KR100728818B1 - 광 정보 검출 방법, 광 정보 검출기 및 데이터 샘플링 방법 - Google Patents

광 정보 검출 방법, 광 정보 검출기 및 데이터 샘플링 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광 정보 검출 방법, 광 정보 검출기 및 데이터 샘플링 방법에 관한 것으로, 좀더 상세하게는, 밸런스드 코드워드로 코딩된 소스 데이터페이지의 이미지를 1:N(N은 1보다 큰 비정수)의 초과 검출픽셀을 통하여 검출하는 단계와; 상기 검출된 검출 이미지의 광세기 분포를 이용하여, 상기 검출 이미지가 가지는 샘플링 가능한 밸리드 검출픽셀과 보정이 필요한 인밸리드 검출픽셀의 분포 규칙성을 판별하는 단계; 및 상기 검출 이미지를 상기 밸런스드 코드워드에 대응되는 밸런스드 코드워드 검출영역별로 구분하고, 상기 판별된 분포 규칙성 및 상기 밸런스드 코드워드의 광분포 특성을 이용하여 상기 밸런스드 코드워드 검출영역의 데이터를 샘플링하는 단계를 포함하는 광 정보 검출 방법과, 이와 관련된 광 정보 검출기 및 데이터 샘플링 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 1:N(N은 1보다 큰 비정수) 오버샘플링을 통하여 광 정보를 효율적으로 검출할 수 있다. 특히, 데이터페이지의 검출 이미지에 존재하는 밸리드 검출픽셀과 인밸리드 검출픽셀의 분포 규칙성을 밸런스드 코드워드의 샘플링 시에 적절히 이용할 수 있게 된다.

Description

광 정보 검출 방법, 광 정보 검출기 및 데이터 샘플링 방법 {Method for Detecting Optical Information, Optical Information Detector and Method for Sampling Data}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 정보 검출기를 구비하는 광 정보 재생 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시되어 있는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 정보 검출기의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 광 검출부의 검출픽셀 배치 구조를 도시하는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 정보 검출 방법의 흐름을 도시하는 흐름도이다.
도 5는 기준광에 의하여 재생되는 소스 데이터페이지의 이미지를 도시하는 예시도이다.
도 6은 광 검출부에 의하여 검출된 데이터페이지의 검출 이미지를 도시하는 예시도이다.
도 7은 검출된 프레임 마크 검출 영역의 광분포를 이용한 매칭 예를 도시하 는 예시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 매칭 상태에 따른 검출픽셀들의 분포 규칙성을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 밸런스드 코드워드 검출 영역의 구분 및 샘플링 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10은 1개의 밸런스드 코드워드 검출 영역을 도시하는 예시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 인밸리드 검출픽셀들 중 ccd2와 ccd3에 대응되는 데이터픽셀의 값을 검출하기 위한 관련 부분을 도시하는 예시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
20 : 광 정보 저장매체
100 : 광 정보 검출기
110 : 광 검출부
120 : 광 정보 처리부
121 : 프레임 마크 검출 영역 검출부
122 : 밸리드/인밸리드 검출픽셀 분포 판별부
123 : 샘플링부
본 발명은 광 정보 검출 방법, 광 정보 검출기 및 광 정보 샘플링 방법에 관한 것으로, 광 정보 저장매체에 저장된 광 정보를 효율적으로 검출할 수 있는 광 정보 검출 방법과, 광 정보 검출기 및 데이터 샘플링 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 대용량 저장 능력을 가지는 차세대 저장 시스템에 대한 요구가 증대되면서, 홀로그래피(Holography)를 이용한 광 처리 시스템 즉, 홀로그래픽(Holographic) 광 처리 시스템이 주목받고 있다.
홀로그래픽 광 정보 처리 시스템은 데이터 정보를 포함하는 신호광(Signal Beam)과 그 신호광과 다른 각도로부터 조사되는 기준광(Reference Beam)을 광 정보 저장매체의 소정 위치에서 교차시키고, 이때 발생하는 간섭패턴을 광 정보 저장매체에 저장한다. 또한, 저장된 데이터 정보의 재생 시에는 저장된 간섭패턴에 기준광만을 조사하고, 이때 간섭패턴에 의하여 발생하는 회절 이미지를 이용하여 원래의 데이터를 복원한다.
이러한 홀로그래픽 광 정보 처리 시스템은 다양한 다중화 기법을 이용하여 광 정보 저장매체의 동일 위치에 데이터를 중첩시켜 저장하는 것이 가능하고, 그 중첩 저장된 데이터를 서로 분리하여 재생할 수 있기 때문에 초 대용량의 데이터 저장 시스템을 구현할 수 있다. 이때, 상기 다중화 기법에는 각도 다중화, 파장 다중화, 위상 부호 다중화 등이 있다.
한편, 홀로그래픽 광 정보 처리 시스템은 디지털 데이터를 소정의 페이지 단위로 처리하는데, 이러한 페이지 단위의 데이터를 데이터페이지라고 한다. 즉, 홀 로그래픽 광 정보 처리 시스템은 데이터페이지 단위로 데이터를 처리한다. 이러한 데이터페이지 단위의 광 정보 처리 과정은 미국등록특허 제 670923호, 일본공개특허 제 1998-97792 등에 상세히 기재되어 있다.
일례로, 홀로그래픽 광 정보 처리 시스템은 입력 데이터를 데이터페이지 단위로 인코딩하고, 인코딩된 각 2진 데이터를 각각의 픽셀에 대응시켜 2차원적인 데이터페이지의 이미지를 생성한 뒤, 이를 신호광에 투영시켜 광 정보 저장매체로 조사한다. 이러한 광학적 변조는 공간 광변조기(SLM : Spatial Light Modulator)를 통하여 수행될 수 있다.
이때, 광 정보 저장매체에는 상기 신호광과 다른 각도로부터 조사되는 기준광이 입사된다. 상기 신호광과 기준광은 광 정보 저장매체 내에서 서로 간섭을 일으켜, 상기 신호광에 담긴 데이터페이지의 이미지가 간섭패턴의 형태로 광 정보 저장매체에 기록된다.
이와 같은 과정에 의하여 광 정보 저장매체에 기록된 데이터페이지의 이미지는 기준광을 상기 간섭패턴에 조사함으로써 재생될 수 있다. 재생된 데이터페이지의 이미지는 수광배열소자, 예를 들면, CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 또는 CCD(Charge Coupled Device) 등을 통하여 검출될 수 있다. 이때, 검출된 데이터페이지의 이미지는 소정의 신호 처리 및 디코딩 과정을 거쳐 원본 데이터로 재생된다.
한편, 상기 수광배열소자를 이용하여 데이터페이지의 이미지를 검출할 때는 다음과 같은 다양한 샘플링 기법들이 사용될 수 있다.
1. 1:1 픽셀 매칭(Pixel Matching)법
1:1 픽셀 매칭 기법은 재생된 데이터페이지 이미지의 픽셀(이하, 데이터 픽셀로 약칭)과 수광배열소자의 픽셀(이하, 검출픽셀로 약칭)을 1:1로 매칭시키는 방법이다. 이러한 1:1 픽셀 매칭 기법은 하나의 데이터 픽셀이 하나의 검출픽셀에 직접 대응되므로, 이미지 검출 시의 저장 밀도가 높다.
그런데, 실제로 데이터페이지의 이미지 재생 시에는 광 정보 저장매체의 수축(Shrinkage)이나 회전(Rotation)의 영향으로 수광배열소자에 결상되는 재생 이미지의 위치가 변하고, 그 결과 미스얼라인(Misalignment)이 발생하여 데이터 픽셀과 수광픽셀이 서로 비매칭되게 된다.
그러나, 상기 1:1 픽셀 매칭 기법은 데이터 픽셀 크기의 1/2 이상의 비매칭이 발생할 경우, 소광배열소자에 의하여 검출된 데이터페이지의 이미지가 심하게 열화(Degradation)되는 현상을 가져온다. 따라서, 픽셀 비매칭이 심하면 정확한 정보를 얻을 수 없다.
2. 1:3 오버샘플링(Oversampling)법
1:3 오버샘플링법은 한 개의 데이터 픽셀을 9개(3×3)의 검출픽셀로 검출하도록 하는 방법이다. 1:3 오버샘플링법의 경우, 데이터 픽셀과 검출픽셀간의 비매칭이 임의적으로 발생하더라도 9개의 검출픽셀 중 중심에 위치하는 검출픽셀은 데이터 픽셀의 광을 검출할 수 있다. 따라서, 재생된 데이터페이지의 이미지가 수광배열소자의 어느 위치에 존재하더라도 중심의 검출픽셀로 검출해낸 이미지로부터 신뢰성 있는 데이터를 얻을 수 있다.
그러나, 이러한 1:3 오버샘플링법은 이미지 검출 시에 1개의 데이터 픽셀을 검출하기 위하여 9개의 검출픽셀이 필요하므로 저장밀도가 너무 낮다. 예를 들면, 1200×1200 검출픽셀로 이루어진 수광배열소자를 사용할 경우, 하나의 데이터페이지에는 400×400의 데이터만을 포함시켜야 한다. 따라서, 시스템의 안정성은 확보할 수 있으나 홀로그래픽 메모리의 가장 큰 강점인 저장능력은 저하시키는 심각한 단점이 가진다.
3. 1:2 오버샘플링법
1:2 오버샘플링법은 하나의 데이터 픽셀을 4개(2×2)의 검출픽셀로 검출하도록 하는 방법이다. 1:2 오버샘플링법도 앞서 설명한 1:3 오버샘플링법과 마찬가지로 임의의 픽셀 비매칭이 발생하더라도 4개의 검출픽셀 중 하나는 데이터 픽셀의 광을 검출할 수 있어 신뢰성있는 데이터를 얻을 수 있다. 그러나, 이러한 1:2 오버샘플링법도 픽셀 매칭법과 비교하여 정보 저장밀도가 25% 밖에 미치지 못하는 단점이 있다.
이와 같이, 종래의 픽셀 매칭법은 저장밀도는 좋으나 픽셀간의 미스얼라인에 너무 취약한 단점이 있고, 종래의 1:3 오버샘플링법 및 1:2 오버샘플링법의 경우 데이터 검출의 신뢰성은 높으나 저장밀도가 너무 낮은 문제점이 있다. 따라서, 데이터 검출의 신뢰성을 보장하면서 높은 저장밀도를 만족시킬 수 있는 광 정보 검출 방법이 요구되고 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 1:N(N은 1보다 큰 비정수) 오버샘플링 및 밸런스드 코드워드(Balanced Codeword)를 이용하여 광 정보 저장매체에 저장된 광 정보를 효율적으로 검출할 수 있도록 하는 광 정보 검출 방법을 제공하는데 본 발명의 제 1 목적이 있다.
또한, 1:N(N은 1보다 큰 비정수) 오버샘플링을 이용하여 광 정보 저장매체에 저장된 광 정보를 효율적으로 검출할 수 있도록 하는 장치 구성을 가지는 광 정보 검출기를 제공하는데 본 발명의 제 2 목적이 있다.
또한, 1:N(N은 1보다 큰 비정수) 오버샘플링 시에 광 정보의 데이터를 효율적으로 샘플링 할 수 있는 데이터 샘플링 방법을 제공하는데 본 발명의 제 3 목적이 있다.
이러한 본 발명의 제 1 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 정보 검출 방법은, 밸런스드 코드워드(Balanced Codeword)로 코딩된 소스 데이터페이지의 이미지를 1:N(N은 1보다 큰 비정수)의 초과 검출픽셀을 통하여 검출하는 단계와; 상기 검출된 검출 이미지의 광세기(Intensity) 분포를 이용하여, 상기 검출 이미지가 가지는 샘플링 가능한 밸리드 검출픽셀(Valid)과 보정이 필요한 인밸리드(Invalid) 검출픽셀의 분포 규칙성을 판별하는 단계; 및 상기 검출 이미지를 상기 밸런스드 코드워드에 대응되는 밸런스드 코드워드 검출영역별로 구분하고, 상기 판별된 분포 규칙성 및 상기 밸런스드 코드워드의 광분포 특성을 이용하여 상기 밸런스드 코드워드 검출영역의 데이터를 샘플링하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 분포 규칙성 판별 단계는 상기 검출된 검출 이미지에서 상기 소스 데이터페이지의 프레임 마크에 대응되는 프레임 마크 검출 영역을 검출하는 단계; 및 상기 검출된 프레임 마크 검출 영역의 각 검출픽셀 칼럼 및 각 검출픽셀 로우의 광세기 분포를 이용하여 상기 밸리드 검출픽셀 및 상기 인밸리드 검출픽셀의 분포 규칙성을 판별하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 프레임 마크 검출 영역 검출 단계는 상기 검출 이미지에 존재하는 각 검출픽셀 칼럼 및 각 검출픽셀 로우의 광세기합을 검출하고, 다른 영역보다 광세기합이 월등히 큰 검출픽셀 칼럼 및 검출픽셀 로우가 포함된 영역을 검출하는 단계일 수 있다.
상기 프레임 마크는 적어도 하나의 수평 프레임 마크 및 적어도 하나의 수직 프레임 마크를 포함할 수 있다. 이 경우 상기 적어도 하나의 수평 프레임 마크에 대응되어 검출되는 수평 프레임 마크 검출 영역이 갖는 복수의 검출픽셀 로우의 광세기 분포를 비교하여 수직 방향의 상기 분포 규칙성을 판별하고, 상기 적어도 하나의 수직 프레임 마크에 대응되어 검출되는 수직 프레임 마크 검출 영역이 갖는 복수의 검출픽셀 칼럼의 광세기 분포를 이용하여 수평 방향의 상기 분포 규칙성을 판별한다.
상기 밸리드 검출픽셀은 하나의 데이터픽셀의 광 정보만을 검출한 검출픽셀이며, 상기 인밸리드 검출픽셀은 복수의 데이터픽셀의 광 정보를 검출한 검출픽셀일 수 있다.
상기 샘플링 단계는 상기 검출 이미지를 상기 밸런스드 코드워드에 대응되는 밸런스드 코드워드 검출영역별로 구분하는 단계와; 상기 밸런스드 코드워드 검출영역 내의 검출픽셀을 상기 밸런스드 코드워드의 광 분포 특성에 근거하여 상기 밸리드 검출픽셀과 상기 인밸리드 검출픽셀로 분류하는 단계와; 상기 밸리드 검출픽셀의 값은 샘플링하고, 상기 인밸리드 검출픽셀은 소정의 연산을 통하여 보정한 뒤 샘플링하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 분류된 밸리드 검출픽셀과 인밸리드 검출픽셀의 샘플링 단계는 상기 분류된 밸리드 검출픽셀의 광 정보를 판별하여 상기 밸리드 검출픽셀에 의하여 검출된 데이터픽셀의 값을 검출하는 단계; 및 상기 검출된 데이터픽셀의 값 및 인밸리드 검출픽셀의 광 정보를 이용하여 상기 밸런스드 코드워드내의 나머지 데이터픽셀 값을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 밸리드 검출픽셀의 광 정보 판별 시에는 상기 밸리드 검출픽셀 중 가장 광세기가 큰 적어도 하나의 밸리드 검출픽셀은 온 값으로 판별하고, 가장 광세기가 작은 적어도 하나의 밸리드 검출픽셀은 오프 값으로 판별할 수 있다. 또한, 상기 판별된 온 검출픽셀의 광세기 및 상기 판별된 오프 검출픽셀의 광세기를 연산하여 나머지 밸리드 검출픽셀의 온/오프 값을 판별할 수 있다.
상기 나머지 데이터픽셀 값 검출 단계는 복수의 인밸리드 검출픽셀에 의하여 검출된 데이터픽셀의 값을 검출하기 위하여 상기 복수의 인밸리드 검출픽셀의 광 정보 및 인접한 데이터픽셀에 의한 영향을 연산하여 상기 나머지 데이터픽셀들의 광 정보를 검출하는 단계와; 상기 검출된 나머지 데이터픽셀들의 광 정보를 비교하 여 상기 나머지 데이터픽셀들이 가지는 온/오프 값을 각각 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 온/오프 값 검출 단계에서는 상기 나머지 데이터픽셀들 중 광세기가 가장 큰 적어도 하나의 데이터픽셀은 온 값으로 판별하고, 광세기가 가장 작은 적어도 하나의 데이터픽셀은 오프 값으로 판별할 수 있다. 또한, 상기 판별된 온 데이터픽셀의 광세기 및 상기 판별된 오프 데이터픽셀의 광세기를 연산하여 미 검출된 데이터픽셀의 온/오프 값을 판별할 수 있다. 상기 온/오프 값 검출 단계는 상기 밸런스드 코드워드 내의 이미 검출된 상기 데이터픽셀의 값에 따른 경우에 수를 고려할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 제 2 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광 정보 검출기는, 밸런스드 코드워드로 코딩된 소스 데이터페이지의 이미지를 1:N(N은 1보다 큰 비정수)의 초과 검출픽셀을 통하여 검출하는 광 검출부; 및 상기 검출된 검출 이미지의 광세기 분포를 이용하여, 상기 검출 이미지가 가지는 샘플링 가능한 밸리드 검출픽셀과 보정이 필요한 인밸리드 검출픽셀의 분포 규칙성을 판별하고, 상기 검출 이미지를 상기 밸런스드 코드워드에 대응되는 밸런스드 코드워드 검출영역별로 구분한 뒤, 상기 판별된 분포 규칙성 및 상기 밸런스드 코드워드의 광분포 특성을 이용하여 상기 밸런스드 코드워드 검출영역의 데이터를 광 정보 처리부를 포함한다.
이때, 상기 광 검출부는 상기 1:N(N은 1보다 큰 비정수)의 초과 검출픽셀을 통하여 광 정보를 검출하기 위한 복수의 검출픽셀을 구비하고, 상기 검출픽셀은 자 신 보다 1/2 정도 작은 수평 폭 및 수직 폭 중 어느 하나를 갖는 검출영역을 통하여 상기 광 정보를 검출할 수 있다.
또한, 상기 광 정보 처리부는 상기 검출된 검출 이미지의 각 검출픽셀 칼럼 및 각 검출픽셀 로우의 광세기 분포를 이용하여 상기 소스 데이터페이지가 가지는 프레임 마크에 대응되는 프레임 마크 검출 영역을 검출하는 프레임 마크 검출 영역 검출부와; 상기 검출된 프레임 마크 검출 영역의 광 정보를 이용하여, 상기 검출 이미지가 가지는 상기 분포 규칙성을 판별하는 밸리드/인밸리드 검출픽셀 분포 판별부; 및 상기 검출 이미지를 상기 밸런스드 코드워드 검출영역별로 구분하고, 상기 판별된 분포 규칙성 및 상기 밸런스드 코드워드의 광분포 특성을 이용하여 상기 밸런스드 코드워드 검출영역의 데이터를 샘플링하는 샘플링부를 포함할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 제 3 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 데이터 샘플링 방법은, 1:N(N은 1보다 큰 비정수)의 초과 검출픽셀을 통하여 검출된 밸런스드 코드워드로 코딩된 데이터페이지의 검출 이미지로부터 데이터를 샘플링하는 방법에 있어서, 상기 검출 이미지의 광세기 분포를 연산하여 상기 데이터페이지가 가지는 프레임 마크에 대응되는 프레임 마크 검출 영역을 검출하고, 상기 검출된 프레임 마크 검출 영역의 광분포를 이용하여 상기 검출 이미지에 존재하는 밸리드 검출픽셀과 인밸리드 검출픽셀의 분포 규칙성을 판별하는 단계; 및 상기 검출 이미지를 상기 밸런스드 코드워드에 대응된 밸런스드 코드워드 검출 영역 단위로 구분하고, 상기 판별된 분포 규칙성 및 상기 밸런스드 코드워드의 광분포 특성을 이용하여 상기 밸런스드 코드워드 검출 영역의 데이터를 샘플링하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 제 3 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 또 다른 데이터 샘플링 방법은, 1:N(N은 1보다 큰 비정수)의 초과 검출픽셀을 통하여 검출된 밸런스드 코드워드로 코딩된 데이터페이지의 검출 이미지로부터 데이터를 샘플링하는 방법에 있어서, 상기 검출된 이미지를 상기 밸런스드 코드워드에 대응된 밸런스드 코드워드 검출 영역별로 구분하고, 상기 검출 이미지의 광세기 분포를 고려하여 상기 밸런스드 코드워드 검출 영역내의 검출픽셀을 밸리드 검출픽셀과 인밸리드 검출 픽셀로 분류하는 단계와; 상기 밸런스드 코드워드의 광분포 특성을 이용하여, 상기 분류된 밸리드 검출 픽셀의 광 정보를 판별하여 상기 밸리드 검출픽셀에 의해 검출된 데이터픽셀의 데이터를 검출하는 단계; 및 상기 판별된 데이터픽셀의 값 및 상기 인밸리드 검출 픽셀의 광 정보를 연산하여 상기 인밸리드 검출픽셀에 의하여 검출된 데이터픽셀의 데이터를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 상기 밸리드 검출픽셀에 의해 검출된 데이터픽셀의 값을 검출하는 단계는, 상기 분류된 밸리드 검출픽셀 중 가장 광세기가 큰 적어도 하나의 밸리드 검출픽셀은 온 값으로 판별하고, 가장 광세기가 작은 적어도 하나의 밸리드 검출픽셀은 오프 값으로 판별하는 단계; 및 상기 판별된 밸리드 검출픽셀의 광세기를 연산하여, 상기 밸런스드 코드워드 검출 영역 내의 나머지 밸리드 검출픽셀들이 가지는 값을 판별하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 인밸리드 검출픽셀에 의하여 검출된 데이터픽셀의 값을 검출하는 단계는, 상기 분류된 인밸리드 검출픽셀의 광 정보 및 상기 판별된 데이터픽셀의 값을 연산하여 인밸리드 검출픽셀에 의하여 검출된 데이터픽셀들의 광 정보를 산출하는 단계; 및 상기 밸런스드 코드워드의 광분포 특성에 따라 상기 산출된 데이터픽셀들의 광 정보를 비교 및 연산하여 상기 산출된 각 데이터픽셀의 값을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 가진자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 도면에 예시된 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함에 있어서 내용의 명료성을 위하여 특정한 기술 용어를 사용한다. 하지만, 본 발명은 이와 같은 선택된 특정 용어에 한정되지 않으며, 각각의 특정 용어가 유사한 목적을 달성하기 위하여 유사한 방식으로 동작하는 모든 기술 동의어를 포함함을 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 정보 검출기를 구비하는 광 정보 재생 장치의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 광 정보 재생 장치는 레이저광 같은 광을 발생시켜 광 정보 저장매체(20)로 조사하는 광 조사부(10)를 포함할 수 있다. 광 조사부(10)에 의하여 조사되는 광은 광 정보 저장매체(20)에 소정의 각도로 입사된다. 상기 광 정보 저장매체(20)에는 다수의 데이터페이지가 간섭패턴의 형태로 저장되어 있다. 이때, 상기 간섭패턴은 홀로그래픽(Holographic) 간섭패턴일 수 있다. 또한, 광 조사부(10)에 의하여 입사되는 광은 그 홀로그래픽 간섭패턴을 재생하기 위한 기준광 (Reference Beam) 및 위상 공액(Phase Conjugation) 기준광 중 어느 하나일 수 있다.
상기 광 정보 저장매체(20)에 저장된 간섭패턴에 광이 입사되면, 간섭패턴에 의한 회절에 의하여 데이터페이지의 이미지가 재생된다. 이때, 재생된 데이터페이지의 이미지는 광 정보 검출기(100)에 의하여 검출되고, 보정 및 샘플링을 통하여 2진 데이터로 출력된다. 이어서, 출력된 2진 데이터는 디코딩부(30)에 의하여 디코딩되어 원본 데이터로 재생된다.
도 2는 도 1에 도시되어 있는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 정보 검출기(100)의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 정보 검출기(100)는 밸런스드 코드워드(Balanced Codeword)로 코딩된 소스 데이터페이지의 이미지를 1:N(N은 1보다 큰 비정수)의 초과 검출픽셀을 통하여 검출하는 광 검출부(110)를 포함한다.
이때, 1:N의 초과 검출픽셀이란 소스 데이터페이지의 데이터픽셀 1개가 N×N개의 검출픽셀에 대응되도록 광학계를 구성한다는 의미이다. 즉, 1:N의 오버샘플링이 가능하도록 데이터를 검출하는 것이다.
예를 들면, N이 1.5인 1:1.5의 초과 검출픽셀에서는, 1개의 데이터픽셀이 1.5×1.5개의 검출픽셀에 대응되므로, 2×2 데이터픽셀은 3×3 검출픽셀에 매핑(Mapping)될 수 있다. 또한, 다른 예로 N이 1.33인 1:1.33의 초과 검출픽셀에서는, 1개의 데이터픽셀이 1.33개의 검출픽셀에 대응되므로, 3×3 데이터픽셀은 4×4 검출픽셀과 매핑 될 수 있다.
바람직하기로는, 상기 광 검출부(110)는 상기 1:N의 초과 검출픽셀 즉, 소스 데이터페이지 이미지가 가지는 1개의 데이터픽셀 당 N×N 개의 비율로 검출픽셀이 배치되되, 각 검출픽셀은 그 내부에 자신보다 작은 수평 폭 또는 수직 폭을 갖는 광 검출영역을 통하여 상기 데이터픽셀의 이미지를 검출한다.
도 3은 이러한 광 검출부(110)의 검출픽셀 배치 구조를 도시하는 평면도이다. 도 3에 도시된 그리드는 검출픽셀(C)들을 나타내는 것이며, 검출픽셀(C) 내에 빗금으로 표시된 부분은 실제 이미지를 검출할 수 있는 광 검출영역(P)을 의미한다.
도 3을 참조하면, 각 검출픽셀(C) 내에는 해당 검출픽셀(C)의 수직 폭보다 더 작은 수직 폭을 가지는 광 검출영역(P)이 구비된다.
바람직하기로는, 상기 광 검출영역(P)의 수직 폭은 검출픽셀(C)이 가지는 수직 폭에 비하여 대략 1/2 정도의 크기를 각각 가질 수 있다. 이 경우 검출픽셀(C)의 수직 폭을 Y로 정의 한다면, 광 검출영역(P)의 수직 폭은 0.5Y로 표현될 수 있다. 한편, 실시 환경에 따라서는 광 검출영역의 수평 폭을 광 검출픽셀이 가지는 수평 폭의 1/2 정도의 크기를 갖도록 구성할 수도 있음은 물론이다.
상기 광 검출영역(P)은 검출픽셀(C) 내부에서 다양한 위치에 배치할 수 있다. 예를 들어, 도 4에서는 각 광 검출영역(P)이 검출픽셀(C)의 상측에 배치되어 있지만, 광 검출영역(P)은 검출픽셀(C)의 중심부에 위치할 수도 있고 하측에도 배 치될 수 있을 것이다. 단지, 각각의 검출픽셀(C)들에 배치되는 광 검출영역(P)은 해당 검출픽셀(C) 내에서 모두 동일한 위치에 존재하는 것이 바람직하다.
상기 검출픽셀(C)은 CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 픽셀 또는 CCD(Charge Coupled Device) 픽셀일 수 있다. 이 경우 상기 광 검출영역(P)은 CMOS 픽셀 또는 CCD 픽셀의 실제 수광부라고 할 수 있으며, 광 검출영역(P)을 제외한 나머지 영역은 회로 영역 등과 같이 수광이 불가능한 영역이라 할 수 있다.
한편, 광 정보 검출기(100)는 광 정보 처리부(120)를 포함할 수 있다. 상기 광 정보 처리부(120)는 광 검출부(110)에 의하여 검출된 데이터페이지의 검출 이미지의 광세기 분포를 이용하여, 상기 검출 이미지가 가지는 밸리드 검출픽셀과 인밸리드 검출픽셀의 분포 규칙성을 판별한다.
또한, 광 정보 처리부(120)는 상기 검출 이미지를 소스 데이터페이지가 가지는 밸런스드 코드워드에 대응되는 밸런스드 코드워드 검출영역단위로 구분하고, 상기 판별된 분포의 규칙성 및 상기 밸런스드 코드워드가 가지는 고유한 광분포 특성을 이용하여 상기 밸런스드 코드워드 검출 영역의 데이터를 샘플링하는 기능을 수행한다.
이때, 밸리드 검출픽셀이란 해당 검출픽셀의 값을 그대로 샘플링하여 사용할 수 있는 검출픽셀을 의미한다. 즉, 밸리드 검출픽셀은 대응되는 1개의 데이터 픽셀의 값만을 검출한 검출픽셀을 의미할 수 있다.
반면, 인밸리드 검출픽셀이란 샘플링 시에 해당 검출픽셀의 값을 바로 사용할 수 없고 소정의 연산을 거쳐 보정하여야만 샘플링에 사용할 수 있는 검출픽셀을 의미한다. 즉, 인밸리드 검출픽셀은 복수의 데이터 픽셀의 값을 동시에 검출한 검출픽셀들을 의미할 수 있다.
이러한 밸리드 검출픽셀과 인밸리드 검출픽셀의 개념과 분포 특성은 이후에 도면을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
상기 광 정보 처리부(120)는 광 검출부(110)에 의하여 검출된 데이터페이지의 검출 이미지가 가지는 검출픽셀 칼럼과 검출픽셀 로우의 광세기 분포를 연산하여 프레임 마크 검출 영역을 검출하는 프레임 마크 검출 영역 검출부(121)와, 상기 검출된 프레임 마크 검출 영역의 광분포를 이용하여 검출 이미지의 매칭 상태를 판별하고 그 판별된 매칭 상태를 통하여 밸리드 검출픽셀과 인밸리드 검출픽셀의 분포 특성을 판별하는 밸리드/인밸리드 검출픽셀 분포 판별부(122) 및 상기 검출 이미지를 소스 데이터페이지가 가지는 밸런스드 코드워드에 대응되는 밸런스드 코드워드 검출영역별로 구분하고, 상기 밸리드/인밸리드 검출픽셀 분포 판별부에 의하여 판별된 분포의 규칙성 및 상기 밸런스드 코드워드가 가지는 고유한 광분포 특성을 이용하여 상기 밸런스드 코드워드 검출 영역의 데이터를 샘플링하는 샘플링부(130)를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 정보 검출 방법의 흐름을 보여주는 흐름도로서, 이는 도 2에 도시되어 있는 광 정보 검출기(100)를 통하여 수행될 수 있다. 이하, 도 2 및 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 정보 검출 방법을 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이 먼저, 광 검출부(110)는 광 정보 저장매체에 저장되어 기준광에 의하여 재생되는 데이터페이지의 이미지 즉, 소스 데이터페이지의 이미지를 1:N(N은 1보다 큰 비정수)의 초과 검출픽셀로 검출한다(단계:S1).
이때, 상기 광 검출부(110)의 검출픽셀의 구조는 도 3에 도시된 구조가 적용될 수 있다. 즉, 각 검출영역(P)의 수직 폭은 검출픽셀(C)의 수직 폭의 1/2 정도의 크기를 가질 수 있다. 그러나, 이와 같은 구조는 실시 환경에 따라 다양하게 변형되어 적용될 수 있다.
도 5는 기준광에 의하여 재생되는 소스 데이터페이지의 이미지를 도시하는 예시도이고, 도 6은 광 검출부에 의하여 검출된 데이터페이지의 검출 이미지를 도시하는 예시도이다.
먼저 도 5를 참조하면, 소스 데이터페이지(200)는 데이터 정보를 가지는 데이터 영역(240) 및 그 데이터 영역(240)을 위치와 범위를 구분할 수 있도록 하기 위한 프레임 마크(210, 220, 230)를 포함한다.
상기 데이터 영역(240)은 밸런스드 코드로 코딩되어 있다. 상기 밸런스드 코드란 재생 신호의 비트에러율(BER : Bit Error Rate)을 감소시키기 위하여 사용되는 코드로서, 광 정보 저장 시에 디지털 입력 데이터를 p비트의 단위로 블록화하고, 블록별로 '1'과 '0'이 동일한 개수를 갖는 q비트의 밸런스드 코드워드로 변환시키는데, 이를 p:q 밸런스드 코딩이라 일컫는다.
예를 들어, 6:8 밸런스드 코딩의 경우, 6비트의 2진 데이터를 '1'과 '0'의 개수가 같은 8비트의 밸런스드 코드워드로 변환시킬 수 있다. 이때, 6비트의 2진 데이터가 가질 수 있는 64개의 정보는 8비트 중 '1'과 '0'이 같은 개수 갖는 조합과 연관된다.
한편, 상기 프레임 마크(210, 220, 230)는 데이터 영역(240) 밖에 테두리 형태로 존재하며, 수평 프레임 마크(210) 및 수직 프레임 마크(220, 230)로 구분될 수 있다. 또한, 상기 수직 프레임 마크(220, 230)는 제 1 프레임 마크(220)와 제 2 프레임 마크(230)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 프레임 마크의 구조는 테두리 형태가 뿐만 아니라 수평 및 수직 매칭의 식별이 가능한 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.
상기 수평 프레임 마크(210)는 온 값을 갖는 데이터 픽셀들이 연속적으로 배열된 1개의 데이터픽셀 로우로 구성된다. 또한, 제 1 수직 프레임 마크(220) 및 제 2 수직 프레임 마크(230)는 온 값을 갖는 데이터 픽셀들이 연속적으로 배열된 1개의 데이터픽셀 칼럼으로 각각 구성된다. 물론 이러한 프레임 마크의 구조는 실시 환경에 따라 다양하게 변형될 수도 있다.
이러한 구성의 소스 데이터페이지(200)는 광 검출부(110)에 의하여 도 6에 예시된 바와 같은 형상으로 검출된다. 도 6을 참조하면, 검출 이미지(300)는 소스 데이터페이지(200)의 데이터 영역(240)에 대응되는 데이터 검출 영역(340) 및 소스 데이터페이지(200)의 프레임 마크(210, 220, 230)에 대응되는 프레임 마크 검출 영역(310, 320, 330)을 포함한다.
이때, 상기 프레임 마크 검출 영역(310, 320, 330)은 수평 프레임 마크(210) 및 수직 프레임 마크(220, 230)에 대응되어 각각 검출되는 수평 프레임 마크 검출 영역(310) 및 수직 프레임 마크 검출 영역(320, 330)으로 구분될 수 있다.
상기 프레임 마크(210, 220, 230)는 온 값을 갖는 데이터픽셀들이 연속적으로 배열되기 때문에 주위 영역에 비하여 광세기가 훨씬 크다. 따라서, 그 프레임 마크(210, 220, 230)에 대응되어 검출되는 프레임 마크 검출 영역(310, 320, 330)은 검출 이미지(200)에 존재하는 다른 영역에 비하여 그 광세기가 월등히 클 것이다.
이러한 점을 이용하여, 프레임 마크 검출 영역 검출부(121)는 검출 이미지(300)의 광세기 분포를 연산하여 프레임 마크 검출 영역(310, 320, 330)을 검출한다(단계:S2).
즉, 프레임 마크 검출 영역 검출부(121)는 광 검출부(110)에 의하여 검출된 데이터페이지의 검출 이미지(300)에 존재하는 검출픽셀 로우들이 가지는 검출픽셀들의 광세기합을 각각 검출한 뒤, 주위 영역보다 광세기합이 월등히 큰 검출픽셀 로우가 포함된 영역을 검출하여 수평 프레임 마크 검출 영역(330)을 검출한다.
또한, 같은 개념으로 프레임 마크 검출 영역 검출부(121)는 데이터페이지의 검출 이미지(300)에 존재하는 검출픽셀 칼럼들이 가지는 검출픽셀들의 광세기합을 각각 검출한 뒤, 주위 영역보다 광세기합이 월등히 큰 검출픽셀 칼럼이 포함된 영역을 검출하여 제 1 수직 프레임 마크 검출 영역(320) 및 제 2 수직 프레임 마크 검출 영역(330)을 검출한다.
이때, 상기 검출 이미지(300)는 소스 데이터페이지(200)를 1:1.5의 초과 검출픽셀을 통하여 검출한 이미지이므로, 소스 데이터페이지(200)의 프레임 마크 (210, 220, 230)가 1개의 데이터픽셀 칼럼 또는 데이터픽셀 로우로 구성되더라도, 검출 이미지(300) 상에서는 복수의 검출픽셀 칼럼 또는 검출픽셀 로우로 검출될 수 있다. 예를 들면, 수직 프레임 마크 검출 영역(320, 330)은 최대 3개의 검출픽셀 칼럼으로 검출될 수 있으며, 수평 프레임 마크(310)는 2개의 검출픽셀 로우로 검출될 수 있다.
이러한 프레임 마크 검출 영역(310, 320, 330)의 검출픽셀 칼럼 또는 검출픽셀 로우가 나타내는 광세기 분포를 이용하면 소스 데이터페이지(200)와 검출 이미지간(300)의 매칭 상태 검출할 수 있다.
이에, 밸리드/인밸리드 검출픽셀 분포 특성 판별부(122)는 프레임 마크 검출 영역 검출부(121)에 의하여 검출된 수평 프레임 마크 검출 영역(310) 및 수직 프레임 마크 검출 영역(320, 330)의 광 정보를 이용하여 프레임 마크(210, 220, 230)의 매칭 상태를 판별한다(단계:S3).
도 7은 검출된 프레임 마크 검출 영역의 광분포를 이용한 매칭 예를 도시하는 예시도이다.
도 7의 도시에 있어서, 작은 그리드는 검출픽셀을 나타내며, 큰 픽셀은 데이터 픽셀을 나타낸다. 또한, 도 7의 상단과 좌단에 부가된 숫자는 검출픽셀 칼럼과 검출픽셀 로우의 번호를 나타내며, 하단과 우단에 표시된 그래프는 해당 검출픽셀 칼럼과 검출픽셀 로우의 광세기합을 나타내는 그래프이다. 또한, 검출픽셀 내에 빗금 친 부분은 해당 검출픽셀의 검출영역을 의미한다.
도 7을 참조하면, 데이터페이지 검출 이미지가 갖는 검출픽셀 로우들(Row1, ...) 중 Row1과 Row2의 광세기합이 다른 검출픽셀 로우들이 갖는 광세기합보다 월등히 크며, Row2가 Row1 보다 더 큰 광세기합을 갖는 것을 알 수 있다.
따라서, 수평 프레임 마크(210)는 도 7에 도시된 바와 같이 Row2에 의하여 밸리드(Valid)하게 검출된 것으로 판별할 수 있다. 왜냐하면, 광 검출부(110)가 갖는 각 검출픽셀의 실제 검출 영역의 수직 폭은 검출픽셀의 수직 폭보다 1/2의 크기를 가지므로, 이에 매핑되는 수평 프레임 마크(210)는 최대 2개까지의 검출픽셀 로우에 의하여 검출되며, 그 2개 중의 하나의 검출픽셀 로우는 수평 프레임 마크를 반드시 밸리드하게 검출하기 때문이다.
한편, 제 1 수직 프레임 마크(220)는 Column2에 의하여 밸리드하게 검출된다. 왜냐하면, 제 1 수직 프레임 마크(220)는 Column1과 Column2 및 Column3에 의하여 분산되게 검출되었으나, Column2의 광세기합이 이웃한 Column1이나 Column3의 광세기합보다 월등히 크기 때문이다.
또한, 제 2 수직 프레임 마크(230)는 Column6과 Column7에 의하여 분산되게 검출된다. 즉, 제 2 수직 프레임 마크(230)는 Column6과 Column7의 광세기합이 다른 영역보다는 훨씬 큰 광세기합을 가지나, 두 검출픽셀 칼럼 Column6 및 Column7의 광세기합이 비슷하고 Column2의 광세기합보다는 작기 때문이다.
이와 같이, 수평 프레임 마크 검출 영역인 Row1 및 Row2와, 제 1 수직 프레임 마크 검출 영역인 Column1, Column2, Column3 및 제 2 수직 프레임 마크 검출 영역인 Column6 및 Column7의 광세기 분포를 이용하면 프레임 마크의 매칭 상태를 판별할 수 있다. 이 판별 결과를 이용하면 데이터페이지 검출 이미지에 존재하는 밸리드 검출픽셀과 인밸리드(Invalid) 검출픽셀이 갖는 분포의 규칙성을 찾아낼 수 있다.
이에 따라, 데이터페이지의 검출 이미지에 존재하는 밸리드 검출픽셀과 인밸리드 검출픽셀의 분포 규칙성을 판별하는 과정이 수행된다(단계:S4). 이러한 과정은 밸리드/인밸리드 검출픽셀 분포 판별부(122)에 의하여 수행될 수 있다.
앞서도 언급했듯이, 상기 밸리드 검출픽셀은 해당 검출픽셀의 값을 그대로 샘플링하여 사용할 수 있는 검출픽셀을 의미한다. 즉, 밸리드 검출픽셀은 대응되는 1개의 데이터 픽셀의 값만을 검출한 검출픽셀을 의미할 수 있다. 반면, 인밸리드 검출픽셀은 샘플링 시에 해당 검출픽셀의 값을 바로 사용할 수 없고 소정의 보정을 거쳐야만 샘플링에 사용할 수 있는 검출픽셀을 의미한다. 즉, 인밸리드 검출픽셀은 복수의 데이터 픽셀의 값을 동시에 검출한 검출픽셀들을 의미할 수 있다.
도 8은 도 7에 도시된 매칭 상태에 따른 검출픽셀들의 분포 규칙성을 설명하기 위한 예시도이다.
먼저, 밸리드 검출픽셀은 밸리드 검출픽셀 로우와 밸리드 검출픽셀 칼럼의 교차점을 찾음으로써 검출할 수 있다. 이때, 밸리드 검출픽셀 로우는 하나의 데이터픽셀 로우가 갖는 광 정보만을 검출한 검출픽셀들의 로우를 의미하고, 인밸리드 검출픽셀 로우는 복수의 데이터픽셀 로우가 갖는 광 정보를 동시에 검출한 로우를 의미할 수 있다. 같은 개념으로 밸리드 검출픽셀 칼럼은 하나의 데이터픽셀 칼럼이 갖는 광 정보만을 완전히 검출한 검출픽셀 칼럼을 의미하고, 인밸리드 검출픽셀 칼럼은 복수의 데이터픽셀 칼럼이 갖는 광 정보를 동시에 검출한 로우를 의미할 수 있다. 따라서, 밸리드 검출픽셀 로우와 밸리드 검출픽셀 칼럼이 교차하는 지점은 밸리드 검출픽셀이 될 것이다.
도 8을 참조하면, 먼저 데이터페이지의 검출 이미지에 존재하는 검출픽셀 로우는 2개의 밸리드 검출픽셀 로우와 1개의 인밸리드 검출픽셀 로우가 반복되는 규칙성을 가진다.
예를 들어, Row2는 수평 프레임 마크(210)의 광 정보만을 정확하게 검출하였으므로 밸리드 검출픽셀 로우이다. 이어서, Row3은 밸리드 검출픽셀 로우, Row4는 인밸리드 검출픽셀, Row5는 밸리드 검출픽셀, Row6은 밸리드 검출픽셀, Row7은 인밸리드 검출픽셀, Row8은 밸리드 검출픽셀이 될 것이다. 따라서, 이러한 검출픽셀 로우의 규칙성은 수직 방향의 밸리드 및 인밸리드 규칙성을 의미할 수 있다.
그런데, 데이터픽셀과 검출픽셀은 1:1.5의 비율을 가지며, 검출 영역의 수직 폭은 검출픽셀이 가지는 수직 폭의 1/2의 크기를 가지므로, 모든 데이터픽셀 로우는 적어도 어느 하나의 밸리드 검출픽셀 로우들에 의하여 검출된다. 따라서, 특정한 데이터픽셀 로우의 값을 샘플링하기 위해서는 상기 규칙성에 따라 밸리드한 검출픽셀 로우만을 선택하면 되므로 별도의 보정이 필요 없게 된다.
한편, 데이터픽셀 로우와 검출픽셀 로우가 수직으로 퍼펙트 매칭이 될 경우가 발생할 수 있는데, 이 경우 2개의 밸리드 검출픽셀 로우가 하나의 데이터픽셀 로우를 동일하게 검출하는 경우가 발생하게 된다. 이 경우는 둘 중 하나의 검출픽셀 로우만을 선택하여 검출하면 된다.
따라서, 어떠한 데이터픽셀 로우라도 밸리드 검출픽셀에 의하여 검출 가능하 므로 수직 방향으로는 인밸리드한 검출로 인한 보정이 필요 없다.
반면, 데이터페이지 검출 이미지에 존재하는 검출픽셀 칼럼은 1개의 밸리드 검출픽셀 칼럼과 2개의 인밸리드 검출픽셀 칼럼이 반복되는 규칙성을 가진다.
예를 들면, 앞서 제 1 수직 프레임 마크(220)가 정확히 검출된 Column2는 밸리드 검출픽셀 칼럼이라고 판별될 수 있으므로, Column3은 인밸리드 검출픽셀 칼럼, Column4는 인밸리드 검출픽셀 칼럼, Column5는 밸리드 검출픽셀 칼럼, Column6은 인밸리드 검출픽셀 칼럼, Column7은 인밸리드 검출픽셀 칼럼, Column8은 밸리드 검출픽셀 칼럼 등이 될 것이다.
이러한 검출픽셀 칼럼의 규칙성은 수평 방향의 밸리드 및 인밸리드 규칙성을 의미할 수 있다.
그런데, 데이터픽셀과 검출픽셀은 1:1.5의 비율을 가지며, 검출 영역의 수평 폭은 검출픽셀이 가지는 수평 폭과 동일하므로, 데이터픽셀 칼럼은 밸리드 검출픽셀 칼럼만으로도 검출되지만 경우에 따라 인밸리드 검출픽셀 칼럼에 의해서도 검출된다. 예를 들어, 제 2 수직 프레임 마크(230)의 경우 인밸리드 검출픽셀 칼럼인 Column6에 Column7에 의하여 검출된 것을 알 수 있다. 따라서, 수평 방향만을 고려할 때는 인밸리드 검출에 의한 별도의 보정이 필요하게 된다.
이러한 과정을 통하여 밸리드 검출픽셀과 인밸리드 검출픽셀의 분포 규칙성이 판별되면, 이어서, 샘플링부(123)는 검출 이미지의 데이터 검출 영역을 소스 데이터페이지의 밸런스드 코드워드에 대응되는 밸런스드 코드워드 검출 영역 단위로 구분하고(단계:S5), 상기 분포 규칙성과 밸런스드 코드워드가 갖는 고유한 광분포 특성을 이용하여 각 밸런스드 코드워드 검출 영역의 값들의 샘플링을 수행한다(단계:S6).
도 9는 상기 샘플링 과정의 세부 흐름을 도시하는 흐름도이다. 또한, 도 10은 1개의 밸런스드 코드워드 검출 영역을 도시하는 예시도로서, 6:8밸런스드 코드워드와 그 밸런스드 코드워드를 검출한 밸런스드 코드워드 검출 영역의 대응관계를 보여준다. 도 10의 도시에 있어서 작은 그리드는 검출픽셀을 의미하며 큰 그리드는 데이터픽셀을 의미한다. 또한, 검출픽셀 내에 빗금친 부분은 검출 영역을 의미한다.
이하, 도 9 및 도 10을 참조하여 밸런스드 코드워드 검출 영역에 대한 샘플링 과정을 상세히 설명한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 1:1.5 오버샘플링에서는 8개의 데이터픽셀을 갖는 밸런스드 코드워드는 12개의 검출픽셀을 갖는 밸런스드 코드워드 검출 영역에 대응될 수 있다.
이때, 밸런스드 코드워드 검출영역은 복수의 검출픽셀이 수평으로 나열된 형태를 갖기 때문에, 앞서 판별된 수평 방향의 검출픽셀의 분포에 의하면 밸리드 검출픽셀 1개와 인밸리드 검출픽셀 2개가 반복된다.
따라서, 이러한 분포 규칙성을 이용하여 밸런스드 코드워드 검출 영역 내의 밸리드 검출픽셀과 인밸리드 검출픽셀을 분류한다(단계:S11). 이때, 앞서도 언급했듯이 수직 방향으로는 인밸리드한 검출에 대한 보정이 필요 없으므로 고려하지 않 아도 된다.
예를 들면, 도 10에 도시된 첫 번째 검출픽셀인 ccd1이 밸리드 검출픽셀이면, 밸런스드 코드워드 검출 영역에 존재하는 검출픽셀들(ccd1~ccd12) 중 ccd1, ccd4, ccd7, ccd10은 밸리드 검출 픽셀이고, 나머지 ccd2, ccd 3, ccd 5, ccd6, ccd8, ccd9, ccd11, ccd12는 인밸리드 검출픽셀이 된다.
이때, 상기 ccd1은 첫 번째 데이터픽셀인 S1에 대응되며, ccd4는 세 번째 데이터픽셀인 S3에 대응되고, ccd7은 다섯 번째 데이터픽셀인 S5에 대응되고, ccd10은 일곱 번째 데이터픽셀인 S7에 대응된다. 따라서, 데이터픽셀 S1, S3, S5 및 S7의 값은 각각 밸리드 검출픽셀인 ccd1, ccd4, ccd7 및 ccd10의 광 정보를 통하여 검출될 수 있다.
그런데, 밸리드 검출픽셀 ccd1, ccd4, ccd7 및 ccd10이 가지는 광 정보는 단순한 광세기 정보이므로, 이를 2진 데이터로 변환하기 위해서는 각 밸리드 검출픽셀의 광 정보가 온(On) 값 인지 오프(Off) 값인지를 판별하여야 한다.
이러한 판별에는 밸런스드 코드워드가 갖는 고유의 광 분포 특성을 이용할 수 있다. 상기 밸런스드 코드워드가 갖는 고유의 광 분포 특성이란 밸런스드 코드워드 내에 존재하는 온 픽셀과 오프 픽셀의 개수는 항상 동일하다는 것이다. 또한, 밸런스드 코드워드가 갖는 다른 특성은 밸런스드 코드워드내에 존재하는 온 픽셀과 오프 픽셀은 연속적으로 교차 배열되지 않는 다는 것이다. 왜냐하면, 온 픽셀과 오프 픽셀이 연속적으로 배열되면, 인접한 온 픽셀들의 영향으로 전체적인 신호대잡음비(SNR)이 현저히 나빠지기 때문이다. 이러한 이유로 밸런스드 코드워드를 사용할 때는 온/오프 픽셀의 교차 배열은 거의 사용하지 않는다.
이러한 밸런스드 코드워드의 특성에 따라 상기 밸리드 검출픽셀 ccd1, ccd4, ccd7 및 ccd10이 가지는 광 정보는 적어도 하나의 온(On) 값과 적어도 하나의 오프(Off) 값을 반드시 가지게 된다.
그러므로, 상기 밸리드 검출픽셀들의 광세기를 검출하여 가장 광세기가 큰 검출픽셀은 온 값을 갖는 것으로 판별하여 샘플링하고, 가장 광세기가 작은 검출픽셀은 오프 값을 갖는 것으로 판별하여 샘플링한다(단계:S12). 이에 따라 검출할 밸런스드 코드워드의 데이터픽셀들 중 2개의 데이터픽셀의 값은 검출될 수 있다.
이때 상기 과정을 통하여 검출되는 온 검출픽셀의 광세기 Imax는 다음의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Imax = Max{I(ccd1), I(ccd4), I(ccd7), I(ccd10)}
이때, I(ccd#)는 해당 검출픽셀이 갖는 광세기를 의미한다.(#는 픽셀 번호)
또한, 상기 과정을 통하여 검출되는 오프 검출픽셀의 광세기 Imin은 다음의 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
Imin = min{I(ccd1), I(ccd4), I(ccd7), I(ccd10)}
한편, 나머지 판별되지 않은 나머지 2개의 밸리드 검출픽셀이 가지는 값은 상기 검출된 온 검출픽셀의 광세기 Imax와 오프 검출픽셀의 광세기 Imin을 연산하여 검출한다(단계:S13).
먼저, 또 다른 온 검출픽셀 Iccd#(on)은 다음의 수학식 3을 통하여 판별될 수 있다.
Iccd#(on) > (Imax - Imin)/2 + Imin
즉, 또 다른 온 검출픽셀은 밸리드 검출픽셀이 가지는 가장 큰 광세기 값에 가장 작은 광세기 값을 차감하여 2로 나눈 값에 상기 가장 작은 광세기 값을 더한 값보다 큰 광세기를 가지는 밸리드 검출픽셀로 판별된다.
역으로, 또 다른 오프 검출픽셀 Iccd#(off)은 다음의 수학식 4를 통하여 판별될 수 있다.
Iccd#(off) < (Imax - Imin)/2 + Imin
즉, 또 다른 온 검출픽셀은 밸리드 검출픽셀이 가지는 가장 큰 광세기 값과 가장 작은 광세기 값을 차감하여 2로 나눈 값에 상기 가장 작은 광세기 값을 더한 값보다 작은 광세기를 가지는 밸리드 검출픽셀로 판별될 수 있다.
이러한 과정을 통하여 ccd1, ccd4, ccd7 및 ccd10의 값들이 모두 얻어지면 그 값을 대응되는 밸런스드 코드워드의 데이터픽셀 S1, S3, S5 및 S7의 값으로 검출한다(단계:S14). 따라서, 밸리드 검출픽셀에 대응되는 데이터픽셀의 값은 모두 검출된다.
한편, 상기 밸리드 검출픽셀 연산 과정은 다음과 같은 방법으로도 수행 가능 하다. 즉, 밸리드 검출픽셀들 중 가장 광세기가 큰 검출픽셀은 온 값을 갖는 것으로 판별하여 샘플링하고, 가장 광세기가 작은 검출픽셀은 오프 값을 갖는 것으로 판별하여 샘플링한 뒤, 상기 검출된 온 검출픽셀이 갖는 광세기 값의 1/2이상인 검출픽셀을 또 다른 온 검출픽셀로 판별하고, 1/2이하인 검출픽셀을 오프 픽셀로 판별하는 것이다.
이러한 과정은 다음의 수학식 5 및 수학식 6에 의하여 각각 표현될 수 있다.
Iccd#(on) > Imax/2
Iccd#(off) < Imax/2
한편, 이러한 밸리드 검출픽셀의 샘플링 과정(S12~S14)의 수행이 끝나면, 나머지 인밸리드 검출픽셀이 가지는 광 정보들을 보정하여(단계:S15), 그에 대응된 데이터 픽셀들의 검출한다(단계:S16). 이 과정에서는 상기 인밸리드 검출픽셀의 값의 연산 및 인접한 밸리드 검출픽셀의 값이 고려되어야 한다.
도 11은 도 10에 도시된 인밸리드 검출픽셀들 중 ccd2와 ccd3에 대응되는 데이터픽셀의 값을 검출하기 위한 관련 부분을 도시하는 예시도로서, 다른 인밸리드 검출픽셀에 대응되는 데이터 픽셀의 값들도 동일한 개념으로 검출할 수 있다.
도 11을 참조하면, 데이터픽셀 S2는 인밸리드 검출픽셀 ccd2와 ccd3에 모두 대응되어 있으므로, 데이터픽셀 S2의 값을 구하기 위해서는 우선 2개의 검출픽셀 ccd2 및 ccd3이 검출한 총 광세기를 하나의 검출픽셀 단위로 환산하여야 한다.
즉, ccd2와 ccd3의 광세기를 더한 값을 2로 나누어 평균값을 산출한다. 이는 다음의 수학식 7과 같이 표현될 수 있다.
Iav = {I(ccd2) + I(ccd3)}/2
이때, Iav는 ccd2와 ccd3의 평균값을 의미한다.
그런데, 상기 ccd2에 의하여 검출된 광세기 값에는 상기 데이터픽셀 S1의 광 정보가 포함되어 있다. 마찬가지로, 상기 ccd3에 의하여 검출된 광세기 값에는 인접한 데이터픽셀 S3의 광 정보가 포함되어 있다.
따라서, 상기 연산된 Iav에서 인접한 데이터픽셀 S1과 S3에 의한 광의 영향을 제거하여야 한다. 이를 위해서는 먼저 ccd2에 데이터픽셀 S1의 광이 얼마나 영향을 주었는지를 검출하여야 하는데, 이는 앞서 설명한 수직 프레임 검출 영역을 이용하여 검출할 수 있다.
즉, 데이터픽셀 S1이 온 값일 경우 ccd2에서 검출되는 광 값은 앞서 도 7에서 설명했던 제 1 수직 프레임 마크 검출 영역을 통하여 연산해낼 수 있다. 이해의 편의를 위하여 도 7을 참조하면, 제 1 수직 프레임 마크 검출 영역은 검출픽셀 칼럼1과 검출픽셀 칼럼2 및 검출픽셀 칼럼3을 통하여 검출되어 있었는데, 실지로 제 1 프레임 마크를 정확히 검출한 밸리드 검출픽셀 칼럼은 검출픽셀 칼럼2이고, 그 다음 칼럼인 검출픽셀 칼럼3에 의하여 검출된 광 정보는 인접한 데이터픽셀 칼럼인 제 1 수직 프레임 마크에 의한 광 값이 영향을 미친 것이므로, 검출픽셀 칼럼3의 광세기를 그 검출픽셀 칼럼3이 가지는 검출픽셀의 개수로 나누면 상기 데이터픽셀 S1이 온 값일 경우 ccd2에서 검출되는 광 값을 산출할 수 있다.
이를 수식으로 표현하여 일반화시키면 수학식 8과 같다.
A = ∑(ICCDk+1)/M
이때, A는 데이터픽셀 S1이 온 값을 가질 경우 ccd2에서 검출되는 광세기를 의미하며, I(CCDk+1)는 가장 광세기가 큰 검출픽셀 칼럼의 다음 검출픽셀 칼럼이 가지는 광세기의 합을 의미한다. 또한, M은 상기 다음 검출픽셀 칼럼이 가지는 검출픽셀의 수를 의미한다.
이와 같은 개념으로, 데이터픽셀 S3이 온 값일 경우 ccd3에서 검출되는 광 값도 구할 수 있는데, 이를 수식으로 표현하면 수학식 9와 같다.
B = ∑(ICCDk-1)/L
이때, B는 데이터픽셀 S3이 온 값을 가질 경우 ccd3에서 검출되는 광세기를 의미하며, I(CCDk-1)는 가장 광세기가 큰 검출픽셀 칼럼의 이전 검출픽셀 칼럼이 가지는 광세기의 합을 의미한다. 또한, L은 상기 이전 검출픽셀 칼럼이 가지는 검출픽셀의 수를 의미한다.
이와 같이, 데이터픽셀 S1과 데이터픽셀 S3에 의하여 불필요하게 검출된 광세기 A와 B가 각각 구해지면, 데이터픽셀 S1과 데이터픽셀 S3이 가지는 값을 고려하여 상기 ccd2와 ccd3이 광세기의 평균값 Iav에서 A 또는 B를 차감한다.
상기 데이터픽셀S1과 데이터픽셀S3이 가질 수 있는 값은 4가지의 경우로 나뉠 수 있다. 이때, 상기 데이터픽셀 S1과 데이터픽셀 S3의 값은 앞서 설명한 밸리드 검출픽셀 샘플링 과정에서 이미 구해진 값이다.
먼저, 데이터픽셀S1이 온 값이고 데이터픽셀S3이 오프 값을 가질 경우 데이터픽셀S1은 검출픽셀 ccd2에 영향을 주게 되므로, 상기 Iav에서 A를 차감한다. 이때 상기 데이터픽셀 S3는 오프 값을 가지면 ccd3에는 영향이 없으므로 B는 차감하지 않아도 될 것이다.
이러한 방법으로 산출되는 불필요한 광 정보가 제거된 ccd2와 ccd3이 평균값 Iav2는 다음의 수학식 10으로 표현될 수 있다.
Iav2 = Iav - A
또한, 상기 데이터픽셀S1이 오프 값이고 데이터픽셀S3이 온 값을 가질 경우 데이터픽셀S1은 ccd2에 영향을 주기 않으며, 데이터픽셀S3만 ccd3에 영향을 주므로 상기 Iav에서 B는 차감한다. 이 경우 상기 불필요한 광 정보가 제거된 값 Iav2는 다음의 수학식 11로 표현될 수 있다.
Iav2 = Iav - B
또한, 상기 데이터픽셀S1과 데이터픽셀S3이 모두 온 값을 가질 경우 양측의 데이터픽셀들에 의하여 ccd2와 ccd3가 모두 영향을 받으므로, 상기 Iav에서 A와 B를 차감한다. 이 경우 상기 불필요한 광 정보가 제거된 값 Iav2는 다음의 수학식 12로 표현될 수 있다.
Iav2 = Iav - A - B
마지막으로, 상기 데이터픽셀 S1과 데이터픽셀 S3가 모두 오프값을 가질 경우가 존재하나 이 경우 양측의 데이터픽셀이 ccd2와 ccd3에 영향을 미치지 않으므로 A 또는 B를 차감할 필요가 없다.
이와 같이, 원치 않는 불필요한 광 정보가 제거된 ccd2와 ccd3의 평균값 Iav2가 구해진다. 그런데, 계산된 Iav2는 하나의 검출픽셀에서 데이터픽셀S2의 광 정보를 모두 검출하는 경우가 아니고 2개의 검출픽셀에서 나누어 광을 검출할 경우의 광세기 값을 계산한 것이므로, 하나의 데이터픽셀로부터 하나의 검출픽셀이 광을 온전히 받아들이는 경우의 광세기로 환산하여야 한다.
즉, 데이터픽셀의 수평 폭이 검출픽셀의 수평 폭보다 1.5배의 크기를 가지므로 검출하고자하는 데이터픽셀S2의 광세기 값으로 환산하려면, 상기 계산된 Iav2에 3/2를 곱해준다.
이를 수식으로 표현하면, 다음의 수학식 13과 같다.
Is2 = Iav × 3/2
이때, Is2는 데이터픽셀S2의 광세기 값을 의미한다.
이와 같은 과정을 통하여 데이터픽셀 S2의 광세기 값이 산출된다. 이와 동일한 과정을 통하여 도 10에 도시된 데이터픽셀 S4, S6 및 S8의 광세기 값을 산출할 수 있다.
데이터픽셀 S4, S6 및 S8의 광세기 값이 모두 산출되면, 산출된 광세기 값들이 온 값인지 오프 값인지를 검출하여 2진화 하여야 하는데, 그 과정은 앞서 설명한 데이터픽셀 S1, S3, S5 및 S7의 검출 과정과 동일한 개념의 과정을 통하여 수행될 수 있다.
먼저, 산출된 데이터픽셀 S2, S4, S6, S8의 광세기 값 중 가장 광세기가 큰 값은 온 값으로, 가장 광세기가 작은 값은 오프 값으로 산출한다.
상기 산출되는 가장 큰 광세기 값 Ismax와 가장 작은 광세기 값 Ismin의 계산 과정을 수식으로 각각 표현하면 다음의 수학식 14 및 수학식 15와 같다.
Ismax = Max{I(S2), I(S4), I(S6), I(S8)}
이때, I(S#)는 해당 데이터픽셀이 갖는 광세기를 의미한다.(#는 픽셀 번호)
Ismin = Max{I(S2), I(S4), I(S6), I(S8)}
이와 같이, 2개의 데이터픽셀 값이 검출되면, 나머지 2개의 데이터픽셀 값은 다음의 수학식 16 및 수학식 17을 통하여 그 온 또는 오프를 판별할 수 있다. 즉 온 값을 갖는 데이터픽셀Is#(on)는 다음의 수학식 16을 통하여 판별될 수 있다.
Is#(on) > (Ismax - Ismin)/2 + Ismin
또한, 오프 값을 갖는 데이터픽셀Is#(off)는 다음의 수학식 17을 통하여 판 별될 수 있다.
Is#(on) < (Ismax - Ismin)/2 + Ismin
상기 수학식 16과 수학식 17은 앞서 설명한 수학식 3과 수학식 4와 동일한 개념을 갖는다.
즉, 온 데이터픽셀은 앞서 검출된 가장 큰 광세기 값에 가장 작은 광세기 값을 차감하여 2로 나눈 값에 상기 가장 작은 광세기 값을 더한 값보다 큰 광세기를 가지는 데이터픽셀이며, 역으로 더 작은 광세기를 가지는 데이터픽셀은 오프 데이터픽셀로 판정된다.
또한, 나머지 2개의 데이터픽셀의 온/오프 판별과정은 앞서 설명한 수학식 5 및 수학식 6과 같은 개념으로도 판정 가능함은 물론이다. 즉, 검출된 가장 큰 광세기 값의 1/2보다 크면 온 데이터픽셀로 판별하고, 작으면 오프 데이터픽셀로 판별하는 것이다.
한편, 상기 데이터픽셀 S2, S4, S6 및 S8 즉, 인밸리드 검출픽셀을 통하여 검출된 데이터픽셀의 온/오프를 판별하는 과정은 밸런스드 코드워드가 갖는 온/오프의 개수를 이용하여 다음과 같은 간단한 방법으로도 수행이 가능하다.
예를 들면, 기 판별된 데이터픽셀 S1, S3, S5 및 S7 중 온 값을 갖는 데이터픽셀이 3개이고 오프 값을 갖는 데이터픽셀이 1개라면, 데이터픽셀 S2, S4, S6 및 S8의 온/오프 값 판별에 있어서 가장 광세기가 큰 온 픽셀 하나만 검출하면 나머지는 계산이 필요 없이 오프 픽셀로 판정할 수 있을 것이다. 왜냐하면 밸런스드 코드워드 내의 온 픽셀과 오프 픽셀은 동일하기 때문이다.
또한, 기 판별된 데이터픽셀 S1, S3, S5 및 S7 중 온 값을 갖는 데이터픽셀이 1개이고 오프 값을 갖는 데이터픽셀이 3개라면, 데이터픽셀 S2, S4, S6 및 S8의 온/오프 값 판별에 있어서 가장 광세기가 작은 오프 픽셀 하나만 검출하면 나머지는 계산이 필요 없이 온 픽셀로 판정할 수 있을 것이다.
또한, 기 판별된 데이터픽셀 S1, S3, S5 및 S7 중 온 값을 갖는 데이터픽셀이 2개이고 오프 값을 갖는 데이터픽셀이 2개라면, 데이터픽셀 S2, S4, S6 및 S8의 온/오프 값 판별에 있어서 가장 광세기가 작은 오프 픽셀을 검출하고 두 번째로 광세기가 작은 픽셀은 오프 값으로 판별할 수 있을 것이다. 같은 개념으로, 가장 광세기가 큰 온 픽셀을 검출하고 두 번째로 광세기가 큰 픽셀은 오프 값으로 판별할 수 있을 것이다.
따라서, 상술한 과정을 거쳐 데이터픽셀 S2, S4, S6 및 S8의 값들이 모두 검출되었으며, 앞서 밸리드 검출픽셀을 이용하여 데이터픽셀 S1, S3, S5 및 S7의 값들이 모두 검출되었으므로, 밸런스드 코드워드 검출 영역에 의하여 검출된 밸런스드 코드워드의 모든 데이터픽셀 값이 검출된다.
이러한 과정을 거쳐 각각의 데이터 영역의 밸런스드 코드워드 값들이 모두 검출되면, 그 값들을 조합하여 디코딩함으로써 원래의 데이터가 복원되게 된다.
이상 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 1:N(N은 1보다 큰 비정수) 오버샘플링을 통하여 광 정보 저장매체에 저장되어 있는 광 정보를 효율적으로 검출할 수 있다. 특히, 데이터페이지의 검출 이미지에 존재하는 밸리드 검출픽셀과 인밸리드 검출픽셀의 분포 규칙성을 밸런스드 코드워드의 샘플링 시에 적절히 이용할 수 있게 된다.

Claims (20)

  1. 밸런스드 코드워드로 코딩된 소스 데이터페이지의 이미지를 1:N(N은 1보다 큰 비정수)의 초과 검출픽셀을 통하여 검출하는 단계;
    상기 검출된 검출 이미지의 광세기 분포를 이용하여, 상기 검출 이미지가 가지는 샘플링 가능한 밸리드 검출픽셀과 보정이 필요한 인밸리드 검출픽셀의 분포 규칙성을 판별하는 단계; 및
    상기 검출 이미지를 상기 밸런스드 코드워드에 대응되는 밸런스드 코드워드 검출영역별로 구분하고, 상기 판별된 분포 규칙성 및 상기 밸런스드 코드워드의 광분포 특성을 이용하여 상기 밸런스드 코드워드 검출영역의 데이터를 샘플링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 분포 규칙성 판별 단계는,
    상기 검출된 검출 이미지에서 상기 소스 데이터페이지의 프레임 마크에 대응되는 프레임 마크 검출 영역을 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 프레임 마크 검출 영역의 각 검출픽셀 칼럼 및 각 검출픽셀 로우의 광세기 분포를 이용하여 상기 밸리드 검출픽셀 및 상기 인밸리드 검출픽셀의 분포 규칙성을 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 프레임 마크 검출 영역 검출 단계는 상기 검출 이미지에 존재하는 각 검출픽셀 칼럼 및 각 검출픽셀 로우의 광세기합을 검출하고, 다른 영역보다 광세기합이 월등히 큰 검출픽셀 칼럼 및 검출픽셀 로우가 포함된 영역을 검출하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 프레임 마크는 적어도 하나의 수평 프레임 마크 및 적어도 하나의 수직 프레임 마크를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 수평 프레임 마크에 대응되어 검출되는 수평 프레임 마크 검출 영역이 갖는 복수의 검출픽셀 로우의 광세기 분포를 비교하여 수직 방향의 상기 분포 규칙성을 판별하고, 상기 적어도 하나의 수직 프레임 마크에 대응되어 검출되는 수직 프레임 마크 검출 영역이 갖는 복수의 검출픽셀 칼럼의 광세기 분포를 이용하여 수평 방향의 상기 분포 규칙성을 판별하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 밸리드 검출픽셀은 하나의 데이터픽셀의 광 정보만을 검출한 검출픽셀이며, 상기 인밸리드 검출픽셀은 복수의 데이터픽셀의 광 정보를 검출한 검출픽셀인 것을 특징으로 하는 광 정보 검출 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 샘플링 단계는,
    상기 검출 이미지를 상기 밸런스드 코드워드에 대응되는 밸런스드 코드워드 검출영역별로 구분하는 단계;
    상기 밸런스드 코드워드 검출영역 내의 검출픽셀을 상기 밸런스드 코드워드의 광 분포 특성에 근거하여 상기 밸리드 검출픽셀과 상기 인밸리드 검출픽셀로 분류하는 단계;
    상기 밸리드 검출픽셀의 값은 샘플링하고, 상기 인밸리드 검출픽셀은 소정의 연산을 통하여 보정한 뒤 샘플링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 분류된 밸리드 검출픽셀과 인밸리드 검출픽셀의 샘플링 단계는,
    상기 분류된 밸리드 검출픽셀의 광 정보를 판별하여 상기 밸리드 검출픽셀에 의하여 검출된 데이터픽셀의 값을 검출하는 단계; 및
    상기 검출된 데이터픽셀의 값 및 인밸리드 검출픽셀의 광 정보를 이용하여 상기 밸런스드 코드워드내의 나머지 데이터픽셀 값을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 밸리드 검출픽셀의 광 정보 판별 시에는 상기 밸리드 검출픽셀 중 가장 광세기가 큰 적어도 하나의 밸리드 검출픽셀은 온 값으로 판별하고, 가장 광세기가 작은 적어도 하나의 밸리드 검출픽셀은 오프 값으로 판별하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 판별된 온 검출픽셀의 광세기 및 상기 판별된 오프 검출픽셀의 광세기를 연산하여 나머지 밸리드 검출픽셀의 온/오프 값을 판별하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출 방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 나머지 데이터픽셀 값 검출 단계는,
    복수의 인밸리드 검출픽셀에 의하여 검출된 데이터픽셀의 값을 검출하기 위하여 상기 복수의 인밸리드 검출픽셀의 광 정보 및 인접한 데이터픽셀에 의한 영향을 연산하여 상기 나머지 데이터픽셀들의 광 정보를 검출하는 단계;
    상기 검출된 나머지 데이터픽셀들의 광 정보를 비교하여 상기 나머지 데이터픽셀들이 가지는 온/오프 값을 각각 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 온/오프 값 검출 단계는 상기 나머지 데이터픽셀들 중 광세기가 가장 큰 적어도 하나의 데이터픽셀은 온 값으로 판별하고, 광세기가 가장 작은 적어도 하나의 데이터픽셀은 오프 값으로 판별하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 판별된 온 데이터픽셀의 광세기 및 상기 판별된 오프 데이터픽셀의 광세기를 연산하여 미 검출된 데이터픽셀의 온/오프 값을 판별하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출 방법.
  13. 제 10 항에 있어서, 상기 온/오프 값 검출 단계는 상기 밸런스드 코드워드 내의 이미 검출된 상기 데이터픽셀의 값에 따른 경우에 수를 고려하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출 방법.
  14. 밸런스드 코드워드로 코딩된 소스 데이터페이지의 이미지를 1:N(N은 1보다 큰 비정수)의 초과 검출픽셀을 통하여 검출하는 광 검출부;
    상기 검출된 검출 이미지의 광세기 분포를 이용하여, 상기 검출 이미지가 가지는 밸리드 검출픽셀과 인밸리드 검출픽셀의 분포 규칙성을 판별하고, 상기 검출 이미지를 상기 밸런스드 코드워드에 대응되는 밸런스드 코드워드 검출영역별로 구분하고, 상기 판별된 분포 규칙성 및 상기 밸런스드 코드워드의 광분포 특성을 이용하여 상기 밸런스드 코드워드 검출영역의 데이터를 샘플링하는 광 정보 처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출기.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 광 검출부는,
    상기 1:N(N은 1보다 큰 비정수)의 초과 검출픽셀을 통하여 광 정보를 검출하기 위한 복수의 검출픽셀을 구비하고, 상기 검출픽셀은 자신 보다 1/2 정도 작은 수평 폭 및 수직 폭 중 어느 하나를 갖는 검출영역을 통하여 상기 광 정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출기.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 광 정보 처리부는,
    상기 검출된 검출 이미지의 각 검출픽셀 칼럼 및 각 검출픽셀 로우의 광세기 분포를 이용하여 상기 소스 데이터페이지가 가지는 프레임 마크에 대응되는 프레임 마크 검출 영역을 검출하는 프레임 마크 검출 영역 검출부;
    상기 검출된 프레임 마크 검출 영역의 광 정보를 이용하여, 상기 검출 이미지가 가지는 상기 분포 규칙성을 판별하는 밸리드/인밸리드 검출픽셀 분포 판별부; 및
    상기 검출 이미지를 상기 밸런스드 코드워드 검출영역별로 구분하고, 상기 판별된 분포 규칙성 및 상기 밸런스드 코드워드의 광분포 특성을 이용하여 상기 밸런스드 코드워드 검출영역의 데이터를 샘플링하는 샘플링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 정보 검출기.
  17. 1:N(N은 1보다 큰 비정수)의 초과 검출픽셀을 통하여 검출된 밸런스드 코드워드로 코딩된 데이터페이지의 검출 이미지로부터 데이터를 샘플링하는 방법에 있어서,
    상기 검출 이미지의 광세기 분포를 연산하여 상기 데이터페이지가 가지는 프레임 마크에 대응되는 프레임 마크 검출 영역을 검출하고, 상기 검출된 프레임 마크 검출 영역의 광분포를 이용하여 상기 검출 이미지에 존재하는 밸리드 검출픽셀과 인밸리드 검출픽셀의 분포 규칙성을 판별하는 단계; 및
    상기 검출 이미지를 상기 밸런스드 코드워드에 대응된 밸런스드 코드워드 검출 영역 단위로 구분하고, 상기 판별된 분포 규칙성 및 상기 밸런스드 코드워드의 광분포 특성을 이용하여 상기 밸런스드 코드워드 검출 영역의 데이터를 샘플링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 샘플링 방법.
  18. 1:N(N은 1보다 큰 비정수)의 초과 검출픽셀을 통하여 검출된 밸런스드 코드워드로 코딩된 데이터페이지의 검출 이미지로부터 데이터를 샘플링하는 방법에 있어서,
    상기 검출된 이미지를 상기 밸런스드 코드워드에 대응된 밸런스드 코드워드 검출 영역별로 구분하고, 상기 검출 이미지의 광세기 분포를 이용하여 상기 밸런스드 코드워드 검출 영역내의 검출픽셀을 밸리드 검출픽셀과 인밸리드 검출 픽셀로 분류하는 단계;
    상기 밸런스드 코드워드의 광분포 특성을 이용하여, 상기 분류된 밸리드 검출 픽셀의 광 정보를 판별하여 상기 밸리드 검출픽셀에 의해 검출된 데이터픽셀의 데이터를 검출하는 단계; 및
    상기 판별된 데이터픽셀의 값 및 상기 인밸리드 검출 픽셀의 광 정보를 연산하여 상기 인밸리드 검출픽셀에 의하여 검출된 데이터픽셀의 데이터를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 샘플링 방법.
  19. 제 18 항에 있어서, 상기 밸리드 검출픽셀에 의해 검출된 데이터픽셀의 값을 검출하는 단계는,
    상기 분류된 밸리드 검출픽셀 중 가장 광세기가 큰 적어도 하나의 밸리드 검출픽셀은 온 값으로 판별하고, 가장 광세기가 작은 적어도 하나의 밸리드 검출픽셀은 오프 값으로 판별하는 단계;
    상기 판별된 밸리드 검출픽셀의 광세기를 연산하여, 상기 밸런스드 코드워드 검출 영역 내의 나머지 밸리드 검출픽셀들이 가지는 값을 판별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 샘플링 방법.
  20. 제 18 항에 있어서, 상기 인밸리드 검출픽셀에 의하여 검출된 데이터픽셀의 값을 검출하는 단계는,
    상기 분류된 인밸리드 검출픽셀의 광 정보 및 상기 판별된 데이터픽셀의 값을 연산하여 인밸리드 검출픽셀에 의하여 검출된 데이터픽셀들의 광 정보를 산출하는 단계;
    상기 밸런스드 코드워드의 광분포 특성에 따라 상기 산출된 데이터픽셀들의 광 정보를 비교 및 연산하여 상기 산출된 각 데이터픽셀의 값을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 샘플링 방법.
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