[发明专利]利用低密度奇偶校验码来处理光信息的装置和方法

说明书

本发明是在2007年08月13日提交的发明名称为：“利用低密度奇 偶校验码来处理光信息的装置和方法”国际申请PCT/KR2007/003870 (进入中国国家阶段申请号为：200780036715.0)的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种利用低密度奇偶校验码来处理光信息的装置和方 法。

背景技术

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(Compact Disk：紧凑盘)或 DVD(Digital Versatile Disk：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缩，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(LDPC，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“0”。

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。即，LDPC码是一种奇 偶校验码，并且其具有大多数元素为符号“0”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GH^T＝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＝N×M)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“1”时，在计算 每种情况的概率之后，LDPC解码器计算初始LLR。

发明内容

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。