KR20020087220A - 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법 및 장치 - Google Patents

일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은, 기록매체에 기록될 입력 데이터 워드에, 서로 다른 방식에 의해 인터리빙하여 다수의 중간 시퀀스들을 생성하고, 상기 다수의 중간 시퀀스들에 해당 인터리빙 방식을 특정하기 위한 디지털 워드를 부가한 다음, 상기 디지털 워드가 부가된 다수의 선택 시퀀스들을, 사전에 설정된 m/n 코딩 비율에 따라 (d,k) 조건에 부합하는 시퀀스로 변조하고, 상기 변조된 (d,k)조건 부합 시퀀스들에서, 바람직하지 않은 부 시퀀스의 포함정도를 측정하여 그에 따라 하나의 (d,k)조건 부합 시퀀스를 선택하여, 광학적 또는 광자기적 디스크와 같은 정보 기록 매체에 기록하게 된다. 이로써, 기록 데이터의 직류성분을 억제할 수 있게 된다.

Description

일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법 및 장치{Method and apparatus of converting a series of data words into a modulated signal}
본 발명은, 사전에 설정된 (d,k) 코드 규정을 준수하면서 직류 성분을 억제하는 데이터 변조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 (d,k) 코드로 표시되는 런 랭스 제한 코드는, 현대의 자기(Magnetic) 및 광학 기록시스템에 광범위하고 성공적으로 적용되고 있는 것으로, 상기 코드들과, 상기 코드들을 구현하기 위한 수단들은, Codes for Mass Data Storage Systems" (ISBN 90-74249-23-X, 1999)라는 제목의 책에서 K.A. Schouhamer Immink에 의해 상세히 설명되고 있다.
상기 런렝스 제한 코드는, 초기의 NRZ(non return to zero) 코드의 연장으로서, 이진으로 기록된 0(Zeros)들은 기록 매체에서 어떠한 (자속) 변화도 없음을 나타내는 것인 반면, 이진의 1(Ones)들은 기록매체에서 자속이 어느 한 방향에서 반대 방향으로 천이되었음을 나타내는 것이다.
상기 (d,k) 코드에서는, 상기의 기록 규정외에, 연속된 데이터 '1' 사이에 적어도 '0'이 d 개 만큼 부가된 상태를 유지해야 하고, 연속된 데이터 '1' 사이에 '0'이 적어도 d개가 존재해야하고 k 개는 초과하지 않아야 하는 추가적인 조건을 갖는 다. 첫 번째 조건은, 일련의 '1'이 연속적으로 기록되는 경우, 재생되는 펄스 군에 의해 발생되는 심볼간의 간섭을 제거하기 위한 것이고, 두 번째 조건은, PLL을 재생신호의 천이에 로킹시킴으로써 재생데이터로부터 클럭을 회복시키기 위한 것이다.
만일, '1'이 간삽되지 않은 연속되는 '0'의 스트링이 너무 길면, 상기 클럭 재현 PLL의 동기가 틀어지게 된다.
예를 들어, (1,7) 코드는, 기록된 '1'들 사이에 적어도 1 개의 '0'이 존재하고, 기록된 '1'들 사이에 연속적인 '0'이 7 개를 초과하지 않아야 한다. 일련의 엔코딩된 비트열은, 모듈로 2 적분 동작(modulo-2 intergration)을 통해, 하이 또는 로우 신호 값을 갖는 비트 셀(Bit Cell)로 구성된 변조신호로 변환되는 데, 상기 변환된 변조신호에서, 비트 '1'은 하이(High)에서 로우(Low), 또는 그 반대의 변화를 나타내며, 비트 '0'은, 변조신호의 변화가 없음을 나타낸다.
그리고, (d+1) T 로 표현될 수 있는 최소 반전 시간 Tmin 은, 기록 파형에서 한비트 시간 간격인 T 의 2 배에 해당하는 2T와 동일하게 되며, (k+1) T로 표현될 수 있는 최대 반전 시간 Tmax는, 상기 비트 시간 간격 T 의 8 배에 해당하는 8T와 동일하게 된다.
한편, (1,7) 코드에 의해 생성되는 채널 비트열에서, 최소 반전 시간 Tmin는, 3T, 4T 등의 반전 시간 보다 자주 나타난다. 많은 에지 정보들이 2T 및 3T 와 같은 짧은 간격으로 나타나는 것은, 많은 경우에 클럭신호의 발생에 유리한 점이다.
그러나, 기록매체의 기록 밀도가 증가하게 되면서, 최소 반전 시간 Tmin 이 문제가 되고 있는 데, 이는 최소 길이 2T가 기록 파형에 연속적으로 발생하게 되는경우에는, 그 파형에는 왜곡이 발생할 가능성이 커진다는 점이다. 이는, 2T 파형의 출력 크기가 다른 파형의 출력 크기보다 상대적으로 작기 때문이며, 이로 인해 초점흐림(defocus) 및 수평적 틸트(Tilt)와 같은 요소에 쉽게 영향을 받게 된다.
더욱이, 높은 선밀도에서, 최소 마크(2T)가 연속적으로 기록되는 경우에는, 노이즈와 같은 외란의 영향을 더욱 쉽게 받게 되므로, 데이터 재생 동작에도 에러가 쉽게 발생하게 된다.
이러한 경우에는, 데이터 재생에서의 에러 패턴이, 많은 경우에 최소 마크 에지(Edge)의 전단 및 후단이 시프트(Shift)되는 현상으로 나타나므로, 결국 비트 에러의 길이가 증가하게 된다.
데이터가 전송 선로를 통해 전송되거나, 또는 기록매체에 기록되는 경우, 전술한 바와 같이, 그 데이터는 전송 또는 기록전에, 전송 선로 또는 기록매체에 적합한 코드 시퀀스로 변조된다. 만일 상기 변조된 코드 시퀀스에 직류 성분이 포함되는 경우, 디스크 드라이버의 서보 제어에서 발생되는 트랙킹 에러와 같은 다양한 에러신호들이 편이되거나 또는 지터(Jitter)가 쉽게 발생하게 된다.
따라서, 직류성분이 없는 신호를 사용하여야 하는 데, 그 첫 번째 이유는, 기록 채널들이 저주파 성분에는 통상적으로 응답하지 않기 때문이다, 신호에서 저주파 성분을 억제하는 것은, 신호가 트랙에 기록되는 광학적 기록 매체로부터 신호를 읽어낼 때는 매우 유리하게 작용하는 데, 이는 연속되는 트래킹 제어가 기록 신호에 의해 방해받지 않도록 할 수 있게 때문이다.
그리고, 저주파 성분을 충분히 억제시키면, 가청 노이즈가 감소되는 개선된트랙킹을 수행케 할 수 있다. 이러한 다양한 이유로 인하여, 변조된 시퀀스가 가능한한 직류 성분을 포함하지 않도록 많은 노력이 기울이는 것이 바람직하다.
변조된 시퀀스에 직류성분이 포함되는 것을 방지하기 위한 방법으로 DSV(Digital Sum Value) 제어 방법이 이미 제안된 바 있다. DSV는, 비트열 값을 이 비트열은 채널 비트열의 NRZI 변조의 결과이다 -, 1에는 +1을, 0에는 -1을 할당한 상태에서, 가산함으로써 얻어진 총 값으로서, 하나의 시퀀스 열에 포함된 직류 성분을 나타내는 지시자(Indicator)가 된다.
DSV를 계산하고 있는 값이 사실상 상수가 되면, 이는, 신호의 주파수 스펙트럼에 저주파 성분이 포함되어 있지 않음을 의미하는 것이 된다. DSV 제어는 일반적으로 표준 (d,k) 코드에 의해 발생된 시퀀스에는 적용되어 있지 않다. 표준 (d,k) 코드를 위한 DSV 제어는, 설정된 시간동안 변조된 이후의 엔코드 비트 열의 DSV를 계산하고, 사전에 설정된 수의 DSV 제어 비트를, 상기 엔코드 비트열에 삽입함으로써 이루어지게 된다. 이때 코드 효율을 개선하기 위하여, 상기 DSV 제어 비트의 수가 가능한한 가장 작도록 선택하는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 엔코드된 신호는 q개의 코드워드 시퀀스를 포함하도록 하며, 상기 엔코드된 신호 부분들간에는 동기 신호를 삽입하게 되는 데, 상기 동기신호는 엔코드된 신호의 시퀀스 내에서는 발생되지 않아야 한다.
통상적으로, 상기 동기 패턴은 논리적 '0'이 , k보다는 큰 s 만큼 연속된 비트를 포함하거나, 또는 논리적 '1'로 구분된 k 비트길이의 2 개로 구성된다. 즉 2 개의 연속된 k 길이의 '0' 시퀀스를 갖는다.
한편, 이와 같은 동기 패턴의 사용은, 신호의 길이가 상대적으로 길어지게 되어 기록효율이 저하되는 단점을 갖게 되므로, '0' 이 2 개 이상 연속되는 시퀀스를 포함하는 짧은 동기 패턴을 사용하는 것이 바람직하다.
광학적 또는 광자기적 기록매체에 기록 및 독출하기 위해 이러한 신호를 사용하는 예로서는, 미국특허 4,501,000에 기재되어 있는 데, 상기 명세서에는 CD 또는 MD에 정보를 기록하기 위한 EFM(Eight to Fourteen Modulation) 변조 방식에 대해 상세히 기술되어 있으며, 상기 EFM 변조신호는, 8 비트의 정보워드를 14 비트의 코드워드로 변조함으로써 얻어진다. 그리고 연속되는 코드워드들간에는 3 비트의 머징 워드(Merging Words)가 삽입된다.
각각의 14 비트 코드워드는, 2 개의 연속되는 '1'들 사이에. '0'이 적어도 2개(d=2), 많아도 10개(k=10)가 삽입되는 조건을 만족시켜야 하는 데, 이 조건을 만족시키기 위하여도, 코드워드들 간에 3 비트의 머징 워드들이 사용된다.
상기 3 비트 머징 워드는, 가능한 8 개(=23)의 머징 워드들 중에서 4 개의 3 비트 머징 워드, 즉 001,010,000,100만을 사용하게 되는 데, 이는 나머지 4 개의 3 비트 머징 워드 "111", "011", "101","110"이 d=2의 조건을 위반하기 때문이다.
상기 4 개의 사용 가능한 머징 워드에서, 몇 가지 선택 가능한 코드워드와 머징 워드를 연이음으로써 획득된 비트 스트링이 (d,k) 조건을 만족하고, 그에 상응하는 모듈로 2 적분신호에서, DSV의 값이 사실상 상수를 유지하게 하는 하나가 선택되는 데, 상기와 같은 방식에 따라 머징 워드를 선택하는 경우, 변조 신호에서의 저주파 성분을 최소화시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 3 비트의 머징 워드 선택은, 채널 신호에 직류성분이 존재하지 않으면서도 채널신호의 (d,k) 조건을 만족해야 하는 조건에 근거하여 선택되며, 상기 EFM 신호의 디코딩은, 매우 간단하다. 상기 동기패턴은 33 개의 17비트열 (3 비트 머징 워드와 14 비트 코드워드) 사이에 다중화되는 것으로, CD 포맷에 사용되는 27 비트 동기 패턴은, 3비트의 머징 워드가 부가된 연속된 10 개의 '0'으로 구성된 비트열 2 개로 구성된다.
상기 머징 워드의 선택은, 출력 시퀀스에 상기 동기 패턴이 발생되는 것을 방지시키게 된다. 상기와 같은 기록포맷에서, 상대적인 동기패턴의 빈도는 총 588 비트 중 27비트이므로 4.6 %가 된다. 디코더는 3 비트 머징워드를 무시하고, 룩업(Look-Up) 테이블 또는 PLA (Programmable Logic Array)등을 이용하여, 14 비트 코드워드를 8 비트의 정보 바이트로 변환하게 된다.
정보 기록은 독출 및 기록 속도의 증가를 위한 꾸준한필요성을 갖고 있다. 하지만, 기록 속도를 증가시키기 위해서는, 트랙킹 메카니즘의 높은 서보 밴드 폭이 요구되며, 이는 곧 기록 신호에서 저주파성분이 제한되어야 하는 좀 더 엄격한 제한사항의 만족을 요구하게 된다.
저주파성분을 억제하는 것에 대한 개선은, 트랙킹 메커니즘으로부터의 가청 노이즈 발생을 줄여주는 장점을 또한 가지므로, 변조 신호가 저주파 성분을 포함하지 않도록 하기 위한 연구 개발이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 데이터를 사전에 설정된 (d,k) 코드 규정을 준수하면서 기록함에 있어서, 직류 성분을 억제하고, 동기 패턴이 포함되지 않으며, '0'들의 스트링이 길지 않고, 최소 d 런렝스가 길지 않은 시퀀스의 데이터 코드를 기록하는 코딩 시스템을 제공함을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 코딩 시스템의 실시예에 대한 구성도를 도시한 것이고,
도 2는 디지털 워드의 스크램블링(Scrambling)과 오그멘팅(Augmenting)을 수행하는 코딩 구조의 일부 실시예의 구성도를 도시한 것이고,
도 3은 입력된 데이터 워드로부터 다수의 선택 시퀀스를 생성하는 과정을 도식화한 것이고,
도 4는 본 발명에 따른 코딩 시스템에 사용되는 선택기(Selector)에 대한 구성을 도시한 것이고,
도 5는 선택 가능한 시퀀스를 판별하기 위한 방법을 설명하기 위한 구성도를 도시한 것이고,
도 6은 본 발명에 따라 기록된 시퀀스를 데이터 워드로 복조하는 복조장치의 구성을 도시한 것이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
40 : 인터리버(Interleaver)42 : 오그멘터(Agumentor)
50 : 엔코더(Encoder)52 : 판별기(Judge)
54 :선택기(Selector)101 : 동기 검출기
102 : 디코더103: 오그멘트 제거기
104 : 디인터리버(de-Interleaver)
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법은, 입력되는 데이터 워드를 서로 다른 방식에 의해 인터리빙(interleaving)하고, 그 인터리빙 방식을 각각 특정하기 위한 정보를 부가하여, 다수의 시퀀스들을 생성하고, 상기 생성된 다수의 시퀀스들을, 사전에 설정된 m/n 코딩 비율에 따라 (d,k) 조건에 부합하는 시퀀스로 변조하며, 상기 변조된 각 (d,k)조건 부합 시퀀스들의 기록의 적합성을 측정하고, 그 측정된 결과에 의거하여, 가장 기록에 적절한 특성을 갖는 하나의 (d,k)조건 부합 시퀀스를 기록매체에 기록하기 위해 선택하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엔코딩 시스템에 대한 구성도를 도시한 것으로, 상기 코딩 시스템은, 발생기(20)와 선택기(22)를 사용하여, 사용자 데이터(19)를, (d,k)조건에 부합된 시퀀스(23)로 변환하게 된다. 이 때, 변환되는 시퀀스(23)에는 사전에 정의된 다수의 부 시퀀스(Sub Sequence)가 완전히 배제되거나, 또는 낮은 확률로 존재하게 된다. 상기 (d,k)조건 부합된 시퀀스는 전치 코딩기(24)에 의해 저주파 성분이 억제된 런렝스 제한된 시퀀스(25)로 변환된다.
도 1에 보여진 대로,상기 코딩 시스템은, 상세 블록이 도 2에 도시된 발생기(20)를 그 구성으로 하고 있는 데, 상기 발생기(20)에는, 각 데이터 워드(19)에 대해 그 데이터 워드를 각기 다른 방식으로 인터리빙(interleaving)하여 다수의 중간 시퀀스(41)를 발생시키는 인터리버(Interleaver)(40)가 포함되어 있다.
또한, 상기 발생기(20)에는, 상기 중간 시퀀스(41)들의 인터리빙 방식을 재생시에 구분하기 위한 디지털 워드를 각 중간 시퀀스(41)에 부가하여 다수의 선택 시퀀스(21)를 생성하는 오그멘터(augmentor)(42)가 포함되어 있다. 상기 디지털 워드는 상기 중간 시퀀스(41)의 전단, 후단 또는 중간에 배치시킬 수 있으며, 다르게는 선택 시퀀스(21)의 지정된 위치에 한 비트 또는 몇 비트씩 각기 분산하여 배치시킬 수도 있다.
도 3은 상기 발생기(20)가 다수의 선택 시퀀스(21)를 생성하는 과정을 도식화한 것이다. 도 3의 과정에서 상기 인터리버(40)는 입력된 A크기의 데이터 워드(19)를 길이가 s인 t개의 단위크기로 분할하여 블록을 구성한 다음, 그 하나의 블록에 대해서 L개의 각기 다른 방식의 인터리버에 의해 L개의 인터리빙된 중간 시퀀스(41)를 생성하게 된다. 이와 같이 생성된 L개의 중간 시퀀스(41) 각각에 대해, r비트의 서로 다른 순차적인 값의 디지털 워드를 부가하여 L개의 선택 시퀀스(21)를 출력하게 된다.
이 때 부가되는 서로 다른 디지털 워드의 값은, 해당 선택 시퀀스(21)를 생성한 인터리버를 특정하게 된다.
한편, 도 4는 상기 선택기(22)의 상세 구성을 보여주고 있다. 상기 선택기(22)는, (d,k) 엔코더(50)를 포함하는 데, 이 (d,k) 엔코더(50)는 각각의 선택 시퀀스(21)들을 (d,k) 조건 부합 시퀀스(51)로 변환한다. 이를 위해서, 상기 선택 시퀀스(21)는 q개의 m 비트길이 워드로 구획되며 이는 상기 (d,k) 엔코더에 의해 q개의 n 비트길이 워드로 변환하게 된다. 여기서 n은 m 보다 크며, 상기 (d,k) 엔코더(50)는 파라미터 m=2, n=3, d=1, k=7, 다르게는 m=1, n=2, d=2, k=7을 갖는 표준 유형이 될 수 있다.
바람직하게는, 엔코딩 효율을 높이기 위하여, 상기 엔코더(50)는 m=9, n=13, d=1 혹은 m=11, n=16, d=1, 혹은 m=13, n=19, d=1로 정의되는 파라미터를 가질 수 있는 데, 이에 대한 내용은 아직 공개되지 않은 PCT출원 번호 PCT/KR00/01292 (미국출원 제 09/707,947)에 기재되어 있다. 또한 상기 엔코더(50)는 m=6, n=11, d=2 또는 m=11, n=20, d=2 또는 m=7, n=13, d=2로 정의되는 파라미터를 가질 수 있는 데, 이에 대한 내용도 아직 공개되지 않은 PCT출원 번호 PCT/KR/01/00359에 기재되어 있다.
상기 선택기(22)에는, 각 선택 가능한 (d,k) 조건 부합 시퀀스(51)들에 대하여, 동기 패턴, '0'들이 긴 스트링, 또는 변동(alternate) Tmin 의 런(run)이 긴 스트링과 같은 원하지 않는 부 시퀀스(sub sequence)가 포함되어 있는지를 판단하기 위한 수단(52)이 포함되어 있는 데, 만일 그러한 원하지 않는 부 시퀀스가 검출되는 경우, 판단 회로에서는, 원치 않는 해당 부 시퀀스와 연계되어 있는 패널티(Penalty), 즉 감점을 계산하게 된다.
상기 선택기(22)에는, 또한, 각 선택 가능한 (d,k) 조건 부합 시퀀스(51)들에 대해, 동기 패턴, '0'들이 긴 스트링, 또는 변동 Tmin 의 런이 긴 스트링과 같은 원치 않는 부 시퀀스의 빈도수와, 그리고 해당 선택 시퀀스(21)가 저주파성분에 기여하는 정도를 판단하는 수단(52)이 포함된다.
상기 판단 수단(52)은, 패널티 알고리즘 규칙에 따라, 바람직한 시퀀스에는 낮은 감점을 주고, 바람직스럽지 않은 시퀀스에는 높은 감점을 주게 되며, 상기 선택기(22)에는, 가장 낮은 감점의 (d,k) 조건 부합 시퀀스를 선택하는 수단(54)이 또한 포함되어 있다.
도 5는, 본 발명에 따라, 가장 낮은 감점의 선택 가능한 (d,k) 조건 부합 시퀀스(51)를 판단 및 선택하기 위해 사용된 일반적인 방법을 설명하기 위한 구성도를 도시한 것으로, 상기 판단 수단(52)은 다수의 계산기들을 포함하여 구성되는 데, 각 계산기들은, '0' 런렝스 판단(60), 사전에 설정된 동기 패턴의 발생(62), 변동 Tmin 런렝스(64), 그리고 저주파 내용(66)을 병렬적으로 각각 측정하게 된다.
상기 '0' 런렝스는, 하나의 선택 가능한 (d,k) 조건 부합 시퀀스(51) 내에서 검출되는 연속적인 '0' (일반적으로 '0' 런렝스라고 함)의 측정자로서 사용된다. 전술한 바와 같이, 긴 기간동안 시퀀스에 '0'이 계속되면, 피트(Pit)와 랜드(Land)같은 기록 특성들이 아주 길어지게 되는 데, 이로 인해 트랙킹 오류와 에러들이 빈번히 발생하는 결점을 갖게 되므로, '0'런렝스 길이에 따라 감점을 부여한다.
상기 Tmin 계산기(64)는, 연속되는 Tmin의 런렝스 수를 측정한다. 이 Tmin 계산기(64)는 가장 짧은 T (Tmin) (d=1의 경우에서는, '01', d=2의 경우에서는, '001')가 너무 많이 반복되는 시퀀스를 배제한다. 예를 들면, 0101010101?? 또는 001001001001?? 등의 시퀀스에는 플래그를 세트시켜 후단의 선택수단(54)에서 배제될 수 있도록 한다. 이와 같이 반복적인 Tmin의 횟수에 대한 제한조건을 MTR (Maximum Transition Run) 조건이라 한다.
상기 동기 계산기(62)는, 선택 가능한 (d,k) 조건 부합 시퀀스(51)에, 사전에 정해진 동기 패턴이 있는 지를 검출하게 되는 데, 실제로 동기패턴이 검출되는 경우, 상기 동기 계산기(62)는 그 (d,k) 조건 시퀀스에 이를 식별하기 위한 플래그를 표시하게 되고, 반대의 경우에는 플래그를 표시하지 않게 된다.
또한, 상기 계산기(66)는, 선택 가능한 (d,k) 조건 부합 시퀀스(51)의 저주파 내용을 측정하는 것으로, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 상기 계산기(66)는 프리 코딩(Pre-Coding) 디바이스를 이용하여 선택 가능한 (d,k) 조건 부합 시퀀스(51)를 변조시킨 후에 시퀀스의 DSV를 측정하게 된다. 이때 바람직하게는, 시퀀스가 100 비트를 초과하는 비교적 긴 시퀀스가 될 때, 보다 적당한 측정방법이 되는, 상기 DSV의 분산을 측정하게 된다.
이후, 상기와 같이 측정된 몇 가지 측정값과, 동기 검출에 의해 표시되는 플래그는, 상기 판단 수단(52)의 입력이 된다. 상기 선택수단(54)은, 마지막으로 선택되어 기록될 하나의 시퀀스를, 상기 입력되는 몇 가지 측정값과 관련된 가중치에근거하여 결정한다. 이 때, 전단의 판단 수단(52)에서 세트된 플래그를 갖는 시퀀스에 대해서는 선택대상에서 배제하고 나머지 (d,k) 조건 부합 시퀀스에서 하나를 선택하게 된다.
그리고, 본 발명의 바람직한 실시예에서의 k 보다는 짧은 '0' 런으로 구성된 동기패턴을 사용할 수도 있다. 그 결과, 비교적 짧은 동기패턴으로 인한 코딩 효율의 잇점을 얻을 수 있다.
상기 선택 수단(54)에 의해 선택된 (d,k) 조건 부합 시퀀스(51)는, NRZI 프리 코딩 과정을 통해 변조 신호로 변환되는 데, 상기 변조신호는, '1'에서는 천이되고, '0'에서는 천이가 없는 모듈로 2 적분된, 선택된 (d,k) 조건 부합 시퀀스로부터 생성되고, 그런 다음 통상적인 기록방법에 의해 기록 매체에 기록된다.
한편, 전술한 실시예에 따른 오그멘터(40)에서 부가하는 r 비트의 디지털 워드의 길이는, 데이터 워드(19)의 비트 수, A에 r을 더한 값(A+r)이, 상기 m의 배수가 되고, 2r>=L의 조건을 만족하는 값 중, 적당한 하나의 값으로 결정된다.
예를 들어, 코딩 비율 m/n=9/13 변조에서, A가 728이고, 인터리빙되는 가지 수(L)가 32이면, 상기 조건을 만족하는 r은 10, 19, 28,..이 되므로, 이 중 가장 작은 값 10이 선택 결정될 수 있다. 데이터 워드의 비트수 728은 기존의 DVD ECC 블록을 사용하는 경우, 하나의 동기 프레임이 91 사용자 바이트(user byte)에 대응된 예를 보인 것이다.
결정된 r비트의 크기로 생성할 수 있는 경우의 수(2r)가 L보다 큰 경우에는, 중간 시퀀스(41)에 부가하는 디지털 워드의 값을 0부터 (L-1)까지 사용하고, 그 이후의 값 즉, L부터 2r-1까지는 사용하지 않게 된다. 앞서의 m/n=9/13의 변조예에서, r이 10이면, 0부터 31까지의 디지털 워드의 값을 사용하고, 32부터 1023까지의 값은 사용하지 않게 되는 것이다.
한편, 전술한 바와 같이 변조되어 기록된 데이터는, 전술한 방법을 역으로 수행하는, 즉, 디코딩, r-비트의 디지털 워드 제거, 그리고 디인터리빙(de-interleaving), 를 순차적으로 수행하는 복조장치에 의해 원래의 입력 데이터 워드로 복원될 수 있다.
이에 대한 구성도를 도 6에 도시하였다. 도 6에서 동기 검출기(101)는, 기록매체로부터 재생되는 시퀀스(프레임크기:(A+r)*m/n 비트수+ sync 비트수)에 부가되어 있는 동기신호를 검출하여 이를 배제한 (d,k)조건 부합 재생 시퀀스(23)(프레임크기:(A+r)*m/n 비트수)를 디코더(102)에 인가한다. 상기 디코더(102)는 m/n의 변조를 역으로 수행하는 n/m 복조를 수행하여 (A+r)비트의 프레임을 출력한다. 오그멘트 제거기(103)는 복조된 시퀀스의 전단, 후단 또는 중간에 집중 삽입되어 있거나, 복조된 시퀀스의 지정 위치에 분산 삽입되어 있는 r비트의 디지털 워드를 제거함으로써 인터리빙된 중간 시퀀스(41)(A 비트)를 출력하며, 제거된 디지털 워드는 다음 단의 디인터리버(104)에 전달한다.
상기 디인터리버(104)는 전달받은 디지털 워드의 값을 참조하여, L개의 내부 인터리버 중, 수신된 중간 시퀀스(41)에 적용된 인터리빙 방식을 역으로 수행하는 내부 디인터리버를 특정하고 그 디인터리버를 통해, 인터리빙된 중간 시퀀스(41)를 원래의 데이터 워드(19)로 복원하게 된다.
이상, 전술한 본 발명의 바람직한 실시예는, 예시의 목적을 위해 개시된 것으로, 당업자라면 이하 첨부된 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상과 그 기술적 범위 내에서, 다양한 다른 실시예들을 개량, 변경, 대체 또는 부가 등이 가능할 것이다.
상기와 같이 구성 및 이루어지는 본 발명에 따른 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법은, 사전에 정의된 (d,k) 코드 규정을 준수하면서 직류 성분을 억제하고, 동기 패턴이 포함되지 없으며, '0'들의 스트링이 길지 않고, 최소 d 런랭스가 길지 않은 시퀀스의 데이터 코드를, 광학적 또는 광자기적 디스크와 같은 정보 기록 매체에 기록할 수 있게 한다.

Claims (30)

  1. 입력되는 데이터 워드를 서로 다른 방식에 의해 인터리빙(interleaving)하고, 그 인터리빙 방식을 각각 특정하기 위한 정보를 부가하여, 다수의 시퀀스들을 생성하는 1단계;
    상기 생성된 다수의 시퀀스들을, 사전에 설정된 m/n 코딩 비율에 따라 (d,k) 조건에 부합하는 시퀀스로 변조하는 2단계; 및
    상기 변조된 (d,k)조건 부합 시퀀스들에서, 기록매체에의 기록을 위한 DSV(Digital Sum Value)를, 절대적 의미에서 가장 낮은 값으로 만드는 하나의 (d,k)조건 부합 시퀀스를 선택하는 3단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 1단계는, 각 입력 데이터 워드에 대해, 서로 다른 L개의 방식에 의해 인터리빙하여, L개의 중간 시퀀스를 생성하고, 상기 생성된 L개의 중간시퀀스에 대해, 인터리빙 방식을 특정하기 위한 r비트 크기의 디지털 워드를 부가하되, r비트의 크기로 생성가능한 모든 경우 수의 디지털 워드 중, L개만큼을 상기 L개의 중간 시퀀스에 부가함으로써, L개의 시퀀스들을 생성하는 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 r은, 입력 데이터 워드의 크기와 r을 더한 값이 m의배수가 되게 하며, 2r>=L인 조건을 만족하는 값을 갖는 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 L개의 중간 시퀀스에 부가되는 디지털 워드의 값은 0부터 (L-1)인 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 r비트의 디지털 워드는 상기 중간 시퀀스의 전단, 후단 또는 중간에 집중하여 부가되는 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 r비트의 디지털 워드는 나뉘어져 상기 중간 시퀀스의 각 지정된 위치에 삽입되는 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서,상기 3단계는, 상기 각 (d,k)조건 부합 시퀀스에 대해, 비트들의 내용과 미리 지정된 부 시퀀스의 발생 빈도수에 따른 감점을 부여하는 하위 1단계와, 부여된 감점이 가장 낮은 (d,k)조건 부합 시퀀스를 기록매체에 기록하기 위한 시퀀스로 선택하는 하위 2단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법.
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한항에 있어서, d=1, m=9, 그리고 n=13인 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법.
  9. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한항에 있어서, d=1, m=11, 그리고 n=16인 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법.
  10. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한항에 있어서, d=1, m=13, 그리고 n=19인 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법.
  11. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한항에 있어서, d=2, m=6, 그리고 n=11인 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법.
  12. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한항에 있어서, d=2, m=11, 그리고 n=20인 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법.
  13. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한항에 있어서, d=2, m=7, 그리고 n=13인 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법.
  14. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한항에 있어서, d=1, k=7, m=2, 그리고 n=3인 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 방법.
  15. 입력되는 각 데이터 워드를 서로 다른 L개의 인터리버(interleaver)에 의해 인터리빙(interleaving)하고, 해당 인터리버를 표시하기 위한 정보를 부가하여, 다수의 시퀀스들을 생성하는 발생수단; 및
    상기 생성된 다수의 중간 시퀀스들을, 사전에 설정된 m/n 코딩 비율에 따라 (d,k) 조건에 부합하는 시퀀스로 변조하고, 상기 변조된 (d,k)조건 부합 시퀀스들에서, 기록매체에의 기록을 위한 DSV(Digital Sum Value)를, 절대적 의미에서 가장 낮은 값으로 만드는 하나의 (d,k)조건 부합 시퀀스를 선택하는 선택수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 장치.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 발생수단은, 해당 인터리버를 표시하기 위한 정보로서, r비트 크기의 디지털 워드를 인터리빙된 데이터에 부가하되, r비트의 크기로 생성가능한 모든 경우 수의 디지털 워드 중, L개만큼을 인터리빙된 데이터에 부가함으로써, L개의 시퀀스들을 생성하는 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 장치.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 r은, 입력 데이터 워드의 크기와 r을 더한 값이 m의배수가 되게 하며, 2r>=L인 조건을 만족하는 값을 갖는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 장치.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 L개의 인터리빙된 데이터에 부가되는 디지털 워드의 값은 0부터 (L-1)인 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 장치.
  19. 제 16항에 있어서, 상기 r비트의 디지털 워드는 상기 중간 시퀀스의 전단, 후단 또는 중간에 집중하여 부가되는 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 장치.
  20. 제 16항에 있어서, 상기 r비트의 디지털 워드는 나뉘어져 상기 중간 시퀀스의 각 지정된 위치에 삽입되는 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 장치.
  21. 제 15항에 있어서, 상기 선택수단은, 각 시퀀스에 대해, 코딩 비율 m/n로 (d,k) 조건에 부합하는 시퀀스로 변조하는 엔코더와, 상기 변조된 각 시퀀스에 대해 그 비트들의 내용과 미리 지정된 부 시퀀스의 발생 빈도수에 따른 감점을 부여하는 판단수단과, 상기 변조된 각 시퀀스 중, 상기 판단수단에 의해 부여된 감점이가장 낮은 (d,k)조건 부합 시퀀스를 기록매체에 기록하기 위한 시퀀스로 선택하는 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 장치.
  22. 제 15항 내지 제 21항중 어느 한항에 있어서, d=1, m=9, 그리고 n=13인 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 장치.
  23. 제 15항 내지 제 21항중 어느 한항에 있어서, d=1, m=11, 그리고 n=16인 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 장치.
  24. 제 15항 내지 제 21항중 어느 한항에 있어서, d=1, m=13, 그리고 n=19인 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 장치.
  25. 제 15항 내지 제 21항중 어느 한항에 있어서, d=2, m=6, 그리고 n=11인 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 장치.
  26. 제 15항 내지 제 21항중 어느 한항에 있어서, d=2, m=11, 그리고 n=20인 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 장치.
  27. 제 15항 내지 제 21항중 어느 한항에 있어서, d=2, m=7, 그리고 n=13인 것을특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 장치.
  28. 제 15항 내지 제 21항중 어느 한항에 있어서, d=1, k=7, m=2, 그리고 n=3인 것을 특징으로 하는 일련의 데이터 워드를 변조신호로 변환하는 장치.
  29. 데이터가 제 1항내지 제 14항 중 어느 한 항의 방법에 따라 변조되어 기록되어 있는 기록매체.
  30. 재생되는 (d,k)조건 부합 시퀀스를, 사전에 설정된 n/m 디코딩 비율에 따라 디코딩하는 디코더;
    상기 디코딩된 시퀀스에서 인터리빙 방식을 지정하는 정보를 추출하고, 추출된 정보를 제거한 중간 시퀀스를 출력하는 오그멘트 제거기; 및
    상기 중간 시퀀스를, 상기 추출된 정보를 참조하여 해당 디인터리버를 지정하여 이를 통해 디인터리빙함으로써 데이터 워드로 복원하는 수단을 포함하여 구성되는 일련의 데이터를 복조하는 복조장치.
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