KR20040068666A - 광디스크의 에러 정정 방법 - Google Patents

Abstract

광디스크로부터 독출된 데이터의 에러를 정정하는 에러 정정 방법이 개시된다.

본 발명에 따른 에러 정정 방법은 내부 정정을 수행하는 동안 에러 개수가 5개 이상인 행 데이터가 존재할 때마다 이레이저 카운터를 증가시키면서 섹터 단위로 EDC 값을 산출하여 오정정 여부를 판단한다. 이때, 블록 데이터의 모든 섹터에 대해 산출된 EDC 값들이 모두 양호한 상태이면 정정을 종료한다. 정정이 종료되지 않는 경우에는 외부 정정 방식을 결정하여 그 결정된 방식에 따라 외부 정정을 수행한다. 이때, 외부 정정동안 정정불능인 열 데이터가 존재하는 경우 다시 내부 정정을 반복 수행하게 된다.

따라서, 오정정을 정확히 검출하여 해결하고 에러가 완전히 없어질 때까지 내부 및 외부 정정을 반복 수행함으로써, 재생시에 화면의 오류 현상을 사전에 차단시킬 수 있다.

Description

광디스크의 에러 정정 방법{ERROR CORRECTION METHOD OF OPTICAL DISC}

본 발명은 광디스크로부터 독출된 데이터의 에러를 정정하는 에러 정정 방법에 관한 것이다.

일반적으로, DVD와 같은 광디스크는 최초 구입시에는 표면이 깨끗하기 때문에 재생시에 에러 발생이 거의 없다. 하지만, 보관을 잘못하여 디스크 표면에 먼지나 불순물이 부착되거나 사용자의 부주의로 인해 흠집 등이 발생한 경우에는 재생시에 에러가 발생하더라도 정정되지 않는 에러가 존재하고, 이에 따라 화면의 오류 현상 등이 발생할 수 있다.

이를 위해 에러 정정을 위해 제안된 현행 DVD 규격을 보면, 블록 데이터(block data)에서 메인 데이터 영역을 스크램블(scramble)한 후, 내부(inner) ECC로 RS(182, 172, 11)와 외부(outer) ECC로 RS(208, 192, 17) 방식을 채용하여 인코딩되어 있다.

상기 블록 데이터를 설명하면, 도 1에 나타낸 바와 같이, 하나의 섹터(sector)는 12바이트의 ID 및 예약 정보(IED와 CPR_MAI)와, 2048바이트의 사용자 데이터(Main Data)와 4바이트의 에러 검출 부호(EDC : Error Detection Code)로 구성된다. 각 섹터는 내부 방향, 즉 가로 방향으로 12개의 행 데이터로 구성된다. 따라서, 제1 행 데이터는 12바이트의 ID 및 예약 정보와 160 바이트의 사용자 데이터가 기록되고, 제12 행 데이터는 168바이트의 사용자 데이터와 4바이트의 에러 검출 부호가 기록되며, 나머지 행 데이터들은 각각 172 바이트씩의 사용자 데이터가 기록된다.

그러므로, 하나의 블록 데이터는 16개의 섹터와, PI와 PO로 구성된다. 여기서, PI는 PO를 포함하는 PI 방향의 에러 정정 부호이고, PO는 PO 방향의 데이터에 대한 에러 정정 부호이다.

상기와 같이 구성되는 DVD 규격에 따른 데이터 블록을 이용한 종래의 다중 반복 에러 정정 방법을 살펴보면, 우선 가로 방향으로 208개의 행 데이터에 대해 내부 정정을 수행하는 동안 임의의 행 데이터에서 5개미만의 에러가 발생하면, 해당 행 데이터에 대해 에러 정정을 수행한다. 만일 임의의 행 데이터에 5개 이상의 에러가 발생하면, 해당 행 데이터에 대해서는 정정 불능으로 판단하여 무조건 이레이저 처리를 수행한다.

상기 208개에 대한 내부 정정이 종료되면, 세로 방향으로 외부 정정을 수행한다. 이때, 이레이저 처리된 행 데이터의 개수가 16개 이내인 경우에는 이레이저 정정이 수행되고, 반대로 이레이저 처리된 행 데이터가 존재하지 않거나 16개 이상인 경우에는 통상의 에러 정정이 수행되게 된다.

종래의 에러 정정 방법은 상기와 같은 동작을 두 번, 세 번 또는 그 이상 계속 반복적으로 수행함으로써, 정정 효과를 높이게 된다.

한편, 외부 정정시에 이레이저 개수가 16개 미만인 경우에는 e+2t<=n-k 공식에 따른 이레이저 정정이 수행된다. 여기서, e는 내부 정정시 정정 불능으로 판정된 행 데이터의 개수를 나타내고, t는 정정 가능한 심볼(symbol) 수로서 내부 정정시 오정정된 행 데이터의 개수를 나타낸다.

하지만, 종래의 에러 정정 방법에서는 외부 정정시 이레이저 개수가 정정 가능한 오정정된 행 데이터의 개수를 초과하게 되면, 정정 불가로 선언되는 것이 아니라 다른 코드워드 그룹(codeword group)으로 정정하는 오정정이 다시 발생하게 된다. 이에 따라 그 다음의 내부/외부 정정을 반복하더라도 더 이상 에러를 검출할 수 없는 상태가 되어 추가적인 정정 효과를 기대할 수가 없게 된다.

즉, 종래와 같은 에러 정정 방법으로는 이러한 오정정의 발생을 에러 정정 과정 동안은 검출할 수 없기 때문에, 아무리 여러 번의 반복 정정을 수행하더라도 에러가 더 이상 정정되지 않고 통과되어 재생시에 화면에 오류 현상 등이 생기게 되는 문제가 발생한다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 내부 정정에서 발생한 오정정 효과를 외부 정정으로 파급되지 않도록 하기 위한 에러 정정 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 DVD 규격에 따른 블록 데이터의 구조를 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광디스크로부터 발생한 에러를 정정하기 위한 장치를 나타낸 도면.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광디스크로부터 발생한 에러를 정정하기 위한 방법을 설명하는 순서도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 명칭>

11 : 데이터 저장부 13 : 내부 ECC

15 : 이레이저 저장부 17 : 행 데이터 저장부

19 : 디스크램블 및 EDC 검출부 21 : 오정정 검출부

23 : EDC 저장부 25 : 오정정 저장부

27 : 정정종료 판단부 29 : 외부 정정 방식 결정부

31 : 이레이저 다항식 발생부 33 : 외부 ECC

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 광디스크의 에러 정정 방법은 a)블록 데이터를 대상으로 행(row) 단위로 내부 정정을 수행하면서 정정 불능으로 판단될 때마다 이레이저 카운터를 증가시키는 한편, 섹터 단위로 검출되는 EDC 값을 이용하여 오정정을 검출하는 단계; b)상기 모든 섹터 단위로 검출된 EDC 값을 이용하여 정정 종료 여부를 판단하는 단계; c)정정 종료가되지 않는 경우, 상기 이레이저 개수 및 상기 오정정 결과값을 이용하여 외부 정정 방식을 결정하는 단계; 및 d)상기 결정된 외부 정정 방식에 따라 외부 정정을 수행하는 단계를 포함한다.

상기 정정 불능의 판단은 열 단위로 수행된다.

상기 오정정은 정정 불능으로 판단된 행이 존재하지 않으면서 EDC 값이 실패인 경우에 검출된다.

상기 b)단계에서, 상기 모든 섹터 단위로 검출된 EDC 값이 모두 상태 양호인 경우에 정정 종료로 판단된다.

상기 c)단계에서, 오정정으로 판단된 섹터가 존재하지 않으면서 이레이저 개수가 1 내지 16개 사이에 존재하는 경우에 이레이저 정정으로 결정된다.

상기 외부 정정 수행 중에 정정 불능으로 판단된 열(column)이 발생하는 경우 다시 내부 정정이 수행된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광디스크로부터 발생한 에러를 정정하기 위한 장치를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 에러 정정 장치는 데이터 저장부(11), 내부 ECC(13), 이레이저 저장부(15), 행 데이터 저장부(17), 디스크램블 및 EDC 검출부(19), 오정정 검출부(21), EDC 저장부(23), 오정정 저장부(25), 정정종료 판단부(27), 외부 정정 방식 결정부(29), 이레이저 다항식 발생부(31) 그리고 외부 ECC(33)로 구성된다.

데이터 저장부(11)에는 광디스크로부터 독출되어 디인터리브(De-interleave)된 블록 데이터가 저장된다.

내부 ECC(13)는 상기 데이터 저장부(11)에 저장된 블록 데이터에서 행(row) 단위로 읽혀진 데이터로부터 내부 정정을 수행한다. 하나의 행 데이터에 에러가 있는지를 검사하여 에러가 발생할 때마다 해당 에러 위치를 정정한다. 이때, 하나의 행 데이터에 5개 이상의 에러가 발생하게 되면, 정정 불능으로 판단되어 카운터로 해당 행 데이터를 카운트한 값을 이레이저 저장부(15)에 저장된다. 상기 이레이저 저장부(15)에는 상기 내부 ECC(13)에 의해 정정 불능으로 판단되는 행 데이터가 발생할 때마다 1씩 카운터가 증가된 값이 저장된다.

상기 내부 ECC(13)는 하나의 행 데이터에 에러가 존재하지 않거나 에러가 발생하여 정정된 경우, 하나의 행 데이터 중에서 PI를 제외한 나머지 데이터를 행 데이터 저장부(17)에 저장시킨다.

상기 행 데이터 저장부(17)에는 섹터 단위로 데이터를 디스크램블 및 EDC 검출부(19)로 보내주게 되므로, 행 데이터가 12개가 저장될 때까지 저장 동작이 반복적으로 수행된다.

이와 같이 12개의 행 데이터가 행 데이터 저장부(17)에 저장되면, 동기에 의해 12개의 행 데이터로 이루어지는 하나의 섹터가 디스크램블 및 EDC 검출부(19)로 보내지게 된다.

상기 디스크램블 및 EDC 검출부(19)는 상기 행 데이터 저장부(17)에서 입력된 섹터의 ID의 b7∼b4를 씨드(seed)로 하여 2048 바이트의 사용자 데이터를 디스크램블한 후 EDC 연산하여 EDC 값을 EDC 저장부(23)에 저장시킨다. 이때, 상기 EDC 값은 'ok' 또는 'fail'중 하나일 수 있다.

상기 디스크램블 및 EDC 검출부(19)는 상기 행 데이터 저장부(17)로부터 섹터 단위로 데이터를 읽어와 EDC 값을 순차적으로 EDC 저장부(23)에 저장한다.

오정정 검출부(21)는 하나의 섹터에 대한 EDC 값이 산출될 때마다 이레이저 저장부(15)에 저장된 카운터값과 EDC 값을 이용하여 오정정을 검출한다. 즉, 오정정 검출부(21)는 하나의 섹터에 대해 상기 이레이저 저장부(15)에 저장된 카운터값이 존재하지 않으면서 EDC 값이 'fail'인 경우, 오정정이 발생한 것으로 판단하여 오정정 값을 오정정 저장부(25)에 저장한다. 이때, 상기 이레이저 저장부(15)에 저장된 카운터값이 존재하지 않으면서 EDC 값이 'ok'인 경우에는 오정정이 발생되지 않은 경우로서, 별도의 오정정 결과값을 오정정 저장부(25)에 저장시킬 필요가 없다.

이때, 블록 데이터에는 16개의 섹터가 존재하므로, 오정정 검출부(21)는 모두 16회에 걸쳐서 오정정 여부를 검출하여 그 결과값을 오정정 저장부(25)에 저장시킨다.

한편, 정정 종료 판단부는 섹터 단위로 체크된 EDC 값을 바탕으로 정정 종료 여부를 판단한다. 즉, 하나의 블록 데이터에 대해 체크되는 16개의 EDC 값이 모두 'ok'인 경우에는 정정 종료로 판단되어 더 이상의 정정을 하지 않고 종료하게 된다. 반면에 16개의 EDC 값 중 어느 하나의 섹터라도 'fail'인 경우, 정정은 종료되지 않고 외부 정정이 수행되게 된다.

상기 정정 종료 판단부에 의해 정정이 종료되지 않는 경우, 외부 정정 방식 결정부(29)에 의해 어떠한 정정 방식으로 외부 정정을 수행할지를 결정한다.

이때, 외부 정정 방식에는 에러 정정과 이레이저 정정이 포함될 수 있다.

상기 외부 정정 방식 결정부(29)는 오정정 저장부(25)에 저장된 오정정된 섹터가 존재하지 않으면서 이레이저 저장부(15)에 저장된 카운터값이 1 내지 16개 사이에 존재하는 경우, 이레이저 정정으로 결정한다. 그렇지 않고, 이레이저 저장부(15)에 저장된 카운터값이 16개 이상을 초과하든지 또는 오정정된 섹터가 하나라도 존재하게 되면, 에러 정정으로 결정된다.

상기 외부 정정 방식 결정부(29)에 의해 에러 정정으로 결정되면, 외부 ECC(33)에 의해 통상의 에러 정정이 수행된다. 즉, 상기 외부 ECC(33)는 상기 데이터 저장부(11)에 저장된 블록 데이터에서 열(column) 단위로 데이터를 읽고 행 데이터에 에러가 있는지를 검사하여, 에러가 발생할 때마다 해당 에러 위치를 정정한다.

상기 외부 정정 방식 결정부(29)에 의해 이레이저 정정으로 결정되면, 이레이저 다항식 발생부(31)에 의해 이레이저 저장부(15)에 저장된 데이터를 이용하여 외부 ECC(33)에서 초기값으로 사용할 이레이저 위치 다항식을 발생시켜 준다.

이러한 초기값을 이용하여 외부 ECC(33)는 데이터 저장부(11)에 저장된 블록 데이터에서 열 단위로 데이터를 검사하여 에러 정정을 수행한다. 이때, 정정 불능으로 판단된 열 데이터가 존재할 때마다 정정 불능 카운터를 카운터 시키고, 이러한 정정불능 카운터값을 이용하여 다시 내부 ECC(13)를 통해 내부 정정이 수행된다.

이와 같이, 본 발명에 따른 에러 정정 장치는 블록 데이터의 16개의 섹터에 대해 EDC 체크를 통해 정정 종료 여부를 확인하고, 더 이상의 에러가 없으면 정정을 종료하는 한편, 오정정이 존재하거나 정정 불능으로 판단된 행 데이터가 존재하면 에러가 없어질 때까지 외부 정정, 내부 정정 및 외부 정정의 순서로 정정 과정을 반복적으로 수행한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광디스크로부터 발생한 에러를 정정하기 위한 방법을 설명하는 순서도이다.

도 3을 참조하면, 블록 데이터를 대상으로 행(row) 단위로 내부 정정을 수행한다(S 51).

이때, 하나의 행 데이터에 에러 개수가 5개 이상을 초과하는지를 판단한다(S 53).

만일 하나의 행 데이터에 에러 개수가 5개를 초과하게 되면, 정정 불능으로 판단하고(S 57), 이레이저 카운터를 증가시켜 그 결과값을 저장시킨다(S 59).

만일 에러 개수가 5개 이내라고 하면, 해당 에러를 정정시킨다(S 55).

하나의 행 데이터에 대한 내부 정정이 수행되면, 다음 행 데이터에 대해 내부 정정을 수행한다. 이와 같은 과정은 다음 섹터일 때까지 지속적으로 수행된다(S 61). 여기서, 하나의 섹터에는 12개의 행 데이터가 포함된다.

하나의 섹터에 대해 내부 정정이 수행되면, 하나의 섹터를 디스크램블시킨 다음 EDC 연산을 수행하여 EDC 값을 산출하여 그 결과값을 저장시킨다(S 63).

하나의 섹터에 대해 산출된 EDC 값과 정정 불능으로 판단된 이레이저 개수를 이용하여 오정정을 검출한다(S 65).

이레이저 개수는 0인데 반해 EDC 값이 'fail'인 경우에는 오정정이 발생한 것으로 판단되어 오정정 검출 결과가 저장된다(S 67).

여기서, 상기 S 63과 상기 S 65는 블록 데이터의 모든 섹터에 대해 수행된다(S 69). 하나의 블록 데이터는 모두 16개의 섹터로 이루어짐에 따라 모두 16회의 EDC 값 산출과 오정정 검출이 수행된다.

이때, 상기 S 63에서 모든 섹터에 대해 산출된 EDC 값이 모두 'ok'인지를 판단하여, 모두 'ok'인 경우 더 이상 에러가 없는 것으로 판단되어 정정이 종료된다(S 71).

반면에 16개의 섹터에 대해 산출된 EDC 값들 중 어느 하나라도 'fail'인 것이 존재하는 경우, 외부 정정을 수행하게 된다.

이때, 먼저 외부 정정 방식이 결정되어 결정된 외부 정정 방식에 따라 외부 정정이 수행되게 된다. 즉, 16개의 섹터에 대해 오정정이 존재하지 않으면서 정정 불능으로 판단된 이레이저의 개수가 1 내지 16개 사이에 존재하는지를 판단한다(S 73).

판단 결과 16개의 섹터에 대해 오정정이 존재하지 않으면서 정정 불능으로 판단된 이레이저의 개수가 1 내지 16 사이에 존재하게 되는 경우, 이레이저 정정으로 결정된다(S 75).

그렇지 않은 경우 즉 오정정이 하나라도 존재하든지 또는 이레이저의 개수가16개 이상을 초과하는 경우에는 에러 정정으로 결정된다(S 77).

이레이저 정정으로 결정된 경우, 이레이저 데이터를 이용하여 외부 정정의 초기값으로 사용될 이레이저 위치 다항식을 발생시킨다(S 79).

상기 결정된 외부 정정 방식에 따라 블록 데이터에서 열(column) 단위로 데이터를 읽어와서 외부 정정을 수행한다(S 81).

외부 정정을 수행하는 동안 에러가 발생하는 경우에는 해당 데이터를 정정하게 된다.

이때, 해당 데이터마다 에러가 가능한지 아니면 불가능한지를 판단한다(S 83).

해당 데이터가 정정불능으로 판단된 경우, 정정 불능 카운터를 증가시키어 나중에 내부 정정을 수행할 때 이용되도록 한다(S 85).

이와 같은 외부 정정은 마지막 열 데이터일 때까지 반복적으로 수행된다(S 87).

마지막 열 데이터까지 외부 정정이 수행되면, 정정 불능인 데이터를 정정하기 위해 다시 S 51로 이동하여 내부 정정을 다시 수행한다.

따라서, 본 발명에 따른 에러 정정 방법은 내부 정정동안 에러가 발생하지 않게 되면 정정을 종료시키고, 에러가 발생하게 되면 외부 정정을 수행하는 동작을 수행한다.

또한, 외부 정정을 수행하는 동안 정정불능으로 판단된 데이터에 대해서는 내부 정정을 수행하게 에러 정정을 수행함으로써, 종래에서 정정불능으로 판단된데이터에 대해 다른 코드워드 그룹으로 정정하여 오정정이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 흠집이나 먼지 등이 존재하는 광디스크 등에서 재생 성능을 향상시키기 위해 내부 정정시 오정정 검출 및 정정 완료 여부를 동시에 판단해 가면서 에러를 정정함으로써, 에러 정정을 위한 반복 횟수를 최소화할 수 있다.

또한, 오정정 검출 결과에 따라 다음의 외부 정정, 내부 정정을 다시 반복하는 피드백 과정을 통해 오정정을 해결함으로써, 종래에 고정된 횟수로 단순 반복 정정하는 에러 정정 방식이 오정정을 그대로 외부 정정에 파급시켜 재생시 화면의 오류 현상을 일으키는 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. a)블록 데이터를 대상으로 행(row) 단위로 내부 정정을 수행하면서 정정 불능으로 판단될 때마다 이레이저 카운터를 증가시키는 한편, 섹터 단위로 검출되는 EDC 값을 이용하여 오정정을 검출하는 단계;

   b)상기 모든 섹터 단위로 검출된 EDC 값을 이용하여 정정 종료 여부를 판단하는 단계;

   c)정정 종료가 되지 않는 경우, 상기 이레이저 개수 및 상기 오정정 결과값을 이용하여 외부 정정 방식을 결정하는 단계; 및

   d)상기 결정된 외부 정정 방식에 따라 외부 정정을 수행하는 단계

   를 포함하는 광디스크의 에러 정정 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 정정 불능의 판단은 열 단위로 수행되는 것을 특징으로 하는 광디스크의 에러 정정 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 오정정은 정정 불능으로 판단된 행이 존재하지 않으면서 EDC 값이 실패인 경우에 검출되는 것을 특징으로 하는 광디스크의 에러 정정 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 b)단계에서, 상기 모든 섹터 단위로 검출된 EDC 값이모두 상태 양호인 경우에 정정 종료로 판단되는 것을 특징으로 하는 광디스크의 에러 정정 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 c)단계에서, 오정정으로 판단된 섹터가 존재하지 않으면서 이레이저 개수가 1 내지 16개 사이에 존재하는 경우에 이레이저 정정으로 결정되는 것을 특징으로 하는 광디스크의 에러 정정 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 외부 정정 수행 중에 정정 불능으로 판단된 열(column)이 발생하는 경우 다시 내부 정정이 수행되는 것을 특징으로 하는 광디스크의 에러 정정 방법.