JP2008508576A - Method for creating a symbol pattern, symbol pattern obtained thereby, method and system for locating in such a symbol pattern, and computer program product for performing the method - Google Patents
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Abstract
本発明は、例えばペン状の機器によって手書き情報を記録するためにパターンによってカバーされる大きな領域の中で位置を決定するために活用されてよい二次元シンボルパターンを作成する際の方法に関する。本発明は所望の特性、すなわち任意の十分に大きな観察された部分が一意であり、位置の明確な決定を可能にするという特性を有するシンボルパターンを作成するために役立つ。該シンボルパターンは、各々がP(x)を法としてxkにおける単項式の係数の固定された線形組み合わせに対応するシンボル値Skの非反復シーケンスに基づいており、ここでP(x)はフィールドFqにおける度nの任意の多項式である。シンボルパターンはラッピングスキームに従ってシーケンスを折り畳むことにより生成される。本発明は、このシンボルパターンにおける観察されたシンボル値のグループの位置を発見するための方法およびシステム、ならびに該方法を実行するコンピュータプログラム製品にも関する。 The present invention relates to a method for creating a two-dimensional symbol pattern that may be utilized to determine a position within a large area covered by a pattern for recording handwritten information, for example by a pen-like device. The present invention is useful for creating a symbol pattern having the desired characteristics, i.e., any sufficiently large observed portion is unique and allows unambiguous determination of position. The symbol pattern is based on a non-repeating sequence of symbol values Sk each corresponding to a fixed linear combination of monomial coefficients in xk modulo P (x), where P (x) is in field Fq An arbitrary polynomial of degree n. The symbol pattern is generated by folding the sequence according to a wrapping scheme. The present invention also relates to a method and system for finding the position of a group of observed symbol values in this symbol pattern, and a computer program product for performing the method.
Description
(関連出願の相互参照)
本願は、ともに2004年7月8日に出願され、参照として本書に組み込まれるスウェーデン特許出願番号第0401812−3号、および米国仮特許出願番号第60/585,856号の利益を主張する。
(Cross-reference of related applications)
This application claims the benefit of Swedish Patent Application No. 0401812-3 and US Provisional Patent Application No. 60 / 585,856, both filed July 8, 2004 and incorporated herein by reference.
本発明は、例えばペン状の機器によって手書き情報を記録するためにパターンによってカバーされる大きな領域の中で位置を決定するために活用されてよい二次元シンボルパターンを作成する際の方法に関する。本発明は位置の明確な決定を可能にする所望の特性を有するシンボルパターンを作成するために役立つ。 The present invention relates to a method for creating a two-dimensional symbol pattern that may be utilized to determine a position within a large area covered by a pattern for recording handwritten information, for example by a pen-like device. The present invention is useful for creating symbol patterns having the desired characteristics that allow unambiguous determination of position.
本発明は、このシンボルパターンの中で観察されるシンボル値のグループの位置を突き止めるための方法およびシステム、ならびに該方法を実行するコンピュータプログラム製品にも関する。 The present invention also relates to a method and system for locating a group of symbol values observed in this symbol pattern, and a computer program product for performing the method.
本分野では、メモリと、例えば用紙の上に印字される、またはコンピュータ画面に表示されるパターンを基準にしてペンの位置を計算するためのコンピュータ処理能力を組み込んだペン状の機器の中に走査されてよいパターンを形成することは既知である。 In this field, scanning into a pen-like instrument that incorporates memory and computer processing capabilities to calculate the pen position relative to a pattern printed on paper or displayed on a computer screen, for example. It is known to form patterns that may be applied.
線形フィードバックシフトレジスタ(LFSR)によって反復シーケンスまたは非反復シーケンスを生成することも公知である。非反復シーケンスは、既定数の連続値の各サブシーケンスがシーケンスの中で一度だけ発生するという特性を有する。したがって、非反復シーケンスにおいては、既定の長さの各サブシーケンスの場所は明確に決定される。このような反復シーケンスを二次元シンボルパターンにラップ(wrap)または折り畳み(fold)、このようなパターンにおける位置を突き止めることは公知である。マイクロソフト社(Microsoft Corporation)に譲渡されている公開特許出願、米国第2004/0085287号、米国第2004/0085302号、米国第2004/0086181号、および米国第2004/0086191号を参照すること。
従来の技術においてラップされたシーケンスにまつわる問題は、非反復シーケンスをラップすることにより取得されるこのような二次元パターンが所望の特性を有するか否か、つまり任意の十分に大きな観察されたパターンの部分が一意であることを見分ける方法がないことである。それが一意ではない場合には、明確にその位置を決定することは不可能である。 The problem with wrapped sequences in the prior art is whether such a two-dimensional pattern obtained by wrapping a non-repeating sequence has the desired properties, i.e., any sufficiently large observed pattern. There is no way to tell that a part is unique. If it is not unique, it is impossible to determine its position clearly.
本発明はシンボルパターンの観察されたグループ(マスク)と有効な非反復シーケンスとの間の関係性を決定する条件を作成するためのツールを提供する。さらに、本発明はシンボルパターン内で位置を回復するためだけではなく、ラップされたシーケンスが位置決定のために適切な特性を有するか否かをもテストするための効率的な技法を提供する。 The present invention provides a tool for creating conditions that determine the relationship between an observed group (mask) of symbol patterns and a valid non-repeating sequence. Furthermore, the present invention provides an efficient technique not only for recovering the position in the symbol pattern, but also for testing whether the wrapped sequence has the proper characteristics for position determination.
本発明は添付請求項に定義される。 The invention is defined in the appended claims.
本発明を添付図面を参照して詳しく後述する。 The present invention will be described in detail later with reference to the accompanying drawings.
さらなる理解のために、その内のいくつかが従来技術をも形成する本発明の背景にある数学について説明する。以下の用語と定義が使用される。 For further understanding, some of the mathematics behind the present invention are described, some of which also form the prior art. The following terms and definitions are used.
用語および定義
S 要素Skのシーケンス
L Sの長さ(k=0からL−1)
PW シーケンスSおよびラッピングスキームWによって形成されるシンボルパターン
P(x)度nの多項式
n 多項式P(x)の度およびLFSRのサイズ
N Tのランク
rk 度nの剰余多項式で、Fq[x]/P(x)でカウントする
(P(x)を法として)として定義される
Fq 典型的にはq=2であるが、必ずしもq=2ではない次数qの有限体
G(f(x))rkにおける単項式xn−1の係数等の補助関数
W ラッピングシーケンス
w ラップ長(行に関して、あるいは列に関してラッピングするとき)
B マスク=幾何学的な走査パターン(=球体)によって観察される要素の列ベクトル
B’ 同上、別の走査パターンを用いる
BP シンボルパターンの細分
m Bのサイズ(=“kx1”、矩形走査パターンの場合);(m≧n)
C シーケンスSにおける場所kに対応する剰余多項式rkの(サイズnの)係数の列ベクトル
T B=TCを履行する変換行列T、TはランクN=nを有する
T’ B=T’Cを履行する変換行列T’、TはランクN=n−jを有する
X、Y 求められる位置(Bが不規則な形である場合、Bの左上隅、つまり「第1の」要素)
BX,Y 求められた位置(X、Y)でのB(およびB’)の要素
CX、Y 求められた位置(X、Y)に対応するCの係数
k Cの係数がCX、Yに等しいシーケンスSにおける場所
H HT=0を履行し、一意のゼロ以外の列のあるチェックマトリックス
hi Hの列i、Bのビットiで発生するビットエラーの一連の徴候
LFSR 線形フィードバックシフトレジスタ
第1のタスクは所望の特性を有するシンボルパターンPWを作成することである。これは、長い非反復シーケンスSを形成し、ラッピングしてから、十分に大きな観察されたマスクとシーケンスとの間の変換行列Tによって表される変換関係が規定される条件を履行することを確認することによって行われてよい。シンボルパターンの例は図1に示されており、白のピクセルと黒のピクセルが各々シンボル値1と0を表している。このようにして、シンボルパターンは、各々が少なくとも一つのシンボル値またはシーケンスSの要素を表すシンボルの並べられた集合から構成される。
Terms and definitions S Length of sequence L S of elements S k (k = 0 to L−1)
In the remainder polynomial of PW sequence S and rank r k of n degrees and LFSR size N T of the wrapping scheme W symbol pattern P formed by the (x) of n polynomials n polynomial P (x), Fq [x] Count with / P (x)
Although the Fq typically defined (P (a x) modulo) as a q = 2, the finite field G of necessarily q = a 2 not order q (f (x)) monomials in r k x n- Auxiliary function such as coefficient 1 W wrapping sequence w Wrap length (when wrapping with respect to rows or columns)
B mask = column vector B 'of elements observed by a geometric scanning pattern (= sphere) Same as above, BP using another scanning pattern size of mB of symbol pattern (= "kx1", rectangular scanning pattern Case); (m ≧ n)
C implements a transformation matrix T that implements a column vector T B = TC of coefficients (of size n) of the remainder polynomial rk corresponding to location k in sequence S, T implements T ′ B = T′C with rank N = n The transformation matrix T ′, T is X, Y with rank N = n−j The position to be obtained (if B is irregularly shaped, the upper left corner of B, ie the “first” element)
B X, Y The element C X of B (and B ′) at the determined position (X, Y), the coefficient of the C coefficient k C corresponding to the determined position (X, Y) is CX, Y A sequence of indications of bit errors occurring in column i, B bit i of check matrix h i H, with location H HT = 0 in sequence S equal to and having a unique non-zero column LFSR Linear Feedback Shift Register One task is to create a symbol pattern P W having desired characteristics. This confirms that the long non-repeating sequence S is formed, wrapped, and then fulfills the conditions that define the transformation relationship represented by the transformation matrix T between the sufficiently large observed mask and sequence. It may be done by doing. An example symbol pattern is shown in FIG. 1, where white and black pixels represent symbol values 1 and 0, respectively. In this way, the symbol pattern consists of an ordered set of symbols, each representing at least one symbol value or an element of the sequence S.
以下の説明はバイナリシンボル値から構成されているシーケンスSに基づいているが、本発明の根本的な原理は概して任意のベース(つまり、フィールドFqの任意の次数qについて)におけるシンボル値に適用できる。 Although the following description is based on a sequence S composed of binary symbol values, the underlying principles of the present invention are generally applicable to symbol values at any base (ie, for any order q of field Fq). .
線形フィードバックシフトレジスタLFSRが、任意の十分に大きいサブシーケンスがシーケンスの中で一意となるように長い非反復バイナリシーケンスを生成するために使用できることが周知である。nサイズのLFSRは、閉鎖有向回路に沿って接続されるr0、r1、...、rn−1と名前が付けられるn個のビットホルダーと、例えば図2に示されているような少なくとも一つのXOR−ゲートから成る簡略な計算装置である。該装置は離散時間t0、t1...で更新される。時間tkでk>0であり、あらゆるビットホルダーがそれを指す矢印の最後で計算された値で同時に更新される。時間tkでの内容Ck=(c0 (k)、c1 (k)、...、cn−1 (k))は時間tkでのLFSRの状態と呼ばれる。時間t0では、状態は例えば{1、0、0、...、0}である。各時間tkでは、rn−1に含まれるビットは、バイナリシーケンスSのk番目のビットを生成するためにシフトアウトされる。この多くの一意の状態があり、事実上、いくつかのLFSRについてはシーケンスの期間はこれほど長いため、生成されたシーケンスSは、多くとも2n−1という期間を有してよい。本発明の目的のために望ましい別の特性は、期間中のn個の連続ビットの任意のシーケンスが一意であるという点である。 It is well known that the linear feedback shift register LFSR can be used to generate long non-repeating binary sequences such that any sufficiently large subsequence is unique within the sequence. n-size LFSRs are connected along r 0 , r 1 ,. . . , R n−1, and a simple computing device consisting of at least one XOR-gate as shown, for example, in FIG. The device has discrete times t 0 , t 1 . . . It is updated with. At time t k , k> 0 and every bit holder is updated simultaneously with the value calculated at the end of the arrow pointing to it. Contents C k at time t k = (c 0 (k ), c 1 (k), ..., c n-1 (k)) is called the LFSR state at time t k. At time t 0 , the state is for example {1, 0, 0,. . . , 0}. At each time t k , the bits contained in r n−1 are shifted out to generate the k th bit of the binary sequence S. There are many unique states and, in fact, for some LFSRs, the duration of the sequence is so long that the generated sequence S may have a duration of at most 2 n −1. Another property that is desirable for the purposes of the present invention is that any sequence of n consecutive bits during the period is unique.
図2の例では、LFSRは五つのビットホルダーと一つのXORゲートを含む。描かれているLFSRは多項式P(x)=x5+x2+1を表し、P(z)およびビットホルダーの初期値に応じて特定の長さの非反復シーケンスを生成してよい。LFSRおよび反復シーケンスと非反復シーケンスの生成に関する詳細は、i.a.R.LidlおよびH.Niederreiterによる「有限体およびそれらの応用例入門(Introduction to finite fields and their applications)」、第6章−線形再発性シーケンス(Linear Recurring Sequences)、改訂版1994年、ケンブリッジ大学出版(Cambridge University Press)に記載されている。 In the example of FIG. 2, the LFSR includes five bit holders and one XOR gate. The depicted LFSR represents a polynomial P (x) = x 5 + x 2 +1, and may generate a non-repeating sequence of a specific length depending on P (z) and the initial value of the bit holder. For details on LFSR and generation of repetitive and non-repetitive sequences, see i. a. R. Lidl and H.C. Niederreiter, “Introduction to finite fields and their applications”, Chapter 6—Linear Recurring Sequences (revised 1994, University of Cambridge, United Kingdom) Are listed.
LFSRはシーケンスを生成するための実用的な装置である。幸運なことに、LFSRは、次に説明する多項式環における生成作用素という点で自然な数理処理も認める。 The LFSR is a practical device for generating a sequence. Fortunately, the LFSR also allows natural mathematical processing in terms of generators in the polynomial rings described next.
F2をバイナリフィールドとする。F2[x]を、F2からの係数を伴うxのすべての多項式のフィールドとする。最後に、F2[x]における多項式P(x)の場合のR(x、P(x))に、F2[x]/P(x)におけるk=0、1、2...の場合の要素xk、つまりP(x)を法としてxkから成る環を示させ、ここで各単項式係数はF2にある。xo−1がF2[x]におけるP(x)により除算可能となるように最小の正のoは、環の次数と呼ばれる。 The F 2 and binary field. Let F 2 [x] be the field of all polynomials in x with coefficients from F 2 . Finally, F 2 in the case of a polynomial P (x) in [x] R in (x, P (x)) , F 2 [x] / P k = 0,1,2 in (x). . . Elements x k in the case of, i.e. not exhibit a ring consisting of x k P a (x) modulo where each monomial coefficients in F 2. The smallest positive o is called the order of the ring so that xo-1 can be divided by P (x) in F 2 [x].
環R(x、P(x))は次のようにLFSRに関連付けられる。nを(Px)の度とし、XORゲートがp(x)の各単項式xLについてcL−1とcLとの間にあるnサイズのLFSRを考える。ここで時間tkでのLFSRの状態Ck=(c0 (k)、c1 (k)、...、cn−1 (k))が、xでの乗算がLFSRのシフトに相当し、P(x)による除算後の剰余を出すための減算がXORゲートの計算に相当するため、
に従うことを観察する。別段に定めをした場合、LFSRの状態はR(x,P(x))の要素で一意に識別できる。したがって、LFSRで生成されるシーケンスの期間はR(x、P(x))の次数に等しい。特にF2[x]の度nの原始多項式に対応するLFSRは、全ゼロ文字列を除く長さnのすべての考えられる0/1文字列が、シーケンスの中で一度(および一度だけ)発生するように期間2n−1の周期的なシーケンスを生成する。
Ring R (x, P (x)) is associated with the LFSR as follows. Let n be the degree of (Px), XOR gates Consider a LFSR of size n that is between the c L-1 and c L for each monomial x L of p (x). Here, LFSR state C k = (c 0 (k) , c 1 (k) ,..., C n−1 (k) ) at time t k , multiplication by x corresponds to shift of LFSR Since the subtraction for calculating the remainder after division by P (x) corresponds to the calculation of the XOR gate,
Observe to follow. When determined otherwise, the state of the LFSR can be uniquely identified by the element of R (x, P (x)). Therefore, the duration of the sequence generated by the LFSR is equal to the order of R (x, P (x)). In particular, an LFSR corresponding to a primitive polynomial of degree n of F 2 [x] generates all possible 0/1 strings of length n except for all zero strings once (and only once) in the sequence. A periodic sequence of period 2 n −1 is generated.
便宜上、何らかの補助記号を導入する。
とし、任意の多項式f(x)の場合、単項式xn−1がP(x)を法として剰余多項式f(x)の一部である場合には、G(f(x))を1とし、それ以外の場合を0とする。
For convenience, some auxiliary symbols are introduced.
In the case of an arbitrary polynomial f (x), G (f (x)) is set to 1 when the monomial x n−1 is part of the remainder polynomial f (x) modulo P (x). Otherwise, 0 is assumed.
これまでの観察を踏まえ、LFSR生成シーケンスSのk番目のビットSkと過去の任意の時点でのLFSRの状態との間に接続を確立する準備が完了している。 Based on previous observations, ready to establish a connection between the LFSR state at the k th point in the bit S k and any past LFSR generated sequence S is completed.
事実1:LFSR生成シーケンスSのk番目のビットSkは、任意の
について
に従う。
Fact 1: The kth bit S k of the LFSR generation sequence S is arbitrary
about
Follow.
nサイズのLFSRシーケンスSを考え、w番目のシンボルごとにSを行に関してラッピングすることによって取得されるパターンPWが、任意の十分に大きい部分行列がPWの中で一意であるという特性をいつ得るのかを特徴付けることを希望する。正式には、パターンの行Yと列XでのエントリPW(X、Y)は、PW(X、Y)=SYw+Xによって指定される。 Given an n-size LFSR sequence S, the pattern P W obtained by wrapping S with respect to a row every w th symbol has the property that any sufficiently large submatrix is unique among P W. Hope to characterize when to get. Formally, the entry P W (X, Y) in the row Y and column X of the pattern is specified by P W (X, Y) = SYw + X.
k=Yx+Xである(X、Y)の左上隅で、LFSR状態CkをPWにおけるa x b−部分行列に関連付ける。前記事実1は以下を行わせるに過ぎない。 At the upper left corner of (X, Y) where k = Yx + X, associate the LFSR state Ck with the a x b-submatrix in PW . Fact 1 only makes the following happen.
G(f(x))は一次関数であるため、前記方程式を以下のように行列形式にすることができる。
Since G (f (x)) is a linear function, the equation can be in matrix form as follows.
簡潔にするため、この関係をB=TCとして書き、この場合、Gはパターン部分行列ベクトルであり、TはLFSR状態からパターン部分行列への線形変換であり、CはLFSR状態ベクトルである。我々の主要定理を前提とする。
For simplicity, this relationship is written as B = TC, where G is a pattern submatrix vector, T is a linear transformation from an LFSR state to a pattern submatrix, and C is an LFSR state vector. Assuming our main theorem.
定理:F2[x]のP(x)を度nの多項式とする。LをR(x,P(x))の次数とする。したがって、R(x,P(x))についてLFSRによって生成される長さLのシーケンスSから得られるパターンPWは、対応するGがF2を超えるランクnを有する場合に、PWにおけるa x b-部分行列が一意であるという特性を有する。さらに、次数が最大(L=2n−1)である場合に、必要な要件でもある。 Theorem: Let P (x) of F 2 [x] be a polynomial of degree n. Let L be the order of R (x, P (x)). Thus, R (x, P (x )) patterns P W obtained from the sequence S of length L generated by the LFSR for, if the corresponding G has rank n of greater than F 2, a in P W The x b− submatrix has a unique property. Further, it is also a necessary requirement when the order is maximum (L = 2 n −1).
前述のパターンPWは、w番目のシンボルごとに行に関してシーケンスSをラッピングすることによって取得された。代わりに、例えばw番目のシンボルごとに列に関してラッピングする、あるいはシーケンスの斜めの埋め込み等二次元パターンを形成するために、シーケンスの他の埋め込みまたはラッピングスキームが使用されてよい。さらに他の埋め込みが役立ってよいが、好ましくは隣接位置でのシーケンス要素の指数間の差異は一定である。明確にするために、パターンにおける各位置(X、Y)について、シンボル値Skがパターンにおける位置(X,Y)にあることを意味するq(X,Y)=kで示すことができるシーケンスSにおける一意の場所kを関連付けた。ここで、Lを法としてq(X+1,Y)−q(X,Y)、そしてLを法としてq(X,Y+1)−q(X,Y)が一定である場合、位置(X,Y)の選択に関係なく、さらに明確にされるように、本発明により明らかな優位点が得られてよい。 The aforementioned pattern PW was obtained by wrapping the sequence S with respect to the row every wth symbol. Alternatively, other embedding or wrapping schemes of the sequence may be used, for example to wrap around the columns every wth symbol, or to form a two-dimensional pattern such as an oblique embedding of the sequence. Still other embeddings may help, but preferably the difference between the indices of the sequence elements at adjacent positions is constant. For the sake of clarity, for each position (X, Y) in the pattern, a sequence that can be represented by q (X, Y) = k, which means that the symbol value S k is at position (X, Y) in the pattern Associated a unique location k in S. Where q (X + 1, Y) -q (X, Y) modulo L and q (X, Y + 1) -q (X, Y) modulo L is constant at position (X, Y Regardless of the choice of), clear advantages may be obtained by the present invention, as will be clarified further.
さらに、本発明の技法は改変されるラッピングスキームを認めるだけではなく、一意性を調べ、前述のような単なる矩形と対照的にシンボル/シンボル値のグループの任意の形状の位置復号を処理するために使用されてもよい。以下では、小さい球体の形状におけるシンボル値のグループが一意であり、ラッピングスキームが列に関するラッピングを含むパターンの例を示す。 Further, the technique of the present invention not only allows for a modified wrapping scheme, but also checks for uniqueness and handles position decoding of arbitrary shapes of groups of symbols / symbol values as opposed to just rectangles as described above. May be used. In the following, an example of a pattern in which the group of symbol values in the shape of a small sphere is unique and the wrapping scheme includes wrapping on a column is shown.
以下の多項式を検討し、
F2[x]/P(x)でカウントし、ベクトル
を定義する。
Consider the following polynomial:
Count with F 2 [x] / P (x), vector
Define
P(x)は原始多項式であるため、rk=r0である第1のk>0はk=216−1である。 Since P (x) is a primitive polynomial, the first k> 0 is r k = r 0 is k = 2 16 -1.
k=0,1,2、...、216−2の場合にシーケンスG(rk)をラッピングすることによって取得されるパターンを検討し、ここで任意の多項式f(x)のG(f(x))はP(x)を法としてf(x)における単項式x15の(バイナリ)係数である。一般的にはG(f(x))は、P(x)を法としてf(x)における単項式の係数の任意の線形組み合わせであってよい。 k = 0, 1, 2,. . . Consider the pattern obtained by wrapping the sequence G (r k ) for 2 16 −2 where G (f (x)) of any polynomial f (x) is P (x) The modulo is the (binary) coefficient of the monomial x 15 in f (x). In general, G (f (x)) may be any linear combination of monomial coefficients in f (x) modulo P (x).
シンボルパターンPWの例が、白のピクセルと黒のピクセルが各々値1と0を表す図1に示されている。シーケンスは左上隅で開始し、下方へ続き、各187ビットをラッピングし、前の列の右の次の列で再び上部から開始する。シーケンスの選択、つまりP(x)とラップ長187は任意ではない。対照的に、それらはいくつかの望ましい復号特性を取得するために細心の注意をもって選ばれる。 An example of a symbol pattern PW is shown in FIG. 1 where white and black pixels represent the values 1 and 0, respectively. The sequence starts at the upper left corner, continues down, wraps each 187 bits, and starts again from the top in the next column to the right of the previous column. The selection of the sequence, that is, P (x) and the wrap length 187 are not arbitrary. In contrast, they are chosen with great care to obtain some desirable decoding characteristics.
第一に、パターンの十分に大きな領域の各々がパターンの中で一意であり、高速反転、つまり見られている領域のパターンの中で座標の位置を突き止める高速アルゴリズムを認めることを保証することを希望する。 First, to ensure that each sufficiently large area of the pattern is unique within the pattern, allowing fast inversion, that is, a fast algorithm that locates coordinates in the pattern of the area being viewed. I hope.
第二に、エラーの起こりにくい埋め込み、つまり数個の誤って解釈されたビットが存在する場合にも、ビットの見られた部分の座標を計算する能力を好むであろう。 Second, it will also prefer the ability to compute the coordinates of the seen part of a bit even in the presence of error-prone embeddings, that is, several misinterpreted bits.
(以下ではマスクまたは球体Bと呼ばれている)シンボル値のグループの例が図3に示されている。前記に示されたシンボルパターンは以下の特性を有する。 An example of a group of symbol values (hereinafter referred to as a mask or sphere B) is shown in FIG. The symbol pattern shown above has the following characteristics.
1.例えば図3の形状のシンボル値の任意のグループはパターンの中で一意である。つまり、パターンのいずれかで球体を見る場合、見られた球体がパターン内でどこに位置しているのかを区別することができる。さらに、一致を求めてパターンを完全に隈なく探すよりはるかに速く、これを行い、すべての考えられる球体対位置のペアを含む大きなルックアップテーブルを依然として利用するより、はるかに少ない記憶域の使用することが可能である。 1. For example, any group of symbol values in the shape of FIG. 3 is unique within the pattern. That is, when a sphere is viewed in any of the patterns, it is possible to distinguish where the viewed sphere is located in the pattern. In addition, it uses much less storage than doing this much faster than searching for patterns completely and in search of a match, and still using a large lookup table that contains all possible sphere-pair pairs. Is possible.
2.パターンのいずれかで見られた球体における21個のシンボル値(ビット)の内の多くとも一つが誤って解釈される、または見当たらない場合、これを検出し、その適切な値を速く計算することができる。これにはパターンにおける任意の二個の異なる球体が少なくとも三つの異なるシンボル値でなければならないことが求められることに留意する。 2. If at most one of the 21 symbol values (bits) in a sphere seen in any of the patterns is misinterpreted or missing, detect this and calculate the appropriate value quickly Can do. Note that this requires that any two different spheres in the pattern must be at least three different symbol values.
ラップ長187と組み合わされるP(x)の選択がどのようにしてこれらの特性を有すると検証されたのか。これは、球体(位置(X、Y))の(仮想)左上隅G(rk)を占めるrkを球体の見られているビットに関連付けることによって達成された。球体のビットが以下の表に示されるようにrkに関して書かれてよいことに留意する。 How was the selection of P (x) combined with the wrap length 187 verified to have these characteristics? This sphere (position (X, Y)) of the r k occupying (virtual) the upper left corner G (r k) is achieved by associating the bit is seen the spheres. Note that may be written about r k as bits spheres is shown in the table below.
G(rk+l)が
における単項式の係数ciの線形組み合わせとして表されてよいことを観察することによって、前述の数学的な説明に従って
を表す関係をB=TCと書くことができる。ここでBはパターンPWの観察された要素に対応し、Cは剰余多項式rkに対応する。有効なシーケンスSにおいて、TはシーケンスS、ラッピングスキームWおよびマスクBの形状に依存するにすぎない。剰余多項式rk(つまりP(x))を法としたxk)、およびそれにより係数Cは再発関係を使用する反復二乗によって〜log(k)乗算を使用して計算できるため、
変換行列Tは効率的に計算できる。本例では、主要定理(前記)は、一意の高速反転可能球体を得るために行列がランク16を有することを必要とすると規定している。w=187の場合、行列Tは、事実上F2を超えるランク16を有する
のように見える。
G (r k + l ) is
By observing that it can be expressed as a linear combination of the monomial coefficients c i in
Can be written as B = TC. Where B corresponds to the observed pattern elements P W, C corresponds to the remainder polynomial r k. In a valid sequence S, T only depends on the shape of the sequence S, the wrapping scheme W and the mask B. Remainder polynomial r k (i.e. P (x)) x k) modulo, and for thereby coefficient C can be calculated using ~log (k) multiplied by repeated squaring of using the recurrence relation,
The transformation matrix T can be calculated efficiently. In this example, the main theorem (above) stipulates that the matrix needs to have rank 16 in order to obtain a unique fast invertible sphere. If w = 187, the matrix T has a rank 16 that effectively exceeds F2.
looks like.
有効なシーケンスSを形成するために、以下のステップが実行されてよい。 In order to form a valid sequence S, the following steps may be performed.
・シーケンスSがバイナリである、つまりフィールドq=2であることを選択する。 Select that sequence S is binary, ie field q = 2.
・例えばnの度=16で適切な多項式P(x)を選択する。 For example, an appropriate polynomial P (x) is selected when n = 16.
・ラップ長w=187で列に関してラッピングする等、ラッピングスキームWを選択する。行に関して、あるいは斜めにラップすることも可能である。斜めのラッピングの場合、パターンの幅と高さとの間の最大の公約数が1となることが望ましい場合がある。しかしながら、原則的には、ラッピングスキームに関する唯一の要件は、それがマスクBにおける要素とシーケンスSの対応する係数Cとの間で相対的な幾何学的な順序と関係性を維持することである。 Select a wrapping scheme W, such as wrapping on a column with a wrap length w = 187. It is also possible to wrap with respect to the line or diagonally. In the case of diagonal wrapping, it may be desirable for the greatest common divisor between the width and height of the pattern to be one. However, in principle, the only requirement for the wrapping scheme is that it maintains the relative geometric order and relationship between the elements in mask B and the corresponding coefficients C of sequence S. .
・特定の形状、および例えばm=21等のビットmの数をもつマスクパターンBを選択する。 Select a mask pattern B having a specific shape and the number of bits m, for example m = 21.
・ラッピングスキームW、マスクBの形状および多項式P(x)を使用して変換行列Tを計算する。 Calculate the transformation matrix T using the wrapping scheme W, the shape of the mask B and the polynomial P (x).
・TのランクN=nであることをチェックする。そうである場合、シンボルパターンPW、つまりラッピングスキームWでラップされたシーケンスSは所望の特性を有する。そうではない場合、TのランクN=nとなるまでラッピングスキームW、マスクBの形状、および多項式P(x)の内の1つ以上を変える。 Check that T rank N = n. If this is the case, the symbol pattern P W , ie the sequence S wrapped with the wrapping scheme W, has the desired properties. If not, change one or more of the wrapping scheme W, the shape of the mask B, and the polynomial P (x) until T rank N = n.
変換行列Tは反復二乗により適切に計算される。 The transformation matrix T is appropriately calculated by iterative squares.
また、図1に示されているように、例えば細分BP等、シンボルパターンPWの細分を形成することも可能である。これは、例えば一枚の用紙に印字することによってシンボルパターンPWの一部によってカバーされる領域を生成することが所望されるときに有効である。位置(X、Y)でのBPの第一の要素は、rk≡xk(P(x)を法として)を計算することによって、適切には反復二乗によって、それからk=q(X,Y)についてシンボル値を得るためにG(rk)を評価することによって生成される。右側に次の要素を得るために、q(X+1、Y)−q(X,Y)=dが一定であるという事実を使用してよく、つまりrk+dを得るためにrkをxdで乗算することができ、シンボル値を得るためにG(rk+d)を計算してよい。したがって、パターンの一部を生成するときに右側の次のシンボルに移動することは簡単である。一般的には位置(X、Y)の剰余多項式rkを考えると、位置(X+u、Y+v)で要素を生成することは、ベクトル(u,v)に対応するxの累乗でrkを乗算してから、関数Gを適用することにより実行される。 Further, as shown in FIG. 1, it is also possible to form a subdivision of the symbol pattern PW , such as a subdivision BP . This is effective when it is desired to generate an area covered by a part of the symbol pattern PW by, for example, printing on one sheet of paper. The first element of BP at position (X, Y) is calculated by calculating r k ≡x k (modulo P (x)), suitably by iterative squares, then k = q (X , Y) is generated by evaluating G (r k ) to obtain a symbol value. To obtain the next element to the right, q (X + 1, Y ) -q (X, Y) = d better use of the fact that it is constant, that is, the r k in order to obtain r k + d in x d G (r k + d ) may be calculated to obtain a symbol value. Therefore, it is easy to move to the next symbol on the right when generating part of the pattern. When generally consider the remainder polynomial r k position (X, Y), the position (X + u, Y + v ) generating an in elements, multiplies r k in powers of x corresponding to the vector (u, v) Then, it is executed by applying the function G.
序文によって言及されたように、シンボルパターンの一つの用途は、例えば用紙またはコンピュータ画面上等、表示されているパターンの上で動かされる検出装置の位置を決定することであってよい。例えば、参照として本書に組み込まれている出願人の米国特許第6,674,427号および第6,667,695号は位置決定のためのペン状の手動操作機器をさらに説明している。これらのペン状の機器は適切にプログラミングされている場合に本発明に従って位置決定のために使用できる。 As mentioned by the introduction, one use of a symbol pattern may be to determine the position of a detection device that is moved over a displayed pattern, such as on paper or a computer screen. For example, Applicant's US Pat. Nos. 6,674,427 and 6,667,695, which are incorporated herein by reference, further describe a pen-like manual operating device for position determination. These pen-like devices can be used for position determination in accordance with the present invention when properly programmed.
以下では、このような検出装置の一実施形態を、図4を参照して説明する。本実施形態の検出装置400は、画像がパターンの多くのシンボルを走査するように構成される捕捉手段403によって捕捉されるウィンドウまたは開口部402を形成するペンの形をした筺体またはシェル401を備える。
Hereinafter, an embodiment of such a detection apparatus will be described with reference to FIG. The
捕捉手段403は、シンボルの画像が白黒で、グレースケールで、またはカラーで取得されるようにシンボルパターンを撮像するために適した任意の種類のセンサを含んでよい。このようなセンサは、任意の適切な波長範囲内の電磁放射線に敏感であるソリッドステートシングルチップデバイスまたはマルチチップデバイスとすることができる。例えば、センサはCCD素子、CMOS素子、またはCID素子(電荷注入装置)を含んでよい。代わりに、センサはシンボルの磁気特性を検出するための磁気センサを含んでよい。なおさらに、センサはシンボルの任意の化学的性質、音響特性、容量特性または誘導特性を有する画像を形成するように設計されてよい。 The capture means 403 may include any type of sensor suitable for imaging the symbol pattern such that the symbol image is acquired in black and white, grayscale, or color. Such sensors can be solid state single chip devices or multichip devices that are sensitive to electromagnetic radiation in any suitable wavelength range. For example, the sensor may include a CCD element, a CMOS element, or a CID element (charge injection device). Alternatively, the sensor may include a magnetic sensor for detecting the magnetic properties of the symbol. Still further, the sensor may be designed to form an image having any chemical, acoustic, capacitive or inductive characteristic of the symbol.
図4の検出装置400は、ユーザが検出装置400をシンボルパターン上の特定の位置に指すことを可能にし、場合により、ユーザがシンボルパターン上で自分が書いているまたは描画しているものを見ることができるように、通常の色素ベースのマーキングインクをシンボルパターンの上に付着するペン先または筆記用具404も備える。接触センサ405は、それが表面にいつペン先が表面に下ろされるのか、および/または表面から持ち上げられるのかを検出するためにペン先404に動作可能に接続される。接触センサ405の出力に基づき、捕捉手段403はペンダウンとペンアップとの間で、ペン先401の近くまたは周辺の領域の画像を捕捉するために制御される。検出装置400は、バッテリおよび/または主電源コネクタ等の電源406と、有線または無線の短距離通信または遠隔通信のためのコンポーネントを備える通信インタフェース407と、ユーザにフィードバックを提供するためのディスプレイ、インジケータランプ、バイブレータ、またはスピーカ等のMMI(マンマシンインタフェース)408と、ユーザが検出装置400を起動および/または制御できるようにする1個以上のボタンとも備える。
The
検出装置400は、捕捉手段403によって走査されるシンボルを表すパターンデータを記憶するためのメモリ410と、多様な計算を実行するための信号処理装置411も含む。信号処理装置411は、例えば適切にプログラミングされたプロセッサによって、ASIC(特定用途向け集積回路)、DSP(「デジタル信号プロセッサ」)またはFPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)等の特に適応されたハードウェアによって、離散デジタルコンポーネントまたはアナログコンポーネントによって、あるいはその任意の組み合わせによって実現されてよい。代わりに、メモリ410および/または信号処理装置411は、検出装置400と通信する外部受信装置(不図示)に配置されてよい。
The
信号処理装置411によって行われる計算は、ここで図3に例示するマスクを参照して簡略に説明する。前述のように、捕捉手段403によって走査されるシンボルはシーケンスを基準にして公知の幾何学的な順序および関係性で配置される。マスクBが、マスクBの左上隅の座標(X、Y)によって定義される位置に配置されると仮定する。マスクBにおける観察されたシンボルはシンボル値、つまりシーケンスSにおける要素を表す。マスクBのこれらの観察された要素BX,Yは、シーケンスSの特殊な係数CX,Yに相当する。要素BX,YとCX,Yとの間の関係性は行列方程式B=TCで表される。
The calculations performed by the
シンボルパターンPWの中で観察されたマスクBの位置を突き止めることは、以下のステップを含んでよい。第一に、位置(X,Y)にあるマスクBの要素BX,Yが捕捉され、メモリに記憶される。次に、行列方程式BX,Y=TCX,YがCX,Yについて解かれる。 Locating the observed position of the mask B in the symbol pattern PW may include the following steps. First, the element B X, Y of the mask B at position (X, Y) is captured and stored in memory. The matrix equation B X, Y = TC X, Y is then solved for C X, Y.
一実施形態では、変換行列T(適切には迅速な解答を可能にする因数分解として)、つまりその反形T−1がシーケンスSについて事前に計算され、検出装置/受信装置のメモリに記憶されてよい。また、マスクBは所定の固定形状を有してよい。変化する位置(X,Y)での連続する場所について、対応する係数CX,Yが前述の行列方程式で解かれる。 In one embodiment, the transformation matrix T (appropriately as a factorization that allows a quick answer), ie its inverse T-1, is precomputed for the sequence S and stored in the memory of the detector / receiver. It's okay. The mask B may have a predetermined fixed shape. For successive locations at changing positions (X, Y), the corresponding coefficients C X, Y are solved by the matrix equation described above.
係数CX,YはシーケンスSにおける唯一の位置kに対応する。いったん係数CX,Yが見つけられると、kは例えば公開鍵暗号解読法(Silver−Pohlig−Hellman)アルゴリズムによって計算される。公開鍵暗号解読法方式は、(P(x)を法として)
が係数CX,Yを有する離散値対数kを発見する。
The coefficients C X, Y correspond to a unique position k in the sequence S. Once the coefficients C X, Y are found, k is calculated, for example, by a public-key cryptography (Silver-Pohlig-Hellman) algorithm. Public key cryptanalysis method (with P (x) as modulo)
Find the discrete logarithm k with coefficients C X, Y.
P(x)の次数は216−1=3*5*17*257であり、公開鍵暗号解読法アルゴリズムは、次数の最大素数(この場合はは257)が十分に小さく、kの高速決定が可能であるときにはつねに効率的である。 The order of P (x) is 2 16 −1 = 3 * 5 * 17 * 257, and the public key cryptanalysis algorithm has a sufficiently small maximum prime (in this case, 257), and k is determined quickly. Is always efficient when possible.
kから、球体の左上隅の(X,Y)−座標が、w=187の列に関するラップ長で(wを法としてk除数w,(k div w))で示される。 From k, the (X, Y) -coordinate of the upper left corner of the sphere is indicated by the wrap length for the column w = 187 (k divisor w, (k div w) modulo w).
別の実施形態では、マスクB’の形状は変化してよい。例えば、マスクB’は図3で破線により示されている三つの要素を組み込んでよい。要素の数mは他の三つの要素を除外することによって一定にされてよい、あるいはさらに多くの要素を組み込むことによって増加されてよい。これは、復号されたシンボルの値が不確定である場合には、役立つことがある。したがって、有効な変換行列Tが見つけられるまで、マスクB’の多様な形状が試されてよい。この場合、変換行列T、つまりその反形T−1は、検出装置/受信装置において動的に計算されてよい。有効な変換行列TはランクN=nを有するものとして定義されてよい。したがって、行列方程式B’=TCが解かれ、場所が上記において定義されたように突き止められてよい。 In other embodiments, the shape of the mask B 'may vary. For example, the mask B 'may incorporate three elements that are indicated by dashed lines in FIG. The number m of elements may be made constant by excluding the other three elements, or may be increased by incorporating more elements. This can be useful if the value of the decoded symbol is indeterminate. Thus, various shapes of the mask B 'may be tried until a valid transformation matrix T is found. In this case, the transformation matrix T, ie its inverse T-1, may be calculated dynamically in the detector / receiver. A valid transformation matrix T may be defined as having rank N = n. Accordingly, the matrix equation B '= TC may be solved and the location may be located as defined above.
以下の復号方法が使用されてよい。解釈されたシンボル値を確実性に従って並べ替える。つまり画像処理がその解釈について最も確実であるシンボルで開始する。次に、線形変換行列がランクnを得るまでシンボル値を一個づつ加算し、位置について解く。隣接する要素の矩形または球体だけではなく、マスクの任意の形状が使用されてよいことに留意する。 The following decoding methods may be used. Reorder the interpreted symbol values according to certainty. That is, image processing starts with the symbol that is most reliable for its interpretation. Next, the symbol values are added one by one until the linear transformation matrix obtains rank n, and the position is solved. Note that any shape of the mask may be used, not just the rectangles or spheres of adjacent elements.
さらに追加の実施形態では、有効な変換行列T’がランクN=n−jを有するものとして定義される。この場合、行列方程式B=T’Cは、異なる位置(X、Y)およびシーケンスSにおける場所kに対応する最大2jの解を有することになる。言うまでもなく、一つの解だけが正しい解であり、偽の解は、覆っている(overlying)経験則によって排除されてよい。例えば、偽の解は、1つ以上の先行のおよび/または後続の位置に関して連続性条件(例えば、空間距離、加速度等)をチェックすることによって排除されてよい。 In a further embodiment, a valid transformation matrix T ′ is defined as having rank N = n−j. In this case, the matrix equation B = T′C will have a maximum of 2 j solutions corresponding to different positions (X, Y) and place k in the sequence S. Needless to say, only one solution is a correct solution, and a false solution may be eliminated by an overlying rule of thumb. For example, false solutions may be eliminated by checking continuity conditions (eg, spatial distance, acceleration, etc.) with respect to one or more previous and / or subsequent positions.
マスクB’を変化させ、そして、有効な変換行列T’をランクN=n−jを有するものとして定義させることもできる。第一に、有効な変換行列T’が突き止められるまで、マスクB’の多様な形状が試されてよい。次に、多様な解のある行列方程式B’=T’Cが解かれ、偽の解が排除されてよい。 It is also possible to change the mask B ′ and define a valid transformation matrix T ′ as having rank N = n−j. First, various shapes of the mask B 'may be tried until a valid transformation matrix T' is found. Next, the matrix equation B ′ = T′C with various solutions may be solved to eliminate false solutions.
本発明は、サンプリングされた観察済みのビットのエラー訂正を実行するためのツールをも提供する。Tt(T転置済み)の零空間は、HT=0を達成する線形に独立した行でバイナリ行列Hを取得するための公知の技法によって評価できる。 The present invention also provides a tool for performing error correction on sampled observed bits. The null space of T t (T transposed) can be evaluated by known techniques for obtaining a binary matrix H with linearly independent rows that achieve HT = 0.
本例では、Hは5x21行列であり、H=[h1h2h3...h21]は以下のとおりである。 In this example, H is a 5 × 21 matrix, and H = [h 1 h 2 h 3 . . . h 21 ] is as follows.
このような行列Hは、Tにより生成される線形コードのエラー訂正コードとの関連においってチェックマトリックスとして知られている。我々のHが、すべての列hiが全ゼロベクトルと異なり、一意であるという特性を有することに留意する。パターンにおけるすべての考えられる観察されたマスクBは係数ベクトルCの何らかの選択のために、フォーマットB=TCであるため、iで誤りビットのひとつの見られたマスクは、B*=B+eiと書き込まれ、eiはビット位置iの中で値一(1)を、および他のすべての位置で値ゼロ(0)を有する列ベクトルである。チェックマトリックスによる乗算は以下を生じさせる。
Such a matrix H is known as a check matrix in connection with an error correction code of a linear code generated by T. Note that our H has the property that every column h i is unique, unlike all zero vectors. Since all possible observed masks B in the pattern are of format B = TC due to some choice of coefficient vector C, one observed mask of error bits with i writes B * = B + e i Ei is a column vector with the value 1 (1) in bit position i and the value zero (0) in all other positions. Multiplication with a check matrix produces:
つまり、Hで見られたマスクを乗算し、エラーの場所を突き止めるために取得された文字列を調べることによって単一のエラーを突き止め、訂正することができる。誤りビットを反転すると正しい値が与えられ、ガウス消去法および例えば前述のように公開鍵暗号解読法アルゴリズムを用いて等、Tを介した後退代入を使用してCについて解くことができる。
That is, a single error can be located and corrected by multiplying the mask found in H and examining the acquired string to locate the error. Inverting the error bit gives the correct value and can be solved for C using backward substitution via T, such as using Gaussian elimination and public key cryptography algorithms as described above.
前記エラー訂正は、ランクN=n−j(すなわちH’T’=0)を有する変換行列T’と関連するチェックマトリックスH’で等しく適応できる。 The error correction is equally adaptable with a check matrix H ′ associated with a transformation matrix T ′ having a rank N = n−j (ie H′T ′ = 0).
v個のビットが誤っているのを許すことを許容しうるであろうパターンを発見することを希望する場合は、任意の2vの列が線形に独立しているという特性のあるチェックマトリックスHを見つける必要がある。これは線形符号の理論から周知である。 If we want to find a pattern that would allow to allow v bits to be wrong, check matrix H with the property that any 2v column is linearly independent. I need to find it. This is well known from the theory of linear codes.
検出装置が、例えば文字と画像を形成するためにシンボルパターンのある表面上を動かされると、一連の復号動作または一発見動作が実行される。そこでは、各位置は前述のように、固定または可変マスクB、B’を用い、ランクN=nまたはN=n−jを有する変換行列T、T’を用いて復号されてよい。復号方式も位置との間で変化してよい。 When the detection device is moved over a surface with a symbol pattern, for example to form characters and images, a series of decoding or finding operations are performed. There, each position may be decoded using a transformation matrix T, T 'having a rank N = n or N = n-j, using a fixed or variable mask B, B' as described above. The decoding scheme may also change between positions.
本発明は、当業者によって理解されるように、ソフトウェアとハードウェアの多様な組み合わせにより実現されてよい。本発明の範囲は以下の請求項によってのみ制限される。 The present invention may be implemented by various combinations of software and hardware, as will be understood by those skilled in the art. The scope of the invention is limited only by the following claims.
Claims (41)
各々P(x)を法としてxkにおける単項式の係数Cの固定された線形組み合わせに対応するシンボル値Skの非反復シーケンスSを定義し、ここでP(x)がフィールドFqの度nの任意の多項式であることと、
定義された形状のマスクパターンを定義し、観察される前記m個のシンボル値を備えるマスクベクトルBを生じさせることと、
該シーケンスを前記二次元シンボルパターンPWの中に折り畳むためにラッピングスキームWを定義することと、
を備え、
前記多項式P(x)、前記マスクパターン、および前記ラッピングスキームWが、該行列方程式B=TCを履行する変換行列TがFqを超えるランクN=nを有するように定義される方法。 A method for creating a two-dimensional symbol pattern P W having the property that an arbitrary subset of symbol values having a size m observed in a symbol pattern is unique,
Define a non-repeating sequence S of symbol values S k corresponding to a fixed linear combination of monomial coefficients C at x k modulo each P (x), where P (x) is the degree n of field F q And any polynomial
Defining a mask pattern of defined shape and producing a mask vector B comprising the observed m symbol values;
Defining a wrapping scheme W to fold the sequence into the two-dimensional symbol pattern P W ;
With
The method wherein the polynomial P (x), the mask pattern, and the wrapping scheme W are defined such that the transformation matrix T that implements the matrix equation B = TC has a rank N = n that exceeds Fq.
該マスクBにおける該シンボル値と該対応する係数Cとの間の関係性についての情報を取り出すことと、
前記位置(X,Y)で前記マスクBの該シンボル値を抽出することと、
前記関係性によってBX,Yから該対応する係数CX,Yを計算し、ここでBX,Yが前記位置(X,Y)でのBという該抽出されたシンボル値であることと、
該シーケンスSにおける該場所kを計算し、ここで該係数CがCX,Yに等しいことと、
該場所kと該ラッピングスキームWに基づいて該シンボルパターンPWにおける前記位置(X,Y)を計算することと、
を備える方法。 A method for locating a position (X, Y) of a mask B observed in a two-dimensional symbol pattern P W having a characteristic that an arbitrary mask B having a defined shape and a size of at least m symbol values is unique. The symbol pattern is based on a non-repeating sequence S of symbol values S k corresponding to a fixed linear combination of the unary coefficients C in x k modulo each P (x), where P ( x) is an arbitrary polynomial of degree n in the field Fq, the symbol pattern P W is formed by folding the sequence S according to a wrapping scheme W;
Extracting information about the relationship between the symbol value in the mask B and the corresponding coefficient C;
Extracting the symbol value of the mask B at the position (X, Y);
And said B by relationships X, coefficient the corresponding from Y C X, calculates the Y, which is where B X, the symbol value issued extract of B in Y is the position (X, Y),
Calculating the location k in the sequence S, where the coefficient C is equal to C X, Y ;
Calculating the position (X, Y) in the symbol pattern P W based on the location k and the wrapping scheme W;
A method comprising:
BX,Y=T’CX,Yの対応する係数CX,Yの複数の解を計算することと、
Cの係数がCX,Yに等しい該シーケンスにおける複数の候補場所kを計算することと、
該場所kと該ラッピングスキームWに基づいてシンボルパターンPWにおける複数の候補位置(X,Y)を計算することと、
該求められていた位置の偽の候補位置を排除することと、
をさらに備える請求項9に記載の位置を突き止める方法。 The relationship is a transformation matrix that implements the matrix equation B = T′C and has a rank N = n−j that exceeds Fq;
Calculating a plurality of solutions of corresponding coefficients C X, Y of B X, Y = T′C X, Y ;
Calculating a plurality of candidate locations k in the sequence where the coefficients of C are equal to C X, Y ;
Calculating a plurality of candidate positions (X, Y) in the symbol pattern P W based on the location k and the wrapping scheme W;
Eliminating the false candidate position of the sought position;
The method of locating a position according to claim 9, further comprising:
反復二乗によって
を計算することと、
G(rk)からシンボル値Skを引き出すことと、
を備える方法。 Each is a method of calculating a symbol value S k in a non-repeating sequence S of symbol values corresponding to a fixed linear combination G of monomial coefficients C in x k modulo P (x), where P ( x) is an arbitrary polynomial of degree n of the field Fq,
By iterative squares
Calculating
Deriving a symbol value S k from G (r k );
A method comprising:
位置の前記集合を取り出すことと、
該ラッピングスキームWに基づき、前記位置の内の少なくとも一つを該シーケンスSにおける場所kに変換することと、
請求項20または21に記載の該方法で前記場所kの該シンボル値Skを計算することと、
を備える前記方法。 A defined shape and at least a method of the m arbitrary mask B of size of the symbol value to calculate the subdivision B P symbol pattern P W having the property of being unique, the symbol pattern, each P ( based on a non-repeating sequence S of symbol values S k corresponding to a fixed linear combination of monomial coefficients in x k modulo x), where P (x) is an arbitrary polynomial of degrees in the field Fq; A symbol pattern P W is formed by folding the sequence S according to a wrapping scheme W, and the subdivision BP represents a set of positions in the symbol pattern P W ;
Retrieving said set of positions;
Converting at least one of the positions into a location k in the sequence S based on the wrapping scheme W;
Calculating the symbol value S k of the location k with the method of claim 20 or 21;
Said method comprising.
変位ベクトル(u,v)で前記少なくとも一つの位置から変位される少なくとも一つの別の位置について、xp・rkを計算し、pが、前記変位ベクトル(u,v)を表すd1とd2の線形組み合わせであることと、
G(xp・rk)から少なくとも一つの別の位置のシンボル値を引き出すことと、
をさらに備える前記方法。 In the wrapping scheme W, [q (X + 1, Y) -q (X, Y)] modulo L = d1 and [q (X, Y + 1) -q (X, Y)] modulo L = d2 any position in the symbol pattern P W (X, Y) is defined to be a constant for, q (X, Y) = k is in relationship between the location k in the symbol pattern PW and the sequence S And L is the length of the sequence;
For at least one other position displaced from the at least one position by a displacement vector (u, v), calculate x p · r k , where d 1 represents the displacement vector (u, v) and d 2 is a linear combination;
Deriving at least one other symbol value from G (x p · r k );
The method further comprising:
各々P(x)を法としてxkにおける単項式の係数Cの固定線形組み合わせに対応し、ここでP(x)が該フィールドFqの度nの任意の多項式であるシンボル値Skの非反復シーケンスSと、
を備え、
該シーケンスSがラッピングスキームWに従って前記二次元シンボルパターンPWに折り畳まれ、
前記多項式(Px)、前記マスクBおよび前記ラッピングスキームWが、該行列方程式B=TCを履行する変換行列がFqを超えるランクN=nを有するように定義される。 A two-dimensional symbol pattern P W having the property that the defined shape and size of at least m symbol values are unique,
Non-repeating sequence of symbol values S k , each corresponding to a fixed linear combination of monomial coefficients C in x k modulo P (x), where P (x) is an arbitrary polynomial of degree n of the field Fq S and
With
The sequence S is folded into the two-dimensional symbol pattern P W according to a wrapping scheme W;
The polynomial (Px), the mask B, and the wrapping scheme W are defined such that the transformation matrix that implements the matrix equation B = TC has a rank N = n that exceeds Fq.
Bにおけるシンボル価と対応する係数Cとの間の関係性についての情報を記憶するためのメモリ手段と、
前記位置(X,Y)で前記マスクBの該シンボル値を抽出し、
BX,Yが前記位置(X,Y)での該抽出されたシンボル値Bである前記関係性によって対応する係数CX,YをBX,Yから計算する
係数CがCX,Yに等しいシーケンスSにおける場所kを計算し、
該場所kと該ラッピングスキームWに基づいて、該シンボルパターンPWにおける前記位置(X,Y)を計算する
ように適応された計算手段と、
を備える前記システム。 System for determining the position (X, Y) of a mask B observed in a two-dimensional symbol pattern P W having the characteristic that an arbitrary mask B of defined shape and size of at least m symbol values is unique The symbol pattern is based on a non-repeating sequence S of symbol values S k corresponding to a fixed linear combination of the coefficients C of the monomial at x k modulo P (x), respectively Where P (x) is an arbitrary polynomial of degree n of the field Fq, and the symbol pattern PW is formed by folding the sequence S according to a wrapping scheme W;
Memory means for storing information about the relationship between the symbol value in B and the corresponding coefficient C;
Extracting the symbol value of the mask B at the position (X, Y);
B X, Y is the extracted symbol value B at the position (X, Y). The corresponding coefficient C X, Y is calculated from B X, Y according to the relationship. The coefficient C is changed to C X, Y. Calculate a place k in an equal sequence S;
Calculating means adapted to calculate the position (X, Y) in the symbol pattern P W based on the location k and the wrapping scheme W;
The system comprising:
BX,Y=T’CX,Yで、対応する係数CX,Yのための複数の解を計算する、
係数CがCX,Yに等しい該シーケンスSにおける複数の場所kを計算する、
場所kと該ラッピングスキームWに基づいてシンボルパターンPWにおける候補位置(X,Y)を計算する、および
該求められている位置の偽の候補位置を排除する
ように適応される該システム。 The relationship is a transition matrix T ′ that implements the matrix equation B = T′C and has a rank N = n−j that exceeds Fq;
Compute multiple solutions for the corresponding coefficients C X, Y with B X, Y = T′C X, Y ,
Calculating a plurality of locations k in the sequence S with a coefficient C equal to C X, Y ;
The system adapted to calculate a candidate position (X, Y) in the symbol pattern P W based on the location k and the wrapping scheme W, and to eliminate false candidate positions of the sought position.
またはH’)を形成し、HBX,Y=hi(またはHBX、Y=hi)を形成し、hi=0の場合、BX,Yを維持するが、
の場合、BX,Yの位置iのシンボル値を変更するように適応されるエラー訂正手段をさらに備える請求項32から34のいずれか一項に記載の位置を突き止めるためのシステム。 Check matrix H (by solving equation HT = 0 (or H′T ′ = 0)
Or H ') is formed, HB X, Y = h i ( or HB X, Y = h i) is formed, in the case of h i = 0, B X, but maintains the Y,
35. The system for locating a position according to any one of claims 32 to 34, further comprising error correction means adapted to change the symbol value at position i of B X, Y.
がCX,Yの係数を有するkの離散的対数を検出するためのアルゴリズムで、該シーケンスSにおける該場所kを計算するように適応され、該係数CがCX,Yと等しい、請求項31から39のいずれか一項に記載の位置を突き止めるためのシステム。 The computing means (modulo P (x))
There algorithm for detecting discrete logarithm of k with coefficient C X, Y, is adapted to calculate a該場plants k in the sequence S, the coefficient C is C X, equal to Y, claim 40. A system for locating a position according to any one of 31 to 39.
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