(57)【要約】赤外線インクおよびインクジェット式印刷処理を用いて写真上へディジタルデータを印刷する方法を開示する。データは、カメラにより撮影された画像、および別々にカメラにロードできる専用の画像処理プログラムにより変換された第２の画像の詳細を格納し、そのデータはその損傷にもかかわらずオリジナル画像または変換画像を複製または復元することのできるフォールトトレラント形式で記録される。【選択図】図１
2004511377.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタルデータを写真上に印刷する方法であって、前記データはカメラシステムからの画像データ、および画像処理プログラムにより変換された該画像データであり、前記方法は：
ａ）カメラシステムからの画像に対応する画像データを受信するステップと、
ｂ）前記カメラシステムに画像処理プログラムをロードするステップと、
ｃ）前記画像処理プログラムを用いて前記画像データを変換するステップと、
ｄ）前記オリジナル画像データおよび前記変換画像データを符号化フォールトトレラントディジタル形式に変換するステップと、
ｅ）前記符号化フォールトトレラントディジタル形式の前記オリジナル画像データおよび前記変換画像データを、インクジェット式印刷処理を用いて不可視インクで印刷媒体の表面上に印刷し、それと同時に前記印刷媒体の同一表面上へ人間が視覚的に可読な形式の写真画像として前記オリジナル画像データを印刷するステップと、
を含む、ディジタルデータを写真上に印刷する方法。
【請求項２】
前記不可視インクは、可視スペクトルでは無視できる程度の吸収を伴う赤外線吸収インクである、
請求項１に記載のディジタルデータを写真上に印刷する方法。
【請求項３】
前記データを前記フォールトトレラント符号化形式へ変換するステップは、前記画像のリードソロモン符号化バージョンを形成するステップを備える、
請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記データの前記フォールトトレラント符号化形式は、前記永続的記録が反復可能な高周波スペクトル成分を含むように、高周波数変調信号を前記フォールトトレラント符号化形式へ適用するステップを含む、
請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記高周波数変調信号はチェッカーボード状２次元空間信号を備える、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記印刷ステップは、前記印刷媒体を格納する印刷ロール手段、および前記写真を形成する前記カメラ装置から脱着可能なプリンタ手段用インク供給装置を利用する、
請求項１に記載の方法。
【請求項７】
符号化フォールトトレラントディジタルデータを不可視インクで写真上に印刷する装置であって、前記装置は：
ａ）前記画像をディジタルフォーマットで出力する手段を含む、画像を撮像するカメラシステムであって、前記カメラシステムは更に画像処理プログラムを入力する手段を含む、前記カメラシステムと、
ｂ）前記画像処理プログラムのステップに従い、前記画像の前記ディジタルフォーマットを前記画像の変換バージョンへ処理する手段と、
ｃ）前記画像の前記ディジタルフォーマットおよび前記画像の前記変換バージョンをフォールトトレラント符号化ディジタル形式に変換する手段と、
ｄ）前記画像および前記フォールトトレラント符号化ディジタル形式を、インクジェット式印刷処理を用いて印刷する手段であって、前記フォールトトレラント符号化ディジタル形式は赤外線インクを用いて印刷される、前記印刷手段と、を含む、符号化フォールトトレラントディジタルデータを不可視インクで写真上に印刷する装置。
【請求項８】
前記不可視インクは、可視スペクトルでは無視できる程度の吸収を伴う赤外線吸収インクである、
請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記印刷手段は、印刷媒体を通過供給する印刷ロールとともに、インクジェット構造を用いたページ幅印字ヘッドを使用する、
請求項６に記載の符号化フォールトトレラントディジタルデータを赤外線インクで写真上に印刷する装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の分野】
本発明は、データ処理方法および装置に関し、特に、写真上のデータを赤外線インクを用いるインクジェット式印刷システムを用いて格納するためのデータ符号化方法および装置であって、データが、カメラシステムから取り込まれるオリジナル画像データ、および前記カメラシステムへロード可能な画像処理プログラムにより変換されるオリジナル画像に対応する変換画像データである、ことを開示する。
【０００２】
【同時係属出願】
本発明に関する種々の方法、システム、および装置は、本発明の出願人または譲受人により本出願と同時に出願された以下の同時係属出願において開示される：
【表１】
2004511377.tif 000003
【０００３】
これらの同時係属出願の開示は、本明細書中に引用して組み込まれる。
【０００４】
本発明に関する種々の方法、システム、および装置は、本発明の出願人または譲受人により米国特許庁において１９９８年７月１０日に出願された以下の同時係属出願において開示されている：
ＵＳＳＮ０９／１１３，０７０
ＵＳＳＮ０９／１１２，７８５
これらの同時係属出願の開示は、本明細書中に引用して組み込まれる。
【０００５】
本発明に関する種々の方法、システム、および装置は、本発明の出願人または譲受人により２０００年６月３０日に出願された以下の同時係属出願において開示されている：
ＰＣＴ／ＡＵ００／００７４３、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７４４、
ＰＣＴ／ＡＵ００／００７４５、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７４６、
ＰＣＴ／ＡＵ００／００７４７、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７４８
これらの同時係属出願の開示は、本明細書中に引用して組み込まれる。
【０００６】
【発明の背景】
出願人が、係属中の出願ＵＳＳＮ０９／１１３，０７０およびＵＳＳＮ０９／１１２，７８５において先に指摘したように、大容量のコンピュータデータを、走査装置により読み込まれる際に高度の破損を許容すると同時に、カード等の単純な印刷媒体上に格納することを可能にする印刷媒体走査システムの一般的なニーズがある。例えば、表面を走査装置が走査する時、配布物の形式には多くのデータ破損エラーが存在する可能性がある。エラーは次のものを含んでいる：
１．不良ピクセルリーダを有し、それにより線上の全ての点に対し同じ値を生じるリニアＣＣＤを用いてカードの表面を読み込んだ結果であるデッドピクセルエラー；
２．採用するシステムは、テキストがカードの所有者によって表面上に書き込まれている場合にエラーを許容できるのが好ましい。そのようなエラーは、カードを走査するいかなる走査システムによっても許容されるのが理想である；
３．カードの表面上の様々なデータエラーが起こる可能性があり、いかなる損傷または汚斑もカードの表面上に格納された情報を判定するいかなるシステムによっても許容されるべきである；
４．ある程度の「遊び」がカードリーダへのカード挿入時には存在する。この遊びは、カードリーダによって読み込まれる場合のカードのある回転角を構成させることができる；
５．更に、カードリーダは、電動モータによってＣＣＤ等のリニアイメージセンサを通過するよう駆動されると仮定する。電動モータは、結果としてＣＣＤの表面を横切るデータ送信率の変動をもたらす、ある程度の変動を経験するかもしれない。これらのモータ変動エラーもまた、カードの表面上のデータ符号化方法により許容されるべきである；
６．カードの表面のスキャナは、個々のピクセルの強度が変化してしまうような、様々な装置変動を経験するかもしれない。リーダ強度変動もまた、カードの表面上に含まれるデータに実装されるいかなるシステムまたは方法において、明らかにされるべきである。
【０００７】
理想的には、いかなる走査システムも、上記の要因に起因するエラーが存在する場合に正確性を維持することができるべきである。
【０００８】
出願ＵＳＳＮ０９／１１３，０７０およびＵＳＳＮ０９／１１２，７８５において、出願人は、写真の裏に、好ましくは白背景上に黒インクを用いた符号化フォールトトレラント形式でデータを印刷する方法と装置を開示した。そのデータは、ディジタル画像ファイル形式の写真、および／または、画像を再現または画像に何らかの効果を適用するよう実行できるコンピュータプログラムスクリプトを備えたデータを表した。ＶＡＲＫスクリプトと呼ばれるプログラミング言語が、この目的のために発明され、移植可能におよび装置から独立するよう設計された。
【０００９】
【発明の概要】
本発明は、カメラシステムから受信したオリジナル画像データに対応する画像と、カメラシステムにロードできる画像処理プログラムでオリジナル画像を変換することにより生成される前記画像のバージョンに対応する第２の画像との、２つの画像を記録することによりデータを符号化および印刷する方法の代替を提供しようとするものであって、前記方法は２つの画像を赤外線インクを用いてオリジナル画像そのものの上にまたはオリジナル画像と共に符号化フォールトトレラントディジタル形式で印刷することを含み、画像とデータは出願人が以前開示したインクジェット式印刷システムを用いて印刷媒体上に記録される。
【００１０】
本発明はディジタルデータを写真上へ印刷する方法において、データがカメラシステムからの画像データ、および画像処理プログラムにより変換された該画像データであり、以下のステップを含む方法を提供することを目的とする：
ａ）カメラシステムからの画像に対応する画像データを受信するステップと、
ｂ）前記画像データを画像処理プログラムで変換するステップであって、前記画像処理プログラムの各ステップは前記カメラシステムへロード可能である、前記ステップと、
ｃ）前記オリジナル画像データおよび前記変換画像データを、符号化フォールトトレラントディジタル形式に変換するステップと、
ｄ）前記フォールトトレラントディジタル形式の前記オリジナル画像データおよび前記変換画像データを、インクジェット式印刷処理を用いて赤外線インクで印刷媒体の表面上に印刷し、それと同時に前記印刷媒体の同一表面上へ、人間が視覚的に可読な形式の写真画像として前記オリジナル画像データを印刷するステップ。
【００１１】
前記符号化ステップは、前記画像データを圧縮し、それをリードソロモンアルゴリズムを用いて処理するステップを含んでいるのが好ましい。本発明の他の形式では単一の画像の複製のみ収納するかもしれないものと同じスペースに２つの画像を収納するために、画像データおよび変換画像データのより大きな圧縮が必要となる。
【００１２】
不可視インクは、可視スペクトルでは無視できる程度の吸収を伴う赤外線吸収インクであってもよい。
【００１３】
本発明は更に、符号化フォールトトレラントディジタルデータを赤外線インクで写真上に印刷する装置を提供することを目的とし、前記装置は以下を含んでいる：
ａ）画像を撮像するカメラシステムであって、前記画像をディジタルフォーマットで出力する手段を含み、更に画像処理プログラムを入力する手段を含むカメラシステムと、
ｂ）前記画像処理プログラムのステップに従い、前記画像の前記ディジタルフォーマットを前記画像の変換バージョンへ処理する手段と、
ｃ）前記画像の前記ディジタルフォーマットおよび前記画像の前記変換バージョンをフォールトトレラント符号化ディジタル形式に変換する手段と、
ｄ）前記画像および前記フォールトトレラント符号化ディジタル形式を、インクジェット式印刷処理を用いて印刷する手段であって、前記フォールトトレラント符号化ディジタル形式は赤外線インクを用いて印刷される、前記印刷手段。
【００１４】
印刷手段は、例えば出願人のＡｒｔｃａｍ出願ＵＳＳＮ０９／１１３，０７０およびＵＳＳＮ０９／１１２，７８５に開示したような、印刷ロール供給式印刷媒体と共に、例えば出願人のＰＣＴ／ＡＵ００／００７４３、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７４４、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７４５、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７４６、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７４７およびＰＣＴ／ＡＵ００／００７４８に開示したような、インクジェット式構造を用いるページ幅印字ヘッドを利用するのが好ましい。
【００１５】
本発明の好適な形態によれば、情報は、出願人が以前開示した、従来技術の８６ｍｍ×５５ｍｍ（略クレジットカードの寸法）のフォーマットを有するデータ符号カードと比べて、略１０２ｍｍ×１５２ｍｍ（４インチ×６インチ）の標準的寸法であってもよい写真上に印刷される。記録媒体の拡大した寸法により、同様または同一のデータ符号化技術を用いる場合に、従来のフォーマットと比較して４倍近くの容量のデータを記録できる。画像を支持する写真と同一面上にデータを記録することにより、出願人の出願ＵＳＳＮ０９／１１３，０７０において開示したような２個の印字ヘッドではなく、ただ１つのページ幅印字ヘッドが必要となる。
【００１６】
本発明の適用範囲に含む他のいかなる形態にかかわりなく、本発明の好適な形態を、ここで以下の添付図面を一例としてのみ参照して説明する。
【００１７】
【好適な実施の形態の説明】
本発明は、ページ幅印字ヘッドにおいて印刷ドット当り少なくとも４個のインクジェット式印字ノズルを有するインクジェット式印刷システムを用いるのが好ましい。４種類のインクとは、カラー画像を印刷するためのシアン、マゼンタおよびイエローと、符号化フォールトトレラント形式でカラー画像と共にデータを印刷するための赤外線（ＩＲ）インクである。４種類のインクを使用して印刷できるそのようなインクジェット式印字ヘッドは、出願人の同時係属出願ＰＣＴ／ＡＵ００／００７４３、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７４４、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７４５、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７４６、ＰＣＴ／ＡＵ００／００７４７、およびＰＣＴ／ＡＵ００／００７４８において開示されている。
【００１８】
本発明の使用に適した赤外線インクは、出願人の同時係属出願、２０００年８月１４日に出願したオーストラリアの仮特許出願ＰＱ９４１２およびＰＱ９３７６、２０００年８月１８日に出願した、出願人による出願ＰＱ９５０９、そして２０００年８月２１日に出願したＰＱ９５７１およびＰＱ９５６１において開示されている。
【００１９】
赤外線インクで印刷する情報の符号化に用いることができる技術は、出願人の同時係属出願ＵＳＳＮ０９／１１３，０７０およびＵＳＳＮ０９／１１２，７８５において開示されており、その説明は本明細書中に引用して組み込む。これらの技術は、ＡｒｔｃａｒｄまたはＤｏｔｃａｒｄフォーマットとして記載されている。これらの出願では、データは、８５ｍｍ×５５ｍｍサイズのカードの裏の８０ｍｍ×５０ｍｍのアクティブデータエリア内に印刷される。このように、９６７キロバイトのデータは、１５，８７６，０００個の印刷ドットを用いる１．８９メガバイトのデータとして、フォールトトレラント符号化される。
【００２０】
符号化データフォーマット
もちろん、その他の符号化データフォーマットも可能である一方で、ここでは多くの好適な特長を持つような符号化データフォーマットを説明する。
【００２１】
符号化データ概要
符号化データは、それが書き込まれる画像の復元、またはアプリケーションにおける操作、例えばディジタルデータ通信ネットワーク上での送信またはコンピュータでの画像処理のためのディジタルフォーマットの提供に用いることができる。
【００２２】
また、符号化データ技術は印刷解像度と無関係であってもよい。印刷媒体上にドットとしてデータを格納するという概念は、同じスペースに（解像度を増やすことによって）より多くのドットを配置することが可能であれば、それらのドットがより多くのデータを表現できることを単に意味する。好適な実施の形態では、サンプル写真として１０２ｍｍ×１５２ｍｍ（４インチ×６インチ）サイズの写真上での１６００ｄｐｉの印刷の利用を想定しているが、異なった写真サイズおよび／または異なった印刷解像度に対する、代替となる同等のレイアウトおよびデータサイズは容易に決定できる。例えば、出願人のインクジェット式印刷カメラシステムでは、画像データの冗長性を向上しながら２倍のデータを記録することのできる、標準サイズの写真の２倍の長さであるパノラマ印刷もまた可能である。印刷解像度に関係なく読出技術は同じである。全ての復号化およびその他のオーバーヘッドを考慮した後、符号化データフォーマットは、１６００ｄｐｉ以下の印刷解像度で、４インチ×６インチの印刷サイズに対する３〜４メガバイトのデータを格納できる。より多くの符号化データが、１６００ｄｐｉを超える印刷解像度において格納できる。
【００２３】
符号化データのフォーマット
従って、写真上のデータの構造は、特にデータを復元しやすいように設計されている。本項では、写真上のデータフォーマットを説明する。このフォーマットは「代替Ａｒｔｃａｒｄ」フォーマットとして、出願人による出願ＵＳＳＮ０９／１１３，０７０およびＵＳＳＮ０９／１１２，７８５で既に記載されている。
【００２４】
ドット
写真上に印刷されるドットは、カラー画像と共にあるいはその上に、赤外線インクで印刷される。従って、「データ・ドット」は物理的に「非データ・ドット」とは異なる。写真が、ＩＲインクの吸収特性に対して相補的なスペクトル特性を有する赤外線源により照射されると、データは、「白い」ドット上に「黒い」モノクロ表示として現れる。「黒い」ドットは、ＩＲインクが存在し、ＩＲ照射を吸収するドットに対応し、「白い」ドットは、ＩＲインクが印刷されておらず、実質的に減衰されていないか、部分的にのみ減衰されているＩＲ照射を反射するカラー画像の区域に対応している。これ以降、先に定義した「白」および「黒」という用語は、データを記録しているＩＲインクドットを引用する場合に用いる。
【００２５】
この実施の形態の説明では、ドットという用語は写真上の（ＩＲインクの）物理的な印刷ドットを指す。符号化データリーダが符号化データをスキャンする時には、ドットがナイキストの定理を満足するよう印刷解像度の少なくとも２倍でサンプリングされなければならない。ピクセルという用語は、符号化データリーダ装置からのサンプル値を指す。例えば、１６００ｄｐｉのドットを４８００ｄｐｉでスキャンする場合、１ドットの各寸法において３ピクセル、すなわちドット当り９ピクセルがある。サンプリング処理を以下で更に説明する。
【００２６】
図１を参照すると、符号化データのサンプルを図示するデータ面１０１が示されている。符号化データを有する各写真は、境界領域１０３によって囲まれたアクティブ領域１０２から成る。境界１０３は、データ情報を含んでいないが、符号化データリーダにより信号レベルの較正に用いることができる。アクティブ領域はデータブロック、例えば１０４の配列であり、各データブロックが８画像ドットのギャップ、例えば１０６により隣と離間されている。印刷解像度によって、写真上のデータブロックの数は変動する。１６００ｄｐｉで印刷された４インチ×６インチの写真上では、配列は、略９７ｍｍ×１４７ｍｍ、余白２．５ｍｍの区域における１５個×１４個のデータブロックとすることができる。各データブロック１０４は、８画像ドットのブロック間ギャップ１０６を持つ６２７×３９４ドットの寸法を有する。
【００２７】
データブロック
図２を参照すると、単一のデータブロック１０７が示されている。符号化データのアクティブ領域は、同一構造のデータブロック１０７の配列から成る。各データブロックの構造は、データ領域１０８、それを取り囲むクロック記号１０９、境界１１０、およびターゲット１１１を有している。データ領域は厳密な意味での符号化データを保持するが、クロック記号、境界およびターゲットは、特にデータ領域の配置および領域内からのデータの正確な復元を確実に行うことを補助するよう存在している。
【００２８】
各データブロック１０７は６２７×３９４ドットの寸法を有する。この内、５９５×３８４ドットの中心域が、データ領域１０８である。その周囲ドットは、クロック記号、境界およびターゲットを保持するのに用いる。
【００２９】
境界およびクロック記号
図３はデータブロックを示し、図４および図５はその拡大した縁部分を示す。図４および図５において図示するように、各データブロックには２つの高さ５ドットの境界およびクロック記号領域１７０、１７７が、データ領域の上方と下方に１つずつある。例えば、上部の高さ５ドットの領域は、外側の（データブロックの長さに延びる）黒ドット境界線１１２、（境界線の独立を確保する）白ドット分割線１１３、および高さ３ドットのクロック記号１１４から成っている。クロック記号は、データブロックの両端から８番目の列の黒クロック記号から始まって、白および黒行が交互に存在する。クロック記号ドットとデータ領域内ドットとの間に区切はない。
【００３０】
クロック記号は、符号化データを１８０度回転して挿入した場合、同じ対応する境界／クロック記号領域が現れるという点において対称形である。境界１１２、１１３は、符号化データリーダがデータをデータ領域から読み込む際、垂直トラッキングを保つ用途を意図している。クロック記号１１４は、データをデータ領域から読み込む際、水平トラッキングを保つことを意図している。境界およびクロック記号を白ドット線で区切ることは、読み込み中ににじみが起こるので、望ましい。従って、境界は両側が白である黒線となり、読み込みの際、優れた周波数応答に寄与する。白および黒が交互に存在するクロック記号は、垂直というよりは水平寸法以外に同様の効果を有する。いかなる符号化データリーダであれ、トラッキングのための使用を意図する場合は、クロック記号および境界を配置しなければならない。次項では、クロック記号、境界およびデータへの方向を示すようなされたターゲットを取扱う。
【００３１】
ターゲット領域内のターゲット
図７に示すように、各データブロックには２つの１５ドット幅のターゲット領域１１６、１１７が、データ領域の左右に１つずつ存在する。ターゲット領域は、配向に用いられるドットの１列によりデータ領域から区分される。ターゲット領域１１６、１１７の目的は、クロック記号、境界およびデータ領域への方向を示すことである。各ターゲット領域は、符号化データリーダが容易に発見するようになされた６つのターゲット、例えば１１８を含む。図６を参照すると、単一のターゲット１２０の構造が示されている。それぞれのターゲット１２０は、中心構造１２１およびランレングス符号化されたターゲット番号１２２を持つ１５×１５ドットの黒い正方形である。中心構造は単純な白い十字形であり、またターゲット番号成分１２２は単に２列の白ドットで、ターゲット番号の各部につき２ドットの長さである。従って、ターゲット番号１のターゲットＩＤ１２２は長さ２ドットであり、ターゲット番号２のターゲットＩＤ１２２は幅４ドット等である。
【００３２】
図７に示すように、ターゲットは、カード挿入に関して回転不変形となるように配列される。これはすなわち、左側のターゲットと右側のターゲットとが、１８０度回転される点を除いて、同一だということである。左側のターゲット領域１１６では、ターゲットは、ターゲット１〜６がそれぞれ上部から下部に配置されるように編成されている。右側のターゲット領域では、ターゲットはターゲット番号１〜６が下部から上部に配置されるように編成されている。ターゲット番号ＩＤは、常にデータ領域に近い半分に存在する。図７の拡大図部分は、右側のターゲットが１８０度回転される場合を除いて、左側のターゲットとどのように単純に同一であるかを明瞭に示している。
【００３３】
図８に示すように、ターゲット１２４、１２５は、特にターゲット領域内で中心を５５ドット離して配置される。更に、ターゲット１（１２４）の中心から上部クロック記号領域内の１番目のクロック記号ドット１２６まで５５ドットの距離があり、下部クロック記号領域（図示せず）ではターゲットの中心から１番目のクロック記号のドットまで５５ドットの距離がある。両領域内の１番目の黒クロック記号は、ターゲットの中心と正に同一線上で開始する。（８番目のドット位置は幅１５ドットのターゲットの中心である）。
【００３４】
図８の簡略概略図は、ターゲット中心間の距離をターゲット１（１２４）から上部境界／クロック記号領域内の１番目の黒クロック記号（１２６）の最初のドットまでの距離と共に示す。上部および下部のターゲットからクロック記号までは５５ドットの距離があり、また符号化データの両側が（１８０度まで回転しても）対称形であるので、カードは、左から右または右から左へ読み取ることができる。読み取り方向に関係なく、データ領域からデータを抽出するために、配向を決定することが必要である。
【００３５】
配向カラム
図９に示すように、各データブロックには２つの１ドット幅の配向カラム１２７、１２８があり、データ領域のすぐ左側と右側に１つずつ存在する。配向カラムは、符号化データリーダに配向情報を与えるために存在し、データ領域の左側には（左ターゲットの右側に）白ドットのカラムが、データ領域の右側には（右ターゲットの左側に）黒ドットのカラム１２８がある。ターゲットが回転不変形であるので、これらの２つのドットのカラムにより、符号化データリーダが写真の配向（写真が正しい方向で挿入されているか、あるいは逆であるか）を決定できる。
【００３６】
符号化データリーダの観点から、ドットに劣化が存在しないと仮定すると、次の２つの可能性がある：
・データ領域の左側のドットのカラムが白であり、かつデータ領域の右側のカラムが黒であれば、リーダは写真が書き込まれた時と同一方向に挿入されたと判断する；
・データ領域の左側のドットのカラムが黒であり、かつデータ領域の右側のカラムが白であれば、リーダは写真が反対方向に挿入されたと判断し、データ領域が適切に回転される。リーダは写真から正しく情報を復元するよう、適切な処理を行わなければならない。
【００３７】
データ領域
図１０に示すように、データブロックのデータ領域は各３８４ドットの５９５個のカラムから成り、合計２２８，４８０ドットとなる。これらのドットは、オリジナルデータをもたらすよう解釈および復号化されなければならない。各ドットは１ビットを表すので、２２８，４８０個のドットは２２８，４８０ビット、すなわち２８，５６０バイトを表す。各ドットの解釈は次のようにできる：
【表２】
2004511377.tif 000004
【００３８】
しかしながら、ドットから得られたビットを実際に解釈するには、オリジナルデータから写真のデータ領域内のドットへのマッピングの理解が必要である。
【００３９】
オリジナルデータのデータ領域ドットへのマッピング
ここで、最大サイズ２，９８６，２０６バイトのオリジナルデータファイルの取り込み、およびそれを１６００ｄｐｉの写真上の２１０個のデータブロックのデータ領域内のドットにマッピングする処理手順を説明する。符号化データリーダは、写真上のドットからオリジナルデータを抽出するために、処理を逆にする。一見したところでは、データをドット上にマッピングすることは特別なことではない。バイナリデータは“１”および“０”から構成されるので、カード上に白黒のドットを書き込むことは可能である。しかしながら、この方法は、インクが退色する、あるいはカードの一部が埃、汚れはおろか、傷によって損傷を受けるかもしれない可能性を考慮していない。エラー検知符号化をしなければ、カードから取り出したデータが正しいかどうかを検知する方法はない。また、冗長符号化をしなければ、検知したエラーを修正する方法はない。然るに、マッピング処理の狙いは、データ復元を非常に確実なものにし、また更に符号化データリーダに正しくデータを読み込んだかを判断する能力を与えることである。
【００４０】
オリジナルデータファイルをデータ領域ドットへマッピングすることに関わる４つの基本ステップが存在する：
・オリジナルデータを圧縮
・圧縮データを冗長符号化
・局所的な符号化データ損傷の影響を減らす決定性方法で、符号化データをシャッフル
・シャッフルした符号化データを写真上のデータブロックにドットとして書き込む
これらの各ステップを以下の項で詳細に検証する。
【００４１】
オリジナルデータの圧縮
写真上に記録されるデータは、例えば以下の数ブロックを備えていてもよい：
１）カラー画像データ
２）音声注釈データ
３）画像処理制御スクリプト
４）位置データ（ＧＰＳ受信機から等）
５）日時
６）カメラ配向
７）トラッキングデータ（インクカートリッジ情報、ソフトウェアバージョン、カメラ識別番号、その他）。
【００４２】
高品質画像では、ソース画像データは２０００×３０００ピクセル、１ピクセル当り３バイトであるだろう。これは結果として１８メガバイトのデータとなり、写真上の赤外線ドットに格納できるものよりも大きい。画像データは、画像圧縮技術を用いて、一般的には無視できる画質の低下を伴う約１０：１の比率で圧縮できる。適当な画像圧縮技術は、離散コサイン変換およびハフマンコーディングに基づくＪＰＥＧ圧縮、ＪＰＥＧ２０００標準で用いられるようなウェーブレット圧縮、またはフラクタル圧縮を含んでいる。
【００４３】
圧縮率１０：１の圧縮では、１８メガバイトの高画質画像は、１．８メガバイトの圧縮データになる。
【００４４】
音声注釈データもまた、例えばＭＰ３圧縮を用いて圧縮することができる。
【００４５】
画像処理制御スクリプトは普通、スクリプト内に埋め込まれる画像を除くと、１０キロバイトを超えるデータを消費しない。これらの画像は一般的には圧縮すべきである。写真処理のために設計された適当な画像処理スクリプト言語には、本出願人によって開発され、ＵＳＳＮ０９／１１３，０７０において開示されている「Ｖａｒｋ」言語がある。残りのデータは小さく、圧縮する必要はない。
【００４６】
リードソロモン符号化を用いて冗長符号化
符号化データドットへのデータのマッピングは、利用する冗長符号化の手法に大きく依存する。最小限の冗長性を用いてバーストエラーを取り扱い、エラーを効果的に検知しかつ訂正する能力をもつため、リードソロモン符号化を選択するのが好ましい。リードソロモン符号化は、下記の標準テキストで十分に検討されている。Ｗｉｃｋｅｒ， Ｓ．， ａｎｄ Ｂｈａｒｇａｖａ， Ｖ．， １９９４， Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ Ｃｏｄｅｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ， ＩＥＥＥ Ｐｒｅｓｓ， Ｒｏｒａｂａｕｇｈ， Ｃ， １９９６； Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｄｉｎｇ Ｃｏｏｋｂｏｏｋ， ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ， Ｌｙｐｐｅｎｓ， Ｈ．， １９９７； Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ， Ｄｒ． Ｄｏｂｂ’ｓ Ｊｏｕｒｎａｌ， Ｊａｎｕａｒｙ １９９７ （Ｖｏｌｕｍｅ ２２， Ｉｓｓｕｅ １）。
【００４７】
リードソロモン符号化に対する様々な異なるパラメータは、異なる符号サイズおよび冗長性レベルを含んで用いることができる。以下の符号化パラメータを用いるのが好ましい：
＊　　　ｍ＝８
＊　　　ｔ＝６４。
【００４８】
ｍ＝８を有することは、符号サイズが８ビット（１バイト）であることを意味する。また各リードソロモン符号化ブロックサイズｎが２５５バイト（２８−１個のシンボル）であることを意味する。ｔ個までのシンボルの修正を可能にするためには、最終ブロックサイズにおいて２ｔ個のシンボルが、冗長符号でなければならない。ｔ＝６４を有することは、エラーの場合に、６４バイト（シンボル）がブロック当りで修正可能であることを意味する。従って、各２５５バイトのブロックは１２８（２×６４）冗長バイトを有し、残りの１２７バイト（ｋ＝１２７）はオリジナルデータを保持するのに用いられる。従って：
＊　　　ｎ＝２５５
＊　　　ｋ＝１２７
実際の結果は、１２７バイトのオリジナルデータが符号化されて、２５５バイトブロックのリードソロモン符号化データになる。符号化した２５５バイトブロックは、写真上に格納され、後に符号化データリーダによって再びオリジナルの１２７バイトに復号化される。データブロックのデータ領域の単一カラムの３８４ドットは、４８バイト（３８４／８）を保持できる。５９５個のこれらのカラムは、２８，５６０バイトを保持できる。これは合計で（各ブロック２５５バイトを有する）１１２個のリードソロモンブロックになる。写真全体の２１０個のデータブロックは、合計２３，５２０個のリードソロモンブロック（５，９９７，６００バイト、リードソロモンブロック当り２５５バイト）を保持できる。リードソロモンブロックのうちの２個は、制御情報のために取っておくが、残りのブロックはデータを格納するのに用いる。各リードソロモンブロックが１２７バイトの実データを保持しているので、写真上に格納できる総データ量は、２，９８６，７８６バイト（２３，５１８×１２７）である。オリジナルデータがこの量より少なければ、データはリードソロモンブロックの正確な数に一致するよう符号化することができ、そして全ての２３，５１８個のブロックが用いられるまで、符号化ブロックを繰り返すことが可能である。図１１は、利用される符号化の全体的な形式を示す。
【００４９】
２つのコントロールブロック１３２、１３３のそれぞれは、残りの２３，５１８個のリードソロモンブロックを復号化するのに必要な、同じ符号化情報を含む：
メッセージ全体内のリードソロモンブロック数（ロー／ハイで格納した１６ビット）、および
メッセージの最後のリードソロモンブロック内のデータバイト数（８ビット）である；
これら２つの数字を３２回繰り返し（９６バイト消費）、残りの３１バイトは取っておき、“０”に設定する。次いで、各コントロールブロックは、１２７バイトの制御情報を２５５バイトのリードソロモン符号化データに変換され、リードソロモン符号化される。
【００５０】
コントロールブロックはより大きな生存確率を与えるよう、二度格納される。更に、コントロールブロック内のデータの繰り返しは、リードソロモン符号化を用いる際特別な重要性を有する。劣化していないリードソロモン符号化ブロック内では、データの最初の１２７バイトは正確にオリジナルデータであり、コントロールブロックが復号化に失敗した（６４を超えるシンボルが劣化した）場合に、オリジナルメッセージを復元するのに参照できる。従って、コントロールブロックが復号化に失敗した場合、２つの復号化パラメータに対する最も可能性の高い値を決定するために、３バイトの組が検証可能である。これは、復元可能であることは保証されないが、冗長性を通じて、より高い可能性を有する。例えば、コントロールブロックの最後の１５９バイトが破壊され、最初の９６バイトは完全に無事であるとする。最初の９６バイトに注目すると、繰り返しの数字セットを示している。これらの数字を賢明に用いて、残りの２３，５１８個のリードソロモンブロック内の残りのメッセージを復号化できる。
【００５１】
リードソロモン符号化する前の、各コントロールブロックデータ内の１２７バイトの１６進表現を、図１２に示す。
【００５２】
符号化データをスクランブル
全ての符号化ブロックが隣接してメモリに格納されたと仮定すると、最大５，９９７，６００バイトのデータを写真上に格納できる。（２個のコントロールブロックおよび２３，５１８個の情報ブロックで、合計２３，５２０個のリードソロモン符号化ブロックとなる。）しかしながら、データがこの段階で写真上に直接格納されない、すなわち１つのリードソロモンブロックの全２５５バイトが、物理的に一緒にカード上に存在することが好ましい。カードに物理的な損傷を引き起こす全ての汚れ、埃または染みは、単一のリードソロモンブロック内で６４バイトを超える損傷を与える可能性を有し、それによりそのブロックは復元不可能となる。そのリードソロモンブロックの複製がなければ、写真全体は復号化できない。
【００５３】
解決策は、写真上には多数のバイトが存在し、また写真が相当な物理的サイズを有するという事実を利用するものである。従って、データは、単一のリードソロモンブロックからのシンボルが互いの近傍に存在しないことを確実にするようスクランブルできる。もちろん、重度の写真劣化の場合は、リードソロモンブロックが復元不可能になる可能性はあるが、平均的には、データをスクランブルすることでデータははるかに強いものとなる。選択したスクランブル方式は、単純なものであり、図１３に概略的に示す。各リードソロモンブロックからの全ての「バイト０」が連続して配置され１３６、そして全ての「バイト１」等が続く。従って、２３，５２０個のバイト０、次いで２３，５２０個のバイト１等が続く。写真上の各データブロックは、２８，５６０バイト格納することができる。従って、写真上の各データブロックにおける各リードソロモンブロックから略４バイトがある。
【００５４】
このスクランブル方式では、写真上の１６個のデータブロック全体を完全に損傷すると、結果としてリードソロモンブロック当り６４個のシンボルエラーとなる。これは、写真にそれ以外の損傷がなかった場合、データの複製がなくても、データ全体が完全に復元可能であることを意味している。
【００５５】
スクランブルされた符号化データを写真に書き込む
オリジナルデータをリードソロモン符号化、複製およびスクランブルすると、写真上に格納するデータは５，９９７，６００バイトとなる。写真上の各データブロックは２８，５６０バイト格納する。
【００５６】
データは単に、第１のデータブロックがスクランブルデータの最初の２８，５６０バイトを含み、第２のデータブロックがその次の２８，５６０バイトを含むというように、写真のデータブロックに書き込まれる。
【００５７】
図１４に示すように、データブロック内では、データはカラム単位で左から右に書き込まれる。従って、データブロック内の最も左のカラムは、２８，５６０バイトのスクランブルデータの最初の４８バイトを含み、また最後のカラムは、２８，５６０バイトのスクランブルデータの最後の４８バイトを含む。カラム内では、バイトは、上から下へ、１度に１ビットずつ、ビット７から始まりビット０で終わるよう書き込まれる。ビットが設定（１）されている場合、黒ドット（ＩＲインクドット）は写真上に配置され、ビットがない（０）場合、ドットは写真上に配置されない。
【００５８】
例えば、５，９９７，６００バイトのデータのセットは、写真上に格納する２３，５２０個のリードソロモン符号化ブロックをスクランブルすることにより、作成できる。データの最初の２８，５６０バイトは、最初のデータブロックに書き込まれる。最初の２８，５６０バイトのうちの最初の４８バイトは、データブロックの最初のカラムに書き込まれ、次の４８バイトが次のカラムというようになる。２８，５６０バイトのうちの最初の２バイトが、１６進数のＤ３ ５Ｆであると仮定する。その最初の２バイトは、データブロックのカラム０に格納される。バイト０のビット７が最初に格納され、そしてビット６というように続く。次に、バイト１のビット７が、バイト１のビット０まで格納される。各“１”が黒ドット、各“０”が白ドットとして格納されるので、これらの２バイトは、以下のドットのセットとして写真上に表現される：
・Ｄ３（１１０１　００１１）：黒、黒、白、黒、白、白、黒、黒
・５Ｆ（０１０１　１１１１）：白、黒、白、黒、黒、黒、黒、黒。
【００５９】
符号化画像データは、インクジェット式プリンタに送られて赤外線インクジェット式ノズルを駆動する一方で、印刷媒体がプリンタの印字ヘッドを介して駆動される間、画像データはシアン、マゼンタおよびイエローのカラーノズルを駆動するために用いられる。
【００６０】
画像およびその変換バージョンの符号化データは、プリンタ手段に送られて赤外線インクジェット式ノズルを駆動する一方で、印刷媒体がプリンタ手段の印字ヘッドを介して駆動される間、画像データはカラーノズルの駆動のために用いられる。
【００６１】
カメラシステムによって撮影された画像は、もともと用いた画像処理プログラムにより変換した画像を伴うか否かに関わらず、共に印刷された画像を再現するのに必要なデータを持つ写真画像としてここで利用可能となる。写真の複製が必要な場合に別の場所にネガを配置する必要がなく、画像はその損傷にかかわらず再現可能であり、また出願人の同時係属出願ＵＳＳＮ０９／１１３，０７０およびＵＳＳＮ０９／１１２，７８５で開示するように、いかなる目的であってもその画像はスキャンしてコンピュータシステムまたはカメラシステムに取り込み可能なディジタルフォーマットで利用可能であるか、またはデータは電気通信網を通じて送信できる。
【００６２】
他の種類の、いわゆるＡｒｔｃａｒｄフォーマットは、出願人の同時係属出願ＵＳＳＮ０９／１１３，０７０およびＵＳＳＮ０９／１１２，７８５において開示されており、上記の「代替Ａｒｔｃａｒｄ」フォーマットの代わりにここで同等に用いてもよい。Ａｒｔｃａｒｄフォーマットでは、連続したエリアのデータが印刷媒体上に印刷され、本件では、データエリア内に含まれるデータの復号化を補助するようデータエリアの前縁および後縁にターゲットとして、またその上部および下部に沿った境界およびクロック記号を特定する別のしるしとして印刷されるマージンに囲まれた写真上に赤外線インクで印刷される。ターゲットは、読み取り時のカードの配向が水平位置より１度以上回転していないか確認し、またカードの前後どちらが先に挿入されたかを検出するために用いる。そうでなければ、データ読み込みの信頼性が低くなる。
【００６３】
前述の説明は、本発明の特定の実施の形態に限られている。しかしながら、変更および修正が本発明になされても、本発明の利点のいくつかまたは全ての達成しうることは明らかである。例えば、本発明は、当該各技術に精通する者により容易に達成される、最適にプログラムされたディジタルデータ処理システムにおける、ハードウェアまたはソフトウェアのいずれによっても実施されてもよいことは言うまでもない。従って、添付の請求の範囲は、本発明の真実の精神と適用範囲内で生じる、全てのかかる変更および修正に及ぶことを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】
カードまたは写真のデータ面を示す。
【図２】
単一のデータブロックのレイアウトを概略的に示す。
【図３】
単一のデータブロックを示す。
【図４】
図３のデータブロックの部分拡大図を示す。
【図５】
図３のデータブロックの部分拡大図を示す。
【図６】
単一のターゲット構造を示す。
【図７】
データブロックのターゲット構造を示す。
【図８】
データ領域の境界クロック領域に対するターゲットの位置関係を示す。
【図９】
データブロックの配向カラムを示す。
【図１０】
データブロックのドット配列を示す。
【図１１】
リードソロモン符号化用のデータの構造を概略的に示す。
【図１２】
リードソロモン符号化前の制御ブロックデータの構造を１６進法で示す。
【図１３】
リードソロモン符号化処理を示す。
【図１４】
データブロック内の符号化データのレイアウトを示す。
【符号の説明】
１０１　データ面
１０２　アクティブ領域
１０３　境界領域
１０４　データブロック
１０６　ブロック間ギャップ
１０７　データブロック
１０８　データ領域
１０９　クロック記号
１１０　境界
１１１　ターゲット
１１２　黒ドット境界線
１１３　白ドット分割線
１１４　クロック記号
１１６　左ターゲット領域
１１７　右ターゲット領域
１１８　ターゲット
１２０　ターゲット
１２１　中心構造
１２２　ターゲットＩＤ
１２４　ターゲット１
１２５　ターゲット２
１２６　クロック記号ドット
１２７　白ドット配向カラム
１２８　黒ドット配向カラム
１３２　コントロールブロック
１３３　コントロールブロック
１３６　バイト０
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際公開パンフレット】
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2004511377.tif 000020
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2004511377.tif 000022
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【国際調査報告】
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