KR20040075731A - 동기 프레임 구조, 정보 기억 매체, 정보 기록 방법, 정보재생 방법 및 정보 재생 장치 - Google Patents

동기 프레임 구조, 정보 기억 매체, 정보 기록 방법, 정보재생 방법 및 정보 재생 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동기 코드의 위치 검출을 간소화하면서 동기 코드의 검출 신뢰성을 향상시키는 것을 과제로 한다. 연속하는 3개의 동기 코드의 조합으로 이루어지는 제1 패턴(예컨대 동기 프레임 번호 "00"에 있어서의 동기 코드 번호 "2", "1", "0")과, 상기 제1 패턴으로부터 동기 코드 코드의 배치를 1개 변이(shift)시킨 제2 패턴(예컨대 동기 프레임 번호 "01"에 있어서의 동기 코드 번호 "1", "0", "1")을 비교한 경우에, 2개 이상의 동기 코드를 변화시킨다(이 예에서는 3개의 코드가 변화).

Description

동기 프레임 구조, 정보 기억 매체, 정보 기록 방법, 정보 재생 방법 및 정보 재생 장치{SYNC FRAME STRUCTURE, INFORMATION STORAGE MEDIUM, INFORMATION RECORDING METHOD, INFORMATION REPRODUCTION METHOD, INFORMATION REPRODUCTION APPARATUS}
본 발명은 광 디스크 등의 정보 기억 매체에서 이용하는 동기 프레임(동기 프레임)의 개량에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 개량된 동기 프레임을 이용한 정보 기록 포맷(동기 프레임 구조)에 기초한 정보 기억 매체, 정보 기록 방법, 정보 재생 방법 및 정보 재생 장치에 관한 것이다. 본 발명은 차세대 광 디스크(차세대 DVD-ROM 규격, 차세대 DVD-R 규격, 차세대 DVD-RAM 규격 등)에 대응할 수 있다.
기록형의 광 디스크에 있어서는, 미리 광 디스크 상에 프리포맷 (preformat)정보가 기록되어 있다. 광 디스크 장치에 의해서 광 디스크 상에 데이터 기록이 이루어질 때는, 프리포맷 정보가 검출되고, 이 검출 정보를 참조하여 데이터의 기록 위치를 결정할 수 있다.
통상적으로, 광 디스크에 나선형으로 형성된 기록 트랙을, 소정 길이의 어드레스 세그먼트로 분할하고, 각각의 세그먼트에 번지를 나타내는 어드레스를 부여하여, 이 어드레스를 프리포맷 데이터로서 기록해 둔다.
기록 선밀도가 일정한 CLV 구성의 광 디스크에서는, 어드레스 세그먼트 길이는 전부 동일한 길이가 된다. 지나치게 어드레스 세그먼트수가 크면, 랜덤 액세스로 어드레스 정보를 찾는 시간이 늘어나기 때문에, 1 주회(round)가 10∼수십개의 어드레스 세그먼트로 구성되는 길이가 선택된다.
프리포맷 데이터의 부여 방법으로서, 프리포멧 데이터를 세그먼트의 선두에 프리피트로서 형성하는 경우도 있지만, 그 부분은 데이터 영역으로서 쓸 수 없게되기 때문에, 최근의 기록 시스템 매체에서는 그루브의 사행(蛇行)에 의해 형성되는 워블 신호로서 데이터 기록 트랙에 중첩하여 포맷 정보를 기록하는 방법도 있다.
워블 신호로 포맷 정보를 기록하는 경우는, 위상 반전이나 주파수 변화 등의 변조를 걸게 된다. +R에서는, 이러한 수법이 이용되고 있다. 한편, 그루브 사이의 랜드에 프리피트를 이산적(離散的)으로 형성하여 포맷 정보로 하는 방법이 DVD-R에서는 이용되고 있다.
한편, 기록될 데이터로서, 원데이터에 대하여 에러 정정용의 코드를 생성하고, 또한 미세한 동기 프레임들로 분할하여 기록 데이터로 한다. 예컨대, DVD(Digital Versatile Disk)에 있어서는, 에러 정정 코드 블록(ECC 블록)을 변조하고, 소정 간격으로 동기 코드를 부가하여 복수의 동기 프레임을 생성한다. 이 복수의 동기 프레임들은 기록 데이터로서 이용된다.
본원 발명에 관련되는 문헌으로서, 일본 특허 2,786,810호(문헌1)과 일본 특허 공개 2002-373472호(문헌2)가 있다. 문헌1에는 현행 DVD에서 사용하고 있는 동기 코드에 관련된 기술 내용이 기재되어 있다. 이 문헌1은 미국 특허 제5,587,991호에 대응한다. 문헌2에는 복수(3개)의 동기 코드의 배열 순으로 섹터 내의 재생 위치를 판별하는 방법이 기재되어 있다.
문헌1에 기재된 내용과 관련된 동기 코드가 채용되고 있는 현행 DVD 규격에서는, 동기 코드가 32종 있다. 정보 재생 장치 또는 정보 기록/재생 장치에서 이동기 코드 위치를 검출하기 위해서, 정보 기억 매체로부터 재생한 재생 데이터와 상기의 32종의 패턴들간에 라운드-로빈(round-robin) 패턴 정합 검출을 하고 있다. 이 동기 코드의 위치 검출은 매우 많은 난점이 있기 때문에, 동기 코드 검출 회로가 복잡하게 되어, 정보 재생 장치 또는 정보 기록/재생 장치의 가격 증가를 일으키고 있다.
또한, (동기 코드가 32종 존재함으로 인해) 동기 코드 검출 알고리즘이 복잡하기 때문에, 검출의 신뢰성이 낮다. 그뿐 아니라, 패턴 정합 대상 코드수(동기 코드 전체의 비트수)가 32비트로 길기 때문에, 정보 기억 매체 상의 결함에 기인하여 동기 코드의 위치 검출 신뢰성이 보다 한층 낮아진다고 하는 문제가 있다.
정보 기억 매체 상의 결함 등의 원인으로 동기 코드의 재생 패턴에 대하여 오검지(誤檢知)를 일으키면, 그 패턴 직후의 정보가 에러로 되어 버린다고 하는 또 다른 문제도 발생한다.
문헌2에는 복수(3개)의 동기 코드의 배열 순에 기초하여 섹터 내의 재생 위치를 판별하는 방법이 기재되어 있다. 그러나, 정보 기억 매체 상의 결함 등에 기인하여, 재생시에 상기 복수 중 1개의 동기 코드의 값을 오검지하면, 후속하는 정보의 ECC 블록내 위치가 틀어진채(shifted) 검출되어 버린다. 그렇게 하면, ECC 블록 전체의 에러 정정 능력이 대폭 저하된다고 하는 문제가 발생하는데, 문헌2에서는 동기 코드의 오검지에 대한 대책에 관해서는 전혀 기재되어 있지 않다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 협의(狹義)로 말하자면, 동기 코드의 위치 검출에 관한 간소화를 도모하는 동시에 동기 코드의 배치를 연구하여 1개의 동기 코드가 예상외의 값으로 검출된 경우에 "단순한 오검지"인지 "프레임 시프트가 생긴 것인지" 또는 "트랙 벗어남을 일으킨 것인지"의 판정이 가능한 구조를 이용함으로써 동기 코드의 검출 신뢰성을 향상시키는 것을 목적으로 한다. 그리고, 구체적으로 말하자면, 상기한 문제를 해결할 수 있는 동기 프레임 구조와, 이 구조에 기초한 정보 기억 매체, 정보 기록 방법, 정보 재생 방법 및 정보 재생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 정보 기록 매체에 대한 파일 배치의 예를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 정보 기록 매체에 대한 파일 배치의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 정보 기록 매체에 대한 영상 정보의 기록 방법의 설명도이다.
도 4A 내지 4E는 본 발명의 일 실시형태에 따른 정보 기록 매체에 기록되는 부영상의 압축 규칙의 예를 도시하는 설명도이다.
도 5는 기록 데이터 필드를 생성하는 처리 순서를 도시하는 설명도이다.
도 6은 데이터 프레임 구성을 도시하는 설명도이다.
도 7은 도 6의 데이터 ID의 내용을 도시하는 설명도이다.
도 8은 도 7의 데이터 필드 번호의 내용을 도시하는 설명도이다.
도 9는 기록 타입의 정의의 설명도이다.
도 10A 및 10B은 메인 데이터에 스크램블을 할 때의 시프트 레지스터의 초기값의 예와, 그 시프트 레지스터의 설명도이다.
도 11은 ECC 블록의 구조를 도시하는 설명도이다.
도 12는 스크램블드 프레임의 레이아웃을 도시하는 설명도이다.
도 13은 ECC 블록에 있어서, 외측 패리티(PO)가, 좌측 블록, 우측 블록에 각각 인터리브된 모습을 도시한 도면이다.
도 14A 및 14B는 기록된 데이터 필드(짝수 필드와 홀수 필드)의 구성예를 설명하는 도면이다.
도 15는 동기 코드의 구체적인 내용예를 설명하는 도면이다.
도 16은 연속하는 동기 코드의 조합 패턴(열 방향)의 비교예 1을 설명하는 도면(섹터 사이를 이동하는 경우)이다.
도 17은 연속하는 동기 코드의 조합 패턴(열 방향)의 비교예 2를 설명하는 도면(가드 영역을 걸치는 경우)이다.
도 18은 예상외의 동기 코드의 조합 패턴을 검지한 경우의, 검지 패턴 내용과 이상 현상 내용 사이의 관계예를 설명하는 도면이다.
도 19는 정보 기억 매체 상에서의 기록 데이터의 데이터 단위의 일례를 설명하는 도면이다.
도 20A 및 20B는 본 발명의 실시형태가 재생-전용 정보 기억 매체에 적용되는 경우, 제1 실시형태 예와 제2 실시형태 예를 비교하여 설명하는 도면이다.
도 21은 가드 영역 내의 데이터 구조(예 1)를 설명하는 도면이다.
도 22는 가드 영역 내의 데이터 구조(예 2)를 설명하는 도면이다.
도 23은 여러 가지 정보 기억 매체(재생-전용, 추기형, 재기록가능형)마다의 데이터 기록 포맷의 예를 비교하여 설명하는 도면이다.
도 24는 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 재기록가능형 정보 기록 매체의 존 구조를 도시한 도면이다.
도 25는 워블 변조에 있어서의 180°위상 변조와 NRZ법의 설명도이다.
도 26은 랜드(L)/그루브(G) 기록으로 워블 변조를 행한 경우의 부정 비트 발생의 원리 설명도이다.
도 27은 그레이 코드의 예를 도시하는 도면이다.
도 28은 본 발명의 일 실시형태에 따른 특수 트랙 코드의 설명도이다.
도 29는 재기록가능형 정보 기억 매체 상에 기록되는 재기록가능 데이터의 기록 방법 예를 설명하는 도면이다.
도 30은 본 발명의 일 실시형태에 따른 정보 기억 매체 상의 워블 어드레스 포맷의 일례를 설명하는 도면이다.
도 31은 동기 코드 내의 동기 프레임 식별용 코드의 늘어서는 순서로부터, 1 물리 섹터 내의 동기 프레임을 산출하는 방법의 일례를 설명하는 도면이다.
도 32는 동기 프레임 식별용 코드의 늘어서는 순서로부터 동기 프레임 위치를 산출할 때의 구체예(도 14A 및 14B에 예시된 데이터 필드를 채용한 경우)를 도시한 도면이다.
도 33은 본 발명의 일 실시형태에 따른 정보 기록/재생 장치의 구성을 설명하는 도면이다.
도 34는 도 33의 동기 코드 위치 추출부(검출부)(145) 및 그 주변 요소의 상세한 구성예를 설명하는 도면이다.
도 35는 연속하는 3개의 동기 코드의 늘어서는 순서로부터 섹터 내의 동기 프레임 위치를 산출하는 방법의 일례를 설명하는 흐름도이다.
도 36은 본 발명의 일 실시형태에 따른 정보 기록/재생 장치에 있어서, 복수의 동기 코드의 늘어서는 순서로부터 이상(트랙 벗어남 등)을 검지하는 방법의 일례를 설명하는 흐름도이다.
도 37은 동기 코드의 조합 패턴의 검출 결과가 예상된 패턴과 다른 경우에 있어서, 이상 현상의 판정과 그 적응 처리 방법의 일례를 설명하는 흐름도이다.
도 38은 본 발명의 여러 실시예들에 의해 얻어지는 이점을 나타내는 표이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
221 : 정보 기억 매체(광 디스크; 차세대 DVD-ROM, R, RAM 등)
401, 411∼418 : ECC 블록
230∼241 : 섹터
420∼429 : 동기 프레임
431 : 동기 코드
432 : 동기 데이터
441∼468 : 가드 영역
상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서는,
A1〕 동일 섹터 내의 동기 코드들의 배치 방법들을 연구하여, 연속되는 3개의 동기 코드들의 조합 패턴을, 1개 변이시킨 조합 패턴에 비해서 2개 이상의 동기 코드에서 변화되도록 배치하고 있다.
A2〕 이전의 연속되는 복수의 동기 코드의 조합 패턴과 비교하여 "프레임 시프트가 생긴" 것인지 "동기 코드의 오검지가 생긴" 것인지 "트랙 벗어남이 일어난" 것인지 판정하고 있다.
A3〕 동기 코드의 종류를 대폭 삭감(종래의 DVD의 32종에 대해 4종으로 줄임)하여, 정보 재생 장치 또는 정보 기록/재생 장치의 동기 코드 검출을 용이하게 하고, 정보 재생 장치 또는 정보 기록/재생 장치의 저가격화를 도모하는 동시에 동기 코드의 검출 신뢰성을 높이고 있다. 또는,
A4〕 각각의 ECC 블록에 대해 재기록(또는 추기)를 가능하게 하고, 인접하는 ECC 블록들 사이에 가드 영역들을 형성하며, 각 가드 영역의 선두 위치에 동기 코드를 기록하여 가드 영역의 검지를 용이하게 하고 있다.
다른 식으로 말하자면, 본 발명의 또 다른 실시예는,
B1) 복수의 섹터(도 19의 230∼241)로 구획된 영역(401)을 갖는 정보 기억 매체(221)가 이용된다. 각각의 섹터(241)는 하나 이상의 동기 프레임(420∼429)을 포함하도록 구성되며, 각각의 동기 프레임(도 19의 422; 도 14A 및 14B의 동기 프레임; 도 16의 동기 코드 번호)은 복수의 동기 코드(도 19의 431; 도 14A 및 14B의 SY0∼SY3; 도 16에서는 동기 프레임 번호 "00"에 있어서의 동기 코드 번호 "2" "1" "0" 등)를 포함하도록 구성된다. 여기서, 동일 섹터 내의 상기 동기 코드들의 배치에 관해, 연속되는 3개의 동기 코드의 조합으로 이루어지는 제1 패턴(예컨대 도 14A 및 14B의 SY0, SY1, SY1; 또는 도 16의 동기 프레임 번호 "00"에 있어서의 동기 코드 번호 "2" "1" "0")과, 상기 제1 패턴으로부터 동기 코드 코드의 배치를 1개 변이시킨 조합으로 이루어지는 제2 패턴(예컨대 도 14A 및 14B의 SY1, SY2, SY2; 또는 도 16의 동기 프레임 번호 "01"에 있어서의 동기 코드 번호 "1" "0" "1")을 비교한 경우에, 2개 이상의 동기 코드(도 14A 및 14B의 예에서는 1번째의 SY0→SY1과 3번째의 SY1→SY2의 2곳; 도 16의 예에서는 "2"→"1" "1"→"0" "0"→"1"의 3곳)가 변화되도록 구성된다.
B2) 복수의 섹터로 구획된 영역을 갖는 정보 기억 매체가 이용된다. 상기 섹터는 하나 이상의 동기 프레임을 포함하도록 구성되며, 상기 동기 프레임은 복수의 동기 코드를 포함하도록 구성된다. 여기서, 동일 섹터 내의 상기 동기 코드들의 배치에 관해, 이전의 연속하는 복수의 동기 코드의 조합으로 이루어지는 이전 패턴에기초하여(도 36의 ST66에서의 비교; 도 37의 ST5에서의 비교; 도 18 참조), 상기 동기 프레임에 있어서 프레임 시프트가 생긴 것인지(ST6), 또는 상기 동기 코드의 오검출이 생긴 것인지(ST7) 판정하도록 구성된다.
B3) 복수의 섹터로 구획된 영역을 갖는 정보 기억 매체가 이용된다. 상기 섹터는 하나 이상의 동기 프레임을 포함하도록 구성되며, 각각의 동기 프레임은 복수의 동기 코드를 포함하도록 구성된다. 여기서, 복수의 섹터에 의해 구획된 각각의 영역은 재기록 또는 추기 단위로서 사용될 수 있는 ECC 블록을 포함하며, 상기 정보 기억 매체에는 복수의 ECC 블록(도 20A 및 20B의 411∼418)이 형성되고, 이들 인접하는 ECC 블록들 사이에는 가드 영역(도 20A 및 20B의 441∼448; 또는 도 21 및 22)이 마련되고, 상기 가드 영역의 선두 위치에는 상기 동기 코드(예컨대 도 21 또는 도 22의 SY1)가 마련되도록 구성된다(가드 영역 선두의 동기 코드에 의해 가드 영역의 검지가 용이하게 됨).
이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.
1〕 본 발명의 일 실시형태에 따른 정보 기록 매체에 영상 정보를 기록하는 포맷에 대한 설명(A)
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 정보 기록 매체에 대한 파일 배치의 예를 도시한다. 종래의 SD(Standard Definition)용의 오브젝트 파일(기존 SD용 특정 타이틀의 오브젝트(VTS1TT_VOBS) 파일)(216) 및 그 관리 파일(206, 208, 211, 213)과, 고화질 영상에 대응한 HD(High Definition)용의 오브젝트 파일(고화질 HD용 특정 타이틀의 오브젝트(VTS2TT_VOBS) 파일)(217) 및 그 관리 파일(201, 209,212, 214)을 서로 분리 독립시켜, 이들을 종래의 DVD-Video 전용 디렉토리(202) 내에 함께 배치하고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 정보 기록 매체에 대한 파일 배치의 다른 예를 도시한다. 여기서는 종래의 SD(Standard Definition)용의 오브젝트 파일(기존 SD용 특정 타이틀의 오브젝트(VTSlTT_VOBS) 파일)(216) 및 그 관리 파일(206, 208, 211, 213)과, 고화질 영상에 대응한 HD(High Definition)용의 오브젝트 파일(고화질 HD용 특정 타이틀의 오브젝트(VTS2TT_VOBS) 파일(217) 및 그 관리 파일(201, 209, 212, 214)을 각각 별도의 디렉토리(203, 204) 하에 나눠 배치하고 있다. 이와 같이 오브젝트 파일과 그 관리 파일이 SD와 HD 디렉토리에 분리되어 있으면, 파일 관리가 용이하게 될 뿐만 아니라, 오브젝트 파일의 재생전에 SD용이나 HD용의 디코더의 사전준비가 가능하게 되어, 영상 재생을 시작할 때까지의 준비 시간이 대폭 단축된다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 정보 기록 매체에 대한 영상 정보의 기록 방법을 설명하는 도면이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태는 MPEG 레이어2에서 규정된 다중화 규칙에 준하여, 프로그램 스트림(Program Stream)의 형태로 정보를 정보 기록 매체에 기록하고 있다. 즉 영상 정보 내의 주영상 정보를 비디오 팩들(252∼254) 내에 분산 배치시키고, 음성 정보를 오디오 팩(255) 내에 분산 배치시키고 있다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 시스템에서는, 도시하지 않지만, 영상 정보의 최소 단위인 VOBU(Video Object Unit)의 선두 위치에 내비게이션 팩(251)을 배치하고 있다. 또 비디오 팩(252∼254) 내에 기록되는주영상과는 별도로 자막이나 메뉴 등을 나타내는 부영상 정보가 정의되어 있다. 부영상 정보는 부영상 팩(256∼258) 내에 분산 배치되어 있다. 정보 기록 매체로부터 영상 정보를 재생할 때에는 상기 부영상 팩(256∼258) 내에 분산 기록되어 있는 부영상 정보를 모아 부영상 유닛(259)을 구성하게 한 후, 도시하지 않은 비디오 프로세서에 의해 영상 처리를 한 후, 처리후의 부영상 정보를 사용자에게 표시한다.
또 본 발명의 일 실시형태에서는, 2048바이트 크기를 갖은 섹터(231∼238)가 정보 기록 매체(221) 상에 기록되는 정보의 관리 단위로 되고 있다. 따라서 각 팩(251∼258)의 1개당 데이터 크기도 상기 섹터 크기에 맞춰 2048바이트로 설정하고 있다.
도 4A-4E는 본 발명의 일 실시형태에 따른 정보 기록 매체에 기록되는 부영상의 압축 규칙의 예를 설명하는 도면이다. 이 규칙에 대해서, 이하에 설명한다.
2〕 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 부영상 정보의 표현 형식과 압축 규칙(B)
(a) 런랭스 압축 규칙(Run-length compression rule)
런랭스 압축은 부영상을 압축하는 데에 채용되고 있다. 그 몇 가지의 압축 규칙을 여기서 설명한다. SD- 및 HD- 호환의 몇 가지의 런랭스 압축 규칙이 개발되었다.
1) 4비트가 하나의 단위(유닛)로서 설정되는 경우(도 4A의 부영상 정보의 압축 규칙(1) 참조). 만일 동일한 값의 화소 데이터(픽셀 데이터)가 1∼3개 연속되는 경우, 최초의 2비트는 화소수(픽셀의 수)를 나타내고, 후속하는 2비트는 구체적인픽셀 데이터를 나타낸다.
2) 8비트가 하나의 단위(유닛)로서 설정되는 경우(도 4B의 부영상 정보의 압축 규칙(2) 참조). 만일 동일한 값의 픽셀 데이터가 4∼15개 연속되는 경우, 최초의 2비트는 "0"으로 된다. 그리고 후속하는 4비트가 픽셀의 수를 나타내고, 최종의 2비트는 구체적인 픽셀 데이터를 나타낸다.
3) 12비트가 하나의 단위(유닛)로서 설정되는 경우(도 4C의 부영상 정보의 압축 규칙(3) 참조). 만일 동일한 값의 픽셀 데이터가 16∼63개 연속되는 경우, 최초의 4비트는 "0"으로 된다. 그리고 후속하는 6비트가 픽셀의 수를 나타내고, 최종의 2비트는 구체적인 픽셀 데이터를 나타낸다.
4) 16비트가 하나의 단위(유닛)로서 설정되는 경우(도 4D의 부영상 정보의 압축 규칙 설명도(4) 참조). 만일 동일한 값의 픽셀 데이터가 64∼255개 연속되는 경우, 최초의 6비트는 "0"으로 된다. 그리고 후속하는 8비트는 픽셀의 수를 나타내고, 최종의 2비트는 구체적인 픽셀 데이터를 나타낸다.
5) 16비트가 하나의 단위(유닛)로서 설정되는 경우(도 4E의 부영상 정보의 압축 규칙 설명도(5) 참조). 만일 동일한 값의 픽셀 데이터가 1 라인의 최후까지 연속되는 경우, 최초의 14비트는 "0"으로 된다. 그리고 후속하는 2비트는 구체적인 픽셀 데이터를 나타낸다.
6) 만약에 1 라인분의 픽셀을 표현할시에 바이트 정렬을 실현할 수 없을 때에는, 4개의 더미 비트(dummy bits; '0000b')가 조정을 위해 삽입된다.
상기한 것은 SD용의 부영상을 압축할 때에 이용되는 규칙이지만, HD용의 부영상을 압축할 때에 이용되는 규칙도 개발되어 있다.
도 5는 기록 데이터 필드를 생성하는 처리 순서를 설명하는 도면이다. 정보 기록 매체의 데이터 필드에 기록되는 데이터는 도 5에 도시한 바와 같이, 신호 처리 단계에 따라서, 데이터 프레임(Data frame), 스크램블드 프레임(Scrambled frame), 기록 프레임 또는 기록 데이터 필드(Recording frame or Recorded data field)라 불린다. 데이터 프레임은 2048바이트로 이루어져, 메인 데이터, 4바이트의 데이터 ID, 2바이트의 ID 에러 검출 코드(IED), 6바이트의 예약 바이트, 및 4바이트의 에러 검출 코드(EDC)를 갖는다.
에러 검출 코드(EDC)가 부가된 후, 메인 데이터에 대한 스크램블이 실행된다. 여기서, 스크램블된 32개의 데이터 프레임(스크램블드 프레임)에 대하여, 크로스 리드-솔로몬 에러 정정 코드(Cross Reed-Solomon error correction code)가 적용되어, 소위 ECC 인코드 처리가 실행된다. 그 결과, 기록 프레임이 형성된다. 이 기록 프레임은 외측 패리티 코드(Parity of Outer-code(PO)), 내측 패리티 코드(Parity of Inner-code(PI))를 포함한다.
PO 및 PI는 각각 32개의 스크램블드 프레임들로 구성되는 각 ECC 블록에 대하여 발생된 에러 정정 코드이다. 기록 데이터 필드는 4/6 변조된다. 그리고, 매 91바이트마다 선두에 동기 코드(SYNC)가 부가되어 기록 프레임을 형성한다. 하나의 데이터 필드에 4개의 기록 데이터 필드가 기록된다. 도 5는 메인 데이터에서부터 기록 프레임까지, 데이터가 변천하는 모습을 나타내고 있다.
도 6은 데이터 프레임의 포맷을 나타내고 있다. 데이터 프레임은 172바이트×2×6행으로 이루어지는 2064바이트이며, 그 중에 2048바이트의 메인 데이터를 포함한다.
도 7은 도 6의 데이터 ID의 내용을 나타낸다. 이 데이터 ID는 4바이트로 구성된다. 비트(b31-b24)의 최초의 1바이트는 데이터 필드 정보이며, 3바이트(비트(b23-b0))는 데이터 필드 번호이다.
엠보스드 데이터 존(embossed data zone) 내의 데이터 필드 정보는, 섹터 포맷 타입, 트랙킹 방법, 반사율, 기록 타입, 영역 타입, 데이터 타입, 층 번호 등의 정보를 포함한다.
섹터 포맷 타입 ... 1b이라면 존 포맷 타입; 트랙킹 방법 ... 0b이라면 피트 트랙킹; 반사율 ... 1b이라면 40%와 같거나 그 이하; 기록 타입 ... 0b이라면 일반(general), 1b이라면 실시간 정보(0b와 1b에서 결함 관리 방법이 다름); 영역 타입 ... 01b라면 리드인 영역; 데이터 타입 ... 0b라면 재생전용 데이터; 층 번호 ... 0b라면 2중층의 층(0) 또는 단일층 디스크를 나타내고, 1b라면 2중층의 층(1)을 나타낸다.
재기록가능 데이터 존 내의 데이터 필드 정보는 다음과 같이 되어 있다.
섹터 포맷 타입 ... 1b이라면 존 포맷 타입; 트랙킹 방법 ... b이라면 그루브 트랙킹; 반사율 ... 1b이라면 40%와 같거나 그 이하; 기록 타입 ... 0b이라면 일반, 1b이라면 실시간 정보(0b와 1b에서 결함 관리 방법이 다름); 영역 타입 ... 00b라면 데이터 영역, 01b라면 리드인 영역, 10b라면 리드아웃 영역; 데이터 타입 ... 1b라면 재기록가능 데이터; 층 번호 ... 0b라면 2중층의 층(0) 또는 단일층 디스크를 나타내고, 1b라면 2중층의 층(1)을 나타낸다. 이들 비트들은 또한 상기한 규칙에 따라 할당되어야 한다.
도 8은 도 7의 데이터 필드 번호의 내용을 도시한다. ECC 블록이, 엠보스드 데이터 존, 결함 관리 영역, 또는 디스크 식별 존에 소속되는 경우, 데이터 필드 번호는 섹터 번호를 기술한다. ECC 블록이 데이터 영역에 소속되는 경우, 그 데이터 필드 번호는 「논리 섹터 번호(LSN)+031000h」가 된다. 이 때, ECC 블록에는 사용자 데이터가 포함된다.
또, ECC 블록이 데이터 영역에 소속되지만, 이 ECC 블록이 사용자 데이터를 포함하지 않는 경우, 즉, 미사용 ECC 블록인 경우가 있다. 이러한 경우는 다음의 3가지 중 어느 하나다. (1) 최초의 섹터의 0에서부터 3비트가 0이며, 후속 섹터에는 직렬로 인크리멘트된 필드 번호가 기술된다. (2) 00 0000h에서부터 00 000Fh 사이의 필드 번호가 기술된다. 또는 (3) 아무것도 기술되지 않는다.
도 9는 기록 타입의 정의를 나타내고 있다. 즉, ECC 블록이 엠보스드 데이터 존에 속할 때는 기록 타입 = "예약"이다. ECC 블록이 재기록가능 데이터 존에 있고, 또한 리드인 영역 또는 리드아웃 영역에 속할 때는 기록 타입 = "예약"이다. ECC 블록이 재기록가능 데이터 존에 속하고 또한 데이터 영역에도 속할 때는, 0b에서 일반 데이터(General data), 1b에서 실시간 데이터(Real-time data)를 의미한다.
일반 데이터인 경우, 만일 블록에 결함이 있는 경우에는 대응하는 섹터에 대하여 선형 대체 알고리즘(Linear replacement algorithm)이 적용되고 있다. 실시간데이터인 경우는 만일 블록에 결함이 있는 경우에는 대응하는 섹터에 대하여 선형 대체 알고리즘이 적용되지 않는다.
이어서 데이터 ID의 에러 검출 코드(IED)에 관해서 설명한다.
지금, 매트릭스에 배치된 각 바이트가, Ci,j(i=0∼11, j=0∼171); IED를 위한 각 바이트가 C0,j(j=0∼4)라고 하면, IED는 다음과 나타낼 수 있다:
여기서, α는 원시다항식(primitive polynomial)의 원시근(primitive root)이다.
이어서, 6바이트의 RSV에 관해서 설명한다. RSV의 최초의 바이트는 스크램블을 위한 씨앗 정보(seed information)로서 사용된다. 나머지 5바이트는 0h이며 예약(reserved)이다.
에러 검출 코드(EDC)는 4바이트의 검사 코드이며, 스크램블 전의 데이터 프레임 2060바이트에 추가된다. 데이터 ID의 최초의 바이트인 MSB가 b16511이라고 하고, 최후의 바이트인 LSB가 b0이라고 하자. 그렇게 하면, EDC를 위한 각 비트 bi(i=31∼0)는,
여기서,
도 10A 및 10B는 메인 데이터에 스크램블을 실시할 때의 시프트 레지스터의 초기값의 예와, 그 시프트 레지스터를 설명하는 도면이다. 도 10A는 스크램블드 프레임을 생성할 때에 피드백 시프트 레지스터에 부여하는 초기값의 예를 나타내고, 도 10B는 스크램블 바이트를 발생하기 위한 피드백 시프트 레지스터를 나타내고 있다. 여기서는, 16종류의 프리셋 값이 준비되어 있다.
r7(MSB)에서부터 r0(LSB)가 8비트씩 시프트되어 스크램블 바이트로서 이용된다. 도 10A의 초기 프리셋 번호는 데이터 ID의 4비트(b7(MSB)∼b4(LSB))와 같다. 데이터 프레임 스크램블의 시작시에는 r14∼r0의 초기값은 도 10A의 테이블의 초기 프리셋 값으로 셋트되어야 한다.
16개의 연속되는 데이터 프레임에 대하여 동일한 초기 프리셋 값이 이용된다. 그 다음, 초기 프리셋 값이 전환되고, 교체된 동일한 프리셋 값이 그 다음 16개의 연속되는 데이터 프레임에 대해 이용된다.
초기값의 하위 8비트 r7∼r0은 스크램블 바이트(S0)로서 추출된다. 그 후, 8비트의 시프트가 이루어지고, 그 다음 스크램블 바이트가 추출되며, 2047회 이러한 동작이 반복된다. r7∼r0으로부터 스크램블 바이트(S0∼S2047)가 추출되면, 데이터 프레임은 메인 바이트(Dk)에 의해 스크램블드 바이트(Dik)로 된다.
이 스크램블드 바이트(Dik)는
이 된다. 여기서, 심볼 <+>는 배타-OR 논리 연산을 의미한다.
이어서, ECC 블록의 구성에 관해서 설명한다(D) (E).
도 11은 ECC 블록을 나타내고 있다. ECC 블록은 연속하는 32개의 스크램블드 프레임으로 형성되어 있다. 세로 방향으로 192행+16행, 가로 방향으로 (172+10)×2열이 배치되어 있다. B0,0,B1,0, ...는 각각 1바이트이다. PO 및 PI는 에러 정정 코드로, 외측 패리티, 내측 패리티이다.
도 11의 ECC 블록은 (6행×172바이트) 단위가 1 스크램블드 프레임으로서 취급된다. 도 12는 도 11을 다시 고쳐 얻어진 스크램블드 프레임 배치이다. 또한, 이 시스템에서는 (블록 182바이트×207바이트)를 쌍으로서 취급한다. 좌측의 ECC 블록의 각 스크램블드 프레임의 번호에 L을 붙이고, 우측의 ECC 블록의 각 스크램블드 프레임의 번호에 R을 붙이면, 스크램블드 프레임은 도 12에 도시한 바와 같이 배치되어 있다. 즉 좌측의 블록에 좌/우의 스크램블드 프레임이 교대로 존재하고, 또한 우측의 블록에 우/좌의 스크램블드 프레임이 교대로 존재한다.
즉, ECC 블록은 32개의 연속 스크램블드 프레임으로 형성된다. 홀수 섹터의 좌측 반의 각 행은 우측 반의 각 행으로 대체된다. 172×2바이트×192행은 172바이트×12행×32스크램블드 프레임과 같으며, 정보 필드가 된다. 16바이트의 PO 데이터가 외측 코드 RS(208,192,17)를 형성하기 위해서 각 172×2열에 부가된다. 또한 10바이트의 PI(RS(182,172,11))가 좌우 블록의 각 208×2행에 부가된다. PI 데이터는 PO의 행에도 부가된다.
프레임 내의 숫자는 스크램블드 프레임 번호를 나타내며, 첨자(suffix)인 R, L은 스크램블드 프레임의 우측 반과, 좌측 반을 의미한다. 도 11에 도시한 PO 및 PI 데이터의 생성은 다음과 같은 순서로 이루어진다.
우선, 열 j(j=0∼171과, j=182∼353)에 대하여, 16바이트의 Bi,j(i=192∼207)가 부가된다. 이 Bi,j는 아래의 다항식 Rj(X)에 의해 정의된다.
여기서,
수학식 7의 다항식은 외측 코드 RS(208,192,17)를 각 172×2열로 형성하는 것이다.
그 다음, 행 i(i=0∼207)에 대하여, 10바이트의 Bi,j(j=172∼181, j=354∼363)가 부가된다. 이 Bi,j는 아래의 다항식 Ri(X)에 의해 정의된다.
여기서,
여기서,
수학식 9와 수학식 10의 다항식은 내측 코드 RS(182,172,11)를 (208×2)/2의 각 행에 형성하는 것이다.
도 13은, 외측 패리티(PO)가 좌측 블록 및 우측 블록에 각각 인터리브된 모습을 나타낸다. 도 11의 B 매트릭스의 요소인 Bi,j는 208행×182×2열을 구성하고 있다. 이 B 매트릭스는 Bi,j가 Bm, n으로 재배치되도록 행사이에 인터리브되고 있다. 이 인터리브의 규칙은 이하의 식으로 나타낸다:
여기서, *└p┘ 는, p보다 크지 않은 최대 정수를 의미한다.
이 결과, 도 13에 도시하는 것과 같이, 16의 패리티 행은 1행씩 분산된다. 즉, 16 패리티 행들 각각은 매 2개의 기록 프레임마다 배치된다. 따라서, 12행으로 이루어지는 기록 프레임은 12행+1행을 가진다. 이러한 행 인터리브가 이루어진 후, 13행×182바이트는 기록 프레임으로서 참조된다. 따라서, 행 인터리브가 이루어진 후의 ECC 블록은 32개의 기록 프레임으로 이루어진다. 하나의 기록 프레임 내에는 도 12에서 설명한 바와 같이, 우측과 좌측 블록들 각각에 6개 행이 존재한다. 또한, PO는 왼쪽의 블록(182×208바이트)과 오른쪽의 블록(l82×208바이트) 사이에서 상이한 행들에 위치하도록 배치되어 있다. 도 12는 하나의 완결형의 ECC 블록을 나타내고 있다. 그러나, 실제의 데이터 재생시에는 이러한 ECC 블록이 연속하여 에러 정정 처리부에 입력된다. 이러한 에러 정정 처리의 정정 능력을 향상시키기 위해서, 도 13에 도시한 바와 같은 인터리브 방식이 채용된다.
도 14A 및 14B는 기록된 데이터 필드들(짝수 필드와 홀수 필드)의 구성예를 설명하는 도면이다.
도 14A 및 14B에 있어서, 짝수 기록 데이터 필드 및 홀수 기록 데이터 필드의 각각에는, 최후의 2 동기 프레임(즉 최후의 "동기 코드 = SY3"인 부분과 그 직후의 "동기 데이터" 및 "동기 코드 = SY1"인 부분과 그 직후의 "동기 데이터"가 나란히 늘어선 부분) 내의 동기 데이터 영역에 도 13에서 나타낸 PO(Parity Out) 정보가 삽입된다.
즉, 짝수 기록 데이터 필드 내의 최후의 2 동기 프레임 부위에는 도 12에 도시한 "좌측 PO의 일부"가 삽입되고, 홀수 기록 데이터 필드 내의 최후의 2 동기 프레임 부위에는 도 12에 도시한 "우측 PO의 일부"가 삽입된다. 도 12에 도시한 바와 같이 1개의 ECC 블록은 좌우의 "소 ECC 블록들"로 구성되고, 상이한 PO 그룹(왼쪽의 소 ECC 블록에 속하는 PO인지 왼쪽의 소 ECC 블록에 속하는 PO인지)의 데이터가 각 섹터에 대해 교대로 삽입된다.
〔본 발명의 일 실시형태에 있어서의 개개의 포인트와 그 개개의 포인트마다의 독자적인 효과의 설명〕
F) ECC 블록을 구성하는 섹터에 의해 복수 종류의 동기 프레임 구조를 규정하는 1개의 ECC 블록을 구성하는 섹터의 섹터 번호가 짝수 번호인지 홀수 번호인지에 따라, 도 14A 및 14B에 도시한 바와 같이, 동기 프레임 구조를 변화시키는 데에 이 실시예의 특징이 있다. 즉, 상이한 PO 그룹의 데이터가 각 섹터에 대해 교대로 삽입되는 구조(도 13)로 되어 있다.
...[효과] 이 구조에서, ECC 블록을 구성한 후에도, 각 섹터의 선두 위치에 Data ID가 배치되어 있기 때문에, 액세스시 데이터의 위치 확인을 고속으로 행할 수 있다. 또, 상이한 소 ECC 블록에 속하는 PO를 동일 섹터 내에 함께 삽입하는 것보다 도 13과 같은 PO 삽입 방법을 채용하는 방법이 구조가 간단하게 되어, 정보 재생 장치 내에서의 에러 정정 처리후의 각 섹터마다의 정보 추출이 용이하게 되는 동시에, 정보 기록/재생 장치 내에서의 ECC 블록 데이터의 조립 처리의 간소화를 도모할 수 있다.
○ 이 실시예는 PO의 인터리브·삽입 위치가 좌우 블럭들에서 상이한 구조를 갖는다(도 13)
... [효과] 이 구조에서, ECC 블록을 구성한 후에도 각 섹터의 선두 위치에 Data ID가 배치되어 있기 때문에, 액세스시 데이터의 위치 확인을 고속으로 행할수 있다.
도 15는 동기 코드의 구체적인 내용예를 설명하는 도면이다. 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 변조 규칙에 대응하여, 동기 코드는 State0과 State1의 2 상태를 갖는다. 각 상태에 대하여 "SY0"에서부터 "SY3"까지의 각각 4종류의 동기 코드가 설정되어 있다. 현행 DVD 규격에서는 변조 방식으로서 8/16 변조(8비트를 16채널 비트로 변환)의 RLL(2,10)(Run Length Limited:d=2,k=10:"0"이 연속하여 계속되는 범위의 최소치가 2, 최대치가 10)를 채용하고 있고, State1에서부터 State4까지의 4상태, "SY0"에서부터 "SY7"까지의 8종류의 동기 코드가 변조에서 설정되고 있다. 이러한 현행 DVD 표준에 비하면, 본 발명의 일 실시형태는 동기 코드의 종류가 격감하고 있다. 정보 기록/재생 장치 또는 정보 재생 장치는, 정보 기억 매체로부터의 정보 재생시에 패턴 정합법에 의해 동기 코드의 종별을 식별한다. 본 발명의 일 실시형태와 같이 동기 코드의 종류를 대폭 줄임으로써 정합에 필요한 대상 패턴을 줄이기 때문에, 패턴 정합에 필요한 처리를 간소화하여 처리 효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 인식 속도를 향상시키는 것이 가능하게 된다.
도 15에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 동기 코드는 하기의 부분으로 구성되어 있다.
<1> 동기 위치 검출용 코드부
... 이 부분은 모든 동기 코드에 대해 공통적인 패턴을 가지며, 고정 코드 영역을 형성한다. 이 코드를 검출함으로써 동기 코드의 배치 위치를 검출할 수 있다. 구체적으로, 이 부분은 도 15의 각 동기 코드에 있어서의 최후의 17채널 비트"01000 000000 001001"인 곳을 의미하고 있다.
<2> 변조시의 변환 테이블 선택 코드부
... 이 부분은 가변 코드 영역의 일부를 형성하며, 변조시의 State 번호에 대응하여 변화되는 코드를 기억한다. 이 부분은 도 15의 최초의 1채널 비트인 곳에 해당된다.
<3> 동기 프레임 위치 식별용 코드부
... 이 부분은 동기 코드 내에서의 "SY0"에서부터 "SY3"까지의 각 종류를 식별하는 코드를 기억하며, 가변 코드 영역의 일부를 구성한다. 이 부분은 도 15의 각 동기 코드에 있어서 2번째에서 7번째까지의 채널 비트부에 해당한다. 후술하는 바와 같이, 이 부분은, 연속하여 검출되는 3개의 동기 코드들의 결합 패턴으로부터 동일 섹터 내의 상대적인 위치를 검출할 수 있도록 해준다.
본 발명의 일 실시형태는, 변조 방법으로서 4/6 변조, RLL(1,9)를 채용하고 있다. 즉, 변조시에 4비트를 6채널 비트로 변환하고, 변환후의 "0"이 연속하여 계속되는 범위는 최소치(d 값)가 1, 최대치(k 값)가 9가 되도록 설정하고 있다. 본 발명의 일 실시형태는, d=1로 함으로써 종래보다 고밀도화를 달성할 수 있지만, 밀집 마크 부분에서는 충분히 큰 재생 신호 진폭을 얻기가 어렵다.
도 33에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 정보 기록/재생 장치는 PR 등화 회로(130)와 비터비 복합기(156)를 가지며, PRML(Partial Response Maximum Likelihood) 기술을 이용하여, 매우 안정적인 신호 재생을 가능하게 하고 있다. 또한 k=9로 설정하고 있기 때문에, 변조된 일반적인 채널 비트 데이터 내에는 "0"이 연속하여 10개 이상 계속되는 일이 없다. 이 변조 규칙을 이용하여, 상기한 "동기 위치 검출용 코드부"는, 변조된 일반적인 채널 비트 데이터 내에서는 결코 나타나지 않는 패턴을 갖는다.
즉, 도 15에 도시한 바와 같이, "동기 위치 검출용 코드부"에서는 11 (k+2개)개의 "0"이 연속적으로 나타난다. 정보 기록/재생 장치 또는 정보 재생 장치는 이 부분을 찾아내어 동기 위치 검출용 코드부의 위치를 검출한다. 또, 너무 길게 "0"이 연속적으로 계속되면 비트 시프트 에러가 일어나기 쉽기 때문에, 그 폐해를 완화하기 위해서 동기 위치 검출용 코드부 내에서는, 11개의 "0" 직후에 "0"의 연속 개수가 작은 패턴을 배치하고 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, d=1이기 때문에 대응 패턴으로서 "101"의 설정이 가능하지만, 상술한 바와 같이 밀집 마크 부분에서는 충분히 큰 재생 신호 진폭을 얻기가 어렵기 때문에, 그 대신 "1001"을 배치하여, 도 15에 도시한 바와 같은 "동기 위치 검출용 코드부"의 패턴으로 하고 있다.
도 15에 도시하는 4종류의 동기 코드 중, "SY0"만을 도 14A 및 14B에 도시한 바와 같이 섹터 내의 최초의 동기 프레임 위치에 배치한 점에, 본 발명의 일 실시형태의 특징이 있다. 그 효과로서, "SY0"을 검출하는 것만으로 섹터 내의 선두 위치를 즉시 산출해낼 수 있어, 섹터 내의 선두 위치 추출 처리가 매우 간소화된다. 또한, 연속하는 3개의 동기 코드의 모든 조합 패턴들은 동일 섹터 내에서 전부 다르다고 하는 특징도 있다.
도 16은 연속되는 동기 코드들의 조합 패턴들(열 방향)의 비교예 1을 설명하는 도면이다(섹터 사이를 이동하는 경우). 도 14A 및 14B의 실시형태에서는 짝수 기록 데이터 필드 및 홀수 기록 데이터 필드의 어느 경우에도 섹터 선두의 동기 프레임 위치에서는 "SY0"이 나타나고, 이어서 "SY1", "SY1"이 뒤따른다. 이 경우에 3개의 동기 코드들의 조합 패턴은 동기 코드 번호만을 늘어놓아 (0,1,1)이 된다. 이 조합 패턴을 열 방향으로, 조합된 코드들을 1개씩 변이시킴으로써 얻어지는 패턴을 행방향으로 늘어놓으면 도 16과 같이 된다. 예컨대, 도 16에서의 최신의 동기 프레임 번호가 "02"인 열에서는 (0,1,1)의 순으로 동기 코드 번호들이 나란히 늘어서져 있다.
도 14A에 있어서, 짝수 기록 데이터 필드에서의 "02"의 동기 프레임 위치는 최상 행의 왼쪽에서부터 3번째의 동기 프레임 위치를 나타내고 있다. 이 동기 프레임 위치에서의 동기 코드는 "SY1"로 되고 있다. 섹터 내 데이터를 연속으로 재생하고 있는 경우에는 그 직전에 배치된 동기 프레임 위치에서의 동기 코드는 "SY1"이며, 2개 앞의 동기 코드는 "SY0"(동기 코드 번호는 "0")이 된다.
도 16으로부터 분명한 바와 같이, 열 방향으로 늘어선 3개의 동기 코드 번호들의 모든 조합 패턴은, 최신의 동기 프레임 번호가 "00"에서 "25"까지인 범위 내에서 서로 상이하다. 이 특징을 이용함으로써, 연속하는 3개의 동기 코드들의 조합 패턴들로부터 동일 섹터 내의 위치를 산출하는 것이 가능하게 된다.
도 16에서 6번째 행은, 연속하는 3개의 동기 코드의 조합을 1개 변이시켰을 때의 패턴 변화에서의 동기 코드 번호의 변화 개수를 나타내고 있다. 예컨대, 최신의 동기 프레임 번호가 "02"인 열에서는 (0,1,1)의 순으로 동기 코드 번호가 나란히 늘어서고 있다. 이 조합을 1개 변이시켰을 때의 조합 패턴은 최신의 동기 프레임 번호가 "03"인 열에 기재되어 있으며, 즉, (1,1,2)로 되고 있다. 이 두 패턴을 비교하면, 중앙부에서는 "1→1"로 동기 코드 번호는 변함이 없지만, 앞쪽이 "0→1"로 변화되고, 뒤쪽이 "1→2"와 변화하고 있기 때문에, 합계 "2곳" 변화되어, 인접 패턴들간의 코드 변화수는 "2"가 된다.
도 16으로부터 분명한 바와 같이, 최신의 동기 프레임 번호가 "00"에서 "25"에 이르는 전체 범위 내에서 인접 사이의 코드 변화수가 2 이상으로 되도록(즉, 연속하는 3개씩의 동기 코드의 조합을 1개 변이시킨 조합 패턴은 적어도 2곳 이상 동기 코드 번호가 변화됨) 연구하여, 섹터 내의 동기 코드 번호를 배열한 점에, 본 발명의 큰 특징이 있다.
도 17은 연속하는 동기 코드의 조합 패턴(열 방향)의 비교예 2를 설명하는 도면이다(가드 영역을 걸치는 경우). 도 20A 및 20B와 도 23을 이용하여 후술하는 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 있어서, 재생-전용 정보 기억 매체에 있어서의 특정한 데이터 구조 및 추기형 정보 기억 매체와 재기록가능형 정보 기억 매체에서는 ECC 블록 사이에 가드 영역을 지니어, 이 가드 영역 내의 PA(Postamble) 영역의 최초에 동기 코드(동기 코드)가 배치되고, 가드 영역 내의 동기 코드는 도 17에 도시한 바와 같이 "SY1"이 설정되어 있다. 이와 같이 동기 코드 번호를 설정함으로써, 가드 영역을 사이에 두고 2개의 섹터가 배치되어 있는 경우라도, 연속하는 3개씩의 동기 코드의 조합을 1개씩 변이시켰을 때의 인접 패턴들 사이의 코드 변화수는 도 17에 도시한 바와 같이 항상 "2 이상"으로 유지된다.
도 16 및 도 17에 있어서의 7행번째는 연속하는 3개씩의 동기 코드의 조합을 2개씩 변이시켰을 때의 코드 변화수를 나타내고 있다. 예컨대 (0,1,1)의 순으로 동기 코드 번호가 나란히 늘어서 있는 최신의 동기 프레임 번호가 "02"인 열에 대하여, 조합을 2개 변이시켰을 때의 패턴은 최신의 동기 프레임 번호가 "04"인 열에 대응하여, (1,2,1)의 순으로 동기 코드 번호가 나란히 늘어선다. 이 때는 뒤쪽은 "1→1"로 동기 코드 번호는 변함이 없지만, 앞쪽이 "0→1"로 변화하고, 중앙이 "1→2"로 변화하고 있기 때문에, 합계 "2곳"변화되어, 조합을 2개 변이시켰을 때의 코드 변화수는 "2"가 된다.
정보 기억 매체에 기록된 정보를 연속하여 재생할 때에, "정보 기억 매체 상이 무결함"이고 "프레임 시프트"나 "트랙 벗어남"이 없는 이상적인 경우에는, 프레임 데이터를 재생하는 동시에 동기 코드의 데이터도 정확히 순차 검지가 이루어지고 있다. 이 경우에, 조합을 1개씩 변이시켜 얻어진 인접 패턴들이, 연속하는 3개씩의 동기 코드들의 조합으로서 검출된다.
도 14A 및 14B에 도시한 바와 같은 본 발명의 일 실시형태에 따른 동기 코드 배열을 실시한 경우에는, 도 16 및 도 17에 도시한 바와 같이 연속하는 3개씩의 동기 코드의 조합 패턴은 반드시 2곳 이상 동기 코드 번호가 변화하고 있다. 따라서 만일 인접하는 조합 패턴들 사이에서 1개만 동기 코드 번호가 변화된 경우에는, 동기 코드(번호)를 일부 오검지했거나 트랙 벗어남을 일으켰을 가능성이 높다.
정보 기억 매체 상의 정보 재생시에 어떠한 원인으로 동기가 벗어나, 1 동기 프레임만큼 동기 타이밍이 변경되었다해도, 다음 동기 코드를 검출한 시점에서 선행하는 2개의 동기 코드와의 조합 패턴에 의해 동일 섹터 내의 현재의 재생 위치를 확인할 수 있다. 그 결과, 1 동기 프레임분 변이하여(위치 보정하여) 동기를 리셋하는 것이 가능하게 된다.
연속 재생시에 동기가 벗어나 1 동기 프레임분 틀어졌음을 검출했을 때에는, 연속하는 3개씩의 동기 코드의 조합을 2개 변이시켰을 때의 패턴 변화가 나타난다. 이 때에 패턴 내에서 동기 코드 번호가 변화하는 장소의 수를 나타낸 것이 도 16과 도 17의 7행번째이다.
프레임 시프트가 생긴 경우의 프레임 시프트량은 대다수의 경우에 "±1 동기 프레임"이기 때문에, 1 동기 프레임 틀어졌을 때의 패턴 변화 상황을 파악하고 있으면 대다수의 프레임 시프트를 검출할 수 있다. 도 16과 도 17의 7행째로부터 알 수 있는 바와 같이, ±1 동기 프레임 만큼의 프레임 시프트가 생겼을 때에, 본 발명의 일 실시형태에 따른 동기 코드 배열 방법은,
a〕 대부분의 패턴들은 2곳 이상에서 동기 코드 번호가 변화한다.
b〕 동기 코드 번호가 변화되는 장소가 단 1곳 뿐인 패턴은, 섹터의 선두에 가까운 패턴들만이 해당된다(최신의 동기 프레임 번호로 "03"과 "04"인 패턴만);
c〕 동기 코드 번호가 변화되는 장소가 1곳 뿐인 패턴은, 검출된 조합 패턴이 (1,1,2)나 (1,2,1)(최신의 동기 프레임 번호로 "03"과 "04"인 곳) 및 (1,2,2)나 (2,1,2)(최신의 동기 프레임 번호로 "03"과 "04"인 패턴으로부터 1 동기 프레임만큼 변이시켜 얻어진 (조합을 2개 코드만큼 변이시켜 얻어진) 패턴들만 해당된다.
라고 하는 특징이 있다.
이상의 특징으로부터, 대부분의 경우(가령 프레임 시프트가 생기더라도 시프트량이 ±1 동기 프레임 만큼인 경우도 포함), 『연속하는 3개씩의 동기 코드의 조합 패턴 내에서 동기 코드 번호가 변화되는 장소의 수가 1곳뿐이고, 검출된 조합 패턴이 (1,1,2), (1,2,1), (1,2,2), (2,1,2) 중 어디에도 해당하지 않는 경우에는 "동기 코드의 오검지"나 "트랙 벗어남"이 생겼다』라고 판단할 수 있다.
트랙 벗어남이 일어난 경우에, 도 6에 도시하는 Data ID의 연속성을 검사하거나 후술하는 워블 어드레스(Wobble Address) 정보의 연속성을 검사함으로써 검지할 수 있다(트랙이 벗어나면 연속성이 도중에서 끊김).
도 18은 예상외의 동기 코드의 조합 패턴을 검지한 경우의, 검지 패턴 내용과 이상 현상 내용 사이의 관계 예를 설명하는 도면이다. 도 14A 및 14B에 도시한 본 발명의 일 실시형태에 따른 동기 코드 배열 방법의 특징을 이용함으로써, 연속하는 3개씩의 동기 코드의 조합 패턴의 변화에 따라, "프레임 시프트", "동기 코드의 오검지", "트랙 벗어남" 중 어느 하나가 식별할 수 있다. 이상에서 설명한 내용을 도 18에 통합하여 기재한다.
본 발명의 일 실시형태의 큰 특징은, 패턴 내에서 동기 코드 번호가 변화되는 장소의 수가 1곳뿐인지 아닌지의 여부를 판별함으로써 "프레임 시프트"인지 "동기 코드의 오검지/트랙 벗어남"인지를 식별할 수 있는 데에 있다.
도 18에 있어서, 각 Case에서의 패턴의 변화 상황은 열 방향(세로 방향)으로 통합하여 기재하고 있다. 예컨대 Case1에서는, 예측된 조합 패턴과 2곳 이상 다르고 예정 패턴에 대하여 ±1 동기 프레임만큼 틀어진 패턴과 정합하고 있으면 "프레임 시프트"라고 간주한다. 이와는 대조적으로, Case2에서는, "검출된 패턴이, 동기 코드 번호 변화 위치에서 예측된 패턴과 단 1곳만 다르다" "검출된 패턴이 예측된 패턴에 대하여 ±1 동기 프레임 틀어진 패턴과 정합한다" "검출된 패턴이 (1,1,2), (1,2,1), (1,2,2), (2,1,2) 중 어느 하나에 해당한다"의 3개의 상황이 동시에 검출될때에만 "프레임 시프트"가 일어났다고 본다.
〔본 발명의 일 실시형태의 개개의 포인트와 그 개개의 포인트마다의 독자적인 효과의 설명〕
J) 배치를 연구하여, 연속 3개씩의 동기 코드의 조합이 1개 틀어졌을 때의 코드 변화수를 2 이상으로 한다(도 16∼도 18)
...[효과] 정보 기억 매체 표면에 부착된 먼지나 긁힘, 또는 기록막(광 반사막) 상의 미세한 결함 등에 의해 기록된 동기 코드를 정확하게 읽을 수 없어 잘못하여 다른 동기 코드 번호로서 인식되는 일(오검지)이 종종 발생한다. 종래의 DVD의 동기 코드 배열에서는, 인접하는 동기 코드들의 조합 패턴들은 단 1곳의 동기 코드 번호 변화 장소를 가진다. 그 때문에, 하나의 동기 코드의 동기 코드 번호를 잘못 읽으면(오검지함) 프레임 시프트가 생겼다고 잘못 판단되어, 동기 타이밍이 잘못된 위치에 리셋되어 버린다. 이와 경우, 동기 프레임 내의 동기 코드를 제외한 나머지 프레임 데이터는, 예를 들어 도 13에 도시된 ECC 블록 내의 잘못된 위치에 할당되고, 에러 정정 처리되어 버린다.
1 동기 프레임분의 프레임 데이터량은 도 13에 도시된 ECC 블록을 구성하는 좌우의 소 ECC 블록들 내에서의 반 라인분에 상당한다. 따라서, 프레임 데이터가1 동기 프레임분의 ECC 블록 내에서 잘못된 위치에 할당되면, 대폭으로 에러 정정 능력이 저하되어, ECC 블록 내의 전체 데이터에까지 영향이 파급된다.
본 발명의 일 실시형태와 같이, 연속 3개씩의 동기 코드의 조합이 1개 틀어졌을 때의 코드 변화수가 2 이상이 되도록 동기 코드 배열을 고안함으로써, 정보 기억 매체 표면에 부착된 먼지나 긁힘, 또는 기록막(광 반사막) 상의 미세한 결함 등에 의해 동기 코드 번호를 오검지했다고 해도, 프레임 시프트가 생겼다고 잘못 판단되는 일이 최소화될 수 있고, ECC 블록에 의한 에러 정정 능력의 대폭적인 열화를 방지할 수 있다.
더욱이, 동기 코드의 조합 패턴 내에서 1곳만 예상 밖의 동기 코드 번호가 검출되었다고 해도, "동기 코드의 오검지인지의 여부"를 판정할 수 있기 때문에, 오검지 결과에 대하여 자동적으로 올바른 동기 코드 번호로 고치는 『자동 수정 처리』(도 37의 ST7)가 가능하게 된다. 그 결과, 종래의 DVD와 비교하여, 동기 코드의 검출 및 그것을 이용한 동기 처리의 신뢰성이 비약적으로 향상된다.
○ 가드 영역을 포함하지 않는 섹터 구조가 반복되어 있는 배치에서조차, 코드 변화수가 2 이상으로 되도록 고안;
○ 가드 영역을 사이에 두고 섹터 구조가 배치되는 때에도, 코드 변화수가 2 이상으로 되도록 고안;
...[효과] 도 20A 및 20B와 도 23에 도시한 바와 같이, 재생-전용 정보 기억 매체에 있어서 데이터 기록 포맷이 2종류 존재하는 경우라도, 데이터 기록 포맷과는 독립적으로 추기형 정보 기억 매체와 기록형 정보 기억 매체에 대해서도 동기코드 배열을 이용한 동일한 검출 방법을 이용할 수 있기 때문에, 동기 검출의 관점에서 매체 종류 및 (재생-전용 정보 기억 매체에 있어서의) 데이터 기록 포맷에 관한 호환성을 확보할 수 있게 된다. 그 결과, 매체 종류나 기록 포맷과는 독립적으로 동기 코드 배열을 이용한 검출 처리 회로/처리 프로그램의 공통화가 도모되어, 정보 기록/재생 장치 내의 간소화와 저가격화가 가능하게 된다.
4〕 본 발명의 일 실시형태에 따른 재생-전용 정보 기억 매체(차세대 DVD-ROM)에 있어서의 제1 실시예 (C)
본 발명의 일 실시형태에서는 재생-전용 정보 기억 매체(차세대 DVD-ROM)에 있어서의 기록 데이터의 데이터 구조는 2종류 허용하여, 기록하는 데이터 내용에 따라 콘텐츠 제공자가 어느 한쪽을 선택할 수 있게 하고 있다.
4-1) 본 발명의 일 실시형태의 재생-전용 정보 기억 매체(차세대 DVD-ROM)의 제1 실시예에 있어서의 데이터 구조 설명
도 19는 정보 기억 매체 상에서의 기록 데이터의 데이터 단위의 일례를 설명하는 도면이다. 도 19의 정보 기억 매체(221)는, 도 14A∼도 17의 동기 프레임 구조를 이용하여 복수 섹터로 구획된 영역(401)(ECC 블록)에 디지털 정보를 기록하도록 구성된다.
본 발명의 일 실시형태에서는, 정보 기억 매체(221) 상에 기록되는 데이터는, 정보 기억 매체(221)의 종류(재생-전용/추기 가능형/재기록가능형)와는 독립적으로 도 19에 도시한 바와 같은 기록 데이터의 계층 구조를 가지고 있다.
즉, 데이터의 에러 검출 또는 에러 정정이 가능하게 되는 가장 큰 데이터 단위인 1개의 ECC 블록(401)은 32개의 섹터들(230∼241)로 구성되어 있다. 도 19에 도시된 각 섹터(230∼241)는 도 13에 도시된 팩 단위로 기록되는 섹터(231∼238)와 동일한 내용을 가지고 있다. 도 14A 및 14B에서 이미 설명하고, 다시 한번 도 19에 도시한 바와 같이, 각 섹터(230∼241)는 26개씩의 동기 프레임(#0 420∼#24 429)으로 구성된다. 1개의 동기 프레임은 도 19에 도시한 바와 같이 동기 코드(431)와 동기 데이터(432)를 구성한다. 1개의 동기 프레임은 도 14A 및 14B에 도시한 바와 같이 1116 채널 비트(24 + 1092)의 데이터를 포함하고, 정보 기억 매체(221) 상에 1개의 동기 프레임을 기록하는데 요구되는 물리적 거리인 동기 프레임 길이(433)는 매체 전역에 걸쳐 거의 일정(존-내부 동기를 위한 물리적 거리의 변화분을 제외한 경우)하게 되어 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태의 특징은 재생-전용 정보 기억 매체에 있어서 복수 종류의 기록 포맷을 설정가능하게 하는데〔발명 포인트(C)에 대응〕에도 있다. 보다 구체적으로는, 재생-전용 정보 기억 매체의 제1 실시예와 제2 실시예에서 기술될 2종류의 기록 포맷이 있다.
도 20A 및 20B는, 본 발명의 실시형태가 재생-전용 정보 기억 매체에 적용되는 경우에 있어서, 제1 실시형태 예와 제2 실시형태 예를 비교하여 그 차이를 설명하는 도면이다.
도 20A는 제1 실시예를 나타내며, ECC 블록들(#1 411∼#5 415)은, 인접하는 ECC 블록들사이에 어떠한 물리적 공간도 갖지 않도록 정보 기억 매체(221) 상에 연속적으로 기록된다. 이와는 대조적으로, 제2 실시예에서는 도 20B에 도시된 바와같이 인접하는 ECC 블록들(#1 411∼#8 418) 사이에는 가드 영역들(#1 441∼#8 448)이 삽입 배치되어 있는 점이 다르다[발명 포인트(H)에 대응]. 각 가드 영역(#1 441∼#8 448)의 물리적 길이는 상기 동기 프레임 길이(433)와 일치하고 있다.
도 14A 및 14B로부터 알 수 있는 바와 같이, 정보 기억 매체(221)에 기록되는 데이터의 물리적 거리는 상기 동기 프레임 길이(433)를 기본 단위로 하여 다루어지고 있기 때문에, 상기 각 가드 영역(#1 441∼#8 448)의 물리적인 길이를 동기 프레임 길이(433)에 일치시킴으로써, 정보 기록 매체(221) 상에 기록되는 데이터에 대한 물리적인 배치의 관리나 데이터에 대한 액세스 제어가 용이하게 되는 효과를 갖는다.
4-2) 본 발명의 일 실시형태에 따른 재생-전용 정보 기억 매체(차세대 DVD-ROM)의 제2 실시예와의 공통 부분
리드-인(Lead-in)과 리드-아웃(Lead-out) 영역은, 어떠한 갭도 없이 데이터를 기록하는 데이터 구조를 채택한다.
...[효과] 정보 기억 매체 내의 전체 영역에 걸쳐 상이한 데이터 구조가 채택된다면, 재생 장치가 정보 기억 매체의 재생을 처음으로 시작할 때에 사용할 데이터 구조를 결정하는데에 너무 많은 시간이 걸리게 되어, 재생 시작 시간이 불필요하게 지연된다. 정보 기억 매체의 일부(Lead-in과 Lead-out 부분)의 데이터 구조를 공통으로 함으로써 기동시(정보 기억 매체 장착 직후의 정보 재생 장치 또는 정보 기록/재생 장치의 재생 시작시)에 우선 맨 처음에 그 부분에 액세스하여, 최저한 필요한 정보를 동일 포맷으로 재생할 수 있다. 따라서 기동시에 안정적이고또한 고속으로 재생을 시작할 수 있게 된다.
4-3) 2종류 포맷의 식별 정보의 기록 장소〔발명 포인트(C)에 대응〕
○ 동일 디스크 내에서는 공통의 포맷이 사용되어야 한다(디스크의 도중에 포맷 변경 불가);
다른 실시예로서,
○ 기록될 콘텐츠 내용에 따라 동일 디스크 내에서 상이한 2가지 포맷의 혼재를 허용한다;
또는,
○ DVD-ROM의 포맷 식별 플래그 정보(국부적으로 2가지 포맷이 포함되어 있는지의 여부)를 디스크에 기록한다;
☆ 포맷 식별 플래그 정보를 도 17에 도시한 제어 데이터 존(Control Data Zone)에 기록한다;
☆ 포맷 식별 플래그 정보를 기록가능 영역에 기록한다;
재기록가능형 정보 기억 매체에 대해서는(도시하지 않지만), 상기 식별 플래그는 재기록가능 데이터 존내의 디스크 식별 존(Disc identification zone)에 기록된다.
5〕 본 발명의 일 실시형태에 따른 재생-전용 정보 기억 매체(차세대 DVD-ROM)에 있어서의 제2 실시예
5-1) 인접하는 ECC 블록들 사이에 "ROM-호환 가드 영역"을 배치하는 구조 설명
본 발명의 일 실시형태에 따른 재생-전용 정보 기억 매체의 제2 실시예에 나타내는 기록 포맷은, 도 20B에 도시한 바와 같이, 인접하는 ECC 블록들(#1 411∼#8 418) 사이에 가드 영역(#1 441∼#8 448)을 삽입 배치한 구조로 되어 있다〔발명 포인트(C)에 대응〕.
5-2) 제2 실시예에서의 "ROM-호환 가드 영역" 내의 상세한 데이터 구조 설명〔발명 포인트(H)에 대응〕
종래의 ROM 매체에 있어서의 재생 동작에서는, 우선 요구 데이터 블록(request data block)이 포함된 오류 정정 블록을 독출할 필요가 있다. 이러한 목적을 위해, 지정된 블록이 존재하는 위치는, 예를 들어 현재 위치로부터 블록 번호의 차 등에 의해 계산되고 추정되어, 탐색 동작이 개시된다. 예측된 지정 장소까지 탐색한 후에, 정보 데이터로부터 독출 클록을 추출하여 채널 비트 동기나 프레임 동기 신호의 검출 및 심볼 동기를 행하여, 심볼 데이터를 독출하고, 그 후에 블록 번호를 검출하여 지정 블록임을 확인하게 된다.
보다 구체적으로, 일반적인 ROM 매체 재생에서는, 정보 피트에 의해 명시된 RF 신호만이 검출 신호로서 이용가능하므로, 디스크 회전 제어나 정보 선속도 검출, 및 데이터 독출 클록으로서의 채널 비트 독출 클록 생성등과 같은 모든 처리가 RF 신호를 이용하여 이루어진다. 기록/재생 매체는 기록 장소를 지정하기 위해서, 본 발명의 일 실시형태가 목표로 하는 바와 같이, 데이터 정보의 기록 포맷과는 상이한 신호 포맷으로 된 어드레스 정보를 가지기 때문에, 채널 비트 클록 생성 PLL 등은 이와 같은 신호를 이용하여 선속도 등을 검출하는 것이 가능하고, PLL의 발진주파수를 올바른 채널 비트 클록 주파수의 부근에 놓이도록 제어될 수 있다. 이 때문에, PLL의 로크업 타임을 단축할 수 있을 뿐만 아니라, 폭주 방지도 가능한 등 최적의 시스템을 제공할 수 있다.
그러나, ROM 매체에서는 이러한 신호를 이용할 수 없어서 같은 식의 제어 시스템을 이용할 수 없기 때문에, 종래 정보 신호의 최대 부호 길이(Tmax)나 최단 부호 길이(Tmin) 신호를 이용하는 등으로 시스템을 구축하고 있었다. 즉, ROM 매체에서는 어떻게 PLL을 조기 로크 상태로 할 수 있을지가 중요하며, 이를 위한 신호 형태의 제공이 요망되고 있었다. 그러나, 기존의 CD-ROM이나 DVD-ROM과 같은 ROM 매체의 데이터/트랙 구조는 기록 밀도만을 고려하여 결정되고, 그 후에 기록/재생 매체의 데이터/트랙 구조가 구축된다. 따라서, 매체마다 상이한 데이터 스트림들이 채택되고 있다.
ROM 매체나 R/RAM 등의 기록/재생 매체의 데이터 스트림을 근사시키는 한편 차세대 매체의 기록 시스템을 개발함에 있어서는, 기록 밀도 향상 시책의 도입이 검토되고 있다. 이 기록 밀도 향상 기술의 하나로서, 변조 효율 향상이 있으며, 기록/재생 빔 직경에 대한 최단 피트 길이(Tmin)를 축소할 수 있는 새로운 변조 방식의 도입이 검토되고 있다. 빔 시스템에 대하여 최단 피트 길이가 축소되면, 충분히 큰 신호 진폭이 보장될 수 없고, 데이터의 독출은 PRML 기술 등으로 가능하게 되더라도, 채널 비트 분리를 행하는 채널 비트 클록 생성용 PLL의 위상 검출이 곤란하게 된다. 상기에 기재한 바와 같이, 피트 신호에만 의지하는 ROM 매체에서의 PLL 로크 용이성은 고밀도화 기술의 도입으로 점점 중대하게 됨으로써, 고속 탐색등도 어렵게 되어, 이를 위한 보조 신호의 삽입이 요구되고 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 재생-전용 정보 기억 매체의 제2 실시예의 기록 포맷은, 도 20B에 도시한 바와 같이, 인접하는 ECC 블록들(#1 411∼#8 418) 사이에 가드 영역(#1 441∼#8 448)을 삽입한 구조를 ROM 매체에 대해서도 채택하고 탐색 용이성 및 채널 비트 클록 생성용 PLL의 로크 용이성에 필요한 신호를 각각의 가드 영역에 삽입함으로써, 기록/재생 매체의 재생 처리와 유사한 제어를 구현하는 목적도 있다.
도 21은 ROM 매체에서의 가드 영역의 일례를 도시한 도면이다. 가드 영역은 동기 코드:SY1과, 특정 코드:1002로 구성된다. 특정 코드:1002는 오류 정정 ECC 블록 번호나 Segment-NO, 또한 저작권 보호 신호나 그 밖의 제어 정보 신호를 포함한다. 특정 코드:1002는 데이터 영역에서는 구성되지 않는 특수 제어 신호를 배치하게 하는 데에 이용할 수 있다. 거기에는 예컨대 저작권 보호 신호나 매체 고유 정보 신호 등이 있으며, 그와 같은 특수 정보 영역을 확보해 둠으로써, 시스템 발전성도 가능하게 된다.
도 22는 다른 예를 도시한 도면이다. 도 22의 예에서는, 도 21의 특정 코드:1002의 영역은, 채널 비트 클록 생성용 PLL이 용이하게 로크 상태로 들어가도록 해주는 랜덤 신호(랜덤 코드 1003)의 배치에 이용된다.
종래 DVD-RAM 등의 기록 매체에서는 PLL이 용이하게 로크 상태를 실현할 수 있도록, 일정 부호 길이의 반복 신호(VFO : Variable Frequency Oscillator)를 삽입하고 있었다. ROM 매체에서는 트랙킹 에러 신호 검출 방법으로서 위상차 검출법이 채용될 가능성이 높고, 이 위상차 검출법에서는 인접 트랙의 신호 패턴이 현 트랙의 신호 패턴과 근사한 채로 계속되면, 인접 트랙으로부터의 크로스토크 때문에 트랙킹 에러 신호를 검출할 수 없게 되는 현상이 발생한다. 이 때문에, 기록 매체 등에 사용되는 일정한 주기의 신호로 구성되는 VFO 신호를 채택하는 것은 적절하지 않다. 한편, 고밀도화를 얻기 위해 PRML 방식 등이 사용되는 경우의 최단 부호 길이에서는, 채널 비트 클록 생성 PLL에 의한 위상차 검출이 곤란한 신호들이 많이 있다. PLL의 위상 로크 용이화의 관점에서는, 검출 감도는 위상 검출 횟수가 많을수록 증가하므로, 이러한 점을 고려해야 한다.
따라서, 도 22에 있어서의 랜덤 코드 1003 부분은, PLL 위상 검출에 신뢰성이 없는 최단 피트측의 일부 부호 길이와, 검출 횟수가 적어지는 최장 피트측의 일부 부호 길이를 삭제하여 얻어지는 한정된 부호 길이의 조합에 의한 랜덤 신호를 도입하도록 구성된다. 즉, 런랭스-제한된 부호에 기초한 랜덤 신호가 이용된다.
한편, 세그먼트 번호에 의해 초기값을 지정받는 난수 발생기로부터의 랜덤 신호를 이용하여 도 21에 있어서의 특정 코드:1002가 스크램블되는 것을 생각할 수 있다. 이 때의 스크램블 데이터를 기록 신호로 변조할 때, 변조 테이블을 변형하여 런랭스-제한된 기록 신호 스트림이 되도록 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 처리에 의해서, 현행 DVD-ROM의 데이터 영역에서 적용되고 있는 스크램블 처리 기능에서와 같이, 특정 코드:1002의 영역에서의 인접 트랙 패턴들의 일치를 방지하는 것이 가능하게 된다.
6〕 본 발명의 일 실시형태에 따른 기록가능형 정보 기억 매체와 상기 재생-전용 정보 기억 매체(차세대 DVD-ROM)간의 포맷 상의 관계 설명
도 23은 다양한 정보 기억 매체(재생-전용, 추기형, 재기록가능형)마다의 데이터 기록 포맷의 예를 비교하여 설명하는 도면이다. 도 23을 이용하여, 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 기록가능형 기억 매체와 재생-전용 정보 기억 매체간의 기록 포맷 상의 관계를 설명한다. 도 23에서, (a)와 (b)는 도 20A 및 20B에 도시한 재생-전용 정보 기억 매체의 제1 실시예와 제2 실시예를 그대로 전기(轉記)한 것이다. 기록가능형 정보 기억 매체에 대해서는, 재생-전용 정보 기억 매체의 제2 실시예와 마찬가지로, 인접하는 ECC 블록들(#1 411∼#8 418) 사이에 동기 프레임 길이(433)와 동일한 길이의 가드 영역을 마련하고 있다. 단, 재생-전용 정보 기억 매체와 도 23의 (C)에 도시하는 추기형 정보 기억 매체의 가드 영역(#2 452∼#8 458)에서는 각각 가드 영역에 기록하는 데이터(기록 마크)의 패턴이 다르다.
마찬가지로, 도 23의 (b)에 도시하는 재생-전용 정보 기억 매체의 가드 영역(#2 442∼#8 448)과, 도 23의 (d)에 도시하는 재기록가능형 정보 기억 매체의 가드 영역(#2 462∼#8 468)에서는, 각각 헤더 영역에 기록될 데이터(기록 마크)의 패턴이 상이하다. 이런 식으로, 정보 기억 매체(221)의 종별 판별이 가능하게 된다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 추기형 정보 기억 매체 및 재기록가능형 정보 기억 매체의 어느 경우도, ECC 블록(#1 411∼#8 418) 단위로 정보의 추기, 재기록 처리를 할 수 있다.
또, 본 발명의 일 실시형태에서는, 도 23의 (a)∼(d) 중 어디에 있어서도 각가드 영역(442∼468)의 시작 위치에는(도시하지 않지만) PA(Postamble) 영역이 형성되고, 또한 그 PA 영역의 선두 위치에는 도 17의 PA 란에 도시한 바와 같이 동기 코드 번호= "1"의 동기 코드(SY1)가 배치되어 있다.
재생-전용 정보 기록 매체의 가드 영역의 이용 방법에 관해서는, 상기〔5〕 항에서 설명했지만, 여기서 다시금, 재생-전용 정보 기록 매체와 기록가능형 정보 기록 매체에 대해서 이들간의 차이에 따른 가드 영역의 이용 방법에 관해서, 도 23의 (b), (c), (d)를 참조하여 설명한다.
또한, 여기서 나타낸 추기형 정보 기록 매체는 기록 동작이 단 1회인 1회-기록형 기록 매체이며, 통상적으로 연속된 기록 처리가 이루어진다. 특정한 블록 단위로 기록하는 경우에는, 추기 방식에 의해 앞서 기록한 블록에 연속하여 다음 데이터 블록을 기록하는 방식이 채용된다. 그 때문에, 도 23에서는 "추기형 정보 기록 매체"라는 용어가 사용된다.
각 매체의 가드 구조에 차이를 설명하기 전에, 재생-전용 정보 기록 매체와 기록/재생형 매체의 데이터 스트림의 차이를 설명해 둔다. 재생-전용 정보 기록 매체의 경우, 가드 영역 뿐만 아니라 전체 데이터 블록에서, 채널 비트와 심볼 데이터간의 지정된 관계는 계속 고정되어 있다. 그러나, 추기형 정보 기록 매체의 경우, 기록 동작이 정지한 블록 사이에서는 적어도 채널 비트의 위상은 변화되어 버린다. 재기록가능형 정보 기록 매체에서는, ECC 블록 단위로 재기록하기 때문에, ECC 블록 단위로 위상이 변화되어 버릴 가능성이 높다. 즉, 재생-전용 매체에서는, 채널 비트 위상은 처음부터 최후까지 연속하고 있지만, 기록형 매체에서는 가드 영역 내에서 채널 비트 위상이 크게 변화되어 버리는 성질이 있다.
한편, 기록형 매체에서는, 기록 트랙 홈이 물리적으로 기록 트랙상에 형성되고, 그 홈은 기록 레이트 제어나 어드레싱 정보의 삽입 등의 목적으로 워블링되어 있다. 이점에서, 채널 비트 클록 생성 PLL의 발진 주파수를 제어 가능하며, 가변 속도 재생 등의 처리 동작에 있어서도, 발진 주파수의 폭주 방지가 가능하다. 단, 추기형 정보 기록 매체에서는, 기록 완료후의 매체는 재생-전용으로서 이용되므로, 〔5〕항에서 설명한 트랙킹 에러 검출 방법으로서의 위상차 방식을 도입한 경우를 대비해, 인접한 트랙들간의 기록 신호 패턴의 일치는 피해야 한다.
재기록가능형 정보 기록 매체가, 트랙킹 에러 검출법으로서 위상차 방식(DPD : Differential Phase Detection)을 이용하지 않는 구조를 채택할 때, 인접 트랙들간의 정보 신호 패턴의 일치에 대해서는 문제가 생기지 않는다. 이와 같은 경우, 가드 영역은, 채널 클록 생성 PLL이 용이하게 로크할 수 있도록 허용하는 구조를 채택하는 것이 바람직하다. 즉 도 22에 있어서의 랜덤 코드 1003 영역은 VFO 신호와 같은 일정한 주기의 신호를 기억하는 것이 바람직하다.
이와 같은 매체의 종류에 따라 상이한 성질이 있으므로, 도 23의 (b)에 있는 가드 영역(442), (c)에 있는 가드 영역(452), (d)에 있는 가드 영역(462)은 매체의 특질을 고려한 최적화된 데이터 구조를 채택한다.
재생-전용 정보 기록 매체의 헤더 영역은 양호하게는, 용이한 선속도 검출을 허용하는 패턴과, 랜덤 신호에 기초한 채널 비트 생성 PLL의 로크 용이화 신호를 기억한다.
추기형 정보 기록 매체의 헤더 영역은 양호하게는, 헤더 영역에서의 위상 변동에 대처할 수 있는 랜덤 신호에 기초한 채널 비트 생성 PLL의 로크 용이화 신호를 기억한다. 이는, 채널 비트 클록 생성용 PLL의 발진 주파수는 워블링 검출에 의해 폭주 방지가 되어 근방 제어가 가능하기 때문이다.
재기록가능형 정보 기록 매체는, PLL 로크 용이화 신호로서 일정 주기의 VFO 패턴을 채택하고 기타 헤더 마크 신호 등을 이용하는 것이 최적이다.
한편, 이들 정보 기록 매체의 종별에 따라 상이한 가드 영역을 사용되기 때문에, 매체 식별이 용이하게 된다. 또한, 재생-전용 매체와 기록가능형 매체가 상이한 가드 영역을 사용하기 때문에, 저작권 보호 시스템은 보호 능력을 향상시킬 수 있다.
〔본 발명의 일 실시형태의 개개의 포인트와 그 개개의 포인트마다의 독자적인 효과의 설명〕
H) 인접하는 ECC 블록들 사이의 가드 영역 배치 구조(도 23)
...[효과] 재생-전용, 추기형, 재기록가능형 매체간의 식별을 고속으로 용이하게 할 수 있게 된다;
○ 재생-전용, 추기형, 재기록가능형 매체 사이에서 상이한 데이터 내용이 사용된다.(→식별에 이용하기 위해서);
○ DVD-ROM 헤더에 랜덤 신호가 이용된다;
...[효과] 인접 트랙 사이에서 위치가 일치하더라도, DVD-ROM 헤더 위치에 기초하여 안정적으로 DPD 신호 검출을 할 수 있다.
도 24는 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 재기록가능형 정보 기록 매체의 존 구조를 도시한다.
7-1) 존 구조의 설명
본 발명의 일 실시형태에 있어서의 재기록가능형 정보 기억 매체에서는 도 24에 도시한 바와 같은 존 구조를 취한다. 본 발명의 일 실시형태에서는,
재생 선속도 : 5.6 m/s
채널 길이 : 0.086 μm
트랙 피치 : 0.34 μm
채널 주파수 : 64.8 MHz
기록 데이터 (RF 신호) : (1,7)RLL
워블 반송파 주파수 : 약 700 kHz(93 T/Wobble)
변조 위상차 [deg] : ± 90.0
세그먼트(Segment)/트랙(track) : 12∼29 세그먼트
존(Zone) : 18 존 정도
로 하고 있다.
7-2) 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 어드레스 정보의 기록 포맷 설명(위상 변조+NRZ법에 기초한 워블 변조)
본 발명의 일 실시형태에서는, 기록형 정보 기억 매체 상의 어드레스 정보는 워블 변조를 이용하여 미리 기록되어 있다. 워블 변조 방식으로서 ±90°(180°)의 위상 변조를 이용하는 동시에 NRZ(Non Return to Zero) 방법을 채용하고 있다. 또,재기록가능형 정보 기억 매체에 대해서는 L/G(Land and Groove) 기록 방법을 사용하고 있다. L/G 기록 방법으로서 워블 변조 방식을 채용하고 있는 점에도 본 발명의 일 실시형태의 큰 특징이 있다.
도 25는 워블 변조에 있어서의 180° 위상 변조와 NRZ법을 설명하는 도면이다. 도 25를 이용하여 구체적인 설명을 한다. 본 발명의 일 실시형태에서는, 1 어드레스 비트(어드레스 심볼이라 부르기도 함) 영역(511)을 8워블 또는 12워블로 표현하고, 주파수, 진폭 및 위상은 1 어드레스 비트 영역(511) 전체에 걸쳐 일치하고 있다. 동일한 어드레스 비트 값이 계속 나타나면, 각 1 어드레스 비트 영역(511)의 경계부(도 25의 "검은 삼각 표시"를 붙인 부분)에서 같은 위상이 계속되어, 어드레스 비트가 반전되는 경우에는, 워블 패턴의 반전(위상의 180° 시프트)이 일어난다.
〔본 발명의 일 실시형태의 개개의 포인트와 그 개개의 포인트마다의 독자적인 효과의 설명〕
O) L/G 기록은 180°(±90°)의 워블 위상 변조를 채택한다(도 25)
...[효과] "L/G 기록 + 그루브의 워블 변조"에 있어서 그루브의 트랙 번호가 변함에 기인하여 랜드 상에서 부정(不定) 비트가 발생하면, 그 부정 비트 위에 기록된 기록 마크로부터의 재생 신호의 전체 레벨이 변화되고, 재생 신호의 에러율은 그 기록 마크로부터 국소적으로 악화된다고 하는 문제가 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시형태와 같이 그루브에 대한 워블 변조가 180°(±90°)의 위상 변조를 채택하기 때문에, 랜드 상에서의 부정 비트 위치에서는 랜드 폭이 좌우 대칭이며 정현파의 형태로 변화한다. 따라서, 기록 마크로부터의 재생 신호의 전체 레벨 변화는 정현파 형상에 가까운 예측가능한 패턴으로 된다. 더욱이 안정적으로 트랙킹이 걸리고 있는 경우에는, 사전에 랜드 상에서의 부정 비트 위치를 예상할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 기록 마크로부터의 재생 신호에 대하여 회로적으로 보정 처리를 걸어 재생 신호 품질을 개선하기 쉬운 구조를 실현할 수 있다.
7-3) L/G 기록 방법과 워블 변조에 기인한 부정 비트 혼입의 설명
정보 기억 매체(221) 상의 어드레스를 나타내는 정보로서, 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 재기록가능형 정보 기억 매체에서는, 존 식별 정보로서의 존 번호 정보와, 세그먼트 어드레스 정보로서의 세그먼트 번호 정보와, 트랙 어드레스 정보를 가리키는 트랙 번호 정보의 3종류의 어드레스 정보를 갖는다. 세그먼트 번호는 1주회(round) 내에서의 번호를 의미하며, 트랙 번호는 존 내에서의 번호를 의미하고 있다. 도 24에 도시하는 존 구조를 채용한 경우에는, 상기 어드레스 정보 중 존 식별 정보와 세그먼트 어드레스 정보는 인접 트랙들간에 동일한 값을 취하지만, 트랙 어드레스 정보에 대해서는 인접 트랙들간에 상이한 어드레스 정보를 취한다.
도 26은 랜드(L)/그루브(G) 기록으로 워블 변조를 행한 경우의 부정 비트 발생 원리를 설명하는 도면이다. 도 26에 도시한 바와 같이, 그루브 영역(501)에는 트랙 어드레스 정보로서 "...0110..."이 기록되고, 그루브 영역(502)에는 트랙 어드레스 정보로서 "...0010..."이 기록되는 경우를 생각한다. 이 경우, 인접하는 그루브 영역들의 "1"과 "0" 사이에 끼워진 랜드 영역(503)의 랜드 폭은 주기적으로 변화되어, 워블에 의한 어드레스 비트가 확정되지 않는 영역이 발생한다. 본 발명의 일 실시형태에서는 이 영역을 "부정 비트 영역 504"라 부른다.
이 부정 비트 영역(504)을 집광 스폿이 통과하면, 랜드 폭이 주기적으로 변화되기 때문에, 여기에서 반사되어, 대물 렌즈(도시하지 않음)를 통과하여 되돌아오는 총 광량이 주기적으로 변화된다. 상기 랜드 내의 부정 비트 영역(504) 내에도 기록 마크를 형성하기 때문에, 이 기록 마크에 대한 재생 신호가 상기한 영향으로 주기적으로 변동하여, 재생 신호 검출 특성의 열화(재생 신호의 에러 레이트의 악화)를 야기한다고 하는 문제가 발생한다.
7-4) 본 발명의 일 실시형태에 채용되는 그레이 코드와 특수 트랙 코드(본 발명의 일 실시형태 대상)에 대한 내용 설명
본 발명의 일 실시형태에서는 상기 부정 비트(504) 영역의 발생 빈도의 저감을 목표로 하여, 기존에 알려져 있는 "그레이 코드" 또는 상기 그레이 코드를 개량하여 본 발명의 일 실시형태에서 새롭게 고안한 특수 트랙 코드를 사용한다〔발명 포인트(O)에 대응〕.
도 27은 그레이 코드의 예를 나타낸다. 10진수로 "1" 변화할 때마다 "1비트만 변화"하는(번갈아 2진적으로 됨) 데에 그레이 코드의 특징이 있다.
도 28은 본 발명의 일 실시형태에서 신규로 제안하는 특수 트랙 코드를 나타낸다. 이 특수 트랙 코드는, 10진법의 값으로 "2" 변화할 때마다 "1비트만 변화"하는 (트랙 번호 m과 m+2가 번갈아 2진적 패턴으로 변화됨) 동시에, 정수 n에 대하여2n과 2n+1 사이에서는 최상위 비트만이 변화되고, 그 이외의 하위 비트들은 전부 일치하는 특징을 가지고 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서의 특수 트랙 코드는 상기한 예에 한하지 않고, 10진법의 값으로 "2" 변화할 때마다 "1비트만 변화"하는(트랙 번호 m과 m+2가 번갈아 2진적 패턴으로 변화됨) 동시에, 2n과 2n+1 사이에서 "특정한 관계를 유지"하면서 어드레스 비트가 변화되는 특징을 가지고 있는 코드를 설정하는 것이라도 좋다.
〔본 발명의 일 실시형태의 개개의 포인트와 그 개개의 포인트마다의 독자적인 효과의 설명〕
P) 트랙 어드레스에 대하여 그레이 코드 또는 특수 트랙 코드를 채용한다(도 27 및 도 28)
...[효과] "L/G 기록+그루브의 워블 변조"에 있어서 그루브의 트랙 번호가 변함에 기인한 랜드 상에서의 부정 비트 발생 빈도를 억제한다. 랜드 상에서의 부정 비트 위치에서는 랜드 폭이 좌우 대칭인 형태로 국소적으로 변화된다. 그 결과 랜드 상에서의 부정 비트 위치로부터는 워블 검출 신호를 얻을 수 없을 뿐만 아니라, 그 위에 기록된 기록 마크로부터의 재생 신호의 전체 레벨이 변화되어, 거기에서의 기록 마크로부터의 재생 신호의 에러율이 국소적으로 악화되는 문제가 있다. 이와 같이 랜드 상에서의 부정 비트 발생 빈도를 억제함으로써 상기 문제가 되는 곳의 발생 빈도를 억제하여, 워블 검출 신호와 기록 마크로부터의 재생 신호의 재생 안정화를 도모할 수 있다.
8) 세그먼트 포맷의 실시예 설명
도 29는 재기록가능형 정보 기록 매체 상에 기록되는 재기록가능한 데이터의 기록 방법의 예를 설명하는 도면이다. 재기록가능형 정보 기억 매체에 기록하는 재기록가능한 데이터의 기록 포맷을 도 29에 도시한다. 도 29에서, (a)는 전술한 도 23의 (d)와 동일한 내용을 나타내고 있다. 본 발명의 일 실시형태에서는, 재기록가능한 데이터는 ECC 블록마다의 재기록을 실행한다. 도 29에서, (c)는 재기록가능한 데이터 구조를 재기록 단위로 도시한다. 재기록가능한 데이터는 ECC 블록(#2) 정보의 재기록 단위(531)로 정보 기억 매체 상에 재기록된다. ECC 블록(#2) 내의 재기록가능 데이터(525)의 데이터 내용은, 재생-전용 정보 기록 매체(도 23의 (a), (b)), 추기형 정보 기억 매체(도 23의 (c)) 등 매체의 종류와는 독립적으로 전부 동일한 포맷의 데이터 구조를 갖고 있으며, 각각 9672 바이트분의 데이터가 기록될 수 있다. 즉 ECC 블록(#2) 내의 재기록가능 데이터(525)의 데이터 내용은 도 13에 도시하는 구조를 갖는다. ECC 블록을 형성하는 각 섹터 데이터는 도 19 또는 도 14A 및 14B(데이터 필드 구조)에 도시한 바와 같이 26개의 동기 프레임들로 구성된다.
도 29의 (c)에 도시한 바와 같이, ECC 블록(#2) 정보의 재기록 단위(531)에서, ECC 블록(#2) 내의 재기록가능 데이터(525) 이전의 복사-방지 대응의 복사 정보 영역(524)분으로 2바이트가 할당되고 있으며, 영역(524) 이전의 VFO 영역의 끝 위치를 나타내는 프리싱크 영역(523)에 3바이트가 설정되어 있다. 35바이트분 설정해 놓은 VFO(Variable Frequency Oscillator) 영역(522)은 재기록가능 데이터(525)재생시 동기화를 달성하기 위해 이용된다. 재기록가능 데이터(525)의 직후에, 재기록가능 데이터(525)의 종료 위치를 나타내는 포스트 앰블 영역(526)이 배치되어 있다.
ECC 블록(#2) 정보의 재기록 단위(531)의 선단부와 후단부에는, 전측 가드 영역(521) 및 후측 가드 영역(527)이 배치되어 있다. 전측 가드 영역(521)은 30바이트 + J, 후측 가드 영역(527)은 22바이트 － J로 되고 있고, "J"의 값을 변경시킴으로써, 세그먼트(#2) 정보의 재기록 단위(531)의 기록 시작/기록 종료 위치를 변화시키는 "랜덤 시프트"가 가능하게 되고 있다. 상 변화형 기록막인 경우에는, 재기록가능한 데이터의 기록 시작/기록 종료 위치에서 현저하게 기록막의 특성 열화가 발생하기 쉽다고 하는 특징이 있지만, 본 발명의 일 실시형태에서는 상기한 바와 같이 랜덤 시프트함으로써, 상 변화형 기록막의 특성 열화를 방지할 수 있다.
재기록 단위의 물리적 범위를 비교하기 위해서, 도 29의 (b)에 ECC 블록(#1) 정보의 재기록 단위의 일부(530)를, 도 29의 (d)에 ECC 블록(#3) 정보의 재기록 단위의 일부(532)를 나타내고 있다. 재기록시의 중복 부위(541, 542)에서 전측 가드 영역(522)과 후측 가드 영역(527)이 부분적으로 중복되도록 재기록을 행하는 점에 본 발명의 일 실시형태의 특징이 있다〔발명 포인트(I)에 대응〕. 이와 같이 가드 영역이 부분적으로 서로 중복되도록 데이터가 재기록되기 때문에, 단면의 2 기록층의 기록가능한 정보 기억 매체상에서 층간 크로스토크를 제거할 수 있다.
〔본 발명의 일 실시형태의 개개의 포인트와 그 개개의 포인트마다의 독자적인 효과의 설명〕
I) 가드 영역들이, 기록가능한 정보 기억 매체용 기록 포맷에 의해 부분적으로 중복되어 기록된다;
도 29에 도시한 바와 같이, 전측 가드 영역(521)과 후측 가드 영역(527)이 서로 중복되어 재기록시 중복 부위(541, 542)를 형성한다;
...[효과] 인접하는 세그먼트들 사이의 전후의 가드 영역들 사이에서 간극(기록 마크가 존재하지 않는 부분)이 있으면, 기록 마크 유/무에 따라 광 반사율의 차이가 있기 때문에, 그 간극 부분에서 거시적 관점에서의 광 반사율의 차이가 발생한다. 그 때문에, 단면 2 기록층 구조를 채택한 경우, 다른 층으로부터의 정보 재생 신호가 상기 부분으로부터의 영향에 의해 흐트러져, 재생시의 에러가 많이 발생한다. 본 발명의 일 실시형태와 같이 가드 영역들을 부분적으로 서로 중복시킴으로써, 기록 마크가 존재하지 않는 간극의 발생을 방지하여, 단면 2 기록층상의 기존 기록 영역으로부터의 층간 크로스토크의 영향을 제거할 수 있어, 안정된 재생 신호를 얻을 수 있다.
도 30은 본 발명의 일 실시형태에 따른 정보 기억 매체 상의 워블 어드레스 포맷의 일례를 설명하는 도면이다. 도 30을 이용하여, 본 발명의 일 실시형태에 따른 기록가능형 정보 기록 매체에 있어서 워블 변조를 이용한 어드레스 정보의 기록 포맷에 관해서 설명한다. 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 워블 변조를 이용한 어드레스 정보 설정 방법은, 도 18에 도시한 "동기 프레임 길이를 단위로 하여 배당을 하고 있다"는 데에 큰 특징이 있다.
도 14A 및 14B에 도시한 바와 같이, 1 섹터는 26 동기 프레임으로 구성되며,도 13으로부터 알 수 있는 바와 같이, 1 ECC 블록은 32 섹터로 성립되어 있기 때문에, 1 ECC 블록은 26×32 = 832개의 동기 프레임으로 구성된다. 도 29에 도시한 바와 같이, 인접하는 ECC 블록들 사이에 존재하는 각각의 가드 영역의 길이는 1 동기 프레임 길이와 일치하기 때문에, 가드 영역과 ECC 블록을 더한 길이는 832+1=833개의 동기 프레임으로 구성된다.
그런데,
833 = 7×17×7 ...(1)
로 소인수 분해할 수 있기 때문에, 이 특징을 살린 구조 배치로 하고 있다. 즉, 도 30의 (b)에 도시한 바와 같이, 가드 영역과 ECC 블록을 더한 영역을 "7개"의 워블 세그먼트(#0 550∼#6 556)로 분할하여, 각 워블 세그먼트(#0 550∼#6 556)마다 워블 어드레스 정보(610)를 워블 변조의 형태로 사전에 기록해 둔다. 또한 각 워블 세그먼트(#0 550∼#6 556)마다 각각 17개의 워블 데이터 유닛(#0 560∼#16 576)으로 분할한다(도 30의 (c)).
(1)식으로부터, 워블 데이터 유닛들(#0 560∼#16 576) 각각의 길이에는 7개의 동기 프레임분이 할당되는 것을 알 수 있다. 각 워블 데이터 유닛(#0 560∼#16 576)은 16워블분의 변조 영역과 68워블분의 무변조 영역(590, 591)으로 구성된다. 본 발명의 일 실시형태에서는, 변조 영역에 대한 무변조 영역(590, 591)의 점유비를 대폭 크게 하고 있는 점에 큰 특징이 있다.
무변조 영역(590, 591)은 항상 일정 주파수로 워블 또는 랜드가 워블하고 있기 때문에, 이 무변조 영역(590, 591)을 이용하여 PLL(Phase Locked Loop)를 걸어,정보 기억 매체에 기록된 기록 마크를 재생할 때의 기준 클록 또는 새롭게 기록할 때에 사용하는 기록용 기준 클록을, 안정적으로 추출(생성)하는 것이 가능해진다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시형태에서는, 변조 영역에 대한 무변조 영역(590, 591)의 점유비를 대폭 크게 함으로써 재생용 기준 클록의 추출(생성) 또는 기록용 기준 클록의 추출(생성)의 정밀도와 추출(생성) 안정성을 대폭 향상시킬 수 있다.
무변조 영역(590, 591)에서 변조 영역으로 옮길 때에는, 4워블분을 사용하여 변조 시작 마크(581, 582)를 설정한다. 이 변조 시작 마크(581, 582)를 검출 직후에, 워블 변조된 워블 어드레스 영역(586, 587)이 나타나도록 배치되어 있다. 실제로 워블 어드레스 정보(610)를 추출하려면, 도 30의 (d) 및 (e)에 도시한 바와 같이 각 워블 세그먼트(#0 550∼#6 556) 내에서의 무변조 영역(590, 591)과 변조 시작 마크(581, 582)를 제외한 워블 싱크 영역(580)과 각 워블 어드레스 영역(586, 587)을 모아, 도 30의 (e)에 도시한 바와 같이 재배치한다.
본 발명의 일 실시형태에서는 도 25에 도시한 바와 같이 180°의 위상 변조와 NRZ법(Non Return to Zero)를 채용하고 있기 때문에, 워블의 위상이 "0°"인지 "180°''인지에 따라 어드레스 비트(어드레스 심볼)가 "0" 또는 "1"로 설정된다.
도 30의 (d)에 도시한 바와 같이, 워블 어드레스 영역(586, 587)에서는 12워블을 사용하여 3개의 어드레스 비트가 설정되고 있다. 즉, 연속하는 4워블은 하나의 어드레스 비트를 구성하고 있다.
본 발명의 일 실시형태에서는 도 25에 도시한 바와 같이 NRZ법을 채용하고 있기 때문에, 각각의 워블 어드레스 영역(586, 587)에서는 연속하는 4워블 내에서위상이 변화되는 일은 없다. 이 특징을 이용하여, 워블 싱크 영역(580)과 변조 시작 마크(581, 582)의 워블 패턴을 설정하고 있다. 즉, 워블 어드레스 영역(586, 587) 내에서는 결코 발생하지 않는 워블 패턴을 워블 싱크 영역(580)과 변조 시작 마크(581, 582)에 대하여 설정함으로써, 워블 싱크 영역(580)과 변조 시작 마크(581, 582)의 배치 위치 식별을 용이하게 하고 있다.
본 발명의 일 실시형태에서는 연속하는 4워블로 1 어드레스 비트를 구성하는 워블 어드레스 영역(586, 587)에 대하여 변조 시작 마크(581, 582) 위치와 워블 싱크 영역(580) 위치에서는 1 어드레스 비트 길이를 4워블 이외의 길이로 설정하고 있는 데에 특징이 있다. 즉 변조 시작 마크(561, 582) 위치에서는 4워블을 더욱 2분할하여 2워블씩으로 나눠, 도 30의 (d)에 도시한 바와 같이, 워블 비트가 "1"-> "0"으로 변화되도록 설정하고 있다. 또, 워블 싱크 영역(580)에서는 워블 비트가 "1"이 되는 영역을 4워블과는 다른 "6워블"로 설정하는 동시에, 1개의 워블 데이터 유닛(#9 560) 내에서의 변조 영역(16워블분) 모두를 워블 싱크 영역(580)에 할당함으로써, 워블 어드레스 정보(610)의 시작 위치(워블 싱크 영역(580)의 배치 위치)의 검출 용이성을 향상시키고 있다.
워블 어드레스 정보(610)의 내용은 다음과 같이 되어 있다:
1. 트랙 정보(606, 607)
...각 정보는 존 내의 트랙 번호를 의미하며, 그루브 상에서 어드레스를 확정하는(부정 비트를 포함하지 않는다 -> 랜드 상에서 부정 비트가 발생한다) 그루브 트랙 정보(606)와, 랜드 상에서 어드레스를 확정하는(부정 비트를 포함하지 않는다 -> 그루브 상에서 부정 비트가 발생한다) 랜드 트랙 정보(607)가 교대로 기록되어 있다. 또한, 트랙 정보(606, 607) 부분에서만, 트랙 번호 정보가 도 27에서 나타낸 그레이 코드 또는 도 28에서 도시한 특수 트랙 코드로 기록되어 있다.
2. 세그먼트 어드레스 정보(601)
...이 정보는 트랙 내(정보 기억 매체(221) 내에서의 1주회 내)에서의 세그먼트 번호를 나타낸다. 세그먼트 어드레스 정보(601)로서 세그먼트 번호를 "0"에서부터 카운트하면, 세그먼트 어드레스 정보(601) 내에 "0"이 6비트동안 계속되는 "000000"의 패턴이 나타나 버린다. 이 경우에는, 도 25에 도시한 바와 같이 인접하는 어드레스 비트 영역들(511)의 경계부("검은 삼각 표시" 부분)의 위치 검출이 어렵게 되어, 어드레스 비트 영역(511)의 경계부의 위치를 틀어져 검출하는 비트 시프트가 발생하기 쉽게 된다. 그 결과, 비트 시프트에 의한 워블 어드레스 정보의 오판정이 일어난다.
상기한 문제를 피하기 위해서, 본 발명의 일 실시형태에서는 세그먼트 번호로서 "000001"에서부터 카운트하고 있다. 여기에도, 본 발명의 일 실시형태의 특징이 있다〔발명 포인트(K)에 대응〕.
3. 존 식별 정보(602)
...정보 기억 매체(221) 내의 존 번호를 나타내며, 도 24에 도시한 "Zone(n)"의 "n"의 값이 기록된다.
4. 기록층(레이어) 식별 정보(603)
...본 발명의 일 실시형태의 정보 기억 매체(221)에 있어서는, 재생-전용,추기형, 재기록가능형의 어느 것이나, 도 3 및 도 19에 도시한 바와 같이, 기록층(A 222)과 기록층(B 223)을 지니며, 모두 동일면 측에서 재생 또는 기록/재생가능한 "단면 2 기록층"의 구조를 갖고 있다. 현재 재생 또는 기록하고 있는 기록층이 기록층(A 222)과 기록층(B 223)의 어느 쪽의 층에 대응하고 있는지를 나타내는 정보가, 기록층(레이어) 식별 정보(603)이며, 기록층 번호로 나타내어진다.
5. 패리티 정보(605)
...이 정보는 워블 어드레스 정보(610)로부터의 재생시의 에러 검출용으로 설정된 것으로, 세그먼트 정보(601)에서부터 예약 정보(604)까지의 17 어드레스 비트를 하나하나 가산하여, 가산 결과가 짝수인 경우에는 "0", 홀수인 경우에는 "1"을 설정한다.
6. 모노 톤 정보(608)
...상술한 바와 같이 각 워블 데이터 유닛(#0 560∼#16 576)은 16워블분의 변조 영역과 68워블분의 무변조 영역(590, 591)으로 형성되고, 변조 영역에 대한 무변조 영역(590, 591)의 점유비를 대폭 크게 하고 있다. 더욱이 무변조 영역(590, 591)의 점유비를 넓혀서 재생용 기준 클록 또는 기록용 기준 클록의 추출(생성) 정밀도와 안정성을 보다 향상시키고 있다.
도 30의 (e)에 도시한 모노 톤 정보(608)가 포함되는 장소는 도 30(c)의 워블 데이터 유닛(#16 576)과, (도시하지 않지만) 그 직전의 워블 데이터 유닛(#15)이 모조리 그대로 해당한다. 모노 톤 정보(608)는 6어드레스 비트 전부가 "0"으로 되어 있다. 따라서, 이 모노 톤 정보(608)를 포함하는 워블 데이터 유닛(#16 576)과 (도시하지 않지만) 그 직전의 워블 데이터 유닛(#15) 내에는 변조 시작 마크(581, 582)를 설정하지 않고, 전부 균일 위상의 무변조 영역으로 되어 있다.
〔본 발명의 일 실시형태의 개개의 포인트와 그 개개의 포인트마다의 독자적인 효과의 설명〕
G) ECC 블록 내 세그먼트 분할 구조(도 30)
...[효과] 재생-전용, 추기형, 재기록가능형간의 포맷 호환성이 높고, 특히 재기록가능형 정보 기억 매체에 있어서 기록 마크로부터의 재생 신호의 에러 정정 능력 저하를 방지할 수 있다.
ECC 블록을 형성하는 섹터수 32와 세그먼트수 7이 서로 우수리 없이 나누어 떨어지지 않는 비(非)배수의 관계)에 있기 때문에, 기록 마크로부터의 재생 신호의 에러 정정 능력 저하를 방지할 수 있다.
〔본 발명의 일 실시형태의 개개의 포인트와 그 개개의 포인트마다의 독자적인 효과의 설명〕
K) 어드레스 정보(특히 세그먼트 어드레스 정보)에 대하여 어드레스 번호를 부여하는 방법에 조건이 가해진다.
...[효과] 워블의 각 심볼(어드레스 비트)에 대한 극성 반전 빈도를 올려, 심볼(어드레스 비트)의 경계 위치의 검출 정밀도를 올린다;
○ 어드레스 번호를 모든 비트가 동일한 값으로 되는 "0"에서부터가 아니라, "1"에서부터 시작한다;
○ "1" 또는 "0"이 3회 이상 계속하여 나타나는 어드레스 번호를 결번으로한다.
〔본 발명의 일 실시형태의 개개의 포인트와 그 개개의 포인트마다의 독자적인 효과의 설명〕
L) L/G 기록+워블 변조에 의해 어드레스 정보를 기록(도 26)
...[효과] 가장 큰 용량을 달성할 수 있다. 그루브에만 기록 마크를 형성하는 것보다 그루브와 랜드 양방에 기록 마크를 형성한 쪽이 기록 효율은 오른다. 또한, 어드레스가 프리피트의 상태에서 미리 기록되어 있는 경우에는, 프리피트 위치에 기록 마크를 형성할 수 없지만, 본 발명의 일 실시형태와 같이 워블 변조된 그루브/랜드 영역 위에도 중복하여 기록 마크의 기록이 가능하기 때문에, 프리피트 어드레스 방식보다 워블 변조에 의한 어드레스 정보 기록 방법 쪽이 기록 마크의 기록 효율이 높다. 따라서 상기한 양쪽의 방식을 채용하는 방법이 가장 큰 용량을 달성하는데 적합하다.
〔본 발명의 일 실시형태의 개개의 포인트와 그 개개의 포인트마다의 독자적인 효과의 설명〕
M) 그루브 영역에도 부정 비트를 분산 배치한다(도 30의 (e)에서 트랙 정보(606, 607))
...[효과] 부정 비트의 발생없이 랜드부에서도 트랙 어드레스가 확정되는 영역을 갖게 함으로써, 랜드부에 있어서도 정밀도 좋은 어드레스 검출이 가능하게 된다.
부정 비트가 발생하지 않고 트랙 어드레스가 확정되는 영역을 랜드부 및 그루브부 양자 모두에서 사전에 예상할 수 있기 때문에, 트랙 어드레스 검출 정밀도가 오른다.
○ 그루브 형성시에 국소적으로 그루브 폭을 바꿔, 랜드 폭의 일정한 영역을 생성;
☆ 그루브 영역 생성시에 노광량을 국소적으로 변화시켜 그루브 폭을 변화시킨다;
☆ 그루브 영역 생성시에 2개의 노광용 집광 스폿을 이용하여, 양자 사이의 간격을 바꿔 그루브 폭을 변화시킨다;
○ 그루브에서의 워블 진폭 폭을 바꿔 그루브 영역 내에 부정 비트를 배치한다.
〔본 발명의 일 실시형태의 개개의 포인트와 그 개개의 포인트마다의 독자적인 효과의 설명〕
N) L/G 기록+워블 변조로 부정 비트를 랜드와 그루브 양방으로 분배하여 배치한다(도 30의 (e)에서의 트랙 정보(606, 607))
...[효과] 랜드 또는 그루브의 어느 한 쪽에 부정 비트가 집중되면, 부정 비트가 집중된 부분에서의 어드레스 정보 재생시에 오검지가 발생하는 빈도가 매우 높아진다. 부정 비트를 랜드와 그루브에 분산함으로써 오검지의 리스크를 분산시켜, 전체적으로 안정적으로 어드레스 정보를 검출하기 쉬운 시스템을 제공할 수 있다.
○ 국소적으로 그루브 폭을 바꿀 때에, 그루브 폭을 제어하여 인접부의 랜드폭이 일정하게 되도록 한다;
그루브 폭 변화 부분에 있어서는 그루브 영역에서는 부정 비트가 되지만, 인접부의 랜드 영역에서는 폭이 일정하게 유지되기 때문에 랜드 영역 내에서는 부정 비트를 피할 수 있다.
도 14A 및 14B에 도시한 동기 코드 배치 방법에 대하여 연속하는 3개의 동기 코드에서의 전후의 정보의 늘어선 모양을 이용하여 현재 재생중인 데이터의 물리 섹터 내의 위치를 산출하는 방법을 도 31 내지 도 35를 이용하여 설명한다.
도 31은 동기 코드 내의 동기 프레임 식별용 코드의 순서에 기초하여, 하나의 물리 섹터 내의 동기 프레임 위치를 산출하는 방법의 일례를 설명하는 도면이다. 도 32는 동기 프레임 식별용 코드의 늘어선 순서로부터 동기 프레임 위치를 산출할 때의 구체예(도 14A 및 14B에 예시된 데이터 필드를 채용한 경우)를 도시한 도면이다. 도 33은 본 발명의 일 실시형태에 따른 정보 기록/재생 장치의 구성을 설명하는 도면이다. 또 도 34는 도 33의 동기 코드 위치 추출부(검출부) 및 그 주변 요소의 상세한 구성예를 설명하는 도면이다.
도 33은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 정보 재생 장치 내지는 정보 기록/재생 장치의 구조를 도시한다. 본 발명의 일 실시형태에서는, 정보 기억 매체의 고밀도화를 목표로 하여 극한 가까이까지 채널 비트 간격을 줄이고 있다. 그 결과, 예컨대 d=1 패턴의 반복인 "101010101010101010101010"의 패턴을 정보 기억 매체에 기록하여, 그 데이터를 정보 기록/재생부(141)에서 재생한 경우에는 재생 광학 시스템의 MTF 특성의 차단 주파수에 접근하고 있기 때문에, 재생 신호의 신호 진폭은거의 노이즈에 파묻한 형태로 된다. 따라서 그와 같이 MTF 특성의 한계(차단 주파수) 가까이까지 밀도를 채운 기록 마크 또는 피트를 재생하는 방법으로서 본 발명의 일 실시형태에서는 PRML(Partial Response Maximum Likelihood)의 기술을 사용하고 있다.
즉, 정보 기록/재생부(141)로부터 재생된 신호는 PR 등화 회로(130)에 의해 재생 파형 보정을 받는다. 기준 클록 발생 회로(160)로부터 전달되어온 기준 클록(198)의 타이밍에 동기화하여, PR 등화 회로(130)로부터 출력된 신호를, A/D 변환기(169)에 의해 샘플링하고, 그 신호를 디지털량으로 변환한다. 비터비 복호기(156) 내에서 비터비 복호 처리를 받는다. 비터비 복호 처리후의 데이터는 종래의 슬라이스 레벨로 2치화된 데이터와 완전히 동일한 데이터로서 처리된다. PRML 기술을 채용한 경우, A/D 변환기(169)에서의 샘플링 타이밍이 틀어지면 비터비 복호후의 데이터의 에러율은 증가한다. 따라서 샘플링 타이밍의 정밀도를 올리기 위해서, 본 발명의 일 실시형태의 정보 재생 장치 내지는 정보 기록/재생 장치에서는 특히 샘플링 타이밍 추출용 회로(슈미트 트리거 2치 회로(155)와 PLL 회로(174)의 조합)를 별도로 가지고 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 정보 재생 장치 내지는 정보 기록/재생 장치는, 2치화 회로에 슈미트 트리거 회로를 사용하고 있는 데에 특징이 있다. 이 슈미트 트리거 회로는 2치화하기 위한 슬라이스 기준 레벨에 특정한 폭(실제로는 다이오드의 순방향 전압치)을 갖게 하여, 그 특정 폭을 넘었을 때에만 2치화되는 특성을 가지고 있다. 따라서 예컨대 상술한 바와 같이 "101010101010101010101010'' 패턴이 입력된 경우에는 신호 진폭이 매우 작기 때문에 2치화의 교체가 발생하지 않고, 그것보다도 성긴 패턴인 예컨대 "1001001001001001001001" 등이 입력된 경우에 재생 생신호의 진폭이 커지기 때문에 슈미트 트리거 2치화 회로(155)로 "1"의 타이밍에 맞춰 2치화 신호의 극성 전환이 일어난다.
본 발명의 일 실시형태에서는 NRZI(Non Return to Zero Invert)법을 채용하고 있으며, 상기 패턴의 "1"의 위치와 기록 마크 또는 피트의 엣지부(경계부)가 일치하고 있다.
PLL 회로(174)는 이 슈미트 트리거 2치화 회로(155)의 출력인 2치화 신호와 기준 클록 발생 회로(160)로부터 전달된 기준 클록(198) 신호간의 주파수 및 위상의 어긋남을 검출하여, PLL 회로(174)의 출력 클록의 주파수와 위상을 변화시키고 있다. 기준 클록 발생 회로(160),는 이 PLL 회로(174)의 출력 신호와 비터비 복합기(156)의 복호 특성 정보(구체적으로는 도시하고 있지 않지만 비터비 복합기(156) 내의 패스 매트릭 메모리 내의 수속 길이(수속까지의 거리)의 정보)를 이용하여 비터비 복호후의 에러 레이트가 낮아지도록 기준 클록(198)(의 주파수와 위상)에 피드백을 건다.
도 33의 ECC 인코딩 회로(161), ECC 디코딩 회로(162), 스크램블 회로(157), 디스크램블 회로(159)는 모두 1바이트 단위의 처리를 하고 있다. 변조전의 1바이트 데이터를(d, k; m,n) 변조 규칙(전술한 기재 방법에서는 m/n 변조의 RLL(d,k)를 의미하고 있음)에 따라서 변조하면 변조후의 길이는 하기와 같다.
8n ÷ m ...(11)
따라서, 상기 회로에서의 데이터 처리 단위를 변조후의 처리 단위로 환산하면 변조후의 동기 프레임 데이터(106)의 처리 단위는 (11)식으로 구해지기 때문에, 동기 코드와 변조후의 동기 프레임 데이터 사이의 처리 통합성을 지향한 경우, 동기 코드의 데이터 크기(채널 비트 크기)는 (11)식의 정수배로 설정해야 한다. 따라서 본 발명의 일 실시형태에 있어서, 동기 코드(110)의 크기를
8Nn ÷ m ...(12)
로 하여 동기 코드(110)와 변조후의 동기 프레임 데이터(106) 사이의 처리 통합성을 확보하는 데에 본 발명의 일 실시형태의 큰 특징이 있다((12)식에 있어서 N은 정수치를 의미함).
본 발명의 일 실시예로서 지금까지
d=1, k=9, m=4, n=6
으로 설명하여 왔기 때문에, 이들 값을 (12)식에 대입하면, 동기 코드(110)의 총 데이터 크기는,
12N ...(13)
이 된다. 현행 DVD의 동기 코드 크기는 32채널 비트이기 때문에, 본 발명의 일 실시형태에 있어서 동기 코드의 총 데이터 크기를 32채널 비트보다 작게 한 쪽이 처리가 간소화되어, 위치 검출/정보 식별의 신뢰성이 향상된다. 따라서 본 발명의 일 실시형태에 있어서 동기 코드의 총 데이터 크기는 도 15에 도시한 바와 같이 24채널 비트로 하고 있다.
도 34는, 도 33에 도시한 동기 코드 위치 검출부(145)의 주변부에 관한 상세구조를 설명하는 도면이다.
도 35는, 연속하는 3개의 동기 코드의 순서로부터 섹터 내의 동기 프레임 위치를 산출하는 방법의 일례를 설명하는 흐름도이다. 도 31의 (b)에 도시한 바와 같은, 도 33의 비터비 복호기(156)의 출력 데이터(도 35의 ST51)는 동기 코드 위치 검출부(145)에서 동기 코드(110)의 위치를 검출한다(도 35의 ST52). 그 후, 검출된 동기 코드(110)는 제어부(143)를 경유하여 도 31의 (c)에 도시한 바와 같이 메모리부(175)에 순차적으로 보존된다(도 35의 ST53). 동기 코드(110)의 위치를 알 수 있으면, 비터비 복호기(156)로부터 출력된 데이터 중 변조후의 동기 프레임 데이터(106)만을 뽑아내어 시프트 레지스터 회로(170)에 전송할 수 있다(도 35의 ST54). 다음에 제어부(143)는 메모리부(175) 내에 기록된 동기 코드(110)의 이력 정보를 독출하여, 동기 프레임 위치 식별용 코드의 늘어서는 순서를 식별하여(도 35의 ST55), 시프트 레지스터 회로(170) 내에 일시 보존된 변조후의 동기 프레임 데이터(106)의 물리 섹터 내의 위치를 산출한다(도 35의 ST56).
예컨대, 위치는 다음과 같이 결정될 수 있다. 도 31에 도시한 바와 같이, 메모리부(175)에 보존된 동기 코드들이, "SY0->SY1->SY1" 순서로 기억되어 있다면, 최후의 "SY0" 직후에는 "최신의 동기 프레임 번호 02 직후에 배치된 변조된 동기 프레임 데이터"가 존재하고, 기억된 순서가 "SY3->SY1->SY2"이면, 최후의 "SY2"의 직후에는 "최신의 동기 프레임 번호 12 직후에 배치된 변조된 동기 프레임 데이터"가 존재한다고 산출하는 것이 가능해진다.
이와 같이, 섹터 내의 위치를 산출하여 원하는 위치에 있는 변조된 동기 프레임 데이터(106)가 시프트 레지스터 회로(170)에 입력된 것을 확인할 수 있다면, 그 데이터는 복조 회로(152)에 전송되어 복조를 개시한다(도 35의 ST57).
도 36은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 정보 기록/재생 장치에서 복수의 동기 코드의 순서로부터 이상(트랙 벗어남 등)을 검지하는 방법의 일례를 설명하는 흐름도이다. 도 37은, 동기 코드의 조합 패턴의 검출 결과가 예상된 패턴과 다른 경우에 있어서 이상 현상의 판정과 그 적응 처리의 방법의 일례를 설명하는 흐름도이다.
연속 재생시 동기 코드의 조합 패턴 검출을 이용한 이상 검출 방법에 관해서 도 36을 이용하여 설명한다. ST64에 도시한 바와 같이 제어부(143) 내에서 다음에 검출될 예정의 동기 코드의 조합 패턴을 사전에 예측하여, 실제로 검출한 동기 코드의 조합 패턴과 비교한다(ST66). 비교 결과가 일치하지 않는 경우에는, 이상이 발생했다고 검지한다.
도 37은, 이와 같이 검출한 동기 코드의 조합 패턴이 사전 예측과 다른 경우의 현상 추측 방법과 대책 방법을 도시한다. 본 발명의 일 실시형태에서는, 도 18에 도시한 관계 설명도를 이용하여 패턴을 추측한다. 도 37의 처리의 특징은, "검출한 동기 코드의 조합 패턴이 사전 예측된 패턴과 다른 장소가 1곳인지의 여부"를 판정하는 데(ST3)에 있다.
다른 장소가 1곳만인 경우, 검출 패턴이 (1,1,2), (1,2,1), (1,2,2), (2,1,2) 중 어느 것인 경우에는 "프레임 시프트"가 발생했을 가능성이 높고, 그렇지 않은 경우에는, "동기 코드를 오검지"했다고 볼 수 있다.
상기 판정 결과에 기초하여,
· "프레임 시프트"가 발생한 경우에는 재차 동기를 맞추고(ST6)
· "동기 코드를 오검지"한 경우에는, 사전 예측한 패턴에 맞춰 오검지한 동기 코드를 자동 수정하는 처리(ST7)를 행한다.
또, 상기 처리와 나란하게, 데이터 ID의 연속성 검사(ST8)와 워블 어드레스(Wobble Address)의 연속성 검사(ST9)를 실시하고, 트랙 벗어남 검출과 트랙 벗어남이 생겼을 때의 대응(ST10)을 실행한다.
O〕본 발명의 일 실시형태의 포인트 리스트
본 발명의 일 실시형태의 설명에 앞서서, 전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한, 다의에 걸쳐 본 발명의 일 실시형태의 포인트를 하기에 정리한다.
하기에서는 큰 발명 포인트 내용을 알파벳 번호로 분류하여, 각 큰 발명 포인트를 실행하기 위한 고안(중간 레벨의 본 발명의 일 실시형태 포인트) 내용을, "○ 표시"로 정리하고, 또한 그 내용을 실현할 때에 필요한 세부 발명 내용을 "☆ 표시"로 기재하도록 하여 발명의 포인트 내용을 계층 구조적으로 정리하여 기재해 놓는다.
금후의 실시예 설명문 중에서 하기의 각 발명 포인트에 대응한 곳에는 괄호 쓰기에 대응하는 알파벳 번호를 기재한다.
O-1) 본 발명의 일 실시형태 포인트 리스트
포인트 A) 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 파일 분리 또는 디렉토리(폴더) 분리에 의해 종래의 SD(Standard Definition)용의 오브젝트 파일 및 그 관리파일과, 고화질 영상에 대응한 HD(High Definition)용의 오브젝트 파일 및 그 관리 파일에 대하여 정보 기억 매체 상에서의 분리 관리를 가능하게 한다;
포인트 B) 부영상 정보의 4비트 표현과 압축 규칙(도 4A 내지 4D);
포인트 C) 재생-전용 정보 기억 매체에 있어서 복수 종류의 기록 포맷을 설정 가능하게 한다(도 20A 및 20B);
◇ 몇 번이라도 자유롭게 복사가 가능한 (그다지 중요하지 않은) 콘텐츠 내용인 경우;
...종래와 마찬가지로 각 세그먼트에 대해 간극이 없이 연속으로 데이터를 기록하는 구조:
◇ 복사 제한 대상이 되는 중요한 콘텐츠 내용인 경우;
...정보 기억 매체 상에서 각 세그먼트마다 분리 배치하여, 그 간극(전후의 세그먼트 사이)에 "재생-전용 정보 기억 매체의 식별 정보" "복사 제어 정보" "암호 열쇠 관련 정보" "어드레스 정보" 등을 기록할 수 있는 구조로 한다. 이에 따라, 정보 기억 매체 내의 콘텐츠 보호와 액세스의 고속성을 보증할 수 있다;
○ 동일 디스크 내에서는 공통된 포맷이 사용된다.(디스크 도중에 포맷 변경 불가);
○ 기록될 콘텐츠 내용에 따라 동일 디스크 내에서 2 포맷 혼재를 허용한다;
○ 2종류 모두 국부적으로 공통의 포맷 영역을 갖는다(기동시 이 영역의 내용이 판독됨);
○ DVD-ROM의 포맷 식별 플래그 정보(국부적으로 2개 포맷이 포함되는지의여부)를 디스크에 기록한다;
☆ 포맷 식별 플래그 정보를 공통의 포맷 영역 내에 기록한다;
☆ 포맷 식별 플래그 정보는 기록가능 영역에 기록한다;
포인트 D) 곱셈 부호를 이용한 ECC 블록 구조(도 11 및 도 12);
도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에서는 정보 기억 매체에 기록하는 데이터를 2차원형으로 배치하고, 에러 정정용 부가 비트로서 행 방향에 대하여는 PI(Parity in), 열 방향에 대하여는 PO(Parity Out)을 부가한 구조로 되어 있다;
○ 하나의 에러 정정 단위(ECC 블록)는 32 섹터로 구성;
도 12에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에서는 "0섹터"에서부터 "31섹터"까지의 32섹터를 세로로 순차 나란히 늘어놓아 ECC 블록을 구성하는 구조로 되어 있다;
포인트 E) 동일 섹터를 복수로 분할하여, 분할된 각 부분은 상이한 곱셈 부호(소 ECC 블록)를 형성한다;
도 12에 도시한 바와 같이, 섹터-내(intra-sector) 데이터를 172바이트마다 좌우로 교대 배치하여, 좌우에서 따로따로 그룹화된다(좌우의 그룹에 속하는 데이터는 각각 "크기 차례대로 포개어 안에 넣을 수 있게 만든 상자"형으로 인터리브된 모양으로 되어있음). 이 분할된 좌우의 그룹은 도 12에 도시한 바와 같이 32 섹터분씩 모여 좌우로 작은 ECC 블록들을 구성한다. 도 12 내에서, 예컨대 "2-R"의 의미는 섹터 번호와 좌우 그룹 식별 기호(예컨대 2번째의 우측의 데이터)를 나타내고있다(도 12 중의 L은 좌측을 나타냄).
○ 동일 섹터 내의 데이터를 인터리브(등간격으로 상이한 그룹들에 교대로 포함되게 함)하여, 각 그루브마다 상이한 작은 ECC 블록들에 속하게 한다;
포인트 F) ECC 블록을 형성하는 섹터에 따라 복수 종류의 상이한 동기 프레임 구조를 규정한다;
1개의 ECC 블록을 구성하는 섹터들의 섹터 번호가 짝수 번호인지 홀수 번호인지에 따라, 도 14A 및 14B에 도시한 바와 같이, 동기 프레임 구조를 변화시키는 데에 특징이 있다. 즉, 각 섹터에 대해 상이한 PO 그룹의 데이터가 교대로 삽입되는 구조(도 13)로 되어 있다;
○ PO의 인터리브/삽입 위치가 좌우 블럭에서 상이한 구조를 갖는다(도 13);
포인트 G) ECC 블록 내의 세그먼트 분할 구조(도 30);
포인트 H) 인접하는 ECC 블록들 사이의 가드 영역 배치 구조(도 23);
○ 재생-전용, 추기형, 재기록가능형 매체들간에 상이한 데이터 내용이 이용된다(-> 식별에 이용하기 위해서);
○ DVD-ROM 헤더에 랜덤 신호를 이용한다;
포인트 I) 가드 영역들이, 기록가능한 정보 기억 매체에 대한 기록 포맷에 의해 서로 부분적으로 중복되어 기록된다;
도 29에 도시한 바와 같이, 전측 가드 영역(521)과 후측 가드 영역(527)이 서로 중복하여 재기록시 중복 부위(541, 542)가 생긴다;
포인트 J) 배치를 연구하여, 연속하는 3개의 동기 코드의 조합이 1개 틀어졌을 때의 코드 변화수를 2 이상으로 한다(도 16∼도 18);
○ 가드 영역을 포함하지 않는 섹터 구조가 반복하는 배치에서도, 코드 변화수가 2 이상으로 되도록 고안;
○ 가드 영역을 사이에 두고 섹터 구조가 배치되는 경우라도, 코드 변화수가 2 이상으로 되도록 고안;
포인트 K) 어드레스 정보(특히, 세그먼트 어드레스 정보)에 대하여 어드레스 번호를 부여하는 방법에 조건을 가한다;
○ 어드레스 번호를 모든 비트가 동일한 값이 되는 "0"부터가 아니라, "1"부터 시작한다;
○ "1" 또는 "0"이 3회 이상 계속하여 나타나는 어드레스 번호를 결번으로 한다;
포인트 L) L/G 기록+워블 변조에 의해 어드레스 정보를 기록(도 26);
포인트 M) 그루브 영역에도 부정 비트를 분산 배치한다;
포인트 N) L/G 기록+워블 변조에 의해 부정 비트를 랜드와 그루브의 양방으로 분배 배치한다;
포인트 O) L/G 기록에 있어서 180°(±90°)의 워블 위상 변조를 채용한다(도 25);
포인트 P) 트랙 어드레스에 대하여 그레이 코드 또는 특수 트랙 코드를 채용한다(도 27 및 도 28).
<발명의 실시형태에 따른 효과 A>
<고화질 영상에 적합한 대용량을 보증하는 동시에 고화질 영상에의 액세스 신뢰성을 높였다>
(1) 종래의 SD 영상에 대하여 파일 또는 폴더 분리에 의해 HD 영상을 정보 기억 매체에 기록하는 경우, HD 영상은 해상도가 높기 때문에 정보 기억 매체의 기록 용량 증가가 필수적이 된다. 그루브 기록보다 L/G 기록 쪽이 기록 용량의 증가가 가능하며, 프리피트 어드레스 상에는 기록 마크를 형성할 수 없으므로 프리피트 어드레스보다 워블 변조에 의한 어드레스 정보 기록 쪽이 기록 효율이 높기 때문에 "L/G 기록+워블 변조"가 가장 기록 용량이 증가한다. 또 이 경우 트랙 피치가 빽빽하게 되기 때문에, 보다 한층 더 어드레스 검출 성능을 향상시켜 액세스의 신뢰성을 높일 필요가 있다. "L/G 기록+워블 변조"에서 문제가 되는 부정 비트의 발생에 대하여 그레이 코드 또는 특수 트랙 코드를 채용하여 부정 비트의 발생 빈도를 내리는 동시에, 비트 단위의 가산, 감산, 배타 논리합(Exclusive OR) 연산 등을 실시하여, 그레이 코드 특성 또는 특수 트랙 코드 특성을 유지한 채로의 에러 검출 코드 부가와 스크램블 처리를 실시하여, 어드레스의 검출 정밀도를 대폭 증가시키는 것이 가능하게 된다.
(2) 정보 기억 매체에 기록하는 영상의 고화질화에 맞춰서 부영상의 고화질화도 필요하게 되지만, 부영상을 종래의 2비트에서 4비트 표현으로 하면 기록하여야 할 데이터량이 증대되기 때문에, 그것을 기록하는 정보 기억 매체의 대용량화가 필요하게 된다. 그루브 기록보다 L/G 기록 쪽이 기록 용량의 증가가 가능하며, 프리피트 어드레스 상에는 기록 마크를 형성할 수 없으므로 프리피트 어드레스보다워블 변조에 의한 어드레스 정보 기록 쪽이 기록 효율이 높기 때문에 "L/G 기록+워블 변조"가 가장 기록 용량이 증가한다. 또한 이 경우 트랙 피치가 빽빽하게 되기 때문에, 보다 한층 더 어드레스 검출 성능을 향상시켜 액세스의 신뢰성을 높일 필요가 있다. "L/G 기록+워블 변조"에서 문제가 되는 부정 비트의 발생에 대하여 그레이 코드 또는 특수 트랙 코드를 채용하여 부정 비트의 발생 빈도를 내리는 동시에, 비트 단위의 가산, 감산, 뱁타 논리합(Exclusive OR) 연산 등을 실시하여, 그레이 코드 특성 또는 특수 트랙 코드 특성을 유지한 채로의 에러 검출 코드 부가와 스크램블 처리를 실행하여, 어드레스의 검출 정밀도를 대폭 증가시키는 것이 가능하게 된다.
<효율이 좋은 존 분할을 가능하게 하여 기록 효율을 높이고, 고화질 영상에 적합한 대용량을 보증했다>
(3) 종래의 SD 영상에 대하여 파일 또는 폴더 분리에 의해 HD 영상을 정보 기억 매체에 기록하는 경우, HD 영상은 해상도가 높기 때문에 정보 기억 매체의 기록 용량 증가가 필수적이 된다. 그루브 기록보다 L/G 기록 쪽이 기록 용량의 증가가 가능하며, 프리피트 어드레스 상에는 기록 마크를 형성할 수 없으므로 프리피트 어드레스보다 워블 변조에 의한 어드레스 정보 기록 쪽이 기록 효율이 높기 때문에 "L/G 기록+워블 변조"가 가장 기록 용량이 증가한다. 그루브 기록보다 L/G 기록 쪽이 기록 용량의 증가가 가능하며, 프리피트 어드레스 상에는 기록 마크를 형성할 수 없으므로 프리피트 어드레스보다 워블 변조에 의한 어드레스 정보 기록 쪽이 기록 효율이 높기 때문에 "L/G 기록+워블 변조"가 가장 기록 용량이 증가한다. L/G기록의 경우에는 도 24의 존 구조를 취하지만, 1 주회를 ECC 블록의 정수배가 되도록 존 배치를 하면 기록 효율이 매우 나빠진다. 이에 대하여, 본 발명의 실시형태와 같이 1개의 ECC 블록을 복수(본 발명의 실시형태에서는 8개)의 세그먼트로 분할하여, 정보 기억 매체 상의 1주회를 세그먼트의 정수배가 되도록 존을 배치하도록 설정하면 기록 효율이 매우 높아진다.
(4) 정보 기억 매체에 기록하는 영상의 고화질화에 맞춰서 부영상의 고화질화도 필요하게 되지만, 부영상을 종래의 2비트에서 4비트 표현으로 하면 기록하여야 할 데이터량이 증대되기 때문에, 그것을 기록하는 정보 기억 매체의 대용량화가 필요하게 된다. 그루브 기록보다 L/G 기록 쪽이 기록 용량의 증가가 가능하며, 프리피트 어드레스 상에는 기록 마크를 형성할 수 없으므로 프리피트 어드레스보다 워블 변조에 의한 어드레스 정보 기록 쪽이 기록 효율이 높기 때문에 "L/G 기록+워블 변조"가 가장 기록 용량이 증가한다. L/G 기록의 경우에는 도 24의 존 구조를 취하는데, 1주회를 ECC 블록의 정수배가 되도록 존 배치를 하면 기록 효율이 매우 나빠진다. 이에 대하여, 본 발명의 실시형태와 같이 1개의 ECC 블록을 복수(본 발명의 실시형태에서는 8개)의 세그먼트로 분할하여, 정보 기억 매체 상의 1주회를 세그먼트의 정수배가 되도록 존을 배치하도록 설정하면 기록 효율이 매우 높아진다.
<고화질 영상의 보호와 매체 종별의 식별과 액세스 속도의 확보>
(5) 종래의 SD 영상에 대하여 파일 또는 폴더 분리에 의해 HD 영상을 정보 기억 매체에 기록하는 경우, HD 영상은 해상도가 높고, 부정 복사의 방지를 강화하고 싶다고 하는 요구가 높다. 본 발명의 실시형태와 같이 각각의 ECC 블록을 복수의 세그먼트로 분할하여, 재생-전용 정보 기억 매체 내에서 2종류의 기록 포맷을 지니어, 부정 복사 방지를 하고 싶은 고화질 영상에 대하여 세그먼트 사이에 헤더를 갖게 함으로써, 재생-전용, 추기형, 재기록가능형 사이에서의 포맷 호환성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 매체 종별의 식별이 용이하게 된다. 더욱이 추기형 및 재기록가능형 매체에서는 그 식별 정보의 일부로서 세그먼트 내에 복수회의 어드레스 정보가 기록되고 있기 때문에, 동시에 액세스 속도의 향상이라는 부차적인 효과를 발휘한다.
(6) 정보 기억 매체에 기록하는 영상의 고화질화에 맞춰 부영상의 고화질화도 필요하게 된다. 종래의 2비트에서 4비트 표현으로 한 고화질의 부영상에 대하여 부정 복사 방지를 강화하고 싶다고 하는 요구가 높다. 본 발명의 실시형태와 같이, 각각의 ECC 블록을 복수의 세그먼트로 분할하여, 재생-전용 정보 기억 매체 내에서 2종류의 기록 포맷을 지니어 부정 복사 방지를 하고 싶은 고화질의 부영상에 대하여 세그먼트 사이에 헤더를 갖게 함으로써 재생-전용/추기형/재기록가능형 사이에서의 포맷 호환성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 매체 종별의 식별이 용이하게 된다. 더욱이, 추기형 및 재기록가능형 매체에서는 그 식별 정보의 일부로서 세그먼트 내에 복수회의 어드레스 정보가 기록되어 있기 때문에, 동시에 액세스 속도의 향상이라는 부차적인 효과를 발휘한다.
<고화질 영상에 맞춰 기록 밀도를 올리더라도 표면의 긁힘이 현행과 같은 길이까지 생기는 것을 보증했다>
(7) 종래의 SD 영상에 대하여 파일 또는 폴더 분리에 의해 HD 영상을 정보 기억 매체에 기록하는 경우, HD 영상은 해상도가 높기 때문에 정보 기억 매체의 기록 용량 증가가 필수적이 된다. 기록 밀도가 높아지면, 정보 기억 매체 표면에 생긴 동일한 길이의 긁힘이 미치는 기록 데이터에의 영향 범위가 상대적으로 커진다. 종래의 DVD에서는 16섹터로 1 ECC 블록을 구성하고 있었던 데에 대해, 본 발명의 실시형태에서는 그 2배인 32섹터로 1 ECC 블록을 구성함으로써 고화질 영상에 맞춰 기록 밀도를 올리더라도 표면의 긁힘이 현행과 같은 정도가 되는 것을 보증했다. 더욱 1 ECC 블록 내를 2개의 작은 ECC 블록으로 구성하는 동시에 1섹터 내를 2개의 ECC 블록에 분산하여 배치함으로써 동일 섹터 내의 데이터를 실질적으로 인터리브한 것이 되어, 보다 한층 더 긴 긁힘이나 버스트 에러에 대한 영향을 경감할 수 있다.
(8) 정보 기억 매체에 기록하는 영상의 고화질화에 맞춰 부영상의 고화질화도 필요하게 되지만, 부영상을 종래의 2비트에서 4비트 표현으로 하면 기록하여야 할 데이터량이 증대되기 때문에, 그것을 기록하는 정보 기억 매체의 대용량화가 필요하게 된다. 기록 밀도가 높아지면, 정보 기억 매체 표면에 생긴 동일한 길이의 긁힘이 미치는 기록 데이터에의 영향 범위가 상대적으로 커진다. 종래의 DVD에서는 16섹터로 1 ECC 블록을 구성하고 있었던 데에 대해, 본 발명의 실시형태에서는 그 2배인 32섹터로 1 ECC 블록을 구성함으로써 고화질 영상에 맞춰 기록 밀도를 올리더라도 표면의 긁힘이 현행과 동일한 수준으로 되는 것을 보증했다. 더욱이 1 ECC 블록 내를 2개의 작은 ECC 블록으로 구성하게 하는 동시에 1섹터 내를 2개의 ECC블록에 분산 배치함으로써 동일 섹터 내의 데이터를 실질적으로 인터리브한 것이 되어, 보다 한층 더 긴 긁힘이나 버스트 에러에 대한 영향을 경감시킬 수 있다.
(9) 종래의 SD 영상에 대하여 파일 또는 폴더 분리에 의해 HD 영상을 정보 기억 매체에 기록하는 경우, HD 영상은 해상도가 높기 때문에 정보 기억 매체의 기록 용량 증가가 필수적이 된다. 기록 밀도가 높아지면, 정보 기억 매체 표면에 생긴 동일한 길이의 긁힘이 미치는 기록 데이터에의 영향 범위가 상대적으로 커진다. 종래의 DVD에서는 16섹터로 1 ECC 블록을 구성하고 있었던 데에 대해, 본 발명의 실시형태에서는 그 2배인 32섹터로 1 ECC 블록을 구성함으로써 고화질 영상에 맞춰 기록 밀도를 올리더라도 표면의 긁힘이 현행과 동일한 수준으로 되는 것을 보증했다. 더욱이 1 ECC 블록 내를 2개의 소 ECC 블록으로 구성하게 하는 동시에, 본 발명의 실시형태에서는 섹터마다 다른 소 ECC 블록에 속하는 PO 데이터를 삽입하기 때문에, 소 ECC 블록 내의 PO 데이터가 1개 간격의 섹터 내에 인터리브 배치(분산 배치)되기 때문에 PO 데이터의 긁힘에 따른 신뢰성이 올라, 정밀도가 좋은 에러 정정 처리가 가능해진다.
(10) 정보 기억 매체에 기록하는 영상의 고화질화에 맞춰 부영상의 고화질화도 필요하게 되지만, 부영상을 종래의 2비트에서 4비트 표현으로 하면 기록하여야 할 데이터량이 증대되기 때문에, 그것을 기록하는 정보 기억 매체의 대용량화가 필요하게 된다. 기록 밀도가 높아지면, 정보 기억 매체 표면에 생긴 동일한 길이의 긁힘이 미치는 기록 데이터에의 영향 범위가 상대적으로 커진다. 종래의 DVD에서는 16섹터로 1 ECC 블록을 구성하고 있었던 데에 대하여, 본 발명의 실시형태에서는그 2배인 32섹터로 1 ECC 블록을 구성함으로써 고화질 영상에 맞춰 기록 밀도를 올리더라도 표면의 긁힘이 현행과 동일한 수준으로 되는 것을 보증했다. 더욱이 1 ECC 블록 내를 2개의 소 ECC 블록으로 구성하게 하는 동시에, 본 발명의 실시형태에서는 섹터마다 다른 소 ECC 블록에 속하는 PO 데이터를 삽입하기 때문에, 소 ECC 블록 내의 PO 데이터가 1개 간격의 섹터 내에 인터리브 배치(분산 배치)되기 때문에 PO 데이터의 긁힘에 따른 신뢰성이 올라, 정밀도가 좋은 에러 정정 처리가 가능해진다.
<재생-전용과 추기형의 완전 호환이 유지되는 동시에 미세한 단위에서의 추기 처리가 가능>
(11) 종래의 DVD-R 또는 DVD-RW에서는 미세한 단위에서의 추기/재기록이 불가능하고, 무리하게 그것을 하고자 하여 Restricted Overwrite 처리를 하면 이미 기록되어 있는 정보의 일부가 파괴된다고 하는 문제가 있었다. 본 발명의 실시형태와 같이, 재생-전용에서 복수 종류의 기록 포맷을 설정 가능하게 하여, ECC 블록 내에서 분할된 세그먼트 사이에 헤더를 갖는 기록 구조를 재생-전용에서 가질 수 있도록 함으로써, 재생-전용과 추기형의 완전 호환이 가능해진다. 더욱이 이 헤더부 도중에서 추기/재기록을 실행할 수 있기 때문에 추기/재기록 처리에 의한 이미 기록된 세그먼트 내의 정보를 파괴할 위험성도 없다. 동시에 이 헤더부 중에서 추기/재기록을 할 때에 가드 영역이 일부 중복되어 기록되기 때문에, 헤더부 내에 기록 마크가 존재하지 않는 갭 영역의 존재를 방지하기 때문에, 이 갭 영역에 의한 2층간의 크로스토크의 영향을 제거할 수 있어, 단면 2 기록층에 있어서의 층간 크로스토크의 문제도 동시에 해소할 수 있다.
<확정 어드레스 정보 배치 빈도를 높여, 액세스 속도를 확보한다>
(12) 본 발명의 실시형태에서는 트랙 번호의 짝수/홀수 식별 정보를 이용하여 부정 비트의 예측 판정이 가능하게 되고 있지만, 어디까지나 예측 판정의 범위에서 확실하게 확정은 하지 않는다. 그에 대하여 부정 비트를 갖지 않고, 에러 검출 코드가 부가된 부분에서는 매우 높은 정밀도로 트랙 정보를 검출할 수 있다. 그 때문에, 본 발명의 실시형태에서는 그루브 영역에도 부정 비트를 배치하여, 랜드 영역과 그르부 영역 양방에 부정 비트를 분산 배치함으로써 랜드 영역 내에도 부정 비트를 갖지 않고, 에러 검출 코드가 부가된 부분의 형성을 가능하게 하고 있다. 그러나 랜드 영역과 그루브 영역 양방에 부정 비트를 분산 배치하기 때문에, 부정 비트를 갖지 않는 트랙 번호 정보(611, 612)의 배치 빈도가 상대적으로 저하된다. 이에 대하여, 본 발명의 실시형태에서는 세그먼트 내에서 복수회의 어드레스 정보를 배치하는 구조로 함으로써 랜드 영역과 그루브 영역 함께 부정 비트를 갖지 않고 에러 검출 코드가 부가된 부분의 배치 빈도를 높여, 이에 따라 어드레스 정보 재생 정밀도를 올리는 동시에 높은 액세스 속도를 확보하고 있다.
<워블 어드레스의 판독 정밀도를 높인다>
(13) 도 25에 도시한 바와 같이 1 어드레스 비트 영역(511)의 경계 위치("삼각 표시" 부분)에서의 워블의 반전 빈도를 높이면 워블 어드레스의 판독 정밀도가 향상된다. 그 때문에 세그먼트 어드레스 정보가 취할 수 있는 값으로서 "000000"을 배제하여 워블의 반전 빈도를 올리는 동시에 데이터 스크램블을 걸어 1 어드레스비트 영역(511)의 경계 위치("삼각 표시" 부분)에서의 워블의 반전 빈도를 높이고 있다. 이 때, 스크램블의 씨앗 정보 내에서 길게 "0"이 연속되면 데이터 스크램블을 걸었을 때에 워블의 반전 빈도가 높아지는 효과가 나타나기 어렵다. 따라서 세그먼트 어드레스 정보를 취할 수 있는 값으로서 "000000"을 배제하여 씨앗 정보 내의 "1"의 출현 빈도를 높임으로써 데이터 스크램블을 걸었을 때의 워블 반전 빈도를 높이는 효과를 촉진하는 기능을 한다.
<랜드에서도 확실하게 트랙 번호를 재생할 수 있어서 랜드 상에서의 트랙 번호 재생 정밀도가 올라간다>
(14) 본 발명의 실시형태에서는 트랙 번호의 짝수/홀수 식별 정보를 이용하여 부정 비트의 예측 판정이 가능하게 되고 있지만, 어디까지나 예측 판정의 범위에서 확실하게 확정은 하지 않는다. 이에 대하여 부정 비트를 갖지 않고, 에러 검출 코드가 부가된 부분에서는 매우 높은 정밀도로 트랙 정보를 검출할 수 있다. 그 때문에, 본 발명의 실시형태에서는 그루브 영역에도 부정 비트를 배치하여, 랜드 영역과 그루브 영역 양방에 부정 비트를 분산 배치함으로써, 랜드 영역 내에도 부정 비트를 갖지 않고, 에러 검출 코드가 부가된 부분의 형성을 가능하게 하고 있다. 그 결과, 랜드 상에서도 높은 재생 정밀도에서의 트랙 번호의 판독이 가능하게 되어, 랜드부에서의 액세스 안정성과 높은 액세스 속도를 확보할 수 있다.
<매우 간단한 방법으로 그루브 영역과 랜드 영역에 부정 비트를 분산 배치할 수 있다>
(15) 본 발명의 실시형태에서는 ±90°의 워블 위상 변조를 채용함으로써,그루브 영역 형성용의 집광 스폿(3)의 노광량 변조 또는 2 집광 스폿 사이의 상대 위치 변화라고 하는 매우 간단한 방법으로 그루브 영역과 랜드 영역에 부정 비트를 분산 배치할 수 있다. 그 때문에, 종래의 정보 기억 매체 생성용의 원반 기록 장치로 본 발명을 실시할 수 있다. 기존의 장치에서 실시할 수 있기 때문에, 새로운 설비 도입을 필요로 하지 않아, 저렴한 정보 기억 매체를 제조하는 것이 가능해진다.
<워블 어드레스 정보의 재생 정밀도(신뢰성)를 대폭적으로 높일 수 있다>
(16) 본 발명의 실시형태에서는, 임의의 데이터와의 비트 단위 "가산 연산", "감산 연산" 또는 "Exclusive OR" 연산 중 임의의 것 또는 이들의 조합 연산의 범위 내에서, EDC 코드 생성과 데이터 스크램블 처리의 양방이 가능하기 때문에, 매우 간단한 방법으로 워블 어드레스 정보의 재생 정밀도(신뢰성)를 대폭 높일 수 있는(EDC에 의한 에러 검지와 스크램블에 의한 워블 반전 위치의 출현 빈도를 높일 수 있어, 재생 시스템에서 용이하게 PLL이 걸림) 동시에, 그것을 실시하기 위해서 필요한 부가 회로가 많지 않기 때문에, 저렴한 정보 재생 장치 또는 정보 기록/재생 장치를 제공할 수 있다.
<ECC 블록 내에서 부정 비트가 세로 일직선으로 늘어서는 것을 방지하여, 에러 정정 능력을 확보한다>
(17) 워블 어드레스의 배치 영역과 트랙 번호 정보 데이터 배치 영역에서는, 복수의 정보가 매우 규칙적으로 늘어서 있기 때문에, 부정 비트의 위치가 도 13에 도시하는 ECC 블록 내에서 세로로 일직선으로 나란히 늘어서 버려, ECC 블록 내에서의 에러 정정 능력이 대폭 저하된다고 하는 문제가 발생한다. 본 발명의 실시형태에서는 각종 방법으로 부정 비트의 배치를 변이시켜, ECC 블록 내에서 부정 비트가 세로로 늘어서는 것을 방지하여, ECC 블록 내에서의 에러 정정 능력에 대한 성능 확보를 할 수 있다. 그 결과, 정보 기록 매체에 기록한 기록 마크로부터의 재생 정보의(정정후의) 에러율을 저감하여, 정밀도가 높은 재생을 가능하게 한다.
<매우 간단하고 또 저렴하게 워블 어드레스 정보의 재생 신뢰성을 올릴 수 있다>
(18) 간단한 회로에 의해 데이터 스크램블을 걸 수 있어, 어드레스 비트 영역의 경계부에서의 워블 반전 빈도를 높여 어드레스 비트 영역의 경계 위치의 검출을 용이하게 하여, 워블 어드레스 정보의 재생 신뢰성을 올릴 수 있다. 그 뿐만 아니라, 이용하는 데이터 스크램블 회로는 매우 저렴하게 생성할 수 있기 때문에, 저렴한 정보 재생 장치 또는 저렴한 정보 기록/재생 장치를 제공할 수 있다.
(19) 2개 어드레스 영역들간의 패턴 내용을 변화시킴으로써 결과적으로 어드레스 비트 영역의 경계부에서의 워블 반전 빈도를 높여 어드레스 비트 영역의 경계 위치의 검출을 용이하게 하여, 워블 어드레스 정보의 재생 신뢰성을 올릴 수 있다.
<높은 검출 정밀도로 트랙 번호의 짝수/홀수 식별 정보를 배치할 수 있는 동시에 기록 마크에 영향을 주지 않는다>
(20) 트랙 번호의 짝수/홀수 식별 정보를 워블 변조의 데이터 구조가 아니라, 물리적인 형상 변화로 기록하기 때문에, 트랙 번호의 짝수/홀수 식별 정보에 대한 높은 검출 정밀도를 확보할 수 있다. 또, 이 트랙 번호의 짝수/홀수 식별 정보는 각 세그먼트 사이의 헤더 영역에 배치하기 때문에, 각 세그먼트 내에 기록하는 기록 마크에 의한 기록 정보에 대한 악영향이 없다. 또, 동시에 이 정보를 재생-전용, 추기형, 재기록가능형의 정보 기억 매체의 종류 판별에도 이용할 수 있어, 부정 복사를 방지하고 싶은 고화질의 영상 정보나 고화질의 부영상 정보에 대한 부정 복사의 검지가 용이하게 된다.
<정밀도가 높은 부정 비트의 예측 판정이 가능>
(21) 트랙 번호의 짝수/홀수 식별 정보를 워블 변조의 데이터 구조가 아니라, 물리적인 형상 변화로 기록하기 때문에, 트랙 번호의 짝수/홀수 식별 정보에 대한 높은 검출 정밀도를 확보할 수 있다. 그 때문에, 이 높은 검출 정밀도를 확보할 수 있는 트랙 번호의 짝수/홀수 식별 정보를 기준으로 하여 부정 비트의 예측 판정을 할 수 있기 때문에, 비교적 높은 정밀도로 예측 판정을 할 수 있다.
<그루브 영역에 부정 비트를 갖지 않고서 랜드 영역 상에서 정확하게 어드레스 번호가 확정된다>
(22) 본 발명의 실시형태에서는, 트랙 번호의 짝수/홀수 식별 정보를 이용하여 부정 비트의 예측 판정이 가능하게 되고 있지만, 어디까지나 예측 판정의 범위에서 확실하게 확정은 하지 않는다. 이에 대하여 부정 비트를 갖지 않고, 에러 검출 코드가 부가된 부분에서는 매우 높은 정밀도로 트랙 정보를 검출할 수 있다. 본 발명의 실시형태에서는, L/G 기록 방법에 있어서, 트랙 번호 정보를 지그재그로 누진 설정한다. 이렇게 함으로써, 그루브 영역에 부정 비트를 갖지 않고서 랜드 영역 상에서 부정 비트를 갖지 않고, 에러 검출 코드가 부가되어, 정확히 어드레스 번호가 확정되는 부위의 설정이 가능하게 된다. 이 점에서, 랜드 영역에서도 정밀도가높은 트랙 번호의 확정이 가능할 뿐만 아니라, (빠르게 어드레스 번호가 확정되기 때문에) 비교적 빠른 액세스 속도의 확보가 가능하게 된다.
<랜드/그루브 모두 용이하고 또 고속으로 어드레스 번호의 확정을 할 수 있다>
(23) 랜드와 그루브 함께 미리 어드레스 확정/예측 판정 영역의 장소가 결정되어 있기 때문에, 어드레스 확정 영역과 어드레스 예측 영역을 바로 판별하여, 각각에 맞는 어드레스 번호 정보의 확정이라고 예측을 할 수 있기 때문에, 어드레스 정보 재생 처리 방법이 용이하게 될 뿐만 아니라, 고속으로 어드레스 번호를 확정할 수 있기 때문에, 상대적으로 고속의 액세스 처리가 가능하게 된다.
<세그먼트 내의 기록 마크 재생 신뢰성>
(24) 본 발명에서는 ECC 블록 내를 복수의 세그먼트로 분할하고, 각 세그먼트 사이에 헤더를 배치하여, 이 헤더 영역 내에 트랙 어드레스 정보를 배치하고 있다. 그 결과 L/G 기록으로 워블 변조에 의한 어드레스 정보를 기록한 경우라도, 세그먼트 영역 내에의 부정 비트의 혼입을 방지할 수 있어, 세그먼트 영역 내의 기록 마크로부터는 품질이 높은 재생 신호를 얻을 수 있고, 기록 마크로부터의 높은 재생 신뢰성을 확보할 수 있게 된다.
이상을 요약하면, "고선명" 주영상, 고화질 부영상의 표시, 대용량화, 포맷의 높은 호환성 확보, PC 데이터의 추기 또는 재기록, 어드레스 정보의 재생에 대한 고신뢰화, 워블 신호로부터의 기준 클록 추출 정밀도의 향상, 고속 액세스의 보증, 단면 2 기록층 구조에의 확장성의 보증을 얻을 수 있는 정보 기록 매체의 제공과 상기 정보 기록 매체에 대하여 안정적으로 데이터의 재생이 가능한 정보 재생 장치 또는 안정적으로 데이터의 기록이 가능한 정보 기록/재생 장치를 제공할 수 있다.
<발명의 실시형태에 따른 효과 B>
본 발명의 여러 가지 실시형태 및/또는 그 구성의 조합에 의하여 얻어지는 효과를 도 38을 참조하여 이하에 설명한다. 한편, 도 38에서 ○ 표시 부분은 주요한 독자적인 효과를 나타내며, △는 부가적(부차적)인 효과를 나타내고 있다. 또, 도 38 중의 <1>∼<15>는 하기의 항목 번호 <1>∼<15>에 대응하고 있다.
《고화질 영상에 맞춘 대용량을 보증하는 동시에 고화질 영상에의 액세스 신뢰성을 높였다》
<1> 종래의 SD(Standard Definition) 영상에 대하여 파일 또는 폴더 분리에 의해 HD(High Definition) 영상을 정보 기억 매체에 기록하는 경우, HD 영상은 해상도가 높기 때문에 정보 기억 매체의 기록 용량 증가가 필수적이 된다. 그루브 기록보다도 L/G 기록 쪽이 기록 용량의 증가가 가능하다. 또, 프리피트 어드레스 상에는 기록 마크를 형성할 수 없기 때문에 프리피트 어드레스보다 워블 변조에 의한 어드레스 정보 기록 쪽이 기록 효율이 높다. 그 때문에, "L/G 기록+워블 변조"가 가장 기록 용량 증가에 유효하다. 이 경우, 트랙 피치가 빽빽하게 되기 때문에, 보다 한층 더 어드레스 검출 성능을 향상시켜 액세스의 신뢰성을 높일 필요가 있다.
"L/G 기록+워블 변조"에서 문제가 되는 부정 비트의 발생에 대해서는, 그레이 코드 또는 특수 트랙 코드를 채용하여 부정 비트의 발생 빈도를 내려 어드레스의 검출 정밀도를 대폭 증가시키는 것이 가능하게 된다. 또한 동기 코드의 조합을 연구하여 동기 코드에 대한 오검지에 대하여 자동 수정 가능하게 했기 때문에, 동기 코드를 이용한 섹터 내의 위치 검출 정밀도가 비약적으로 향상된 결과, 액세스 제어의 신뢰성과 고속성을 높일 수 있다.
<2> 정보 기억 매체에 기록하는 영상의 고화질화에 맞춰 부영상의 고화질화도 필요하게 되지만, 부영상을 종래의 2비트에서 4비트 표현으로 하면 기록하여야 할 데이터량이 증대되기 때문에, 그것을 기록하는 정보 기억 매체의 대용량화가 필요하게 된다. 그루브 기록보다도 L/G 기록 쪽이 기록 용량의 증가가 가능하다. 또한, 프리피트 어드레스 상에는 기록 마크를 형성할 수 없기 때문에 프리피트 어드레스보다 워블 변조에 의한 어드레스 정보 기록 쪽이 기록 효율이 높다. 그 때문에, "L/G 기록+워블 변조"가 가장 기록 용량 증가에 유효하다. 이 경우도, 트랙 피치가 빽빽하게 되기 때문에, 보다 한층 더 어드레스 검출 성능을 향상시켜 액세스의 신뢰성을 높일 필요가 있다.
"L/G 기록+워블 변조"에서 문제가 되는 부정 비트의 발생에 대해서는, 그레이 코드 또는 특수 트랙 코드를 채용하여 부정 비트의 발생 빈도를 어드레스의 검출 정밀도를 대폭 증가시키는 것이 가능하게 된다. 또, 동기 코드를 이용한 섹터 내의 위치 검출 정밀도가 비약적으로 향상된 결과, 액세스 제어의 신뢰성과 고속성을 높일 수 있다.
《효율 좋은 존 분할을 가능하게 하여 기록 효율을 높여, 고화질 영상에 맞춘 대용량을 보증했다》
<3> 종래의 SD 영상에 대하여 파일 또는 폴더 분리에 의해 HD 영상을 정보 기록 매체에 기록하는 경우, HD 영상은 해상도가 높기 때문에 정보 기억 매체의 기록 용량 증가가 필수적이 된다. 그루브 기록보다도 L/G 기록 쪽이 기록 용량의 증가가 가능하다. 또한, 프리피트 어드레스 상에는 기록 마크를 형성할 수 없기 때문에 프리피트 어드레스보다 워블 변조에 의한 어드레스 정보 기록 쪽이 기록 효율이 높다. 그 때문에, "L/G 기록+워블 변조"가 가장 기록 용량 증가에 유효하다. 여기서, L/G 기록의 경우에는 도 24의 존 구조를 채용하는데, 1주회를 ECC 블록의 정수배가 되도록 존 배치를 하면 기록 효율이 매우 나빠진다. 이에 대하여, 본 발명의 실시형태와 같이 1개의 ECC 블록을 복수(본 발명의 실시형태에서는 7개)의 세그먼트로 분할하여, 정보 기억 매체 상의 1주회를 세그먼트의 정수배가 되도록 존을 배치하도록 설정하면, 기록 효율이 매우 높아진다.
<4> 정보 기억 매체에 기록하는 영상의 고화질화에 맞춰 부영상의 고화질화도 필요하게 되지만, 부영상을 종래의 2비트에서 4비트 표현으로 하면 기록하여야 할 데이터량이 증대되기 때문에, 그것을 기록하는 정보 기억 매체의 대용량화가 필요하게 된다. 그루브 기록보다도 L/G 기록 쪽이 기록 용량의 증가가 가능하다. 또한, 프리피트 어드레스 상에는 기록 마크를 형성할 수 없기 때문에 프리피트 어드레스보다 워블 변조에 의한 어드레스 정보 기록 쪽이 기록 효율이 높다. 그 때문에, "L/G 기록+워블 변조"가 가장 기록 용량 증가에 유효하다. 여기서, L/G 기록의 경우에는 도 24의 존 구조를 채용하는데, 1주회를 ECC 블록의 정수배가 되도록 존 배치를 하면 기록 효율이 매우 나빠진다. 이에 대하여, 본 발명의 실시형태와 같이1개의 ECC 블록을 복수(본 발명의 실시형태에서는 7개)의 세그먼트로 분할하여, 정보 기억 매체 상의 1주회를 세그먼트의 정수배가 되도록 존을 배치하도록 설정하면, 기록 효율이 매우 높아진다.
《고화질 영상의 보호와 매체 종별의 식별》
<5> 종래의 SD 영상에 대하여 파일 또는 폴더 분리에 의해 HD 영상을 정보 기억 매체에 기록하는 경우, HD 영상은 해상도가 높고, 부정 복사 방지를 강화하고 싶다고 하는 요구가 높다. 본 발명의 실시형태와 같이, ECC 블록 내를 복수의 세그먼트로 분할하여, 재생-전용 정보 기억 매체 내에서 2종류의 기록 포맷을 지니고, 부정 복사 방지를 하고 싶은 고화질 영상에 대하여 ECC 블록 사이에 가드 영역을 갖게 한다. 이렇게 함으로써, 재생-전용, 추기형, 재기록가능형 사이에서의 포맷 호환성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 매체 종별의 식별이 용이하게 된다.
<6> 정보 기억 매체에 기록하는 영상의 고화질화에 맞춰 부영상의 고화질화도 필요하게 된다. 종래의 2비트에서 4비트 표현으로 한 고화질의 부영상에 대하여 부정 복사 방지를 강화하고 싶다고 하는 요구가 높다. 본 발명의 실시형태와 같이 ECC 블록 내를 복수의 세그먼트로 분할하여, 재생-전용 정보 기억 매체 내에서 2종류의 기록 포맷을 지니고, 부정 복사 방지를 하고 싶은 고화질의 부영상에 대하여 ECC 블록 사이에 가드 영역을 갖게 한다. 이렇게 함으로써, 재생-전용, 추기형, 재기록가능형 사이에서의 포맷 호환성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 매체 종별의 식별이 용이하게 된다.
《고화질 영상에 맞춰 기록 밀도를 올리더라도 표면의 긁힘이 현행과 동일한수준으로 되는 것을 보증했다》
<7> 종래의 SD 영상에 대하여 파일 또는 폴더 분리에 의해 HD 영상을 정보 기억 매체에 기록하는 경우, HD 영상은 해상도가 높기 때문에 정보 기억 매체의 기록 용량 증가가 필수적이 된다. 기록 밀도가 높아지면, 정보 기억 매체 표면에 생긴 동일한 길이의 긁힘이 미치는 기록 데이터에의 영향 범위가 상대적으로 커진다. 종래의 DVD에서는 16섹터로 1 ECC 블록을 구성하고 있었던 데에 대해, 본 발명의 실시형태에서는 그 2배인 32섹터로 1 ECC 블록을 구성한다. 이렇게 함으로써, 고화질 영상에 맞춰 기록 밀도를 올리더라도 표면의 긁힘이 현행과 동일한 수준으로 되는 것을 보증했다. 더욱이 1 ECC 블록을 2개의 작은 ECC 블록으로 형성되게 하는 동시에 1 섹터를 2개의 ECC 블록에 분산 배치함으로써, 동일 섹터 내의 데이터를 실질적으로 인터리브한 것으로 되어, 보다 한층 더 긴 긁힘이나 버스트에러에 대한 영향을 경감할 수 있다.
또, 종래의 DVD 규격에서는 정보 기억 매체 표면에 생긴 긁힘에 의해 동기 코드에 대하여 오검지가 생긴 경우, 프레임 시프트가 발생하여 ECC 블록 내의 에러 정정 능력을 현저히 저하시키고 있었다. 이에 비하여, 본 발명의 실시형태에서는, 정보 기억 매체 표면에 생긴 긁힘에 의해 동기 코드에 대하여 오검지가 생긴 경우에 프레임 시프트와의 구별이 따르기 때문에, 프레임 시프트를 방지시킬 뿐만 아니라, 도 37의 ST7에 도시한 바와 같이 동기 코드의 오검지를 자동 수정할 수 있다. 이 때문에, 동기 코드의 검출 정밀도와 검출 안정성이 비약적으로 향상된다. 그 결과, ECC 블록의 에러 정정 능력의 열화를 방지하여, 정밀도와 신뢰성이 높은 에러정정이 가능하게 된다.
<8> 정보 기억 매체에 기록하는 영상의 고화질화에 맞춰 부영상의 고화질화도 필요하게 되지만, 부영상을 종래의 2비트에서 4비트 표현으로 하면 기록하여야 할 데이터량이 증대되기 때문에, 그것을 기록하는 정보 기억 매체의 대용량화가 필요하게 된다. 기록 밀도가 높아지면, 정보 기억 매체 표면에 생긴 동일한 길이의 긁힘이 미치는 기록 데이터에의 영향 범위가 상대적으로 커진다. 종래의 DVD에서는 16섹터로 1 ECC 블록을 구성하고 있었던 데 대해, 본 발명의 실시형태에서는 그 2배인 32섹터로 1 ECC 블록을 구성한다. 이렇게 함으로써, 고화질 영상에 맞춰 기록 밀도를 올리더라도 표면의 긁힘이 현행과 동일한 수준으로 되는 것을 보증했다. 더욱이 1 ECC 블록을 2개의 작은 ECC 블록으로 형성되게 하는 동시에 1 섹터를 2개의 ECC 블록에 분산 배치함으로써, 동일 섹터 내의 데이터를 실질적으로 인터리브한 것이 되어, 보다 한층 더 긴 긁힘이나 버스트 에러에 대한 영향을 경감할 수 있다.
또, 종래의 DVD 규격에서는 정보 기억 매체 표면에 붙은 긁힘에 의해 동기 코드에 대하여 오검지가 생긴 경우, 프레임 시프트가 발생하여 ECC 블록 내의 에러 정정 능력을 현저히 저하시키고 있었다. 이에 비하여, 본 발명의 실시형태에서는, 정보 기억 매체 표면에 생긴 긁힘에 의해 동기 코드에 대하여 오검지가 발생한 경우에 프레임 시프트와의 구별이 따르기 때문에, 프레임 시프트를 방지시킬 뿐만 아니라, 도 37의 ST7에 도시한 바와 같이 동기 코드의 오검지를 자동 수정할 수 있다. 이 때문에 동기 코드의 검출 정밀도와 검출 안정성이 비약적으로 향상된다. 그 결과, ECC 블록의 에러 정정 능력의 열화를 방지하여, 정밀도와 신뢰성이 높은 에러 정정이 가능하게 된다.
<9> 종래의 SD 영상에 대하여 파일 또는 폴더 분리에 의해 HD 영상을 정보 기억 매체에 기록하는 경우, HD 영상은 해상도가 높기 때문에 정보 기억 매체의 기록 용량 증가가 필수적이 된다. 기록 밀도가 높아지면, 정보 기억 매체 표면에 생긴 동일한 길이의 긁힘이 미치는 기록 데이터에의 영향 범위가 상대적으로 커진다. 종래의 DVD에서는 16섹터로 1 ECC 블록을 구성하여 하고 있는 데에 대해, 본 발명의 실시형태에서는 그 2배인 32섹터로 1 ECC 블록을 구성한다. 이렇게 함으로써, 고화질 영상에 맞춰 기록 밀도를 올리더라도 표면의 긁힘이 현행과 동일한 수준으로 되는 것을 보증했다. 더욱이 1 ECC 블록을 2개의 소 ECC 블록으로 형성되게 하는 동시에, 본 발명의 실시형태에서는 각각의 섹터에 대해, 상이한 소 ECC 블록에 속하는 PO 데이터를 삽입한다. 이 때문에, 소 ECC 블록 내의 PO 데이터가 1개 섹터 간격으로 인터리브 배치(분산 배치)되기 때문에, PO 데이터의 긁힘에 의한 신뢰성이 올라, 정밀도 좋은 에러 정정 처리가 가능해진다.
또, 종래의 DVD 규격에서는 정보 기억 매체 표면에 생긴 긁힘에 의해 동기 코드에 대하여 오검지가 생긴 경우, 프레임 시프트가 발생하여 ECC 블록 내의 에러 정정 능력을 현저히 저하시키고 있었다. 이에 비해서, 본 발명의 실시형태에서는, 정보 기억 매체 표면에 생긴 긁힘에 의해 동기 코드에 대하여 오검지가 발생한 경우에 프레임 시프트와의 구별이 따르기 때문에, 프레임 시프트를 방지시킬 뿐만 아니라, 도 37의 ST7에 도시한 바와 같이 동기 코드의 오검지를 자동 수정할 수 있다. 이 때문에 동기 코드의 검출 정밀도와 검출 안정성이 비약적으로 향상된다. 그결과, ECC 블록의 에러 정정 능력의 열화를 방지하여, 정밀도와 신뢰성이 높은 에러 정정이 가능해진다.
<10> 정보 기억 매체에 기록하는 영상의 고화질화에 맞춰 부영상의 고화질화도 필요하게 되지만, 부영상을 종래의 2비트에서 4비트 표현으로 하면 기록하여야 할 데이터량이 증대되기 때문에, 그것을 기록하는 정보 기억 매체의 대용량화가 필요하게 된다. 기록 밀도가 높아지면, 정보 기억 매체 표면에 생긴 동일한 길이의 긁힘이 미치는 기록 데이터에의 영향 범위가 상대적으로 커진다. 종래의 DVD에서는, 16섹터로 1 ECC 블록을 구성하고 있었던 데에 대해, 본 발명의 실시형태에서는 그 2배인 32섹터로 1 ECC 블록을 구성한다. 이렇게 함으로써, 고화질 영상에 맞춰 기록 밀도를 올리더라도 표면의 긁힘이 현행과 동일한 수준으로 되는 것을 보증했다. 더욱이 1개의 ECC 블록이 2개의 소 ECC 블록들로 형성되게 하는 동시에, 본 발명의 실시형태에서는 각각의 섹터에 대해, 상이한 소 ECC 블록에 속하는 PO 데이터를 삽입한다. 이 때문에, 소 ECC 블록 내의 PO 데이터가 1개 섹터 간격으로 인터리브 배치(분산 배치)되기 때문에, PO 데이터의 긁힘에 의한 신뢰성이 올라, 정밀도 좋은 에러 정정 처리가 가능해진다.
또, 종래의 DVD 규격에서는 정보 기억 매체 표면에 생긴 긁힘에 의해 동기 코드에 대하여 오검지가 생긴 경우, 프레임 시프트가 발생하여 ECC 블록 내의 에러 정정 능력을 현저히 저하시키고 있었다. 이에 비해서 본 발명의 실시형태에서는, 정보 기억 매체 표면에 생긴 긁힘에 의해 동기 코드에 대하여 오검지가 발생한 경우에 프레임 시프트와의 구별이 따르기 때문에, 프레임 시프트를 방지시킬 뿐만 아니라, 도 37의 ST7에 도시한 바와 같이 동기 코드의 오검지를 자동 수정할 수 있다. 이 때문에, 동기 코드의 검출 정밀도와 검출 안정성이 비약적으로 향상된다. 그 결과, 각 ECC 블록의 에러 정정 능력의 열화를 방지하여, 정밀도와 신뢰성이 높은 에러 정정이 가능해진다.
《재생-전용과 추기형의 완전 호환이 유지되는 동시에 미세한 단위에서의 추기 처리가 가능》
<11> 종래의 DVD-R 또는 DVD-RW에서는 미세한 단위에서의 추기/재기록이 불가능하고, 무리하게 그것을 행하려고 제한된 오버라이트 처리를 하면 이미 기록되어 있는 정보의 일부가 파괴된다고 하는 문제가 있었다. 본 발명의 실시형태와 같이, 재생-전용 매체에 대해 복수 종류의 기록 포맷을 설정가능하게 하여, ECC 사이에 가드 영역을 갖는 기록 구조를 재생-전용에서 가질 수 있게 함으로써, 재생-전용과 추기형 매체간의 완전 호환이 가능해진다. 더욱이, 이 가드 영역의 도중에서 추기/재기록을 행할 수 있기 때문에, 추기/재기록 처리에 의한 이미 기록된 ECC 블록 내의 정보를 파괴할 위험성도 없다. 동시에 이 가드 영역 중에서 추기/재기록할 때에 가드 영역이 일부 중복되어 기록되기 때문에, 가드 영역 내에 기록 마크가 존재하지 않는 갭 영역의 존재를 방지하기 때문에, 이 갭 영역에 의한 2층간의 크로스토크의 영향을 제거할 수 있어, 단면 2 기록층에 있어서의 층간 크로스토크의 문제도 동시에 해소할 수 있다.
《어드레스 정보의 확정 정밀도를 높여, 액세스 속도를 확보한다》
<12> 부정 비트를 갖지 않고, 에러 검출 코드가 부가된 부분에서는 매우 높은 정밀도로 트랙 정보를 검출할 수 있다. 그 때문에, 본 발명의 실시형태에서는, 그루브 영역에도 부정 비트를 배치하여, 랜드 영역과 그루브 영역 양방에 부정 비트를 분산 배치한다. 이렇게 함으로써, 랜드 영역 내에도 부정 비트를 갖지 않고, 에러 검출 코드가 부가된 부분의 형성을 가능하게 하고 있다. 그 결과, 어드레스 정보의 확정 정밀도를 높여, 일정한 액세스 속도를 확보할 수 있다.
《워블 어드레스의 판독 정밀도를 높인다》
<13> 도 25에 도시한 바와 같이, 1 어드레스 비트 영역(511)의 경계 위치("검은 삼각 표시" 부분)에서의 워블의 반전 빈도를 높이면 워블 어드레스의 판독 정밀도가 향상된다. 그 때문에 세그먼트 어드레스 정보를 취할 수 있는 값으로서 "000000"을 배제하여 워블의 반전 빈도를 올려 1 어드레스 비트 영역(511)의 경계 위치("검은 삼각 표시" 부분)에서의 워블의 반전 빈도를 높이고 있다. 이 결과, 1 어드레스 비트 영역(511)의 경계 위치 검출 정밀도가 올라, 워블 어드레스의 판독 정밀도가 향상된다.
《랜드에서도 확실하게 트랙 번호를 재생할 수 있어 랜드 상에서의 트랙 번호 재생 정밀도가 오른다》
<14> 부정 비트를 갖지 않고 에러 검출 코드가 부가된 부분에서는, 매우 높은 정밀도로 트랙 정보를 검출할 수 있다. 그 때문에, 본 발명의 실시형태에서는, 그루브 영역에도 부정 비트를 배치하여, 랜드 영역과 그루브 영역 양방에 부정 비트를 분산 배치한다. 이렇게 함으로써, 부정 비트를 갖지 않으며 에러 검출 코드가 부가된 부분이 랜드 영역 내에도 형성될 수 있다. 그 결과, 랜드 상에서도 높은 재생 정밀도로 트랙 번호의 판독이 가능하게 되어, 랜드부에서의 액세스 안정성과 높은 액세스 속도를 확보할 수 있다.
《ECC 블록 내에서 부정 비트가 세로 일직선으로 늘어서는 것을 방지하여, 에러 정정 능력을 확보한다》
<15> 본 발명의 실시형태에서는, ECC 블록을 형성하는 섹터수 32와 세그먼트수 7이 서로 우수리 없이 나누어 떨어지지 않는 관계(비정배의 관계)에 있기 때문에, 도 13에 도시하는 ECC 블록 내에서 각 세그먼트의 선두 위치는 각각 틀어진 위치(at shifted position)에 배치된다. 도 30에 도시한 워블 어드레스 포맷에서는 그루브 트랙 정보(606)와 랜드 트랙 정보(607)인 곳에 도 26에 도시한 부정 비트(504)가 혼입될 가능성이 있다. 이 부정 비트 영역(504)에서는 그루브 폭 또는 랜드 폭이 변화되기 때문에, 이 영역으로부터의 재생 신호의 레벨이 변동하여, 에러 발생의 원인이 된다. 본 발명의 실시형태와 같이, ECC 블록을 구성하는 섹터수와 세그먼트수를 서로 비정배의 관계로 함으로써, 상기한 각 세그먼트의 선두 위치와 마찬가지로 도 13에 도시하는 ECC 블록 내에서 부정 비트가 세로로 일직선으로 나란히 늘어서는 것을 방지하는 효과가 있다. 이와 같이 부정 비트의 배치를 변이시켜, ECC 블록 내에서 부정 비트가 세로로 늘어서는 것을 방지하여, ECC 블록 내에서의 에러 정정 능력에 대한 성능 확보가 가능해진다. 그 결과, 정보 기억 매체에 기록한 기록 마크로부터의 재생 정보의 (정정후의) 에러율을 저감시켜, 정밀도 높은 재생을 가능하게 한다.
더욱이, 본 발명의 실시형태에서는, 정보 기억 매체의 긁힘등에 의해 동기코드에 대하여 오검지가 생긴 경우에, 이와 같은 오검지는 프레임 시프트와의 구별될 수 있다. 이 때문에, 프레임 시프트를 방지시킬 뿐만 아니라, 도 37의 ST7에 도시한 바와 같이 동기 코드의 오검지를 자동 수정할 수 있다. 이 때문에, 동기 코드의 검출 정밀도와 검출 안정성이 비약적으로 향상된다. 그 결과, ECC 블록의 에러 정정 능력의 열화를 방지하여, 정밀도와 신뢰성이 높은 에러 정정이 가능하게 된다. 이와 같이, ECC 블록 내에서 부정 비트가 세로 일직선으로 늘어서는 것을 방지하여, 에러 정정 능력을 확보하는 동시에 동기 코드의 검출 정밀도를 높여 프레임 데이터의 ECC 블록 내의 배치 장소 설정 정확도를 높임으로써, 양자의 중첩 작용(상승 효과)에 의해, 보다 한층 더 에러 정정 능력을 높일(에러 정정 능력 저하를 저지할) 수 있다.
도 38은 상기한 효과 <1>∼<15>를 정리하여 나타낸다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시에 따르면, 동기 코드의 위치 검출을 간소화하면서 동기 코드의 검출 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 섹터들로 구획된 영역을 갖는 정보 기억 매체에서 이용하기 위한 동기 프레임 구조(sync frame structure)에 있어서,
    상기 섹터들 중 적어도 하나는 하나 이상의 동기 프레임을 포함하고,
    상기 동기 프레임들 중 적어도 하나는 복수의 동기 코드를 포함하는 동기 프레임 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    동일 섹터 내의 상기 동기 코드들의 배치에 있어서, 2개 이상의 동기 코드가 제1 패턴으로부터 제2 패턴으로 변화되며,
    상기 제1 패턴은 연속되는 3개의 동기 코드의 조합을 포함하고, 상기 제2 패턴은 상기 제1 패턴의 동기 코드들의 코드 배치를 한개의 동기 코드만큼 변이(shift)시킴으로써 얻어지는 것인 동기 프레임 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    동일 섹터 내의 상기 동기 코드들의 배치에 있어서, 이전의 연속되는 동기 코드들의 조합을 포함하는 이전 패턴이 제공되고, 상기 이전 패턴은, 상기 동기 프레임 내의 프레임 시프트를 검출하거나 상기 동기 코드의 오검출을 발견하는데 사용되도록 구성된 것인 동기 프레임 구조.
  4. 제1항에 있어서,
    섹터들로 구획된 상기 영역은 기록 또는 재기록의 단위로서 각각 역할하는 ECC 블록들을 포함하며,
    상기 정보 기억 매체 상에 형성된 상기 ECC 블록들 중 연속된 2개 사이에는 가드 영역(guard area)이 제공되며,
    상기 가드 영역의 선두 위치에 상기 동기 코드들 중 하나가 제공되는 것인 동기 프레임 구조.
  5. 제1항에 있어서, 디지털 정보는 상기 섹터들로 구획된 상기 영역에 기록되는 것인 동기 프레임 구조.
  6. 섹터들로 구획된 영역을 갖는 정보 기억 매체 상에 디지털 정보를 기록하기위한 방법에 있어서,
    상기 섹터들중 적어도 하나에 동기 프레임들을 제공하는 단계,
    상기 동기 프레임들 중 적어도 하나에 복수의 동기 코드들을 제공하는 단계,
    상기 정보 기억 매체의 상기 영역에 ECC 블록들을 제공하는 단계, 및
    상기 동기 프레임들을 이용하여, 상기 ECC 블록에 ECC-인코딩된 디지털 정보를 기록하는 단계를 포함하는 디지털 정보 기록 방법.
  7. 섹터들로 구획된 영역을 갖는 정보 기억 매체로부터 디지털 정보를 재생하기 위한 방법으로서, 상기 섹터들 중 적어도 하나는 하나 이상의 동기 프레임들을 포함하고, 상기 동기 프레임들 중 적어도 하나는 복수의 동기 코드들을 포함하는, 상기 디지털 정보를 재생하기 위한 방법에 있어서,
    상기 동기 코드들을 포함하는 상기 디지털 정보를 재생하는 단계, 및
    상기 재생된 동기 코드들에 기초하여 상기 디지털 정보의 재생을 계속하는 단계를 포함하는 디지털 정보 재생 방법.
  8. 섹터들로 구획된 영역을 갖는 정보 기억 매체로부터 디지털 정보를 재생하기 위한 장치로서, 상기 섹터들 중 적어도 하나는 하나 이상의 동기 프레임들을 포함하고, 상기 동기 프레임들 중 적어도 하나는 복수의 동기 코드들을 포함하는, 상기 디지털 정보 재생 장치에 있어서,
    상기 정보 기억 매체 상에 기록된 상기 디지털 정보를 재생하도록 구성된 정보 재생기;
    상기 재생된 디지털 정보로부터 상기 동기 코드의 위치를 검출하도록 구성된 동기 코드 위치 추출기; 및
    상기 검출된 동기 코드 위치에 기초하여 상기 디지털 정보의 재생을 계속하도록 구성된 회로를 포함하는 디지털 정보 재생 장치.
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