JP2009049765A - Signal converter and program - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To automatically determine a conversion factor that obtains a maximum contrast within its range while controlling a remaining amount of other images when the other images after rounding processing are allowed to remain in order to enhance the contrast of all images. <P>SOLUTION: An extended-table generation part 11 generates an extended table X' generated by extending a table X" restricting a combination range taken by a plurality of input signals. A maximum/minimum luminance detection part 13 extracts a contact point where a uniform signal contacts with a range of the extended table X'. A maximum/minimum luminance detection part 12 detects singularity that corresponds to the contact point about each input signal. A conversion factor determination part 14 determines a conversion factor of a DR conversion part 15 by mapping the singularity to the contact point. Input signals g1, g2, and s are subjected to DR conversion by the DR conversion part 15, and further, subjected to rounding processing by a rounding processing part 16. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、信号変換装置およびプログラムに関し、特に、取り得る組み合わせの範囲が制約された複数の信号を、それらのダイナミックレンジが変換された信号の組み合わせに変換する信号変換装置およびプログラムに関する。   The present invention relates to a signal conversion apparatus and program, and more particularly to a signal conversion apparatus and program for converting a plurality of signals in which the range of possible combinations is limited to a combination of signals in which their dynamic ranges are converted.

信号における差分を知覚しやすくするために、そのダイナミックレンジを変換することが行われる。例えば、自然画像の場合、そのダイナミックレンジを広くする処理を加えれば、コントラストの強い画像に変更できる。取り得る組み合わせの範囲が制約された複数の信号に対するダイナミックレンジの変換は、例えば、割符画像の生成の際などで行われる。   In order to make the difference in the signal easier to perceive, its dynamic range is converted. For example, in the case of a natural image, it can be changed to an image with high contrast by adding a process for widening the dynamic range. Dynamic range conversion for a plurality of signals in which the range of possible combinations is restricted is performed, for example, when generating a tally image.

割符画像とは、その複数枚を画素ごとに演算あるいは光学的に重畳することで秘密画像を復号できるものを意味する。つまり、割符画像とは、一枚または所定枚数に満たない枚数の割符画像からは秘密画像が復号されないが、所定枚数の割符画像を互いの画素位置を合わせて重畳すると、秘密画像が復号されるものである。   The tally image means an image that can be decrypted by calculating or optically superimposing a plurality of images for each pixel. In other words, a tally image does not decode a secret image from one or less than a predetermined number of tally images, but a secret image is decoded when a predetermined number of tally images are superposed with their pixel positions aligned. Is.

図5は、割符画像の重畳による秘密画像の復号を概念的に示す説明図である。同図に示すように、例えば、割符画像W1,W2,・・・,Wnが黒画素を0、白画素を1として擬似濃淡表現されている場合、これらの割符画像W1,W2,・・・,Wnの複数枚を画素ごとに演算(AND,OR,NORあるいはXORなど)あるいは光学的に重畳して重畳画像(復号画像)Tを生成する。秘密画像Sは、重畳画像Tとして復号される。   FIG. 5 is an explanatory diagram conceptually showing decryption of a secret image by superimposition of tally images. As shown in the figure, for example, when the tally images W1, W2,..., Wn are expressed with pseudo-grayscale with black pixels as 0 and white pixels as 1, these tally images W1, W2,. , Wn is calculated for each pixel (AND, OR, NOR, XOR, etc.) or optically superimposed to generate a superimposed image (decoded image) T. The secret image S is decoded as a superimposed image T.

従来の割符画像生成手法は、画素配置決定部だけを用いる手法、輝度変更部と画素配置決定部を用いる手法に大別でき、本発明での手法は後者に属する。   Conventional tally image generation methods can be broadly classified into a method using only a pixel arrangement determining unit and a method using a luminance changing unit and a pixel arrangement determining unit, and the method in the present invention belongs to the latter.

非特許文献1、2には、輝度変更部と画素配置決定部を用いて割符画像を生成する手法が記載されている。この手法は、割符用原画像と秘密画像が共にグレースケール画像である場合を主な対象とし、割符画像および重畳画像としてグレースケール画像を擬似濃淡表現することを意図している。この手法によれば、重畳画像上で割符画像を見えにくくすることができ、割符画像を自然画像とすることができる。また、秘密画像を自然画像とし、それを良好に復号できるが、そのためには、輝度変更処理を行って、割符用原画像および秘密画像のダイナミックレンジを画像全体に渡ってある程度保つ必要がある。   Non-Patent Documents 1 and 2 describe a method of generating a tally image using a luminance changing unit and a pixel arrangement determining unit. This method is mainly intended for the case where both the original image for tally and the secret image are grayscale images, and is intended to express the grayscale image as a pseudo gray image as a tally image and a superimposed image. According to this method, the tally image can be made difficult to see on the superimposed image, and the tally image can be a natural image. In addition, although the secret image can be a natural image and can be decoded satisfactorily, in order to do so, it is necessary to perform luminance change processing and maintain the dynamic range of the original image for tally and the secret image to some extent over the entire image.

図6は、輝度変更部と画素配置決定部を用いて割符画像を生成する従来構成を示すブロック図である。同図には割符用原画像G1,G2,・・・,Gn、割符画像W1,W2,・・・,Wnを図示しているが、以下では、割符用原画像をG1,G2、秘密画像をSとし、それらの画像を元に割符画像W1,W2を生成する場合を例にあげて説明する。また、画像を大文字で示し、各画像の輝度(画素値)を小文字で示すこととする。   FIG. 6 is a block diagram showing a conventional configuration for generating a tally image using a luminance changing unit and a pixel arrangement determining unit. In the figure, tally original images G1, G2,..., Gn and tally images W1, W2,..., Wn are illustrated, but in the following, the tally original images are G1, G2, secret images. An example will be described in which T is set to S and tally images W1 and W2 are generated based on these images. In addition, the images are indicated by capital letters, and the luminance (pixel value) of each image is indicated by small letters.

まず、割符用原画像G1,G2および秘密画像Sを輝度変換部51に入力する。輝度変換部51は、ダイナミックレンジ(DR)変換部511と丸め込み処理部512を有し、入力された割符用原画像G1,G2および秘密画像Sに対してそれぞれDR変換および丸め込み処理を適用し、割符生成用原画像G1′′,G2′′および割符生成用秘密画像S′′を出力する。輝度変換部51はDR変換部のみを有し、丸め込み処理部を有しない場合もある。   First, the original tally images G1 and G2 and the secret image S are input to the luminance conversion unit 51. The luminance conversion unit 51 includes a dynamic range (DR) conversion unit 511 and a rounding processing unit 512, and applies DR conversion and rounding processing to the input tally original images G1 and G2 and the secret image S, respectively. The tally generating original images G1 ″ and G2 ″ and the tally generating secret image S ″ are output. The luminance conversion unit 51 may include only the DR conversion unit and may not include the rounding processing unit.

画素配置決定部52は、割符生成用原画像G1′′,G2′′および割符生成用秘密画像S′′を入力とし、割符画像W1,W2を生成する。ここでは、割符画像W1,W2がグレースケール(多値)の割符生成用原画像G1′′,G2′′に近い擬似濃淡表現の画像となるように、また、割符画像W1,W2の組み合わせによる重畳画像Tにローパスフィルタ(人の視覚特性)を適用した場合に、グレースケール(多値)の割符生成用秘密画像S′′に近い擬似濃淡表現の画像が復号される(人が重畳画像Tを見た場合に割符生成用秘密画像S′′に近い画像が視認される)ように、画素配置を決定して、割符画像W1,W2を生成する。割符画像W1,W2は、一般的には白黒の2値画像であり、割符画像W1,W2が組み合わされた重畳画像Tも一般的には白黒の2値画像である。   The pixel arrangement determining unit 52 receives the tally generating original images G1 ″ and G2 ″ and the tally generating secret image S ″ as input, and generates tally images W1 and W2. Here, the tally images W1 and W2 are made to be pseudo gray images close to the grayscale (multi-valued) tally generation original images G1 ″ and G2 ″, and the tally images W1 and W2 are combined. When a low-pass filter (human visual characteristics) is applied to the superimposed image T, an image of a pseudo gray expression that is close to the grayscale (multi-valued) tally generating secret image S ′ ′ is decoded (the human is the superimposed image T The tally images W1 and W2 are generated by determining the pixel arrangement so that an image close to the tally generating secret image S ″ is visually recognized. The tally images W1 and W2 are generally monochrome binary images, and the superimposed image T in which the tally images W1 and W2 are combined is also generally a monochrome binary image.

上記したように、割符画像W1,W2やそれらを重畳して得られる重畳画像T(秘密画像が視覚復号される画像)は、割符生成処理によって2値化されたものとなるが、割符画像の生成処理は、入力として与えられる輝度g1′′,g2′′,s′′を持つ割符生成用原画像G1′′,G2′′および割符生成用秘密画像S′′と白黒2値の各割符画像の局所的な擬似濃淡表現がほぼ同等となるように行われので、与えられた輝度g1′′,g2′′,s′′を持つ画素の組み合わせが2値画像で表現不可能な組み合わせとなる場合がある。この場合、割符画像W1やW2を生成できないか、生成できても他の画像が残存(混入)する度合い(以下、残存度と称す)が大きくなり、画質を良好にできない原因となる。   As described above, the tally images W1 and W2 and the superimposed image T obtained by superimposing them (an image in which the secret image is visually decoded) are binarized by the tally generation process. The generation process consists of tally generating original images G1 ″, G2 ″ having a luminance g1 ″, g2 ″, s ″ given as input, a tally generating secret image S ″, and black and white binary tally. Since the local pseudo gray level representation of the image is almost the same, the combination of pixels with the given luminance g1 ″, g2 ″, s ″ cannot be expressed in the binary image. There is a case. In this case, the tally images W1 and W2 cannot be generated, or even if the tally images W1 and W2 can be generated, the degree to which other images remain (mixed) (hereinafter referred to as the remaining degree) increases, which may cause poor image quality.

例えば、画像の輝度を0〜255とした場合、割符生成用原画像G1′′,G2′′の輝度g1′′,g2′′が双方とも一様に128(白の1/2(灰色))である場合、図7に示すように、両者の画素配置の組み合わせで、一様に0(黒)や128(灰色)の輝度は表現可能である(図7(a),(b))が、192(白濃度3/4の薄灰)の輝度は表現できない(図7(c))。   For example, when the luminance of the image is set to 0 to 255, the luminances g1 ″ and g2 ″ of the tally generating original images G1 ″ and G2 ″ are both equal to 128 (1/2 of white (gray) ), As shown in FIG. 7, the luminance of 0 (black) or 128 (gray) can be expressed uniformly by the combination of both pixel arrangements (FIGS. 7A and 7B). However, the brightness of 192 (light gray with a white density of 3/4) cannot be expressed (FIG. 7 (c)).

このように、あるグレースケール(多値)の輝度g1′′,g2′′を複数の白黒画素で擬似濃淡表現したとき、g1′′,g2′′の画素のハミング距離を変化させることで、s′′の擬似濃淡表現を変化させることができるが、白黒画素の組み合わせで擬似濃淡表現可能なS′′は、制約されることになる。この制約は式(1)で表される。   In this way, when a grayscale (multi-value) luminance g1 ″, g2 ″ is expressed in a pseudo gray scale with a plurality of black and white pixels, by changing the Hamming distance of the pixels of g1 ″, g2 ″, Although the pseudo gray expression of s ″ can be changed, S ″ that can express the pseudo gray with a combination of black and white pixels is restricted. This constraint is expressed by equation (1).

Max(0,g1′′+g2′′-255)≦S′′≦Min(g1′′,g2′′) (1)   Max (0, g1 '' + g2 ''-255) ≤S''≤Min (g1 '', g2 '') (1)

割符画像W1,W2が割符用原画像G1,G2をほぼ擬似濃淡表現し、重畳画像Tが秘密画像Sをほぼ擬似濃淡表現することが望ましいが、式(1)から、重畳画像Tが表現しうる擬似濃度tTの範囲は、割符画像W1,W2の輝度g1′′,g2′′によって制限されることになる。   It is desirable that the tally images W1 and W2 represent the tally original images G1 and G2 almost in pseudo gray, and the superimposed image T represents the secret image S in almost pseudo gray, but from the equation (1), the superimposed image T represents The range of the pseudo density tT that can be obtained is limited by the luminances g1 ″ and g2 ″ of the tally images W1 and W2.

図8は、式(1)式を満たす範囲を示し、4面体defgで囲まれた領域(4面体の内側)が式(1)式を満たす範囲である。これについては、非特許文献3で詳細に記載されている。同図において、点k′,m′,n′は、図7の(a),(b),(c)の場合にそれぞれ対応する。   FIG. 8 shows a range satisfying the formula (1), and a region surrounded by the tetrahedron defg (inside the tetrahedron) satisfies the formula (1). This is described in detail in Non-Patent Document 3. In the figure, points k ′, m ′, and n ′ correspond to the cases (a), (b), and (c) of FIG.

したがって、重畳画像Tがある程度のダイナミックレンジを持って良好に秘密画像Sを擬似濃淡表現するためには、通常、割符用原画像G1,G2のダイナミックレンジを狭くする必要がある。同様に、秘密画像Sのダイナミックレンジも狭くする必要がある。   Therefore, in order for the superimposed image T to express the secret image S in a pseudo gray scale with a certain dynamic range, it is usually necessary to narrow the dynamic range of the tally original images G1 and G2. Similarly, the dynamic range of the secret image S needs to be narrowed.

図9は、非特許文献2の輝度変更部の具体的構成を示す機能ブロック図である。この輝度変換部は、DR変換後の輝度が式(1)を満たすように割符用画像G1,G2および秘密画像SのDRを変換する。そのために、まず、多面体抽出部82において、割符用原画像G1,G2および秘密画像Sの輝度g1,g2,sが取り得る組み合わせの範囲(式(1)を満たす領域)を囲む多面体を抽出し、割符生成用原画像G1′′,G2′′および割符生成用秘密画像S′′の輝度g1′′,g2′′,s′′が取り得る組み合わせの範囲を制約するテーブルX′′を生成する。   FIG. 9 is a functional block diagram showing a specific configuration of the luminance changing unit of Non-Patent Document 2. This luminance conversion unit converts the DR of the tally images G1 and G2 and the secret image S so that the luminance after DR conversion satisfies Equation (1). To that end, first, the polyhedron extraction unit 82 extracts polyhedrons that surround the range of combinations that can be taken by the luminances g1, g2, s of the original images G1 and G2 for the tally and the secret image S (region satisfying the expression (1)). , Generate table X ″ that constrains the range of possible combinations of luminances g1 ″, g2 ″, s ″ of the original images G1 ″, G2 ″ for tally generation and the secret image S ″ for tally generation To do.

次に、DR変換部83のg1用,g2用,s用DR変換係数(a1,b1),(a2,b2),(a3,b3)を適当に設定し、割符用原画像G1,G2および秘密画像Sの輝度g1,g2,sをそれぞれ、g1′′=a1*g1+b1、g2′′=a2*g2+b2、s′′=a3*s+b3によりDR変換し、DR変換後の輝度g1′′,g2′′,s′′がテーブルX′′で制約された範囲内の組み合わせになっているかをチェック部84でチェックする。ここで、輝度g1′′,g2′′,s′′がテーブルX′′で制約された範囲内の組み合わせになっていなければ、DR変換部83のg1用,g2用,s用DR変換係数(a1,b1),(a2,b2),(a3,b3)を変えて処理を繰り返す。   Next, DR conversion coefficients (a1, b1), (a2, b2), (a3, b3) for g1, g2, and s of the DR conversion unit 83 are appropriately set, and the original images G1, G2 for tally and The luminance g1, g2, and s of the secret image S are DR converted by g1 ″ = a1 * g1 + b1, g2 ″ = a2 * g2 + b2, s ′ = a3 * s + b3, and after DR conversion The check unit 84 checks whether the luminances g1 ″, g2 ″, and s ″ are combinations within the range restricted by the table X ″. Here, if the luminance g1 ″, g2 ″, s ″ is not a combination within the range restricted by the table X ″, the DR conversion coefficient for the g1, g2, and s of the DR conversion unit 83 The processing is repeated by changing (a1, b1), (a2, b2), (a3, b3).

以上のDR変換とチェックとを探索的に行う。DR変換係数決定部85は、割符生成用原画像G1′′,G2′′および割符生成用秘密画像S′′についてのDR変換後の輝度g1′′,g2′′,s′′の組合わせがテーブルX′′で制約された範囲内の組み合わとなったときの係数(a1,b1),(a2,b2),(a3,b3)をそれぞれg1用,g2用,s用DR変換係数として決定する。   The above DR conversion and check are performed in an exploratory manner. The DR conversion coefficient determination unit 85 is a combination of luminance g1 ″, g2 ″, s ″ after DR conversion for the tally generating original images G1 ″ and G2 ″ and the tally generating secret image S ″. Is the combination of coefficients within the range constrained by table X ′ ′, the coefficients (a1, b1), (a2, b2), and (a3, b3) are the DR conversion coefficients for g1, g2, and s, respectively. decide.

その後、DR変換部81は、割符用原画像G1,G2および秘密画像Sの輝度g1,g2,sをそれぞれg1用,g2用,s用DR変換係数(a1,b1),(a2,b2),(a3,b3)の変換式でDR変換して割符生成用原画像G1′′,G2′′および割符生成用秘密画像S′′の輝度g1′′,g2′′,s′′を生成する。これにより生成された割符生成用原画像G1′′,G2′′および割符生成用秘密画像S′′の輝度g1′′,g2′′,s′′をそのまま画素配置決定部に入力する。   After that, the DR converter 81 uses the tally original images G1, G2 and the brightness g1, g2, s of the secret image S for g1, g2, and s DR conversion coefficients (a1, b1), (a2, b2), respectively. , (a3, b3) to generate the brightness g1 '', g2 '', s '' of the original tally generating images G1 '' and G2 '' and the tally generating secret picture S '' To do. The luminances g1 ″, g2 ″, s ″ of the tally generating original images G1 ″, G2 ″ and the tally generating secret image S ″ thus generated are directly input to the pixel arrangement determining unit.

図10は、非特許文献1の輝度変換部の具体的構成を示す機能ブロック図である。この輝度変換部では、DR変換と丸め込み処理を行う。これでは、DR変換後の輝度は式(1)を満たさなくともよいが、さらに式(1)との輝度誤差成分を複数枚の画像に分散する丸め込み処理を行う。つまり、割符画像や重畳画像上に他の画像の一部が少々見えることは許容し、画像のコントラストを狭くしすぎず、見えやすさを高めるため、DR変換部91で、割符用原画像G1,G2および秘密画像Sの輝度g1,g2,sをそれぞれ、g1′=a1*g1+b1、g2′=a2*g2+b2、s′=a3*s+b3によりDR変換する。その後、丸め込み処理部92で、輝度誤差成分を分散する丸め込み処理を行って、割符生成用原画像G1′′,G2′′および割符生成用秘密画像S′′の輝度g1′′,g2′′,s′′を生成する。   FIG. 10 is a functional block diagram illustrating a specific configuration of the luminance conversion unit of Non-Patent Document 1. This luminance conversion unit performs DR conversion and rounding processing. In this case, the luminance after DR conversion does not have to satisfy the equation (1), but further, a rounding process is performed to distribute the luminance error component of the equation (1) to a plurality of images. That is, it is allowed that a part of the other image is visible on the tally image or the superimposed image, and the DR converter 91 performs the tally original image G1 in order to improve the visibility without reducing the contrast of the image too much. , G2 and the luminances g1, g2, and s of the secret image S are DR-converted by g1 ′ = a1 * g1 + b1, g2 ′ = a2 * g2 + b2, and s ′ = a3 * s + b3, respectively. Thereafter, the rounding processing unit 92 performs rounding processing for dispersing the luminance error component, and the luminances g1 ″, g2 ″ of the tally generating original images G1 ″, G2 ″ and the tally generating secret image S ″. , s ′ ′.

g1用,g2用,s用DR変換係数(a1,b1),(a2,b2),(a3,b3)は、DR変換係数決定部93において手動で設定される。丸め込み処理部92での丸め込み処理は、割符生成用原画像G1′′,G2′′および割符生成用秘密画像S′′の輝度g1′′,g2′′,s′′が取り得る組み合わせの範囲を制約するテーブルX′′を参照して行われる。これにより生成された割符生成用原画像G1′′,G2′′および割符生成用秘密画像S′′の輝度g1′′,g2′′,s′′を画素配置決定部に入力する。
M.Nakajima and Y.Yamaguchi,“Extended visual cryptography for natural images,”Journal of WSCG vol.2, pp.303-310,2002. C.W.Wu and G.R.Thompson,“Digital watermarking and steganography via overlays of halftone images”, Proc.SPIE, Vol.5561, pp.152-163,2004
The DR conversion coefficients (a1, b1), (a2, b2), (a3, b3) for g1, g2, and s are manually set in the DR conversion coefficient determination unit 93. The rounding processing performed by the rounding processing unit 92 is a range of combinations that the luminances g1 ″, g2 ″, and s ″ of the original tally generating images G1 ″ and G2 ″ and the tally generating secret image S ″ can take. This is done by referring to the table X ″ that constrains. The luminances g1 ″, g2 ″, s ″ of the tally generating original images G1 ″, G2 ″ and the tally generating secret image S ″ thus generated are input to the pixel arrangement determining unit.
M. Nakajima and Y. Yamaguchi, “Extended visual cryptography for natural images,” Journal of WSCG vol.2, pp.303-310,2002. CWWu and GRThompson, “Digital watermarking and steganography via overlays of halftone images”, Proc.SPIE, Vol.5561, pp.152-163,2004

非特許文献2に記載された割符画像生成手法では、基本的に式(1)を満たすように凸包(convex hull)などの手法を用いて、各々の画像の輝度の組み合わせが取り得る組み合わせの範囲、つまり、式(1)を満たす領域を囲む多面体を求め、画素の組み合わせの変換結果が多面体内の画素の組み合わせとなるように、DR変換係数(DR(a1, a2, a3)と最小値(b1, b2, b3))を探索的に求め、このDR変換係数を用いてDR変換を行う。   The tally image generation method described in Non-Patent Document 2 basically uses a method such as a convex hull so as to satisfy Equation (1), and a combination of luminances that can be taken by each image. Find the polyhedron that encloses the range, that is, the region that satisfies Equation (1), and set the DR conversion coefficient (DR (a1, a2, a3) and the minimum value so that the pixel combination conversion result is the pixel combination in the polyhedron (b1, b2, b3)) are obtained exploratively, and DR conversion is performed using this DR conversion coefficient.

この割符画像生成手法では、DR変換後に式(1)の範囲を外れる輝度の組み合わせを許容しないので、DRが狭くなりやすく、割符画像や重畳画像上のオブジェクトが視認しにくくなるという課題がある。また、凸包やDR変換係数の探索に時間がかかるという課題もある。   In this tally image generation method, since a combination of luminances outside the range of Expression (1) is not allowed after DR conversion, there is a problem that DR tends to be narrow and it is difficult to visually recognize an object on a tally image or a superimposed image. There is also a problem that it takes time to search for a convex hull and a DR conversion coefficient.

非特許文献1に記載された割符画像生成手法では、各画像のコントラストを高めるため、式(1)を満たさない画素組も許容し、まず、広いDRの画像に変更する。   In the tally image generation method described in Non-Patent Document 1, in order to increase the contrast of each image, a pixel set that does not satisfy Expression (1) is allowed, and first, the image is changed to a wide DR image.

これによれば、DRの制限を緩和させることができ、画像中のオブジェクトを視認しやすくすることができる。その後、DR変換だけでは式(1)を満たさない画素組に対し丸め込み処理(誤差分散処理)を施す。例えば、DR変換後の画像G1′,G2′,S′の輝度g1′,g2′,s′の組み合わせが、図8の4面体defgに含まれない点n′である場合、n′から最も近い位置にある四面体defg上の点n′′(g1′′,g2′′,s′′)=n′(g1′,g2′,s′)+e(eg1, eg2, es)となるように丸め込み処理することで、n′のn′′に対する誤差eを各々の画像G1′,G2′,S′にeg1, eg2, esだけ分散させて割符生成用原画像G1′′,G2′′および割符生成用秘密画像S′′の輝度g1′′,g2′′,s′′を生成する。   According to this, the restriction of DR can be relaxed, and the object in the image can be easily recognized. Thereafter, a rounding process (error dispersion process) is performed on a pixel group that does not satisfy Expression (1) only by the DR conversion. For example, when the combination of the luminances g1 ′, g2 ′, and s ′ of the images G1 ′, G2 ′, and S ′ after DR conversion is the point n ′ that is not included in the tetrahedron defg in FIG. The point n ′ ′ (g1 ′ ′, g2 ′ ′, s ′ ′) = n ′ (g1 ′, g2 ′, s ′) + e (eg1, eg2, es) on the nearest tetrahedron defg In this way, the error e for n ′ with respect to n ′ is distributed to the images G1 ′, G2 ′, S ′ by eg1, eg2, es, and the tally generating original images G1 ″, G2 ′. The luminances g1 ″, g2 ″ and s ″ of the secret image S ″ for generating the t and tally are generated.

このとき、DRを広くするほどコントラストは高くなるが、他の画像が残存(混入)する度合いが大きくなる(分散された輝度誤差成分eg1, eg2, esが割符画像や重畳画像に表れる)という課題がある。   At this time, the wider the DR, the higher the contrast, but the greater the degree that other images remain (mixed) (the dispersed luminance error components eg1, eg2, es appear in the tally image and the superimposed image) There is.

非特許文献1に記載された割符画像生成手法では、他の画像が残存する度合い(残存度)とコントラストを両立する条件を、式(1)を満たす輝度の画素組の割合Constraint fulfillment rate(CFR)で評価しており、CFRの値が0.6以下の場合は他の画像の残存度とコントラストが両立しないという知見が得られている。   In the tally image generation method described in Non-Patent Document 1, the ratio of the pixel group having the luminance satisfying the expression (1) is set under the condition that both the degree of remaining image (remaining degree) and the contrast are compatible. Constraint fulfillment rate (CFR ), And when the CFR value is 0.6 or less, it has been found that the remaining degree and contrast of other images are not compatible.

しかしながら、CFRが一定値の場合でも、実際には画像の組み合わせによって残存度に大きな差が生じるため、CFRは、他の画像の残存度とコントラストが両立するかどうかを判定するために、余り有効な評価尺度とはいえない。例えば、画像中に小さなオブジェクトがあり、そのオブジェクトの位置の画素組の輝度が式(1)の範囲外となる場合、CFRは同一値でもオブジェクトのコントラストが高いほど他の画像に残存しやすくなる。また、非特許文献1では、実際に入力される画像の輝度の組み合わせに応じてDR変換係数を自動で決定できる、探索的手法に代わる手法は提案されていない。   However, even if the CFR is a constant value, there is actually a large difference in the remaining level depending on the combination of images, so the CFR is too effective to determine whether the remaining level and contrast of other images are compatible. It is not a good evaluation scale. For example, if there is a small object in the image and the brightness of the pixel set at that object's position is outside the range of equation (1), the higher the object contrast, the easier it will remain in other images even if the CFR is the same value. . Further, Non-Patent Document 1 does not propose a method that replaces the exploratory method that can automatically determine the DR conversion coefficient in accordance with the luminance combination of the actually input image.

本発明の目的は、全ての画像のコントラストを強めるために丸め込み処理後の他の画像の残存を許容する場合に、残存量を制御しつつ、その範囲内で最大のコントラスト(ダイナミックレンジ)をとる変換係数を、実際に入力される画像の輝度の組み合わせに応じて、自動的に決定できる信号変換装置およびプログラムを提供することである。さらに、探索的な処理を用いることなく高速かつ一意に変換係数を決定できる信号変換装置およびプログラムを提供することである。   An object of the present invention is to control the remaining amount and to obtain the maximum contrast (dynamic range) within the range when the remaining of other images after the rounding process is allowed to increase the contrast of all images. To provide a signal conversion apparatus and program capable of automatically determining conversion coefficients in accordance with a combination of luminances of actually input images. It is another object of the present invention to provide a signal conversion apparatus and program that can determine a conversion coefficient at high speed and uniquely without using exploratory processing.

上記課題を解決するため、本発明は、取り得る組み合わせの範囲が制約された複数の信号を、それらのダイナミックレンジが変換された組み合わせの信号に変換して出力する信号変換装置において、複数の信号が取り得る組み合わせの範囲を制約するテーブルを予め設定された値に従って前記複数の信号が取り得ない組み合わせの範囲まで拡張して拡張テーブルを生成する拡張テーブル生成手段と、入力された複数の信号を、それらの組み合わせが前記拡張テーブルでの制約に従う組み合わせの範囲内となるように変換する信号変換手段を備えた点に第1の特徴がある。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a signal conversion apparatus that converts a plurality of signals in which the range of possible combinations is limited to a combination signal in which the dynamic range is converted and outputs the signals. An extension table generating means for generating an extension table by extending a table that restricts the range of combinations that can be taken to a range of combinations that the plurality of signals cannot take according to a preset value, and a plurality of inputted signals, A first feature is that signal conversion means for converting the combinations so that the combinations are within the range of the combinations according to the restrictions in the extension table is provided.

また、本発明は、前記拡張テーブル生成手段が、前記予め設定された値を逆丸め込み処理して前記テーブルに加算することにより前記拡張テーブルを生成する点に第2の特徴がある。   In addition, the present invention has a second feature in that the extension table generation unit generates the extension table by performing a reverse rounding process on the preset value and adding it to the table.

また、本発明は、前記信号変換手段が、入力された複数の信号を、それらの組み合わせが前記拡張テーブルでの制約に従う組み合わせの範囲内となるように変換するために、変換式の決定に探索的処理を実行する点に第3の特徴がある。   In the present invention, the signal conversion means performs a search for determining a conversion formula in order to convert a plurality of input signals so that their combinations are within the range of combinations that comply with the constraints in the extension table. There is a third feature in that the target process is executed.

また、本発明は、前記信号変換手段が、前記拡張テーブルでの制約に従う組み合わせの範囲内の複数の基準信号における前記拡張テーブルに対する接点から各基準信号での接点を検出する第1検出手段と、入力された複数の信号について前記第1検出手段で検出された接点に対応付ける特異点を検出する第2検出手段と、前記第2検出手段により検出された特異点を前記第1検出手段により検出された接点にマッピングさせる変換係数を決定する変換係数決定手段とを備え、前記変換係数決定手段により決定された変換係数を用いて、入力された複数の信号を、それらの組み合わせが前記拡張テーブルでの制約に従う組み合わせの範囲内となるように変換する点に第4の特徴がある。   Further, the present invention provides the first detection means for detecting the contact at each reference signal from the contact to the extension table in the plurality of reference signals within the range of the combination according to the restriction in the extension table, the signal conversion means, Second detection means for detecting a singular point associated with the contact detected by the first detection means for a plurality of input signals, and a singular point detected by the second detection means are detected by the first detection means. Conversion coefficient determining means for determining a conversion coefficient to be mapped to the contact point, and using the conversion coefficient determined by the conversion coefficient determining means, a plurality of input signals are combined in the extension table. A fourth feature is that the conversion is performed so as to be within the range of the combination according to the restriction.

また、本発明は、前記第1検出手段が、前記複数の基準信号の組み合わせが前記拡張テーブルで制約された範囲に接する接点を抽出し、該接点における前記複数の基準信号をベクトル・スカラ変換し、ベクトル・スカラ変換された前記複数の基準信号各々の最大値および最小値を接点として検出する点に第5の特徴がある。   Further, in the present invention, the first detection unit extracts a contact point where a combination of the plurality of reference signals is in contact with a range restricted by the extension table, and performs vector scalar conversion on the plurality of reference signals at the contact point. A fifth feature is that a maximum value and a minimum value of each of the plurality of reference signals subjected to vector-scalar conversion are detected as contact points.

また、本発明は、前記第2検出手段が、前記第1検出手段により検出された接点に対応付ける前記複数の信号についての特異点を抽出し、該特異点における前記複数の信号をベクトル・スカラ変換し、ベクトル・スカラ変換された前記複数の信号各々の最大値および最小値を特異点として検出する点に第6の特徴がある。   In the present invention, the second detection unit extracts singular points of the plurality of signals associated with the contact points detected by the first detection unit, and performs vector-scalar transformation on the plurality of signals at the singular points. A sixth feature is that the maximum value and the minimum value of each of the plurality of signals subjected to vector-scalar conversion are detected as singular points.

また、本発明は、前記複数の信号が、画像である点に第7の特徴がある。   In addition, the present invention has a seventh feature in that the plurality of signals are images.

また、本発明は、前記複数の信号が、複数の割符用画像および割符用画像に埋め込まれる秘密画像であり、前記秘密画像は、前記複数の割符用画像の重畳で復号されるものである点に第8の特徴がある。   Further, the present invention is a secret image in which the plurality of signals are embedded in a plurality of tally images and a tally image, and the secret image is decoded by superimposing the plurality of tally images. There is an eighth feature.

また、本発明は、さらに、前記信号変換手段により変換された複数の信号を、それらの組み合わせが前記テーブルの制約に従う複数の信号の組み合わせとなるように丸め込み処理する丸め込み処理手段を備えた点に第9の特徴がある。   In addition, the present invention further includes rounding processing means for rounding a plurality of signals converted by the signal conversion means so that a combination of the signals is a combination of a plurality of signals according to the constraints of the table. There is a ninth feature.

さらに、本発明は、前記丸め込み処理手段が、丸め込み処理に際し、誤差成分に対してローパスフィルタを適用する点に第10の特徴がある。   Furthermore, the present invention has a tenth feature in that the rounding processing means applies a low-pass filter to the error component during the rounding processing.

本発明は、信号変換装置としてだけでなく、コンピュータを上記信号変換装置の各手段として機能させるプログラムとしても実現できる。   The present invention can be realized not only as a signal conversion apparatus but also as a program that causes a computer to function as each unit of the signal conversion apparatus.

本発明によれば、複数の割符信号が取り得る組み合わせの範囲を制約するテーブルを、予め設定された残存の許容値に従って複数の信号が取り得ない組み合わせの範囲まで拡張して拡張範囲を求め、入力された複数の信号を、それらの組み合わせが拡張範囲内でコントラストが最大となるように変換するので、複数の信号おいてのコントラスト(差分)を強めることができるとともに、それらが組み合わされて丸め込み処理された場合でも他の信号の残存度が制限された複数の信号に変換できる。   According to the present invention, a table that restricts the range of combinations that can be taken by a plurality of tally signals is expanded to a range of combinations that cannot be taken by a plurality of signals according to a preset remaining allowable value, and an extended range is obtained. Multiple signals are converted so that their combination has the maximum contrast within the extended range, so the contrast (difference) in multiple signals can be strengthened and combined to make rounding processing. Even in such a case, it can be converted into a plurality of signals in which the remaining level of other signals is limited.

また、複数の想定した基準信号における拡張範囲に対する接点を求め、実際の入力された複数の信号から変換後に接点となる可能性の高い特異点をそれぞれ抽出し、それを基に両者をマッピングさせる変換係数を決定するという手法を採用することにより、信号変換の係数を自動かつ高速に一意に決定できる。この手法によれば、軽い処理負担で信号変換の係数を決定できるので、信号変換をサーバアプリケーションに適するものとすることができる。   Also, conversions that find contact points for the extended range of multiple assumed reference signals, extract singular points that are likely to become contact points after conversion from the actual input signals, and map them based on them. By adopting a method of determining a coefficient, a signal conversion coefficient can be uniquely determined automatically and at high speed. According to this method, since the signal conversion coefficient can be determined with a light processing load, the signal conversion can be made suitable for the server application.

また、複数の信号が画像である場合には、複数の画像から、コントラストが強くてオブジェクトが視認しやすく、かつ丸め込み処理された場合でも他の画像の残存度が制限された複数の画像を生成できる。   In addition, when multiple signals are images, multiple images are generated that have high contrast, make the object easily visible, and even when rounded, the remaining level of other images is limited. it can.

本発明によれば、様々な入力画像から残存度が制限されたコントラストの強い割符画像を作成でき、残存度が制限されたコントラストの強い割符画像は、それから復号される秘密画像の意外性を高くすることができるので、くじやグリーティングカードといったエンターテイメントや広告などに適する。   According to the present invention, it is possible to create a high-contrast tally image with limited remainingness from various input images, and a high-contrast tally image with limited remainingness increases the unexpectedness of a secret image decoded therefrom. It is suitable for entertainment and advertisements such as lotteries and greeting cards.

以下、図面を参照して本発明を説明する。以下では、図6に示すように、DR変換部で画像G1,G2,SをDR変換し、これにより生成された画像G1′,G2′,S′をさらに丸め込み処理部に入力し、割符生成用原画像G1′′,G2′′および割符生成用秘密画像S′′を生成する場合を例にあげて説明する。本発明の信号変換装置は、この場合のDR変換部として利用できる。前処理として原画像G1,G2,Sにヒストグラムの平坦化やS字型トーンカーブ補正などを加え、中間階調を引きのばしてコントラストを強調しておいてもよい。   The present invention will be described below with reference to the drawings. In the following, as shown in FIG. 6, DR conversion is performed on the images G1, G2, and S by the DR conversion unit, and the images G1 ′, G2 ′, and S ′ generated thereby are further input to the rounding processing unit to generate tally. The case where the original images G1 ″, G2 ″ and the tally generating secret image S ″ are generated will be described as an example. The signal conversion apparatus of the present invention can be used as a DR conversion unit in this case. As preprocessing, the original images G1, G2, and S may be subjected to histogram flattening, S-shaped tone curve correction, and the like, and the contrast is enhanced by extending the intermediate gradation.

本発明では、他の画像の残存度が割符生成用原画像G1′′,G2′′および割符生成用秘密画像S′′に分散される誤差(分散誤差)eg1, eg2, esに比例すると考え、分散誤差eg1, eg2, esの各絶対値の最大値eg1max, eg2max, esmaxを画質の評価尺度とする。   In the present invention, the remaining degree of other images is considered to be proportional to errors (dispersion errors) eg1, eg2, es distributed in the tally generating original images G1 ″, G2 ″ and the tally generating secret image S ″. The maximum values eg1max, eg2max, esmax of the absolute values of the dispersion errors eg1, eg2, es are used as the image quality evaluation scale.

DR変換後の画像G1′,G2′,S′の画素組(g1′,g2′,s′)が、結果的に予め定めた値以下の誤差を分散するようにDR変換係数を求めることにより、入力の割符用原画像G1,G2および割符秘密画像Sによらず、変換後の割符生成用原画像G1′′,G2′′および割符生成用秘密画像S′′における他の画像の残存度が一定以下になることが期待できる。   By calculating the DR conversion coefficient so that the pixel set (g1 ', g2', s ') of the image G1', G2 ', S' after DR conversion disperses errors below a predetermined value as a result Regardless of the input tally original images G1 and G2 and the tally secret image S, the remaining levels of other images in the converted tally generating original images G1 ″ and G2 ″ and the tally generating secret image S ″ Can be expected to be below a certain level.

割符用原画像G1,G2および割符用秘密画像Sの輝度g1,g2,sから画像G1′,G2′,S′の輝度g1′,g2′,s′への変換式g1′=a1*g1+b1、g2′=a2*g2+b2、s′=a3*s+b3の各変換係数(a1,b1),(a2,b2),(a3,b3)は、画像G1′,G2′,S′が丸め込み処理されて割符生成用原画像G1′′,G2′′および割符生成用秘密画像S′′が生成された場合に、分散誤差が最大値eg1max, eg2max, esmax以下になるように求める。   Conversion formula g1 ′ = a1 * g1 from the luminance g1, g2, s of the tally original image G1, G2 and the secret tally image S to the luminance g1 ′, g2 ′, s ′ of the image G1 ′, G2 ′, S ′ + b1, g2 ′ = a2 * g2 + b2, s ′ = a3 * s + b3 conversion coefficients (a1, b1), (a2, b2), (a3, b3) are represented by images G1 ′, G2 ′, When S ′ is rounded and the tally generating original images G1 ″, G2 ″ and the tally generating secret image S ″ are generated, the variance error is less than the maximum values eg1max, eg2max, esmax. Ask.

以下では、説明を簡単にするために、分散誤差の最大値eg1max=eg2max=esmax=emaxとし、変換後のDRの比をDR(g1′):DR(g2′):DR(s′)=1:1:r(直方体)とする。   In the following, for simplicity of explanation, the maximum dispersion error value eg1max = eg2max = esmax = emax, and the ratio of DR after conversion is DR (g1 ′): DR (g2 ′): DR (s ′) = 1: 1: r (cuboid).

図1は、本発明に係る信号変換装置の一例を示す機能ブロック図であり、図2は、図1での処理を示すフローチャートである。また、図3は、それでの処理の説明に供する図である。   FIG. 1 is a functional block diagram showing an example of a signal conversion apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a flowchart showing processing in FIG. FIG. 3 is a diagram for explaining the process.

以下、入力画像G1,G2,Sから画像G1′,G2′,S′を求めるための一次関数の変換係数の求め方を、図2および図3を参照しつつ図1に基づいて説明する。本発明では、以下の手段により他の画像の残存を一定に許容し、その範囲で最大のダイナミックレンジ(コントラスト)をとり、かつ高速に変換係数を求める。   Hereinafter, a method of obtaining a conversion coefficient of a linear function for obtaining the images G1 ′, G2 ′, S ′ from the input images G1, G2, S will be described with reference to FIG. 1 and FIG. In the present invention, the remaining of other images is allowed to be constant by the following means, the maximum dynamic range (contrast) is taken within the range, and the conversion coefficient is obtained at high speed.

まず、図2に示すように、他の画像の残存を許容する最大値emax(emax=eg1max=eg2max=esmax)を設定する(S11)。拡張テーブル生成部11は、割符生成用原画像G1′′,G2′′および割符生成用秘密画像S′′の輝度g1′′,g2′′,s′′が取り得る組み合わせの範囲を制約するテーブルX′′と、先ほど設定した許容する残存の最大値emax(emax=eg1max=eg2max=esmax)から、DR変換後の画像G1′,G2′,S′の画素組で許容される輝度(g1′,g2′,s′)の組み合わせの範囲を制約する拡張範囲(拡張テーブル)X′を生成する(S12)。   First, as shown in FIG. 2, a maximum value emax (emax = eg1max = eg2max = esmax) allowing the remaining of other images is set (S11). The extension table generation unit 11 restricts the range of combinations that the luminances g1 ″, g2 ″, and s ″ of the tally generating original images G1 ″ and G2 ″ and the tally generating secret image S ″ can take. From the table X ″ and the allowable maximum remaining value emax set earlier (emax = eg1max = eg2max = esmax), the luminance (g1) allowed for the pixel set of the images G1 ′, G2 ′, S ′ after DR conversion An extension range (extension table) X ′ that constrains the range of the combination of ′, g2 ′, s ′) is generated (S12).

この拡張テーブルX′が制約する輝度g1′,g2′,s′の組み合わせの範囲は、例えば、図3に示す4面体defg内であり、4面体defgは、4面体defgの平面efg,def,dfg,degをそれぞれ法線ベクトル方向に(0,0,emax)、(emax,0,emax)、(0,emax,emax)、(emax,emax,emax)だけ広げたものである。つまり、拡張テーブルX′は、輝度g1′,g2′,s′の組み合わせが取り得ない範囲まで拡張されている。この拡張テーブルX′は、emaxを逆丸め込み処理してテーブルX′′に加算することにより生成できる。逆丸め込み処理とは、誤差分散処理(図6の丸め込み処理部512での処理)と逆の処理であり、誤差分散前から誤差分散後の画素組へのベクトルの逆の符号のベクトルを用いて実現できる。 The extended table X 'luminance g1 which constrains', g2 ', s' combination of range of, for example, be in the tetrahedral d e e e f e g e shown in FIG. 3, the tetrahedral d e e e f e g e is the plane efg, def, dfg, deg of the tetrahedron defg in the normal vector direction respectively (0,0, emax), (emax, 0, emax), (0, emax, emax), (emax , emax, emax). That is, the extension table X ′ is extended to a range where the combination of the luminances g1 ′, g2 ′, and s ′ cannot be taken. This extended table X ′ can be generated by de-rounding emax and adding it to the table X ″. The inverse rounding process is a process opposite to the error distribution process (the process in the rounding processing unit 512 in FIG. 6), and uses a vector having a sign opposite to the vector from the pre-error distribution to the pixel group after the error distribution. realizable.

次に、入力画像の画素組(g1,g2,s)をこの拡張範囲X′に存在するように変換し、残存の最大値をemaxに制限した上で、DR変換後の画像G1′,G2′,S′が拡張テーブルX′内で最大のDR、つまりオブジェクトを視認視認しやすくするために最大のコントラストを取る手法を説明する。このためには、DR変換後の画像G1′,G2′,S′の画素組(g1′,g2′,s′)が拡張テーブルX′で制約された範囲に内接することが必要である。DR変換後の画像G1′,G2′,S′の画素組(g1′,g2′,s′)が拡張テーブルX′で制約された範囲に内接するための変換式は、何度も変換係数を適当に定め、変換後の画素組が拡張範囲に接しているかチェックし、接していない場合は再度変換係数を適当に定め直すことで探索的に求めることもできるが、以下では、自動かつ高速に一意に、また、軽い処理負担で変換式の係数を決定する手法について説明する。そのために、実際の入力画像だけでなく、入力信号の組み合わせの分布が一様であると予め想定した画像も用いる。そして、予め想定した画像から拡張範囲との接点を求め、実際の入力画像から接点となりそうな特異点のみを求め、その特異点と接点をマッピングすることで変換係数を一意に求める。   Next, the pixel set (g1, g2, s) of the input image is converted so as to exist in this extended range X ′, and the remaining maximum value is limited to emax, and then the images G1 ′, G2 after DR conversion A method will be described in which ′ and S ′ have the maximum DR in the extension table X ′, that is, the maximum contrast for facilitating visual recognition of the object. For this purpose, it is necessary that the pixel groups (g1 ′, g2 ′, s ′) of the images G1 ′, G2 ′, S ′ after DR conversion are inscribed in the range restricted by the extension table X ′. The conversion formula for inscribing the pixel group (g1 ', g2', s') of the image G1 ', G2', S 'after DR conversion inscribed in the range constrained by the extension table X' Can be obtained exploratively by re-determining the conversion coefficient again if it is not in contact with the extended range. A method for determining the coefficient of the conversion formula uniquely and with a light processing load will be described. For this purpose, not only an actual input image but also an image preliminarily assumed that the distribution of combinations of input signals is uniform is used. Then, a contact point with the extended range is obtained from an image assumed in advance, only a singular point that is likely to be a contact point is obtained from an actual input image, and the conversion coefficient is uniquely obtained by mapping the singular point and the contact point.

想定した画像Y1,Y2,Y3の輝度y1,y2,y3のヒストグラムが一様または両端に偏る場合、その画素組(y1,y2,y3)の存在範囲Yは、各画像Y1,Y2,Y3の輝度y1,y2,y3を3軸方向とした3次元上で立方体の形状に分布し、中間階調に偏る場合には、立方体が膨張した形状に分布することが確認されている。そこで、画像Y1,Y2,Y3の画素組(y1,y2,y3)の存在範囲Yが直方体の形状を取るとし、そのDR変換後の画像Y1′,Y2′,Y3′の画素組(y1′,y2′,y3′)の存在範囲Y′が直方体の形状であり、このY′が拡張テーブルX′で制約された範囲に内接するとする。   When the histogram of the luminance y1, y2, y3 of the assumed image Y1, Y2, Y3 is uniform or biased at both ends, the existence range Y of the pixel set (y1, y2, y3) is the same as that of each image Y1, Y2, Y3. When the luminances y1, y2, and y3 are three-dimensionally distributed in a three-dimensional shape and distributed in a halftone, it is confirmed that the cubes are distributed in an expanded shape. Therefore, the existence range Y of the pixel group (y1, y2, y3) of the image Y1, Y2, Y3 takes the shape of a rectangular parallelepiped, and the pixel group (y1 ′) of the image Y1 ′, Y2 ′, Y3 ′ after the DR conversion , y2 ′, y3 ′) is a rectangular parallelepiped shape, and Y ′ is inscribed in the range constrained by the extension table X ′.

DR変換後の画像Y1′,Y2′,Y3′の画素組(y1′,y2′,y3′)の存在範囲Y′が直方体の形状となって拡張テーブルX′に接する場合、Y′は、図3に示す直方体a′-h′となる。このとき、4つの頂点a′,b′,c′,h′と2つの辺a′b′,b′c′が拡張テーブルX′に接し、それらの接点においてeg1, eg2, esともに最大の分散誤差emaxを取る。画像G1,G2,Sにおいて、DR変換後に拡張テーブルX′に接する画素組も、頂点a,b,c,hと辺ab,bcに最も近い6点からそれぞれ選択される可能性が高い。これが実際の入力画像の特異点候補となる。   When the existence range Y ′ of the pixel set (y1 ′, y2 ′, y3 ′) of the image Y1 ′, Y2 ′, Y3 ′ after DR conversion is in the shape of a rectangular parallelepiped and touches the expansion table X ′, Y ′ is It becomes a rectangular parallelepiped a'-h 'shown in FIG. At this time, the four vertices a ′, b ′, c ′, h ′ and the two sides a′b ′, b′c ′ are in contact with the extension table X ′, and at the point of contact, eg1, eg2, es are the largest. Take dispersion error emax. In the images G1, G2, and S, there is a high possibility that the pixel sets that are in contact with the extension table X ′ after DR conversion are selected from the six points closest to the vertices a, b, c, h and the sides ab, bc. This is a singular point candidate of the actual input image.

特異点抽出部121、ベクトル・スカラ変換部122およびmax・min判定部123からなる最大・最小輝度検出部12は、DR変換前の画像G1,G2,Sの画素組(g1,g2,s)から丸め込み処理後の分散誤差が最大となる可能性が高い候補点(特異点)を求め、該候補点の中から各画像G1,G2,Sについての最小・最大輝度を求める(S15,S16)。   The maximum / minimum luminance detection unit 12 including the singular point extraction unit 121, the vector / scalar conversion unit 122, and the max / min determination unit 123 is a pixel set (g1, g2, s) of the images G1, G2, S before DR conversion. From the candidate points (singular points) that are most likely to have the maximum dispersion error after rounding, and determine the minimum and maximum luminance for each image G1, G2, S from the candidate points (S15, S16) .

最大・最小輝度検出部12では、まず、特異点抽出部121により、上述したように、頂点a,b,c,hと辺ab,bcに近い点を候補点として抽出する。拡張テーブルX′を参照して、丸め込み処理後の分散誤差が最大となる可能性が高い特異点を候補点として抽出してもよい。   In the maximum / minimum luminance detection unit 12, first, the singular point extraction unit 121 extracts points close to the vertices a, b, c, h and the sides ab, bc as candidate points as described above. With reference to the extension table X ′, a singular point that is most likely to have the maximum dispersion error after the rounding process may be extracted as a candidate point.

ベクトル・スカラ変換部122は、特異点抽出部121で抽出された候補点はベクトルなので、それぞれの候補点のg1,g2,sのスカラを取り出す。max・min判定部123は、ベクトル・スカラ変換部122で取り出されたスカラの中から各画像G1,G2,Sの最大・最小輝度を判定し、それぞれの最大・最小輝度(g1max,g1min),(g2max,g2min),(smax,smin)を出力する。   Since the candidate point extracted by the singular point extraction unit 121 is a vector, the vector / scalar conversion unit 122 extracts the g1, g2, and s scalars of the candidate points. The max / min determination unit 123 determines the maximum / minimum luminance of each image G1, G2, S from the scalar extracted by the vector / scalar conversion unit 122, and the maximum / minimum luminance (g1max, g1min), Output (g2max, g2min), (smax, smin).

各画像G1,G2,Sにおける最大・最小輝度をそれぞれn[p]g1,n[p]g2,n[p]s(p=a,b,c,h,ab,bc)と表記すると、各画像G1,G2,Sの最小・最大輝度は、(g1min,g1max)=(n[ab]g1,max(n[c]g1,n(h)g1))、(g2min,g2max)=(n[bc]g2,max(n[a]g2,n[h]g2))、(smin,smax)=(n[h]s,max(n[a]s,n[b]s,n[c]s,n[ab]s,n[bc]s))となる。このように、実際の入力画像G1,G2,Sからマッピング元情報を得る。   When the maximum and minimum luminance in each image G1, G2, S is expressed as n [p] g1, n [p] g2, n [p] s (p = a, b, c, h, ab, bc), The minimum and maximum brightness of each image G1, G2, S is (g1min, g1max) = (n [ab] g1, max (n [c] g1, n (h) g1)), (g2min, g2max) = ( n [bc] g2, max (n [a] g2, n [h] g2)), (smin, smax) = (n [h] s, max (n [a] s, n [b] s, n [c] s, n [ab] s, n [bc] s)). Thus, the mapping source information is obtained from the actual input images G1, G2, S.

想定画像Y1,Y2,Y3からはマッピング先情報を以下の手法により得る。接点抽出処理部131、ベクトル・スカラ変換部132およびmax・min判定部133からなる最大・最小輝度検出部13は、最大・最小輝度検出部12で求められた最小・最大輝度に対応付ける、拡張テーブルX′で制約された範囲に内接する点の最小・最大輝度を求める(S13,S14)。   Mapping destination information is obtained from the assumed images Y1, Y2, and Y3 by the following method. The maximum / minimum luminance detection unit 13 including the contact extraction processing unit 131, the vector / scalar conversion unit 132, and the max / min determination unit 133 corresponds to the minimum / maximum luminance obtained by the maximum / minimum luminance detection unit 12. The minimum and maximum luminances of the points inscribed in the range restricted by X ′ are obtained (S13, S14).

最大・最小輝度検出部13では、まず、接点抽出部131により、画素のヒストグラムが一様で、取り得る範囲がY′(図3)である画像についての画素組(y1′,y2′,y3′)を入力とし、拡張テーブルX′に接する画素組(y1′,y2′,y3′)を接点として抽出する。この場合、4つの頂点a′,b′,c′,h′と2つの辺a′b′,b′c′に接する画素組(y1′,y2′,y3′)が接点として抽出される。   In the maximum / minimum luminance detection unit 13, first, the contact extraction unit 131 uses a pixel set (y1 ′, y2 ′, y3) for an image whose pixel histogram is uniform and the possible range is Y ′ (FIG. 3). ′) Is input, and a pixel set (y1 ′, y2 ′, y3 ′) in contact with the expansion table X ′ is extracted as a contact. In this case, a pixel set (y1 ′, y2 ′, y3 ′) that touches the four vertices a ′, b ′, c ′, h ′ and the two sides a′b ′, b′c ′ is extracted as a contact point. .

ベクトル・スカラ変換部132は、接点抽出部131で抽出された接点はベクトルなので、それぞれの接点のスカラを取り出す。max・min判定部133は、ベクトル・スカラ変換部132で取り出されたスカラから最大・最小輝度を判定し、(y1′max,y1′min),(y2′max,y2′min),(y3′max,y3′min)を画像G1,G2,Sの最大・最小輝度(g1max,g1min),(g2max,g2min),(smax,smin)に対応するDR変換後の輝度として出力する。   Since the contact extracted by the contact extraction unit 131 is a vector, the vector / scalar conversion unit 132 extracts the scalar of each contact. The max / min determination unit 133 determines the maximum / minimum luminance from the scalar extracted by the vector / scalar conversion unit 132, and (y1′max, y1′min), (y2′max, y2′min), (y3 'Max, y3'min) is output as the luminance after DR conversion corresponding to the maximum and minimum luminances (g1max, g1min), (g2max, g2min), (smax, smin) of the images G1, G2, S.

ここで、sminがy3′min=0、smaxがy3′maxに変換されるとした場合、(g1min,g1max)=(y3′max-2emax,128+3emax/2)、(g2min,g2max)=(y3′max-2emax,128+3emax/2)、(smin,smax)=(0,y3′max)となる。なお、端数は4捨五入している。   Here, when smin is converted to y3′min = 0 and smax is converted to y3′max, (g1min, g1max) = (y3′max-2emax, 128 + 3emax / 2), (g2min, g2max) = (y3′max-2emax, 128 + 3emax / 2), (smin, smax) = (0, y3′max). The fraction is rounded off.

図4は、接点抽出部131での処理を示す説明図であり、同図(a),(b)はそれぞれ、図3のs=0、s=y3′maxでの断面を示している。ここで、同図(a)において、外側実線の正方形は、直方体a-hの平面efghに相当し、網掛け部分は、4面体defgのs=0での断面(平面efg)に相当し、点線部分は、4面体defgのs=emaxでの断面に相当する。また、同図(b)において、網掛け部分は、4面体defgのs=y3′maxでの断面に相当し、点線部分は、4面体defgのs=y3′max-emaxでの断面に相当する。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing processing in the contact extraction unit 131, and FIGS. 4A and 4B show cross sections at s = 0 and s = y3′max in FIG. 3, respectively. Here, in the same figure (a), the square of the outer solid line corresponds to the plane efgh of the rectangular parallelepiped ah, and the shaded portion corresponds to the cross section of the tetrahedron defg at s = 0 (plane efg), the dotted line part Corresponds to a cross section of s = emax of the tetrahedron defg. In FIG. 6B, the shaded portion corresponds to the cross section of s = y3′max of the tetrahedron defg, and the dotted line corresponds to the cross section of s = y3′max-emax of the tetrahedron defg. To do.

画像の輝度を0〜255とすると、図4から明らかなように、点h′は、(128+3emax/2,128+3emax/2,0)で表され、点b′は、(y3′max-2emax,y3′max-2emax,y3′max)で表される。なお、端数は4捨五入している。点h′のg1,g2軸方向の値128+3emax/2,128+3emax/2がそれぞれ、y1′max,y2′maxとなり、点b′のg1,g2軸方向の値y3′max-2emax,y3′max-2emaxがそれぞれ、y1′min,y2′minとなる。   When the luminance of the image is 0 to 255, as is clear from FIG. 4, the point h ′ is represented by (128 + 3emax / 2,128 + 3emax / 2,0), and the point b ′ is represented by (y3′max− 2emax, y3′max-2emax, y3′max). The fraction is rounded off. The values 128 + 3emax / 2 and 128 + 3emax / 2 of the point h ′ in the g1 and g2 axis directions are y1′max and y2′max, respectively, and the values of the point b ′ in the g1 and g2 axis directions y3′max-2emax and y3 ′ Max-2emax is y1′min and y2′min, respectively.

ここでは、変換後のDRの比をDR(y1′):DR(y2′):DR(y3′)=1:1:r(直方体)としている。rとemaxをy3′max={(128+5emax/3)r/(1+r)}に与えて、各画像G1,G2,SのDR変換後の最大・最小輝度(y1′max,y1′min),(y2′max,y2′min),(y3′max,y3′min)を求め、これをマッピング先情報とする。   Here, the ratio of DR after conversion is set to DR (y1 ′): DR (y2 ′): DR (y3 ′) = 1: 1: r (cuboid). r and emax are given as y3′max = {(128 + 5emax / 3) r / (1 + r)}, and the maximum and minimum luminances (y1′max, y1) after DR conversion of each image G1, G2, S 'Min), (y2'max, y2'min), (y3'max, y3'min) are obtained and used as mapping destination information.

変換係数決定部14では、実際の入力画像のマッピング元情報と想定画像の接点へのマッピング先情報へ変換するための変換係数を求める。最大・最小輝度検出部12で検出された最大・最小輝度(g1max,g1min),(g2max,g2min),(smax,smin)を最大・最小輝度検出部13で検出された最大・最小輝度(y1′max,y1′min),(y2′max,y2′min),(y3′max,y3′min)にマッピングすることにより、g1用、g2用およびs用DR変換係数(a1,b1),(a2,b2),(a3,b3)を決定する(S17)。   The conversion coefficient determining unit 14 obtains a conversion coefficient for converting the mapping source information of the actual input image and the mapping destination information to the contact point of the assumed image. Maximum / minimum brightness (g1max, g1min), (g2max, g2min), (smax, smin) detected by the maximum / minimum brightness detection unit 12 is the maximum / minimum brightness (y1 ′ Max, y1′min), (y2′max, y2′min), and (y3′max, y3′min) are mapped to DR conversion coefficients (a1, b1) for g1, g2 and s, (a2, b2) and (a3, b3) are determined (S17).

DR変換後の輝度は、変換前の輝度xを使って一般的に直線の式ax+bで与えられるので、g1′、g2′およびs′はそれぞれ、g1,g2,sとy1′,y2′,y3′の最小・最大輝度の点を通る直線式から一意に求めることができる。例えば、g1′を生成するための変換式は、(g1min,y1′min)=(n[ab]g1,y3′max-2emax)、(g1max,y1′max)=(max(n[c]g1,n[h]g1),128+3emax/2)の2点を通る直線式となる。   The luminance after DR conversion is generally given by the linear expression ax + b using the luminance x before conversion, so g1 ′, g2 ′ and s ′ are g1, g2, s and y1 ′, y2 respectively. It can be uniquely obtained from a linear equation passing through the minimum and maximum luminance points of ′, y3 ′. For example, the conversion equation for generating g1 ′ is (g1min, y1′min) = (n [ab] g1, y3′max-2emax), (g1max, y1′max) = (max (n [c] g1, n [h] g1), 128 + 3emax / 2).

DR変換部15は、変換係数決定部14で決定された係数(a1,b1),(a2,b2),(a3,b3)の変換式を用いて各画像G1,G2,SをDR変換する(S18)。丸め込み処理部16は、丸め込み処理後の画素組(g1′′、g2′′,s′′)がテーブルX′′内のものとなるように、輝度g1′、g2′およびs′に誤差散処理を適用する(S19)。   The DR conversion unit 15 performs DR conversion on each image G1, G2, S using the conversion formulas of the coefficients (a1, b1), (a2, b2), (a3, b3) determined by the conversion coefficient determination unit 14. (S18). The rounding processing unit 16 distributes the error to the luminance g1 ′, g2 ′, and s ′ so that the pixel group (g1 ″, g2 ″, s ″) after the rounding processing is in the table X ″. The process is applied (S19).

以上、実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、割符画像の枚数を2枚としたが、本発明は、割符画像がn枚(n≧3)の場合にも適用できる。なお、割符画像がn枚(n≧3)の場合に表現できる擬似濃度S′′は、式(2)で表される。   As mentioned above, although embodiment was described, this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the above embodiment, the number of tally images is two, but the present invention can also be applied to a case where there are n tally images (n ≧ 3). The pseudo density S ″ that can be expressed when the tally image is n sheets (n ≧ 3) is expressed by Expression (2).

Max(0,g1′′+g2′′+・・・+gn′′-255)≦S′′≦Min(g1′′,g2′′,・・・,gn′′) (2)   Max (0, g1 '' + g2 '' + ... + gn ''-255) ≤S''≤Min (g1 '', g2 '', ..., gn '') (2)

また、図1のDR変換部15でDR変換された画像G1′,G2′,S′に丸め込み処理を適用する際に、誤差成分のみに、5×5〜20×20要素で標準偏差が1以上のガウシアンフィルタ、要素の値がすべて同じであるフィルタ、レンズフィルタなどのぼかしフィルタ(ローパスフィルタ)をかけ、ローパスフィルタをかけた誤差成分を画像G1′,G2′,S′に加算するようにすれば、誤差成分のみのエッジの成分を緩和することができるので、誤差成分をさらに目立たなくすることができる。   In addition, when rounding processing is applied to the images G1 ′, G2 ′, S ′ that have been DR-converted by the DR converter 15 in FIG. 1, only the error component has a standard deviation of 5 × 5 to 20 × 20 elements. Apply the blurring filter (low pass filter) such as the above Gaussian filter, filter with the same element value, lens filter, etc., and add the error component with the low pass filter to the images G1 ', G2', S ' By doing so, the edge component of only the error component can be relaxed, so that the error component can be made less noticeable.

また、上記実施形態は、入力される信号が画像であり、割符画像の生成についてのものであるが、入力される信号が画像以外の信号、例えば音声信号であっても、その信号のレベルを上記実施形態における画像の輝度に対応するものとして扱うことにより、そのDRを広くして差分を知覚しやすくし、かつ他の信号の混入を抑制することができる。この場合でも、入力される信号の数は、3つに限られない。   In the above embodiment, the input signal is an image and the tally image is generated. However, even if the input signal is a signal other than an image, for example, an audio signal, the level of the signal is set. By treating it as corresponding to the luminance of the image in the above embodiment, the DR can be widened to make it easier to perceive the difference, and mixing of other signals can be suppressed. Even in this case, the number of input signals is not limited to three.

本発明に係る信号変換装置の一例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows an example of the signal converter which concerns on this invention. 図1での処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process in FIG. 図1での処理の説明に供する図である。It is a figure where it uses for description of the process in FIG. 特異点抽出部での処理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the process in a singular point extraction part. 割符画像の重畳による秘密画像の復号を概念的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows notionally the decoding of a secret image by the superimposition of a tally image. 輝度変更部と画素配置決定部を用いて割符画像を生成する従来構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the conventional structure which produces | generates a tally image using a brightness | luminance change part and a pixel arrangement | positioning determination part. 白黒画素の組み合わせで表現しうる擬似濃度を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the pseudo density which can be expressed with the combination of a monochrome pixel. 白黒画素の組み合わせで表現しうる擬似濃度の範囲を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the range of the pseudo density which can be expressed with the combination of a monochrome pixel. 従来の輝度変更部の具体的構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the specific structure of the conventional brightness | luminance change part. 従来の輝度変更部の他の具体的構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the other specific structure of the conventional brightness | luminance change part.

符号の説明Explanation of symbols

11・・・拡張テーブル生成部、12,13・・・最大・最小輝度検出部、14,85,93・・・変換係数決定部、15,81,83,91,511・・・DR変換部、16,92,512・・・丸め込み処理部、51・・・輝度変更部、52・・・画素配置決定部、82・・・多面体抽出部、84・・・チェック部、121・・・特異点抽出部、122,132・・・ベクトル・スカラ変換部、123,133・・・max・min判定部、131・・・接点抽出部、G1〜Gn・・・割符用原画像、S・・・秘密画像、G1′′,G2′′・・・割符生成用原画像、S′′・・・割符生成用秘密画像、W1,W2・・・割符画像、T・・・重畳画像 11 ... Extended table generation unit, 12, 13 ... Maximum / minimum luminance detection unit, 14, 85, 93 ... Conversion coefficient determination unit, 15, 81, 83, 91, 511 ... DR conversion unit, 16 , 92, 512 ... rounding processing unit, 51 ... luminance change unit, 52 ... pixel arrangement determining unit, 82 ... polyhedron extraction unit, 84 ... check unit, 121 ... singular point extraction unit, 122,132 ... vector / scalar conversion unit, 123,133 ... max / min determination unit, 131 ... contact extraction unit, G1 to Gn ... original image for tally, S ... secret image, G1 '', G2 ″: Tally generating original image, S ″: Tally generating secret image, W1, W2: Tally image, T: Superimposed image

Claims (20)

取り得る組み合わせの範囲が制約された複数の信号を、それらのダイナミックレンジが変換された組み合わせの信号に変換して出力する信号変換装置において、
複数の信号が取り得る組み合わせの範囲を制約するテーブルを予め設定された値に従って前記複数の信号が取り得ない組み合わせの範囲まで拡張して拡張テーブルを生成する拡張テーブル生成手段と、
入力された複数の信号を、それらの組み合わせが前記拡張テーブルでの制約に従う組み合わせの範囲内となるように変換する信号変換手段を備えたことを特徴とする信号変換装置。
In a signal conversion device that converts a plurality of signals in which the range of possible combinations is limited to a combination of signals whose dynamic range is converted and outputs the signal,
An extension table generating means for generating an extension table by expanding a table that restricts a range of combinations that can be taken by a plurality of signals to a range of combinations that the plurality of signals cannot take according to a preset value;
A signal conversion apparatus comprising: a signal conversion unit configured to convert a plurality of input signals so that a combination of the plurality of signals falls within a combination range in accordance with the restriction in the extension table.
前記拡張テーブル生成手段は、前記予め設定された値を逆丸め込み処理して前記テーブルに加算することにより前記拡張テーブルを生成すること特徴とする請求項1に記載の信号変換装置。   The signal conversion apparatus according to claim 1, wherein the extension table generation unit generates the extension table by performing a reverse rounding process on the preset value and adding the value to the table. 前記信号変換手段は、入力された複数の信号を、それらの組み合わせが前記拡張テーブルでの制約に従う組み合わせの範囲内となるように変換するために、変換式の係数決定に探索的処理を実行することを特徴とする請求項1または2に記載の信号変換装置。   The signal conversion means performs an exploratory process for determining a coefficient of a conversion formula in order to convert a plurality of input signals so that a combination thereof falls within a combination range that conforms to the restriction in the extension table. The signal conversion apparatus according to claim 1, wherein the signal conversion apparatus is a signal conversion apparatus. 前記信号変換手段は、前記拡張テーブルでの制約に従う組み合わせの範囲内の複数の基準信号における前記拡張テーブルに対する接点から各基準信号での接点を検出する第1検出手段と、入力された複数の信号について前記第1検出手段で検出された接点に対応付ける特異点を検出する第2検出手段と、前記第2検出手段により検出された特異点を前記第1検出手段により検出された接点にマッピングさせる変換係数を決定する変換係数決定手段とを備え、前記変換係数決定手段により決定された変換係数を用いて、入力された複数の信号を、それらの組み合わせが前記拡張テーブルでの制約に従う組み合わせの範囲内となるように変換することを特徴とする請求項1または2に記載の信号変換装置。   The signal conversion means includes a first detection means for detecting a contact at each reference signal from a contact with respect to the extension table in a plurality of reference signals within a combination range in accordance with a restriction in the extension table; and a plurality of input signals A second detecting means for detecting a singular point associated with the contact detected by the first detecting means, and a conversion for mapping the singular point detected by the second detecting means to the contact detected by the first detecting means. Conversion coefficient determining means for determining a coefficient, and using the conversion coefficient determined by the conversion coefficient determining means, a plurality of input signals are combined within a range of combinations in which the combination conforms to the restrictions in the extension table. The signal conversion apparatus according to claim 1, wherein conversion is performed so that 前記第1検出手段は、前記複数の基準信号の組み合わせが前記拡張テーブルで制約された範囲に接する接点を抽出し、該接点における前記複数の基準信号をベクトル・スカラ変換し、ベクトル・スカラ変換された前記複数の基準信号各々の最大値および最小値を接点として検出することを特徴とする請求項4に記載の信号変換装置。   The first detection unit extracts a contact point where a combination of the plurality of reference signals is in contact with a range constrained by the extension table, and performs vector-scalar conversion on the plurality of reference signals at the contact point. 5. The signal conversion apparatus according to claim 4, wherein a maximum value and a minimum value of each of the plurality of reference signals are detected as contact points. 前記第2検出手段は、前記第1検出手段により検出された接点に対応付ける前記複数の信号についての特異点を抽出し、該特異点における前記複数の信号をベクトル・スカラ変換し、ベクトル・スカラ変換された前記複数の信号各々の最大値および最小値を特異点として検出することを特徴とする請求項4または5に記載の信号変換装置。   The second detection means extracts singular points for the plurality of signals associated with the contact points detected by the first detection means, performs vector-scalar conversion on the plurality of signals at the singular points, and performs vector-scalar conversion. 6. The signal conversion apparatus according to claim 4, wherein a maximum value and a minimum value of each of the plurality of signals that have been detected are detected as singular points. 前記複数の信号は、画像であることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の信号変換装置。   The signal conversion apparatus according to claim 1, wherein the plurality of signals are images. 前記複数の信号は、複数の割符用画像および割符用画像に埋め込まれる秘密画像であり、前記秘密画像は、前記複数の割符用画像の重畳で復号されるものであることを特徴とする請求項7に記載の信号変換装置。   The plurality of signals are a plurality of tally images and a secret image embedded in the tally image, and the secret image is decoded by superimposing the plurality of tally images. 8. The signal conversion device according to 7. さらに、前記信号変換手段により変換された複数の信号を、それらの組み合わせが前記テーブルの制約に従う複数の信号の組み合わせとなるように丸め込み処理する丸め込み処理手段を備えたことを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の信号変換装置。   2. The apparatus according to claim 1, further comprising: rounding processing means for rounding the plurality of signals converted by the signal conversion means so that a combination thereof is a combination of a plurality of signals in accordance with the constraints of the table. Thru | or 8 the signal converter. 前記丸め込み処理手段は、丸め込み処理に際し、誤差成分に対してローパスフィルタを適用することを特徴とする請求項9に記載の信号変換装置。   The signal conversion apparatus according to claim 9, wherein the rounding processing unit applies a low-pass filter to the error component in the rounding process. 取り得る組み合わせの範囲が制約された複数の信号を、それらのダイナミックレンジが変換された組み合わせの信号に変換して出力するために、コンピュータを、
複数の信号が取り得る組み合わせの範囲を制約するテーブルを予め設定された値に従って前記複数の信号が取り得ない組み合わせの範囲まで拡張して拡張テーブルを生成する拡張テーブル生成手段、
入力された複数の信号を、それらの組み合わせが前記拡張テーブルでの制約に従う組み合わせの範囲内となるように変換する信号変換手段として機能させるプログラム。
In order to convert a plurality of signals in which the range of possible combinations is constrained into a combination signal in which the dynamic range is converted, and output the computer,
Extended table generating means for generating an extended table by expanding a table that restricts a range of combinations that can be taken by a plurality of signals to a range of combinations that cannot be taken by the plurality of signals according to a preset value;
A program that functions as a signal conversion unit that converts a plurality of input signals so that a combination thereof falls within a combination range that conforms to the restrictions in the extension table.
前記拡張テーブル生成手段は、前記予め設定された値を逆丸め込み処理して前記テーブルに加算することにより前記拡張テーブルを生成する請求項11に記載のプログラム。   The program according to claim 11, wherein the extension table generation unit generates the extension table by performing a reverse rounding process on the preset value and adding the result to the table. 前記信号変換手段は、入力された複数の信号を、それらの組み合わせが前記拡張テーブルでの制約に従う組み合わせの範囲内となるように変換するために、変換式の係数決定に探索的処理を実行する請求項11または12に記載のプログラム。   The signal conversion means performs an exploratory process for determining a coefficient of a conversion formula in order to convert a plurality of input signals so that a combination thereof falls within a combination range that conforms to the restriction in the extension table. The program according to claim 11 or 12. 前記信号変換手段は、前記拡張テーブルでの制約に従う組み合わせの範囲内の複数の基準信号における前記拡張テーブルに対する接点から各基準信号での接点を検出する第1検出手段と、入力された複数の信号について前記第1検出手段で検出された接点に対応付ける特異点を検出する第2検出手段と、前記第2検出手段により検出された特異点を前記第1検出手段により検出された接点にマッピングさせる変換係数を決定する変換係数決定手段とを備え、前記変換係数決定手段により決定された変換係数を用いて、入力された複数の信号を、それらの組み合わせが前記拡張テーブルでの制約に従う組み合わせの範囲内となるように変換する請求項11または12に記載のプログラム。   The signal conversion means includes a first detection means for detecting a contact at each reference signal from a contact with respect to the extension table in a plurality of reference signals within a combination range in accordance with a restriction in the extension table; and a plurality of input signals A second detecting means for detecting a singular point associated with the contact detected by the first detecting means, and a conversion for mapping the singular point detected by the second detecting means to the contact detected by the first detecting means. Conversion coefficient determining means for determining a coefficient, and using the conversion coefficient determined by the conversion coefficient determining means, a plurality of input signals are combined within a range of combinations in which the combination conforms to the restrictions in the extension table. The program according to claim 11 or 12, wherein the program is converted so that 前記第1検出手段は、前記複数の基準信号の組み合わせが前記拡張テーブルで制約された範囲に接する接点を抽出し、該接点における前記複数の基準信号をベクトル・スカラ変換し、ベクトル・スカラ変換された前記複数の基準信号各々の最大値および最小値を接点として検出する請求項14に記載のプログラム。   The first detection unit extracts a contact point where a combination of the plurality of reference signals is in contact with a range constrained by the extension table, and performs vector-scalar conversion on the plurality of reference signals at the contact point. The program according to claim 14, wherein a maximum value and a minimum value of each of the plurality of reference signals are detected as contact points. 前記第2検出手段は、前記第1検出手段により検出された接点に対応付ける前記複数の信号についての特異点を抽出し、該特異点における前記複数の信号をベクトル・スカラ変換し、ベクトル・スカラ変換された前記複数の信号各々の最大値および最小値を特異点として検出する請求項14または15に記載のプログラム。   The second detection means extracts singular points for the plurality of signals associated with the contact points detected by the first detection means, performs vector-scalar conversion on the plurality of signals at the singular points, and performs vector-scalar conversion. The program according to claim 14 or 15, wherein the maximum value and the minimum value of each of the plurality of signals that have been detected are detected as singular points. 前記複数の信号は、画像信号である請求項11ないし16のいずれかに記載のプログラム。   The program according to claim 11, wherein the plurality of signals are image signals. 前記複数の信号は、複数の割符用画像および割符用画像に埋め込まれる秘密画像であり、前記秘密画像は、前記複数の割符用画像の重畳で復号されるものである請求項17に記載のプログラム。   The program according to claim 17, wherein the plurality of signals are a plurality of tally images and a secret image embedded in the tally image, and the secret image is decoded by superimposing the plurality of tally images. . さらに、前記信号変換手段により変換された複数の信号を、それらの組み合わせが前記テーブルの制約に従う複数の信号の組み合わせとなるように丸め込み処理する丸め込み処理手段を備えた請求項11ないし18のいずれかに記載のプログラム。   19. A rounding processing unit that rounds the plurality of signals converted by the signal conversion unit so that a combination of the signals is a combination of a plurality of signals according to the constraints of the table. The program described in. 前記丸め込み処理手段は、丸め込み処理に際し、誤差成分に対してローパスフィルタを適用する請求項19に記載のプログラム。   The program according to claim 19, wherein the rounding processing means applies a low-pass filter to the error component during the rounding processing.
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