JP2004206322A - ２次元コード処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】２次元コードの入出力において、計算資源が限られている場合であっても簡単安価に実施でき、高いセキュリティ効果を得られるようにする。
【解決手段】２次元コードの生成において、２次元コード化すべき原データ１を入力し、所定のコーディング方式に基づき２次元コード画像５に変換し、２次元コード画像５の特定ブロック９を指定するブロックコード２、および特定ブロックの画像を変換する法則を指定する法則コード３に基づき２次元コード画像５の特定ブロックを画像変換し、２次元コード画像６を得て、ブロックコードおよび法則コードを特定するマーク７、８を付与して出力する。読み取りに際しては、マーク７、８、およびマークから求められるブロックコード２、および法則コード３に基づきデコードした２次元コード画像の特定ブロックの画像を逆変換し、原データを得る。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は特定形状のセルを所定の規則にしたがって配置して成る２次元コードを生成、または読み取る２次元コード処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、印刷物などに容易に機械読み取りできる情報を印刷するため、バーコードや２次元コードなどのコードシステムが用いられている。２次元コードは、２次元に配置されたセルの分布パターンにより情報を表現するもので、バーコードなどに比して、読み取り方向の制約がほとんどない、単位面積あたりの情報量が大きい、などの特徴があり、Ｃｏｄｅ４９、ＱＲ ＣＯＤＥ、Ｖｅｒｉ Ｃｏｄｅなどといったコーディング方式が知られている。
【０００３】
２次元コードにおいても、意図しない相手にエンコードされたデータ内容を読み取られることがないようにするためのセキュリティ向上技術が望まれている。
【０００４】
一般に、デジタルデータのセキュリティを高める方法としては、伝送すべきデータに対して暗号化を行なうことが知られており、種々の公開鍵暗号方式等の暗号化技術が用いられている。このような暗号化技術を２次元コードにおいて利用する場合、たとえば２次元コード化する原データを公知の暗号化技術により暗号化した上、その暗号化したデータを２次元コードにエンコードすることが考えられる。
【０００５】
また、遊技用プリペイドカードにおいて磁気データと２次元コードを併用し、２次元バーコードと磁気データとを相互に照合する技術が下記の特許文献１に示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平７−３３４６３９号 （図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術のうち、公開鍵暗号方式等の暗号化技術は、暗号化および復号に必要とされるデータ処理が複雑であり、比較的大きなＣＰＵパワーを必要とし、特に携帯型機器のような資源の限定された装置で実施するのが困難な場合がある。
【０００８】
また、特許文献１のように磁気データと２次元コードを併用する方式は、それぞれの既知の方式を組み合せたものにすぎず、これら既知の方式を組み合せたからといって単にそれだけでは高いセキュリティが得られる、とは云い難い。
【０００９】
本発明の課題は、２次元コードの入出力において、計算資源が限られている場合であっても簡単安価に実施でき、高いセキュリティ効果を得られるようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明によれば、特定形状のセルを所定の規則にしたがって配置して成る２次元コードを生成する２次元コード処理方法において、２次元コード化すべき原データを入力し、入力した原データを所定のコーディング方式に基づき２次元コード画像に変換し、前記２次元コード画像を構成する複数のブロックの内の特定ブロックを指定するブロックコード、および前記特定ブロックの画像を変換する法則を指定する法則コードに基づき前記２次元コード画像の特定ブロックを前記法則により画像変換し、得られた２次元コード画像を出力する構成を採用した。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
図１〜図７は本発明の２次元コード処理方法の１実施形態の概要を示している。また、図８は本発明の２次元コード処理方法を実施可能な２次元コード処理装置の構成を示している。まず、図１〜図７を参照して本発明の２次元コード処理方法の全体を説明する。
【００１３】
図１において符号１は２次元コード化する原データである。本実施形態においては、入力した原コード１から２次元コードを作成し、その画像データに対してセキュリティのための変換を加える。
【００１４】
符号４は本実施形態の２次元コードの論理的な構造を示している。本実施形態では原データ１から生成した画像データにブロック変換を加えて最終の２次元コードを生成する。符号２はこのブロック変換の位置を示すブロックコード、３はブロック変換の法則を示す法則コードであり、原データ１とともに２次元コード化され、さらに画像化した後、この２次元コードの画像にブロックコード２および法則コード３に対応する画像変換を行なうことにより最終の２次元コード６が生成される。
【００１５】
ブロックコード２は、そのバイナリパターンにより２次元コード中のどの位置のコードブロックを変換するかを表現するものである。また、法則コード３はそのブロック変換の法則を示す。図示のブロックコード”Ａ０”が２次元コード左側の中央のブロックを表現するものとし、法則コード”Ｂ０”が画像の白黒反転変換を示すものとすれば、原データ１から規格（公知の任意のコーディング方式を用いることができる）通りのコーディング方式に基づき作成した２次元コードの画像データ５は符号６のように変換される。
【００１６】
図示のように、コード変換にどのようなブロックコード２および法則コード３を用いたかは、２次元コードの画像上で符号７および８のようなマーク（印）で表現される。
【００１７】
符号７はブロックマーク、符号８は法則マークで、これらのマークは、たとえば図示のように２次元コードを構成するセルの１つにより表現する。図１の例では、２次元コードの外側の特定の角の１つに付した濃色のセルの１つによりブロックマーク７を、また、２次元コードの内側の特定位置にある白色（淡色）のセルにより法則マーク８を表現している。これらのマークの位置は、上記の２次元コード左側の中央のブロックを表現するブロックコード”Ａ０”、および画像の白黒反転変換を示す法則コード”Ｂ０”にそれぞれ該当する。
【００１８】
そして、最終の２次元コード６の画像では、ブロックコード”Ａ０”に基づき、２次元コード左側の中央のブロックが符号９のように白黒反転されている。
【００１９】
規格通りにエンコーディングされた２次元コード５に対して上記のような画像変換を行なうことにより、最終の２次元コード６の画像は、規格通りの２次元コードとは異なるものとなる。したがって、この最終の２次元コード６の画像は、読み取り装置で読み取っても、規格通りのデコード方法では復元することができず、これによりブロックマーク７、法則マーク８の表現する規則に基づきデコード（上記の変換の逆変換）を行なえる読み取り装置でしか読み取り、デコードできなくなる。このようにして、２次元コードのセキュリティを確保することができる。
【００２０】
ブロックコードの例を図２〜図４に、法則コードの例を図５〜図７に示す。図２〜図４のコードパターンは、図１の原データから規格通り生成した２次元コードと同じであるが、ブロックコード”Ａ０”〜”Ａ２”に該当する特定位置のブロックの他は斜線により示してある。図５〜図７のコードパターンは、図１の原データに対してブロックコード”Ａ０”に該当する特定位置のコードを法則コード”Ｂ０”〜”Ｂ１”による変換を行なった後の状態を示しているが、ブロックコード”Ａ０”に該当する特定位置のブロックの他は斜線により示してある。
【００２１】
図２はブロックコード”Ａ０”を示す。符号１０は分割したエリアの一つとしてブロックコード”Ａ０”と名付けた特定位置（左側中央）のブロック、１１はブロックコード”Ａ０”を示すブロックマークで、２次元コードの右上の角に付与されている。
【００２２】
図３はブロックコード”Ａ１”を示す。符号１２はブロックコード”Ａ１”と名付けた特定位置（上部中央）のブロック、１３はブロックコード”Ａ１”を示すブロックマークで、２次元コードの左上の角に付与されている。
【００２３】
図４はブロックコード”Ａ２”を示す。符号１４はブロックコード”Ａ２”と名付けた特定位置（右下部）のブロック、１５はブロックコード”Ａ２”を示すブロックマークで、２次元コードの左下の角に付与されている。なお、ブロック１４の中心部分は斜線で示してある通り変換対象となっていない。この中心部分が変換対象となっていないのは、この部分の本来の２次元コードの持つ読み取りにおける位置関係を補正する情報などにできるだけ影響を与えないようにするためである。
【００２４】
図５は法則コード”Ｂ０”の変換を示す。法則コード”Ｂ０”の変換は白黒反転であり、符号１６で示すように、ブロックコード”Ａ０”の位置のブロックの画像が白黒反転されている（図１の元の２次元コード５参照）。符号１７は法則コード”Ｂ０”による白黒反転が行われたことを示す法則マークである。
【００２５】
図６は法則コード”Ｂ１”の変換を示す。法則コード”Ｂ１”の変換は左右反転であり、符号１８で示すように、ブロックコード”Ａ０”の位置のブロックの画像が左右反転されている（図１の元の２次元コード５参照）。符号１９は法則コード”Ｂ１”による左右反転が行われたことを示す法則マークである。
【００２６】
図７は法則コード”Ｂ２”の変換を示す。法則コード”Ｂ２”の変換は上下反転であり、符号２０で示すように、ブロックコード”Ａ０”の位置のブロックの画像が上下反転されている（図１の元の２次元コード５参照）。符号２１は法則コード”Ｂ２”による上下反転が行われたことを示す法則マークである。
【００２７】
以上のようにエンコードされた２次元コードの読み取りは、図１の変換を逆にたどる処理を行なえばよく、まず最終２次元コード６をＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどを用いて読み取り、読み取った画像からブロックマーク７と法則マーク８を検出する。これらのマークがなければ通常の規格通りの２次元コードの復号処理を行なう。ブロックマーク７および法則マーク８が検出できた場合はそれぞれのマークに対応するブロック位置と変換方式を選択し、逆変換を行なうことにより元の２次元コード５を復元し、さらに規格通りの２次元コードの復号処理を行なえば、データ４を復元できる。さらにデータ４に含まれるブロックコード２と法則コード３によりマークとの関連が正しいことを検証した上、原データ１を抽出する。
【００２８】
図８は、上記の２次元コード処理方法を実施可能な２次元コード処理装置の構成例を示している。この２次元コード処理装置の好適な実施形態は、たとえば２次元コードの読み取りおよび（または）印刷（ないし他の装置への出力）が可能な携帯型機器のような装置である。
【００２９】
図８において符号１０１はマイクロプロセッサなどからなるＣＰＵで、装置全体の動作を制御する。ＣＰＵ１０１には、不図示のＩ／Ｏインターフェースを介して、出力装置１０３、キーボードや表示器などからなるユーザーインターフェース手段１０４、および入力装置１０７が接続される。
【００３０】
出力装置１０３は、変換した２次元コードの画像、あるいは復号したデータなどを出力するために用いられるもので、プリンタや、他の装置と通信するためのネットワークインターフェースなどから構成される。
【００３１】
入力装置１０７は、２次元コード化すべき原データの入力装置や、復号化すべき２次元コードの画像を読み取るスキャナなどから構成される。
【００３２】
ＣＰＵ１０１には、ＲＯＭ１０５およびＲＡＭ１０６が接続されている。ＲＯＭ１０５には、後述する本発明の２次元コード処理がＣＰＵ１０１のプログラムとして格納される。特に符号１０５ａとして示したものは本発明の２次元コード処理のうち、ブロックコードおよび法則コードに基づく変換／逆変換を行なう変換ルーチンである。
【００３３】
２次元コードへのエンコーディングは図９に示すようにして行なわれる。図９はＣＰＵ１０１により実行される原データの２次元コード化処理を示している。
【００３４】
図９のステップＳ９１において、入力装置１０７から２次元コード化すべき原データを入力する。ステップＳ９２では、原データとブロックコードおよび法則コードを規格通りにエンコードする。
【００３５】
ブロックコードおよび法則コードは、所定のフォーマット（たとえば上記の”Ａ０”、”Ｂ１”のような文字コードであってよい）で入力装置１０７から原データとともに入力するか、あるいはユーザーインターフェース手段１０４における所定のユーザ操作により指定する。ステップＳ９３およびステップＳ９４では、指定されたブロックコードおよび法則コードに基づき、ステップＳ９２で生成された２次元コードのいずれの部分（図２〜図４）を、いずれの変換法則（図５〜図７）により変換するかが決定される。
【００３６】
ステップＳ９５では、変換ルーチン１０５ａにより上述の画像変換処理を行ない、ステップＳ９６で得られた最終の２次元コードを出力装置１０３で出力（プリントあるいは得られた２次元コードの画像を他の装置などに出力）する。
【００３７】
図１０はＣＰＵ１０１により実行される原データの２次元コード復号処理を示している。
【００３８】
ステップＳ１０１では、入力装置１０７により復号化すべき２次元コードの画像を入力する。
【００３９】
ステップＳ１０２では、ステップＳ１０１で入力した画像データにブロックマークが含まれているか否かを判定する。ステップＳ１０２でブロックマークが含まれていない場合は、ステップＳ１０２からステップＳ１０５に移行し、ステップＳ１０１で入力した画像データを規格通りデコードする。ステップＳ１０２でブロックマークが含まれている場合はステップＳ１０３に移行する。
【００４０】
ステップＳ１０３では、さらに法則マークが含まれているか否かを判定するが、ここで法則マークが含まれていなければブロックマークのみが含まれていることになるので、ステップＳ１０７でエラー処理を行なう。
【００４１】
ステップＳ１０２、Ｓ１０３がいずれも肯定された場合、つまりブロックマークおよび法則マークを検出した場合は、ステップＳ１０４において、上述の逆変換を行なう。すなわち、変換ルーチン１０５ａにより、ブロックマークおよび法則マークに基づきそれぞれのマークに対応するブロック位置と変換方式を選択し、逆変換を行なう。
【００４２】
さらに、ステップＳ１０５で、逆変換された画像データを通常通りのデコードにより復号し、データ４に含まれるブロックコードと法則コード、あるいはマークと、実際に逆変換を作用させた特定ブロックや逆変換に用いた法則が妥当であったか否かを検証（当然ながら、もし不整合が認められた場合は警告などのエラー処理を行なう）した上、原データを抽出し、ステップＳ１０６で出力装置１０３により出力（文字データなどのプリントあるいは得られたデータを他の装置などに出力）する。
【００４３】
以上のようにして、原データに基づき、画像変換した２次元コード画像を生成し、また画像変換した２次元コード画像をデコードして原データを復元することができる。本実施形態の２次元コード入出力処理は計算資源が限られている場合であっても簡単安価に実施でき、高いセキュリティ効果を得られる。すなわち、本実施形態によれば、次のような作用効果を期待できる。
【００４４】
・２次元コードの印刷および読み取り装置の持つ一般的な印刷および読み取り機能にて対応可能である。高い分解能を持つ印刷機能や読み取り機能が不要であり、また、公開鍵暗号方式などの複雑な処理を必要とせず、計算資源の限定された携帯型機器のような装置においても簡単安価に実施できる。
【００４５】
・パスワードや特殊なキーを用いておらず、画像中に変換した情報が含まれているため、画像から必ず復元が可能である。
【００４６】
・画像変換法則およびそれを作用させる特定ブロックを指定する情報（法則コード、ブロックコードおよびそれに対応マーク）が画像とデータの双方に含まれるため確実な確認が可能である。
【００４７】
なお、上記の実施形態はあくまでも一例であり、上記実施形態により本発明の技術範囲が限定されるものではないことはいうまでもない。
【００４８】
たとえば、以上では、２次元コード画像を構成する複数のブロックの内の特定ブロックを指定するブロックコード、および特定ブロックの画像を変換する法則を指定する法則コードを入力した原データとともに２次元コード化するものとした。また、２次元コード画像に、画像変換に用いたブロックコードおよび法則コードを特定するマークを出力する２次元画像に付与することとした。このようにブロックコードおよび法則コードを２次元コードに含めたり、それらを特定するマークを付与することにより、デコード後の検証を行なえる利点があるが、この仕様はセキュリティ対策としては必ずしも必須ではない。たとえば、２次元コードの作成者と受領者間でのみ通用する暗号化手段として本発明を利用したい場合にはブロックコードおよび法則コードを２次元コード画像に含めること、あるいはブロックコードおよび法則コードを特定するマークの付与、あるいはさらにこれらを用いた出力前の検証は必ずしも行なわなくてよく、２次元コードの作成者と受領者間のデータ授受に関するセキュリティ向上の効果は充分達成することができる。
【００４９】
また、図８に示した本発明の２次元コード処理方法を実施する２次元コード処理装置の構成は需要に応じて任意に変更することができる。本発明の２次元コード処理方法は、全てコンピュータプログラムとして実装することができ、その場合、任意の装置に組み込み状態で、あるいはネットワーク経由などで供給し、その装置で実行させることができる。
【００５０】
また、本発明の技術範囲は、本発明の２次元コード処理方法に基づき印刷した記録媒体、たとえば、紙葉体、クレジットカード、プリペイドカード、商品包装紙、商品容器などの記録媒体を含む。本発明の２次元コード処理方法に基づきこれら記録媒体に２次元コードを印刷することにより、記録媒体の授受の際の２次元コードデータ処理に関して上述同様のセキュリティ向上効果を期待できるのはいうまでもない。
【００５１】
すなわち、本発明の技術範囲には次のような実施の態様が含まれる。
【００５２】
＜実施態様＞
＜実施態様１＞ 特定形状のセルを所定の規則にしたがって配置して成る２次元コードを生成する２次元コード処理方法において、
２次元コード化すべき原データを入力し、
入力した原データを所定のコーディング方式に基づき２次元コード画像に変換し、
前記２次元コード画像を構成する複数のブロックの内の特定ブロックを指定するブロックコード、および前記特定ブロックの画像を変換する法則を指定する法則コードに基づき前記２次元コード画像の特定ブロックを前記法則により画像変換し、得られた２次元コード画像を出力することを特徴とする２次元コード処理方法。
【００５３】
＜実施態様２＞ 前記２次元コード画像を構成する複数のブロックの内の特定ブロックを指定するブロックコード、および前記特定ブロックの画像を変換する法則を指定する法則コードを前記原データとともに２次元コード画像に変換し、しかる後に前記ブロックコードおよび前記法則コードに基づく画像変換を行なうことを特徴とする実施態様１に記載の２次元コード処理方法。
【００５４】
＜実施態様３＞ 前記ブロックコードおよび前記法則コードに基づく画像変換後の２次元コード画像に、前記画像変換に用いた前記ブロックコードおよび前記法則コードを特定するマークを付与して出力することを特徴とする実施態様１に記載の２次元コード処理方法。
【００５５】
＜実施態様４＞ 前記法則コードにより前記特定ブロックの白黒反転変換が指定されることを特徴とする実施態様１に記載の２次元コード処理方法。
【００５６】
＜実施態様５＞ 前記法則コードにより前記特定ブロックの左右反転変換が指定されることを特徴とする実施態様１に記載の２次元コード処理方法。
【００５７】
＜実施態様６＞ 前記法則コードにより前記特定ブロックの上下反転変換が指定されることを特徴とする実施態様１に記載の２次元コード処理方法。
【００５８】
＜実施態様７＞ 前記ブロックコードおよび前記法則コードに基づく画像変換後の２次元コード画像を入力し、前記特定ブロックの２次元コード画像を前記法則コードに基づく画像変換の逆変換により画像変換し、得られた２次元コード画像を所定のコーディング方式に基づき復号し、得られた原データを出力することを特徴とする実施態様１に記載の２次元コード処理方法。
【００５９】
＜実施態様８＞ 前記ブロックコードおよび前記法則コードに基づく画像変換後の２次元コード画像を入力し、該２次元コード画像に付与された前記ブロックコードおよび前記法則コードを特定するマークに基づき、前記逆変換を行なう特定ブロックおよび前記逆変換の法則を決定することを特徴とする実施態様７に記載の２次元コード処理方法。
【００６０】
＜実施態様８＞ 前記ブロックコードおよび前記法則コードが原コードとともに入力した２次元コード画像に含まれている場合、復号された前記ブロックコードおよび前記法則コードを用いて前記逆変換を行なった特定ブロックおよび前記逆変換の法則の選択を検証することを特徴とする実施態様７に記載の２次元コード処理方法。
【００６１】
＜実施態様９＞ 実施態様１〜８に記載の２次元コード処理方法を実施する２次元コード処理装置。
【００６２】
＜実施態様１０＞ 実施態様１〜８に記載の２次元コード処理方法を実施する２次元コード処理プログラム。
【００６３】
＜実施態様１１＞ 実施態様１〜６に記載の２次元コード処理方法により生成された２次元コード画像を印刷した記録媒体。
【００６４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、特定形状のセルを所定の規則にしたがって配置して成る２次元コードを生成する２次元コード処理方法において、２次元コード化すべき原データを入力し、入力した原データを所定のコーディング方式に基づき２次元コード画像に変換し、前記２次元コード画像を構成する複数のブロックの内の特定ブロックを指定するブロックコード、および前記特定ブロックの画像を変換する法則を指定する法則コードに基づき前記２次元コード画像の特定ブロックを前記法則により画像変換し、得られた２次元コード画像を出力する構成を採用しているので、計算資源が限られている場合であっても簡単安価に実施でき、高いセキュリティ効果を得られる優れた２次元コード処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による２次元コード処理方法の概略を示した説明図である。
【図２】本発明によるブロックコードの例を示した説明図である。
【図３】本発明によるブロックコードの例を示した説明図である。
【図４】本発明によるブロックコードの例を示した説明図である。
【図５】本発明による法則コードの例を示した説明図である。
【図６】本発明による法則コードの例を示した説明図である。
【図７】本発明による法則コードの例を示した説明図である。
【図８】本発明による２次元コード処理方法を実施可能な２次元コード処理装置の構成を示したブロックである。
【図９】図８の装置における２次元コード生成処理を示したフローチャート図である。
【図１０】図８の装置における２次元コードの復号処理を示したフローチャート図である。
【符号の説明】
１ 原コード
２ ブロックコード
３ 法則コード
７、１１、１３、１５ ブロックマーク
８、１７、１９、２１ 法則マーク
１０１ ＣＰＵ
１０３ 出力装置
１０４ ユーザーインターフェース手段
１０５ ＲＯＭ
１０６ ＲＡＭ
１０７ 入力装置

Claims (1)

1. 特定形状のセルを所定の規則にしたがって配置して成る２次元コードを生成する２次元コード処理方法において、
   ２次元コード化すべき原データを入力し、
   入力した原データを所定のコーディング方式に基づき２次元コード画像に変換し、
   前記２次元コード画像を構成する複数のブロックの内の特定ブロックを指定するブロックコード、および前記特定ブロックの画像を変換する法則を指定する法則コードに基づき前記２次元コード画像の特定ブロックを前記法則により画像変換し、得られた２次元コード画像を出力することを特徴とする２次元コード処理方法。

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