KR20010103200A

KR20010103200A - 광기록매체의 데이터 변/복조 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20010103200A
Application number: KR1020000024079A
Authority: KR
Inventors: 안성근
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 2000-05-04
Filing date: 2000-05-04
Publication date: 2001-11-23
Also published as: KR100672399B1

Abstract

본 발명은 디지털 섬 밸류를 최소로 유지하면서 기록밀도를 높이도록 한 광기록매체의 데이터 변/복조방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 광기록매체의 데이터 변조방법은 소스데이터에 대응하는 변환데이터가 등재된 제1 변조테이블을 이용하여 소스데이터를 변환데이터로 변환하는 단계와; 변환데이터를 광기록매체에 적합한 채널데이터로 변환하는 단계와; 채널데이터의 디지털 섬 밸류가 최소가 되도록 특정 소스데이터에 대응하여 별도의 변환 데이터가 등재된 제2 변조테이블을 마련하는 단계와; 제2 변조테이블을 이용하여 특정 소스데이터를 변환데이터로 변환하고 광기록매체에 적합한 채널데이터로 변환하는 단계와; 채널데이터에 대한 디지털 섬 밸류를 판단하여 디지털 섬 밸류가 최소가 되는 변환 데이터를 상기 제1 및 제2 변조테이블에서 선택하여 상기 광기록매체 상에 기록하는 단계를 포함하며, 본 발명에 따른 데이터 복조방법은 광기록매체로부터 채널 데이터를 검출하는 단계와; 채널 데이터에 대응하는 변환데이터가 등재된 제1 변조테이블과 변조시 채널 데이터의 디지털 섬 밸류가 최소가 되도록 특정 소스데이터에 대응하여 별도의 변환 데이터가 등재된 제2 변조테이블을 이용하여 채널 데이터를 복조하는 단계를 포함한다.

본 발명에 의하면, 직류제어를 위한 비트를 추가하지 않고도 직류성분을 억제할 수 있다.

Description

광기록매체의 데이터 변/복조 방법 및 장치 {Method of Modulating and Demodulating Data of Optical Recording Medium}

본 발명은 광기록매체의 데이터 변/복조방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 디지털 섬 밸류를 최소로 유지하면서 기록밀도를 높이도록 한 광기록매체의 데이터 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, 재생클럭이 안정할 것, 안정된 데이터 검출을 위하여 지터마진(Jitter Margin)을 확보할 것, 데이터 검출과 트랙킹 서보가 안정되기 위하여 직류(DC) 또는 디지털 섬 밸류(Digital Sum Value : 이하 "DSV"라 함)가 적을 것, 에러전파가 없거나 적을 것 및 기록밀도를 높이기 위하여 적은 비트 수로 변/복조할 것 등이 요구되고 있다.

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. 이와 같은 변조 방식에 의해 고주파대역의 데이터신호가 저주파대역으로 변환됨으로써 서보계의 동작을 안정화시키게 된다.

EFM 방식은 1 바이트(Byte) 즉, 8 비트(bit)의 데이터를 3 비트의 결합비트를 포함하여 17 비트의 심볼데이터(이하 "변조데이터"라 함)로 변환하고, DVD에 적용되는 EFM+ 방식은 8비트의 데이터를 이전 상태에 따라 16비트의 변조데이터로 변환 하게 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. 여기사, 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 이하로 들어가도록 한정됨을 의미한다. 이에 비하여, DVD의 RLL은 (2,9)이다.

이와 같은 변조방식은 변환 테이블을 이용하여 소스 데이터를 변조 데이터로 1 대 1 매핑(Mapping)하는 고정블록방식(Fixed Block Schme)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. 고정블록방식은 코드 레이트(Code rate)와 RLL이 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, 이때 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 데이터롤 1 대 1 매핑하게 되므로 에러가 없다는 장점이 있는 반면에, 전술한 바와 같이 바이트와 바이트 사이에 결합비트와 RLL을 만족하지 못하는 경우에 추가되는 비트들에 의해 데이터의 기록용량이 제한되는 단점이 있다.

한편, DVD에서 사용되는 변조방식은 이전상태를 보고 매핑을 하므로 결합을 위해 추가로 비트가 필요하지 않지만 알고리즘이 복잡해지고 테이블의 수가 많아지는 문제점이 있다. 특히, 이러한 변조방식을 고정블록방식과 대비하여 룩-어헤드(Look-ahead) 방식이라 한다. 고정블록방식에 비하여 룩-어헤드 방식의 변/복조방법은 기록용량을 높일 수 있는 장점이 있다. 이러한 룩-어헤드 방식은 현재의 데이터(심볼)를 다음 데이터에 의존하여 변/복조하는 방법이다. 경우에 따라서 룩-어헤드 방식은 현재의 데이터를 이전 데이터에 의존하여 변/복조할 수도있다. 이 룩-어헤드 방식은 알고리즘이 간단하므로 하드웨어의 복잡도가 낮으며 직류균형을 맞추기 위하여 필요한 추가 비트수가 2 비트이므로 고정블록방식에 비하여 기록용량을 높을 수 있다. 그러나 룩-어헤드 방식은 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 코트 레이트이고 RLL이 (1,7) 또는 (1,8)로 개발되는 추세에 있다. 이 경우에 재생 데이터 및 서보계의 안정화를 위하여, DSV가 최소화되어야 한다. 이러한 고밀도 광기록매체의 변조방식은 전술한 바와 같이 기존의 CD나 DVD의 변조방식을 이용할 수 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 디지털 섬 밸류를 최소로 유지하면서 기록밀도를 높이도록 한 광기록매체의 데이터 변/복조방법 및 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 광기록매체의 데이터 변/복조장치를 나타내는 블록도.

도 2는 도 1에 도시된 변조구문 분석기/DSV 제어신호 생성기를 상세히 나타내는 블록도.

도 3은 도 1에 도시된 인코더를 상세히 나타내는 블록도.

도 4는 도 1에 도시된 DSV 계산기/제어유닛을 상세히 나타내는 블록도.

도 5는 도 1에 도시된 복조 구문 분석기를 상세히 나타내는 블록도.

도 6은 도 1에 도시된 디코더를 상세히 나타내는 블록도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

2 : 변조장치 4 : 복조장치

6 : 직/병렬 변환기 8,16,46 : 쉬프트 레지스터

10 : 변조구문 분석기/DSV 제어신호 생성기

12 : 인코더 13 : DSV 계산기/제어유닛

14 : 직/병렬 변환기 18 : 복조구문 분석기

20 : 디코더 22,36,40 : 병/직렬 변환기

24,38,42 : NRZI 변환기 26,52 : 패턴 매칭기

28,54 : 패턴매칭 카운터 30 : 오어게이트

32,56 : 변환 테이블 34,50,58 : 멀티플렉서

44 : DSV 계산기 48 : 비교기

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 광기록매체의 데이터 변조방법은 소스데이터에 대응하는 변환데이터가 등재된 제1 변조테이블을 이용하여 소스데이터를 변환데이터로 변환하는 단계와; 변환데이터를 광기록매체에 적합한 채널데이터로 변환하는 단계와; 채널데이터의 디지털 섬 밸류가 최소가 되도록 특정 소스데이터에 대응하여 별도의 변환 데이터가 등재된 제2 변조테이블을 마련하는 단계와; 제2 변조테이블을 이용하여 특정 소스데이터를 변환데이터로 변환하고 광기록매체에 적합한 채널데이터로 변환하는 단계와; 채널데이터에 대한 디지털 섬 밸류를 판단하여 디지털 섬 밸류가 최소가 되는 변환 데이터를 상기 제1 및 제2 변조테이블에서 선택하여 상기 광기록매체 상에 기록하는 단계를 포함한다.

본 발명의 광기록매체의 데이터 복조방법은 광기록매체로부터 채널 데이터를 검출하는 단계와; 채널 데이터에 대응하는 변환데이터가 등재된 제1 변조테이블과 변조시 채널 데이터의 디지털 섬 밸류가 최소가 되도록 특정 소스데이터에 대응하여 별도의 변환 데이터가 등재된 제2 변조테이블을 이용하여 채널 데이터를 복조하는 단계를 포함한다.

본 발명의 광기록매체의 데이터 변조장치는 소스데이터에 대응하는 변환데이터가 등재된 제1 변조테이블을 이용하여 소스데이터를 변환데이터로 변환하는 제1 변조수단과; 변환데이터를 광기록매체에 적합한 채널데이터로 변환하는 제1 채널 데이터 변환수단과; 채널데이터의 디지털 섬 밸류가 최소가 되도록 특정 소스데이터에 대응하여 별도의 변환 데이터가 등재된 제2 변조테이블을 이용하여 특정 소스데이터를 변환데이터로 변환하는 제2 변조수단과; 제2 변조수단에 의해 변환된 변환데이터를 광기록매체에 적합한 채널데이터로 변환하는 제2 채널 데이터 변환수단과; 채널데이터에 대한 디지털 섬 밸류를 판단하여 디지털 섬 밸류가 최소가 되는 변환 데이터를 상기 제1 및 제2 변조테이블에서 선택하는 선택수단과; 선택수단에 의해 선택된 변환데이터를 광기록매체 상에 기록하는 기록수단을 구비한다.

본 발명의 광기록매체의 데이터 복조장치는 광기록매체로부터 채널 데이터를 검출하는 검출수단과; 채널 데이터에 대응하는 변환데이터가 등재된 제1 변조테이블과 변조시 채널 데이터의 디지털 섬 밸류가 최소가 되도록 특정 소스데이터에 대응하여 별도의 변환 데이터가 등재된 제2 변조테이블을 이용하여 채널 데이터를 복조하는 복조수단을 구비한다.

상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

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

본 발명에 따른 광기록매체의 데이터 변/복조 방법은 데이터 변조시 코드 레이트가 2/3이고 RLL이 (1,8)로 된다. 이를 위하여, 미니멈 런 랭스(Minimum Run Length)가 '1'이고 맥시멈 런 랭스(Maximum Run Length)가 '8'이 되는 경우를 고려하여 아래의 표 1과 같이 소스워드 2비트에 대하여 코드워드 3비트를 할당한다.

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

표 1에 있어서, 소스워드가 '00'인 경우에 '0'과 '0'사이에 '1'을 삽입하고, '01'인 경우에 '0'과 '1'사이의 미니멈 런 랭스를 고려하여 '0'을 삽입한다. 마찬가지로, 소스워드가 '10'과 '11'인 경우에 '1'과 '0'사이와 '1'과 '1' 사이에 '0'을 삽입한다.

표 1의 2비트 - 3비트 변환 테이블에 있어서 2비트의 소스워드열이 연속되는 경우에 미니멈 런 랭스 '1'의 조건이 만족되지 않는 경우가 발생한다. 표 1에 있어서 미니멈 런 랭스가 만족되지 않는 경우는 연속된 4 비트의 소스워드에서 두 번째 비트와 세 번째 비트가 모두 '1'인 경우로서 소스워드 '01'과 '10'이 연속되는 경우, '01'과 '11'이 연속되는 경우, '11'과 '10'이 연속되는 경우 및 '11'과 '11'이 연속되는 경우가 있다. 이 경우, 표 2와 같은 변환 테이블을 이용하여 소스워드에 별도의 코드워드를 할당하여 변/복조하게 된다.

소스워드(Source Word)	코드워드(Code Word)
01 10	010 000
01 11	001 000
11 10	000 100
11 11	101 000

표 2에서 소스워드가 '01 10'인 경우에는 '010 000'으로 변환된다. 데이터 복조시에는 현재 검출된 데이터가 '010'이고 다음 데이터가 '000'이면 '01 10'으로 변환된다.

이렇게 표 2와 같은 변환 테이블을 이용하여 데이터를 변조하면 데이터 복조시에 현재의 데이터를 표 2와 같은 변조방법의 역으로 직접 결정할 수 있다.

표 1 및 표 2와 같은 변환 테이블을 이용하여 데이터를 복조하는 경우에 코드워드 '010 000 100'는 명확하게 구분되지 않는다. 다시 말하여, 코드워드 '010 000 100'은 표 1 및 표 2의 변환 테이블에 의해 '01 10 10' 또는 '10 11 10'로 검출될 수도 있다. 따라서, 본 발명에 따른 데이터 변/복조 방법은 표 3 및 표 4와 같은 변환 테이블을 이용하여 구분이 불확실한 두 소스워드에 한하여 별도의 코드워드를 할당함으로써 복조시 표 3 및 표 4와 같이 코드워드가 유일하게 결정되게 한다.

소스워드(Source Word)	코드워드(Code Word)
00 11 10 (!10)	010 100 000

소스워드(Source Word)	코드워드(Code Word)
00 11 10 10	001 000 000 010

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

하지만, 표 1 내지 표 4와 같이 데이터 변조를 할 때 변조된 코드에 저주파 성분, 즉 직류성분이 발생될 수 있다. 이와 같은 직류성분을 억제하기 위하여 데이터의 변조시 코드워드의 극성을 변화시켜야 한다. 즉, '1'의 수가 홀수가 되는 경우에 '1'의 수가 짝수가 될 수 있도록 변조해야 하고, '1'의 수가 짝수가 되는 경우에 '1'의 수가 홀수가 될 수 있도록 변조해야 한다. 따라서, 본 발명에 따른 데이터 변/복조 방법은 직류성분을 억제하기 위하여 표 5 및 표 6과 같은 변환 테이블을 이용한다.

소스워드(Source Word)	코드워드(Code Word)
10	000

표 5에서 소스워드 '10'은 코드워드'000'으로 변환된다. 즉, 소스워드 '10'은 표 1과 같이 '100' 또는 표 5와 같이 '000'으로 변환된다. 이와 같이 변환된 코드 중 런닝 디지털 섬(Running Digital Sun), 즉 DSV의 절대값이 작은쪽이 선택되어 디스크에 기록된다. 또한, 소스워드 '10'이 코드워드 '000'으로 변환되었을 때 표 2 내지 표 4의 패턴이 발생되거나 미니멈 런 랭스가 만족되지 않는다면 '000'은 선택되지 않는다. 복조시에는 '000'의 코드워드가 입력되었을 때 표 1 내지 표 6의 패턴과 매치되지 않는다면 '10'의 소스워드로 복조된다.

소스워드(Source Word)	코드워드(Code Word)
11 11	100 000

표 6에서 소스워드 '11 11'은 코드워드 '100 000'으로 변환된다. 즉, 소스워드 '11 11'은 표 2와 같이 '101 000' 또는 표 6과 같이 '100 000'으로 변환된다. 이와 같이 변환된 코드 중 런닝 디지털 섬, 즉 DSV의 절대값이 작은쪽의 코드워드가 선택되어 디스크에 기록된다. 이때, 소스워드 '11 11'이 코드워드 '100 000'으로 변환되었을 때 표 2 내지 표 4의 패턴이 발생되거나 미니멈 런 랭스가 만족되지 않는다면 코드워드 '100 000'은 선택되지 않는다. 한편, 표 5 및 표 6에 도시된 소스 워드 뿐만 아니라 다른 소스 워드들에도 직류 성분 억제를 위한 코드 워드가 부여될 수 있다.

도 1 내지 도 6은 본 발명에 따른 광기록매체의 변/복조 장치를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 광기록매체의 변조장치(2) 및 복조장치(4)가 도시되어 있다. 변조장치(2)는 직/병렬 변환기(6)와 DSV 계산기/제어유닛(13) 사이에 직렬 접속된 쉬프트 레지스터(8), 변조구문 분석기/DSV 제어신호 생성기(10) 및 인코더(12)로 구성된다. 직/병렬 변환기(6)는 직렬로 입력되는 비트 스트림을 2 비트 단위로 병렬 변환시킨다. 쉬프트 레지스터(8)는 4 개의 레지스터로 구성되며 직/병렬 변환기(6)로부터 입력되는 2 비트를 매 사이클마다 한 번식 쉬프트시키고 4개씩 총 8비트의 비트패턴(S0내지S3)을 변조구문 분석기/DSV 제어신호 생성기(10) 및 인코더(12)에 공급한다. 변조구문 분석기/DSV 제어신호 생성기(10)는 쉬프트 레지스터(8)로부터 공급되는 4개의 비트패턴과 표 1내지 표 6과 같이 미리 정해진 소스워드 패턴을 비교하여 동일 여부를 판단한다. 그리고 변조구문 분석기/DSV 제어신호 생성기(10)는 4개의 비트패턴에 대한 코드 변환시 이용되는 테이블을 나타내는 선택신호(Slt)를 인코더(12)에 공급함과 아울러 표 5 및 표 6의 코드워드로 변환될 때 '1'의 DSV 포인터신호를 DSV 계산기/제어유닛(13)에 공급한다. 선택신호(Slt)는 4 비트로 구성되며 상위비트(MSB) 2 비트는 인코더(12)로 하여금 변환 테이블 표 1 내지 표 6을 선택하게 하는 정보로 이용되고 하위비트(LSB) 2비트는 변환 테이블 표 1 및 표 2중 어느 하나가 선택되는 경우 표 1 및 표 2의 4가지 경우 중 어느 하나를 선택하게 하는 정보로 이용된다. 예를 들어, 선택신호(Slt)의 상위비트(MSB)가 '11'일 때 표 4의 변환 테이블이 선택된다. 이때, 표 4의 변환 테이블은 하나의 소스워드와 코드워드가 포함되므로 하위비트(LSB)는 어떤 비트값을 가져도 된다. 인코더(12)는 변조구문 분석기/DSV 제어신호 생성기(10)로부터 입력된 선택신호(Slt)에 따라 쉬프트 레지스터(8)로부터 입력되는 비트스트림(소스워드)을 해당 변환 테이블의 코드워드로 변환하게 된다. 인코더(12)로부터 출력되는 코드워드는 NRZI 변환된다. 인코더(12)로부터 출력되는 신호는 2개의 NRZI 변환기에 의해 NRZI 변환된다. 이때, 제 1 NRZI 변환기는 표 1 내지 표 4로부터 출력되는 코드워드를 NRZI 변환하고, 제 2 NRZI 변환기는 표3 내지 표 6으로부터 출력되는 코드워드를 NRZI 변환한다. DSV 계산기/제어유닛(13)은 변조구문 분석기/DSV 제어신호 생성기(10)로부터 '1'의 DSV 포인터 신호가 공급될 때 인코더(12)로부터 공급되는 2개의 NRZI 신호 중 DSV 절대값이 작은 쪽을 선택하여 광기록매체에 기록한다. 또한, DSV 계산기/제어유닛(13)은 변조구문 분석기/DSV 제어신호 생성기(10)로부터 '1'의 DSV 포인터 신호가 공급되지 않을 때 제 1 NRZI 변환기로부터 출력되는 신호를 광기록매체에 기록한다.

복조장치(4)는 직/병렬 변환기(14)와 NRZ 변환기(24)사이에 직렬로 접속된 쉬프트 레지스터(16), 복조구문 분석기(Decoding Parser)(18), 디코더(20) 및 병/직렬 변환기(22)로 구성된다. 직/병렬 변환기(14)는 직렬로 입력되는 비트 스트림을 3비트 단위로 병렬 변환시킨다. 쉬프트 레지스터(16)는 4개의 레지스터로 구성되며 직/병렬 변환기(14)로부터 입력되는 3 비트를 매 사이클마다 한번씩 쉬프트시키고 4개씩 총 12비트의 비트패턴(R0내지R3)을 복조구문 분석기(18) 및 디코더(20)에 공급한다. 복조구문 분석기(18)는 쉬프트 레지스터(16)로부터 공급되는 4 개의 비트패턴(R0내지R3)과 표 1 내지 표 6에 의해 미리 정해진 코드워드 패턴을 비교하여 동일 여부를 판단한다. 그리고 복조구문 분석기(18)는 4개의 비트패턴(R0내지R3)에 대한 코드 변환시 이용되는 테이블을 선택하는 선택신호(Slt)를 디코더(20)에 공급한다. 선택신호(Slt)는 3비트로 구성된다. 디코더(20)는 선택신호(Slt)에 따라 쉬프트 레지스터(16)로부터 공급되는 비트 스트림을 해당 변환 테이블의 소스워드로 변환하게 된다. 이렇게 변환된 코드워드는 병/직렬 변환기(22)로부터 직렬로 변환된후 NRZ 변환기(24)에 공급된다. NRZ 변환기(24)는 병/직렬 변환기(22)로부터의 코드워드를 NRZ 변환한다. NRZ 변환기(24)에 의해 NRZ 변환된 코드워드는 에러정정회로에 공급된다.

도 2는 변조구문 분석기/DSV 제어신호 생성기를 상세히 나타낸다.

도 2를 참조하면, 변조구문 분석기/DSV 제어신호 생성기(10)는 패턴매칭 카운터(28)에 병렬 접속된 제 1 내지 제 4 패턴 매칭기(26a 내지 27d)를 구비한다. 패턴매칭 카운터(28)는 인코더(12)로 하여금 쉬프트 레지스터(8)로부터 입력되는 4개의 비트패턴(S0,S1,S2,S3)에 대한 변환 테이블을 선택하게 한다. 표 1 및 표 5는 제 1 패턴 매칭기(26d)에 저장되고, 표 2 및 표 6은 제 2 패턴 매칭기(26c)에 저장된다. 또한, 표 3은 제 3 패턴 매칭기(26b)에 저장되고, 표 4는 제 4 패턴 매칭기(26a)에 저장된다. 이와 같은 변조구문 분석기/DSV 제어신호 생성기(10)는 패턴 매칭기(26a내지26d) 내의 소스워드와 일치되는 비트패턴(S0,S1,S2,S3)이 인코더(12)에서 모두 변환될 때 까지 패턴매칭 또는 검색을 중지한 후, 변환이 완료되면 다시 패턴매칭을 시작한다. 예를 들어, 쉬프트 레지스터(8)로부터 입력되는 현재의 비트패턴(S0,S1,S2,S3)이 '00 11 10 10'이고 대기하고 있는 다음 비트패턴이 '01 10 10 00'으로 가정하면, 먼저 현재의 사이클에서 변조구문 분석기/DSV 제어신호 생성기(10)는 현재의 비트패턴(S0,S1,S2,S3)을 표 4의 변환 테이블에 매칭시킨다. 따라서, 패턴매칭 카운터(28)의 카운터 값은 '4'로 셋팅되고 상위비트(MSB)가 표 4의 변환 테이블을 선택하는 '11'의 선택신호(Slt)가 인코더(12)에 공급된다. 이때, 쉬프트 레지스터(8)로부터 S0에 해당하는 '00'의 비트 스트림이 인코더(12)에 공급된다. 인코더(12)에 입력된 비트패턴(S0)은 인코더(12)에 의해 표 4의 변환 테이블에 따라 '001'로 변환된다. 그 다음 사이클에서 패턴매칭 카운터(28)의 카운터 값은 '3'으로 감소되어 하나의 비트패턴이 변조되었음을 나타낸다. 이때, 다음 비트패턴 '11'이 인코더(12)에 공급된다. 다음 사이클에서 입력 비트패턴(S0,S1,S2,S3)은 '11 10 10 01'으로 쉬프트 레지스터(8)의 쉬프트 동작에 따라 변환된다. 이렇게 패턴매칭과 변환이 반복되면서 패턴매칭 카운터(28)의 값이 '0'이 될 때 일치된 패턴에 대하여 변조가 완료되고 변조구문 분석기/DSV 제어신호 생성기(10)는 다시 패턴매칭을 시작한다. 만약, 쉬프트 레지스터(8)로부터 입력되는 비트 스트림이 '10'인 경우에는 제 1 패턴 매칭기(26d)내에 포함되어 있는 표 1 및 표 5의 변환테이블의 소스워드와 매칭된다. 이때, 비트 스트림 '10'이 표 5의 변환테이블로 변환되었을 때 표 2 내지 표 4의 패턴이 발생되지 않거나 미니멈 런 랭스가 만족한다면, 표 1 및 표 5의 변환테이블이 선택된다. 제 1 패턴 매칭기(26d)로부터 표 5의 변환테이블과 매칭되면 오어게이트(30)에 '1'의 신호가 입력된다. 즉, '1'의 DSV 포인터 신호가 생성된다. 만약, 표 5의 변환테이블에 의해 변환되었을 때 표 2 내지 표 4의 패턴이 발생되거나 미니멈 런 랭스를 만족하지 않는다면, '1'의 DSV 포인터 신호는 생성되지 않는다. 오어게이트(30)로부터 '1'의 DSV 포인터 신호가 생성될 때 상위비트(MSB)가 표 1 및 표 5의 변환 테이블을 선택하는 '00'과, 하위비트(LSB)가 표 1의 소스워드 '10'을 선택하는 '10'의 선택신호(Slt)가 인코더(12)에 공급된다.

도 3은 인코더를 상세히 나타낸다.

도 3을 참조하면, 인코더(12)는 입력단자와 멀티플렉서들(34) 사이에 병렬로접속된 제 1 변환 테이블(32d), 제 2 변환 테이블(32c), 제 3 변환 테이블(32b) 및 제 4 변환 테이블(32a)를 구비한다. 이들 변환 테이블들(32a내지32b)은 멀티플렉서들(34)의 입력단자에 공통으로 접속된다. 제 1 변환 테이블(32d)에는 표 1 및 표 5의 변환 테이블이 저장되며, 제 2 변환 테이블(32c)에는 표 2 및 표 6의 변환 테이블이 저장된다. 그리고 제 3 변환 테이블(32b)에는 표 3의 변환 테이블이 저장되며, 제 4 변환 테이블(32a)에는 표 4의 변환 테이블이 저장된다. 멀티 플렉서들(34)은 4개의 입력단자 각각에 변환 테이블들(32a내지32d)이 직렬 접속되며 제어단자에 선택신호(Slt)가 입력된다. 제 1 멀티플렉서(34a)에는 표 1 내지 표 4의 변환테이블로부터의 신호들이 입력되고, 제 2 멀티플렉서(34b)에는 표 3 내지 표 6의 변환테이블로부터의 신호들이 입력된다. 이 멀티플렉스들(34)은 선택신호(Slt)의 비트값에 따라 변환 테이블(32a내지32d)의 출력신호중 어느 하나를 선택하여 3비트의 코드워드를 병/직렬 변환기들(36,40)에 공급한다. 예를 들어, 선택신호(Slt)가 '1100'이면 제 4 변환 테이블(32a)이 선택된다. 또한, 선택신호(Slt)가 '0010'이면 제 1 변환 테이블의 표 1 및 표 5가 선택된다. 여기서, 표 1로부터 변환된 코드워드는 제 1 멀티플렉서(34a)로 입력되고, 표 5로부터 변환된 코드워드는 제 2 멀티플렉서(34b)로 입력된다. 제 1 멀티플렉서(34a)부터 출력된 코드워드는 제 1 병/직렬 변환기(36)에 의해 직렬로 변환된 후 제 1 NRZI 변환기(38)로 입력된다. 제 1 NRZI 변환기(38)는 제 1 병/직렬 변환기(36)로부터 공급되는 코드워드를 NRZI(Non-return-to-zero-invert) 변환한다. 마찬가지로, 제 2 멀티플렉서(34b)부터 출력된 코드워드는 제 2 병/직렬 변환기(40) 및 제 2 NRZI변환기(42)를 거쳐 NRZI 변환된다. 제 1 및 제 2 NRZI 변환기(38,42)에 의해 NRZI 변환된 코드워드들은 DSV 계산기/제어유닛(13)으로 입력된다.

도 4는 DSV 계산기/제어유닛을 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, DSV 계산기/제어유닛(13)은 입력단자들과 멀티플렉서(50) 사이에 접속된 쉬프트 레지스터들(46a,46b)과, 입력단자들과 쉬프트 레지스터들(46a,46b) 사이에 접속된 DSV 계산기(44)와, DSV 계산기(44)와 멀티플렉서(50) 사이에 접속된 비교기(48)를 구비한다. 쉬프트 레지스터들(46a,46b)은 제 1 및 제 2 NRZI 변환기(38,42)로부터 공급되는 NRZI 변환된 코드워드들을 입력받아 멀티플렉서(50)로 공급한다. 멀티플렉서(50)는 비교기(48)의 제어에 의해 제 1 및 제 2 쉬프트 레지스터들(46a,46b)로부터 공급되는 NRZI 변환된 코드워드들 중 어느 하나를 출력한다. 멀티플렉서(50)로부터 출력된 코드워드는 광기록매체에 기록된다. DSV 계산기(44)는 '1'의 DSV 포인터 신호가 입력될 때 제 1 및 제 2 쉬프트 레지스터들(46a,46b)로 '1'의 쉬프트 인덱스 신호를 공급함과 아울러 제 1 및 제 2 NRZI 변환기(38,42)로부터 공급받은 NRZI 코드워드들의 DSV 절대값(DSV0,DSV1)을 계산하여 비교기에 공급한다. DSV 계산기(44)로부터 쉬프트 레지스터들(46a,46b)로 '1'의 쉬프트 인덱스 신호가 입력되면 쉬프트 레지스터들(46a,46b)은 래치(latch)상태, 즉 입력된 소정비트를 출력하지 않고 일시 저장한다. 즉, '1'의 쉬프트 인덱스 신호는 DSV 계산기(44)가 NRZI 코드워드들의 절대값을 계산하는 시간동안의 시간차를 보상해준다. 또한, DSV 계산기(44)로부터 DSV 절대값(DSV0,DSV1)이 비교기(48)로 공급될 때 '0'의 쉬프트 인덱스 신호가 쉬프트레지스터들(46a,46b)로 공급된다. 비교기(48)는 DSV 계산기(44)로부터 DSV 절대값(DSV0,DSV1) 및 인에이블 신호을 입력받으면 두 개의 절대값 중 작은 값을 선택할 수 있는 셀렉트 신호를 멀티플렉서(50)에 공급한다. 또한, 비교기(48)는 DSV 계산기(44)로부터 인에이블 신호를 입력받지 못하면, 제 1 쉬프트 레지스터(46a)를 선택할 수 있는 셀렉트 신호를 멀티플렉서(50)에 공급한다.

먼저, 변조구문 분석기/DSV 제어신호 생성기(10)로부터 '0'의 DSV 포인터 신호가 입력될 때의 동작과정을 상세히 설명하면, 제 1 NRZI 변환기로(38)부터 공급되는 제 1 NRZI 신호는 제 1 쉬프트 레지스터(46a) 및 DSV 계산기(44)로 공급되고, 제 2 NRZI 변환기(42)로부터 공급되는 제 2 NRZI 신호는 제 2 쉬프트 레지스터(46b) 및 DSV 계산기(44)로 공급된다. 이때, '0'의 DSV 포인터 신호를 입력받은 DSV 계산기(44)는 쉬프트 인덱스 신호 및 인에이블 신호를 쉬프트 레지스터들(46a,46b) 및 비교기(48)로 공급하지 않는다. 따라서, 비교기(48)는 제 1 시프트 레지스터(46a)를 선택할 수 있는 셀렉트 신호를 멀티플렉서(50)에 공급한다. 즉, 제 1 멀티플렉서(50)는 제 1 시프트 레지스터(46a)로 공급된 코드워드를 출력한다.

변조구문 분석기/DSV 제어신호 생성기(10)로부터 '1'의 DSV 포인터 신호가 입력될 때의 동작과정을 상세히 설명하면, 제 1 NRZI 변환기(38)로부터 공급되는 제 1 NRZI 코드워드는 제 1 쉬프트 레지스터(46a) 및 DSV 계산기(44)로 공급되고, 제 2 NRZI 변환기(42)로부터 공급되는 제 2 NRZI 코드워드는 제 2 쉬프트 레지스터(46b) 및 DSV 계산기(44)로 공급된다. 이때, '1'의 DSV 포인터 신호를 입력받은 DSV 계산기(44)는 '1'의 쉬프트 인덱스 신호를 쉬프트 레지스터들(46a,46b)로 공급한다. 또한 제 1 NRZI 코드워드 및 제 2 NRZI 코드워드의 절대값을 계산하여 비교기(48)로 공급함과 아울러 인에이블 신호를 비교기(48)로 공급한다. 이때, DSV 계산기(44)로부터 '0'의 쉬프트 인덱스 신호가 쉬프트 레지스터들(46a,46b)로 공급된다. 비교기(48)는 DSV 계산기(44)로부터 공급되는 제 1 NRZI 코드워드 및 제 2 NRZI 코드워드의 절대값을 비교하여 그 값이 작은쪽을 선택할 수 있는 셀렉트 신호를 멀티플렉서에 공급한다. 멀티플렉서(50)는 비교기(48)로부터 입력되는 셀렉트 신호에 의해 제 1 및 제 2 쉬프트 레지스터(46a,46b)에 입력되는 NRZI의 코드워드 데이터 중 어느 하나를 출력한다.

이와 같이, 패턴의 변조시 코드워드의 극성을 DSV가 작은 방향으로 바꾸어 신호의 직류성분을 억압할 수 있게 된다.

도 5는 복조구문 분석기를 나타낸다.

도 5를 참조하면, 복조구문 분석기(18)는 패턴매칭 카운터(54)에 병렬 접속된 제 1 내지 제 4 패턴 매칭기(52a내지52d)를 구비한다. 패턴매칭 카운터(54)는 디코더(20)로 하여금 쉬프트 레지스터(16)로부터 입력되는 4개의 비트패턴(R0,R1,R2,R3)에 대한 변환 테이블을 선택하게 한다. 표 1 및 표 5는 제 1 패턴 매칭기(52d)에 저장되고, 표 2 및 표 6은 제 2 패턴 매칭기(52c)에 저장된다. 또한, 표 3은 제 3 패턴 매칭기(52b)에 저장되고, 표 4는 제 4 패턴 매칭기(52a)에 저장된다. 이와 같은 복조구문 분석기(18)는 패턴 매칭기(52a내지52d) 내의 코드워드와 일치되는 비트패턴(R0,R1,R2,R3)이디코더(20)에 의해 모두 변환될 때까지 패턴 매칭 또는 검색을 중지한 후, 변환이 완료되면 다시 패턴매칭을 시작한다. 이때, 복조구문 분석기(18)는 변환 테이블에 존재하지 않는 비트패턴(R0,R1,R2,R3)이 입력되면 에러로 판단한다.

패턴매칭 카운터(54)로부터 디코더(20)로 입력되는 3비트의 선택신호(Slt)는 총 8 가지 상태를 나타낼 수 있지만 복조시에는 6 가지의 상태만을 이용한다. 복조시 선택신호(Slt)가 '6'일 때는 표 6의 변환 테이블이, '5'일 때는 표 5의 변환 테이블이, '4'일 때는 표 4의 변환 테이블이, '3'일 때는 표 3의 변환 테이블이, '2'일 때는 표 2의 변환 테이블이, '1'일 때는 표 1의 변환 테이블이 참조된다. 예를 들어, 현재 검출되는 비트패턴(R0,R1,R2,R3)이 '001 000 000 010'이고 대기하고 있는 있는 다음 비트패턴이 '010 100 000'으로 가정하면, 먼저 현재의 사이클에서 복조구문 분석기(18)는 현재의 비트패턴(R0,R1,R2,R3)이 표 4의 변환 테이블의 코드워드로 판단한다. 따라서, 패턴매칭 카운터(54)의 카운터 값은 '4'로 셋팅되고, 선택신호 '100'과 함께 시프트 레지스터(16)로부터 첫 번째 비트패턴(R0)인 '001'이 디코더(20)에 공급된다. 그 다음 사이클에서 입력 비트패턴(R0,R1,R2,R3)은 '000 000 010 010'으로 변화되고 디코더(20)에 입력된 '001'은 '00으로 변환된다. 그리고 패턴매칭 카운터(54)는 카운터 값을 '3'으로 감소시켜 하나의 비트패턴이 변조되었음을 나타낸다. 이때, 다음 비트패턴 '000'이 디코더(20)에 공급된다. 이렇게 패턴매칭과 변환이 반복되면서 패턴매칭 카운터(54)의 카운터 값이 '0'이 될 때 일치된 패턴에 대하여 변조가 완료되고 복조구문 분석기(18)는 다시 패턴매칭을 시작한다.

도 6은 디코더를 상세히 나타낸다.

도 6을 참조하면, 디코더(20)는 입력단자와 멀티플렉서(58) 사이에 병렬로 접속된 제 1 내지 제 4 변환 테이블(56a내지56d)을 구비한다. 이들 변환 테이블들(56a내지56d)은 멀티플렉서(58)의 입력단자에 공통으로 접속된다. 제 1 변환 테이블(56a)에는 표 1 및 표 5의 변환 테이블이 저장되며, 제 2 변환 테이블(56b)에는 표 2 및 표 6의 변환 테이블이 저장된다. 그리고 제 3 변환 테이블(56c)에는 표 3의 변환 테이블이 저장되며, 제 4 변환 테이블(56d)에는 표 4의 변환 테이블이 저장된다. 멀티플렉서(58)의 4개의 입력단자 각각에 변환 테이블들(56a내지56d)이 직렬 접속되며 제어단자에 선택신호(Slt)가 입력된다. 멀티플렉서(58)는 선택신호(Slt)의 비트값에 따라 변환 테이블(56a내지56d)의 출력신호 중 어느 하나를 선택하여 2비트의 소스코드를 병/직렬 변환기(22)에 공급한다. 예를 들어, 멀티플렉서(58)는 선택신호(Slt)가 '1'인 경우 제 1 변환 테이블(56d)내에 포함되어 있는 표 1에 의해 변환된 소스워드를 선택하게 된다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 데이터 변/복조방법 및 장치는 직류제어를 위한 비트를 추가하지 않고도 직류성분을 억제할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 데이터 변/복조방법 및 장치는 맥시멈 런 랭스가 작으므로 재생 클럭 복원이 안정된다. 본 발명에 따른 광기록매체의 데이터 변/복조방법 및 장치는 코드 레이트가 2/3, RLL이 (1,8)이고 직류 제어에 필요한 추가적인 결합비트를 사용하지 않으므로 고밀도 광기록매체의 변/복조방법으로 적용되기에 적합하다.

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 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims

일정한 코드레이트와 런랭스 리미트의 조건으로 소스데이터를 변조하는 방법에 있어서,

상기 소스데이터에 대응하는 변환데이터가 등재된 제1 변조테이블을 이용하여 상기 소스데이터를 상기 변환데이터로 변환하는 단계와;

상기 변환데이터를 광기록매체에 적합한 채널데이터로 변환하는 단계와;

상기 채널데이터의 디지털 섬 밸류가 최소가 되도록 특정 소스데이터에 대응하여 별도의 변환 데이터가 등재된 제2 변조테이블을 마련하는 단계와;

상기 제2 변조테이블을 이용하여 상기 특정 소스데이터를 상기 변환데이터로 변환하고 상기 광기록매체에 적합한 채널데이터로 변환하는 단계와;

상기 채널데이터에 대한 디지털 섬 밸류를 판단하여 상기 디지털 섬 밸류가 최소가 되는 변환 데이터를 상기 제1 및 제2 변조테이블에서 선택하여 상기 광기록매체 상에 기록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록매체의 데이터 변조방법.
제 1 항에 있어서,

상기 특정 소스데이터는 상기 변환데이터로 변환될 때 상기 제1 변조테이블의 소스데이터패턴이 나타나거나, 미니멈 런 랭스의 조건을 위반하면 상기 제2 변조 테이블의 변환데이터로 변환되지 않는 것을 특징으로 하는 광기록매체의 데이터 변조방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제1 변조테이블은 런랭스 리미트의 조건 하에서 상기 소스데이터의 소정 비트열로 변환된 변환데이터가 등재된 제1 테이블과;

미니멈 런 랭스의 조건을 위반하는 상기 변환데이터에 대응하는 상기 소스데이터의 소정 비트열에 대하여 별도의 변환데이터가 등재된 제2 테이블과;

동일 소스데이터에 대응하는 변환데이터가 상기 제1 및 제2 변조 테이블 내에 상이하게 존재하는 경우에 상기 동일 소스데이터에 대응하는 별도의 변환데이터가 등재된 제3 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록매체의 데이터 변조방법.
제 1 항에 있어서,

상기 소스데이터는 2,4,6,8 비트 단위로 변조되며,

상기 소스데이터에 대응하는 변환 데이터는 상기 2,4,6,8 비트 단위의 소스데이터에 대하여 3,6,9,12 비트 단위로 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터 변조방법.
제 1 항에 있어서,

상기 채널 데이터는 미니멈 런 랭스 1과 맥시멈 런 랭스 8을 유지하는 것을 특징으로 하는 광기록매체의 데이터 변조방법.
광기록매체 상에 기록된 채널 데이터를 복조하는 방법에 있어서,

상기 광기록매체로부터 상기 채널 데이터를 검출하는 단계와;

상기 채널 데이터에 대응하는 변환데이터가 등재된 제1 변조테이블과 변조시 상기 채널 데이터의 디지털 섬 밸류가 최소가 되도록 특정 소스데이터에 대응하여 별도의 변환 데이터가 등재된 제2 변조테이블을 이용하여 상기 채널 데이터를 복조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록매체의 데이터 복조방법.
일정한 코드레이트와 런랭스 리미트의 조건으로 소스데이터를 변조하는 장치에 있어서,

상기 소스데이터에 대응하는 변환데이터가 등재된 제1 변조테이블을 이용하여 상기 소스데이터를 상기 변환데이터로 변환하는 제1 변조수단과;

상기 변환데이터를 광기록매체에 적합한 채널데이터로 변환하는 제1 채널 데이터 변환수단과;

상기 채널데이터의 디지털 섬 밸류가 최소가 되도록 특정 소스데이터에 대응하여 별도의 변환 데이터가 등재된 제2 변조테이블을 이용하여 상기 특정 소스데이터를 상기 변환데이터로 변환하는 제2 변조수단과;

상기 제2 변조수단에 의해 변환된 변환데이터를 상기 광기록매체에 적합한 채널데이터로 변환하는 제2 채널 데이터 변환수단과;

상기 채널데이터에 대한 디지털 섬 밸류를 판단하여 상기 디지털 섬 밸류가 최소가 되는 변환 데이터를 상기 제1 및 제2 변조테이블에서 선택하는 선택수단과;

상기 선택수단에 의해 선택된 변환데이터를 상기 광기록매체 상에 기록하는 기록수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광기록매체의 데이터 변조장치.
제 7 항에 있어서,

상기 제 2 변조수단은 상기 특정 소스데이터는 상기 변환데이터로 변환될 때 상기 제1 변조테이블의 소스데이터패턴이 나타나거나, 미니멈 런 랭스의 조건을 위반하면 상기 제2 변조 테이블의 변환데이터로 변환되지 않는 것을 특징으로 하는 광기록매체의 데이터 변조장치.
제 7 항에 있어서,

상기 제1 변조테이블은 런랭스 리미트의 조건하에서 상기 소스데이터의 소정 비트열에 대하여 더미 비트가 삽입된 변환데이터가 등재된 제1 테이블과;

미니멈 런 랭스의 조건을 위반하는 상기 변환데이터에 대응하는 상기 소스데이터의 소정 비트열에 대하여 별도의 변환데이터가 등재된 제2 테이블과;

동일 소스데이터에 대응하는 변환데이터가 상기 제1 및 제2 변조 테이블 내에 상이하게 존재하는 경우에 상기 동일 소스데이터에 대응하는 별도의 변환데이터가 등재된 제3 테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 광기록매체의 데이터 변조장치.
제 7 항에 있어서,

상기 소스데이터는 2,4,6,8 비트 단위로 변조되며,

상기 소스데이터에 대응하는 변환 데이터는 상기 두 2,4,6,8비트 단위의 소스데이터에 대하여 3,6,9,12 비트 단위로 구성되는 것을 특징으로 하는 데이터 변조장치.
제 7 항에 있어서,

상기 채널 데이터는 미니멈 런 랭스 1과 맥시멈 런 랭스 8을 유지하는 것을 특징으로 하는 광기록매체의 데이터 변조장치.
광기록매체 상에 기록된 채널 데이터를 복조하는 장치에 있어서,

상기 광기록매체로부터 상기 채널 데이터를 검출하는 검출수단과;

상기 채널 데이터에 대응하는 변환데이터가 등재된 제1 변조테이블과 변조시 상기 채널 데이터의 디지털 섬 밸류가 최소가 되도록 특정 소스데이터에 대응하여 별도의 변환 데이터가 등재된 제2 변조테이블을 이용하여 상기 채널 데이터를 복조하는 복조수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광기록매체의 데이터 복조장치.