JP3990119B2 - Information encoding apparatus, method thereof, program thereof and recording medium on which program is recorded, and information reproducing apparatus, method thereof, program thereof and recording medium on which program is recorded - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的な情報記録に利用される情報符号化装置、その方法、そのプログラムおよびそのプログラムが記録された記録媒体、並びに光学的な情報再生に利用される情報再生装置、その方法、そのプログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
ホログラフィックメモリなどでは、記録すべき情報が先ず2次元的に符号化され、レーザ光などを信号光や参照光として、記録媒体(記録材料)に黒白いずれかの画素となって記録される。そして、レーザ光などを再生光として撮像素子が得た2次元的な画像が復号化等されて元の情報に再生される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
通常にあっては、記録媒体における画素の記録密度は読み取りの解像度より低い。サンプリング定理によると、記録密度は、読み取りの解像度の1/3倍以下にする必要がある。
【0004】
入力信号に対して、元の信号を完全に復元するには、その最大周波数の2 倍以上のサンプリング周波数が必要である。まず、読み取りの最小単位は、読み取り装置、例えば、CCD カメラの画素サイズとなる。すなわち、ホログラム画像の最小画素サイズは、CCD カメラの画素サイズとなる。この場合にサンプリング定理を適用すると、次のようになる。
【0005】
1. 画像とCCD の間に、横方向と縦方向のみの位置ずれを許すとき、CCD で読みとることのできる最小サイズは、2 ×2 画素である。
【0006】
2. 回転方向の位置ずれまでを許容すると、最小サイズは3 ×3 画素になる。なぜならば、画像が45度傾くとき、信号の長さは最大となり、画素の1辺×√2 となる。従って、2 ×2 画素だと、45 度傾くと、約2 .8 画素分必要となり、3 ×3 画素が必要となる。
【0007】
つまり、1ビットの情報は、最小でも、3×3ビットの符号化ブロックで表現しなければならない。さらに、多層のホログラフィックメモリでは、他の層からの光のノイズにより、読み取り時のコントラストが悪くなるので、現実的には、さらに記録密度を低くしなければならない。
【0008】
一方、高度に情報化された社会で扱われる情報量は増加の一途をたどり、ホログラフィックメモリにあっても、記録画像における冗長度を圧縮して本質的な情報の密度を高めたいという要望が強い。このためには、低い記録密度のままで、情報密度を高めるべく、情報の2次元的な符号化と、読み取られた画像から元の情報への再生に、新たな技術を導入しなければならない。
【0009】
そこで本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、光学的な情報記録に際して、記録すべき情報を2次元的かつより高い情報密度で符号化できる情報符号化装置と、該装置による記録後の光学的読み取りで得られた多値画像を元の情報に再生できる情報再生装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記従来の課題を解決するために、請求項1に係る本発明は、光学的な情報記録の際に利用される情報符号化装置において、
ビットが並べられてなる入力情報を、2ビットを情報ビットとして該情報ビットごとに、2×2ビットの符号化ブロックで、かつ当該情報ビットの値に対応づけられたビットだけを1としたものを、基本ブロックとして生成する基本ブロック生成手段と、
前記生成された基本ブロックごとに、4×4ビットの符号化ブロックで、かつ左上、右上、左下、右下の2×2ビットのブロックの内の、当該基本ブロックの中の1であるビットの位置に対応する位置にあるブロックにおいて、予め定められた位置のビットだけを1としたものを、拡大基本ブロックとして生成する拡大基本ブロック生成手段と、
前記生成された各拡大基本ブロックを、予め定められた記録領域内に、前記入力情報における情報ビットの順序にしたがって配置する拡大基本ブロック配置手段と
を備える情報符号化装置をもって解決手段とする。
【0011】
請求項2に係る本発明は、光学的な情報記録の際に利用される情報符号化方法において、
ビットが並べられてなる入力情報を、2ビットを情報ビットとして該情報ビットごとに、2×2ビットの符号化ブロックで、かつ当該情報ビットの値に対応づけられたビットだけを1としたものを、基本ブロックとして生成する基本ブロック生成手順と、
前記生成された基本ブロックごとに、4×4ビットの符号化ブロックで、かつ左上、右上、左下、右下の2×2ビットのブロックの内の、当該基本ブロックの中の1であるビットの位置に対応する位置にあるブロックにおいて、予め定められた位置のビットだけを1としたものを、拡大基本ブロックとして生成する拡大基本ブロック生成手順と、
前記生成された各拡大基本ブロックを、予め定められた記録領域内に、前記入力情報における情報ビットの順序にしたがって配置する拡大基本ブロック配置手順と
を備える情報符号化方法をもって解決手段とする。
【0012】
請求項3に係る本発明は、光学的な情報記録の際に利用される情報符号化プログラムにおいて、
ビットが並べられてなる入力情報を、2ビットを情報ビットとして該情報ビットごとに、2×2ビットの符号化ブロックで、かつ当該情報ビットの値に対応づけられたビットだけを1としたものを、基本ブロックとして生成する基本ブロック生成手順と、
前記生成された基本ブロックごとに、4×4ビットの符号化ブロックで、かつ左上、右上、左下、右下の2×2ビットのブロックの内の、当該基本ブロックの中の1であるビットの位置に対応する位置にあるブロックにおいて、予め定められた位置のビットだけを1としたものを、拡大基本ブロックとして生成する拡大基本ブロック生成手順と、
前記生成された各拡大基本ブロックを、予め定められた記録領域内に、前記入力情報における情報ビットの順序にしたがって配置する拡大基本ブロック配置手順と
を備える情報符号化プログラムをもって解決手段とする。
【0013】
請求項4に係る本発明は、光学的な情報記録の際に利用される情報符号化プログラムが記録された記録媒体であって、
ビットが並べられてなる入力情報を、2ビットを情報ビットとして該情報ビットごとに、2×2ビットの符号化ブロックで、かつ当該情報ビットの値に対応づけられたビットだけを1としたものを、基本ブロックとして生成する基本ブロック生成手順と、
前記生成された基本ブロックごとに、4×4ビットの符号化ブロックで、かつ左上、右上、左下、右下の2×2ビットのブロックの内の、当該基本ブロックの中の1であるビットの位置に対応する位置にあるブロックにおいて、予め定められた位置のビットだけを1としたものを、拡大基本ブロックとして生成する拡大基本ブロック生成手順と、
前記生成された各拡大基本ブロックを、予め定められた記録領域内に、前記入力情報における情報ビットの順序にしたがって配置する拡大基本ブロック配置手順と
を備える情報符号化プログラムが記録された記録媒体をもって解決手段とする。
【0014】
これら本発明によれば、2ビットの情報を4×4ビットの符号化ブロックで表現することができる。すなわち、情報を2次元的かつより高い情報密度で符号化できる。また、1のビット同士が隣り合うことがないので、読み取り時の誤認識を防止できる。なお、ビットを「1」とすることは、意味のある値にする意であり、論理を反転させて「0」とすることも本発明の技術範囲に含まれる。
【0015】
また、請求項5に係る本発明は、記録された画素が光学的に読み取られるときに情報を再生する情報再生装置において、
読み取られた画素値を縦横に並べてなる読み取り画像が4×4画素の画素値ブロックである拡大基本ブロックからなるとしたときの当該各拡大基本ブロックを前記読み取り画像から検出する拡大基本ブロック検出手段と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに、該拡大基本ブロックの左上、右上、左下、右下のそれぞれの一角を占める2×2画素の画素値ブロックを第1、2、3、4サブブロックとして検出するサブブロック検出手段と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに各サブブロックに含まれる画素値の総和を求めるとともに該求めた総和のうちでどの値が特異であるかに応じて情報ビットの値を求め、該情報ビットを前記読み取り画像における拡大基本ブロックの位置にしたがって並べる情報再生手段と
を備える情報再生装置をもって解決手段とする。
【0016】
請求項6に係る本発明は、記録された画素が光学的に読み取られるときに情報を再生する情報再生方法において、
読み取られた画素値を縦横に並べてなる読み取り画像が4×4画素の画素値ブロックである拡大基本ブロックからなるとしたときの当該各拡大基本ブロックを前記読み取り画像から検出する拡大基本ブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに、該拡大基本ブロックの左上、右上、左下、右下のそれぞれの一角を占める2×2画素の画素値ブロックを第1、2、3、4サブブロックとして検出するサブブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに各サブブロックに含まれる画素値の総和を求めるとともに該求めた総和のうちでどの値が特異であるかに応じて情報ビットの値を求め、該情報ビットを前記読み取り画像における拡大基本ブロックの位置にしたがって並べる情報再生手順と
を備える情報再生方法をもって解決手段とする。
【0017】
請求項7に係る本発明は、記録された画素が光学的に読み取られるときに情報を再生する情報再生プログラムにおいて、
読み取られた画素値を縦横に並べてなる読み取り画像が4×4画素の画素値ブロックである拡大基本ブロックからなるとしたときの当該各拡大基本ブロックを前記読み取り画像から検出する拡大基本ブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに、該拡大基本ブロックの左上、右上、左下、右下のそれぞれの一角を占める2×2画素の画素値ブロックを第1、2、3、4サブブロックとして検出するサブブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに各サブブロックに含まれる画素値の総和を求めるとともに該求めた総和のうちでどの値が特異であるかに応じて情報ビットの値を求め、該情報ビットを前記読み取り画像における拡大基本ブロックの位置にしたがって並べる情報再生手順と
を備える情報再生プログラムをもって解決手段とする。
【0018】
請求項8に係る本発明は、記録された画素が光学的に読み取られるときに情報を再生する情報再生プログラムが記録された記録媒体であって、
読み取られた画素値を縦横に並べてなる読み取り画像が4×4画素の画素値ブロックである拡大基本ブロックからなるとしたときの当該各拡大基本ブロックを前記読み取り画像から検出する拡大基本ブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに、該拡大基本ブロックの左上、右上、左下、右下のそれぞれの一角を占める2×2画素の画素値ブロックを第1、2、3、4サブブロックとして検出するサブブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに各サブブロックに含まれる画素値の総和を求めるとともに該求めた総和のうちでどの値が特異であるかに応じて情報ビットの値を求め、該情報ビットを前記読み取り画像における拡大基本ブロックの位置にしたがって並べる情報再生手順と
を備える情報再生プログラムが記録された記録媒体をもって解決手段とする。
【0019】
これら本発明の実施に先だっては、2ビットの情報を含む4×4ビットの符号化ブロックを単位として記録された画像が読み取られて多値画像が生成される。本発明によれば、この多値画像を、符号化される前の元の情報に再生することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る情報記録再生装置1の構成図である。情報記録再生装置1は、図1(a)に示すように、記録部100と再生部200を備えるコンピュータである。記録部100、再生部200はそれぞれ、本発明の情報符号化装置、情報再生装置に相当するものである。
【0021】
[第1の実施の形態]
先ず第1の実施の形態として、記録部100を説明する。図1(b)に示すように、記録部100は、入力情報分割手段11と記録ビット列生成手段12と基本ブロック生成手段13と拡大基本ブロック生成手段14と記録画像生成手段15と変換テーブルTB1およびTB2を備える。なお、これら手段は、予め情報記録再生装置1に格納したプログラムを実行して実現される。一方、変換テーブルTB1およびTB2は、主記憶装置や外部記憶装置等に構成される。また、入力情報分割手段11、記録ビット列生成手段12及び基本ブロック生成手段13は、本発明の基本ブロック生成手段を構成する。また、拡大基本ブロック生成手段14は、本発明の拡大基本ブロック生成手段に相当する。また、記録画像生成手段15は、本発明の拡大基本ブロック配置手段に相当する。
【0022】
入力情報分割手段11は、入力された入力情報D(ビットが並べられてなる情報、すなわち、シーケンシャルなビット)を2ビットごとに分割する。この分割で得られた2ビットの情報を「情報ビット」という。記録ビット列生成手段12は、情報ビットを基に4ビットのビット列(情報ビット列という)を生成する。基本ブロック生成手段13は、生成された情報ビットを基に2×2ビットの符号化ブロック(基本ブロックという)を生成する。拡大基本ブロック生成手段14は、生成された基本ブロックBを基に4×4ビットの符号化ブロック(拡大基本ブロックという)を生成する。
【0023】
本明細書では、便宜のため、メモリに格納されたデータを2次元的に図示することが多くなるが、値1を黒で、値0を白で示すこととする。なお、このような論理を正論理とすれば、負論理を採用しても勿論よい。また、情報の記録や再生の過程においては、一時的に論理を反転させて処理がなされることがあるが、かかる状況は考慮しないで説明する。
【0024】
本実施の形態にあっては、記録する情報量に応じて、予め画像記録領域が設けられ、さらに拡大基本ブロックBBをこの領域に横方向に並べたときの、並べ得る最大の個数として拡大基本ブロック数mと、縦方向に並べたときの、最大の個数として拡大基本ブロック数nとが、記録部100に予め設定されている。
【0025】
図2に示すように、情報ビット列は、情報ビットを基に生成される4ビットのビット列であり、その内の1ビットだけを1としたものである。また、情報ビット列は、当該1であるビットの位置を、基になる情報ビットの値に応じて異ならせたものである。なお、図2に示したどの変換方法も採用可能であるが変換方法24を採用したこととする。つまり、情報ビット(00)が第1の情報ビット列(0001)に、情報ビット(01)が第2の情報ビット列(0010)に、情報ビット(10)が第3の情報ビット列(0100)に、情報ビット(11)が第4の情報ビット列(1000)に変換される。
【0026】
図3に示すように、基本ブロックBは、縦方向に2ビット、横方向に2ビットビットを設けてなる符号化ブロックで、その中の1ビットだけ1としたものある。本実施の形態では、図示された左上だけを1としたものの他に、右上、左下、右下をそれぞれ1とした合計4種類の基本ブロックBが使用される。なお、これらを区別するときは、順に第1、2、3、4の基本ブロックという。また、「ブロック」は「マトリクス」と読み替えても良い。
【0027】
図3に示すように、拡大基本ブロックBBは、4×4ビットの符号化ブロックであり、その中の1ビットだけ1としたものある。拡大基本ブロックBBは、1つの基本ブロックBを基にして該基本ブロックBに対し1つ生成される。また、拡大基本ブロックBBは、該拡大基本ブロックBBを構成する左上、右上、左下、右下の2×2ビットのブロックの内の、基となる基本ブロックの中の1であるビットの位置に対応する位置にある1つのブロックにおいて、予め定められた位置のビットだけを1としたものである。
【0028】
図4に示す変換テーブルTB1は、基本ブロック生成手段13が使用するものであり、第1の情報ビット列を第1の基本ブロックに、第2の情報ビット列を第2の基本ブロックに、第3の情報ビット列を第3の基本ブロックに、第4の情報ビット列を第4の基本ブロックにそれぞれ対応づけたものである。
【0029】
なお、図5の方法2に示すように、第1,2,3,4の情報ビット列にそれぞれ第2,3,4,1の基本ブロックを対応づけても良いし、第1,2,3,4の情報ビット列にそれぞれ第3,4,1,2の基本ブロックを対応づけても良いし、第1,2,3,4の情報ビット列にそれぞれ第4,1,2,3の基本ブロックを対応づけても良い。
【0030】
図6に示す変換テーブルTB2は、拡大基本ブロック生成手段14が使用するものであり、第1の基本ブロックを第1の拡大基本ブロックに、第2の基本ブロックを第2の拡大基本ブロックに、第3の基本ブロックを第3の拡大基本ブロックに、第4の基本ブロックを第4の拡大基本ブロックにそれぞれ対応づけたものである。
【0031】
なお、拡大方法は、図7の拡大方法1のように、拡大基本ブロックBBを構成する左上、右上、左下、右下の2×2ビットのブロックの内の、基となる基本ブロックの中の1であるビットの位置に対応する位置にある1つのブロックにおいて、「左上」のビットだけを1としたものである。なお、「左上」ではなく、拡大方法2に示すように「右上」に、または、拡大方法3のように、「左下」に、または、拡大方法4のように、「右下」のビットだけを1としてもよい。
【0032】
次に、第1の実施の形態の作用を説明する。図8は、記録部100が行う処理のフローチャートである。なお、ステップS11、S12及びS13は、本発明の基本ブロック生成手順を構成する。また、ステップS14は、本発明の拡大基本ブロック生成手順に相当する。また、ステップS15は、本発明の拡大基本ブロック配置手順に相当する。
【0033】
さて、先ずステップS11では、入力情報分割手段11が入力された入力情報Dを2ビットごとに分割する。次に、ステップS12では、記録ビット列生成手段12が、分割された情報ビットを基に情報ビット列を生成する。次に、ステップS13では、基本ブロック生成手段13が、変換テーブルTB1
を参照し、生成された各情報ビット列に対応する2×2ビットの基本ブロックを生成する。
【0034】
次に、ステップS14では、拡大基本ブロック生成手段14が、変換テーブルTB2を参照し、生成された基本ブロックを基に4×4ビットの拡大基本ブロックを生成する。次に、ステップS15では、記録画像生成手段15が、生成された拡大基本ブロックを、横に拡大基本ブロック数m、縦に拡大基本ブロック数nだけ配置して記録画像Gを生成する。このとき、記憶領域において、入力情報における情報ビットの順序にしたがって拡大基本ブロックが配置される。例えば、入力情報における最初の情報ビットから得られた拡大基本ブロックを記録領域の左上にして、次の情報ビットから得られたものを順次に右へと配置し、拡大基本ブロック数m分配置したら改行する、等の方法を採用することができる。
【0035】
したがって、第1の実施の形態によれば、2ビットの情報を4×4ビットの符号化ブロックで表現することができる。すなわち、情報を2次元的かつより高い情報密度で符号化できる。また、1のビット同士が隣り合うことがないので、読み取り時の誤認識を防止できる。
【0036】
このようにして得られた記録画像Gが、例えば、ホログラフィックメモリ等の記録材料に、記録画像Gにおけるビットの値に応じ白黒の画素となって、例えば、1.8Mbit/平方インチ程度の記録密度で記録される。
【0037】
[第2の実施の形態]
次に、第2の実施の形態として、再生部200を説明する。
【0038】
図9は、再生部200の構成を示す図である。再生部200は、拡大基本ブロック検出手段21とサブブロック検出手段22と記録ビット列検出手段23と情報ビット列変換手段24と情報再生手段25とを備える。なお、かかる手段は、予め情報記録再生装置1に格納したプログラムを実行して実現される。
【0039】
また、拡大基本ブロック検出手段21は、本発明の拡大基本ブロック検出手段に相当する。また、サブブロック検出手段22は、本発明のサブブロック検出手段22に相当する。また、記録ビット列検出手段23、情報ビット列変換手段24及び情報再生手段25は、本発明の情報再生手段を構成する。
【0040】
さて、ホログラフィックメモリに記録された画素は、CCD撮像素子などを用いた読み取り装置によりサンプリングされる。このとき、記録密度と同じ1.8Mbit/平方インチでサンプリングされ、そして8ビット(256階調)で量子化されたこととする。
【0041】
サンプリングされた画像(読み取り画像Eという)は、量子化により得られた画素値を縦横に並べた多値画像となる。
【0042】
図10に示すように、読み取り装置と記録画像との間には「ずれ」が生じる。さらに読み取り時にノイズとして光が入射することもあるので、画素が白黒いずれかであっても、画素値が255(図では白、明るい)、0(図では黒、暗い)のいずれかとはならず、読み取り画像Eには中間の画素値が含まれている。
【0043】
本実施の形態にあっては、読み取り画像Eが、再生処理の単位として4×4ビットの画素値ブロック(拡大基本ブロックTT)からなるものとしている。
【0044】
さらに、図11に示すように、拡大基本ブロックTTの左上、右上、左下、右下のそれぞれの一角を占める2×2の画素値ブロック(サブブロックTという)を第1、2、3、4サブブロックT1,T2,T3,T4としている。
【0045】
拡大基本ブロック検出手段21は、拡大基本ブロックTTを検出する。サブブロック検出手段22は、拡大基本ブロックTTに含まれるサブブロックTを検出する。記録ビット列検出手段23は、拡大基本ブロックTTごとに、該拡大基本ブロックに含まれる情報ビット列を検出する。情報ビット列変換手段24は、情報ビット列を情報ビットに変換する。情報再生手段25は、情報ビットを読み取り画像における拡大基本ブロックの配置にしたがって並べる。
【0046】
次に、第2の実施の形態の作用を説明する。図12は、再生部200が行う処理のフローチャートである。なお、ステップS21は、本発明の拡大基本ブロック検出手順に相当する。また、ステップS22は、本発明のサブブロック検出手順に相当する。また、ステップS23、S24及びS25は、本発明の情報再生手順を構成する。
【0047】
さて、先ずステップS21では、拡大基本ブロック検出手段21が、読み取り画像Eに含まれる全ての拡大基本ブロックTTを検出する。続くステップS22では、サブブロック検出手段22が、拡大基本ブロックTTにおけるサブブロックT1,T2,T3,T4を検出する。かかる検出は、拡大基本ブロックの全てについて行われる。
【0048】
ステップS23では、記録ビット列検出手段23が、拡大基本ブロックから情報ビット列を検出する。具体的には、先ず、図13の式(1)に示すように、サブブロックごとの画素値の総和V1,V2,V3,V4 を求める。
【0049】
但し、Vn1,Vn2,Vn3,Vn4(n=1,2,3,4)はそれぞれ、第nサブブロックの左上、右上、左下、右下の画素値である。
【0050】
次に、図14の式(2)に示すように、例えば、V1,V2,V3,V4 の中の最小値がV1であるときは、情報ビット列を1000とする。一方、最小値がV2,V3,V4であるときは、それぞれ、情報ビット列を0100、0010、0001とする。なお、負論理であれば、最大値であるものに対応する情報ビット列を得る。つまり、論理に応じて、該V1,V2,V3,V4のうちでどの値が特異であるか(他の3つの値と特に異なるか)を求めるのである。
【0051】
なお、記録ビット列検出手段23は、かかる処理を全拡大基本ブロックについて行う。
【0052】
次に、ステップS24では、情報ビット列変換手段24が、全情報ビット列について、情報ビット列を情報ビットに変換する。つまり、第1の情報ビット列(0001)が情報ビット(00)に、第2の情報ビット列(0010)が情報ビット(01)に、第3の情報ビット列(0100)が情報ビット(10)に、第4の情報ビット列(1000)が情報ビット(11)にそれぞれ変換される。
【0053】
次に、ステップS25では、情報再生手段25が、例えば、前述した方法を例にすると、最も左上で検出された拡大基本ブロックに対応する情報ビットに、順次にその右で検出された拡大基本ブロックに対応する情報ビットを後続させるといったようにして情報を再生させる。
【0054】
したがって、第2の実施の形態によれば、多値画像を符号化及び記録前の入力情報に再生することができ、しかも、画素の総和の大小により情報を再生するので、ノイズや変形の影響を受けにくくなる。これにより、第1の実施の形態で説明した符号化を実用化することができる。
【0055】
なお、上記説明した処理を実行するためのプログラムは、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録したり、インターネットなどの通信網を介して伝送させて、広く流通させることができる。
【0056】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の情報符号化によれば、光学的な情報記録に際して、記録すべき情報を2次元的かつより高い情報密度で符号化できる。また、本発明の情報再生によれば、本発明の情報符号化による符号化及び記録後の光学的読み取りで得られた多値画像を元の情報に再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a)は、本発明に係る情報記録再生装置1の構成を示す図である。図1(b)は、記録部100の構成を示す図である。
【図2】情報ビットから情報ビット列への変換方法を示す図である。
【図3】基本ブロックと拡大基本ブロックを示す図である。
【図4】変換テーブルTB1を示す図である。
【図5】情報ビット列の変換方法を示す図である。
【図6】変換テーブルTB2を示す図である。
【図7】基本ブロックの拡大方法を示す図である。
【図8】記録部100が行う処理のフローチャートである。
【図9】再生部200の構成を示す図である。
【図10】記録画像と読み取り画像を示す図である。
【図11】拡大基本ブロックTTにおけるサブブロックT1,T2,T3,T4を示す図である。
【図12】再生部200が行う処理のフローチャートである。
【図13】記録ビット列検出手段23が行う処理を説明する図である。
【図14】記録ビット列検出手段23が行う処理を説明する図である。
【符号の説明】
1 情報記録再生装置
11 入力情報分割手段
12 記録ビット列生成手段
13 基本ブロック生成手段
14 拡大基本ブロック生成手段
15 記録画像生成手段
21 拡大基本ブロック検出手段
22 サブブロック検出手段
23 記録ビット列検出手段
24 情報ビット列変換手段
25 情報再生手段
100 記録部
200 再生部
B 基本ブロック
BB 拡大基本ブロック
D 入力情報
G 記録画像
E 読み取り画像
m,n 拡大基本ブロック数
T,T1,T2,T3,T4 サブブロック
TB1,TB2 変換テーブル
TT 拡大基本ブロック
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an information encoding device used for optical information recording, a method thereof, a program thereof, a recording medium on which the program is recorded, an information reproducing device used for optical information reproduction, a method thereof, Regarding the program.
[0002]
[Prior art]
In a holographic memory or the like, information to be recorded is first two-dimensionally encoded and recorded as a black or white pixel on a recording medium (recording material) using laser light or the like as signal light or reference light. Then, a two-dimensional image obtained by the image sensor using laser light or the like as reproduction light is decoded and reproduced to the original information.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Normally, the recording density of pixels in the recording medium is lower than the reading resolution. According to the sampling theorem, the recording density needs to be 1/3 times or less of the reading resolution.
[0004]
In order to completely restore the original signal with respect to the input signal, a sampling frequency that is twice or more of the maximum frequency is required. First, the minimum unit of reading is the pixel size of a reading device, for example, a CCD camera. That is, the minimum pixel size of the hologram image is the pixel size of the CCD camera. In this case, the sampling theorem is applied as follows.
[0005]
1. When the positional deviation only in the horizontal and vertical directions is allowed between the image and the CCD, the minimum size that can be read by the CCD is 2 × 2 pixels.
[0006]
2. If the positional deviation in the rotation direction is allowed, the minimum size is 3 × 3 pixels. This is because when the image is inclined 45 degrees, the length of the signal is the maximum, and one side of the pixel × √2. Therefore, if it is 2 × 2 pixels, it is about 2. Eight pixels are required, and 3 × 3 pixels are required.
[0007]
That is, 1-bit information must be expressed by a 3 × 3-bit encoded block at a minimum. Furthermore, in a multi-layer holographic memory, the contrast at the time of reading deteriorates due to light noise from other layers, so in reality, the recording density must be further reduced.
[0008]
On the other hand, the amount of information handled in a highly information-oriented society is steadily increasing, and even in holographic memory, there is a desire to reduce the redundancy in recorded images and increase the essential information density. strong. For this purpose, in order to increase the information density while maintaining a low recording density, a new technique must be introduced for two-dimensional encoding of information and reproduction from the read image to the original information. .
[0009]
Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide an information code capable of encoding information to be recorded at a two-dimensional and higher information density in optical information recording. And an information reproducing apparatus capable of reproducing a multi-valued image obtained by optical reading after recording by the apparatus into original information.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described conventional problems, the present invention according to claim 1 is an information encoding apparatus used for optical information recording.
Input information in which bits are arranged is a 2 × 2 bit encoded block for each information bit, with 2 bits as information bits, and only the bit corresponding to the value of the information bit is set to 1. A basic block generating means for generating as a basic block;
For each of the generated basic blocks, a 4 × 4 bit encoded block and a bit that is 1 in the basic block among the upper left, upper right, lower left, and lower right 2 × 2 bit blocks An enlarged basic block generating means for generating, as an enlarged basic block, a block at a position corresponding to a position, in which only a bit at a predetermined position is set to 1.
An information encoding apparatus including an expanded basic block arrangement unit that arranges each of the generated extended basic blocks in a predetermined recording area according to the order of information bits in the input information is used as a solution unit.
[0011]
The present invention according to claim 2 is an information encoding method used for optical information recording.
Input information in which bits are arranged is a 2 × 2 bit encoded block for each information bit, with 2 bits as information bits, and only the bit corresponding to the value of the information bit is set to 1. Generating a basic block as a basic block;
For each of the generated basic blocks, a 4 × 4 bit encoded block and a bit that is 1 in the basic block among the upper left, upper right, lower left, and lower right 2 × 2 bit blocks An enlarged basic block generation procedure for generating, as an enlarged basic block, a block at a position corresponding to a position, in which only a bit at a predetermined position is set to 1.
An information encoding method including an extended basic block arrangement procedure for arranging each of the generated extended basic blocks in a predetermined recording area in accordance with the order of information bits in the input information is used as a solution means.
[0012]
The present invention according to claim 3 is an information encoding program used for optical information recording.
Input information in which bits are arranged is a 2 × 2 bit encoded block for each information bit, with 2 bits as information bits, and only the bit corresponding to the value of the information bit is set to 1. Generating a basic block as a basic block;
For each of the generated basic blocks, a 4 × 4 bit encoded block and a bit that is 1 in the basic block among the upper left, upper right, lower left, and lower right 2 × 2 bit blocks An enlarged basic block generation procedure for generating, as an enlarged basic block, a block at a position corresponding to a position, in which only a bit at a predetermined position is set to 1.
An information encoding program comprising an extended basic block arrangement procedure for arranging each of the generated extended basic blocks in a predetermined recording area in accordance with the order of information bits in the input information is used as a solving means.
[0013]
The present invention according to claim 4 is a recording medium on which an information encoding program used for optical information recording is recorded,
Input information in which bits are arranged is a 2 × 2 bit encoded block for each information bit, with 2 bits as information bits, and only the bit corresponding to the value of the information bit is set to 1. Generating a basic block as a basic block;
For each of the generated basic blocks, a 4 × 4 bit encoded block and a bit that is 1 in the basic block among the upper left, upper right, lower left, and lower right 2 × 2 bit blocks An enlarged basic block generation procedure for generating, as an enlarged basic block, a block at a position corresponding to a position, in which only a bit at a predetermined position is set to 1.
A recording medium on which is recorded an information encoding program that includes each of the generated extended basic blocks arranged in a predetermined recording area according to the order of information bits in the input information. Let it be a solution.
[0014]
According to these embodiments of the present invention, 2-bit information can be represented by a 4 × 4-bit encoded block. That is, information can be encoded two-dimensionally with a higher information density. Further, since one bit is not adjacent to each other, erroneous recognition at the time of reading can be prevented. Note that setting the bit to “1” means a meaningful value, and inverting the logic to “0” is also included in the technical scope of the present invention.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an information reproducing apparatus for reproducing information when a recorded pixel is optically read.
Enlarged basic block detection means for detecting each enlarged basic block from the read image when the read image in which the read pixel values are arranged vertically and horizontally is composed of an enlarged basic block that is a pixel value block of 4 × 4 pixels;
For each detected enlarged basic block, a 2 × 2 pixel value block occupying each corner of the upper left, upper right, lower left, and lower right of the enlarged basic block is detected as first, second, third, and fourth sub-blocks. Sub-block detection means for
A total sum of pixel values included in each sub-block is obtained for each of the detected enlarged basic blocks, and an information bit value is obtained according to which one of the obtained sums is unique, and the information bit is An information reproducing apparatus comprising information reproducing means arranged in accordance with the position of the enlarged basic block in the read image is used as the solving means.
[0016]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an information reproducing method for reproducing information when recorded pixels are optically read.
An enlarged basic block detection procedure for detecting each enlarged basic block from the read image when the read image in which the read pixel values are arranged vertically and horizontally is composed of an enlarged basic block that is a pixel value block of 4 × 4 pixels,
For each detected enlarged basic block, a 2 × 2 pixel value block occupying each corner of the upper left, upper right, lower left, and lower right of the enlarged basic block is detected as first, second, third, and fourth sub-blocks. Sub-block detection procedure to
A total sum of pixel values included in each sub-block is obtained for each of the detected enlarged basic blocks, and an information bit value is obtained according to which one of the obtained sums is unique, and the information bit is An information reproduction method including an information reproduction procedure arranged according to the position of the enlarged basic block in the read image is used as the solving means.
[0017]
The present invention according to claim 7 is an information reproduction program for reproducing information when a recorded pixel is optically read.
An enlarged basic block detection procedure for detecting each enlarged basic block from the read image when the read image in which the read pixel values are arranged vertically and horizontally is composed of an enlarged basic block that is a pixel value block of 4 × 4 pixels,
For each detected enlarged basic block, a 2 × 2 pixel value block occupying each corner of the upper left, upper right, lower left, and lower right of the enlarged basic block is detected as first, second, third, and fourth sub-blocks. Sub-block detection procedure to
A total sum of pixel values included in each sub-block is obtained for each of the detected enlarged basic blocks, and an information bit value is obtained according to which one of the obtained sums is unique, and the information bit is An information reproduction program comprising an information reproduction procedure arranged according to the position of the enlarged basic block in the read image is used as the solving means.
[0018]
The present invention according to claim 8 is a recording medium on which an information reproduction program for reproducing information when a recorded pixel is optically read is recorded,
An enlarged basic block detection procedure for detecting each enlarged basic block from the read image when the read image in which the read pixel values are arranged vertically and horizontally is composed of an enlarged basic block that is a pixel value block of 4 × 4 pixels,
For each detected enlarged basic block, a 2 × 2 pixel value block occupying each corner of the upper left, upper right, lower left, and lower right of the enlarged basic block is detected as first, second, third, and fourth sub-blocks. Sub-block detection procedure to
A total sum of pixel values included in each sub-block is obtained for each of the detected enlarged basic blocks, and an information bit value is obtained according to which one of the obtained sums is unique, and the information bit is An information reproducing program including an information reproducing procedure arranged in accordance with the position of the enlarged basic block in the read image is used as a solving means.
[0019]
Prior to the implementation of the present invention, an image recorded in units of 4 × 4 bit encoded blocks including 2 bits of information is read to generate a multi-valued image. According to the present invention, this multi-valued image can be reproduced as the original information before being encoded.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of an information recording / reproducing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The information recording / reproducing apparatus 1 is a computer including a recording unit 100 and a reproducing unit 200 as shown in FIG. The recording unit 100 and the reproducing unit 200 correspond to the information encoding device and the information reproducing device of the present invention, respectively.
[0021]
[First embodiment]
First, the recording unit 100 will be described as a first embodiment. As shown in FIG. 1B, the recording unit 100 includes an input information dividing unit 11, a recording bit string generating unit 12, a basic block generating unit 13, an enlarged basic block generating unit 14, a recorded image generating unit 15, a conversion table TB1, and TB2 is provided. These means are realized by executing a program stored in the information recording / reproducing apparatus 1 in advance. On the other hand, the conversion tables TB1 and TB2 are configured in a main storage device, an external storage device, or the like. The input information dividing unit 11, the recording bit string generating unit 12, and the basic block generating unit 13 constitute a basic block generating unit of the present invention. The enlarged basic block generating unit 14 corresponds to the enlarged basic block generating unit of the present invention. The recorded image generating means 15 corresponds to the enlarged basic block arranging means of the present invention.
[0022]
The input information dividing unit 11 divides the inputted input information D (information in which bits are arranged, that is, sequential bits) every two bits. The 2-bit information obtained by this division is called “information bit”. The recording bit string generation means 12 generates a 4-bit bit string (referred to as information bit string) based on the information bits. The basic block generation unit 13 generates a 2 × 2 bit encoded block (referred to as a basic block) based on the generated information bits. The expanded basic block generation unit 14 generates a 4 × 4 bit encoded block (referred to as an expanded basic block) based on the generated basic block B.
[0023]
In this specification, for convenience, the data stored in the memory is often illustrated two-dimensionally, but the value 1 is shown in black and the value 0 is shown in white. Of course, negative logic may be adopted if such logic is positive logic. Further, in the process of recording and reproducing information, processing may be performed by temporarily inverting the logic, but this situation will not be considered.
[0024]
In the present embodiment, an image recording area is provided in advance according to the amount of information to be recorded, and when the enlarged basic blocks BB are arranged in this area in the horizontal direction, the enlarged basic number is set as the maximum number that can be arranged. The number m of blocks and the maximum number n of enlarged basic blocks when arranged in the vertical direction are preset in the recording unit 100.
[0025]
As shown in FIG. 2, the information bit string is a 4-bit bit string generated based on the information bits, and only one of the bits is set to 1. Further, the information bit string is obtained by changing the position of the bit that is 1 in accordance with the value of the information bit that is the basis. Note that any conversion method shown in FIG. 2 can be adopted, but the conversion method 24 is adopted. That is, the information bit (00) is in the first information bit string (0001), the information bit (01) is in the second information bit string (0010), and the information bit (10) is in the third information bit string (0100). The information bit (11) is converted into the fourth information bit string (1000).
[0026]
As shown in FIG. 3, the basic block B is a coding block in which 2 bits are provided in the vertical direction and 2 bits are provided in the horizontal direction, and only 1 of them is set to 1. In the present embodiment, a total of four types of basic blocks B are used in which each of the upper right, lower left, and lower right is set to 1, in addition to the upper left shown in FIG. When these are distinguished, they are called first, second, third, and fourth basic blocks in order. “Block” may be read as “matrix”.
[0027]
As shown in FIG. 3, the extended basic block BB is a 4 × 4 bit encoded block, and only 1 bit is set to 1. One enlarged basic block BB is generated for one basic block B based on one basic block B. The enlarged basic block BB is positioned at the bit position which is 1 in the basic block among the 2 × 2-bit blocks in the upper left, upper right, lower left and lower right constituting the enlarged basic block BB. In one block at the corresponding position, only the bit at a predetermined position is set to 1.
[0028]
The conversion table TB1 shown in FIG. 4 is used by the basic block generation means 13, and the first information bit string is used as the first basic block, the second information bit string is used as the second basic block, and the third information bit string is used as the third information block. The information bit string is associated with the third basic block, and the fourth information bit string is associated with the fourth basic block.
[0029]
As shown in the method 2 in FIG. 5, the second, third, fourth, and first basic blocks may be associated with the first, second, third, and fourth information bit strings, respectively. , 4 information bit strings may be associated with the third, fourth, and first basic blocks, respectively, and the first, second, third, and fourth information bit strings may be respectively associated with the fourth, first, second, and third basic blocks. May be associated.
[0030]
The conversion table TB2 shown in FIG. 6 is used by the enlarged basic block generation unit 14, and the first basic block is used as the first extended basic block, the second basic block is used as the second extended basic block, The third basic block is associated with the third enlarged basic block, and the fourth basic block is associated with the fourth enlarged basic block.
[0031]
The enlargement method is the same as the enlargement method 1 in FIG. 7, in the basic block that is the base of the upper left, upper right, lower left, and lower right 2 × 2 bit blocks that constitute the enlarged basic block BB. In one block at a position corresponding to the position of a bit that is 1, only the “upper left” bit is set to 1. It should be noted that not only “upper left”, but “upper right” as shown in the enlargement method 2, or “lower left” like the enlargement method 3, or only the “lower right” bit as in the enlargement method 4. May be 1.
[0032]
Next, the operation of the first embodiment will be described. FIG. 8 is a flowchart of processing performed by the recording unit 100. Steps S11, S12 and S13 constitute the basic block generation procedure of the present invention. Step S14 corresponds to the enlarged basic block generation procedure of the present invention. Step S15 corresponds to the enlarged basic block arrangement procedure of the present invention.
[0033]
First, in step S11, the input information division means 11 divides the inputted input information D every two bits. Next, in step S12, the recording bit string generation means 12 generates an information bit string based on the divided information bits. Next, in step S13, the basic block generation means 13 performs conversion table TB1.
, A 2 × 2 bit basic block corresponding to each generated information bit string is generated.
[0034]
Next, in step S14, the enlarged basic block generation unit 14 refers to the conversion table TB2 and generates a 4 × 4 bit extended basic block based on the generated basic block. Next, in step S15, the recorded image generating means 15 generates the recorded image G by arranging the generated enlarged basic blocks by the number m of enlarged basic blocks horizontally and the number n of enlarged basic blocks vertically. At this time, the enlarged basic blocks are arranged in the storage area according to the order of the information bits in the input information. For example, if the enlarged basic block obtained from the first information bit in the input information is arranged at the upper left of the recording area, the one obtained from the next information bit is sequentially arranged to the right, and the number of enlarged basic blocks is arranged for m. A method such as a line feed can be adopted.
[0035]
Therefore, according to the first embodiment, 2-bit information can be represented by a 4 × 4-bit encoded block. That is, information can be encoded two-dimensionally with a higher information density. Further, since one bit is not adjacent to each other, erroneous recognition at the time of reading can be prevented.
[0036]
The recording image G obtained in this way becomes a black and white pixel according to the bit value in the recording image G, for example, on a recording material such as a holographic memory, for example, about 1.8 Mbit / square inch. Recorded in density.
[0037]
[Second Embodiment]
Next, the reproducing unit 200 will be described as a second embodiment.
[0038]
FIG. 9 is a diagram illustrating the configuration of the playback unit 200. The reproducing unit 200 includes an enlarged basic block detecting unit 21, a sub-block detecting unit 22, a recording bit string detecting unit 23, an information bit string converting unit 24, and an information reproducing unit 25. Such means is realized by executing a program stored in the information recording / reproducing apparatus 1 in advance.
[0039]
The enlarged basic block detecting means 21 corresponds to the enlarged basic block detecting means of the present invention. The sub-block detection unit 22 corresponds to the sub-block detection unit 22 of the present invention. The recording bit string detecting means 23, the information bit string converting means 24, and the information reproducing means 25 constitute the information reproducing means of the present invention.
[0040]
Now, the pixels recorded in the holographic memory are sampled by a reading device using a CCD image sensor or the like. At this time, it is assumed that sampling is performed at 1.8 Mbit / in 2 which is the same as the recording density, and quantization is performed with 8 bits (256 gradations).
[0041]
The sampled image (referred to as read image E) is a multivalued image in which pixel values obtained by quantization are arranged vertically and horizontally.
[0042]
As shown in FIG. 10, “deviation” occurs between the reading device and the recorded image. Furthermore, since light may be incident as noise during reading, the pixel value will not be either 255 (white or bright in the figure) or 0 (black or dark in the figure) even if the pixel is either black and white. The read image E includes intermediate pixel values.
[0043]
In the present embodiment, it is assumed that the read image E is composed of a 4 × 4 bit pixel value block (enlarged basic block TT) as a unit of reproduction processing.
[0044]
Furthermore, as shown in FIG. 11, 2 × 2 pixel value blocks (referred to as sub-blocks T) occupying each corner of the upper left, upper right, lower left, and lower right of the enlarged basic block TT are first, second, third, fourth, and fourth. Sub-blocks T1, T2, T3, and T4 are used.
[0045]
The enlarged basic block detecting means 21 detects the enlarged basic block TT. The sub-block detection means 22 detects the sub-block T included in the enlarged basic block TT. The recording bit string detection means 23 detects the information bit string included in the enlarged basic block for each enlarged basic block TT. The information bit string converter 24 converts the information bit string into information bits. The information reproducing means 25 arranges the information bits according to the arrangement of the enlarged basic blocks in the read image.
[0046]
Next, the operation of the second embodiment will be described. FIG. 12 is a flowchart of processing performed by the playback unit 200. Step S21 corresponds to the enlarged basic block detection procedure of the present invention. Step S22 corresponds to the sub-block detection procedure of the present invention. Steps S23, S24 and S25 constitute the information reproduction procedure of the present invention.
[0047]
First, in step S21, the enlarged basic block detecting means 21 detects all enlarged basic blocks TT included in the read image E. In subsequent step S22, the sub-block detecting means 22 detects sub-blocks T1, T2, T3 and T4 in the enlarged basic block TT. Such detection is performed for all of the enlarged basic blocks.
[0048]
In step S23, the recording bit string detection means 23 detects an information bit string from the enlarged basic block. Specifically, first, as shown in Equation (1) in FIG. 13, the sum V 1 , V 2 , V 3 , V 4 of pixel values for each sub-block is obtained.
[0049]
However, V n1 , V n2 , V n3 , and V n4 (n = 1, 2 , 3 , and 4) are the upper left, upper right, lower left, and lower right pixel values of the nth sub-block, respectively.
[0050]
Next, as shown in Expression (2) of FIG. 14, for example, when the minimum value among V 1 , V 2 , V 3 , and V 4 is V 1 , the information bit string is set to 1000. On the other hand, when the minimum values are V 2 , V 3 , and V 4 , the information bit strings are 0100, 0010, and 0001, respectively. If it is negative logic, an information bit string corresponding to the maximum value is obtained. That is, according to the logic, which value is unique among V 1 , V 2 , V 3 and V 4 (which is particularly different from the other three values) is obtained.
[0051]
Note that the recording bit string detection unit 23 performs this process for all the enlarged basic blocks.
[0052]
Next, in step S24, the information bit string conversion means 24 converts the information bit string into information bits for all information bit strings. That is, the first information bit string (0001) is the information bit (00), the second information bit string (0010) is the information bit (01), the third information bit string (0100) is the information bit (10), The fourth information bit string (1000) is converted into information bits (11), respectively.
[0053]
Next, in step S25, when the information reproducing means 25 takes, for example, the above-described method as an example, the information bit corresponding to the expansion basic block detected on the upper left is sequentially expanded to the basic block detected on the right. The information is reproduced by, for example, following an information bit corresponding to.
[0054]
Therefore, according to the second embodiment, a multi-valued image can be reproduced as input information before encoding and recording, and information is reproduced depending on the total sum of pixels. It becomes difficult to receive. As a result, the encoding described in the first embodiment can be put into practical use.
[0055]
The program for executing the processing described above is recorded on a computer-readable recording medium such as a semiconductor memory, magnetic disk, optical disk, magneto-optical disk, magnetic tape, or transmitted via a communication network such as the Internet. And can be widely distributed.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the information encoding of the present invention, information to be recorded can be encoded two-dimensionally and with a higher information density in optical information recording. Further, according to the information reproduction of the present invention, it is possible to reproduce the multi-valued image obtained by the encoding by the information encoding of the present invention and the optical reading after recording into the original information.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 (a) is a diagram showing a configuration of an information recording / reproducing apparatus 1 according to the present invention. FIG. 1B is a diagram illustrating a configuration of the recording unit 100.
FIG. 2 is a diagram illustrating a method of converting information bits into information bit strings.
FIG. 3 is a diagram showing a basic block and an enlarged basic block.
FIG. 4 is a diagram showing a conversion table TB1.
FIG. 5 is a diagram illustrating a method of converting an information bit string.
FIG. 6 is a diagram showing a conversion table TB2.
FIG. 7 is a diagram illustrating a method of enlarging a basic block.
FIG. 8 is a flowchart of processing performed by a recording unit.
9 is a diagram showing a configuration of a playback unit 200. FIG.
FIG. 10 is a diagram illustrating a recorded image and a read image.
FIG. 11 is a diagram showing sub-blocks T1, T2, T3, and T4 in the enlarged basic block TT.
12 is a flowchart of processing performed by the playback unit 200. FIG.
FIG. 13 is a diagram illustrating processing performed by a recording bit string detection unit.
FIG. 14 is a diagram illustrating processing performed by a recording bit string detection unit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Information recording / reproducing apparatus 11 Input information division | segmentation means 12 Recording bit string generation means 13 Basic block generation means 14 Extended basic block generation means 15 Recorded image generation means 21 Extended basic block detection means 22 Sub-block detection means 23 Recording bit string detection means 24 Information bit string Conversion means 25 Information reproduction means 100 Recording section 200 Playback section B Basic block BB Enlarged basic block D Input information G Recorded image E Read image m, n Number of enlarged basic blocks T, T1, T2, T3, T4 Sub-blocks TB1, TB2 Conversion Table TT Expanded basic block

Claims (8)

光学的な情報記録の際に利用される情報符号化装置において、
ビットが並べられてなる入力情報を、2ビットを情報ビットとして該情報ビットごとに、2×2ビットの符号化ブロックで、かつ当該情報ビットの値に対応づけられたビットだけを1としたものを、基本ブロックとして生成する基本ブロック生成手段と、
前記生成された基本ブロックごとに、4×4ビットの符号化ブロックで、かつ左上、右上、左下、右下の2×2ビットのブロックの内の、当該基本ブロックの中の1であるビットの位置に対応する位置にあるブロックにおいて、予め定められた位置のビットだけを1としたものを、拡大基本ブロックとして生成する拡大基本ブロック生成手段と、
前記生成された各拡大基本ブロックを、予め定められた記録領域内に、前記入力情報における情報ビットの順序にしたがって配置する拡大基本ブロック配置手段と
を備える情報符号化装置。
In an information encoding device used for optical information recording,
Input information in which bits are arranged is a 2 × 2 bit encoded block for each information bit, with 2 bits as information bits, and only the bit corresponding to the value of the information bit is set to 1. A basic block generating means for generating as a basic block;
For each of the generated basic blocks, a 4 × 4 bit encoded block and a bit that is 1 in the basic block among the upper left, upper right, lower left, and lower right 2 × 2 bit blocks An enlarged basic block generating means for generating, as an enlarged basic block, a block at a position corresponding to a position, in which only a bit at a predetermined position is set to 1.
An information encoding apparatus comprising: expanded basic block arrangement means for arranging the generated extended basic blocks in a predetermined recording area in accordance with the order of information bits in the input information.
光学的な情報記録の際に利用される情報符号化方法において、
ビットが並べられてなる入力情報を、2ビットを情報ビットとして該情報ビットごとに、2×2ビットの符号化ブロックで、かつ当該情報ビットの値に対応づけられたビットだけを1としたものを、基本ブロックとして生成する基本ブロック生成手順と、
前記生成された基本ブロックごとに、4×4ビットの符号化ブロックで、かつ左上、右上、左下、右下の2×2ビットのブロックの内の、当該基本ブロックの中の1であるビットの位置に対応する位置にあるブロックにおいて、予め定められた位置のビットだけを1としたものを、拡大基本ブロックとして生成する拡大基本ブロック生成手順と、
前記生成された各拡大基本ブロックを、予め定められた記録領域内に、前記入力情報における情報ビットの順序にしたがって配置する拡大基本ブロック配置手順と
を備える情報符号化方法。
In an information encoding method used for optical information recording,
Input information in which bits are arranged is a 2 × 2 bit encoded block for each information bit, with 2 bits as information bits, and only the bit corresponding to the value of the information bit is set to 1. Generating a basic block as a basic block;
For each of the generated basic blocks, a 4 × 4 bit encoded block and a bit that is 1 in the basic block among the upper left, upper right, lower left, and lower right 2 × 2 bit blocks An enlarged basic block generation procedure for generating, as an enlarged basic block, a block at a position corresponding to a position, in which only a bit at a predetermined position is set to 1.
An information encoding method comprising: an expansion basic block arrangement procedure for arranging each of the generated expansion basic blocks in a predetermined recording area in accordance with the order of information bits in the input information.
光学的な情報記録の際に利用される情報符号化プログラムにおいて、
ビットが並べられてなる入力情報を、2ビットを情報ビットとして該情報ビットごとに、2×2ビットの符号化ブロックで、かつ当該情報ビットの値に対応づけられたビットだけを1としたものを、基本ブロックとして生成する基本ブロック生成手順と、
前記生成された基本ブロックごとに、4×4ビットの符号化ブロックで、かつ左上、右上、左下、右下の2×2ビットのブロックの内の、当該基本ブロックの中の1であるビットの位置に対応する位置にあるブロックにおいて、予め定められた位置のビットだけを1としたものを、拡大基本ブロックとして生成する拡大基本ブロック生成手順と、
前記生成された各拡大基本ブロックを、予め定められた記録領域内に、前記入力情報における情報ビットの順序にしたがって配置する拡大基本ブロック配置手順と
を備える情報符号化プログラム。
In an information encoding program used for optical information recording,
Input information in which bits are arranged is a 2 × 2 bit encoded block for each information bit, with 2 bits as information bits, and only the bit corresponding to the value of the information bit is set to 1. Generating a basic block as a basic block;
For each of the generated basic blocks, a 4 × 4 bit encoded block and a bit that is 1 in the basic block among the upper left, upper right, lower left, and lower right 2 × 2 bit blocks An enlarged basic block generation procedure for generating, as an enlarged basic block, a block at a position corresponding to a position, in which only a bit at a predetermined position is set to 1.
An information encoding program comprising: an extended basic block arrangement procedure for arranging each of the generated extended basic blocks in a predetermined recording area in accordance with the order of information bits in the input information.
光学的な情報記録の際に利用される情報符号化プログラムが記録された記録媒体であって、
ビットが並べられてなる入力情報を、2ビットを情報ビットとして該情報ビットごとに、2×2ビットの符号化ブロックで、かつ当該情報ビットの値に対応づけられたビットだけを1としたものを、基本ブロックとして生成する基本ブロック生成手順と、
前記生成された基本ブロックごとに、4×4ビットの符号化ブロックで、かつ左上、右上、左下、右下の2×2ビットのブロックの内の、当該基本ブロックの中の1であるビットの位置に対応する位置にあるブロックにおいて、予め定められた位置のビットだけを1としたものを、拡大基本ブロックとして生成する拡大基本ブロック生成手順と、
前記生成された各拡大基本ブロックを、予め定められた記録領域内に、前記入力情報における情報ビットの順序にしたがって配置する拡大基本ブロック配置手順と
を備える情報符号化プログラムが記録された記録媒体。
A recording medium on which an information encoding program used for optical information recording is recorded,
Input information in which bits are arranged is a 2 × 2 bit encoded block for each information bit, with 2 bits as information bits, and only the bit corresponding to the value of the information bit is set to 1. Generating a basic block as a basic block;
For each of the generated basic blocks, a 4 × 4 bit encoded block and a bit that is 1 in the basic block among the upper left, upper right, lower left, and lower right 2 × 2 bit blocks An enlarged basic block generation procedure for generating, as an enlarged basic block, a block at a position corresponding to a position, in which only a bit at a predetermined position is set to 1.
A recording medium on which is recorded an information encoding program including an expanded basic block arrangement procedure for arranging each of the generated extended basic blocks in a predetermined recording area according to the order of information bits in the input information.
記録された画素が光学的に読み取られるときに情報を再生する情報再生装置において、
読み取られた画素値を縦横に並べてなる読み取り画像が4×4画素の画素値ブロックである拡大基本ブロックからなるとしたときの当該各拡大基本ブロックを前記読み取り画像から検出する拡大基本ブロック検出手段と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに、該拡大基本ブロックの左上、右上、左下、右下のそれぞれの一角を占める2×2画素の画素値ブロックを第1、2、3、4サブブロックとして検出するサブブロック検出手段と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに各サブブロックに含まれる画素値の総和を求めるとともに該求めた総和のうちでどの値が特異であるかに応じて情報ビットの値を求め、該情報ビットを前記読み取り画像における拡大基本ブロックの位置にしたがって並べる情報再生手段と
を備える情報再生装置。
In an information reproducing apparatus for reproducing information when recorded pixels are optically read,
Enlarged basic block detection means for detecting each enlarged basic block from the read image when the read image in which the read pixel values are arranged vertically and horizontally is composed of an enlarged basic block that is a pixel value block of 4 × 4 pixels;
For each detected enlarged basic block, a 2 × 2 pixel value block occupying each corner of the upper left, upper right, lower left, and lower right of the enlarged basic block is detected as first, second, third, and fourth sub-blocks. Sub-block detection means for
A total sum of pixel values included in each sub-block is obtained for each of the detected enlarged basic blocks, and an information bit value is obtained according to which one of the obtained sums is unique, and the information bit is An information reproducing apparatus comprising information reproducing means arranged according to the position of the enlarged basic block in the read image.
記録された画素が光学的に読み取られるときに情報を再生する情報再生方法において、
読み取られた画素値を縦横に並べてなる読み取り画像が4×4画素の画素値ブロックである拡大基本ブロックからなるとしたときの当該各拡大基本ブロックを前記読み取り画像から検出する拡大基本ブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに、該拡大基本ブロックの左上、右上、左下、右下のそれぞれの一角を占める2×2画素の画素値ブロックを第1、2、3、4サブブロックとして検出するサブブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに各サブブロックに含まれる画素値の総和を求めるとともに該求めた総和のうちでどの値が特異であるかに応じて情報ビットの値を求め、該情報ビットを前記読み取り画像における拡大基本ブロックの位置にしたがって並べる情報再生手順と
を備える情報再生方法。
In an information reproduction method for reproducing information when a recorded pixel is optically read,
An enlarged basic block detection procedure for detecting each enlarged basic block from the read image when the read image in which the read pixel values are arranged vertically and horizontally is composed of an enlarged basic block that is a pixel value block of 4 × 4 pixels,
For each detected enlarged basic block, a 2 × 2 pixel value block occupying each corner of the upper left, upper right, lower left, and lower right of the enlarged basic block is detected as first, second, third, and fourth sub-blocks. Sub-block detection procedure to
A total sum of pixel values included in each sub-block is obtained for each of the detected enlarged basic blocks, and an information bit value is obtained according to which one of the obtained sums is unique, and the information bit is An information reproduction method comprising: an information reproduction procedure arranged according to the position of the enlarged basic block in the read image.
記録された画素が光学的に読み取られるときに情報を再生する情報再生プログラムにおいて、
読み取られた画素値を縦横に並べてなる読み取り画像が4×4画素の画素値ブロックである拡大基本ブロックからなるとしたときの当該各拡大基本ブロックを前記読み取り画像から検出する拡大基本ブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに、該拡大基本ブロックの左上、右上、左下、右下のそれぞれの一角を占める2×2画素の画素値ブロックを第1、2、3、4サブブロックとして検出するサブブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに各サブブロックに含まれる画素値の総和を求めるとともに該求めた総和のうちでどの値が特異であるかに応じて情報ビットの値を求め、該情報ビットを前記読み取り画像における拡大基本ブロックの位置にしたがって並べる情報再生手順と
を備える情報再生プログラム。
In an information reproduction program for reproducing information when recorded pixels are optically read,
An enlarged basic block detection procedure for detecting each enlarged basic block from the read image when the read image in which the read pixel values are arranged vertically and horizontally is composed of an enlarged basic block that is a pixel value block of 4 × 4 pixels,
For each detected enlarged basic block, a 2 × 2 pixel value block occupying each corner of the upper left, upper right, lower left, and lower right of the enlarged basic block is detected as first, second, third, and fourth sub-blocks. Sub-block detection procedure to
A total sum of pixel values included in each sub-block is obtained for each of the detected enlarged basic blocks, and an information bit value is obtained according to which one of the obtained sums is unique, and the information bit is An information reproduction program comprising: an information reproduction procedure arranged according to the position of the enlarged basic block in the read image.
記録された画素が光学的に読み取られるときに情報を再生する情報再生プログラムが記録された記録媒体であって、
読み取られた画素値を縦横に並べてなる読み取り画像が4×4画素の画素値ブロックである拡大基本ブロックからなるとしたときの当該各拡大基本ブロックを前記読み取り画像から検出する拡大基本ブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに、該拡大基本ブロックの左上、右上、左下、右下のそれぞれの一角を占める2×2画素の画素値ブロックを第1、2、3、4サブブロックとして検出するサブブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに各サブブロックに含まれる画素値の総和を求めるとともに該求めた総和のうちでどの値が特異であるかに応じて情報ビットの値を求め、該情報ビットを前記読み取り画像における拡大基本ブロックの位置にしたがって並べる情報再生手順と
を備える情報再生プログラムが記録された記録媒体。
A recording medium on which an information reproduction program for reproducing information when a recorded pixel is optically read is recorded,
An enlarged basic block detection procedure for detecting each enlarged basic block from the read image when the read image in which the read pixel values are arranged vertically and horizontally is composed of an enlarged basic block that is a pixel value block of 4 × 4 pixels,
For each detected enlarged basic block, a 2 × 2 pixel value block occupying each corner of the upper left, upper right, lower left, and lower right of the enlarged basic block is detected as first, second, third, and fourth sub-blocks. Sub-block detection procedure to
A total sum of pixel values included in each sub-block is obtained for each of the detected enlarged basic blocks, and an information bit value is obtained according to which one of the obtained sums is unique, and the information bit is A recording medium on which an information reproduction program comprising an information reproduction procedure arranged according to the position of the enlarged basic block in the read image is recorded.
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