KR19980015459A

KR19980015459A - 에러 정정 검사 방법 및 장치

Info

Publication number: KR19980015459A
Application number: KR1019960034762A
Authority: KR
Inventors: 조용희
Original assignee: 김광호; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1996-08-21
Filing date: 1996-08-21
Publication date: 1998-05-25
Also published as: KR100207492B1

Abstract

본 발명은 에러 정정 검사 방법 및 장치를 공개한다. RS 코드를 적용하여 부호화된 데이타로부터 에러 정정을 위해 신드롬을 계산하는 단계, 신드롬으로부터 에러의 위치를 계산하는 단계 및 에러의 위치로부터 에러값을 계산하는 단계를 포함하는 복호화 방법에서 에러가 올바로 정정 되었는가를 검산하는 그 방법은, 에러의 위치(αjk)와 에러값(ejk)을 다음 식에 대입하여 비교 신드롬[S(1)]를 구하는 단계와,

비교 신드롬이 신드롬과 동일한가를 판단하는 단계와, 비교 신드롬과 신드롬이 동일하면, 에러가 올바로 정정된 것으로 결정하는 단계 및 비교 신드롬과 신드롬이 동일하지 않으면 에러가 올바로 정정되지 않았음으로 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하고, 시간적인 손실을 방지하고, 오정정에 의한 데이타 신뢰성의 하락을 방지하는 효과가 있다.

Description

에러 정정 검사 방법 및 장치

본 발명은 에러 정정에 관한 것으로서, 특히, 에러 정정을 수행한 후에, 에러 정정이 올바로 되었는가를 검사하는 에러 정정 검사 방법 및 그 방법을 수행하는 장치에 관한 것이다.

기본적으로 복호화부에서는 디스크로부터 입력한 데이타를 EFM(Eight to Fourteen Modulation) 플러스(plus) 복조하여 메모리에 저장하고, 에러 정정 부호(ECC:Error Correction Code) 단위 블럭이 들어온 후에는 에러 정정을 진행하고, 에러 정정을 마친 후에 데이타를 전송한다. 그리고, 각 기능들이 동시에 메모리를 엑세스하는 것을 방지하기 위해 메모리 제어부에 각 기능들의 우선 순위를 제어할 수 있는 기능을 갖게 하여, 동시에 메모리 엑세스 명령이 입력되면 우선 순위에 따라 순서대로 메모리가 엑세스되도록 한다.

이하, 에러 정정 방법을 디지탈 비디오 디스크(DVD:Digital Video Disl)시스템을 예를 들어 설명한다.

도 1은 DVD데이타 섹터의 구성도로서, 172바이트×12의 크기를 갖는다.

도 2는 DVD ECC 블럭의 구성도로서, 172바이트×192의 크기의 정보 필드와, 172바이트×16 크기의 PO데이타와, 10바이트×192 크기의 PI데이타로 구성된다.

DVD 시스템에서는 섹터와 블럭을 기준 단위로 하여 데이타를 처리한다. ECC는 도 2에 도시된 두개의 곱부호(product code) PI(182, 174) 및 P0(208, 192)를 사용하여 1블럭단위로 수행된다. PI(182, 174)는 174바이트의 정보 데이타에 10바이트의 패러티 코드가 부가되어, 182바이트가 한개의 코드를 이루는 것을 의미한다. 여기서, PI는 5개의 에러를 정정할 수 있고, PO는 8에러를 정정할 수 있다. 또한, PI는 10개 및 PO는 16개의 이레이저(erasure) 정정을 할 수 있는 강력한 에러 정정 능력을 갖는다.

PI 및 PO부호는 각각 리드 솔로몬(Reed-Solomon) 코드로 부호화되며, 복호화를 위해서는 일반적으로 유클리디언(Euclidian) 알고리즘 및 버러캠프 메시(Berlekamp Massy) 알고리즘을 사용한다.

도 3은 종래의 에러 정정 검사 방법을 설명하기 위한 복호화방법의 플로우차트로서, 신드롬을 구하여 에러의 위치 및 에러값을 계산하는 단계(제10∼제14단계) 및 에러 정정 검사를 위한 단계(제16단계)로 이루어진다.

도 3에 도시된 바와 같이, 리드 솔로몬 코드에 의해 부호화된 ECC를 포함하는 데이타에 에러가 존재하는가를 판단하기 위해, 복호화부는 에러 정정의 근간이 되는 신드롬(Syndrome)을 계산한다(제10단계). 신드롬이 '0'이 아닌 값을 가지면, 후술되는 버퍼캠프 메시 알고리즘 및 유클리디언 알고리즘을 사용하여 에러 위치 및 에러값을 구한다(제12 및 제14단계). 제14단계후에, 에러 위치 및 에러값이 제대로 정정되었는가를 검사하기 위해 신드롬을 다시 계산한다(제16단계). 즉, 에러 정정을 수행한 결과를 가지고, 다시 신드롬을 구하여 에러가 올바로 정정되었는가를 판단해야 되는데, 오정정을 하였더라도 다시 구한 신드롬 값은 '0'으로 되어 오정정이 이루어진 경우 이를 탐지할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 신드롬을 다시 한번 구하기 위해서는 많은 시간이 필요하게 되어 시간적으로도 상당한 손실이 발생하는 문제점이 있다. 그러므로, 전술한 종래의 에러 정정 검사 방법에 의해서는 에러 정정 시스템이 갖고 있는 특성상 오정정(miscorretion)(원래의 코드가 아닌 다른 코드로 정정함)이 될 가능성이 항상 존재한다.

한편, DVD시스템에서와 같이 많은 량의 데이타를 실시간으로 처리하기 위해서는 처리 시간의 단축의 필요성이 절실히 요구된다. 만일, 에러 정정 검사가 제대로 이루어지지 않았을 경우, 오정정에 의한 데이타 신뢰성이 하락하고, 다시 신드롬을 구해야 하기 때문에 에러 정정을 위해 소요되는 시간이 많이 증가하는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 에러 정정 검사 단계에서 신드롬을 다시 구하지 않고, 에러값과 에러위치를 이용하여 빠른 시간내에 데이타가 올바로 정정되었는가 검사하는 에러 정정 검사 방법을 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 에러 정정 검사 방법을 수행하는 에러 정정 검사 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 DVD데이타 섹터의 구성도이다.

도 2는 DVD ECC 블럭의 구성도이다.

도 3은 종래의 에러 정정 검사 방법을 설명하기 위한 복호화방법의 플로우차트이다.

도 4는 본 발명에 의한 에러정정 방법을 설명하기 위한 복호화 방법의 플로우차트이다.

도 5는 본 발명에 의한 에러 정정 장치의 블럭도이다.

상기 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 상기 목적을 달성하기 위해, 리드 솔로몬 코드를 적용하여 부호화된 데이타로부터 에러 정정을 위해 신드롬을 계산하는 단계, 상기 신드롬으로부터 에러의 위치를 계산하는 단계 및 상기 에러의 위치로부터 에러값을 계산하는 단계를 포함하는 복호화 방법에서 에러가 올바로 정정 되었는가를 검산하는 본 발명에 의한 에러 정정 검사 방법은, 상기 에러의 위치(αjk)와 상기 에러값(ejk)을 다음 식

에 대입하여 비교 신드롬[S(1)]를 구하는 단계와, 상기 비교 신드롬이 상기 신드롬과 동일한가를 판단하는 단계와, 상기 비교 신드롬과 상기 신드롬이 동일하면, 상기 에러가 올바로 정정된 것으로 결정하는 단계 및 상기 비교 신드롬과 상기 신드롬이 동일하지 않으면 상기 에러가 올바로 정정되지 않았음으로 결정하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 다른 목적을 달성하기 위해, 최초에 계산한 신드롬으로부터 에러의 위치들을 계산하고, 상기 에러의 위치들로부터 에러값들을 계산하는 에러 정정시스템에 포함되며, 상기 에러 정정의 정확여부를 검사하는 본 발명에 의한 에러 정정 검사 장치는, 상기 에러의 위치들과 상기 에러값들을 저장하는 제1저장수단과, 상기 제1저장수단에 저장된 에러의 위치들중 제1에러의 위치와 상기 제1에러의 위치에 상응하는 제1에러값을 저장하는 제1레지스터와, 상기 제1저장수단에 저장된 에러의 위치들중 제2에러의 위치와 상기 제2에러의 위치에 상응하는 제2에러값을 저장하는 제2레지스터와, 상기 제1 및 상기 제2레지스터에 저장된 값을 각각 입력하여, 곱하고, 곱한 값을 누산하여 비교 신드롬으로서 출력하는 갈로이스 필드 연산 수단과, 상기 비교 신드롬을 저장하는 제3레지스터와, 상기 최초에 계산한 신드롬을 저장하는 제2저장수단과, 상기 제2저장수단에 저장된 신드롬과 상기 비교 신드롬을 비교하고, 비교 결과를 출력하는 비교수단 및 상기 비교 결과에 상응하여 에러가 올바로 정정되었는가를 표시하는 에러 정정 정오신호를 출력하고, 상기 제1 및 상기 제2저장수단 및 상기 제1, 2 및 3레지스터들의 데이타 입출력을 제어하는 제어수단으로 구성되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 의한 에러 정정 검사 방법 및 그 방법을 수행하는 장치의 구성 및 동작을 첨부한 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 4는 본 발명에 의한 에러정정 방법을 설명하기 위한 복호화 방법의 플로우차트로서, 계산한 신드롬으로부터 에러의 위치 및 에러값을 계산하는 단계(제10∼14단계) 및 에러 정정이 올바로 되었는가를 검산하는 단계(제20∼제26단계)로 이루어진다.

먼저, 복호화부(미도시)는 신드롬을 계산한다(제10단계). 최초에 디스크로부터 수신된 데이타열은 PO의 경우, 다음 수학식 1과 같이 표시된다.

이 때, 신드롬[S(0)∼S(15)]은 다음 수학식 2와 같이 계산된다.

수학식 2에서 계산된 신드롬이 '0'이면 에러가 없고, '0'이 아닌 값을 갖으면 에러가 있는 것으로 판단된다. 만일, 에러가 존재하면 에러의 위치를 찾기 위해 버러캠프 메시 알로리즘을 사용하여 에러의 위치를 계산한다(제12단계). 제12단계에서, 버러캠프 메시 알고리즘은 에러 위치 다항식을 구하기 위해 초기값을 설정하고, 각각의 매개 변수 및 불일치(discrepancy) 값을 구하여 이들의 상관 관계에 따라 발생한 에러 만큼의 에러 위치 다항식의 계수값을 구한다. 버러 캠프 메시 알고리즘의 결과 얻을 수 있는 에러 위치 다항식[σ(x)]는 발생한 에러 만큼의 계수를 갖으며 다음 수학식 3과 같이 표현된다.

수학식 3으로부터의 에러 위치 다항식으로부터 다음 수학식 4와 같이 에러 추정 다항식(error evaluation polynomial)(Ω(X))을 구한다.

수학식 4의 에러 추정 다항식으로부터 다음 수학식 5와 같이 에러값(ejm) 을 구한다(제14단계).

한편, 제10∼14단계들을 통해, 수신한 데이타로부터 에러가 발생한 경우에, 에러의 위치 및 패턴을 계산하여 에러를 보정한다. 그러나, 이 때, 제10∼14단계를 통한 에러 정정 과정이 정상적으로 이루어졌는가를 검사하기 위한 검사 과정이 필요하며, 이러한 본 발명에 의한 검사 과정을 다음과 같이 설명한다.

도 5는 본 발명에 의한 에러 정정 방법이 수행되는 에러 정정 검사 장치의 블럭도로서, 에러의 위치들(IN1)과 에러값들(IN2)을 저장하는 제1저장부(30), 제1저장부(30)에 저장된 에러의 위치들중 제1에러의 위치와 제1에러의 위치에 상응하는 제1에러값을 저장하는 제1레지스터(32), 제1저장부(30)에 저장된 에러의 위치들중 제2에러의 위치와 제2에러의 위치에 상응하는 제2에러값을 저장하는 제2레지스터(34), 제1 및 제2레지스터(32 및 34)에 저장된 값을 각각 입력하여, 곱하고, 곱한 값을 누산하여 비교 신드롬으로서 출력하는 갈로이스 필드(GF:Galois Field, 이하 GF라 한다) 연산부(36), 비교 신드롬을 저장하는 제3레지스터(40), 최초에 계산한 신드롬을 저장하는 제2저장부(42), 제2저장부(42)에 저장된 신드롬과 비교 신드롬을 비교하고, 비교 결과를 출력하는 비교부(44) 및 비교 결과에 상응하여 에러가 올바로 정정되었는가를 표시하는 에러 정정 정오신호(OUT)를 출력하고, 제1 및 제2저장부(30 및 42) 및 제1, 2 및 3레지스터들(32, 34 및 40)의 데이타 입출력을 제어하는 제어부(38)로 구성된다.

제14단계후에, 도 5에 도시된 에러 정정 검사 장치의 제1저장부(30)는 입력단자 IN1을 통해 에러위치(αj)들을 입력하고, 입력단자 IN2를 통해 에러값(ej)을 입력하여, 제어부(38)의 제어하에, 각각 제1 및 제2레지스터(32 및 34)로 출력한다.

GF 연산부(36)는 제1 및 제2레지스터(32 및 34)에 저장된 에러 위치 및 에러값을 입력하여 다음 수학식 6과 같이, 비교 신드롬[S(1)]을 계산한다.

여기서, 수학식 6은 수학식 2의 신드롬중의 하나임을 알 수 있다. 이렇게 하나의 신드롬을 통해 에러 정정 검사를 수행할 수 있는 이유는 다음과 같다.

DVD 시스템에서 적용하는 리드 솔로몬 코드의 경우, PI 및 PO의 부호간의 거리는 각각 11 및 17로서 이는 코드와 코드 사이에 최소한 11심볼(바이트) 및 17 심볼(바이트)은 다른 배열을 갖고 있음을 의미하는 것으로서, 예를 들어, PI부호의 경우, 임의의 코드1과 코드2 사이에는 최소한 11심볼(바이트) 이상은 다른 배열을 갖고 있음을 의미한다. 이는 코드1의 데이타에서 6심볼(바이트)의 에러가 발생한 경우, 코드2에서는 5심볼(바이트)의 에러가 발생한 경우와 같게 된다. 따라서, 원래의 코드1에서 발생한 에러에 의해 에러 정정을 수행한 결과는 코드2로 정정될 가능성이 항상 존재하며, 이는 모든 부호어에 있어 공통적인 문제이다.

한편, 계산된 비교 신드롬은 제3레지스터(40)에 저장된다. 비교부(44)는 제3레지스터(40)에 저장된 비교 신드롬과 제2저장부(42)에 저장된 최초에 계산된 신드롬을 입력하여 동일한가 비교하고, 비교된 결과를 제어부(38)로 출력한다(제22단계).

제어부(38)는 입력한 비교된 결과에 응답하여, 에러가 올바로 정정되었는가 정정되지 않았는가를 알 수 있는 에러 정오(正吳)신호를 출력단자 OUT를 통해 출력한다. 즉, 에러가 올바로 정정되었으면 고레벨의 정오 신호를 출력하고(제24단계), 에러가 올바로 정정되지 않았으면, 저레벨의 정오 신호를 출력한다(제26단계).

전술한 본 발명에 의한 에러 정정 검사 방법 및 이 방법을 수행하는 장치는 디지탈 비디오 디스크를 갖는 광 디스크 재생장치의 디지탈 비디오 신호 처리 장치에 포함될 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 에러 정정 방법 및 장치는 종래의 에러 정정 방법에서 PI 및 PO에 대해 각각 180클럭과 208클럭이 필요했던 반면, 에러정정 검사를 위한 시간이 100클럭 이내로 가능해진다. 그러므로, 종래의 에러 정정 검사 방법보다 빨리 검사를 수행하여, 시간적인 손실을 방지하고, 오정정에 의한 데이타 신뢰성의 하락을 방지하는 효과가 있다.

Claims

리드 솔로몬 코드를 적용하여 부호화된 데이타로부터 에러 정정을 위해 신드롬을 계산하는 단계, 상기 신드롬으로부터 에러의 위치를 계산하는 단계 및 상기 에러의 위치로부터 에러값을 계산하는 단계를 포함하는 복호화 방법에서 에러가 올바로 정정 되었는가를 검산하는 에러 정정 검사 방법에 있어서,

상기 에러의 위치(αjk)와 상기 에러값(ejk)을 다음 식에 대입하여 비교 신드롬[S(1)]를 구하는 단계;

상기 비교 신드롬이 상기 신드롬과 동일한가를 판단하는 단계;

상기 비교 신드롬과 상기 신드롬이 동일하면, 상기 에러가 올바로 정정된 것으로 결정하는 단계; 및

상기 비교 신드롬과 상기 신드롬이 동일하지 않으면 상기 에러가 올바로 정정되지 않았음으로 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 에러 정정 검사 방법.
제1항에 있어서, 상기 복호화 방법은 디지탈 비디오 디스크를 포함한 광 디스크 재생 장치의 디지탈 신호 처리부에서 수행되는 것을 특징으로 하는 에러 정정 검사 방법.
최초에 계산한 신드롬으로부터 에러의 위치들을 계산하고, 상기 에러의 위치들로부터 에러값들을 계산하는 에러 정정시스템에 포함되며, 상기 에러 정정의 정확여부를 검사하는 에러 정정 검사 장치에 있어서,

상기 에러의 위치들과 상기 에러값들을 저장하는 제1저장수단;

상기 제1저장수단에 저장된 에러의 위치들중 제1에러의 위치와 상기 제1에러의 위치에 상응하는 제1에러값을 저장하는 제1레지스터;

상기 제1저장수단에 저장된 에러의 위치들중 제2에러의 위치와 상기 제2에러의 위치에 상응하는 제2에러값을 저장하는 제2레지스터;

상기 제1 및 상기 제2레지스터에 저장된 값을 각각 입력하여, 곱하고, 곱한 값을 누산하여 비교 신드롬으로서 출력하는 갈로이스 필드 연산 수단;

상기 비교 신드롬을 저장하는 제3레지스터;

상기 최초에 계산한 신드롬을 저장하는 제2저장수단;

상기 제2저장수단에 저장된 신드롬과 상기 비교 신드롬을 비교하고, 비교 결과를 출력하는 비교수단; 및

상기 비교 결과에 상응하여 에러가 올바로 정정되었는가를 표시하는 에러 정정 정오신호를 출력하고, 상기 제1 및 상기 제2저장수단 및 상기 제1, 2 및 3레지스터들의 데이타 입출력을 제어하는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 에러 정정 검사 장치.
디지탈 비디오 디스크를 갖는 광 디스크 재생장치의 디지탈 비디오 신호 처리 장치에 포함되며, 상기 디스크로부터 독출한 데이타로부터 신드롬, 에러 위치들 및 에러값을 계산하는 에러 정정시스템의 상기 에러 정정의 정확여부를 검사하는 에러 정정 검사 장치에 있어서,

상기 에러 위치들과 상기 에러값들을 저장하는 제1저장수단;

상기 제1저장수단에 저장된 상기 에러 위치들중 제1에러 위치와 상기 제1에러 위치에 상응하는 제1에러값을 저장하는 제1레지스터;

상기 제1저장수단에 저장된 상기 에러 위치들중 제2에러 위치와 상기 제2에러 위치에 상응하는 제2에러값을 저장하는 제2레지스터;

상기 제1 및 상기 제2레지스터에 저장된 값을 각각 입력하여, 곱하고, 곱한 값을 누산하여 비교 신드롬으로서 출력하는 갈로이스 필드 연산 수단;

상기 비교 신드롬을 저장하는 제3레지스터;

상기 신드롬을 저장하는 제2저장수단;

상기 제2저장수단에 저장된 신드롬과 상기 비교 신드롬을 비교하고, 비교 결과를 출력하는 비교수단; 및

상기 비교 결과에 상응하여 상기 에러가 올바로 정정되었는가를 표시하는 에러 정정 정오신호를 출력하고, 상기 제1 및 상기 제2저장수단 및 상기 제1, 2 및 3레지스터들의 데이타 입출력을 제어하는 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 에러 정정 검사 장치.