JP2007110448A - エンコード装置、デコード装置、エンコード方法、エンコードプログラムおよびこれらによって生成された印刷物 - Google Patents

エンコード装置、デコード装置、エンコード方法、エンコードプログラムおよびこれらによって生成された印刷物 Download PDF

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Abstract

【課題】画像に情報量の大きなデータを格納することができ、さらに、この画像からデータを容易に取り出すことができるエンコード装置、デコード装置、エンコード方法、エンコードプログラムおよびこれらによって生成された印刷物を提供すること。
【解決手段】第一のコード生成手段21はブロックの組合せにおける特徴量の差異を用いてビットを表現して画像データ中にデータを埋め込み、第二のコード生成手段22はデータを図形パターンの組合せとしてエンコードする。これらの出力結果をコード配置手段23が重ねて配置することにより、デコードの容易さを損なうことなく、画像データに情報量の大きいデータを格納することを可能にする。
【選択図】 図4

Description

この発明は、エンコード装置、デコード装置、エンコード方法、エンコードプログラムおよびこれらによって生成された印刷物に関し、特に、画像に情報量の大きなデータを格納することができ、さらに、この画像からデータを容易に取り出すとことができるエンコード装置、デコード装置、エンコード方法、エンコードプログラムおよびこれらによって生成された印刷物に関する。
特許文献1や特許文献2に開示されているように、従来、画像データ、音声データに別のデータ(コード等)を埋め込む技術は、偽造の防止、不正使用の防止、付加サービスの提供に応用されている。例えば、特許文献3には、印刷物に埋め込まれた電子透かしを読み取り、特定のWebページを表示させる方法が開示されている。
また、特許文献4には、画像を複数のブロックに分割し、隣接ブロックの平均濃度の差を利用して隣接するブロックペアにコード埋め込むエンコード方法が開示されている。コードが埋め込まれた画像は、紙や表示機器等に出力された後、カメラ等の入力装置により入力され、デコード処理が行われる。デコード処理においては、入力画像の隣接ブロックの平均濃度の差から、元のコードがデコードされる。
この特許文献4に記載されたエンコード/デコード方法では、入力画像の隣接ブロックの平均濃度の差だけを用いてデコードを行うので、デコード処理を高速に行うことができる。このため、このデコード方法に基づくデコーダの携帯機器への実装が進められている。
米国特許第5636292号明細書 特開2000−299779号公報 米国特許第5841978号明細書 特開2004−349879号公報
しかしながら、上記特許文献4に開示されたエンコード方法は、画像に埋め込むことのできるデータの長さが比較的短いという問題がある。これは、十分な読取精度を得るため、画像を分割する際にブロックの大きさを所定の大きさ以上にし、さらに、同じデータを複数回埋め込むためである。
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、画像に情報量の大きなデータを格納することができ、さらに、この画像からデータを容易に取り出すことができるエンコード装置、デコード装置、エンコード方法、エンコードプログラムおよびこれらによって生成された印刷物を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、データが格納された画像を生成するエンコード装置であって、画像を複数のブロックに分割し、ブロックの組合せにおける特徴量の差に基づいて第1のデータを画像に埋め込む第1のエンコード手段と、第2のデータを図形パターンの組合せとしてエンコードする第2のエンコード手段と、前記第1のエンコード手段によりデータが埋め込まれた画像上に前記第2のエンコード手段により生成された図形パターンの組合せを配置する配置手段とを備えたことを特徴とする。
また、本発明は、画像に格納されたデータを抽出するデコード装置であって、画像を複数のブロックに分割し、ブロックの組合せにおける特徴量の差に基づいて画像に埋め込まれた第1のデータを抽出する第1のデコード手段と、画像上に配置された図形パターンの組合せから第2のデータを抽出する第2のデコード手段とを備えたことを特徴とする。
また、本発明は、データが格納された画像を生成するエンコード方法であって、画像を複数のブロックに分割し、ブロックの組合せにおける特徴量の差に基づいて第1のデータを画像に埋め込む第1のエンコード工程と、第2のデータを図形パターンの組合せとしてエンコードする第2のエンコード工程と、前記第1のエンコード工程によりデータが埋め込まれた画像上に前記第2のエンコード工程により生成された図形パターンの組合せを配置する配置工程とを含んだことを特徴とする。
また、本発明は、データが格納された画像を生成するエンコードプログラムであって、画像を複数のブロックに分割し、ブロックの組合せにおける特徴量の差に基づいて第1のデータを画像に埋め込む第1のエンコード手順と、第2のデータを図形パターンの組合せとしてエンコードする第2のエンコード手順と、前記第1のエンコード手順によりデータが埋め込まれた画像上に前記第2のエンコード手順により生成された図形パターンの組合せを配置する配置手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする。
また、本発明は、データが格納された画像が印刷された印刷物であって、画像を複数のブロックに分割し、ブロックの組合せにおける特徴量の差に基づいて第1のデータを画像に埋め込む第1のエンコード手段と、第2のデータを図形パターンの組合せとしてエンコードする第2のエンコード手段と、前記第1のエンコード手段によりデータが埋め込まれた画像上に前記第2のエンコード手段により生成された図形パターンの組合せを配置する配置手段とによって生成された画像が印刷されたことを特徴とする。
これらの発明によれば、ブロックの組合せにおける特徴量の差異を用いてビットを表現して画像データ中に情報を埋め込む手法と、情報を図形パターンの組合せとしてエンコードする手法とを組み合わせて情報を画像データに埋め込むように構成したので、これらの手法の特徴であるデコードの容易さを損なうことなく、情報量の大きい情報を画像データに格納することができる。
また、これらの発明によれば、2種類のデータを画像データに格納することができるので、一方のデータを暗号キーや誤り検出コードとすることにより、画像データに格納するデータの秘匿性や正確性を確保することができる。
本発明によれば、ブロックの組合せにおける特徴量の差異を用いてビットを表現して画像データ中にデータを埋め込む手法と、データを図形パターンの組合せとしてエンコードする手法とを組み合わせてデータを画像データに格納するように構成したので、これらの手法の特徴であるデコードの容易さ等を損なうことなく、情報量の大きいデータを画像データに格納することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、2種類のデータを画像データに格納することができるので、一方のデータを暗号キーや誤り検出コードとすることにより、画像データに格納するデータの秘匿性や正確性を確保することができるという効果を奏する。
以下に添付図面を参照して、本発明に係るエンコード装置、デコード装置、エンコード方法、エンコードプログラムおよびこれらによって生成された印刷物の好適な実施の形態を詳細に説明する。
まず、画像データにコードを埋め込むエンコーダについて説明する。ここで例として示すエンコーダは、原画像データに16ビットコードを8回埋め込み、コードがエンコードされた画像データを生成する。原画像データは、所定のフォーマット(JPEG(Joint Photographic Expert Group)、GIF(Graphics Interchange Format)等)で生成された画像データであり、1024×1024画素サイズの画像データである。この原画像データには、例えば「1010110101001010」のような16ビットコードが埋め込まれる。
図1は、画像にコードを埋め込むエンコーダの構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、このエンコーダ140は、ブロック分割部141と、ブロック抽出部142と、平均化部143と、比較部144と、コード形成部145とを有する。
ブロック分割部141は、原画像データを入力してN行×M列(この例では16行×16列)のブロックに分割し、ブロック分割画像データI1として出力する処理部である。図2は、ブロック分割画像データI1の一例を示す図である。同図に示すように、このブロック分割画像データI1は、ブロックBl11、Br11、・・・、Bl18、Br18、Bl21、Br21、・・・、Bl168、Br168という256(16×16)ブロックから構成されている。なお、一つのブロックは、64×64画素サイズである。
ここで、ブロック分割画像データI1においては、ペアブロック(隣接する2つのブロック)に1ビットのコードが埋め込まれる。
具体的には、ペアブロックは、ブロックBl11およびBr11、ブロックBl12およびBr12、・・・、ブロックBl18およびBr18(ここまで1行目)、ブロックBl21およびBr21、・・・、ブロックBl28およびBr28(ここまで2行目)、・・・、ブロックBl161およびBr161、・・・、ブロックBl168およびBr168(ここまで16行目)という2つのブロックから構成されている。
ここで、ペアブロックの一方のブロックBlxyにおいて、添字lは、ペアブロックにおいて左側のブロックであることを表す。添字xは、行(N)を表す。また、添字yは、列(M)を表す。他方、ペアブロックのブロックBrxyにおいて、添字rは、ペアブロックにおいて右側のブロックであることを表す。添字xは、行(N)を表す。また、添字yは、列(M)を表す。
また、ペアブロックにおいて、左側のブロックBlxyにおける特徴量としての平均濃度レベル(ブロック内の各画素の平均階調:0〜255)を左側平均濃度データDlとし、右側のブロックBrxyの平均濃度レベル(特徴量)を右側平均濃度データDrとする。
ここで、以下の関係式のように、左側平均濃度データDlが右側平均濃度データDr未満である場合、ペアブロックは、1ビット分のコードとして「0」を表す。一方、左側平均濃度データDlが右側平均濃度データDr以上である場合、ペアブロックは、1ビット分のコードとして「1」を表す。
l<Dr→「0」
l≧Dr→「1」
例えば、図2に示したブロックBl18およびBr18からなるペアブロックは、左側平均濃度データDl18が「115」、右側平均濃度データDr18が「125」であるため、1ビット分のコードとして「0」を表す。
また、ブロックBl28およびBr28からなるペアブロックは、左側平均濃度データDl28が「125」、右側平均濃度データDr28が「115」であるため、1ビット分のコードとして「1」を表す。
また、ブロック分割画像データI1においては、1行あたり、8つのペアブロック(16ブロック)であるため、8ビット分のコードを表す。従って、全行(16行)では、128ビット分のコードを表す。本実施例1では、ブロック分割画像データI1に埋め込むコードCが16ビットであるため、ブロック分割画像データI1にコードCが最大8(128/16)回、埋め込み可能である。
図1に戻り、ブロック抽出部142は、ブロック分割画像データI1からペアブロック(ブロックBlxyおよびブロックBrxy)をコードCのビットシフトに追従させて順次抽出し、ブロックBlxyおよびブロックBrxyのそれぞれにおける濃度分布をブロック濃度データDとして順次出力する処理部である。
ここで、コードCのビットシフトとは、コードCの最左側ビット(1)から右側ビット(0)へ向けて、ビットのポインタを右側へ1ビットずつシフトさせることをいう。
平均化部143は、ブロック濃度データDから、ブロックBlxyに対応する左側平均濃度データDlと、ブロックBrxyに対応する右側平均濃度データDrとを求める処理部である。
比較部144は、コードCのnビット目(最左側ビットからn=1、2、・・・、16)と、左側平均濃度データDlおよび右側平均濃度データDrの大小関係から決定されるビット判定結果(前述した関係式により「0」または「1」とビット判定される)とを比較する。
コード形成部145は、比較部144の比較結果に基づいて、ブロック分割画像データI1(原画像データ)にコードCを埋め込む処理部である。具体的には、このコード形成部145は、比較部144の比較結果が一致である場合、左側平均濃度データDlと右側平均濃度データDrとの大小関係を維持し、一方、比較結果が不一致である場合、コードCのビットを表す大小関係となるように左側平均濃度データDlと右側平均濃度データDrを変更(大小関係を逆転)する濃度変更処理を行うことによって、コードがエンコードされた画像データ(以下「エンコード済画像データ」という。)を生成し、これを出力する。
図3は、コード形成部145による濃度変更処理を説明するための説明図である。同図に示すように、この濃度変更処理では、Dl<Drとする場合には、(1)式を用いて変更後の左側平均濃度データD’lを求め、(2)式を用いて変更後の右側平均濃度データD’rを求める。ここで、Tは、ペアブロック間でつけるレベル差であり、例えば「30」といった値である。これにより、濃度変更後においては、左側平均濃度データD’lが右側平均濃度データD’r未満となり、ビット判定結果が「1」から「0」とされる。
一方、Dl≧Drとする場合には、(3)式を用いて変更後の左側平均濃度データD’lを求め、(4)式を用いて変更後の右側平均濃度データD’rを求める。これにより、濃度変更後においては、左側平均濃度データD’lが右側平均濃度データD’r以上となり、ビット判定結果が「0」から「1」とされる。
なお、上記の説明では、平均濃度を特徴量として用いて画像データにコードを埋め込む場合について説明したが、粒状度、彩度、濃度重心、分散等の画像に関する他の特徴量を用いて画像データにコードを埋め込むこともできる。
また、上記の説明では、ペアブロック間における特徴量の差異を用いてビットを表現する場合について説明したが、ブロックの他の組合せにおける特徴量の差異を用いてビットを表現することもできる。
このように画像データをブロックに分割し、ブロックの組合せにおける特徴量の差異を用いてビットを表現することにより、画像データ中にコードを埋め込むことができる。この方式は、エンコード/デコードにおいて高速フーリエ変換のような複雑な演算処理が不要であるため、低速な情報処理装置を用いて実現することができる。
しかし、ブロックの組合せにおける特徴量は、出力手段、出力媒体および入力手段の特性の影響を受けるため、埋め込んだコードが正確に読み取られない場合がある。たとえば、コードを埋め込んだ画像データを紙に印刷する場合、一定以上の濃度をもったブロックの間では濃度の差異を区別することができなくなる。
このような出力手段等の特性の影響を回避し、埋め込んだコードの読取精度を確保するため、上記の例では、一つの画像データ中に同じコードを8回埋め込んでいる。また、ひとつのブロックのサイズを64×64画素サイズと比較的大きくしている。このように、ブロックのサイズを大きくし、同じコードを複数回埋め込むことにより、読取精度が向上するが、反面、埋め込むことができるコードのサイズは小さくなってしまう。
次に、本実施例に係るエンコード方式の原理について説明する。図4は、本実施例に係るエンコード方式の原理を説明するための説明図である。同図に示すように、本実施例に係るエンコード方式では、第一のコード生成手段21によってコードを埋め込まれた画像データ13と、第二のコード生成手段22によって生成されたコード15とをコード配置手段23が重ねて配置する。
第一のコード生成手段21は、上記で説明したエンコーダ140に相当し、画像データ11にコード情報12を埋め込んで画像データ13を生成する。既に説明した通り、第一のコード生成手段21により生成された画像データ13は、埋め込まれた情報の情報量が少ないものの、容易に情報を取り出すことができる。
また、第一のコード生成手段21によるエンコードは、画像との関連によって埋め込まれている情報を類推しやすいという利点がある。たとえば、従業員の顔写真の画像データにその従業員の従業員番号を埋め込んだ場合、コードを埋め込んだ画像データが複数存在していても、どの画像データにどの従業員の従業員番号が埋め込まれているのかを画像の内容から容易に類推することができる。
第二のコード生成手段22は、2次元コードのエンコーダであり、コード情報14をエンコードして2次元コード15を生成する。2次元コードは、情報を2次元形状の組合せとしてエンコードするものであり、面積あたりの情報量が多く、容易にデコードできるという特徴がある。しかし、情報が単なる2次元形状の組合せとして表現されるため、エンコード結果からエンコード前の情報が何かを判別することは困難である。
第一のコード生成手段21によってコードを埋め込まれた画像データ13と、第二のコード生成手段によって生成された2次元コード15とを重ねて配置することにより、2つのコード生成手段の備える利点を併せもち、欠点を補足しあったエンコード結果を得ることができる。
すなわち、本実施例に係るエンコード方式では、エンコードされた情報の内容を画像との関連で類推しやすく、情報量が多く、さらに、デコードも容易なエンコード結果を得ることができる。第一のコード生成手段21では、同じ情報を複数回画像データに埋め込むため、画像データの一部に2次元コードを配置しても情報が読み取れなくなることはない。
なお、第二のコード生成手段22は、必ずしも2次元コードのエンコーダである必要はなく、バーコード等の1次元コードのエンコーダや、情報を図画としてエンコードするその他のエンコーダを利用することもできる(以下の説明では、第二のコード生成手段22によってエンコードされて生成されたコードを「2次元コード等」という)。
また、第二のコード生成手段22によってエンコードする情報は一つである必要はなく、複数の情報を第二のコード生成手段22によってエンコードし、複数の2次元コード等を画像データ上に配置することもできる。また、複数のコード生成手段のエンコード結果を画像データ上に配置することもできる。
次に、第一のコード生成手段21によってエンコードする情報と、第二のコード生成手段22によってエンコードする情報の組合せの例について説明する。本実施例に係るエンコード方式では、2種類の情報をエンコードすることができ、その組合せによって異なる効果を得ることができる。
図5〜8は、本実施例に係るエンコード方式によってエンコードされる情報の組合せの一例を示すサンプル図である。
図5の例では、第一のコード生成手段21によって従業員番号をエンコードし、第二のコード生成手段22によって同じ従業員の生年月日をエンコードしている。このように、関連する複数の情報をエンコードして一つの画像データに格納することにより、エンコードにより得られた画像データを多様な用途に利用することが可能になる。
また、情報の提供範囲を制御することもできる。たとえば、第一のコード生成手段21によってエンコードされた情報のデコード手段を不特定多数に提供し、第二のコード生成手段22によってエンコードされた情報のデコード手段を特定の者だけに提供することにより、一部の情報は不特定多数によってデコードでき、一部の情報は特定の者よってのみデコードできる画像データを得ることができる。
図6の例では、第一のコード生成手段21によって従業員番号の前半部をエンコードし、第二のコード生成手段22によって従業員番号の後半部をエンコードしている。このように、一つの情報を分割してエンコードすることにより、一つのコード生成手段のみではエンコードすることができない大きな情報量をもった情報を画像データに格納することが可能になる。
また、分割して格納された両方の情報がそろわないと元の情報が得られないことから、第三者による不正な情報取得を受けにくいという効果も得られる。
図7の例では、第一のコード生成手段21によって従業員番号をエンコードし、第二のコード生成手段22によっても同じく従業員番号をエンコードしている。このように、同じ情報をエンコードしておき、デコード時に両者が一致することを検査することにより、デコードされた情報が正しいことを確認することが可能になる。
同じ情報を一つの画像データに格納しておくことは、第三者によるデータの不正な改ざんの防止にも有効である。例えば、第二のコード生成手段22として標準化された2次元コード等を生成するエンコーダを用いた場合、第三者が不正目的をもった2次元コード等を作成し、印刷された画像データの上にそれを貼り付けてデータの改ざんを図る可能性がある。このような場合でも、デコード時に2つの情報が一致することを検査することにより、データの改ざんを検出することができる。
なお、エンコードしたい情報を第二のコード生成手段22によってエンコードし、その情報の誤りを検出するためのCRC(Cyclic Redundancy Check)コード等を第一のコード生成手段21によってエンコードし、デコード時にCRCコード等を用いて情報の誤りを検出するように構成しても上記と同様の効果が得られる。
図8の例では、第一のコード生成手段21によって暗号キーをエンコードし、この暗号キーを用いて暗号化された情報を第二のコード生成手段22によってエンコードしている。このように、暗号キーとその暗号キーで暗号化した情報をエンコードすることにより、第三者に対して秘匿化された情報を画像データに格納することができる。この情報は、デコード時に暗号キーを用いて復元化される。
本実施例に係るエンコード方式では、第二のコード生成手段22によって情報を2次元コード等にエンコードすることにより、大きな情報量をもった情報を画像データに格納することができる。高い情報密度をもつ2次元コード等を生成するエンコード方式は既に標準化されており、第二のコード生成手段22はこの方式を利用することで容易に実現することができる。
しかし、このように標準化されたエンコード方式を第二のコード生成手段22に適用すると、画像データに格納した情報が第三者によって容易に取得可能になる。この場合、暗号キーで暗号化した情報を第二のコード生成手段22でエンコードすることにより、情報を秘匿化することができる。そして、第一のコード生成手段21が用いるエンコード方式を独自の方式とし、暗号キーを第一のコード生成手段21でエンコードして同じ画像データ中に格納することにより、特定の者だけが情報を復号化できるようになる。
なお、図6および図8の例において、エンコードされた情報の秘匿性を向上させたい場合は、第一のコード生成手段21によってデータが埋め込まれた画像データと第二のコード生成手段22によりエンコードされた2次元コード等を図9のように別個に出力してもよい。図9の例では、商品発注コードの一部を第一のコード生成手段21を用いてエンコードして証明書に出力し、商品発注コードの残りの部分を第二のコード生成手段22を用いてエンコードして商品説明書に出力し、2つのデコード結果がそろわなければ完全な商品発注コードが得られないようにしている。
次に、本実施例に係るエンコード方式におけるコードの配置について説明する。図10〜11は、本実施例に係るエンコード方式におけるコードの配置の一例を示すサンプル図である。
図10の例では、第二のコード生成手段22のエンコード結果である2次元コード等を第一のコード生成手段21のエンコード結果として得られた画像データの周辺部分に配置している。一般的に、画像データにおいては、意味をもつ部分が中央付近に配置されることが多い。そこで、中央付近を避けて画像データの周辺部分に2次元コード等を配置することで画像が元々備えている視覚的な意味を維持することができる。
図11の例では、2次元コード等を第一のコード生成手段21のエンコード結果として得られた画像データの階調レベルが低い部分に配置している。隣接ブロックの平均濃度の差を利用して画像データに情報を埋め込む場合、階調変化が激しい部分や画像の読取装置の不感帯である明・暗部分には情報を埋め込みにくい。このような場所に2次元コード等を配置することで、第一のコード生成手段21によって埋め込まれた情報の読取精度の劣化を回避することができる。
次に、本実施例に係るエンコード装置の構成について説明する。図12は、本実施例に係るエンコード装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、エンコード装置100は、画像入力部110と、データ入力部120と、暗号化部130と、エンコーダ140と、エンコーダ150と、コード配置部160と、画像出力部170とを有する。
画像入力部110は、情報を格納する画像データが入力される入力部である。データ入力部120は、画像入力部110にて入力された画像データに埋め込むデータが入力される入力部である。データ入力部120は、2つのデータの入力を受け付け、一方をエンコーダ140に引渡し、もう一方をエンコーダ150に引き渡す。
暗号化部130は、データを暗号化する処理部である。暗号化部130は、データ入力部120で入力されたデータの一方を暗号キーとし、もう一方のデータをこの暗号キーを用いて暗号化する。暗号化は、暗号化の指示があった場合におこなわれ、暗号化がおこなわれた場合、エンコーダ150には暗号化されたデータが引き渡される。
エンコーダ140は、画像入力部110にて入力された画像データにデータ入力部120から引き渡されたデータを埋め込む処理部であり、第一のコード生成手段21に相当する。エンコーダ140の詳細は、図1で説明した通りである。エンコーダ150は、データ入力部120から引き渡されたデータを2次元コード等にエンコードする処理部であり、第二のコード生成手段22に相当する。
コード配置部160は、エンコーダ140によりデータが埋め込まれた画像データ上にエンコーダ150によりエンコードされた2次元コード等を配置する処理部でありコード配置手段23に相当する。2次元コード等の配置場所は、画像データの視覚的な意味の低下や画像データに埋め込まれたデータの読取精度の低下が発生しない場所が選択される。
画像出力部170は、データが埋め込まれ、2次元コード等が配置された画像データを印刷装置や表示装置へ出力する処理部である。
次に、エンコード装置100から出力された画像データに格納されたデータを読み取るデータ読取装置の構成について説明する。図13は、本実施例に係るデータ読取装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、データ読取装置200は、画像入力部210と、デコーダ220と、デコーダ230と、データ出力部240と、復号化部250とを有する。
画像入力部210は、エンコード装置100から出力された画像データを読み取る装置であり、カメラやスキャナ等からなる。デコーダ220は、画像入力部210に読み取られた画像データに埋め込まれたデータを抽出する処理部である。デコーダ230は、画像入力部210に読み取られた画像データ上に配置された2次元コード等をデコードしてデータを抽出する処理部である。
データ出力部240は、デコーダ220およびデコーダ230によって抽出されたデータを出力する処理部である。データ出力部240は、必要に応じてこれらのデータを復号化部250に引き渡して暗号化を解除し、暗号化が解除された情報を出力する。
なお、上記の例では、画像データに埋め込まれたデータと画像データ上に配置された2次元コード等にエンコードされたデータの両方を読み取る装置の例を示したが、いずれか一方のデータのみを読み取る構成としてもよい。
次に、エンコード装置100の処理手順について説明する。図14は、図12に示したエンコード装置100の処理手順を示すフローチャートである。
同図に示すように、まず、データ入力部120にて第1のデータが入力され(ステップS101)、第2のデータが入力される(ステップS102)。また、画像入力部110にて画像データが入力される(ステップS103)。ここで、暗号化が必要な場合は(ステップS104肯定)、暗号化部130にて第1のデータを暗号キーとして第2のデータが暗号化される(ステップS105)。
そして、エンコーダ140にて第1のデータが画像データに埋め込まれ(ステップS106)、エンコーダ150にて第2のデータが2次元コード等にエンコードされる(ステップS107)。続いて、コード配置部160が、2次元コード等を画像データ上のどこに配置するかを判定し(ステップS108)、実際に配置をおこなう(ステップS109)。こうして、第1のデータと第2のデータが格納された画像データを画像出力部170が出力して処理が完了する(ステップS110)。
上記実施例で説明したエンコード装置100の各種の処理は、あらかじめ用意されたエンコードプログラムをコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図15をもちいて、エンコードプログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。
図15は、エンコードプログラムを実行するコンピュータを示す機能ブロック図である。このコンピュータ1000は、ユーザからのデータの入力を受け付ける入力装置1010、モニタ1020、各種プログラムを記録した記録媒体からプログラムを読み取る媒体読取り装置1030、各種情報を一時記憶するRAM(Random Access Memory)1040、ネットワークを介して他のコンピュータとの間でデータの授受をおこなうネットワークインターフェース装置1050、HDD(Hard Disk Drive)1060、CPU(Central Processing Unit)1070および印刷装置1080をバス1090で接続して構成される。
そして、HDD1060には、エンコード装置100の機能と同様の機能を発揮するプログラムであるエンコードプログラム1060aが記憶されている。そして、CPU1070が、エンコードプログラム1060aをHDD1060から読み出して実行することにより、同プログラムは、エンコードプロセス1070aとして機能するようになる。
エンコードプロセス1070aは、入力装置1010や媒体読取り装置1030等から入力されたデータをRAM1040にコードデータ1040aや画像データ1040bとして格納し、このRAM1040に格納されたコードデータ1040aや画像データ1040bを用いて各種処理を実行する。
なお、上記のエンコードプログラム1060aについては、必ずしもHDD1060に格納されている必要はなく、CD−ROM等の記憶媒体に記憶されたエンコードプログラム1060aを、コンピュータ1000が読み出して実行するようにしてもよい。また、公衆回線、インターネット、LAN、WAN等を介してコンピュータ1000に接続される他のコンピュータ(またはサーバ)などにエンコードプログラム1060aを記憶させておき、コンピュータ1000がこれらからプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。
上述してきたように、本実施例では、ブロックの組合せにおける特徴量の差異を用いてビットを表現して画像データ中にデータを埋め込む手法と、データを図形パターンの組合せとしてエンコードする手法とを組み合わせてデータを画像データに格納するように構成したので、これらの手法の特徴であるデコードの容易さ等を損なうことなく、情報量の大きいデータを画像データに格納することができるという効果を奏する。
また、本発明によれば、2種類のデータを画像データに格納することができるので、一方のデータを暗号キーや誤り検出コードとすることにより、画像データに格納するデータの秘匿性や正確性を確保することができるという効果を奏する。
(付記1)データが格納された画像を生成するエンコード装置であって、
画像を複数のブロックに分割し、ブロックの組合せにおける特徴量の差に基づいて第1のデータを画像に埋め込む第1のエンコード手段と、
第2のデータを図形パターンの組合せとしてエンコードする第2のエンコード手段と、
前記第1のエンコード手段によりデータが埋め込まれた画像上に前記第2のエンコード手段により生成された図形パターンの組合せを配置する配置手段と
を備えたことを特徴とするエンコード装置。
(付記2)前記第1のエンコード手段がデータの一部を画像に埋め込み、前記第2のエンコード手段が前記データの残りの部分をエンコードすることを特徴とする付記1に記載のエンコード装置。
(付記3)前記第1のエンコード手段は、前記第2のエンコード手段がエンコードしたデータの誤りを検出するためのデータを画像に埋め込むことを特徴とする付記1に記載のエンコード装置。
(付記4)前記第1のデータを暗号キーとして前記第2のデータを暗号化する暗号化手段をさらに備え、
前記第2のエンコード手段は、前記暗号化手段によって暗号化された第2のデータをエンコードすることを特徴とする付記1に記載のエンコード装置。
(付記5)前記配置手段は、前記第1のエンコード手段によりデータが埋め込まれた画像の周辺部に第2のエンコード手段により生成された図形パターンの組合せを配置することを特徴とする付記1〜4のいずれか一つに記載のエンコード装置。
(付記6)前記配置手段は、ブロックの組合せにおける特徴量の差に基づいてデータを埋め込むことが困難な部分を画像から選択し、この部分に第2のエンコード手段により生成された図形パターンの組合せを配置することを特徴とする付記1〜4のいずれか一つに記載のエンコード装置。
(付記7)画像に格納されたデータを抽出するデコード装置であって、
画像を複数のブロックに分割し、ブロックの組合せにおける特徴量の差に基づいて画像に埋め込まれた第1のデータを抽出する第1のデコード手段と、
画像上に配置された図形パターンの組合せから第2のデータを抽出する第2のデコード手段と
を備えたことを特徴とするデコード装置。
(付記8)前記第1のデータを暗号キーとして前記第2のデータを復号化する復号化手段をさらに備えたことを特徴とする付記7に記載のデコード装置。
(付記9)データが格納された画像を生成するエンコード方法であって、
画像を複数のブロックに分割し、ブロックの組合せにおける特徴量の差に基づいて第1のデータを画像に埋め込む第1のエンコード工程と、
第2のデータを図形パターンの組合せとしてエンコードする第2のエンコード工程と、
前記第1のエンコード工程によりデータが埋め込まれた画像上に前記第2のエンコード工程により生成された図形パターンの組合せを配置する配置工程と
を含んだことを特徴とするエンコード方法。
(付記10)データが格納された画像を生成するエンコードプログラムであって、
画像を複数のブロックに分割し、ブロックの組合せにおける特徴量の差に基づいて第1のデータを画像に埋め込む第1のエンコード手順と、
第2のデータを図形パターンの組合せとしてエンコードする第2のエンコード手順と、
前記第1のエンコード手順によりデータが埋め込まれた画像上に前記第2のエンコード手順により生成された図形パターンの組合せを配置する配置手順と
をコンピュータに実行させることを特徴とするエンコードプログラム。
(付記11)データが格納された画像が印刷された印刷物であって、
画像を複数のブロックに分割し、ブロックの組合せにおける特徴量の差に基づいて第1のデータを画像に埋め込む第1のエンコード手段と、
第2のデータを図形パターンの組合せとしてエンコードする第2のエンコード手段と、
前記第1のエンコード手段によりデータが埋め込まれた画像上に前記第2のエンコード手段により生成された図形パターンの組合せを配置する配置手段と
によって生成された画像が印刷された印刷物。
以上のように、本発明に係るエンコード装置、デコード装置、エンコード方法、エンコードプログラムおよびこれらによって生成された印刷物は、画像へのデータの格納と取り出しに有用であり、特に、画像に情報量の大きなデータを格納することができ、さらに、この画像からデータを容易に取り出すことが必要な場合に適している。
画像にコードを埋め込むエンコーダの構成を示す機能ブロック図である。 ブロック分割画像データの一例を示す図である。 コード形成部による濃度変更処理を説明するための説明図である。 本実施例に係るエンコード方式の原理を説明するための説明図である。 本実施例に係るエンコード方式によってエンコードされる情報の組合せの一例を示すサンプル図である。 本実施例に係るエンコード方式によってエンコードされる情報の組合せの一例を示すサンプル図である。 本実施例に係るエンコード方式によってエンコードされる情報の組合せの一例を示すサンプル図である。 本実施例に係るエンコード方式によってエンコードされる情報の組合せの一例を示すサンプル図である。 第1のコードと第2のコードを別個に出力した場合の一例を示すサンプル図である。 本実施例に係るエンコード方式におけるコードの配置の一例を示すサンプル図である。 本実施例に係るエンコード方式におけるコードの配置の一例を示すサンプル図である。 本実施例に係るエンコード装置の構成を示す機能ブロック図である。 本実施例に係るデータ読取装置の構成を示す機能ブロック図である。 図12に示したエンコード装置の処理手順を示すフローチャートである。 エンコードプログラムを実行するコンピュータを示す機能ブロック図である。
符号の説明
11 画像データ
12 コード情報
13 画像データ
14 コード情報
15 2次元コード
16 画像データ
21 第一のコード生成手段
22 第二のコード生成手段
23 コード配置手段
100 エンコード装置
110 画像入力部
120 データ入力部
130 暗号化部
140 エンコーダ
141 ブロック分割部
142 ブロック抽出部
143 平均化部
144 比較部
145 コード形成部
150 エンコーダ
160 コード配置部
170 画像出力部
200 データ読取装置
210 画像入力部
220 デコーダ
230 デコーダ
240 データ出力部
250 復号化部
1000 コンピュータ
1010 入力装置
1020 モニタ
1030 媒体読取り装置
1040 RAM
1040a コードデータ
1040b 画像データ
1050 ネットワークインターフェース装置
1060 HDD
1060a エンコードプログラム
1070 CPU
1070a エンコードプロセス
1080 印刷装置
1090 バス

Claims (5)

  1. データが格納された画像を生成するエンコード装置であって、
    画像を複数のブロックに分割し、ブロックの組合せにおける特徴量の差に基づいて第1のデータを画像に埋め込む第1のエンコード手段と、
    第2のデータを図形パターンの組合せとしてエンコードする第2のエンコード手段と、
    前記第1のエンコード手段によりデータが埋め込まれた画像上に前記第2のエンコード手段により生成された図形パターンの組合せを配置する配置手段と
    を備えたことを特徴とするエンコード装置。
  2. 画像に格納されたデータを抽出するデコード装置であって、
    画像を複数のブロックに分割し、ブロックの組合せにおける特徴量の差に基づいて画像に埋め込まれた第1のデータを抽出する第1のデコード手段と、
    画像上に配置された図形パターンの組合せから第2のデータを抽出する第2のデコード手段と
    を備えたことを特徴とするデコード装置。
  3. データが格納された画像を生成するエンコード方法であって、
    画像を複数のブロックに分割し、ブロックの組合せにおける特徴量の差に基づいて第1のデータを画像に埋め込む第1のエンコード工程と、
    第2のデータを図形パターンの組合せとしてエンコードする第2のエンコード工程と、
    前記第1のエンコード工程によりデータが埋め込まれた画像上に前記第2のエンコード工程により生成された図形パターンの組合せを配置する配置工程と
    を含んだことを特徴とするエンコード方法。
  4. データが格納された画像を生成するエンコードプログラムであって、
    画像を複数のブロックに分割し、ブロックの組合せにおける特徴量の差に基づいて第1のデータを画像に埋め込む第1のエンコード手順と、
    第2のデータを図形パターンの組合せとしてエンコードする第2のエンコード手順と、
    前記第1のエンコード手順によりデータが埋め込まれた画像上に前記第2のエンコード手順により生成された図形パターンの組合せを配置する配置手順と
    をコンピュータに実行させることを特徴とするエンコードプログラム。
  5. データが格納された画像が印刷された印刷物であって、
    画像を複数のブロックに分割し、ブロックの組合せにおける特徴量の差に基づいて第1のデータを画像に埋め込む第1のエンコード手段と、
    第2のデータを図形パターンの組合せとしてエンコードする第2のエンコード手段と、
    前記第1のエンコード手段によりデータが埋め込まれた画像上に前記第2のエンコード手段により生成された図形パターンの組合せを配置する配置手段と
    によって生成された画像が印刷された印刷物。
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