KR20050099860A

KR20050099860A - Method for processing data in holographic system

Info

Publication number: KR20050099860A
Application number: KR1020040025075A
Authority: KR
Inventors: 황의석
Original assignee: 주식회사 대우일렉트로닉스
Priority date: 2004-04-12
Filing date: 2004-04-12
Publication date: 2005-10-17
Also published as: KR100578183B1

Abstract

본 발명에서 홀로그래픽 데이터를 처리(processing)하는 방법은 홀로그래픽 매질에 페이지 단위로 데이터를 저장하고, 매질로부터 재생된 홀로그래픽 데이터를 처리(processing)하는 방법으로서, 입력 데이터를 페이지 단위로 M1xM2 데이터 프레임의 형태로 정렬하는 단계와, M1xM2 데이터 프레임의 테두리를 둘러쌓고 모두 온 픽셀들로 구성된 픽셀층으로 이루어진 구분 프레임을 포함시켜 정렬 데이터를 생성한 후 정렬 데이터를 페이지 단위로 홀로그래픽 매질에 저장시키는 단계와, M1xM2 데이터 프레임과 구분 프레임을 포함한 재생 데이터 이미지를 출력하는 단계와, 재생 데이터 이미지의 각 행과 열에 대해 픽셀들의 인텐시티 합과 각 행과 열에 대해 픽셀들간 변화 정도값을 각각 산출하는 단계와, 변화 정도값에 따라 각 행과 열의 인텐시티 합에 가중치를 부여하여 구분 프레임에 대응되는 행과 열을 찾는 단계를 포함한다.In the present invention, a method of processing holographic data is a method of storing data in a unit of page in a holographic medium and processing holographic data reproduced from the medium, wherein the input data is M1xM2 data in units of pages. The alignment data is generated by including a frame-aligning step and a separation frame composed of pixel layers all surrounded by the edges of the M1xM2 data frame, and then storing the alignment data in the holographic medium on a page-by-page basis. Outputting a reproduction data image including an M1xM2 data frame and a division frame, calculating a sum of intensity of pixels for each row and column of the reproduction data image, and a degree of change between pixels for each row and column, respectively; , Weighting the sum of the intensities of each row and column according to the degree of change And searching for rows and columns corresponding to the division frame.

이와 같이, 본 발명은 픽셀들간의 변화 정도값과 인텐시티 합간의 연산을 통하거나 변화 정도값에 따라 가중치를 부여하여 구분 프레임(A)에 대응되는 행과 열을 찾아냄으로써, 데이터 프레임의 위치를 정확하고 신뢰성 있게 추정할 수 있다.As described above, according to the present invention, the position of the data frame is precisely determined by finding a row and a column corresponding to the divided frame A through a calculation between the change degree value and the intensity sum between the pixels or by assigning a weighted value according to the change degree value. Can be estimated reliably.

Description

Holographic data processing method {METHOD FOR PROCESSING DATA IN HOLOGRAPHIC SYSTEM}

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 1은 홀로그래픽 데이터를 저장 및 재생하는 종래의 장치의 블록도이고, 도 2는 종래 기술에 의한 저장 데이터 이미지의 구조를 도시한 도면이다.1 is a block diagram of a conventional apparatus for storing and reproducing holographic data, and FIG. 2 is a diagram showing the structure of a stored data image according to the prior art.

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 장치에서, 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 둘러쌓고 모두 온 픽셀들로 구성된 픽셀층으로 이루어진 구분 프레임을 포함시켜 정렬 데이터를 생성한 후 상기 정렬 데이터를 페이지 단위로 홀로그래픽 매질에 저장시키는 단계와, 상기 M1xM2 데이터 프레임과 구분 프레임을 포함한 재생 데이터 이미지를 출력하는 단계와, 상기 재생 데이터 이미지의 각 행과 열에 대해 픽셀들의 인텐시티 합과 각 행과 열에 대해 픽셀들간 변화 정도값을 각각 산출하는 단계와, 상기 변화 정도값에 따라 각 행과 열의 인텐시티 합에 가중치를 부여하여 구분 프레임에 대응되는 행과 열을 찾는 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 sorting the data into a holographic medium on a page-by-page basis after generating the alignment data by including a division frame including a pixel layer composed of all pixels that surrounds the edge of the M1xM2 data frame. And outputting a reproduction data image including the M1xM2 data frame and a division frame, and calculating intensity sums of pixels for each row and column of the reproduction data image and a degree of change between pixels for each row and column, respectively. And the intensity sum of each row and column according to the change degree value. Finding the rows and columns corresponding to the divided frame by giving a weight to the.

또한, 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 둘러쌓고 모두 온 픽셀들로 구성된 픽셀층으로 이루어진 구분 프레임을 포함시켜 정렬 데이터를 생성한 후 상기 정렬 데이터를 페이지 단위로 홀로그래픽 매질에 저장시키는 단계와, 상기 M1xM2 데이터 프레임과 구분 프레임을 포함한 재생 데이터 이미지를 출력하는 단계와, 상기 재생 데이터 이미지의 각 행과 열에 대해 픽셀들의 인텐시티 합과 각 행과 열에 대해 픽셀들간 변화 정도값을 산출하는 단계와, 상기 각 행과 열에 대해 인텐시티 합과 변화 정도값 간의 차를 계산한 후 상기 행과 열들 중 인텐시티 합과 변화 정도값 간의 차가 상대적으로 큰 행과 열을 구하여 상기 구분 프레임을 판독하고, 상기 판독된 구분 프레임을 토대로 상기 M1xM2 데이터 프레임의 위치를 산출하는 단계를 포함한다.The present invention also provides a method for storing data in a holographic medium on a page-by-page basis and processing holographic data reproduced from the medium, wherein the input data is arranged in the form of an M1xM2 data frame on a page-by-page basis. And generating a sorting data by including a separator frame including a pixel layer composed of pixels on the edges of the M1xM2 data frame, and storing the sorting data in a holographic medium in units of pages. Outputting a reproduction data image including a data frame and a division frame, calculating a sum of intensity of pixels for each row and column of the reproduction data image, and a degree of change between pixels for each row and column, and each row The row after calculating the difference between the sum of intensity and the degree of change for the column And reading out the division frame by obtaining a row and a column having a relatively large difference between an intensity sum and a change degree value among the columns, and calculating a position of the M1xM2 data frame based on the read division 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 4는 본 발명을 설명하기 위한 각 행과 열의 인텐시티 값 분포를 도시한 그래프이고, 도 5는 본 발명을 설명하기 위한 각 행과 열의 표준 편차 분포를 도시한 그래프이고, 도 6은 본 발명을 설명하기 위한 각 행과 열에 대한 인텐시티 값과 표준 편차간의 차이값의 분포도를 도시한 그래프이다. 본 발명에 따른 홀로그래픽 데이터 처리 과정은 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.FIG. 3 is a flowchart illustrating a process of storing and reproducing holographic data according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 4 is a graph illustrating an intensity value distribution of each row and column for explaining the present invention. Is a graph showing the standard deviation distribution of each row and column for explaining the present invention, Figure 6 is a graph showing the distribution of the difference between the intensity value and the standard deviation for each row and column for explaining the present invention. The holographic data processing process according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.

먼저 저장매체(60)에 데이터를 저장하는 것은 종래의 방법과 동일한 방법으로 입력 데이터를 저장시킨다. 즉, 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(A)으로 이루어진 정렬 데이터를 생성하여 SLM(50)에 제공한다.First, storing data in the storage medium 60 stores the input data in the same manner as the conventional method. That is, the data sorting unit 80 receives the 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 each positive integers. 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 A and provides the same to the SLM 50.

본 발명에서 M1xM2 데이터 프레임을 둘러쌓고 있는 직사각형 형태의 구분 프레임(A)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 픽셀층으로 구성된다. 구분 프레임(A)을 구성하는 픽셀층은 모두 온인 픽셀들로 구성되어 M1xM2 데이터 프레임을 둘러쌓고 있다.In the present invention, the rectangular division frame A surrounding the M1xM2 data frame is composed of one pixel layer, as shown in FIG. 2. The pixel layer constituting the division frame A is composed of pixels that are all on to surround the M1xM2 data frame.

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 반사 미러(30)를 통해 입사되는 기준광과 더불어 저장매체(60)에 입사된다. The modulated signal light is incident on the storage medium 60 together with the reference light incident through the reflection mirror 30.

저장매체(60)에서는 반사 미러(30)를 통해 입사되는 기준광과 간섭하는 변조된 신호광의 간섭 패턴(interference pattern), 즉 저장 데이터 이미지가 저장된다.In the storage medium 60, an interference pattern of modulated signal light that interferes with reference light incident through the reflection mirror 30, that is, a stored data image, is stored.

재생 시에, 셔터(45)는 신호광이 저장 매체(60)에 입사되지 못하도록 닫힌다. 따라서, 기준광, 즉 재생용 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. Therefore, only reference light, that is, reference light for reproduction, is incident on the storage medium 60.

이와 같은 과정을 통해 구분 프레임(A)과 M1xM2 데이터 프레임으로 구성된 저장 데이터 이미지가 재생되는 과정은 도 3을 참조하여 설명한다.A process of reproducing the stored data image composed of the divided frame A and the M1xM2 data frame through the above process will be described with reference to FIG. 3.

데이터를 재생하기 위해 재생용 기준광이 저장 매체(60)에 입사될 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 기준광은 저장 매체(60) 내에 저장된 간섭 패턴에 의해 회절되어, 재생 데이터 이미지가 페이지 단위로 재생된다(S300). 이 경우에, 재생 데이터 이미지는 M1xM2 데이터 프레임과 구분 프레임(A)으로 구성될 것이며 저장 데이터 이미지에 대응한다.When the reproduction reference light is incident on the storage medium 60 to reproduce the data, as shown in FIG. 3, the reference light is diffracted by the interference pattern stored in the storage medium 60, so that the reproduction data image is paged. It is reproduced (S300). In this case, the reproduction data image will be composed of an M1xM2 data frame and a division frame A and correspond to the stored data image.

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(A)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 A corresponding to the reproduction data image.

데이터 검출 유닛(85)은 M1xM2 데이터 프레임과 구분 프레임(T)으로 구성된 페이지 이미지를 제공받아 구분 프레임(A)의 추출을 통해 M1xM2 데이터 프레임으로 이루어진 데이터 이미지의 위치를 검출한다(S302∼S310).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 consisting of the M1xM2 data frame through extraction of the division frame A (S302 to S310).

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 각 행과 열에 대해서 인텐시티 합들을 구하며(S302), 각 행과 열에 대한 인텐시티 합의 분포는, 도 4에 도시된 바와 같이, 레이저 광의 특성, 즉 가우시안 분포 때문에 구분 프레임(A)에 대응되는 행과 열에 비해 가운데 행과 열이 상대적으로 큰 값을 갖는다. The data detection unit 85 is provided with the reproduced data image to obtain intensity sums for each row and column (S302), and the distribution of intensity sums for each row and column, as shown in FIG. Due to the distribution, the middle row and column have a relatively large value compared to the row and column corresponding to the division frame (A).

이후, 데이터 검출 유닛(85)은 각 행과 열에 대해 픽셀들간 변화 정도값, 즉 표준 편차 또는 분사값을 산출하여(S304), 각 행과 열에 대한 변화 정도값, 일 예로서 표준 편차의 분포는, 도 5에 도시된 바와 같이, 온 픽셀로 이루어진 구분 프레임(A)에 대응되는 행과 열의 경우 거의 0의 값을 갖지만 온 및 오프 픽셀들로 구성된 데이터 프레임의 행과 열의 경우 상대적으로 큰 값을 갖는다.Thereafter, the data detection unit 85 calculates the degree of change between the pixels for each row and column, that is, the standard deviation or the injection value (S304), so that the distribution of the degree of change for each row and the column, for example, the standard deviation is As shown in FIG. 5, a row and a column corresponding to a division frame A including on pixels have a value of almost 0, but a row and a column of a data frame including on and off pixels are relatively large. Have

그런 다음, 데이터 검출 유닛(85)은 각 행과 열의 인텐시티 합과 표준 편차간의 차이값을 산출하며(S306), 각 행과 열에 대한 차이값의 분포는, 도 6에 도시된 바와 같다. 즉 구분 프레임(A)에 대응되는 행과 열의 표준 편차는 0에 가까운 값을 갖기 때문에 인텐시티 합에서 표준 편차를 뺀 값이 상대적으로 크고, 데이터 프레임에 대응되는 행과 열들은 인텐시티 합에서 상대적으로 큰 값을 갖는 표준 편차를 빼기 때문에 거의 0에 가까운 값을 갖는다.Then, the data detection unit 85 calculates a difference value between the sum of intensity of each row and column and the standard deviation (S306), and the distribution of the difference value for each row and column is as shown in FIG. That is, since the standard deviation of the rows and columns corresponding to the division frame (A) has a value close to zero, the value of the intensity sum minus the standard deviation is relatively large, and the rows and columns corresponding to the data frame are relatively large in the intensity sum. Since the standard deviation of values is subtracted, it is close to zero.

단계 S306과 같은 연산 과정을 통해, 데이터 검출 유닛(85)은 차이값이 상대적으로 큰 행과 열을 구분 프레임(A)으로 하고, 구분 프레임(A)에 대응되는 행과 열에 의해 둘러쌓인 M1xM2 데이터 프레임을 정확하게 검출한다(S308, S310).Through the calculation process as in step S306, the data detection unit 85 sets the rows and columns of which the difference is relatively large as the division frame A, and the M1xM2 data surrounded by the rows and columns corresponding to the division frame A. The frame is accurately detected (S308, S310).

본 발명의 바람직한 실시 예에서는 구분 프레임(A)의 위치를 판독하기 위해서 각 행과 열에 대한 표준 편차 또는 분산을 산출한 후 표준 편차 또는 분산과 인텐시티 합을 연산하는 것을 예로 들어 설명하였지만, 다른 실시 예로서 변화 정도값가 상대적으로 큰 행과 열(들)에 대해 상대적으로 큰 가중치를 부여하고, 상대적으로 작은 변화 정도값을 갖는 행과 열에 대해 상대적으로 작은 가중치를 부여함으로써 구분 프레임(A)에 대응되는 행과 열을 쉽게 찾을 수 있다.In the preferred embodiment of the present invention, the standard deviation or variance for each row and column is calculated to read the position of the division frame A, and then the standard deviation or variance and the intensity sum are calculated as an example. As a result, the weight change corresponding to the division frame (A) by giving a relatively large weight to the row and column (s) having a relatively large degree of change, and a relatively small weight for the rows and columns having a relatively small degree of change It's easy to find rows and columns.

상기와 같은 방식으로 검출된 M1xM2 데이터 프레임은 신호 처리 유닛(90)에 제공되며, 신호 처리 유닛(90)은 데이터 이미지로부터 픽셀들을 샘플링하여, 입력 데이터에 대응되는 데이터 이미지의 크기와 동일한 M1xM2 데이터 프레임을 갖는 처리 데이터 이미지를 생성한다(S312).The M1xM2 data frame detected in the above manner is provided to the signal processing unit 90, and the signal processing unit 90 samples pixels from the data image, so that the M1xM2 data frame equal to the size of the data image corresponding to the input data. A process data image having a generated is generated (S312).

즉, 본 발명에 따르면, 픽셀들간의 변화 정도값과 인텐시티 합간의 연산을 통하거나 변화 정도값에 따라 가중치를 부여하여 구분 프레임(A)에 대응되는 행과 열을 정확하게 찾아 데이터 이미지에 대응되는 M1xM2 데이터 프레임을 손쉽게 찾을 수 있다.That is, according to the present invention, M1xM2 corresponding to the data image can be found by accurately finding the rows and columns corresponding to the division frame A by weighting the change degree value and the intensity sum between the pixels or by applying the change degree value. It's easy to find data frames.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 픽셀들간의 변화 정도값과 인텐시티 합간의 연산을 통하거나 변화 정도값에 따라 가중치를 부여하여 구분 프레임(A)에 대응되는 행과 열을 찾아냄으로써, 데이터 프레임의 위치를 정확하고 신뢰성 있게 추정할 수 있다. As described above, according to the present invention, the position of a data frame is found by calculating a row and a column corresponding to the division frame A by performing a calculation between a change degree value between pixels and an intensity sum or by weighting the change degree value. 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.

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 4는 본 발명을 설명하기 위한 각 행과 열의 인텐시티 값 분포를 도시한 그래프이고, 4 is a graph showing the intensity value distribution of each row and column for explaining the present invention,

도 5는 본 발명을 설명하기 위한 각 행과 열의 표준 편차 분포를 도시한 그래프이고,5 is a graph showing the standard deviation distribution of each row and column for explaining the present invention,

도 6은 본 발명을 설명하기 위한 각 행과 열에 대한 인텐시티 값과 표준 편차간의 차이값의 분포도를 도시한 그래프이다. FIG. 6 is a graph illustrating a distribution chart of difference values between intensity values and standard deviations for each row and column for explaining 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

Claims

A method of storing data in page units in a holographic medium and processing holographic data reproduced from the medium,

Sorting the input data in the form of M1xM2 data frame by page;

Generating alignment data by including a division frame including a pixel layer composed of pixels on all edges of the M1xM2 data frame, and storing the alignment data in a holographic medium in units of pages;

Outputting a reproduction data image including the M1xM2 data frame and a division frame;

Calculating intensity sums of pixels for each row and column of the reproduction data image and a degree of change between pixels for each row and column, respectively;

Finding rows and columns corresponding to the divided frames by weighting the sum of the intensity of each row and column according to the change degree value

Holographic data processing method comprising a.

The method of claim 1,

The step of reading the division frame,

Holographic data processing, characterized in that a relatively large weight is given to the sum of the intensities of the rows or columns having a relatively small change degree value, and a relatively small weight is given to the sum of the intensities of the rows or columns having a relatively large change degree value. Way.

The method of claim 1,

And said change degree value is a standard deviation or variance for said each row and column.

Sorting the input data in the form of M1xM2 data frame by page;

Calculating an intensity sum of pixels for each row and column of the reproduction data image and a degree of change between pixels for each row and column;

After calculating the difference between the sum of intensities and the degree of change for each of the rows and columns, the row and column of the row and column of the difference between the sum of intensities and the degree of change are obtained, and the division frame is read, and the read distinction Calculating a position of the M1xM2 data frame based on a frame

Holographic data processing method comprising a.

The method of claim 4, wherein

The degree of change between the pixels is a standard deviation or variance value of each row and column.