KR20090036276A - 광정보 처리장치의 데이터 페이지, 데이터 페이지 맵핑방법및 데이터 페이지 오류검사방법 - Google Patents

광정보 처리장치의 데이터 페이지, 데이터 페이지 맵핑방법및 데이터 페이지 오류검사방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광정보 처리장치의 데이터 페이지, 데이터 페이지 맵핑방법 및 데이터 페이지 오류검사방법에 관한 것으로 이를 위한 데이터 페이지는 기록을 위한 원본데이터로 맵핑되는 다수의 데이터 픽셀, 상기 데이터 픽셀과 함께 상기 원본데이터의 오류 검출을 위하여 사용되는 복수개의 패리티 비트가 맵핑되는 복수개의 패리티 픽셀을 구비하여 데이터 페이지에 맵핑되는 패리티 픽셀을 복수개로 하여 복수개의 패리티 비티들의 밝기 기준값으로 데이터 페이지의 데이터 픽셀들의 부호를 판단하도록 하여 오류를 검출하도록 함으로써 검출된 데이터 페이지에서의 부호 판단의 오류를 최소화하도록 하여 홀로그래픽 광정보의 재생효율을 향상시키도록 하는 효과가 있다.

Description

광정보 처리장치의 데이터 페이지, 데이터 페이지 맵핑방법 및 데이터 페이지 오류검사방법{Data page for optical information processing apparatus, mapping method of error check method of data page}
본 발명은 광정보 처리장치의 데이터 페이지, 데이터 페이지 맵핑방법 및 데이터 페이지 오류검사방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광정보 기록과 재생을 위하여 사용되는 패리티 비트를 가지는 광정보 처리장치의 데이터 페이지, 데이터 페이지 맵핑방법 및 데이터 페이지 오류검사방법에 관한 것이다.
홀로그래픽 광정보 처리장치는 페이지 지향적인 메모리(page-oriented memory)로써, 병렬 신호 처리 방식의 입출력 방식을 사용한다. 홀로그래픽 광정보 처리장치는 비트 단위로 데이터를 기록 재생하는 CD(compact disk)나 DVD(digital versatile disk)에 비하여 데이터 처리를 더욱 고속화할 수 있다.
홀로그래픽 광정보 처리장치는 기록을 위한 데이터의 이미지 정보를 포함하는 신호광(signal beam)과 기준광(reference beam)을 광정보 기록매체(recording medium)에 중첩시켜 입사함으로써 기록을 수행한다. 그리고 재생을 위해서는 기준광을 광정보 기록매체에 입사하고, 기록매체에서 회절되어 재생되는 재생광을 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 또는 CCD(charge coupled device)와 같은 수광배열소자를 이용하여 검출한 후 일련의 신호 처리 및 디코딩 과정을 거쳐 원본 데이터를 재생한다.
그런데 데이터 페이지의 이미지 검출시에 광정보 기록매체의 수축 등과 같은 채널의 특성변화로 인하여 데이터 페이지에 오류가 발생할 수 있다. 이와 같은 데이터 페이지에서의 오류를 원본 데이터의 복원 전에 검출하기 위하여 오류 검사방법이 사용된다. 오류 검사 방법에는 여라가지가 있는데, 그 중에서 패리티 검사방법은 각 데이터 단위에 덧붙여진 패리티 비트를 포함하는 데이터 단위 내에 "1"의 전체 개수가 짝수 또는 홀수가 되도록 하는 것이다.
홀로그래픽 광정보 처리장치는 오류 검사를 위하여 공간 광변조기에 표시되는 데이터 페이지의 특정 픽셀에 패리티 비트를 맵핑할 수 있다. 그런데, 데이터 페이지를 재생하였을 때 패리티 비트가 맵핑된 픽셀이 하나이고, 이 픽셀을 기준으로 데이터 페이지 내의 다른 픽셀들의 부호를 판단하고자 하는 경우 해당 데이터 페이지의 픽셀들의 부호를 정확히 판단하기 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 홀로그래픽 광정보 처리장치의 데이터 페이지에 맵핑되는 패리티 픽셀을 복수개로 하여 복수개의 패리티 비티들의 중간값으로 데이터 페이지의 데이터 픽셀들의 부호를 판단하도록 하여 오류를 검출하도록 하는 광정보 처리장치의 데이터 페이지, 데이터 페이지 맵핑방법 및 데이터 페이지 오류검사방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 공간 광변조기에 맵핑되는 데이터 페이지는 기록을 위한 원본데이터로 맵핑되는 다수의 데이터 픽셀, 상기 데이터 픽셀과 함께 상기 원본데이터의 오류 검사를 위하여 사용되는 패리티 비트가 맵핑되는 복수개의 패리티 픽셀을 구비한다.
상기 패리티 픽셀은 서로 인접하여 서로 다른 부호를 나타내는 제 1패리티 픽셀과 제 2패리티 픽셀일 수 있다. 상기 데이터 픽셀과 상기 패리티 픽셀이 각각 포함되는 다수개의 데이터 블록을 포함할 수 있다. 상기 패리티 픽셀은 상기 데이터 블록의 가장자리에 위치할 수 있다.
본 발명에 따른 공간 광변조기에 기록을 위한 데이터를 맵핑하는 방법은 기록을 위한 원본데이터와 패리티 검사를 위한 패리티 비트를 데이터 블록의 복수개의 픽셀에 맵핑하고, 상기 데이터 블록들로 된 데이터 페이지를 공간 광변조기에 맵핑한다.
상기 패리티 비트는 상기 데이터 블록 내에 서로 인접하여 서로 다른 부호를 나타내는 제 1패리티 픽셀과 제 2패리티 픽셀로 맵핑될 수 있다. 상기 패리티 비트 는 상기 데이터 블록의 가장자리에 맵핑될 수 있다.
본 발명에 따른 광정보 처리장치의 데이터 페이지 패리티 검사방법은 광정보 기록매체로부터 재생되는 데이터 페이지를 검출하고, 상기 데이터 페이지로부터 복수개의 패리티 픽셀을 찾고, 상기 패리티 픽셀들의 밝기차를 비교하여 밝기 기준값을 산출하고, 상기 밝기 기준값을 이용하여 상기 데이터 페이지에서 상기 패리티 픽셀과 데이터 픽셀들의 부호를 판단하고, 상기 데이터 페이지의 패리티 검사를 수행한다.
상기 데이터 페이지는 복수개의 데이터 블록으로 분할되고, 상기 패리티 검사는 상기 데이터 블록마다 이루어질 수 있다. 상기 패리티 픽셀은 상기 데이터 블록 내에 서로 인접하여 서로 다른 부호를 나타내는 제 1패리티 픽셀과 제 2패리티 픽셀을 포함할 수 있다. 상기 패리티 픽셀은 상기 데이터 블록마다 검출되며 상기 제 1패리티 픽셀이 "온"이고, 상기 제 2패리티 픽셀이 "오프"이면 홀수 패리티 검사를 수행할 수 있다. 상기 패리티 픽셀은 상기 데이터 블록마다 검출되며 상기 제 1패리티 픽셀이 "오프"이고, 상기 제 2패리티 픽셀이 "온"이면 짝수 패리티 검사를 수행할 수 있다.
본 발명은 홀로그래픽 광정보 처리장치의 데이터 페이지에 맵핑되는 패리티 픽셀을 복수개로 하여 복수개의 패리티 픽셀들의 밝기 기준값으로 데이터 페이지내의 픽셀들의 부호를 판단하도록 하여 오류를 검사하도록 함으로써 검출된 데이터 페이지의 오류를 최소화하도록 하여 홀로그래픽 광정보의 재생효율을 향상시키도록 하는 효과가 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록장치를 설명하기 위한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 재생장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 광정보의 기록을 위하여 광정보 처리장치는 광원(미도시)을 구비한다. 광원으로부터 제공된 광은 분할될 수 있다. 광의 분할은 주로 편광 광분할기(PBS: Polarization Beam Splitter)를 이용할 수 있지만, 다른 방법으로 공간 광변조기(SLM: Spatial Light Modulator, 10))에서 분할되도록 할 수 있다.
편광 광분할기는 광을 서로 직각 방향으로 분할한다. 반면에 공간 광변조기(10)는 기준광(R; Reference beam)으로 사용되는 광이 투과하거나 반사되는 부분과 신호광(S; Signal beam)으로 사용되는 광이 투과하거나 반사하는 부분을 구분시킴으로써 가능하다. 본 발명의 실시예는 광의 분할을 위하여 편광 광분할기 또는 공간 광변조기(10)를 선택적으로 사용할 수 있다.
공간 광변조기(10)는 기록을 위한 데이터를 2차원 페이지 형태의 데이터 페이지(data page, 도 3참조)로 표시한다. 공간 광변조기(10)에는 데이터 페이지와 함께 또는 별도로 식별마크가 표시될 수 있다. 식별마크는 데이터 페이지의 재생시 에 데이터 페이지의 위치 등을 찾거나 확인하기 위하여 사용될 수 있다. 이러한 공간 광변조기는 디지털 마이크로 미러 디스플레이(DMD; Digital Micromirror Display} 또는 액정 디스플레이(LCD; liquid crystal display)일 수 있다.
그리고 기준광(R)과 신호광(S)은 대물렌즈(13)를 통과하면서 푸리에 변환되어 광정보 기록매체(M)로 향하고, 광정보 기록매체(M)의 기록위치에서 기준광(R)과 신호광(S)이 간섭함으로써 간섭무늬(interference pattern)로 데이터 페이지가 기록된다. 한편, 데이터 페이지는 기록을 위한 원본데이터가 이진 데이터(binary data)로 부호화되어 맵핑된 것이다. 부호화는 인코딩부(12)에서 수행되고, 맵핑은 맵핑부(11)에서 수행한다.
기록된 광정보의 재생을 위하여 도 2에 도시된 바와 같이 기준광(R)을 광정보가 기록된 기록매체(M)에 입사시킨다. 기록매체(M)에 입사된 기준광(R)은 간섭무늬에서 회절되고, 이에 따라 간섭무늬에서는 재생광이 발생한다. 재생광은 대물렌즈(23)를 거치면서 역푸리에 변환되어 광검출기(20)에 검출된다. 이 광검출기(20)에서 검출되는 광정보는 기록시와 같은 데이터 페이지 형태다. 이 광검출기(20)는 CCD(charge coupled device) 또는 CMOS 이미지 센서(CMOS image sensor) 일 수 있다. 그리고 광검출기(20)에 검출된 데이터 페이지는 디맵핑부(21)에서 디맵핑된 후 디코딩부(22)에서 디코딩되어 최종적으로 원본 데이터로 복원된다.
한편, 광검출기(20)에 검출되는 데이터 페이지는 기록시 공간 광변조기(10)에 표시된 데이터 페이지와 같은 정보를 가지지만, 기록매체(M)에서 재생되면서 동일한 부호를 나타내는 픽셀들이라도 서로 다른 밝기를 가질 수 있다. 따라서 광검 출기(20)의 각 픽셀들이 나타내는 부호를 판단하기 위한 밝기 기준값(intensity threshold)을 얻는 것이 필요하고, 또한 이 밝기 기준값에 따라 픽셀들이 나타내는 부호를 검출하여야 하며, 이렇게 검출된 부호들에 대한 오류 여부를 검사할 필요가 있다.
이에 따라 본 발명의 실시예에서는 재생시 데이터 페이지의 오류 검출을 위하여 기록시 데이터 페이지에 패리티 비트를 기록을 위한 데이터와 함께 맵핑한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 페이지를 도시한 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이 데이터 페이지(30)는 다수의 데이터 블록(31)으로 나누어진다. 하나의 데이터 블록(31)에는 8비트 또는 16비트의 이진 정보가 맵핑될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 16비트의 이진 정보를 맵핑한다. 16비트는 14비트의 데이터 비트와 2비트의 패리티 비트로 구성된다. 예를 들어 도 3에서와 같이 하나의 데이터 블록(31)에 기록되는 비트정보가 "1010010100101101"인 경우 앞의 14비트인 "10100101001011"은 데이터 비트이고, 마지막 두 개의 비트"01"은 패리티 비트가 될 수 있다. 즉 패리티 비트는 두 개 이상일 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 패리티 비트가 두 개인 것을 실시예로 설명한다.
보다 구체적으로 데이터 맵핑방법에 대하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공간 광변조기에 데이터를 맵핑하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 4에 도시된 바와 같이 기록을 위한 원본데이터와 패리티 검사를 위한 두 개의 패리티 비트를 하나의 데이터 블록(21)에 맵핑한다. 원본데이터는 비트 스트림의 순서대로 또는 섞어서 "1 ~ 14"번 픽셀(31a)에 맵핑한다.
그리고 패리티 비트중 첫 번째 패리티 비트는 데이터 블록(31)의 가장자리 부분의 픽셀(P1)에 맵핑한다. 이 픽셀을 이하에서는 제 1패리티 픽셀(31b)이라고 한다. 그리고 두 번째 패리티 비트는 제 1패리티 픽셀(31b)의 하부에 접한 픽셀(P2)에 맵핑한다. 이하에서는 이 픽셀을 제 2패리티 픽셀(31c)라고 한다. 그리고 데이터 페이지(30)의 모든 데이터 블록(31)들에는 2비트의 패리티 비트가 해당 픽셀(P1)(P2)에 맵핑된다.
이 패리티 비트들은 서로 다른 부호로 설정된다. 즉 제 1패리티 비트가 "1"이면 제 2패리티 비트는 "0"이 될 수 있다. 이 경우 광정보 검출시 패리티 검사는 짝수 패리티 검사인 것으로 판단하여 짝수 패리티 검사를 수행하도록 하고, 제 1패리티 비트가 "0"이고, 제 2패리티 비트가 "1"이면 홀수 패리티 검사인 것으로 판단하여 홀수 패리티 검사를 수행하도록 할 수 있고, 그 반대가 될 수 있다.
이와 같은 데이터 페이지(30)를 맵핑하여 기록매체(M)에 기록시키고, 이후 데이터 페이지(30)를 검출하여 데이터 페이지(30)의 데이터를 복원하게 되는데, 이를 위하여 데이터 페이지의 각 블록에 대하여 오류 검사를 수행한다. 본 발명의 실시예에서 오류 검사는 패리티 검사로 진행된다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리장치의 데이터 페이지 패리티 검사방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5에 도시된 바와 같이 광검출기(20)에서 데이터 페이지(30)를 검출하면, 디맵핑부(21)는 데이터 페이지(30)의 각 데이터 블록(31)을 구분하여 디맵핑한다. 그리고 디맵핑된 데이터 블록(31)의 데이터를 디코딩하고, 디코딩된 데이터에 대하여 오류 검출을 진행한다. 디코딩부(21)는 패리티 검사를 위하여 패리티 검사 함수 연산기와 제 1패리티 픽셀(31b)과 제 2패리티 픽셀(31c)의 밝기 기준값을 산출하는 비교기를 포함할 수 있다.
따라서 패리티 검사를 위하여 먼저 제 1패리티 픽셀(31b)과 제 2패리티 픽셀(31c)의 밝기를 비교하여 부호 판단의 기준이 되는 밝기 기준값을 산출한다. 그리고 이 밝기 기준값을 기준으로 데이터 블록(31)의 다른 모든 픽셀들의 부호를 판단한다. 즉 해당 픽셀의 밝기가 밝기 기준값 이상이면 "1"로 판단하고, 밝기 기준값 이하이면 "0"으로 판단할 수 있다. 부호의 판단 기준은 반대가 될 수 있다.
따라서 밝기 기준값을 얻게 되면 해당 데이터 블록(31)의 데이터 픽셀(31a)과 제 1패리티 픽셀(31b) 그리고 제 2패리티 픽셀(31c)의 부호를 판단할 수 있다. 이후 판단된 부호에 따라 패리티 검사를 진행한다. 패리티 검사는 짝수 패리티 검사 또는 홀수 패리티 검사로 진행할 수 있다. 짝수 패리티 검사는 해당 데이터 블록의 "1"의 개수가 짝수이면 오류가 없는 것으로 판단하고, 반대로 "1"의 개수가 홀수이면 오류가 있는 것으로 판단한다. 홀수 패리티 검사는 해당 데이터 블록의 "1"의 개수가 홀수이면 오류가 없는 것으로 판단하고, 반대로 "1"의 개수가 짝수이면 오류가 있는 것으로 판단한다.
한편, 짝수 패리티 검사를 할 것인지, 또는 홀수 패리티 검사를 할 것인지에 대한 판단은 제 1패리티 픽셀(31b)과 제 2패리티 픽셀(31c)의 부호로 따라 판단할 수 있다. 예를 들어 제 1패리티 픽셀(31b)이 "온"이고, 제 2패리티 픽셀(31c)이 "오프"이면 홀수 패리티 검사를 수행하도록 하거나, 또는 제 1패리티 픽셀(31b)이 "오프"이고, 제 2패리티 픽셀(31c)이 "온"이면 짝수 패리티 검사를 수행하도록 할 수 있다. 이후 패리티 검사가 완료되고, 해당 데이터 블록(31) 또는 데이터 페이지(30)에 오류가 있으면 오류 정정을 진행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광정보 기록장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 재생장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 데이터 페이지를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공간 광변조기에 데이터를 맵핑하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광정보 처리장치의 데이터 페이지 패리티 검사방법을 설명하기 위한 순서도이다.

Claims (12)

  1. 기록을 위한 원본데이터로 맵핑되는 다수의 데이터 픽셀;
    상기 데이터 픽셀과 함께 상기 원본데이터의 오류 검사를 위하여 사용되는 패리티 비트가 맵핑되는 복수개의 패리티 픽셀을 구비하는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기에 맵핑되는 데이터 페이지.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 패리티 픽셀은 서로 인접하여 서로 다른 부호를 나타내는 제 1패리티 픽셀과 제 2패리티 픽셀인 것을 특징으로 하는 공간 광변조기에 맵핑되는 데이터 페이지.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 데이터 픽셀과 상기 패리티 픽셀이 각각 포함되는 다수개의 데이터 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기에 맵핑되는 데이터 페이지.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 패리티 픽셀은 상기 데이터 블록의 가장자리에 위치하는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기에 맵핑되는 데이터 페이지.
  5. 기록을 위한 원본데이터와 패리티 검사를 위한 패리티 비트를 데이터 블록의 복수개의 픽셀에 맵핑하고, 상기 데이터 블록들로 된 데이터 페이지를 공간 광변조기에 맵핑하는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기에 기록을 위한 데이터를 맵핑하는 방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 패리티 비트는 상기 데이터 블록 내에 서로 인접하여 서로 다른 부호를 나타내는 제 1패리티 픽셀과 제 2패리티 픽셀로 맵핑되는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기에 기록을 위한 데이터를 맵핑하는 방법.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 패리티 비트는 상기 데이터 블록의 가장자리에 맵핑되는 것을 특징으로 하는 공간 광변조기에 기록을 위한 데이터를 맵핑하는 방법.
  8. 광정보 기록매체로부터 재생되는 데이터 페이지를 검출하고, 상기 데이터 페이지로부터 복수개의 패리티 픽셀을 찾고, 상기 패리티 픽셀들의 밝기차를 비교하여 밝기 기준값을 산출하고, 상기 밝기 기준값을 이용하여 상기 데이터 페이지에서 상기 패리티 픽셀과 데이터 픽셀들의 부호를 판단하고, 상기 데이터 페이지의 패리티 검사를 수행하는 것을 특징으로 하는 광정보 처리장치의 데이터 페이지 패리티 검사방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 데이터 페이지는 복수개의 데이터 블록으로 분할되고, 상기 패리티 검사는 상기 데이터 블록마다 이루어지는 것을 특징으로 하는 광정보 처리장치의 데이터 페이지 패리티 검사방법.
  10. 제 9항에 있어서, 상기 패리티 픽셀은 상기 데이터 블록 내에 서로 인접하여 서로 다른 부호를 나타내는 제 1패리티 픽셀과 제 2패리티 픽셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 광정보 처리장치의 데이터 페이지 패리티 검사방법.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 패리티 픽셀은 상기 데이터 블록마다 검출되며 상기 제 1패리티 픽셀이 "온"이고, 상기 제 2패리티 픽셀이 "오프"이면 홀수 패리티 검사를 수행하는 것을 특징으로 하는 광정보 처리장치의 데이터 페이지 패리티 검사방법.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 패리티 픽셀은 상기 데이터 블록마다 검출되며 상기 제 1패리티 픽셀이 "오프"이고, 상기 제 2패리티 픽셀이 "온"이면 짝수 패리티 검사를 수행하는 것을 특징으로 하는 광정보 처리장치의 데이터 페이지 패리티 검사방법.
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