KR20050088344A - 기록매체 상의 트랙들 사이의 누화를 경감하는 방법,기록장치, 재생장치 및 기록매체 - Google Patents

기록매체 상의 트랙들 사이의 누화를 경감하는 방법,기록장치, 재생장치 및 기록매체 Download PDF

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요세푸스 에이. 에이치. 엠. 칼만
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

기록 캐리어 상의 인접하는 트랙들에 기록된 데이터 간의 누화를 감소시키기 위하여, 데이터 스트림을 코드워드들로 인코딩하는 것이 제어 포인트들을 이용하여 제어된다. 제1 트랙에서의 코드워드들은, 제2 트랙에서의 대응하는 비트 위치들로부터 가능한 한 많은 비트 위치들에서 다른 코드워드들을 유발하는 제어 포인트의 값을 선택함으로써 변경되며, 여기서 제1 트랙 및 제2 트랙은 모두 동일한 제3 트랙에 인접한다. 제1 및 제2 트랙 상의 대응하는 비트 위치들에서 반대 비트 값들을 갖는다면, 이들 비트 위치들은 제3 트랙에 저장된 코드워드들에 대해 최저로 기여하게 된다.

Description

기록매체 상의 트랙들 사이의 누화를 경감하는 방법, 기록장치, 재생장치 및 기록매체{Method for crosstalk reduction between tracks on a recording medium, recording device, playback device and recording medium}
본 발명은, 코드 워드들의 스트림을 저장하기 위한 트랙들을 포함하는 저장매체상에 코드 워드들의 스트림을 저장하기 위한 채널코드를 이용하여 입력 워드들의 스트림을 코드 워드들의 스트림으로 인코딩하는 방법에 관한 것으로서, 입력 워드들의 스트림을 코드 워드들의 스트림으로 인코딩하는 단계를 포함하는 인코딩 방법, 데이터를 기록 캐리어(record carrier) 상에 기록하기 위한 기록장치, 기록매체, 재생장치 및 인코더에 관한 것이다.
기록 캐리어 상의 이웃하는 트랙들간의 누화(crosstalk)를 허용 레벨로 유지하기 위하여, 트랙들은 상대적으로 멀리 떨어져 위치된다. 더욱 멀리 떨어질수록 누화가 더 낮아지기 때문에, 누화는 트랙간의 최소 거리 및 최소 트랙 피치를 규정한다. 이 최소 트랙 피치와 관련된 문제점은, 그것이 일정한 물리적인 크기를 갖는 기록 캐리어 상에 최대 기록용량을 부과하는 최대 기록밀도(제곱 센티미터당 비트)를 초래한다는 것이다.
본 발명의 목적은, 이웃하는 트랙들간의 누화를 증가시키지 않고, 최소 트랙 피치를 감소시키는 방법을 제공함으로써 상기 문제를 극복하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 상기 방법은 다음의 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다:
입력 워드들의 데이터 스트림 또는 코드 워드들의 스트림에서 제어 포인트를 결정하는 단계로서, 상기 입력 워드들의 스트림 또는 상기 코드 워드들의 스트림은 상기 제어 포인트에서 변경(alteration)에 의해 변경될 수 있는, 상기 제어 포인트 결정 단계;
N개의 가능한 변경들의 그룹 중 변경 각각에 대하여, 제1 트랙의 코드 워드들 그룹 및, 상기 제1 트랙에 인접한 제3 트랙에 인접하는 제2 트랙의 코드 워드들 그룹 사이에서, 상기 변경에 대응하는 상기 제3 트랙에 영향을 주는 누화를 나타내는 누화값을 결정하는 단계;
최적의 변경을 선택하는 단계로서, 상기 최적의 변경은 N개의 변경들의 그룹 중, 최저 누화값을 갖는 변경인, 선택 단계; 및
상기 최적의 변경을 이용하여 상기 데이터 스트림을 변경하는 단계.
제어 포인트는, 데이터 스트림의 이어지는 부분이 영향받을 수 있는, 데이터 스트림 내의 포인트이다. 제어 포인트에서의 옵션들 각각에 대하여 데이터 스트림의 결과적인 이후의 부분들을 계산하고, 기록 캐리어 상의 일정한 포인트에서 최저 누화를 일으키는 제어 포인트에서의 옵션을 선택함으로써, 누화가 감소될 수 있다. 이 감소된 누화는 보통의 방식에서, 감소된 트랙 피치와 교환될 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 방법을 적용함으로써, 누화에서의 개선 및 이에 의한 잡음대 신호비(SNR)의 개선은, 잡음대 신호비에 영향을 주는 다른 파라미터들이 개선된 잡음대 신호비가 다시 최소의 허용레벨까지 악화되도록 선택될 수 있도록 한다. 본 발명에 따른 방법이 적용될 때 트랙 피치가 감소될 수 있을 뿐만 아니라, 예컨대 감소된 잡음대 신호비를 갖는 기록매체의 결과로서, 더욱 나쁜 잡음대 신호비를 갖는 기록 시스템들도 감소될 수 있다.
또한, 저장매체 상의 판독 및 기록 동안 더욱 낮은 비트 에러율을 얻기 위하여, 잡음대 신호비에 영향을 주는 모든 다른 파라미터들을 단지 변화되지 않은 상태로 두는 것에 의해 잡음대 신호비를 증가시키는 방법을 사용하는 것도 물론 가능하다.
상기 방법의 일 실시예는 N=2 라는 것에 특징이 있다. N을 2로 한정함으로써, 누화를 제어하는데 오직 2개의 옵션들 중에서의 선택 또는 단일 비트로 충분하다. 이것은 기록장치 및 재생장치에 의해 수행되는 계산들을 단순화시킨다.
상기 방법의 일 실시예는 제어 포인트가 비트 삽입 포인트라는 것에 특징이 있다. 재생장치가 삽입된 비트를 구별하도록 하기 위하여, 미리 규정된 위치들에 데이터 스트림내에 비트를 삽입함으로써, 이후의 데이터 스트림의 인코딩이 영향받을 수 있다. '0'의 값을 갖는 비트가 비트 삽입 포인트에 삽입되는 경우, '1'의 값을 갖는 비트가 삽입되는 경우와는 다른 인코딩된 데이터 스트림이 발생할 것이다. 인코딩된 데이터 스트림을 산출한 후, 최저 누화값을 일으키는 산출된 데이터 스트림에 대응하는 비트가, 비트 삽입 포인트에 데이터 스트림으로 삽입되고 인코딩된다. 상기 산출은 다음 비트 삽입 포인트까지의 이후 데이터스트림에 대해 실행될 수 있어, 비트 삽입 포인트들 사이의, 데이터 스트림의 섹션들 각각이 개별적으로 누화에 대해 최적화된다.
상기 방법의 일 실시예는 제어 포인트가 코드 워드 대체 포인트인 것에 특징이 있다.
비트 삽입 포인트를 대신하여, 코드 대체 워드가 선택될 수 있다.
다수의 코드들이, 데이터 스트림들을 인코딩할 때 발생할 수 없는 코드워드들을 갖는다. 그런 코드 워드는 누화를 변화시키는데 이용될 수 있다. 기록장치 및 재생장치에 공지된 테이블이 만들어진다. 기록장치가 테이블로부터 코드 워드를 만났을 때, 그것은 코드 워드를 인코딩된 데이터 스트림내에 남겨두는 옵션을 갖거나 또는 코드 워드를 테이블에 따른 대체 코드 워드로 대체하는 옵션을 갖는다. 발생할 수 없는 코드 워드들의 세트로부터 대체 코드 워드들을 선택함으로써, 재생장치는 대체 코드 워드를 인코딩된 데이터 스트림 내의 다른 코드 워드들로부터 구별할 수 있고, 대체 코드 워드들을 테이블의 대응하는 코드 워드로 대체할 수 있다. EFM-plus 인코딩 및 디코딩에 사용되는 방법과 유사하게, 코더의 상태에 따라 대체 코드 워드가 선택될 수 있다. 대체 코드 워드들을 이용하여 데이터 스트림을 변경하는 방법은 특허출원 EP 02076424.7호에 개시되어 있다. 기록장치는, 누화에 미치는 산출된 효과에 따라 코드 워드를 대체 코드 워드로 대체할지의 여부를 선택한다. 인코딩된 데이터 스트림을 기록매체에 적합한 NRZI 포맷으로 인코딩하는데 사용되는 NRZI 인코더 때문에, 대체 코드 워드는, 대체되는 코드 워드와 비교하여 홀수 개수만큼 '1' 비트들의 개수가 다름에 의해, 이후의 NRZI 인코딩된 데이터 스트림에 영향을 줄 수 있다. '1' 비트들의 개수를 짝수로부터 홀수로 또는 홀수로부터 짝수로 변경한다는 것은, NRZI 코더로부터의 모든 이후의 NRZI 인코딩된 비트들이 극성을 바꿀 수 있다는 것을 의미하는데, 왜냐하면 NRZI 코더로의 '1'의 입력이 NRZI 코더의 출력에서의 레벨 상의 변화를 의미하기 때문이다.
또한, 상기 방법의 일 실시예는, 제1 트랙의 코드워드들의 그룹 및 제2 트랙의 코드워드들 그룹에 비트 단위로 수행되는 배타적 NOR(exclusive NOR) 연산의, 진행중의(running) 디지털 합을 산출함으로써, 누화값이 결정되는 것에 특징이 있다.
트랙들 사이의 누화는 제1 트랙의 비트들이 제2 트랙의 비트들의 극성과 반대의 극성을 가질 때 최저가 된다. 완벽한 상황은 얻어질 수 없고, 그 경우 하나의 트랙의 콘텐츠가 제2 트랙이 제1 트랙의 콘텐츠와 정확히 반대여야 한다는 것을 나타내야 하기 때문에, 상기 방법은 상호 근접하게 위치하고, 제2 트랙 상의 반대극성인 비트들의 수를 나타내는 것을 얻기 위하여 디지털 합을 결정한다. 배타적 NOR 연산은 제1 트랙 상의 비트들이 대응하는 비트 위치들에 위치하는 제2 트랙 상의 비트들과 반대의 극성인지의 여부를 결정한다. 이러한 방식으로 제1 트랙의 비트들의 그룹과 제2 트랙의 비트들의 그룹간의 비트단위의 비교가 수행된다. 디지털 합이 낮은 경우, 제1 트랙의 비트들의 그룹의 극성은 제2 트랙의 비트들의 그룹의 극성과 실질적으로 다른 것으로, 즉 누화가 낮다. 디지털 합이 높은 경우, 제1 트랙의 비트들의 그룹의 극성은 제2 트랙의 비트들의 그룹의 극성과 유사한 것으로, 즉 누화가 높다.
상기 방법의 다른 실시예는, 제1 트랙의 코드 워드들의 그룹이 제1 트랙의 섹션에 제한되고, 제2 트랙의 코드 워드들의 그룹이 제2 트랙의 섹션에 제한되고, 제1 그룹의 섹션이 제1 트랙의 판독방향에 수직하게 제2 트랙의 섹션과 함께 정렬된다는 것에 특징이 있다.
전체 트랙들에 대하여 디지털 합을 산출하는 대신, 판독방향에 대해 수직하게 정렬된 트랙들의 섹션들에 대해서만 산출할 수 있다. 이것은 이용되는 제어 포인트들을 더욱 많이 요구하지만, 이것은 향상된 최적화를 가능하게 하는, 더욱 작은 영역들에서의 누화에 대한 향상된 제어를 일으킨다. 물론, 비트단위의 배타적 NOR 연산에 포함되는 트랙들의 섹션들을 갖는 것이 필수적이다. 즉, 제1 트랙 상의 섹션의 시작과 제2 트랙의 대응하는 섹션의 시작이 정렬되어야 하며, 제1 트랙의 섹션의 말단이 제2 트랙의 대응하는 섹션의 말단과 정렬되어야 한다.
데이터는 발명의 효과에 영향을 주지 않는 몇 개의 방법으로 트랙들에 저장될 수 있다:
광학 기록매체 상의 피트들에 의해 나타나는 데이터,
광학 기록매체 상의 트랙 위치의 조절(modulation)에 의해 나타나는 데이터,
광학/자기 또는 자기 기록매체 상의 자기영역들에 나타나는 데이터.
기록매체에서 물리적 차이들에 의해 데이터가 어디에 나타나든지, 판독되고 있는 데이터에 인접한 비트가 누화에 의해 판독 또는 기록 잡음 레벨을 증가시킬 수 있는 방법으로 데이터가 어디로 판독되던지, 본 발명은 적용될 수 있다.
본 발명은 또한, 누화를 나타내는 전송채널들을 통한 데이터의 병렬적인 전송에 적용될 수 있다. 전송이 대등하게 조정되는 경우, 제1 및 제2 채널의 제3 채널에 대한 잡음 레벨의 기여를 감소시키기 위하여, 제1 채널 상의 데이터의 인코딩은 본 발명에 따라 제2 채널에서의 데이터에 비교되어 변경될 수 있다.
본 발명은 이제 도면들에 기초하여 기술될 것이다.
전체 인코더 내에 포함되는 인코더들 및 전체 인코더 사이를 더욱 분명하게 구별하기 위하여, 전체 인코더에 포함된 인코더들은 '코더'라고 부르고, 반면 전체 인코더는 '인코더'라고 칭한다.
도1A는 인접 채널들의 섹션을 도시한 것,
도1B는 누화의 개념 및 대응하는 비트 위치들을 도시한 것,
도1C는 누화의 개념 및 또다른 판독 스폿 모양에 관련된 대응하는 비트 위치들을 도시한 것,
도2는 동심원 트랙들을 포함하는 디스크 모양의 기록 캐리어를 도시한 것,
도3은 나선형 트랙을 포함하는 디스크 모양의 기록 캐리어를 도시한 것,
도4는 트랙들에 기록될 데이터를 인코딩하기 위한 인코더를 도시한 것,
도5는 트랙들에 기록될 데이터를 인코딩하는 또다른 인코더를 도시한 것,
도6은 누화 감소의 소프트웨어 구현의 흐름도를 도시한 것,
도7은 누화의 레벨을 나타내는 디지털 합의 그래프를 도시한 것,
도8은 본 발명을 포함하는 기록장치를 도시한 것, 및
도9는 재생장치를 도시한 것이다.
도1A는 인접한 트랙들의 섹션을 도시한다. 제1 트랙(1) 및 제2 트랙(2)는 제3 트랙(3)에 인접하여 위치되어 있다.
제3 트랙(3)에서의 누화를 감소시키기 위하여, 인접한 트랙들(1,2)에서의 비트들의 비트값은 반대 극성을 갖는 것이 좋다. 본 예에서, 제2 트랙(2)의 비트값들은, 8번째 위치(P8), 11번째 위치(P11), 및 12번째 위치(P12)를 제외한 모든 위치에서 제1 트랙(1)의 비트값들과 다르다. 제2 트랙(2)의 비트들은 제1 트랙의 비트들의 비트값과 정확히 반대의 비트값들을 가질 수 없다는 것이 분명한데, 왜냐하면 그렇지 않다면, 어떠한 정보도 제2 트랙(2)에 기록될 수 없을 것이기 때문이다. 제3 트랙(3)의 비트 위치들은 'don't care'의 비트값을 나타내는데, 왜냐하면 실제로 저장된 값이 본 발명에서 중요하지 않기 때문이다. 본 발명은 인접 트랙들(1,2)에만 적용된다. 누화를 일으키는 것은 인접 트랙들(1,2)의 비트값이다. 제1 트랙(1) 상의 '1'의, 제2 트랙(2) 상의 대응하는 위치에서의 '0'에 의한 누화 기여 및 제1 트랙(1) 상의 '0'의 제2 트랙(2) 상의 '1'에 의한 누화 기여를 균형있게 함으로써, 제3 트랙(3)에 저장된 데이터에 대한 인접 트랙들(1,2)의 전체 영향이 감소된다.
위치 P8에서의 제1 트랙(1) 및 제2 트랙(2)의 비트 값들은 모두 '0'이기 때문에, 비트 값들은 반대가 아니며, 같은 방식으로 누화에 기여하게 되어, 따라서 누화를 더하게 되고 제3 트랙(3)에서의 위치 P8에서의 데이터 비트의 잡음 레벨을증가시킨다. 제1 트랙(1) 및 제2 트랙(2)의 비트값이 '1'인 12번째 위치 P12에 대해서도 마찬가지이며, 따라서 서로를 균형있게 하지 못하며, 같은 방식으로 누화에 기여한다.
제2 트랙(2)에 저장된 데이터는 가능한한 많은 위치에서, 대응하는 위치에서의 제1 트랙(1)에 저장된 데이터와 정확히 반대인 것이 바람직하다.
도1B는 누화의 개념 및 대응하는 비트들이 무엇인지를 도시한다.
데이터가 저장되는 세 개의 트랙들(1,2,3)이 도시되어 있다. 원은 판독 스폿(4B)의 크기를 나타낸다. 트랙 피치가 감소되는 경우, 트랙들(1,2)와 이웃하는 제3 트랙(3)에 포함되는 데이터 비트들(4C,4D)이 판독(또는 기록) 스폿(4B)에 의해 뒤덮히는 영역에 포함되고, 따라서 제3 트랙의 데이터 비트(4A)를 판독할 때 잡음 레벨에 기여한다. 이들 포함된 데이터 비트들(4C,4D)은 여기에서 제1 트랙(1) 및 제2 트랙(2) 상의 대응하는 비트 위치에 있는 것으로 기재되어 있다.
트랙 각각의 판독 방향은 트랙의 신장(elongation) 방향에 있다.
도1B에 도시된 판독 스폿(4B)에서, 판독(또는 기록) 스폿에 포함된 데이터 비트들(4C,4D)은 판독될 데이터 비트(4A)의 판독 방향에 수직하게 정렬되어 있다.
도1C는 누화의 개념 및 또다른 판독 스폿 모양과 연관된 대응하는 비트 위치들이 무엇인지를 도시한다.
데이터가 저장되어 있는 세 개의 트랙들(1,2,3)이 도시되어 있다. 기울어진 타원형이 판독 스폿(5B)의 크기를 나타낸다. 트랙 피치가 감소되는 경우, 트랙들(1,2)와 이웃하는 제3 트랙(3)에 포함되는 데이터 비트들(5E,5F)이 판독(또는 기록) 스폿(5B)에 의해 뒤덮히는 영역에 포함되고, 따라서 제3 트랙의 데이터 비트(5A)를 판독할 때 잡음 레벨에 기여한다. 누화에 영향을 주는 이웃하는 트랙들 상의 데이터 비트들은, 판독 또는 기록 스폿의 모양에 따라, 판독 또는 기록될 데이터 비트에 대해 상대적으로 다른 위치들을 가질 수 있다는 것이 분명하다. 판독될 데이터 비트의 잡음 레벨에 기여하는 데이터 비트들(5E,5F)이 더이상 판독될 데이터 비트와 수직으로 정렬되어 있지 않지만, 기여하는 데이터 비트들(5E,5F)은 여전히 제1 트랙(1) 및 제2 트랙(2) 상의 대응하는 비트 위치들에 있다고 여겨진다. 판독 스폿(5B)이 원이라면 잡음 레벨에 기여하게 되는 데이터 비트들(5C,5D)은, 도1C의 신장된 타원형에 있는 경우 잡음레벨에 더이상 기여하지 않게 되며, 따라서 더이상 대응하는 비트 위치들에 있다고 여겨지지 않는다.
도1C는 또한, 판독 스폿 또는 기록 스폿의 모양에 기인하여, 제1 트랙(1) 및 제2 트랙(2)에서의 복수의 비트들이 스폿 내에 포함될 수 있고, 각각의 비트는 스폿 내에 0과 100% 사이에 포함될 수 있다. 결과적으로, 최고 퍼센트지 정도로 스폿에 포함되어 있는 제1 트랙(1) 및 제2 트랙(2) 내의 비트들에 누화 결정(crosstalk determination)을 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 이들 비트들에 직접 인접한 비트들에도 적용할 수 있는 것이 유리하다. 누화에 대한 그들의 더욱 낮은 기여를 반영하기 위하여, 비교 함수(weighing function)가 적용된다. 비교 함수는 누화를 유발하는 비트들과 영향을 받는 비트 사이의 물리적 거리를 반영할 수 있는데, 왜냐하면 누화는 거리의 직접적인 함수이기 때문이다. 비교 함수는 또한 판독 스폿 및 기록 스폿의 물리적 모양, 또는 피트들의 모양에 근거될 수 있다.
도2는 동심원의 트랙들을 갖는 기록 캐리어를 도시한다.
동심원의 트랙들 때문에, 각각의 트랙은 인접한 트랙들에 비교되는 다소 다른 데이터량을 유지한다. 이것은 이론적으로 문제를 일으키는데 왜냐하면 가능한한 많이 상호 반대여야 하는 트랙들이 다른 데이터량을 보유하기 때문이다. 많은 트랙들이 있고, 트랙들이 서로 매우 근접하여 위치하고 있기 때문에, 제2 트랙(21) 및 제2 트랙(22) 사이의 데이터량의 차이는 매우 작다.
국부적으로 트랙들을 관찰하는 경우, 예컨대 지시된 파이 섹션(24, pie section)에서, 만곡부가 트랙의 반경 및 피트들의 크기 때문에 매우 작아, 트랙들은 직선인 것으로 여겨질 수 있고, 누화에 적절한 트랙들의 섹션에 대하여 평행하게 움직이는 것으로 여겨질 수 있다.
더욱이, 모든 위치들에 대한 트랙들의 정확히 반대되는 극성을 얻는 것이 요구되지 않는데, 왜냐하면 정보가 저장되어야만 하고 이것은 어쨌든 트랙들 사이의 차이들을 유발하기 때문이다. 결과적으로 트랙들에서 다른 데이터량을 갖는 것은 문제가 되지 않는데, 왜냐하면 그것은 제3 트랙(23)에서 더욱 낮은 비트 에러율에 기여할 수 있는 가능한 많은 개수의 비트 포지션에 대해 극성을 반대로 함으로써 누화의 전반적인 감소가 되기 때문이다.
도3은 바깥 방향으로 나선형으로 나아가는 트랙을 갖는 기록 캐리어를 도시한다.
트랙을 국부적으로 관찰하는 경우, 예컨대 지시된 파이 섹션(34)에서, 만곡부는 트랙의 반지름 및 트랙들의 밀접한 근접도로 인해 트랙들의 반지름에 비하여 매우 작다. 서로 인접한 트랙들의 섹션들은, 나선형 트랙의 섹션이 아닌 도2에서 논의된 바와 같은 인접한 동심원 트랙들의 섹션으로 여겨질 수 있다. 따라서 도2에서의 논의는, 내부로 또는 외부로 나선형으로 나아가는, 단일의 나선형 트랙이 있는 경우에 대해 역시 유효하다.
도4는 코더(41)를 포함하는 인코더(40)를 도시한다. 기록 캐리어 상에 기록될 데이터가 코더(41)의 입력에 제공되고, 코더(41)에 의해 인코딩되고, 및 인코딩된 데이터는 코더(41)의 출력에서 제공된다. 코더(41)의 출력으로부터, 인코딩된 데이터는 제1 비트 삽입수단(42A) 및 제2 비트 삽입수단(42B)의 입력에 전달된다. 제1 비트 삽입수단(42A)은 인코딩된 데이터 스트림 내에서의 미리 결정된 제어 포인트들에 '0' 비트를 삽입한다. 제2 비트 삽입수단(42B)는 인코딩된 데이터 스트림 내에서의 미리 결정된 제어 포인트들에 '1' 비트를 삽입한다. 제1 비트 삽입수단(42A)은 미리 결정된 제어 포인트들에서 '0' 비트들을 포함하는 인코딩된 데이터 스트림을 제1 NRZI 코더(43A)에 제공하며, 제1 NRZI 코더(43A)는 데이터를 인코딩하고 상기 미리 결정된 제어 포인트들에서의 '0' 비트들을 갖는 데이터에 기초한 결과적인 NRZI 인코딩된 데이터를 제1 지연수단(44A) 및 제1 배타적 NOR 수단(45A)의 입력에 제공한다. 제2 비트 삽입수단(42B)은 미리 결정된 제어 포인트들에서 '1' 비트들을 포함하는 인코딩된 데이터 스트림을 제2 NRZI 코더(43B)에 제공하며, 제2 NRZI 코더(43B)는 데이터를 인코딩하고 상기 미리 결정된 제어 포인트들에서의 '1' 비트들을 갖는 데이터에 기초한 결과적인 NRZI 인코딩된 데이터를 제2 지연수단(44B) 및 제2 배타적 NOR 수단(45B)의 입력에 제공한다. 제1 지연수단(44A)은 제1 NRZI 코더(43A)로부터 입력되는 데이터를 한 트랙 동안 지연하고, 지연된 데이터를 제3 지연수단(47A) 및 선택수단(48)의 제1 입력(48A)에 제공한다. 제2 지연수단(44B)은 제2 NRZI 코더(43B)로부터 입력되는 데이터를 한 트랙 동안 지연하고, 지연된 데이터를 제4 지연수단(47B) 및 선택수단(48)의 제2 입력(48B)에 제공한다. 제3 지연수단(47A)은 제1 지연수단(44A)으로부터 입력되는 지연된 데이터를 하나의 트랙 동안 지연하고, 제1 NRZI 코더(43A)의 출력과 비교하여 두 트랙들 동안만큼 지연된 데이터를 제1 배타적 NOR 수단(45A)의 제2 입력에 제공한다.
제4 지연수단(47B)은 제2 지연수단(44B)으로부터 입력되는 지연된 데이터를 하나의 트랙 동안 지연하고, 제2 NRZI 코더(43B)의 출력과 비교하여 두 트랙들 동안만큼 지연된 데이터를 제2 배타적 NOR 수단(45B)의 제2 입력에 제공한다. 제1 배타적 NOR 수단(45A)의 출력은 제1 적분기 수단(46A)의 입력에 제공되고, 제1 적분기 수단(46A)은 제1 배타적 NOR 수단에 의해 제공되는 출력 데이터를 적분하고, 적분의 결과를 선택수단(48)의 제3 입력(48C)에 제공한다. 제2 배타적 NOR 수단(45B)의 출력은 제2 적분기 수단(46B)의 입력에 제공되고, 제2 적분기 수단(46B)은 제2 배타적 NOR 수단(45B)에 의해 제공되는 출력 데이터를 적분하고, 적분의 결과를 선택수단(48)의 제4 입력(48D)에 제공한다. 선택수단(48)은 제1 지연수단(44A)의 콘텐츠 또는 제2 지연수단(44B)의 콘텐츠가 더욱 낮은 누화를 일으키는지를 결정하고, 그 지연수단의 콘텐츠를 선택수단(48)의 출력에 제공한다. 선택된 콘텐츠는 선택수단의 출력에 의해 인코더(40)의 출력(49)으로 제공된다.
제1 지연수단(44A) 및 제2 지연수단(44B)에 존재하는 데이터 섹션에 대한 결정이 수행된다. 일단 선택이 수행되면, 적분기 수단(46A,46B)은 데이터의 다음 섹션에 대한 결정을 다시 시작하기 위하여 리셋된다.
배타적 NOR 수단은 현재의 데이터 및 2 트랙들의 기간 동안 지연된 데이터 사이의 차이들을 결정한다. 현재의 데이터는 도1의 제3 트랙(3)에 대응한다. 2 트랙들 동안 지연된 데이터는 도1의 제2 트랙에 대응한다.
따라서, 배타적 NOR 수단(45A,45B)은 각각의 비트 위치에 대하여 도1의 제1 트랙(1) 및 제2 트랙(2) 사이의 차이들을 결정한다. 도1에서의 제3 트랙(3)은 결정들에 대하여 무시되는데, 왜냐하면 그것은 누화의 희생물이지 공헌자가 아니기 때문이다.
적분기들(46A,46B)은 효과적으로 지연수단(44A,44B)의 콘텐츠 및 지연된 데이터 사이의 동일한 비트 위치들의 개수를 카운트한다. 적분기로부터의 높은 수는 동일한 비트 값을 갖는 비트 위치들이 많다는 것을 가리킨다. 적분기로부터의 낮은 수는 일치하지 않는 비트 값을 갖는 비트 위치들이 많다는 것을 가리킨다. 미리 결정된 제어 포인트들에서의 삽입된 비트들의 '0' 값 및 '1' 값에 대해 결정이 수행되기 때문에, 선택수단은 2개의 지시값을 수신하는데, 즉 제1 적분기로부터 '0'이 삽입되는 경우 누화의 양을 나타내는 하나의 지시값과 제2 적분기로부터 '1'이 삽입되는 경우 누화의 양을 나타내는 하나의 지시값을 수신한다. 최저의 적분 출력값을 제공하는 적분기에 대응하는 데이터를 선택함으로써, 기록 캐리어상의 최저 누화를 달성된다.
상기 예는 최적 누화를 일으키는 미리 결정된 제어 포인트에서의 삽입된 비트의 병렬적인 판단을 이용하고, 이 실시예는 하드웨어로 도시되었지만, 이 원리를 직렬 방식으로 구현하는 것이 동일하게 적절한데, 즉 먼저 '0'의 삽입된 비트 값에 대한 누화를 결정하고, '1'의 삽입된 비트 값에 대한 누화를 결정하고, 다음 최저 누화를 제공하는 삽입된 비트를 선택하고, 기록 캐리어상의 기록을 위하여 삽입된 비트 값을 이용하여 데이터를 인코딩하는 것이 가능하다. 이것은 또한 하드웨어가 프로세싱 수단 상의 소프트웨어로 수행될 수 있다.
또한, 본 발명이 미리 결정된 제어 포인트들에서의 비트 삽입을 이용하여 설명되었지만, 용이하게 적용될 수 있는, 데이터를 인코딩 및 디코딩하는 방식에 영향을 주는 방법이 있다는 것을 주목해야 한다. 이것의 예가 코드워드 대체(replacement)인데, 여기에서 인코딩 동안 몇몇 코드워드들이 또는 코드워드들의 시퀀스들이, 미리 결정된 테이블에 기초하여, 발생할 수 없는 다른 코드워드들로 코더(41)에 의해 대체된다. 존재할 수 없는 코드워드들은, 예컨대 대체되는 코드워드와 '1'의 홀수 개수와 달리 하여, 데이터가 NRZI 코더들(43A,43B)에 의해 인코딩되는 방식에 영향을 주고, 따라서 누화의 양에 영향을 줄 수 있다. 디코딩 동안, 디코더(91)는 원래의 데이터를 복구하기 위하여 삽입된 비트들을 제거하는 대신, 존재할 수 없는 코드워드를 미리 결정된 테이블로부터의 대응하는 코드워드로 대체한다.
도5는 도4의 인코더(40)와 유사한 인코더(50)를 개시하고 있으나, 인코더(50)에 의해 생성되는 결과적인 코드워드들이 채널 제약들을 따르는 것을 보장하도록 조절된다. 도4의 구성요소들(42A,42B,43A,43B,44A,44B,45A,45B,46A,46B,47A, 47B,48A,48B,49)는 각각 도5의 구성요소들(52A,52B,53A,53B,54A,55B,56A,56B,57A, 57B,58A,58B,59)에 대응한다. 도5의 코더(41)는 두 개의 동일한 코더들(51A,51B)로 나누어지는데, 왜냐하면 데이터 스트림의 두 개의 버전들, 즉 제어 포인트들에서 비트값 '0'을 갖는 삽입된 비트를 갖는 것 하나 및 제어 포인트들에서 비트값 '0'을 갖는 삽입된 비트를 갖는 것 하나가, 제어 포인트에서의 삽입된 비트의 어떤 비트값이 최저 누화를 제공하는지를 결정하기 위하여 인코딩되기 때문이다.
결과적인 코드워드들이 채널 제약들을 따른다는 것을 보장하기 위하여, 비트 삽입 수단들(52A,52B)이, 도4의 제2 코더들(43A,43B) 및 제1 코더(41) 사이를 대신하여, 제1 코더들(51A,51B) 앞의 위치로 옮겨진다. 비트들이 제1 코더(41) 후에 삽입되는 도4에 도시된 바와 같이 비트를 인코딩된 데이터 스트림에 삽입하는 경우, 채널 제약조건들이 어기게 될 수 있다. 데이터 스트림이 아직 인코딩되지 않은, 코더들(51A,51B)의 앞에서 비트들이 데이터 스트림 내의 미리 결정된 제어 포인트들에 삽입되는 경우, 삽입된 비트들이 인코딩에 포함된다. 코더들(51A,51B)에 의해 생성되는 모든 코드워드들은 채널 제약조건들을 따른다. 따라서, 도5에 도시된 바와 같은 인코더(50)의 코드워드들은 또한 채널 제약조건들을 따른다.
도6은 본 발명의 소프트웨어 구현의 단계들을 도시한다.
데이터의 블록이 입력 스트림으로부터 취해진다. 데이터의 블록은 두개의 제어 포인트들 사이에 위치된다.
다음, 두개의 기능들이 직렬적으로 또는 병렬적으로 수행될 것이다. 먼저, 제어 포인트에 대해 값이 선택되고, 상기 제어 포인트로부터 다음 제어 포인트까지의 데이터 블록이 인코딩된다. 결과적인 비트들이, 이전의 트랙에 앞선 트랙에서의 대응하는 위치들에서의 비트들과 비교된다. 이것은, 인코딩된 비트들 및 이전의 트랙에 앞선 트랙에서의 대응하는 위치들에 위치되는 비트들, 즉 2 트랙들만큼 지연된 비트들,에 대하여 비트단위의 배타적 NOR 연산을 수행함으로써 달성된다.
배타적 NOR 연산은, 인코딩된 비트들 및 이전의 트랙에 앞선 트랙에서의 대응하는 위치들에 위치되는 비트들이 동일한 비트값을 갖는, 즉 모두 비트값 '0' 또는 비트값 '1'을 갖는, 각각의 위치에 대하여 '1'을 생성한다. 적분기는 배타적 NOR 연산으로부터 출력되는 '1'들의 개수를 카운트하는데 사용된다. '1'의 개수를 카운팅함으로써, 누화의 표시가 얻어진다. '1'들의 높은 수는 높은 수준의 누화가 있을 것이라는 것을 의미한다.
'1'의 낮은 개수는, 누화의 낮은 레벨 및 결과적으로 두개의 트랙들 사이의 트랙 상에 위치되는 데이터의 잡음레벨에 대한 낮은 기여를 의미한다.
다음, 제어 포인트에 대한 제2 값이 선택되고, 상기 제어 포인트로부터 다음 제어 포인트까지의 데이터 블록이 다시 인코딩되지만, 여기서는 다른 제어 값을 갖는다. 결과적인 비트들이 이전의 트랙에 앞서는 트랙에서의 대응하는 위치들에서의 비트들과 비교된다. 이것은, 인코딩된 비트들 및 이전의 트랙에 앞선 트랙에서의 대응하는 위치들에 위치되는 비트들, 즉 2 트랙들 만큼 지연된 비트들,에 대하여 비트단위의 배타적 NOR 연산을 수행함으로써 달성된다.
배타적 NOR 연산은, 인코딩된 비트들 및 이전의 트랙에 앞선 트랙에서의 대응하는 위치들에 위치되는 비트들이 동일한 비트값을 갖는, 즉 모두 비트값 '0' 또는 비트값 '1'을 갖는, 각각의 위치에 대하여 '1'을 생성한다. 적분기는 배타적 NOR 연산으로부터 출력되는 '1'들의 개수를 카운트하는데 사용된다. '1'의 개수를 카운팅함으로써, 누화의 표시가 얻어진다. '1'들의 높은 수는 높은 수준의 누화가 있을 것이라는 것을 의미한다.
'1'의 낮은 개수는, 누화의 낮은 레벨 및 결과적으로 두개의 트랙들 사이의 트랙 상에 위치되는 데이터의 잡음레벨에 대한 낮은 기여를 의미한다.
두개의 적분기의 결과들이 비교되고, 두개의 결과중 최저를 초래하는 인코딩을 초래하는 제어 포인트에 대한 값이 다음 선택된다.
값은 제어 포인트에 할당되고, 인코딩은 여기서 기록 캐리어상에 저장될 마지막 데이터를 산출하기 위하여 반복된다.
상기 마지막 인코딩 단계는 인코딩되는 데이터 블록의 두개의 버전들이 저장되는 버퍼를 이용함으로써 회피될 수 있고, 적분기들의 결과들을 비교한 후 적분기의 최저 결과에 대응하는 인코딩된 데이터 블록의 버전이 재산출되지 않고 버퍼로부터 판독된다는 것을 주목하여야 한다.
도7은 배타적 NOR의 출력을 적분함으로써, 제1 제어 포인트(CP1) 및 제2 제어 포인트(CP2) 사이의 데이터 블록에 대해 계산되었던 것과 같은 디지털 합값을 도시한다. 디지털 합 값은 오직 증가될 수 있는데, 왜냐하면 그것은 동일한 비트값들을 갖는 대응하는 비트 위치들의 개수의 적분이기 때문이다. 두개의 곡선이, 즉 제1 제어 포인트 값(CPV1)으로 인코딩되는 데이터 블록에 대응하는 제1 곡선 및 제2 제어 포인트 값(CPV2)으로 인코딩되는 동일한 데이터 블록에 대응하는 제2 곡선이 도시되어 있다.
제1 말단 포인트 값(EP1)은, 인코딩 할 때 제1 제어 포인트 값(CPV1)이 이용되는 경우, 데이터 블록의 말단에서의 적분의 마지막 값이다. 제2 말단 포인트 값(EP2)은, 인코딩 할 때 제2 제어 포인트 값(CPV1)이 이용되는 경우, 데이터 블록의 말단에서의 적분의 마지막 값이다.
두개의 말단 포인트 값들(EP1,EP2) 중 최저인 것이, 데이터 블록의 시작부에서의 제어 포인트에서 사용되기 위하여 선택된다. 이것은, 전술한 바와 같이, 이웃하는 트랙에서의 최저 누화를 일으키는 인코딩된 데이터 블록을 유발한다.
도8은 본 발명을 포함하는 기록장치를 도시한다.
기록장치(80)는 인코더(50)를 포함하고, 입력(83)으로부터 기록 캐리어상에 저장될 데이터를 수신한다. 인코더(50)는 도5의 인코더(50)의 기능을 포함한다. 인코딩된 데이터는 다음, 데이터를 처리하고 보통의 방식으로 기록 캐리어(82) 상에 데이터를 기록하는 비트 엔진(81)으로 전달된다. 비트 엔진(81) 및 인코더(50)는 모두 제어 수단(84), 예컨대 마이크로 컨트롤러에 의해 기록장치의 보통의 방식으로 다시 제어된다.
도9는 재생장치를 도시한다.
재생장치(90)는, 기록 캐리어로부터 기록된 데이터를 검색하고, 그것을 처리하여 디코더(91)로 제공하는 비트 엔진(81)을 포함한다. 디코더는 보통의 방식으로 인코딩을 역으로 수행하고, 미리 결정된 제어 포인트들에서의 삽입된 비트들을 제거한다. 따라서 원 데이터가 복구되고, 디코더(91)는 삽입된 비트가 제거된 디코딩된 데이터를 재생장치(90)의 출력(92)에 제공할 수 있다.
본 발명이 미리 결정된 제어 포인트들에서의 비트 삽입을 이용하여 설명되었지만, 용이하게 적용될 수 있는, 데이터를 인코딩 및 디코딩하는 방식에 영향을 주는 방법이 있다는 것을 다시 한 번 주목하는 것이 바람직하다. 이것의 예가 코드워드 대체(replacement)인데, 여기에서 디코딩 동안 몇몇 코드워드들이 또는 코드워드들의 시퀀스들이, 미리 결정된 테이블에 기초하여, 발생할 수 없는 다른 코드워드들로 코더(41)에 의해 대체된다. 존재할 수 없는 코드워드들은, 예컨대 대체되는 코드워드와 '1'의 홀수 개수와 달리 하여, 데이터가 NRZI 코더들(43A,43B)에 의해 인코딩되는 방식에 영향을 주고, 따라서 누화의 양에 영향을 줄 수 있다. 디코딩 동안, 디코더(91)는 원래의 데이터를 복구하기 위하여 삽입된 비트들을 제거하는 대신, 존재할 수 없는 코드워드를 미리 결정된 테이블로부터의 대응하는 코드워드로 대체한다.

Claims (13)

  1. 코드워드들의 스트림을 저장하기 위한 트랙들을 포함하는 저장매체 상에 상기 코드워드들의 스트림을 저장하기 위한 채널 코드를 이용하여 입력 워드들의 스트림을 코드워드들의 스트림으로 인코딩하기 위한 방법에 있어서,
    상기 입력 워드들의 스트림을 상기 코드워드들의 스트림으로 코딩하는 단계,
    상기 입력 워드들의 데이터 스트림 또는 상기 코드워드들의 스트림이 변경에 의해 변경될 수 있는 위치로서, 상기 입력 워드들의 데이터 스트림 또는 상기 코드워드들의 스트림 내의 제어 포인트를 결정하는 단계,
    N개의 가능한 변경들의 그룹의 변경 각각에 대해, 제1 트랙의 코드워드들 그룹 및, 상기 제1 트랙에 인접한 제3 트랙에 인접하는 제2 트랙에서의 코드워드들 그룹의 사이에서, 상기 변경에 대응하는 상기 제3 트랙에 영향을 주는 누화를 나타내는 누화값을 결정하는 단계,
    최적의 변경을 선택하는 단계로서, 상기 최적의 변경은 최저의 누화값을 갖는, N 변경들의 그룹으로부터의 변경인, 상기 선택 단계, 및
    상기 최적의 변경을 이용하여 상기 데이터 스트림을 변경하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 채널 코드를 이용하여 입력 워드들의 스트림을 코드워드들의 스트림으로 인코딩하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    N=2인 것을 특징으로 하는, 채널 코드를 이용하여 입력 워드들의 스트림을 코드워드들의 스트림으로 인코딩하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어 포인트는 비트 삽입 포인트인 것을 특징으로 하는, 채널 코드를 이용하여 입력 워드들의 스트림을 코드워드들의 스트림으로 인코딩하는 방법.
  4. 제 1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제어 포인트는 코드워드 대체 포인트인 것을 특징으로 하는, 채널 코드를 이용하여 입력 워드들의 스트림을 코드워드들의 스트림으로 인코딩하는 방법.
  5. 제1항, 제 2항, 제 3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 포인트는 상기 입력 워드들 스트림 내에서 결정되는 것을 특징으로 하는, 채널 코드를 이용하여 입력 워드들의 스트림을 코드워드들의 스트림으로 인코딩하는 방법.
  6. 제1항, 제 2항, 제 3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 포인트는 상기 코드워드들의 스트림 내에서 결정되는 것을 특징으로 하는, 채널 코드를 이용하여 입력 워드들의 스트림을 코드워드들의 스트림으로 인코딩하는 방법.
  7. 제1항, 제 2항, 제 3항, 제4항. 제 5항 또는 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 누화값은, 상기 제1 트랙의 코드워드들의 그룹 및 상기 제2 트랙의 코드워드들의 그룹 상에 비트단위로 수행되는 배타적 NOR 연산의 디지털 합 값을 계산하여 결정되는 것을 특징으로 하는, 채널 코드를 이용하여 입력 워드들의 스트림을 코드워드들의 스트림으로 인코딩하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 트랙의 코드워드들의 그룹은 상기 제1 트랙의 섹션으로 한정되고, 상기 제2 트랙의 코드워드들의 그룹은 상기 제2 트랙의 섹션으로 한정되고, 상기 제1 트랙의 상기 섹션은 상기 제1 트랙의 판독방향에 수직으로 상기 제2 트랙의 상기 섹션과 정렬되는 것을 특징으로 하는, 채널 코드를 이용하여 입력 워드들의 스트림을 코드워드들의 스트림으로 인코딩하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 비트단위의 배타적 NOR 연산은 물리적 거리를 반영하는 비교 함수를 포함하는 것을 특징으로 하는, 채널 코드를 이용하여 입력 워드들의 스트림을 코드워드들의 스트림으로 인코딩하는 방법.
  10. 코드워드들의 스트림을 저장하기 위한 트랙들을 포함하는 저장매체를 위한 채널 코드를 이용하여 입력 워드들의 스트림을 코드워드들의 스트림으로 인코딩하기 위한 인코더에 있어서,
    상기 입력 워드들의 스트림을 코드워드들의 스트림으로 인코딩하기 위한 코딩 수단,
    데이터 스트림을 수신하는 입력 및 상기 인코딩 수단에 연결된 출력을 갖는 제어포인트 변경수단으로서, 상기 제어포인트 변경수단은 상기 입력에서의 상기 데이터 스트림 내의 제어 포인트를 결정하고, 변경 지시 입력 상에 수신된 변경 지시에 따라 상기 제어 포인트를 변경하고, 상기 제어 포인트에서 상기 데이터 스트림이 변경될 수 있는, 상기 제어포인트 변경수단,
    상기 인코딩 수단의 출력에 연결된 입력 및, 제1 제어 포인트 변경에 대한 제1 누화값 및 제2 제어 포인트 변경에 대한 제2 누화값을 결정하는 출력을 갖는 누화 결정수단, 및
    상기 누화 결정수단의 출력에 연결되는 입력 및 상기 변경 지시 입력에 연결되는 출력을 갖고, 상기 제1 누화값 및 상기 제2 누화값 중 최저의 누화값에 대응하는 제어 포인트 변경을 선택하는 선택수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 인코더.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 누화 결정수단은 제3 트랙에 영향을 주는 상기 누화를 나타내는 누화값을 결정하는 경우, 상기 기록매체의 제1 트랙의 코드워드들의 그룹, 및 상기 기록매체의 상기 제1 트랙에 인접한 상기 기록 매체의 상기 제3 트랙에 인접하는 상기 기록매체의 제2 트랙의 코드워드들의 그룹을 처리하는 것을 특징으로 하는 인코더.
  12. 제10항 또는 제11항에 따른 인코더를 포함하는 기록장치.
  13. 코드워드들의 스트림을 포함하는 트랙들을 포함하는 기록매체에 있어서,
    상기 코드워드들의 스트림은 제1 트랙에 제1 데이터 블록 및 상기 제1 데이터 블록에 대응하는 제어 포인트를 포함하고, 상기 제어 포인트는 값을 가지며, 상기 값은 제1 트랙의 상기 제1 데이터 블록과 제2 트랙의 제2 데이터 블록 사이의 누화에 근거하며, 상기 제2 트랙은 상기 제1 트랙에 인접한 제3 트랙에 인접하는 것을 특징으로 하는 기록매체.
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