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KR100384087B1 - 디지탈신호부호화방법및장치,디지탈신호기록매체그리고디지탈신호복호화방법및장치 - Google Patents

디지탈신호부호화방법및장치,디지탈신호기록매체그리고디지탈신호복호화방법및장치 Download PDF

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KR100384087B1
KR100384087B1 KR1019950704789A KR19950704789A KR100384087B1 KR 100384087 B1 KR100384087 B1 KR 100384087B1 KR 1019950704789 A KR1019950704789 A KR 1019950704789A KR 19950704789 A KR19950704789 A KR 19950704789A KR 100384087 B1 KR100384087 B1 KR 100384087B1
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KR
South Korea
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digital signal
code
code series
parity
interleaved
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KR1019950704789A
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요네미츠준
이와무라류이치
후지나미야수시
이가라시가츠지
아키야마요시유키
Original Assignee
소니 가부시끼 가이샤
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Publication date
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Abstract

본 발명은 디지탈 신호가 에러 정정 코드 부가에 의해 부호화 되고 복호화될 때 간단한 구조로 에러 보정 능력을 개선시키고, 용장도를 감소시키는 디지탈 신호 부호화 방법 및 장치, 디지탈 신호 기록 매체 그리고 디지탈 신호 디코딩 방법 및 장치를 제공하는 것이다. 디지탈 신호가 에러 정정 코드 가산에 의해 부호화 될 때 콤팩트 디스크의 규격 이상으로 코드 길이, 정정 패리티수 및 인터리브 구속 길이를 증가시킴으로써 용장도를 감소시키고 기록될 데이타 사이즈를 증가시킨다.

Description

디지탈 신호 부호화 방법 및 장치, 디지탈 신호 기록 매체 그리고 디지털 신호 복호화 방법 및 장치
종래에는, 콤팩트 디스크(CD)에 있어서, 오디오 신호는 디지탈 신호로 변환되어 CD 규격에 따라서 부호화되어 기록된다. CD의 신호 포맷은 제 14 도에 도시되어 있다. 1 프레임은 1 바이트 길이의 서브 코드, 24 바이트 길이의 실제 데이타 및 4 바이트 길이의 C1 에러 정정 코드 및 4 바이트 길이의 C2 에러 정정 코드(CIRC : Cross Interleave Reed-Solomon Code)로 이루어지는데, 이 1 프레임은 전체 33 바이트가 된다. 또한, 1 프레임의 헤드(head)에 프레임 동기화 신호가 부가된다. 결국, 서브 코드들을 제외한 전체 데이타 크기에서 차지되는 에러 정정 코드율, 즉 용장도는 8 바이트/32바이트, 즉 25% 이다.
또한, 제 15 도에 도시된 바와 같은 CD의 신호 포맷의 경우에, 하나의 블럭은 1 섹터라 칭하는 98 프레임으로 이루어진다. 이 1 섹터에서 실제 데이타는 2352 바이트 길이이다. 1 섹터의 헤드의 2 프레임 길이의 서브 코드에, S0 및 S1 이라칭하는 특정 패턴들이 기록되어 상기 섹터의 헤드를 식별한다. 리드 솔로몬 코드(Reed Solomon Code)의 두개의 스테이지 , 즉 C1 및 C2 코드를 인터리브로서 결합시키는 것은 에러 정정 코드 CIRC 이다.
이 CD 부호화/복호화 장치의 구조가 제 16 도에 도시되어 있다. 우선, 부호화 장치에서, 각 채널 L 및 R의 6개의 샘플 부분, 즉 24 바이트가 디지탈 오디오 데이타의 하나의 단위를 이루어 CIRC 부호화 회로(1)에 입력된다. CIRC 부호화 회로(1)는 제 17 도에 도시된 회로를 구비한다. 더욱 구체적으로, 짝수(even number) 샘플 지연 회로(21) 및 스크램블 회로(22) 각각은 2 프레임 부분만큼 짝수번째 샘플 데이타를 지연시켜 이 데이타의 배열을 변경시킨다. 이것은 에러가 정정될 수 없을 때 인접 데이타로 정정될 수 없는 결함 부분을 보간하고 청각상에 상기 데이타를 부각되지 않게 하기 위함이다.
더구나, C2 코드 부호화부(23)는 원래 코드의 24 바이트에 부가될 C2 패리티의 4 바이트를 계산한다. 인터리버(24)는 최대 지연을 108 프레임 이상으로 확장시키는 인터리브를 제공한다. C1 코드 부호화부(25)는 원래 코드를 포함하는 28 바이트 길이 데이타에 부가될 4 바이트 길이의 C1 패리티 및 C2 패리티를 계산하는데, 그 결과 데이타의 전체 길이는 32 바이트가 된다.
홀수(odd number) 심벌 지연 회로(26)는 홀수번째 심벌만을 또 다른 1 프레임 부분만큼 지연시킨다. 이와 같이 지연시키는 이유는 랜덤 에러가 2 바이트 이상 생성될 때, 그 효과는 C1 코드의 한 시리즈에서 단지 하나의 심벌에만 주어지기 때문이다. 인버터(27)는 패리티의 극성을 반전시켜 모든 데이타 에러가 제로가 될 때에러가 생성되지 않는다라고 판단하는 것을 방지한다.
서브 코드 부가 회로(2)는 1 바이트 길이의 서브 코드를 각 32 바이트에 대해 얻어진 CIRC 부호화 출력에 부가한다. 여기서, 섹터의 헤드를 표시하는 전술한 코드 S0 및 S1이 서브 코드들로서 또한 부가된다. 이 코드들은 다음 EFM(Eight Fourteen Modulation) 변조 회로(3)로 인해 EFM 변조되고 프레임 동기화 신호가 커팅 장치(cutting apparatus)(5)로 전송될 프레임 동기화 신호 부가 회로(4)의 프레임 헤드에 부가된다. 커팅 장치(5)는 마스터링(mastering)을 수행하여 디지탈 오디오 신호가 CD 규격에 따라서 기록되는 디스크(6)를 제조한다.
한편, 복호화 장치는 부호화 처리와 반대되는 처리를 수행하여 신호들을 복호화 한다. 특히, 디스크(6)로부터 판독되어 RF 증폭기(7)를 통과하는 신호는 프레임 동기화 검출 및 분리 회로(8)에 의해 프레임 동기화 신호가 검출되어 분리된다. 다음에, EFM 복조 회로(9)는 신호를 복조하고 서브 코드 검출 및 분리 회로(10)는 1 프레임의 헤드에서 CIRC 복호화 회로(11)에 입력될 서브 코드를 검출하여 분리시킨다. 서브 코드 검출 및 분리 회로(10)는 코드 S0 및 S1 을 검출함으로써 섹터의 헤드를 식별한다. 이 CIRC 복호화 회로(11)는 32 바이트로 이루어진 1 프레임이 입력이 되도록 제 18 도에 도시된 회로를 구비한다.
특히, 짝수 심벌 지연 회로(31)는 32 바이트 중에서 짝수번째 심벌을 1 프레임만큼 지연시킨다. 다음 패리티 인버팅 회로(32)는 패리티를 반전시킨다. C1 코드 복호화 회로(33)는 C1 코드를 이용하여 에러를 정정한다.
이것이 다음 디인터리버(34)에 전송될 C1 패리티를 제외한 28 바이트 길이데이타를 디인터리빙 한다. C2 코드 복호화 부분(35)은 C2 코드를 이용하여 에러를 정정한다. 이것이 다음 디스크램블 회로(36)에 전송될 C2 패리티를 제외한 24 바이트를 디스크램블링 한다. 홀수 샘플 지연 회로(37)는 디스크램블된 데이타의 홀수번째 샘플을 2 프레임 부분만큼 지연시킴으로써 24 바이트 길이 데이타의 1 프레임 부분을 출력한다.
여기서, C1 코드 시리즈, C2 코드 시리즈 및 디스크상에 실제로 기록된 데이타 사이의 관계들이 제 18 도 및 제 19 도를 이용하여 설명된다. 제 19도의 수평 방향은 C1 코드 시리즈인데, 이 시리즈에서 이 수평 방향 순서대로 에러가 C1 코드에 의해 정정된다. 데이타가 D0, D1 및 D2의 순서대로 실제 데이타상에 기록된다고 가정하자. 처음부터 D0, D1, D2... 데이타는 병렬로 짝수 심벌 지연 회로(31)에 입력된다. 짝수 심벌 지연 회로(31)에서 D1, D3, D5와 같은 짝수번째 심벌들이 1 프레임만큼 지연되기 때문에, 어떤 시각에서 C1 코드 복호화부(33)의 시작에서, 제 19 도의 수평 방향으로 도시된 C1 코드 시리즈에서 1 프레임 부분의 심벌들은, 예를 들어 D32, D1, D34, D3...D29, D62 및 D31은 병렬로 입력된다. 결국 디스크로부터 판독된 데이타 및 C1 코드 시리즈간의 관계는 제 19 도에 도시된 바와 같이 지그재그 형태를 보여준다. 이 관계는 식으로 다음과 같이 표현된다.
시리즈 번호를 표시하며, "j"는 C1 코드의 심벌 번호 표시한다. "k" 는 디스크 상에 기록되는 심벌 순서를 표시한다. 그 다음에 , 심벌은 "Dk"로 표시된다. 그때, (i, j)는 다음 식들로 표시된다.
그러나 소수점 미만의 소수들은 제산시에 라운드 다운(round down; 잘라버림)된다. 덧붙여, 상술된 식들에서 심벌 "mod"는 제산시의 나머지를 표시한다. 이 규정들은 다음 식들에도 동일하게 적용된다.
한편, 디인터리버(34)에서 C1 코드 복호화부(33)로부터 나오는 출력이 많아야 108 프레임만큼 지연되기 때문에 , C2 코드 복호화부(35)의 시작에서 C1 코드 시리즈의 매 4개의 시리즈마다 1 심벌씩 추출되는 심벌 시리즈가 제 19 도에 점선으로된 화살표로 도시된 바와 같이 C2 코드 시리즈로서 입력된다. 결국, 에러가 C2 코드를 이용하여 정정될 때, C1 코드 시리즈의 108 프레임 부분의 심벌들은 디스크로부터 판독되어야 한다. 부수적으로, 본 출원에서는, C2 코드 시리즈의 에러를 정정하는데 필요한 C1 코드 시리즈 프레임을 인터리브 구속 길이(interleave constraint length)라 칭한다. CD의 경우에, 인터리브 구속 길이는 108 프레임이다.
그런데, 상술된 바와 같이, CD에 사용되는 CIRC는 랜덤 에러 및 버스트 에러에 대해 효과적인 에러 정정 코드이다. 그러나, 정정 능력(correction capability)은 제한된다. 디지탈 신호가 고밀도로 기록될 때, 이 디지탈 신호의 에러가 정정될 수 없는 경우가 종종 발생한다. 게다가, 보다 큰 데이타 크기가 디스크 상에 기록되어질 때도, 전체 데이타의 크기를 차지하는 에러 정정 코드의 비율, 즉 용장도(redundancy)는 이미 결정되어 있다. 따라서, 기록될 수 있는 데이타 크기는 제한된다.
더구나, CD 규격에서, 프레임들의 순서를 식별하는데 유용한 정보는 존재하지 않는다. 따라서, 어떤 프레임이 버스트 에러로 인해 연속적으로 판독될 수 없을 때, 결함 프레임들의 수의 검출을 지원하는 가용한 방법이 없고, 그 결과 C2 코드를 정정할 수 없고 정정도 전혀 수행할 수 없게 되는 문제점이 있다.
발명의 설명
본 발명은 전술한 바를 고려하여 이뤄지며, 본 발명은 디지탈 신호가 에러 정정 코드를 부가함에 의해 부호화되고 복호화될 때, 간단한 구조로 에러 정정 능력을 개선하여 용장도를 감소시키는 디지탈 신호 부호화 방법 및 장치, 디지탈 신호 기록 매체 그리고, 디지탈 신호 복호화 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따르면, 에러 정정 코드를 부가함으로써 디지탈 신호를 부호화하는 디지탈 신호 부호화 방법은 입력 디지탈 신호의 적어도 제 1 코드 시리즈를 이용함으로써 얻어진 제 1 패리티를 입력 디지탈 신호에 부가하는 단계와, 인접한 다수의 제 1 코드 시리즈로부터 1심벌씩 각각의 심벌을 시프팅 함으로써 추출되는 다수의 심벌에 대응하는 제 2 코드 시리즈를 이용함으로써 얻어진 제 2 패리티를 입력 디지탈 신호에 부가하는 단계 및, 상기 제 1 및 제 2 패리티가 부가되는 입력 디지탈 신호를 제 2 코드 시리즈의 심벌들의 배치가 기록 매체상의 심벌들의 배치와 일치하지 않도록 배치하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명을 따르면, 에러 정정 코드를 부가함으로써 디지탈 신호를 부호화하는 디지탈 신호 부호화 장치는 입력 디지탈 신호의 적어도 제 1 코드 시리즈를 이용함으로써 얻어진 제 1 패리티를 입력 디지탈 신호에 부가하는 수단과, 상술된 인접하는 다수의 제 1 코드 시리즈로부터 1 심벌씩 각각의 심벌은 시프팅 함으로써 추출되는 다수의 심벌에 대응하는 제 2 코드 시리즈를 이용함으로써 얻어진 제 2 패리티를 입력 디지탈 신호에 부가하는 수단 및, 상기 제 1 및 제 2 패리티가 부가되는 제 2 코드 시리즈의 심벌들의 배치가 기록 매체상의 심벌들의 배치와 일치하지 않도록 입력 디지탈 신호를 배치하는 수단을 구비한다.
또한, 본 발명을 따르면, 에러 정정 코드를 부가함으로써 부호화되는 부호화 디지탈 신호를 기록하는 디지탈 신호 기록 매체에 있어서, 부호화 디지탈 신호는 입력 디지탈 신호의 적어도 제 1 코드 시리즈를 이용함으로써 얻어진 제 1 패리티를 입력 디지탈 신호에 부가하고 나서, 상기 다수의 인접한 제 1 코드 시리즈로부터 1 심벌씩 각각의 심벌을 시프팅 함으로써 추출되는 다수의 심벌에 대응하는 제 2 코드 시리즈를 이용함으로써 얻어진 제 2 패리티를 입력 디지탈 신호에 부가하고 사익 제 1 및 제 2 패리티가 부가되는 입력 디지탈 신호를 상기 제 2 코드 시리즈의 심벌들의 배치가 디지탈 신호 기록 매체상의 심벌들의 배치와 일치하지 않도록 배치함으로써 생성된다.
또한, 본 발명을 따르면, 입력 디지탈 신호의 적어도 제 1 코드 시리즈를 이용함으로써 얻어진 제 1 패리티를 입력 디지탈 신호에 부가하며, 상기 다수의 인접한 제 1 코드 시리즈로부터 1심벌씩 각각의 심벌을 시프팅함으로써 추출되는 다수의 심벌에 대응하는 제 2 코드 시리즈를 이용함으로써 얻어지는 제 2 패리티를 입력 디지탈 신호에 부가하며, 상기 제 1 및 제 2 패리티가 부가되는 입력 디지탈 신호를 상기 제 2 코드 시리즈의 심벌 배치가 상기 기록 매체 상의 심벌 배치와 일치하지 않도록 배치시킴에 의해 생성되는 부호화 디지털 신호를 복호화하는 방법에 있어서, 전송 채널로부터 공급되는 부호화 디지탈 신호가 재배치하며, 이와 같이 재배치된 상기 부호화 디지탈 신호를 상기 제 1 패리티를 이용함으로써 상기 제 1 코드 시리즈 방향으로 제 1 에러 정정을 행하고, 이와 같이 재배치된 상기 부호화 디지탈 신호를 상기 제 2 패리티를 이용함으로써 상기 제 2 코드 시리즈의 방향으로 제 2 에러 정정을 행한다.
또한, 본 발명을 따르면, 입력 디지탈 신호의 적어도 제 1 코드 시리즈를 이용함으로써 얻어진 제 1 패리티를 입력 디지탈 신호에 부가하며, 1 심벌씩 각각의 심벌을 시프팅함으로써 다수의 인접 제 1 코드 시리즈로부터 추출되는 다수의 심벌에 대응하는 제 2 코드 시리즈를 이용함으로써 얻어지는 제 2 패리티를 입력 디지탈 신호에 부가하고, 제 2 코드의 심벌들의 배치가 기록 매체상의 심벌들의 배치와 일치하지 않도록 제 1 및 제 2 패리티가 부가되는 입력 디지탈 신호를 배치시켜 생성되는 부호화 디지탈 신호를 복호화하는 디지탈 신호 복호화 장치에 있어서, 상기 디지탈 신호 복호화 장치는; 전송 채널로부터 공급되는 부호화 디지탈 신호를 재배치하는 수단과, 이와 같이 재배치된 부호화 디지탈 신호는 제 1 패리티를 이용함으로써 제 1 코드 시리즈의 방향으로 제 1 에러 정정을 행하는 수단 및, 상기 재배치된 부호화 디지탈 신호는 제 2 패리티를 이용함으로써 제 2 코드 시리즈의 방향으로 제 2 에러 정정을 행하는 수단을 구비한다.
디지탈 신호가 에러 정정 코드를 부가함으로써 부호화될 때, 코드 길이, 정정 패리티수 및 인터리브 구속 길이는 콤팩트 디스크 규격 이상의 레벨로 증가된다. 결국, 용장도는 콤팩트 디스크 규격과 비교하여 감소됨으로써 기록될 데이타의 크기를 증가시키는데, 그 결과 에러 정정 능력은 간단한 구조로 개선되고 용장도는 디지탈 신호가 에러 정정 코드를 부가함으로써 부호화되어 복호화 될 때 제거될 수 있다.
본 발명은 디지탈 신호 부호화 방법 및 장치, 디지탈 신호 기록 매체 및 디지탈 신호 디코딩 방법 및 장치에 관한 것이며, 에러 정정 코드를 부가함으로써 디지탈 신호를 부호화 및 복호화하는 장치에 적용할 수 있다.
제 1도는 본 발명에 따라서 디지탈 신호를 부호화 및 복호화하는 방법에 의해 C1 코드의 하나의 코드 길이 구조를 도시한 개요도.
제 2도는 L 포맷에서 인터리브를 설명하는 개요도.
제 3도는 S 포맷에서 인터리브를 설명하는 개요도.
제 4도는 본 발명에 따라서 디지탈 신호를 부호화 및 복호화하는 방법에 의해 섹터 구조를 설명하는 개요도.
제 5(A)도 및 5(B)도는 디스크상의 기록 순서 및 C 코드의 순서를 도시하는 개요도.
제 6도는 디스크상의 기록 순서 및 C1 코드의 순서를 도시한 개요도.
제 7도는 본 발명의 일실시예에 따른 디지탈 신호 부호화 장치를 도시한 블록도.
제 8도는 제 7도의 디지탈 신호 부호화 장치에서 L 포맷의 에러 정정 부호화처리부 구조를 도시한 블록도.
제 9도는 제 7도의 디지탈 신호 부호화 장치에서 S 포맷의 에러 정정 코드부호화 처리부 구조를 도시한 블록도.
제 10도는 본 발명의 일실시예를 따른 디지탈 신호 복호화 장치를 도시한 블록도.
제 11도는 버스트 에러 정정 처리를 설명하는 개요도.
제 12도는 제 10도의 디지탈 신호 복호화 장치에서 L 포맷의 에러 정정 코드 복호화 처리부의 구조를 도시한 블록도.
제 13도는 제 10도의 디지탈 신호 복호화 장치에서 S 포맷의 에러 정정 코드 복호화 처리부 구조를 도시한 블록도.
제 14도는 종래 콤팩트 디스크에서 C1 코드 하나의 코드 길이 구조를 도시한 개요도.
제 15도는 종래 콤팩트 디스크에서 섹터 구조를 도시한 개요도.
제 16도는 종래 콤팩트 디스크의 부호화 및 복호화 장치를 도시한 블록도.
제 17도는 종래 콤팩트 디스크의 부호화 장치에서 에러 정정 코드 부호화 처리부 구조를 도시한 블록도.
제 18도는 종래 콤팩트 디스크의 복호화 장치에서 에러 정정 코드 복호화 처리부의 구조를 도시한 블록도.
제 19도는 종래 콤팩트 디스크에서 디스크상의 기록 순서 및 C1 코드의 순서를 도시하는 개요도.
인터리브(interleave)의 목적은 본 발명의 실시예를 기술하기 전에 우선 설명될 것이다. 인터리브는 몇몇 심벌들에 걸쳐 계속되는 버스트 에러들을 디스크상에 분포시키는데, 그 결과 상기 버스트 에러들은 C2 방향에서 랜덤 에러들로서 관찰될 수 있다. 그런데, 후술되는 바와 같은 본 실시예에서, C1 코드 시리즈의 길이는 CD의 32 심벌에 비해 상당히 긴 136 심벌로 설정된다. CD가 C1 코드 시리즈의 22 심벌로 인해 짧기 때문에, C1 코드 시리즈의 매 4개의 프레임마다 심벌을 추출하여 상술된 바와 같은 C2 코드 시리즈가 되도록 함으로써 상술된 목적을 달성한다. 따라서, C1 코드 시리즈가 수평 방향으로 배치될 때, C1 코드 시리즈 및 C2 코드 시리즈로 형성된 각도가 큰 경우 딥 인터리브(deep interleave)라 칭한다.
본 실시예에서, C1 코드 시리즈가 길기 때문에, 상술된 목적은 딥 인터리브를 수행함이 없이 성취 될 수 있다.
우선 처음에, CD에 사용되는 CIRC에서의 인터리브를 단순히 얕게(shallow)한다. 그러면 C2 코드 시리즈는 제 19도에 도시된 C2 코드 시리즈를 구성한다고 간주된다. 이 경우에, C2' 코드 시리즈는 인터리브 되는데, 그 결과 33 심벌이 제 19도에 도시된 바와 같이 헤드에 배치된 D0과 인접 심벌들간에 삽입된다. 이와 같은 구조로 인해, 연속적인 C1 코드 시리즈의 각각으로부터 1 심벌이 추출된다. 이하에 설명되는 실시예에서, C1 코드 시리즈가 길기 때문에, C2 코드 시리즈에서 각 심벌들 간의 간격은 실제로 이보다 길며, 상술된 목적은 CD의 딥 인터리브처럼 성취될 수 있다.
이와 같은 인터리브가 수행될 때, C0 및 D1, D66 및 D67 등은 C2' 코드 시리즈상에 서로 인접하여 위치되고 또한 디스크상에 서로 인접하여 배치되는 심벌이 된다. C1 코드 시리즈가 긴 경우에도 상기 경우와 마찬가지로 된다. 인터리브의 원래 목적은 몇몇 심벌들에 걸쳐 계속되는 에러들을 C2 코드 시리즈상에 분포시키는 것이다. 따라서, 디스크상의 심벌 순서를 C2' 코드상의 심벌 순서와 일치시키는 것은 C2' 코드의 정정 가능성을 악화시키므로 바람직하지 않다. 후술되는 실시예들에서, 디스크상의 심벌 순서는 C2' 코드상의 심벌 순서와 일치하지 않는다.
본 발명의 실시예가 도면들을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
(1) 디지탈 신호 부호화 방법
본 실시예를 따라 디지탈 신호를 부호화하는 방법에 있어서, 인터리브 구속길이를 길게 하고 버스트 에러 정정 능력을 개선하는 포맷을 L 포맷이라 칭하는 반면에, 제한 길이를 짧게 하고 버스트 에러 정정 능력을 필요한 정도로 최소화하여 처리 속도를 상승시키는 포맷을 S 포맷이라 칭한다.
디지탈 신호를 부호화하는 방법에서, 제 1 도는 전체 C1 코드를 도시하는데, 여기서 코드 길이는 136 심벌을 포함하며, 데이타는 116 심벌을 포함하며, 끝의 8 심벌은 C1 패리티 중앙의 12심벌은 C2 패리티를 구성한다. 코드의 헤드에서, 동기화 검출용 동기가 배치되고 예를 들어 1 비트 길이 포맷 ID가 동기 다음에 배치된다. 이 포맷 ID는 두개의 포맷, 즉 L 포맷, S 포맷을 기술한다. C1 코드의 1 코드 길이를 이하에서 1프레임이라 칭한다. 프레임 ID는 포맷 ID 다음의 데이타 헤드에서 1심벌로 배치된다. 여기서, 프레임 ID는 C1 코드에 포함된다. 그리고 나서, 에러는 C1 코드 정정으로 정정될 수 있다.
L 포맷의 인터리브가 제 2 도에 도시되어 있다. 이 L 포맷에서, C2 코드는 128심벌의 코드 길이를 갖고 C1 코드의 128 심벌은 인터리브 된다. C2 코드를 갖는 전체 패리티 심벌을 이용하여 에러를 정정할 때, C2 코드에서 12심벌의 에러는 정정될 수 있다. 이것은 12 C1 코드에 대응하는데, 그 결과 1632 심벌의 버스트 에러들이 정정될 수 있다.
이 점과 관계하여 S 포맷에 의한 인터리브가 제 3도에 도시된다. C1 코드는 L 포맷과 완전히 동일하다. C2 코드는 L 포맷과 같은 128 심벌의 코드 길이를 갖는다. C2 코드는 인터리빙 되어 43번째 C2 코드에서 폴딩(folding)될 수 있다. S 포맷의 제한 길이는 L 포맷의 1/3 이다. L 포맷과 같이 C2 코드에서 12심벌의 에러를 정정할 수 있 을때, C1 코드는 4개 부분에서 버스트 에러, 즉 544 심벌이 정정될 수 있다.
이포맷의 용장도는 CD에서 25%인 것과 비교하여 14.7% 이다. 게다가, CD에서 코드 C1 및 C2는 4심벌의 패리티 수를 갖는다. 그러나, 이 포맷에서, 코드 C1 및 C2는 각각 8심벌 및 12 심벌의 패리티수를 갖는다. 코드들이 소위 LDC(Long Distance Code)이기 때문에, 정정 능력은 CD와 비교하여 현저하게 개선될 수 있다.
이 포맷의 섹터 구조는 제 4도에 도시된다. 18개의 C1 코드는 1 섹터를 구성한다. 패리티를 제외한 데이타 부분은 2088 심벌을 포함한다. 2088 심벌중에서, 프레임 ID가 18심벌을 포함하며, 섹터 헤드가 18심벌을 포함하며, 에러 검출 코드(EDC)가 4심벌을 포함한다. 나머지 2048 심벌은 실제 데이타를 구성한다. 즉,1심벌이 1바이트를 포함할 때, 1섹터는 2k 바이트를 포함한다. 번호들은 섹터의 헤드 프레임으로부터 0, 1, 2, ...17 순서로프레임 ID에 기록된다. 이것이 섹터들 각각에 대해 반복된다.
어떤 경우에는, 홀수번째 심벌을 부호화 시간에서 지연시켜 이 실시예에서 디지털 신호의 C2 코드 시리즈에서 심벌 배치가 디스크상의 심벌 배치와 일치하지 않도록 하는 것을 설명한다. 제 5(A)도는 본 실시예에 따라서 C1 코드 시리즈, C2 코드 시리즈 및 디스크상에 실제로 기록되는 데이타 사이의 관계를 도시한 것이다. 데이타는 수평 방향에서 판독되어 C1 코드를 정정한다. 상술된 제 19도와 같이, C1 코드 순서는 심벌 "i"로 표시되며, C1 코드에서의 심벌 순서는 심벌 "j"로 표시되고 디스크상의 심벌은 "Dk"로 표시된다. 심벌 "i" 및 "j"는 다음 식으로 표시된다.
특히, "k"가 짝수인 홀수번째 심벌이 C1 코드의 전반부에 배치되는 반면에 "k"가 홀수인 짝수번째 심벌이 다음 C1 코드의 후반부에 배치된다. 이와 같은 지연에 있어서, 디스크상의 데이타 순서는 C2 코드의 데이타 순서와 일치하지 않아 버스트 에러의 효과를 최소화한다. 이와 같은 지연은 후술되는 제 8도에 도시된 지연부(306)를 제공함으로써 실현될 수 있다. 이 예에서, 두 개의 C1 코드를 분할함으로써 심벌들이 배치된다. 그러나, 이 분할이 두 개의 부분으로만 분할되는 것은 아니다. 예를 들어, 코드는 제 6도에 도시된 바와 같이 4개의 부분으로 분할될 수 있다.
이와 같은 경우에, "i" 및 "j"는 다음 식들로 표시된다.
이와 같은 동작에서, 디스크상의 데이타 순서가 C2 코드 순서와 일치하지 않도록 상기 구조를 배치할 수 있다.
게다가, 제 5(A)도에서, 홀수번째 심벌은 지연되지만 짝수번째 심벌도 지연될 수 있다. C2 코드 시리즈, C2 코드 시리즈 및 디스크상에 실제로 기록되는 데이타 사이의 관계성들은 제 5(B)도에 도시된 바와 같이 된다.
홀수번째 심벌이 지연될 때, 제 5(A)도에 도시된 바와 같이, C2 코드 시리즈의 인접 심벌들이 디스크상의 심벌들의 배치와 일치하는 부분이 남아 있게 된다(예를 들어, D270 및 D271).
홀수번째 심벌이 지연되는 제 5(B)도의 경우에, 이와 같은 현상이 생성되지 않아 에러 정정 능력을 개선할 수 있다. 제 5(B)도에 도시된 경우에 대하여, (i, j)는 다음 식으로 도시될 수 있다.
(2) 디지털 신호 부호화 장치 및 디지탈 신호 복호화 장치
상술된 디지털 신호를 부호화하는 방법을 실현하는 디지털 신호 부호화 장치의 실시예 및 디지털 신호 부호화 장치에 대응하는 디지털 신호 복호화 장치의 실시가 기술될 것이다. 우선, 본 발명에 따른 디지털 신호 부호화 장치의 구조가 제 7 도에 도시된다. 이 디지털 신호 부호화 장치는 포맷 스위칭 신호로 L 포맷 또는 S 포맷중 한 포맷을 선택한다.
프레임 ID의 헤드에 부가되는 데이타는 포맷을 입력하기 위하여 입력된다.
입력 신호가 우선적으로 메모리(101)에 입력된다. C1 코드 또는 C2 코드중 한 코드가 이 순서대로 에러 정정 회로(102)에 전송되고 에러 정정 코드는 상기 코드에 부가되어 메모리(101)에 다시 기록된다. 그리고 나서, 코드는 EFM 변조 회로(104)에 전송된다. 이 메모리들에서 기록 어드레스 및 판독 어드레스의 생성이 메모리 제어부(103)의 포맷 스위칭 신호로 인해 선택된 포맷에 따라서 제어된다.
제 8도는 제 5(A)도의 L 포맷 경우에 입력 데이타가 메모리(101) 및 에러 정정 회로(102)로 처리되는 경우를 도시한 것이다. 입력 데이타는 a0 내지 a115까지의 116 심벌이 한 그룹에 집합되도록 하는 그러한 방식으로 처리된다. 우선, 짝수번째 심벌이 지연부(301)에서 한 코드 길이만큼 지연된다. 그리고 나서, 심벌들은 인터리버(302)와 인터리빙 되어 심벌들은 제 2 도에 도시된 C2 코드 순서로 재배치되고 C2 정정 패리티를 C2 코드 부호화부(303)에서 계산하여 부가한다.
그리고 나서, 심벌들이 원래 순서대로 다시 디인터리버(304)로 전송되고 C1 정정 패리티가 C1 코드 부호화부(305)에서 계산되어 부가된 후, 홀수번째 심벌은 지연부(306)에서 지연된다. 그 후에, C1 및 C2 코드의 정정 심벌 패리티만이 인버터(307)에서 반전되어 b0에서 b135까지의 136 심벌이 출력되어진다. 심벌들은 b0,b1, b2...의 순서대로 디스크(107)상에 기록된다. 제 5(B)도에서의 L 포맷은 제 8 도의 b0, b2, b4...b132, b134 측상의 지연부(306)에 제공되는 대신에 b1, b3, b5...b133, b135 측상의 지연부(306)에 제공함으로써 실현될 수 있다.
제 9도는 상술된 경우와 같은 S 포맷의 경우를 도시한 것이다. 제 9도에 도시된 경우는 인터리버(402) 및 디인터리버(404)에서만 상술된 L 포맷의 경우와 상이하게 된다. 지연부(401)는 지연부(301)와 동일한 구조를 갖는다. C2 코드 부호화부(403)는 C2 코드 부호화부(303)와 동일한 구조를 갖는다. C2 코드 부호화부(405)는 C1 코드 부호화부(305)와 동일한 구조를 갖는다. 지연부(406)는 지연부(306)와 동일한 구조를 갖는다. 인버터(407)는 인버터(307)와 동일한 구조를 갖는다. 인터리버(402)의 지연량 g(x) 및 디인터리버(403)의 지연량 f(x)은 다음 식들로 표시된다.
이것이 제 3 도에 도시된 바와 같은 C2 코드 순서를 제공한다.
메모리(101)에서 EFM 변조 회로(104)로 전송되는 데이타는 EFM 변조되고 선택된 포맷의 동기 및 포맷 ID는 다음 동기/포맷 ID 부가 회로(105)에 부가된다. 그리고 나서, 데이타를 커팅 장치(106)에 전송시켜 디스크(107)를 제조한다.
본 실시예의 디지털 신호 부호화 방법은 디지털 신호가 기록 및 재생 컴퓨터 데이타 압축 데이타 등에 사용된다는 가정에 근거하기 때문에, 에러가 정정될 수없는 일부분은 에러가 정정될 수 없을 때 넓은 범위로 확장되지 않는다. C2 코드는 인터리버를 통해서 부가되어 데이타가 원래 데이타 순서, 즉 a0 내지 a115 순서로 디스크(107)상에 기록되도록 한다. 그 후에, 데이타는 디인터리버로 인해 원래 순서대로 다시 전송된다. 게다가, 지연부(301)에 짝수 심벌 지연양이 홀수 심벌 지연양파 동일하게 되도록 제공된다.
본 실시예는 제 8도에 관하여 설명될 것이다. 심벌 a0은 인터리버(302)로 인해 127 프레임만큼 지연되고 나서 지연부(306)로 인해 1프레임만큼 더 지연된다. 그러므로, 심벌 a0이 b0로서 출력될 때, 데이타 순서는 전체 128(=127+1) 프레임만큼 지연된다. 더구나, 데이타 순서 a2는 인터리버(302)로 인해 126 프레임만큼 지연되고나서 디인터리버(304)로 인해 1프레임만큼 지연된다. 상기 심벌은 지연부(306)로 인해 1프레임만큼 여전히 더 지연된다. 그러므로, 심벌 a2이 b2로서 출력될 때, 심벌은 전체 128(=126+1 +1) 프레임만큼 지연된다. a4, a6,...a112 및 a114와 같은 다른 심벌들에 대해서도 마찬가지이다. 제 8도의 짝수로 표시된 가수 심벌의 지연양은 각 경우들에 있어 128프레임이다.
한편, 제 8도의 홀수로 표시되는 짝수 심벌은 다음과 같이 지연된다. 지연부(301)가 제공되지 않을 때, 심벌a1은 인터리버(302)로 인해 57프레임만큼 지연된다. 심벌 a1은 디인터리버(304)로 인해 70프레임만큼 더 지연된다. 결국, 심벌 a1이 b5로서 출력될 때, 상기 심벌은 전체 127(=57+70) 프레임 만큼 지연된다. 게다가, 심벌 a3은 인터리버(302)로 인해 56 프레임만큼 지연된다. 심벌 a3은 디인터리버(304)로 인해 71 프레임만큼 지연된다. 결국, 심벌 a3가 b7로서 출력될 때, 상기 심벌은 전체 127(=56+71) 프레임만큼 지연된다. a5, a7......a113 및 a115와 같은 다른 심벌들에 대해서도 마찬가지이다. 짝수 심벌의 지연양은 각 경우에 127 프레임이다. 짝수 심벌 및 홀수 심벌간의 지연양 차이는 1프레임이다. 이 지연양을 완화하기 위하여, 지연부(301)가 제공된다. 지연부가 이와 같은 방식으로 구성될 때, 원래 데이타 순서는 디스크상에 기록되는 데이타 순서와 일치한다. 따라서, 정정될 수 없는 부분의 확장은 원래 데이타 순서가 CD처럼 셔플링(shuffling)되는 경우와 비교하여 방지될 수 있다.
다만, 지연부(301)는 제공되지 않아도 상관없다. 이 경우에, 디스크상에 기록되는 데이타 순서는 C1 코드 시리즈의 데이타 순서와 일치한다. 디스크상에 기록되는 데이타 순서가 원래 데이타 순서와 완전히 일치하지 않을지라도, 원래 데이타 순서는 원래 데이타 순서가 CD처럼 셔플링 되는 경우와 비교하여 어느 정도로 유지된다. 따라서, 정정될 수 없는 부분의 확장은 방지 될 수 있다 즉, 지연부(301)가 엔코더측상에 제공되지 않을 때 지연부(507)는 디코더측상에 제공되지 않음은 자명하다.
한편, 디지털 신호 복호화 장치는 제 10도에 도시된 바와 같이 구성된다. 디스크(107)로부터 판독되는 신호는 RF 증폭기(201)를 통과하여 동기/포맷 ID 검출 및 분리 회로(202)로 인해 동기 및 포맷 ID으로 검출되어 분리된다. 그리고 나서, 신호는 L 포맷인지 S 포맷인지 여부를 결정하기 위하여 식별된다. 그리고 나서, 포맷 식별 신호는 리어 칼럼(rear column) 상의 메모리 제어기(206)로 전송된다. 동기/포맷 검출 및 분리 회로(202)의 동기 및 포맷 ID에서 나오는 데이타는 EFM 복조회로(203)로 복조되어 메모리(204)에 결합된다.
메모리 제어기(206)는 데이타가 동기/포맷 ID 검출 및 분리 회로(202)로부터 출력되는 포맷 식별 신호를 사용하여 L 포맷인지 S 포맷인지를 검출한다. 상기 검출에 따라서, 메모리 제어기(206)는 메모리의 기록 및 판독 어드레스를 제어한다. 메모리(204)에 결합되는 데이타는 C1 코드의 순서로 재배치되고 에러 정정 회로(205)에 전송된다. 그리고 나서, 정정된 코드는 메모리(204)에 다시 기록된다. C1 코드 정정을 겪는 코드는 C2 코드 순서로 판독된다. 상기 코드는 동일한 방식으로 에러 정정 회로(205)로 정정되어 메모리(204)에서 다시 기록된다. 에러 정정을 겪는 데이타는 메모리(204)에서 출력된다. 이들 제어는 메모리 제어기(206)에 의해 수행된다.
다음에, 연속 번호 프레임(consecutive number frame)들이 버스트 에러에서 상실되는 경우에 대한 대책들이 설명될 것이다. C1 코드 정정후의 코드가 메모리(204)에 기록될 때, 코드 헤드에서의 프레임 ID는 메모리 제어기(206)로 출력된다. 메모리 제어기(206)는 프레임 ID의 계속성을 모니터 한다. 제 11도는 C1 코드 정정후의 코드가 메모리(204)에 어떻게 기록되는지를 도시한다.
프레임 ID로서 1을 갖는 프레임을 이하부터 프레임 1이라 칭한다. 프레임 4, 5, 6 및 7이 메모리에 기록되고나서 다음 4개의 프레임이 버스트 에러로 상실되어 C1 코드가 정정될 수 없고 상기 C1 코드가 프레임 12로 다시 정정될 수 있다고 가정하자.
여기서, 프레임(12)이 메모리(204) 상에서 프레임 4 바로 다음에 기록될 때,C2 코드는 4심벌로 고정되어 이 코드는 정정될 수 없다. 이것을 방지하기 위하여, 다음 대책들이 제공된다. 즉, 버스트 에러 바로 전 프레임 7과 버스트 에러 바로 다음의 프레임 12간에서 차가 계산될 때, 상실된 프레임수는 4프레임이라고 검출할 수 있다. 제 11도에서 괄호로 둘러싸인 프레임 ID은 버스트 에러에서 상실된 프레임들을 표시한다.
메모리 영역의 4개의 프레임 부분은 프레임 12가 제 5 프레임으로부터 기록되도록 제공된다. 이와같은 동작으로 인해, 4개의 심벌 에러는 C2 코드상에 생성되어 정정될 수 있다. 이 방식으로, 메모리 제어기(20)는 프레임 ID를 계속하여 모니터 하여 C1 코드가 기록되는 어드레스를 적절하게 스위칭 함으로써 몇몇 프레임들이 버스트 에러로 상실되는 경우에도 C2 코드를 정정할 수 있도록 한다.
제 12도는 제 5(A)도에 도시된 L 포맷의 데이타가 메모리(204) 및 에러 정정 회로(205)에서 처리되는 공정을 도시한 것이다. 입력 데이타에 대하여, b0에서 b135까지의 136 심벌은 한 그룹으로서 처리된다. 우선, C 및 C2 패리티는 인버터(501)로 반전되고 짝수 심벌은 지연부(502)에서 1코드의 길이만큼 지연된다. 그후에, C1 코드는 C1 코드 복호화부(503)에서 정정되고 인터리버(504)로 인터리빙된다. 그리고 나서, C2 코드는 C2 코드 복호화부(505)에서 정정된다.
이 다음에, 코드는 디인터리버(506)로 디인터리빙된다.
그리고 나서, 홀수 심벌은 지연부(507)로 인해 1코드 길이만큼 지연되어 출력 a0 내지 a115를 제공한다. 여기서, 인터리버(504)는 인터리버(302)와 동일하고 디인터리버(506)는 디인터리버(304)와 동일하다. 즉, 제 5(B)도에 도시된 L 포맷은제 12도의 b1, b3, b5... ...b133 및 b135의 측상의 지연부(502)를 제공하는 대신에 b0, b2, b4... ...b132 및 b134 측상의 지연부(502)를 제공함으로써 실현될 수 있다.
제 13도는 상술된 경우와 동일한 방식의 S 포맷의 경우를 도시한 것이다. S 포맷은 인터리버(604) 및 디인터리버(606)에서만 L 포맷과 상이하다. 인버터(601)는 인버터(501)와 동일하다. 지연부(602)는 지연부(502)와 동일하다. C1 코드 복호화부(603)는 C1 코드 복호화부(503)와 동일하다. C2 코드 복호화부(605)는 C2 코드 복호화부(505)와 동일하다. 지연부(607)는 지연부(507)와 동일하다. 게다가, 인터리버(604)의 지연양 g(x)은 인터리버(402)의 카운터파트(counterpart)와 동일하다. 디인터리버(606)의 지연양 f(x)은 디인터리버(404)의 카운터파트와 동일하다.
즉, 제 8도 및 9도에 도시된 지연부 및 인터리버 각각에서의 처리는 메모리 제어기(103)가 메모리(101)의 기록 어드레스, 판독 어드레스, 기록 타이밍 및 판독 타이밍을 제어할 때 실제로 실현될 수 있다. 동일한 방식으로, 제 12도 및 제 13도에 도시된 지연부 및 디인터리버 각각에서의 처리는 메모리 제어기 (206)가 메모리(204)의 기록 어드레스, 판독 어드레스, 기록 타이밍 및 판독 타이밍을 제어할 때 실제로 실현될 수 있다. 예를 들어, 디스크(107)로부터 재생되는 데이타 D0, D2, D3...는 메모리의 기록 어드레스로서 제 5(A)도에 도사된 (i, j)에 대응하는 위치에 각각 기억된 다음에 수평 방향에서 판독 되는데, 즉 i=1에 대응하는 데이타 D136, D138... ...D270, D1, D3... ...D133 및 D135가 판독 될 때, 제 12도의 지연부(502)에서 짝수 심벌은 지연 처리된다. 게다가, L 포맷 및 S 포맷의 스위칭은 메모리 제어기 (103) 및 메모리 제어기 (206)의 제어 방법을 스위칭 함으로써 실현될 수 있다.
상기 구조에서, 에러 정정 능력은 CD 규격과 비교하여 코드 길이 및 에러 정정 패리티수를 증가시키고 인터리브 구속 길이를 길게 함으로써 랜덤 에러 및 버스트 에러에 대하여 현저히 개선될 수 있다. 더구나, 실제로 기록될 수 있는 데이타양은 CD 규격과 비교하여 용장도를 감소시킴으로써 증가 될 수있다. 따라서, 에러 정정 코드를 부가함으로써 디지탈 신호를 부호화 및 복호화 할 때, 에러 정정 능력은 개선되고 용장도는 간단한 구조로 감소될 수 있다.
더구나, 상술된 구조에서, 동일한 코드 길이, 동일한 에러 정정 패리티수 및 서로 다른 인터리브 구속 길이를 갖는 포맷들이 준비되어 이 포맷들이 포맷 ID와 식별되도록 한다. 결국, 상술된 구조는 부호화 장치 및 복호화 장치를 복잡하게 함이 없이 다수의 포맷에 대응한다. 포맷 ID와 식별됨으로써, 다수의 포맷은 하나의 디스크상에서 혼합되고 기록되고 재생될 수 있다.
더구나, 상술된 구조에서, 홀수 심벌 및 짝수 심벌의 지연양은 C2 코드 순서가 디스크상의 데이타 순서와 일치하지 않도록 고안함으로써 버스트 에러 정정 능력이 악화되는 것을 방지한다. 더구나, 프레임 ID를 부가함으로써, 연속적인 몇몇 프레임들이 버스트 에러로 상실될 때, 프레임 수는 정확하게 검출되어 C2 코드의 에러가 어떤 문제없이 정정될 수 있도록 한다.
(3) 다른 실시예
상술된 실시예들에서, C1 코드의 길이, 즉 1프레임 길이는 136 심벌로 설정되고, C1 패리티 및 C2 패리티는 8심벌 및 12심벌 각각으로 설정된다. 인터리브 구속 길이는 128심벌로 설정된다. 그러나, 1프레임 길이, 패리티 길이 및 인터러리브 구속 길이는 여기에만 제한되지 않는다. 이들 길이는 필요에 따라서 선택될 수 있다. 예를들어, S 포맷의 인터리브 구속 길이가 L 포맷의 카운터파트의 1/2 길이인 경우에도, 상술된 실시예들과 동일하게 실행된다. 또한, 상술된 실시예들에서 C1 패리티는 코드의 끝에 배치되고 C2 패리티는 코드의 센터에 배치되지만, 이런 배치들은 여기에만 제한되지 않는다. 패리티들은 코드의 모든 곳에 배치될 수 있다.
예를들어, L 포맷에서, C1 코드 길이, 즉 1프레임 길이는 170심벌로 설정되고 C1 패리티 및 C2 패리티는 8심벌 및 14심벌 각각으로 설정될 수 있다. 인터리브 구속 길이는 138프레임으로 설정될 수 있다. C1 패리티 및 C2 패리티는 코드의 끝에 배치 될 수 있다.
또한, 상술된 실시예에서, L 포맷 및 S 포맷은 선택될 수 있다. 선택된 포맷을 식별하는 포맷 ID가 제공되지만, L 포맷 및 S 포맷은 독립적으로 존재할 수 있다. 두 가지중 한가지가 우선적으로 채택되는 그러한 포맷이 본 발명의 범위에 포함된다. 즉, 포맷 ID는 이 경우에 필요하지 않다.
상술된 실시예에서, 포맷 ID가 동기 다음의 1비트에 부가되는 경우가 기술된다. 포맷 ID의 배치는 여기에만 제한되지 않는다. 예를들어, 포맷 ID는 섹터 헤드의 내부에 제공될 수 있다. 또한, 프레임 ID는 한 섹터의 한 유닛에서 주기적으로 반복되도록 설정된다. 이 대신에, 프레임 ID는 몇몇 섹터들로 이루어진 한 유닛에서 주기적으로 반복될 수 있다. 대안적으로, 예를들어, 0에서 255까지의 프레임들이 섹터들과는 무관하게 반복될 수 있다.
상술된 실시예에서, 콤팩트 디스크 등과 같은 판독-전용 광학 디스크가 디지탈 신호의 기록 매체로서 미리 가정되는 경우가 기술된다. 본 발명은 여기에만 제한되지 않는다. 본 발명은 자기 광학 디스크, 자기 디스크 또는 자기 테이프와 같은 기록 가능한 매체를 이용하는 디지탈 신호 부호화 방법 및 장치, 디지탈 신호 기록 매체 그리고 디지탈 신호 복호화 방법 및 장치에 양호하게 적용된다.
상술된 바와 같이, 본 발명은 랜덤 에러 및 버스트 에러에 대하여 에러 정정 능력을 개선하고 CD 규격과 비교하여 용장도를 감소시켜 CD 규격과 비교하여 코드 길이 및 에러 정정 패리티 수를 증가시키고 인터리브 구속 길이를 길게 함으로써 실제로 기록될 수 있는 데이타 양을 증가시키는 디지탈 신호 부호화 방법 및 장치, 디지탈 신호 기록 매체 그리고 디지탈 신호 복호화 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 동일한 코드 길이 및 정정 패리티수 그리고 서로 다른 인터리브 구속 길이를 갖는 포맷들을 준비하고 포맷 ID와 상기 준비된 포맷들을 식별함으로써 기록 및 재생을 실행하는 복잡한 부호화 장치 및 복호화 장치 없이도 다수의 포맷에 대응하는 부호화 장치와 복호화 장치를 복잡하게 하지 않고 다수의 포맷에 대응하며, 상기 포맷들을 포맷 ID와 식별함으로써 기록되거나 재생될 하나의 매체로 다수의 포맷을 혼합할 수 있는 디지탈 신호 부호화 방법 및 장치, 디지탈 신호 기록 매체 및 디지탈 신호 복호화 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명을 따르면, C2 코드 순서가 홀수 지연 양을 개정함으로써 디스크상의 데이타 순서와 일치하지 않도록 하는 장치를 배치함으로써 버스트 에러 정정 능력이 악화 되는 것을 방지한다. 또한, 본 발명을 따르면, 프레임 ID를 부가 함으로써 연속적인 몇몇 프레임들이 버스트 에러로 상실 될 때에도 어떠한 문제없이 C2 코드에서 에러를 정정하고 프레임 수를 검출할 수 있는 디지탈 신호 부호화 방법 및 장치, 디지탈 신호 기록 매체 그리고 디지탈 신호 복호화 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
산업상의 응용
본 발명의 디지탈 부호화 방법 및 장치는 DVD(digital video disc) 기록 장치에 사용될 수 있다. 게다가, 본 발명의 디지탈 신호 복호화 방법 및 장치는 DVD 재생 장치에 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 디지탈 기록 매체는 DVD로서 사용될 수 있다.

Claims (45)

  1. 에러 정정 부호를 부가함에 의해 디지털 신호를 부호화하는 디지털 신호 부호화 방법에 있어서:
    인터리빙된 입력 디지털 신호를 생성하기 위하여 입력 디지털 신호의 샘플을 인터리빙하는 단계와;
    수정된 인터리빙된 신호를 생성하기 위해, 상기 인터리빙된 입력 디지털 신호의 적어도 제 1 코드 시리즈를 이용하여 얻어진 제 1 패리티를 상기 인터리빙된 입력 디지털 신호에 부가하는 단계와;
    중간 신호(intermediate signal)를 생성하기 위해, 상기 수정된 인터리빙된 신호를 디인터리빙 하는 단계와;
    상기 복수의 인접한 제 1 코드 시리즈들로부터 한 심볼씩 쉬프트하여 추출된 복수의 심볼에 대응하는 제 2 코드 시리즈를 이용하여 얻어진 제 2 패리티를 상기 중간 신호에 부가하는 단계와;
    상기 제 2 코드 시리즈의 배열이 기록 매체 상에 기록되는 심볼들의 순서와 일치하지 않도록, 상기 제 1 및 제 2 패리티가 부가되어진 상기 입력 디지털 신호를 배열하는 단계를 포함하는 디지털 신호 부호화 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 코드 시리즈와 제 2 코드 시리즈의 코드 길이, 제 1 패리티, 제 2 패리티, 인터리브 구속 길이는 각각 콤팩트 디스크의 표준보다더 긴, 디지털 신호 부호화 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 코드 시리즈가, 미리 정해진 수의 상기 제 1 코드 시리즈에 대하여 폴딩되는 부분을 포함하지 않는 디지털 신호 부호화 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 코드 시리즈가, 미리 정해진 수의 상기 제 1 코드 시리즈에 대하여 폴딩되는 부분을 포함하는 디지털 신호 부호화 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 동일한 코드 길이 및 패리티 길이와 상이한 인터리브 구속 길이를 가지는 복수의 포맷들로부터 하나의 포맷을 선택하고, 상기 선택된 포맷을 식별하기 위해 식별정보를 부호화하는 디지털 신호 부호화 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 각각의 상기 제 1 코드 시리즈에 식별 번호가 부가되는 디지털 신호 부호화 방법.
  7. 에러 정정 부호를 부가함에 의해 디지털 신호를 부호화하는 디지털 신호 부호화 장치에 있어서:
    인터리빙된 입력 디지털 신호를 생성하기 위하여 입력 디지털 신호의 샘플을 인터리빙하는 수단과;
    수정된 인터리빙된 신호를 생성하기 위해, 상기 인터리빙된 입력 디지털 신호의 적어도 제 1 코드 시리즈를 이용하여 얻어진 제 1 패리티를 상기 인터리빙된 입력 디지털 신호에 부가하는 수단과;
    중간 신호를 생성하기 위해, 상기 수정된 인터리빙된 신호를 디인터리빙하는 수단과;
    상기 복수의 인접한 제 1 코드 시리즈들로부터 한 심볼씩 쉬프트하여 추출된 복수의 심볼에 대응하는 제 2 코드 시리즈를 이용하여 얻어진 제 2 패리티를 상기 중간 신호에 부가하는 수단과;
    상기 제 2 코드 시리즈의 배열이 기록 매체 상에 기록되는 심볼들의 순서와 일치하지 않도록, 상기 제 1 및 제 2 패리티가 부가되어진 상기 입력 디지털 신호를 배열하는 수단을 포함하는 디지털 신호 부호화 장치.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 코드 시리즈와 제 2 코드 시리즈의 코드길이, 제 1 패리티, 제 2 패리티 및 인터리브 구속 길이는 각각 콤팩트 디스크의 표준보다 더 긴, 디지털 신호 부호화 장치.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 코드 시리즈가, 미리 정해진 수의 상기 제 1 코드 시리즈에 대하여 폴딩되는 부분을 포함하지 않는 디지털 신호 부호화 장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 제 2 코드 시리즈가, 미리 정해진 수의 상기 제 1 코드 시리즈에 대하여 폴딩되는 부분을 포함하는 디지털 신호 부호화 장치.
  11. 제 7 항에 있어서, 동일한 코드 길이 및 패리티 길이와 상이한 인터리브 구속 길이를 가지는 복수의 포맷들로부터 선택된 포맷을 식별하는 식별 정보를 부호화하는 수단을 포함하는 디지털 신호 부호화 장치.
  12. 제 7 항에 있어서, 각각의 상기 제 1 코드 시리즈에 식별 번호를 각각 부가하는 수단을 포함하는 디지털 신호 부호화 장치.
  13. 부호화된 디지털 신호가 기록된 디지털 신호 기록 매체에 있어서:
    인터리빙된 입력 디지털 신호를 생성하기 위하여 입력 디지털 신호의 샘플을 인터리빙하는 단계와;
    수정된 인터리빙된 신호를 생성하기 위해, 상기 인터리빙된 입력 디지털 신호의 적어도 제 1 코드 시리즈를 이응하여 얻어진 제 1 패리티를 상기 인터리빙된 입력 디지털 신호에 부가하는 단계와;
    중간 신호를 생성하기 위해, 상기 수정된 인터리빙된 신호를 디인터리빙하는 단계와;
    상기 복수의 인접한 제 1 코드 시리즈들로부터 한 심볼씩 쉬프트하여 추출된 복수의 심볼에 대응하는 제 2 코드 시리즈를 이용하여 얻어진 제 2 패리티를 상기 중간 신호에 부가하는 단계와;
    상기 제 2 코드 시리즈의 배열이 기록 매체 상에 기록되는 심볼들의 순서와일치하지 않도록, 상기 제 1 및 제 2 패리티가 부가되어진 상기 입력 디지털 신호를 배열하는 단계에 의해 생성된 상기 부호화된 디지털 신호가 기록된 디지털 신호 기록 매체.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 제 1 코드 시리즈와 제 2 코드 시리즈의 코드 길이, 제 1 패리티, 제 2 패리티 및 인터리브 구속 길이는 각각 콤팩트 디스크의 표준보다 더 긴, 디지털 신호 기록 매체.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 제 2 코드 시리즈가, 미리 정해진 수의 상기 제 1 코드 시리즈에 대하여 폴딩되는 부분을 포함하지 않는 디지털 신호 기록 매체.
  16. 제 13 항에 있어서, 상기 제 2 코드 시리즈가, 미리 정해진 수의 상기 제 1 코드 시리즈에 대하여 폴딩되는 부분을 포함하는 디지털 신호 기록 매체.
  17. 제 13 항에 있어서, 동일한 코드 길이 및 패리티 길이와 상이한 인터리브 구속 길이를 가지는 복수의 포맷들로부터, 선택된 포맷을 구별하기 위해 식별 정보가 기록되는 디지털 신호 기록 매체.
  18. 제 13 항에 있어서, 각각의 상기 제 1 코드 시리즈에 식별 번호가 각각 부가되는 디지털 신호 기록 매체.
  19. 인터리빙된 입력 디지털 신호를 생성하기 위하여 입력 디지털 신호의 샘플을 인터리빙하는 단계와; 수정된 인터리빙된 신호를 생성하기 위해, 상기 인터리빙된 입력 디지털 신호의 적어도 제 1 코드 시리즈를 이용하여 얻어진 제 1 패리티를 상기 인터리빙된 입력 디지털 신호에 부가하는 단계와; 중간 신호(intermediate signal)를 생성하기 위해, 상기 수정된 인터리빙된 신호를 디인터리빙하는 단계와, 상기 복수의 인접한 제 1 코드 시리즈들로부터 한 심볼씩 쉬프트하여 추출된 복수의 심볼에 대응하는 제 2 코드 시리즈를 이용하여 얻어진 제 2 패리티를 상기 중간 신호에 부가하는 단계와; 상기 제 2 코드 시리즈의 배열이 기록 매체 상에 기록되는 심볼들의 순서와 일치하지 않도록, 상기 제 1 및 제 2 패리티가 부가되어진 상기 입력 디지털 신호를 배열하는 단계에 의해 생성되는 부호화된 디지털 신호를 복호하는 디지탈 신호 복호화 방법에 있어서:
    제 1 정정 신호를 생성하기 위하여 상기 제 2 패리티를 이용하여 상기 제 2 코드방향으로 상기 부호화된 디지털 신호를 제 1 에러 정정을 행하는 단계와;
    인터리빙된 신호를 생성하기 위하여 상기 제 1 정정 신호의 샘플들을 인터리빙하는 단계와;
    제 2 정정 신호를 생성하기 위하여 상기 제 1 패리티를 이용하여 상기 제 1 코드방향으로 상기 인터리빙된 정정 신호를 제 2 에러 정정을 행하는 단계와;
    복호화된 신호를 생성하기 쥐해 상기 제 2 정정 신호를 디인터리빙하는 단계를 포함하는 디지털 신호 복호화 방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 제 1 코드 시리즈와 제 2 코드 시리즈의 코드 길이, 제 1 패리티, 제 2 패리티 및 인터리브 구속 길이는 각각 콤팩트 디스크의 표준보다 더 긴, 디지털 신호 복호화 방법.
  21. 제 19 항에 있어서, 상기 제 2 코드 시리즈가, 미리 정해진 수의 상기 제 1 코드 시리즈에 대하여 폴딩되는 부분을 포함하지 않는 디지털 신호 복호화 방법.
  22. 제 19 항에 있어서, 상기 제 2 코드 시리즈가, 미리 정해진 수의 상기 제 1 코드 시리즈에 대하여 폴딩되는 부분을 포함하는 디지털 신호 복호화 방법.
  23. 제 19 항에 있어서, 동일한 코드길이 및 패리티 길이와 상이한 인터리브 구속 길이를 가지는 복수의 포맷들로부터 선택된 포맷을 구별하기 위해 식별 정보가 검색되고, 상기 식별 정보에 기초하여 에러 정정 처리가 제어되는 디지털 신호 복호화 방법.
  24. 제 19 항에 있어서, 상기 제 1 코드 시리즈에 각각 부가된 식별 번호를 검색하고, 상기 식별 번호에 기초하여 에러 정정 처리가 제어되는 디지털 신호 복호화 방법.
  25. 인터리빙된 입력 디지털 신호를 생성하기 위하여 입력 디지털 신호의 샘플을 인터리밍하는 단계와; 수정된 인터리빙된 신호를 생성하기 위해, 상기 인터리빙된 입력 디지털 신호의 적어도 제 1 코드 시리즈를 이용하여 얻어진 제 1 패리티를 상기 인터리빙된 입력 디지털 신호에 부가하는 단계와; 중간 신호를 생성하기 위해, 상기 수정된 인터리빙된 신호를 디인터리빙하는 단계와, 상기 복수의 인접한 제 1 코드 시리즈들로부터 한 심볼씩 쉬프트하여 추출된 복수의 심볼에 대응하는 제 2 코드 시리즈를 이용하여 얻어진 제 2 패리티를 상기 중간 신호에 부가하는 단계와; 상기 제 2 코드 시리즈의 배열이 기록 매체 상에 기록되는 심볼들의 순서와 일치하지 않도록, 상기 제 1 및 제 2 패리티가 부가되어진 상기 입력 디지털 신호를 배열하는 단계에 의해 생성되는 부호화된 디지털 신호를 복호하는 디지탈 신호 복호화 장치에 있어서:
    제 1 정정 신호를 생성하기 위하여 상기 제 2 패리티를 이용하여 상기 제 2 코드방향으로 상기 부호화된 디지털 신호를 제 1 에러 정정을 행하는 수단과;
    인터리빙된 신호를 생성하기 위하여 상기 제 1 정정 신호의 샘플들을 인터리빙하는 수단과;
    제 2 정정 신호를 생성하기 위하여 상기 제 1 패리티를 이용하여 상기 제 1 코드방향으로 상기 인터리빙된 정정 신호를 제 2 에러 정정을 행하는 수단과;
    복호화된 신호를 생성하기 위해 상기 제 2 정정 신호를 디인터리빙하는 수단을 포함하는 디지털 신호 복호화 장치.
  26. 제 25 항에 있어서, 상기 제 1 코드 시리즈와 제 2 코드 시리즈의 코드 길이, 제 1 패리티, 제 2 패리티 및 인터리브 구속 길이는 각각 콤팩트 디스크의 표준보다 더 긴, 디지털 신호 복호화 장치.
  27. 제 25 항에 있어서, 상기 제 2 코드 시리즈가, 미리 정해진 수의 상기 제 1 코드 시리즈에 대하여 폴딩되는 부분을 포함하지 않는 디지털 신호 복호화 장치.
  28. 제 25 항에 있어서, 상기 제 2 코드 시리즈가, 미리 정해진 수의 상기 제 1 코드 시리즈에 대하여 폴딩되는 부분을 포함하는 디지털 신호 복호화 장치.
  29. 제 25 항에 있어서, 동일한 코드길이 및 패리티 길이와 상이한 인터리브 구속 길이를 가지는 복수의 포맷들로부터 선택된 포맷을 구별하기 위해 식별 정보가 검색하는 수단과; 상기 식별 정보에 기초하여 에러 정정 처리를 제어하는 수단을 포함하는 디지털 신호 복호화 장치.
  30. 제 25 항에 있어서, 상기 제 1 코드 시리즈에 각각 부가된 식별 번호를 검색하는 수단과; 상기 식별 번호에 기초하여 에러 정정 처리를 제어하는 수단을 포함하는 디지털 신호 복호화 장치.
  31. 에러 정정 코드를 부가함에 의해 디지털 신호를 부호화하는 디지털 신호 부호화 방법에 있어서:
    입력 디지털 신호의 적어도 제 1 코드 시리즈를 이용하여 얻은 제 1 패리티를 상기 입력 디지털 신호에 부가하는 단계와;
    상기 복수의 인접한 제 1 코드 시리즈들로부터 한 심볼씩 쉬프트하여 추출된 복수의 심볼에 대응하는 제 2 코드 시리즈를 이용하여 얻어진 제 2 패리티를 상기 입력 디지털 신호에 부가하는 단계와;
    상기 제 2 코드 시리즈 심볼들의 배열이 기록 매체 상에 기록된 심볼들의 순서와 일치하지 않도록 상기 제 1 및 제 2 패리티가 부가되는, 상기 입력 디지털 신호를 배열하는 단계를 포함하며,
    상기 제 1 코드 시리즈와 제 2 코드 시리즈의 코드 길이, 제 1 패리티, 제 2 패리티, 인터리브 구속 길이는 각각 콤팩트 디스크의 표준보다 더 긴, 디지털 신호 부호화 방법.
  32. 제 31 항에 있어서, 상기 제 2 코드 시리즈가, 미리 정해진 수의 상기 제 1 코드 시리즈에 대하여 폴딩되는 부분을 포함하지 않는 디지털 신호 부호화 방법.
  33. 제 31 항에 있어서, 각각의 상기 제 1 코드 시리즈에 식별 번호가 부가되는 디지털 신호 부호화 방법.
  34. 에러 정정 부호를 부가함에 의해 디지털 신호를 부호화하는 디지털 신호 부호화 장치에 있어서:
    입력 디지털 신호의 적어도 제 1 코드 시리즈를 이용하여 얻어진 제 1 패리티를 상기 입력 디지털 신호에 부가하는 수단과;
    상기 복수의 인접한 제 1 코드 시리즈들로부터 한 심볼씩 쉬프트하여 추출된 복수의 심볼에 대응하는 제 2 코드 시리즈를 이용하여 얻어진 제 2 패리티를 상기 입력 디지털 신호에 부가하는 수단과;
    상기 제 2 코드 시리즈의 배열이 기록 매체 상에 기록되는 심볼들의 순서와 일치하지 않도록, 상기 제 1 및 제 2 패리티가 부가되어진 상기 입력 디지털 신호를 배열하는 수단을 포함하며,
    상기 제 1 코드 시리즈와 제 2 코드 시리즈의 코드길이, 제 1 패리티, 제 2 패리티 및 인터리브 구속 길이는 각각 콤팩트 디스크의 표준보다 더 긴, 디지털 신호 부호화 장치.
  35. 제 34 항에 있어서, 상기 제 2 코드 시리즈가, 미리 징해진 수의 상기 제 1 코드 시리즈에 대하여 폴딩되는 부분을 포함하지 않는 디지털 신호 부호화 장치.
  36. 제 34 항에 있어서, 각각의 상기 제 1 코드 시리즈에 식별 번호를 각각 부가하는 수단을 포함하는 디지털 신호 부호화 장치.
  37. 에러 정정 코드를 부가함에 의해 부호화된 부호화 디지털 신호가 기록되어진기록 매체에 있어서:
    입력 디지털 신호의 적어도 제 1 코드 시리즈를 이용하여 얻은 제 1 패리티를 상기 입력 디지털 신호에 부가하는 단계와;
    상기 복수의 인접한 제 1 코드 시리즈들로부터 한 심볼씩 쉬프트하여 추출된 복수의 심볼에 대응하는 제 2 코드 시리즈를 이용하여 얻어진 제 2 패리티를 상기 입력 디지털 신호에 부가하는 단계와;
    상기 제 2 코드 시리즈 심볼들의 배열이 기록 매체 상에 기록된 심볼들의 순서와 일치하지 않도록 상기 제 1 및 제 2 패리티가 부가되는 상기 입력 디지털 신호를 배열하는 단계에 의해 생성된 상기 부호화 디지털 신호로서,
    상기 제 1 코드 시리즈와 제 2 코드 시리즈의 코드 길이, 제 1 패리티, 제 2 패리티, 인터리브 구속 길이는 각각 콤팩트 디스크의 표준보다 더 긴, 상기 부호화 디지털 신호가 기록되어진 디지털 신호 기록 매체.
  38. 제 37 항에 있어서, 상기 제 2 코드 시리즈가, 미리 정해진 수의 상기 제 1 코드 시리즈에 대하여 폴딩되는 부분을 포함하지 않는 디지털 신호 기록 매체.
  39. 제 36 항에 있어서, 각각의 상기 제 1 코드 시리즈에 식별 번호가 각각 부가되는 디지털 신호 기록 매체.
  40. 입력 디지털 신호의 적어도 제 1 코드 시리즈를 이용하여 얻어진 제 1 패리티를 상기 입력 디지털 신호에 부가하는 단계와; 상기 복수의 인접한 제 1 코드 시리즈들로부터 한 심볼씩 쉬프트하여 추출된 복수의 심볼에 대응하는 제 2 코드 시리즈를 이용하여 얻어진 제 2 패리티를 상기 입력 디지털 신호에 부가하는 단계와; 상기 제 2 코드 시리즈의 배열이 기록 매체 상에 기록되는 심볼들의 순서와 일치하지 않도록, 상기 제 1 및 제 2 패리티가 부가되어진 상기 입력 디지털 신호를 배열하는 단계에 의해 생성되는 부호화 디지털 신호를 복호하는 디지탈 신호 복호화 방법에 있어서:
    전송 채널로부터 공급된 부호화 디지털 신호를 재배열하는 단계와;
    상기 제 2 패리티를 이용하여 상기 제 2 코드방향으로 상기 재배열된 부호화 디지털 신호를 제 1 에러 정정을 행하는 단계와;
    상기 제 1 패리티를 이용하여 상기 제 1 코드방향으로 상기 재배열된 부호화 디지털 신호를 제 2 에러 정정을 행하는 단계를 포함하며,
    상기 제 1 코드 시리즈와 제 2 코드 시리즈의 코드 길이, 제 1 패리티, 제 2 패리티 및 인터리브 구속 길이는 각각 콤팩트 디스크의 표준보다 더 긴, 디지털 신호 복호화 방법.
  41. 제 40 항에 있어서, 상기 제 2 코드 시리즈가, 미리 정해진 수의 상기 제 1 코드 시리즈에 대하여 폴딩되는 부분을 포함하지 않는 디지털 신호 복호화 방법.
  42. 제 40 항에 있어서, 상기 제 1 코드 시리즈에 부가된 식별 번호가 검색되어지고, 상기 식별 번호에 기초하여 에러 정정 처리가 제어되는 디지털 신호 복호화 방법.
  43. 입력 디지털 신호의 적어도 제 1 코드 시리즈를 이용하여 얻어진 제 1 패리티를 상기 입력 디지털 신호에 부가하는 단계와; 상기 복수의 인접한 제 1 코드 시리즈들로부터 한 심볼씩 쉬프트하여 추출된 복수의 심볼에 대응하는 제 2 코드 시리즈를 이용하여 얻어진 제 2 패리티를 상기 입력 디지털 신호에 부가하는 단계와; 상기 제 2 코드 시리즈의 배열이 기록 매체 상에 기록되는 심볼들의 순서와 일치하지 않도록, 상기 제 1 및 제 2 패리티가 부가되어진 상기 입력 디지털 신호를 배열하는 단계에 의해 생성되는 부호화 디지털 신호를 복호하는 디지탈 신호 복호화 장치에 있어서:
    전송 채널로부터 공급된 부호화 디지털 신호를 재배열하는 수단과;
    상기 제 2 패리티를 이용하여 상기 제 2 코드방향으로 상기 재배열된 부호화 디지털 신호를 제 1 에러 정정을 행하는 수단과;
    상기 제 1 패리티를 이용하여 상기 제 1 코드방향으로 상기 재배열된 부호화 디지털 신호를 제 2 에러 정정을 행하는 수단을 포함하며,
    상기 제 1 코드 시리즈와 제 2 코드 시리즈의 코드 길이, 제 1 패리티, 제 2 패리티 및 인터리브 구속 길이는 각각 콤팩트 디스크의 표준보다 더 긴, 디지털 신호 복호화 장치.
  44. 제 43 항에 있어서, 상기 제 2 코드 시리즈가, 미리 정해진 수의 상기 제 1 코드 시리즈에 대하여 폴딩되는 부분을 포함하지 않는 디지털 신호 복호화 장치.
  45. 제 43 항에 있어서, 상기 제 1 코드 시리즈에 부가된 식별 번호를 검색하는 수단과, 상기 식별 번호에 기초하여 에러 정정 처리를 제어하는 수단을 포함하는 디지털 신호 복호화 장치.
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