KR101645136B1 - 디스플레이 화면에 데이터 통신을 위한 색상 코드를 출력하는 방법 및 색상 코드를 이용하여 데이터를 전달하는 방법 - Google Patents

Abstract

디스플레이 화면에 데이터 통신을 위한 색상 코드를 출력하는 방법은 컴퓨터 장치가 디스플레이 화면을 기준 순서를 갖는 복수의 구역을 결정하는 단계, 상기 컴퓨터 장치가 상기 복수의 구역 각각을 적어도 하나의 비트를 갖는 서로 다른 이진수에 맵핑하는 단계 및 상기 컴퓨터 장치가 상기 복수의 구역 중 적어도 상기 기준 순서의 방향 또는 상기 기준 순서의 역 방향의 첫 번째 구역을 포함하는 연속 구역에 특정 색상을 출력하는 단계를 포함한다. 상기 연속 구역에 출력된 색상은 상기 연속 구역에서 상기 기준 순서의 방향 또는 상기 기준 순서의 역 방향의 마지막 구역이 나타내는 이진수인 기준 이진수에 상기 기준 순서 방향 또는 상기 기준 순서 역 방향에 따라 각각 0 또는 1을 상기 기준 이진수의 앞 또는 뒤에 추가한 이진수를 나타낸다.

Description

디스플레이 화면에 데이터 통신을 위한 색상 코드를 출력하는 방법 및 색상 코드를 이용하여 데이터를 전달하는 방법{COLOR CODE DISPLAYING METHOD FOR DATA COMMUNICATION IN DISPLAY SCREEN AND DATA TRANSFERRING METHOD USING COLOR CODE}

이하 설명하는 기술은 디스플레이 장치에서 출력되는 색상 코드를 이용한 데이터 통신에 관한 것이다.

디지털 데이터의 전달은 RF(Radio Frequency)를 이용한 무선 통신 방식이 각광받고 있다. 나아가 RF 통신 방식을 대체하기 위한 다양한 연구도 진행되고 있다. 대표적으로 LED 발광기기와 수신기를 이용한 가시광 통신 방식 등이 있다.

한국공개특허 제2004-0041778호 (2004.05.20) 한국공개특허 제2009-0050731호 (2009.05.20)

종래 RF 통신을 대체하기 위한 가시광 통신 방식은 백색광의 점멸을 통해 한번에 1비트밖에 표현할 수 없고, 별도의 발광기 수신기 장치가 필요하다는 단점이 있다. 나아가 최근 디스플레이 장치에 표현되는 색상 자체를 특정 데이터로 인식하는 시도가 있었으나, 이는 하나의 색상을 특정 데이터로 매칭하는 것이므로 한정된 색상을 이용하여 매우 많은 데이터를 표현하기 어렵다는 문제점이 있다.

이하 설명하는 기술은 이진 코드에 대응되는 색상 코드를 디스플레이 화면에 출력하는 방법 및 색상 코드를 이용한 데이터 전송 기법을 제공하고자 한다.

이하 설명하는 기술의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

디스플레이 화면에 데이터 통신을 위한 색상 코드를 출력하는 방법은 컴퓨터 장치가 디스플레이 화면을 기준 순서를 갖는 복수의 구역을 결정하는 단계, 상기 컴퓨터 장치가 상기 복수의 구역 각각을 적어도 하나의 비트를 갖는 서로 다른 이진수에 맵핑하는 단계 및 상기 컴퓨터 장치가 상기 복수의 구역 중 적어도 상기 기준 순서의 방향 또는 상기 기준 순서의 역 방향의 첫 번째 구역을 포함하는 연속 구역에 특정 색상을 출력하는 단계를 포함한다.

상기 연속 구역에 출력된 색상은 상기 연속 구역에서 상기 기준 순서의 방향 또는 상기 기준 순서의 역 방향의 마지막 구역이 나타내는 이진수인 기준 이진수에 상기 기준 순서 방향 또는 상기 기준 순서 역 방향에 따라 각각 0 또는 1을 상기 기준 이진수의 앞 또는 뒤에 추가한 이진수를 나타낸다.

색상 코드를 이용하여 데이터를 전달하는 방법은 코드 출력 장치가 소스 데이터에 대응하는 이진 코드를 구성하는 비트열을 일정한 비트 길이로 구분하는 단계, 상기 코드 출력 장치가 디스플레이 화면에서 기준 순서를 갖는 복수의 구역에 상기 비트 길이 단위로 구분된 비트열에 대응하는 특정 색상을 출력하는 단계, 코드 복호 장치가 카메라로 상기 디스플레이 화면에 출력되는 영상을 획득하는 단계 및 상기 코드 복호 장치가 상기 영상에서 상기 복수의 구역에 출력되는 색상을 기준으로 상기 소스 데이터를 복호하는 단계를 포함한다.

상기 코드 출력 장치는 상기 복수의 구역 중 적어도 상기 기준 순서의 방향 또는 상기 기준 순서의 역 방향의 첫 번째 구역을 포함하는 연속 구역에 특정 색상을 출력하고, 상기 연속 구역에 출력된 색상은 상기 연속 구역에서 상기 기준 순서의 방향 또는 상기 기준 순서의 역 방향의 마지막 구역에 맵핑된 이진수인 기준 이진수에 상기 기준 순서 방향 또는 상기 기준 순서 역 방향에 따라 각각 0 또는 1을 상기 기준 이진수의 앞 또는 뒤에 추가한 이진수를 나타낸다.

이하 설명하는 기술은 복수의 색상을 사용한 색상 코드를 출력하는 디스플레이 장치를 이용하여 RF 통신을 사용할 수 없는 환경에서 데이터 전송이 가능한 시스템 내지 방법을 제공한다.

이하 설명하는 기술의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 색상 코드를 이용하여 데이터를 전달하는 시스템에서 색상 코드가 전달되는 개략적인 예를 도시한다.
도 2는 디스플레이 화면에서 색상 코드를 출력하는 구역에 대한 예이다.
도 3은 디스플레이 화면에 색상 코드를 출력하는 예이다.
도 4는 디스플레이 화면에 색상 코드를 출력하는 다른 예이다.
도 5는 디스플레이 화면에 색상 코드를 출력하는 또 다른 예이다.
도 6은 디스플레이 화면에 도 3 내지 도 5에서 설명한 색상 코드를 이용하여 텍스트 데이터에 대응하는 이진 코드를 출력하는 예이다.
도 7은 색상 코드가 전달되는 프레임 구조를 도시한 예이다.
도 8은 코드 복호 장치가 색상 코드를 추출하는 과정에 대한 순서도의 예이다.
도 9는 코드 복호 장치가 색상 코드가 출력되는 영역을 결정하는 예이다.
도 10은 색상 코드를 이용하여 데이터를 전달하는 시스템의 구성을 도시한 블록도의 예이다.
도 11은 색상 코드를 이용하여 데이터를 전달하는 시스템의 구성을 도시한 블록도의 다른 예이다.
도 12는 데이터 통신을 위한 색상 코드를 출력하는 방법에 대한 순서도의 예이다.
도 13은 색상 코드를 이용하여 데이터를 전달하는 방법에 대한 순서도의 다른 예이다.

이하 설명하는 기술은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 이하 설명하는 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이하 설명하는 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 이하 설명하는 기술의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다. 따라서, 본 명세서를 통해 설명되는 각 구성부들의 존재 여부는 기능적으로 해석되어야 할 것이며, 이러한 이유로 이하 설명하는 색상 코드를 이용하여 데이터를 전달하는 시스템의 구성은 이하 설명하는 기술의 목적을 달성할 수 있는 한도 내에서 대응하는 도면과는 상이해질 수 있음을 명확히 밝혀둔다.

또, 방법 또는 동작 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.

이하 기술에 대한 설명에서 사용하는 용어에 대해 먼저 정의하고자 한다.

컴퓨터 장치는 다양한 종류의 데이터를 이진수 형태로 인식한다. 이하 설명하는 기술은 디스플레이 장치에서 이진수에 대응하는 특정한 색상의 패턴을 출력하고, 디스플레이 장치에 인접한 카메라가 디스플레이 장치가 출력하는 영상을 획득하는 방식으로 데이터를 전달하는 시스템 내지 방법에 관한 것이다. 디스플레이 장치는 전달하고자하는 데이터에 대응하는 특정한 패턴을 갖는 색상을 출력한다. 카메라를 포함하는 복호 장치는 디스플레이 장치에서 출력되는 영상을 복호한다. 이하 데이터에 대응하는 특정한 패턴을 갖는 색상을 색상 코드(color code)라고 명명한다.

디스플레이 장치는 데이터에 대응하는 색상 코드를 출력하고, 복호 장치는 디스플레이 장치의 영상에서 색상 코드를 식별하고, 색상 코드를 복호한다. 이 과정을 통해 데이터가 디스플레이 장치에서 복호 장치로 전달된다. 이하 색상 코드를 출력하는 디스플레이 장치를 코드 출력 장치라고 명명하고, 색상 코드를 복호하는 장치를 코드 복호 장치라고 명명한다. 코드 출력 장치는 모니터와 연결된 PC, 노트북, 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 컴퓨터 장치를 포함한다. 코드 복호 장치는 카메라가 연결된 PC, 카메라가 내장된 노트북, 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 컴퓨터 장치를 포함한다. 코드 출력 장치 및 코드 복호 장치는 색상 코드를 이용하여 데이터를 전송하기 위한 전용 장치일 수도 있다.

코드 출력 장치와 코드 복호 장치를 통해 전달되는 데이터를 이하 소스 데이터라고 명명한다. 소스 데이터는 디지털 데이터로 표현되는 모든 형태의 데이터를 포함하는 의미이다. 소스 데이터는 텍스트 데이터, 이미지 데이터, 음성 데이터 등을 포함한다. 이하 설명의 편의를 위해 소스 데이터 중 텍스트 데이터를 중심으로 설명한다.

도 1은 색상 코드를 이용하여 데이터를 전달하는 시스템에서 색상 코드가 전달되는 개략적인 예를 도시한다.

색상 코드를 이용하여 데이터를 전달하는 시스템은 색상 코드를 출력하는 코드 출력 장치 및 코드 출력 장치에서 출력되는 색상 코드를 카메라를 통해 획득하여 색상 코드를 복호하는 코드 복호 장치를 포함한다. 도 1은 코드 출력 장치에서 출력되는 색상 코드를 코드 복호 장치가 카메라를 통해 획득하는 과정을 도시한다.

코드 출력 장치는 도 1의 좌측 상단에 도시한 스마트폰과 같은 휴대용 단말 및 좌측 하단에 도시한 컴퓨터용 모니터 장치와 같은 장치를 포함한다. 코드 출력 장치는 디스플레이 화면에 색상 코드를 출력한다. 디스플레이 화면은 일정한 모양(패턴)을 갖는 R(Red), G(Green), B(Blue) 색상을 출력하고 있다.

코드 출력 장치에서 일정한 거리에 위치한 코드 복호 장치는 카메라를 통해 코드 출력 장치의 디스플레이 패널 상에 출력되는 색상 코드를 획득한다. 코드 복호 장치는 도 1의 우측 상단에 도시한 별도의 카메라를 통해 영상 데이터를 획득하는 PC 및 카메라를 내장하는 스마트폰과 같은 장치 등을 포함한다.

코드 복호 장치 또는 코드 복호 장치의 카메라는 코드 출력 장치에서 출력되는 코드 영상이 복호 가능한 거리 내에 위치하는 것이 바람직하다.

이하 소스 데이터를 표현하는 이진 코드와 이진 코드를 표현하는 색상 코드에 대해 설명한다. 컴퓨터 장치에서 데이터는 특정한 코드로 표현된다. 예컨대, 텍스트 데이터는 유니 코드(Unicode), 아스키 코드(ASCII code) 등과 같은 코드로 표현된다. 컴퓨터 장치는 최종적으로 아스키 코드 등을 이진수 비트열로 인식한다. 컴퓨터 장치에서 특정 데이터를 나타내는 비트열을 이진 코드라고 명명한다. 이진 코드를 특정 색상 패턴으로 표현한 것이 색상 코드이다.

아스키 코드를 예로 들어 설명하면 'hello'란 텍스트 데이터는 01101000(h), 01100101(e), 01101100(l), 01101100(l), 01101111(o)로 표현된다. 텍스트 데이터는 하나의 문자(character)로 구성되고, 각 문자는 8개의 비트로 표현된다. 색상 코드는 결국 텍스트 데이터 전체를 표현한다.

텍스트 데이터가 문자로 구성되는 것과 같이, 색상 코드도 색상 코드를 구성하는 구분 요소로 구성된다. 색상 코드를 구성하는 구분 요소를 색상 코드 요소라고 명명한다. 색상 코드 요소는 복수의 문자, 하나의 문자(8비트 이진수), 한 자리의 이진수, 두 자리의 이진수 등과 같은 요소에 대응될 수 있다. 예컨대, (1) 하나의 색상 코드 요소는 '01101000(h)'에 대응될 수 있다. 이 경우 색상 코드 요소는 8비트 이진수를 식별하기 위해 2⁸ = 256개가 필요할 것이다. (2) 하나의 색상 코드 요소는 두 자리 이진수에 대응될 수 있다. 이 경우 색상 코드 요소는 2²= 4개가 필요하다. 이 경우 전술한 '01101000(h)'를 표현하기 위해서는 4개의 연속된 색상 코드 요소(01/10/10/00)가 필요할 것이다. (3) 나아가 하나의 색상 코드는 다양한 자리수의 이진수에 대응될 수도 있다.

도 2는 디스플레이 화면에서 색상 코드를 출력하는 구역에 대한 예이다. 색상 코드는 디스플레이 화면에서 출력되는 특정 색상과 색상이 출력되는 모양(패턴)을 조합하여 생성된다. 도 2는 색상 코드가 출력되는 구역을 도시한 예이다.

색상 코드는 일정한 순서를 갖는 복수의 구역에 출력된다. 후술하겠지만, 색상 코드가 복수의 구역에서 출력되는 순서가 중요한 의미를 가질 수 있다. 구체적인 예는 도 3에서 설명한다. 다양한 순서가 사용될 수 있지만, (1) 일단 설명의 편의를 위해 복수의 구역이 세로로 배열된 경우 위에서 아래로 향하는 방향이 기본 방향이라고 가정한다. 이 경우 아래에서 위로 향하는 방향은 역 방향이 된다. (2) 또한 복수의 구역이 가로로 배열된 경우 왼쪽에서 오른쪽을 향하는 방향이 기본 방향이라고 가정한다. 이 경우 오른쪽에서 왼쪽을 향하는 방향이 역 방향이 된다. (3) 한편 복수의 구역이 2개 이상의 열 또는 행을 갖는 형태로 배열될 수도 있다. 이 경우 기본 방향은 같은 열에서 위에서 아래로 향하는 방향이고, 같은 행에서는 왼쪽에서 오른쪽을 향하는 방향이라고 할 수 있다. (4) 나아가 복수의 구역은 디스플레이 화면에 연속되지 않은 영역에 배치될 수 있다. 이 경우 사전에 설정된 순서가 기본 방향이 될 수 있다.

도 2(a)는 3 개의 열(I, J 및 K)을 도시한다. 3개의 열은 각각 동일한 순서로 두 자리 이진 비트열을 나타낸다. 즉 도 2(a)는 하나의 색상 코드 요소가 두 자리 비트열을 나타내는 예이다. 도 2(a)에서는 하나의 화면에 3개의 열을 표시하고 있으므로, 하나의 화면은 모두 6자리 비트열을 나타낼 수 있다.

도 2(a)의 열(I, J 및 K)과 같이 각각 하나의 색상 코드 요소를 나타내는 구역을 코드 그룹 구역이라고 명명한다. 각 코드 그룹 구역은 코드 그룹 구역이 나타내는 비트열의 자리수에 따라 복수의 하위 구역이 존재한다. 코드 그룹 구역 내의 하위 구역을 서브 구역이라고 명명한다. 도 2(a)를 기준으로 설명하면, 3 개의 열(I, J 및 K)은 각각 코드 그룹 구역에 해당하고, 각 코드 그룹 구역은 00, 01, 10 및 11을 나타내는 4개의 서브 구역으로 구성된다. 각 서브 구역은 서브 구역이 의미하는 비트가 사전에 결정되어 있어야 한다. 코드 출력 장치 및 코드 복호 장치는 디스플레이 화면에 출력되는 코드 그룹 구역, 서브 구역, 각 서브 구역이 나타내는 이진 비트에 대한 정보 및 각 서브 구역의 기본 방향(또는 역 방향)에 대한 정보를 사전에 공유해야 한다.

도 2(a)에서 코드 출력 장치가 I 코드 그룹 구역의 가장 위의 서브 구역에 특정 색상을 출력하면 '00'비트를 나타낼 수 있다. 코드 출력 장치가 I 코드 그룹 구역의 가장 위 서브 구역, J 코드 그룹 구역의 두 번째 서브 구역 및 K 코드 그룹 구역의 마지막 서브 구역을 출력한다면, 6자리의 비트는 "00/01/11"을 나타낼 수 있다('/'는 각 코드 그룹 구역이 나타내는 비트열을 구분하기 위한 표시임).

도 2(b)는 도 2(a)와 같이 3개의 열이 각각 코드 그룹 구역을 나타내고, 각 코드 그룹 구역은 두 자리 비트를 나타내는 4개의 서브 구역을 포함한다. 다만 도 2(b)의 J 코드 그룹 구역의 서브 구역 및 K 코드 그룹 구역의 서브 구역이 나타내는 두 자리 비트는 도 2(a)와 다르다. 도 2(a)의 J 코드 그룹 구역과는 달리 도 2(b)의 J 코드 그룹 구역의 서브 구역은 위에서부터 아래 방향으로 11 -> 10 -> 01 -> 00을 나타낸다. 도 2(b)의 K 코드 그룹 구역의 서브 구역은 위에서부터 아래 방향으로 00 -> 10 -> 11 -> 01을 나타낸다.

도 2(c)는 3개의 코드 그룹 구역이 세로 열이 아닌 형태를 도시한다. 도 2(c)를 살펴보면 각 코드 그룹 구역(I, J 및 K)은 순서대로 00-> 10 -> 10 -> 11을 나타내는 4 개의 서브 구역을 갖는다.

도 2(d)는 하나의 화면에 하나의 코드 그룹 구역(I)을 나타낸 예이다. 도 2(d)의 각 서브 구역은 3자리 비트를 나타낸다. 도 2(d) 경우 하나의 화면으로 3 자리 비트에 해당하는 정보를 전달할 수 있다.

도 2는 디스플레이 화면의 하나의 예에 해당한다. 코드 그룹 구역의 개수 및 코드 그룹 구역의 모양은 달라질 수 있다. 또한 각 코드 그룹 구역이 나타내고자 하는 비트의 전체 자리수에 따라 서브 구역의 개수를 달라질 수 있다.

이하 몇 가지 색상 코드의 예를 설명한다. 도 3 내지 도 6은 도 2(a)와 같은 코드 그룹 구역 및 서브 구역을 사용한 예이다.

도 3은 디스플레이 화면에 색상 코드를 출력하는 예이다. 도 3은 도 2(a)의 I 코드 그룹 구역에 특정 색상을 출력하는 예이다. 다만 도 3은 도 2(a)와 달리 서브 구역이 출력되는 순서라는 추가적인 기준을 이용하여 두 자리가 아닌 세 자리 비트를 나타낸다. 전술한 바와 같이 설명의 편의를 위해 화면 위에서 아래로 향하는 방향을 기본 방향이라고 하고, 반대로 화면 아래에서 위로 향하는 방향을 역 방향이라고 가정한다. 도 3에서 화살표는 출력 방향을 의미한다.

도 3(a)는 기본 방향으로 4개의 서브 구역 중 가장 처음에 위치한 서브 구역에 붉은 색(R)을 출력한 예이다. 도 3(b)는 기본 방향으로 4개의 서브 구역 중 두 개의 서브 구역에 붉은 색(R)을 출력한 예이다. 도 3(c)는 기본 방향으로 4개의 서브 구역 중 세 개의 서브 구역에 붉은 색(R)을 출력한 예이다. 도 3(d)는 기본 방향으로 4개의 서브 구역 모두에 붉은 색(R)을 출력한 예이다. 도 3에서 붉은 색(R)을 출력한 것은 하나의 실시 예이며, 사용자가 사전에 정의한 규칙에 따라 붉은 색(R) 외의 파란색(B) 및 녹색(G) 또한 출력이 가능하다.

도 3(a)는 각 서브 구역을 순서 대로 A, B, C 및 D로 표시하였다. 코드 출력 장치는 하나의 서브 구역 A에 색상을 출력될 수 있다. 코드 출력 장치가 색상서브 구역 B, C 및 D에 색상을 출력하는 경우 반드시 서브 구역 A부터 시작하여 연속으로 색상을 출력한다. 결국 도 3(a) 내지 도 3(d)에 도시한 것과 같이 색상은 A, A+B, A+B+C, A+B+C+D 서브 구역에 출력된다. 이와 같이 색상이 연속되게 출력되는 구역을 연속 구역이라고 명명한다.

각 서브 구역은 위에서 아래 방향으로 00 -> 01 -> 10 -> 11의 두 자리 비트를 나타낸다. 코드 색상은 색상이 출력되는 방향에 따라 하나의 비트가 추가된 정보를 전달할 수 있다. 각 서브 구역이 의미하는 비트가 있는데 연속 구역의 마지막 서브 구역이 의미하는 비트를 기준 비트(또는 기준 이진수)라고 명명한다. 예컨대, 도 도 3(a)에서 A의 기준 비트는 00이고, B의 기준 비트는 01이고, C의 기준 비트는 10이고, D의 기준 비트는 11이다.

예컨대, 기본 방향은 0이란 비트를 기준 비트의 가장 앞에 추가한다는 정보에 해당할 수 있다. 역 방향은 1이란 비트를 기준 비트의 가장 앞에 추가한다는 정보에 해당할 수 있다. 물론 반대로 기본 방향이 1이란 비트를 추가한다는 정보를 의미할 수도 있다. 나아가 출력 방향의 정보에 따라 기준 비트의 앞이 아닌 중간이나 끝에 추가할 수도 있을 것이다. 또한 추가하고자 하는 비트가 하나의 자리가 아닌 복수의 비트일 수도 있다.

도 3(a) 내지 도 3(d)는 연속 구역에 기본 방향으로 색상을 출력하는 경우 기준 비트의 앞자리에 0을 추가한 예를 도시한다. 따라서 도 3(a)는 "000"을 나타내고, 도 3(b)는 "001"을 나타내고, 도 3(c)는 "010"을 나타내고, 도 3(d)는 "011"을 나타낸다. 도 3(e) 내지 도 3(h)는 연속 구역에 역 방향으로 색상을 출력하는 경우 기준 비트의 앞자리에 1을 추가한 예를 도시한다. 도 3(e)는 "111"을 나타내고, 도 3(f)는 "110"을 나타내고, 도 3(g)는 "101"을 나타낸다. 마지막으로 도 3(h)는 붉은 색(R)이 아닌 파란색(B)을 출력하였다. 동일한 색상을 출력한다면 모든 서브 구역이 출력되는 경우 출력 방향을 구분할 수 없기 때문이다. 도 3(h)와 같이 붉은 색(R)이 파란색(B)으로 출력된 경우 도 4 및 도 5에 출력될 색상은 조건에 따라 달라질 수 있다. 도 3(h)는 역방향으로 모든 서브 구역이 출력된 경우를 의미하면 "100"을 나타낸다.

도 4는 디스플레이 화면에 색상 코드를 출력하는 다른 예이다. 도 4는 도 2(a)의 J 코드 그룹 구역에 특정 색상을 출력하는 예이다. 도 4는 코드 그룹 구역이 다르지만 도 3와 동일한 방식으로 일정한 비트를 표현한 예이다. 코드 출력 장치는 J 코드 그룹 구역에 녹색(G)을 출력한다. 도 4에서 또한 녹색(G)을 출력한 것은 하나의 실시 예이며, 사용자가 사전에 정의한 규칙에 따라 녹색(G) 외의 붉은 색(R) 및 파란색(B)의 출력이 가능하다. 도 4(a) 내지 도 4(d)는 연속 구역에 기본 방향으로 색상을 출력하는 경우 기준 비트의 앞자리에 0을 추가한 예를 도시한다. 따라서 도 4(a)는 "000"을 나타내고, 도 4(b)는 "001"을 나타내고, 도 4(c)는 "010"을 나타내고, 도 4(d)는 "011"을 나타낸다. 도 4(e) 내지 도 4(h)는 연속 구역에 역 방향으로 색상을 출력하는 경우 기준 비트의 앞자리에 1을 추가한 예를 도시한다. 도 4(e)는 "111"을 나타내고, 도 4(f)는 "110"을 나타내고, 도 4(g)는 "101"을 나타낸다. 마지막으로 도 4(h)는 출력 방향을 구분하기 위해 녹색(G)이 아닌 다른 색을 출력해야 하는데 이는 아래와 같은 표 1을 바탕으로 4가지 조건에 따라서 붉은색(R) 또는 파란색(B)을 출력할 수 있다.

	조건	도 3의 출력 색상	도 4의 출력 색상
1	도 3이 "100"이 아니고, 도 4도 "100"이 아닐 경우	붉은 색(R)	녹색(R)
2	도 3이 "100"이 아니고, 도 4는 "100"일 경우	붉은 색(R)	파란색(B)
3	도 3이 "100"이고, 도 4는 "100"이 아닐 경우	파란색(B)	녹색(R)
4	도 3이 "100"이고, 도 4도 "100"일 경우	파란색(B)	붉은 색(R)

도 4(h)는 역방향으로 모든 서브 구역이 출력된 경우를 의미하면 "100"을 나타낸다.

도 5는 디스플레이 화면에 색상 코드를 출력하는 또 다른 예이다. 도 5는 도 2(a)의 K 코드 그룹 구역에 특정 색상을 출력하는 예이다. 도 5가 도시하는 K 서브 그룹도 도 3 내지 도 4와 같이 3자리 비트를 표현할 수 있다. 다만 컴퓨터 장치에서 표현되는 데이터가 일반적으로 8비트, 16비트 등과 같은 형태를 갖는다. 따라서 하나의 화면에 8비트를 표현하기 위해 도 5의 코드 그룹 구역은 두 자리 비트를 표현하고자 한다. 도 5는 서브 구역에 파란색(B)을 출력한 예이다.

도 5에서도 파란색(B)을 출력한 것은 하나의 실시 예이며, 사용자가 사전에 정의한 규칙에 따라 파란색(B) 외의 붉은 색(R) 및 녹색(G)의 출력이 가능하다. 도 5에서는 일반적으로 도 3과 도 4에서 출력되지 않은 색상을 출력한다. 예를 들어, 도 3에서 붉은 색(R), 도 4에서 파란색(B)을 출력했으면 도 5에서는 녹색(G)을 출력하게 된다. 도 5에서는 전체 영역의 꼭지점 좌표를 추출하기 위해 도 3에서 시작되는 첫 번째 비트에 따라서 2가지 유형으로 코드 구역을 출력한다. 도 5의 type 1은 도 3에서 첫 번째 비트가 “0”일 경우에 출력을 설명한다. 도 5(a)는 역 방향의 모든 코드 구역을 출력하여 "00"을 나타내고, 도 5(b)는 역 방향으로 세 번째 코드 구역까지 출력하여 "01"을 나타내고, 도 5(c)는 역 방향으로 두 번째 코드 구역까지 출력하여 "10"을 나타내고, 도 5(d)는 첫 번째 코드 구역을 출력하여 "11"을 나타낸다. 또한, 도 5의 type 2는 도 3에서 첫 번째 비트가 "1"일 경우에 출력을 설명한다. 도 5(e)는 기본 방향의 첫 번째 코드 구역을 출력하여 "00"을 나타내고, 도 5(f)는 기본 방향으로 두 번째 코드 구역까지 출력하여 "01"을 나타내고, 도 5(g)는 기본 방향으로 세 번째 코드 구역까지 출력하여 "10"을 나타내고, 도 5(h)는 모든 코드 구역을 출력하여 "11"을 나타낸다. 물론 도 5와 달리 다른 다양한 방법으로 두 자리의 비트를 표현할 수도 있을 것이다.

나아가 도 3에서 도 5에 사용된 색과는 다른 다양한 색이 사용될 수도 있다. 또한 색상 자체를 하나의 정보를 의미하는 기준으로 사용할 수도 있을 것이다. 예컨대, 붉은색이 출력되면 기준 비트의 앞 쪽에 비트를 추가하고, 파란색이 출력되면 기준 비트의 뒤에 비트를 추가한다고 사전에 정의할 수도 있을 것이다.

도 6은 디스플레이 화면에 도 3 내지 도 5에서 설명한 색상 코드를 이용하여 텍스트 데이터에 대응하는 이진 코드를 출력하는 예이다. 도 6은 도 3 내지 도 5에서 설명한 것과 같이 3개의 열로 구분되는 코드 그룹 영역에 색상을 출력하여 8 비트(3비트 + 3비트 + 2비트)를 나타낸다. 도 6은 아스키 코드로 텍스트 데이터 "hello"를 출력하는 예이다.

도 6(a)는 소스 데이터에 해당하는 색상 코드를 전송하기 전에 소스 데이터 전송을 알리는 시작 코드를 디스플레이 화면에 출력한 예이다. 또한 도 6(h)는 소스 데이터의 전송이 끝나는 시점에 데이터 전송이 종료됨을 알리는 종료 코드를 디스플레이 화면에 출력한 예이다. 도 6(a)의 시작 코드 및 도 6(h)의 종료 코드는 하나의 예이며, 다른 색상이나 패턴이 사용될 수 있다. 코드 복호 장치는 시작 코드 및 종료 코드를 인식하여, 각각 복호를 시작하고 복호를 종료한다.

도 6(b)는 3개의 열로 구분되는 코드 그룹 영역에 각각 011/010/00을 나타내는 색상 코드 요소를 출력한다. 이는 아스키 코드로 문자 "h"에 대응한다. 동일한 방법으로 도 6(c)는 문자 "e"에 대응하는 011/001/01을 출력하고, 도 6(d)는 문자 "l"에 대응하는 011/011/00을 출력하고, 도 6(e)는 문자 "l"에 대응하는 011/011/00을 출력하고, 도 6(f)는 문자 "o"에 대응하는 011/011/11을 출력한다. 도 6은 하나의 화면에 하나의 문자를 전송한 예에 해당한다.

도 6(g)는 소스 데이터를 전송하는 중간에 잔상 제거를 위한 화면을 출력한 예이다. 색상 코드는 기본적으로 특정 색상을 출력하기 때문에 디스플레이 화면에 이전 프레임의 잔상이 남을 수 있다. 따라서 일정한 시간 간격 또는 일정한 프레임 간격 마다 도 6(g)와 같은 잔상 제거 화면을 출력하는 것이 바람직하다. 잔상 제거 화면은 검은색상을 출력할 수 있다.

도 7은 색상 코드가 전달되는 프레임 구조를 도시한 예이다. 색상 코드는 색상 코드의 시작을 나타내는 영역(시작 바이트) 및 색상 코드의 종료를 나타내는 영역(종료 바이트)을 포함하는 것이 바람직하다. 시작 바이트는 도 6(a)의 시작 코드에 대응될 수 있다. 종료 바이트는 도 6(h)의 종료 코드에 대응할 수 있다. 도 7에서 데이터 바이트는 소스 데이터를 표현하는 영역을 의미한다.

한편 디스플레이 장치의 액정 발광을 통해 색상 패턴이 전송되므로, 액정의 특성상 바로 전 프레임에서 전송되었던 패턴의 잔상이 남아있어 전송 정확도의 문제가 될 수 있다. 예컨대, 텍스트를 전송한다면 텍스트를 전송하기 위하여 시작 바이트(Byte)가 전송되고, 8비트의 문자 전송과 다음 8비트 전송 사이에 잔상 제거 바이트(Byte)를 포함하여 문제를 해결할 수 있다. 잔상 제거 바이트는 디스플레이 패널이 검은 색을 표현하도록 한다. 잔상 제거 바이트는 전술한 잔상 제거 화면에 대응한다.

도 6에서 설명한 바와 같이 코드 출력 장치는 소스 데이터를 전송하는 프레임 사이에 일정한 시간 간격으로 일정한 기간 동안 검은색의 프레임을 출력할 수 있다. 또는 코드 출력 장치는 소스 데이터를 전송하는 프레임 사이에 일정한 시간 간격으로 일정한 기간 동안 영상 자체를 출력하지 않을 수도 있을 것이다.

도 8은 코드 복호 장치가 색상 코드를 추출하는 과정(100)에 대한 순서도의 예이다.

코드 복호 장치는 카메라를 통해 코드 출력 장치의 디스플레이 화면에 표시되는 영상을 획득한다(110). 코드 복호 장치는 기본적으로 획득한 영상을 정규화한다(120). 카메라에 입력되는 컬러 영상은 RGB 모델로 구성되어 있는데, 일반 RGB 컬러 모델은 조도 변화에 민감하여 정확한 연산을 수행하기 어렵기 때문에 r, g, b 각각의 성분 값을 세 성분 값의 합으로 나누어 주는 정규화 과정을 거친다. 정규화 과정은 아래의 수학식 1과 같다.

정규화된 영상에 대해 각각 YCbCgCr 컬러 모델 변환과 HSV 컬러 모델 변환을 수행한다.

먼저 YCbCgCr 컬러 모델 변환에 대해 설명한다. 코드 복호 장치는 정규화된 RGB 컬러 영상을 YCbCgCr 영상으로 변환한다(130). RGB 컬러 모델에서 밝기 성분(Y)을 제외한 B(blue), G(green) 및 R(red) 각각에 대한 색차 정보 Cb, Cg 및 Cr을 추출하는 과정은 아래의 수학식 2 내지 수학식 4와 같다. 아래 수학식에서 R,G,B는 RGB 컬러 모델에서 정규화 과정이 수행된 r(red), g(green), b(blue)에 대한 각각의 성분 값을 나타낸다.

이후 코드 복호 장치는 각 색상 채널별로 임계값 이상인 영역을 추출한다. 이 과정은 Cb, Cg, Cr 각각의 색차 채널에서 일정 임계값 이상의 픽셀(색이 진한 것)을 추출하는 것이다. 임계값 설정은 시스템 성능, 검출하고자 하는 객체의 영상 정보, 영상이 획득되는 조도 등 다양한 환경 변수를 고려하여 변경될 수 있다. 또한 임계값은 색차 채널에 따라 다른 값이 사용될 수도 있다.

예컨대, Blue 색상 채널에서 코드 복호 장치는 특정 임계값 이상인 객체를 추출하고(141), 추출한 영상에 대한 이진화를 수행하고(142), 이진화를 수행한 영상에서 노이즈를 제거한다(143). Green 색상 채널에서도 코드 복호 장치는 특정 임계값 이상인 객체를 추출하고(151), 추출한 영상에 대한 이진화를 수행하고(152), 이진화를 수행한 영상에서 노이즈를 제거한다(153). 마지막으로 Red 색상 채널에서 코드 복호 장치는 특정 임계값 이상인 객체를 추출하고(161), 추출한 영상에 대한 이진화를 수행하고(162), 이진화를 수행한 영상에서 노이즈를 제거한다(163).

코드 복호 장치는 각 색차 채널에서 이진화를 수행(142, 152 및 162)하는데 이는 해당 색상을 갖는 객체를 단순화하여 객체 검출 효율을 높이기 위한 것이다. 이진화 과정은 아래의 수학식 5와 같다.

"Region of Object"는 영상에서 특정 객체가 위치하는 영역을 의미한다.

는 이진화를 위한 임계치를 의미한다. 즉, Cg, Cg 및 Cr 각각에 대하여 추출한 색차 정보가

이상인 경우는 255인 값(검은색)을 갖고,

미만인 경우는 0인 값(흰색)을 갖게 된다.

이진화 단계 수행 후 관심 객체 영역의 보다 정확한 검출을 위하여 불필요한 객체 또는 노이즈 등을 제거하는 단계(143, 153 및 163)를 수행하는 것이 바람직하다. 예컨대, 아래의 수학식 6에 의한 침식연산(Dilation) 및 아래의 수학식 7에 의한 팽창연산(Erosion)을 통해 노이지를 제거할 수 있다.

침식연산은 A와 B를 화소의 집합이라고 가정했을 때, A

B는 수학식 6과 같이 정의할 수 있다. 침식연산은 객체 내부의 돌출부는 감소하고 외부의 돌출부는 증가시켜서 물체 내부나 배경에서 발생한 구멍과 같은 공간을 채우거나 짧게 끊어진 영역을 연결하는데 주로 사용되며, 이진 영상에서 침식연산은 입력 화소가 균일한 곳에서는 변화가 없으나 흑백 화소가 같이 있는 영역에서 수행된다.

팽창연산은 A와 B를 화소의 집합이라고 가정했을 때, A

B는 수학식 7과 같이 정의할 수 있다. 여기서

는 형태소 B를 이동한 결과로, 이 중 A집합에 완전하게 포함되는

의 집합이 침식으로 일어난 결과를 의미한다. 즉, B를 A위로 이동하면서 B가 완전하게 포함되는 장소를 찾은 뒤 각 장소에서 원점에 해당하는 점을 모아 만든 집합을 팽창연산이라 정의할 수 있다.

이제 HSV 컬러 모델 변환 과정에 대해 설명한다. 코드 복호 장치는 정규화된 RGB 컬러 영상 HSV 영상으로 변환한다(171).

코드 복호 장치는 HSV 영상의 Saturation(S) 채널에서 제1 임계값 이상인 픽셀과 제2 임계값 이하인 픽셀을 추출하고(172), Value(V) 채널에서 기준 임계값 이상인 픽셀을 추출한다(173). 코드 복호 장치는 S 채널에 추출한 영상 및 V 채널에서 추출한 영상을 AND 연산으로 결합하여 매스크(mask) 영상을 생성한다(174).

코드 복호 장치는 YCbCgCr 컬러 모델 변환 과정에서 각 채널별로 추출한 결과와 매스크 영상을 각각 합성한다. 코드 복호 장치는 Cb 채널에서 노이즈를 제거한 영상과 매스크 영상을 결합하여 Blue 색상을 검출하고(181), Cg 채널에서 노이즈를 제거한 영상과 매스크 영상을 결합하여 Green 색상을 검출하고(182), Cr 채널에서 노이즈를 제거한 영상과 매스크 영상을 결합하여 Red 색상을 검출한다(183). 최종적으로 코드 복호 장치는 B, G 및 R 색상을 결합한다(190). 이후 코드 복호 장치는 최종 영상을 기준으로 데이터를 복호한다.

도 9는 코드 복호 장치가 색상 코드가 출력되는 영역을 결정하는 예이다. 도 9(a)는 코드 출력 장치의 화면에 대한 하나의 예이다. 코드 복호 장치는 도 9(b)와 같이 획득한 영상에서 RGB 색상을 출력하는 영역을 검출한다.

코드 복호 장치는 각 색상 영역이 검출되면 도 9(c)에서와 같이 검출된 사각형 영역의 꼭지점 좌표를 추출한다. 추출된 좌표를 이용하여 전체 영역을 다시 검출할 수 있는데, 그 과정을 보면, 도 9(d)에서와 같이 좌상단의 좌표와 우하단의 좌표를 이용하여 대각선 길이(c)를 추출할 수 있다. 이는 도 3의 첫 번째 비트가 “0”으로 시작되어 도 5에서 type 1으로 코드를 출력한 하나의 예이다. 또한, 이와 반대되는 예로써, 도 3의 첫 번째 비트가 “1”로 시작되어 도 5에서 type 2로 코드를 출력할 수 있다. 이 경우에는 좌하단의 좌표와 우상단의 좌표를 이용하여 대각선 길이(c)를 추출할 수 있다. 추출된 대각선의 길이(c)와 끼인각(A)을 알고 있으면 삼각비를 이용하여 직각 삼각형의 변의 길이(높이 a, 밑변 b)를 추출할 수 있다. 높이 a와 밑변 b를 추출하기 위해 아래와 같이 수학식 8을 이용할 수 있다.

도 10은 색상 코드를 이용하여 데이터를 전달하는 시스템(200)의 구성을 도시한 블록도의 예이다.

색상 코드를 이용하여 데이터를 전달하는 시스템(200)은 디스플레이 화면에 색상 코드를 출력하는 코드 출력 장치(210) 및 코드 출력 장치에서 출력하는 색상 코드를 카메라로 획득하여 색상 코드를 복호하는 코드 복호 장치(220)를 포함한다.

코드 출력 장치(210)는 소스 데이터를 데이터 표준 내지 다른 기준에 따라 일정한 이진 코드로 부호화할 수 있다. 소스 데이터는 코드 출력 장치(210)의 인터페이스(211)를 통해 입력될 수 있다. 인터페이스(111)는 컴퓨터 장치인 코드 생성 장치(210)에 연결된 데이터 입력 수단뿐만 아니라 USB와 같은 저장 매체에 포함된 데이터를 입력받을 수 있는 인터페이스 장치를 포함하는 의미이다.

코드 생성부(212)는 입력된 소스 데이터에 대응하는 색상 코드를 생성하기 위하여 메모리와 같은 저장 매체에 저장된 코드 테이블(213)을 참조한다. 예컨대, 코드 테이블(213)은 텍스트 데이터를 표현하는 ASCII 코드 및 ASCII 코드를 구성하는 이진 코드에 대응하는 특정 색상 코드를 저장할 수 있다. 코드 생성부(212)는 소스 데이터를 기준으로 색상 코드 또는 색상 코드를 생성할 수 있는 연산 장치(CPU 등)에 해당한다. 색상 코드를 생성하기 위해서 코드 생성부(212)는 이진 코드를 색상 코드 요소가 표현할 수 있는 단위 길이(예컨대, 3비트 등)으로 구분해야 한다. 이후 코드 생성부(212)는 단위 길이 단위로 이진 코드를 색상 코드로 변환한다.

코드 출력 장치(210)가 생성한 색상 코드는 디스플레이 장치(214)에 전달된다. 실제 디스플레이 장치(214)가 수신하는 색상 코드는 디스플레이 패널의 특정 위치(코드 구역)에 어떤 색상을 출력하라는 명령에 해당한다. 도 10에서는 코드 출력 장치(210) 내에 소스 데이터를 부호화하는 구성을 도시하고 있다. 그러나 코드 출력 장치(210)는 소스 데이터가 아닌 이진코드 자체를 수신하고, 이진 코드를 일정한 비트 길이의 단위로 구분하고, 비트 길이 단위의 비트열을 각 색상 코드로 출력할 수도 있다.

코드 복호 장치(220) 비교적 근거리에 위치한 디스플레이 장치(214)에서 출력되는 색상 코드를 카메라(221)를 통해 획득한다. 코드 복호부(222)는 카메라(221)를 통해 획득한 영상을 분석하여 색상 코드를 추출하고, 메모리와 같은 저장 매체에 저장된 복호 테이블(223)을 이용하여 색상 코드를 복호한다. 코드 복호부(222)는 획득한 색상 코드를 코드 그룹 구역 단위로 식별하고, 복호 테이블(223)을 참조하여 각 코드 그룹 구역이 의미하는 이진 비트를 결정한다. 코드 복호부(222)는 사전에 알고 있는 소스 데이터를 표현하는 비트자리수를 기준으로 각 코드 그룹 구역이 의미하는 이진 비트를 결합하여 비트열을 생성한다. 예컨대, 코드 복호부(222)는 8 비트의 이진 코드를 완성하면 아스키코드표를 이용하여 텍스트 데이터를 복호할 수 있다.

도 11은 색상 코드를 이용하여 데이터를 전달하는 시스템(300)의 구성을 도시한 블록도의 다른 예이다. 도 11에 도시한 색상 코드를 이용하여 데이터를 전달하는 시스템(300)이 도 10에 도시한 시스템과 다른 점은 코드 생성 장치(310)와 코드 출력 장치(320)가 원격지에 위치한다는 것이다. 나머지 구성이나 각 구성의 기능은 도 11에서 설명한 시스템과 동일하다. 코드 생성 장치(310)는 특정 소스 데이터를 색상 코드로 변환하는 서버 장치에 해당한다.

소스 데이터는 코드 출력 장치(320)의 입력 인터페이스(321)를 통해 입력될 수 있다. 이 경우 입력된 소스 데이터는 통신 모듈(322)을 통해 원격지에 있는 코드 생성 장치(310)의 통신 모듈(314)에 전달된다. 코드 생성 장치(310)의 코드 생성부(312)는 통신 모듈(314)을 통해 수신한 소스 데이터를 기준으로 색상 코드를 생성한다. 코드 생성 장치(310)는 생성한 색상 코드를 통신 모듈(314)을 통해 코드 출력 장치(320)에 전달하고, 코드 출력 장치(320)는 색상 코드를 디스플레이 패널(323)에 출력한다. 나아가 소스 데이터는 도 11과 같이 코드 생성 장치(310)의 인터페이스(311)를 통해 입력될 수도 있다.

도 11과 달리 코드 생성 장치(310)는 소스 데이터를 이진 코드로 변환하고, 이진 코드를 코드 출력 장치(320)에 전송할 수 있다. 이 경우 코드 출력 장치(320)는 이진 코드를 일정하게 가공하여 색상 코드를 색성한 후 디스플레이 패널(323)에 출력할 수도 있다.

코드 복호 장치(330)는 비교적 근거리에 위치한 디스플레이 패널(323)에서 출력되는 색상 코드를 카메라(331)를 통해 획득한다. 코드 복호부(332)는 카메라(331)를 통해 획득한 영상을 분석하여 색상 코드를 추출하고, 메모리와 같은 저장 매체에 저장된 복호 테이블(333)을 이용하여 색상 코드를 복호한다.

코드 색상값을 나타내는 영역을 검출하기 위하여 전술한 색상값을 검출하기 위한 다양한 알고리즘을 사용할 수 있다. 나아가 코드 복호 장치(330)가 복수 개의 코드 출력 장치(320)에서 출력되는 화면을 검출한다면 n:1 통신이 가능하다.

도 12는 데이터 통신을 위한 색상 코드를 출력하는 방법(400)에 대한 순서도의 예이다. 도 12는 코드 출력 장치가 색상 코드를 출력하는 방법에 관한 것이다. 도 12에서 컴퓨터 장치라고 명명한 것은 전술한 코드 출력 장치를 의미한다.

컴퓨터 장치는 먼저 디스플레이 화면을 기준 순서를 갖는 복수의 구역으로 구분한다(410). 한편 디스플레이 화면은 복수의 구역을 각각 갖는 복수의 그룹(코드 그룹 구역)으로 구분될 수도 있다(410).

컴퓨터 장치는 복수의 구역 각각을 적어도 하나의 비트를 갖는 서로 다른 이진수에 맵핑한다(420). 전술한 연속 구역에서 마지막 서브 구역이 나타내는 기준 비트(기준 이진수)를 설정하는 과정이다.

컴퓨터 장치는 일정한 순서에 따라 하나의 그룹에 속한 복수의 구역 중 적어도 하나의 구역을 포함하는 연속 구역에 특정 색상을 출력한다(430). 이 과정은 컴퓨터 장치가 하나의 코드 그룹 구역에 색상 코드를 출력하는 과정을 의미한다.

컴퓨터 장치가 소스 데이터에 대응되는 색상 코드를 모두 출력하였는지 판단한다(440). 모드 색상 코드가 출력되었다면 색상 코드 출력은 종료된다.

모든 색상 코드가 출력되지 않은 상태라면, 컴퓨터 장치는 현재 화면에서 출력되지 않은 코드 그룹 구역이 있는지 판단한다(450). 즉 디스플레이 화면에 색상 코드가 출력되지 않은 코드 그룹 구역이 있다면 일정한 순서에 따라 다음 그룹에 색상 코드를 출력한다. 만약 현재 디스플레이 화면의 모든 코드 그룹 구역에 색상 코드가 출력되었다면, 새로운 프레임에서 다시 색상 코드를 출력하는 과정을 반복한다.

도 13은 색상 코드를 이용하여 데이터를 전달하는 방법(500)에 대한 순서도의 다른 예이다. 코드 출력 장치는 소스 데이터에 대응하는 이진 코드를 구성하는 비트열을 일정한 비트 길이로 구분한다(510). 이 과정은 코드 그룹 구역이 표현할 수 있는 비트 길이를 기준으로 이진 코드의 비트열을 구분하는 것이다.

코드 출력 장치는 디스플레이 화면에서 기준 순서를 갖는 복수의 구역에 비트 길이 단위로 구분된 비트열에 대응하는 특정 색상을 출력한다(520). 이 과정은 코드 출력 장치가 디스플레이 화면의 코드 그룹 구역에 연속하여 소스 데이터에 대응하는 색상 코드를 출력하는 과정이다. 코드 출력 장치는 하나의 프레임에 색상 코드가 모두 출력되면 다음 프레임에 계속 색상 코드를 출력한다.

코드 복호 장치는 코드 출력 장치가 하나의 프레임에 출력하는 색상 코드를 포함하는 영상을 카메라로 획득한다(530). 코드 복호 장치는 코드 출력 장치가 복수의 프레임에 걸쳐 출력하는 모든 색상 코드에 대한 영상을 획득한 후에 코드 복호를 시작할 수도 있고, 실시간으로 획득하는 프레임별로 코드를 복호할 수도 있다. 코드 복호 장치는 영상의 색상 코드 중 코드 복호를 알리는 시작 코드가 존재하는지 판단한다(540). 코드 복호 장치는 시작 코드를 인식하면 색상 코드를 복호하기 시작한다(550). 코드 복호 장치는 색상 코드 중 코드 복호의 종료를 알리는 종료 코드가 존재하는 판단한다(560). 코드 복호 장치가 종료 코드를 인식하면, 복호를 종료한다.

코드 복호 장치가 복호를 정상적으로 종료하면, 코드 복호 장치는 소스 데이터를 획득하게 된다. 이를 통해 소스 데이터가 코드 출력 장치에서 코드 복호 장치로 전달되게 된다. 예컨대, 코드 복호 장치는 소스 데이터를 복호하고, 자신이 보유한 인증 데이터와 비교하여 사용자 인증을 수행할 수도 있다.

본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 전술한 기술에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 전술한 기술의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 전술한 기술의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.

200 : 색상 코드를 이용하여 데이터를 전달하는 시스템
210 : 코드 출력 장치 211 : 인터페이스
212 : 코드 생성부 213 : 코드 테이블
214 : 디스플레이 장치 220 : 코드 복호 장치
221 : 카메라 222 : 코드 복호부
223 : 복호 테이블
300 : 색상 코드를 이용하여 데이터를 전달하는 시스템
310 : 코드 출력 장치 311 : 인터페이스
312 : 코드 생성부 313 : 코드 테이블
314 : 통신 모듈 320 : 코드 출력 장치
321 : 입력 인터페이스 322 : 통신 모듈
323 : 디스플레이 패널 330 : 코드 복호 장치
331 : 카메라 332 : 코드 복호부
333 : 복호 테이블

Claims (12)

1. 컴퓨터 장치가 디스플레이 화면에 출력되는 영역을 기준 순서를 갖는 복수의 구역으로 구분하는 단계;
   상기 컴퓨터 장치가 상기 복수의 구역 각각을 적어도 하나의 비트를 갖는 서로 다른 이진수에 맵핑하는 단계; 및
   상기 컴퓨터 장치가 상기 기준 순서의 방향 또는 상기 기준 순서의 역 방향으로 상기 복수의 구역 중 첫 번째 구역을 포함하는 적어도 하나의 구역에 연속하여 특정 색상을 출력하는 단계를 포함하되,
   상기 적어도 하나의 구역에 출력된 색상은 상기 적어도 하나의 구역에서 상기 기준 순서의 방향 또는 상기 기준 순서의 역 방향을 기준으로 마지막 구역에 할당된 이진수인 기준 이진수에 상기 색상이 출력된 방향에 따라 각각 0 또는 1을 상기 기준 이진수의 앞 또는 뒤에 추가한 이진수를 나타내는 디스플레이 화면에 데이터 통신을 위한 색상 코드를 출력하는 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 컴퓨터 장치가 소스 데이터를 상기 소스 데이터를 표현하는 이진 코드로 변환하는 단계를 더 포함하고, 상기 컴퓨터 장치는 상기 이진 코드를 구성하는 이진수 중 일부를 나타내도록 상기 특정 색상을 상기 디스플레이 화면에 출력하는 디스플레이 화면에 데이터 통신을 위한 색상 코드를 출력하는 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 컴퓨터 장치는 소스 데이터에 대응하는 이진 코드를 구성하는 비트열을 일정한 비트 길이로 구분하고, 상기 비트 길이의 단위로 상기 비트열을 구성하는 이진수를 나타내도록 상기 특정 색상을 상기 디스플레이 화면에 출력하는 디스플레이 화면에 데이터 통신을 위한 색상 코드를 출력하는 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 구역이 상기 복수의 구역을 모두 포함하는 경우, 상기 컴퓨터 장치는 상기 복수의 구역을 모두 포함하는 상기 적어도 하나의 구역을 상기 기준 순서 방향 또는 상기 기준 순서 역 방향에 따라 상기 특정 색상과 다른 색상으로 출력하는 디스플레이 화면에 데이터 통신을 위한 색상 코드를 출력하는 방법.
5. 제1항에 있어서,
   상기 컴퓨터 장치는 상기 기준 순서 방향으로 상기 적어도 하나의 구역에 상기 특정 색상을 출력하고, 상기 기준 순서의 역 방향으로 상기 적어도 하나의 구역에 상기 특정 색상과 다른 색상을 출력하는 디스플레이 화면에 데이터 통신을 위한 색상 코드를 출력하는 방법.
6. 제1항에 있어서,
   상기 컴퓨터 장치는 상기 디스플레이 화면을 상기 복수의 구역을 각각 포함하는 복수의 그룹으로 구분하고, 상기 컴퓨터 장치는 상기 복수의 그룹 마다 서로 다른 색상을 출력하는 디스플레이 화면에 데이터 통신을 위한 색상 코드를 출력하는 방법.
7. 코드 출력 장치가 소스 데이터에 대응하는 이진 코드를 구성하는 비트열을 일정한 비트 길이로 구분하는 단계;
   상기 코드 출력 장치가 디스플레이 화면에서 기준 순서를 갖는 복수의 구역에 상기 비트 길이 단위로 구분된 비트열에 대응하는 특정 색상을 출력하는 단계;
   코드 복호 장치가 카메라로 상기 디스플레이 화면에 출력되는 영상을 획득하는 단계; 및
   상기 코드 복호 장치가 상기 영상에서 상기 복수의 구역에 출력되는 색상을 기준으로 상기 소스 데이터를 복호하는 단계를 포함하되,
   상기 코드 출력 장치는 상기 기준 순서의 방향 또는 상기 기준 순서의 역 방향으로 상기 복수의 구역 중 첫 번째 구역을 포함하는 적어도 하나의 구역에 연속하여 특정 색상을 출력하고, 상기 적어도 하나의 구역에 출력된 색상은 상기 적어도 하나의 구역에서 상기 기준 순서의 방향 또는 상기 기준 순서의 역 방향을 기준으로 마지막 구역에 맵핑된 이진수인 기준 이진수에 상기 색상이 출력된 방향에 따라 각각 0 또는 1을 상기 기준 이진수의 앞 또는 뒤에 추가한 이진수를 나타내는 색상 코드를 이용하여 데이터를 전달하는 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 구역이 상기 복수의 구역을 모두 포함하는 경우, 상기 코드 출력 장치는 상기 복수의 구역을 모두 포함하는 상기 적어도 하나의 구역을 상기 기준 순서 방향 또는 상기 기준 순서 역 방향에 따라 상기 특정 색상과 다른 색상으로 출력하는 색상 코드를 이용하여 데이터를 전달하는 방법.
9. 제7항에 있어서,
   상기 코드 출력 장치는 상기 기준 순서 방향으로 상기 적어도 하나의 구역에 상기 특정 색상을 출력하고, 상기 기준 순서의 역 방향으로 상기 적어도 하나의 구역에 상기 특정 색상과 다른 색상을 출력하는 색상 코드를 이용하여 데이터를 전달하는 방법.
10. 제7항에 있어서,
    상기 코드 출력 장치는 상기 디스플레이 화면을 상기 복수의 구역을 각각 포함하는 복수의 그룹으로 구분하고, 상기 코드 출력 장치는 상기 복수의 그룹 마다 서로 다른 색상을 출력하는 색상 코드를 이용하여 데이터를 전달하는 방법.
11. 제7항에 있어서,
    상기 코드 복호 장치는 상기 소스 데이터를 복호하고, 저장한 인증 데이터와 상기 복호한 소스 데이터를 비교하여 사용자 인증을 수행하는 단계를 더 포함하는 색상 코드를 이용하여 데이터를 전달하는 방법.
12. 제7항에 있어서,
    상기 코드 출력 장치는 상기 디스플레이 화면에 상기 특정 색상을 출력하면서 일정한 프레임 간격마다 색상값을 출력하지 않거나, 검은 색상을 갖는 프레임을 출력하는 단계를 더 포함하는 색상 코드를 이용하여 데이터를 전달하는 방법.

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