JP2002523944A - 画像内メッセージの符号化および復号化 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ピクセルパターンに埋め込まれたメッセージを復号化する。 【解決手段】 本方法は、ピクセルパターンからピクセルについてのピクセル値を決定するステップと、ピクセルパターンからのピクセルについてのピクセル値からバイナリ値を決定するステップと、バイナリ値から埋め込みメッセージを決定するステップとを含む。ピクセルは、最大と最小間の範囲のピクセル値を有する。ピクセルは、それぞれグリフセルおよび背景ピクセルを有するセルに分割される。グリフピクセルのバイナリ値は、グリフピクセルが背景セルに対して有するコントラストによって決定される。本方法を用いて、前景画像と埋め込みウェブサイトアドレスを有する画像から埋め込みウェブサイドアドレスを復号化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、メッセージを符号化および復号化する技術に関し、特に、目視検査
ではメッセージが復号化できない画像にメッセージを符号化する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】

製品のパッケージに機械読み取り可能なコードを有することは、製品に関連す
る情報を伝える良好な方法である。例えば、製品識別および在庫情報等の情報を
伝えるために、長年にわたってバーコードが用いられてきた。このようなバーコ
ードは、光学的に読み出して、バーコードに符号化された情報を取り出すことが
できる。

【０００３】 しかし、バーコードは、一次元のものであり、格納可能な情報量が限られてい
る。その結果、かかるコードによって格納されるデータ量を増大させるために、
二次元記号が発達してきた。二次元コードを用いて情報を記録する際には、シン
ボルパターンから順次データを読み出すために、精密な同期が必要である。二次
元記号に対して向きを与えるために、符号化技術には、他のシンボルおよび画像
から光学的に区別可能な、線、フレーム、同心円、軸、シンボル列または行等の
視覚的に識別可能な特徴が必要であることが多い。不都合なことに、このような
技術は、情報が視覚画像に埋め込まれる場合、視覚的に識別可能な特徴が、気を
散らすことなく画像を観察したい閲覧者にとっては邪魔になるため、決して望ま
しいとは言えない。

【０００４】 必要とされるのは、埋め込みメッセージまたは同期、またはデータパターンの
向きを表す邪魔になる特徴を用いずに、視覚画像内に埋め込みメッセージを符号
化および復号化する技術である。

【０００５】 米国特許第４，２６３，５０４号（Thomas）、米国特許第５，１８９，２９２
号（Batterman他）、米国特許第５，１２８，５２５号（Stearns他）、米国特許
第５，２２１，８３３号（Hecht）、米国特許第５，２４５，１６５号（Zhang）
、米国特許第５，３２９，１０７号（Priddy他）、米国特許第５，４３９，３５
４号（Priddy）、米国特許第５，４８１，１０３号（Wang）、米国特許第５，５
０７，５２７号（Tomioka他）、米国特許第５，５１５，４４７号（Zheng他）、
米国特許第５，５２１，３７２号（Hecht他）、米国特許第５，５４１，３９６
号（Rentsch）、米国特許第５，５７２，０１０号（Petrie）、米国特許第５，
５７６，５３２号（Hecht)、および米国特許第５，５９１，９５６号（Longacre
他）は、符号化情報の格納に二次元記号を用いる記載の例である。これら引用特
許の開示は、その全体を本明細書に参照により援用する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】

この発明は、ピクセルパターンに埋め込まれたメッセージを復号化する技術を
提供する。該技術は、ピクセルパターンからピクセルについてのピクセル値を決
定することと、ピクセルパターンからピクセルについてのバイナリ値を決定する
ことと、バイナリ値から埋め込みメッセージを決定すること、を含む。別の態様
では、本発明は、埋め込みメッセージを有する前景画像を備えた画像を符号化す
る装置、およびまた、埋め込みメッセージについて画像を復号化する装置を提供
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本発明は、結果として、閲覧者による前景画像の視認を過度に妨げうる、画像
にひどく目立つ変化を生じさせずに、前景画像にメッセージを符号化および復号
化する際に有利に適用することができる。一例は、ＵＲＬアドレス（視覚画像に
埋め込まれている）をウェブブラウザにロードすることである。現時点では、「
ネットサーフィン」して、別のウェブサイトにハイパーリンクされた「ホットス
ポット」（写真表示またはブルーワード（blue word)であることが多い）に出会
うと、単にポインティングデバイス（マウス）を用いて、ホットスポットをクリ
ックし、そのホットスポットのウェブサイトに移動する。しかし、表示された画
像を印刷し、ウェブブラウザをそのウェブサイトに接続させるために、その画像
を後に用いて、該ウェブサイトのＵＲＬアドレスを入力する簡単な方法はない。
本技術は、電子リーダが画像を読み取り、ウェブブラウザをそのウェブサイトに
接続するよう配向可能としながら、ウェブサイトを印刷して、視覚画像を保持で
きるようにするプロセスならびに装置を提供する。本プロセスは、ピクセルパタ
ーンを示す表示から光を受信して、各ピクセルのピクセル値を決定することと、
ピクセルのピクセル値からバイナリ値を決定することで埋め込みＵＲＬアドレス
を回復することと、ＵＲＬアドレスをウェブブラウザにロードして、ＵＲＬアド
レスに従ってウェブサイトに接続することとを含む。本発明は、グレースケール
画像またはマルチカラー画像を用いて、画像における埋め込みメッセージと連絡
することができる。したがって、視覚レベルでは、人間が理解し読める画像およ
び言葉を表示し、より目立たないレベルでは、機械が画像に埋め込まれたメッセ
ージを読むことができる。メッセージが埋め込まれた画像は、印刷された形態で
表される場合に、どこにでも便利に持ち運ぶことができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】

本発明の装置および技術の実施形態をより良好に示すために、添付の図面が含
まれる。これら図面において、同様の番号は、いくつかの図面における同様の特
徴を表す。

【０００９】 本発明の一態様において、本発明は、視覚画像から注意を引く邪魔な特徴を用
いずに、メッセージを視覚画像に埋め込む技術を提供する。このような技術の一
例は、ＵＲＬアドレス（「ウェブサイトアドレス」）等のハイパーリンクアドレ
スを紙に印刷した画像に埋め込むことである。

【００１０】 最初の説明として、メッセージが埋め込まれた単一色（すなわちグレースケー
ル）画像の一実施形態について、以下に詳細に説明する。しかし、当業者は、本
開示の技術を、カラーの実施形態についての詳細な実施形態に容易に適合するこ
とができよう。グレースケール画像を用いた単一色（例えば、黒−グレー−白）
の場合、ピクセルは、最小ピクセル値（例えば、黒を表す）から最大ピクセル値
（例えば、白を表す）までの範囲のグレー値を有する。同様に、他の非白黒色の
カラーの実施形態では、カラーの陰影の範囲を同様に実施することができる。

【００１１】 単一色画像 白黒グレースケールの実施形態を用いて本発明をよりよく説明するために、以
下の値が採用される。当業者は、他の値（例えば、カラー、サイズ、寸法、値等
）を同様に採用しうることを理解されたい。

【００１２】 図１は、ピクセルセル１１２のブロック１００のグレースケール表現の一実施
形態を示す。セルは、「タイル」１２２と呼ばれる二次元グループに分割される
。画像に符号化された情報は、シンボルまたはグリフで表され、これは、白黒の
実施形態において、ピクセル１１０によって表される。論理的な情報を伝えるた
めに、ピクセル１１０は、それぞれ１バイナリビット値を伝える正方形（ｎ×ｎ
）アレイであるグリフセル（または、本明細書では以下単に「セル」）に分割さ
れる。当業者は、各セルに１ビットの一構成要素または一部を表させることで、
１つよりも多くのセルを用いて、１バイナリビットを伝えることができることが
わかろう。例としては、２つ以上のセルの中の、合計、平均、最大、コントラス
ト、類似性等から全体としてビットを決定することが挙げられる。しかし、説明
を明確にするために、このグレースケールの実施形態について、文脈において特
記する場合を除き、１つのセルは１ビットのみを示す。１つのセルは、同期（ｓ
ｙｎｃ）セル１２４またはデータセル１２６（図２参照）でありうる。（図１お
よび図２において、タイルの左上のセルにおけるドットは、本開示の読み手によ
る同期セルの識別を助けるために図に含まれており、必ずしも観察可能な差を示
すものではない）。図２および図３（Ａ）からわかるように、セル１１２（すな
わち、同期セル１２４またはデータセル１２６）におけるピクセルの中の１ピク
セル、「グリフピクセル」（ＧＰピクセル）１１６（図３（Ａ）参照）は、セル
の論理値（すなわち、バイナリ値）を表す一方で、付近の（この実施形態では、
ＧＰを取り巻く）その他のピクセル（「背景ピクセル」または「ＢＰピクセル」
）１１８は、背景として機能し、セルの全ピクセルのピクセル値に応じて、「黒
」、「グレー」、または「白」と符号化される際に、プライマリピクセルの指示
を容易にする。指示が行われる方法については、後述する。グレー度の陰影には
、様々なレベルがありうる。説明のために、３×３セルを用いて本発明を記載す
るが、当業者は、本開示に基づいて、他のセルサイズ（例えば、ｎ＝２、４、５
等）を容易に実施することができる。また、セルが正方形である必要もない。３
×３セルにおいて、図２および図３（Ａ）に示すように、背景ピクセルは、ＢＰ
１、ＢＰ２、ＢＰ３、ＢＰ４、ＢＰ６、ＢＰ７、ＢＰ８、およびＢＰ９である。

【００１３】 画像における論理情報は、０および１の論理バイナリビット値で表される。論
理情報を伝えるピクセルでは、例えばセルにおける、１つのピクセル対他のピク
セル（すなわち、ＧＰピクセル１１６対ＢＰピクセル１１８）間のコントラスト
が、１ビットを表す。

【００１４】 ピクセル（ＧＰピクセルであるか、ＢＰピクセルであるかに関わらず）のピク
セル値は、便宜上０と２５５の間（ここで、０＝黒、かつ２５５＝白）として表
される最小と最大間のグレー値である。

【００１５】 図１および図２における実施形態に示すように、セル１１２は、それぞれｍ×
ｒセル（ここで、ｍおよびｒは自然数）を含むグリフタイル（以下単に「タイル
」）１２２に構成される。この実施形態では、説明のために、１つのタイルは２
×２個のセルを含む。しかし、タイルが正方形である必要はない。図２は、図１
に示すブロック１００におけるものと同様のタイルを示す。タイル１２２におけ
るセルの１つは、同期セル１２４であり、残りはデータセル１２６である。各セ
ル１１２の論理値は、ＢＰピクセルに対するＧＰピクセルのコントラストで表さ
れ、埋め込まれたメッセージおよび該メッセージに関連する誤り修正を表すデー
タビットか、あるいはデータの解釈を制御する、例えば、メッセージの長さ、誤
り修正ビットがどこにあるか等を指示する同期ビット（ｓｙｎｃビット）かのい
ずれかである。したがって、各タイル１２２は、１つの同期セル１２４と、（ｍ
×ｒ−１）個のデータセル１２６とを含む。同期セル１２４は、空間的同期を提
供して、グリフコードを読み出し、復号化できるように、データ（これは、デー
タセル１２６に含まれる）の論理的順序を保持する。このために、同期セル１２
４およびデータセル１２６は、所定の様式、例えば、タイルからタイルに繰り返
される一定間隔の位置に配置される。図１および図２は、一実施形態におけるデ
ータセル１２６に対する同期セル１２４の場所を示す。この実施形態において、
閲覧者の観点から、同期セル１２４は、データセル１２６Ａ、１２６Ｂ、および
１２６Ｃも含むタイルの左上の角にある。この実施形態において、例えば、デー
タビットは、最初のビットが最初のタイルのデータセル１２６Ａに、２番目のビ
ットがデータセル１２６Ｂに、３番目のビットがデータセル１２６Ｃに配置され
るように、構成される。次の３つのデータビットは、２番目のタイルのデータセ
ル１２６Ａ、１２６Ｂ、１２６Ｃに配置される等々である。誤り修正能力を設け
ることで、些細な同期エラーを許容することができる。データセルに対する同期
セルのこのような構成は、説明だけを目的としたものであることを理解されたい
。他の構成方法も可能である。例えば、単一レイヤ自己対称構成は、後述するよ
うに、同期セルをデータセルから分ける必要がない。

【００１６】 グリフセルの符号化 一般に、セルにはｍ個のＧＰと、ｎ個のＢＰがありうる（ただし、ｎはｍより
も大きい）（図３）。各セルは、セルのすべてのピクセルのピクセル値の関数で
ある、セルコントラスト（ＣＣ）を有する。 ＣＣ＝ＡＢＳ（（ＧＰ１＋ＧＰ２＋．．．＋ＧＰｍ）／ｍ−（ＢＰ１＋ＢＰ
２＋．．．＋ＢＰｎ）／ｎ） この式において、ＡＢＳは、絶対値関数を意味し、ＧＰ１、ＧＰ２およびＧＰｍ
は、グリフピクセルのピクセル値を表し、ＢＰ１、ＢＰ２、およびＢＰｎは、背
景ピクセルのピクセル値を意味する。

【００１７】 簡略化のために、図３（Ａ）に示すように、例示的な３×３モノトーン（すな
わち、白黒グレースケール）のグリフセルにおいて、グリフセル１２６は、１つ
の中央グリフピクセルであるＧＰと、グリフピクセルを取り巻く８個の背景ピク
セル（ＢＰ１、ＢＰ２、ＢＰ３、ＢＰ４、ＢＰ６、ＢＰ７、ＢＰ８、ＢＰ９）と
を有する。 ＣＣ＝ＡＢＳ（ＧＰ−（ＢＰ１＋ＢＰ２＋ＢＰ３＋ＢＰ４＋ＢＰ６＋ＢＰ７
＋ＢＰ８＋ＢＰ９）／８） この式において、ＡＢＳは、絶対値関数を意味し、ＧＰ、ＢＰ１、ＢＰ２等は、
各ピクセルのピクセル値を表す。黒は、０のピクセル値を有する。白は、２５５
のピクセル値を有する。ピクセル値、したがってセルコントラストは、０から２
５５まで変化しうる。埋め込みメッセージを表すために、ＧＰピクセルの値を変
えることで、セルコントラストを変えることができる。背景ピクセルＢＰ１、Ｂ
Ｐ２、．．．、ＢＰ９の値は、変化しないことが好ましく、それによって、背景
ピクセルのピクセル値を決定する、元の視覚画像（前景画像）に対する歪みを低
く保つ。

【００１８】 「１」のバイナリビットを符号化するために、関連するセルコントラストが大
きく、好ましくは可能な限り大きくなるように（好ましくは、上述したように、
背景ピクセルを一定に保つ）、グリフピクセルの値を変えることができる。一方
、デジタルビット「０」を符号化するには、ＧＰピクセルのピクセル値を、セル
コントラストが小さく、好ましくは可能な限り最小になるように、変えることが
できる。このようにして、２つのバイナリ値を容易に区別することができる。さ
らに、絶対値関数の使用により、背景が暗いか明るいかに関わらず、バイナリ値
を同様にして符号化することが可能である。勿論、上述した方法で「１」および
「０」を符号化する選択は、任意である。逆の方法で、２つのバイナリ値をまっ
たく同じように容易に符号化することができる。

【００１９】 「１」の場合にセルコントラストを最大にし、「０」の場合にセルコントラス
トを最小にする上記技術を達成する１つの方法は、次のようなものである。セル
重量（ＣＷ）が、背景ピクセルのピクセル値から計算される。 論理値を符号化するには、以下のステップを用いることができる。 Ａ．符号化閾値（ＥＴ）を定義する。（なお、ＥＴは、グリフセル、グリフ
タイル、およびグリフブロックと無関係であることに留意する）。 ＥＴ＝（黒＋白）／２ ＥＴは、黒（ピクセル値が０）および白（ピクセル値が２５５）のピクセル値を
平均化したものである。したがって、ＥＴは、１２７というグレースケール値を
有する。 Ｂ．ＧＰピクセル値の符号化について後述する、背景反転に用いるために、
平均セル重量（ＣＷ）を計算する。 ＣＷ＝（ＢＰ１＋ＢＰ２＋ＢＰ３＋ＢＰ４＋ＢＰ６＋ＢＰ７＋ＢＰ８＋ＢＰ
９）／８ この式において、ＢＰ１からＢＰ９はそれぞれ、表しているピクセル（すなわち
、ピクセルＢＰ１からＢＰ９それぞれ）のピクセル値を表す。 Ｃ．グリフピクセル（ＧＰ）値を計算する。 ＧＰデータ論理１（１）を符号化するには、ＧＰに平均セル重量を「反転」し
たものであるピクセルが与えられる。換言すれば、平均セル重量が黒よりも白っ
ぽい場合、ＧＰは、より黒く、好ましくは黒に設定される。 ＣＷ＞ＥＴまたはＣＷ＝ＥＴの場合、ＧＰ＝黒 ＣＷ＜ＥＴの場合、ＧＰ＝白 したがって、好ましくは、論理１を符号化するために、グリフピクセルのピクセ
ル値が反転されると、グリフピクセルは、極端なピクセル値になる（すなわち、
ピクセル値は、最も明るい２５５であるか、最も暗い０であるかのいずれかであ
る）。このため、論理１を符号化した後の、グリフピクセルとそれを取り巻くピ
クセル間のピクセル値のコントラストは、最大である。したがって、「１」を符
号化した後のセルコントラストＣＣは、可能な限り最大である。

【００２０】 図４（Ａ）は、背景が白である、論理１のＧＰを符号化する前の、３×３セル
を示す。したがって、背景ピクセルＢＰ１からＢＰ９はそれぞれ、ＧＰピクセル
のように、２５５というピクセル値を有する。図４（Ｉ）は、図４（Ａ）から図
４（Ｈ）についての説明（グレースケールレベルに対するキー）である。図４（
Ｂ）は、１を符号化した後のセルを示す。符号化後、背景ピクセルＢＰ１からＢ
Ｐ９は、ピクセル値２５５を持ち続ける一方で、グリフピクセルＧＰは、白から
黒に変化し、ピクセル値０を有する。これは、平均背景から可能な最大の差であ
る。図４（Ｃ）は、背景が黒である、論理１のＧＰを符号化する前の３×３セル
を示す（ＢＰ１からＢＰ９はそれぞれ、ピクセル値０を有する）。図４（Ｄ）は
、１を符号化した後の、図４（Ｃ）のセルを示す。ここで、グリフピクセルＧＰ
は、ピクセル値２５５を有する。図４（Ｅ）および図４（Ｆ）はそれぞれ、背景
がグレーピクセル（ＢＰ１、ＢＰ４が明るいグレーであり、ＢＰ７がグレーであ
り、ＢＰ８およびＢＰ９が暗いグレーである）と、黒色ピクセル（ＢＰ２、ＢＰ
３、ＢＰ６はそれぞれピクセル値０を有する黒である）とを含む、ＧＰの論理１
符号化前後の３×３セルを示す。したがって、背景は、平均的に白よりも黒っぽ
い。その結果、グリフピクセルＧＰは、論理１を符号化するために、黒から白に
変化する。図４（Ｇ）および図４（Ｈ）は、背景が、白色ピクセル（ＢＰ２、Ｂ
Ｐ３、ＢＰ６）と、明るいグレーピクセル（ＢＰ１、ＢＰ４）と、グレーピクセ
ル（ＢＰ７、ＢＰ８、ＢＰ９）とを含むため、黒よりも白っぽい平均背景になる
、論理１のＧＰへの符号化前後の３×３セルを示す。論理１を符号化するために
、グリフピクセルＧＰは、白という符号化前の値から黒に変化する。

【００２１】 論理１を符号化するために、グリフピクセルは、可能な限り平均背景ピクセル
値から離れた符号化後ピクセル値に変化する。しかし、ゼロ（０）のデータビッ
トを符号化するには、ＧＰピクセル値は、平均背景のピクセル値付近に保持され
る。一実施形態において、ＧＰピクセル値は、符号化前の値から変わらないまま
である。この技術は、ＧＰのグレー度が、通常、小さなピクセルで示される巨視
的な前景視覚画像の場合に当てはまる、前景視覚画像を示すことができるほど、
周囲のピクセルからあまり異ならない場合に、効を奏する。こういった場合、論
理０を符号化する際、セルの中央にあるグリフピクセルＧＰのピクセル値は、変
わらないままである。論理０を符号化した後のＧＰと、平均背景間の差は、通常
小さい。したがって、変化しないピクセルは、論理０か、あるいは背景ピクセル
のいずれかを表す。

【００２２】 別の方法では、符号化後のＧＰのピクセル値を平均背景近くに、好ましくは同
じに積極的に設定する。この好ましい形態では、平均背景と論理０を符号化した
後のＧＰの間のピクセルの差は、ゼロである。このゼロ差を、論理１を符号化す
る場合のピクセル値における少なくとも１２７の差と比較して、ＧＰが論理０を
表すか、または論理１を表すかを容易に見分けることができる。この方法は、平
均背景からのＧＰの差の程度に関係なく、機能する。この技術の例として、図５
（Ａ）、図５（Ｃ）、図５（Ｅ）、および図５（Ｇ）は、論理０に符号化する前
の、平均ピクセル値が異なる４つの異なるセルを示し、図５（Ｂ）、図５（Ｄ）
、図５（Ｆ）、および図５（Ｈ）は、論理０を符号化した後の、図５（Ａ）、図
５（Ｃ）、図５（Ｅ）、および図５（Ｇ）それぞれの４つのセルを示す。図５（
Ｉ）は、図５（Ａ）から図５（Ｈ）についての説明である。各セルは、グリフピ
クセルＧＰと、背景ピクセルＢＰ１、ＢＰ２、ＢＰ３、ＢＰ４、ＢＰ６、ＢＰ７
、ＢＰ８、およびＢＰ９とを有する。図５（Ａ）および図５（Ｃ）において、背
景ピクセルＢＰ１からＢＰ９は、すべてグレーである。図５（Ａ）において、符
号化前のＧＰは白であり、図５（Ｃ）において、符号化前のＧＰは黒であり、こ
れらは双方とも、論理０の符号化後に、グレーに変化する（図５（Ｂ）および図
５（Ｄ）参照）。図５（Ｅ）では、背景ピクセルによっては黒のものもあり、異
なる陰影のグレーのものもあり、グレーの平均値を有する。図５（Ｆ）に示すよ
うに、ＧＰは、「０」を符号化するために、符号化前の黒からグレーという符号
化後の値に設定される。図５（Ｇ）において、背景ピクセルは、グレー、暗いグ
レー、および黒からなり、平均すると暗いグレーになる。図５（Ｈ）に示すよう
に、ＧＰは、論理「０」を符号化するために、平均背景にマッチするように、明
るいグレーから暗いグレーに変化する。

【００２３】 上記説明のための例から、上記符号化方式において、様々な背景ピクセル値お
よびグリフピクセル値を用いうることが理解される。例えば、ピクセルは、任意
の陰影のグレーを有することができ、かつ各ピクセルは、異なる陰影のグレーを
有することができる。平均背景ピクセル値を決定（計算）できる限り、反転する
ことで、論理１を符号化することが可能であり、ＧＰのピクセル値を背景のピク
セル値近くに維持することで、論理０を符号化することが可能である。上記技術
を用いて、メッセージを視覚画像に埋め込むことができ、該画像では、埋め込み
オブジェクトが、視覚検査によって目立たず、かつ解読不可能であるが、画像に
おけるピクセルのピクセル値の関係を解析することで、復号化可能である。

【００２４】 上記実施形態では、１つのセルが１つのバイナリビット論理値を表しているが
、各セルにおいて背景ピクセルに２つ以上のグリフセルが隣接する「スーパーセ
ル」を構築しうることが理解される。このようにして、より多くの情報を同じ空
間で表現することができるか、あるいは同量の情報をより堅牢に表現することが
できる。図３（Ｂ）を参照すると、例えば、セルは、２５個のピクセルを有する
５×５の正方形でありうる。４個のＧＰと、２１個のＢＰがある。４個のＧＰ１
３２、１３４、１３６、および１３８はそれぞれ、別個の論理値を表してもよく
、または４個のＧＰは、集合的に１つの論理値をより堅牢に表現してもよい。

【００２５】 一色よりも多くの色を有する画像 メッセージを視覚画像に符号化し、該メッセージを復号化する技術は、カラー
画像、すなわち複数の色を含む画像において行うことができる。説明として、そ
れぞれ３原色（赤、青、および緑）を有する複数カラーのピクセル（便宜上、「
カラー」ピクセルとも呼ぶ）からなる画像を用いることができる。このようにし
て、カラーの全体範囲を、画像の所望のカラーを形成するように得ることができ
る。所望であれば、視覚画像は様々なカラーを示すほど柔軟ではないかもしれな
いが、赤、青、および緑とは異なる色を使用可能であり、本技術もまた機能する
。三色（赤、青、緑）ピクセルの実施形態において、各色は、グレースケール範
囲と同様に、ピクセル値が０〜２５５に変化する輝度スケールを有することがで
きる。

【００２６】 グレースケール画像と同様に、符号化閾値を最も明るいピクセル値と最も暗い
ピクセル値の平均として定義することが可能である。また、グレースケール実施
形態と同様に、グリフピクセルを取り巻くピクセルのピクセル値の平均に基づい
て、グリフピクセルカラーの輝度を設定することによって、論理ビット０および
１を符号化することができる。三色を用いて、所望であれば、グレースケール実
施形態について上述した「スーパーセル」に類似する方法で、グレースケール方
式で可能なよりも３倍多くの情報を符号化することが可能である。例えば、赤色
を用いて、埋め込みメッセージの最初の部分を符号化し、緑色を用いて該メッセ
ージの２番目の部分を符号化し、青色を用いて埋め込みメッセージの３番目の部
分を符号化することができる。復号時、３つの部分を共にリンクして、より長い
全体メッセージを形成することが可能である。

【００２７】 論理１のビット値を符号化するには、手短に述べるが、グリフピクセルは、平
均背景のピクセル値の逆（すなわち、高コントラスト）のピクセル値を呈する。
換言すれば、平均背景のピクセル値から最も異なることが好ましいピクセル値を
呈する。この「反転」において、赤チャネルピクセル値（ＰＶ）は、背景平均（
ＢＡ）が１２７よりも大きいか、１２７に等しい場合に、０に設定され、ＢＡが
１２７未満の場合には２５５に設定される。同様に、青チャネルおよび緑チャネ
ルそれぞれにおいて、背景平均（ＢＡ）が１２７よりも大きいか、１２７に等し
い場合、ＰＶは０であり、ＢＡが１２７未満の場合、ＰＶは２５５である。した
がって、論理１を符号化するために、グリフピクセルが、ピクセル値において背
景に対して「反転」すると、極端なピクセル値になる（すなわち、そのピクセル
が最も明るい２５５であるか、最も暗い０のいずれかである）。このようにして
、符号化前後のＰＶ間のコントラストは、最大になる。この方式を用いて、デー
タビットを符号化することができる。したがって、別個に制御される３色を用い
て、３つまでのビット値を、本明細書での使用では、各色成分（この実施形態で
は赤、青、および緑）毎に１つのピクセルを含む１個のカラーピクセル（ＣＰ）
で伝えることができる。

【００２８】 説明として、図６（Ａ）から図６（Ｈ）はそれぞれ、中央にあるカラーグリフ
ピクセルＧＰを取り巻くカラー背景ピクセルＢＰ１、ＢＰ２、ＢＰ３、ＢＰ４、
ＢＰ６、ＢＰ７、ＢＰ８、ＢＰ９を有するカラーセルを示す。図６（Ｉ）は、図
６（Ａ）から図６（Ｈ）についての説明である。単一色セルと類似して、カラー
ピクセルおよびカラーセルを考慮して本明細書において用いられるグリフピクセ
ル（ＧＰ）および背景ピクセル（ＢＰ）という用語は、カラーグリフピクセルお
よびカラー背景ピクセルをそれぞれ意味する。各色において、ピクセルは赤成分
、青成分、および緑成分である。図６（Ａ）では、すべてのカラーピクセルは黄
色であり、赤成分がピクセル値２５５を有し、緑成分がＰＶ２５５を有し、青成
分がＰＶ０を有することを表すＰＶ（２５５、２５５、０）を有する。論理１を
符号化するには、ＧＰが、背景のもののＰＶから反転する。背景の赤成分はＰＶ
２５５を有するため、ＧＰは、ＰＶ０の赤成分を有する。背景の緑成分はＰＶ２
５５を有するため、ＧＰは、ＰＶ０の緑成分を有する。背景の青成分は、ＰＶ０
を有するため、ＧＰの青成分は、ＰＶ２５５を有する。したがって、論理１を符
号化した後、ＧＰは、（０、０、２５５）というＰＶを有し、これは青色である
（図６（Ｂ）参照）。

【００２９】 この符号化方式は、他のピクセル値（ＰＶ）にも拡張することができる。図６
（Ｃ）は、すべてのピクセルのＰＶがそれぞれ（０、２５５、２５５）である、
すなわちシアン（ここでは、深緑と青を意味する）のセルを示す。背景平均は（
０、２５５、２５５）であるため、論理１を符号化するために反転した後のＧＰ
は、（２５５、０、０）のＰＶを有し、これは深い赤の色である（図６（Ｄ））
。

【００３０】 論理０のデータビット値を符号化するには、３色成分がそれぞれ、平均背景の
ピクセル値を獲得する。例えば、図６（Ｅ）において、背景ピクセルＢＰ１から
ＢＰ４はそれぞれＰＶ（０、０、２５５）を有する青であり、その他の背景ピク
セルＢＰ６からＢＰ９は、赤（２５５、０、０）である。論理０を符号化するた
めに、ＧＰは、マゼンタ色、すなわち（１２７、０、１２７）というＰＶを獲得
する。同様に、図６（Ｇ）（符号化前）および図６（Ｈ）（符号化後）は、背景
が半分緑であり、半分赤であって、論理「０」を符号化するために、黄色（赤と
緑からなる）を獲得するＧＰを示す。

【００３１】 本明細書には詳細に説明しないが、当業者は、本開示に基づいて、様々なピク
セル値のカラーの他の実施形態を用いることができる。さらなる例としては、図
示しないが、グリフピクセルＧＰが緑（０、２５５、０）である。背景ピクセル
は、様々な色を有する。すなわち、ピクセルＢＰ１は黄色であり、ピクセルＢＰ
２およびＢＰ３は赤であり、ピクセルＢＰ４およびＢＰ６は緑であり、ピクセル
ＢＰ７およびＢＰ８は深い青であり、ＢＰ９は赤であり、結果として平均背景ピ
クセル値が（９６、８０、９６）である。その結果、論理「０」を符号化した後
、グリフピクセルＧＰは、（９６、８０、９６）というピクセル値を有し、これ
はグレーである。

【００３２】 グリフブロックの符号化 論理値「１」および「０」を符号化する方式は、埋め込みメッセージを有する
ピクセル画像の符号化に用いることができる。例えば、観察者が、メッセージに
起因する歪みがあまりない状態で、画像を容易に認識かつ理解するように、ＵＲ
Ｌアドレス（ウェブサイトアドレス）を画像に埋め込みたい場合がある。より具
体的な例として、ＵＲＬアドレス「http://www.webstar.com/」を言葉「Ｗｅｂ
ｓｔａｒ」を示す表示画像に埋め込みたい場合がある。図７は、メッセージが何
等埋め込まれていない状態の、「Ｗｅｂｓｔａｒ」という言葉を表示しているピ
クセル画像（すなわち、前景画像）である。本発明の方法に従ってメッセージを
埋め込んだ後、画像は図８に示す画像になる。図７および図８における画像は、
図８において、前景画像のオブジェクト、「Ｗｅｂｓｔａｒ」という言葉がまだ
はっきりと認識される点において、実質的に同じである。距離をおくと、図７お
よび図８は、図８における全体的なグレーの色合いを除き、同じに見える。符号
化メッセージの存在は、ドット、すなわち白色エリアにおける黒色ピクセルと、
黒色エリアにおける白色ピクセルの存在によって示される。

【００３３】 望ましい視覚画像および視覚画像に埋め込むメッセージがわかると、以下のス
テップを含む符号化プロセスを用いることができる。本明細書において用いる「
グリフブロック」とは、ブロック、すなわち閲覧者の視覚認識のための画像と、
符号化メッセージとを含むピクセルのアレイである。したがって、グリフブロッ
ク（または、以下単に「ブロック」と呼ぶこともある）は、１）視覚画像を伝え
るユーザ定義の前景ストリングと、２）メッセージである０または１を表す符号
化データストリームと、からなる。符号化メッセージデータを表すピクセルの外
観は、邪魔ではなく、通常の照明下で、閲覧者がちょっと見ただけでは認識不可
能である。ブロックのサイズは、前景ストリングのサイズによって、または前景
ストリングのサイズよりも大きいものであればユーザの望みに応じて、決定され
る。

【００３４】 以下の例示的な実施形態について、以下の寸法を用いる。 セル寸法＝３×３ピクセル タイル寸法＝２×２セル ブロック寸法＝ｍ×ｒタイル

【００３５】 グリフブロックは、以下の例示的なステップで符号化することができる。 １．グリフブロックサイズを選択する。視覚認知のために示される前景画像
に基づき、前景ストリングサイズを知り、該サイズからグリフブロックの寸法を
選択することができる。グリフブロック寸法は、視覚認識およびメッセージの埋
め込みのために、視覚画像、例えば「Ｗｅｂｓｔａｒ」を適切に表示するよう選
択可能である。例えば、図７に示すように、４８ポイントで「Times New Roman
」フォントの視覚画像「Ｗｅｂｓｔａｒ」を、２１０×７８ピクセル、すなわち
７０列および２６行で、それぞれ９個のピクセルを含む総計１８２０個のセルの
グリフブロックで、視覚認識のために表示することができる。タイルにおいて、
１個の同期セルに対して３個のデータセルがある方式では、ブロック列（水平寸
法で計数）の総数は、２１０ピクセル＝７０セル＝３５タイルに等しい。行（垂
直寸法において計数）の総数は、７８ピクセル＝２６セル＝１３タイルに等しい
。したがって、ブロックは、総計で７０×２６＝１８２０セルを含む。このため
、同期ビット毎に３個のデータビットしか含まない例示的なタイル構造では、デ
ータ情報を伝えるブロックのデータ容量は、１８２０×（３／４）ビット、すな
わち１３６５ビットであり、これは１７０バイトである。データ復号化パラメー
タを格納する、ブロックの同期容量は、１８２０×（１／４）ビット、すなわち
４５５ビットであり、これは５６バイトである。 ２．埋め込むメッセージを決定する。適切な誤り修正を可能にするよう、符
号化メッセージサイズがグリフブロックサイズのサイズの一部である限り、ユー
ザが符号化したいメッセージの性質に応じて、適切なメッセージが選択される。
誤り修正のレベルは、メッセージサイズをどの程度大きくまたは小さくすること
ができるかに影響を及ぼす。例えば、１７０バイトというデータ容量を有するグ
リフブロックサイズは、２３バイトというメッセージサイズを有する、インター
ネットＵＲＬアドレス「http://www.webstar.com/」の符号化に対して、適切で
ある。 ３．ブロックタグを作成する。ブロックタグは、復号化に用いられる情報を
含む。より具体的には、ブロックタグは、ブロックタイプ、ブロックＩＤ、メッ
セージサイズ、および誤り修正方法についての情報を含む。ブロックタイプおよ
びブロックＩＤについての情報は、シリアルブロックおよびパラレルブロックを
識別するために用いられる。メッセージサイズおよび誤り修正方法についての情
報は、誤り修正復号化に用いられる。復号化実施形態において、ブロックタグは
、固定量の情報を含むため、ブロックタグのサイズは、４バイトに固定されてい
る。 上記「ｗｅｂｓｔａｒ」実施形態において、 データの誤り修正サイズ＝データ容量−メッセージサイズ＝（１７０−２３
）バイト 同期の誤り修正サイズ＝同期容量／２−ブロックタグサイズ＝（５６／２−
４）バイト データの誤り修正サイズは、いくつの誤りがデータエリアにおいて発生し、なお
それを許容しうるかを決定する。例えば、所与のリードソロモン誤り修正コード
が用いられ、データの誤り修正サイズは１５７バイトであるとすると、データエ
リアには１５７バイトまでの誤りがあってもよく、修正データはまだ回復可能で
ある。同様に、同期の誤り修正サイズが２２バイトである場合、同期エリアには
２２バイトまでの誤りがあってもよく、修正同期はまだ回復可能である。 ４．ブロックタグと関連する誤り修正データを組み合わせることで、同期ス
トリーム（ｓｙｎｃストリーム）を作成する。同期ストリームは、ブロックタグ
の関数として生成可能な、論理０および１のストリームである。ブロックタグを
起こりうるあらゆる誤りから保護するために、誤り修正方法、例えば、一般に知
られたリードソロモン誤り修正コード、または機能的に特別に考案された誤り修
正方法を用いることが可能である。 同期ストリーム＝ブロックタグ＋誤り修正機能（ブロックタグ） 自己クロッキンググリフコードに誤り修正コードを生成して、これを用いる技術
は、例えば、本明細書に全体を参照により援用する、米国特許第５，７７１，２
４５号（Zhang）など、当分野で知られている。本発明による好ましい形態にお
いて、同期ストリームにおける同期ビットは、同期ストリームが対称特徴を有す
るように、構成される。例えば、同期ストリームは、順方向成分と、逆方向成分
とを有し、順方向成分は逆の順序で逆方向成分とマッチする。この方式について
は、図２１に示すデータブロックセルレイアウトにおいて説明する。同期セルの
場所は、ｓ１、ｓ２、ｓ３等で示される。データセルは、ｄ１、ｄ２、ｄ３等で
示される。この例示的な例において、ブロック１３１０は、それぞれ２×２セル
を有する１３×５タイルを有する。したがって、ブロック１３１０は、ｓ１から
ｓ３２として示す３２個の順方向同期セル、ならびにｓ１’からｓ３２’として
示す３２個の逆方向同期セルを有する。順方向同期ストリームのｓ１セル１３０
１は、ブロック１３１０の左上の角における最初のタイルとして配置される。逆
方向同期ストリームのｓ１’セル１３０２は、ブロック１３１０の右下の角にお
ける最後のタイルとして配置される。データセルは、最初のタイル（データセル
ｄ１、ｄ２、ｄ３を含む）から最後のセル（データセルｄ１９１、ｄ１９２、ｐ
を含む。ここで、ｐはパッディングセルである）まで順序通りに構成される。代
替の対称技術方式も達成することができ、例えば、４つの同期ストリームをブロ
ックの角に配置することで、１つよりも多いマッチング同期ストリーム部分を用
いてもよい。対称の他の実施形態については、後述する。以下の「自己対称コー
ド」を参照されたい。 ５．埋め込みメッセージストリームと誤り修正ストリームを組み合わせるこ
とで、データストリームを生成する。１つの方法は、埋め込みメッセージと誤り
修正ストリームを空間的に連結する（すなわち、データストリーム＝メッセージ
ストリーム＋誤り修正ストリーム）ものである。例えば、図２１に示すブロック
では、連結技術を用いると、最初のデータビットは、メッセージストリームであ
る。誤り修正ストリームは、メッセージストリームの直後に続く。当業者は、こ
のような連結技術は、説明目的のためのものであり、メッセージストリームおよ
び誤り修正ストリームを構成する各種方式を用いうることがわかろう。メッセー
ジストリームおよび誤り修正ストリームからのデータは、画像の読み出しにおい
て混合方法を解釈し、メッセージを解読することができる限り、共に混ぜること
が可能である。 ６．同期ストリームをデータストリームでインタリーブすることで、データ
ブロックを生成する。各タイルをまず１個の同期ビットで満たし、タイルの残り
を（ｎ×ｎ−１）データビットで満たす。同期ビットの場所およびコンテンツは
知られており、上述したように配置される。データビットが一旦わかると、同期
ビットの場所もわかるため、データストリームビットを、１ビットづつ、上から
下へかつ左から右に、タイルからタイルへ最初のタイルから最後のタイルまで、
順序通りに配置することができる。このようにして、データビットｄ１、ｄ２、
ｄ３、ｄ４等は、図２１に示すように構成される。４個のセル（例えば、セルｓ
１、ｄ１、ｄ２、ｄ３）を有するタイル１３１２の例を図２１に示す。このよう
にして、同期ビットおよびデータビットは、ブロックにわたってかなり均等に拡
散される。これにより、データを空間的に同期させる、邪魔にならない方法を提
供し、言葉、語句、または果物皿の画像でありうる提示したい画像を除き、実質
的に均一な視覚画像を可能にする。 ７．論理値からのデータブロックを所望の視覚画像に符号化して、ピクセル
を含む最終的に符号化されたグリフ画像を生成する。グリフ画像は、一瞥しただ
けで認識可能な画像を示す。視覚的に認識可能な画像「Ｗｅｂｓｔａｒ」にメッ
セージを埋め込んだグリフブロックを示す、図８を参照されたい。

【００３６】 埋め込みメッセージを符号化する際に用いることができる、メッセージ符号化
プロセスの例示的な実施形態が、図１２におけるフローチャートフォームで示さ
れる。まず、描くべき前景視覚画像および前景視覚画像に埋め込むべきメッセー
ジを決定する。これは、埋め込むべきメッセージを選択し（ブロック９０２）、
前景ストリングを決定する（ブロック９０４）ことで、行うことができる。次に
、メッセージが前景ストリングに符号化されて、埋め込みメッセージを有するグ
リフ画像を生成する（ブロック９０６）。このグリフ画像は、例えば、紙等の媒
体上に印刷する（ブロック９０８）ことで、表示される。

【００３７】 より詳細に、言葉の前景画像を示す例示的な実施形態の符号化を、図１３に示
す。前景ストリング９１２の画像の言葉およびフォントがわかると、視覚画像９
１４が作成される。視覚画像から、ブロック寸法等のブロックパラメータ９１６
が決定される。一方、埋め込むユーザメッセージ９１８を知り、かつブロックパ
ラメータおよび選択した誤り修正方法に基づいて、データストリームおよび同期
ストリーム９２０が作成される。ブロックパラメータ９１６に従ってデータスト
リームおよび同期ストリーム９２０を構成すると、グリフデータブロック（デー
タブロック）９２２になる。データブロックの論理値を視覚画像に組み込むこと
で、ユーザメッセージ９２４が埋め込まれたグリフ画像になる。

【００３８】 自己対称コード 上記で示したように、データビットを同期させる１つの方法は、同期ストリー
ムを、データストリームと共にグリフブロックに含めるものであり、ここで、同
期ストリームは対称であるが、データストリームは非対称である。対称であるこ
との一利点は、誤り保護のさらなるレイヤが提供されることである。別の利点は
、ブロックの場所および寸法を迅速に回復できることである。

【００３９】 図１４は、かかる方法の一実施形態を示す。図１４において、自己対称コード
は、グローバル中心セル１０００の周囲に対称に配置されたグリフセルを含む。
中心セル１０００（０，０の座標を有する）の両側におけるグリフセル１００１
（ｘ１，ｙ１の座標を有する）およびグリフセル１００２（−ｘ１，−ｙ１の座
標を有する）は、（中心セル１０００を中心として）互いの鏡像位置に一対のセ
ルを形成する。数値的に、２つのセルの論理値は、互いに逆である。幾何学的に
は、２つのセルの場所は、中心セル１０００を中心にして対角線において対称で
ある。グリフセルの対は、１デジタルビット値を符号化する。プライマリビット
１００１がミラービット１００２よりも大きな場合、デジタルビット値は１であ
る。反対のことが当てはまる場合、デジタルビットは値０を有する。プライマリ
ビット１００１は、ミラービット１００２と等しくなることが決してできないた
め、誤り保護は明らかである。互いに等しい場合には、セル１００１あるいはセ
ル１００２のいずれかに誤りがある。すべての対称セルは、中心セル１０００を
中心としており、対称性を迅速にテストすることができるため、ブロックの場所
および寸法を迅速に見つけることができることもまた、明らかである。

【００４０】 一般に、自己対称コードには３つのタイプのブロックレイアウト：１）第１の
レイアウト：同期セルを持たない単一レイヤブロック、２）第２のレイアウト：
対称同期セルおよび対称データセルを有する二重レイヤブロック、３）第３のレ
イアウト：対称同期セルおよび非対称データセルを有する二重レイヤブロック、
がある。同期セルは、記憶空間をブロックタグ情報に提供するために用いられる
とともに、さらに、関連ブロックを同期するために用いられる。データセルは、
メッセージデータおよび関連する誤り修正データを格納するために用いられる。
各二重レイヤブロックは、関連するブロックタグを有し、これは、上述したよう
に、メッセージサイズ、誤り修正方法、ブロックインデックス、およびブロック
タイプ等の情報を含む。ブロックタグは、誤り修正符号化により、同期ストリー
ムに符号化される。通常、少量のユーザメッセージを小サイズの画像に符号化す
る場合には、第１のタイプ（同期セルを持たない）が用いられる。この場合、同
期セルを用いてブロックタグを格納する代わりに、１つまたは複数のデフォルト
ブロックタグを想定することができる。例えば、１つのデフォルトブロックタグ
内では、誤り修正サイズはブロックのデータ容量の半分に等しく、別のデフォル
トタグ内では、誤り修正サイズはブロックのデータ容量の１／４に等しいなどで
ある。復号化中、試行錯誤アプローチを用いることができる。単一レイヤブロッ
クの復号化が、第１のデフォルトブロックタグを用いての満足のいく復号化に失
敗した場合には、第２のデフォルトタグ、そして第３のデフォルトタグ等を試す
ことができる。復号化が、すべてのデフォルトタグを用いての適宜復号化に失敗
した場合、そのブロックは復号不可能である。

【００４１】 図１５は、第１のレイアウトである単一レイヤブロックの一実施形態を示す。
データマップ１１０２において、プライマリデータセルｄ１からｄ８７は、中心
に配置された中心セル１１００（ｘとして図示）の周囲にミラーセルｄ１’から
ｄ８７’を有する。プライマリデータセルは、中心セル１１００を中心として、
ミラーセルに関して対角線上において対称である。同期は、データセルを中心セ
ルの周囲に対称に構成することで、達成される。このセルのレイアウトは、セル
毎の対称テスト（すなわち、各セルがミラーセルを有する）により識別可能であ
る。画像が読まれ、かかる対称性が見つけられると、データストリームの始めを
突き止めることができ、データストリームにおけるデータを解析（すなわち、復
号化）して、埋め込みメッセージを明らかにすることができる。このような自己
クロッキングコードにおいて、同期要素（すなわち、復号化を適切な順序に維持
できるように、空間的同期をリーダに伝える要素）は、データを伝えるデータビ
ットであり、これは、埋め込みメッセージおよび関連する誤り修正データを含み
うる。データマップ１１０２は、２５×７個のデータセルを有する。データマッ
プ１１０２は、順方向データストリーム１１０４（セルｄ１、ｄ２、ｄ３、．．
．、ｄ８７で表される）と、逆方向データストリーム１１０６（セルｄ１’、ｄ
２’、ｄ３’、．．．、ｄ８７’で表される）とを有する。順方向データストリ
ーム１１０４のビットは、最初のビットとして最初のセル（ｄ１）から開始して
順方向に移動し、逆方向データストリーム１１０６は、最後のセル（ｄ１’）か
ら「最初」のビットとして開始して、データマップ１１０２において逆方向に移
動する。１つの角から開始するビットを反対の角から開始するビットと比較する
ことで、データストリームの向きを決定することができ、それから復号化を適宜
行い、埋め込みメッセージを回復することができる。さらに、データマップ１１
０２は、対角線上において対称であり、中心セルｘを取り上げて、隣接するセル
を比較することでも、セルの向きを示すことが可能である。例えば、セルｄ８７
がセル８７’の論理値における鏡像であり、かつセル８６がセルｄ８６’の鏡像
である等の場合、データストリームが、セルｄ１において始まるものと結論付け
、復号化プロセスを続けることができる。本技術を用いると、データストリーム
の一部ではない同期ビットを用いずに、データストリームの最初のビットから最
後のビットを正しく決定することが可能である。

【００４２】 対称同期セルおよび対称データセルを有する第２のブロックタイプは、中程度
の量のユーザメッセージを符号化するために用いられる。対称同期セルおよび非
対称データセルを有する第３のタイプは、大量のユーザメッセージを符号化する
ために用いられる。単一レイヤブロックを用いると、誤り修正は、メッセージス
トリームのみに対して実行される。（なお、データストリームは、メッセージス
トリームに誤り修正ストリームを足したものであることに留意する）。二重レイ
ヤブロックを用いると、誤り修正は、同期ストリームとメッセージストリームの
双方に対して実行される。同期ストリームに対する誤り修正が失敗した場合には
、メッセージストリームに対して誤り修正を行う必要はない。同期ストリームは
、メッセージストリームよりもはるかに小さいため、関連する誤り修正をより迅
速に試みることができる。同期ストリームの回復に成功すると、関連するブロッ
クタグ、ブロックの場所および寸法が修正される。次に、メッセージストリーム
に対する誤り修正を一度だけ行う必要がある。これにより、全体的な符号化速度
を有意に遅らせることなく、正しいブロックタグおよびブロック場所を見つける
という試みにおいて、同期ストリームに対して誤り修正を多数回適切に実行でき
るようになる。

【００４３】 二重レイヤブロックは、同期セルとデータセルの双方を有する。例えば、図１
６は、同期対称性とデータ対称性の双方を有する二重レイヤブロック１２１０を
示す。該ブロックは、タイル毎の対称性を有する。すなわち、各タイルは、中心
タイル１２００の反対側にミラータイルを有する。プライマリタイル１２０１お
よびそのミラータイル１２０２は、中心タイル１２００を中心として対角線上に
対称である。対称性の別の例は、タイル１２０３およびタイル１２０４に関与す
る。セルｓ１からｓ３２は、順方向同期ストリームを表し、その一方で、セルｓ
１’からｓ３２’は逆方向同期ストリームを表す。セルｄ１からｄ９２は、順方
向データストリームを示し、その一方で、セルｄ１’からｄ９２’は、逆方向デ
ータストリームを示す。文字ｐで示すすべてのセルは、パッディングセルであり
、空のセルを占有して、タイルを完成させることができる。説明のために、図１
７は、ブロックタグおよび誤り修正コードを有する順方向同期ストリームを示し
、図１８は、図１７の順方向同期ストリームの鏡像である逆方向同期ストリーム
を示す。図１９は、メッセージストリームおよび誤り修正コードを有する順方向
データストリームを示し、図２０は、図１９の順方向同期ストリームの鏡像であ
る逆方向データストリームを示す。

【００４４】 上述したように、図２１は、対称同期セルと、中心タイル１３００を中心とし
て非対称なデータセルとを有する二重レイヤブロック１３１０を示す。中心タイ
ル１３００の同期セルｘは、すべての同期セルの中心同期セルである。セルｓ１
からｓ３２は、順方向同期ストリームを表す。セルｓ１’からｓ３２’は、逆方
向同期ストリームを表す。同期セルｓ１（セル１３０１で表される）は、対応す
るミラー同期セルｓ１’（セル１３０２で表される）を有する等々である。セル
ｄ１からｄ１９２は、データストリームを表し、データストリームは非対称であ
るため、ミラーセルを持たない。セル１３０４は、パッディングセルである。

【００４５】 選択すれば、同期ストリームおよびデータストリームの双方が非対称である同
期方法を用いることができる。本開示を用いると、非対称同期方法の使用は、当
業者の技能内になるので、かかる非対称方法について、さらに詳細に説明するこ
とはしない。

【００４６】 グリフブロックの復号化 埋め込みメッセージを有する視覚画像が与えられると、表示された画像をグリ
フ画像として取り込み、該グリフ画像を変換して前景画像の重要性を低減し、表
される論理値を見つけることで、表示された画像を復号化する。

【００４７】 上記「１」および「０」の符号化方法を逆にすることで、グリフセルのピクセ
ル値から、グリフセルのピクセル値を復号化することができる。

【００４８】 グリフブロックの復号化を実施するには、次のステップを用いることができる
。 １．画像リーダにおいてグリフ画像を取り込む。例えば、画像「Ｗｅｂｓｔ
ａｒ」ＵＲＬが埋め込まれた図８のグレースケール画像を、二次元ＣＣＤまたは
ＣＭＯＳ画像リーダ（カメラ等）を用いて、読みとることができる。

【００４９】 ２．ピクセル変換により、グリフマップを生成する。これは、グリフ画像（
例えば、図８）をグリフマップ（例えば、図９に示す）に変換する。図９におい
て、このグリフマップにおける白色ピクセルは、論理値１のグリフピクセルを表
す。黒色ピクセルは、論理値０のグリフピクセルか、背景ピクセルでありうる。
グリフマップを作成するために、グリフ画像に対するピクセル変換が行われ、変
換されたピクセル値を測定されたピクセル値から式を用いて計算する。 このために、グリフ画像からグリフマップを生成するためのピクセル変換は、
各ピクセルについてセルコントラスト（ＣＣ）の値、すなわち、周囲のピクセル
の平均からのピクセル値の絶対値差（例えば、ＧＰと、背景ピクセルＢＰ間の絶
対値差）を計算することで、達成することができる。ＣＣは、ＧＰおよびＢＰを
含むすべてのピクセルについて計算される。例えば、ＧＰの４辺すべてが背景ピ
クセルで囲まれている（例えば、図３（Ａ）等の３×３セルとして）実施形態で
は、ＣＣは、 ＣＣ＝ＡＢＳ（ＧＰ_m−（ＢＰ１＋ＢＰ２＋ＢＰ３＋ＢＰ４＋ＢＰ６＋ＢＰ
７＋ＢＰ８＋ＢＰ９）／８） である。 式中、「ＡＢＳ」は、絶対値関数を意味し、ＧＰ_mは、グリフピクセル（ＧＰ
）の測定されたピクセル値であり、ＢＰ１、ＢＰ２、ＢＰ３、ＢＰ４、ＢＰ６、
ＢＰ７、ＢＰ８、およびＢＰ９は、ＧＰを直に取り巻く背景ピクセルの測定され
たピクセル値である（図３（Ａ）参照）。これにより、白色ピクセル、黒色ピク
セル、およびグレーピクセルを含む、図９に示すグリフマップになる。なお、す
べての背景ピクセルは、概して、小さい値のＣＣを有し、黒に見えることに留意
する。また、用いた符号化方法により、図９では、論理値「０」も黒に見える。
図９における白色ピクセルは、論理値「１」を表す。 なお、このセルコントラスト計算方法は、ＧＰとＢＰ間の相対的位置が予め定
義されている限り、様々なセルサイズおよびセル構成に適用可能であることに留
意する。例えば、２×２セルにおいて、ピクセルが規則的なパターン（例えば、
各セルにおいて、ＧＰが左上の角にあり、背景ピクセル（ＢＰ）が正方形のその
他の角にある）場合、各ＧＰはなお、ＢＰで囲まれているが、ＧＰのＣＣ値につ
いて、上記式におけるＢＰのいくつかは、２つまたは複数のセルからのものであ
りうる。同様に、該式を用いて、他のセルサイズの場合にＣＣを計算することが
可能である。 本質的に、図９において、グリフピクセルＧＰのＣＣ値がある所定値を超える
場合、ＧＰは論理的に「１」である。ＧＰのＣＣが小さい場合、ＧＰは、論理値
「０」を有する。したがって、グリフピクセルの論理値を決定するために、ＧＰ
のＣＣ値は、ＥＴ（符号化における符号化閾値）の値に対応しうる復号化閾値Ｄ
Ｔと比較される。例えば、ＥＴが、最も暗いピクセル（ピクセル値０）と白色ピ
クセル（ピクセル値２５５）の平均ピクセル値である場合、ＤＴは、図９におけ
るピクセルの最も白い値と最も暗い値間の平均でありうる。グリフピクセルＧＰ
の論理値、すなわちビット値（ＢＶ）は、 ＣＣ＞ＤＴまたはＣＣ＝ＤＴの場合、ＢＶ＝１ ＣＣ＜ＤＴの場合、ＢＶ＝０ である。 これらのビット値（ＢＶ）は、ＧＰの正規化された変換済みピクセル値を形成し
、結果として、論理「１」および「０」位置を有するマップになる。 この復号化方式については、以下の例において説明する。例えば図４（Ｂ）に
おけるセルと同様のグリフセルにおいて、黒色の中心ピクセルＧＰは、白色の背
景セルＢＰ１、ＢＰ２、ＢＰ３、ＢＰ４、ＢＰ６、ＢＰ７、ＢＰ８、およびＢＰ
９によって取り囲まれている。変換後、中心ピクセルＧＰは白色になり、背景ピ
クセルは黒色になる。計算後、ＢＶは１と決定される。これはまさに、図４（Ｂ
）に関して上述した符号化技術によって符号化された論理値である。同様に、図
４（Ｄ）と同様のグリフセルにおいて、白色の中心セルＧＰは、黒色の背景セル
ＢＰ１、ＢＰ２、ＢＰ３、ＢＰ４、ＢＰ６、ＢＰ７、ＢＰ８、およびＢＰ９によ
って取り囲まれている。変換後、中心ピクセルＧＰは白色のままであり、黒色背
景ＢＰは黒色のままである。この場合においても、ＣＣはＤＴよりも大きい。し
たがって、ＢＶはまた１である。同様に、図４（Ｆ）、図４（Ｈ）、図５（Ｂ）
、図５（Ｄ）等に示されるもの等のグリフセルは、変換して、論理値決定のため
に、それぞれのＣＣ値をＤＴと比較することができる。 マルチカラーピクセルを有する実施形態では、類似した様式で、ピクセルを変
換し、各色について、ＣＣの値対ＤＴの値がいずれかを見つけることで、ＧＰの
論理値を計算することが可能である。

【００５０】 ３．二次元ヒストグラムを用いて、セルマップを作成し、セルサイズを決定す
る。 すべてのＧＰ論理値がわかるデータマップ（図２７）を作成するには、ＧＰの
場所を正確に決定しなければならない。このために、セルの寸法およびセルの構
成（すなわち、隣接セル間の関係）を示すセルマップと、ＧＰピクセルが並べら
れたグリッドを示すグリッドマップとを見つけることができる。以下の方法を用
いることが可能である。 （Ａ）グリフマップにおいて、すべての局所最大ピクセルを見つける。「
局所最大ピクセル」とは、ピクセル値が、任意の単一セルに制限されない任意の
ピクセルマトリクス、例えば３×３ピクセルにおいて、隣接するすべてのピクセ
ルのピクセル値以上（≧）であるピクセルである。より詳細に後述するように、
局所最大ピクセルは、グリフブロックにおける情報を復号化する際に、セルの寸
法を決定するために用いられる。「局所平均」は、任意の３×３ピクセルの平均
ピクセル値である。局所平均は、図９におけるピクセルについて、０と２５５の
間の値を有する。当業者は、例えば、図９のピクセル値を用いることで、数学的
アルゴリズムを定式化できるとともに、コンピュータ方法を容易に実施して、グ
リフマップにおけるピクセル値を比較し、局所最大ピクセルを見つけることがで
きる。 （Ｂ）ウィンドウが多数のセルをカバーするのに十分広いように、局所ウ
ィンドウサイズｗ×ｗを選択する。例えば、（ｗ＝２×（最大セルサイズ）＋１
）というｗ値を用いることができ、セルの最大サイズが６×６ピクセルと想定す
ると、ｗ＝２×６＋１＝１３である。「局所ウィンドウ」とは、局所最大ピクセ
ルが各ウィンドウの中心になる、ｗ×ｗピクセルのウィンドウである。すべての
局所最大ピクセルは、局所ウィンドウを有するべきである。 （Ｃ）すべての局所ウィンドウのすべてのピクセル値をヒストグラムに積
み重ねる（すなわち、合算する）ことで、サイズｗ×ｗの二次元ヒストグラム、
例えば１３×１３のヒストグラムを作成する。便宜上、正規化された変換済みの
論理「０」および「１」のピクセル値を用いることが可能である。ヒストグラム
の作成に、図９の正規化されていないピクセル値を用いることが可能であり、該
ヒストグラムにおける最大を探索することで、セルサイズをなお決定可能である
ことが理解される。 （Ｄ）すべてのウィンドウ値が蓄積された後、ヒストグラムは、局所最大
ピクセルの近隣を取り巻くピクセル値を蓄積したものを示すセルマップ（図１０
に示される）になる。統計学的に、大きな値はグリフピクセルを表し、小さな値
は背景ピクセルを表す。セルマップをテンプレートとして用い、かつこれをグリ
フマップ（例えば、図９）にわたって拡張することで、グリフピクセル（ＧＰ）
の場所を見つけることができる。 セルサイズを決定するには、以下の方法を用いることができる。 （Ａ）セルマップ（例えば、図１０に示すセルマップ部分において蓄積さ
れた局所ウィンドウの中心ピクセルを見つける。マップにおいて最大の数、例え
ば図１０のセルマップにおける９は、ＧＰを表す。また、セルマップにおける太
字の番号である（図１０のこの実施形態において、太字のグリフピクセルはすべ
て５ｓである）、中心ピクセルに最も近い４つの他の局所最大ピクセル（これは
、左側、右側、上部、および下部のグリフピクセル、あるいはＬＧＰ、ＲＧＰ、
ＡＧＰ、およびＢＧＰと呼ぶこともできる）も見つける。 （Ｂ）セルサイズを中心ピクセルから４個の近隣グリフピクセル（ＧＰ）
までの平均距離として計算する。例えば、図１０におけるセルサイズは、（３＋
３＋３＋３）／４＝３である。すなわち、回復されるセル寸法は３×３ピクセル
である。

【００５１】 ４．セルマップおよびグリフマップを用いて、グリッドマップを作成する。
走査した画像内のブロックの場所およびブロックの寸法が正確であるよう保証す
るために、すべてのＧＰ（データ、またはもしあれば同期）が配置されているグ
リッドを決定することができる。グリッドマップ（図１１参照）は、この目的の
ために作成される。ＧＰピクセルであると疑われる、グリフマップにおけるあら
ゆるピクセルのセルサイズがわかると、その左側（ｌｐｉ）、右側（ｒｐｉ）、
上部（ｔｐｉ）および下部（ｂｐｉ）にあるＧＰであると疑われる４個の近隣ピ
クセルを加算して、更新された（すなわち改訂された）グリッドピクセル値を形
成することで、すなわち、 ｐｉ、改訂済み＝ｐｉ＋ｌｐｉ＋ｒｐｉ＋ａｐｉ＋ｂｐｉ により、ピクセル（ｐｉ）の値が改訂される。 このプロセスは、多数回、例えば４回または５回繰り返される。ブロックにお
けるＧＰピクセルについて、低ピクセル値から開始されている場合（例えば、Ｂ
Ｐに対するコントラストが低い論理「０」ピクセルの場合）であっても、局所最
大におけるより大きなピクセル（すなわち、グリフピクセル）値により、数回繰
り返した後、明るい（すなわち、大きなピクセル値を有する）近隣グリフピクセ
ルのために、ピクセル値は累進的に増大する。このようにして、グリフピクセル
が配置されたブロックを表すために、明るいピクセルのグリッドが形成される。
この技術は、グリフマップを検査して対比される白色ドット（ピクセル）を見つ
け、１セル長の場所にある白色ドット間の黒色エリアにおいてグリフマップを埋
めて、すべてのグリフピクセルの場所を決定することに等しい。上記計算技術は
、論理「０」または「１」状態かに関わらず、グリフピクセルの位置を確かめる
実際的な方法の１つにすぎない。当業者は、他の方法を選択しうるであろう。

【００５２】 ５．グリフブロックのタイルサイズを見つけ、ブロックタグを回復すること
ができるように、正規化された論理データマップを生成する。正規化された論理
データマップ（例えば、図２７）を作成するには、以下の方法を用いることがで
きる。グリッドマップ（例えば、図１１）におけるすべての局所最大（max）（
すなわち、最大（maximum））の座標をとり、グリフマップ（例えば、図９参照
）から対応するピクセル値を得る。これにより、グリフブロックのセル表現が作
成される。すなわち、ＧＰの値のみを取り上げることで、すべての背景ピクセル
が落とされる。このようにして、背景ピクセルと、図９の変換されたグリフマッ
プにおける論理「０」のＧＰは、双方ともグリフマップにおいて同じピクセル値
を有するが、区別可能である。次に、データマップ全体を、ある所定の最小値お
よび最大値に対して正規化することができる。そして、対称性テストを行うこと
で、ブロックが単一レイヤであるか、または二重レイヤであるかを決定すること
が可能である。二重レイヤブロックの場合、対称性テストにより、タイルサイズ
も明らかになる。

【００５３】 ６．同期ストリームおよび関連するブロックタグを回復する。同期対称性を
有する二重レイヤブロックの場合、同期ストリームは、対称性を決定することで
、回復される。中心タイルを有する実施形態では、順方向および逆方向の同期ス
トリームは中心タイルを中心とした円対称であるため、中心タイルがまず識別さ
れ、その結果、順方向および逆方向のストリームが回復される。順方向および逆
方向の同期ストリームは、数値的に互いに逆であるため、順方向同期ビットを逆
方向同期ビットと比較することで、同期ビットのバイナリ値（ＢＶ）を回復する
ことができる。順方向同期ビットの値が逆方向同期ビットの値よりも大きい場合
、一対の同期ビットのＢＶは１である。順方向同期ビットの値が逆方向同期ビッ
トの値よりも小さい場合、一対の同期ビットのＢＶは０である。順方向同期ビッ
トの値が逆方向同期ビットの値に等しい場合、これはこれら同期ビットのうちの
一方に誤りがあることを意味し、一対の同期ビットのＢＶはわからない。同期ス
トリームに埋め込まれたブロックタグを回復するためには、関連する誤り修正サ
イズを知る必要がある。設計により、ブロックタグのサイズは固定（４バイト）
されているため、同期ストリームの誤り修正サイズは、同期ストリームサイズか
らブロックタグサイズを差し引くことで、計算することができる。誤り修正サイ
ズおよび所定の誤り修正方法がわかると、誤り修正復号化を実行することができ
る。誤り修正復号化が成功すると、関連ブロックの正確な場所、寸法、および順
序が定義される。

【００５４】 ７．データストリームおよび埋め込みユーザメッセージを回復する。対称デ
ータセルを有するブロックの場合、データストリームのビット値（ＢＶ）の回復
は、同期ストリームのものと同様である。非対称データセルを有するブロックの
場合、ＢＶの回復は、以下のステップを通して達成される。 （Ａ）局所閾値（ＬＴ）を計算する。例えば、図９のものと同様のグリフ
マップにおいて、あらゆるタイルについて、同期セル＝１である場合には、同期
０を有する最も近いタイルを見つけ、そうでない場合（すなわち、同期＝０の場
合）には、同期１を有する最も近いタイルを見つける。したがって、ＬＴは、同
期論理１と同期論理０の平均ピクセル値である。 （Ｂ）タイルにおけるデータセルのビット値（ＢＶ）を復号化する。 データセルのピクセル値≧ＬＴの場合、ＢＶ＝１ データセルのピクセル値＜ＬＴの場合、ＢＶ＝０ なお、ＬＴの値は、符号化プロセスにおいて論理０および論理１を符号化するた
めに用いられる閾値に基づいて、選択されることに留意する。閾値を論理０およ
び論理１のピクセル値の平均として選択することは、本発明の一実施形態にすぎ
ない。 （Ｃ）すべてのタイルについて上記ステップを繰り返す。その結果、すべ
てのビットの論理値を有するデータマップになる（図２７に示すものと同様）。
データマップは、グリッドマップをグリフマップ上にマッピングして、論理値を
得ることで、獲得される。当業者は、さらに、線形または非線形の歪みを補償す
るために、グリッドマップをグリフマップにマッピングして、セルの論理値を獲
得可能であることが理解される。図２７に示す実施形態において、自己対称二重
レイヤであり、かつ同期対称およびデータ対称なデータマップが示される。中心
タイル１８０１は、４つのｘでマークされる。埋め込みメッセージは、復号化デ
ータストリームを用いて、回復される。誤り修正が、データストリームに対して
行われて、埋め込みメッセージが回復される。これは、埋め込みメッセージから
データストリームを生成する際に用いられた関数を逆にすることで、達成される
。 埋め込みメッセージ＝関数（データストリーム） 誤り修正が成功した場合、埋め込みメッセージを正確に回復することができる
。例えば、埋め込みメッセージ＝http://www.Webstar.com/である。

【００５５】 図２８は、埋め込みメッセージの復号化および応答プロセスをフローチャート
の形態で簡潔に示す。復号化するには、まず、例えば二次元リーダを用いて、グ
リフ画像を取り込む（ブロック１９１０）。グリフ画像が復号化されて、埋め込
みメッセージを回復する（ブロック１９１２）。応答するには、プロセッサが、
例えばウェブブラウザ（例えば、MICROSOFT INTERNET EXPLORER, Microsoft Cor
poration、NETSCAPE COMMUNICATOR, Nestcape Corp.等）に、埋め込みメッセー
ジであるＵＲＬアドレスに接続するよう指示することで、復号化された埋め込み
メッセージに従って動作することができる。

【００５６】 図２９は、復号化技術の一実施形態をより詳細に示す。まず、グリフ画像１９
２２が取り込まれる。ピクセル変換により、グリフマップ１９２４が作成される
。グリフマップから、セルマップ１９２６が作成される。グリフマップ１９２４
およびセルマップ１９２６の双方に基づいて、グリッドマップ１９２８が作成さ
れる。グリフマップの主な機能は、グリフセルをフィルタリングする、すなわち
識別することである。セルマップの主な機能は、寸法および向きを回復すること
である。グリッドマップの主な機能は、セルにアンカーポイントを提供すること
である。論理値１を有するセルだけがグリフマップで明らかであるため、アンカ
ーポイントは重要である。セルマップ１９２６およびグリッドマップ１９２８を
ガイドとして用いて、画像領域からデータ領域まで、グリフマップ１９２４をマ
ッピングすることで、グリフデータブロック（データブロック）１９３０が作成
される。グリフデータブロック１９３０から、各種方式下で、対称性および特定
の構成を探索することで、同期ストリーム１９３２が回復される。関連する誤り
修正復号化を行うことにより、メッセージサイズおよびブロックパラメータ１９
３６が、同期ストリームに埋め込まれたブロックタグから回復される。同期スト
リームの満足のいく回復により、データストリーム１９３４の正確な場所および
寸法が確認される。ユーザメッセージは、メッセージサイズおよびブロックパラ
メータが、データストリームの解釈に使用可能である場合に、復号化される。

【００５７】 カラーピクセルに関して、カラー画像におけるグリフセルを復号化する際に、
単色技術におけるグレースケールグリフセルの復号化と同様の方式を用いること
ができる。手短に述べると、該技術は、グリフピクセルが、背景ピクセルに対し
て高いコントラストを有するか否か（すなわち、グリフピクセルが、平均背景の
値から、最大ピクセル値の半分よりも大きく異なる値を有するか否か）を見つけ
ることを含む。この復号化方式では、平均背景とカラーグリフピクセルＧＰ間の
ピクセル値における絶対値差が計算され、これは「セルコントラスト（「ＣＣ」
）と呼ばれる。復号化のために、ＣＣの三色成分の最大値が見つけられる。復号
化において、最大（ＣＣ）が、一色において最も明るいピクセル値と最も暗いピ
クセル値の平均である１２７以上の場合、ビット論理値は１である。最大（ＣＣ
）が１２７未満の場合、ビット論理値は０である。

【００５８】 例示的な例として、図６（Ｂ）および図６（Ｄ）は、カラーセルをどのように
して復号化できるかを示す。図６（Ｂ）において、ＧＰは、赤、緑、および青の
成分に対応するピクセル値（０、０、２５５）を有する青ピクセルである。背景
ピクセルＢＰ１、ＢＰ２、ＢＰ３、ＢＰ４、ＢＰ６、ＢＰ７、ＢＰ８、およびＢ
Ｐ９は、黄色であり、それぞれピクセル値（２５５、２５５、０）を有する。し
たがって、平均背景ピクセルは、ピクセル値（２５５、２５５、０）を有する。
このため、ＣＣは、ピクセル値（２５５、２５５、２５５）を有する。その結果
、最大（ＣＣ）は２５５であり、ＧＰの論理値が１であることを示す。図６（Ｄ
）において、ＧＰは、赤、緑、および青の成分に対応する（２５５、０、０）と
いうピクセル値を有する赤ピクセルである。背景ピクセルＢＰ１、ＢＰ２、ＢＰ
３、ＢＰ４、ＢＰ６、ＢＰ７、ＢＰ８、およびＢＰ９は、シアン（すなわち青緑
）であり、それぞれピクセル値（０、２５５、２５５）を有する。このため、Ｃ
Ｃは、ピクセル値（２５５、２５５、２５５）を有する。その結果、最大（ＣＣ
）は２５５であり、ＧＰの論理値が１であることを示す。類似した様式で、他の
カラーグリフセルを復号化することができる。当業者は、カラーを使用して論理
０および論理１を符号化および復号化するこのような技術を用いて、前景視覚画
像内にメッセージを埋め込むためのその他の特徴、ならびに埋め込みメッセージ
を取り出すための特徴を、上述したグレースケール実施形態向けの技術と同様の
技術を用いて、実施可能であることを理解しよう。

【００５９】 複数ブロック視覚画像 本発明を用いて、２個以上のブロックに広がる視覚画像を符号化および復号化
することができる。例えば、ときに、埋め込むべきメッセージが大きすぎて、単
一の視覚画像に埋め込めないことがある。この場合、メッセージを多数の断片に
分割して、それぞれを異なる視覚画像に埋め込むことが可能である。これらの異
なる視覚画像は、読み取り可能であり、埋め込みメッセージを見つけて、共にリ
ンクさせ、最終的な所望のメッセージを形成しうる。図２２（Ａ）は、視覚画像
および埋め込みメッセージの双方が、３個の連続部分１４０１、１４０２、１４
０３に分割された埋め込みメッセージを有する、画像１４００の一実施形態を概
略的に示す。３個のブロック１４０１、１４０２、１４０３を用いて、例えばメ
ッセージデータ「http://www.glyph.com/serial#blocks.html」を全画像１４０
０に埋め込むことができる。このために、メッセージデータを３個のブロックに
分割し、それぞれをブロック１４０１、１４０２、１４０３の異なる画像に埋め
込むことが可能である。このため、データ「http: //www.gl」を第１のブロック
１４０１に、データ「yph.com/seria」を第２のブロック１４０２に、そしてデ
ータ「l#blocks.html」を第３のブロック１４０３に埋め込むことができる。そ
の結果、全視覚画像１４００の最初の画像、すなわち最初の部分（すなわちブロ
ック）１４０１は、「Ｔｈｒｅｅ」（図２２（Ｂ））を示し、２番目の画像１４
０２は「Ｓｅｒｉａｌ」（図２２（Ｃ））を示し、３番目の画像１４０３は、「
Ｂｌｏｃｋｓ」（図２２（Ｄ））を示し、それぞれ前景画像における反転ピクセ
ルが、埋め込みメッセージの存在を明らかにしている。視覚検査によって、ブロ
ック１４０１、１４０２、１４０３における３つの画像は、全画像「Ｔｈｒｅｅ
Ｓｅｒｉａｌ Ｂｌｏｃｋｓ」を示す（図２２（Ｅ）参照）。各ブロックにお
いて、タグセクションは、ブロックをその他のブロックにリンクするよう提示す
ることができる。例えば、ブロックにおける同期ストリームは、始めにタグ、そ
の次に誤り修正ストリームを含むことが可能である。同様に、第２のブロックお
よび第３のブロックもまた、ブロックを共にリンクするタグセクションを含む。
直列に、すなわち連続して共にリンクされると、全メッセージを「http://www.g
lyph.com/serial#blocks.html」と読める。

【００６０】 図２３（Ａ）は、ブロックが並列な埋め込みメッセージを有する、すなわち各
ブロックが同一の埋め込みメッセージを有するが、個々のブロックの視覚画像が
異なる実施形態を示す。例えば、グリフブロックにおいて、全体の（メッセージ
を埋め込んだ）前景視覚画像を４個のブロック、第１のブロック１４１４、第２
のブロック１４１５、第３のブロック１４１６、および第４のブロック１４１７
に分割することができる。

【００６１】 図２３（Ｂ）から図２３（Ｅ）は、図２３（Ａ）の４個のパラレルブロックの
個々のブロックを示す。図２３（Ｆ）は、図２３（Ａ）のパラレルブロックから
なる結果得られる全体ブロックである。並列技術のこの実施形態において、各ブ
ロック１４１４、１４１５、１４１６、１４１７における埋め込みメッセージは
、「http: //www.glyph.com/tiled#glyph#blocks」である。したがって、情報の
冗長がある。４個のブロック１４１４、１４１５、１４１６、１４１７のいずれ
か１つを読みとることで、メッセージ「http: //www.glyph.com/tiled#glyph#bl
ocks」を提供する。カバーされているグリフブロックの一部に起因する誤り等、
ブロックのいずれか１つに任意の誤りがある場合、冗長により、欠陥のある情報
を修正して、正確なメッセージを提供することが可能である。各ブロックにおい
て、これらブロックがパラレルブロックであることを示すのは、ここでもタグセ
クションである。

【００６２】 さらに、関連する埋め込みメッセージを有する、意味のある関連した全前景画
像を提示する方法として、それぞれ別個の前景画像および埋め込みメッセージを
有するいくつかのグリフブロックを共に配置することができる。さらなる説明と
して、図２４は、異なる４つのハイパーリンクされたＵＲＬアドレス：（１）「
http: //www.netshopper.com/」、（２）「http://www.netshopper.com/compute
rs.html」、（３）「http://www.netshopper.com/monitors.html」、（４）「ht
tp:// www.netshopper.com/printers.html」を含むＨＴＭＬページ１５００のコ
ードの一例を示す。これは、インターネット上でコンピュータおよび関連製品を
販売するウェブサイトの一例である。図２４のＨＴＭＬプログラムで符号化され
た古典的なウェブページでは、ハイパーリンク表示は通常、図２５におけるウェ
ブページ１５０２のように、モニタ上に投影される。コンピュータを用いてウェ
ブページを閲覧している人は、例えば、自身のブラウザをウェブサイト「http:/
/www.netshopper.com/monitors.html」に接続させるには、「Ｍｏｎｉｔｏｒｓ
」ホットスポット上をポインタ（例えば、マウス）でクリックする必要があるだ
けである。図２４の同じＨＴＭＬプログラムを、図２６に示すウェブページ１５
０４のように、例えば印刷した紙に表示するよう符号化することができる。図２
６において、各グリフブロックは、ウェブアドレスを埋め込んだ視覚画像を含む
。したがって、ブロック１５０６には、「Ｎｅｔ Ｓｈｏｐｐｅｒ」画像が、メ
ッセージ「http://www.netshopper.com/」と共に埋め込まれ、ブロック１５０８
には、「Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ」画像が、メッセージ「http://www.netshopper.co
m/computers.html」と共に埋め込まれ、ブロック１５１０には、「Ｍｏｎｉｔｏ
ｒｓ」画像が、メッセージ「http://www.netshopper.com/monitors.html」と共
に埋め込まれる。ブロック１５１２には、「Ｐｒｉｎｔｅｒｓ」画像が、メッセ
ージ「http://www.netshopper.com/printers.html」と共に埋め込まれる。図２
６のホットスポットのうちの１つに対応するインターネットウェブサイトに接続
するには、ブロック１５０６、１５０８、１５１０、１５１２のうちの１つが、
本発明に従ってリーダを用いて読み取られると、リーダが、プロセッサ（コンピ
ュータ等）にウェブブラウザにウェブサイトに対応するＵＲＬに接続させるよう
にする。なお、図２６の各ブロック（ホットスポット）は、埋め込みメッセージ
（ＵＲＬアドレス）の存在を明らかにする、それと分かるが邪魔ではないドット
を有する、はっきりと認識可能な（人間の目で読み取ることが可能な）前景画像
を含むことに留意する。ブロックをどの程度大きくする必要があるかは、プリン
タおよびリーダの質によって決まる。一般に、最近では、現行のイメージセンサ
技術およびプリンタ（例えば、６００ｄｐｉ）は、例えば、図２６の画像を１２
ポイントのTimes Romansフォントとして容易に読み取ることが可能である。商業
的なオフサイト印刷の場合、印刷ははるかに微細なため、同じ情報を伝えるため
に必要な画像をより小さくすることが可能である。

【００６３】 ＨＴＭＬページの埋め込みＵＲＬを印刷するプロセス 通常、ＨＴＭＬページのＵＲＬは、ページ印刷後には失われる。本技術では、
ページを紙に印刷した後も、ＨＴＭＬページのＵＲＬを存在させることが可能で
ある。ライブホットスポットと共に埋め込みＵＲＬを標準ＨＴＭＬページから紙
に印刷するプロセスは、完全に自動化可能であると共に、ユーザに対してトラン
スペアレントであることができる。このプロセスには５つのステップがあり、次
に簡潔に説明する。１）ＨＴＭＬページを構文解析して、すべてのホットスポッ
トを見つける。２）各ホットスポットの場所および寸法を見つける。３）各ホッ
トスポットを適切な前景画像に変換する。４）各ホットスポットに関連するＵＲ
Ｌアドレスを関連する前景画像に符号化する。５）通常のホットスポットの代わ
りにＵＲＬ埋め込みホットスポットを紙に印刷する。このプロセスには、３つの
主要な利点がある。第１に、ＨＴＭＬページを変更する必要がない。第２に、Ｈ
ＴＭＬページのレイアウトが変更されない。第３に、ホットスポット上に現れる
無秩序に見えるドットが、埋め込みＵＲＬの存在を知らせる。

【００６４】 符号化、画像印刷、および復号化の統合 本符号化および復号化技術を用いる用途では、メッセージ（一般に、目視検査
では復号化不可能）が、視覚画像をあまり歪ませないために、目立たないよう前
景視覚画像に埋め込まれる。概して、視覚画像は、紙等、土台の表面上に印刷し
うる。次に、例えばスキャナで画像を走査することで、埋め込みメッセージを有
する視覚画像を、電子コンピュータ等のプロセッサ、例えばパーソナルデスクト
ップコンピュータに読み込むことができる。

【００６５】 図３０は、メッセージを視覚画像に符号化すると共に、読み取るべき埋め込み
メッセージを有する視覚画像を表示する装置の一例を示す。符号化装置２０００
は、符号化のためのアルゴリズムを有するプロセッサ２００２を備える。プロセ
ッサ２００２は、電子コンピュータ、マイクロプロセッサ等でありうる。プロセ
ッサ２００２は、本発明の技術に従って、視覚画像ならびに埋め込みメッセージ
を符号化するためのコードを含むことができる。ユーザインタフェース２００４
は、パラメータ、データ、プログラム、プログラムおよびアルゴリズムの変更、
メッセージ、画像の編集等をプロセッサ２００２に入力するため、プロセッサ２
００２に接続される。ユーザインタフェース２００４の例としては、キーボード
、ポインタデバイス（例えば、マウス）、ライトペン、音声起動入力装置等が挙
げられる。プロセッサ２００２は、それ自体、アルゴリズム、プログラム、デー
タ等を格納するメモリを備えてもよく、またはメモリ２００６をこのような格納
のため、プロセッサに接続してもよい。埋め込みメッセージを有する視覚画像は
、視覚閲覧のため、ならびにディスプレイ２００８によりリーダに取り込むため
に、表示することができる。ディスプレイ２００８の例としては、ＣＲＴモニタ
、液晶ディスプレイ、プリンタ等が挙げられる。プリンタの場合、紙等の媒体に
印刷することで、埋め込みメッセージを含む視覚画像を備えたハードコピー２０
１０を得ることができる。オプションとして、ディスプレイを制御するために、
ユーザインタフェース２００４をディスプレイ２００８に接続してもよい。電気
接続は、ケーブル、ワイヤ等によって行うことができる。例えば、マイクロ波ま
たは赤外線光信号伝送等、電磁波による信号伝送のため、装置間の無線接続も行
うことが可能である。この装置を用いる例は、視覚画像、例えばＵＲＬアドレス
「http://www.webstar.com/」を埋め込んだ画像「Ｗｅｂｓｔａｒ」を１枚の紙
に印刷することである。

【００６６】 図３１は、ディスプレイ２００８に表示されたもの等、視覚画像から埋め込み
メッセージを読み出すためのリーダの一実施形態を示す。リーダ２０１４は、デ
ィスプレイによって表示される視覚画像を記録するイメージャセンサ２０１６を
備える。例えば、ディスプレイがハードコピーを生成するプリンタである場合、
イメージャセンサ２０１６は、例えばスキャナ、ＣＭＯＳセンサ、または電荷結
合素子ＣＣＤといった、ピクセル（すなわち、画素）を電気信号に変換する任意
の装置でありうる。プロセッサ２０１８は、電気信号をピクセル値に、そして０
または１のデジタル値に変換し、ビットマップのデータ構造にする。プロセッサ
２０１８は、ビットマップデータを同期ストリーム、データストリームに復号化
し、最終的に埋め込みメッセージを復号化するアルゴリズムを採用する。プロセ
ッサ２０１８は、それ自体メモリを備えてもよく、またはデータ、パラメータ、
プログラム、アルゴリズム等を格納するために、メモリ２０２０に接続してもよ
い。プロセッサ２０１８は、電子コンピュータ、マイクロプロセッサ等でありう
る。オプションとして、データ、パラメータ、プログラム、編集等をプロセッサ
２０１８に入力するために、ユーザインタフェース２０２２を用いることができ
る。ユーザインタフェースの例としては、キーボード、ポインタ、ライトペン、
音声起動入力装置等が挙げられる。また、オプションとして、イメージャを制御
するため、ユーザインタフェース２０２２をイメージャセンサ２０１６に接続し
てもよい。イメージャセンサ２０１６は、さらに、ビデオカメラ、電荷結合素子
等のビデオピックアップ装置で、ビットマップ画像を取り込む装置でありうる。
これは、特に、ＣＲＴモニタ等の発光ディスプレイから画像を取り込む際に適用
可能である。スキャナ、カメラ等のイメージャは、当分野で周知である。例えば
、デスクトップスキャナおよびハンドヘルドスキャナが市販されており、それら
の技術は良く知られている。

【００６７】 図３２は、埋め込みＵＲＬアドレスを有する印刷画像を復号化し、コンピュー
タを起動して、ＵＲＬに従い、ウェブブラウザにウェブサイトにアクセスするよ
う指示する本発明の一実施形態を示す。インターネットアクセスシステム２０３
０のこの実施形態において、遠隔制御リーダ２０３２は、印刷されたページ２０
３６から印刷された画像２０３４から埋め込みＵＲＬを読み取り、遠隔的にその
情報を、サーバによってインターネット２０４０に接続されたＴＶ／コンピュー
タ２０３８とやり取りすることができる。遠隔制御リーダ２０３２は、例えば、
復号化された埋め込みメッセージを表示するＬＣＤディスプレイ２０３３を備え
る。本遠隔コントローラは、イメージャセンサ２０１６を備え、図３１のリーダ
２０１４として機能することができる。さらに、コンピュータ２０３８は、実際
に、インターネットへのアクセスを有するＴＶセットにおけるプロセッサであり
うる。遠隔制御リーダ２０３２は、本明細書に記載したように、画像におけるコ
ード化されたメッセージを読み取るための追加特徴を有するＴＶセット用の遠隔
コントローラでありうる。通常、遠隔制御リーダは、エネルギ供給用のバッテリ
と、電磁波の信号をコンピュータに送信するための送信器とを備える。さらに、
マウス等のポインタデバイスもまた、コンピュータにわたって制御を提供し、通
常のコンピュータソフトウェアおよびプログラムを実行するために、遠隔制御リ
ーダ２０３２内に組み込むことができる。古典的な遠隔制御、インターネット接
続、ウェブ閲覧、およびポインタにおける技術は、当分野で知られており、本明
細書で詳細に説明しない。

【００６８】 図３３は、遠隔制御リーダ２０３２の構造を概略的に示す。手短に述べると、
遠隔制御リーダは、通信動作およびデータ処理を制御するマイクロプロセッサ２
０４１を備える。遠隔制御キーパッドは、例えば、印刷されたページ２０３６上
の画像２０３４の照明のために、光源２０４２のオン／オフの切り換えを開始す
るために、情報をマイクロプロセッサ２０４１に入力する。光センサ（ＣＣＤカ
メラ、ＣＭＯＳカメラ、光検出器アレイ、スキャナ等）およびＡ／Ｄコンバータ
（ブロック２０４４）は、光センサ上に衝突する光の光強度（およびオプション
として、カラーカメラの場合にはカラー）に応じて、デジタル電気信号を生成す
る。マイクロプロセッサ２０４１は、情報、データ、プログラム等を格納するた
め、メモリ２０４６を接続することが可能である。デコーダ２０４８は、Ａ／Ｄ
コンバータからマイクロプロセッサ２０４１により受信された信号の復号化を提
供して、ＵＲＬアドレスを識別する。デコーダ２０４８は、視覚画像を復号化し
て、視覚画像に埋め込まれたメッセージを導出するアルゴリズムのプログラムを
含む。ＵＲＬアドレスは、通信チップ２０５０を介して、コンピュータ２０３８
と通信する。通信チップ２０５０およびマイクロプロセッサ２０４１は、遠隔制
御リーダ２０３２における不揮発性メモリと通信する。不揮発性メモリ２０３２
は、コンピュータ２０３２から遠く離れた印刷ページ上の画像から、埋め込みＵ
ＲＬアドレスを読み取るための、データ記憶容量を提供する。遠隔制御リーダ２
０３２は、ＵＲＬアドレスへのウェブブラウザのアクセスを起動するため、後に
コンピュータ２０３２の近くに運ぶことができる。したがって、例えば、遠隔制
御リーダ２０３８は、図８の埋め込みＵＲＬアドレスを有する視覚画像「Ｗｅｂ
ｓｔａｒ」を読み取ると、ウェブブラウザを起動して、ＵＲＬアドレス「http:/
/www.webstar.com」にアクセスするために、データをコンピュータ２０３８に送
信する。

【００６９】 本発明によるインターネットアクセス装置は、インターネットに接続するため
、埋め込みインターネットアドレスを有する画像を復号化することが可能である
。本明細書で用いる「インターネット」という用語は、ワールドワイドウェブを
含むと共に、アクセスが、特定の許可されたユーザにとってのみ利用可能なウェ
ブサイトへのネットワークも含む。利用可能性の程度に関係なく、本発明は、埋
め込みアドレスを有する画像からウェブサイトアドレスを読み取ることで、許可
されたユーザによる任意のかかるサイトへのアクセスに適用可能である。遠隔制
御リーダ２０３２におけるマイクロプロセッサ２０４１は、コンピュータ２０３
８が即座にかつ自動的に復号化されたウェブサイトアドレスに電話して、インタ
ーネットを介して適切なサイトに接続するように、設定することが可能である。
あるいは、遠隔制御リーダ２０３２が読み取る際にウェブサイトを格納し、適切
なアドレスに電話するために後で用いてもよい。遠隔制御リーダの動作は、マウ
スを用いて、モニタ画面のホットスポット、すなわちハイパーリンクされたウェ
ブサイト上をクリックして、そのハイパーリンクされたサイトへの接続を起動す
る人に類似している。相違は、マウス（または他のポインタデバイス）を用いて
画面上のハイパーリンクサイトをクリックする代わりに、本ウェブサイトデコー
ダでは、ユーザが遠隔制御リーダ２０３２を用いて、埋め込みウェブサイトアド
レスを有する画像におけるホットスポットを読み取るか、または走査する。

【００７０】 上記技術に従って符号化および復号化するために、符号化装置２０００と、リ
ーダ２０１４と、同様の機器とを用いることができる。図３４は、ＵＲＬアドレ
ス（メッセージ）がどのようにグリフ画像に埋め込まれ、表示されるかを簡潔に
表すフローチャートを示す。まず、ＨＴＭＬページのＵＲＬが埋め込むべきメッ
セージとして選択される（ブロック２１０２）。例えば、ウェブサイト「Ｗｅｂ
ｓｔａｒ」への遠隔リンクを埋め込むために、メッセージ「http://www.webstar
.com/」を埋め込みたいと思うかもしれない。また、ＨＴＭＬページのホットス
ポットが、前景ストリングとして選択される（ブロック２１０４）。例えば、メ
ッセージを埋め込みうる視覚画像は、画像「Ｗｅｂｓｔａｒ」でありうる。次に
、ＵＲＬアドレスが符号化されて、前景ストリング（視覚画像）に埋め込まれ、
グリフ画像を生成する（ブロック２１０６）。グリフ画像が、例えば通常のホッ
トスポットの代わりに、紙に印刷するか、またはコンピュータモニタの画面上に
示すことで、表示される（ブロック２１０８）。例えば、プリンタを用いて、Ｕ
ＲＬアドレス埋め込み画像のハードコピーを紙に印刷することができる。

【００７１】 グリフ画像から埋め込みＵＲＬアドレスを読み取るため、このプロセスを図３
５のフローチャートに簡潔に示す。表示されたグリフ画像、例えば紙に印刷され
たものは、二次元リーダ、例えば本発明の遠隔コントローラリーダ２０３２によ
って読み取られる（ブロック２１１２）。グリフ画像は復号化されて、埋め込み
メッセージデータを回復する（ブロック２１１４）。オプションとして、復号化
された埋め込みメッセージに応答するために、情報を直接コンピュータに送信し
てもよい（ブロック２１１６）。例えば、リーダは、ウェブブラウザを起動して
、復号化された埋め込みメッセージすなわちウェブサイトＵＲＬアドレスに従っ
て、ＨＴＭＬページをダウンロードしてもよく、または所望のウェブサイトに切
り替えてもよい。

【００７２】 本発明について、上記明細書において説明した。好ましい実施形態は、説明目
的のためだけのものであり、本発明の範囲を不当に制限するもとして解釈される
べきではない。本発明の変更および代替は、本発明の範囲から逸脱せずに、当業
者には明白であることが理解されるべきである。例えば、アルゴリズムまたはプ
ログラムは、遠隔制御リーダ、ＴＶ／コンピュータ、フロッピー（登録商標）デ ィスク、ハードディスク、テープ、コンパクトディスク等のプログラム格納媒体 に常駐しうる。

【００７３】

【発明の効果】

本発明は、結果として、閲覧者による前景画像の視認を過度に妨げうる、画像
にひどく目立つ変化を生じさせずに、前景画像にメッセージを符号化および復号
化する際に有利に適用することができる。また、本発明は、グレースケール画像
またはマルチカラー画像を用いて、画像における埋め込みメッセージと連絡する
ことができる。したがって、視覚レベルでは、人間が理解し読める画像および言
葉を表示し、より目立たないレベルでは、機械が画像に埋め込まれたメッセージ
を読むことができる。メッセージが埋め込まれた画像は、印刷された形態で表さ
れる場合に、どこにでも便利に持ち運ぶことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ピクセルのセルのブロックのグレースケール表現の一実施形態。

【図２】 ４つのピクセルセルを有するタイルの一実施形態。

【図３】 （Ａ）は、３×３ピクセルのセル、（Ｂ）は、５×５ピクセルのセル。

【図４】 （Ａ）乃至（Ｉ）は、ピクセルのセルがどのようにして論理「１」を符号化す
るかについての実施形態。

【図５】 （Ａ）乃至（Ｉ）は、ピクセルのセルがどのようにして論理「０」を符号化す
るかについての実施形態。

【図６】 （Ａ）乃至（Ｉ）は、ピクセルのカラーセルがどのようにして論理「１」およ
び「０」を符号化するかについての実施形態。

【図７】 「Ｗｅｂｓｔａｒ」という言葉を表示するピクセル画像。

【図８】 メッセージを埋め込んだ、「Ｗｅｂｓｔａｒ」を表示しているグリフ画像。

【図９】 図８のグリフ画像に対応するグリフマップ。

【図１０】 図８のグリフ画像に対応するセルマップ部分。

【図１１】 図８のグリフ画像に対応するグリッドマップ。

【図１２】 埋め込みメッセージを符号化するプロセスのフローチャート。

【図１３】 符号化技術の一実施形態のブロック図。

【図１４】 グローバル中心セルの周囲に対称的に配置されたグリフセルを含む自己対称。

【図１５】 単一レイヤデータブロックセルレイアウトと、対称データセルとを有する一実
施形態。

【図１６】 対称同期セルと、対称データセルとを有する二重レイヤデータブロックセルレ
イアウトの一実施形態。

【図１７】 ブロックタグおよび誤り修正コードを有する順方向同期ストリーム。

【図１８】 図１７の順方向同期ストリームの鏡像である、逆方向同期ストリーム。

【図１９】 メッセージデータおよび誤り修正コードを有する順方向データストリーム。

【図２０】 図１９の順方向同期ストリームの鏡像である、逆方向データストリーム。

【図２１】 対称同期セルおよび非対称データセルを有する二重レイヤデータブロックセル
レイアウトの一実施形態。

【図２２】 （Ａ）は、シリアルブロックから導き出された画像の一実施形態を概略的に示
し、（Ｂ）乃至（Ｄ）は、（Ａ）の画像についてのシリアルブロックを示し、（
Ｅ）は、（Ｂ）乃至（Ｄ）のシリアルブロックからなる結果ブロックを示す。

【図２３】 （Ａ）は、４つのパラレルブロックの一実施形態の概略図を示し、（Ｂ）乃至
（Ｅ）は、（Ａ）の４つのパラレルブロックの個々のブロックを示し、（Ｆ）は
、（Ａ）のパラレルブロックからなる結果ブロックの全体画像である。

【図２４】 ＨＴＭＬページのコードの一例。

【図２５】 図２４のＨＴＭＬページのウェブサイトについての典型的な従来の「ホットス
ポット」の外観。

【図２６】 図２４のＨＴＭＬページのウェブサイトについての埋め込みＵＲＬサイト「ホ
ットスポット」を有する画像の外観。

【図２７】 自己対称二重レイヤの、同期対称およびデータ対称なデータマップ。

【図２８】 埋め込みメッセージを復号化し、これに応答するプロセスのフローチャート。

【図２９】 復号化技術の一実施形態のブロック図。

【図３０】 メッセージを符号化する装置の一実施形態。

【図３１】 埋め込みメッセージを読み取るリーダの一実施形態。

【図３２】 ＵＲＬアドレスが埋め込まれた印刷画像を復号化するための、本発明の一実施
形態。

【図３３】 リーダの構造の概略図。

【図３４】 ＵＲＬアドレスがどのようにしてグリフ画像に埋め込まれるかを示すフローチ
ャート。

【図３５】 ＵＲＬアドレスがどのようにしてグリフ画像から復号化されるかを示すフロー
チャート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｔ 7/00 Ｈ０４Ｎ 1/41 Ｚ ５Ｃ０７６ Ｈ０４Ｎ 1/41 Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｔ ５Ｃ０７８ 7/08 Ｈ０４Ｎ 7/08 Ｚ ５Ｌ０９６ 7/081 Ｆターム(参考） 2C087 BA03 BA06 BA07 BA11 BA12 BB11 BD12 5B035 AA00 BB03 BB12 BC06 5B057 AA20 BA02 CA01 CA08 CA12 CA16 CB01 CB08 CB12 CB16 CC03 CE08 CG07 DA17 DB02 DB06 DB09 DC19 5B072 BB00 CC01 CC21 DD02 DD23 EE12 FF02 GG07 LL11 LL19 MM02 5C063 AB03 AB07 AC10 CA29 CA36 DA03 DA07 DA13 DB10 5C076 AA14 BA01 BA02 BA06 5C078 AA04 BA42 DA01 DA02 5L096 AA02 AA06 BA08 DA01 GA51

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウェブサイトに接続するために、ウェブサイトアドレスをウェブブラウザにロ
   ードする装置であって、 （ａ）ピクセルのパターンから光を受信し、各ピクセルのピクセル値を決定す
   るリーダと、 （ｂ）プロセッサによって読み取り可能なコード手段のプログラムを有し、前
   記ピクセルのパターンから埋め込みウェブサイトアドレスを回復するプロセッサ
   と、 を備え、前記プログラムは、 （ｉ）前記ピクセルのパターンからのピクセルの前記ピクセル値に基づいて
   、バイナリ値を決定することで、前記埋め込みウェブサイトアドレスを決定する
   コード手段と、 （ｉｉ）前記ウェブサイトアドレスに従って、前記ウェブサイトに接続する
   ために、前記ウェブサイトアドレスを前記ウェブブラウザにロードするコード手
   段と、 を備える、装置。
2. 【請求項２】 前記リーダは、前記ピクセルのパターンを照明するための光源を備えて、ピク
   セル値が異なる光パターンを提供し、前記リーダは、前記光を記録するための画
   像センサを備える、請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 前記埋め込みウェブサイトアドレスを決定するコード手段は、前記ピクセルの
   パターンを、それぞれピクセルのマトリクスを含むセルに分割して、前記バイナ
   リ値を決定する、請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】 前記埋め込みウェブサイトアドレスを決定するコード手段は、ピクセルのピク
   セル値と前記ピクセルに隣接するピクセルのピクセル値とを比較することで前記
   ピクセルのバイナリ値を決定する、請求項３記載の装置。
5. 【請求項５】 前記埋め込みウェブサイトアドレスを決定するコード手段は、対称性について
   、前記光パターンのあるエリアにおけるピクセルからのデータを、前記光パター
   ンの別のエリアにおけるピクセルからのデータとさらに比較して、前記埋め込み
   ウェブサイトアドレスを決定する、請求項３記載の装置。
6. 【請求項６】 前記埋め込みウェブサイトアドレスを決定するコード手段は、各セルにおける
   ピクセルを１つまたは複数のグリフピクセルと背景ピクセルとに分け、あるセル
   におけるグリフピクセルのデータと別のセルにおけるグリフピクセルのデータの
   関係を決定することで、前記バイナリ値を決定する、請求項３記載の装置。
7. 【請求項７】 前記ウェブブラウザを実行するコンピュータと、前記ウェブブラウザに前記ウ
   ェブサイトに接続するよう指示するために、ウェブサイトアドレスを表す電磁信
   号を前記コンピュータに送信する送信器をさらに備える、請求項３記載の装置。
8. 【請求項８】 ＵＲＬアドレスをウェブブラウザにロードする方法であって、 （ａ）ピクセルパターンを示すディスプレイから光を受信し、各ピクセルのピ
   クセル値を決定するステップと、 （ｂ）前記ピクセルパターンからのピクセルの前記ピクセル値からバイナリ値
   を決定することで、埋め込みＵＲＬアドレスを回復するステップと、 （ｃ）前記ＵＲＬアドレスに従って、前記ウェブサイトに接続するために、前
   記ＵＲＬアドレスを前記ウェブブラウザにロードするステップと、 を含む、方法。
9. 【請求項９】 ピクセルのピクセル値を、隣接するピクセルのピクセル値と比較して、前記ピ
   クセルのバイナリ値を決定するステップをさらに含む、請求項８記載の方法。
10. 【請求項１０】 対称性について、前記光パターンのあるエリアにおけるピクセルからのデータ
    を、前記光パターンの別のエリアにおけるピクセルからのデータとさらに比較し
    て、前記埋め込みウェブサイトアドレスを決定するステップをさらに含む、請求
    項８記載の方法。
11. 【請求項１１】 前記ピクセルパターンをそれぞれピクセルのマトリクスを含むセルに分割して
    、前記バイナリ値を決定するステップをさらに含む、請求項８記載の方法。
12. 【請求項１２】 前記ピクセルをそれぞれピクセルのマトリクスを有するセルに構成することで
    、バイナリビットのバイナリ値を決定するステップであって、前記セルはそれぞ
    れ、１つまたは複数のグリフピクセルおよび隣接する背景ピクセルを有するステ
    ップと、前記グリフピクセルそれぞれについて、該グリフピクセルのピクセル値
    と背景ピクセルのピクセル値のコントラストの程度に基づいて、前記グリフピク
    セルのバイナリ値を決定するステップと、をさらに含む、請求項１１記載の方法
    。
13. 【請求項１３】 前記バイナリ値を決定するステップは、前記グリフピクセルそれぞれについて
    、背景ピクセルの平均ピクセル値を決定して、前記グリフピクセルのピクセル値
    と平均背景ピクセル値間の差を計算するステップと、前記差が閾値よりも大きい
    場合、前記バイナリ値を第１のバイナリ値と決定し、前記差が前記閾値未満であ
    る場合、前記バイナリ値を第２のバイナリ値と決定するステップと、を含む、請
    求項１２記載の方法。
14. 【請求項１４】 前記バイナリ値を決定するステップは、前記前景画像を実質的に除去すること
    によって前記ピクセルのピクセル値をグリフマップに変換することで、前記ピク
    セルをセルに分割するステップをさらに含む、請求項１１記載の方法。
15. 【請求項１５】 前記埋め込みＵＲＬアドレスを回復するステップは、前記ブロックにおけるす
    べてのピクセルについて、ピクセルと隣接ピクセル間の差の絶対値を決定するこ
    とで、前記前景画像を実質的に除去して前記グリフマップを形成するステップを
    さらに含む、請求項１４記載の方法。
16. 【請求項１６】 前記埋め込みＵＲＬアドレスを回復するステップは、局所最大ピクセル値（局
    所最大ピクセル）のピクセルをとり、かかる局所最大ピクセルから隣接する局所
    最大ピクセルまでの統計学的距離を決定し、グリフピクセルから隣接するグリフ
    ピクセルまでの距離を示すことで、セルサイズを決定するステップをさらに含む
    、請求項１４記載の方法。
17. 【請求項１７】 前記埋め込みＵＲＬアドレスを回復するステップは、前記局所最大ピクセルお
    よびその周囲の局所最大ピクセルを含むグループから、各局所最大ピクセルの更
    新されたピクセル値を繰り返し導出することによって、グリフピクセルのピクセ
    ル値のより均一なパターンをレンダリングすることで、前記グリフピクセルの場
    所のグリッドを決定するステップをさらに含む、請求項１６記載の方法。
18. 【請求項１８】 前記バイナリ値を決定することで、埋め込みＵＲＬアドレスを回復するステッ
    プは、前記画像のデータおよび前記ＵＲＬアドレスのデータを含むデータストリ
    ームを回復するステップと、前記データストリームにおいてデータの解釈を指示
    する同期ストリームを回復するステップと、をさらに含み、前記同期ストリーム
    は、前記データストリームをインタリーブする、請求項１５記載の方法。
19. 【請求項１９】 前記バイナリ値を決定することで、埋め込みＵＲＬアドレスを回復するステッ
    プは、順方向同期部分およびそれと対称な逆方向同期部分を有する同期ストリー
    ムを決定するステップをさらに含む、請求項１８記載の方法。
20. 【請求項２０】 ピクセルパターンに埋め込まれたメッセージを復号化する方法であって、 （ａ）前記ピクセルパターンからピクセルについてのピクセル値を決定するス
    テップと、 （ｂ）前記ピクセルパターンからのピクセルについての前記ピクセル値から、
    バイナリ値を決定するステップと、 （ｃ）前記バイナリ値から前記埋め込みメッセージを決定するステップと、 を含む、方法。
21. 【請求項２１】 前記ピクセルは、ピクセル値の最小値と最大値の間の範囲を有し、 （ａ）各セルについて、背景ピクセルの平均ピクセル値を決定するステップと
    、 （ｂ）グリフピクセルのピクセル値を設定するステップと、をさらに含み、該
    設定するステップは、 （ｉ）選択されたバイナリ値を表すために、前記平均背景のピクセル値が閾
    値のピクセル値よりも高い場合、前記グリフピクセルのピクセル値を閾値よりも
    かなり低いピクセル値に設定し、前記平均背景のピクセル値が前記閾値のピクセ
    ル値未満である場合、前記グリフピクセルのピクセル値を前記閾値よりもかなり
    上のピクセル値に設定するステップと、 （ｉｉ）前記選択されたバイナリ値とは異なる他のバイナリ値を表すために
    、前記グリフピクセルのピクセル値を、前記平均背景のもののピクセル値と略等
    しく設定するステップと、 を含む、請求項２０記載の方法。
22. 【請求項２２】 対称性について、前記光パターンのあるエリアにおけるピクセルからのデータ
    を、前記光パターンの別のエリアにおけるピクセルからのデータと比較して、前
    記埋め込みメッセージを決定するステップをさらに含む、請求項２０記載の方法
    。
23. 【請求項２３】 メッセージを初期画像に埋め込む方法であって、 （ａ）前記初期画像を表示するために、ピクセルのブロックの寸法を決定する
    ステップと、 （ｂ）データストリームのバイナリ値が、前記ブロックにおけるピクセルで表
    現することが可能なように、前記初期画像のデータと共に、前記埋め込みメッセ
    ージのデータを有するデータストリームを決定するステップを含み、前記埋め込
    みメッセージを含む結果得られる画像は、該結果得られる画像が、前記埋め込み
    メッセージに起因する、実質的に視覚的に認識可能なピクセルの不規則な歪みを
    持たないという点において、前記初期画像と実質的に同様である、方法。
24. 【請求項２４】 二次元ピクセルパターンを含み、前記ピクセルはセルのタイルに分割され、該
    タイルは略すべて、複数のデータセルが隣接した同期セルを有し、前記データセ
    ルは、事実データと、前記データセルの位置に基づいて、該事実データをどのよ
    うにして解釈すべきかを示す同期セルとを含み、前記同期セルは、前記二次元ピ
    クセルパターンを通して前記データセルを実質的にインタリーブする、光学的に
    読み取り可能な二次元コード化システム。
25. 【請求項２５】 ピクセルを表示することで、バイナリビットのバイナリ値を表す方法であって
    、 （ａ）前記ピクセルをそれぞれピクセルのマトリクスを有するセルに構成する
    ステップであって、前記セルはそれぞれ、１つまたは複数のグリフピクセルおよ
    び隣接する背景ピクセルを含む、ステップと、 （ｂ）各グリフについて、選択されたバイナリ値を表すには、前記グリフピク
    セルの設定前のピクセル値と設定後のピクセル値間のコントラストが高くなるよ
    うにし、その一方で、第２の選択されたバイナリ値を表すには、前記グリフピク
    セルの設定前のピクセル値と設定後のピクセル値間のコントラストが高くならな
    いように、各グリフピクセルのピクセル値を設定するステップと、 を含む、方法。
26. 【請求項２６】 二次元コード化方法であって、 （ａ）ピクセルのブロックを提供して、埋め込みメッセージを有する前景画像
    を示すステップと、 （ｂ）前記ピクセルをセルのタイルに分割するステップであって、該タイルは
    略すべて、複数のデータセルが隣接した同期セルを有し、前記データセルは、事
    実データと、前記データセルの位置に基づいて、該事実データをどのようにして
    解釈すべきかを示す同期セルとを含み、前記同期セルは、前記二次元ピクセルパ
    ターンを通して前記データセルを実質的にインタリーブするステップと、 （ｃ）前記埋め込みメッセージが前記前景画像を目立って歪ませないように、
    かつ光学的に読み取り可能な二次元参照構造が存在しないように、前記ピクセル
    値を変化させることで、前記同期セルおよびデータセルのバイナリ値を表すステ
    ップと、 を含む、方法。
27. 【請求項２７】 メッセージを二次元符号化する方法であって、 （ａ）ピクセルのブロックを提供して、前記メッセージを表すメッセージスト
    リームを示すステップと、 （ｂ）略すべてのタイルが同数のデータセルを有するように、前記ピクセルを
    セルのタイルに分割し、第１のグループおよび第２のグループを含むように前記
    データセルを分割して、メッセージストリームを示すステップと、 （ｃ）前記メッセージストリームの各ビットが、前記第１のグループのセルの
    バイナリ値と前記第２のグループのセルの値との間の関係によって表されるよう
    に、前記メッセージストリームのビット値を表すステップと、 を含む、方法。