(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の画像を輝度プレーンの画像と輝度以外の色情報の画像とに分ける手段と、
前記輝度プレーンをビットプレーンに分割する手段と、
分割されたビットプレーンのうち、２値画像が上書きされるビットプレーンよりも下位側のビットプレーンで、２値画像が上書きされる領域の各ビットプレーンの値を、予め下位側にビットシフトさせ、最下位のビットプレーンの値を破棄し、分割されたビットプレーンのいずれかに２値画像を上書きし、他のビットプレーンとともに第２の画像を生成する手段と、
前記第２の画像と前記輝度プレーン以外の色情報の画像とから、第３の画像を生成する手段と、
を具備することを特徴とする画像処理システム。
【請求項２】
請求項１記載の画像処理システムによって、生成された第３の画像を輝度プレーンの画像と、輝度以外の色情報の画像に分ける手段と、
前記輝度プレーンの画像から前記２値画像を除去する除去手段と、
２値画像が除去された輝度プレーンの画像と、前記輝度以外の色情報の画像に色空間変換を行って第４の画像を生成する手段と、
を具備し、
前記除去手段は、輝度プレーンをビットプレーンに分割し、２値画像が挿入された領域の各ビットプレーンの値を、上位側にビットシフトさせ、最下位のビットプレーンに０又は１を書き込むことを特徴とする請求項１記載の画像処理システム。
【請求項３】
第１の画像を輝度プレーンの画像と輝度以外の色情報の画像とに分ける手段と、
前記輝度プレーンをビットプレーンに分割する手段と、
分割されたビットプレーンのうち、２値画像が上書きされる領域のビットプレーンの値を、予め他のビットプレーンに上書きして退避させ、分割されたビットプレーンのいずれかに２値画像を上書きし、他のビットプレーンとともに第２の画像を生成する手段と、
前記第２の画像と前記輝度プレーン以外の色情報の画像とから、第３の画像を生成する手段と、
を具備することを特徴とする画像処理システム。
【請求項４】
請求項３記載の画像処理システムによって、生成された第３の画像を輝度プレーンの画像と、輝度以外の色情報の画像に分ける手段と、
前記輝度プレーンの画像から前記２値画像を除去する除去手段と、
２値画像が除去された輝度プレーンの画像と、前記輝度以外の色情報の画像に色空間変換を行って第４の画像を生成する手段と、
を具備し、
前記除去手段は、輝度プレーンをビットプレーンに分割し、前記分割されたビットプレーンのうち、２値画像が挿入された領域のビットプレーンの値を、予め他のビットプレーンに退避させておいた値で置き換えることを特徴とする請求項３記載の画像処理システム。
【請求項５】
コンピュータを請求項１又は請求項２記載の画像処理システムとして機能させるプログラムが記録された記録媒体。
【請求項６】
コンピュータを請求項３又は請求項４記載の画像処理システムとして機能させるプログラムが記録された記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可視電子透かしを利用した画像処理システム、及びプログラムを記録した記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
昨今、インターネット等においてデジタル画像を送信する場合、その画像に権利情報等を挿入する事がある。例えば、表示された画像において、その画像の著作権者が誰のものかを示す情報等を挿入する。画像に権利情報等を挿入する電子透かし技術には可視である可視電子透かしと不可視である不可視電子透かしとがあるが、可視電子透かしは権利情報を明示することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、画像に可視電子透かしを挿入すると、透かしが挿入された部分の画像の色相を損なうなど、即ち画像の意匠性を損なうといった問題がある。
【０００４】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、可視電子透かしを挿入し権利情報等を明示すると共に、必要時には可視電子透かしを除去して画像の意匠性を保つことができる画像処理システムを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための第１の発明は、第１の画像を輝度プレーンの画像と輝度以外の色情報の画像とに分ける手段と、輝度プレーンをビットプレーンに分割する手段と、分割されたビットプレーンのうち、２値画像が上書きされるビットプレーンよりも下位側のビットプレーンで、２値ガ増が上書きされる領域の各ビットプレーンの値を、予め下位側にビットシフトさせ、最下位のビットプレーンの値を破棄し、分割されたビットプレーンのいずれかに２値画像を上書きし、他のビットプレーンとともに第２の画像を生成する手段と、第２の画像と輝度プレーン以外の色情報の画像とから、第３の画像を生成する手段と、を具備することを特徴とする画像処理システムである。
また、この画像処理システムによって、生成された第３の画像を輝度プレーンの画像と、輝度以外の色情報の画像に分ける手段と、輝度プレーンの画像から２値画像を除去する除去手段と、２値画像が除去された輝度プレーンの画像と、輝度以外の色情報の画像に色空間変換を行って第４の画像を生成する手段と、を具備することが好ましい。除去手段は、輝度プレーンをビットプレーンに分割し、２値画像が挿入された領域の各ビットプレーンの値を、上位側にビットシフトさせ、最下位のビットプレーンに０又は１を書き込む。
また、第２の発明は、第１の画像を輝度プレーンの画像と輝度以外の色情報の画像とに分ける手段と、輝度プレーンをビットプレーンに分割する手段と、分割されたビットプレーンのうち、２値画像が上書きされる領域のビットプレーンの値を、予め他のビットプレーンに上書きして退避させ、分割されたビットプレーンのいずれかに２値画像を上書きし、他のビットプレーンとともに第２の画像を生成する手段と、第２の画像と輝度プレーン以外の色情報の画像とから、第３の画像を生成する手段と、を具備することを特徴とする画像処理システムである。
さらに、この画像処理システムによって、生成された第３の画像を輝度プレーンの画像と、輝度以外の色情報の画像に分ける手段と、輝度プレーンの画像から２値画像を除去する除去手段と、２値画像が除去された輝度プレーンの画像と、輝度以外の色情報の画像に色空間変換を行って第４の画像を生成する手段と、を具備することが好ましい。除去手段は、輝度プレーンをビットプレーンに分割し、分割されたビットプレーンのうち、２値画像が挿入された領域のビットプレーンの値を、予め他のビットプレーンに退避させておいた値で置き換える。
【０００６】
また、第３の発明は、第１の発明の画像処理システムとして機能させるプログラムが記録された記録媒体であり、第４の発明は、第２の発明の画像処理システムとして機能させるプログラムが記録された記録媒体である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る画像処理システム１の概略構成を示す図である。
【０００８】
コンピュータ３には補助記憶装置５とマウス７が接続される。コンピュータ３では、補助記憶装置５から読み出した画像に対して、可視電子透かしの挿入および除去の処理が行われる。マウス７は、操作指示や位置、数値等の入力等に使用される。
【０００９】
次に、画像処理システム１による可視電子透かし挿入処理について説明する。図２は可視電子透かし挿入処理のフローチャートであり、図３は挿入処理の概要を示す模式図である。
【００１０】
図３に示すように、原画像１０１に対し可視電子透かしの画像２０１を挿入して画像１１１を得るものとし、画像２０１を挿入する領域を領域Ａ、挿入しない領域を領域Ｂとする。
【００１１】
原画像１０１の色空間変換を行い（ステップ２１）、輝度情報およびその他の情報からなる色空間に変換し画像３０１とする。画像３０１において輝度プレーンからなる画像を画像４０１、その他の情報を示す画像を画像５０１とする。ここで、原画像１０１がもともと輝度情報を含む色空間の画像である場合は、ステップ２１の処理は必要なく、原画像１０１の輝度プレーンを画像４０１とすればよい。
【００１２】
次に、画像３０１の輝度プレーンからなる画像４０１の領域Ａに対してビットシフト処理を行い（ステップ２２）、画像４０２とする。画像４０２において最上位ビットプレーンといった特定のビットプレーンの領域Ａを、可視電子透かしの２値画像２０１に置き換えて、透かしを挿入する（ステップ２３）。
【００１３】
こうして作成された可視電子透かし入りの画像４１１と輝度以外のプレーンの画像５０１とから色空間の逆変換を行い（ステップ２４）、可視電子透かしの挿入された画像１１１を得る。
【００１４】
以下、図２の各ステップについて更に詳しく説明する。
ステップ２１
原画像１０１がＲＧＢ色空間にて表現されている画像である場合、各画素値を次式によって変換し、輝度情報とその他の情報とからなる色空間ＹＰｂＰｒやＹＩＱ等に変換する。ここでは色空間ＹＰｂＰｒに変換する場合について述べる。色空間ＹＰｂＰｒの内、Ｙが輝度信号であり、Ｐｂ、Ｐｒは色差信号である。
【００１５】
Ｙ＝０．１２１Ｒ＋０．７０１Ｇ＋０．０８７Ｂ
Ｐｂ＝−０．１１６Ｒ−０．３８４Ｇ＋０．５００Ｂ        …（１）
Ｐｒ＝０．５００Ｒ−０．４４５Ｇ−０．０５５Ｂ
こうして原画像１０１は色空間ＹＰｂＰｒにて表現され、その内のＹプレーンが輝度プレーンの画像４０１となり、Ｐｂプレーン、Ｐｒプレーンが画像５０１となる。
【００１６】
ステップ２２、ステップ２３
図４は輝度プレーンのビットシフト処理の説明図である。図４に示すように、例えば画像４０１が２５６階調の画像であれば、画像４０１は８枚のビットプレーン６０１−１、６０１−２、…、６０１−８に分割される。ビットプレーン６０１−１は最上位ビットプレーンであり、ビットプレーン６０１−８は最下位ビットプレーンである。
ここである画素の値をＸとすると、
0003682382.tif 000002
ａ１からａ８は「０」または「１」
で表される。最上位のビットプレーン６０１−１はａ１の値を示し、ビットプレーン６０１−２はａ２の値を示し、以下同様に、各ビットプレーンがａ３、ａ４……の値を示す。
【００１７】
８枚のビットプレーン６０１−１、６０１−２、…、６０１−８の領域Ａの画素のビット値は下位方向に１ビットずつシフトされ、画像４０２が得られる。このとき画像４０１における領域Ａの最下位ビットの内容は破棄されるが、最下位ビットの変化は画質に対する影響が小さいため問題はない。
【００１８】
得られた画像４０２の最上位ビットプレーン６１１−１の領域Ａの画素のビット値は、可視電子透かしの２値画像２０１と置き換えられ、画像４１１が得られる。即ち、輝度プレーンの画像４１１には可視電子透かしが挿入されたことになる。
【００１９】
図５は、可視電子透かし挿入処理において、領域Ａ及び領域Ｂ内の一つの画素のビット値を示す図である。図５に示すビット８１−１は画像４０１のビットプレーン６０１−１の領域Ａのある画素の値であり、ビット値は「１」である。同様にビット８１−２、８１−３、…、８１−８は画像４０１のビットプレーン６０１−２、６０１−３、…、６０１−８の同じ画素の値であり、ビット値は「０」、「１」、…、「０」となる。
【００２０】
図５に示すように、画像４０１においてビット８１−１からビット８１−７の値が下位方向へシフトされる。即ち、画像４０２のビット８２−２から８２−８にビット８１−１からビット８１−７の値が入り、ビット８１−８の内容は破棄される。このとき図５ではビット８２−１に「０」が入れられるが、これは「１」でもよい。
【００２１】
次に、ビット８２−１の値を、可視電子透かしパターン即ち画像２０１の相当画素の値である「０」と置き換える。こうして可視電子透かしが挿入された画像４１１が得られる。
【００２２】
一方、図５に示す領域Ｂの画素のビット値は画像４０１、画像４０２、画像４１１において変わらない。
但し、本実施の形態では領域Ａと領域Ｂとを判別するための情報を画像４１１に持たしていないため、図５に示す最下位のビット９１に領域を判別するための情報を与えることもできる。例えば、領域Ａのビットシフト処理後、領域Ａの画素のビット８２−８を値を「１」、領域Ｂの画素のビット９１の値を「０」とすることで、領域の判別が可能となる。
【００２３】
ステップ２４
こうして作成した画像４１１と画像５０１とから色空間の変換を行い、原画像１０１と同様の色空間で表現された可視電子透かし入りの画像１１１が得られる。例えば、ＹＰｂＰｒ色空間からＲＧＢ色空間への変換は次式によって行われる
。
【００２４】
Ｒ＝１．５７６Ｐｒ＋Ｙ
Ｂ＝１．８２６Ｐｂ＋Ｙ                                    …（２）
Ｇ＝（Ｙ−０．０８７Ｂ−０．２１２Ｒ）／０．７０１
【００２５】
こうして作成された透かし入りの画像１１１は、原画像１０１と比較すると、領域Ａの輝度情報には変化が発生するが、色空間変換が可逆であれば、輝度以外の成分には変化が発生しないため、領域Ａは原画像１０１の色相を損なわない。また、色空間変換時の誤差が肉眼では判別できない程度であれば、色相への影響も無視できる。
【００２６】
また、ビットシフト処理を用いて輝度プレーンに透かしを挿入することで、ビットプレーンの大小関係が保持され、電子透かしが半透明的に挿入され、画質への影響が少ない。
【００２７】
次に、画像１１１から可視電子透かしを除去する作業手順について説明する。図６は可視電子透かしの除去作業のフローチャートであり、図７は除去作業の説明図である。
【００２８】
透かし入りの画像１１１の色空間変換を行う（ステップ６１）。画像１１１はＲＧＢ色空間で表現されているので、（１）式によってＹＰｂＰｒ色空間で表現される画像３１１に変換される。画像３１１は輝度プレーンの画像４１１とその他の情報の画像５１１に分けられる。
【００２９】
次に、画像３１１の輝度プレーン画像４１１の領域Ａに対してビットシフト処理を行い（ステップ６２）、画像４２１が得られる。ここで、領域Ａと領域Ｂの判別に必要な情報は入力により与えられるが、前述のように図５に示す最下位ビット９１の値に情報を入れておき、それを参照することも可能である。
【００３０】
画像４２１と画像５１１とから色空間の逆変換を行い（ステップ６３）、可視電子透かしの除去された画像１２１が得られる。例えば、元のＲＧＢ色空間に変換する場合は（２）式を用いる。
【００３１】
次に、図６の各ステップについて更に詳しく説明する。
ステップ６２
図８は輝度プレーン画像４１１のビットシフト処理の説明図である。画像４１１は８枚のビットプレーン６１１−１、６１１−２、…、６１１−８に分割される。最上位ビットプレーン６１１−１の領域Ａには、可視電子透かしの画像２０１が挿入されている。
【００３２】
８枚のビットプレーン６１１−１、６１１−２、…、６１１−８の領域Ａの画素のビット値は上位方向に１ビットずつシフトされ、画像４２１が得られる。即ち、最上位プレーン６２１−１の領域Ａに挿入されていた画像２０１は上書きされ、可視電子透かしが除去されたことになる。
【００３３】
図９は、可視電子透かし除去処理において、領域Ａ及び領域Ｂ内の一つの画素のビット値を示す図である。図９に示すビット８５−１には可視電子透かしの画像２０１のビット値「０」が入っているが、ビット８５−２からビット８５−８の値を上位方向にシフトすることにより、ビット８５−２の値「１」が入り、ビット８５−１の値は破棄される。
一方、領域Ｂの画素のビット値には変化がない。
【００３４】
このようにビットシフト処理を行うことで、ビット８７−１、…、８７−７の値がそのまま復元されるため、可視電子透かしを除去した画像１２１と原画像１０１と生じる誤差は非常に少なく、無視できる。また、透かしも輝度プレーンに挿入除去されることから、色相への影響が少ない。
【００３５】
このように、本実施の形態によれば、可視電子透かしを挿入することで画像の権利情報を明示することができ、かつ可視電子透かしを任意に除去できることから画像の意匠性を保つことができる。また、透かし挿入時も、透かしが輝度プレーンに挿入されるので画像の色相を損なうことが少ない。
【００３６】
なお、本実施の形態では、原画像１０１がＲＧＢ画像であったが、ＨＳＶ、ＹＩＱなどといった他の色空間表現の画像であっても色空間ＹＰｂＰｒに変換すれば同様に可視電子透かしを挿入、除去できる。
【００３７】
また、本実施の形態では、輝度プレーンの最上位ビットプレーンの領域Ａを電子透かしの画像２０１に置き換えて透かしを挿入したが、可視電子透かしはどのビットプレーンにも挿入可能である。この場合、可視電子透かしを挿入するビットプレーンと、それより下位のビットプレーンのみをビットシフトの対象とすればよい。可視電子透かしを挿入するビットプレーンが下位になるほど、可視電子透かしは目立たなくなるため、要求される可視電子透かしの見え具合に応じてビットプレーンを選択することが可能である。
【００３８】
また、本実施の形態では、ビットシフト処理によって原画像の情報を待避させたが、例えば最上位ビットプレーンの領域Ａを最下位ビットプレーンに退避させ、最上位プレーンの領域Ａに２値画像を挿入するようにしてもよい。この場合、透かしを除去するには、最下位ビットプレーンに退避させていた値を最上位ビットプレーンに書き込むことにより行う。
【００３９】
また、本実施の形態で述べたような処理をコンピュータに行わせるためのプログラムはＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録される。例えば、ネットワークを介して可視電子透かし入りの画像を与え、正式なクライアントにはこのような記録媒体を配布し、透かしが除去できるようにするなどといった利用方法もある。
【００４０】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように本発明によれば、画像の意匠性を損なうことなく、その権利情報を明示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の１実施の形態に係る画像処理システム１を示す図
【図２】  可視電子透かし挿入処理を示すフローチャート
【図３】  挿入処理を示す模式図
【図４】  輝度プレーンのビットシフト処理を示す模式図
【図５】  挿入時の領域Ａ及び領域Ｂの画素値を示す図
【図６】  可視電子透かし除去処理を示すフローチャート
【図７】  除去処理を示すを示す図
【図８】  輝度プレーンのビットシフト処理を示す模式図
【図９】  除去時の領域Ａ及び領域Ｂの画素値を示す図
【符号の説明】
１………画像処理システム
３………コンピュータ
５………外部記憶装置
７………マウス
１０１………原画像
４０１、４１１………輝度プレーン画像
１１１………可視電子透かし入り画像
【図１】
0003682382.tif 000003
【図２】
0003682382.tif 000004
【図３】
0003682382.tif 000005
【図４】
0003682382.tif 000006
【図５】
0003682382.tif 000007
【図６】
0003682382.tif 000008
【図７】
0003682382.tif 000009
【図８】
0003682382.tif 000010
【図９】
0003682382.tif 000011