KR20050099865A - Method for coding and decoding of the holographic digital data system - Google Patents
Method for coding and decoding of the holographic digital data system Download PDFInfo
- Publication number
- KR20050099865A KR20050099865A KR1020040025081A KR20040025081A KR20050099865A KR 20050099865 A KR20050099865 A KR 20050099865A KR 1020040025081 A KR1020040025081 A KR 1020040025081A KR 20040025081 A KR20040025081 A KR 20040025081A KR 20050099865 A KR20050099865 A KR 20050099865A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- bit
- block
- coding
- digital data
- holographic digital
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
- G11B20/10—Digital recording or reproducing
- G11B20/12—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers
- G11B20/1217—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers on discs
- G11B20/1258—Formatting, e.g. arrangement of data block or words on the record carriers on discs where blocks are arranged within multiple radial zones, e.g. Zone Bit Recording or Constant Density Recording discs, MCAV discs, MCLV discs
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/007—Arrangement of the information on the record carrier, e.g. form of tracks, actual track shape, e.g. wobbled, or cross-section, e.g. v-shaped; Sequential information structures, e.g. sectoring or header formats within a track
- G11B7/00772—Arrangement of the information on the record carrier, e.g. form of tracks, actual track shape, e.g. wobbled, or cross-section, e.g. v-shaped; Sequential information structures, e.g. sectoring or header formats within a track on record carriers storing information in the form of optical interference patterns, e.g. holograms
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/007—Arrangement of the information on the record carrier, e.g. form of tracks, actual track shape, e.g. wobbled, or cross-section, e.g. v-shaped; Sequential information structures, e.g. sectoring or header formats within a track
- G11B7/013—Arrangement of the information on the record carrier, e.g. form of tracks, actual track shape, e.g. wobbled, or cross-section, e.g. v-shaped; Sequential information structures, e.g. sectoring or header formats within a track for discrete information, i.e. where each information unit is stored in a distinct discrete location, e.g. digital information formats within a data block or sector
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B2220/00—Record carriers by type
- G11B2220/20—Disc-shaped record carriers
- G11B2220/25—Disc-shaped record carriers characterised in that the disc is based on a specific recording technology
- G11B2220/2504—Holographic discs; Holographic digital data storage [HDDS]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Abstract
본 발명은 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 코딩 및 디코딩 방법에 관한 것으로, 특히 본 발명의 코딩 방법은 n:m(n<m) 코딩시 입력 2진 데이터들을 다수개의 블록을 갖는 하나의 그룹으로 그룹핑하고 첫 번째 n비트 블록을 m비트의 기준 블록으로, 나머지 n비트 블록을 m비트의 블록으로 변환하되, 기준 블록의 비트값에 따라 해당 m비트 블록내 1 및 0의 개수가 다른 두 개의 타입 중에서 어느 한 타입으로 코딩한다. 또한 본 발명의 디코딩 방법은 n:m(n<m) 디코딩시 이전 m비트 블록과 다음 m비트 블록의 각 합을 비교하여 기준 블록의 비트값을 구하고 기준 비트값에 따라 해당 m비트 블록이 두 개 타입 중에서 어느 코딩 타입인지를 결정한 후에 기준 블록과 각 블록을 함께 n비트 블록으로 디코딩한다.The present invention relates to a coding and decoding method of a holographic digital data system. In particular, the coding method of the present invention groups input binary data into one group having a plurality of blocks when n: m (n <m) coding. The first n-bit block is converted into an m-bit reference block, and the remaining n-bit block is converted into an m-bit block, depending on the bit value of the reference block. Code as a type. In addition, the decoding method of the present invention obtains the bit value of the reference block by comparing each sum of the previous m-bit block and the next m-bit block when decoding n: m (n <m), and the corresponding m-bit block is divided according to the reference bit value. After determining which coding type among the dog types, the reference block and each block are decoded together into n-bit blocks.
Description
본 발명은 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템(HDDS : Holographic Digital Data Storage System)에 관한 것으로서, 특히 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 저장 매체에 저장되는 데이터 픽셀의 기록 밀도를 향상시킬 수 있는 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 코딩 및 디코딩 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a holographic digital data storage system (HDDS), and more particularly, to coding a holographic digital data system capable of improving the recording density of data pixels stored in a storage medium of the holographic digital data system. And a decoding method.
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.Recently, technologies for storing holographic digital data have been actively researched in various fields, for example, thanks to remarkable developments such as semiconductor lasers, charge coupled devices (CCDs), and liquid crystal displays (LCDs). As a result, fingerprint recognition systems for storing and reproducing fingerprints have been put to practical use, and are being expanded to various fields that can apply the advantages of large storage capacity and ultra-high data transfer speed. Among them, a holographic digital data system storing a large amount of data is a storage medium, for example, optical refraction, in which an interference fringe generated when the signal light from the target object and the reference light are interfered with each other is sensitive to the amplitude of the interference fringe. By recording to a storage medium such as a photorefractive crystal, it is possible to display a three-dimensional image of an object, and also to display hundreds to thousands of hologram data composed of pages of binary data. Can be stored in place.
홀로그래픽 디지털 데이터 시스템은, 홀로그래픽 디지털 데이터를 저장 매체에 기록하는 기록모드시, 광원에서 발생한 레이저광을 기준광과 신호광으로 분리시키고, 신호광을 외부 입력 데이터(즉, 저장하고자 하는 입력 데이터)에 따라 픽셀들의 명암을 이루는 2진 데이터로 코딩하며, 코딩된 신호광과 기설정된 편향각으로 반사된 기준광을 서로 간섭시켜 얻어지는 간섭 무늬를 저장 매체에 기록한다.In the recording mode in which the holographic digital data system records the holographic digital data in a storage medium, the holographic digital data system separates the laser light generated from the light source into a reference light and a signal light, and separates the signal light according to external input data (ie, input data to be stored). Coding is performed with binary data constituting contrast of pixels, and an interference fringe obtained by interfering the coded signal light and the reference light reflected at a predetermined deflection angle is recorded in the storage medium.
또 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템은, 재생모드시 광원에서 분리된 신호광을 차단하고, 분리된 기준광만을 기록시 동일한 각도로 편향시켜 저장 매체에 조사하고, 이러한 조사를 통해 저자 매체에 기록된 간섭 무늬가 재생용 기준광을 회절시켜 원래의 픽셀 명암으로 구성되는 한 페이지의 2진 데이터를 재생한다.In addition, the holographic digital data system cuts off the signal light separated from the light source in the playback mode, deflects only the separated reference light at the same angle to record it, and irradiates the storage medium. The reproduction reference light is diffracted to reproduce one page of binary data composed of original pixel contrast.
한편, 저장 매체로부터 홀로그래픽 디지털 데이터를 재생하는 경우 광원인 레이저광의 세기(intensity), 렌즈에 의한 왜곡, 시스템 내부의 스캐터링 및 회절 등 여러 가지 요인에 의해 재생된 신호는 전체적으로 세기의 분포 차이를 가지게 된다. 더욱이 가우시안 분포 특성을 갖는 기준광은 재생된 데이터 페이지의 중심 영역에서 일정 레벨 이상의 광 세기를 나타내기 때문에 재생 에러율이 거의 없으나, 데이터 페이지의 모서리 영역에서 광 세기가 일정 레벨 이하로 되어 재생 에러율이 급격하게 증가한다는 문제를 갖는다.On the other hand, when reproducing holographic digital data from a storage medium, signals reproduced by various factors such as intensity of laser light as a light source, distortion caused by a lens, scattering and diffraction in the system, and the like, have a difference in intensity distribution as a whole. Have. Furthermore, the reference light having Gaussian distribution has almost no light error in the center area of the reproduced data page, so there is almost no reproduction error rate. There is a problem that increases.
다른 한편, 저장 매체에서 재생된 데이터로부터 홀로그래픽 디지털 데이터를 디코딩하는 가장 일반적인 방법은 임계값(reference value)을 이용하는 방식이 있는데, 이 방식은 각 픽셀의 평균이나 0.5값을 이용하는 방식과 국부적인 페이지의 임계값을 이용하는 방식으로 구분된다. 전자의 경우 픽셀의 평균이나 0.5값보다 크면 1로 판독하고, 그보다 작으면 0으로 판독하는 방법이다. 그러나 이 경우 코드 레이트(code rate)는 높으나 재생 에러율(특히, 한 페이지의 모서리 부분에서의 재생 에러율)이 매우 높게 나타나기 때문에 현실적으로 적용이 어렵다는 문제를 갖는다. 반면 후자(즉, 국부 임계값 이용 방식)의 경우에는 한 페이지의 재생신호를 여러 개의 영역으로 분할하고, 분할된 각 영역에 대해 서로 다른 임계값을 적용, 즉 페이지의 중심에 가까울수록 상대적으로 높은 임계값을 적용하고 페이지의 중심으로부터 멀어질수록(즉, 모서리 부분에 근접할수록) 상대적으로 낮은 임계값을 적용하여 1과 0을 판정하는 방식이다. 그러나 이 방법의 경우에도 코드 레이트가 높고 재생 에러율이 낮다는 장점을 갖는 반면에, 노이즈 패턴의 양상이 다른 경우 여러 시스템간의 호환성이 떨어진다는 문제를 갖는다. 즉, 각 시스템들은 시스템의 특성 및 주변 환경 등에 따라 서로 다른 양상의 노이즈 패턴을 갖게 되는 데, 이와 같이 노이즈 패턴이 서로 다르게 나타나는 시스템들에 규격화된 기준으로 분할한 임계값 기준들을 동일하게 적용하게 되면, 결과적으로 재생 에러율이 증가할 수밖에 없게 되고, 이로 인해 재생 에러율이 증가하게 된다.On the other hand, the most common method of decoding holographic digital data from data reproduced on a storage medium is by using a reference value, which uses an average or 0.5 value of each pixel and a local page. It is divided into the manner using the threshold value of. In the former case, if the average or the value of the pixel is larger than 0.5, it is read as 1, and if the former is smaller, it is read as 0. In this case, however, the code rate is high, but the reproduction error rate (particularly, the reproduction error rate at the corner of one page) is very high, which makes it difficult to apply the present invention. On the other hand, in the latter case (that is, using a local threshold value), the playback signal of one page is divided into several regions, and different threshold values are applied to each divided region, that is, the closer to the center of the page, the higher the relative value. It is a method of determining 1 and 0 by applying a threshold and applying a relatively low threshold as it moves away from the center of the page (ie, closer to the edge). However, this method also has the advantage that the code rate is high and the reproduction error rate is low, while the aspect of the noise pattern is different, the compatibility between the various systems is poor. That is, each system has a different pattern of noise according to the characteristics of the system and the surrounding environment. If the threshold values divided by the standardized standards are applied to the systems in which the noise pattern is different from each other, As a result, the reproduction error rate is inevitably increased, thereby increasing the reproduction error rate.
이에 따라 재생 에러율을 감소시키기 위한 방안이 연구/개발되었다. 그 한 예로서 미국의 스탠포드 대학에서 제안한 바이너리 디퍼런셜 코드(binary differential codes) 방식이 있는데, 이 방식은 국부적으로 1이 0보다 큰 것을 이용하여 입력 데이터를 2비트의 2진 데이터로 변조해서 코딩한 후에 저장 매체에 기록하고, 재생 후에는 인접 픽셀과 광 세기의 증가/감소를 비교하여 디코딩을 수행하는 방식이다. 예를 들어, 01은 0으로, 10은 1로 코딩하여 기록하고 재생 후에는 그 반대 과정을 통해 디코딩하는 것이다. 이러한 코딩 및 디코딩 방식은 1개의 소스 데이터를 표현하기 위해서는 2개의 픽셀이 소요되므로 코드 레이트는 50%를 나타내게 된다. Accordingly, a method for reducing the reproduction error rate has been researched and developed. An example is the binary differential codes scheme proposed by Stanford University in the United States, which modulates and encodes input data into 2-bit binary data using one greater than zero. After recording to a storage medium and reproducing, the decoding is performed by comparing the increase / decrease of light intensity with adjacent pixels. For example, 01 is coded as 0, 10 is coded as 1, and recorded and decoded after the reverse process. This coding and decoding method requires two pixels to represent one source data, so that the code rate is 50%.
다른 한 예로 IBM사에서 제안한 밸런스드 블록 코드(balanced block codes) 방법으로서, 하나의 블록(block)을 설정하고 이 블록내의 1의 개수와 0의 개수가 동일하도록 코딩한 후에 저장 매체에 기록하고 재생 후에는 하나의 블록내에서 각 픽셀의 세기(intensity)를 비교하여 디코딩을 수행하는 것이다. 예를 들어, 6 : 8 코딩의 경우 8비트 중 1과 0의 개수가 같은 64개의 조합을 64개의 데이터와 연관시키고(6비트 → 8비트), 재생시에는 재생된 신호 중(8비트 신호) 세기가 큰 것 4개를 1로, 나머지는 0으로 한 조합을 만들고 이를 6비트로 전환하여 디코딩하는 방식이다. 이러한 방식은 4 : 6 코딩의 경우 대략 67% 정도의 코드 레이트를 갖으며 6 : 8의 코딩의 경우에는 대략 75% 정도의 코드 레이트를 갖으며, 8 : 12의 경우에는 대략 67% 정도의 코드 레이트를 갖는다.Another example is the balanced block codes method proposed by IBM, in which one block is set, coded so that the number of 1's and 0's in the block is the same, and then recorded on a storage medium and played back. Is to perform the decoding by comparing the intensity of each pixel in one block. For example, in the case of 6: 8 coding, 64 combinations of the same number of 1s and 0s of 8 bits are associated with 64 data (from 6 bits to 8 bits), and during playback, the strength of the reproduced signal (8 bit signal) Is a combination of four big ones and one zero, and the six bits are decoded. This method has a code rate of about 67% for 4: 6 coding, a code rate of about 75% for 6: 8 coding, and a code rate of about 67% for 8: 12 coding. Has a rate.
그러므로 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템에서 IBM 코딩 방식은 재생 에러율이 낮다는 장점을 가짐과 동시에 스탠포드 방식에 비해 상대적으로 높은 코드 레이트를 갖지만 이상적인 코드 레이트(즉, 코드 레이트 1)에 근접하기에는 여전히 코드 레이트가 낮기 때문에 저장 매체의 기록 밀도를 높이기 위한 다른 연구/개발이 요구된다.Thus, in holographic digital data systems, the IBM coding scheme has the advantage of low playback error rates, while having a relatively high code rate compared to the Stanford scheme, but still having a low code rate close to the ideal code rate (i.e., code rate 1). Therefore, other research / development is required to increase the recording density of the storage medium.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 n:m(n<m) 코딩시 입력 2진 데이터들을 다수개의 블록을 갖는 하나의 그룹으로 그룹핑하고 첫 번째 n비트 블록을 m비트의 기준 블록으로, 나머지 n비트 블록을 m비트의 블록으로 변환하고, 기준 블록의 비트값에 따라 해당 m비트 블록내 1 및 0의 개수가 다른 두 개의 타입 중에서 어느 한 타입으로 코딩함으로써 기록 밀도를 향상시킬 수 있는 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 코딩 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to group the input binary data into one group having a plurality of blocks and to m-bit the first n-bit block in coding n: m (n <m) to solve the problems of the prior art as described above By converting the remaining n-bit block into a block of m-bit as a reference block of, and coding the code into any one of the two types of the number of 1 and 0 in the m-bit block according to the bit value of the reference block The present invention provides a method of coding a holographic digital data system that can be improved.
본 발명의 다른 목적은 n:m(n<m) 디코딩시 이전 m비트 블록과 다음 m비트 블록의 각 합을 비교하여 기준 블록의 비트값을 구하고 기준 비트값에 따라 해당 m비트 블록이 두 개 타입 중에서 어느 타입인지를 결정한 후에 기준 블록과 각 블록을 n비트 블록으로 디코딩할 수 있는 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 디코딩 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to compare each sum of the previous m-bit block and the next m-bit block when decoding n: m (n <m) to obtain the bit value of the reference block, and two corresponding m-bit blocks according to the reference bit value. The present invention provides a decoding method of a holographic digital data system that can decode a reference block and each block into n-bit blocks after determining which type among the types.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 코딩 방법은 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템내 저장 매체에 저장하기 위한 데이터를 n:m(n<m) 비트로 변환하여 코딩하는 방법에 있어서, n비트 데이터들을 하나의 그룹으로 그룹핑하는 단계와, 그룹에서 첫 번째 n비트 블록을 m비트로 변환하여 하나의 기준 블록을 정의하고 기준 블록의 각 내부 비트값에 따라 m비트내 1 및 0의 개수가 다르게 설정된 두 개 타입 중에서 어느 한 타입을 결정하는 단계와, 그룹에서 나머지 n비트 블록을 결정된 타입의 비트값을 갖는 m비트 블록으로 변환하여 코딩하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the coding method of the present invention is a method of converting and coding data for storage in a storage medium in a holographic digital data system into n: m (n <m) bits, wherein the n-bit data is grouped into one group. Grouping to, and converting the first n-bit block into m-bits in the group to define one reference block and select one of two types in which the number of 1s and 0s in m bits is set differently according to each internal bit value of the reference block. Determining one type, and converting the remaining n-bit blocks in the group into m-bit blocks having bit values of the determined type.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 디코딩 방법은 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템내 저장 매체에 저장된 m비트 데이터에서 원래 n비트 데이터로 디코딩하는 방법에 있어서, m비트 블록 데이터에서 이전 m비트 블록의 내부 비트 합과 다음 m비트 블록의 내부 비트 합을 구하고 이들 합을 비교하는 단계와, 이전 m비트 블록과 다음 m비트 블록의 합 차이에 따라 하나의 m비트 기준 블록의 비트값을 결정하는 단계와, 기준 블록의 해당 비트값에 대응되도록 m비트 블록의 각 내부 비트값의 합을 구하여 1 및 0의 개수가 다르게 설정된 두 개 타입 중에서 어느 한 타입을 결정하는 단계와, 기준 블록과 m비트 블록을 이용하여 n비트 블록으로 변환하여 디코딩하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the decoding method of the present invention is a method of decoding original m-bit data from m-bit data stored in a storage medium in a holographic digital data system, wherein the internal bit sum of the previous m-bit block in the m-bit block data. Obtaining an internal bit sum of the next m-bit block and comparing the sum, determining a bit value of one m-bit reference block according to the difference between the sum of the previous m-bit block and the next m-bit block, and Determining the one of two types in which the number of 1's and 0's is set differently by obtaining the sum of the respective internal bit values of the m-bit block so as to correspond to the corresponding bit value of, and n using the reference block and the m-bit block. Converting and decoding the bit block.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명이 적용된 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템을 나타낸 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템은 크게, 코딩부(10)와, 기록 및 재생부(20)와, 디코딩부(30)로 구성된다.1 is a block diagram showing a holographic digital data system to which the present invention is applied. Referring to FIG. 1, the holographic digital data system of the present invention is largely composed of a coding unit 10, a recording and reproducing unit 20, and a decoding unit 30.
도 1에서 기록 및 재생부(20)는, 광원(202), 광 분리기(204), 셔터(206, 212), 반사경(208, 216), 공간 광 변조기(Spatial Light Modulator, 210), 저장 매체(218), CCD(220) 등을 포함한다. 광 분리기(204)에서는 광원(202)의 레이저 광을 두 개의 광으로 분리하므로 광 분리기(204)와 저장 매체(218) 사이에는 다수의 광학계를 포함하는 두 개의 경로, 즉 기준광 경로(S1)와 신호광 경로(S2)가 형성된다.In FIG. 1, the recording and reproducing unit 20 includes a light source 202, a light separator 204, shutters 206 and 212, reflectors 208 and 216, a spatial light modulator 210, and a storage medium. 218, CCD 220, and the like. The optical separator 204 separates the laser light of the light source 202 into two lights, so that the two paths including a plurality of optical systems, that is, the reference light path S 1 , are formed between the optical separator 204 and the storage medium 218. And a signal light path S 2 are formed.
먼저 광 분리기(204)에서는 광원(202)으로부터 입사되는 레이저 광을 기준광과 신호광으로 분리되는데, 여기에서 분리된 수직 편광의 기준광은 기준광 경로(S1)로 제공되고, 분리된 신호광은 신호광 경로(S2)로 제공된다. 이때, 설명의 편의와 이해의 증진을 위해 도 1에서의 상세한 도시는 생략하였으나, 기준광 경로(S1)에는 기준광 처리를 위한 다수의 광학 렌즈(예를 들면, 웨이스트 구성 렌즈, 빔 확장기 등)가 구비되며 신호광 경로(S2) 상에도 신호광 처리를 위한 별도의 다수의 광학 렌즈(예를 들면, 리이미징 렌즈, 광 확장기, 필드 렌즈 등)가 구비된다.First, in the light separator 204, the laser light incident from the light source 202 is separated into a reference light and a signal light. Here, the reference light of the vertically polarized light is provided to the reference light path S 1 , and the separated signal light is a signal light path ( S 2 ). In this case, detailed illustration of FIG. 1 is omitted for convenience of explanation and improvement of understanding, but the reference light path S 1 includes a plurality of optical lenses (for example, a waist configuration lens, a beam expander, etc.) for the reference light processing. A plurality of separate optical lenses (for example, reimaging lenses, optical expanders, field lenses, etc.) for signal light processing are also provided on the signal light path S 2 .
기록 방식이 각도 중첩인 경우에 기준광 경로(S1)상에는 셔터(212), 반사경(216), 액츄에이터(214)가 기준광의 진행 방향으로 구비된다. 이에 광 분리기(204)로부터 분리되어 셔터(212)의 개구를 통해 입사되는 수직 편광된 기준광은 광학 렌즈(미도시됨)를 통해 조정되고 임의의 크기로 확장(신호광의 크기를 커버하기에 충분한 정도의 크기로 확장)되며, 반사경(216)을 통해 기설정된 소정 각도, 예를 들면 기록시의 기록각 또는 재생을 위해 기설정된 각도로 편향된 후 저장 매체(218)로 입사(조사)된다.In the case where the recording method is angular overlap, the shutter 212, the reflector 216, and the actuator 214 are provided in the direction of travel of the reference light on the reference light path S 1 . The vertically polarized reference light, which is separated from the light separator 204 and is incident through the opening of the shutter 212, is adjusted through an optical lens (not shown) and expanded to an arbitrary size (sufficient to cover the size of the signal light). Size), and are deflected through a reflecting mirror 216 at a predetermined angle, for example, a recording angle at the time of recording or a predetermined angle for reproduction, and then incident (irradiated) to the storage medium 218.
여기에서, 기록 또는 재생 시에 이용되는 기준광은 각 페이지 단위의 2진 데이터를 저장 매체(218)에 기록할 때마다 액츄에이터(214)를 이용해 반사경(216)을 회전시켜 그 편향 각도를 변화시키는 방법으로 제어되는데, 이러한 기준광 편향 기법을 통해 수백 내지 수천 개의 홀로그래픽 디지털 데이터를 저장 매체(218)에 저장하거나 혹은 저장된 데이터를 재생할 수 있다.Here, the reference light used at the time of recording or reproducing is a method of changing the deflection angle by rotating the reflector 216 using the actuator 214 whenever the binary data of each page unit is recorded on the storage medium 218. The reference light deflection technique may store hundreds to thousands of holographic digital data in the storage medium 218 or reproduce the stored data.
한편, 신호광 경로(S2)상에는 셔터(206), 반사경(208), 공간 광 변조기(210)가 신호광의 진행 방향으로 구비되는데, 셔터(206)는 기록모드시 개방 상태를 유지하고, 재생모드시 차단 상태를 유지한다. 광 분리기(204)로부터 분리되어 셔터(206)의 개구를 통해 입사되는 신호광은 반사경(208)을 통해 소정의 편향 각도로 반사된 후 공간 광 변조기(210)에 전달된다.On the other hand, on the signal light path S 2 , a shutter 206, a reflector 208, and a spatial light modulator 210 are provided in the traveling direction of the signal light. The shutter 206 remains open in the recording mode, and the playback mode is maintained. Keep shut off Signal light that is separated from the optical separator 204 and incident through the opening of the shutter 206 is reflected at a predetermined deflection angle through the reflector 208 and then transmitted to the spatial light modulator 210.
공간 광 변조기(210)에서는 반사경(208)으로부터 전달되는 신호광을 코딩부(10)로부터 제공되는 데이터에 따라 픽셀들의 명암을 나타내도록 한 페이지 단위로 변조한다. 예를 들면, 입력 데이터가 한 프레임 단위로 된 영상 데이터일 때 공간 광 변조기(210)로 입사되는 신호광은 한 프레임 단위의 신호광으로 변조된다. 이와 같이 변조된 신호광은 기준광과 동기를 맞추어 저장 매체(218)로 입사된다.The spatial light modulator 210 modulates the signal light transmitted from the reflector 208 in units of one page so as to represent light and dark of pixels according to data provided from the coding unit 10. For example, when the input data is image data in one frame unit, the signal light incident on the spatial light modulator 210 is modulated into signal light in one frame unit. The signal light modulated as described above is incident to the storage medium 218 in synchronization with the reference light.
기록모드시 저장 매체(218)에서는 공간 광 변조기(210)로부터 제공되는 데이터의 페이지 단위로 변조된 신호광과 이에 대응하는 편향각도(θ)를 갖는 기록용 기준광 사이의 간섭을 통해 얻어지는 간섭 무늬가 기록된다. 즉, 변조된 신호광과 기준광 사이의 간섭에 의한 간섭 무늬의 강도에 따라 저장 매체(218) 내부에서 운동 전하의 광 유도 현상이 발생하는 데, 이러한 과정을 통해 저장 매체(218)에 홀로그래픽 데이터의 간섭 무늬가 기록된다.In the recording mode, the storage medium 218 records an interference fringe obtained through interference between a signal light modulated in units of pages of data provided from the spatial light modulator 210 and a recording reference light having a corresponding deflection angle θ. do. That is, the light induced phenomenon of the kinetic charge occurs in the storage medium 218 according to the intensity of the interference fringe caused by the interference between the modulated signal light and the reference light, and through this process, the holographic data is stored in the storage medium 218. Interference fringes are recorded.
이에 반하여, 재생모드시 광 분리기(204)로부터 분리된 재생용 기준광이 반사경(216)을 통해 반사되어 저장 매체(218)로 조사될 경우, 저장 매체(218)에서는 재생용 기준광에 의해 기록된 간섭 무늬가 입사된 재생용 기준광을 회절시켜 원래의 픽셀 명암으로 구성되는 한 페이지의 데이터(즉, 바둑판 형상 무늬)를 재생하며, 여기에서 재생된 신호는 CCD(220)로 조사된다. 이어서, CCD(220)에서는 저장 매체(218)로부터 조사되는 재생 신호를 촬영하여 전기적인 신호로 복원한다.In contrast, when the reproduction reference light separated from the optical separator 204 in the reproduction mode is reflected through the reflecting mirror 216 and irradiated to the storage medium 218, the interference recorded by the reproduction reference light in the storage medium 218 is reduced. The patterned reproduction reference light is diffracted to reproduce the data of one page (that is, the checkered pattern) composed of the original pixel contrast, and the reproduced signal is irradiated to the CCD 220. Subsequently, the CCD 220 captures a reproduction signal radiated from the storage medium 218 and restores the reproduction signal to an electrical signal.
도 1을 참조하면, 본 발명의 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 코딩부(10)는 입력부(102)와, n:m 코딩부(104)로 구성된다. 입력부(102)는 홀로그래픽 디지털 데이터인 2진 데이터를 입력받아 이를 n:m 코딩부(104)에 전달한다. n:m 코딩부(104)는 입력부(102)에서 전달된 2진 데이터를 다수개의 블록을 갖는 하나의 그룹으로 그룹핑하고 그룹내 첫 번째 n비트 블록을 m비트의 기준 블록으로, 그룹내 나머지 n비트 블록을 m비트의 블록으로 변환하되, 기준 블록의 비트값에 따라 해당 m비트 블록내 1 및 0의 개수가 다른 두 개의 코딩 타입 중에서 어느 한 타입으로 변환하여 코딩한 후에 이를 기록 및 재생부(20)의 공간 광 변조기(210)에 제공한다.Referring to FIG. 1, the coding unit 10 of the holographic digital data system of the present invention includes an input unit 102 and an n: m coding unit 104. The input unit 102 receives binary data, which is holographic digital data, and transmits the binary data to the n: m coding unit 104. The n: m coding unit 104 groups the binary data transmitted from the input unit 102 into one group having a plurality of blocks, and the first n-bit block in the group as the m-bit reference block, and the remaining n in the group. Converts a bit block into an m-bit block, and converts the bit block into any one of two coding types having different numbers of 1s and 0s in the m-bit block according to the bit value of the reference block, and then records and reproduces the same. 20 to the spatial light modulator 210.
본 발명의 기록 및 재생부(20)는 공간 광 변조기(210)를 통해서 반사경(208)으로부터 입사되는 신호광을 n:m 비트의 코딩 데이터로 변환한 후에 저장 매체(218)로 조사한다. 이에 따라 저장 매체(218)에는 본 발명에 따라 n:m 비트로 코딩된 홀로그래픽 디지털 데이터가 저장된다.The recording and reproducing section 20 of the present invention converts the signal light incident from the reflector 208 through the spatial light modulator 210 into n: m bits of coded data and then irradiates it to the storage medium 218. Accordingly, the storage medium 218 stores holographic digital data coded with n: m bits according to the present invention.
또한 도 1을 참조하면, 본 발명의 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 디코딩부(30)는 n:m 디코딩부(302)와, 출력부(304)로 구성된다. n:m 디코딩부(302)는 CCD(220)에서 촬영된 저장 매체(218)의 m비트 데이터들을 입력받아 이전 m비트 블록과 다음 m비트 블록의 각 합을 비교하여 기준 블록의 비트값을 구하고 기준 비트값에 따라 해당 m비트 블록이 두 개 코딩 타입 중에서 어느 코딩 타입인지를 결정한 후에 기준 블록과 m비트 블록을 n비트 블록으로 변환하여 원래 홀로그래픽 디지털 데이터값으로 디코딩한다. 출력부(304)는 n:m 디코딩부(302)에서 디코딩된 홀로그래픽 디지털 데이터값을 출력한다.Referring to FIG. 1, the decoding unit 30 of the holographic digital data system of the present invention includes an n: m decoding unit 302 and an output unit 304. The n: m decoding unit 302 receives m-bit data of the storage medium 218 captured by the CCD 220 and compares each sum of the previous m-bit block and the next m-bit block to obtain a bit value of the reference block. After deciding which of the two coding types the corresponding m-bit block is based on the reference bit value, the reference block and the m-bit block are converted into n-bit blocks and decoded into the original holographic digital data value. The output unit 304 outputs the holographic digital data value decoded by the n: m decoding unit 302.
도 2는 본 발명의 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 코딩 방법을 설명하기 흐름도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 코딩 방법은 다음과 같다. 본 발명의 방법에서는 n:m(8:11) 코딩 방식을 적용하여 8비트 12블록을 11비트 11블록으로 코딩하는 예를 든다.2 is a flowchart illustrating a coding method of the holographic digital data system of the present invention. 1 and 2, a coding method of a holographic digital data system according to the present invention is as follows. In the method of the present invention, an example of coding an 8-bit 12 block into an 11-bit 11 block by applying an n: m (8:11) coding scheme is given.
본 발명의 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템내 코딩부(10)는 기록모드시 데이터 코딩을 위한 선택 신호가 입력될 경우(S10) 입력부(102)를 통해 1페이지 단위의 홀로그래픽 디지털 데이터인 2진 데이터를 입력받는다.(S12)The coding unit 10 of the holographic digital data system of the present invention receives binary data, which is holographic digital data of one page unit, through the input unit 102 when a selection signal for data coding is input in recording mode (S10). Receive an input. (S12)
코딩부(10)는 n:m 코딩부(104)를 통해 2진 데이터를 다수개의 블록을 갖는 하나의 그룹으로 그룹핑한다.(S14) 예컨대 8비트 단위의 2진 데이터를 갖는 12 블록을 하나의 그룹으로 그룹핑한다. The coding unit 10 groups the binary data into one group having a plurality of blocks through the n: m coding unit 104. (S14) For example, 12 blocks having binary data of 8-bit units are combined into one group. Group into groups.
그리고 n:m 코딩부(104)는 그룹내 첫 번째 n비트 블록을 m비트로 변환하여 하나의 기준 블록을 정의하고 기준 블록의 각 내부 비트값이 0을 갖는지 판단한다.(S16) 즉, 기준 블록은 첫 번째 8비트 블록을 11비트가 변환된 것이다. The n: m coding unit 104 converts the first n-bit block in the group into m-bits to define one reference block and determine whether each internal bit value of the reference block has zero (S16). Is 11 bits of the first 8-bit block.
S16 판단 결과, 기준 블록의 내부 비트값이 0을 가질 경우 n:m 코딩부(104)는 기준 블록의 내부 비트값을 이용하여 그룹내 나머지 n비트 블록을 m비트 블록으로 변환하도록 한다. 이에 n:m 코딩부(104)는 기준 블록의 각 비트값에 대응되도록 m비트 블록내 비트값을 블록내 1 및 0의 개수가 다른 두 개의 제 1 및 제 2타입(A, B타입) 중에서 1의 개수가 많은 제 1타입으로 결정한다.(S18) 여기서 제 1타입(A 타입)은 11비트값들 중에서 0의 개수가 4개이며 1의 개수가 나머지인 7개인 것을 정의한다. 제 2타입(B 타입)은 11비트값들 중에서 0의 개수가 7개이며 1의 개수가 나머지 4개인 것을 정의한다.As a result of the determination in S16, when the internal bit value of the reference block has 0, the n: m coding unit 104 converts the remaining n bit blocks in the group into m bit blocks using the internal bit values of the reference block. Accordingly, the n: m coding unit 104 selects a bit value in an m-bit block from two first and second types (types A and B) having different numbers of 1s and 0s in the block so as to correspond to each bit value of the reference block. The first type is a large number of 1's (S18). Here, the first type (A type) defines 7 of 11 bit values and 4 of 0's and the remaining 1's. The second type (type B) defines that the number of zeros is seven and the number of ones is four remaining among 11 bit values.
반면에 S16 판단 결과, 기준 블록의 비트값이 1을 가질 경우 n:m 코딩부(104)는 각 기준 비트값에 대응되는 m비트 블록의 내부 비트값을 제 1 및 제 2타입(A, B타입) 중에서 1의 개수가 적은 제 2타입으로 결정한다.(S20)On the contrary, as a result of the determination of S16, when the bit value of the reference block has 1, the n: m coding unit 104 determines the internal bit values of the m-bit blocks corresponding to the respective reference bit values of the first and second types A and B. Type), and the second type having the smallest number of 1 is determined.
예를 들어, n:m 코딩부(104)는 기준 블록의 11비트 중에서 첫 번째 비트값이 0을 가질 경우 첫 번째 11비트 블록을 제 1타입으로 결정하여 첫 번째 11비트 블록내 비트값을 0의 개수가 4개이며 1의 개수가 7개를 갖도록 정한다. 기준 블록의 두 번째 비트값이 1을 가질 경우 두 번째 11비트 블록은 제 2타입으로 결정되므로 두 번째 11비트 블록내 비트값을 0의 개수가 7개이며 1의 개수가 4개를 갖도록 정한다.For example, when the first bit value among the 11 bits of the reference block has 0, the n: m coding unit 104 determines the first 11-bit block as the first type and sets the bit value in the first 11-bit block to 0. It is decided that the number of is 4 and the number of 1 is seven. If the second bit value of the reference block has 1, the second 11-bit block is determined to be the second type. Therefore, the second 11-bit block is determined to have 7 bits and 7 1s in the second 11 bit block.
본 발명의 n:m 코딩부(104)는 S16∼S20을 반복하여 기준 블록의 열한 번째 비트값까지 열한 번째 11비트 블록을 내부 비트값의 0 및 1의 개수가 다른 제 1 또는 제 2타입으로 결정한다. The n: m coding unit 104 of the present invention repeats S16 to S20 to convert the eleventh 11-bit block up to the eleventh bit value of the reference block into a first or second type having a different number of 0s and 1s of the internal bit values. Decide
이러한 식으로 본 발명의 n:m 코딩부(104)는 S18, S20에서 결정된 제 1 또는 제 2타입에 맞추어 해당 타입에서 정하는 1 및 0의 개수를 갖도록 8비트 11블록을 11비트 11개 블록으로 변환하여 코딩한다.(S22) 이렇게 코딩된 11비트 11개 블록의 데이터가 공간 광 변조기(210)에 전달된다. In this way, the n: m coding unit 104 of the present invention converts 8-bit 11 blocks into 11-bit 11 blocks so as to have the number of 1s and 0s determined by the type according to the first or second type determined in S18 and S20. The coded data is converted and coded (S22). The 11-bit coded 11 blocks of data are transmitted to the spatial light modulator 210.
도 3은 본 발명의 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 디코딩 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 디코딩 방법은 다음과 같다. 본 발명의 방법에서는 n:m(8:11) 디코딩 방식을 적용하여 11비트 11블록을 8비트 12블록으로 디코딩하는 예를 든다.3 is a flowchart illustrating a decoding method of the holographic digital data system of the present invention. 1 and 3, a decoding method of a holographic digital data system according to the present invention is as follows. In the method of the present invention, an 11-bit 11 block is decoded into 8-bit 12 blocks by applying the n: m (8:11) decoding scheme.
본 발명의 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템내 디코딩부(30)는 재생모드시 데이터 디코딩을 위한 선택 신호가 입력될 경우(S20) CCD(220)에서 촬영된 저장 매체(218)의 m비트 데이터들(11비트 11블록 데이터)을 n:m 디코딩부(302)에서 입력받는다.(S22)The decoding unit 30 of the holographic digital data system according to the present invention receives the m-bit data 11 of the storage medium 218 captured by the CCD 220 when a selection signal for data decoding is input in the reproduction mode (S20). Bit 11 block data) is input from the n: m decoding unit 302 (S22).
n:m 디코딩부(302)는 11비트의 기준 블록을 생성하기 위하여 다수개의 m비트 블록 데이터(11비트 11블록 데이터)에서 이전 m비트 블록의 내부 비트 합(G1)과 다음 m비트 블록의 내부 비트 합(G2)을 구하고, 이들 비트 합을 서로 비교한다.(S24) 예컨대 첫 번째 11비트 블록의 내부 비트값들의 합이 두 번째 11비트 블록의 합보다 큰지를 비교한다.The n: m decoding unit 302 generates an internal bit sum G1 of the previous m-bit block and the next m-bit block in a plurality of m-bit block data (11-bit 11-block data) to generate an 11-bit reference block. The bit sum G2 is obtained and these bit sums are compared with each other (S24). For example, it is compared whether the sum of the internal bit values of the first 11 bit block is greater than the sum of the second 11 bit blocks.
S24 비교 결과, 첫 번째 11비트 블록의 내부 비트값들의 합(G1)이 두 번째 11비트 블록의 합(G2)보다 클 경우(G1>G2) n:m 디코딩부(302)는 11비트의 기준 블록내 첫 번째 비트값을 1로 결정한다.(S26) 그리고 n:m 디코딩부(302)는 기준 블록의 해당 비트값 1에 대응되도록 첫 번째 11비트 블록의 내부 비트값들의 합(G1)을 블록내 1 및 0의 개수가 다른 두 개의 제 1 및 제 2타입(A, B타입) 중에서 1의 개수가 많은 제 1타입(A 타입)으로 결정한다. 이와 동시에, 두 번째 11비트 블록의 내부 비트값들의 합(G2)을 1의 개수가 적은 제 2타입(B 타입)으로 결정한다.(S28)As a result of the S24 comparison, when the sum G1 of the internal bit values of the first 11 bit block is greater than the sum G2 of the second 11 bit block (G1> G2), the n: m decoding unit 302 may refer to the 11-bit reference. The first bit value in the block is determined to be 1 (S26). The n: m decoding unit 302 determines the sum G1 of the internal bit values of the first 11 bit block to correspond to the corresponding bit value 1 of the reference block. The first type (type A) having a large number of 1s is determined from two first and second types (types A and B) having different numbers of 1s and 0s in the block. At the same time, the sum G2 of the internal bit values of the second 11-bit block is determined as the second type (type B) having a small number of 1s (S28).
반면에 S24 비교 결과, 첫 번째 11비트 블록의 내부 비트값들의 합(G1)이 두 번째 11비트 블록의 합(G2)보다 작을 경우(G1<G2) n:m 디코딩부(302)는 11비트의 기준 블록내 첫 번째 비트값을 0으로 결정한다.(S30) 그리고 n:m 디코딩부(302)는 기준 블록의 해당 비트값 1에 대응되도록 첫 번째 11비트 블록의 내부 비트값의 합(G1)이 제 1 및 제 2타입(A, B타입) 중에서 1의 개수가 적은 제 2타입(B 타입)으로 결정한다. 이와 동시에 두 번째 11비트 블록의 내부 비트값들의 합(G2)을 1의 개수가 많은 제 1타입(A 타입)으로 결정한다.(S32)On the other hand, as a result of S24 comparison, when the sum G1 of the internal bit values of the first 11 bit block is smaller than the sum G2 of the second 11 bit block (G1 <G2), the n: m decoding unit 302 is 11 bits. In operation S30, the n: m decoding unit 302 sums the internal bit values of the first 11-bit block so as to correspond to the corresponding bit value 1 of the reference block (G1). ) Is determined as the second type (type B) having a small number of 1s among the first and second types (types A and B). At the same time, the sum G2 of the internal bit values of the second 11-bit block is determined as the first type (type A) having a large number of 1s (S32).
본 발명의 n:m 디코딩부(302)는 S24∼S32를 반복하여 기준 블록의 열한 번째 비트값까지 열한 번째 11비트 블록을 모두 내부 비트값들의 합(G1, G2)을 제 1타입(A 타입) 또는 제 2타입(B 타입)으로 결정한다.The n: m decoding unit 302 of the present invention repeats S24 to S32, and adds the sum of the internal bit values G1 and G2 to the eleventh eleven-bit block up to the eleventh bit value of the reference block. ) Or the second type (type B).
이러한 식으로 본 발명의 n:m 디코딩부(302)는 S28, S32에서 결정된 첫 번째부터 열한 번째 11비트 블록의 제 1타입 또는 제 2타입에 맞추어 제 1타입을 1로, 제 2타입을 0으로 하여 11비트의 기준 블록을 정하고 한 개의 11비트 기준 블록과 총 열한 개 11비트 블록을 순차적으로 8비트의 12블록으로 디코딩한다.(S34) 이렇게 디코딩된 8비트 12개 블록의 데이터는 출력부(304)를 통해 출력된다.In this way, the n: m decoding unit 302 of the present invention sets the first type to 1 and the second type to 0 in accordance with the first type or the second type of the first to eleventh 11-bit blocks determined in S28 and S32. The 11-bit reference block is determined, and one 11-bit reference block and a total of eleven 11-bit blocks are sequentially decoded into 12 blocks of 8 bits. (S34) The data of the 8-bit 12 blocks thus decoded are output parts. Is output via 304.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 코딩 과정을 설명하기 위한 일 실시예의 도면들이다.4A and 4B are diagrams of an embodiment for explaining a coding process of the present invention.
도 4a에 도시된 바와 같이, 본 발명은 8:11 코딩의 경우 8비트 12블록(200)의 데이터를 11비트 11블록(204a)으로 코딩해야한다. 이를 위하여 8비트 12비트 블록(200)에서 첫 번째 8비트 블록을 11비트로 변환하여 하나의 기준 블록(202a)으로 정한다. 11비트 11블록(204a)에 대해 11비트의 기준 블록(202a)을 세로로 배치할 경우 기준 블록의 내부 비트가 각각 11블록의 각 블록과 대응하게 된다.As shown in FIG. 4A, the present invention should code 8 bits of 12 blocks 200 into 11 bits of 11 blocks 204a for 8:11 coding. For this purpose, the first 8-bit block is converted into 11 bits in the 8-bit 12-bit block 200 and is determined as one reference block 202a. When the 11-bit reference block 202a is arranged vertically with respect to the 11-bit 11 block 204a, the internal bits of the reference block correspond to each block of the 11 blocks.
본 발명에서는 기준 블록(202a)의 각 비트값에 따라 11블록(204a)을 블록내 1 및 0의 개수가 다른 두 개의 제 1 및 제 2타입(A, B타입) 중에서 어느 한 타입으로 결정한다. 기준 블록(202a)의 첫 번째 비트가 1일 경우 11블록(204a)의 첫 번째 블록을 1의 개수가 많은 제 1타입(A 타입)으로 정하고, 그렇지 않을 경우 1의 개수가 적은 제 2타입(B)으로 결정된다. 이렇게 기준 블록(202a)의 비트값에 따라 결정된 타입에 맞추어 각 블록(204a)내 11비트가 코딩된다. 이때 제 1타입은 11비트에서 1의 개수가 7개이며 0의 개수가 4개인 것을, 제 2타입은 11비트에서 1의 개수가 4개이며 1의 개수가 11인 것을 정의한다. According to the present invention, 11 blocks 204a are determined as one of two first and second types (types A and B) having different numbers of 1s and 0s in the block according to each bit value of the reference block 202a. . If the first bit of the reference block 202a is 1, the first block of the 11 block 204a is designated as the first type having a large number of 1s (type A). B) is determined. Thus, 11 bits in each block 204a are coded according to the type determined according to the bit value of the reference block 202a. In this case, the first type defines that the number of 1s is 11 in 7 bits and the number of 0s is 4, and the second type defines that the number of 1s is 4 and the number of 1s is 11 in 11 bits.
도 4a의 예에서는 기준 블록(202a)의 비트값이 "10001001001"이므로 총 11블록(204a)은 "ABBBABBABBA"의 코딩된다. 그러므로 기준 블록(202a)은 제 2타입으로 코딩됨을 알 수 있다. 총 11블록(204a)내 A 타입이 4개, B타입이 7개이므로 전체 11비트로 코딩되는 11블록(204a)내 1의 개수는 65(4×4＋7×7)이고, 0의 개수는 56(4×7＋7×4)이 된다.In the example of FIG. 4A, since the bit value of the reference block 202a is "10001001001", a total of 11 blocks 204a are coded "ABBBABBABBA". Therefore, it can be seen that the reference block 202a is coded as the second type. Since there are four A types and seven B types in 11 blocks (204a), the number of 1s in 11 blocks (204a) coded with all 11 bits is 65 (4 × 4 + 7 × 7), and the number of 0s is 56 ( 4x7 + 7x4).
도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 8:11 코딩의 다른 예는 기준 블록(202b)의 비트값이 "11101001011"이므로 제 1타입을 가지고, 총 11블록(204b)은 "AAABABBABAA"의 타입들로 코딩된다. 총 11블록(204b)내 A 타입이 7개, B타입이 4개이므로 전체 11비트로 코딩되는 11블록(204b)내 1의 개수는 56(4×7＋7×4)이고, 0의 개수는 65(7×7＋4×4)가 된다.As shown in Fig. 4B, another example of the 8:11 coding according to the present invention has the first type since the bit value of the reference block 202b is “11101001011”, and a total of 11 blocks 204b are of “AAABABBABAA”. Coded into types. Since there are seven A types and four B types in 11 blocks (204b), the number of 1s in 11 blocks (204b) coded with 11 bits in total is 56 (4 × 7 + 7 × 4), and the number of 0s is 65 ( 7x7 + 4x4).
그러므로 본 발명에서는 홀로그래픽 디지털 데이터의 코딩시 8비트에서 11비트로 변환된 블록마다 2진 데이터의 0, 1 차이를 이용한 코딩 타입(A, B 타입)으로 코딩하기 때문에 11비트 중에서 0, 1의 개수가 다른 2개의 코딩 타입이 서로 반복되므로 코드 레이트의 밸런싱을 높일 수 있다.Therefore, in the present invention, since the coding of the holographic digital data is performed by coding type (A, B type) using 0, 1 difference of binary data for each block converted from 8 bits to 11 bits, the number of 0s and 1s among 11 bits is coded. Since two different coding types are repeated with each other, balancing of code rates can be improved.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 n:m(n<m) 코딩시 입력 2진 데이터들을 다수개의 블록을 갖는 하나의 그룹으로 그룹핑하고 첫 번째 n비트 블록을 m비트의 기준 블록으로, 나머지 n비트 블록을 m비트의 블록으로 변환하고, 기준 블록의 비트값에 따라 해당 m비트 블록내 1 및 0의 개수가 다른 두 개의 타입 중에서 어느 한 타입으로 코딩함으로써 기록 밀도를 약 79%로 향상시킬 수 있다.As described above, the present invention groups the input binary data into one group having a plurality of blocks when n: m (n <m) coding, and the first n-bit block as the m-bit reference block, the remaining n bits The recording density can be improved to about 79% by converting the block into an m-bit block and coding one of two types in which the number of 1s and 0s in the m-bit block is different according to the bit value of the reference block. .
또한 본 발명은 n:m(n<m) 디코딩시 이전 m비트 블록과 다음 m비트 블록의 각 합을 비교하여 기준 블록의 비트값을 구하고 기준 비트값에 따라 해당 m비트 블록이 두 개 타입 중에서 어느 코딩 타입인지를 결정한 후에 기준 블록과 각 블록을 함께 n비트 블록으로 디코딩할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention obtains the bit value of the reference block by comparing each sum of the previous m-bit block and the next m-bit block when decoding n: m (n <m), and the corresponding m-bit block is selected from two types according to the reference bit value. After determining which coding type, the reference block and each block can be decoded together as an n-bit block.
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 본 발명이 적용된 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템을 나타낸 구성도,1 is a block diagram showing a holographic digital data system to which the present invention is applied;
도 2는 본 발명의 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 코딩 방법을 설명하기 흐름도,2 is a flowchart illustrating a coding method of the holographic digital data system of the present invention;
도 3은 본 발명의 홀로그래픽 디지털 데이터 시스템의 디코딩 방법을 설명하기 위한 흐름도,3 is a flowchart illustrating a decoding method of a holographic digital data system of the present invention;
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 코딩 과정을 설명하기 위한 일 실시예의 도면들.4A and 4B are diagrams of one embodiment for explaining the coding process of the present invention.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
10 : 코딩부 20 : 기록 및 재생부10: coding section 20: recording and playback section
30 : 디코딩부 102 : 입력부30: decoding unit 102: input unit
104 : n:m 코딩부 202 : 광원104: n: m coding unit 202: light source
204 : 광 분리기 206, 212 : 셔터204: optical separator 206, 212: shutter
208, 216 : 반사경 210 : 공간 광 변조부208, 216: reflector 210: spatial light modulator
214 : 액츄에이터 218 : 저장 매체214: actuator 218: storage medium
220 : CCD 302 : n:m 디코딩부220: CCD 302: n: m decoding unit
304 : 출력부304: output section
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040025081A KR100551372B1 (en) | 2004-04-12 | 2004-04-12 | Method for coding and decoding of the holographic digital data system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040025081A KR100551372B1 (en) | 2004-04-12 | 2004-04-12 | Method for coding and decoding of the holographic digital data system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20050099865A true KR20050099865A (en) | 2005-10-17 |
| KR100551372B1 KR100551372B1 (en) | 2006-02-09 |
Family
ID=37278850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020040025081A KR100551372B1 (en) | 2004-04-12 | 2004-04-12 | Method for coding and decoding of the holographic digital data system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100551372B1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100812917B1 (en) * | 2006-10-24 | 2008-03-11 | 주식회사 대우일렉트로닉스 | Method for modulation of optical information and apparatus for optical information processing by using the same |
| KR101507789B1 (en) * | 2008-04-15 | 2015-04-03 | 엘지전자 주식회사 | Method of encoding/decoding data, method of detecting data, apparatus for recording/reproducing data and method of recording/reproducing data |
-
2004
- 2004-04-12 KR KR1020040025081A patent/KR100551372B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100812917B1 (en) * | 2006-10-24 | 2008-03-11 | 주식회사 대우일렉트로닉스 | Method for modulation of optical information and apparatus for optical information processing by using the same |
| KR101507789B1 (en) * | 2008-04-15 | 2015-04-03 | 엘지전자 주식회사 | Method of encoding/decoding data, method of detecting data, apparatus for recording/reproducing data and method of recording/reproducing data |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100551372B1 (en) | 2006-02-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1734516B1 (en) | 2-dimensional modulation method for recording hologram and hologram device | |
| KR100420005B1 (en) | Holographic digital storage/reproducing system and coding/decoding method thereof | |
| KR100355998B1 (en) | Holographic digital storage/reproducing system and coding/decoding method thereof | |
| KR100551372B1 (en) | Method for coding and decoding of the holographic digital data system | |
| KR100551373B1 (en) | Method for coding and decoding of the holographic digital data system | |
| KR101422006B1 (en) | Method of encoding/decoding data, method of detecting data, and method of recording/reproducing data | |
| KR100472541B1 (en) | Coder and decoder of holographic digital data storage system, and method for coding and decoding related its system | |
| KR100657675B1 (en) | Method and apparatus for coding of reading and playing in holographic worm | |
| KR100551367B1 (en) | Holography data encoding/decoding method | |
| KR100475235B1 (en) | Coder and decoder of holographic digital data storage system, and method for coding and decoding related its system | |
| KR100439996B1 (en) | Multi level bit coder and decoder of holographic digital data storage system, and method for coding and decoding related its system | |
| KR100601256B1 (en) | Method and device for reading of the holographic digital data system | |
| KR101520703B1 (en) | Data encoding method data recording method and data recording apparatus | |
| KR100555976B1 (en) | Non balanced dual weight coding/decoding method on a hdds system | |
| KR100555964B1 (en) | Holography data encoding/decoding method | |
| KR100551368B1 (en) | Advanced non balanced dual weight coding/decoding method on a hdds system | |
| KR100589594B1 (en) | Holography data encoding/decoding method | |
| KR100535823B1 (en) | Method and apparatus for multiple-level differential coding and decoding in holographic digital data storage | |
| KR100589620B1 (en) | Holography data encoding/decoding method | |
| KR100555255B1 (en) | Method and apparatus for multiple-level differential coding and decoding in holographic digital data storage | |
| KR100436227B1 (en) | Holographic digital data storage system and method for data storing/decoding thereof | |
| KR100551384B1 (en) | Holography data decoding method | |
| KR101507789B1 (en) | Method of encoding/decoding data, method of detecting data, apparatus for recording/reproducing data and method of recording/reproducing data | |
| KR100822633B1 (en) | Optical information processing apparatus and optical information processing method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110201 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |