(57)【要約】入力画像（１０４）に情報（１２０）を埋め込むシステムおよび方法は、入力画像の特定のタイプのピクセルブロックを利用して、入力画像に情報を選択的に埋め込む。この情報は、特定のタイプのピクセルブロックを、事前に定義されたドット形状ブロック（２００、２０２、２０４、２０６、２０８、２１０、２１２、２１４）と取り替えることにより、入力画像に埋め込まれる。この事前に定義されたドット形状ブロックは、埋め込まれる情報を表す。一実施の形態では、特定のタイプのピクセルブロックは、少数派のピクセルブロックである。この少数派のピクセルブロックは、画像の背景と対照をなすピクセルを過半数含む。少数派のピクセルブロックを使用することにより、埋め込み情報は、最終画像（１０６）で認識されにくくなる。一実施の形態では、誤差拡散が、ピクセルブロック単位で実行され、それによって埋め込み情報を有する最終画像は高品質となり、レーザプリンタでの印刷により適したものとなる。
2005521274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像に情報を埋め込む方法であって、
入力画像の第1のタイプのピクセルブロックを検出するステップであって、前記第１のタイプのピクセルブロックは該第１のタイプのピクセルブロック内のピクセル値に依存する、前記第１のタイプのピクセルブロックを検出するステップと、
前記入力画像の第１のタイプのピクセルブロックを前記情報に基づいて調節するステップであって、前記入力画像および前記情報を含む出力画像を生成する、前記調節するステップと、
を含む画像に情報を埋め込む方法。
【請求項２】
前記入力画像の第１のタイプのピクセルブロックを検出するステップは、前記入力画像の少数派のピクセルブロックを検出することを含み、前記少数派のピクセルブロックは、画像の背景と対照をなすピクセルを過半数含むピクセルブロックである、請求項１に記載の画像に情報を埋め込む方法。
【請求項３】
前記少数派のピクセルブロックは、暗いピクセルまたは明るいピクセルを過半数含む、請求項２に記載の画像に情報を埋め込む方法。
【請求項４】
前記入力画像の各ピクセルブロックのハーフトーン誤差を、ピクセルブロック単位で、前記入力画像の近傍のピクセルブロックに拡散するステップをさらに含む、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像に情報を埋め込む方法。
【請求項５】
前記入力画像の第１のタイプのピクセルブロックを前記情報に基づいて調節するステップは、前記情報をドット形状ブロックで表すように、前記入力画像の第１のタイプのピクセルブロックを、前記ドット形状ブロックと取り替えることを含む、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像に情報を埋め込む方法。
【請求項６】
画像に情報を埋め込むシステムであって、
入力画像の第１のタイプのピクセルブロックを検出するように構成されるピクセルブロックタイプ検出器であって、該第１のタイプのピクセルブロック内のピクセル値に依存する、前記ピクセルブロックタイプ検出器と、
前記入力画像の第１のタイプのピクセルブロックを埋め込まれる前記情報に基づいて調節し出力画像を生成するように構成されるブロックモジュレータであって、前記出力画像は前記入力画像および前記情報を含む、前記ブロックモジュレータと、
を含む画像に情報を埋め込むシステム。
【請求項７】
前記ピクセルブロックタイプ検出器は、前記入力画像の少数派のピクセルブロックを検出するように構成され、前記少数派のピクセルブロックは、画像の背景と対照をなすピクセルを過半数含むピクセルブロックである、請求項６に記載の画像に情報を埋め込むシステム。
【請求項８】
前記少数派のピクセルブロックは、暗いピクセルまたは明るいピクセルを過半数含む、請求項７に記載の画像に情報を埋め込むシステム。
【請求項９】
前記ブロックモジュレータに接続する誤差拡散ハーフトーン装置であって、前記入力画像の各ピクセルブロックのハーフトーン誤差を、ピクセルブロック単位で、前記入力画像の近傍のピクセルブロックに拡散するように構成される誤差拡散ハーフトーン装置をさらに含む、請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の画像に情報を埋め込むシステム。
【請求項１０】
前記ブロックモジュレータは、前記情報をドット形状ブロックで表すように、前記入力画像の前記第１のタイプのピクセルブロックを、前記ドット形状ブロックと取り替えるように構成される、請求項６乃至請求項９のいずれかに記載の画像に情報を埋め込むシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般に、画像処理の分野に関し、特に、印刷画像に情報を埋め込むシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像を見る者には気付かない情報を画像に埋め込むことが有用なことがしばしばある。画像に情報を埋め込む実際の用途が存在する。例えば、従業員の名前および彼／彼女の社会保障番号を表す情報を、その従業員の対応する身分証明写真に埋め込むと、あるレベルのセキュリティが情報に付加されるだけでなく、埋め込み情報を視覚データと関連付けることもできる。多くの用途では、閲覧、アーカイブ、および／または他者への送信を行うために、この埋め込み情報を有する画像を目に見える印刷媒体に再現することも有用である。
【０００３】
印刷画像に情報を埋め込むことに関連する事項として、埋め込み情報により、画質が劣化し得ることが挙げられる。一例として、埋め込み情報が、目に見えるアーチファクトをかなり取り込むことがあり、このアーチファクトは、画像の見え方に悪影響を与える可能性がある。
【０００４】
印刷画像に情報を埋め込むことに関連する別の事項として、埋め込み情報を有する画像の印刷時に、埋め込み情報が損なわれ得ることが挙げられる。画像は、印刷時には、通常、例えば誤差拡散ハーフトーン化といったハーフトーン化技法に従ってハーフトーンに変換される。この誤差拡散ハーフトーン化は、よく知られているハーフトーン化技法である。誤差拡散ハーフトーン化技法は、ドットピクセル単位で作用して、入力画像の各ピクセルを白のピクセルまたは黒のピクセルのいずれかに変換する。誤差拡散ハーフトーン化技法は、印刷されるピクセルドット、すなわち黒のピクセルの頻度を調節し、印刷画像のグレースケールを制御する。換言すると、印刷されるピクセルドットの頻度を、対応する画像の基となるグレースケールに対応させて変化させて、印刷するグレースケールを増減する。入力画像のピクセルが、白のピクセルまたは黒のピクセルに変換される時、通例、ハーフトーン誤差が取り込まれる。ハーフトーン誤差は、入力画像のピクセルに関連した元のグレースケール値と、変換されたピクセルのハーフトーン値との差である。誤差拡散ハーフトーン化では、ハーフトーン誤差が、近傍のピクセルに分散される。既知のハーフトーン誤差分散方式は、Ｆｌｏｙｄ／Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇ誤差拡散法である。誤差拡散ハーフトーン化を行っている間、入力画像のあらゆるピクセルが、白のピクセルまたは黒のピクセルのいずれかに変換されるので、画像に埋め込んだ情報は、ハーフトーン化プロセスによって変更されるか、または、歪められることがある。これにより、画像印刷時に、埋め込み情報は破損することがある。
【０００５】
ハーフトーン誤差の問題に加えて、誤差拡散ハーフトーン化技法は、通常、多くの孤立したドットピクセルを含む印刷画像を生成する。一般に、インクジェットプリンタは、孤立したドットを忠実に再現できるので、誤差拡散ハーフトーン化技法によく適している。しかしながら、レーザプリンタは、孤立したドットピクセルを一貫して再現することができない。したがって、従来の誤差拡散ハーフトーン化技法は、レーザプリンタには適していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これらの関連事項に鑑みて、画像を印刷する際に画質を大幅に劣化させることもなく、埋め込み情報を危険にさらすこともなく、レーザプリンタに適した誤差拡散ハーフトーン化技法を使用して印刷画像に情報を埋め込むシステムおよび方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
入力画像に情報を埋め込むシステムおよび方法は、入力画像の特定のタイプのピクセルブロックを利用して、入力画像に情報を選択的に埋め込む。この情報は、特定のタイプのピクセルブロックを、事前に定義されたドット形状ブロックと取り替えることにより、入力画像に埋め込まれる。この事前に定義されたドット形状ブロックは、埋め込まれる情報を表す。一実施の形態では、特定のタイプのピクセルブロックは、少数派のピクセルブロックである。この少数派のピクセルブロックは、画像の背景と対照をなすピクセルを過半数含む。少数派のピクセルブロックを使用することにより、埋め込み情報は、最終画像で認識されにくくなる。一実施の形態では、誤差拡散が、ピクセルブロック単位で実行され、それによって、埋め込み情報を有する最終画像は、高品質となり、レーザプリンタでの印刷により適したものとなる。
【０００８】
本発明による方法は、入力画像の第１のタイプのピクセルブロックであって、その第１のタイプのピクセルブロック内のピクセル値に依存する、第1のタイプのピクセルブロックを検出するステップと、入力画像の第１のタイプのピクセルブロックを情報に基づいて調節するステップであって、それによって出力画像を生成する、調節するステップとを含む。出力画像は入力画像および情報を含む。
【０００９】
一実施の形態では、入力画像の第１のタイプのピクセルブロックを調節するステップは、情報をドット形状ブロックで表すように、入力画像の第１のタイプのピクセルブロックを、複数のドット形状ブロックと取り替えることを含む。
【００１０】
一実施の形態では、入力画像の第１のタイプのピクセルブロックを検出するステップは、
入力画像の少数派のピクセルブロックを検出することを含む。少数派のピクセルブロックは、画像の背景と対照をなすピクセルを過半数含むピクセルブロックである。少数派のピクセルブロックは、暗いピクセルまたは明るいピクセルを過半数含む。
【００１１】
一実施の形態では、本方法は、入力画像の各ピクセルブロックのハーフトーン誤差を、ピクセルブロック単位で、入力画像の近傍のピクセルブロックに拡散するステップをさらに含む。
【００１２】
本発明によるシステムは、第１のタイプのピクセルブロック内のピクセル値に依存する、入力画像の第１のタイプのピクセルブロックを検出するように構成されるピクセルブロックタイプ検出器と、入力画像の第１のタイプのピクセルブロックを埋め込まれる情報に基づいて調節し、それによって出力画像を生成する、調節するように構成されるブロックモジュレータとを含む。出力画像は入力画像および情報を含む。
【００１３】
一実施の形態では、ブロックモジュレータは、情報をドット形状ブロックで表すように、入力画像の第１のタイプのピクセルブロックを、ドット形状ブロックと取り替えるように構成される。
【００１４】
一実施の形態では、ピクセルブロックタイプ検出器は、入力画像の少数派のピクセルブロックを検出するように構成され、少数派のピクセルブロックは、画像の背景と対照をなすピクセルを過半数含むピクセルブロックである。少数派のピクセルブロックは、暗いピクセルまたは明るいピクセルを過半数含む。
【００１５】
一実施の形態では、システムは、ブロックモジュレータに接続する誤差拡散ハーフトーン装置をさらに含んでもよい。誤差拡散ハーフトーン装置は、入力画像の各ピクセルブロックのハーフトーン誤差を、ピクセルブロック単位で、入力画像の近傍のピクセルブロックに拡散するように構成される。
【００１６】
本発明の他の態様および利点は、本発明の原理を例によって示す、添付図面と共に説明する以下の詳細な説明から明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施の形態を具体的に、かつ、詳細に参照する。これらの実施の形態の例を添付図面に示す。本発明を実施の形態と共に説明するが、これらの実施の形態は本発明の範囲を限定することを意図したものでないことが理解されよう。さまざまな実施の形態は、本発明の種々の用途を例示することを意図している。さらに、模範的なものとして実施の形態で具体的な詳細を述べるが、この具体的な詳細は、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。それ以外の場合には、本発明の態様を不必要に分かりにくくしないように、既知の方法、手順、およびコンポーネントは、詳細に説明していない。
【００１８】
図１を参照して、本発明により情報を印刷画像に埋め込んで、この印刷画像から埋め込み情報を取り出すためのシステム１００が示されている。このシステムは、情報データ１０２を原画像１０４に確実に埋め込んで、原画像を大幅に劣化することなく、埋め込み情報を有する出力画像１０６を生成するように動作する。その上、このシステムは、埋め込み情報を有する出力画像から情報データを検出してフィルタリングすることにより、埋め込み情報を有する出力画像１０６から情報データ１０２を確実に取り出すように動作する。
【００１９】
システム１００は、プロセッサ１０８、入力インターフェース１１０、およびメモリ１１２を含む。メモリ１１２には、揮発性メモリおよび不揮発性メモリの双方が含まれ得る。入力インターフェースおよびメモリは、プロセッサに接続されている。システムのプロセッサ、入力インターフェース、およびメモリは、パーソナルコンピュータで容易に見られるコンポーネントである。システムは、さらに、データ圧縮器１１４、ピクセルブロックタイプ検出器１１６、ドット形状セレクタ１１８、ドット形状モジュレータ１２０、およびブロック誤差拡散ハーフトーン装置１２２を含む。これらも、プロセッサ１０８に接続されている。これらのコンポーネント１１４〜１２２は、システムの情報埋め込み操作中に使用される。システムは、さらに、ドット形状フィルタ１２４、ドット形状デコーダ１２６、およびデータ伸張器１２８を含む。これらも、プロセッサ１０８に接続されている。これらのコンポーネント１２４〜１２８は、システムの情報取り出し操作中に使用される。図１では、コンポーネント１１４〜１２８をシステムの別々のコンポーネントとして示しているが、これらのコンポーネントの２つまたは３つ以上のものを統合することができ、したがって、システム内のコンポーネント数は減少する。同様に、コンポーネント１１４〜１２８の１つまたは２つ以上のものを分離することができ、したがって、システム内のコンポーネント数は増加する。コンポーネント１１４〜１２８は、ハードウェア、ファームウェア、およびソフトウェアの任意の組み合わせで実施することができる。
【００２０】
一実施の形態では、システム１００は、原画像１０４および情報データ１０２を受け取る。情報データ１０２は、原画像に埋め込まれる情報である。システムは、原画像および情報データの処理後、埋め込み情報を有する画像１０６を出力する。埋め込み情報を有する出力画像は、情報データおよび原画像を含むにもかかわらず、見る者には視覚的に原画像と同様に見える。出力画像１０６から情報データ１０２を取り出す場合、システムは、埋め込み情報を有する出力画像１０６を受け取る。システムは、埋め込み情報を有する出力画像の処理後、出力画像から情報データ１０２を抽出する。このように、システムは、原画像に情報を埋め込んで、出力画像を生成することができ、次いで、出力画像から埋め込み情報を取り出すことができる。一方で、システム１００は、別のシステムがシステム１００と同じ符号化を利用している限り、その別のシステムが生成した出力画像から埋め込み情報を抽出することもできる。
【００２１】
入力インターフェース１１０は、システム１００が、原画像１１２および情報データ１０２を受け取るための手段を提供する。さらに、入力インターフェースは、システムが、埋め込み情報を有する画像１０６を受け取るための手段も提供する。入力インターフェース１１０は、ＵＳＢポート、シリアルポート、イーサネットポート、または電子データを受信するように構成された他の任意のインターフェースポートのいずれであってもよい。
【００２２】
システム１００のデータ圧縮器１１４は、情報データの完全性を損なうことなく、情報データ１０２を圧縮データストリームに圧縮するように動作する。この圧縮データストリームのバイト数は、元の情報データ１０２よりも少ない。
【００２３】
システム１００のピクセルブロックタイプ検出器１１６は、原画像１０４の現在のピクセルブロックが、多数派のピクセルブロックなのか、少数派のピクセルブロックなのかを判断するように動作する。画像のピクセルブロックは、本明細書では、個々の画像ピクセルからなるクラスタとして定義される。模範的なピクセルブロックは、１６個の個々のピクセルからなるクラスタを含む４×４のピクセルマトリックスである。ピクセルブロックのサイズは、この模範的なピクセルブロックよりも大きくてもよいし、小さくてもよい。ピクセルブロックは、正方形のピクセルブロックであることが好ましい。すなわち、ピクセルブロックは、そのピクセルブロックの行および列に同じ個数のピクセルを含む。一般に、入力画像の各ピクセルには、０と２５５の間の輝度値が割り当てられる。０は黒を表し、２５５は白を表す。
【００２４】
システム１００のブロック誤差拡散ハーフトーン装置１２２は、原画像のピクセルブロック内のピクセルをハーフトーンに変換し、従来の誤差拡散ハーフトーン化技法と同様の方法で、ハーフトーン誤差を原画像のピクセルブロックから周囲のピクセルブロックに拡散するように動作する。しかしながら、従来の誤差拡散ハーフトーン化技法とは異なり、ブロック誤差拡散ハーフトーン装置１２２は、個々のピクセルではなく、ピクセルブロックに対して誤差拡散を実行する。ブロック誤差拡散ハーフトーン装置は、そのピクセルブロックが少数派のピクセルブロックであるか、多数派のピクセルブロックであるかにかかわらず、各ピクセルブロックのハーフトーン誤差を計算し、続いて、例えばＦｌｏｙｄ／Ｓｔｅｉｎｂｅｒｇ誤差拡散法といった既知のハーフトーン誤差拡散方式による加重ハーフトーン誤差を使用して、そのピクセルブロックのハーフトーン誤差を周囲のピクセルブロックに拡散する。模範的な実施の形態では、ブロック誤差拡散ハーフトーン装置は、現在のピクセルブロック内のハーフトーン誤差を平均し、続いて、ある特定の周囲のピクセルブロックの各ピクセルに、同じ加重ハーフトーン誤差が割り当てられるように、加重誤差を周囲のピクセルブロックに分散させる。他の実施の形態では、ブロック誤差拡散ハーフトーン装置は、分散させるハーフトーン誤差に対して、より複雑な誤差拡散方式を利用することができる。ドット形状は、個々のハーフトーンのドットピクセルからなるクラスタとして設計されるので、埋め込み情報を有する出力画像１０６のハーフトーンドットは、クラスタ化されることになる。したがって、誤差拡散の結果、孤立したハーフトーンドットが、出力画像１０６に出現する可能性は小さくなる。その結果、レーザプリンタを使用しても、埋め込み情報を有する出力画像を、首尾一貫して安定した高品質で再現することが可能となる。
【００２５】
図３は、ブロック誤差拡散ハーフトーン装置１２２が、模範的な実施の形態に従って、現在のピクセルブロック３００から周囲のピクセルブロック３０２、３０４、３０６、および３０８にハーフトーン誤差を分散させる方法を示している。ピクセルブロック３００に対して、ブロック誤差拡散ハーフトーン装置は、このピクセルブロック３００内のあらゆるピクセルのハーフトーン誤差を計算して平均する。ピクセルブロック３００が少数派のピクセルブロックである場合、ハーフトーン誤差は、挿入されたドット形状の値と、ピクセルブロック３００の基となるグレースケール値との差である。次に、ピクセルブロック３００の平均ハーフトーン誤差ｅａｖが、周囲のピクセルブロック３０２〜３０８内のあらゆるピクセルに分散される。ブロック誤差拡散ハーフトーン装置は、ｅａｖの７／１６をピクセルブロック３０２内のあらゆるピクセルに分散させる。同様に、ブロック誤差拡散ハーフトーン装置は、ｅａｖの３／１６をピクセルブロック３０４内のあらゆるピクセルに、ｅａｖの５／１６をピクセルブロック３０６内のあらゆるピクセルに、ｅａｖの１／１６をピクセルブロック３０８内のあらゆるピクセルにそれぞれ分散させる。
【００２６】
ブロック誤差拡散が実行されるので、現在のピクセルブロックは、以前のピクセルブロックから拡散された誤差によって変更を受けている。例えば、ピクセルブロック３０６が処理されると、ピクセルブロック３０６は、ピクセルブロック３００、３０２、３０４、および３１０から拡散された誤差によって変更を受けている。システム１００のピクセルブロックタイプ検出器１１６は、原画像１０４の現在のピクセルブロックが、多数派のピクセルブロックであるのか、少数派のピクセルブロックであるのかを判断する。この判断は、誤差変更を受けた現在のピクセルブロック内の輝度値およびその画像ピクセルブロックの背景の輝度値、すなわち、誤差変更を受けていない現在の入力画像ピクセルブロックの輝度値を調べることによって行われる。画像ピクセルブロックの背景は、変更を受けていない現在の入力画像ピクセルブロック内の輝度値に応じて、暗い背景または明るい背景のいずれかに分類される。この画像ピクセルブロックの背景の分類は、ピクセルブロック内の個々の輝度値を検査することによって行うことができる。一例として、入力画像ピクセルブロック内のある一定の割合の輝度値が、１２８より大きい場合には、その画像ピクセルブロックの背景は、明るい背景に分類される。そうでない場合には、その画像ピクセルブロックの背景は、暗い背景に分類される。
【００２７】
現在の入力画像ピクセルブロックの背景が、暗い背景に分類され、かつ、現在の誤差変更を受けたピクセルブロック内のピクセルの過半数が、１２８以上の輝度値を有する場合には、その特定のピクセルブロックは、ピクセルブロックタイプ検出器１１６によって、白の少数派のピクセルブロックと定義される。１２８以上の輝度値を有するピクセルは、本明細書では「明るいピクセル」と定義される。それとは逆に、現在の画像ピクセルブロックの背景が、明るい背景に分類され、かつ、現在の誤差変更を受けたピクセルブロック内のピクセルの過半数が、１２８未満の輝度値を有する場合には、その特定のピクセルブロックは、ピクセルブロックタイプ検出器によって、黒の少数派のピクセルブロックと定義される。１２８未満の輝度値を有するピクセルは、本明細書では「暗いピクセル」と定義される。少数派でないピクセルブロックは、ピクセルブロックタイプ検出器によって、多数派のピクセルブロックと定義される。
【００２８】
システム１００のドット形状セレクタ１１８は、データ圧縮器１１４から圧縮データストリームを受け取り、続いて、その圧縮データストリームを表すのに適切なドット形状を選択するように動作する。図２Ａ〜図２Ｄは、黒の少数派のピクセルブロックに使用できる代表的なドット形状を示している。これらのドット形状において、空白のピクセルは、白のピクセルを示すのに対して、網掛けしたピクセルは、黒のピクセルを示す。図２Ａに示すドット形状２００は、圧縮データストリーム内の「０」を表す。図２Ｂに示すドット形状２０２は、圧縮データストリーム内の「１」を表す。図２Ｃに示すドット形状２０４は、圧縮データストリームの先頭または開始を示す「ビギンメッセージ」を表す。図２Ｄに示すドット形状３０６は、圧縮データストリームの末尾または終了を示す「エンドメッセージ」を表す。「ビギンメッセージ」および「エンドメッセージ」は、同期用に使用される。白の多数派のピクセルブロックの場合、ドット形状２００〜２０６の白のピクセルおよび黒のピクセルは、図２Ｅ〜図２Ｈの示すように反転される。したがって、ドット形状２０８、２１０、２１２、および２１４は、「０」、「１」、「ビギンメッセージ」、および「エンドメッセージ」をそれぞれ表す。図２Ａ〜図２Ｈに示す代表的なドット形状は、単なる例にすぎない。他の実施の形態では、本発明の範囲を変えることなく、さまざまな異なるドット形状を利用することができる。さらに、ドット形状の個数は、本発明の他の実施の形態では、多くすることもできるし、少なくすることもできる。
【００２９】
システム１００のドット形状モジュレータ１２０は、少数派のピクセルブロックを、ドット形状セレクタ１１８によって選択された適切なドット形状と取り替えるように動作する。少数派のピクセルブロックをドット形状と取り替えるほうが、多数派のピクセルブロックをドット形状と取り替えるよりも見る者に気付かれる可能性が少ないので、ドット形状モジュレータは、少数派のピクセルブロックを適切なドット形状と取り替える。
【００３０】
図1に戻って、システム１００のドット形状フィルタ１２４は、埋め込み情報を有する画像１０６の各ピクセルブロックを検査して、その画像にドット形状として埋め込まれている情報を抽出するように動作する。ドット形状フィルタは、ドット形状と一致する画像１０６のピクセルブロックを識別する。これらのドット形状は、画像に情報を埋め込むために使用されたものである。模範的な実施の形態では、ドット形状フィルタは、画像１０６のピクセルブロックにマスクを適用して、画像に含まれるドット形状を検出する。この実施の形態において、マスクには、画像１０６のドット形状を検出する図２Ａ〜図２Ｈのドット形状２００〜２１４が含まれる。マスクが、画像１０６に適用されると、ドット形状フィルタは、画像のピクセルブロックに対応する信号を出力する。ハイレベルの信号は、画像１０６の対応するピクセルブロックと、ドット形状２００〜２１４の１つとが一致することを示すのに対して、ローレベルの信号は、対応するピクセルブロックが、ドット形状の１つと一致しないことを示す。
【００３１】
システム１００のドット形状デコーダ１２６は、画像１０６に埋め込まれた情報を復号するように動作する。ドット形状デコーダは、画像１０６の識別された各ドット形状を、例えば「ビギンメッセージ」、「１」、「０」、または「エンドメッセージ」といった対応するコードに変換する。このようにして、埋め込み情報を有する画像１０６に含まれるドット形状は、復号されて、画像の埋め込み情報が、復元データ列として抽出される。
【００３２】
システム１００のデータ伸張器１２８は、ドット形状デコーダ１２６からの復元データ列を、情報データ１０２と類似するフォーマットに処理するように動作する。この情報データ１０２は、埋め込み情報を有する画像１０６を生成するために原画像１０４に埋め込まれたものである。データ伸張器は、データ圧縮器１１４の逆操作を使用して復元データ列を伸張し、復元データ列をフォーマットする。
【００３３】
図４に示すフローチャートを参照して、システム１００の情報埋め込み操作を説明する。ステップ４０２で、原画像１０４、および、埋め込まれることになる対応した情報データ１０２が受け取られる。次に、ステップ４０４で、受け取った情報データが、データ圧縮器１１４によって、圧縮データストリームに圧縮される。一実施の形態では、この圧縮データストリームは、最適化されて、情報データの冗長バイトが除去される。ステップ４０６で、原画像の処理対象となるピクセルブロックが選択される。次に、ステップ４０８で、現在のピクセルブロックが、白または黒の少数派のピクセルブロックであるかどうかの判断が、ピクセルブロックタイプ検出器１１６によって行われる。現在のピクセルブロックが、少数派のピクセルブロックであると判断されると、プロセスは、ステップ４１０に進み、ステップ４１０で、適切なドット形状が、ドット形状セレクタ１１８によって選択される。現在のピクセルブロックが、白の少数派のピクセルブロックであるのか、黒の少数派のピクセルブロックであるのかに応じて、適切なドット形状は、図２Ａ〜図２Ｈのドット形状２００〜２１４のいずれか１つとすることができる。ステップ４１２で、現在のピクセルブロックが、圧縮データストリームに従って、ドット形状モジュレータ１２０により、選択されたドット形状に調節される。続いて、プロセスは、ステップ４１４に進み、ステップ４１４で、ブロック誤差拡散ハーフトーン化が、ブロック誤差拡散ハーフトーン装置１２２により、現在のピクセルブロックに実行される。
【００３４】
一実施の形態では、最初の少数派のピクセルブロックをドット形状２０４および２１２の一方に取り替えるように、原画像１０４の少数派のピクセルブロックが調節される。ドット形状２０４および２１２の一方は、ラベル「ビギンメッセージ」を表すものである。続いて、少数派の各ピクセルブロックを、ドット形状２００、２０２、２０８、および２１０の１つに取り替えるように、原画像のその後の少数派のピクセルブロックが調節される。これらのドット形状は、圧縮データストリームに従った「１」および「０」を表すものである。圧縮データストリームが、原画像の少数派のピクセルブロックによって表された後、ピクセルブロックをドット形状２０６および２１４の一方に取り替えるように、次の少数派のピクセルブロックが調節される。ドット形状２０６および２１４の一方は、ラベル「エンドメッセージ」を表すものである。「ビギンメッセージ」、「１」、「０」、および「エンドメッセージ」からなるこのメッセージ列は、原画像の追加された少数派のピクセルブロックを調節することにより繰り返されてもよい。
【００３５】
ステップ４０８に戻って、現在のピクセルブロックが、少数派でないピクセルブロック、すなわち多数派のピクセルブロックであると判断されると、プロセスは、ステップ４１４に進む。ステップ４１４で、現在のピクセルブロックのハーフトーン誤差が、ブロック誤差拡散ハーフトーン装置１２２によって、近傍のピクセルブロックに拡散される。次に、ステップ４１６で、現在のピクセルブロックが、原画像１０４の最後のピクセルブロックであるかどうかの判断が行われる。現在のピクセルブロックが、原画像の最後のピクセルブロックである場合、プロセスは終了する。一方、現在のピクセルブロックが、原画像の最後のピクセルブロックでない場合、プロセスは、ステップ４０６に戻り、ステップ４０６で、原画像の処理対象となる次のピクセルブロックが選択される。このようにして、システム１００は、原画像１０４の少数派のピクセルブロックに情報データ１０２を埋め込み、埋め込み情報を有する画像１０６を生成する。
【００３６】
図５に示すフローチャートを参照して、システム１００の情報取り出し操作を説明する。ステップ５０２で、埋め込み情報を有する画像１０６が受け取られる。埋め込み情報を有する画像が、電子フォーマットでない場合、受け取った画像は、ステップ５０４で、システム１００のスキャナ（図示せず）により読み取られて、その画像は、電子フォーマットに変換される。一方、受け取った画像が、電子フォーマットである場合、プロセスは、ステップ５０６に直行する。ステップ５０６で、画像の処理対象となるピクセルブロックが選択される。次に、ステップ５０８で、形状フィルタリングが、ドット形状フィルタ１２４により、画像の現在のピクセルブロックに適用されて、現在のピクセルブロックがドット形状の１つと一致するかどうかが判断される。現在のピクセルブロックは、画像１０６の埋め込み情報の一部を表すことがある。ステップ５１０で、ハイレベルまたはローレベルの信号が、ドット形状フィルタ１２４によって生成され、一致するかどうかが示される。ハイレベルの信号は、現在のピクセルブロックがドット形状の１つと一致することを示すのに対して、ローレベルの信号は、現在にピクセルブロックがどのドット形状とも一致しないことを示す。次に、ステップ５１２で、信号がハイレベルであるかどうかの判断が行われる。
【００３７】
信号がハイレベルの信号である場合、プロセスは、ステップ５１４に進む。ステップ５１４で、現在のピクセルブロックが、一致したドット形状に対応するコードに復号され、復元したデータ列の一部が形成される。一方、信号がローレベルの信号である場合、プロセスは、ステップ５１４を迂回し、ステップ５１６に直行する。ステップ１５６では、画像１０６の現在のピクセルブロックが、最後のピクセルブロックであるかどうかの判断が行われる。現在のピクセルブロックが、最後のピクセルブロックである場合、プロセスは、ステップ５１８に進み、ステップ５１８で、復元したデータ列が伸張され、その後、プロセスは終了する。一方、現在のピクセルブロックが、画像１０６の最後のピクセルブロックでない場合、プロセスは、ステップ５０６に戻り、ステップ５０６で、画像の処理対象となる次のピクセルブロックが選択される。このようにして、システム１００は、画像１０６に埋め込まれた情報を取り出す。
【００３８】
図４および図５に示すようなフローチャートは、本発明の一実施の形態にすぎない。他の実施の形態では、上述したフローチャートのステップの１つまたは２つ以上のものが削除され、かつ／または組み合わされてもよい。さらに、他の実施の形態では、これらのステップは、異なる順序で実行されてもよい。
【００３９】
本発明の具体的な実施の形態を説明し図示してきたが、本発明は、そのように説明し図示した部分の具体的な形態や配置に限定されるものでもない。本発明の範囲は、添付した特許請求の範囲およびその均等物によって規定される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に従って印刷画像に情報を埋め込み、かつ、印刷画像から情報を取り出すシステムのブロック図。
【図２Ａ】本発明による黒の少数派のピクセルブロックの模範的なドット形状の図。
【図２Ｂ】本発明による黒の少数派のピクセルブロックの模範的なドット形状の図。
【図２Ｃ】本発明による黒の少数派のピクセルブロックの模範的なドット形状の図。
【図２Ｄ】本発明による黒の少数派のピクセルブロックの模範的なドット形状の図。
【図２Ｅ】本発明による白の少数派のピクセルブロックの模範的なドット形状の図。
【図２Ｆ】本発明による白の少数派のピクセルブロックの模範的なドット形状の図。
【図２Ｇ】本発明による白の少数派のピクセルブロックの模範的なドット形状の図。
【図２Ｈ】本発明による白の少数派のピクセルブロックの模範的なドット形状の図。
【図３】図１のシステムが実行することができる模範的な誤差拡散方式を示す図。
【図４】図１のシステムの情報埋め込み操作のプロセスフローチャート。
【図５】図１のシステムの情報取り出し操作のプロセスフローチャート。
【図１】
2005521274.tif 000003
【図２Ａ】
2005521274.tif 000004
【図２Ｂ】
2005521274.tif 000005
【図２Ｃ】
2005521274.tif 000006
【図２Ｄ】
2005521274.tif 000007
【図２Ｅ】
2005521274.tif 000008
【図２Ｆ】
2005521274.tif 000009
【図２Ｇ】
2005521274.tif 000010
【図２Ｈ】
2005521274.tif 000011
【図３】
2005521274.tif 000012
【図４】
2005521274.tif 000013
【図５】
2005521274.tif 000014
【国際調査報告】
2005521274.tif 000015
2005521274.tif 000016
2005521274.tif 000017