JPH0250280A - ２進データ記録方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野１ この発明は２進データを符号化画像として記録する２進
データ記録方法及び装置並びに２進データを符号化画像
として記録するとともに記録された符号化画像から２進
データを再生する２進データ記録再生方法及び装置に関
する。

［背　景］ ２進データを画像に符号化する技術、符号化された画像
から２進データを再生する技術としてバーコード技術が
知られている。しかしながら、バーコードの場合、その
構造上記録密度に限界があり、大量のデータ処理には向
かない。

これに対し、網状パターンを用い各網目に選択的に形成
された明暗によってデータを符号化することが考えられ
る。これによれば網目のサイズを許容される最小の寸法
にすることにより相当高密度の情報記録が可能になる。

この種の画像から２進データを再生するのは一見すると
容易であり、網状パターンの各網目の明暗を識別すれば
よい。

しかし、実際には、網状パターンの各網目の明暗に対す
る正しい認識をさまたげるいくつかの要因があり、これ
が、ｆｆ易な２進デ、−夕記録装こと２進データ再生装
置を実現する上での障害となる。要因の１つは２進デー
タ再生装匠におけるイメージセンサ−の特性と関連して
おり、イメージセンサ−素子（例えばＣＯＤ素子）は同
じ明度（光量）の入力に対してもその照射時間に依存し
て蓄植電荷が変化するため、網目の明暗を明確には区別
できない、また、２進データ記録装置の印刷ミス等によ
って網状パターンに欠陥が形成された場合には基本的に
網目の明暗の識別が困難になる。

［発明の目的Ｊ したがって、この発明の目的は比較的高密度であり、か
つ２進データの再生における誤認識が生じにくいような
符号化画像を記録することのできる２進データ記録方法
及び装置を提供することである。

この発明のもう１つの目的は、上述のような記録が可能
であり、更にいったん記録された符号化画像を高い認識
率で２進データに復元することのできる２進データ記録
再生方臥及びｍｕを提供することである。

［発明の構成１作用］ この発明は上記の目的を達成するため、データ記録媒体
に記録する符号化画像として、網状パターンにおける各
１ビット符号化画像が所定の複数の網目の明暗のパター
ンで構成され、かつこの網状パターンにおける明の網目
と暗の網目との境界がほぼ一様に分布するようにした画
像を使用する。そして、この発明の２進データ記録方法
、装置にあっては、このような画像をデータ記録媒体に
記録するため、２進データの各ビットを所定の複数の符
号化ピッ）（１ビット符号化画像における各網目の明暗
を表わす情報）に変換し、この変換された各符号ビット
をその値に従って明または暗の網目としてデータ記録媒
体上に２次元的に配置しながら印刷する。更に、この発
明の２進データ記録再生方法、装置にあっては、上記の
データ記録方式に加え、データ記録媒体上の画像から２
進データを再生するために、このデータ記録媒体上の画
像を取り込み、増り込まれた画像のデータから上記網状
パターンにおける各１ビット符号化画像を構成する各網
目の明暗を識別し、識別結果を予め定められた参照パタ
ーンとマツチングして２進データのビットに復号化する
。

このようにして、上述の符号化画像に対する２進データ
の再生を行うことにより、第１に、画像データを取り込
むイメージセンサ−手段における網目の明暗に対する２
値化を誤りなく行うことができ、これが各網目の明暗を
識別する網目状態識別手段の識別結果に含まれ得るエラ
ーを減少させる。第２に、明暗の識別結果にエラーが含
まれる場合であっても、２進データのビットに復号化す
るデータ解読手段において１ビット符号化画像を構成す
る複数の網目に対して識別された明暗が予め定められた
参照パターンとマツチングしているので、確からしいビ
ットを推定することができ。

−層データ認識率が向上する。

更に、２進データの再生におけるデータ認識率を高くで
きるという利点は２進データを記録する場合の印刷精度
の要件を相対的に軽減し得るという効果をもたらすもの
である。

［実施例］ 以下、この発明を電子楽器の演奏データの入出力に適用
した場合の実施例について説明する。

第１図は全体の概念図であり、楽譜Ｓの余白に示す画像
ＥＩが、この実施例で取り扱う符号化画像（ここでは演
奏データの符号化画像）である。

ＤＲは符号化画像Ｅｌを読み取って復号化したり、逆に
２進データ（ここでは演奏データ）を符号化し、印刷す
る２進データ記録再生装置である。この２進データ記録
再生装ａｌｌＤＨは電子楽器Ｍｌにとって演奏データの
入出力デバイスであり、入力のときには装ｆ２１ＤＲよ
り電子楽器ＭＩに演奏データが転送され、出力のときに
は電子楽器ＭＩより！ｌｉＭＤＨに演奏データが転送さ
れる。

次に、符号化画像を説明する。第２図に１ビツトわ表わ
す符号化画像を示す、この発明に従い、１ビット符号化
画像は複数の網目（ドツト）の明暗のパターンにより表
現される。第２図の場合には、同図（ａ）に示すように
４つの網目が１ビツトに対応しており、（ｂ）と（Ｃ）
に示すパターンがビット“０″を表わし、（ｄ）と（１
）に示すパターンがビット“１″を表わす、いま、明の
網目を“θ″、暗の網目を“ｌ”とし、左上、右上、左
下、右下の順でビットパターンを数値表現すると、ビッ
ト“０”を表わすパターン（ｂ）と（ｃ）はそれぞれ１
１００″、”ｏｏｔｔ＝であり、ビット“ｌ”を表わす
パターン（ｄ）と（ｅ）はそれぞれ“０１１０”、”１
００１″である。第１図かられかるように、いずれの１
ビット符号化画像も、４つの網目の水平の中心線が明暗
の境界となっている。

これらの１ビット符号化画像を縦横に張りめぐらして網
状パターンを形成する場合、１ビット符号化画像の側辺
が明暗の境界になるように連結する０例えば、パターン
（ｂ）の右に“θ″の１ビット符号化画像を連結する場
合には、パターン−Ｃ）を選択し、“ｌ”の１ビット符
号化画像を連結する場合にはパターン（ｄ）を選択する
。

この連結法に従ってデータ記録媒体に記録した画像ＥＩ
を第３図に示す６図中、ＭＰは上述の連結法に従って１
ビット符号化画像を配列した網状パターンであるが、こ
の例では、「上端」で示す２行と「下端」で示す２行、
及び「左端」で示す２列はすべてパターン（ｅ）となっ
ていて網状パターンＭＰの端を表わしている。この端部
外の部分がデータ領域であり１図の例では８行から虞っ
ている。

各１ビット符号化画像の水平の中心線と側辺を明暗の境
界とすることにより、はぼ−様な境界を網状パターンＭ
Ｐ内に分布させている。この−様な明暗の境界により、
網状パターンＭＰの縦方向及び横方向で同じ明度の網目
が連結する数は最大２個に制限され、これが、後述する
イメージセンサ−の動作を安定にし、明暗の２値化を容
易にする。

第３図において、「上端」と「下端」にある特殊パター
ンすなわち、交互に明と暗を繰り返す網目の列はライン
型のイメージセンサ−を符号化画像の左端から右端に向
って移動しながら１画像データを読み込む場合に、その
イメージセンサ−の横方向の移動速度（走査速度）を検
出するのに利用できる。

１３１ｉｉｉ１において、網状パターンＭＰの上辺と下
辺には上バーＡ−１と下バーＡ−２が配列されており、
これらのパーＡ−１，Ａ−２は網状パターンＭＰにおけ
る縦方向のデータサンプリング位置、すなわち各網目の
ほぼ中央の縦座標を検出するのに利用される。

第４図に上述した符号化画像ＥＩを紙等のデータ記録媒
体（第１図の場合、楽譜Ｓの余白）に記録するとともに
、記録された符号化画像Ｅｌから２進データを再生する
２進データ記録再生装置ｌＤＲのブロック図を示す、記
録モードでは、ＣＰＵ４により外部装置（第１図の場合
電子楽器）から送られてきた２進データが符号化され、
プリンタ５によりデータ記録媒体上−に印刷される。再
生モードではセンサ一部４−１によりデータ記録媒体上
の画像データが読み込まれ、制御回路部２により網状パ
ターンＭＰの各網目の明暗が識別され、そのデータがメ
モリ３に一時記憶される。さらにメモリ３に記憶された
データはＣＰＵ４により２進データに復号化され、外部
装置に転送される。

センサ一部ｌとしては例えば密着型のラインイメージセ
ンサ−が使用でき、光源のＬＥＤアレイ１−３で光をあ
て像をロッドレンズアレイｌ−１を通してセンサー素子
アレイで電気信号に変換する。

次に、記録モードにおいてＣＰＵ４により実行される符
号化処理について第５図を参照して説明する。符号化す
べき２ｉ１！データの先頭の１６ビツトを９Ｅ５Ｂ（１
６進表記）で例示しである（第５図のｘ）、この２進デ
ータ９Ｅ５Ｂの２次元的な意味をビットパターンＹで示
す、すなわち、最初の４ビフトが第１列に配置され、後
続する各４ビツトは順次右の列に配置される。ただし、
ビットパターンＹの周辺は“１″のビットで囲まれてい
る。これは、第３図の符号化画像Ｅｌにおいて、網目パ
ターンＭＰに８つのデータ行があり。

上端の２行と下端の２行と左端の２列が特殊なパターン
になっていることと対応しているが、網目パターンＭＰ
（第５図ではＺで示しである）とビットパターンＹ（と
その周辺部）との間には、前者の１ビツトが後者の２×
２の４つの網目の明暗（１ビット符号化画像）で示され
る関係にあり、また、１ピット符号化画像の各側辺には
明暗の境界を形成する必要がある。この間の変換を第５
図に示すフローに従って行っている。

すなわち、５−１でＣＰＵ４は（１１）を６回縦に書く
、これは、第３図の網状パターンＭＰにおける左端のパ
ターンに対応するものである０次に５−２でＣＰＵ４は
上端の１ビット符号化画像に対応する（。１）を書く、
その後、ＣＰＵ４は、５−３〜５−９の処理を４回綴り
返すことにより、現在の列にある４ビツト分のデータ符
号化画像に対するデータを作成する。具体的には、１ビ
ツトの符号化画像に対応するデータを生成するために、
この１ビット符号化画像の左上の網目の右隣りにある網
目の明暗を示すデータａを既に変換済みのデータのなか
から取り出し、それが１″（暗）か“０”　（明）かを
５−３で調べる。

“１”であれば５−４に進み、今回、変換すべき２進デ
ータの１ビツトがビット″１″′か“θ″かを判別する
。第２図と第３図かられかるように、パターン（ｂ）ま
たは（ｄ）の左にビット“ｌ”を表わす符号化画像を連
結するときには、パターン（ｄ）と（ｅ）のうち、パタ
ーン（ｄ）を選択する必要があり、ビット“０″を表わ
す符号化画像を連結するときにはパターン（ｂ）と（Ｃ
）のうちパターン（Ｃ）を選択する必要がある。したが
って、５−４で変換すべき２進データのビットが“ｌ”
のとさは５−５で（？ｌを書き、ビットが“０”のとき
は５−６で（？？）を書く、また５−１で隣接する網目
が明（ａ＝Ｏ）であることが判別されたときは５−７に
進み変換すべきビットの値を調べる。パターン（Ｃ）ま
たは（ｅ）の左隣りにはビット“ｌ”なら、パターン（
ｅ）を記録し、ビット“０”ならパターン（ｂ）を記録
しなければならない、したがって、ビー／　）ｌ”のと
きは５−８に進み（↓りを書き、ビット“０”のときは
５−９に進んで（ＭＡ）を書く。

１列分に相当する２進データの４ビツトに対する変換が
終了したら、５−１Ｏに進み、下端の１ビット符号化画
像に対応する（Ａ？）を書く、そして、５−ｔｔに進み
、２進データの全てについて変換が終了したかどうかを
調べ、終了してなければ次の列の変換のために、５−２
に戻る。５−１１で終了となった時点で、メモリ上には
網目パターンＭＰの各網目の明暗を示す符号化データが
完成していることになる。メモリ上で記憶される位置（
アドレス）が、データ記録媒体上に２次元的に記録する
場合の位置を表わす。

その後は、プリンタ５により、この符号化データの各ビ
ットを１つの網目としてデータ記録媒体上に記録すれば
よい０例えば、符号化データのビットが“１７のときに
黒い網目を印刷し、ビット“０”のときは網目１個分ス
ペース処理にする（地が白のデータ記録媒体に記録する
場合）、プリンタ５は１つの網目を記録するＭＫ、符号
化データのアドレスに従って印刷位置をずらして２次元
の網状パターンＭＰを印刷する。なお、上下のバーＡ−
１，Ａ−２については述べなかったが。

これは網状パターンＭＰと所定の位置関係にある単純な
パターンであるので、容易に印刷できる。

一方、記録モードでは、センサ一部ｌにてデータ記録媒
体上の画像データが読み込まれ、制御回路２とＣＰＵ４
により２進データが再生される。

画像データから２進データへの変換は、大きく分けて２
段階から成る。第１段階で画像データから網状パターン
ＭＰにおける各網目の明暗が認゛識され、第２段階で認
識された４つの網目の明暗データが２進データのビット
に復号化される。第１段階の処理は１１ｍ回路部２で行
われ、第２段階の処理はＣＰＵ４で行われる。

制御回路部２の方から説明する。第６図に制御回路部２
の構成を示す、この制御回路部２に上述したようなセン
サ一部ｌから画像データが入力される。ここでは、セン
サ一部１は符号化画像を左から右に向って走査すること
を仮定している。説明用として第７図を示す、この図で
は、符号化画像が斜めに走査された場合を示しており、
網目の実寸を０．５履−Ｘ　Ｏ，５ｓ腸とすると、１６
倍に拡大したものである。したがって１１層当り、１６
木の分解能をもつセンサ一部１を想定すると、第７図で
は１■履毎の明暗を読み取ることにな６．ライン７−３
．７−４がセンサ一部１の１ライン分の画像入力データ
を表わしている。

ｍ６図において、５ＤＡＴＡはセンサ一部ｌからのシリ
アルな画像入力データであり、この場合、約１６０ビツ
ト／ラインである。この人力データ５ＤＡＴＡはクロッ
クφ１　（第１１図参照）動作のフリップフロップＦＦ
Ｉを通った後、２０ビットシフトレジスタ２−１の入力
となる。２０ビットシフトレジスタ２−１の出力とイン
バータＩＮＶＩＩ経り入力データＳ　Ｄ　Ａ　Ｔ　Ａ　
ｔ＊　Ｎ　Ａ　Ｎ　Ｄ構成のｆｌＯＭｌに入力され、信
号ＦＴ（第１１図参照）が生成される。この信号ＦＴは
入力データ５ＤＡＴＡが暗の２０ビツト連続データから
白の１ビツトデータに変化した時にロウアクティブとな
る。すなわち、これらの回路要素により、上下のバーの
エツジ（ｉ１７図における７−１と７−２の点）を検出
している。なお、−第６図において、ラッチ、レジスタ
類は特記しないかぎり、クロックφ１でリード動作、ク
ロックφ２　（第１１図参照）で出力動作を行う、信号
ＦＴはクロックφ１をインバータＩＮＶ２で反転したφ
ｌ　とともに、ゲー）Ｇｌを経て、Ｓ−Ｒフリー２プフ
ロップとＤ７リツプフａツブを主Ｗ素とする回路２−３
に入力されて、上下のバーのエツジ７−１からエツジ７
−２までハイ７クテイプになる信号ＤＯＮ　（第１１図
参照）を形成する。なお、回路２−３は。

センサ一部ｌから１ライン入力するごとに発生する信号
ＳＨ（第１１図参！！＠）がインバータＩＮＶ３を介し
て入力され、これによってリセットされる。

信号ＤＯＮは信号ＳＨでリセットされるカウンタ２−４
に入力され、ＤＯＮが“Ｈ″の間、すなわち、゛上バー
Ａ−１のエツジ７−１から下バーＡ−２のニー、シアー
２の間、クロックφ貫をカウントアツプする。一方１回
路２−３の信号ＤＯＮのＦＦ２を経た信号と回路２−３
のもう１つの信号ＴＰＴ　（Ｄフリップフロップの回出
カ）とはゲ−）Ｇ２を通して、後のエツジ７−２で“Ｈ
”に切り換わる信号となり、８ビツトのラッチ２−５に
ロード制御信号として入力される。この時点におけるカ
ウンタ２−４のカウント出力は前のエツジ７−１　（７
−７）から後のエツジ７−２（７−８）までの距離を表
わしており、このデータがラッチ２−５に取り込まれる
。

なお、ゲートＧ２を経た信号はクロックφ１のインバー
タＩＮＶ４を経た信号とともにゲートＧ３を通され、後
のエツジ７−２のタイミングでハイレベルのパルスを発
生する信号φ【　（有効ライン完了信号）となる（第１
１図参照）。

ラッチ２−５の出力側にある回路（２−６゜２−７．２
−８．２−９、ＩＮＶ５．Ｇ４）は萌のエフシアー１か
ら後のエツジ７−２までの距離をほぼ１６等分する回路
であり、これにより、網目パターンＭＰの縦方向のサン
プリング位置のタイミング信号φＳ　（第１１ｖ４参照
）が得られる。

サンプリング位ｎは第７図で７−６（・・・・・・）で
示しである。１６の意味は、第７図の画像データの場合
、バーＡ−２の幅が網目３個分あり、上下のバーＡ−１
．Ａ−２間に１２行の網目があり。

バーＡ−１，Ａ−２と網目パターンとの間隔がそれぞれ
網目半個分あることによる。したがって、エツジ７−１
の検出時点から、エツジ７−２の検出時点までを１６等
分したタイミングを得れば。

そのうち、始めの１２のタイミングが１２行分の網目の
縦方向のサンプリング位置を表わすことになる。

この回路（２−６，２−７，２−８，２−９゜ＩＮＶ５
．Ｇ４）について詳細に述べると、ラッチ２−５の上位
４どフトが半加３Ｉ器（ＨＡ）２−６の入力となり、そ
の出力は減算器２−７のロードデータとなる。この減算
器２−７はクロックφ１ごとに１ずつデータをデクリメ
ントし、ポロー（Ｂｏｒｒｏｍ）が出るたびに上記半加
算器２−６のデータをロードする。またポロー出力はク
ロックφｌのインバータＩＮＶ５を経た信号とともにゲ
ー）Ｇ４を通され、縦方向のサンプリング信号φ＄とな
る。一方、８ビットラッチ２−５の下４ビットは４ビツ
ト全加算器（ＦＡ）２−８の片側入力となり、その出力
は信号φＳごとにラッチ２−９に取り込まれ、このラッ
ッチ２−９の出力は全加！！！１２−８の他の入力とな
る。そして全加１！１２−６のキャリー出力は上記４ビ
ット半加算漏２−６のＬＳＢ入力とな葛０例えば、第７
図のライン７−４に着目すると、エツジ７−７からエツ
ジ７−８までに１３０ビツトのイメージデータがあり、
この１３０の値がカウンタ２−４でカウントされ、ラッ
チ２−５に“１０００００１０”のデータとしてラッチ
される。この上位４ピツド１０００”は８φ１ごとに１
回ΦＳを出力する。しかし、下４ビット“００１０”が
あるので８φＳごとに全加算器２−８よりキャリーが半
加算器２−６に入力されるため、φＳを算出している減
算器２−７のロードデータが＋ｌされる。このため、そ
のサイクルではφＳがφ１分遅れて出力される。

この縦方向サンプリング信号φＳにより、４ビットシフ
トレジスタ２−１Ｏとその後段の１２ビットシフトレジ
スタ２−１１は動作して、ＦＦｌからの画像入力データ
を取り込む（サンプリングする）、ｉ段の１２ビットシ
フトレジスタ２−１１の出力は後端のエツジ７−８のタ
イミング信号φＥにより、１２ビットラッチ２−１２に
ラッチされる。このときラッチ２−１２に入るデータは
、今回の１ラインの画像データ５ＤＡＴＡのうちで、６
網［１に対する縦方向のサンプリング位置のデータであ
る。

１２ビットラッチ２−１２の出力のうち、網目パターン
ＭＰ（第３図）の上端の第１行目に対応する出力と下端
の第１行目に対応する出力は２つの走査速度検出回路２
−１４に入力され、ここで、センサ一部１の横方向の走
査速度が検出される。残りのラッチ２−１２の出力は８
行のデータ行のそれぞれに対応しており、８チヤンネル
のサンプル回路２−１３Ｍのそれぞれに入力される。

各サンプル回路２−１３Ｍでは対応するラッチ２−１３
から入力される縦方向のサンプリングデータの列のなか
から、横方向のサンプリング位置（これは走査速度検出
回路２〜１４からの走査速度データに従って決定される
）にあるデータを選択し、それをメモリ３に書き込む、
走査速度検出回路２−１４とサンプル回路２−１３Ｍの
詳細については後で述べる。

第８図はサンプリングしたデータを表わしている。すな
わち、上側のデータは、ラッチ２−１２の内容をライン
（φ［）ごとに見たものであり゛例え１１１行口は第７
図のライン７−３を走査したときの・・・・・・のサン
プリング位ｄのデータでアリ・同様に７行口はライン７
−４を最下行はライン７−５を走査したときの縦方向の
サンプリングデータを示している。第８図の下側のデー
タはメモリ３に実際に書き込まれるメモリデータを示し
、この間の変換を走査速度検出回路２−１４とサンプル
回路２−１３Ｍが行う。

走査速度検出回路２−１４の構成を第９図に示す。

第１ビツトまたは第１１ビツトのラッチ２−１２からの
現ラインの縦方向サンプリング画像データとＦＦ５を経
た前ラインの縦方向サンプリング画像データとの不一致
、すなわち、第３図の特殊パターンである第１行目また
は第１１行目の左右に隣り合う明暗の網目の境界がＥＸ
−ＯＲｌ　４−１で検出され、その信号が７リツプフロ
ツプ１４−３を経てカウンタ１４−４をリセットすると
ともに、ゲー）１４−２を経て、クロックφ１のタイミ
ングで信号φＮ　（ラッチ用のクロック）を生成する。

カウンタ１４−４は上記境界から明（ビットＯ）または
暗（ビットｌ）が続くライン数をライン信号φ【によっ
て計数する。ここに。

特殊パターン（第３図の第１行目、第１．１行口）にお
ける明暗の境界は網目の１つごとに発生する。したがっ
て、カウンタ１４−４のカウント値はある境界の検出時
点から次の境界が検出されるまで時間を表わすことにな
る。これはセンサ一部ｌの横方向の走査速度を検出して
いることにほかならない、カウンタ１４−４のカラント
イ１は全加算器（ＦＡ）１４−５の一方に入力されて前
の値と加算され、その加算結果を局除算塁１４−６で平
均化した値が境界のタイミングφにでラッチ１４−７に
ラッチされる。ラッチ１４−７の出力ｎは前の値として
上記全加算！ｉ！（ＦＡ）　ｌ　４−５の他方の入力に
送られるとともに、雅除算器１４−８、Φ開動作のラッ
チ１４−８を経て、％ｎ信号が生成される。さらに、ラ
ッチ１４−７の出力ｎ、！：Ｈ除算器１４−８の出力は
全加算器（ＦＡ）１４−０で加算され、φＮ動作のラッ
チ１４−１１を経て３／２ｎ信号が生成される。ここに
、繕ｎ信号はセンサ一部ｌの現在の横方向の走査速度で
網目の半分移動するのに要する時間を表わしており、３
／２ｎ信号は現在の横方向の走査速度で網目の１個プラ
ス局移動するのに要する時間を表わしている。

この２つの信号３４ｎと３／２ｎはサンプル回路２−１
３Ｍにおいて、横方向のサンプリング位置信号を検出す
るのに利用される。第１０図にサンプル回路２−１３Ｍ
の構成を示す。

第１０図においてカウンタ９−１は第８図における上側
のデータの縦の月に関して、ビット“０”または１”が
続く数（ラインφｌの数）をカウントするためのもので
、縦列がＯ″から“１″または“１″から“Ｏ”に切り
換わったときにＥＸ−ＯＲ９−２によりリセットされる
。すなわち、ＥＸ−ＯＲ９−２は対応する１ビットラッ
チ２−１２からの今回のラインの縦方向サンプリングデ
ータと、ｌライン遅れを与えるＦＦ３からの前ラインの
縦方向サンプリングデータとの不一致を検出したときに
カウンタ９−１をリセットする。カウンタ９−１の出力
は一致回路９Ｍに入力され、ここで上述した走査速度検
出回路２−１４からの信号’／２　ｎ、　３／２　’ｎ
と比較され、一致したときに信号φｎ５が出力される。

すなわち。

致回路９Ｍは、ＥＸ−ＯＲ９−２により、網目パターン
ＭＰにおけるデータ行の明暗の境界が検出されてから、
カウンタ９−１が５４ｎ時間または３／２ｎ時間の経過
を計時したタイミングを検出して横方向のサンプリング
位置信号φｎｓを発生する。上述したように５４ｎ時間
は網目の半分の移動に相当し、３／２ｎ時間は網目１個
プラス半分の移動に相当する。一方、データ行は少なく
とも網目２個の周期で明から暗または暗から明に変化す
る。したがって、一致回路９Ｍの一致信号φｎｓはデー
タ行の各網目のほぼ中央の位置を走査速度の変動にかか
わらず、指定することになる。なお。

走査速度検出回路２−１４は２個あるが、上端の特殊パ
ターンに対する走査速度検出回路２−１４の出力（Ｊ４
ｎ、’＃ｎ）は上半分のデータ行に対するサンプル回路
２−１３Ｍに入力され、下端の特殊パターンに対する走
査速度検出回路２−１４の出力は下半分のデータ行に対
するサンプル回路２−１３Ｍに入力される。この代りに
、先に特殊パターンを走査した方の走査速度検出回路２
−１４の出力をすべてのサンプル回路２−１３Ｍに入力
し、後から特殊パターンを走査する方の走査速度検出回
路２−１４の出力を使用禁止にしてもよい。

第１０図において、回路９−３は奇数チャンネル（第８
図の左から奇数番目の列）のサンプル回路２−１３に設
けられ、偶数チャンネルでは回路９−３の代りに回路９
−４が使用される。この回路９−３．９−４はデータの
開始を検出するためのものである。すなわち第３図に示
すように、「左端Ｊの網状パターンは、奇数行（例えば
−層上の行）の網目が１ｍ（“ｌ”）から明（“Ｏ”）
の配列になっているのに対し、偶数行の網目は走査方向
に沿ってＩＪＪ（“０”）から暗“１″に変化する配列
となっている。そこで、奇数チャンネルの回路９−３で
はこの左端（始端）の暗″１”から明″０”への変化を
現ラインのラッチ２−１２のデータと前ラインのラッチ
２−１２のデータとから検出し、偶数チャンネルの回路
９−４では左端の明から暗への変化を検出している０回
路９−３．９−４の出力は、データ読取り装置が画像を
走査開始するときに発生する信号５ＲＯＮでリセットさ
れるＦＦ４をセットして、データ走査中を表わす信号Ｅ
Ｎを出力させる。

データ開始後は、信号φｎｓはゲー）Ｇ５を通り、クロ
ックφｉ＋（信号ＤＯＮの立下りに発生するクロック）
のタイミングでゲートＧ５からメモリ３への３込信号φ
ＩＩＲを発生させ、そのときのＦＦ３の内容（ＤＡＴＡ
）がメモリ３に書き込まれる。さらにゲートＧ５を通っ
た信号φｎｓはメモリ３のアドレスカウンタ９−５をイ
ンクリメントして、メモリ３の次のアドレスＣＡＤＤＲ
ＥＳＳ）を指定させる。

第’１１図に主な信号のタイムチャートを示す。

図中、ＲＯＭはデータ読取り装置が画像を走査している
ことを表わす信号で、５ＲＯＮはその開始時に１発パル
スを発生する。φ讐は信号ＤＯＮの立上り（上バーＡ−
１のエツジ７−１通過）時に発生するクロックである。

その他についてはすでに説明したので省略する。

このように、制御回路部２（第６図、第９図、第１Ｏ図
）は、ｉ３図に示すような符号化画像を左から右に向っ
て移動しなからｌラインずつ画像を読み取るセンサ一部
ｌからの画像データ５ＤＡＴＡを受け、１９４７分の画
像データに含まれる上バーＡ−１と下バーＡ−２のエツ
ジ７−１゜７−２を検出して、その間の間隔を算出し、
その間隔をほぼ等しく分割して網目パターンＭＰの縦方
向のサンプリング位δを検出する（２−１、ＲＯＭＩ、
２−３〜２−９等により）、そして検出された縦方向の
サンプリング位置信号φＳにより１次ラインの画像デー
タのなかから縦方向のサンプリングデータを抽出する（
２−１０．２−１１．２−１２により）、更にセンサ一
部ｌの横方向の走査速度を網目パターンＭＰに含まれる
特殊パターンから検出しく第９図）、この走査速度デー
タと縦方向の各サンプリング位置に関する画像データの
なかから検出した明と暗の境界とから、横方向のサンプ
リング位置を検出しく９−１．９Ｍにより）、その位置
にある縦方向のサンプリングデータを抽出してメモリ３
に書き込んでいる（Ｇ５．Ｇ６．９−５、ＦＦ３等によ
り）。

このようにしてメモリ３に記憶された網状パターンの各
網目の明暗を示すデータは、ＣＰＵ４により読み出され
、各１ビット符号化画像に対するビットに変換される。

この処理について、第１２図を参照して説明する。

第１２図の左上に示すように、実線で囲む４つのます口
す、ｃ、ｆ、ｇは解読対象の１ビット符号化画像の各網
目の明暗を表わす０点線で示すます目ａ、ｅ、ｄ、ｈは
１ビット符号化画像に隣接する網目の明暗を表わす、上
述したように、第３図の符号化画像には４つの網目から
成る１ビツトパターンの水平の中心線に明暗の境界があ
り、また、１ビツトパターンの側辺に明暗の境界がある
。この規則を第１２図のフローでは使用している。また
、隣接する網目の明暗は正しく認識されていることを想
定しである。

まず、１０−１でＣＰＵ４は今回解読しようとする１ビ
ツトパターンの左上の網目の明暗データｂをその下にあ
る網目の明暗データｆと比較する。境界の規則に従えば
、ｂとｆは不一致のはずである。一致するときはセンサ
一部ｌと制御回路部２とによる網目の認識に誤りがあっ
たことを意味する。そこで、１０−２に進み、明暗デー
タｂを左隣りにある網目の明暗データａと比較する。

データａは正しくかつ境界条件によればａとｂは不一致
になるはずである。したがって、ａ＝ｂが成立するとき
は明暗データｂが誤って認識されたと考えることができ
る。そこで、ｂを反転する（ｔｏ−３）、ａとｂが不一
致のときは１０−４に進み、１ビツトパターンの左下の
網目の明暗データｆをその左隣りにある網目の明暗デー
タｅと比較する。この場合もｅ＝ｆが成立するときは左
下の網目の明暗データｆが誤って識別されたとしてｆを
修正する（１０−５）、ｂ＝ｆにおいて、ａζｂ、　ｅ
ζｆとなるのは、これらのデータのなかで２箇所以上網
目の明暗が誤って認識された場合なのでエラー処理を行
う、ｂとｆが不一致のときは、ｔＯ−Ｓへ進み、１ビツ
トパターンの右上の網目の明暗データＣをその下の網目
の明暗データｇと比較する。同様にして境界条件によれ
ば両者は不一致にならなければならない、したがって、
一致するときには１Ｏ−７に進み、１ビツトパターンの
右上の網目の明暗データＣをその右隣りにある網目に対
して識別されている明暗データＣと比較する。境界条件
からは両者は不一致のはずである。１０−６の結果も考
慮すると、Ｃ＝ｇ、ｃ＝ｄが共に成立するのは、３つの
網目の明暗データｃ、ｄ、Ｈのうち、Ｃのみが誤って認
識された場合である（Ｃが正しく認識され、ｄとｇが共
に誤って認識される可能性はほとんどない）、シたがっ
て、１０−８でＣを反転して正しい値に訂正する。ｃ＝
ｄが不成立のときは１０−９で１ビツトパターンの右下
の網目の明暗データｇを右隣りの網目の明暗データｈと
比較し、ｇ＝ｂが成立するときには明暗データｇの認識
に誤りがあったとして明暗データｇを訂正する（１０−
１０）、ｃ＝Ｈにおいて、ｃ＝ｄとｇ＝ｈが共に不成立
のときはこの４つの明暗データのなかに２つ以上誤りが
あるのでエラー処理を行う。

上記１Ｏ−３，１０−５，１０−８，１Ｏ−１Ｏの処理
の後は１０−１に戻る。したがって。

これらの処理により、１ビツトパターン（ｂ。

ｃ、ｆ、ｇ）が正しいパターンに訂正され１０−１と１
Ｏ−６でｂ＝ｆとｃ＝ｇが共に不成立になる。このとき
１０−１１に進み、修正された１ビツトパターンにおけ
る左上の網目の明暗データｂと右上の網目の明暗データ
Ｃとを比較する。第２図から明らかなように、ｂ＝ｃが
成立するのは“０”パターンのときであり、不成立なの
は′ｌ″パターンのときである。したがって。

１０−１２と１０−１９にてそれぞれ、ビット“０”と
ビット“ｌ”を生成する。

以下、同様にして第１２図のフローを次の１ビット符号
化画像に対して順次実行することにより網状パターンＭ
Ｐに符号化された２進データを再生することができる。

上述した第１２図の処理は、隣接する網目の明暗も含め
て、全部で８つの網目に対する明暗データを基準となる
１ビツトパターンの明暗データと間接的にパターンマツ
チングしており、そのマツチング結果から確からしいビ
ットを復号化している。

第１２図とよく似た処理であるが、ａｂｃｄｅｆｇｈの
データに対して、ビット“０”の基準パターン″０１１
０１００１”、”１００１０１１０″とビット“ｌ”の
基準パターン“１０１００１０１”　　　０１０１１０
１０”とを直接的に比較し、不一致の箇所を計数し、そ
の値が１以内ならその基準パターンと推定することによ
り、ビットを復号化してもよい。

［変形例］ 以上で実施例の説明を終えるがこの発明は上記実施例に
限定されず１種々の変形、変更が可能である。

例えば上記実施例では２進データ記録再生装置ＤＲを示
したが、この装置のうち記録機能のみを１つのユニット
で構成し、再生機能は別のユニットで構成してもよい。

また、上記実施例では網目パターンＭＰにおける各網目
の明暗の識別をハードウェアの制御回路部２で行ってい
るが、認識速度の低下が問題にならなければＣＰＵ４で
実行してもよい、これに関連し、符号化画像における端
の特殊パターンと上下の八−Ａ−１、Ａ−２についても
必ずしも必要↑はない、これらの要素は、リアルタイム
のハードウェア処理を行う制御回路部２において、符号
化画像の縦方向と横方向のデータサンプリング位置の検
出を容易かつ迅速に行うためのマークにすぎない、換言
すれば、ＣＰＵ４で各網目の明暗を識別するのに、明暗
の境界の規則性が利用できる６例えば、符号化画像デー
タの枠を縦横に走査して、その画素の明暗の境界点を抽
出することにより、網状パターンの各網目を形成する縦
横のラインが認識できる。隣り合う縦のラインの中点と
隣り合う横のラインの中点を計算することにより、各網
目のサンプリング座標が得られ、この座標にある画像デ
ータをサンプルすれば各網目の明暗が識別できたことに
なる。

また１、Ｉ：記実施例では４つの網目の４種類の明暗の
パターンで１ビツトを符号化しており、ビット“θ″と
ビット“１″にそれぞれ２つのパターンがある。この代
りにビット″Ｏ”とビット“ｌ”のそれぞれ単一のパタ
ーンを割り当ててもよい０例えば、第１図におけるパタ
ーン（ｄ）をビット“０″として使用し、パターン（ｅ
）をビット“ｌ”として使用してもよい、この場合も網
状パターンにおいて同じ明度の網目が連続する数は高々
、２個となる。ビット“θ′とビット“１″のそれぞれ
に単一の画像パターンを割り当てる場合には、記録モー
ドにおける符号化処理において、パターンの選択はビッ
トの値のみから設定できることになる。

また、１ビツトを表わす網目の数は４に限られず他の複
数の網目で１ビツトを表現することができる０例えば、
３個の網目で１ビット符号化画像を構成する場合に、左
上の網目が暗、右上の網目と左下の網目が明のパターン
あるいはこのパターンを１８０度回転させたパターンを
ビット“ｌ”とし、左上の網目が明、右上と左下の網目
が暗のパターンあるいはこのパターンを１８０度回転さ
せたパターンをビット”Ｏ”として使用し、網状パター
ンとして展開するときに、右下に網目をもたない１ビッ
ト符号化画像（左上、右上、左下の３つの網目）の下に
は左上に網目をもたない１ビット符号化画像（右下、右
上、左下の３つの網目）を連結することができる。右下
のない１ビット符号化画像には左上と右上の網目の間と
左上と左下の網目の間に明暗の境界があり、一方、左と
のない１ビット符号化画像には右下と左下の網目の間と
右下と右上の網目の間に明暗の境界があるので、網状パ
ターン内に明暗の境界が規則的に存在することになる。

なお、１ビット符号化画像は尾にできるだけ異なる明暗
のパターンを有するのが好ましく、複数の網目の明暗の
認識により・多く１の誤りが含まれる場合でも確からし
いビットを復１号化することが可能となる。　　　　　
　　　　　１［発明の効果］ 以上のように、この発明ではデータ記録媒体に記録する
符号化画像として、各１ビット符号化画像が所定の複数
の網目の明暗パターンで構成され、かつ明の網目と暗の
網目との境界が規則的に分布するようにした網状パター
ンを採用し、本発明の２進データ記録方法、装置により
、この符号化画像をデータ記録媒体に記録し、本発明の
２進データ記録再生方法、装置により符号化画像の記録
とともに符号化画像から２ａデータへの再生を行ってい
る。２進データへの再生においては画像データの読み込
みに際し、規則的に存在する境界の作用により、網目の
明暗の入力に対する２値化を確実に行うことができ、各
網目の明暗を高い認識率で識別可能となる。更に、各ビ
ット符号化画像を構成する網目に対して識別された明暗
のパターンを予め定められたパターンとマツチングして
いるので明暗の認識にエラーが含まれる場合でも確から
しいビットに復号化することができ、−層再生率が向上
する。したがって、２進データ記録方法、装置における
印刷精度は記録密度の割に低くてもよいことになる。

結果として、本発明の２進データ記録方法、装置は紙箋
の廉価な媒体をデータ記録媒体として、このデータ記録
媒体に比較的高密度の情報を記録することができる利点
がある。また、本発明の２進データ記録再生方法、装置
によれば、廉価なデータ記録媒体を介して筒中に大量の
情報のストック、交換を行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を演奏２進データの入出力に適用した
場合の全体構成図、第２図は１ビツトの符号化画像の例
を示す図、第３図は記録シートに記録される符号化画像
め−（牽示す！、第４図は第２図の符号化画像を記録再
生する２ａデータ記録再生装置のブロック図、第５図は
記録モードにおいてＣＰＵにより実行されるデータ符号
化のフローチャート、第６図は制Ｗ４回路部の構成図、
第７図はセンサ一部による画像走査を説明するのに用い
た図、第８図は制御回路部においてサンプリングされる
画像データの例を示す図、第９図は走査速度検出回路の
構成図、第１０図はサンプル回路の構成図、第１１図は
制御回路部における主な信号のタイムチャート、第１２
図は再生モードにおいてＣＰＵにより実行されるデータ
解読のフローチャートである。 １・・・・・・センサ一部、２・・・・・・制御回路部
、４・・・・・・ＣＰＵ、５・・・・・・プリンタ、Ｅ
Ｉ・・・・・・符号化画像、ＭＰ・・・・・・網状パタ
ーン。 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 第 図 ラッ号ｉ−１ｚｖ５

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）網状パターンにおける各１ビット符号化画像が所
   定の複数の網目の明暗のパターンで構成され、かつこの
   網状パターンにおける明の網目と暗の網目との境界がほ
   ぼ一様に分布するようにした画像をデータ記録媒体に記
   録するために、 ２進データの各ビットを所定の複数の符号化ビットに符
   号化する工程と、 上記各符号化ビットをその値に従って明または暗の上記
   網目として上記データ記録媒体上に２次元的に配置しな
   がら印刷する工程と、 を有することを特徴とする２進データ記録方法。
2. （２）網状パターンにおける各１ビット符号化画像が所
   定の複数の網目の明暗のパターンで構成され、かつこの
   網状パターンにおける明の網目と暗の網目との境界がほ
   ぼ一様に分布するようにした画像をデータ記録媒体に記
   録するために、 ２進データの各ビットを所定の複数の符号化ビットに変
   換する符号化手段と、 上記符号化手段により変換された上記各符号化ビットを
   その値に従って明または暗の上記網目として上記データ
   記録媒体上に２次元的に配置しながら印刷する印刷手段
   と を有することを特徴とする２進データ記録装置。
3. （３）網状パターンにおける各１ビット符号化画像が所
   定の複数の網目の明暗のパターンで構成され、かつこの
   網状パターンにおける明の網目と暗の網目との境界がほ
   ぼ一様に分布するようにした画像をデータ記録媒体に記
   録するために、 ２進データの各ビットを所定の複数の符号化ビットに符
   号化する工程と、 上記各符号化ビットをその値に従って明または暗の上記
   網目として上記データ記録媒体上に２次元的に配置しな
   がら印刷する工程と、 を有し、 上記データ記録媒体の画像から２進データを再生するた
   めに、 上記データ記録媒体上の画像を読み取る工程と、 読み取られた上記画像のデータから上記網状パターンに
   おける上記各１ビット符号化画像を構成する各網目の明
   暗を識別する工程と、 上記各１ビット符号化画像を構成する各網目に対して識
   別された明暗を予め定められた参照パターンとマッチン
   グして２進データのビットに復号化する工程と、 を有することを特徴とする２進データ記録再生方法。
4. （４）網状パターンにおける各１ビット符号化画像が所
   定の複数の網目の明暗のパターンで構成され、かつこの
   網状パターンにおける明の網目と暗の網目との境界がほ
   ぼ一様に分布するようにした画像をデータ記録媒体に記
   録するために、 ２進データの各ビットを所定の複数の符号化ビットに変
   換する符号化手段と、 上記符号化手段により変換された上記各符号化ビットを
   その値に従って明または暗の上記網目として上記データ
   記録媒体とに２次元的に配置しながら印刷する印刷手段
   と を有し、 上記データ記録媒体の画像から２進データを再生するた
   めに、 上記データ記録媒体上の画像を読み取るイメージセンサ
   ー手段と、 上記イメージセンサー手段により読み取られた上記画像
   のデータから上記網状パターンにおける上記各１ビット
   符号化画像を構成する各網目の明暗を識別する網目状態
   識別手段と、 上記網目状態識別手段により上記各１ビット符号化画像
   を構成する各網目に対して識別された明暗を予め定めら
   れた参照パターンとマッチングして２進データのビット
   に復号化するデータ解読手段と、 を有することを特徴とする２進データ記録再生装置。