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随着科学技术的发展,尤其是计算机技术和互联网技术的发展,人们对信息存储容量和存储速度的要求日益增加。目前二维存储技术在信息存储市场上占主导地位,各种三维存储技术以及电子俘获光学存储技术、表面增强拉曼光增强技术、扫描探针存储技术等其他技术正在处于研发阶段。高密度存储技术始终是信息技术和计算机技术发展中不可缺少的关键环节。体全息存储技术具有存储容量大、数据传输率高和寻址速度快等特点,最有可能成为下一代主流的存储技术。目前,国内外大量科学研究者投身于光折变存储器的研究之中。
误码率高被认为是光折变体三维全息存储器研究中的主要问题之一,也是光折变体三维全息存储器走向实用化、市场化的主要瓶颈之一。产生误码率的原因有很多种,如光学器件引起的杂散光、电子器件的信道噪声、各个存储页面的页间串扰、编解码方式和寻址方式等。本文主要研究编解码方式和寻址方式带来的误码率高的问题,通过对编解码方式和寻址方式的优化来降低误码率。具体内容和研究结果如下:
1、研究了光折变体三维全息存储器的编解码方式,在原有的动态差分编码的基础上,成功地引入了带有检错能力的编码方式——奇偶校验动态差分编码。该编码方式能够准确检测出误码码元并通过预定的误码处理方法来纠正误码。实验证明,奇偶校验动态差分编码方式的运用增大了存储器的容量,同时降低了误码率。
2、在应用新的编码方式的同时,我们提出了很多图像处理方法,例如灰度图像二值化、边界加粗、比较最有效定义块等。这些方法成功地降低了误码率。
3、实现了彩色数字图像的存储。数字图像的颜色信息经过编码后变成二进制信息,将这些二进制序列经过动态差分编码变成带有黑白定义块的编码图,将该黑白块编码图存储在存储材料中。读出编码图进行解码后就得到了原始的彩色数字图像。
4、分析了光折变体三维全息存储器的寻址方式中存在的问题,如机械运动寻址器件的电机失步和回程误将产生零点漂移,如果零点定位不准,会使每幅编码图都错位,产生累积误差,带来了很高的误码率。我们通过增加一个记录介质来记录零点,通过这个记录可以找到精确零点。同时我们还提出了利用存储材料衍射光和透射光的光强变化来调整零点,这种方法不用另加其他元件就可以准确定位零点。