(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データソースを普通紙にデジタルデータとして記録するためのデータ記録装置であって、
該データソースを一連のデータ値にフォーマットするための手段で、該一連のデータ値を少なくとも１つのデータボックスの複数の行及び列にフォーマットする手段と、
該少なくとも１つのデータボックスの複数の行及び列にフォーマットされたデータ値を普通紙に印刷するための印刷手段と、
を具備し、該データボックスは一連のデータ値を画する枠を有し、且つ、該データボックスの各コーナにはコーナードットが存在することを特徴とするデータ記録装置。
【請求項２】
請求項１記載のデータ記録装置において、該フォーマット手段は該データソースを一連のバイナリ値にフォーマットすることを特徴とするデータ記録装置。
【請求項３】
請求項１記載のデータ記録装置において、普通紙上のドットの存在または不存在によってビットが第１の論理状態であるかまたは第２の論理状態であるかを示すように、データのビットが普通紙に印刷されることを特徴とするデータ記録装置。
【請求項４】
請求項１記載のデータ記録装置において、普通紙上のドットの存在と不存在との間の遷移によってビットが第１の論理状態であるかまたは第２の論理状態であるかを示すように、データのビットが普通紙に印刷されることを特徴とするデータ記録装置。
【請求項５】
請求項１記載のデータ記録装置において、データのボックスは、内部のデータ行間の垂直方向のセパレーションを識別するためのマーカーを持つ少なくとも二つの対向エッジを有することを特徴とするデータ記録装置。
【請求項６】
フォーマット手段が該データソースをフォーマットする前に、データソースを圧縮するための圧縮手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のデータ記録装置。
【請求項７】
データソースを普通紙にデジタルデータとして記録するためのデータ記録装置であって、
該データソースを一連のバイナリ値にフォーマットするための手段で、該一連のバイナリ値を複数のデータボックスの複数の行及び列にフォーマットするフォーマット手段と、
該複数のデータボックスの複数の行及び列にフォーマットされたバイナリ値を、普通紙に、該普通紙上のドットの存在はビットが第１の論理状態であることを示し、普通紙上のドットの不存在はビットが第２の論理状態であることを示すように印刷するために印刷手段と、
を具備し、該複数のデータボックスのそれぞれは該一連のバイナリ値を画する枠を有し、且つ、該データボックスの各コーナにはコーナードットが存在することを特徴とするデータ記録装置。
【請求項８】
フォーマット手段が該データソースをフォーマットする前に、該データソースを圧縮するための圧縮手段をさらに具備することを特徴とする請求項７記載のデータ記録装置。
【請求項９】
エラー訂正エンコードのための手段をさらに具備することを特徴とする請求項７記載のデータ記録装置。
【請求項１０】
請求項７記載のデータ記録装置において、該複数のデータボックスのそれぞれが、内部のデータ行間の垂直方向のセパレーションを識別するためのマーカーを持つ少なくとも二つの対向エッジを有することを特徴とするデータ記録装置。
【請求項１１】
バイナリデータ値を記憶するための少なくとも一つのデータボックスを持つ普通紙をデコードするためのデータデコード装置であって、
普通紙上の該少なくとも一つのデータボックスの位置を、該データボックスの各コーナに存在するコーナードットにより確認するための第１位置確認手段と、
普通紙上の該少なくとも一つのデータボックスのそれぞれの中のバイナリデータの複数の行の位置を確認するための第２位置確認手段と、
該行内のバイナリデータ値のそれぞれをデコードするためのデコード手段と、
を具備し、普通紙上のドットの存在でビットが第１の論理状態であることを示し、かつ普通紙上のドットの不存在でビットが第２の論理状態であることを示すデータデコード装置。
【請求項１２】
請求項１１記載のデータデコード装置において、該少なくとも一つのデータボックスは、その内部のデータ行間の垂直方向のセパレーションを識別するためのマーカーを持つ少なくとも二つの対向エッジを有し、該第２位置確認手段は該少なくとも二つの対向エッジを利用して該複数のバイナリデータ行のそれぞれの位置を確認することを特徴とするデータデコード装置。
【請求項１３】
デジタルデータを普通紙に記録するためのデータ記録方法であって、
データソースを一連のバイナリ値にフォーマットするステップで、該一連のバイナリ値を複数のデータボックスの複数の行及び列にフォーマットするステップと、
該一連のバイナリ値を少なくとも１枚の普通紙に複数のデータボックスとして印刷するステップと、
を有し、該複数のデータボックスそれぞれは該一連のバイナリ値を画する枠を有し、該データボックスの各コーナにはコーナードットが存在し、該複数のバイナリ値のそれぞれはその論理状態に応じて印刷されるかまたは印刷されず、普通紙上のドットの存在はビットが第１の論理状態であることを示し、普通紙上のドットの不存在はビットが第２の論理状態であることを示し、また、該バイナリ値は該複数のデータボックス内の複数の行及び列に印刷されるデータ記録方法。
【請求項１４】
バイナリデータ値を記憶するための少なくとも一つのデータボックスを持つ普通紙をデコードするためのデータデコード方法であって、
普通紙上の該少なくとも一つのデータボックスの位置を、該データボックスの各コーナに存在するコーナードットにより確認するステップと、
普通紙上の該少なくとも一つのデータボックスのそれぞれの中のバイナリデータの複数の行の位置を確認するステップと、
該行内のバイナリデータ値のそれぞれをデコードするステップと、
を有し、普通紙上のドットの存在でビットが第１の論理状態であることを示し、かつ普通紙上のドットの不存在でビットが第２の論理状態であることを示すデータデコード方法。
【請求項１５】
デジタルのデータソースを暗号化したデジタル形式で普通紙上に記録するためのデータ記録装置であって、
該データソースに対し暗号化を行なって該データソースを表わすデジタルの暗号化データを生成するための暗号化手段と、
該暗号化手段に結合された、該暗号化データを一連の画素値にエンコードするためのエンコード手段と、
該エンコード手段に結合された、該一連の画素値を少なくとも１枚の普通紙に印刷するための印刷手段と、
を具備し、画素値は複数の行及び列を持つ少なくとも一つのボックス内に印刷され、かつ、該少なくとも一つのボックスは一つの境界を有するとともに、該ボックスの各コーナにはコーナードットが存在するデータ記録装置。
【請求項１６】
該データソースをスキャンしてデジタル化信号にするためのスキャン手段をさらに具備することを特徴とする請求項１５記載のデータ記録装置。
【請求項１７】
該暗号化データに対しエラー訂正エンコードを行なうための手段をさらに具備することを特徴とする請求項１５記載のデータ記録装置。
【請求項１８】
請求項１５記載のデータ記録装置において、該暗号化手段はデジタルキーを用いることを特徴とするデータ記録装置。
【請求項１９】
請求項１８記載のデータ記録装置において、該キーは擬似乱数列の種となることを特徴とするデータ記録装置。
【請求項２０】
請求項１８記載のデータ記録装置において、該キーはワンタイムパッドからなることを特徴とするデータ記録装置。
【請求項２１】
請求項１５記載のデータ記録装置において、該暗号化手段はデジタル暗号化規格（ＤＥＳ）に従ってデータを暗号化する手段からなることを特徴とするデータ記録装置。
【請求項２２】
請求項１５記載のデータ記録装置において、該暗号化手段はＲＳＡアルゴリズムに従ってデータを暗号化するための手段からなることを特徴とするデータ記録装置。
【請求項２３】
デジタルのデータソースを暗号化かつデジタル化して普通紙上に記録するための記録装置と、普通紙上の該複数のボックス内のデータを再生するための再生装置とを具備するデータ記録再生装置であって、
該記録装置は、デジタルのデータソースに対し暗号化を施して該データソースを表わすデジタルの暗号化データを生成する暗号化手段と、該暗号化データを一連の画素値にエンコードするための該暗号化手段と結合されたエンコード手段と、該一連の画素値を少なくとも１枚の普通紙へ出力するための該エンコード手段と結合された第１出力手段とからなり、該一連の画素値が複数の行及び列を持つ少なくとも一つのボックス内に印刷され、かつ、該少なくとも一つのボックスが一つの境界を持ち、該ボックスの各コーナにはコーナードットが存在し、
該再生装置は、普通紙上の該少なくとも一つのボックスをスキャンして画素を文字を表わす電気信号へ変換するためのスキャン手段と、該電気信号をデータを表わす出力信号へデコードするための該スキャン手段と結合されたデコード手段と、該電気信号の暗号解読をするための該デコード手段と結合された暗号解読手段と、該出力信号を１枚の普通紙へ転写するための該暗号解読手段と結合された第２出力手段とからなる、
ことを特徴とするデータ記録再生装置。
【請求項２４】
請求項２３記載のデータ記録再生装置において、該暗号化手段はデジタルキーを用いることを特徴とするデータ記録再生装置。
【請求項２５】
請求項２４記載のデータ記録再生装置において、該キーは擬似乱数列の種になることを特徴とするデータ記録再生装置。
【請求項２６】
請求項２４記載のデータ記録再生装置において、該キーはワンタイムパッドからなることを特徴とするデータ記録再生装置。
【請求項２７】
デジタルのデータソースを暗号化して該データソースを表わすデジタルの暗号化データを生成するステップと、
該暗号化データを一連の画素値へエンコードするステップと、
該一連の画素値を少なくとも１枚の普通紙に出力するステップとを有し、
該画素値が複数の行及び列を持つ少なくとも一つのボックス内に印刷され、かつ、該少なくとも一つのボックスが一つの境界を持ち、該ボックスの各コーナにはコーナードットが存在し、該データソースが暗号化デジタル化された形で普通紙上に表現されるデータ記録方法。
【請求項２８】
普通紙上の少なくとも一つのボックスをスキャンして画素を文字を表わす電気信号に変換するステップと、該電気信号を該データを表わす出力信号にデコードするステップと、
該デコードされたデータの暗号解読をするステップと、該出力信号を１枚の普通紙に転写するステップとを有し、
該デコードのステップは、該少なくとも一つのボックスのコーナの位置を、該ボックスの各コーナに存在するコーナードットにより確認するステップと、該少なくとも一つのボックスの該コーナの位置に従って画素のスペーシングを判定するステップと、該スペーシングに従って画素をサンプリングすることによりデコードされたデータを生成するステップとからなる、
ことを特徴とするデータ再生方法。
【請求項２９】
請求項２８記載のデータ再生方法において、デコードされたデータの暗号解読のステップは、キーに従って該デコードされたデータを暗号解読することを特徴とするデータ再生方法。
【請求項３０】
請求項２８記載のデータ再生方法において、該デコードされたデータの暗号解読のステップは、擬似乱数列の種となるキーに従って該デコードされたデータを暗号解読することを特徴とするデータ再生方法。
【請求項３１】
請求項２８記載のデータ再生方法において、該デコードされたデータの暗号解読のステップは、ワンタイムパッドからなるキーに従い該デコードされたデータの暗号解読をすることを特徴とするデータ再生方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、データを普通紙上にデジタル記録する技術及び普通紙上にデジタル記録されたデータを再生する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、情報の記録及び伝達は、普通紙を使用して行なわれるのが最も一般的なやり方である。情報を普通紙に記録する最もよく知られた方法の一つは、フォトコピアを利用する方法である。フォトコピアは画像をスキャンし、そして多くの場合はスキャン画像を何等かの処理を施してから、普通紙上に再生する。
【０００３】
最近まで、従来のコピアは主にアナログ信号を用いて動作していた。換言すれば、画像をスキャンし、スキャン画像を処理した後に再生する動作は全てアナログで行なわれていた。最近、コピアの多くの機能がデジタルで行なわれるようになっている。しかしながら、アナログ、デジタルいずれの場合も、コピアの機能はオリジナル画像を普通紙上に再現するに留まっている。
【０００４】
フォトコピアにおけるアナログ信号からデジタル信号への移行は、新しい動作の遂行を可能にする。その一つは情報の暗号化である。暗号化は、データを簡単には解読できないフォーマットで記憶する手法である。換言すれば、暗号化はデータをエンコードするための機構を提供する。従来から、暗号化のための様々な手法がある。しかし、従来の手法は全て、データがデジタルデータでなければならない。従来、ある種のコピアは、暗号化を提供すべく情報をページ上で再配置することが可能であった。単にデータをページ上で再配置する方法による暗号化の問題点の一つは、機密保持性が十分でないことである。フォトコピアを用いてデジタルデータを普通紙上に安全に暗号化できるならば、効果的であろう。
【０００５】
従来、数は限られているが、デジタル情報を紙上に記憶する方法が発表されている。紙上にデジタル情報を記憶する一例は、バーコードの利用である。バーコードは一次元のデジタルデータで、通常、１０桁の情報を紙上に水平方向に配列することによって情報を記憶する。バーコードを相対的に水平方向へスキャンすることにより、バーコードにエンコードされた情報を読み取ることができる。これらのスキャンは非常にすばやく行なわれる。バーコードの高さ（垂直方向の）が大きいほど、スキャンの水平方向からのずれが大きくても情報を取得できることに注目されたい。また、バーコードは水平であるので、紙片上にデジタル情報を記憶するために使用できるバーコード数に自ずと制限があることに着目されたい。バーコードに関するこれ以上の情報は、「Ｔ．Ｐａｖｌｉｄｉｓ，Ｊ．Ｓｗａｒｔｚ及びＹ．Ｗａｎｇ著”Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｅｎｃｏｄｉｎｇ  ｗｉｔｈ  Ｔｗｏ−Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｂａｒ  Ｃｏｄｅ”，ＣＯＭＰＵＴＥＲ，Ｊｕｎｅ  １９９２」を参照されたい。また、バーコードの紙への記録について開示する米国特許第５，１１３，４４５号も参照されたい。バーコードを利用する場合よりも大量のデジタル情報を普通紙上に記憶することが望まれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の一つの目的は、従来より大量のデータを普通紙に記録し、また、記録したデータを再生する手段を提供することにある。本発明のもう一つの目的は、機密保持が確実な形態でデータを普通紙に記録し、また記録データを再生する手段を提供することにある。これ以外の本発明の目的及び利点は、以下の説明において述べる。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、データソースを普通紙にデジタルデータとして記録するためのデータ記録装置であって、
該データソースを一連のデータ値にフォーマットするための手段で、該一連のデータ値を少なくとも１つのデータボックスの複数の行及び列にフォーマットする手段と、
該少なくとも１つのデータボックスの複数の行及び列にフォーマットされたデータ値を普通紙に印刷するための印刷手段と、
を具備し、該データボックスは一連のデータ値を画する枠を有し、且つ、該データボックスの各コーナにはコーナードットが存在することを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１記載のデータ記録装置において、該フォーマット手段は該データソースを一連のバイナリ値にフォーマットすることを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１記載のデータ記録装置において、普通紙上のドットの存在または不存在によってビットが第１の論理状態であるかまたは第２の論理状態であるかを示すように、データのビットが普通紙に印刷されることを特徴とする。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１記載のデータ記録装置において、普通紙上のドットの存在と不存在との間の遷移によってビットが第１の論理状態であるかまたは第２の論理状態であるかを示すように、データのビットが普通紙に印刷されることを特徴とする。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１記載のデータ記録装置において、データのボックスは、内部のデータ行間の垂直方向のセパレーションを識別するためのマーカーを持つ少なくとも二つの対向エッジを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項６の発明は、該フォーマット手段が該データソースをフォーマットする前に、データソースを圧縮するための圧縮手段をさらに具備することを特徴とする。
【００１３】
請求項７の発明は、データソースを普通紙にデジタルデータとして記録するためのデータ記録装置であって、
該データソースを一連のバイナリ値にフォーマットするための手段で、該一連のバイナリ値を複数のデータボックスの複数の行及び列にフォーマットするフォーマット手段と、
該複数のデータボックスの複数の行及び列にフォーマットされたバイナリ値を、普通紙に、該普通紙上のドットの存在はビットが第１の論理状態であることを示し、普通紙上のドットの不存在はビットが第２の論理状態であることを示すように印刷するために印刷手段と、
を具備し、該複数のデータボックスのそれぞれは該一連のバイナリ値を画する枠を有し、且つ、該複数のデータボックスの各コーナにはコーナードットが存在することを特徴とする。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項７記載のデータ記録装置において、フォーマット手段が該データソースをフォーマットする前に、該データソースを圧縮するための圧縮手段をさらに具備することを特徴とする。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項７記載のデータ記録装置において、エラー訂正エンコードのための手段をさらに具備することを特徴とする。
【００１６】
請求項１０の発明は、請求項７記載のデータ記録装置において、該複数のデータボックスのそれぞれが、内部のデータ行間の垂直方向のセパレーションを識別するためのマーカーを持つ少なくとも二つの対向エッジを有することを特徴とする。
【００１７】
請求項１１の発明は、バイナリデータ値を記憶するための少なくとも一つのデータボックスを持つ普通紙をデコードするためのデータデコード装置であって、
普通紙上の該少なくとも一つのデータボックスの位置を、該データボックスの各コーナに存在するコーナードットにより確認するための第１位置確認手段と、
普通紙上の該少なくとも一つのデータボックスのそれぞれの中のバイナリデータの複数の行の位置を確認するための第２位置確認手段と、
該行内のバイナリデータ値のそれぞれをデコードするためのデコード手段と、
を具備し、普通紙上のドットの存在でビットが第１の論理状態であることを示し、かつ普通紙上のドットの不存在でビットが第２の論理状態であることを示すことを特徴とする。
【００１８】
請求項１２の発明は、請求項１１記載のデータデコード装置において、該少なくとも一つのデータボックスは、その内部のデータ行間の垂直方向のセパレーションを識別するためのマーカーを持つ少なくとも二つの対向エッジを有し、該第２位置確認手段は該少なくとも二つの対向エッジを利用して該複数のバイナリデータ行のそれぞれの位置を確認することを特徴とする。
【００１９】
請求項１３の発明は、デジタルデータを普通紙に記録するためのデータ記録方法であって、
データソースを一連のバイナリ値にフォーマットするステップで、該一連のバイナリ値を複数のデータボックスの複数の行及び列にフォーマットするステップと、
該一連のバイナリ値を少なくとも１枚の普通紙に複数のデータボックスとして印刷するステップと、
を有し、該複数のデータボックスのそれぞれは該一連のバイナリ値を画する枠を有し、該データボックスの各コーナにはコーナードットが存在し、該複数のバイナリ値のそれぞれはその論理状態に応じて印刷されるかまたは印刷されず、普通紙上のドットの存在はビットが第１の論理状態であることを示し、普通紙上のドットの不存在はビットが第２の論理状態であることを示し、また、該バイナリ値は該複数のデータボックス内の複数の行及び列に印刷されることを特徴とする。
【００２０】
請求項１４の発明は、バイナリデータ値を記憶するための少なくとも一つのデータボックスを持つ普通紙をデコードするためのデータデコード方法であって、
普通紙上の該少なくとも一つのデータボックスの位置を、該データボックスの各コーナに存在するコーナードットにより確認するステップと、
普通紙上の該少なくとも一つのデータボックスのそれぞれの中のバイナリデータの複数の行の位置を確認するステップと、
該行内のバイナリデータ値のそれぞれをデコードするステップと、
を有し、普通紙上のドットの存在でビットが第１の論理状態であることを示し、かつ普通紙上のドットの不存在でビットが第２の論理状態であることを示すことを特徴とする。
【００２１】
請求項１５の発明は、デジタルのデータソースを暗号化したデジタル形式で普通紙上に記録するためのデータ記録装置であって、
該データソースに対し暗号化を行なって該データソースを表わすデジタルの暗号化データを生成するための暗号化手段と、
該暗号化手段に結合された、該暗号化データを一連の画素値にエンコードするためのエンコード手段と、
該エンコード手段に結合された、該一連の画素値を少なくとも１枚の普通紙に印刷するための印刷手段と、
を具備し、画素値は複数の行及び列を持つ少なくとも一つのボックス内に印刷され、かつ、該少なくとも一つのボックスは一つの境界を有し、該ボックスの各コーナにコーナードットが存在することを特徴とする。
【００２２】
請求項１６の発明は、請求項１５記載のデータ記録装置において、該データソースをスキャンしてデジタル化信号にするためのスキャン手段をさらに具備することを特徴とする。
【００２３】
請求項１７の発明は、請求項１５記載のデータ記録装置において、該暗号化データに対しエラー訂正エンコードを行なうための手段をさらに具備することを特徴とする。
【００２４】
請求項１８の発明は、請求項１５記載のデータ記録装置において、該暗号化手段はデジタルキーを用いることを特徴とする。
【００２５】
請求項１９の発明は、請求項１５記載のデータ記録装置において、該キーは擬似乱数列の種となることを特徴とするデータ記録装置。
【００２６】
請求項２０の発明は、請求項１８記載のデータ記録装置において、該キーはワンタイムパッドからなることを特徴とする。
【００２７】
請求項２１の発明は、請求項１５記載のデータ記録装置において、該暗号化手段はデジタル暗号化規格（ＤＥＳ）に従ってデータを暗号化する手段からなることを特徴とする。
【００２８】
請求項２２の発明は、請求項１５記載のデータ記録装置において、該暗号化手段はＲＳＡアルゴリズムに従ってデータを暗号化するための手段かららなることを特徴とする。
【００２９】
請求項２３の発明は、デジタルのデータソースを暗号化かつデジタル化して普通紙上に記録するための記録装置と、普通紙上の該複数のボックス内のデータを再生するための再生装置とを具備するデータ記録再生装置であって、
該記録装置は、デジタルのデータソースに対し暗号化を施して該データソースを表わすデジタルの暗号化データを生成する暗号化手段と、該暗号化データを一連の画素値にエンコードするための該暗号化手段と結合されたエンコード手段と、該一連の画素値を少なくとも１枚の普通紙へ出力するための該エンコード手段と結合された第１出力手段とからなり、該一連の画素値が複数の行及び列を持つ少なくとも一つのボックス内に印刷され、かつ、該少なくとも一つのボックスが一つの境界を持ち、該ボックスの各コーナにはコーナードットが存在し、
該再生装置は、普通紙上の該少なくとも一つのボックスをスキャンして画素を文字を表わす電気信号へ変換するためのスキャン手段と、該電気信号をデータを表わす出力信号へデコードするための該スキャン手段と結合されたデコード手段と、該電気信号の暗号解読をするための該デコード手段と結合された暗号解読手段と、該出力信号を１枚の普通紙へ転写するための該暗号解読手段と結合された第２出力手段とからなることを特徴とする。
【００３０】
請求項２４の発明は、請求項２３記載のデータ記録再生装置において、該暗号化手段はデジタルキーを用いることを特徴とする。
【００３１】
請求項２５の発明は、請求項２４記載のデータ記録再生装置において、該キーは擬似乱数列の種になることを特徴とする。
【００３２】
請求項２６の発明は、請求項２４記載のデータ記録再生装置において、該キーはワンタイムパッドからなることを特徴とする。
【００３３】
請求項２７の発明は、デジタルのデータソースを暗号化して該データソースを表わすデジタルの暗号化データを生成するステップと、
該暗号化データを一連の画素値へエンコードするステップと、
該一連の画素値を少なくとも１枚の普通紙に出力するステップとを有し、
該画素値が複数の行及び列を持つ少なくとも一つのボックス内に印刷され、かつ、該少なくとも一つのボックスが一つの境界を持ち、該ボックスの各コーナにはコーナードットが存在し、該データソースが暗号化デジタル化された形で普通紙上に表現されるデータ記録方法を特徴とする。
【００３４】
請求項２８の発明は、普通紙上の少なくとも一つのボックスをスキャンして画素を文字を表わす電気信号に変換するステップと、該電気信号を該データを表わす出力信号にデコードするステップと、
該デコードされたデータの暗号解読をするステップと、該出力信号を１枚の普通紙に転写するステップとを有し、
該デコードのステップは、該少なくとも一つのボックスのコーナの位置を、該ボックスの各コーナに存在するコーナードットにより確認するステップと、該少なくとも一つのボックスの該コーナの位置に従って画素のスペーシングを判定するステップと、該スペーシングに従って画素をサンプリングすることによりデコードされたデータを生成するステップとからなるデータ再生方法を特徴とする。
【００３５】
請求項２９の発明は、請求項２８記載のデータ再生方法において、デコードされたデータの暗号解読のステップは、キーに従って該デコードされたデータを暗号解読することを特徴とする。
【００３６】
請求項３０の発明は、請求項２８記載のデータ再生方法において、該デコードされたデータの暗号解読のステップは、擬似乱数列の種となるキーに従って該デコードされたデータを暗号解読することを特徴とする。
【００３７】
請求項３１の発明は、請求項２８記載のデータ再生方法において、該デコードされたデータの暗号解読のステップは、ワンタイムパッドからなるキーに従い該デコードされたデータを暗号解読することを特徴するものである。
【００３８】
【作用】
本発明によれば、普通紙上の１個以上のボックス内の複数の行及び列に、データが二次元的に記録することによって、バーコードのような一次元的記録に比べ大量のデータを普通紙にデジタル記録することができる。特に、データを記録前に圧縮することにより（請求項６又は７）、一層大量のデータの記録が可能である。また、普通紙上の各ボックスの各コーナにコーナードットを持たせることによって（請求項１、その他）、ボックス内の情報画素内の水平方向スペーシングの判定が容易に可能である。また、普通紙上の各ボックスに、内部のデータ行間の垂直方向のセパレーションを識別するためのマーカーを持つ少なくとも二つの対向エッジを持たせることによって（請求項５，１０又は１２）、普通紙を読み取って記録データを再生する際に、画素間の垂直方向のスペーシングのばらつきを容易に補償することができる。また、データ記録時にデータのエラー訂正エンコードを行なうことによって（請求項９又は１７）、記録データの再生時にデータのエラーを訂正し、より確実な記録データの再生が可能となる。特に、普通紙上の分散した複数のボックスにデータを記録する場合には、普通紙のかなり広い部分がダメージをうけても記録データの再生が可能になる。また、データを記録する前に暗号化することにより（請求項１５乃至３１）、記録データの機密保持が可能である。
【００３９】
【実施例】
デジタルデータを普通紙上に記録するための方法及び装置について述べる。以下の記述において、本発明の十分な理解のために処理ステップ、ボックス数、圧縮及び暗号化の手法等々、様々な詳細内容を示す。しかし、そのような詳細内容によらずに本発明を実施し得ることは、当業者にとって明白であろう。一方、本発明を必要以上に分かりにくくしないため、周知のオペレーションの詳細説明は省略する。
【００４０】
本発明のエンコードプロセスの概要
図１は本発明のエンコードプロセスを説明するものである。このエンコードプロセスは、デジタル情報を記憶する１枚のペーパを生成する。よって、エンコードプロセスの結果として得られるものは”デジタル”ペーパ（”ｄｉｇｉｔａｌ”ｐａｐｅｒ）である。
【００４１】
図１を参照する。本発明においては、データソース１０１はデジタルデータからなる。ある実施例にあっては、データソース１０１はスキャン装置によってスキャンされるデータ源から得られる。ある実施例では、このスキャン装置はフォトコピアのスキャナ部である。つまり、この実施例ではデータソース１０１はフォトコピアのガラス上の紙のスキャンデータである。なお、本好適実施例では、紙のスキャンデータはデジタルデータからなる。また、データに施される圧縮が図１に圧縮処理１０２により示されていることに注意されたい。他の実施例では、データソース１０１はＡＳＣＩＩデータファイル、ＪＰＥＧ圧縮カラー画像、あるいはバイナリ実行可能ファイルから入力することもある。言い換えると、本発明のデータソース１０１は、テキストファイル、ファクシミリデータファイル、グレースケールあるいはカラーのイメージデータファイル等、任意のファイルから入力できる。
【００４２】
なお、本発明において圧縮は行なわれも行なわれなくてもよいことに注意されたい。圧縮を行なうときには、様々な方式を利用してよく、圧縮したデータをオリジナルとして正確に再現しなければならないか否かによって、損失性（ｌｏｓｓｙ）圧縮方式と非損失性（ｌｏｓｓｌｅｓｓ）圧縮方式のどちらでも利用できる。
【００４３】
データソース１０１がデジタル形式で、必要な圧縮が行なわれると（処理ブロック１０２）、エラー訂正エンコードを実行できる（処理ブロック１０３）。普通紙がデジタルチャネルとして用いられるので、本発明のエラー訂正はデジタル入出力を持つもう一つのボックスと見ることができる。エラー訂正エンコード（処理ブロック１０３）は、訂正ビットまたは”パリティ”ビットを暗号化されたデータソース１０１のデジタル情報に加えることからなる。ある実施例では、このエラー訂正はソフトウエアを利用して実行され、このソフトウエアは、フォワードエラー訂正を提供するＧＦ（２５６）以上の短縮−インターリーブ・リード−ソロモンコード（ｓｈｏｒｔｅｎｅｄ−ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ  Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ  ｃｏｄｅ）である。このＧＦ（２５６）以上のリード−ソロモンコードでは、１バイトのデータが各ボックスから取り出され、ある限定されたフィールド内で加算及び乗算を用いて結合されることによって、２バイトのチェックサムバイトを生成する。ある実施例では、これらチェックサムバイトは、ページ上の最終の２つのボックスにエンコードされる。リード−ソロモンコーディングと”短縮”及び”インターリーブ”なる用語に関するこれ以上の情報については、Ｒｉｃｈａｒｄ  Ｅ．Ｂｌａｈｕｔ，”Ｔｈｅｏｒｙ  ａｎｄ  Ｐｒａｃｔｉｃｅ  ｏｆ  Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｃｏｄｅ”，Ａｄｄｉｓｏｎ−Ｗｅｓｌｅｙ，１９８３を参照されたい。
【００４４】
以下に述べるように、ある実施例では、データは普通紙のページ上に分散したいくつかのボックス内に記憶される。エラー訂正コードは、ページ上の１つのボックスに記憶されるバイト数に等しい量ずつインターリーブされる。一つのボックス全体が失われても訂正不可能なエラーを生じない。この実施例の場合、最初の１０個のボックスそれぞれの１バイトを用いてパリティビットが計算され、これが最終の２個のボックスに記憶される。なお、パリティビットを記憶するボックスは、普通紙上の他のデジタルデータのボックスと全く異なるところがない。データボックスの場合と全く同様に、一つのパリティボックスが失われてもメッセージ全体を組み立て可能である。ある実施例では、２０個のデータボックスがデータを紙上に記憶するために用いられる。
【００４５】
エラー訂正のパラメータを選択するためフォーマッタ（ｆｏｒｍａｔｔｅｒ）に関する
情報を利用するのに比べ、有利な点があることに注目されたい。すなわち、エラー訂正は任意のバイトセットをひとまとめにすることができるので、そのバイトのページ上の位置が分かっていれば、エラー訂正で用いられるバイトはページ上の分離したバイトでもよい。このようにして、普通紙の大きな部分がダメージを受けた場合（例えばコーヒーをこぼして汚したような場合）にも十分対応可能なエラー訂正ができる。さらに、パラメータをデコーダに基づき選ぶことができる。ゆえに、非常に高解像度のスキャナがデコードに使用されたときには、コーダはより多くのデータの転送を試みることも不可能でない。スキャナが大きなプラテンを持っている場合には、より多くの情報をデコードできる（他の事柄は全て同じである）。レシーバ（ｒｅｃｅｉｖｅｒ）が非常にノイズの多いものであるときには、さらに強力なエラー訂正方法を用いることもできる。
【００４６】
データソース１０１がデジタル形式で、所望の圧縮が行なわれており（処理ブロック１０３）、かつ所望のエラー訂正エンコードが行なわれたならば、デジタルデータは印刷可能な個々のカラー画素にフォーマットされる（処理ブロック１０４）。ある実施例では、デジタルデータは白黒画素にフォーマットされる。ある実施例では、画素はフォトコピアのプリンタ部で印刷される。
【００４７】
本発明のフォーマッティングステップ（処理ブロック１０４）は、デジタルビット列を、正確にスキャンできる形式へ、及びプリンタが読み込み可能な形式へ変換する役割がある。ある実施例では、フォーマッタはレーザプリンタで印刷可能なポストスクリプト（登録商標）ファイルを生成する。
【００４８】
フォーマッティング（処理ブロック１０４）の後、データは印刷される（処理ブロック１０５）。ある実施例では、フォーマッティングプロセスでフォーマット後のデータのページを記述したポストスクリプトファイルを生成するが、このポストスクリプトファイルは、Ａｐｐｌｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｃｕｐｅｒｔｉｎｏ，  Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）のＬａｓｅｒＷｒｉｔｅｒ  ＩＩ  ＮＴのような高品質ポストスクリプトプリンタによって印刷される。
【００４９】
ビット群を紙上に書くため、まず、紙上に記憶されるべきデータストリームは１ブロックの白黒ドットすなわちデータ画素として紙上に記憶される。ある実施例では、”１”のビットは白ドットとして、”０”のビットは黒ドットとして記憶される。スキャンサンプルが印刷された画素内に納さまるように、使用されるデータ画素はスキャン解像度より大きくなければならない。さらに、各画素の読取位置を正確に決定できるようにするために、枠（境界）がデータブロックの周りに配置される。かかるデジタルデータボックスの一例が図２に示されている。データブロックが大き過ぎる場合、紙の伸び及びスキャナのミスアライミメントによって、オリジナルデータの再生が困難になることがある。
【００５０】
図２を参照する。本好適実施例においては、データのスペーシング及び整列を確実に確認できるようにするため、白黒ビットがページ上のいくつかのボックスに入れられる。ある実施例では、８１／２×１１インチの紙片に対して２０個のデータボックスが用いられる。
【００５１】
ある実施例では、各ボックスは、データ画素３個分の太さで大部分が黒の境界を持っている。各ボックスの周りに境界を持たせることによって、ボックスのエッジの位置確認が容易になる（デコード時）。また、各ボックスの各コーナに大きな白画素（コーナードット）が存在することにも注目されたい。ボックスを調べると、左右のエッジに沿った画素が交互に白黒反転することが分かる。これらの画素は、データ読み込み時に水平方向の画素ラインの現在位置を正確に判定するために用いられる。白黒画素の交番パターンは、画素の垂直方向のスペーシングのばらつきを補償するために、各ボックスの左右エッジに付加されている。これらの交番画素は、画素行間の垂直方向スペーシングの変動程度が、データ読み込み（デコード時）のエラーを引き起こすほどでない場合には、不要である。
【００５２】
ある実施例では、数バイトのデータを記憶する小さなボックスが２０個用いられるが、１個以上の任意個数のボックスを用いることができる。これは設計上の選択の問題である。ボックスが小さいと、枠のためのオーバヘッドが増加し、また、ボックス間スペースはデータに利用されないが、エンコード後のデータに付加しなければならない訂正データの量が少なくて済む（すなわち、エラーレートが低いから）。
【００５３】
また、本発明はグレースケールを用いることも、かつ、グレーレベルの付加情報を記憶することもできることに注目されたい。このようにして、例えば、８つのグレー濃度を用い、グレースケールプリンタ及びスキャナより３ビットデータを取得することもできる。
【００５４】
本発明のデコードプロセスの概要
図４は本発明のデコードプロセスを説明するものである。本発明のデコードプロセスは、１度に１ステップずつエンコードプロセスの逆動作を行なう。最初に、デジタルペーパのシートがスキャンされる（処理ステップ４０１）。このスキャンデータが次にサンプリングされることにより、エンコードプロセスによって受領されたバイナリシーケンスを表わすバイナリシーケンスを生成する（処理ステップ４０２）。スキャンの結果は、エンコーダに与えられたバイナリシーケンスと殆ど同じバイナリシーケンスであることに注目されたい。スキャンの結果が、エンコーダに送られたデータの正確な複製を生成しないことがあるが、これはデータスキャンでのエラーが原因である。例えば、スキャン中のレジストレーション、平面度、スキューのエラーや、スキャナの故障により、正確な複製がデコーダに送られないことがある。
【００５５】
”デジタル”ペーパがデコードされた後（処理ブロック４０２）、エラー検出・訂正が実行される（処理ブロック４０３）。このエラー訂正は、ペーパが損傷したことによる、あるいは画素位置の正確な予測を失敗したことによる、データ落ちを補正する。エラー検出・訂正プロセス（処理ステップ４０３）は、エンコードプロセス（図１）中に行なわれるエラー訂正エンコードの逆処理である。エラー検出・訂正は、図１のエンコードプロセス中に付加されたパリティビットを用いて行なわれ、発生している可能性のあるエラーを訂正する（処理ブロック４０３）。このエラーの原因としては、ホッチキス針、パンチ穴、紙の退色、技術的問題、その他の紙の欠陥や損傷が考えられよう。
【００５６】
何等かの所望のエラー訂正が終わったならば、データを伸長してもよい（処理ブロック４０４）。この伸長を行なうか否かはエンコードプロセス中に圧縮が行なわれたか否かによって決まるもので、伸長はデータをできる限りオリジナルに近い形に復元するために行なわれる。
【００５７】
デコード（処理ブロック４０２）、エラー検出・訂正（処理ブロック４０３）並びに所望の伸長（処理ブロック４０４）の後に再構成されたデータが得られ、これを印刷し、表示し、またはディスクに格納することができる。ある実施例ではデータは印刷される（処理ブロック４０５）。ある実施例では、オリジナルデータが単純なスキャンデータであったときは、オリジナルのコピーを印刷することができる。別の実施例では、オリジナルデータが数ページのＡＳＣＩＩまたはポストスクリプトデータであった場合、データを印刷しまたはファイルに格納することができる。他の実施例では、オリジナルデータがＪＰＥＧ圧縮カラー画像であった場合、その画像を表示できる。
【００５８】
本発明のエンコード／デコードシステムの一例
図５は、本発明のエンコード及びデコードシステムの一例の概略をブロック図として示す。この本発明システムは、デジタル処理システムである。本好適実施例では、デジタル処理システムはデジタルフォトコピアからなる。ある実施例では、デジタルフォトコピアの動作はスキャナ、プリンタ及びコンピュータを用いてシミュレートされる。図５は本発明の処理システムの全体的説明に便利であるが、システムの細部の多くは図示されていないことを理解できるであろう。これ以上の詳細については、本発明の開示に必要な時に他の添付図面を用いて明かにする。さらに、本発明を好適実施例に関して説明するが、当業者が思いつくような他の様々な実施例が本発明の範囲に含まれるものである。
【００５９】
図５を参照する。この本発明システムは、情報通信のためのバスもしくは他の通信手段５０１を有する。プロセッサ５０２が情報処理のためにバス５０１に結合されている。情報及びプロセッサ５０２の命令を格納するためのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）または他のダイナミックメモリ装置（普通メインメモリと呼ばれる）５０３もバス５０１に結合されている。また、バス５０１に、静的情報及びプロセッサ５０２の命令を格納するためのリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）または他のスタティックメモリ装置５０４と、情報及び命令を格納するための磁気ディスクとディスクドライブ等のデータ記憶装置５０５が結合されている。  この処理システムはまた、選択されたハードコピー文書をスキャンしてプロセッサ５０２に入力するためのスキャナ５０６がバス５０１に結合されている。スキャナ５０６は、画像のデジタル表現（すなわち、デジタルペーパ）を普通の画像と同じように読み取ることができる。スキャナ５０６が普通の画像の読取中であるのかデジタルペーパの読取中であるのかを識別するために、何等かのオートメーションを採用して文書の一部をサーチし、スキャン中のハードコピー文書がデジタルペーパであるか判定することもできる。他の実施例として、スキャン中のハードコピーがデジタルペーパであることをスキャナ５０６に指示するキーを入力することもできる。
【００６０】
ある実施例では、スキャナ５０６はグレースケールスキャナである。本好適実施例では、スキャナ５０６の解像度は２００ＤＰＩである。スキャナ５０６はスキャンした画像の個々のピクチャーエレメント（画素と呼ぶ）をデジタル値に変換する。ある実施例では、スキャナ５０６は  Ｒｉｃｏｈ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｗｅｓｔ  Ｃａｌｄｗｅｌｌ，Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）のイメージスキャナ  ＩＳＣ−４００である。他の実施例では、スキャナ５０６は、各ハードコピー入力文書を所定の空間分解能でスキャンしてデジタル値を出力するビットマップスキャナである。これらのデジタル値が集まって、当該分野でビットマップとして周知のデータ構造を生成する。
【００６１】
プロセッサ５０２は、図１及び図４のエラー訂正エンコード処理、エンコード処理、デコード処理並びにエラー検出・訂正処理をスキャナ５０６からの入力に対して実行することに注目されたい。また、プロセッサ５０２は、暗号化及び暗号解読も、それがデジタルペーパプロセスに採用された場合には実行することに注目されたい。このように、ある実施例の場合、プロセッサ５０２は本発明のエンコーダ及びデコーダとして動作する。ある実施例では、プロセッサ５０２は、Ｓｕｎ  Ｍｉｃｒｏｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．（Ｍｏｕｎｔａｉｎ  Ｖｉｅｗ，  Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）のＳＰＡＲＣｓｔａｔｉｏｎ２プロセッサからなる。
【００６２】
スキャンされたオリジナル画像の可視表現のためのハードコピーを印刷するためのハードコピー装置５０７もバス５０１に結合されている。ある実施例では、ハードコピー装置５０７はフォトコピアのプリンタ部からなる。他の実施例においては、ハードコピー装置５０７はプロッタまたはプリンタ、例えばビットマップイメージを普通紙に印刷される画素にマッピングするビットマッププリンタである。
【００６３】
また、ユーザがプロセッサ５０２、スキャナ５０６及びハードコピー装置５０７と対話できるようにするため、ヒューマンまたはユーザインターフェイス５０８が含まれる。ユーザインターフェイス５０８は、ユーザがフォトコピア（すなわち、プロセッサ５０２、スキャナ５０６及びハードコピー装置５０７）に制御指令を入力し、かつフォトコピアからの応答を受け取る入出力装置を意味する。この応答は、ユーザから入力された命令に応じてフォトコピアが実行した動作を示す。ユーザインターフェイス５０８は、図８及び図９に関連して後述するように、暗号化及び暗号解読のためのキーの入力のために使用できる。
【００６４】
ユーザインターフェイス５０２は、情報通信及びコマンド選択のための英数字キー、その他キーを有する英数字入力装置、カーソル移動を制御するためのカーソル制御装置、及び／または、情報をユーザに表示するためのＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ等の表示装置から構成することができる。なお、これらのコンポーネントは当該技術分野で周知であるので、本発明を無用に難解にしないため省略されている。ある実施例においては、ユーザインターフェイス５０８は、プロセッサ５０２に対する入力から区別可能な、プロセッサスキャナ５０６及びハードコピー装置５０７に対する直接入力を持ってもよい。
【００６５】
本好適実施例では、これらのコンポーネントの全てが単一のフォトコピアシステムに統合されるが、これらコンポーネントのそれぞれ、例えばスキャナ５０６及びハードコピー装置５０７を、独立したコンポーネントにすることもできる。ある実施例では、スキャナ５０６及び／またはハードコピー装置５０７は、別々の通信リンクまたは切り替え可能な通信ネットワークを使用してバス５０２に結合される。
【００６６】
デジタルペーパのスキャン
デジタルペーパをデコードするため、そのシート全体がスキャナによって高解像度でスキャンされる。ある実施例では、１枚全体がグレースケールスキャナによってスキャンされる。あるソフトウエアルーチンを利用して、スキャンされたデータからバイナリシーケンスが生成される。このソフトウエアルーチンによる生成結果は、バイナリシーケンスである。このデコードルーチンのフローチャートが図６に示されている。なお、図７は、このデコードプロセスの一部を説明するものである。
【００６７】
図６を参照する。デジタルデータがオーバーサンプル法（ｏｖｅｒ  ｓａｍｐｌｅｄｍａｎｎｅｒ）でスキャンされると、デコードルーチンはまず、黒境界をサーチすることによってページ上のボックスの位置を確認する（処理ブロック６０１）。ある実施例では、黒境界のサーチは、行をその行中に所定数の黒画素が見つかるまでスキャンすることによって行なわれる。本好適実施例においては、境界は３画素の太さである。ページ上のボックスの個数及びおおよその位置は、デコードプロセスによって分かっているものとする（デジタルペーパがどのように生成されるかをデコードプロセスは分かっているから）。しかし、フルページテキスト上でもフレームを容易に識別できるから、そのように仮定しなくともよい。また、ある実施例の場合、ボックスのサイズをデコードプロセスが知っている。したがって、ある境界の位置が確認されたならば、当該ボックスの他の境界が見つかるまで垂直方向及び水平方向にサーチすることによって、他の境界の位置が確認される（処理ブロック６０２）。
【００６８】
データボックスの境界の位置が確認された後、各ボックスの各コーナにある４個の白ドットの位置が確認される（処理ブロック６０３）。ある実施例では、これらの白ドットの位置確認は、コーナについて最高輝度の画素をサーチすることによりなされる。ある実施例で用いられるスキャン分解能は印刷分解能の２倍以上であるので、各コーナは数個の白画素がスキャンされているはずである。
【００６９】
暗号化されたページが数回コピーされることにより、情報画素間のスペーシングが変化する可能性があり、そうすると、画素行が完全にはスキャン行に対して整列しない。最高輝度の画素は、データの他の部分を見つけるための正確な位置として利用される。換言すると、本発明によれば４個の白コーナードットはボックス内の情報画素間の水平方向スペーシングを判定するために利用される。ボックスの幅及び高さ（データ画素数として）が分かり、かつコーナの位置が分かると、水平及び垂直方向のスペーシングが判定される（処理ブロック６０４）。
【００７０】
コーナが見つかった時に水平及び垂直方向のスペーシングを知るため、エンコードプロセス中に垂直方向スペーシングのばらつき補正用にボックスの左右エッジに付加された白黒画素の交番パターンを調べて、情報画素間の垂直方向スペーシングを判定する。まず、２個の上側コーナが仮想直線で結ばれる（処理ブロック６０４Ａ）。この様子は図７に明示されている。次に、一つの基準カラムが、コーナの間隔の途中に想定される（処理ブロック６０Ｂ）。この基準カラムは図７に仮想直線として示されている。次に、デコーダは基準カラム上の全ての遷移を検出する（処理ブロック６０４Ｃ）。ある実施例においては、デコーダは黒から白、及び白から黒への全ての遷移の位置を記録する。次に、左側の二つの遷移点の間の点から、右側の二つの遷移点の間の点まで、１本の仮想直線が引かれる（処理ブロック６０４Ｄ）。このような仮想直線は図７に示されている。データ行中のある行が他の行に比べ極端に短く、かつ極端に高い場合でも、行を読むための正確な位置を決定可能である。最後に、データ画素数は分かっているので、この水平方向の直線を正しい個数の部分に分割し、正しい位置でサンプリングすることができる（処理ブロック６０４Ｅ）。
【００７１】
垂直及び水平方向のスペーシングが決定されることにより、データ画素をサンプリングできる２次元格子を計算可能である。最後に、データボックスが水平方向に調べられ、予測された位置のサンプルが白より黒に近いときには”０”ビットが出力され、そうでないときに”１”ビットが出力される（処理ブロック６０５）。ある実施例では、所望位置に近接した４画素の二重線形補間がデータ値決定に用いられる。実位置の画素値が補間されたならば、平均値が白画素または黒画素の期待値と比較される。そして、サンプル画素が白に近いときは、当該画素は”１”データビットとされ、そうでないときは”０”データビットとされる。なお、当業者に周知の他の補間方法及びサンプリング方法を用いてもよい。例えば、より高速な方法なら、所望サンプル点に最も近い画素を利用し、補間を行なわないことになろう。
【００７２】
バイナリデータは空間にマッピングされるので、デジタルペーパのエンコードはディスク記憶に類似している。したがって、ＲＬＬ，ＭＦＭ，Ｍ２ＦＭ等の周知のディスク記憶方式を、エンコードを改善するために利用できる。これら方式の殆どは、データ状態ではなくデータ遷移を利用する。この場合、データのエンコードは、色それ自体ではなく、ある色から他の色への変化位置によって行なわれる。もう一つの改良方法は、画素スペーシング及びデータ位置を正確に判定するためにインクの遷移を利用する方法である。だから、インクの遷移はデータだけでなく画素スペーシングも提供する。デコードはフェーズロックループ法によって行なわれる。
【００７３】
画素のサイズ及び紙のカール
本発明において、画素のサイズを左右するものとして考慮する点が二つある。第一に、画素のサイズは、紙に記録しようとする情報の量によって左右される。画素サイズが小さいほど、紙に記録できる情報量が増加する。第２に、デコード時に紙からデータをスキャンするために用いられるスキャナの能力により、画素のサイズが左右される。画素が小さいほど高いスキャンレートが要求される。
【００７４】
ある実施例では、データ画素は５０ＤＰＩで印刷されるが、スキャンは２００ＤＰＩで行なわれる。このようにすると、高速のデコードが可能になり、かつデジタルデータ中のエラーを皆無にするエラー訂正が可能になる。１枚の紙上の記憶量を１５ｋバイトから６０ｋバイトに増加させるために、データ画素の印刷を１００ＤＰＩで、スキャンを４００ＤＰＩで、行なうことができる。
【００７５】
本実施例のソフトウエアは、印刷及びスキャンの解像度及びボックスサイズを設定するためにパラメータファイルを用いる。そうすることによって、これらパラメータそれぞれの変更を容易に行なうことができる。エラーを生じさせないで、５０ＤＰＩの印刷と２００ＤＰＩのスキャンが可能である。また、エラーを生じさせないで、１００ＤＰＩで印刷し４００ＤＰＩでスキャンすることも可能であり、この場合は１ページあたり６０ｋバイトを越えるデータを記憶できる。完全なエラーフリー動作を要求しない場合には、印刷サイズ、スキャンサイズ、エラー訂正量及びエラー率の兼ね合いを広範に選ぶことができる。一般的にいうと、エラーが許容されるならば、スキャン解像度を印刷解像度に十分近づけることができるので、１ページあたりの記憶データ量を増加できる。
【００７６】
一般的なスキャナ／フォトコピアは、カバーによって、スキャンプロセス中に紙がスキャナレンズからずれないようにし、また有害な光が入らないようにする。スキャンプロセス中に、画素スペーシングがくるわないように普通紙を十分にフラットに保つことによって、スキャンエラーを減らすことができることに注目されたい。スキャン中に紙をフラットにかつ所定位置に保持するための様々な方法及び装置が存在する。
【００７７】
よって本発明は、普通紙にデータを記憶及び転写し、並びにデジタルスキャナを使用して、そのデータを取り出すための方法及び装置を提供する。データのエンコードもデコードも、それほど大きな処理能力を必要としない。本発明によれば、１５Ｋバイトを越える情報の実質上エラーフリーの記憶が可能になる。本発明はまた、テキストに一般に記憶可能なデータ量より多いデータを１ページに記憶できるデジタル転写方法も提供する。一般的なページまたはテキストは４０行×８０字で総文字数は３，２００字である。各文字が８ビットの情報を表わすならば、１ページに３Ｋバイトを記憶できることになろう。本発明を利用すれば、１ページに１５Ｋバイトを越えるデータを記憶できる。オリジナルテキストが英語で書かれている場合、このテキストは３分の１に圧縮されるので、デジタルペーパ１枚を用いてテキスト１５ページ相当分を記憶できることになる。また、普通のカラー画像を、デジタル記憶によって白黒コピーに記憶することができる。前述のディスク記憶コードを用いれば、さらに大量のデータを記憶できる。
【００７８】
さらに、本発明によれば、在来のフォトコピアによってデジタルデータの印刷または読取りを行なうことができる。つまり、普通紙に対するデジタルデータの転写及び読取りのために、特別のレーザスキャナやハンドスキャナを必要としない、ということである。
【００７９】
暗号化
ある実施例において、暗号化及び暗号解読は本発明のエンコードプロセス及びデコードプロセスに統合できることに着目されたい。これが行なわれるのは、本発明のある実施例ではデジタルデータ圧縮（図１の処理ブロック１０２）の後であろう。暗号化を含むエンコードプロセスの一例が図８に示されている。なお、図８の各処理ブロックは、暗号化処理ブロック８０３を除き、図１中の同様の名前がつけられた対応ブロックと同様に実行される。
【００８０】
ある実施例において、暗号化はソフトウエアによって実施される。ある実施例において、ソフトウエア暗号化は、種として秘密キーを用いて生成される擬似乱数列とイニシャルデータとの排他的論理和をとることよる。なお、この場合、暗号化プロセスは（後述のように）データと、同じ擬似乱数列との排他的論理和処理にすぎない。この種の暗号化法は、擬似乱数列の種としてのキーが短いので、あまり確実なデータ暗号化方法ではないことと、一つ以上のメッセージに対して同一のキーが用いられることがあることに注目されたい。この種の暗号化を攻撃する周知の方法が存在する。
【００８１】
暗号化によって安全なデータを得るために、ワンタイムパッド（ｏｎｅ  ｔｉｍｅ  ｐａｄ）を擬似乱数列の代わりに用いることができる。ワンタイムパッドは、パリティ（すなわち”暗号化”パリティ及び”暗号解読”パリティ）として知られているランダムに生成されたビット列からなるもので、暗号化プロセス中に１度しか用いられない。１個のワンタイムパッドで、キー長はメッセージ長に等しく、これを１００，０００ビット以上にしてもよい。ワンタイムパッドは１度だけ用いられるので、擬似乱数列に対して用いられる攻撃方法に負けにくい。
【００８２】
他の実施例においては、デジタル暗号化規格（ＤＥＳ）またはＲＳＡアルゴリズムを利用して暗号化処理が行なわれる。ＲＳＡアルゴリズムでは、掛け合わされた二つの素数を用いてデータが暗号化されることは周知のとおりである。二つの素数それぞれが約２００桁の場合、ＲＳＡアルゴリズムは非常に強固な暗号化法を提供する。ＤＥＳを二つのフィードバックモードの一つで使用するかあるいはＲＳＡアルゴリズムを使用するには、デジタルデータストリームのエンコード中及びデコード中にエラーが発生しないことが必要である。もしエラーが発生すると、エラーから先のすべての情報が失われてしまう。また、暗号化プロセスを周期的に再スタートすることも可能であり、このようにすれば、非常に多くのエラーが発生してもメッセージの一部しか失われない。なお、どのような暗号化方法を本発明に採用してもよいことを理解すべきである。
【００８３】
同様に、暗号化をエンコードプロセスに統合した場合、暗号解読をデコードプロセスに含めなければならない。暗号解読を含む本発明のデコードプロセスの一例を図９に示す。なお、図９中の各処理ブロックは、暗号解読処理ブロック９０４を除いて、図４中の同様の名前がつけられた対応ブロックと同じ方法で実行されるものである。
【００８４】
エラー検出・訂正（処理ブロック９０３）に続いて、データは暗号解読を施される（処理ブロック９０４）。この暗号解読処理（処理ブロック９０４）は、エンコードプロセス（図８）で遂行された暗号化の逆処理である。ある実施例では、この暗号解読プロセスに暗号化に用いられたものと同じキーを用いる必要がある。同じキーを用いることによって、オリジナルデータが再生される。
【００８５】
本発明の暗号化（及び暗号解読）方法がエンコードプロセス及びデコードプロセスに統合された場合、本発明はデータ情報を、そのプライバシー及び／または確実性を保持できる方法で普通紙を用いて伝達することができる。本発明にあっては、文書の暗号化及び暗号解読を行なう時に、ユーザが知っているキーまたはコードを用いることによって、容易にプライバシーを保護できる。本発明は、フォトコピアを使用して情報の暗号化を行なうことができる。本発明を利用すれば、ユーザは機密書類をコピアに載せ、暗号化ボタンを押して秘密キーを入力することができる。そうすると、コピアはシートをスキャンして暗号化されたコピーを出力することになる。この暗号化コピーは郵便または他の方法で受信者へ送られ、受信者はそのコピーをコピアにセットし、暗号解読ボタンを押して同じキーを入力する。そうすると、コピアはオリジナル文書の判読可能なコピーを出力する。また、本発明によれば、暗号化したコピーを通常の文書と同様に扱うことができ、コピーしたりホッチキス止めしても最終的な暗号解読した文書に大した悪影響を与えない。また本発明によれば、秘密キーを知らない者は暗号化文書の内容を確かめることができないので、文書の安全な暗号化が可能である。
【００８６】
本発明のもう一つの有用な応用は文書の認証である。特に、本発明は認証印を押したファクシミリ伝送に利用できよう。デジタル署名を用いることよって、認証が簡単になろう。フォトコピアで文書のデジタル署名が可能ならば、デジタル署名をあらゆる商取引に利用できよう。認証は、人が読める文書に小ブロックのデジタル暗号化データを付すことによればよかろう。人は、秘密キーを用いれば、その小ブロック内のデジタルデータを取得し、その発行元を確認できることになる。さらに、正しいキーまたはコードを使用しなければ、デジタルペーパを生成させることができないので、偽造の防止と秘密情報の提供が可能となろう。
【００８７】
なお、本発明は、以上に述べた実施例に限定されるものではない。以上の説明に基づき様々な変形が可能であることは、当業者には明らかであろう。
【００８８】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明によれば、普通紙上の１個以上のボックス内の複数の行及び列に、データが二次元的に記録することによって、バーコードのような一次元的記録に比べ大量のデータを普通紙にデジタル記録することができる。特に、データを記録前に圧縮することによって、より大量のデータの記録が可能である。また、普通紙上の各ボックスに、内部のデータ行間の垂直方向のセパレーションを識別するためのマーカーを持つ少なくとも二つの対向エッジを持たせることによって、普通紙を読み取って記録データを再生する際に、画素間の垂直方向のスペーシングのばらつきを容易に補償することができる。また、データ記録時にデータのエラー訂正エンコードを行なうことによって、記録データの再生時にデータのエラーを訂正し、より確実な記録データの再生が可能となり、特に、普通紙上の分散した複数のボックスにデータを記録する場合には、普通紙のかなり広い部分がダメージをうけても記録データの再生が可能になる。また、データを記録する前に暗号化することにより、記録データの機密保持が可能である、等々の多くの効果を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエンコードプロセスの一例を示すブロック図である。
【図２】本発明により作成された１ブロックの暗号化デジタルデータの一例を示す。
【図３】本発明の１枚のデジタルペーパを示す。
【図４】本発明のデコードプロセスの一例を示すブロック図である。
【図５】本発明を実施するデジタル処理システムの一例を示すブロック図である。
【図６】本発明のデコードプロセスのデコードルーチンのフローチャートである。
【図７】本発明のデコードルーチンにより処理されるデータボックスの一例を示す。
【図８】暗号化を含む本発明のエンコードプロセスの一例を示すブロック図である。
【図９】暗号解読を含む本発明のデコードプロセスの一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０１  データソース
１０２  圧縮処理ブロック
１０３  エラー訂正エンコード処理ブロック
１０４  フォーマット処理ブロック
１０５  印刷処理ブロック
４０１  スキャン処理ブロック
４０２  デコード処理ブロック
４０３  エラー検出・訂正処理ブロック
４０４  伸長処理ブロック
４０５  印刷処理ブロック
５０１  バス（その他通信手段）
５０２  プロセッサ
５０３  ＲＡＭ又は他のダイナミックメモリ装置（メインメモリ）
５０４  ＲＯＭ又は他のスタティックメモリ装置
５０５  データ記憶装置
５０６  スキャナ
５０７  ハードコピー装置
５０８  ユーザーインターフェイス
８０１  データソース
８０２  圧縮処理ブロック
８０３  暗号化処理ブロック
８０４  エラー訂正エンコード処理ブロック
８０５  エンコード処理ブロック
８０６  印刷処理ブロック
９０１  スキャン処理ブロック
９０２  デコード処理ブロック
９０３  エラー検出・訂正処理ブロック
９０４  暗号解読処理ブロック
９０５  伸長処理ブロック
９０６  印刷処理ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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