JP5392711B2 - 2D color barcode - Google Patents

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この発明は、種々の情報を記憶可能な2次元カラーバーコードに関する。 This invention also relates to various kinds of information in a two-dimensional color barcode capable of storing.

文字等の情報を光学的に読取り可能に表したものとして、物品の流通管理等に用いられる1次元バーコードが従来から一般に広く知られているが、近年の情報化社会の到来に伴い、マトリックス状に区画された複数のセルを有して記憶可能な情報量を増加させたマトリックス型の2次元バーコードの開発が進み、その幾つかが実用化されている。   One-dimensional barcodes used for distribution management of articles are widely known as an optically readable representation of information such as characters. However, with the arrival of the information society in recent years, matrix Development of matrix-type two-dimensional barcodes having a plurality of cells partitioned into a plurality of shapes and increasing the amount of information that can be stored has progressed, and some of them have been put to practical use.

この2次元バーコードを構成する複数の各セルは、通常、白黒の何れかの色によって表現されているが、さらに多くの情報を記憶可能にするために、複数の各セルを2のk乗色の何れかのカラーによって表すことによりカラー化された2次元カラーバーコードが公知になっている(例えば、特許文献1参照)。 Each of the plurality of cells constituting the two-dimensional barcode is usually expressed by any one of black and white colors. However, in order to store more information, each of the plurality of cells is set to a power of 2 k. A two-dimensional color barcode that is colored by being represented by any one of the colors is known (see, for example, Patent Document 1).

特開2005−284412号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-284412

上記文献の2次元カラーバーコードでは、各セルにkビット(具体的にはk=3で、3ビット)の情報を記憶可能であるため、記憶できる情報量が増加する一方で、この2次元バーコードを読取る際には、各セルの色を識別し、その識別された色情報に基づいて元情報を復元する必要があり、白黒等の2色の何れかによって複数の各セルが表現された従来の2次元バーコードを読取るための読取アルゴリズムや、生成するための生成アルゴリズムをそのまま適用することが困難なため、既存の白黒で表現された2次元バーコードに代えて、カラー化された2次元バーコードを用いる場合には、関連するシステム全体を入れ替えて対応する必要がある場合が多く、コスト的な面で課題が残るものであった。 In the two-dimensional color barcode of the above document, k-bit information (specifically, k = 3 and 3 bits) can be stored in each cell. When reading a barcode, it is necessary to identify the color of each cell and restore the original information based on the identified color information. Each cell is represented by one of two colors such as black and white. Since it is difficult to apply the reading algorithm for reading the conventional two-dimensional barcode and the generation algorithm for generating it as it is, it has been colored instead of the existing two-dimensional barcode expressed in black and white. In the case of using a two-dimensional barcode, it is often necessary to replace the entire related system to cope with it, and there remains a problem in terms of cost.

上記課題を解決するため本発明は、マトリックス状に区画された複数のセルを有して各セルが予め定められた2のk乗色のカラーの何れかで表されるマトリックス型の2次元カラーバーコード1を読取るにあたり、該2次元カラーバーコード1を取込データとして取込む取込手段13と、該取込データから元情報を復元する復元手段52と、上記取込データ又は元情報が記憶される記憶手段4と、上記取込データに基づいて、マトリックス状に区画された複数の各セルが2色のカラーの何れかで表される2次元二値化バーコード2をk層有する多層化2次元バーコード3に変換する多層化手段6とを備え、該多層化2次元バーコード3を構成する複数の2次元二値化バーコード2のそれぞれに対して元情報を復元する処理を行うように復元手段52を構成した2次元バーコード読取システム22において読取り対象となるとともに4辺を有する方形状に形成されてなる2次元カラーバーコードであって、上記多層化2次元バーコード3を構成するk層の2次元二値化バーコード2が白と各層によって異なる所定色との2色によって塗り分けられ、該k色の所定色がk色の基準カラーになり、上記4辺沿う上辺部41a、下辺部41b、左辺部41c及び右辺部41dの4つの辺部41a,41b,41c,41dを有して該4辺を囲繞する方形枠状に形成された帯状領域41と、上記4辺の内側の領域である情報格納領域43とを備え、前記帯状領域41には、方向特定ができ且つ情報格納領域43と区別可能なように基準カラーを配色し、該k色の基準カラーを、上記4つの辺部41a,41b,41c,41dの何れに配色したかに関する情報である配色情報が上記記憶手段4に記憶され、上記方向特定では、該配色情報に基づいて、所定の基準カラーがどの辺部41a,41b,41c,41dに配色されているかを識別することにより、方向を特定し、kの値を4〜10の間の何れかの整数に設定したことを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a matrix type two-dimensional color having a plurality of cells partitioned in a matrix and each cell is represented by one of predetermined 2k power colors. When reading the barcode 1, the fetching means 13 for fetching the two-dimensional color barcode 1 as fetched data, the restoring means 52 for restoring the original information from the fetched data, and the fetched data or original information Based on the storage means 4 to be stored and the captured data, each of a plurality of cells partitioned in a matrix has k layers of two-dimensional binarized barcodes 2 represented by one of two colors. Processing for restoring original information for each of a plurality of two-dimensional binary barcodes 2 constituting the multilayered two-dimensional barcode 3. Do the restore hand The two-dimensional color barcode which is to be read by the two-dimensional barcode reading system 22 comprising 52 and which is formed in a square shape having four sides, k layers constituting the multilayered two-dimensional barcode 3 2 dimensional binarized barcode 2 is painted with two colors of a predetermined color different from the white and each layer, the predetermined color color k is the reference color of k colors, along cormorants upper side portion 41a in the four sides of the A belt-like region 41 formed in a rectangular frame shape having four sides 41a, 41b, 41c, and 41d of a lower side 41b, a left side 41c, and a right side 41d, and surrounding the four sides, and the four sides and an information storing area 43 is an inner region, in the band-like region 41 color reference color so as to be distinguished from and information storage area 43 can direction identified, the reference color of the k colors, the 4 sides 41a, 41b, 41c, and 41d color arrangement information, which is information relating to which color arrangement is made, is stored in the storage means 4, and in the direction specification, based on the color arrangement information, which side 41a, It is characterized in that the direction is specified by identifying whether the colors 41b, 41c and 41d are arranged, and the value of k is set to any integer between 4 and 10.

以上のように構成される本発明によれば、マトリックス状に区画された複数の各セルが2色のカラーの何れかで表される2次元二値化バーコードをk層重ねて多層2次元バーコードに変換する多層化手段を設けることにより、各層の2次元二値化バーコードに対しては、白黒の何れかで各セルが表現される2次元バーコードに関する読取・生成アルゴリズムをそのまま適用可能であるため、既存のシステムへの組入れが容易になるという効果がある。 According to the present invention configured as described above, a plurality of two-dimensional binarized barcodes in which a plurality of cells partitioned in a matrix are represented by any one of two colors are stacked in k layers. By providing multi-layered means for converting to barcodes, the reading and generating algorithms for two-dimensional barcodes in which each cell is expressed in black and white are applied as they are to the two-dimensional binary barcodes in each layer. Since it is possible, there is an effect that it can be easily incorporated into an existing system.

そして、例えば、k個の2次元二値化バーコードの一部の2次元二値化バーコードをダミーとすることにより、どの2次元二値化バーコードがダミーかを知らなければ、元情報への復元ができなくなる他、どの層にどの2次元二値化バーコードを格納するのかを複雑に組替えることによっても、その組替え情報を知らなければ元情報への復元ができなくなる。このように、種々の手段により、高いセキュリティを確保することが容易になるという効果がある。 Then, for example, by a dummy 2D binarized barcode portion of k 2 dimensional binarized barcode, if any two-dimensional binarized barcode is not know dummy, source information In addition to being unable to restore to the original information, it is impossible to restore the original information without knowing the rearrangement information by complexly rearranging which two-dimensional binarized barcode is stored in which layer. Thus, there is an effect that it becomes easy to ensure high security by various means.

また、2次元バーコード読取システムの読取り対象となるとともに4辺を有する方形状に形成されてなる2次元カラーバーコードであって、4辺の少なくとも一部に沿う帯状領域を設け、該帯状領域に基準カラーを配置することにより、基準カラーを利用して、より正確且つ迅速に、元情報への復元を行うことができるという効果がある。 A two-dimensional color barcode which is to be read by the two-dimensional barcode reading system and is formed in a square shape having four sides, and is provided with a belt-like region extending along at least a part of the four sides. By arranging the reference color in the position, it is possible to restore the original information more accurately and quickly using the reference color.

また、方向特定ができるように前記帯状領域に基準カラーを配置することにより、方向特定に関する情報を別途設ける必要なく、構成をよりシンプルにできるという効果がある。   In addition, by arranging the reference color in the band-like region so that the direction can be specified, there is an effect that the configuration can be simplified without the need for separately providing information regarding the direction specification.

さらに、4辺を囲繞するように方形状に帯状領域を形成することにより、2次元カラーバーコードの方向特定や領域特定をより高精度に行うことが可能になるという効果がある。 Further, by forming a rectangular band-like region so as to surround the four sides, there is an effect that it is possible to specify the direction of the two-dimensional color barcode and the region with higher accuracy.

本発明を適用した2次元カラーバーコードの具体例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the specific example of the two-dimensional color barcode to which this invention is applied. 本発明を適用した2次元カラーバーコードの一般的な概念図である。It is a general conceptual diagram of a two-dimensional color barcode to which the present invention is applied. 本発明を適用したバーコード装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the barcode apparatus to which this invention is applied. 2次元バーコード生成装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a two-dimensional barcode production | generation apparatus. (A)は音声データに関する入力信号の一例を示す図面であり、(B)は入力信号が分割される一例を示す図面である。(A) is drawing which shows an example of the input signal regarding audio | voice data, (B) is drawing which shows an example in which an input signal is divided | segmented. 符号化部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an encoding part. バイナリーツリー構造データの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of binary tree structure data. データ選択手段の処理フロー図である。It is a processing flow figure of a data selection means. (A)〜(D)はデータ選択手段によるデータ選択の一例を示す状態遷移図ある。(A)-(D) are state transition diagrams which show an example of the data selection by a data selection means. (A)は2次元カラーバーコードの平面図であり、(B)は復元テーブルの構成を示す一覧表である。(A) is a plan view of a two-dimensional color barcode, and (B) is a list showing the structure of a restoration table. 2次元バーコード読取装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a two-dimensional barcode reader. デコード部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a decoding part.

図1は、本発明を適用した2次元カラーバーコードの具体例を示す概念図である。図示する2次元カラーバーコード(2次元バーコード)1は、いわゆるマトリックス型と呼ばれ、3行3列の行列状に区画された9つのセルを有し、各セルは4色(白、青、黄、緑)で塗分けられている。このように2のk乗(kは2以上の整数で、同図ではk=2)色のカラーで塗り分けられた2次元カラーバーコード1は、二値化されたk個の2次元二値化バーコード(2次元バーコード)2に分解することが可能である。   FIG. 1 is a conceptual diagram showing a specific example of a two-dimensional color barcode to which the present invention is applied. The illustrated two-dimensional color barcode (two-dimensional barcode) 1 is called a so-called matrix type, and has nine cells divided in a matrix of 3 rows and 3 columns, and each cell has four colors (white, blue). , Yellow, green). As described above, the two-dimensional color barcode 1 that is separately colored in the color of 2 to the power of k (k is an integer of 2 or more and k = 2 in the figure) is binarized into k two-dimensional two-dimensional color codes 1. It is possible to break down into a binary barcode (two-dimensional barcode) 2.

例えば、同図の2次元カラーバーコード1は、3行3列のマトリックス状に区画された9個の各セルが4色のカラーで塗分けられているので、3行3列のマトリックス状に区画されて各セルが2色のカラーの何れかで表された2次元二値化バーコード2によって各層が構成される2層の多層化2次元バーコード3に変換可能である。   For example, in the two-dimensional color barcode 1 shown in the figure, since each of the nine cells partitioned in a matrix of 3 rows and 3 columns is painted with four colors, the matrix of 3 rows and 3 columns is formed. It can be converted into a two-layer multilayered two-dimensional barcode 3 in which each layer is constituted by a two-dimensional binary barcode 2 that is partitioned and each cell is expressed in one of two colors.

具体的には、後述する記憶部(記録手段)4(図3参照)にカラーマップMを記憶しておき、このカラーマップMの情報及び2次元カラーバーコード1の各セルの色情報に基づいて、各2次元二値化バーコード2を構成する各セルの色情報を取得する。   Specifically, a color map M is stored in a storage unit (recording means) 4 (see FIG. 3) described later, and based on the information of the color map M and the color information of each cell of the two-dimensional color barcode 1. Thus, the color information of each cell constituting each two-dimensional binarized barcode 2 is acquired.

例えば、同図のカラーマップMによれば、2次元カラーバーコード1のセルの色が白色の場合には2次元二値化バーコード2のその箇所のセルは1層目及び2層目ともに白色になり、2次元カラーバーコード1のセルの色が青色の場合には2次元二値化バーコード2のその箇所のセルは1層目が青色になるとともに2層目が白色になり、2次元カラーバーコード1のセルの色が黄色の場合には2次元二値化バーコード2のその箇所のセルは1層目が白色になるとともに2層目が黄色になり、2次元カラーバーコード1のセルの色が緑色の場合には2次元二値化バーコード2のその箇所のセルは1層目が青色になるとともに2層目が黄色になる旨の情報が格納されている。   For example, according to the color map M in the figure, when the color of the cell of the two-dimensional color barcode 1 is white, the cell at that portion of the two-dimensional binarized barcode 2 is in both the first and second layers. When the color of the cell of the two-dimensional color barcode 1 is blue and the cell at that portion of the two-dimensional binary barcode 2 is blue, the first layer is blue and the second layer is white, When the color of the cell of the two-dimensional color barcode 1 is yellow, the cell of that portion of the two-dimensional binarized barcode 2 becomes white in the first layer and yellow in the second layer, and the two-dimensional color bar When the color of the cell of the code 1 is green, information indicating that the cell at that portion of the two-dimensional binarized barcode 2 is blue in the first layer and yellow in the second layer is stored.

そして、2次元カラーバーコード1から多層化2次元バーコード3への変換を行う場合と、多層化2次元バーコード3から2次元カラーバーコード1への変換とを行う場合とで、同一のカラーマップMを用いることにより、2次元カラーバーコード1から正しい元情報を復元することが可能になる。   The same applies when the conversion from the two-dimensional color barcode 1 to the multilayered two-dimensional barcode 3 is performed and when the conversion from the multilayered two-dimensional barcode 3 to the two-dimensional color barcode 1 is performed. By using the color map M, it is possible to restore correct original information from the two-dimensional color barcode 1.

図2は、本発明を適用した2次元カラーバーコードの一般的な概念図である。本発明の2次元カラーバーコード1は、一般的に、l行m列の行列状に区画されたl×m個の各セルが2のk乗色のカラーの何れかにより表されている(l,mは2以上の整数)。このため、2次元カラーバーコード1は、上述した手段である多層化手段(変換手段)6(図12参照)により、l行m列のマトリックス状に区画された各セルが2色のカラーの何れかで表された2次元二値化バーコード2によって各層が構成されるk層の多層化2次元バーコード3に変換可能である。ちなみに、l=mとして、正方形状の2次元カラーバーコード1としてもよい。   FIG. 2 is a general conceptual diagram of a two-dimensional color barcode to which the present invention is applied. In the two-dimensional color barcode 1 of the present invention, generally, each of l × m cells divided in a matrix of l rows and m columns is represented by one of 2k power colors ( l and m are integers of 2 or more). For this reason, the two-dimensional color barcode 1 is obtained by using the multi-layering means (conversion means) 6 (see FIG. 12), which is the above-described means, so that each cell divided into a matrix of l rows and m columns has two colors. Each layer can be converted into a k-layered two-dimensional barcode 3 composed of the two-dimensional binary barcode 2 represented by any one of them. Incidentally, a square two-dimensional color barcode 1 may be set as l = m.

図3は、本発明を適用したバーコード装置の構成を示す概略図である。図示するバーコード装置(バーコードシステム)7は、マイコン等で構成される制御部(CPU)8と、一時的なデータを格納するとともに制御部8から高速アクセス可能なメモリ(RAMメモリ)9と、情報を長期記憶可能なHDD(ハードディクス)11と、入力信号等が入力される入力部12と、上述の2次元カラーバーコード1をスキャニングして画像データ(取込データ)として取込むCCDカメラ(取込手段,スキャニング部)13と、フロッピディスク(情報記録媒体)14及びCD−ROM(情報記録媒体)16等から情報の読取り及び書込みを行う外部記録装置17と、紙媒体(印刷媒体)に上記2次元カラーバーコード1等を印刷する印刷機(プリンター)18と、インターネット等のネットワークに接続するネットワークインターフェイス19とを備え、上記2次元カラーバーコード1の画像を生成する2次元バーコード生成装置(2次元バーコード生成システム)21(図4参照)として機能するとともに、2次元カラーバーコード1を読取る2次元バーコード読取装置(2次元バーコード読取システム)22(図11参照)として機能するように構成されている。   FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of a barcode device to which the present invention is applied. A barcode device (barcode system) 7 shown in the figure includes a control unit (CPU) 8 constituted by a microcomputer or the like, and a memory (RAM memory) 9 that stores temporary data and can be accessed at high speed from the control unit 8. An HDD (hard disk) 11 capable of storing information for a long time, an input unit 12 to which an input signal or the like is input, and a CCD that scans the above-described two-dimensional color barcode 1 and captures it as image data (captured data) A camera (take-in means, scanning unit) 13, an external recording device 17 for reading and writing information from a floppy disk (information recording medium) 14 and a CD-ROM (information recording medium) 16, and a paper medium (printing medium) ) And a printer (printer) 18 for printing the two-dimensional color barcode 1 and the like, and a network connected to a network such as the Internet. A two-dimensional barcode generation device (two-dimensional barcode generation system) 21 (see FIG. 4) for generating an image of the two-dimensional color barcode 1, and a two-dimensional color barcode 1 Is configured to function as a two-dimensional barcode reader (two-dimensional barcode reader system) 22 (see FIG. 11).

次に、図3乃至10に基づき2次元バーコード生成装置21の構成について説明する。
図4は、2次元バーコード生成装置の構成を示すブロック図である。図示する2次元バーコード生成装置21は、音声信号等のアナログ信号が入力される上述の入力部12と、このアナログの入力信号(アナログ入力信号)を量子化されたデジタル値に変換する量子化部23と、デジタル化された入力信号(デジタル入力信号,元情報,デジタル入力データ)を符号化して圧縮処理を行う符号化部24と、この符号化部24からの圧縮データに基づいて上述の2次元カラーバーコード1の画像を生成する画像生成部(生成手段)26と、前述した記憶部4とを備えている。ちなみに、記憶部4は、データを一時的に記憶するメモリ9及びHDD11によって構成されており、上記デジタル入力信号、圧縮データ及び2次元カラーバーコード1等が記憶される。
Next, the configuration of the two-dimensional barcode generation apparatus 21 will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the two-dimensional barcode generation apparatus. The illustrated two-dimensional barcode generation apparatus 21 includes the above-described input unit 12 to which an analog signal such as an audio signal is input, and quantization that converts the analog input signal (analog input signal) into a quantized digital value. Unit 23, an encoding unit 24 that performs compression processing by encoding a digitized input signal (digital input signal, original information, digital input data), and the above-described data based on the compressed data from the encoding unit 24. An image generation unit (generation unit) 26 that generates an image of the two-dimensional color barcode 1 and the storage unit 4 described above are provided. Incidentally, the storage unit 4 includes a memory 9 and a HDD 11 for temporarily storing data, and stores the digital input signal, the compressed data, the two-dimensional color barcode 1 and the like.

なお、記憶部4に予め記憶されたデジタル入力データを用いて、上述の符号化部24による圧縮及び2次元カラーバーコード1の生成を行ってもよい。   Note that the digital input data stored in advance in the storage unit 4 may be used to perform compression and generation of the two-dimensional color barcode 1 by the encoding unit 24 described above.

図5(A)は音声データに関する入力信号の一例を示す図面であり、(B)は入力信号が分割される一例を示す図面である。例えば、入力部12から入力されるアナログ信号が音声信号である場合には、時間経過とともに振幅幅が変化していく。この場合に、時間経過を示す横軸上に等間隔にN個のシンボルを設置し、シンボル毎にアナログ入力波形の振幅を記憶することにより、アナログ信号の量子化を行う。ちなみに、量子化は上記手段に限定されるものではない。   FIG. 5A is a diagram illustrating an example of an input signal related to audio data, and FIG. 5B is a diagram illustrating an example in which the input signal is divided. For example, when the analog signal input from the input unit 12 is an audio signal, the amplitude width changes with time. In this case, N symbols are arranged at equal intervals on the horizontal axis indicating the passage of time, and the amplitude of the analog input waveform is stored for each symbol, whereby the analog signal is quantized. Incidentally, the quantization is not limited to the above means.

この際、アナログ入力信号の波形を正確に再現するためにシンボル間の間隔をある程度狭くする必要があるが、シンボル間の間隔を狭くすると、これに伴ってシンボル数が多くなってしまう。このため、結合・分割手段(分割手段)27(図6参照)によって、全てのシンボル数がn個になるように、アナログ入力信号をj個(図示する例ではj=3)に分割(フレーム分割)する。ちなみに、jはk以下の自然数になる。そして、この分割されたデータ(分割データ)毎に1つのチャンネルを割り当てる。   At this time, in order to accurately reproduce the waveform of the analog input signal, it is necessary to reduce the interval between symbols to some extent. However, if the interval between symbols is reduced, the number of symbols increases accordingly. For this reason, the analog input signal is divided into j (j = 3 in the illustrated example) by the combining / dividing means (dividing means) 27 (see FIG. 6) so that the number of all symbols becomes n (frame in the example shown in the figure). To divide. Incidentally, j is a natural number of k or less. Then, one channel is assigned to each of the divided data (divided data).

なお、アナログ入力信号は、上記音声信号に限定されるものではなく、画像信号等でもよい。また、デジタル入力信号として文字データ等を用いてもよい。ちなみに、画像信号は、直交する2軸によって2チャンネルのアナログ入力信号として表現することが可能である。   The analog input signal is not limited to the audio signal, and may be an image signal or the like. Further, character data or the like may be used as the digital input signal. Incidentally, the image signal can be expressed as an analog input signal of two channels by two orthogonal axes.

図6は、符号化部の構成を示すブロック図である。符号化部24は、記憶部4又は量子化部23からデジタル入力信号を取得するデータ取得手段28と、上述の係合・分割手段27と、該結合・分割手段27からのj個の分割データ毎にベクトルデータを生成するベクトルデータ生成手段29と、ベクトルデータ生成手段29によってチャンネル毎に生成されたベクトルデータから線形予測分析31に基づいて残差ベクトルデータ(残差信号)を生成する残差ベクトルデータ生成手段32と、チャンネル毎に生成された残差ベクトルからバイナリーツリー構造データを生成する木構造データ生成手段33と、エントロピー符号化を行う符号化手段34と、バイナリーツリー構造データから圧縮データ用のデータ選択を行うデータ選択手段36とを備え、データ選択手段36によるデータ選択に基づき圧縮データを生成して出力するように構成されている。   FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the encoding unit. The encoding unit 24 includes a data acquisition unit 28 that acquires a digital input signal from the storage unit 4 or the quantization unit 23, the above-described engagement / division unit 27, and j pieces of divided data from the combination / division unit 27. Vector data generating means 29 for generating vector data every time, and residual for generating residual vector data (residual signal) from the vector data generated for each channel by the vector data generating means 29 based on the linear prediction analysis 31 Vector data generation means 32, tree structure data generation means 33 for generating binary tree structure data from the residual vector generated for each channel, encoding means 34 for entropy encoding, and compressed data from binary tree structure data Data selection means 36 for selecting data for use in data selection by the data selection means 36. It is configured so as to generate and output Hazuki compressed data.

上記結合・分割手段27は、上述のように元情報をj個に分割する他、該分割処理の前に元情報が複数チャネルにより構成されている場合(例えば、2チャンネルのステレオ音声信号)には、j個の情報を分割する前に、そのデータを1つに結合する結合処理を行うように構成されている。   The combining / dividing unit 27 divides the original information into j as described above, and also when the original information is constituted by a plurality of channels before the dividing process (for example, a two-channel stereo audio signal). Is configured to perform a combining process for combining the data into one before dividing j pieces of information.

上記ベクトルデータ生成手段29では、デジタル入力信号に基づいて、j個のチャンネル毎にベクトルデータを生成する。デジタル入力信号はチャンネル毎にn個のシンボルにより構成されるため、これをn次元のベクトルとみなし、以下の式で表す。なお、下記式のx,x2,・・・,xnがn個のシンボル毎の振幅値に対応している。 The vector data generating means 29 generates vector data for every j channels based on the digital input signal. Since the digital input signal is composed of n symbols for each channel, it is regarded as an n-dimensional vector and is expressed by the following equation. In the following formula, x 1 , x 2 ,..., X n correspond to the amplitude values for each of n symbols.

Figure 0005392711
Figure 0005392711

上記残差ベクトルデータ生成手段32は、線形予測分析31により、ベクトルデータ生成手段29で生成したベクトルデータから、残差ベクトルデータを求める。線形予測分析31は、過去に入力されたデータにより、現在及び未来のデータ値を予測して、出力する手法であり、過去のp個のサンプルによって、以下の式で表される。   The residual vector data generation means 32 obtains residual vector data from the vector data generated by the vector data generation means 29 by the linear prediction analysis 31. The linear prediction analysis 31 is a technique for predicting and outputting current and future data values based on data input in the past, and is expressed by the following equation using p samples in the past.

Figure 0005392711
Figure 0005392711

ここで、a,a,・・・,aは、線形予想によって得られ、伝送のために量子化された予測係数で、「・」は整数化を表している。そして、残差ベクトルデータeは以下の式により求められる。 Here, a 1 , a 2 ,..., Ap are prediction coefficients obtained by linear prediction and quantized for transmission, and “·” represents integerization. Then, the residual vector data e t is obtained by the following equation.

Figure 0005392711
Figure 0005392711

このチャンネル毎に求められる残差ベクトルデータeは、成分毎(シンボル毎)の偏りが大きく、符号化手段34によりエントロピー符号化をした際の圧縮率が高くなる。 Residual vector data e t required for each the channel has a larger deviation for each component (each symbol), the compression ratio at the time of the entropy coding by the coding means 34 becomes higher.

上記木構造データ生成手段33は、チャンネル毎に求められた残差ベクトルデータからバイナリーツリー構造データを生成するように構成されており、類似度(ベクトル類似度)を算出する類似度算出手段37(ベクトル類似度算出手段)と、複数の残差ベクトルデータからベクトル類似度の高い対を生成する対生成手段38と、対にされたデータの差分データを算出する差分データ生成手段39とを備えている。   The tree structure data generation unit 33 is configured to generate binary tree structure data from the residual vector data obtained for each channel, and a similarity calculation unit 37 (similarity (vector similarity)) is calculated. A vector similarity calculating unit), a pair generating unit 38 for generating a pair having a high vector similarity from a plurality of residual vector data, and a difference data generating unit 39 for calculating difference data of the paired data. Yes.

類似度算出手段37では、2つのベクトルx=[x,x,・・・,x],y=[y,y,・・・,y]の類似度は、2つのベクトルx,yのなす角θが小さければ小さいほど高いものとみなし、なす角θは以下の式から求められる。下記式を利用することにより、少ない計算量で2つのベクトルx,yの類似度が算出できる。 In the similarity calculation unit 37, the two vectors x = [x 1, x 2 , ···, x n], y = [y 1, y 2, ···, y n] similarity is two The smaller the angle θ formed by the vectors x and y is, the smaller the angle θ is, and the angle θ formed can be obtained from the following equation. By using the following equation, the similarity between the two vectors x and y can be calculated with a small amount of calculation.

Figure 0005392711
Figure 0005392711

対生成手段38が、上記式に基づいて算出された各残差ベクトルデータ間のベクトル類似度に基づいて、類似度が高い残差ベクトルデータ同士を選び、できるだけ多くの対を生成する。   The pair generation means 38 selects residual vector data having high similarity based on the vector similarity between the respective residual vector data calculated based on the above formula, and generates as many pairs as possible.

続いて、差分データ生成手段39が、対になった残差ベクトルデータ同士の差分ベクトルデータ(差分ベクトル,差分データ)を算出する。例えば、前述した2つのベクトルx=[x,x,・・・,x],y=[y,y,・・・,y]が対になった場合の差分ベクトルデータdは、以下の式により求められる。 Subsequently, the difference data generation means 39 calculates difference vector data (difference vector, difference data) between the paired residual vector data. For example, two vectors x = the aforementioned [x 1, x 2, ··· , x n], y = [y 1, y 2, ···, y n] difference vector data when it becomes pairs d is obtained by the following equation.

Figure 0005392711
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そして、類似度算出手段37により算出される類似度に基づいて、対生成手段38が、差分データと差分データ又は差分データと残差ベクトルデータの対をさらに生成していくことにより、親ノードが一対の子ノードを有し且つ親ノードを構成するデータが一対の子ノードを構成する2つのデータの差分データであるとともに、子ノードを有さない最下層ノードを構成するデータが上記分割データ(残差ベクトルデータ)であるバイナリーツリー構造データ(バイナリーツリー構造データのリンク構造)を生成する。   Based on the similarity calculated by the similarity calculation unit 37, the pair generation unit 38 further generates a pair of difference data and difference data or difference data and residual vector data, so that the parent node The data having a pair of child nodes and constituting the parent node is the difference data of the two data constituting the pair of child nodes, and the data constituting the lowermost layer node having no child nodes is the divided data ( Binary tree structure data (link structure of binary tree structure data) which is residual vector data) is generated.

図7は、バイナリーツリー構造データの一例を示す模式図である。バイナリーツリー構造データでは、子ノードを有さない最下層ノードが残差ベクトルデータあり、同図に示す例では、5つの最下層ノードn〜nが残差ベクトルデータになる。そして、ノードnを構成する残差ベクトルとノードnを構成する残差ベクトルの類似度が高いためノードnとノードnとが対になり、ノードnを構成する残差ベクトルとノードnを構成する残差ベクトルの類似度が高いためノードnとノードnとが対になっている。これら対のノードの差分データにより構成される2つのノードn,n及び対にならなかったノードnのうち、類似度の高いノードnとノードnとにより対が生成され、この対のノードの差分データによりノードn 生成され、ノードnとノードnとの差分データによりルートノード(親ノードを有さないノード)であるノードnが生成される。 FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an example of binary tree structure data. In the binary tree structure data, the lowest layer node having no child nodes has residual vector data, and in the example shown in the figure, five lowest layer nodes n 1 to n 5 become residual vector data. Since the similarity between the residual vector constituting node n 1 and the residual vector constituting node n 2 is high, node n 1 and node n 2 are paired, and the residual vector constituting node n 3 is Since the similarity of the residual vectors constituting the node n 4 is high, the node n 3 and the node n 4 are paired. Among the two nodes n 6 , n 7 constituted by the difference data of the pair of nodes and the node n 5 not paired, a pair is generated by the node n 5 and the node n 7 having high similarity, generated node n 8 by the differential data of the node pair, the node n 9 is the root node (node with no parent node) is generated by the difference data between the node n 6 and node n 8.

以上のようなシンプルな処理によりバイナリーツリー構造データが生成されるため、処理速度を高速化できる。なお、残差ベクトルデータはj個であるため、バイナリーツリー構造データのノードの数はj+(j−1=2j−1個になる。   Since the binary tree structure data is generated by the simple processing as described above, the processing speed can be increased. Since there are j residual vector data, the number of nodes in the binary tree structure data is j + (j−1 = 2j−1).

上記符号化手段34は、前述の木構造データ生成手段33により生成したバイナリーツリー構造データの各ノードを構成する全ての残差ベクトルデータ及び差分データに対して、エントロピー符号化を行う。なお、エントロピー符号としては、本実施例では、Huffman符号を用いるが、算術符号やRangecoder等を用いてもよい。   The encoding unit 34 performs entropy encoding on all residual vector data and difference data constituting each node of the binary tree structure data generated by the tree structure data generation unit 33 described above. As the entropy code, a Huffman code is used in this embodiment, but an arithmetic code, a range coder, or the like may be used.

上記データ選択手段36は、もとのデジタル入力信号に復号化可能なように、バイナリーツリー構造データの各ノードを構成する全ての残差ベクトルデータ及び差分データから、残差ベクトルデータの個数分であるj個のデータを選択データとして選ぶように構成されている。   The data selection means 36 is based on the number of residual vector data from all residual vector data and differential data constituting each node of the binary tree structure data so that the original digital input signal can be decoded. A certain number j of data is selected as selection data.

図8は、データ選択手段の処理フロー図である。データ選択手段36による処理が開始されるとステップS1に進む。ステップS1では、最下層ノード(残差ベクトルデータにより構成されるノード)全てを「仮選択ノード」にセットし、その他のノード(差分データにより構成されるノード)全てを「未処理ノード」にセットし、ステップS2に進む。   FIG. 8 is a processing flow diagram of the data selection means. When the process by the data selection unit 36 is started, the process proceeds to step S1. In step S1, all lowermost nodes (nodes constituted by residual vector data) are set to “temporarily selected nodes”, and all other nodes (nodes constituted by difference data) are set to “unprocessed nodes”. Then, the process proceeds to step S2.

ステップS2では、バイナリーツリー構造データのノードのなかにまだ「仮選択ノード」が存在するか否かの検出を行い。「仮選択ノード」がない状態であればデータ選択手段23による処理を終了し、その時点で「選択ノード」にセットされたノードを構成するデータが選択データとして選ばれることになる。一方、ステップS2において、「仮選択ノード」がまだ存在する状態であれば、ステップS3に進む。   In step S2, it is detected whether or not there is still a “temporarily selected node” among the nodes of the binary tree structure data. If there is no “temporarily selected node”, the processing by the data selecting means 23 is terminated, and the data constituting the node set in the “selected node” at that time is selected as the selected data. On the other hand, if the “temporarily selected node” still exists in step S2, the process proceeds to step S3.

ステップS3では、ペアを構成する対ノードが「未処理ノード」になっておらず、自身が「仮選択ノード」になっている任意のノードを対象ノードとして選択し、ステップS4に進む。ステップS4では、対象ノードを構成するデータが、その親ノードを構成するデータよりも、エントロピー符号化による圧縮率が低いか否かの検出を行い、低くなければステップS5に進み、低ければステップS6に進む。   In step S3, an arbitrary node that is not a “unprocessed node” and that is itself a “temporarily selected node” is selected as a target node, and the process proceeds to step S4. In step S4, it is detected whether or not the data constituting the target node has a lower compression ratio by entropy coding than the data constituting the parent node. If not, the process proceeds to step S5. Proceed to

ステップS5では、対象ノードを「選択ノード」、親ノードを「非選択ノード」にセットして、処理をステップS2に処理を戻す。ステップS6では、対ノードが「仮選択ノード」であるか否かの検出を行い、「仮選択ノード」でなければステップS7に進む。ステップS7では、対象ノードを「非選択ノード」、親ノードを「仮選択ノード」にセットし、ステップS8に進む。   In step S5, the target node is set to “selected node” and the parent node is set to “non-selected node”, and the process returns to step S2. In step S6, it is detected whether the counter node is a “temporarily selected node”. If not, the process proceeds to step S7. In step S7, the target node is set to “non-selected node” and the parent node is set to “temporarily selected node”, and the process proceeds to step S8.

ステップS8では、ステップS7又は後述するステップS11,13,14において「仮選択ノード」にセットされた親ノードがルートノードであるか否かの検出を行い、ルートノードであればステップS9に進み、ルートノードでなければステップS2に処理に戻す。ステップS9では、ルートノードである親ノードを「選択ノード」にセットし、ステップS2に処理を戻す。   In step S8, it is detected whether or not the parent node set to “temporarily selected node” in step S7 or steps S11, 13, and 14 to be described later is a root node. If it is a root node, the process proceeds to step S9. If it is not the root node, the process returns to step S2. In step S9, the parent node that is the root node is set to “selected node”, and the process returns to step S2.

ステップS6において、対ノードが「仮選択ノード」であれば、ステップS10に進む。ステップS10では、対ノードを構成するデータが、その親ノードを構成するデータよりも、エントロピー符号化による圧縮率が低いか否かの検出を行い、低くないことが検出されると、ステップS11に進む。ステップS11では、対象ノードを「非選択ノード」、対ノードを「選択ノード」、親ノードを「仮選択ノード」にセットし、ステップS8に処理を進める。   If the counter node is “provisionally selected node” in step S6, the process proceeds to step S10. In step S10, it is detected whether or not the data constituting the counter node has a lower compression rate by entropy coding than the data constituting the parent node. move on. In step S11, the target node is set to “non-selected node”, the counter node is set to “selected node”, and the parent node is set to “temporarily selected node”, and the process proceeds to step S8.

ステップS10において、対象ノードの対ノードを構成するデータが、その親ノードを構成するデータよりも、エントロピー符号化による圧縮率が低いことが検出されると、ステップS12に進む。ステップS12では、対象ノードを構成するデータが、その対ノードを構成するデータよりも、エントロピー符号化による圧縮率が高いか否かの検出を行い、高ければステップS13に進み、高くなければステップS14に進む。   If it is detected in step S10 that the data constituting the opposite node of the target node has a lower compression ratio by entropy coding than the data constituting the parent node, the process proceeds to step S12. In step S12, it is detected whether or not the data constituting the target node has a higher compression ratio by entropy coding than the data constituting the counterpart node. If it is higher, the process proceeds to step S13. Proceed to

ステップS13では、対象ノードを「選択ノード」、対ノードを「非選択ノード」、親ノードを「仮選択ノード」にセットし、ステップS8に処理を進める。一方、ステップS14では、対象ノードを「非選択ノード」、対ノードを「選択ノード」、親ノードを「仮選択ノード」にセットし、ステップS8に処理を進める。   In step S13, the target node is set to “selected node”, the counter node is set to “non-selected node”, and the parent node is set to “temporarily selected node”, and the process proceeds to step S8. On the other hand, in step S14, the target node is set to “non-selected node”, the counter node is set to “selected node”, and the parent node is set to “temporarily selected node”, and the process proceeds to step S8.

以上により、どのノードが「選択ノード」とされたかに関するノードに関する情報(選択ノード情報)と、バイナリーツリー構造データのリンク構造に関する情報(木構造情報)とを取得できれば、全選択ノードの各データ(選択データ)に基づいて、全ての残差ベクトル情報(分割データ)を算出することが可能である。そして、全ての残差ベクトル情報が分かれば、図6と逆の手順により、デジタル入力信号の情報を復元することができる。   As described above, if the information (selected node information) regarding the node regarding which node is the “selected node” and the information (tree structure information) regarding the link structure of the binary tree structure data can be acquired, each data ( All residual vector information (divided data) can be calculated based on the selection data. If all the residual vector information is known, the digital input signal information can be restored by the reverse procedure of FIG.

図9(A)〜(D)はデータ選択手段によるデータ選択の一例を示す状態遷移図ある。図示する例では、4個の残差ベクトルデータにより4つの最下層ノードn〜nが構成され、これらのノードn〜nが「仮選択ノード」としてセットされる(同図(A)参照)。そして、木構造データ生成手段33によって、上記2つのノードn,nを子ノードする親ノードnが構成され、上記2つのノードn,nを子ノードする親ノードnが構成され、上記2つのノードn,nを子ノードするルートノードである親ノードnが構成されることにより、バイナリーツリー構造データが生成される。なお、ノードのなかの数字は、7個のノードn〜nにおける、エントロピー符号化の圧縮率の高さの順番を示している。 9A to 9D are state transition diagrams showing an example of data selection by the data selection means. In the example shown in the figure, four lowest layer nodes n 1 to n 4 are constituted by four residual vector data, and these nodes n 1 to n 4 are set as “temporary selection nodes” ((A )reference). Then, the tree structure data generating means 33 constitutes a parent node n 5 that is a child node of the two nodes n 1 and n 2 and a parent node n 6 that is a child node of the two nodes n 3 and n 4. it is, by the parent node n 7 is the root node of the child node the two nodes n 5, n 6 is constituted, the binary tree structure data is created. The numbers in the nodes indicate the order of the entropy encoding compression rate in the seven nodes n 1 to n 7 .

まず、ノードnとノードnのそれぞれに対して、ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS5→ステップS2の処理がおこなわれる。その結果、ノードn及びノードnが「選択ノード」にセットされ、ノードnが「非選択ノード」にセットされる(同図(B)参照)。 First, for each of the node n 1 and the node n 2 , the process of Step S 2 → Step S 3 → Step S 4 → Step S 5 → Step S 2 is performed. As a result, the node n 1 and the node n 2 are set to the “selected node”, and the node n 5 is set to the “non-selected node” (see FIG. 5B).

続いて、ノードnに対してステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS6→ステップS10→ステップS12→ステップS13→ステップS8→ステップS2の処理が行われ、その結果、ノードnが「選択ノード」にセットされ、ノードnが「非選択ノード」にセットされ、ノードnが「仮選択ノード」にセットされる(同図(C)参照)。 Subsequently, node processing steps for n 3 S2 → step S3 → step S4 → step S6 → step S10 → step S12 → step S13 → step S8 → step S2 is carried out, as a result, the node n 3 "Selection is set to node ", a node n 4 is set to" non-selected node ", node n 6 is set to" provisionally selected nodes "(see FIG. (C)).

続いて、ノードnに対してステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS6→ステップS7→ステップS8→ステップS9→ステップS2の処理が行われ、その結果、ノードnが「非選択ノード」にセットされ、ノードnが「選択ノード」にセットされる(同図(D)参照)。 Subsequently, the process of step S2 → step S3 → step S4 → step S6 → step S7 → step S8 → step S9 → step S2 is performed on the node n 6, as a result, the node n 6 is "unselected nodes" And node n 7 is set to “selected node” (see FIG. 4D).

そして、これらの処理の結果、ノードn、ノードn、ノードn及びノードnが選択データとして選択される。この際、ノードnを構成する残差ベクトルデータの情報を取得するためには、ノードnとノードnの情報によりノードnの情報を取得し、ノードnとノードnの情報によりノードnの情報を取得し、ノードnとノードnの情報によりノードnの情報を取得する。 As a result of these processes, node n 1 , node n 2 , node n 3 and node n 7 are selected as selection data. At this time, in order to obtain the information of the residual vector data constituting the node n 4 obtains the information of the node n 5 the information of the node n 1 and node n 2, information of the node n 5 and node n 7 To obtain information on the node n 6 , and obtain information on the node n 4 based on the information on the nodes n 3 and n 6 .

上記構成のデータ選択手段36を備えた符号化部24は、j個の選択データと、それに関連する木構造情報及び選択ノード情報と、元情報が結合・分割手段27によってどのように結合・分割されたかを示す結合・分割情報とを出力するように構成されている。   The encoding unit 24 having the data selection unit 36 having the above configuration is configured to combine / divide j selection data, tree structure information and selection node information related thereto, and original information by the combination / division unit 27. It is configured to output combined / divided information indicating whether it has been performed.

そして、図4に示す画像生成部(生成手段)26は、上記j個の選択データ、それに関連する木構造情報、選択ノード情報及び結合・分割情報を受取り、これらの情報に基づいて、上記二次元カラーバーコード情報のデジタル画像データを生成するように構成されている。   Then, the image generation unit (generation unit) 26 shown in FIG. 4 receives the j selection data, the tree structure information related thereto, the selection node information, and the combination / division information, and based on these information, It is configured to generate digital image data of dimensional color barcode information.

具体的には、j個の各選択データを、従来公知の手段等により、2次元二値化バーコード2に変換する。ちなみに、選択データを2次元二値化バーコード2に変換するために、上述したように平面画像が2チャンネルの信号によって表現できることを利用してもよい。この場合には、各選択データをさらに2つに分割する必要がある。   Specifically, each of the j selection data is converted into a two-dimensional binarized barcode 2 by a conventionally known means or the like. Incidentally, in order to convert the selection data into the two-dimensional binarized barcode 2, the fact that a planar image can be expressed by a two-channel signal as described above may be used. In this case, each selection data needs to be further divided into two.

続いて、j個の各2次元二値化バーコード2を、k層よりなる多層化2次元バーコード3のどの層に配置するかを、1つの層に2以上の2次元二値化バーコード2が重複配置されることがないようにして、決定するとともに、この情報を層配置情報として保持する。   Subsequently, two layers of two or more two-dimensional binarization barcodes are arranged in which layer of each of the j two-dimensional binarization barcodes 2 in the multilayered two-dimensional barcode 3 composed of k layers. The code 2 is determined so as not to be duplicated and this information is held as layer arrangement information.

ところで、jがkの値よりも小さい自然数の場合には、多層化2次元バーコード1を構成するk層の内で、選択データの情報が格納されていない空の層が存在することになるが、この空の層には、元情報と関係のないダミー情報よりなる2次元二値化バーコードが格納され、多層化2次元バーコード3のどの層に選択データが格納されているかは、有効層情報として保持される。ちなみに、j=kの場合には、多層化2次元バーコード3の全ての層に選択データを格納され、有効層情報にはその旨が示される。   By the way, when j is a natural number smaller than the value of k, there is an empty layer in which the information of the selected data is not stored in the k layers constituting the multilayered two-dimensional barcode 1. However, in this empty layer, a two-dimensional binary barcode including dummy information not related to the original information is stored, and in which layer of the multilayered two-dimensional barcode 3 the selection data is stored. Stored as effective layer information. Incidentally, in the case of j = k, selection data is stored in all layers of the multilayered two-dimensional barcode 3, and this is indicated in the effective layer information.

最後に、上述のカラーマップMに基づいて、多層化2次元バーコード3から、2次元カラーバーコード1を生成する他、該生成した2次元カラーバーコード1を特定する識別子とともに、有効層状態、木構造情報、選択ノード情報、結合・分割情報及び層配置情報を、記憶部4の復元テーブルT(図10参照)に記憶するように画像生成部26が構成されている。   Finally, based on the above-described color map M, the two-dimensional color barcode 1 is generated from the multi-layered two-dimensional barcode 3, and an effective layer state is included together with an identifier for specifying the generated two-dimensional color barcode 1. The image generation unit 26 is configured to store the tree structure information, selection node information, combination / division information, and layer arrangement information in the restoration table T (see FIG. 10) of the storage unit 4.

図10(A)は2次元カラーバーコードの平面図であり、(B)は復元テーブルの構成を示す一覧表である。同図に示すように生成された2次元カラーバーコード1は、4辺を有する正方形状をなし、その4辺に沿う帯状領域41が形成されている。帯状領域41は、画像取込み時の領域特定を容易にするため、4辺を外側から囲繞するように方形枠状に形成されており、4辺の上側に沿う上辺部41aと、4辺の下側に沿う下辺部41bと、4辺の左側に沿う左辺部41cと、4辺の右側に沿う右辺部41dとから構成されている。また、上記4辺の内側の領域は、定められた所定箇所に配置されて方形状のセル内に表示される複数(図示する例では3つ)のファインダーパターン42と、2のk乗色のカラーで色分けされた図1,2に示すドットパターンからなる情報格納領域43とによって構成されている。   FIG. 10A is a plan view of a two-dimensional color barcode, and FIG. 10B is a list showing the configuration of a restoration table. As shown in the figure, the generated two-dimensional color barcode 1 has a square shape having four sides, and a belt-like region 41 is formed along the four sides. The belt-like region 41 is formed in a rectangular frame shape so as to surround the four sides from the outside in order to make it easy to specify the region at the time of image capture, and includes an upper side portion 41a along the upper side of the four sides and a lower side of the four sides. It comprises a lower side portion 41b along the side, a left side portion 41c along the left side of the four sides, and a right side portion 41d along the right side of the four sides. In addition, the inner regions of the four sides are arranged in predetermined predetermined positions and displayed in a rectangular cell (three in the example shown in the figure) finder patterns 42 and 2 k-colored colors. The information storage area 43 is composed of the dot patterns shown in FIGS.

上記帯状領域41には、複数の基準カラーが配色されている。上述の多層化2次元バーコード3を構成するk個の2次元二値化バーコード2は、白と、各層によって異なる所定色との2色によって塗り分けられており、上記基準カラーは上記所定色を示している。すなわち、基準カラーはk色存在し、色調補正に用いられ、2次元カラーバーコード1の画像取込精度を向上させる。   A plurality of reference colors are arranged in the belt-like region 41. The k two-dimensional binarized barcodes 2 constituting the multi-layered two-dimensional barcode 3 are painted in two colors of white and a predetermined color that differs depending on each layer, and the reference color is the predetermined color. Shows the color. That is, there are k reference colors, which are used for color tone correction, and improve the image capture accuracy of the two-dimensional color barcode 1.

また、k色の基準カラーはそれぞれ上辺部41a、下辺部41b、左辺部41c及び右辺部41dの何れかに配色され、どの辺部41a,41b,41c,41dにどの基準カラーが配色されたかは配色情報として記憶部4に記憶されている。ちなみに、k=4の場合には各辺部41a,41b,41c,41dに1色づつ基本カラーを配色する等、各辺部41a,41b,41c,41dの基本カラーの色数をできるだけ一致させることが好ましい。   Further, the k reference colors are respectively arranged in any one of the upper side 41a, the lower side 41b, the left side 41c, and the right side 41d, and which reference color is assigned to which side 41a, 41b, 41c, 41d. It is stored in the storage unit 4 as color arrangement information. By the way, when k = 4, the basic colors of each side 41a, 41b, 41c, 41d are matched as much as possible, for example, one basic color is arranged on each side 41a, 41b, 41c, 41d. It is preferable.

そして、所定の基準カラーがどの辺部41a,41b,41c,41dに配色されているのかを識別することにより、配色情報に基づいて、2次元カラーバーコード1の方向特定を行うことが可能になり、このようにして後述する方向特定手段44(図12参照)が構成されている。   Then, by identifying which side portions 41a, 41b, 41c, and 41d are arranged with a predetermined reference color, the direction of the two-dimensional color barcode 1 can be specified based on the color arrangement information. Thus, the direction specifying means 44 (see FIG. 12) to be described later is configured.

具体例を挙げると、上辺部41aに赤色の基準色を配したにもかかわらず、取込まれた2次元カラーバーコード1の画像において、赤色の基準色が下辺部41bに位置していれば、その2次元カラーバーコード1の180度回転させる必要がある。このようにして、方向特定手段44による方向特定を行う。   As a specific example, if the red reference color is positioned on the lower side 41b in the captured image of the two-dimensional color barcode 1 even though the red reference color is arranged on the upper side 41a. The two-dimensional color barcode 1 needs to be rotated 180 degrees. In this way, direction specification by the direction specifying means 44 is performed.

上記ファインダーパターン42には、上述の2次元カラーバーコード1に関する識別子や、その2次元カラーバーコード1のセルを構成する行数及び列数や、情報格納領域43において情報が格納されていない領域等の情報が含まれ、これらを後述する識別情報取得手段46(図12参照)によって取得する。   In the finder pattern 42, an identifier relating to the above-described two-dimensional color barcode 1, the number of rows and columns constituting the cell of the two-dimensional color barcode 1, and an area in which no information is stored in the information storage area 43 Are acquired by identification information acquisition means 46 (see FIG. 12) described later.

次に、図11及び12に基づいて、2次元バーコード読取装置22の構成について説明する。
図11は、2次元バーコード読取装置の構成を示すブロック図である。2次元バーコード読取装置22は、2次元カラーバーコード1の画像を取込む上述のCCDカメラ13と、CCDカメラ13からの信号をデジタル化する量子化部47と、2次元カラーバーコード1のデジタル画像データに基づいて元情報を復元するデコード部48と、デジタル画像データ及び元情報を記憶する上述の記憶部4とを備えている。また、ネットワークインターフェイス19から取得した2次元カラーバーコード1のデジタル画像データや、記憶部4に記憶された2次元バーコードのデジタル画像データからデコード部48によって、元情報を復元してもよく、このためこれらも2次元カラーバーコード1を取込データとして取込む取込手段を構成している。
Next, the configuration of the two-dimensional barcode reader 22 will be described with reference to FIGS.
FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the two-dimensional barcode reader. The two-dimensional barcode reader 22 includes the above-described CCD camera 13 that captures the image of the two-dimensional color barcode 1, the quantization unit 47 that digitizes the signal from the CCD camera 13, and the two-dimensional color barcode 1 A decoding unit 48 that restores original information based on digital image data and the above-described storage unit 4 that stores digital image data and original information are provided. Further, the original information may be restored by the decoding unit 48 from the digital image data of the two-dimensional color barcode 1 acquired from the network interface 19 or the digital image data of the two-dimensional barcode stored in the storage unit 4, For this reason, these also constitute take-in means for taking in the two-dimensional color barcode 1 as take-in data.

図12は、デコード部の構成を示すブロック図である。デコード部48は、2次元カラーバーコード1のデジタル画像データを取得するデータ取得手段49と、取得したデジタル画像データから基準カラーを取得する基準カラー取得手段51と、取得した基準カラーから取込んだ2次元カラーバーコード1の方向を特定する前述の方向特定手段44と、取得したデジタル画像データのファインダーパターン42から上記識別子情報を含む前述の各種情報を取得するとともにこの識別子に関連する復元テーブルの各フィールドの情報を取得する上記識別情報取得手段46と、取得したデジタル画像データ及び基準カラーに基づいて方向が特定された2次元カラーバーコード1を多層化2次元バーコード3に変換する上述の多層化手段6と、方向特定手段44からの上記情報及び識別情報取得手段46からの上記情報に基づいて変換された多層化2次元バーコード3から元情報を復元する復元手段52とを備えている。   FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of the decoding unit. The decoding unit 48 fetches from the acquired reference color, the data acquisition unit 49 that acquires the digital image data of the two-dimensional color barcode 1, the reference color acquisition unit 51 that acquires the reference color from the acquired digital image data, and the like. The above-mentioned direction specifying means 44 for specifying the direction of the two-dimensional color barcode 1 and the above-mentioned various information including the above-mentioned identifier information from the finder pattern 42 of the acquired digital image data are acquired, and the restoration table related to this identifier is stored. The identification information acquisition means 46 for acquiring information of each field, and the two-dimensional color barcode 1 whose direction is specified based on the acquired digital image data and the reference color is converted into a multilayered two-dimensional barcode 3 described above. The multilayering means 6 and the information and identification information acquisition means 46 from the direction specifying means 44 From multilayered two-dimensional bar code 3, which is converted based on al of the information and a restoring means 52 to restore the original information.

上記復元手段52は、多層化2次元バーコード3を構成するj個の各2次二値化バーコード2に対して、元情報を復元するために選択データを取出す処理を行い、この選択データから、上記識別子及びこの識別子に関連する復元テーブルTの情報に基づいて、元データを復元するように構成されている。ちなみに詳細は上述した通りである。   The restoration means 52 performs a process of extracting selection data for restoring the original information for each of the j secondary binary barcodes 2 constituting the multilayered two-dimensional barcode 3, and this selection data The original data is restored based on the identifier and the information of the restoration table T related to the identifier. Incidentally, details are as described above.

以上のように構成されるバーコード装置7によれば、2次元カラーバーコード1を3次元的に捉えることにより、既存のアルゴリズムを流用できるだけでなく、処理の高速化や、セキュリティの向上等を図ることが可能になる。ちなみに、通常一般に用いられるCCDカメラやスキャナの精度を加味すると、多層化2次元バーコード3の層の数kは10を上限とすることが望ましい。   According to the barcode device 7 configured as described above, by capturing the two-dimensional color barcode 1 three-dimensionally, not only can the existing algorithm be used, but also the processing speed and security can be improved. It becomes possible to plan. Incidentally, it is desirable that the number k of layers of the multi-layered two-dimensional barcode 3 is 10 as an upper limit in consideration of the accuracy of a generally used CCD camera or scanner.

1 2次元カラーバーコード(2次元バーコード)
2 2次元二値化バーコード(2次元バーコード)
3 多層化2次元バーコード
4 記憶部(記憶手段)
6 多層化手段(変換手段)
13 取込手段
22 2次元バーコード読取装置(2次元バーコード読取システム)
26 画像生成部(生成手段)
27 結合・分割手段(分割手段)
33 木構造データ生成手段
34 符号化手段
36 データ選択手段
38 対生成手段
39 差分データ生成手段
41 帯状領域
41a 上辺部(辺部)
41b 下辺部(辺部)
41c 左辺部(辺部)
41d 右辺部(辺部)
43 情報格納領域
52 復元手段
1 2D color barcode (2D barcode)
2 Two-dimensional binary barcode (two-dimensional barcode)
3 Multi-layered 2D barcode 4 Storage unit (storage means)
6 Multi-layering means (conversion means)
13 Take-in means 22 Two-dimensional barcode reader (two-dimensional barcode reader system)
26 Image generation unit (generation means)
27 Joining / dividing means (dividing means)
33 Tree structure data generation means 34 Encoding means 36 Data selection means 38 Pair generation means 39 Difference data generation means 41 Band-like region
41a Upper side (side)
41b Lower side (side)
41c Left side (side)
41d Right side (side)
43 Information storage area 52 Restoring means

Claims (1)

マトリックス状に区画された複数のセルを有して各セルが予め定められた2のk乗色のカラーの何れかで表されるマトリックス型の2次元カラーバーコード(1)を読取るにあたり、該2次元カラーバーコード(1)を取込データとして取込む取込手段(13)と、該取込データから元情報を復元する復元手段(52)と、上記取込データ又は元情報が記憶される記憶手段(4)と、上記取込データに基づいて、マトリックス状に区画された複数の各セルが2色のカラーの何れかで表される2次元二値化バーコード(2)をk層有する多層化2次元バーコード(3)に変換する多層化手段(6)とを備え、該多層化2次元バーコード(3)を構成する複数の2次元二値化バーコード(2)のそれぞれに対して元情報を復元する処理を行うように復元手段(52)を構成した2次元バーコード読取システム(22)において読取り対象となるとともに4辺を有する方形状に形成されてなる2次元カラーバーコードであって、上記多層化2次元バーコード(3)を構成するk層の2次元二値化バーコード(2)が白と各層によって異なる所定色との2色によって塗り分けられ、該k色の所定色がk色の基準カラーになり、上記4辺沿う上辺部(41a)、下辺部(41b)、左辺部(41c)及び右辺部(41d)の4つの辺部(41a,41b,41c,41d)を有して該4辺を囲繞する方形枠状に形成された帯状領域(41)と、上記4辺の内側の領域である情報格納領域(43)とを備え、前記帯状領域(41)には、方向特定ができ且つ情報格納領域(43)と区別可能なように基準カラーを配色し、該k色の基準カラーを、上記4つの辺部(41a,41b,41c,41d)の何れに配色したかに関する情報である配色情報が上記記憶手段(4)に記憶され、上記方向特定では、該配色情報に基づいて、所定の基準カラーがどの辺部(41a,41b,41c,41d)に配色されているかを識別することにより、方向を特定し、kの値を4〜10の間の何れかの整数に設定した2次元カラーバーコード。 When reading a matrix type two-dimensional color barcode (1) having a plurality of cells partitioned in a matrix and each cell is represented by one of the predetermined 2k power colors, The fetch means (13) for fetching the two-dimensional color barcode (1) as fetch data, the restore means (52) for restoring the original information from the fetch data, and the fetch data or the original information are stored. And a two-dimensional binarized barcode (2) in which each of a plurality of cells partitioned in a matrix is represented by one of two colors based on the captured data. A multi-layered means (6) for converting into a multi-layered two-dimensional barcode (3) having layers, and a plurality of two-dimensional binarized barcodes (2) constituting the multi-layered two-dimensional barcode (3) To restore the original information for each A two-dimensional color barcode which is to be read in the two-dimensional barcode reading system (22) constituting the restoring means (52) and is formed in a square shape having four sides, the multilayered two-dimensional barcode The k-layer two-dimensional binarized barcode (2) constituting (3) is divided into two colors of white and a predetermined color that differs depending on each layer, and the predetermined color of k colors becomes a reference color of k colors. , along cormorant upper side to the four sides (41a), a lower side portion (41b), the left side portion (41c) and right portions of four sides of (41d) the 4 has (41a, 41b, 41c, 41d ) and A strip-shaped region (41) formed in a rectangular frame shape surrounding the side and an information storage region (43) that is an inner region of the four sides are provided, and the direction of the strip-shaped region (41) can be specified. and a distinguishable information storage area (43) And color scheme urchin reference color, the reference color of the k colors, the four sides (41a, 41b, 41c, 41d) one on color arrangement information is information regarding the color scheme the storage means (4) for storing In the direction specification, the direction is specified by identifying which side (41a, 41b, 41c, 41d) the predetermined reference color is arranged based on the color arrangement information, and the value of k A two-dimensional color barcode in which is set to any integer between 4 and 10.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015210765A (en) * 2014-04-30 2015-11-24 国立大学法人島根大学 Information sharing system
JP2015230554A (en) * 2014-06-04 2015-12-21 大日本印刷株式会社 Composite optical mark, printed matter having composite optical mark printed, recognition method of composite optical mark, recognition system of composite optical mark, generation method of composite optical mark and generation device of composite optical mark
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10283446A (en) * 1997-04-08 1998-10-23 Nippon I D Tec Kk Multicolor recording type matrix code recording sheet
JP2000123132A (en) * 1998-10-20 2000-04-28 Fuerumo:Kk Color two-dimensional data code, reader and preparing device
JP4755415B2 (en) * 2004-12-21 2011-08-24 株式会社アドイン研究所 Color two-dimensional code
JP4761400B2 (en) * 2005-07-22 2011-08-31 コンテンツアイディアオブアジア株式会社 Hierarchical two-dimensional code, method for producing the same, and method for reading the same
JP2007047871A (en) * 2005-08-05 2007-02-22 Ntt Docomo Kyushu Inc Bar code reader and bar code reading method

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