專利名稱：數(shù)據(jù)讀取器、數(shù)據(jù)讀取方法和數(shù)據(jù)記錄器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)讀取器，數(shù)據(jù)讀取方法和數(shù)據(jù)記錄器，更具體地說，涉及在用于通 過印刷或顯示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，記錄數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)記錄方案方面，提高記錄內(nèi)容的可靠性，和增 大記錄容量的數(shù)據(jù)讀取器，數(shù)據(jù)讀取方法和數(shù)據(jù)記錄器。
背景技術(shù)：
近年來，條形碼、QR碼和其它二維碼已被廣泛用于通過印刷，把數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)記錄在紙 張和其它介質(zhì)上。在這樣的記錄方案中，由于記錄成本極低，因此常常使用標(biāo)簽管理商品和 其它物質(zhì)。近年來，條形碼、QR碼和其它代碼在用于由移動電話照相機(jī)讀取的廣告媒體中的 應(yīng)用也迅速變得普及。一方面，條形碼、QR碼和其它代碼技術(shù)非常有益于作為可低成本實現(xiàn)的數(shù)字記錄 技術(shù)。另一方面，其記錄容量低一直是一個未被解決的問題。例如，二維記錄信息的QR碼 甚至最大只能記錄7089個文字(如果只記錄數(shù)字的話)。為了在未來獲得更廣的應(yīng)用領(lǐng) 域，條形碼和其它記錄方案必須提供更高的記錄容量。用條形碼獲得更高的記錄容量的可能解決方案想必是使條形碼著色，和使其尺寸 減小到極小。條形碼和QR碼通常以黑色和白色的二元方式記錄信息。不過，如果用多種顏 色，而不是黑白兩種顏色著色條形碼，那么在相同面積上能夠記錄更多的信息。此外，如果 記錄信息的單位(下面稱為單元)被降低到較小，那么在相同面積上，也能夠記錄更多的信 肩、O另一方面，提出一種用于相互堆疊其中均記錄有信息的可讀二維代碼，以便產(chǎn)生 另一個可讀二維代碼的技術(shù)(例如，參見日本專利公開No. 2008-171130)。

發(fā)明內(nèi)容
不過，使條形碼著色，或者把條形碼的尺寸減小到極小會導(dǎo)致難以記錄或讀取數(shù)據(jù)。例如，就彩色印刷來說，印刷的內(nèi)容會隨著時間退色。即，達(dá)到對黑白色二元記錄 來說不成問題的程度的退色會導(dǎo)致彩色條形碼的數(shù)據(jù)不可再現(xiàn)。為了獲得更廣的應(yīng)用領(lǐng) 域，需要一種即使存在這種退色，也能夠正確再現(xiàn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)記錄方案。另一方面，如果要記錄的數(shù)據(jù)被印刷在例如紙張上，那么盡管采取各種措施小心 地保護(hù)紙面，紙面也易于局部弄臟和受到刮擦。由于這種弄臟和刮擦而損壞的數(shù)據(jù)難以事 后恢復(fù)。鑒上上述情況，做出了本發(fā)明，本發(fā)明的目的是在用于通過印刷或顯示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)， 記錄數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)記錄方案方面，提高記錄內(nèi)容的可靠性，和增大記錄容量。本發(fā)明的第一方面是一種數(shù)據(jù)讀取器，它包括圖像獲取裝置，空間解交織裝置和 顏色解碼裝置。圖像獲取裝置獲得具有排列在二維空間中的色單元的圖像。每個色單元由具有給定顏色濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形構(gòu)成?？臻g解交織裝置進(jìn)行適合于對獲得的圖 像中，按照空間分布方式，排列在二維空間中的色單元排序的空間解交織。顏色解碼裝置通 過分析具有排序的色單元的圖像，作為與二維空間中的坐標(biāo)位置相關(guān)的顏色數(shù)據(jù)，對結(jié)合 色單元的顏色，和所述顏色的濃度編碼的數(shù)據(jù)解碼?？臻g解交織裝置能夠?qū)νㄟ^分層隨機(jī)交織，以空間分布方式排列的色單元排序。與二維空間中的坐標(biāo)位置相關(guān)的顏色數(shù)據(jù)是通過復(fù)用多個數(shù)據(jù)元素而獲得的復(fù) 用數(shù)據(jù)。顏色解碼裝置能夠把復(fù)用數(shù)據(jù)分離成所述數(shù)據(jù)元素。通過劃分顯示圖像的二維空間，能夠復(fù)用多個數(shù)據(jù)元素。借助與顯示圖像的二維空間中的色單元的顏色變化相關(guān)的頻率，能夠復(fù)用多個數(shù) 據(jù)元素。通過組合相同色單元上的多種顏色，能夠復(fù)用多個數(shù)據(jù)元素。數(shù)據(jù)讀取器還包括控制信息解碼裝置，所述控制信息解碼裝置適合于對控制信息 解碼，所述控制信息由顯示在顯示圖像的二維空間的預(yù)定位置的，具有預(yù)定顏色、形狀和大 小的圖形構(gòu)成。這使得可以根據(jù)包含在控制信息中的信息，進(jìn)行解交織和顏色解碼。數(shù)據(jù)讀取器還包括均衡裝置，所述均衡裝置進(jìn)行適合于根據(jù)引導(dǎo)塊(pilot)的顏 色，校正色單元的顏色的均衡，所述引導(dǎo)塊由顯示在顯示圖像的二維空間的預(yù)定位置的，具 有預(yù)定顏色、形狀和大小的圖形構(gòu)成。本發(fā)明的第一方面是一種數(shù)據(jù)讀取方法，所述方法包括利用圖像獲取裝置獲得具 有排列在二維空間中的色單元的圖像的步驟。每個色單元由具有給定顏色濃度的預(yù)定形狀 和大小的圖形構(gòu)成。所述數(shù)據(jù)讀取方法還包括利用空間解交織裝置，進(jìn)行適合于對獲得的 圖像中，按照空間分布方式，排列在二維空間中的色單元排序的空間解交織的步驟。所述數(shù) 據(jù)讀取方法還包括利用顏色解碼裝置，通過分析具有排序的色單元的圖像，作為與二維空 間中的坐標(biāo)位置相關(guān)的顏色數(shù)據(jù)，對結(jié)合色單元的顏色，和所述顏色的濃度編碼的數(shù)據(jù)解 碼的步驟。本發(fā)明的第一方面是一種使計算機(jī)起數(shù)據(jù)讀取器作用的程序。所述數(shù)據(jù)讀取器包 括圖像獲取裝置，空間解交織裝置和顏色解碼裝置。圖像獲取裝置獲得具有排列在二維空 間中的色單元的圖像。每個色單元由具有給定顏色濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形構(gòu)成。空 間解交織裝置進(jìn)行適合于對獲得的圖像中，按照空間分布方式，排列在二維空間中的色單 元排序的空間解交織。顏色解碼裝置通過分析具有排序的色單元的圖像，作為與二維空間 中的坐標(biāo)位置相關(guān)的顏色數(shù)據(jù)，對結(jié)合色單元的顏色和所述顏色的濃度編碼的數(shù)據(jù)解碼。在本發(fā)明的第一方面，獲得具有排列在二維空間中的色單元的圖像。每個色單元 由具有給定顏色濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形構(gòu)成。對獲得的圖像中，按照空間分布方式， 排列在二維空間中的色單元排序。通過分析具有排序的色單元的圖像，作為與二維空間中 的坐標(biāo)位置相關(guān)的顏色數(shù)據(jù)，對結(jié)合色單元的顏色和所述顏色的濃度編碼的數(shù)據(jù)解碼。本發(fā)明的第二方面是一種數(shù)據(jù)記錄器，所述數(shù)據(jù)記錄器包括顏色編碼裝置，空間 交織裝置和記錄裝置。顏色編碼裝置結(jié)合顏色和所述顏色的濃度，對輸入的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼。 空間交織裝置進(jìn)行適合于在二維空間中排列數(shù)據(jù)期間，按照空間分布方式對結(jié)合顏色和顏 色濃度編碼的數(shù)據(jù)排序的空間交織。記錄裝置通過把空間交織的數(shù)據(jù)顯示成二維空間中的 色單元，記錄輸入的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。每個色單元由具有給定顏色濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形構(gòu)成。在本發(fā)明的第二方面，結(jié)合顏色和所述顏色的濃度對輸入的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼。進(jìn)行 空間交織，以在二維空間中排列數(shù)據(jù)期間，按照空間分布方式對結(jié)合顏色和所述顏色的濃 度編碼的數(shù)據(jù)排序。通過把空間交織數(shù)據(jù)顯示成二維空間中的色單元，記錄輸入的數(shù)字?jǐn)?shù) 據(jù)。每個色單元由具有給定顏色濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形構(gòu)成。本發(fā)明的第三方面是一種數(shù)據(jù)讀取器，所述數(shù)據(jù)讀取器包括圖像獲取裝置，均衡 裝置和顏色解碼裝置。圖像獲取裝置獲得具有排列在二維空間中的色單元的圖像。每個色 單元由具有給定顏色濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形構(gòu)成。均衡裝置進(jìn)行均衡，以根據(jù)引導(dǎo) 塊的顏色，校正色單元的顏色，所述引導(dǎo)塊由顯示在顯示圖像的二維空間的預(yù)定位置的，具 有預(yù)定顏色、形狀和大小的圖形構(gòu)成。顏色解碼裝置通過分析具有色單元的校正顏色的圖 像，作為與二維空間中的坐標(biāo)位置相關(guān)的顏色數(shù)據(jù)，對結(jié)合色單元的顏色和所述顏色的濃 度編碼的數(shù)據(jù)解碼。與二維空間中的坐標(biāo)位置相關(guān)的顏色數(shù)據(jù)是通過復(fù)用多個數(shù)據(jù)元素而獲得的復(fù) 用數(shù)據(jù)。顏色解碼裝置能夠把復(fù)用數(shù)據(jù)分離成所述數(shù)據(jù)元素。通過劃分顯示圖像的二維空間，能夠復(fù)用多個數(shù)據(jù)元素。借助與顯示圖像的二維空間中的色單元的顏色變化相關(guān)的頻率，能夠復(fù)用多個數(shù) 據(jù)元素。通過組合多個色單元顏色，能夠復(fù)用多個數(shù)據(jù)元素。數(shù)據(jù)讀取器還包括控制信息解碼裝置，所述控制信息解碼裝置適合于對控制信息 解碼，所述控制信息由顯示在顯示圖像的二維空間的預(yù)定位置的，具有預(yù)定形狀和大小的 黑色或白色圖形構(gòu)成。這使得可以根據(jù)包含在控制信息中的信息，進(jìn)行均衡和顏色解碼。本發(fā)明的第三方面是一種數(shù)據(jù)讀取方法，所述數(shù)據(jù)讀取方法包括利用圖像獲取裝 置獲得具有排列在二維空間中的色單元的圖像的步驟。每個色單元由具有給定顏色濃度的 預(yù)定形狀和大小的圖形構(gòu)成。所述數(shù)據(jù)讀取方法還包括利用均衡裝置進(jìn)行均衡，以根據(jù)引 導(dǎo)塊的顏色，校正色單元的顏色的步驟，所述引導(dǎo)塊由顯示在顯示圖像的二維空間的預(yù)定 位置的，具有預(yù)定顏色、形狀和大小的圖形構(gòu)成。所述數(shù)據(jù)讀取方法還包括利用顏色解碼裝 置，通過分析具有色單元的校正顏色的圖像，作為與二維空間中的坐標(biāo)位置相關(guān)的顏色數(shù) 據(jù)，對結(jié)合色單元的顏色和所述顏色的濃度編碼的數(shù)據(jù)解碼的步驟。本發(fā)明的第三方面是一種使計算機(jī)起數(shù)據(jù)讀取器作用的程序。所述數(shù)據(jù)讀取器包 括圖像獲取裝置，均衡裝置和顏色解碼裝置。圖像獲取裝置獲得具有排列在二維空間中的 色單元的圖像。每個色單元由具有給定顏色濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形構(gòu)成。均衡裝置 進(jìn)行均衡，以根據(jù)引導(dǎo)塊的顏色，校正色單元的顏色，所述引導(dǎo)塊由顯示在顯示圖像的二維 空間的預(yù)定位置的，具有預(yù)定顏色、形狀和大小的圖形構(gòu)成。顏色解碼裝置通過分析具有色 單元的校正顏色的圖像，作為與二維空間中的坐標(biāo)位置相關(guān)的顏色數(shù)據(jù)，對結(jié)合色單元的 顏色，和所述顏色的濃度編碼的數(shù)據(jù)解碼。在本發(fā)明的第三方面，獲得具有排列在二維空間中的色單元的圖像。每個色單元 由具有給定顏色濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形構(gòu)成。進(jìn)行均衡，以根據(jù)引導(dǎo)塊的顏色，校正 色單元的顏色，所述引導(dǎo)塊由顯示在顯示圖像的二維空間的預(yù)定位置的，具有預(yù)定顏色、形 狀和大小的圖形構(gòu)成。通過分析具有色單元的校正顏色的圖像，作為與二維空間中的坐標(biāo)位置相關(guān)的顏色數(shù)據(jù)，對結(jié)合色單元的顏色和所述顏色的濃度編碼的數(shù)據(jù)解碼。本發(fā)明的第四方面是一種數(shù)據(jù)記錄器，所述數(shù)據(jù)記錄器包括顏色編碼裝置，引導(dǎo) 塊插入裝置和記錄裝置。顏色編碼裝置結(jié)合顏色和所述顏色的濃度，對輸入的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編 碼。引導(dǎo)塊插入裝置把引導(dǎo)塊的數(shù)據(jù)插入編碼數(shù)據(jù)中，以致根據(jù)編碼數(shù)據(jù)，在二維空間中排 列所述顏色濃度的圖像期間插入引導(dǎo)塊。所述引導(dǎo)塊作為具有給定顏色濃度的預(yù)定形狀和 大小的圖形，被顯示在預(yù)定坐標(biāo)位置。記錄裝置通過在二維空間中，把具有插入其中的引導(dǎo) 塊的數(shù)據(jù)的編碼數(shù)據(jù)顯示成包括色單元和引導(dǎo)塊的圖像，記錄輸入的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。每個色單 元由具有給定顏色濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形構(gòu)成。在本發(fā)明的第四方面，結(jié)合顏色和所述顏色的濃度編碼輸入的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。引導(dǎo)塊 的數(shù)據(jù)被插入編碼數(shù)據(jù)中，以致根據(jù)編碼數(shù)據(jù)，在二維空間中排列所述顏色濃度的圖像期 間插入引導(dǎo)塊。所述引導(dǎo)塊作為具有給定顏色濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形，被顯示在預(yù) 定坐標(biāo)位置。通過在二維空間中，把具有插入其中的引導(dǎo)塊的數(shù)據(jù)的編碼數(shù)據(jù)顯示成包括 色單元和引導(dǎo)塊的圖像，記錄輸入的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。每個色單元由具有給定顏色濃度的預(yù)定形 狀和大小的圖形構(gòu)成。在用于通過印刷或顯示數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，記錄數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)記錄方案方面，本發(fā)明提 高了記錄內(nèi)容的可靠性，并且增大了記錄容量。


圖1是描述應(yīng)用本發(fā)明的一個實施例的數(shù)據(jù)記錄方案的例子的示圖；圖2是圖解說明色單元的結(jié)構(gòu)例子的示圖；圖3是圖解說明按照本發(fā)明的一個實施例的數(shù)據(jù)記錄器的結(jié)構(gòu)例子的方框圖；圖4是分塊的一個例子的示圖；圖5是描述空間復(fù)用的一個例子的示圖；圖6是描述頻率復(fù)用的一個例子的示圖；圖7是圖解說明當(dāng)數(shù)據(jù)被頻率復(fù)用時，圖3中所示的顏色映射部分的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例 子的方框圖；圖8是描述分層復(fù)用的一個例子的示圖；圖9是描述隨機(jī)交織的示圖；圖10是描述遞歸隨機(jī)交織的示圖；圖11是圖解說明按照本發(fā)明的一個實施例的數(shù)據(jù)讀取器的結(jié)構(gòu)例子的方框圖；圖12A-12C是描述均衡的例子的示圖；圖13是描述數(shù)據(jù)記錄的例子的流程圖；圖14是描述數(shù)據(jù)讀取的例子的流程圖；圖15是圖解說明個人計算機(jī)的結(jié)構(gòu)例子的方框圖。
具體實施例方式
下面參考附圖，說明本發(fā)明的實施例。圖1是描述應(yīng)用本發(fā)明的一個實施例的數(shù)據(jù)記錄方案的例子的示圖。圖1圖解說明其中采用按照實施例的記錄方案，把給定長度的數(shù)據(jù)記錄在諸如一張紙之類的平面介質(zhì)10上的例子。在這個例子中，當(dāng)數(shù)據(jù)被印刷在介質(zhì)10，即一張紙的表 面上時，數(shù)據(jù)被記錄成給定顏色和形狀的圖形。應(yīng)注意稱為色單元(后面參考圖2說明) 的許多圖形被印刷在這張紙上，以致通過分析色單元的顏色，能夠讀出記錄的數(shù)據(jù)?？刂菩畔?1被印刷在圖1中所示的介質(zhì)10的左上端。控制信息21由一組白色 或黑色圖形構(gòu)成。例如，控制信息21包括將在后面說明的信息，比如色單元大小，使用的顏 色的數(shù)目，引導(dǎo)塊(Pilot)模式，糾錯方案和交織方案。另一方面，分別在介質(zhì)10的右上端，左下端和右下端，印刷端部符號22-1 22-3。端部符號22-1 22-3用來便于稍后說明的數(shù)據(jù)讀取器識別介質(zhì)10的尺寸，以便 校正介質(zhì)10的位置和角度，從而使得易于讀取記錄的信息。即，當(dāng)讀取印刷在介質(zhì)10上的 數(shù)據(jù)時，通過檢測控制信息21和端部符號22-1 22-3，數(shù)據(jù)讀取器能夠識別紙面的四端， 從而使得數(shù)據(jù)讀取器能夠識別紙面的尺寸。此外，通過識別紙面的四端，如果紙面歪斜、上 下顛倒或者左右顛倒的話，那么通過虛擬地旋轉(zhuǎn)紙面，數(shù)據(jù)讀取器能夠校正紙面位置。端部符號22-1 22-3呈能夠容易地被數(shù)據(jù)讀取器識別的預(yù)先設(shè)定的顏色和形 狀。在這個例子中，端部符號22-1 22-3被印刷成黑色矩形。此外，在介質(zhì)10上印刷均由呈預(yù)先設(shè)定的顏色的圖形構(gòu)成的引導(dǎo)塊23。應(yīng)注意盡 管在介質(zhì)10上印刷了許多引導(dǎo)塊，不過附圖標(biāo)記只被賦予印刷在最左上側(cè)的引導(dǎo)塊23。引導(dǎo)塊用于使數(shù)據(jù)讀取器可以均衡印刷在紙上的色單元的顏色，例如，如果紙上 的印刷退色的話。在這個例子中，每個引導(dǎo)塊被印刷成由四個矩形，S卩，黑色、紅色、綠色和藍(lán)色矩形 的組合物構(gòu)成的矩形。黑色充當(dāng)暗區(qū)域的基準(zhǔn)顏色，紅色、綠色和藍(lán)色是光的三原色。艮口， 按照即使呈任意顏色的色單元退色，也能夠均衡色單元顏色的方式構(gòu)成引導(dǎo)塊。不過，引導(dǎo)塊只需要起顏色基準(zhǔn)的作用。于是，例如，引導(dǎo)塊可由印刷用CiffK(青、 洋紅、黃和黑)，或者廣播用YCbCr (—個亮度信號和兩個色差信號)構(gòu)成。引導(dǎo)塊被印刷在預(yù)定位置。例如，在離介質(zhì)10的頂端給定垂直距離的地方，沿水 平方向間隔預(yù)定距離成一行地印刷引導(dǎo)塊。還在相隔給定垂直距離的地方，沿水平方向間 隔預(yù)定距離成一行地印刷引導(dǎo)塊。即，按照不論在紙面的哪個區(qū)域中印刷退色，都能夠均衡 色單元顏色的方式排列引導(dǎo)塊。應(yīng)注意的是可酌情選擇引導(dǎo)塊的排列和結(jié)構(gòu)，以致關(guān)于選擇結(jié)果的信息被包括在 控制信息21中。在介質(zhì)10的表面上，在沒有印刷控制信息21、端部符號22-1 22_3、和引導(dǎo)塊的 地方，印刷色單元。圖2是圖解說明色單元的結(jié)構(gòu)例子的示圖。如圖2中所示，每個色單元被構(gòu)成為給 定顏色的極小矩形。在這個例子中，沿圖2中的第1行水平印刷6個色單元41-1 41-6。 此外，分別沿著第2行到第12行水平印刷6個色單元。這些色單元均充當(dāng)將被記錄到介質(zhì) 10的數(shù)據(jù)。即，通過讀取每個色單元的顏色，能夠讀取記錄的數(shù)據(jù)。不僅按預(yù)定的大小和形狀，而且按與要記錄的數(shù)據(jù)相關(guān)的顏色印刷每個色單元。 每個色單元的顏色是多種預(yù)定顏色之一。圖3是圖解說明按照本發(fā)明的實施例的數(shù)據(jù)記錄器的結(jié)構(gòu)例子的方框圖。圖3圖 解說明適合于復(fù)用和記錄兩個數(shù)據(jù)，或者說數(shù)據(jù)A和數(shù)據(jù)B的數(shù)據(jù)記錄器100的結(jié)構(gòu)例子。
分塊部分121-1把數(shù)據(jù)A分成預(yù)定長度的塊。分塊部分121-2把數(shù)據(jù)B分成預(yù)定 長度的塊。塊大小是結(jié)合要復(fù)用的數(shù)據(jù)的個數(shù)和介質(zhì)10的表面尺寸確定的。數(shù)據(jù)A和B的大小不是預(yù)先固定的。于是，分塊部分121-1和121_2分別把數(shù)據(jù) A和B分成上述塊。應(yīng)注意的是數(shù)據(jù)A和B都可被分成單塊或多塊。如果塊長度(塊大小)大于待記錄的數(shù)據(jù)的長度，那么分塊部分121-1和121-2 添加空數(shù)據(jù)(例如，包含0的一系列比特)，如圖4中所示。由分塊部分121-1和121-2處理的兩個數(shù)據(jù)被分別提供給隨機(jī)化部分122_1和
122-2，以便進(jìn)行隨機(jī)化(或者能量分散)。隨機(jī)化部分122-1和122-2執(zhí)行的隨機(jī)化由用在歐洲地面數(shù)字廣播(DVB-T)中采 用的15階PRBS(偽隨機(jī)二進(jìn)序列)的乘法構(gòu)成。由隨機(jī)化部分122-1和122-2處理和輸出的兩個數(shù)據(jù)分別被提供給糾錯編碼部分
123-1和123-2。糾錯編碼部分123-1和123-2分別對輸入數(shù)據(jù)執(zhí)行糾錯編碼。這里執(zhí)行 的糾錯編碼由LDPC(低密度奇偶檢驗)編碼和BCH編碼的組合構(gòu)成。自然地，另一方面可 以使用Reed-Solomon編碼、卷積編碼或其它編碼方案。另外，糾錯編碼部分123-1和123-2 可利用不同的糾錯編碼方案進(jìn)行糾錯編碼。由糾錯編碼部分123-1和123-2處理和輸出的兩個數(shù)據(jù)分別被提供給比特交織器
124-1和124-2。比特交織器IM-I和1M-2分別是適合于交織數(shù)據(jù)的功能塊。比特交織器 IM-I和124-2均執(zhí)行適合于把LDPC碼的奇偶檢驗比特交織到不同的奇偶校驗比特位置的 奇偶交織。此外，比特交織器IM-I和1M-2均對奇偶交織的LDPC碼進(jìn)行列螺旋(column twist)交織或其它處理。由比特交織器IM-I和1M-2處理和輸出的兩個數(shù)據(jù)被提供給顏色映射部分125。顏色映射部分125復(fù)用從比特交織器IM-I和1M-2輸出的兩個數(shù)據(jù)。隨后，顏 色映射部分125把復(fù)用的數(shù)據(jù)映射成顏色和色濃度。數(shù)據(jù)是按照下述方式映射成顏色的。首先，確定顏色向量表現(xiàn)方案，比如RGB或YCbCr。這里將說明其中使用RGB作為 顏色向量表現(xiàn)方案的例子。對于每個基向量，即R、G和B，定義2的η次方的不同水平的濃度/亮度。這使得 通過組合R、G和B，能夠表現(xiàn)2νΧ 2νΧ 2ν種顏色，從而允許表現(xiàn)3XN比特的信息。即，顏色映射部分125結(jié)合顏色和色濃度地編碼數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。濃度/亮度灰度級是按照要記錄的數(shù)據(jù)的種類，或者數(shù)據(jù)記錄器或讀取器的類型 確定的。例如，如果數(shù)據(jù)記錄器具有較高的寫入精度，或者如果數(shù)據(jù)讀取器具有較高的讀取 精度，那么可以增大N，以記錄更多的信息。另一方面，如果數(shù)據(jù)非常重要，那么可以減小N， 以使數(shù)據(jù)易于讀取。此外，如果存在大量的數(shù)據(jù)，那么可以增大N，以便增大存儲容量。數(shù)據(jù)是按照下述方式復(fù)用的。下面參考圖5-8進(jìn)行說明。圖5是描述空間復(fù)用的例子的示圖。圖5圖解說明其中通過把數(shù)據(jù)A印刷在介質(zhì) 10的表面的右側(cè)，和把數(shù)據(jù)B印刷在介質(zhì)10的表面的左側(cè)，空間復(fù)用數(shù)據(jù)A和B的例子。圖6是描述頻率復(fù)用的一個例子的示圖。圖6圖解說明其中通過把數(shù)據(jù)A記錄在 低頻帶中，把數(shù)據(jù)B記錄在高頻帶中，頻率復(fù)用數(shù)據(jù)A和B的例子。為了通過頻率復(fù)用記錄數(shù)據(jù)，通過相隔較大的距離，把色單元排列在紙面上，把數(shù)據(jù)A記錄成低頻帶中的數(shù)據(jù)。另一方面，通過無間隔地排列色單元，把數(shù)據(jù)B記錄成高頻帶 中的數(shù)據(jù)。即，復(fù)用的數(shù)據(jù)A和數(shù)據(jù)B是按照依據(jù)與上面印刷圖像的紙面的二維空間中的 色單元顏色的變化相關(guān)聯(lián)的頻率，能夠相互區(qū)分這兩個數(shù)據(jù)的方式記錄的。圖7是圖解說明適合于頻率復(fù)用數(shù)據(jù)的顏色映射部分125的詳細(xì)結(jié)構(gòu)例子的方框 圖。在這個例子中，從比特交織器124-1和124-2輸出的數(shù)據(jù)被提供給FFT計算塊141。隨 后，由FFT計算塊141執(zhí)行的FFT計算產(chǎn)生的數(shù)據(jù)被提供給映射塊142進(jìn)行顏色映射。圖8是描述分層復(fù)用的一個例子的示圖。這里，術(shù)語“分層復(fù)用”指的是適合于把 多個信息復(fù)用到相同的色單元的方案。下面說明其中利用64( = 8X8)個色單元，把信息 復(fù)用到兩個層級(層級1和層級2、的例子。在圖8中，層級1中的所有64個色單元的R、G和B級別(強(qiáng)度)被設(shè)定為0或4。 即，在由64個色單元構(gòu)成的層級1中存在8種可能的組合，S卩，(R，G，B) = (0,0,0), (0,0, 4)，(0,4,0), (0,4,4), (4，0，0)，等等，一直到(4,4,4) 0這使得能夠利用層級1中的64個 色單元，表現(xiàn)3比特的數(shù)據(jù)(23 = 8)。另一方面，在層級2中，所有64個色單元的R、G和B級別(強(qiáng)度)分別被設(shè)定成 0 3任意之一。即，在層級2中，存在色單元的64種可能組合，即，(0，0，0)，(0，0，1)，(0， 0，2)，(0，0，3)，(0，1，0)，等等，一直到(3,3,3).于是，能夠用64個色單元表現(xiàn)的信息的數(shù) 目為4096( = 64X64)條信息。這使得利用層級2中的64個色單元，能夠表現(xiàn)12比特的 數(shù)據(jù)(212 = 4096)。S卩，通過組合層級1和2，分層復(fù)用允許利用64個色單元記錄15比特的數(shù)據(jù)。當(dāng) 組合層級1和層級2時，64個色單元的每個R、G和B級別被設(shè)定為0 7任意之一。這種情況下，數(shù)據(jù)讀取器能夠按照下述方式分離復(fù)用的數(shù)據(jù)。例如，當(dāng)數(shù)據(jù)讀取器讀取色單元時，如果色單元的R、G和B級別為4以上，那么層 級1中的R、G和B級別可被確定為4。此外，通過從4以上的每個R、G和B級別中減去4， 能夠確定層級2中的R、G和B級別。另一方面，如果色單元的R、G和B級別低于4，那么層級1中的R、G和B級別可被 確定為0。此外，低于4的R、G和B級別能夠被原樣確定為層級2中的R、G和B級別。此外，如圖8中所示的分層復(fù)用使得即使讀取精度低的數(shù)據(jù)讀取器也能夠至少讀 取在層級1中的數(shù)據(jù)，如果不能讀取兩個層級中的數(shù)據(jù)的話。例如，圖像被印刷成以致層級 1中的數(shù)據(jù)能夠被簡單和緊湊的數(shù)據(jù)讀取器讀取。如果必須要讀取層級2中的數(shù)據(jù)，那么使 用高性能的數(shù)據(jù)讀取器。除了上面所述，還可以使用塊復(fù)用。在塊復(fù)用中，每個塊由預(yù)定數(shù)目的色單元構(gòu) 成。記錄數(shù)據(jù)A的塊和記錄數(shù)據(jù)B的塊被連續(xù)排列在紙面上。另一方面，可以進(jìn)行塊復(fù)用， 以致控制信息21包含規(guī)定記錄數(shù)據(jù)A的塊和記錄數(shù)據(jù)B的塊被排列在什么地方的信息。此外，可以使用用來關(guān)于每個顏色基向量記錄數(shù)據(jù)的向量復(fù)用。例如，如果R、G和 B被用作顏色向量，那么可用紅色記錄數(shù)據(jù)A，用綠色記錄數(shù)據(jù)B，和用藍(lán)色記錄數(shù)據(jù)C。返回參見圖3，由顏色映射部分125處理和輸出的數(shù)據(jù)被提供給空間交織器126。 空間交織器126對映射到色單元的數(shù)據(jù)排序(空間交織)，以便空間分布數(shù)據(jù)排列(例如， 與介質(zhì)10的表面相關(guān)的二維空間中的排列)。例如，如果通過印刷色單元，記錄數(shù)據(jù)，那么由于污跡、涂痕、刮擦或破損，印刷的紙面的特定部分中的數(shù)據(jù)可能會集中丟失。如果發(fā)生這種集中丟失，那么即使利用糾錯編 碼，通常也不能恢復(fù)數(shù)據(jù)。為了避免這種不可恢復(fù)的丟失，有效的是在印刷之前，預(yù)先對數(shù)據(jù)排序，和在讀取 時，把排序數(shù)據(jù)恢復(fù)回初始形式，并對恢復(fù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯解碼?？臻g交織器1 通過隨機(jī)交織(一種提供高空間分布效率的方案)，對數(shù)據(jù)排序。 圖9是描述隨機(jī)交織的示圖。圖9中所示的緩沖器具有6個(=2X3)地址，并被供給在圖9的左側(cè)所示的數(shù) 據(jù)序列。在這個例子中，表示了數(shù)據(jù)序列“A，B，C，D，E，F(xiàn)”。從左上側(cè)開始，緩沖器的存儲 區(qū)中的地址被順序編號為“1，2，3，4，5，6”。數(shù)據(jù)序列“A，B, C，D，E，F(xiàn)”被保存在按升序的 相應(yīng)地址的存儲區(qū)中。S卩，數(shù)據(jù)“A”被保存在緩沖器的地址1的存儲區(qū)中，數(shù)據(jù)“B”被保存在緩沖器的地 址2的存儲區(qū)中，等等，數(shù)據(jù)“F”被保存在緩沖器的地址6的存儲區(qū)中。圖9還表示了地址表。如果數(shù)據(jù)被寫入緩沖器的所有存儲區(qū)，那么根據(jù)該地址表 從緩沖器讀出數(shù)據(jù)。在這個例子中，地址表包含從左上側(cè)開始的地址“3，6，2”，和從左下側(cè) 開始的“5，1，4”。應(yīng)注意如圖9中所示的相同地址表可用在后面說明的數(shù)據(jù)讀取器中。按照根據(jù)地址表規(guī)定的順序，從緩沖器讀出寫入緩沖器的數(shù)據(jù)。在這種情況下，按 照緩沖器的地址“3，6，2，5，1，4”的順序讀出數(shù)據(jù)，輸出在圖9的緩沖器的右側(cè)表示的數(shù)據(jù) 序列。在這個例子中，輸入數(shù)據(jù)序列"A, B, C，D，E，F(xiàn)”被排序成數(shù)據(jù)序列"C, F，B, E，A，D”， 并被輸出。應(yīng)注意的是實際上組合高度隨機(jī)的地址表，使用具有大量地址的緩沖器，以通過 提供較高的空間分布效率的隨機(jī)交織對數(shù)據(jù)排序。在這種通過隨機(jī)交織的數(shù)據(jù)排序中，理想的是準(zhǔn)備好與能夠印刷在將記錄數(shù)據(jù)的 紙面上的色單元一樣多的緩沖器地址。不過，在紙面較大的情況下，這會導(dǎo)致地址表極大， 從而造成記錄和讀取數(shù)據(jù)需要更多的時間，可能降低數(shù)據(jù)記錄器和讀取器的方便性。如果紙面較大，那么可以使用基于遞歸隨機(jī)交織的地址表。圖10是圖解說明基于遞歸隨機(jī)交織的地址表的示圖。圖10所示的地址表是分層 構(gòu)成的。在這個例子中，和在圖9中所示的地址表中一樣，在圖10中所示的地址表中提供 6個地址。從左上側(cè)開始，這些地址被順序編號為“3，6，2，5，1，4”。不過，就圖10中所示的 地址表來說，每個地址單元是與6個地址相關(guān)的塊的地址。例如，記錄到在第一層級中的地 址2的塊的數(shù)據(jù)被根據(jù)其地址從左上側(cè)開始，順序編號為“3，6，2，5，1，4”的地址表被進(jìn)一 步排序。例如，紙面被分成6塊。地址1、2和3被順序分配給從左上側(cè)開始的3個塊，地址 4、5和6被順序分配給從左下側(cè)開始的3個塊。隨后，使這些地址與第一層級中的地址表關(guān) 聯(lián)。類似地，待記錄的數(shù)據(jù)被分成6塊。隨后，第一塊中的數(shù)據(jù)被排序，以致根據(jù)第一層級 中的地址表，它被記錄在紙面的下部中央。另一方面，第二塊中的數(shù)據(jù)被排序，以致它被記 錄在紙面的右上側(cè)。類似地，根據(jù)第一層級中的地址表，對第三到第六塊中的數(shù)據(jù)排序。隨后為了把數(shù)據(jù)記錄到每個塊，根據(jù)第二層級中的地址表進(jìn)一步對數(shù)據(jù)排序。例 如，我們假定第二塊中的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)序列為“A，B，C，D，E，F(xiàn)”。當(dāng)被記錄到紙面的右上側(cè)時， 根據(jù)第二層級中的地址表，該數(shù)據(jù)序列被排序成數(shù)據(jù)序列“C，F(xiàn)，B, E，A，D”。
如上所述，基于遞歸隨機(jī)交織的地址表可被用于對數(shù)據(jù)排序。應(yīng)注意盡管在本例中，說明了其中基于遞歸隨機(jī)交織的地址表由兩個層級構(gòu)成的 例子，不過，地址表可由數(shù)目更多的層級構(gòu)成。應(yīng)注意空間交織器1 使用的數(shù)據(jù)排序方案并不局限于上面所述。不過，利用過 度復(fù)雜的交織方案會導(dǎo)致電路規(guī)模更大，從而造成成本更高和數(shù)據(jù)讀取器的尺寸更大。例 如，可以選擇幾種交織方案，同時識別所選的交織方案的信息包含在控制信息21中。返回參見圖3，由空間交織器1 處理和輸出的數(shù)據(jù)被提供給引導(dǎo)塊插入部分 127。引導(dǎo)塊插入部分127把與上面參考圖1說明的引導(dǎo)塊相關(guān)的數(shù)據(jù)插入由空間交織器 126處理和輸出的數(shù)據(jù)中。如上所述，相隔預(yù)定間隔印刷均由預(yù)定顏色、形狀和大小的圖形構(gòu)成的引導(dǎo)塊。引 導(dǎo)塊的顏色、圖形、印刷位置和其它信息在引導(dǎo)塊插入部分127中設(shè)定。例如，一方面，高密度地印刷引導(dǎo)塊允許高精度地校正顏色不均勻。另一方面，這 會導(dǎo)致能夠記錄的數(shù)據(jù)數(shù)量的減少，所述減少等同于印刷的引導(dǎo)塊的數(shù)目。例如，諸如引導(dǎo) 塊顏色、圖形、印刷位置和其它信息之類的模式是可選擇的。應(yīng)注意的是，在關(guān)于圖1說明的例子中，引導(dǎo)塊均由四個矩形，S卩，黑色、紅色、綠 色和藍(lán)色矩形的組合物構(gòu)成。即，圖1中所示的引導(dǎo)塊被表示成固定符號，所述固定符號充 當(dāng)使數(shù)據(jù)讀取器可以均衡印刷在紙面上的色單元的顏色的基準(zhǔn)顏色，例如，如果紙面上的 印刷退色的話。不過，可在不惡化顏色校正性能的程度上把數(shù)據(jù)疊加在引導(dǎo)塊上。例如，在圖1中所示的例子中，每個引導(dǎo)塊由黑色、紅色、綠色和藍(lán)色四種顏色構(gòu) 成。不過，可以記錄這四種顏色中的一種。這使得能夠進(jìn)一步表現(xiàn)另一條信息，即，用印刷 在預(yù)定位置的引導(dǎo)塊是黑色、紅色、綠色和藍(lán)色中的哪種顏色表述的信息。即，數(shù)據(jù)被疊加 在引導(dǎo)塊上。在集中地印刷相同顏色的引導(dǎo)塊的區(qū)域中，如上所述的數(shù)據(jù)在引導(dǎo)塊上的疊加會 導(dǎo)致校正性能惡化。不過，如果在引導(dǎo)塊上疊加足夠密集和足夠隨機(jī)的數(shù)據(jù)，那么可以認(rèn)為 校正性能的惡化不會造成任何問題。另一方面，可以多級地記錄黑色、紅色、綠色和藍(lán)色中的每種顏色。例如，當(dāng)用8個 比特分別表示R、G和B時，兩種引導(dǎo)塊或者說R，G，B = (256,0,0)和(128,0,0)被用于紅 色。這使得能夠表示另一條信息，即，用印刷在預(yù)定位置的引導(dǎo)塊具有兩種RGB級別中的哪 種級別表述的信息。結(jié)果，數(shù)據(jù)同樣被疊加在引導(dǎo)塊上。如上所述，當(dāng)數(shù)據(jù)被疊加在引導(dǎo)塊上時，提供許多不同的RGB級別(增大多級度) 會導(dǎo)致校正性能惡化。不過，如果多級度被設(shè)定成這樣的程度，以致不會錯誤地識別RGB級 別的種類，那么可認(rèn)為校正性能的惡化不會造成任何問題。由引導(dǎo)塊插入部分127處理和輸出的數(shù)據(jù)被提供給控制信息插入部分128。如同 關(guān)于圖1所述，控制信息被印刷在左上側(cè)，并由一組白色或黑色圖形構(gòu)成。在讀取紙面上的數(shù)據(jù)之前，數(shù)據(jù)讀取器需要控制信息。即，數(shù)據(jù)讀取器必須首先讀 取控制信息。于是，控制信息由一組白色或黑色圖形構(gòu)成，以降低由于紙面的退色，而錯誤 地識別所述控制信息的可能性?？刂菩畔⒖砂鲜錾珕卧拇笮。陀糜谏珕卧念伾臄?shù)目。此外，控制信息 不僅包含諸如引導(dǎo)塊插入部分127采用(選擇)的引導(dǎo)塊顏色、圖形和印刷位置之類的模式，而且包含如果數(shù)據(jù)被疊加在引導(dǎo)塊上，那么所使用的疊加方案。此外，控制信息包含諸 如糾錯編碼部分123-1和123-2采用(選擇)的糾錯編碼方案，和空間交織器1 采用(選 擇)的交織方案之類的信息。如上所述，識別數(shù)據(jù)記錄器100的各個功能塊選擇的模式和 方案的信息被預(yù)先提供給控制信息插入部分128。隨后，控制信息插入部分1 把這些信息組合成控制信息，并把控制信息的數(shù)據(jù) 插入從引導(dǎo)塊插入部分127輸出的數(shù)據(jù)中。應(yīng)注意控制信息還經(jīng)歷預(yù)定類型的糾錯編碼， 被映射成白色或黑色，和被空間交織(排序)，以便記錄。應(yīng)注意控制信息并不總是需要被 映射成白色或黑色。相反，控制信息可被映射成其它顏色，只要所述其它顏色易于讀取。應(yīng)注意印刷上面關(guān)于圖1說明的端部符號22-1 22-3所需的數(shù)據(jù)也由控制信息 插入部分1 插入。由控制信息插入部分1 處理和輸出的數(shù)據(jù)被提供給數(shù)據(jù)記錄部分1四_1 129-3。數(shù)據(jù)記錄部分129-1 129-3根據(jù)供給的數(shù)據(jù)，把圖像印刷在紙或其它介質(zhì)上。這 使得可以利用上面關(guān)于圖1說明的色單元，把數(shù)據(jù)記錄在介質(zhì)10上。在圖3中所示的例子中，在數(shù)據(jù)記錄器100中設(shè)置三個數(shù)據(jù)記錄部分，或者說數(shù)據(jù) 記錄部分1四-1 129-3。如果用三個數(shù)據(jù)記錄部分把數(shù)據(jù)同時印刷在三個介質(zhì)上，那么， 即使在由于油墨質(zhì)量、紙張條件或其它原因，未能正確地記錄數(shù)據(jù)的情況下，通過把三個介 質(zhì)同時裝入數(shù)據(jù)讀取器中，也極可能正確地恢復(fù)數(shù)據(jù)。自然地，可在數(shù)據(jù)記錄器100中設(shè)置一個數(shù)據(jù)記錄部分。用如上所述的數(shù)據(jù)記錄器100記錄數(shù)據(jù)。下面說明數(shù)據(jù)讀取器，所述數(shù)據(jù)讀取器適合于讀取由數(shù)據(jù)記錄器100記錄的數(shù) 據(jù)。圖11是圖解說明按照本發(fā)明的實施例的數(shù)據(jù)讀取器的結(jié)構(gòu)例子的方框圖。圖11中所示的數(shù)據(jù)讀取器200讀取印刷和記錄在如圖1中所示的介質(zhì)10的數(shù)據(jù)。 下面說明其中讀取通過復(fù)用數(shù)據(jù)A和B而獲得的復(fù)用數(shù)據(jù)的例子。圖像采集部分221-1 221-3獲得介質(zhì)10的紙面上的圖像。圖像采集部分221-1 221-3均包括掃描儀、數(shù)字照相機(jī)、攝像機(jī)或其它設(shè)備，并 以數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的形式輸出獲得的圖像。從圖像采集部分221-1 221-3輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)代表 與紙面的所有坐標(biāo)位置相關(guān)的顏色。應(yīng)注意圖像采集部分221-1 221-3可以進(jìn)行諸如噪聲消除或顏色校正之類的圖 像處理。從圖像采集部分221-1 221-3輸出的數(shù)據(jù)被分別供給控制信息處理部分 222-1 222-3?？刂菩畔⑻幚聿糠?22-1 222-3根據(jù)從圖像采集部分221_1 221_3輸出的數(shù) 據(jù)，讀出控制信息。即，控制信息處理部分222-1 222-3識別映射成圖1中所示的控制信 息21的白色或黑色圖形的數(shù)據(jù)，并通過解交織、糾錯和其它處理，再現(xiàn)控制信息。結(jié)果，識別上面所述的色單元大小，和用于色單元的顏色的數(shù)目。此外，識別更多 的信息，不僅包括諸如引導(dǎo)塊插入部分127采用(選擇)的引導(dǎo)塊顏色、圖形和印刷位置之 類的模式，而且包括使用的疊加方案，如果數(shù)據(jù)被疊加在引導(dǎo)塊上的話。此外，識別糾錯編 碼部分123-1和123-2采用(選擇)的糾錯方案，和空間交織器1 采用(選擇)的交織 方案，和其它信息。
通過再現(xiàn)控制信息而獲得的這些信息首先被提供給均衡部分223，空間解交織器 224，反向顏色映射部分225及糾錯解碼部分227-1和227-2。此外，控制信息處理部分222-1 222-3識別印刷在紙面端部的端部符號22_1 22-3的坐標(biāo)位置，從而識別紙面大小，和校正坐標(biāo)位置。如上所述，端部符號22-1 22-3 被用來使數(shù)據(jù)讀取器200可以識別介質(zhì)10的大小，以便校正介質(zhì)10的位置和角度，從而使 得易于讀取記錄的信息。S卩，當(dāng)數(shù)據(jù)讀取器200檢測控制信息21和端部符號22-1 22_3時，紙面的四端 的坐標(biāo)位置被識別，從而使得可以識別紙面大小。此外，作為所述四端的識別的結(jié)果，如果 紙面歪斜、上下顛倒或者左右顛倒，那么通過虛擬旋轉(zhuǎn)紙面，校正色單元的坐標(biāo)位置。由控制信息處理部分222-1 222-3處理和輸出的數(shù)據(jù)被提供給均衡部分223。應(yīng)注意的是，在圖11中所示的例子中，在數(shù)據(jù)讀取器200設(shè)置了三個圖像采集部 分221-1 221-3和三個控制信息處理部分222-1 222-3。這種結(jié)構(gòu)供其中在數(shù)據(jù)記錄 器100中設(shè)置三個數(shù)據(jù)記錄部分的情況之用。其原因在于即使由于油墨質(zhì)量、紙張條件或 其它原因，而未能正確記錄數(shù)據(jù)的情況下，通過把三個介質(zhì)同時裝入數(shù)據(jù)讀取器中，也極可 能正確地恢復(fù)數(shù)據(jù)。例如，如果在數(shù)據(jù)記錄器100中設(shè)置一個數(shù)據(jù)記錄部分，那么在數(shù)據(jù)讀取器200 中，只需要設(shè)置一個圖像采集部分和一個控制信息處理部分。如果從三個控制信息處理部分供給了數(shù)據(jù)，那么均衡部分223通過組合這三個數(shù) 據(jù)(例如通過求平均值)進(jìn)行均衡。另一方面，均衡部分223可在分別計算這三個數(shù)據(jù)的 預(yù)定可靠性評價值，并選擇評價值最高的那個數(shù)據(jù)之后，進(jìn)行均衡。均衡部分223利用引導(dǎo)塊，校正色單元的顏色。圖12A-12C是描述由均衡部分223進(jìn)行色單元顏色的校正(均衡)的一個例子的 示圖。圖12A-12C是圖解說明引導(dǎo)塊和色單元的級別的示圖，水平軸代表坐標(biāo)位置，垂直軸 代表R、G或B級別。這里，為了易于說明，我們假定只表示R、G和B分量中的R分量的級 別。圖12A是圖解說明緊接在印刷在紙面上之后，引導(dǎo)塊和色單元的R分量級別的示 圖。在圖12A中，用條線圖表示與坐標(biāo)位置相關(guān)的R分量級別。在該圖中，最左側(cè)和最右側(cè) 的條線表示兩個引導(dǎo)塊的R分量級別。位于夾在這兩個引導(dǎo)塊之間的坐標(biāo)位置的條線表示 色單元的R分量級別。圖12B是圖解說明當(dāng)數(shù)據(jù)讀取器200讀取引導(dǎo)塊和色單元時，引導(dǎo)塊和色單元的 R分量級別的示圖。在圖12B中，用條線圖表示與坐標(biāo)位置相關(guān)的R分量級別。在該圖中， 最左側(cè)和最右側(cè)的條線表示兩個引導(dǎo)塊的R分量級別。位于夾在這兩個引導(dǎo)塊之間的坐標(biāo) 位置的條線表示色單元的R分量級別。在圖12B中，由于紙面的退色，當(dāng)沿著水平軸從右向左時，R分量級別衰減。如果在不經(jīng)過均衡的情況下讀取該數(shù)據(jù)，那么不能正確地再現(xiàn)由數(shù)據(jù)記錄器100 記錄的數(shù)據(jù)。其原因在于作為色單元的R、G和B級別的衰減的結(jié)果，每個色單元代表的信 息已不同于記錄的信息。不過，在數(shù)據(jù)讀取器200中，控制信息已被控制信息處理部分222-1 222_3再 現(xiàn)。于是，控制信息已被識別，不僅包括諸如引導(dǎo)塊插入部分127采用(選擇)的引導(dǎo)塊顏色，圖形和印刷位置之類的模式，而且包括使用的疊加方案，如果數(shù)據(jù)被疊加在引導(dǎo)塊上的 話。結(jié)果，均衡部分223能夠把引導(dǎo)塊的坐標(biāo)位置和RGB級別處理為已知值。S卩，均衡部分223能夠把圖12B的示圖中，最左側(cè)和最右側(cè)的條線識別為表示兩個 引導(dǎo)塊的R分組級別。此外，均衡部分223能夠識別引導(dǎo)塊的初始R分量級別。這使均衡部分223能夠利用如圖12C中圖解說明的引導(dǎo)塊，校正色單元的顏色。圖12C是圖解說明在均衡部分223的均衡之后，引導(dǎo)塊和色單元的R分量級別的 示圖。在圖12C中，用條線圖表示與坐標(biāo)位置相關(guān)的R分量級別。在該圖中，最左側(cè)和最右 側(cè)的條線表示兩個引導(dǎo)塊的R分量級別。位于夾在這兩個引導(dǎo)塊之間的坐標(biāo)位置的條線表 示色單元的R分量級別。在圖12C中，當(dāng)沿著水平軸從右側(cè)坐標(biāo)位置到左側(cè)坐標(biāo)位置時，在圖12B中看到的 R分量級別的衰減被校正。即，均衡部分223識別應(yīng)由該示圖中的最左側(cè)和最右側(cè)的條線表 示的級別，從而識別進(jìn)行校正所需的每個坐標(biāo)位置的增益，以致把圖12B中所示的線條301 改變成在圖12C中所示的線條302。隨后，均衡部分223把每個條線的級別乘以與坐標(biāo)位置 關(guān)聯(lián)的該條線的增益，從而校正色單元的顏色。應(yīng)注意可用簡單的線性插值進(jìn)行上述校正。另一方面，可用利用多個引導(dǎo)塊的多 抽頭插值濾波器或二維濾波器進(jìn)行所述校正。這提供更高的顏色校正精度。另一方面，可通過MRC(最大比值合并)校正色單元的顏色。這種情況下，根據(jù)關(guān)于 每個色單元計算的S/N比，組合多個色單元。應(yīng)注意可通過求平均值，簡單地組合色單元。如上所述進(jìn)行均衡。另一方面，當(dāng)要記錄的數(shù)據(jù)的圖像被印刷在紙張上時，取決于打印機(jī)型號，所述圖 像通常是以不同的色調(diào)印刷的。例如，不同的打印機(jī)型號可不同地增強(qiáng)紅色，產(chǎn)生不同的亮 度和暗度級別，從而導(dǎo)致不同的色調(diào)。例如，與當(dāng)數(shù)據(jù)讀取器200讀取數(shù)據(jù)時進(jìn)行的均衡中的顏色校正有關(guān)的信息被反 饋給數(shù)據(jù)記錄器100，以致由顏色映射部分125映射的顏色被酌情改變。這可改善數(shù)據(jù)記錄和讀取的質(zhì)量，而不管使用的打印機(jī)型號如何。另一方面，作為例子，通過假定圖像被印刷在白紙上的情況，進(jìn)行了說明。不過，也 可根據(jù)應(yīng)用本發(fā)明的數(shù)據(jù)記錄方案，利用引導(dǎo)塊把圖像印刷在另一個圖像之上。例如，當(dāng)在數(shù)據(jù)記錄器100中，數(shù)據(jù)記錄部分1四_1 1四_3印刷與將記錄的數(shù)據(jù) 相關(guān)的圖像時，該圖像被印刷在已印刷有照片或其它圖像的紙面上。應(yīng)注意與要記錄的數(shù) 據(jù)相關(guān)的圖像是以不會損壞所述照片或其它圖像的細(xì)薄度印刷的。隨后，當(dāng)數(shù)據(jù)讀取器200讀取記錄的數(shù)據(jù)時，利用引導(dǎo)塊，校正色單元的顏色。同 時，除色單元外的顏色像素作為噪聲被消除。即，從圖像采集部分221-1 221-3獲得的圖 像中除去所述照片或其它圖像。這樣，色單元的顏色的濃度受到限制，以便不會損壞所述照片或其它圖像。這導(dǎo)致 與當(dāng)把數(shù)據(jù)印刷在白紙上時相比，能夠記錄的數(shù)據(jù)的數(shù)量較小。不過，這使得能夠把有用的 數(shù)據(jù)記錄在雜志的任意頁面上，可提高便利性。參見圖11，由均衡部分223處理和輸出的數(shù)據(jù)被提供給空間解交織器224?？臻g解交織器2M把由空間交織器1 排序的數(shù)據(jù)恢復(fù)回其初始狀態(tài)?？臻g解交 織器2 具有和空間交織器1 使用的地址表相同的地址表，例如把數(shù)據(jù)序列“C，F(xiàn)，B, E，A，D”排序成數(shù)據(jù)序列"A, B, C，D，E，F(xiàn)”。由空間解交織器2M處理和輸出的數(shù)據(jù)被提供給反向顏色映射部分225。反向顏色映射部分225按照預(yù)定方案，把從色單元獲得的顏色數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù) 據(jù)。此外，反向顏色映射部分225把復(fù)用的數(shù)據(jù)分成數(shù)據(jù)A和數(shù)據(jù)B。即，反向顏色映射部 分225執(zhí)行的處理是按照與顏色映射部分125進(jìn)行的處理相反的順序進(jìn)行的計算。與由反向顏色映射部分225進(jìn)行的處理所分離的數(shù)據(jù)A相關(guān)的數(shù)據(jù)被提供給比特 解交織器226-1，與數(shù)據(jù)B相關(guān)的數(shù)據(jù)被提供給比特解交織器226-2。比特解交織器2沈_1和2沈_2分別按照和比特交織器IM-I和1對_2進(jìn)行的處理 相反的順序，進(jìn)行計算。分別由比特解交織器2沈_1和2沈_2處理和輸出的兩個數(shù)據(jù)被分別提供給糾錯解 碼部分227-1和227-2。糾錯解碼部分227-1和227-2進(jìn)行分別適合于由糾錯編碼部分123_1和123_2進(jìn) 行的糾錯編碼的解碼。分別由糾錯解碼部分227-1和227-2處理和輸出的兩個數(shù)據(jù)被分別提供給去隨機(jī) 化部分2觀-1和228-2，以便進(jìn)行去隨機(jī)化(或者反向能量分散)。去隨機(jī)化部分2觀_1和2觀_2執(zhí)行的處理是按照與隨機(jī)化部分122-1和122_2執(zhí) 行的處理相反的順序進(jìn)行的計算。分別由去隨機(jī)化部分2觀_1和2觀_2處理和輸出的兩個數(shù)據(jù)被分別提供給解塊部 分 229-1 和 229-2。解塊部分2四_1和2四_2分別按照與分塊部分121-1和121_2執(zhí)行的處理相反的 順序進(jìn)行計算，從而構(gòu)成和輸出數(shù)據(jù)A和數(shù)據(jù)B。由數(shù)據(jù)記錄器100印刷和記錄在介質(zhì)10的表面上的數(shù)據(jù)由如上所述的數(shù)據(jù)讀取 器200讀取和再現(xiàn)。下面參考圖13中所示的流程圖，說明由按照本發(fā)明的實施例的數(shù)據(jù)記錄器100進(jìn) 行的數(shù)據(jù)記錄的例子。在步驟S21，數(shù)據(jù)被分塊。S卩，分塊部分121-1把數(shù)據(jù)A分成預(yù)定長度的塊，分塊部 分121-2把數(shù)據(jù)B分成預(yù)定長度的塊。此時，數(shù)據(jù)被分成其大小是按照待復(fù)用數(shù)據(jù)的個數(shù)和介質(zhì)10的表面尺寸確定的 塊。如圖4中所示，根據(jù)需要添加空數(shù)據(jù)。在步驟S22，隨機(jī)化部分122-1和122_2進(jìn)行隨機(jī)化(或者說能量分散)。此時，隨機(jī)化部分122-1和122-2執(zhí)行的隨機(jī)化由用在歐洲地面數(shù)字廣播(DVB-T) 中采用的15階PRBS (偽隨機(jī)二元序列)的乘法構(gòu)成。在步驟S23，糾錯編碼部分123-1和123_2分別對輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯編碼。這里進(jìn) 行的糾錯編碼可由LDPC(低密度奇偶檢驗)編碼和BCH編碼的組合構(gòu)成。自然地，另一方 面可以使用Reed-Solomon編碼、卷積編碼或其它編碼方案。另外，糾錯編碼部分123-1和 123-2可利用不同的糾錯編碼方案進(jìn)行糾錯編碼。在步驟S24，比特交織器IM-I和1M-2分別進(jìn)行比特交織。此時，例如進(jìn)行其中把LDPC碼的奇偶檢驗比特交織到不同的奇偶校驗比特位置 的奇偶交織。此外，對奇偶交織的LDPC碼進(jìn)行列螺旋交織或其它處理。
在步驟S25，顏色映射部分125復(fù)用從比特交織器124-1輸出的數(shù)據(jù)和從比特交織 器1M-2輸出的數(shù)據(jù)。隨后，顏色映射部分125把復(fù)用的數(shù)據(jù)映射成顏色。此時，通過首先確定諸如RGB或YCbCr之類的顏色向量表現(xiàn)方案，隨后定義每個基 向量的2的η次方的不同水平的濃度/亮度，進(jìn)行到顏色的映射。另一方面，通過如圖5中 所示的空間交織，如圖6中所示的頻率交織，或者如圖8中所示的分層交織，實現(xiàn)數(shù)據(jù)倍增。 另一方面，可以使用塊復(fù)用或向量復(fù)用。在步驟S26，進(jìn)行空間交織。此時，如前所述，空間交織器1 通過如圖9中所示的隨機(jī)交織，對數(shù)據(jù)排序。另 一方面，根據(jù)如圖10中所示的遞歸隨機(jī)交織，利用地址表對數(shù)據(jù)排序。在步驟S27，引導(dǎo)塊插入部分127把與關(guān)于圖1說明的引導(dǎo)塊相關(guān)的數(shù)據(jù)插入由空 間交織器126處理和輸出的數(shù)據(jù)中。應(yīng)注意如前所述，數(shù)據(jù)可被疊加在引導(dǎo)塊上。在步驟S28，控制信息插入部分1 插入控制信息和端部符號。此時，控制信息可以包含例如色單元大小，和用于色單元的顏色的數(shù)目，如前所 述。此外，控制信息可包含不僅包括諸如在步驟S27中，引導(dǎo)塊插入部分127采用(選擇) 的引導(dǎo)塊顏色，圖形和印刷位置之類的模式，而且包括使用的疊加方案(如果數(shù)據(jù)被疊加 在引導(dǎo)塊上的話)的信息。此外，控制信息可包含包括在步驟S23中，糾錯編碼部分123-1 和123-2采用(選擇)的糾錯編碼方案，和空間交織器1 采用(選擇)的交織方案的信 肩、ο隨后，控制信息插入部分1 把這些信息組合成控制信息，并把控制信息的數(shù)據(jù) 插入在步驟S27的處理之后從引導(dǎo)塊插入部分127輸出的數(shù)據(jù)中。應(yīng)注意，控制信息還經(jīng) 歷預(yù)定的糾錯編碼，映射成白色或黑色，和被空間交織(排序)。另一方面，在步驟S28，控制信息插入部分1 還插入印刷上面關(guān)于圖1說明的端 部符號22-1 22-3所需的數(shù)據(jù)。在步驟S29，根據(jù)作為步驟S28中的處理的結(jié)果而輸出的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)記錄部分 129-1 1四-3把圖像印刷在紙張或其它介質(zhì)上。如上所述記錄數(shù)據(jù)。下面參考圖14中所示的流程圖，說明由按照本發(fā)明的實施例的數(shù)據(jù)讀取器200執(zhí) 行的數(shù)據(jù)讀取的例子。在步驟S51，圖像采集部分221-1 221-3獲得介質(zhì)的紙面上的圖像。此時，可以 進(jìn)行圖像處理，以消除噪聲或校正顏色。這里，根據(jù)獲得的圖像，輸出代表與紙面的所有坐 標(biāo)位置相關(guān)的顏色的數(shù)據(jù)。在步驟S52，控制信息處理部分222-1 222-3再現(xiàn)控制信息。此時，根據(jù)作為在 步驟S51中執(zhí)行的處理的結(jié)果而輸出的數(shù)據(jù)，讀出控制信息。通過識別映射成圖1中所示 的控制信息21的白色或黑色圖形的數(shù)據(jù)，和進(jìn)行解交織、糾錯和其它處理，再現(xiàn)控制信息。例如，這識別色單元大小，和用于色單元的顏色的數(shù)目。這還識別諸如引導(dǎo)塊顏 色，圖形和印刷位置之類的模式，使用的疊加方案(如果數(shù)據(jù)被疊加在引導(dǎo)塊之上的話)， 糾錯和交織方案，以及其它信息。在步驟S53，控制信息處理部分222-1 222_3識別介質(zhì)的尺寸，和校正坐標(biāo)位置。此時，控制信息處理部分222-1 222-3識別印刷在紙面端部的端部符號的坐標(biāo)位置，從而識別紙面尺寸，和校正坐標(biāo)位置。在步驟S54，均衡部分223進(jìn)行均衡。S卩，利用前面關(guān)于圖12說明的引導(dǎo)塊，校正色單元的顏色。應(yīng)注意的是，在所述均 衡中，參考作為在步驟S52中執(zhí)行的處理的結(jié)果而識別的信息。例如，所述信息包括諸如引 導(dǎo)塊顏色、圖形和印刷位置之類的模式。另一方面，如果從三個控制信息處理部分(控制信息處理部分222-1 222-3)供 給數(shù)據(jù)，那么均衡部分223通過組合這三個數(shù)據(jù)(例如，求平均值)，進(jìn)行所述均衡。在步驟S55，空間解交織器2 進(jìn)行空間解交織。S卩，在步驟S55，空間解交織器2M把在圖13中所示步驟S26中執(zhí)行的處理中，由 空間交織器126排序的數(shù)據(jù)恢復(fù)回其初始狀態(tài)。在步驟S56，反向顏色映射部分225進(jìn)行反向顏色映射，并分離復(fù)用的數(shù)據(jù)。即，反向顏色映射部分225按照預(yù)定方案，把從色單元獲得的顏色數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù) 字?jǐn)?shù)據(jù)。此外，反向顏色映射部分225把復(fù)用的數(shù)據(jù)分離成數(shù)據(jù)A和數(shù)據(jù)B。應(yīng)注意在步驟S56中，由反向顏色映射部分225執(zhí)行的處理是按照在圖13中所示 的步驟S25中，由顏色映射部分125進(jìn)行的處理相反的順序進(jìn)行的計算。在步驟S57，比特解交織器2沈_1和2沈_2進(jìn)行比特解交織。S卩，在步驟S57，比特解交織器2沈_1和2沈_2按照與在圖13中所示的步驟SM 中，由比特交織器IM-I和1M-2執(zhí)行的處理相反的順序進(jìn)行計算。在步驟S58，糾錯解碼部分227-1和227_2進(jìn)行適合于在圖13中所示的步驟S23 中，由糾錯編碼部分123-1和123-2執(zhí)行的糾錯編碼的解碼。應(yīng)注意在所述解碼中，參考作 為在步驟S52中執(zhí)行的處理的結(jié)果而識別的糾錯方案。在步驟S59，去隨機(jī)化部分2觀_1和2觀_2進(jìn)行去隨機(jī)化。S卩，去隨機(jī)化部分2觀_1和2觀_2進(jìn)行的處理是按照與在圖13中所示的步驟S22 中，由隨機(jī)化部分122-1和122-2進(jìn)行的處理相反的順序進(jìn)行的計算。在步驟S60，解塊部分2四_1和2四_2進(jìn)行解塊。S卩，在步驟S60，解塊部分2四_1和2四_2按照與在步驟S21中，由分塊部分121_1 和121-2進(jìn)行的處理相反的順序，進(jìn)行計算。在步驟S61，解塊部分229-1和229-2輸出作為在步驟S60中進(jìn)行的處理的結(jié)果而 獲得的數(shù)據(jù)(例如，數(shù)據(jù)A和數(shù)據(jù)B)。如上所述進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取。就彩色印刷來說，印刷的內(nèi)容會隨著時間而退色。即，達(dá)到對黑白色二元記錄來說 不成問題的程度的退色會導(dǎo)致色單元的數(shù)據(jù)不可再現(xiàn)。為了通過利用色單元，容易地記錄和讀取大量的數(shù)據(jù)，即使在存在這種退色的情 況下，也必須正確地再現(xiàn)數(shù)據(jù)。另一方面，如果要記錄的數(shù)據(jù)被印刷在例如紙張上，那么盡 管采取各種措施小心地保護(hù)紙面，紙面也易于局部弄臟和受到刮擦。由于這種弄臟和刮擦 而損壞的數(shù)據(jù)難以事后恢復(fù)?，F(xiàn)有技術(shù)一直不能解決這些問題。在本發(fā)明中，數(shù)據(jù)記錄是如上參考圖13所述那樣進(jìn)行的，數(shù)據(jù)讀取是如上參考圖 14所述那樣進(jìn)行的，從而解決了上述問題。例如，即使存在退色，通過插入引導(dǎo)塊由數(shù)據(jù)記錄器100執(zhí)行的數(shù)據(jù)記錄，和通過利用引導(dǎo)塊由數(shù)據(jù)讀取器200執(zhí)行的顏色校正也可以正確地再現(xiàn)數(shù)據(jù)。此外，即使存在由污跡和刮擦引起的損壞，數(shù)據(jù)記錄器100進(jìn)行的空間交織，和數(shù) 據(jù)讀取器200進(jìn)行的空間解交織也使事后恢復(fù)數(shù)據(jù)的可能性極高。另外，比特交織和糾錯編碼能夠提供讀取數(shù)據(jù)的更高可靠性。此外，進(jìn)行不同類型的復(fù)用使得可利用色單元，在單一介質(zhì)上記錄多個數(shù)據(jù)，從而 獲得極高效的記錄/再現(xiàn)系統(tǒng)。上面說明了其中通過印刷，數(shù)據(jù)記錄器100把數(shù)據(jù)記錄在紙張或其它介質(zhì)上的例 子。不過，所述介質(zhì)可以是顯示器，以致數(shù)據(jù)讀取器200讀取出現(xiàn)在顯示器上的圖像。S卩，按照本發(fā)明的數(shù)據(jù)記錄并不局限于通過印刷實現(xiàn)的數(shù)據(jù)記錄，可以是通過顯 示圖像而實現(xiàn)的數(shù)據(jù)記錄。另一方面，上面的說明是在假定由按照本發(fā)明的數(shù)據(jù)記錄方案記錄的數(shù)據(jù)的圖像 主要是作為靜止圖像顯示的圖像的情況下進(jìn)行的。不過，所述圖像可以是例如顯示成一幀 運(yùn)動圖像的圖像。另一方面，數(shù)據(jù)記錄器100可以按照J(rèn)PEG或者其它編碼方案編碼的圖像數(shù)據(jù)的形 式，輸出與要記錄的數(shù)據(jù)相關(guān)的圖像，以致數(shù)據(jù)讀取器200通過再現(xiàn)該圖像數(shù)據(jù)，讀取記錄 的數(shù)據(jù)。應(yīng)注意上述一系列的信息處理可由硬件或軟件執(zhí)行。如果用軟件執(zhí)行所述一系 列處理，那么從網(wǎng)絡(luò)或記錄介質(zhì)把構(gòu)成所述軟件的程序安裝到包含在專用硬件中的計算機(jī) 中。另一方面，從網(wǎng)絡(luò)或記錄介質(zhì)把所述程序安裝到如圖15中圖解說明的當(dāng)安裝有各種程 序時，能夠?qū)崿F(xiàn)各種功能的通用個人計算機(jī)700中。在圖15中，CPU(中央處理器)701按照保存在ROM (只讀存儲器)702中，或者從 存儲部分708載入RAM(隨機(jī)存取存儲器)703中的程序，執(zhí)行各種處理。RAM 703還酌情保 存CPU 701執(zhí)行各種處理所需的數(shù)據(jù)。CPU 701，ROM 702和RAM 703通過總線704相互連接。I/O接口 705也連接到總 線 704。輸入部分706和輸出部分707連接到I/O接口 705。例如，輸入部分706包括鍵盤 和鼠標(biāo)。輸出部分707包括顯示器和揚(yáng)聲器。例如，顯示器包括LCD (液晶顯示器)。此外， 存儲部分708和通信部分709連接到I/O接口 705。例如，存儲部分78包括硬盤。通信部 分709包括諸如調(diào)制解調(diào)器或LAN卡之類的網(wǎng)絡(luò)接口卡。通信部分709經(jīng)由包括因特網(wǎng)在 內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)通信。根據(jù)需要，驅(qū)動器710也連接到I/O接口 705。諸如磁盤、光盤、磁光盤或半導(dǎo)體存 儲器之類的可拆卸介質(zhì)711被酌情插入驅(qū)動器710中。根據(jù)需要，從可拆卸介質(zhì)讀出的計 算機(jī)程序被安裝到存儲部分708中。如果所述一系列的處理由軟件執(zhí)行，那么從諸如因特網(wǎng)之類的網(wǎng)絡(luò)，或者從諸如 可拆卸介質(zhì)711之類的記錄介質(zhì)，安裝構(gòu)成所述軟件的程序。應(yīng)注意所述記錄介質(zhì)包括獨(dú)立于圖15中所示的數(shù)據(jù)讀取器本身分發(fā)的，向用戶 提供程序的那些記錄介質(zhì)，包括可拆卸介質(zhì)711，比如磁盤(包括軟盤(注冊商標(biāo)))，光盤 (包括⑶-ROM (壓縮磁盤-只讀存儲器)和DVD (包括數(shù)字通用磁盤))和磁光盤(MD (小型 光盤)(注冊商標(biāo)))，或者由本身由半導(dǎo)體存儲器或其它存儲器構(gòu)成的可拆卸介質(zhì)711構(gòu)成的那些記錄介質(zhì)。所述記錄介質(zhì)還包括預(yù)先結(jié)合在數(shù)據(jù)讀取器本身中，并被提供給用戶的 其它記錄介質(zhì)，包括其中保存程序的R0M702和包含在存儲部分708中的硬盤。應(yīng)注意適合于執(zhí)行本說明書中上面說明的一系列處理的步驟不僅包括按與所述 次序一致的時間順序執(zhí)行的那些處理，而且包括不必按時間順序執(zhí)行，而是同時或單獨(dú)執(zhí) 行的其它處理。另一方面，本發(fā)明的實施例并不局限于上述實施例，相反可按照各種方式修改，而 不脫離本發(fā)明的精神和范圍。本申請包含與在2010年2月3日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請 JP2010-022373中公開的主題相關(guān)的主題，該申請的整個內(nèi)容在此引為參考。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)讀取器，包括圖像獲取裝置，所述圖像獲取裝置獲得具有排列在二維空間中的色單元的圖像，每個 色單元由具有給定顏色濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形構(gòu)成；空間解交織裝置，所述空間解交織裝置進(jìn)行空間解交織，該空間解交織對在所獲得的 圖像中按照空間分布方式排列在二維空間中的色單元排序；以及顏色解碼裝置，所述顏色解碼裝置通過將色單元被排序的圖像作為與二維空間中的坐 標(biāo)位置相關(guān)聯(lián)的顏色數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析，對與色單元的顏色和顏色的濃度相關(guān)聯(lián)地編碼的數(shù) 據(jù)解碼。
2.按照權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)讀取器，其中空間解交織裝置對通過分層隨機(jī)交織以空間分布方式排列的色單元排序。
3.按照權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)讀取器，其中與二維空間中的坐標(biāo)位置相關(guān)的顏色數(shù)據(jù)是通過復(fù)用多個數(shù)據(jù)元素而獲得的復(fù)用數(shù) 據(jù)，并且顏色解碼裝置把所述復(fù)用數(shù)據(jù)分離成所述數(shù)據(jù)元素。
4.按照權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)讀取器，其中通過劃分顯示圖像的二維空間，復(fù)用所述多個數(shù)據(jù)元素。
5.按照權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)讀取器，其中借助與顯示圖像的二維空間中的色單元的顏色變化相關(guān)的頻率，復(fù)用所述多個數(shù)據(jù)元。
6.按照權(quán)利要求3所述的數(shù)據(jù)讀取器，其中通過在同一色單元上組合多種顏色，復(fù)用所述多個數(shù)據(jù)元素。
7.按照權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)讀取器，還包括控制信息解碼裝置，所述控制信息解碼裝置對控制信息解碼，所述控制信息由顯示在 顯示圖像的二維空間的預(yù)定位置處的具有預(yù)定顏色、形狀和大小的圖形構(gòu)成，其中根據(jù)包含在控制信息中的信息，進(jìn)行解交織和顏色解碼。
8.按照權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)讀取器，還包括均衡裝置，所述均衡裝置進(jìn)行根據(jù)引導(dǎo)塊的顏色來校正色單元的顏色的均衡，所述引 導(dǎo)塊由顯示在顯示圖像的二維空間的預(yù)定位置處的具有預(yù)定顏色、形狀和大小的圖形構(gòu) 成。
9.一種數(shù)據(jù)讀取方法，包括下述步驟利用圖像獲取裝置獲得具有排列在二維空間中的色單元的圖像，每個色單元由具有給 定顏色濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形構(gòu)成；利用空間解交織裝置，進(jìn)行對所獲得的圖像中按照空間分布方式排列在二維空間中的 色單元排序的空間解交織；以及利用顏色解碼裝置，通過將色單元被排序的圖像作為與二維空間中的坐標(biāo)位置相關(guān)聯(lián) 的顏色數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析，對與色單元的顏色和所述顏色的濃度相關(guān)聯(lián)地編碼的數(shù)據(jù)解碼。
10.一種使計算機(jī)起數(shù)據(jù)讀取器作用的程序，所述數(shù)據(jù)讀取器包括圖像獲取裝置，所述圖像獲取裝置獲得具有排列在二維空間中的色單元的圖像，每個 色單元由具有給定顏色濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形構(gòu)成；空間解交織裝置，所述空間解交織裝置進(jìn)行對獲得的圖像中，按照空間分布方式，排列 在二維空間中的色單元排序的空間解交織；和顏色解碼裝置，所述顏色解碼裝置通過以排序的色單元作為與二維空間中的坐標(biāo)位置 相關(guān)的顏色數(shù)據(jù)來分析圖像，對結(jié)合色單元的顏色和所述顏色的濃度編碼的數(shù)據(jù)解碼。
11.一種數(shù)據(jù)記錄器，包括顏色編碼裝置，所述顏色編碼裝置與顏色和所述顏色的濃度相關(guān)聯(lián)地對輸入的數(shù)字?jǐn)?shù) 據(jù)編碼；空間交織裝置，所述空間交織裝置進(jìn)行空間交織，該空間交織在二維空間中排列與顏 色和顏色的濃度相關(guān)聯(lián)地編碼的數(shù)據(jù)期間按照空間分布方式對該數(shù)據(jù)排序；以及記錄裝置，所述記錄裝置通過把空間交織的數(shù)據(jù)在二維空間中顯示成色單元來記錄輸 入的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，每個色單元由具有給定顏色濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形構(gòu)成。
12.—種數(shù)據(jù)讀取器，包括圖像獲取裝置，所述圖像獲取裝置獲得具有排列在二維空間中的色單元的圖像，每個 色單元由具有給定顏色濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形構(gòu)成；均衡裝置，所述均衡裝置進(jìn)行均衡，所述均衡根據(jù)引導(dǎo)塊的顏色來校正色單元的顏色， 所述引導(dǎo)塊由顯示在顯示圖像的二維空間的預(yù)定位置處的具有預(yù)定顏色、形狀和大小的圖 形構(gòu)成；以及顏色解碼裝置，所述顏色解碼裝置通過將色單元的顏色被校正的圖像作為與二維空間 中的坐標(biāo)位置相關(guān)聯(lián)的顏色數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析，對與色單元的顏色和所述顏色的濃度相關(guān)聯(lián) 地編碼的數(shù)據(jù)解碼。
13.按照權(quán)利要求12所述的數(shù)據(jù)讀取器，其中與二維空間中的坐標(biāo)位置相關(guān)的顏色數(shù)據(jù)是通過復(fù)用多個數(shù)據(jù)元素而獲得的復(fù)用數(shù) 據(jù)，并且顏色解碼裝置把復(fù)用數(shù)據(jù)分離成所述數(shù)據(jù)元素。
14.按照權(quán)利要求13所述的數(shù)據(jù)讀取器，其中通過劃分顯示圖像的二維空間，復(fù)用所述多個數(shù)據(jù)元素。
15.按照權(quán)利要求13所述的數(shù)據(jù)讀取器，其中借助與顯示圖像的二維空間中的色單元的顏色變化相關(guān)的頻率，復(fù)用所述多個數(shù)據(jù)元素
16.按照權(quán)利要求13所述的數(shù)據(jù)讀取器，其中通過組合多個色單元顏色，復(fù)用所述多個數(shù)據(jù)元素。
17.按照權(quán)利要求12所述的數(shù)據(jù)讀取器，還包括控制信息解碼裝置，所述控制信息解碼裝置對控制信息解碼，所述控制信息由顯示在 顯示圖像的二維空間的預(yù)定位置處的具有預(yù)定形狀和大小的黑色或白色圖形構(gòu)成，其中根據(jù)包含在控制信息中的信息，進(jìn)行均衡和顏色解碼。
18.一種數(shù)據(jù)讀取方法，包括下述步驟利用圖像獲取裝置獲得具有排列在二維空間中的色單元的圖像，每個色單元由具有給 定顏色濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形構(gòu)成；利用均衡裝置進(jìn)行均衡，所述均衡根據(jù)引導(dǎo)塊的顏色來校正色單元的顏色，所述引導(dǎo)塊由顯示在顯示圖像的二維空間的預(yù)定位置處的具有預(yù)定顏色、形狀和大小的圖形構(gòu)成； 以及利用顏色解碼裝置，通過將色單元的顏色被校正的圖像作為與二維空間中的坐標(biāo)位置 相關(guān)聯(lián)的顏色數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析，對與色單元的顏色和所述顏色的濃度相關(guān)聯(lián)地編碼的數(shù)據(jù) 解碼。
19.一種使計算機(jī)起數(shù)據(jù)讀取器作用的程序，所述數(shù)據(jù)讀取器包括圖像獲取裝置，所述圖像獲取裝置獲得具有排列在二維空間中的色單元的圖像，每個 色單元由具有給定顏色濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形構(gòu)成；均衡裝置，所述均衡裝置進(jìn)行均衡，所述均衡根據(jù)引導(dǎo)塊的顏色，校正色單元的顏色， 所述引導(dǎo)塊由顯示在顯示圖像的二維空間的預(yù)定位置的，具有預(yù)定顏色、形狀和大小的圖 形構(gòu)成；和顏色解碼裝置，所述顏色解碼裝置通過分析具有色單元的校正顏色的圖像，作為與二 維空間中的坐標(biāo)位置相關(guān)的顏色數(shù)據(jù)，對結(jié)合色單元的顏色，和所述顏色的濃度編碼的數(shù) 據(jù)解碼。
20.一種數(shù)據(jù)記錄器，包括顏色編碼裝置，所述顏色編碼裝置與顏色和所述顏色的濃度相關(guān)聯(lián)地對輸入的數(shù)字?jǐn)?shù) 據(jù)編碼；引導(dǎo)塊插入裝置，所述引導(dǎo)塊插入裝置把引導(dǎo)塊的數(shù)據(jù)插入編碼數(shù)據(jù)中，以致根據(jù)編 碼數(shù)據(jù)，在二維空間中排列所述顏色濃度的圖像期間插入引導(dǎo)塊，所述引導(dǎo)塊作為具有給 定顏色濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形被顯示在預(yù)定坐標(biāo)位置；以及記錄裝置，所述記錄裝置通過在二維空間中把插入有引導(dǎo)塊的數(shù)據(jù)的編碼數(shù)據(jù)顯示成 包括色單元和引導(dǎo)塊的圖像，記錄輸入的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，每個色單元由具有給定顏色濃度的預(yù) 定形狀和大小的圖形構(gòu)成。
21.一種數(shù)據(jù)讀取器，包括圖像采集部分，所述圖像采集部分被配置成獲得具有排列在二維空間中的色單元的圖 像，每個色單元由具有給定顏色濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形構(gòu)成；空間解交織部分，所述空間解交織部分被配置成進(jìn)行空間解交織，該空間解交織對在 所獲得的圖像中按照空間分布方式排列在二維空間中的色單元排序；以及顏色解碼部分，所述顏色解碼部分被配置成通過將色單元被排序的圖像作為與二維空 間中的坐標(biāo)位置相關(guān)聯(lián)的顏色數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析，對與色單元的顏色和所述顏色的濃度相關(guān) 聯(lián)地編碼的數(shù)據(jù)解碼。
22.—種數(shù)據(jù)記錄器，包括顏色編碼部分，所述顏色編碼部分被配置成與顏色和所述顏色的濃度相關(guān)聯(lián)地對輸入 的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼；空間交織部分，所述空間交織部分被配置成進(jìn)行空間交織，該空間交織在二維空間中 排列與顏色和顏色濃度相關(guān)聯(lián)地編碼的數(shù)據(jù)期間按照空間分布方式對該數(shù)據(jù)排序；以及記錄部分，所述記錄部分被配置成通過把空間交織的數(shù)據(jù)在二維空間中顯示成色單元 來記錄輸入的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，每個色單元由具有給定顏色濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形構(gòu)成。
23.一種數(shù)據(jù)讀取器，包括圖像采集部分，所述圖像采集部分被配置成獲得具有排列在二維空間中的色單元的圖 像，每個色單元由具有給定顏色濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形構(gòu)成；均衡部分，所述均衡部分被配置成進(jìn)行均衡，所述均衡根據(jù)引導(dǎo)塊的顏色來校正色單 元的顏色，所述引導(dǎo)塊由顯示在顯示圖像的二維空間的預(yù)定位置處的具有預(yù)定顏色、形狀 和大小的圖形構(gòu)成；以及顏色解碼部分，所述顏色解碼部分被配置成通過將色單元的顏色被校正的圖像作為與 二維空間中的坐標(biāo)位置相關(guān)聯(lián)的顏色數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析，對與色單元的顏色和所述顏色的濃 度相關(guān)聯(lián)地編碼的數(shù)據(jù)解碼。
24. 一種數(shù)據(jù)記錄器，包括顏色編碼部分，所述顏色編碼部分被配置成與顏色和所述顏色的濃度相關(guān)聯(lián)地對輸入 的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)編碼；引導(dǎo)塊插入部分，所述引導(dǎo)塊插入部分被配置成把引導(dǎo)塊的數(shù)據(jù)插入編碼數(shù)據(jù)中，以 致根據(jù)編碼數(shù)據(jù)，在二維空間中排列所述顏色濃度的圖像期間插入引導(dǎo)塊，所述引導(dǎo)塊作 為具有給定顏色濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形被顯示在預(yù)定坐標(biāo)位置；以及記錄部分，所述記錄部分被配置成通過在二維空間中把插入有引導(dǎo)塊的數(shù)據(jù)的編碼數(shù) 據(jù)顯示成包括色單元和引導(dǎo)塊的圖像，記錄輸入的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，每個色單元由具有給定顏色 濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)讀取器，數(shù)據(jù)讀取方法和數(shù)據(jù)記錄器。公開一種數(shù)據(jù)讀取器，包括圖像采集部分，所述圖像采集部分被配置成獲得具有排列在二維空間中的色單元的圖像，每個色單元由具有給定顏色濃度的預(yù)定形狀和大小的圖形構(gòu)成；空間解交織部分，所述空間解交織部分被配置成進(jìn)行適合于對獲得的圖像中，按照空間分布方式，排列在二維空間中的色單元排序的空間解交織；和顏色解碼部分，所述顏色部分被配置成通過分析具有排序的色單元的圖像，作為與二維空間中的坐標(biāo)位置相關(guān)的顏色數(shù)據(jù)，對結(jié)合色單元的顏色，和所述顏色的濃度編碼的數(shù)據(jù)解碼。
文檔編號G06K15/00GK102142077SQ201110027179
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月3日
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