JP2005136981A

JP2005136981A - 画像への情報の埋め込み

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Publication number: JP2005136981A
Application number: JP2004303869A
Authority: JP
Inventors: Niranjan Damera-Venkata; ニランジャン・ダメラ‐ベンカタ
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2003-10-31
Filing date: 2004-10-19
Publication date: 2005-05-26
Also published as: DE602004018252D1; EP1528507A1; US20050094844A1; EP1528507B1; US8363282B2

Abstract

【課題】情報が埋め込まれた画像を頑健かつ効率的にブラインドデコードできる装置を提供する。
【解決手段】連続階調画像を処理する方法は、ハーフトーンスクリーンを使用して二値レベルビットマップを生成し、コントーン画像を画像ブロックの配列に分割し、画像ブロックをハーフトーン処理し、ハーフトーン画像ブロックのいくつかを選択し、コードワードに含まれる情報がハーフトーン画像に埋め込まれるように、選択されたハーフトーン画像ブロックを変更することを含む。ハーフトーン画像に埋め込まれた情報を抽出する方法は、二値レベルビットマップにアクセスし、ハーフトーン画像を複数の画像ブロックに分割し、ビットマップを使用してブロックを選択し、選択されたブロック中のコードワードシーケンスを識別し、コードワードシーケンスから情報を抽出することを含む。
【選択図】図４

Description

画像データに電子透かしを埋め込み、または、デコードする装置に関する。

画像を見る人が情報に気付かないように、情報を画像内に埋め込むことが有用なことが多い。
情報を画像内に埋め込むことに対する実際の用途がある。
セキュリティはその一例である。
従業員の氏名および社会保障番号を表す情報を従業員のＩＤ写真に埋め込むことは、情報に対して安全性のレベルを増すことができるだけでなく、埋め込まれた情報を視覚データと相関付けることもできる。
多くの用途では、閲覧、保存、または他への伝送のために、プリントされた有形の媒体に情報を埋め込まれた画像を複写することも有用である。

特定の埋め込み技法は、相当量の情報を記憶する能力を備えている。
しかし、こういった技法は、情報を最適に抽出するために、埋め込みプロセス中に使用された基本画像がわかっていること、または少なくとも近似されることを含むいくつかの要件を有する。
したがって、これら技法は「ブラインド（blind）」ではない。
米国特許出願公開第２００２／０１８６８８４号米国特許出願公開第２００２／０１９６９７９号米国特許第６，６０６，４２１号米国特許出願公開第２００３／００４７６１２号米国特許出願公開第２００３／００３８１８１号 J. AllebachおよびQ. Lin著，「FM screen design using the DBX algorithm」，Proceedings of 3rd IEEE International Conference on Image Processing, vol. 1, pp. 549-552, Sept. 1996 N. Damera-VenkataおよびB. L. Evans著，「FM Halftoning Via Block Error Diffusion」，Proc. IEEE International Conference on Image Processing, vol. II, pp. 1081-1084, Thessaloniki, Greece，2001

情報が埋め込まれた画像を頑健かつ効率的にブラインドデコードすることが望ましい。

本発明の一態様によれば、連続階調画像を処理する方法は、ハーフトーンスクリーンを使用して二値レベルビットマップを生成し、コントーン画像を画像ブロックの配列に分割し、画像ブロックをハーフトーン処理し、二値レベルビットマップを使用して、ハーフトーン画像ブロックのいくつかを選択し、コードワードを使用して、コードワードに含まれる情報がハーフトーン画像に埋め込まれるように、選択されたハーフトーン画像ブロックを変更することを含む。

本発明の別の態様によれば、ハーフトーン画像に埋め込まれた情報を抽出する方法は、二値レベルビットマップにアクセスし、ハーフトーン画像を複数の画像ブロックに分割し、ビットマップを使用して少なくともいくつかのブロックを選択し、選択されたブロック中のコードワードシーケンスを識別し、コードワードシーケンスから情報を抽出することを含む。

本発明の他の態様および利点は、添付図面と併せて行われ、例として本発明の原理を示す以下の詳細な説明から明らかになろう。

説明を目的として図に示すように、本発明は、連続階調画像を処理する方法において具現される。
方法は、ハーフトーンスクリーンを使用して二値レベルビットマップを生成し、コントーン画像を画像ブロックの配列に分割し、画像ブロックをハーフトーン処理し、二値レベルビットマップを使用して、ハーフトーン画像ブロックの少なくともいくつかを選択し、コードワードを使用して、コードワードに含まれる情報がハーフトーン画像に埋め込まれるように、選択されたハーフトーン画像ブロックを変更することを含む。
情報は、コントーンパッチのグレーレベルにリンクされた率で、埋め込まれることができる。
ビットマップは、グレーレベルの一定パッチをハーフトーン処理することによって、生成されることができる。
グレーレベルは、符号化率により決まる。

本発明はまた、ハーフトーン画像に埋め込まれた情報を抽出する方法においても具現される。
方法は、二値レベルビットマップにアクセスし、ハーフトーン画像を複数の画像ブロックに分割し、ビットマップを使用してブロックの少なくともいくつかを選択し、選択されたブロック中のコードワードシーケンスを識別し、コードワードシーケンスから情報を抽出することを含む。

情報の埋め込みは、エンコーダにより行われることができ、情報の抽出は、デコーダにより行われることができる。
デコードは、埋め込み中に使用される基本画像が埋め込み情報の抽出に必要ないという点で、ブラインドである。

デコードは頑健である。
埋め込まれた情報は、プリンタ−スキャナパイプラインを経た画像（たとえば、埋め込み情報を有する画像がハーフトーン処理されてプリントされ、プリントされた画像がスキャンされた）から抽出することができる。

図１を参照すると、コンピュータシステム１００は、情報を入力画像に埋め込むエンコードプロセス１１４を実行し、結果得られた画像を記憶装置１１０に記憶し、かつ／または、結果得られた画像をネットワーク１８０を介して送信する。
ネットワーク１８０は、たとえば、ローカルエリアネットワーク、広域ネットワークまたはインターネット等の分散型ネットワークであることができる。
送信後に、画像を遠隔ファイルに記憶し、または画像を異なるシステムに（たとえば、電子メールを介して）送ることができる。

結果得られる、情報が埋め込まれた画像は、プリンタ１２０により出力されることができる。
プリンタ１２０は、たとえば、レーザプリンタまたはインクジェットプリンタであることができる。

プリントされた画像は、スキャナ１４０により、デジタル画像に変換されることができる。
スキャナ１４０およびプリンタ１２０は、プリンタ−スキャナパイプライン１６０を形成する。

コンピュータシステムｌ００または別のシステムは、デコードプロセス１１６を実行して、デジタル画像に埋め込まれている情報を抽出することができる。
エンコードプロセス１１４は、デコードプロセス１１６と別個であってもよく、エンコードプロセス１１４は、１つまたは複数のシステムにより実行されてもよく、デコードプロセス１１６は、エンコードプロセス１１４を実行するシステム（１つまたは複数）と別のまたは同じ１つまたは複数のシステムにより実行されてもよい。

デコードプロセス１１６は、スキャナ１４０からデジタル画像を直接受け取ることができる。
スキャナ１４０からデジタル画像を直接引き出すのではなく、画像は、記憶装置１１０から受け取られても、または、ネットワーク１８０を介して受け取られてもよい。
一般に、デコードする画像のソースは、本発明に限定されない。

エンコードプロセス１１４およびデコードプロセス１１６は、好ましくは、ソフトウェアまたはファームウェアとして実施されるが、代替の実施形態では、ハードウェアたとえばカスタムＡＳＩＣまたは専用プロセッサにおいて実施されてもよい。

図２Ａは、エンコーダ２２０により実行されるエンコードプロセス１１６のさらなる詳細を提供する。
見て取ることができるように、連続階調画像２００は、エンコーダ２２０に入力される。
エンコーダ２２０は、画像２００に埋め込まれるデータ２１０の入力も受け入れる。
エンコーダ２２０はさらに、入力画像２００内のデータ２１０の埋め込み率を決める符号化率値を記憶している、または受け入れる。
エンコーダ２２０の出力２３０は、入力画像２００を変更したもの（すなわち、変更画像データ）であり、この変更された画像は、主要なコンピュータオペレーティングシステムにデフォルトで提供されるもの等、適切な閲覧ソフトウェアを使用して閲覧されたり、プリントされたり、または、画面表示されたりできる。
出力２３０は、ローカル記憶装置および／またはリモートファイルサーバに記憶されたり、または、ネットワークで、たとえば電子メールを介して、１つまたは複数の他のシステムに送信されたりできる。

図２Ｂにおいて、デコードプロセスが示されている。
見て取ることができるように、入力画像２５０が、デコーダ２６０に供給される。
入力画像２５０は、スキャナ、ローカル記憶装置、またはネットワークから、あるいは他の任意のソースから得られることができる。
入力画像２５０は、デコーダ２６０に供給されて解析され、入力画像２５０に埋め込まれている情報が、抽出され、データ２７０として生成される。
一実施形態では、デコーダ２６０は、前のエンコードプロセス中の変更画像の作成に使用された元画像も生成する。

図３は、以下説明するエンコーダ２２０の一実施形態のより詳細な図を提示する。
エンコーダ２２０は、ハーフトーン・グレーレベル・ビットマップジェネレータ、ハーフトーン処理・誤差拡散プロセス、および、情報埋め込みロジックを含む。

ハーフトーングレーレベルパラメータ３００は、埋め込み情報のための選択された符号化率を示しており、０および１で構成される二値データからなるハーフトーンビットマップ３１０の生成に使用される。
このビットマップの生成は、たとえば、ブロック誤差拡散またはハーフトーンスクリーニング（ディザ法）等、任意の適したハーフトーン処理技法により実行されることができる。
J. AllebachおよびQ. Lin著「FM screen design using the DBX algorithm」、Proceedings of 3rd IEEE International Conference on Image Processing, vol. 1, pp. 549-552, Sept. 1996を参照のこと。
一実施形態では、このようなハーフトーンビットマップ３１０は、非周期データから構成され、できるだけ高い空間周波数を実現するように設計される。
このようなビットマップ構成は、埋め込まれた情報の見た目の影響を最小化する一方法である。

代替の実施形態では、ハーフトーンビットマップ３１０は、事前生成された二値ビットマップのテーブルへのインデックスとして、ハーフトーングレーレベルパラメータ３００を使用して、取り出されることができる。
二値ハーフトーンビットマップ３１０中の０および１は、どこに情報が埋め込まれるかを示す。
ハーフトーンビットマップ３１０の次元は、用途またはユーザにより選択されることが可能であり、入力画像２５０の次元との関連を有する必要は何等ない。

ハーフトーングレーレベルパラメータ３００の値は、所望の変更画像品質レベルおよび画像に埋め込まれる情報量の組み合わせに基づく。
一般に、変更画像の情報容量は、ハーフトーングレーレベルパラメータ３００の値の適切な調整により、平滑に画質とトレードされることができる。
ハーフトーングレーレベルパラメータ３００の値が小さいほど、情報が埋め込まれる率は低くなる。
したがって、変更画像の視覚的品質は高くなる。
一方で、ハーフトーングレーレベルパラメータ３００の値が大きいほど、情報が埋め込まれる率は高くなり、変更画像の視覚的品質は低くなる。
企業ＩＤ写真等特定の用途では、ハーフトーングレーレベルパラメータ３００の特定の値が選択され、それからエンコーダ２２０内で定数として設定されることができる。
他の用途では、ハーフトーングレーレベルパラメータ３００の値は、情報埋め込み率と画質の満足のいくブレンドが実現されるまで、繰り返し変更されることができる。

画像分割器３１５が、元画像２００を複数の部分行列（すなわちサブ画像）に分割する。
たとえば、元画像２００がＭ×Ｎピクセル画像である場合、ＯＫ×Ｋピクセル部分行列の規則正しいアレイに分割することができる。
但し、Ｏ＝Ｍ×Ｎ／（Ｋ×Ｋ）である。
任意選択的に、１つまたは複数の元画像部分行列が、基準マーク用に確保されることができ、エンコードされたハーフトーン画像３９０に別個に組み立てられる。
基準マークパターンは、１つまたは複数の基準位置の追跡、および、たとえば米国特許出願第２００２０１８６８８４号、Doron Shaked他、２００２年１２月１２日公開、名称「Fiducial Mark Patterns for Graphical Bar Codes」に記載のように、結果得られるグラフィカルバーコードにわたる局所的な歪みの追跡に使用されることができる。

元画像２００の未処理の部分行列（ｘ（ｍ））は、任意選択的に、差別化段階３３０を通過する。
この差別化段階３３０は、拡散誤差ｔ（ｍ）を元画像ブロックｘ（ｍ）に組み込んで、変更画像ブロックｕ（ｍ）を生成する。
変更画像ブロックｕ（ｍ）は、ブロックｏ（ｍ）を生成するしきい値処理段階３４０において量子化される。
このブロックｏ（ｍ）は、ｘ（ｍ）をハーフトーン処理したものである。
具体的には、しきい値処理段階３４０において、各変更画像ブロックｕ（ｍ）は、各量子化ブロックを割り当てられる。
この量子化ブロックは、考えられる代表的なハーフトーンブロック（すなわち領域）のサブセットから選択される。
たとえば、一実施形態では、各変更画像ブロックｕ（ｍ）は、全明ピクセルブロック（すなわち、すべてのピクセルが最大強度に等しいブロック）または全暗ピクセルブロック（すなわち、すべてのピクセルが最小強度に等しいブロック）のいずれかにより表されることができる。

コードワードは、コードワードシーケンスジェネレータ３６０により、埋め込みデータ２１０から生成される。
一実施形態では、これは単に、埋め込みデータ２１０を直接少しずつ使用することを含む。
別の実施形態では、コードワードに変換される前に、誤り検査コードが、埋め込みデータ２１０にまず追加される。
さらに別の実施形態では、データ２１０は、コードワードシーケンスジェネレータ３６０によりコードワードに変換される前に、圧縮される。
コードワードシーケンスジェネレータ３６０は、入力データを利用して、コードワードに対応するグラフィカルシンボルを生成する。
論理段階３５０において、ハーフトーン画像データｏ（ｍ）の空間位置に対応するハーフトーンビットマップ３１０からのビットがｂ（ｍ）＝１である場合、コードワードに対応するシンボルが生成され、出力はそのシンボルに設定される。
コードワードがシンボルのみから一意にエンコード可能である限り、単一コードワードの表現に２つ以上のシンボルを使用することができる。
論理段階３５０からの出力は、エンコードハーフトーン画像３９０に組み立てられ、これが出力２３０に相当する。

ハーフトーンビットマップ３１０は、入力画像２００と同じサイズである必要もなく、また入力画像２００より大きいサイズである必要もない。
ハーフトーンビットマップ３１０は実際には、通常、入力画像２００よりも小さくてよく、論理段階３５０を通過するとき、ビットマップの端に達すると、タイルプロセスと同様に、単に反対の端の冒頭に巻戻るだけである。

一実施形態では、論理段階３５０は、追加の論理を含むこともできる。
この追加の論理により、特定の最小または最大強度しきい値に見合う等、入力ブロックｘ（ｍ）が特定の要件に見合う場合には、ｂ（ｍ）のテストがスキップされ、それによって、変更入力画像ブロックは、論理段階３５０の出力に渡される、
これがなされると、結果得られるエンコードハーフトーン画像の視覚的品質が、向上されることができる。
同様に、コードワードブロックシンボルが、平均強度値の点で、変更入力画像ブロックから大幅に異なる場合に発生する結果得られるハーフトーン画像の量子化誤差の累積が、低減されることができる。

任意選択的に、情報埋め込みプロセスの結果として論理段階３５０によりハーフトーン画像３９０に導入される誤差は、コンピュータ誤差計算段階３８０を介して、形状誤差フィルタ３２０にフィードバックされ、誤差ｔ（ｍ）は、まだ処理されておらず、確保されていない部分行列の中に、拡散させられることができる。
この誤差拡散は、埋め込み情報を含むハーフトーン画像３９０の画質を向上させるのに役立つが、用途によっては、このような誤差拡散は、必要とされない。

誤差計算段階３８０において、量子化誤差ｅ（ｍ）が、変更画像のブロックｕ（ｍ）と、論理段階３５０からの対応するブロック出力との間の差に基づいて、計算される。
量子化誤差ｅ（ｍ）は、線形形状誤差フィルタ３２０によりフィルタリングされ、拡散誤差ｔ（ｍ）が生成される。
一実施形態では、線形誤差フィルタ３２０は、行列値係数を有し、量子化誤差シーケンスｅ（ｍ）に作用し、

に従って、フィードバック信号シーケンスｔ（ｍ）を生成する。
ただし、

は、Ｎ^２×Ｎ^２行列値シーケンスであり、Ｓは、フィルタサポートである。
形状誤差フィルタ３２０は、好ましくは、拡散誤差が、所与のブロックにおける特定のメッセージコードワードビットパターンに対して不変であるように、設計される。
図示の実施形態では、形状誤差フィルタ３２０は、平均誤差を拡散するように構成される。
ブロック誤差拡散プロセスに関するさらなる詳細は、参照により本明細書に援用される、本発明者による米国特許出願第２００３／００３８１８１号、名称「System and Method for Embedding Information within a Printed Image Using Block Error Diffusion Halftoning」から得られることができる。
さらなる詳細はまた、N. Damera-VenkataおよびB. L. Evans著「FM Halftoning Via Block Error Diffusion」、Proc. IEEE International Conference on Image Processing, vol. II, pp. 1081-1084, Thessaloniki, Greece (2001)に見出されることができる。

一例として、１×１ブロックサイズが画像分割器３１５により使用される場合、エンコードプロセスは、通常の誤差拡散を実行することに等しい。
言い換えれば、ｂ（ｍ）＝１である位置において、出力は、コードワード３６０によって、直接決定される。
値１を有するコードワードが使用される場合、出力は、１に設定される。
値０を有するコードワードが使用される場合、出力は、０に設定される。
次に、過去誤差変更入力と出力の間の誤差が拡散される。
したがって、ハーフトーンビットマップ３１０は、しきい値調整行列として働く。
しかし、埋め込み位置では、情報は、より低い解像度で埋め込まれ（たとえば、２×２ブロックを使用して）、残りの位置は、より高い解像度（たとえば、１×１ブロックを使用して）でハーフトーン処理されることができる。
これは、画質を向上させ、典型的なデコード容易性限界を越えて、平均解像度を増大させる。

図４は、デコーダ２６０のより詳細な図を提示する。
一般に、デコーダ２６０は、事前処理段階４００、位置合わせ段階４１０、ジオメトリック補正段階４２０、コードワード抽出段階４３０、任意選択の確率的解析段階４４０およびコードワードデコード・出力段階４８０を含む。
コードワードデコード・出力段階４８０は、デコードデータ２７０を生成する。

事前処理段階４００中、入力変更画像が解析され、埋め込み情報の位置が見つけられ、情報を含まない領域が、たとえば米国特許出願第２００２０１９６９７９号、発明者Jonathan Yen他、２００２年１２月２６日公開、名称「Automatically Extracting Graphical Bar Codes」に記載のように、クロッピングされ、入力画像２５０から切り取られることができる。

位置合わせ段階４１０中、事前処理された画像において、基準マークが検出される。
検出される基準マークの構成は、全体の変形のタイプを示す。
この全体の変形は、入力画像の伝達中に、たとえば元のプリントされた変更画像を写真複写してからスキャンして入力画像２５０を生成する中で、グラフィカルバーコードに導入された可能性がある。
こういった全体的な変形（たとえば、平行移動、回転、アフィンおよびスキュー歪み）は、譲受人の米国特許第６，６０６，４２１号、発明者Doron Shaked他、２００３年４月１２日発行、名称「Geometric Deformation Correction Method and System for Dot Pattern Images」に記載のように、ジオメトリック補正段階４２０により、補正されることができる。

位置合わせされると、幾何学的に補正された画像が生成され、この画像は、コードワード抽出段階４３０を通して処理される。
ハーフトーンデコーダ４３０は、二値ハーフトーンビットマップ４５０からの入力も受け入れる。
二値ハーフトーンビットマップは、処理中の画像のエンコードプロセス中に情報を埋め込む際に使用された符号化率と同じ符号化率で生成される。
符号化率は、ハーフトーングレーレベルパラメータ４６０の選択された値により決定され、処理中の画像のタイプ（たとえば、運転免許証の写真は所定の符号化率を使用し得る）に基づいて一定であってもよく、あるいは考えられる様々な異なる方法のいずれかを使用して動的に決定されてもよい。
たとえば、特定の画像データが、入力画像（たとえば、一次元バーコード）の所定部分に含められることができ、このようなデータは、使用するグレーレベルパラメータ４６０の値を示すコードである。
代替の方法は、発見的なプロセスを含み、それによって、方法は、特定のデータ署名がデコードデータにおいて見つかるまで、グレーレベルパラメータ４６０の値の範囲にわたって繰り返され、特定のデータ署名が見つかった時点で、その署名の確認に使用されるグレーレベルパラメータ４６０の値が使用されて、画像の残りがデコードされる。
別の例として、固定の符号化率が、各画像の特定部分に使用され、その部分は、その部分の符号化率がわかっているため容易にデコード可能な埋め込み情報を含む。
もちろん、コード、署名および暗号を求める他の既知の方法も、同様に使用されることが可能である。

エンコードプロセスと同様に、論理段階３５０は、二値ビットマップ４５０を使用して、画像のどこに埋め込み情報が記憶されているかを決定する。
入力画像は、部分行列に分割される。
部分行列ブロックサイズは、用途に基づいて一定であっても、あるいはハーフトーングレーレベル４６０の決定について説明された方法と同様の方法により、動的に決定されてもよい。

コードワード抽出段階４３０において、二値ビットマップ４５０の各相対ビットがテストされ、このビットがデータ指示ビット（たとえば、値１）であるか、それとも画像指示ビット（たとえば、値０）であるかが調べられる。
このビットが画像指示ビットである場合、位置合わせされ補正された入力画像２５０の関連する部分行列は、無視されたり、画像の再構築（４３１）に使用されたりする。
このビットがデータ指示ビットである場合、画像部分行列は、確率的解析段階４４０に渡される。
一実施形態では、コードワード抽出段階４３０は、追加の論理も含むこともできる。
この追加の論理により、特定の最小または最大強度しきい値を満たす等、入力画像が特定の要件を満たしている場合に、ビットマップ４５０からのｂ（ｍ）のテストがスキップされ、それによって、変更入力画像ブロックは、データブロックではないとわかっているため、単純に無視される。

確率的解析段階４４０中、一実施形態では、確率モデルが、位置合わせされ幾何学的に補正された画像から得られた抽出ピクセル値に適用されて、確率パラメータのセットが、生成される。
確率パラメータは、コードワードデコード段階４８０中に使用されて、たとえば、米国特許出願第２００３００４７６１２号、発明者Doron Shaked他、２００３年３月１３日公開、名称「Generating and Decoding Graphical Bar Codes」に記載のように、元画像２５０に元々エンコードされていたグラフィカルコードワードシーケンスに対応する可能性の最も高いグラフィカルコードワードシーケンスが、選択されることができる。
選択されたグラフィカルコードワードシーケンスは、コードワードデコード段階４８０によりデコードデータ２７０にデコードされるエンコードメッセージに変換される。
データ中の誤り修正コードが使用され、デコードデータの正確性が確保されることができる。

これより図５を参照する。
機械５１０は、プロセッサ５１２およびメモリ５１４を備える。
機械５１０は、パーソナルコンピュータであってもよく、その場合プロセッサ５１２は汎用プロセッサである。
プログラム５１６は、実行されると、プロセッサ５１２に上に述べた方法のいずれも実行させる。
プログラム５１６は、メモリ５１４等の「物品」に記憶されることができる。
配布中、プログラム５１６は、外部取り外し可能媒体（たとえば、光ディスク）５１８等の物品に記憶されることができる。

機械５１０は、プリントエンジンを備えることができ、プロセッサ５１２およびメモリ５１４が使用されて、ハーフトーン画像に情報が埋め込まれる。
機械５１０は、スキャンエンジンを備えることができ、プロセッサ５１２およびメモリが使用されて、取り込まれたデジタル画像から情報が抽出され、取り込まれた画像および抽出された情報の両方が出力される。

エンコードおよびデコードは、いかなるサイズの入力画像（すなわち、いかなる任意の次元の画像）に対しても、実行されることができる。
可変解像度エンコードにより、全体の画質の向上が可能である。

上に開示された実施形態は、グレースケール画像に関連するが、グレースケール画像ではなく、カラー画像が使用されることも可能である。
これにより、情報を各色成分に別個にエンコードでき、または、情報を１つのみの色成分に埋め込むことができる。

本発明の特定の実施形態について説明し図示したが、本発明は、開示され図示された部分の特定の形態または構成に限定されず、添付の特許請求の範囲に従って解釈される。

本発明の一実施形態によるコンピュータシステムの機能ブロック図である。本発明の一実施形態による情報埋め込み方法のフローチャートである。本発明の一実施形態による情報抽出方法のフローチャートである。本発明の一実施形態によるエンコーダのフローチャートである。本発明の一実施形態によるデコーダのフローチャートである。本発明の一実施形態による機械の図である。

符号の説明

１００・・・コンピュータシステム
１１０・・・記憶装置
１１４・・・エンコードプロセス
１１６・・・デコードプロセス
２００・・・連続階調画像
２２０・・・エンコーダ
２６０・・・デコーダ
３００・・・ハーフトーングレーレベルパラメータ
３１０・・・ハーフトーンビットマップ
３１５・・・画像分割器
３２０・・・形状誤差フィルタ
３３０・・・差別化段階
３４０・・・しきい値処理段階
３５０・・・論理段階
３６０・・・コードワードシーケンスジェネレータ
３８０・・・誤差計算段階
３９０・・・ハーフトーン画像
４００・・・事前処理段階
４１０・・・位置合わせ段階
４２０・・・ジオメトリック補正段階
４３０・・・コードワード抽出段階
４３０・・・ハーフトーンデコーダ
４４０・・・確率的解析段階
４５０・・・二値ハーフトーンビットマップ
４６０・・・グレーレベルパラメータ
４８０・・・コードワードデコード・出力段階
５１０・・・機械
５１２・・・プロセッサ
５１４、５１８・・・メモリ
５１６・・・プログラム

Claims

コントーン画像（２００）をエンコードするエンコーダ（２２０）およびハーフトーン画像（２５０）をデコードするデコーダ（２６０）いずれかを備えた装置であって、
前記エンコーダは、
ハーフトーンスクリーンを使用して、ハーフトーンビットマップ（３１０）を生成し、
前記コントーン画像を画像ブロックの配列に分割し（３１５）、
前記画像ブロックをハーフトーン処理し（３４０）、
前記ハーフトーンビットマップを使用して、前記画像ブロックの少なくともいくつかを選択し（３５０）、
コードワードを使用して、このコードワードに含まれている情報が前記ハーフトーン画像に埋め込まれるように、前記選択されたハーフトーン画像ブロックを変更し（３５０）、
前記デコーダは、
二値レベルビットマップ（４５０）にアクセスし、
前記ハーフトーン画像を、複数の第２の画像ブロックに分割し（４００）、
前記ビットマップを使用して、前記第２のブロックの少なくともいくつかを選択し（４３０）、
前記選択された第２のブロック中のコードワードシーケンスを識別し（４４０）、
前記コードワードシーケンスから前記情報を抽出する（４８０）
装置。
コントーンパッチのグレーレベル（３００）にリンクされた率で前記情報を埋め込むエンコーダ（２２０）を備え、
前記ハーフトーンビットマップは、前記グレーレベルの前記一定パッチをハーフトーン処理することにより生成される
請求項１記載の装置。
前記グレーレベル（３００）は、符号化率によって決定される
請求項２記載の装置。
エンコーダ（２２０）を備え、
選択されない画像ブロックは、一次元であり、
前記変更される画像ブロックは、異なる次元である
請求項１記載の装置。
前記ハーフトーン画像にグラフィカルシンボルを埋め込むエンコーダ（２２０）を備える
請求項１記載の装置。
前記画像ブロックが少なくとも１つの要件を満たしている場合には、前記両方のビットマップを使用することが迂回される
請求項１記載の装置。
前記ハーフトーン画像のグレーレベルにリンクされた率で前記情報を抽出するデコーダ（２６０）を備える
請求項１記載の装置。
デコーダ（２６０）を備え、
前記情報を抽出することは、
確率的解析を使用して、確率パラメータのセットを生成し（４４０）、
前記確率パラメータのセットを使用して、前記画像に元々エンコードされている前記情報画像ブロックシーケンスに対応する可能性が最も高い画像ブロックシーケンスを選択し（４４０）、
前記可能性が最も高い画像ブロックシーケンスを前記情報に変換する（４８０）
ことを含む
請求項１記載の装置。