JP2006270434A - Method and device for embedding information, and method and device for restoring information - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a document which is highly invisible and inseparable and is adequately restored even with respect to repeated copyings. <P>SOLUTION: When embedment information is inputted, the encode sequence group of prescribed encode sequences is generated, so as to generate encoding information, which is obtained by encoding the symbol of the embedment information through the use of the encode sequence of the encode sequence group (steps 102, 104). Then, the document data of the document, which are obtained by embedding the embedment information in the image, is generated by acquiring two-dimensional information to be an even function, when the encoding information is arranged on a two-dimensional plane, generating an embedded information image by performing inverse-Fourier transformation with respect to the two-dimensional information, and performing compositing with the image of an object document (steps 106-110). <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像が形成される文書に所定の情報を埋め込む情報埋め込み方法、情報埋め込み装置及び、埋め込んだ情報を復元する情報復元方法、情報復元装置に関する。   The present invention relates to an information embedding method, an information embedding device, an information restoration method for restoring embedded information, and an information restoration device for embedding predetermined information in a document on which an image is formed.

各種情報の電子化が普及するのに伴って、顧客名簿や開発中の製品情報などの機密情報の漏洩が問題となっている。特に電子化した文書(文書データ)は、原本と完全に一致した複製を容易に行うことができ、また、複製した文書データの持ち出しは、ネットワーク等を使用することにより極めて容易となっており、文書データの漏洩防止が望まれている。   With the spread of computerization of various information, leakage of confidential information such as customer lists and product information under development has become a problem. In particular, digitized documents (document data) can be easily duplicated exactly as the original, and taking out duplicated document data is extremely easy by using a network, etc. The prevention of document data leakage is desired.

近年、暗号化技術、認証技術、アクセス制限技術等が急速な進歩を遂げており、これらの技術を用いて適正な対策を施すことにより、文書データの持ち出しが困難となりつつある。   In recent years, encryption technology, authentication technology, access restriction technology, etc. have made rapid progress, and taking appropriate measures using these technologies has made it difficult to take out document data.

一方、プリンタや複写機の普及、高機能化に伴って、文書データの印刷出力のみならず、精巧な文書複写が可能となっており、また、印刷出力や複写によって作成された紙文書は、外部への持ち出しが極めて容易となっている。   On the other hand, with the widespread use of printers and copiers and advanced functions, not only print output of document data but also elaborate document copy is possible, and paper documents created by print output or copy are It is extremely easy to take out.

ここから、電子文書データが紙文書として外部に持ち出されることによる情報漏洩の防止が遅れをとっている。   From this, the prevention of information leakage due to the electronic document data being taken out as a paper document is delayed.

ところで、紙文書に対する機密漏洩策として、追跡情報の付加技術がある。この追跡情報には、プリント出力を行ったときの出力者を特定可能とする情報や、出力日時を特定する情報などがあり、この追跡情報を紙文書上に記録しておくことにより、紙文書が外部に流出してしまったときに、追跡情報から流出元を特定可能として、機密情報の漏洩抑制が可能となるようにしている。   By the way, there is a technique for adding tracking information as a security measure for confidential information on paper documents. This tracking information includes information that can specify the output person when print output is performed, information that specifies the output date and time, and the like. By recording this tracking information on the paper document, the paper document When the information leaks to the outside, it is possible to specify the leak source from the tracking information, so that leakage of confidential information can be suppressed.

このような追跡情報としては、紙文書に形成したときの不可視性や、紙文書に記録している画像などのコンテンツとの不可分性が要求される。   Such tracking information requires invisibility when formed on a paper document and inseparability from content such as images recorded on the paper document.

単に、紙文書に情報を記録する方法としては、一次元又は二次元などのバーコードが一般的であるが、追跡情報が可視的であったり、紙文書上のコンテンツと無関係のシンボル等によって記録されていると、追跡情報が記録されていることが明らかとなってしまい、このために、該当情報を切り取ったり、塗つぶすことによる消去や、情報の解読、改ざんが可能となり、これにより、流出元の特定が妨害されてしまうという問題が生じるため、追跡情報としては、不可視性やコンテンツとの不可分性が要求される。   As a method of recording information on a paper document, one-dimensional or two-dimensional barcodes are generally used, but tracking information is visible or recorded by symbols unrelated to the content on the paper document. If this is done, it will become clear that the tracking information has been recorded. For this reason, it is possible to delete the information by cutting or painting it, and to decode or alter the information. Since the original identification is disturbed, tracking information is required to be invisible or inseparable from the content.

ここから、特に画像を含む紙文書に対して、多階調画像を印刷するときに行われる面積階調化処理において、情報に応じてスクリーン角を切換えることで、文書に形成する画像に情報を埋め込む方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   From this, especially in paper area documents that include images, in the area gradation processing that is performed when printing a multi-tone image, the screen angle is switched according to the information, so that information can be added to the image formed on the document. A method of embedding has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

この提案では、画像を複数のブロックに分割して、ブロックごとに1ビットの情報を埋め込むときに、ビット0を0度のスクリーン角とし、ビット1を45度のスクリーン角で表現することにより、印刷画像へ情報を埋め込むようにしている。   In this proposal, when dividing an image into a plurality of blocks and embedding 1-bit information for each block, by representing bit 0 as a screen angle of 0 degrees and expressing bit 1 as a screen angle of 45 degrees, Information is embedded in the print image.

また、画像出力を行った装置や、その操作を行ったオペレータを特定する情報を、イエローのドットパターンとして、紙面上に一定間隔で配置することにより、該当情報を埋め込むようにした提案がなされている(例えば、特許文献2参照。)。   In addition, a proposal has been made to embed corresponding information by arranging information that identifies the device that performed the image output and the operator who performed the operation as a yellow dot pattern on the paper at regular intervals. (For example, refer to Patent Document 2).

この提案では、情報を示すパターンを、微小なドットで形成し、かつ、視認しづらい色であるイエローを用いることにより、埋め込み情報の不可視性を高めるようにしている。   In this proposal, the invisibility of embedded information is enhanced by forming a pattern indicating information with fine dots and using yellow, which is a color that is difficult to visually recognize.

さらに、付加する情報に擬似雑音系列を乗じることによって、原画像上での情報の情報の空間スペクトラムを分散変換し、これを原画像に加えることにより情報を埋め込む提案がなされている(例えば、特許文献3参照。)。   Furthermore, a proposal has been made to embed information by multiplying the information to be added by a pseudo-noise sequence to disperse and transform the spatial spectrum of the information information on the original image, and adding this to the original image (for example, patents). Reference 3).

この提案では、多色画像、単色画像に限定することなく、情報埋め込みが可能であるばかりでなく、付加する情報の電力スペクトル密度を低減できることから、情報埋め込みに伴う原画像の画質劣化を非常に小さく抑えることができる。   In this proposal, not only is it possible to embed information without being limited to multicolor images and single color images, but also the power spectral density of the information to be added can be reduced. It can be kept small.

一方、複写機の性能向上に伴って、再現性の高い画像複写が可能となっており、また、紙文書は、複写機による複写が容易であることから、二次コピーや三次コピーとして持ち出されることがある。このために、紙文書に追跡情報を埋め込むときには、繰返しコピーに対する耐性(耐複写性)が要求される。   On the other hand, as the performance of copying machines improves, highly reproducible image copying is possible, and paper documents are easily copied by copying machines, so they are taken out as secondary and tertiary copies. Sometimes. For this reason, when the tracking information is embedded in a paper document, resistance to repeated copying (copy resistance) is required.

また、繰返しコピーが行われると、濃度の大幅な変化や、画像の高域成分の減衰、或いは画像上のノイズや荒れなどによる画質劣化が生じるため、画像に埋め込んだ情報には、この画質劣化に対する耐性も要求される。   In addition, when copying is repeated, image quality deterioration occurs due to a significant change in density, attenuation of high-frequency components of the image, noise or roughness on the image, etc. Tolerance to is also required.

しかしながら、特許文献1の提案では、コピーが繰り返されることにより高域成分が失われると、スクリーンの微細構造が消失してしまう。その結果、コピーが繰り返されて生成された紙文書からは、スクリーン角を検出することが困難となり、埋め込んでいる情報の復元も困難となる。   However, in the proposal of Patent Document 1, if the high frequency component is lost due to repeated copying, the fine structure of the screen is lost. As a result, it is difficult to detect the screen angle from a paper document generated by repeated copying, and it is difficult to restore the embedded information.

また、特許文献2の提案では、モノクロ複写機でコピーされてしまうとイエローのドットパターンが消失してしまう。また、仮にドットパターンを黒色で印刷したとしても、微小なドットを用いると、繰返しコピーにより画像の高域成分が失われることにより消失してしまい、埋め込んだ情報の復元が困難となる。また、これを防止するために、大きなドットパターンを用いると、不可視性が低下してしまう。   According to the proposal of Patent Document 2, the yellow dot pattern disappears when copied by a monochrome copying machine. Even if the dot pattern is printed in black, if a minute dot is used, the high frequency component of the image is lost due to repeated copying, which makes it difficult to restore the embedded information. In addition, if a large dot pattern is used to prevent this, the invisibility is lowered.

さらに、特許文献3の提案では、埋め込み情報に対して空間スペクトラムの分散処理を施すため、変換後の情報は、元の埋め込み情報よりもはるかに高い周波数成分を持つことになる。このために、繰返しコピーによって画像の高域成分 が失われることは、変換後の情報の高域成分が大幅に失われることになり、埋め込み情報の復元が極めて困難となってしまう。
特開2002−223346号公報 特許第3367959号 特許第3251385号
Furthermore, in the proposal of Patent Document 3, since spatial spectrum dispersion processing is performed on the embedded information, the converted information has a frequency component much higher than that of the original embedded information. For this reason, if the high frequency component of the image is lost due to repeated copying, the high frequency component of the converted information is greatly lost, and it becomes extremely difficult to restore the embedded information.
JP 2002-223346 A Japanese Patent No. 3367959 Japanese Patent No. 3251385

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、画像などのコンテンツに対する高い不可分性が得られると共に、紙文書上で高い不可視性を保持でき、複写が繰り返されたときにも、正確な情報の復元性を維持できる情報埋め込み方法、情報埋め込み装置及び、埋め込まれている情報を復元する情報復元方法、情報復元装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above facts, and can obtain high inseparability with respect to contents such as images and can maintain high invisibility on a paper document, so that accurate information can be obtained even when copying is repeated. It is an object to provide an information embedding method, an information embedding device, an information restoring method for restoring embedded information, and an information restoring device.

上記目的を達成するための本発明の情報埋め込み方法は、画像が形成される文書を情報埋め込み対象として所定の情報を埋め込む情報埋め込み方法であって、前記埋め込み情報に基づいた各シンボルを所定の符号系列群で符号化した符号化情報が、二次元平面上で偶関数となるように配置した二次元情報を生成し、該二次元情報を逆フーリエ変換することにより、前記埋め込み対象の文書の画像に埋め込む情報画像を形成する、ことを特徴とする。   In order to achieve the above object, an information embedding method of the present invention is an information embedding method for embedding predetermined information for a document on which an image is formed as an information embedding target, and each symbol based on the embedding information is encoded with a predetermined code The encoded information encoded by the sequence group generates two-dimensional information arranged so as to be an even function on the two-dimensional plane, and the two-dimensional information is subjected to inverse Fourier transform to thereby generate an image of the document to be embedded. An information image to be embedded is formed.

この発明によれば、埋め込み情報の各データ値に応じたシンボル(シンボル値)を、所定の符号化系列によって形成される符号化系列群によって符号化して符号化情報を生成し、この符号化情報に対して二次元平面上で偶関数となる二次元情報を生成する。この二次元情報を逆フーリエ変換することにより埋め込み情報画像を形成する。   According to the present invention, a symbol (symbol value) corresponding to each data value of the embedded information is encoded by the encoded sequence group formed by a predetermined encoded sequence to generate encoded information, and this encoded information 2D information that is an even function on the 2D plane is generated. An embedded information image is formed by performing inverse Fourier transform on the two-dimensional information.

このようにして形成した埋め込み情報画像を、対象文書の画像に合成することにより、不可視性及び不可分性の高い情報埋め込みが可能となる。   By combining the embedded information image formed in this way with the image of the target document, it is possible to embed information with high invisibility and inseparability.

また、本発明の情報埋め込み方法は、周波数平面である前記二次元平面上で、前記符号化情報を中間周波数領域に配置することを特徴とする。   The information embedding method of the present invention is characterized in that the encoded information is arranged in an intermediate frequency region on the two-dimensional plane that is a frequency plane.

この発明によれば、画質劣化の影響を受け易い低周波数領域及び高周波数領域を除いて、埋め込み情報画像を形成する。   According to the present invention, an embedded information image is formed except for a low frequency region and a high frequency region that are easily affected by image quality degradation.

これにより、繰返しコピーされた文書に対しても埋め込み情報の復元性の向上を図ることができる。   Thereby, it is possible to improve the reconstructability of embedded information even for a document that has been repeatedly copied.

このような本発明においては、前記二次元平面上の前記符号化情報ごとの配置位置に応じた係数を乗じて前記二次元情報を生成することが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the two-dimensional information is generated by multiplying a coefficient corresponding to the arrangement position for each of the encoded information on the two-dimensional plane.

また、本発明では、前記符号系列群が、互いに直交又は略直交し、かつ、ランダム性を有する符号系列となっていることが好ましく、さらに、前記符号系列群内の各符号系列に対して、前記埋め込み情報の1シンボル分を割り当てるものであることが好ましい。   In the present invention, the code sequence groups are preferably orthogonal or substantially orthogonal to each other and are random code sequences. Further, for each code sequence in the code sequence group, It is preferable that one symbol of the embedded information is allocated.

一方、本発明の情報埋め込み方法に対する情報復元方法は、埋め込み情報に基づいた各シンボルを所定の符号系列群で符号化した符号化情報が、二次元平面上で偶関数となるように配置した二次元情報を、逆フーリエ変換することにより生成した埋め込み情報画像が合成された文書又は文書データから、前記埋め込み情報を復元する情報復元方法であって、前記文書又は文書データの画像データをフーリエ変換して周波数空間表現を求め、該周波数空間表現から実数成分を系列的に抽出して抽出情報系列を生成し、該抽出情報系列と前記符号系列群内の符号系列の相関値を求めることにより、前記埋め込み情報を復元する、ことを特徴とする。   On the other hand, in the information restoration method for the information embedding method of the present invention, the encoded information obtained by encoding each symbol based on the embedded information with a predetermined code sequence group is arranged so as to be an even function on a two-dimensional plane. An information restoration method for restoring the embedding information from a document or document data obtained by synthesizing an embedding information image generated by inverse Fourier transform of dimensional information, the image data of the document or document data being Fourier transformed Obtaining a frequency space representation, extracting a real number component serially from the frequency space representation to generate an extracted information sequence, and obtaining a correlation value between the extracted information sequence and a code sequence in the code sequence group, The embedded information is restored.

この発明によれば、情報の復元を行う文書の画像データをフーリエ変換することにより周波数空間表現を求め、この周波数空間表現で実数成分を系列的に抽出することにより、埋め込み情報に応じた抽出情報系列を生成する。   According to the present invention, the frequency space representation is obtained by Fourier transforming the image data of the document whose information is to be restored, and the real number components are extracted in series by this frequency space representation, so that the extraction information corresponding to the embedded information is obtained. Generate a series.

この抽出情報系列と、情報埋め込みに用いた符号系列群の符号系列との相関値を演算することにより、埋め込んでいるシンボルを判定し、埋め込み情報の復元を行う。   By calculating a correlation value between the extracted information sequence and the code sequence of the code sequence group used for information embedding, the embedded symbol is determined, and the embedded information is restored.

このような本発明の情報復元方法においては、前記抽出情報系列を、前記周波数空間表現上での前記画像データの配置位置に応じた係数により前記系列的に抽出した実数成分を序して生成することができる。   In such an information restoration method of the present invention, the extracted information series is generated by using the real number components extracted in series with a coefficient corresponding to the arrangement position of the image data on the frequency space representation. be able to.

このような本発明に適用可能な情報埋め込み装置は、画像が形成される文書を情報埋め込み対象として所定の情報を埋め込む情報埋め込み装置であって、前記埋め込み対象の文書の文書データを入力する文書入力手段と、所定の符号系列による符号系列群を生成し、生成した符号系列によって前記埋め込み情報を形成する各シンボルを符号化して符号化情報系列を生成する符号化情報系列生成手段と、前記符号化系列情報が二次元平面上で偶関数となるように配置した二次元情報を生成する二次元情報生成手段と、前記二次元情報を逆フーリエ変換することにより、前記埋め込み情報に応じた埋め込み情報画像を生成する第1の変換手段と、前記埋め込み情報画像を前記埋め込み対象の文書の画像に合成する情報合成手段と、を含むものであれば良く、前記埋め込み情報が入力されると共に、入力された埋め込み情報を予め設定されているシンボルに置換する埋め込み情報入力手段を含むものであれば良い。   Such an information embedding device applicable to the present invention is an information embedding device for embedding predetermined information for a document on which an image is formed as an information embedding target, and for inputting document data of the document to be embedded Means for generating a code sequence group based on a predetermined code sequence, encoding each symbol forming the embedded information by the generated code sequence to generate an encoded information sequence, and the encoding Two-dimensional information generating means for generating two-dimensional information arranged so that series information is an even function on a two-dimensional plane, and an embedded information image corresponding to the embedded information by performing inverse Fourier transform on the two-dimensional information First conversion means for generating the information, and information synthesis means for synthesizing the embedded information image with the image of the document to be embedded. If good, the with embedded information is input, as long as it contains an embedded information input means to replace the symbol which is previously set embedded information entered.

また、本発明に適用される情報復元装置は、埋め込み情報に基づいた各シンボルを所定の符号系列群で符号化した符号化情報が、二次元平面上で偶関数となるように配置した二次元情報を、逆フーリエ変換することにより生成した埋め込み情報画像が合成された文書又は文書データから、前記埋め込み情報を復元する情報復元装置であって、前記文書又は文書データから画像データを読み込む画像読込み手段と、前記画像データに対してフーリエ変換を施して画像データの周波数空間表現を生成する第2の変換手段と、前記周波数空間表現から実数成分を系列的に抽出して抽出情報系列を生成する抽出情報系列生成手段と、前記抽出情報系列と前記符号系列群の各符号系列の相関値を演算し、演算結果から前記埋め込み情報の各シンボルを判定することにより埋め込み情報を復元する埋め込み情報復元手段と、を含むものであれば良い。   The information restoration apparatus applied to the present invention is a two-dimensional arrangement in which encoded information obtained by encoding each symbol based on embedded information with a predetermined code sequence group is an even function on a two-dimensional plane. An information restoration apparatus for restoring the embedded information from a document or document data obtained by synthesizing an embedded information image generated by performing inverse Fourier transform on information, and for reading image data from the document or document data And a second transforming means for performing a Fourier transform on the image data to generate a frequency space representation of the image data, and an extraction for generating an extracted information sequence by serially extracting real components from the frequency space representation An information sequence generating means calculates a correlation value of each code sequence of the extracted information sequence and the code sequence group, and determines each symbol of the embedded information from the calculation result. And embedding information restoring means for restoring the embedded information by, as long as it contains a.

さらに、本発明は、上記機能を達成可能なプログラムを用いるものであっても良い。   Furthermore, the present invention may use a program that can achieve the above functions.

以上説明したように本発明によれば、埋め込み情報のシンボルを所定の符号系列群によって符号化し、埋め込み強度を極めて小さくして埋め込むことができるので、高い不可視性が得られると共に、文書内の画像に埋め込むので、文書データ上の画像データや、文書データに基づいて印刷した文書の画像上に、情報の改ざんや除去が困難となるように埋め込み情報を埋め込むことができる。   As described above, according to the present invention, embedded information symbols can be encoded with a predetermined code sequence group and embedded with extremely low embedding strength, so that high invisibility can be obtained and an image in a document can be obtained. Therefore, it is possible to embed the embedded information on the image data on the document data or on the image of the document printed based on the document data so that it is difficult to alter or remove the information.

これと共に、画像劣化の生じない周波数領域に埋め込み情報を埋め込むことができるので、文書上の画像に、繰返しコピーによる画質劣化が生じても、埋め込んでいる情報が画質劣化の影響を受けることがない。さらに、符号系列群による情報復元の結果、符号化処理を施された埋め込み情報以外の成分が、大幅に低減されるので、的確な復元性を維持することができるという優れた効果が得られる。   At the same time, since embedded information can be embedded in a frequency region where image degradation does not occur, even if image quality degradation due to repeated copying occurs in an image on a document, the embedded information is not affected by the image quality degradation. . Furthermore, as a result of the information restoration by the code sequence group, components other than the embedded information subjected to the encoding process are greatly reduced, so that an excellent effect that an accurate restoration property can be maintained is obtained.

以下に図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1には、本実施の形態に適用した文書処理システム10の概略構成を示している。この文書処理システム10は、画像(画像データ)を含む文書データに基づいた文書を印刷出力するときに所定の情報を付加可能とする文書処理装置12と、所定の情報が付加されて文書処理装置12から印刷出力された文書14又は、文書14を複写した文書14Aから所定の情報を抽出する文書処理装置16とを含んで構成されている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a document processing system 10 applied to the present embodiment. The document processing system 10 includes a document processing device 12 that can add predetermined information when printing a document based on document data including an image (image data), and a document processing device to which the predetermined information is added. 12 includes a document processing apparatus 16 that extracts predetermined information from a document 14 printed out from the document 12 or a document 14A obtained by copying the document 14.

文書処理装置12、16は、パーソナルコンピュータやワークステーションなどの情報処理装置18、20を含んでいる。また、文書処理装置12は、情報処理装置18から出力される画像データ(文書データ)に基づいて印刷処理を行うプリンタ22を含んで構成され、文書処理装置16は、文書14、14Aなどを原稿として原稿に記録されている画像を読み込んで、該画像に応じた画像データ(文書データ)を情報処理装置20へ出力するスキャナ24を含んで構成されている。   The document processing devices 12 and 16 include information processing devices 18 and 20 such as personal computers and workstations. The document processing apparatus 12 includes a printer 22 that performs a printing process based on image data (document data) output from the information processing apparatus 18, and the document processing apparatus 16 converts the documents 14, 14A and the like into originals. The scanner 24 is configured to read an image recorded on a document as an image and output image data (document data) corresponding to the image to the information processing apparatus 20.

なお、文書処理システム10は、文書処理装置12と文書処理装置16をネットワーク接続して、データの交換が可能となっていても良い。また、ここでは、文書処理装置12、16に分けて説明するが、文書処理装置12、16の機能を合わせ持つ1台の文書処理装置を用いて構成したものであっても良い。すなわち、1台の情報処理装置にプリンタ22とスキャナ24を接続して構成したものであっても良い。このとき、プリンタ機能とスキャナ機能を合わせ持つ複写機や複合機等を用いるなど、任意の構成を適用することができる。   The document processing system 10 may be capable of exchanging data by connecting the document processing apparatus 12 and the document processing apparatus 16 to a network. Although the description will be divided into the document processing devices 12 and 16 here, it may be configured using a single document processing device having the functions of the document processing devices 12 and 16. That is, the printer 22 and the scanner 24 may be connected to one information processing apparatus. At this time, any configuration can be applied, such as using a copier or a multifunction machine having both a printer function and a scanner function.

図2には、文書処理装置12の機能ブロック図を示している。この文書処理装置12は、画像入力部26及び埋め込み情報入力部28を備えている。   FIG. 2 shows a functional block diagram of the document processing apparatus 12. The document processing apparatus 12 includes an image input unit 26 and an embedded information input unit 28.

文書処理システム10では、文書処理装置12から文書14を印刷出力するときに、印刷出力日時、印刷出力者、印刷出力したプリンタ等の情報等の任意の情報を埋め込み可能となっており(以下、埋め込み情報とする)、画像入力部26には、埋め込み情報を埋め込む対象とする文書の画像データが入力され、埋め込み情報入力部28には、画像データ又は、画像データに応じて印刷出力される文書14へ埋め込む埋め込み情報が入力される。   In the document processing system 10, when printing the document 14 from the document processing device 12, it is possible to embed arbitrary information such as information such as the print output date and time, the print output person, and the printer that has performed the print (hereinafter referred to as “print output”) The image input unit 26 receives image data of a document to be embedded, and the embedded information input unit 28 prints image data or a document that is printed out according to the image data. 14 embedded information to be embedded.

画像データとしては、PostScript等のページ記述言語やワードプロセッサ出力形式の電子文書データ内に挿入された画像データ、あるいは、スキャナやデジタルカメラなどの画像読取り手段、撮像手段によって読取りないし撮影された画像のラスタデータなどであっても良い。   As image data, image data inserted into electronic document data in a page description language such as PostScript or word processor output format, or a raster of an image read or photographed by an image reading means such as a scanner or a digital camera or an imaging means. It may be data.

このような画像入力部26としては、スキャナやデジタルカメラなどを含むことができると共に、画像データを蓄積して記憶可能なハードディスクドライブ(HDD)、DVD(Digital Versatile Disc、DVD−RAM、DVD±RW、DVD±Rなど)ドライブ、CD(Compact Disc、CD−ROM、CD−R、CD−RWなど)ドライブ、MO(Magneto−Optical disk)ドライブなどの各種の記憶媒体用入力装置ないし入出力装置、ネットワークを介して画像データの授受を行うデータ転送装置など、画像データの受け取りが可能な任意の構成を含むことができる。   The image input unit 26 can include a scanner, a digital camera, and the like, and can store and store image data such as a hard disk drive (HDD), a DVD (Digital Versatile Disc, a DVD-RAM, a DVD ± RW). , DVD ± R etc.) drive, CD (Compact Disc, CD-ROM, CD-R, CD-RW etc.) drive, MO (Magneto-Optical disk) drive etc. Any configuration capable of receiving image data can be included, such as a data transfer device that transmits and receives image data via a network.

埋め込み情報入力部28から入力する埋め込み情報としては、数字や文字、URL(Uniform Resource Locator)、音声や画像などのマルチメディアデータなど、デジタルデータ又はデジタルデータに変換可能なデータであれば任意のデータを適用することができる。   The embedded information input from the embedded information input unit 28 may be any data as long as it is digital data or data that can be converted into digital data, such as numbers, characters, URL (Uniform Resource Locator), multimedia data such as sound and images. Can be applied.

このような埋め込み情報の入力を行う埋め込み情報入力部28としては、キーボード等の入力デバイスを用いて文字などを入力することができ、マルチメディアデータなどを入力するときには、前記画像入力部26と同様に、HD、DVD、CD、MOなどの各種記憶媒体やネットワークを介してデータの授受を行う構成を適用することができる。   As the embedded information input unit 28 for inputting such embedded information, characters and the like can be input using an input device such as a keyboard. When inputting multimedia data, the same as the image input unit 26 described above. In addition, a configuration in which data is exchanged through various storage media such as HD, DVD, CD, and MO and a network can be applied.

また、文書処理装置12には、情報合成部30が設けられており、画像入力部26から電子画像データやラスタデータなどの画像データが情報合成部30に入力される。   Further, the document processing apparatus 12 is provided with an information composition unit 30, and image data such as electronic image data and raster data is input from the image input unit 26 to the information composition unit 30.

一方、文書処理装置12には、符号系列群生成部32、情報符号化部34、二次元情報生成部36及び、逆フーリエ変換部38が設けられている。   On the other hand, the document processing apparatus 12 includes a code sequence group generation unit 32, an information encoding unit 34, a two-dimensional information generation unit 36, and an inverse Fourier transform unit 38.

符号系列群生成部32は、埋め込み情報入力部28から入力される埋め込み情報を符号化した符号化情報の生成に適用する1ないし複数の符号系列を生成する。このとき、符号系列群生成部32は、埋め込み情報のシンボル数に相当する数の符号系列を符号系列群として生成するようになっている。   The code sequence group generation unit 32 generates one or more code sequences to be applied to generation of encoded information obtained by encoding the embedded information input from the embedded information input unit 28. At this time, the code sequence group generation unit 32 generates a number of code sequences corresponding to the number of symbols of the embedded information as a code sequence group.

情報符号化部34は、埋め込み情報入力部28から入力された埋め込み情報を符号系列群生成部32で生成した符号系列群によって符号化して、埋め込み情報と符号系列群に応じた符号化情報系列を生成する。このとき、情報符号化部34では、埋め込み情報の各シンボルを、該当シンボルに対応する符号系列群内の符号系列を用いて符号化し、各シンボルの符号化結果を合成することにより符号化情報系列を生成する。   The information encoding unit 34 encodes the embedded information input from the embedded information input unit 28 with the code sequence group generated by the code sequence group generation unit 32, and generates the encoded information sequence corresponding to the embedded information and the code sequence group. Generate. At this time, the information encoding unit 34 encodes each symbol of the embedded information using a code sequence in the code sequence group corresponding to the corresponding symbol, and synthesizes the encoding result of each symbol to encode the encoded information sequence. Is generated.

二次元情報生成部36は、情報符号化部34で生成された符号化情報系列を、二次元平面上の所定位置に配置するための二次元情報を生成する。このとき二次元情報生成部36では、生成する二次元情報が、偶関数となるように符号化情報系列を配置する。なお、このときには、二次元平面上の位置に応じた係数を乗じることにより、符号化情報系列の各シンボルの強度を変更するようにしても良い。   The two-dimensional information generation unit 36 generates two-dimensional information for arranging the encoded information sequence generated by the information encoding unit 34 at a predetermined position on the two-dimensional plane. At this time, the two-dimensional information generation unit 36 arranges the encoded information sequence so that the generated two-dimensional information is an even function. At this time, the strength of each symbol of the encoded information sequence may be changed by multiplying by a coefficient corresponding to the position on the two-dimensional plane.

逆フーリエ変換部38は、二次元情報生成部36で生成された二次元情報に対して、逆フーリエ変換を施すことにより、埋め込み情報の画像の、実空間表現を求めるようにしている。   The inverse Fourier transform unit 38 obtains a real space representation of the embedded information image by performing inverse Fourier transform on the two-dimensional information generated by the two-dimensional information generation unit 36.

情報合成部30には、対象文書の画像データと共に、逆フーリエ変換部38で生成された埋め込み情報画像の実空間表現が入力される。このときに、情報合成部30では、対象文書の画像データと、埋め込み情報画像の実空間表現を合成することにより、対象文書の画像データに付加情報を埋め込んだ画像データを生成する。   The real time representation of the embedded information image generated by the inverse Fourier transform unit 38 is input to the information synthesis unit 30 together with the image data of the target document. At this time, the information synthesizing unit 30 generates image data in which additional information is embedded in the image data of the target document by synthesizing the image data of the target document and the real space representation of the embedded information image.

このような情報合成部30、符号系列群生成部32、情報符号化部34、二次元情報生成部36及び、逆フーリエ変換部38は、各種の処理を行うCPU、CPUで実行する処理プログラムを格納したROM、一時記憶手段などとして用いるRAMやHDDなど、パーソナルコンピュータやワークステーションなどにおける一般的構成のハードウェアを用いて構成することができる。   The information synthesizing unit 30, the code sequence group generating unit 32, the information encoding unit 34, the two-dimensional information generating unit 36, and the inverse Fourier transform unit 38 are a CPU that performs various processes, and a processing program that is executed by the CPU. It can be configured using hardware of a general configuration in a personal computer, a workstation, or the like, such as a stored ROM, RAM or HDD used as a temporary storage means, or the like.

また、文書処理装置12には、プリンタ22を用いて印刷処理等を実行する画像出力部40が形成されている。画像出力部40は、情報合成部30によって埋め込み情報が合成された画像データを、所定の形式に変換して出力する。このときに、画像出力部40では、画像データを、プリンタ22で処理可能なデータ形式に変換して、プリンタ22へ出力することにより、所定の埋め込み情報が埋め込まれた画像データを紙に印刷した文書14を得ることができる。   Further, the document processing apparatus 12 is formed with an image output unit 40 that executes a printing process or the like using the printer 22. The image output unit 40 converts the image data combined with the embedded information by the information combining unit 30 into a predetermined format and outputs it. At this time, the image output unit 40 converts the image data into a data format that can be processed by the printer 22, and outputs the data to the printer 22, thereby printing the image data in which predetermined embedding information is embedded on paper. Document 14 can be obtained.

また、画像出力部40は、紙への印刷出力に限らず、例えば、PostScript等のページ記述言語やワードプロセッサ出力形式の電子文書データ内に挿入された画像データや、ラスタデータ形式のデータファイルとして出力するものであっても良い。   The image output unit 40 is not limited to print output on paper, and is output as, for example, image data inserted into electronic document data in a page description language such as PostScript or word processor output format, or a data file in raster data format. It may be what you do.

このような画像出力部40は、プリンタ22やプリンタ22を制御する制御装置のみならず、各種の記録媒体へのデータの書込みを可能とするデータ書込み装置又はデータ書込み装置の制御装置、ネットワークを介してデータを伝送するデータ転送装置などを接続することができる。   Such an image output unit 40 is not only a printer 22 or a control device that controls the printer 22, but also a data writing device that enables writing of data to various recording media, a control device for the data writing device, and a network. A data transfer device that transmits data can be connected.

一方、図3には、文書処理装置16の機能ブロック図を示している。この文書処理装置16には、画像読込み部42が設けられている。画像読込み部42では、埋め込み情報が埋め込まれている文書のラスタデータなどの画像データを読み込む。例えば、対象とする文書が紙に印刷出力された文書14や、この文書14を複写して作成した文書14Aであるときには、この文書14、14Aをスキャナ24に装填して画像読込みを行うことにより、文書14、14Aに応じたラスタデータを生成し、このラスタデータを画像データとして出力する。   On the other hand, FIG. 3 shows a functional block diagram of the document processing apparatus 16. The document processing device 16 is provided with an image reading unit 42. The image reading unit 42 reads image data such as raster data of a document in which embedded information is embedded. For example, when the target document is a document 14 printed out on paper or a document 14A created by copying the document 14, the documents 14 and 14A are loaded into the scanner 24 and the image is read. Then, raster data corresponding to the documents 14 and 14A is generated, and the raster data is output as image data.

このような画像読込み部42としては、スキャナ24などの画像読取り手段に限らず、デジタルカメラなど撮像手段を用いることができる。また、画像読取り部42は、対象となる文書が、電子画像データ又はラスタデータなどとして記憶媒体に記録されているときには、記憶媒体に応じたデータ読取り装置を含むことができ、また、ネットワークを介してデータを読み込む構成を含んだものであっても良い。なお、画像読込み部42では、各種のデータ形式で入力される画像データを、ラスタデータに変換する機能を合わせ持つことができる。   As such an image reading unit 42, not only an image reading unit such as the scanner 24 but also an imaging unit such as a digital camera can be used. Further, the image reading unit 42 can include a data reading device corresponding to the storage medium when the target document is recorded on the storage medium as electronic image data or raster data, or via a network. It may include a configuration for reading data. Note that the image reading unit 42 can also have a function of converting image data input in various data formats into raster data.

また、文書処理装置16には、フーリエ変換部44、情報系列抽出部46、符号系列群生成部48及び埋め込み情報復元部50が設けられている。   Further, the document processing device 16 includes a Fourier transform unit 44, an information sequence extraction unit 46, a code sequence group generation unit 48, and an embedded information restoration unit 50.

フーリエ変換部44は、画像読込み部42から入力された画像データに対して、フーリエ変換を施す。すなわち、フーリエ変換部44では、付加情報が埋め込まれた画像データに対してフーリエ変換を施すことにより、付加情報が埋め込まれた画像の周波数空間表現を求める。   The Fourier transform unit 44 performs a Fourier transform on the image data input from the image reading unit 42. That is, the Fourier transform unit 44 obtains a frequency space representation of the image in which the additional information is embedded by performing Fourier transform on the image data in which the additional information is embedded.

情報系列抽出部46は、フーリエ変換部44によって求められた画像の周波数空間表現から、符号化情報系列を抽出する。すなわち、情報系列抽出部46では、付加情報の埋め込まれた画像の周波数空間表現から、埋め込まれている符号化情報系列を抽出する。このときに、情報系列抽出部46で抽出される符号化情報系列には、埋め込み情報のみでなく、画像成分が含まれ、また、繰返しコピーがなされた文書14Aであるときには、繰返しコピーによる劣化成分も含まれる。   The information sequence extraction unit 46 extracts an encoded information sequence from the frequency space representation of the image obtained by the Fourier transform unit 44. That is, the information sequence extraction unit 46 extracts an embedded encoded information sequence from the frequency space representation of an image in which additional information is embedded. At this time, the encoded information sequence extracted by the information sequence extraction unit 46 includes not only embedded information but also an image component, and when the document 14A has been subjected to repeated copying, a deteriorated component due to repeated copying. Is also included.

一方、文書処理装置16では、前記した文書処理装置12で文書に埋め込んだ埋め込み情報を復元するようにしており、ここから、符号系列群生成部48は、文書処理装置12の符号系列群生成部32で生成した符号系列群と同じ符号系列群を生成する。   On the other hand, in the document processing device 16, the embedded information embedded in the document by the document processing device 12 is restored. From here, the code sequence group generation unit 48 includes the code sequence group generation unit of the document processing device 12. The same code sequence group as the code sequence group generated in 32 is generated.

このような符号系列群生成部48としては、図2に示すように、文書処理装置12に符号系列群記憶部52を設けて、文書に付加情報を埋め込むときに用いた符号系列群を記憶し、この符号系列群記憶部52に記憶している符号系列群を読み込むものであっても良く、このときには、図1に示すように、文書処理装置12と文書処理装置16とをネットワーク接続しても良い。   As such a code sequence group generation unit 48, as shown in FIG. 2, a code sequence group storage unit 52 is provided in the document processing apparatus 12 to store a code sequence group used when embedding additional information in a document. The code sequence group stored in the code sequence group storage unit 52 may be read. At this time, as shown in FIG. 1, the document processing apparatus 12 and the document processing apparatus 16 are connected via a network. Also good.

また、これに限らず、予め符号系列群を設定しておいて文書処理装置12と文書処理装置16のそれぞれに記憶しておいても良く、符号系列群を所定の記憶媒体に記憶しておき、符号系列群生成部48が、該当記憶媒体から読み込むものであっても良いが、セキュリティ性を確保した方法を適用することが好ましい。   In addition, the code sequence group may be set in advance and stored in each of the document processing device 12 and the document processing device 16, and the code sequence group may be stored in a predetermined storage medium. The code sequence group generation unit 48 may read from the corresponding storage medium, but it is preferable to apply a method that ensures security.

埋め込み情報復元部50(図3参照)は、符号系列群生成部48で生成した符号系列群を用いて、情報系列抽出部46で抽出した情報符号化系列から、埋め込み情報を復元する。   The embedded information restoration unit 50 (see FIG. 3) restores the embedded information from the information encoded sequence extracted by the information sequence extraction unit 46 using the code sequence group generated by the code sequence group generation unit 48.

このような、フーリエ変換部44、情報系列抽出部46、符号系列群生成部48及び埋め込み情報復元部50は、各種の処理を行うCPU、CPUで実行する処理プログラムを格納したROM、一時記憶手段などとして用いるRAMやHDDなど、パーソナルコンピュータやワークステーションなどにおける一般的構成のハードウェアを用いて構成することができる。   The Fourier transform unit 44, the information sequence extraction unit 46, the code sequence group generation unit 48, and the embedded information restoration unit 50 include a CPU that performs various processes, a ROM that stores a processing program executed by the CPU, and a temporary storage unit. It can be configured using hardware of a general configuration in personal computers, workstations, and the like, such as RAM and HDD used.

また、文書処理装置16には、埋め込み情報復元部50で復元した埋め込み情報を出力する情報出力部54が設けられている。この情報出力部54は、CRT、LCD等の各種の表示デバイスを用いて埋め込み情報を表示するものであっても良く、また、プリンタ等の印刷出力装置を用いて印刷出力するものであっても良く、埋め込み情報を記憶媒体に書き込むことにより出力するなどの任意の構成を取ることができ、出力先や出力形式に応じた制御手段ないし出力装置を含むものであれば良い。   In addition, the document processing device 16 is provided with an information output unit 54 that outputs the embedded information restored by the embedded information restoring unit 50. The information output unit 54 may display embedded information using various display devices such as a CRT and an LCD, and may print out using a print output device such as a printer. It is possible to adopt any configuration such as outputting the embedded information by writing it in a storage medium, as long as it includes control means or an output device corresponding to the output destination and output format.

ここで、所定の埋め込み情報を埋め込んだ文書14を作成する共に、文書14又は文書14を複写することにより作成した文書14A(以下、文書14Aとする)から埋め込み情報を復元するときの処理を説明する。   Here, a description will be given of a process for creating the document 14 in which the predetermined embedding information is embedded, and restoring the embedding information from the document 14 or the document 14A created by copying the document 14 (hereinafter referred to as the document 14A). To do.

図4には、付加情報の埋め込みの一例として、文書処理装置12での文書14の作成処理の概略を示している。このフローチャートでは、最初のステップ100で、付加情報を埋め込む画像データ(対象文書の画像データ)を入力する。   FIG. 4 shows an outline of a document 14 creation process in the document processing apparatus 12 as an example of embedding additional information. In this flowchart, in the first step 100, image data in which additional information is embedded (image data of the target document) is input.

また、ステップ102では、埋め込み情報を入力し、埋め込み情報が入力されると、ステップ104では、埋め込み情報を符号化して符号系列群を生成する。   In step 102, embedded information is input. When the embedded information is input, in step 104, the embedded information is encoded to generate a code sequence group.

ここで、例えば、埋め込む情報をnビット(ビット数n)の2値データとすると、ステップ102では、入力される埋め込み情報をnビットの2値データに変換して、埋め込み情報b(i)を生成する。なお、ステップ100で入力される画像データは、f(x、y)とし、大きさをX×Yとする。   Here, for example, if the information to be embedded is binary data of n bits (the number of bits n), in step 102, the embedded information to be input is converted into binary data of n bits, and the embedded information b (i) is converted into the embedded information b (i). Generate. The image data input in step 100 is f (x, y) and the size is X × Y.

このとき、データ値が「0」のビットには、データ値として「−1」を当てるものとする。すなわち、情報のシンボル値は、±1の何れかを取るものとする。これにより、
b(i)={±1}、(ただし、i=0、1、2、・・、n−1)
が得られる。
At this time, it is assumed that “−1” is assigned as a data value to a bit whose data value is “0”. That is, the symbol value of information takes any of ± 1. This
b (i) = {± 1} (where i = 0, 1, 2,..., n−1)
Is obtained.

また、符号系列は、シンボル値の平均値が小さな値で、かつ、ランダム性を有する値の系列が用いられる。また、生成される符号系列群は、任意の2つの符号系列の間で、相互相関値の絶対値が小さい値となるようにしている。   In addition, as the code sequence, a sequence of values having a small average value of symbol values and having randomness is used. The generated code sequence group is such that the absolute value of the cross-correlation value is small between any two code sequences.

このような性質の符号系列としては、m系列(最長系列、Maximal−length sequences)やGold符号(Gold系列)などがあり、これらを使用することができるが、これに限らず、上記の性質を満たすものであれば任意の符号系列群を用いることができる。   Examples of such a code sequence include an m-sequence (maximum-length sequence) and a Gold code (Gold sequence), and these can be used. Any code sequence group can be used as long as it satisfies the requirements.

ここで、符号系列群の一例として、1周期の系列長Lのm系列と、そのシフトバージョンを用いると、符号系列生成部32で生成される符号系列群pn(i、k)は、
pn(i、k)=m(k+i)
(ただし、k=0、1、2、・・、L−1、i=0、1、2、・・、n−1)
となる。このとき、符号系列m(x)は、1周期の系列長Lのm系列を表すものとし、そのシンボル値は、「+1」又は「−1」の何れかを取るものとする。
Here, as an example of the code sequence group, when an m sequence having a sequence length L of one period and a shift version thereof are used, the code sequence group pn (i, k) generated by the code sequence generation unit 32 is
pn (i, k) = m (k + i)
(Where k = 0, 1, 2,..., L-1, i = 0, 1, 2,..., N-1)
It becomes. At this time, the code sequence m (x) represents an m-sequence having a sequence length L of one cycle, and the symbol value thereof takes either “+1” or “−1”.

図4のステップ104では、符号系列群pn(i、k)を用いて埋め込み情報b(i)の各ビットに対する符号化処理を行う。   In step 104 of FIG. 4, a coding process is performed on each bit of the embedded information b (i) using the code sequence group pn (i, k).

図5には、符号化処理の概略を示している。なお、ここでは、符号化処理によって、数1の(1)式に示す符号化情報系列c(k)を生成するものとしている。   FIG. 5 shows an outline of the encoding process. Here, it is assumed that the encoded information sequence c (k) shown in Equation 1 (1) is generated by the encoding process.

Figure 2006270434
Figure 2006270434

ここから、図5に示すフローチャートでは、最初のステップ120で初期設定(i=0)を行い、次のステップ122では、埋め込み情報b(i)を符号系列群pn(i、k)で符号化する。この後、ステップ124では、符号化した結果を符号系列c(k)に加算する。   From the flowchart shown in FIG. 5, the initial setting (i = 0) is performed in the first step 120, and the embedded information b (i) is encoded by the code sequence group pn (i, k) in the next step 122. To do. Thereafter, in step 124, the encoded result is added to the code sequence c (k).

また、ステップ126では、iがビット数のnに達していないかを確認し、達していないときには、ステップ126で肯定判定してステップ128へ移行し、iをインクリメントしてステップ122へ戻る。これを繰り返すことにより、n個の符号化情報による符号化情報系列c(k)が生成される。   In step 126, it is confirmed whether i has not reached n of the number of bits. If it has not reached, an affirmative determination is made in step 126, the process proceeds to step 128, i is incremented, and the process returns to step 122. By repeating this, a coded information sequence c (k) based on n pieces of coded information is generated.

ここで、埋め込み情報b(i)と符号系列pn(i、k)は、共にシンボル値が「+1」又は「−1」であることから、その積も「+1」又は「−1」となる。したがって、符号化情報系列c(k)は、[−n、n]の範囲のシンボル値を持つ系列となる。   Here, since both the embedded information b (i) and the code sequence pn (i, k) have symbol values “+1” or “−1”, their products are also “+1” or “−1”. . Accordingly, the encoded information sequence c (k) is a sequence having symbol values in the range [−n, n].

図4のフローチャートでは、埋め込み情報の符号化を行って符号化情報系列c(k)を生成すると、ステップ106へ移行し、この符号化情報系列c(k)を二次元平面上に配置した二次元情報C(u、v)を生成する。この二次元情報C(u、v)は、対象文書の画像データf(x、y)に合成する埋め込み情報画像の周波数空間表現であり、この二次元情報C(u、v)の大きさをN×Mとする。   In the flowchart of FIG. 4, when the embedded information is encoded and the encoded information sequence c (k) is generated, the process proceeds to step 106, and the encoded information sequence c (k) is arranged on the two-dimensional plane. Dimension information C (u, v) is generated. The two-dimensional information C (u, v) is a frequency space representation of an embedded information image to be synthesized with the image data f (x, y) of the target document. The size of the two-dimensional information C (u, v) is N × M.

二次元情報C(u、v)は、符号化情報系列c(k)を二次元平面上に配置する。図6には、点Oを座標原点とする二次元平面の概略を示している。なお、図6の二次元平面では、座標原点Oで周波数が最も低く、水平方向(N)方向及び垂直方向(M方向)へ周波数が高くなっている。   In the two-dimensional information C (u, v), the encoded information sequence c (k) is arranged on a two-dimensional plane. FIG. 6 shows an outline of a two-dimensional plane having the point O as the coordinate origin. In the two-dimensional plane of FIG. 6, the frequency is lowest at the coordinate origin O, and the frequency is high in the horizontal direction (N) direction and the vertical direction (M direction).

ここで、符号化系列情報c(k)が配置される領域を領域60Aとし、二次元情報C(u、v)を偶関数化するための領域を領域60Bとすると、領域60A、60Bを除く領域60C、60Dはゼロである。   Here, if the region where the encoded sequence information c (k) is arranged is the region 60A, and the region for converting the two-dimensional information C (u, v) into an even function is the region 60B, the regions 60A and 60B are excluded. The regions 60C and 60D are zero.

このときに領域60Aとしては、中間周波数領域のみに設定することが好ましい。   At this time, the region 60A is preferably set only in the intermediate frequency region.

すなわち、繰返しコピーによる画質劣化として顕著なものは、コピー濃度の大幅な変化や、画像の高域成分の減衰、或いは、画像上のノイズや荒れであり、これらを周波数平面で考えると、濃度変動は、画像の低域成分変動として現れ、画像の減衰やノイズ、荒れは主に画像の高域成分に現れ、中間周波数領域は、比較的(低周波数領域や高周波数領域に比べて)安定している。ここから、符号化情報系列c(k)を、中間周波数領域である領域60Aに配置することにより、繰返しコピーに対してロバストな情報埋め込みが可能となる。   In other words, remarkable image quality degradation due to repeated copying is a significant change in copy density, attenuation of high-frequency components of the image, or noise and roughness on the image. Appears as fluctuations in the low frequency component of the image, attenuation, noise, and roughness of the image appear mainly in the high frequency component of the image, and the intermediate frequency range is relatively stable (compared to the low frequency range and high frequency range). ing. From this point, by placing the encoded information sequence c (k) in the region 60A, which is the intermediate frequency region, it is possible to embed information that is robust to repeated copying.

ここで、二次元平面上の予め定められている位置に、符号化系列情報c(k)を配置する。なお、符号化系列情報c(k)を配置する領域60A内の位置は、特にルールを定める必要はなく、後に、符号化系列情報c(k)を復元するときに、同じ順序で取り出せるように各kについての埋め込み場所を定めておくものであれば良い。   Here, the encoded sequence information c (k) is arranged at a predetermined position on the two-dimensional plane. It should be noted that the position in the area 60A where the encoded sequence information c (k) is arranged does not require any particular rule so that the encoded sequence information c (k) can be extracted in the same order later when the encoded sequence information c (k) is restored. What is necessary is just to determine the embedding place for each k.

このときの符号化系列情報c(k)に対する二次元情報C(u、v)は、以下のようになる。   The two-dimensional information C (u, v) for the encoded sequence information c (k) at this time is as follows.

C(u(k)、v(k))=c(k)
このときときには、符号化系列情報c(k)を、単に二次元平面上に配置するのみであるが、二次元平面上の位置に応じた係数W(u、v)を乗じるようにしてもよい。
C (u (k), v (k)) = c (k)
At this time, the encoded sequence information c (k) is simply arranged on the two-dimensional plane, but may be multiplied by a coefficient W (u, v) corresponding to the position on the two-dimensional plane. .

C(u(k)、v(k))=W(u(k)、v(k))・c(k)
これにより、符号化情報系列c(k)のシンボルの強度を変更することができる。
C (u (k), v (k)) = W (u (k), v (k)) · c (k)
Thereby, the strength of the symbol of the encoded information sequence c (k) can be changed.

一般に、自然画では、低周波数領域に電力が集中し、画像の空間周波数が高くなるにつれて、急激に画像電力が減少する。本発明では、このような画像に符号化情報系列c(k)を埋め込む。   In general, in a natural image, power is concentrated in a low-frequency region, and the image power rapidly decreases as the spatial frequency of the image increases. In the present invention, the encoded information sequence c (k) is embedded in such an image.

ところが、埋め込み情報を復元するとき、高周波数側の領域に配置される情報系列は、画像電力が少ないので問題はないが、低周波数側の領域に配置される情報系列は強大な画像電力が付加雑音成分となり、埋め込み情報の復元に支障をきたすことも考えられる。   However, when embedding information is restored, there is no problem because the information sequence arranged in the high frequency region has less image power, but the information sequence arranged in the low frequency region adds a strong image power. It may be a noise component and hinder the restoration of embedded information.

したがって、低周波数側の領域に配置される情報系列の強度を予め高めておけば、埋め込み情報を復元するときに、画像の影響を低減することができる。   Therefore, if the strength of the information series arranged in the low frequency region is increased in advance, the influence of the image can be reduced when embedding information is restored.

一方、図6に示す領域60Bは、二次元情報C(u、v)を偶関数化するためのデータが配置される領域であり、領域60A内の二次元情報C(u、v)との間で、
C(N−u、M−v)=C(u、v)
の関係を持つ。
On the other hand, a region 60B shown in FIG. 6 is a region where data for converting the two-dimensional information C (u, v) into an even function is arranged, and the two-dimensional information C (u, v) in the region 60A. In between,
C (N−u, M−v) = C (u, v)
Have a relationship.

二次元情報C(u、v)は、埋め込み情報画像の周波数空間表現であるから、これに逆フーリエ変換を施したものが、対象文書の画像に合成される画像となる。ところが、逆フーリエ変換は、複素信号を対象とした変換であるため、二次元情報C(u、v)が実関数であっても、逆フーリエ変換結果は、一般に複素関数となる。また、画像の画素値は実数でなければならず、二次元情報C(u、v)の逆フーリエ変換が、実関数となる処理が必要となり、このときの処理が偶関数化である。   Since the two-dimensional information C (u, v) is a frequency space representation of the embedded information image, an image obtained by performing inverse Fourier transform on the embedded information image is an image synthesized with the image of the target document. However, since the inverse Fourier transform is a transform for a complex signal, even if the two-dimensional information C (u, v) is a real function, the inverse Fourier transform result is generally a complex function. Further, the pixel value of the image must be a real number, and the inverse Fourier transform of the two-dimensional information C (u, v) requires a process that becomes a real function, and the process at this time is an even function.

すなわち、実偶関数の逆フーリエ変換は、実偶関数となるため、そのまま、対象文書の画像に合成することが可能となる。   That is, since the inverse Fourier transform of the real even function becomes a real even function, it can be directly synthesized with the image of the target document.

図4のステップ108では、この逆フーリエ変換を実行し、二次元情報C(u、v)を逆フーリエ変換した埋め込み情報画像d(x、y)を生成する。このときに、二次元情報C(u、v)が実偶関数であるため、これを逆フーリエ変換した埋め込み情報画像d(x、y)は実数値を持つことになる。数2には、このときの逆フーリエ変換を示している。   In step 108 of FIG. 4, the inverse Fourier transform is executed to generate an embedded information image d (x, y) obtained by performing inverse Fourier transform on the two-dimensional information C (u, v). At this time, since the two-dimensional information C (u, v) is a real even function, the embedded information image d (x, y) obtained by performing inverse Fourier transform on this has a real value. Equation 2 shows the inverse Fourier transform at this time.

Figure 2006270434
Figure 2006270434

次のステップ110では、入力された画像f(x、y)に、埋め込み情報画像d(x、y)を合成し、対象画像の画像データに埋め込み情報を埋め込んだ画像(画像データ)g(x、y)を生成する。すなわち、
g(x、y)=f(x、y)+δ・d(x、y)
を実行する。
In the next step 110, an embedded information image d (x, y) is synthesized with the input image f (x, y), and an image (image data) g (x) in which the embedded information is embedded in the image data of the target image. , Y). That is,
g (x, y) = f (x, y) + δ · d (x, y)
Execute.

ここで、定数δは、正の値をとる情報埋め込み強度であり、不可視性とロバスト性を高めるためには、定数δの値として、埋め込み情報が目立たない範囲で最も大きい値とすることが好ましい。   Here, the constant δ is an information embedding strength that takes a positive value, and in order to increase invisibility and robustness, the constant δ is preferably set to the largest value in a range where embedding information is not noticeable. .

また、ここでは、入力された画像の大きさX×Yと、埋め込み情報画像の大きさN×Mが等しい場合を想定しているが、埋め込み情報画像の方が小さい時には、埋め込み情報画像を、入力された画像上の特定の位置に配置するか、又はタイル状に繰り返して配置するようにしても良い。   Here, it is assumed that the size of the input image X × Y is equal to the size of the embedded information image N × M. However, when the embedded information image is smaller, the embedded information image is It may be arranged at a specific position on the input image, or may be arranged repeatedly in a tile shape.

このようにして、情報画像の合成を行うと、次のステップ112では、合成画像の画像データに基づいた印刷処理を行い、所定の付加情報を埋め込んだ文書14を印刷出力する。   When the information images are combined in this way, in the next step 112, a printing process based on the image data of the combined image is performed, and the document 14 in which predetermined additional information is embedded is printed out.

なお、文書データとして出力するときには、所定のデータ形式(フォーマット)に変換するなどして、指定された出力先へ出力するものであれば良い。   In addition, when outputting as document data, what is necessary is just to output to the designated output destination by converting into a predetermined data format (format).

このようにして、付加情報が埋め込まれた文書14は、バーコードなどのように文書内に文章などのコンテンツと共に併記されるものと異なり、文書14上のコンテンツである画像中に、不可分となる形式で埋め込まれる。   In this way, the document 14 in which the additional information is embedded is inseparable in the image that is the content on the document 14, unlike the document 14 that is written together with the content such as text in the document. Embedded in format.

これにより、文書14から埋め込み情報を取り除こうとすると、文書14内のコンテンツそのものを失うことになり、文書14内のコンテンツを損ねること無く、埋め込み情報のみを除去することができなくなる。   As a result, if the embedded information is to be removed from the document 14, the content itself in the document 14 is lost, and only the embedded information cannot be removed without damaging the content in the document 14.

したがって、埋め込み情報として、外部に漏らしたくない文書に対する追跡情報を適用することにより、高いセキュリティ性を確保することができる。すなわち、埋め込み情報の除去が困難となっているために、文書14に埋め込んだ情報から文書14の出所を明確にすることができる。   Therefore, high security can be ensured by applying tracking information for a document that is not desired to be leaked to the outside as embedded information. That is, since it is difficult to remove the embedded information, the origin of the document 14 can be clarified from the information embedded in the document 14.

次に、文書14又は文書14を複写して作成された文書14A(以下、文書14Aとする)からの埋め込み情報の復元を説明する。   Next, restoration of embedded information from document 14 or document 14A created by copying document 14 (hereinafter referred to as document 14A) will be described.

文書14Aからの埋め込み情報の復元には、文書処理装置16を用いる。このときの文書処理装置16での処理の流れを図7に示しており、このフローチャートでは、最初のステップ130では、文書14Aの画像データを読み込む。この画像データの読込みは、文書14Aをスキャナ24に装填して読み込むなどの方法を適用することができる。   The document processing device 16 is used to restore the embedded information from the document 14A. FIG. 7 shows the flow of processing in the document processing device 16 at this time. In this flowchart, in the first step 130, the image data of the document 14A is read. This image data can be read by applying a method such as loading the document 14A into the scanner 24 and reading it.

なお、文書14Aの画像データの読込みは、スキャナ24などの画像読取り手段に限らず、デジタルカメラなどの撮像手段を用いることができる。また、埋め込み情報を復元する対象は、文書14Aのみならず、情報を埋め込んだ画像データ(文書14を出力可能とする画像データ)に対しても可能であり、このときには、対象の画像データを記憶媒体やネットワークを介して読み込む。   The reading of the image data of the document 14A is not limited to the image reading unit such as the scanner 24, and an imaging unit such as a digital camera can be used. The target for restoring the embedded information is not only the document 14A but also the image data in which the information is embedded (image data that can output the document 14). At this time, the target image data is stored. Read via media or network.

ここで、読み込んだ画像データには、繰返しコピーなどによる画像劣化を含んでいる可能性があり、ここから、元の画像(画像データ)g(x、y)に対して、読み込んだ画像(画像データ)を画像g’(x、y)とすると、画像g’(x、y)は、
g’(x、y)=f(x、y)+δ・d(x、y)+e(x、y)
と表すことができる。このとき、画像g’(x、y)は、文書14を印刷出力するときの誤差成分、繰返しコピーなどによる画質劣化成分、画像読込み時に発生す誤差成分が含まれる。ここから、誤差成分や劣化成分の和を、誤差成分e(x、y)としている。
Here, there is a possibility that the read image data includes image deterioration due to repetitive copying. From here, the read image (image data) g (x, y) is compared with the read image (image data). If the data) is an image g ′ (x, y), the image g ′ (x, y) is
g ′ (x, y) = f (x, y) + δ · d (x, y) + e (x, y)
It can be expressed as. At this time, the image g ′ (x, y) includes an error component when the document 14 is printed out, an image quality deterioration component due to repeated copying, and an error component generated when the image is read. From here, the sum of the error component and the degradation component is defined as an error component e (x, y).

次のステップ132では、この画像g’(x、y)に対してフーリエ変換を施し、画像g’(x、y)の周波数空間表現G’(u、v)を求める。このとき、フーリエ変換は線形変換であることから、G(u、v)は、数3で表すことができる。   In the next step 132, the image g ′ (x, y) is subjected to Fourier transform to obtain a frequency space representation G ′ (u, v) of the image g ′ (x, y). At this time, since the Fourier transform is a linear transform, G (u, v) can be expressed by Equation 3.

Figure 2006270434
Figure 2006270434

なお、数3で、F(u、v)は、埋め込み対象とした元の画像f(x、y)のフーリエ変換、E(u、v)は誤差成分e(x、y)のフーリエ変換を表している。また、ここでは、画像g’(x、y)の大きさX×Yと、埋め込み情報画像の大きさN×Mが等しいことを想定しているが、埋め込み情報画像の方が小さいときには、画像g’(x、y)から、埋め込み情報画像の1区画分を切り出してフーリエ変換したものをG’(u、v)としても良い。   In Equation 3, F (u, v) is the Fourier transform of the original image f (x, y) to be embedded, and E (u, v) is the Fourier transform of the error component e (x, y). Represents. Here, it is assumed that the size X × Y of the image g ′ (x, y) is equal to the size N × M of the embedded information image, but when the embedded information image is smaller, the image G ′ (u, v) may be obtained by cutting out one section of the embedded information image from g ′ (x, y) and performing Fourier transform.

次のステップ134では、画像g’(x、y)をフーリエ変換して求めた周波数空間表現G’(u、v)から、符号化情報系列の配置位置の実数成分を抽出する。   In the next step 134, the real number component at the arrangement position of the encoded information sequence is extracted from the frequency space representation G ′ (u, v) obtained by Fourier transform of the image g ′ (x, y).

埋め込み情報画像を埋め込み時に用いた符号化情報系列c(k)は、
C(u(k)、v(k))=c(k)
であり、抽出情報系列c’(k)とすると、
c’(k)=Re(G’(u(k)、v(k))
=f(k)+δ・c(k)+e(k)
となる。
The encoded information sequence c (k) used when embedding the embedded information image is
C (u (k), v (k)) = c (k)
And the extracted information series c ′ (k),
c ′ (k) = Re (G ′ (u (k), v (k))
= F (k) + δ · c (k) + e (k)
It becomes.

ここで、Re(x)は、複素数xの実数成分を表すものとすると、f(k)、e(k)は、それぞれ、
f(k)=Re(F(u(k)、v(k)))
e(k)=Re(E(u(k)、v(k)))
となる。また、符号化情報系列c(k)のシンボルの強度を定数W(u、v)で変更したときには、抽出情報系列c’(k)を以下のようにすればよい。
Here, if Re (x) represents the real component of the complex number x, f (k) and e (k) are respectively
f (k) = Re (F (u (k), v (k)))
e (k) = Re (E (u (k), v (k)))
It becomes. When the symbol intensity of the encoded information sequence c (k) is changed by a constant W (u, v), the extracted information sequence c ′ (k) may be set as follows.

c’(k)=Re(G’(u(k)、v(k)))/W(u(k)、v(k))
=f(k)/W(u(k)、v(k))+δ・c(k)+e(k)/W(u(k)、v(k))
ここで、f(k)/W(u(k)、v(k))及びe(k)/W(u(k)、v(k))を、f(k)及びe(k)と表記しなおすと、前記したc(k)=f(k)+δ・c(k)+e(k)と同じに表記することができる。
c ′ (k) = Re (G ′ (u (k), v (k))) / W (u (k), v (k))
= F (k) / W (u (k), v (k)) + δ · c (k) + e (k) / W (u (k), v (k))
Here, f (k) / W (u (k), v (k)) and e (k) / W (u (k), v (k)) are expressed as f (k) and e (k). In other words, it can be expressed in the same way as c (k) = f (k) + δ · c (k) + e (k).

次のステップ136では、符号系列群を生成する。このとき、文書14への情報埋め込みに適用したのと同じ符号系列群pn(i、k)を生成する。なお、この符号系列群pn(i、k)の生成に換えて、文書処理装置12から符号系列群pn(i、k)を読み込むなどして取得するようにしても良く、これにより、簡単に、かつ、確実に文書14の作成に適用した符号系列群pn(i、k)を得ることができる。   In the next step 136, a code sequence group is generated. At this time, the same code sequence group pn (i, k) as that applied to information embedding in the document 14 is generated. Note that instead of generating the code sequence group pn (i, k), the code sequence group pn (i, k) may be acquired from the document processing device 12 or the like. In addition, the code sequence group pn (i, k) applied to the creation of the document 14 can be obtained reliably.

この後、ステップ138では、埋め込み情報の復元を行う。図8には、埋め込み情報の復元処理の概略を示しており、このフローチャートでは、最初のステップ150で初期設定(i=0)を行う。この後、ステップ152では、抽出情報系列c’(k)と符号系列群pn(i、k)との間の相関値R(i)の演算を行う。   Thereafter, in step 138, the embedded information is restored. FIG. 8 shows an outline of restoration processing of embedded information. In this flowchart, initial setting (i = 0) is performed in the first step 150. Thereafter, in step 152, a correlation value R (i) between the extracted information sequence c ′ (k) and the code sequence group pn (i, k) is calculated.

ここで、抽出情報系列c’(k)とi番目の符号系列pn(i、k)との相関値R(i)は、数4で演算することができる。   Here, the correlation value R (i) between the extracted information sequence c ′ (k) and the i-th code sequence pn (i, k) can be calculated by Equation 4.

Figure 2006270434
Figure 2006270434

この相関値R(i)は、前記した数1から、数5に示すように書き換えることができる。ここから、相関値R(i)は、数5に示すように書き換えることができる。   The correlation value R (i) can be rewritten as shown in Equation 1 to Equation 5. From here, the correlation value R (i) can be rewritten as shown in Equation 5.

Figure 2006270434
Figure 2006270434

ここで、上式の最終行の第2項に着目すると、符号系列群pn(i、k)としては、群内の何れの二つの符号系列をとっても、相互相関値の絶対値が小さいものを使用しており、この第2項で大きな値をとるのは、i=jの時のみであり、それ以外は、i=jの時に比べて非常に小さい値となる。   Here, paying attention to the second term in the last row of the above equation, the code sequence group pn (i, k) is a code sequence group having a small absolute value of the cross-correlation value regardless of any two code sequences in the group. The second term takes a large value only when i = j, and is otherwise very small compared to when i = j.

すなわち、本実施の形態では、符号系列群pn(i、k)の一例としてm系列とそのシフトバージョンを適用しており、その間の相互相関値は、数6で示されることは周知である。   That is, in the present embodiment, an m-sequence and its shifted version are applied as an example of the code sequence group pn (i, k), and it is well known that the cross-correlation value between them is expressed by Equation 6.

Figure 2006270434
Figure 2006270434

また、符号系列の系列長Lは、数百から数千のものを用いるため、数6の相互相関値は、i=jのときのみ非常に大きな値をとる。ここから、数6に示す式は、数7に示すように書き換えることができる。   In addition, since the sequence length L of the code sequence is several hundred to thousands, the cross-correlation value of Equation 6 takes a very large value only when i = j. From this, the equation shown in Equation 6 can be rewritten as shown in Equation 7.

Figure 2006270434
Figure 2006270434

ここで、符号系列の系列長Lとしては、通常、大きな値(数百から数千)を用いるため、情報の埋め込み強度の定数δの値を適切に設定すれば、数7の最終行の第2項の絶対値は、非常に大きな値となる。   Here, as the sequence length L of the code sequence, a large value (hundreds to thousands) is usually used. Therefore, if the value of the constant δ of the information embedding strength is appropriately set, The absolute value of the two terms is a very large value.

これに対して、同式の第1項及び第4項は、それぞれ、画像成分の系列f(k)と符号系列pn(i、k)の相互相関値及び、誤差成分の系列e(k)と符号系列pn(i、k)の相互相関値を表しており、同式の第2項と比較すると、その絶対値ははるか小さな値となる。すなわち、符号系列pn(i、k)は、シンボル値の平均値が小さい値で、かつ、ランダム性を有するものとしているため、自身以外の何れの信号に対しても、低相関となる(相関値が低い)。   On the other hand, the first term and the fourth term of the same equation are respectively the cross-correlation value of the image component series f (k) and the code series pn (i, k) and the error component series e (k). And the code sequence pn (i, k) are expressed as cross-correlation values, and their absolute values are much smaller than the second term of the same equation. That is, since the code sequence pn (i, k) has a small average value of symbol values and has randomness, it has low correlation with any signal other than itself (correlation). Low value).

また、同式の第3項の絶対値は、(n−1)・δ以下であり、埋め込む情報のビット数nが、符号系列の系列長Lに比べて十分に小さい値であれば、第3項の絶対値は、第2項の絶対値に比べてはるかに小さい値となる。   The absolute value of the third term of the equation is (n−1) · δ or less, and if the number of bits n of information to be embedded is a value sufficiently smaller than the sequence length L of the code sequence, The absolute value of the third term is much smaller than the absolute value of the second term.

ここから、符号系列の系列長Lが十分に大きく、かつ、埋め込む情報のビット数nが、系列長Lに比較して十分に小さければ、第2項の絶対値は、他の項の絶対値よりもはるかに大きくなるため、相関値R(i)は、数8に示すように、数5の最終行の第2項(数6の最終行の第2項)に近似することができる。   From this point, if the sequence length L of the code sequence is sufficiently large and the number of bits n of information to be embedded is sufficiently small compared to the sequence length L, the absolute value of the second term is the absolute value of the other term. Therefore, the correlation value R (i) can be approximated to the second term of the last row of Equation 5 (the second term of the last row of Equation 6), as shown in Equation 8.

Figure 2006270434
Figure 2006270434

数8において、情報埋め込み強度δ及び符号系列の系列長Lは共に正の値であるから、相関値R(i)の符号から、埋め込んでいる情報のビットごとの符号を判定することができる。   In Equation 8, since the information embedding strength δ and the sequence length L of the code sequence are both positive values, the code for each bit of the embedded information can be determined from the code of the correlation value R (i).

ここから、図8のフローチャートでは、ステップ152で相関値R(i)を演算すると、ステップ154で、演算した相関値R(i)の符号を確認する。このときに、相関値R(i)が正であれば、ステップ154で肯定判定してステップ156へ移行し、該当する埋め込み情報b(i)を「1」に設定し、相関値R(i)が負であれば、ステップ154で否定判定してステップ158へ移行し、該当する埋め込み情報b(i)を「−1」に設定する。   From this point, in the flowchart of FIG. 8, when the correlation value R (i) is calculated in step 152, the sign of the calculated correlation value R (i) is confirmed in step 154. At this time, if the correlation value R (i) is positive, an affirmative determination is made in step 154 and the process proceeds to step 156 where the corresponding embedded information b (i) is set to “1” and the correlation value R (i ) Is negative, a negative determination is made in step 154, the process proceeds to step 158, and the corresponding embedded information b (i) is set to “−1”.

また、ステップ160では、iがnに達していないかを確認し、達していないときには、ステップ160で肯定判定してステップ162へ移行し、iをインクリメントして、ステップ152へ戻る。   In step 160, it is confirmed whether i has not reached n. If it has not reached, affirmative determination is made in step 160, the process proceeds to step 162, i is incremented, and the process returns to step 152.

これにより、埋め込み情報b(i)が復元される。   Thereby, the embedded information b (i) is restored.

このようにして埋め込み情報を復元すると、図7のフローチャートでは、ステップ140へ移行して、埋め込み情報を出力する。このときの出力方法としては、印刷処理であっても良く、CRT、LCDなどの表示デバイスに表示して良く、さらには、埋め込み情報のデジタルデータとして、各種の記憶媒体に格納するものであっても良く、さらには、ネットワーク等を介して、所定の宛先へ転送するなどの出力方法を適用することができる。   When the embedding information is restored in this way, in the flowchart of FIG. 7, the process proceeds to step 140 and the embedding information is output. The output method at this time may be print processing, may be displayed on a display device such as a CRT or LCD, and is stored in various storage media as digital data of embedded information. In addition, an output method such as forwarding to a predetermined destination via a network or the like can be applied.

このように、文書処理装置16では、文書処理装置12で所定の情報を画像に埋め込んで作成された文書14ないし文書14の文書データから、埋め込んだ情報を的確に復元することができる。   As described above, the document processing apparatus 16 can accurately restore the embedded information from the document data of the document 14 or the document 14 created by embedding predetermined information in the image by the document processing apparatus 12.

また、文書14が繰返し複写されて作成されたために、画像濃度の大幅な変化や、画像の高域成分の減衰、或いは画像上のノイズや荒れ等の画質劣化が生じても、実質的に影響を受けることのない中間周波数領域を用いて、埋め込み情報画像を生成している。さらに、符号系列群による情報復元処理の結果、符号化処理を施された埋め込み情報以外の成分は、大幅に低減されるので、画質低下が生じてしまった文書14Aからも、埋め込まれている情報を的確に復元することができる。   Further, since the document 14 is repeatedly copied and created, even if a significant change in image density, attenuation of high-frequency components of the image, or deterioration of image quality such as noise or roughness on the image occurs, it is substantially affected. An embedded information image is generated using an intermediate frequency region that is not subject to the reception. Furthermore, as a result of the information restoration process using the code sequence group, components other than the embedded information subjected to the encoding process are significantly reduced, so that the embedded information is also obtained from the document 14A in which the image quality has deteriorated. Can be accurately restored.

なお、以上説明した本実施の形態は、本発明の一例を示すものであり、本発明の構成を限定するものではない。例えば、本実施の形態では、文書処理装置12、16によって構成した文書処理システム10を例に説明したが、本発明は、任意の構成の情報処理装置を用いて、該情報処理装置に、所定のハードウェアないし、ソフトウェア(プログラム)を組み込むことにより構成することができる。   The present embodiment described above shows an example of the present invention and does not limit the configuration of the present invention. For example, in the present embodiment, the document processing system 10 configured by the document processing apparatuses 12 and 16 has been described as an example. However, the present invention uses an information processing apparatus having an arbitrary configuration, It can be configured by incorporating hardware or software (program).

本実施の形態に適用した文書処理システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the document processing system applied to this Embodiment. 情報を埋め込んだ文書作成に用いる文書処理装置の要部の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the principal part of the document processing apparatus used for the document preparation which embedded information. 情報復元に用いる文書処理装置の要部の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the principal part of the document processing apparatus used for information restoration. 文書作成の概略を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the outline of document preparation. 埋め込み情報の符号化処理の概略を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the outline of the encoding process of embedded information. 周波数平面上での符号系列群を配置する領域を示す概略図である。It is the schematic which shows the area | region which arrange | positions the code sequence group on a frequency plane. 埋め込み情報の復元するときの処理の概略を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the outline of a process when embedding information is decompress | restored. 埋め込み情報を復元するときの処理の概略を示す流れ図である。It is a flowchart which shows the outline of a process when restoring embedding information.

符号の説明Explanation of symbols

10 文書処理システム
12 文書処理装置(情報埋め込み装置)
14 文書
14A 文書
14B 文書
16 文書処理装置(情報復元装置)
18 情報処理装置(情報埋め込み装置)
20 情報処理装置(情報復元装置)
22 プリンタ
24 スキャナ
26 画像文書入力部
28 埋め込み情報入力部
30 情報合成部
32 符号系列群生成部
34 情報符号化部(符号化情報系列生成部)
36 二次元情報生成部
38 逆フーリエ変換部(第1の変換手段)
40 画像出力部
42 画像読込み部
44 フーリエ変換部(第2の変換手段)
46 情報系列抽出部(抽出情報系列生成手段)
48 符号系列群生成部
50 埋め込み情報復元部(情報復元手段)
54 情報出力部
52 情報出力部
10 Document Processing System 12 Document Processing Device (Information Embedding Device)
14 document 14A document 14B document 16 document processing device (information restoration device)
18 Information processing device (information embedding device)
20 Information processing device (information restoration device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 22 Printer 24 Scanner 26 Image document input part 28 Embedded information input part 30 Information synthetic | combination part 32 Code sequence group production | generation part 34 Information coding part (encoded information series production | generation part)
36 Two-dimensional information generation unit 38 Inverse Fourier transform unit (first transform unit)
40 Image output unit 42 Image reading unit 44 Fourier transform unit (second transforming means)
46 Information sequence extraction unit (extraction information sequence generation means)
48 Code sequence group generation unit 50 Embedded information restoration unit (information restoration unit)
54 Information Output Unit 52 Information Output Unit

Claims (10)

画像が形成される文書を情報埋め込み対象として所定の情報を埋め込む情報埋め込み方法であって、
前記埋め込み情報に基づいた各シンボルを所定の符号系列群で符号化した符号化情報が、二次元平面上で偶関数となるように配置した二次元情報を生成し、
該二次元情報を逆フーリエ変換することにより、前記埋め込み対象の文書の画像に埋め込む情報画像を形成する、
ことを特徴とする情報埋め込み方法。
An information embedding method for embedding predetermined information for a document on which an image is formed as an information embedding target,
Two-dimensional information in which the encoded information obtained by encoding each symbol based on the embedded information with a predetermined code sequence group is an even function on a two-dimensional plane is generated,
An information image to be embedded in the image of the document to be embedded is formed by performing an inverse Fourier transform on the two-dimensional information.
An information embedding method characterized by the above.
周波数平面である前記二次元平面上で、前記符号化情報を中間周波数領域に配置することを特徴とする請求項1に記載の情報埋め込み方法。   The information embedding method according to claim 1, wherein the encoded information is arranged in an intermediate frequency region on the two-dimensional plane that is a frequency plane. 前記二次元平面上の前記符号化情報ごとの配置位置に応じた係数を乗じて前記二次元情報を生成することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の情報埋め込み方法。   3. The information embedding method according to claim 1, wherein the two-dimensional information is generated by multiplying a coefficient corresponding to an arrangement position for each of the encoded information on the two-dimensional plane. 前記符号系列群が、互いに直交又は略直交し、かつ、ランダム性を有する符号系列となっていることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の情報埋め込み方法。   4. The information embedding method according to claim 1, wherein the code sequence group is a code sequence that is orthogonal or substantially orthogonal to each other and has randomness. 5. 前記符号系列群内の各符号系列に対して、前記埋め込み情報の1シンボル分を割り当てることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の情報埋め込み方法。   5. The information embedding method according to claim 1, wherein one symbol of the embedding information is allocated to each code sequence in the code sequence group. 埋め込み情報に基づいた各シンボルを所定の符号系列群で符号化した符号化情報が、二次元平面上で偶関数となるように配置した二次元情報を、逆フーリエ変換することにより生成した埋め込み情報画像が合成された文書又は文書データから、前記埋め込み情報を復元する情報復元方法であって、
前記文書又は文書データの画像データをフーリエ変換して周波数空間表現を求め、該周波数空間表現から実数成分を系列的に抽出して抽出情報系列を生成し、
該抽出情報系列と前記符号系列群内の符号系列の相関値を求めることにより、前記埋め込み情報を復元する、
ことを特徴とする情報復元方法。
Embedding information generated by performing inverse Fourier transform on two-dimensional information in which each symbol based on the embedding information is encoded with a predetermined code sequence group so that the encoded information becomes an even function on the two-dimensional plane. An information restoration method for restoring the embedded information from a document or document data obtained by combining images,
The image data of the document or document data is subjected to Fourier transform to obtain a frequency space expression, and a real number component is extracted in series from the frequency space expression to generate an extracted information series,
Reconstructing the embedded information by obtaining a correlation value between the extracted information sequence and a code sequence in the code sequence group;
An information restoration method characterized by the above.
前記抽出情報系列を、前記周波数空間表現上での前記画像データの配置位置に応じた係数により前記系列的に抽出した実数成分を序して生成することを特徴とする請求項6に記載の情報復元方法。   7. The information according to claim 6, wherein the extracted information series is generated in accordance with the real number component extracted in series by a coefficient corresponding to an arrangement position of the image data on the frequency space expression. Restoration method. 画像が形成される文書を情報埋め込み対象として所定の情報を埋め込む情報埋め込み装置であって、
前記埋め込み対象の文書の文書データを入力する画像入力手段と、
所定の符号系列による符号系列群を生成し、生成した符号系列によって前記埋め込み情報を形成する各シンボルを符号化して符号化情報系列を生成する符号化情報系列生成手段と、
前記符号化系列情報が二次元平面上で偶関数となるように配置した二次元情報を生成する二次元情報生成手段と、
前記二次元情報を逆フーリエ変換することにより、前記埋め込み情報に応じた埋め込み情報画像を生成する第1の変換手段と、
前記埋め込み情報画像を前記埋め込み対象の文書の画像に合成する情報合成手段と、
を含むことを特徴とする情報埋め込み装置。
An information embedding device that embeds predetermined information on a document on which an image is formed as an information embedding target,
Image input means for inputting document data of the document to be embedded;
An encoded information sequence generating means for generating a code sequence group based on a predetermined code sequence, encoding each symbol forming the embedded information with the generated code sequence, and generating an encoded information sequence;
Two-dimensional information generating means for generating two-dimensional information arranged so that the encoded sequence information is an even function on a two-dimensional plane;
First transforming means for generating an embedded information image corresponding to the embedded information by performing an inverse Fourier transform on the two-dimensional information;
Information combining means for combining the embedded information image with the image of the document to be embedded;
An information embedding device comprising:
前記埋め込み情報が入力されると共に、入力された埋め込み情報を予め設定されているシンボルに置換する埋め込み情報入力手段を含むことを特徴とする請求項8に記載の情報埋め込み装置。   9. The information embedding apparatus according to claim 8, further comprising embedding information input means for inputting the embedding information and replacing the input embedding information with a preset symbol. 埋め込み情報に基づいた各シンボルを所定の符号系列群で符号化した符号化情報が、二次元平面上で偶関数となるように配置した二次元情報を、逆フーリエ変換することにより生成した埋め込み情報画像が合成された文書又は文書データから、前記埋め込み情報を復元する情報復元装置であって、
前記文書又は文書データから画像データを読み込む画像読込み手段と、
前記画像データに対してフーリエ変換を施して画像データの周波数空間表現を生成する第2の変換手段と、
前記周波数空間表現から実数成分を系列的に抽出して抽出情報系列を生成する抽出情報系列生成手段と、
前記抽出情報系列と前記符号系列群の各符号系列の相関値を演算し、演算結果から前記埋め込み情報の各シンボルを判定することにより埋め込み情報を復元する埋め込み情報復元手段と、
を含むことを特徴とする情報復元装置。
Embedding information generated by performing inverse Fourier transform on two-dimensional information in which each symbol based on the embedding information is encoded with a predetermined code sequence group so that the encoded information becomes an even function on the two-dimensional plane. An information restoration apparatus for restoring the embedded information from a document or document data obtained by combining images,
Image reading means for reading image data from the document or document data;
Second transforming means for performing a Fourier transform on the image data to generate a frequency space representation of the image data;
Extraction information sequence generation means for generating an extraction information sequence by serially extracting real number components from the frequency space representation;
Embedded information restoring means for computing the correlation value of each code sequence of the extracted information sequence and the code sequence group, and restoring the embedded information by determining each symbol of the embedded information from the computation result;
An information restoration apparatus comprising:
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JP2019004313A (en) * 2017-06-15 2019-01-10 河村 尚登 Electronic watermark device and method

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