JPWO2004107734A1 - 透かし情報埋め込み装置，画像処理装置，透かし情報埋め込み方法，および画像処理方法 - Google Patents

Abstract

様々な情報を文書に同時に複数埋め込むことの可能な透かし情報埋め込み装置を提供する。 パターンテーブル１９において，秘密情報を構成する各シンボルに対して，（１）文書のコピー時に残る残存ドットパターンと，（２）コピー時に消去される消去ドットパターンの両方を割り当て，これらをパターンテーブルにおいて多元マトリックスで分類管理している。そして，残存ドットパターンと消去ドットパターンのいずれを配置するかを決定するためのコピー牽制情報を基に透かし画像を形成する。このようにして，コピー牽制情報と秘密情報とを文書に同時に埋め込むことができ，秘密情報が埋め込まれた文書のコピーを牽制することが可能である。

Description

本発明は，文書画像に対して文字以外の形式で秘密情報を付加する技術に関するものである。

近年，文書の背景に所定の方法で黒画素（ドット）を埋め込むことで文書に様々な情報を持たせることが行われている。かかる情報の例としては，例えば，複写機による文書のコピーを牽制するコピー牽制情報，文書の背景に柄を描画するための地紋パターンの濃淡情報（以下，単に濃度情報という。），所定の検出装置で検出可能な電子透かしを用いた秘密情報（機密情報，秘匿情報などともいわれる。）などが知られている。

コピー牽制情報とは，書類を複写機によって複写した場合に，書類の地紋に人間に知覚しにくいように描画されていたパターンが，複写機の特性によって人間に知覚できるようなパターンになって浮き出てくるというコピー牽制技術に関するものである（例えば，特開平２−２９６７９号公報参照。）。また，濃度情報とは，文書の背景に平均濃度が異なるドットを配置することで，視覚的に柄を描画するための情報である。また秘密情報（機密情報，秘匿情報）とは，文書の背景に所定のパターンでドットを埋め込み，これを検出装置で検出することにより所定の情報を検出できるようにするための情報である。

ところで，上述のような様々な情報を文書に同時に複数埋め込みたいというニーズがある。例えば，コピー牽制情報と秘密情報とを文書に同時に埋め込んで，秘密情報を持たせた文書のコピーを牽制したり，濃度情報と秘密情報とを文書に同時に埋め込んで，秘密情報を持たせた文書が重要な文書であることを示したいというニーズがある。しかしながら，例えば，秘密情報を形成する電子透かしの上にコピー牽制や描画のための地紋パターンを印刷すると，地紋パターンが電子透かしに対してノイズとなり，電子透かしとして埋め込んだ情報を抽出できなくなる。また，単純な重畳では，地紋パターンの周期が異なることがあり，干渉縞が発生することがある。

本発明は，従来の透かし情報埋め込み装置が有する上記問題点に鑑みてなされたものであり，本発明の目的は，様々な情報を文書に同時に複数埋め込むこと，具体的には，コピー牽制情報と秘密情報とを文書に同時に埋め込んだり，濃度情報と秘密情報とを文書に同時に埋め込むことの可能な，新規かつ改良された透かし情報埋め込み装置，画像処理装置，透かし情報埋め込み方法，および画像処理方法を提供することである。

上記課題を解決するため，本発明によれば，電子透かしを用いて文書に秘密情報を埋め込む秘密情報埋め込み装置であって，以下の構成要素を備えた秘密情報埋め込み装置が提供される。
・文書データを基にして，文書画像をページごとに作成する文書画像形成部
・秘密情報を構成する各シンボルに割り当てられた，文書のコピー時に残る残存ドットパターンと文書のコピー時に消去される消去ドットパターンとをテーブル化して管理するパターンテーブル
・秘密情報と，残存ドットパターンまたは消去ドットパターンのいずれを配置するかを決定するためのコピー牽制情報とを基にして，文書画像上にパターンを描画する透かし画像形成部

なお，上記の透かし画像形成部に代えて，以下の構成要素を備えるようにしてもよい。
・秘密情報と，残存ドットパターンまたは消去ドットパターンのいずれを配置するかを決定するためのコピー牽制情報とを基にして，透かし画像を形成する透かし画像形成部
・文書画像と透かし画像を重ね合わせて透かし入り文書画像を作成する透かし入り画像合成部

かかる本発明は，パターンテーブルを備えた構成に特徴がある。すなわち，秘密情報を構成する各シンボルに対して，（１）文書のコピー時に残る残存ドットパターンと，（２）コピー時に消去される消去ドットパターンの両方を割り当て，これらをパターンテーブルにおいて多元マトリックスで分類管理している。そして，残存ドットパターンと消去ドットパターンのいずれを配置するかを決定するためのコピー牽制情報を基に透かし画像を形成する。このようにして，コピー牽制情報と秘密情報とを文書に同時に埋め込むことができ，秘密情報が埋め込まれた文書のコピーを牽制することが可能である。

残存ドットパターンおよび消去ドットパターンは，ドットの配列によって波の方向及び／又は配列を変化させたドットパターンであり，１つのドットパターンに対して１つのシンボルを与え，ドットパターンを組み合わせて配置することにより，秘密情報が与えられるようにしてもよい。かかるドットパターンを採用することで，文書の背景にほぼ一様にドットを配置することができ，文書にコピー牽制情報や秘密情報が埋め込まれていることを第三者に認識されにくくなる。

残存ドットパターンは，例えば，ドットパターン内の一部にドットを集中したパターンである。また，消去ドットパターンは，ドットパターン内に一様に黒画素を分散させたパターンである。

上記課題を解決するため，本発明によれば，電子透かしを用いて文書に秘密情報を埋め込む秘密情報埋め込み装置であって，以下の構成要素を備えた秘密情報埋め込み装置が提供される。
・文書データを基にして，文書画像をページごとに作成する文書画像形成部
・秘密情報を構成する各シンボルに割り当てられた，濃度の異なる第１濃度ドットパターンと第２濃度ドットパターンとをテーブル化して管理するパターンテーブル
・秘密情報と，第１濃度ドットパターンまたは第２濃度ドットパターンのいずれを配置するかを決定するための濃度情報とを基にして，文書画像上にパターンを描画する透かし画像形成部

なお，上記の透かし画像形成部に代えて，以下の構成要素を備えるようにしてもよい。
・秘密情報と，第１濃度ドットパターンまたは第２濃度ドットパターンのいずれを配置するかを決定するための濃度情報とを基にして，透かし画像を形成する透かし画像形成部
・文書画像と透かし画像を重ね合わせて透かし入り文書画像を作成する透かし入り画像合成部

かかる本発明は，パターンテーブルを備えた構成に特徴がある。すなわち，秘密情報を構成する各シンボルに対して，濃度の異なる第１濃度ドットパターンと第２濃度ドットパターンの両方を割り当て，これらをパターンテーブルにおいて多元マトリックスで分類管理している。そして，第１濃度ドットパターンと第２濃度ドットパターンのいずれを配置するかを決定するための濃度情報を基に透かし画像を形成する。このようにして，濃度情報と秘密情報とを文書に同時に埋め込むことができる。濃度情報を基に文書の背景に描画を行うことができるので，例えば，その文書が重要な文書であることを知らせることができ，また，文書の改ざんを抑制する効果もある。

残存ドットパターンおよび消去ドットパターンは，ドットの配列によって波の方向及び／又は配列を変化させたドットパターンであり，１つのドットパターンに対して１つのシンボルを与え，ドットパターンを組み合わせて配置することにより，秘密情報が与えられるようにしてもよい。かかるドットパターンを採用することで，文書の背景にほぼ一様にドットを配置することができ，文書にコピー牽制情報や秘密情報が埋め込まれていることを第三者に認識されにくくなる。

上記課題を解決するため，本発明によれば，電子透かしを用いて文書に秘密情報を埋め込む秘密情報埋め込み装置であって，以下の構成要素を備えた秘密情報埋め込み装置が提供される。
・文書データを基にして，文書画像をページごとに作成する文書画像形成部
・秘密情報を構成する各シンボルに割り当てられた，文書のコピー時に残るドットパターンであって濃度の異なるｎ種類の残存ドットパターンと文書のコピー時に消去されるパターンであって濃度の異なるｎ種類の残存ドットパターンとをテーブル化して管理するパターンテーブル
・秘密情報と，残存ドットパターンまたは消去ドットパターンのいずれを配置するかを決定するためのコピー牽制情報と，ｎ種類の濃度のいずれを配置するかを決定するための濃度情報とを基にして，文書画像上にパターンを描画する透かし画像形成部

なお，上記の透かし画像形成部に代えて，以下の構成要素を備えるようにしてもよい。
・秘密情報と，残存ドットパターンまたは消去ドットパターンのいずれを配置するかを決定するためのコピー牽制情報と，ｎ種類の濃度のいずれを配置するかを決定するための濃度情報とを基にして，透かし画像を形成する透かし画像形成部
・文書画像と透かし画像を重ね合わせて透かし入り文書画像を作成する透かし入り画像合成部

かかる本発明は，パターンテーブルを備えた構成に特徴がある。すなわち，秘密情報を構成する各シンボルに対して，（１）文書のコピー時に残る残存ドットパターンと，（２）コピー時に消去される消去ドットパターンの両方を割り当てた。さらに，残存ドットパターンと消去ドットパターンのそれぞれに，濃度の異なるｎ種類のドットパターンを割り当てた。そして，これらをパターンテーブルにおいて多元マトリックスで分類管理している。そして，残存ドットパターンと消去ドットパターンのいずれを配置するかを決定するためのコピー牽制情報と，ｎ種類の濃度のいずれを配置するかを決定するための濃度情報とを基に透かし画像を形成する。このようにして，コピー牽制情報と濃度情報と秘密情報とを文書に同時に埋め込むことができる。秘密情報が埋め込まれた文書のコピーを牽制することが可能であるとともに，濃度情報を基に文書の背景に描画を行うことができるので，例えば，その文書が重要な文書であることを知らせることができ，また，文書の改ざんを抑制する効果もある。

残存ドットパターンおよび消去ドットパターンは，ドットの配列によって波の方向及び／又は配列を変化させたドットパターンであり，１つのドットパターンに対して１つのシンボルを与え，ドットパターンを組み合わせて配置することにより，秘密情報が与えられるようにしてもよい。かかるドットパターンを採用することで，文書の背景にほぼ一様にドットを配置することができ，文書にコピー牽制情報や秘密情報が埋め込まれていることを第三者に認識されにくくなる。

残存ドットパターンは，例えば，ドットパターン内の一部にドットを集中したパターンである。また，消去ドットパターンは，ドットパターン内に一様に黒画素を分散させたパターンである。

上記課題を解決するため，本発明によれば，所定情報が付加された文書データを入力するためのデータ入力手段と，所定情報に基づいて，機械可読パターンを生成するパターン生成手段と，を有し，所定情報に基づいて生成される機械可読パターンは，コピー時に残る残存ドットパターンと，コピー時に消去される消去ドットパターンとを含むことを特徴とする，画像処理装置が提供される。

上記課題を解決するため，本発明によれば，電子透かしを用いて文書に秘密情報を埋め込む秘密情報埋め込み方法であって，以下の工程を含む秘密情報埋め込み方法が提供される。
・文書データを基にして，文書画像をページごとに作成する文書画像形成工程
・秘密情報と，残存ドットパターンまたは消去ドットパターンのいずれを配置するかを決定するためのコピー牽制情報とを基にして，文書画像上にパターンを描画する透かし画像形成工程
なお，秘密情報を構成する各シンボルに割り当てられた，文書のコピー時に残る残存ドットパターンと文書のコピー時に消去される消去ドットパターンとは，パターンテーブルにテーブル化されて管理されている。

また，上記の透かし画像形成工程に代えて，以下の工程を含むようにしてもよい。
・秘密情報と，残存ドットパターンまたは消去ドットパターンのいずれを配置するかを決定するためのコピー牽制情報とを基にして，透かし画像を形成する透かし画像形成工程
・文書画像と透かし画像を重ね合わせて透かし入り文書画像を作成する透かし入り画像合成工程

かかる本発明によれば，秘密情報を構成する各シンボルに対して，（１）文書のコピー時に残る残存ドットパターンと，（２）コピー時に消去される消去ドットパターンの両方を割り当て，これらをパターンテーブルにおいて多元マトリックスで分類管理している。そして，残存ドットパターンと消去ドットパターンのいずれを配置するかを決定するためのコピー牽制情報を基に透かし画像を形成する。このようにして，コピー牽制情報と秘密情報とを文書に同時に埋め込むことができ，秘密情報が埋め込まれた文書のコピーを牽制することが可能である。

残存ドットパターンおよび消去ドットパターンは，ドットの配列によって波の方向及び／又は配列を変化させたドットパターンであり，１つのドットパターンに対して１つのシンボルを与え，ドットパターンを組み合わせて配置することにより，秘密情報が与えられるようにしてもよい。かかるドットパターンを採用することで，文書の背景にほぼ一様にドットを配置することができ，文書にコピー牽制情報や秘密情報が埋め込まれていることを第三者に認識されにくくなる。

残存ドットパターンは，例えば，ドットパターン内の一部にドットを集中したパターンである。また，消去ドットパターンは，ドットパターン内に一様に黒画素を分散させたパターンである。

上記課題を解決するため，本発明によれば，電子透かしを用いて文書に秘密情報を埋め込む秘密情報埋め込み方法であって，以下の工程を含む秘密情報埋め込み方法が提供される。
・文書データを基にして，文書画像をページごとに作成する文書画像形成工程
・秘密情報と，第１濃度ドットパターンまたは第２濃度ドットパターンのいずれを配置するかを決定するための濃度情報とを基にして，文書画像上にパターンを描画する透かし画像形成工程
なお，秘密情報を構成する各シンボルに割り当てられた，濃度の異なる第１濃度ドットパターンと第２濃度ドットパターンとは，パターンテーブルにテーブル化されて管理されている。

また，上記の透かし画像形成工程に代えて，以下の工程を含むようにしてもよい。
・秘密情報と，第１濃度ドットパターンまたは第２濃度ドットパターンのいずれを配置するかを決定するための濃度情報とを基にして，透かし画像を形成する透かし画像形成工程
・文書画像と透かし画像を重ね合わせて透かし入り文書画像を作成する透かし入り画像合成工程

かかる本発明によれば，秘密情報を構成する各シンボルに対して，濃度の異なる第１濃度ドットパターンと第２濃度ドットパターンの両方を割り当て，これらをパターンテーブルにおいて多元マトリックスで分類管理している。そして，第１濃度ドットパターンと第２濃度ドットパターンのいずれを配置するかを決定するための濃度情報を基に透かし画像を形成する。このようにして，濃度情報と秘密情報とを文書に同時に埋め込むことができる。濃度情報を基に文書の背景に描画を行うことができるので，例えば，その文書が重要な文書であることを知らせることができ，また，文書の改ざんを抑制する効果もある。

残存ドットパターンおよび消去ドットパターンは，ドットの配列によって波の方向及び／又は配列を変化させたドットパターンであり，１つのドットパターンに対して１つのシンボルを与え，ドットパターンを組み合わせて配置することにより，秘密情報が与えられるようにしてもよい。かかるドットパターンを採用することで，文書の背景にほぼ一様にドットを配置することができ，文書にコピー牽制情報や秘密情報が埋め込まれていることを第三者に認識されにくくなる。

上記課題を解決するため，本発明によれば，電子透かしを用いて文書に秘密情報を埋め込む秘密情報埋め込み方法であって，以下の工程を含む秘密情報埋め込み方法が提供される。
・文書データを基にして，文書画像をページごとに作成する文書画像形成工程
・秘密情報と，残存ドットパターンまたは消去ドットパターンのいずれを配置するかを決定するためのコピー牽制情報と，ｎ種類の濃度のいずれを配置するかを決定するための濃度情報とを基にして，文書画像上にパターンを描画する透かし画像形成工程
なお，秘密情報を構成する各シンボルに割り当てられた，文書のコピー時に残るドットパターンであって濃度の異なるｎ種類の残存ドットパターンと文書のコピー時に消去されるパターンであって濃度の異なるｎ種類の残存ドットパターンとは，パターンテーブルにテーブル化されて管理されている。

また，上記の透かし画像形成工程に代えて，以下の工程を含むようにしてもよい。
・秘密情報と，残存ドットパターンまたは消去ドットパターンのいずれを配置するかを決定するためのコピー牽制情報と，ｎ種類の濃度のいずれを配置するかを決定するための濃度情報とを基にして，透かし画像を形成する透かし画像形成工程
・文書画像と透かし画像を重ね合わせて透かし入り文書画像を作成する透かし入り画像合成工程

かかる本発明では，秘密情報を構成する各シンボルに対して，（１）文書のコピー時に残る残存ドットパターンと，（２）コピー時に消去される消去ドットパターンの両方を割り当てた。さらに，残存ドットパターンと消去ドットパターンのそれぞれに，濃度の異なるｎ種類のドットパターンを割り当てた。そして，これらをパターンテーブルにおいて多元マトリックスで分類管理している。そして，残存ドットパターンと消去ドットパターンのいずれを配置するかを決定するためのコピー牽制情報と，ｎ種類の濃度のいずれを配置するかを決定するための濃度情報とを基に透かし画像を形成する。このようにして，コピー牽制情報と濃度情報と秘密情報とを文書に同時に埋め込むことができる。秘密情報が埋め込まれた文書のコピーを牽制することが可能であるとともに，濃度情報を基に文書の背景に描画を行うことができるので，例えば，その文書が重要な文書であることを知らせることができ，また，文書の改ざんを抑制する効果もある。

残存ドットパターンおよび消去ドットパターンは，ドットの配列によって波の方向及び／又は配列を変化させたドットパターンであり，１つのドットパターンに対して１つのシンボルを与え，ドットパターンを組み合わせて配置することにより，秘密情報が与えられるようにしてもよい。かかるドットパターンを採用することで，文書の背景にほぼ一様にドットを配置することができ，文書にコピー牽制情報や秘密情報が埋め込まれていることを第三者に認識されにくくなる。

残存ドットパターンは，例えば，ドットパターン内の一部にドットを集中したパターンである。また，消去ドットパターンは，ドットパターン内に一様に黒画素を分散させたパターンである。

上記課題を解決するため，本発明によれば，所定情報が付加された文書データを入力するためのデータ入力工程と，所定情報に基づいて，機械可読パターンを生成するパターン生成工程と，を含み，所定情報に基づいて生成される機械可読パターンは，コピー時に残る残存ドットパターンと，コピー時に消去される消去ドットパターンとを含むことを特徴とする，画像処理方法が提供される。

以上説明したように，本発明によれば，様々な情報を文書に同時に複数埋め込むことができる。具体的には，複写機による文書のコピーを牽制するコピー牽制情報と所定の検出装置で検出可能な電子透かしを用いた秘密情報とを文書に同時に埋め込んだり，文書の背景に柄を描画するための地紋パターンの濃度情報と秘密情報とを文書に同時に埋め込むことが可能である。

［図１］第１の実施の形態にかかる透かし情報埋め込み装置を示す説明図である。
［図２］ドットパターンの一例を示す説明図である。
［図３］コピー牽制地紋の説明図である。
［図４］第１の実施の形態にかかるパターンテーブルの一例を示す説明図である。
［図５］第１の実施の形態にかかるパターンテーブルの一例を示す説明図である。
［図６］第２の実施の形態にかかる透かし情報埋め込み装置を示す説明図である。
［図７］第２の実施の形態にかかるパターンテーブルの一例を示す説明図である。
［図８］第３の実施の形態にかかる透かし情報埋め込み装置を示す説明図である。
［図９］第３の実施の形態にかかるパターンテーブルの一例を示す説明図である。

以下に添付図面を参照しながら，本発明にかかる透かし情報埋め込み装置，画像処理装置，透かし情報埋め込み方法，および画像処理方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

本実施の形態では，電子透かし技術を用いて，文書に，コピー牽制情報と秘密情報を同時に埋め込むことを特徴としている。図１は，本実施の形態にかかる透かし情報埋め込み装置を示す説明図である。

（透かし情報埋め込み装置１０）
透かし情報埋め込み装置１０は，文書データと文書に埋め込む秘密情報をもとに文書画像を構成し，紙媒体に印刷を行う装置である。透かし情報埋め込み装置１０は，図１に示したように，文書画像形成部１１と，透かし画像形成部１２と，透かし入り文書画像合成部１３と，出力デバイス１４とにより構成されている。文書データ１５は文書作成ツール等により作成されたデータである。秘密情報１６は紙媒体に文字以外の形式で埋め込む情報（文字列や画像，音声データ）などである。以下に，透かし情報埋め込み装置１０の各構成要素について詳細に説明する。

（文書画像形成部１１）
文書画像形成部１１は，文書データ１５を基にして，文書画像をページごとに作成する。文書画像形成部１１では，文書データ１５を紙面に印刷した状態の画像が作成される。具体的には，文書画像中の白画素領域は何も印刷されない部分であり，黒画素領域は黒の塗料が塗布される部分である。なお，本実施の形態では，白い紙面に黒のインク（単色）で印刷を行うことを前提として説明するが，本発明はこれに限定されず，カラー（多色）で印刷を行う場合であっても，同様に本発明を適用可能である。

（透かし画像形成部１２）
透かし画像形成部１２は，秘密情報１６とコピー牽制情報１７とを基に，パターンテーブル１９からドットパターンを取得して，透かし画像を形成する。以下に，秘密情報１６，コピー牽制情報１７，およびパターンテーブル１９の詳細について説明する。

（秘密情報１６）
まず秘密情報１６について説明する。
本実施の形態では，秘密情報１６として，所定の秘密を表す文字列などを必要に応じて暗号化した後ディジタル化してＮ元符号化（Ｎは２以上の任意の自然数であるが，本実施の形態では説明を容易にするためＮ＝２とする）したものを扱う。符号語の各シンボルは，あらかじめ用意したドットパターンに対応付けられる。ドットパターンとは任意の大きさの矩形領域中にドットを配列することにより任意の方向と波長を持つ波を表現し，波の方向や波長に対してシンボルを割り当てたものである。透かし画像は，これらのドットパターンがある規則に従って画像上に配置されたものである。

図２はドットパターンの一例を示す説明図である。ドットパターンの幅と高さをそれぞれＳｗ，Ｓｈとする。ＳｗとＳｈは異なっていてもよいが，本実施の形態では説明を容易にするためＳｗ＝Ｓｈとする。長さの単位は画素数であり，図２の例ではＳｗ＝Ｓｈ＝１２である。これらの信号が紙面に印刷されたときの大きさは，透かし画像の解像度に依存しており，例えば透かし画像が６００ｄｐｉ（ｄｏｔ ｐｅｒ ｉｎｃｈ：解像度の単位であり，１インチ当たりのドット数）の画像であるとしたならば，図２のドットパターンの幅と高さは，印刷文書上で１２／６００＝０．０２（インチ）となる。図２に示したドットパターンでは，ドット間の距離が水平軸に対してａｒｃｔａｎ（３）（ａｒｃｔａｎはｔａｎの逆関数）の方向に密であり，波の伝搬方向はａｒｃｔａｎ（−１／３）である。

（コピー牽制情報１７）
次いで，コピー牽制情報１７について説明する。
書類を複写機によって複写した場合に，書類の地紋に人間に知覚しにくいように描画されていたパターンが，複写機の特性によって人間に知覚できるようなパターンになって浮き出てくる「コピー牽制地紋」という技術がある。この技術は，図３に示したように，文書の背景に，平均濃度が同じような複数種類のドットパターンをタイル状に配置することで実現されている。これらのドットパターンは，複写時に点が残る残存ドットパターンと，消えてしまう消去ドットパターンによって構成されており，残存ドットパターンを配置したところが，複写によって人間に知覚できるようになる。

たとえば，８×８ピクセルのパターンで残存ドットパターンと消去ドットパターンを構成する場合，パターン内の一部に黒画素を集中したパターンを残存ドットパターン，パターン内一様に黒画素を分散させたパターンを消去ドットパターンとすることができる。ただし，残存ドットパターンや消去ドットパターンの形状や濃度は，複写を牽制したいターゲットとなる複写機や，情報を埋め込んだ文書を印刷するプリンタの特性などによって変更することが可能である。

コピー牽制情報１７は，透かし画像の位置に依存して，残存ドットパターン（ｃｐｙ＝０）を配置するか，消去ドットパターン（ｃｐｙ＝１）を配置するかを決定するための情報である。これは，たとえば２値画像を使用して，１のピクセルに該当する部分は消去ドットパターン，０のピクセルに該当する部分は残存ドットパターンとすることができる。上述のように，消去ドットパターンや残存ドットパターンは，複写機やプリンタによって異なることから，残存ドットパターンや消去ドットパターンを，ターゲットとするプリンタや複写機用に複数用意し，場所によって切り替えて使用することも可能である。

コピー牽制情報１７を任意に組み合わせることにより，コピーされた文書に様々なマークを浮き出させることができる。例えば，文書がコピーされたものであることを示す「ｃｏｐｙ」・「コピー」などの文字，文書が無効であることを示す「ｖｏｉｄ」・「無効」などの文字，文書が使用できないことを示す「使用不可」・「禁」などの文字や同様の意味を示すマーク（丸囲みの×など）などをコピーされた文書に浮き出させることができる。

（パターンテーブル１９）
次いで，パターンテーブル１９について説明する。
本実施の形態のパターンテーブル１９は，秘密情報１６を構成する各シンボルに割り当てられた，文書のコピー時に残る残存ドットパターンと文書のコピー時に消去される消去ドットパターンとをテーブル化して管理する。すなわち，パターンテーブル１９は，コピー牽制情報１７の種類数（残存ドットパターンと消去ドットパターンの２種類）×秘密情報１６を構成するシンボル数のパターンを持つ。秘密情報１６を構成するシンボル数は，例えば１つのパターンで２ビットを記録する場合，４（＝２^２）種類となり，１つのパターンで１ビットを記録する場合，２（＝２^１）種類となる。パターンテーブル１９は，コピー牽制情報の種類と秘密情報のシンボルの種類を指定することで，１つのパターンを出力する。

図４は，本実施の形態のパターンテーブル１９の一例を示す説明図である。

このパターンテーブル１９では，コピー牽制情報の種類（ｃｐｙ＝０，１）と，秘密情報のシンボルの種類（ｉｎｆ＝０〜３）を指定することで，一つのパターンを出力することができる。以下に，コピー牽制情報の種類と秘密情報のシンボルの種類について説明する。

まず，コピー牽制情報の種類（ｃｐｙ＝０，１）について説明する。

コピー牽制情報の種類には，残存ドットパターン（ｃｐｙ＝０）と消去ドットパターン（ｃｐｙ＝１）の２種類がある。残存ドットパターン（ｃｐｙ＝０）には，一点が４ドット〜６ドットで表現されている大きさの点がある。この点は，複写機の複写能力に依存する場合があるが，複写機による複写時に消去されることなく残存するものである。これらの大きな点は，電子透かしの信号を記録するパターンの周波数成分への干渉が小さく，また，場合によっては信号を増幅するように配置される。一方，消去ドットパターン（ｃｐｙ＝１）では，ドットが一様に配置されており，複写機による複写時に消去される。

次いで，秘密情報のシンボルの種類（ｉｎｆ＝０〜３）について説明する。

図４の各パターン上に示した楕円部分が秘密情報のシンボルの種類を記録している部分である。

図４（１）は，ドット間の距離が水平軸に対してａｒｃｔａｎ（３）（ａｒｃｔａｎはｔａｎの逆関数）の方向に密であり，波の伝搬方向はａｒｃｔａｎ（−１／３）である。例えば，このドットパターン（ｉｎｆ＝０）に対して２ビットの情報‘００’を割り当てる。

同様に，図４（２）はドット間の距離が水平軸に対してａｒｃｔａｎ（−３）の方向に密であり，波の伝搬方向はａｒｃｔａｎ（１／３）である。例えば，このドットパターン（ｉｎｆ＝１）に対して２ビットの情報‘０１’を割り当てる。

図４（３）はドット間の距離が水平軸に対してａｒｃｔａｎ（１／３）の方向に密であり，波の伝搬方向はａｒｃｔａｎ（−３）である。例えば，このドットパターン（ｉｎｆ＝２）に対して２ビットの情報‘１０’を割り当てる。

図４（４）はドット間の距離が水平軸に対してａｒｃｔａｎ（−１／３）の方向に密であり，波の伝搬方向はａｒｃｔａｎ（３）である。例えば，このドットパターン（ｉｎｆ＝３）に対して２ビットの情報‘１１’を割り当てる。

残存ドットパターン，消去ドットパターンともに，図４に示した一例では１８×１８ピクセルのマトリックスであるが，残存ドットパターンと消去ドットパターンの切り替えは，たとえば１８×１８ピクセルのパターンを９個に分割した６×６などの細かい単位で行ってもよいし，４個を合成した３６×３６ピクセルの単位で行ってもよい。なおこの点は，後述の各実施の形態についても同様である。

また，ドットパターンは，図４に示したように，一つの情報（コピー牽制情報および秘密情報）に対して一つのドットパターンを割り当てるようにしてもよいし，また，図５に示したように，一つの情報（コピー牽制情報および秘密情報）に対して複数のドットパターンを割り当て，その中から選択するようにしてもよい。なおこの点は，後述の各実施の形態についても同様である。

以上，透かし画像形成部１２に入力される秘密情報１６，コピー牽制情報１７，およびパターンテーブル１９の詳細について説明した。透かし画像形成部１２は，上述の秘密情報１６とコピー牽制情報１７とを基に，パターンテーブル１９からドットパターンを取得して，透かし画像を形成する。これによって得られる画像は，複写時にはコピー牽制情報で残存ドットパターンとして指定した部分が浮き出るようになっており，また，透かしを検証する場合は，埋め込み情報ビット列に指定したデータが取り出せるようなパターンとなる。

（透かし入り文書画像合成部１３，出力デバイス１４）
透かし入り文書画像合成部１３は，文書画像と透かし画像を重ね合わせて透かし入りの文書画像を作成する。また，出力デバイス１４は，プリンタなどの出力装置であり，透かし入り文書画像を紙媒体に印刷する。以上説明した文書画像形成部１１，透かし画像形成部１２，および透かし入り文書画像合成部１３はプリンタドライバの中の一つの機能として実現されていてもよい。

印刷文書２０は，元の文書データ１５に対して秘密情報１６を埋め込んで印刷されたものであり，物理的に保管・管理される。印刷文書２０には，コピー牽制情報と秘密情報とが同時に埋め込まれている。

（第１の実施の形態の効果）
以上説明したように，本実施の形態によれば，コピー牽制情報と秘密情報とを印刷文書に同時に埋め込むことができ，秘密情報が埋め込まれた文書のコピーを牽制することが可能である。そして，コピー牽制情報は，秘密情報の読み取りに支障を来すことがない。

（第２の実施の形態）
本実施の形態では，電子透かし技術を用いて，文書に，透かしの地紋パターンの濃度情報（以下，単に濃度情報という。）と秘密情報を同時に埋め込むことを特徴としている。図６は，本実施の形態にかかる透かし情報埋め込み装置を示す説明図である。

本実施の形態では，透かし画像形成部１２に，濃度情報１８が入力されている。これに対応して，パターンテーブル１９には，濃度情報１８に対応するドットパターンがテーブル化されて格納されている。この他の点は上記第１の実施の形態と実質的に同様であるため重複説明を省略することとし，以下に，濃度情報１８およびパターンテーブル１９について詳細に説明する。

（濃度情報１８）
濃度情報１８は，文書の背景に描画を行うための情報である。文書の背景に描画されるあらゆる絵は点の集まりと考えられる。そして，所定のしきい値で２値化（多値化）することによりビット列として捉えることが可能である。このことはすなわち，２次元（ｎ次元）ビット列の情報を用いて文書の背景に描画が可能であることを意味する。濃度情報１８は，文書の背景に描画するための２次元（ｎ次元）ビット列の情報である。

（パターンテーブル１９）
本実施の形態のパターンテーブル１９は，秘密情報を構成する各シンボルに割り当てられた，濃度の異なる第１濃度ドットパターン（濃度パターン＝０）と第２濃度ドットパターン（濃度パターン１）とをテーブル化して管理する。すなわち，パターンテーブル１９は，濃度情報１８の種類数（第１濃度ドットパターンと第２濃度ドットパターンの２種類）×秘密情報１６を構成するシンボル数のパターンを持つ。秘密情報１６を構成するシンボル数は，例えば１つのパターンで２ビットを記録する場合，４（＝２^２）種類となり，１つのパターンで１ビットを記録する場合，２（＝２^１）種類となる。パターンテーブル１９は，濃度情報の種類と秘密情報のシンボルの種類を指定することで，１つのパターンを出力する。

図７は，本実施の形態のパターンテーブル１９の一例を示す説明図である。

このパターンテーブル１９では，濃度情報の種類（濃度パターン＝０，１）と，秘密情報のシンボルの種類（ｉｎｆ＝０〜３）を指定することで，一つのパターンを出力することができる。なお，図７に示した一例では，濃度パターンの種類を２種類としているが，濃度パターンの種類は３種類以上であってもよい。そして，濃度パターンの濃度による種類を増やすことで，背景に描画する柄を多値で表現可能となる。

それぞれの濃度パターンは，平均濃度が異なるように構成される。図７の濃度パターン０は相対的に濃度が薄く，また濃度パターン１は相対的に濃度が濃く構成されている。これらの濃度に差を持たせるために追加／削除される点は，電子透かしの信号を記録するパターンの周波数成分への干渉が小さく，また，場合によっては信号を増幅するように配置される。

秘密情報のシンボルの種類（ｉｎｆ＝０〜３）については上記第１の実施の形態の場合と同様であり，図７の各パターン上に示した楕円部分が秘密情報のシンボルの種類を記録している部分である。

（第２の実施の形態の効果）
以上説明したように，本実施の形態によれば，濃度情報と秘密情報とを文書に同時に埋め込むことができる。濃度情報を基に文書の背景に描画を行うことができるので，例えば，その文書が重要な文書であることを知らせることができ，また，文書の改ざんを抑制する効果もある。そして，濃度情報は，秘密情報の読み取りに支障を来すことがない。

（第３の実施の形態）
本実施の形態では，電子透かし技術を用いて，文書に，コピー牽制情報と濃度情報と秘密情報を同時に埋め込むことを特徴としている。図８は，本実施の形態にかかる透かし情報埋め込み装置を示す説明図である。

本実施の形態では，透かし画像形成部１２にコピー牽制情報１７および濃度情報１８が入力されている。これに対応して，パターンテーブル１９には，コピー牽制情報および濃度情報に対応するドットパターンがテーブル化されて格納されている。この他の点は上記第１の実施の形態と実質的に同様であるため重複説明を省略することとし，以下に，パターンテーブル１９について詳細に説明する。

（パターンテーブル１９）
本実施の形態のパターンテーブル１９は，秘密情報を構成する各シンボルに割り当てられた，文書のコピー時に残るドットパターンであって濃度の異なるｎ（ｎは２以上の自然数であるが，本実施の形態ではｎ＝３とする。）種類の残存ドットパターンと，文書のコピー時に消去されるパターンであって濃度の異なるｎ種類の残存ドットパターンとをテーブル化して管理する。すなわち，コピー牽制情報１７の種類数（残存ドットパターンと消去ドットパターンの２種類）×濃度情報１８の種類数（濃度＝０，１，２の３種類）×秘密情報１６を構成するシンボル数のパターンを持つ。秘密情報１６を構成するシンボル数は，例えば１つのパターンで２ビットを記録する場合，４（＝２^２）種類となり，１つのパターンで１ビットを記録する場合，２（＝２^１）種類となる。パターンテーブル１９は，コピー牽制情報の種類と濃度情報の種類と秘密情報のシンボルの種類を指定することで，１つのパターンを出力する。

図９は，本実施の形態のパターンテーブル１９の一例を示す説明図である。

このテーブルでは，コピー牽制情報の種類（ｃｐｙ＝０，１の２種類），濃度情報の種類（濃度＝０，１，２の３種類），情報の種類（ｉｎｆ＝０〜３）を指定することで，一つのパターンを出力することができる。

（第３の実施の形態の効果）
以上説明したように，本実施の形態によれば，コピー牽制情報と濃度情報と秘密情報とを文書に同時に埋め込むことができる。秘密情報が埋め込まれた文書のコピーを牽制することが可能であるとともに，濃度情報を基に文書の背景に描画を行うことができるので，例えば，その文書が重要な文書であることを知らせることができ，また，文書の改ざんを抑制する効果もある。そして，コピー牽制情報および濃度情報は，秘密情報の読み取りに支障を来すことがない。

以上，添付図面を参照しながら本発明にかかる透かし情報埋め込み装置，画像処理装置，透かし情報埋め込み方法，および画像処理方法の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば，コピー牽制地紋の消去ドットパターンか，残存ドットパターンのいずれかを，電子透かし信号を持たないパターンで構成することができる。この場合，埋め込む情報は，エラー訂正符号等を使用して冗長を持たせた情報とする。

以上説明したように，本発明によれば，様々な情報を文書に同時に複数埋め込むことができる。具体的には，複写機による文書のコピーを牽制するコピー牽制情報と所定の検出装置で検出可能な電子透かしを用いた秘密情報とを文書に同時に埋め込んだり，文書の背景に柄を描画するための地紋パターンの濃度情報と秘密情報とを文書に同時に埋め込むことが可能である。
産業上の利用の可能性

本発明は，文書画像に対して文字以外の形式で秘密情報を付加する技術に利用可能であり，特に，文書画像に対して文字以外の形式で秘密情報を付加する透かし情報埋め込み装置，画像処理装置，透かし情報埋め込み方法，および画像処理方法に利用可能である。

符号の説明

１０ 透かし情報埋め込み装置
１１ 文書画像形成部
１２ 透かし画像形成部
１３ 透かし入り文書画像合成部
１４ 出力デバイス
１５ 文書データ
１６ 秘密情報
１７ コピー牽制情報
１８ 濃度情報
１９ パターンテーブル
２０ 印刷文書

Claims (22)

1. 電子透かしを用いて文書に秘密情報を埋め込む秘密情報埋め込み装置であって，
   文書データを基にして，文書画像をページごとに作成する文書画像形成部と，
   前記秘密情報を構成する各シンボルに割り当てられた，前記文書のコピー時に残る残存ドットパターンと前記文書のコピー時に消去される消去ドットパターンとをテーブル化して管理するパターンテーブルと，
   前記秘密情報と，前記残存ドットパターンまたは前記消去ドットパターンのいずれを配置するかを決定するためのコピー牽制情報とを基にして，前記文書画像上にパターンを描画する透かし画像形成部と，
   を備えたことを特徴とする，透かし情報埋め込み装置。
2. 前記残存ドットパターンおよび前記消去ドットパターンは，ドットの配列によって波の方向及び／又は配列を変化させたドットパターンであり，１つのドットパターンに対して１つのシンボルが与えられることを特徴とする，請求項１に記載の透かし情報埋め込み装置。
3. 前記残存ドットパターンは，前記ドットパターン内の一部にドットを集中したパターンであることを特徴とする，請求項２に記載の透かし情報埋め込み装置。
4. 前記消去ドットパターンは，前記ドットパターン内に一様に黒画素を分散させたパターンであることを特徴とする，請求項２に記載の透かし情報埋め込み装置。
5. 電子透かしを用いて文書に秘密情報を埋め込む秘密情報埋め込み装置であって，
   文書データを基にして，文書画像をページごとに作成する文書画像形成部と，
   前記秘密情報を構成する各シンボルに割り当てられた，濃度の異なる第１濃度ドットパターンと第２濃度ドットパターンとをテーブル化して管理するパターンテーブルと，
   前記秘密情報と，前記第１濃度ドットパターンまたは第２濃度ドットパターンのいずれを配置するかを決定するための濃度情報とを基にして，前記文書画像上にパターンを描画する透かし画像形成部と，
   を備えたことを特徴とする，透かし情報埋め込み装置。
6. 前記第１濃度ドットパターンおよび前記第２濃度ドットパターンは，ドットの配列によって波の方向及び／又は配列を変化させたドットパターンであり，１つのドットパターンに対して１つのシンボルが与えられることを特徴とする，請求項５に記載の透かし情報埋め込み装置。
7. 電子透かしを用いて文書に秘密情報を埋め込む秘密情報埋め込み装置であって，
   文書データを基にして，文書画像をページごとに作成する文書画像形成部と，
   前記秘密情報を構成する各シンボルに割り当てられた，前記文書のコピー時に残るドットパターンであって濃度の異なるｎ（ｎは２以上の自然数）種類の残存ドットパターンと前記文書のコピー時に消去されるパターンであって濃度の異なるｎ種類の残存ドットパターンとをテーブル化して管理するパターンテーブルと，
   前記秘密情報と，前記残存ドットパターンまたは前記消去ドットパターンのいずれを配置するかを決定するためのコピー牽制情報と，前記ｎ種類の濃度のいずれを配置するかを決定するための濃度情報とを基にして，前記文書画像上にパターンを描画する透かし画像形成部と，
   を備えたことを特徴とする，透かし情報埋め込み装置。
8. 前記残存ドットパターンおよび前記消去ドットパターンは，ドットの配列によって波の方向及び／又は配列を変化させたドットパターンであり，１つのドットパターンに対して１つのシンボルが与えられることを特徴とする，請求項７に記載の透かし情報埋め込み装置。
9. 前記残存ドットパターンは，前記ドットパターン内の一部にドットを集中したパターンであることを特徴とする，請求項８に記載の透かし情報埋め込み装置。
10. 前記消去ドットパターンは，前記ドットパターン内に一様に黒画素を分散させたパターンであることを特徴とする，請求項８に記載の透かし情報埋め込み装置。
11. 所定情報が付加された文書データを入力するためのデータ入力手段と，
    前記所定情報に基づいて，機械可読パターンを生成するパターン生成手段と，
    を有し，
    前記所定情報に基づいて生成される機械可読パターンは，コピー時に残る残存ドットパターンと，コピー時に消去される消去ドットパターンとを含むことを特徴とする，画像処理装置。
12. 電子透かしを用いて文書に秘密情報を埋め込む秘密情報埋め込み方法であって，
    前記秘密情報を構成する各シンボルに割り当てられた，前記文書のコピー時に残る残存ドットパターンと前記文書のコピー時に消去される消去ドットパターンとがパターンテーブルにテーブル化されて管理されており，
    文書データを基にして，文書画像をページごとに作成する文書画像形成工程と，
    前記秘密情報と，前記残存ドットパターンまたは前記消去ドットパターンのいずれを配置するかを決定するためのコピー牽制情報とを基にして，前記文書画像上にパターンを描画する透かし画像形成工程と，
    を含むことを特徴とする，透かし情報埋め込み方法。
13. 前記残存ドットパターンおよび前記消去ドットパターンは，ドットの配列によって波の方向及び／又は配列を変化させたドットパターンであり，１つのドットパターンに対して１つのシンボルが与えられることを特徴とする，請求項１２に記載の透かし情報埋め込み方法。
14. 前記残存ドットパターンは，前記ドットパターン内の一部にドットを集中したパターンであることを特徴とする，請求項１３に記載の透かし情報埋め込み方法。
15. 前記消去ドットパターンは，前記ドットパターン内に一様に黒画素を分散させたパターンであることを特徴とする，請求項１３に記載の透かし情報埋め込み方法。
16. 電子透かしを用いて文書に秘密情報を埋め込む秘密情報埋め込み方法であって，
    前記秘密情報を構成する各シンボルに割り当てられた，濃度の異なる第１濃度ドットパターンと第２濃度ドットパターンとがパターンテーブルにテーブル化されて管理されており，
    文書データを基にして，文書画像をページごとに作成する文書画像形成工程と，
    前記秘密情報と，前記第１濃度ドットパターンまたは第２濃度ドットパターンのいずれを配置するかを決定するための濃度情報とを基にして，前記文書画像上にパターンを描画する透かし画像形成工程と，
    を含むことを特徴とする，透かし情報埋め込み方法。
17. 前記第１濃度ドットパターンおよび前記第２濃度ドットパターンは，ドットの配列によって波の方向及び／又は配列を変化させたドットパターンであり，１つのドットパターンに対して１つのシンボルが与えられることを特徴とする，請求項１６に記載の透かし情報埋め込み方法。
18. 電子透かしを用いて文書に秘密情報を埋め込む秘密情報埋め込み方法であって，
    前記秘密情報を構成する各シンボルに割り当てられた，前記文書のコピー時に残るドットパターンであって濃度の異なるｎ（ｎは２以上の自然数）種類の残存ドットパターンと前記文書のコピー時に消去されるパターンであって濃度の異なるｎ種類の残存ドットパターンとがパターンテーブルにテーブル化されて管理されており，
    文書データを基にして，文書画像をページごとに作成する文書画像形成工程と，
    前記秘密情報と，前記残存ドットパターンまたは前記消去ドットパターンのいずれを配置するかを決定するためのコピー牽制情報と，前記ｎ種類の濃度のいずれを配置するかを決定するための濃度情報とを基にして，前記文書画像上にパターンを描画する透かし画像形成工程と，
    を含むことを特徴とする，透かし情報埋め込み方法。
19. 前記残存ドットパターンおよび前記消去ドットパターンは，ドットの配列によって波の方向及び／又は配列を変化させたドットパターンであり，１つのドットパターンに対して１つのシンボルが与えられることを特徴とする，請求項１８に記載の透かし情報埋め込み方法。
20. 前記残存ドットパターンは，前記ドットパターン内の一部にドットを集中したパターンであることを特徴とする，請求項１９に記載の透かし情報埋め込み方法。
21. 前記消去ドットパターンは，前記ドットパターン内に一様に黒画素を分散させたパターンであることを特徴とする，請求項１９に記載の透かし情報埋め込み方法。
22. 所定情報が付加された文書データを入力するためのデータ入力工程と，
    前記所定情報に基づいて，機械可読パターンを生成するパターン生成工程と，
    を含み，
    前記所定情報に基づいて生成される機械可読パターンは，コピー時に残る残存ドットパターンと，コピー時に消去される消去ドットパターンとを含むことを特徴とする，画像処理方法。

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