KR0161366B1 - 화상처리장치 - Google Patents

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하루코 가와카미
히데카즈 세키자와
나오후미 야마모토
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사토 후미오
가부시키가이샤 도시바
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Abstract

본 발명은 화상정보가 포함하는 용장도를 이용해서 시각적으로 위화감을 주지않도록 화상정보에 별도의 정보를 내장하고 화상정보를 내장된 별도의 정보를 화상정보로부터 추출하는 화상처리장치에 관한 것으로, 칼라화상과는 다른 정보를 나타내는 데이터신호가 발생수단(103)에 의해 발생되고, 상기한 다른 정보는 화상처리수단(104,105)에 의해 칼라화상의 색차 및 색도의 어느 한쪽을 상기 데이터신호에 의해 변화시킴으로써 상기 칼라화상에 내장되는 것을 특징으로 한다.

Description

화상처리장치
제1도는 본 발명의 제1실시예에 관련되는 화상처리장치에 있어서의 내장처리부를 나타내는 블럭도.
제2도는 제1도에 나타내는 패턴발생회로에 의하여 발생되는 패턴을 나타내는 도면.
제3도는 휘도방향, 색차방항 및 채도방향으로 변화에 대한 인간의 단계적 변화 식별능력을 나타내는 그래프.
제4도는 특정정보가 내장된 화상정보가 인쇄되는 원고 및 판독시에 사용되는 시트를 나타내는 도면.
제5도는 본 발명의 제1실시예에 관련되는 화상처리장치에 있어서의 판독처리부의 처리를 나타내는 플로우챠트.
제6도는 본 발명의 제2실시예에 관련되는 화상처리장치에 있어서의 내장처리부를 나타내는 블럭도.
제7도는 동일주기의 패턴에 대한 인간의 색도별의 감도의 분포를 나타내는 그래프.
제8도는 본 발명의 제3실시예에 관련되는 화상처리장치에 있어서의 내장처리부를 나타내는 블럭도.
제8-1도는 실시예 3-1에 대하여 나타내는 도면.
제9도는 본 발명의 제4 및 제5실시예에 관련되는 화상처리장치에 있어서늬 내장처리부를 나타내는 블럭도.
제10a~10c도는 제9도에 나타내는 제4실시예에 있어서의 사용되는 푸리에 변화면상의 오판정방지를 위한 비트배치를 나타내는 도면.
제11a~11b도는 제9도에 나타내는 제4실시예에 있어서 사용되는 푸리에변환변상의 오판정방지를 위한 비트배치를 나타내는 도면.
제12도는 본 발명의 제4 및 제5실시예에 관련되는 화상처리장치에 있어서의 판독처리부의 처리를 나타내는 플로우챠트.
제13도는 제9도에 나타내는 제5실시예에 있어서 사용되는 푸리에 변환면상의 비트배치를 나타내는 도면.
제14도는 본 발명의 제6실시예 및 제8실시예에 관련되는 화상처리장치에 있어서의 내장처리부를 나타내는 블럭도.
제15도는 제14도에 나타내는 제6실시예에 있어서 사용되는 푸리에 변환면상의 비트배치를 나타내는 도면.
제16도는 본 발명의 제7실시예에 관련되는 화상처리장치에 있어서의 내장처리부를 나타내는 블럭도.
제17a 및 제17b도는 제16도에 나타내는 제7실시예에 있어서 전송되는 데이터포맷을 나타내는 도면.
제18도는 제14도에 나타내는 제8실시예에 있어서 사용되는 푸리에 변환면상의 비트배치를 나타내는 도면.
제19도는 제14도에 나타내는 제8실시예에 있어서 출력되는 문자원고상의 문자열을 나타내는 도면.
제20a~20d도는 제1~제8실시예에 있어서 본 발명을 사진 첨가의 ID카드등에 응용하는 경우의 예를 나타내는 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101,601,801,901,1401,1601 : 입력계
102,602,802,902 : 제1변환회로
103,605,805,904,1403,1603,1608 : 코드발생기
104,606,806,906,1406,1611 : 패턴발생회로
106,607,809,908 : 제2변환회로
107,608,810,1408,1613 : 오차확산처리회로
108,609,811,909,1409 : 출력부
820 : 정보번호 821 : 정보가공
822 : 밴드제거 1402 : 비트맵전개부
1404,1604 : 정보가공부 1405 : 모드셀렉터
본 발명은 화상정보가 포함하는 용장도(冗長度), 데이터가 쓸데없이 길어지는 정도를 이용하여 시각적으로 위화감을 주지 않도록 화상정보에 다른 정보를 내장하는(embed)화상처리장치와 또는 화상정보에 내장된 다른 정보를 화상정보로부터 추출하는 화상처리장치에 관한 것이다.
종래 칼라화상에 텍스트 데이터등을 중첩하여 기록하는 기술이 나카무라, 마츠이동이 개발한(칼라농도패턴에 의한 화상에 대한 텍스트 데이터의 합성 부호화법, 일본 화상전자학회지, 제17권 제4호(1988) pp194-198)에 의해 알려져 있다. 이 기술에 의하면, 화상데이터가 많은 용장성을 갖는 것에 착안하여, 칼라농도패턴법을 이용하여 화상데이터의 용장부분에 다른 데이터, 예를 들면 텍스트 데이터를 합성하여 중첩시킨다. 그러나 일반적으로 칼라농도패턴법에 의하면, 해상도가 거칠어지고 고정밀화상을 표현할 수 없다는 결점이 있다. 또 정보의 중첩에 의한 화소배역의 흐트러짐에서 발생하는 색얼룩등에 의한 화질악화도 발생하는 등의 결점이 있다.
한편 농도패턴법에 비하여 보다 고정밀표시가 가능한 디더(dither)화상 기록을 응용한 예로써 다나카, 나카무라, 마츠이: 2k원벡터에 의한 조성적 디더화상에 대한 문자정보의 내장, 일본 화상전자학회지, 제19권 제5호(1990)pp 337-343이 알려져 있다. 이 기술에 있어서도 문자정보등을 내장하는 경우에 화질악화가 발생한다는 결점이 있다. 또 이 기술은 오차확산기록법등의 고정밀기록기술에는 적용할 수 없다는 결점이 있다.
또한 상기한 각 기술에 따르면 실제로 인쇄된 화상으로부터 문자정보등을 추출하는(extrast)것은 원리적으로 가능해도 실제의 일반적인 기록에서는 디더패턴정보는 종이등에 정확하게 기록되지 않고, 또 그와 같은 정보를 판독하는 것도 곤란하다. 이 때문에 내장된 특정정보등을 판독하는 것은 매우 곤란하게 된다. 가능한 것은 인쇄되는 기초가 되는 화상데이터(전송정보와 플로피디스크내의 데이터)로부터 추출하는 것만이다. 상기 기술을 기초로 하여 실제로 기록화상으로부터 문자정보등의 코드화된 특정정보를 판독하기 위해서는, 인간의 시력한계를 넘는 기록이 가능한, 매우 고정밀도의 프린터를 이용하여 기록하고, 또한 고정밀도의 판독장치에서 판독되지 않는 한 곤란하다.
또 상기 수법에서는 기록시의 노이즈와 판독시의 노이즈가 발생하기 때문에, 문자정보등 코드화된 정보를 화상정보로부터 분리하여 판독하는 것이 곤란하게 된다. 또한 칼라기록된 화상정보는 고정밀도의 기록장치로 기록되어도 각 색의 화점이 서로 겹치기 때문에 정확한 화소형상이 형성되기 어렵다. 이 경우 각 색의 화점데이터를 화상정보로부터 분리시켜서 판독하는 것은 매우 곤란하게 되는 등의 결점이 있었다.
또 일본국 특허공개평성4-294682에는 황색 잉크에 정보를 부가하는 기술이 서술되어 있다. 이 기술에 따르면 원화상이 황색성분만을 포함하는 화소만으로 화상이 구성되어 있는 경우는 문제가 없다. 그러나 다른 색을 포함하는 경우 단순히 황색을 첨가하는 것으로는 시각적으로 눈에 띄지 않는 기록을 할 수 있는 보증은 없다. 또한 시안만이나 마젠타만으로 구성되어 황색성분을 포함하지 않는 경우에는 특정정보를 부가할 수 없다는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 화상정보를 화상에 문자화 했을 때에 시각적으로 위화감을 주지않는 동시에 화질악화가 발생하지 않도록 다른 정보를 그 화상정보에 내장하는 화상처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다른 정보가 내장된 화상정보로부터 해당 다른 정보를 용이하게 추출할 수 있는 화상처리장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1형태에 따르면 칼라화상을 처리하는 장치는, 칼라화상과는 다른 정보를 나타내는 데이터신호를 발생시키는 수단과, 칼라화상의 색차 및 채도의 어느쪽인가를 상기 데이터 신호에 의해 변화시킴에 따라 상기 칼라화상에 상기 다른 정보를 내장하는 화상처리수단으로 이루어진다.
본 발명의 제2형태에 따르면 칼라화상을 처리하는 장치는, 칼라화상과는 다른 정보를 나타내는 데이터신호를 발생시키는 수단과, 상기 발생수단에 의해 발생된 데이터신호에 따른 복수의 주파수신호를 갖는 줄무늬 모양을 상기 칼라화상에 부가함에 따라 상기 칼라화상에 상기 다른 정보를 내장하는 화상처리수단으로 이루어진다.
본 발명의 제3형태에 따르면 흑백화상을 처리하는 장치는, 흑백화상과는 다른 정보를 나타내는 데이터신호를 발생시키는 수단과, 흑백화상의 휘도를 상기 데이터신호에 의해 변화시킴에 의해 상기 흑백화상에 상기 다른 정보를 내장하는 화상처리수단으로 이루어진다.
이상과 같이 본 발명에 따르면 시각적으로 위화감을 주는 일 없이 칼라 화상등에 특정정보를 내장 할 수 있다.
제1도는 본 발명의 제1실시예에 관련되는 화상처리장치의 블럭도이다.
입력단자등으로 이루어지는 입력계(101)에는 칼라화상을 기록/인쇄할때의 황색, 마젠타, 시안의 농도를 나타내는 색신호(Y,M,C)가 공급된다. 입력계(101)에 입력된 제1색신호(Y,M,C)가 제1변환회로(102)에 공급된다.
제1변환회로(102)는 공급되는 제1색신호(Y,M,C)를 기초로 하여 제1변환처리를 실시하고, 이들로부터 휘도신호(I) 및 두 개의 색차신호(C1,C2)를 생성한다. 휘도신호(I)는 제2변환회로(106)에 직접적으로 공급된다 2종류의 색차신호(C1,C2)중 색차신호(C1)는 제2변환회로(106)에 직접적으로 공급되고, 색차신호(C2)는 가산기(105)를 통하여 제2변환회로(106)에 공급된다.
한편 본 실시예는 코드발생기(103)도 갖는다. 코드발생기(103)는 칼라 화상에 내장해야 하는 화상정보와는 다른 정보(이하 특정정보라 한다)를 유지하고 정보를 압축, 암호화해서 코드로서 발생시켜 패턴발생회로(104)에 공급된다. 패턴발생회로(104)는 이 코드를 기초로 하여 코드를 구성하는 각 비트데이터의 0,1에 따라 제2a도에 나타내는 바와 같은 직사각형파로 이루어지는 패턴신호를 덧셈기(105)에 공급한다. 이 패턴신호가 복수라인에 걸쳐서 반복하여 발생되면 제2b도에 나타내는 바와 같은 줄무늬모양의 패턴이 발생된다. 또한 패턴신호의 폭이 1주사선의 길이 이하인 경우에는 동일 패턴 신호가 주주사방향으로 반복하여 발생되어도 좋다.
덧셈기(105)는 제1변환회로(102)로부터의 색차신호(C2)에 패턴발생회로(104)로부터의 패턴신호를 가산한다. 가산결과로서의 신호(CC2)가 제2변환회로(106)에 공급된다. 제2변환회로(106)는 제1변환회로(102)로부터의 휘도신호(I), 색차신호(C1) 및 덧셈기(105)로부터의 신호(CC2)를 기초로 하여 제1변환처리의 역변환인 제2변환처리를 실시하고 이들의 신호로부터 특정의 정보가 내장된 칼라화상을 기록/인쇄할때의 황색, 마젠타, 시안의 농도를 나타내는 제2색신호(Y',M',C')를 생성한다. 제2색신호(Y',M',C')는 오차확산 처리회로(107)에 공급된다. 오차확산처리회로(107)는 공급되는 제2색신호(Y',M',C')를 오차확산처리하고 오차확산패턴을 발생시킨다. 발생한 오차 확산패턴은 출력계(108)에 공급된다 출력계(108)는 예를 들면 프린터, 칼라복사, 팩시밀리이며 공급되는 오차확산패턴에 따라서 칼라화상(여기에서는 덧셈기(105)에 의해 특정정보의 패턴이 내장되어 있다)을 출력한다. 또한 오차확산처리회로(107)는 반드시 설치할 필요는 없다. 이 경우는 제2변환회로(106)에서 출력된 제2색신호(Y',M',C')가 출력계(108)에 직접 공급되고 출력계(108)는 제2색신호(Y',M',C)를 기초로 하여 칼라화상을 출력한다.
다음으로 제1실시예의 동작을 설명한다.
칼라화상을 인쇄할때의 잉크량에 상당하는 제1색신호(Y,M,C)가 입력계(101)에서 제1변환회로(102)에 공급된다. 제1색신호의 값은 칼라화상이 백인 경우는 Y=M=C=0, 흑인 경우는 Y=M=C=1로 되도록 결정된다. 입력계(101)로부터 공급되는 제1색신호는 제변환회로(102)에 의해 휘도신호(I), 색차신호(C1,C2)로 변환된다. 제1색신호(Y,M,C)로부터 휘도신호(I), 색차신호(C1,C2)에 대한 변환은 다음식에 따라서 실시된다.
여기에서, I는 휘도에 상당하는 양을 나타내고 있으며 C1은 시안으로부터 적방향에 상당하는 색차를 나타내고 C2는 청으로부터 황방향에 상당하는 색차를 나타낸다.
또한 C1,C2좌표계에 베타 6색을 배치하면 좌표(110)와 같이 된다. 이 좌표에서 확실한 바와 같이 황-청방향을 나타내는 데에는 Y-M을, 적-시안방향을 나타내는 데에는 M-C를 이용하면 좋다.
이렇게 하여 생성된 휘도신호(I) 및 색차신호(C1)는 제2변환회로(106)에 공급되는 동시에 색차신호(C2)는 덧셈기(105)에 공급된다.
한편 화상정보에 내장되어야 하는 특정정보는 프린트를 실시하는 날짜, 시간, 출력계(108)를 구성하는 프린터의 메이커명, 형(型)명 및 기체번호등의 출력계 (108)의 상세함에 관한 정보라고 한다. 이와 같이 인쇄물이 어떤 기계에 의해 인쇄되었는지를 나타내는 정보를 인쇄물에 침투시킴에 따라 인쇄물이 위조된 경우 위조자를 발견할 수 있고 그 결과 위조 방지의 효과를 높일 수 있다. 코드발생기(103)는 프린트를 실시하는 날짜와 시간을 생성하기 위한 클럭 발생기를 내장하고 있으며, 또 미리 메이커명, 형명 및 기체번호가 세트된 메모리를 구비하고 있다. 특정정보는 코드 발생기(103)에 의해 코드의 형태로 발생된다.
특정정보는 예를 들면 상위비트로부터 차례로 17비트로 날짜(십진수에 의해 6자기수로 표시한다), 11비트를 시간, 10비트를 메이커명, 34비트를 형명 및 기체번호로 나누어서 구성되고, 전체로 72비트(9바이트 상당)의 데이터를 갖는 것으로 한다. 코드발생기(103)는 데이터를 압축/암호화함에 따라 특정정보의 데이터를 9바이트 이하의 코드데이터로 변환한다.
패턴발생회로(104)는 상기 코드를 기초로 하여 예를 들면 제2a도에 나타내는 바와 같이 단순한 ON과 OFF로 구성되는 직사각형파로 이루어지는 패턴신호를 덧셈기(105)에 공급한다.
덧셈기(105)는 제1변환회로(102)로부터의 청에서 황방향으로의 색차신호(C2)로 이 패턴신호를 중첩한다. 패턴신호는 복수의 주사선에 걸쳐서 발생된다. 이에 따라 제2b도에 나타내는 바와 같이 Y-M색차에 관하여 줄무의 모양의 패턴이 칼라화상에 중첩된다. 패턴신호는 진폭의 중간레벨의 색차신호의 0레벨로 되도록 중첩된다. 이 때분에 제2a도의 진폭을 ±α/2로 하면 패턴 신호가 중첩된 색차신호(CC2)는 다음식으로 나타내어진다.
부호인 +는 코드의 비트가 1인 경우, -는 0인 경우이다.
또한 제2b도에 나타내는 패턴은 칼라화상에 중첩된 경우, 시각적으로 위화감을 주는 것이어서는 안된다. 따라서, 진폭(α)과 패턴의 주기(τ)(제2a도 참조)의 설정에 대해서는 인간의 시각한계를 고려에 넣어서 검토하는 것이 필요하다. 이 경우 패턴은 그 진폭이 작을수록, 또 그 주기가 짧을수록 사람의 눈에는 띄지 않는 것이 된다.
제3도는 300dpi의 높은 주파수에서의 인쇄가 가능한 프린터를 이용하여 출력한 샘플을 피험자에게 관찰해 받아서 휘도방향, 색차(청-황)방향 및 채도방향으로 단계적변화식별능력의 조사결과는 각각 나타낸 그래프이다. 이 그래프에서는 주파수가 횡축으로 취해지고 단계적변화식별능력이 종축으로 취해진다. 이 그래프에서 확실한 바와같이, 인간의 단계적변화식별능력은 휘도방향의 변화보다도 색차(청-황)방향의 변화쪽에 관해서는 상당히 낮다. 또한 색차(청-황)방향의 변화보다도 채도방향의 변화쪽에 관하여 상당히 낮다.
또한 제3도에서 확실한 바와 같이, 주파수가 2사이클/㎜를 넘은 지점에서 어느쪽의 경우도 시각적으로 급격하게 감도가 낮아지고 있다. 즉 상기 패턴의 주파수를 2사이클/㎜를 넘는 고주파수로 하면 시각적으로 식별가능한 단계적변화수는 휘도방향에서는 60단계적변화정도, 색차방향과 채도방향에 이르러서는 20단계적변화 이하가 된다. 이 때문에 상기 진폭(α)을 상당히 크게 해도 사람의 눈에 위화감을 줄 염려가 없다. 또 상기 패턴의 진폭은 클수록 노이즈에 파묻혀버릴 가능성이 적다. 따라서 SN비가 높은 센서를 사용하지 않아도 패턴을 용이하게 추출할 수 있다. 또 한층 시각적으로 식별할 수 없는 것으로 할 수 있다. 이 경우 3사이클/㎜이상의 주파수가 재현 가능한 프린터, 즉 해상도가 6dot/㎜(=150dti)이상의 화점의 재현이 가능한 프린터이면 충분한다. 특히 고정밀도의 프린터가 아니어도 좋다. 즉 통상의 칼라화상의 재현이 가능하면 그 이상의 고정밀기록은 특별히 필요로 하지 않는다.
상기 덧셈기(105)에 의하여 생성된 신호(CC2)는 제2변환회로(106)에 공급된다. 다음으로 휘도신호(I), 색차신호(C1) 및 신호(CC2)는 제2변환회로(106)에 의하여 제2색신호(Y',M',C)로 변환된다. 여기에서 제2색신호에 대한 변환은 아래식에 따라서 실시된다.
이와 같이 하여 제2변환회로(106)에 의해 특정정보가 내장된 칼라화상을 나타내는 색신호(Y',M',C')가 얻어진다.
또한 (5)~(7)식에 (1)~(4)식의 I,C1,C2,CC2를 대입하면 다음의 관계가 얻어진다.
(8)식은 본 발명에서는 특정정보를 내장하기 전과 내장된 후의 색신호의 합계, 즉 잉크량의 총합계는 변하지 않는 것을 나타낸다.
출력계(108)로서 표현 할 수 있는 단계적변화수가 한정된 프린터를 이용하는 경우는 다값의 오차확산법을 이용하여 의사(義似)단계적변화표현을 실시할 필요가 있다. 이 때문에 특정정보에 상당하는 패턴을 화상정보에 내장, 제2변화회로(106)에 의해 인쇄하기위한 색신호를 구한 후 오차확산처리회로(107)에 의하여 오차확산패턴이 발생된다. 이렇게 하여 오차확산법을 이용한 단계적변화표현을 실시하면 내장된 특정정보는 시각적에 의해 한층 식별 할 수 없는 것이 된다.
출력계(108)에 있어서, 이와 같이 하여 발생된 특정정보에 상당하는 패턴이 화상정보에 내장되어 출력(인쇄)된다.
다음으로 상기 차례로 출력된 특정정보의 판독처리에 대하여 설명한다.
본 화상처리장치의 판독부에 상기 내장처리부의 처리에 의하여 인쇄된 화상으로부터 특정정보를 추출하기 위한 스캐너(도시하지 않음)가 설치된다. 이 스캐너는 RGB(Blue Green Yellow)색분해계필터를 탑재하고 있다.
우선 내장되어 있는 특정정보패턴을 화상패턴으로부터 안정되게 분리하고 확실하게 특정정보를 추출하기 위해 복수의 주사선에 걸쳐서 판독한 화상정보의 평균을 취한다. 여기에서는 128라인을 판독하여 평균화하고 1라인분의 화소데이터를 얻는다. 이와 같이 하는 것으로 화상에 나타나 있는 복잡한 패턴은 주주사방향에서는 평균화되지 않고 부주사마다에 동일내용의 화상이 평균화되기 때문에 고도의 S/N비로 특정정보가 검출된다. 그러나 이 경우 원고(401)(제4도)를 판독하는 주사방향을 기록시의 주사방향과 완전히 일치시키는 것은 우선 불가능하고 대개의 경우는 경사져버리는 일이 많다. 기록시와 판독시에서 주사선의 방향이 조금이라도 어긋나버리면 상기한 평균화의 효과가 반영되지 않는다. 그래서 제4도에 나타내는 바와 같이 원고(401)보다도 한둘레 큰 사이즈의 스캐너의 경우 원고대상에 원고(401)를 얹고 나서 보조시트(402)를 겹친다. 원고(401)가 백지인 경우에는 보조시트(402)를 흑으로 하고, 원고(401)가 흑지인 경우에는 보조시트(402)를 백으로 한다. 보조시트(402)는 주주사방향에 있어서, 반드시 원고보다도 먼저 판독되도록 배치된다. 이에 따라 주사시 원고(401)의 끝부분이 흑과 백의 차이에 의해 식별된다. 따라서 주사할때마다 원고의 끝위치가 식별되고 평균화처리의 효과를 높일 수 있다.
다음으로 제5도의 플로우챠트를 참조하여 상기 차례로 내장된 특정정보의 판독처리를 설명한다.
처음으로 주주사방향의 화소샘플수(WIDTH) 및 부주사방향의 라인수(HIGHT)를 세트한다(스텝A01). 이때 주주사방향의 샘플수(WIDTH)는 주주사방향의 판독범위가 원고의 폭보다도 작아지도록 한다. 또 예를 들면 라인수(HIGHT=128)가 설정된다. 주주사방향의 카운트수를 n, 부주사방향의 카운트수를 m으로 한다. 우선 m을 0으로 세트하고(스텝A02), n을 0으로 세트한다(스텝A03), 후술하는 n번째의 화소의 화소값의 합계(Dn)를 0으로 세트한다(스텝A04). n이 WIDTH-1과 동등한지를 판별한다(스텝A05). NO라면 현재의 n에 1을 가산하여(스텝A06)스텝A04를 반복한다. YES라면 스텝A07로 전진한다.
스텝A07에서 1화소분의 RGB신호를 입력하고(스텝A10) R.G.B의 합을 3으로 나누어서 RGB신호의 평균값을 구하고, n번째의 화소의 밝기 데이터(In)를 구한다(스텝A11).
다음으로 n번째의 화소의 밝기 데이터(In)와 n-1번째의 화소의 밝기 데이터(In-1)와의 차(ΔIn)를 구한다(스텝A12). 이 ΔIn이 미리 설정된 한계값 TH보다도 큰지 적은지를 판별한다(스텝A13). NO라면 현재의 n에 1을 가산하여 (스텝A14) 스텝A10~A12를 반복한다. YES라면 스텝A15로 전진한다. 여기에서 차(ΔIn=In-In-1)를 미분값으로 생각했을 때 이 미분값이 크게 변화하는, 즉 ΔIn이 한계값(TH)보다 큰 값을 취하는 점에 있는 n번째의 화소가 원고의 좌단이라 판정할 수 있고, 이것을 실제의 평균화에 사용하기 위한 스타트의 대상 또한 ΔIn이 한계값(TH)보다 큰 값을 취하게 되기 까지는 스타트의 대상은 1번째의 화소로 되어 있다.
스텝A15에서 스타트의 대상인 화소의 RGB신호를 입력한다. 다음으로 G와 B와의 색차(DDi)(i=1~n)(G-B방향으로 색차성분)를 구한다(스텝A16). 구해진 색차(DD)를 각 화소마다 합계(Dn)(최초는 Dn=0)에 가산한다. 이에 따라 합계(Dn)가 갱신된다(스텝A17). n이 'WIDTH와 동등한지 아닌지를 판별한다(스텝A18). NO라면 현재의 n에 1을 가산하고(스텝A19) 스텝A15~A17을 반복한다. YES라면 스텝A20으로 진전한다. 스텝A20에서 m이 HIGHT-1과 동등한지 아닌지를 판별한다. NO라면 현재의 m의 1을 가산하여(스텝A21)스텝A03~A19를 반복한다. YES라면 스텝A22로 진전한다. 이에 따라 각 라인에 있어서의 n번째의 화소에 관련되는 색차(DD)의 합계가 구해진다.
스텝A22에서 현재의 n을 0으로 설정한다. 현재의 합계(Dn)를 라인수 HIGHT로 나누어서 평균을 구하고 이 평균을 Dn으로 한다(스텝A23). n이 WIDTH과 동등한지 아닌지를 판별한다(스텝A24). NO라면 현재의 n에 1을 가산하여(스텝A25). 스텝A23을 반복한다. YES라면 종료한다.
이와 같이 하여 화소마다의 색차의 평균이 구해진다.
이후 특정정보의 패턴의 주파수성분을 추출하기 위해 구해진 색차의 평균(평균값데이터)을 대역통과필터에 의해 필터링시킨다. 화상정보는 평균화하면 DC성분을 중심으로 한 주파수성분이 되고 특정정보의 패턴은 고주파수 성분이 되기 때문에 대역통과필터에 의해 DC성분, 즉 평균화된 화상정보를 제거함으로 따라 내장되어 있던 특정정보만을 추출할 수 있다.
또한 스캐너의 해상도로서는 상기 인쇄된 원고를 1화점 단위에서 판독할 수 있는 것이면 충분하다. 따라서 통상의 화소를 재현할 수 있는 스캐너이면, 상기 차례로 용이하게 특정정보를 추출할 수 있다.
다음으로 본 발명의 제1실시예를 사진첨가의 ID카드등에 응용하는 경우의 내장장소의 예를 나타낸다. 특정정보를 ID카드에 내장되는 경우,예를 들면 제20a도에 나타내는 바와 같이 내장된 특정정보의 일부가 사진에 걸리는 것이 바람직하다. 이것은 제3자가 사진의 부착교체를 하여 ID카드를 위조한 경우 이것을 발견할 수 있도록 하기위함이다. 또한 특정정보를 내장하는 범위로서는 제20a도에 나타내는 것 이외에도 제20b~20d도에 나타내는 바와 같은 바리에이션을 들수 있다.
상기 ID카드등에 대한 내장장소의 한정은 제1실시예에 한정되지 않고 후술하는 제2실시예~제5실시예에 있어서도 적용 가능하다.
내장되는 특정정보는 최대로 20자리수, 즉 약 65비트의 데이터용량의 필요한데 본 발명에 따르면 충분히 대응할 수 있는 용량이다.
또한 패턴의 내장위치등을 특정정보의 일부에 포함하면 보다 많은 특정 정보를 기록시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따르면 시각적으로 위화감을 주지 않고, 보다 작은 면적에 의해 많은 특정정보를 내장할 수 있다. 또 그 특정정보를 용이하게 추출할 수 있다.
또한 제1실시예에 있어서, 제1, 제2변환회로를 이용하지 않고 색신호의 값에 특정정보를 내장해도 좋다. 즉(5)~(7)식의 I,C1,C2,CC2에 (1)~(4)식을 대입함에 따라 다음(9)~(11)식의 관계가 얻어지기 때문에, 이것을 만족하도록 제1색신호(T,M,C)로부터 제2색신호(Y',M',C')를 구해도 좋다.
또 판독시에 128라인의 평균을 취하기 때문에 128라인마디에 다른 패턴을 내장할 수도 있다.
이하 본 발명의 다른 실시예를 설명한다. 다른 실시예에 있어서, 동일부분은 동일 참조숫자를 붙여서 상세한 설명은 생략한다.
제1실시예에서는 특정정보를 내장할 때 색차방향으로 단계적변화가 주어졌다. 제3도에 나타낸 바와 같이 채도방향으로 단계적변화를 주어서 특정정보를 내장하는 잇점은 인간의 시각감도는 휘도방향의 단계적변화보다도 색차(청-황)방향의 단계적변화에 대해서는 낮기 때문에 위화감을 주는 일없이 특정전보를 내장할 수 있었지만 색차방향의 단계적변화보다도 채도방향의 단계적 변화에 대해서는 더욱 감도가 낮은 것을 알고 있다. 그 때문에 다음으로 색차방향은 아니고 채도방향으로 단계적변화를 주어서 특정정보를 내장하는 제2실시예를 설명한다.
제6도는 본 발명의 제2실시예에 관련되는 화상처리장치에 있어서의 내장처리부를 나타내는 블럭도이다.
제6도에 나타내는 바와같이 본 내장처리부에는 입력계(601)가 설치된다. 입력계(601)로부터는 칼라화상에 상당하는 제1색신호(Y,M,C)가 제1변환회로(602)에 공급된다. 제1변환회로(602)는 입력계(601)에서 공급되는 제1색신호(Y,M,C)를 기초로 하여 변환을 실시하고 휘도신호(I) 및 두 개의 색차신호(C1,C2)를 각각 생성한다. 또한 여기까지의 구성은 제1실시예의 경우와 같다. 휘도신호(I)는 제2변환회로(607) 및 패턴발생회로(606)에 공급된다. 또 색차 신호(C1)는 제1덧셈기(603) 및 패턴발생회로(606)에 공급된다. 색차신호(C2)는 제2덧셈기(604) 및 패턴발생회로(606)에 공급된다.
또 본 내장부에는 제1실시예의 경우와 똑같이 코드발생기(605)가 설치된다. 코드발생기(605)는 칼라화상에 내장해야하는 특정정보를 보관하고 그 특정정보를 코드의 형태로 발생시키고 패턴발생회로(606)에 공급한다. 패턴발생회로(104)는 코드발생기(103)로부터 공급되어 ON 코드 및 제1변환회로(602)로부터 공급되어 ON 휘도신호(I), 색차신호(C1,C2)를 기초로 하여 직사각형 물결상의 두 개의 패턴신호를 발생시키고 제1덧셈기(603) 및 제2덧셈기(604)에 각각 공급한다. 또한 패턴신호를 발생시키는 스텝에 있어서 화상의 채도가 산츨된다.
제1덧셈기(603)는 제1변환회로(602)로부터의 색차신호(C1)에 패턴발생회로(606)로부터의 패턴신호를 가산(또는 감산)한다. 가산결과로서의 신호(CC1)가 제 2변환회로(607)에 공급된다. 또 제2덧셈기(604)는 제1변환회로(602)로부터의 패턴신호를 가산(또는 감산)한다. 가산결과로서의 신호(CC2)가 제2변환회로(607)에 공급된다. 제2변환회로(607)는 제1변환회로(602)로부터의 휘도신호(I), 덧셈기(603)로부터의 신호(CC1) 및 덧셈기(604)로부터의 신호(CC2)를 기초로하여 변환을 실시하고 제2색신호(Y',M',C')를 생성한다. 제2색신호(Y',M',C')는 오차확산처리회로(608)에 공급된다. 오차확산처리회로(608)는 공급되는 제2색신호(Y',M',C')를 오차확산처리하고 오차확산패턴을 발생시킨다. 발생한 오차확산패턴은 출력계(609)에 공급된다. 출력계(609)는 예를 들면 프린터이며 공급되는 오차확산패턴에 따라서 화상을 출력한다. 또한 상기 오차확산처리회로(608)를 이용하지 않고 시스템구성하는 것도 가능하다. 이 경우는 제2변환회로(607)로부터 제2색신호(Y',M',C')가 출력계(609)에 직접 공급된다. 그리고 출력계(609)는 제2색신호(Y',M',C')에 상당하는 화상을 출력한다.
다음으로 제2실시예의 동작을 설명한다.
우선 제1실시예의 경우와 똑같이 칼라화상에 상당하는 제1색신호(Y,M,C)가 입력계(601)에서 제1변환회로(602)에 공급된다. 제1변환회로(602)에 있어서는 상기 입력계(601)로부터 공급되는 제1색신호(Y,M,C)가 제1실시예에서 설명한 (1)~(3)식에 따라서 휘도신호(I), 색차신호(C1,C2)로 변환된다. 상기 제1변환회로(602)에서는 휘도신호(I), 색차신호(C1,C2)가 패턴발생회로(606)에 공급된다.
한편 코드발생기(605)에 있어서, 특정정보가 코드의 형태로 패턴 발생회로(606)에 공급된다. 다음으로 패턴발생회로(606)에 있어서, 상기 코드를 기초로 하여 두 개의 색차방향에 관한 패턴신호를 발생된다. 발생한 패턴신호는 제1덧셈기(603)에 있어서 색차신호(C1)에, 제2덧셈기(604)에 있어서 색차신호(C2)에 각각 가산된다. 이 경우 패턴발생회로(606)에 있어서 색차신호(C2)에 각각 가산된다. 이 경우 패턴발생회로(606)에 있어서, 색차신호(C1) 및 (C2)에서 색차신호(C1,C2)가 이루는 스펙트럼과 같은 성분을 갖는 일정량의 특정정보를 내장하고, 즉 내장하는 특정정보의 양(진폭)을 ±α/2로하면 색차신호(C1,C2)에 패턴신호를 가산한 후의 신호(CC1,CC2)는 각각 다음식에 나타내는 대로이다.
여기에서 Cc는 입력화상의 제도를 나타낸다. Cc는 다음식에 의하여 구한다.
이후 출력계에 공급하기위한 색신호(Y')(M')(C')를 구하는 차례는 제1실시예와 똑같다.
또한 입력된 칼라화상이 베타일색의 모노크로적인 화상인 경우, 차신호(C1,C2)는 함께 0이기 때문에 채도(Cc)도 0이되고, 화면내의 대부분의 화점에 대하여 색차방향을 정할 수는 없다. 이 때문에 상기 특정정보를 내장하는 것이 곤란하게 된다. 그래서 이와같이 색차신호(C1,C2)가 함께 어떤 일정한 범위내의 값에 머물고, 입력화상이 모노크로적화상이라고 간주된 경우에는 Y-M의 색차방향에 대하여 특정정보를 내장하도록 처리를 전환한다. 즉 Y-M의 색차방향에 대하여 특정정보를 내장하도록 처리를 전환한다. 즉 화면내에 있어서의 채도(Cc)의 분포를 구하고, 그 분포가 미치는 범위가 미리 설정된 값에 머물면 색차신호(C1)는 변화시키지 않고 색차신호(C2)만을 변화시킨다. 즉 색차신호(C2)에 패턴신호를 가산한 후의 신호(CC2)는 다음식에 나타내는 대로이다.
이것은 제1실시예의 처리와 똑같다.
또는 그래서 이와같이 C1,C2가 함께 어떤 일정한 범위내에 값이 머물러서 입력화상이 모노크로적화상이라고 간주된 경우는 특정정보의 내장을 실시하지 않도록 하는 것도 가능하다.
또 무채색근처에서는 사람의 눈에 있어서 민감하게 느끼는 일이 있다. 이 때문에 특히 무채색근처에 있어서는 특정정보의 내장을 실시하지 않도록 하면 사람의 눈으로 식별되기 어렵게 할 수 있다.
내장하는 특정정보의 진폭과 주기의 설정에 대해서는 인간의 시각한계를 고려에 넣어서 검토하는 것이 필요하다. 이 경우 나타나는 패턴은 그 진폭이 작을수록, 또 그 주기가 짧을수록 인간의 눈에는 띄지 않는 것이 된다.
또한 제1실시예에 있어서도 설명한 제3도에서 확실한 바와 같이, 주기를 짧게 해두면 진폭을 상당히 크게 해도 사람의 눈으로 식별될 염려가 없다. 또 상기 패턴의 진폭 그 자체가 크기 때문에 노이즈에 파묻혀 버릴 가능성이 적다. 따라서 SN비가 높은 센서를 사용하지 않아도 패턴을 용이하게 추출할 수 있다.
상기 덧셈기(603)에 의하여 생성된 신호(CC1)는 제2변환회로(607)에 공금된다. 또 덧셈기(604)에 의하여 생성된 신호(CC2)는 제2변환회로(607)에 공급된다. 다음으로 휘도신호(I), 색차신호(C1) 및 신호(CC2)는 제2변환회로(607)에 의하여 제2색신호(Y',M',C')로 변환된다. 이 경우의 변환은 제1실시예에서도 설명한 (5)~(7)식에 따라서 실시된다. 다만 (5)~(7)식중의 C1을 CC1에 대신하여 생각한다.
이렇게 하여 특정정보가 화상신호에 내장된 후의 화상이 얻어진다.
상기 구해진 제2색신호(Y',M',C')는 오차확산처리회로(608)에 공급된다. 오차확산처리회로(608)에 있어서는 오차확산패턴이 생성된다.
출력계(609)에 있어서는 제2b도에 나타내는 바와 같이 주주사방향을 향하여 특정정보에 상당하는 9바이트의 데이터가 반복하여 내장되고, 부주사방향을 향하여 완전히 동일한 패턴이 반복하여 내장된다. 이와 같이 하여 특정 정보는 화상정보에 내장되어 인쇄되게 된다.
여기에서 더욱 많은 특정정보의 내장을 할 수 있는 기술을 설명한다. 이 기술에 있어서는 입력화상의 색도에 따라서 내장하는 특정정보의 양을 변화시키도록 제어한다.
제7도는 동일주기의 패턴에 대한 색도별의 감도를 피험자를 이용하여 조사한 결과 분포를 나타낸 개략도이다. 제7도에 있어서, 횡축에 색차가 취해지고 종축에 휘도가 취해진다. 또 모두 칠한 색의 얇은 영역일수록 감도가 높은 것을 나타내고 있다. 동일도면에서 색차가 낮고 중간적인 휘도를 갖는 색의 부분에 대하여 패턴을 내장하면 동패턴이 사람의 눈으로 상당히 식별되기 쉬운 것을 알 수 있다. 따라서 특히 모두 칠하지 않거나 또는 진폭을 작게 억제하고 감도가 낮아짐에 따라서 내장하는 패턴의 진폭을 크게 하도록 제어할 필요가 있다.
이에 대처하기 위해서는 제6도의 블럭도에 있어서, 패턴발생기(606)의 내부에 패턴신호(s)의 부가량을 결정짓는 진폭계수를 기억하는 메모리(도시하지않음)를 설치한다. 패턴발생기(606)는 제1변환회로(602)로부터 공급되어오는 휘도신호(I), 색차신호(C1,C2)에 따라서 적당한 진폭계수를 상기 메모리로부터 꺼낸다. 이 경우 예를 들면 LUT(Look Up Table)가 참조된다. 그리고 패턴발생기(606)는 꺼낸 메모리의 진폭계수에 따라서 색차신호(c1,c2)에 각각 부가해야 하는 패턴신호(s)의 진폭을 변화시킨다. 즉 무채색근처등의 감도가 높은 영역에서는 패턴신호(s)의 부가를 하지 않거나 또는 그 진폭을 작게 억제하도록 패턴발생기(606)에 패턴신호(s)를 발생시킨다. 이에 따라 발생한 패턴신호(s)는 각각 덧셈기(603)(604)에 있어서 색차신호(C1,C2)에 부가된다. 진폭계수를 β로하면 색차신호(CC1,CC2)는 다음과 같이 나타내어진다.
이와같이 하여 시각적으로 한층 식별되기 어렵게 되고 보다 많은 특정정보의 내장이 가능하게 된다.
다음으로 상기 차례로 출력된 특정정보의 판독처리에 대하여 설명한다.
본 시스템의 판독부에는 상기 내장처리부의 처리에 의하여 인쇄된 화상으로부터 특정정보를 판독하기위한 스캐너(도시하지 않음)가 설치된다. 스캐너는 RGB색분해계필터를 탑재하고 있다.
특정정보의 판독의 차례는 제1실시예의 경우와 똑같다. 다만 제1실시예에 있어서의 설명중에서 일부 다른 곳이 있다. 제5도를 참조하면 제1실시예에서는 스텝A16에 있어서, G와 B와의 색차{(DD(G-B)2+(R-G)2}를 계산하여 채도(DD)를 구한다.
또 제1실시예에서는 스텝A17에 있어서, 색차(DD)가 합계(Dn)에 가산된다. 한편 제2실시예에서는 스텝A17에 있어서, 채도(DD)가 합계(Dn)에 가산된다. 상기 이외의 차례는 제1실시예의 경우와 똑같다. 이에 따라 화소마다의 채도의 평균이 구해진다.
이후 패턴의 주파수성분을 추출하기 위해 구해진 색차의 평균(평균값 데이터)을 대역통과필터에 의해 필터링시킨다. 이에 따라 DC성분, 즉 평균화된 기(基)의 화상정보가 제거되고 내장되어 있던 특정정보만을 추출할 수 있다.
또한 스캐너의 해상도로서는 상기 인쇄된 원고를 1화점단위에서 판독할 수 있는 것이면 충분하다. 따라서 통상의 화상을 재현할 수 있는 스캐너이면 상기 차례로 용이하게 특정정보가 제거되고 내장되어 있던 특정정보만을 추출할 수 있다.
이상 설명한 바와같이 본 제2실시에에 따르면 제1실시예의 경우에 비하여 시각적에 의해 한층 식별하기 어렵게 하고, 보다 많은 특정정보를 내장할 수 있다. 또한 특정정보를 용이하게 추출할 수 있다.
또한, 제2실시예에 있어서, 후술하는 제8-1도에 나타내는 바와 같이 제1 및 제2변환회로를 이용하지 않고, 색신호의 즉시 특정정보를 내장해도 좋다. 즉 (5)~(7)식 및 (1)~(4)식에서 다음의 관계가 얻어지기 때문에 이것을 만족하도록 제1색신호(Y,M,C)로부터 제2색신호(Y',M',C')를 구해도 좋다. 다만 이 경우(5)~(7)식에 있어서의 C1을 CC1에 대신하여 계산한다.
다음으로 제3실시예를 설명한다.
일반적으로 화상중의 농도변화가 평탄한 부분에 있어서는 미미한 변화를 주는 것만으로 그 부분이 눈에 띄는데, 농도변화가 심한 부분에서는 다소의 변화를 주어도 시각적으로 눈에 띄지 않는 성질이 있다. 본 실시예에서는 이와 같은 특성이 이용된다. 즉 농도변화가 큰 부분에는 특정정보의 내장을 강하게 하고, 평탄한 부분에서는 특정정보의 내장을 약하게 한다.
제8도는 본 발명의 제3실시예에 관련되는 화상처리장치에 있어서의 내장처리부를 나타내는 블럭도이다.
제8도에 나타내는 바와 같이 본 내장처리부에는 입력계(801)가 설치된다. 입력계(801)로부터는 칼라화상에 상당하는 제1색신호(Y,M,C,K)(블럭)가 제1변환회로(802)에 공급된다. 제1변환회로(802)는 입력계(801)로부터 공급되는 제1색신호(Y,M,C,K)를 기초로 하여 변환을 실시하고 휘도 신호(I) 및 두 개의 색차신호(C1,C2)를 각각 생성한다. 휘도신호(I)는 제2변환회로(809), 고영역 추출회로(807) 및 패턴 발생회로(806)에 공급된다. 또 색차신호(C1)는 제1덧셈기(803) 및 패턴발생회로(806)에 공급된다. 색차신호(C2)는 제2덧셈기(804) 및 패턴 발생회로(806)에 공급된다.
또 본 내장처리부에는 코드발생기(805)가 설치된다. 코드발생기(805)는 칼라화상에 내장해야 하는 특정정보를 보관하고, 그 특정정보를 코드의 형태로 발생시켜서 패턴발생회로(806)에 공급된다. 패턴발생회로(806)는 코드발생기(103)로부터 공급되어 ON코드 및 제1변환회로(802)에서 공급되어 ON 휘도신호(I), 색차신호(C1,C2)를 기초로 하여 제2a도에 나타내는 바와 같은 직사각형물결상의 패턴신호(s)를 발생시키고 곱셈기(808a,809b)에 공급한다. 그리고 고역 추출회로(805)는 제1변환회로(802)로부터 공급되는 휘도신호(I)에 따라서 잘 알려진 고역성분추출처리를 실시하고, 고역성분의 세기에 따라서 패턴신호의 진폭을 결정짓는 계수(k)를 LUT등을 이용하여 구하고 곱셈기(808a,808b)에 공급된다. 곱셈기(808a,808b)는 패턴발생회로(806)로부터의 패턴신호(s)와 고역추출회로(807)로부터의 계수(k)를 곱하여 그 출력을 제1덧셈기(803) 및 제2덧셈기(804)에 각각 공급한다.
제1덧셈기(803)는 제1변환회로(802)로부터의 색차신호(C1)에 곱셈기(808a)로부터의 신호를 가산(또는 감산)한다. 가산결과로서의 신호(CC1)가 제2변환회로(809)에 공급된다. 또 제2덧셈기(804)는 제1변환회로(802)로부터의 색차신호(C2)데 곱셈기(808b)로부터의 신호를 가산(또는 감산)한다. 가산결과로서의 신호(CC2)가 제2변환회로(809)에 공급된다. 제2변환회로(809)는 제1변환회로(802)로부터의 휘도신호(I), 덧셈기(803)로부터의 신호(CC1) 및 덧셈기(804)로부터의 신호(CC2)를 기초로 하여 변환을 실시하고 제2색신호(Y',M',C',K')를 생성한다. 제2색신호(Y',M',C',K')는 오차확산처리회로(810)에 공급된다. 오차확산처리회로(810)는 공급되는 제2색신호(Y',M',C',K')를 오차확산처리하고 오차확산패턴을 발생시킨다. 발생한 오차 확산패턴은 출력계(811)에 공급된다. 출력계(811)는 예를 들면 프린터이며
공급되는 오차확산패턴에 따라서 화상을 출력한다.
다음으로 제3실시예의 동작으로 설명한다.
우선 칼라화상에 상당하는 제1색신호(Y,M,C,K)가 입력계(801)에서 제1변환회로(802)에 공급된다. 제1변환회로(802)에 있어서는 상기 입력계(801)로부터 공급되는 제1색신호(Y,M,C,K)가 휘도신호(I), 색차신호(C1,C2)가 패턴발생회로(806)에 공급된다.
한편 코드발생기(805)에 있어서, 특정정보가 코드의 형태로 발생되고 패턴발생회로(806)에 공급된다. 다음으로 패턴발생회로(606)에 있어서, 상기 코드를 기초로 하여 두 개의 패턴신호가 발생된다. 이 경우 패턴발생회로(806)에 있어서, 색차신호(C1) 및 (C2)에서 색차신호(C1,C2)가 이루는 백터와 같은 성분을 갖는 일정량의 특정정보를 내장한다. 또 특정정보를 내장하기 전과 후와의 색차신호의 변화관계는 제2실시예에서 설명한 식(12)~(14) 똑같다.
상기 패턴발생회로(806)는 제2실시예의 경우와 똑같이 패턴신호의 부가량을 결정짓는 진폭계수를 기억하는 메모리(도시하지 않음)가 구비된다. 패턴 발생기(806)는 제1면환회로(802)로부터 공급되어오는 휘도신호(I), 색차신호(C1,C2)에 따라서 적당한 진폭계수를 상기 메모리로부터 꺼낸다. 이 경우 예를 들면 LUT가 참조된다. 그리고 패턴발생기(806)는 꺼낸 메모리의 진폭계수에 따라서 색차신호(C1,C2)에 각각 부가해야하는 패전신호의 진폭을 변화시킨다. 즉 무채색근처등의 감도가 높은 영역에서는 패턴신호의 부가를 하지 않거나 또는 그 진폭을 작게 억제하도록 패턴발생기(806)에 패턴신호를 발생시킨다.
상기 발생한 패턴신호는 곱셈기(808a,808b)에 있어서, 고역추출회로(807)로부터의 계수(k)에 따라서 진폭이 작게 억제된다. 그리고 곱한 후의 패턴신호는 제1덧셈기(803)에 있어서 색차신호(C1)에, 제2덧셈기(804)에 있어서 색차신호(C2)에 각각 가산된다. 그리고 제2변환회로(809)에 있어서, 출력계에 공급하기위한 색신호(Y',M',C',K')가 구해진다. 그후 오차확산 처리회로(810)에서 의사중간조(疑似中間調)표현처리되고 출력계(811)에 출력된다.
특정정부의 판독차례는 제1실시예의 경우와 똑같다.
이상 설명한 바와같이 이 제3실시예에서는 화상중에서 고역성분이 많고 변화가 빈번한 부분에서는 내장하는 패턴의 진폭을 크게 하고, 고역성분이 적고 변화가 작은 부분에서는 내장하는 패턴의 진폭을 작게 한다. 이에 따라 제2실시예의 경우에 비하여 시각적에 의해 한층 식별하기 어렵게 하고, 보다 많은 특정정보를 내장할 수 있다. 도 특정정보를 용이하게 추출할 수 있다.
또한 시도감도에 따라서 진폭을 바꾸는 것은 본 실시예에서는 반드시 필요하지는 않다.
제1실시예에서 제3실시예에서는 부주사방향으로 완전히 같은 정보를 내장했지만 128라인의 평균을 취하고 있기 때문에 128라인마다에 따로따로의 정보를 내장함에 따라 정보량을 늘려도 좋다. 또한 한 개의 특정정보의 단위는 7바이트에 한정되지 않고 얼마라도 좋다.
또 제2실시예의 시도감도에 따른 패턴신호의 진폭제어, 제3실시예의 고역량에 따른 패턴신호의 진폭제어는 전실시예에 있어서 실시 가능하다.
또한 제3-1실시예로서 제8-1도에 나타내는 제1변환부 및 제2변환부를 이용하지 않고 잉크량에 직접 정보를 추가하는 방법에 대하여 설명한다. 이 경우 추가하는 주기 성분(α)자체의 산출방법은 제1실시예 및 제2실시예와 똑같다. 또한 이때의 잉크량의 변환식은 다음과 같다. 도면중 820은 정보번호, 821은 정보가공회로, 822는 밴드제거회로를 나타낸다.
Y'=Y+(ΣΣα)/3
M'=M-(ΣΣα)/6
C'=C-(ΣΣα)/6
다음으로 제4실시예를 설명한다.
상기한 실시예에서는 일정한 주기로 내장하는 데이터를 진폭변도하여 얻어진 패턴을 화상에 중첩했지만, 본 실시예에서는 2차원푸리에변환면상의 다수의 주파수성분을 특정정보데이터에 따라서 다중하고 다중주파수성분을 갖는 2차원적인 줄무늬모양을 칼라화상신호에 추가한다.
제9도는 본 발명의 제4실시예에 관련되는 화상처리장치에 있어서의 내장처리부를 나타내는 블럭도이다.
제9도에 나타내는 바와 같이 본 내장처리부에는 입력계(901)가 설치된다.
입력계(901)로부터는 칼라화상에 상당하는 제1색신호(Y,M,C)가 제1변환회로(902)에 공급된다. 제1변환회로(902)는 입력계(901)에서 공급되는 제1색신호(Y,M,C)를 기초로하여 제1변환을 실시하고, 휘도신호(I) 및 두 개의 색차신호(C1,C2)를 각각 생성한다. 제1변환은 제1실시예와 똑같다. 휘도신호(I)는 제2변환회로(908)에 공급되고 색차신호(C2)는 밴드제거회로(903), 덧셈기(903)를 통하여 제2변환회로(908)에 공급된다. 밴드제거회로(903)는 제1변환회로(902)로부터의 색차신호(C2)에 예를 들면 8×8의 이동평균처리를 실시하고 화상정보 이와의 정보를 제거한다. 즉 밴드제거동작은 로우패스 필터동작이다. 이것은 입력계(901)에서 공급된 화상신호가 이미 본 방식에 의해 특정한 정보(고주파수성분)가 내장되어 있는 경우도 있기 때문에 직류부근의 성분으로 이루어지는 화상정보만을 꺼내기 위함이다.
또 본 내장처리부에는 코드발생기(904)가 설치된다. 코드발생기(904)는 칼라화상에 내장해야 하는 특정정보를 보관하고, 그 특정정보를 코드의 형태로 발생시키고 정보 가공부(905)에 공급한다. 정보가공부(905)는 코드 발생기(904)에서 공급되는 코드암호화와 압축화등의 처리를 하고 처리결과를 패턴발생회로(906)에 공급한다. 패턴발생회로(906)는 정보가공부(905)에서 공급되어 ON코드를 기초로 한 다중주파수성분을 갖는 패턴신호를 발생시키고 덧셈기(907)에 공급한다.
덧셈기(907)는 밴드제거회로(903)로부터의 색차신호(C2)에, 패턴발생회로(906)로부터의 패턴신호를 가산(또는 감산)한다. 가산결과로서의 신호(CC2)가 제2변환회로(908)에 공급된다. 제2변환회로(908)는 제1변환회로(902)로부터의 휘도신호(I), 색차신호(CI) 및 덧셈기(907)로부터의 신호(CC2)를 기초로 하여 제2변환을 실시하고 제2색신호(Y',M',C')를 생성한다. 제2변환처리는 제1실시예와 똑같다. 제2색신호(Y',M',C')는 출력계(909)에 공급된다. 출력계(909)는 예를 들면 프린터, 팩시밀리, 칼라복사기이며 공급되는 제2색신호(Y',M',C')에 따라서 화상을 출력한다.
다음으로 제4실시예의 동작을 설명한다.
우선 입력한 제1색신호(Y,M,C)를 휘도신호(I) 및 색차신호(C1,C2)로 변환한다. 이때의 변환식은 상술한 식(1)~(3)에 따른다. 또한 색신호는 0~의 값으로 나타내고 Y=M=C=0는 백, Y=M=C=1은 흑으로 나타낸다.
여기서 입력된 원고 홀은 화상데이터가 미리 본 실시예에 의거한 기술에 의해 특정정보를 기록한 경우를 가정한다. 이 경우 인쇄후의 원고 혹은 화상데이터로부터 기존의 정보를 제거하고 본래의 화상데이터만을 추출할 필요가 있다.
밴드제거회로(903)에 의해 색차(C2)에 대해, 예를 들면 8×8의 이동평균을 구하고 그 값을 구해서 C2의 화상데이터로 함으로써 화상신호만을 인출한다. 또한 평균화하는 화수소는 프린터의 화소수에 종속되어 있다.
또는 상기 색차방향에 대해 푸리에변환을 실시하여 채워져 있는 특정정보를 추출하고 추출한 주기성분만을 제거함으로서 화상데이터만을 구해도 좋다.
이 화상데이터에 대해 가산기(907)에 의해 특정정보의 내장을 실시하고 제2변환회로(908)를 지나 색신호(Y',M',C')로서 출력부(909)에 공급한다.
여기서 I,C1,C2에서 색신호(Y',M',C')로의 변환은 제1실시예에 있어서 설명한 식(5)~(7)에 따라 실행된다.
다음으로 특정정보의 내장순서를 상세하게 설명한다. 특정정보는 제1실시예와 같이 코드등의 수치로 표현되어 있다. 이 값은 암호화 또는 압측화등의 처리를 미리 정보가공부(905)에서 실행한다. 제1실시예에 있어서 참조한 제2도에서 명백한 바와같이 인간의 단계적 변화식별능력(식별단계적 변화수로 표현된다.)은 휘도방향의 변화에 대해 높고, 색차(Y-B) 방향의 변화에 대해서는 보다 낮음을 알 수 있다. 본 실시예에서도 이 특성을 이용해서 특정정보의 내장을 실행한다.
패턴발생회로(906)는 다중주파수성분을 가지는 줄무늬모양의 패턴신호를 발생하기 위해, 제10a 도에 나타낸 바와 같이 주주사방향의 축 및 부주사방향의 축에 의해 구성되는 푸리에변환면을 정의하고, 면위에 소정의 규칙으로 배치된 다수의 점을 가진다. 이 다수의 점에 내장정보의 코드를 구성하는 각 비트데이터가 소정의 규칙에 따라 배치된다. 각 점은 주기와 진폭을 가진다. 화상데이터의 내장위치에 따라 각 비트데이터의 주기와 진폭이 가산되어 내장패턴이 발생된다.
정보가공부(905)에 의해 암호화 및 압축화등의 처리가 된 코드는 패턴발생회로(906)에 공급된다. 패턴발생회로(906)에 상기코드가 공급되면 그 코드를 구성하는 복수의 비트가 차례로 상기 푸리에변환면의 소정위치에 각각 배치된다. 또한 각 비트이 배치장소나 배치순서는 임의로 결정할 수 있다.
여기서는 각 비트의 배치위치는 방사형상으로 뻗어있는 복수의 선상에 일정간격으로 설치되어 있다고 하자. 즉 비트의 배치위치는 원점을 중심으로 하는 동심원상이 된다. 이 선과 주주사방향축이 이루는 각도를 θ로하면 각도 θ의 값은 0≤θ＜π인 범위에서 주어지고 전범위를 n등분하면 θ=k/n·π(k=0~n-1)이다. n(분할수)은 주기(WL)가 짧게 되면 될 수록 큰 값으로 설정할 수 있다.
각 비트는 각 방사선상으로 시계한계주파수에서 나이퀴스트(NYQUIST)주파수까지의 사이를 균등하게 배치한다. 또한 푸리에변환면은 그 원점으로부터의 거리가 주기를 나타내고 원점에 가까운 만큼 주기는 길고 원점에서는 떨어지는 만큼 주기는 짧게 된다. 나이퀴스트주파수는 프린터가 표현할 수 있는 고주파수성분의 상한값이다.
비트데이터의 배치한 개시위치를 특정하기 위해서 제10a도에 나타낸 바와 같이 주기가 시각한계에 상당하는 위치에는 한 개를 제외하고 특정정보와는 무관계하게 항상 OFF또는 OFF(제10a의 예에서는 항상 OFF:0이다)의 도트(제10a도의 S라고 쓰여진 흰색원)를 배치한다. 이 밖의 시각한계도트와 구별되어 있는 도트를 스타트비트(코드데이터의 각 비트의 배치개시비트)로 한다.
이 스타트비트에서 방사방향으로 차례로 비트를 배치하거나 나이퀴스트주파수에 상당하는 비트위치까지 도달하면 θ를 차례로 감소시키고 다음의 방사선상에 동일하게 배치한다. 제10a도의 원내의 숫자는 비트의 배치 순서를 나타낸다. 이것은 특정정보코드의 상위 비트에서 차례로 배치하거나 반대로 하위비트에서 차례로 배치해도 좋다.
이와 같은 예를 들면 비교적 성능저하가 발생하기 쉬운 패턴에 푸리에변환면상의 스타트개시 위치확인을 위한 모조비트, 즉 특정정보에 존재하지 않는 스타트비트(S)를 항상 ON(또는 OFF)으로 설정해 둔다. 스타트비트(S)의 다른 예를 제10B도 및 10C도에 나타낸다. 모두 푸리에변환면에서의 시각한계 부근에서만의 비트배치를 나타낸 도면이고, 제10a도에 준하는 것이다. 제10b도 및 10c도의 경우와는 반대로 스타트비트를 항상 OFF로, 그 이외의 시각한계위치의 비트를 항상 ON으로 한 경우를 나타낸다.
제10c도는 시각한계위치의 모든 비트를 항상 ON으로 하고 그러나 스타트비트에 상당하는 위치에서만(도시한 흰색 이중원) 진폭(W1)이 다른것보다 크고 예를 들면 2배로 함으로서 시각한계위치의 다른 비트와 구별해도 좋다.
패턴의 발생회로(906)는 이러한 푸리에변환면상에 배치된 특정정보의 모든 비트데이터의 주기, 진폭을 칼라화상이 채워지는 화소의 위치(x,y)에 따라 가산해서 특정정보패턴 ΣΣβ(θ,WL)을 발생한다. Σ는 θ(0≤θ＜180°),WL(시각현계에서 나이퀴스트주파수까지)에 관한 합계이다.
단 WI/2는 각 비트의 진폭이고 비트가 0이면 WI/2=0이고 1비트의 주파수 성분만이 가산된다.
따라서 가산기(907)의 츨력에서 CC2는 다음과 같이 나타낸다.
다음으로 주기(WL), 각도(θ), 및 진폭(WI)의 값 설정에 대해 설명한다. 우선 주기(WL)가 취할 수 있는 범위는 대략 말하면 특정정보를 내장한 색차방향에 대한 시각한계에서 프린터의 나이퀴스트주파수까지이다. 단 여기서 말하는 시각한계라고 하는 것은 편의상의 표현이고, 실제는 농도 변화에 대한 감도가 극도로 떨어지는 지점의 주파수를 나타낸다. 시각 한계는 프린터에 의존하지 않는 값이다. 결국 색차(Y-B)방향에 대한 시각한계는 2사이클/㎜이다.
여기서 이 값을 구체적으로 프린터의 제어량으로 환산해 보자. 예를 들면 사용하는 프린터가 4COdpi해상도이면 시각한계의 1주기는 대략8화소분에 사당한다. 따라서 상기 해상도의 프린터이면 주기(WL)가 취할 수 있는 범위는 2~8화소에 상당한다.
진폭(WL)의 값은 출력계의 MTF(modulation transfer function)특성이나 주기구조에 대한 시각특성들을 고려해서 설정한다. 제2도에 나타낸 바와 같이 식별능력을 상정하면, 예를 들면 주기(WL)가 8화소이면 W1의 값을 크게 상정해서 데이터의 효율화를 도모한다. 이렇게 하는 것은 출력게의 MTF특성의 영향을 받아 고주파성분이 특히 저하하기 쉬운 점을 고려했기 때문이다.
이 밖의 내장되는 패턴의 주기범위와 분할 수는 출력계의 표현가능한 단계적 변화수 판독계등의 SN비, 판독시의 샘플링화소수등에 종속한다.
또한 본 실시예에서는 이들의 주기나 각도는 푸리에변환면상에서 등간격으로 배치하는 경우에 대해 나타냈지만 채워진 특정정보의 판독시에 데이터가 부합하기 어려운 등의 지장이 없으면 비치는 반드시 등간격일 필요는 없다. 즉 제10a도의 예에서는 동심원상으로 배치했지만 완전히 원이 아니고 동심이 타원형상으로 배치해도 좋다.
일반적인 칼라원고의 대부분은 색차성분이 고주파의 주기성문을 포함하지 않는다. 그러나 극히 드물게 선화나 그물화등으로 이 주기성분을 포함하는 것도 있다. 이들의 화상에 특정정보를 내장한 경우 판독시 잘못해서 실제로는 내장되어 있지 않은 성분을 내장된 것으로 간과해버리는 경우도 있다. 이것을 방지하기 위해서는 복수의 주기성분을 한 개의 비트로서 취급하는 것이 유효하다. 즉 어떤 비트에 대해 동일한 내용인 모조비트를 적어도 한 개 설치한다. 단 이렇게 하면 내장할 수 있는 특정 정보의 양은 모조비트의 수에 따라 감소한다(모조비트의 수+분의 1이 된다.제11a도 및 제11b도는 상기한 고안에 의거한 푸리에변화면상의 비트배치를 나타낸다. 제11도에서는 설명을 간략화하기 위해 OFF비트는 생략한다. 번호가 동일한 비트는 동일한 비트로 간주한 비트임을 나타내고 번호에 대쉬가 붙어있는 비트는 모조비트이다. 제11a도는 방사선상으로 늘어선 인접하는 2라인단위로 동일비트를 배치한 경우(2성분을 1단위로 한 경우)의 예를 나타낸다. 즉 1라인에는 정규비트를 배치하고 인접라인에는 역의 순서로 모조비트를 배치하고 제11b도는 3라인을 1블럭으로 하고 블럭단위로 동일비트를 배치한 경우(1블럭에 대해 2모조블럭을 배치한 경우)의 예를 나타낸다. 어떤 경우도 정규비트와 모조비트가 동일한 방사선상 혹은 동일한 원주상에 놓이지 않는 쪽이 바람직하다. 또한 2개의 성분을 동일비트로서 취급할 경우는 판독시에 평균화를 실행하고 함수값처리를 실행해서 비트의 유무를 확인하는 것이 바람직하다. 또한 모조비트가 2개이상(동일한 비트가 3개이상)이면 다수결을 취하는 순서를 택해도 좋다.
비트를 상기한 바와 같이 조작함으로써 판독시의 실수를 방지할 수 있다. 예를 들면 원고가 그물화상이나 선화인 경우 드물개 색차방향등으로 높은 주파수성분을 동반하는 경우가 있고 오판정의 원인이 된다 이것은 경감시키기 위해서 복수의 성분을 한 단위로서 취급한다.
또한 본 실시예에서도 상기한 실시예와 같이, 제8-1도에 나타낸바와 같이 제1변환회로(902), 제2변환 회로(908)를 사용하지 않고 이하에 나타낸 바와 같이 제2색신호(Y',M',C')에 직접 특정정보를 내장할 수 있다. 이 경우 추가하는 주기성분의 양(β)의 산출순서는 상기한 바와 같다.
다음으로 상기 순서로 프린팅된 특정정보의 판독처리에 대해 설명한다.
상기 특정정보의 판독에는 RGB(Blue, Green, Yellow)색분해계 필터를 탑재한 검색기가 사용된다.
이하 제12도의 플로우챠트를 참조해서 특정정보의 추출처리를 설명한다. 또한 추출하는 사이즈는 예를 들면 64×64화면정도이면 충분하다. 결국 상기 사이즈는 400dpi로 환산하면 4×4㎜이고, 화상의 극히 일부이면 된다. 바꿔 말하면 본 실시예에서는 화상전체에 특정정보패턴을 중첩하지 않아도 일부의 영역만으로 중첩하고 그 영역을 미리 알면 좋다. 우선 RGB신호를 입력한다(스텝B01). 평균화를 실행하는데 있어서 분할수(n)를 세트한다(스텝B02). m을 1로 세트한다(스텝B03). 판독개시위치 및 판독사이즈를 세트하고(스텝B04). 판독대상의 영역을 꺼낸다(스텝 B05). 입력한 RGB신호중 색차 G-B만을 추출하기 때문에 DD=G-B를 세트한다(스텝B06).
색차신호에 대해 2차원 푸리에변환을 실행하고(스텝B07). 시각한계의 주파수(2cycle/㎜)의 성분에 의거 스타트비트 위치의 확인을 한다(스텝B08)
동일 스타트 위치근방에서 비트내에 주파수성분의 유무를 확인하고 성분이 없는 경우는 0, 어떤 것을 확인 할 수 있던 경우는 1로서 비트마다 체하고 데이터를 확인한다(스텝B09). m이 분할수(n)와 같은지 아닌지를 판별한다(스텝B10). NO이면 m에 1을 가산하고(스텝B11). 스텝B04~B09를 반복한다. YES이면 스텝B12로 진행한다.
스텝B12에서는 데이터의 신뢰성을 높이기 때문에 복수의 영역을 샘플링해서 푸리에변화변상에서 주기성분마다 평균화한다. 또한 이 때 필요가 있으면 샘플링을 실행하는 영역을 넓게 취한다. 또한 함수값처리를 하고 비트의 유무를 확인한다(스텝B13). 그리고 특정정보를 산출한다(스텝B14). 판독한 데이터가 암호화되어 있는 경우는 암호해독을, 압축되어 있는 경우는 확장처리를 실행한다(스텝B15). 또한 스텝B2,B3,B10,B11, 및 B12는 푸리에변화면에 있어서 모조비트를 구비하고 있지 않는 경우에는 생략된다.
이상 설명한 바와 같이, 제4실시예에 의하면 내장되어야 할 특정정보의 양이 많은 경우라고 시각적으로 위화감을 주지 않도록 할 수 있다. 또한 판독시에 화상이 다소 기울어도 정확하게 주기성분을 검출할 수 있고 판독미스가 적다.
또한 제4실시에는 색차방향으로 특정정보를 내장한 경우에 대해 설명했지만 제2실시예와 같이 채도방향으로 내장하도록 변형하는 것과 제3실시예와 같이 시각감도나 휘도성분의 고주파수성분에 따라 내장한 패턴의 진폭을 조정하도록 변형하는 것이 가능하다. 또한 제4-1실시예로서 가법혼색(RGB)계에서 구성한 예에 대해 설명한다. 가법혼색계의 예에서는 검색기로 판독한 RGB신호에 대해 직접 추가하는 경우 색차의 추가 및 채도의 추가를 소정의 변환식에 의해 정보를 추가할 수가 있다.
구체적으로는 다음과 같이 된다.
(1) 색차에 추가하는 경우;
여기서, I=(R+G+B)/3, C1=R-G, C2=G-B로하면, CC2=C2±α에서 R'=I+(2C1+CC2)/3, G'=I+(-C1+CC2)/3, B'=I+(C1+CC2)/3이 된다. 즉 입력계(101)로부터의 Y,M,C가 R,G,B가 되고, 제2변환회로(106)로부터의 Y',M',C'가 R',G',B가 되는 것이다.
또한 직접 R,G,B→R',G',B'일 때는 R'=R±(α/6), G'=G±(α/6), B'=B±(α/3)이 되고, 상기한 제8-1도에 나타낸 밴드제거회로(822)는 없어도 좋고, 입력계(101)로부터의 Y,M,C가 R,G,B가 되고, 출력계(108)로의 신호가 R',G',B'가 되는 것이다.
(2) 채도에 추가하는 경우:
여기서 R'=I+(2CC1+CC2)/3, G'=I+(-CC1+CC2)/3, B'=I+(-CC1+CC2) /3이 된다. 단, CC1=C1±(α·C1/2Cc). CC2=C2±(α·C2/2Cc), Cc=(C12+C22)1/2가 되고 제6도에 나타낸 것과 마찬가지로 적용된다.
또한 직접 R,G,B→R',G',B'R'=R±{α(2R-G-B)}/{6[(R-G)2+(G-B)2]1/2,G'=G±{α(2G-B-R)}/{6[(R-G)2+(G-B)2]1/2},B'=B±{α(2B-R-G)}/{6[(R-G)2+(G-B)2]1/2}가 되고, 상기한 제8-1도에 나타낸 것과 마찬가지로 적용된다.
다음으로 제5실시예를 설명한다.
제4실시예에 있어서는 주기성분을 푸리에변환면에서 동심원상 또는 동심타원형상으로 배치하는 경우에 대해 설명했다. 한편 제5실시예에 있어서는 격자형상으로 배치한 경우에 대해 설명한다.
또한 특정정보의 내장에 관한 대략적인 순서는 제4실시예의 경우와 같다. 또한 본 실시예에 대한 내장처리부는 제4실시예에서 사용한 제9도와 동일한 구성이 된다. 단 정보가공부(905)내부의 처리가 다르다.
또한 제1변환회로 및 제2변환회로를 사용하지 않고 색신호에 직접 특정 정보를 채울 수 있는 것도 제4실시예의 경우와 같다.
제5실시예의 동작을 설명한다. 우선 제13도에 나타낸 바와 같이 각 비트 데이터를 푸리에변환면상에서 격자형상으로 배치한다. 각 배치위치의 주주사방향의 주기가 WL1, 부주사방향의 주기가 WL2인 경우 추가되는 정보의 주기성분의 양을 나타낸 식은 다음과 같다. Σ는 WL1,WL2에 관한 합계이다.
여기서 β는 0≤β＜2π의 범위로 변환하는 위상차를 나타내고 각 주파수 성분마다 그 값을 바꾸고 주기구조끼리의 중첩의 영향을 경감시킨다. 단 WL1,WL2중 어느 한쪽이 나이퀴스트주파수에 상당하는 경우는 β의 값이 π/2또는 3/2π에 가까운 값이 되지 않도록 설정하고 주기성분의 소실을 방지한다.
또한 13도에 나타낸 바와 같이 WL1,WL2가 함께 나이퀴스트주파수에 가깝고 성능이 약화되기 쉬운 위치에서 주기성분은 추가하는 것으로 한다.
또한 특정정보의 추출처리에 관해서는 제4실시예의 경우와 동일한다.
이상 설명한 바와 같이 제5실시예에 의하면 특정정보의 양이 비교적 작은 경우에는 간편하게 다룰 수 있다. 또한 각 주기성분간에 중첩이 발생하기 쉽고 비교적 방해되는 저주파수의 주기성분이 발생하기 쉽게 된다. 이것을 방지하기 위해서 각 주기성분에 대해0~2π의 범위의 위상차를 부여하고 중첩의 발생을 억제한다. 이것에 의해 화질의 저하를 방지할 수 있다.
다음으로 제6실시예를 설명한다.
제15도는 본 발명의 제6실시예에 관련된 화상처리장치에 있어서 내장처리부를 나타낸 블럭도이다. 제6실시예에서는 본 발명을 칼라프린터에 응용한 경우를 설명한다.
제14도에 나타낸 바와 같이 본 내장처리부, 즉 칼라프린터에는 입력계(1401)가 설치된다. 입력계(1401)로부터는 그래픽데이터 또는 텍스트 데이터가 제1색신호((Y,M,C))로서 비트맵전개부(1402)에 공급된다.
비트맵 전개부(1402)는 입력계(1401)로부터 공급되는 제1색신호((Y,M,C))에 의거 비트맵의 전개를 실시하고 덧셈기(1407)에 공급한다. 또한 본 내장처리부에는 코드발생기(1403)가 설치된다. 코드발생기(1403)는 입력계(1401)에서 공급되는 그래픽데이터등으로 내장해야 할 특정정보를 보관하고 그 특정정보를 코드형으로 발생하고 정보가공부(1404)에 공급한다. 정보가공부(1404)는 코드발생기(1403)에서 공급되는 코드에 대해 암호화나 압축화등의 처리를 하고 처리결과를 패턴의 발생회로(1406)에 공급한다.
한편 본 내장처리부에는 고정밀모드/ 정규모드의 선택을 할 수 있는 전환모드선택기(1405)가 설치되어 있다. 모드선택기(1405)로부터는 어느 한쪽의 모드를 나타낸 신호가 패턴발생회로(1406)에 공급된다. 패턴발생회로(1406)는 정보가공부(1404)로부터 공급되어 ON코드 및 모드선택기(1405)로부터의 모드지정신호에 의거 패턴신호를 발생하고 덧셈기(1407)에 공급한다.
덧셈기(1407)에는 비트맵전개부(1402)로부터의 제1색신호((Y,M,C))에 패턴발생회로(1406)로부터의 패턴신호를 가산(또는 감산)한다.
패턴신호가 가산된 색신호(Y',M',C')는 오차확산처리회로(1408)에 공급된다. 오차확산처리회로(1408)의 출력은 출력계(1409)에 공급된다. 출력계(1409)는 제2색신호(Y',M',C')에 따라 도형이나 텍스트를 출력한다.
다음으로 제6실시예의 동작을 설명한다.
본 실시예에서는 도형등의 그래픽데이터 또는 텍스트데이터를 비트맵등으로 전개해서 패턴을 얻었을 때에 이것에 소정의 주기성분을 가지는 패턴을 중첩한다. 이때 부가되는 패턴은 예를 들면 서류의 기밀성을 나타낸 데이터를 코드화한 것에 따르고 있다. 또한 패턴은 지금까지의 실시예에서 설명한 푸리에변환면을 사용해서 발생된다.
패턴이 부가되어야 할 데이터가 문자나 2진그래픽등의 2진데이터인 경우 인쇄되는 원고에 있어서 비인쇄부가 완전한 백지, 인쇄부가 흑색일 가능성은 높다. 이 경우 비인쇄부, 인쇄부의 어느 쪽에 대해서 패턴부가를 실시해도 그 진폭은 반량으로 감소되기 때문에 부가패턴의 추출이 어렵게 된다. 이 문제를 해소하기 위해서 패턴의 부가와 동시에 지면(원고의 비인자부)에 소량의 잉크량을 부여하도록 한다. 즉 패턴부가시에 비인쇄부에 소정의 잉크량(Y0,M0,C0)을 부여한다. 이 경우의 각 잉크량은 제4실시예에서 설명한 나이퀴스트 주파수의 위치에 있어서 주기성분의 진폭W1의 1/6정도가 적당하다. 또한 Y0이외의 잉크량을 다시 그 반량으로 해도 좋다. 단 이 경우는 지면이 노란색으로 내장될 가능성이 있다. 지면에서 휘도의 밸런스보다. 칼라배런스를 중시하는 경우는 지면의 잉크량을 Y0=M0=C0로 해둔다. 상기 잉크량의 변환식은 다음과 같이 된다.
또한 사용하는 프린터가 2진프린터 또는 표현가능한 단계적 변화계조수가 적은 프린터인 경우 패턴을 부가한 데이터에 대해 오차확산처리회로(1408)에 의해 오차확산처리를 한다.
또한 본 실시예에서는 도시하지 않은 콘트롤패널상에 고정밀모드/정규모드를 선택할 수 있는 모드선택기(1405)가 설치되어 있다. 여기서는 고정밀모드가 선택되어 있을 때에만 패턴의 발생·부가처리를 시키도록 설정해도 좋다.
그래픽화상에 대해 패턴을 부가하는 경우에는 선화가 많아진다. 이 경우 입력시에 밴드제거를 실시하면 정보 그 자체의 성능저하를 가져 온다.
따라서 제15도에 나타낸 바와 같이 푸리에변환면에 있어서 선화상 특유의 주기성분(주주사방향, 부주사방향축을 따르는 성분)을 배치하지 않도록 한다.
또한 특정정보의 추출처리에 관해서는 제4실시예의 경우와 동일하다.
이상 설명한 바와 같이 제6실시예에 의하면 문자나 2진그래픽등의 2진데이터를 취급하는 경우에도 무리없이 특정정보의 내장, 추출을 실시할 수 있다.
다음으로 제7실시예를 설명한다.
제16도는 본 발명의 제7실시예에 관련된 화산처리장치에 있어서 내장처리부를 나타낸 블럭도이다. 제7실시예에서는 본 발명을 칼라팩시밀리에서 응용한 경우를 설명한다.
제16도에 나타낸 바와 같이 본 내장처리부는 2대의 칼라팩시밀리, 즉 송신부(161) 및 수신부(162)로 이루어진다. 송신부(161)에는 입력계(1601)가 설치된다. 입력계(1601)에서는 데이터가 제1색신호((Y,M,C))로서 압축/코드화부(1602)에 공급된다. 압축/코드화부(1602)는 데이터를 압축 또는 초드화해서 덧셈기(1605)에 데이터를 공급한다. 한편 코드발생부(1603)는 특정정보(a)를 보관하고 그 특정정보(a)를 코드의 형태로 발생하고 정보가공부(1604)에 공급한다. 정보가공부(1604)는 코드발생기(1603)에서 공급되는 코드에 대해 암호화나 압축화등의 처리를 하고 덧셈기(1605)에 공급한다. 덧셈지(1605)는 압축/코드화부(1602)에서의 데이터에 정보가공부(1604)로부터의 코드(특정정보a)가 가산된 데이터에 수신부(162)의 정보분리부(1606)에 전속된다.
정보분리부(1606)는 전송되어 ON데이터에서 특정정보(a)를 분리시키고 데이터본체를 확장 전개부(1607)에 특정정보(a)를 정보합성부(1610)에 공급한다. 확장/전개부(1607)는 데이터본체를 확장/전개처리해서 가산기(1612)에 공급한다. 한편 코드발생기(1608)는 수신부(162)의 기체번호를 나타내는 코드나 부서번호를 나타내는 코드(특정정보b)를 발생해서 정보가공부(1609)에 공급한다. 부정보가공부(1609)는 코드발생기(1608)로부터 공급되는 코드(특정정보b)에 대해 암호화나 압축화등의 처리를 하고 정보합성부(1610)에 공급한다. 정보합성부(1610)는 정보분리부(1606)로부터의 특정정보(a)와 정보가공부(1609)로부터의 특정정보(b)를 합성하고 패턴발생회로(1611)에 공급한다. 패턴발생회로(1611)는 합성된 코드에 의거 패턴을 발생하고 덧셈기(1612)에 공급한다. 덧셈기(1612)는 확장/전개부(1607)로부터의 데이터에 패턴발생회로(1611)로부터의 패턴을 가산하고 오차확산처리회로(1613)에 공급한다. 오차확산처리회로(1613)는 덧셈기(1612)로쿠터의 데이터를 출력계(1614)에 공급한다. 출력계(1614)는 상기 데이터를 출력한다.
다음으로 제7실시예의 동작을 설명한다.
예를 들면 2대의 팩시밀리간에서 데이터(칼라정보)를 전송할 때에는 송신축에서 특정정보를 부가하고 싶은 경우와, 수신축에서 특정정보를 부가하고 싶은 경우를 생각할 수 있다. 우선 단순한 수법으로서는, 제4실시예에서 설명한 바와 같이 데이터에 패턴을 중첩하고 나서 송신부로 송신하고 수신부에서 그 대로 수신하는 것을 생각 할 수 있다. 그러나 칼라정보자체는 용량이 상당히 크기 때문에, 그 데이터를 압축해서 전송하는 경우도 충분히 생각할 수 있다. 또한 데이터를 코드화해서 전송하는 경우도 있을 수 있다. 제16도는 이러한 제반 조건에 대응해서 구축된 경우의 예를 나타내고 있다.
데이터는 미리 송신부(161)의 압축/코드화부(1602)에 있어서 코드화 또는 압축의 처리가 실행된다. 다음으로 코드화된 특정정보는 덧셈기(1605)에 있어서 제17a도 및 제17b도에 나타낸 바와 같이 헤더(header)또는 트레일러로서 전송해야 할 데이터본체에 연결된다. 이 때 데이터본체와 특정정보와의 경계에 시작비트 또는 종료비트를 표시해 둔다. 여기서 부가되는 특정정보로서는, 예를 들면 송신부의 기체를 식별하기 위한 번호나 데이터의 속성등를 나타낸 것(예를 들면 비밀사항의 구분), 발신부서를 나타낸 번호를 코드화 또는 속성등을 나타낸 것을 생각할 수 있다. 한편 수신부(162)에 있어서는 수신한 특정정보를 포함한 데이터를 일단 데이터본체와 특정정보로 분리하고 필요하다면 수신부의 기체번호와 부서번호를 나타내는 특정정보(코드)와 전송되어 ON특정정보(코드)를 합성한다. 합성후의 특정정보는 패턴발생회로에서 패턴발생회로에서 패턴으로서 발생된다. 그리고 이 패턴을 제6실시예에서 설명한 비트맵전개와 동일한 처리를 한 수의 데이터에 대해 부가한다. 이하 오차확산등의 처리를 거쳐 출력된다. 또한 상기 순서에 있어서 수신부로 특정정보의 부가를 실시하지 않고 수신부에서만 특정정보의 부가를 실시하는 경우도 생각할 수 있다.
또한 특정정보의 추출처리에 관해서는 제4실시예의 경우와 같다.
이상 설명한 바와 같이 제7실시예에 의하면 칼라팩시밀리간에 있어서, 송신측에 특정정보와 수신측에 특정정보의 양쪽을 전송데이터로 부가할 수 있다. 또한 수신축에 특정정보만을 전송데이터에 부가할 수 있다.
다음으로 제8실시예를 설명한다.
제6실시예에서는 칼라프린터에 적용한 경우를 설명했지만 제8실시예이서는 모노크로프린터에 적용한 경우를 설명한다. 또한 본 실시예에 있어서는 제6실시예에서도 참조한 제14도를 설명한다.
제14도는 본 발명의 제8실시예에 관련된 화상처리장치에 있어서 내장처리부를 나타낸 블럭도이다.
제14도에 나타낸 바와 같이 본 내장처리부, 즉 모노크로프린터에는 입력계(1401)가 설치된다. 입력계(1401)에서는 텍스트데이터가 제1색신호K(도면중에서는 (Y,M,C)로 되어 있지만 K인 것으로 간주한다)로서 비트맵전개부(1402)에 공급된다. 비트맵전개부(1402)는 입력계(1401)에서 공급되는 제1색신호(K)에 의거 비트맵의 전개를 실행하고 가산기(1407)에 공급한다.
한편 코드발생기(1403), 정보가공부(1404), 모드선택기(1405)의 구성은 제6실시예의 경우와 같다. 단 패턴발생회로(1406)에 있어서 푸리에변환면은 후술하는 바와 같이 제6실시예의 경우와는 다르다. 가산기(1407), 오차확산처리(1408)의 구성은 제6실시예의 경우와 같다. 출력계(1409)는 공급되는 제2색신호에 의거 모노크로의 문자등을 인쇄한다. 또한 본 실시예에 있어서 모노크로프린터는 제6실시예에 있어서 칼라프린터보다 놓은 해상도를 가진다.
다음으로 제8실시예의 동작을 설명한다.
모노크로프린터에 있어서는 색차방향과 색도방향으로 변조를 가하는 것이 곤란하다. 그러나 모노크로프린터는 칼라프린터이상으로 높은 해상도, 예를 들면 600dpi이상의 해상도를 요한다. 패턴발생회로(1406)에 있어서 패턴이 발생하는 경우에는 푸리에변환면이 상용된다. 단 이 푸리에변환면에 있어서는 휘도방향의 변화에 대한 감도가 높기 때문에 시계한계의 주파수는 비교적 높고 즉 시계한계의 주파수8[cycle/mm]보다 높은 주파수의 성분을 부가해야 한다. 따라서 제18도에 나타낸 바와 같이 주기성분의 배치가능 범위는 제한된다. 또한 데이터에 대한 패턴의 부가는 칼라프린터의 경우와 같이 비트맵전개의 처리를 한 후에 실행된다.
또한 상기 수법에서는 본래의 비인쇄부가 회색이 되어 바람직하지 않다고 생각되는 경우는 인쇄되는 문자예에 대해 극히 미량으로 행간격과 문자간격을 바꿈으로써 특정정보를 내장한 수법을 생각할 수 있다. 사용되는 프린터가 고해상도인 경우에는 문자끼리가 종횡으로 벗어나 있지 않는 한 1비트정도의 벗어남이라면 거의 발견할 수 없다. 이것을 이용해서 행간과 문자간을 행마다 또는 열마다 변화시킴으로서 특정정보를 채운다. 또한 예를 들어 일반의 A4판의 문서이면, 10포인트정도의 크기문자를 40×36개를 항전체에 배치되는 것으로 한다. 이 경우 모든 행간 및 문자간을 이용하면 39×35=74비트의 데이터를 내장할 수 있다. 프린터의 해상도가 높을수록 더욱 많은 특정정보를 내장할 수 있다.
또한 행간, 문자간을 행마다 또는 열마다 변화시킴으로서 특정정보를 내장하는 수법은 텍스트데이터를 비트맵으로 전개하기 않는 데이터, 예를 들면 스멀프린터등이라도 적용가능하다. 즉 헤드의 이송피치(문자피치), 기록지의 이송피치(열피치)를 기계적으로 변조시켜도 같은 효과를 가진다.
이상 상세히 서술한 바와 같이 본 발명에는 제1실시예에서 제8실시예를 통해 이하와 같은 효과가 있다.
본 발명에 의하면 일반적으로 휘도정보에 대해 색차나 색도정보는 시력 한계가 낮다. 바꿔말하면 색차나 색도는 세밀하고 미세한 변화에 대해서는 휘도보다 둔감한 특성이 있다. 한편 칼라기록에서는 각색의 휘도(휘도를 포함하는 신호)정보로 휘도의 시력한계로 기록하는 프린터가 가장 고화질이 된다(또한 인간으로서 시력한계이상의 기록에 대해서는 육안으로 보이지 않기 때문에 불필요하다). 이와 같이 휘도의 시력한계에 가까운 곳 까지 기록한 경우에는 색차나 휘도정보는 인간에게는 식별할 수 없는 것이 된다. 본 발명은 이 식별할 수 없는 기록이 되어 있는 부분 즉 높은 주파수에서의 색차나 색도성분에 정보를 코드화해서 내장하면 시각적으로 위화감을 주지 않도록 기록할 수 있다. 즉 화질저하를 동반하지 않는 기록이 가능하게 된다.
또한, 일반적인 화상정보는 색차나 색도가 시력한계이상에서의 주파수대에서는 거의 존재하지 않기 때문에 색차나 휘도정보로 변환해서 대역통과 처리함으로서 화상정보에서 내장된 특정정보(코드정보)를 극히 고정밀도로 분리해서 판독하는 것이 가능해 진다.
이와 같이 본 발명의 적용함으로서 통상의 프린터등으로 출력할 때 시각적으로 위화감을 주지 않고 특정정보를 기록하는 것이 가능해 진다.
또한 판독시에 사용하는 검색기가 시각한계를 넘는 고정밀도의 분해능력을 구비하고 있지 않더라도 기록된 패턴을 충분하게 판독할 수 있다. 예를 들면 통상의 복사기에서 사용되고 있는 해상도의 검색기를 사용할 수 있다.
또한 일반적인 화상정보에 있어서 시력한계를 넘는 고주파대에서는 색차나 색도는 거의 존재하지 않기 때문에, 화상정보를 색차신호 또는 색도신호로 변환해서 밴드제거처리함으로써 기록된 특정정보를 극히 고정밀도로 분리해서 추출하는 것이 가능해 진다. 이것에 의해 판독시에 화상정보와 특정정보와의 차이를 방지할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면 육안으로 식별할 수 없는 바코드의 기록이 가능해진다. 따라서 예를 들면 극히 작은 상품이기 때문에 통상의 바코드를 설치할 수 없거나, 혹은 바코드를 설치함으로써 디자인적으로 불합리하게 되는 상품에 있어서도 바코드를 설치하는 것이 가능해 진다.
또한 본 발명에 의하면 칼라화상의 화질저하를 발생하지 않고 특정정보를 칼라화상정보에 기록할 수 있고 칼라화상정보에 기록한 특정정보를 고정밀도로 분리헤서 판독할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면 칼라의 문자원고나 그래픽화상에 대해서도 무리없이 특정정보를 내장할 수 있고, 칼라화상 이외의 모노코로화상이나 모노크로의 문자원고라고 특정정보가 눈에 뜨이지 않는 내장도 가능해 진다. 따라서 본 발명을 칼라프린터 뿐만아니라 칼라팩시밀리나 모노크로프린터로의 응용이 가능하다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않는다. 예를 들면 제4실시예에서 설명한 기존의 화상에 다른 정보가 중첩되어 있는 경우에 그 기존의 정보를 제거하기 위한 밴드제거회로는 제1~제3실시예등의 다른 실시예에 공통해서 사용가능하다. 또한 내장정보로서 출력계의 상세한 예를 설명했지만 이것도 어디까지나 예이고 어떠한 정보를 중첩해도 좋다. 또한 푸리에변환면을 사용해 다중주파수정보를 내장한 제4~제8실시예에 있어서 2차푸리에변환면에 한정되지 않고, 1치원 푸리에변환면을 사용해도 좋다.

Claims (7)

  1. 칼라화상에 내장될 데이터 신호에 기초한 패턴 화상을 생성하는 수단(103); 칼라화상이 데이터신호를 포함하도록 칼라화상 정수의 3원색성분 신호의 합계를 유지하는 동안 패턴 화상에 따라 색차신호 및 채도신호 중 적어도 어느 한쪽을 변화시키는 화상처리수단(104,105)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  2. 제1항에 있어서, 3원색생분 신호는 감색혼합 3원색성분인 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  3. 제1항에 있어서, 3원색성분 신호는 가색혼합 3원색성분인 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  4. 칼라화상에 내장될 정보에 기초한 패턴 화상을 생성하는 수단(103); 및 칼라화상이 정보를 포함하도록 패턴 화상에 따라 색차신호 및 채도신호 중 적어도 어느 한쪽을 변화시키는 화상처리수단(104,105)으로 이루어지고, 상기 화상처리수단은 3원색성분 신호를 휘도신호, 및 제1 및 제2색차신호로 변환하는 수단(102), 및 제2색차신호에 정보를 내장하는 수단(105)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1색차신호는 적색-녹색의 색차신호이고, 제2색차신호는 황색-청색의 색차신호인 것을 특징으로 하는 화상처리 장치.
  6. 칼라화상에 내장될 정보에 기초한 패턴 화상을 생성하는 수단(103); 및 칼라화상이 정보를 포함하도록 패턴 화상에 따라 색차신호 및 채도신호 중 적어도 어느 한쪽을 변화시키는 화상처리수단(104,105)으로 이루어지고, 상기 화상처리수단은 제3원색성분 신호를 휘도신호, 및 제1 및 제2색차신호로 변환하는 수단(602), 및 제1 및 제2색차신호에 정보를 내장하는 수단(603,604)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1색차신호는 적색-녹색의 색차신호이고, 제2색차신호는 황색-청색의 색차신호인 것을 특징으로 하는 화상처리장치.
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