KR100739315B1 - 회전 검출 기능을 갖는 홀로그래픽 디지털 데이터 재생 및저장 시스템과 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 회전 검출 기능을 갖는 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템은, "1,0"의 조합으로 이루어진 일정 패턴들이 연속적으로 배열된 기준라인, 기준라인의 일측의 행으로 기준라인과 구별되는 다른 패턴들이 연속적으로 배열된 제 1 검출라인 및 기준라인의 다른 일측의 행으로서 제 1 검출라인과 반대 패턴이 연속적으로 배열된 제 2 검출라인으로 이루어진 회전 검출용 패턴이 저장된 메모리와, 입력 데이터가 입력됨에 따라 입력 데이터로 데이터 영역 및 프레임 영역을 형성하고, 데이터 영역과 인접하고 프레임 영역과 기 설정된 간격만큼 이격된 위치에 메모리에 저장된 회전 검출용 패턴을 삽입시켜 입력 데이터 패턴을 형성하는 패턴 형성부와, 패턴 형성부에서 형성된 입력 데이터 패턴에 대응되는 픽셀들을 구성하고 신호광을 입력 데이터 패턴에 따라 변조시켜 저장 매체에 제공하는 공간 광 변조기와, 공간 광 변조기에 의해 변조된 신호광과 신호광과 다른 경로를 통해 제공되는 기준광간의 간섭 무늬가 기록된 저장 매체를 포함한다.
이와 같이, 본 발명은 데이터 기록 시 회전 검출용 패턴을 삽입해줌으로서, 이후 재생 시 회전 검출용 패턴을 이용하여 재생된 페이지 이미지의 회전 여부를 판단할 수 있다.
Description
도 1은 일반적인 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 구성도,
도 2는 종래 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템에서 저장 매체에서 재생된 페이지 정보를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 회전 검출 장치를 포함한 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템을 도시한 블록도,
도 4는 본 발명에 적용되는 회전 검출용 패턴을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 적용되는 데이터 페이지의 구조를 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템이 회전을 검출하고 이를 토대로 데이터를 복원하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
300 : 메모리 302 : 패턴 형성부
304 : 버퍼 메모리 306 : 프레임 감지부
308 : 회전 검출부 310 : 오버샘플링부
312 : 디코더
본 발명은 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템(HDDS : Holographic Digital Data Storage System)에 관한 것으로서, 특히 회전 검출 기능을 갖는 홀로그래픽 디지털 데이터 재생 및 저장 시스템과 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 홀로그래픽 디지털 데이터를 저장하는 기술은 예를 들어 반도체 레이저, CCD(Charge Coupled Device), LCD(Liquid Crystal Display) 등의 눈부신 발전에 힘입어 여러 분야에서 활발한 연구가 진행되고 있으며, 이러한 연구의 결과로서 지문을 저장하고 재생하는 지문 인식 시스템 등이 실용화되고 있을 뿐만 아니라, 대용량의 저장 능력과 초고속 데이터 전송 속도의 장점을 응용할 수 있는 여러 분야로 확대되어 가고 있는 추세에 있다. 이 중에서 대용량 데이터를 저장하는 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템은 대상 물체로부터의 신호광과 기준광을 서로 간섭시킬 때 발생하는 간섭 무늬를 간섭 무늬의 강도(amplitude)에 민감하게 반응하는 저장매체, 예를 들면 광 굴절성(photorefractive) 크리스탈(crystal) 등의 저장매체에 기록하는 것으로, 물체의 3차원 상을 표시할 수 있고, 또한 2진 데이터로 된 페이지(page) 단위로 구성되는 수백에서 수천 개의 홀로그램 데이터를 동일 장소에 저장할 수 있다.
이와 같은 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 시스템은 데이터가 비트 단위의 패턴이 아닌 페이지 단위의 패턴으로 기록되고 재생되기 때문에 데이터의 판별을 위해서는 페이지의 데이터가 시작되는 위치를 알아야 함은 물론이고, 이미지가 회전해서도 안된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 일반적인 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템에 대해 설명한다.
도 1은 일반적인 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 일반적인 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템은 레이저 광을 발생시키는 광원(12), 광원(12)에 상응하는 위치에 설치되어 광원(12)의 광을 기준광(reference beam)과 신호광(signal beam)으로 분리시키는 광 분리기(beam splitter)(18), 광 분리기(18)에서 분리된 기준광을 반사하는 미러(32)와, 상기 미러(32)에서 반사된 광을 저장 매체(10)에 입사되는 각도를 변환하기 위한 회전 미러(36), 광 분리기(18)에서 분리된 신호광에 입력 데이터, 즉 페이지 단위로 구성되는 다수 픽셀의 2진 데이터를 실어 주는 공간 광 변조기(SLM : Spatial Light Modulator)(26), 공간 광 변조기(SLM)(26)로부터 출력되는 신호광과 회전 미러(36)에서 반사된 기준광의 간섭으로 발생된 간섭 무늬가 기록되고 기준광의 조사로 기록된 간섭 무늬를 회절하여 출력하는 저장 매체(10), 저장 매체(10)에 기준광만 조사하여 저장 매체에 간섭 무늬 형태로 기록된 한 페이지의 2진 픽셀 데이터 이미지를 재생하고, 이 재생된 데이터 이미지를 전기적인 데이터로 변환하여 출력하는 CCD(42) 등으로 구성된다. 미설명된 도면 부호 14는 광 확대 렌즈, 34는 지연 렌즈, 30 및 40은 퓨리에 렌즈를 나타낸다.
이와 같이 구성된 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템은 다음과 같이 작동한 다.
광원(12)에서 조사된 레이저 광은 광 분리기(18)에서 기준광과 신호광으로 나뉘어진다. 이때 신호광은 공간 광 변조기(26)로 입력되어 변조된다. 즉, 신호광은 공간 광 변조기(26)에서 입력된 데이터가 실제 픽셀들이 이루는 명암의 2진 데이터의 한 페이지 단위로 변조된 후에 저장 매체(10)로 입사된다. 또한, 기준광은 회전 미러(32)에 의해 각도가 변화되어 저장 매체(10)로 입사된다. 즉, 각각의 페이지에 상응하게 회전 미러(32)의 각도를 조금씩 달리하는 기준광은 저장 매체(10)인 저장 크리스탈에 입사된다. 신호광과 기준광은 홀로그램을 기록하기 위한 저장 매체(10) 내부에서 간섭을 일으키고 이때 발생된 간섭 무늬의 강도에 따라서 저장 매체(10)의 내부 운동 전하의 광유도 현상(Light-induced generation of mobile charge)이 발생되고 이러한 과정을 통하여 간섭 무늬가 기록된다.
저장 매체(10)에 기록된 데이터를 읽어내기 위해서는 기준광만을 저장 매체(10)에 조사하면 된다. 즉, 간섭 데이터가 기록된 저장 매체(10)에 기록용 기준광의 편향각도와 동일한 편향각을 갖는 재생 기준광이 입사되면, 재생 기준광을 회절시켜 원래의 픽셀 명암으로 구성되는 한 페이지의 2진 데이터(즉, 바둑판 형상 무늬)가 복원된다. 저장 매체(10)로부터 재생되는 2진 데이터(한 페이지 단위)는 CCD(42), 신호 처리부(미도시됨), 디코더(미도시됨) 등을 통해 원래의 데이터로 복원된다.
종래에는 저장 매체(10)에서 재생된 페이지 단위의 이미지 데이터, 즉 2진 픽셀 데이터를 CCD(42) 등을 통해서 원래 데이터로 복원하기 위해서 1:1 매칭의 신 호처리 과정을 거쳤다. 즉 저장 매체(10)에서 재생된 이미지의 픽셀과 CCD(42) 어레이의 픽셀을 1:1로 매칭시켜 원래 픽셀 데이터를 복원하였다. 그런데 1:1 픽셀 매칭을 적용한 쉬프트 멀티플렉싱 방식의 시스템에서 재생 이미지와 CCD 픽셀간의 크기 오차가 CCD 픽셀 크기의 1/2로 발생할 경우 CCD(42) 어레이에서 검출된 데이터에 심각한 열화(degradation)가 발생하게 되어 결국 저장한 데이터를 정확히 얻을 수 없게 된다.
이를 방지하고자 종래 시스템에서는 저장 매체(10)의 재생된 이미지의 픽셀 하나를 CCD(42) 어레이의 픽셀 9개(3×3)로 오버 샘플링하고 그중 가운데 중심의 한 개 픽셀 데이터만을 원래 데이터로 복원하는 기술이 등장하게 되었다.
한편 도 2를 참조하면, 종래 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템에서 저장 매체에서 재생된 1페이지 정보가 예컨대 1024×1024 크기를 가질 경우 페이지 가운데 부분에는 720×720의 데이터 영역(100)이 존재하게 된다. 이 데이터 영역의 주변인 페이지 외곽 부분에는 항상 픽셀이 온(ON)인 프레임(frame) 영역(200)이 존재하게 되어 데이터 영역을 분리하기 위한 정보로 사용된다. 즉 CCD에서 재생된 이미지에서 상좌, 하좌, 하우, 상우의 포인트 위치를 구한 다음 그들 간의 상대적인 값 차이로 프레임의 회전 정도를 판별하고, 그에 상응하는 오버샘플링 기법을 적용하게 된다.
그러나, 종래에 재생 이미지 복원 과정은 상좌, 하좌, 하우, 상우의 포인트 위치를 구한 다음 이미지의 회전 정도를 산출하기 때문에 CCD의 데이터를 전부 받아들인 후 처리할 수 밖에 없어 임시 메모리 공간, 즉 버퍼 메모리의 공간을 크게 해야 할뿐만 아니라 데이터 처리 시간을 지연시키는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 데이터 영역과 프레임 영역 사이에 회전 검출용 패턴을 삽입하여 공간 광변조기의 픽셀을 구성한 후 데이터를 저장 매체에 저장하고, 회전 검출용 패턴을 통해 데이터 이미지의 회전점 및 회전 방향을 검출한 후 이를 토대로 데이터를 오버샘플링함으로서, 데이터 재생 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 버퍼 메모리의 공간을 효율적으로 이용할 수 있는 회전 검출 기능을 갖는 홀로그래픽 디지털 데이터 재생 및 저장 시스템과 방법을 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, "1,0"의 조합으로 이루어진 일정 패턴들이 연속적으로 배열된 기준라인, 상기 기준라인의 일측의 행으로 상기 기준라인과 구별되는 다른 패턴들이 연속적으로 배열된 제 1 검출라인 및 상기 기준라인의 다른 일측의 행으로서 상기 제 1 검출라인과 반대 패턴이 연속적으로 배열된 제 2 검출라인으로 이루어진 회전 검출용 패턴이 저장된 메모리와, 입력 데이터가 입력됨에 따라 상기 입력 데이터로 데이터 영역 및 프레임 영역을 형성하고, 상기 데이터 영역과 인접하고 상기 프레임 영역과 기 설정된 간격만큼 이격된 위치에 상기 메모리에 저장된 회전 검출용 패턴을 삽입시켜 입력 데이터 패턴을 형성하는 패턴 형성부와, 상기 패턴 형성부에서 형성된 입력 데이터 패턴에 대응되는 픽셀들을 구성하고, 신호광을 상기 입력 데이터 패턴에 따라 변조시키는 공간 광 변조기와, 상기 공간 광 변조기에 의해 변조된 신호광과 상기 신호광과 다른 경로를 통해 제공되는 기준광간의 간섭 무늬가 기록되는 저장매체를 포함한다.
또한, 본 발명은, 기준광과 신호광을 서로 다른 경로로 제공하여 입력 데이터를 저장매체에 기록하고, 상기 입력 데이터가 입력됨에 따라 상기 입력 데이터로 데이터 영역 및 프레임 영역을 형성하고, 상기 데이터 영역과 인접하고 상기 프레임 영역과 기 설정된 간격만큼 이격된 위치에 일정 패턴들이 연속적으로 배열된 기준라인, 상기 기준라인과 구별되는 다른 패턴들이 연속적으로 배열된 제 1 검출라인 및 상기 제 1 검출라인과 반대 패턴이 연속적으로 배열된 제 2 검출라인으로 이루어진 회전 검출용 패턴을 삽입시켜 입력 데이터 패턴을 형성한 후 이를 상기 공간 광 변조기의 픽셀들로 구성하고, 상기 신호광을 상기 입력 데이터 패턴에 따라 변조시켜 상기 저장 매체에 제공함으로서, 상기 저장 매체에 변조된 신호광과 기준광의 간섭 무늬를 페이지 단위로 기록하는 회전 검출 기능을 갖는 홀로그래픽 디지털 데이터 재생 및 저장 시스템으로서, 상기 신호광이 차단된 상태에서 상기 기준광의 입사에 따라 상기 저장 매체로부터 페이지 이미지를 제공받고, 상기 제공받은 페이지 이미지를 행 단위로 출력하는 CCD와, 상기 CCD에서 행 단위로 출력되는 데이터(행 데이터)를 저장하는 버퍼 메모리와, 상기 CCD로부터 행 단위로 출력되는 데이터(행 데이터)를 이용하여 상기 페이지 이미지에서 프레임 영역을 감지하는 프레임 감지부와, 상기 버퍼 메모리에 저장된 행 데이터를 제공받아 오버샘플링하는 오버샘플링부과, 상기 프레임 감지부에서 감지된 프레임 영역을 토대로 상기 기준라인의 위치를 검출하고, 상기 오버샘플링부로부터 제공받은 상기 검출된 위치의 행 데이터와 상기 기준라인 데이터간의 비교를 통해 행 및 열 방향 회전점을 검출하며, 상기 행 방향 회전점 이후 데이터가 상기 제 1, 2 검출라인 데이터인지에 따라 회전방향을 검출하여 저장하되, 상기 행 방향 회전점 이후부터는 상기 오버샘플링부로부터 상기 회전방향에 따라 회전된 행 데이터를 제공받아 이를 이용하여 행 및 열 회전점과 회전방향을 검출하여 저장하는 회전 검출부를 포함하며, 상기 오버샘플링부는, 상기 저장된 적어도 하나 이상의 행 및 열 회전점과 회전 방향을 토대로 상기 버퍼 메모리에서 데이터를 인출하여 오버샘플링하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 외부로부터 입력되는 입력 데이터로 데이터 영역 및 프레임 영역을 형성하는 단계와, 상기 데이터 영역과 인접하고 상기 프레임 영역과 기 설정된 간격만큼 이격된 위치에 "1,0"의 조합으로 이루어진 일정 패턴들이 연속적으로 배열된 기준라인, 상기 기준라인의 일측의 행으로 상기 기준라인과 구별되는 다른 패턴들이 연속적으로 배열된 제 1 검출라인 및 상기 기준라인의 다른 일측의 행으로서 상기 제 1 검출라인과 반대 패턴이 연속적으로 배열된 제 2 검출라인으로 이루어진 회전 검출용 패턴을 삽입시켜 입력 데이터 패턴을 형성하는 단계와, 상기 형성된 입력 데이터 패턴을 공간 광 변조기의 픽셀들로 구성하고 상기 공간 광 변조기에 의해 변조된 신호광과 상기 신호광과 다른 경로를 통해 제공되는 기준광간의 간섭 무늬를 저장매체에 기록하는 단계와, 재생 시 상기 저장 매체에 상기 기준광의 입사에 따라 상기 저장 매체로부터 제공받은 페이지 이미지를 행 단위로 출력하는 단계와, 상기 행 단위로 출력되는 데이터(행 데이터)를 이용하여 상기 페이지 이미지에서 프레임 영역을 감지하는 단계와, 상기 감지된 프레임 영역을 토대로 상기 기준라인의 위치를 검출하고, 상기 검출된 위치의 행 데이터를 오버샘플링하는 단계와, 상기 오버샘플링된 행 데이터와 상기 기준라인 데이터간의 비교를 통해 행 및 열 방향 회전점을 검출하고, 상기 행 방향 회전점 이후 데이터가 상기 제 1, 2 검출라인 데이터인지에 따라 회전방향을 검출하여 저장하는 단계와, 상기 행 방향 회전점이 검출됨에 따라 상기 회전방향에 따라 회전된 행 데이터를 오버샘플링한 후 이를 토대로 행 및 열 방향 회전점과 회전 방향을 검출하여 저장하는 단계와, 상기 행 및 열 방향 회전점 및 회전방향 검출이 완료되면, 상기 저장된 적어도 하나 이상의 행 및 열 방향 회전점 및 회전방향을 토대로 데이터를 오버샘플링하는 단계를 포함한다.
본 발명은, 외부로부터 입력되는 입력 데이터로 데이터 영역 및 프레임 영역을 형성하는 단계와, 상기 데이터 영역과 인접하고 상기 프레임 영역과 기 설정된 간격만큼 이격된 위치에 "1,0"의 조합으로 이루어진 일정 패턴들이 연속적으로 배열된 기준라인, 상기 기준라인의 일측의 행으로 상기 기준라인과 구별되는 다른 패턴들이 연속적으로 배열된 제 1 검출라인 및 상기 기준라인의 다른 일측의 행으로서 상기 제 1 검출라인과 반대 패턴이 연속적으로 배열된 제 2 검출라인으로 이루어진 회전 검출용 패턴을 삽입시켜 입력 데이터 패턴을 형성하는 단계와, 상기 형성된 입력 데이터 패턴을 공간 광 변조기의 픽셀들로 구성하고 상기 공간 광 변조기에 의해 변조된 신호광과 상기 신호광과 다른 경로를 통해 제공되는 기준광간의 간섭 무늬를 저장매체에 기록하는 단계와, 재생 시 상기 저장 매체에 상기 기준광의 입사에 따라 상기 저장 매체로부터 제공받은 페이지 이미지를 행 단위로 출력하는 단계와, 상기 행 단위로 출력되는 데이터(행 데이터)를 이용하여 상기 페이지 이미지에서 프레임 영역을 감지하는 단계와, 상기 감지된 프레임 영역을 토대로 상기 기준라인의 위치를 검출하고, 상기 검출된 위치의 행 데이터를 오버샘플링하는 단계와, 상기 오버샘플링된 행 데이터와 상기 기준라인 데이터간의 비교를 통해 행 및 열 방향 회전점을 검출하고, 상기 행 방향 회전점 이후 데이터가 상기 제 1, 2 검출라인 데이터인지에 따라 회전방향을 검출하여 저장하는 단계와, 상기 행 방향 회전점이 검출됨에 따라 상기 회전방향에 따라 회전된 행 데이터를 오버샘플링한 후 이를 토대로 행 및 열 방향 회전점과 회전 방향을 검출하여 저장하는 단계와, 상기 행 및 열 방향 회전점 및 회전방향 검출이 완료되면, 상기 저장된 적어도 하나 이상의 행 및 열 방향 회전점 및 회전방향을 토대로 데이터를 오버샘플링하는 단계를 포함한다.
삭제
이하, 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 회전 검출 장치를 포함한 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템을 도시한 블록도이고, 도 4는 본 발명에 적용되는 회전 검출용 패턴을 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 적용되는 데이터 페이지의 구조를 도시한 도면이 며, 도 6은 본 발명에 따른 홀로그래픽 디지털 데이터 저장 및 재생 시스템이 회전을 검출하고 이를 토대로 데이터를 복원하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
설명에 앞서, 본 발명에 따른 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템은 도 1에 도시된 종래의 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템과 기준광과 신호광을 처리하는 부분에 있어서 동일한 구조를 가지며, 각 구성 부재의 기능도 동일하기 때문에 이에 대한 설명을 생략하고 도면부호도 동일한 도면 부호를 사용하기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템은 종래의 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템과 다르게 메모리(300), 패턴 형성부(302), 버퍼 메모리(304), 프레임 감지부(306), 회전 검출부(308), 오버샘플링부(310), 디코더(312)를 더 포함하고 있다.
메모리(300)에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 3×L(L : 데이터 영역에 행 비트 수)비트의 회전 검출용 패턴, 즉 기준라인(400a)과 그 양측의 제 1, 2 검출라인(400b, 400c)으로 구성된 회전 검출용 패턴(400)이 저장되어 있다.
도 4를 참조하면, 회전 검출용 패턴(400)의 구조는 패턴의 가운데 행으로서 "1,0"의 조합으로 이루어진 2k(k=1,2,3…) 비트들이 연속적으로 배열된 기준라인(400a), 기준라인(400a)의 일측의 행으로서 4k(k=1,2,3…)의 "1"과 4k(k=1,2,3…)의 "0"으로 이루어진 그룹이 연속적으로 배열된 제 1 검출라인(400b) 및 기준라인(400a)의 다른 일측의 행으로서 제 1 검출라인(400b)과 반대의 값으로 구성된 제 2 검출라인(400c)으로 이루어져 있다. 즉, k=1인 경우 회전 검출용 패턴(400)의 기준라인(400a)은 "10"의 두 비트가 연속적으로 배열되고, 제 1 검출라인(400b)은 "11110000"이 연속적으로 배열되고, 제 2 검출라인(400c)은 제 1 검출라인(400b)과 반대의 값인 "00001111"이 연속적으로 배열된다.
이와 같은 구조를 갖는 회전 검출용 패턴(400)은 패턴 형성부(302)에 제공된다.
패턴 형성부(302)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 외부로부터 입력 데이터를 입력받아 데이터 영역(500)을 형성하고, 데이터 영역(500)과 회전 검출용 패턴(400)을 구분하기 위한 구분라인(520)을 형성한 후 구분라인(520)의 인접한 위치에 회전 검출용 패턴(400)을 삽입하고, 기 설정된 간격만큼 이격된 곳에 프레임 영역(510)을 형성함으로서 입력 데이터 패턴을 형성한다. 이때 입력 데이터 패턴은 프레임 영역(510)을 포함한 데이터 이미지가 486×486인 경우 구분라인(520)과 회전 검출용 패턴(400)이 포함됨으로서 490×486이 되고, 저장 매체(10)에 저장되는 데이터 이미지의 사이즈는 490×486이 된다.
본 발명에서는 재생 시 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 CCD(42)가 행방향으로 데이터를 리드아웃하기 때문에 데이터 영역(500)의 행 방향에 인접하여 회전 검출용 패턴(400)을 위치시키는 것으로 예를 들어 설명하였지만, 열방향의 경우에도 동일하게 형성할 수 있다. 열방향에 회전 검출용 패턴(400)이 포함되는 경우에 데이터 이미지의 사이즈는 486×490이 될 수 있다.
공간 광 변조기(26)는 패턴 형성부(302)에서 형성된 입력 데이터 패턴에 따라 픽셀들을 구성하여 광 분리기(18)를 투과한 신호광을 입력 데이터 패턴에 따라 변조시켜 저장 매체(10)에 제공한다. 이에 따라 광 분리기(18)에 의해 반사된 기 준광과 공간 광 변조기(26)에 의해 변조된 신호광간의 간섭 무늬가 저장 매체(10)에 기록된다.
재생 시에는 신호광 경로 상에 설치된 셔터(미도시됨)가 클로즈됨에 따라 기준광만이 저장 매체(10)에 입사되고, 이에 따라 저장 매체(10)에 저장된 데이터는 페이지 단위로 CCD(42)로 출력된다. 이에 따라 CCD(42)는 도 5에 도시된 바와 같은 페이지 데이터에서 행 방향으로 하나의 행씩 리드아웃하여 버퍼 메모리(304)에 출력하게 된다.
행 방향의 데이터가 버퍼 메모리(304)에 저장됨과 더불어 프레임 감지부(306)에 입력된다. 이에 프레임 감지부(306)는 각 행의 각 비트값들을 합한 후 이들을 비교하여 프레임 영역(510)의 위치를 검출하고, 이를 회전 검출부(308)에 제공한다.
이때 오버샘플링부(310)는 버퍼 메모리(304)에 기 설정된 양의 데이터가 저장됨과 동시에 버퍼 메모리(304)로부터 데이터를 제공받아 오버샘플링하게 되며, 프레임 감지부(306)에서 감지된 프레임 영역(510)에 의거하여 기준라인의 위치에 대응되는 데이터들을 오버샘플링하여 회전 검출부(308)에 제공한다.
회전 검출부(308)는 오버샘플링부(310)에서 제공되는 데이터들과 메모리(300)에 저장된 회전 검출용 패턴(400)의 기준라인(400a)을 비교하여 회전점과 회전방향을 검출하게 된다.
회전 검출부(308)가 회전점과 회전방향을 검출하는 과정은 아래와 같다.
먼저, 회전 검출부(308)에서 오버샘플링된 데이터들의 각 픽셀들의 값과 메 모리(300)에 저장된 기준라인(400a)의 값들이 일치하는 경우에는 저장 매체(10)에서 재생된 데이터 이미지가 회전되지 않고 정상 상태임을 의미한다.
그렇지 않을 경우, 즉 데이터의 픽셀값들이 기준라인(400a)의 값들과 일정 픽셀까지 같은 값을 갖다가 다른 값이 나오기 시작하면, 회전 검출부(308)는 다른값이 나오기 시작한 픽셀 이전 픽셀을 행 방향 회전점으로 지정한 후 행 방향 회전점에 대응되는 열 방향 픽셀을 열 방향 회전점으로 지정하고, 행 데이터를 검사하여 회전점 이후에 제 1 검출라인(400b) 또는 제 2 검출라인(400c)의 값이 나오는지를 판단한다. 여기서, 제 1 검출라인(400b)이 나오는 경우에는 행 및 열 방향 회전점 이후부터 반시계 방향으로 한 픽셀 회전되었음을 의미하고, 제 2 검출라인(400c)이 나오는 경우에는 행 및 열 방향 회전점 이후부터 시계 방향으로 한 픽셀 회전되었음을 의미한다. 즉, 행 방향 회전점이 (3,1)인 경우 열 방향 회전점은 (1,3)이 된다.
이와 같은 방식으로 회전 검출부(308)는 행 및 열 방향 회전점과 회전방향을 감지한 후 이를 저장하고, 행 및 열 방향 회전점 이후부터는 회전 방향에 의거하여 한 픽셀 회전된 방향에 대응되는 행 데이터를 버퍼 메모리(304)에서 인출하여 상기와 같은 과정을 반복 수행하여 다른 회전점 및 회전 방향을 검출하여 저장한다.
회전 검출부(308)가 회전점과 그에 대응되는 회전 방향을 검출하는 과정을 예로 들어 설명하면 아래와 같다.
설명에 앞서, 기준라인(400a)은 "101010…"이고, 제 1 검출라인(400b)은 "11110000…"이고, 제 2 검출라인(400c)은 "00001111"이라고 가정 하에 설명한다.
회전 검출부(308)가 오버샘플링부(310)에서 오버샘플링되는 기준라인 위치의 데이터들과 기준라인(400a)과 비교 검사하는 중 "101010"이 반복되다가 6번째 픽셀부터 제 1 검출라인(400a)에 대응되는 "11110000"이 나오면, 행 방향 회전점을 5번째 픽셀, 즉 (5,1)으로 지정함과 더불어 열 방향 회전점을 (1,5)로 지정하고, 회전방향이 반시계 방향으로 한 픽셀 이동된 것으로 판단한다.
그런 다음, 회전 검출부(308)는 6번째 픽셀부터 반시계 방향으로 한 픽셀 이동된 행 데이터들을 오버샘플링부(310)로부터 제공받고, 제공받은 행 데이터들의 각 픽셀들을 기준라인(400a)과 비교하는 중 11번째 픽셀부터 제 1 검출라인(400a)에 대응되는 "11110000"이 나오면 두 번째 행 방향 회전점을 10번째 픽셀, 즉 (10,1)으로 지정함과 더불어 열 방향 회전점을 (1,10)로 지정하고 회전 방향이 반시계 방향으로 두 픽셀 이동한 것으로 판단한다.
회전 검출부(308)는 이러한 과정을 반복하여 행 및 열 방향 회전점과 회전방향들의 검출이 종료되면, 이를 오버샘플링부(310)에 제공하여 버퍼 메모리(304)에 저장된 데이터들을 오버샘플링할 때 이용한다. 이러한 과정은 도 6을 참조하여 설명하면 아래와 같다.
설명에 앞서, 회전 검출부(308)에서 검출된 행 방향 회전점의 위치가 세 번째 픽셀일 때, 즉 행 방향 회전점이 (3,1)이고, 열 방향 회전점이 (1,3)이고 반시계 방향으로 회전된 경우를 예로 들어 설명한다.
먼저, 오버샘플링부(310)는 회전 검출부(308)에서 제공된 행 및 열 방향 회전점과 회전 방향을 토대로 버퍼 메모리(304)에서 1, 2, 3, 9, 10, 6, 7, 8, 14, 15, 11, 12, 13, 19, 20, D, 16, 17, 23, 24, E, 21, 22, I, J 픽셀을 순차적으로 인출하여 오버샘플링하여 디코더(312)에 제공하며, 디코더(312)는 오버샘플링된 데이터를 디코딩하여 원래 데이터로 복원시킨다.
본 발명에 따르면, 입력 데이터를 이용하여 입력 데이터 패턴 형성 시 데이터 영역에 인접하여 회전 검출용 패턴을 삽입하고, 재생 시 회전 검출용 패턴을 이용하여 페이지 이미지의 회전 여부를 판단한 후 이를 토대로 재생함으로서, 데이터 재생 속도를 향상시킬 수 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 데이터 영역과 프레임 영역 사이에 회전 검출용 패턴을 삽입하여 공간 광변조기의 픽셀을 구성한 후 데이터를 저장 매체에 저장하고, 회전 검출용 패턴을 통해 데이터 이미지의 회전점 및 회전 방향을 검출한 후 이를 토대로 데이터를 오버샘플링함으로서, 데이터 재생 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 버퍼 메모리의 공간을 효율적으로 이용할 수 있다.
Claims (5)
- "1,0"의 조합으로 이루어진 일정 패턴들이 연속적으로 배열된 기준라인, 상기 기준라인의 일측의 행으로 상기 기준라인과 구별되는 다른 패턴들이 연속적으로 배열된 제 1 검출라인 및 상기 기준라인의 다른 일측의 행으로서 상기 제 1 검출라인과 반대 패턴이 연속적으로 배열된 제 2 검출라인으로 이루어진 회전 검출용 패턴이 저장된 메모리와,입력 데이터가 입력됨에 따라 상기 입력 데이터로 데이터 영역 및 프레임 영역을 형성하고, 상기 데이터 영역과 인접하고 상기 프레임 영역과 기 설정된 간격만큼 이격된 위치에 상기 메모리에 저장된 회전 검출용 패턴을 삽입시켜 입력 데이터 패턴을 형성하는 패턴 형성부와,상기 패턴 형성부에서 형성된 입력 데이터 패턴에 대응되는 픽셀들을 구성하고, 신호광을 상기 입력 데이터 패턴에 따라 변조시키는 공간 광 변조기와,상기 공간 광 변조기에 의해 변조된 신호광과 상기 신호광과 다른 경로를 통해 제공되는 기준광간의 간섭 무늬가 기록되는 저장매체를 포함하는 회전 검출 기능을 갖는 홀로그래픽 디지털 데이터 재생 및 저장 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 패턴 형성부는, 상기 회전 검출용 패턴과 데이터 영역 사이에 구분라인을 더 포함시켜 상기 입력 데이터 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 회전 검출 기능을 갖는 홀로그래픽 디지털 데이터 재생 및 저장 시스템.
- 제 1 항에 있어서,상기 기준라인의 일정 패턴은, 2k(k=1,2,3,…)비트이고, 상기 제 1, 2 검출라인의 패턴은 8k(k=1,2,3,…)비트인 것을 특징으로 하는 회전 검출 기능을 갖는 홀로그래픽 디지털 데이터 재생 및 저장 시스템.
- 기준광과 신호광을 서로 다른 경로로 제공하여 입력 데이터를 저장매체에 기록하고, 상기 입력 데이터가 입력됨에 따라 상기 입력 데이터로 데이터 영역 및 프레임 영역을 형성하고, 상기 데이터 영역과 인접하고 상기 프레임 영역과 기 설정된 간격만큼 이격된 위치에 일정 패턴들이 연속적으로 배열된 기준라인, 상기 기준라인과 구별되는 다른 패턴들이 연속적으로 배열된 제 1 검출라인 및 상기 제 1 검출라인과 반대 패턴이 연속적으로 배열된 제 2 검출라인으로 이루어진 회전 검출용 패턴을 삽입시켜 입력 데이터 패턴을 형성한 후 이를 상기 공간 광 변조기의 픽셀들로 구성하고, 상기 신호광을 상기 입력 데이터 패턴에 따라 변조시켜 상기 저장 매체에 제공함으로서, 상기 저장 매체에 변조된 신호광과 기준광의 간섭 무늬를 페이지 단위로 기록하는 회전 검출 기능을 갖는 홀로그래픽 디지털 데이터 재생 및 저장 시스템으로서,상기 신호광이 차단된 상태에서 상기 기준광의 입사에 따라 상기 저장 매체로부터 페이지 이미지를 제공받고, 상기 제공받은 페이지 이미지를 행 단위로 출력하는 CCD와,상기 CCD에서 행 단위로 출력되는 데이터(행 데이터)를 저장하는 버퍼 메모리와,상기 CCD로부터 행 단위로 출력되는 데이터(행 데이터)를 이용하여 상기 페이지 이미지에서 프레임 영역을 감지하는 프레임 감지부와,상기 버퍼 메모리에 저장된 행 데이터를 제공받아 오버샘플링하는 오버샘플링부과,상기 프레임 감지부에서 감지된 프레임 영역을 토대로 상기 기준라인의 위치를 검출하고, 상기 오버샘플링부로부터 제공받은 상기 검출된 위치의 행 데이터와 상기 기준라인 데이터간의 비교를 통해 행 및 열 방향 회전점을 검출하며, 상기 행 방향 회전점 이후 데이터가 상기 제 1, 2 검출라인 데이터인지에 따라 회전방향을 검출하여 저장하되, 상기 행 방향 회전점 이후부터는 상기 오버샘플링부로부터 상기 회전방향에 따라 회전된 행 데이터를 제공받아 이를 이용하여 행 및 열 회전점과 회전방향을 검출하여 저장하는 회전 검출부를 포함하며,상기 오버샘플링부는, 상기 저장된 적어도 하나 이상의 행 및 열 회전점과 회전 방향을 토대로 상기 버퍼 메모리에서 데이터를 인출하여 오버샘플링하는 것을 특징으로 하는 회전 검출 기능을 갖는 홀로그래픽 디지털 데이터 재생 및 저장 시스템.
- 외부로부터 입력되는 입력 데이터로 데이터 영역 및 프레임 영역을 형성하는 단계와,상기 데이터 영역과 인접하고 상기 프레임 영역과 기 설정된 간격만큼 이격된 위치에 "1,0"의 조합으로 이루어진 일정 패턴들이 연속적으로 배열된 기준라인, 상기 기준라인의 일측의 행으로 상기 기준라인과 구별되는 다른 패턴들이 연속적으로 배열된 제 1 검출라인 및 상기 기준라인의 다른 일측의 행으로서 상기 제 1 검출라인과 반대 패턴이 연속적으로 배열된 제 2 검출라인으로 이루어진 회전 검출용 패턴을 삽입시켜 입력 데이터 패턴을 형성하는 단계와,상기 형성된 입력 데이터 패턴을 공간 광 변조기의 픽셀들로 구성하고 상기 공간 광 변조기에 의해 변조된 신호광과 상기 신호광과 다른 경로를 통해 제공되는 기준광간의 간섭 무늬를 저장매체에 기록하는 단계와,재생 시 상기 저장 매체에 상기 기준광의 입사에 따라 상기 저장 매체로부터 제공받은 페이지 이미지를 행 단위로 출력하는 단계와,상기 행 단위로 출력되는 데이터(행 데이터)를 이용하여 상기 페이지 이미지에서 프레임 영역을 감지하는 단계와,상기 감지된 프레임 영역을 토대로 상기 기준라인의 위치를 검출하고, 상기 검출된 위치의 행 데이터를 오버샘플링하는 단계와,상기 오버샘플링된 행 데이터와 상기 기준라인 데이터간의 비교를 통해 행 및 열 방향 회전점을 검출하고, 상기 행 방향 회전점 이후 데이터가 상기 제 1, 2 검출라인 데이터인지에 따라 회전방향을 검출하여 저장하는 단계와,상기 행 방향 회전점이 검출됨에 따라 상기 회전방향에 따라 회전된 행 데이터를 오버샘플링한 후 이를 토대로 행 및 열 방향 회전점과 회전 방향을 검출하여 저장하는 단계와,상기 행 및 열 방향 회전점 및 회전방향 검출이 완료되면, 상기 저장된 적어도 하나 이상의 행 및 열 방향 회전점 및 회전방향을 토대로 데이터를 오버샘플링하는 단계를 포함하는 회전 검출 기능을 갖는 홀로그래픽 디지털 데이터 재생 및 저장 방법.
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