(57)【要約】【課題】  合成を受ける側の画像データの性質について配慮し、合成した画像の復号を容易にすることができる画像処理装置を提供する。【解決手段】  処理対象となった画像データに対して、埋め込みの対象となった付加情報に基づく付加画像データを合成し、合成画像データを生成する画像処理装置であって、制御部１１が、処理対象となった画像データの少なくとも一部を注目領域として画定し、当該注目領域内の部分画像データに基づき、当該部分画像データの所定特徴量を演算し、この所定特徴量に基づき、付加情報の符号化方法を決定し、当該決定した符号化方法で付加情報を符号化して得た付加情報に基づいて、部分画像データに合成される付加画像データを生成する。【選択図】        図１ 
2005101767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象となった画像データに対して、埋め込みの対象となった付加情報に基づく付加画像データを合成し、合成画像データを生成する画像処理装置であって、
前記処理対象となった画像データの少なくとも一部を注目領域として画定する領域画定手段と、
当該注目領域内の部分画像データに基づき、当該部分画像データの所定特徴量を演算する特徴量演算手段と、
前記所定特徴量に基づき、付加情報の符号化方法を決定し、当該決定した符号化方法で前記付加情報を符号化する符号化手段と、
を含み、
前記符号化した付加情報に基づいて、前記部分画像データに合成される付加画像データが生成されることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像処理装置であって、
前記符号化した付加情報には、所定特徴量に基づいて決定された、前記符号化方法を特定する情報が含まれることを特徴とする画像処理装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像処理装置であって、
前記領域画定手段は、前記処理対象となった画像データを複数の領域に分割し、当該分割により得られた複数の領域の各々を注目領域として順次画定し、
前記特徴量演算手段は、順次画定された注目領域についての前記所定特徴量をそれぞれ演算し、前記分割により得られた複数の領域の各々についての前記所定特徴量を演算し、
前記符号化手段は、前記分割により得られた複数の領域の各々について、それぞれ演算された前記所定特徴量に基づいて、領域ごとに、当該領域内の画像データ部分に合成する付加画像データの基となる付加情報の符号化方法を決定し、当該決定した符号化方法で各領域内の画像データ部分に合成する付加画像データを符号化し、
それぞれ符号化した付加情報に基づいて、各領域内の画像データ部分に合成する付加画像データをそれぞれ生成し、対応する領域の部分画像データに合成することを特徴とする画像処理装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像処理装置であって、
前記領域画定手段により分割される領域は、互いに同じサイズであることを特徴とする画像処理装置。
【請求項５】
請求項３に記載の画像処理装置であって、
さらに、前記処理対象となった画像データを複数の仮領域に分割し、当該分割により得られた複数の仮領域のうち、予め定めた基準を満足する仮領域を特定し、画像データ内の当該特定した仮領域の配置状態に基づき、分割のサイズを決定する手段を含み、
前記領域画定手段は、前記処理対象となった画像データを、当該決定されたサイズの複数の領域に分割する、
ことを特徴とする画像処理装置。
【請求項６】
請求項３から５のいずれか一項に記載の画像処理装置であって、
前記分割により得られた領域の数の情報を含む属性情報を生成して符号化し、属性情報画像を生成して前記処理対象となった画像データに合成することを特徴とする画像処理装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
前記所定特徴量は、前記付加画像データの復号処理との関係で定められる量、又は部分画像データの画素値の分散に基づく量であることを特徴とする画像処理装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の画像処理装置において、
前記付加画像データは、付加情報を符号化して得た符号列に含まれる各符号について、それぞれ対応するパターン画像を選択して、所定の順序に配列して得た画像データであることを特徴とする画像処理装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像処理装置において、
前記複数種類のパターン画像の各々は、当該パターン画像内の画素値の総和が、略所定の値になるよう設定され、かつ互いに異なる符号に対応付けられた種類のパターン画像同士について、対応する画素値を加算したときに、略前記所定の値になるよう設定された画像であって、各パターン画像は、その略中央を通る複数の仮想的な境界線の両側に相当する画素値が互いに、不連続となるよう設定されていることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１０】
処理対象となった画像データに対して、埋め込みの対象となった付加情報に基づく付加画像データを合成し、合成画像データを生成する画像処理方法であって、
前記処理対象となった画像データの少なくとも一部を注目領域として画定する工程と、
当該注目領域内の部分画像データに基づき、当該部分画像データの所定特徴量を演算する工程と、
前記所定特徴量に基づき、付加情報の符号化方法を決定し、当該決定した符号化方法で前記付加情報を符号化する工程と、
を含み、
前記符号化した付加情報に基づいて付加画像データを生成し、前記注目領域の部分画像データに合成することを特徴とする画像処理方法。
【請求項１１】
コンピュータを用いて、処理対象となった画像データに対して、埋め込みの対象となった付加情報に基づく付加画像データを合成し、合成画像データを生成する画像処理プログラムであって、前記コンピュータに、
前記処理対象となった画像データの少なくとも一部を注目領域として画定する手順と、
当該注目領域内の部分画像データに基づき、当該部分画像データの所定特徴量を演算する手順と、
前記所定特徴量に基づき、付加情報の符号化方法を決定し、当該決定した符号化方法で前記付加情報を符号化する手順と、
前記符号化した付加情報に基づいて、前記部分画像データに合成される付加画像データを生成する手順と、
を実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像データに付加情報を埋め込む画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、付加的な情報を、視覚的には容易に識別できない態様で画像データに合成するといった、いわゆる電子すかし技術が研究され、実用化されている。こうした電子すかしを合成した画像データは、後に読み取って復号され、文書の認証など、所定の処理に供されている。
【特許文献１】特開２００２−３７４４０２号公報
【特許文献２】特開２００２−２１８２０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、紙媒体に形成した画像データには、プリントおよびスキャンによるＤ／Ａ，Ａ／Ｄ変換、色変換、スクリーンによる２値化処理、プリンタおよびスキャナの解像度の違いによって生じる解像度変換、スキャン時のスキュー（傾き）に加えてノイズや、プリンタおよびスキャナの機械的動作に伴う画素位置のずれ（面内むら）など、種々の画質劣化要因があり、合成された情報を安定して読み取ることができない。
【０００４】
そこで、情報を「０」又は「１」の二進数で符号化する場合に、「０」，「１」の各符号について、図１０に示すような２種類のパターン画像の各々を対応づけておき、符号化して得た符号列について、それに含まれる各符号に対応するパターン画像を順次選択して所定順序に配列し、付加画像を得て、これを合成すると、上記紙媒体などにおける画質劣化に対する耐性を獲得できる。
【０００５】
このパターン画像は、具体的には、図１１に示すように、符号「１」を意味する基本パターン（Ａ）と、符号「０」を意味する基本パターン（Ｂ）とを定義しておき、これらの各要素の値（画素値）に図１１（Ｃ）に示す（１）式または（２）式のような式（これらの式においてＣは埋め込み強度、αは減衰率であり、利用者等によって予め指定されているとする）によって定義される値を乗じて得たものである。なお、（１）、（２）式でＸ，Ｙは、パターン画像の中心を（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）としたときの各画素の座標（Ｘ，Ｙ）の値である。
【０００６】
この乗算の結果、図１１（Ａ），（Ｂ）のそれぞれに基づいて、図１０に示した各パターン画像が生成される。なお、図１０では、図示の都合上、濃度の違いをハッチングの違いによって示している。これらのパターン画像は、
（１）双方のパターン画像の対応する画素同士を加算した結果は、いずれも同じ所定値（例えば「０」）になる、
（２）各々のパターン画像中の全画素を加算した結果は、いずれも同じ所定値（例えば「０」）になる、
（３）各々のパターン画像は、画像の中心部を通り、その方向が異なる、２つの画素値の不連続線（エッジと呼ぶ）を有する。図１０の例では、縦横に直交してエッジが形成されている、
（４）各々のパターン画像の持つ画素値の絶対値は中心でもっとも大きく、中心から離れるほど小さくなる、
という特徴を有している。このように面積を持ったパターンによって符号を表現することで各画質劣化要因に対する耐性を獲得する一方、合成後に画像の濃度が大きく変化することが防止され（（１），（２）の特徴による）、パターン画像の検出が容易で復号処理が簡便となり（（２），（３）の特徴による）、かつパターン間でのエッジの発生が防止されて（（４）の特徴による）、その存在が視覚的に目立たないようになる。
【０００７】
このパターン画像を合成した画像を、復号する際は、パターン画像内のエッジによって仕切られた各象限に相当する合成後の画素値の和（第１から第４象限についてＲ１からＲ４）を算出し、例えば、Ｒ１＞Ｒ２かつＲ１＞Ｒ４かつＲ３＞Ｒ２かつＲ３＞Ｒ４の場合に符号「１」であると判定する。すなわち、各象限ごとの画素値群の和の比較によって復号を行うことができる。
【０００８】
ところが、このようなパターン画像を用いたときには、合成の対象となる画像データの内容によっては、合成の結果の画像から、各パターン画像の読み取りが困難になる場合がある。具体的に、合成先の画像データに高周波成分を含む部分があり、例えば画素値が図１２に示すように、合成されるパターン画像のエッジ部分を境界として、第１象限（右上側のブロック）から第４象限（右下側のブロック）へ（角度方向に）順に、平均的にその輝度が「低」、「高」、「高」、「高」となっている場合、ここに符号「１」に対応するパターン画像を合成した結果は、Ｒ１からＲ４の値がいずれも「高」となって、Ｒ１からＲ４の値の間に有意な差ができず、「１」であるとの判定が事実上困難になる。
【０００９】
なお、埋め込みを行う際に、埋め込まれる情報の性質や、印刷される用紙の種類の違いにより埋め込まれる情報の符号化方式を調整する技術としては上記特許文献１，２に開示のものはあるが、いずれにしても、合成を受ける側の画像データの性質についての配慮がなく、画像データの部分ごとの条件も配慮されていないため、上述の問題点を解決することはできない。
【００１０】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、合成を受ける側の画像データの性質について配慮し、合成した画像の復号を容易にすることのできる画像処理装置を提供することを、その目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、処理対象となった画像データに対して、埋め込みの対象となった付加情報に基づく付加画像データを合成し、合成画像データを生成する画像処理装置であって、前記処理対象となった画像データの少なくとも一部を注目領域として画定する領域画定手段と、当該注目領域内の部分画像データに基づき、当該部分画像データの所定特徴量を演算する特徴量演算手段と、前記所定特徴量に基づき、付加情報の符号化方法を決定し、当該決定した符号化方法で前記付加情報を符号化する符号化手段と、を含み、前記符号化した付加情報に基づいて、前記部分画像データに合成される付加画像データが生成されることを特徴としている。このように、合成を受ける側の画像データの性質について配慮しながら符号化方法が定められるため、合成した画像の復号を容易にできるように付加画像データを生成することが可能になる。
【００１２】
また、前記符号化した付加情報には、所定特徴量に基づいて決定された、前記符号化方法を特定する情報を含めてもよい。さらに前記領域画定手段は、前記処理対象となった画像データを複数の領域に分割し、当該分割により得られた複数の領域の各々を注目領域として順次画定し、前記特徴量演算手段は、順次画定された注目領域についての前記所定特徴量をそれぞれ演算し、前記分割により得られた複数の領域の各々についての前記所定特徴量を演算し、前記符号化手段は、前記分割により得られた複数の領域の各々について、それぞれ演算された前記所定特徴量に基づいて、領域ごとに、当該領域内の画像データ部分に合成する付加画像データの基となる付加情報の符号化方法を決定し、当該決定した符号化方法で各領域内の画像データ部分に合成する付加画像データを符号化し、それぞれ符号化した付加情報に基づいて、各領域内の画像データ部分に合成する付加画像データをそれぞれ生成し、対応する領域の部分画像データに合成することとしてもよい。さらに、前記領域画定手段により分割される領域は、互いに同じサイズであることとしてもよい。
【００１３】
さらに、前記処理対象となった画像データを複数の仮領域に分割し、当該分割により得られた複数の仮領域のうち、予め定めた基準を満足する仮領域を特定し、画像データ内の当該特定した仮領域の配置状態に基づき、分割のサイズを決定する手段を含み、前記領域画定手段は、前記処理対象となった画像データを、当該決定されたサイズの複数の領域に分割することとしてもよい。また前記分割により得られた領域の数の情報を含む属性情報を生成して符号化し、属性情報画像を生成して前記処理対象となった画像データに合成してもよい。
【００１４】
さらに前記所定特徴量は、前記付加画像データの復号処理との関係で定められる量、又は部分画像データの画素値の分散に基づく量であってもよい。また、前記付加画像データは、付加情報を符号化して得た符号列に含まれる各符号について、それぞれ対応するパターン画像を選択して、所定の順序に配列して得た画像データであってもよい。この場合に前記複数種類のパターン画像の各々は、当該パターン画像内の画素値の総和が、略所定の値になるよう設定され、かつ互いに異なる符号に対応付けられた種類のパターン画像同士について、対応する画素値を加算したときに、略前記所定の値になるよう設定された画像であって、各パターン画像は、その略中央を通る複数の仮想的な境界線の両側に相当する画素値が互いに、不連続となるよう設定されていてもよい。
【００１５】
また、本発明の一態様に係る画像処理方法は、処理対象となった画像データに対して、埋め込みの対象となった付加情報に基づく付加画像データを合成し、合成画像データを生成する画像処理方法であって、前記処理対象となった画像データの少なくとも一部を注目領域として画定する工程と、当該注目領域内の部分画像データに基づき、当該部分画像データの所定特徴量を演算する工程と、前記所定特徴量に基づき、付加情報の符号化方法を決定し、当該決定した符号化方法で前記付加情報を符号化する工程と、を含み、前記符号化した付加情報に基づいて付加画像データを生成し、前記注目領域の部分画像データに合成することを特徴としている。
【００１６】
さらに、本発明の別の態様に係るプログラムは、コンピュータを用いて、処理対象となった画像データに対して、埋め込みの対象となった付加情報に基づく付加画像データを合成し、合成画像データを生成する画像処理プログラムであって、前記コンピュータに、前記処理対象となった画像データの少なくとも一部を注目領域として画定する手順と、当該注目領域内の部分画像データに基づき、当該部分画像データの所定特徴量を演算する手順と、前記所定特徴量に基づき、付加情報の符号化方法を決定し、当該決定した符号化方法で前記付加情報を符号化する手順と、前記符号化した付加情報に基づいて、前記部分画像データに合成される付加画像データを生成する手順と、を実行させることとしたものである。
【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について図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係る画像処理装置は、図１に示すように、制御部１１と記憶部１２と操作部１３と表示部１４と入出力部１５とを含んで構成されている。制御部１１は、記憶部１２に格納された画像処理プログラムに従って動作しており、処理対象となった画像データに対して埋め込みの対象となった付加情報に基づく付加画像データを合成し、合成画像データを生成する処理を行う。この処理の具体的内容については、後に詳しく述べる。
【００１８】
記憶部１２は、制御部１１によって実行されるプログラムを保持する、コンピュータ可読な記録媒体を含む。また、この記憶部１２は、制御部１１による画像処理の過程で生じる種々のデータを格納するワークメモリとしても動作する。操作部１３は、キーボードやマウス等であり、利用者の操作を受けて、その操作内容を制御部１１に出力する。表示部１４は、制御部１１から入力される指示に従って、利用者に対して情報を提示する。入出力部１５は、外部から入力されるデータを制御部１１に出力する。また、この入出力部１５は、制御部１１から入力される指示に従ってデータをプリンタ等の外部の装置に出力する。
【００１９】
ここで、制御部１１の処理の具体的な内容について述べる。制御部１１は、処理対象となった画像データを記憶部１２に格納し、以下に説明するプログラムに従って、この画像データに付加画像データを合成する。
【００２０】
制御部１１によって実行されるプログラムは、機能的には図２に示すように、画像データ分割部２１と、分析部２２と、符号化方法決定部２３と、符号化部２４と、付加画像生成部２５と、合成部２６とを含んで構成されている。
【００２１】
画像データ分割部２１は、記憶部１２に格納されている、処理対象の画像データを所定領域ごとに分割する。この画像データ分割部２１は、分割サイズを所定の処理に基づいて定め、当該分割サイズの、互いに重なり合わない領域に画像データを分割する。ここで分割サイズは、例えば付加画像データが矩形状に配列されたパターン画像で表現される場合、当該パターン画像のサイズに基づいて定めることができる。このパターン画像のサイズは、利用者から指定されてもよい。
【００２２】
具体的に、パターン画像のサイズが（Ｗ，Ｈ）ピクセルと設定されている場合、画像データ分割部２１は、画像データのサイズ（Ｘ，Ｙ）に基づいて、ＩＮＴ（Ｘ／Ｗ）及びＩＮＴ（Ｙ／Ｈ）を演算する。ここでＩＮＴ（ｘ）は、ｘの整数部を取り出す演算を表す。そして、（ＩＮＴ（Ｘ／Ｗ）×Ｗ，ＩＮＴ（Ｙ／Ｈ）×Ｈ）ピクセルを合成対象領域とし、この合成対象領域内に、（ｐ×Ｗ，ｑ×Ｈ）ピクセルの領域（以下、この領域をマクロブロック領域と呼ぶ）を少なくとも一つ画定する（ただし、ｐ，ｑは整数）。この場合において、このマクロブロック領域を複数画定する場合には分割のサイズは等しいものとしてもよい。また、このマクロブロック領域は、予め定められた規則に従って配列されることも好ましい。
【００２３】
分析部２２は、画像データ分割部２１によって分割されて得られた各マクロブロック領域を、順次注目領域として設定し、注目領域ごとに当該注目領域内の画素値に基づく所定特徴量を演算し、当該所定特徴量を出力する。この所定特徴量の演算については後に詳しく述べる。
【００２４】
符号化方法決定部２３は、分割された各マクロブロック領域に関連して分析部２２から順次入力される所定特徴量に基づき、各マクロブロック領域ごとに、当該マクロブロック領域内の画素に合成する付加画像データの元となる情報（付加情報）の符号化方法を定めて、符号化方法を特定する情報を出力する。具体的には、この符号化方法決定部２３は、図３に示すように、所定特徴量の範囲に対して、ＢＣＨ符号のパラメータ（情報記号数ｋ，符号長ｎ，ハミング距離の最小値ｄのそれぞれ）と、符号化方法を特定する情報として合成される符号識別子とを関連づけたテーブルを記憶しており、このテーブルを参照しながら、分析部２２から順次入力される所定特徴量に対応するＢＣＨ符号のパラメータと符号識別子とを出力する。
【００２５】
符号化部２４は、符号化方法決定部２３から順次入力された符号化方法に基づいて付加情報を符号化する。具体的にこの符号化部２４は、順次入力される符号化方法に基づいて、付加情報を各符号化方法に対応するビット数ごとに分割し、各分割結果を、対応する符号化方法により符号化し、その結果としての符号列を出力する。また、この符号化部２４は、分割された部分付加情報の各々について、どの符号化方法を用いたかを表す、符号識別子の順列を生成し、さらに付加情報を分割して得た部分付加情報の数（または画像データ分割部２１によって分割されたマクロブロック領域の数、又はそれらのいずれか小さい方の数）を分割数として生成し、分割数と符号識別子の順列とを含む属性情報を生成する。この属性情報は、予め定められた符号化方法で符号化される。
【００２６】
具体的に、この符号化部２４はまず、各マクロブロック領域のキャパシティの情報を取得する。ここでキャパシティとは、マクロブロック領域内に含められるパターンの数（すなわち符号の数、ここでは１符号につき１のパターンを関連づけているので、ビット数にも等しい）である。パターン画像のサイズが（Ｗ，Ｈ）ピクセルであるときに、画像分割部２１がマクロブロック領域として、（ｐ×Ｗ，ｑ×Ｈ）ピクセルの領域を画定した場合、最大ｐ×ｑ個のパターンを設定できるため、マクロブロック領域のキャパシティは、ｐ×ｑであることになる。尤も、復号が容易となるよう、マクロブロック領域内のｐ×ｑ個のパターン画像サイズのブロック（以下、このブロックを「セル」と呼ぶ）のうち、第１行目及び第１列目に配列される各セルに、所定の同期パターンを重畳する場合は、キャパシティは、（ｐ−１）×（ｑ−１）となる。
【００２７】
符号化部２４は、属性情報を付加情報の先頭に連結したビット列を作成し、図４に示すように、各マクロブロック領域ごとに定められた符号化方法における符号長ｎの倍数であって、当該マクロブロック領域のキャパシティを超えない最大のものだけの符号列に分割する。具体的に、図４において、第１番目のマクロブロック領域については、属性情報部分を予め定めた符号化方法で符号化するため、当該部分の符号長をｎHとして確保しておく。そしてこの第１番目のマクロブロック領域に対応する符号化方法がＢＣＨ（ｋ１，ｎ１，ｄ１）である場合、変数ｉをインクリメントしつつ、作成したビット列から順次ｋ１ビットずつｉ個の部分ビット列を取り出していき、ｎH＋ｎ１×ｉが第１番目のマクロブロック領域のキャパシティを超えたときに、取り出した、１番目からｉ−１番目の部分ビット列のそれぞれを、符号化方法ＢＣＨ（ｋ１，ｎ１，ｄ１）で符号化し、符号列を生成する。
【００２８】
この次の部分ビット列は、第１番目と第２番目の前後のマクロブロック領域にまたがって形成される部分（分離形成部分）となるので、符号化部２４は、これら前後のマクロブロック領域のそれぞれについて決定された符号化方法を参照し、そのうち、符号化効率の低い方（誤り訂正能力や誤り検出能力の高い方、図４では第１番目のマクロブロック領域に対応する方が相当したとしている）を選択して、当該符号化方法で符号化を行う。以下、第２番目以降のマクロブロック領域についても同様に処理する。
【００２９】
ここまでの処理によって生成される符号列の論理的なフォーマットの例は、図５に示すようなものとなる。すなわち、この論理的フォーマットでは先頭部分から分割数Ｎと、付加情報のビット数Ｂと、１からＮ番目まで各マクロブロック領域に対応する符号化方法を特定する情報（符号識別子の順列）Ｐと、付加情報の符号化結果の符号列Ｃが含まれている。
【００３０】
付加画像生成部２５は、属性情報や付加情報を符号化して得られた符号列の入力を符号化部２４から受けて、これらに対応する付加画像データを生成する。具体的に、この付加画像生成部２５は、図２に示したように、各符号に対応する複数のパターン画像を作成するパターン画像作成部２７と、当該符号列を構成する各符号に対応するパターン画像を選択しつつ出力するパターン選択部２８と、選択されたパターン画像を配列するパターン配列部２９とを含んでなる。
【００３１】
パターン画像作成部２７は、各符号に対応する、複数のパターン画像のデータを作成して出力する。このパターン画像作成部２７が出力するパターン画像は、図１１に示したように、符号「０」と「１」とのそれぞれに対応するパターン画像でよい。
【００３２】
パターン選択部２８は、付加情報の符号化結果である符号列を参照しながら、パターン画像作成部２７が出力する複数のパターン画像のうち、符号列に含まれる各符号に対応するパターン画像を順次（符号列の順に）選択して出力する。
【００３３】
パターン配列部２９は、パターン選択部２８が出力したパターン画像を、マクロブロック領域内に配列する。具体的にパターン画像のサイズが（Ｗ，Ｈ）ピクセルであり、マクロブロック領域のサイズが（ｐ，ｑを整数として）、（ｐ×Ｗ，ｑ×Ｈ）ピクセルである場合、ｐ×ｑ個のマトリクス状にパターン画像を配列することになる。ここで配列の順序は、ラスタスキャンと同じ順（左から右へ走査して得たラインを、上から下へ走査する順）で構わない。
【００３４】
合成部２６は、付加画像生成部２５が生成した付加画像を、処理対象となった画像データ上の対応するマクロブロック領域に相当する範囲に合成する。すなわち、合成部２６は、記憶部１２に格納されている処理対象の画像データの対応する画素値に、付加画像の画素値を加算して出力する。ここで加算値が画素値の最大値（例えば２５５）を超えたときには、その値を最大値に設定し、加算値が画素値の最小値（例えば０）を下回ったときには、その値を最小値に設定する。
【００３５】
次に、こうして付加画像を合成した後の画像データは制御部１１の処理により、入出力部１５を介してプリンタに出力され、プリンタが、当該画像データの入力を受けて、画像データによって表される画像を、用紙等の媒体上に形成することとなる。
【００３６】
［復号の処理］
次に、こうして媒体上に形成された画像から付加情報を復号する方法について説明する。なお、付加情報を復号する装置も、図１に示した画像処理装置を用いて実現できる。すなわち、図示しないスキャナで、媒体上に形成された画像を読み取って画像データを得、この画像データを制御部１１において処理して復号を行えばよい。
【００３７】
この復号の処理を行うための制御部１１のプログラムは、機能的に図６に示すように、画像データ保持部３１と、傾き補正部３２と、セルサイズ推定部３３と、セル位置検出部３４と、付加情報識別部３５と、付加情報復号部３６とを含む。
【００３８】
図示しないスキャナにて読み取られた画像データは、画像データ保持部３１によって記憶部１２内に保持される。なお、ここでスキャナ等から入力される画像データに圧縮が行われているときには、当該圧縮された画像データを、元の画像データ（ビットマップのデータ）に伸長ないし復元する。傾き補正部３２は、広く知られた方法によって、画像データ保持部３１が保持している画像データの傾きを補正する。
【００３９】
セルサイズ推定部３３は、傾き補正後の画像データから付加画像の単位であるセルのサイズを推定する。具体的に付加画像が図１１に示したような、エッジを含むものである場合、このエッジを検出することにより、エッジ間隔に基づいてセルサイズを推定する。すなわち、画素値が急激に変化する高周波成分のみを抽出したエッジ抽出画像を生成し、このエッジ抽出画像に関する自己相関関数のピーク位置からセルサイズを推定する。この処理により、印刷から読み取りまでの過程で画像データのサイズが変化し、セルのサイズが変化しても、復号処理を遂行できるようになっている。
【００４０】
セル位置検出部３４は、推定されたセルサイズに基づき、画像データから付加画像を表す各パターンの位置（すなわちセルの位置）を検出する。このセル位置の検出は、例えば、図１１に示した各符号を表すパターン画像のうち、いずれか一方のパターン画像における極性情報（図１１（ａ）又は（ｂ）を参照）に対応して、例えば「−１」を黒、「１」を白とした２値パターンを生成し、これをマスクとしてセルサイズに従ってマトリクス状に配列したマスク画像データを生成する。そしてマスク画像データと、画像データ保持部３１で保持している画像データとの間で相関演算を行い、当該相関演算の結果が極大又は極小となる点を抽出し、それらを画像データの水平、垂直方向に投影する。すると、図１１に示したようにパターン画像中央部に２つのエッジの交点がある場合、略中央部に相関演算結果の極大、極小が現れるので、当該極大極小位置の投影位置を中心として、推定して得たセルサイズの±１／２だけ水平又は垂直方向に移動した位置がセル間の境界位置として画定できることとなる。
【００４１】
なお、ここでいずれか一方のパターン画像に対応するマスク画像を生成しているだけなのは、図１１のパターン画像は、その極性が互いに逆となっているからである。
【００４２】
付加情報識別部３５は、後述する付加情報復号部３６によって制御され、セルサイズ推定部３３とセル位置検出部３４とによって、その位置及び大きさが推定されたセルに埋め込まれている付加画像を識別する。具体的に、この付加画像の識別は次のように、パターンに含まれるエッジに沿った線で分割された、４つの領域の画素値の総和の大小関係に基づいて行う。
【００４３】
図１１のパターン画像は、その中心部を通過し、水平・垂直の各方向に直交するエッジによって４つの領域に分割されているので、これに対応して付加情報識別部３５は、セルサイズ推定部３３及びセル位置検出部３４によって画定された各セルに含まれるセル画像のそれぞれを、図７（ａ）に示すような領域Ｒ１からＲ４に分割し、各領域Ｒ１からＲ４内のそれぞれの画素値の合計（ＳＰ１からＳＰ４）を算出する。なお、セルの幅や高さが奇数である場合は、図７（ｂ）に示すように、セルの中心を通り、高さ方向（幅が奇数の場合）並びに幅方向（高さが奇数の場合）に延びる画素を除いて、上述の領域Ｒ１からＲ４に分割すればよい。
【００４４】
そして、このＳＰ１からＳＰ４の大小関係からそのセルに合成されているパターン画像が表す符号が「１」であるか「０」であるか（又は判別不能となっているか）を判定する。具体的には、
（１）((SP1>SP2) && (SP1>SP4) && (SP3>SP2) && (SP3>SP4))であれば、符号は「１」である。なお、「&&」は、AND条件、すなわち前後の条件を「且つ」で結んだ条件を意味する。
（２）（１）でなく、((SP2>SP1) && (SP3>SP2) && (SP4>SP1) && (SP4>SP3))であれば、符号は「０」である。
といったように、複数の条件を適合することによってセル内に合成されているパターン画像が表す符号の判定が行われる。
【００４５】
図８は、付加情報識別部３５におけるパターン画像の識別処理の一例を表す説明図である。この図８では、比較的値の小さい側にハッチングを施している。パターン画像の合成前のセル内の画素がどこも略同じ値（いわば画像が平坦）など、一定の値の範囲にあるのであれば、符号「１」を表すパターン画像を合成した場合には、Ｒ１とＲ３との部分での画素値が大きくなり、Ｒ２とＲ４との部分での画素値が小さくなるので、印刷やスキャンを経た後でも((SP1>SP2) && (SP1>SP4) && (SP3>SP2) && (SP3>SP4))の条件が成立している蓋然性が高く、上記の条件による判断が可能となっているのである。
【００４６】
なお、処理対象画像データに高周波成分が含まれ、これがいずれかのセル内にある場合、このセルでは、付加画像の合成後の画素値が、上記条件を満足しているとは限らないことになる。そこで、例えば図９に示すように、セル上部の画素値が比較的小さい値であり、セル下部の画素値が比較的大きい値であったような場合に対応して、上記条件（１）でも（２）でもなく、((SP1>SP4) && (SP3>SP2) && (SP3>SP4))が成り立っている場合、そのセル内のパターン画像は符号「１」を表すものであると判定してもよい。同様に、セル上部の画素値が比較的大きい値であり、セル下部の画素値が比較的小さい値であったような場合や、セルの左右で画素値の高低が変化する場合等に対応して、それぞれ条件を定めてもよい。
【００４７】
付加情報識別部３５は、こうして各セルを順次ラスタスキャンの順に識別し、対応する符号を順次出力していく。この付加情報識別部３５はマクロブロック領域を認識しないので、出力される符号は、各マクロブロック領域とは関係のない順となる。
【００４８】
付加情報復号部３６は、付加情報識別部３５が順次出力する符号の列に基づいて付加情報を復号して出力する。具体的にこの付加情報復号部３６は、まず付加情報識別部３５が出力する符号列から、同期パターンに相当する部分を検出する。例えば同期パターンが、マクロブロック領域の１行目と、１列目とに符号「１」を連続させたものである場合、各マクロブロック領域の先頭部分は符号「１」の連続する部分として検索することができる。また、縦方向の境界も、縦方向に符号「１」の連続する部分として検索することができる。こうして、付加情報復号部３６は、まず符号列を、各マクロブロック領域ごとの符号列の順序に並べ替える。
【００４９】
次に付加情報復号部３６は、第１番目のマクロブロック領域から、属性情報を符号化した部分について、予め定められた符号化方法に対応する復号方法で復号を行い、そこに含まれる分割数Ｎと、付加情報のビット数Ｂと、１からＮ番目まで各マクロブロック領域に対応する符号化方法を特定する情報（符号識別子の順列）Ｐとを取得する。
【００５０】
その後、この付加情報復号部３６は、符号識別子の順列Ｐから、各マクロブロック領域における符号について、それに対応する符号識別子を取り出し、当該符号識別子によって特定される符号化方法に対応する復号方法で、各マクロブロック領域に含まれるセルから識別された符号列を復号することになる。
【００５１】
ここで、マクロブロック領域ごとの符号列の順列に並べ替えた後の付加情報復号部３６の動作例について説明する。ここでは第１番目のマクロブロック領域の先頭部分は、属性情報であるとして説明すると、まず、付加情報復号部３６は、ポインタｑを「０」にリセットする。そして属性情報は、予め符号化方法と符号長ｎHとが定まっているので、付加情報復号部３６は、まず先頭からｎHビットを復号し、ポインタｑにｎHを加算する。
【００５２】
次に付加情報復号部３６は、この属性情報から分割数Ｎを取得し、符号識別子の順列Ｐから第１番目のマクロブロック領域に対応する符号識別子を取得し、その符号長ｎiを取得する。そして付加情報復号部３６は、符号列のポインタｑが示す位置からｎiビットを読み出し（読み出し処理）、ポインタｑにｎiを加算して、符号識別子によって特定される符号化方法に対応する復号処理を行う。例えば符号識別子がＢＣＨ（ｋi，ｎi，ｄi）を示すものであるときは、このＢＣＨ（ｋi，ｎi，ｄi）に対応する復号処理が行われる。付加情報復号部３６は、読み出し処理においてポインタｑからｎiビット目が、第１番目のマクロブロック領域内の符号列の長さｎM1を越えるか、またはポインタｑが第１番目のマクロブロック領域内の符号列の長さｎM1に一致するまで、上述の読み出し処理と復号処理とを繰り返して行う。
【００５３】
また付加情報復号部３６は、ポインタｑからｎiビット目が、第１番目のマクロブロック領域内の符号列の長さｎM1を越えたときに、第２番目のマクロブロック領域の符号列の先頭（ｑ＋ｎi−ｎM1）ビット分の部分符号列を読み出し、第１番目のマクロブロック末尾の（ｎM1−ｑ）ビット分の符号列の末尾に当該部分符号列を連結する。そしてこの連結によって得たｎiビットの符号列に対し、第１番目のマクロブロック領域に対応する符号識別子で特定される符号化方法に対応する復号処理を行った後、ポインタｑを（ｑ＋ｎi−ｎM1）にセットし、以下、第２番目のマクロブロック領域について、上記読み出し処理と復号処理（第２番目のマクロブロック領域に対応する符号識別子で特定される符号化方法に対応する復号処理）を行う。
【００５４】
また、上記第１番目のマクロブロック領域での読み出し処理において、ポインタｑが第１番目のマクロブロック領域内の符号列の長さｎM1に一致したときには、ポインタｑを「０」にセットし、以下、第２番目のマクロブロック領域について、上記読み出し処理と復号処理（第２番目のマクロブロック領域に対応する符号識別子で特定される符号化方法に対応する復号処理）を行う。
【００５５】
さらに以下、各マクロブロック領域についても同様に処理し、分割数Ｎに等しい数のマクロブロック領域を処理したところで、処理を終了して、各マクロブロック領域での復号処理の結果を連結して出力する。
【００５６】
［所定特徴量の演算］
次に、符号化の際の制御部１１の処理における分析部２２の所定特徴量の演算の例について説明する。この所定特徴量は、上記復号の方法に関連づけて定義されるものである。例えば、復号において、上述のように、セル内のＲ１からＲ４の各領域に含まれる画素値の総和を利用して各パターン画像が表す符号を識別している場合、上述のように、処理対象画像データのセルに相当する部分に予めエッジがある場合に識別が困難になり、識別不能な状態が発生し得る。
【００５７】
従ってこの場合、各マクロブロック内にどれだけエッジ（高周波成分）が含まれているかによって復号時の誤り訂正能力を調整することが好ましい。つまり、上述のような復号を行う場合には、マクロブロック内の平坦度、すなわち、エッジの少なさを、所定特徴量として演算する。具体的には、マクロブロックをセルサイズに分割し、各セル内での画素値の分散（これが大きいほど、平坦でない）を求め、その値を所定特徴量とする。また、分散は大きくとも、セルを上述の領域Ｒ１からＲ４に分割したとき、｜SP1+SP3-(SP2+SP4)｜（｜・｜は絶対値を表す）が所定しきい値より小さい場合には識別は容易である。そこで、このような条件を加味して、当該絶対値を重みづけして分散から差し引くなどして識別誤り率を各マクロブロック領域ごとに演算し、その識別誤り率を所定特徴量としてもよい。
【００５８】
さらに、セル内の画素値の分散又は／及び、上記絶対値等で定められる条件に基いて各セルごとに定まる値が、予め定められたしきい値を超えているか否かを判断し、マクロブロック内の全セル数のうち、上記定められた値が、上記しきい値を超えているセルの数がどれだけであるかの割合を、所定特徴量としてもよい。
【００５９】
なお、ここまでで説明したパターン画像とは異なるパターン画像を用いたり、復号方法が異なる場合は、所定特徴量をそれに合わせて設定することも好ましい。
【００６０】
［属性情報の配置例］
また、ここでは属性情報を、図５に示したフォーマットのように、データの先頭部分のみに配したため、属性情報は第１番目のマクロブロック（の先頭）にのみ配置されることとなっていた。しかしながら本実施の形態の属性情報の配置位置は、これに限られるものではない。例えば、図５に示したフォーマットに代えて、符号識別子の順列のうち、各マクロブロックに対応する部分の先頭などに属性情報を配し、各マクロブロックごとに属性情報が含まれるようにしてもよい。
【００６１】
［動作］
本実施の形態の画像処理装置は、上述のように構成されており、従って、合成を受ける側の画像データについて、その部分ごとにその画像データ部分の性質を判断し、当該性質に基づいて符号化方法（誤り訂正・検出能力）を調整して、符号化を行い、各符号化されたデータに基づく画像（付加画像データ）を、各部分に合成する動作を行う。これにより、合成を受ける側の画像データの性質について配慮し、合成した画像の復号を容易にすることができるようになる。
【００６２】
［その他の変形例］
なお、図３に示したテーブルは、一つでなくてもよい。例えば複数のテーブルから、埋め込まれる情報の性質や、印刷される用紙の種類、プリンタの種類（レーザービーム、インクジェットの違い）などに基づいて符号化方法の決定に用いるテーブルを変更してもよい。これにより、他の条件を加味でき、より適切な付加画像データを生成できるようになる。
【００６３】
さらに、付加画像の生成に用いるパターンも図１０に示したものだけに限られず、例えば少なくとも２方向にエッジを有するパターンであれば、いかなるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施の画像処理装置の一例を表す構成ブロック図である。
【図２】本発明の実施の画像処理装置における符号化処理の一例を表す機能ブロック図である。
【図３】符号化方法の設定例を表す説明図である。
【図４】符号化の処理におけるデータ処理例を表す説明図である。
【図５】生成されるデータの構造例を表す説明図である。
【図６】本発明の実施の画像処理装置における復号処理の例を表す機能ブロック図である。
【図７】セルの分割例を表す説明図である。
【図８】画素の高低の例を表す説明図である。
【図９】画素の高低の例を表す説明図である。
【図１０】付加画像データの生成に用いるパターンの例を表す説明図である。
【図１１】パターンの生成例を表す説明図である。
【図１２】セル内での画素の高低の例を表す説明図である。
【符号の説明】
【００６５】
１１  制御部、１２  記憶部、１３  操作部、１４  表示部、１５  入出力部、２１  画像データ分割部、２２  分析部、２３  符号化方法決定部、２４  符号化部、２５  付加画像生成部、２６  合成部、２７  パターン画像作成部、２８  パターン選択部、２９  パターン配列部、３１  画像データ保持部、３２  傾き補正部、３３  セルサイズ推定部、３４  セル位置検出部、３５  付加情報識別部、３６  付加情報復号部。
【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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