(57)【要約】【課題】二値画像に対し所要情報の埋め込み、読み出しを可能とし、二値画像の変更または改ざんの有無を簡易な方法で確認して、文書・図面等の正当性を確認する装置および方法を提供する。【解決手段】二値画像を記憶する画像記憶手段、有限個のシェイプに分割された二値画像に電子透かしを埋め込む手段、前記二値画像の前記各シェイプの属性情報を記憶する画像属性記憶手段、複数のシェイプ変形方法を記憶する変形方法記憶手段、シェイプ変形方法に基づき変形された前記シェイプを新たなシェイプとして前記二値画像に付加する画像加工手段、画像属性記憶手段に記憶された二値画像の属性情報に、付加された新たなシェイプに対応する属性情報を付加する画像属性情報更新手段を設けた電子透かし処理の装置及び方法。【選択図】  図１
2004208249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有限個のシェイプに分割された二値画像に電子透かしを埋め込む電子透かし処理装置であって、二値画像を記憶する画像記憶手段と、前記二値画像の前記各シェイプの属性情報を記憶する画像属性記憶手段と、前記シェイプを変形する複数のシェイプ変形方法を記憶する変形方法記憶手段と、前記シェイプを複製するとともに、前記複製されたシェイプを前記シェイプ変形方法に基づき変形し、変形された前記シェイプを新たなシェイプとして前記二値画像に付加する画像加工手段と、画像属性記憶手段に記憶された前記二値画像の属性情報に、前記付加された新たなシェイプに対応する属性情報を付加する画像属性情報更新手段を備えることを特徴とする電子透かし処理装置。
【請求項２】
有限個のシェイプに分割された二値画像に電子透かしを埋め込む電子透かし処理装置であって、前記各シェイプの属性情報を含む二値画像を記憶する画像記憶手段と、前記シェイプを変形する複数のシェイプ変形方法を記憶する変形方法記憶手段と、前記シェイプを複製すると共に、前記複製されたシェイプを前記シェイプ変形方法に基づき変形し、変形された前記シェイプを新たなシェイプとして前記二値画像に付加する画像加工手段と、を備えることを特徴とする電子透かし処理装置。
【請求項３】
有限個のシェイプに分割された二値画像に含まれる電子透かしを読み出す電子透かし処理装置であって、二値画像を記憶する画像記憶手段と、前記二値画像の各シェイプの属性情報を記憶する画像属性記憶手段と、前記各シェイプの属性情報に基づき、前記二値画像に含まれるシェイプを検出するシェイプ検出手段と、前記シェイプ検出手段によって検出されたシェイプと同一座標で定義された他のシェイプとを比較して前記シェイプ変形方法を検出する画像変形検出手段を備えることを特徴とする電子透かし処理装置。
【請求項４】
有限個のシェイプに分割された二値画像に含まれる電子透かしを読み出す電子透かし処理装置であって、二値画像を記憶する画像記憶手段と、前記二値画像中のシェイプに含まれるシェイプを検出するシェイプ検出手段と、前記シェイプ検出手段によって検出されたシェイプ中の属性情報に基づき、同一座標で定義された他のシェイプとを比較して前記シェイプの変形方法を検出する画像変形検出手段を備えることを特徴とする電子透かし処理装置。
【請求項５】
前記属性情報は、少なくとも各シェイプの座標及び各シェイプに対応付けられたＩＤ番号を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の電子透かし処理装置。
【請求項６】
前記属性情報は、少なくとも前記画像分割手段が画像分割時に使用したシェイプの生成規則を含むことを特徴とする請求項１記載乃至請求項５の電子透かし処理装置。
【請求項７】
前記シェイプを変形する複数のシェイプ変形方法と、電子透かしとして付加する情報とが対応付けられており、前記属性情報は変形された複数のシェイプの読み出し順を定義した再現性のある順序列情報を含むことを特徴とする請求項１記載乃至請求項６記載の電子透かし処理装置。
【請求項８】
前記順序列情報は、シェイプの出現順と前記ＩＤ番号順のいずれか一つであることを特徴とする請求項７記載の電子透かし処理装置。
【請求項９】
有限個のシェイプに分割された二値画像に電子透かしを埋め込む電子透かし処理方法であって、二値画像を記憶する画像記憶工程と、前記二値画像の前記各シェイプの属性情報を記憶する画像属性記憶工程と、前記シェイプを変形する複数のシェイプ変形方法を記憶する変形方法記憶工程と、前記シェイプを複製するとともに、前記複製されたシェイプを前記シェイプ変形方法に基づき変形し、変形された前記シェイプを新たなシェイプとして前記二値画像に付加する程と、画像属性記憶工程で記憶された前記二値画像の属性情報に、前記付加された新たなシェイプに対応する属性情報を付加する画像属性情報更新工程を備えることを特徴とする電子透かし処理方法。
【請求項１０】
有限個のシェイプに分割された二値画像に電子透かしを埋め込む電子透かし処理方法であって、前記各シェイプの属性情報を含む二値画像を記憶する画像記憶工程と、前記各シェイプを変形する複数のシェイプ変形方法を記憶する変形方法記憶工程と、前記シェイプを複製すると共に、前記複製されたシェイプを前記シェイプ変形方法に基づき変形し、変形された前記シェイプを新たなシェイプとして前記二値画像に付加する画像加工工程と、を備えることを特徴とする電子透かし処理方法。
【請求項１１】
二値画像に含まれる電子透かしを読み出す電子透かし処理方法であって、二値画像を記憶する画像記憶工程と、前記二値画像の各シェイプの属性情報を記憶する画像属性記憶工程と、前記各シェイプの属性情報に基づき、前記二値画像に含まれるシェイプを検出するシェイプ検出工程と、前記シェイプ検出工程で検出されたシェイプと同一座標で定義された他のシェイプと比較してシェイプ変形方法を検出する画像変形検出工程を含むことを特徴とする電子透かし処理方法。
【請求項１２】
前記属性情報は、少なくとも各シェイプの座標及び各シェイプに対応付けられたＩＤ番号を含むことを特徴とする請求項９乃至請求項１２記載の電子透かし処理方法。
【請求項１３】
前記属性情報は、少なくとも前記画像分割手段が画像分割時に使用したシェイプの生成規則を含むことを特徴とする請求項９乃至請求項１２記載の電子透かし処理方法。
【請求項１４】
前記シェイプを変形する複数のシェイプ変形方法と、電子透かしとして付加する情報とが対応付けられ、前記属性情報は変形された複数のシェイプの読み出し順を定義した再現性のある順序列情報を含むことを特徴とする請求項９乃至請求項１３記載の電子透かし処理方法。
【請求項１５】
前記順序列情報は、シェイプの出現順とＩＤ番号順のいずれか一つであることを特徴とする請求項１４記載の電子透かし処理方法。
【請求項１６】
有限個のシェイプに分割された二値画像に電子透かしを埋め込む電子透かし処理のプログラムであって、二値画像を記憶する画像記憶手段と、前記二値画像の前記各シェイプの属性情報を記憶する画像属性記憶手段と、前記シェイプを変形する複数のシェイプ変形方法を記憶する変形方法記憶手段と、前記シェイプを複製すると共に、前記複製されたシェイプを前記シェイプ変形方法に基づき変形し、変形された前記シェイプを新たなシェイプとして前記二値画像に付加する画像加工手段と、画像属性記憶手段に記憶された前記二値画像の属性情報に、前記付加された新たなシェイプに対応する属性情報を付加する画像属性情報更新手段として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１７】
有限個のシェイプに分割された二値画像に電子透かしを埋め込む電子透かし処理のプログラムであって、前記各シェイプの属性情報を含む二値画像を記憶する画像記憶手段と、前記シェイプを変形する複数のシェイプ変形方法を記憶する変形方法記憶手段と、前記シェイプを複製すると共に、前記複製されたシェイプを前記シェイプ変形方法に基づき変形し、変形された前記シェイプを新たなシェイプとして前記二値画像に付加する画像加工手段として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１８】
二値画像に含まれる電子透かしを読み出す電子透かし処理のプログラムであって、二値画像を記憶する画像記憶手段と、前記二値画像の各シェイプの属性情報を記憶する画像属性記憶手段と、前記各シェイプの属性情報に基づき、前記二値画像に含まれるシェイプを検出するシェイプ検出手段と、前記シェイプ検出手段によって検出されたシェイプと同一座標で定義された他のシェイプとを比較して前記シェイプ変形方法を検出する画像変形検出手段として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１９】
有限個のシェイプに分割された二値画像に含まれる電子透かしを読み出す電子透かし処理のプログラムであって、二値画像を記憶する画像記憶手段と、前記二値画像中のシェイプに含まれるシェイプを検出するシェイプ検出手段と、前記シェイプ検出手段によって検出されたシェイプ中の属性情報に基づき、同一座標で定義された他のシェイプとを比較して前記シェイプの変形方法を検出する画像変形検出手段として機能させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、電子透かし処理装置及び処理方法及びプログラム、特に二値画像に関する電子透かし処理装置及び処理方法及びプログラムに関する。ここで二値画像とは、典型的な文書等白黒画像だけでなく、一部の多値画像のように閾値あるいはファジイ・ロジック等により、属性を異にする二種類の領域に区分的に分割可能な画像（図面等）を含むものとする。
【０００２】
【従来の技術】
一般の多値画像（カラー画像、グレー・スケール画像）を対象とした電子透かしに関しては、これまで様々な方式が提案され、研究レベルで一定の成果が上がっている。これらの方式は主に多値画像の冗長性と人間の視覚特性を巧みに利用している点で共通している。
【０００３】
これに対して、文書や図面等の二値画像は、多値画像に比べ冗長度が極めて低い等、これまでの電子透かし技術で扱う事は非常に困難であった。二値画像に対する透かし技術として、いくつかの技術が学術論文レベルで提案されている。例えば、文字フォントに対して極めて微量の回転を与え情報を記録する方式、あるいは文字フォントに対して極めて微量の変位を与えて情報を記録する方式等がある。
【０００４】
他方、文書や図面を電子的に遣り取りする事が益々日常化する事が予想されている今日、ディジタル署名等を用いて文書内容の正当性を保証しようとする社会的な仕組み作りが行われている。文書・図面自体と暗号鍵を厳密に管理する事ができれば、ネットワーク犯罪等に対する有効な抑止策となると期待されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、文書や図面等の二値画像に関する電子透かしについては、前記従来技術によれば、文字フォントと言う著作権が設定された対象を扱うことの問題、既存の機器に対する改造の必要性、あるいは、ワープロの行整形機能との整合性等によりいずれも実用段階に到っていない。二値画像を文字あるいは記号の集まりではなく、もっと単純な二種類の画素の集まりとして透かしの埋め込み・読み出しを行う方式が求められている。
【０００６】
さらに、文書内容の正当性保証については、毎日数十件〜数百件遣り取りされるメールをキチンと管理することすら非常に難しいことは、共通の認識となっている。文書・図面等言わば実体と鍵と言う論理的に別な物を関連付けて管理する事の大変さは想像するに余りある。実体としての文書・図面等に不可分の一体として、作成者・作成日等々の属性情報が埋め込まれ、セキュリティ・レベルを落とす事無く、単一のファイルとして扱う事ができれば管理負担は極端に減少する事は間違いない。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、単に二値画像に何らかの情報を埋め込んだり、あるいは読み出すばかりでなく、二値画像に対する何らかの変更・改ざんがあった場合に、その事実を検知可能であり、煩雑な認証手続きを行うことなく、文書・図面の正当性を確認することができる電子透かし処理装置、及び電子透かし処理方法及びプログラムの提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の電子透かし処理装置は、以下の構成を備える。即ち、有限個のシェイプに分割された二値画像に電子透かしを埋め込む電子透かし処理装置であって、二値画像を記憶する画像記憶手段と、前記二値画像の前記各シェイプの属性情報を記憶する画像属性記憶手段と、前記シェイプを変形する複数のシェイプ変形方法を記憶する変形方法記憶手段と、前記シェイプを複製すると共に、前記複製されたシェイプを前記シェイプ変形方法に基づき変形し、変形された前記シェイプを新たなシェイプとして前記二値画像に付加する画像加工手段と、画像属性記憶手段に記憶された前記二値画像の属性情報に、前記付加された新たなシェイプに対応する属性情報を付加する画像属性情報更新手段を備える。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の電子透かし処理装置は、以下の構成を備える。即ち、有限個のシェイプに分割された二値画像に電子透かしを埋め込む電子透かし処理装置であって、前記各シェイプの属性情報を含む二値画像を記憶する画像記憶手段と、前記シェイプを変形する複数のシェイプ変形方法を記憶する変形方法記憶手段と、前記シェイプを複製すると共に、前記複製されたシェイプを前記シェイプ変形方法に基づき変形し、変形された前記シェイプを新たなシェイプとして前記二値画像に付加する画像加工手段と、を備える。
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の電子透かし処理装置は、以下の構成を備える。即ち、有限個のシェイプに分割された二値画像に含まれる電子透かしを読み出す電子透かし処理装置であって、二値画像を記憶する画像記憶手段と、前記二値画像の各シェイプの属性情報を記憶する画像属性記憶手段と、前記各シェイプの属性情報に基づき、前記二値画像に含まれるシェイプを検出するシェイプ検出手段と、前記シェイプ検出手段によって検出されたシェイプと同一座標で定義された他のシェイプとを比較して前記シェイプ変形方法を検出する画像変形検出手段を備える。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の電子透かし処理装置は、以下の構成を備える。即ち、有限個のシェイプに分割された二値画像に含まれる電子透かしを読み出す電子透かし処理装置であって、二値画像を記憶する画像記憶手段と、前記二値画像中のシェイプに含まれるシェイプを検出するシェイプ検出手段と、前記シェイプ検出手段によって検出されたシェイプ中の属性情報に基づき、同一座標で定義された他のシェイプとを比較して前記シェイプの変形方法を検出する画像変形検出手段を備える。
【００１２】
また、好ましくは、前記属性情報は、少なくとも各シェイプの座標及び各シェイプに対応付けられたＩＤ番号を含む。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の実施形態におけるシステム構成を示す図である。スキャナー１５０と電子透かし処理装置１００はケーブル１５５によって互いに接続されている。ケーブル１５５としては、例えばＵＳＢケーブルを用いることができるが専用のケーブルを用いてもよい。
【００１４】
又、電子透かし処理装置１００は、図示していないが、ディスプレイケーブルによって表示装置１１０と接続されている。電子透かし処理装置１００は、例えばパソコンやワークステーションのような汎用の情報処理装置を用いて、専用のソフトウェアをインストールして構成することができる。
【００１５】
図２は本発明の実施形態における電子透かし処理装置１００のハードウェア構成を示す図である。図２においてＣＰＵ２０１、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、ハードディスク２０４、ＣＤ−ＲＯＭドライブ２０５、キーボード・マウス２０６、ＵＳＢインタフェース２０７、ビデオアダプタ２０８はシステムバス２００を介して互いに接続されている。システムバス２００は例えばＰＣＩバス、ＡＧＰバス、メモリバス等を意味する。又図２では、各バス間の接続用チップやキーボードインタフェースやいわゆるＳＣＳＩやＩＤＥのような入出力用インタフェースは省略されている。
【００１６】
ＣＰＵ２０１は四則演算や比較演算等の各種の演算や、ハードウェアやソフトウェアの制御を行う。ＲＡＭ２０２には、ハードディスク２０４やＣＤ−ＲＯＭドライブ２０５に装着されたＣＤ−ＲＯＭやＣＤ−Ｒ等の記憶媒体から読み出されたオペレーションシステムのプログラムやアプリケーションプログラム等が記憶され、これらはＣＰＵ２０１の制御の下に実行されることとなる。
【００１７】
ＲＯＭ２０３にはオペレーションシステムと共に入出力を司るいわゆるＢＩＯＳ等が記憶される。キーボード・マウス２０６は電子透かし処理装置への指示を入力するために用いられる。ＵＳＢインタフェース２０７はスキャナー等の光学機器１５０との接続のために用いられる。ビデオアダプタ２０８は表示装置１１０に出力する画像信号を生成する。
【００１８】
ハードディスク２０４は、オペレーションシステムプログラム、画像分割プログラム、電子透かし埋め込みプログラム、電子透かし読み出しプログラム、処理の対象である二値画像情報、属性情報、あるいは画像の変形を記述した変形方法テーブル等を記憶する。
【００１９】
ＣＤ−ＲＯＭドライブ２０５は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲあるいはＣＤ−Ｒ／Ｗ等の記憶媒体を装着してアプリケーションプログラムをハードディスク２０４にインストールするのに用いる。なおＣＤ−ＲＯＭドライブの代わりにＣＤ−ＲドライブやＣＤ−Ｒ／ＷドライブやＭＯドライブ等を用いても良いことは言うまでもない。
【００２０】
【実施例】
次に図３を用いて、本発明の第一の実施例における電子透かし埋込処理について説明する。第一の実施例では、二値画像と属性情報を別ファイルとして扱う場合を説明する。図３のステップ３−０１乃至ステップ３−０７はＣＰＵ２０１の制御の下に実行される。又、画像分割プログラムと電子透かし埋め込みプログラムは予めハードディスク２０４からＲＡＭ２０２にロードされているものとする。
【００２１】
まず、ステップ３−０１では光学スキャナ１５０又はＣＤ−ＲＯＭドライブ２０５の中のＣＤ−Ｒから、二値画像情報がハードディスク２０４に読み込まれる。次にステップ３−０２で、ハードディスク２０４に記憶された二値画像がＲＡＭ２０２にロードされ、画像分割プログラムによってシェイプに分割され、分割したシェイプのＩＤ番号と座標（Ｘ，Ｙ）を含む属性情報がＲＡＭ２０２に記憶される。ここでの分割方法は公知の分割方法によれば良い。
【００２２】
この属性情報には分割方法を含めても良い。又、各シェイプの座標としては、シェイプが多角形の場合における頂点の座標や、シェイプの外形（境界）情報をベクトルで表したり、特定の関数で表現したものを用いても良い。
【００２３】
公知の分割方法とは、例えば画像全体を一定の大きさの矩形領域に分割する、あるいは画像圧縮を考慮して画像全体を二値（二色）の一色だけを含む小さな区間に分割する、あるいは画像全体をランダムな大きさの矩形領域に分割する等が考えられる。次に、ステップ３−０３では、ＲＡＭ２０２に記憶され画像の属性情報がハードディスク２０４に記憶される。
【００２４】
ステップ３−０４からステップ３−０７は、電子透かし埋め込みプログラムがＣＰＵ２０１の制御の下で実行される。ステップ３−０４では、予めハードディスク２０４に記憶され、又はキーボード・マウス２０７から入力された透かし情報がＲＡＭ２０２上に読み込まれる。また、このとき指定された変形方法を特定する変形方法データが変形方法テーブルよりＲＡＭ２０２上に読み込まれる。
【００２５】
次いで、ステップ３−０５では、ＲＡＭ２０２上の透かし情報が１ビット分づつ読み込まれ、特定のシェイプが複製された上で、変形方法データに基づいて元シェイプを参照しながら複製シェイプに対して空間的変形（色の変更）が行われ、当該複製シェイプの画像情報が、ＲＡＭ２０２上の二値画像の画像情報に追加され、更新された二値画像の画像情報はハードディスク２０４に記憶される。透かし情報としては、配布先毎に採番するシリアル番号や、作者の名前や、二値画像の管理番号やＸＭＬの項目の定義情報や、コンピュータに対するコマンド情報等様々な情報を盛り込むことが可能である。
【００２６】
このとき属性情報に順序列情報が追加される。順序列情報は少なくとも２種類あり、２種類とはシェイプの出現順及びＩＤ番号順である。これらの順序列情報に０から１までの値を取る擬似乱数や特定の関数による操作を加えても良い。この順序情報によって透かしビットが入ったシェイプの読み出し順が決定される。
【００２７】
変形方法テーブルには、“１”を表す「変形Ａ」と、”０”を表す「変形Ｂ」の少なくとも二つを用意する。“１”を表す変形と“０”を表す変形とを各々複数用意すると更に効果的である。複数用意することによって、変形方法の規則性を見破られるリスクを低減できるし、冗長度を変えることによって改ざんに対する耐久性を必要に応じて柔軟に変更することが可能になる。
【００２８】
ステップ３−０６では、変形後の複製シェイプに新たなＩＤ番号、および、元シェイプと同一の座標が指定され、ハードディスク２０４に記憶されている画像の属性情報が更新される。ステップ３−０７では、透かし情報の最後の１ビットまでが処理されたか否かが判定され、最後まで処理されていない場合は、ステップ３−０５に戻る。最後まで処理された場合は、処理を終了する。
【００２９】
以上述べたように、二値画像情報と属性情報を別のファイルとして保存することによって、情報量を増やさずに二値画像情報の柔軟な管理が可能になる。例えば一般ユーザ向けには二値画像情報だけを提供しておき、他方、作成者や管理者は属性情報にもアクセス可能とすることにより、二値画像情報が真正なものであるか否かを属性情報を用いて簡単に確認することが可能になる。
【００３０】
実施例１によれば、画像情報のみからは透かし情報の復元が極めて困難であり、属性情報の管理に留意すれば、極めて強度の高い電子透かしを埋め込むことが出来る。又、改ざんには強いが画質がやや低下する電子透かしから、改ざんには弱いが画質に殆ど影響を与えない電子透かしまで、２値画像化された文書の用途に応じて柔軟に電子透かしを選択・適用できる。
【００３１】
次に図４を用いて、本発明の第二の実施例における電子透かし埋込処理について説明する。第二の実施例では、二値画像と属性情報を同一ファイルとして扱う場合を説明する。図４のステップ４−０１乃至ステップ４−０６はＣＰＵ２０１の制御の下に実行される。又、画像分割プログラムと電子透かし埋め込みプログラムは予めハードディスク２０４からＲＡＭ２０２にロードされているものとする。
【００３２】
まず、ステップ４−０１では光学スキャナ１５０又はＣＤ−ＲＯＭドライブ２０５の中のＣＤ−Ｒから、二値画像情報がハードディスク２０４に読み込まれる。
次にステップ４−０２で、ハードディスク２０４に記憶された二値画像がＲＡＭ２０２にロードされ、画像分割プログラムによってシェイプに分割され、分割したシェイプのＩＤ番号と座標を含む属性情報がＲＡＭ２０２に記憶される。ここでの分割方法は公知の分割方法によれば良い。
【００３３】
この属性情報には分割方法を含めても良い。又、各シェイプの座標としては、シェイプが多角形の場合における頂点の座標や、シェイプの外形（境界）情報をベクトルで表したり、特定の関数で表現したものを用いても良い。
【００３４】
公知の分割方法とは、例えば画像全体を一定の大きさの矩形領域に分割する、あるいは画像圧縮を考慮して画像全体を二値（二色）の一色だけを含む小さな区間に分割する、あるいは画像全体をランダムな大きさの矩形領域に分割する等が考えられる。次に、ステップ４−０３では、ＲＡＭ２０２に記憶され画像の属性情報がハードディスク２０４に記憶される。
【００３５】
ステップ４−０４からステップ４−０６は、電子透かし埋め込みプログラムがＣＰＵ２０１の制御の下で実行される。ステップ３−０４では、予めハードディスク２０４に記憶され、又はキーボード・マウス２０７から入力された透かし情報がＲＡＭ２０２上に読み込まれる。また、このとき指定された変形方法を特定する変形方法データが変形方法テーブルよりＲＡＭ２０２上に読み込まれる。
【００３６】
次いで、ステップ４−０５では、ＲＡＭ２０２上の透かし情報が１ビット分づつ読み込まれ、特定のシェイプが複製された上で、変形方法データに基づいて元シェイプを参照しながら複製シェイプに対して空間的変形（色の変更）が行われ、当該複製シェイプの画像情報が、ＲＡＭ２０２上の二値画像の画像情報に追加され、更新された二値画像の画像情報はハードディスク２０４に記憶される。透かし情報としては、配布先毎に採番するシリアル番号、作者の名前、二値画像の管理番号、ＸＭＬの項目の定義情報、あるいはコンピュータに対するコマンド情報等様々な情報を盛り込むことが可能である。
【００３７】
このとき属性情報に順序列情報が追加される。順序列情報は少なくとも２種類あり、２種類とはシェイプの出現順及びＩＤ番号順である。これらの順序列情報に０から１までの値を取る擬似乱数や特定の関数による操作を加えても良い。この順序情報によって透かしビットが入ったシェイプの読み出し順が決定される。
【００３８】
変形方法テーブルには、“１”を表す「変形Ａ」と、”０”を表す「変形Ｂ」の少なくとも二つを用意する。“１”を表す変形と“０”を表す変形とを各々複数用意すると更に効果的である。複数用意することによって、変形方法の規則性を見破られるリスクを低減できるし、冗長度を変えることによって改ざんに対する耐久性を必要に応じて柔軟に変更することが可能になる。
【００３９】
ステップ４−０６では、透かし情報の最後の１ビットまでが処理されたか否かが判定され、最後まで処理されていない場合は、ステップ４−０４に戻る。最後まで処理された場合は、処理を終了する。
【００４０】
以上述べたように、二値画像情報と属性情報を同一ファイルとして保存することによって、情報量は増えるが二値画像情報の簡易な管理が可能になる。例えば、二値画像情報が真正なものであるか否かを単一のファイルのみを用いて簡単に確認することが可能になる。
【００４１】
次に図５を用いて本発明の第二の実施例における電子透かし読出処理について説明する。図５のステップ５−０１乃至ステップ５−０９はＣＰＵ２０１の制御の下に実行される。又、電子透かし読み出しプログラムは予めハードディスク２０４からＲＡＭ２０２にロードされているものとする。
【００４２】
まず、ステップ５−０１では、ハードディスク２０４から、二値画像及び属性情報がＲＡＭ２０２にロードされる。次にステップ５−０２で、電子透かし読み出しプログラムによって、ＲＡＭ２０２に記憶された二値画像と属性情報を用いて、シェイプが検出され、二値画像からシェイプ単位の画像情報が抽出される。
【００４３】
ステップ５−０３では、シェイプ単位で抽出された画像情報と属性情報が、属性情報中の順序列情報に基づいてソートされる。次にステップ５−０４では、ソートされたシェイプ単位の画像情報と属性情報のセットが１つずつＲＡＭ２０２のワークエリア１に読み込まれる。
【００４４】
ステップ５−０５では、ワークエリア１に読み込まれた属性情報の座標をキーにして変形シェイプの有無が検索される。次にステップ５−０６では、ＩＤ番号が異なりかつ同一座標のシェイプがあれば変形シェイプ有りと判定されステップ５−０７に移る。変形シェイプなしの場合は、ステップ５−０４に戻り次のセットがＲＡＭ２０２のワークエリア１に読み込まれる。
【００４５】
ステップ５−０７では、変形シェイプと判定されたシェイプの画像情報が、ワークエリア１に読み込まれているシェイプの画像情報と比較される。ステップ５−０８では、両シェイプの差分と変形方法テーブルの内容から、当該シェイプに埋め込まれた透かし情報が“０”であるか“１”であるかが判定され、１ビット分の透かし情報がＲＡＭ２０２上のワークエリア２に書き込まれる。
【００４６】
ステップ５−０８では、シェイプが最後まで読み込まれたかが判定され、最後まで読み込まれた場合は処理を終了する。最後のシェイプまで読み込まれていない場合は、ステップ５−０４に戻り次のシェイプのセットを読み込む。
【００４７】
次に図６を用いて本発明の第二の実施例における電子透かし読出処理について説明する。図６のステップ６−０１乃至ステップ６−０９はＣＰＵ２０１の制御の下に実行される。又、電子透かし読み出しプログラムは予めハードディスク２０４からＲＡＭ２０２にロードされているものとする。
【００４８】
まず、ステップ６−０１では、ハードディスク２０４から、二値画像がＲＡＭ２０２にロードされる。ステップ６−０２で、電子透かし読み出しプログラムによって、ＲＡＭ２０２に記憶された二値画像と属性情報を用いて、シェイプが検出され、二値画像からシェイプ単位の画像情報が抽出される。
【００４９】
ステップ６−０３では、シェイプ単位で抽出された画像情報と属性情報が、属性情報中の順序列情報に基づいてソートされる。次にステップ６−０４では、ソートされたシェイプ単位の画像情報と属性情報のセットが１つずつＲＡＭ２０２のワークエリア１に読み込まれる。
【００５０】
ステップ６−０５では、ワークエリア１に読み込まれた属性情報の座標をキーにして変形シェイプの有無が検索される。次にステップ６−０６では、ＩＤ番号が異なりかつ同一座標のシェイプがあれば変形シェイプ有りと判定されステップ６−０７に移る。変形シェイプなしの場合は、ステップ６−０４に戻り次のセットがＲＡＭ２０２のワークエリア１に読み込まれる。
【００５１】
ステップ６−０７では、変形シェイプと判定されたシェイプの画像情報が、ワークエリア１に読み込まれているシェイプの画像情報と比較される。ステップ６−０８では、両シェイプの差分と変形方法テーブルの内容から、当該シェイプに埋め込まれた透かし情報が“０”であるか“１”であるかが判定され、１ビット分の透かし情報がＲＡＭ２０２上のワークエリア２に書き込まれる。
【００５２】
ステップ６−０８では、シェイプが最後まで読み込まれたかが判定され、最後まで読み込まれた場合は処理を終了する。最後のシェイプまで読み込まれていない場合は、ステップ５−０４に戻り次のシェイプのセットを読み込む。
【００５３】
次に、図４においてステップＳ４−０５として示した二値画像加工の詳細を、図７を用いて説明する。二値画像としては、白地に黒文字の二値画像を例とし、透かしの埋め込み方法として、二値画像の変化点のドットを反転させることを考える。つまり、白から黒に変化する直前の白のドットを黒に変換するか、あるいは白から黒に変化した最初の黒のドットを白に変化させれば良い。
【００５４】
ここで、順方向でシェイプを走査した場合に突き当たる二値画像の変化点においてドットを反転させる操作を“０”、逆方向にスキャンした場合に突き当たる二値画像の変化点においてドットを反転させる操作を“１”と定義する。ドットの反転は１シェイプあたり複数箇所あっても良い。又、順方向と逆方向にそれぞれ複数箇所ドットを反転させ、順方向と逆方向の反転している点が多い方が何れであるかに基づいて“０”と“１”を決定しても良い。
【００５５】
さらに走査方向は全シェイプで一定である必要はなく、複数シェイプに透かしを埋め込む場合に逐次方向を変化させても良い。例えば一定の角速度で回転させても良いし、一定の角加速度で回転させても良い。さらにドットを反転させる点についても、二値画像の最初の変化点ではなく、例えば、偶数番目の変化点でドットを反転させる方法も考えられる。
【００５６】
二値画像の特定の色（例えば黒）閉領域を形成している場合には、例えば閉領域の内側のドットの反転を“０”、閉領域の外側のドットの反転を“１”として変形しても良い。又、上記説明では、シェイプ生成段階では二値画像を空間的に排他なシェイプに分割し、追加するシェイプの外形は元のシェイプの外形と完全に一致することを前提としていたが、これに限らず、元シェイプを複数のシェイプに更に分割した上で変形を施すことも可能である。逆に、元シェイプを複数結合して新たなシェイプを作成し、この結合されたシェイプに変形を施すことも可能である。そして、これらの分割されたシェイプや結合されたシェイプを別レイヤーのシェイプ持つこともできる。どのレイヤーに属するかはシェイプ毎の属性情報に含まれる。
【００５７】
なお、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体（または記録媒体）を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
【００５８】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム（ＯＳ）などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００５９】
実施例２によれば、画像情報のみから透かし情報の復元が可能であり、属性情報の管理等が不要に成る。又、改ざんには強いが画質がやや低下する電子透かしから、改ざんには弱いが画質に殆ど影響を与えない電子透かしまで、２値画像化された文書の用途に応じて柔軟に電子透かしを選択・適用できる。
【００６０】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる記憶媒体に書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【００６１】
【発明の効果】
二値画像に対し、透かし情報として任意の情報を、一見それとは分らないように、埋め込みあるいは読み出す事ができる。透かし情報は平文でも暗号文でもディジタル署名でも良い。暗号文あるいはディジタル署名の場合、暗号化あるいは署名アルゴリズムは任意の物で良い。また、シェイプの形状には大きな自由度がある。さらに、変形方法にも大きな自由度がある。よって、それらを組み合わせた全体の自由度は実質無限の自由度がある。また、埋め込み・読み出しだけでなく、何ら情報が埋め込まれていない事も検知することが出来る。
【００６２】
これにより、透かし情報の有無及び透かし情報の内容の検証により、二値画像の内容が何ら改ざんされていない事を検証できるので、二値画像の正当性を証明する事が出来る。また、透かし情報として二値画像の内容に関する属性、例えば、書誌情報等を埋め込む、あるいは、二値画像自体の処理方法を表す情報を埋め込む事により、二値画像の管理及び加工等を容易に、また、効率化する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態におけるシステム構成を示す図である。
【図２】実施の形態における電子透かし装置のハードウェア構成を示す図である。
【図３】実施例１における埋め込み処理を示すフローチャートである。
【図４】実施例２における埋め込み処理を示すフローチャートである。
【図５】実施例１における読み出し処理を示すフローチャートである。
【図６】実施例２における読み出し処理を示すフローチャートである。
【図７】変形方法の識別とその後の処理を示す図である。
【図８】実施例１における画像フォーマットの例を示す図である。
【図９】実施例２における画像フォーマットの例を示す図である。
【図１０】実施例２における画像フォーマットの例を示す図である。
【符号の説明】
１００・・・電子透かし処理装置、１１０・・・表示装置、１５０光学機器、
２００・・・システムバス、２０４・・・ハードディスク、
２０５・・・ＣＤ−ＲＯＭドライブ、２０７・・・ＵＳＢインタフェース、
２０８・・・ビデオアダプタ
【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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