KR100725082B1 - 반복 복호를 이용한 데이터 기록 재생 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고밀도로 데이터가 기록된 기록 매체로부터 고속의 데이터 재생을 실현하는 반복 복호를 이용한 회로 규모가 적은 데이터 기록 재생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 입력 데이터가 컨볼루션 부호에 의해 부호화된 데이터 블록을 기록 매체에 기록하고, 부분 응답 채널을 통해서 재생하며, 재생 신호로부터 우도 정보를 이용한 반복 복호를 사용하여 데이터 블록의 복호를 행하는 반복 복호를 이용한 데이터 기록 재생 장치가 컨볼루션 부호에 의해 부호화된 데이터 블록을 복수의 데이터 서브블록으로 분할하는 수단과, 각각의 데이터 서브블록을 기록 매체 상에서 인접하지 않는 위치에 기록하는 수단을 포함하도록 구성한다.

Description

반복 복호를 이용한 데이터 기록 재생 장치 및 방법{DATA RECORDING/REPRODUCTION DEVICE AND METHOD USING REPEATED DECODING}

본 발명은 반복 복호를 이용한 데이터 기록 재생 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 고밀도로 기록된 기록 매체로부터 고속의 데이터 재생을 실현하는 반복 복호를 이용한 데이터 기록 재생 장치 및 방법에 관한 것이다.

데이터 기록 재생 장치의 분야에 있어서는 기록 매체로의 한층 더 높은 밀도에서의 데이터 기록이나, 기록 매체 사이의 한층 더 고속의 데이터 전송의 실현이 요구되고 있다. 그러나, 기록 매체에 고밀도로 데이터를 기록하고, 이 데이터를 기록 매체로부터 고속으로 재생하는 경우에는 기록 매체로부터 재생되는 재생 신호의 신호대 잡음비(SNR)가 악화한다.

이것을 해결하기 위해서 낮은 SNR을 갖는 재생 신호에 대해서, 검출 능력을 높이는 방법으로서, 터보 부호화 및 복호 방식을 채용할 수 있다.

이 터보 부호화 및 복호 방식은 부호화 이득이 높은 것으로 주목받고 있는 부호화 및 복호 기술로서, 통신 분야를 비롯하여 데이터 스토리지 분야에서도 더욱 주목받고 있다.

이 터보 부호화 방식에서는, 병렬 혹은 종속으로 접속된 2개 이상의 부호기 가 사용된다. 우선 처음에 입력된 사용자 데이터가 이 병렬 혹은 종속으로 접속된 2개 이상의 부호기에 의해 부호화된다. 그리고, 다음에, 이 부호화된 데이터가 통신 채널에 의해 전송되거나 또는 기록 매체에 기록된다.

통신 채널에 의해 전송되었거나 또는 기록 매체에 기록된 터보 부호화된 데이터를 복호하는 경우에는, 전술한 2개 이상의 부호화기에 각각에 대응한 복수의 복호기를 사용한다. 그리고, 이 복수의 복호기 사이에서 하나의 복호기에 의한 복호 결과를 다른 복호기의 입력 신호로서, 피드백하여 사용함으로써, 반복 복호를 행한다. 이와 같이 반복 복호를 행함으로써, 전송 신호 또는 재생 신호가 낮은 SNR을 갖는 경우에도, 이들 신호에 대한 검출 능력을 높일 수 있다.

자기 디스크 혹은 광 디스크를 기록 매체로서 사용하는 데이터 스토리지 분야의 시스템에서는, 재생계의 PR(부분 응답) 채널 자체를 상기한 2개 이상의 부호기 중 하나의 부호화기라고 간주함으로써, 종속으로 접속된 2개 이상의 부호기에 의한 부호화가 실현된다.

자기 디스크 장치로 터보 부호화 및 복호를 적용한 방식이 비특허 문헌 1에 기재되어 있다. 이 개시된 기술을 이용함으로써 낮은 SNR을 갖는 재생 신호를 정확하게 재생하는 것이 가능해진다.

도 1은 종래 기술의 터보 부호화 및 복호를 이용한 광 디스크의 데이터 기록 재생 장치(100)의 일례의 블록도이다. 이하에, 광 디스크 장치(100)를 예로서, 그 동작을 도면에 기초하여 설명한다.

도 1에 있어서, 이 데이터 기록 재생 장치(100)는 기록계(101)와 재생계 (110)를 갖는다. 기록계(101)는 주로 외부 부호화기(102), MUX 및 펑처부(103), 인터리버(104) 및 레이저 구동 회로(105)를 갖는다.

한편, 이 데이터 기록 재생 장치(100)의 재생계(110)는 주로 PR 채널(111)과, 아날로그/디지털(A/D) 변환기(117), 반복 복호기(118) 및 컨트롤러(119)를 갖는다. 그리고, PR 채널(111)은 주로 광 디스크(112), 증폭기(113), AGC(Auto Gain Controller)(114), 저역 통과 필터(115), 파형 등화기(116)를 갖는다.

우선, 처음에 데이터 기록 재생 장치(100)의 기록계(101)의 각부의 동작에 대해서 설명한다.

기록계(101)의 외부 부호화기(102)는 데이터 기록 재생 장치(100)에 입력된 기록해야 할 사용자 데이터(120; uk)에 대응한 패리티 비트열(121; pk)을 생성하여 출력한다.

MUX 및 펑처부(103)는 사용자 데이터(120; uk)와, 외부 부호화기(102)로써 생성된 패리티 비트열(121; pk)을 소정의 규칙에 따라 결합한다. 그리고, 추가로 그 결합된 비트열로부터 소정의 규칙에 따라 어떤 비트를 추출하여(이것을 puncture 기능이라고 부름), 부호화 데이터 비트열(122; ai)을 생성한다.

인터리버(104)는 MUX 및 펑처부(103)로부터 출력되는 부호화 데이터 비트열(122; ai)의 배열을 변경하여 인터리브된 부호화 데이터 비트열(123; ci)을 생성한다.

레이저 구동 회로(105)는 인터리버(104)로부터 출력되는 인터리브된 부호화 데이터 비트열(123; ci)에 기초하여 레이저의 발광량을 제어하고, 인터리브된 부호 화 데이터 비트열(123; ci)을 광 디스크(112)에 기록한다.

다음에, 데이터 기록 재생 장치(100)의 재생계(110)의 각부의 동작에 대해서 설명한다.

광학 헤드에 의해 광 디스크(112)로부터 재생된 재생 신호(130; yi)는 증폭기(113), AGC(114), 저역 통과 필터(115) 및 파형 등화기(116)에 의해 파형 정형이 행해진다.

광 디스크(112)에 부호간 간섭이 발생하는 높은 기록 밀도로 데이터가 기록되어 있는 경우에는, 광 디스크(112)로부터의 재생 신호(130; yi)를 PR 채널(111)의 출력으로 PR 파형(부분 응답 파형)이 되도록 파형 등화를 행할 수 있다. 즉, 이것은 파형 등화기(116)의 출력에 있어서, PR 채널에서의 부호화가 이루어진 상태라고 간주할 수 있다.

따라서, 상기 기록계(101)의 외부 부호화기(102)와 PR 채널(111)의 실질적인 부호화 기능에 의해 종속으로 접속된 2개 이상의 부호기에 의한 부호화가 실현되고, 이 결과, 터보 부호기가 구성된다.

재생계(110)의 반복 복호기(118)는 상기한 기록계(101)의 외부 부호화기(102)와, 재생계(111)의 PR 채널(111)에 대응한 복호기를 가지며, 예컨대 도 2에 도시한 바와 같이 구성된다.

다음에, 재생계(110)의 반복 복호기(118)의 동작을 설명한다. 도 2는 재생계(110)의 반복 복호기(118)의 구성의 일례를 도시한 도면이다.

도 2의 반복 복호기(118)는 주로 PR 채널 복호기(201), 감산기(202), 디인터 리버(203), DEMUX 및 디펑처부(204), 외부 부호 복호기(205), MUX 및 디펑처부(206), 감산기(207), 인터리버(208) 및 경도 판정기(209)를 갖는다.

터보 복호를 실행하기 위해서 MAP(Maximum A Posteriori Probability; 최대 사후 확률) 복호법 등이 사용된다. 반복 복호기(118)의 PR 채널 복호기(201)는 전술한 PR 채널(111)에서의 실질적인 부호화 기능에 대응한 복호기로서, 사후 확률(APP: A Posteriori Probability) 복호를 실행한다.

다음에, 반복 복호 동작에 대해서 설명한다.

PR 채널 복호기(201)는 재생 신호(130; yi)로부터 우도(尤度) 정보[L(ci); 211]를 계산하여 출력한다. 그 우도 정보[L(ci); 211]로부터 후술하는 바와 같이 외부 부호 복호기(205)로부터의 출력에 기초한 사전 정보[La(ci); 220]가 감산기(202)에 의해 감산되어 외부 우도 정보[Le(ci); 212]를 얻을 수 있다. 이와 같이 하여, 순차 얻어지는 외부 우도 정보[Le(ci)]의 열은 디인터리버(203)에 의해 배열 순서가 변경되어 DEMUX 및 디펑처부(204)에 공급된다.

DEMUX 및 디펑처부(204)는 순차 입력되는 우도 정보의 열을 기록계(101)에 입력된 사용자 데이터 비트(uk)에 대응한 우도 정보[La(uk)]의 열과, 외부 부호화기(102)에 의해 생성된 패리티 비트(121; pk)에 대응한 우도 정보[La(pk)]의 열로 분해한다.

또한, 그 분해시에, 기록계(101)의 MUX 및 펑처부(103)에서 행해진 추출(puncture 기능) 규칙에 대응한 규칙에 따라 정보의 추가를 행한다(이것을 depuncture 기능이라고 부름).

외부 부호 복호기(205)는 전술한 기록계(101)의 외부 부호화기(102)에 대응한 복호기로서, 우도 정보[La(uk)]와 패리티 비트(pk)에 대응한 우도 정보[La(pk)]로부터 사후 확률 연산을 행하고, 대수 우도비[L(uk)과 L(pk)]를 계산한다.

상기와 같은 외부 부호에 대응하는 외부 부호 복호기(205)로부터 순차 출력되는 대수 우도비[L(uk)]의 열과 대수 우도비[L(pk)]의 열은 MUX 및 펑처부(206)에 공급된다. 이 MUX 및 펑처부(206)는 대수 우도비[L(uk)]의 열과 대수 우도비[L(pk)]의 열을 결합하며, 결합된 대수 우도비의 열로부터, 소정의 규칙에 따라 정보의 추출을 행한다(puncture 기능). 그 결과, MUX 및 디펑처부(206)로부터 우도 정보[L(ai)]가 출력된다.

그리고, 상기한 외부 부호에 대응하는 외부 부호 복호기(205)에 공급되는 외부 우도 정보[Le(ci)]를 디인터리버(203)에 의해 디인터리브한 사전 정보[213; L(uk)와 L(bk)로의 분해전]가 상기 우도 정보[L(ai)]로부터 감산기(207)에 의해 감산된다. 그리고, 감산기(207)의 출력을 인터리버(208)에 의해 인터리브하여 외부 우도 정보[La(ci)]를 얻을 수 있다.

이 외부 우도 정보[La(ci)]는 상기 PR 복호기(201)에 사전 정보(220)로서 공급된다.

상기한 바와 같이 PR 채널 복호기(201)와 외부 부호 복호기(205)를 갖는 반복 복호기(118)는 다른 쪽 복호기로부터 공급되는 사전 정보를 이용하여 반복하여 복호 처리를 행한다. 이 동작은 반복 복호라고 불린다.

그리고, 경도 판정기(209)는 상기 반복 복호의 처리가 소정의 횟수만큼 행해 진 후에, 외부 부호 복호기(205)로부터 출력되는 데이터 비트(uk)에 관한 대수 우도비[L(uk)]에 기초하여 검출 데이터 비트(221; Uk)가 1 또는 0 중 어느 하나인지를 판정한다. 이 판정은 상기 대수 우도비[L(uk)]가 0보다 큰 경우에는 검출 데이터 비트(Uk) = 1, 상기 대수 우도비[L(uk)]가 0 이하인 경우에는 검출 데이터 비트(Uk) = 0이 되도록 실행된다. 그리고, 이 판정 결과가 복호 데이터로서 반복 복호기(118)의 출력으로부터 출력된다.

도 3은 도 2의 MAP 알고리즘을 실행하는 PR 채널 복호기(201)의 구성예를 도시한다. PR 채널 복호기(201)는 주로 감마(γ) 계산부(301), 알파(α) 계산부(302), 베타(β) 계산부(303), 알파(α) 메모리(304) 및 LLR 계산부(305)를 갖는다.

MAP 복호에서는, 수신 데이터열의 격자 구조 선도에 따라 감마(γ) 계산부(301)에 의해 브렌치 매트릭 연산이 행해지고, 알파(α) 계산부(302)에 의해 전방 패스 매트릭 연산(알파 연산)이 행해지며, 이 결과가 알파(α) 메모리(304)에 저장된다. 그리고, 베타(β) 계산부(303)에 의해 후방 패스 매트릭 연산(베타 연산)이 행해지고, 이들 결과에 기초하여 우도 정보(LLR)가 계산된다.

도 4는 MAP 복호에 있어서의 연산 프로세스를 도시한 도면이다. 도 4의 (A)는 종래의 MAP 복호 동작의 통상의 연산 순서를 나타낸다. 도 4의 (B)에 대해서는 후술한다. 데이터 블록 401은 데이터 서브블록 402, 403, 404, 405로 구성된다. α 계산부(302)에 의해 전방 패스 매트릭 연산이 서브블록 402에서 405로 차례로 실행된다. 한편, 데이터 블록 401의 최후의 서브블록 405가 입력된 시점에서 베타(β) 계산부(303)에 의해 후방 패스 매트릭 연산이 시작되고, 서브블록 405에서 402로 차례로 실행된다. 따라서, 도 4의 (A)에 도시한 바와 같은 연산 순서에서는 베타(β) 계산부(303)에 의해 행해지는 후방 패스 매트릭 연산은, 예컨대 서브블록 405와 같은 어떤 소정의 서브블록의 취득이 완료될 때까지는 연산을 시작할 수 없다. 따라서, α, β, γ의 각 연산에 있어서는, 도중의 연산 결과를 기억해 두기 위한 메모리{예컨대, 도 3에서는 α메모리(304)}를 필요로 한다.

한편, 기록 매체에 더욱 고밀도로 데이터를 기록하고, 이 데이터를 더욱 고속으로 재생하는 경우에는 기록 매체로부터 재생되는 재생 신호의 신호대 잡음비(SNR)가 더욱 악화한다. 이것을 방지하기 위해서 다른 위치의 데이터를 동시에 재생함으로써, 재생 속도를 증가시키지 않고, 실효적인 전송 속도를 올릴 수 있다.

도 5는 병렬 처리와 반복 복호를 이용한 광 디스크 재생 시스템의 블록도를 도시한 도면이다. 도 5의 광 디스크 재생 시스템(500)은 광 디스크(501)로부터 기록 신호를 재생하기 위해서 N개의 파형 등화부(511, 512, 513)와, N개의 A/D 변환기(521, 522, 523)와, N개의 반복 복호기(531, 532, 533) 및 컨트롤러(540)를 갖는다. 광 디스크(501)는 도 1의 광 디스크(112)에 대응하고, 각각의 파형 등화부(511, 512, 513)는 도 1의 PR 채널(111)에 대응하며, 각각의 A/D 변환기(521, 522, 523)는 도 1의 A/D 변환기(117)에 대응하고, 각각의 반복 복호기(531, 532, 533)는 도 1의 반복 복호기(118)에 대응하며, 컨트롤러(540)는 도 1의 컨트롤러(119)에 대응한다.

예컨대, N개의 헤드에 의해 광 디스크(501)로부터 기록된 신호를 재생하면, 하나의 헤드에 의해 광 디스크(501)로부터 기록된 신호를 재생하는 경우에 비하여 N배의 속도로 재생을 행할 수 있다. 그러나, 이 경우에는 도 5에 도시된 바와 같이 재생 헤드의 수와 같은 수의, 복수의 파형 등화부, 복수의 A/D 변환기 및 복수의 반복 복호기를 병렬로 설치할 필요가 있다. 반복 복호 방식에서는 1 블록의 데이터 블록을 일괄 처리해야 하기 때문에, 하나의 데이터 블록의 처리가 완료될 때까지는 그 도중의 연산 결과를 전부 보존해 둘 필요가 있다. 따라서, 도 5에 도시한 바와 같이 종래의 반복 복호기를 병렬로 복수개 설치하여 병렬로 처리를 행하면, 하나의 데이터 블록의 크기에 대응하는 사이즈를 갖는 메모리를 반복 복호기의 수만큼 설치할 필요가 있다.

반복 복호 방식은 복호 능력은 높지만, 동시에 1개의 복호기라도 회로 규모가 크고, 특히 입력 데이터와 연산 도중의 연산 결과를 기억하기 위해서 큰 사이즈를 갖는 메모리를 필요로 한다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 반복 복호기를 설치하면, 그 큰 사이즈의 메모리도 각 반복 복호기의 수와 같은 갯수만큼 설치할 필요가 있기 때문에, 회로 규모가 증대한다고 하는 결과가 된다.

또한, 복수의 기록 매체 또는 정보 기록면으로 분할하여 기록한 데이터를 간단하면서도 확실하게 재생하는 데이터 기록 장치, 데이터 재생 장치 및 데이터의 기록 담체에 관한 기술이 특허 문헌 1에 기재되어 있다.

특허 문헌 1: 일본 특허 공개 평성 제8-315549호 공보.

비특허 문헌 1: T. Souvingnier, A. Friedmann, M. Oerg, P. H. Siegel, R. E. Swanson and J. K. Wolf, "Turbo Codes FOR PR4: Parallel versus Serial Concatenation," Proc. IEEE Int. Conf. Communications, pp. 1638-1642, 1999년 6월.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 고밀도로 데이터가 기록된 기록 매체로부터 고속의 데이터 재생을 실현하는 반복 복호를 이용한 회로 규모가 적은 데이터 기록 재생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 입력 데이터가 컨볼루션 부호에 의해 부호화된 데이터 블록을 기록 매체에 기록하고 또한 부분 응답 채널을 통해서 재생하며, 재생 신호로부터 우도 정보를 이용한 반복 복호를 사용하여 데이터 블록의 복호를 행하는 반복 복호를 이용한 데이터 기록 재생 장치에 있어서, 컨볼루션 부호에 의해 부호화된 데이터 블록을 복수의 데이터 서브블록으로 분할하는 수단과, 각각의 데이터 서브블록을 기록 매체 상에서 인접하지 않는 위치에 기록하는 수단을 갖는다.

전술한 바와 같이, 반복 복호 방식에서는, 하나의 데이터 블록을 일괄 처리할 필요가 있기 때문에, 하나의 데이터 블록의 처리가 완료될 때까지 그 도중의 연산 결과를 전부 보존해 둘 필요가 있다. 따라서, 종래의 반복 복호기를 병렬로 복수개 설치하여 병렬로 처리를 행하면, 데이터 블록의 크기에 대응하는 사이즈를 갖는 메모리를 반복 복호기의 수만큼 설치할 필요가 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, 병렬하여 처리를 실행하는 반복 복호 회로는 1 데이터 블록을 N 분할하고, 그 분할된 블록 사이즈(1/N)의 양의 데이터를 기억할 수 있는 크기의 메모리를 가지면 좋다. 따라서, 고속의 데이터 재생을 실현하는 반복 복호를 이용한 회로 규모가 적은 데이터 기록 재생 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부 도면을 참조하면서 이하의 상세한 설명을 읽음으로써, 한층 더 명료해질 것이다.

도 1은 종래 기술의 터보 부호화 및 복호를 이용한 광 디스크의 데이터 기록 재생 장치의 일례의 블록도.

도 2는 종래 기술의 재생계의 반복 복호기의 구성의 일례를 도시한 도면.

도 3은 PR 채널 복호기의 블록도를 도시한 도면.

도 4는 MAP 복호에 있어서의 연산 프로세스를 도시한 도면.

도 5는 병렬 처리와 반복 복호를 이용한 광 디스크 재생 시스템의 블록도를 도시한 도면.

도 6은 본 발명의 병렬 처리와 반복 복호를 이용한 광 디스크의 기록계의 블록도를 도시한 도면.

도 7은 본 발명의 병렬 처리와 반복 복호를 이용한 광 디스크의 재생계의 블록도를 도시한 도면.

이하에, 본 발명을 실시하기 위한 실시예에 대해서, 도면을 이용하여 설명한다.

우선, 처음에 본 발명의 기본적인 개념에 대해서, 도 4를 참조하여 설명한 다.

도 4는 전술한 바와 같이, MAP 복호에 있어서의 연산 프로세스를 도시한 도면이다. 도 4의 (A)는 전술한 바와 같이 종래의 연산 프로세스의 통상의 연산 순서를 도시한다. 도 4의 (B)는 본 발명에 따른 MAP 복호에 있어서의 연산 프로세스를 도시한다.

본 발명의 기본 개념은 예컨대 종래의 데이터 블록(401)과 같은 1 데이터 블록에 해당하는 데이터를 데이터 서브블록 402에서 405에 도시한 바와 같이, 복수의 서브블록으로 분할하고, 그리고 분할된 데이터 서브블록 402에서 405를 광 디스크(501)상의 인접하지 않은 복수의 위치에 기록한다. 그리고, 광 디스크(501)로부터 기록된 데이터를 재생하는 경우에는 분할된 복수의 데이터 서브블록 402에서 405를 동시에 재생하고, 그리고 이들을 결합하여 복호하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 따라 광 디스크(501)로부터 기록된 데이터를 재생하는 경우에는, 도 4의 (B)에 도시된 바와 같이, 데이터 서브블록 402에서 405는 광 디스크(501)로부터 동시에 재생된다. 그리고, 동시에 재생되는 각 데이터 서브블록 402에서 405에 대하여, 복수의 반복 복호기에 의한 전방 패스 매트릭 연산이 병렬로 실행된다. 한편, 각 데이터 서브블록 402에서 405가 완전히 입력된 시점에서 후방 패스 매트릭 연산이 시작되고, 그리고 각 데이터 서브블록 402에서 405의 각각에 대해서 후방 패스 매트릭 연산은 병렬로 실행된다.

따라서, 본 발명에 따른 도 4의 (B)에 도시한 바와 같은 연산 순서에서는, 후방 패스 매트릭 연산은 예컨대 각 서브블록 402에서 405의 취득이 완료된 후에, 연산을 개시할 수 있다. 따라서, α, β, γ의 각 연산에 있어서는 도중의 연산 결과를 기억해 두기 위한 메모리는 하나의 데이터 블록 길이의 데이터를 저장하는 종래의 반복 복호기가 갖는 메모리의 사이즈와 비교하여 1/N의 사이즈의 메모리로 실현된다.

또한, 본 발명에서는 분할한 기록 데이터는 디스크 상의 인접하지 않는 위치에 기록하도록 하고 있다. 이 인접하지 않는 위치는, 예컨대 단면 기록의 디스크의 경우에는, 다른 트랙 또는 어드레스 등이며, 한편 양면 기록의 디스크의 경우에는 상이한 면 등이고, 그리고 다수의 디스크를 병렬로 처리하는 시스템의 경우에는 상이한 각각의 디스크이며, 또한 이들의 조합이다.

다음에, 본 발명의 제1 실시예에 대해서 설명한다.

도 6은 본 발명의 병렬 처리와 반복 복호를 이용한 광 디스크의 기록계의 블록도를 도시한 도면이다.

도 6에 도시된 이 데이터 기록 재생 장치(600)의 기록계(601)는 외부 부호화기(602), MUX 및 펑처부(603), 분할기(604), 레이저 구동 회로(610, 611, 612)를 갖는다. 분할기(604)는 도 l에 도시된 인터리버(104)의 기능을 포함한다.

외부 부호화기(602)는 기록해야 할 사용자 데이터(621; uk)에 대응한 패리티 비트열(622; pk)을 생성한다.

MUX 및 펑처부(603)는 사용자 데이터(621; uk)와, 외부 부호화기(602)에 의해 생성된 패리티 비트열(622; pk)을 소정의 규칙에 따라 결합하는 동시에, 그 결합된 비트열에서 소정의 규칙에 따라 비트를 추출하여(puncture 기능) 데이터 비트 열(623; ai)을 생성한다.

분할기(604)에서는, 전술한 결합되고 또한 펑처된 데이터(ai)를 갖는 데이터 블록을 예컨대 전술한 도 4의 (B)에 도시된 바와 같이 복수의 데이터 서브블록으로 분할한다. 이 분할기(604)에는 추가로 데이터 비트열(ai)의 배열 순서를 교체하는 인터리브 기능을 갖게 하는 것이 바람직하다. 이 인터리브 기능은 예컨대 각 비트를 순서대로 배치해 나갈 뿐만 아니라, 어떤 규칙에 의해 배치 위치를 변화시키는 기능이다. 이상의 조작에 의해 데이터 서브블록의 데이터 비트열(ci; 624, 625, 626)을 생성한다.

복수의 레이저 구동 회로(610, 611, 612)는 각각의 데이터 서브블록의 데이터 비트열(ci; 624, 625, 626)에 기초하여 레이저의 발광량을 제어하고, 광 디스크(620) 상의 인접하지 않는 위치에 각각의 데이터 서브 블록의 데이터 비트열(ci; 624, 625, 626)을 기록한다.

이와 같이, 데이터 블록으로부터 분할된 데이터 서브블록의 데이터 비트열(ci; 624, 625, 626)을 복수의 광학 헤드를 이용하여 동시에 기록을 행하면, 고속으로 기록할 수 있다. 예컨대, 2개의 헤드에 의해 기록을 행하면, 1 개의 헤드에 의해 기록을 행하는 경우에 비하여 2배의 기록 속도로 기록을 행할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제2 실시예에 대해서 설명한다.

도 7은 본 발명의 병렬 처리와 반복 복호를 이용한 광 디스크의 재생계의 블록도를 도시한 도면이다.

도 7에 도시된 이 데이터 기록 재생 장치(700)의 재생계(701)는 광 디스크 (620)와, 파형 등화부(702, 703, 704)와, A/D 변환기(712, 713, 714), 반복 복호기(715) 및 컨트롤러(716)를 갖는다. 각 파형 등화부(702, 703, 704)는 도 1에서 도시된 증폭기, AGC(Auto Gain Controller), 저역 통과 필터, 파형 등화기를 갖는다.

도 7에 있어서, 도 2와 동일 번호의 구성 요소는 동일한 구성 요소를 도시하는 것으로 한다. 반복 복호기(715)는 PR 채널 복호기(721, 722, 723), 결합기(724), 분할기(725), 감산기(202), 디인터리버(203), DEMUX 및 디펑처부(204), 외부 부호 복호기(205), MUX 및 펑처부(206), 감산기(207), 인터리버(208) 및 경도 판정기(209)를 갖는다.

다음에, 도 7에 도시된 데이터 기록 재생 장치(700)의 재생계(701)의 동작에 대해서 설명한다.

우선, 처음에 복수의 광학 헤드에 의해 광 디스크(620) 상의 복수의 기록 위치로부터 병행하여 복수의 신호가 재생된다.

다음에, 이 복수의 재생 신호의 각각은 각각의 파형 등화부(702, 703, 704)에 입력되고, 그리고 파형 등화가 행해진다. 광 디스크(620)에 부호간 간섭이 발생하는 고밀도로 신호가 기록되어 있는 경우에는, 각각의 파형 등화부(702, 703, 704)는 도 1의 PR 채널(111)과 마찬가지로, 광 디스크(620)로부터의 재생 신호를 PR 파형(부분 응답 파형)으로 등화할 수 있다. 즉, 각각의 파형 등화부(702, 703, 704)가 출력하는 신호는 PR 채널에서의 부호화가 이루어진 상태라고 간주할 수 있다.

이와 같이 하여, 각각의 파형 등화부(702, 703, 704)가 출력하는 PR 채널에 서의 부호화가 이루어진 출력 신호는 각각의 A/D 변환기(712, 713, 714)에 공급된다. 그리고, 각각의 A/D 변환기(712, 713, 714)는 이 PR 채널에서의 부호화가 이루어진 신호를 디지털 신호로 변환한다.

다음에, 각각의 A/D 변환기(712, 713, 714)에 의해 변환된 디지털 신호는 MAP 복호를 실행하는 각각의 PR 채널 복호기(721, 722, 723)에 공급된다. 각각의 PR 채널 복호기(721, 722, 723)에 입력되는 재생 신호는 데이터 블록을 분할한 데이터 서브블록마다의 재생 신호이다. 따라서, 각각의 PR 채널 복호기(721, 722, 723)는 각각의 데이터 서브블록의 재생 신호에 대해서 각각 우도 연산을 행한다.

각각의 데이터 서브블록의 데이터의 길이는 도 4의 (B)에 도시된 바와 같이, 본래의 데이터 블록의 길이보다도 작기 때문에, 각각의 PR 채널 복호기(721, 722, 723)가 그 우도 연산을 실행하기 위해 기억해야 할 데이터량이 작고, 따라서 각각의 PR 채널 복호기(721, 722, 723)가 갖는 메모리의 사이즈도 작다.

전술한 바와 같이, 각각의 PR 채널 복호기(721, 722, 723)에 의해 복호된 각각의 데이터 서브블록에 대한 각각의 우도 정보는 다음에 결합기(724)에 입력된다.

결합기(724)는 각각의 PR 채널 복호기(721, 722, 723)가 출력하는 모든 데이터 서브블록에 대한 우도 정보를 데이터 블록이 광 디스크(620) 상으로 데이터 서브블록으로 분할되어 기록되었을 때에 사용된 기록 포맷에 따라서 하나의 데이터 블록에 대한 우도 정보로 결합한다. 그리고, 결합기(724)는 데이터 블록에 대한 결합된 우도 정보를 출력한다.

결합기(724)가 출력하는 데이터 블록에 대한 결합된 우도 정보는 다음에 감 산기(202)에 입력된다. 도 7에 도시된 감산기(202), 디인터리버(203), DEMUX 및 디펑처부(204), 외부 부호 복호기(205), MUX 및 펑처부(206), 감산기(207), 인터리버(208) 및 경도 판정기(209)의 동작은 도 2를 참조하여 설명한 동일 번호를 갖는 구성 요소의 동작과 동일하다.

다음에, 반복 복호를 실행하기 위해서, 인터리버(208)의 출력은 분할기(725)에 공급된다. 분할기(725)는 인터리버(208)가 출력하는 외부 부호 복호기(205)로부터의 출력에 기초한 사전 정보(220)를 데이터 서브블록에 대응하는 사이즈로 각각 분할한다. 다음에, 분할기(725)는 각각의 분할된 사전 정보(731, 732, 733)를 각각 PR 채널 복호기(721, 722, 723)에 공급한다. 각각의 PR 채널 복호기(721, 722, 723)는 각각의 분할된 사전 정보(731, 732, 733)를 이용하여 우도 연산을 행한다.

전술한 동작을 소정의 횟수만큼 반복함으로써, 반복 복호를 고속으로 실행할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에 의해 고밀도로 데이터가 기록된 기록 매체로부터 고속의 데이터 재생을 실현하는 반복 복호를 이용한 회로 규모가 적은 데이터 기록 재생 장치를 제공할 수 있다.

더욱이, 본 실시예에서는 하나의 데이터 블록을 데이터 서브블록으로 분할하여 광 디스크 상의 다른 복수의 위치에 분산되어 기록하기 때문에, 각 데이터 서브블록을 재생할 때에 가해지는 잡음의 영향이 각 데이터 서브블록에 따라 상이하다. 따라서, 반복 복호를 실행하는 경우에, 에러 발생의 수가 그 데이터 서브블록에 따라 변화된다. 이에 따라, 1 데이터 블록을 광 디스크의 연속하는 영역에 연속해서 기록한 경우에 비하여 반복 복호에 의한 에러 정정 능력을 더욱 향상시킬 수 있다.

Claims (11)

1. 입력 데이터가 컨볼루션 부호에 의해 부호화된 데이터 블록을 기록 매체에 기록하고, 부분 응답 채널을 통해서 재생하며, 재생 신호로부터 우도 정보를 이용한 반복 복호를 사용하여 상기 데이터 블록의 복호를 행하는, 반복 복호를 이용한 데이터 기록 재생 장치에 있어서,

   상기 컨볼루션 부호(convolutional code)에 의해 부호화된 데이터 블록을 복수의 데이터 서브블록으로 분할하는 수단과;

   상기 각각의 데이터 서브블록을 상기 기록 매체 상에서 인접하지 않는 위치에 기록하는 수단과;

   상기 기록 매체의 인접하지 않는 위치에 분산되어 기록된 상기 각각의 데이터 서브블록을 병렬로 검출하는 복수의 검출 수단

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 재생 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 분할하는 수단은 상기 데이터 블록을 인터리브한 후에, 상기 복수의 데이터 서브블록으로 분할하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 재생 장치.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 검출 수단의 각각에 의해 검출된 각각의 데이터 서브블록에 대한 우도 정보를 병렬로 계산하는 복수의 PR 채널 복호기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 재생 장치.
5. 삭제
6. 입력 데이터가 컨볼루션 부호에 의해 부호화된 데이터 블록을 기록 매체에 기록하고, 부분 응답 채널을 통해서 재생하며, 재생 신호로부터 우도 정보를 이용한 반복 복호를 사용하여 상기 데이터 블록의 복호를 행하는, 반복 복호를 이용한 데이터 기록 재생 방법에 있어서,

   상기 컨볼루션 부호에 의해 부호화된 데이터 블록을 복수의 데이터 서브블록으로 분할하는 단계와;

   상기 각각의 데이터 서브블록을 상기 기록 매체 상에서 인접하지 않는 위치에 기록하는 단계와;

   상기 기록 매체의 인접하지 않는 위치에 분산되어 기록된 상기 각각의 데이터 서브블록을 복수의 검출 수단을 이용하여 병렬로 검출하는 검출 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 재생 방법.
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11. 삭제

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