KR101300812B1 - 홀로그래픽 저장 매체에의 데이터 기록/재생 방법,기록/재생 장치 및 홀로그래픽 저장 매체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 홀로그래픽 저장 매체에의 데이터 기록/재생 방법, 기록/재생 장치 및 홀로그래픽 저장 매체에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록하는 방법에 있어서, 페이지를 재생 신호의 품질에 따라서 복수 개의 영역으로 나누는 단계; 및 나눠진 영역에 온 픽셀의 비율을 달리하는 변조 코드를 사용하여 데이터를 기록하는 단계를 포함함으로써, 페이지 데이터 신호의 재생 품질을 일정하게 하고, 전체적인 페이지 데이터의 신호 품질을 향상시킬 수 있다.
홀로그래픽 저장 장치, 변조 코드

Description

홀로그래픽 저장 매체에의 데이터 기록/재생 방법, 기록/재생 장치 및 홀로그래픽 저장 매체{Method for recording/reproducing data on/from a holographic storage medium, apparatus therefor and the holographic storage medium}
도 1은 광학 홀로그래피에서 기록과 재생을 설명하기 위한 참고도이다.
도 2는 홀로그램에 사용되는 기존의 변조 코드를 도시한 참고도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그램 기록/재생 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 페이지를 도시한 참고도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 변조 코드의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 변조 코드의 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 기록 방법을 도시한 플로우차트이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 재생 방법을 도시한 플로우차트이다.
본 발명은 홀로그래픽 저장 매체에의 데이터 기록/재생 방법, 기록/재생 장치 및 홀로그래픽 저장 매체에 관한 것이다.
광학 홀로그래피에서 데이터는 기록 매체의 표면이 아니라 볼륨을 통해서 저장된다. 신호를 담고 있는 광은 기록 매체 내에서 참조광과 간섭을 일으켜 데이터 페이지라고 부르는 간섭 그레이팅을 생성한다. 복수개의 그레이팅이 참조광의 광학 특성을 변화시킴으로써 중첩된다. 이러한 프로세스를 다중화(multiplexing)라고 부른다. 데이터 독출시에는, 단일의 참조광이 데이터 기록에 사용되었던 조건과 동일한 조건하에서 기록 매체에 입사되어, 저장된 데이터 페이지를 나타내는 회절광을 생성한다. 회절광은 검출 어레이에 의해 검출되며, 이 검출 어레이는 측정된 강도 패턴(intensity pattern)으로부터 저장된 데이터 비트를 추출한다. 데이터 페이지는 많은 수의 데이터 비트 또는 픽셀들을 담고있다. 이러한 복수의 데이터 페이지를 동일한 볼륨에 중첩시킴으로써 데이터 저장 용량이 또한 커질 수 있다. 홀로그램은 데이터를 포함하는 신호광과 참조광을 이용하여 기록된다. 기록시에, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 참조광 R과 신호광 S는 간섭패턴을 생성하기 위해 서로 간섭하여 이러한 간섭 패턴이 매체에 전달된다. 재생시에, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 매체에 기록된 홀로그램에 오리지널 참조광 R을 조사하면, 이것이 기록된 홀로그램의 회절 현상을 일으켜 출력 신호광 S를 생성한다.
홀로그램 저장 매체의 기록은 신호광과 참조광의 간섭으로 이루어진다. 신호광은 공간 광 변조기(Spatial Light Modulator)에 의해 다수의 픽셀로 이루어진 페이지 형태로 만들어진다. 만들어진 신호광은 광학계를 거쳐 참조광과 매체상에 서 간섭을 일으킨다. 이렇게 생긴 간섭 무늬가 매체상에 기록된다. 재생은, 기록된 간섭무늬에 참조광을 입사시켜 원래 기록되었던 신호광이 회절현상에 의해 재생되게 된다.
홀로그램 기록 시에, 참조광의 각도를 변화시키는 방법 등을 이용해서 신호광의 강도 및 위상까지도 기록할 수 있으며, 2진 데이터로 구성된 페이지 단위로 수백에서 수천 개의 홀로그램을 동일 위치에 기록할 수 있다. 페이지는 온(on) 또는 오프(off)로서 해당 픽셀의 정보를 나타낼 수 있는데, 홀로그램 저장 매체에 기록 시에, 하나의 2진 데이터 페이지 내에서 온 픽셀과 오프 픽셀의 수를 조정하여 원본 데이터를 변조하여 사용하고 있다.
도 2는 홀로그램에 사용되는 기존의 변조 코드를 도시한 참고도이다.
변조 코드(modulation code)는 광학적으로 빛을 고르게 분포시켜 어두운 부분을 없게 만들어 에러를 줄이기 위한 코드이다. 변조 코드는 예를 들어, 1은 01로 0은 10으로 표현하거나, 1을 10으로 0을 01로 표현할 수 있다. 광학적으로 기록할 때, 1은 빛이 들어가고, 0은 빛을 차단하여 기록한다면, 코드에 0이 많이 포함되어 있으면 전체적으로 홀로그램에 파워가 적게 공급되어 기록이 잘 되지 않는데, 이러한 것을 막고 신호 품질 향상을 위해서 변조 코드를 사용하는 것이다. 변조 코드에 의해 변조되기 전의 데이터는 데이터 워드, 변조 후의 데이터는 코드 워드가 된다.
도 2에 도시된 코드 중에서, 흰 색으로 표시된 부분은 온 픽셀을, 빗금친 부분은 오프 픽셀을 나타낸다. 온 픽셀은 입사광을 통과시키며, 오프 픽셀은 입사 광을 차단하는 역할을 한다. 도 2의 (a)는 1:2 변조 코드인데, 1비트의 데이터를 표현하기 위한 2비트의 변조 코드임을 의미한다. 1:2 변조 코드에서는 온 픽셀의 위치에 따라서 0 또는 1의 1비트 정보를 표현할 수 있다. 다시 말해서, 2개의 픽셀 중 온 픽셀과 오프 픽셀이 각각 하나씩 포함되므로, 온 픽셀이 왼쪽에 있는 경우와 온 픽셀이 오른쪽에 있는 경우, 2가지의 다른 정보를 표현할 수 있다. 21=2이므로, 1비트의 데이터를 이 변조 코드를 이용하여 표현할 수 있으므로, 1:2 변조 코드이다.
도 2의 (b)는 온 픽셀의 위치에 따라서 4(4C1 )가지 즉, 00, 01, 10, 11의 2비트 데이터를 표현할 수 있다. 22=4이므로 2비트의 데이터를 표시하기 위해서 4비트의 변조 코드가 필요한 2:4 변조 코드이다.
도 2의 (c)는 3:9 변조 코드로서, 변조 전의 데이터 비트수는 3, 변조 후의 코드워드의 비트수는 9이다. 즉, (c)는 9개의 픽셀 중 1개가 온 픽셀으므로, 9개의 다른 경우의 수가 나와 9가지의 정보를 기록할 수 있다. 9는 23과 24 사이의 수이므로, 3비트의 데이터는 모두 표현할 수 있지만, 4비트의 데이터는 모두 표현할 수 없다. 따라서, 3:9 변조 코드를 사용하여 3비트의 데이터를 표현하기 위한 23, 즉 8가지의 정보를 기록할 수 있다.
홀로그램에서 데이터를 기록/재생하는데 있어서, 렌즈의 필드 특성이 위치에 따라서 달라진다. 일반적으로 렌즈의 중심부분에서의 특성은 좋고, 가장 자리로 갈수록 MTF(Modulation Transfer Function) 특성 등이 나빠진다. 이때 MTF는 신호에 대한 공간 주파수 특성의 변화로서 렌즈의 특성과 성능에 대한 지표이다. MTF 등의 특성이 나빠지면, 페이지 데이터의 신호 품질이 중심부에서 가장 자리로 갈수록 떨어지게 된다. 또한 홀로그램에 사용되는 변조 코드의 경우, 온 픽셀의 수가 작을수록 bER(bit Error Rate) 성능 등의 재생시 신호 품질이 향상된다. 그러나 온 픽셀의 비율이 일정하면 페이지 데이터의 신호 특성이 위치에 따라서 달라져서, 일정한 품질의 신호를 기록/재생하기 어렵다는 문제가 있다.
따라서, 전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 페이지 데이터 신호의 재생 품질을 일정하게 하는 홀로그래픽 저장 매체에의 데이터 기록/재생 방법, 기록/재생 장치 및 홀로그래픽 저장 매체를 제공하는 데 있다.
또한 본 발명은 전체적인 페이지 데이터의 bER 등의 신호 품질을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
상기 기술적 과제는 본 발명에 따른 홀로그램이 페이지 단위로 기록되는 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록하는 방법에 있어서, 상기 페이지를 복수 개의 영역으로 나누는 단계; 및 상기 나눠진 영역 각각에 온 픽셀의 비율을 달리하는 코드 워드들을 배치하여 데이터를 기록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 방법에 의해서 달성된다.
상기 복수 개의 영역은 재생 신호의 품질에 따라서 나누어진 것이며, 상기 나눠진 영역 각각에 온 픽셀의 비율을 달리하는 코드 워드들을 배치하여 데이터를 기록하는 단계는, 상기 재생 신호의 품질이 좋은 영역에는 온 픽셀의 비율이 높은 코드 워드를 배치하고, 상기 재생 신호의 품질이 나쁜 영역에는 온 픽셀의 비율이 낮은 코드 워드를 배치하는 것이 바람직하다.
상기 코드 워드들은 동일한 변조 코드를 사용하여 변조된 데이터인 것이 바람직하다.
상기 코드 워드들은 동일한 변조 코드를 사용하여 변조된 블록에서의 온 픽셀의 비율을 달리하는 복수 개의 서브 블록들인 것이 바람직하다.
상기 코드 워드들은 서로 다른 변조 코드를 사용하여 변조된 데이터인 것이 바람직하다.
상기 재생 품질이 좋은 영역은 상기 페이지의 중심부이며, 상기 재생 품질이 나쁜 영역은 상기 페이지의 가장자리부인 것이 바람직하다.
상기 기술적 과제는 홀로그램이 페이지 단위로 기록되는 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록하는 장치에 있어서, 신호광과 참조광을 이용하여 상기 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록하는 광처리부; 상기 페이지를 복수 개의 영역으로 나누고, 상기 나눠진 영역 각각에 온 픽셀의 비율을 달리하는 코드 워드들을 배치하여 데이터가 기록되도록 상기 광처리부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 장치에 의해서도 달성된다.
상기 복수 개의 영역은 재생 신호의 품질에 따라서 나누어진 것이며, 상기 제어부는 상기 재생 신호의 품질이 좋은 영역에는 온 픽셀의 비율이 높은 코드 워 드를 배치하고, 상기 재생 신호의 품질이 나쁜 영역에는 온 픽셀의 비율이 낮은 코드 워드를 배치하여 데이터가 기록되도록 상기 광처리부를 제어하는 것을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 코드 워드들은 동일한 변조 코드를 사용하여 변조된 데이터인 것이 바람직하다.
상기 코드 워드들은 동일한 변조 코드를 사용하여 변조된 블록에서의 온 픽셀의 비율을 달리하는 복수 개의 서브 블록들인 것이 바람직하다.
상기 코드 워드들은 서로 다른 변조 코드를 사용하여 변조된 데이터인 것이 바람직하다.
상기 재생 품질이 좋은 영역은 상기 페이지의 중심부이며, 상기 재생 품질이 나쁜 영역은 상기 페이지의 가장자리부인 것이 바람직하다.
한편 상기 기술적 과제는 본 발명에 따른 홀로그램이 페이지 단위로 기록되는 홀로그래픽 저장 매체로부터 데이터를 재생하는 방법에 있어서, 상기 홀로그래픽 저장 매체로부터 상기 페이지를 독출하는 단계; 및 상기 독출된 페이지에서 나눠진 영역 각각에 대해서, 온 픽셀의 비율을 달리하는 코드 워드들을 복조하도록 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법에 의해 달성된다.
상기 코드 워드들을 복조하도록 제어하는 단계는, 상기 독출된 페이지에서 재생 신호의 품질에 따라서 나눠진 영역 각각에 대해서, 상기 코드 워드들이 변조된 변조 코드에 대응하는 복조 코드를 사용하여 상기 코드 워드들을 복조하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 코드 워드들은 동일한 변조 코드를 사용하여 변조된 데이터인 것이 바람직하다.
상기 코드 워드들은 동일한 변조 코드를 사용하여 변조된 블록에서의 온 픽셀의 비율을 달리하는 복수 개의 서브 블록들인 것이 바람직하다.
상기 코드 워드들은 서로 다른 변조 코드를 사용하여 변조된 데이터인 것이 바람직하다.
상기 재생 품질이 좋은 영역은 상기 페이지의 중심부이며, 상기 재생 품질이 나쁜 영역은 상기 페이지의 가장자리부인 것이 바람직하다.
상기 기술적 과제는 홀로그램이 페이지 단위로 기록되는 홀로그래픽 저장 매체로부터 데이터를 재생하는 장치에 있어서, 상기 홀로그래픽 저장 매체로부터 상기 페이지를 독출하는 광처리부; 및 상기 독출된 페이지에서 나눠진 영역 각각에 대해서, 온 픽셀의 비율을 달리하는 코드 워드들을 복조하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치에 의해서 달성된다.
상기 제어부는 상기 독출된 페이지에서 재생 신호의 품질에 따라서 나눠진 영역 각각에 대해서, 상기 코드 워드들이 변조된 변조 코드에 대응하는 복조 코드를 사용하여 상기 코드 워드들을 복조하도록 제어하는 것이 바람직하다.
상기 코드 워드들은 동일한 변조 코드를 사용하여 변조된 데이터인 것이 바람직하다.
상기 코드 워드들은 동일한 변조 코드를 사용하여 변조된 블록에서의 온 픽셀의 비율을 달리하는 복수 개의 서브 블록들인 것이 바람직하다.
상기 코드 워드들은 서로 다른 변조 코드를 사용하여 변조된 데이터인 것이 바람직하다.
상기 재생 품질이 좋은 영역은 상기 페이지의 중심부이며, 상기 재생 품질이 나쁜 영역은 상기 페이지의 가장자리부인 것이 바람직하다.
상기 기술적 과제는 홀로그램이 페이지 단위로 기록되는 홀로그래픽 저장 매체에 있어서, 상기 페이지는 복수 개의 영역으로 나뉘어지고, 상기 나눠진 영역 각각에 온 픽셀의 비율을 달리하는 코드 워드들을 배치하여 데이터가 기록된 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 저장 매체에 의해서도 달성된다.
상기 복수 개의 영역은 재생 신호의 품질에 따라서 나누어지며, 상기 페이지에서 상기 재생 신호의 품질이 좋은 영역에는 온 픽셀의 비율이 높은 코드 워드를 배치하고, 상기 재생 신호의 품질이 나쁜 영역에는 온 픽셀의 비율이 낮은 코드 워드를 배치하여 데이터가 기록되는 것이 바람직하다.
상기 코드 워드들은 동일한 변조 코드를 사용하여 변조된 데이터인 것이 바람직하다.
상기 코드 워드들은 동일한 변조 코드를 사용하여 변조된 블록에서의 온 픽셀의 비율을 달리하는 복수 개의 서브 블록들인 것이 바람직하다.
상기 코드 워드들은 서로 다른 변조 코드를 사용하여 변조된 데이터인 것이 바람직하다.
상기 재생 품질이 좋은 영역은 상기 페이지의 중심부이며, 상기 재생 품질이 나쁜 영역은 상기 페이지의 가장자리부인 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그램 기록/재생 장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 홀로그래픽 기록재생장치는 홀로그래픽 저장 매체(100)가 삽입된 광처리부(310), 홀로그래픽 저장 매체(100)에 데이터를 기록하거나 상기 매체(100)로부터 데이터를 재생하도록 광처리부(310)를 제어하는 제어부(320) 및 상기 홀로그래픽 저장 매체(100)로부터 독출된 데이터를 임시 저장하거나 상기 홀로그래픽 저장 매체(100)에 기록될 데이터를 임시 저장하는 메모리(330)를 포함한다. 광 처리부(310)는 레이저 광원(311), 빔스플리터(312), 제1 반사경(313), 공간 광 변조기(314), 제1 렌즈(315), 제2 반사경(316), 제2 렌즈(317), 제3 렌즈(318) 및 검출부(319)를 포함한다.
제어부(320)는 광 처리부(310)를 제어하며, 또한 기록 데이터를 포함하는 데이터 페이지를 생성하여 광 처리부(310)로 전송하고 광 처리부(310)로부터 재생된 신호를 데이터 처리한다. 특히, 본 발명에 따른 제어부(320)는 홀로그래픽 저장 매체(100)에 기록되는 각 페이지를 재생 신호의 품질에 따라서 복수 개의 영역으로 나누고, 상기 나눠진 영역에 온 픽셀의 비율을 다른 코드 워드를 배치하여 데이터가 기록되도록 광처리부(310)를 제어한다.
제어부(320)에서는 페이지의 중심부에서 가장 자리로 갈수록 재생 신호의 품질이 나빠진다는 점과, 온 픽셀의 비율이 작을수록 신호 품질이 좋아진다는 점을 이용하여 데이터가 기록되도록 제어한다. 즉, 페이지에서 상기 재생 신호의 품질이 좋은 영역에는 온 픽셀의 비율이 높은 코드 워드를 배치하여 데이터를 기록하고, 상기 재생 신호의 품질이 나쁜 영역에는 온 픽셀의 비율이 낮은 코드 워드를 배치하여 데이터를 기록한다. 이에 의해, 페이지 전체의 재생 신호의 품질이 좋아질 수 있다.
재생 신호의 품질이 좋은 영역과 나쁜 영역으로 영역을 구분하여, 각 영역에 대해서 동일한 변조 코드를 사용하여 변조된 코드 워드를 온 픽셀의 비율을 달리하여 배치할 수도 있으며, 각 영역에 대해서 다른 변조 코드를 사용하여 변조된 코드 워드를 배치할 수도 있다. 이에 대한 실시예는 도 5 및 도 6과 관련하여 후술한다.
홀로그래픽 저장 매체(100)에 데이터 기록시, 레이저 광원(311)으로부터 출력되는 간섭성을 가지는 레이저광은 빔스플리터(312)에 입사하고, 참조광과 신호광으로 분리된다. 신호광은 공간 광 변조기(314)에 입사하고, 기록 데이터를 표시하는 공간 광 변조기(314)로 입사된 신호광은 공간 광변조(진폭 변조)된다. 변조된 신호광은 제 1 렌즈(315)에 의하여 홀로그래픽 저장 매체(100)에 집광된다. 한편, 참조광은 제2 반사경(316)에 의해 반사되어 제2 렌즈(317)에 의해 홀로그래픽 저장 매체(100)에 조사된다. 따라서, 신호광과 참조광이 겹쳐져서 형성되는 간섭 무늬가 홀로그래픽 저장 매체(100)에 미세한 소밀 패턴으로서 기록된다.
홀로그래픽 저장 매체(100)에 기록된 데이터를 재생하기 위해서는, 재생하고자 하는 데이터 페이지를 기록할 때 이용되었던 참조광과 동일한 조명광이 홀로그 래픽 저장 매체(100)에 입사되도록 하여 홀로그래픽 저장 매체(100)에 기록되어 있는 간섭 무늬에 대응하는 회절광으로서 데이터가 재생되고, 이 회절광이 제3 렌즈(318)에 의해 CCD나 CMOS로 구성되는 검출부(319)에 집광된다. 검출부(319)에서 출력되는 재생 신호는 제어부(320)에 전달된다.
특히 본 발명에 따라 광처리부(310)에서는 홀로그래픽 저장 매체로부터 상기 페이지를 독출하고, 제어부(320)에서 상기 독출된 페이지에서 재생 신호의 품질에 따라 나눠진 영역 각각에 대해서, 온 픽셀의 비율을 달리하는 코드 워드들을 복조하도록 제어한다. 제어부(320)는 상기 코드 워드들이 변조된 변조 코드에 대응하는 복조 코드를 사용하여 상기 코드 워드들을 복조하도록 제어하는데, 상기 코드 워드들은 동일한 변조 코드를 사용하여 변조된 데이터일 수도 있으며, 서로 다른 변조 코드를 사용하여 변조된 데이터일 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 페이지를 도시한 참고도이다.
본 발명의 일 실시예에 따라 제어부(320)는 재생 신호의 품질에 따라서, 페이지를 복수 개의 영역으로 나눈다. 도 4에서는 페이지를 2개의 영역으로 나누는데, 신호의 품질이 좋은 페이지의 중심부 영역(A)과, 신호의 품질이 떨어지는 페이지의 가장자리부 영역(B)으로 나눈 것이다. 각각의 영역에는 온 픽셀의 비율을 달리하는 코드 워드가 배치되어 데이터가 기록된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 변조 코드의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 하나의 변조 코드에 의해 변조된 코드 워드의 블록을 2개의 서브 블록으로 나누어, 각각의 서브 블록에 온 픽셀의 비율을 달리하는 것에 관한 것이다. 제어부(320)에서 신호 품질에 따라 나눈 영역들 각각에 온 픽셀의 비율이 다른 서브 블록을 배치함으로써 데이터를 기록한다. 즉, 신호 품질에 따라 나눠진 영역들은 하나의 변조 코드에 의해 변조된 코드 워드로 구성되지만, 다른 온 픽셀 비율을 갖게 된다.
도 5를 참조하면, 9비트의 데이터(데이터 워드)를 16비트의 변조 코드 워드로 표현하는 경우에 있어서 온 픽셀의 개수를 5개로 하는 경우의 변조된 코드 워드 블록의 예를 나타낸 것이다. 우선 16비트의 4*4 변조 코드 워드 블록을 2개의 4*2 서브 블록으로 나누고, 제1 서브 블록에는 온 픽셀의 개수를 하나로 하고, 제2 서브 블록에는 온 픽셀의 개수를 4개로 한다. 제1 서브 블록에서는 온 픽셀의 위치를 변화시켜 8C1, 즉 8개의 경우의 수를 가져, 23의 정보를 기록할 수 있으므로 3비트 데이터를 표현할 수 있다. 제2 서브 블록에서는, 온 픽셀의 위치를 변화시켜 8C4, 즉 70 가지의 다른 정보를 표현할 수 있으며, 26=64이므로 6비트의 데이터를 표현할 수 있다. 이렇게 생성된 제1 서브 블록은 신호 품질이 상대적으로 좋지 않은 도 4의 B영역에, 제2 서브 블록은 상대적으로 신호 품질이 상대적으로 좋은 도 4의 A 영역에 배치된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 변조 코드의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 온 픽셀의 비율이 다른 2개의 서로 다른 변조 코드를 사용하여 데이터를 기록할 때의 변조 코드 워드의 예를 나타낸 것이다. 즉, 신호 품질에 따라 나눠진 영역들의 데이터는 서로 다른 변조 코드를 이용하여 변조되며, 각각의 변조 코드 워드는 다른 온 픽셀 비율을 갖는다.
도 6을 참조하면, 온 픽셀의 개수가 1개인 3:8 변조 코드와 온 픽셀의 개수가 4개인 6:8 변조 코드를 사용하여 데이터를 기록한다. 신호 품질에 따라 나눠진 영역은 각각 다른 변조 코드를 사용하여 변조된 코드 워드로 구성되게 되는데, 도 4의 A 영역에는 온 픽셀의 비율이 높은 6:8 변조 코드 워드가, B 영역에는 온 픽셀의 비율이 낮은 3:8 변조 코드 워드가 배치된다. 즉, 변조 단계 전에 복수 개의 영역이 나눠지고, 각 영역에 따라서 데이터가 다른 변조 코드를 사용하여 변조되는 것이다.
도 6의 실시예가 도 5의 실시예와 구별되는 것은, 도 5는 하나의 변조 코드로 변조된 다음에 영역을 구분하여, 온 픽셀 비율이 다른 서브 블록을 배치하여 페이지를 구성하는 것에 반해, 도 5은 변조 전에 영역을 구분하여 다른 변조 코드로 데이터를 변조하고, 변조된 데이터인 코드 워드를 구분된 영역에 배치하는 것이라는 점이다.
도 5 및 도 6에서는 페이지를 2개의 영역으로 나누고, 다른 온 픽셀 비율을 갖는 변조 코드를 사용하였지만, 페이지를 더 많은 영역으로 세분될 수 있다. 또한 중심부와 가장자리부로 구분하지 않고, 신호 품질에 따른 다양한 영역 구분이 가능하다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 기록 방법을 도시한 플로우차트이다.
단계 710에서는 페이지를 재생 신호의 품질에 따라서, 복수 개의 영역으로 나눈다. 일반적으로 페이지의 중심부에서 가장 자리로 갈수록 재생 신호의 품질이 나빠지므로 그에 따라서 영역을 나눌 수 있다.
단계 720에서는 나눠진 영역 각각에 온 픽셀의 비율을 달리하는 코드 워드들을 배치하여 데이터를 기록한다. 온 픽셀의 수가 작을수록 재생 신호의 품질이 좋아진다는 점을 이용하여, 재생 신호의 품질이 떨어지는 영역에는 온 픽셀의 비율이 낮은 코드 워드를 배치하여 데이터를 기록하며, 재생 신호의 품질이 상대적으로 우수한 영역에는 온 픽셀의 비율이 높은 코드 워드를 배치하여 데이터를 기록한다. 코드 워드는 동일한 변조 코드를 사용하여 변조된 뒤, 온 픽셀 비율을 달리하여 각 페이지의 영역에 배치될 수도 있으며, 영역에 따라 다른 변조 코드를 사용하여 데이터 워드를 변조하여, 변조된 코드 워드가 각 영역에 배치될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 재생 방법을 도시한 플로우차트이다.
단계 810에서는 홀로그램이 페이지 단위로 기록되는 홀로그래픽 저장 매체로부터 페이지를 독출하고, 단계 820에서는 독출된 페이지에서 재생 신호의 품질에 따라 나눠진 영역 각각에 대해서, 온 픽셀의 비율을 달리하는 코드 워드들을 복조하도록 제어한다.
페이지의 영역에 따라서 다른 변조 코드를 이용하여 변조된 코드 워드의 경우에는, 상기 영역에 따라 다른 변조 코드에 대응하는 복조 코드를 이용하여 코드 워드를 복조한다. 재생 신호에 따라서 페이지의 영역들이 구분되어 있으므로, 데 이터가 변조된 변조 코드에 대응하는 복조 코드를 이용해서 코드 워드가 복조되도록 한다. 예를 들어, 16비트의 코드 워드를 9비트의 코드워드로 복조하여 데이터를 재생하기 위한 것이다.
페이지의 영역에 따라 다른 변조 코드를 이용하여 변조된 코드 워드의 경우에는, 상기 영역에 따라 다른 변조 코드에 대응하는 복조 코드를 이용하여 코드 워드를 복조한다. 동일한 변조 코드를 사용하여 변조한 다음, 온 픽셀 비율을 달리하는 서브 블록을 페이지에 배치하여 데이터를 기록한 경우에는, 블록 단위로 페이지를 재배치한 다음 변조 코드에 대응하는 복조 코드로 페이지를 복조한다.
본 발명에 의하면, 하나의 페이지에서 영역을 나누고, 온 픽셀 비율을 달리하는 코드 워드를 배치하여 데이터를 기록하는 것 외에서, 인접한 페이지 각각에 온 픽셀 비율을 달리하는 코드 워드를 배치하여 데이터를 기록하는 것도 가능하다. 인접한 페이지 간에도 신호 품질 차이가 나타날 수 있으며, 이를 온 픽셀 비율을 달리하는 코드 워드의 배치로 해결할 수 있다.
또한, 하나의 페이지에서 복수 개의 영역을 나눌 때, 신호 품질이 상대적으로 좋아야하는 관리 정보 영역과 상대적으로 덜 중요한 사용자 영역으로 나눌 수 있다. 페이지를 관리 정보 영역과 사용자 영역으로 나눈 다음에, 관리 정보 영역에는 온 픽셀 비율이 낮은 코드 워드를 배치하고, 사용자 영역에는 온 픽셀 비율이 높은 코드 워드를 배치하여 재생 신호의 품질을 조절할 수도 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동 작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 재생 신호의 품질의 따라서 다른 온 픽셀 비율을 갖는 변조 코드를 사용하여 데이터를 기록함으로써, 페이지 데이터 신호의 재생 품질을 일정하게 하고, 전체적인 페이지 데이터의 신호 품질을 향상시킬 수 있다.

Claims (31)

  1. 홀로그램이 페이지 단위로 기록되는 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록하는 방법에 있어서,
    상기 페이지를 재생 신호의 품질에 기초하여 복수 개의 영역들로 나누는 단계;
    하나의 변조 코드를 사용하여 상기 데이터를 코드 워드로 변조하는 단계;
    상기 변조된 코드 워드를 온 픽셀 비율이 서로 상이한 복수 개의 서브 블록들로 나누는 단계; 및
    상기 나눠진 페이지의 복수 개의 영역들 각각에 상기 복수 개의 서브 블록들을 할당하여, 상기 데이터를 기록하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 데이터를 기록하는 단계는,
    상기 복수개의 영역들 중 제1 영역보다 재생 신호의 품질이 좋은 제2 영역에는 상기 복수개의 서브 블록들 중 제1 서브 블록보다 온 픽셀의 비율이 높은 제2 서브 블록을 할당하고, 상기 제1 영역에는 상기 제1 서브 블록을 할당하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 방법.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제2 영역은 상기 페이지의 중심부이며, 상기 제1 영역은 상기 페이지의 가장자리부인 것을 특징으로 하는 데이터 기록 방법.
  7. 홀로그램이 페이지 단위로 기록되는 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록하는 장치에 있어서,
    신호광과 참조광을 이용하여 상기 홀로그래픽 저장 매체에 데이터를 기록하는 광처리부;
    상기 페이지를 재생 신호의 품질에 기초하여 복수 개의 영역들로 나누고, 하나의 변조 코드를 사용하여 상기 데이터를 코드 워드로 변조하고, 상기 변조된 코드 워드를 온 픽셀 비율이 서로 상이한 복수 개의 서브 블록들로 나누고, 상기 나눠진 페이지의 복수 개의 영역들 각각에 상기 복수 개의 서브 블록들을 할당하여 상기 데이터가 기록되도록 상기 광처리부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 복수 개의 영역들 중 제1 영역보다 재생 신호의 품질이 좋은 제2 영역에는 상기 복수 개의 서브 블록들 중 제1 서브 블록보다 온 픽셀의 비율이 높은 제2 서브 블록을 할당하고, 상기 제1 영역에는 상기 제1 서브 블록을 할당하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제2 영역은 상기 페이지의 중심부이며, 상기 제1 영역은 상기 페이지의 가장자리부인 것을 특징으로 하는 데이터 기록 장치.
  13. 홀로그램이 페이지 단위로 기록되는 홀로그래픽 저장 매체로부터 데이터를 재생하는 방법에 있어서,
    상기 홀로그래픽 저장 매체로부터 상기 페이지를 독출하는 단계; 및
    상기 독출된 페이지에서 재생 신호의 품질에 기초하여 나눠진 복수 개의 영역들 각각에 대해서, 온 픽셀의 비율을 달리하는 복수 개의 서브 블록들을 복조하도록 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 복수 개의 서브 블록들은, 하나의 변조 코드에 의해서 변조된 상기 데이터의 코드 워드 내에서 온 픽셀 비율이 서로 상이하도록 상기 코드 워드를 분할하는 블록들인 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수 개의 영역들 중 제1 영역보다 재생 신호의 품질이 좋은 제2 영역에는 상기 복수 개의 서브 블록들 중 제1 서브 블록보다 온 픽셀 비율이 높은 제2 서브 블록이 할당되어 있고, 상기 제1 영역에는 상기 제1 서브 블록이 할당되어 있는 것을 특징으로 데이터 재생 방법.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 제14항에 있어서,
    상기 제2 영역은 상기 페이지의 중심부이며, 상기 제1 영역은 상기 페이지의 가장자리부인 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  19. 홀로그램이 페이지 단위로 기록되는 홀로그래픽 저장 매체로부터 데이터를 재생하는 장치에 있어서,
    상기 홀로그래픽 저장 매체로부터 상기 페이지를 독출하는 광처리부; 및
    상기 독출된 페이지에서 재생 신호의 품질에 기초하여 나눠진 복수 개의 영역들 각각에 대해서, 온 픽셀의 비율을 달리하는 복수 개의 서브 블록들을 복조하도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 복수 개의 서브 블록들은 하나의 변조 코드에 의해서 변조된 데이터의 코드 워드 내에서 온 픽셀 비율이 서로 상이하도록 상기 코드 워드를 분할하는 블록들인 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 복수 개의 영역들 중 제1 영역보다 재생 신호의 품질이 좋은 제2 영역에는 상기 복수 개의 서브 블록들 중 제1 서브 블록보다 온 픽셀의 비율이 높은 제2 서브 블록이 할당되어 있고, 상기 제1 영역에는 상기 제1 서브 블록이 할당되어 있는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 제20항에 있어서,
    상기 제2 영역은 상기 페이지의 중심부이며, 상기 제1 영역은 상기 페이지의 가장자리부인 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  25. 홀로그램이 페이지 단위로 기록되는 홀로그래픽 저장 매체에 있어서,
    상기 페이지는 재생 신호의 품질에 기초하여 복수 개의 영역들로 나뉘어지고, 상기 복수 개의 영역들 각각에 온 픽셀의 비율을 달리하는 복수 개의 서브 블록들이 할당되어 데이터가 기록되고,
    상기 복수 개의 서브 블록들은, 하나의 변조 코드에 의해서 변조된 데이터의 코드 워드 내에서 온 픽셀 비율이 서로 상이하도록 상기 코드 워드를 분할하는 블록들인 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 저장 매체.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 복수 개의 영역들 중 제1 영역보다 재생 신호의 품질이 좋은 제2 영역에는 상기 복수 개의 서브 블록들 중 제1 서브 블록보다 온 픽셀의 비율이 높은 제2 서브 블록이 할당되어 있고, 상기 제1 영역에는 상기 제1 서브 블록이 할당되어 있는 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 저장 매체.
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 제26항에 있어서,
    상기 제2 영역은 상기 페이지의 중심부이며, 상기 제1 영역은 상기 페이지의 가장자리부인 것을 특징으로 하는 홀로그래픽 저장 매체.
  31. 제1항에 기재된 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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