JP4177246B2 - 画像データ作成方法 - Google Patents

Description

本発明は、ビットマップ文字に改ざん検出情報を埋め込むことができる画像データ構造および文字等のオブジェクトに改ざん検出情報等の情報を付加することができる画像データ構造、画像データ構築方法、画像作成方法、画像作成プログラムおよび記録媒体に関する。

近年、種々の文書が電子ファイルとしてたとえばネットワーク上でやりとりされることが多くなっている。また、ディスプレイやプリンタは、殆どが多階調カラーでの出力が可能であり、したがって電子ファイル文書も多階調画像カラー画像、あるいは多階調モノクロ画像として作成されることが多い。

ところで、不正を行なう者により、たとえばビットマップにより作成された電子ファイル（イメージ画像）のある文字部分をカットし、このカット部分に新たな文字を貼り付けることで、当該文書中の文字部分を容易に改ざんが行なわれる。

通常、この改ざんの発見は容易ではないため、たとえば、文書を特定のフォーマットにより作成して文書の変更ができないようにすることがある。

しかし、文書を特定のフォーマットにより作成するためには特定のアプリケーション（文書作成ツール等）が必要となるし、これを受け取った側でも特定のアプリケーション（ブラウザ等）が必要となり改ざん検出に、アプリケーションの購入費用がかかる等の問題がある。

なお、文書上のあるオブジェクトに関連情報を付加し、適宜ユーザの指示によりこれを表示させたい場合がある。通常、このような場合には、いわゆる「吹き出し」により当該オブジェクトに関連情報を表示し、あるいはハイパーテキスト形式で関連情報が表示されているページを表示することが行なわれている。しかし、吹き出しやハイパーテキストによる表示では、特定のアプリケーションが必要となる。

本発明は、ビットマップ文字に改ざん検出情報を埋め込むことができる画像データ構造および文字等のオブジェクトに改ざん検出情報等を付加することができる画像データ構造、画像データ構築方法、画像作成方法、画像作成プログラムおよび記録媒体を提供することを目的とする。

本発明は、複数のレイヤーからなる画像データに、その画像データの改ざんを検出する改ざん検出情報を埋め込んで画像データを作成する画像データ作成方法であって、
前記改ざんを検出したい画像データが形成された前側レイヤーと、その後ろ側の後側レイヤーに注目し、前記前側レイヤー上に形成された画像であるオブジェクトの存在位置に対応する、前記後側レイヤー上の位置にのみ前記改ざん検出情報を埋め込み、前記前側レイヤーのオブジェクト部分を非透過画素、オブジェクトを除く部分を透過画素として、前記複数のレイヤーからなる画像データを作成することを特徴とする。

また、前記前側レイヤーに形成されるオブジェクトは、ビットマップ文字であり、前記後側レイヤーに形成される改ざん検出情報は、前記前側レイヤーに形成される前記ビットマップ文字とその周辺部分に対応する各画素位置に所定の各画素値を以て形成することが好ましい。

また、前記後側レイヤーに形成する前記改ざん検出情報の各画素値は、前記前側レイヤーのオブジェクトを横断する両端部に対応する位置に配置される、２つの画素の輝度値を直線補完して得られる各画素値に所定の変更を加えた画素値であることが好ましい。

本発明の画像作成プログラムは、請求項９から１２における画像作成方法の各ステップを実行することを特徴とし、このプログラムは、オンラインで、またはフロッピーディスク，ＣＤ等の適宜の記録媒体に格納して、頒布等することができる。

本発明では、文字等に隠れた部分に、周辺画像の画素値により決定される画素値が記録されるので、改ざんの発見が簡便な画像データ作成方法を提供できる。

また、本発明では、手前側の画像レイヤー上のオブジェクトの背面に、当該オブジェクトにかかる情報を埋め込むことができ、適宜レイヤーの前後配置を変更することで、適宜当該オブジェクトにかかる情報を画面に表示することができる。

本発明は、米国Ａｄｏｂｅ社により開発されたｐｄｆ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｏｒｍａｔ）の画像ファイル、多層レイヤーからなるウェブブラウザ等に応用する（たとえば、アドオンソフトとして付加する）ことで改ざんの防止等を簡便に行なうことができる。

《第１実施形態》
図１は、２層レイヤー構造を示す説明図であり、図１（Ａ）に示すオリジナル文書画像（入力画像）１１は、図１（Ｂ）に示すように文字画像からなる第１レイヤーＬ１上の画像と、図形画像からなる第２レイヤーＬ２上の画像に分けられている。第１レイヤーＬ１は透過面であり、文字が占める領域の画素値は「１」（黒）、文字以外の領域の画素値は「０」（透過画素）である。第２レイヤーＬ２の図形画像以外の領域は、第１レイヤーＬ１上の文字の背景であり、この領域の第１レイヤーＬ１上の文字に隠れている部分の画素にも画素が割り当てられている。

図２（Ａ），（Ｂ）は、文字「あ」の第１レイヤーＬ１上および第２レイヤーＬ２上の画素の状態を示す図である。図２（Ａ）では、第２レイヤーＬ２上の全ての画素（背景画素）の値は、第１レイヤーＬ１上の文字には影響されずに定められている。これらの背景画素の画素値を「ｘｘｘ」（必ずしも同一値ではない）で示してある。第２レイヤーＬ２の、文字の輪郭の内側に相当する部分は、第１レイヤーＬ１上の画素値が優先されるため、画像表示には反映されず、本実施形態ではこの部分に改ざん検出情報が埋め込まれる。

これに対して、図２（Ｂ）では、第１レイヤーＬ１上の文字部分の輪郭の周囲に拡張領域（この拡張画素の画素値を「ｙｙｙ」で示してある）が設けられている。「ｙｙｙ」の値は、背景色等に応じたまちまちの値となる。第２レイヤーＬ２上の、文字部分に相当する領域および拡張画素の領域は周辺輝度補完により塗り潰されている。第２レイヤーＬ２の、文字の輪郭の内側および拡張領域に相当する部分は、第１レイヤーＬ１上の画素値が優先されるため、画像表示には反映されず、本実施形態ではこの部分に改ざん検出情報が埋め込まれる。また、図２（Ｂ）では、第２レイヤーＬ２上の画素のうち周辺画素以外の画素（背景画素）の画素値を、「ｘｘｘ」（図２（Ａ）と同様、必ずしも同一値ではない）で示してある。

図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本実施形態の画像データ構造の一例を示す説明図である。図３（Ａ）〜（Ｃ）では、第１レイヤーL１上の画素Ａｎ〜Ａｎ＋７および第２レイヤーＬ２上の画素Ｂｎ〜Ｂｎ＋７を示しており、各画素には説明のために画素値が記載されている。また、第１レイヤーL１上のＡｎ＋２〜Ａｎ＋５の太線で示した画素が文字部分の画素であり、第２レイヤーL２上のＢｎ＋２〜Ｂｎ＋５の太線で示した画素が第１レイヤーL１上の文字部分に対応する画素である。

図３（Ａ）は、オリジナル画像（入力画像）を構成する第１レイヤーL１上の画素および第２レイヤーＬ２上の画素を示している。第１レイヤー１上のＡｎ＋２〜Ａｎ＋５の画素値は「１」、Ａｎ，Ａｎ＋１，Ａｎ＋６，Ａｎ＋７の画素値は「０」である。第２レイヤー２上のＢｎ〜Ｂｎ＋７の画素値には背景としての値が与えられている。

図３（Ｂ）は、第２レイヤーＬ２上のＢｎ＋２〜Ｂｎ＋５に周辺輝度補完を施した後の画素値を示している。ここでは、Ｂｎ＋１の画素値が「１２８」、Ｂｎ＋６の画素値が「１５３」であるので、Ｂｎ＋２，Ｂｎ＋３，Ｂｎ＋４，Ｂｎ＋５の画素値は、「１３３」，「１３８」，「１４３」，「１４８」としてある。

図３（Ｃ）は、図３（Ｂ）の周辺輝度補完後のＢｎ＋２〜Ｂｎ＋５の画素値に改ざん検出情報「１」，「０」，「１」，・・・を付加した様子を示しており、Ｂｎ＋２，Ｂｎ＋３，Ｂｎ＋４，Ｂｎ＋５の画素値は「１３４」，「１３８」，「１４４」，「１４８」となっている。

図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、本実施形態の画像データ構造の他の例を示す説明図である。図４（Ａ）〜（Ｃ）では、図３（Ａ）〜（Ｃ）と同様に、第１レイヤーL１上の画素Ａｎ〜Ａｎ＋７および第２レイヤーＬ２上の画素Ｂｎ〜Ｂｎ＋７を示している。

図４（Ａ）は、オリジナル画像（入力画像）を構成する第１レイヤーL１上の画素および第２レイヤーＬ２上の画素を示しており、図３（Ａ）に示したものと同様、第１レイヤー１上のＡｎ＋２〜Ａｎ＋５の画素値は「１」、Ａｎ，Ａｎ＋１，Ａｎ＋６，Ａｎ＋７の画素値は「０」であり、第２レイヤー２上のＢｎ〜Ｂｎ＋７の画素値には背景としての値が与えられている。

図４（Ｂ）は、第２レイヤーＬ２上のＢｎ＋２〜Ｂｎ＋５に周辺輝度補完を施した後の画素値を示している。ここでは、Ｂｎ＋１の画素値が「２００」、Ｂｎ＋６の画素値が「２５０」であるので、Ｂｎ＋２，Ｂｎ＋３，Ｂｎ＋４，Ｂｎ＋５の画素値は、Ｂｎ＋１の画素値とＢｎ＋６の画素値との間を直線補正してあり、具体的には「２１０」，「２２０」，「２３０」，「２４０」としてある。

図４（Ｃ）は、図４（Ｂ）の周辺輝度補完後のＢｎ＋２〜Ｂｎ＋５の画素値に改ざん検出情報「１」，「１」，「１」，・・・を付加した様子を示しており、Ｂｎ＋２，Ｂｎ＋３，Ｂｎ＋４，Ｂｎ＋５の画素値は「２１１」，「２２１」，「２３１」，「２４１」となっている。

図３（Ｃ）の画像データ構造では、以下のようにして、改ざんを検出することができる。たとえば、図５（Ａ）に示すように、図１（Ａ）に部分拡大して示した日付の「１５日」が、「１４日」に改ざんされたとものとする。ここでは、図３（Ｂ），（Ｃ）において説明したように、周辺輝度補完に際して改ざん検出情報「１」，「０」，「１」，「０」，・・・が埋め込まれているものとする。

実際の「４」部分の、第１レイヤーＬ１および第２レイヤーＬ２のあるドット行の値を図５（Ｂ）に示す。つぎに、図５（Ｃ）に示すように、図３（Ｂ）に示したと同様にして周辺輝度補完後の画素値（周辺輝度補完値）を求める。

ここでは、周辺輝度補完後の第２レイヤーＬ２上のＢｎ＋２，Ｂｎ＋３，Ｂｎ＋４，Ｂｎ＋５の画素値は「１２９」，「１３３」，「１３７」，「１４１」である。一方、「４」について改ざんがなされていない場合には、Ｂｎ＋２，Ｂｎ＋３，Ｂｎ＋４，Ｂｎ＋５の画素値は、改ざん検出情報が付加された「１３０」，「１３３」，「１３８」，「１４１」となるはずである。したがって、図５（Ａ）の画像には、図５（Ｄ）に示すようになるところ、図５（Ｂ）となっているので、改ざんがなされたことがわかる。
《第２実施形態》
図６（Ａ），（Ｂ）、図７（Ａ），（Ｂ）は、本発明の画像データ構造を地図表示に応用した場合を示す説明図である。

地図画像２１は、図６（Ａ）、図７（Ａ）に示すように詳細情報が記載されていない地図からなる第１レイヤーＬ１上の画像と、詳細情報が記載された第２レイヤーＬ２上の画像（背景は透過ドットからなる）に分けられている。第１レイヤーＬ１の背景は非透過面であり、図６（Ａ）に示すように第１レイヤーＬ１が第２レイヤーＬ２よりも前側にある場合には、図６（Ｂ）に示すように第２レイヤー上の詳細情報は表示されない。

これに対し、図７（Ａ）に示すように第１レイヤーＬ１が第２レイヤーＬ２よりも後側にある場合には、第２レイヤーＬ２上の背景は透過ドットからなるので第２レイヤー上の詳細情報が、図７（Ｂ）に示すように第１レイヤーＬ１上の地図に重ね合わせて表示される。

本実施形態では、非拡大表示の場合には図６（Ｂ）に示すように第１レイヤーＬ１が第２レイヤーＬ２よりも前側に配置され、拡大表示の場合には図７（Ｂ）に示すように第１レイヤーＬ１が第２レイヤーＬ２よりも前側に配置される。したがって、本実施形態では、レイヤーの配置を変えるだけで画面にビルディングの名称等の詳細情報を表示することができる。

２層レイヤー構造を示す説明図であり、（Ａ）はオリジナル文書画像を示す図、（Ｂ）は文字画像からなる第１レイヤー上の画像と、図形画像からなる第２レイヤー上の画像とを示す図である。 文字「あ」の第１レイヤー上および第２レイヤー上の画素の状態を示す図であrり、（Ａ）は第２レイヤー上の全ての画素の値を示す図、（Ｂ）は第１レイヤー上の文字部分の輪郭の周囲に拡張領域が設けられた様子を示す図である。 本実施形態の画像データ構造の一例を示す説明図であり、（Ａ）はオリジナル画像を構成する第１レイヤー上の画素および第２レイヤー上の画素を示す図、（Ｂ）は第２レイヤー上のＢｎ＋２〜Ｂｎ＋５に周辺輝度補完を施した後の画素値を示 鈴、（Ｃ）は（Ｂ）の周辺輝度補完後のＢｎ＋２〜Ｂｎ＋５の画素値に改ざん検出情報「１」，「０」，「１」，・・・を付加した様子を示す図である。 本実施形態の画像データ構造の他の例を示す説明図であり、（Ａ）はオリジナル画像を構成する第１レイヤー上の画素および第２レイヤー上の画素を示す図、（Ｂ）は第２レイヤー上のＢｎ＋２〜Ｂｎ＋５に周辺輝度補完を施した後の画素値を示す図、（Ｃ）は（Ｂ）の周辺輝度補完後のＢｎ＋２〜Ｂｎ＋５の画素値に改ざん情報「１」，「１」，「１」，・・・を付加した様子を示す図である。 （Ａ）は、図１（Ａ）に部分拡大して示した日付の「１５日」が「１４日」に改ざんされた様子を示す図、（Ｂ）は実際の「４」部分の第１レイヤーおよび第２レイヤーのドット行の値を示す図、（Ｃ）は周辺輝度補完後の画素値（周辺輝度補完値）を示す図である。（Ｄ）は上から順に周辺輝度補完後の画素値、改ざん検出情報、周辺輝度補完後の画素値に改ざん検出情報によって修正が加えられた改ざんされていないときの周辺輝度補完値を示す図である。 （Ａ）は第１レイヤーが第２レイヤーよりも前側にある地図のレイヤー構造を示す図、（Ｂ）は第２レイヤーの詳細情報が表示されない場合を示す第１レイヤーと第２レイヤーとの合成図である。 （Ａ）は第１レイヤーが第２レイヤーよりも後側にある地図のレイヤー構造を示す図、（Ｂ）は第２レイヤーの詳細情報が表示される場合を示す第１レイヤーと第２レイヤーとの合成図である。

符号の説明

１１ オリジナル文書画像
２１ 地図画像
Ｌ１ 第１レイヤー
Ｌ２ 第２レイヤー

Claims (3)

1. 複数のレイヤーからなる画像データに、その画像データの改ざんを検出する改ざん検出情報を埋め込んで画像データを作成する画像データ作成方法であって、
   前記改ざんを検出したい画像データが形成された前側レイヤーと、その後ろ側の後側レイヤーに注目し、
   前記前側レイヤー上に形成された画像であるオブジェクトの存在位置に対応する、前記後側レイヤー上の位置にのみ前記改ざん検出情報を埋め込み、
   前記前側レイヤーのオブジェクト部分を非透過画素、オブジェクトを除く部分を透過画素として、
   前記複数のレイヤーからなる画像データを作成することを特徴とする画像データ作成方法。
2. 前記前側レイヤーに形成されるオブジェクトは、ビットマップ文字であり、前記後側レイヤーに形成される改ざん検出情報は、前記前側レイヤーに形成される前記ビットマップ文字とその周辺部分に対応する各画素位置に所定の各画素値を以て形成することを特徴とする請求項１に記載の画像データ作成方法。
3. 前記後側レイヤーに形成する前記改ざん検出情報の各画素値は、前記前側レイヤーのオブジェクトを横断する両端部に対応する位置に配置される、２つの画素の輝度値を直線補完して得られる各画素値に所定の変更を加えた画素値であることを特徴とする請求項２に記載の画像データ作成方法。

Images