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KR20080027990A - Holographic Optical Information Recording Device and Recording Method - Google Patents

Holographic Optical Information Recording Device and Recording Method Download PDF

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KR20080027990A
KR20080027990A KR1020060092889A KR20060092889A KR20080027990A KR 20080027990 A KR20080027990 A KR 20080027990A KR 1020060092889 A KR1020060092889 A KR 1020060092889A KR 20060092889 A KR20060092889 A KR 20060092889A KR 20080027990 A KR20080027990 A KR 20080027990A
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KR
South Korea
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data
pixel
likelihood information
ldpc
light
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KR1020060092889A
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Korean (ko)
Inventor
정비웅
Original Assignee
주식회사 대우일렉트로닉스
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Publication date
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Priority to PCT/KR2007/004686 priority patent/WO2008038985A1/en
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Abstract

본 발명은 저밀도 패리티 체크 코드의 복호 방법 및 이를 이용한 광정보 기록/재생장치에 관한 것으로, 광원; 상기 광원에서 방출되는 광을 기준광과 신호광으로 분리하는 광분할기; 상기 신호광에 데이터를 적재하는 공간 광변조기; 상기 기준광에 의해 기록매체에서 재생되는 재생광을 검출하는 검출기;를 구비하며, 상기 데이터를 상기 LDPC 코드로 부호화할 경우, 2:4 모듈레이션 코드변환을 통하여 부호화하고 변환된 데이터를 상기 공간변조기로 제공하는 데이터 인코딩부 및 상기 검출기에서 검출되는 광정보의 데이터를 2:4 모듈레이션 코드변환을 통하여 디모듈레이션하여 데이터의 우도정보를 산출하고, 산출된 우도정보를 통하여 데이터를 LDPC 코드로 복호화하는 데이터 디코딩부를 구비하며, 이에 따라 LDPC를 이용한 광정보의 저장시 2:4모듈레이션 코드를 사용하여 LDPC의 우도정보를 획득률을 향상시킬 수 있으며, 우도정보의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. The present invention relates to a decoding method of a low density parity check code and an optical information recording / reproducing apparatus using the same, including: a light source; A light splitter separating the light emitted from the light source into a reference light and a signal light; A spatial light modulator for loading data into the signal light; And a detector for detecting reproduction light reproduced on the recording medium by the reference light. When the data is encoded by the LDPC code, encoding is performed through a 2: 4 modulation code conversion, and the converted data is provided to the spatial modulator. A data encoding unit configured to demodulate the data of the optical information detected by the detector through 2: 4 modulation code conversion to calculate likelihood information of the data, and to decode the data into LDPC codes using the calculated likelihood information. Accordingly, when the optical information is stored using the LDPC, the acquisition rate of the likelihood information of the LDPC can be improved by using a 2: 4 modulation code, and the accuracy of the likelihood information can be improved.

Description

저밀도 패리티 체크 코드의 복호 방법 및 이를 이용한 광정보 기록/재생장치{Method for decoding low density parity check code and apparatus for optical information recoding/reproducing by using the same}Method for decoding low density parity check code and apparatus for optical information recoding / reproducing by using the same}

도 1은 본 발명에 따른 광정보 기록/재생장치를 나타낸 블록도이다.1 is a block diagram showing an optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 광정보 기록/재생장치에서 2:4모듈레이션 코드의 인코딩을 나타낸 간략도이다.2 is a simplified diagram showing the encoding of a 2: 4 modulation code in the optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 2:4모듈레이션 코드의 인코딩에서 입력비트의 따른 픽셀을 나타낸 예시도이다. 3A to 3C are exemplary views showing pixels according to input bits in encoding of a 2: 4 modulation code according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 광정보 기록/재생장치에 의한 광정보의 부호화를 나타낸 블록도이다. 4 is a block diagram showing encoding of optical information by the optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 광정보 기록/재생장치에 의한 광정보의 복호화를 나타낸 블록도이다. 5 is a block diagram showing decoding of optical information by the optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 2:4모듈레이션 코드의 인코딩에 의한 비트에러율을 나타낸 그래프이다. 6 is a graph illustrating a bit error rate due to encoding of a 2: 4 modulation code according to the present invention.

** 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 **** Explanation of symbols in main part of drawing **

100 : 광정보 기록/재생100: optical information recording / playback

110 : 광원110: light source

120 : 광분할기120: light splitter

130 : 다중화기130: multiplexer

140 : 공간 광변조기140: spatial light modulator

150 : 광정보 검출기150: optical information detector

160 : 등화기160: equalizer

170 : 데이터 인코딩부170: data encoding unit

180 : 데이터 디코딩부180: data decoding unit

본 발명은 저밀도 패리티 체크 코드의 복호 방법 및 이를 이용한 광정보 기록/재생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광정보 기록/재생장치에서 저밀도 패리티 체크 코드(Low-Density Parity-Check Coding, 이하 'LDPC'라 함)를 이용한 광정보의 저장시 2:4모듈레이션 코드(2:4 modulation code)사용하여 보다 정확한 LDPC의 우도정보(likelihood information)를 획득할 수 있도록 한 저밀도 패리티 체크 코드의 복호 방법 및 이를 이용한 광정보 기록/재생장치에 관한 것이다.The present invention relates to a decoding method of a low density parity check code and an optical information recording / reproducing apparatus using the same, and more particularly, to a low-density parity check code (LDPC) in an optical information recording / reproducing apparatus. Method of decoding a low density parity check code to obtain more likelihood information of LDPC using a 2: 4 modulation code when storing optical information using " " An optical information recording / reproducing apparatus used.

광정보를 처리하는 광정보 처리장치로는 CD(compact disc), DVD(digital versatile disc), HD-DVD, 블루레이 디스크, 근접장 광 처리 장치 등이 있다. 최근 들어, 대용량 저장 능력을 갖는 차세대 저장 시스템에 대한 요구가 증대되면서, 홀로그래피(holography)를 이용한 광정보 처리 장치가 주목받고 있다.Optical information processing apparatuses for processing optical information include compact discs (CDs), digital versatile discs (DVDs), HD-DVDs, Blu-ray discs, near field optical processing apparatuses, and the like. Recently, as the demand for the next generation storage system having a large capacity is increased, the optical information processing apparatus using holography has been attracting attention.

이러한 홀로그래피를 이용한 광정보 처리장치는 이미지 정보의 기록 및 재생의 원리상 페이지 지향적인 메모리(page-oriented memory)로써, 병렬 신호 처리 방식의 입출력 방식을 사용하여, 비트 단위 방식의 CD나 DVD에 비해 근본적으로 데이터 전송률을 고속화할 수 있다. 또한, 이미지 정보를 기록매체의 동일 장소에 중첩 기록하는 다중화 기법을 통해 저장밀도를 비약적으로 향상시킬 수 있다.Such an optical information processing apparatus using holography is a page-oriented memory for recording and reproducing image information, and uses an input / output method of a parallel signal processing method, compared to a bit unit type CD or DVD. In essence, the data rate can be increased. In addition, the storage density can be dramatically improved through a multiplexing technique in which image information is superimposed on the same place on the recording medium.

한편, 홀로그래피를 이용한 광정보 처리장치는 원본 데이터의 이미지 정보를 포함하는 신호광(information beam)과 기준광(reference beam)을 광정보 기록매체(recording medium)로 중첩시켜 조사하고, 이로 인한 간섭패턴(interference pattern)을 광정보 기록매체에 기록한다. On the other hand, the optical information processing apparatus using holography superimposes the information beam and the reference beam including the image information of the original data to the optical information recording medium and irradiates the interference information (interference) pattern) is recorded on the optical information recording medium.

그리고 기록된 광정보를 재생하기 위해서는, 기준광을 광정보 기록매체로 조사하면, 기준광이 상기 간섭패턴에 의해 회절되어 재생광이 발생한다. 기록용 기준광과 재생용 기준광이 동일하면 기록시 신호광에 포함된 광정보와 동일한 광정보가 포함된 재생광이 발생한다.In order to reproduce the recorded optical information, when the reference light is irradiated onto the optical information recording medium, the reference light is diffracted by the interference pattern to generate regenerated light. If the recording reference light and the reproduction reference light are the same, reproduction light containing the same optical information as the optical information included in the signal light during recording is generated.

한편, 재생광을 통해 재생되는 데이터페이지의 이미지는 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 또는 CCD(charge coupled device)와 같은 수광배열소자를 통해 검출된다. 검출된 데이터페이지는 일련의 신호 처리 및 디코딩 과정을 거쳐 원본 데이터로 복원된다.On the other hand, the image of the data page reproduced by the reproduction light is detected through a light receiving array element such as a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) or a charge coupled device (CCD). The detected data page is restored to the original data through a series of signal processing and decoding processes.

그런데 데이터페이지의 이미지 검출시에는, 광정보 기록매체의 수축이나 회절 등으로 인한 채널의 특성으로 인해 오류가 발생한다. 예를 들어, 미스-얼라인(mis-alignment)으로 인해 데이터페이지의 이미지 픽셀(이하, '데이터 픽셀'이라 함)과 수광배열소자의 픽셀(이하, '검출 픽셀'이라 함)이 서로 매칭되지 않을 수 있다. 상기의 오류는 결과적으로 높은 비트에러율(bit error rate; 이하 BER)을 가져온다.However, when the image of the data page is detected, an error occurs due to the characteristics of the channel due to shrinkage or diffraction of the optical information recording medium. For example, because of mis-alignment, the image pixels (hereinafter referred to as 'data pixels') of the data page and the pixels of the light receiving array (hereinafter referred to as "detected pixels") do not match. You may not. The above error results in a high bit error rate (BER).

이러한 BER를 낮추기 위해 리드-솔로몬 부호(Reed-Solomon code) 등과 같은 다양한 오류 정정 부호(error correcting code)가 제안되고 있다. 최근에는 새논(Shannon)의 이론적인 채널 용량 한계에 거의 근접하는 성능을 보이는 저밀도 패리티 체크(low density parity check; 이하 LDPC) 코드가 부각되고 있다.In order to lower the BER, various error correcting codes have been proposed, such as Reed-Solomon code. In recent years, low density parity check (LDPC) codes that show performance close to the theoretical channel capacity limit of Shannon are emerging.

여기서 LDPC 코드는 패리티 체크 행렬(parity check matrix)의 원소들이 대부분 '0'인 선형 블록 부호(linear block code)이다. 일반적인 패리티 체크 부호는 정보 심벌들로 구성된 블록과 특정한 정보 심벌들의 모듈로 합(modulo sum)인 패리티 체크 심벌들로 구성되어 하나의 코드워드(code word)를 이룬다.The LDPC code is a linear block code in which most elements of the parity check matrix are '0'. A general parity check code consists of a block of information symbols and parity check symbols that are a modulo sum of specific information symbols to form a code word.

이러한 체크 심벌들과 정보 심벌들과의 관계는 패리티 체크 행렬 H로 나타낼 수 있다. 패리티 체크 행렬 H는 선형 동차 방정식(linear homogeneous equation)의 집합으로 표현된다. 즉 LDPC 코드는 패리티 체크 코드의 한 종류로써 원소의 대부분이 0이고 단지 적은 수의 랜덤하게 흩어진 가중치를 가진 패리티 체크 행렬 H를 갖는 부호 방식이다.The relationship between these check symbols and information symbols may be represented by a parity check matrix H. The parity check matrix H is represented by a set of linear homogeneous equations. In other words, the LDPC code is a type of parity check code, which is a coding scheme having a parity check matrix H having a large number of elements 0 and only a small number of randomly scattered weights.

여기서, 패리티 체크 행렬 H를 가진 LDPC 코드의 부호화(encoding) 과정은 다음과 같다. 상기 H 행렬이 얻어지면 GHT = 0 의 관계를 이용하여, H 행렬에 상응하는 생성 행렬(generator matrix) G를 얻는다. 정보 심벌 블록 X에 대응하는 코드워드 C는 C = X G 에서 구해진다. H 행렬(M×N)에 대해 각 열당 1의 개수가 W 개, 각 행당 1의 개수가 W×(N/M) 로 일정하면 균일(regular) LDPC 코드라 한다.Here, the encoding process of the LDPC code having the parity check matrix H is as follows. Once the H matrix is obtained, a generator matrix G corresponding to the H matrix is obtained using the relationship of GH T = 0. The codeword C corresponding to the information symbol block X is obtained from C = XG. When the number of 1s in each column and the number of 1s in each row are constant as W × (N / M) for the H matrix (M × N), it is called a regular LDPC code.

만약 각 열당 1의 개수가 일정하지 않고, 각 행당 1의 개수가 정확히 W×(N/M)가 아니면 비균일(irregular) LDPC 코드라 한다. 일반적으로 비균일 LDPC 코드는 더 좋은 오류 정정 능력을 갖지만 하드웨어로 구현하기는 더 어렵다.If the number of 1s in each column is not constant and the number of 1s in each row is not exactly W × (N / M), it is called an irregular LDPC code. In general, non-uniform LDPC code has better error correction but is more difficult to implement in hardware.

한편, LDPC 코드의 복호(decoding)는 수신된 신호 벡터로부터 패리티 체크 행렬 H와의 곱이 0 을 만족하는 가장 확률적으로 근사한 부호어를 찾는 것이다.On the other hand, decoding of the LDPC code is to find the most probabilistic codeword whose product with the parity check matrix H satisfies 0 from the received signal vector.

즉, LDPC 코드의 복호 방법 중 합곱(sum-product) 알고리즘은 확률값을 이용한 연판정(soft decision) 반복 복호를 수행하여 합곱 알고리즘은 부호의 그래프 상에서 확률에 관한 메시지를 노드 사이에서 서로 주고받으면서 최대 우도(maximum likelihood) 기준을 만족시키는 부호어에 수렴하도록 반복 복호하는 것이다. That is, the sum-product algorithm of the decoding method of the LDPC code performs soft decision iterative decoding using a probability value, so that the sum product algorithm exchanges a message about probability between nodes on the graph of the sign and the maximum likelihood. It is repeated decoding to converge to a codeword that satisfies the criteria (maximum likelihood).

한편, LDPC 코드의 다른 복호 방법으로, 로그 우도 비율(log-likelihood ratio, 이하 'LLR'라 함)을 사용하는 LLR알고리즘이 있다. 이러한 LLR알고리즘에 대하여는 대한민국등록특허 제10-0538281호 등에 자세히 설명되어 있다. On the other hand, as another decoding method of the LDPC code, there is an LLR algorithm using a log-likelihood ratio (hereinafter referred to as 'LLR'). The LLR algorithm is described in detail in Korean Patent No. 10-0538281.

LLR알고리즘에 대하여 간략히 설명하면, 데이터 픽셀의 확인되면 데이터 픽셀이 0일 경우의 확률과 1일 경우의 확률을 산출하여 LDPC디코더의 초기 LLR를 구한다. 이때 구해지는 LLR은 데이터 픽셀들 사이에 배치되는 특정 마크(mark)를 데 이터이미지에 부분적으로 삽입하여 픽셀의 확률을 구하기 위한 정보로 사용된다. The LLR algorithm is briefly described. When the data pixel is identified, an initial LLR of the LDPC decoder is obtained by calculating a probability when the data pixel is 0 and a probability when 1. The LLR obtained at this time is used as information for obtaining a probability of the pixel by partially inserting a specific mark disposed between the data pixels into the data image.

한편, 하나의 LDPC 코드블록에 해당하는 데이터 픽셀이 노이즈가 많거나 어두운 부분이 많이 존재하면 데이터 픽셀에서 정확한 데이터를 얻을 수 있는 확률이 저하된다. 반면에 데이터 픽셀이 노이즈가 적거나 밝은 부분이 많이 존재할 경우에는 데이터 픽셀에서 정확한 데이터를 얻을 수 있는 확률이 증가된다. On the other hand, if a data pixel corresponding to one LDPC code block has a lot of noise or a dark part, the probability of obtaining accurate data from the data pixel is reduced. On the other hand, when the data pixel is low in noise or there are many bright parts, the probability of obtaining accurate data from the data pixel is increased.

상술한 바와 같은 LDPC 코드는 어느 한 특정 블록에 위치하는 데이터 픽셀의 우도정보의 정확도가 어느 정도 이상이 되면 디코딩이 가능하고, 오류정정 능력을 벗어나는 부정확한 우도정보로는 디코딩이 불가능한 문제점이 있다. As described above, the LDPC code may be decoded when the likelihood information of a data pixel located in one specific block is more than a certain degree, and may not be decoded by incorrect likelihood information beyond the error correction capability.

따라서 LDPC 코드의 복호시 정확한 우도정보의 획득률과, 우도정보의 정확도를 향상시킬 수 있는 LDPC 코드의 복호 방법의 개발이 대두되고 있다. Accordingly, development of an LDPC code decoding method capable of improving the accuracy of the likelihood information acquisition and the likelihood information at the time of decoding the LDPC code is on the rise.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, LDPC를 이용한 광정보의 저장시 2:4모듈레이션 코드 변환을 사용하여 보다 정확한 LDPC의 우도정보를 획득할 수 있도록 한 저밀도 패리티 체크 코드의 복호 방법 및 이를 이용한 광정보 기록/재생장치를 제공함에 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, and when decoding optical information using LDPC, decoding of low-density parity check code to obtain more accurate LDPC likelihood information using 2: 4 modulation code conversion It is an object of the present invention to provide a method and an optical information recording / reproducing apparatus using the same.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 저밀도 패리티 체크 코드의 복호 방법은, LDPC 코드 변환을 이용한 광정보 기록/재생장치에서 우도정보를 산출하 기 위한 복호방법에 있어서, 광정보 데이터가 입력됨에 따라 상기 데이터를 이용하여 LDPC 코드를 생성하는 단계; 생성된 상기 LDPC 코드를 2:4 모듈레이션 코드변환에 의해 변환하여 우도정보를 산출하는 단계;를 포함한다.In the decoding method of the low density parity check code according to the present invention for achieving the above object, in the decoding method for calculating the likelihood information in the optical information recording / reproducing apparatus using LDPC code conversion, optical information data is input. Generating an LDPC code based on the data; And calculating the likelihood information by converting the generated LDPC code by 2: 4 modulation code conversion.

상기 우도정보를 산출하는 단계는, 상기 2:4모듈레이션 코드변환에 의해 형성되는 픽셀 중 가장 밝은 픽셀과, 세 번째로 밝은 픽셀의 정보를 이용하여 상기 우도정보를 산출한다.The calculating of the likelihood information may include calculating the likelihood information using information of the brightest pixel and the third brightest pixel among the pixels formed by the 2: 4 modulation code conversion.

상기 우도정보를 산출하는 단계는, 상기 2:4모듈레이션 코드변환에 의해 형성되는 픽셀들 중 하기의 식을 만족하여 산출된다. The calculating of the likelihood information is calculated by satisfying the following equation among pixels formed by the 2: 4 modulation code conversion.

Figure 112006069268922-PAT00001
Figure 112006069268922-PAT00001

상기

Figure 112006069268922-PAT00002
는 픽셀의 우도 정보, 상기
Figure 112006069268922-PAT00003
는 4개의 픽셀 중 가장 밝은 픽셀의 농도, 상기
Figure 112006069268922-PAT00004
는 4개의 픽셀 중 세 번째로 밝은 픽셀의 농도, 상기
Figure 112006069268922-PAT00005
는 픽셀의 농도 변화량이다. remind
Figure 112006069268922-PAT00002
Is the likelihood information of the pixel,
Figure 112006069268922-PAT00003
Is the intensity of the brightest pixel of the four pixels,
Figure 112006069268922-PAT00004
Is the density of the third brightest pixel of the four pixels,
Figure 112006069268922-PAT00005
Is the amount of change in density of the pixel.

상기 우도정보를 산출하는 단계는, 상기 2:4모듈레이션 코드변환에 의해 형성되는 픽셀 중 가장 밝은 픽셀과, 두 번째로 밝은 픽셀의 정보를 이용하여 상기 우도정보를 산출한다.The calculating of the likelihood information may include calculating the likelihood information by using information of the brightest pixel and the second brightest pixel among the pixels formed by the 2: 4 modulation code conversion.

상기 우도정보를 산출하는 단계는, 상기 2:4모듈레이션 코드변환에 의해 형성되는 픽셀들 중 하기의 식을 만족하여 산출된다.The calculating of the likelihood information is calculated by satisfying the following equation among pixels formed by the 2: 4 modulation code conversion.

Figure 112006069268922-PAT00006
Figure 112006069268922-PAT00006

상기

Figure 112006069268922-PAT00007
는 픽셀의 우도 정보, 상기
Figure 112006069268922-PAT00008
는 4개의 픽셀 중 가장 밝은 픽셀의 농 도, 상기
Figure 112006069268922-PAT00009
는 4개의 픽셀 중 세 번째로 밝은 픽셀의 농도, 상기
Figure 112006069268922-PAT00010
는 픽셀의 농도 변화량이다.remind
Figure 112006069268922-PAT00007
Is the likelihood information of the pixel,
Figure 112006069268922-PAT00008
Is the concentration of the brightest pixel of the four pixels,
Figure 112006069268922-PAT00009
Is the density of the third brightest pixel of the four pixels,
Figure 112006069268922-PAT00010
Is the amount of change in density of the pixel.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 저밀도 패리티 체크 코드의 복호 방법을 이용한 광정보 기록/재생장치는, 광원; 상기 광원에서 방출되는 광을 기준광과 신호광으로 분리하는 광분할기; 상기 신호광에 데이터를 적재하는 공간 광변조기; 상기 기준광에 의해 기록매체에서 재생되는 재생광을 검출하는 검출기;를 구비하며, 상기 데이터를 상기 LDPC 코드로 부호화할 경우, 2:4 모듈레이션 코드변환을 통하여 부호화하고 변환된 데이터를 상기 공간변조기로 제공하는 데이터 인코딩부 및 상기 검출기에서 검출되는 광정보의 데이터를 2:4 모듈레이션 코드변환을 통하여 디모듈레이션하여 데이터의 우도정보를 산출하고, 산출된 우도정보를 통하여 데이터를 LDPC 코드로 복호화하는 데이터 디코딩부를 구비한다. An optical information recording / reproducing apparatus using a decoding method of a low density parity check code according to the present invention for achieving the above object comprises: a light source; A light splitter separating the light emitted from the light source into a reference light and a signal light; A spatial light modulator for loading data into the signal light; And a detector for detecting reproduction light reproduced on the recording medium by the reference light. When the data is encoded by the LDPC code, encoding is performed through a 2: 4 modulation code conversion, and the converted data is provided to the spatial modulator. A data encoding unit configured to demodulate the data of the optical information detected by the detector through 2: 4 modulation code conversion to calculate likelihood information of the data, and to decode the data into LDPC codes using the calculated likelihood information. Equipped.

상기 데이터 인코딩부는, 데이터를 변환하여 상기 LDPC 코드를 생성하는 LDPC 인코더; 및 상기 LDPC 인코더에 의해 생성된 상기 LDPC 코드를 2:4 모듈레이션 코드변환 시키는 2:4 모듈레이터를 구비한다.The data encoding unit includes: an LDPC encoder for converting data to generate the LDPC code; And a 2: 4 modulator for 2: 4 modulation code conversion of the LDPC code generated by the LDPC encoder.

상기 데이터 디코딩부는, 상기 검출기에 의해 판독되는 상기 데이터에서 2:4 모듈레이션 코드변환을 통하여 LDPC 복호화를 위한 우도정보를 산출하는 2:4 디모듈레이터; 상기 2:4 디모듈레이터에서 얻어지는 우도정보를 상기 LDPC 코드로 디코딩을 수행하는 LDPC 디코더를 구비한다. The data decoding unit may include a 2: 4 demodulator configured to calculate likelihood information for LDPC decoding through a 2: 4 modulation code conversion on the data read by the detector; And an LDPC decoder for decoding the likelihood information obtained from the 2: 4 demodulator with the LDPC code.

상기 우도정보는 하기의

Figure 112006069268922-PAT00011
을 만족하는 조건으로 생성되며,
Figure 112006069268922-PAT00012
는 픽셀의 우도 정보,
Figure 112006069268922-PAT00013
는 4개의 픽셀 중 가장 밝은 픽셀의 농도,
Figure 112006069268922-PAT00014
는 4개의 픽셀 중 세 번째로 밝은 픽셀의 농도,
Figure 112006069268922-PAT00015
는 픽셀의 농도 변화량이다.The likelihood information is
Figure 112006069268922-PAT00011
Is created on the condition that
Figure 112006069268922-PAT00012
Is the likelihood information for a pixel,
Figure 112006069268922-PAT00013
Is the intensity of the brightest pixel of the four pixels,
Figure 112006069268922-PAT00014
Is the intensity of the third brightest pixel of the four pixels,
Figure 112006069268922-PAT00015
Is the amount of change in density of the pixel.

본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 각 구성요소들의 명칭은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이며, 정의된 각각의 명칭들은 당업계에서 다른 명칭으로 호칭 될 수 있다. 그리고 각각의 구성요소에 부가된 부호는 설명의 편의를 위하여 기재된 것으로, 이들 부호가 기재된 도면상의 도시 내용이 각각의 구성요소를 도면내의 범위로 한정하지는 않는다.In the description of the present invention, the names of the elements defined are defined in consideration of functions in the present invention, and should not be understood as meanings that limit the technical elements of the present invention. May be referred to by other names in the art. In addition, the code added to each component is described for convenience of description, and the contents shown in the drawings in which these codes are described do not limit each component to the range in the drawing.

또한, 이들의 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 변형된 실시예를 채용하더라도 균등한 구성으로 볼 수 있으며, 도면상의 구성을 일부 변형한 실시예가 채용되더라도 기능적 유사성 및 동일성이 있다면 균등한 구성으로 볼 수 있다.In addition, as long as the functional similarity and identity thereof, even if the modified embodiment is adopted, it can be seen as an equivalent configuration, and even if the embodiment in which the modified part of the configuration is employed, it can be seen as an equivalent configuration.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 저밀도 패리티 체크 코드의 복호 방법 및 이를 이용한 광정보 기록/재생장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of decoding a low density parity check code and an optical information recording / reproducing apparatus using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저 첨부한 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 광정보 기록/재생장치를 설명한다. 도 1은 본 발명에 따른 광정보 기록/재생장치를 나타낸 블록도이다.First, the optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. 1 is a block diagram showing an optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention.

도시한 바와 같이 본 발명에 따른 광정보 기록/재생장치(100)는, 광원(110), 광분할기(beam splitter)(120), 다중화기(130), 공간 광변조기(spatial light modulator)(140), 광정보 검출기(150), 등화기(equalizer)(160), 데이터 인코딩부(170) 및 데이터 디코딩부(180)를 구비한다.As shown, the optical information recording / reproducing apparatus 100 according to the present invention includes a light source 110, a beam splitter 120, a multiplexer 130, and a spatial light modulator 140. ), An optical information detector 150, an equalizer 160, a data encoder 170, and a data decoder 180.

이에 광원(110)에서 조사된 광은 광분할기(120)를 통하여 기준광(R) 및 신호 광(S)으로 분리된다. 기준광(R)은 제 1셔터(190a)를 지나 다중화기(130)에 의하여 반사되어 광정보 기록매체(D)로 소정 각도로 입사된다.The light emitted from the light source 110 is separated into the reference light (R) and the signal light (S) through the light splitter (120). The reference light R passes through the first shutter 190a and is reflected by the multiplexer 130 and is incident on the optical information recording medium D at a predetermined angle.

신호광(S)은 제 2셔터(190b)를 지나, 반사경에 의하여 경로가 바뀌어 공간 광변조기(140)로 입사된다. 이때, 공간 광변조기(140)에는 데이터 인코딩부(170)에 의하여 제공되는 인코딩된 페이지 단위의 2진 데이터 즉, 데이터페이지 정보가 입력된다. 데이터 인코딩부(170)는 입력된 데이터를 LDPC 코드로 부호화하여, 페이지 단위로 공간 광변조기(140)에 제공한다. The signal light S passes through the second shutter 190b, and the path is changed by the reflector to enter the spatial light modulator 140. At this time, the spatial light modulator 140 receives binary data, that is, data page information, in units of encoded pages provided by the data encoding unit 170. The data encoder 170 encodes the input data into an LDPC code and provides the spatial light modulator 140 in units of pages.

공간 광변조기(140)는 데이터 인코딩부(170)로부터 입력된 데이터페이지 정보를 광학적으로 변조하여 2차원 이미지화된 된 데이터페이지를 생성하고, 이를 상기 입사된 신호광(S)에 투영시켜 광정보 기록매체(D)로 입사시킨다. The spatial light modulator 140 optically modulates the data page information input from the data encoding unit 170 to generate a two-dimensional imaged data page, and projects it onto the incident signal light S to optically record the information. It enters into (D).

광정보 기록매체(D)에 기준광(R)과 신호광(S)이 입사되면, 광정보 기록매체(D)의 내부에서는 입사된 기준광(R)과 신호광(S) 간의 간섭에 의하여 발생된 간섭패턴의 강도에 따라 내부 운동 전하의 광유도 현상(light induced generation of mobile charge)이 발생하여 그 간섭패턴이 기록되게 된다.When the reference light R and the signal light S are incident on the optical information recording medium D, an interference pattern generated by the interference between the incident reference light R and the signal light S inside the optical information recording medium D. According to the intensity of the light induced generation of mobile charge (light induced generation of mobile charge) occurs and the interference pattern is recorded.

다중화기(130)는 기준광(R)이 광정보 기록매체(D)로 입사되는 각도를 조절하여, 각도 다중화를 구현한다. 다중화기(130)는 갈바노 미러와 같은 회전 미러로 마련되는 것이 바람직하다. The multiplexer 130 adjusts the angle at which the reference light R is incident on the optical information recording medium D to implement angle multiplexing. The multiplexer 130 is preferably provided with a rotating mirror such as a galvano mirror.

한편, 기록된 데이터의 재생을 위해서는 기준광(R) 만을 광정보 기록매체(D)에 조사하면 된다. 재생시에 제 1셔터(190a)는 광분할기(120)에 의하여 분리된 기준광(R)을 통과시키나, 제 2셔터(190b)는 신호광(S)을 차단한다.On the other hand, in order to reproduce the recorded data, only the reference light R may be irradiated to the optical information recording medium D. During reproduction, the first shutter 190a passes the reference light R separated by the light splitter 120, while the second shutter 190b blocks the signal light S.

이때, 제 1셔터(190a)를 통과하여 다중화기(130)로부터 조사되는 기준광(R)은 광정보 기록매체(D)에 기록되어 있는 간섭패턴에 의하여 회절되어 데이터페이지의 이미지를 갖는 재생광이 발생된다. 재생광은 광정보 검출기(150)에 의하여 데이터페이지의 이미지로 검출된다. 검출된 데이터페이지의 이미지는 등화기(160)를 통해 등화되어, 데이터 디코딩부(180)에 의해 복호된다.At this time, the reference light R irradiated from the multiplexer 130 through the first shutter 190a is diffracted by an interference pattern recorded on the optical information recording medium D, so that reproduction light having an image of a data page is generated. Is generated. The reproduced light is detected by the optical information detector 150 as an image of the data page. The detected image of the data page is equalized by the equalizer 160 and decoded by the data decoding unit 180.

광정보 검출기(150)는 CMOS 또는 CCD와 같은 수광배열소자로 구성된다. 등화기(160)는 MMSE(minimum mean square error)등화기와 같은 잘 알려진 구성을 채택할 수 있다.The optical information detector 150 is composed of a light receiving arrangement such as a CMOS or a CCD. Equalizer 160 may employ a well known configuration such as a minimum mean square error (MMSE) equalizer.

데이터 디코딩부(180)는 LDPC 코드를 복호화하는 장치이다. 데이터 디코딩부(180)는 등화기(160)로부터 출력된 LDPC 코드를 복호화하여, 최종 출력 데이터를 출력한다.The data decoding unit 180 is an apparatus for decoding the LDPC code. The data decoding unit 180 decodes the LDPC code output from the equalizer 160 and outputs final output data.

한편 상술한 과정에서 공간 광변조기(140)에 의한 데이터페이지의 생성을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Meanwhile, the generation of the data page by the spatial light modulator 140 in the above-described process will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 광정보 기록/재생장치에서 2:4모듈레이션 코드의 인코딩을 나타낸 간략도이다. 2 is a simplified diagram showing the encoding of a 2: 4 modulation code in the optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention.

도시한 바와 같이 본 발명에 따른 광정보 기록/재생장치는 2:4모듈레이션 코드를 이용하여 인코딩을 실시한다.As shown, the optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention performs encoding using a 2: 4 modulation code.

여기서 2:4모듈레이션 코드변환에 대하여 간략히 설명하면, 2:4모듈레이션 코드변환은 입력되는 2비트(bit)의 데이터를 그에 대응되는 4개의 픽셀로 변환시키기 위한 것으로, 입력되는 2비트의 데이터에 따라 하나의 온-픽셀과 3개의 오프-픽 셀을 갖는 4개의 픽셀로 구성된 코드이다.(도 2참조) Here, the 2: 4 modulation code conversion will be briefly described. The 2: 4 modulation code conversion is for converting input 2-bit data into four pixels corresponding to the 2-bit modulation code conversion. This code consists of four pixels with one on-pixel and three off-pixels (see Figure 2).

이와 같은 2:4모듈레이션 코드는 4개의 픽셀 각각의 농도차이를 비교하여 LDPC 코드의 우도정보를 획득하는데 사용된다. 여기서 2:4모듈레이션 코드는 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 모듈레이션과 AWGN(Additive White Gaussian Noise) 채널의 경우에 우도정보를 다음과 같은 [식1]에 의해 산출할 수 있다. The 2: 4 modulation code is used to obtain likelihood information of the LDPC code by comparing concentration differences of four pixels. Here, the 2: 4 modulation code may calculate likelihood information in the case of Binary Phase Shift Keying (BPSK) modulation and Additive White Gaussian Noise (AWGN) channel by the following Equation 1.

[식1][Equation 1]

Figure 112006069268922-PAT00016
Figure 112006069268922-PAT00016

여기서,

Figure 112006069268922-PAT00017
는 픽셀의 우도 정보,
Figure 112006069268922-PAT00018
는 AWGN 채널의 신호레벨 그리고
Figure 112006069268922-PAT00019
는 노이즈 변화량을 나타낸다. here,
Figure 112006069268922-PAT00017
Is the likelihood information for a pixel,
Figure 112006069268922-PAT00018
Is the signal level of the AWGN channel and
Figure 112006069268922-PAT00019
Denotes the amount of noise change.

그리고 일반적인 따른 광정보 기록/재생장치에서 사용되는 2:4모듈레이션 코드변환은 일반적인 2:4모듈레이션 코드변환에서의 AWGN 채널의 신호레벨인

Figure 112006069268922-PAT00020
대신 각 픽셀의 농도 차이를 이용하여 우도정보를 산출할 수 있으며, 이는 [식2]와 같이 나타낼 수 있다. The 2: 4 modulation code conversion used in the conventional optical information recording / reproducing apparatus is a signal level of the AWGN channel in the general 2: 4 modulation code conversion.
Figure 112006069268922-PAT00020
Instead, the likelihood information can be calculated using the difference in density of each pixel, which can be expressed as shown in [Equation 2].

[식2][Equation 2]

Figure 112006069268922-PAT00021
Figure 112006069268922-PAT00021

여기서

Figure 112006069268922-PAT00022
는 픽셀의 우도 정보,
Figure 112006069268922-PAT00023
는 4개의 픽셀 중 가장 밝은 픽셀의 농도,
Figure 112006069268922-PAT00024
는 4개의 픽셀 중 두 번째로 밝은 픽셀의 농도 그리고
Figure 112006069268922-PAT00025
는 픽셀의 농도 변화량을 나타낸다.here
Figure 112006069268922-PAT00022
Is the likelihood information for a pixel,
Figure 112006069268922-PAT00023
Is the intensity of the brightest pixel of the four pixels,
Figure 112006069268922-PAT00024
Is the density of the second brightest pixel of the four pixels, and
Figure 112006069268922-PAT00025
Represents the amount of change in density of the pixel.

즉, 본 발명에 따른 광정보 기록/재생장치에서 사용되는 2:4모듈레이션 코드 변환은 상술한 바와 같이 4개의 픽셀 중 가장 밝은 픽셀의 농도인

Figure 112006069268922-PAT00026
과, 4개의 픽셀 중 두 번째로 밝은 픽셀의 농도인
Figure 112006069268922-PAT00027
에 따라 산출되는 우도정보가 달라지며, 입력되는 2비트의 데이터의 우도정보를 항상 동일하게 산출할 수 있다.That is, the 2: 4 modulation code conversion used in the optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention is the density of the brightest pixel among the four pixels as described above.
Figure 112006069268922-PAT00026
And the density of the second brightest pixel of the four pixels,
Figure 112006069268922-PAT00027
The likelihood information calculated according to is different, and the likelihood information of the input 2-bit data can always be calculated equally.

한편, 2:4모듈레이션 코드변화에 의해 변환된 4개의 픽셀에서 비교되는 픽셀을 다르게 함으로써 2비트의 데이터에서 특정 비트의 우도정보를 향상시킬 수 있다.On the other hand, it is possible to improve the likelihood information of a specific bit in two-bit data by different pixels compared in the four pixels converted by 2: 4 modulation code change.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 2:4모듈레이션 코드의 인코딩에서 입력비트의 따른 픽셀을 나타낸 예시도이다. 3A to 3C are exemplary views showing pixels according to input bits in encoding of a 2: 4 modulation code according to the present invention.

여기서, 각 픽셀에 부여된 숫자는 각 픽셀에 형성되는 밝기의 순서를 나타낸 것이며, 도 3a는 2:4모듈레이션 코드 변화되는 2비트의 데이터 중에 첫 번째 비트가 0이 될 경우를 나타낸 것이고, 도 3b는 2:4모듈레이션 코드 변화되는 2비트의 데이터 중에 나머지 비트가 0이 될 경우를 나타낸 것이고, 도 3c는 2:4모듈레이션 코드 변화되는 2비트의 데이터가 항상 다르게 나타나는 경우를 나타낸 것이다. Here, the numbers assigned to each pixel indicate the order of brightness formed in each pixel, and FIG. 3A illustrates a case where the first bit becomes 0 out of two bits of data that is changed by a 2: 4 modulation code, and FIG. 3B. FIG. 3 illustrates a case where the remaining bits of the 2-bit data changed from 2: 4 modulation code are 0, and FIG. 3C illustrates a case in which the 2-bit data changed 2: 2 modulation code always appears differently.

먼저 도 3a에 도시된 바와 같이, 2비트의 데이터 중에 첫 번째 비트가 0이 될 경우 2:4모듈레이션 코드 변화를 살펴보면, 공통적으로 제 1픽셀이 가장 밝은 농도를 갖고, 제 2픽셀이 두 번째로 밝은 농도를 갖는다. 또한, 제 3픽셀 및 제 4픽셀의 농도에 따른 위치는 2:4모듈레이션 코드 변화에 의해 변화되는 2비트의 데이터 중 첫 번째 비트의 데이터에 있어서는 동일한 값을 갖는다. 즉, 2비트의 데이터 중에 첫 번째 비트의 데이터의 경우에는 제 3, 4픽셀의 영향을 받지 않는 것을 알 수 있다. First, as shown in FIG. 3A, when the first bit of the two bits of data becomes 0, looking at the 2: 4 modulation code change, in general, the first pixel has the brightest density, and the second pixel has the second. Have a bright concentration. In addition, the position according to the density of the third pixel and the fourth pixel has the same value for the data of the first bit of the two bits of data changed by the 2: 4 modulation code change. That is, it can be seen that the first and second pixels of the two bits of data are not affected by the third and fourth pixels.

그리고 도 3b에 도시된 바와 같이, 2비트의 데이터 중에 두 번째 비트가 0이 될 경우에 2:4모듈레이션 코드 변화를 살펴보면, 제 1픽셀이 가장 밝은 농도를 갖고, 제 3픽셀이 두 번째로 밝은 농도를 갖는다. 또한, 제 2픽셀 및 제 4픽셀의 농도에 따른 위치는 2:4모듈레이션 코드 변화에 의해 변화되는 2비트의 데이터 중 두 번째 비트의 데이터에 있어서는 동일한 값을 갖는다. 즉, 2비트의 데이터 중에 두 번째 비트의 데이터의 경우에는 제 2, 4픽셀의 영향을 받지 않는 것을 알 수 있다. As shown in FIG. 3B, when the second bit of the 2-bit data becomes 0, the change of the 2: 4 modulation code is shown, where the first pixel has the brightest density, and the third pixel is the second brightest. Has a concentration. In addition, the position according to the density of the second pixel and the fourth pixel has the same value for the data of the second bit of the 2-bit data changed by the 2: 4 modulation code change. That is, it can be seen that the second and fourth pixels of the two bits of data are not affected by the second and fourth pixels.

따라서 상술한 바와 같은 2:4모듈레이션 코드 변환 조건에 따라 입력되는 2비트의 데이터 중에 첫 번째 비트와 두 번째 비트가 동일할 경우에는 하기의 [식3]에 의해 우도정보를 산출할 수 있다. Accordingly, when the first bit and the second bit of the two-bit data input according to the 2: 4 modulation code conversion condition as described above are the same, the likelihood information may be calculated using Equation 3 below.

[식3][Equation 3]

Figure 112006069268922-PAT00028
Figure 112006069268922-PAT00028

여기서

Figure 112006069268922-PAT00029
는 픽셀의 우도 정보,
Figure 112006069268922-PAT00030
는 4개의 픽셀 중 가장 밝은 픽셀의 농도,
Figure 112006069268922-PAT00031
는 4개의 픽셀 중 세 번째로 밝은 픽셀의 농도 그리고
Figure 112006069268922-PAT00032
는 픽셀의 농도 변화량을 나타낸다.here
Figure 112006069268922-PAT00029
Is the likelihood information for a pixel,
Figure 112006069268922-PAT00030
Is the intensity of the brightest pixel of the four pixels,
Figure 112006069268922-PAT00031
Is the density of the third brightest pixel of the four pixels, and
Figure 112006069268922-PAT00032
Represents the amount of change in density of the pixel.

한편, 도 3c에 도시된 바와 같이 2비트의 데이터 중에 공통되는 비트가 없을 경우의 2:4모듈레이션 코드 변화를 살펴보면, 제 1픽셀이 가장 밝은 농도를 갖고, 제 4픽셀이 두 번째로 밝은 농도를 갖는다. 하지만 2비트의 데이터 중에 공통되는 데이터를 갖고 있지 않기 때문에 기존의 방법으로 우도정보를 산출할 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 3c, when looking at the 2: 4 modulation code change when there is no common bit among the two bits of data, the first pixel has the brightest density, the fourth pixel has the second brightest density Have However, since there is no common data among two bits of data, likelihood information can be calculated by conventional methods.

이에 따라, 본 발명에 따른 광정보 기록/재생장치(100)의 작동 중 데이터의 부호화 및 복호화 과정을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에서 언급되는 각각의 요소들은 상술한 설명과 도면을 참조하여 이해하여야 한다.Accordingly, a process of encoding and decoding data during operation of the optical information recording / reproducing apparatus 100 according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Each element mentioned below should be understood with reference to the above description and drawings.

도 4는 본 발명에 따른 광정보 기록/재생장치에 의한 광정보의 부호화를 나타낸 블록도이고, 도 5는 본 발명에 따른 광정보 기록/재생장치에 의한 광정보의 복호화를 나타낸 블록도이고, 도 6은 본 발명에 따른 2:4모듈레이션 코드의 인코딩에 의한 비트에러율을 나타낸 그래프이다. 4 is a block diagram showing encoding of optical information by the optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention, FIG. 5 is a block diagram showing decoding of optical information by the optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention; 6 is a graph illustrating a bit error rate due to encoding of a 2: 4 modulation code according to the present invention.

도 4에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 광정보 기록/재생에 의한 광정보의 부호화는 광정보 기록/재생의 데이터 인코딩부(170)에 의해 이루어진다.As shown in Fig. 4, the encoding of optical information by optical information recording / reproducing according to the present invention is performed by the data encoding section 170 of optical information recording / reproducing.

여기서 데이터 인코딩부(170)를 간단히 설명하면, 데이터 인코딩부(170)는 입력되는 데이터를 이용하여 LDPC 코드를 생성하는 LDPC 인코더(172)와, LDPC 인코더(172)에 의해 생성된 LDPC 코드를 2:4모듈레이션 코드 변환에 기초하여 변화시키는 2:4 모듈레이터(174)를 구비한다. Here, the data encoding unit 170 will be described briefly. The data encoding unit 170 generates an LDPC code using an input data and an LDPC encoder 172 and an LDPC code generated by the LDPC encoder 172. 2: 4 modulator 174 to change based on the: 4 modulation code conversion.

이러한, 데이터 인코딩부(170)에 의하면 광정보 데이터가 입력됨에 따라 LDPC 인코더(172)에서 데이터에 해당하는 LDPC 코드가 생성되고, 생성된 LDPC 코드는 2:4 모듈레이터(174)에 의해 변환된다. 이때 2:4 모듈레이터(174)에 의해 변환되는 LDPC 코드는 상술한 설명을 참조하여 이해하여야 한다.According to the data encoding unit 170, as the optical information data is input, the LDPC encoder 172 generates an LDPC code corresponding to the data, and the generated LDPC code is converted by the 2: 4 modulator 174. At this time, the LDPC code converted by the 2: 4 modulator 174 should be understood with reference to the above description.

이에 2:4 모듈레이션 코드 변환이 완료된 데이터는 공간 광변조기(140)에 의해 신호광(S)에 적재되고, 광정보가 적재된 신호광(S)은 기록매체(D)에 입사되면서 기준광(R)과의 간섭에 의해 광정보가 기록된다.The data of which the 2: 4 modulation code conversion is completed is loaded on the signal light S by the spatial light modulator 140, and the signal light S on which the optical information is loaded is incident on the recording medium D while Optical information is recorded by the interference of.

한편, 도 5에 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 광정보 기록/재생장치에 의 한 광정보의 복호화는 광정보 기록/재생장치 중 데이터 디코딩부(180)에 의해 이루어진다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 5, the optical information decoding by the optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention is performed by the data decoding unit 180 of the optical information recording / reproducing apparatus.

여기서 데이터 디코딩부(180)를 간단히 설명하면, 광정보 검출기(150)에 의해 판독되는 데이터에서 2:4모듈레이션 코드 변환을 통하여 데이터의 복호화를 위한 우도정보를 구함과 동시에 데이터를 2:4 디모듈레이션하는 2:4 디모듈레이션부(182)와, 디모듈레이션부(184)에서 얻어지는 우도정보와 데이터를 통하여 LDPC 디코딩을 수행하는 LDPC 디코더(182)를 구비한다. Herein, the data decoding unit 180 will be described briefly. In the data read by the optical information detector 150, the likelihood information for data decoding is obtained through 2: 4 modulation code conversion, and the data is 2: 4 demodulated. And a 2: 4 demodulation unit 182 and an LDPC decoder 182 for performing LDPC decoding through likelihood information and data obtained from the demodulation unit 184.

이러한, 데이터 디코딩부(180)에 의하면 기록매체(D)에 저장된 광정보의 재생시 2:4 디모듈레이션을 통하여 LDPC 디코딩을 우도정보를 얻을 수 있으며, 이에 기록매체(D)에 저장된 광정보를 데이터화 할 수 있다. According to the data decoding unit 180, LDPC decoding likelihood information can be obtained through 2: 4 demodulation when the optical information stored in the recording medium D is reproduced, and thus the optical information stored in the recording medium D can be obtained. Data can be made.

한편, 도 6은 본 발명에 따른 광정보 기록/재생장치에서 LDPC 코드의 2:4모듈레이션에 따른 우도정보를 나타낸 것으로, 1.4Nyquist 사이즈의 픽셀 산포량(spreading)과 AWGN(Additive White Gaussian Noise)이 더해진 채널에서 길이 1800, 코드 부호율이 0.9인 LDPC 코드를 이용하여 2:4 모듈레이션 코드 변환하여 얻은 우도정보로 데이터를 디코딩한 부호 오류율(bit error rate : BER)을 나타낸 것이다. 6 shows likelihood information according to 2: 4 modulation of an LDPC code in the optical information recording / reproducing apparatus according to the present invention, wherein 1.4Nyquist size pixel spreading and additive white Gaussian noise (AWGN) The bit error rate (BER) obtained by decoding data with likelihood information obtained by using a LDPC code having a length of 1800 and an LDPC code having a code code rate of 0.9 in the added channel is converted to 2: 4 modulation code.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시 예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.Although described in detail with respect to preferred embodiments of the present invention as described above, those of ordinary skill in the art, without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims Various modifications may be made to the invention. Therefore, changes in the future embodiments of the present invention will not depart from the technology of the present invention.

예를 들어 본 발명에 다른 부가적인 기능을 가진 구성요소를 추가하거나, 또는 다른 구성요소로 교체하여 실시할 수 있을 것이다. 그러나 변형된 다른 실시예가 본 발명의 필수구성요소를 포함하고 있다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.For example, the present invention may be implemented by adding a component having another additional function or replacing the component with another component. However, all other modified embodiments include the essential elements of the present invention should be considered to be included in the technical scope of the present invention.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 저밀도 패리티 체크 코드의 복호 방법 및 이를 이용한 광정보 기록/재생장치에 따르면, LDPC를 이용한 광정보의 저장시 2:4모듈레이션 코드를 사용하여 LDPC의 우도정보를 획득률을 향상시킬 수 있으며, 우도정보의 정확도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the decoding method of the low density parity check code and the optical information recording / reproducing apparatus using the same, the likelihood information of the LDPC is stored using a 2: 4 modulation code when storing the optical information using the LDPC. The acquisition rate can be improved, and the accuracy of the likelihood information can be improved.

Claims (9)

LDPC 코드 변환을 이용한 광정보 기록/재생장치에서 우도정보를 산출하기 위한 복호방법에 있어서, A decoding method for calculating likelihood information in an optical information recording / reproducing apparatus using LDPC code conversion, 광정보 데이터가 입력됨에 따라 상기 데이터를 이용하여 LDPC 코드를 생성하는 단계;Generating an LDPC code using the data as optical information data is input; 생성된 상기 LDPC 코드를 2:4 모듈레이션 코드변환에 의해 변환하여 우도정보를 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저밀도 패리티 체크 코드의 복호 방법.And calculating the likelihood information by converting the generated LDPC code by a 2: 4 modulation code conversion. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 우도정보를 산출하는 단계는, 상기 2:4모듈레이션 코드변환에 의해 형성되는 픽셀 중 가장 밝은 픽셀과, 세 번째로 밝은 픽셀의 정보를 이용하여 상기 우도정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 저밀도 패리티 체크 코드의 복호 방법.The calculating of the likelihood information may include calculating the likelihood information by using information of the brightest pixel and the third brightest pixel formed by the 2: 4 modulation code conversion. Decoding method of the code. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 우도정보를 산출하는 단계는, 상기 2:4모듈레이션 코드변환에 의해 형성되는 픽셀들 중 하기의 식을 만족하여 산출되는 것을 특징으로 하는 저밀도 패리 티 체크 코드의 복호 방법.The calculating of the likelihood information is performed by satisfying the following equation among pixels formed by the 2: 4 modulation code conversion.
Figure 112006069268922-PAT00033
Figure 112006069268922-PAT00033
상기
Figure 112006069268922-PAT00034
는 픽셀의 우도 정보, 상기
Figure 112006069268922-PAT00035
는 4개의 픽셀 중 가장 밝은 픽셀의 농도, 상기
Figure 112006069268922-PAT00036
는 4개의 픽셀 중 세 번째로 밝은 픽셀의 농도, 상기
Figure 112006069268922-PAT00037
는 픽셀의 농도 변화량
remind
Figure 112006069268922-PAT00034
Is the likelihood information of the pixel,
Figure 112006069268922-PAT00035
Is the intensity of the brightest pixel of the four pixels,
Figure 112006069268922-PAT00036
Is the density of the third brightest pixel of the four pixels,
Figure 112006069268922-PAT00037
Is the amount of change in pixel density
제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 우도정보를 산출하는 단계는, 상기 2:4모듈레이션 코드변환에 의해 형성되는 픽셀 중 가장 밝은 픽셀과, 두 번째로 밝은 픽셀의 정보를 이용하여 상기 우도정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 저밀도 패리티 체크 코드의 복호 방법.The calculating of the likelihood information may include calculating the likelihood information using information of the brightest pixel and the second brightest pixel among the pixels formed by the 2: 4 modulation code conversion. Decoding method of the code. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 우도정보를 산출하는 단계는, 상기 2:4모듈레이션 코드변환에 의해 형성되는 픽셀들 중 하기의 식을 만족하여 산출되는 것을 특징으로 하는 저밀도 패리티 체크 코드의 복호 방법.The calculating of the likelihood information is performed by satisfying the following equation among pixels formed by the 2: 4 modulation code conversion.
Figure 112006069268922-PAT00038
Figure 112006069268922-PAT00038
상기
Figure 112006069268922-PAT00039
는 픽셀의 우도 정보, 상기
Figure 112006069268922-PAT00040
는 4개의 픽셀 중 가장 밝은 픽셀의 농 도, 상기
Figure 112006069268922-PAT00041
는 4개의 픽셀 중 두 번째로 밝은 픽셀의 농도, 상기
Figure 112006069268922-PAT00042
는 픽셀의 농도 변화량.
remind
Figure 112006069268922-PAT00039
Is the likelihood information of the pixel,
Figure 112006069268922-PAT00040
Is the concentration of the brightest pixel of the four pixels,
Figure 112006069268922-PAT00041
Is the density of the second brightest pixel of the four pixels,
Figure 112006069268922-PAT00042
Is the amount of change in pixel density.
광원;Light source; 상기 광원에서 방출되는 광을 기준광과 신호광으로 분리하는 광분할기;A light splitter separating the light emitted from the light source into a reference light and a signal light; 상기 신호광에 데이터를 적재하는 공간 광변조기;A spatial light modulator for loading data into the signal light; 상기 기준광에 의해 기록매체에서 재생되는 재생광을 검출하는 검출기;를 구비하며,And a detector for detecting reproduction light reproduced from the recording medium by the reference light. 상기 데이터를 상기 LDPC 코드로 부호화할 경우, 2:4 모듈레이션 코드변환을 통하여 부호화하고 변환된 데이터를 상기 공간변조기로 제공하는 데이터 인코딩부 및A data encoding unit for encoding the data with the LDPC code, encoding the data through 2: 4 modulation code conversion, and providing the converted data to the spatial modulator; 상기 검출기에서 검출되는 광정보의 데이터를 2:4 모듈레이션 코드변환을 통하여 디모듈레이션하여 데이터의 우도정보를 산출하고, 산출된 우도정보를 통하여 데이터를 LDPC 코드로 복호화하는 데이터 디코딩부를 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록/재생장치.And a data decoding unit for demodulating the data of the optical information detected by the detector through 2: 4 modulation code conversion to calculate the likelihood information of the data, and decoding the data into the LDPC code based on the calculated likelihood information. Optical information recording / reproducing apparatus. 제 6항에 있어서, 상기 데이터 인코딩부는,The method of claim 6, wherein the data encoding unit, 데이터를 변환하여 상기 LDPC 코드를 생성하는 LDPC 인코더; 및An LDPC encoder converting data to generate the LDPC code; And 상기 LDPC 인코더에 의해 생성된 상기 LDPC 코드를 2:4 모듈레이션 코드변환 시키는 2:4 모듈레이터를 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록/재생장치.And a 2: 4 modulator for 2: 4 modulation code conversion of the LDPC code generated by the LDPC encoder. 제 6항에 있어서, 상기 데이터 디코딩부는 The method of claim 6, wherein the data decoding unit 상기 검출기에 의해 판독되는 상기 데이터에서 2:4 모듈레이션 코드변환을 통하여 LDPC 복호화를 위한 우도정보를 산출하는 2:4 디모듈레이터;A 2: 4 demodulator for calculating likelihood information for LDPC decoding through a 2: 4 modulation code conversion on the data read by the detector; 상기 2:4 디모듈레이터에서 얻어지는 우도정보를 상기 LDPC 코드로 디코딩을 수행하는 LDPC 디코더를 구비하는 것을 특징으로 하는 광정보 기록/재생장치.And an LDPC decoder for decoding the likelihood information obtained by the 2: 4 demodulator with the LDPC code. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 우도정보는 2:4 모듈레이션 코드변환에 의해 하기의 [식]을 만족하는 조건으로 생성되는 것을 특징으로 하는 광정보 기록/재생장치.And the likelihood information is generated under a condition that satisfies the following equation by 2: 4 modulation code conversion. [식][expression]
Figure 112006069268922-PAT00043
Figure 112006069268922-PAT00043
상기
Figure 112006069268922-PAT00044
는 픽셀의 우도 정보, 상기
Figure 112006069268922-PAT00045
는 4개의 픽셀 중 가장 밝은 픽셀의 농도, 상기
Figure 112006069268922-PAT00046
는 4개의 픽셀 중 세 번째로 밝은 픽셀의 농도, 상기
Figure 112006069268922-PAT00047
는 픽셀의 농도 변화량.
remind
Figure 112006069268922-PAT00044
Is the likelihood information of the pixel,
Figure 112006069268922-PAT00045
Is the intensity of the brightest pixel of the four pixels,
Figure 112006069268922-PAT00046
Is the density of the third brightest pixel of the four pixels,
Figure 112006069268922-PAT00047
Is the amount of change in pixel density.
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