JP2640939B2 - How to combine data into an image - Google Patents

How to combine data into an image

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JP2640939B2
JP2640939B2 JP62047310A JP4731087A JP2640939B2 JP 2640939 B2 JP2640939 B2 JP 2640939B2 JP 62047310 A JP62047310 A JP 62047310A JP 4731087 A JP4731087 A JP 4731087A JP 2640939 B2 JP2640939 B2 JP 2640939B2
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image
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甲子雄 松井
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Toyo Tsushinki KK
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は画像信号中に文書等の他のデータを混入し又
は分離するための画像へのデータ合成方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for synthesizing data into an image for mixing or separating other data such as a document into an image signal.

(従来技術) 近年,OA(オフィス・オートメーション)機器の利用
形態は技術の進歩と共に相互接続によるネットワーク化
が進み,又取扱う情報は文書データの他各種画像データ
を含んだものへと多様化する傾向にある。
(Prior art) In recent years, the use of OA (office automation) equipment has become increasingly networked through interconnections as technology advances, and the information handled tends to diversify to include document data as well as various image data. It is in.

通常,文書データと画像データとの信号処理形態が異
なるため両者は別々に伝送され又,保管されるのが一般
的であり,互いに密度な関係をもった画像と他のデータ
の扱いに不便を生じていた。
Usually, since the signal processing forms of the document data and the image data are different, the two are generally transmitted and stored separately, which makes it inconvenient to handle images and other data having a dense relationship with each other. Had occurred.

更に,ネットワーク化されたOA機器間の情報伝達に於
いては,第三者への漏洩を防止するための秘話手段が不
可欠である。
Furthermore, in transmitting information between networked OA devices, confidential means to prevent leakage to third parties is indispensable.

このような事情に鑑み,従来から画像信号中に文書デ
ータ等他の情報を混入することが提案されており,これ
によれば両者を一括して取扱うことが出来極めて都合が
よいのみならず,あたかも画像を伝送するとみせかけて
更に重要な情報を秘匿して伝達することが可能であって
一種の暗号通信手段として利用し得る。
In view of such circumstances, it has been conventionally proposed to mix other information such as document data into an image signal. According to this, both can be handled collectively and this is extremely convenient. It is possible to confidentially transmit more important information as if transmitting an image, and it can be used as a kind of encryption communication means.

従来の画像信号と他のデータとの合成方法としては,
例えば鈴木,有本両氏になる『算術符号を利用した画像
深層暗号化』(1986年暗号と情報セキュリティシンポジ
ウム資料)がある。
Conventional methods for combining image signals with other data include:
For example, there is "Image Deep Encryption Using Arithmetic Codes" (1986 Cryptography and Information Security Symposium) by Suzuki and Arimoto.

これは画像データを0,1,2,……,(n−1)なる一次
元座標軸上に配列し,この中から混入すべきデータに一
対一に対応せしめたm個(1≦m≦n)の座標を抽出す
ると共に,該座標に位置する前記画像データと混入すべ
きデータとの排他的論理和を求めその結果を前記各座標
に記録したのち前記座標要素0,1,2,……,(n−1)の
並びを画像信号として伝送するものである。
This means that the image data is arranged on a one-dimensional coordinate axis of 0, 1, 2,..., (N-1), and m pieces of data (1 ≦ m ≦ n) corresponding one-to-one to the data to be mixed are selected from these. ) Are extracted, and the exclusive OR of the image data located at the coordinates and the data to be mixed is obtained, and the result is recorded in each of the coordinates, and then the coordinate elements 0, 1, 2,. , (N-1) are transmitted as image signals.

しかしながら,上述した手法は画像データの所要画素
を直接混入すべき他のデータによって変化するものであ
るから,再生画面上の当該部分に混入したデータがその
まま出現しデータ混入の有無が一目瞭然であるばかりで
なく画質が著しく損われると云う欠点があった。
However, since the above-mentioned method changes depending on other data to which the required pixel of the image data is to be directly mixed, the data mixed into the relevant portion on the reproduction screen appears as it is and it is immediately apparent whether or not the data is mixed. However, there is a disadvantage that the image quality is significantly impaired.

これを補うため上記文献では画像上の白・黒が変化す
る境界部分に集中して他のデータを畳み込む方法を提案
しているが,斯かる手法を用いたとしても画面上に雑音
が混入することに変りはなく画質の劣化は避けられな
い。これを軽減するためには,混入するデータ量を大幅
に削減するか又は同時に画面のエッジ部分にのみデータ
を混入せざるを得ない等の制限を受け実用的でなかっ
た。
To compensate for this, the above document proposes a method of concentrating other data by concentrating on the boundary where the black and white on the image change, but even if such a method is used, noise is mixed on the screen This is no different, and image quality degradation is inevitable. In order to reduce this, the amount of data to be mixed is greatly reduced, or at the same time, data must be mixed only into the edge portion of the screen.

(発明の目的) 本発明はこのような従来の画像へのデータ合成方法に
於ける欠点を除去するためになされたものであって,混
入したデータ及びその存在が再生画面に現れることがな
く,従って画質を損なわず極めて多量のデータを混入す
ることが出来る画像へのデータ合成方法を提供すること
を目的とする。
(Object of the Invention) The present invention has been made in order to eliminate the drawbacks of such a conventional method of synthesizing data into an image, and the mixed data and its existence do not appear on a reproduction screen. Therefore, it is an object of the present invention to provide a method of synthesizing an image into which an extremely large amount of data can be mixed without deteriorating the image quality.

(発明の概要) この目的を達成するため本発明では,原画像の濃度を
複数の階調に表現する際用いるディザ法に於けるディザ
マトリクスの構成方法の自由度に着目し,該自由度の範
囲内で混入すべきデータに基づいて画素各々に対応する
ディザマトリクスを選定することによって,ディザ画像
のもつ疑似階調性を損うことなく画像信号中に所望デー
タを混入するよう構成する。
(Summary of the Invention) In order to achieve this object, the present invention focuses on the degree of freedom of a dither matrix configuration method in a dither method used when expressing the density of an original image in a plurality of gradations. By selecting a dither matrix corresponding to each pixel on the basis of data to be mixed within the range, the desired data is mixed into the image signal without impairing the pseudo gradation characteristic of the dither image.

(実施例) 以下,図示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明
するが,その前に本発明の理解を容易ならしめるために
ディザ法,殊にその際のディザマトリクス設定の自由度
について簡単に説明する。
(Embodiment) Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the illustrated embodiment. Before that, however, in order to facilitate understanding of the present invention, the dither method, particularly the degree of freedom in setting the dither matrix at that time, will be described. A brief description will be given.

ディザ法は,例えば濃淡画像をファクシミリ,プリン
タ或はプラズマディスプレイ等の2値ハードコピー装置
に出力する場合,人間の目にその積分効果によって濃淡
の中間濃度として認識せしめるよう疑似的に濃淡化処理
する手法の一つであって,原画上から読取った信号の濃
淡を判定する際のしきい値を固定せず,その値を所定の
規則に従って変動させ,原画像濃淡の局所的平均値に対
応するドット数を発生するものである。
In the dither method, for example, when a grayscale image is output to a binary hard copy device such as a facsimile, a printer, or a plasma display, the grayscale processing is performed in a pseudo manner so that the human eyes can recognize the grayscale image as an intermediate grayscale by the integration effect. This is one of the methods, which does not fix the threshold value for judging the density of the signal read from the original image, but changes the value according to a predetermined rule to correspond to the local average value of the original image density. This is to generate the number of dots.

この場合,前記しきい値をランダム関数又は疑似ラン
ダム関数に基づいて決定するものをランダムディザ法と
云い,又マトリクス状の画素配列からなる原画全体を更
にサブマトリクスに分割し,該サブマトリクスにあらか
じめ定めたディザパターンを対応せしめて各画素のしき
い値とするものを組織的ディザ法と云うが,後者の方が
分解能,階調再現性及び雑音量等の点で前者より優れて
いる。
In this case, a method in which the threshold value is determined based on a random function or a pseudo-random function is called a random dither method. In addition, the entire original image including a matrix of pixel arrays is further divided into sub-matrices, and A method in which a predetermined dither pattern is made to correspond to a threshold value of each pixel is called an organized dither method. The latter is superior to the former in terms of resolution, gradation reproducibility, noise amount, and the like.

組織的ディザ法をより具体的に示せば,第2図(a)
に示す如く原画1上の各画素のうちn×nからなる小領
域Fnに同じくn×n個からなるしきい値マトリクスDnを
対応せしめると共に夫々対応する数値を比較し,しきい
値より小さい画素を白に残りをすべて黒としてディザ画
像3を生成する。
Fig. 2 (a) shows the systematic dither method more specifically.
As shown in FIG. 5, among the pixels on the original image 1, the n × n small area Fn is associated with the n × n threshold matrix Dn, and the corresponding numerical values are compared. Is white and all the rest are black to generate a dither image 3.

斯くの如く表わしたディザ画像は各画素が微小であれ
ば人の目に黒白の割合に応じて中間濃度として認識さ
れ,そのマトリクス要素n2+1階調の表現が可能とな
る。
If each pixel is minute, the dither image represented in this way is recognized as an intermediate density according to the ratio of black and white to human eyes, and the matrix element n 2 +1 gradation can be expressed.

この場合,表示装置の解像度が比較的高い場合には,
第2図(b)に示す如く原画1の各画素一個に対しn×
nマトリクスDnを対応せしめ更に微小画素のディザ画像
(G′n)3′を生成すればより一層原画に近似した画
像信号を得ることができる。
In this case, if the resolution of the display device is relatively high,
As shown in FIG. 2 (b), for each pixel of the original image 1, n ×
If the dither image (G'n) 3 'of minute pixels is generated by associating the n matrix Dn, an image signal more similar to the original image can be obtained.

ディザ法による濃度階調表現は白・黒画像に限らずカ
ラー画像についても適用可能であって,カラーについて
は色の3原色夫々について上述した如く濃度表現を行え
ばよい。
The density gradation expression by the dither method can be applied not only to a black and white image but also to a color image. For a color, the density expression may be performed for each of the three primary colors as described above.

更に,ディザ法は画像を符号化する際の手段が“0"
“1"の2値デジタル信号に限らず多値デジタルにも適用
され,出来るだけ少ない情報量によって原画に近い画像
を得る研究が進められている。
Furthermore, in the dither method, the means for encoding an image is “0”.
It is applied to not only the binary digital signal of "1" but also the multi-level digital signal, and research is progressing to obtain an image close to the original image with a minimum amount of information.

一般にn×nサイズのL値ディザマトリクスにて表現
可能な疑似階調数Leqは Leq=(L−1)n2+1 ……(1) となり,L=2の2値ディザの場合はLeq=n2−1とな
る。
In general, the number of pseudo gradations Leq that can be expressed by an L-value dither matrix of size n × n is Leq = (L−1) n 2 +1 (1), and in the case of binary dither with L = 2, Leq = n 2 −1.

一般に,使用する表示装置の解像度と視覚特性を考慮
してnの大きさを決定するが,この場合表示装置の解像
度が高く視覚の積分効果を利用できる程度にnの大きさ
を選定すれば,生成したディザ画像の各マトリクス内の
白黒の割合によってのみ階調が決定されその配列順序に
は無関係である。即ち,同一階調を表す場合のディザ画
像の選定には所定の自由度がある。
In general, the size of n is determined in consideration of the resolution and visual characteristics of the display device to be used. In this case, if the size of n is selected so that the resolution of the display device is high and the visual integration effect can be used, The gradation is determined only by the ratio of black and white in each matrix of the generated dither image, and is independent of the arrangement order. That is, there is a predetermined degree of freedom in selecting a dither image when representing the same gradation.

本発明はディザ画像を作成する際のディザマトリクス
選定の自由度に着目し,同一階調を表すディザマトリク
スの中からいづれか一つを,混入すべきデータに基づい
て選定することによって画像信号中にデータを合成す
る。
The present invention focuses on the degree of freedom in selecting a dither matrix when creating a dither image, and selects one of dither matrices that represent the same gradation based on data to be mixed, thereby enabling the image signal to be selected. Combine the data.

尚,説明を簡単にするため先づ,2値ディザ法の場合を
例示する。
For simplicity, the case of the binary dither method will be described first.

第1図は本発明に係かる画像へのデータ合成方法の一
実現手法を説明するためのブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram for explaining one method of realizing a method for synthesizing data into an image according to the present invention.

同図に於いて4は原画像であって,その一区画を取り
出し量子化ブロック5にて濃度を読み取ったのち階調比
較ブロック6に於いて,例えばその階調順位jなる数値
を導出しこれをマトリクス選択ブロック7に対し出力す
る。
In the figure, reference numeral 4 denotes an original image, a section of which is taken out, a density is read out by a quantization block 5, and then, in a gradation comparison block 6, for example, a numerical value representing the gradation order j is derived. Is output to the matrix selection block 7.

更に,予かじめ使用する可能性のある文字,記号,符
号等のデータを収納した辞書8を含む符号化ブロック9
を具える。この符号化ブロック9は混入すべき文字等の
データが入力されると,これらに該当する辞書中のデー
タを表す符号,例えばJISコード或はアスキーコード等
に従って符号化した数値系列Kiを発生し,これを前記マ
トリクス選択ブロック7に入力する。
Further, an encoding block 9 including a dictionary 8 storing data of characters, symbols, codes, etc. which may be used in advance.
Equipped. When data such as characters to be mixed is input, the encoding block 9 generates a code representing the data in the dictionary corresponding to the data, for example, a numerical sequence Ki encoded according to JIS code or ASCII code. This is input to the matrix selection block 7.

マトリクス選択ブロック7では,各濃度階調を表すデ
ィザマトリクスのすべて又は所要のものを具えておき,
該部に入力する前記濃度階調数jと混入すべき文字を表
わす数字Kiとから所定のディザマトリクスを選び出し原
画像の各区画のディザ画像10を生成する。
In the matrix selection block 7, all or required dither matrices representing each density gradation are provided.
A predetermined dither matrix is selected from the density gradation number j input to the section and a number Ki representing a character to be mixed, and a dither image 10 of each section of the original image is generated.

このように各画素及び混入する文字データに対し順次
繰返し実行して生成したディザマトリクスに基づいてデ
ィザ画像10を作成すれば,この中に文書等他のデータを
混入することができる。
If the dither image 10 is created based on the dither matrix generated by repeatedly and repeatedly executing each pixel and the mixed character data, other data such as a document can be mixed therein.

尚,入力する原画像信号が既に量子化され,かつこれ
が前記階調比較ブロック7の階調数に適応可能なもので
ある場合は前記量子化ブロック5は不要となり,直接階
調比較ブロック6に入力すればよい。前記マトリクス選
択ブロック7に於いて所要マトリクスを決定する方法は
種々のものが考えられるが,その一例を第3図に示す。
If the input original image signal has already been quantized and can be adapted to the number of gradations of the gradation comparison block 7, the quantization block 5 becomes unnecessary and the gradation comparison block 6 Just enter it. Various methods are conceivable for determining the required matrix in the matrix selection block 7, one example of which is shown in FIG.

第3図は説明を簡単にするためn=2とした場合のマ
トリクス選定方法の一例を示す図であって,各列に前記
辞書8に登録した文字データを表す数字を,又各行に濃
度階調順位数jを割あて各階調を表わし得るマトリクス
を配列したものである。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a matrix selection method when n = 2 for the sake of simplicity. In each column, a numeral representing character data registered in the dictionary 8 is shown, and in each row, a density level is shown. This is an array of matrices that can represent each gradation by allocating the number of key ranks j.

この場合階調数jは例えばマトリクス中に配置する
“1"の数を示すものとし,横並び順序は文字データに対
応して適宜配列する。
In this case, the gradation number j indicates, for example, the number of “1” s arranged in the matrix, and the horizontal arrangement order is appropriately arranged corresponding to the character data.

今,原画から取り出した画素の濃度が3である場合,
その階調数をj=3とすれば2×2マトリクスに“1"を
3個配列するし方は同第3図の4行目に示す如く4通り
存在しこのうちのいづれを選んでも同一階調を表わす
が,今混入しようとする文字データに該当する数字が2
であれば横軸上の2の位置する列のマトリクス,即ち4
行3列のマトリクスを当該画素のディザマトリクスとし
て出力する。
Now, if the density of the pixel extracted from the original image is 3,
Assuming that the number of gradations is j = 3, there are four ways of arranging three “1” s in a 2 × 2 matrix, as shown in the fourth row of FIG. Represents the gradation, but the number corresponding to the character data to be mixed is 2
, The matrix of the column located at 2 on the horizontal axis, ie, 4
The matrix of row 3 is output as the dither matrix of the pixel.

又,このようにしてデータが混入された画像を復号す
る場合は,第3図と同様のマトリクスを参照してディザ
マトリクス中の“1"の数とその配列から所定の文字デー
タを表す数字2を導出し,同様のコード化に従って所望
の文字データを得る。
When decoding an image in which data has been mixed in this way, a numeral 2 representing predetermined character data is obtained from the number of "1" in the dither matrix and its arrangement with reference to the same matrix as in FIG. Is derived, and desired character data is obtained according to the same coding.

以上の手法を敷衍すると共に混入しうるデータ量につ
いて吟味すれば以下の通りである。
The above method is extended and the amount of data that can be mixed is examined as follows.

即ち,上述した手法は混入する文字データ等を他の情
報源,例えば0,1,2,………Kiなる数字で表し,このKiを
ディザ画像に織り込むもので,Kiを例えばコンピュータ
処理に都合のよい2進数表現したビット列で表す。
That is, the above-described method represents character data and the like to be mixed with other information sources, for example, numbers 0, 1, 2,... Ki, and weaves this Ki into the dither image. In a bit string represented by a binary number.

この場合,前記情報源はいかなる形態をとってもよい
が,例えば使用する可能性のある文字,記号或は符号等
を所定の数字に対応させた辞書を用い,混入する文字等
を数字に変換して前記Kiなる数字列として出力する。
In this case, the information source may take any form. For example, a dictionary in which characters, symbols, or signs that may be used correspond to predetermined numbers is used, and the characters to be mixed are converted into numbers. It is output as the numerical string Ki.

この辞書としては一般的に使用されるJISコード或は
アスキーコード等を利用したものがあげられるが,秘匿
性を高める場合このコード表として特殊な暗号表を作成
し使用することもできる。
As this dictionary, a dictionary using JIS code or ASCII code which is generally used can be cited, but a special encryption table can be prepared and used as this code table in order to enhance confidentiality.

このようにしてKiなる数字系列に変換したデータをデ
ィザマトリクスに対応させる場合,原画像各画素濃度は
逐次変化するから,配置すべき“1"の数即ちjが変化す
る。従ってその時の組合せ数も変化するから系列Kiから
濃度に対応した可変長ビット数を抽出して織り込む。
In the case where the data converted to the numerical sequence Ki is made to correspond to the dither matrix, the density of each pixel of the original image sequentially changes, so that the number of “1” to be arranged, that is, j changes. Therefore, since the number of combinations at that time also changes, the variable length bit number corresponding to the density is extracted from the series Ki and incorporated.

以下,この場合の混入しうる情報量について吟味す
る。
Hereinafter, the amount of information that can be mixed in this case will be examined.

今,系列Kiからbビットを取出し,n2Cj通りあるn×
nマトリクスの配置のうちから1つを選定するときbビ
ットで0から2bの整数を表現し,この値がn2Cjを超えな
いようにbを決定すれば,あるnとjに対しKiから取り
出すべきビット数bが一意的に決定できる。
Now, take out the b bits from the series Ki, is n 2 Cj as n ×
In b bits represent the integer from 0 to 2 b when selecting one from among the arrangement of the n matrix, be determined b so that this value does not exceed n 2 Cj, Ki for a certain n and j , The number of bits b to be extracted from the data can be uniquely determined.

n,jに対するbjは bj=〔log2(n2Cj)〕(ビット) ……(2) 但し〔X〕はXを超えない整数を示す。bj for n and j is bj = [log 2 (n 2 Cj)] (bits) (2) where [X] indicates an integer not exceeding X.

であるから例えばn=4とすると であり1マトリクスに平均145/17=8.53ビットが混入可
能となることがわかる。
Therefore, for example, if n = 4, It can be seen that an average of 145/17 = 8.53 bits can be mixed in one matrix.

一般的に,1画像中に含まれる濃度レベルjの画素の数
をW(j)とすると,この画像に混入可能な全ビット数
Bは である。
In general, if the number of pixels of density level j included in one image is W (j), the total number of bits B that can be mixed in this image is It is.

例えば,画像の大きさが64×64画素,量子化後の各濃
度値がすべて同数(64×64/17=240.9)の画素からなる
画像を想定すると, B=240.9×17×8.53=34.939(ビット) ……(5) となり,8ビットで表現された文字であれば全体で4,367
と極めて多くの文字を混入しうることになる。
For example, assuming an image having an image size of 64 × 64 pixels and all the density values after quantization are composed of the same number of pixels (64 × 64/17 = 240.9), B = 240.9 × 17 × 8.53 = 34.939 ( Bit) …… (5), and if the character is represented by 8 bits, the total is 4,367
And a very large number of characters.

これは,前述の鈴木,有本両氏が提案する従来の手法
による画像への文字混入数が,256×256(=65,536)の
画素からなる画面に最大でも655字程度であるのに比較
すればいかに多くの情報量であるかが理解できよう。
Compared to the previous method proposed by Suzuki and Arimoto, the number of characters mixed into an image is at most about 655 on a screen consisting of 256 × 256 (= 65,536) pixels. You can see how much information is available.

更に,一般的な自然画像では濃度レベルが各階調すべ
てに亘って均一な場合は少なく,中央階調部分に集中し
やすい傾向があるから実用上前記Bは更に大きくなりそ
れだけ多量の文字を混入することができる。
Further, in a general natural image, the density level is rarely uniform over all gradations, and tends to concentrate on the central gradation portion. Therefore, in practice, the B becomes larger, and a larger amount of characters are mixed. be able to.

前記第3図に示した方法は,以上説明した手法の一具
体的手段であるが,このように予め表を具えておけば比
較的高速な符号化処理が可能ではあるが,全マトリクス
を記憶する必要があるためnが大きくなれば大容量にメ
モリを具えなければならないと云う欠点がある。更に,
復号化にあたっては復号すべきデータ系列をすべてのマ
トリクス各々の画素値と比較しなければならず,nが大き
くなれば極めて多くの時間を要する。
The method shown in FIG. 3 is a specific means of the method described above. If a table is prepared in advance as described above, a relatively high-speed encoding process can be performed. Therefore, there is a disadvantage that if n becomes large, a large-capacity memory must be provided. Furthermore,
In decoding, the data series to be decoded must be compared with the pixel values of all the matrices, and if n becomes large, much time is required.

そこで,以下に表によらず演算によって逐次所望マト
リクスを決定し又,該マトリクスから混入されたデータ
を復号する方法を説明する。
Therefore, a method of sequentially determining a desired matrix by calculation and decoding data mixed from the matrix will be described below, without using the table.

先づ,説明を簡単にするためディザマトリクスn×n
の出力セルに各画素を走査順に1次元に並べ直した配列
をS(i)(i=0,1,2,……,(n2−1)と表す。
First, in order to simplify the explanation, a dither matrix n × n
, (N = 0, 1, 2,..., (N 2 -1)) is an array in which the pixels are one-dimensionally rearranged in the order of scanning in the output cell.

このときセル上のn2個の各画素の量子化した値jを,
該マトリクス上に配置する要素の組合せの数で重み付け
られた2進数とみなせば,n×nマトリクスからj個を選
んで配列する組合せ数n2Cjは次式の如く書き換えること
ができる。
At this time, the quantized value j of each of the n 2 pixels on the cell is
Assuming that the number is a binary number weighted by the number of combinations of elements arranged on the matrix, the number of combinations n 2 Cj in which j are selected and arranged from the n × n matrix can be rewritten as the following equation.

n2Cj=n2 -1Cj-1+n2 -1Cj ……(6) 今,この式の表す意味を,その右辺第1項がS(0)=
1即ち,n×nマトリクスの第1要素が“1"である配列の
総数を,又第2項がS(0)=0即ち,同じく第1要素
が“0"である配列の総数を夫々表し,全体はこれら両者
の和であると解釈し,S(0)=1をもつマトリクスの配
列各々を0,1,2,……,n2 -1Cj-1−1なる整数に又,S
(0)=0をもつものをn2 -1Cj-1,n2 -1Cj-1+1,……
…,n2Cj−1なる整数各々に対応させる如き規則を設定
すると共に,混入すべきデータの系列Kiからbjビットを
取出したときその値dとn2 -1Cj-1を比較して と定める。
n 2 Cj = n 2 -1 Cj -1 + n 2 -1 Cj (6) Now, the meaning of this expression is expressed by the fact that the first term on the right side is S (0) =
1, that is, the total number of arrays in which the first element of the n × n matrix is “1”, and the second term is S (0) = 0, that is, the total number of arrays in which the first element is also “0”. And the whole is interpreted as the sum of these two, and each matrix array having S (0) = 1 is converted to an integer of 0, 1, 2, ..., n 2 -1 Cj -1 -1. S
Those having (0) = 0 are represented by n 2 -1 Cj -1 , n 2 -1 Cj -1 +1 ...
.., N 2 Cj−1, and a rule is set so as to correspond to each integer. When bj bits are extracted from the data sequence Ki to be mixed, the value d is compared with n 2 −1 Cj −1. Is determined.

この結果,もしS(0)=1ならjから1を減じて
(j-1)個の1をS(0)以外のマトリクス要素{S
(1),S(2),……,S(n2−1)}に配置するため
に,同様の演算即ち,dとn2 -2Cj-1を比較して前記(7)
式に示す結果を求める。
As a result, if S (0) = 1, 1 is subtracted from j and (j −1 ) 1s are added to matrix elements {S} other than S (0).
(1), S (2),..., S (n 2 -1)}, the same operation is performed, that is, d is compared with n 2 -2 Cj -1 and (7)
Find the result shown in the equation.

逆にS(0)=0ならばS(0)以外のマトリクス要
素に“1"を配置するためにdの値をn2 -1Cj-1だけ減じ
て,更にdとn2 -2Cj-1を比較する。
Conversely, if S (0) = 0, the value of d is reduced by n 2 -1 Cj -1 to arrange "1" in a matrix element other than S (0), and d and n 2 -2 Cj Compare -1 .

この操作をj=0となるまで繰返せばj個の1の画素
位置はすべて決定されるので残りのS(i)には0を設
定する。以上の手順により,与えられたjとdとに一意
に対応する画素配置S(i)を求めることができる。
If this operation is repeated until j = 0, the positions of the j 1 pixels are all determined, so 0 is set for the remaining S (i). According to the above procedure, the pixel arrangement S (i) uniquely corresponding to the given j and d can be obtained.

具体的な数値例を用いてこの方法を更に説明する。 This method will be further described using specific numerical examples.

第4図はn=4,j=3,d=15とした場合のマトリクス決
定方法を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a matrix determination method when n = 4, j = 3, and d = 15.

4×4マトリクスの各要素S(i)を図4の右上に示
す(イ)の配置とする。まず16個の画素位置に3個の1
を配置する方法の総数は,16C3=560通りある。これは,
S(0)=1とした15C2=105通りと,S(0)=0とした
15C3=455通りに分けられる(同図(a))。前者には
d=0,1,2,……,104(=15C2−1個)の整数を,後者に
はd=105,106,……,559(=16C3−1)の整数を割当
る。さらに式(7)により,dと15C2を比較し,d=15<15
C2=105からS(0)=1とする。値“1"の画素位置が
1個決定されたので,次にj=2として同様の操作を繰
り返す。
Each element S (i) of the 4 × 4 matrix is arranged as shown in FIG. First, three 1's are located at 16 pixel positions.
There are a total of 16 C 3 = 560 ways of arranging. this is,
15 C 2 = 105 cases with S (0) = 1 and S (0) = 0
It is divided into 15 C 3 = 455 types (FIG. 7A). For the former, an integer of d = 0, 1, 2,..., 104 (= 15 C 2 -1), and for the latter, an integer of d = 105, 106,..., 559 (= 16 C 3 -1) Assign. Further, d and 15 C 2 are compared according to equation (7), and d = 15 < 15
S (0) = 1 from C 2 = 105. Since one pixel position with the value “1” has been determined, the same operation is repeated with j = 2.

即ち,dと14C1を比較し,d=15≧14C1=14からS(1)
=0,d=1とする(同図(b))。同様にd=1<13C1
=13からS(2)=1(同図(c))。ここで,13C1
12C012C1であるが,12C0はただ1通り,すなわちS
(4)=S(5)=……=S(15)=0を表している
(図4(d))。d=1≧12C0=1からd=0としてS
(3)=0とする。同様に12C111C011C1より,d=0
番目は11C0に対応する出力画素配列である(図4
(e))。
That is, d and 14 C 1 are compared, and d = 15 ≧ 14 C 1 = 14 and S (1)
= 0 and d = 1 (FIG. 9B). Similarly, d = 1 < 13 C 1
= 13 to S (2) = 1 (FIG. 9 (c)). Where 13 C 1 =
12 but C is 0 + 12 C 1, 12 C 0 Hatada 1 kinds, namely S
(4) = S (5) =... = S (15) = 0 (FIG. 4D). d = 1 ≧ 12 C 0 = 1 to d = 0 and S
(3) = 0. Similarly than 12 C 1 = 11 C 0 + 11 C 1, d = 0
The output pixel array corresponding to 11 C 0 is shown in FIG.
(E)).

以上の操作によりすべての画素配列が得られる。以上の
手順をまとめるとつぎのようになる。
With the above operation, all pixel arrays are obtained. The above procedure is summarized as follows.

(1)符号化手順 結果を格納する配列をS(i)(i=0,1,……,15)
とする。
(1) Encoding procedure The array for storing the result is represented by S (i) (i = 0, 1,..., 15).
And

配列COMB(x,y)(x,y=0,1,……,16)にxCyを代入 初期値設定 x←15:xはCOMBの添字 y←j:jは配置すべき1の個数 i←0:iはS(i)の添字 テキストデータ配列から〔log2{COMB(16,j)}〕ビッ
ト取り出しdとする IF y=0 THEN S(i)←0 GO TO IF d<COMB(x,y-1) THEN S(i)←1 y←y-1 ELSE S(i)←0 d←d-COMB(x,y-1) x←x-1 i←i+1 IF i≦15 THEN GO TO ELSE end (2)復号化手順 復号化すべき2値配列をS(i)(i=0,1,……,1
5)とする。
Assign xCy to array COMB (x, y) (x, y = 0,1, ..., 16) Initial value setting x ← 15: x is a subscript of COMB y ← j: j is the number of 1 to be arranged i ← 0: i is a subscript of S (i) From the text data array [log 2 {COMB (16, j) }] Set bit extraction d as IF y = 0 THEN S (i) ← 0 GO TO IF d <COMB (x, y-1) THEN S (i) ← 1 y ← y-1 ELSE S (i) ← 0 d ← d-COMB (x, y-1) x ← x-1 i ← i + 1 IF i ≦ 15 THEN GO TO ELSE end (2) Decoding procedure The binary array to be decoded is represented by S (i) (i = 0 , 1, ……, 1
5)

配列COMB(x,y)(x,y=0,1,……,16)にxCyを代入 初期値設定 x←16:xはCOMBの添字 y←j:jはS(i)内の1の個数 i←0:iはS(i)の添字 d←0:dに復号データが格納される IF y=0 THEN GO TO IF S(i)=0 THEN d←d+COMB(x,y-1) ELSE y←y-1 x←x-1 i←i+1 IF i≦15 THEN GO TO dの下位〔log2{COMB(16,j)}〕ビットが復号結果 このように演算によって逐次所望マトリクスを生成す
る手法によれば,大幅に処理時間を短縮することができ
るうえ,マトリクスを記憶するためのメモリを必要とし
ないから用いる装置が簡単になり又,表作成の手間も省
ける。
Assign xCy to array COMB (x, y) (x, y = 0,1, ..., 16) Initial value setting x ← 16: x is a COMB subscript y ← j: j is 1 in S (i) I ← 0: i is the subscript of S (i). The decoded data is stored in d ← 0: d. IF y = 0 THEN GO TO IF S (i) = 0 THEN d ← d + COMB (x, y-1 ELSE y ← y-1 x ← x-1 i ← i + 1 IF i ≦ 15 The lower [log 2 {COMB (16, j)}] bit of THEN GO TO d is the decoding result. According to the generation method, the processing time can be greatly reduced, and since a memory for storing a matrix is not required, a device to be used can be simplified, and the trouble of creating a table can be omitted.

第5図は本発明を暗号通信手段に応用した場合の一実
施例を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing an embodiment in which the present invention is applied to encryption communication means.

同図に於いて11は原画像信号であって,これから取り
出した画素信号と,混入すべきデータ12を暗号鍵13を用
いてスクランブラ14によって暗号化した信号とを符号化
回路15に於いて上述した手法によって合成しディザ画像
16を生成して所望ユーザ17,17に伝送する。これを受信
したユーザは所定規則に基づいて復号回路18によって原
画像信号19と暗号化信号とに分離したのち,更に暗号化
信号をデ・スクランブラ20にて所定暗号鍵21を用いて元
のデータ22を抽出する。
In FIG. 1, reference numeral 11 denotes an original image signal. A pixel signal extracted therefrom and a signal obtained by encrypting data 12 to be mixed with a scrambler 14 using an encryption key 13 are used in an encoding circuit 15. Dithered image synthesized by the method described above
16 is generated and transmitted to desired users 17,17. Upon receiving this, the user separates the original image signal 19 and the encrypted signal by the decryption circuit 18 based on a predetermined rule, and further deciphers the encrypted signal by the descrambler 20 using the predetermined encryption key 21. The data 22 is extracted.

尚,このシステムに於ける各ブロック,例えばスクラ
ンブラ14,デ・スクランブラ20或は暗号化方法は既存の
技術を用いて容易に実現可能であるから詳細な説明は省
略する。
Since each block in this system, for example, the scrambler 14, the descrambler 20, or the encryption method can be easily realized by using the existing technology, the detailed description is omitted.

以上説明した手法に基づいて種々実験を行ったところ
極めて良好な結果を得た。
When various experiments were performed based on the method described above, extremely good results were obtained.

例えば,標準画像データベースSIDBAの画像(256×25
6画素×8ビット)を用い,n=4の2値画像にて実施す
ると,濃度階調は17となるので原画像を17レベルに一様
に量子化し,ASCIIコードに変換して75,205文字を合成し
た結果,従来の固定パターンを用いた再生画像との差は
ほとんどみられなかった。
For example, images of the standard image database SIDBA (256 x 25
(6 pixels x 8 bits), and when implemented with a binary image of n = 4, the density gradation becomes 17, so the original image is uniformly quantized to 17 levels, converted to ASCII code, and converted to 75,205 characters. As a result of the synthesis, there was almost no difference from the reproduced image using the conventional fixed pattern.

又,本発明の手法によって生成した画像データをその
画素配列を変更することによって,従来の固定パターン
或はその他の方法による画像に復元しうることも実験の
結果確認した。
Experiments have also confirmed that image data generated by the method of the present invention can be restored to an image by a conventional fixed pattern or other methods by changing the pixel arrangement.

このことは,本発明による画像へのデータ合成方法が
画像情報そのものを変更するものでなく,従って原画情
報が完全な形で保存されることを証明することになろ
う。
This will prove that the method of synthesizing data to an image according to the present invention does not change the image information itself, and therefore the original image information is preserved in perfect form.

又,本発明に基づいてデータを画像に混入する場合,
データ列としてビット0の長い入力が発生するとこのと
きのdの値は0となるから原画濃度にかかわらず黒画素
は常に配列の前部に集中することになるが,このときは
例えば前記データを合成する直前に1ビット毎に反転し
て入力する等の操作を加えればよく,このことも実験に
よって確認済みである。
Also, when mixing data into an image according to the present invention,
When a long input of bit 0 occurs as a data string, the value of d at this time becomes 0, so that black pixels are always concentrated at the front of the array regardless of the original image density. It is sufficient to add an operation such as inverting and inputting one bit at a time immediately before combining, and this has also been confirmed by experiments.

この手法は上述した場合のみならず,ある規則性のあ
るデータ列が再生画像に好ましからざる影響を与える虞
れあるとき広く用いることができよう。
This method can be widely used not only in the case described above, but also when there is a possibility that a data string having a certain regularity may have an undesired effect on a reproduced image.

以上の説明では主として2値ディザ法を用いる場合を
例示したが,本発明は多値ディザ法についても適用可能
であって,以下簡単に多値ディザ法を用いた画像処理に
於ける濃度パターンに他のデータを混入する手法につい
て説明する。
In the above description, the case of mainly using the binary dither method has been exemplified. However, the present invention is also applicable to the multi-value dither method, and the following description will briefly describe the density pattern in the image processing using the multi-value dither method. A method of mixing other data will be described.

今,出力装置はLレベルの中間調表示が可能であると
仮定すればこのとき1つのセルで表現可能な疑似階調数
Leqは第(1)式に示した如くLeq=(L−1)×n2+1
であるが,2値ディザ法の場合と同様LeqはLとnのみに
依存し,セル内の画素配置には無関係である。
Now, assuming that the output device is capable of displaying an L-level halftone, the number of pseudo tones that can be represented by one cell at this time
Leq is Leq = (L−1) × n 2 +1 as shown in the equation (1).
However, as in the case of the binary dither method, Leq depends only on L and n, and has no relation to the pixel arrangement in the cell.

従って,同一階調を表す多値ディザマトリクスのうち
から,混入するデータに対応するものを選定すれば2値
ディザ法の場合と同様に画像中に他のデータを混入する
ことが可能であり,しかも2値ディザ法に比べてマトリ
クス選択の自由度が大きくなるから飛躍的に混入し得る
データ量が多くなる。
Therefore, if the one corresponding to the data to be mixed is selected from the multi-valued dither matrix representing the same gradation, other data can be mixed into the image as in the case of the binary dither method. In addition, since the degree of freedom in selecting a matrix is greater than that of the binary dither method, the amount of data that can be mixed dramatically increases.

即ち,疑似階調数j(j=0,1,2,……Leq−1)のと
き1つのセルで濃度値jを表し得る画素配列の組合せの
総数をC(j)としたとき,混入するデータ系列からbj
ビットを取出しC(j)通りから1つを選択するときの
ビット数はbj=〔log2(C(j))〕(ビット) ……
(8) となる。又,1画像中に含まれる濃度レベルjの画素数を
W(j)で表すと,この画像中に合成可能な全ビット数
Bは で表される。
That is, when the total number of pixel array combinations that can represent the density value j in one cell when the number of pseudo gradations j (j = 0, 1, 2,... Leq-1) is C (j), From data series to bj
The number of bits when extracting bits and selecting one from C (j) ways is bj = [log 2 (C (j))] (bits)
(8) When the number of pixels of density level j included in one image is represented by W (j), the total number of bits B that can be combined in this image is It is represented by

例えば出力装置が0,1,2の3値表示が可能であって,
セルの大きさn=2と仮定すれば,このとき表現可能な
疑似階調数Leqは式(1)から9レベル,疑似表現可能
な濃度レベルjは0,1,2,……,8となる。
For example, the output device can display ternary values of 0, 1, and 2.
Assuming that the cell size is n = 2, the number of pseudo gradations Leq that can be expressed at this time is 9 levels from Equation (1), and the density levels j that can be pseudo expressed are 0, 1, 2,. Become.

この各々の濃度レベルは下表−1に示す各画素の組合
せによって表現され,このときの組合せの総数がC
(j)である。
Each of these density levels is represented by a combination of each pixel shown in Table 1 below.
(J).

表−1 j 画素の組合せ C(j) bj 0 (0,0,0,0) 4C0=1 0 1 (1,0,0,0) 4C1=4 2 2 (1,1,0,0)(2,0,0,0) 4C24C1=10 3 3 (1,1,1,0)(2,1,0,0) 4C34C13C1=16 4 4 (1,1,1,1)(2,1,1,0) (2,2,0,0) 4C44C13C24C2=19 4 5 (2,1,1,1)(2,2,1,0) 4C14C22C1=16 4 6 (2,2,1,1)(2,2,2,0) 4C24C3=10 3 7 (2,2,2,1) 4C3=4 2 8 (2,2,2,2) 4C4=1 0 jの各値の出現率が等しいと仮定すれば前記表−1のC
(j)から取出得るビット数bjの平均値bは となる。
Table 1 Combinations of j pixel C (j) bj 0 (0,0,0,0 ) 4 C 0 = 1 0 1 (1,0,0,0) 4 C 1 = 4 2 2 (1,1, 0,0) (2,0,0,0) 4 C 2 + 4 C 1 = 10 3 3 (1,1,1,0) (2,1,0,0) 4 C 3 + 4 C 1 · 3 C 1 = 16 4 4 ( 1,1,1,1) (2,1,1,0) (2,2,0,0) 4 C 4 + 4 C 1 · 3 C 2 + 4 C 2 = 19 4 5 (2,1,1,1) (2,2,1,0 ) 4 C 1 + 4 C 2 · 2 C 1 = 16 4 6 (2,2,1,1) (2,2, 2,0) 4 C 2 + 4 C 3 = 10 3 7 (2,2,2,1) 4 C 3 = 4 2 8 (2,2,2,2) 4 C 4 = 1 0 each value of j Are assumed to be equal, C in the above Table-1
The average value b of the number of bits bj that can be extracted from (j) is Becomes

又,同様にL=2,3,4,n=2,3,4の場合について合成可
能なデータの情報量を各セルごと,及び符号化後の1ビ
ットごとに求めた結果を表−2に示す。
Similarly, for L = 2,3,4, n = 2,3,4, the information amount of data that can be synthesized is obtained for each cell and for each bit after encoding. Shown in

この表及び上述の説明から明らかな如く,多値ディザ法
に本発明を適用すればより多くのデータを画像中に合成
することが出来る。
As is clear from this table and the above description, if the present invention is applied to the multi-value dither method, more data can be synthesized in the image.

尚,この場所要マトリクスを選定するには2値ディザ
と同様の予め作成した表による方法及び演算による方法
のいづれの方法を用いてもよい。
In order to select the location required matrix, any of a method based on a table prepared in advance and a method based on calculation similar to the binary dither may be used.

演算によってマトリクスを決定する手順をL=3,n=
2として簡単に説明する。
The procedure for determining a matrix by calculation is L = 3, n =
This will be briefly described as 2.

原画像内の注目する画素をLeq=9レベル(0,1,2,…
…,8)に量子化する。この結果,濃度レベル3であった
とする。
Pixels of interest in the original image are represented by Leq = 9 levels (0,1,2, ...
…, 8). As a result, it is assumed that the density level is 3.

テキストデータから取り出すべきビット数b3は表−1
から4ビットとなる。4ビットを取り出して整数表現に
直した結果d=12であったとする。
The number of bits b 3 to be taken out from the text data in Table -1
To 4 bits. It is assumed that d = 12 as a result of taking out 4 bits and converting it into an integer representation.

まず,濃度レベル1の画素のみで表示すると仮定し,d
4C1と比較する。4C1=4<12から(1,1,1,0)の組み
合わせではないことがわかる。この4通りはd=0,1,2,
3に対応する組合せである。
First, suppose that only pixels of density level 1 are displayed, and d
With 4 C 1 . 4 C 1 = 4 <12 indicates that the combination is not (1,1,1,0). These four types are d = 0,1,2,
This is a combination corresponding to 3.

12通りのうち始めの4通りではないことが決定された
ので,残る組合せのうち12-8=8番目を探せばよい。次
の(2,1,0,0)の組み合わせの数と比較すると,4C1×3C
1=12>8からこの組合せに決定できる。
Since it is determined that it is not the first four of the twelve combinations, the remaining combinations may be searched for 12-8 = eighth. Compared to the number of the following (2,1,0,0) combinations, 4 C 1 × 3 C
This combination can be determined from 1 = 12> 8.

つぎにこの12通り中の8番目を求める。この12通り
は,濃度値2の画素の位置を決定する4C1=4通りの各
々について濃度値1の画素の位置を決定する3C1=3通
りがあると考える。すると8/3C1=8/3=2余り2である
から,濃度値2の画素の位置は左から3番目,濃度値1
の画素の位置は残った3つの位置の左から3番目すなわ
ち(0,2,0,1)という並びが決定できる。
Next, find the eighth of these 12 ways. It is considered that there are 3 C 1 = 3 patterns that determine the position of the pixel with the density value 1 for each of the 4 C 1 = 4 patterns that determine the position of the pixel with the density value 2. Then 8/3 C 1 = 8/ 3 = 2 remainder 2 is because the position of the pixel density values 2 the third from the left, the density value 1
Can be determined as the third position from the left of the remaining three positions, that is, (0, 2, 0, 1).

復号処理は,(0,2,0,1)という画素並びからd=12
を求める手順に相当し,これは上記の手順の逆算法とし
て容易に実現可能である。
The decoding process is based on the pixel arrangement of (0,2,0,1).
, Which can be easily realized as an inverse calculation of the above procedure.

このように画像中に他のデータを秘匿して伝送し或は
保管する手段の利用方法は種々考えられるが,例えば個
人の顔写真データにその人の個人情報を合成して一括管
理するシステムを構築すれば,第三者には顔写真として
のみ認識され適合する暗号鍵をもった者のみ秘匿された
データを知ることができ,秘匿保持に万全を期したシス
テムとなり得る。
As described above, various methods of using the means for transmitting or storing other data in an image in a concealed manner are conceivable. For example, a system for synthesizing personal information of a person with personal photograph data of the person and managing the data collectively is proposed. If constructed, only a person having a matching encryption key that is recognized as a facial photograph and can be known to a third party can know the confidential data, and a system that ensures the confidentiality can be obtained.

又,暗号化手段の有無にかかわらず,日常使用するフ
ァクシミリ或はその他画像信号伝送に本発明を応用すれ
ば画像に関連したデータを画像と一括して送信できるか
ら伝送処理の単一化を達成し得る。更に,混入するデー
タとしては単なる文字に限らず,音声信号又は画像信号
等いかなるものであってもよいこと自明である。
Also, irrespective of the presence or absence of the encryption means, if the present invention is applied to facsimile or other image signal transmission which is used daily, data relating to the image can be transmitted together with the image, so that the transmission processing can be unified. I can do it. Further, it is obvious that the data to be mixed is not limited to simple characters, but may be any signal such as an audio signal or an image signal.

尚,以上示した実施例では説明を簡単にするため,2値
画像の場合について言及したが,本発明はこれに限るこ
となく多値画像又はカラー画像等についても適用可能で
あり,又実施する際の装置及びシステムの構成について
も種々の変形があり得ること明らかである。
In the above-described embodiment, the case of a binary image has been described for simplicity of description. However, the present invention is not limited to this and can be applied to a multi-valued image or a color image and the like. Obviously, various modifications may be made to the configuration of the device and system at that time.

(発明の効果) 本発明は以上説明した如く,画像の濃淡表現手段たる
ディザ画像処理過程に於いて所望データを混入するもの
であるから,混入したデータの存在が画像信号及び再生
画像上に現れにくく,かつ画像品質を損うことなく極め
て多くのデータを画像中に合成する手段をもたらすうえ
で著効を奏する。
(Effects of the Invention) As described above, the present invention mixes desired data in the dither image processing process as a means for expressing the gray scale of an image. This is very effective in providing a means for synthesizing an extremely large amount of data in an image without being difficult and deteriorating the image quality.

又,本発明を用いれば画像信号と他のデータとを同一
手段によって取扱い得るから情報メディアを大きく簡素
化することができ,更に,混入したデータの有無が画面
上に現れにくいことから画像信号中に重要データを秘匿
して伝送保管するうえでも効果があり,更に他の暗号手
段と組合せればより一層攻撃に強い暗号方法となり得
る。
Further, according to the present invention, the image signal and other data can be handled by the same means, so that the information medium can be greatly simplified. It is also effective in concealing and storing important data for transmission and storage, and when combined with other encryption means, can be an encryption method that is more resistant to attacks.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例を示すブロック図,第2図は
一般的なディザ法を説明する図であって,(a)は原画
とディザマトリクスが一対一に対応する場合,(b)は
一対四に対応する場合の図,第3図は本発明に係かるデ
ィザマトリクス決定方法の一例を示すマトリクス図,第
4図は本発明に係かる演算によるディザマトリクス決定
方法の一例を示す図,第5図は本発明を暗号通信に応用
した場合の手順を示すブロック図である。 1……原画,2……しきい値マトリクス,3……ディザ画
像,5……量子化ブロック,6……濃度階調比較ブロック,7
……マトリクス選択ブロック,9……符号化ブロック,10
……ディザマトリクス。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining a general dither method. FIG. 1 (a) shows a case where an original image and a dither matrix correspond one-to-one, and FIG. ) Is a diagram corresponding to one-to-four, FIG. 3 is a matrix diagram showing an example of a dither matrix determining method according to the present invention, and FIG. 4 is an example of a dither matrix determining method by calculation according to the present invention. FIG. 5 and FIG. 5 are block diagrams showing procedures when the present invention is applied to cryptographic communication. 1 ... original picture, 2 ... threshold matrix, 3 ... dither image, 5 ... quantization block, 6 ... density gradation comparison block, 7
…… Matrix selection block, 9 …… Encoding block, 10
...... Dither matrix.

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】ディザ法を用い原画像の濃度情報の濃度パ
ターンを量子化して疑似階調表現する際,ディザマトリ
クスに於ける各要素の配置を,混入すべきデータに基づ
いて決定したことを特徴とする画像へのデータ合成方
法。
When quantizing a density pattern of density information of an original image using a dither method to represent a pseudo gradation, an arrangement of each element in a dither matrix is determined based on data to be mixed. A method for synthesizing data to the featured image.
【請求項2】前記ディザマトリクスに配置される特定値
の個数とその配列との組合せによって混入すべき他のデ
ータを特定したことを特徴とする特許請求の範囲1項記
載の画像へのデータ合成方法。
2. A data synthesizing method according to claim 1, wherein other data to be mixed is specified by a combination of the number of specific values arranged in said dither matrix and the arrangement thereof. Method.
【請求項3】ディザマトリクス中の特定値の個数及びそ
の配列と所要数字とを一対一に対応せしめた表を予かじ
め記憶しておき,該表に基づいて原画像の各濃度情報を
表わすディザマトリクスのうちから混入すべき他のデー
タに対応した前記数字に該当したものを選択することに
よって画像信号中に所望データを混入し,又該画像信号
中の特定値の個数及びその配列から前記表に基づいて混
入された他のデータを特定したことを特徴とする特許請
求の範囲2又は3項記載の画像へのデータ合成方法。
3. A table in which the number and arrangement of specific values in a dither matrix and their required numbers are associated with each other on a one-to-one basis is stored in advance, and each density information of an original image is represented based on the table. Desired data is mixed into the image signal by selecting a dither matrix that corresponds to the numeral corresponding to the other data to be mixed. 4. The data synthesizing method for an image according to claim 2, wherein other mixed data is specified based on the table.
【請求項4】n×nマトリクスの各要素の配列順序をi
(i=0,1,2,……,n2−1),これら要素に格納する値
をS(i)とし該S(i)がL値ディザの各値をとる場
合に,原画の各要素の濃度情報 を表すディザマトリクスから,bjビットで表現し得る整
数dまでの値に対応して各々1つのディザマトリクスを
選定する方法に於いて,前記n×nマトリクスの各要素
を決定した場合に残りのマトリクスのとり得る配列を順
次木(Tree)状に配置せしめると共に該木の末端ノード
マトリクス夫々に前記整数dまでの数値を割あて,混入
すべきデータを表す数値と所定の手順とに従って前記木
の根から前記数値に対応する末端ノードまで辿り,その
経路に基づいて所望のマトリクスを決定したことを特徴
とする特許請求の範囲1項又は2項記載の画像へのデー
タ合成方法。
4. The arrangement order of each element of an n × n matrix is i
(I = 0, 1, 2,..., N 2 -1), the values stored in these elements are S (i), and when S (i) takes each value of the L-value dither, Element density information In the method of selecting one dither matrix corresponding to each of the values from the dither matrix representing an integer to an integer d that can be represented by bj bits, when each element of the n × n matrix is determined, the remaining matrices are selected. Are arranged in the form of a tree sequentially, and a numerical value up to the integer d is assigned to each of the terminal node matrices of the tree. 3. The method according to claim 1, further comprising tracing to a terminal node corresponding to the numerical value and determining a desired matrix based on the route.
【請求項5】前記ディザ法が2値(L=2)である場合
に於いて, d<n2 -1Cj-1のときS(0)=1 d≧n2 -1Cj-1のときS(0)=0 と定め,更にS(0)=1ならjから1を減じて新らた
なjとなしdとn2 -2Cj-1とを比較し又S(0)=0なら
dの値をn2 -1Cj-1だけ減して新らたなdとしこれとn2 -2
Cj-1とを比較して前記大小関係式に応じてS(i)の値
を“0"か“1"かに決定する如く順次j=0となるまで繰
返すことによって所望のマトリクスを決定したことを特
徴とする特許請求の範囲4項記載の画像へのデータ合成
方法。
5. In the case where the dither method is binary (L = 2), when d <n 2 −1 Cj −1 , S (0) = 1 and d ≧ n 2 −1 Cj −1 . At this time, S (0) = 0 is set, and if S (0) = 1, 1 is subtracted from j to compare a new j with n 2 −2 Cj −1 and S (0) = If it is 0, the value of d is reduced by n 2 -1 Cj -1 to obtain a new d, and this and n 2 -2
The desired matrix was determined by comparing Cj- 1 and repeating the process until j = 0 until the value of S (i) was determined to be "0" or "1" according to the magnitude relational expression until j = 0. 5. The method for synthesizing data to an image according to claim 4, wherein:
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