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光谱编码多值光信息处理系统
技术领域:
本发明涉及信息技术,具体是在光学介质中的光谱编码多值光信息处理系统。
背景技术:
光谱编码多值光信息处理系统涉及光谱编码多值光信息存储原理和光谱编码多值光
信息存储技术。
光谱编码多值光信息存储原理是以多值逻辑理论为基础,按照符合 CIE 规范的各色
阶向量的独立值或复合值组成光谱编码的各编码值,即以光谱颜色的色调值、饱和度值
和亮度值按照一定方式组合的复合值构成光谱编码的各编码值。通俗的说法是,由各种
颜色组成光谱编码的各编码值。由于光谱颜色众多,从而形成光谱编码多值光信息系统。
若光谱编码多值光信息系统用 S 来表示,其子系统由以下两种分类复合构成
第一种分类为:
l 光谱编码多值光信息线性系统:Sl
l 光谱编码多值光信息非线性系统:Sn
第二种分类为:
l 光谱编码多值光信息奇值系统:So
l 光谱编码多值光信息偶值系统:Sc
各分类复合构成的子系统见下表所示:
光谱编码多值光信息子系统
线性系统 非线性系统
奇值系统 线性奇值子系统 Slo 非线性奇值子系统 Sno
偶值系统 线性偶值子系统 Slc 非线性偶值子系统 Snc
背景技术主要可分为现行的光信息存储技术和相关的各学科理论及各种实用技术
两个大的方面:
(1) 现行的光信息存储技术
现行的光信息存储技术是基于现行光信息存储原理的实用技术。其原理为光信息存
储介质对光的反射和非反射来定义二值逻辑的 0、1 两个光信息代码;在实际应用中,
特别是在非金属类的染料膜光信息存储介质中,通过对高反射和低反射的反射光强度甄
别机制来确定 0、1 光信息代码。再以 0、1 代码进行光信息编码。
现行的光信息存储技术主要由二值光信息编码方式、二值光信息存储介质、二值光
信息读/写操作技术和二值光信息寻址技术等构成。二值光信息存储介质通常为以铝为
代表的金属介质膜和以染料为代表的非金属介质膜构成,都是平面型存储,如光盘。二
值光信息的读/操作通常由光驱 (CD-ROM 或 CD-R/W)进行;二值光信息的写操作可根据
光存储介质的材料来确定:非金属介质膜由 CD-R/W 进行写操作;金属介质膜通常由专
用的金属蒸发镀膜设备来进行。
对于 0、1 为代码的二值光信息编码,相当于多值光信息编码集合中的 n=1 子集中的
特例 (0=white 1=black;根据二值逻辑的真值相对性原理,反之也可)。显而易见,
多值光信息编码是对二值光信息编码在编码值数量方面的合理扩展。所以,多值光信息
技术是现行二值光信息技术的有效延伸。
现行的光信息存储技术的单张光盘的光信息存储总量可由如下公式计算得到:
S=n×U×s×z (bit)
=n ×U×s×z/8 (Byte)
n:为光信息存储每单元格存储的 bit 数,二值逻辑 n=1;
U:为单位面积中的光信息存储单元格的数量,单位面积通常采用平方 Inch;
s:为光信息存储介质的总面积,视光盘内、外半径 R 的具体数值来定;
z:垂直于盘面方向的光信息存储介质的面数或层数,双面 DVD 的 z=2;蓝光 DVD 有
双面双层的 z=4。
现行光信息存储原理是基于二值逻辑的基础,因而 n=1,使得光信息的存储量受到
极大地限制。又由于标准光盘的直径为 120mm 导致 s 不可以改变,所以现行的光信息存
储技术把提高光信息存储量的焦点聚集在了 U 值上。
A. 原则上光信息存储单元的尺寸越小则 U 值越大,所以提高 U 值的最直接的途径就
是减少光信息存储单元格的几何尺寸。红光 (波长为 650nm 的红色激光)DVD 盘
片记录单元的凹槽为 0.4mm,轨道间距约为 0.64mm。
B. 按照光学理论,波长越小则分辨率越高。原则上通过降低发光器件的波长以提高
分辨率,从而可以减少光信息存储单元格的尺寸使 U 值增大,所以提高 U 值的另
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