(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的な情報記録の際に利用される情報符号化装置において、
ビットが並べられてなる入力情報を、２ビットを情報ビットとして該情報ビットごとに、２×２ビットの符号化ブロックで、かつ当該情報ビットの値に対応づけられたビットだけを１としたものを、基本ブロックとして生成する基本ブロック生成手段と、
前記生成された基本ブロックごとに、４×４ビットの符号化ブロックで、かつ左上、右上、左下、右下の２×２ビットのブロックの内の、当該基本ブロックの中の１であるビットの位置に対応する位置にあるブロックにおいて、予め定められた位置のビットだけを１としたものを、拡大基本ブロックとして生成する拡大基本ブロック生成手段と、
前記生成された各拡大基本ブロックを、予め定められた記録領域内に、前記入力情報における情報ビットの順序にしたがって配置する拡大基本ブロック配置手段と
を備える情報符号化装置。
【請求項２】
光学的な情報記録の際に利用される情報符号化方法において、
ビットが並べられてなる入力情報を、２ビットを情報ビットとして該情報ビットごとに、２×２ビットの符号化ブロックで、かつ当該情報ビットの値に対応づけられたビットだけを１としたものを、基本ブロックとして生成する基本ブロック生成手順と、
前記生成された基本ブロックごとに、４×４ビットの符号化ブロックで、かつ左上、右上、左下、右下の２×２ビットのブロックの内の、当該基本ブロックの中の１であるビットの位置に対応する位置にあるブロックにおいて、予め定められた位置のビットだけを１としたものを、拡大基本ブロックとして生成する拡大基本ブロック生成手順と、
前記生成された各拡大基本ブロックを、予め定められた記録領域内に、前記入力情報における情報ビットの順序にしたがって配置する拡大基本ブロック配置手順と
を備える情報符号化方法。
【請求項３】
光学的な情報記録の際に利用される情報符号化プログラムにおいて、
ビットが並べられてなる入力情報を、２ビットを情報ビットとして該情報ビットごとに、２×２ビットの符号化ブロックで、かつ当該情報ビットの値に対応づけられたビットだけを１としたものを、基本ブロックとして生成する基本ブロック生成手順と、
前記生成された基本ブロックごとに、４×４ビットの符号化ブロックで、かつ左上、右上、左下、右下の２×２ビットのブロックの内の、当該基本ブロックの中の１であるビットの位置に対応する位置にあるブロックにおいて、予め定められた位置のビットだけを１としたものを、拡大基本ブロックとして生成する拡大基本ブロック生成手順と、
前記生成された各拡大基本ブロックを、予め定められた記録領域内に、前記入力情報における情報ビットの順序にしたがって配置する拡大基本ブロック配置手順と
を備える情報符号化プログラム。
【請求項４】
光学的な情報記録の際に利用される情報符号化プログラムが記録された記録媒体であって、
ビットが並べられてなる入力情報を、２ビットを情報ビットとして該情報ビットごとに、２×２ビットの符号化ブロックで、かつ当該情報ビットの値に対応づけられたビットだけを１としたものを、基本ブロックとして生成する基本ブロック生成手順と、
前記生成された基本ブロックごとに、４×４ビットの符号化ブロックで、かつ左上、右上、左下、右下の２×２ビットのブロックの内の、当該基本ブロックの中の１であるビットの位置に対応する位置にあるブロックにおいて、予め定められた位置のビットだけを１としたものを、拡大基本ブロックとして生成する拡大基本ブロック生成手順と、
前記生成された各拡大基本ブロックを、予め定められた記録領域内に、前記入力情報における情報ビットの順序にしたがって配置する拡大基本ブロック配置手順と
を備える情報符号化プログラムが記録された記録媒体。
【請求項５】
記録された画素が光学的に読み取られるときに情報を再生する情報再生装置において、
読み取られた画素値を縦横に並べてなる読み取り画像が４×４画素の画素値ブロックである拡大基本ブロックからなるとしたときの当該各拡大基本ブロックを前記読み取り画像から検出する拡大基本ブロック検出手段と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに、該拡大基本ブロックの左上、右上、左下、右下のそれぞれの一角を占める２×２画素の画素値ブロックを第１、２、３、４サブブロックとして検出するサブブロック検出手段と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに各サブブロックに含まれる画素値の総和を求めるとともに該求めた総和のうちでどの値が特異であるかに応じて情報ビットの値を求め、該情報ビットを前記読み取り画像における拡大基本ブロックの位置にしたがって並べる情報再生手段と
を備える情報再生装置。
【請求項６】
記録された画素が光学的に読み取られるときに情報を再生する情報再生方法において、
読み取られた画素値を縦横に並べてなる読み取り画像が４×４画素の画素値ブロックである拡大基本ブロックからなるとしたときの当該各拡大基本ブロックを前記読み取り画像から検出する拡大基本ブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに、該拡大基本ブロックの左上、右上、左下、右下のそれぞれの一角を占める２×２画素の画素値ブロックを第１、２、３、４サブブロックとして検出するサブブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに各サブブロックに含まれる画素値の総和を求めるとともに該求めた総和のうちでどの値が特異であるかに応じて情報ビットの値を求め、該情報ビットを前記読み取り画像における拡大基本ブロックの位置にしたがって並べる情報再生手順と
を備える情報再生方法。
【請求項７】
記録された画素が光学的に読み取られるときに情報を再生する情報再生プログラムにおいて、
読み取られた画素値を縦横に並べてなる読み取り画像が４×４画素の画素値ブロックである拡大基本ブロックからなるとしたときの当該各拡大基本ブロックを前記読み取り画像から検出する拡大基本ブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに、該拡大基本ブロックの左上、右上、左下、右下のそれぞれの一角を占める２×２画素の画素値ブロックを第１、２、３、４サブブロックとして検出するサブブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに各サブブロックに含まれる画素値の総和を求めるとともに該求めた総和のうちでどの値が特異であるかに応じて情報ビットの値を求め、該情報ビットを前記読み取り画像における拡大基本ブロックの位置にしたがって並べる情報再生手順と
を備える情報再生プログラム。
【請求項８】
記録された画素が光学的に読み取られるときに情報を再生する情報再生プログラムが記録された記録媒体であって、
読み取られた画素値を縦横に並べてなる読み取り画像が４×４画素の画素値ブロックである拡大基本ブロックからなるとしたときの当該各拡大基本ブロックを前記読み取り画像から検出する拡大基本ブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに、該拡大基本ブロックの左上、右上、左下、右下のそれぞれの一角を占める２×２画素の画素値ブロックを第１、２、３、４サブブロックとして検出するサブブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに各サブブロックに含まれる画素値の総和を求めるとともに該求めた総和のうちでどの値が特異であるかに応じて情報ビットの値を求め、該情報ビットを前記読み取り画像における拡大基本ブロックの位置にしたがって並べる情報再生手順と
を備える情報再生プログラムが記録された記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学的な情報記録に利用される情報符号化装置、その方法、そのプログラムおよびそのプログラムが記録された記録媒体、並びに光学的な情報再生に利用される情報再生装置、その方法、そのプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホログラフィックメモリなどでは、記録すべき情報が先ず２次元的に符号化され、レーザ光などを信号光や参照光として、記録媒体（記録材料）に黒白いずれかの画素となって記録される。そして、レーザ光などを再生光として撮像素子が得た２次元的な画像が復号化等されて元の情報に再生される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
通常にあっては、記録媒体における画素の記録密度は読み取りの解像度より低い。サンプリング定理によると、記録密度は、読み取りの解像度の１／３倍以下にする必要がある。
【０００４】
入力信号に対して、元の信号を完全に復元するには、その最大周波数の２ 倍以上のサンプリング周波数が必要である。まず、読み取りの最小単位は、読み取り装置、例えば、CCD カメラの画素サイズとなる。すなわち、ホログラム画像の最小画素サイズは、CCD カメラの画素サイズとなる。この場合にサンプリング定理を適用すると、次のようになる。
【０００５】
１． 画像とCCD の間に、横方向と縦方向のみの位置ずれを許すとき、CCD で読みとることのできる最小サイズは、２ ×２ 画素である。
【０００６】
２． 回転方向の位置ずれまでを許容すると、最小サイズは３ ×３ 画素になる。なぜならば、画像が４５度傾くとき、信号の長さは最大となり、画素の１辺×√２ となる。従って、２ ×２ 画素だと、４５ 度傾くと、約２ ．８ 画素分必要となり、３ ×３ 画素が必要となる。
【０００７】
つまり、１ビットの情報は、最小でも、３×３ビットの符号化ブロックで表現しなければならない。さらに、多層のホログラフィックメモリでは、他の層からの光のノイズにより、読み取り時のコントラストが悪くなるので、現実的には、さらに記録密度を低くしなければならない。
【０００８】
一方、高度に情報化された社会で扱われる情報量は増加の一途をたどり、ホログラフィックメモリにあっても、記録画像における冗長度を圧縮して本質的な情報の密度を高めたいという要望が強い。このためには、低い記録密度のままで、情報密度を高めるべく、情報の２次元的な符号化と、読み取られた画像から元の情報への再生に、新たな技術を導入しなければならない。
【０００９】
そこで本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、光学的な情報記録に際して、記録すべき情報を２次元的かつより高い情報密度で符号化できる情報符号化装置と、該装置による記録後の光学的読み取りで得られた多値画像を元の情報に再生できる情報再生装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記従来の課題を解決するために、請求項１に係る本発明は、光学的な情報記録の際に利用される情報符号化装置において、
ビットが並べられてなる入力情報を、２ビットを情報ビットとして該情報ビットごとに、２×２ビットの符号化ブロックで、かつ当該情報ビットの値に対応づけられたビットだけを１としたものを、基本ブロックとして生成する基本ブロック生成手段と、
前記生成された基本ブロックごとに、４×４ビットの符号化ブロックで、かつ左上、右上、左下、右下の２×２ビットのブロックの内の、当該基本ブロックの中の１であるビットの位置に対応する位置にあるブロックにおいて、予め定められた位置のビットだけを１としたものを、拡大基本ブロックとして生成する拡大基本ブロック生成手段と、
前記生成された各拡大基本ブロックを、予め定められた記録領域内に、前記入力情報における情報ビットの順序にしたがって配置する拡大基本ブロック配置手段と
を備える情報符号化装置をもって解決手段とする。
【００１１】
請求項２に係る本発明は、光学的な情報記録の際に利用される情報符号化方法において、
ビットが並べられてなる入力情報を、２ビットを情報ビットとして該情報ビットごとに、２×２ビットの符号化ブロックで、かつ当該情報ビットの値に対応づけられたビットだけを１としたものを、基本ブロックとして生成する基本ブロック生成手順と、
前記生成された基本ブロックごとに、４×４ビットの符号化ブロックで、かつ左上、右上、左下、右下の２×２ビットのブロックの内の、当該基本ブロックの中の１であるビットの位置に対応する位置にあるブロックにおいて、予め定められた位置のビットだけを１としたものを、拡大基本ブロックとして生成する拡大基本ブロック生成手順と、
前記生成された各拡大基本ブロックを、予め定められた記録領域内に、前記入力情報における情報ビットの順序にしたがって配置する拡大基本ブロック配置手順と
を備える情報符号化方法をもって解決手段とする。
【００１２】
請求項３に係る本発明は、光学的な情報記録の際に利用される情報符号化プログラムにおいて、
ビットが並べられてなる入力情報を、２ビットを情報ビットとして該情報ビットごとに、２×２ビットの符号化ブロックで、かつ当該情報ビットの値に対応づけられたビットだけを１としたものを、基本ブロックとして生成する基本ブロック生成手順と、
前記生成された基本ブロックごとに、４×４ビットの符号化ブロックで、かつ左上、右上、左下、右下の２×２ビットのブロックの内の、当該基本ブロックの中の１であるビットの位置に対応する位置にあるブロックにおいて、予め定められた位置のビットだけを１としたものを、拡大基本ブロックとして生成する拡大基本ブロック生成手順と、
前記生成された各拡大基本ブロックを、予め定められた記録領域内に、前記入力情報における情報ビットの順序にしたがって配置する拡大基本ブロック配置手順と
を備える情報符号化プログラムをもって解決手段とする。
【００１３】
請求項４に係る本発明は、光学的な情報記録の際に利用される情報符号化プログラムが記録された記録媒体であって、
ビットが並べられてなる入力情報を、２ビットを情報ビットとして該情報ビットごとに、２×２ビットの符号化ブロックで、かつ当該情報ビットの値に対応づけられたビットだけを１としたものを、基本ブロックとして生成する基本ブロック生成手順と、
前記生成された基本ブロックごとに、４×４ビットの符号化ブロックで、かつ左上、右上、左下、右下の２×２ビットのブロックの内の、当該基本ブロックの中の１であるビットの位置に対応する位置にあるブロックにおいて、予め定められた位置のビットだけを１としたものを、拡大基本ブロックとして生成する拡大基本ブロック生成手順と、
前記生成された各拡大基本ブロックを、予め定められた記録領域内に、前記入力情報における情報ビットの順序にしたがって配置する拡大基本ブロック配置手順と
を備える情報符号化プログラムが記録された記録媒体をもって解決手段とする。
【００１４】
これら本発明によれば、２ビットの情報を４×４ビットの符号化ブロックで表現することができる。すなわち、情報を２次元的かつより高い情報密度で符号化できる。また、１のビット同士が隣り合うことがないので、読み取り時の誤認識を防止できる。なお、ビットを「１」とすることは、意味のある値にする意であり、論理を反転させて「０」とすることも本発明の技術範囲に含まれる。
【００１５】
また、請求項５に係る本発明は、記録された画素が光学的に読み取られるときに情報を再生する情報再生装置において、
読み取られた画素値を縦横に並べてなる読み取り画像が４×４画素の画素値ブロックである拡大基本ブロックからなるとしたときの当該各拡大基本ブロックを前記読み取り画像から検出する拡大基本ブロック検出手段と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに、該拡大基本ブロックの左上、右上、左下、右下のそれぞれの一角を占める２×２画素の画素値ブロックを第１、２、３、４サブブロックとして検出するサブブロック検出手段と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに各サブブロックに含まれる画素値の総和を求めるとともに該求めた総和のうちでどの値が特異であるかに応じて情報ビットの値を求め、該情報ビットを前記読み取り画像における拡大基本ブロックの位置にしたがって並べる情報再生手段と
を備える情報再生装置をもって解決手段とする。
【００１６】
請求項６に係る本発明は、記録された画素が光学的に読み取られるときに情報を再生する情報再生方法において、
読み取られた画素値を縦横に並べてなる読み取り画像が４×４画素の画素値ブロックである拡大基本ブロックからなるとしたときの当該各拡大基本ブロックを前記読み取り画像から検出する拡大基本ブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに、該拡大基本ブロックの左上、右上、左下、右下のそれぞれの一角を占める２×２画素の画素値ブロックを第１、２、３、４サブブロックとして検出するサブブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに各サブブロックに含まれる画素値の総和を求めるとともに該求めた総和のうちでどの値が特異であるかに応じて情報ビットの値を求め、該情報ビットを前記読み取り画像における拡大基本ブロックの位置にしたがって並べる情報再生手順と
を備える情報再生方法をもって解決手段とする。
【００１７】
請求項７に係る本発明は、記録された画素が光学的に読み取られるときに情報を再生する情報再生プログラムにおいて、
読み取られた画素値を縦横に並べてなる読み取り画像が４×４画素の画素値ブロックである拡大基本ブロックからなるとしたときの当該各拡大基本ブロックを前記読み取り画像から検出する拡大基本ブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに、該拡大基本ブロックの左上、右上、左下、右下のそれぞれの一角を占める２×２画素の画素値ブロックを第１、２、３、４サブブロックとして検出するサブブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに各サブブロックに含まれる画素値の総和を求めるとともに該求めた総和のうちでどの値が特異であるかに応じて情報ビットの値を求め、該情報ビットを前記読み取り画像における拡大基本ブロックの位置にしたがって並べる情報再生手順と
を備える情報再生プログラムをもって解決手段とする。
【００１８】
請求項８に係る本発明は、記録された画素が光学的に読み取られるときに情報を再生する情報再生プログラムが記録された記録媒体であって、
読み取られた画素値を縦横に並べてなる読み取り画像が４×４画素の画素値ブロックである拡大基本ブロックからなるとしたときの当該各拡大基本ブロックを前記読み取り画像から検出する拡大基本ブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに、該拡大基本ブロックの左上、右上、左下、右下のそれぞれの一角を占める２×２画素の画素値ブロックを第１、２、３、４サブブロックとして検出するサブブロック検出手順と、
前記検出された拡大基本ブロックごとに各サブブロックに含まれる画素値の総和を求めるとともに該求めた総和のうちでどの値が特異であるかに応じて情報ビットの値を求め、該情報ビットを前記読み取り画像における拡大基本ブロックの位置にしたがって並べる情報再生手順と
を備える情報再生プログラムが記録された記録媒体をもって解決手段とする。
【００１９】
これら本発明の実施に先だっては、２ビットの情報を含む４×４ビットの符号化ブロックを単位として記録された画像が読み取られて多値画像が生成される。本発明によれば、この多値画像を、符号化される前の元の情報に再生することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る情報記録再生装置１の構成図である。情報記録再生装置１は、図１（ａ）に示すように、記録部１００と再生部２００を備えるコンピュータである。記録部１００、再生部２００はそれぞれ、本発明の情報符号化装置、情報再生装置に相当するものである。
【００２１】
[第１の実施の形態]
先ず第１の実施の形態として、記録部１００を説明する。図１（ｂ）に示すように、記録部１００は、入力情報分割手段１１と記録ビット列生成手段１２と基本ブロック生成手段１３と拡大基本ブロック生成手段１４と記録画像生成手段１５と変換テーブルＴＢ１およびＴＢ２を備える。なお、これら手段は、予め情報記録再生装置１に格納したプログラムを実行して実現される。一方、変換テーブルＴＢ１およびＴＢ２は、主記憶装置や外部記憶装置等に構成される。また、入力情報分割手段１１、記録ビット列生成手段１２及び基本ブロック生成手段１３は、本発明の基本ブロック生成手段を構成する。また、拡大基本ブロック生成手段１４は、本発明の拡大基本ブロック生成手段に相当する。また、記録画像生成手段１５は、本発明の拡大基本ブロック配置手段に相当する。
【００２２】
入力情報分割手段１１は、入力された入力情報Ｄ（ビットが並べられてなる情報、すなわち、シーケンシャルなビット）を２ビットごとに分割する。この分割で得られた２ビットの情報を「情報ビット」という。記録ビット列生成手段１２は、情報ビットを基に４ビットのビット列（情報ビット列という）を生成する。基本ブロック生成手段１３は、生成された情報ビットを基に２×２ビットの符号化ブロック（基本ブロックという）を生成する。拡大基本ブロック生成手段１４は、生成された基本ブロックＢを基に４×４ビットの符号化ブロック（拡大基本ブロックという）を生成する。
【００２３】
本明細書では、便宜のため、メモリに格納されたデータを２次元的に図示することが多くなるが、値１を黒で、値０を白で示すこととする。なお、このような論理を正論理とすれば、負論理を採用しても勿論よい。また、情報の記録や再生の過程においては、一時的に論理を反転させて処理がなされることがあるが、かかる状況は考慮しないで説明する。
【００２４】
本実施の形態にあっては、記録する情報量に応じて、予め画像記録領域が設けられ、さらに拡大基本ブロックＢＢをこの領域に横方向に並べたときの、並べ得る最大の個数として拡大基本ブロック数ｍと、縦方向に並べたときの、最大の個数として拡大基本ブロック数ｎとが、記録部１００に予め設定されている。
【００２５】
図２に示すように、情報ビット列は、情報ビットを基に生成される４ビットのビット列であり、その内の１ビットだけを１としたものである。また、情報ビット列は、当該１であるビットの位置を、基になる情報ビットの値に応じて異ならせたものである。なお、図２に示したどの変換方法も採用可能であるが変換方法２４を採用したこととする。つまり、情報ビット（００）が第１の情報ビット列（０００１）に、情報ビット（０１）が第２の情報ビット列（００１０）に、情報ビット（１０）が第３の情報ビット列（０１００）に、情報ビット（１１）が第４の情報ビット列（１０００）に変換される。
【００２６】
図３に示すように、基本ブロックＢは、縦方向に２ビット、横方向に２ビットビットを設けてなる符号化ブロックで、その中の１ビットだけ１としたものある。本実施の形態では、図示された左上だけを１としたものの他に、右上、左下、右下をそれぞれ１とした合計４種類の基本ブロックＢが使用される。なお、これらを区別するときは、順に第１、２、３、４の基本ブロックという。また、「ブロック」は「マトリクス」と読み替えても良い。
【００２７】
図３に示すように、拡大基本ブロックＢＢは、４×４ビットの符号化ブロックであり、その中の１ビットだけ１としたものある。拡大基本ブロックＢＢは、１つの基本ブロックＢを基にして該基本ブロックＢに対し１つ生成される。また、拡大基本ブロックＢＢは、該拡大基本ブロックＢＢを構成する左上、右上、左下、右下の２×２ビットのブロックの内の、基となる基本ブロックの中の１であるビットの位置に対応する位置にある１つのブロックにおいて、予め定められた位置のビットだけを１としたものである。
【００２８】
図４に示す変換テーブルＴＢ１は、基本ブロック生成手段１３が使用するものであり、第１の情報ビット列を第１の基本ブロックに、第２の情報ビット列を第２の基本ブロックに、第３の情報ビット列を第３の基本ブロックに、第４の情報ビット列を第４の基本ブロックにそれぞれ対応づけたものである。
【００２９】
なお、図５の方法２に示すように、第１，２，３，４の情報ビット列にそれぞれ第２，３，４，１の基本ブロックを対応づけても良いし、第１，２，３，４の情報ビット列にそれぞれ第３，４，１，２の基本ブロックを対応づけても良いし、第１，２，３，４の情報ビット列にそれぞれ第４，１，２，３の基本ブロックを対応づけても良い。
【００３０】
図６に示す変換テーブルＴＢ２は、拡大基本ブロック生成手段１４が使用するものであり、第１の基本ブロックを第１の拡大基本ブロックに、第２の基本ブロックを第２の拡大基本ブロックに、第３の基本ブロックを第３の拡大基本ブロックに、第４の基本ブロックを第４の拡大基本ブロックにそれぞれ対応づけたものである。
【００３１】
なお、拡大方法は、図７の拡大方法１のように、拡大基本ブロックＢＢを構成する左上、右上、左下、右下の２×２ビットのブロックの内の、基となる基本ブロックの中の１であるビットの位置に対応する位置にある１つのブロックにおいて、「左上」のビットだけを１としたものである。なお、「左上」ではなく、拡大方法２に示すように「右上」に、または、拡大方法３のように、「左下」に、または、拡大方法４のように、「右下」のビットだけを１としてもよい。
【００３２】
次に、第１の実施の形態の作用を説明する。図８は、記録部１００が行う処理のフローチャートである。なお、ステップＳ１１、Ｓ１２及びＳ１３は、本発明の基本ブロック生成手順を構成する。また、ステップＳ１４は、本発明の拡大基本ブロック生成手順に相当する。また、ステップＳ１５は、本発明の拡大基本ブロック配置手順に相当する。
【００３３】
さて、先ずステップＳ１１では、入力情報分割手段１１が入力された入力情報Ｄを２ビットごとに分割する。次に、ステップＳ１２では、記録ビット列生成手段１２が、分割された情報ビットを基に情報ビット列を生成する。次に、ステップＳ１３では、基本ブロック生成手段１３が、変換テーブルＴＢ1
を参照し、生成された各情報ビット列に対応する２×２ビットの基本ブロックを生成する。
【００３４】
次に、ステップＳ１４では、拡大基本ブロック生成手段１４が、変換テーブルＴＢ２を参照し、生成された基本ブロックを基に４×４ビットの拡大基本ブロックを生成する。次に、ステップＳ１５では、記録画像生成手段１５が、生成された拡大基本ブロックを、横に拡大基本ブロック数ｍ、縦に拡大基本ブロック数ｎだけ配置して記録画像Ｇを生成する。このとき、記憶領域において、入力情報における情報ビットの順序にしたがって拡大基本ブロックが配置される。例えば、入力情報における最初の情報ビットから得られた拡大基本ブロックを記録領域の左上にして、次の情報ビットから得られたものを順次に右へと配置し、拡大基本ブロック数ｍ分配置したら改行する、等の方法を採用することができる。
【００３５】
したがって、第１の実施の形態によれば、２ビットの情報を４×４ビットの符号化ブロックで表現することができる。すなわち、情報を２次元的かつより高い情報密度で符号化できる。また、１のビット同士が隣り合うことがないので、読み取り時の誤認識を防止できる。
【００３６】
このようにして得られた記録画像Ｇが、例えば、ホログラフィックメモリ等の記録材料に、記録画像Ｇにおけるビットの値に応じ白黒の画素となって、例えば、１．８Ｍｂｉｔ／平方インチ程度の記録密度で記録される。
【００３７】
[第２の実施の形態]
次に、第２の実施の形態として、再生部２００を説明する。
【００３８】
図９は、再生部２００の構成を示す図である。再生部２００は、拡大基本ブロック検出手段２１とサブブロック検出手段２２と記録ビット列検出手段２３と情報ビット列変換手段２４と情報再生手段２５とを備える。なお、かかる手段は、予め情報記録再生装置１に格納したプログラムを実行して実現される。
【００３９】
また、拡大基本ブロック検出手段２１は、本発明の拡大基本ブロック検出手段に相当する。また、サブブロック検出手段２２は、本発明のサブブロック検出手段２２に相当する。また、記録ビット列検出手段２３、情報ビット列変換手段２４及び情報再生手段２５は、本発明の情報再生手段を構成する。
【００４０】
さて、ホログラフィックメモリに記録された画素は、ＣＣＤ撮像素子などを用いた読み取り装置によりサンプリングされる。このとき、記録密度と同じ１．８Ｍｂｉｔ／平方インチでサンプリングされ、そして８ビット（２５６階調）で量子化されたこととする。
【００４１】
サンプリングされた画像（読み取り画像Ｅという）は、量子化により得られた画素値を縦横に並べた多値画像となる。
【００４２】
図１０に示すように、読み取り装置と記録画像との間には「ずれ」が生じる。さらに読み取り時にノイズとして光が入射することもあるので、画素が白黒いずれかであっても、画素値が２５５（図では白、明るい）、０（図では黒、暗い）のいずれかとはならず、読み取り画像Ｅには中間の画素値が含まれている。
【００４３】
本実施の形態にあっては、読み取り画像Ｅが、再生処理の単位として４×４ビットの画素値ブロック（拡大基本ブロックＴＴ）からなるものとしている。
【００４４】
さらに、図１１に示すように、拡大基本ブロックＴＴの左上、右上、左下、右下のそれぞれの一角を占める２×２の画素値ブロック（サブブロックＴという）を第１、２、３、４サブブロックＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４としている。
【００４５】
拡大基本ブロック検出手段２１は、拡大基本ブロックＴＴを検出する。サブブロック検出手段２２は、拡大基本ブロックＴＴに含まれるサブブロックＴを検出する。記録ビット列検出手段２３は、拡大基本ブロックＴＴごとに、該拡大基本ブロックに含まれる情報ビット列を検出する。情報ビット列変換手段２４は、情報ビット列を情報ビットに変換する。情報再生手段２５は、情報ビットを読み取り画像における拡大基本ブロックの配置にしたがって並べる。
【００４６】
次に、第２の実施の形態の作用を説明する。図１２は、再生部２００が行う処理のフローチャートである。なお、ステップＳ２１は、本発明の拡大基本ブロック検出手順に相当する。また、ステップＳ２２は、本発明のサブブロック検出手順に相当する。また、ステップＳ２３、Ｓ２４及びＳ２５は、本発明の情報再生手順を構成する。
【００４７】
さて、先ずステップＳ２１では、拡大基本ブロック検出手段２１が、読み取り画像Ｅに含まれる全ての拡大基本ブロックＴＴを検出する。続くステップＳ２２では、サブブロック検出手段２２が、拡大基本ブロックＴＴにおけるサブブロックＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を検出する。かかる検出は、拡大基本ブロックの全てについて行われる。
【００４８】
ステップＳ２３では、記録ビット列検出手段２３が、拡大基本ブロックから情報ビット列を検出する。具体的には、先ず、図１３の式（１）に示すように、サブブロックごとの画素値の総和V1,V2,V3,V4  を求める。
【００４９】
但し、Vn1，Vn2，Vn3，Vn4（n=1,2,3,4)はそれぞれ、第nサブブロックの左上、右上、左下、右下の画素値である。
【００５０】
次に、図１４の式（２）に示すように、例えば、V1,V2,V3,V4  の中の最小値がV1であるときは、情報ビット列を１０００とする。一方、最小値がV2,V3,V4であるときは、それぞれ、情報ビット列を０１００、００１０、０００１とする。なお、負論理であれば、最大値であるものに対応する情報ビット列を得る。つまり、論理に応じて、該V1,V2,V3,V4のうちでどの値が特異であるか（他の３つの値と特に異なるか）を求めるのである。
【００５１】
なお、記録ビット列検出手段２３は、かかる処理を全拡大基本ブロックについて行う。
【００５２】
次に、ステップＳ２４では、情報ビット列変換手段２４が、全情報ビット列について、情報ビット列を情報ビットに変換する。つまり、第１の情報ビット列（０００１）が情報ビット（００）に、第２の情報ビット列（００１０）が情報ビット（０１）に、第３の情報ビット列（０１００）が情報ビット（１０）に、第４の情報ビット列（１０００）が情報ビット（１１）にそれぞれ変換される。
【００５３】
次に、ステップＳ２５では、情報再生手段２５が、例えば、前述した方法を例にすると、最も左上で検出された拡大基本ブロックに対応する情報ビットに、順次にその右で検出された拡大基本ブロックに対応する情報ビットを後続させるといったようにして情報を再生させる。
【００５４】
したがって、第２の実施の形態によれば、多値画像を符号化及び記録前の入力情報に再生することができ、しかも、画素の総和の大小により情報を再生するので、ノイズや変形の影響を受けにくくなる。これにより、第１の実施の形態で説明した符号化を実用化することができる。
【００５５】
なお、上記説明した処理を実行するためのプログラムは、半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録したり、インターネットなどの通信網を介して伝送させて、広く流通させることができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の情報符号化によれば、光学的な情報記録に際して、記録すべき情報を２次元的かつより高い情報密度で符号化できる。また、本発明の情報再生によれば、本発明の情報符号化による符号化及び記録後の光学的読み取りで得られた多値画像を元の情報に再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、本発明に係る情報記録再生装置１の構成を示す図である。図１（ｂ）は、記録部１００の構成を示す図である。
【図２】情報ビットから情報ビット列への変換方法を示す図である。
【図３】基本ブロックと拡大基本ブロックを示す図である。
【図４】変換テーブルＴＢ１を示す図である。
【図５】情報ビット列の変換方法を示す図である。
【図６】変換テーブルＴＢ２を示す図である。
【図７】基本ブロックの拡大方法を示す図である。
【図８】記録部１００が行う処理のフローチャートである。
【図９】再生部２００の構成を示す図である。
【図１０】記録画像と読み取り画像を示す図である。
【図１１】拡大基本ブロックＴＴにおけるサブブロックＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４を示す図である。
【図１２】再生部２００が行う処理のフローチャートである。
【図１３】記録ビット列検出手段２３が行う処理を説明する図である。
【図１４】記録ビット列検出手段２３が行う処理を説明する図である。
【符号の説明】
１  情報記録再生装置
１１  入力情報分割手段
１２  記録ビット列生成手段
１３  基本ブロック生成手段
１４  拡大基本ブロック生成手段
１５  記録画像生成手段
２１  拡大基本ブロック検出手段
２２  サブブロック検出手段
２３  記録ビット列検出手段
２４  情報ビット列変換手段
２５  情報再生手段
１００  記録部
２００  再生部
Ｂ  基本ブロック
ＢＢ  拡大基本ブロック
Ｄ  入力情報
Ｇ  記録画像
Ｅ  読み取り画像
ｍ，ｎ  拡大基本ブロック数
Ｔ，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４  サブブロック
ＴＢ１，ＴＢ２  変換テーブル
ＴＴ  拡大基本ブロック
【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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【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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