利用低密度奇偶校验码来处理光信息的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种利用低密度奇偶校验码处理光信息的装置和方法。一种光信息记录方法包括以下步骤：将要记录的数据编码为低密度奇偶校验码；将编码为低密度奇偶校验码的数据以数据页为单位呈现给空间光调制器；以及将记录光束调制为呈现在空间光调制器上的数据页，以按全息的形式记录在记录介质中。通过阻止不正确概率信息在ＬＤＰＣ码块中集中，通过经过有效地分配标记而获得正确的概率信息并通过提高与ＬＤＰＣ码相对应的像素的平均精确度，能够使解码的失败率最小，从而能够提高解码性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
利用全息术的光信息处理装置是一种面向页面(page-oriented)的存 储器，并且利用并行信号处理作为输入/输出方法。因此，全息光信息处 理装置可以比按比特记录或者再现数据的CD (CompactDisk:紧凑盘)或 DVD (DigitalVersatileDisk:数字多功能盘)更快地进行数据处理。利用全息术的光信息处理装置通过向光信息记录介质(例如光数据 存储器)投射包含要记录的数据的图像信息的信息光束，以及要与信息 光束发生干涉的参考光束来进行记录操作。另一方面，为了再现，参考 光束被投射到光信息记录介质上，从记录介质衍射出的再现光束被例如 CMOS (互补金属氧化物半导体)或者CCD (电荷耦合器件)的光信息 检测器检测到，并且通过信号处理和解码再现出原始数据。然而，由于信道特性的变化，例如光信息记录介质的收縮，当数据 页的图像被光信息检测器检测时，检测到的数据页可能存在差错。例如， 数据页的像素(在下文称为数据像素)和光信息检测器的像素(在下 文称为检测像素)由于未对准而可能彼此不匹配。这些差错可能造成 很高的误比特率(BER， bit error rate)。为了降低BER而引入了纠错码(ECC, error correction code)。在ECC 当中，有一种低密度奇偶校验(LDP'C， low density parity check)码，其 性能接近信道容量的香农(Shannon)理论极限。LDPC码是线性块代码， 其中奇偶校验矩阵的大多数元素是符号O。奇偶校验码具有包含信息符号和奇偶校验符号的块，该块为使得它构成码字的特定信息符号的模和数。校验符号和信息符号之间的关系可以用奇偶校验矩阵H来表示。奇 偶校验矩阵H可以用一组线性齐次方程来表示。g卩，LDPC码是一种奇 偶校验码，并且其具有大多数元素为符号O而其余元素具有随机散乱权 重的奇偶校验矩阵。以下描述具有奇偶校验矩阵H的LDPC码的编码处理。获得奇偶校 验矩阵H后，利用关系式GHT=0来生成与奇偶校验矩阵H相对应的生成 矩阵G。可以由关系C-XG获得与信息符号块X相对应的码字C。如果 数W和Wx (N/M)相对于矩阵H (H=NxM)是恒定的，其中数W是 每列中1的数量，数量Wx (N/M)是每行中1的数量，则其被称为正则 LDPC码。如果每列中1的数量不恒定并且每行中1的数量不精确地等于Wax (N/M)，则其被称为非正则LDPC码。通常认为非正则LDPC码比正则 LDPC码具有更好的纠错能力，但更难用硬件实现。LDPC码的解码是指用于从接收到的信号矢量中检测满足与矩阵H 的乘积为0的关系的最可能的近似码字(approximate code word)的操作。在LDPC码的解码方法中和-积(sum-product)算法利用概率值进行 软判决迭代解码。根据和-积算法，以迭代的方式进行解码，同时概率的 数据调理(massage)在码字图中的多个节点之间传送，直至获得满足最 大似然准则的码字为止。存在LDPC码的另一种解码方法利用对数似然比(LLR， log-likelihood ratio)的所谓LLR算法。关于LLR算法，可以参考韩国授 权专利No. 10-0538281。LLR算法简要描述如下。当数据像素是符号0或者T时，在计算 每种情况的概率之后，LDPC解码器计算初始LLR。
技术实现思路
一种光信息记录装置包括编码部分，其用于利用低密度奇偶校验 码对要记录的数据进行编码；光调制部分，其用于将在编码部分中编码了的数据呈现到配置有多个数据块的数据页中；以及光束源，其用于向 光调制部分投射光束使得呈现在光调制部分中的数据页以全息图的形式 记录在记录介质中。数据页可以包括数据块和地址块。数据块可以配置有多个子块和位于数据块的中心的标记。 标记可以用作计算数据块的再现概率的信息。编码部分可以包括编码器，其用于将数据编码为低密度奇偶校验 码；以及映射单元，其用于以数据页为单位来映射所述低密度奇偶校验 码。映射单元可以将在编码单元中编码成的低密度奇偶校验码在置乱之 后映射到数据页中。数据页可以包括数据块和用于对所述数据页编址的地址块，数据块 配置有多个子块和位于所述数据块的中心的标记。在编码器中编码成的低密度奇偶校验码可以被划分为与数据块的数 量一样多的多个区域，并且每个区域都被划分为与区域的数量一样多的 多个片段。数据块的数量N(N为正整数)、区域的数量以及子块的数量可以彼 此相等。映射单元可以将第i(i= 1， 2, 3,…,N)个区域的第j(j = 1， 2, 3,…,N) 个片段映射到第j个数据块的第((i+j-2)modN)+l个子块。一种光信息记录方法包括以下步骤将数据编码为低密度奇偶校验 码；将编码为低密度奇偶校验码的数据以数据页为单位呈现在空间光调 制器上；以及将记录光束调制为呈现在空间光调制器的数据页，以按全 息的形式记录在记录介质中。数据页可以包括数据块以及具有所述数据页的地址信息的地址块， 其中被编码为低密度奇偶校验码的数据被映射在数据块中。数据块可以配置有多个子块和位于数据块的中心的标记。标记可以用作计算包括子块的数据块的再现概率的信息。低密度奇偶校验码在置乱之后被映射到数据块中。数据页可以包括数据块和用于对数据页编址的地址块，数据块配置 有多个子块和位于数据块的中心的标记。低密度奇偶校验码可以被划分为与子块的数量一样多的多个区域， 并且每个区域都可以被划分为与区域的数量一样多的多个片段。数据块的数量N (N为正整数)、区域的数量以及子块的数量可以彼 此相同。第Ki = 1, 2， 3， ...， N)个区域包括的多个片段中的第j (j = 1， 2, 3,...， N)个片段可以被映射到第j个数据块的第((i+j-2)modN)+l个子块。一种光信息再现装置包括光束源；光信息检测部分，其用于检测 通过由光束源投射的光束而从记录介质再现出的数据页；以及解码部分， 其用于识别地址块、从包括在所述数据页中的多个数据块中检测数据块 中包括的子块以及位于数据块的中心的标记，并且解码子块的数据。解码部分可以包括解映射单元，其用于对在光信息检测部分检测 到的数据页的子块进行解映射；以及解码器，其用于利用在解映射单元 解映射出的值将子块解码成低密度奇偶校验码。解码器可以通过利用在解映射单元处根据数据块的密度计算出的概 率值来进行解码处理。数据块的密度可以是利用标记的密度计算出的。一种光信息再现方法包括以下步骤检测通过向记录介质投射来自 光束源的光束而从记录介质再现出的数据页；识别数据页中包括的地址 块；检测数据页中包括的多个数据块、位于数据块的中心的标记以及位 于标记周围的多个子块；以及将从子块检测到的数据解码成低密度奇偶 校验码。解码可以利用根据数据块的密度计算出的概率值来进行。为了 计算概率值，可以利用所述标记的密度。为了处理全息数据而呈现的数据页可以包括多个数据块、标注在数 据块的中心并用于再现的标记，以及标注在该标记周围的多个子块。在子块处呈现的数据可以是低密度奇偶校验码。数据页可以包括呈 现在数据块周围的地址块。标记可以用作计算包括子块的数据块的再现 概率值的信息。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光信息记录装置，该光信息记录装置包括：　编码部分，其用于利用低密度奇偶校验码对数据进行编码；　光调制部分，其用于将在所述编码部分中编码了的数据呈现为配置有多个数据块的数据页；以及　光束源，其用于向所述光调制部分投射光束 使得所述光调制部分中表示的所述数据页以全息图的形式记录在记录介质中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2006-9-1 10-2006-00843281、一种光信息记录装置，该光信息记录装置包括编码部分，其用于利用低密度奇偶校验码对数据进行编码；光调制部分，其用于将在所述编码部分中编码了的数据呈现为配置有多个数据块的数据页；以及光束源，其用于向所述光调制部分投射光束使得所述光调制部分中表示的所述数据页以全息图的形式记录在记录介质中。2、 根据权利要求1所述的光信息记录装置，其中所述数据页包括所 述数据块和地址块。3、 根据权利要求1所述的光信息记录装置，其中所述数据块配置有 多个子块和位于所述数据块的中心的标记。4、 根据权利要求3所述的光信息记录装置，其中所述标记用作计算 所述数据块的再现概率的信息。5、 根据权利要求1所述的光信息记录装置，其中所述编码部分包括:编码器，其用于将所述数据编码为所述低密度奇偶校验码；以及映射单元，其用于以所述数据页为单位映射所述低密度奇偶校验码。6、 根据权利要求5所述的光信息记录装置，其中所述映射单元将在 所述编码单元中编码成的所述低密度奇偶校验码在置乱之后映射到所述 数据页中。7、 根据权利要求5所述的光信息记录装置，其中所述数据页包括所 述数据块和用于对所述数据页进行编址的地址块，该数据块配置有多个 子块和位于所述数据块的中心的标记。8、 根据权利要求7所述的光信息记录装置，其中在所述编码器中编 码成的所述低密度奇偶校验码被划分为与所述数据块的数量一样多的多 个区域，并且每个区域都被划分为与所述区域的数量一样多的多个片段。9、 根据权利要求8所述的光信息记录装置，其中所述数据块的数量 N、所述区域的数量以及除了所述标记之外的所述子块的数量彼此相等， 其中N为正整数。10、 根据权利要求9所述的光信息记录装置，其中所述映射单元将 第i个区域的第j个片段映射到第j个数据块的第((i+j-2) mod N)+l个子 块中，其中i-l,2,3,…，N， j = l，2，3,...，N。11、 一种光信息记录方法，该光信息记录方法包括以下步骤-将数据编码为低密度奇偶校验码；将编码为所述低密度奇偶校验码的所述数据以数据页为单位呈现给 空间光调制器；以及将记录光束调制为呈现在空间光调制器上的数据页，以按全息图的 形式记录在记录介质中。12、 根据权利要求11所述的光信息记录方法，其中所述数据页包括 数据块和地址块，其中被编码为所述低密度奇偶校验码的所述数据被映 射在该数据块中，而该地址块具有所述数据页的地址信息。13、 根据权利要求12所述的光信息记录方法，其中所述数据块配置 有多个子块和位于所述数据块的中心的标记。14、 根据权利要求13所述的光信息记录方法，其中所述标记用作计 算包括所述子块的所述数据块的再现概率的信息。15、 根据权利要求12所述的光信息记录方法，其中所述低密度奇偶 校验码在置乱之后被映射到所述数据块中。16、 根据权利要求12所述的光信息记录方法，其中所述数据页包括 所述数据块和用于对所述数据页编址的地址块，所述数据块配置有多个 子块和位于所述数据块的中心的标记。17、 根据权利要求16所述的光信息记录方法，其中所述低密度奇偶 校验码被划分为与所述数据块的数量一样多的多个区域，并且每个区域 都被划分为与所述区域的数量一样多的多个片段。18、 根据权利要求17所述的光信息记录方法，其中所述数据块的数 量N、所述区域的数量以及除了所述标记之外的所述子块的数量彼此相 等，其中N为正整数。19、 根据权利要求18所述的光信息记录方法，其中第i个区域中所包 括的多个片段中的第j个片段被映射到第j个数据块的第((i+j-2) mod N)+l个子块，其中i= 1,2,3，…，N， j = l，2，3，...，N。20、 一种光信息再现装置，该光信息再现装置包括-光束源；光信息检测部分，其用于检测通过将从所述光束源投射来的光束投 射到记录介质上而从该记录介质再现出的数据页；以及解码部分，其用于识别地址块、从包括在所述数据页中的多个数据 块中检测数据块中包括的子块以及位于该数据块的中心的标记，并且解 码该子块的数据。21、 根据权利要求20所述的光信息再现装置，其中所述解码部分包 括解映射...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑飞雄，
申请(专利权)人：大宇电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]