[发明专利]相位调制型全息存储系统的编码/译码方法、设备及系统

说明书

本发明公开了一种相位调制型全息存储系统的编码/译码方法、设备及系统，属于全息存储技术领域，编码方法包括：记录数据时，先对用户数据依次进行1～N级编码，之后对用户数据、所有校验数据和部分嵌入式数据一起进行相位编码；1级编码包括：对用户数据进行纠错编码；i级编码包括：选取部分用户数据和部分嵌入式数据组成码字进行纠错编码，i∈{2,3,……,N}；译码方法包括：从读取的数据页中提取用户数据、嵌入式数据和校验数据；利用1级编码产生的校验数据对用户数据进行1级译码，若译码不成功，则依次启动下一级译码，逐步获得部分正确的用户数据，之后重新进行1级译码，重复直至1级译码成功。本发明能够增强对用户数据的保护，提高数据可靠性。

技术领域

本发明属于全息存储技术领域，更具体地，涉及一种相位调制型全息存储系统的编码/译码方法、设备及系统。

背景技术

由于具有大存储容量和高数据传输速率的优点，全息存储成为下一代主流存储技术的有力竞争者。全息存储是一种以光进行数据存取的存储技术。按照携带用户信息的特征载体不同，常见的全息存储技术有振幅调制型全息存储和相位调制型全息存储。相比于振幅调制型全息存储，相位调制型全息存储具有较高的抗干扰性能，因此得到了较为广泛的应用。

由于环境中各种复杂噪声的存在，相位调制型全息存储的可靠性仍面临严重挑战。为了提升数据存储的可靠性，采用基于迭代译码方法的LDPC(Low Density ParityCheck Code，低密度奇偶校验码)纠错码因为具有较强的纠错能力而被广泛使用在全息存储系统中。

然而，传统的LDPC码会因为其纠错能力的上限而难以保证系统的数据可靠性，降低了全息存储系统的数据可靠性。

发明内容

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种相位调制型全息存储系统的编码/译码方法、设备及系统，旨在解决LDPC等传统的纠错编码的纠错能力有限引起数据可靠性下降的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种相位调制型全息存储系统的编码方法，包括：

记录数据时，对待记录的用户数据依次进行1级编码～N级编码后，对用户数据连同各级编码产生的校验数据以及部分嵌入式数据进行相位编码并组织成数据页，之后将数据页记录进相位调制型全息存储系统中的全息存储材料中；N为正整数，且N≥2；

1级编码包括：将用户数据作为码字进行纠错编码，产生相应的校验数据；

i级编码包括：选取部分用户数据和部分嵌入式数据组成码字，并对该码字进行纠错编码，产生相应的校验数据；i∈{2,3,……,N}；

其中，各级编码所使用的用户数据互不相同。

进一步地，N＝2。

进一步地，各级编码中的纠错码编码均为LDPC编码。

进一步地，任意两级编码中的纠错编码相同或者不同。

按照本发明的另一个方面，提供了一种相位调制型全息存储系统的译码方法，该相位调制型全息存储中的数据在记录时，采用本发明提供的相位调制型全息存储系统的编码方法进行编码；

该译码方法包括：从相位调制型全息存储系统中的全息存储材料中读取出数据页后，按照如下步骤进行译码：

(S1)从数据页中提取用户数据、嵌入式数据和各级编码产生校验数据，将提取的用户数据作为待译码数据，并初始化译码级数j＝1；

(S2)将待译码数据作为码字，利用1级编码产生的校验数据对该码字进行1级译码，若译码成功，则返回译码后的用户数据，译码结束；否则，转入步骤(S3)；

(S3)若j≥N，则返回译码失败的信息，译码结束；否则，按照j＝j+1更新译码级数后，转入步骤(S4)；