(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
文書ファイルに対して電子透かしを埋め込む埋め込み方法であって、
前記文書ファイルから文字を抽出する抽出工程と、
前記抽出した文字の中から、文字のコード情報とフォント情報を用いて、少なくとも２つの同じ文字コードで、かつ同じフォントを持つ文字を選択する選択工程と、
前記選択した文字のうち一部の文字の所定部分を変形することで、当該一部の文字の所定部分と選択したうちのその他の文字の所定部分の形状の差として電子透かし情報を文書ファイルに埋め込む埋め込み工程とを有することを特徴とする埋め込み方法。
【請求項２】
さらに、前記埋め込み工程で埋め込まれた文書ファイルを出力する出力工程を有することを特徴とする請求項１に記載の埋め込み方法。
【請求項３】
前記埋め込み工程は、前記一部の文字の所定部分を太線化することを特徴とする請求項１または２記載の埋め込み方法。
【請求項４】
文書ファイルに対して電子透かしを埋め込む埋め込み装置であって、
前記文書ファイルから文字を抽出する抽出手段と、
前記抽出した文字の中から、文字のコード情報とフォント情報を用いて、少なくとも２つの同じ文字コードで、かつ同じフォントを持つ文字を選択する選択手段と、
前記選択した文字のうち一部の文字の所定部分を変形することで、当該一部の文字の所定部分と選択したうちのその他の文字の所定部分の形状の差として電子透かし情報を文書ファイルに埋め込む埋め込み手段とを有することを特徴とする埋め込み装置。
【請求項５】
さらに、前記埋め込み手段で埋め込まれた文書ファイルを出力する出力手段を有することを特徴とする請求項４に記載の埋め込み装置。
【請求項６】
前記埋め込み手段は、前記一部の文字の所定部分を太線化することを特徴とする請求項４または５記載の埋め込み装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は文書ファイルへの電子透かしの埋め込み方法と埋め込み装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年プリンタ、複写機などのデジタル画像形成装置において、その画質の向上は著しく、容易に高画質の印刷物を手にすることができるようになってきている。つまり誰もが高性能スキャナ、プリンタ、複写機そしてコンピュータによる画像処理により、要求される印刷物を得ることが可能となってきている。そのため、文書の不正コピー、改ざん等の問題が発生し、それらを防止、ある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もうという動きが近年活発となってきている（電子透かし）。このような機能としては、印刷物にアクセス制御情報を目に見えないように埋め込むもの、文書の余白にアクセス制御情報に対応したビットマップパターンを埋め込むもの、文書画像にスクランブル暗号をかけるもの等が現在一般的である。そのうち、アクセス制御情報を目に見えないように埋め込むものは、一般的な実現方法として、英文字列のスペースの量をコントロールすることにより情報を埋め込むタイプ、文字を回転するタイプ、文字を拡大縮小するタイプ、また文字を変形させて情報を埋め込むタイプ等が提案されている。図７は、英文文字列のスペースの量をコントロールするタイプの印刷物である。ここで、１７０１をスペースと呼ぶ。また、このスペースは、埋め込む透かしビットが０ならば、ｐ←（１＋ｐ）（ｐ＋ｓ）／２ｓ←（１−ｐ）（ｐ＋ｓ）／２とし、透かしビットが１ならば、ｐ←（１−ｐ）（ｐ＋ｓ）／２ｓ←（１＋ｐ）（ｐ＋ｓ）／２とする。図８、図９は、文字を回転するタイプの印刷物である。ここで、図８は回転前の状態、図９は回転後の状態を示している。１９０１は、文字の回転角度を示す。図１０は、文字を拡大縮小するタイプの印刷例である。２００１は、元のサイズを示す。２００２は、拡大縮小後のサイズを示す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の例では文書レイアウトが変わって見栄えが不自然になったり、一度印刷して再スキャンした画像から検出を行おうとした場合、そのスキャナの特性によって困難なことがある。
【０００４】
本発明は以上の点に着目して成されたもので、主に二値画像への埋め込みを目的とし一度印刷されても再読み込みするスキャナの特性に依存しないで検出を可能にする文書画像への電子透かしの埋め込み方法と埋め込み装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明はこれらを鑑みてなされたものであり、
すかしを挿入する対象の文書中の文字を調べて、文字コードとフォントが一致する文字を抽出する。ここで対象文書がイメージデータである場合、その文書画像から文字抽出を行い、抽出された文字領域の文字の切り出しにより個々の文字に分離して文字認識を行い同じ文字コードを持つ文字をさがし、その文字同士の特徴量を比較して殆ど一致する文字を選択する。
【０００６】
選択された文字の組の一方の予め決められた部分に変形を加える。
【０００７】
これを検出する際には文書画像から文字領域の抽出をし、文字領域から文字の切り出しを行い文字認識手段によって文字コードヘ変換する。変換された文字の中から文字コードが一致する組み合わせを見つけて、前記の予め決められた以外の部分の特徴量を比較してほぼ一致しかつ予め決められた部分の特徴量に差異があるかどうか調べる。これによりデータの埋め込み／検出ができるようにしたものである。
【０００８】
以上、本発明を整理して要約すれば以下の構成に集約できる。
【０００９】
（１）文書ファイルに対して電子透かしを埋め込む埋め込み方法であって、
前記文書ファイルから文字を抽出する抽出工程と、
前記抽出した文字の中から、文字のコード情報とフォント情報を用いて、少なくとも２つの同じ文字コードで、かつ同じフォントを持つ文字を選択する選択工程と、
前記選択した文字のうち一部の文字の所定部分を変形することで、当該一部の文字の所定部分と選択したうちのその他の文字の所定部分の形状の差として電子透かし情報を文書ファイルに埋め込む埋め込み工程とを有することを特徴とする埋め込み方法。
（２）さらに、前記埋め込み工程で埋め込まれた文書ファイルを出力する出力工程を有することを特徴とする前記（１）に記載の埋め込み方法。
（３）前記埋め込み工程は、前記一部の文字の所定部分を太線化することを特徴とする前記（１）または（２）記載の埋め込み方法。
（４）文書ファイルに対して電子透かしを埋め込む埋め込み装置であって、
前記文書ファイルから文字を抽出する抽出手段と、
前記抽出した文字の中から、文字のコード情報とフォント情報を用いて、少なくとも２つの同じ文字コードで、かつ同じフォントを持つ文字を選択する選択手段と、
前記選択した文字のうち一部の文字の所定部分を変形することで、当該一部の文字の所定部分と選択したうちのその他の文字の所定部分の形状の差として電子透かし情報を文書ファイルに埋め込む埋め込み手段とを有することを特徴とする埋め込み装置。
（５）さらに、前記埋め込み手段で埋め込まれた文書ファイルを出力する出力手段を有することを特徴とする前記（４）に記載の埋め込み装置。
（６）前記埋め込み手段は、前記一部の文字の所定部分を太線化することを特徴とする前記（４）または（５）記載の埋め込み装置。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を最もよくあらわした図である。
【００１４】
１０１はＣＰＵ、１０２はＣＰＵ１０１のプログラムやデータを記憶するＲＯＭである。１０３はＲＡＭであり処理する画像データやＣＰＵ１０１の作業領域となる。１０４は記憶装置であり、文書画像やファイル等を格納する。１０５はスキャナであり、対象となる文書画像を読み込む。１０６はプリンタであり、すかしを埋め込んだ文書画像を出力する。１０７、１０８はそれぞれキーボード、ディスプレイである。
【００１５】
（埋め込み処理）
図２は埋め込み処理のフロー図である。
【００１６】
ステップＳ２０１において、記憶装置１０４またはスキャナ１０５から文書画像をＲＡＭ１０３に読み込む。ステップＳ２０２において文字領域抽出手段によって文書画像中の文字領域を抽出する。ステップＳ２０３では文字切り出し手段によってステップＳ２０２で抽出された文字領域から文字の切り出しを行う。ステップＳ２０４では文字認識手段によりステップＳ２０３で切り出された文字画像に対して認識処理を行い文字コードに変換する。ステップＳ２０５では得られた文字コードの中から同じコードを持つ文字をさがす。ステップＳ２０６、Ｓ２０７では同じコードの文字の特徴量をそれぞれ比較してその差分がある閾値以下の文字を選び出す。差分が小さいということは文字の類似度が高いということであり同じフォントであると考えられる。ここで特徴量の差分が小さい文字の組が見つからない場合はステップＳ２０５へ戻り、見つかった場合は次のステップＳ２０８へ進む。ステップＳ２０８では文字の変形を行う。具体的には「日」という文字が５文字得られた場合、３文字をそのままにして残りの２文字の右半分を太線化処理する。以下、ステップＳ２０５−Ｓ２０８の処理を繰り返す。ステップＳ２０９ではプリンタ１０６によって印刷出力または、記憶装置１０４に格納する。
【００１７】
ここで文字の特徴量の例について図５を用いて説明する。文字認識処理のため文字画像から文字の特徴量を求めるのであるが、まず文字画像の大きさを正規化し、正規化した画像をブロック（７×７）に分割してそのブロック毎に文字輪郭を図５（ｂ）に示す方向成分に分類して計数する、この７×７×４のデータをガウスフィルタによって４×４×４の特徴データにぼかし処理をする。結果図５（ａ）に示すようにブロック１から１６毎の４方向指数のヒストグラムが得られる。これがその文字の特徴量である。
【００１８】
文字コードとフォントが一致すればそこから抽出される文字特徴は同じくなり、ブロック１から１６の全てのブロックの特徴量も一致する。すなわちブロック１から１６それぞれの方向指数の差分の絶対値が閾値Ａ以内に収まる。
【００１９】
（検出処理）
図３は図２の埋め込み処理で埋め込まれたフラグの検出処理のフロー図である。
【００２０】
ステップＳ３０１において、記憶装置１０４またはスキャナ１０５から文書画像をＲＡＭ１０３に読み込む。ステップＳ３０２において文字領域抽出手段によって文書画像中の文字領域を抽出する。ステップＳ３０３では文字切り出し手段によってステップＳ３０２で抽出された文字領域から文字の切り出しを行う。ステップＳ３０４では文字認識手段によりステップＳ３０３で切り出された文字画像に対して認識処理を行い文字コードに変換する。ステップＳ３０５では得られた文字コードの中から同じコードを持つ文字をさがす。ステップＳ３０６で同一コードを持つ文字を見つけたらステップＳ３０７へ進み、文字認識処理で用いた文字の左部分の特徴量をそれぞれ比較する。この差分が小さい場合（ステップＳ３０８）同一文字でフォントも同じと判断して、ステップＳ３０９へ進む。ステップＳ３０９では埋め込み処理で変形処理を施された右半分の特徴量を比較する。ステップＳ３１０でこの差分が一定範囲に入っていればステップＳ３１１でデータが埋め込まれた原稿だと判断する。そうでない場合はステップＳ３０５−Ｓ３１０の処理を繰り返し、同一コードを持つ文字がなくなった時点でステップＳ３１２で埋め込まれたデータがないものと判断する。
【００２１】
原理を説明すると、埋め込み処理で文字の変形が行われるブロックは図５（ａ）の３，４，７，８，１１，１２，１５，１６に相当し、このブロック部分に特徴量の差異が生ずる。先に説明したように太線処理をした場合には、特徴量を抽出するために文字画像の正規化が行われるためその輪郭線の成分は少なくなる。具体的に「○」という文字パターンの場合で説明すると、正規化するため外側の輪郭線の長さは同じである。しかし内側の輪郭線は文字の線が太いほど短くなり、よってその方向指数の量も少なくなる。したがって変形を施した部分のブロックの特徴量はほぼ一定の比率で小さくなる。検出処理はこれをサーチするのである。変形する部分と変形しない部分に分けることは、非変形部分を比較することにより文字コードだけではなくフォントまで同じであると特定でき文字認識処理での誤認識の影響を除去できる。変形処理を施す文字と施さない文字に分けることにより、この埋め込み処理を施した文書画像ファイルそのものだけではなく、一度印刷されて再度スキャナで読み込まれたものでも検出可能である。なぜなら二値読み込みするときの二値化閾値が変動しても変形していない文字を基準として比較されるため、その差が許容できるのである。基準文字が再読み込みにより細めでスキャンされれば、変形された文字も細めで読まれる。そのため非変形部分は一致し、変形部分の差は保存される。
【００２２】
（埋め込み処理２）
図４はまだラスタライズされていない文書ファイルに対して埋め込み処理をするフロー図である。
【００２３】
ステップＳ４０１において、記憶装置１０４またはスキャナ１０５から文書ファイルをＲＡＭ１０３に読み込む。ステップＳ４０２において文書ファイルを解析し、文字部分を抽出する。ステップＳ４０３では得られた文字コードの中から同じコードを持つ文字をさがす。ステップＳ４０４、Ｓ４０５では同じコードの文字の指定されたフォントを比較して同じであるか判定する。ここで同じフォントを使った文字の組が見つからない場合はステップＳ４０３へ戻り、見つかった場合は次のステップＳ４０６へ進む。ステップＳ４０６では文字の変形を行う。具体的には「日」という文字が５文字得られた場合、３文字をそのままにして残りの２文字の右半分を太線化処理する。以下、ステップＳ４０３−Ｓ４０６の処理を繰り返す。ステップＳ４０７ではプリンタ１０６によって印刷出力または、記憶装置１０４に文書画像ファイルとして格納する。
【００２４】
（検出処理２）
図３ステップＳ３０７−Ｓ３１０では同じ文字コードを持つ文字の組を見つけたらそのまま文字の特徴量を比較するが、比較する前に比較する一方の右半分を図２ステップＳ２０８と同様に変形処理を行ってから特徴量の比較を行い、その差分が小さい場合に埋め込まれたデータがあると判断する。図６はそのフロー図であり、ステップＳ６０１では対象となる文字画像Ａ、Ｂの一方Ａの変形処理をして新たな文字画像Ａ’を作成する。次にステップＳ６０２において文字画像Ａ’、Ｂの特徴量を抽出する。ステップＳ６０３−Ｓ６０４ではその特徴量の比較を行い差が大きい場合はステップＳ６０５に進む。ステップＳ６０５では文字画像Ｂの変形処理をして文字画像Ｂ’を作成する。その文字画像の特徴量を次のステップＳ６０６で抽出する。ステップＳ６０７−Ｓ６０８では文字画像ＡとＢ’の特徴量の比較を行い、その差が小さい場合は埋め込まれたデータがあり、大きい場合はないと判定される。
【００２５】
（変形文字の選択）
図２ステップＳ２０５の同一文字の抽出において「い」や「は」といった文字の切り出しで失敗しやすい文字は埋め込み対象からはずす。
【００２６】
（分割方法）
上記の実施例では文字を左右に分割しているが、上下でもよい。漢字ではへんとつくりで構成される文字が多い場合はこの方が効果がある。なぜならフォントによって、そのバランスが違うので図３ステップＳ３０７で文字認識で誤認識した文字を排除することが可能である。
【００２７】
また２分割では１ビットだけの情報しか埋め込めないため実用上コピー禁止の許可／不許可の制御情報程度にしか使えないが、例えば４分割にするなど分割数を増やしてやれば多ビットの情報を埋め込むことができる。
【００２８】
（多ビット情報）
図２の第１の実施例では１ページに１ビットの情報を埋め込むことを前提にしているが、複数の文字コードの同一文字を抽出し、そのコード順を並びとするビット列情報を付加してやれば、検出時に検出結果を文字コード順に並びかえるともとの情報を復元できる。先の複数分割と組み合わせれば通常文書で１〜２バイト程度の情報を埋め込める。
【００２９】
【発明の効果】
二値画像のデータに対しても適応できる。イメージデータから一度印刷された物を再度スキャンしたデータであっても検出可能であり、読み込みの変動に強い。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の構成図
【図２】  埋め込み処理のフロー図
【図３】  検出処理のフロー図
【図４】  非画像ファイルヘの埋め込み処理フロー図
【図５】（ａ），（ｂ）  文字特徴量の説明図
【図６】  検出方法その２のフロー図
【図７】  スペースの量をコントロールするタイプの例を示す図
【図８】  文字の回転前を示す図
【図９】  文字の回転後を示す図
【図１０】  文字を拡大縮小するタイプの例を示す図
【符号の説明】
１０１  ＣＰＵ
１０２  ＲＯＭ
１０３  ＲＡＭ
１０４  記憶装置
１０５  スキャナ
１０６  プリンタ
１０７  キーボード
１０８  ディスプレイ
【図１】
0003943925.tif 000002
【図２】
0003943925.tif 000003
【図３】
0003943925.tif 000004
【図４】
0003943925.tif 000005
【図５】
0003943925.tif 000006
【図６】
0003943925.tif 000007
【図７】
0003943925.tif 000008
【図８】
0003943925.tif 000009
【図９】
0003943925.tif 000010
【図１０】
0003943925.tif 000011