JP2001285621A - Image processing apparatus - Google Patents
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- Cleaning In Electrography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Editing Of Facsimile Originals (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル画像デー
タに電子透かしを施す画像処理装置であって、特に画像
の下地部分に電子透かしを施す画像処理装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing apparatus for applying a digital watermark to digital image data, and more particularly to an image processing apparatus for applying a digital watermark to a background portion of an image.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、複写機の普及により文書や写真等
の画像のコピーが容易になったことに加えて、インター
ネットを通して世界中から所望するデジタル画像を入手
できるようになったため、不正コピーの問題が急速に高
まってきている。特にデジタル画像は、原本とほとんど
同じ複製品を容易に作成、保存できるため、不正コピー
に対して著作者の著作権を保護するための方策が切実に
求められている。2. Description of the Related Art In recent years, the spread of copying machines has made it easier to copy images such as documents and photographs. In addition, desired digital images have become available from all over the world through the Internet. The problem is growing rapidly. In particular, digital images can be easily created and stored in almost the same duplicates as the originals, and there is an urgent need for measures to protect the copyright of the author against unauthorized copying.
【０００３】このような方策として、さまざまな電子透
かし技術が提案されている。すなわち、画家がその作品
にサインするように、デジタル画像に対して識別情報
（以下、この識別情報を「透かし情報」という。）を付与
し、それによって著作権の所在を明らかにしようとする
ものである。ただし、画家のサインとは異なり、デジタ
ル画像ではサインの模倣が極めて容易であるため、電子
透かしは透かし情報をその存在が他者に分からないよう
付加することを大きな目的としている。すなわち、他者
に透かし情報を判別できないようにすれば、透かし情報
の模倣や改変、除去が困難となるからである。[0003] Various digital watermarking techniques have been proposed as such measures. That is, identification information (hereinafter, this identification information is referred to as "watermark information") is given to a digital image so that a painter signs the work, and thereby the copyright is clarified. It is. However, unlike a painter's signature, a digital image is very easy to imitate a signature, and thus a digital watermark is intended to add watermark information so that the existence of the watermark information cannot be recognized by others. That is, if the watermark information cannot be discriminated by others, it is difficult to imitate, modify, or remove the watermark information.
【０００４】ところで、透かし情報を埋め込むために
は、何らかの形で原画像を改変しなければならない。そ
の際、できるだけ原画像を損なわないようにすることが
重要である。そこで原画像の中でも比較的重要度が低い
と考えられる背景部分（以下、背景を「下地」とい
う。）に透かし情報を埋め込む方法が提案されている。 この種の電子透かし技術は、例えば、特開平１１−６９
１４２号公報等に開示されている。In order to embed watermark information, the original image must be modified in some way. At that time, it is important that the original image is not damaged as much as possible. Therefore, a method has been proposed in which watermark information is embedded in a background portion (hereinafter, the background is referred to as “background”) that is considered to have relatively low importance in the original image. This type of digital watermarking technology is disclosed in, for example,
No. 142, for example.
【０００５】特開平１１−６９１４２号公報の画像処理
装置においては、下地部分のうち前景の輪郭近傍に所定
の画像パターンを付加することによって透かし情報を埋
め込んでいる。 詳しく述べると、まず画像を走査してデジタル画像デー
タを一次元の画素列に変換する。各画素はそれぞれ対応
する濃度値を有する。In the image processing apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-69142, watermark information is embedded by adding a predetermined image pattern near the contour of the foreground in the background. Specifically, first, an image is scanned to convert digital image data into a one-dimensional pixel array. Each pixel has a corresponding density value.
【０００６】この画素列において、連続する所定個数の
画素の濃度値が下地部分の濃度値（以下、この濃度値を
「下地レベル」という。）に等しく、かつそれらに続く
一の画素の濃度値が下地レベルとは異なっている場合
に、前記下地レベルの画素列を所定の濃度値パターンに
置き換えることによって電子透かしを施す、というもの
である。In this pixel row, the density value of a predetermined number of consecutive pixels is equal to the density value of a background portion (hereinafter, this density value is referred to as “background level”), and the density value of one pixel subsequent thereto Is different from the background level, digital watermarking is performed by replacing the pixel row of the background level with a predetermined density value pattern.
【０００７】こうすることによって、画像中の下地部分
に透かし情報を埋め込むことができる。 ところで、スキャナ等の画像読み取り装置にてデジタル
画像を作成する場合、下地飛ばしと呼ばれる処理を行う
ため、上記埋め込み方法は下地飛ばしとの関係で問題が
ある。下地飛ばしとは、画像を読み取る際に発生する原
稿の裏写りを消去し、また新聞や色紙など地が白くない
原稿の地の色を白くするという処理をいう。By doing so, it is possible to embed watermark information in a base portion in an image. By the way, when a digital image is created by an image reading apparatus such as a scanner, a process called background removal is performed, and thus the above embedding method has a problem in relation to background removal. Background removal refers to a process of eliminating show-through of a document that occurs when reading an image, and whitening the background color of a non-white document such as newspaper or colored paper.
【０００８】以下、便宜上、濃度画像の濃度値がゼロの
画素の色を白色とし、濃度値が大きいほど色が濃くなる
ものとし、また濃度値は負値をとらないものとする。さ
て、一般的に画像の下地部分は画像全体に対して占める
面積の割合が大きいため、画像の濃度度数分布表（以
下、単に「分布表」という。）を作成すると、下地レベ
ルの度数がもっとも高くなる。そこで、下地飛ばしで
は、この度数がもっとも高いレベル以下の濃度値を有す
る画素の濃度値をゼロとする。このようにして、下地部
分を白く描画することができるのである。例えば、図８
は３２階調の濃度値をもつ画像の濃度ヒストグラムの例
である。この濃度ヒストグラムでは濃度値２の度数がも
っとも高くなっており、これが下地レベルと認識され
る。Hereinafter, for the sake of convenience, it is assumed that the color of a pixel having a density value of zero in a density image is white, the larger the density value is, the deeper the color is, and the density value does not take a negative value. In general, since the background portion of an image has a large area occupying the entire image, a density frequency distribution table (hereinafter simply referred to as a “distribution table”) of the image is generated. Get higher. Therefore, in the background removal, the density value of a pixel having a density value equal to or lower than the highest level is set to zero. In this way, the base portion can be drawn white. For example, FIG.
Is an example of a density histogram of an image having a density value of 32 gradations. In this density histogram, the frequency of density value 2 is the highest, and this is recognized as the background level.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１１−６９１４２号公報の画像処理装置においては、下
地レベルの画素を他の濃度値に置き換える処理を行って
いるため、電子透かしを施すと、下地レベルとは異なる
濃度値の度数がもっとも高くなる場合がある。その結
果、例えば、下地以外の部分まで白く描画されたり、逆に
下地が部分的にしか白く描画されなくなる、という画像
品質上の問題もある。However, in the image processing apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-69142, a process of replacing pixels at the background level with another density value is performed. The frequency of the density value different from the level may be the highest. As a result, there is a problem in image quality that, for example, a portion other than the background is drawn white, or conversely, the background is only partially drawn white.
【００１０】また、透かし情報に関連する画素が、前記
の度数が最も高い濃度値をもつ場合、下地飛ばしによっ
て透かし情報が失われるという問題もある。本発明は、
以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、下地
レベルの判定に影響を与えないようにして、透かし情報
を原画像に埋め込む画像処理装置を提供することを目的
とする。Further, when the pixel related to the watermark information has the highest density value, the watermark information is lost due to the background removal. The present invention
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide an image processing apparatus that embeds watermark information in an original image without affecting the determination of the background level.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の画像処理装置は、画像の下地の濃度値を取
得する下地レベル取得手段と、下地レベルよりも濃い濃
度値であって、少なくとも一つの濃度値を透かし情報を
埋め込むための透かしレベルとする透かしレベル設定手
段と、一の透かしレベルの画素数が下地レベルの画素数
より少なくなるように透かし情報を一または複数の透か
しレベルで埋め込むように分配する透かし情報分配手段
と、前記透かし情報分配手段によって分配された各透か
し情報を分配先の透かしレベルで埋め込む透かし情報埋
め込み手段を備えることを特徴とする。In order to achieve the above object, an image processing apparatus according to the present invention comprises: a background level acquiring means for acquiring a background density value of an image; and a density value which is higher than the background level. Watermark level setting means for setting at least one density value as a watermark level for embedding watermark information; and watermark information at one or a plurality of watermark levels such that the number of pixels of one watermark level is smaller than the number of pixels of the background level. A watermark information distributing means for distributing the watermark information so as to be embedded, and a watermark information embedding means for embedding each watermark information distributed by the watermark information distributing means at a watermark level of a distribution destination.
【００１２】また、本発明の画像処理装置の前記透かし
レベル設定手段は、下地レベルの濃度値に一の正の差分
値を繰り返し加算して複数の透かしレベルを算出するこ
とを特徴とする。また、本発明の画像処理装置は、前記
差分値を下地レベルに基づいて算出する差分値算出手段
を備えることを特徴とする。Further, the watermark level setting means of the image processing apparatus of the present invention is characterized in that a plurality of watermark levels are calculated by repeatedly adding one positive difference value to the density value of the background level. Further, the image processing apparatus according to the present invention includes a difference value calculating unit that calculates the difference value based on a background level.
【００１３】また、本発明の画像処理装置の前記透かし
情報分配手段は、透かし情報の種別に応じて異なる透か
しレベルで埋め込むように透かし情報を分配することを
特徴とする。 また、本発明の画像処理装置の前記透かし情報埋め込み
手段は、優先度の高い透かし情報ほど下地レベルに近い
透かしレベルで埋め込むことを特徴とする。Further, the watermark information distributing means of the image processing apparatus of the present invention is characterized in that the watermark information is distributed so as to be embedded at different watermark levels according to the type of the watermark information. Further, the watermark information embedding means of the image processing device of the present invention embeds the watermark information having a higher priority at a watermark level closer to the background level.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像処理装置
の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 （実施の形態）図１は、本発明に係る画像処理装置の実
施の形態を示す回路ブロック図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an image processing apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment) FIG. 1 is a circuit block diagram showing an embodiment of an image processing apparatus according to the present invention.
【００１５】図１において、本実施の形態に係る画像処
理装置１はＣＰＵ２、画像処理プログラムを格納したＲ
ＯＭ３、画像等のデータを格納するＲＡＭ４および外部
装置７と通信するための通信インタフェース６を備え
る。 これらＣＰＵ２、ＲＯＭ３、ＲＡＭ４、通信インタフェ
ース６は内部バス５を介して相互に接続されている。In FIG. 1, an image processing apparatus 1 according to the present embodiment has a CPU 2 and an R which stores an image processing program.
An OM 3, a RAM 4 for storing data such as images, and a communication interface 6 for communicating with an external device 7 are provided. The CPU 2, the ROM 3, the RAM 4, and the communication interface 6 are mutually connected via an internal bus 5.
【００１６】図２は画像処理装置１の機能ブロック図で
ある。図２において、通信処理部８は、通信インタフェ
ース６を制御して、外部装置７から原画像データ等を受
信し、ＲＡＭ４に格納する。分布表作成部９は、ＲＡＭ
４に格納された原画像データに基づいて分布表を作成
し、ＲＡＭ４に格納する。下地レベル判定部１０は、Ｒ
ＡＭ４に格納された前記分布表に基づいて下地レベルを
判定する。埋め込み処理部１１は、ＲＡＭ４に格納され
た前記の原画像データ、分布表および下地レベルに基づ
いて、原画像に透かし情報を埋め込み、埋め込んだ画像
をＲＡＭ４に格納する。透かし情報を埋め込んだ画像
は、通信処理部８によってＲＡＭ４から外部装置７へ送
信される。なお、これらの処理はＲＯＭ３に格納された
プログラムに従ってＣＰＵ２が実行する。FIG. 2 is a functional block diagram of the image processing apparatus 1. 2, the communication processing unit 8 controls the communication interface 6 to receive original image data and the like from the external device 7 and store the data in the RAM 4. The distribution table creation unit 9 is a RAM
A distribution table is created based on the original image data stored in the RAM 4 and stored in the RAM 4. The background level determination unit 10 calculates
The background level is determined based on the distribution table stored in AM4. The embedding processor 11 embeds watermark information in the original image based on the original image data, distribution table, and background level stored in the RAM 4 and stores the embedded image in the RAM 4. The image in which the watermark information is embedded is transmitted from the RAM 4 to the external device 7 by the communication processing unit 8. Note that these processes are executed by the CPU 2 according to a program stored in the ROM 3.
【００１７】以下、図３のフローチャートに基づいて、
画像処理装置１の動作を説明する。画像処理装置１は外
部装置７から原画像データと透かし情報を受信する（ス
テップＳ１）。この透かし情報には識別番号が付加され
ている。透かし情報が複数の種別からなる場合、外部装
置７は種別毎に異なる識別番号を付与する。ここでは特
に識別番号が小さい透かし情報ほど優先度が高いものと
する。Hereinafter, based on the flowchart of FIG.
The operation of the image processing device 1 will be described. The image processing device 1 receives original image data and watermark information from the external device 7 (Step S1). An identification number is added to this watermark information. When the watermark information includes a plurality of types, the external device 7 assigns a different identification number to each type. Here, in particular, it is assumed that the watermark information having a smaller identification number has a higher priority.
【００１８】次に、画像処理装置１は原画像データに基
づいて分布表を作成する（ステップＳ２）。ここで分布
表とは濃度値にその濃度値をもつ画素の個数（以下、こ
の個数を「度数」という。）を対応させたものである。 一般的に分布表は、その元となった画像が下地を有する
場合、その下地レベルにおいて著しいピークをもつ。こ
の知見に基づいて下地レベル判定部は前記分布表におい
て、所与の閾値ｄ0よりも濃度値が小さい範囲で、もっ
とも度数の高い濃度値を探す。Next, the image processing apparatus 1 creates a distribution table based on the original image data (step S2). Here, the distribution table is obtained by associating the number of pixels having the density value with the density value (hereinafter, this number is referred to as “frequency”). Generally, when the original image has a background, the distribution table has a significant peak at the background level. In the distribution table is ground level determination unit on the basis of this finding, in the range density values than a given threshold value d 0 is small, search for the highest frequency concentration values.
【００１９】その結果、もっとも度数の高い濃度値を複
数個検出した場合は下地レベルを特定できないため（ス
テップＳ３）、処理を終了する。 一方、もっとも高い度数の濃度値を一個検出した場合に
は、その濃度値を下地レベル（基準値）とする（ステッ
プＳ４）。ここで基準値とは透かしレベルを計算するた
めの中間変数である。As a result, when a plurality of density values having the highest frequency are detected, the background level cannot be specified (step S3), and the process is terminated. On the other hand, when one density value having the highest frequency is detected, the density value is set as the background level (reference value) (step S4). Here, the reference value is an intermediate variable for calculating the watermark level.
【００２０】次に、まだ埋め込まれていない透かし情報
の中から、もっとも識別番号の小さい透かし情報を選び
（ステップＳ５）、埋め込み処理を行う（ステップＳ
６）。この埋め込み処理に失敗したら（ステップＳ
７）、これ以上透かし情報を埋め込めないと判断して処
理を終了する。埋め込み処理に成功した後、未処理の透
かし情報があれば（ステップＳ８）、その中でもっとも
識別番号の小さい透かし情報の埋め込み処理を行う（ス
テップＳ５、６）。未処理の透かし情報がすべてなくな
れば、外部装置７に電子透かしを施した画像データ（以
下、この画像を「透かし画像」という。）を送信して
（ステップＳ９）、処理を終了する。Next, the watermark information having the smallest identification number is selected from the watermark information that has not been embedded yet (step S5), and the embedding process is performed (step S5).
6). If this embedding process fails (step S
7) It is determined that the watermark information cannot be embedded any more, and the process ends. After the embedding process succeeds, if there is unprocessed watermark information (step S8), the watermark information with the smallest identification number among them is embedded (steps S5 and S6). When all of the unprocessed watermark information is gone, the digital watermarked image data (hereinafter, this image is referred to as “watermark image”) is transmitted to the external device 7 (step S9), and the process is terminated.
【００２１】次に、図４のフローチャートに基づいて、
画像処理装置１の埋め込み処理（ステップＳ６）を説明
する。ここで、画像処理装置１は、縦横ともに長さ８画
素の、６４画素からなる正方形領域（以下、この正方形
領域を「単位領域」という。）において、濃度値が透か
しレベルである画素のパターン（以下、このパターンを
「透かしパターン」という。）によって透かし情報を表
現するものとする。なお、透かし情報のデータ量に応じ
てひとつまたは複数の単位領域を用いる。Next, based on the flowchart of FIG.
The embedding process (step S6) of the image processing device 1 will be described. Here, the image processing apparatus 1 determines the pattern of pixels (hereinafter, referred to as a “unit area”) having a density value of a watermark level in a square area composed of 64 pixels having a length of 8 pixels in both the vertical and horizontal directions. Hereinafter, this pattern is referred to as “watermark pattern”.). One or more unit areas are used according to the data amount of the watermark information.
【００２２】図５は透かしパターンの一例である。図５
においては画像の横方向の８画素を一単位とし、黒丸で
表した透かしレベルの画素を有意ビット、白丸で表した
透かしレベルでない画素を無意ビットとし、かつ図中、
左側の画素を上位ビット、右側の画素を下位ビットとす
ることによって、８ビットのデータ、特にアスキーコー
ドを表現している。この方法により図５の透かしパター
ンは文字列「ａｂｃｄｅｆｇｈ」を表しており、この透
かしパターンを用いれば、所定の透かしレベルで透かし
情報「ａｂｃｄｅｆｇｈ」を埋め込むことができる。FIG. 5 shows an example of a watermark pattern. FIG.
In the figure, 8 pixels in the horizontal direction of the image are defined as one unit, pixels at the watermark level represented by black circles are defined as significant bits, and pixels not at the watermark level represented by white circles are defined as insignificant bits.
By setting the left pixel as the upper bit and the right pixel as the lower bit, 8-bit data, particularly an ASCII code, is represented. With this method, the watermark pattern in FIG. 5 represents a character string “abcdefgh”, and by using this watermark pattern, the watermark information “abcdefgh” can be embedded at a predetermined watermark level.
【００２３】図４のフローチャートにおいて、画像処理
装置１はまず、現在の基準値に差分値△ｘを加えて新た
な透かしレベルとする（ステップＳ６１）。ここで△ｘ
は数式△ｘ＝（−９ｘ／ｄ0）＋１０から求める。ただ
し、ｘは下地レベルで、条件０≦ｘ≦ｄ0を満たす。こ
のようにすれば、下地レベルが大きな値で、画像の前景
部分のレベルに近い場合には、△ｘが小さくなるので、
前景部分へ影響を抑えつつ、透かしレベルの数を増やす
ことができる。また、下地レベルが小さな値で、下地以
外のレベルから離れている場合は、透かしレベルの間隔
を大きくして、透かしレベル間の判別性を良くすること
ができる。In the flowchart of FIG. 4, the image processing apparatus 1 first adds a difference value Δx to the current reference value to set a new watermark level (step S61). Where △ x
Is determined from the formula △ x = (− 9x / d 0 ) +10. Here, x is the background level and satisfies the condition 0 ≦ x ≦ d 0 . In this way, when the background level is a large value and is close to the level of the foreground portion of the image, Δx becomes small.
The number of watermark levels can be increased while suppressing the effect on the foreground. When the background level is a small value and is far from the levels other than the background, the interval between the watermark levels can be increased to improve the discrimination between the watermark levels.
【００２４】次に、画像処理装置１は濃度値が基準値よ
り大きく、透かしレベル以下である画素の濃度値を下地
レベルに変更する（ステップＳ６２）。この濃度値を変
更する画素の数をＮ個とする。画像処理装置１は次の一
単位領域分の透かし情報を埋め込むと、現在の透かしレ
ベルの画素数がＮよりも多くなるか、または下地レベル
の画素数以上となる場合（ステップ６３）、前記透かし
情報の埋め込みを保留する。その後、現在の透かしレベ
ルを新たな基準値として（ステップＳ６４）、ステップ
Ｓ６１に進む。Next, the image processing apparatus 1 changes the density value of a pixel whose density value is larger than the reference value and equal to or lower than the watermark level to the background level (step S62). It is assumed that the number of pixels whose density value is changed is N. If the image processing apparatus 1 embeds the watermark information for the next one unit area, if the number of pixels at the current watermark level is greater than N or greater than or equal to the number of pixels at the background level (step 63), the watermark is set. Suspend embedding of information. Thereafter, the current watermark level is set as a new reference value (step S64), and the process proceeds to step S61.
【００２５】さもなければ画像を単位領域に分割し、一
の単位領域について、領域内のすべての画素の濃度値が
下地レベルより小さい単位領域（以下、この単位領域を
「空き領域」という。）を探索する。もし空き領域が見
つからなければ（ステップＳ６５）、埋め込み失敗とみ
なして、埋め込み処理を終了する。Otherwise, the image is divided into unit areas, and for one unit area, a unit area in which the density values of all the pixels in the area are smaller than the background level (hereinafter, this unit area is referred to as an "empty area"). To explore. If no free area is found (step S65), it is determined that embedding has failed, and the embedding process ends.
【００２６】空き領域があれば、その空き領域に透かし
情報を埋め込む（ステップＳ６６）。埋め込んでいない
透かし情報がなくなれば（ステップＳ６７）、埋め込み
成功とみなして、埋め込み処理を終了する。まだ埋め込
んでいない透かし情報があれば、ステップＳ６３に進
む。図６は画像処理装置１による透かし情報を埋め込み
よって画像の濃度ヒストグラムが変化する過程を例示し
たものである。以下、前記ステップＳ６２以降の処理に
よる濃度ヒストグラムの変化について説明する。If there is a free area, watermark information is embedded in the free area (step S66). If there is no watermark information that has not been embedded (step S67), it is regarded that the embedding has been successful, and the embedding process ends. If there is watermark information that has not been embedded yet, the process proceeds to step S63. FIG. 6 illustrates a process of changing the density histogram of an image by embedding watermark information by the image processing apparatus 1. Hereinafter, a change in the density histogram due to the processing after step S62 will be described.
【００２７】図６（ａ）は透かし情報を埋め込む前の濃
度ヒストグラムである。ここでは、△ｘ＝３の場合につ
いて例示する。したがって、透かしレベル１は、下地レ
ベルに△ｘ＝３を加算して算出される。図６（ｂ）はス
テップＳ６２の処理を施した後の濃度ヒストグラムであ
る。濃度値が基準値（下地レベル）より大きく、透かし
レベル（透かしレベル１）以下である画素の濃度値を下
地レベルに変更したので、図６（ｂ）に比べて下地レベ
ルの度数がＮ＝６だけ増加している。FIG. 6A is a density histogram before embedding watermark information. Here, a case where Δx = 3 will be exemplified. Therefore, watermark level 1 is calculated by adding △ x = 3 to the background level. FIG. 6B is a density histogram after the processing of step S62 is performed. Since the density value of a pixel whose density value is higher than the reference value (base level) and equal to or lower than the watermark level (watermark level 1) is changed to the base level, the frequency of the base level is N = 6 as compared with FIG. Is only increasing.
【００２８】ここで、次の一単位領域分の透かし情報
（以下、この透かし情報を「透かし情報１」という。）
を埋め込むと、現在の透かしレベル（透かしレベル１）
の画素数がＮ＝６となるものとし、かつステップＳ６５
ですべての画素が下地レベルである空き領域（以下、こ
の空き領域を「空き領域１」という。）が見つかったも
のとする。Here, the watermark information for the next one unit area (hereinafter, this watermark information is referred to as "watermark information 1").
Is embedded, the current watermark level (watermark level 1)
Is N = 6, and step S65
It is assumed that a free area in which all pixels are at the background level (hereinafter, this free area is referred to as “free area 1”) is found.
【００２９】図６（ｃ）は、ステップＳ６６に従って、
透かしレベル１で透かし情報１を空き領域１に埋め込ん
だ後の濃度ヒストグラムである。空き領域１において、
下地レベルの６個の画素が透かしレベル１に変更された
ので、図６（ｃ）の濃度ヒストグラムでは、下地レベル
の度数が６だけ減少し、透かしレベル１の度数が６とな
っている。FIG. 6C shows that according to step S66,
7 is a density histogram after watermark information 1 is embedded in empty area 1 at watermark level 1. In the free space 1,
Since the six pixels at the background level have been changed to the watermark level 1, in the density histogram of FIG. 6C, the frequency of the background level is reduced by 6 and the frequency of the watermark level 1 is 6.
【００３０】次に、まだ埋め込まれていない透かし情報
があるとすると、ステップＳ６７の条件判断の結果、処
理がステップＳ６３に進む。 透かし情報１を埋め込んだ結果、透かしレベル１ではこ
れ以上、透かし情報を埋め込むことができないので、透
かしレベル１を基準値とし（ステップＳ６４）、この基
準値（透かしレベル１）に△ｘ＝３を加算して透かしレ
ベル２を求める（ステップＳ６１）。図６（ｄ）の濃度
ヒストグラムに、透かしレベル２の位置と、ステップＳ
６２の処理で、濃度値を変更される画素に対応する部分
を網掛けで示した。Next, assuming that there is watermark information that has not been embedded yet, as a result of the condition determination in step S67, the process proceeds to step S63. As a result of embedding the watermark information 1, since the watermark information cannot be further embedded at the watermark level 1, the watermark level 1 is set as a reference value (step S64), and △ x = 3 is set as the reference value (watermark level 1). The addition is performed to obtain a watermark level 2 (step S61). The position of the watermark level 2 and the step S
In the process of 62, the portion corresponding to the pixel whose density value is to be changed is shaded.
【００３１】図６（ｅ）はステップＳ６２の処理を実行
した後の濃度ヒストグラムである。濃度値が基準値（透
かしレベル１）より大きく、透かしレベル(透かしレベ
ル２)以下である画素の濃度値を下地レベルに変更した
結果、下地レベルの度数がＮ＝４だけ増加している。こ
こで、次の一単位領域分の透かし情報（以下、この透か
し情報を「透かし情報２」という。）を埋め込むと、現
在の透かしレベル（透かしレベル２）の画素数が３とな
るものとし、かつステップＳ６５で空き領域（以下、こ
の空き領域を「空き領域２」という。）が見つかったも
のとする。FIG. 6E is a density histogram after the processing of step S62 is executed. As a result of changing the density value of a pixel whose density value is higher than the reference value (watermark level 1) and equal to or lower than the watermark level (watermark level 2) to the background level, the frequency of the background level is increased by N = 4. Here, when watermark information for the next one unit area (hereinafter, this watermark information is referred to as “watermark information 2”) is embedded, it is assumed that the number of pixels of the current watermark level (watermark level 2) becomes 3, It is assumed that a free area (hereinafter, this free area is referred to as “free area 2”) is found in step S65.
【００３２】図６（ｆ）は、ステップＳ６６に従って、
透かしレベル２で透かし情報２を空き領域２に埋め込ん
だ後の濃度ヒストグラムである。図６（ｆ）では、空き
領域２において、下地レベルの画素２個と濃度値ゼロの
画素１個が透かしレベル２に変更された場合について示
しており、図６（ｆ）の濃度ヒストグラムでは、下地レ
ベルの度数が２だけ、濃度値ゼロの画素が１だけ減少
し、透かしレベル２の度数が３となっている。FIG. 6F shows that, according to step S66,
9 is a density histogram after embedding watermark information 2 in empty area 2 at watermark level 2. FIG. 6F shows a case where two pixels of the background level and one pixel of the density value of zero are changed to the watermark level 2 in the empty area 2, and the density histogram of FIG. The frequency of the background level is reduced by 2 and the number of pixels having a density value of zero is reduced by 1, and the frequency of the watermark level 2 is 3.
【００３３】以上のように透かし情報を埋め込めば、透
かしレベルの画素数が下地レベルの画素数よりも常に少
なくなるように透かし情報を埋め込むこととしたので、
分布表において下地レベルの度数が常にもっとも高くな
ることが保証され、透かし情報を埋め込んだ後でも下地
飛ばしを正常に実行することができる。また、下地飛ば
しによって透かし情報が失われることもない。When the watermark information is embedded as described above, the watermark information is embedded so that the number of pixels at the watermark level is always smaller than the number of pixels at the background level.
It is guaranteed that the frequency of the background level is always the highest in the distribution table, and the background can be normally removed even after embedding the watermark information. Further, the watermark information is not lost due to the background removal.
【００３４】また、本実施の形態では識別番号の小さい
透かし情報をさきに埋め込むので、優先度の高い透かし
情報ほど小さい濃度値で埋め込まれ、見え難くできる。
画像処理装置１を用いて複数の種別の透かし情報を埋め
込んだ画像から透かし情報を取り出す方法を図７のフロ
ーチャートに基づいて説明する。まず、下地飛ばしを行
う（ステップＳ１０）。次に、分布表を作成し（ステッ
プＳ１１）、この分布表において、濃度値が一以上で、
かつ度数が一以上の濃度値のうち、最も小さい濃度値を
透かしレベルとする（ステップＳ１２）。この透かしレ
ベルの画素と濃度値がゼロの画素のみからなる単位領域
（以下、この単位領域を「透かし領域」という。）を探
索すると、もっとも優先度の高い透かし情報を得ること
ができる（ステップＳ１３）。Also, in this embodiment, since the watermark information with the smaller identification number is embedded earlier, the watermark information with a higher priority is embedded with a smaller density value, making it difficult to see.
A method for extracting watermark information from an image in which a plurality of types of watermark information are embedded using the image processing apparatus 1 will be described with reference to the flowchart in FIG. First, the background is removed (step S10). Next, a distribution table is created (step S11). In this distribution table, when the density value is one or more,
The smallest density value among the density values having the frequency of one or more is set as the watermark level (step S12). By searching for a unit area composed of only the pixel of the watermark level and the pixel of which the density value is zero (hereinafter, this unit area is referred to as “watermark area”), the watermark information with the highest priority can be obtained (step S13). ).
【００３５】以下、同様にして、濃度値の小さい順に透
かしレベルを求め、求めた透かしレベルの画素を有する
透かし領域を探索する。求めた透かしレベルに対して、
透かし領域が見つからなければ（ステップＳ１４）、処
理を終了する。このようにすれば、優先度の高い順に透
かし情報を取り出すことができるので、優先度の高い透
かし情報ほどはやく取り出すことができる。In the same manner, watermark levels are obtained in ascending order of density value, and a watermark area having pixels of the obtained watermark levels is searched. For the determined watermark level,
If no watermark area is found (step S14), the process ends. In this way, since the watermark information can be extracted in the order of higher priority, the higher the priority, the faster the watermark information can be extracted.
【００３６】（変形例）以上、本発明を実施の形態に基
づいて説明してきたが、本発明は、以上に述べた実施の
形態に限定されないのは勿論であり、例えば、次のよう
な変形例を実施することもできる。上述の実施の形態に
おいては閾値ｄ0を設けて下地レベルの範囲を制限した
が、閾値を設けることなく、分布表中でもっとも度数の
高い濃度値を下地レベルとしてもよい。(Modifications) The present invention has been described based on the embodiments. However, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Examples can also be implemented. In the above embodiment, the range of the background level is limited by providing the threshold value d 0 , but the density value having the highest frequency in the distribution table may be used as the background level without providing the threshold value.
【００３７】また、上述の実施の形態においては差分値
を数式△ｘ＝（−９ｘ／ｄ0）＋１０に基づいて算出し
たが、本発明に係る画像処理装置の差分値の算出方法は
これに限定されるものではなく、例えば、差分値は固定
値としてもよい。また、条件△ｘ＞０を満たせば、他の
数式を用いてもよい。例えば、Ｌ個の透かしレベルを使
って透かし情報を埋め込む場合、ｄ0−ｘ＜２Ｌのとき
△ｘ＝１とし、ｄ0−ｘ≧２Ｌのとき△ｘ＝ｆ（（ｄ0−
ｘ）／Ｌ）とすれば、下地レベルｘと閾値ｄ0の間で透
かしレベルを等間隔に設けることができる。ただし、ｆ
（・）はフロアリング関数であり、実数ｘに対して、ｆ
（ｘ）はｘをこえない最大の整数である。このようにす
れば、特に下地レベルｘと閾値ｄ0の差が大きいとき、
透かしレベルの間隔を大きくすることができるので、透
かしレベルの識別性を良くすることができる。In the above-described embodiment, the difference value is calculated based on the mathematical formula △ x = (− 9x / d 0 ) +10. However, the difference value calculation method of the image processing apparatus according to the present invention is not limited to this. The present invention is not limited to this. For example, the difference value may be a fixed value. Further, another condition may be used as long as the condition △ x> 0 is satisfied. For example, if using the L watermark level embedding watermark information, d 0 -x <time 2L △ x = 1 and then, when the d 0 -x ≧ 2L △ x = f ((d 0 -
If x) / L) and can be provided with watermarks level at regular intervals between the background level x and the threshold d 0. Where f
(•) is a flooring function, and for a real number x, f
(X) is the largest integer not exceeding x. In this way, especially when the difference between the background level x and the threshold value d 0 is large,
Since the interval between the watermark levels can be increased, the discriminability of the watermark levels can be improved.
【００３８】さらに、上述の実施の形態においては、透
かしパターンによって透かし情報を表現し、透かし情報
を埋め込んだが、他の埋め込み方法を用いてもよい。ま
た、上述の実施の形態においては、本発明に係る画像処
理装置は一の外部装置と原画像等のデータを送受信する
構成となっているが、複数の外部装置と通信するとして
も構わない。また、原画像等のデータを送信する外部装
置と、透かし画像を受信する外部装置は別体としてもよ
い。Furthermore, in the above embodiment, the watermark information is expressed by the watermark pattern and the watermark information is embedded, but other embedding methods may be used. Further, in the above-described embodiment, the image processing apparatus according to the present invention is configured to transmit and receive data such as an original image to and from one external device, but may communicate with a plurality of external devices. Further, an external device for transmitting data such as an original image and an external device for receiving a watermark image may be provided separately.
【００３９】また、本発明は、上記に示す方法であると
してもよい。また、これらの方法をコンピュータにより実
現するコンピュータプログラムであるとしてもよい。ま
た、本発明は、前記コンピュータプログラムをコンピュ
ータ読み取り可能な記録媒体、例えば、フロッピー（登録
商標）ディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、Ｍ
Ｏ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、半導体メモリな
ど、に記録したものとしてもよい。The present invention may be the method described above. Further, the present invention may be a computer program that realizes these methods by a computer. The present invention also provides a computer-readable recording medium for storing the computer program, for example, a floppy (registered trademark) disk, a hard disk, a CD-ROM,
O, DVD-ROM, DVD-RAM, semiconductor memory, etc.
【００４０】また、本発明は、前記コンピュータプログ
ラムを、電気通信回線、無線または有線通信回線、イン
ターネットを代表とするネットワークなどを経由して伝
送するものとしてもよい。 また、前記プログラムまたは前記デジタル信号を前記記
録媒体に記録して移送することにより、または前記プロ
グラムまたは前記デジタル信号を前記ネットワークなど
を経由して移送することにより、独立した他のコンピュ
ータシステムにより実施するとしてもよい。In the present invention, the computer program may be transmitted via an electric communication line, a wireless or wired communication line, a network represented by the Internet, or the like. In addition, the program or the digital signal is recorded on the recording medium and transferred, or the program or the digital signal is transferred via the network or the like, so that it is implemented by another independent computer system. It may be.
【００４１】さらに、上記実施の形態及び上記変形例を
それぞれ組み合わせるとしてもよい。Further, the above-described embodiment and the above-described modified examples may be combined.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、原画像の下地レベルとは異なる濃度値で透かし情報
を埋め込むことによって、下地レベルの判定に影響を与
えず、電子透かしを施した後も下地飛ばしを正常に実行
することができる、という効果が得られる。As described above, according to the present invention, by embedding watermark information with a density value different from the background level of the original image, digital watermarking is performed without affecting the background level determination. After that, the effect that the background removal can be executed normally can be obtained.
【００４３】また、本発明においては、埋め込む透かし
情報のデータ量に応じて、透かしレベルを増やすことが
できるので、原画像の特性とは無関係に透かし情報のデ
ータ量を設定できる、という効果も得られる。また、本
発明においては、下地レベルに応じて差分値を算出する
ことによって、下地レベルの大きさに関わらず、透かし
レベルの個数を確保することができる。Further, according to the present invention, since the watermark level can be increased in accordance with the data amount of the watermark information to be embedded, the effect is obtained that the data amount of the watermark information can be set irrespective of the characteristics of the original image. Can be Also, in the present invention, by calculating the difference value according to the background level, the number of watermark levels can be ensured regardless of the size of the background level.
【００４４】また、本発明によれば、透かし情報の種別
に応じて透かしレベルを変えることができるので、特定
の透かし情報のみを読み出すことが可能となる。更に、
本発明では、透かし情報が複数の種別の透かし情報で構
成されている場合、種別毎に異なる透かしレベルを割り
当てることができるので、重要度の高い透かし情報ほど
を下地レベルに近い透かしレベルで埋め込むことによっ
て機密性の保持を確かにし、また、速く取り出したい透
かし情報についても同様にして処理速度を上げることが
できる。Further, according to the present invention, since the watermark level can be changed according to the type of the watermark information, it is possible to read out only specific watermark information. Furthermore,
According to the present invention, when the watermark information includes a plurality of types of watermark information, a different watermark level can be assigned to each type, so that the watermark information having a higher importance is embedded at a watermark level closer to the base level. As a result, the confidentiality can be maintained, and the processing speed of the watermark information that is desired to be quickly retrieved can be similarly increased.
【図１】本発明に係る画像処理装置の実施の形態を実施
するための回路ブロック図である。FIG. 1 is a circuit block diagram for implementing an embodiment of an image processing apparatus according to the present invention.
【図２】上記実施の形態における機能ブロック図であ
る。FIG. 2 is a functional block diagram in the embodiment.
【図３】上記実施の形態における画像処理装置の動作を
示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of the image processing apparatus according to the embodiment.
【図４】上記実施の形態における画像処理装置の埋め込
み処理の動作を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of an embedding process of the image processing apparatus according to the embodiment.
【図５】上記実施の形態における画像処理装置が透かし
情報から作成した透かしパターンの例である。FIG. 5 is an example of a watermark pattern created from watermark information by the image processing apparatus according to the embodiment.
【図６】上記実施の形態における画像処理装置の埋め込
み処理によって濃度ヒストグラムが変化する過程の例を
示した図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of a process in which a density histogram changes by embedding processing of the image processing apparatus according to the embodiment.
【図７】上記実施の形態における画像処理装置が透かし
情報を埋め込んだ画像から透かし情報を取り出す方法を
示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of extracting watermark information from an image in which the watermark information is embedded by the image processing apparatus according to the embodiment.
【図８】分布表の例である。FIG. 8 is an example of a distribution table.
１ 画像処理装置 ２ ＣＰＵ ３ ＲＯＭ ４ ＲＡＭ ５ 内部バス ６ 通信インタフェース ７ 外部装置 ８ 通信処理部 ９ 分布表作成部 １０ 下地レベル判定部 １１ 埋め込み処理部 Reference Signs List 1 image processing device 2 CPU 3 ROM 4 RAM 5 internal bus 6 communication interface 7 external device 8 communication processing unit 9 distribution table creation unit 10 background level determination unit 11 embedding processing unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） ９Ａ００１ Ｆターム(参考） 2H027 EE08 EE10 EJ15 FC02 FD01 FD08 FD10 ZA09 2H034 FA03 5B057 CE08 CG07 5C076 AA14 BA06 5C077 LL14 PP23 PP47 PQ19 9A001 EE03 HH23 JJ71 KK54 LL03──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (reference) 9A001 F term (reference) 2H027 EE08 EE10 EJ15 FC02 FD01 FD08 FD10 ZA09 2H034 FA03 5B057 CE08 CG07 5C076 AA14 BA06 5C047 LL14 PP23 PP23 PQ19 9A001 EE03 HH23 JJ71 KK54 LL03
Claims (5)
置において、 画像の下地の濃度値を取得する下地レベル取得手段と、 下地レベルよりも濃い濃度値であって、少なくとも一つ
の濃度値を透かし情報を埋め込むための透かしレベルと
する透かしレベル設定手段と、 一の透かしレベルの画素数が下地レベルの画素数より少
なくなるように透かし情報を一または複数の透かしレベ
ルで埋め込むように分配する透かし情報分配手段と、 前記透かし情報分配手段によって分配された各透かし情
報を分配先の透かしレベルで埋め込む透かし情報埋め込
み手段、を備えることを特徴とする画像処理装置。An image processing apparatus for embedding watermark information in an image, a background level obtaining means for obtaining a density value of a background of the image, a density value higher than the background level, wherein at least one density value is set as watermark information. Watermark level setting means for setting a watermark level for embedding watermark information, and watermark information distribution for distributing watermark information so as to embed the watermark information at one or a plurality of watermark levels such that the number of pixels of one watermark level is smaller than the number of pixels of the background level. Means for embedding watermark information distributed by the watermark information distributing means at the watermark level of the distribution destination.
ルの濃度値に一の正の差分値を繰り返し加算して複数の
透かしレベルを算出する、ことを特徴とする請求項１に
記載の画像処理装置。2. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the watermark level setting means calculates a plurality of watermark levels by repeatedly adding one positive difference value to the density value of the background level. apparatus.
する差分値算出手段、を備えることを特徴とする請求項
２に記載の画像処理装置。3. The image processing apparatus according to claim 2, further comprising: a difference value calculating unit that calculates the difference value based on a background level.
の種別に応じて異なる透かしレベルで埋め込むように透
かし情報を分配する、ことを特徴とする請求項１から３
のいずれかに記載の画像処理装置。4. The apparatus according to claim 1, wherein the watermark information distribution unit distributes the watermark information so as to be embedded at different watermark levels according to the type of the watermark information.
The image processing device according to any one of the above.
の高い透かし情報ほど下地レベルに近い透かしレベルで
埋め込む、ことを特徴とする請求項４に記載の画像処理
装置。5. The image processing apparatus according to claim 4, wherein the watermark information embedding unit embeds the watermark information having a higher priority at a watermark level closer to the background level.
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