KR100551371B1 - Method for processing data in holographic system - Google Patents

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Abstract

본 발명에서 홀로그래픽 데이터를 처리(processing)하는 방법은 입력 데이터를 페이지 단위로 M1xM2 데이터 프레임의 형태로 정렬하는 단계와, M1xM2 데이터 프레임의 테두리를 둘러싼 구분 프레임을 포함시켜 정렬 데이터를 생성한 후 상기 정렬 데이터를 페이지 단위로 홀로그래픽 매질에 저장시키는 단계와 - 구분 프레임의 픽셀층에 대응되는 각 행과 열은 온/오프 픽셀이 교대로 배열됨, M1xM2 데이터 프레임과 구분 프레임을 포함한 재생 데이터 이미지를 출력하는 단계와, 재생 데이터 이미지의 각 행과 열에 대해 각 픽셀들간 인텐시티 상관성을 파악하여 상관성이 상대적으로 큰 행과 열을 상기 구분 프레임으로 하여 M1xM2 데이터 프레임을 검출하는 단계를 포함한다.In the present invention, a method of processing holographic data includes arranging input data in the form of an M1xM2 data frame on a page basis, and generating alignment data by including a separator frame surrounding a border of the M1xM2 data frame. Storing the alignment data in the holographic medium on a page-by-pixel basis, wherein each row and column corresponding to the pixel layer of the separation frame is arranged with alternating on / off pixels; Outputting and detecting an intensity correlation between pixels for each row and column of a reproduction data image, and detecting an M1xM2 data frame using rows and columns having a relatively high correlation as the division frames.

이와 같이, 본 발명은 온/오프 픽셀들이 교대로 배열된 구분 프레임을 입력 데이터에 대응되는 데이터 프레임의 테두리 배치하여 저장한 후 재생 시 각 행과 열에 대해 각 픽셀들간의 인텐시티 변화량을 통해 구분 프레임의 위치를 파악하여 데이터 프레임을 추출함으로써, 데이터 프레임의 위치를 정확하고 신뢰성 있게 추정할 수 있다.As described above, according to the present invention, a divided frame in which on / off pixels are alternately arranged is stored by arranging a border of a data frame corresponding to the input data, and then the intensity of the divided frame is changed through the intensity variation of each pixel for each row and column during reproduction. By identifying the position and extracting the data frame, the position of the data frame can be estimated accurately and reliably.

Description

홀로그래픽 데이터 처리 방법{METHOD FOR PROCESSING DATA IN HOLOGRAPHIC SYSTEM}Holographic data processing method {METHOD FOR PROCESSING DATA IN HOLOGRAPHIC SYSTEM}

도 1은 홀로그래픽 데이터를 저장 및 재생하는 종래의 장치의 블록도이고, 1 is a block diagram of a conventional apparatus for storing and reproducing holographic data,

도 2는 종래 기술에 의한 저장 데이터 이미지의 구조를 도시한 도면이고,2 is a view showing the structure of a stored data image according to the prior art,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 홀로그래픽 데이터를 저장하고 재생하는 과정을 도시한 흐름도이고, 3 is a flowchart illustrating a process of storing and reproducing holographic data according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4a 내지 도 4b는 본 발명에 적용되는 재생 데이터 이미지의 구조를 도시한 도면이며, 4A to 4B are diagrams showing the structure of a reproduction data image applied to the present invention;

도 5a 내지 도 5b는 본 발명에서 각 행과 열들의 인텐시티 값 분포를 도시한 그래프이다.5A to 5B are graphs showing the intensity value distribution of each row and column in the present invention.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

10 : 광원 20 : 광 분리기10 light source 20 light separator

30, 40 : 반사 미러 50 : SLM30, 40: reflection mirror 50: SLM

60 : 저장매체 70 : CCD60: storage medium 70: CCD

80 : 데이터 정렬 유닛 85 : 데이터 검출 유닛80: data alignment unit 85: data detection unit

90 : 신호 처리 유닛 90: signal processing unit

본 발명은 홀로그래픽 데이터 재생 및 저장 시스템(Holographic Data Reconstruction and Storage System)에 관한 것으로, 홀로그래픽 매질로부터 재생된 홀로그래픽 데이터를 처리(processing)하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a holographic data reconstruction and storage system, and to a method for processing holographic data reproduced from a holographic medium.

잘 알려져 있듯이, 다량의 데이터를 저장할 수 있는 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템에 대한 수요가 계속 증가하고 있다. 따라서, 다양한 형태의 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템이 고밀도의 저장능력을 구현하기 위하여 최근에 개발되어 왔다.As is well known, there is an increasing demand for holographic digital data storage systems capable of storing large amounts of data. Accordingly, various types of holographic digital data storage systems have been recently developed to realize high density storage capacity.

홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템은 정보를 갖고 있는 신호광과 기준광이 간섭하여 그 사이에 간섭 무늬가 생기도록 하고, 이러한 간섭 무늬를 제어하여 광 굴절성 크리스탈 (optical refractive crystal) 로 이루어진 저장매체에 저장되도록 한다. 광 굴절성 크리스탈은 간섭 무늬의 강도(amplitude) 및 위상 (phase)에 따라 다르게 반응하는 물질이다.The holographic digital data storage system causes the information signal and the reference light to interfere with each other to form an interference fringe between them, and to control the interference fringe to be stored in a storage medium made of optical refractive crystals. . Photorefractive crystals are materials that react differently depending on the amplitude and phase of the interference fringe.

다양한 홀로그램은 기준광의 입사각을 변화시키거나(앵글 멀티플렉싱: angle multiplexing) 저장 매체를 이동시켜 저장 영역을 변화시키는 방법(쉬프트 멀티플렉싱: shift multiplexing)으로 저장매체에 저장될 수 있으므로, 바이너리 데이터로 이루어진 많은 수의 홀로그램이 페이지 단위로 저장매체에 저장될 수 있다. Various holograms can be stored in a storage medium by changing the angle of incidence of the reference light (angle multiplexing) or by moving the storage medium to change the storage area (shift multiplexing). The hologram of may be stored in the storage medium in units of pages.

도 1을 참조하면, 홀로그래픽 데이터를 저장 및 재생하는 장치는 광원(10), 광 분리기(20), 두개의 반사 미러(30, 40), 셔터(45), 공간 광 변조기(SLM)(50), 저장 매체(60), CCD(70), 데이터 정렬 유닛(80), 데이터 검출 유닛(85) 및 신호 처리 유닛(90)을 포함한다.Referring to FIG. 1, an apparatus for storing and reproducing holographic data includes a light source 10, a light separator 20, two reflection mirrors 30 and 40, a shutter 45, and a spatial light modulator (SLM) 50. ), A storage medium 60, a CCD 70, a data alignment unit 80, a data detection unit 85, and a signal processing unit 90.

광원(10)은 레이저 광을 생성한다. 광 변조기(20)는 레이저광을 기준광과 신호광으로 나누고, 분리된 기준광과 신호광을 두개의 다른 광로를 따라 전송한다. 여기서, 기준광과 신호광은 투과광과 반사광에 각각 대응된다.The light source 10 generates laser light. The optical modulator 20 divides the laser light into reference light and signal light, and transmits the separated reference light and signal light along two different optical paths. Here, the reference light and the signal light correspond to the transmitted light and the reflected light, respectively.

기준광은 반사 미러(30)에서 반사되어, 저장 매체(60)에 전송된다. 한편, 신호광은 반사 미러(40)에서 반사되어 SLM(50)에 전송된다. 저장 시에, 셔터(45)는 열려있어서 신호광이 SLM(50)에 전송되도록 한다.The reference light is reflected by the reflection mirror 30 and transmitted to the storage medium 60. On the other hand, the signal light is reflected by the reflection mirror 40 and transmitted to the SLM 50. Upon storage, the shutter 45 is open to allow signal light to be sent to the SLM 50.

한편, 저장될 바이너리 입력 데이터(binary input data)는 데이터 정렬 유닛(80)에서 행으로 M1 비트 및 열로 M2 비트로 페이지 단위로 정렬된다. 여기서, M1 및 M2 는 각각 양의 정수이다. 이때, 데이터 정렬 유닛(80)은 데이터 재생 시 데이터의 위치를 쉽게 검출하기 위하여 M1xM2 데이터 프레임의 테두리를 둘러싼 픽셀들로 이루어진 구분 프레임을 첨부하며, 이때 구분 프레임과 데이터 프레임 사이에 모두 오프 픽셀로 이루어진 중간 프레임을 더 첨가하여 정렬 데이터를 생성한다. 즉, 데이터 정렬 유닛(80)은 M1xM2 데이터 프레임, 구분 프레임 및 중간 프레임으로 구성된 정렬 데이터를 생성하여 SLM(50)에 제공하며, SLM(50)은 반사된 신호광과 데이터 정렬 유닛(80)에서 전송된 정렬 데이터를 변조하여 각 페이지마다 변조된 신호광을 제공한다. 여기서 구분 프레임을 구성하는 각 행과 열의 픽셀들은 밝은 이미지, 즉 1의 값을 갖는다. Meanwhile, the binary input data to be stored is arranged in page units by M1 bits in rows and M2 bits in columns in the data sorting unit 80. Here, M1 and M2 are each positive integers. At this time, the data sorting unit 80 attaches a separator frame composed of pixels surrounding the edge of the M1xM2 data frame in order to easily detect the position of the data during data reproduction. Further intermediate frames are added to generate alignment data. That is, the data alignment unit 80 generates and provides alignment data composed of M1xM2 data frames, division frames, and intermediate frames to the SLM 50, and the SLM 50 transmits the reflected signal light and the data alignment unit 80. The modulated alignment data is provided to provide a modulated signal light for each page. Here, the pixels of each row and column constituting the separator frame have a bright image, that is, a value of one.

변조된 신호광은 저장 매체(60)에 전송된다. 반사 미러(30)는 다른 페이지의 데이터를 저장하기 위해 반사된 기준광의 반사각을 미세하게 변화시키는 기능을 한다.The modulated signal light is transmitted to the storage medium 60. The reflection mirror 30 functions to slightly change the reflection angle of the reflected reference light to store data of another page.

기준광과 간섭하는 변조된 신호광의 간섭 패턴(interference pattern)은 저장 매체(60)에 저장된다. 이 경우에, 저장 매체(60)에 저장된 간섭 패턴은 정렬 데이터를 구성하는 프레임에 대응되는 픽셀로 구성될 것이며, 이하에서는, 저장 데이터 이미지로 지칭한다. 일반적으로, 저장 데이터 이미지는 "밝은" 이미지와 "어두운" 이미지를 갖는데, "밝은" 이미지는 논리값 "1"을 나타내고, "어두운" 이미지는 논리값 "0"을 나타낸다.An interference pattern of modulated signal light that interferes with the reference light is stored in the storage medium 60. In this case, the interference pattern stored in the storage medium 60 will consist of pixels corresponding to the frames constituting the alignment data, hereinafter referred to as storage data image. In general, a stored data image has a "bright" image and a "dark" image, where the "bright" image represents a logical value "1" and the "dark" image represents a logical value "0".

재생 시에, 셔터(45)는 신호광이 저장 매체(60)에 입사되지 못하도록 닫힌다. 따라서, 기준광만이 저장 매체(60)에 입사된다.At the time of reproduction, the shutter 45 is closed to prevent the signal light from entering the storage medium 60. Thus, only reference light is incident on the storage medium 60.

데이터를 재생하기 위해 기준광이 저장 매체(60)에 입사될 때, 기준광은 저장 매체(60) 내에 저장된 간섭 패턴에 의해 회절되어, 재생 데이터 이미지가 페이지 단위로 재생된다. 이 경우에, 재생 데이터 이미지는 저장 데이터 이미지에 대응한다.When the reference light is incident on the storage medium 60 to reproduce the data, the reference light is diffracted by the interference pattern stored in the storage medium 60 so that the reproduced data image is reproduced page by page. In this case, the reproduced data image corresponds to the stored data image.

저장 매체(60)에 저장된 데이터를 재생하기 위해 사용되는 기준광은 그 데이터를 저장하기 위해 사용되었던 기준광과 동일한 각도로 입사되어야 한다.The reference light used for reproducing the data stored in the storage medium 60 should be incident at the same angle as the reference light used for storing the data.

재생 데이터 이미지는 CCD(70)로 전송되어, CCD(70)에 의해 검출되어, 데이터 검출 유닛(85)으로 전송된다. CCD(70)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 페이지 이미지를 출력한다. 이 경우에, 페이지 이미지는 재생 데이터 이미지에 대응하는 구분 프레임을 포함한다.The reproduced data image is transmitted to the CCD 70, detected by the CCD 70, and transmitted to the data detection unit 85. The CCD 70 outputs a page image, as shown in FIG. In this case, the page image includes a division frame corresponding to the reproduction data image.

데이터 검출 유닛(85)은 데이터 프레임, 구분 프레임 및 중간 프레임으로 구성된 페이지 이미지를 제공받아 구분 프레임의 추출을 통해 M1xM2 데이터 프레임으로 이루어진 데이터 이미지의 위치를 검출한다.The data detection unit 85 receives a page image composed of a data frame, a divided frame, and an intermediate frame, and detects a position of the data image composed of the M1xM2 data frame through extraction of the divided frame.

데이터 검출 유닛(85)이 데이터 이미지를 추출하는 과정은 아래와 같다.The process of extracting the data image by the data detection unit 85 is as follows.

데이터 검출 유닛(85)은 도 2에 도시된 바와 같은 페이지 이미지를 제공받아 전체 혹은 상위 왼쪽 코너부분의 픽셀 일부나 하위 오른쪽 코너 부분의 픽셀들의 일부만을 이용하여 수직 수평 방향으로 인덴시티(intensity) 합을 구하고, 이중 합이 가장 큰 값을 갖는 행과 열을 구분 프레임(A)으로 판단하며, 구분 프레임(A) 내부에 있는 데이터 이미지만을 추출하여 신호 처리 유닛(90)에 제공한다. 즉, 데이터 검출 유닛(85)은 행 방향으로 픽셀들의 합을 각각 구한 후 픽셀들의 합이 상대적으로 큰 행들을 검출하고, 열 방향으로 픽셀들의 합을 각각 구한 픽셀들의 합이 상대적으로 큰 열들을 검출함으로써, 구분 프레임(A)에 해당되는 행과 열들을 검출함으로써 M1xM2 데이터 프레임으로 이루어진 데이터 이미지의 위치를 검출한다. The data detection unit 85 receives the page image as shown in FIG. 2 and sums the intensities in the vertical and horizontal directions using only some of the pixels of the whole or upper left corner or only some of the pixels of the lower right corner. , The row and column having the largest double sum are determined as the division frame (A), and only the data image inside the division frame (A) is extracted and provided to the signal processing unit (90). That is, the data detection unit 85 detects rows in which the sum of the pixels is relatively large after obtaining the sum of the pixels in the row direction, and detects columns in which the sum of the pixels in which the sum of the pixels in the column direction is relatively large is respectively. Thus, the position of the data image composed of the M1xM2 data frame is detected by detecting the rows and columns corresponding to the division frame A.

이후, 데이터 검출 유닛(85)은 구분 프레임에 해당되는 행과 열 내부의 데이터 이미지만을 추출하여 신호 처리 유닛(90)에 제공한다.Thereafter, the data detection unit 85 extracts only the data image inside the row and column corresponding to the division frame and provides the same to the signal processing unit 90.

신호 처리 유닛(90)이 데이터 이미지로부터 픽셀들을 샘플링하여, 정렬 데이터의 크기와 동일한 M1xM2 데이터 프레임을 갖는 처리 데이터 이미지를 생성한다.The signal processing unit 90 samples the pixels from the data image to generate a processed data image having an M1xM2 data frame equal to the size of the alignment data.

이러한 홀로그래픽 데이터 저장 및 재생 시스템은 광원(10)에서 발생되는 레이저 광의 특성, 즉 가우시안 분포를 갖기 때문에 페이지 전체가 균일한 밝기를 갖도록 만드는데는 현실적으로 어려움이 많다. 즉, 홀로그래픽 데이터 저장/재생 장 치에서, 페이지 이미지 내에서 논리값 "1" 또는 "0"을 나타내는 빛의 세기는 이미지 픽셀의 중앙부에서 크고, 주변부로 갈수록 작아진다. 이러한 차이가 커질수록, 즉 저장매체(60)에 저장될 페이지가 커질수록 데이터 검출 유닛(85)이 데이터 이미지를 추출할 때 바깥 영역의 검출비트들의 합보다 중앙영역의 1과 0의 수가 비슷한 조합의 합이 더 커지게 되어 데이터 이미지의 추출에 실패하는 문제점이 있다.Since the holographic data storage and reproducing system has a characteristic of the laser light generated from the light source 10, that is, a Gaussian distribution, it is difficult to make the entire page have a uniform brightness. That is, in the holographic data storage / reproducing apparatus, the light intensity representing the logical value "1" or "0" in the page image is large in the center of the image pixel and becomes smaller toward the periphery. The greater this difference, i.e., the larger the page to be stored in the storage medium 60, the more similar the number of 1's and 0's in the center area is than the sum of the detection bits in the outer area when the data detection unit 85 extracts the data image. There is a problem in that the sum becomes larger and thus the extraction of the data image fails.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 레이저 광의 가우시안 분포로 생기는 데이터 이미지 추출 오류를 방지하여 데이터 이미지의 위치 검출에 있어 신뢰성을 향상시키기 위한 홀로그래픽 데이터 처리 방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a holographic data processing method for improving reliability in detecting a position of a data image by preventing a data image extraction error caused by a Gaussian distribution of laser light.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 홀로그래픽 매질에 페이지 단위로 데이터를 저장하고, 상기 매질로부터 재생된 홀로그래픽 데이터를 처리(processing)하는 방법으로서, 입력 데이터를 페이지 단위로 M1xM2 데이터 프레임의 형태로 정렬하는 단계와, 상기 M1xM2 데이터 프레임의 테두리를 둘러싼 구분 프레임을 포함시켜 정렬 데이터를 생성한 후 상기 정렬 데이터를 페이지 단위로 홀로그래픽 매질에 저장시키는 단계와 - 상기 구분 프레임의 픽셀층에 대응되는 각 행과 열은 온/오프 픽셀이 교대로 배열됨, 상기 M1xM2 데이터 프레임과 구분 프레임을 포함한 재생 데이터 이미지를 출력하는 단계와, 상기 재생 데이터 이미지의 각 행과 열에 대해 각 픽셀들간 인텐시티 상관성을 파악하여 상기 상관성이 상대적으로 큰 행과 열을 상기 구분 프레임으로 하여 상기 M1xM2 데이터 프레임을 검출하 는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method of storing data in a holographic medium on a page basis and processing holographic data reproduced from the medium, wherein the input data is in the form of a M1xM2 data frame on a page basis. And generating a sorting data by including a sorting frame surrounding an edge of the M1xM2 data frame, and storing the sorting data in a holographic medium on a page-by-pixel basis corresponding to the pixel layer of the sorting frame. Each row and column are alternately arranged on / off pixels, outputting a reproduction data image including the M1xM2 data frame and a division frame, and grasp the intensity correlation between the pixels for each row and column of the reproduction data image The rows and columns having a relatively high correlation as the separator frame. Detecting the M1xM2 data frame.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 홀로그래픽 데이터를 저장하고 재생하는 과정을 도시한 흐름도이고, 도 4a 내지 도 4b는 본 발명에 적용되는 재생 데이터 이미지의 구조를 도시한 도면이고, 도 5a 내지 도 5b는 본 발명에서 각 행과 열들의 인텐시티 값 분포를 도시한 그래프이다. 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 처리 과정은 도 1의 종래 장치를 토대로 설명하기로 한다.3 is a flowchart illustrating a process of storing and reproducing holographic data according to a preferred embodiment of the present invention, and FIGS. 4A to 4B are views illustrating a structure of a reproduced data image applied to the present invention, and FIG. 5A. 5B are graphs showing the intensity value distribution of each row and column in the present invention. The holographic data processing process according to the present invention will be described based on the conventional apparatus of FIG.

도 3에 도시된 바와 같이, 데이터 정렬 유닛(80)은 저장될 바이너리 입력 데이터를 입력받아 M1xM2 데이터 프레임의 형태로 페이지 단위로 정렬시키며, M1 및 M2는 각각 양의 정수이다. 이때, M1xM2 데이터 프레임의 테두리에는 구분 프레임이 직사각형 형태로 둘러싸도록 정렬된다. 즉, 데이터 정렬 유닛(80)은 M1xM2 데이터 프레임과 구분 프레임(T)으로 이루어진 정렬 데이터를 생성하여 SLM(50)에 제공한다(S300, S302, S304). As shown in FIG. 3, the data sorting unit 80 receives binary input data to be stored and sorts them in units of pages in the form of M1xM2 data frames, and M1 and M2 are positive integers, respectively. At this time, the border of the M1xM2 data frame is aligned so that the partition frame is surrounded in a rectangular shape. That is, the data alignment unit 80 generates the alignment data composed of the M1xM2 data frame and the division frame T and provides it to the SLM 50 (S300, S302, S304).

본 발명에서 M1xM2 데이터 프레임을 둘러쌓고 있는 직사각형 형태의 구분 프레임은 적어도 하나 이상의 픽셀층으로 구성된다. In the present invention, the rectangular division frame surrounding the M1xM2 data frame includes at least one pixel layer.

만일, 하나의 픽셀층으로 구성된 경우 직사각형 형태의 구분 프레임(T)은 도 4a에 도시된 바와 같이, 하나의 픽셀이 교대로 온되어 있는 구조를 갖는 픽셀층으로 이루어져 있다.If one pixel layer is formed, the rectangular division frame T is formed of a pixel layer having a structure in which one pixel is alternately turned on, as shown in FIG. 4A.

두개 또는 그 이상의 픽셀층으로 구성된 경우 직사각형 형태의 구분 프레임(T)은 도4b에 도시된 바와 같이, 하나의 픽셀이 교대로 온된 첫 번째 픽셀층과 반대의 구조를 갖는 두 번째 픽셀층으로 이루어지거나 하나의 픽셀이 교대로 온된 첫 번째 픽셀층과 동일한 구조를 갖는 두 번째 픽셀층으로 이루어져 있다. 즉, 두개 이상의 픽셀층으로 구성된 구분 프레임(T)은 각 픽셀층들에 온(또는 오프)되는 픽셀이 서로 엇갈리는 구조를 갖거나 동일한 구조를 갖는다.In the case of two or more pixel layers, a rectangular division frame T is formed of a second pixel layer having a structure opposite to the first pixel layer in which one pixel is alternately turned on, as shown in FIG. 4B. One pixel consists of a second pixel layer having the same structure as the first pixel layer alternately turned on. That is, the division frame T composed of two or more pixel layers has a structure in which pixels on (or off) in each pixel layer are staggered or have the same structure.

데이터 정렬 유닛(80)은 이와 같은 과정을 통해 생성된 정렬 데이터를 SLM(50)에 제공하며, SLM(50)은 반사경(40)에서 반사된 신호광과 데이터 정렬 유닛(80)에서 전송된 정렬 데이터를 변조하여 각 페이지마다 변조된 신호광을 제공한다. The data alignment unit 80 provides the alignment data generated through this process to the SLM 50, and the SLM 50 arranges the signal light reflected by the reflector 40 and the alignment data transmitted from the data alignment unit 80. Is modulated to provide modulated signal light for each page.

변조된 신호광은 저장 매체(60)에 전송된다. 반사 미러(30)는 다른 페이지의 데이터를 저장하기 위해 반사된 기준광의 반사각을 미세하게 변화시키는 기능을 한다.The modulated signal light is transmitted to the storage medium 60. The reflection mirror 30 functions to slightly change the reflection angle of the reflected reference light to store data of another page.

기준광과 간섭하는 변조된 신호광의 간섭 패턴(interference pattern), 즉 저장 데이터 이미지는 저장 매체(60)에 저장된다(S306). An interference pattern of the modulated signal light that interferes with the reference light, that is, the stored data image, is stored in the storage medium 60 (S306).

재생 시에, 셔터(45)는 신호광이 저장 매체(60)에 입사되지 못하도록 닫힌다. 따라서, 기준광, 즉 재생용 기준광만이 저장 매체(60)에 입사된다(S308).At the time of reproduction, the shutter 45 is closed to prevent the signal light from entering the storage medium 60. Therefore, only reference light, that is, reference light for reproduction, is incident on the storage medium 60 (S308).

데이터를 재생하기 위해 재생용 기준광이 저장 매체(60)에 입사될 때, 기준광은 저장 매체(60) 내에 저장된 간섭 패턴에 의해 회절되어, 재생 데이터 이미지가 페이지 단위로 재생된다(S310). 이 경우에, 재생 데이터 이미지는 M1xM2 데이터 프레임과 구분 프레임(T)으로 구성될 것이며 저장 데이터 이미지에 대응한다.When the reproduction reference light is incident on the storage medium 60 to reproduce the data, the reference light is diffracted by the interference pattern stored in the storage medium 60, so that the reproduction data image is reproduced in units of pages (S310). In this case, the reproduction data image will be composed of an M1xM2 data frame and a division frame T and correspond to the stored data image.

저장 매체(60)에 저장된 데이터를 재생하기 위해 사용되는 기준광은 그 데이터를 저장하기 위해 사용되었던 기준광과 동일한 각도로 입사되어야 한다.The reference light used for reproducing the data stored in the storage medium 60 should be incident at the same angle as the reference light used for storing the data.

재생 데이터 이미지는 CCD(70)로 전송되어, CCD(70)에 의해 검출되어, 데이터 검출 유닛(85)으로 전송된다. CCD(70)는 M1xM2 데이터 프레임으로 구성된 페이지 이미지를 출력한다. 이 경우에, 페이지 이미지는 재생 데이터 이미지에 대응하는 구분 프레임(T)을 포함한다.The reproduced data image is transmitted to the CCD 70, detected by the CCD 70, and transmitted to the data detection unit 85. The CCD 70 outputs a page image composed of M1xM2 data frames. In this case, the page image includes a division frame T corresponding to the reproduction data image.

데이터 검출 유닛(85)은 M1xM2 데이터 프레임과 구분 프레임(T)으로 구성된 페이지 이미지를 제공받아 구분 프레임(T)을 추출을 통해 M1xM2 데이터 프레임으로 이루어진 데이터 이미지의 위치를 검출한다(S312).The data detection unit 85 receives the page image composed of the M1xM2 data frame and the division frame T and detects the position of the data image composed of the M1xM2 data frame by extracting the division frame T (S312).

본 발명에 따라 데이터 검출 유닛(85)이 M1xM2 데이터 프레임으로 이루어진 데이터 이미지를 추출하는 과정은 아래와 같다.According to the present invention, the process of extracting the data image composed of the M1xM2 data frames by the data detection unit 85 is as follows.

데이터 검출 유닛(85)은 재생 데이터 이미지를 제공받아 전체 혹은 상위 왼쪽 코너부분의 픽셀 일부나 하위 오른쪽 코너 부분의 픽셀들의 일부만을 이용하여 구분 프레임(T)을 검출한다. 즉, 각 행과 열에 대해서 홀수 픽셀들의 인텐시티 합과 짝수 픽셀들의 인텐시티 합을 구한 후 홀수 픽셀들의 인텐시티 합과 짝수 픽셀들의 인텐시티 합간의 차이가 상대적으로 큰 행과 열들을 검출하고, 검출된 행과 열들의 픽셀층을 구분 프레임(T)으로 하여 구분 프레임(T)에 의해서 둘러쌓인 M1xM2 데이터 프레임을 검출한다. 즉, 구분 프레임(T)의 짝수 픽셀이 오프이고 홀수 픽셀이 온인 경우 각 행 또는 열들에서 홀수 픽셀들과 짝수 픽셀들의 인텐시티 합은, 도 5a에 도시된 바와 같이, 지그재그 형태로 나타나며, 특히 구분 프레임(T)의 픽셀층에서 홀수 픽셀들의 인텐시티 합과 짝수 픽셀들의 인텐시티 합간의 차가 크게 나타난다. 이와 같이, 데이터 검출 유닛(85)은 인텐시티 합간의 차이 큰 행과 열의 검출을 통해 구분 프레임(T)을 찾아낼 수 있다.The data detection unit 85 is provided with the reproduction data image and detects the division frame T using only part of the pixels in the whole or upper left corner part or only some of the pixels in the lower right corner part. That is, after obtaining the intensity sum of odd pixels and the intensity pixels of even pixels for each row and column, detecting rows and columns having a relatively large difference between the intensity sum of odd pixels and the intensity sum of even pixels, and detecting the detected rows and columns. The M1xM2 data frame surrounded by the division frame T is detected by using the pixel layer of the image as the division frame T. That is, when the even pixels of the division frame T are off and the odd pixels are on, the intensity sum of the odd pixels and the even pixels in each row or column is shown in a zigzag form, as shown in FIG. 5A, in particular, the division frame. In the pixel layer of (T), the difference between the intensity sum of odd pixels and the intensity sum of even pixels is large. In this manner, the data detection unit 85 may find the division frame T by detecting the row and column having a large difference between the intensity sums.

또한, 데이터 검출 유닛(85)은 각 행과 열들에 대해 연산을 수행하되, 각 행에 대해 홀수 픽셀들의 절대값의 합과 짝수 픽셀들의 절대값 합을 더한 후 그 결과값이 최대인 행들을 검출하고, 각 열에 대해 이와 같은 방식을 적용하여 최대값을 갖는 열들을 검출한 후 검출된 행과 열들을 구분 프레임(T)으로 하여 구분 프레임(T)에 둘러 쌓인 M1xM2 데이터 프레임으로 이루어진 데이터 이미지를 검출한다. 즉, 구분 프레임(T)을 구성하는 픽셀들 중 홀수(또는 짝수) 픽셀들이 온이고 짝수(또는 홀수) 픽셀들이 오프인 경우 오프인 픽셀들은 상대적으로 작은 음의 값을 갖고 온 픽셀들은 상대적으로 큰 양의 값을 갖기 때문에 도 5b에 도시된 바와 같이, 구분 프레임(T)을 구성하는 각 행과 열의 홀수 및 짝수 픽셀들에 대한 절대값의 합은 다른 행과 열들에 비해 상대적으로 큰값을 갖는다.Further, the data detection unit 85 performs an operation on each row and columns, and for each row, adds the sum of the absolute values of the odd pixels and the sum of the absolute values of the even pixels and then detects the rows having the maximum result value. By applying the same method to each column, the columns having the maximum value are detected, and then a data image composed of the M1xM2 data frames surrounded by the divided frame T using the detected rows and columns as the divided frame T is detected. do. That is, when the odd (or even) pixels are on and the even (or the odd) pixels are off of the pixels constituting the division frame T, the pixels that are off have relatively small negative values and the pixels that are relatively large are Since it is positive, as shown in FIG. 5B, the sum of absolute values for odd and even pixels of each row and column constituting the division frame T has a relatively large value compared to other rows and columns.

본 발명에서는 구분 프레임(T)을 검출하는 과정에 있어서 각 행과 열에 대해 홀수 픽셀과 짝수 픽셀들의 합의 절대값을 이용하는 것을 예로 들었지만, 홀수(또는 짝수) 픽셀의 합에서 짝수(또는 홀수) 픽셀들의 차를 이용하여 구분 프레임(T)에 대응되는 행과 열들을 검출할 수 있다. In the present invention, while using the absolute value of the sum of the odd pixels and even pixels for each row and column in the process of detecting the division frame (T), an example of the even (or odd) pixels in the sum of the odd (or even) pixels The rows and columns corresponding to the division frame T may be detected using the difference.

이와 같이, 홀수(또는 짝수) 픽셀의 합에서 짝수(또는 홀수) 픽셀들의 차를 이용하는 경우에 온과 오프 픽셀들이 교대로 이루어진 구분 프레임(T)에 대응되는 행과 열들은 다른 행과 열들에 비해 상대적으로 큰 양의 값을 갖거나 상대적으로 작은 음의 값을 갖게 된다.As such, when using the difference between the even (or odd) pixels in the sum of the odd (or even) pixels, the rows and columns corresponding to the divided frame T in which the on and off pixels are alternately are compared with the other rows and columns. It will have a relatively large positive value or a relatively small negative value.

상기와 같은 방식으로 검출된 M1xM2 데이터 프레임은 신호 처리 유닛(90)에 제공되며(S314), 신호 처리 유닛(90)은 데이터 이미지로부터 픽셀들을 샘플링하여, 입력 데이터에 대응되는 데이터 이미지의 크기와 동일한 M1xM2 데이터 프레임을 갖는 처리 데이터 이미지를 생성한다(S316).The M1xM2 data frame detected in the above manner is provided to the signal processing unit 90 (S314), and the signal processing unit 90 samples pixels from the data image, so that the size of the data image corresponding to the input data is the same. A process data image having an M1xM2 data frame is generated (S316).

즉, 본 발명에 따르면, 온 픽셀과 오프 픽셀이 교대로 배치되는 픽셀층으로 이루어진 구분 프레임(T)의 적어도 두개 이상의 행과 열들에 대한 연산 결과값은 다른 행과 열들에 비하여 상대적으로 큰값 또는 작은 값을 갖기 때문에 데이터 이미지의 위치를 손쉽게 찾을 수 있다.That is, according to the present invention, an operation result value for at least two rows and columns of the division frame T composed of alternating pixel layers on and off pixels is relatively large or small compared to other rows and columns. The value makes it easy to locate the data image.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 온/오프 픽셀들이 교대로 배열된 구분 프레임을 입력 데이터에 대응되는 데이터 프레임의 테두리 배치하여 저장한 후 재생 시 각 행과 열에 대해 각 픽셀들간의 인텐시티 변화량을 통해 구분 프레임의 위치를 파악하여 데이터 프레임을 추출함으로써, 데이터 프레임의 위치를 정확하고 신뢰성 있게 추정할 수 있다.As described above, according to the present invention, a divided frame in which on / off pixels are alternately arranged is stored by arranging a border of the data frame corresponding to the input data, and then divided by the intensity variation between the pixels for each row and column during reproduction. By identifying the position of the frame and extracting the data frame, the position of the data frame can be estimated accurately and reliably.

한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiment, various modifications are possible by those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention described in the claims to be described later.

Claims (7)

홀로그래픽 매질에 페이지 단위로 데이터를 저장하고, 상기 매질로부터 재생된 홀로그래픽 데이터를 처리(processing)하는 방법으로서, A method of storing data in page units in a holographic medium and processing holographic data reproduced from the medium, 입력 데이터를 페이지 단위로 M1xM2 데이터 프레임의 형태로 정렬하는 단계와,Sorting the input data in the form of M1xM2 data frame by page; 상기 M1xM2 데이터 프레임의 테두리를 둘러싼 구분 프레임을 포함시켜 정렬 데이터를 생성한 후 상기 정렬 데이터를 페이지 단위로 홀로그래픽 매질에 저장시키는 단계와 - 상기 구분 프레임의 픽셀층에 대응되는 각 행과 열은 온/오프 픽셀이 교대로 배열됨, Generating alignment data by including a separator frame surrounding an edge of the M1xM2 data frame, and storing the alignment data in a holographic medium on a page basis; each row and column corresponding to the pixel layer of the separator frame is turned on. On / off pixels alternately arranged, 상기 M1xM2 데이터 프레임과 구분 프레임을 포함한 재생 데이터 이미지를 출력하는 단계와,Outputting a reproduction data image including the M1xM2 data frame and a division frame; 상기 재생 데이터 이미지의 각 행과 열에 대해 각 픽셀들간 인텐시티 상관성을 파악하여 상기 상관성이 상대적으로 큰 행과 열을 상기 구분 프레임으로 하여 상기 M1xM2 데이터 프레임을 검출하는 단계Detecting intensity correlation between pixels for each row and column of the reproduction data image, and detecting the M1xM2 data frame using the row and column having a relatively high correlation as the division frame; 를 포함하는 홀로그래픽 데이터 처리 방법.Holographic data processing method comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구분 프레임은, 적어도 두개 이상의 행과 열로 구성된 픽셀층인 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터 처리 방법.The division frame is a holographic data processing method, characterized in that the pixel layer consisting of at least two rows and columns. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 구분 프레임에 대응되는 각 행과 열은 온/오프 픽셀이 교대로 배열되는 구조이고, 상기 행(열)들간 온(또는 오프)되는 픽셀이 엇갈리는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터 처리 방법.Each row and column corresponding to the division frame has a structure in which on / off pixels are alternately arranged, and pixels that are turned on (or off) between the rows (columns) are staggered. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 구분 프레임에 대응되는 각 행과 열은 온/오프 픽셀이 교대로 배열되며, 상기 행(열)들간 온(또는 오프)되는 픽셀의 위치는 동일한 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터 처리 방법.Each row and column corresponding to the division frame have on / off pixels alternately arranged, and positions of pixels on (or off) between the rows (columns) are the same. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 M1xM2 데이터 프레임을 검출하는 단계는,Detecting the M1xM2 data frame, 상기 재생 데이터 이미지에서 각 행과 열에서 홀수 픽셀들의 합과 짝수 픽셀들의 합간의 차이가 상대적으로 큰 행과 열을 구분 프레임으로하여 상기 M1xM2 데이터 프레임을 검출하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터 처리 방법.And detecting the M1xM2 data frame using rows and columns having a large difference between the sum of odd pixels and the sum of even pixels in each row and column in the reproduction data image. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 M1xM2 데이터 프레임을 검출하는 단계는,Detecting the M1xM2 data frame, 상기 재생 데이터 이미지에서 각 행과 열에서 홀수 픽셀들의 합 절대값과 짝 수 픽셀들의 합 절대값의 합이 최대가 되는 행과 열(들)을 구분 프레임으로하여 상기 M1xM2 데이터 프레임을 검출하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터 처리 방법.Detecting the M1xM2 data frame using a row and column (s) in which the sum of the absolute value of the odd pixels and the sum of the even pixels in the row and column is the maximum in each of the reproduction data images. Holographic data processing method. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구분 프레임을 검출하는 것은,Detecting the division frame, 상기 재생 데이터 이미지의 코너의 일부분만을 이용하는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 데이터 처리 방법.And using only a portion of a corner of the reproduction data image.
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