JPH05324878A

JPH05324878A - データ記録方法及び装置

Info

Publication number: JPH05324878A
Application number: JP4314387A
Authority: JP
Inventors: Norio Iizuka; 宣男飯塚
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1992-10-30
Filing date: 1992-10-30
Publication date: 1993-12-10

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は比較的高い記録密度を確保しなが
ら、エラー問題が有効に改善されるようにした符号化画
像を記録媒体に記録するデータ記録方法及び装置を提供
する。【構成】目的データを２０−１にてロードし、これを
各８ビットを１シンボルとして８×３２の２次元シンボ
ル配列に２０−２にて変換する。この２次元シンボル配
列に、誤り検査符号を２０−３にて付加し、配列順序を
２０−４にてスクランブル化し、バーストエラーに強い
データ配列と変換する。更に、所定の処理２０−５，２
０−６を施した後、プリントする（２０−７）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の技術分野】本発明はデータを符号化画像とし
て紙やシート等の記録媒体に記録するデータ記録方法及
び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像の符号化技術として従来よりバーコ
ード技術が知られているが、バーコードの場合、その構
造上、記録できる情報量に限界があり、記録密度を高く
できないという問題があった。最近、本件出願人はバー
コードに代え、縦横に多数の網目を配置し、各網目に選
択的に形成した明暗によってデータを符号化した網状パ
ターンを符号化画像のデータ本体として使用し、このよ
うな符号化画像を取り込んでデータを再生する技術を提
案している（特願昭６３−３２８０２８号）。この方式
の場合、記録媒体上において２次元的に微少間隔で配置
した網目の各々の明暗によって各データビットが表現さ
れるので、記録密度を大幅に改善できる。そして、デー
タ再生のため、上記特願昭６３−３２８０２８号では、
記録媒体上の符号化画像のなかに、網状パターンの各網
目の主走査方向での中心位置（網目の縦方向での中心）
を指示するための主走査基準パターンと、副走査方向で
の中心位置（網目の横方向での中心）を指示するための
副走査基準パターンとを追加し、解読作業において、こ
の符号化画像を取り込んだイメージデータ上から、各走
査基準パターンの位置を認識し、その結果からイメージ
データ上での各網目の中心位置を決定し、そこにある網
目の明暗を代表するイメージビット（画素）を再生デー
タとしてサンプリングしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、上記特許
出願では、データの再生をイメージセンサーから取り込
んだイメージデータ上のみを調べる画像認識の枠内で行
っているので、その認識結果が種々の原因によってエラ
ーを含むものとなるおそれがあり、再生能力に限界があ
った。エラー原因としては、記録媒体上の符号化画像に
最初からあるような欠陥（例、印刷精度、濃度のばらつ
き）、その後の取扱い中に記録媒体に付いたきずや汚
れ、イメージセンサーの問題（イメージセンサーの画像
分解能の大きさ、イメージセンサーで画像取扱いにおい
て発生する画像の歪み（レンズの歪み、走査速度や方向
の変化等）、光源の安定性、アナログイメージデータの
２値化のためのスレッシュホールドレベル、ＣＣＤ等の
イメージ検出素子の光電変換特性）等が挙げられる。例
えば、記録媒体上の汚れのためにいくつかの網目が黒く
潰れているような場合に上述のデータ再生方式を採用し
たとすると、それらの網目はすべて黒い網目として誤認
識されてしまう。また、手動操作のラインイメージセン
サーによる符号化画像の走査の結果発生する大きな画像
歪みや、イメージセンサーの分解能が記録密度に対して
不十分なことが原因で走査基準パターンの位置が正確に
得られなかったような場合には、そのずれが各網目のデ
ータサンプリング点に波及してバースト的なエラーが発
生してしまう。また、記録媒体上の網状パターン中に同
一のビット値を表わす同一明度の網目が連続して形成さ
れているような場合には、ＣＣＤ素子等のイメージ検出
素子の特性に起因して誤った２値化あるいはデジタル化
をし、例えば白い網目のところを周囲にある黒い網目の
ために黒い網目の断片を示すデジタルイメージデータと
して２値化してしまい、その結果、再生データにエラー
を生じさせてしまうことがある。このようなエラー現象
の多くは記録媒体上の記録密度をたかめるために網状パ
ターンを採用したことと決して無関係ではなく、より一
般的にいえば、記録媒体上の２次元的なスペースを有効
に利用するため、情報の単位を符号化したイメージ要素
の２次元的な配列によって記録媒体上の符号化画像を構
成したことと関係しているものである。したがって、こ
の発明の課題は、比較的高い記録密度を確保しながら、
上述したようなエラー問題が有効に改善されるようにし
た符号化画像を記録媒体に記録するデータ記録方法、装
置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の側面に係
るデータ記録方法、装置は、記録媒体上の２次元的に分
布する各位置にデータの各要素を表現したイメージ要素
が配置されるようにした符号化画像、即ち情報単位を表
わすイメージ要素の２次元的配列で構成した符号化画像
を記録媒体に記録するために、目的データを構成する第
１の２次元的（データ）配列に誤り検査符号を付加して
第２の２次元的配列を作成し、作成された第２の２次元
的配列に従って符号化画像を記録媒体に印刷するように
したことを特徴としている。更に、この発明の第２の側
面に係るデータ記録方法、装置は、この欄の最初に挙げ
たデータ記録方法、装置にバーストエラー対策用の手段
を追加したものであり、目的データに誤り検査符号を付
加して得たデータの２次元的配列上において連続するデ
ータ要素が記録媒体上において分散したイメージ要素と
して配置されるように、このデータの２次元的配列の要
素の順序を変更し、この順序が変更された２次元的デー
タ配列に従って符号化画像を記録することにより、上記
記録媒体上のイメージ要素の２次元的配列の順序と一致
する２次元的データ配列を順序変更前のものではなく変
更後のものとしたことを特徴としている。更にこの発明
の第３の側面に係るデータ記録方法、装置は、データ要
素を明暗で表現するイメージ要素の２次元的配列で構成
される符号化画像を記録媒体に記録する場合において、
与えられたデータを構成する第１の２次元的データ配列
上において連続して同一の値をもつデータ要素が記録媒
体上において同じように連続して同一の明度をもつイメ
ージ要素として記録されないように、上記第１の２次元
的データ配列上の各要素の値を所定の擬似乱数に従って
変更して第２の２次元的配列（乱数化データ配列）を作
成し、作成された第２の２次元的配列に従って符号化画
像を記録媒体に印刷することを特徴としている。

【０００５】

【作用】上記第１の側面に係るデータ記録方法、装置に
よれば、記録媒体上の符号化画像には本来の情報として
の意味をもつ目的データ以外に誤り検査符号を表わすイ
メージ要素群が含まれるので、データ再生の際に誤り検
査符号を有効に活用させることが可能となる。上記第２
の側面に係るデータ記録方法、装置によれば、配列の順
序の変更（スクランブル、インターレーブ）を行なうの
で、記録媒体上でバースト的なエラーの原因となるよう
な汚れが付いたりしても、その部分は変更前のデータ配
列上では不連続的なデータ要素に対応することになるの
で、データ再生の際にイメージデータ上でのバースト的
なエラーを除去することが容易となる。更に、第３の側
面に係るデータ記録方法、装置によれば記録される記録
媒体上において同じ要素をもつイメージ要素が続くこと
は少なくなり、不規則的に要素が変化したイメージ要素
の集合が得られることになる。この不規則性はライン型
のイメージセンサーで符号化画像を読み取るような場合
に、工学的なイメージ検出素子の特性上有利であり、同
じ明度のとこれが長く続くことによって生じるイメージ
検出素子の光電変換特性の変化に起因するエラーの発生
を有効に防止するのに役立つ。

【０００６】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の実施例を説
明する。データ記録装置図１は実施例に係るデータ記録装置１００の全体構成を
示したものである。装置全体の目的は紙やシート等の記
録媒体にデータを符号化した画像（図１２参照）を記録
することである。注目すべき点は本データ記録装置によ
り、その詳細は後述する。

【０００７】図１において、ＣＰＵ１０１はＲＯＭ１０
２に記憶されたプログラムに従って動作し、データロー
ド時には適当な外部装置１０５（例えば、パーソナルコ
ンピュータ）から与えられる目的データ（例えばユーザ
ープログラムリスト）を通信インターフェース１０４を
介してＲＡＭ１０３に取り込む。更に記録時にはＲＡＭ
１０３にストアされている目的データに対し種々のエラ
ー対策を施して符号化画像の各イメージ要素（ここでは
網目）に１対１対応のデータ配列を作成し、しかる後、
プリンタ１０６を制御して、符号化画像を記録媒体に印
刷させる。

【０００８】以下、図２から図１２を参照してデータ記
録装置１００の動作をエラー対策に焦点を当てて詳細に
説明する。

【０００９】図２のステップ２０−１において目的デー
タが外部装置１０５から通信インターフェース１０４を
通じてＲＡＭ１０３にロードされる。この目的データの
ビット配列を図３に参照番号３０で示す。図１２の符号
化画像２０の場合、その本体である網状パターン２２の
フォーマットは縦が４８で横が７２の網目の２次元的配
列（４８×７２）となっている。各網目は情報の最小単
位としての１ビットを表現するイメージ要素であり、例
えば、黒の網目がビット“１”、白の網目がビット
“０”を表わしている。この４８×７２のサイズの網状
パターン２２を用いた場合、目的データの大きさは例え
ば、８ビット×２５６（２５６バイト）で与えられ、デ
ータ記録装置１００でこの２０４８ビットから成る目的
データｄ０〜ｄ２０４７を図３に示すような６４ビット
×３２ビットの２次元的ビット配列３０として取り扱
う。

【００１０】続いてステップ２０−２（図２）でこのビ
ット配列３０における各８ビットを１シンボルとして考
えて２５６シンボルから成る目的データｓ０〜ｓ２５５
を図４に示すような８×３２の２次元的シンボル配列４
０とする。シンボルの大きさは後続するステップ２０−
３と２０−４でのデータの単位（ワード）としての意味
をもっている。なおブロック２０−２で１シンボルを８
ビットとしたのは単なる例示にすぎない。

【００１１】次にステップ２０−３（図２）でこの目的
データの２次元的シンボル配列４０に対し、誤り検査符
号を付加して図５に例示するような誤り検査符号付のシ
ンボル配列５０を作成する。誤り検査符号としては任意
の適当なものが使用できるが、図示のものは目的データ
のシンボル配列４０の各フロー（横の行）に４つの検査
シンボルｐを付け、それによって形成される２次元的配
列の１２のコラム（縦の列）の各々に４つの検査シンボ
ルｑを付けたものである。この場合、１ブロック（横の
１行または縦の１列）当り４つの誤り検査シンボル（ブ
ロック検査符号）が付くので、各々の４つの検査符号自
体で２重シンボル誤りの訂正能力があり、更に、横のｐ
と縦のｑの２系列の検査符号が目的データの各シンボル
ｓに付くので、目的データの各ブロックにおける４重消
失（イレージャー）の訂正が可能である。図５に示す行
列を含む計算式は誤り検査シンボルｐ、ｑとしていわゆ
るリードソロモン符号を想定した場合の各検査シンボル
が満足すべき条件を示したものである。改めて、ここに
示すと、

【数１】及び、

【数２】である。ここに、ガロア体ＧＦ（２⁸）の原始元である
αは例えば多項式ｘ⁸＋ｘ⁴＋ｘ³＋ｘ²＋１の根の１つであり、１０進数では２の値をとり２進数で
示すと００００００１０（Ｂ）である。ちなみに、α⁸＝α⁴＋α³＋α²＋１＝１６＋８
＋４＋１＝２９であり、α¹〜α²⁵⁵は１から２５５のな
かからいずれかの固有値をとるようになっている（α
²⁵⁵＝１）。式（１）、式（２）の右辺のゼロはいわゆ
るシンドロームがゼロであることを示している。

【００１２】例えば（式１）をｑについて解くと［Ｑ］＝［Ａ₁］^-1・［Ａ₂］・［Ｗ］（式３）ここに、

【数３】である。同様にして（式２）を解くことによりｐも計算
される（説明省略）。

【００１３】このようにして誤り検査符号ｐ、ｑを付加
した結果、１２×３６シンボルのサイズをもつ２次元配
列５０が得られる。上述したようなブロックタイプの誤
り検査符号ｐ、ｑは主としてランダムエラー対策用のも
のであり、バースト的なエラーに対しては有効ではな
い。例えば、符号化画像上の連続する（contiguousな）
相当広い範囲にわたって汚れ等が付着したような場合に
は、誤り検査符号による訂正能力をはるかに超えるエラ
ーが発生し得る。

【００１４】図２のステップ２０−４はバーストエラー
対策用の処理であり、誤り検査符号付加処理２０−３で
得た２次元的シンボル配列５０上において連続する領域
が符号化画像上ではとびとびの小さな領域となるよう
に、配列５０の要素の順序を変更している。この処理２
０−４のことをスクランブルあるいはインターリーブと
呼ぶことにする。図６、図７、図８にそれぞれ、１回
目、２回目、３回目のスクランブル後のシンボル配列６
０、７０、８０を例示する。１回目のスクランブルでは
誤り検査符号付加後のシンボル配列５０に対し、行デー
タの入替を行っている。即ち、元の配列５０の第３行と
第４行のところに元の配列の第９行と第１０行目のデー
タを移動し、元の配列５０の第３行から第６行は２行下
に移動し、元の配列５０の第９行と第１０行のところに
は元の配列５０の第１１行と第１２行のデータを入れ、
元の配列５０の第７行と第９行のデータは第１１行と第
１２行に移動して、第１のスクランブルド配列６０を作
成している。配列６０のおおまかな構成を６０ｓで示し
ているので参照されたい。第１に続く第２のスクランブ
ルでは第１のスクランブルド配列６０の下半分を上半分
の右横に付けて６×７２シンボル構成の第２のスクラン
ブルド配列７０を作成している。最後に第３のスクラン
ブルでは、第２のスクランブルド配列７０を横方向に１
６個分移動させている。この結果、図８に示すような第
３のスクランブルド配列８０が得られる。

【００１５】この最後のスクランブルド配列８０は位置
的には符号化画像上における網目の２次元配列と同様で
あり、スクランブルド配列８０上で連続する要素は符号
化画像上でも同じように連続する要素となっている。し
かし、スクランブルされる前の配列５０との関係は、配
列５０で連続する部分が配列８０上ではとびとびの位置
に分かれるようになっている。例えば、スクランブル前
の配列５０の第３３列目の第９行〜第１２行にあるｑ１
２８、ｑ１２９、ｑ１３０、ｑ１３１はスクランブル後
の配列８０ではｑ１２８とｑ１２９が第１７列目の第３
行と第４行に位置しており、ｑ１３０とｑ１３１は第５
３列目の第３行と第４行に位置している。この結果、符
号化画像上でのバースト的なエラーが、スクランブルさ
れる前の配列５０上では短かい長さのエラーとして分散
することになるので、誤り検査符号ｐ、ｑの能力の範囲
内での誤り訂正が実現可能となる。

【００１６】また８０ｓで概略を示すように図示のスク
ランブルド配列８０上ではｑの部分が配列８０の中央部
を占めるようになっている。これは誤り訂正符号の付け
方（図５）やデータ再生装置側での網目データサンプリ
ング方式等を考慮したものである。即ち、図５からわか
るように、目的データｓにはいずれも２系列の誤り検査
符号ｐ、ｑが関連するのに対し、誤り検査符号ｑにはそ
の横方向のブロック（行）をチェックする符号は付かな
い。このため、もしこの部分で符号誤りが発生したとし
てもその誤りの位置を確認する手段がない。ブロック検
査符号や有限のたたみ込み検査符号を有限の配列上で使
用するかぎり、この問題は完全には避けられない。換言
すると、図５の配列５０において、例えばシンボルｓ０
での誤りは第１行のシンドローム値と第１列のシンドロ
ーム値の両方に反映される（シンドローム値がゼロでな
くなる）が、シンボルｑ１２８での誤りはｑ１２８が属
する列（第３３列）のシンドローム値にしか反映されな
い。

【００１７】このため、例えば、シンボルｑ１２８、ｑ
１２９、ｑ１３０の３箇所で誤りが発生した場合には訂
正不可能になる。要するに、ｑの領域でのエラーは重大
であり、したがってその発生率を他の部分でのエラー発
生率より低く押えることができると好都合である。一
方、後のデータ再生装置のところで説明する主走査デコ
ード処理では網状パターン２２（図１２）の上下に付く
ガイドライン２１を主走査基準として、ガイドライン２
１間の間隔を等分した点のイメージビットをサンプリン
グする。このサンプリング方式の場合、真の位置からの
等分点のずれはガイドライン２１に近い方で最大にな
り、最も安全なのは網状パターン２２の中央部である。
したがって、図８に示すように誤り検査符号ｑを配列８
０の中央部に置くことにより、これらの符号ｑのエラー
発生率を他の符号より低く押えることが可能になる。

【００１８】このスクランブル化された２次元的シンボ
ル配列８０は図９に示すように各シンボルを縦の８ビッ
トとみて４８×７２ビットの２次元的ビット配列９０に
変換される（図２のステップ２０−５）。

【００１９】次のステップ２０−６はデータ再生装置側
で使用されるイメージセンサーの変換特性の変動に起因
するエラーの発生を防止するためのものである。即ち、
イメージ検出素子の光電変換特性は入射光の瞬時値に完
全には追従し得ないので、このような検出素子を使って
画像を走査した場合において、黒い（または白い）領域
が長く続いた後での白い（黒い）領域に入ったときと白
い（黒い）領域を続けて見ているときとではその変換出
力が異なる。このため、例えば黒い領域のなかに孤立し
た白い部分がまわりの黒い領域に侵されて縮少して検出
されたり、ときにはすべて黒画素として検出されて正確
なイメージデータを提供できなくなる。一方、図１２に
例示するように本符号化画像は網状パターン２２の明暗
の網目の２次元的配列で構成され、それぞれの網目の明
暗で１ビットを表現するので、画素値は正確に得られる
ことが望まれ、特に網目が小さくて記録密度が高い場合
には必要となる。一方、データはしばしば同じビット値
を続けることがあるので、そのような領域で上述したよ
うな画素値の検出エラーが発生しやすい。図２のステッ
プ２０−６では、スクランブルされた２次元的ビット配
列９０上の各ビット値に対し、擬似乱数による乱数化を
施すことにより、長い距離にわたって同じビット値が続
かないようにして上述の問題の改善を図っている。

【００２０】乱数化の一例を図１０に示す。図示の擬似
乱数発生器Ｐ−ＲＮＤは、１６ビットのシフトレジスタ
（１〜１６で示すＤフリップフロップで構成されてい
る）のＤ１５からの出力とＤ１からの出力とのＥＸＯＲ
をとり、シフトレジスタの各ビットを右にシフトしてＤ
１にはＥＸＯＲの結果のビットを入力する。擬似乱数出
力rnd(n)はＤ１６から取り出され、この乱数ビットrnd
(n)とビット配列９０上の対応要素ｂｎとのＥＸＯＲを
とることで

【外１】、配列９０の各要素が乱数化される。動作の始めにシフ
トレジスタには適当な初期値（例えば、ＢＢ８（１６
進））をセットしておくとよい。この結果、図１１に示
すような乱数化された４８×７２の２次元ビット配列１
１０が作成される。

【００２１】乱数化された２次元ビット配列１１０は記
録媒体に記録する網状パターン２２の網目の２次元的配
列と配列上の位置を一致させながら１ビット対１網目の
関係で対応し、かつ各網目の明暗はビット値によって特
定される関係にある。

【００２２】これを達成するため、ステップ２０−７で
ビット配列１１０に従う網状パターン２２を記録媒体に
印刷している。更に、ステップ２０−７では網状パター
ン２２と所定の位置関係にあるサンプリング基準マーク
も印刷している。このサンプリング基準マークは図１２
において、ガイドライン２１、同期マーク列２２、デー
タ開始マーク２３及びデータ終了マーク２４で示されて
いる。後述するように、データ再生装置側では取り込ん
だ符号化画像２０のデータからこれらのサンプリング基
準マークを見つけ、その位置を基準として網状パターン
２２内の各網目の位置を求め、そこにあるイメージビッ
トをサンプリングするようにしている。

【００２３】データ再生装置以上のようにして記録媒体に記録された符号化画像２０
を読み取って目的データを再生する方法、装置について
以下説明する。

【００２４】図１３は実施例に係るデータ再生装置１０
の全体構成を示したものである。装置全体の目的は、紙
等の記録媒体に記録された網状の画像２０（図１２参
照）をイメージセンサー１１で読み取り、画像に符号化
されているデータを解読することである。

【００２５】イメージセンサー１１は例えばＣＣＤ素子
の検出アレイを含む手動式のラインイメージセンサーで
あり、手動により、記録媒体の副走査方向（横方向）に
動かされることによって、記録媒体上の符号化画像２０
を走査し、対応するイメージデータを発生する。詳細に
は、検出アレイの各検出素子において、入力光、即ち、
各検出素子に対向する記録媒体上の画素の明暗に従う入
力光がアナログ電気信号に光電変換され、主走査１ライ
ン分の時間を定める所定の周期（主走査周期）ごとに検
出アレイの全検出素子分のラインイメージ出力が得られ
るように、各検出素子のアナログイメージ出力がアナロ
グマルチプレクサ等を介して順番にかつ周期的に取り出
される。しかる後、２値化回路にて２値化され（例え
ば、黒画素は“１”、白画素は“０”）、この２値化さ
れた直列のイメージデータがタイミング制御信号ととも
に制御回路１２へ伝送される。制御回路１−５ではイメ
ージセンサー１１関係の制御と、直列に送られてくるイ
メージデータの並列変換を行う。

【００２６】一方、ＣＰＵ１３はＲＯＭ１４に記憶され
たプログラムに従って動作し（図１４参照）、イメージ
センサー１１が画像の走査を行っている間は、制御回路
１２で直列イメージデータが並列変換される都度、その
並列データをイメージＲＡＭ１５に書き込んでいく（１
４−１）。画像走査の終了後、ＣＰＵ１３はイメージＲ
ＡＭ１５に記録されているイメージデータの解読作業
（１４−２〜１４−６）に入り、その結果をＲＡＭ１６
に記録する。

【００２７】データ再生のための解読作業は基本的には
データ記録装置１００が行った符号化処理を後戻りする
ことによって行われる。最初に主走査サンプリング１４
−２（図１４）と副走査サンプリング１４−３を行って
取り込んだイメージデータ上から各網目の中心位置にあ
る網目の明暗を代表するイメージビットをサンプリング
して、データ記録で述べた最後の２次元的ビット配列１
１０に相当する配列を得る。次にＤＣ（乱数除去）ステ
ップ１４−４で図１０に関連して述べた擬似乱数を用い
てその配列上の各要素をデランダマイズして図９に示す
乱数以前のビット配列９０に相当するものを作成する。
乱数以前のビット配列９０に戻る理由は、乱数化が、

【外２】で与えられ、乱数除去が

【外３】で与えられ、両式が同一の擬似乱数rnd(n)について互に
導かれることから明らかである。ＤＣ処理自体はrnd(n)
とＥＸＯＲをとるべきデータがｂｎ（乱数化前のデー
タ）であるかｂｎ（乱数化後のデータ）であるかの点を
除き、乱数化処理２０−６と同一であるので、これ以上
の説明は省略する。

【００２８】乱数化前のシンボル配列が得られたら、図
８、図９、図１０に関連して述べたスクランブル処理２
０−４と逆の処理（デスクランブル）を行ってシンボル
を再配置し、スクランブル前の誤り検査符号はシンボル
配列５０に相当する配列を得る（１４−５）。このデス
クランブル処理１４−５もスクランブル処理に関する説
明から明らかであるのでこれ以上の説明は省略する。

【００２９】解読において得られる、デスクランブルさ
れた誤り検査符号付シンボル配列と、符号化において作
成される誤り検査符号付シンボル配列との差はエラーで
ある。そこで、１４−６で誤り検査符号による誤り訂正
を行い、目的データを得る。

【００３０】以下、図１４の処理のうち１４−１〜１４
−３と１４−６についてその詳細を説明する。図１６は
符号化画像２０を走査したイメージデータのストアと、
ストアされたイメージデータから主走査基準パターンで
あるガイドライン２１を認識して、イメージデータを主
走査サンプリングする処理のフローチャートであり、図
１７は主走査サンプリングされたイメージデータから、
副走査基準パターンである同期マーク列２５を認識して
イメージデータの副走査サンプリングを行う処理のフロ
ーチャートである。

【００３１】図１６において、４−１から４−５は記録
媒体の符号化画像２０をイメージセンサー１１で読み取
ってイメージＲＡＭ１５に書き込む工程である。なお、
４−３に示す走査終了条件（メモリ一杯）は単なる例示
であり、他の任意の適当なイベント発生を走査終了の合
図とすることができる。また、４−４に示すように、イ
メージＲＡＭ１５としてバイトメモリを想定している。
図１８はイメージＲＡＭ１５のメモリマップを示したも
ので、図の横の１行（イメージＲＡＭ１５のｌ個の連続
アドレス）に、１ライン分のイメージ（ラインイメー
ジ）が書き込まれる。図１５は手動のイメージセンサー
１１でややていねいに符号化画像２０を走査した場合に
得られるイメージ例を示したもので、図示のように画像
歪みが観察される。

【００３２】イメージの解読作業は図１６の４−６から
始まる。４−６において、図１８のような形式で記憶さ
れたイメージデータの全体から、ガイドラインセット
（主走査基準であるガイドラインを特徴づける画素群）
の探索が行われる。図１２に示すようにガイドライン２
１は黒の連続線であり、符号化画像２０の他の要素には
ない特徴をもっている。したがって、例えば、図１９に
例示するように、適当な間隔をもつ白、黒、白の３本の
平行なランレングス７３、７４、７５でガイドラインセ
ットを定義し得る。ガイドラインセットを見つけるため
に必要なランレングスの間隔ないし幅７６の初期値は固
定の標準の限界値を用いてもよいし、あるいは、ライン
イメージに最も高い頻度で現われる白や黒ドットの幅を
測定するなどして決定してもよい。適当な３本のランレ
ングス７３、７４、７５で定められるガイドラインセッ
トの探索は、イメージＲＡＭ１５の適当なラインイメー
ジ上において適当な間隔をもつ白ドット、黒ドット、白
ドットの位置から、ラインイメージと垂直な深さ方向
（図１８の場合、縦の方向）に、イメージを追跡して、
白、黒、白の各ドットの続く数（ランレングス）を調
べ、その結果をガイドラインセットの条件と比較する処
理を繰り返すなどして行える。探索に失敗したときは解
読不可なのでエラーとなるが（４−７）探索に成功した
ときにはガイドラインセットの情報からイメージデータ
上のガイドラインの幅や走査方向の傾きの標準値が定ま
る。更に、４−８において走査方向の傾きの標準値から
の変動を考慮したマージンを左右（図１２の場合は上下
であるが、図１８に従い、以下左右ということにする）
のガイドラインセットの位置に加えることにより、以降
の処理で扱うイメージデータの左右の探索領域（図２０
の探索幅８１）が求められる。なお、この探索幅８１の
制限は、図２０に示すように、符号化画像２０のまわり
に文字等のその他のイメージ（解読中にノイズとなるお
それのあるイメージ）がある場合に望まれる処理であ
り、符号化画像２０の周囲が余白になっている場合は格
別に必要ない。

【００３３】４−９から４−１１まではイメージデータ
の深さ方向の探索領域の限定のための処理であり、その
ためにデータ開始マーク２３とデータ終了マーク２４を
検出してこれらのマーク２３、２４が検出されたライン
イメージにおける左右のガイドラインの位置を求めてい
る。データ開始マーク２３と終了マーク２４は、ライン
イメージが周期的な白黒のパターンを含むことで検出で
き、例えば、図１２の符号化画像の場合、開始、終了マ
ーク２３、２４は２４個の白黒の対の繰り返しであるの
で、マージンを見込んで２０個程度の同じ周期をもつ白
黒の対が見つかったら、これらのマークであるとする条
件で十分である。データ開始マーク２３はイメージデー
タの上のライン（最初のライン）から探索し、データ終
了マーク２４はイメージデータの下のライン（最後のラ
イン）から探索すると都合がよい。開始マーク２３また
は終了マーク２４が検出できなかったときは、符号化画
像２０の一部だけが走査された等の誤った操作等が原因
と考えられるのでエラーとして処理する（４−１０、４
−１２）。

【００３４】４−１３から４−１８までは、上述の処理
によって探索幅８１と探索深さ（図２０でいえばスター
トライン８２からエンドライン８３まで）とが制限され
たイメージデータをサーチブロックと呼ばれる深さ方向
で仕切られた複数の部分イメージにセグメント化し、各
セグメントにおけるガイドラインの破壊の有無を調べて
いるところである。図２０の場合、イメージデータは８
つのサーチブロック８４に分けられている。このような
サーチブロックの大きさ（深さ）を４−１３で決めスタ
ートライン８２の次のラインから始まる最初のサーチブ
ロックを選択する。サーチブロックの深さは、例えば４
−６で得ているガイドラインセットの情報や処理時間、
精度等を考慮して決定でき、その値が４−１４で探索さ
れるガイドラインセットに関する白、黒、白のランレン
グスの必要な長さを定める。即ち、白、黒、白の深さ方
向のランレングスとして、間隔が適当で、サーチブロッ
クの深さ（以上）の長さをもつものが見つかった場合、
ガイドラインセットありとなり、その位置（ガイドライ
ンセットで囲まれる矩形領域）が記憶される。探索に失
敗した場合はそのサーチブロックのガイドラインに何ら
かの欠損が生じていることになるので、左右どちらのガ
イドラインについて失敗したか、あるいは両方失敗した
か等、失敗状態に従うフラグを立てておき、後でガイド
ライン位置の補間ができるようにしておく（４−１５、
４−１６）。例えば、図２０の場合、上から４番目と５
番目のサーチブロックの右ガイドライン部分に汚れ８５
が付いているので、これらのサーチブロックでは右ガイ
ドラインはエラーとして検出される。

【００３５】１つのサーチブロックについてガイドライ
ンの状態を検査したら次のサーチブロックを選択し（４
−１７）、検査し、エンドライン８３で終わる最後のサ
ーチブロックまで検査を繰り返す（４−１８）。

【００３６】なお、図１６のフローでは行っていない
が、サーチブロックのサイズを探索結果に従って可変に
局所化するようにしてもよい。例えば、４−１５でガイ
ドラインのエラーがあるサーチブロックについて検出さ
れたら、そのサーチブロックの深さを半分にして再度、
半分の深さの２つのサーチブロックの各々についてガイ
ドラインの探索を行ったり、あるいは半分の深さのサー
チブロックで４−１３から４−１８のループを再開する
ようにしてもよい。

【００３７】図１６の４−１９から最後までは、各サー
チブロックについて、各主走査ラインイメージにおける
左右のガイドラインの各位置を決定し、その位置情報を
基に、等分方式で各ラインイメージの主走査サンプリン
グ位置（その全体の軌跡が図１５に参照番号３１で示さ
れている）を求め、各サンプリング位置のイメージデー
タビット（画素、ドット）をラインイメージから取り出
して主走査デコード配列２２０（図２２参照）を作成し
ている。各主走査ラインイメージ上のガイドラインの位
置（ガイドライン幅の中心位置）の決定は、その主走査
ラインイメージが属するサーチブロックのそのガイドラ
インについてエラーないし破壊を示す失敗フラグが立っ
ていない場合には、実測によって行われるが、失敗フラ
グが立っている場合にはガイドラインが正常な部分につ
いて実測したガイドラインの位置から補間によって行わ
れる。例えば図１６に示すように失敗フラグのリストを
参照して、前後のサーチブロックの端の主走査ラインイ
メージにおけるガイドラインの位置からの直線的な補間
により、問題の主走査ラインイメージにおけるガイドラ
インの位置を得ることができる。

【００３８】フローに従うとチェック４−２０でＮＯと
なるのは現サーチブロックの左右のガイドラインがとも
に正常である場合であり（対応する失敗フラグが下がっ
ていることからわかる）、その場合は４−２９で現サー
チブロック内の各主走査ラインイメージについて左右の
ガイドラインの中心位置を実測し、両位置の間において
符号化画像のフォーマットに応じた等分点の位置を主走
査のサンプリング点として得、各サンプリング点にある
イメージビットを取り出す。４−２０で左右のガイドラ
インのうち少なくとも一方に失敗フラグが立っている場
合には、４−２１以下に進み、失敗フラグが立っている
ガイドラインの位置を補間するため、現サーチブロック
より１ライン上のガイドライン位置、即ち、前サーチブ
ロックの最後の主走査ラインイメージにおけるガイドラ
イン位置（現サーチブロックが最初のサーチブロックの
場合には４−９で得ているスタートラインのガイドライ
ン位置）を補間始端とし（４−２１）、次サーチブロッ
ク以降において正常なガイドラインのサーチブロックを
捜し出し（４−２２、４−２６）、その正常サーチブロ
ックの最上の主走査ラインイメージにおけるガイドライ
ンの位置を補間候補として検出し（４−２７）、補間の
始端と終端との間にある問題のサーチブロックにおける
各主走査ラインイメージ上のガイドラインの位置を補間
によって割り出し、主走査サンプリングを行う（４−２
８）。なお、フローには明記していないが一方のガイド
ラインが正常な場合、その位置は直接的に実測されるよ
うになっている。また、エンドライン近くでのガイドラ
インが破壊されている場合には、４−１１で評価したエ
ンドラインのガイド位置が補間終端とされる（４−２
３、４−２４）。

【００３９】このようにしてエラーがあるガイドライン
の区間は他の正常なガイドラインの区間で実測した位置
に基づいて補間し、精度の高い主走査サンプリングを行
う。この結果、図２２のような主走査デコードの配列２
２０が完成する。ここにおいて、この主走査デコードさ
れたイメージデータ２２０の両側の列は副走査基準パタ
ーンである同期マーク列２５の主走査中心軌跡３１（図
１５）に沿うイメージドットの一次元配列（ドット列）
となっている。この左右の同期マーク列２５のドット列
を調べて、同期マーク列２５の各クロックにおける副走
査方向の中心位置を決定し、その結果を基に網状パター
ン２２の副走査データサンプリングを行って、各網目の
明暗を識別しているのが図１７のフローである。

【００４０】図１７において５−１で主走査幅、即ち左
右のガイドライン２１の間隔（図１６で得られている）
から、スタートクロックのチェック５−３で標準値（比
較参照値）となるクロックの深さ方向（副走査方向、図
２２において縦の方向）の長さを決定する。ただし、こ
の実施例は手動でイメージセンサー１１を符号化画像２
０に対して走査することを想定しており、そのためクロ
ック長に相当量の変動が予想されるので標準値にかなり
大きめのマージンを付ける必要がある。なお、主走査幅
から標準値を算出する代りに、例えば、主走査デコード
配列２２０上の同期マーク列２５のドット列を調べて平
均的な白、黒のランレングスを求めて、それを標準値と
するようにしてもよい。５−２で主走査デコードされた
イメージデータ２２０から、両側にある左右の同期マー
ク列２５の最初の（黒の）クロックを検出し、その中心
点、長さ、左右の最初のクロック間の、イメージデータ
２２０の主走査方向（図２２の水平方向）に対する傾き
等を実測する。そして、５−３で実測結果のクロック長
を５−１で得ていて標準値の範囲内にあるかどうか判別
する。この段階で標準値の範囲内にないものは読み取り
エラーとなる。標準値内のときには、副走査サンプリン
グのため、左右のスタートクロックの中心位置を結ぶ直
線上のドットの値を主走査デコードされたイメージデー
タ２２０から取り出して、網状パターン２２における最
初の列の網目の明暗を示すデータを得るとともに、５−
２で実測した各特徴パラメータ（中心位置、長さ、傾き
等）を次クロックに対する標準値としてセットする。

【００４１】５−５で前クロックの長さを前クロックの
中心位置に加え、次のクロックの中心位置を予測する。
この予測は、この実施例の場合、記録媒体上において符
号化画像２０（図１２）の同期マーク列が等しい長さの
黒と白のクロックの繰り返しパターンであること、した
がって、クロック長がクロック間隔に等しくなっている
ことによるものである。次に５−６でこの予測点から主
走査デコードされたイメージデータ上の同期マークのド
ット列に沿って、上下に予測点のドット値と異なるドッ
ト値が出るまで探索して、次クロックを実測する。例え
ば予測点が黒画素を示す“１”であれば、そこを中心に
上下に連続する“１”を次のクロックとするわけであ
る。そして、実測結果として次クロックの長さ、中心、
左右の傾き等を得る（５−７）。

【００４２】このようにして、予測と実測を行った場
合、クロックにエラーがなければ予測の中心点と実測の
中心点とはある範囲内に収まるはずであるが、そのクロ
ックが潰れていたりすると、図２１と図２２に示すよう
に、クロック長や傾きは標準値（前のクロックの長さや
前の左右のクロックの傾き）から大きく変化するはずで
ある。図２１でいえば、汚れ６３が右の同期マーク列２
５の２番目の黒のクロックを潰しているため、図２２の
主走査デコードされたイメージデータ２２０上において
この同期マーク列２５のドット列（図２１の軌跡３１上
の画素の列）のなかに第２２図中、点線で囲んだ汚れ６
３の断片を示す黒ドット列が形成される。

【００４３】したがって、右の同期マーク列２５のドッ
ト列における前のクロック（白クロックであり、実測の
中心をＰ１で示してある）の長さより次クロックの長さ
の方が汚れの分だけ長くなって観測される。また、予測
した次クロックの中心Ｐ２も、実測した中心Ｐ３から大
きくずれることになる。一方、左側の同期マーク列２５
の対応する部分には汚れがないので前のクロック（中心
をＰ１で示している）から予測した次クロックの中心Ｐ
２と実測値Ｐ３との差はあってもわずかである。

【００４４】したがって、次クロックについて予測した
特徴パラメータと実測した特徴パラメータとを比較し、
両者の差を調べることで汚れ等によるクロックのエラー
の発生を検出できる。図１７のフローでは、予測した次
クロックの中心点と実測した次クロックの中心点との差
を左右の同期マークのそれぞれについて求め（５−
８）、その差が許容範囲内かどうかを調べる（５−９、
５−１０、５−１３）ことで、次クロックが適正かどう
かを判別している。５−１１は左右ともクロックが適正
でないときに行われる処理であり、このような状況では
同期マーク列２５の前の状態しか確実視できないので５
−５で求めた左右の予測点を次クロックの中心点として
確定させる。そして、５−１６でその中心点同士を結ぶ
直線上のドット列を主走査デコード配列２２０からサン
プリングして関連する各網目の明暗を示すデータとす
る。５−１２と５−１４と左右の次クロックのうち一方
が適正で他方が不正であったときの処理で、この場合
は、不正な方のクロックの中心点は前クロックからの予
測点を用いてもよいが、少しでも精度が上がるように、
適正な方のクロックの実測中心点から、傾きを基に不正
クロックの中心点を求めている。例えば、図２１、図２
２において上方に見える左右の適正な白クロックの傾き
はその左クロックの中心点Ｐ１と右クロックの中心点Ｐ
１との間の縦方向の差２（ドット）で評価でき、これら
の２つの白クロックのそれぞれ下に位置する黒クロック
のうち右側が不正であり、左側は適正でその中心点は図
示のＰ２で実測されているので、この点を通る水平線と
右の同期マーク列２５のドット列である直線との交点か
ら２ドット上の位置（この場合、たまたま、右側の前の
クロック中心Ｐ１から予測した位置Ｐ２と一致してい
る）が右側の不正クロックの中心点として決定される。

【００４５】そして、５−１５において、適正だった方
のクロック長のみをクロック間隔の標準値として更新
し、５−１６で左右のクロック中心間のドット列をサン
プリングする。両クロックとも適正な場合は、実測した
クロック中心を確定させその間のドット列を取り出す。
この場合５−１５で標準パラメータは実測したクロック
の特徴パラメータによってすべて更新される。

【００４６】５−１７はデコードの終了判定であり、こ
こで符号化画像２０のフォーマットに従い予め定められ
たデータ数とデコード処理５−１６の実行回数とが比較
される。デコード処理５−１６の実行回数がフォーマッ
トの定める回数に等しく、かつその後の同期マーク列２
５のドット列のなかにクロックがエンドラインのところ
までない場合（５−１８）、即ち、主走査デコードされ
たイメージデータ２２０上の同期マーク列２５のドット
列から実測または補間によって検出されるクロック数が
フォーマットの定める数に等しい場合に、適正な処理が
行われたものとしてサンプリング処理が完了する。途中
で誤ったクロック補間等が行われた場合は、フォーマッ
トのデータ数が得られる前に配列２２０のエンドライン
に達したり（５−１９でＮＯ）、あるいはフォーマット
のデータ数が得られた後で更にクロックが見つかる（５
−１８でＮＯ）のでエラーとして検出できる。

【００４７】走査基準パターンに基づくサンプリング処
理の結果、符号化における最後の２次元ビット配列１１
０に相当する、各網目の明暗をビットで示す配列が得ら
れるわけであるが、イメージセンサーとして機械走査タ
イプ等を用いて走査速度や方向が一定に保たれるような
使用環境下では格別に走査基準パターンを設けなくて
も、画像歪みが十分に小さいイメージデータから直接的
に各網目を認識することが可能である。

【００４８】次に誤り訂正１４−６の詳細を述べる。誤
り訂正の全体のフローを図２３に示す。このフローに入
る段階で図２２に示すようなデスクランブルされた誤り
検査符号付の２次元シンボル配列５０Ｒが得られてい
る。図２２に示すＰ０〜Ｐ７は２次元配列５０Ｒの第１
行から第８行をそれぞれを指しており、これらの各行に
は誤り検査符号ｐが付くので図２３ではこれらの各行の
ことをｐベクトルと呼んでいる。また、２次元配列の縦
の各列（Ｑ０〜Ｑ３５で示してある）には誤り検査符号
ｑがつく図２３ではＱベクトルと読んでいる。図２３の
２４−１から２４−３のループで３６個のＱベクトルの
それぞれについて一通り誤り訂正処理２４−２を行い、
その後の２４−４から２４−６のループで８個のＰベク
トルのそれぞれについて一通り誤り訂正処理２４−５を
行っている。その後、２４−７へ進み、ここで処理ルー
チン２４−２、２４−５のなかで実際に訂正に行われた
かどうか、あるいは訂正は行われなくても後の訂正に必
要なイレージャー登録がなされたかどうかを判別する。
いずれもなしの場合を除いてはまだエラーが残っている
と考えられるので、訂正カウントをゼロに戻した後、ル
ープ回数が少ない（図では５以下）ことを条件として再
度、２４−１〜２４−６を実行している。なお、ループ
回数が多いときには、かなりのエラーが配列５０Ｒに含
まれる場合であり、それ以上、誤り訂正を行っても、誤
り訂正を行う可能性が高いので処理を打ち切っている。

【００４９】誤り訂正処理ルーチン２４−２、２４−５
の詳細を図２４に示す。２５−１ではＱベクトルの場合
には上述した（式１）の左辺に相当する計算を行いＰベ
クトルの場合には（式２）の左辺に相当する計算を行っ
てシンドローム値を得る。即ち、問題のベクトルにシン
ドローム行列を乗算するわけである。問題のベクトル
（ブロック）内にエラーがなければ、（式１）や（式
２）に示すようにシンドローム値（Ｓ₀、Ｓ₁、Ｓ₂、
Ｓ₃）はゼロになる。そこで、２−２でシンドローム値
を調べてすべてゼロであれば、エラーなしとしてメイン
ルーチンにリターンする。これにより、可能性として一
番高いと考えられる誤りなしのチェックが完了した。次
に高い可能性の誤りは単一シンボルのエラーであり、そ
の次の可能性は２重シンボルエラーと考えられる。ま
た、１ベクトル当り、４つの誤り検査符号が付いていて
その訂正能力は２重誤りまでである。そこでシンドロー
ム値が非ゼロになったときは一応、１乃至２のシンボル
誤りを想定する。仮に、ベクトル内の２つのシンボルが
誤っているとし、その誤りの位置を表わすロケーション
数をＸ₁、Ｘ₂、誤りのパターンをＹ₁、Ｙ₂とすると、２
５−１で計算済のシンドローム値Ｓ₀、Ｓ₁、Ｓ₂、Ｓ₃に
ついてＳ₀＝Ｙ₁＋Ｙ₂ Ｓ₁＝Ｘ₁Ｙ₁＋Ｘ₂Ｙ₂ Ｓ₂＝Ｘ₁ ²Ｙ₁＋Ｘ₂ ²Ｙ₂ Ｓ₃＝Ｘ₁ ³Ｙ₁＋Ｘ₂ ³Ｙ₂ が成立し、４つの未知数Ｘ₁、Ｘ₂、Ｙ₁、Ｙ₂についての
４つの連立方程式が得られる。ここに、ロケーション数
Ｘ₁とＸ₂は、Ａ＝Ｓ₀・Ｓ₂＋Ｓ₁ ² Ｂ＝Ｓ₁・Ｓ₂＋Ｓ₀・Ｓ₃ Ｃ＝Ｓ₁・Ｓ₃＋Ｓ₂ ² と置くと、ＡＸ²＋ＢＸ＋Ｃ＝０の根となる。２５−３
ではこのＡ、Ｂ、Ｃの値を計算している。ここで単一シ
ンボルエラーの可能性を考慮すると、Ｙ１またはＹ２が
ゼロであるのでＡ＝０が成立する。そこで２５−４でＡ
＝０かどうかを調べ、Ａ＝０なら単一シンボルエラーと
みてその誤りパターン（Ｙ＝Ｓ０）とロケーション数
（Ｘ＝Ｓ１／Ｓ０）を求め、ロケーション数で特定され
るシンボルに誤りパターンを加えて（ＥＸＯＲをと
り）、単一シンボルの訂正を実行し、訂正カウントをプ
ラス１する（２５−５〜２５−７）。

【００５０】Ａ＝０が不成立であればＤ（＝Ｂ／Ａ）と
Ｅ（＝Ｃ／Ａ）を計算し（２５−８）、２次式（Ｘ／Ｄ）²＋（Ｘ／Ｄ）＝Ｅ／Ｄ²（式３) を解く（２５−９）。２重シンボル誤りなら２つの実根
が得られる。そこでこのチェック２５−１０を行って２
実根なら２重シンボル誤りとみて誤りロケーション数Ｘ
１、Ｘ２（片方Ｘ１は（式３）の解ＲのＤ倍、即ちＤＲ
であり他方はＸ２＝Ｄ＋Ｘ１である）と誤りパターンＹ
₁、Ｙ₂（Ｙ₂＝（Ｘ₁・Ｓ０＋Ｓ１）／（Ｘ１＋Ｘ２）、
Ｙ１＝Ｓ０＋Ｙ２）を計算し、２つの誤りロケーション
数で指示される２つのシンボルのそれぞれに誤りパター
ンを加えて訂正し、訂正カウントをプラス２する（２５
−１１〜２５−１３）。実根チェック２５−１０が不成
立のときは３重以上の誤りであり、単独では訂正できな
いので他の系列のベクトルの結果を利用するイレージャ
処理２５−１４に進む。

【００５１】イレージャ処理２５−１４の一例を図２６
に示す。まず２６−１で問題のベクトルのなかでイレー
ジャ登録されている位置をカウントする。例えば２３図
において、ベクトルＱ０に関してＰ０〜Ｐ２ベクトルが
イレージャ登録されていれば、シンボルＳ０、Ｓ１、Ｓ
２の位置が誤っている可能性が高い。このイレージャ登
録数が３かどうかを２６−２でチェックする。ここにく
るまでに誤った訂正がなければ、イレージャ登録されて
いない位置のシンボルは正しいことになる。したがって
３重シンボル誤りならば、それらの位置がイレージャ登
録されていることになる。そこでチェック２６−２が成
立するときは３重誤りとみてイレージャ登録されている
３つの位置を誤りロケーションとして、誤りパターンを
算出する。例えば３つの誤りロケーション数をＸ１、Ｘ
２、Ｘ３、その誤りパターンをＹ１、Ｙ２、Ｙ３とする
と、Ｓ₀＝Ｙ₁＋Ｙ₂＋Ｙ₃ Ｓ₁＝Ｘ₁Ｙ₁＋Ｘ₂Ｙ₂＋Ｘ₃Ｙ₃ Ｓ₂＝Ｘ₁ ²Ｙ₁＋Ｘ₂ ²Ｙ₂＋Ｘ₃ ²Ｙ₃ が成立し、この３つの連立方程式のなかで未知なのは誤
りパターンＹ１、Ｙ２、Ｙ３だけなのでその解が得られ
る。例えばＹ３は

【数４】で求められる。２６−５で誤りに係る配列上の３つのシ
ンボルに各々、誤りパターンを加えて訂正し、２６−６
で訂正カウントをプラス３する。

【００５２】２６−２でイレージャ数が３にならないと
きは問題のベクトル（例えばＰベクトル）とは別の系列
のベクトル（Ｑベクトル）によるイレージャ処理の機会
を与えるため、問題のベクトルの位置をイレージャ登録
する（２６−７）。

【０００５３】図２７は符号化画像２０におけるバース
トエラーの例を示したもので、図中、黒の連続領域がバ
ーストエラーを示している。本実施例によれば、図２７
に示すいずれのバーストエラーに対しても正しく目的デ
ータを得ることができた。

【００５３】以上で実施例の説明を終えるが、この発明
の範囲内で種々の変形、変更が可能である。例えば、デ
ータ記録装置とデータ再生装置とを一体化して記録再生
ユニットを構成することは容易である。また、符号化画
像２０のデータ本体としてすき間のない網目の２次元的
配列である網状パターン２２を使用したが、すき間を形
成したようなイメージ要素の２次元的配列であってもよ
い。また、イメージセンサーとして光電変換のタイプを
想定したが、磁気インク等に反応する磁気タイプのもの
を使用してもよい。また、実施例ではスクランブル（イ
ンターリーブ）処理と要素値の乱数化処理とを分けてい
るが、例えば、２次元配列上の要素の位置（ｉ、ｊ）を
乱数テーブル等で別の位置に移動させるような位置スク
ランブルをかけることにより、ＤＣ成分除去を同時に図
ることが可能である。

【００５４】

【発明の効果】最後に特許請求の範囲に記載の発明の効
果について説明する。まず、請求項１、２のデータ記録
方法、装置ではデータ要素のイメージ表現であるイメー
ジ要素の２次元的な配列によって記録媒体上の符号化画
像を構成する場合において、本来の情報である目的デー
タを構成する２次元的データ配列に誤り検査符号を付加
し、誤り検査符号付きの２次元的データ配列に従ってイ
メージ要素の２次元的配列である符号化画像を記録媒体
に印刷しているので、比較的記録密度が高いにもかかわ
らず、エラーにも強い記録媒体を提供できる。また、誤
り検査符号がもつ誤り訂正能力に応じ、印刷精度を軽減
することができる。請求項３、４はそれぞれ請求項１、
２の構成に加え記録の際には、誤り訂正符号付きのデー
タ配列の順序を変更するようにしたものである。従っ
て、再生の際にはその順序を逆にして元の誤り訂正符号
付きのデータ配列に戻す手段を設けるようにするので、
バーストエラーに強い特性が得られる。即ち、記録媒体
上の符号化画像上でのかなり大きな汚れ等が原因で再生
時のイメージ要素の認識等において連続的にエラーが発
生しても、このバースト的エラーは元の誤り検査符号付
きデータ配列上ではとびとびのエラーとなるので容易に
誤り検査符号による誤り訂正能力の範囲内となり得、結
果的に正しい目的データの再生能力が高められる。請求
項５、６はイメージセンサーの変換特性の変化、特に同
一明度の継続というＤＣ成分によって生じる特性の変化
に起因して生じる符号化画像のイメージ要素の読み取り
エラーを考慮したものであり、符号化画像の記録の際に
は、与えられたデータを構成するデータ配列の各要素の
値を擬似乱数で乱数化しする。その結果、再生の際には
乱数化されたデータ配列を得た後でデランダマイズを施
して元のデータ配列の各要素値に戻すようにしている。
したがって記録媒体上の符号化画像には長い網目の列に
ついて同じ明度をもつものはなくなり、符号化画像の読
み取りの際に各画素のデジタル化（例えば２値化）を正
確に行え、読み取りエラーに起因する再生データのエラ
ー発生を事前に防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例に係るデータ記録装置の全体
構成図である。

【図２】図１のデータ記録装置の全体的な動作を示すフ
ローチャートである。

【図３】目的データのビット配列を示す図である。

【図４】目的データのシンボル配列を示す図である。

【図５】目的データに誤り検査符号を付加した配列を示
す図である、

【図６】誤り検査符号付のデータ配列に対する１回目の
スクランブル後の配列を示す図である。

【図７】２回目のスクランブル後の配列を示す図であ
る。

【図８】３回目のスクランブル後の配列を示す図であ
る。

【図９】スクランブル後のビット配列を示す図である。

【図１０】スクランブル後のビット配列のＤＣ成分を除
去するための擬似乱数発生器の構成例を示す図である。

【図１１】ＤＣ成分が除去されたビット配列（最終的な
ビット配列）を示す図である。

【図１２】図１１に示すビット配列に従って記録媒体に
印刷される符号化画像を例示する図である。

【図１３】この発明の実施例に係るデータ再生装置の全
体構成図である。

【図１４】図１３のデータ再生装置の全体的な動作を示
すフローチャートである。

【図１５】図１２の符号化画像を手動のイメージセンサ
ーで走査して得られるイメージ例を示す図である。

【図１６】符号化画像の走査によるイメージデータをス
トアし、ストアされたイメージデータから主走査基準パ
ターンであるガイドラインを認識して主走査デコードを
行うためのフローチャートである。

【図１７】主走査デコードされたイメージデータから副
走査基準パターンである同期マーク列を認識して副走査
デコードを行うためのフローチャートである。

【図１８】イメージＲＡＭのメモリマップを示す図であ
る。

【図１９】ガイドラインの断片を特徴づけるガイドライ
ンセットの説明図である。

【図２０】周囲に文字等がある符号化画像を示すととも
に符号化画像を区分けした複数のサーチブロックを示す
図である。

【図２１】汚れの付いたガイドラインと同期マーク列の
画像を例示した図である。

【図２２】図９の画像に対応する主走査デコードされた
イメージデータを示す図である。

【図２３】データ再生におけるシンボル再配置（デスク
ランブル）後の誤り検査符号付データのシンボル配列を
誤り訂正処理で取り扱うＰ、Ｑベクトルとともに示す図
である。

【図２４】誤り訂正処理の全体のフローチャートであ
る。

【図２５】図２４の処理２４−２、２４−５の詳細なフ
ローチャートである。

【図２６】図２５のイレージャ処理の詳細なフローチャ
ートである。

【図２７】実施例のデータ再生装置でデータを再生可能
であったエラー付の符号化画像例を示す図である。

【符号の説明】

１００データ記録装置１０１ＣＰＵ１０２ＲＯＭ１０３ＲＡＭ１０６プリンタ３０目的データのビット配列４０目的データのシンボル配列５０目的データに誤り検査符号を付けたシンボル配列６０第１スクランブル後のシンボル配列７０第２スクランブル後のシンボル配列８０第３スクランブル後のシンボル配列９０スクランブル後のビット配列１１０ＤＣ成分除去後のビット配列２０符号化画像２２網状パターン１０データ再生装置１１イメージセンサー１４ＲＯＭ１５イメージＲＡＭ１６ＲＡＭ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体上の２次元的に分布する各位置
にデータの各要素を表わすイメージ要素が配置されるよ
うにして、上記データに対する符号化画像を上記イメー
ジ要素の２次元的配列として上記記録媒体に記録するデ
ータ記録方法において、目的データを構成する第１の２次元的配列に誤り検査符
号を付加して上記データを構成する第２の２次元的配列
を作成し、作成された上記第２の２次元的配列に従って上記符号化
画像を上記記録媒体に印刷する工程を有することを特徴
とするデータ記録方法。
【請求項２】記録媒体上の２次元的に分布する各位置
にデータの各要素を表わすイメージ要素が配置されるよ
うにして、上記データに対する符号化画像を上記イメー
ジ要素の２次元的配列として上記記録媒体に記録するデ
ータ記録装置において、目的データを構成する第１の２次元的配列に誤り検査符
号を付加して上記データを構成する第２の２次元的配列
を作成する誤り検査符号付加手段と、作成された上記第２の２次元的配列に従って上記符号化
画像を上記記録媒体に印刷する印刷手段と、を有することを特徴とするデータ記録装置。
【請求項３】記録媒体上の２次元的に分布する各位置
にデータの各要素を表わすイメージ要素が配置されるよ
うにして、上記データに対する符号化画像を上記イメー
ジ要素の２次元的配列として上記記録媒体に記録するデ
ータ記録方法において、目的データを構成する第１の２次元的配列に誤り検査符
号を付加して第２の２次元的配列を作成し、作成された上記第２の２次元的配列上において連続する
データ要素が上記記録媒体上において分散したイメージ
要素として記録されるように上記第２の２次元的配列の
順序を変更して上記データを構成する第３の２次元的配
列を作成し、作成された上記第３の２次元的配列に従って上記記録媒
体に上記符号化画像を印刷する工程を有することを特徴
とするデータ記録方法。
【請求項４】記録媒体上の２次元的に分布する各位置
にデータの各要素を表わすイメージ要素が配置されるよ
うにして、上記データに対する符号化画像を上記イメー
ジ要素の２次元的配列として上記記録媒体に記録するデ
ータ記録装置において、目的データを構成する第１の２次元的配列に誤り検査符
号を付加して第２の２次元的配列を作成する誤り検査符
号付加手段と、作成された上記第２の２次元的配列上において連続する
データ要素が上記記録媒体上において分散したイメージ
要素として記録されるように上記第２の２次元的配列の
順序を変更して上記データを構成する第３の２次元的配
列を作成する配列スクランブル手段と、作成された上記第３の２次元的配列に従って上記記録媒
体に上記符号化画像を印刷する印刷手段と、を有することを特徴とするデータ記録装置。
【請求項５】記録媒体上の２次元的に分布する各位置
にデータの各要素を明暗によって表わすイメージ要素が
配置されるようにして、上記データに対する符号化画像
を上記イメージ要素の２次元的配列として上記記録媒体
に記録するデータ記録方法において、与えられたデータを構成する第１の２次元的配列上にお
いて連続して同一の値をもつ要素が上記記録媒体上にお
いても同じように連続して同一の明度をもつイメージ要
素列として記録されないように、上記第１の２次元的配
列上の各要素を所定の擬似乱数に従って変更して第２の
２次元的配列を作成し、作成された上記第２の２次元的配列に従って上記符号化
画像を上記記録媒体に印刷する工程を有することを特徴
とするデータ記録方法。
【請求項６】記録媒体上の２次元的に分布する各位置
にデータの各要素を明暗によって表わすイメージ要素が
配置されるようにして、上記データに対する符号化画像
を上記イメージ要素の２次元的配列として上記記録媒体
に記録するデータ記録装置において、与えられたデータを構成する第１の２次元的配列上にお
いて連続して同一の値をもつ要素が上記記録媒体上にお
いても同じように連続して同一の明度をもつイメージ要
素として記録されないように、上記第１の２次元的配列
上の各要素を所定の擬似乱数に従って変更して第２の２
次元的配列を作成するＤＣ成分除去手段と、作成された上記第２の２次元的配列に従って上記符号化
画像を上記記録媒体に印刷する印刷手段と、を有することを特徴とするデータ記録装置。