CN102349288A - 标记生成程序、复原程序、标记生成装置、复原装置以及标记生成方法 - Google Patents

Abstract

加密装置在生成标记时，提取区域内的各像素值，将提取出的像素值的高位比特作为复原信息备份到存储装置中。然后，加密装置对所要生成标记的区域内的像素值的高位比特进行变更，由此生成标记，在由标记指定的加密区域中嵌入加密信息。并且，解密装置在对加密信息进行解密时，从数字图像中检测标记，对由标记确定的加密区域的加密信息进行解密，并且，在标记的像素值的高位比特中改写为复原信息所包含的比特。

Description

标记生成程序、复原程序、标记生成装置、复原装置以及标记生成方法

技术领域

本发明涉及在图像上生成标记的标记生成程序以及去除图像上的标记而复原为原图像的复原程序等。

背景技术

近年来，大量开发了如下技术：生成对URL等信息进行编码或加密的加密信息，将所生成的加密信息嵌入数字图像或印刷物中(例如参照专利文献1)。并且，如果在数字图像(印刷物也同样)中直接嵌入加密信息，则在解密时无法判定数字图像上的加密区域的坐标，所以，还进行了如下研究：在加密时在加密区域的四角配置标记(参照专利文献2)。

这里，说明在加密区域的四角配置标记的现有技术。图29是用于说明现有技术的图。如图29所示，在现有技术中，在作为加密对照的数字图像10中嵌入加密信息的情况下，首先设定加密区域11(步骤S10)。

接着，在现有技术中，在加密区域11内嵌入加密信息，在加密区域11的四角配置标记12(步骤S11)。然后，在复合处理时，检测配置在加密区域11的四角的标记12，确定加密区域11的位置，并且，对加密区域11内的加密信息进行解密(步骤S12)。

专利文献1：日本特开平7-254037号公报

专利文献2：日本特开2008-301044号公报

发明内容

发明要解决的课题

由于在印刷后也能够检测图29所示的数字图像20上的标记12，所以，不论是印刷物还是数字图像，均能够对加密后的图像进行解密。但是，在进行加密处理的情况下，在数字图像上覆盖了标记12，所以，存在这样的问题：在解密后的数字图像30上残留有标记12。

并且，虽然利用专利文献1等的技术还能对加密区域进行二维编码，但是，在解密时，仍然需要配置用于确定加密区域的坐标的标记，所以，无法消除在数字图像上残留有标记的问题。

本发明是为了消除上述现有技术的问题而完成的，其目的在于，提供能够完全地复原加密后的图像而不会在图像上残留标记的标记生成程序、复原程序、标记生成装置、复原装置以及标记生成方法。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题并实现目的，本发明的要点在于，该标记生成程序使计算机执行以下步骤：提取步骤，在图像上设定了待生成标记的区域的情况下，提取对该区域内的像素进行复原的复原信息；以及标记生成步骤，对所述区域内的像素进行转换而生成标记。

发明效果

根据该标记生成程序，能够在图像上生成标记，且能够以很少的信息量生成用于去除该标记的复原信息。

附图说明

图1是用于说明前提技术的图。

图2是用于说明本实施例1的加密装置和解密装置的概要的图。

图3是示出本实施例1的加密装置的结构的功能框图。

图4是示出本实施例1的复原信息管理表的数据构造的一例的图。

图5是用于说明标记生成部的处理的一例的图。

图6是示出标记生成部生成的标记的一例的图。

图7是示出本实施例1的解密装置的结构的功能框图。

图8是用于说明本实施例1的标记检测部的处理的图。

图9是用于说明本实施例1的信息复原部的处理的图。

图10是示出本实施例1的加密装置的处理顺序的流程图。

图11是示出本实施例1的解密装置的处理顺序的流程图。

图12是用于说明本实施例2的加密装置的概要的图。

图13是示出本实施例2的加密装置的结构的功能框图。

图14是示出本实施例2的复原信息管理表的数据构造的一例的图。

图15是示出本实施例2的解密装置的结构的功能框图。

图16是示出本实施例2的加密装置的处理顺序的流程图。

图17是示出本实施例2的解密装置的处理顺序的流程图。

图18是用于说明本实施例3的加密装置的概要的图。

图19是示出通过计算差分值而生成的图像的一例的图。

图20是示出本实施例3的加密装置的结构的功能框图。

图21是示出本实施例3的复原信息管理表的数据构造的一例的图。

图22是示出本实施例3的解密装置的结构的功能框图。

图23是示出本实施例3的加密装置的处理顺序的流程图。

图24是示出本实施例3的解密装置的处理顺序的流程图。

图25是用于说明其他的复原信息的提取方法的图。

图26是用于说明图像插值处理的图。

图27是示出构成本实施例的加密装置的计算机的硬件结构的图。

图28是示出构成本实施例的解密装置的计算机的硬件结构的图。

图29是用于说明现有技术的图。

标号说明

10、20、30、40a、40b、40c、40d、40e、50、51、52、54、55、56、57、58、60、65、66、67、70、71：数字图像；11：加密区域；61：标记部位；70a、71a：柱状图；41：图像区域；12、42、53：标记；43：加密信息；100、300、500：加密装置；110、210、310、410、510、610：图像取得部；120、320、520：区域指定部；130、340：复原信息提取部；130a、340a、530a：复原信息存储部；140、350、530：标记生成部；150、360、540：加密处理部；160、250、370、450、550、650：图像输出部；200、400、600：解密装置；220、420、620：标记检测部；230、430、630：解密处理部；240、440、640：信息复原部；240a、440a、640a：复原信息存储部；330：判定部；700、800：计算机；701、801：输入装置；702、802：监视器；703、803：RAM；703a、710a、803a、810a：各种数据；704、804：ROM；705、805：通信控制装置；706、806：介质读取装置；707、807：打印机；708、808：扫描仪；709、809：CPU；709a：标记生成进程；709b：加密进程；710、810：HDD；710b：标记生成程序；710c：加密程序；711、811：总线；809a：标记删除进程；809b：解密进程；810b：标记删除程序；810c：解密程序。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的标记生成程序、复原程序、标记生成装置、复原装置以及标记生成方法的优选实施方式。在以下的实施例中，作为一例，使用加密装置来说明标记生成程序的实施方式，使用解密装置来说明复原程序的实施方式。

实施例1

首先，在说明本发明的加密装置和解密装置之前，对作为本发明的前提技术的加密装置和解密装置进行说明。但是，以下说明的前提技术并不相当于现有技术。图1是用于说明前提技术的图。

如图1所示，当要在数字图像40a上配置标记而嵌入加密信息的情况下，加密装置(省略图示)对生成标记时要被改写的图像区域41的信息进行备份而存储到存储装置中(步骤S20)。在对图像区域41的信息进行备份之后，加密装置生成标记42并配置到数字图像40a上，由此生成数字图像40b(步骤S21)。然后，加密装置生成加密信息43并嵌入到数字图像40b中，由此生成加密后的数字图像40c(步骤S22)。

另一方面，解密装置(省略图示)在对数字图像40c进行复原时，检测数字图像40c上的标记42，在确定了加密区域后，对加密区域中包含的加密信息进行解密，生成数字图像40d(步骤S23)。然后，解密装置利用加密装置备份的图像区域41的信息，生成消去了标记痕迹的数字图像40e(步骤S24)。

这样，在前提技术中，在对待生成标记的区域的图像信息全部进行备份之后，在数字图像上配置标记，嵌入加密信息。然后，在对数字图像进行解密时，对加密信息进行解密，并且，利用备份的图像信息从图像中去除标记，由此，消除了在数字图像上残留有标记的问题。

但是，在上述前提技术中，对生成标记时要被改写的图像区域41的信息全部进行备份，所以，在针对彩色图像等多值图像应用上述前提技术而执行加密处理/解密处理的情况下，所要备份的信息量增多，产生了压迫内存资源等新问题。

接着，说明本实施例1的加密装置和解密装置。图2是用于说明本实施例1的加密装置和解密装置的概要的图。如图2的上部所示，加密装置在生成标记时，不是对所要生成标记的区域的图像信息全部进行备份，而是提取区域内的各像素值，将提取出的像素值的高位n(n为自然数)比特作为复原信息备份到存储装置中。在以下的实施例中，设高位n比特为高位2比特进行说明，但不限于此。

加密装置将作为标记生成对象的区域内的图像变更为白色或黑色，由此生成标记。具体而言，如图2的下部所示，具有作为8比特信息的像素值，在像素值越小像素越黑、像素值越大像素越白的情况下，加密装置如果要使标记的像素变白，则在像素值的高位2比特中分别改写为“1”，而如果要使标记的像素变黒，则在像素的高位2比特中分别改写为“0”，由此生成标记。在生成标记之后，加密装置与现有技术同样地生成加密信息，将所生成的加密信息与标记一起嵌入。

另一方面，在解密装置对加密信息进行解密时，从数字图像中检测标记，对由标记确定的加密区域的加密信息进行解密。然后，解密装置在标记的像素值的高位2比特中改写为复原信息(加密装置所备份的复原信息)中包含的2个比特，由此对生成标记的区域的图像进行复原。这样，本实施例1的加密装置100/解密装置200提取生成标记的区域的像素值的一部分作为复原信息，根据提取出的复原信息，将标记复原为原来的图像，所以，能够在不压迫内存资源等的情况下，使加密后的图像完全复原。

接着，说明本实施例1的加密装置的结构。图3是示出本实施例1的加密装置的结构的功能框图。如图3所示，该加密装置100具有：图像取得部110、区域指定部120、复原信息提取部130、复原信息存储部130a、标记生成部140、加密处理部150、图像输出部160。

其中，图像取得部110是如下的处理部：其包含从存储介质中读取信息的读取装置、扫描仪等，例如取得存储在存储介质中的图像信息或由扫描仪读取的图像信息。图像取得部110向区域指定部120输出所取得的图像信息。

区域指定部120是如下的处理部：在从图像取得部110取得了图像信息的情况下，指定待配置标记的图像上的区域(以下称为标记配置区域)。区域指定部120向复原信息提取部130输出图像信息和标记配置区域的信息。

区域指定部120可以按任意方式指定标记配置区域。例如，用户预先指定加密区域的坐标，区域指定部120可以根据该坐标来指定图像上的标记配置区域。或者，区域指定部120可以使显示器显示图像信息，用户利用鼠标等指定标记配置区域。

复原信息提取部130是如下的处理部：在从区域指定部120取得了图像信息和标记配置区域的信息的情况下，根据所取得的信息，提取用于对配置标记的区域内的像素进行复原的复原信息。

具体而言，复原信息提取部130根据图像信息和标记配置区域的信息，从图像信息中分别取得待配置标记的区域的像素值。然后，复原信息提取部130提取所取得的像素值的高位2比特作为复原信息。例如，如图2的上部所示，在某个坐标的像素值为167(二进制数为“10100111”)的情况下，提取高位2比特“11”作为复原信息。

复原信息提取部130将复原信息与被提取了复原信息的图像上的坐标对应起来存储到复原信息存储部130a中。并且，复原信息提取部130向标记生成部140输出图像信息和标记配置区域的信息。

复原信息存储部130a是存储复原信息管理表的存储部。图4是示出本实施例1的复原信息管理表的数据构造的一例的图。如图4所示，复原信息存储部130a通过复原信息管理表将图像上的坐标(标记配置区域内的坐标)与复原信息对应起来进行存储。

标记生成部140是如下的处理部：在从复原信息提取部130取得了图像信息和标记配置区域的信息的情况下，在与标记配置区域对应的图像上的区域中生成标记。标记生成部140通过将待配置标记的区域的图像变更为白色或黑色，由此生成标记。标记生成部140向加密处理部150输出生成了标记后的图像信息。

具体而言，标记生成部140在要使待生成标记的区域的图像变白(使像素值成为规定值以上)的情况下，如图2的下部所示，将高位2比特改写为“1”。另一方面，标记生成部140在要使生成标记的区域的图像变黑(使像素值成为规定值以下)的情况下，如图2的下部所示，将高位2比特改写为“0”。

图5是用于说明标记生成部140的处理的一例的图。如图5所示，待配置标记的区域的数字图像50具有可用8比特(0～255)表示像素值的8个像素。当分别用像素值表示数字图像50的各像素时，可用像素值51来表示。

在标记生成部140将该像素值51内的上4个像素值(167、106、69、69)变更为规定值以下(使图像变黑)、将下5个像素值(122、136、132、109)变更为规定值以上(使图像变白)的情况下，将上4个像素值各自的高位2比特改写为“0”，将下4个像素值各自的高位2比特改写为“0”。

在标记生成部140将上4个像素值各自的高位2比特改写为“0”、将下4个像素值各自的高位2比特改写为“0”后，像素值51被变更为像素值52，其结果，数字图像50被变更为标记53。标记生成部140针对待生成标记的区域内的全部像素应用图5所示的处理。

图6是示出标记生成部140生成的标记的一例的图。在图6中，数字图像54是生成标记之前的图像，数字图像55是生成标记之后的图像。数字图像56是对数字图像55上的标记进行放大后的图像。参照数字图像56时，标记不是完全的白色图像(像素值为255)和黑色图像(像素值为0)，但是，例如，如果标记生成部140以一定周期的图案来生成显现有白色图像、黑色图像的特征图案，则能够检测到标记。

数字图像57是纵向地对数字图像56进行了频率分析时的图像，数字图像58是横向地对数字图像56进行了频率分析时的图像。如数字图像56、数字图像57所示可知，当对数字图像55执行频率分析时，在标记部分中产生强烈的反应。

加密处理部150是如下的处理部：在取得了具有标记的图像信息(例如参照图6的数字图像55)的情况下，对由标记指定的加密区域内的图像进行加密。加密处理部150例如使用专利文献1等中记载的手法对信息进行加密，在加密区域内嵌入加密信息。加密处理部150向图像输出部160输出加密后的图像信息。

图像输出部160是如下的处理部：在从加密处理部150取得了加密后的图像信息的情况下，向输出装置(省略图示)输出所取得的图像信息。输出装置可以使显示器显示图像信息，也可以向打印机进行输出来打印图像。或者，还可以通过无线通信、有线通信等向其他装置(例如后述的解密装置)输出图像信息。

接着，说明本实施例1的解密装置的结构。图7是示出本实施例1的解密装置的结构的功能框图。如图7所示，该解密装置200具有：图像取得部210、标记检测部220、解密处理部230、信息复原部240、复原信息存储部240a、图像输出部250。

其中，图像取得部210是取得由加密装置100加密后的图像信息的处理部。图像取得部210向标记检测部220输出所取得的图像信息。

标记检测部220是如下的处理部：在从图像取得部210取得了图像信息的情况下，检测图像上的标记。图8是用于说明本实施例1的标记检测部220的处理的图。如图8所示，在对图像60执行频率分析时，标记检测部220检测与规定周期(生成标记时的白色图像、黑色图像的周期)对应的标记部位(标记)61。标记检测部220向解密处理部230输出检测到标记的区域(以下称为标记检测区域)的信息和图像信息。

解密处理部230是如下的处理部：在从标记检测部220取得了图像信息和标记检测区域的信息的情况下，根据图像信息和标记检测区域的信息，确定加密区域，对嵌入在确定出的加密区域中的加密信息进行解密。

解密处理部230对加密信息进行解密的手法可以使用现有技术中已经使用的任意手法。解密处理部230向信息复原部240输出解密后的图像信息和标记检测区域的信息。另外，解密处理部230进行解密后的图像信息仍然处于配置了标记的状态。

复原信息存储部240a是存储复原信息管理表的存储部。另外，复原信息管理表的数据构造与图4所示的复原信息管理表的数据构造相同。例如，信息管理部(省略图示)从加密装置100取得复原信息管理表，将所取得的复原信息管理表存储到复原信息存储部240a中。

信息复原部240是如下的处理部：在从解密处理部230取得了图像信息和标记检测区域的信息的情况下，根据存储到复原信息存储部240a中的复原信息，从图像中去除标记。信息复原部240向图像输出部250输出从图像中去除了标记而复原成原图像的图像信息。

具体而言，信息复原部240从复原信息管理表中检测与标记检测区域内的坐标对应的复原信息，根据检测到的复原信息改写该坐标的像素值的高位2比特。

图9是用于说明本实施例1的信息复原部240的处理的图。这里，当设某个坐标的像素值为“11100111”、该坐标的复原信息为“10”时，如图9所示，将像素值“11100111”的高位2比特改写为复原信息“10”。针对标记检测区域全体应用图9所示的处理，由此，信息复原部240能够从图像上去除标记。

图像输出部250是如下的处理部：在从信息复原部240取得了复原后的图像信息的情况下，向输出装置(省略图示)输出所取得的图像信息。输出装置可以使显示器显示图像信息，也可以向打印机进行输出来打印图像。或者，还可以通过无线通信、有线通信等向其他装置输出图像信息。

接着，说明本实施例1的加密装置100的处理顺序。图10是示出本实施例1的加密装置100的处理顺序的流程图。如图10所示，在该加密装置100中，图像取得部110取得图像信息(步骤S101)，区域指定部120指定加密区域(步骤S102)。

接着，复原信息提取部130取得用于对配置标记的区域内的像素进行复原的复原信息(步骤S103)，标记生成部140在与标记配置区域对应的图像上的区域中生成标记(步骤S104)。

然后，加密处理部150在由标记指定的加密区域内嵌入加密信息(步骤S105)，图像输出部160输出图像信息(步骤S106)。

接着，说明本实施例1的解密装置200的处理顺序。图11是示出本实施例1的解密装置200的处理顺序的流程图。如图11所示，在该解密装置200中，图像取得部210取得图像信息(步骤S201)，标记检测部220从图像中检测标记(步骤S202)。

接着，解密处理部230根据标记的检测位置确定加密区域，对加密区域中包含的加密信息进行解密(步骤S203)，信息复原部240取得复原信息(步骤S204)。

然后，信息复原部240根据复原信息删除标记，由此复原图像(步骤S205)，图像输出部250输出复原后的图像信息(步骤S206)。

如上所述，本实施例1的加密装置100在生成标记时，不是对所要生成标记的区域的图像信息全部进行备份，而是提取区域内的各像素值，将提取出的像素值的高位2比特作为复原信息备份到存储装置中。然后，加密装置100通过变更生成标记的区域内的像素值的高位2比特，由此生成标记，在由标记指定的加密区域中嵌入加密信息。

另一方面，解密装置200在对加密信息进行解密时，从数字图像中检测标记，对由标记确定的加密区域的加密信息进行解密。然后，解密装置200在标记的像素值的高位2比特中改写为复原信息所包含的2个比特，对已生成标记的区域的图像进行复原。

这样，本实施例1的加密装置100/解密装置200提取生成标记的区域的像素值的一部分作为复原信息，根据提取出的复原信息，将标记复原为原来的图像，所以，能够在不压迫内存资源等的情况下，使加密后的图像完全复原。

实施例2

上述实施例1的加密装置100提取标记配置区域的像素值的高位n比特(n为自然数。以下设为高位2比特进行说明)作为复原信息，用“1”或“0”对标记配置区域的像素值的高位2比特进行改写，由此生成标记。但是，复原信息和标记的生成方法不限于实施例1。

本实施例2的加密装置判定标记配置区域的附近区域是否是白色或黑色，在附近区域是白色或黑色的情况下，对标记区域内的像素值进行反转，由此生成标记。在通过对像素值进行反转来生成标记的情况下，提取表示对像素值进行反转的信息作为复原信息。

另外，在标记配置区域的附近区域不是白色或黑色的情况下，本实施例2的加密装置与实施例1同样，提取像素值的高位n比特作为复原信息，用“1”或“0”对标记配置区域的像素值的高位2比特进行改写，由此生成标记。

图12是用于说明本实施例2的加密装置的概要的图。在图12中，设网纹部分为标记配置区域，设非网纹部分为附近区域。这里，关注像素A与像素B、C、D进行说明。

首先，如图12的中部所示，对像素A的像素值为“220”、像素B、C、D的像素值分别为“235”、“220”、“205”的情况进行说明。加密装置判定像素B、C、D的像素是否是白色(例如像素值为192以上)或黑色(例如像素值小于64)。

由于像素B、C、D的像素值分别为“192”以上(或者附近区域的规定数量以上的像素为“192”以上)，所以，加密装置判定为要对像素A的像素值进行反转，生成表示对像素值进行反转的信息作为复原信息。然后，加密装置对A的像素值“220”进行反转，变更为“35”。

对于自然图像而言，在附近区域是白色的情况下，标记配置区域内的像素多数情况也是白色的。因此，通过对该像素进行反转，像素成为黑色，即使不像实施例1那样将像素值的高位n比特改写为“0”，也能够生成标记的特征图案即黑白，其结果，能够生成标记。

同样，对于自然图像而言，在附近区域是黑色的情况下，标记配置区域内的像素多数情况也是黑色的。因此，通过对该像素进行反转，像素成为白色，即使不像实施例1那样将像素值的高位n比特改写为“1”，也能够生成标记的特征图案即黑白，其结果，能够生成标记。

接着，如图12的下部所示，对像素A的像素值为“115”、像素B、C、D的像素值分别为“112”、“118”、“120”的情况进行说明。加密装置判定像素B、C、D的像素是否是白色(例如像素值为192以上)或黑色(例如像素值为64以下)。

像素B、C、D的像素值分别小于“192”且为“64”以上，所以，加密装置判定为不对像素A的像素值进行反转，提取像素值的高位n比特作为复原信息。然后，加密装置对A的像素值“115”的高位n比特进行改写，将像素值转换为“243”或“51”，由此生成标记。

本实施例2的加密装置针对标记配置区域全体应用图12中说明的处理，由此生成标记。并且，关于表示对像素值进行反转的信息，如“1：反转”那样，可用1比特的信息来表示，所以，能够进一步削减复原信息的数据量。

接着，说明本实施例2的加密装置的结构。图13是示出本实施例2的加密装置300的结构的功能框图。如图13所示，该加密装置300具有：图像取得部310、区域指定部320、判定部330、复原信息提取部340、复原信息存储部340a、标记生成部350、加密处理部360、图像输出部370。

其中，图像取得部310是如下的处理部：包含从存储介质中读取信息的读取装置、扫描仪等，例如取得存储在存储介质中的图像信息或由扫描仪读取的图像信息。图像取得部310向区域指定部320输出所取得的图像信息。

区域指定部320是如下的处理部：在从图像取得部310取得了图像信息的情况下，指定配置(生成)标记的图像上的区域即标记配置区域。区域指定部320向判定部330输出图像信息和标记配置区域的信息。

判定部330是如下的处理部：在从区域指定部320取得了图像信息和标记配置区域的信息的情况下，判定标记配置区域内的像素中、对像素值进行反转的像素的位置。具体而言，判定部330对图像信息进行扫描，从标记配置区域内检测附近区域的像素的像素值小于64(黑色)或者为192以上(白色)的像素(参照图12)。然后，判定部330向复原信息提取部340输出检测到的像素的位置信息、图像信息和标记配置区域的信息。

复原信息提取部340在从判定部330取得了位置信息、图像信息和标记配置区域的信息的情况下，根据所取得的信息，提取用于对配置标记的区域内的像素进行复原的复原信息。

首先，复原信息提取部340根据位置信息，判定对像素值进行反转的像素的坐标，将对像素值进行反转的像素的坐标与表示对像素值进行反转的信息(例如用比特“1”来表示)对应起来而存储到复原信息存储部340a中。

接着，复原信息提取部340根据位置信息，判定不对像素值进行反转的像素的坐标。然后，复原信息提取部340从判定出的像素中取得像素值，提取所取得的像素值的高位2比特作为复原信息。例如，在某个坐标的像素值为167(二进制数为“10100111”)的情况下，提取高位2比特“11”作为复原信息。

然后，复原信息提取部340将包含高位2比特的复原信息与提取了复原信息的图像上的坐标对应起来而存储到复原信息存储部340a中。并且，复原信息提取部340向标记生成部350输出位置信息、图像信息和标记配置区域的信息。

复原信息存储部340a是存储复原信息管理表的存储部。图14是示出本实施例2的复原信息管理表的数据构造的一例的图。如图14所示，复原信息存储部340a通过复原信息表将图像上的坐标(标记配置区域内的坐标)与复原信息对应起来进行存储。

并且，如图14所示，与不对像素值进行反转的坐标的像素对应的复原信息具有高位2比特的信息，与对像素值进行反转的坐标的像素对应的复原信息具有1(对图像进行反转)。

标记生成部350是如下的处理部：在从复原信息提取部340取得了位置信息、图像信息和标记配置区域的信息的情况下，在与标记配置区域对应的图像上的区域中生成标记。首先，标记生成部350根据位置信息，判定对像素值进行反转的像素的坐标，对判定出的坐标的像素的像素值进行反转，由此生成标记。

接着，标记生成部350根据位置信息，判定不对像素值进行反转的像素的坐标，将判定出的坐标的像素变更为白色或黑色，由此生成标记。另外，将像素(图像)变更为白色或黑色的处理与实施例1所示的标记生成部140相同，所以省略说明。标记生成部350向加密处理部360输出生成了标记的图像信息。

加密处理部360是如下的处理部：在取得了具有标记的图像信息的情况下，对由标记指定的加密区域内的图像进行加密。加密处理部360例如使用专利文献1等中记载的手法对信息进行加密，在加密区域内嵌入加密信息。加密处理部360向图像输出部370输出加密后的图像信息。

图像输出部370是如下的处理部：在从加密处理部360取得了加密后的图像信息的情况下，向输出装置(省略图示)输出所取得的图像信息。输出装置可以使显示器显示图像信息，也可以向打印机进行输出来打印图像。或者，还可以通过无线通信、有线通信等向其他装置(例如后述的解密装置)输出图像信息。

接着，说明本实施例2的解密装置的结构。图15是示出本实施例2的解密装置400的结构的功能框图。如图15所示，该解密装置具有：图像取得部410、标记检测部420、解密处理部430、信息复原部440、复原信息存储部440a、图像输出部450。

其中，图像取得部410是取得由加密装置300加密后的图像信息的处理部。图像取得部410向标记检测部420输出所取得的图像信息。

标记检测部420是如下的处理部：在从图像取得部410取得了图像信息的情况下，检测图像上的标记。另外，标记检测部420的具体说明与实施例1所示的标记检测部220相同。标记检测部420向解密处理部430输出检测到标记的区域(以下称为标记检测区域)的信息和图像信息。

解密处理部430是如下的处理部：在从标记检测部420取得了图像信息和标记检测区域的信息的情况下，根据图像信息和标记检测区域的信息，确定加密区域，对嵌入在确定出的加密区域中的加密信息进行解密。

复原信息存储部440a是存储复原信息管理表的存储部。另外，复原信息管理表的数据构造与图14所示的复原信息管理表的数据构造相同。例如，信息管理部(省略图示)从加密装置300取得复原信息管理表，将所取得的复原信息管理表存储到复原信息存储部440a中。

信息复原部440是如下的处理部：在从解密处理部430取得了图像信息和标记检测区域的信息的情况下，根据存储到复原信息存储部440a中的复原信息，从图像中去除标记。信息复原部440向图像输出部450输出从图像中去除了标记而复原成原图像的图像信息。

首先，信息复原部440对复原信息管理表进行扫描，判定与复原信息为“1(图像反转)”的复原信息对应的坐标。然后，信息复原部440对与判定出的坐标对应的标记检测区域内的像素值进行反转。

接着，信息复原部440对复原信息管理表进行扫描，判定与复原信息为“1”以外的复原信息对应的坐标。然后，信息复原部440利用该复原信息对与判定出的坐标对应的标记检测区域内的像素值的高位2比特进行改写。针对标记检测区域全体应用上述处理、即对像素值进行反转的处理和利用复原信息对高位2比特进行改写的处理，由此，信息复原部440能够从图像上去除标记。

图像输出部450是如下的处理部：在从信息复原部440取得了复原后的图像信息的情况下，向输出装置(省略图示)输出所取得的图像信息。输出装置可以使显示器显示图像信息，也可以向打印机进行输出来打印图像。或者，还可以通过无线通信、有线通信等向其他装置输出图像信息。

接着，说明本实施例2的加密装置300的处理顺序。图16是示出本实施例2的加密装置300的处理顺序的流程图。如图16所示，在该加密装置300中，图像取得部310取得图像信息(步骤S301)，区域指定部320指定加密区域(步骤S302)。

接着，判定部330检测附近区域的像素值(步骤S303)，判定附近区域的像素值是否小于Tb(像素值64)或者为Tw(像素值192)以上(步骤S304)。

然后，在附近区域的像素值小于Tb或者为Tw以上的情况下(步骤S305：是)，复原信息提取部340提取表示对像素值进行反转的信息作为复原信息(步骤S306)，标记生成部350通过对像素值进行反转，由此生成标记(步骤S307)，转移到步骤S310。

另一方面，在不满足步骤305的条件的情况下(步骤S305：否)，复原信息提取部340提取像素值的高位2比特作为复原信息(步骤S308)，标记生成部350将像素值的高位2比特改写为“1”或“0”，生成标记(步骤S309)。

然后，加密装置300判定是否选择了标记配置区域的全部像素值(步骤S310)，在未选择的情况下(步骤S311：否)，转移到步骤S303。

另一方面，在已选择了标记配置区域的全部像素值的情况下(步骤S311：是)，加密处理部360在由标记指定的加密区域内嵌入加密信息(步骤S312)，图像输出部370输出图像信息(步骤S313)。

接着，说明本实施例2的解密装置400的处理顺序。图17是示出本实施例2的解密装置400的处理顺序的流程图。如图17所示，在解密装置400中，图像取得部410取得图像信息(步骤S401)，标记检测部420从图像中检测标记(步骤S402)。

接着，解密处理部430根据标记的检测位置确定加密区域，对加密区域中包含的加密信息进行解密(步骤S403)，信息复原部440取得复原信息(步骤S404)。

然后，信息复原部440根据复原信息删除标记，由此使图像复原(步骤S405)，图像输出部450输出复原后的图像信息(步骤S406)。

如上所述，本实施例2的加密装置在生成标记的情况下，不是对生成标记的区域的图像信息全部进行备份，而是判定标记配置区域的附近区域是否是白色或黑色，在附近区域是白色或黑色的情况下，对标记区域内的像素值进行反转，由此生成标记。并且，在对像素值进行反转而生成标记的情况下，提取表示对像素值进行反转的信息作为复原信息。在复原信息中仅包含表示对像素值进行反转的信息、例如“1”，所以，能够进一步削减存储复原信息的内存区域。

实施例3

基于从差分值中提取复原信息(并非差分值＝复原信息)的观点，进行了实施例3的修正。

在上述实施例1、2中，将标记配置区域的像素值的高位2比特改写为“1”或“0”、或者对像素值进行反转，由此生成标记，但是，标记的生成方法不限于实施例1、2。

本实施例3的加密装置可以计算标记配置区域的相邻像素的值的差分值，利用实施例1的手法，将差分值的高位n比特改写为“1”或“0”，由此生成标记。该情况下，提取差分值的高位n比特作为复原信息。

或者，本实施例3的加密装置也可以计算标记配置区域的相邻像素的值的差分值，利用实施例2的手法，对差分值进行反转，由此生成标记。该情况下，提取表示是否对差分值进行反转的信息作为复原信息。

这里，为了便于说明，以提取差分值的高位2比特作为复原信息的情况为例进行说明。图18是用于说明本实施例3的加密装置的概要的图。这里，为了便于说明，设标记配置区域的数字图像65具有可用8个比特(0～255)表示像素值的8个像素。

当分别用像素值来表示数字图像65的各像素时，可用像素值66来表示。加密装置计算像素值66内相邻像素的值的差分值，由此生成像素值67。例如，计算像素值66的第1位的像素值“167”与第2位的像素值“106”的差分值，由此计算出像素值67的第1位的像素值“61”。

然后，加密装置从所生成的像素值67中提取复原信息，并生成标记。具体而言，加密装置将像素值67的高位2比特作为复原信息备份到存储装置中，分别用“1”或“0”对像素值67的高位2比特进行改写，由此生成标记。

图19是示出通过计算差分值而生成的图像的一例的图。图19的数字图像70是原图像，数字图像71是通过计算数字图像70的相邻像素的值的差分值而生成的图像。

在数字图像70的像素值的柱状图70a中，像素值分布广泛，与此相对，在数字图像71的像素值的柱状图71a中，像素值集中于左端和右端。特别是对于自然图像而言，多数情况下邻近的像素的值类似，所以，容易成为柱状图71a的样子，通过对差分值的高位2比特进行变更，能够当作标记来使用。

接着，说明本实施例3的加密装置的结构。图20是示出本实施例3的加密装置500的结构的功能框图。如图20所示，该加密装置500具有：图像取得部510、区域指定部520、标记生成部530、复原信息存储部530a、加密处理部540、图像输出部550。

其中，图像取得部510是如下的处理部：包含从存储介质中读取信息的读取装置、扫描仪等，例如取得存储在存储介质中的图像信息或由扫描仪读取的图像信息。图像取得部510向区域指定部520输出所取得的图像信息。

区域指定部520是如下的处理部：在从图像取得部510取得了图像信息的情况下，指定配置(生成)标记的图像上的区域、即标记配置区域。区域指定部520向标记生成部530输出图像信息和标记配置区域的信息。

标记生成部530是如下的处理部：在从区域指定部520取得了图像信息和标记配置区域的信息的情况下，在与标记配置区域对应的图像上的区域中生成标记。如图18中说明的那样，标记生成部530计算标记配置区域的像素值的差分值，利用“1”或“0”对计算出的差分值的高位2比特进行改写，由此在标记配置区域中生成标记。

例如，当设原像素的值为A、相邻像素的值为B、差分值为C时，标记生成部530通过下式来计算各差分值：

C＝A-B…(1)。

其中，在差分值C小于0的情况下，对差分值C加上256。标记生成部530向加密处理部540输出生成了标记的图像信息。

并且，标记生成部530提取差分值的高位2比特作为复原信息，将复原信息与图像上的坐标对应起来存储到复原信息存储部530a中。

复原信息存储部530a是存储复原信息管理表的存储部。图21是示出本实施例3的复原信息管理表的数据构造的一例的图。如图21所示，复原信息存储部530a将图像上的坐标与复原信息对应起来进行存储。

加密处理部540是如下的处理部：在取得了具有标记的图像信息的情况下，对由标记指定的加密区域内的图像进行加密。加密处理部540例如使用专利文献1等中记载的手法对信息进行加密，并在加密区域内嵌入加密信息。加密处理部540向图像输出部550输出加密后的图像信息。

图像输出部550是如下的处理部：在从加密处理部540取得了加密后的图像信息的情况下，向输出装置(省略图示)输出所取得的图像信息。输出装置可以使显示器显示图像信息，也可以向打印机进行输出来打印图像。或者，还可以通过无线通信、有线通信等向其他装置(例如后述的解密装置)输出图像信息。

接着，说明本实施例3的解密装置的结构。图22是示出本实施例3的解密装置600的结构的功能框图。如图22所示，该解密装置600具有：图像取得部610、标记检测部620、解密处理部630、信息复原部640、复原信息存储部640a、图像输出部650。

其中，图像取得部610是取得由加密装置500加密后的图像信息的处理部。图像取得部610向标记检测部620输出所取得的图像信息。

标记检测部620是如下的处理部：在从图像取得部610取得了图像信息的情况下，检测图像上的标记。另外，标记检测部620的具体说明与实施例1所示的标记检测部220相同。标记检测部620向解密处理部630输出检测到标记的区域、即标记检测区域的信息和图像信息。

解密处理部630是如下的处理部：在从标记检测部620取得了图像信息和标记检测区域的信息的情况下，根据图像信息和标记检测区域的信息，确定加密区域，对嵌入在确定出的加密区域中的加密信息进行解密。

复原信息存储部640a是存储复原信息管理表的存储部。另外，复原信息管理表的数据构造与图21所示的复原信息管理表的数据构造相同。例如，信息管理部(省略图示)从加密装置500取得复原信息管理表，将所取得的复原信息管理表存储到复原信息存储部640a中。

信息复原部640是如下的处理部：在从解密处理部630取得了图像信息和标记检测区域的信息的情况下，根据存储到复原信息存储部640a中的复原信息，对差分值进行解密，使用解密后的差分值从图像中去除标记。信息复原部640向图像输出部650输出从图像中去除了标记而复原成原图像的图像信息。

具体而言，当设原像素值为A、相邻的像素值为B、差分值为C时，信息复原部通过

A＝B+C…(2)

来计算原像素值A，对计算出的像素值A进行改写，由此使图像复原。其中，在原像素值A为256以上的情况下，从计算出的像素值A中减去256。

图像输出部650是如下的处理部：在从信息复原部640取得了复原后的图像信息的情况下，向输出装置(省略图示)输出所取得的图像信息。输出装置可以使显示器显示图像信息，也可以向打印机进行输出来打印图像。或者，还可以通过无线通信、有线通信等向其他装置输出图像信息。

接着，说明本实施例3的加密装置500的处理顺序。图23是示出本实施例3的加密装置500的处理顺序的流程图。如图23所示，在加密装置500中，图像取得部510取得图像信息(步骤S501)，区域指定部520指定加密区域(步骤S502)。

接着，标记生成部530计算相邻的像素值的差分值，根据计算出的差分值生成标记(步骤S503)，提取差分值的高位2比特作为复原信息(步骤S504)。

然后，加密处理部540在由标记指定的加密区域内嵌入加密信息(步骤S505)，图像输出部550输出图像信息(步骤S506)。

接着，说明本实施例3的解密装置600的处理顺序。图24是示出本实施例3的解密装置600的处理顺序的流程图。如图24所示，在解密装置600中，图像取得部610取得图像信息(步骤S601)，标记检测部620检测标记(步骤S602)。

接着，解密处理部630根据标记的检测位置来确定加密区域，对加密区域中包含的加密信息进行解密(步骤S603)，信息复原部640取得复原信息(步骤S604)。

然后，信息复原部640根据复原信息删除标记，由此使图像复原(步骤S605)，图像输出部650输出复原后的图像信息(步骤S606)。

如上所述，本实施例的加密装置500在生成标记的情况下，计算标记配置区域的相邻像素值的差分值，利用“1”或“0”对计算出的差分值的高位n比特(例如2位)进行改写，由此生成标记，所以，能够高效地生成标记。

实施例4

此前，对本发明的实施例进行了说明，而除了上述实施例1～3以外，本发明还可以通过各种不同的形式来实施。因此，下面，作为实施例4，说明本发明中包含的其他实施例。

(1)关于复原信息

例如，在本实施例1中，提取标记配置区域的像素值的高位n比特作为复原信息，不过，也可以在对像素值进行一次转换后提取复原信息。图25是用于说明复原信息的其他提取方法的图。

如图25所示，针对使像素值167的比特串向左循环移位n比特(n为自然数；在图25中设为2比特进行说明)后的值，提取高位2比特作为复原信息，由此，实质上也可以提取低位2比特作为复原信息。加密装置在提取复原信息之后，利用“1”或“0”对向左循环移位2比特后的值的高位2比特进行改写，由此生成标记。

加密装置提取出的复原信息也可以保存在文件或图像标题等中，以供解密装置使用。并且，在保存复原信息的情况下，也可以使用现有的压缩技术进一步缩小复原信息后进行保存。

(2)关于去除标记的处理

例如，在解密装置取得的图像是对印刷物进行扫描而得到的图像的情况下，由于打印时的油墨或调色剂的渗出、扫描时的失真的原因，有时无法完全还原图像。并且，在解密装置取得的图像是数字图像的情况下，有时由于加密后的图像压缩技术而使像素值变化，此时也无法完全还原图像。并且，在由于错误而无法得到复原信息的情况下，也无法还原图像。

例如，在标记检测区域中存在渗出、失真的情况下，当由于图像压缩的影响而使标记检测区域的像素值发生变化时，如果不存在复原信息，则解密装置也可以进行图像插值而复原像素值。

图26是用于说明图像插值处理的图。如图26的上部所示，解密装置根据附近图像进行图像插值，由此能够删除标记。具体而言，如式(3)所示，可以使用利用与附近区域之间的距离进行加权后的极小区域P的估计值来进行图像插值。

其中，在式(3)中，n_i(i＝0、1、…、k-1)表示极小区域P的附近像素，r_i(i＝0、1、…、k-1)表示极小区域P与附近像素n_i之间的距离。

更详细地讲，如图26的下部所示，在设标记检测区域的某个像素为像素A、像素A的附近图像分别为像素B、C、D、像素A与像素C之间的距离为1、像素A与像素B之间以及像素A与像素C之间的距离为2的情况下，可通过下式(4)求出像素A的像素值。

A＝(B+2C+D)/4…(4)

解密装置利用实施例1～3所示的图像复原方法与上述图像插值中的任意一方来复原图像，由此，能够进行与电子数据/印刷物双方对应的标记复原。

(3)系统的结构等

也可以手动进行在本实施例中说明的各处理中以自动进行的例子而说明的处理的全部或一部分，或者，还可以利用公知方法自动进行以手动进行的例子而说明的处理的全部或一部分。除此之外，关于上述记载中或附图中所示的处理顺序、控制顺序、具体名称、包含各种数据和参数的信息，除了特殊记载的情况以外均可以任意变更。

加密装置100、300、500、解密装置200、400、600的各结构要素是功能概念性的，在物理上不一定如图所示那样构成。即，各装置的分散/统合的具体形式不限于图示的形式，可以根据各种负荷或使用状况等，以任意单位在功能上或物理上分散/统合其全部或一部分来构成。

并且，关于本实施例所示的加密装置100、300、500，在标记生成部生成标记之后，由加密处理部进行加密处理，但不限于此。例如，也可以在加密处理部进行加密之后由标记生成部生成标记，还可以不进行加密处理而向外部输出图像信息，由其他装置在标记所示的加密区域中嵌入加密信息。并且，本实施例所示的解密装置200、400、600也可以不执行解密处理。

而且，由各装置进行的各处理功能的全部或任意一部分可以通过CPU和由该CPU分析执行的程序来实现，或者，可以作为基于布线逻辑的硬件来实现。

图27是示出构成本实施例的加密装置100(300、500；以下相同)的计算机的硬件结构的图。该计算机700通过总线711连接以下部分：受理来自用户的数据输入的输入装置701、监视器702、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)703、ROM(Read Only Memory：只读存储器)704、经由网络与其他计算机之间进行数据收发的通信控制装置705、从记录了各种程序的记录介质中读取程序的介质读取装置706、打印机707、扫描仪708、CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)709、以及HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)710。

而且，在HDD 710中存储有发挥与上述加密装置100相同的功能的标记生成程序710b和加密程序710c。而且，CPU 709读出并执行标记生成程序710b和加密程序710c，由此，实现上述加密装置100的功能部的功能的标记生成进程709a和加密进程709b启动。标记生成进程709a对应于图3所示的图像取得部110、区域指定部120、复原信息提取部130、标记生成部140、图像输出部160，加密进程709b对应于加密处理部150。

并且，CPU 709在RAM 703中记录执行标记生成处理和加密处理时生成的图像数据和复原信息作为各种数据703a，然后，将各种数据记录到HDD 710中。记录到HDD 710中的各种数据710a例如被输出到解密装置等加以利用。

图28是示出构成本实施例的解密装置200(400、600；以下相同)的计算机的硬件结构的图。该计算机800利用总线811连接以下部分：受理来自用户的数据输入的输入装置801、监视器802、RAM 803、ROM 804、经由网络与其他计算机之间进行数据收发的通信控制装置805、从记录了各种程序的记录介质中读取程序的介质读取装置806、打印机807、扫描仪808、CPU 809、以及HDD 810。

而且，在HDD 810中存储有发挥与上述解密装置200相同的功能的标记删除程序810b和解密程序810c。而且，CPU 809读出并执行标记删除程序810b和解密程序810c，由此，实现上述解密装置200的功能部的功能的标记删除进程809a和解密进程809b起动。标记删除进程809a对应于图7所示的图像取得部210、标记检测部220、信息复原部240、图像输出部250，解密进程809b对应于解密处理部230。

并且，在HDD 810中存储有从加密装置等取得的包含图像信息和复原信息等在内的各种数据810a。CPU 809读出各种数据810a并将其存储到RAM 803中，利用存储到RAM 803中的各种数据810a去除标记，并对加密区域的加密信息进行解密，由此还原图像。

另外，标记生成程序710b、加密程序710c、标记删除程序810b和解密程序810c不必最初就存储到HDD 710、810中。例如，可以在插入计算机中的软盘(FD)、CD-ROM、DVD盘、光磁盘、IC卡等“可移动用物理介质”、或者计算机内外具有的硬盘驱动器(HDD)等“固定用物理介质”、以及经由公共线路、因特网、LAN、WAN等与计算机连接的“其他计算机(或服务器)”等中存储标记生成程序710b、加密程序710c、标记删除程序810b和解密程序810c，计算机从中读出并执行标记生成程序710b、加密程序710c、标记删除程序810b和解密程序810c。

Claims (11)

1.一种标记生成程序，其特征在于，该标记生成程序使计算机执行以下步骤：

提取步骤，在图像上设定了待生成标记的区域的情况下，提取对该区域内的像素进行复原的复原信息；以及

标记生成步骤，对所述区域内的像素进行转换而生成标记。

2.根据权利要求1所述的标记生成程序，其特征在于，

在所述提取步骤中，在设定了待生成所述标记的区域的情况下，提取构成所述区域内的像素的比特串的一部分作为所述复原信息，在所述标记生成步骤中，将构成所述区域内的像素的比特串的一部分变更为1或0，由此生成标记。

3.根据权利要求1所述的标记生成程序，其特征在于，

在所述提取步骤中，在设定了待生成所述标记的区域的情况下，提取是否对构成所述区域内的像素的比特串进行反转的信息作为所述复原信息，在所述标记生成步骤中，对构成所述区域内的像素的比特串进行反转，由此生成标记。

4.根据权利要求1所述的标记生成程序，其特征在于，

在所述提取步骤中，计算待生成所述标记的区域内的相邻像素的值的差分，提取计算出的差分的比特串的一部分作为所述复原信息，在所述标记生成步骤中，将所述差分的比特串的一部分变更为1或0，由此生成标记。

5.根据权利要求1所述的标记生成程序，其特征在于，

在所述提取步骤中，计算待生成所述标记的区域内的相邻像素的值的差分，提取是否对计算出的差分的比特串进行反转的信息作为所述复原信息，在所述标记生成步骤中，对所述差分的比特串进行反转，由此生成标记。

6.根据权利要求1所述的标记生成程序，其特征在于，

该标记生成程序还使计算机执行判定步骤：在图像上设定了待生成标记的区域的情况下，根据该区域附近的区域的像素，判定是否对构成所述区域内的图像的比特串进行反转，

在所述标记生成步骤中，根据所述判定步骤的判定结果，提取是否对构成所述区域内的像素的比特串进行反转的信息、或者构成所述区域内的像素的比特串的一部分作为所述复原信息，并且在所述标记生成步骤中，根据所述判定步骤的判定结果，对构成所述区域内的像素的比特串进行反转、或者将构成所述区域内的像素的比特的一部分变更为1或0，由此生成标记。

7.一种复原程序，其特征在于，该复原程序使计算机执行以下步骤：

检测步骤，检测图像上的标记；以及

复原步骤，在图像上检测到标记的情况下，根据对已生成该标记的区域内的像素进行复原的复原信息，对已生成标记的区域的图像进行复原。

8.根据权利要求7所述的复原程序，其特征在于，

所述复原程序还使计算机执行以下步骤：

复原判定步骤，判定是否能够利用所述复原信息对已生成标记的区域的图像进行复原；以及

插值步骤，在通过所述复原判定步骤判定为不能复原所述区域的图像的情况下，利用附近的图像对所述区域进行插值。

9.一种标记生成装置，其特征在于，该标记生成装置具有：

提取单元，其在图像上设定了待生成标记的区域的情况下，提取对该区域内的像素进行复原的复原信息；以及

标记生成单元，其对所述区域内的像素进行转换而生成标记。

10.一种复原装置，其特征在于，该复原装置具有：

检测单元，其检测图像上的标记；以及

复原单元，其根据权利要求9所述的复原信息，对已生成标记的区域的图像进行复原。

11.一种标记生成方法，其特征在于，该标记生成方法包括：

提取步骤，在图像上设定了待生成标记的区域的情况下，提取对该区域内的像素进行复原的复原信息；以及

标记生成步骤，对所述区域内的像素进行转换而生成标记。

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