JPH06214859A - デジタルデータベース及びデジタルデータベース格納・取り出し・訂正方法 - Google Patents

デジタルデータベース及びデジタルデータベース格納・取り出し・訂正方法

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JPH06214859A
JPH06214859A JP5171481A JP17148193A JPH06214859A JP H06214859 A JPH06214859 A JP H06214859A JP 5171481 A JP5171481 A JP 5171481A JP 17148193 A JP17148193 A JP 17148193A JP H06214859 A JPH06214859 A JP H06214859A
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error
data
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JP5171481A
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Hiyuuzu Haatotsugusu Deiiku
ヒューズ・ハートッグス ディーク
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 誤り検出と訂正能力を向上させた２次元デー
タベースとその誤り検出訂正方法を提供する。 【構成】 初期デジタル記録を表現する記録データコー
ドを有するデジタルデータベース１０が、ベース媒体１
０Ｂの表面上にある２次元コード格納領域１４の所定コ
ード部１２に印刷される。そのデジタルデータベースは
冗長チェックコードと１つ以上のチェック−チェックコ
ードを含み、データ誤りやデータ損失の訂正を可能にし
ている。その２次元コード格納領域は所定の座標系によ
ってコード位置を定義する。複数のエラーチェックセッ
トはコード部に形成され、その各々は１つ以上のコード
と１つ以上のチェックコードとを含む。エラーチェック
セット各々にあるチェックコードのビットは、同じエラ
ーチェックセットのデータコードのビットによって定め
られ、そのビットはエラー訂正の関係にある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はデジタルデータベース及
びデジタルデータベース格納・取り出し・訂正方法に関
し、特に、２次元のベース媒体の表面に格納されたデー
タベースにおいて、誤りや損失に対して訂正可能なデー
タベースとその誤り検出・訂正方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、デジタルデータは、ＩＢＭ規格の
パンチカード上にビット位置を規定する行及び列のマト
リックスの領域内にビットパンチ出力として、格納され
てきた。そのデータ入力は、そのカード上において、最
上行の左端から始まり、左端から右端へと進み、次にそ
の下の行へと移るように行われる。そのマトリックス
は、最下位行にそって１行の冗長パリティビットを、ま
た、右端列にそって１列のパリティビットを含んでお
り、これによって、小さな誤りを検出し訂正する。低Ｓ
／Ｎ(signal-to-noise) のような電気的な異常によって
引き起こされる処理誤りは、シリアルデータストリーム
において１ビットエラーや多ビットエラー（“バース
ト”エラー）の原因となっていた。パリティビットは、
１行分のパンチ出力に限定されてはいるが、短い電気的
なバーストエラーを検出し、訂正することができた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数の
行にわたる比較的長いバーストエラーは、上記の行と列
のパリティビットでは修正することができなかった。さ
らに、隣接する複数行及び複数列に拡がったよごれや汚
点（“blot”）といった損傷によるデータ損失がカード
の物理的な構造に関わって存在していると、上記のパリ
ティビットでは訂正することができなかった。
【０００４】２次元のマトリックス構造をしたプリント
されたバーコードに採用されている誤り訂正は、限定的
なものであった。それは、例えば、ＩＥＥＥ１９９２年
６月版１８−２８ページにあるセオ・パブリディスら(T
heo Pavlidis et al.)による“２次元バーコードでの情
報の符号化(Information Encoding with Two Dimen-sio
nal Bar Codes) ”という主題の論文に開示されてい
る。その論文の図９には、コードＰＤＦ４１７形式での
１行分のチェックサムを示している。
【０００５】
【発明の要約】本発明は上記従来例に鑑みてなされたも
ので、より良い誤り検出・訂正能力をもつ２次元データ
ベースと、より良い誤り検出・訂正能力をもつ誤り検出
・訂正方法を提供することを目的とする。
【０００６】また、ベース媒体の損傷が原因となるよご
れや汚点による誤りを訂正できる方法と、そのデータベ
ースを提供することをもう１つの目的とする。
【０００７】さらに、長時間の保存が原因となるよごれ
や汚点による誤りを訂正できる方法と、そのデータベー
スを提供することをさらにもう１つの目的とする。
【０００８】さらにまた、データベースにおいてよごれ
や汚点による誤りの影響を減らすようにデータの格納の
順序を交換・逆交換する方法と、そのデータベースを提
供することをさらにもう１つの目的とする。
【０００９】さらにまた、データベースにおいて訂正及
び書き換え可能にする方法と、そのデータベースを提供
することをさらにもう１つの目的とする。
【００１０】上記の目的は、要約すれば、次のようにし
てなし遂げられる。
【００１１】即ち、初期デジタル記録を表す記録データ
コードと、冗長チェックコードと、１つ以上の冗長チェ
ック−チェックコードとを有するデジタルデータベース
を提供することである。このコードは、ベース媒体表面
の２次元コード格納領域に位置を定義されて格納され
る。また、そのコードは、ベース媒体上に定着するトナ
ー物質があるかないかで、そのコードのビット状態が定
義される。複数のエラーチェックセットがコード部によ
って形成され、各々が１つ以上のデータコードと１つ以
上のチェックコードを含む。チェックコードのビット
は、そのデータコードのビットにより決定され、また、
誤り訂正の関係にある。各々のデータコード部と各々の
チェックコード部とは“Ｌ”個のエラーチェックセット
に含まれていて“Ｌ”レベルの内部ロックエラーチェッ
クを提供する。複数のエラーチェック−チェックセット
は、コード部によって形成され、各々が１つ以上のチェ
ックコードと１つ以上のチェック−チェックコードを含
む。各々のチェックコード部と、各々チェック−チェッ
クコード部は“Ｌ”個のエラーチェック−チェックセッ
トに含まれている。
【００１２】さらに、本発明の目的を達成するために、
デジタルデータベースを格納し、データを取り出し、そ
して、訂正する方法が提供される。そのベース媒体は、
デジタルデータベースのコードを保持するために提供さ
れる。コードがそのベース媒体から取り出しメモリに取
り出されて、“Ｌ”レベルの内部ロックエラーチェック
セット間の誤り訂正の関係での不整合によって表される
誤りをつきとめる。もし誤りがあれば、そのエラーチェ
ックセットのコードにおけるエラーが訂正される。検証
と訂正の工程が、所定の誤り条件が成立するまで反復さ
れる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のデジタルデータベースは、以下の様な構成か
らなる。
【００１４】即ち、初期デジタル記録を表す記録データ
コードと、冗長チェックコードと、１つ以上の冗長チェ
ック−チェックコードとを有するデジタルデータベース
であって、ベース媒体と、前記ベース媒体表面に、位置
を定義する座標系を有する２次元コード格納領域と、前
記２次元コード格納領域内の所定の座標に物理的に位置
し、前記記録データコードと、前記冗長チェックコード
と、前記冗長チェック−チェックコードとを含み、前記
ベース媒体に定着したトナー物質が存在するか否かによ
って定められるコードビット状態を有するコード部と、
前記コード部によって形成され、各々が１つ以上のデー
タコードと１つ以上のチェックコードを含む複数のエラ
ーチェックセットを有し、前記複数のエラーチェックセ
ット各々のチェックコードのビットは、同じエラーチェ
ックセットにおけるデータコードのビットにより決定さ
れ、また、誤り訂正の関係にあり、各々のデータコード
部と各々のチェックコード部とは“Ｌ”個のエラーチェ
ックセットに含まれていて“Ｌ”レベルの内部ロックエ
ラーチェックを提供するものであり、さらに、前記コー
ド部によって形成され、各々が１つ以上のチェックコー
ドと１つ以上のチェック−チェックコードを含む複数の
エラーチェック−チェックセットを有し、前記複数のエ
ラーチェック−チェックセットのエラーチェック−チェ
ックコードのビットは、同じエラーチェック−チェック
セットの前記チェックコードのビットにより決定され、
また、誤り訂正の関係にあることを特徴とするデジタル
データベースを備える。
【００１５】また他の発明によれば、初期デジタル記録
を表す記録データコードと、冗長チェックコードと、１
つ以上の冗長チェック−チェックコードとを有し、誤り
修正の関係にあるコードのエラーチェックセットにおい
て、各々のコードが“Ｌ”個のエラーチェックセットに
含まれ、“Ｌ”レベルの内部ロックエラーチェックを提
供するように配列されたデジタルデータベースの、デジ
タルデータベース格納・取り出し・訂正方法であって、
前記デジタルデータベースのコードを保持するベース媒
体を提供する提供工程と、前記コードを、前記ベース媒
体から取り出しメモリ内に取り出す取り出し工程と、前
記エラーチェックセット各々において、前記取り出され
たコードを検証し、前記エラーチェックセット各々の中
における、また、前記“Ｌ”レベルの内部ロックエラー
チェックセット間の誤り訂正の関係での不整合によって
表される誤りをつきとめる検証工程と、もし何かの誤り
が存在する場合、前記エラーチェックセットのコードに
おいて前記誤りを訂正する訂正工程と、前記デジタルデ
ータベースにおいて、所定の誤り条件が成立するまで、
前記検証工程と前記訂正工程とを繰り返す反復工程とを
有することを特徴とするデジタルデータベース格納・取
り出し・訂正方法を備える。
【００１６】
【実施例】以下添付図面を参照して本発明の好適な実施
例を詳細に説明する。
【００１７】なお添付図面において、各構成要素に付さ
れた参照番号のいちばん左側の番号は、その要素が存在
する図の番号を示し、左から２番目の番号は構造的に関
連する要素を示すために用いられ、大文字は各要素の詳
細部を示している。
【００１８】［データベース概略（図１）］初期デジタ
ル記録を表現する記録データコードを有するデジタルデ
ータベース１０が、ベース媒体１０Ｂの表面上にある２
次元コード格納領域１４内にある所定コード部１２に印
刷される。そのデジタルデータベースは冗長チェックコ
ードと１つ以上のチェック−チェックコードを含み、デ
ータ誤りやデータ損失の修正を可能にしている。その２
次元コード格納領域は座標系を持っており、そこにある
コード位置を定義する。コード部は物理的には所定座標
にあるコード格納領域内に位置する。そのコードのビッ
ト状態は、ベース媒体上に定着するトナー物質が存在す
るか否かによって定義される。
【００１９】複数のエラーチェックセットはコード部に
形成され、その各々は１つ以上のコードと１つ以上のチ
ェックコードとを含む。エラーチェックセット各々にあ
るチェックコードのビットは、同じエラーチェックセッ
トのデータコードのビットによって定められ、そのビッ
トはエラー訂正を行う関係にある。データコード各々と
チェックコード各々は、“Ｌ”個のエラーチェックセッ
トに含まれていて、“Ｌ”レベルのインターロックエラ
ーのチェックと訂正を行う。
【００２０】加えて、複数のエラーチェック−チェック
セットもまた、コード部に形成される。エラーチェック
−チェックセット各々は１つ以上のチェックコードと１
つ以上のチェック−チェックコードとを含んでいる。エ
ラーチェック−チェックセット各々のチェック−チェッ
クコードのビットは、そのチェックコードのビットによ
って決定され、そのビットはエラー訂正を行う関係にあ
る。チェックコード各々と、チェック−チェックコード
各々はまた、“Ｌ”個のエラーチェック−チェックセッ
トに含まれていて、“Ｌ”レベルのインターロックエラ
ーチェック−チェックを行う。
【００２１】［コードチェックセット（図２〜図３）］
図２に示される実施例の行列において、コード格納領域
２４内にある各コード部２２は、行と列とを区切り
“Ｒ”行、“Ｃ”列を有するパターンを形成する縦軸と
横軸とにそって、その位置が定められている。コード部
各々の位置を定義するその座標系は縦横座標系である。
図２に示す実施例において、行の数“Ｒ”と列の数
“Ｃ”とは等しい。図３の実施例では、コード部３２
は、公約数をもたないように選択された“Ｒ”と“Ｃ”
をもつ格納領域３４に配列され、エラー訂正がループし
ないようになっている。
【００２２】エラーチェックセット各々は、図２に示す
ように、（Ｒ−１）個の行エラーチェックセットと（Ｃ
−１）個の列エラーチェック部を形成する１つの行或は
１つの列にそって含まれている。その（Ｒ−１）個の行
エラーチェックセット各々は、（Ｃ−１）個のデータコ
ード（Ｄｔ）と１個のチェックコード（Ｃｋ）を含むＣ
個のコード部を持っている。次に、その（Ｃ−１）個の
列エラーチェックセット各々は、（Ｒ−１）個のデータ
コード（Ｄｔ）と１個のチェックコード（Ｃｋ）を含む
Ｒ個のコード部を持っている。さらに、エラーチェック
−チェックセットはまた、１つの行エラーチェック−チ
ェックセットと１つの列エラーチェック−チェックセッ
トを形成する１つの行或は１つの列にそって含まれてい
る。その１つの行エラーチェック−チェックセットは、
（Ｃ−１）個のチェックコード（Ｃｋ）と１個のチェッ
ク−チェックコード（ＣＣ）を含むＣ個の部分を持って
いる。そして、その１つの列エラーチェック−チェック
セットは、（Ｒ−１）個のチェックコード（Ｃｋ）と１
個のチェック−チェックコード（ＣＣ）を含むＲ個の部
分を持っている。
【００２３】図２〜図３の実施例において、Ｌ＝２であ
る。即ち、データコード部（Ｄｔ）各々とチェックコー
ド部（Ｃｋ）各々とは、２つのチェックセット、即ち、
１つの行チェックセットと１つの交差する列チェックセ
ットに含まれている。チェックコード部（Ｃｋ）各々と
チェック−チェックコード部（ＣＣ）各々はまた、２つ
のチェックセット、即ち、１つの行チェック−チェック
セットと１つの交差する列チェック−チェックセットに
含まれている。２つのレベルの行と列構成の結果とし
て、データコード各々は、１つの行と１つの列との交差
する場所でコード部を占める。データコード各々は、そ
の行にそって（Ｃ−２）個の他のデータコードと１つの
チェックコードとエラー訂正の関係にあり、また、同様
に、その列にそって（Ｒ−２）個の他のデータコードと
１つのチェックコードとエラー訂正の関係にある。その
チェックコードはまた、１つの行と１つの列との交差す
る場所でコード部を占め、その行にそって（Ｃ−２）個
の他のチェックコードと１つのチェック−チェックコー
ドとエラー訂正の関係にあり、また、同様に、その列に
そって（Ｒ−２）個の他のチェックコードと１つのチェ
ック−チェックコードとエラー訂正の関係にある。
【００２４】“Ｌ”のレベル数は、たとえそのデータベ
ースが単に物理的な２次元空間（行方向の次元と列方向
の次元）をもつだけであるとしても、２より大きくて良
い。数学的な次元が、その行と列の次元と相関をもたな
いように用いられる。数学的な次元は、そのデータベー
スのメモリのアドレスリストによって明示される。
【００２５】図２の実施例において、行チェック−チェ
ックセットを形成する（Ｃ−１）個の行データチェック
部（Ｃｋ）と１つのチェック−チェックコード部（Ｃ
Ｃ）は、コード格納領域２４の下部端近くの外側の行に
そって位置する。同様に、列チェック−チェックセット
を形成する（Ｒ−１）個の列データチェック部（Ｃｋ）
と１つのチェック−チェックコード部（ＣＣ）は、コー
ド格納領域２４の右端の外側の列にそって位置する。１
個のコードチェック−チェック部（ＣＣ）は、コード格
納領域２４の隅の外部の行と外部の列とが交差する部分
に位置する。このチェック−チェックセットの外部位置
は、その外部行と列を無視して、内部記録データコード
の高速読み出しを可能にする。
【００２６】図３の実施例において、行チェックセット
は、コード格納領域３４内の内部行にそって位置し、列
チェックセットは、コード格納領域３４内の内部列にそ
って位置する。１つのコードチェック−チェック部（Ｃ
Ｃ）は、コード格納領域３４内の内部行と内部列とが交
差する場所に位置する。
【００２７】［コード部（図４〜図５）］好適には、コ
ード部各々には１つの記号や文字のような１つのデータ
単位を含む。図４は、１バイトを形成する“Ｎ”（８）
シリアルビットを有する従来のコード形式を示してい
る。これによって、バイト当たり２N （２５６）個のコ
ード表現が可能になる。図５は、本願発明の発明者によ
って１９９１年１２月１６日に出願された米国特許出願
番号（ＵＳＳＮ）がNo. 07/807,227の発明の名称が“デ
ジタルデータを記録するデータ形式と方法(DATA FORMAT
FOR RECORDING DIGITAL DATA AND METHOD) ”である発
明に開示されている“Ｌ個の場所の内Ｅ個のエントリ(E
entries out of L locations)”があるタイプのコード
形式を示している。トナーはコード部内の８つの位置の
内、いづれか４つに定着される。残りの４つの位置はト
ナーが定着されない場所（空）として残される。
【００２８】デジタル形式は、図４に示されているよう
に明るいベース媒体に対して暗いトナーが存在するよう
な単色記録物質を採用した、ビット当たり２つのコード
状態をもつ２進形式とすれば良い。その２つの状態の内
の１つの状態は、トナー物質が存在する（黒ドット）こ
とによって表現され、一方、もう１つの状態はトナー物
質が存在しない（白ドット）ことによって表現される。
ベース媒体は、コード部内の位置にトナー記録物質を十
分に保持できる用紙のような構造をした何か適当な２次
元シートでよい。用紙は、カールしたり３次元的に折り
たたまれることがあっても、本発明の意味からすれば、
２次元的構造をとどめている。その記録物質は、ベース
媒体上に定着するものであれば何か適当な粉体状か液状
のもので良い。
【００２９】また、コードのデジタル形式は、グレース
ケールや着色されたインクを用いてビット当たりＭ個の
コード状態をもつＭ進形式でも良い。グレースケール形
式は単色のトナー物質を用いる。ビット当たりのＭ個の
コード状態は、Ｍ個のグレースケールのレベルによって
決定される。即ち、定着されるトナー物質の度合いによ
って定められるのである。カラー形式（図５参照）は、
ビット当たりのＭ個のコード状態を示すようにＭ色のト
ナーを用いたＭ進数コードに基づく色である。これによ
って、Ｍ個からＮ個のコード表現が可能にある。図５の
実施例は、８つの場所の内、４つの箇所を４種類の色で
着色し、２５６個のコード表現を可能にしている。赤色
トナーは文字“Ｒ”を含むドットによって、緑色トナー
は文字“Ｇ”を含むドットによって、青色トナーは文字
“Ｂ”を含むドットによって、黄色トナーは文字“Ｙ”
を含むドットによって示される。
【００３０】［用いられる誤り検出訂正方法（図６〜図
１２）］初期デジタルデータを表現する記録データコー
ドをもつデジタルデータベースを格納・取り出し・訂正
する方法が、図６に示されている。そのデータベースの
種々の段階（ステージ）が図７〜図１２に示されてい
る。そのデータベースは冗長チェックコードと１つ以上
の冗長チェック−チェックコードを含み、これらは記録
データコードに依存している。そのコードは、誤り訂正
の関係において、コードのエラーチェックセットとして
配列されている。コード各々は、“Ｌ”個のエラーチェ
ックに含まれていて、“Ｌ”レベルのインターロックエ
ラーチェックを行う。
【００３１】その方法の各工程については図６に要約さ
れており、以下、その工程について詳細に説明する。
【００３２】初期データベース提供（ステップＳ１０） デジタル記録６６Ｉの初期メモリに初期データベースを
提供する（図７）。初期メモリとは、システムで検証さ
れ修正されるデータを入力する入力機能のことである。
初期メモリは、電子的メモリ、或は、テーブ、ハードデ
ィスク、フロッピィディスクのような磁気メモリのよう
な何か適当な装置でよい。
【００３３】ベース媒体提供（ステップＳ２０） 初期データベースを初期メモリから用紙６０Ｐのような
適当なベース媒体に印刷することによって、デジタルデ
ータベースのコードを保持するベース媒体を提供する
（図８）。
【００３４】ベース媒体格納（ステップＳ３０） データベースのコードを保持するベース媒体を格納する
（図９）。好適には、そのベース媒体は数年、おそら
く、１０年或は２０年にわたる保存に適切な条件の下で
格納される。そのような長期間の保存は、非常に大容量
或はまれにしか（現在まで）アクセスされないデータに
関しては一般的なものである。そのデータは、込み合っ
た磁気記憶装置から除去され、紙魚や他の生命体のいな
い冷涼で乾燥した環境下で用紙に保管される。
【００３５】ベース媒体からのコード取り出し（ステップＳ４０） 取り出されたデータベース６６Ｒを形成する取り出しメ
モリにベース媒体からコードを取り出す（図１０）。適
当な解像度のスキャニング装置が、トナードット（及
び、トナーのない場所）を取り出して２進数の“１”と
“０”にデジタル化する適当な装置である。
【００３６】取り出されたコードの検証（ステップＳ５０） エラーチェックセット各々で、取り出されたコードを検
証し、データベース内の誤りをつきとめる（図１１）。
その誤りは、エラーチェックセット各々の中にあるエラ
ー訂正の関係における不一致（不整合）や“Ｌ”個のイ
ンターロックエラーチェックセット間のエラー訂正の関
係における不一致（不整合）によって現れる。エラーチ
ェックコードのセットは、取り出しメモリのアクセス可
能なマトリクス内で、複数行と複数列に拡がっている。
これによって、検証工程が単にその行と列に沿って、取
り出しメモリの行と列のアクセスアドレスをインクリメ
ントしながら進むことが可能になる。
【００３７】誤り訂正（ステップＳ６０） もし、何かの誤りが存在しているなら、エラーチェック
セットのコードでの誤りを訂正する。
【００３８】検証と訂正の繰り返し（ステップＳ７０） 所定の条件が成立するまで、検証工程と訂正工程を反復
する（次の節を参照のこと）。
【００３９】検証と訂正を続行するかどうかの判断（ス
テップＳ７１） 所定の条件が成立したなら、検証工程と訂正工程の反復
をやめるが、所定の条件が成立しないなら、検証工程に
戻り検証工程と訂正工程の処理を反復する。
【００４０】反復が行われたデータベースの印刷及び処
理（ステップＳ８０、Ｓ９０） 反復されたデータベースを別のベース媒体６０Ｎに印刷
し（図１２）、誤りのない（或は、少なくとも誤りが減
少した）データベースのコピーを提供する。この“リフ
レッシュ”したコピーは、今用いるために、或は、将来
の利用を考えて再び格納される。
【００４１】［所定条件］検証工程と訂正工程との反復
サイクルは、所望の所定の条件が達成されるまで続けら
れる。その所定の条件の性質は、データ処理アプリケー
ションの誤りの限度に依存している。次に、反復サイク
ルを停止させ、本方法を終了させる所定の条件のいくつ
かについて説明する。
【００４２】全誤り訂正条件 この好適な所定の条件は、誤りのすべてが訂正されたと
きに、達成される。その訂正された状態は、チェックセ
ットとチェック−チェックセットでの不整合が除去され
ることによって、明らかになる。その訂正された状態
は、一回の反復、或は、数回の反復サイクルの後に、達
成される。初期データベースは、実際、誤りのない状態
であり、そのような場合には訂正の反復もなく、ただ一
回の検証が必要なだけである。
【００４３】変更をしない条件 初期データベースでの誤りがデータ損失が膨大なもので
あるなら、完全な訂正は不可能であるかもしれない。そ
の反復サイクルは、反復されたコード内に変化がもはや
これ以上現れなくなれば、終了する。即ち、反復サイク
ル各々での検証工程の間に同じ誤りが検出されるが、訂
正工程でそれが訂正されない場合がこれにあたる。
【００４４】最大繰り返し回数 反復回数をＩmax 、即ち、所定のサイクル回数に限定す
る単純な条件である。その数（Ｉmax ）は誤りが訂正さ
れるに十分の回数であるが、訂正不能な誤りを扱う意味
のない反復サイクルにならないように十分に少ない回数
である。Ｉmaxは動作速度と訂正度合いとのバランスを
とって（トレードオフによって）選択される。
【００４５】残留誤り密度 もし、そのデータベースが非常に巨大であるなら、新た
な誤りが各反復サイクルで生成されるかもしれない。こ
れら新たに生成された誤り（これに訂正不能な初期誤り
も加えて）は、除去不能な残留誤り密度“Ｅ”を形成す
る。その反復サイクルは、この残留誤り密度が、所定の
許容できる値未満にまで減少したときに、終了する。
【００４６】［データベースの交換（図７〜図１２）］
記録コードは、一般にコード格納領域内に、記録データ
コードによって表現される初期記録コードと同じ順序
で、配列される。この順配列は、コード格納領域と初期
メモリとの間に記録の連続性を、与える。コード各々は
初期メモリに格納された初期記録とベース媒体に印刷さ
れたコード格納領域の両方において、同じ隣接コードを
もつ。
【００４７】また、印刷されたコードは、記録の連続性
を減じるために、初期記録の順序にならないように、一
般的には、その順序を入れ替えてもよい。ベース媒体に
基づいた入れ替えられたデータベース内の印刷されたコ
ード各々は、ランダムな隣接コードをもつ。そのデータ
ベースは、後で、取り出しメモリで逆入れ替えが行われ
て検証工程と訂正工程に先立って、記録の連続性を回復
させる。その入れ替えと回復は、ベース媒体にある大き
な汚点の結果として現れる“blot”誤りによる損失デー
タを回復するのに役立つ。
【００４８】図７は初期メモリの初期記録データベース
６６Ｉを示し、典型的な一対の初期記録の交差するコー
ドチェックセット６７Ｒと６７Ｃを図示している。行セ
ット６７Ｒは８つのコードをもち、その各々が文字
“ｒ”によって示され、列セット６７Ｃは６つのコード
をもち、その各々が文字“ｃ”によって示されている。
行セット６７Ｒと列セット６７Ｃとの交点のコード部は
文字“ｉ”によって示されている。
【００４９】図８は、図７の記録データベース６６Ｉの
入れ替えの結果として得られるベース媒体６０Ｐに印刷
された入れ替えられたデータベース６６Ｐを示してい
る。その入れ替えによって、格納領域全体にわたって行
セット６７Ｒと列セット６７Ｃのコードを分散させて、
記録の連続性を減少させている。この分散はランダムな
ものであるが、符号化可能ランダム逆キーに基づいて可
逆的である。また、その分散はシステマティックのもの
で良く、キーデータとして初期記録内に含まれている標
準的な順序入れ替えキーに基づいている。その標準的な
順序入れ替えは、順序入れ替えがなされたデータベース
６６Ｐの記録の連続性を最小化する（或は、少なくとも
大幅に減少させる）。その後に行う逆順序入れ替えは、
汚点による損傷を最大限分散する一方、記録の連続性を
回復させる。そのキーデータは、初期記録の順序入れ替
えと、取り出しメモリにおける逆順序入れ替えを定義す
る。図１の実施例は、格納領域１４に隣接してベース媒
体で保持されるキーデータ１４Ｋを示している。
【００５０】図９は、図８の印刷されたデータベース６
０Ｐの広範な使用や長期間にわたる保存によって汚点が
ついて損傷したデータベース６６Ｂを示している。デー
タ損傷には、不十分な電気的なＳ／Ｎが原因となるデー
タ処理エラーや誤った量のまた誤った場所に定着したト
ナーが原因となる印刷エラーを含む多くの形態がある。
ここで、図９に示された損傷は隣接する行及び列にまた
がって拡がった汚点による損傷である。これらの汚点に
よる損傷によって失われたコードは、図９では文字
“ｘ”によって示され、これらの損傷が集まってクラス
タ化しているために、特に、やっかいなものである。
【００５１】いくつかの汚点によるデータ損傷は、ベー
ス媒体上にわたって、トナーを除去したり色を消してし
まう有害な物質を偶発的にまき散らすことによって発生
する。他の汚点によるデータ損傷は、経年変化によって
暗いトナーと明るいベース媒体とのコントラストがなく
なってしまうことによって発生する。トナーの色素はあ
せてしまうかもしれず、用紙は長期間の保存によって黄
ばんだり、茶色っぽくなってしまうかもしれない。その
結果、物理的なＳ／Ｎは誤りのない走査を維持するため
には不十分となるかもしれない。
【００５２】汚点によるデータ損傷の主な原因はパンチ
穴、定常的な裂けめ、破れたコーナ部、或は、紙魚や他
の害虫によってえぐられた穴などが原因となるベース媒
体の穴である。
【００５３】図１０は、図９に示す損傷したデータベー
ス６６Ｂの走査と逆順序入れ替えによってできる取り出
しメモリの取り出されたデータベース６６Ｒを示してい
る。典型的な行チェックセット６７Ｒと典型的な列チェ
ックセット６７Ｃのコードは、元々の離散的な形式の交
差する行と列に回復されられる。行セット６７Ｒと列セ
ット６７Ｃの回復させられた位置は、初期記録データベ
ース６６Ｉの初期位置に対応している。汚点による損傷
が原因となった失われたコード（その各々は“ｘ”で示
されている）のクラスタは、逆順序入れ替えのために取
り出されたデータベース６６Ｒ全体にわたって分散され
ている。
【００５４】図１１は、図１０で示した取り出されたデ
ータベースの検証と訂正とによってできた取り出しメモ
リの訂正されたデータベース６６Ｃを示している。その
失われたデータは、冗長コードとコードセット間の誤り
訂正の関係によって回復される。
【００５５】図１２は、新しいベース媒体上に印刷され
た新しいデータベース６０Ｎを示している。そのデータ
ベースは、エラーのない（或は、少なくともエラーが減
少した）データベースのコピーである。この“リフレッ
シュされた”データベース６０Ｎは、現在の使用や将来
の利用のために保存される。
【００５６】図７〜図１２に示されているように、デー
タベースの順序入れ替えや回復についての具体的で付加
的な工程について、以下にまとめる。
【００５７】順序の交換（ステップＳ１１） 印刷工程に先立って、初期データベース６６Ｉの初期デ
ータの順序を入れ替える。
【００５８】順序の逆交換（ステップＳ４１） 初期データの順序を回復するため、取り出し工程の後
に、取り出されたデータベース６６Ｒのイタレートされ
たデータの順序を逆入れ替えする。
【００５９】新しいベース媒体の提供（ステップＳ８０、Ｓ９０） 訂正されたデータベース６６Ｃを取り出しメモリから用
紙６０Ｎのような適切な新しいベース媒体にプリントす
ることによってデジタルデータベースのコードを保持す
る新しいベース媒体を提供する（図１２）。
【００６０】［具体例］データベースと誤り訂正方法の
次のような特別な例を示す。データベースのデータ密度
は、単位平方インチあたり１００００コード（８個の場
所に４個のエントリ、図５を参照のこと）であり、これ
が４００ｄｐｉの解像度をもつスキャナで読み出され
る。記録データコードと、冗長チェックコードとチェッ
ク−チェックコードとの和の比は、４：１である。即
ち、用紙の階調が付けられる格納領域の８０％が記録デ
ータコードによって占められ、エラー訂正コード（リー
ド−ソロモン(Reed-Solomon)コードのような）によって
残りの２０％が占められる。シュー・リンとダニエル
Ｊ．コステロ ジュニア(Shu Lin and Daniel J. Coste
llo, Jr)著、“誤り制御符号化−その基礎と応用(Error
Control Coding: Fundamentals and Applications)
”、プレンティス−ホール，インク，エングルウッド
クリフス Ｎ．Ｊ．出版(published by Prentice-Hal
l, Inc, Englewood Cliffs N.J.)（１９８３年著作権）
の１７０−１７７ページに詳細に説明されているバーレ
カンプの反復アルゴリズム(Berlekamp's iterative alg
orithm) のような適当な技法がエラー訂正に用いられ
る。上記の具体例は、本願発明を限定するものではな
い。他の多くの応用や構成が可能であることは、もちろ
んのことである。
【００６１】［商業的な適用可能性］当業者には、上記
の説明によって、本発明の目的が達成されることが明ら
かである。
【００６２】様々な態様が、本明細書に記載の特許請求
の範囲によつてのみ限定される本発明の範囲から逸脱す
ることなく、なされることも明らかである。
【００６３】従って、本発明の範囲は、特許請求の範囲
に記載の用語とその法的な同等物によって定められるも
のである。
【００６４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、誤
り検出と誤り訂正の能力が改善されるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の代表的な実施例である用紙をベース媒
体として、その用紙上に印刷された記録データベースを
示す図である。
【図２】記録データコード（Ｄｔ）と冗長チェックコー
ド（Ｃｋ）を有する記録データベースに関して、コード
格納領域の実施例を示す図である。
【図３】コード格納領域の別の実施例を示す図である。
【図４】コード部格納のためのシリアルビット形式をも
つ１個のデータ単位を示す図である。
【図５】Ｌ個の位置にＥ個のエントリがある１個のデー
タ単位を示す図である。
【図６】データ訂正方法の工程を示すフローチャートで
ある。
【図７】図６で示された方法の各工程において、データ
ベースの変化の各段階を示す図である。
【図８】図６で示された方法の各工程において、データ
ベースの変化の各段階を示す図である。
【図９】図６で示された方法の各工程において、データ
ベースの変化の各段階を示す図である。
【図１０】図６で示された方法の各工程において、デー
タベースの変化の各段階を示す図である。
【図１１】図６で示された方法の各工程において、デー
タベースの変化の各段階を示す図である。
【図１２】図６で示された方法の各工程において、デー
タベースの変化の各段階を示す図である。
【符号の説明】
１０ デジタルデータベース １０Ｂ ベース媒体 １２ コード部 １４ ２次元コード格納領域 １４Ｋ キーデータ

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 初期デジタル記録を表す記録データコー
    ドと、冗長チェックコードと、１つ以上の冗長チェック
    −チェックコードとを有するデジタルデータベースであ
    って、 ベース媒体と、 前記ベース媒体表面に、位置を定義する座標系を有する
    ２次元コード格納領域と、 前記２次元コード格納領域内の所定の座標に物理的に位
    置し、前記記録データコードと、前記冗長チェックコー
    ドと、前記冗長チェック−チェックコードとを含み、前
    記ベース媒体に定着したトナー物質が存在するか否かに
    よって定められるコードビット状態を有するコード部
    と、 前記コード部によって形成され、各々が１つ以上のデー
    タコードと１つ以上のチェックコードを含む複数のエラ
    ーチェックセットを有し、 前記複数のエラーチェックセット各々のチェックコード
    のビットは、同じエラーチェックセットにおけるデータ
    コードのビットにより決定され、また、誤り訂正の関係
    にあり、各々のデータコード部と各々のチェックコード
    部とは“Ｌ”個のエラーチェックセットに含まれていて
    “Ｌ”レベルの内部ロックエラーチェックを提供するも
    のであり、さらに、 前記コード部によって形成され、各々が１つ以上のチェ
    ックコードと１つ以上のチェック−チェックコードを含
    む複数のエラーチェック−チェックセットを有し、 前記エラーチェック−チェックセットのエラーチェック
    −チェックコードのビットは、前記チェックコードのビ
    ットにより決定され、また、誤り訂正の関係にあること
    を特徴とするデジタルデータベース。
  2. 【請求項２】 前記各々のチェックコード部と、前記各
    々チェック−チェックコード部は“Ｌ”個のエラーチェ
    ック−チェックセットに含まれていて“Ｌ”レベルの内
    部ロックエラーチェック−チェックを提供することを特
    徴とする請求項１に記載のデジタルデータベース。
  3. 【請求項３】 前記コード格納領域内のコード部各々
    は、行と列とが交差し、“Ｒ”行、“Ｃ”列を有するパ
    ターンを形成する縦軸と横軸とにそって位置し、各々の
    コード部の位置を定義する座標系は、縦横座標系である
    ことを特徴とする請求項１に記載のデジタルデータベー
    ス。
  4. 【請求項４】 前記“Ｒ”行数は前記“Ｃ”列数に等し
    いことを特徴とする請求項３に記載のデジタルデータベ
    ース。
  5. 【請求項５】 前記“Ｒ”行数と前記“Ｃ”列数とは公
    約数を有していないことを特徴とする請求項３に記載の
    デジタルデータベース。
  6. 【請求項６】 前記エラーチェックセット各々は、（Ｒ
    −１）個の行エラーチェックセットと（Ｃ−１）個の列
    エラーチェックセットとを形成する１行或は１列に添っ
    て含まれ、前記エラーチェック−チェックセット各々
    は、１つの行エラーチェック−チェックセットと１つの
    列エラーチェック−チェックセットとを形成する１行或
    は１列に添って含まれていることを特徴とする請求項３
    に記載のデジタルデータベース。
  7. 【請求項７】 前記（Ｒ−１）個の行エラーチェックセ
    ット各々は、（Ｃ−１）個のデータコードと１つのチェ
    ックコードとを含むＣ個のコード部を有し、前記（Ｃ−
    １）個の列エラーチェックセット各々は、（Ｒ−１）個
    のデータコードと１つのチェックコードとを含むＲ個の
    コード部を有し、前記１つの行エラーチェック−チェッ
    クセットは（Ｃ−１）個のチェックコードと１個のチェ
    ック−チェックコードとを含むＣ個の部分を有し、そし
    て、前記１つの列エラーチェック−チェックセットは
    （Ｒ−１）個のチェックコードと１個のチェック−チェ
    ックコードとを含むＲ個の部分を有していることを特徴
    とする請求項６に記載のデジタルデータベース。
  8. 【請求項８】 前記“Ｌ”の値は２であり、前記データ
    コード各々と前記チェックコード各々とは、１つの行チ
    ェックセットと１つの交差する列チェックセットとに含
    まれており、そして、前記チェックコード各々と前記チ
    ェック−チェックコード各々は、１つの行チェック−チ
    ェックセットと１つの交差する列チェック−チェックセ
    ットに含まれていることを特徴とする請求項７に記載の
    デジタルデータベース。
  9. 【請求項９】 前記データコード各々は、１つの行と列
    とが交差する場所のコード部を占め、前記（Ｃ−２）個
    の他のデータとその行に添った１つのチェックコードと
    は誤り訂正をする関係にあり、また、前記（Ｒ−２）個
    の他のデータとその列に添った１つのチェックコードと
    は誤り訂正をする関係にあることを特徴とする請求項８
    に記載のデジタルデータベース。
  10. 【請求項１０】 前記チェックコード各々は、１つの行
    と列とが交差する場所のコード部を占め、前記（Ｃ−
    ２）個の他のチェックコードとその行に添った１つのチ
    ェック−チェックコードとは誤り訂正をする関係にあ
    り、また、前記（Ｒ−２）個の他のチェックコードとそ
    の列に添った１つのチェック−チェックコードとは誤り
    訂正をする関係にあることを特徴とする請求項９に記載
    のデジタルデータベース。
  11. 【請求項１１】 １つのチェックコード部をもつ前記
    （Ｃ−１）個の行データコード部は、前記コード格納領
    域の端に添う１つの外側の行に添って位置し、１つのチ
    ェックコード部をもつ前記（Ｒ−１）個の列データコー
    ド部は、前記コード格納領域の端に添う１つの外側の列
    に添って位置し、前記１つのコードチェック−チェック
    部は、前記外側の行と前記外側の列とが前記コード格納
    領域の隅で交差する場所に位置することを特徴とする請
    求項７に記載のデジタルデータベース。
  12. 【請求項１２】 １つのチェック−チェックコード部を
    もつ前記（Ｃ−１）個の行チェックコード部は、前記コ
    ード格納領域の端に添う１つの内側の行に添って位置
    し、１つのチェック−チェックコード部をもつ前記（Ｒ
    −１）個の列チェックコード部は、前記コード格納領域
    の端に添う１つの内側の列に添って位置し、前記１つの
    コードチェック−チェック部は、前記内側の行と前記内
    側の列とが前記コード格納領域の内で交差する場所に位
    置することを特徴とする請求項７に記載のデジタルデー
    タベース。
  13. 【請求項１３】 前記記録データコードは、一般には前
    記記録データコードによって示される初期記録の順序
    で、前記コード格納領域内に配列され、前記コード格納
    領域内の前記記録データコードと前記記録との間には記
    録の連続性をもつようにすることを特徴とする請求項１
    に記載のデジタルデータベース。
  14. 【請求項１４】 前記コード格納領域内に配列された前
    記記録データコードは、一般には、前記記録データコー
    ドによって示される初期記録の順序にならないよに順序
    が並び変えられて配列され、前記コード格納領域内の前
    記記録データコードと前記記録との間では記録の連続性
    を減じるようにすることを特徴とする請求項１に記載の
    デジタルデータベース。
  15. 【請求項１５】 前記初期記録の順序の並び変えを定義
    するキーデータをさらに有することを特徴とする請求項
    １４に記載のデジタルデータベース。
  16. 【請求項１６】 前記コードのデジタル形式はビットあ
    たり２つのコード状態をもつ２進数であり、１つの状態
    がトナー物質の存在を表し、もう１つの状態がトナー物
    質が存在しない表すことを特徴とする請求項１に記載の
    デジタルデータベース。
  17. 【請求項１７】 前記コードのデジタル形式はビットあ
    たりＭ個のコード状態をもつ多進数であることを特徴と
    する請求項１に記載のデジタルデータベース。
  18. 【請求項１８】 前記トナー物質は単一色であり、その
    定着にはグレースケールがあって、ビットあたりＭ個の
    コード状態はトナー物質定着の度合いによって決定され
    ることを特徴とする請求項１７に記載のデジタルデータ
    ベース。
  19. 【請求項１９】 前記トナー物質はＭ個の色をもってお
    り、ビットあたりＭ個のコード状態は各ビットを形成す
    るために定着される前記トナー物質の選択によって決定
    されることを特徴とする請求項１７に記載のデジタルデ
    ータベース。
  20. 【請求項２０】 初期デジタル記録を表す記録データコ
    ードと、冗長チェックコードと、１つ以上の冗長チェッ
    ク−チェックコードとを有し、誤り訂正の関係にあるコ
    ードのエラーチェックセットにおいて、各々のコードが
    “Ｌ”個のエラーチェックセットに含まれ、“Ｌ”レベ
    ルの内部ロックエラーチェックを提供するように配列さ
    れたデジタルデータベースの、デジタルデータベース格
    納・取り出し・訂正方法であって、 前記デジタルデータベースのコードを保持するベース媒
    体を提供する提供工程と、 前記コードを、前記ベース媒体から取り出しメモリ内に
    取り出す取り出し工程と、 前記エラーチェックセット各々において、前記取り出さ
    れたコードを検証し、前記エラーチェックセット各々の
    中における、また、前記“Ｌ”レベルの内部ロックエラ
    ーチェックセット間の誤り修正の関係での不整合によっ
    て表される誤りをつきとめる検証工程と、 もし何かの誤りが存在する場合、前記エラーチェックセ
    ットのコードにおいて前記誤りを訂正する訂正工程と、 前記デジタルデータベースにおいて、所定の誤り条件が
    成立するまで、前記検証工程と前記訂正工程とを繰り返
    す反復工程とを有することを特徴とするデジタルデータ
    ベース格納・取り出し・訂正方法。
  21. 【請求項２１】 前記検証工程と前記訂正工程とは、前
    記誤りのすべてが訂正されるまで反復されることを特徴
    とする請求項２０に記載のデジタルデータベース格納・
    取り出し・訂正方法。
  22. 【請求項２２】 前記検証工程と前記訂正工程とは、前
    記反復工程によってイタレートされたコードにおける変
    化がなくなるまで反復されることを特徴とする請求項２
    ０に記載のデジタルデータベース格納・取り出し・訂正
    方法。
  23. 【請求項２３】 前記検証工程と前記訂正工程とは、最
    大、“Imax”回反復されることを特徴とする請求項２０
    に記載のデジタルデータベース格納・取り出し・訂正方
    法。
  24. 【請求項２４】 前記検証工程と前記訂正工程とは、前
    記反復工程によってイタレートされたコードにおける誤
    りの数“Ｅ”が所定の値未満となるまで反復されること
    を特徴とする請求項２０に記載のデジタルデータベース
    格納・取り出し・訂正方法。
  25. 【請求項２５】 前記反復工程によってイタレートされ
    たデータベースを別のベース媒体にプリントする複写工
    程をさらに有することを特徴とする請求項２０に記載の
    デジタルデータベース格納・取り出し・訂正方法。
  26. 【請求項２６】 前記エラーチェックコードセットは前
    記取り出しメモリのアドレス可能なマトリクス内で複数
    の行と複数の列に拡がり、 前記検証工程は、前記取り出しメモリのアクセスアドレ
    スを増加させていくことによって、前記複数の行及び前
    記複数の列にそって進むことを特徴とする請求項２０に
    記載のデジタルデータベース格納・取り出し・訂正方
    法。
  27. 【請求項２７】 前記提供工程に先立って、さらに、 初期メモリに、前記デジタル記録の初期データベースを
    提供する初期データ提供工程と、 前記初期データベースを前記ベース媒体上に印刷する印
    刷工程とを有することを特徴とする請求項２０に記載の
    デジタルデータベース格納・取り出し・訂正方法。
  28. 【請求項２８】 前記印刷工程に先立って、さらに、 前記初期データの順序を入れ替える順序交換工程を有す
    ることを特徴とする請求項２７に記載のデジタルデータ
    ベース格納・取り出し・訂正方法。
  29. 【請求項２９】 前記順序交換工程は、前記ベース媒体
    上に印刷された初期データベースの記録の連続性を減じ
    るようにすることを特徴とする請求項２８に記載のデジ
    タルデータベース格納・取り出し・訂正方法。
  30. 【請求項３０】 前記順序交換工程は、標準的な順序入
    れ替えキーを用いて実行されることを特徴とする請求項
    ２９に記載のデジタルデータベース格納・取り出し・訂
    正方法。
  31. 【請求項３１】 前記取り出し工程の後に、さらに、 前記取り出しメモリ内の、前記反復工程によってイタレ
    ートされたデータの順序を入れ替え、前記初期データの
    順序を復元する順序逆交換工程を有することを特徴とす
    る請求項２８に記載のデジタルデータベース格納・取り
    出し・訂正方法。
  32. 【請求項３２】 前記順序逆交換工程は、前記印刷され
    たデータベース全体にわたって格納された情報の損傷を
    分散させることを特徴とする請求項３１に記載のデジタ
    ルデータベース格納・取り出し・訂正方法。
JP5171481A 1992-07-10 1993-07-12 デジタルデータベース及びデジタルデータベース格納・取り出し・訂正方法 Withdrawn JPH06214859A (ja)

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