KR100196927B1 - 디지털 영상신호 기록/재생장치의 오류정정방법 - Google Patents

디지털 영상신호 기록/재생장치의 오류정정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 영상신호 기록/재생장치의 오류정정방법에 관한 것이다. 본 발명은 오류정정순서를 변경하여 하나의 ECC블럭 데이터에 대한 오류정정시간을 절감함과 동시에, 동일한 시간내에 오류정정되는 데이터수를 증대시킴으로써, 프로그램의 처리속도를 향상시키는데 그 목적이 있다. 따라서, RS부호화방식에 의해 배열된 디지털 데이터와, 상기 데이터에 발생한 오류를 정정할 수 있도록 상기 데이터에 할당된 PO코드워드와, 상기 데이터와 상기 PO코드워드에 발생한 오류를 정정할 수 있도록 상기 데이터와 상기 PO코드워드에 할당된 PI코드워드로 구성된 ECC블럭을 복호화하는 과정에서의 오류정정방법에 있어서: 하나의 ECC블럭 데이터에 포함된 상기 PO코드워드에 대한 오류정정과정을 수행한 후, 상기 PI코드워드에 대한 오류정정과정을 수행하도록 한 디지털 영상신호 기록/재생장치의 오류정정방법을 제시하였다.

Description

디지털 영상신호 기록/재생장치의 오류정정방법
본 발명은 디지털 영상신호 기록/재생장치의 오류정정(Error Correction)방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디지털 비디오 디스크 플레이어(Digital Video Disc Player: 이하, 'DVDP'라 약칭함)등과 같은 디지털 영상신호 기록/재생장치에 있어서, 디지털 비디오 디스크(Digital Video Disc: 이하, 'DVD'라 약칭함)에 저장된 오류정정코드블럭 데이터(Error Correcting Code Block Data: 이하, 'ECC블럭 데이터'라 약칭함)에 대한 오류정정과정을 변경한 디지털 영상신호 기록/재생장치의 오류정정방법에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 전술한 ECC블럭에 대하여 PO코드워드(Parity Outer Codeword)의 오류정정과정을 먼저 수행하고, PI코드워드(Parity Inner Codeword)의 오류정정과정을 나중에 수행하도록 한 디지털 영상신호 기록/재생장치의 오류정정방법에 관한 것이다.
일반적으로, DVD등과 같은 디지털 영상신호 기록/재생장치에는 기록/재생헤드, 광 픽업(Pick-up)의 오염, 기록매체(디스크)의 결함 및 손상 등으로 인하여 대규모의 연집오류가 발생하기 쉽다. 따라서, 디지털 영상신호 기록/재생과정에서는 이러한 연집오류에 대한 대책이 매우 중요하다.
연집오류에 대한 대책에는 다양한 방식들이 있으나, 인터리브(Interleave)가 가장 보편적으로 사용되고 있다. 인터리브는 연속되는 디지털데이터의 워드(Word)배열을 일정한 규칙에 따라 분산시켜, 초기에 인접하여 존재했던 비트끼리 서로 인접하지 않도록 재배열(Scramble)하여 기록하는 방식이다. 이처럼 데이터를 인터리브방식으로 기록하면, 집중적이고, 연속적으로 발생하는 연집오류를 분산시켜 산발오류화할 수 있기 때문에 시스템의 오류검출 및 정정능력을 대폭 향상시킬 수 있다.
통상적인 DVDP의 동작을 보면, 데이터를 입력받아 오류로부터 입력데이터를 보호하기 위한 부가정보(Redundancy)를 입력데이터에 첨가하고 입력데이타와 부가정보를 DVD 등과 같은 기록매체에 기록하는 부호화과정과, 기록매체에 기록된 데이터를 판독하여 부가정보를 참조함으로써 저장과 재생시에 발생할 수 있는 각종 오류로부터 데이터를 보호하여 원래의 데이터를 복구하는 복호화과정으로 이루어진다.
여기서, 부가정보는 데이터의 오류를 정정할 수 있도록 PO(Parity Outer)와 PI(Parity inner)로 이루어진다. 데이터와 부가정보가 함께 포함된 하나의 ECC블럭 데이터포맷이 도 1에 도시되어 있다.
ECC블럭이란, 데이터 중에 오류가 있을 때 그것을 정정할 수 있도록 구성된 부호로서, 데이터에 포함되어 있는 오류를 검출하고 수정할 수 있도록 조립된 코드(데이터＋PO＋PI), 또는 중복정보를 표현하고 일정한 규칙에 의하여 받아들일 수 있는 표현과 받아들일 수 없는 표현 내에 노이즈(Noise) 또는 기타의 원인에 의하여 오류가 생겼을 때 그것을 검출할 수 있을 뿐만 아니라, 오류를 포함한 표현이 원래의 받아들여져야 할 표현과 등가인 몇 개의 표현 가운데 하나라면 그 오류를 수정할 수 있는 코드를 말한다.
이러한 ECC블럭은 1960년에 리드(I. S. Reed)와 솔로몬(G. Solomon)에 의해 제안된 RS 부호화방식에 따라 그 포맷이 결정되고, RS 복호화방식에 따라 해당 데이터의 오류가 정정된다. RS 부호화 및 복호화방식에 따르면, 연집오류와 산발오류를 동시에 정정할 수 있는 장점이 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 하나의 ECC블럭은 가로(Horizontal)방향으로 182개의 PI코드워드(172개의 데이터＋10개의 패리티)가 존재하고, 세로(Vertical)방향으로 208개의 PO코드워드(192개의 데이터＋16개의 패리티)가 존재한다.
통상적인 부호화(Encoding)과정은 PO코드워드에 대한 부호화과정을 먼저 수행한 후, PI코드워드에 대한 부호화과정을 나중에 수행하도록 설계되어 있다. 이러한 이유로 해서, 복호화(Decoding)과정은 전술한 부호화과정에 대하여 역순으로 수행된다. 즉, 복호화과정에서는 PI코드워드에 대한 복호화과정을 먼저 수행한 후, PO코드워드에 대한 복호화과정을 나중에 수행하도록 설계되어 있다. 또한, 하나의 ECC블럭단위에 대하여 매회 오류정정을 수행한 후, 전체 에러플래그(Error Flag)를 체크하여 에러플래그가 '1'로 표현된 경우(ECC블럭내에 오류가 존재하는 경우)에는 다시 PI코드워드에 대한 복호화과정을 수행하도록 설계하였다.
전술한 과정에 대하여 도 2를 참조하여 상세히 설명하면, 먼저, 해당 ECC블럭의 PI코드워드를 208회 정정한다(S1). 이후, 정정된 ECC블럭 데이터의 에러플래그가 '1'(오류가 존재하는 경우)인가를 체크하여(S2), 단계 2(S2)에서 에러플래그가 '1'이 아니라고 판단되면(데이터의 오류정정이 완료되면) PO코드워드의 정정과정을 수행하지 않고 해당 ECC블럭의 오류정정을 종료한 후, 다음 ECC블럭의 오류정정을 수행한다.
만약, 단계 2(S2)에서 에러플래그가 '1'이라고 판단되면, 해당 ECC블럭의 PO코드워드를 182회 정정한다(S3). 이후, 정정된 ECC블럭 데이터의 에러플래그가 '1'(오류가 존재하는 경우)인가를 체크하여(S4), 단계 4(S4)에서 에러플래그가 '1'이 아니라고 판단되면(데이터의 오류정정이 완료되면) 해당 ECC블럭의 오류정정을 종류한 후, 다음 ECC블럭의 오류정정을 수행한다.
만약, 단계 4(S4)에서 에러플래그가 '1'이라고 판단되면, 해당 ECC블럭 데이터의 오류가 모두 정정되지 않았음을 나타내므로, 단계 1(S1)로 귀환하여 단계 1(S1) 이후의 모든 과정을 반복적으로 수행한다.
그러나, DVD와 같이 복잡한 메모리 접속(Access)구조를 갖는 상태에서 실시간으로 에러정정을 수행하여야 하는 경우, 에러정정의 회수가 제한된다. 즉, DVD가 실시간 처리동작을 수행하기 위해서는 오류가 모두 정정될 때까지 계속 오류정정과정을 수행할 수는 없다. 따라서, 실시간 처리동작이 필요한 경우 오류가 잔류하더라도 오류정정과정을 강제로 중지시켜야만 한다.
일반적으로 PI코드워드는 5비트의 오류를 정정할 수 코드워드이며, PO코드워드는 8비트의 오류를 정정할 수 있는 코드워드이다. 통상적인 ECC블럭에 따라 오류를 정정하는 순서는 PI코드워드→PO코드워드→PI코드워드→PO코드워드→…이므로, 이러한 순서에 따라 제한된 시간내에 정정된 오류량은 5＋8＋5＋8＋…비트가 된다. 전술한 오류정정순서에 따르면, PI코드워드의 정정회수는 PO코드워드의 정정회수보다 같거나 큰 값이 된다. 따라서, 동일한 시간내에 PI코드워드→PO코드워드→PI코드워드→…순으로 정정한 경우는 PO코드워드→PI코드워드→PO코드워드→…순으로 정정한 경우보다 비효율적이라는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 오류정정순서를 변경하여 하나의 ECC블럭 데이터에 대한 오류정정시간을 절감함으로써, 프로그램의 처리속도를 향상시킨 디지털 영상신호 기록/재생장치의 오류정정방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 오류정정순서를 변경하여 동일한 시간내에 오류정정되는 데이터수를 증가시키도록 한 디지털 영상신호 기록/재생장치의 오류정정방법을 제공함에 있다.
도 1은 통상적인 RS방식에 따른 디지털 영상신호 기록/재생장치의 1 ECC블럭 데이터포맷을 나타내는 도면,
도 2는 종래의 디지털 영상신호 기록/재생장치의 오류정정과정을 나타내는 동작흐름도,
도 3은 본 발명에 의한 디지털 영상신호 기록/재생장치의 오류정정방법을 수행하기 위한 오류정정장치의 개략적 블럭도,
도 4는 본 발명에 의한 디지털 영상신호 기록/재생장치의 오류정정과정을 나타내는 동작흐름도이다.
＜도면의주요부분에사용된부호의설명＞
1: 저장매체2: ECC(Error Correcting Code)부
3: PO 오류정정 복호부4: 역 셔플링부
5: PI 오류정정 복호부
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, RS부호화방식에 의해 배열된 디지털 데이터와, 상기 데이터에 발생한 오류를 정정할 수 있도록 상기 데이터에 할당된 PO코드워드와, 상기 데이터와 상기 PO코드워드에 발생한 오류를 정정할 수 있도록 상기 데이터와 상기 PO코드워드에 할당된 PI코드워드로 구성된 ECC블럭을 복호화하는 과정에서의 오류정정방법에 있어서: 하나의 ECC블럭 데이터에 포함된 상기 PO코드워드에 대한 오류정정과정을 수행한 후, 상기 PI코드워드에 대한 오류정정과정을 수행하도록 한 디지털 영상신호 기록/재생장치의 오류정정방법에 있다.
본 발명의 특징에 있어서, 상기 PO코드워드에 대한 오류정정과정을 수행한 후, 에러플래그가 존재하지 않으면, 상기 PI코드워드에 대한 오류정정과정을 생략하고, 다음 ECC블럭 데어터에 대한 오류정정과정을 수행하도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 PI코드워드에 대한 오류정정과정을 수행한 후, 에러플래그가 존재하면, 상기 PO코드워드에 대한 오류정정과정으로 귀환하여 상기 PO코드워드에 대한 오류정정과정과 상기 PI코드워드에 대한 오류정정과정을 반복 수행하도록 하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 의한 디지털 영상신호 기록/재생장치의 오류정정방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3에는 본 발명에 의한 디지털 영상신호 기록/재생장치의 오류정정방법을 수행하기 위한 오류정정장치의 개략적 블럭도가 도시되어 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 오류정정장치는, DVD 등과 같은 디지털 영상신호 기록매체에 기록된 ECC블럭 데이터포맷을 순차적으로 인가받아 저장하는 저장매체(1)와, 저장매체(1)에 저장된 복수개의 ECC블럭 데이터포맷 중 하나의 ECC블럭 데이터포맷으로부터 PI코드워드와 PO코드워드를 각각 검출하여 오류정정을 수행한 후 정정된 최종데이터를 출력하는 ECC부(2)로 구성되어 있다.
한편, 전술한 ECC부(2)는, 저장매체(1)로부터 인가된 하나의 ECC블럭으로부터 PO코드워드를 오류정정한 후 PO코드워드로부터 PO패리티를 제거하는 PO 오류정정 복호부(3)와, PO 오류정정 복호부(3)에 의해 오류정정된 데이터를 역으로 셔플링(Shuffling)하는 역 셔플링부(4)와, 역 셔플링부(4)에 의해 역으로 셔플링된 데이터로부터 PI코드워드를 오류정정한 후 PI코드워드로부터 PI패리티를 제거하는 PI 오류정정 복호부(5)로 구성되어 있다.
전술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작에 대하여 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
디지털 영상신호 기록매체로부터 독출된 ECC블럭 데이터는 저장매체(1)에 순차적으로 저장된다. 저장매체(1)는 순차적으로 저장된 ECC블럭 데이터 중 하나의 ECC블럭 데이터를 검출하여 ECC부(2)내에 구성된 PO 오류정정 복호부(3)에 출력한다.
PO 오류정정 복호부(3)는 저장매체(1)로부터 인가된 하나의 ECC블럭 데이터를 이용하여 해당 ECC블럭의 P0코드워드를 182회 정정한다(S5). 이후, 정정된 ECC블럭 데이터의 에러플래그가 '1'(오류가 존재하는 경우)인가를 체크하여(S6), 단계 6(S6)에서 에러플래그가 '1'이 아니라고 판단되면(데이터의 오류정정이 완료되면) PI코드워드의 정정과정을 수행하지 않고 해당 ECC블럭의 오류정정을 종료하여 오류정정된 최종 데이터를 출력한 후, 다음 ECC블럭의 오류정정을 수행한다.
만약, 단계 6(S6)에서 에러플래그가 '1'이라고 판단되면, 오류정정된 ECC블럭 데이터는 역 셔플링부(4)에 의해 초기 셔플링된 데이터가 역 셔플링된다.
여기서, 역 셔플링동작에 관계되는 오류정정과정에 대하여 간단히 설명하면, 디지털 데이터의 오류에는 산발적으로 발생하는 산발오류(Random Error)와, 특정위치에서 연속적이고 집중적으로 발생하는 연집오류(Burst Error)가 있다. 이 중, 연집오류에 대한 대책으로 앞서 언급한 바와 같이, '인터리브'방식이 제시되어 있으며, 인터리브방식으로 데이터를 기록하면, 집중적이고 연속적으로 발생하는 연집오류를 분산시켜 산발오류할화 수 있기 때문에 오류검출 및 정정능력을 대폭 향상시킬 수 있다. 이러한 인터리브방식을 디지털 방식에서는 '셔플링'이라 표현하는데, 각각의 용어는 '에러검출 및 정정'이라는 측면에서 볼 때 상호 동일한 의미를 갖는다.
디지털 영상신호 기록매체에는 이러한 셔플링방식에 따라 데이터가 산발적으로 분산기록되어 있으므로, 역 셔플링부(4)는 셔플링방식에 의해 분산기록된 데이터를 다시 원래의 배열로 정렬한다.
역 셔플링부(4)를 통하여 재정렬된 ECC블럭 데이터는 PI 오류정정 복호부(5)에 인가되고, PI 오류정정 복호부(5)는 역 셔플링부(4)로부터 인가된 해당 ECC블럭의 PI코드워드를 208회 정정한다(S7). 이후, 정정된 ECC블럭 데이터의 에러플래그가 '1'(오류가 존재하는 경우)인가를 체크하여(S8), 단계 8(S8)에서 에러플래그가 '1'이 아니라고 판단되면(데이터의 오류정정이 완료되면) 해당 ECC블럭의 오류정정을 종류한 후, 다음 ECC블럭의 오류정정을 수행한다.
만약, 단계 8(S8)에서 에러플래그가 '1'이라고 판단되면, 해당 ECC블럭 데이터의 오류가 모두 정정되지 않았음을 나타내므로, 단계 5(S5)로 귀환하여 단계 5(S5) 이후의 모든 과정을 반복적으로 수행한다.
이러한 과정에 따라, PO코드워드와 PI코드워드를 홀수번 정정하게 되면, PI코드워드를 오류정정한 후 PO코드워드를 오류정정하는 경우보다 오류정정된 데이터량이 증가하므로, 오류정정시간을 최소화할 수 있다. 즉, PO코드워드→PI코드워드→PO코드워드의 순서로 오류정정을 수행하는 경우, 오류정정 데이터수는 총 21개(8＋5＋8＝21)이다. 그러나, 동일한 시간에 PI코드워드→PO코드워드→PI코드워드의 순서로 오류정정을 수행하는 경우, 오류정정 데이터수는 총 18개(5＋8＋5＝18)이다. 따라서, PO코드워드에 대하여 먼저 오류정정을 수행하게 되면 동일한 시간에 보다 많은 데이터를 오류정정할 수 있게 되는 것이다.
또한, PO코드워드와 PI코드워드를 홀수번 정정하게 되면, PI코드워드를 오류정정한 후 PO코드워드를 오류정정하는 경우보다 오류정정소요시간을 감소시킬 수 있다. 즉, PO코드워드→PI코드워드→PO코드워드의 순서로 오류정정을 수행하는 경우, 오류정정회수는 총 572회(182＋208＋182＝572)이다. 그러나, 동일한 시간에 PI코드워드→PO코드워드→PI코드워드의 순서로 오류정정을 수행하는 경우, 오류정정회수는 총 598회(208＋182＋208＝598)이다. 따라서, PO코드워드에 대하여 먼저 오류정정을 수행하게 되면 하나의 ECC블럭을 오류정정하는데 소요되는 시간을 감소시킬 수 있게 되는 것이다.
결국, 전술한 바와 같이 본 발명에 의한 디지털 영상신호 기록/재생장치의 오류정정방법에 따르면, PO코드워드에 대하여 오류정정동작을 먼저 수행한 후, PI코드워드에 대하여 오류정정동작을 수행하도록 함으로써, 동일한 시간내에 보다 많은 데이터의 오류를 정정함과 동시에, 하나의 ECC블럭 데이터를 오류정정하는데 소요되는 시간을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 동일한 시간내에 보다 많은 데이터의 오류를 정정할 수 있음으로 해서, 데이터의 처리속도를 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. RS부호화방식에 의해 배열된 디지털 데이터와, 상기 데이터에 발생한 오류를 정정할 수 있도록 상기 데이터에 할당된 PO코드워드와, 상기 데이터와 상기 PO코드워드에 발생한 오류를 정정할 수 있도록 상기 데이터와 상기 PO코드워드에 할당된 PI코드워드로 구성된 ECC블럭을 복호화하는 과정에서의 오류정정방법에 있어서:
    하나의 ECC블럭 데이터에 포함된 상기 PO코드워드에 대한 오류정정과정을 수행한 후, 상기 PI코드워드에 대한 오류정정과정을 수행하도록 한 디지털 영상신호 기록/재생장치의 오류정정방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 PO코드워드에 대한 오류정정과정을 수행한 후, 에러플래그가 존재하지 않으면, 상기 PI코드워드에 대한 오류정정과정을 생략하고, 다음 ECC블럭 데어터에 대한 오류정정과정을 수행하도록 한 것을 특징으로 하는 디지털 영상신호 기록/재생장치의 오류정정방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 PI코드워드에 대한 오류정정과정을 수행한 후, 에러플래그가 존재하면, 상기 PO코드워드에 대한 오류정정과정으로 귀환하여 상기 PO코드워드에 대한 오류정정과정과 상기 PI코드워드에 대한 오류정정과정을 반복 수행하도록 한 것을 특징으로 하는 디지털 영상신호 기록/재생장치의 오류정정방법.
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