KR20070057942A - 자유롭게 삽입가능한 동기 패턴을 이용하여, 사용자비트스트림을 코드된 비트스트림으로 변환하는 방법,신호의 동기 패턴의 검출방법, 기록매체, 신호, 기록장치와재생장치 - Google Patents

자유롭게 삽입가능한 동기 패턴을 이용하여, 사용자비트스트림을 코드된 비트스트림으로 변환하는 방법,신호의 동기 패턴의 검출방법, 기록매체, 신호, 기록장치와재생장치 Download PDF

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KR20070057942A
KR20070057942A KR1020077008473A KR20077008473A KR20070057942A KR 20070057942 A KR20070057942 A KR 20070057942A KR 1020077008473 A KR1020077008473 A KR 1020077008473A KR 20077008473 A KR20077008473 A KR 20077008473A KR 20070057942 A KR20070057942 A KR 20070057942A
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빌렘 엠. 제이. 엠. 코에네
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 제약을 갖는 RLL 코드에 대한 동기 패턴을 제안한다. 패턴에 동기 패턴을 포함하는 대신에, p 선두 비트와 함께 동기 패턴에 앞서는 섹션의 최종 코드 워드와 동기 패턴의 q 후미 비트와 함께 동기 패턴에 뒤따르는 섹션의 최초 코드 워드에 의해 모든 채널 코드 제약이 만족되도록 하는 p 선두 비트와 q 후미 비트를 갖도록 패턴이 선택된다. 이것은 코딩 후에 삽입될 수 있고 디코딩 이전에 제거될 수 있는 자유롭게 삽입가능한 동기 패턴을 발생하여 더 효율적인 코더 및 디코더를 제공한다.
기록매체, 동기 패턴, RLL 코드, 비트스트림, 채널 코드

Description

자유롭게 삽입가능한 동기 패턴을 이용하여, 사용자 비트스트림을 코드된 비트스트림으로 변환하는 방법, 신호의 동기 패턴의 검출방법, 기록매체, 신호, 기록장치와 재생장치{METHOD OF CONVERTING A USER BITSTREAM INTO CODED BITSTREAM, METHOD FOR DETECTING A SYNCHRONIZATION PATTERN IN A SIGNAL, A RECORD CARRIER, A SIGNAL, A RECORDING DEVICE AND A PLAYBACK DEVICE ALL USING A FREELY INSERTABLE SYNCHRONIZATION PATTERN}
본 발명은, 다수의 코드된 비트스트림 프레임을 갖는 신호 포맷에 근거하여 제약(constraint)을 갖는 채널 코드를 사용하여 신호 내부의 사용자 비트스트림을 코드된 비트스트림으로 변환하는 방법으로서,
- 상기 사용자 비트스트림을 상기 코드된 비트스트림으로 코딩하는 단계,
- 상기 코드된 비트스트림을 제 1 섹션과 제 2 섹션으로 파티션하는 단계,
- 상기 동기 패턴을 발생하는 단계,
- 상기 제 1 섹션과 제 2 섹션 사이에 발생된 동기 패턴을 삽입하는 단계를 포함하는 방법에 관련된 것이다.
RLL 슬라이딩 블록(sliding-block) 코드에서는, 디코딩이 한 개 또는 그 이상의 심볼들의 미리보기(look-ahead)를 요구한다. ECC 클러스터에서 새로운 레코딩 프레임의 시작을 표시하는 동기 패턴은 슬라이딩 블록 코드의 코딩 역사에 있어서 중지점(break point)이 될 수도 있다. 최신의 조치는 EFMPlus를 사용한 DVD에서 실현되었던 것과 같이 동기 패턴 내에서 다음 상태(next-state)의 다양성을 채용하는 것이다. 이것은 DVD Specifications for Read-Only Disc. Part-1: Physical Specifications, August 1996과 "120mm DVD-Read-Only Disc", Std. ECMA-267, 3rd Ed., April 2001에 기재되어 있다.
이와 같은 DVD 디스크 이외에 현재에는 장시간 동안 대중이 레코더와 플레이어를 자유롭게 입수가능하므로 상기 DVD 표준을 따르는 이러한 디스크 및 장치들에 포함된 표준의 모든 국면을 효과적으로 드러내었다.
다수의 상태를 갖는 유한상태 머신(FSM)에 근거한 극히 유효한 RLL 코드에 대해서는, 다음 상태의 미리보기 디코딩을 방해하지 않으며 런길이 위반(runlength violation)을 일으키지 않고 부착될 수 있는 삽입가능한 동기 패턴을 작성하는 것이 유리하다. 이 새로운 동기 패턴은 RLL 코드의 2개의 연속된 코드 워드들 사이에 자유롭게 삽입될 수 있으며, 주어진 프레임의 최종 코드 워드에 대한 미리보기 디코딩이 동기 패턴 직후에 후속 프레임의 최초 코드 워드를 요구하고, 이것은 동기 패턴이 존재하지 않았던 것처럼 수행되고, 즉 동기 패턴의 채널 비트가 부적절하다.
광학 디스크 상의 데이터는 ECC 클러스터로 구성되고(모든 ECC 클러스터는 (아마 결합된) ECC 코드의 구조를 함께 구성하는 모든 저장된 심볼들의 집합이다), 각각의 클러스터는 전형적으로 각각의 레코딩 프레임이 제한된 수의 심볼(DVD에 대해서는 91. BD에 대해서는 155)을 포함하는 다수의 레코딩 프레임으로 구성된다. 런길이 제한(runlength-limited) 디코더에 들어가야 하는 채널 비트의 시퀀스에 대한 적절한 시작점을 제공하기 위해 각 레코딩 프레임의 시작시에 동기 패턴이 요구되고, RLL 디코더의 출력을 위해 단일 비트의 시프트가 소거되고 있다. 따라서, 동기 패턴(이하에서 간단하게 싱크 패턴이라 한다)이 주 채널 비트스트림에서 고유하게 식별가능해야 한다. 보통, k 제약의 위반은 싱크에서 전형적인 비트 패턴으로서 사용된다(정규의 RLL 인코더에 의해 생성될 때 채널 비트스트림에서 일어날 수 없는 다른 시퀀스도 사용될지도 모르는 유효한 고유 비트 패턴이며, 이와 관련해서, 코드가 d=1 및 r=2를 가질 때, 패턴이 명백히 r=2의 RMTR 제약을 위반하기 때문에 싱크의 전형적인 비트 패턴으로서 4개의 2T 런(run)의 시퀀스를 가질 수도 있다.
레이트(rate) p→q 인코더에 대한 슬라이딩 블록 RLL 디코더는 그것의 입력으로서 q 비트 채널 워드 yn의 시퀀스를 받고, 그것의 출력으로서 p-비트 심볼의 시퀀스를 발생하며, 각각의 출력 심볼 xn은 일부의 고정된 수 m 및 a(m≤a)에 대한 w=m+1+a 연속된 입력의 대응하는 시퀀스 yn-m, …, yn+a에만 의존한다. 값 w는 디코더의 윈도우 크기로 부른다. 대부분의 실용적인 코드들은 2의 윈도우 크기를 갖도록 설계되고,(m=0 및 a=1), 주어진 채널 워드의 디코딩을 위해 사용자 워드를 고유하게 디코드하기 위한 다음의 채널 워드도 필요하다. 이것은 1-심볼 미리보기 디코더로 알려져 있다.
심볼 또는 사용자 워드들이 동기 패턴이 선두에 있는 레코딩 프레임으로 구성되는 포맷에서는, 싱크가 인코딩 시퀀스에서의 중지점이다. 문제점은, 다음 기록 프레임의 싱크 직전의 최종 채널 워드에 대해서 현재의 채널 워드의 다음 상태를 검색하기 위해 1 심볼 미리보기 디코딩을 적용할 수 없다는 것이다.
DVD Specifications for Read-Only Disc, Part-1: Physical Specifications, August 1996과 "120mm DVD-Read-Only-Disk", Std. ECMA-267, 3rd Ed., April 2001과 장시간 동안 대중이 자유롭게 입수할 수 있었던 다수의 장치 및 디스크에 개시된 DVD 포맷에서 채용된 해법은, 동기 패턴 자체가 싱크 이전의 최종 심볼에 대한 다음 상태 디코딩을 수행할 수 있도록 하는 것이다. DVD에서는 EFMPlus RLL 코드가 사용되며 이것은 4-상태 유한상태 머신을 갖고, 현재의 채널 워드가 가능한 다음 상태로서 State 2 또는 State 3을 가질 때에만 1 심볼 미리보기 디코딩이 요구된다. EFMPlus에서는, State 2가 0인 위치 1 및 위치 13에서 모두 채널 비트를 갖는 한편, State 3에 대해서는 이들 2가지 위치들 중에서 적어도 1개가 1과 같아야 한다. 다음 상태에 대한 이러한 디코딩 규칙은 DVD 싱크에서도 구현된다. DVD에서는, 다음 기록 프레임의 싱크 패턴 다음에, RLL 인코더가 항상 State1에 있는 것으로 리셋된다.
이것은 사용자 비트스트림을 코드된 비트스트림으로 변환하는 이와 같은 방법이 코더와 디코더를 각 동기 패턴 후에 특정한 상태로 강제로 만들어 코딩 및 디코딩의 효율을 줄인다는 심각한 단점을 갖는다.
본 발명의 목적은 향상된 효율로 사용자 비트스트림을 코드된 비트스트림으로 변환하는 방법을 제공하는 것이다.
이 목적을 성취하기 위해, 본 발명은, 동기 패턴이 p 선두(leading) 비트들 과 q 후미(trailing) 비트들 포함하여, p 선두 비트들과 함께 제 1 섹션의 최종 코드 워드에 의해, 그리고 q 후미 비트와 함께 제 2 섹션의 최초 코드 워드에 의해 모든 채널 코드 제약이 만족되는 방법을 제공한다.
채널 제약이 p 선두 비트와 함께 제 1 섹션의 최종 코드 워드와 q 후미 비트와 함께 제 2 섹션의 최초 코드 워드에 의해 만족되도록 보장함으로써, 동기 패턴이 자유롭게 삽입가능할 수 있게 되며, 즉 동기 패턴이 삽입되는 제 1 섹션의 끝과 제 2 섹션의 시작에서 특정한 상태를 요구하지 않고, 대신에 동기 패턴의 p 선두 비트와 q 후미 비트를 조정하여 제 1 섹션의 끝 또는 제 2 섹션의 시작에서의 상태에 대해 쉽게 적용된다. 따라서 동기가 특정한 상태에서 시작하기 위해 더 이상 제 2 섹션을 요구하지 않으므로, 코딩 및 디코딩이 동기 패턴을 무시할 수 있도록 하여 향상된 효율을 성취한다.
상기 방법의 일 실시예에서는, 상기 채널 코드가 디코드하고자 하는 주어진 코드 워드를 뒤따르는 후속 코드를 이용하는 미리보기 디코딩을 요구하는 슬라이딩 블록 코드이고, 제 1 섹션의 최종 코드 워드에 대한 미리보기 디코딩은 제 2 섹션의 최초 코드 워드를 이용하고, 동기 패턴의 채널 비트들은 상기 미리보기 디코딩에 대해 부적절하다.
자유롭게 삽입가능한 동기 패턴을 제거함으로써 코드된 비트스트림의 제 1 섹션 및 제 2 섹션이 재생성된 코드된 비트스트림으로 결합될 수 있기 때문에 디코더의 효율이 증진되고, 비트스트림이 디코드될 수 있다.
동기 패턴은 디코딩에서 더 이상 사용되지 않으며, 이에 따라 디코딩의 효율 이 증진된다. 이전에는 어디에서부터 동기 패턴에 의해 규정된 상태를 적용해야 하는지를 규정하기 위해 어디에 동기 패턴을 삽입하였는가를 추적해야 하였다. 이것은 더 이상 필요가 없다.
방법의 일 실시예에는 상기한 미리보기 디코딩이 제 1 섹션의 최종 코드 워드의 디코딩을 위해 제 2 섹션의 최초 코드 워드를 요구한다.
특히 본 발명에서 이득을 얻는 슬라이딩 블록 코드의 한가지 실현은 디코드하려고 하는 코드 워드에 뒤따르는 다음 코드 워드가 디코드하고자 하는 코드 워드를 디코드하기 위해 필요한 슬라이딩 블록 코드이다.
종래기술에서 동기 패턴에 도달할 때 이것이 문제가 된다.
본 발명을 이용하는 것은, 동기 패턴이 신호에서 제거될 수 있고 코드된 비트스트림의 나머지 제 1 섹션과 제 2 섹션이 결합되어, 즉 첨부되어 동기 패턴의 영향이 존재하지 않는 재생성된 코드된 비트스트림을 얻으며 미리보기 디코딩에서 다음 코드 워드를 이용하여 코드 워드의 디코딩이 수행될 수 있기 때문에 연속적인 코딩 및 디코딩을 허용한다. 코딩 처리가 동기 패턴을 고려할 필요가 없다.
신호의 코드된 비트스트림을 채널 코드를 이용하여 사용자 비트 스트림으로 변환하는 방법으로서, 신호가 코드된 비트스트림의 제 1 섹션과 비트스트림의 제 2 섹션 사이에 삽입된 동기 패턴을 포함하고 동기 패턴이 p 선두 비트와 q 후미 비트를 포함하여, p 선두 비트와 함께 제 1 섹션의 최종 코드 워드와 q 후미 비트와 함께 제 2 섹션의 최초 코드 워드에 의해 모든 채널 코드 제약이 만족되고, 상기 방법이
- 상기 신호에서 상기 동기 패턴을 제거하는 단계,
- 상기 제 2 섹션을 상기 제 1 섹션에 첨부하여 재생성된 코드된 비트스트림을 얻는 단계,
- 상기 채널 코드에 근거하여 재생성된 코드된 비트스트림을 사용자 비트스트림으로 디코딩하는 단계를 포함한다.
동기 패턴이 자유롭게 삽입가능하기 때문에, 디코딩을 목적으로 하여 이 동기 패턴이 자유롭게 제거될 수 있다. 제 2 섹션을 제 1 섹션에 첨부한 후 채널 코드를 이용하여 코더에 의해 생성된 코드된 비트스트림이 얻어진다. 코드된 비트스트림은 인코딩을 위해 사용된 채널 코드의 체냘 제약을 따른다. 상태들의 시퀀스는 리셋이나 변경이 동기 패턴에 의해 요구되거나 도입되지 않은 채 원래 그대로이다. 그 결과 디코딩이 정규의 동기 패턴에 의해 도입될지도 모르는 더 많은 복잡함이 없이 코드된 비트스트림을 디코드할 수 있다. 따라서 디코딩 처리의 증가된 효율이 성취된다.
상기한 방법의 일 실시예에서는 상기 채널 코드가 미리보기 디코딩을 요구하여 디코딩하려고 하는 주어진 코드 워드에 뒤따르는 후속 코드를 이용하는 슬라이딩 블록 코드이다.
특히, 본 실시예에서 이득을 얻는 슬라이딩 블록 코드의 한가지 실현은 디코드하려고 하는 코드 워드를 디코드하기 위해 디코드하려고 하는 코드 워드에 뒤따르는 다음 코드 워드가 필요한 슬라이딩 블록 코드이다.
종래에는 동기 패턴에 도달할 때 이것이 문제가 된다.
본 발명을 이용하는 것은, 동기 패턴이 신호에서 제거될 수 있고 코드된 비트스트림의 나머지 제 1 섹션과 제 2 섹션이 결합되어, 즉 첨부되어 동기 패턴의 영향이 존재하지 않는 재생성된 코드된 비트스트림을 얻으며 미리보기 디코딩에서 다음 코드 워드를 이용하여 코드 워드의 디코딩이 수행될 수 있기 때문에 연속적인 코딩 및 디코딩을 허용한다.
본 발명에 따른 기록매체는 채널 코드를 이용하여 코드된 비트스트림에 코드된 사용자 비트스트림을 포함하는 신호를 포함하고, 상기 신호가 코드된 비트스트림의 제 1 섹션과 비트스트림의 제 2 섹션 사이에 삽입된 동기 패턴을 포함하고, 상기 동기 패턴이 p 선두 비트와 q 후미 비트를 포함하여, p 선두 비트와 함께 제 1 섹션의 최종 코드 워드와 q 후미 비트와 함께 제 2 섹션의 최초 코드 워드에 의해 모든 채널 코드 제약이 만족된다.
본 발명에 따른 신호를 포함하는 기록매체는 이 기록매체에 더 많은 데이터가 저장될 수 있기 때문에 자유롭게 삽입가능한 동기 패턴의 이점에서 이득을 얻는다. 이것은 제 2 섹션의 최초 코드 워드가 동기 패턴에 의해 더 이상 고정되지 않고 제 1 섹션의 최종 코드 워드에 의해 고정되므로 코드에 더 많은 자유를 허용하여 더욱 효율적인 코드를 발생하기 때문이다.
본 발명에 따른 신호는 채널 코드를 이용하여 코드된 비트스트림에 코드된 사용자 비트스트림을 포함하고, 상기 신호가 코드된 비트스트림의 제 1 섹션과 비트스트림의 제 2 섹션 사이에 삽입된 동기 패턴을 포함하고, 상기 동기 패턴이 p 선두 비트와 q 후미 비트를 포함하여, p 선두 비트와 함께 제 1 섹션의 최종 코드 워드와 q 후미 비트와 함께 제 2 섹션의 최초 코드 워드에 의해 모든 채널 코드 제약이 만족된다.
본 발명에 따른 신호는 이 신호에 더 많은 데이터가 포함될 수 있기 때문에 자유롭게 삽입가능한 동기 패턴의 이점에서 이득을 얻는다. 이것은 제 2 섹션의 최초 코드 워드가 동기 패턴에 의해 더 이상 고정되지 않고 제 1 섹션의 최종 코드 워드에 의해 고정되므로 코드에 더 많은 자유를 허용하여 더욱 효율적인 코드를 발생하기 때문이다.
기록매체에 사용자 비트스트림을 기록하기 위한 기록장치는, 사용자 비트스트림을 수신하고 상기 사용자 비트스트림을 제약을 갖는 채널 코드를 이용하여 상기 사용자 비트스트림을 코드된 비트스트림을 코드하도록 배치된 코더에 출력하도록 배치된 입력, 신호의 동기 패턴을 발생하고 상기 코드된 비트스트림의 제 1 섹션과 상기 코드된 비트스트림의 제 2 섹션 사이에 삽입하기 위한 동기패턴 삽입장치, 및 신호의 상기 코드된 비트스트림을 기록매체 위에 기록하기 위한 기록수단을 구비하고, 상기 동기 패턴이 p 선두 비트와 q 후미 비트를 포함하여, p 선두 비트와 함께 제 1 섹션의 최종 코드 워드와 q 후미 비트와 함께 제 2 섹션의 최초 코드 워드에 의해 모든 채널 코드 제약이 만족된다.
본 발명에 따른 기록장치는 기록장치가 같은 기록매체에 더 많은 데이터를 기록할 수 있기 때문에 자유롭게 삽입가능한 동기 패턴의 이점에서 이득을 얻는다. 이것은 제 2 섹션의 최초 코드 워드의 상태가 동기 패턴에 의해 더 이상 고정되지 않고 제 1 섹션의 최종 코드 워드에 의해 고정되므로 코드에 더 많은 자유를 허용 하여 더욱 효율적인 코드를 발생하기 때문이다. 더욱이, 기록장치 내부의 코더가 코드된 비트스트림에 삽입되어야 하는 동기 패턴을 고려할 필요가 없으며, 대신에 사용자 비트스트림을 코드된 비트스트림으로 변환하도록만 구성될 수 있기 때문에 기록매체의 복잡도가 줄어든다. 동기 패턴 삽입장치는 코드된 비트스트림의 제 1 섹션과 코드된 비트스트림의 제 2 섹션 사이에 있는 코드된 비트스트림에 동기 패턴의 정확한 삽입점에 의거하여, 올바른 선두 비트와 후미 비트를 갖는 공기 패턴의 발생을 수행한다. 동기패턴 삽입장치는 코드된 비트스트림의 제 1 섹션의 끝에 대해 선두 비트의 일치시키고 코드된 비트스트림의 제 2 섹션의 시작에 대한 후미 비트의 일치시키기 위한 채널 코드의 제약을 동기 패턴의 선두 비트와 후미 비트가 따르고 있는지를 조사하는 것만이 필요하다. 이 결과 동기 패턴 삽입장치에 의해 필요한 코더의 상태를 고려하지 않는다. 이것은 레코더의 복잡도를 줄인다.
기록매체 위의 신호의 코드된 비트스트림을 제약을 갖는 채널 코드를 이용하여 사용자 비트스트림으로 변환하는 재생장치는, 기록매체에서 신호를 검색하도록 배치된 신호 검색장치, 및 상기 코드된 비트스트림의 제 1 섹션과 상기 코드된 비트스트림의 제 2 섹션 사이에 놓인 동기패턴을 제거하도록 배치된 동기 제거장치, 상기 제 1 섹션에 상기 제 2 섹션을 첨부하여 재생성된 코드된 비트스트림을 재생성하도록 배치된 첨부장치, 및 상기 재생성된 코드된 비트스트림을 사용자 비트 스트림으로 디코드하고 상기 사용자 비트스트림을 재생장치의 출력에 제공하도록 배치된 디코딩장치를 구비한다.
검색장치는 기록매체에서 신호를 검색한다. 동기 패턴이 자유롭게 삽입가능 하기 때문에, 디코딩장치에 의한 디코딩이 일어나기 전에 이 동기 패턴이 자유롭게 제거될 수 있다. 첨부장치가 제 2 섹션을 제 1 섹션에 첨부한 후, 채널 코드를 사용하여 코더에 의해 생성된 코드된 비트스트림이 얻어진다. 코드된 비트스트림도 인코딩을 위해 사용된 채널 코드의 채널 제약을 따른다. 동기 패턴에 의해 리셋이나 변경이 요구되거나 도입되지 않고 상태의 시퀀스가 그대로이다. 이 결과 디코딩장치에 의해 처리하려고 하는 비트스트림의 정규 동기패턴의 존재에 의해 도입될지도 모르는 추가적인 복잡도가 없이 디코딩장치가 코드된 비트스트림을 디코드할 수 있다. 따라서 디코딩장치의 복잡도가 줄어든다. 동기패턴이 제 1 장소에 자유롭게 삽입가능하였기 때문에 동기패턴의 제거가 복잡하지 않다. 디코더의 상태에 대한 고려나 클록 디코딩 또는 슬라이딩 윈도우 디코딩을 고려하지 않은 수월한 제거가 가능하다.
이하 본 발명을 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1은 슬라이딩 블록 RLL 코드의 2개의 연속적인 코드 워드들 사이에 자유롭게 삽입가능한 동기 패턴을 나타낸 것이다.
도 2는 프레임 구조에서 슬라이딩 블록 RLL 코드의 2개의 연속적인 코드 워드들 사이에 자유롭게 삽입가능한 동기 패턴을 나타낸 것이다.
도 3은 d=1, r=2 및 k=22 RLL 코드에 대한 삽입가능한 동기패턴의 구조를 나타낸 것이다.
도 4는 기록장치를 나타낸 것이다.
도 5는 재생장치를 나타낸 것이다.
도 1은 슬라이딩 블록 RLL 코드의 2개의 연속된 코드 워드들 사이에 자유롭게 삽입가능한 동기 패턴을 나타낸 것이다.
극도로 효율적인 d=1 및 r=2 RLL 코드가 최근에 고안되었다.
이들 RLL 코드는 다수의 서브코드의 연접(concatenation)으로 실현되고, 각각의 서브코드는 다수의 상태를 갖는 유한상태 머신(finite-state machine)(FSM)에 대해 기술된다. 예를 들어, 6개의 서브코드를 갖는 바이트 지향의 RLL 코드의 경우에 이중에서 5개는 8-to-12 매핑(즉 12 채널 비트에 대한 8 사용자 비트의 매핑)을 갖고 한 개는 8-to-10 매핑을 가지며, 그 결과의 전반적인 코드의 코드 레이트(code-rate)는 R=48/71의 값을 갖는다. 후자의 코드는 RLL 제약 d=1, r=2 및 k=22를 갖는다. k-22 제약은 각각의 코드가 최대 11의 선두 또는 후미 제로값을 갖는다는 (그리고 모든 제로값 코드 워드가 금지된다는) 특성을 통해 실현된다. 6개의 서브코드 C1, C2, C3, C4, C5 및 C6의 FSM의 상태의 각각의 수는 28, 26, 24, 22, 20, 19이다. 예를 들어, 다음 심볼이 C1으로 인코드되는 C6의 코드 워드를 선택하며, 일부 코드 워드에 대해서 1 심볼 미리보기 디코더가 최대 28개의 가능한 다음 상태들을 구별해야 한다. (종래기술의 해법에서 행해진 것과 같이) 동기 패턴 내부에 이와 같은 다음 상태 다양성을 통합하는 것은 동기 패턴의 길이의 상당한 증가 를 발생할 수도 있으며, 이것은 새로운 RLL 코드의 코딩 효율의 이득의 유효성을 일부 금지할지도 모른다(이 코드는 매우 유효하지만, 너무 긴 동기 패턴을 요구한다).
상기한 문제의 해법은 슬라이딩 블록 인코더와 그것의 FSM을 이용하여 발생된 RLL 비트스트림에 쉽게 삽입될 수 있는(부착될 수 있는) 동기 패턴을 고안하는 것이다. 이와 같은 "삽입가능한" 동기패턴은, 예를 들어 앞선 코드 워드와 동기 패턴 사이에 있는 1개의 경계와 동기 패턴과 예를 들어 후속 코드 워드 사이에 있는 다른 한 개의 경계의 2개의 경계에서 런길이 위반을 일으키지 않는 것이다.
도 1은 코드된 비트스트림의 제 1 섹션(1)과 코드된 비트스트림의 제 2 섹션(2) 사이의 이러한 동기패턴(8)의 삽입처리를 나타낸다. 첫 번째 채널 워드, 즉 채널 워드 3은 제 1 섹션(1)의 끝에 배치되고 제 2 채널 워드, 즉 코드 워드 4는 제 2 섹션(2)의 시작에 놓인다.
첫 번째 코드 워드(3)는 Wi로 더 표시하고 두 번째 코드 워드(4)는 Wi+1로 표시한다. 첫 번째 코드 워드 Wi를 상응하는 사용자 심볼 또는 사용자 워드로 디코딩하는 것은 다음, 즉 두 번째 코드 워드 Wi+1로의 "미리보기"를 요구한다. 첫 번째 코드 워드 Wi와 두 번째 코드 워드 WI+1이; 제약 r=2를 갖는 채널 코드를 이용하는 코더에 의해 순차적으로 인코드되었기 때문에, 첫 번째 코드 워드 Wi와 두 번째 코드 워드 Wi+1의 결합이 이 제약을 따른다.
코드 워드 Wi, Wi+1와 동기 패턴(8) 사이의 경계에서 r=2 제약을 유지한다는 관점에서, 동기 패턴(8)의 첫 번째 두 개의 비트(6)와 최종 두 개의 비트(7)가 r=2를 갖는 코드에 대해 제로가 되어야 한다. 예를 들어 동기 패턴(8)이 ｜01...으로 시작하지 않을 수도 있으며(여기에서 "｜"는 동기 패턴(8)과 같은 비트의 그룹의 시작 또는 끝을 표시한다), 이것은 앞선 코드 워드가 ...0010101｜로 끝나는 경우에 이것이 r=2 제약을 위반하게 되기 때문이다. 둘째로, k-제약을 고려하여, 동기 패턴(8)의 선두 비트(6)또는 후미 비트(7)에 있는 연속적인 제로의 최대수가 슬라이딩 블록 코드의 코드 워드들에 적용되는 최대수보다 커야 하며, 이 최대수는 현재 고려되고 있는 실제적인 코드에서는 11이다.
도 2는 슬라이딩 블록 RLL의 두 개의 연속적인 코드 워드들 사이에 자유롭게 삽입가능한 동기 패턴을 프레임 구조로 나타낸다.
도 2에서 제 1 섹션(1), 제 2 섹션(2) 및 동기 패턴(8)은 기록매체에서 자주 사용되는 프레임 구조와 관련지어 나타낸다. 다음 프레임(21)의 시작은 점선으로 표시된다. 다음 프레임은 프레임 j+1로 표시된다. 다음 프레임(21) 앞의 이전 프레임(20)은 프레임 j로 표시된다.
첫 번째 코드 워드 Wi(이것은 프레임 j의 최종 코드 워드(3)이다)에 대한 다음 상태 디코딩은 다음 프레임 j+1의 최초 코드 워드에 후속하는 두 번째 코드 워드(4) 앞의 동기 패턴(8)을 무시하는 것으로 진행된다. 또한 인코더가 동기 패턴(*) 뒤에 놓이는 상태는 종래기술 해법에서와 같이 고정된 상태로 리셋되지 않 고, 최종 코드 워드, 본 실시예에서는 FSM에 의해 주어진 것과 같은(따라서 사용된 채널 코드의 코드 테이블에 실린 것과 같은) 이전 프레임 j의 끝에 있는 첫 번째 코드 워드(3)의 다음 상태에 의해 결정된다.
도 3은 d=1, r=2 및 k=22 RLL 코드에 대한 삽입가능한 동기패턴의 구조를 나타낸다.
d=1, r=2 및 k=22를 갖는 48-새-71 RLL코드에 대해, 삽입가능한 동기 패턴(30)에 대한 가능한 싱크 구조를 도 2에 나타낸다. 동기 패턴(30)은 00102410(29비트)인 동기 패턴 바디(body)(31), 그후의 7개의 프레임 싱크 코드 워드 0000, 0001, 0010, 0100, 1000, 1001, 0101 중에서 한 개를 갖는 도 3에 uvwx로 표시된 네 개의 비트인 4 비트 동기 패턴 ID(32)와, 동기 패턴(30)의 끝에 있는 2개의 후미 비트(33), 본 예에서는 제로값을 갖는다. 동기 패턴 바디(31)는 정확한 2 비트를 갖는 코드의 허용된 최대 런길이를 초과하는 k 제약의 의도적인 위반을 갖는다. 동기패턴 바디(31)의 최초 2 비트는 제로값이며, 이것은 코드된 비트스트림의 이전 섹션의 최종 코드 워드를 고려하는 경우 채널 코드의 제약이 위반되지 않도록 보증한다는 것을 유의하기 바란다. 이 예에서는 동기 패턴의 총 길이가 35 채널 비트이다.
동기패턴의 검출가능함(detectability)을 보장하기 위해 r 제약과 같은 다른 제약의 위반도 물론 가능하다.
ECC 클러스터에 있는 최종 프레임의 최종 코드 워드를 위해, 그것의 다음 상 태를 디코드하는 것이 가능할 필요가 있다. 이 목적을 위해 디코딩 동안에 1 심볼 미리보기를 허용하는 더미 심볼(아마도 여분의 싱크 다음)을 인코드할 필요가 있다. 더미 코드 워드(그리고 택일적인 여분의 싱크)는 ECC 클러스터가 완료한 후에 기록되는 런아웃 영역의 일부이다.
도 4는 기록매체에 사용자 비트스트림을 기록하기 위한 기록장치(40)를 나타낸다. 입력(42)은 기록매체(41) 위에 기록하려고 하는 사용자 비트스트림을 수신하고 이 사용자 비트스트림을 코더(43)에게 제공한다. 더욱이, 기록장치(40)에 대한 사용자 비트스트림 또는 명령이 중앙처리장치(46)의 제어 아래에서 기록 처리의 적절한 조정을 허용하기 위해 이 중앙처리장치(46)에 제공될 수 있다. 이러한 조정을 성취하기 위해 중앙처리장치(46)는 기록장치(40)에 포함된 다양한 장치들(43, 44, 45)에 접속된다. 코더(43)는 채널 코드를 이용하여 입력에서 수신된 사용자 비트스트림을 코드된 비트스트림으로 코드한다. 이 채널 코드는 제약, 예를 들어 k 제약이나 r 제약을 갖는다. 코드된 비트스트림은 그후 코더(43)에 의해 동기패턴 삽입장치(44)로 제공된다. 동기패턴 삽입장치(44)는 코드된 비트스트림에 있는 선택된 삽입점에 의거하여 동기 패턴을 발생하고, 코드된 비트스트림을 제 1 섹션과 제 2 섹션으로 분할하며, 코드된 비트스트림의 제 1 섹션과 제 2 섹션 사이에 발생된 동기 패턴을 삽입한다. 이것은 기록매체(41) 위에 신호의 형태로 기록수단(45)에 의해 기록하는데 적합한 비트 스트림을 발생한다. 동기패턴 삽입장치(44)는 동기 패턴을 발생하며, 동기 패턴이 p 선두 비트와 q 후미 비트를 포함하여 모든 채널 코드 제약이 p 선두 비트와 함께 제 1 섹션의 최종 코드 워드와 q 후미 비트와 함께 제 2 섹션의 최초 코드 워드에 의해 만족되도록 한다.
도 5는 기록매체(41) 상의 신호의 코드된 비트스트림을 제약을 갖는 채널 코드를 이용하여 사용자 비트스트림으로 변환하는 재생장치(50)를 나타낸다. 재생장치(50)는 기록매체(41)에서 신호를 검색하도록 배치된 신호검색장치(55)를 구비한다. 신호 검색장치(55)는 삽입된 동기 패턴을 갖는 코드된 비트스트림을 포함하는 검색된 신호를 동기 제거장치(54)에 제공하여, 코드된 비트스트림의 제 1 섹션과 코드된 비트스트림의 제 2 섹션 사이에 놓인 동기 패턴이 신호에서 제거된다. 코드된 비트스트림의 제 1 섹션과 코드된 비트스트림의 제 2 섹션은 그후 첨부장치(57)로 제공되어 제 2 섹션이 제 1 섹션에 첨부되어 재생성된 코드된 비트스트림을 재생성한다. 이와 같이 재생성된 코드된 비트스트림은 그후 첨부장치(57)에 의해 디코더(53)로 주어진다. 디코더(53)는 재생성된 코드된 비트스트림을 사용자 비트스트림으로 디코드하고 사용자 비트스트림을 출력(52)으로 제공한다. 이 재생장치는 재생장치(50) 내부의 다양한 장치들(53, 54, 55, 57)을 조정하는 중앙처리장치(56)를 구비한다.
재생장치의 실현이 디코딩하기 전에 신호에서 동기 패턴의 제거를 이용하지만, 코드된 비트스트림과 동기 패턴을 포함하는 신호를 받아들이고 신호의 비트의 어드레싱을 위해 사용된 포인터를 조정함으로써 디코딩 동안에 동기 패턴의 스킵(skip)을 수행하는 것도 가능한 것은 물론이다.

Claims (9)

  1. 다수의 코드된 비트스트림 프레임을 갖는 신호 포맷에 근거하여 제약을 갖는 채널 코드를 사용하여 신호 내부의 사용자 비트스트림을 코드된 비트스트림으로 변환하는 방법으로서,
    상기 사용자 비트스트림을 상기 코드된 비트스트림으로 코딩하는 단계,
    상기 코드된 비트스트림을 제 1 섹션과 제 2 섹션으로 파티션하는 단계,
    상기 동기 패턴을 발생하는 단계,
    상기 제 1 섹션과 제 2 섹션 사이에 발생된 동기 패턴을 삽입하는 단계를 포함하고,
    동기 패턴이 p 선두 비트들과 q 후미 비트들 포함하여, p 선두 비트들과 함께 제 1 섹션의 최종 코드 워드에 의해, 그리고 q 후미 비트와 함께 제 2 섹션의 최초 코드 워드에 의해 모든 채널 코드 제약이 만족되는 것을 특징으로 하는 변환방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 채널 코드가 디코드하고자 하는 주어진 코드 워드를 뒤따르는 후속 코드를 이용하는 미리보기 디코딩을 요구하는 슬라이딩 블록 코드이고, 상기 제 1 섹션의 최종 코드 워드에 대한 미리보기 디코딩은 제 2 섹션의 최초 코드 워드를 이용하고, 상기 동기 패턴의 채널 비트들은 상기 미리보기 디코딩에 대해 부적절한 것을 특징 으로 하는 변환방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 미리보기 디코딩이 상기 제 1 섹션의 최종 코드 워드의 디코딩을 위해 상기 제 2 섹션의 최초 코드 워드를 요구하는 것을 특징으로 하는 변환방법.
  4. 신호의 코드된 비트스트림을 채널 코드를 이용하여 사용자 비트 스트림으로 변환하는 방법으로서, 상기 신호가 상기 코드된 비트스트림의 제 1 섹션과 상기 비트스트림의 제 2 섹션 사이에 삽입된 동기 패턴을 포함하고 상기 동기 패턴이 p 선두 비트와 q 후미 비트를 포함하여, p 선두 비트와 함께 제 1 섹션의 최종 코드 워드와 q 후미 비트와 함께 제 2 섹션의 최초 코드 워드에 의해 모든 채널 코드 제약이 만족되고, 상기 방법이
    상기 신호에서 상기 동기 패턴을 제거하는 단계,
    상기 제 2 섹션을 상기 제 1 섹션에 첨부하여 재생성된 코드된 비트스트림을 얻는 단계,
    상기 채널 코드에 근거하여 상기 재생성된 코드된 비트스트림을 사용자 비트스트림으로 디코딩하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 변환방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 채널 코드가 미리보기 디코딩을 요구하여 디코딩하려고 하는 주어진 코드 워드에 뒤따르는 후속 코드를 이용하는 슬라이딩 블록 코드인 것을 특징으로 하는 변환방법.
  6. 채널 코드를 이용하여 코드된 비트스트림에 코드된 사용자 비트스트림을 포함하는 신호를 포함하고, 상기 신호가 상기 코드된 비트스트림의 제 1 섹션과 상기 비트스트림의 제 2 섹션 사이에 삽입된 동기 패턴을 포함하고, 상기 동기 패턴이 p 선두 비트와 q 후미 비트를 포함하여, p 선두 비트와 함께 제 1 섹션의 최종 코드 워드와 q 후미 비트와 함께 제 2 섹션의 최초 코드 워드에 의해 모든 채널 코드 제약이 만족되는 것을 특징으로 하는 기록매체.
  7. 채널 코드를 이용하여 코드된 비트스트림에 코드된 사용자 비트스트림을 포함하고, 상기 신호가 상기 코드된 비트스트림의 제 1 섹션과 비트스트림의 제 2 섹션 사이에 삽입된 동기 패턴을 포함하고, 상기 동기 패턴이 p 선두 비트와 q 후미 비트를 포함하여, p 선두 비트와 함께 제 1 섹션의 최종 코드 워드와 q 후미 비트와 함께 제 2 섹션의 최초 코드 워드에 의해 모든 채널 코드 제약이 만족되는 것을 특징으 로 하는 신호.
  8. 기록매체에 사용자 비트스트림을 기록하기 위한 기록장치로서, 상기 기록장치는 사용자 비트스트림을 수신하고 상기 사용자 비트스트림을 제약을 갖는 채널 코드를 이용하여 상기 사용자 비트스트림을 코드된 비트스트림을 코드하도록 배치된 코더에 출력하도록 배치된 입력, 신호의 동기 패턴을 발생하고 상기 코드된 비트스트림의 제 1 섹션과 상기 코드된 비트스트림의 제 2 섹션 사이에 삽입하기 위한 동기패턴 삽입장치, 및 신호의 상기 코드된 비트스트림을 상기 기록매체 위에 기록하기 위한 기록수단을 구비하고, 상기 동기 패턴이 p 선두 비트와 q 후미 비트를 포함하여, p 선두 비트와 함께 제 1 섹션의 최종 코드 워드와 q 후미 비트와 함께 제 2 섹션의 최초 코드 워드에 의해 모든 채널 코드 제약이 만족되는 것을 특징으로 하는 기록장치.
  9. 기록매체 위의 신호의 코드된 비트스트림을 제약을 갖는 채널 코드를 이용하여 사용자 비트스트림으로 변환하는 재생장치로서, 상기 기록매체에서 신호를 검색하도록 배치된 신호 검색장치, 및 상기 코드된 비트스트림의 제 1 섹션과 상기 코드된 비트스트림의 제 2 섹션 사이에 놓인 동기패턴을 제거하도록 배치된 동기 제거장치, 상기 제 1 섹션에 상기 제 2 섹션을 첨부하여 재생성된 코드된 비트스트림을 재생성하도록 배치된 첨부장치, 및 상기 재생성된 코드된 비트스트림을 사용자 비트 스트림으로 디코드하고 상기 사용자 비트스트림을 재생장치의 출력에 제공하도록 배치된 디코딩장치를 구비한 것을 특징으로 하는 재생장치.
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