JP7391028B2 - 特に電子スクリーンによるコンテンツの表示を検証する目的で、符号化光メッセージを伝送するための方法および装置 - Google Patents

特に電子スクリーンによるコンテンツの表示を検証する目的で、符号化光メッセージを伝送するための方法および装置 Download PDF

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Description

本説明は、特に電子スクリーンによるコンテンツの表示を検証する目的で、光の形態に符号化されたメッセージを伝送するための方法および装置に関する。
より詳細には、本説明は、符号化光メッセージを伝送するための方法であって、符号化メッセージが発光デバイスによって発されるステップと符号化メッセージが光センサによって受信されるステップとを含む、方法に関する。
文書WO03052734には、スクリーンによって表示されるコンテンツを検証するために、電子スクリーンを介して符号化メッセージを伝送する方法が記載されている。メッセージは、表示されるコンテンツを表す。メッセージは、2つの光の強さのレベルによって表される一連のビットとして2進法で符号化される。符号化メッセージのビットは、スクリーンの小集合の画素から構成される符号化領域内に、所定のレートで表示される。符号化領域と対応して配置される光センサが、発された信号の時間フレームと同期してこの符号化領域における光レベルを測定する。
WO03052734
この種類の方法は信号の放射と測定との間の完全同期を含意し、さもなければ符号化メッセージの読取りは不正確であり得る。
本説明は、この不利点を克服する特定の目的を有する。
この目的で、符号化光メッセージを伝送するために、
- 符号化メッセージが、複数の色を発することが可能な発光デバイスによって発されるステップであって、符号化メッセージが、一定の連続する時間間隔中に発光デバイスによって発される一連の色の形態で発され、上記メッセージが、上記連続する時間間隔にわたって発される異なる色間の遷移によって符号化され、2つの連続する所定の色間の各遷移が所定の情報項目を表し、かつ上記色がN個の所定の色の中から選ばれる、ステップと、
- 符号化メッセージが、連続する時間間隔中に発光体によって発される色を取得するように、ひいては符号化メッセージを表す、連続する時間間隔間の色遷移を判定するように制御される光センサによって受信されるステップとを含む、方法が提案される。
これらの構成によって、読み取られるべき色変化が1つだけであるので、符号化メッセージを受信するために非常に低コストの、非常に廉価な色センサを使用できる。
加えて、2色間の遷移の使用であり、絶対色の使用でないため、表示周波数とセンサ取得周波数との間の完全同期の必要を排除する。この非同期プロセスは、光信号を受信するための低コストの、小型化された装置の使用を可能にすることにも寄与する。
伝送方法の様々な実施形態において、以下の構成の1つまたは複数が使用され得る:
- 2つの所定の連続する色間の遷移によって表されるそれぞれの情報項目が2進符号である;
- 上記2進符号が2ビットずつ符号化される;
- 本方法によって伝送可能な上記所定の情報項目が、数はPであり、PがN未満の整数であり、かつ上記所定の情報項目の各々が、第1および第2の色間のP個の異なる遷移によって表すことができ、これらのP個の遷移がそれぞれP個の異なる第1の色を含む:このように、各情報項目が、発光デバイスによってちょうど発された色に関係なく、常に符号化可能であるので、色遷移による情報の符号化は非常に高速である;
- 所定の色の数Nが6に等しい;
- 光センサが、カメラおよび色センサの中から選ばれる;
- 発光デバイスが、電子スクリーンの表示面の一部である符号化領域を備える;
- 符号化領域が、1と64との間の画素を備える;
- 光センサが、符号化領域を完全に覆うようにスクリーンの表示面に固定される;
- スクリーンが、コンテンツを示すようにローカル中央制御ユニットによって制御され、かつ伝送された符号化メッセージが上記コンテンツを表す;
- コンテンツが、余白を除いたスクリーン表示面の中央部分に表示され、かつ符号化領域が上記余白に含まれる;
- ローカル中央制御ユニットがサーバからコンテンツを受信し、かつ上記符号化メッセージが、コンテンツに従ってサーバによって作成される;
- 光センサが、上記光センサによって取得される色を示す光センサからの信号を受信すること、および発光体によって発される色遷移によって表される所定の情報項目を判定することが可能である中央復号化ユニットと関連付けられる;
- 中央復号化ユニットによって判定される復号化情報項目が集中検証ユニットに伝送される。
本説明は、符号化光メッセージを伝送するための装置であって、
- ローカル中央制御ユニットと、
- 複数の色を発することが可能で、かつ一定の連続する時間間隔中に発される一連の色の形態で符号化メッセージを発するようにローカル中央制御ユニットによって制御される発光デバイスであり、上記メッセージが、連続する時間間隔にわたって発される異なる色間の遷移によって符号化され、2つの連続する所定の色間の各遷移が所定の情報項目を表し、かつ上記色がN個の所定の色の中から選ばれる、発光デバイスと、
- 中央復号化ユニットと、
- 連続する時間間隔中に発光体によって発される色を取得するために中央復号化ユニットに接続される光センサであり、中央復号化ユニットが、符号化メッセージを表す、連続する時間間隔間の色遷移を判定することが可能である、光センサとを含む、装置にも関する。
伝送装置の様々な実施形態において、以下の構成の1つまたは複数が使用され得る:
- 2つの連続する所定の色間の遷移によって表されるそれぞれの情報項目が2進符号である;
- 上記2進符号が2ビットずつ符号化される;
- 本方法によって伝送可能な上記所定の情報項目が、数はPであり、PがN未満の整数であり、かつ上記所定の情報項目の各々が、第1および第2の色間のP個の異なる遷移によって表すことができ、これらのP個の遷移がそれぞれP個の異なる第1の色を含む;
- 所定の色の数Nが6に等しい;
- 光センサが、カメラおよび色センサの中から選ばれる;
- 発光デバイスが、電子スクリーンの表示面の一部である符号化領域を備える;
- 符号化領域が、1と64との間の画素を備える;
- 光センサが、符号化領域を完全に覆うようにスクリーンの表示面に固定される;
- スクリーンが、コンテンツを示すようにローカル中央制御ユニットによって制御され、かつ伝送された符号化メッセージが上記コンテンツを表す;
- コンテンツが、余白を除いたスクリーン表示面の中央部分に表示され、かつ符号化領域が上記余白に含まれる;
- 本装置が、ローカル中央制御ユニットにコンテンツを伝送することが可能であるサーバを更に備え、かつ上記サーバが、コンテンツに従って符号化メッセージを作成することが可能である;
- 本装置が集中検証ユニットを更に備え、かつ中央復号化ユニットが、上記集中検証ユニットに上記復号化情報項目を伝送することが可能である。
他の特徴および利点は、添付図面を参照しつつ、非限定的な例として与えられる、その実施形態の1つの以下の説明から明らかであろう。
符号化光メッセージを伝送するための本方法を実装できる、デジタルコンテンツを放送するためのネットワークの部分概略図である。 図1のネットワークの一部である電子スクリーンの部分正面図である。 図2の電子スクリーンの一部分の概略分解立体図である。 図2および図3の電子スクリーンの主要部ならびにこのスクリーンの中央サーバとの通信を例示するブロック図である。 図2～図4のスクリーンの部分正面図である。 図2～図5のスクリーンの変形を例示する断面図である。 図2～図6のスクリーンに使用可能な、色遷移による情報の符号化を例示する図である。 符号化光メッセージを伝送するための本方法を使用するためにビデオを符号化するための方法を例示する図である。 符号化光メッセージの復号化を例示する図である。 図8の方法を実装することによって得られる符号化ビデオのストリームを例示する図である。
異なる図において、同じ参照符号は同一または類似の要素を示す。
図1は、デジタルスクリーン3を各々備える複数のデジタル表示装置2を備える、デジタルコンテンツを放送するためのネットワーク1を図示する。当該デジタルコンテンツは、特にビデオおよび静止画像であるが、対話型ゲームまたは他のコンテンツも含んでよい。
このデジタルコンテンツは、特にインターネット5による、任意のワイドエリアネットワーク(「WAN」)を介して、少なくとも1つのリモートサーバ4からデジタル表示装置2に伝送されてよい。ワイドエリアネットワークは、デジタル表示装置2の一部または全部への1つまたは複数の無線リンク6(例えばLTE規格またはその他を使用する)を含み得る。
デジタル表示装置2は、特に公共の場所、言い換えると、公道、鉄道駅およびバス停留所、空港、ショッピングセンタ等などの、公衆が利用可能な全ての場所に配置されてよい。
図2～図4に表されるように、各電子表示装置2のスクリーン3は、フレーム7の中央に表示面3aを含んでよい。表示面3aの一部分が、好ましくはフレーム7においてまたはその近くにおいて、光センサ8(SENS)によって覆われる符号化領域9を形成してよい。
符号化領域9は、符号化光メッセージを伝送することが可能である。符号化領域9は、表示面3aの単一の画素、または適宜2*2画素もしくは3*3画素から成ってよい。より一般的に、符号化領域は、1と64との間の画素を表すことができる。
光センサ8は、好ましくは符号化領域9を完全に覆うように表示面3aに直接固定されてよい。
光センサ8は、小型カメラまたは色センサでよい。
光センサが色センサであると、それは特に廉価かつコンパクトである。例えば、色センサの測定範囲は、例えば、2mm*2mm程度であり得るl*lの寸法を有することができる。色センサ(そのPCBを伴う)の総寸法は20mm*20mm未満でよい。使用可能な色センサの一例が「SparkFun RGB Light Sensor - ISL29125」である。
光センサ8は、例えばケーブル10によって電子復号化ユニット11(UC2)に接続されてよい。使用可能な電子復号化ユニット11の一例が「Raspberry Pi Zero W」回路板である。電子復号化ユニット11は、例えばUSBコネクタ12または何らかの他の種類のコネクタを介して無線または有線で電子表示装置2の中央制御ユニット13(または「プレーヤ」PL、特にプロセッサUC1および大容量メモリMを備える)と通信できる。代替的に、電子復号化ユニット11は、無線で(例えばBluetooth(登録商標)またはWiFiを使用して)かつインターネットを介して外部と、例えばリモートサーバ(サーバ4またはその他)と直接通信し得る。
中央制御ユニット13は、特にスクリーン3に提示されるべきコンテンツを受信するためにリモートサーバ4と通信する。
図5に図示されるように、コンテンツは、必要に応じて表示面3aの中央部分3cに提示されて、余白3bを空けておいてよい。符号化領域9は、スクリーン3によって表示されるコンテンツに干渉しないように、余白3b内に配置されてよい。
図6に図示されるように、電子表示装置2は、電子表示パネル3の正面にフランジ2bを形成して、少なくとも表示面3aの上述した中央部分3cを視認可能にしておくウィンドウ2cを画定する、ハウジング2aを備えてよい。符号化領域9および光センサ8は、適宜フランジ2bによって隠されてよい。
符号化領域9は、以下により詳細に説明されることになる特定の符号化方式に従って、光センサ8に符号化光メッセージを伝送するために使用される。より一般的に、この符号化方式は、任意の他の発光デバイスと光センサとの間で符号化光メッセージを伝送するために使用され得る。符号化領域9に関して本明細書で与えられる全ての説明は、したがって、別の発光デバイスに置き換えることができる。
符号化光メッセージは、一定の連続する時間間隔中に発されるN個の所定の色(スクリーン3はカラースクリーンである)の中から選ばれる一連の色の形態で、中央制御ユニット13によって制御されるように、符号化領域9によって発される。光メッセージは、等しい連続する時間間隔Tにわたって発される異なる色間の遷移によって符号化されて、2つの連続する所定の色間の各遷移が所定の情報項目を表す。
Nは、例えば6に等しくて、所定の色が、例えば、赤、緑、青、シアン、黄、マゼンタでよい。
本方法によって伝送可能な上記所定の情報項目は、数がPであり、PがN未満の整数でよく、かつ上記所定の情報項目の各々は、第1および第2の色間のP個の異なる遷移によって表されて、これらのP個の遷移がそれぞれP個の異なる第1の色を含むことができる。このように、符号化領域9によって表示されている色が何であれ、次の色は、2色間の遷移がP個の所定の情報項目の中から所望の情報項目を表すように選ぶことができる。
有利には、2つの所定の連続する色間の遷移によって表されるそれぞれの情報項目は2進符号である。例えば、上記2進符号は2ビットずつ符号化され、その場合P=4である。この場合、N=6色の1つが表示されているとき、各々2ビットずつ符号化される4つの情報項目を表すために、5つのその他の色の4つへの遷移が使用され、そして遷移の1つは使用されないままである。以下の表(表1)は、1つの例証的な実施形態において色遷移によって表される2ビット符号(00、01、10、11)を与える(第1の色は第1の列に示され、第2の色は第1の行に示され、XXは色変化の無い禁止された遷移を表し、YYは使用されない遷移を表す)。
Figure 0007391028000001
図7は、上の表(表1)の第1の行に対応する色遷移をRGB色図で例示しており、赤R21(RGB座標[255,0,0])から始まって:
- 矢印27に係る黄Y22(RGB座標[255,255,0])への遷移が2ビット符号00に対応し;
- 矢印28に係る緑V23(RGB座標[0,255,0])への遷移が2ビット符号01に対応し;
- 矢印29に係るシアンC24(RGB座標[0,255,255])への遷移が2ビット符号10に対応し;
- 矢印30に係る青B25(RGB座標[0,0,255])への遷移が2ビット符号11に対応する。
赤からマゼンタ26(RGB座標[255,0,255])への遷移はない。
符号化領域9によって発される色遷移によって形成される符号化メッセージは、光センサ8によって取得され、そして中央復号化ユニット11によって復号化される。この復号化は、特に、色遷移の使用であり、絶対色の使用でないために(絶対色の使用の場合には、幾つかの連続する放射期間中に同じ色が発され得るので、関係する期間数を計数するために各期間の始まりを適時に非常に正確に特定することが必要である)、符号化メッセージの放射と受信との間の完全同期の必要がないので、廉価な電子機器でさえ非常に確実に実施される。
発光デバイスと光センサとの間で光学符号化メッセージによって情報を伝送するこの方式は、一般に情報を光学的に伝送するために使用できる。
この伝送方式の特に有用な応用は、サーバ4から受信されたコンテンツが実際にデジタル表示装置2によって表示されることを検証することに関する。
この目的で、サーバ4または別のサーバは、様々なコンテンツと関連した符号化メッセージを生成し、そしてそれらをコンテンツと同時に各デジタル表示装置2の中央制御ユニット13に送信してよい。より詳細には、光学符号化メッセージは、サーバ4または別のサーバによってコンテンツへ組み込むことができる。
例えば、図8に例示されるように、コンテンツがビデオ101であるとき、サーバ4または別のサーバは以下のプロセスに従うことができる:
- ビデオ101がステップ100でサーバによってロードされる;
- ステップ110で、ビデオ101が連続するフレーム111(この例ではFR1～FR4、フレーム数は当然4に限定されない)へ分解される;
- ステップ120で、符号化領域109の色遷移がフレーム111に符号化される;
- ステップ130で、符号化ビデオ131が再構築される。
各光学符号化メッセージは、読取りエラーを回避するために符号化ビデオ131において任意選択で繰り返されてよい、例えば図10に表されるように3回。各々符号、例えば前記したように2ビットを表す色遷移(図10において色はR(赤)、G(緑)、B(青)、C(シアン)、Y(黄)、M(マゼンタ)によって記号化される)に加えて、各光学符号化メッセージは、初期化シーケンスS(例えば幾つかの連続する期間Tにわたる白黒交互の表示)で始まることができる。各符号化メッセージはビデオ101の識別子(図10の例では554、555等)を表すことができる。
コンテンツがスクリーン3によって表示されると、光学符号化メッセージは、スクリーンの符号化領域9によって発され、そして光センサ8によって受信される。中央復号化ユニット11は、次いで光学符号化メッセージを復号化する。図9に例示されるように:
- ステップ200で、光学符号化メッセージがセンサ8(RGB信号を取得する)によって読み取られる;
- ステップ210で、中央復号化ユニット11が色遷移を識別する;
- ステップ220で、中央復号化ユニット11がメッセージを復号化し、そして上述した識別子(554、555等)を再構築し、そしてこれらの識別子にタイムスタンプするために読取りの時間を記憶する(図10も参照のこと);
- ステップ230で、中央復号化ユニット11がタイムスタンプされたビデオの識別子を中央制御ユニット13に送信し、これがサーバ4にまたは任意の他の集中検証ユニットに情報を送信する。中央制御ユニット13に情報を送信する代わりに、中央復号化ユニット11は、タイムスタンプされたビデオの識別子をスクリーン3のためのコントローラボードに送信し、これが次いでサーバ4にまたは任意の他の集中検証ユニットに情報を送信する。別の変形では、中央復号化ユニット11は、上記したように、サーバ4にまたは任意の他の集中検証ユニットに直接この情報を送信できる。
サーバ4または他の集中検証ユニットは、このように各コンテンツが実際にスクリーン3によって表示されたという証拠を収集する。
1 ネットワーク
2 デジタル表示装置
2a ハウジング
2b フランジ
2c ウィンドウ
3 デジタルスクリーン
3a 表示面
3b 余白
3c 中央部分
4 リモートサーバ
5 インターネット
6 無線リンク
7 フレーム
8 光センサ
9 符号化領域
10 ケーブル
11 電子復号化ユニット
12 USBコネクタ
13 中央制御ユニット
101 ビデオ
111 フレーム
131 符号化ビデオ
M 大容量メモリ
PL プレーヤ
UC1 プロセッサ
UC2 電子復号化ユニット

Claims (17)

  1. 符号化光メッセージを伝送するための方法であって、
    - 前記符号化光メッセージが、複数の色を発することが可能な発光デバイス(9)によって発されるステップであって、前記符号化光メッセージが、一定の連続する時間間隔中に前記発光デバイス(9)によって発される一連の色の形態で発され、前記符号化光メッセージが、連続する時間間隔にわたって発される異なる色間の遷移によって符号化され、2つの連続する所定の色間の各遷移が所定の情報項目を表し、かつ前記色がN個の所定の色の中から選ばれる、ステップと、
    - 前記符号化光メッセージが、連続する時間間隔中に前記発光デバイス(9)によって発される前記色を取得するように、ひいては前記符号化光メッセージを表す、連続する時間間隔間の前記色間の遷移を判定するように制御される光センサ(8)によって受信されるステップとを含み、
    前記発光デバイスが、電子スクリーン(3)の表示面(3a)の一部である符号化領域(9)を備え、
    前記電子スクリーン(3)が、コンテンツを示すようにローカル中央制御ユニット(13)によって制御され、かつ前記伝送された符号化光メッセージが前記コンテンツを表し、
    前記方法によって伝送可能な前記所定の情報項目が、数はPであり、PがN未満の整数であり、かつ前記所定の情報項目の各々が、第1および第2の色間のP個の異なる遷移によって表すことができ、これらのP個の遷移がそれぞれP個の異なる第1の色を含む、
    方法。
  2. 2つの所定の連続する色間の前記遷移によって表される前記それぞれの情報項目が2進符号である、請求項1に記載の方法。
  3. 前記2進符号が2ビットずつ符号化される、請求項2に記載の方法。
  4. 所定の色の数Nが6に等しい、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 前記光センサ(8)が、カメラおよび色センサの中から選ばれる、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記符号化領域(9)が、1と64との間の画素を備える、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 前記光センサ(8)が、前記符号化領域(9)を完全に覆うように前記電子スクリーンの前記表示面に固定される、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記コンテンツが、余白(3b)を除いた前記電子スクリーン(3)の前記表示面(3a)の中央部分(3c)に表示され、かつ前記符号化領域(9)が前記余白(3b)に含まれる、請求項7に記載の方法。
  9. 前記ローカル中央制御ユニット(13)がサーバ(4)から前記コンテンツを受信し、かつ前記符号化光メッセージが、前記コンテンツに従って前記サーバ(4)によって作成される、請求項7または8に記載の方法。
  10. 前記光センサ(8)が、前記光センサ(8)によって取得される前記色を示す前記光センサ(8)からの信号を受信すること、および前記符号化領域(9)によって発される前記色間の遷移によって表される前記所定の情報項目を判定することが可能である中央復号化ユニット(11)と関連付けられる、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記中央復号化ユニットによって判定される前記情報項目が集中検証ユニット(4)に伝送される、請求項10に記載の方法。
  12. 符号化光メッセージを伝送するための装置であって、
    - ローカル中央制御ユニット(13)と、
    - 複数の色を発することが可能で、かつ一定の連続する時間間隔中に発される一連の色の形態で前記符号化光メッセージを発するように前記ローカル中央制御ユニット(13)によって制御される発光デバイス(9)であり、前記符号化光メッセージが、前記連続する時間間隔にわたって発される異なる色間の遷移によって符号化され、2つの連続する所定の色間の各遷移が所定の情報項目を表し、前記色がN個の所定の色の中から選ばれ、かつ前記所定の情報項目が、数はPであり、PがN未満の整数であり、かつ前記所定の情報項目の各々が、第1および第2の色間のP個の異なる遷移によって表すことができ、これらのP個の遷移がそれぞれP個の異なる第1の色を含む、発光デバイス(9)と、
    - 中央復号化ユニット(11)と、
    - 連続する時間間隔中に前記発光デバイスによって発される前記色を取得するために前記中央復号化ユニット(11)に接続される光センサ(8)であり、前記中央復号化ユニット(11)が、前記符号化光メッセージを表す、連続する時間間隔間の前記色間の遷移を判定することが可能である、光センサ(8)とを備え、
    前記発光デバイスが、電子スクリーン(3)の表示面(3a)の一部である符号化領域(9)を備え、
    前記電子スクリーン(3)が、コンテンツを示すように前記ローカル中央制御ユニット(13)によって制御され、かつ前記伝送された符号化光メッセージが前記コンテンツを表す、
    装置。
  13. 前記符号化領域(9)が、1と64との間の画素を備える、請求項12に記載の装置。
  14. 前記光センサ(8)が、前記符号化領域を完全に覆うように前記電子スクリーンの前記表示面(3a)に固定される、請求項12または13に記載の装置。
  15. 前記コンテンツが、余白(3b)を除いた前記電子スクリーンの前記表示面(3a)の中央部分(3c)に表示され、かつ前記符号化領域(9)が前記余白(3b)に含まれる、請求項12から14のいずれか一項に記載の装置。
  16. 前記ローカル中央制御ユニット(13)に前記コンテンツを伝送することが可能であるサーバ(4)を更に備え、かつ前記サーバ(4)が、前記コンテンツに従って前記符号化光メッセージを作成することが可能である、請求項12から15のいずれか一項に記載の装置。
  17. 集中検証ユニット(4)を更に備え、かつ前記中央復号化ユニット(11)が、前記集中検証ユニット(4)に前記情報項目を伝送することが可能である、請求項12から16のいずれか一項に記載の装置。
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