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    Un système de codification de l'information

    Un système de codification de l'information à haut débit conçu en Russie

    © Sputnik . Grigory Sysoev
    Sci-tech
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    Les chercheurs de la chaire de physique laser de l'Institut de technologies laser et plasma du MEPhI de l'Université nationale de recherche nucléaire ont proposé un système de codification optique de l'information basé sur le principe de formation d'un front d'onde et fonctionnant avec un éclairage dimensionnel incohérent.

    Ce système est efficace dans la création de systèmes de codification de l'information à haut débit: la protection est garantie par la bi-dimensionnalité des clefs de code, qui changent de manière dynamique. Les résultats de l'étude sont parus dans le magazine scientifique Laser Physics Letters.

    Aujourd'hui, dans le monde entier, des équipes de chercheurs planchent activement sur la création de systèmes de codage optique. Le principal domaine de ces recherches porte sur l'élaboration de futurs systèmes de codification optique de l'information avec un éclairage laser entièrement cohérent. De telles études sont incompatibles avec les caméras photo et vidéo ordinaires puisqu'elles nécessitent des méthodes holographiques complexes et sont orientées sur une base élémentaire de future génération. Selon les spécialistes, une approche plus efficace du point de vue pratique consiste à élaborer une technologie de codification optique utilisant un éclairage dimensionnel incohérent quasi-monochromatique, qui permet de réaliser la codification et le déchiffrage à partir des caméras photo et vidéo déjà fabriquées en série aujourd'hui.

    C'est cette approche qui a été appliquée par le collectif du MEPhI. L'information pour la codification, en l'occurrence, est reflétée comme un code QR sur un modulateur de lumière spatio-temporel d'amplitude à cristaux liquides éclairé par un rayonnement laser monochromatique. Le rayonnement passe préalablement à travers un diffuseur mat détruisant sa cohérence dimensionnelle. A titre d'élément codifiant, les chercheurs ont utilisé un modulateur de phase à cristaux liquides de lumière où sont reflétés des éléments optiques diffractés préalablement synthétisés. Le capteur photo de la caméra enregistre la contraction optique de l'image qui est représentée par un modulateur d'amplitude avec une réponse impulsive de l'élément diffracté représenté sur le modulateur de phase. L'usage de tels modulateurs permet de changer les clefs de codification en temps réel. Le décryptage est réalisé par une méthode de programmation de déconvolution numérique (inversant la contraction lors du traitement des signaux) avec une stabilisation de la solution.

    Un système de codification de l'information
    © Photo.
    Un système de codification de l'information
    Identification de l'image décodée à l'aide d'un smartphone
    © Photo.
    Identification de l'image décodée à l'aide d'un smartphone

    Dans le cadre de ces recherches, les scientifiques ont réussi à codifier et à décrypter grâce à un programme une image AR de taille 129x129 éléments. Sachant que le pourcentage de pixels décryptés de manière erronée n'a pas dépassé 0,05%. Cela témoigne du rapport signal/bruit élevé du système conçu: autrement dit, son utilisation pratique permet d'éviter l'effet de grain de l'image lors de son identification.

    "La nouveauté de notre travail consiste, premièrement, dans l'utilisation d'un éclairage dimensionnel non cohérent monochromatique pour la scène de codification — cela permet d'éviter l'apparition de tavelures et ne demande pas de méthodes holographiques d'enregistrement. Deuxièmement, l'utilisation d'éléments diffractés de phase synthétisés par ordinateur permet de créer un front d'onde codifiant nécessaire et minimise les pertes de rayonnement dans le système", déclare Vitali Krasnov, maître de conférences à l'Institut de technologies plasma et laser du MEPhI.

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    Tags:
    informations, Université nationale de recherche nucléaire (MEPhI), Russie
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