KR20030000349A - 워블 신호를 이용한 시스템 클록 생성 장치 및 그를이용한 데이터 재생 장치 - Google Patents

워블 신호를 이용한 시스템 클록 생성 장치 및 그를이용한 데이터 재생 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 워블 신호를 이용한 시스템 클록 생성 장치 및 그를 이용한 데이터 재생 장치에 관한 것으로서, 워블 신호와 RF 신호가 기록되어 있는 기록가능한 매체를 기록 및 재생할 때 요구되는 시스템 클록 생성 장치는, 기록매체상의 RF 신호로부터 주파수 에러 신호나 위상 에러 신호를 검출하여 출력하는 제1블록; 기록매체상의 워블 신호로부터 워블 에러 신호를 검출하여 출력하는 제2블록; 및 제1블록과 제2블록의 출력 신호를 이용해 시스템 클록을 생성하는 클록 발생부를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 RF 신호와 워블 신호를 선택적으로 이용함으로써 여러 형태의 기록매체 재생에 적합한 시스템 클록을 제공할 수 있다.

Description

워블 신호를 이용한 시스템 클록 생성 장치 및 그를 이용한 데이터 재생 장치{Clock generating apparatus using wobble signal and data reproducing apparatus thereby}
본 발명은 기록매체상의 데이터 재생시 요구되는 시스템 클록 발생 장치 및 그를 이용한 데이터 재생 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기록매체상의 RF 신호와 워블 신호를 선택적으로 이용해 시스템 제어 클록을 발생하는 워블 신호를 이용한 시스템 클록 생성 장치 및 그를 이용한 데이터 재생 장치에 관한 것이다.
일반적으로 DVD, CD, DVD-ROM과 같은 기록매체로부터 데이터를 재생하는 경우, 기록매체상의 RF 신호로부터 위상 동기 루프 회로를 통해 시스템 클록을 생성한다.
기록 가능한 기록매체인 CD-R, CD-RW, DVD-RAM의 경우, 디스크 표면에 기록이 가능하도록 디스크 중심으로부터 동심원 모양의 트랙이 구성되어 있다. 이러한 디스크 표면의 원하는 위치에 데이터를 기록하기 위해서는 데이터를 기록할 부분의 트랙을 추종해 원하는 부분에서 데이터 기록을 할 수 있는 기능이 필요하다. 이러한 기능을 구현하기 위해서는 광 디스크의 픽업이 위치한 곳의 위치 정보를 알아내는 일련의 작업들이 필요하다. 이러한 작업을 가능하도록 하기 위해 디스크 표면에 워블(wobble)이라는 단일 주파수 신호를 만들어 놓는다.
워블 신호 중간에 디스크의 위치 정보를 일정한 규칙으로 기록해 놓은 헤더(header)를 삽입하며, 이 헤더를 읽어서 현재 위치 또는 어드레스를 결정하는 방법이 사용된다.
도 1은 DVD-RAM의 디스크 구조의 일부를 도시한 것으로서, 워블 신호와 헤더 정보 신호가 트랙을 중심으로 기록되어져 있다.
일정한 규칙에 의해 구성된 헤더 신호를 읽어서 현재 위치를 결정하는 방법은, 헤더 구성에 의해 디스크 제조가 복잡해진다는 문제를 야기한다. 또한 헤더가 나오는 구간에는 워블 신호가 제대로 나오지 않기 때문에 워블을 이용해 PLL 신호를 만들 때, 이 헤더 구간에 대한 특별한 보상 회로가 추가되어야 한다.
본 발명의 목적은 워블 신호를 이용해서 데이터 복원을 위한 시스템 클록을 생성하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 워블 신호를 이용해 생성한 시스템 클록을 이용하여 기록매체상의 데이터를 재생하는데 있다.
도 1은 DVD-RAM의 디스크 구조의 일부를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 시스템 클록 생성 장치의 일실시예이다.
도 3은 도 2의 워블 카운터의 상세 실시예이다.
도 4a는 도 3의 카운터부의 각 구성 요소의 출력 신호의 타이밍도이다.
도 4b는 리셋신호 clrn, PRN(?), 클록신호 CLK 및 D(?) 입력신호들에 대한 2113A의 진리표이다.
도 5는 도 2의 워블 오류 검출기의 상세 블록도의 실시예이다.
도 6은 워블 에러 발생기의 상세 실시예이다.
도 7은 도 2의 클록 발생부내 오류 누적기의 상세 블록도의 실시예를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 데이터 재생 장치의 실시예이다.
상기 목적을 이루기 위한, 워블 신호와 RF 신호가 기록되어 있는 기록가능한 매체를 기록 및 재생할 때 요구되는 시스템 클록 생성 장치는, 상기 기록매체상의 RF 신호로부터 주파수 에러 신호나 위상 에러 신호를 검출하여 출력하는 제1블록; 상기 기록매체상의 워블 신호로부터 워블 에러 신호를 검출하여 출력하는 제2블록; 및 상기 제1블록과 제2블록의 출력 신호를 이용해 시스템 클록을 생성하는 클록 발생부를 포함함을 특징으로 한다.
상기 제1블록은 상기 RF 신호로부터 블랭크 구간을 검출하는 블랭크 검출 수단; RF 신호와 현재 발진되는 클록 주파수의 차이를 검출하는 주파수 에러 검출 수단; 및 상기 주파수 에러 검출 수단에서 검출된 주파수 에러가 소정 범위 이내이면 위상 에러 신호를 발생하는 위상 검출 수단을 포함함이 바람직하다.
상기 클록 발생부는, 상기 제1블록의 출력 신호와 제2블록의 출력 신호를 더한 값으로 시스템 클록을 생성함이 바람직하다.
상기 제2블록은, 상기 워블 신호를 시스템 클록으로 카운트하는 워블 카운터; 상기 워블 카운트 값을 이용해, 소정 구간에서 워블신호에 이상이 발생했는지의 여부를 나타내는 워블 락(lock) 신호와 워블 평균값을 출력하는 워블 오류 검출기; 및 워블 락 신호로부터 워블 신호에 이상이 없다고 판단시 워블 평균값과 소정 워블 기준값의 차를 출력하는 워블 에러 발생기를 포함함이 바람직하다.
상기 워블 카운터는, 서로 한 시스템 클록 차가 나는 두 워블 지연 신호를 출력하는 지연부; 상기 두 워블 지연 신호를 이용해 카운터 리셋 신호를 생성하는 리셋회로부; 상기 리셋회로로부터 리셋 신호가 들어올 때까지 시스템 클록을 사용해 워블 신호를 카운트하는 카운터를 포함함이 바람직하다.
상기 지연부는 입력된 워블 신호를 한 시스템 클록만큼 지연한 제1지연신호와 제1지연신호로부터 한 시스템 클록만큼 더 지연된 제2지연신호를 출력함이 바람직하다.
상기 리셋회로부는 상기 제1지연신호와 제2지연신호를 배타적 논리합 연산하는 제1연산부; 상기 제1연산부의 결과와 상기 제1지연신호를 논리곱 연산하는 제2연산부; 및 상기 제2연산부의 결과를 낫(NOT) 연산하여 그 결과인 리셋 신호를 출력하는 제3연산부를 포함함이 바람직하다.
상기 워블 오류 검출기는, n 구간 동안 카운트된 워블 신호들의 평균값을 구하는 연산부; 연속한 두 입력 워블 신호간의 차가, 소정 범위 미만이면 워블신호에 이상이 없다는 신호를 출력하고 소정 범위 이상이면 워블신호에 이상이 있다는 신호를 출력하는 워블 이상 검출기; 및 상기 워블 이상 검출기로부터 얻어진 n 개의 출력신호를 논리곱 연산한 결과인 워블 락 신호를 출력하는 워블 락 신호 발생기를 포함함이 바람직하다.
상기 워블 에러 발생기는 상기 워블 평균값에서 미리 지정된 소정 워블 기준값을 뺀 오차를 출력하는 감산기; 및 워블 락 신호가 워블 신호 이상이 아님을 알리는 것일 때 상기 감산기로부터의 출력을 워블 에러값으로서 출력하는 선택기를 포함함이 바람직하다.
기록매체가 DVD-RAM일 때 상기 소정 워블 기준값은 186임이 바람직하다.
클록 발생부는, 상기 제1블록과 제2블록의 출력 에러 신호들을 가산하는 오류 누적기; 상기 오류 누적기로부터의 출력을 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환기; 및 디지털/아날로그 변환기로부터의 출력을 주파수 변환한 클록 신호를 출력하는 전압 주파수 발진기(VFO)를 포함함이 바람직하다.
상기 과제를 해결하기 위한, 워블 신호가 포함된 기록매체로부터 워블 신호를 이용해 클록을 생성하는 클록 생성 장치는, 시스템 클록 신호를 사용하여 워블 신호를 카운트한 카운트값을 출력하는 워블 카운터; 워블 카운트값들로부터 소정 구간에서의 워블 평균값을 산출하고, 그 소정 구간에서 워블 신호에 이상이 발생했는지의 여부를 알려주는 락 신호를 발생하는 워블 오류 검출기; 락 신호로부터 워블 신호에 이상이 없다고 판단되면, 상기 워블 평균값과 기준 워블 값에 해당하는 소정 시스템 클록 개수와의 차를 출력하는 워블 에러 발생기; 기록매체상의 RF 신호열에서 검출한 블랭크(blank)에 따라 선택적으로 워블 에러를 취하거나 RF 주파수 또는 위상 에러를 취하고, 결과적으로 상기 워블 에러와 상기 주파수 또는 위상 에러를 가산하는 오류 누적기; 상기 오류 누적기로부터의 출력 전압 신호를 주파수 변환한 클럭신호로서 출력하는 전압-주파수 변환기를 포함함을 특징으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한, 워블 신호와 RF 신호가 기록되어 있는 기록가능한 매체를 기록 및 재생할 때 요구되는 시스템 클록 생성 장치는, 상기 RF 신호로부터 RF 신호의 블랭크 구간을 검출하는 블랭크 검출 수단; RF 신호와 현재 발진되는 시스템 클록 주파수의 차이를 검출하는 주파수 에러 검출 수단; 상기 주파수 에러 검출 수단에서 상기 RF 신호와 클록 주파수 신호의 차이가 소정 범위 이내이면 위상 에러 신호를 발생하는 위상 에러 검출 수단; 상기 워블 신호를 시스템 클록으로 카운트한 카운트값을 출력하는 워블 카운터; 소정 기간 동안 워블신호에 이상이 발생했는지의 여부를 나타내는 워블 락(lock) 신호와 워블 평균값을 출력하는 워블 오류 검출기; 워블 락 신호로부터 워블 신호에 이상이 없다고 판단시 워블 평균과 소정 기중 워블 값과의 차를 출력하는 워블 에러 발생기; 상기 RF 신호의 블랭크가 검출되지 않았으면 상기 주파수 에러 또는 위상 에러를 출력하고, 블랭크가 검출되었으면 워블 에러 신호를 출력하는 오류 누적기; 상기 오류 누적기로부터의 출력을 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환기; 및 디지털/아날로그 변환기로부터의 출력을 주파수 변환한 클록 신호를 출력하는 전압/주파수 변환기를 포함함을 특징으로 한다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한 워블 신호와 RF 신호가 기록되어 있는 기록매체의 데이터 재생 장치는, 픽업에서 읽어낸 여러 신호를 가공하여 이진 데이터를만들기 위한 RF 신호의 합(summing) 신호와 워블 신호를 만들어 내는 전처리(pre-processing)부; 전처리부의 출력 신호를 시스템 클록을 이용하여 재생하는 이치화부; 상기 기록매체상의 RF 신호로부터 주파수 에러 신호나 위상 에러 신호를 검출하여 출력하는 제1블록; 상기 기록매체상의 워블 신호로부터 워블 에러 신호를 검출하여 출력하는 제2블록; 및 상기 제1블록과 제2블록의 출력 신호를 이용해 시스템 클록을 생성하는 클록 발생부를 포함함을 특징으로 한다.
상기 다른 과제를 해결하기 위한, 워블 신호와 RF 신호가 기록된 기록매체의 데이터 재생 장치에 있어서, 픽업에서 읽어낸 여러 신호를 가공하여 이진 데이터를 만들기 위한 RF 신호의 합(summing) 신호와 워블 신호를 만들어 내는 전처리(pre-processing)부; 전처리부의 출력 신호를 시스템 클록을 이용하여 재생하는 이치화부; 상기 RF 신호로부터 RF 신호의 블랭크 구간을 검출하는 블랭크 검출 수단; RF 신호와 현재 발진되는 시스템 클록 주파수의 차이를 검출하는 주파수 에러 검출 수단; 상기 주파수 에러 검출 수단에서 상기 RF 신호와 클록 주파수 신호의 차이가 소정 범위 이내이면 위상 에러 신호를 발생하는 위상 에러 검출 수단; 상기 워블 신호를 시스템 클록으로 카운트한 카운트값을 출력하는 워블 카운터; 소정 기간 동안 워블신호에 이상이 발생했는지의 여부를 나타내는 워블 락(lock) 신호와 워블 평균값을 출력하는 워블 오류 검출기; 워블 락 신호로부터 워블 신호에 이상이 없다고 판단시 워블 평균과 소정 기중 워블 값과의 차를 출력하는 워블 에러 발생기; 상기 RF 신호의 블랭크가 검출되지 않았으면 상기 주파수 에러 또는 위상 에러를 출력하고, 블랭크가 검출되었으면 워블 에러 신호를 출력하는 오류 누적기; 상기오류 누적기로부터의 출력을 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환기; 및 디지털/아날로그 변환기로부터의 출력을 주파수 변환한 클록 신호를 출력하는 전압/주파수 변환기를 포함함을 특징으로 한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 시스템 클록 생성 장치의 일실시예이다.
도 2를 참조하면 시스템 클록 생성 장치는 기록매체에 기록되어 있는 RF 신호로부터 주파수를 추종하여 주파수 에러 신호를 발생하거나 위상을 추적하여 위상 에러 신호를 출력하는 제1블록(200), 기록매체상의 워블 신호로부터 워블 에러 신호를 출력하는 제2블록(210) 및, RF 신호가 정상적으로 기록되어 있는 부분에서는 제1블록으로부터의 출력 신호를 선택하고 RF 신호가 기록되어 있지 않거나 드문 드문 기록되어 있는 부분에서는 제2블록으로부터의 출력 신호를 선택하여, 선택된 신호의 전압을 주파수 변환한 시스템 클록으로서 생성하는 클록 발생부(220)를 포함한다.
제1블록(200)은 기록매체상의 RF 신호를 이용해 시스템 클록을 생성하기 위한 회로로서, 블랭크 검출기(201), 주파수 에러 발생기(202) 및 위상 에러 발생기(203)로 구성된다.
블랭크 검출기(201)는 입력되는 RF 신호, 또는 RF 신호의 합(summing) 신호로부터 블랭크 구간을 검출한다. 입력되는 신호가 RF 신호의 합 신호일 경우, 그 크기를 관찰하고 있다가 어느 구간에서 합 신호의 크기가 작아지거나 부호가 한쪽으로 일정 기간 이상 치우치는 것을 검출한다. 신호의 크기가 작아지거나 치우치는 상태는 RF 신호의 이상 있음을 나타내는 것이다. 따라서 블랭크 검출기(201)의 검출 결과는, 현재 읽고 있는 기록매체상의 구간에 있는 RF 신호가 클록 신호 생성에 합당한 정상신호인지를 판단하는 잣대가 된다. 블랭크 검출기(201)에 대한 실시예는 동일한 발명자에 의해 출원된 대한민국 특허 번호 1999-0013983 등이 있을 수 있다. 블랭크 검출기(201)의 출력에 따라 RF 신호를 이용해 클록 신호를 생성할 것인지, 워블 신호를 이용해 클록 신호를 생성할 것인지가 결정된다. 즉, 블랭크 검출기(201)의 출력에 따라 제1블록(200)과 제2블록(210)의 동작이 선택적으로 행해진다.
주파수 에러 발생기(202)는 기록매체상의 RF 신호 또는 RF 합 신호의 동기 신호를 검출하여 현재 발진되고 있는 시스템 클록과의 차이인 주파수 에러신호를 검출한다.
위상 에러 발생기(203)는 기록매체상의 RF 신호 또는 RF 합 신호로부터 현재 발진되고 있는 시스템 클록과의 위상 차이인 위상 에러신호를 검출한다.
일반적인 시스템 클록 생성에 이용되는 신호는 주파수 에러 발생기(202) 등에 의한 주파수 에러 신호가 아니라, 위상 에러 검출기(203)로부터의 위상 에러 신호이다. 즉, 위상 에러 신호를 이용하여 위상 제어 루프를 통과시킴으로써 위상 동기 신호를 발생하고 그로부터 시스템 클록을 생성한다. 그러나, 기록매체의 탐색 속도가 빨라지는 경우와 같이 보다 넓은 동작 주파수 대역에서 픽업이 이뤄지게 되면, 위상 에러만을 이용한 위상 제어 루프의 사용은 해당 픽업 동작 속도에 알맞는 시스템 클록을 발생하기 위해 여러번에 걸쳐 루프를 돌아야 한다. 즉 기록매체탐색 속도가 빨라질 때 상응하는 시스템 클록을 발생하기 위한 추종 시간이 길어진다. 따라서, 입력 신호와 현재의 시스템 클록의 주파수 차이를 구함으로써 추종할 주파수 동작 범위를 대략 따라간 상태에서 위상 동기 루프에 의한 위상 동기 신호를 구하면 입력 신호의 주파수 대역을 보다 빠르게 추종할 수 있는 시스템 클록을 생성할 수 있다. 이와 같은 이유에 따라 주파수 에러 검출기(202)가 사용되고 있다. 상술한 구조의 예는 대한민국 특허번호 1999-0050947의 [디지털 위상제어루프에서의 주파수 검출방법]과 1999-0019020의 [디지털 클럭 복원 회로 및 방법]에서 설명되고 있다.
일반적으로 기록이 불가능한 CD나 DVD등의 기록매체의 경우 제1블록만으로 디스크 재생에 필요한 시스템 클럭을 충분히 만들 수 있다. 그러나 기록이 가능한 기록매체의 경우에는 문제가 생긴다. 즉, DVD-RAM의 경우, 초기 디스크에 아무런 데이터도 기록되어 있지 않기 때문에 헤더 부분을 제외하면 RF 신호나 그 합신호를 얻을 수 없다. 헤더 신호는 전체 데이터 부분 중 극히 일부분이기 때문에 이 부분만으로는 주파수 에러 검출기(202)를 동작시킬 수 없다. 그렇게 되면 위상 에러 검출기(203)가 빠르게 추종할 수있는 주파수 에러 정보 제공이 불가능해진다. 이러한 문제점을 보완하기 위해 본 발명에서는 이하에서 설명될 제2블록(210)을 더 추가하여 RF 신호의 이용이 어려울 경우 워블 신호를 사용해 시스템 클록을 생성한다.
제2블록(210)은 기록매체상의 워블 신호를 이용해 시스템 클록을 만들기 위해 워블 에러 신호를 출력하기 위한 회로로서, 워블 카운터(211), 워블 오류 검출기(212) 및 워블 에러 발생기(213)로 구성된다.
워블 카운터(211)는 한 주기의 워블 신호를 시스템 클록에 대해 카운트하여 그 결과인 카운트값(caunt calue)을 출력한다.
워블 오류 검출기(212)는 워블 카운터(211)로부터의 카운트값을 이용해 소정 구간 동안의 워블 평균값과, 그 구간 동안 워블 신호에 이상이 발생했는지의 여부를 판단하여 그 결과를 워블 락(Lock) 신호로서 출력한다.
워블 에러 발생기(213)는 워블 평균값에서 미리 정의된 워블 기준 값과의 차이인 워블 에러를 산출한다. 그리고나서 워블 락 신호에 따라 해당 구간의 워블 에러를 출력할 것이지 워블 에러를 '0'으로 리셋시켜 출력할 것인지를 선택한다. 워블 락 신호가 워블 신호에 이상이 있다는 의미의 신호이면 '0'으로 리셋시켜 해당 구간에서 워블 에러를 취하지 않고 그 반대의 경우에는 워블 에러를 취하게 된다.
클록 발생부(220)는 제1블록(210)과 제2블록(220)의 출력에 의해 시스템 클록을 생성하는 부분으로, 오류 누적기(221), 디지털/아날로그 변환기(222) 및 전압-주파수 변환기(VFO)(223)로 구성된다.
오류 누적기(221)는 제1블록(200)의 블랭크 검출기의 결과에 따라 주파수 및 위상 에러 신호, 또는 워블 에러 신호를 선택하여 출력한다.
디지털/아날로그 변환기(222)는 오류 누적기(221)로부터의 에러 신호를 디지털 투(to) 아날로그 변환한다.
전압-주파수 변환기(223)는 아날로그 변환된 에러 신호의 전압을 주파수 변환한 클록 신호를 만들어 출력한다.
도 3은 도 2의 워블 카운터(211)의 상세 실시예이다.
워블 카운터(211)는 지연부(2111), 리셋회로부(2112) 및 카운터(2113)로 이뤄진다.
지연부(2111)는 D 플립플롭과 같은 지연기 두 개를 써서, 입력되는 워블 신호(wobble)를 현재의 시스템 클록의 한 클록 지연시킨 제1지연신호(wobbled)와 두 클록만큼 지연시킨 제2지연신호(wobbledd)를 출력한다.
리셋회로부(2112)는 지연부(2111)로부터의 두 워블 지연 신호를 이용해 카운터 리셋 신호를 생성한다. 리셋회로부(2112)는 제1지연신호 wobbled와 제2지연신호 wobbledd를 배타적 논리합 연산하는 XOR 연산부, XOR 연산부의 결과와 제1지연신호 wobbled를 논리곱 연산하는 AMD 연산부 및 AND 연산부의 결과를 낫(NOT) 연산하는 NOT 연산부로 이뤄질 수 있다.
카운터부(2113)는 입력되는 시스템 클럭에 대해 무조건 1을 증가시키는 구조로 되고 리셋회로부(2112)로부터 리셋신호가 입력되면 카운트값을 '0'으로 리셋한 후 다음 클럭부터 다시 1씩 증가하는 카운트 동작을 수행한다. 카운트값은 D 플립플롭등에 의해 래치되며, 워블 신호가 한번 들어올 때마다 일정한 카운트값이 출력된다.
도 4a는 도 3의 카운터부(2113)의 각 구성 요소의 출력 신호의 타이밍도이다.
도 4b는 리셋신호 clrn, PRN(?), 클록신호 CLK 및 D(?) 입력신호들에 대한2113A의 진리표이다.
도 5는 도 2의 워블 오류 검출기(220)의 상세 블록도의 실시예이다.
도 5에서 워블 오류 검출기(212)는 연산부(2121), 워블 이상 검출기(2122) 및 워블 락(lock) 신호 발생기(2123)로 구성되어 있다.
연산부(2121)는 n개의 구간 동안 카운트된 워블 신호들의 평균값을 구한다. 워블 카운터(210)의 출력인 카운트 값은 D-플립플롭이 연속적으로 이어진 지연블록(2120)으로 입력된다. 이 입력값들은 순차적으로 워블 카운터(210)에서 얻어진, 한 시스템 클록만큼 지연된 wobbled 신호를 클럭 소스로 삼아 지연블록(200)내 D-플립플롭을 이동해간다. i=1,2,...,n일 때, i만큼 지연된 각각의 신호를 data(1),..., data(i-1), data(i)로 명명한다. 지연 탭의 개수인 n은 마이컴이나 제어 수단에 의해 외부에서 지정될 수 있다. 긴 구간동안 안정된 워블 신호가 들어왔는지를 알고 싶을 경우에 큰 n값을 지정한다. 작은 n값을 지정하면 빠른 구간마다 워블 값을 업데이트할 수 있다. 일반적으로 n은 4, 8, 16을 쓰고 있다. 연산부(2121)는 이와 같은 data(1)~data(n)의 데이터를 모두 더하고 그 더한 값을 n으로 나눈다. 결국 연산부(2121)의 출력은 n 구간 동안 입력된 워블 주기의 평균값이다.
워블 이상 검출기(2122)는 소정 구간 동안(여기서는 n 구간) 연속한 두 입력 워블 신호들의 차를 구해, 그 차가 소정 범위 이하이면 워블신호에 이상이 없다는 신호이고 소정 범위 미만이면 워블신호에 이상이 있다는 신호인 wlock(1)~wlock(n)을 구한다. 워블 신호에 이상이 있을 때 wlock은 '0'으로서 출력되고, 이상이 없을 때 '1'로서 출력된다. 워블 신호의 이상 여부는, 연속한 두 입력 워블 신호인 data(1)과 data(2)의 차로부터 판단한다. 즉, 두 데이터의 차가 지정된 소정 범위 이하이면 "1"로, 소정 범위 이상이면 "0"으로 출력한다.
워블 락 신호 발생기(2123)는 워블 이상 검출기(2122)로부터 그 각각의 wlock 신호를 입력받아 논리곱 연산한다. 그 연산 결과는 워블 락 신호 wobble lock 으로서 최종 출력된다. 따라서 wobble lock 신호는 n 구간 동안 단 한차례도 워블 신호에 이상이 없다는 "1"의 wlock(i)(i=1~n)이 들어 온 경우에만 "1"로서 출력되고, n 구간 동안 한 차례라도 "0"인 wlock 신호가 들어 온 경우에는 "0"을 출력한다. 이 워블 락 신호는 이후 해당 구간에서 구한 워블 에러를 취할 것인지의 여부를 결정하기 위해 이용된다. 즉, 워블 락 신호가 "1"이면 n 구간 동안 워블신호가 정상적으로 입력되었다고 판단하여 해당 구간에서 워블 에러를 취하고, 워블 락 신호가 "0"이면 n 구간에서의 워블 신호가 정상적이지 않았다고 판단하여 워블 에러 신호를 취하지 않을 수 있다.
도 6은 워블 에러 발생기(213)의 상세 실시예이다.
도 6에서 워블 에러 발생기(2130)는 감산기(2131) 및 선택기(2132)로 구성되어 있다.
감산기(2131)는 워블 오류 검출기(212)에서 산출된 워블 평균값에서 미리 규정된 바람직한 소정 워블 값을 뺀 오차를 출력한다. 여기서 미리 규정된 바람직한 소정 워블 값이란, 사용자나 시스템에서 지정한 값을 말하며, 한 워블 주기동안 입력되는 시스템 클록의 개수에 상응한다. 기록매체가 DVD-RAM일 때, 이 값은 186이다.
선택기(2132)는 워블 에러 신호, 즉 감산기(2131)에서 구해진 오차를 선택하느냐의 여부를 결정한다. 워블 락 신호가 워블 신호 이상을 알리는 것일 때(wobble lock=0) 워블 입력 신호 중에 오류가 있어 워블 평균 신호가 믿을 수 없는 값임을 의미하므로, 선택기(2132)는 감산기(2131)로부터의 출력값을 택하지 않고 "0"을 출력한다. 반대로 워블 락 신호가 워블 신호 이상이 아닌 것을 의미할 때(wobble lock=1) 이는 워블 카운트값이 일정 구간 동안 안정되게 들어왔다는 것이므로 선택기(2132)로부터의 출력값을 선택해 워블 에러 신호로서 출력한다. 결국 워블 에러 신호는 워블 신호가 안정되게 들어온 경우에만 출력되어 진다. 이때, 전체 시스템 클록 발진 주파수가 워블 주파수와 거의 일치하게 되면 워블 에러는 정상 상태에서 "0"이라는 값을 가지게 된다.
도 7은 도 2의 클록 발생부(220)에서 오류 누적기(221)의 상세 블록도의 실시예를 도시한 것이다.
도 7에서 오류 누적기(221)는 주파수/위상 에러 선택 블록(2211)과 워블 에러 선택 블록(2212) 및 에러 가산기(2213)으로 구성된다.
주파수/위상 에러 선택 블록(2211)은 가산기(22111), 제1선택기(22112) 및 제1누적기(22113)로 구성된다.
가산기(22111)는 위상 에러 신호와 주파수 에러 신호를 가산한 결과를 출력한다.
제1선택기(22112)는 블랭크 신호에 따라 가산기(22111)로부터의 가산 결과를선택하여 출력하거나 "0"을 선택하여 출력한다. 블랭크 신호가, RF 신호나 RF 합 신호에 블랭크가 발생되지 않았다는 의미의 값으로 입력될 때 제1선택기(22112)가 가산기(22111)의 가산 결과를 선택한다.
제1누적기(22113)는 시스템 클록이 입력될 때마다 제1선택기(22112)로부터의 현 출력과 이전의 출력을 누적하여 출력한다.
워블 에러 선택 블록(2212)은 제2선택기(22121) 및 제2누적기(22122)로 구성된다.
제2선택기(22121)는 블랭크 신호에 따라 워블 에러 신호를 선택하거나 "0"을 선택하여 출력한다. 제2선택기(22121)는 제1선택기(22112)와 반대로 선택동작을 수행한다. 즉, RF 신호에 블랭크가 발생했다는 의미의 블랭크 신호가 입력될 때에만 워블 에러 신호를 선택하여 출력한다.
제2누적기(22122)는 워블 신호(보다 정확히는 한 클럭 지연된 워블 신호 wobbled) 입력시마다 이전에 누적된 결과와 제2선택기(22121)로부터 출력된 워블 에러값을 더한 값을 출력한다.
에러 가산기(2213)는 주파수/위상 에러 선택 블록(2211)의 출력과 워블 에러 선택 블록(2212)의 출력값들을 가산한다. 에러 가산기(2213)의 결과는 D/A 변환기와 VFO 등을 더 거쳐 시스템 클록으로 만들어지는데 이용된다.
도 8은 본 발명의 데이터 재생 장치의 실시예이다.
도 8을 참조하면, 데이터 재생 장치는 기록매체로부터 읽어들인 신호를 전처리(pre-processing)하는 전처리부(800), 전처리된 신호를 이치화(binarization)하는 이치화부(810), 기록매체에 기록되어 있는 RF 신호로부터 주파수를 추종하여 주파수 에러 신호를 발생하거나 위상을 추적하여 위상 에러 신호를 출력하는 제1블록(820), 기록매체상의 워블 신호로부터 워블 에러 신호를 출력하는 제2블록(830) 및, RF 신호가 정상적으로 기록되어 있는 부분에서는 제1블록으로부터의 출력 신호를 선택하고 RF 신호가 기록되어 있지 않거나 드문 드문 기록되어 있는 부분에서는 제2블록으로부터의 출력 신호를 선택하여, 선택된 신호의 전압을 주파수 변환한 시스템 클록으로서 생성하는 클록 발생부(840)로 구성된다.
전처리부(800)는 픽업에서 읽어낸 여러 신호를 가공하여 이진 데이터를 만들기 위한 RF 신호의 합(summing) 신호와 워블 신호를 만들어낸다. 이때 합신호는 아날로그 또는 디지털 신호의 형태로 나타날 수 있으며 직류 성분이 제거된 신호이다.
이치화부(810)는 전처리부(800)의 출력 신호호로부터 기록매체상에 기록된 신호를 재생해낸다. 이치화부(810)는 슬라이서 방식과 같은 단순한 이치화 방식을 사용하거나 대한민국 특허번호 1998-0049542의 데이터 재생 장치에서 제공한 PRML 회로 등에 의해 구현될 수 있다.
나머지 회로는 재생 장치에 사용될 시스템 클록 생성을 위한 구성으로서 그 실시예는 도 2 ~ 도 7에서 설명된 것과 같이 구현될 수 있다.
상술한 본 발명의 시스템 클록 생성 장치에 의해 워블 신호가 기록된 기록매체로부터 재생 클록인 시스템 클록을 얻을 수 있다. 또한 블랭크 신호를 이용하여 여러 형태의 기록매체에 적합하도록 RF 신호와 워블 신호를 적절히 이용하여 재생클록을 얻을 수 있다. 이러한 장점들은 보다 신뢰성을 가진 기록매체 제작에 유리한 점으로 작용할 것이다.
본 발명에 의하면 RF 신호와 워블 신호를 선택적으로 이용함으로써 여러 형태의 기록매체 재생에 적합한 시스템 클록을 제공할 수 있다.

Claims (27)

  1. 워블 신호와 RF 신호가 기록되어 있는 기록가능한 매체를 기록 및 재생할 때 요구되는 시스템 클록 생성 장치에 있어서,
    상기 기록매체상의 RF 신호로부터 주파수 에러 신호나 위상 에러 신호를 검출하여 출력하는 제1블록;
    상기 기록매체상의 워블 신호로부터 워블 에러 신호를 검출하여 출력하는 제2블록; 및
    상기 제1블록과 제2블록의 출력 신호를 이용해 시스템 클록을 생성하는 클록 발생부를 포함함을 특징으로 하는 시스템 클록 생성 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1블록은
    상기 RF 신호로부터 블랭크 구간을 검출하는 블랭크 검출 수단;
    RF 신호와 현재 발진되는 클록 주파수의 차이를 검출하는 주파수 에러 검출 수단; 및
    상기 주파수 에러 검출 수단에서 검출된 주파수 에러가 소정 범위 이내이면 위상 에러 신호를 발생하는 위상 검출 수단을 포함함을 특징으로 하는 시스템 클록 생성 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 클록 발생부는, 상기 제1블록의 출력 신호와 제2블록의 출력 신호를 더한 값으로 시스템 클록을 생성함을 특징으로 하는 시스템 클록 생성 장치.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제2블록은,
    상기 워블 신호를 시스템 클록으로 카운트하는 워블 카운터;
    상기 워블 카운트 값을 이용해, 소정 구간에서 워블신호에 이상이 발생했는지의 여부를 나타내는 워블 락(lock) 신호와 워블 평균값을 출력하는 워블 오류 검출기; 및
    워블 락 신호로부터 워블 신호에 이상이 없다고 판단시 워블 평균값과 소정 워블 기준값의 차를 출력하는 워블 에러 발생기를 포함함을 특징으로 하는 시스템 클록 생성 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 워블 카운터는,
    서로 한 시스템 클록 차가 나는 두 워블 지연 신호를 출력하는 지연부;
    상기 두 워블 지연 신호를 이용해 카운터 리셋 신호를 생성하는 리셋회로부;
    상기 리셋회로로부터 리셋 신호가 들어올 때까지 시스템 클록을 사용해 워블 신호를 카운트하는 카운터를 포함함을 특징으로 하는 시스템 클록 생성 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 지연부는
    입력된 워블 신호를 한 시스템 클록만큼 지연한 제1지연신호와 제1지연신호로부터 한 시스템 클록만큼 더 지연된 제2지연신호를 출력함을 특징으로 하는 시스템 클록 생성 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 리셋회로부는
    상기 제1지연신호와 제2지연신호를 배타적 논리합 연산하는 제1연산부;
    상기 제1연산부의 결과와 상기 제1지연신호를 논리곱 연산하는 제2연산부; 및
    상기 제2연산부의 결과를 낫(NOT) 연산하여 그 결과인 리셋 신호를 출력하는 제3연산부를 포함함을 특징으로 하는 시스템 클록 생성 장치.
  8. 제4항에 있어서, 상기 워블 오류 검출기는,
    n 구간 동안 카운트된 워블 신호들의 평균값을 구하는 연산부;
    연속한 두 입력 워블 신호간의 차가, 소정 범위 미만이면 워블신호에 이상이 없다는 신호를 출력하고 소정 범위 이상이면 워블신호에 이상이 있다는 신호를 출력하는 워블 이상 검출기; 및
    상기 워블 이상 검출기로부터 얻어진 n 개의 출력신호를 논리곱 연산한 결과인 워블 락 신호를 출력하는 워블 락 신호 발생기를 포함함을 특징으로 하는 시스템 클록 생성 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 워블 에러 발생기는
    상기 워블 평균값에서 미리 지정된 소정 워블 기준값을 뺀 오차를 출력하는 감산기; 및
    워블 락 신호가 워블 신호 이상이 아님을 알리는 것일 때 상기 감산기로부터의 출력을 워블 에러값으로서 출력하는 선택기를 포함함을 특징으로 하는 시스템 클록 생성 장치.
  10. 제9항에 있어서, 기록매체가 DVD-RAM일 때 상기 소정 워블 기준값은 186임을 특징으로 하는 시스템 클록 생성 장치.
  11. 제1항에 있어서, 클록 발생부는,
    상기 제1블록과 제2블록의 출력 에러 신호들을 가산하는 오류 누적기;
    상기 오류 누적기로부터의 출력을 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환기; 및
    디지털/아날로그 변환기로부터의 출력을 주파수 변환한 클록 신호를 출력하는 전압 주파수 발진기(VFO)를 포함함을 특징으로 하는 시스템 클록 생성 장치.
  12. 워블 신호가 포함된 기록매체로부터 워블 신호를 이용해 클록을 생성하는 클록 생성 장치에 있어서,
    시스템 클록 신호를 사용하여 워블 신호를 카운트한 카운트값을 출력하는 워블 카운터;
    워블 카운트값들로부터 소정 구간에서의 워블 평균값을 산출하고, 그 소정 구간에서 워블 신호에 이상이 발생했는지의 여부를 알려주는 락 신호를 발생하는 워블 오류 검출기;
    락 신호로부터 워블 신호에 이상이 없다고 판단되면, 상기 워블 평균값과 기준 워블 값에 해당하는 소정 시스템 클록 개수와의 차를 출력하는 워블 에러 발생기;
    기록매체상의 RF 신호열에서 검출한 블랭크(blank)에 따라 선택적으로 워블 에러를 취하거나 RF 주파수 또는 위상 에러를 취하고, 결과적으로 상기 워블 에러와 상기 주파수 또는 위상 에러를 가산하는 오류 누적기;
    상기 오류 누적기로부터의 출력 전압 신호를 주파수 변환한 클럭신호로서 출력하는 전압-주파수 변환기를 포함함을 특징으로 하는 워블 신호를 이용한 시스템 클록 발생 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 워블 카운터는,
    서로 한 시스템 클록 차가 나는 두 워블 지연 신호를 출력하는 지연부;
    상기 두 워블 지연 신호를 이용해 카운터 리셋 신호를 생성하는 리셋회로부;
    상기 리셋회로로부터 리셋 신호가 들어올 때까지 시스템 클록을 사용해 워블 신호를 카운트하는 카운터를 포함함을 특징으로 워블 신호를 이용한 시스템 클록 발생 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 지연부는
    입력된 워블 신호를 한 시스템 클록만큼 지연한 제1지연신호와 제1지연신호로부터 한 시스템 클록만큼 더 지연된 제2지연신호를 출력함을 특징으로 하는 워블 신호를 이용한 시스템 클록 생성 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 리셋회로부는
    상기 제1지연신호와 제2지연신호를 배타적 논리합 연산하는 제1연산부;
    상기 제1연산부의 결과와 상기 제1지연신호를 논리곱 연산하는 제2연산부; 및
    상기 제2연산부의 결과를 낫(NOT) 연산하여 그 결과인 리셋 신호를 출력하는 제3연산부를 포함함을 특징으로 하는 워블 신호를 이용한 시스템 클록 생성 장치.
  16. 제12항에 있어서, 상기 워블 오류 검출기는,
    n 구간 동안 카운트된 워블 신호들의 평균값을 구하는 연산부;
    연속한 두 입력 워블 신호간의 차가, 소정 범위 미만이면 워블신호에 이상이없다는 신호를 출력하고 소정 범위 이상이면 워블신호에 이상이 있다는 신호를 출력하는 워블 이상 검출기; 및
    상기 워블 이상 검출기로부터 얻어진 n 개의 출력신호를 논리곱 연산한 결과인 워블 락 신호를 출력하는 워블 락 신호 발생기를 포함함을 특징으로 하는 워블 신호를 이용한 시스템 클록 생성 장치.
  17. 제12항에 있어서, 상기 워블 에러 발생기는
    상기 워블 평균값에서 미리 지정된 소정 워블 기준값을 뺀 오차를 출력하는 감산기; 및
    워블 락 신호가 워블 신호 이상이 아님을 알리는 것일 때 상기 감산기로부터의 출력을 워블 에러값으로서 출력하는 선택기를 포함함을 특징으로 하는 워블 신호를 이용한 시스템 클록 생성 장치.
  18. 제17항에 있어서, 기록매체가 DVD-RAM일 때 상기 소정 워블 기준값은 186임을 특징으로 하는 시스템 클록 생성 장치.
  19. 워블 신호와 RF 신호가 기록되어 있는 기록가능한 매체를 기록 및 재생할 때 요구되는 시스템 클록 생성 장치에 있어서,
    상기 RF 신호로부터 RF 신호의 블랭크 구간을 검출하는 블랭크 검출 수단;
    RF 신호와 현재 발진되는 시스템 클록 주파수의 차이를 검출하는 주파수 에러 검출 수단;
    상기 주파수 에러 검출 수단에서 상기 RF 신호와 클록 주파수 신호의 차이가 소정 범위 이내이면 위상 에러 신호를 발생하는 위상 에러 검출 수단;
    상기 워블 신호를 시스템 클록으로 카운트한 카운트값을 출력하는 워블 카운터;
    소정 기간 동안 워블신호에 이상이 발생했는지의 여부를 나타내는 워블 락(lock) 신호와 워블 평균값을 출력하는 워블 오류 검출기;
    워블 락 신호로부터 워블 신호에 이상이 없다고 판단시 워블 평균과 소정 기중 워블 값과의 차를 출력하는 워블 에러 발생기;
    상기 RF 신호의 블랭크가 검출되지 않았으면 상기 주파수 에러 또는 위상 에러를 출력하고, 블랭크가 검출되었으면 워블 에러 신호를 출력하는 오류 누적기;
    상기 오류 누적기로부터의 출력을 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환기; 및
    디지털/아날로그 변환기로부터의 출력을 주파수 변환한 클록 신호를 출력하는 전압/주파수 변환기를 포함함을 특징으로 하는 시스템 클록 생성 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 워블 카운터는,
    서로 한 시스템 클록 차가 나는 두 워블 지연 신호를 출력하는 지연부;
    상기 두 워블 지연 신호를 이용해 카운터 리셋 신호를 생성하는 리셋회로부;
    상기 리셋회로로부터 리셋 신호가 들어올 때까지 시스템 클록을 사용해 워블신호를 카운트하는 카운터를 포함함을 특징으로 하는 시스템 클록 생성 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 지연부는
    입력된 워블 신호를 한 시스템 클록만큼 지연한 제1지연신호와 제1지연신호로부터 한 시스템 클록만큼 더 지연된 제2지연신호를 출력함을 특징으로 하는 시스템 클록 생성 장치.
  22. 제20항에 있어서, 상기 리셋회로부는
    상기 제1지연신호와 제2지연신호를 배타적 논리합 연산하는 제1연산부;
    상기 제1연산부의 결과와 상기 제1지연신호를 논리곱 연산하는 제2연산부; 및
    상기 제2연산부의 결과를 낫(NOT) 연산하여 그 결과인 리셋 신호를 출력하는 제3연산부를 포함함을 특징으로 하는 시스템 클록 생성 장치.
  23. 제19항에 있어서, 상기 워블 오류 검출기는,
    n 구간 동안 카운트된 워블 신호들의 평균값을 구하는 연산부;
    연속한 두 입력 워블 신호간의 차가, 소정 범위 미만이면 워블신호에 이상이 없다는 신호를 출력하고 소정 범위 이상이면 워블신호에 이상이 있다는 신호를 출력하는 워블 이상 검출기; 및
    상기 워블 이상 검출기로부터 얻어진 n 개의 출력신호를 논리곱 연산한 결과인 워블 락 신호를 출력하는 워블 락 신호 발생기를 포함함을 특징으로 하는 시스템 클록 생성 장치.
  24. 제19항에 있어서, 상기 워블 에러 발생기는
    상기 워블 평균값에서 미리 지정된 소정 워블 기준값을 뺀 오차를 출력하는 감산기; 및
    워블 락 신호가 워블 신호 이상이 아님을 알리는 것일 때 상기 감산기로부터의 출력을 워블 에러값으로서 출력하는 선택기를 포함함을 특징으로 하는 시스템 클록 생성 장치.
  25. 제24항에 있어서, 기록매체가 DVD-RAM일 때 상기 소정의 워블 기준값은 186임을 특징으로 하는 시스템 클록 생성 장치.
  26. 워블 신호와 RF 신호가 기록되어 있는 기록매체의 데이터 재생 장치에 있어서,
    픽업에서 읽어낸 여러 신호를 가공하여 이진 데이터를 만들기 위한 RF 신호의 합(summing) 신호와 워블 신호를 만들어 내는 전처리(pre-processing)부;
    전처리부의 출력 신호를 시스템 클록을 이용하여 재생하는 이치화부;
    상기 기록매체상의 RF 신호로부터 주파수 에러 신호나 위상 에러 신호를 검출하여 출력하는 제1블록;
    상기 기록매체상의 워블 신호로부터 워블 에러 신호를 검출하여 출력하는 제2블록; 및
    상기 제1블록과 제2블록의 출력 신호를 이용해 시스템 클록을 생성하는 클록 발생부를 포함함을 특징으로 하는 워블 신호가 기록된 기록매체의 데이터 재생 장치.
  27. 워블 신호와 RF 신호가 기록된 기록매체의 데이터 재생 장치에 있어서,
    픽업에서 읽어낸 여러 신호를 가공하여 이진 데이터를 만들기 위한 RF 신호의 합(summing) 신호와 워블 신호를 만들어 내는 전처리(pre-processing)부;
    전처리부의 출력 신호를 시스템 클록을 이용하여 재생하는 이치화부;
    상기 RF 신호로부터 RF 신호의 블랭크 구간을 검출하는 블랭크 검출 수단;
    RF 신호와 현재 발진되는 시스템 클록 주파수의 차이를 검출하는 주파수 에러 검출 수단;
    상기 주파수 에러 검출 수단에서 상기 RF 신호와 클록 주파수 신호의 차이가 소정 범위 이내이면 위상 에러 신호를 발생하는 위상 에러 검출 수단;
    상기 워블 신호를 시스템 클록으로 카운트한 카운트값을 출력하는 워블 카운터;
    소정 기간 동안 워블신호에 이상이 발생했는지의 여부를 나타내는 워블 락(lock) 신호와 워블 평균값을 출력하는 워블 오류 검출기;
    워블 락 신호로부터 워블 신호에 이상이 없다고 판단시 워블 평균과 소정 기중 워블 값과의 차를 출력하는 워블 에러 발생기;
    상기 RF 신호의 블랭크가 검출되지 않았으면 상기 주파수 에러 또는 위상 에러를 출력하고, 블랭크가 검출되었으면 워블 에러 신호를 출력하는 오류 누적기;
    상기 오류 누적기로부터의 출력을 아날로그 신호로 변환하는 디지털/아날로그 변환기; 및
    디지털/아날로그 변환기로부터의 출력을 주파수 변환한 클록 신호를 출력하는 전압/주파수 변환기를 포함함을 특징으로 하는 워블 신호가 기록된 기록매체의 데이터 재생 장치.
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