KR19990051342A - 광디스크의 데이터 부호화방식 - Google Patents

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Abstract

서로 이웃된 제1나선과 제2나선을 갖는 쌍나선 구조의 트랙을 가지며, 이웃된 제1나선과 제2나선에 동시에 정보를 기록할 수 있도록 된 광디스크의 데이터 부호화방식이 개시되어 있다.
이 개시된 방식은 상기 제1나선과 제2나선 트랙 각각에 형성되는 피트의 유무에 따른 4진을 이용하며, 8비트-8비트 NRZI 기록용 변조코드를 사용하는 단계와; 각 8비트 단위 사이에 2 채널머징비트를 추가하여 10채널비트로 변환하고, 연속되는 최소 0의 수가 2인 RLL 코드를 사용하는 단계;를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

Description

광디스크의 데이터 부호화방식
본 발명은 쌍나선 트랙을 하나의 빔으로 동시에 재생할 수 있도록 된 구조의 광디스크 및 고속/고밀도 구현이 가능하도록 개선된 데이터 부호화방법에 관한 것이다.
일반적으로 CD-ROM, DVD-ROM 등의 재생전용 광디스크는 도 1에 도시된 바와 같이, 그 기록면 상에 단나선 트랙(1)의 기록신호 배열을 가진다.
상기 기록신호 각각은 소정 깊이로 인입 형성되며, 그 길이를 달리하는 다수의 피트들(3)로 구성되며, 각 피트의 형성 유무 및 길이에 따라 2진방식으로 정보를 기록한다.
즉, 광픽업(미도시)에 의해 상기 피트(3)의 가장자리부분과 그 이외의 부분에서의 회절량 차이를 이용하여 '0'과 '1'의 두 가지 상태로 구분하고, 이를 부호화 및 복호화함에 의해 정보신호를 기록한다.
상기한 바와 같이 구성된 광디스크는 그 크기 제한, 각 트랙에 맺히는 광스폿의 크기 한정에 따른 각 트랙 사이를 줄이는 것에 따른 제한, 피트의 최소길이 제한 등에 의해 기록밀도를 높이는데 한계가 있다.
또한, 한 면에 0.65기가바이트의 기록용량을 갖는 CD-ROM의 경우에는 선속도 28.8 m/s, 클럭 주파수 약 100 MHz로 읽을 때, 전면(全面)을 읽는데 3분여 시간이 걸리고, 한 면에 4.7기가바이트의 기록용량을 갖는 DVD-ROM의 경우에는 선속도 6.98 m/s, 클러 주파수 58.36 MHz로 읽을 때, 전면(全面)을 읽는데 22분여 시간이 걸리는 등의 재생시간이 길다는 단점이 있다.
이와 같은 점을 감안하여 본 출원인은 도 2에 도시된 바와 같이, 일 광빔으로 두 나선트랙을 동시에 읽을 수 있도록 트랙구조가 개선된 재생전용 광디스크를 제안한 바 있다.
이 재생전용 광디스크(10)는 기록면 상에 서로 이웃되게 배치된 제1나선(12)과 제2나선(14)으로 이루어진 쌍나선 구조의 트랙(11)이 형성되며, 각 트랙(11)에는 기록신호가 형성되어 있다. 상기 기록신호 각각은 소정 깊이로 인입 형성되며, 그 길이를 달리하는 다수의 피트들(20)로 구성되며, 제1나선(12)과 제2나선(14)에 형성된 피트(20)의 배치 관계에 따라 정보를 기록한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 쌍나선 구조의 트랙을 갖는 재생전용 광디스크 상의 정보기록밀도를 높일 수 있도록 된 광디스크의 데이터 부호화방식을 제공하는데 목적이 있다.
도 1은 종래 단나선 구조의 재생전용 광디스크를 나타낸 개략적인 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광디스크의 데이터 부호화방식을 설명하기 위해 나타낸 쌍나선 구조를 갖는 광디스크의 개략적인 도면.
도 3a 내지 도 3d 각각은 도 2 광디스크의 광이 조사되는 부분에 대한 기록 피트를 보인 개략적인 도면.
도 4는 도 2의 광디스크에 기록된 데이터의 상태를 나타낸 상태도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10...광디스크 11...트랙
12...제1나선 14...제2나선
20...피트 30...광스폿
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 서로 이웃된 제1나선과 제2나선을 갖는 쌍나선 구조의 트랙을 가지며, 이웃된 제1나선과 제2나선에 동시에 정보를 기록할 수 있도록 된 광디스크의 데이터 부호화방식에 있어서, 상기 제1나선과 제2나선 트랙 각각에 형성되는 피트의 유무에 따른 4진을 이용하며, 8비트-8비트 NRZI 기록용 변조코드를 사용하는 단계와; 각 8비트 단위 사이에 2 채널머징비트를 추가하여 10채널비트로 변환하고, 연속되는 최소 0의 수가 2인 RLL 코드를 사용하는 단계;를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 부호화방식이 적용되는 광디스크(10)는 서로 이웃되며 각각 정보신호인 피트(20)가 형성된 제1나선(12)과 제2나선(14)을 갖는 쌍나선 구조의 트랙(11)을 가지며, 일 광픽업에서 조사된 광스폿(30)을 이용하여 이웃된 제1나선(12)과 제2나선(14)에 동시에 정보를 재생할 수 있도록 되어 있다. 여기서, 상기 제1나선(12)과 제2나선(14) 각각에 대한 정보 피트(20)의 기록은 통상의 듀얼 빔 레코더(미도시)에 의해 가능하므로 그 자세한 설명은 생략한다.
일 광픽업에 의해, 제1나선(12)에 형성된 피트의 가장자리부분과 그 이외의 부분에서의 회절량 차이에 의한 두가지 상태와, 제2나선(14)에 형성된 피트의 가장자리부분과 그 이외의 부분 에서의 회절량 차이에 의한 두 가지 상태를 이용하여, 도 3a 내지 도3d 각각에 도시된 바와 같이, '00', '01', '10', '11' 의 네 가지 상태의 4진 데이터를 얻을 수 있다. 이를 이용한 부호화방식에 따라 4진 데이터를 기록하고, 이를 복호화함에 고밀도 정보 기록이 가능하다.
본 발명의 광디스크의 부호화방식은 4진을 이용하며, 입력되는 8비트의 데이터 비트를 8비트로 변조하는 8비트-8비트 NRZI(Non Return to Zero Inverted) 기록용 변조코드를 사용한다. 이 NRZI 변조코드를 이용한 기록방식은 입력되는 데이터 비트가 '1'인 경우에 대해, 변조코드가 로우(Low)에서 하이(High) 또는 하이에서 로우로 변화되도록 하여, 그 변화된 신호를 광디스크에 기록하는 방식이다. 여기서, 데이터 비트 '1'이 의미하는 것은 상기한 네가지 상태 '00', '01', '10', '11' 각각이 다른 상태로 변화되는 경우를 의미한다.
입력되는 데이터 비트에 있어서, '1'인 데이터 비트가 연속적으로 입력되는 경우와, '0'인 데이터 비트가 한 채널 내에 연속적으로 배치됨에 의한 에러 발생을 줄이기 위하여, 각 채널비트에 적어도 하나의 '1'인 데이터 비트가 포함되고, 연속되는 최소 0의 수가 2인 RLL(Run Length Limited) 코드를 사용한다.
NRZI 변조코드를 기록하는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 네 가지 상태 '00', '01', '10', '11' 에서의 트랜지션(transition)은 0, 1, J, Q를 가진다.
즉, 시계방향으로 '00', '01', '10', '11' 각각의 상태를 배치시킨 경우, 조건 0은 각 기록 데이터의 상태가 변화하지 않는 경우을 나타낸다. 이 경우, 상기 NRZI 변조코드는 앞단의 '00', '01', '10' 또는, '11'를 그대로 유지한다.
트랜지션 1, J, Q 각각은 각 기록피트의 상태가 시계방향, 반시계방향 또는 대각선 방향으로 변화하는 경우를 나타낸다. 이 트랜지션 1, J, Q 의 경우, 상기 NRZI 변조코드는 앞단이 하이인 경우 로우로 바꾸어주고, 앞단이 로우인 경우 하이로 바꾸어준다.
상기한 바와 같은, 상태를 갖는 NRZI 변조코드의 코드워드 수는 표 1에 도시된 바와 같이, 267 코드를 갖는다.
즉, RLL 코드를 만족하기 위하여는 상기 8 비트 전체에 '1'인 데이터 비트가 하나 내지 셋 들어갈 수 있다.
8 비트 전체에 걸쳐 데이터 비트 '1'이 하나인 경우, 트랜지션 1, J, Q 각각에 대해 8개의 코드를 가질 수 있으므로, 24코드를 구현할 수 있다.
또한, 8 비트 전체에 걸쳐 데이터 비트 '1' 사이에 '0'이 최소 둘인 경우를 만족하면서 데이터 비트 '1'이 둘인 경우, 조건 (1,1), (1,J), (1,Q), (J,1), (J,J), (J,Q), (Q,1), (Q,J), (Q,Q) 각각에 대해 15개의 코드를 가질 수 있으므로, 135코드를 구현할 수 있다.
B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8
1 1 0 0 0 0 0 0 0 24 코드
2 0 1 0 0 0 0 0 0
3 0 0 1 0 0 0 0 0
4 0 0 0 1 0 0 0 0
5 0 0 0 0 1 0 0 0
6 0 0 0 0 0 1 0 0
7 0 0 0 0 0 0 1 0
8 0 0 0 0 0 0 0 1
9 1 0 0 1 0 0 0 0 135 코드
10 1 0 0 0 1 0 0 0
11 1 0 0 0 0 1 0 0
12 1 0 0 0 0 0 1 0
13 1 0 0 0 0 0 0 1
14 0 1 0 0 1 0 0 0
15 0 1 0 0 0 1 0 0
16 0 1 0 0 0 0 1 0
17 0 1 0 0 0 0 0 1
18 0 0 1 0 0 1 0 0
19 0 0 1 0 0 0 1 0
20 0 0 1 0 0 0 0 1
21 0 0 0 1 0 0 1 0
22 0 0 0 1 0 0 0 1
23 0 0 0 0 1 0 0 1
24 1 0 0 1 0 0 1 0 108코드
25 1 0 0 1 0 0 0 1
26 1 0 0 0 1 0 0 1
27 0 1 0 0 1 0 0 1
267 코드
또한, 8 비트 전체에 걸쳐 데이터 비트 '1' 사이에 '0'이 최소 둘인 경우를 만족하면서 데이터 비트 '1'이 셋인 경우, 조건 (1,1,1), (1,1,J), (1,1,Q), (1,J,1), (1,J,J), (1,J,Q), (1,Q,1), (1,Q,J), (1,Q,Q), (J,1,1), (J,1,J), (J,1,Q), (J,J,1), (J,J,J), (J,J,Q), (J,Q,1), (J,Q,J), (J,Q,Q), (Q,1,1), (Q,1,J), (Q,1,Q), (Q,J,1), (Q,J,J), (Q,J,Q), (Q,Q,1), (Q,Q,J), (Q,Q,Q) 각각에 대해 4개의 코드를 가질 수 있으므로 108코드를 구현할 수 있다.
상기한 바와 같이 구현된 총 267 변조 코드 워드중 8비트에 해당하는 256 코드를 데이터 기록에 이용한다.
상기 NRZI 변조코드에 의한 코드를 사용하여 광디스크에 데이터를 기록하는 경우에 있어서, 8 비트 단위로 된 변조비트 스트림의 서로 이웃한 일 변조비트의 끝부분과, 다른 변조비트의 앞부분 각각에 데이터 비트 '1'이 존재하여, 상기한 RLL코드 조건을 만족하지 못할 우려가 있다. 이를 감안하여 변조된 8 비트 단위 사이에 2 채널머징비트를 추가하여 10 채널비트로 기록한다.
따라서, 본 발명은 상기한 NRZI 변조코드 갖는 10채널비트의 기록신호가 두 나선에 걸쳐 4가지 상태 구현이 가능한 피트 신호로 기록되므로 기록밀도를 높일 수 있다.
또한, 이론적으로 단위 채널비트를 기록하기 위해 필요한 트랙길이를 2진으로 기록하는 경우에 비하여 절반으로 줄일 수 있으므로, 광디스크에 기록된 데이터의 재생시 광디스크의 회전속도를 증대시키지 않고도, 재생속도를 대략 두배 증대시킬 수 있다.

Claims (2)

  1. 서로 이웃된 제1나선과 제2나선을 갖는 쌍나선 구조의 트랙을 가지며, 이웃된 제1나선과 제2나선에 동시에 정보를 기록할 수 있도록 된 광디스크의 데이터 부호화방식에 있어서,
    상기 제1나선과 제2나선 트랙 각각에 형성되는 피트의 유무에 따른 4진을 이용하며, 8비트-8비트 NRZI 기록용 변조코드를 사용하는 단계와;
    각 8비트 단위 사이에 2 채널머징비트를 추가하여 10채널비트로 변환하고, 연속되는 최소 0의 수가 2인 RLL 코드를 사용하는 단계;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 광디스크의 데이터 부호화방식.
  2. 제1항에 있어서, 상기 NRZI 기록용 변조코드는 267 코드워드를 포함하고, 이중 256 코드워드를 사용하는 것을 특징으로 하는 광디스크의 데이터 부호화방식.
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KR100545800B1 (ko) * 2002-10-01 2006-01-24 엘지전자 주식회사 이중 트랙 구조를 갖는 광디스크와, 광디스크 장치에서의데이터 기록 및 재생방법

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