(57)【要約】【課題】画像特性によらないで、ユーザによって選択された画像に情報をより確実に埋め込む。【解決手段】本発明の情報埋め込み装置、情報埋め込み印刷物、情報埋め込み方法および情報埋め込みプログラムによれば、画像の一部または全部の階調を、階調変換テーブルに規定される階調の変換の対応付けに従って変更する。そして、再度、階調が変更された画像から階調を抽出し、この抽出された階調に基づいて該画像に埋め込むためのコードを算出して、該コードを該画像へと埋め込む。このようにして、階調の特性によって、階調に基づいて算出されたコードが画像へ埋め込めなかった場合であっても、コードを埋め込むことが可能となる。【選択図】        図１
2008135987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像に情報を埋め込む情報埋め込み装置であって、
前記画像からその特徴量を抽出し、該特徴量に基づいて該画像に埋め込む情報のコードを算出するコード算出手段と、
前記コード算出手段によって算出されたコードを前記画像に埋め込むコード埋め込み手段と、
前記コード埋め込み手段によって前記画像に前記コードが正常に埋め込まれたか否かを判定する埋め込み判定手段と、
前記埋め込み判定手段によって前記画像に前記コードが正常に埋め込まれたと判定されなかった場合に、前記画像の特徴量に変更を加える画像特徴量変更手段と
を備え、
前記コード算出手段は、前記画像特徴量変更手段によって前記画像の特徴量に変更が加えられた後に再度前記画像からその特徴量を抽出し、該特徴量に基づいて該画像に埋め込む情報のコードを算出することを特徴とする情報埋め込み装置。
【請求項２】
前記画像特徴量変更手段は、前記画像の階調に変更を加える階調変換フィルタであることを特徴とする請求項１に記載の情報埋め込み装置。
【請求項３】
前記階調変換フィルタは、複数要素で表現される階調の対応付けを格納したテーブルを有し、該テーブルに格納される階調の対応付けに従って前記画像の階調に変更を加えることを特徴とする請求項２に記載の情報埋め込み装置。
【請求項４】
前記階調変換フィルタは、入力画像を画像データ化する画像データ化装置によって取得された画像データが有する階調の該入力画像の階調に対する特性に応じて、前記画像の階調に変更を加えることを特徴とする請求項２または３に記載の情報埋め込み装置。
【請求項５】
前記画像を複数の画像領域へ分割する画像領域分割手段をさらに有し、
前記埋め込み判定手段は、前記コード埋め込み手段によって前記画像領域毎に該画像領域に前記コードが正常に埋め込まれたか否かを判定し、
前記画像特徴量変更手段は、前記埋め込み判定手段によって前記コードが正常に埋め込まれたと判定されなかった前記画像領域の特徴量に変更を加えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の情報埋め込み装置。
【請求項６】
請求項１〜５に記載された前記情報埋め込み装置によって前記コードが埋め込まれた画像を印刷した情報埋め込み印刷物。
【請求項７】
画像に情報を埋め込む情報埋め込み方法であって、
前記画像からその特徴量を抽出し、該特徴量に基づいて該画像に埋め込む情報のコードを算出するコード算出工程と、
前記コード算出工程によって算出されたコードを前記画像に埋め込むコード埋め込み工程と、
前記コード埋め込み工程によって前記画像に前記コードが正常に埋め込まれたか否かを判定する埋め込み判定工程と、
前記埋め込み判定工程によって前記画像に前記コードが正常に埋め込まれたと判定されなかった場合に、前記画像の特徴量に変更を加える画像特徴量変更工程と
を含み、
前記コード算出工程は、前記画像特徴量変更工程によって前記画像の特徴量に変更が加えられた後に再度前記画像からその特徴量を抽出し、該特徴量に基づいて該画像に埋め込む情報のコードを算出することを特徴とする情報埋め込み方法。
【請求項８】
前記画像特徴量変更工程は、階調変換フィルタによって前記画像の階調に変更を加えることを特徴とする請求項７に記載の情報埋め込み方法。
【請求項９】
画像に情報を埋め込む情報埋め込みプログラムであって、
前記画像からその特徴量を抽出し、該特徴量に基づいて該画像に埋め込む情報のコードを算出するコード算出手順と、
前記コード算出手順によって算出されたコードを前記画像に埋め込むコード埋め込み手順と、
前記コード埋め込み手順によって前記画像に前記コードが正常に埋め込まれたか否かを判定する埋め込み判定手順と、
前記埋め込み判定手順によって前記画像に前記コードが正常に埋め込まれたと判定されなかった場合に、前記画像の特徴量に変更を加える画像特徴量変更手順と
をコンピュータに実行させることを特徴とする情報埋め込みプログラム。
【請求項１０】
前記画像特徴量変更手順は、階調変換フィルタによって前記画像の階調に変更を加えることを特徴とする請求項９に記載の情報埋め込みプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像に情報を埋め込む報埋め込み装置、情報埋め込み方法、情報埋め込みプログラムおよびこれらによって情報が埋め込まれた情報埋め込み印刷物に関し、特に、画像特性によらないで、ユーザによって選択された画像に情報を埋め込むことを可能とする報埋め込み装置、情報埋め込み方法、情報埋め込みプログラムおよびこれらによって情報が埋め込まれた情報埋め込み印刷物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、偽造の防止、不正使用の防止または付加サービスなどを提供するために、デジタル情報や印刷物などの画像に情報を埋め込む技術の開発が進められている。情報が埋め込まれた画像は、ユーザインタフェースとして用いられたり、権利主張のために用いられたりしている。そして、画像に対して情報を埋め込む方法が各種提案されている。
【０００３】
しかし、全ての画像に対して情報を埋め込める方法は存在しない。そこで、情報を埋め込むことができない画像であった場合には、情報を埋め込めないものとして画像を棄却したり、または、特許文献１に示すように、情報の埋め込みが不可能であった旨の情報を埋め込んだりする方法が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１１７１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に代表される従来技術では、画像特性によっては情報を埋め込むことが不可能な画像が存在するため、ユーザが情報の埋め込みを所望する場合であっても、情報の埋め込みが不可能であることがあった。
【０００６】
ユーザが画像に情報の埋め込みを行うことには、様々な理由がある。従って、情報が埋め込めないことを理由として画像を破棄したり、単に情報の埋め込みが不可能であった旨の情報を埋め込んだりするだけでは、ユーザが埋め込みを行いたかった社会的、政治的、法的理由をいたずらに無視してしまうという問題がある。そこで、ユーザが選択した画像に、できるだけ情報を埋め込むことを可能とすることが望まれていた。
【０００７】
本発明は、上記問題点（課題）を解消するためになされたものであって、画像特性によらないで、ユーザによって選択された画像に情報をより確実に埋め込むことを可能とする情報埋め込み装置、情報埋め込み印刷物、情報埋め込み方法および情報埋め込みプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した問題を解決し、目的を達成するため、本発明は、画像に情報を埋め込む情報埋め込み装置であって、前記画像からその特徴量を抽出し、該特徴量に基づいて該画像に埋め込む情報のコードを算出するコード算出手段と、前記コード算出手段によって算出されたコードを前記画像に埋め込むコード埋め込み手段と、前記コード埋め込み手段によって前記画像に前記コードが正常に埋め込まれたか否かを判定する埋め込み判定手段と、前記埋め込み判定手段によって前記画像に前記コードが正常に埋め込まれたと判定されなかった場合に、前記画像の特徴量に変更を加える画像特徴量変更手段とを備え、前記コード算出手段は、前記画像特徴量変更手段によって前記画像の特徴量に変更が加えられた後に再度前記画像からその特徴量を抽出し、該特徴量に基づいて該画像に埋め込む情報のコードを算出することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、画像に情報を埋め込む情報埋め込み方法であって、前記画像からその特徴量を抽出し、該特徴量に基づいて該画像に埋め込む情報のコードを算出するコード算出工程と、前記コード算出工程によって算出されたコードを前記画像に埋め込むコード埋め込み工程と、前記コード埋め込み工程によって前記画像に前記コードが正常に埋め込まれたか否かを判定する埋め込み判定工程と、前記埋め込み判定工程によって前記画像に前記コードが正常に埋め込まれたと判定されなかった場合に、前記画像の特徴量に変更を加える画像特徴量変更工程とを含み、前記コード算出工程は、前記画像特徴量変更工程によって前記画像の特徴量に変更が加えられた後に再度前記画像からその特徴量を抽出し、該特徴量に基づいて該画像に埋め込む情報のコードを算出することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、画像に情報を埋め込む情報埋め込みプログラムであって、前記画像からその特徴量を抽出し、該特徴量に基づいて該画像に埋め込む情報のコードを算出するコード算出手順と、前記コード算出手順によって算出されたコードを前記画像に埋め込むコード埋め込み手順と、前記コード埋め込み手順によって前記画像に前記コードが正常に埋め込まれたか否かを判定する埋め込み判定手順と、前記埋め込み判定手順によって前記画像に前記コードが正常に埋め込まれたと判定されなかった場合に、前記画像の特徴量に変更を加える画像特徴量変更手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１１】
これらの発明によれば、画像の特徴量に基づいて算出された該画像に埋め込む情報のコードが、該画像に正常に埋め込めなかった場合に、該画像の特徴量を変更して再度、画像の特徴量に基づいて該画像に埋め込む情報のコードを算出して埋め込むので、画像の特徴量の特性によってコードを埋め込めないケースを回避して確実に埋め込み可能とし、コードが埋め込み可能となる画像の種類の範囲を広げることができる。
【００１２】
また、本発明は、上記発明において、前記画像特徴量変更手段は、前記画像の階調に変更を加える階調変換フィルタであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記発明において、前記画像特徴量変更工程は、階調変換フィルタによって前記画像の階調に変更を加えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記発明において、前記画像特徴量変更手順は、階調変換フィルタによって前記画像の階調に変更を加えることを特徴とする。
【００１５】
これらの発明によれば、画像の特徴量に基づいて算出された該画像に埋め込む情報のコードが、該画像に正常に埋め込めなかった場合に、該画像の階調を変更して再度、画像の特徴量に基づいて該画像に埋め込む情報のコードを算出して埋め込むので、階調の特性によってコードを埋め込めないケースを回避して確実に埋め込み可能とし、コードが埋め込み可能となる画像の範囲を広げることができる。また、階調変換フィルタは、１対１の対応で階調変換を行うので、軽い処理負担で迅速に階調変換を行うことができる。
【００１６】
また、本発明は、上記発明において、前記階調変換フィルタは、複数要素で表現される階調の対応付けを格納したテーブルを有し、該テーブルに格納される階調の対応付けに従って前記画像の階調に変更を加えることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、多対多の対応で階調変換を行うので、正確かつ最適に階調変換を行い、階調変換後の画像に違和感がないようにすることができる。
【００１８】
また、本発明は、上記発明において、前記階調変換フィルタは、入力画像を画像データ化する画像データ化装置によって取得された画像データが有する階調の該入力画像の階調に対する特性に応じて、前記画像の階調に変更を加えることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、画像データ化装置によって取得された画像データが有する階調の該入力画像の階調に対する特性に応じて、前記画像の階調に変更を加えるので、画像データ化装置の階調取得特性に効率的に対応し、正確に階調変換を行うことができる。
【００２０】
また、本発明は、上記発明において、前記画像を複数の画像領域へ分割する画像領域分割手段をさらに有し、前記埋め込み判定手段は、前記コード埋め込み手段によって前記画像領域毎に該画像領域に前記コードが正常に埋め込まれたか否かを判定し、前記画像特徴量変更手段は、前記埋め込み判定手段によって前記コードが正常に埋め込まれたと判定されなかった前記画像領域の特徴量に変更を加えることを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、埋め込み判定手段は、コード埋め込み手段によって画像領域毎に該画像領域に前記コードが正常に埋め込まれたか否かを判定し、画像特徴量変更手段は、埋め込み判定手段によってコードが正常に埋め込まれたと判定されなかった画像領域の特徴量に変更を加えるので、コードが正常に埋め込めなかった画像領域のみ特徴量を変更するので、階調変更の影響を最小限に抑えて画像の違和感を軽減するとともに、無駄な階調変更を行わないことによって、処理効率の向上を図ることができる。
【００２２】
また、本発明は、上記発明において、前記情報埋め込み装置によって前記コードが埋め込まれた画像を印刷した情報埋め込み印刷物である。
【００２３】
この発明によれば、印刷物の画像に埋め込まれたコードを確実に読み取って利用することが可能になる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、コードが正常に埋め込まれなかった場合に画像の特徴量に変更を加えて、再度、画像の特徴量に基づくコードを埋め込むので、より確実にコードを画像に埋め込むことが可能となり、コードを埋め込み可能な画像の種類の範囲を広げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に添付図面を参照し、本発明の情報埋め込み装置、情報埋め込み印刷物、情報埋め込み方法および情報埋め込みプログラムに係る実施例を詳細に説明する。なお、以下に示す実施例１〜３では、画像データを複数のブロックに分割して各ブロックの特徴量として各ブロックを構成する全画素の階調値の階調平均値を算出し、隣接する２つのブロックをペアブロックとしてペアブロックがそれぞれ有する階調平均値の大小関係に対応付けられたビットをこのペアブロックに付与することによって生成されたコードを、ブロックに分割された画像に埋め込むことを前提とする。
【００２６】
実施例１〜３の説明に先立って、図１および２を参照して、本発明の特徴について説明する。図１は、本発明の概要と特徴を説明するための説明図である。同図に示すように、１６ビットのビット列“１０１０１１０１０１００１０１０”を埋め込みコードＣとして、埋め込み領域Ａ1〜Ａ8に同様にコードＣが埋め込まれてブロック分割画像データが構成されている。
【００２７】
このブロック分割画像データをデコードすると、埋め込み領域Ａ1に埋め込まれたコードＣからコードＣ1が生成される。同様に、デコードによって、埋め込み領域Ａ2に埋め込まれたコードＣからコードＣ2が、埋め込み領域Ａ3に埋め込まれたコードＣからコードＣ3が、埋め込み領域Ａ4に埋め込まれたコードＣからコードＣ4が、埋め込み領域Ａ5に埋め込まれたコードＣからコードＣ5が、埋め込み領域Ａ6に埋め込まれたコードＣからコードＣ6が、埋め込み領域Ａ7に埋め込まれたコードＣからコードＣ7が、埋め込み領域Ａ8に埋め込まれたコードＣからコードＣ8が生成される。なお、デコード後のブロック分割画像データに出現する“2”は、当該ビットが“０”であるか“１”であるか判別がつかなかったことを示す情報である。
【００２８】
そして、デコード後のブロック分割画像データの各埋め込み領域の同一の桁におけるビットの多数決を取ることにより、それぞれ１６ビットのビット列であるコードＣ1〜Ｃ8から一つのコードＣ´が決定される。この１６ビットのビット列であるコードＣ´が、埋め込みコードであるコードＣと一致する場合には、コードＣの画像への埋め込みは成功である。しかし、コードＣ´がコードＣと一致しない場合には、コードＣの画像への埋め込みは失敗で、コードＣは、画像へ正常に埋め込まれていないことになる。
【００２９】
このような場合に、本発明では、画像の一部または全部の階調を、階調変換テーブルに規定される階調の変換の対応付けに従って変更する。そして、再度、階調が変更された画像から階調を抽出し、この抽出された階調に基づいて該画像に埋め込むためのコードを算出して、該コードを該画像へと埋め込む。このようにして、階調の特性によって、階調に基づいて算出されたコードが画像へ埋め込めなかった場合であっても、コードを埋め込むことが可能となる。
【００３０】
なお、図２は、図１に示したブロック分割画像データを示す図である。ユーザによって選択された画像をＭ行Ｎ列（図２示す場合では、Ｍ＝Ｎ＝１６であり、一般的に、ＭおよびＮは偶数である)の画像領域（ブロック）へと等分に分割し、画像の水平軸方向において隣接する２つの画像領域をペアブロックとする。図２に示す例では、画像において水平方向に１６個の画像領域が存在するので、ペアブロックは水平方向に８個確保されることになる。
【００３１】
このペアブロックの左側のブロックの階調値をＤＬ、右側の階調値をＤＲとし、ＤＬ＜ＤＲの場合には、ペアブロックに対してビット“０”を対応付け、ＤＬ≧ＤＲの場合には、ペアブロックに対してビット“１”を対応付ける。このようなルールに基づいて、画像において上から２行分の画像領域のペアブロックにビットを付与する。この付与されたビット列が図１に示した、画像への埋め込みコードであるコードＣである。
【００３２】
図２に示すように、画像の垂直軸方向において隣接する２行に含まれるペアブロックによって、１つの埋め込み領域Ａi（１≦ｉ≦８）が構成される。また、埋め込み領域Ａiの１つのペアブロックに対応する１つの画像領域に、コードＣの１つのビットが埋め込まれる。よって、画像には、８個の埋め込み領域が確保される。このようにして、１６ビットのコードＣが、各埋め込み領域Ａiへ埋め込まれ、画像全体では、コードＣが８個埋め込まれることとなる。なお、各埋め込み領域Ａiは、１行あたり８個、２行にわたって１６個のペアブロックからなる。
【００３３】
なお、画像の階調値に基づいてコードＣを算出する手法は上記に限られず、一部または全部のペアブロックに付与されたビットに基づいて所定のコードを算出する手法であれば、いずれの手法を用いてもよい。また、コードＣ´の決定方法も、上記に限られるものではない。
【実施例１】
【００３４】
以下に、図２〜６を参照して、本発明にかかる実施例１を説明する。先ず、実施例１にかかる情報埋め込み装置の構成について説明する。図３は、実施例１の情報埋め込み装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、実施例１の情報埋め込み装置１００は、画像入力部１０１と、記憶部１０２と、埋め込みコード算出処理部１０３と、エンコード処理部１０４と、デコードチェック処理部１０５と、画像出力処理部１０６と、階調変更処理部１０７とを有する。
【００３５】
画像入力部１０１は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラなど、入力画像を画像データ化する外部の撮像装置である入力装置２００からの画像データの入力を受け付けるインターフェースである。画像入力部１０１は、入力装置２００から受け渡された画像データを、記憶部１０２へ受け渡す処理を行う。なお、画像データは、ＣＣＤなどで取り込んだ画像に限定されず、自然画、カメラマンが撮影してトリミングを行った画像、ロゴのような人工的な画像などであってもよい。すなわち、入力画像はデジタル画像として与えられるものであればいずれであってもよい。
【００３６】
記憶部１０２は、画像データ記憶部１０２ａと、階調変換テーブル１０２ｂとをさらに有する。画像データ記憶部１０２ａは、画像入力部１０１から受け渡された画像データを記憶する記憶装置である。また、階調変換テーブル１０２ｂは、変換前の階調と変換後の階調とを１対１に対応付けた対応付けを格納するテーブルである。
【００３７】
埋め込みコード算出処理部１０３は、画像データ記憶部１０２ａに記憶される画像データを、図２に示したようにＭ行Ｎ列の画像領域へ分割し、水平方向に隣接するペアブロックの左右の階調値の大小関係に基づいて対応するビットを求め、画像において上から２段分の画像領域のペアブロックにビットを付与することによって、画像への埋め込みコードであるコードＣを算出する。埋め込みコード算出処理部１０３は、このコードＣを、エンコード処理部１０４へ受け渡す。
【００３８】
エンコード処理部１０４は、埋め込みコード算出処理部１０３によって算出されたコードＣを、画像データ記憶部１０２ａに記憶される画像データに埋め込む処理を行う。この埋め込み処理は、画像の奇数行の最も左のペアブロックから１ペアブロックずつ、コードＣの１ビット目から８ビット目までを１ビットずつ順次埋め込み、先の奇数行に続く画像の偶数行の最も左のペアブロックから１ペアブロックずつ、コードＣの９ビット目から１６ビット目までを１ビットずつ埋め込むように行われる。
【００３９】
デコードチェック処理部１０５は、エンコード処理部１０４によってコードＣが埋め込まれた画像からコードＣ´をデコードし、このデコードされたコードＣ´がコードＣと一致するか否かを判定する。一致すると判定した場合には、画像出力処理部１０６に対して画像出力処理を指示する。一致すると判定しなかった場合には、階調変更処理部１０７に対して階調変更処理を指示する。
【００４０】
画像出力処理部１０６は、ディスプレイなどの表示装置またはプリンタなどの印刷装置など、画像データに基づいて画像を出力する外部装置である出力装置３００へ画像データの出力を指示するインターフェースである。
【００４１】
階調変更処理部１０７は、デコードチェック処理部１０５からの指示に基づき、階調変換テーブル１０２ｂを参照して、画像データ記憶部１０２ａに記憶される画像データを操作して、当該画像の一部または全部の階調を変更する階調変換フィルタである。階調変更処理部１０７によって階調が変更された画像の画像データは、埋め込みコード算出処理部１０３に受け渡され、再度、埋め込みコード算出、エンコード処理、デコードチェック処理の一連の処理を経ることとなる。
【００４２】
次に、情報が埋め込まれた画像から該情報をデコードするデコーダの構成について説明する。図４は、本発明のデコーダの構成を示すブロック図である。このデコーダ４００は、情報埋め込み装置１００または一般的な情報埋め込み装置（エンコーダ）によってコードＣが埋め込まれた画像データから、埋め込まれたコードＣをデコードするための装置である。
【００４３】
デコーダ４００において、画像切出部４０１は、入力装置５００によって読み込まれた画像データの埋め込みコードの周囲に画像データ（例えば、余白部分）を含む場合、全体から、有効な埋め込みコードを切り出す機能を備えている。ただし、埋め込みコードのみが画像切出部４０１に入力された場合には、切り出しは行われない。
【００４４】
ブロック分割部４０２は、図２に示したブロック分割画像データと同様にして、画像切出部４０１からの埋め込みコードを、Ｎ行×Ｍ列（同図の場合、１６×１６）のブロックに分割し、これをブロック分割画像データ（図示略）として出力する。
【００４５】
ブロック抽出部４０３は、ブロック分割画像データからペアブロック（２つのブロック）を、デコードされたコード（１６ビット）のビットシフトに追従させて順次抽出し、ペアブロック（２つのブロック）における濃度分布をブロック濃度データ（図示略）として順次出力する。
【００４６】
平均化部４０４は、ブロック濃度データから、ペアブロックにおける一方のブロックに対応する左側平均濃度データ（図示略）と、他方のブロックに対応する右側平均濃度データ（図示略）とを求め、これらをレジスタ４０５ｌおよびレジスタ４０５ｒにコードのビットシフトに追従させて順次格納する。
【００４７】
比較部４０６は、レジスタ４０５ｌおよびレジスタ４０５ｒに格納されている左側平均濃度データおよび右側平均濃度データの大小関係を比較することにより、ビット判定を行い、ビット判定結果（前述した関係式により「０」または「１」とビット判定される）に対応するコード群Ｃ1〜Ｃ8をデコード部４０７へ出力する。
【００４８】
ここで、図１に示した候補コードＣ1〜Ｃ8のそれぞれは、１６ビット構成とされており、コード化データ（図２参照）の領域Ａ１〜Ａ8に埋め込まれた各コード（１６ビット）がデコードされた結果であって、デコーダ４００のデコード結果としてのコードＣ´（図１参照）の候補である。また、候補コードＣ1〜Ｃ8において、「２」は、「１」または「０」のビット判定が不確定であるビットを表している。
【００４９】
デコード部４０７は、図１に示したように、比較部４０６の比較結果に対応する候補コードＣ1〜Ｃ8からビット単位（同図縦方向のビット列）で多数決を採り、各ビット（全１６ビット）を確定させ、これをデコーダ４００のデコード結果としてのコードＣ´として出力する。
【００５０】
なお、デコーダ４００の各構成要素は、図示しない制御部を介して相互接続されている。
【００５１】
次に、図４に示したデコーダの取得階調特性について説明する。図５は、図４に示したデコーダ４００へ埋め込みコードを入力する入力装置５００の取得階調特性を示す図である。入力装置５００への入力階調レベル（入力階調値）と出力階調レベル（出力階調値）とは、本来一致するべきである。しかし、同図に示すように、入力装置５００のデバイス特性によって、入力階調レベルと出力階調レベルとは一致しない。ここで、入力階調レベルをｘ、入力装置５００による出力階調レベルをｆ（ｘ）とすると、本来的にはｆ（ｘ）＝ｘとなるべきところ、図５に示す例では、入力装置５００のデバイス特性によって、ｆ（ｘ）＜ｘとなっている。すなわち、入力装置５００は、階調値を低めに取得するデバイス特性を有することが分かる。
【００５２】
しかし、このような入力装置５００のデバイス特性によると、取得された階調値に基づいて算出された埋め込みコードを埋め込んだ画像から埋め込みコードをデコードしても、正常にデコードできない場合がある。このような問題点を克服するために、本発明はなされた。すなわち、図６の実施例１の階調変換テーブルの階調変換特性に示すように、変換前階調レベル（変換前階調値）をｙ、変換後階調レベル（変換後階調値）をｇ（ｙ）とした場合にｇ（ｙ）＞ｙ、かつ入力階調レベルをｘ、入力装置５００による出力階調レベルをｆ（ｘ）とした場合にｇ（ｆ（ｘ））＝ｘが成立するように、階調変換特性を定める。こうすると、入力装置５００のデバイス特性によって階調値が正確に取得できず、正常にデコード可能な埋め込みコードを算出できなかった場合であっても、取得階調値を変更・補正して、正常にデコード可能な埋め込みコードを算出可能とすることができる。
【００５３】
なお、図６に示す階調変換特性は、変換前階調レベルと変換後階調レベルとの１対１の対応付けとして、階調変換テーブル１０２ｂに格納される。図６に示す階調変換特性に基づく階調変換テーブル１０２ｂは、１次元のモノトーンの画像の階調変換を行うための変換テーブルである。
【００５４】
次に、実施例１の情報埋め込み装置における情報埋め込み処理について説明する。図７は、実施例１の情報埋め込み装置における情報埋め込み処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、先ず、情報埋め込み装置１００は、入力装置２００によって取得された画像の画像データを、画像入力部１０１を介して画像データ記憶部１０２ａに記憶する（以上、画像データ取得処理（ステップＳ１０１））。
【００５５】
続いて、埋め込みコード算出処理部１０３は、埋め込みコード算出処理を実行する（ステップＳ１０２）。具体的には、画像データをＭ行Ｎ列の画像領域に分割し、画像において上から２行分の画像領域のペアブロックに左右のブロックの階調値に基づくビットを付与する。このようにして算出された埋め込みコードがコードＣである。
【００５６】
続いて、エンコード処理部１０４は、埋め込みコード算出処理部１０３によって算出されたコードＣを、画像データ記憶部１０２ａに記憶される画像データにペアブロック単位で埋め込む処理を行う（以上、エンコード処理（ステップＳ１０３））。
【００５７】
続いて、デコードチェック処理部１０５は、エンコード処理部１０４によってコードＣが埋め込まれた画像からコードＣ´をデコードし、このデコードされたコードＣ´がコードＣと一致するか否かを判定する（以上、デコードチェック処理（ステップＳ１０４））。コードＣ´がコードＣと一致すると判定された場合（ステップＳ１０５肯定）、画像出力処理部１０６は、出力装置３００へ画像データの出力を指示する（ステップＳ１０６）。
【００５８】
一方、コードＣ´がコードＣと一致すると判定されなかった場合（ステップＳ１０５否定）、階調変更処理部１０７は、階調変換テーブル１０２ｂを参照して、画像データ記憶部１０２ａに記憶される画像データを操作して、当該画像の一部または全部の階調を変更する（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７が終了すると、ステップＳ１０２へ移る。
【実施例２】
【００５９】
以下に、図８を参照して、本発明にかかる実施例２を説明する。なお、実施例２では、特記する場合を除いて、情報埋め込み装置１００の構成、機能、処理は、実施例１と同様であるので、詳細な説明を省略する。実施例２は、実施例１において階調変換テーブル１０２ｂとして採用した１次元の階調変換テーブルに代えて、光の３原色であるＲＧＢ（Red、Green、Blue）の３次元で表現される階調を、３次元から３次元へ対応付けした階調変換テーブルを採用する実施例である。なお、ＲＧＢの階調の変換は、出力装置３００がディスプレイなどの表示装置である場合に好適な実施例である。
【００６０】
出力装置３００がプリンタなどの印刷装置である場合には、ＣＭＹＫ（Cyan、Magenta、Yellow、Black）の４次元で表現される階調を、４次元から４次元への対応付けに従って変換することによって階調変換を行うことが好適である。よって、出力装置３００が表示装置であるか印刷装置であるかに従って、ＲＧＢの階調変換を行うかＣＭＹＫの階調変換を行うかのいずれかに切り替えることが、好適となる。なお、ＣＭＹＫの階調変換については、ＲＧＢの階調変換と原理的に同一であるので、ここでの説明を省略する。また、ＹＵＶ（Ｙ；輝度信号、Ｕ；輝度信号と青色成分の差、Ｖ；輝度信号と赤色成分の差）の３次元で階調表現する方法であっても、基本的に、ＲＧＢの場合と同様である。
【００６１】
図８に示すように、ＲＧＢの各成分の階調値の組み合わせによる３次元の変換前階調レベルに対して、同様にＲＧＢの各成分の階調値の組み合わせによる３次元の変換後階調レベルが１対１に対応付けられている。変換前階調レベルおよび変換後階調レベルのＲＧＢの各成分は、それぞれ８ビットの情報である。なお、変換後階調レベルを入力階調レベル、変換前階調レベルを出力階調レベルとすると、実施例１と同様に、入力装置２００の取得階調特性が得られる。
【００６２】
図８に示す階調変換テーブルに基づく階調変換は、ＲＧＢの“Ｂ”の成分の階調値を基準にして行われる。このようにＲＧＢの“Ｂ”の成分の階調値を基準にして行う階調変換は一例に過ぎず、“Ｒ”または“Ｇ”の成分の階調値を基準にして行うこととしてもよい。また、ＲＧＢのうちの階調値の任意の組み合わせを基準に行うこととしてもよい。
【００６３】
例えば、画像のペアブロックの各“Ｂ”の成分の本来の階調値が（20，20）であったとする。このとき、エンコードによる埋め込みコードの埋め込み後の階調値を（35，5）としたい場合であって、これをデコードすると階調値が（19，19）になったとする。階調値が（19，19）となると、階調値が（35，5）のように階調差が得られないため、埋め込みコードの埋め込みは正常に行われなかったことになる。
【００６４】
そこで、階調値が（35，5）と同様のペアブロックの階調値の大小関係を持つように、例えば、デコードした階調値が（25，19）となるように、図８の階調変換テーブルの変換前階調レベルの“Ｂ”の階調成分を参照し、“Ｂ”の階調値が“25”および“19”の変換後階調レベルを取得する。そして、“Ｂ”の階調値が“25”の場合には、変換後階調レベルとして“40”が取得され、“Ｂ”の階調値が“19”の場合には、変換後階調レベルとして“5”が取得されたとする。すなわち、階調変換によって、画像のペアブロックの各“Ｂ”の成分のエンコードによる埋め込みコードの埋め込み前の階調値を（40，5）と取得することによって、エンコードによる埋め込みコードの埋め込み後もデコードによってペアブロックの正しい大小関係が得られ、埋め込みコードの埋め込みが正常に行われたことになる。
【実施例３】
【００６５】
以下に、図９および図１０を参照して、本発明にかかる実施例３を説明する。なお、実施例３は、特記する場合を除いて、情報埋め込み装置１００の構成、機能、処理は、実施例１および２とほぼ同様であるので、同一の構成および機能についての詳細な説明を省略する。実施例３は、画像を複数の画像領域（例えば、ペアブロック）に分割し、デコードチェック処理による埋め込みコードであるコードＣが正常に埋め込まれたか否かのチェックを該画像領域単位に行い、コードＣが正常に埋め込まれなかった画像領域の階調のみを階調変換する実施例である。この場合に行う階調変換は、実施例１または２で示した変換方式に従うものとする。
【００６６】
先ず、実施例３にかかる情報埋め込み装置の構成について説明する。図９は、実施例３の情報埋め込み装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、実施例３の情報埋め込み装置１００は、画像入力部１０１と、記憶部１０２と、埋め込みコード算出処理部１０３と、エンコード処理部１０４と、デコードチェック処理部１０５と、画像出力処理部１０６と、画像領域単位階調変更処理部１０８とを有する。
【００６７】
記憶部１０２の画像データ記憶部１０２ａは、画像データを画像領域単位に記憶する。また、デコードチェック処理部１０５は、画像領域単位にデコードチェック結果を出力する。さらに、デコードチェック処理部１０５は、画像領域単位にデコードチェック結果を検証（画像領域単位に行う、正常にコードＣが埋め込まれたか否かの判定）を行う。
【００６８】
また、画像領域単位階調変更処理部１０８は、デコードチェック処理部１０５からの指示に基づき、階調変換テーブル１０２ｂを参照して、デコードチェック結果が正常にエンコードできたと判定されなかった画像領域の画像データ（画像データ記憶部１０２ａに記憶されている）を操作して、当該画像領域の階調を変更する処理を行う。
【００６９】
そして、画像領域単位階調変更処理部１０８によって階調が変更された画像の画像データは、埋め込みコード算出処理部１０３に受け渡される。デコードチェック処理部１０５によって全ての画像領域のデコードチェック結果の検証が終了したとされた場合に、埋め込みコード算出処理部１０３、エンコード処理部１０４およびデコードチェック処理部１０５によって、再度、埋め込みコード算出、エンコード処理、デコードチェック処理の一連の処理を経ることとなる。
【００７０】
次に、実施例３の情報埋め込み装置における情報埋め込み処理について説明する。図１０は、実施例３の情報埋め込み装置における情報埋め込み処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、先ず、情報埋め込み装置１００は、入力装置２００によって取得された画像の画像データを、画像入力部１０１を介して画像データ記憶部１０２ａに記憶する（以上、画像データ取得処理（ステップＳ１１１））。
【００７１】
続いて、埋め込みコード算出処理部１０３は、埋め込みコード算出処理を実行する（ステップＳ１１２）。具体的には、画像データをＭ行Ｎ列の画像領域に分割し、画像において上から２行分の画像領域のペアブロックに左右のブロックの階調値に基づくビットを付与する。このようにして算出された埋め込みコードがコードＣである。
【００７２】
続いて、エンコード処理部１０４は、埋め込みコード算出処理部１０３によって算出されたコードＣを、画像データ記憶部１０２ａに記憶される画像データにペアブロック単位で埋め込む処理を行う（以上、エンコード処理（ステップＳ１１３））。
【００７３】
続いて、デコードチェック処理部１０５は、エンコード処理部１０４によってコードＣが埋め込まれた画像からコードＣ´をデコードし、このデコードされたコードＣ´がコードＣと一致するか否かを判定する（ステップＳ１１４）。コードＣ´がコードＣと一致すると判定された場合（ステップＳ１１５肯定）、画像出力処理部１０６は、出力装置３００へ画像データの出力を指示する（ステップＳ１１６）。
【００７４】
一方、コードＣ´がコードＣと一致すると判定されなかった場合（ステップＳ１１５否定）、デコードチェック処理部１０５は、画像領域単位にデコードチェック結果を検証し、正常にコードＣが埋め込まれた画像領域であるか否かを判定する（ステップＳ１１７）。
【００７５】
当該画像領域が、正常にコードＣが埋め込まれた画像領域であると判定された場合（ステップＳ１１７肯定）、ステップＳ１１９へ移る。一方、当該画像領域が、正常にコードＣが埋め込まれた画像領域であると判定されなかった場合（ステップＳ１１７否定）、画像領域単位階調変更処理部１０８は、階調変換テーブル１０２ｂを参照して、画像データ記憶部１０２ａに記憶される画像データを操作して、当該画像領域の階調を変更する（ステップＳ１１８）。
【００７６】
ステップＳ１１９では、デコードチェック処理部１０５は、全画像領域のデコードチェック結果の検証が終了したか否かを判定する。全画像領域のデコードチェック結果の検証が終了したと判定された場合（ステップＳ１１９肯定）、ステップＳ１１２へ移り、全画像領域のデコードチェック結果の検証が終了したと判定されなかった場合（ステップＳ１１９否定）、ステップＳ１１７へ移る。
【００７７】
以上、本発明の実施例１〜３を説明したが、本発明は、これに限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内で、更に種々の異なる実施例で実施されてもよいものである。また、実施例に記載した効果は、これに限定されるものではない。
【００７８】
この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【００７９】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示のように構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
【００８０】
さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵ（あるいは、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）など）および当該ＣＰＵ（あるいは、ＭＰＵ、ＭＣＵなど）にて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されてもよい。
【００８１】
また、上記実施例１〜３において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記実施例１〜３で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【００８２】
（付記１）画像に情報を埋め込む情報埋め込み装置であって、
前記画像からその特徴量を抽出し、該特徴量に基づいて該画像に埋め込む情報のコードを算出するコード算出手段と、
前記コード算出手段によって算出されたコードを前記画像に埋め込むコード埋め込み手段と、
前記コード埋め込み手段によって前記画像に前記コードが正常に埋め込まれたか否かを判定する埋め込み判定手段と、
前記埋め込み判定手段によって前記画像に前記コードが正常に埋め込まれたと判定されなかった場合に、前記画像の特徴量に変更を加える画像特徴量変更手段と
を備え、
前記コード算出手段は、前記画像特徴量変更手段によって前記画像の特徴量に変更が加えられた後に再度前記画像からその特徴量を抽出し、該特徴量に基づいて該画像に埋め込む情報のコードを算出することを特徴とする情報埋め込み装置。
【００８３】
（付記２）前記画像特徴量変更手段は、前記画像の階調に変更を加える階調変換フィルタであることを特徴とする付記１に記載の情報埋め込み装置。
【００８４】
（付記３）前記階調変換フィルタは、複数要素で表現される階調の対応付けを格納したテーブルを有し、該テーブルに格納される階調の対応付けに従って前記画像の階調に変更を加えることを特徴とする付記２に記載の情報埋め込み装置。
【００８５】
（付記４）前記階調変換フィルタは、入力画像を画像データ化する画像データ化装置によって取得された画像データが有する階調の該入力画像の階調に対する特性に応じて、前記画像の階調に変更を加えることを特徴とする付記２または３に記載の情報埋め込み装置。
【００８６】
（付記５）前記画像を複数の画像領域へ分割する画像領域分割手段をさらに有し、
前記埋め込み判定手段は、前記コード埋め込み手段によって前記画像領域毎に該画像領域に前記コードが正常に埋め込まれたか否かを判定し、
前記画像特徴量変更手段は、前記埋め込み判定手段によって前記コードが正常に埋め込まれたと判定されなかった前記画像領域の特徴量に変更を加えることを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の情報埋め込み装置。
【００８７】
（付記６）付記１〜５に記載された前記情報埋め込み装置によって前記コードが埋め込まれた画像を印刷した情報埋め込み印刷物。
【００８８】
（付記７）画像に情報を埋め込む情報埋め込み方法であって、
前記画像からその特徴量を抽出し、該特徴量に基づいて該画像に埋め込む情報のコードを算出するコード算出工程と、
前記コード算出工程によって算出されたコードを前記画像に埋め込むコード埋め込み工程と、
前記コード埋め込み工程によって前記画像に前記コードが正常に埋め込まれたか否かを判定する埋め込み判定工程と、
前記埋め込み判定工程によって前記画像に前記コードが正常に埋め込まれたと判定されなかった場合に、前記画像の特徴量に変更を加える画像特徴量変更工程と
を含み、
前記コード算出工程は、前記画像特徴量変更工程によって前記画像の特徴量に変更が加えられた後に再度前記画像からその特徴量を抽出し、該特徴量に基づいて該画像に埋め込む情報のコードを算出することを特徴とする情報埋め込み方法。
【００８９】
（付記８）前記画像特徴量変更工程は、階調変換フィルタによって前記画像の階調に変更を加えることを特徴とする付記７に記載の情報埋め込み方法。
【００９０】
（付記９）前記画像特徴量変更工程は、複数要素で表現される階調の対応付けを格納したテーブルの該対応付けに従って前記画像の階調に変更を加えることを特徴とする付記８に記載の情報埋め込み方法。
【００９１】
（付記１０）前記画像特徴量変更工程は、入力画像を画像データ化する画像データ化装置によって取得された画像データが有する階調の該入力画像の階調に対する特性に応じて、前記画像の階調に変更を加えることを特徴とする付記８または９に記載の情報埋め込み方法。
【００９２】
（付記１１）前記画像を複数の画像領域へ分割する画像領域分割工程をさらに含み、
前記埋め込み判定工程は、前記コード埋め込み工程によって前記画像領域毎に該画像領域に前記コードが正常に埋め込まれたか否かを判定し、
前記画像特徴量変更工程は、前記埋め込み判定工程によって前記コードが正常に埋め込まれたと判定されなかった前記画像領域の特徴量に変更を加えることを特徴とする付記７〜１０のいずれか一つに記載の情報埋め込み方法。
【００９３】
（付記１２）画像に情報を埋め込む情報埋め込みプログラムであって、
前記画像からその特徴量を抽出し、該特徴量に基づいて該画像に埋め込む情報のコードを算出するコード算出手順と、
前記コード算出手順によって算出されたコードを前記画像に埋め込むコード埋め込み手順と、
前記コード埋め込み手順によって前記画像に前記コードが正常に埋め込まれたか否かを判定する埋め込み判定手順と、
前記埋め込み判定手順によって前記画像に前記コードが正常に埋め込まれたと判定されなかった場合に、前記画像の特徴量に変更を加える画像特徴量変更手順と
をコンピュータに実行させることを特徴とする情報埋め込みプログラム。
【００９４】
（付記１３）前記画像特徴量変更手順は、階調変換フィルタによって前記画像の階調に変更を加えることを特徴とする付記１２に記載の情報埋め込みプログラム。
【００９５】
（付記１４）前記画像特徴量変更手順は、複数要素で表現される階調の対応付けを格納したテーブルの該対応付けに従って前記画像の階調に変更を加えることを特徴とする付記１３に記載の情報埋め込みプログラム。
【００９６】
（付記１５）前記画像特徴量変更手順は、入力画像を画像データ化する画像データ化装置によって取得された画像データが有する階調の該入力画像の階調に対する特性に応じて、前記画像の階調に変更を加えることを特徴とする付記１３または１４に記載の情報埋め込みプログラム。
【００９７】
（付記１６）前記画像を複数の画像領域へ分割する画像領域分割手順を前記コンピュータにさらに実行させ、
前記埋め込み判定手順は、前記コード埋め込み手順によって前記画像領域毎に該画像領域に前記コードが正常に埋め込まれたか否かを判定し、
前記画像特徴量変更手順は、前記埋め込み判定手順によって前記コードが正常に埋め込まれたと判定されなかった前記画像領域の特徴量に変更を加えることを特徴とする付記１２〜１５のいずれか一つに記載の情報埋め込みプログラム。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明は、画像の特徴量に基づくコードをより確実に画像に埋め込みたい場合に有用であり、画像の特徴量の特性によってコードを埋め込めないケースを回避し、コードが埋め込み可能となる画像の種類の範囲を広げたい場合に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の概要と特徴を説明するための説明図である。
【図２】ブロック分割画像データを示す図である。
【図３】実施例１の情報埋め込み装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】実施例１のデコーダの構成を示すブロック図である。
【図５】入力装置の取得階調特性を示す図である。
【図６】実施例１の階調変換テーブルの階調変換特性を示す図である。
【図７】実施例１の情報埋め込み処理手順を示すフローチャートである。
【図８】実施例２の階調変換テーブルを示す図である。
【図９】実施例３の情報埋め込み装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１０】実施例３の情報埋め込み処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１００】
Ａ1、Ａ2、Ａ3、Ａ4、Ａ5、Ａ6、Ａ7、Ａ8    埋め込み領域
Ｃ、Ｃ1、Ｃ2、Ｃ3、Ｃ4、Ｃ5、Ｃ6、Ｃ7、Ｃ8    コード
１００    情報埋め込み装置
１０１    画像入力部
１０２    記憶部
１０２ａ    画像データ記憶部
１０２ｂ    階調変換テーブル
１０３    埋め込みコード算出処理部
１０４    エンコード処理部
１０５    デコードチェック処理部
１０６    画像出力処理部
１０７    階調変更処理部
１０８    画像領域単位階調変更処理部
２００    入力装置
３００    出力装置
４００    デコーダ
５００    入力装置
【図１】
2008135987.tif 000003
【図２】
2008135987.tif 000004
【図３】
2008135987.tif 000005
【図４】
2008135987.tif 000006
【図５】
2008135987.tif 000007
【図６】
2008135987.tif 000008
【図７】
2008135987.tif 000009
【図８】
2008135987.tif 000010
【図９】
2008135987.tif 000011
【図１０】
2008135987.tif 000012