(57)【要約】【課題】  階調値に対応して、２値以上の透かし情報を埋め込む。【解決手段】  透かし情報は、複数の線分パターンを並べ合わせることで構成される。線分パターンは、外形がたとえば四辺形であって、その四辺形と、四辺形の１辺の点と他の１辺の点とを結んだ複数の線分とから構成される。複数の線分パターンを並べ合わせたときに、隣接する線分パターンにおける線分同士が非連続にならないように設定される。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像に透かし情報を埋め込む電子透かし埋め込み装置であって、
前記画像を構成する各画素の階調値と、埋め込まれる透かし情報とから、線分パターンを選択するためのパターン選択手段と、
各前記画素に対応して選択した前記線分パターンを並べて、透かし画像を生成するための透かし画像生成手段とを含み、
前記線分パターンは、
多角形から構成されるパターンであって、
前記パターン選択手段により選択された前記線分パターンを、透かし画像生成手段により並べたときに隣接する前記線分パターンが非連続にならないように設定されている、電子透かし埋め込み装置。
【請求項２】
前記線分パターンにおける線分は、前記多角形の一辺上の位置から、他の一辺上の位置を結んだ線分であり、
前記多角形の全ての辺に線分が交差し、
前記多角形を並べた際に接する二辺において、前記二辺上の同じ位置で前記線分が交差するように設定されている、請求項１に記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項３】
前記電子透かし埋め込み装置は、前記透かし情報を複数の符号で構成することにより、誤り訂正を行なうための処理手段をさらに含む、請求項１または２に記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項４】
前記電子透かし埋め込み装置は、前記透かし画像を紙に出力するための手段をさらに含み、
前記透かし画像は、前記出力手段によって出力する紙面に繰り返し埋め込まれる、請求項１または２に記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項５】
前記電子透かし埋め込み装置は、前記透かし画像を紙に出力するための手段をさらに含み、
前記透かし画像は、前記出力手段によって出力する紙面の全面および一部のいずれかに繰り返し埋め込まれる、請求項１または２に記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項６】
前記電子透かし埋め込み装置は、紙に出力するときの印刷解像度と、前記線分パターンの大きさと、出力された前記透かし画像の大きさとに基づいて、透かし情報を埋め込む画像の大きさを調整するための調整手段をさらに含む、請求項４または５に記載の電子透かし埋め込み装置。
【請求項７】
画像に透かし情報を埋め込む電子透かし埋め込み方法であって、
前記画像を構成する各画素の階調値と、埋め込まれる透かし情報とから、線分パターンを選択するパターン選択ステップと、
各前記画素に対応して選択した前記線分パターンを並べて、透かし画像を生成する透かし画像生成ステップとを含み、
前記線分パターンは、
多角形から構成されるパターンであって、
前記パターン選択ステップにより選択された前記線分パターンを、透かし画像生成ステップにより並べたときに隣接する前記線分パターンが非連続にならないように設定されている、電子透かし埋め込み方法。
【請求項８】
前記線分パターンにおける線分は、前記多角形の一辺上の位置から、他の一辺上の位置を結んだ線分であり、
前記多角形の全ての辺に線分が交差し、
前記多角形を並べた際に接する二辺において、前記二辺上の同じ位置で前記線分が交差するように設定されている、請求項７に記載の電子透かし埋め込み方法。
【請求項９】
前記電子透かし埋め込み方法は、前記透かし情報を複数の符号で構成することにより、誤り訂正を行なう処理ステップをさらに含む、請求項７または８に記載の電子透かし埋め込み方法。
【請求項１０】
前記電子透かし埋め込み方法は、前記透かし画像を紙に出力するステップをさらに含み、
前記透かし画像は、前記出力ステップにおいて出力する紙面に繰り返し埋め込まれる、請求項７または８に記載の電子透かし埋め込み方法。
【請求項１１】
前記電子透かし埋め込み方法は、前記透かし画像を紙に出力するステップをさらに含み、
前記透かし画像は、前記出力ステップにおいて出力する紙面の全面および一部のいずれかに繰り返し埋め込まれる、請求項７または８に記載の電子透かし埋め込み方法。
【請求項１２】
前記電子透かし埋め込み方法は、紙に出力するときの印刷解像度と、前記線分パターンの大きさと、出力された前記透かし画像の大きさとに基づいて、透かし情報を埋め込む画像の大きさを調整する調整ステップをさらに含む、請求項１０または１１に記載の電子透かし埋め込み方法。
【請求項１３】
請求項７から請求項１２のいずれかに記載の電子透かし埋め込み方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のプログラムを記録した機械読取可能な記録媒体。
【請求項１５】
請求項１〜６のいずれかに記載の電子透かし埋め込み装置で処理した画像が印刷された印刷物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子透かし情報の埋め込み技術に関し、特に、線分パターンを並べることによって、電子透かし情報の埋め込みを行なう技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のプリンタ、複写機等のデジタル画像形成装置の発達により、容易に文書の不正コピー、偽造、改竄が可能になっており、大きな社会問題となっている。そのため、それらを防止、或いは抑止させるため、印刷物そのものにアクセス制御情報を埋め込む手段が求められている。また、証券や住民票などの証明書では、文書画像の下地に対してロゴ模様をあらわすことが多い。このような状況において、文書画像に対して、透かし情報の入った画像を重ね合わせる手法が提案されている。
【０００３】
特開平１１−３１３２０６号公報（特許文献１）は、ダイナミックトーンレンジの全体に渡り信頼性を持って再生可能な、マシンが読むことのできるデータを、プリント文書に埋め込むための、運用性の高いサーペンタインハーフトーン形状を用いたデジタル情報の埋め込み方法を開示する。この公報に開示されたデジタル情報の埋め込み方法は、ハーフトーン画像にマシンが読むことのできるデジタル情報を埋め込む方法であって、トーンに写像するデータサンプルに従って、感知されたトーンを個別のハーフトーンセルに与えるための、形状のそれぞれが、個々のセルの中心軸について対称である、双曲線形状を生成するステップと、デジタルデータ値をハーフトーン画像に埋め込むために、デジタルデータ値に従って、少なくとも幾つかの形状の対称軸の、角度方向を変調するステップとを含む。
【０００４】
この公報に開示されたデジタル情報の埋め込み方法によると、線分の太さを変更可能としたサーペンタイン形状の線分パターンを並べることによって、透かし情報の入った画像が生成される。解析形状関数によって定められた双曲線を利用してサーペンタイン形状を形成することによって、サーペンタイン形状の線分の太さを、形状情報の質を低下させることなしに変更することができ、このサーペンタイン形状で構成される線分パターンを＋４５度または−４５度回転させることで、同じ構造を成す２つの線分パターンが生成され、この２つのパターンに対して符号を割り当てる。この形状は、輪郭線を画定して描画するので、最も階調値が小さい線分パターンに対しても、線分パターンの向きを示す形状情報が維持することができる。
【０００５】
特開平１１−２６１８０６号公報（特許文献２）は、特別な装置を用いずに人が読むことのできるデータを、ハーフトーンパターンに埋め込むための、運用性の高いサーペンタインハーフトーン形状を用いた情報を画像に埋め込むための方法を開示する。この方法は、人が読むことのできる情報を画像に埋め込むための方法であって、セルのそれぞれがセルの中心軸について対称なフィルパターンを含む、ハーフトーンセルによって構成されるハーフトーンパターンに情報を埋め込むために、人が読むことのできる情報を含む画像を画定するトーン値データを、ハーフトーン生成装置に入力するステップと、人が読むことのできる情報を、画像の人が読めない部分から、視覚的にオフセットするように、データの選択された部分のトーン値を、選択的に変調するステップとを含む。
【０００６】
この公報に開示された情報を画像に埋め込むための方法によると、線分の階調値を変更可能としたサーペンタイン形状の線分パターンを並べることによって、透かし情報の入った画像が生成される。階調値を変更した線分を用いてサーペンタイン形状を形成し、このサーペンタイン形状で構成される線分パターンを＋４５度または−４５度回転させることで、同じ構造を成す２つの線分パターンが生成され、この２つの線分パターンに対して符号を割り当てる。この線分パターンを並べることによって情報が埋め込まれた濃淡画像を生成することができる。
【０００７】
特開平９−２５２３９７号公報（特許文献３）は、ハードコピーに署名を秘密に埋め込んでおき、必要なときに検証できる方法を開示する。この公報に開示された署名などの著作権情報を画像へ埋め込む方法は、各画素が多値の輝度レベルで表された濃淡画像を受け、濃度パターン法を適用し、多値の輝度レベル画素を２値の密度レベルのパターンセルに変換することにより、多値の輝度レベルで表された濃淡画像の多値階調を２値の輝度レベルで疑似的に表示する疑似多値階調画像の生成過程で、濃淡画像の著作者の署名などの濃淡画像の著作権に関連する情報を擬似多値階調画像へ埋め込む方法であって、縦および横の画素数が濃淡画像と同じである署名などの著作権情報を含む画像を２値の輝度レベルで予め生成しておき、濃淡画像おける多値の輝度レベル画素を２値の密度レベルのパターンセルに濃度パターン法で変換する際に、１つの多値の輝度レベル画素に対応して２つのパターンセルを生成することにより、２つのパターンセルそれぞれに対応して第１および第２の疑似多値階調画像を生成し、濃淡画像おける多値の輝度レベル画素を２値の密度レベルのパターンセルに濃度パターン法により変換する際の変換対象画素ごとに、画素位置を同じくする署名などの著作権情報を含む画像の画素のレベルを参照し、署名などの著作権情報を含む画像の画素レベルが署名などの著作権情報の要素を構成する値であれば、中間階調の２つのパターンセルについては２つのパターンセルにおける輝度パターンを互いに異ならせ、署名などの著作権情報を含む画像の画素レベルが署名などの著作権情報の要素を構成する値でなければ、２つのパターンセルにおける輝度パターンを互いに一致させ、第１及び第２の疑似多値階調画像を重ね合わせることにより、署名などの著作権情報が現れるようにする。
【０００８】
この公報に開示された署名などの著作権情報を画像へ埋め込む方法によると、濃度パターン法のパターン選択の自由度と視覚の積分効果のあいまいさを利用して署名情報を画像に埋め込む。濃度パターン法において得られるパターンは、同じ階調値を持つ場合でも、複数の異なるパターンが考えられる。したがって、濃度パターン法におけるパターンの冗長性を利用して、情報を埋め込む。さらに、これらのパターン内のドットの数を変更することによって、階調値を変化させることができる。
【特許文献１】特開平１１−３１３２０６号公報
【特許文献２】特開平１１−２６１８０６号公報
【特許文献３】特開平９−２５２３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、階調値を変更でき、情報を埋め込むことができるパターン形状において、上述したいずれの公報に開示された発明もそれぞれ問題を有する。
【００１０】
特許文献１においては、同じ階調値の線分パターンは、並べた際に上下左右の隣り合った線分パターン間で連続性を保つ場合に２種類しか生成することができず、３値以上の多値情報を埋め込むことができない。また、隣同士の階調値の差が大きい場合に、線分の太さの連続性が失われ、線分パターンを並べた際の外観にノイズが多くなる。なお、ノイズとは、線分の太さ、または色の非連続部分を指し、連続部分に対して視覚的に目立つものとなる。
【００１１】
特許文献２においては、サーペンタイン構造を成す線分の階調値を直接変更させるため、線分パターンを並べた際に上下左右の隣り合った線分パターン内のサーペンタイン構造を成す線分の色の連続性が失われ、線分パターンを並べた際の外観にノイズが多くなる。また、サーペンタイン構造を成す線分を２値画像とする場合、あらわすことのできる階調値が限られる。
【００１２】
特許文献３においては、埋め込みパターンは全てドットパターンとなっており、図１のように、印刷物から情報を取り出す際に、１ドットのずれによって、取り出すべきパターン図１（ａ）が図１（ｂ）のようになる。その結果、取り出すパターンがｍ＝３、ｋ＝２からｍ＝２、ｋ＝１と異なったものとなってしまい、階調値、埋め込み情報の両方に誤りを生じてしまう場合もあり、パターンセルを認識させるための位置合わせが容易でない。
【００１３】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、線分パターンを並べた際に上下左右で隣り合う線分パターン間で線分の継ぎ目がないことを利用して、階調値を変更でき、２値以上の多値情報を埋め込むことができ、さらに情報を取り出す際の位置合わせが容易なノイズのない情報埋め込み画像を生成する、電子透かし埋め込み装置、電子透かし埋め込み方法、その方法をコンピュータに実現するプログラム、そのプログラムを記録した機械読取可能な記録媒体および印刷物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第１の発明に係る電子透かし埋め込み装置は、画像に透かし情報を埋め込む装置であって、画像を構成する各画素の階調値と、埋め込まれる透かし情報とから、線分パターンを選択するためのパターン選択手段と、各画素に対応して選択した線分パターンを並べて、透かし画像を生成するための透かし画像生成手段とを含む。線分パターンは、多角形から構成されるパターンであって、パターン選択手段により選択された線分パターンを、透かし画像生成手段により並べたときに隣接する線分パターンが非連続にならないように設定されている。
【００１５】
また、第７の発明に係る電子透かし埋め込み方法は、画像に透かし情報を埋め込む方法であって、画像を構成する各画素の階調値と、埋め込まれる透かし情報とから、線分パターンを選択するパターン選択ステップと、各画素に対応して選択した線分パターンを並べて、透かし画像を生成する透かし画像生成ステップとを含む。線分パターンは、多角形から構成されるパターンであって、パターン選択ステップにより選択された線分パターンを、透かし画像生成ステップにより並べたときに隣接する線分パターンが非連続にならないように設定されている。
【００１６】
第１の発明または第７の発明によると、パターン選択手段（パターン選択ステップ）により階調値を考慮して選択された線分パターンを、透かし画像生成手段（透かし画像生成ステップ）により並べたときに隣接する線分パターンが非連続にならない。これにより、階調値の変更が可能な継ぎ目のない線分パターンによって、透かし画像を生成することができ、情報の取り出し時のずれによる取り出し誤りを防止することができる。その結果、線分パターンを並べた際に上下左右で隣り合う線分パターン間で線分の継ぎ目がないことを利用して、階調値を変更でき、２値以上の多値情報を埋め込むことができ、さらに情報を取り出す際の位置合わせが容易なノイズのない情報埋め込み画像を生成する、電子透かし埋め込み装置を提供することができる。
【００１７】
第２の発明に係る電子透かし埋め込み装置においては、第１の発明の構成に加えて、線分パターンにおける線分は、多角形の一辺上の位置から、他の一辺上の位置を結んだ線分であり、多角形の全ての辺に線分が交差し、多角形を並べた際に接する二辺において、二辺上の同じ位置で線分が交差するように設定されている。
【００１８】
また、第８の発明に係る電子透かし埋め込み方法においては、第７の発明の構成に加えて、線分パターンにおける線分は、多角形の一辺上の位置から、他の一辺上の位置を結んだ線分であり、多角形の全ての辺に線分が交差し、多角形を並べた際に接する二辺において、二辺上の同じ位置で線分が交差するように設定されている。
【００１９】
第２の発明または第８の発明によると、線分パターンにおける線分は、多角形の一辺上の位置から、他の一辺上の位置を結ばれる。多角形の全ての辺に線分が交差する。多角形を並べた際に（異なる多角形同士で）接する二辺において、二辺上の同じ位置で線分が交差する。このため、線分パターンを並べた際に上下左右で隣り合う線分パターン間で線分の継ぎ目がないことを利用して情報埋め込み画像を生成することができる。
【００２０】
第３の発明に係る電子透かし埋め込み装置は、第１または２の発明の構成に加えて、透かし情報を複数の符号で構成することにより、誤り訂正を行なうための処理手段をさらに含む。
【００２１】
また、第９の発明に係る電子透かし埋め込み方法は、第７または８の発明の構成に加えて、透かし情報を複数の符号で構成することにより、誤り訂正を行なう処理ステップをさらに含む。
【００２２】
第３の発明または第９の発明によると、情報埋め込み画像を生成して誤り訂正を行なうことができる。
【００２３】
第４の発明に係る電子透かし埋め込み装置は、第１または２の発明の構成に加えて、透かし画像を紙に出力するための手段をさらに含み、透かし画像は、出力手段によって出力する紙面に繰り返し埋め込まれるものである。
【００２４】
また、第１０の発明に係る電子透かし埋め込み方法は、第７または８の発明の構成に加えて、透かし画像を紙に出力するステップをさらに含み、透かし画像は、出力ステップにおいて出力する紙面に繰り返し埋め込まれるものである。
【００２５】
第４の発明または第１０の発明によると、出力手段（出力ステップ）により、透かし情報が繰り返し紙面に埋め込まれた印刷物を出力することができる。
【００２６】
第５の発明に係る電子透かし埋め込み装置は、第１または２の発明の構成に加えて、透かし画像を紙に出力するための手段をさらに含み、透かし画像は、出力手段によって出力する紙面の全面および一部のいずれかに繰り返し埋め込まれるものである。
【００２７】
また、第１１の発明に係る電子透かし埋め込み方法は、第７または８の発明の構成に加えて、透かし画像を紙に出力するステップをさらに含み、透かし画像は、出力ステップにおいて出力する紙面の全面および一部のいずれかに繰り返し埋め込まれるものである。
【００２８】
第５の発明または第１１の発明によると、出力手段（出力ステップ）により、透かし情報が繰り返し紙面の全面および一部のいずれかに繰り返し埋め込まれた印刷物を出力することができる。
【００２９】
第６の発明に係る電子透かし埋め込み装置は、第４または５の発明の構成に加えて、紙に出力するときの印刷解像度と、線分パターンの大きさと、出力された透かし画像の大きさとに基づいて、透かし情報を埋め込む画像の大きさを調整するための調整手段をさらに含む。
【００３０】
また、第１２の発明に係る電子透かし埋め込み方法は、第１０または１１の発明の構成に加えて、紙に出力するときの印刷解像度と、線分パターンの大きさと、出力された透かし画像の大きさとに基づいて、透かし情報を埋め込む画像の大きさを調整する調整ステップをさらに含む。
【００３１】
第６の発明または第１２の発明によると、調整手段（調整ステップ）により、印刷解像度等を考慮した透かし画像を作成して印刷物に埋め込みことができる。
【００３２】
第１３の発明に係るプログラムは、第７から第１２のいずれかに記載の電子透かし埋め込み方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００３３】
第１３の発明によると、線分パターンを並べた際に上下左右で隣り合う線分パターン間で線分の継ぎ目がないことを利用して、階調値を変更でき、２値以上の多値情報を埋め込むことができ、さらに情報を取り出す際の位置合わせが容易なノイズのない情報埋め込み画像を生成する、電子透かし埋め込み装置をコンピュータに実行されるプログラムを提供することができる。
【００３４】
第１４の発明に係る記録媒体は、第１３に記載の電子透かし埋め込み方法をコンピュータで実現するプログラムが記録されたものである。
【００３５】
第１４の発明によると、線分パターンを並べた際に上下左右で隣り合う線分パターン間で線分の継ぎ目がないことを利用して、階調値を変更でき、２値以上の多値情報を埋め込むことができ、さらに情報を取り出す際の位置合わせが容易なノイズのない情報埋め込み画像を生成する、電子透かし埋め込み装置をコンピュータに実行されるプログラムを記録した記録媒体を提供することができる。
【００３６】
第１５の発明に係る印刷物は、第１から第６のいずれかに記載の電子透かし埋め込み装置で処理した画像が印刷された印刷物である。
【００３７】
第１５の発明によると、線分パターンを並べた際に上下左右で隣り合う線分パターン間で線分の継ぎ目がないことを利用して、階調値を変更でき、２値以上の多値情報が埋め込まれた印刷物を提供することができる。この印刷物は、埋め込み情報情報を取り出す際には、位置合わせが容易であって、ノイズもないものになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００３９】
本実施の形態に係る電子透かし埋込装置における処理は、コンピュータまたはワークステーションなどのＣＰＵ(Central Processing Unit)上で実行されるソフトウェアによって実現される。なお、プリンタやプリンタ機能とスキャナ機能を兼ね備えた複写機などで、画像処理や制御を行なうＣＰＵ上で実行されるソフトウェアにより実現されてもよいし、専用のハードウェアとして実現されてもよい。
【００４０】
図２は、本実施の形態に係る電子透かし埋込装置を実現するコンピュータ１０００の制御ブロック図である。
【００４１】
図２に示すように、このコンピュータ１０００は、情報を表示するための液晶またはＣＲＴ（Cathode Ray Tube：陰極線管）などからなる表示装置１４２０、指示などの情報を入力するために操作されるキー入力部１４５０（または外部からのデータ入力部であればマウスやタブレット等であってもよい）、コンピュータ１０００自体を制御するためのＣＰＵ１４１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）またはＲＡＭ（Random Access Memory）を含んで構成されるメモリ１４２４、固定ディスク１４２６、ＦＤ(Flexible Disk)１４３２が着脱自在に装着されて、装着されたＦＤ１４３２をアクセスするＦＤ駆動装置１４３０、ＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disc Read Only Memory)１４４２が着脱自在に装着されて、装着されたＣＤ−ＲＯＭ１４４２をアクセスするＣＤ−ＲＯＭ駆動装置１４４０、通信Ｉ／Ｆ１４８０およびプリント部１４６０を含む。
【００４２】
通信Ｉ／Ｆ１４８０は、通信路１７００とコンピュータ１０００とを通信可能に接続するためのインターフェイスである。したがって、コンピュータ１０００は、図示しないプリンタと通信路１７００を介して相互にデータ通信することができる。通信路１７００として、インターネットを含む各種ネットワークが適用できる。コンピュータ１０００においては、ＣＰＵ１４１０により、印刷のために画像処理されたデータは、プリント部１４６０に与えられて、ここで用紙に印刷されて出力される。または、通信Ｉ／Ｆ１４８０と通信路１７００を経由して、図示しないプリンタに送信されて、そのプリンタで印刷されて出力されるようにしてもよい。
【００４３】
なお、図２に示すコンピュータ１０００には、カセット形式の磁気テープが着脱自在に装着されて磁気テープをアクセスする磁気テープ装置が設けられても良い。
【００４４】
図２に示すコンピュータ１０００に搭載されるソフトウェアはＣＤ−ＲＯＭ１４４２、ＦＤ１４３２などの記録媒体に格納されて流通し、コンピュータ１０００（またはコンピュータ１０００と同様の機能を有するワークステーション）の所定の記憶エリアに、ＣＰＵ１４１２によりＣＤ−ＲＯＭ駆動装置１４４０またはＦＤ駆動装置１４３０を介して読み込まれて、ＣＰＵ１４１０により実行される。
【００４５】
図２に示すコンピュータ１０００や図示しないワークステーションなどハードウェア自体は一般的なものである。したがって、本発明の最も本質的な部分は、ＣＤ−ＲＯＭ１４４２、ＦＤ１４３２、メモリ１４２４、固定ディスク１４２６などの記録媒体に記録されたソフトウェア（プログラムやデータ）である。
【００４６】
図３を参照して、コンピュータ１０００で実行される透かし画像の生成プログラムの制御構造について説明する。なお、原稿画像と潜像画像はコンピュータ１０００のメモリ１４２４や固定ディスク１４２６などに予め記憶されていると想定する。
【００４７】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＣＰＵ１４１０は、メモリ１４２４あるいは固定ディスク１４２６に記憶された、下地画像とパターン画像、透かし情報を読み出す。下地画像は、最終的に文書画像の下地に重ね合わせる透かし画像の絵柄模様を決める画像であり、パターン画像は、透かし画像の絵柄模様の構成する要素となる画像である。
【００４８】
Ｓ１１０にて、ＣＰＵ１４１０は、読み出したパターン画像のあらわすことのできる階調値に応じて、下地画像の画素の量子化を行なう。ここで、量子化する方法は、階調値に対するしきい値を用いて行なう方法や、ディザ法で行なう方法等の既存技術を用いる。
【００４９】
Ｓ１２０にて、ＣＰＵ１４１０は、文書画像へ重ね合わせる透かし画像の大きさから逆算して、下地画像の大きさの拡大縮小を行なう。予め、透かし画像の大きさを決定しておいて、「下地画像の大きさ」＝「透かし画像の大きさ」／「パターン画像の大きさ」により算出する。拡大縮小を行なう方法は、線形補間法、最近傍法等の既存技術を用いればよい。
【００５０】
Ｓ１３０にて、ＣＰＵ１４１０は、読み出した透かし情報と、Ｓ１００およびＳ１２０にて量子化および拡大縮小を行なった下地画像の各々のドットの階調値に合わせて、ドットをパターン画像に置き換えることによって、透かし画像を生成する。なお、このようなプログラムにより生成された、透かし画像は、メモリ１４２４や固定ディスク１４２６に記憶される。
【００５１】
図４を参照して、コンピュータ１０００で実行される埋め込みプログラムの制御構造について説明する。
【００５２】
Ｓ２００にて、ＣＰＵ１４１０は、メモリ１４２４あるいは固定ディスク１４２６に記憶された文書画像と透かし画像を読み出す。透かし画像は、上述のＳ１３０にて生成された画像である。
【００５３】
Ｓ２１０にて、ＣＰＵ１４１０は、Ｓ２００にて読み出された文書画像と透かし画像の合成を行なう。
【００５４】
Ｓ２２０にて、ＣＰＵ１４１０は、合成画像の出力を行なう。このとき、プリント部１４６０から印刷された紙面が出力される。
【００５５】
以上のような構造およびフローチャートに基づく、本発明の実施の形態に係る電子透かし埋込装置を実現するコンピュータの動作について説明する。なお、以下の説明においては、図５に示すパターン画像、図６に示す下地画像を用いたものと想定する。
【００５６】
図５のパターン画像の場合、階調値を３種類表わすことができるので、下地画像を、図６に示すように３値に量子化する（Ｓ１１０）。この例では、量子化する方法として、階調値に対するしきい値を用いて行なう方法を使用している。
【００５７】
下地画像の拡大縮小は、たとえば５センチメートル角の大きさで３００ｄｐｉで印刷する場合、図５のパターン画像の大きさを３０×３０ドットとすると、１インチ約２．５センチメートルなので、（５／２．５×３００）／３０＝２０より、下地画像の大きさを２０×２０ドットとなるように拡大縮小を行なう（Ｓ１２０）。この結果、図６の下地画像が図７に示す図のように変換される。
【００５８】
図５のパターン画像では、同じ階調値をあらわすことができるパターンがそれぞれ２種類ずつ存在するので、２値の情報を割り当てることが可能である。たとえば、図５の左側部を「０」の情報、右側部を「１」の情報として符号化することができる。そして、符号化させたパターン画像を、拡大縮小された下地画像の各々のドットと置き換える（Ｓ１３０）。これらにより、図８に示す透かし画像が生成される。
【００５９】
なお、パターン画像に関しては、図５は一例であり、図５のパターン画像は、４角形であり、各々の辺の中心を線分が通るように設計してある。しかし、中心を通らなくても、図９のように、向かい合った辺上で同じ位置を線分が通るように設計すれば、隣接するパターン間で線分の継ぎ目をなくすことができる。図５において、線分パターン画像内部に描いている線分パターンは、図５のようなものに限定されない。したがって、線分パターンに依存して、さらに表わされる階調値、埋め込むことができる情報量を増やすことができる。
【００６０】
また、図１０に示すように、４角形以外のパターン画像であってもよい。図１０には、６角形のパターン画像を示す。このような６角形のパターン画像を採用することにより、パターン画像内に引くことができる線分の数が、４角形のパターン画像に比べて多くなる。このことは、表わされる階調値、埋め込むことができる情報量を、４角形の場合より６角形の場合の方がさらに増やすことができることを示している。すなわち、図１０に示すパターン画像の場合には、３値の情報、４つの階調値を表わすことができる。
【００６１】
また、透かし情報に対して誤り訂正符合を用いることも考えられる。透かし情報を読み取る際には、一般的に、スキャナ、或いはＣＣＤカメラを用いることが多い。その際には、読み取り誤りを生じる可能性が非常に高い。したがって、図１１のように、一つの透かし情報を複数の符号で構成することにより、誤り訂正を行うことが可能となる。たとえば、図１２に示すように、図１２（ａ）において、１つの符号に誤りが生じた場合であっても、それぞれ図１２（ｂ）と図１２（ｃ）の符号と比較することにより、図１２（ａ）と図１２（ｂ）のどちらに属するかを推定し、誤り訂正を行なうことができる。
【００６２】
図１３は埋め込み方法の一例である。図１３（ａ）は水平方向に連続して情報を埋め込み、図１３（ｂ）は垂直方向に連続、図１３（ｃ）、（ｄ）は斜め方向に連続して情報を埋め込んでいる。本発明においては、この情報を埋め込む方向について限定されるものではない。
【００６３】
さらに、透かし画像を埋め込む情報単位でブロック化し、一つの透かし情報を複数埋め込むことによって、さらに強固な透かし情報埋め込みが可能となる。複数埋め込む方法としては、図１４に示すように、透かし画像を複数のブロックに分けて、各々のブロックに同じ情報を埋め込む方法などが考えられる。これによって、透かし情報を取り出す際に誤りが生じたときに、他のブロックからの情報により、誤り訂正が可能となる。
【００６４】
文書画像と、上述した変形例を含み生成された透かし画像とがメモリ１４２４等から読み出される（Ｓ２００）。図１５に示すように、文書画像と透かし画像とが合成される（Ｓ２１０）。なお、図１５は、文書画像の適当な領域に画像を合成した例である。透かしパターン画像と、文書画像が重ね合わさることはない。これは、たとえば、透かし画像を二次元コードとして使用する場合等に用いる。
【００６５】
図１６は、文書画像の下地全体に透かし画像を合成する際に重ね合わせを行なう場合の例である。重ね合わせる際にＡＮＤ演算やＸＯＲ演算等の既存技術が用いられる。この例では、文書画像と透かしパターン画像をＡＮＤ演算によって重ね合わせている。これは、たとえば、文書画像の下地にコピー制御情報を埋め込むことにより、不正コピーの禁止を行なう場合等に用いる。
【００６６】
また、図１７に示すようなパターン画像を用いることによって、文書画像の文字が見づらくなることを防ぐこともできる。二値画像の場合は細かいドット群を、多値画像の場合はグレーレベルの下地の上に、白の線分を用いることによって、線分による文字自体のつぶれを防ぐことができる。
【００６７】
このようにして合成された文書画像と透かし画像とがプリント部１４６０等から出力される（Ｓ２２０）。
【００６８】
以上のようにして、本実施の形態に係る電子透かし埋込装置によると、線分パターンを並べた際に上下左右で隣り合う線分パターン間で線分の継ぎ目がないようにして、階調値を変更でき、２値以上の多値情報を埋め込むことができ、さらに情報を取り出す際の位置合わせが容易なノイズのない情報埋め込み画像を生成することができる。
【００６９】
なお、発行元の自治体や企業のロゴマーク等を背景地紋として表示し、さらにそれらのロゴマークが本物であるかを証明したい場合、本実施の形態に係る電子透かし埋込装置を用いてロゴマークを表示させ、さらにロゴマークを識別する署名情報を埋め込んだ発行書類を作成することによって、その発行書類の偽造、改竄に関して、ロゴマークと埋め込んだ署名情報とを照合させることによって証明することができる。
【００７０】
また、署名のほかに、複写機のシリアルナンバーや、暗号など各種の情報を採用することもできる。
【００７１】
なお、本実施の形態に係る電子透かし埋込装置では、線分パターンを並べることによって文書画像の下地に情報を埋め込むため、本実施の形態に係る電子透かし埋込装置による文書画像の印刷物が、温度変化に起因する伸縮などによる劣化に対して強固であることも顕著な効果である。
【００７２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】従来技術の問題点を説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る電子透かし埋込装置を実現するコンピュータシステムの制御ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る電子透かし埋め込み装置で実行される、透かし画像の生成プログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態に係る電子透かし埋め込み装置で実行される、埋め込みプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図５】文書画像の下地に重ねるパターン画像を構成するパターン画像の一例を示す図である。
【図６】文書画像の下地に重ねる透かし画像を構成する下地画像を量子化した後の画像である。
【図７】量子化後の画像を拡大縮小させた画像である。
【図８】文書画像の下地に重ねる透かし画像である。
【図９】本発明のパターン画像の作成方法を表す画像である。
【図１０】６角形のパターン画像の一例を示す図である。
【図１１】誤り訂正のための符号化を行った例である。
【図１２】誤り訂正の例である。
【図１３】情報を埋め込む方向を示す説明図である。
【図１４】情報をブロックごとに埋め込む方法に関する一例を示す図である。
【図１５】文書画像と透かしパターン画像の重ね合わせによる、透かし入り文書画像の生成を示す図である。
【図１６】文字と透かしパターン画像が重なって表示される場合の、文書画像と透かしパターン画像の重ねあわせによる、透かし入り文書画像の生成を示す図である。
【図１７】下地を細かいドットパターンにして、線分を白にしたパターン画像の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０００  コンピュータ、１４１０  ＣＰＵ、１４２０  表示装置、１４２４  メモリ、１４２６  固定ディスク、１４３０  ＦＤ駆動装置、１４３２  ＦＤ、１４４０  ＣＤ−ＲＯＭ駆動装置、１４４２  ＣＤ−ＲＯＭ、１４５０  キー入力部、１４６０  プリント部、１４８０  通信Ｉ／Ｆ、１７００  通信路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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