JP3212394B2 - 複数の２−ビット・ディジタル値を記録媒体上の自己クロッキングコードとして符号化する方法 - Google Patents

複数の２−ビット・ディジタル値を記録媒体上の自己クロッキングコードとして符号化する方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ハードコピー記録媒体
上の機械読み取り可能なディジタル情報を符号化するた
めの自己クロッキング図形記号コード(self-clocking g
lyph codes)に関し、より詳細には、２（デュアル）−
ディジタル値を、簡潔に(compactly)かつ耐久性をもっ
て(robustly)、図形的に符号化するための自己クロッキ
ング図形記号コードに関する。
【０００２】
【従来の技術】自己クロッキング図形記号コードは、種
々の形態のディジタル値（例えば、機械制御命令、デー
タ値、メモリー・ポインタ、実行可能な２進数）を電子
工学的な領域とハードコピーの領域との間で同期して相
互に転送するのに適したコードである。したがって、こ
のコードは、ハードコピー文書とコンピュータによって
制御される電子文書処理システムとを、ほぼ完全な統一
体として統合するための将来性のある嘱望されるインタ
フェース技術である。
【０００３】自己クロッキング図形記号コードは、典型
的には、論理的に順序づけられた予め定められたビット
長ｎのディジタル入力値を、予め定義された１組の２n
個の図形的に固有のシンボル（すなわち、“図形記号(g
lyphs)”）にマッピングすることによって生成される。
その図形記号のそれぞれは、許される入力値のうちそれ
ぞれ異なった１つの入力値の符号化に予め割り当てられ
ている。このようにして、入力値のそれぞれは、対応す
る図形記号に、変換されかつ対応する図形記号によって
符号化される。これらの図形記号符号化は、予め定めら
れた空間的なフォーマッティング規則に従ってハードコ
ピー記録媒体上に書き込まれ、それによって、入力値を
符号化しかつそれらの論理的順序を保持する図形記号コ
ードが生成される。
【０００４】明らかなように、前述された形態のコード
は、符号化されたディジタル値をハードコピー領域から
電子工学的領域へ同期して転送するのに必要とされるク
ロック信号を保持する。それぞれの入力値は対応する図
形記号で表現されるので、クロックは、論理的に順序づ
けられた図形記号の空間的な配置に組み込まれる。この
ことが、これらのコードが“自己クロッキング(self-cl
ocking) ”図形記号コードと呼ばれる理由である。ま
た、これらのコードの自己クロッキングの特性が、写真
複写およびファクシミリ伝送あるいはそのいずれかによ
ってそれらが再生されるときに受ける劣化（すなわち、
イメージ歪と背景ノイズ）に対する許容程度(toleranc
e) を増大させることが明らかになるであろう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の自己クロッキン
グ図形記号コードは、単一ビットのディジタル値
（“１”または“０”）を符号化するのに特によく適合
するものである。また、これらのコードのいくつかは短
い（例えば、２ビット長の）マルチビット値を符号化す
るのに有効ではあるが、これらの周知のコードを復号化
する費用と複雑さは、それらの図形記号へ符号化された
ディジタル値のビット長の関数として指数的に増加する
傾向にある。このことは、ｎ＞１であるとき、ｎビット
長のディジタル値に符号化された図形記号コードを復号
化するには２n 個のフィルタリング・ステップが必要と
されるという一般的な規則から当然なことである。さら
に、これらの従来の図形記号コードは、図形記号当たり
の符号化容量はそれらの図形記号間の図形的な差異を減
少させることによって増加するので、マルチビット値を
符号化するのに使用される場合、耐久性が失われる傾向
がある。したがって、より耐久性をもって２−ビット・
ディジタル値(dual bit digital values) を符号化する
ための自己クロッキング図形記号コードが必要とされる
のである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】以上で明示された必要性
により、本発明は、予め定められた空間的なフォーマッ
ティング規則に従って、ハードコピー記録媒体に書き込
まれ、印刷され、あるいは、記録された、論理的に順序
づけられた一連のくさび形の図形記号の基本回転（０
゜、９０゜、１８０゜および２７０゜）で２−ビット・
ディジタル値を符号化する自己クロッキング図形記号コ
ードを提供する。例えば、適切なこれらのくさび形の図
形記号は本質的に直角三角形と同一である。そのような
図形記号の幅は、その高さの関数として一方向的に変化
するので、スキャン・エラー、スキャン・ラインの欠落
(drop)、および、ランダム雑音のパターン、あるいはそ
のいずれかによって劣化せしめられたときでも、それら
は確実に復号化される。復号化は、それぞれの図形記号
の質量(mass)の中心がそれの境界をなす四辺形の右上、
左上、右下、あるいは左下象限のどこにあるかを決定す
る図形記号の四辺形境界解析(bounding box analysis)
手段、それぞれのくさび形の傾斜面がその右側にあるか
左側にあるか、そして右傾斜か左傾斜か、を決定する図
形記号の四辺形境界解析手段、その隣接するＯＮ状態の
ピクセルの最短のラン(run) が、その隣接するＯＮ状態
のピクセルの最長のランより空間的に上にあるか下にあ
るか、そして、その最長のランの中心より右にあるか左
にあるか、を決定するそれぞれの図形記号のランレング
ス比較解析(comparative run length analysis) 手段、
を含む種々の異なった方法によって実行することが可能
である。また、本発明の、複数の２−ビット・ディジタ
ル値を記録媒体上の自己クロッキングコードとして符号
化する方法は、該方法が、量的に異なる前記複数の２−
ビット・ディジタル値を符号化するために予め定められ
た基準軸に対して、約０°、９０°、１８０°および、
２７０°の許される角度配置を有し、複数のくさび形の
形状の複数の図形記号を定義する段階であって、前記複
数のくさび形の形状の複数の図形記号のそれぞれが１つ
の時間単位を提供する段階と、前記複数の２−ビット・
ディジタル値のそれぞれを前記くさび形の形状の図形記
号に符号化する、相対的な角度配置での、予め定められ
た空間的なフォーマッティング規則に従って、論理的に
順序づけられた一連のくさび形の形状の図形記号を、前
記記 録媒体上に書く段階であって、前記論理的に順序づ
けられた一連のくさび形の形状の図形記号がクロック信
号を提供する段階と、を有することを特徴とする。
【０００７】
【実施例】ここで、図面を、特に図１を、参照すると、
近年の電子文書処理システムに関する動作環境は、人が
読める情報と機械が読める情報とが電子工学的な領域１
１とハードコピーの領域１２との間で相互に転送される
混成した環境になりつつある。例えば、人が読めるディ
ジタル情報と機械が読めるディジタル情報とを含んだ印
刷された形態１３（図２参照）は、遠隔のファクシミリ
端末１５を使用して電子文書処理システム１４に読み込
まれる。文書処理システム１４は、形態１３の人が読め
る内容は取り込んでもよいしあるいは取り込まなくとも
よいが、形態１３の機械が読めるディジタルの内容は確
実に取り込むように一般的に意図されている。
【０００８】この目的のために、本発明によれば、形態
１３の機械が読める内容は、それぞれの２−ビット・デ
ィジタル値を符号化するくさび形図形記号２２ａ〜２２
ｄを有する自己クロッキング図形記号コード２２で書か
れている。これらの２−ビット値は図形記号２２ａ〜２
２ｄの相対的な回転によって符号化され、典型的には、
適切なくさび形のそれぞれの基本回転（０゜、９０゜、
１８０゜、および２７０゜）を、許された２−ビット・
ディジタル値のそれぞれを符号化することに予め割り当
てることによって符号化される（図３参照）。例えば、
形態１３の垂直および水平軸に本質的にそろう直角を有
する二等辺直角三角形が、この基準の形状をその短辺の
一つあるいは両方に関して回転して異なった２−ビット
値を符号化するのに使用される回転とともに、基準の図
形記号の形状として用いられる。明らかなように、この
ことは、本質的に同じ直角三角形から構成される図形記
号の組２２ａ〜２２ｄを生成することを意味している。
【０００９】図形記号コード２２は、（図示されない手
段によって）ハードコピーの形態に再生されると同時
に、そして（あるいは）ファクシミリ端末１５によって
文書処理システム１４に読み込まれると同時に、相当に
劣化する。例えば、図形記号コード２２のファクシミリ
転送は、図形記号のスキャン・エラー（図４ (ａ) ）、
図形記号の頭切れあるいは図形記号を定義するスキャン
・ラインの一部の欠落（図４ (ｂ) ）、および（あるい
は）、図形記号へのランダム雑音パターンの重なり（図
４ (ｃ) ）、をもたらす場合がある。しかしながら、本
発明を実現することに用いられるくさび形のあるいは直
角三角形の図形記号２２ａ〜２２ｄの幅は、その高さの
関数として一方向にだけ変化するので、劣化せしめられ
た場合であっても、それらを確実に復号化するための種
々の比較的に簡単なイメージ処理技法を用いることがで
きる。
【００１０】より詳細に説明すると、復号化を実行する
ためには、文書処理システム１４は、読み込まれたそれ
ぞれの図形記号に対して四辺形境界(bounding box)を生
成し、それぞれの図形記号の質量の中心がその四辺形境
界の右上、左上、右下、あるいは左下の象限のいずれに
あるかを決定する（図５ (ａ) 参照）。あるいは、文書
処理システム１４は、それぞれの図形記号に対して四辺
形境界を生成し、それぞれの図形記号に対して、（ａ）
その最長辺（すなわち、直角三角形の図形記号の場合は
その斜辺）が図形記号の右側にあるか左側にあるか、そ
して、（ｂ）左または右に傾斜しているか、を決定する
（図５ (ｂ) ）。さらに、図形記号コード２２を復号化
するもう１つの方法しては（図５ (ｃ) 参照）、文書処
理システム１４が、受信した図形記号のピクセル・マッ
プ・イメージを検査し、そのそれぞれに対して、図形記
号のイメージが、（ａ）ＯＮ状態のピクセルの最長のラ
ンの上側または下側に空間的に位置するＯＮ状態のピク
セルのその最短のランを有するかどうか、そして、
（ｂ）最長のランの中心の左側または右側に空間的に位
置するＯＮ状態のピクセルのその最短のランを有するか
どうか、を決定することである（ここで使用される“ラ
ン(run) ”とはスキャン方向に整列された隣接するピク
セルのストリングのことである。）。
【００１１】直角三角形の図形記号の形状を使用する利
点の１つは、そのそれぞれが、四辺形境界のほぼ一方の
半分を占めるので、そのような四辺形境界内のＯＮ状態
のピクセルとＯＦＦ状態のピクセルの数が実質的に等し
いことである。したがって、図形記号２２ａ〜２２ｄ
は、そのような四辺形境界のタイル張り整列(tiled arr
ay) で記録媒体に印刷されて、ほぼ均一な質感の外観(u
niformly textured appearance) を有する自己クロッキ
ング図形記号コードを提供する。本質的に同一の正三角
形の形状を有する図形記号の組（図示されない）の基本
回転で、２−ビット・ディジタル入力値を符号化するこ
とによっても同様の結果が得られる。さらに、これらの
正三角形の図形記号から構成されるコードは、例えば、
図５ (ｃ)に示された比較ランレングスによる復号化の
形態を変更することによって、復号化されてもよい。よ
り詳細には、正三角形の図形記号は、ほぼ水平の（横方
向に伸長する）辺を有するか、あるいは、ほぼ垂直の
（縦方向に伸長する）辺を有するか、を決定することに
よって、そして、その辺が、空間的に、向かい合った角
の頂点の上側にあるか、あるいは、下側にあるか（図形
記号がほぼ水平の辺を有する場合）、あるいは、その角
の頂点の右側にあるか、あるいは、左側にあるか（図形
記号がほぼ垂直の辺を有する場合）、を決定することに
よって復号化されてもよい。
【００１２】明らかなように、文書処理システム１４は
種々の異なった機能を遂行するように構成されてもよ
い。図示されるように、それは、ファックス・サーバー
として使用されてもよいが、そのことは、文書処理シス
テム１４が動作するように設計された機能の単に１つの
例にすぎない。
【００１３】
【発明の効果】前述された観点からみて、本発明は、ハ
ードコピー領域と電子工学的領域との間で相互に機械で
読みとることのできる２−ビット・ディジタル値を転送
するのに良く適合した自己クロッキング図形記号コード
を提供することが理解されるであろう。さらに、そのコ
ードが相当に劣化した場合であっても、この図形記号コ
ードを読み取るために種々の復号化技法を用いることが
できることも明白であろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による図形記号コードを読む込むための
ファクシミリ結合システムの概略図である。
【図２】本発明によって構成された自己クロッキング図
形記号コードを有する印刷形式の断片図である。
【図３】図２に示された図形記号コードを、符号化する
２−ビット値に関連づけた概略図である。
【図４】(ａ) 〜 (ｃ) は、図形記号コードがファクシ
ミリ伝送中に受ける劣化を示す。
【図５】(ａ) 〜 (ｃ) は、コードが図４ (ａ) 〜 (ｃ)
に示されたように劣化した場合であっても、図２に示
されたコードを復号化するのに使用することのできるい
くつかの異なった処理を図式的に示す。
【符号の説明】
１１・・・電子工学的領域 １２・・・ハードコピー領域 １４・・・文書処理システム １５・・・ファクシミリ端末 １３・・・印刷形式 ２２ａ〜２２ｄ・・・自己クロッキング図形記号コード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−244290（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−12390（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−233683（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−19932（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06K 19/00 G06K 1/12

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の２−ビット・ディジタル値を記録
    媒体上の自己クロッキングコードとして符号化する方法
    であって、該方法が、 （１）量的に異なる前記複数の２−ビット・ディジタル
    値を符号化するために予め定められた基準軸に対して、
    約０°、９０°、１８０°および、２７０°の許される
    角度配置を有し、複数のくさび形の形状の複数の図形記
    号を定義する段階であって、前記複数のくさび形の形状
    の複数の図形記号のそれぞれが１つの時間単位を提供す
    る段階と、 （２）前記複数の２−ビット・ディジタル値のそれぞれ
    を前記くさび形の形状の図形記号に符号化する、相対的
    な角度配置での、予め定められた空間的なフォーマッテ
    ィング規則に従って、論理的に順序づけられた一連のく
    さび形の形状の図形記号を、前記記録媒体上に書く段階
    であって、前記論理的に順序づけられた一連のくさび形
    の形状の図形記号がクロック信号を提供する段階と、 を有することを特徴とする、複数の２−ビット・ディジ
    タル値を記録媒体上の自己クロッキングコードとして符
    号化する方法。
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