JP2003008877A - 画像処理装置およびその方法 - Google Patents

画像処理装置およびその方法

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JP2003008877A
JP2003008877A JP2001193557A JP2001193557A JP2003008877A JP 2003008877 A JP2003008877 A JP 2003008877A JP 2001193557 A JP2001193557 A JP 2001193557A JP 2001193557 A JP2001193557 A JP 2001193557A JP 2003008877 A JP2003008877 A JP 2003008877A
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Atsushi Tamaru
淳 田丸
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 文書画像は、写真画像に比べて冗長性が少な
いので、電子透かしを埋め込むと、その部分が目立ち易
い。とくに、単一の電子透かしが画像の全面に繰り返し
埋め込まれている場合、その埋込部の特徴から電子透か
し手法が解析され、電子透かしの安全性が低下する。 【解決手段】 文書画像101を特性の異なる複数の領域
に分割し、分割された領域からテキスト属性を有する領
域を識別して、その領域の構成要素ごとに外接矩形を抽
出し(102)、抽出された外接矩形の間隔を透かし情報106
および鍵情報107に基づきシフトして(103)、埋め込み画
像105を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像処理装置および
その方法に関し、例えば、二値画像に情報を埋め込む画
像処理に関する。
【0002】
【従来の技術】インターネット上で画像やサウンドなど
がディジタル化されたデータを流通させる際の著作権保
護に電子透かしが注目されている。電子透かしは、画像
やサウンドなどがディジタル化されたデータを操作し
て、人間が知覚できないように情報を埋め込む技術であ
る。多値画像に対する電子透かし技術としては、画素の
濃度の冗長性を利用する種々の方法が知られている。
【0003】一方、文書画像のような二値画像は冗長度
が少なく、電子透かしの技術を実現するのが難しい。し
かし、文書画像特有の特徴、例えば単語間の空白長を利
用した方式などが知られている。ただし、この方法は、
英文(欧文)を適用対象とするものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】文書画像のような二値
画像は、写真画像のような多値画像に比べて冗長性が少
ないので、電子透かしを埋め込むと、埋め込んだ部分が
目立ち易い。とくに、単一の電子透かしが画像の全面に
繰り返し埋め込まれている場合、その埋込部の特徴から
電子透かし手法が解析され、電子透かしの安全性が低下
する。
【0005】本発明は、上述の問題を個々にまたはまと
めて解決するためのもので、解読し難い文書画像用の電
子透かしを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の目的を
達成する一手段として、以下の構成を備える。
【0007】本発明にかかる画像処理装置は、二値画像
に情報を埋め込む画像処理装置であって、埋め込む情報
に基づき、前記二値画像の特定部分を変更する変更手段
と、前記特定部分に関する情報を鍵情報として保持する
保持手段とを有することを特徴とする。
【0008】本発明にかかる画像処理方法は、二値画像
に情報を埋め込む画像処理方法であって、埋め込む情報
に基づき、前記二値画像の特定部分を変更し、前記特定
部分に関する情報を鍵情報として保持することを特徴と
する。
【0009】好ましくは、前記変更は、前記二値画像を
漢字圏言語による文書画像であるとして前記二値画像を
特性の異なる複数の領域に分割し、分割された領域から
テキスト属性を有する領域を識別して、その領域の構成
要素ごとに外接矩形を抽出し、抽出された外接矩形の間
隔を前記埋め込む情報および前記鍵情報に基づきシフト
することを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる一実施形態
の画像処理装置を図面を参照して詳細に説明する。
【0011】
【第1実施形態】[電子透かしの埋め込み]図1は電子透
かしの埋め込みを説明する図である。
【0012】入力文書画像101は、文書画像解析102によ
って、テキスト、図形、イメージ、表およびグラフなど
の領域に分割される。さらに、テキスト領域から文字要
素ごとの外接矩形が抽出される。符号104はその抽出結
果を示している。文字要素とは、射影を用いて抽出され
た矩形領域内の、一つの文字または文字の構成要素(漢
字の偏や旁など)である。
【0013】続いて、埋込処理103によって、外接矩形
抽出結果104から外接矩形間の空白長が算出され、後述
する埋込原理に基づき、鍵情報107が示す埋込位置の文
字要素を左右にシフトして空白長を調整し、透かし情報
106を埋め込んだ文書画像105が生成される。なお、埋込
処理103の詳細は後述する。
【0014】[埋込原理]図2は埋込原理を説明する図
である。
【0015】文字の間隔(空白)をPおよびSを順に定め
る。二つの空白で1ビットを表すものとして、埋め込む
電子透かしのビットが‘0’ならばP > Sに、‘1’なら
ばP <Sになるように、空白PおよびSに挟まれた文字要素
をシフトする。従って、電子透かしを抽出する際は、P
> Sならば透かしビット‘0’が、P < Sならば透かしビ
ット‘1’が抽出される。
【0016】[埋込処理]図3は埋込処理103の詳細を示
すフローチャートである。
【0017】まず、予め定められた鍵情報107を読み込
む(S301)。鍵情報107は、図4に示す透かし情報106のビ
ット列の各ビットの埋込位置を示す。鍵情報107の例と
しては、図5に示すように、外接矩形抽出結果104に対し
て行番号i、行中の何番目の文字かを示す番号j、およ
び、埋め込む情報のビット数aの三つのパラメータから
構成される組を複数もつものが考えられる。ただし、鍵
情報107は、埋込位置が特定できれば、どのような情報
でも構わない。
【0018】次に、外接矩形情報104を読み込み(S30
2)、透かし情報106を読み込み(S303)、読み込んだ外接
矩形情報104および鍵情報107に基づき埋込位置を特定す
る(S304)。そして、オリジナル画像101を読み込み(S30
5)、読み込んだ透かし情報106および特定された埋込位
置に基づき、オリジナル画像101を操作、つまり文字要
素をシフトすることで、透かし情報106を埋め込んだ画
像105を作成する(S306)。
【0019】透かし情報106の埋め込みに当たって、前
述した埋込原理に基づき、連続する二つの空白に挟まれ
た文字要素を、埋め込む透かし情報106の該当ビットが
‘0’ならばP > Sになるように、‘1’ならばP < Sにな
るようにシフトし、文字要素をシフトした結果を埋め込
み画像105にする。
【0020】[電子透かしの抽出]図6は電子透かしの
抽出を説明する図である。
【0021】電子透かしの抽出においては、電子透かし
を埋め込む場合と同様に、文書画像解析102によって、
埋め込み画像105から、領域分割および射影によって文
字要素ごとの外接矩形を抽出する。そして、抽出処理40
4によって、外接矩形抽出結果104を用いて隣接する外接
矩形間の空白長を算出し、鍵情報107に示される埋込位
置を特定し、前述した埋込原理に基づき、P > Sならば
ビット‘0’、P < Sならばビット‘1’に変換すること
で、埋め込み画像105に埋め込まれた透かし情報0106を
抽出する。
【0022】[抽出処理]図7は抽出処理404の詳細を示
すフローチャートである。
【0023】まず、予め定められた鍵情報107を読み込
み(S501)、外接矩形情報104を読み込み(S502)、読み込
んだ外接矩形情報104および鍵情報107に基づき埋込位置
を特定する(S503)。そして、前述した埋込原理に基づ
き、特定された埋込位置の空白長の大小関係から透かし
情報106を抽出する(S504)。
【0024】[ハードウェア]図8は、上述した透かし
情報106の埋め込みおよび抽出を実行する情報処理装置
の構成例を示すブロック図である。
【0025】ホストコンピュータ701は、例えば一般的
なパーソナルコンピュータが利用可能で、スキャナ714
によって読み取られた画像を入力し編集し保管し、さら
に、様々な画像をプリンタ715に印刷させることが可能
である。これらの処理は、モニタ702に表示を参照し
て、USBなどのインタフェイス(I/F)711を介してマウス7
12やキーボード713から入力されるユーザの指示に基づ
き実行される。
【0026】ホストコンピュータ701の内部は、システ
ムバス716を介して後述する各ブロックが相互接続さ
れ、種々のデータを受け渡すことが可能である。
【0027】CPU703は、ホストコンピュータ701内の各
ブロックの動作を制御し、ROM704やハードディスク(HD)
706などの記憶メディアに記憶されたプログラムを実行
する。
【0028】記憶メディアの一つであるROM704には、複
製が禁止された画像を検出するための情報や、必要な画
像処理プログラムなどが記憶されている。RAM705は、CP
U703が処理を行う際に一時的にプログラムや処理対象の
データを格納するワークメモリに利用される。HD706
は、RAM705などへ転送されるプログラムやデータが格納
されたり、処理後のデータを保存するのに利用される。
【0029】CDドライブ708は、リムーバル記憶メディ
アの一つであるCD-ROM(および/またはCD-R、CD-RW)用
のドライブである。FDドライブ709は、フロッピディス
ク(FD)用のドライブである。DVDドライブ710は、DVD-RO
M(および/またはDVD-R、DVD-RW、DVD-RAM)用のドライ
ブである。これらのドライブにより、装着されたメディ
アに記録されたデータなどを読み込み、HD706などに格
納されたデータを装着されたメディアに記録するなどを
行うことができる。なお、装着されたメディアに画像編
集用のプログラム、プリンタドライバ、スキャナドライ
バなどが記録されている場合、それらのプログラムはHD
706にインストールされ、必要に応じてRAM705に転送さ
れる。
【0030】USBなどのインタフェイス(I/F)707を介し
て、システムバス716に接続されるスキャナ714は、原稿
やフィルムなどに記録された画像をCCDを利用して読み
取り、画像データを生成する。USBなどのインタフェイ
ス(I/F)716を介して、システムバス716に接続されるプ
リンタ715は、プリンタドライバによって生成される印
刷データに基づき、画像を印刷する。
【0031】このように、第1実施形態によれば、一般
に、文字間の空白長が異なるという特徴を有する文書画
像の特徴に鑑み、埋込位置を示す鍵情報を使って、特定
位置の空白を操作して電子透かしを埋め込む。従って、
埋込部分を異なる空白長に紛れ込ませて埋込部分を見つ
け難くし、電子透かしの安全性を高めることができる。
言い換えれば、解読し難い文書画像用の電子透かしが可
能になる。
【0032】
【第2実施形態】以下、本発明にかかる第2実施形態の画
像処理装置を説明する。なお、本実施形態において、第
1実施形態と略同様の構成については、同一符号を付し
て、その詳細説明を省略する。
【0033】[埋込原理]第1実施形態では、文書画像
の一部を透かし情報106の埋め込みに利用するため、埋
め込み可能な情報量が制限される。そこで、第2実施形
態においては、より多くの情報を埋め込むため、鍵情報
107により、透かし情報106を埋め込む際に変更する空白
の相対関係を変更する。
【0034】例えば、ビット列で表される鍵情報601
(図9参照)を考える。この鍵情報601の各ビットは、空
白長PおよびS(図2参照)と、透かし情報106をビット列
に変換したときの各桁(以下「透かしビット603」と呼
ぶ)との関係を定義する。例えば、鍵情報601のビット
が‘1’の場合、透かしビット603の‘0’はP < Sで、
‘1’はP > Sで表す。また鍵情報601のビットが‘0’の
場合、透かしビット603の‘0’0はP > Sで、‘1’はP <
Sで表す。このようにすれば、図9に符号0604で示す鍵
情報、透かし情報および空白長の対応が定義される。
【0035】また、鍵情報601のビット長が、透かし情
報106のビット長よりも短い場合は、透かし情報106のビ
ット長以上になるように鍵情報601を繰り返し使用する
ことで、透かしビット603と空白長PおよびSの対応を定
義する。
【0036】以上の規則に従い、文書画像の全面に透か
し情報106を埋め込む。
【0037】[埋込処理]図10は埋込処理103の詳細を
示すフローチャートである。
【0038】まず、予め定められた鍵情報601を読み込
む(S401)。鍵情報601の各ビットは、前述したように、
空白長PおよびSと、透かしビット603との関係を定義す
る。
【0039】次に、鍵情報601から上述した変換規則を
決定し(S402)、外接矩形情報104を読み込み(S403)、透
かし情報106を読み込み(S404)、オリジナル画像101を読
み込み(S405)、変換規則、外接矩形情報104および透か
し情報106に従い、オリジナル画像101を操作して、埋め
込み画像105を作成する(S406)。
【0040】[抽出処理]図11は抽出処理404の詳細を
示すフローチャートである。
【0041】まず、予め定められた鍵情報601を読み込
み(S201)、鍵情報601に基づき空白長とと透かしビット6
03との変換規則を決定し(S202)、外接矩形情報104を読
み込み(S203)、読み込んだ外接矩形情報104および変換
規則に基づき透かし情報106を抽出する(S204)。
【0042】上記の各実施形態では、鍵情報によって空
白長の大小関係を変えて透かし情報を埋め込む例を説明
したが、鍵情報によって異なる電子透かし手法を選択す
ることも可能である。異なる電子透かし手法の例として
は、文字の回転を用いる方式(中村、松井:「和文書へ
のシール画像による電子透かし」情報処理学会論文誌、
Vol. 38 No. 11、Nov. 1997)や、文字の大小関係を用
いる方式(小西、梅村、岩城:「文書画像の入力ノイズ
に耐性のある電子透かし法の一検討」コンピュータセキ
ュリティ4-2、1999.3.5)などが挙げられる。
【0043】
【他の実施形態】なお、本発明は、複数の機器(例えば
ホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プ
リンタなど)から構成されるシステムに適用しても、一
つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファクシミリ
装置など)に適用してもよい。
【0044】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるい
は装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュ
ータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログ
ラムコードを読み出し実行することによっても、達成さ
れることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読
み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の
機能を実現することになり、そのプログラムコードを記
憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、
コンピュータが読み出したプログラムコードを実行する
ことにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけ
でなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピ
ュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)
などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理に
よって前述した実施形態の機能が実現される場合も含ま
れることは言うまでもない。
【0045】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示
に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備
わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれることは言うまでもない。
【0046】本発明を上記記憶媒体に適用する場合、そ
の記憶媒体には、先に説明したフローチャートに対応す
るプログラムコードが格納されることになる。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
解読し難い文書画像用の電子透かしを提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】電子透かしの埋め込みを説明する図、
【図2】埋込原理を説明する図、
【図3】埋込処理の詳細を示すフローチャート、
【図4】透かし情報の一例を示す図、
【図5】外接矩形抽出結果の一例を示す図、
【図6】電子透かしの抽出を説明する図、
【図7】抽出処理の詳細を示すフローチャート、
【図8】透かし情報の埋め込みおよび抽出を実行する情
報処理装置の構成例を示すブロック図、
【図9】鍵情報の一例を示す図、
【図10】埋込処理の詳細を示すフローチャート
【図11】抽出処理の詳細を示すフローチャートであ
る。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二値画像に情報を埋め込む画像処理装置
    であって、 埋め込む情報に基づき、前記二値画像の特定部分を変更
    する変更手段と、 前記特定部分に関する情報を鍵情報として保持する保持
    手段とを有することを特徴とする画像処理装置。
  2. 【請求項2】 前記変更手段は、前記二値画像を漢字圏
    言語による文書画像であるとして前記二値画像を特性の
    異なる複数の領域に分割する分割手段、分割された領域
    からテキスト属性を有する領域を識別して、その領域の
    構成要素ごとに外接矩形を抽出する抽出手段、並びに、
    抽出された外接矩形の間隔を前記埋め込む情報および前
    記鍵情報に基づきシフトするシフト手段を有することを
    特徴とする請求項1に記載された画像処理装置。
  3. 【請求項3】 前記鍵情報は、冗長性の少ない二値画像
    に施された変更を解析し難くする特性を有することを特
    徴とする請求項1または請求項2に記載された画像処理装
    置。
  4. 【請求項4】 前記鍵情報は、前記二値画像の変更部分
    の特徴をランダム化する特性を有することを特徴とする
    請求項1または請求項2に記載された画像処理装置。
  5. 【請求項5】 請求項1から請求項4の何れかに記載され
    た画像処理装置によって二値画像に埋め込まれた情報を
    抽出することを特徴とする画像処理装置。
  6. 【請求項6】 二値画像に情報を埋め込む画像処理方法
    であって、 埋め込む情報に基づき、前記二値画像の特定部分を変更
    し、 前記特定部分に関する情報を鍵情報として保持すること
    を特徴とする画像処理方法。
  7. 【請求項7】 前記変更は、前記二値画像を漢字圏言語
    による文書画像であるとして前記二値画像を特性の異な
    る複数の領域に分割し、分割された領域からテキスト属
    性を有する領域を識別して、その領域の構成要素ごとに
    外接矩形を抽出し、抽出された外接矩形の間隔を前記埋
    め込む情報および前記鍵情報に基づきシフトすることを
    特徴とする請求項6に記載された画像処理方法。
  8. 【請求項8】 請求項6または請求項7に記載された画像
    処理方法によって二値画像に埋め込まれた情報を抽出す
    ることを特徴とする画像処理方法。
  9. 【請求項9】 画像処理装置を制御して、請求項7また
    は請求項8に記載された画像処理を実行することを特徴
    とするプログラム。
  10. 【請求項10】 請求項9に記載されたプログラムが記
    録されたことを特徴とする記録媒体。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007159045A (ja) * 2005-12-08 2007-06-21 Nagasaki Univ 画像データ処理方法及び装置
US7571323B2 (en) 2003-01-22 2009-08-04 Canon Kabushiki Kaisha Image processor, method thereof, computer program, and computer readable storage medium

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