JP2006080722A - 符号画像生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像処理の内容に応じて安定して復号可能な符号画像を生成できる符号画像生成装置を提供する。
【解決手段】 複数の画素ブロックを含み、この複数の画素ブロック間の輝度差によって符号を表す符号画像、を生成する符号画像生成装置であって、符号画像の形成の際に行われる画像処理の条件を表す処理条件情報を取得し、当該処理条件情報に基づいて、画素ブロックのブロックサイズを決定して、当該決定したブロックサイズの画素ブロックを用いた符号画像を生成する符号画像生成装置である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、符号化された情報に基づく符号画像を生成する符号画像生成装置に関する。

近年、画像データに対し、付加的な情報を、一見、人間の目には認識できないような形式で付加するといった、いわゆる電子透かし技術がさかんに研究・開発され、さまざまな形態で利用されはじめている。

しかしながら現状の電子透かしは、電子的な画像データに対して付加的な情報を付加できても、紙等の非電子媒体に形成された画像に付加するものは一般に普及可能なレベルになっていない。これは電子透かしを含んだ画像の印刷や、当該印刷された画像から電子透かしにより付加された付加的情報を復号するためにスキャン入力を行おうとすると、印刷やスキャンの過程でさまざまな画像変換が施される。このため画質劣化を抑えながら、安定して情報を付加したり、復号したりすることが困難になるためである。

ここでさまざまな画像変換とは、具体的には、印刷やスキャンによるＤ／Ａ，Ａ／Ｄ変換、色変換、スクリーンによる二値化処理、画像形成装置としてのプリンタや、スキャナの解像度の違いによって生じる解像度変換、スキャン時のスキュー（傾き）、ノイズ、画像形成装置およびスキャナの機械的動作に伴う画素位置のずれ（面内むら）など様々なものがある。
特開２００２−２１８２０７号公報

このように上記従来の電子透かし技術では、用紙等に固定される画像に対して情報を付加するに場合には、当該付加されている情報の復号を安定して行うことができるか否かが、画像形成処理の内容によって左右される。

そこで、画像形成の条件として用紙（記録媒体）の質に応じて情報の符号化方式を変更するものとして、特許文献１に開示のものなどがある。

しかしながら、特許文献１に開示のものでは、画像処理の過程における画像形成の条件を用いていないので、複数の画素ブロックの間の輝度差によって符号を表した符号画像を用いて付加的な情報を表現する場合において、画像処理の過程において輝度差の情報が失われてしまう加工がされるような場合に対応できない。

本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、画像処理の内容に応じて安定して復号可能な符号画像を生成できる符号画像生成装置を提供することを、その目的の一つとする。

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、複数の画素ブロックを含み、前記複数の画素ブロック間の輝度差によって符号を表す符号画像、を生成する符号画像生成装置であって、前記符号画像の形成の際に行われる画像処理の条件を表す処理条件情報を取得する手段と、前記処理条件情報に基づいて、前記画素ブロックのブロックサイズを決定する手段と、を備え、前記決定したブロックサイズの画素ブロックを用いた符号画像を生成することを特徴としている。

またここで、前記決定したブロックサイズに基づいて、符号化対象データの符号化条件を決定する手段をさらに含み、前記決定された符号化条件に基づいて符号化対象データを符号化して得た符号を表す符号画像を、前記決定したブロックサイズの画素ブロックを用いて生成することとしてもよい。

さらにこの場合において、前記生成した符号画像に対して所定の画像処理を行う手段を備え、前記符号化条件を決定する手段は、前記決定したブロックサイズと、前記所定の画像処理の内容とに基づいて符号化条件を決定することとしてもよい。

ここで前記所定の画像処理は、画像圧縮の処理を含み、前記符号化条件を決定する手段は、前記所定の画像処理の内容として、前記画像圧縮に係る情報に基づいて符号化条件を決定することとしてもよい。

これらにおいて、前記符号画像の形成の際に行われるスクリーン処理の情報を処理条件情報として取得し、前記スクリーン情報に基づいて、前記画素ブロックのブロックサイズを決定することとしてもよい。この場合、前記スクリーン情報には、スクリーンの線数に係る情報が含まれてもよい。

また、本発明の一態様に係る方法は、複数の画素ブロックを含み、前記複数の画素ブロック間の輝度差によって符号を表す符号画像、を生成する符号画像生成方法であって、前記符号画像の形成の際に行われる画像処理の条件を表す処理条件情報を取得する工程と、前記処理条件情報に基づいて、前記画素ブロックのブロックサイズを決定する工程と、を実行し、前記決定したブロックサイズの画素ブロックを用いた符号画像を生成することを特徴としている。

さらに、本発明の別の態様に係るプログラムは、複数の画素ブロックを含み、前記複数の画素ブロック間の輝度差によって符号を表す符号画像、を生成する符号画像生成装置に、前記符号画像の形成の際に行われる画像処理の条件を表す処理条件情報を取得する手順と、前記処理条件情報に基づいて、前記画素ブロックのブロックサイズを決定する手順と、を実行させ、前記決定したブロックサイズの画素ブロックを用いた符号画像を生成することを特徴としている。

本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施の形態に係る符号画像生成装置１は、図１に示すように、制御部１１と記憶部１２と操作部１３と表示部１４と入出力部１５とを含んで構成されており、画像形成装置としてのプリンタ２に接続されている。

制御部１１は、記憶部１２に格納された画像処理プログラムに従って動作しており、埋め込みの対象となった付加情報に基づく符号画像データを生成する。また、この制御部１１は、処理対象となった画像データに対して、当該生成した符号画像データを合成し、合成画像データを生成する処理を行う。この処理の具体的内容については、後に詳しく述べる。

記憶部１２は、制御部１１によって実行されるプログラムを保持する、コンピュータ可読な記録媒体を含む。また、この記憶部１２は、制御部１１による画像処理の過程で生じる種々のデータを格納するワークメモリとしても動作する。本実施の形態では、さらにプリンタ２のドライバプログラムを格納しており、このドライバプログラム内に、プリンタ２に関する情報が保持されている。

操作部１３は、キーボードやマウス等であり、利用者の操作を受けて、その操作内容を制御部１１に出力する。表示部１４は、制御部１１から入力される指示に従って、利用者に対して情報を提示する。入出力部１５は、外部から入力されるデータを制御部１１に出力する。また、この入出力部１５は、制御部１１から入力される指示に従ってデータをプリンタ２に出力する。

ここで、制御部１１の処理の具体的な内容について述べる。制御部１１は、処理対象となった画像データを記憶部１２に格納し、以下に説明するプログラムに従って、符号画像を生成し、記憶部１２に格納した画像データに当該生成した符号画像を合成し、合成して得た画像データを入出力部１５を介してプリンタ２に出力する。また、この制御部１１は、例えばプリンタドライバの処理として、ユーザの指示操作に基づいて画像形成の際に行われるべき画像処理を指定する情報をプリンタ２に対して出力するようにしてもよい。

本実施の形態の制御部１１が生成する符号画像は、複数の画素ブロックを含み、複数の画素ブロック間の輝度差によって符号を表す。具体的に、この符号画像を生成するにあたっては、符号化の対象となる情報を「０」又は「１」の二進数で符号化しておく。そして「０」，「１」の各符号について、予め図２に示すような２種類のパターン画像の各々を対応づけておき、符号化して得た符号列について、それに含まれる各符号に対応するパターン画像を順次選択して所定順序に配列して符号画像を生成する。この符号画像を、処理対象となった画像に対して半透明合成（対応する画素値同士を加算して、合成結果の画素値とする合成方法）するのである。このように面積を有する符号画像を用いることで、紙媒体などにおける画質劣化に対する耐性を獲得するようにしているのである。

すなわちこのパターン画像は、図３に示す２つの基本パターン（符号「１」を意味する基本パターン（Ａ）と、符号「０」を意味する基本パターン（Ｂ）と）を定義しておき、これらの各要素の値（画素値）に図３（Ｃ）に示す（１）式または（２）式のような式（これらの式においてＣは埋め込み強度、αは減衰率であり、利用者等によって予め指定されているとする）によって定義される値を乗じて得たものである。なお、（１）、（２）式でＸ，Ｙは、パターン画像の中心を（Ｘ，Ｙ）＝（０，０）としたときの各画素の座標（Ｘ，Ｙ）の値である。

この乗算の結果、図３（Ａ），（Ｂ）のそれぞれに基づいて、図２に示した各パターン画像が生成される。なお、図２では、図示の都合上、濃度の違いをハッチングの違いによって示している。これらのパターン画像は、
（１）双方のパターン画像の対応する画素同士を加算した結果は、いずれも同じ所定値（例えば「０」）になる、
（２）各々のパターン画像中の全画素を加算した結果は、いずれも同じ所定値（例えば「０」）になる、
（３）各々のパターン画像は、画像の中心部を通り、その方向が異なる、２つの画素値の不連続線（エッジと呼ぶ）を有する。図２の例では、縦横に直交してエッジが形成されている、
（４）各々のパターン画像の持つ画素値の絶対値は中心でもっとも大きく、中心から離れるほど小さくなる、
という特徴を有している。このように面積を持ったパターンによって符号を表現することで各画質劣化要因に対する耐性を獲得する一方、合成後に画像の濃度が大きく変化することが防止され（（１），（２）の特徴による）、パターン画像の検出が容易で復号処理が簡便となり（（２），（３）の特徴による）、かつパターン間でのエッジの発生が防止されて（（４）の特徴による）、その存在が視覚的に目立たないようになる。

このパターン画像を合成した画像を復号する際は、パターン画像内のエッジによって仕切られた、２×２に配列されている各画素ブロックについて、それぞれの画素ブロックに相当する合成後の画素値の和（パターン画像内のエッジの交点を原点とする第１から第４象限の各々について、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３，Ｒ４とする）を算出する。

そして、例えば、Ｒ１＞Ｒ２かつＲ１＞Ｒ４かつＲ３＞Ｒ２かつＲ３＞Ｒ４の場合に符号「１」であると判定する。すなわち、各画素ブロックごとの画素値の和（輝度）の比較によって復号を行うことができる。

次に、本実施の形態の制御部１１によって実行される処理の具体的内容について説明する。この処理のためのプログラムは、機能的には図４に示すように、画像処理条件取得部２１と、画素ブロックサイズ決定部２２と、符号化方法決定部２３と、符号化部２４と、符号画像生成部２５と、合成部２６とを含んで構成されている。

画像処理条件取得部２１は、記憶部１２からプリンタドライバの設定情報を取得して、画像形成に係る条件として、プリンタ２の種類に関する情報や、画像形成前の画像処理に関する情報などを取得する。ここで、画像処理に関する情報としてはスクリーン情報や画像圧縮に関する情報などを取得する。

例えば、スクリーン情報は、階調を表現するためのスクリーン処理の条件を表すものである。スクリーン処理とは、多値画像を二値画像に変換する技術である。具体的にその手法としては、誤差拡散法、ディザ法など様々な手法があるが、いずれも人間の視覚の特性を利用したもので、ある単位領域内のドットの密度を変化させて階調を表現しようというものである。

本実施の形態の符号画像では、各符号が、図２に示したパターン画像のように、複数の画素ブロックを含み、各画素ブロック間の輝度差によって表される。このため、スクリーン処理を施す際の単位領域が大きい（スクリーン線数が低い）と、画素ブロックに含まれる画素の実質的な輝度が、ディザなどの影響によって変化し、各画素ブロックごとの画素値の和であるＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の大小関係を維持することが困難となる。この結果、復号時に多くのビットエラーが発生することとなる。

そこでここでは、制御部１１が、スクリーン処理の条件として具体的にスクリーン線数の情報を取得しておくものとする。

画素ブロックサイズ決定部２２は、画像処理条件取得部２１が取得した情報に基づき、画素ブロックのサイズ（ひいてはパターン画像のサイズ）を決定する。具体的に、スクリーン線によって画定される面積（スクリーン処理基本単位）が、画素ブロックのサイズの面積よりも小さくなるように設定する。また、画素ブロックの一辺の画素数が２の倍数となるようにしておく。

具体的には、この画素ブロックサイズ決定部２２は、出力解像度（プリンタ２の出力解像度の設定を参照して得られる）をスクリーン線数（スクリーン処理の条件の情報から得られる）で除し、その商を超える最小の整数値を求める。次に、パターン画像はこの画素ブロックを２×２に配列して得ているので、パターン画像のサイズは単にこの値を２倍して求めることができる。すなわち、パターン画像のサイズを大きくすればするほどスクリーン処理の影響が低減できるが、含めることのできる符号の量（つまり埋め込める情報量）が減ってしまうため、このトレードオフとして、パターン画像を４分割した面積が、スクリーン処理の基本単位の面積をやや超える程度としておく。

例えば、出力解像度が６００ｄｐｉであり、スクリーン線数が１５０線の場合、６００／１５０＝４であるから、それを超える最小の整数値は５となり画素ブロックのサイズは５×５画素と決定される。よってパターン画像のサイズはこの値の２倍である１０×１０画素と決定されることとなる。

なお、ここでは、ディザのように基本単位ごとに繰り返し処理を行うタイプのスクリーン処理（スクリーン線数の設定のある処理）を例として挙げたが、誤差拡散のようにスクリーン線数の値を設定しないスクリーン処理を用いる場合も、あらかじめ誤差拡散のパラメータ（拡散範囲を定める値など）と、画素ブロックのサイズとを関連づけるテーブルを記憶部１２に格納しておき、当該スクリーン処理の条件として誤差拡散に係るパラメータを取得して、当該取得したパラメータに関連づけられた画素ブロックのサイズを上記テーブルから取り出して、当該取り出したサイズを画素ブロックのサイズとして決定すればよい。

符号化方法決定部２３は、画素ブロックサイズ決定部２２が決定した画素ブロックのサイズの情報に基づいて、符号化の対象となる情報（付加情報）の符号化方法を決定する。すなわち、一般的には画素ブロックサイズが大きくなるほど、埋め込み可能な情報量が少なくなってしまうので、これを補償するために、画素ブロックのサイズが大きくなるほど、符号化効率を高めることとすればよい。

具体的に、本実施の形態では予め、図５（ａ）に示すように、画素ブロックサイズと、符号化方法を定める情報とを関連づけたテーブル（符号化方法設定テーブル）を記憶部１２に格納しておく。ここで符号化方法を定める情報は、例えばＢＣＨ符号のパラメータ（情報記号数ｋ，符号長ｎ，ハミング距離の最小値ｄのそれぞれ）などでよい。そして符号化方法決定部２３は、画素ブロックサイズ決定部２２によって決定された画素ブロックサイズの入力を受けて、符号化方法設定テーブルを参照し、当該入力された画素ブロックサイズに関連づけられているＢＣＨ符号のパラメータを取得して出力する。

また、この符号化方法決定部２３は、画素ブロックサイズ決定部２２が決定した画素ブロックのサイズの情報だけでなく、画像処理条件取得部２１が取得した画像処理に関する情報を用いて符号化方法を決定してもよい。例えば、画素ブロックのサイズの情報と、圧縮処理のパラメータの情報とを用いる例が考えられる。この例の場合は、図５（ｂ）に示すように、画素ブロックサイズごと、かつ圧縮処理のパラメータの情報ごとに、符号化方法であるＢＣＨ符号のパラメータを関連づけておく。なお、符号化方法の決定に用いる情報としては、これらに限られず、色変換などのパラメータなどをさらに用いてもよいし、用紙の質など、画像形成時のパラメータ（画像形成条件）や、復号を行う側のスキャンの条件などをさらに用いてもよい。

なお、これら図５に示したテーブルは、予め実験によって定めればよい。具体的には、圧縮率及びスクリーン処理を特定する情報ごとに、復号時の誤り率の統計値（平均や、分散）を利用して目標誤り率を定め（例えば平均値から分散値の２倍（２σ）だけ大きい誤り率を目標誤り率として定めてもよい）、この目標誤り率の誤りを訂正（又は検出）可能な符号を当該圧縮率及びスクリーン処理を特定する情報に関連づけて設定すればよい。

符号化部２４は、符号化方法決定部２３から入力された符号化方法に基づき、符号化の対象となった情報を符号化して出力する。また、この符号化部２４は、どの符号化方法を用いたかを表す、符号識別子の情報を含む属性情報を生成する。この属性情報は、予め定められた符号化方法で符号化される。

具体的に、この符号化部２４が生成する符号列の論理的なフォーマットの例は、図６に示すようなものとなる。すなわち、この論理的フォーマットでは先頭部分から、符号識別子を含む属性情報Ｃと、付加情報Ｄとが含まれている。

符号画像生成部２５は、属性情報や付加情報を符号化して得られた符号列の入力を符号化部２４から受け、さらに画素ブロックサイズ決定部２２が出力する画素ブロックのサイズの情報の入力を受けて、これらに対応する符号画像データを生成する。具体的に、この符号画像生成部２５は、図７に示すように、各符号に対応する複数のパターン画像を作成するパターン画像作成部２７と、当該符号列を構成する各符号に対応するパターン画像を選択しつつ出力するパターン選択部２８と、選択されたパターン画像を配列するパターン配列部２９とを含んでなる。

パターン画像作成部２７は、各符号に対応する、複数のパターン画像のデータを作成して出力する。具体的には、このパターン画像作成部２７が出力するパターン画像は、求められた画素ブロックサイズと同サイズの「＋１」を配列したブロックと、「−１」を配列したブロックとを生成する。そして、これらのブロックを２×２に混合して配置して、図３（Ａ），（Ｂ）に示したように、中央部を通る２つのエッジにより分割された領域に「＋１」および「−１」が配置されたブロック（マクロブロック）を生成する。そしてこのマクロブロックに図３（Ｃ）に示した式を乗じることにより図２（Ａ），（Ｂ）に示したパターン画像が生成される。なお、図３では画素ブロックのサイズが４×４（パターン画像のサイズが８×８）画素の例を示しており、この場合の符号画像に用いられるパターン画像は図２のようになる。

パターン選択部２８は、付加情報の符号化結果である符号列を参照しながら、パターン画像作成部２７が出力する複数のパターン画像のうち、符号列に含まれる各符号に対応するパターン画像を順次（符号列の順に）選択して出力する。

パターン配列部２９は、パターン選択部２８が出力したパターン画像を、処理対象となった画像データ内に配列する。具体的に配列の順序は、図９に示すように、ラスタスキャンと同じ順（左から右へ走査して得たラインを、上から下へ走査する順）となる。また、このパターン配列部２９は、生成したパターン画像の各行、及び／又は各列の所定位置（例えばそれらの先頭）に、所定の符号（又は符号列）からなる同期パターンを形成する。この同期パターンは、復号時の処理で用いられる。

合成部２６は、符号画像生成部２５が生成した符号画像を、処理対象となった画像データ上の対応する領域に合成する。すなわち、合成部２６は、記憶部１２に格納されている処理対象の画像データの対応する画素値に、符号画像の画素値を加算して出力する。ここで加算値が画素値の最大値（例えば２５５）を超えたときには、その値を最大値に設定し、加算値が画素値の最小値（例えば０）を下回ったときには、その値を最小値に設定する。

制御部１１は、こうして符号画像を合成した後の画像データを、プリンタドライバの処理により、入出力部１５を介してプリンタ２に出力する。この際、画像処理を指定する情報等も併せて出力してもよい。そしてプリンタ２が、当該画像データの入力を受けて、画像データによって表される画像を、用紙等の媒体上に形成することとなる。

［復号の処理］
次に、こうして媒体上に形成された画像から符号化の対象となった情報（付加情報）を復号する方法について説明する。なお、付加情報を復号する装置も、図１に示した符号画像生成装置１を用いて実現できる。すなわち、図示しないスキャナで、媒体上に形成された画像を読み取って画像データを得、この画像データを制御部１１において処理して復号を行えばよいので、以下、図１に示した符号画像生成装置１を用いて復号の処理を行う場合を例として説明する。

この復号の処理を行うための制御部１１のプログラムは、機能的には図９に示すように、画像データ保持部３１と、傾き補正部３２と、画素ブロックサイズ推定部３３と、画素ブロック位置検出部３４と、付加情報識別部３５と、付加情報復号部３６とを含む。

図示しないスキャナにて読み取られた画像データは、画像データ保持部３１によって記憶部１２内に保持される。なお、ここでスキャナ等から入力される画像データに圧縮が行われているときには、当該圧縮された画像データを、元の画像データ（ビットマップのデータ）に伸長ないし復元する。傾き補正部３２は、広く知られた方法によって、画像データ保持部３１が保持している画像データの傾きを補正する。

画素ブロックサイズ推定部３３は、傾き補正後の画像データから符号画像の単位である画素ブロックのサイズ、すなわち、符号化時のパターン画像のサイズを推定する。具体的に符号画像が図２に示したような、エッジを含むパターンを用いて構成されている場合、このエッジを検出することにより、エッジ間隔に基づいて画素ブロックサイズを推定する。すなわち、画素値が急激に変化する高周波成分のみを抽出したエッジ抽出画像を生成し、このエッジ抽出画像に関する自己相関関数のピーク位置から画素ブロックサイズを推定する。この処理により、印刷時の印刷条件により画素ブロックサイズが変わっても、復号処理を遂行できるようになっている。また、印刷から読み取りまでの過程で画像データのサイズが変化し、画素ブロックのサイズが変化した場合でも、復号処理を遂行できるようになっている。

画素ブロック位置検出部３４は、推定された画素ブロックサイズに基づき、画像データから符号画像を表す各パターンの位置（すなわち画素ブロックの位置）を検出する。この画素ブロック位置の検出は、例えば、図３に示した各符号を表すパターン画像のうち、いずれか一方のパターン画像における極性情報（図３（Ａ）又は（Ｂ）を参照）に対応して、例えば「−１」を黒、「１」を白とした二値パターンを生成し、これをマスクとして画素ブロックサイズに従ってマトリクス状に配列したマスク画像データを生成する。そしてマスク画像データと、画像データ保持部３１で保持している画像データとの間で相関演算を行い、当該相関演算の結果が極大又は極小となる点を抽出し、それらを画像データの水平、垂直方向に投影する。すると、図３に示したようにパターン画像中央部に２つのエッジの交点がある場合、略中央部に相関演算結果の極大、極小が現れるので、当該極大極小位置の投影位置を中心として、推定して得た画素ブロックサイズの±１／２だけ水平又は垂直方向に移動した位置が画素ブロック間の境界位置として画定できることとなる。

なお、ここでいずれか一方のパターン画像に対応するマスク画像を生成しているだけなのは、図３のパターン画像は、その極性が互いに逆となっているからである。

付加情報識別部３５は、後述する付加情報復号部３６によって制御され、画素ブロックサイズ推定部３３と画素ブロック位置検出部３４とによって、その位置及び大きさが推定された画素ブロックに埋め込まれている符号画像を識別する。具体的に、この符号画像の識別は次のように、パターンに含まれるエッジに沿った線で分割された、４つの領域の画素値の総和の大小関係に基づいて行う。

図２のパターン画像は、その中心部を通過し、水平・垂直の各方向に直交するエッジによって４つの領域に分割されているので、これに対応して付加情報識別部３５は、画素ブロックサイズ推定部３３及び画素ブロック位置検出部３４によって画定された各画素ブロックに含まれる画素ブロック画像のそれぞれを、図１０（ａ）に示すような領域Ｒ１からＲ４に分割し、各領域Ｒ１からＲ４内のそれぞれの画素値の合計（ＳＰ１からＳＰ４）を算出する。なお、画素ブロックの幅や高さが奇数である場合は、図１０（ｂ）に示すように、画素ブロックの中心を通り、高さ方向（幅が奇数の場合）並びに幅方向（高さが奇数の場合）に延びる画素を除いて、上述の領域Ｒ１からＲ４に分割すればよい。

そして、このＳＰ１からＳＰ４の大小関係からその画素ブロックに合成されているパターン画像が表す符号が「１」であるか「０」であるか（又は判別不能となっているか）を判定する。具体的には、
（１）((SP1>SP2) && (SP1>SP4) && (SP3>SP2) && (SP3>SP4))であれば、符号は「１」である。なお、「&&」は、AND条件、すなわち前後の条件を「且つ」で結んだ条件を意味する。
（２）（１）でなく、((SP2>SP1) && (SP3>SP2) && (SP4>SP1) && (SP4>SP3))であれば、符号は「０」である。
といったように、複数の条件を適合することによって画素ブロック内に合成されているパターン画像が表す符号の判定が行われる。

図１１（ａ）は、付加情報識別部３５におけるパターン画像の識別処理の一例を表す説明図である。この図１１（ａ）では、比較的値の小さい側にハッチングを施している。パターン画像の合成前の画素ブロック内の画素がどこも略同じ値（いわば画像が平坦）など、一定の値の範囲にあるのであれば、符号「１」を表すパターン画像を合成した場合には、Ｒ１とＲ３との部分での画素値が大きくなり、Ｒ２とＲ４との部分での画素値が小さくなるので、印刷やスキャンを経た後でも((SP1>SP2) && (SP1>SP4) && (SP3>SP2) && (SP3>SP4))の条件が成立している蓋然性が高く、上記の条件による判断が可能となっているのである。

なお、処理対象画像データに高周波成分が含まれ、これがいずれかの画素ブロック内にある場合、この画素ブロックでは、符号画像の合成後の画素値が、上記条件を満足しているとは限らないことになる。そこで、例えば図１１（ｂ）に示すように、画素ブロック上部の画素値が比較的小さい値であり、画素ブロック下部の画素値が比較的大きい値であったような場合に対応して、上記条件（１）でも（２）でもなく、((SP1>SP4) && (SP3>SP2) && (SP3>SP4))が成り立っている場合、その画素ブロック内のパターン画像は符号「１」を表すものであると判定してもよい。同様に、画素ブロック上部の画素値が比較的大きい値であり、画素ブロック下部の画素値が比較的小さい値であったような場合や、画素ブロックの左右で画素値の高低が変化する場合等に対応して、それぞれ条件を定めてもよい。

付加情報識別部３５は、こうしてパターン画像を順次ラスタスキャンの順に識別し、対応する符号を順次出力していく。付加情報復号部３６は、付加情報識別部３５が順次出力する符号の列に基づいて付加情報を復号して出力する。具体的にこの付加情報復号部３６は、まず付加情報識別部３５が出力する符号列から、同期パターンに相当する部分を検出する。例えば同期パターンが、符号画像データの合成された領域の１行目と１列目と（先頭列及び先頭行）に符号「１」を連続させたものである場合、当該部分は符号「１」の連続する部分として検索することができる。また、縦方向の境界も、縦方向に符号「１」の連続する部分として検索することができる。こうして、付加情報復号部３６は、付加情報識別部３５が出力する符号列を、パターンの配列された順序に並べ替える。

次に付加情報復号部３６は、並べ替えた後の符号列の先頭から復号を開始する。すなわち、本実施の形態では、この符号列の先頭は、属性情報となっているので、この属性情報を符号化した部分について、予め定められた（属性情報の）符号化方法に対応する復号方法で復号を行い、そこに含まれる符号識別子を取得する。

その後、この付加情報復号部３６は、当該符号識別子によって示される符号化方法に対応する復号方法で、属性情報の後に引き続く付加情報部分Ｄを復号することになる。

［動作］
本実施の形態の符号画像生成装置１は、上述のように構成されており、次のように動作する。

符号画像生成装置１は、利用者から符号化の対象となるデータと、画像形成の対象となる画像データとの入力を受け入れる。そして画像形成装置であるプリンタ２に対する画像処理条件（スクリーン処理のパラメータや圧縮率などを特定する情報など）を取得する。そして、この取得した画像処理条件に基づいて画素ブロックサイズを決定する。

さらに、制御部１１は、当該決定した画素ブロックサイズに基づいて（または、さらに画像処理条件を併せて用いて）、記憶部１２に格納されている符号化方法設定テーブルを参照しながら符号化方法（誤り訂正・検出能力）を決定する。そして当該決定した符号化方法によって符号化の対象となった付加情報を符号化する。また、決定した画素ブロックサイズの画素ブロックを配列して符号要素（「０」、「１」など符号を構成する要素）ごとのパターン画像を生成する。そして、符号化された付加情報に基づいて、上記パターン画像を配列して符号画像データを生成する。

この生成した符号画像データは、画像形成の対象となった画像データに対して半透明合成され、プリンタ２に出力される。このように、画像形成装置の種類や画像形成時に行われる画像処理に応じて、符号画像の要素である画素ブロックのサイズを調整することで、符号画像の復号の安定化に資することができる。

符号画像生成装置の一例を表す構成ブロック図である。 パターン画像の例を表す説明図である。 パターン画像の元となるデータブロックの例を表す説明図である。 符号画像生成装置における処理の例を表す機能ブロック図である。 符号化方法設定テーブルの例を表す説明図である。 符号化されたデータの構造の例を表す説明図である。 符号画像の生成処理の例を表す機能ブロック図である。 パターン画像の配列方法の例を表す説明図である。 復号処理の例を表す機能ブロック図である。 画素ブロックの分割例を表す説明図である。 画素の高低の例を表す説明図である。

符号の説明

１ 符号画像生成装置、１１ 制御部、１２ 記憶部、１３ 操作部、１４ 表示部、１５ 入出力部、２１ 画像処理条件取得部、２２ 画素ブロックサイズ決定部、２３ 符号化方法決定部、２４ 符号化部、２５ 符号画像生成部、２６ 合成部、２７ パターン画像作成部、２８ パターン選択部、２９ パターン配列部、３１ 画像データ保持部、３２ 傾き補正部、３３ 画素ブロックサイズ推定部、３４ 画素ブロック位置検出部、３５ 付加情報識別部、３６ 付加情報復号部。

Claims (8)

1. 複数の画素ブロックを含み、前記複数の画素ブロック間の輝度差によって符号を表す符号画像、を生成する符号画像生成装置であって、
   前記符号画像の形成の際に行われる画像処理の条件を表す処理条件情報を取得する手段と、
   前記処理条件情報に基づいて、前記画素ブロックのブロックサイズを決定する手段と、
   を備え、
   前記決定したブロックサイズの画素ブロックを用いた符号画像を生成することを特徴とする符号画像生成装置。
2. 請求項１に記載の符号画像生成装置であって、
   前記決定したブロックサイズに基づいて、符号化対象データの符号化条件を決定する手段をさらに含み、
   前記決定された符号化条件に基づいて符号化対象データを符号化して得た符号を表す符号画像を、前記決定したブロックサイズの画素ブロックを用いて生成することを特徴とする符号画像生成装置。
3. 請求項２に記載の符号画像生成装置であって、
   前記生成した符号画像に対して所定の画像処理を行う手段を備え、
   前記符号化条件を決定する手段は、前記決定したブロックサイズと、前記所定の画像処理の内容とに基づいて符号化条件を決定することを特徴とする符号画像生成装置。
4. 請求項３に記載の符号画像生成装置であって、
   前記所定の画像処理は、画像圧縮の処理を含み、
   前記符号化条件を決定する手段は、前記所定の画像処理の内容として、前記画像圧縮に係る情報に基づいて符号化条件を決定することを特徴とする符号画像生成装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の符号画像生成装置であって、
   前記符号画像の形成の際に行われるスクリーン処理の情報を処理条件情報として取得し、前記スクリーン情報に基づいて、前記画素ブロックのブロックサイズを決定することを特徴とする符号画像生成装置。
6. 請求項５に記載の符号画像生成装置であって、
   前記スクリーン情報には、スクリーンの線数に係る情報が含まれることを特徴とする符号画像生成装置。
7. 複数の画素ブロックを含み、前記複数の画素ブロック間の輝度差によって符号を表す符号画像、を生成する符号画像生成方法であって、
   前記符号画像の形成の際に行われる画像処理の条件を表す処理条件情報を取得する工程と、
   前記処理条件情報に基づいて、前記画素ブロックのブロックサイズを決定する工程と、
   を実行し、
   前記決定したブロックサイズの画素ブロックを用いた符号画像を生成することを特徴とする符号画像生成方法。
8. 複数の画素ブロックを含み、前記複数の画素ブロック間の輝度差によって符号を表す符号画像、を生成する符号画像生成装置に、
   前記符号画像の形成の際に行われる画像処理の条件を表す処理条件情報を取得する手順と、
   前記処理条件情報に基づいて、前記画素ブロックのブロックサイズを決定する手順と、
   を実行させ、
   前記決定したブロックサイズの画素ブロックを用いた符号画像を生成することを特徴とするプログラム。
   

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