光谱编码多值光信息处理系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于多值逻辑理论的光谱编码多值光信息处理系统，包括光谱编码多值光信息存储介质、单元格的构成、编码方式、颜色校正技术、寻址技术、写操作技术、读操作技术、与二值光信息的相互解释技术，其存储技术中每个光信息存储单元格中有８种或８种以上的颜色光信息对应８种或８种以上的光信息编码值。本发明专利技术是在符合ＣＩＥ标准的前提下，光谱的多种颜色对应多种光信息编码值，通过多值光信息编码方式存储于光信息存储介质的多值光信息存储技术。由于多值光信息编码值的增加和存储介质形态的改变，使得光信息存储技术有了革命性的改变，提高了光信息存储量、和降低了存储空间和节约了设备成本等，在光信息存储领域有着非常广阔的前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信息技术，具体是在光学介质中的光谱编码多值光信息处理系统。
技术介绍
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*光谱编码多值光信息线性系统Sl *光谱编码多值光信息非线性系统Sn 第二种分类为*光谱编码多值光信息奇值系统SO *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Sic非线性偶值子系统Snc
技术介绍
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、 l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o、 l光信息代码。再以0、 l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二l子集中的特例(0=white & l=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=nXUXsXz (bit) =nXUXsXz/8 (Byte) -n:为光信息存储每单元格存储的bit数，二值逻辑『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『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值的另一个重要 的途径就是选择低波长值的激光器。蓝光(波长为405nm的蓝紫激光)DVD (Blu-Ray Disk)盘片记录单元的凹槽为0. 14mm，轨道间距0. 32mm。C. 在另一方面，为了保障光信息数据存储和读/写操作的稳定性，每个盘片记录单元的 凹槽都由多个勾槽来合成。在BD规范中，使用56个抖动锯齿合成lbit的数据提高z值即为增加光信息存储介质的面数或层数，每增加一面或一层即可提高一倍的信息 存储量。由于每个盘片最多只有两个面不可以再增加，所以层的增加就成了目前光信息存储 技术增加光信息存储总量的几乎是最后一个途径。由于层的增加，也就意味着光信息存储技 术由平面形态上升到了空间形态。尽管蓝光DVD (Blu-Ray Disk)在这三条途径上为提高存 储密度可能发挥到了极致，但其一个信息存储单元格存储信息量仍为lbit。目前能查阅到的非二值逻辑的光信息存储技术仅有一个国内专利《以色光为稳定元件的 4进制计算机的物理代码》(专利号02114249. 1)。其在光信息存储方面的编码值为4位，每 单元格为2bit。由于目前的光谱技术对颜色的写操作分辨率相对较低，即每个光信息存储单 元格的尺寸比较大，故提高的2倍编码值远远弥补不了因光谱颜色信息存储单元格尺寸较大 而带来的损失，所以在提高单位面积中的光信息存储量方面很难取得实质性效果。 (2)相关的各学科理论和各种实用技术A.理论方面首先是关于多值逻辑的理论。多值逻辑理论是正在发展着的现代逻辑的一个领域，从亚 里士多德等人对未来偶然问题以及对命题的模态问题的讨论，至卢卡西维茨(Jan Lukasiewicz, 1878-1956)和波斯特(Emil Post, 1897-1954)各自提出了一个相当严密的多值(实际上是三值)逻辑系统，使得多值逻辑理论被不断发展和完善。多值逻辑目前已经在 数学、计算机、人工智能、物理学等领域得到了广泛的应用，有着广阔的发展前景。其次是关于光谱的理论。由于可见光谱中的颜色是人的大脑对物体的一种主观感觉，是 一门很复杂的学科，涉及到物理学、生物学、心理学、材料学和测量技术等多门学科。单纯 用数学方法来描述这种感觉是非常的困难。尽管有多种与颜色相关的理论(如孟塞尔的颜色 系统、CIE RGB 、 CIE XYZ色度图、CIE LAB、 CIE LUV、 CMYK色域等20多个均匀颜色空间)、 测量技术和颜色标准，但是到目前为止，似乎还没有一种人类感知颜色的理论被普遍接受。 目前业界普遍采用的是国际发光照明委员会(CIE)在1931年至1976年间向各国推荐的颜色 空间只有四个均匀颜色空间* CIE 1960 UCS;* CIE 1964 U*V*W; 參 CIE 1976 L*a*b*; CIE 1976 L*u*v*。 B.技术方面现行的光信息技术中的部分相关技术如下。*光信息存储介质为平面圆盘状时，使用的物理寻址技术； *多值光信息逻辑寻址技术； *磁带机技术；*彩色打印机技术作为光信息的写技术； *彩色扫描仪或数码相机等读技术。
技术实现思路
本专利技术旨在提高光信息存储技术的光信息存储量和改进光信息存储的方式和形态。 本专利技术为光谱颜色编码多值光信息存储技术，其直接的应用是颜色编码数据一次可写的 非易失性只读存储器CCD-ROM (Color Coded Data Read Only Memory)。 主要从以下两个方面改变了现行的光信息存储技术*改变光信息存储单元格的存储方式和数量，提高光信息存储单元格中的光信息量，使 光信息单元格内的光信息存储量本文档来自技高网...

【技术保护点】
光谱编码多值光信息处理系统，包括光谱编码多值光信息存储介质、单元格的构成、编码方式、颜色校验技术、寻址技术、写操作技术、读操作技术、与二值光信息的相互解释技术，其特征在于：光谱编码多值光信息存储技术中每个光信息存储单元格中有８种或８种以上的颜色光信息对应８种或８种以上的光信息编码值。

【技术特征摘要】
1、光谱编码多值光信息处理系统，包括光谱编码多值光信息存储介质、单元格的构成、编码方式、颜色校验技术、寻址技术、写操作技术、读操作技术、与二值光信息的相互解释技术，其特征在于光谱编码多值光信息存储技术中每个光信息存储单元格中有8种或8种以上的颜色光信息对应8种或8种以上的光信息编码值。2、 权利要求1中所述的光谱编码多值光信息处理系统，其特征是光谱编码多值光信息 存储介质的几何形状可以为平面矩形、曲面巻曲绕轴带形和平面圆盘形，多值光信息存储单 元格在平面矩形或曲面巻曲绕轴带形的光谱编码多值光信息存储介质表面排列成矩阵状，在 平面圆盘形光谱编码多值光信息存储介质表面排列成圆环中的扇形点阵状。3、 权利要求1或2中所述的光谱编码多值光信息处理系统，其特征是光谱编码多值光 信息存储介质由基质、载色层和保护层至少三层组成；基质由金属或非金属的硬介质或软介 质材料构成。4、 权利要求1中所述的光谱编码多值光信息处理系统，其特征是光谱编码多值光信息 存储单元格位于光谱编码多值光信息存储介质载色层上。5、 权利要求1中所述的光谱编码多值光信息处理系统，其特征是每个多值光信息存储 单元格由1个或多个相同颜色的色点构成。6、 权利要求1中所述的光谱编码多值...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡泽思，蔡强胜，
申请(专利权)人：蔡泽思，蔡强胜，
类型：发明
国别省市：45[中国|广西]