어 유닛(20), ALU(23), 배타적인-OR 게이트(Exclusive-OR gate; 24), 지연 회로(25, 26), 디코더 (27) 및 셀렉터(31) 사이의 접속 관계는 도 5에 도시된 것과 같다.
이러한 실시예에 있어서, 제1 에러 정정 처리 동안 정정된 워드는 레지스터(플립-플롭)에 저장된다.
디스크의 열(0 내지 247)에 대응하는 플립-플롭(320 내지 32247), 즉 코드의 워드(0 내지 247) 각각이 제공되고, 그로 인해 통상 정정된 결과는 여기에 저장된다.
다음 코드의 통상 정정 동안, 플립-플롭(320 내지 32247)의 항목은 플립-플롭 (330 내지 33247)으로 각각 시프트되고, 새롭게 정정된 결과는 대응하는 플립-플롭(320 내지 32247)에 저장된다. 그러나, 이러한 다음 코드가 정정될 수 없을 경우, 플립-플롭(320 내지 32247) 각각의 시프팅은 수행되지 않는다.
정정될 다음 코드가 정정될 수 있을 때, 플립-플롭(320 내지 32247)의 항목은 플립-플롭(330 내지 33247)으로 각각 시프트되고, 새롭게 정정된 결과는 대응하는 플립-플롭(320 내지 32247)에 저장된다.
상기 동작은 제1 정정 처리 동안 정정 불가능한 코드의 양쪽 인접 측들에서 정정된 결과가 플립-플롭(320 내지 32247)에 남아있게 하므로, 제거 플래그는 이러한 정정된 결과들을 사용하여 생성되고 제2 에러 정정 처리(제거 정정 처리)는 이러한 정정된 결과들 사이의 정정 불가능한 코드에서 수행된다.
이러한 제3 구체예에 있어서, 플립-플롭(320 내지 32247)의 출력 및 대응하는 플립-플롭(330 내지 33247)의 출력은 AND 게이트(340 내지 34247)에서 AND된다. ALU(23)는 AND 게이트(340 내지 34247)의 출력에 제거 플래그를 부가함으로써 이러한 정정 불가능한 코드를 정정한다.
이것은 (코드 "a", 열 "A") 및 (코드 "a", 열 "D"), 혹은 (코드 "b" 및 "c", 열 "A") 및 (코드 "b" 및 "c", 열 "D")에 관하여 제거 정정이 수행되도록 허용한다.
제4 구체예는 통상 정정 불가능한 일련의 코드의 근처에 있고, 통상 정정 불가능한 워드와 동일한 열에 "0"으로 표시된 워드를 갖는 통상 정정 불가능한 워드에 제거 플래그를 부가함으로써 제거 정정이 수행되는 것을 기술한다.
즉, 인접하지는 않지만 정정 불가능한 코드 근처에 있는 워드와 동일한 열에서 워드가 정정될 때 조차, 버스트 에러 발생이 판정된다. 예를 들어, 도 4에 도시된 열 "B" 및 "C"에 있어서, 제거 플래그를 부가함으로써 제거 정정이 수행될 수 있다.
도 7은 제4 구체예에 따라 동작을 수행하는 에러 정정 회로(8)의 세부적인 구조, 및 회로(8)와 그 주변 장치 사이의 접속 관계를 도시한다.
도 7에 있어서, 어드레스 카운터(21) 및 시퀀서(22)를 포함하는 제어 유닛(20), ALU(23), 배타적-OR 게이트(24), 지연 회로(25, 26), 디코더(27) 및 셀렉터(31)들 사이의 접속 관계는 도 5에 도시된 것과 같다.
이러한 실시예에 있어서, 플립-플롭(35, 36 및 37) 혹은 플립-플롭(38, 39 및 40)과 같은 복수의 플립-플롭(도 7에는 1 세트로써 3 플립-플롭)을 제공함으로써, 바로 인접하지는 않지만 정정 불가능한 코드의 근처에 있는 워드의 것과 동일한 열에서 워드가 정정될 때 조차 버스트 에러의 발생이 판정될 수 있다.
코드가 정정될 수 없을 때, 플립-플롭(35, 36 및 37)으로 구성된 일군의 항목은 플립-플롭(38, 39 및 40)으로 구성된 일군으로 시프트되지 않는다.
코드가 정정될 수 있을 때, 플립-플롭(35, 36 및 37)으로 구성된 일군의 항목은 플립-플롭(38, 39 및 40)으로 구성된 일군으로 이동되고, 새롭게 정정된 결과는 플립-플롭(35, 36 및 37)으로 구성된 일군에 저장된다.
정정 불가능한 코드 "a", 정정 가능한 코드, 및 정정 불가능한 코드 "b" 및 "c"가 도 3에 도시된 바와 같이 일렬로 정렬되는 경우, 코드 "a" 및 "c" 사이의 코드들은 일련의 정정 불가능한 코드로서 간주된다. 정정이 코드 "a" 내지 "c"에서 수행되는 동안, 플립-플롭(35, 36 및 37)으로 구성된 일군의 항목은 플립-플롭(38, 39 및 40)으로 구성된 일군으로 시프트되지 않는다. 정정이 다음 정정 가능한 코드에서 수행될 때, 플립-플롭(35, 36 및 37)으로 구성된 일군의 항목은 플립-플롭(38, 39 및 40)으로 구성된 일군으로 시프트되고, 새롭게 정정된 결과는 플립-플롭(35, 36 및 37)으로 구성된 일군에 저장된다. 도 3에 도시된 코드 "b" 및 "c"에 있어서, 이것은 제거 플래그를 부가함으로써 수행되는 제거 정정을 가능하게 한다.
제거 플래그는 코드의 정정된 결과 뿐만 아니라 FS(a frame synchronizing signal)와 같은 동기 신호의 검출 정보를 사용하여 생성될 수 있다. FS의 위치가, 통상 정정 동안 정정될 수 없고, 검출된 FS가 존재하지 않는 열이 있는 코드 바로 이전(혹은 근처)에 대응할 때, 이러한 열에서 에러 발생의 가능성이 고려될 수 있다. 따라서, 이러한 경우는 에러가 통상 정정 불가능한 코드 바로 전에 있는 경우와 같은 방법으로 처리될 수 있다. FS의 위치가, 통상 정정 동안 정정될 수 없고 시프트된 FS의 위치를 갖는 열 혹은 탐색된 FS가 없는 열이 있는 코드 바로 이후(혹은 근처)에 대응할 때, 이러한 열에서 에러 발생 가능성이 고려될 수 있다. 따라서, 이러한 경우는 에러가 통상 정정 불가능한 코드 바로 이후에 있는 경우와 같은 방법으로 처리될 수 있다.
FS는 디스크의 열에 대한 단위, 즉 코드의 워드와 1:1 대응을 반드시 가질 필요는 없다. 정정 불가능한 코드가 열의 마지막 부분에서 그 다음 열의 첫 번째 부분까지 연장하거나, 혹은 정정 불가능한 코드의 양측에서 정정된 워드가 제1 워드가 제2 워드 이전 열에 속하는 열에 있지 않을 때, 버스트 에러가 열들의 이러한 연장된 부분에서 발생한다고 간주된다. 따라서, 제거 플래그를 연장된 부분에 있는 워드에 부가함으로써 혼합된 정정이 수행될 수 있다.
각 코드의 워드수가 디스크 열의 순서(order)와 일치하지 않더라도, 워드수가 임의의 변환 규칙에 기초하여 판정될 수 있는 한, 제거 플래그는 이러한 변환 규칙을 사용하여 각 코드의 대응하는 워드에 부가될 수 있다.
본 발명에 따르면, 과도한 먼지, 흠 등이 광디스크의 큰 데이터 부피에 있어서 예상된 에러의 발생 이상을 초래하더라도 에러 정정 능력을 발전시킬 수 있는 광디스크 장치 및 데이터 판독 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실례가 되는 실시예 및 그것의 변형예가 여기서 상세히 설명되었지만, 본 발명은 이러한 명확한 실시예 및 변형예에 제한되는 것이 아니며, 첨부된 청구항에 의해 정의된 본 발명의 범주 및 진의에 벗어나지 않는다면 다른 변형 및 수정 역시 적용될 수도 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 수 있다.

Claims (10)

  1. 복수의 정정 코드를 묶어 구성된 코드 블럭들의 단위로 광디스크에 기입된 데이터를 판독하기 위한 광디스크 장치로서,
    상기 광디스크로부터 상기 코드 블럭을 판독하기 위한 판독 수단; 및
    상기 판독 수단에 의해 판독된 상기 코드 블럭에 수행되는 제1 에러 정정 처리와 적어도 상기 제1 정정 처리 동안 정정 불가능한 코드들에 제거 정보를 부가함으로써 수행되는 제2 에러 정정 처리를 혼합하기 위한 에러 정정 수단
    을 포함하고,
    상기 제2 에러 정정 처리 동안, 상기 에러 정정 수단은 상기 제1 에러 정정 처리 동안 정정될 수 있는 코드들 사이에서 많은 수의 에러 정정된 워드들을 갖는 상기 광디스크의 열(row)에 속하는 워드에 상기 제거 정보를 부가하는 광디스크 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광디스크는 상기 복수의 정정 코드를 묶어 구성된 상기 코드 블럭에 기입되는 인터리브된 데이터(interleaved data)를 가지며;
    상기 에러 정정 수단은 상기 판독 수단에 의해 판독된 상기 코드 블럭이 디-인터리브된(de-interleaved) 후에 상기 제1 에러 정정 처리와 상기 제2 에러 정정 처리를 혼합하는 광디스크 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 에러 정정 처리 동안, 상기 에러 정정 수단은 상기 제1 에러 정정 처리 동안 정정될 수 있는 코드들 사이에서 소정수 이상의 에러 정정된 워드들을 갖는 상기 광디스크의 열에 속하는 워드에 상기 제거 정보를 부가하는 광디스크 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 에러 정정 처리 동안, 상기 에러 정정 수단은 정정 불가능한 코드의 양쪽 인접 측에 있거나 상기 인접 측들 근처에 있고, 정정되고, 상기 광디스크의 상기 동일한 열에 속하는, 워드들의 쌍에 상기 제거 정보를 부가하는 광디스크 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 에러 정정 수단은 상기 제1 에러 정정 처리 직후에 수행된 상기 제2 에러 정정 처리 동안 에러-정정 불가능한 상기 코드들에 새로운 제거 정보를 부가함으로써 다른 제2 에러 정정 처리를 수행하는 광디스크 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 에러 정정 수단은 모든 에러가 제거될 때까지 상기 혼합된 에러 정정을 반복하는 광디스크 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 에러 정정 수단은 상기 제거 정보가 부가될 때, 동기 신호 상의 검출 정보를 사용하는 광디스크 장치.
  9. 복수의 정정 코드를 묶어 구성된 코드 블럭들의 단위로 광디스크에 기입된 데이터를 판독하는 데이터 판독 방법으로서,
    상기 광디스크로부터 판독된 상기 코드 블럭에 수행되는 제1 에러 정정 처리와 적어도 상기 제1 에러 정정 처리 동안 정정 불가능한 코드들에 제거 정보를 부가함으로써 수행되는 제2 에러 정정 처리를 혼합하는 에러 정정 단계
    를 포함하고,
    상기 제2 에러 정정 처리 동안, 상기 에러 정정 단계는 상기 제1 에러 정정 처리 동안 정정될 수 있는 코드들 사이에서 많은 수의 에러 정정된 워드들을 갖는 상기 광디스크의 열에 속하는 워드에 상기 제거 정보를 부가하는 데이터 판독 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 광디스크는 상기 복수의 정정 코드를 묶어 구성된 상기 코드 블럭에 기입된 인터리브된 데이터를 가지며,
    상기 에러 정정 단계는 상기 판독된 코드 블럭이 디-인터리브된 후에 상기 제1 에러 정정 처리와 상기 제2 에러 정정 처리를 혼합하는 데이터 판독 방법.
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