KR101993512B1 - 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법 및 장치 - Google Patents

스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 장치가 제공된다. 장치는, 프로세서 및 표시부를 포함하고, 프로세서는, 장치에 대한 수신단의 위상을 결정하고, 그리고 결정된 장치에 대한 수신단의 위상을 기반으로 원본 암호화 코드를 변형함으로써 생성된 사전 왜곡된 암호화 코드를 표시부에 출력하도록 구성될 수 있다. 따라서, 스크린-카메라 통신에서 인식률, 전송 속도 또는 전송 범위를 향상시킬 수 있다.

Description

스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법 및 장치{AN APPARATUS OF PRESENTING ENCRYPTION CODE FOR SCREEN-TO-CAMERA COMMUNICATION, AND METHOD THEREOF}
본 발명은 스크린-카메라 통신에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 스크린-카메라 통신에서 인식률, 전송 속도 또는 전송 범위를 향상시킬 수 있는 암호화 코드의 출력 방법 및 장치에 관한 것이다.
스크린-카메라 통신 (Screen-to-Camera Communication, 이하 "S2C"라고도 함) 은 가시광 통신의 일종으로 전송 대상 데이터를 암호화하여 스크린에 표현한 후 해당 데이터를 카메라로 인식하여 복호화하는 통신 방식이다. S2C에서는 특정한 패턴 (예를 들어, 표식 패턴) 을 암호화된 패턴 중간 중간에 섞어 코드의 존재 유무, 위치 및 뒤틀린 정도 등을 파악한다. 표식 패턴은 서로 다른 색으로 구성된 독특한 표식으로 색 간의 일정 비율을 활용하는 경우가 많다. 공간상의 이미지 (스크린 상의 이미지) 가 평면 (카메라의 입력부) 에 투사되었을 때 이미지상의 색 간의 비율은 뒤틀린 정도에 따라 변하게 되고, 그 결과 표식 패턴이 인식되지 않는 경우가 발생할 수 있으며, 패턴 인식이 안 되면 통신이 근본적으로 불가능하다. 실제 실험 환경에서도 통신 실패는 주로 이와 같은 패턴 인식의 실패에 기인한다.
카메라-스크린 통신에서 이와 같은 송신단과 수신단의 위상 차이 및 뒤틀림을 보정하기 위해 종래에는 주로 수신단에서 인식한 뒤틀린 암호화 코드를 원형으로 복원하려는 시도가 있었으나, 이러한 접근은 카메라에 의한 암호화 코드의 인식이 "비교적 정면"에서 이루어진 경우에만 수행될 수 있을 뿐 허용 범위를 넘어서는 경우에는 통신이 완전히 실패하게 되는 문제점이 있었다. 따라서, 넓은 광장과 같이 다수의 사람에게 정보를 전달하는 경우나 차량 내부와 같이 시야가 제한적인 상황에 있는 사용자에게 정보를 전달하는 경우에 활용될 수 없었다.
한국 공개특허공보 제2016-0136233호 ("카메라의 공간적 특성들을 결정하는 방법 및 시스템", 엑시스 에이비)
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 목적은 송신단에 대한 수신단의 위상을 기반으로 원본 암호화 코드를 변형함으로써 사전 왜곡된 암호화 코드를 출력함으로써 위상에 따른 인식률 또는 전송 속도를 향상시킬 수 있는 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법을 제공하는 것이다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은 송신단에 대한 수신단의 위상을 기반으로 원본 암호화 코드를 변형함으로써 사전 왜곡된 암호화 코드를 출력함으로써 위상에 따른 인식률 또는 전송 속도를 향상시킬 수 있는 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 장치를 제공하는 것이다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은 송신단에 대해 각각 상이한 위상을 가지는 복수의 수신단에 각각 대응하는 사전 왜곡된 암호화 코드를 순차적으로 출력함으로써 확장된 통신 범위를 달성할 수 있는 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법을 제공하는 것이다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은 송신단에 대해 각각 상이한 위상을 가지는 복수의 수신단에 각각 대응하는 사전 왜곡된 암호화 코드를 순차적으로 출력함으로써 확장된 통신 범위를 달성할 수 있는 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법은, 송신단에 대한 수신단의 위상을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 송신단에 대한 수신단의 위상을 기반으로 원본 암호화 코드를 변형함으로써 생성된 사전 왜곡된 암호화 코드를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 송신단에 대한 수신단의 위상은, 상기 송신단과 상기 수신단이 이루는 각도를 포함할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 사전 왜곡된 암호화 코드는, 상기 수신단에서 인식한 암호화 코드와 상기 원본 암호화 코드를 정면에서 인식한 결과 사이의 오차를 감소시키도록 변형될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 송신단에 대한 수신단의 위상은, 상기 송신단과 상기 수신단 사이의 거리를 더 포함할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 사전 왜곡된 암호화 코드를 출력하는 단계는, 상기 각도 및 상기 거리를 기반으로, 상기 원본 암호화 코드를 상기 수신단이 상기 수신단에 대한 정면 방향으로 인식하는 가상 평면의 크기로 균일하게 축소하여 축소된 암호화 코드를 생성하는 단계; 및 상기 각도 및 상기 거리를 기반으로, 상기 축소된 암호화 코드에 포함된 복수의 점들을 각각 점대점 (point-to-point) 매핑 함으로써 상기 원본 암호화 코드가 속한 평면에 투영하여 투영된 암호화 코드를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 사전 왜곡된 암호화 코드를 출력하는 단계는, 상기 거리를 기반으로, 상기 투영된 암호화 코드의 크기를 확대 또는 축소하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 암호화 코드는 QR 코드일 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법은, 송신단에 대해 제 1 위상을 가지는 수신단을 위해, 상기 제 1 위상을 기반으로 원본 암호화 코드를 변형한 제 1 사전 왜곡된 암호화 코드를 미리 결정된 시간구간 동안 출력하는 제 1 출력 단계; 및 상기 송신단에 대해 제 2 위상을 가지는 수신단을 위해, 상기 제 2 위상을 기반으로 상기 원본 암호화 코드를 변형한 제 2 사전 왜곡된 암호화 코드를 미리 결정된 시간구간 동안 출력하는 제 2 출력 단계를 포함할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제 1 출력 단계 및 상기 제 2 출력 단계는 반복하여 번갈아 수행될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제 1 출력 단계 및 상기 제 2 출력 단계 사이에, 상기 제 1 위상으로부터 미리 결정된 위상 간격으로 상기 제 2 위상까지 증가하는 적어도 하나의 중간 위상을 기반으로 상기 원본 암호화 코드를 변형한 사전 왜곡된 암호화 코드를 미리 결정된 시간구간 동안 출력하는 중간 출력 단계를 더 포함할 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 장치는, 프로세서 및 표시부를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 장치에 대한 수신단의 위상을 결정하고; 그리고 상기 결정된 장치에 대한 수신단의 위상을 기반으로 원본 암호화 코드를 변형함으로써 생성된 사전 왜곡된 암호화 코드를 상기 표시부에 출력하도록 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 장치에 대한 수신단의 위상은, 상기 장치와 상기 수신단이 이루는 각도를 포함할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 사전 왜곡된 암호화 코드는, 상기 수신단에서 인식한 암호화 코드와 상기 원본 암호화 코드를 정면에서 인식한 결과 사이의 오차를 감소시키도록 변형될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 장치에 대한 수신단의 위상은, 상기 장치와 상기 수신단 사이의 거리를 더 포함할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 사전 왜곡된 암호화 코드를 출력하는 것은, 상기 각도 및 상기 거리를 기반으로, 상기 원본 암호화 코드를 상기 수신단이 정면 방향으로 인식하는 가상 평면의 크기로 균일하게 축소하여 축소된 암호화 코드를 생성하는 것; 및 상기 각도 및 상기 거리를 기반으로, 상기 축소된 암호화 코드에 포함된 복수의 점들을 점대점 (point-to-point) 매핑 함으로써 상기 원본 암호화 코드가 속한 평면에 투영하여 투영된 암호화 코드를 생성하는 것을 포함할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 사전 왜곡된 암호화 코드를 출력하는 것은, 상기 거리를 기반으로, 상기 투영된 암호화 코드의 크기를 확대 또는 축소하는 것을 더 포함할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 암호화 코드는 QR 코드일 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 장치는, 프로세서 및 표시부를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 장치에 대해 제 1 위상을 가지는 수신단을 위해, 상기 제 1 위상을 기반으로 원본 암호화 코드를 변형한 제 1 사전 왜곡된 암호화 코드를 미리 결정된 시간구간 동안 상기 표시부에 출력하고, 그리고 상기 장치에 대해 제 2 위상을 가지는 수신단을 위해, 상기 제 2 위상을 기반으로 상기 원본 암호화 코드를 변형한 제 2 사전 왜곡된 암호화 코드를 미리 결정된 시간구간 동안 상기 표시부에 출력하도록 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제 1 사전 왜곡된 암호화 코드 및 상기 제 2 사전 왜곡된 암호화 코드를 상기 표시부에 반복하여 번갈아 출력하도록 더 구성될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 프로세서는, 상기 제 1 사전 왜곡된 암호화 코드의 출력 및 상기 제 2 사전 왜곡된 암호화 코드의 출력 사이에, 상기 제 1 위상으로부터 미리 결정된 위상 간격으로 상기 제 2 위상까지 증가하는 적어도 하나의 중간 위상을 기반으로 상기 원본 암호화 코드를 변형한 사전 왜곡된 암호화 코드를 미리 결정된 시간구간 동안 상기 표시부에 출력하도록 더 구성될 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한, 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어들을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 있어서, 상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행되었을 때 상기 프로세서로 하여금, 송신단에 대한 수신단의 위상을 결정하고; 그리고 상기 결정된 송신단에 대한 수신단의 위상을 기반으로 원본 암호화 코드를 변형함으로써 생성된 사전 왜곡된 암호화 코드를 출력하게 하도록 구성될 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한, 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어들을 저장하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 있어서, 상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행되었을 때 상기 프로세서로 하여금, 송신단에 대해 제 1 위상을 가지는 수신단을 위해, 상기 제 1 위상을 기반으로 원본 암호화 코드를 변형한 제 1 사전 왜곡된 암호화 코드를 미리 결정된 시간구간 동안 출력하고; 그리고 상기 송신단에 대해 제 2 위상을 가지는 수신단을 위해, 상기 제 2 위상을 기반으로 상기 원본 암호화 코드를 변형한 제 2 사전 왜곡된 암호화 코드를 미리 결정된 시간구간 동안 출력하게 하도록 구성될 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법 및 장치에 따르면, 송신단에 대한 수신단의 위상을 기반으로 원본 암호화 코드를 변형함으로써 사전 왜곡된 암호화 코드를 출력할 수 있고, 또는 송신단에 대해 각각 상이한 위상을 가지는 복수의 수신단에 각각 대응하는 사전 왜곡된 암호화 코드를 순차적으로 출력할 수 있다. 따라서, 송신단에 대한 수신단의 위상에 따른 인식률 또는 전송 속도를 향상시킬 수 있으며, 송신단에 대한 수신단의 위상 차이에 있어 확장된 통신 범위를 달성할 수 있다.
구체적으로, 통신 범위 확장의 견지에서, 본 발명의 일 실시예에 따르면 전술한 바와 같이 예를 들어 이미지 뒤틀림에 의해 표식 패턴에 대한 인식이 불가능하여 통신이 불가한 상황에서 통신이 가능케 함으로써 통신 범위를 확장할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법 및 장치는 특정 코딩 방식의 효율을 향상하는 것이 아니라, 스크린-카메라 통신의 모든 코딩 방식이 갖는 근본적인 한계를 확장할 수 있어, 그 적용은 넓은 범위에 가능하다. 스크린-카메라 통신은 그 원리 상 촬영 이미지에서 코드를 검출해 내는 과정이 필요하고, 원본 이미지가 뒤틀려 촬영되는 경우에는 이를 검출하기 힘들다. 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법 및 장치는 이러한 스크린-카메라 통신에 적용될 수 있는 것으로서 그 적용 범위는 매우 넓다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법 및 장치에 따르면 2차원 바코드 인식 성능 향상에 따른 사용자 경험 증대가 가능하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 기술을 일반적인 코드 (예를 들어, 바코드, QR 코드 등) 인식에 적용시키면 사용자의 경험이 증대되는 효과를 기대할 수 있다. 예를 들어, 스마트 폰에 자신의 신분을 증명하는 코드를 띄우고 외부에 있는 리더에 인식시키고자 할 경우에 이와 같은 효과가 크게 발현될 수 있다. 즉, 스마트 폰의 셀프 카메라로 외부 리더의 위상을 파악하고 그 위상에 따라 자신의 신분 정보를 담은 코드를 비틀면 리더의 정면에 코드를 가까이 대야 하는 불편함이 사라질 수 있다.
도 1a 는 종래의 원본 QR 코드를 나타낸다.
도 1b 는 종래의 QR 코드를 측면에서 촬영한 결과를 나타낸다.
도 2 는 종래 QR 코드의 표식 패턴을 나타낸다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법의 흐름도이다.
도 4 는 도 3 의 사전 왜곡된 암호화 코드 출력 단계의 상세 흐름도이다.
도 5 는 스크린과 카메라의 위상에 따른 이미지 변형 정도를 나타내는 개념도이다.
도 6a 내지 도 6c는 상이한 위상에 따라 사전 왜곡된 암호화 코드의 예시도이다.
도 7 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법의 흐름도이다.
도 8 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법의 전송 속도에 대한 인식 임계 각도를 나타내는 그래프이다.
도 10 은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법의 각도별 최대 전송 속도를 나타내는 그래프이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1a 는 종래의 원본 QR 코드를 나타내고, 도 1b 는 종래의 QR 코드를 측면에서 촬영한 결과를 나타낸다. 종래의 스크린-카메라 통신은 송신단과 수신단의 위상 차이 및 뒤틀림을 인지하지 않은 채 수행된다. 그 결과 수신단에서 인식한 암호화 코드, 예를 들어 2 차원 코드인 QR 코드는 도 1a 및 도 1b 에 나타난 바와 같이, 원본 QR 코드 (도 1a 참조) 와 비교할 때 측면에서 촬영한 코드 (도 1b 참조) 가 뒤틀리게 되는 문제점이 있었으며, 이를 해결하기 위한 종래의 접근은 주로 1) 손상된 코드로부터 원본 코드를 복원할 수 있도록 암호화 및/또는 복호화하는 방법 또는 2) 뒤틀린 그림으로부터 코드를 분석하기 위한 정보와 데이터를 추출하는 이미지 처리 기술로 분류될 수 있었다.
그러나 앞서 언급한 바와 같이 3차원 공간에서의 이미지가 2차원 평면으로 투사되었을 때 공간에서 점들 간의 비율은 뒤틀린 정도에 따라 변화하게 되고, 일정 비율로 표식 패턴을 인지하는 기존의 방식은 표식 패턴의 존재 자체를 인식하지 못함에 따라 통신 자체가 불가능하게 되는 문제점이 있었다. 이하, 설명의 편의를 위해 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드인 2차원 코딩 방식 중 실제로 가장 많이 사용되고 있으며, 다른 연구들에서 S2C 의 표식 패턴으로 차용한 QR 코드를 기준으로 설명하지만, 본 발명의 기술적 사상은 가시광 통신에 사용될 수 있는 이미지를 이용한 통신 방식 전체에 적용될 수 있으며, QR 코드로 본 발명의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 2 는 종래 QR 코드의 표식 패턴을 나타낸다. 도 2 에 도시된 바와 같이, QR 코드의 경우 사각형의 세 꼭짓점에 아래 그림과 같은 표식 패턴을 위치시키는데 가로, 세로 모두 선분의 두께의 비율이 1:1:3:1:1이 되는 특성이 있다. 카메라로 들어오는 이미지로부터 흑백 패턴에 이 비율에 근접한 이미지들을 찾아내 후보군을 설정하고, 후보군에 속한 패턴 중 서로 간의 위치가 QR 코드의 위치에 근접한 셋을 선정하여 이를 기준으로 뒤틀린 QR 코드를 원형으로 변환하도록 할 수 있다. 이러한 일련의 과정에서 공간상의 점들이 수신단의 평면에 투사될 때 "비교적 정면"에서 촬영, 즉 촬영된 결과에 포함된 점들 사이의 비율이 소정의 임계값 이하로 유지된다는 가정하에 이뤄지게 된다.
하지만, 현실에서 물리적 위치의 한계로 "비교적 정면"이라는 가정이 성립되지 않는 경우가 발생할 수 있다. 그 예는 아래와 같다.
1) 넒은 광장에 설치된 화면에 QR 코드를 표현하여 다수의 사람에게 정보를 전달하는 경우
2) 차량 내부와 같이 시야가 제한적인 상황에 있는 사용자에게 QR 코드를 통한 정보를 전달하려는 경우
즉, 상기 예시한 바와 같은 예외적인 경우에는 카메라가 스크린을 "비교적 정면"에서 촬영할 수 없고, 스크린과 카메라의 위상 차이가 QR 코드에 포함된 표식 패턴의 색들 간의 비율이 소정의 임계값을 넘어갈 정도로 증가하면, 이러한 위상을 가지는 수신단에서는 QR 코드를 통한 정보 전달이 불가능해질 수 있다.
QR 코드의 인식이 불가능한 경우 이외에도, 예를 들어 스마트폰으로 QR 코드를 인식해야 하거나 스마트폰의 QR 코드를 다른 기기에 인식시켜야 하는 경우 "비교적 정면"에 맞추기 위해 들여야 하는 노력을 줄일 수 있다. 종래 기술, 즉, 전송 전에 복원 가능한 패턴으로 변형하는 방법이나 전송된 데이터로부터 변형된 패턴을 복원하는 기술들로는 이러한 상황 하에서는 통신 자체가 불가능해지거나, "비교적 정면"을 맞추기 위한 노력을 줄이는데 역할을 할 수가 없다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법 및 장치에 따르면, 이러한 스크린-카메라 통신의 근본적인 한계를 극복하기 위해 암호화된 코드를 카메라의 방향에 맞게 비틀어 표현할 수 있다. 화면에 표시되는 코드를 미리 비틀어 카메라에 촬영되는 코드 이미지의 뒤틀림을 제거하고 표식 패턴의 비율을 원본 암호화 코드와 같게 해줌으로써 스크린과 카메라가 이루는 각도가 변하여도 표식 패턴이 인식 가능하도록 할 수 있다. 이와 같은 방법을 이용하여, 종래 기술에 따를 경우 표식 패턴이 인식되지 않아 통신이 불가했던 각도에서도 통신을 가능하게 할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예로서 하기의 두 가지 종류의 프로그램이 고려될 수 있으며, 각각의 경우 달성을 위한 수단에 약간의 차이가 있다. 각각의 프로그램은 공통적으로 스크린-카메라 간의 각도를 사용하여 코드를 비틀어 화면에 출력하는 소프트웨어가 필요하다. 각 프로그램 별 필요한 수단은 아래와 같다.
먼저, i) 수신단 위상의 범위를 예측하여 코드를 반복적으로 일정한 각도 내에서 회전하는 프로그램이 고려될 수 있다. 광장이나 야구장 같은 공간에 설치된 스크린에 적용할 수 있는 방법으로서 수신을 원하는 사용자의 수가 많음을 가정하고 그들이 분포된 범위를 고려하여 코드를 일정 각도 내에서 반복적으로 비틀어 출력할 수 있다. 이 경우 송신단은 별도의 장비 없이 위에 언급한 스크린-카메라 간의 각도를 사용하여 코드를 비틀어 화면에 출력하는 소프트웨어만으로 구현할 수 있다.
다음으로, ii) 수신단의 위상을 정확히 파악하여 코드를 비틀어 보이는 프로그램이 고려될 수 있다. 일대일 통신의 성능을 높이는 목적으로 코드를 수신단의 위상에 맞게 비트는 것이 고려될 수 있으며, 송신단에 수신단의 위상을 파악할 수 있는 장치 (카메라, 센서 등) 가 필요하다. 장치로부터 수신단의 위상을 파악하는 소프트웨어 모듈이 구비되며 해당 모듈로부터 얻은 정보와 상기 언급한 스크린-카메라 간의 각도를 사용하여 코드를 비틀어 화면에 출력하는 소프트웨어를 통해 수신단의 위상에 맞는 코드를 출력하도록 할 수 있다.
수신단 위상에 따른 사전 왜곡
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법의 흐름도이고, 도 4 는 도 3 의 사전 왜곡된 암호화 코드 출력 단계의 상세 흐름도이다. 이하, 도 3 및 도 4 를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법을 보다 구체적으로 설명한다.
도 3 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법은 먼저 송신단 (예를 들어, 스크린의 기준 면 또는 기준점) 에 대한 수신단 (예를 들어, 카메라의 기준 면 또는 기준점) 의 위상을 결정할 수 있다 (단계 310). 여기서, 송신단에 대한 수신단의 위상은, 송신단과 수신단이 이루는 각도를 포함할 수 있으며, 특정한 실시예에서는 상기 송신단에 대한 수신단의 위상이 송신단과 수신단 사이의 거리를 더 포함할 수 있다.
여기서, 수신단 또는 사용자의 위상을 파악하고 그에 따른 값들을 구하기 위한 모듈 또는 알고리즘은 종래 공지된 소프트웨어 및 하드웨어를 활용할 수 있으며, 특정한 모듈 또는 알고리즘에 한정되지 않는다. 예를 들어, 수신단으로서 사용되는 카메라의 위치를 결정하기 위해 송신단에는 별도의 거리 및/또는 각도를 감지하기 위한 센서가 구비될 수 있고, 이러한 센서로서 3차원 깊이 카메라가 사용될 수도 있다. 아울러, 수신단과 송신단 각각의 위치를 특정하기 위해 GPS 와 같은 위성 기반 위치 결정 시스템 또는 실내 위치 인식 시스템 중 어느 하나가 구비되고, 수신단과 송신단 각각의 지향각도를 결정하기 위해 자이로 센서와 같은 가속도 센서 또는 관성 센서가 구비됨으로써 상기 수신단과 송신단의 위상 관계가 결정될 수도 있다. 또는 수신단과 송신단이 직접 RF 부를 구비하여 상호 신호를 교환함으로써 양자 간의 거리 및 각도를 결정할 수도 있다.
다시 도 3 을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법은 앞서 결정된 송신단에 대한 수신단의 위상을 기반으로 원본 암호화 코드를 변형함으로써 생성된 사전 왜곡된 암호화 코드를 출력할 수 있다 (단계 320). 사전 왜곡된 암호화 코드는, 수신단에서 인식한 암호화 코드가 원본 암호화 코드를 정면에서 인식한 결과와 비교할 때 나타나는 오차를 감소시키도록 변형될 수 있다. 예를 들어, 앞서 살핀 바와 같이 송신단에 대한 수신단의 각도를 고려하여 원본 암호화 코드를 비틀어 출력함으로써 각도에 따른 인식률을 향상시키고 결과적으로 통신 범위를 확장할 수 있다.
본 발명의 중요한 기술적 특징은 2차원 이미지 (암호화 코드) 를 수신단의 위상에 맞게 스크린에 출력하도록 하는 것이다. 즉, 송신단의 정면에 위치하지 않아 송신단에 대한 위상을 가지는 수신단에서 스크린에 표시된 코드를 촬영할 때 뒤틀린 위상에도 불구하고 정면에서 촬영하는 것처럼 보이게 하는 것을 목적으로 한다. 스크린과 카메라 간의 각도와 거리가 주어졌다고 가정했을 때, 스크린에 표시된 암호화 코드는 스크린과 카메라가 이루는 각도가 작아질수록 비틀어지게 된다.
도 5 는 스크린과 카메라의 위상에 따른 이미지 변형 정도를 나타내는 개념도이다. 도 5 를 통해, 스크린과 카메라가 이루는 각도에 따라 화면에 출력해야 하는 변형 이미지가 설명될 수 있다. 도 5 는 스크린과 카메라를 위에서 바라본 상황으로서, 스크린과 카메라가 이루는 수평 방향에서의 각도가 설명될 수 있으며, 이와 병행하여 수직 방향의 변형이 이루어질 수 있다.
도 3 및 도 4 에 도시된 바와 같이, 사전 왜곡된 암호화 코드를 출력하는 단계 (단계 320) 는, 송신단과 수신단이 이루는 각도 및/또는 송신단과 수신단 사이의 거리를 기반으로, 원본 암호화 코드를 수신단이 상기 수신단에 대한 정면 방향으로 인식하는 가상 평면의 크기로 균일하게 축소하여 축소된 암호화 코드를 생성하는 단계와 (단계 321), 송신단과 수신단이 이루는 각도 및/또는 송신단과 수신단 사이의 거리를 기반으로, 앞서 생성된 축소된 암호화 코드에 포함된 복수의 점들을 각각 점대점 (point-to-point) 매핑 함으로써 원본 암호화 코드가 속한 평면에 투영하여 투영된 암호화 코드를 생성하는 단계 (단계 323) 를 포함할 수 있다.
이하, 도 5를 참조하여, 상기 축소된 암호화 코드를 생성하는 단계 (단계 321) 및 투영된 암호화 코드를 생성하는 단계 (단계 323) 를 보다 구체적으로 설명한다. 도 5 에 도시된 P1P2는 송신단의 스크린에 표시되는 이미지 가로축이고 수신단의 카메라가 V 지점에 위치한다고 했을 때 카메라에 촬영되는 이미지의 가로축은 P1'P2로 투사될 수 있다. 스크린상의 중점 M은 카메라에 투사된 이미지의 중점 M''에 투사되지 않고 P1'P2에 코드 이미지가 정방향으로 그려졌다고 했을 때의 그 중점 M''은 스크린의 M'에 매핑 된다. 즉, V 에서 촬영한 코드 이미지가 뒤틀림이 없기 위해서는 수신단이 상기 수신단에 대한 정면 방향으로 인식하는 가상 평면 (Virtual Plane) 의 가로축인 P1'P2 상에 암호화 코드의 이미지가 고르게 분포하도록 상기 P1'P2의 길이로 원본 암호화 코드의 가로축이 균일하게 축소되도록 해야 하고, 축소된 암호화 코드의 가로축인 P1'P2 상에 위치한 복수의 점들을 각각 다시 원본 암호화 코드가 속한 평면의 가로축인 P1P2 에 매핑하는 방식으로 계산하여 투영된 암호화 코드를 생성하도록 원본 암호화 코드를 변형할 수 있다. 즉, 카메라와 스크린의 상대 위상 (θ와 MV의 길이)이 주어졌다고 했을 때 P1P2상의 점들을 균일한 축소를 통해 우선적으로 P1'P2에 투사하고, P1'P2 상의 점들을 다시 P1P2에 점대점 매핑하는 형태로 변형하여 뒤틀림을 고려한 이미지를 구할 수 있다.
P1'P2 상의 점들을 각각 P1P2 상에 점대점 매핑하여 투영하기 위해 함수 F를 이용할 수 있다. 함수 F에 있어서, 도 5 의 M 지점을 2차원 좌표의 원점으로 설정하고, P1V 및 P2V 의 길이를 각각
Figure 112017039471792-pat00001
및
Figure 112017039471792-pat00002
로 표현할 수 있다.
P1'VM''의 각도는 P2'VM'' 의 각도와 동일하기 때문에, M' 지점은
Figure 112017039471792-pat00003
의 비율을 가지는 P1P2의 내분점 (point of internal division) 이 된다. V 및 M'의 좌표를 이용하여 직선 M'V의 방정식을 구할 수 있으며, 직선 M'V와 P1'P2 는 서로 직교하므로 직선 P1'P2 의 기울기를 알아낼 수 있다. 이러한 기울기 및 P2 의 좌표를 이용하여 직선 P1'P2 의 방정식을 계산할 수 있으므로, 알려진 두 직선 M'V와 직선 P1'P2 의 교차점을 계산하는 것에 의해 M''의 좌표를 알아낼 수 있다. M'' 는 P1'P2 의 중점이므로, P2 의 좌표를 알고 있어 P1' 의 좌표 역시 계산 가능하다. 함수 F 의 솔루션 세트는 V 와 직선 P1'P2 의 각각의 점들 사이의 직선들의 x 절편들로 구성된다. 따라서, 함수 F 를 통해 P1'P2 상의 점들을 각각 P1P2 상에 점대점 매핑하여 투영된 암호화 코드를 생성할 수 있다. 상기 설명에서는 수평 방향의 처리를 기준으로 설명하였고, 수직 방향에 대해서도 동일한 과정을 거쳐 처리할 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 상이한 위상에 따라 사전 왜곡된 암호화 코드의 예시도이다. 도 6a 내지 도 6c 에 나타난 바와 같이, 각각 정면, 60 도의 각도를 형성할 경우, 30도의 각도를 형성할 경우에 각도에 따라 원본 암호화 코드가 변형된 사전 왜곡된 암호화 코드가 출력될 수 있다.
한편, 일부 실시예에 따르면, 송신단과 수신단의 거리를 기반으로, 출력되는 암호화 코드의 크기를 변형시킬 수 있다. 도 3 및 도 4 에 도시된 바와 같이, 사전 왜곡된 암호화 코드를 출력하는 단계 (단계 320) 가 송신단과 수신단 사이의 거리를 기반으로, 앞서 생성된 투영된 암호화 코드의 크기를 확대 또는 축소하는 단계 (단계 325) 를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서는, 수신단과 송신단 사이의 거리만을 고려하여, 수신단과 송신단이 멀리 떨어져 위치하는 경우에는 원본 암호화 코드를 크게 확대하여 출력함으로써 수신단이 암호화 코드를 인식할 수 있도록 하고, 수신단과 송신단이 가까이 위치하는 경우에는 원본 암호화 코드를 축소하여 출력할 수 있고, 다량의 정보를 동시에 전달하도록 할 수 있다.
복수 위상에 각각 대응하는 순차적 사전 왜곡
도 7 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법의 흐름도이다. 도 7 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법은 먼저 송신단에 대해 제 1 위상을 가지는 수신단을 위해, 제 1 위상을 기반으로 원본 암호화 코드를 변형한 제 1 사전 왜곡된 암호화 코드를 미리 결정된 시간구간 동안 출력하는 제 1 출력 단계 (단계 710) 를 수행할 수 있다.
이어서, 송신단에 대해 제 2 위상을 가지는 수신단을 위해, 제 2 위상을 기반으로 원본 암호화 코드를 변형한 제 2 사전 왜곡된 암호화 코드를 미리 결정된 시간구간 동안 출력하는 제 2 출력 단계 (단계 730) 를 수행할 수 있다.
일 측면에서, 제 1 출력 단계 (단계 710) 및 제 2 출력 단계 (단계 730) 사이에, 제 1 위상으로부터 미리 결정된 위상 간격으로 제 2 위상까지 증가하는 적어도 하나의 중간 위상을 기반으로 원본 암호화 코드를 변형한 사전 왜곡된 암호화 코드를 미리 결정된 시간구간 동안 출력하는 중간 출력 단계 (단계 720) 를 더 수행할 수 있다. 따라서, 제 1 위상에서 제 2 위상에 이르기까지 넓은 범위에 걸쳐 존재하는 복수의 수신단들을 대상으로 각각의 수신단들이 암호화 코드를 더 잘 인식할 수 있도록 변형된 암호화 코드를 순차적으로 표시할 수 있다.
따라서, 예를 들어 광장이나 야구장 같은 넓은 공간에 대해서 대형 스크린을 통해 복수의 사용자들에게 정보를 전달할 수 있어, 통신 범위를 확장하는 것이 가능하다. 여기서, 예를 들어 제 1 출력 단계와 제 2 출력 단계의 출력되는 시간인 미리 결정된 시간구간은 각 단계별로 동일하게 설정될 수도 있고, 상이하게 설정될 수도 있다. 일 측면에 따르면, 복수의 사용자가 위치한 구간을 반영하여, 표시되는 시간을 상이하게 설정할 수도 있다.
스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 장치
도 8 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 8 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 장치 (800) 는 프로세서 (830) 및 표시부 (850) 를 포함할 수 있다. 프로세서 (830) 는, 장치 (800) 에 대한 수신단의 위상을 결정하고, 그리고 결정된 장치 (800) 에 대한 수신단의 위상을 기반으로 원본 암호화 코드를 변형함으로써 생성된 사전 왜곡된 암호화 코드를 표시부 (850) 에 출력하도록 구성될 수 있다.
또한, 프로세서 (830) 가 장치 (800) 에 대한 수신단의 위상을 결정함에 있어서는 공지의 위상 결정 수단 중 어느 하나 이상, 또는 향후 개발될 수 있는 임의의 위상 결정 수단 중 어느 하나 이상이 사용될 수 있다. 예를 들어, 장치 (800) 는 수신단의 위상을 결정하기 위한 적어도 하나의 센서 (810) 를 포함할 수 있고, 또는 RF 부 (820) 를 포함함으로써 수신단 또는 위치 결정 서버를 포함할 수 있는 별개의 디바이스로부터 수신단의 위상에 대한 정보를 수신할 수도 있다. 상기 수신된 정보는 메모리 (840) 에 저장될 수도 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 프로세서 (830) 는, 장치 (800) 에 대해 제 1 위상을 가지는 수신단을 위해, 제 1 위상을 기반으로 원본 암호화 코드를 변형한 제 1 사전 왜곡된 암호화 코드를 미리 결정된 시간구간 동안 표시부 (850) 에 출력하고, 그리고 장치 (800) 에 대해 제 2 위상을 가지는 수신단을 위해, 제 2 위상을 기반으로 원본 암호화 코드를 변형한 제 2 사전 왜곡된 암호화 코드를 미리 결정된 시간구간 동안 표시부 (850) 에 출력하도록 구성될 수도 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 장치의 구체적인 동작은 전술한 본 발명의 실시예들에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법에 따를 수 있다.
한편, 수신단 위상에 따른 사전 왜곡 및 복수 위상에 각각 대응하는 순차적 사전 왜곡의 실시예들 각각에 따르면, 하기와 같은 유리한 효과가 도출될 수 있다.
1) 통신 범위 확장
본 발명의 실시예에 따르면 앞서 언급한 바와 같이 이미지 뒤틀림에 의해 표식 패턴에 대한 인식이 불가능해 통신이 불가한 상황에서 통신이 가능케 함으로써 통신 범위를 확장할 수 있다.
2) 다른 스크린-카메라 통신에의 적용
본 발명은 실시예들은 특정 코딩 방식의 효율을 향상하기 위한 것이 아닌 스크린-카메라 통신의 모든 코딩 방식이 갖는 근본적인 한계를 확장하기 위한 것으로서 그 적용은 넓은 범위에 가능하다. 스크린-카메라 통신은 그 원리상 촬영 이미지에서 코드를 검출해 내는 과정이 필요하고, 원본 이미지가 뒤틀려 촬영되는 경우에는 이를 검출하기 힘들다. 본 발명의 실시예들은 이러한 스크린-카메라 통신에 적용될 수 있는 발명으로 그 적용 범위는 매우 넓다.
3) 2차원 바코드 인식 성능 향상에 따른 사용자 경험 증대
본 발명의 실시예들에 따른 기술적 특징들을 일반적인 코드 (예를 들어, 바코드, QR 코드) 인식에 적용시키면 사용자의 경험이 증대되는 효과를 기대할 수 있다. 스마트폰에 자신의 신분을 증명하는 코드를 띄우고 외부에 있는 리더에 인식시키고자 할 경우에 이와 같은 효과가 크게 발현될 수 있다. 즉, 스마트폰의 셀프 카메라로 외부 리더의 위상을 파악하고 그 위상에 따라 자신의 신분 정보를 담은 코드를 비틀면 리더의 정면에 코드를 가까이 대야 하는 불편함이 사라질 수 있다.
실험예
본 발명의 효과를 검증하기 위하여 수신 어플리케이션을 구현하고 QR 코드 인식을 위한 상용 스마트폰 어플리케이션을 사용하여 실험하였다. 실험을 위해 ZXing 이라는 오픈 소스 어플리케이션과 Scandit 이라는 상용 어플리케이션이 사용되었다.
도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법의 전송 속도에 대한 인식 임계 각도를 나타내는 그래프이다. 도 9 에서는 전송 속도가 정해진 상황에서 인식이 가능한 최대 각도를 확인할 수 있다. ZXing과 Scandit은 코드 이미지가 그대로 유지된 상태에서의 최대 인식 각도를 의미하고 +Prime이 붙은 바는 스크린의 코드 이미지가 각도에 따라 변형되었을 때 최대 인식 각도를 의미한다. 결과에서 알 수 있듯이 본 발명의 기술이 적용된 경우 더 넓은 각도에서 높은 비트율 (bit rate) 로 전송이 가능할 수 있다.
도 10 은 본 발명의 일 실시예에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법의 각도별 최대 전송 속도를 나타내는 그래프이다. 도 10 에는 본 발명을 ZXing, Scandit과 함께 사용하였을 때 각도에 따른 최대 전송 속도를 표현하였다. 스크린과 카메라가 이루는 각도가 작아질수록 전송속도가 감소하지만 10도라는 극한의 각도에서도 통신이 가능함을 확인할 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한, 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
설명된 특징들은 디지털 전자 회로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 또는 그들의 조합들 내에서 실행될 수 있다. 특징들은 예컨대, 프로그래밍 가능한 프로세서에 의한 실행을 위해, 기계 판독 가능한 저장 디바이스 내의 저장장치 내에서 구현되는 컴퓨터 프로그램 제품에서 실행될 수 있다. 그리고 특징들은 입력 데이터 상에서 동작하고 출력을 생성함으로써 설명된 실시예들의 함수들을 수행하기 위한 지시어들의 프로그램을 실행하는 프로그래밍 가능한 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 설명된 특징들은, 데이터 저장 시스템으로부터 데이터 및 지시어들을 수신하기 위해, 및 데이터 저장 시스템으로 데이터 및 지시어들을 전송하기 위해 결합된 적어도 하나의 프로그래밍 가능한 프로세서, 적어도 하나의 입력 디바이스, 및 적어도 하나의 출력 디바이스를 포함하는 프로그래밍 가능한 시스템 상에서 실행될 수 있는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들 내에서 실행될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 소정 결과에 대해 특정 동작을 수행하기 위해 컴퓨터 내에서 직접 또는 간접적으로 사용될 수 있는 지시어들의 집합을 포함한다. 컴퓨터 프로그램은 컴파일된 또는 해석된 언어들을 포함하는 프로그래밍 언어 중 어느 형태로 쓰여지고, 모듈, 소자, 서브루틴 (subroutine), 또는 다른 컴퓨터 환경에서 사용을 위해 적합한 다른 유닛으로서, 또는 독립 조작 가능한 프로그램으로서 포함하는 어느 형태로도 사용될 수 있다.
지시어들의 프로그램의 실행을 위한 적합한 프로세서들은, 예를 들어, 범용 및 특수 용도 마이크로프로세서들 둘 모두, 및 단독 프로세서 또는 다른 종류의 컴퓨터의 다중 프로세서들 중 하나를 포함한다. 또한, 설명된 특징들을 구현하는 컴퓨터 프로그램 지시어들 및 데이터를 구현하기 적합한 저장 디바이스들은 예컨대, EPROM, EEPROM, 및 플래쉬 메모리 디바이스들과 같은 반도체 메모리 디바이스들; 내부 하드 디스크들 및 제거 가능한 디스크들과 같은 자기 디바이스들; 광자기 디스크들; 및 CD-ROM 및 DVD-ROM 디스크들을 포함하는 비휘발성 메모리의 모든 형태들을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 ASIC들(application-specific integrated circuits) 내에서 통합되거나 또는 ASIC들에 의해 추가되어질 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 일련의 기능 블록들을 기초로 설명되고 있지만, 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
전술한 실시예들의 조합은 전술한 실시예에 한정되는 것이 아니며, 구현 및/또는 필요에 따라 전술한 실시예들 뿐만 아니라 다양한 형태의 조합이 제공될 수 있다.
전술한 실시예들에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로서 순서도를 기초로 설명되고 있으나, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 순서도에 나타난 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나, 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 실시예는 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.
800 : 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 장치
810 : 센서
820 : RF 부
830 : 프로세서
840 : 메모리
850 : 표시부

Claims (22)

  1. 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법으로서,
    송신단에 대한 수신단의 위상을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 송신단에 대한 수신단의 위상을 기반으로 원본 암호화 코드를 변형함으로써 생성된 사전 왜곡된 암호화 코드를 상기 송신단의 스크린에 의해 출력하는 단계를 포함하는, 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신단에 대한 수신단의 위상은, 상기 송신단의 스크린과 상기 수신단의 카메라의 입력 방향이 이루는 각도를 포함하는, 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 사전 왜곡된 암호화 코드는, 상기 수신단에서 인식한 암호화 코드와 상기 원본 암호화 코드를 정면에서 인식한 결과 사이의 오차를 감소시키도록 변형되는, 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 송신단에 대한 수신단의 위상은, 상기 송신단과 상기 수신단 사이의 거리를 더 포함하는, 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 사전 왜곡된 암호화 코드를 상기 송신단의 스크린에 의해 출력하는 단계는,
    상기 각도 및 상기 거리를 기반으로, 상기 원본 암호화 코드를 상기 수신단이 상기 수신단에 대한 정면 방향으로 인식하는 가상 평면의 크기로 균일하게 축소하여 축소된 암호화 코드를 생성하는 단계; 및
    상기 각도 및 상기 거리를 기반으로, 상기 축소된 암호화 코드에 포함된 복수의 점들을 각각 원본 암호화 코드가 속한 평면에 점대점 (point-to-point) 매핑 함으로써 상기 원본 암호화 코드가 속한 평면에 투영하여 투영된 암호화 코드를 생성하는 단계를 포함하는, 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 사전 왜곡된 암호화 코드를 상기 송신단의 스크린에 의해 출력하는 단계는,
    상기 거리를 기반으로, 상기 투영된 암호화 코드의 크기를 확대 또는 축소하는 단계를 더 포함하는, 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 암호화 코드는 QR 코드인, 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법.
  8. 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법으로서,
    송신단에 대해 제 1 위상을 가지는 수신단을 위해, 상기 제 1 위상을 기반으로 원본 암호화 코드를 변형한 제 1 사전 왜곡된 암호화 코드를 미리 결정된 시간구간 동안 상기 송신단의 스크린에 의해 출력하는 제 1 출력 단계; 및
    상기 송신단에 대해 제 2 위상을 가지는 수신단을 위해, 상기 제 2 위상을 기반으로 상기 원본 암호화 코드를 변형한 제 2 사전 왜곡된 암호화 코드를 미리 결정된 시간구간 동안 상기 송신단의 스크린에 의해 출력하는 제 2 출력 단계를 포함하는, 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 출력 단계 및 상기 제 2 출력 단계는 반복하여 번갈아 수행되는, 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 출력 단계 및 상기 제 2 출력 단계 사이에, 변형의 기반이 되는 위상을 상기 제 1 위상으로부터 미리 결정된 위상 간격으로 상기 제 2 위상까지 증가하도록 하는 적어도 하나의 중간 위상을 기반으로 상기 원본 암호화 코드를 변형한 사전 왜곡된 암호화 코드를 미리 결정된 시간구간 동안 상기 송신단의 스크린에 의해 출력하는 중간 출력 단계를 더 포함하는, 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 방법.
  11. 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 장치로서,
    상기 장치는 프로세서 및 표시부를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 장치에 대한 수신단의 위상을 결정하고; 그리고
    상기 결정된 장치에 대한 수신단의 위상을 기반으로 원본 암호화 코드를 변형함으로써 생성된 사전 왜곡된 암호화 코드를 상기 표시부에 출력하도록 구성되는, 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 장치에 대한 수신단의 위상은, 상기 표시부와 상기 수신단의 카메라의 입력 방향이 이루는 각도를 포함하는, 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 사전 왜곡된 암호화 코드는, 상기 수신단에서 인식한 암호화 코드와 상기 원본 암호화 코드를 정면에서 인식한 결과 사이의 오차를 감소시키도록 변형되는, 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 장치에 대한 수신단의 위상은, 상기 장치와 상기 수신단 사이의 거리를 더 포함하는, 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 사전 왜곡된 암호화 코드를 출력하는 것은,
    상기 각도 및 상기 거리를 기반으로, 상기 원본 암호화 코드를 상기 수신단이 정면 방향으로 인식하는 가상 평면의 크기로 균일하게 축소하여 축소된 암호화 코드를 생성하는 것; 및
    상기 각도 및 상기 거리를 기반으로, 상기 축소된 암호화 코드에 포함된 복수의 점들을 원본 암호화 코드가 속한 평면에 점대점 (point-to-point) 매핑 함으로써 상기 원본 암호화 코드가 속한 평면에 투영하여 투영된 암호화 코드를 생성하는 것을 포함하는, 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 사전 왜곡된 암호화 코드를 출력하는 것은,
    상기 거리를 기반으로, 상기 투영된 암호화 코드의 크기를 확대 또는 축소하는 것을 더 포함하는, 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 장치.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 암호화 코드는 QR 코드인, 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 장치.
  18. 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 장치로서,
    상기 장치는 프로세서 및 표시부를 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 장치에 대해 제 1 위상을 가지는 수신단을 위해, 상기 제 1 위상을 기반으로 원본 암호화 코드를 변형한 제 1 사전 왜곡된 암호화 코드를 미리 결정된 시간구간 동안 상기 표시부에 출력하고, 그리고
    상기 장치에 대해 제 2 위상을 가지는 수신단을 위해, 상기 제 2 위상을 기반으로 상기 원본 암호화 코드를 변형한 제 2 사전 왜곡된 암호화 코드를 미리 결정된 시간구간 동안 상기 표시부에 출력하도록 구성된, 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제 1 사전 왜곡된 암호화 코드 및 상기 제 2 사전 왜곡된 암호화 코드를 상기 표시부에 반복하여 번갈아 출력하도록 더 구성된, 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 제 1 사전 왜곡된 암호화 코드의 출력 및 상기 제 2 사전 왜곡된 암호화 코드의 출력 사이에, 변형의 기반이 되는 위상을 상기 제 1 위상으로부터 미리 결정된 위상 간격으로 상기 제 2 위상까지 증가하도록 하는 적어도 하나의 중간 위상을 기반으로 상기 원본 암호화 코드를 변형한 사전 왜곡된 암호화 코드를 미리 결정된 시간구간 동안 상기 표시부에 출력하도록 더 구성된, 스크린-카메라 통신을 위한 암호화 코드 출력 장치.
  21. 스크린-카메라 통신을 위한, 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어들이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체로서, 상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행되었을 때 상기 프로세서로 하여금,
    송신단에 대한 수신단의 위상을 결정하고; 그리고
    상기 결정된 송신단에 대한 수신단의 위상을 기반으로 원본 암호화 코드를 변형함으로써 생성된 사전 왜곡된 암호화 코드를 상기 송신단의 스크린에 의해 출력하게 하도록 구성된, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
  22. 스크린-카메라 통신을 위한, 프로세서에 의해 실행 가능한 명령어들이 저장된 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체로서, 상기 명령어들은 상기 프로세서에 의해 실행되었을 때 상기 프로세서로 하여금,
    송신단에 대해 제 1 위상을 가지는 수신단을 위해, 상기 제 1 위상을 기반으로 원본 암호화 코드를 변형한 제 1 사전 왜곡된 암호화 코드를 미리 결정된 시간구간 동안 상기 송신단의 스크린에 의해 출력하고; 그리고
    상기 송신단에 대해 제 2 위상을 가지는 수신단을 위해, 상기 제 2 위상을 기반으로 상기 원본 암호화 코드를 변형한 제 2 사전 왜곡된 암호화 코드를 미리 결정된 시간구간 동안 상기 송신단의 스크린에 의해 출력하게 하도록 구성된, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
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