KR20080114179A - 데이터 변조 및 복조방법, 변조 및 복조장치, 기록 및재생방법, 및 기록 및 재생장치 - Google Patents

데이터 변조 및 복조방법, 변조 및 복조장치, 기록 및재생방법, 및 기록 및 재생장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 데이터 변조방법은 소스 데이터의 최하위 비트(least significant bit, LSB)를 근거로 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계 및 선택된 연산 방법에 따라 소스 데이터로부터 변조 데이터를 생성하는 단계를 포함한다.
Figure P1020070063510
변조, 복조, 엔코딩, 디코딩, 기록매체, 기록장치, 룩업테이블

Description

데이터 변조 및 복조방법, 변조 및 복조장치, 기록 및 재생방법, 및 기록 및 재생장치{DATA MODULATION AND DEMODULATION METHOD, MODULATOR AND DEMODULATOR, RECORDING AND REPRODUCING METHOD, AND RECORDING AND REPRODUCING APPARATUS}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 변조방법을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 변조방법의 제1 연산방법을 나타낸 개념도이다.
도 3은 제1 연산방법에 따른 결과를 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 변조방법의 제2 연산방법을 나타낸 개념도이다.
도 5는 제2 연산방법에 따른 결과를 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 변조방법의 제3 연산방법을 나타낸 개념도이다.
도 7은 제3 연산방법에 따른 결과를 나타낸 개념도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 변조방법의 제4 연산방법에 따른 룩업 테이블의 개념도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 복조방법을 나타낸 개념도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 복조방법의 제1 연산방법을 나타낸 개념도 이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 복조방법의 제2 연산방법을 나타낸 개념도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 복조방법의 제3 연산방법을 나타낸 개념도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 기록재생 장치의 개략도이다.
본 발명은 데이터 변조 및 복조방법, 데이터 변조 및 복조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 기록매체에 기록할 데이터를 일정한 코드 레이트로 변조하고, 기록된 데이터를 복조하는 데이터 변조 및 복조방법, 데이터 변조 및 복조장치에 관한 것이다.
일반적으로, 광 기록매체는 그 기록면에 1,0의 데이터를 기록함으로써 정보를 저장한다. 그러나 이러한 2진 신호를 그대로 광 기록매체의 기록면에 기록할 경우 오류의 발생 정도가 높아 진다. 따라서 광 기록매체의 데이터 기록에 있어서, 일반적으로 변조 코드(modulation code)를 이용하여 기록면에 정보를 기록한다.
일반적으로 변조 코드를 생성하기 위한 변조방법은 소스 데이터와 변조 데이터가 매칭되어 기록된 룩업 테이블을 사용한다. 그런데 이러한 변조방법은 매 기 록 및 재생 시에 룩업 테이블의 서치를 위한 연산이 사용되므로 연산량이 매우 큰 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 연산량 소모를 줄여 고속으로 변조 및 복조가 가능한 데이터 변조 및 복조방법, 및 데이터 변조 및 복조장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 데이터 변조방법은 소스 데이터의 최하위 비트(least significant bit, LSB)를 근거로 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계 및 선택된 연산 방법에 따라 소스 데이터로부터 변조 데이터를 생성하는 단계를 포함한다.
복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계는 최하위 비트에 포함된 0과 1의 개수를 근거로 할 수 있다.
소스 데이터는 6비트의 데이터이고, 변조 데이터는 8비트의 데이터이며, 최하위 비트는 소스 데이터의 최하위 4비트일 수 있다.
복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계에서, 최하위 비트가 2개의 1과 2개의 0을 포함하는 경우 제1 연산방법을 선택하고, 제1 연산방법은 소스 데이터의 최상위 2비트를 반전시켜 변조데이터의 최상위 2비트를 형성하는 단계 및 소스 데이터를 변조 데이터의 최하위 6비트로 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계에서, 최하위 비트가 1개 의 1과 3개의 0을 포함하는 경우 제2 연산방법을 선택하고, 제2 연산방법은 소스 데이터의 최상위 2비트를 2/4 디코딩하고 이를 반전시켜 변조데이터의 최상위 4비트를 형성하는 단계 및 소스 데이터의 최하위 4비트를 변조 데이터의 최하위 4비트로 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계에서, 최하위 비트가 3개의 1과 1개의 0을 포함하는 경우 제3 연산방법을 선택하고, 제3 연산방법은 소스 데이터의 최상위 2비트를 2/4 디코딩하여 변조데이터의 최상위 4비트를 형성하는 단계 및 소스 데이터의 최하위 4비트를 변조 데이터의 최하위 4비트로 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계에서, 최하위 비트가 4개의 1 또는 4개의 0을 포함하는 경우, 1:1 룩업 테이블(lookup table)을 사용하는 제4 연산방법을 선택할 수 있다.
이때, 변조 데이터는 4개의 1과 4개의 0을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 데이터 복조방법은 변조 데이터의 최하위 비트를 근거로 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계 및 선택된 연산 방법에 따라 변조 데이터로부터 복조 데이터를 생성하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 데이터 변조장치는 소스 데이터의 최하위 비트를 근거로 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 제어부 및 제어부가 선택한 연산 방법에 따라 변조 데이터로부터 복조 데이터를 생성하는 연산부를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 데이터 복조장치는 변조 데이터의 최하위 비트를 근거 로 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 제어부 및 제어부가 선택한 연산 방법에 따라 변조 데이터로부터 복조 데이터를 생성하는 연산부를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 데이터 기록방법은 소스 데이터의 최하위 비트(least significant bit, LSB)를 근거로 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계, 선택된 연산 방법에 따라 소스 데이터로부터 변조 데이터를 생성하는 단계 및 변조 데이터를 기록매체에 저장하는 단계를 포함한다.
이때, 기록매체는 홀로그래피를 이용한 기록매체일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 데이터 재생방법은 변조 데이터의 최하위 비트(least significant bit, LSB)를 근거로 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계, 선택된 연산 방법에 따라 변조 데이터로부터 복조 데이터를 생성하는 단계 및 복조 데이터를 독출하는 단계를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 데이터 기록장치는 데이터를 변조하는 변조부 및 데이터를 기록매체에 광을 조사하여 변조부에서 생성된 변조 데이터를 기록매체에 기록하는 광학부를 포함하고, 변조부는 소스 데이터의 최하위 비트(least significant bit, LSB)를 근거로 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 제어부 및 제어부가 선택한 연산 방법에 따라 소스 데이터로부터 변조 데이터를 생성하는 연산부를 포함한다.
한편, 본 발명에 따른 데이터 재생장치는 기록매체에 광을 조사하여 기록된 변조 데이터를 판독하는 광학부 및 광학부에서 판독된 변조 데이터를 복조하는 복조부를 포함하고, 복조부는 변조 데이터의 최하위 비트를 근거로 복수의 연산 방법 들 중 어느 하나를 선택하는 제어부 및 제어부가 선택한 연산 방법에 따라 변조 데이터로부터 복조 데이터를 생성하는 연산부를 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이하에서, "기록매체"라 함은, 데이터가 기록되어 있거나 기록하는 것이 가능한 모든 매체를 의미하며, 일례로 광디스크일 수 있다. 또한, "기록장치" 및 "재생장치"는 각각 기록 또는 재생만이 가능한 장치뿐만 아니라 상기한 기록매체를 이용하여 기록과 재생이 모두 가능한 장치를 포함한다. 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 홀로그램을 이용하는 기록재생 장치를 예로 들어 설명하나, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 변조방법을 나타낸 개략도이다. 도시한 바와 같이, 먼저 변조하려는 소스 데이터의 최하위 비트(least significant bit, LSB)를 근거로 연산방법을 선택한다.
본 실시예에 따른 변조방법에서는 6비트의 소스 데이터를 8비트의 변조 데이터로 변조한다. 이때, 연산방법을 선택하는 근거가 되는 소스 데이터의 최하위 비트는 소스 데이터의 최하위 4비트가 된다. 보다 상세하게, 소스 데이터의 최하위 4비트에 포함되는 1과 0의 개수에 따라 연산방법이 달라지게 된다.
본 실시예에 따른 변조방법에서, 소스 데이터의 최하위 4비트에 1과 0이 각 각 2개 포함되는 경우에는 제1 연산방법을 선택한다. 또한, 1개의 1과 3개의 0이 포함되는 경우에는 제2 연산방법을 선택한다. 또한, 3개의 1과 1개의 0이 포함되는 경우에는 제3 연산방법을 선택한다. 또한, 4개의 1 또는 4개의 0이 포함되는 경우에는 별도의 룩업 테이블을 이용한 제4 연산방법을 선택한다.
이하에서는 각각의 연산방법에 대하여 상세하게 설명하도록 한다. 도 2는 상기한 제1 연산방법의 개략도이다. 이하의 도면에서 흑으로 표시된 블록은 1을 의미하고, 백으로 표시된 블록은 0을 의미한다. 전술한 바와 같이, 제1 연산방법은 6비트로 이루어지는 소스 데이터의 최하위 4비트에 각각 2개의 1과 0이 포함되는 경우에 사용된다.
제1 연산방법은 먼저, 소스 데이터의 최상위 2비트를 반전시킨다. 즉, 도면에 예시한 바와 같이, 00을 11로 변환한다. 이와 같이 반전된 최상위 2비트는 변조 데이터의 최상위 2비트가 된다.
또한, 변조 데이터의 최하위 6비트는 소스 데이터를 그대로 사용하게 된다. 즉, 도 1에서와 같이, 소스 데이터가 001100인 경우, 변조 데이터는 11001100이 된다. 도 3은 이와 같은 제1 연산방법에 따라 소스 데이터를 변조한 결과를 나타낸다.
도 4는 상기한 제2 연산방법을 나타낸 개략도이다. 전술한 바와 같이, 제2 연산방법은 6비트로 이루어지는 소스 데이터의 최하위 4비트에 각각 1개의 1과 3개의 0이 포함되는 경우에 사용된다.
제2 연산방법은 먼저, 소스 데이터의 최상위 4비트를 2X4 디코딩(decoding) 한다. 즉, 도면에 예시한 바와 같이, 00을 0001로 변환한다. 이와 같이 디코딩된 최상위 4비트를 반전시켜 즉, 0001을 1110으로 변환하고 이는 변조 데이터의 최상위 4비트가 된다.
또한, 변조 데이터의 최하위 4비트는 소스 데이터의 최하위 4비트를 그대로 사용하게 된다. 즉, 이와 같은 방법에 따라 소스 데이터가 001000인 경우, 변조 데이터는 11101000이 된다. 도 5는 이와 같은 제2 연산방법에 따라 소스 데이터를 변조한 결과를 나타낸다.
도 6은 상기한 제3 연산방법을 나타낸 개략도이다. 전술한 바와 같이, 제3 연산방법은 6비트로 이루어지는 소스 데이터의 최하위 4비트에 각각 3개의 1과 1개의 0이 포함되는 경우에 사용된다.
제3 연산방법은 소스 데이터의 최상위 2비트를 2X4 디코딩시킨다. 즉, 도면에 예시한 바와 같이, 11을 1000으로 변환한다. 이와 같이 디코딩된 값은 변조 데이터의 최상위 4비트가 된다.
또한, 변조 데이터의 최하위 4비트는 소스 데이터의 최하위 4비트를 그대로 사용하게 된다. 이와 같은 방법에 따라, 소스 데이터가 110111인 경우, 변조 데이터는 10000111이 된다. 도 7은 이와 같은 제3 연산방법에 따라 소스 데이터를 변조한 결과를 나타낸다.
도 8은 상기한 제4 연산방법에 따른 룩업 테이블을 도시하고 있다. 룩업 테이블은 불규칙 패턴을 예시한 것으로, 변조는 이와 같이 소스 데이터와 변조 데이터가 일대 일로 매칭되는 룩업 테이블에 기반하여 이루어지게 된다.
이와 같은 변조방법에 의하면, 룩업 테이블을 기반으로 하는 변조방법에 비해 연산량 소모가 크게 낮아지게 된다. 따라서 고속으로 변조 및 복조를 수행할 수 있게 된다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 복조방법을 나타낸 개략도이다. 도시한 바와 같이, 먼저 복조하려는 변조 데이터의 최하위 비트(least significant bit, LSB)를 근거로 연산방법을 선택한다.
본 실시예에 따른 복조방법에서는 8비트의 변조 데이터를 6비트의 복조 데이터로 변조한다. 이때, 연산방법을 선택하는 근거가 되는 변조 데이터의 최하위 비트는 소스 데이터의 최하위 4비트가 된다. 보다 상세하게, 변조 데이터의 최하위 4비트에 포함되는 1과 0의 개수에 따라 연산방법이 달라지게 된다.
본 실시예에 따른 복조방법에서, 변조 데이터의 최하위 4비트에 1과 0이 각각 2개 포함되는 경우에는 복조방법의 제1 연산방법을 사용한다. 또한, 1개의 1과 3개의 0이 포함되는 경우에는 복조방법의 제2 연산방법을 사용한다. 또한, 3개의 1과 1개의 0이 포함되는 경우에는 복조방법의 제3 연산방법을 사용한다. 또한, 4개의 1 또는 4개의 0이 포함되는 경우에는 상술한 변조방법의 룩업 테이블을 역으로 이용하는 복조방법의 제4 연산방법을 사용한다.
본 발명의 실시예에 따른 복조방법은 상술한 변조방법을 역으로 행하여 이루어질 수 있다. 따라서 복조방법의 각 연산방법은 상술한 변조방법의 각 연산방법을 역으로 수행한다. 예를 들어, 복조방법의 제1 연산방법은 상술한 변조방법의 제1 연산방법을 역으로 수행한다.
이하에서는 각각의 연산방법에 대하여 상세하게 설명하도록 한다. 도 10은 제1 연산방법의 개략도이다. 전술한 바와 같이, 제1 연산방법은 8비트로 이루어지는 변조 데이터의 최하위 4비트에 각각 2개의 1과 0이 포함되는 경우에 사용된다.
제1 연산방법은 변조 데이터의 최상위 2비트를 제거함으로써 이루어진다. 즉, 도면에 예시한 바와 같이, 즉, 도 10에서와 같이, 변조 데이터가 11001100인 경우, 복조 데이터는 001100이 된다. 이와 같은 연산방법의 결과는 전술한 도 3에 나타나 있다.
도 11은 제2 연산방법을 나타낸 개략도이다. 전술한 바와 같이, 제2 연산방법은 8비트로 이루어지는 변조 데이터의 최하위 4비트에 각각 1개의 1과 3개의 0이 포함되는 경우에 사용된다.
제2 연산방법은 먼저, 변조 데이터의 최상위 4비트를 반전시켜 2X4 인코딩(encoding)한다. 즉, 도면에 예시한 바와 같이, 1110을 0001로 변환하고, 이를 00으로 변환한다. 한편, 복조 데이터의 최하위 4비트는 변조 데이터의 최하위 4비트를 그대로 사용하게 된다. 즉, 이와 같은 방법에 따라 변조 데이터가 11101000인 경우, 복조 데이터는 001000이 된다. 이와 같은 제2 연산방법에 따른 결과는 도 5에 나타나 있다.
도 12는 제3 연산방법을 나타낸 개략도이다. 전술한 바와 같이, 제3 연산방법은 8비트로 이루어지는 변조 데이터의 최하위 4비트에 각각 3개의 1과 1개의 0이 포함되는 경우에 사용된다.
제3 연산방법은 변조 데이터의 최상위 4비트를 2X4 인코딩시킨다. 즉, 도면에 예시한 바와 같이, 1000을 10으로 변환한다. 이와 같이 디코딩된 값은 복조 데이터의 최상위 2비트가 된다.
또한, 복조 데이터의 최하위 4비트는 변조 데이터의 최하위 4비트를 그대로 사용하게 된다. 이와 같은 방법에 따라, 변조 데이터가 10000111인 경우, 변조 데이터는 110111이 된다. 이와 같은 제3 연산방법에 따른 결과는 도 7에 나타나 있다.
상기한 바와 같이, 도 8은 제4 연산방법에 따른 룩업 테이블을 도시하고 있다. 룩업 테이블은 불규칙 패턴을 예시한 것으로, 복조 또한 이와 같이 변조 데이터와 복조 데이터가 일대 일로 매칭되는 룩 업 테이블에 기반하여 이루어지게 된다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 기록재생 장치를 나타낸 개략도이다. 본 실시예에서는 홀로그래픽을 이용한 기록재생 장치를 예로서 설명한다. 다만, 본 발명의 기록재생 장치가 여기에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 다른 종류의 기록재생 장치에도 적용이 가능함은 당업자에게 자명하다.
도 13에 도시한 바와 같이, 본 발명의 데이터 기록재생 장치는 광학부(100), 변조부(200), 및 복조부(300)를 포함한다.
이때, 광학부(100)는 광원(10), 제1 및 제2 광분할부(12, 14), 기준광 조절부(16), 광변조부(18), 이미지 센서(20), 광학제어부(22)를 포함한다.
광원(10)은 간섭성이 매우 높은 광, 예를 들어 레이저빔과 같은 광을 발생시 키는 기체 레이저, 고체 레이저, 반도체 레이저, 또는 반도체 다이오드 등으로 구성될 수 있다. 도시하지 않았으나, 광원(10)에서 출력된 광이 분산되지 않도록 모아주는 콜리메이션 렌즈(collimation lens)가 광원(10)의 출력 단 측에 배치될 수 있다.
제1 광분할부(12)는 광원(10)에서 출력된 광을 받아 신호광 및 기준광으로 분할한다. 제1 광분할부(12)는 하나 이상의 투명기판과 광을 회절시키는 하나 이상의 격자층(grating layer)으로 구성되거나, 또는 광의 일부를 반사하고 나머지를 통과시키는 거울로 구성될 수 있다.
변조부(200)는 PC, 호스트, 또는 메인 제어 장치로부터 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 기록매체(400)에 기록될 수 있는 형태로 변조한다. 변조부(200)에 의한 구체적인 변조방법은 전술한 바 있으므로, 여기에서는 그 설명을 생략하도록 한다.
광변조부(18)는 변조부(200)에서 출력되는 변조 데이터들을 패턴화하고 제1 광분할부(12)에서 출력된 신호광에 변조 데이터들을 포함시킨 후, 신호광을 기록매체(400)에 주사한다. 예를 들어, 광변조부(18)는 기록매체(400)에 주사되는 신호광에 흑백의 도트 패턴으로 표현되는 2진 데이터를 포함시킨다.
기준광 조절부(16)는 제2 광분할부(14)로부터 기준광을 전달받고, 광학제어부(22)의 명령에 따라 기준광의 입사각도, 방향, 파장, 위상 등을 조절하여 기록매체(400)에 조사한다. 기준광 조절부(16)는 데이터를 기록 또는 재생하기 위해 기준광의 각도를 다중화(multiplex)시킬 수 있다.
여기서 다중화란, 기록매체(400)의 일정영역에 주사되는 기준광의 입사각도를 연속적으로 변화시키면서 데이터를 기록 또는 재생하는 것을 말한다. 이 방법을 이용하면 2진 데이터의 페이지 단위로 구성되는 수백 내지 수천 개의 홀로그램을 같은 장소에 저장할 수 있다. 즉, 기록매체(400)에 많은 데이터를 페이지 단위로 기록 또는 재생함으로써 높은 저장 밀도로 데이터를 기록 또는 재생하는 것이 가능하게 된다. 기준광 조절부(16)는 기준광의 입사각도 또는 방향을 조절하기 위해 기준광을 반사하는 미러(mirror)와 광학제어부(22)의 명령에 따라 미러를 회전시키거나 또는 이동시키는 미러 구동부를 포함한다.
기준광 조절부(16)에서 주사된 기준광은 기록매체(400)에 기록된 데이터의 간섭무늬에 의해 회절된다. 따라서, 기록매체(400)를 통과하거나 기록매체(400)에 의해 회절된 기준광은 기록매체(400)에 기록된 데이터 이미지를 포함한다.
광학제어부(22)는 검출된 광 세기를 근거로 하여 데이터 이미지를 촬영할 시점을 판단한다. 기록매체(400)에 주사되는 기록광의 입사각도가 바뀌는 동안, 기록매체(400)에 기록된 데이터 이미지가 읽혀질 수 있는 입사각도에 가까워질수록 검출되는 광의 세기는 증가한다. 따라서, 광학제어부(22)는 광검출소자 또는 이미지 센서(20)에 의해 검출된 광의 세기를 이용하여 데이터 이미지를 정확하게 촬영할 수 있는 시점을 알 수 있다. 예를 들어, 광학제어부(22)는 검출된 광 세기가 최대값이 될 때를 데이터 이미지를 촬영할 시점으로 판단한다.
이미지 센서(20)는 CCD(charge-coupled device) 등과 같은 반도체 촬상소자로 구성될 수 있다. 이미지 센서(20)는 광학제어부(22)에서 출력되는 제어 신호를 수신하고, 수신된 제어 신호에 따라 기록매체(400)를 통과하거나 회절된 재생광으로부터 데이터 이미지를 촬영한다. 도 13에 도시된 이미지 센서(20)는 기록매체(400)를 통과하는 데이터 이미지를 촬영하도록 배치된다. 그러나, 이미지 센서(20)는 기준광에 반응하여 기록매체(400)로부터 반사되는 방향으로 발생하는 재생광(데이터 이미지)을 수신하도록 배치될 수도 있다. 이미지 센서(20)는 촬영된 데이터 이미지를 N bits 단위의 아날로그 신호로 출력한다.
복조부(300)는 이미지 센서(20)에서 출력되는 아날로그 신호의 각 비트를 신호 세기에 따라 "1" 또는 "0"으로 판단한다. 따라서, 복조부(300)는 1과 0으로 표현되는 N bits의 데이터를 얻게 된다. 그리고, 복조부(300)는 전술한 복조방법에 따라 복조 데이터를 생성한다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
상기와 같이 본 발명에 따른 변조 및 복조방법, 변조 및 복조장치에 의하면, 변조 및 복조 시 연산량이 감소되어 연산 속도가 증가되고, 룩 업 테이블을 사용하는 구간을 최소화하여 메모리의 사용용량을 감소시키는 효과를 갖는다.
또한, 간략화된 수식화로 집적회로의 구성 시 적은 면적을 사용하게 되고, 적은 열량 및 적은 게이트를 사용하는 효과를 갖는다.

Claims (38)

  1. 소스 데이터의 최하위 비트(least significant bit, LSB)를 근거로 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 연산 방법에 따라 상기 소스 데이터로부터 변조 데이터를 생성하는 단계
    를 포함하는 데이터 변조방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계는 상기 최하위 비트에 포함된 0과 1의 개수를 근거로 하는 데이터 변조방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 소스 데이터는 6비트의 데이터이고, 상기 변조 데이터는 8비트의 데이터이며, 상기 최하위 비트는 상기 소스 데이터의 최하위 4비트인 데이터 변조방법.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계에서, 상기 최하위 비트가 2개의 1과 2개의 0을 포함하는 경우 제1 연산방법을 선택하고,
    상기 제1 연산방법은,
    상기 소스 데이터의 최상위 2비트를 반전시켜 상기 변조데이터의 최상위 2비트를 형성하는 단계; 및
    상기 소스 데이터를 상기 변조 데이터의 최하위 6비트로 형성하는 단계
    를 포함하는 데이터 변조방법.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계에서, 상기 최하위 비트가 1개의 1과 3개의 0을 포함하는 경우 제2 연산방법을 선택하고,
    상기 제2 연산방법은,
    상기 소스 데이터의 최상위 2비트를 2/4 디코딩하고 이를 반전시켜 상기 변조데이터의 최상위 4비트를 형성하는 단계; 및
    상기 소스 데이터의 최하위 4비트를 상기 변조 데이터의 최하위 4비트로 형성하는 단계
    를 포함하는 데이터 변조방법.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계에서, 상기 최하위 비트가 3개의 1과 1개의 0을 포함하는 경우 제3 연산방법을 선택하고,
    상기 제3 연산방법은,
    상기 소스 데이터의 최상위 2비트를 2/4 디코딩하여 상기 변조데이터의 최상 위 4비트를 형성하는 단계; 및
    상기 소스 데이터의 최하위 4비트를 상기 변조 데이터의 최하위 4비트로 형성하는 단계
    를 포함하는 데이터 변조방법.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계에서, 상기 최하위 비트가 4개의 1 또는 4개의 0을 포함하는 경우, 1:1 룩업 테이블(lookup table)을 사용하는 제4 연산방법을 선택하는 데이터 변조방법.
  8. 제3 항 내지 제7 항에 있어서,
    상기 변조 데이터는 4개의 1과 4개의 0을 포함하는 데이터 변조방법.
  9. 변조 데이터의 최하위 비트를 근거로 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 연산 방법에 따라 상기 변조 데이터로부터 복조 데이터를 생성하는 단계
    를 포함하는 데이터 복조방법.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계는 상기 최하위 비트에 포함된 0과 1의 개수를 근거로 하는 데이터 복조방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 변조 데이터는 8비트의 데이터이고, 상기 복조 데이터는 6비트의 데이터이며, 상기 최하위 비트는 상기 변조 데이터의 최하위 4비트인 데이터 복조방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계에서, 상기 최하위 비트가 2개의 1과 2개의 0을 포함하는 경우 제1 연산방법을 선택하고,
    상기 제1 연산방법은 상기 변조 데이터의 최하위 6비트를 상기 복조 데이터로 형성하는 데이터 복조방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계에서, 상기 최하위 비트가 1개의 1과 3개의 0을 포함하는 경우 제2 연산방법을 선택하고,
    상기 제2 연산방법은,
    상기 변조 데이터의 최상위 4비트를 반전시키고, 2/4 엔코딩하여 상기 복조 데이터의 최상위 2비트를 형성하는 단계; 및
    상기 변조 데이터의 최하위 4비트를 상기 복조 데이터의 최하위 4비트로 형 성하는 단계
    를 포함하는 데이터 복조방법.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계에서, 상기 최하위 비트가 3개의 1과 1개의 0을 포함하는 경우 제3 연산방법을 선택하고,
    상기 제3 연산방법은,
    상기 변조 데이터의 최상위 4비트를 2/4 엔코딩하여 상기 복조 데이터의 최상위 2비트를 형성하는 단계; 및
    상기 변조 데이터의 최하위 4비트를 상기 복조 데이터의 최하위 4비트로 형성하는 단계
    를 포함하는 데이터 복조방법.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계에서, 상기 복조 데이터의 최하위 4비트가 4개의 1 또는 4개의 0을 포함하는 경우, 1:1 룩업 테이블(lookup table)을 사용하는 제4 연산방법을 선택하는 데이터 복조방법.
  16. 제9 항 내지 제15 항에 있어서,
    상기 변조 데이터는 4개의 1과 4개의 0을 포함하는 데이터 복조방법.
  17. 소스 데이터의 최하위 비트(least significant bit, LSB)를 근거로 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 제어부; 및
    상기 제어부가 선택한 연산 방법에 따라 상기 소스 데이터로부터 변조 데이터를 생성하는 연산부
    를 포함하는 데이터 변조장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 최하위 비트에 포함된 0과 1의 개수를 근거로 상기 연산 방법을 선택하는 데이터 변조장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 소스 데이터는 6비트의 데이터이고, 상기 변조 데이터는 8비트의 데이터이며, 상기 최하위 비트는 상기 소스 데이터의 최하위 4비트인 데이터 변조장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 최하위 비트가 2개의 1과 2개의 0을 포함하는 경우, 상기 제어부는 제1 연산방법을 선택하고, 상기 연산부는 상기 소스 데이터의 최상위 2비트를 반전시켜 상기 변조데이터의 최상위 2비트를 형성하고, 상기 소스 데이터를 상기 변조 데이터의 최하위 6비트로 형성하는 데이터 변조장치.
  21. 제19 항에 있어서,
    상기 최하위 비트가 1개의 1과 3개의 0을 포함하는 경우, 상기 제어부는 제2 연산방법을 선택하고, 상기 연산부는 상기 소스 데이터의 최상위 2비트를 2/4 디코딩하고 이를 반전시켜 상기 변조데이터의 최상위 4비트를 형성하고, 상기 소스 데이터의 최하위 4비트를 상기 변조 데이터의 최하위 4비트로 형성하는 데이터 변조장치.
  22. 제19 항에 있어서,
    상기 최하위 비트가 3개의 1과 1개의 0을 포함하는 경우, 상기 제어부는 제3 연산방법을 선택하고, 상기 연산부는 상기 소스 데이터의 최상위 2비트를 2/4 디코딩하여 상기 변조데이터의 최상위 4비트를 형성하고, 상기 소스 데이터의 최하위 4비트를 상기 변조 데이터의 최하위 4비트로 형성하는 데이터 변조장치.
  23. 제19 항에 있어서,
    상기 최하위 비트가 4개의 1 또는 4개의 0을 포함하는 경우, 상기 제어부는 1:1 룩업 테이블(lookup table)을 사용하는 제4 연산방법을 선택하는 데이터 변조장치.
  24. 제17 항 내지 제23 항에 있어서,
    상기 변조 데이터는 4개의 1과 4개의 0을 포함하는 데이터 변조장치.
  25. 변조 데이터의 최하위 비트를 근거로 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 제어부; 및
    상기 제어부가 선택한 연산 방법에 따라 상기 변조 데이터로부터 복조 데이터를 생성하는 연산부
    를 포함하는 데이터 복조장치.
  26. 제25 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 최하위 비트에 포함된 0과 1의 개수를 근거로 상기 연산 방법을 선택하는 데이터 복조장치.
  27. 제26 항에 있어서,
    상기 변조 데이터는 8비트의 데이터이고, 상기 복조 데이터는 6비트의 데이터이며, 상기 최하위 비트는 상기 변조 데이터의 최하위 4비트인 데이터 복조장치.
  28. 제27 항에 있어서,
    상기 최하위 비트가 2개의 1과 2개의 0을 포함하는 경우, 상기 제어부는 제1 연산방법을 선택하고, 상기 연산부는 상기 변조 데이터의 최하위 6비트를 상기 복조 데이터로 형성하는 데이터 복조장치.
  29. 제27 항에 있어서,
    상기 최하위 비트가 1개의 1과 3개의 0을 포함하는 경우, 상기 제어부는 제2 연산방법을 선택하고, 상기 연산부는 상기 변조 데이터의 최상위 4비트를 반전시키고, 2/4 엔코딩하여 상기 복조 데이터의 최상위 2비트를 형성하고, 상기 변조 데이터의 최하위 4비트를 상기 복조 데이터의 최하위 4비트로 형성하는 데이터 복조장치.
  30. 제27 항에 있어서,
    상기 최하위 비트가 3개의 1과 1개의 0을 포함하는 경우, 상기 제어부는 제3 연산방법을 선택하고, 상기 연산부는 상기 변조 데이터의 최상위 4비트를 2/4 엔코딩하여 상기 복조 데이터의 최상위 2비트를 형성하고, 상기 변조 데이터의 최하위 4비트를 상기 복조 데이터의 최하위 4비트로 형성하는 데이터 복조장치.
  31. 제27 항에 있어서,
    상기 복조 데이터의 최하위 4비트가 4개의 1 또는 4개의 0을 포함하는 경우, 상기 제어부는 1:1 룩업 테이블(lookup table)을 사용하는 제4 연산방법을 선택하는 데이터 복조장치.
  32. 제25 항 내지 제31 항에 있어서,
    상기 변조 데이터는 4개의 1과 4개의 0을 포함하는 데이터 복조장치.
  33. 소스 데이터의 최하위 비트(least significant bit, LSB)를 근거로 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계;
    상기 선택된 연산 방법에 따라 상기 소스 데이터로부터 변조 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 변조 데이터를 기록매체에 저장하는 단계
    를 포함하는 데이터 기록방법.
  34. 제33 항에 있어서,
    상기 기록매체는 홀로그래피를 이용한 기록매체인 데이터 기록방법.
  35. 변조 데이터의 최하위 비트(least significant bit, LSB)를 근거로 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 단계;
    상기 선택된 연산 방법에 따라 상기 변조 데이터로부터 복조 데이터를 생성하는 단계; 및
    상기 복조 데이터를 독출하는 단계
    를 포함하는 데이터 재생방법.
  36. 제35 항에 있어서,
    상기 기록매체는 홀로그래피를 이용한 기록매체인 데이터 재생방법.
  37. 데이터를 변조하는 변조부; 및
    데이터를 기록매체에 광을 조사하여 상기 변조부에서 생성된 변조 데이터를 상기 기록매체에 기록하는 광학부
    를 포함하고,
    상기 변조부는,
    소스 데이터의 최하위 비트(least significant bit, LSB)를 근거로 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 제어부; 및
    상기 제어부가 선택한 연산 방법에 따라 상기 소스 데이터로부터 변조 데이터를 생성하는 연산부
    를 포함하는 데이터 기록장치.
  38. 기록매체에 광을 조사하여 기록된 변조 데이터를 판독하는 광학부; 및
    상기 광학부에서 판독된 상기 변조 데이터를 복조하는 복조부
    를 포함하고,
    상기 복조부는,
    상기 변조 데이터의 최하위 비트를 근거로 복수의 연산 방법들 중 어느 하나를 선택하는 제어부; 및
    상기 제어부가 선택한 연산 방법에 따라 상기 변조 데이터로부터 복조 데이 터를 생성하는 연산부
    를 포함하는 데이터 재생장치.
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