專利名稱：利用低密度奇偶校驗(yàn)碼來(lái)處理光信息的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用低密度奇偶校驗(yàn)碼來(lái)處理光信息的裝置和方法。
背景技術(shù)：
利用全息術(shù)的光信息處理裝置是一種面向頁(yè)面(page-oriented)的存 儲(chǔ)器，并且利用并行信號(hào)處理作為輸入/輸出方法。因此，全息光信息處 理裝置可以比按比特記錄或者再現(xiàn)數(shù)據(jù)的CD (Compact Disk潔湊盤)或 DVD (Digital Versatile Disk:數(shù)字多功能盤)更快地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
利用全息術(shù)的光信息處理裝置通過(guò)向光信息記錄介質(zhì)(例如光數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器)投射包含要記錄的數(shù)據(jù)的圖像信息的信息光束，以及要與信息 光束發(fā)生干涉的參考光束來(lái)進(jìn)行記錄操作。另一方面，為了再現(xiàn)，參考 光束被投射到光信息記錄介質(zhì)上，從記錄介質(zhì)衍射出的再現(xiàn)光束被例如 CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)或者CCD (電荷耦合器件)的光信息 檢測(cè)器檢測(cè)到，并且通過(guò)信號(hào)處理和解碼再現(xiàn)出原始數(shù)據(jù)。
然而，由于信道特性的變化，例如光信息記錄介質(zhì)的收縮，當(dāng)數(shù)據(jù) 頁(yè)的圖像被光信息檢測(cè)器檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)到的數(shù)據(jù)頁(yè)可能存在差錯(cuò)。例如， 數(shù)據(jù)頁(yè)的像素(在下文稱為"數(shù)據(jù)像素")和光信息檢測(cè)器的像素(在下 文稱為"檢測(cè)像素")由于未對(duì)準(zhǔn)而可能彼此不匹配。這些差錯(cuò)可能造成 很高的誤比特率(BER， bit error rate)。
為了降低BER而引入了糾錯(cuò)碼(ECC ， error correction code )。在ECC當(dāng)中，有一種低密度奇偶校驗(yàn)(LDPC， low density parity check)碼，其 性能接近信道容量的香農(nóng)(Shannon)理論極限。LDPC碼是線性塊代碼， 其中奇偶校驗(yàn)矩陣的大多數(shù)元素是符號(hào)"O"。
奇偶校驗(yàn)碼具有包含信息符號(hào)和奇偶校驗(yàn)符號(hào)的塊，該塊為使得它 構(gòu)成碼字的特定信息符號(hào)的模和數(shù)。
校驗(yàn)符號(hào)和信息符號(hào)之間的關(guān)系可以用奇偶校驗(yàn)矩陣"H"來(lái)表示。奇 偶校驗(yàn)矩陣H可以用一組線性齊次方程來(lái)表示。即，LDPC碼是一種奇 偶校驗(yàn)碼，并且其具有大多數(shù)元素為符號(hào)"O"而其余元素具有隨機(jī)散亂權(quán) 重的奇偶校驗(yàn)矩陣。
以下描述具有奇偶校驗(yàn)矩陣H的LDPC碼的編碼處理。獲得奇偶校 驗(yàn)矩陣H后，利用關(guān)系式GHT=0來(lái)生成與奇偶校驗(yàn)矩陣H相對(duì)應(yīng)的生成 矩陣G?？梢杂申P(guān)系C-XG獲得與信息符號(hào)塊X相對(duì)應(yīng)的碼字C。如果 數(shù)W和Wx (N/M)相對(duì)于矩陣H (H=NxM)是恒定的，其中數(shù)W是 每列中1的數(shù)量，數(shù)量Wx (N/M)是每行中1的數(shù)量，則其被稱為正則 LDPC碼。
如果每列中1的數(shù)量不恒定并且每行中1的數(shù)量不精確地等于Wax (N/M)，則其被稱為非正則LDPC碼。通常認(rèn)為非正則LDPC碼比正則 LDPC碼具有更好的糾錯(cuò)能力，但更難用硬件實(shí)現(xiàn)。
LDPC碼的解碼是指用于從接收到的信號(hào)矢量中檢測(cè)滿足與矩陣H 的乘積為0的關(guān)系的最可能的近似碼字(approximate code word)的操作。
在LDPC碼的解碼方法中和-積(sum-product)算法利用概率值進(jìn)行 軟判決迭代解碼。根據(jù)和-積算法，以迭代的方式進(jìn)行解碼，同時(shí)概率的 數(shù)據(jù)調(diào)理(massage)在碼字圖中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間傳送，直至獲得滿足最 大似然準(zhǔn)則的碼字為止。
存在LDPC碼的另一種解碼方法利用對(duì)數(shù)似然比(LLR， log-likelihood ratio)的所謂LLR算法。關(guān)于LLR算法，可以參考韓國(guó)授 權(quán)專利No. 10-0538281。
LLR算法簡(jiǎn)要描述如下。當(dāng)數(shù)據(jù)像素是符號(hào)"0"或者"1"時(shí)，在計(jì)算 每種情況的概率之后，LDPC解碼器計(jì)算初始LLR。

發(fā)明內(nèi)容
一種光信息記錄裝置包括編碼部分，其用于利用低密度奇偶校驗(yàn) 碼對(duì)要記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；光調(diào)制部分，其用于將在編碼部分中編碼
了的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)到配置有多個(gè)數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)頁(yè)中；以及光束源，其用于向
光調(diào)制部分投射光束使得呈現(xiàn)在光調(diào)制部分中的數(shù)據(jù)頁(yè)以全息圖的形式 記錄在記錄介質(zhì)中。
數(shù)據(jù)頁(yè)可以包括數(shù)據(jù)塊和地址塊。
數(shù)據(jù)塊可以配置有多個(gè)子塊和位于數(shù)據(jù)塊的中心的標(biāo)記。
標(biāo)記可以用作計(jì)算數(shù)據(jù)塊的再現(xiàn)概率的信息。
編碼部分可以包括編碼器，其用于將數(shù)據(jù)編碼為低密度奇偶校驗(yàn) 碼；以及映射單元，其用于以數(shù)據(jù)頁(yè)為單位來(lái)映射所述低密度奇偶校驗(yàn) 碼。
映射單元可以將在編碼單元中編碼成的低密度奇偶校驗(yàn)碼在置亂之 后映射到數(shù)據(jù)頁(yè)中。
數(shù)據(jù)頁(yè)可以包括數(shù)據(jù)塊和用于對(duì)所述數(shù)據(jù)頁(yè)編址的地址塊，數(shù)據(jù)塊 配置有多個(gè)子塊和位于所述數(shù)據(jù)塊的中心的標(biāo)記。
在編碼器中編碼成的低密度奇偶校驗(yàn)碼可以被劃分為與數(shù)據(jù)塊的數(shù) 量一樣多的多個(gè)區(qū)域，并且每個(gè)區(qū)域都被劃分為與區(qū)域的數(shù)量一樣多的 多個(gè)片段。
數(shù)據(jù)塊的數(shù)量N (N為正整數(shù))、區(qū)域的數(shù)量以及子塊的數(shù)量可以彼
此相等。
映射單元可以將第i(i = 1, 2， 3， ...， N)個(gè)區(qū)域的第j(j = 1, 2, 3, N) 個(gè)片段映射到第j個(gè)數(shù)據(jù)塊的第((i+j-2)modN)+l個(gè)子塊。
一種光信息記錄方法包括以下步驟將數(shù)據(jù)編碼為低密度奇偶校驗(yàn) 碼；將編碼為低密度奇偶校驗(yàn)碼的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)頁(yè)為單位呈現(xiàn)在空間光調(diào) 制器上；以及將記錄光束調(diào)制為呈現(xiàn)在空間光調(diào)制器的數(shù)據(jù)頁(yè)，以按全 息的形式記錄在記錄介質(zhì)中。
數(shù)據(jù)頁(yè)可以包括數(shù)據(jù)塊以及具有所述數(shù)據(jù)頁(yè)的地址信息的地址塊，其中被編碼為低密度奇偶校驗(yàn)碼的數(shù)據(jù)被映射在數(shù)據(jù)塊中。
數(shù)據(jù)塊可以配置有多個(gè)子塊和位于數(shù)據(jù)塊的中心的標(biāo)記。標(biāo)記可以用作計(jì)算包括子塊的數(shù)據(jù)塊的再現(xiàn)概率的信息。低密度奇偶校驗(yàn)碼在置亂之后被映射到數(shù)據(jù)塊中。
數(shù)據(jù)頁(yè)可以包括數(shù)據(jù)塊和用于對(duì)數(shù)據(jù)頁(yè)編址的地址塊，數(shù)據(jù)塊配置有多個(gè)子塊和位于數(shù)據(jù)塊的中心的標(biāo)記。
低密度奇偶校驗(yàn)碼可以被劃分為與子塊的數(shù)量一樣多的多個(gè)區(qū)域，并且每個(gè)區(qū)域都可以被劃分為與區(qū)域的數(shù)量一樣多的多個(gè)片段。
數(shù)據(jù)塊的數(shù)量N (N為正整數(shù))、區(qū)域的數(shù)量以及子塊的數(shù)量可以彼
此相同。
第Ki-l，2,3, ...，N)個(gè)區(qū)域包括的多個(gè)片段中的第j(j-1，2, 3,...，N)個(gè)片段可以被映射到第j個(gè)數(shù)據(jù)塊的第((i+j-2)modN)+l個(gè)子塊。
一種光信息再現(xiàn)裝置包括光束源；光信息檢測(cè)部分，其用于檢測(cè)通過(guò)由光束源投射的光束而從記錄介質(zhì)再現(xiàn)出的數(shù)據(jù)頁(yè)；以及解碼部分，其用于識(shí)別地址塊、從包括在所述數(shù)據(jù)頁(yè)中的多個(gè)數(shù)據(jù)塊中檢測(cè)數(shù)據(jù)塊中包括的子塊以及位于數(shù)據(jù)塊的中心的標(biāo)記，并且解碼子塊的數(shù)據(jù)。
解碼部分可以包括解映射單元，其用于對(duì)在光信息檢測(cè)部分檢測(cè)到的數(shù)據(jù)頁(yè)的子塊進(jìn)行解映射；以及解碼器，其用于利用在解映射單元解映射出的值將子塊解碼成低密度奇偶校驗(yàn)碼。
解碼器可以通過(guò)利用在解映射單元處根據(jù)數(shù)據(jù)塊的密度計(jì)算出的概率值來(lái)進(jìn)行解碼處理。
數(shù)據(jù)塊的密度可以是利用標(biāo)記的密度計(jì)算出的。
一種光信息再現(xiàn)方法包括以下步驟檢測(cè)通過(guò)向記錄介質(zhì)投射來(lái)自光束源的光束而從記錄介質(zhì)再現(xiàn)出的數(shù)據(jù)頁(yè)識(shí)別數(shù)據(jù)頁(yè)中包括的地址塊；檢測(cè)數(shù)據(jù)頁(yè)中包括的多個(gè)數(shù)據(jù)塊、位于數(shù)據(jù)塊的中心的標(biāo)記以及位于標(biāo)記周圍的多個(gè)子塊；以及將從子塊檢測(cè)到的數(shù)據(jù)解碼成低密度奇偶校驗(yàn)碼。解碼可以利用根據(jù)數(shù)據(jù)塊的密度計(jì)算出的概率值來(lái)進(jìn)行。為了計(jì)算概率值，可以利用所述標(biāo)記的密度。
為了處理全息數(shù)據(jù)而呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)頁(yè)可以包括多個(gè)數(shù)據(jù)塊、標(biāo)注在數(shù)據(jù)塊的中心并用于再現(xiàn)的標(biāo)記，以及標(biāo)注在該標(biāo)記周圍的多個(gè)子塊。
在子塊處呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)可以是低密度奇偶校驗(yàn)碼。數(shù)據(jù)頁(yè)可以包括呈現(xiàn)在數(shù)據(jù)塊周圍的地址塊。標(biāo)記可以用作計(jì)算包括子塊的數(shù)據(jù)塊的再現(xiàn)概率值的信息。
在數(shù)據(jù)塊中，低密度奇偶校驗(yàn)碼可以按子塊進(jìn)行置亂(scmmble)。子塊的低密度奇偶校驗(yàn)碼可以被劃分為與除了標(biāo)記之外的子塊的數(shù)量一樣多的多個(gè)區(qū)域，并且每個(gè)區(qū)域都可以被劃分為與區(qū)域的數(shù)量一樣多的多個(gè)片段。
數(shù)據(jù)塊的數(shù)量N (N為正整數(shù))、區(qū)域的數(shù)量以及除了標(biāo)記之外的子塊的數(shù)量可以彼此相等。
第i (i = 1， 2， 3, ...， N)個(gè)區(qū)域中包括的多個(gè)片段的第j (j-l， 2, 3，...，N)個(gè)片段可以是映射到第j個(gè)數(shù)據(jù)塊的第((i+j-2) mod N)+l個(gè)子塊的片段。
根據(jù)本發(fā)明的用于處理全息數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)頁(yè)包括多個(gè)數(shù)據(jù)塊、位于數(shù)據(jù)塊的中心并用于再現(xiàn)的標(biāo)記，以及位于標(biāo)記周圍的多個(gè)子塊。
數(shù)據(jù)頁(yè)可以被呈現(xiàn)給空間光調(diào)制器或可以從光信息檢測(cè)器檢測(cè)到。映射到子塊的數(shù)據(jù)可以是低密度奇偶校驗(yàn)碼。數(shù)據(jù)頁(yè)可以包括呈現(xiàn)在數(shù)據(jù)塊周圍的地址塊。
標(biāo)記可以用作計(jì)算包括子塊的數(shù)據(jù)塊的再現(xiàn)概率值的信息。
低密度奇偶校驗(yàn)碼形式的數(shù)據(jù)可以在置亂之后映射到子塊或可以是映射后的數(shù)據(jù)。
低密度奇偶校驗(yàn)碼被劃分為與除了標(biāo)記之外的子塊的數(shù)量一樣多的多個(gè)區(qū)域，并且每個(gè)區(qū)域都可以被劃分為與區(qū)域的數(shù)量一樣多的多個(gè)片段。
數(shù)據(jù)塊的數(shù)量N (N為正整數(shù))、區(qū)域的數(shù)量以及子塊的數(shù)量可以彼此相等。
第i(i- 1， 2， 3， N)個(gè)區(qū)域中包括的多個(gè)片段中的第j(j-l, 2, 3,N)個(gè)片段可以映射到第j個(gè)數(shù)據(jù)塊的第((i+j-2)modN)+l個(gè)子塊內(nèi)，或可以是映射到第j個(gè)數(shù)據(jù)塊的第((i+j-2) modN)+l個(gè)子塊的片段。一種用于將數(shù)據(jù)頁(yè)映射到光調(diào)制器上以便記錄全息數(shù)據(jù)的映射方法包括以下步驟通過(guò)用于再現(xiàn)的標(biāo)記以及排列在所述標(biāo)記周圍的多個(gè)子塊來(lái)呈現(xiàn)數(shù)據(jù)塊；以及用數(shù)據(jù)塊和地址塊來(lái)呈現(xiàn)數(shù)據(jù)頁(yè)。
映射到子塊的數(shù)據(jù)可以被編碼成低密度奇偶校驗(yàn)碼。標(biāo)記可以用作計(jì)算數(shù)據(jù)塊的再現(xiàn)概率的信息。
被編碼成低密度奇偶校驗(yàn)碼的數(shù)據(jù)可以在與子塊置亂之后映射到數(shù)據(jù)塊。
映射到子塊的低密度奇偶校驗(yàn)碼可以被劃分為與除標(biāo)記之外的子塊的數(shù)量一樣多的多個(gè)區(qū)域，并且每個(gè)區(qū)域都可以被被劃分為與區(qū)域的數(shù)量相同的多個(gè)片段。
數(shù)據(jù)塊的數(shù)量N (N為正整數(shù))、區(qū)域的數(shù)量以及除了標(biāo)記之外的子
塊的數(shù)量可以彼此相等。
第i (i=l，2,3，...,N)個(gè)區(qū)域所包括的多個(gè)片段中的第j (j = l，2,3,…,N)個(gè)片段可以被映射到第j個(gè)數(shù)據(jù)塊的第((i+j-2)modN)+l個(gè)子塊。
一種全息數(shù)據(jù)的解碼方法包括以下步驟對(duì)來(lái)自用于檢測(cè)再現(xiàn)光束的光信息檢測(cè)器的數(shù)據(jù)頁(yè)進(jìn)行解映射，該數(shù)據(jù)頁(yè)包括地址塊、數(shù)據(jù)塊以及包括標(biāo)記的子塊；以及利用所述標(biāo)記將從數(shù)據(jù)頁(yè)再現(xiàn)出的數(shù)據(jù)解碼成低密度奇偶校驗(yàn)碼。
所述標(biāo)記可以用于計(jì)算再現(xiàn)的概率值。
解碼成低密度奇偶校驗(yàn)碼可以利用數(shù)據(jù)塊的密度來(lái)進(jìn)行。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的利用低密度奇偶校驗(yàn)碼的光信息處理裝置和方法能夠用于在全息光信息處理裝置中記錄數(shù)據(jù)或再現(xiàn)數(shù)據(jù)。
通過(guò)阻止不準(zhǔn)確概率信息在LDPC碼塊中集中，通過(guò)經(jīng)過(guò)有效地分配標(biāo)記而獲得準(zhǔn)確的概率信息，以及通過(guò)提高與LDPC碼相對(duì)應(yīng)的像素的平均精確度，能夠使解碼的失敗率最小，從而能夠提高解碼性能。


將參考以下附圖詳細(xì)描述實(shí)施方式，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件，其中
8圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的光信息記錄/再現(xiàn)裝置的框圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的數(shù)據(jù)頁(yè)的格式；圖3示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的數(shù)據(jù)頁(yè)的映射方法；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于記錄的數(shù)據(jù)編碼處理的框圖；以及
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的用于再現(xiàn)的數(shù)據(jù)解碼處理的框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了光信息記錄/再現(xiàn)裝置的框圖。
如圖1所示，光信息記錄/再現(xiàn)裝置100包括光束源110、分束器120、角度復(fù)用器130、空間光調(diào)制器140、光信息檢測(cè)器150、均衡器160、編碼部分170以及解碼部分180。
從光束源110投射的光通過(guò)分束器120分為參考光束R和信息光束S。參考光束R通過(guò)第一快門190a并且在被角度復(fù)用器130反射后以特定角度投射到光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器上。
另外，未加載數(shù)據(jù)的信息光束S通過(guò)第二快門190b，并且在其光路被反射鏡改變之后投射到空間光調(diào)制器140上。
同時(shí)，空間光調(diào)制器140以數(shù)據(jù)頁(yè)為單位呈現(xiàn)從編碼部分170接收的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。編碼部分170對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以記錄為L(zhǎng)DPC碼并且將LDPC碼以數(shù)據(jù)頁(yè)為單位提供給空間光調(diào)制器140。
空間光調(diào)制器140通過(guò)光學(xué)調(diào)制從編碼部分170提供的數(shù)據(jù)頁(yè)而產(chǎn)生數(shù)據(jù)頁(yè)的二維圖像數(shù)據(jù)，并且將數(shù)據(jù)頁(yè)投射到入射信息光束S上。因此，信息光束S通過(guò)經(jīng)過(guò)空間光調(diào)制器140而變?yōu)榧虞d了要記錄的數(shù)據(jù)的真正信息光束。此后，經(jīng)過(guò)空間光調(diào)制器140的信號(hào)光束投射到光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器上。
如果參考光束R和信息光束S被投射到光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器D，則因?yàn)楦鶕?jù)在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器D內(nèi)參考光束R和信息光束S之間的干涉產(chǎn)生的干涉圖案的強(qiáng)度而產(chǎn)生了內(nèi)部移動(dòng)電荷的光誘導(dǎo)，所以記錄了該干涉圖案。在記錄光信息時(shí)，角度復(fù)用器130控制投射到光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器D上的參考光束R的角度，使得能夠?qū)崿F(xiàn)參考光束R的角度復(fù)用。角度復(fù)用器130能夠通過(guò)例如電流鏡(galvano mirror)的旋轉(zhuǎn)鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)。
為了再現(xiàn)光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器D中記錄的數(shù)據(jù)，僅將參考光束R投射到光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器D上。為此，第一快門190a僅透過(guò)由分束器120分出的參考光束R。同時(shí)第二快門190b阻擋由分束器120分出的信息光束S。
此時(shí)，參考光束R通過(guò)第一快門190a，并且在被角度復(fù)用器130反射后投射到記錄在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器D中的干涉圖案上。當(dāng)參考光束R被投射到干涉圖案上時(shí)，通過(guò)衍射根據(jù)記錄在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器D的干涉圖案而產(chǎn)生了具有數(shù)據(jù)頁(yè)的圖像的再現(xiàn)光束。
光信息檢測(cè)器150以數(shù)據(jù)頁(yè)為單位來(lái)檢測(cè)再現(xiàn)光束。檢測(cè)到的數(shù)據(jù)頁(yè)被均衡器160均衡并且被解碼部分180解碼。
光信息檢測(cè)器150可以用圖像檢測(cè)器陣列來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)或者CCD(電荷耦合器件)。為了實(shí)現(xiàn)均衡器160，可以利用MMSE (Minimum Mean Square Error:最小均方誤差)均衡器。
解碼部分180解碼LDPC碼。解碼部分180解碼來(lái)自均衡器160的LPDC碼并輸出再現(xiàn)的數(shù)據(jù)。
下面將描述數(shù)據(jù)頁(yè)的示例。
圖2示出了數(shù)據(jù)頁(yè)的格式，圖3示出了數(shù)據(jù)頁(yè)的映射方法。
數(shù)據(jù)頁(yè)200包括其中映射了 LDPC碼300的N (N為正整數(shù))個(gè)數(shù)據(jù)塊210 (參照?qǐng)D3)、其中映射了用于對(duì)數(shù)據(jù)頁(yè)200編址以便再現(xiàn)的地址信息的m (m為正整數(shù))個(gè)地址塊220。
數(shù)據(jù)塊210和地址塊220具有相同大小"Xbx Yb"。在此，"Xb"表示行方向上的像素的數(shù)量，而"Yb"表示列方向上的像素的數(shù)量。并且，地址塊220可以位于數(shù)據(jù)頁(yè)200內(nèi)的任意位置。
數(shù)據(jù)塊包括多個(gè)子塊。子塊的數(shù)量可以等于構(gòu)成數(shù)據(jù)頁(yè)的數(shù)據(jù)塊和子塊的和。
子塊212的大小為"Xsb x Ysb"。在此，"Xsb"表示行方向上的像素的數(shù)量，而"Ysb"表示列方向上的像素的數(shù)量。并且，子塊212的數(shù)量是(N+m)，該數(shù)量等于構(gòu)成數(shù)據(jù)頁(yè)200的數(shù)據(jù)塊210的數(shù)量和地址塊220的數(shù)量的和。
LDPC碼被劃分成"Xsb x Ysb"的大小，并且獨(dú)立地映射到全部子塊212中的N個(gè)子塊內(nèi)，而標(biāo)記214被映射到m個(gè)子塊內(nèi)。
標(biāo)記214用于提取信息以計(jì)算與標(biāo)記214所屬的數(shù)據(jù)塊210相對(duì)應(yīng)的子塊212的概率。標(biāo)記214位于數(shù)據(jù)塊210的中心，并且標(biāo)記214的全部區(qū)域僅用開(kāi)像素(on-pixd)或關(guān)像素(off-pixel)來(lái)表示。
在編碼部分170處以數(shù)據(jù)頁(yè)為單位編碼成的LDPC碼被劃分為多個(gè)LDPC碼區(qū)域(LDPC1、 LDPC2、 ......、 LDPC N) 300，其大小與數(shù)據(jù)
塊210的大小"Xb x Yb，，相同。并且劃分后的LDPC碼區(qū)域300被劃分為多個(gè)片段310，片段310的大小為子塊212的大小"Xsb x Ysb"。因此，片段310內(nèi)包括的LDPC碼能夠映射到子塊212 (參照?qǐng)D3)。
如果每個(gè)LDPC碼區(qū)域300都被劃分成子塊212的大小"XsbxYsb",則被除數(shù)應(yīng)為正整數(shù)。即，LDPC碼的長(zhǎng)度應(yīng)設(shè)計(jì)為滿足關(guān)系"n(Xsb x Ysb)=(Xb x Yb) - m(Xsb x Ysb)"。
參照?qǐng)D3，假設(shè)分配到每個(gè)LDPC碼區(qū)域300(LDPC1、LDPC2、......、
LDPC300)的序列號(hào)是i (i=l,2, 3, ...，N),并且分配到每個(gè)LDPC碼區(qū)域300中所包括的每個(gè)片段301的其它序列號(hào)是j (j=l,2，3，...,N)，則分配到每個(gè)數(shù)據(jù)塊的另一序列號(hào)可以由j (j=l,2，3，...，N)，即分配到每個(gè)片段301的序列號(hào)，來(lái)限定。
如果第i個(gè)LDPC碼區(qū)域300的第j個(gè)片段301的數(shù)據(jù)被映射到第j個(gè)數(shù)據(jù)塊210的第((i+j-2)modN+l)個(gè)子塊212，則被劃分成"Xsb xYsb"大小的LDPC碼區(qū)域300的片段310獨(dú)立地映射到單獨(dú)的數(shù)據(jù)塊210的單獨(dú)子塊212。
艮P， LDPC碼區(qū)域300內(nèi)包括的片段301被置亂(scramble)并映射到單獨(dú)數(shù)據(jù)塊210的單獨(dú)子塊212。
當(dāng)LDPC碼區(qū)域300的片段310被置亂并映射到單獨(dú)數(shù)據(jù)塊210的單獨(dú)子塊212時(shí)，從位置遠(yuǎn)離標(biāo)記214的子塊212檢測(cè)到的非準(zhǔn)確信息能夠被補(bǔ)足。下面將詳細(xì)描述當(dāng)光信息被獨(dú)立地記錄和再現(xiàn)時(shí)進(jìn)行的數(shù)據(jù)頁(yè)的編碼處理和解碼處理。
能夠通過(guò)參照?qǐng)D1到圖3理解下文所提到的每個(gè)部件和解釋。
圖4是示出用于記錄的數(shù)據(jù)編碼處理的框圖，而圖5是示出用于再現(xiàn)的數(shù)據(jù)解碼處理的框圖。
編碼處理是由編碼部分170進(jìn)行。如圖4所示，編碼部分170包括LDPC編碼器172，其用于利用輸入數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生LDPC碼300;以及映射單元174，其用于將LDPC編碼器172產(chǎn)生的LDPC碼300映射到數(shù)據(jù)頁(yè)200的數(shù)據(jù)塊210和子塊212，并映射地址塊220和子塊212的標(biāo)記214。
如果輸入了要記錄的數(shù)據(jù)，則LDPC編碼器172將數(shù)據(jù)編碼為L(zhǎng)DPC碼300。所產(chǎn)生的LDPC碼300被映射單元174映射到數(shù)據(jù)塊210的每個(gè)子塊212。通過(guò)上述描述將能夠理解要映射到子塊212的LDPC碼300。并且，地址塊220或標(biāo)記214的所有像素能夠僅映射為開(kāi)像素或關(guān)像素。
完成了映射操作的數(shù)據(jù)頁(yè)200在空間光調(diào)制器140處被加載到信息光束S上。當(dāng)信息光束S被投射到光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器D上時(shí)，相應(yīng)數(shù)據(jù)頁(yè)200的記錄信息通過(guò)信息光束S和參考光束R之間的干涉以干涉圖案的方式記錄到光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器D中。
之后，如圖5所示，由解碼部分180執(zhí)行數(shù)據(jù)的解碼。
解碼部分180包括解映射單元182，其用于對(duì)地址塊220、數(shù)據(jù)塊210和子塊212進(jìn)行解映射，從而再現(xiàn)從光信息撿測(cè)器150檢測(cè)到的數(shù)據(jù)頁(yè)200,并且利用子塊212和標(biāo)記來(lái)計(jì)算進(jìn)行解碼的概率值；以及LDPC解碼器184，其利用在解映射單元182處獲得的概率值和從解映射出的數(shù)據(jù)頁(yè)200獲得的數(shù)據(jù)塊210的密度來(lái)進(jìn)行LDPC解碼。
當(dāng)再現(xiàn)記錄在光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器D中的光信息時(shí)，解碼部分180可以利用地址塊220和子塊212的標(biāo)記214來(lái)獲得用于進(jìn)行LDPC解碼的解碼概率值和密度，使得解碼部分180能夠解碼從光數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器D再現(xiàn)出的光信息。
權(quán)利要求
1、一種光束信息再現(xiàn)裝置，該光束信息再現(xiàn)裝置包括光源；光束信息檢測(cè)部分，其用于檢測(cè)通過(guò)由從所述光束源投射來(lái)的光束從記錄介質(zhì)再現(xiàn)出的數(shù)據(jù)頁(yè)；解碼部分，其用于識(shí)別地址塊、從包括在所述數(shù)據(jù)頁(yè)中的多個(gè)數(shù)據(jù)塊中檢測(cè)數(shù)據(jù)塊中包括的子塊以及位于該數(shù)據(jù)塊的中心的標(biāo)記，并且解碼該子塊的數(shù)據(jù)；以及其中，所述解碼部分包括解映射單元，其用于對(duì)在所述光束信息檢測(cè)部分處檢測(cè)到的數(shù)據(jù)頁(yè)的子塊進(jìn)行解映射；以及解碼器，其用于利用在該解映射單元處解映射出的值將所述子塊解碼成低密度奇偶校驗(yàn)碼。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光束信息再現(xiàn)裝置，其中所述解碼器通過(guò) 利用在所述解映射單元處根據(jù)所述數(shù)據(jù)塊的密度計(jì)算出的概率值來(lái)進(jìn)行 解碼處理。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光束信息再現(xiàn)裝置，其中所述數(shù)據(jù)塊的密 度是利用所述標(biāo)記的密度計(jì)算出的。
4、 一種光束信息再現(xiàn)方法，該光束信息再現(xiàn)方法包括以下步驟 檢測(cè)通過(guò)將來(lái)自光源的光束投射到記錄介質(zhì)上而從該記錄介質(zhì)再現(xiàn)出的數(shù)據(jù)頁(yè)；識(shí)別所述數(shù)據(jù)頁(yè)中包括的地址塊； 檢測(cè)所述數(shù)據(jù)頁(yè)中包括的多個(gè)數(shù)據(jù)塊； 檢測(cè)位于所述數(shù)據(jù)塊的中心的標(biāo)記； 檢測(cè)位于該標(biāo)記周圍的多個(gè)子塊；將從所述子塊檢測(cè)到的數(shù)據(jù)解碼成低密度竒偶校驗(yàn)碼；以及 其中，所述解碼步驟是利用根據(jù)所述數(shù)據(jù)塊的密度計(jì)算出的概率值 來(lái)進(jìn)行的，并且其中利用所述標(biāo)記的密度來(lái)計(jì)算所述概率值。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用低密度奇偶校驗(yàn)碼處理光信息的裝置和方法。一種光信息記錄方法包括以下步驟將要記錄的數(shù)據(jù)編碼為低密度奇偶校驗(yàn)碼；將編碼為低密度奇偶校驗(yàn)碼的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)頁(yè)為單位呈現(xiàn)給空間光調(diào)制器；以及將記錄光束調(diào)制為呈現(xiàn)在空間光調(diào)制器上的數(shù)據(jù)頁(yè)，以按全息的形式記錄在記錄介質(zhì)中。通過(guò)阻止不正確概率信息在LDPC碼塊中集中，通過(guò)經(jīng)過(guò)有效地分配標(biāo)記而獲得正確的概率信息并通過(guò)提高與LDPC碼相對(duì)應(yīng)的像素的平均精確度，能夠使解碼的失敗率最小，從而能夠提高解碼性能。
文檔編號(hào)G11B7/0065GK101673560SQ20091017157
公開(kāi)日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2007年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月1日
發(fā)明者鄭飛雄 申請(qǐng)人:大宇電子株式會(huì)社