JP2003110839A - Device and method for processing image - Google Patents
Device and method for processing imageInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、画像処理装置及び
画像処理方法に関し、特に、画像情報中に、該画像情報
とは別の情報、例えば音声情報や、テキスト文書情報、
画像に関する諸情報、全く別の画像情報等を付加情報と
して、視覚的に目立たぬように埋め込む画像処理に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method, and in particular, in image information, information different from the image information, such as voice information or text document information,
The present invention relates to image processing for embedding in a visually inconspicuous manner by using various information relating to an image, completely different image information, and the like as additional information.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、画像情報中に、画像に関連の
ある他の情報を多重化する研究が盛んに行われている。2. Description of the Related Art Conventionally, much research has been conducted on multiplexing other information related to an image in the image information.
【0003】近年では、電子透かし技術と称し、写真、
絵画等の画像情報中に、その著作者名や、使用許可の可
否等の付加情報を視覚的に判別しづらい様に多重化し
て、インターネット等のネットワークを通じて流通する
技術が標準化されつつある。In recent years, photography,
A technique is being standardized in which image information such as a picture is multiplexed with additional information such as the author's name and permission / prohibition of use so that it is difficult to visually discriminate, and is distributed through a network such as the Internet.
【0004】また、他の応用分野としては、複写機、プ
リンタ等の画像出力装置の高画質化に伴い、紙幣、印
紙、有価証券等の不正な偽造を防止する目的で、紙上に
出力された画像から出力機器、及び、その機体番号を特
定する為に、画像中に付加情報を埋め込む技術がある。As another application field, with the improvement in image quality of image output devices such as copying machines and printers, paper has been output on paper for the purpose of preventing unauthorized forgery of banknotes, stamps, securities and the like. There is a technique of embedding additional information in an image in order to specify the output device and its machine number from the image.
【0005】例えば、特開平7−123244では、視
覚的に感度の低い色差成分、及び彩度成分の高周波域に
付加情報を埋め込むことにより情報の多重化を行う技術
を提案している。For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-123244 proposes a technique for multiplexing information by embedding additional information in the high frequency region of a color difference component and a saturation component which are visually insensitive.
【0006】しかし、前述した技術は以下の問題点があ
る。図17は、電子透かし技術の一般的な付加情報の埋
め込みを示した図である。画像情報Aと付加情報Bが加
算器1701を介して多重化され、Cという多重化情報
に変化する。However, the above-mentioned technique has the following problems. FIG. 17 is a diagram showing the embedding of general additional information of a digital watermark technique. The image information A and the additional information B are multiplexed via the adder 1701 and changed into the multiplexed information C.
【0007】図17は画像情報の実空間領域で付加情報
を多重化する例である。この多重化情報Cを各種フィル
タリング等の画像処理や、非可逆圧縮等の符号化をせず
に流通することが可能であれば、多重化情報Cから付加
情報Bを復号することは従来技術でも容易である。イン
ターネット上で流通する画像情報では、多少のノイズ耐
性があれば、エッジ強調、平滑化等の画質向上のデジタ
ルフィルタを通しても復号が可能になる。FIG. 17 shows an example in which additional information is multiplexed in the real space area of image information. If the multiplexed information C can be distributed without being subjected to image processing such as various kinds of filtering or encoding such as lossy compression, decoding of the additional information B from the multiplexed information C is possible even in the conventional technique. It's easy. If the image information distributed on the Internet has some noise resistance, it can be decoded even through a digital filter for improving image quality such as edge enhancement and smoothing.
【0008】しかし、今、多重化した画像をプリンタ等
の出力装置により印字し、その印字物から付加情報を取
り出す場合を想定する。しかも、使用するプリンタが単
色あたり2階調から数階調程度の表現能力しか有してい
ないプリンタ出力を想定する。近年、インクジェットプ
リンタは、染料濃度を薄くしたインクを有したり、出力
するドット径を可変に制御したりして、単色あたり数階
調表現できる装置が上市されているが、それでも疑似階
調処理を用いない限り、写真調の画像の階調性は表現で
きない。However, it is now assumed that a multiplexed image is printed by an output device such as a printer and additional information is taken out from the printed matter. Moreover, it is assumed that the printer to be used has a printer output of only two to several gradations per single color. In recent years, inkjet printers have been put on the market, which have ink with a low dye concentration or can control the output dot diameter in a variable manner to express several gradations per single color. The gradation property of a photographic image cannot be expressed unless is used.
【0009】すなわち、図17の電子透かし技術を用い
た多重化方法をプリンタに出力するという前述の想定で
は、図18に示すように、疑似階調処理1801により
多重化情報CはDという量子化情報に変化し、その後、
プリンタ出力1802にて紙上に印字されることによ
り、非常に劣化したEという紙上情報(印字物)に変化
する。従って、前述した偽造防止の目的の為に紙上の情
報から付加情報を復号するということは、図18の一連
の処理後の紙上情報Eから付加情報Bを復号することに
なるわけである。この1801、1802の両処理によ
る情報の変化量は非常に大きく、視覚的に判別できない
ように付加情報を多重化し、かつ、多重化した付加情報
を紙上から正しく復号することは非常に困難なことにな
る。That is, under the above-mentioned assumption that the multiplexing method using the digital watermark technique shown in FIG. 17 is output to the printer, the multiplexed information C is quantized as D by the pseudo gradation process 1801, as shown in FIG. Change to information, then
By being printed on the paper by the printer output 1802, the information E on the paper (printed matter), which is extremely deteriorated, is changed. Therefore, decoding the additional information from the information on the paper for the purpose of preventing the forgery described above means that the additional information B is decoded from the on-paper information E after the series of processing in FIG. The amount of change in information due to both 1801 and 1802 processing is very large, and it is very difficult to multiplex additional information so that it cannot be visually discriminated and to correctly decode the multiplexed additional information from the paper. become.
【0010】また、図19は、実空間領域ではなく、画
像情報をフーリエ変換等を用い、周波数領域に変換して
から高周波域等に合成する従来の電子透かし技術の例を
示している。図19において、画像情報を直交変換処理
1901により周波数領域に変換し、加算器1902に
より、視覚的に判別しづらい特定の周波数に付加情報が
加算される。Further, FIG. 19 shows an example of a conventional digital watermarking technique in which image information is converted into a frequency domain using Fourier transform or the like and then combined into a high frequency domain or the like, instead of the real space domain. In FIG. 19, the image information is transformed into the frequency domain by the orthogonal transformation processing 1901, and the adder 1902 adds the additional information to a specific frequency that is difficult to be visually discriminated.
【0011】1903逆直交変換処理により再び実空間
領域に戻された後に、図18の例と同様に、疑似階調処
理、プリンタ出力という大きな変化を伴うフィルタを通
ることに相当する。After being returned to the real space area again by the 1903 inverse orthogonal transform processing, it corresponds to passing through a filter which undergoes large changes such as pseudo gradation processing and printer output, as in the example of FIG.
【0012】図20では、紙上からの付加情報の分離の
手順を示している。すなわち、印字物をスキャナ等の画
像読み取り装置2001を介して、印字物の情報を入力
する。入力された情報は、疑似階調処理により階調表現
されている画像である為に、逆疑似階調処理である復元
処理2002を施す。復元処理は、LPF(ローパスフ
ィルタ)を用いるのが一般的である。復元後の情報を直
交変換処理2003を施した後に、分離処理2004に
おいて、特定の周波数の電力から埋め込んだ付加情報の
分離を行う。FIG. 20 shows a procedure for separating the additional information from the paper. That is, the information of the printed matter is input through the image reading device 2001 such as a scanner. Since the input information is an image in which gradation is expressed by pseudo gradation processing, restoration processing 2002 that is inverse pseudo gradation processing is performed. The restoration process generally uses an LPF (low-pass filter). After performing the orthogonal transformation process 2003 on the restored information, in the separation process 2004, the embedded additional information is separated from the power of the specific frequency.
【0013】以上の図19、図20から明らかなよう
に、付加情報を多重化してから分離するまでに、複雑な
多数の処理工程を通過することがわかる。カラー画像の
場合には、この一連の処理工程の中にプリンタ特有の色
に変換する色変換処理も含まれることになる。このよう
な複雑な処理工程でも良好な分離を実現するためには、
非常に耐性の強い信号を入れなくてはならない。良好な
画質を維持しつつ、耐性の強い信号を入れるのは困難で
ある。また、処理工程が多数、複雑ということは、多重
化、及び分離に要する処理時間が非常に長くなってしま
う。As is apparent from FIGS. 19 and 20, it is understood that a large number of complicated processing steps are passed from the multiplexing of the additional information to the separation thereof. In the case of a color image, a color conversion process for converting into a color peculiar to the printer is included in this series of processing steps. In order to achieve good separation even in such complicated processing steps,
You have to put in a very strong signal. It is difficult to insert a signal with high tolerance while maintaining good image quality. In addition, the large number of processing steps and the complexity make the processing time required for multiplexing and separation very long.
【0014】また、前述した特開平7−123244で
は、高周波域に情報を付加させているが、後段の疑似階
調処理で、誤差拡散法を実施した場合には、誤差拡散法
特有のハイパスフィルタの特性により、付加情報の帯域
が誤差拡散で発生するテクスチャの帯域に埋没してしま
い、復号に失敗する恐れが多分にある。また、復号には
非常に精度の高いスキャナ装置が必要になる。すなわ
ち、疑似階調処理が前提である場合には、図18、図1
9の方式は適さないことがわかる。言い換えると、疑似
階調処理の特性を大きく活かした付加情報の多重化方式
が必要になる。Further, in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 7-123244, the information is added to the high frequency range. However, when the error diffusion method is executed in the pseudo gradation process in the subsequent stage, a high pass filter peculiar to the error diffusion method is used. Due to the characteristic (1), the band of the additional information is buried in the band of the texture generated by the error diffusion, and there is a possibility that the decoding may fail. Further, a highly accurate scanner device is required for decoding. That is, in the case where the pseudo gradation process is a prerequisite, FIG.
It turns out that the method of 9 is not suitable. In other words, a method of multiplexing additional information that makes the most of the characteristics of pseudo gradation processing is required.
【0015】付加情報の多重化と疑似階調処理の冗長性
とを結び付けた例として、特登録2640939、特登
録2777800がある。As an example in which the multiplexing of additional information and the redundancy of the pseudo gradation process are linked, there are special registration 2640939 and special registration 2777800.
【0016】前者は、組織的ディザ法にて2値化する際
に、同一階調を表すディザマトリクスの中からいづれか
一つを選定することによって、画像信号中にデータを混
入するものである。しかし、組織的ディザ法では、高解
像の、しかも機械的精度の非常に優れたプリンタで無い
限り、写真調の高画質の出力は困難である。多少の機械
的精度のずれが、横筋等の低周波のノイズとして発生
し、紙上では容易に視覚されてくるからである。また、
ディザマトリクスを周期的に変化させると、規則的に配
列されていたディザにより発生する特定周波数の帯域が
乱され、画質的に悪影響を及ぼす。また、ディザマトリ
クスの種類により階調表現能力が大きく異なる。特に紙
上においては、ドットの重なり等における面積率の変化
がディザマトリクスによって異なる為、たとえ信号上で
は均一濃度である領域でもディザマトリクスの切り替え
で濃度の変化を引き起こすことも考えられる。また、復
号(分離)側にとって、原信号である画像情報の画素値
が不明な状態で、いかなるディザマトリクスで2値化さ
れたかを推測する復号方法では、誤った復号をしてしま
う可能性が非常に大きい。In the former method, when binarizing by the systematic dither method, one of the dither matrices representing the same gradation is selected to mix the data in the image signal. However, in the systematic dither method, unless the printer has a high resolution and is very excellent in mechanical accuracy, it is difficult to output a photographic-like high image quality. This is because a slight deviation in mechanical precision occurs as low-frequency noise such as horizontal stripes and is easily visible on paper. Also,
When the dither matrix is changed periodically, the band of the specific frequency generated by the regularly arranged dither is disturbed, which adversely affects the image quality. Further, the gradation expression capability greatly differs depending on the type of dither matrix. Particularly on paper, since the change in area ratio due to dot overlap and the like differs depending on the dither matrix, it is possible to cause a change in density even by switching the dither matrix even in a region where the density is uniform on the signal. Further, on the decoding (separation) side, a decoding method that estimates which dither matrix has been binarized when the pixel value of the image information that is the original signal is unknown may cause incorrect decoding. Very big.
【0017】また、後者は、カラーのディザパターン法
を用いて、その配列により付加情報を多重化する方法で
ある。この方法でも前者と同様、切り替えにより画質劣
化は避けられない。また、前者と比べて、より多くの付
加情報を多重化できる代わりに、色成分の配列を変化さ
せることによる色見の変化をもたらし、特に平坦部にお
いて画質劣化が大きくなる。また、紙上での復号も更に
困難になることが予想される。The latter is a method of multiplexing the additional information by the arrangement using the color dither pattern method. With this method, similarly to the former method, deterioration of image quality cannot be avoided by switching. Further, as compared with the former, a larger amount of additional information can be multiplexed, but a change in color appearance is brought about by changing the arrangement of color components, and the image quality is deteriorated particularly in a flat portion. Further, it is expected that decoding on paper will become more difficult.
【0018】いずれにしても、ディザマトリクスを変化
させる両者の方法では、画質劣化が大きい割に、復号が
困難という問題点を有している。In any case, both of the methods of changing the dither matrix have a problem that the image quality is largely deteriorated but the decoding is difficult.
【0019】そこで、本発明の出願人は、先に、誤差拡
散法によって生じるテクスチャを利用し、通常の疑似階
調処理では発生し得ない量子化値の組み合わせを人工的
に作成することにより符号の埋め込みにする方法を提案
した。この方法は、テクスチャの形状が微視的に多少変
化するだけなので、視覚的には画質が劣化するものでは
ない。また、誤差拡散法の量子化閾値を変更する方法を
用いれば、視覚的に面積階調の濃度値も保たれる為、極
めて容易に異種信号の多重化が実現できる。Therefore, the applicant of the present invention first uses a texture generated by the error diffusion method and artificially creates a combination of quantized values that cannot be generated by a normal pseudo gradation process. The method of embedding is proposed. With this method, the shape of the texture only slightly changes microscopically, and therefore the image quality does not deteriorate visually. Further, if the method of changing the quantization threshold of the error diffusion method is used, the density value of the area gradation can be visually maintained, so that the multiplexing of different signals can be realized very easily.
【0020】しかし、前述の提案によると、復号側で
は、テクスチャが人工的であるか否かを判別しなくては
ならない。紙上に出力した印字物では、ドットのよれ等
の所望の着弾点位置からのずれにより、テクスチャが良
好に再現できない場合がある。また、カラー画像におい
ては、最も視覚的に感度の低い色成分に多重化する方法
が主流であるが、実空間領域でのテクスチャの判別は、
他の色成分の影響を受けやすく、多重化情報の分離が困
難なものになってしまう。However, according to the above-mentioned proposal, the decoding side must determine whether or not the texture is artificial. In the printed matter output on the paper, the texture may not be reproduced well due to the deviation from the desired landing point position such as the dot deviation. Also, in color images, the method of multiplexing to the color component with the least visual sensitivity is the mainstream, but the determination of texture in the real space area is
It is easily affected by other color components, which makes it difficult to separate multiplexed information.
【0021】また、本出願人は、前述した問題点を解決
する為に、特開誤差拡散法の量子化閾値自身を所定の周
期性で振幅変調し、この閾値変調の周期性を領域単位に
複数種類制御することによって、擬似階調処理の量子化
値の発生確率を制御し、この周期性に基づき符号を埋め
込む方法を提案した。この方法は、前述したテクスチャ
の位置や形状を判別する方法に比べ、符号を形成してい
る位相情報よりも、複数の所定周波数帯域での相対的な
電力情報が重要な復号因子になる為、紙上においても良
好な復号が実現できる。In order to solve the above-mentioned problems, the applicant of the present invention amplitude-modulates the quantization threshold value itself of the error diffusion method of the prior art with a predetermined periodicity, and the periodicity of this threshold value modulation is used as a region unit. We proposed a method to control the probability of quantized values in pseudo-tone processing by controlling multiple types and to embed a code based on this periodicity. In this method, as compared with the method of determining the position or shape of the texture described above, the relative power information in a plurality of predetermined frequency bands becomes an important decoding factor rather than the phase information forming the code. Good decoding can be realized even on paper.
【0022】[0022]
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した提案
には以下のような問題点がある。However, the above-mentioned proposal has the following problems.
【0023】すなわち、前述した方法においては、多重
化画質と多重化情報量とはトレードオフの関係にある。
つまり、印字物の画質を良くしようとすると、少ない容
量しか多重化できず、また逆に、多量の容量を多重化し
たい場合には、印字物の画質が劣化してしまう。従来の
方法では、このトレードオフの関係に基づいて、多重化
画質と多重化情報量の最適な条件を実験的に設定してい
た。That is, in the above-mentioned method, the multiplexed image quality and the amount of multiplexed information have a trade-off relationship.
That is, in order to improve the image quality of the printed matter, only a small capacity can be multiplexed, and conversely, when a large amount of capacity is desired to be multiplexed, the image quality of the printed matter deteriorates. In the conventional method, the optimum conditions of the multiplexed image quality and the multiplexed information amount are experimentally set based on this trade-off relationship.
【0024】紙幣等の偽造を防止する目的で、プリンタ
や複写機から出力される全ての印字物に、メーカー名、
機種名を多重化する用途では、画質劣化を極力発生させ
ない設計が必要である。使用者(印字物作成者)の使用
意図に関わらず自動的に多重化処理が施される為、多重
化効果と多重化による画質劣化の両面を考えると、多重
化処理によるユーザーメリットは極めて少ない。For the purpose of preventing forgery of banknotes and the like, all printed matter output from a printer or a copying machine should have a maker name,
In applications where model names are multiplexed, it is necessary to design so that image quality degradation is not generated as much as possible. Since the multiplexing process is automatically performed regardless of the user's (printer's intention) use, considering both the multiplexing effect and the image quality deterioration due to the multiplexing, the user benefit of the multiplexing process is extremely small. .
【0025】しかし、印字物中に文字情報や音声情報を
不可視の状態で多重化したカードを作成し、友人、知人
に渡すような娯楽性の高い用途では、使用者の作成意図
に対して多重化処理を行う為、多少の画質劣化が許容で
きる。しかも、その許容範囲は、多重化するべき画像情
報にも依存するし、また、使用者(印字物作成者)の好
み、嗜好にも依存する。However, in a highly entertaining application such as creating a card in which character information and voice information are invisible in a printed matter and passing them to a friend or acquaintance, the card is multiplexed in accordance with the intention of the user. As a result of the digitization process, some deterioration in image quality can be tolerated. Moreover, the permissible range depends on the image information to be multiplexed, and also on the preference (preference) of the user (printer).
【0026】ところが、前述した従来の方法では、使用
者の目的に適合した設定手段が存在せず、使用者の欲す
る多重化印字物を作成することは困難であった。However, in the above-mentioned conventional method, there is no setting means suitable for the purpose of the user, and it is difficult to prepare the multiplexed printed matter desired by the user.
【0027】また、使用者の好み、嗜好以外にも多重化
処理の条件設定は必要である。前述した従来の方法で
は、入力した画像情報の種別、解像度等の変化に対して
も、固定の多重化処理条件しか存在せず、最適な多重化
印字物の作成ができなかった。In addition to user preferences and preferences, it is necessary to set conditions for multiplexing processing. In the above-mentioned conventional method, only fixed multiplexing processing conditions exist even with respect to changes in the type, resolution, etc. of input image information, and it is not possible to create an optimal multiplexed print.
【0028】また、印字物作成には、画像入力から紙上
への出力に至るまで、アプリケーションソフト、プリン
タドライバ、プリンタエンジン等で各種の画像処理工程
が施される。前述した従来の方法では、多重化処理以外
の画像処理、及び、プリンタの印字プロセスとの連動性
がなかった。その為、使用者にとっては各種設定が複雑
になったりする欠点がある。また、多重化処理の条件設
定と、他の画像処理における各種設定とが互いに独立で
ある為に、紙上画質が推測できず、最適な多重化処理の
条件設定ができなかった。In order to create a printed matter, various image processing steps are performed by application software, a printer driver, a printer engine, etc., from the image input to the output on paper. In the above-mentioned conventional method, there is no interlocking with image processing other than the multiplexing processing and the printing process of the printer. Therefore, there is a drawback that various settings become complicated for the user. Further, since the condition setting of the multiplexing process and the various settings in other image processing are independent of each other, the image quality on paper cannot be estimated, and the optimum condition setting of the multiplexing process cannot be performed.
【0029】本発明は、上記課題を少なくとも1つ解決
することが可能な画像処理装置及び画像処理方法を提供
することを目的とする。An object of the present invention is to provide an image processing device and an image processing method capable of solving at least one of the above problems.
【0030】[0030]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の画像処理装置は、画像に所定の情報を埋め
込む画像処理装置であって、画像を入力する画像入力手
段と、前記画像に埋め込むべき所定の情報を入力する情
報入力手段と、埋め込み条件に関する条件設定情報を入
力する設定情報入力手段と、前記画像を誤差拡散法によ
り量子化する量子化手段と、前記条件設定情報に基づき
決定されるサイズの画像領域毎に、前記所定の情報に応
じて前記誤差拡散法の量子化条件を制御する制御手段と
を有することを特徴とする。In order to achieve the above object, an image processing apparatus of the present invention is an image processing apparatus for embedding predetermined information in an image, the image inputting means for inputting an image, and the image Information input means for inputting predetermined information to be embedded in, a setting information input means for inputting condition setting information regarding an embedding condition, a quantizing means for quantizing the image by an error diffusion method, and a condition setting information based on the condition setting information. And a control unit for controlling the quantization condition of the error diffusion method according to the predetermined information for each image area of the determined size.
【0031】また、目的を達成するために、本発明の画
像処理方法は、画像に所定の情報を埋め込む画像処理方
法であって、画像を入力する画像入力工程と、前記画像
に埋め込むべき所定の情報を入力する情報入力工程と、
埋め込み条件に関する条件設定情報を入力する設定情報
入力工程と、前記画像を誤差拡散法により量子化する量
子化工程と、前記条件設定情報に基づき決定されるサイ
ズの画像領域毎に、前記所定の情報に応じて前記誤差拡
散法の量子化条件を制御する制御工程とを有することを
特徴とする。In order to achieve the object, the image processing method of the present invention is an image processing method for embedding predetermined information in an image, which comprises an image input step of inputting an image and a predetermined image to be embedded in the image. An information input step of inputting information,
A setting information input step of inputting condition setting information regarding an embedding condition, a quantization step of quantizing the image by an error diffusion method, and the predetermined information for each image area of a size determined based on the condition setting information. And a control step of controlling the quantization condition of the error diffusion method according to the above.
【0032】また、上記目的を達成するために、本発明
の画像画像処理装置は、画像に所定の情報を埋め込む画
像処理装置であって、画像を入力する画像入力手段と、
前記画像に埋め込むべき所定の情報を入力する情報入力
手段と、埋め込み条件に関する条件設定情報を入力する
設定情報入力手段と、前記画像を誤差拡散法により量子
化する量子化手段と、前記所定の情報に応じて前記誤差
拡散法の量子化閾値を振幅変調し、前記所定の情報に応
じて該振幅変調の周期性を前記画像領域毎に制御し、前
記条件設定情報に応じて該振幅変調の振幅を制御する制
御手段とを有することを特徴とする。In order to achieve the above object, the image image processing apparatus of the present invention is an image processing apparatus for embedding predetermined information in an image, and image input means for inputting the image,
Information input means for inputting predetermined information to be embedded in the image, setting information input means for inputting condition setting information regarding embedding conditions, quantizing means for quantizing the image by an error diffusion method, and the predetermined information. Amplitude modulation of the quantization threshold of the error diffusion method according to the above, the periodicity of the amplitude modulation is controlled for each of the image regions according to the predetermined information, and the amplitude of the amplitude modulation according to the condition setting information. And a control means for controlling.
【0033】また、目的を達成するために、本発明の画
像処理方法は、画像に所定の情報を埋め込む画像処理方
法であって、画像を入力する画像入力工程と、前記画像
に埋め込むべき所定の情報を入力する情報入力工程と、
埋め込み条件に関する条件設定情報を入力する設定情報
入力工程と、前記画像を誤差拡散法により量子化する量
子化工程と、前記所定の情報に応じて前記誤差拡散法の
量子化閾値を振幅変調し、前記所定の情報に応じて該振
幅変調の周期性を前記画像領域毎に制御し、前記条件設
定情報に応じて該振幅変調の振幅を制御する制御工程と
を有することを特徴とする。In order to achieve the object, the image processing method of the present invention is an image processing method for embedding predetermined information in an image, which comprises an image input step of inputting an image and a predetermined image to be embedded in the image. An information input step of inputting information,
A setting information input step of inputting condition setting information regarding an embedding condition, a quantization step of quantizing the image by an error diffusion method, and an amplitude modulation of a quantization threshold of the error diffusion method according to the predetermined information, A control step of controlling the periodicity of the amplitude modulation for each of the image regions according to the predetermined information and controlling the amplitude of the amplitude modulation according to the condition setting information.
【0034】また、目的を達成するために、本発明の画
像処理装置は、画像に所定の情報を埋め込む画像処理装
置であって、画像を入力する画像入力手段と、前記画像
に埋め込むべき所定の情報を入力する情報入力手段と、
埋め込み条件に関する条件設定情報を入力する設定情報
入力手段と、前記画像を誤差拡散法により量子化する量
子化手段と、前記所定の情報に応じて前記誤差拡散法の
量子化閾値を振幅変調し、前記所定の情報に応じて該振
幅変調の周期性を前記条件設定情報に基づき決定される
サイズの画像領域毎に制御し、前記条件設定情報に応じ
て該振幅変調の振幅を制御する制御手段とを有すること
を特徴とする。In order to achieve the object, the image processing apparatus of the present invention is an image processing apparatus for embedding predetermined information in an image, which comprises image input means for inputting an image and a predetermined image to be embedded in the image. Information input means for inputting information,
Setting information input means for inputting condition setting information regarding embedding conditions, quantizing means for quantizing the image by an error diffusion method, and amplitude modulation of a quantization threshold of the error diffusion method according to the predetermined information, Control means for controlling the periodicity of the amplitude modulation for each image area of a size determined based on the condition setting information according to the predetermined information, and controlling the amplitude of the amplitude modulation according to the condition setting information; It is characterized by having.
【0035】また、目的を達成するために、本発明の画
像処理方法は、画像に所定の情報を埋め込む画像処理方
法であって、画像を入力する画像入力工程と、前記画像
に埋め込むべき所定の情報を入力する情報入力工程と、
埋め込み条件に関する条件設定情報を入力する設定情報
入力工程と、前記画像を誤差拡散法により量子化する量
子化工程と、前記所定の情報に応じて前記誤差拡散法の
量子化閾値を振幅変調し、前記所定の情報に応じて該振
幅変調の周期性を前記条件設定情報に基づき決定される
サイズの画像領域毎に制御し、前記条件設定情報に応じ
て該振幅変調の振幅を制御する制御工程とを有すること
を特徴とする。In order to achieve the object, the image processing method of the present invention is an image processing method for embedding predetermined information in an image, which comprises an image input step of inputting an image and a predetermined image to be embedded in the image. An information input step of inputting information,
A setting information input step of inputting condition setting information regarding an embedding condition, a quantization step of quantizing the image by an error diffusion method, and an amplitude modulation of a quantization threshold of the error diffusion method according to the predetermined information, A control step of controlling the periodicity of the amplitude modulation according to the predetermined information for each image area of a size determined based on the condition setting information, and controlling the amplitude of the amplitude modulation according to the condition setting information; It is characterized by having.
【0036】[0036]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る一実施形態に
ついて、図面を参照して詳細に説明する。尚、本実施形
態における画像処理装置は、主として、プリンタエンジ
ンへ出力すべき画像情報を作成するコンピュータ内のプ
リンタドライバソフト、もしくは、アプリケーションソ
フトとして内蔵することが効率的であるが、複写機、フ
ァクシミリ、プリンタ本体等にハードウエア、及びソフ
トウエアとして内蔵することも効果がある。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. It is efficient that the image processing apparatus according to the present embodiment is built in mainly as printer driver software in a computer that creates image information to be output to the printer engine, or as application software. It is also effective to incorporate it as hardware and software in the printer body or the like.
【0037】(第1の実施形態)図1は、第1の実施形
態の画像処理システムの構成を示すブロック図である。(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing the arrangement of an image processing system according to the first embodiment.
【0038】100、101、102はともに入力端子
を示し、100からは多階調の画像情報を、101から
は、画像情報の中に埋め込むべき必要な付加情報が入力
される。この付加情報は、入力端子100にて入力され
る画像情報とは別の情報、例えば音声情報や、テキスト
文書情報、入力端子100にて入力される画像に関する
著作権、撮影日時、撮影場所、撮影者等の諸情報、ま
た、全く別の画像情報等、様々な応用が考えられる。Reference numerals 100, 101, and 102 all denote input terminals. From 100, multi-gradation image information is input, and from 101, necessary additional information to be embedded in the image information is input. This additional information is information different from the image information input through the input terminal 100, such as voice information, text document information, copyright relating to the image input through the input terminal 100, shooting date, shooting location, and shooting. Various applications are conceivable such as various information of the person or the like or completely different image information.
【0039】102からは、使用者の指示により多重化
処理の条件設定に関する条件設定情報を入力する。この
条件設定情報についての詳細は後述する。使用者の指示
方法は、多重化処理が動作するコンピュータ上のプリン
タドライバ、もしくはアプリケーションソフトにおいて
キーボード、マウス等からの入力でも良いし、また、複
写機、ファクシミリ等のコンピュータ以外の装置からの
設定では、タッチパネル等の操作パネル上のボタンによ
る入力でも良い。From 102, condition setting information relating to condition setting of the multiplexing process is input according to a user's instruction. Details of this condition setting information will be described later. The user's instruction method may be input from a printer driver on a computer on which multiplexing processing operates, or input from a keyboard, mouse, etc. in application software, or by setting from a device other than the computer such as a copying machine or a facsimile. Alternatively, the input may be performed using buttons on an operation panel such as a touch panel.
【0040】103は、付加情報多重化装置を示し、視
覚的に判別しづらいように、画像情報中に付加情報を埋
め込ませる装置である。この付加情報多重化装置103
は、付加情報の多重化とともに、入力した多階調の画像
情報の量子化をも司る。Reference numeral 103 denotes an additional information multiplexing device, which is a device for embedding additional information in image information so that it is difficult to visually discriminate. This additional information multiplexing device 103
Manages the multiplexing of the additional information and the quantization of the input multi-tone image information.
【0041】104はプリンタを示し、付加情報多重化
装置103で作成された情報をプリンタエンジンにて出
力する。プリンタは、インクジェットプリンタ、レーザ
ープリンタ等、疑似階調処理を用いることにより階調表
現を実現するプリンタを想定する。Reference numeral 104 denotes a printer, and the printer engine outputs the information created by the additional information multiplexing device 103. The printer is assumed to be a printer that realizes gradation expression by using pseudo gradation processing, such as an inkjet printer or a laser printer.
【0042】出力された印字物は、スキャナ105を用
いて印字物上の情報を光学的に読み取り、付加情報分離
装置106によって、印字物中に埋め込まれた付加情報
を分離(抽出)し、出力端子107に出力する。The output printed matter is read optically by using the scanner 105, and the additional information separating device 106 separates (extracts) the additional information embedded in the printed matter and outputs it. Output to the terminal 107.
【0043】図2は、図1の付加情報情報多重化装置1
03の構成を示すブロック図である。FIG. 2 shows an additional information information multiplexing apparatus 1 of FIG.
It is a block diagram which shows the structure of 03.
【0044】200は誤差拡散処理部を示し、入力され
た画像情報を誤差拡散法を用いた疑似階調処理すること
によって、入力階調数よりも少ない量子化レベルに変換
し、複数画素の量子化値によって面積的に階調性を表現
する。誤差拡散処理についての詳細は後述する。Reference numeral 200 denotes an error diffusion processing unit, which converts the input image information into a quantization level smaller than the number of input gradations by performing pseudo gradation processing using the error diffusion method, and the quantization of a plurality of pixels. The gradation value is expressed in the area by the conversion value. Details of the error diffusion processing will be described later.
【0045】201はブロック化部を示し、入力された
画像情報を所定領域単位に区分する。このブロック化は
矩形でも良いし、矩形以外の領域に区分しても良い。Reference numeral 201 denotes a blocking unit, which divides the input image information into predetermined area units. This blocking may be rectangular or may be divided into areas other than rectangular.
【0046】202は量子化条件制御部を示し、ブロッ
ク化部201にてブロック化した領域単位で量子化条件
を変更、制御する。Reference numeral 202 denotes a quantization condition control unit, which changes and controls the quantization condition in units of regions blocked by the blocking unit 201.
【0047】量子化条件制御部202は、入力端子10
1、102で入力された付加情報、条件設定情報に基づ
き、ブロック単位で量子化条件が制御される。The quantization condition control unit 202 has the input terminal 10
Quantization conditions are controlled in block units based on the additional information and condition setting information input at 1 and 102.
【0048】210は、 CPU211、 ROM21
2、 RAM213などからなる制御部である。 CP
U211は、 ROM212に保持された制御プログラ
ムに従って、上述した各構成の動作、及び処理を制御す
る。RAM213は、CPU211の作業領域として使
用される。Reference numeral 210 is a CPU 211 and a ROM 21.
2, a RAM 213 and the like. CP
The U211 controls the operation and processing of the above-described components according to the control program stored in the ROM 212. The RAM 213 is used as a work area of the CPU 211.
【0049】図3は、誤差拡散処理200の詳細を表す
ブロック図である。一般的な誤差拡散処理は、文献R.
Floyd & L.Steinberg:“An A
daptive Alogorithm for Sp
atial Grayscale”,SID Symp
osium Digest of Paper pp.
36〜37 (1975)に詳細が記載されている。FIG. 3 is a block diagram showing details of the error diffusion processing 200. A general error diffusion process is described in Reference R.
Floyd & L.F. Steinberg: "An A
daptive Alogorithm for Sp
atial Grayscale ”, SID Symp
osium Digest of Paper pp.
36-37 (1975) for further details.
【0050】いま、量子化値が2値である誤差拡散処理
を例にして説明する。尚、量子化値は2値に限らず、多
値、例えば3値、4値でもよい。Now, the error diffusion processing in which the quantized value is binary will be described as an example. The quantized value is not limited to binary, but may be multi-valued, for example, ternary or quaternary.
【0051】300は加算器を示し、入力された画像情
報の注目画素値と既に2値化された周辺画素の分配され
た量子化誤差が加算される。量子化条件制御部からの量
子化閾値と誤差の加算された加算結果とを比較部301
にて比較し、所定の閾値よりも大きい場合には“1”
を、それ以外では“0”を出力する。例えば、8ビット
の精度で画素の階調を表現する場合には、最大値である
“255”と最小値である“0”で表現するのが一般的
である。いま、量子化値が“1”の時に、紙上にドット
(インク、トナー等)が印字されると仮定する。Reference numeral 300 represents an adder, which adds the pixel value of interest of the input image information and the distributed quantization error of the already binarized peripheral pixels. The comparison unit 301 compares the quantization threshold value from the quantization condition control unit and the addition result with the error added.
, And if it is larger than the predetermined threshold, “1”
Otherwise, "0" is output. For example, when expressing the gradation of a pixel with an accuracy of 8 bits, it is general to express it with a maximum value of "255" and a minimum value of "0". Now, it is assumed that dots (ink, toner, etc.) are printed on the paper when the quantized value is "1".
【0052】302は減算器を示し、量子化結果と前述
した加算結果との誤差を算出し、誤差配分演算部303
による演算の結果に基づいて、今後の量子化処理が施さ
れる周辺画素に誤差を配分する。誤差の配分割合は注目
画素との相対的な距離に基づいて実験的に設定された誤
差の配分テーブル304を予め所有しておき、配分テー
ブルに記された配分割合に基づいて誤差を分配する。図
3の配分テーブル304は、周囲4画素分の配分テーブ
ルを示しているが、これに限るものではない。Reference numeral 302 denotes a subtractor, which calculates an error between the quantization result and the above addition result, and the error distribution calculation unit 303.
Based on the result of the calculation by, the error is distributed to the peripheral pixels to be subjected to the quantization process in the future. As the error distribution ratio, an error distribution table 304 that is experimentally set based on the relative distance to the target pixel is owned in advance, and the error is distributed based on the distribution ratio written in the distribution table. The distribution table 304 in FIG. 3 shows a distribution table for four surrounding pixels, but the distribution table is not limited to this.
【0053】次に量子化条件制御部202を含む多重化
処理全体の動作手順について、図4のフローチャートを
基に説明する。いま、量子化値は2値である例について
述べる。尚、量子化値は2値に限らず、多値、例えば3
値、4値でもよい。Next, the operation procedure of the entire multiplexing process including the quantization condition control unit 202 will be described with reference to the flowchart of FIG. Now, an example in which the quantized value is binary will be described. Note that the quantized value is not limited to binary, but is multivalued, for example, 3
Value or 4 may be used.
【0054】まず、S401において、使用者による条
件設定情報を入力する。条件設定は、複数存在し、多重
化による画質に関する多重化画質と、多重化する情報量
に関する多重化情報量とが連動する設定になっている。First, in S401, the condition setting information by the user is input. There are a plurality of condition settings, and the multiplexed image quality related to the image quality due to multiplexing and the multiplexed information amount related to the amount of information to be multiplexed are linked.
【0055】図5に、設定のユーザーインターフェース
の一例を示す。FIG. 5 shows an example of the setting user interface.
【0056】図5では、設定が4種類の例を示している
が、設定数は限定しない。また、本実施形態では、多重
化画質と多重化情報量とが連動している例について述べ
るが、各々独立でも良い。Although FIG. 5 shows an example in which there are four types of settings, the number of settings is not limited. Further, in the present embodiment, an example in which the multiplexed image quality and the amount of multiplexed information are linked will be described, but each may be independent.
【0057】使用者による条件設定情報は、設定値に応
じた番号(以下Noという変数)を割り振り管理する。
図5の例では、最も多重化情報量が大容量である設定
(最も左側の設定)をNo=0とし、最も画質の良好な
設定(最も右側の設定)をNo=3とする。As the condition setting information by the user, a number (hereinafter referred to as No) corresponding to the set value is assigned and managed.
In the example of FIG. 5, the setting with the largest amount of multiplexed information (the leftmost setting) is No = 0, and the setting with the best image quality (the rightmost setting) is No = 3.
【0058】次に、S402において、設定されたNo
に基づいて、多重化時にブロック化する際の1ブロック
の水平画素数N、垂直画素数Mを決定する。N、Mの値
は、Noが大きくなる程、増加する。つまり、画質が良
い設定に成る程、多重化に要する1ブロックのブロック
サイズが大きくなる。Next, in S402, the set No
Based on the above, the number N of horizontal pixels and the number M of vertical pixels in one block when dividing into blocks during multiplexing are determined. The values of N and M increase as No increases. That is, the better the image quality, the larger the block size of one block required for multiplexing.
【0059】続いてS403にて、条件設定Noを画像
余白にドットコードにてパターン付加する。このパター
ン付加は、従来用いられている方法で十分であり、ここ
では限定しない。視覚的に目立たないインク色にて、少
なくとも2画素以上の複数画素の組み合わせによりテク
スチャを構成するのが好ましい。Subsequently, in S403, the condition setting No. is added to the image margin by a dot code pattern. This pattern addition may be performed by using a conventionally used method and is not limited here. It is preferable that the texture is composed of a combination of a plurality of pixels of at least two pixels in a visually inconspicuous ink color.
【0060】S404は、変数iの初期化を示す。変数
iは垂直方向のアドレスをカウントする変数である。S404 shows the initialization of the variable i. The variable i is a variable for counting addresses in the vertical direction.
【0061】S405は、変数jの初期化を示す。変数
jは水平方向のアドレスをカウントする変数である。続
いてS406は、 i、jのアドレス値による判定部で
あり、 現在の処理アドレスであるi、jの座標が多重
化処理を実行すべき領域に属しているか否かを判定して
いる。S405 shows the initialization of the variable j. The variable j is a variable for counting addresses in the horizontal direction. Then, S406 is a determination unit based on the address values of i and j, and determines whether or not the coordinates of the current processing address i and j belong to the area in which the multiplexing process is to be executed.
【0062】図6を基に多重化領域について説明する。
図6は、水平画素数がWIDTH、垂直画素数がHEI
GHTから成る、ひとつの画像イメージを示している。
いま、この画像イメージ中に付加情報を多重化すると仮
定する。画像イメージの左上を原点とし、横N画素、縦
M画素でブロック化をする。N、Mの値は、S402に
て決定した値を用いる。本実施形態では、原点を基準点
としてブロック化を行うが、原点から離れた点を基準点
として設定しても良い。この画像イメージ中に最大限の
情報を多重化する場合に、N×Mのブロックを基準点か
ら配置していく。すなわち、水平方向に配置可能なブロ
ック数をW、垂直方向に配置可能なブロック数をHとす
ると、以下の関係になる。
W=INT(WIDTH/N) ・・・式1
H=INT(HEIGHT/M) ・・・式2
但し、INT( )は( )内の整数部分を示す。The multiplexed area will be described with reference to FIG.
In FIG. 6, the horizontal pixel number is WIDTH and the vertical pixel number is HEI.
One picture image which consists of GHT is shown.
Now, assume that additional information is multiplexed in this image. The upper left of the image is used as the origin, and blocks are formed with N horizontal pixels and M vertical pixels. The values determined in S402 are used as the values of N and M. In the present embodiment, the origin is used as the reference point for blocking, but a point distant from the origin may be set as the reference point. When multiplexing the maximum amount of information in this image, N × M blocks are arranged from the reference point. That is, assuming that the number of blocks that can be arranged in the horizontal direction is W and the number of blocks that can be arranged in the vertical direction is H, the following relationship is established. W = INT (WIDTH / N) ... Equation 1 H = INT (HEIGHT / M) ... Equation 2 where INT () indicates the integer part in ().
【0063】式1、式2において割り切れない剰余画素
数が、N×Mのブロックを複数配置した時の端部に相当
し、符号多重化領域外となる。The number of surplus pixels that cannot be divided by the equations (1) and (2) corresponds to the end when a plurality of N × M blocks are arranged, and is outside the code multiplexing area.
【0064】図4中、S406にて、現在処理している
注目画素が多重化領域外と判定された場合には、S40
7にて量子化条件Cが設定される。一方、多重化領域内
と判定された場合には、多重化すべき付加情報を読み込
む。いま、説明を容易にする為に、付加情報をcode
[ ]という配列を用いて、各1ビットづつ表現するも
のとする。例えば、付加情報を8000ビット分の情報
と仮定すると、配列code[ ]はcode[0]か
らcode[7999]まで、各1ビットづつが格納さ
れていることになる。S408において、変数bit
は、以下のように配列code[ ]内の情報を代入す
る。
bit=code[INT(i/M)×W+INT(j/N)] ・・・式3
続いて、S409にて代入した変数bitが“1”か否
かを判定する。前述したように、配列code[ ]内
の情報は各1ビットずつ格納されている為、変数bit
の値も“0”か“1”かの何れかを示すことになる。S
409にて、“0”と判定された場合には、S410に
て量子化条件A[No]を、“1”と判定された場合に
は、S411にて量子化条件B[No]を設定する。量
子化条件A[ ]、及び、量子化条件B[ ]は、条件
設定の変数Noの配列にて表現されていて、変数Noに
より、量子化条件の一部の要素が異なる構成になる。量
子化条件を設定する詳細説明は後述する。In FIG. 4, if it is determined in S406 that the pixel of interest currently being processed is outside the multiplexing area, S40
At 7, the quantization condition C is set. On the other hand, if it is determined to be within the multiplexing area, the additional information to be multiplexed is read. Now, in order to facilitate the explanation, additional information is coded.
An array of [] is used to represent each one bit. For example, assuming that the additional information is 8000 bits worth of information, the array code [] stores 1 bit each from code [0] to code [7999]. In S408, the variable bit
Substitutes the information in the array code [] as follows. bit = code [INT (i / M) × W + INT (j / N)] Equation 3 Subsequently, it is determined whether the variable bit substituted in S409 is “1”. As described above, since the information in the array code [] is stored for each 1 bit, the variable bit
The value of indicates either "0" or "1". S
If it is determined to be “0” in 409, the quantization condition A [No] is set in S410, and if it is determined to be “1”, the quantization condition B [No] is set in S411. To do. The quantization condition A [] and the quantization condition B [] are represented by an array of condition setting variables No. Some elements of the quantization condition differ depending on the variable No. A detailed description of setting the quantization condition will be described later.
【0065】続いてS412では、設定された量子化条
件に基づいて量子化処理を行う。この量子化処理は、図
3にて説明している誤差拡散法に相当する。Subsequently, in S412, a quantization process is performed based on the set quantization condition. This quantization processing corresponds to the error diffusion method described in FIG.
【0066】続いて、S413では水平方向変数jをカ
ウントアップし、S414にて画像の水平画素数である
WIDTH未満か否かを判定し、処理画素数がWIDT
Hになるまで前述の処理を繰り返す。また、水平方向の
処理がWIDTH画素数分終了すると、S415にて垂
直方向変数iをカウントアップし、S413にて画像の
垂直画素数であるHEIGHT未満か否かを判定し、処
理画素数がHEIGHTになるまで前述の処理を繰り返
す。Subsequently, in S413, the horizontal variable j is counted up, and in S414, it is determined whether or not it is less than WIDTH which is the number of horizontal pixels of the image, and the number of processed pixels is WIDT.
The above-mentioned processing is repeated until it becomes H. When the horizontal processing is completed by the number of WIDTH pixels, the vertical direction variable i is counted up in S415, and it is determined in S413 whether the number is less than HEIGHT which is the vertical pixel number of the image, and the number of processed pixels is HEIGHT. The above-mentioned processing is repeated until.
【0067】以上の動作手順により、N×M画素よりな
るブロック単位で、量子化条件を変更することが可能に
なる。With the above operation procedure, it becomes possible to change the quantization condition for each block consisting of N × M pixels.
【0068】続いて、量子化条件A、B、Cの例につい
て説明する。誤差拡散法における量子化条件は様々な因
子があるが、本実施形態では量子化条件は、量子化閾値
とする。量子化条件Cの使用は、多重化領域外である為
に、量子化閾値は何でも良い。前述したように、1画素
が8ビットによる階調表現で、量子化レベルが2値の場
合には、最大値である“255”、及び、最小値である
“0”が量子化代表値となるが、その中間値となる“1
28”を量子化閾値として設定することが多い。すなわ
ち、量子化条件Cでは、量子化閾値を“128”固定と
する条件にする。Next, examples of the quantization conditions A, B and C will be described. Although there are various factors for the quantization condition in the error diffusion method, the quantization condition is the quantization threshold value in this embodiment. Since the use of the quantization condition C is outside the multiplexing area, any quantization threshold may be used. As described above, when one pixel is represented by a gradation of 8 bits and the quantization level is binary, the maximum value “255” and the minimum value “0” are the quantization representative value. However, it becomes an intermediate value of "1".
In many cases, 28 "is set as the quantization threshold. That is, in the quantization condition C, the quantization threshold is fixed to" 128 ".
【0069】量子化条件A、量子化条件Bの使用は多重
化領域内のブロックである為、量子化条件の違いによる
画質の違いを生じさせなければならない。但し、画質の
違いは視覚的には判別しにくいように表現し、かつ、紙
上から容易に識別できなくてはならない。Since the use of the quantization condition A and the quantization condition B is a block in the multiplex area, it is necessary to cause a difference in image quality due to a difference in the quantization condition. However, the difference in image quality must be expressed so that it is difficult to distinguish visually and can be easily identified from the paper.
【0070】図7は、量子化条件A、Bを表した例であ
る。図7(a)は、量子化条件Aにおける量子化閾値の
変調の周期を示した図である。図中、ひとつのマスを1
画素分と想定し、白いマスは固定閾値、灰色のマスを変
動閾値とする。すなわち、図7(a)の例では、横8画
素、縦4画素のマトリクスを組み、灰色のマスの閾値の
み突出した値を閾値として設定する。FIG. 7 is an example showing the quantization conditions A and B. FIG. 7A is a diagram showing the modulation cycle of the quantization threshold value under the quantization condition A. 1 square in the figure
Assuming pixels, the white cells have a fixed threshold and the gray cells have a variable threshold. That is, in the example of FIG. 7A, a matrix of 8 pixels in the horizontal direction and 4 pixels in the vertical direction is combined, and the threshold value of only the threshold value of the gray cell is set as the threshold value.
【0071】図7(b)は、同様に、量子化条件Bにお
ける量子化閾値の変調の周期を示した図である。図7
(b)の例では、図7(a)とは異なり、横4画素、縦
8画素のマトリクスを組み、灰色のマスの閾値のみ突出
した値を閾値として設定する。Similarly, FIG. 7B is a diagram showing the modulation cycle of the quantization threshold value under the quantization condition B. Figure 7
In the example of FIG. 7B, unlike the case of FIG. 7A, a matrix of 4 pixels in the horizontal direction and 8 pixels in the vertical direction is combined, and only the threshold value of the gray square is set as the threshold value.
【0072】いま、前述したように1画素が8ビットの
階調値の場合に、一例として、固定閾値として“12
8”、突出した閾値を“48”と設定する。量子化閾値
が低くなると、注目画素の量子化値が“1”(量子化代
表値“255”)になりやすくなる。すなわち、図7
(a)、(b)ともに、図中の灰色のマスの並びで量子
化値“1”が発生しやすくなる。言い換えると、N×M
画素のブロック毎に、図7(a)の灰色のマスの並びで
ドットが発生するブロックと、図7(b)の灰色のマス
の並びでドットが発生するブロックとが混在することに
なる。当然、N×M画素の同一ブロック内では、図7
(a)、もしくは図7(b)のマトリクスを繰り返すこ
とになる。Now, as described above, when one pixel has a gradation value of 8 bits, as an example, the fixed threshold value is "12".
8 ”, and the protruding threshold is set to“ 48. ”When the quantization threshold is low, the quantized value of the pixel of interest is likely to be“ 1 ”(quantized representative value“ 255 ”), that is, FIG.
In both (a) and (b), the quantized value “1” is likely to occur in the arrangement of gray cells in the figure. In other words, N × M
For each block of pixels, a block in which dots are generated in the arrangement of gray cells in FIG. 7A and a block in which dots are generated in the arrangement of gray cells in FIG. 7B are mixed. Naturally, in the same block of N × M pixels, as shown in FIG.
The matrix of (a) or FIG. 7 (b) is repeated.
【0073】誤差拡散法における量子化閾値の多少の変
更は、画質的には大きな影響を及ぼさない。組織的ディ
ザ法においては、使用するディザパターンによって、階
調表現の画質が大きく左右する。しかし、前述したよう
な、規則的に量子化閾値の振幅変調を与えた誤差拡散法
では、あくまでも画質を決定する階調表現は誤差拡散法
であるため、ドットの並びが多少変化したり、テクスチ
ャの発生が変化したり等、階調表現の画質にはほとんど
影響を与えないことになる。それは、量子化閾値が変化
した場合でも、あくまでも信号値と量子化値との差分と
なる誤差は周囲画素に拡散される為、入力された信号値
はマクロ的に保存される。すなわち、誤差拡散法におけ
るドットの並び、テクスチャの発生に関しては冗長性が
非常に大きいことになる。A slight change in the quantization threshold value in the error diffusion method does not have a great influence on the image quality. In the systematic dither method, the image quality of gradation expression greatly depends on the dither pattern used. However, in the error diffusion method in which the amplitude modulation of the quantization threshold value is regularly applied as described above, since the gradation expression that determines the image quality is the error diffusion method, the dot arrangement may be slightly changed or the texture may be changed. That is, the image quality of the gradation expression is hardly affected, such as the occurrence of noise. This is because even if the quantization threshold changes, the error that is the difference between the signal value and the quantized value is diffused to the surrounding pixels, so that the input signal value is stored macroscopically. That is, the redundancy of dot arrangement and texture generation in the error diffusion method is very large.
【0074】次に、条件設定Noに応じた量子化条件の
切り換えについて説明する。条件設定Noは多重化画
質、及び、多重化情報量を司る因子である。条件設定N
oに基づいて、1ブロックのブロックサイズが切り替わ
る点は上述した通りが、本実施例では、量子化閾値を振
幅変調する時の振幅を切り換えることで画質を制御す
る。Next, switching of the quantization condition according to the condition setting number will be described. The condition setting number is a factor that controls the multiplexed image quality and the amount of multiplexed information. Condition setting N
As described above, the block size of one block is switched based on o. However, in the present embodiment, the image quality is controlled by switching the amplitude when the quantization threshold is amplitude-modulated.
【0075】図8に一例を示す。図8において、条件設
定Noが0から3までの4種類の量子化閾値の振幅を変
化させた設定の様子を示す。図8から明らかなように、
設定Noが大きくなる程、量子化閾値を変調させる振幅
が小さくなる。すなわち、量子化閾値の振幅は大きくな
るに従って、変調をかけた所望の画素位置の量子化結果
が制御できる。しかし、それに反して、変調の規則性に
より紙上での画質の劣化が生じてくる。その為、画質優
先の設定では、ブロックサイズを大きくする代わりに変
調による規則性を弱くし、多重化ノイズの発生を減少さ
せる。FIG. 8 shows an example. FIG. 8 shows a state in which the amplitudes of the four types of quantization thresholds having condition setting Nos. 0 to 3 are changed. As is clear from FIG.
The larger the setting number, the smaller the amplitude for modulating the quantization threshold. That is, as the amplitude of the quantization threshold increases, the quantization result at the desired pixel position that has been modulated can be controlled. However, on the contrary, the regularity of the modulation causes the deterioration of the image quality on the paper. Therefore, in the image quality priority setting, the regularity due to modulation is weakened instead of increasing the block size, and the occurrence of multiplexing noise is reduced.
【0076】次に、付加情報分離装置106について説
明する。Next, the additional information separating device 106 will be described.
【0077】図9は、付加情報分離装置106の構成を
示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing the structure of the additional information separation device 106.
【0078】900は、入力端子を示し、多重化印字物
をスキャナで光学的に読み込まれた画像情報が入力され
る。使用するスキャナの解像度は、印字物を作成するプ
リンタ解像度と同等以上が好ましい。当然、正確に印字
物のドットの点在情報を読み込む為には、サンプリング
定理により、スキャナ側はプリンタ側よりも2倍以上の
解像度が必要になる。しかし、同等以上であれば、正確
でなくとも、ある程度ドットが点在しているのを判別す
ることは可能である。本実施形態では、説明を容易にす
るためにプリンタ解像度とスキャナ解像度が同一解像度
と想定する。Reference numeral 900 denotes an input terminal to which the image information obtained by optically reading the multiplexed printed matter with a scanner is inputted. The resolution of the scanner used is preferably equal to or higher than the resolution of the printer that creates the printed matter. As a matter of course, in order to accurately read the dot information of dots on the printed matter, the resolution on the scanner side is more than double that on the printer side, due to the sampling theorem. However, if they are equal to or more than equal, it is possible to determine that dots are scattered to some extent even if they are not accurate. In the present embodiment, the printer resolution and the scanner resolution are assumed to be the same resolution for ease of explanation.
【0079】901は、ブロックサイズ推定部を示し、
画像余白にドットコードにより多重化された条件設定情
報を復号し、多重化された際のブロックサイズN、Mの
値を推定する。Reference numeral 901 denotes a block size estimating unit,
The condition setting information multiplexed by the dot code in the image margin is decoded, and the values of the block sizes N and M at the time of multiplexing are estimated.
【0080】902は、分離する為のブロック化部を示
し、P×Q画素単位にブロック化をする。Reference numeral 902 denotes a block forming unit for separation, which forms blocks in P × Q pixel units.
【0081】図10はN×M画素、及び、P×Q画素単
位によるブロック化の様子を示している。個々の実線で
囲まれた矩形領域は、N×M画素単位でのブロック化、
その中に点線で囲まれた矩形領域は、P×Q画素単位で
のブロック化である。FIG. 10 shows a state of blocking in units of N × M pixels and P × Q pixels. The rectangular area surrounded by each solid line is divided into blocks in N × M pixel units,
The rectangular area surrounded by the dotted line is a block in P × Q pixel units.
【0082】P×Q画素単位のブロックは、多重化時に
ブロック化したN×M画素よりも小さくなければならな
い。すなわち、
P≦N、かつ Q≦M ・・・式4
の関係が成り立つ。The block of P × Q pixels must be smaller than the N × M pixels that are divided into blocks at the time of multiplexing. That is, the relation of P ≦ N and Q ≦ M ... Equation 4 holds.
【0083】図10で示したように、P×Q画素単位の
ブロック化は、ある一定間隔毎スキップしてブロック化
を行う。すなわち、多重化時のN×M画素よりなるブロ
ックと想定される領域内に、P×Q画素単位のブロック
がひとつ内包するように各ブロック開始位置を制御す
る。As shown in FIG. 10, the block formation in P × Q pixel units is performed by skipping at regular intervals. That is, each block start position is controlled so that one block of P × Q pixel unit is included in a region assumed to be a block of N × M pixels at the time of multiplexing.
【0084】スキップ画素数は、水平N画素分、垂直M
画素分が基本となる。The number of skip pixels is N horizontal pixels and M vertical pixels.
Pixels are the basis.
【0085】図11は、N×M画素単位によるブロック
と、P×Q画素単位によるブロックの大小関係を示して
いる。N、Mの値は、多重化時の条件設定に依存して変
化する為、N、Mの値が大きければ、P、Qの値も大き
くなるように設定している(図11(a)、(b)参
照)。FIG. 11 shows the size relationship between blocks in N × M pixel units and blocks in P × Q pixel units. Since the values of N and M change depending on the condition setting at the time of multiplexing, the values of P and Q are set to increase as the values of N and M increase (FIG. 11A). , (B)).
【0086】ここで、P、Qは、各々N、Mから所定の
固定値を減じた値等、推定したN、Mの値に対応付けた
値を予め用意しておくことが好ましい。Here, it is preferable that P and Q are prepared in advance in correspondence with the estimated values of N and M, such as a value obtained by subtracting a predetermined fixed value from N and M, respectively.
【0087】903、904は、それぞれ特性の異なる
空間フィルタA、Bを示し、905は、周辺画素との積
和を演算するディジタルフィルタリング部を示してい
る。この空間フィルタの各係数は、多重化時の量子化条
件の変動閾値の周期に適応して作成する。いま、多重化
装置における量子化条件の変更を図7(a)、図7
(b)の2種の周期性を用いることにより付加情報を多
重化したと仮定する。Reference numerals 903 and 904 denote spatial filters A and B having different characteristics, and reference numeral 905 denotes a digital filtering unit for calculating the sum of products with surrounding pixels. Each coefficient of this spatial filter is created by adapting to the cycle of the variation threshold of the quantization condition at the time of multiplexing. Now, the change of the quantization condition in the multiplexer will be described with reference to FIG.
It is assumed that the additional information is multiplexed by using the two types of periodicity of (b).
【0088】その時の分離装置に使用する空間フィルタ
A903、空間フィルタB904の例を、図12
(a)、図12(b)に示す。図中、5×5画素の中央
部が注目画素になり、それ以外の24画素分が周辺画素
になる。図中、空白部の画素は、フィルタ係数が“0”
であることを表している。図から明らかな様に、図12
(a)、(b)はエッジ強調のフィルタになっている。
しかも、その強調するエッジの方向性と多重化した時の
変動閾値の方向性とが一致している。つまり、図12
(a)は図7(a)に、また、図12(b)は図7
(b)に一致するように作成する。An example of the spatial filter A903 and the spatial filter B904 used in the separating apparatus at that time is shown in FIG.
12 (a) and 12 (b). In the figure, the central portion of 5 × 5 pixels is the target pixel, and the other 24 pixels are peripheral pixels. In the figure, the pixel in the blank area has a filter coefficient of "0".
It means that. As is clear from FIG.
(A) and (b) are filters for edge enhancement.
Moreover, the directionality of the edge to be emphasized and the directionality of the variation threshold value when multiplexed are the same. That is, FIG.
7A is shown in FIG. 7A, and FIG.
Create to match (b).
【0089】906は、特徴量検出部を示し、空間フィ
ルタA903、及び、空間フィルタB904によるフィ
ルタリング部905からのフィルタ後の変換値を基に、
なんらかの特徴量を検出する手段である。検出する特徴
量の例として、以下のものが考えられる。
1. デジタルフィルタ後のブロック内の変換値の最大
値
2. デジタルフィルタ後のブロック内の変換値の最大
値と最小値の差分
3. デジタルフィルタ後のブロック内の変換値の分散
値
本実施形態では、上記3に示した分散値を特徴量とす
る。907は、判定部を示し、それぞれの分散値の大小
比較をして、分散値が大きい方を符号と判断する。すな
わち、空間フィルタAによるフィルタリングの分散値が
大きければ、印字時に量子化条件Aで量子化されたもの
と推測し、反対に空間フィルタBによるフィルタリング
の分散値が大きければ、印字時に量子化条件Bで量子化
されたものと推測する。Reference numeral 906 denotes a feature amount detecting section, which is based on the converted value after filtering from the filtering section 905 by the spatial filter A 903 and the spatial filter B 904.
It is a means for detecting some characteristic amount. The following can be considered as examples of the detected feature amount. 1. Maximum value of conversion value in block after digital filter 2. 2. Difference between the maximum value and the minimum value of the converted values in the block after digital filtering Variance value of conversion value in block after digital filter In the present embodiment, the variance value shown in the above 3 is used as a feature amount. Reference numeral 907 denotes a determination unit that compares the respective dispersion values and determines that the one having the larger dispersion value is the code. That is, if the variance value of the filtering by the spatial filter A is large, it is estimated that the quantization value is quantized by the quantization condition A at the time of printing, and conversely, if the variance value of the filtering by the spatial filter B is large, the quantization condition B at the time of printing is determined. It is supposed to be quantized by.
【0090】量子化条件は、付加情報の符号(式3のb
it)に連動している為、量子化条件が識別できるとい
うことは、多重化された符号が特定できることに相当す
る。すなわち、量子化条件Aと推測された場合には、b
it=0、量子化条件Bと推測された場合には、bit
=1と判断できる。The quantization condition is the sign of the additional information (b in equation 3).
Since it is linked to it, it is possible to identify the quantization condition, which means that the multiplexed code can be specified. That is, when the quantization condition A is estimated, b
If it is estimated that it = 0 and the quantization condition B, bit
It can be judged that = 1.
【0091】以上、多重化処理、及び、分離処理につい
て説明をしたが、本実施形態では、使用者の意向、作成
意図に応じて画質、情報量を自由に設定できる点が特徴
である。画質重視の設定時には、規則性付加の振幅を減
少させ、その代わりに1ビット分を表現するブロックサ
イズを大きくして、復号の検出精度を維持する。復号時
には、ブロックサイズが大きければ大きいほど、エッジ
部、暗部等の局所的な画像特性に関わらずに平均化され
る為に、多重化時に付加した規則性を抽出しやすくな
り、復号精度は向上する。Although the multiplexing process and the demultiplexing process have been described above, the feature of the present embodiment is that the image quality and the amount of information can be freely set according to the user's intention and intention of creation. When the image quality is emphasized, the amplitude of regularity addition is reduced, and instead, the block size expressing one bit is increased to maintain the decoding detection accuracy. At the time of decoding, the larger the block size, the more averaging will be performed irrespective of the local image characteristics such as the edge part and the dark part, so the regularity added at the time of multiplexing will be easier to extract, and the decoding accuracy will be improved. To do.
【0092】以上説明した多重化方法、分離方法は一例
であり、これに限定するものではない。分離方法では、
他に直交変換を用いる方法等が考えられる。The multiplexing method and the separating method described above are examples, and the present invention is not limited to these. In the separation method,
Alternatively, a method using orthogonal transform may be considered.
【0093】また、1ブロックあたり1ビットを表現し
ていたが、当然、これに限定するものではない。誤差拡
散法の量子化閾値の変調周期をより多く切り換えること
により、1ブロックあたり複数ビットを表現する構成に
しても良い。Although one bit is represented in one block, it is not limited to this. A configuration may be used in which a plurality of bits are expressed per block by switching more modulation cycles of the quantization threshold of the error diffusion method.
【0094】また、条件設定情報を画像余白にてドット
コード埋め込みにより多重化する例を示したが、これに
限定するものではない。例えば、条件設定情報も付加情
報と同様の多重化方法を用いても良い。その際には、少
なくとも条件設定情報を多重化したブロックサイズは、
条件設定に関わらずに均一にしておくことが好ましい。Also, an example has been shown in which the condition setting information is multiplexed by embedding the dot code in the image margin, but the invention is not limited to this. For example, the condition setting information may use the same multiplexing method as the additional information. At that time, at least the block size in which the condition setting information is multiplexed is
It is preferable to make uniform regardless of the condition setting.
【0095】(第2の実施形態)図13は、第2の実施
形態における付加情報多重化装置の構成を示すブロック
図である。本実施形態では、多重化における設定モード
が他の画像処理、印字プロセス処理にも連動している点
が特徴である。(Second Embodiment) FIG. 13 is a block diagram showing the structure of an additional information multiplexing device according to the second embodiment. The present embodiment is characterized in that the setting mode in multiplexing is linked to other image processing and printing process processing.
【0096】図13は図2に示した付加情報多重化処理
と一部異なっているだけなので、同一部には同一番号を
付して異なる点のみ説明する。Since FIG. 13 is only partially different from the additional information multiplexing processing shown in FIG. 2, the same parts will be denoted by the same reference numerals and only different points will be described.
【0097】図中、1300は入力端子を示し、ユーザ
ーの指示により、画像品位の設定情報を入力する。この
画像品位設定情報は、色変換部1301、量子化条件制
御部202、プリンタエンジン1302にも送信され
る。プリンタエンジン1302はカラーのインクジェッ
トプリンタを想定する。画像品位の設定は、印字物の画
質が最良に出力できる画質優先モードから、画質は多少
劣化するが、処理スピード、及び、印字スピードが高速
に出力できる速度優先モードまで、複数段階を有してい
る。In the figure, reference numeral 1300 denotes an input terminal for inputting image quality setting information according to a user's instruction. This image quality setting information is also transmitted to the color conversion unit 1301, the quantization condition control unit 202, and the printer engine 1302. The printer engine 1302 is assumed to be a color inkjet printer. There are multiple levels of image quality settings, from the image quality priority mode where the image quality of the printed matter is best output to the speed priority mode where the image quality is slightly degraded but the processing speed and printing speed can be output at high speed. There is.
【0098】今、説明を容易にする為に、上述の画質優
先モードと、速度優先モードの2種を有していると仮定
する。2種のモードに対する色変換部、量子化条件制御
部、プリンタエンジンの処理内容の一例を図14に示
す。For ease of explanation, it is assumed that the image quality priority mode and the speed priority mode described above are provided. FIG. 14 shows an example of the processing contents of the color conversion unit, the quantization condition control unit, and the printer engine for the two types of modes.
【0099】色変換部1301では、入力した画像情報
の輝度信号(RGB)からインクジェットプリンタにて
出力される各インク色への変換が行われる。今、インク
ジェットプリンタが、シアン、マゼンタ、イエロー、ブ
ラック、淡シアン(シアンインクの染料濃度を希釈した
もの)、淡マゼンタ(マゼンタインクの染料濃度を希釈
したもの)の6色により記録することが可能なエンジン
を想定する。図14の表より、画質優先モードでは、R
GBから、上述した6色インクへの変換が行われる。速
度優先モードでは、淡シアン、淡マゼンタを除いた4色
インクへの変換が行われる。The color conversion unit 1301 converts the brightness signal (RGB) of the input image information into each ink color output by the ink jet printer. Now, the inkjet printer can print in 6 colors: cyan, magenta, yellow, black, light cyan (diluted dye concentration of cyan ink), and light magenta (diluted dye concentration of magenta ink). Assuming various engines. From the table of FIG. 14, in the image quality priority mode, R
Conversion from GB to the above-described 6-color ink is performed. In the speed priority mode, conversion to four-color ink excluding light cyan and light magenta is performed.
【0100】続いて、量子化制御部では、画質優先モー
ドでは、ブロックサイズを大きくし、量子化閾値の振幅
変調の振幅を小さくする。速度優先モードでは、逆に、
ブロックサイズを小さくし、量子化閾値の振幅変調の振
幅を大きくする。当然、画質優先モードでは6色分のイ
ンク色情報に対して、速度優先モードでは4色分のイン
ク色情報に対して、各色毎に量子化処理を施すことにな
る。Next, in the image quality priority mode, the quantization controller increases the block size and decreases the amplitude of amplitude modulation of the quantization threshold. Conversely, in speed priority mode,
The block size is reduced and the amplitude of the amplitude modulation of the quantization threshold is increased. As a matter of course, in the image quality priority mode, the quantization processing is performed for each color on the ink color information for six colors, and for the ink color information for four colors in the speed priority mode.
【0101】インクジェットプリンタでは、インクが吐
出するノズルの不均一性を除去する為に、1ラインの印
字を副走査方向に並んだ複数ノズルを用いて複数回のヘ
ッド走査により印字する技術が従来より行われている。
当然、走査回数を増加させた方が、ノズル単体のヨレ、
不吐出の画質劣化を複数ラインに平均的に分散させる
為、視覚的に画質は良好になる。図14の設定では、画
質優先モードでは、4回の走査(4パスと称す)を、速
度優先モードでは、2回の走査(2パスと称す)を施す
ことになる。In the ink jet printer, in order to eliminate the non-uniformity of the nozzles ejecting ink, a technique of printing one line by a plurality of head scans using a plurality of nozzles arranged in the sub-scanning direction has been conventionally used. Has been done.
Naturally, increasing the number of scans will cause the nozzle to twist,
The image quality deterioration due to non-ejection is evenly distributed over a plurality of lines, so that the image quality is visually improved. In the setting of FIG. 14, four scans (referred to as four passes) are performed in the image quality priority mode, and two scans (referred to as two passes) are performed in the speed priority mode.
【0102】以上、使用者の設定により、多重化におけ
る設定モードを、他の画像処理、印字プロセス処理にも
連動させている例について説明したが、使用者にとって
は、一度の指定のみで所望のモードが設定できる為、使
いやすさの点でメリットがある。The example in which the setting mode in multiplexing is linked to other image processing and printing process processing according to the user's setting has been described above. However, the user can specify the desired setting only once. Since the mode can be set, there is an advantage in terms of ease of use.
【0103】また、図14の表は一例であり、設定内
容、設定する項目の種類、数も、これに限定しない。Further, the table of FIG. 14 is an example, and the setting contents, types of items to be set, and the number are not limited to these.
【0104】また、一連の画像処理、及び印字プロセス
処理を連動させるのは、紙上画質の安定の面でもメリッ
トがある。例えば、印字に関わる画像処理、及び、印字
プロセスの面から、紙上画質が予測できるのであれば、
その予測した紙上画質で復号可能な量子化制御部の量子
化閾値の変調振幅を実験的に求めることが可能である。
つまり、図14のように多重化時のブロックサイズを変
動にする構成でなくても、量子化閾値の変調振幅の条件
のみを変動する構成でも実現できる。Further, interlocking a series of image processing and printing process processing is also advantageous in terms of stabilizing the image quality on paper. For example, if the image quality on paper can be predicted from the aspects of image processing related to printing and the printing process,
It is possible to experimentally obtain the modulation amplitude of the quantization threshold of the quantization control unit that can be decoded with the predicted on-paper image quality.
In other words, it is possible to realize not only the configuration in which the block size at the time of multiplexing is changed as in FIG. 14 but also the configuration in which only the condition of the modulation amplitude of the quantization threshold is changed.
【0105】(第3の実施形態)図15は、第3の実施
形態における付加情報多重化装置の構成を示すブロック
図である。本実施形態は、多重化処理の条件設定を、前
述したようなユーザーの指定に応じてではなく、入力画
像に応じて設定するものである。(Third Embodiment) FIG. 15 is a block diagram showing the arrangement of an additional information multiplexing device according to the third embodiment. In the present embodiment, the condition setting of the multiplexing process is set not according to the user's designation as described above but according to the input image.
【0106】すなわち、入力した画像情報でも、デジタ
ルカメラ等で撮影した自然画像、人工的にコンピュータ
等で作成したイラストやCG画像、スキャナで光学的に
読み込んだ印刷物の網点画像等、様々な画像種がある。In other words, even the input image information, various images such as a natural image photographed by a digital camera or the like, an illustration or a CG image artificially created by a computer, a halftone image of a printed matter optically read by a scanner, etc. There is a seed.
【0107】図15中、端子1500からは、入力画像
がいかなる画像であるかの画像種別の情報が入力され
る。この入力は、画像ファイルの拡張子等から自動判別
しても良いし、また、使用者によるキーボード、マウス
等からの入力でも良い。この入力に基づいて、量子化制
御部の処理条件を設定する。設定項目は、前述したブロ
ックサイズと、量子化閾値の変調振幅の二項目、もしく
はどちらか一方でも良い。設定条件は限定しないが、自
然画像では、変調した規則性が視覚的に目立ちづらい為
に、振幅を大きくしたり、また、網点原稿の画像では網
点の周期性が復号で妨害する可能性がある為に、同様に
振幅を大きくしたり、また、CG等のグラフィック画像
では、平坦部が多い為、多重化による規則性が目立ちや
すく、かつ、復号も容易であると見て、振幅を小さくし
たり等、画像種別に適合した条件設定が可能である。In FIG. 15, the terminal 1500 inputs image type information indicating what kind of image the input image is. This input may be automatically determined from the extension of the image file or the like, or may be input by the user from the keyboard, mouse or the like. Based on this input, the processing condition of the quantization controller is set. The setting item may be the above-described block size and the modulation amplitude of the quantization threshold, or either one of them. Although the setting conditions are not limited, in a natural image, since the modulated regularity is visually unnoticeable, the amplitude may be increased, and in the halftone original image, the periodicity of halftone dots may interfere with decoding. Therefore, the amplitude is similarly increased, and in a graphic image such as CG, since there are many flat portions, regularity due to multiplexing is easily noticeable, and decoding is easy. It is possible to set conditions that match the image type, such as making it smaller.
【0108】(第4の実施形態)図16は、第4の実施
形態における付加情報多重化装置の構成を示すブロック
図である。(Fourth Embodiment) FIG. 16 is a block diagram showing the arrangement of an additional information multiplexing device according to the fourth embodiment.
【0109】本実施形態は、上記第3の実施形態とは異
なり、入力画像の解像度に応じて多重化条件を設定す
る。In this embodiment, unlike the third embodiment, the multiplexing condition is set according to the resolution of the input image.
【0110】図16中、端子1600からは、入力画像
の解像度情報が入力される。もし、解像度情報が不明の
場合には、入力画像の画素数に基づいて、出力可能な画
素数との比率により拡大率を推測しても良い。この場
合、入力画素数が少ない程、解像度も荒いと想定する。
この解像度情報、もしくは画素数情報の入力に基づい
て、量子化制御手段の条件を設定する。In FIG. 16, resolution information of an input image is input from a terminal 1600. If the resolution information is unknown, the enlargement ratio may be estimated based on the number of pixels of the input image and the ratio of the number of pixels that can be output. In this case, it is assumed that the smaller the number of input pixels, the rougher the resolution.
The condition of the quantization control means is set based on the input of the resolution information or the pixel number information.
【0111】設定項目は、前述したブロックサイズと、
量子化閾値の変調振幅の二項目、もしくはどちらか一方
でも良い。設定条件は限定しないが、入力解像度が低解
像になる程、高周波成分が存在していないことになる
為、復号には有利になり、振幅を小さくする設定が可能
になる。また、逆に入力解像度が低解像になる程、紙上
画質は劣悪になる為、情報量を優先にするモードにする
設定も考えられる。The setting items are the above-mentioned block size and
Two items of the modulation amplitude of the quantization threshold value or either one may be used. Although the setting condition is not limited, as the input resolution becomes lower resolution, the higher frequency component does not exist, which is advantageous for decoding, and the amplitude can be set smaller. Conversely, the lower the input resolution is, the worse the image quality on paper is, and therefore, it may be possible to set the mode in which the information amount is prioritized.
【0112】(他の実施形態)以上、多重化処理の条件
設定について説明してきたが、本発明は、複数の機器
(例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リ
ーダ、プリンタ等)から構成されるシステムに適用して
も、一つの機器からなる装置(例えば、複写機、ファク
シミリ装置等)に適用しても良い。(Other Embodiments) The condition setting of the multiplexing process has been described above. However, the present invention is applicable to a system including a plurality of devices (eg, host computer, interface device, reader, printer, etc.). Alternatively, it may be applied to an apparatus composed of one device (for example, a copying machine, a facsimile apparatus, etc.).
【0113】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウエアのプログラムコードを記
録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるい
は装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュ
ータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納された
プログラムコードを読み出し実行することによっても、
達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体
から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施
形態の機能を実現することになり、そのプログラムコー
ドを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実
行することにより、前述した実施形態の機能が実現され
るだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、
コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステ
ム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、
その処理によって前述した実施形態の機能が実現される
場合も含まれることは言うまでもない。Further, an object of the present invention is to supply a storage medium (or recording medium) recording a program code of software for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or apparatus, and to supply a computer of the system or apparatus. (Or CPU or MPU) reads and executes the program code stored in the storage medium,
It goes without saying that it will be achieved. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.
Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also based on the instruction of the program code,
An operating system (OS) running on the computer does some or all of the actual processing,
It goes without saying that the processing includes the case where the functions of the above-described embodiments are realized.
【0114】さらに、記憶媒体から読み出されたプログ
ラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カー
ドやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わ
るメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指
示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに
備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行
い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現さ
れる場合も含まれることは言うまでもない。Furthermore, after the program code read from the storage medium is written in the memory provided in the function expansion card inserted into the computer or the function expansion unit connected to the computer, based on the instruction of the program code, It goes without saying that a case where the CPU included in the function expansion card or the function expansion unit performs a part or all of the actual processing and the processing realizes the functions of the above-described embodiments is also included.
【0115】[0115]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
使用者の選択、入力画像の種別や解像度等により、画像
に所定の情報を埋め込む際の条件を制御する為、使用用
途、目的、入力画像の特性に応じた最適な情報埋め込み
処理を実現することができる。また、プリンタの印字特
性や、情報埋め込み処理以外の画像処理の条件設定と連
動することにより、紙上画質の推測が可能になり、より
良好な情報埋め込み処理を実現することができる。As described above, according to the present invention,
To control the conditions for embedding predetermined information in the image according to the user's selection, the type and resolution of the input image, etc., to realize the optimum information embedding process according to the intended use, purpose, and characteristics of the input image. You can Further, by linking with the printing characteristics of the printer and the condition setting of image processing other than the information embedding processing, it is possible to estimate the image quality on paper, and it is possible to realize better information embedding processing.
【0116】また、本発明により、画像に所定の情報を
埋め込む埋め込み処理が容易に実現できる為、画像中に
音声情報や秘匿情報を埋め込むサービス、アプリケーシ
ョンが提供できる。また、紙幣、印紙、有価証券等の不
正な偽造行為を抑制したり、画像情報の著作権侵害を防
止したりすることができる。Further, according to the present invention, since the embedding process for embedding predetermined information in an image can be easily realized, a service or application for embedding voice information or secret information in an image can be provided. In addition, it is possible to prevent illegal forgery of bills, stamps, securities, and the like, and prevent copyright infringement of image information.
【図1】第1の実施形態の画像処理システムの構成を示
すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image processing system according to a first embodiment.
【図2】図1の付加情報多重化装置の構成を示すブロッ
ク図FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an additional information multiplexing device in FIG.
【図3】図2の誤差拡散処理部の構成を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an error diffusion processing unit in FIG.
【図4】量子化制御部を含む多重化処理の動作手順を示
すフローチャートFIG. 4 is a flowchart showing an operation procedure of a multiplexing process including a quantization control unit.
【図5】条件設定の表示を説明する図FIG. 5 is a diagram illustrating display of condition settings.
【図6】ブロック化の一例FIG. 6 is an example of blocking.
【図7】量子化条件における量子化閾値変調周期の一例FIG. 7 shows an example of a quantization threshold modulation period under a quantization condition.
【図8】量子化閾値変調を説明する図FIG. 8 is a diagram illustrating quantization threshold modulation.
【図9】図1の付加情報分離装置の構成を示すブロック
図9 is a block diagram showing the configuration of the additional information separation device of FIG.
【図10】図9のブロック化部を説明する図FIG. 10 is a diagram illustrating a blocking unit in FIG.
【図11】図9のブロック化部を説明する図FIG. 11 is a diagram illustrating a blocking unit in FIG. 9.
【図12】空間フィルタの一例FIG. 12 is an example of a spatial filter.
【図13】第2の実施形態の付加情報多重化装置の構成
を示すブロック図FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of an additional information multiplexing device according to a second embodiment.
【図14】条件設定の一例[Fig. 14] Example of condition setting
【図15】第3の実施形態の付加情報多重化装置の構成
を示すブロック図FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of an additional information multiplexing device according to a third embodiment.
【図16】第4の実施形態の付加情報多重化装置の構成
を示すブロック図FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of an additional information multiplexing device of a fourth exemplary embodiment.
【図17】従来法の多重化の一例を示すブロック図FIG. 17 is a block diagram showing an example of conventional multiplexing.
【図18】従来法の多重化の一例を示すブロック図FIG. 18 is a block diagram showing an example of conventional multiplexing.
【図19】従来法の多重化の一例を示すブロック図FIG. 19 is a block diagram showing an example of conventional multiplexing.
【図20】従来法の分離の一例を示すブロック図FIG. 20 is a block diagram showing an example of separation according to a conventional method.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅田 清 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤノ ン株式会社内 Fターム(参考) 5B057 BA30 CE08 CH01 CH11 5C076 AA14 BA06 5C077 LL14 PP23 PQ12 PQ22 RR08 RR11 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Kiyoshi Umeda Kyano, 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Within the corporation F term (reference) 5B057 BA30 CE08 CH01 CH11 5C076 AA14 BA06 5C077 LL14 PP23 PQ12 PQ22 RR08 RR11
Claims (24)
置であって、 画像を入力する画像入力手段と、 前記画像に埋め込むべき所定の情報を入力する情報入力
手段と、 埋め込み条件に関する条件設定情報を入力する設定情報
入力手段と、 前記画像を誤差拡散法により量子化する量子化手段と、 前記条件設定情報に基づき決定されるサイズの画像領域
毎に、前記所定の情報に応じて前記誤差拡散法の量子化
条件を制御する制御手段とを有することを特徴とする画
像処理装置。1. An image processing apparatus for embedding predetermined information in an image, comprising image input means for inputting an image, information input means for inputting predetermined information to be embedded in the image, and condition setting information regarding embedding conditions. Setting information inputting means for inputting, the quantizing means for quantizing the image by an error diffusion method, and the error diffusion according to the predetermined information for each image area of a size determined based on the condition setting information. An image processing apparatus, comprising: a control unit that controls the quantization condition of the method.
質の条件に基づき設定されることを特徴とする請求項1
記載の画像処理装置。2. The condition setting information is set based on a condition of image quality due to embedding.
The image processing device described.
報の情報量に基づき設定されることを特徴とする請求項
1記載の画像処理装置。3. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the condition setting information is set based on an information amount of predetermined information to be embedded.
基づき設定されることを特徴とする請求項1記載の画像
処理装置。4. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the condition setting information is set based on a type of the image.
に基づき設定されることを特徴とする請求項1記載の画
像処理装置。5. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the condition setting information is set based on a resolution of the image.
に基づき設定されることを特徴とする請求項1記載の画
像処理装置。6. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the condition setting information is set based on the number of pixels of the image.
るための印字条件に基づき設定されることを特徴とする
請求項1記載の画像処理装置。7. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the condition setting information is set based on a printing condition for printing the image.
置であって、 画像を入力する画像入力手段と、 前記画像に埋め込むべき所定の情報を入力する情報入力
手段と、 埋め込み条件に関する条件設定情報を入力する設定情報
入力手段と、 前記画像を誤差拡散法により量子化する量子化手段と、 前記所定の情報に応じて前記誤差拡散法の量子化閾値を
振幅変調し、前記所定の情報に応じて該振幅変調の周期
性を前記画像領域毎に制御し、前記条件設定情報に応じ
て該振幅変調の振幅を制御する制御手段とを有すること
を特徴とする画像処理装置。8. An image processing apparatus for embedding predetermined information in an image, comprising image input means for inputting an image, information input means for inputting predetermined information to be embedded in the image, and condition setting information relating to embedding conditions. Setting information input means for inputting, a quantizing means for quantizing the image by an error diffusion method, amplitude modulation of a quantization threshold of the error diffusion method according to the predetermined information, and according to the predetermined information. And a control unit that controls the periodicity of the amplitude modulation for each image area and controls the amplitude of the amplitude modulation according to the condition setting information.
質の条件に基づき設定されることを特徴とする請求項8
記載の画像処理装置。9. The condition setting information is set based on a condition of image quality due to embedding.
The image processing device described.
情報の情報量に基づき設定されることを特徴とする請求
項8記載の画像処理装置。10. The image processing apparatus according to claim 8, wherein the condition setting information is set based on an information amount of predetermined information to be embedded.
に基づき設定されることを特徴とする請求項8記載の画
像処理装置。11. The image processing apparatus according to claim 8, wherein the condition setting information is set based on a type of the image.
度に基づき設定されることを特徴とする請求項8記載の
画像処理装置。12. The image processing apparatus according to claim 8, wherein the condition setting information is set based on a resolution of the image.
数に基づき設定されることを特徴とする請求項18記載
の画像処理装置。13. The image processing apparatus according to claim 18, wherein the condition setting information is set based on the number of pixels of the image.
するための印字条件に基づき設定されることを特徴とす
る請求項8記載の画像処理装置。14. The image processing apparatus according to claim 8, wherein the condition setting information is set based on a printing condition for printing the image.
装置であって、 画像を入力する画像入力手段と、 前記画像に埋め込むべき所定の情報を入力する情報入力
手段と、 埋め込み条件に関する条件設定情報を入力する設定情報
入力手段と、 前記画像を誤差拡散法により量子化する量子化手段と、 前記所定の情報に応じて前記誤差拡散法の量子化閾値を
振幅変調し、前記所定の情報に応じて該振幅変調の周期
性を前記条件設定情報に基づき決定されるサイズの画像
領域毎に制御し、前記条件設定情報に応じて該振幅変調
の振幅を制御する制御手段とを有することを特徴とする
画像処理装置。15. An image processing apparatus for embedding predetermined information in an image, comprising image input means for inputting an image, information input means for inputting predetermined information to be embedded in the image, and condition setting information regarding embedding conditions. Setting information input means for inputting, a quantizing means for quantizing the image by an error diffusion method, amplitude modulation of a quantization threshold of the error diffusion method according to the predetermined information, and according to the predetermined information. Controlling the periodicity of the amplitude modulation for each image area of a size determined based on the condition setting information, and controlling the amplitude of the amplitude modulation according to the condition setting information. Image processing device.
方法であって、 画像を入力する画像入力工程と、 前記画像に埋め込むべき所定の情報を入力する情報入力
工程と、 埋め込み条件に関する条件設定情報を入力する設定情報
入力工程と、 前記画像を誤差拡散法により量子化する量子化工程と、 前記条件設定情報に基づき決定されるサイズの画像領域
毎に、前記所定の情報に応じて前記誤差拡散法の量子化
条件を制御する制御工程とを有することを特徴とする画
像処理方法。16. An image processing method for embedding predetermined information in an image, comprising an image input step of inputting an image, an information input step of inputting predetermined information to be embedded in the image, and condition setting information relating to embedding conditions. A setting information input step of inputting, a quantization step of quantizing the image by an error diffusion method, and an error diffusion according to the predetermined information for each image area of a size determined based on the condition setting information. And a control step of controlling the quantization condition of the method.
方法であって、 画像を入力する画像入力工程と、 前記画像に埋め込むべき所定の情報を入力する情報入力
工程と、 埋め込み条件に関する条件設定情報を入力する設定情報
入力工程と、 前記画像を誤差拡散法により量子化する量子化工程と、 前記所定の情報に応じて前記誤差拡散法の量子化閾値を
振幅変調し、前記所定の情報に応じて該振幅変調の周期
性を前記画像領域毎に制御し、前記条件設定情報に応じ
て該振幅変調の振幅を制御する制御工程とを有すること
を特徴とする画像処理方法。17. An image processing method for embedding predetermined information in an image, comprising an image input step of inputting an image, an information input step of inputting predetermined information to be embedded in the image, and condition setting information relating to embedding conditions. Setting information input step of inputting, a quantization step of quantizing the image by an error diffusion method, amplitude modulation of a quantization threshold of the error diffusion method according to the predetermined information, and according to the predetermined information. Controlling the periodicity of the amplitude modulation for each of the image areas, and controlling the amplitude of the amplitude modulation according to the condition setting information.
方法であって、 画像を入力する画像入力工程と、 前記画像に埋め込むべき所定の情報を入力する情報入力
工程と、 埋め込み条件に関する条件設定情報を入力する設定情報
入力工程と、 前記画像を誤差拡散法により量子化する量子化工程と、 前記所定の情報に応じて前記誤差拡散法の量子化閾値を
振幅変調し、前記所定の情報に応じて該振幅変調の周期
性を前記条件設定情報に基づき決定されるサイズの画像
領域毎に制御し、前記条件設定情報に応じて該振幅変調
の振幅を制御する制御工程とを有することを特徴とする
画像処理方法。18. An image processing method for embedding predetermined information in an image, comprising an image input step of inputting an image, an information input step of inputting predetermined information to be embedded in the image, and condition setting information regarding embedding conditions. Setting information input step of inputting, a quantization step of quantizing the image by an error diffusion method, amplitude modulation of a quantization threshold of the error diffusion method according to the predetermined information, and according to the predetermined information. Controlling the periodicity of the amplitude modulation for each image area of a size determined based on the condition setting information, and controlling the amplitude of the amplitude modulation according to the condition setting information. Image processing method.
って、請求項16の画像処理方法を実現するプログラ
ム。19. A program for executing the image processing method according to claim 16, when the program is executed on a computer.
って、請求項17の画像処理方法を実現するプログラ
ム。20. A program for executing the image processing method according to claim 17, when the program is executed on a computer.
って、請求項18の画像処理方法を実現するプログラ
ム。21. A program for executing the image processing method according to claim 18, when the program is executed on a computer.
た記録媒体。22. A recording medium recording the program according to claim 19.
た記録媒体。23. A recording medium recording the program according to claim 20.
た記録媒体。24. A recording medium on which the program according to claim 21 is recorded.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001300543A JP2003110839A (en) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | Device and method for processing image |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2001300543A JP2003110839A (en) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | Device and method for processing image |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006345394A (en) * | 2005-06-10 | 2006-12-21 | Ricoh Co Ltd | Apparatus, method and program for pattern superposition, and recording medium with the program recorded thereon |
JP2008283269A (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Canon Inc | Image processing device and image processing method |
-
2001
- 2001-09-28 JP JP2001300543A patent/JP2003110839A/en not_active Withdrawn
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JP4490335B2 (en) * | 2005-06-10 | 2010-06-23 | 株式会社リコー | Pattern superimposing apparatus, pattern superimposing method, pattern superimposing program, and recording medium on which pattern superimposing program is recorded |
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