JP3809356B2 - Image processing apparatus and method, computer program, and recording medium - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像情報に対して、音声情報、テキスト文書情報、当該画像に関する情報、当該画像に関係のない情報等を付加情報として埋め込み、視覚的に目立たないように印刷する画像処理装置及び方法並びにコンピュータプログラム及び記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、画像情報にデータの不正コピーや改ざんの防止などを目的として特別な情報を埋め込む研究が盛んに行われている。このような技術は電子透かしと呼ばれる。例えば、写真、絵画等を電子化して、当該画像情報中にその著作者名や使用許可に関する可否等の付加情報を埋め込むことが知られている。近年では、付加情報を視覚的に判別しにくいようにもとの画像情報に埋め込み、インターネット等のネットワークを通じてその画像情報を流通する技術が標準化されつつある。
【0003】
また、画像が印刷された紙上等から、その画像の印刷を行った印刷機器の種類やその機体番号等の付加情報を特定することができるような技術も研究されている。このような技術は、複写機やプリンタ等の画像形成装置の高画質化に伴って、紙幣、印紙、有価証券等の不正な偽造等を防止する目的で用いられる。
【0004】
例えば、特開平7-123244号公報では、付加情報が埋め込まれる画像において、視覚的に感度の低い色差成分及び彩度成分の高周波域の部分に、付加情報を埋め込む技術が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の方法では、音声情報やその他の大容量の情報を、印刷される際に目立たないように画像中に埋め込むことは非常に困難であった。
【0006】
そこで、このような問題を解決する手段として、本願出願人は、特開2001-148778において、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ない量子化値の組み合わせを人工的に作成して、作成された符号を画像情報に埋め込む方法を提案した。この方法によれば、テクスチャの形状が微視的に変化するだけなので、もとの画像と比較して視覚的には画質が劣化しない。また、誤差拡散法において量子化しきい値を変更することによって、極めて容易に異種信号の多重化を実現することができる。
【0007】
ここで、本願出願人が先に提案した、付加情報を画像情報に埋め込んで印刷する画像処理装置と、印刷された画像から埋め込まれた付加情報を抽出する画像処理装置とを備えた画像処理システムについて説明する。図22は、先に提案された、付加情報を画像情報に埋め込んで印刷する画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【0008】
図22において、入力端子221からは多階調の画像情報D1が入力される。また、入力端子222からは画像情報D1の中に埋め込まれる付加情報x(i)が入力される。この付加情報x(i)としては、画像情報D1とは全く関連性のない情報や、画像情報D1の著作権に関する情報といった様々な情報が適用される。
【0009】
入力端子222から入力された付加情報x(i)は、誤り訂正符号化部223において、ビット誤りを自動訂正する機能を備えた誤り訂正符号への符号化処理が施される。この誤り訂正符号には、BCH符号、リードソロモン符号等のブロック符号や、畳み込み符号などの符号が用いられる。以下、付加情報x(i)に誤り訂正符号への符号化処理が施された結果得られる情報を多重化情報y4(j)と呼ぶ。
【0010】
そして、画像情報D1及び多重化情報y4(j)は、付加情報多重化部224に入力される。付加情報多重化部224は、印刷時に画像情報D1に埋め込まれた多重化情報y4(j)を人が視覚的に判別できないように、画像情報D1中に多重化情報y4(j)を埋め込むための装置である。この付加情報多重化部224では、画像情報D1に多重化情報y4(j)を埋め込んだ画像情報が生成された後、さらに量子化が行われる。付加情報多重化部224で量子化された画像情報D6は、プリンタ225で紙上等に印刷され、印刷画像226が得られる。なお、使用したプリンタ225は、インクジェットプリンタやレーザープリンタ等の疑似階調処理を用いることによって階調表現を実現するプリンタである。
【0011】
また、図23は、先に提案された、印刷画像から付加情報を読み取って抽出する画像処理装置の構成を示すブロック図である。図23では、図22の画像処理装置で印刷された印刷画像226をイメージスキャナ231を用いて読み取って画像情報D7を得る。次いで、画像情報D7から埋め込まれた多重化情報y4'(j)が、付加情報分離部232の作動により分離される。分離された多重化情報y4'(j)は、誤り訂正復号化部233において誤り訂正復号化処理が行われ、付加情報x(i)が出力端子234から出力される。なお、多重化及び復号化に関するアルゴリズムは、特開2001-148778に記載されているため、ここでは省略する。
【0012】
上述した方法を適用することで、従来方法に比べ、任意の内容であって大容量の付加情報を、ある画像中に当該画像の品質を劣化させることなく埋め込むことが可能になった。
【0013】
しかしながら、上術した方法では、画像を印刷するプリンタの種類や印刷時の解像度、ユーザが任意に設定した印字品位、あるいは被多重化画像の性質等に関係なく、同一の訂正能力を有する誤り訂正符号処理を実施していた。一般に、イメージスキャナ231で読み取られた印刷画像226から埋め込まれた付加情報x(j)を正確に復元できるか否かは、付加情報分離部232での読み取り時において、どの程度の誤りが含まれているかによる。そして、その誤り率は前述した諸条件に依存する。
【0014】
すなわち、プリンタ225が写真に匹敵するような画質の印刷画像226を印刷することができる高性能なプリンタの場合、印字精度が正確であるため、付加情報分離部232で発生する誤り率は低くなる。しかし、プリンタ225がそれほど高画質の印刷画像226を印刷することができないプリンタの場合、付加情報分離部232で発生する誤り率が上昇する。また、ユーザが設定した印字品位に対しても同様のことが言える。
【0015】
さらに、誤り率は被多重化画像の性質によっても変化する。例えば、画像が印刷された際に極度に濃度が濃い場所が多く存在する場合、インクもしくはトナーの塗布量が多すぎて滲みを引き起こすことによって、読み取り誤りを引き起こし易くなるという問題があった。一方、濃度が薄い場所が多く存在するような画像の場合、逆にインク等の塗布量が少なくなりすぎて、付加情報を示すためのテクスチャの周期性が表現できないことによって読み取り誤りを引き起こし易くなるという問題があった。
【0016】
このように、従来は上述したような現象が生じる場合でも、誤り率が高くなることが予想できる場合と予想できない場合とを区別して処理していなかった。すなわち、誤り率が低くなると予想できる場合であっても、検査ビットの量を少なくして付加できる情報量を増加させるといったように、誤り訂正のための検査ビットの量を各種条件によって変化するような方法は提案されていなかった。
【0017】
この発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、付加情報として付加可能な情報量と誤り訂正のための検査ビットの量との関係を最適化することができる画像処理装置及び方法並びにコンピュータプログラム及び記録媒体を提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明に係る画像表示装置は、画像情報に付加情報を埋め込む多重化手段と、前記付加情報が埋め込まれた画像情報を印刷する少なくとも1つのプリンタとを備える画像処理装置であって、前記画像情報を印刷するプリンタと印刷時の解像度とを指定する指定手段と、前記指定されたプリンタの機種と印刷時の解像度とに応じて誤り訂正パラメータを決定する誤り訂正パラメータ決定手段と、前記決定された誤り訂正パラメータを用いて、前記付加情報が誤り訂正符号化された多重化情報を生成する誤り訂正符号化手段とを備え、前記多重化手段が、前記多重化情報を前記画像情報に埋め込むことを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の一実施形態について説明する。尚、本発明で提案される画像処理システムは、画像情報に付加情報を埋め込んで印刷する画像処理装置と、印刷された画像をイメージスキャナで入力して付加情報を抽出する画像処理装置との2種類の画像処理装置を備えている。
【0020】
<第1の実施形態>
まず、本発明の第1の実施形態による画像処理システムについて詳細に説明する。最初に、第1の実施形態による本発明の2種類の画像処理装置の構成について説明する。
【0021】
図1は、画像情報に付加情報を埋め込んで印刷する本発明の第1の実施形態による画像処理装置の構成を表すブロック図である。入力端子11は、多階調の画像情報D1を入力するための端子である。また、入力端子12は、多階調の画像情報D1中に埋め込まれる任意のqビットの大きさを持つ付加情報x(i)を入力するための端子である。付加情報x(i)としては、入力端子11から入力される画像情報D1に関連する情報、例えば、画像情報D1の著作権に関する情報や、画像情報D1に関連しない情報、例えば、音声情報や、テキスト文書情報、その他別の画像情報等が考えられる。
【0022】
入力端子12は、誤り訂正符号化部13に接続している。誤り訂正符号化部13では、入力された付加情報x(i)に対して誤り訂正処理が行われ、すなわち、付加情報x(i) に対して検査ビットが付加され、その結果を多重化情報y1(j)として出力する。ここで、j>qである。誤り訂正符号としては従来から様々なものが提案されており、代表的なものとして、リードソロモン符号、BCH符号、ファイア符号、ピーターソン符号等が挙げられる。本発明では、誤り訂正符号として、これらのうちいずれを用いても特に問題はない。しかし、本実施形態では、構成の容易さや符号化率の高さから、既に様々なシステムに採用されているBCH符号を使用する。なお、BCH符号のアルゴリズムに関しては、公知であるためここでは省略する。
【0023】
本実施形態においては、BCH符号をBCH(n,k,d)と表現する。BCH(n,k,d)の意味は、BCH符号の符号長がnビットであって、そのうちのkビットが情報ビットであり、残りのn-kビットが検査ビットであり、この構成でtビットまでの誤りを訂正することが可能であることを示している。但し、tはd/2を超えない最大の整数を示すものとする。
【0024】
誤り訂正符号化部13は、付加情報多重化部14に接続されている。付加情報多重化部14は、入力された画像情報D1に対して多重化情報y1(j)を埋め込む。さらに、付加情報多重化部14は、多重化情報y1を画像情報D1に埋め込んだ画像情報D2の量子化を行う。
付加情報多重化部14は、プリンタ15に接続されている。プリンタ15では、付加情報多重化部14で作成された画像情報D2が印刷画像16として印刷される。プリンタ15として、インクジェットプリンタやレーザープリンタ等の疑似階調処理を用いることによって階調表現を実現するプリンタが用いられる。
【0025】
また、誤り訂正符号化部13には、誤り訂正パラメータ決定部17が接続されている。誤り訂正パラメータ決定部17では、誤り訂正符号部13で必要となるパラメータ(nD1,kD1,dD1)が決定される。ここで(nD1,kD1,dD1)は、データ部に対する誤り訂正パラメータを示している。
さらに、誤り訂正パラメータ決定部17には、機種ID取得部18が接続されている。そして、機種ID取得部18では、プリンタを指定するためのパラメータPntParamが入力される。入力されたパラメータPntParamに基づいて、誤り訂正パラメータ決定部17ではパラメータ(nD1,kD1,dD1)が決定される。
【0026】
なお、付加情報のデータ形式は、ヘッダ部とデータ部とで構成されている。そして、ヘッダ部は、データ部の種類に関係なく一定の誤り訂正パラメータ(nH,kH,dH)が用いられ、比較的訂正能力の高い誤り訂正符号化が行われる。
【0027】
すなわち、本発明による第1の実施形態は、画像情報に付加情報を埋め込む多重化手段(付加情報多重化部14)と、付加情報が埋め込まれた画像情報を印刷する少なくとも1つの印刷手段(プリンタ15)とを備える画像処理装置であって、画像情報を印刷する印刷手段を指定する指定手段(機種ID取得部18)と、指定された印刷手段に応じて誤り訂正パラメータを決定する誤り訂正パラメータ決定手段(誤り訂正パラメータ決定部17)と、決定された誤り訂正パラメータを用いて、付加情報が誤り訂正符号化された多重化情報を生成する誤り訂正符号化手段(誤り訂正符号化部13)とを備え、多重化手段が、多重化情報を画像情報に埋め込むことを特徴とする。
【0028】
また、図2は、印刷された画像をイメージスキャナで入力して付加情報を抽出する本発明の第1の実施形態による画像処理装置の構成を示すブロック図である。図2において、イメージスキャナ21は図1に示された画像処理装置で印刷された印刷画像16を光学的に読み取って画像情報D3に変換する装置である。イメージスキャナ21は、付加情報分離部22に接続している。付加情報分離部22では、印刷画像16に関する画像情報D3から、埋め込まれた付加情報である多重化情報y1'(j)が分離される。
【0029】
付加情報分離部22は、誤り訂正復号化部23に接続されている。誤り訂正復号化部23では、分離された多重化情報y1'(j)の誤り訂正復号化処理が行われてもとの付加情報x(i)が得られる。得られた付加情報x(i)は出力端子24に出力される。
【0030】
なお、以下で説明する処理は、図3で示される制御装置30を用いて実行される。図3は、本発明における各処理部の動作を実行させる制御装置を説明する概要図である。図3において、システムバス31には、CPU32、ROM33、RAM34、ハードディスク等の二次記憶装置35が接続されている。また、ユーザインターフェースとして、ディスプレイ36、キーボード37、マウス38がCPU32等に接続されている。さらに、画像出力用のプリンタ15がI/Oインターフェース39を介して接続されている。
【0031】
次に、上述した実施形態による画像処理装置の動作手順について詳細に説明する。図4は、図1で示される画像処理装置の動作手順を説明するためのフローチャートである。
まず、入力端子11から画像情報D1が入力される(ステップS41)。次いで、画像情報D1に対して多重化する付加情報x(i)が入力端子12から入力される(ステップS42)。さらに、機種ID取得部18からプリンタ15の種類を示すパラメータPntParamが入力される(ステップS43)。入力されたパラメータPntParamに基づいて、誤り訂正パラメータ決定部17では、誤り訂正パラメータ(nD1,kD1,dD1)が決定される(ステップS44)。
【0032】
ここで、誤り訂正パラメータ決定部17の動作手順について詳述する。本実施形態では、m種類のプリンタの機種名Name[m]毎に、あらかじめ最適なBCHパラメータ(nD1 m,kD1 m,dD1 m)を決定しておく。図5は、多重化あるいは復号化を行う制御装置30における二次記憶装置35等に記憶されるリストの状態を説明するための図である。図5において、M番目として格納されているパラメータ(nD1 M,kD1 M,dD1 M)は、いずれのプリンタ機種名にも該当しなかった場合に選択されるパラメータである。
【0033】
すなわち、本発明による第1の実施形態は、複数の印刷手段毎に対応付けられた誤り訂正パラメータのリストを保持するリスト保持手段(二次記憶装置35等)をさらに備え、誤り訂正パラメータ決定手段が、リストの中から、指定された印刷手段に対応付けられた誤り訂正パラメータを選択することを特徴とする。また、誤り訂正パラメータは、それぞれの印刷手段において付加可能な最大の情報量を有することを特徴とする。
【0034】
図5に示されるリストでは、上から下に行くに従って、255ビット中に含まれる情報ビットの数kD1が減少し、逆に、誤り訂正可能なビット数が増加している。すなわち、本実施形態では、Printer Aの方がPrinter Bよりも高性能であり、Printer Bの方がPrinter Cよりも高性能であって、画像形成に及ぼす悪影響が少ないと仮定した。このことは、Printer Aで印刷した画像中から付加情報を読み取る際の誤り率が、Printer Cを用いた場合の誤り率よりも少ないと考えられるためである。
【0035】
図6は、図4のステップS44で示される誤り訂正パラメータ決定部17の動作手順を説明するためのフローチャートである。まず、誤り訂正パラメータ決定部17では初期設定が行われて、mを0とする(ステップS44a)。次に、機種ID取得部18で得られたパラメータPntParamがリスト上のm=0に対応して存在するか否かの判定が行われる(ステップS44b)。その結果、パラメータPntParamがリスト上のm=0に対応して存在している場合(YES)、パラメータPntParamに最適なパラメータ(nD1 m,kD1 m,dD1 m)が、(nD1,kD1,dD1)として誤り訂正符号化部13に入力される(ステップS44c)。
【0036】
一方、パラメータPntParamがリスト上のm=0に対応して存在していない場合(NO)、mがインクリメントされ、m=m+1とする(ステップS44d)。そして、m=Mであるか否かが判定される(ステップS44e)。その結果、m=Mでない場合(NO)、ステップS44bに戻って、パラメータPntParamがリスト上の当該mに対応しているか否かが判断される。一方、ステップS44eでm=Mと判定された場合(YES)、最適なパラメータ(nD1 M,kD1 M,dD1 M)が(nD1,kD1,dD1)として、誤り訂正符号化部33に入力される(ステップS44f)。このようにして、誤り訂正符号(nD1,kD1,dD1)が決定される。
【0037】
誤り訂正パラメータ決定部17で決定された誤り訂正パラメータ(nD1,kD1,dD1)は、誤り訂正符号化部13に入力され、付加情報x(i)の多重化が行われる(ステップS45)。ここで、誤り訂正符号化部13の動作手順について詳述する。
【0038】
図7は、誤り訂正符号化部13の動作手順を説明するためのフローチャートである。誤り訂正符号化部13では、まず、入力端子12から入力された付加情報x(i)を格納するデータ形式におけるヘッダ部分が生成される(ステップS45a)。図8は、画像中に多重化する付加情報のデータ形式を説明するための図である。本実施形態では、付加情報のデータ形式は、大きくヘッダ部81と付加情報部82とに分割できる。そして、ヘッダ部81には、多重化画像を作成した作成日時83、付加情報の大きさである付加情報バイト数84、付加情報ファイル名85といった情報と、誤り訂正パラメータ番号86とが格納されている。ここで、誤り訂正パラメータ番号86とは、使用した誤り訂正パラメータを特定するための情報であり、図5に示されるリストの番号がそれに該当する。
【0039】
次に、図8で示されたようなデータ形式の付加情報に対して、誤り訂正のための検査ビットが付加される。まず、ヘッダ部分81に対して、パラメータ(nH,kH,dH)を用いたBCH誤り訂正処理が施される(ステップS45b)。さらに、付加情報部82に対して、誤り訂正パラメータ決定部37より入力されたパラメータ(nD1,kD1,dD1)を用いたBCH誤り訂正処理が施される(ステップS65c)そして、誤り訂正符号化が終了したか否かが判断される(ステップS65d)。その結果、誤り訂正符号化が終了した場合(YES)、誤り訂正符号化部33での処理は終了する。一方、誤り訂正符号化がまだ終了していない場合(NO)、ステップS65cに戻って誤り訂正符号化が行われる。
【0040】
本実施形態で用いるBCH誤り訂正処理は、誤り訂正を施すビットストリームをkDビット毎に分割し、それぞれに対してnD-kDビットの検査ビットを付加するものである。その結果、誤り訂正符号化部13から出力される多重化情報y1(j)は、図9に示すような構造になる。図9は、多重化情報y1(j)の構造を説明するための概要図である。
【0041】
生成された多重化情報y1(j)は、付加情報多重化部14に入力される。付加情報多重部14では、画像情報D1に対して、多重化情報y1(j)が埋め込まれ、画像情報D2が生成される(ステップS46)。生成された画像情報D2は、プリンタ15において印刷され、印刷画像16として紙上等に出力される(ステップS47)。
【0042】
次に、印刷された画像をイメージスキャナで入力して付加情報を抽出する画像処理装置について説明する。図10は、図2で示される画像処理装置の動作手順を説明するためのフローチャートである。
【0043】
図1に示される画像処理装置で生成された印刷画像16がイメージスキャナ21から入力され、画像情報D3に変換される(ステップS101)。そして、画像情報D3は付加情報分離部22に入力され、多重化された付加情報である多重化情報y1'(j)が画像情報D3から分離される(ステップS102)。さらに、誤り訂正復号化部23において、分離された多重化情報y1'(j)に対して誤り訂正復号化が行われる(ステップS103)。ここで、誤り訂正復号化について詳細に説明する。
【0044】
図11は、誤り訂正復号化部23の動作手順を詳細に説明するためのフローチャートである。誤り訂正復号化部23では、まず、パラメータ(nH,kH,dH)を用いて、図8に示されるヘッダ部81の誤り訂正復号化が行われる(ステップS103a)。その結果、ヘッダ部81に格納されている付加情報バイト数84や付加情報ファイル名85等の情報と共に、符号化時に使用した誤り訂正パラメータ番号86を得ることができる。
【0045】
次いで、得られた誤り訂正パラメータ番号86を用いて誤り訂正パラメータ(nD1,kD1,dD1)が決定される(ステップS103b)。図3に示される復号化処理を行う制御装置30の二次記憶装置35に図5に示されるリストが保存されているため、誤り訂正パラメータを容易に決定することができる。誤り訂正パラメータ(nD1,kD1,dD1)が決定すると、付加情報部82の誤り訂正復号化処理が行われる(ステップS103c)。そして、誤り訂正復号化が終了したか否かが判断される(ステップS103d)。その結果、誤り訂正復号化が終了した場合(YES)、誤り訂正復号化部23での処理は終了する。一方、誤り訂正復号化がまだ終了していない場合(NO)、ステップS103cに戻って引き続き誤り訂正復号化が行われる。
ステップS103において得られた付加情報x(i)は、出力端子24から出力される(ステップS104)。
【0046】
以上が、本発明における第1の実施形態の説明である。なお、本実施形態では、誤り訂正パラメータを決定するために必要なパラメータPntParamとして、プリンタの機種名を例に挙げた。また、この他にも、プリンタが印字解像度を複数種類の中から選択できるようであれば、パラメータPntParamをプリンタの機種名と印字解像度の組にしてもよい。図12は、パラメータPntParamをプリンタの機種名と印字解像度の組にしたときのリストを示す図である。さらにまた、印字解像度だけにしてもよい。
【0047】
また、図5で示されるリストは、プリンタの性能が低下するに従って、誤り率の増加を予測して訂正能力の高い誤り訂正符号を使用するようになっているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、低価格・低性能のインクジェットプリンタ等は、高価格・高性能のプリンタと比較して、インクドロップ面積が広く、視覚的な粒状感も多い。そのため、低性能のプリンタを用いて印刷した場合には、特開2001-148778で開示されている方法を用いて印刷物から付加情報を読み取る際に、必ず誤り率が増加するとは限らず、むしろ低下する可能性もある。このような場合には、図5に示されるリストは、下に行くほど訂正能力の小さい誤り訂正符号を用いたほうがよい。
【0048】
<第2の実施形態>
上述した第1の実施形態では、付加情報を読み取る際の誤り率を左右する要因として、プリンタの機種毎の性能の差に注目した。そして、それぞれに最適な誤り訂正パラメータをあらかじめ設計しておくことにより、付加情報量と誤り訂正のための検査ビット数との関係を最適化した。
第2の実施形態では、付加情報を読取る際の誤り率を左右する要因として、印刷時にユーザが設定する印刷モードに注目した場合を考える。
【0049】
図13は、画像情報に付加情報を埋め込んで印刷する本発明の第2の実施形態による画像処理装置の構成を示すブロック図である。図13において、入力端子11、12、誤り訂正符号化部13、付加情報多重化部14及びプリンタ15の役割や動作内容は第1の実施形態で示した図1におけるものと同一である。
【0050】
すなわち、本発明による第2の実施形態は、画像情報に付加情報を埋め込む多重化手段(付加情報多重化部14)と、付加情報が埋め込まれた画像情報を印刷する少なくとも1つの印刷手段(プリンタ15)とを備える画像処理装置であって、印刷手段の印字品位を設定する印字品位設定手段(印字品位設定部131)と、設定された印字品位に応じて誤り訂正パラメータを決定する誤り訂正パラメータ決定手段(誤り訂正パラメータ決定部132)と、決定された誤り訂正パラメータを用いて、付加情報が誤り訂正符号化された多重化情報を生成する誤り訂正符号化手段(誤り訂正符号化部13)とを備え、多重化手段が、多重化情報を画像情報に埋め込むことを特徴とする。
【0051】
図13において、印字品位設定部131は、誤り訂正パラメータ決定部132に対して誤り訂正を行うためのパラメータ(nD2,kD2,dD2)を決定させるためのパラメータQualityを入力するものである。図14は、ユーザが印字の品位を設定するためのGUI(Graphical User Interface)を示す概要図である。ユーザは、図3におけるディスプレイ36に表示された図14に示されるGUI画面を用いて、マウス38やキーボード37を操作することにより、印字品位を設定する。図14において、「最高品位」は、印刷後の画像品質を最も高めることが可能である一方で、印字速度が最も遅いモードを示す。そして、「高品位」、「標準」、「高速」となるに従って、印字速度は速くなるが、印字品位は低下するモードになる。印字品位設定部131は、このような印字品位をパラメータQualityとして、誤り訂正パラメータ決定部132に出力する。
【0052】
図15は、それぞれの印字モードに対して最適に設計された誤り訂正パラメータのリストを示す図である。図15では、「最高品位」を設定して印字した場合に付加情報を読み取る際に誤り率が最も低くなると予想されるため、同モードの場合に最も検査ビットが少なくなるように設定されている。そして、「高品位」、「標準」、「高速」モードになるに従って、印字品位の低下による誤り率の増加が予想されるため、付加可能な情報量を低下させて訂正能力を上昇させている。誤り訂正パラメータ決定部132では、入力されたパラメータQualityに対応した誤り訂正を行うためのパラメータ(nD2,kD2,dD2)が決定され、誤り訂正符号化部13に入力される。
【0053】
すなわち、本発明による第2の実施形態は、複数の印字品位毎に対応付けられた誤り訂正パラメータのリストを保持するリスト保持手段(二次記憶装置55等)をさらに備え、誤り訂正パラメータ決定手段が、リストの中から、設定された印字品位に対応する誤り訂正パラメータを選択することを特徴とする。また、誤り訂正パラメータは、それぞれの印字品位に対して付加可能な最大の情報量を有することを特徴とする。
【0054】
次に、上述した第2の実施形態における画像符号化装置の動作手順について説明する。パラメータの入力から印刷画像133の出力までの基本的な動作手順は、第1の実施形態における画像処理装置の動作手順と同じである。ここでは、印字品位設定部131から出力されたパラメータQualityに基づいて、誤り訂正パラメータ(nD2,kD2,dD2)を決定する誤り訂正パラメータ決定部132の動作について説明する。
【0055】
なお、本実施形態では、m種類の印刷品位Q[m]毎に、あらかじめ最適なBCHパラメータ(nD2 m,kD2 m,dD2 m)を決定しておく。そして、図15に示すリストを、多重化あるいは復号化を行う制御装置30における二次記憶装置35等に記憶しておく。
【0056】
図16は、第2の実施形態における誤り訂正パラメータ決定部132の動作手順を説明するためのフローチャートである。まず、誤り訂正パラメータ決定部132で初期設定が行われ、mを0とする(ステップS161)。次に、印字品位設定部131で得られたパラメータQualityがリスト上のm=0に対応して存在するか否かの判定が行われる(ステップS162)。その結果、パラメータQualityがリスト上のm=0に対応して存在している場合(YES)、最適なパラメータ(nD2 m,kD2 m,dD2 m)が、誤り訂正符号化部13に入力される(ステップS163)。
【0057】
一方、パラメータQualityがリスト上のm=0に対応して存在していない場合(NO)、インクリメント(m=m+1)される(ステップS164)。そして、m>3であるか否かが判断される(ステップS165)。そして、m>3でない場合(NO)、ステップS162に戻って、パラメータQualityがリスト上の当該mに対応しているか否かが判断される。一方、ステップS165でm>3と判定された場合(YES)、誤り訂正パラメータ決定部131の動作を終了する。このようにして、誤り訂正パラメータ決定部132では誤り訂正パラメータが決定される。
【0058】
以上が、第2の実施形態の説明であるが、印字品位を示すモードは上述した4つの場合に限らず、それ以上であってもそれ以下であってもよい。また、図15では、印字品位が「最高品位」から「高速」に行くに従って、訂正能力の高い誤り訂正符号を用いることになっているが、これに限らず、各モードに応じて最適な訂正能力を持つ符号を使用してもよい。
【0059】
<第3の実施形態>
第3の実施形態では、付加情報を読み取る際の誤り率を左右する要因として、被多重化画像の特性に注目する。そこで、被多重化画像の輝度値のヒストグラムを作成し、濃度値があるしきい値よりも濃度が高い領域、あるいは低い領域を多く含んでいるような画像に対しては、読み取り時に誤り率が上昇する可能性が高いとして、誤り訂正能力の高いパラメータを使用する。
【0060】
図17は、画像情報に付加情報を埋め込んで印刷する本発明の第3の実施形態による画像処理装置の構成を示すブロック図である。図17において、入力端子31、32、誤り訂正符号化部33、付加情報多重化部34及びプリンタ35の役割や動作内容は第1の実施形態で示した図1及び第2の実施形態で示した図13におけるものと同一である。図17において、画像特性判定部171は、誤り訂正パラメータ決定部172に対して誤り訂正パラメータ(nD3,kD3,dD3)を決定させるためのパラメータPropertyを入力するものである。
【0061】
すなわち、本発明による第3の実施形態は、画像情報に付加情報を埋め込む多重化手段(付加情報多重化部14)と、付加情報が埋め込まれた画像情報を印刷する少なくとも1つの印刷手段(プリンタ15)とを備える画像処理装置であって、画像情報の特性を評価するための画像特性評価量を求める画像特性評価量算出手段(画像特性判定部171)と、算出された画像特性評価量に応じて誤り訂正パラメータを決定する誤り訂正パラメータ決定手段(誤り訂正パラメータ決定部172)と、決定された誤り訂正パラメータに応じて、付加情報が誤り訂正符号化された多重化情報を生成する誤り訂正符号化手段(誤り訂正符号化部13)とを備え、多重化手段が、多重化情報を前記画像情報に埋め込むことを特徴とする。
【0062】
図18は、画像特性判定部171の動作手順を説明するためのフローチャートである。画像特性判定部171では、まず、画像を数画素単位のブロックに分割し、ブロック毎にブロック内の平均輝度値Lbが算出される(ステップS181)。次に、算出された平均輝度値Lbに対し、被多重化画像全体のヒストグラムHLbを算出する(ステップS182)。図19は、非多重化画像全体のヒストグラムの一例を示す図である。図19において、横軸はブロック毎の平均輝度値、縦軸は頻度を示している。なお、頻度は、同じ平均輝度値となったブロック数を、被多重化画像全体のブロック数で割ることにより求められ、パーセント(%)で表される。図20は、パラメータPropertyが増加するに従って、付加可能な情報量を減らして訂正能力を高めるような誤り訂正パラメータのリストを示す図である。
【0063】
そこで、この発明による第3の実施形態では、画像特性評価量算出手段は、画像情報を複数のブロックに分割する画像分割部と、ブロック毎に平均輝度値を算出する平均輝度値算出部と、平均輝度値の度数分布を算出する度数分布算出部と、度数分布の分布に応じて画像特性評価量を算出する画像特性評価部とを備えることを特徴とする。
【0064】
そこで、パラメータPropertyの初期化が行われる(ステップS183)。そして、輝度値Lbがあるしきい値TLowよりも小さい領域HLbがあるしきい値THg(%)以上存在するか否かが判定される(ステップS184)。その結果、当該領域がTHg(%)以上存在すると判定された場合(YES)、パラメータPropertyがインクリメント(Property=Property+1)される(ステップS185)。例えば、図19に示されたようなヒストグラムの場合には、あるしきい値TLowよりも小さい領域HLbが少ないので、パラメータPropertyはインクリメントされて1となる。
【0065】
一方、ステップS184で、当該領域がTHg(%)以上存在しない判定された場合(NO)、輝度値Lbがあるしきい値THiよりも大きい領域HLbがあるしきい値THg(%)以上存在するか否かが判定される(ステップS186)。その結果、当該領域がTHg(%)以上存在すると判定された場合(YES)、パラメータPropertyがインクリメント(Property=Property+1)される(ステップS187)。一方、ステップS186で、当該領域がTHg(%)以上存在しない判定された場合(NO)、そのまま終了する。このようにして、本実施形態においては、パラメータPropertyは0、1、2の3つの値を取り得る。
【0066】
すなわち、本発明による第3の実施形態は、複数の画像特性評価量毎に対応付けられた誤り訂正パラメータのリストを保持するリスト保持手段(二次記憶装置35等)をさらに備え、誤り訂正パラメータ決定手段が、リストの中から、算出された画像特性評価量に対応付けられた誤り訂正パラメータを選択することを特徴とする。また、誤り訂正パラメータは、それぞれの画像特性評価量に対して付加可能な最大の情報量を有することを特徴とする。
【0067】
図18に示した処理手順により、画像特性判定部171でパラメータPropertyが求まり、誤り訂正パラメータ決定部192に入力される。図21は、第3の実施形態における誤り訂正パラメータ決定部172の動作手順を説明するためのフローチャートである。
【0068】
まず、誤り訂正パラメータ決定部172では初期設定が行われ、mを0とする(ステップS211)。次に、画像特定判定部171で得られたパラメータPropertyが図22に示されるリスト上のm=0に対応して存在するか否かの判定が行われる(ステップS212)。その結果、パラメータPropertyがリスト上のm=0に対応して存在している場合(YES)、最適なパラメータ(nD3 m,kD3 m,dD3 m)が、誤り訂正符号化部33に入力される(ステップS213)。
【0069】
一方、パラメータPropertyがリスト上のm=0に対応して存在していない場合(NO)、インクリメント(m=m+1)される(ステップS214)。そして、m>2であるか否かが判断される(ステップS215)。そして、m>2でない場合(NO)、ステップS212に戻って、パラメータPropertyがリスト上の当該mに対応しているか否かが判断される。一方、ステップS215でm>2と判定された場合(YES)、誤り訂正パラメータ決定部172の動作を終了する。このようにして、誤り訂正パラメータ決定部172では誤り訂正パラメータ(nD3,kD3,dD3)が決定される。
【0070】
以上が、第3の実施形態の説明である。本実施形態では、輝度値のしきい値を2種類、頻度のしきい値を1種類しか使用しなかったが、これらのしきい値は増減が可能である。
また、上述した実施形態における各リスト内のパラメータ値は、あらかじめシステムで設定されているものであるが、ユーザが入力することによって設定したり、あるいはネットワークを通じて離隔した場所から入力できるようにしてもよい。
【0071】
なお、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)に適用してもよい。
【0072】
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ェアのプログラムコードを記録した記録媒体(または記憶媒体)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)が記録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、記録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録した記録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。
【0073】
さらに、記録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。
【0074】
本発明を上記記録媒体に適用する場合、その記録媒体には、先に説明したフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【0075】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、付加情報として付加可能な情報量と誤り訂正のための検査ビットの量との関係を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像情報に付加情報を埋め込んで印刷する本発明の第1の実施形態による画像処理装置の構成を表すブロック図である。
【図2】印刷された画像をイメージスキャナで入力して付加情報を抽出する本発明の第1の実施形態による画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図3】本発明における各処理部の動作を実行させる制御部を説明する概要図である。
【図4】図1で示される画像処理装置の動作手順を説明するためのフローチャートである。
【図5】多重化あるいは復号化を行う制御装置30における二次記憶装置35等に記憶されるリストの状態を説明するための図である。
【図6】図4のステップS44で示される誤り訂正パラメータ決定部17の動作手順を説明するためのフローチャートである。
【図7】誤り訂正符号化部13の動作手順を説明するためのフローチャートである。
【図8】画像中に多重化する付加情報のデータ形式を説明するための図である。
【図9】多重化情報y1(j)の構造を説明するための概要図である。
【図10】図2で示される画像処理装置の動作手順を説明するためのフローチャートである。
【図11】誤り訂正復号化部23の動作手順を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図12】パラメータPntParamをプリンタの機種名と印字解像度の組にしたときのリストを示す図である。
【図13】画像情報に付加情報を埋め込んで印刷する本発明の第2の実施形態による画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図14】ユーザが印字の品位を設定するためのGUI(Graphical User Interface)を示す概要図である。
【図15】それぞれの印字モードに対して最適に設計された誤り訂正パラメータのリストを示す図である。
【図16】第2の実施形態における誤り訂正パラメータ決定部132の動作手順を説明するためのフローチャートである。
【図17】画像情報に付加情報を埋め込んで印刷する本発明の第3の実施形態による画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図18】画像特性判定部171の動作手順を説明するためのフローチャートである。
【図19】非多重化画像全体のヒストグラムの一例を示す図である。
【図20】パラメータPropertyが増加するに従って、付加可能な情報量を減らして訂正能力を高めるような誤り訂正パラメータのリストを示す図である。
【図21】第3の実施形態における誤り訂正パラメータ決定部172の動作手順を説明するためのフローチャートである。
【図22】先に提案された、付加情報を画像情報に埋め込んで印刷する画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【図23】先に提案された、印刷画像から付加情報を読み取って抽出するする画像処理装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
13 誤り訂正符号化部
14 付加情報多重化部
15 プリンタ
16、133、173 印刷画像
17、132、172 誤り訂正パラメータ決定部
18 機種ID取得部
21 イメージスキャナ
22 付加情報分離部
23 誤り訂正復号化部
131 印字品位設定部
171 画像特性判定部
D1、D2、D3、D4、D5 画像情報
x(i) 付加情報
y1(j)、y2(j)、y3(j)、y1'(j) 多重化情報[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image processing apparatus and method for embedding audio information, text document information, information related to the image, information unrelated to the image, and the like as additional information in the image information and printing the image information so as not to stand out visually The present invention also relates to a computer program and a recording medium.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, researches for embedding special information in image information for the purpose of preventing illegal copying or falsification of data have been actively conducted. Such a technique is called a digital watermark. For example, it is known to digitize a photograph, a picture, etc. and embed additional information such as the author's name and permission for use in the image information. In recent years, a technique for embedding additional information in original image information so that it is difficult to visually distinguish it and distributing the image information through a network such as the Internet is being standardized.
[0003]
In addition, a technique that can identify additional information such as the type of a printing device that has printed an image and its machine number from the paper on which the image is printed has been studied. Such a technique is used for the purpose of preventing illegal counterfeiting of banknotes, stamps, securities, and the like as the image quality of image forming apparatuses such as copying machines and printers increases.
[0004]
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 7-123244 proposes a technique for embedding additional information in a high-frequency region of a color difference component and a saturation component with low visual sensitivity in an image in which additional information is embedded.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional method as described above, it has been very difficult to embed audio information and other large-capacity information in an image so as not to stand out when printed.
[0006]
Therefore, as means for solving such a problem, the applicant of the present application uses a texture generated by the error diffusion method in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-148778, and artificially combines a combination of quantized values that does not occur in normal pseudo gradation processing. A method was proposed to embed the created code in the image information. According to this method, since the texture shape only changes microscopically, the image quality does not deteriorate visually compared to the original image. Also, by changing the quantization threshold in the error diffusion method, multiplexing of different signals can be realized very easily.
[0007]
Here, the image processing system provided with the image processing apparatus previously proposed by the applicant of the present application for printing by embedding additional information in the image information and the image processing apparatus for extracting the additional information embedded from the printed image. Will be described. FIG. 22 is a block diagram showing a configuration of an image processing apparatus that has been proposed previously and embeds additional information in image information for printing.
[0008]
In FIG. 22, multi-tone image information D1 is input from an
[0009]
The additional information x (i) input from the
[0010]
Then, the image information D1 and the multiplexed information y 4 (j) are input to the additional
[0011]
FIG. 23 is a block diagram showing a configuration of an image processing apparatus that has been proposed previously and that reads and extracts additional information from a print image. In FIG. 23, a
[0012]
By applying the above-described method, it is possible to embed a large amount of additional information having arbitrary contents as compared with the conventional method without degrading the quality of the image.
[0013]
However, with the above-described method, error correction with the same correction capability is possible regardless of the type of printer that prints the image, the resolution at the time of printing, the print quality arbitrarily set by the user, or the nature of the multiplexed image. Code processing was performed. In general, whether or not the additional information x (j) embedded from the
[0014]
That is, when the
[0015]
Furthermore, the error rate varies depending on the nature of the multiplexed image. For example, when there are many places where the density is extremely high when an image is printed, there is a problem in that it becomes easy to cause a reading error because the amount of ink or toner applied is too large to cause bleeding. On the other hand, in the case of an image where there are many places where the density is low, the application amount of ink or the like becomes too small, and it becomes easy to cause a reading error because the periodicity of the texture for indicating additional information cannot be expressed. There was a problem.
[0016]
As described above, conventionally, even when the phenomenon described above occurs, the case where the error rate can be predicted to be high and the case where the error rate cannot be predicted are not distinguished. That is, even if it can be predicted that the error rate will be low, the amount of check bits for error correction may vary depending on various conditions, such as increasing the amount of information that can be added by reducing the amount of check bits. No method has been proposed.
[0017]
The present invention has been made in consideration of such circumstances, and an image processing apparatus capable of optimizing the relationship between the amount of information that can be added as additional information and the amount of check bits for error correction, and It is an object to provide a method, a computer program, and a recording medium.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, an image display apparatus according to the present invention includes an multiplexing unit that embeds additional information in image information, and at least one printer that prints the image information in which the additional information is embedded. a processing apparatus, and designating means for designating a resolution at the time of printing with a printer that prints the image data, an error correction to determine the error-correction parameter depending on the resolution upon printing type of the specified printer a parameter determination unit, by using an error correction parameter the determined, and a error correction encoding means for generating multiplexed information to which the additional information is error correction coding, the multiplexing means, the multiplexed Information is embedded in the image information.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The image processing system proposed in the present invention includes an image processing apparatus that embeds additional information in image information and prints it, and an image processing apparatus that inputs the printed image with an image scanner and extracts the additional information. There are various types of image processing devices.
[0020]
<First Embodiment>
First, the image processing system according to the first embodiment of the present invention will be described in detail. First, the configurations of the two types of image processing apparatuses of the present invention according to the first embodiment will be described.
[0021]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image processing apparatus according to a first embodiment of the present invention that prints with additional information embedded in image information. The
[0022]
The input terminal 12 is connected to the error correction encoding unit 13. The error correction coding unit 13 performs error correction processing on the input additional information x (i), that is, a check bit is added to the additional information x (i), and the result is multiplexed information Output as y 1 (j). Here, j> q. Various error correction codes have been proposed in the past, and representative examples include Reed-Solomon codes, BCH codes, Fire codes, Peterson codes, and the like. In the present invention, there is no particular problem even if any of these is used as the error correction code. However, in this embodiment, BCH codes that have already been adopted in various systems are used because of the ease of configuration and the high coding rate. The BCH code algorithm is well known and is omitted here.
[0023]
In the present embodiment, the BCH code is expressed as BCH (n, k, d). The meaning of BCH (n, k, d) is that the code length of the BCH code is n bits, of which k bits are information bits, and the remaining nk bits are check bits. This indicates that it is possible to correct the error. However, t represents the maximum integer not exceeding d / 2.
[0024]
The error correction encoding unit 13 is connected to the additional
The additional
[0025]
Further, an error correction
Further, a model
[0026]
The data format of the additional information is composed of a header part and a data part. The header portion uses constant error correction parameters (n H , k H , d H ) regardless of the type of the data portion, and performs error correction coding with a relatively high correction capability.
[0027]
That is, according to the first embodiment of the present invention, a multiplexing unit (additional information multiplexing unit 14) that embeds additional information in image information and at least one printing unit (printer) that prints image information in which the additional information is embedded. 15), an error correction parameter that determines an error correction parameter according to a specified printing unit (model ID acquisition unit 18) that specifies a printing unit that prints image information. Determination means (error correction parameter determination section 17) and error correction encoding means (error correction encoding section 13) for generating multiplexed information in which the additional information is error correction encoded using the determined error correction parameter And the multiplexing means embeds the multiplexed information in the image information.
[0028]
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the image processing apparatus according to the first embodiment of the present invention, which extracts additional information by inputting a printed image with an image scanner. In FIG. 2, an
[0029]
The additional
[0030]
The processing described below is executed using the
[0031]
Next, the operation procedure of the image processing apparatus according to the above-described embodiment will be described in detail. FIG. 4 is a flowchart for explaining an operation procedure of the image processing apparatus shown in FIG.
First, image information D1 is input from the input terminal 11 (step S41). Next, additional information x (i) to be multiplexed with respect to the image information D1 is input from the input terminal 12 (step S42). Further, a parameter PntParam indicating the type of the
[0032]
Here, the operation procedure of the error correction
[0033]
That is, the first embodiment according to the present invention further includes list holding means (
[0034]
In the list shown in FIG. 5, the number k D1 of information bits included in 255 bits decreases from the top to the bottom, and conversely, the number of bits that can be corrected for errors increases. That is, in this embodiment, it is assumed that Printer A has higher performance than Printer B, and Printer B has higher performance than Printer C, and has less adverse effects on image formation. This is because the error rate when reading additional information from an image printed by Printer A is considered to be lower than that when Printer C is used.
[0035]
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation procedure of the error correction
[0036]
On the other hand, if the parameter PntParam does not exist corresponding to m = 0 on the list (NO), m is incremented to m = m + 1 (step S44d). Then, it is determined whether or not m = M (step S44e). As a result, if m = M is not satisfied (NO), the process returns to step S44b, and it is determined whether or not the parameter PntParam corresponds to the m on the list. On the other hand, if m = M is determined in step S44e (YES), the optimum parameters (n D1 M , k D1 M , d D1 M ) are set as (n D1 , k D1 , d D1 ) and error correction coding is performed. Input to the unit 33 (step S44f). In this way, the error correction code (n D1 , k D1 , d D1 ) is determined.
[0037]
The error correction parameters (n D1 , k D1 , d D1 ) determined by the error correction
[0038]
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation procedure of the error correction coding unit 13. First, the error correction encoding unit 13 generates a header part in a data format for storing the additional information x (i) input from the input terminal 12 (step S45a). FIG. 8 is a diagram for explaining the data format of additional information to be multiplexed in an image. In the present embodiment, the data format of the additional information can be roughly divided into a
[0039]
Next, check bits for error correction are added to the additional information in the data format as shown in FIG. First, BCH error correction processing using parameters (n H , k H , d H ) is performed on the header portion 81 (step S45b). Further, BCH error correction processing using parameters (n D1 , k D1 , d D1 ) input from the error correction
[0040]
The BCH error correction process used in the present embodiment divides a bit stream to be subjected to error correction into k D bits, and adds n D -k D check bits to each. As a result, the multiplexed information y 1 (j) output from the error correction encoding unit 13 has a structure as shown in FIG. FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the structure of the multiplexed information y 1 (j).
[0041]
The generated multiplexed information y 1 (j) is input to the additional
[0042]
Next, an image processing apparatus that inputs a printed image with an image scanner and extracts additional information will be described. FIG. 10 is a flowchart for explaining an operation procedure of the image processing apparatus shown in FIG.
[0043]
The
[0044]
FIG. 11 is a flowchart for explaining the operation procedure of the error
[0045]
Next, error correction parameters (n D1 , k D1 , d D1 ) are determined using the obtained error correction parameter number 86 (step S103b). Since the list shown in FIG. 5 is stored in the
The additional information x (i) obtained in step S103 is output from the output terminal 24 (step S104).
[0046]
The above is the description of the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, the model name of the printer is taken as an example as the parameter PntParam necessary for determining the error correction parameter. In addition, the parameter PntParam may be a set of the printer model name and the print resolution if the printer can select the print resolution from a plurality of types. FIG. 12 is a diagram showing a list when the parameter PntParam is a set of the printer model name and the print resolution. Furthermore, only the print resolution may be set.
[0047]
Further, the list shown in FIG. 5 uses an error correction code having a high correction capability by predicting an increase in error rate as the printer performance decreases, but the present invention is not limited to this. It is not something. That is, low-priced and low-performance ink jet printers have a larger ink drop area and more visual graininess than high-priced and high-performance printers. Therefore, when printing using a low-performance printer, the error rate does not always increase, but rather decreases, when reading additional information from printed matter using the method disclosed in JP-A-2001-148778. There is also a possibility to do. In such a case, it is better to use an error correction code having a smaller correction capability as it goes down in the list shown in FIG.
[0048]
<Second Embodiment>
In the first embodiment described above, attention is paid to the difference in performance of each printer model as a factor that affects the error rate when reading additional information. Then, the relationship between the amount of additional information and the number of check bits for error correction was optimized by designing the optimum error correction parameter for each.
In the second embodiment, a case where attention is paid to a print mode set by a user at the time of printing is considered as a factor that affects an error rate when reading additional information.
[0049]
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of an image processing apparatus according to the second embodiment of the present invention that prints with additional information embedded in image information. In FIG. 13, the roles and operation contents of the
[0050]
That is, according to the second embodiment of the present invention, a multiplexing unit (additional information multiplexing unit 14) that embeds additional information in image information and at least one printing unit (printer) that prints image information in which the additional information is embedded. 15), a print quality setting means (print quality setting unit 131) for setting the print quality of the printing means, and an error correction parameter for determining an error correction parameter according to the set print quality Determination means (error correction parameter determination section 132) and error correction encoding means (error correction encoding section 13) for generating multiplexed information in which the additional information is error correction encoded using the determined error correction parameter And the multiplexing means embeds the multiplexed information in the image information.
[0051]
In FIG. 13, a print
[0052]
FIG. 15 is a diagram showing a list of error correction parameters designed optimally for each printing mode. In FIG. 15, the error rate is expected to be the lowest when the additional information is read when printing is performed with the “highest quality” set, so that the number of check bits is set to be the smallest in the same mode. . As the “High Quality”, “Standard”, and “High Speed” modes are entered, the error rate is expected to increase due to a decrease in print quality, so the amount of information that can be added is reduced and the correction capability is increased. . The error correction
[0053]
That is, the second embodiment of the present invention further includes list holding means (secondary storage device 55 or the like) for holding a list of error correction parameters associated with each of a plurality of print quality, and error correction parameter determination means. Is characterized in that an error correction parameter corresponding to the set print quality is selected from the list. Further, the error correction parameter has a maximum amount of information that can be added to each print quality.
[0054]
Next, an operation procedure of the image encoding device in the second embodiment described above will be described. The basic operation procedure from the input of parameters to the output of the
[0055]
In the present embodiment, optimal BCH parameters (n D2 m , k D2 m , d D2 m ) are determined in advance for each of m types of print quality Q [m]. Then, the list shown in FIG. 15 is stored in the
[0056]
FIG. 16 is a flowchart for explaining an operation procedure of the error correction
[0057]
On the other hand, if the parameter Quality does not exist corresponding to m = 0 on the list (NO), it is incremented (m = m + 1) (step S164). Then, it is determined whether or not m> 3 (step S165). If m> 3 is not satisfied (NO), the process returns to step S162 to determine whether or not the parameter Quality corresponds to the m on the list. On the other hand, when it is determined in step S165 that m> 3 (YES), the operation of the error correction
[0058]
The above is the description of the second embodiment, but the mode indicating the print quality is not limited to the four cases described above, and may be more or less. Further, in FIG. 15, as the print quality goes from “highest quality” to “high speed”, an error correction code having a high correction capability is used. However, the present invention is not limited to this, and optimum correction is performed according to each mode. Codes with capabilities may be used.
[0059]
<Third Embodiment>
In the third embodiment, attention is focused on the characteristics of the multiplexed image as a factor that affects the error rate when reading the additional information. Therefore, a histogram of the brightness values of the multiplexed image is created, and an error rate at the time of reading is determined for an image that contains many areas whose density values are higher or lower than a certain threshold value. A parameter having a high error correction capability is used because it is likely to increase.
[0060]
FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of an image processing apparatus according to the third embodiment of the present invention that prints with additional information embedded in image information. In FIG. 17, the roles and operation contents of the
[0061]
That is, a third embodiment according to the present invention includes a multiplexing unit (additional information multiplexing unit 14) that embeds additional information in image information, and at least one printing unit (printer) that prints image information in which the additional information is embedded. 15), an image characteristic evaluation amount calculation means (image characteristic determination unit 171) for obtaining an image characteristic evaluation amount for evaluating the characteristics of the image information, and the calculated image characteristic evaluation amount. Error correction parameter determination means (error correction parameter determination unit 172) that determines an error correction parameter according to the error correction, and error correction that generates multiplexed information in which additional information is error correction encoded according to the determined error correction parameter Coding means (error correction coding unit 13), and the multiplexing means embeds the multiplexed information in the image information.
[0062]
FIG. 18 is a flowchart for explaining an operation procedure of the image
[0063]
Therefore, in a third embodiment according to the present invention, the image characteristic evaluation amount calculating means includes an image dividing unit that divides image information into a plurality of blocks, an average luminance value calculating unit that calculates an average luminance value for each block, A frequency distribution calculation unit that calculates a frequency distribution of average luminance values and an image characteristic evaluation unit that calculates an image characteristic evaluation amount according to the distribution of the frequency distribution are provided.
[0064]
Therefore, the parameter Property is initialized (step S183). Then, whether there threshold T Hg (%) or more with a small area H Lb than the threshold T Low there is the luminance value L b is determined (step S184). As a result, when it is determined that the region exists more than T Hg (%) (YES), the parameter Property is incremented (Property = Property + 1) (step S185). For example, in the case of the histogram as shown in FIG. 19, since the area H Lb smaller than a certain threshold value T Low is small, the parameter Property is incremented to 1.
[0065]
On the other hand, if it is determined in step S184 that the region does not exist more than T Hg (%) (NO), the threshold value T Hg having a region H Lb greater than the threshold value T Hi having the luminance value L b ( %) It is determined whether or not it exists (step S186). As a result, when it is determined that the area is equal to or greater than T Hg (%) (YES), the parameter Property is incremented (Property = Property + 1) (step S187). On the other hand, if it is determined in step S186 that the area does not exist more than T Hg (%) (NO), the process ends. Thus, in the present embodiment, the parameter Property can take three values of 0, 1, and 2.
[0066]
That is, the third embodiment according to the present invention further includes list holding means (
[0067]
According to the processing procedure shown in FIG. 18, the parameter Property is obtained by the image
[0068]
First, the error correction
[0069]
On the other hand, if the parameter Property does not exist corresponding to m = 0 on the list (NO), the parameter Property is incremented (m = m + 1) (step S214). Then, it is determined whether or not m> 2 (step S215). If m> 2 is not satisfied (NO), the process returns to step S212 to determine whether or not the parameter Property corresponds to the m on the list. On the other hand, if it is determined in step S215 that m> 2 (YES), the operation of the error correction
[0070]
The above is the description of the third embodiment. In this embodiment, only two kinds of threshold values for luminance values and one kind of threshold value for frequency are used, but these threshold values can be increased or decreased.
In addition, the parameter values in each list in the above-described embodiment are set in advance by the system. However, the parameter values may be set by a user input or input from a remote location via a network. Good.
[0071]
Note that the present invention can be applied to a system constituted by a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, a reader, a printer, etc.), but an apparatus (for example, a copying machine, a facsimile machine, etc.) comprising a single device. ).
[0072]
Also, an object of the present invention is to supply a recording medium (or storage medium) in which a program code of software that realizes the functions of the above-described embodiments is recorded to a system or apparatus, and the computer (or CPU or CPU) of the system or apparatus Needless to say, this can also be achieved by the MPU) reading and executing the program code stored in the recording medium. In this case, the program code itself read from the recording medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the recording medium on which the program code is recorded 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 an operating system (OS) running on the computer based on the instruction of the program code. It goes without saying that a case where the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing and the processing is included.
[0073]
Furthermore, after the program code read from the recording medium is written into a memory provided in a function expansion card inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function is based on the instruction of the program code. It goes without saying that the CPU or the like provided in the expansion card or the function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
[0074]
When the present invention is applied to the recording medium, program code corresponding to the flowchart described above is stored in the recording medium.
[0075]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the relationship between the amount of information that can be added as additional information and the amount of check bits for error correction can be optimized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an image processing apparatus according to a first embodiment of the present invention that prints additional information embedded in image information.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an image processing apparatus according to the first embodiment of the present invention that extracts additional information by inputting a printed image with an image scanner.
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a control unit that executes the operation of each processing unit in the present invention.
4 is a flowchart for explaining an operation procedure of the image processing apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 5 is a diagram for explaining a state of a list stored in the
6 is a flowchart for explaining an operation procedure of an error correction
FIG. 7 is a flowchart for explaining an operation procedure of the error correction coding unit 13;
FIG. 8 is a diagram for explaining a data format of additional information to be multiplexed in an image.
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the structure of multiplexed information y 1 (j).
10 is a flowchart for explaining an operation procedure of the image processing apparatus shown in FIG. 2;
FIG. 11 is a flowchart for explaining in detail an operation procedure of the error
FIG. 12 is a diagram showing a list when a parameter PntParam is a set of a printer model name and a print resolution.
FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus according to a second embodiment of the present invention that prints with additional information embedded in image information.
FIG. 14 is a schematic diagram showing a GUI (Graphical User Interface) for a user to set print quality.
FIG. 15 is a diagram illustrating a list of error correction parameters designed optimally for each print mode.
FIG. 16 is a flowchart for explaining an operation procedure of an error correction
FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of an image processing apparatus according to a third embodiment of the present invention that prints with additional information embedded in image information.
18 is a flowchart for explaining an operation procedure of an image
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a histogram of an entire non-multiplexed image.
FIG. 20 is a diagram showing a list of error correction parameters that increase the correction capability by reducing the amount of information that can be added as the parameter Property increases.
FIG. 21 is a flowchart for explaining an operation procedure of an error correction
FIG. 22 is a block diagram showing a configuration of an image processing apparatus that has been proposed previously and embeds additional information in image information for printing.
FIG. 23 is a block diagram illustrating the configuration of an image processing apparatus that reads and extracts additional information from a print image previously proposed.
[Explanation of symbols]
13 Error correction encoder
14 Additional information multiplexing section
15 Printer
16, 133, 173 Print image
17, 132, 172 Error correction parameter determination unit
18 Model ID acquisition unit
21 Image scanner
22 Additional information separator
23 Error correction decoder
131 Print quality setting section
171 Image characteristics judgment unit
D1, D2, D3, D4, D5 Image information
x (i) Additional information
y 1 (j), y 2 (j), y 3 (j), y 1 '(j) multiplexing information
Claims (10)
前記付加情報が埋め込まれた画像情報を印刷する少なくとも1つのプリンタとを備える画像処理装置であって、
前記画像情報を印刷するプリンタと印刷時の解像度とを指定する指定手段と、
前記指定されたプリンタの機種と印刷時の解像度とに応じて誤り訂正パラメータを決定する誤り訂正パラメータ決定手段と、
前記決定された誤り訂正パラメータを用いて、前記付加情報が誤り訂正符号化された多重化情報を生成する誤り訂正符号化手段とを備え、
前記多重化手段が、前記多重化情報を前記画像情報に埋め込む
ことを特徴とする画像処理装置。Multiplexing means for embedding additional information in image information;
An image processing apparatus comprising: at least one printer that prints image information in which the additional information is embedded;
A designation means for designating a printer for printing the image information and a resolution at the time of printing;
An error correction parameter determining means for determining an error correction parameter depending on the resolution upon printing type of the specified printer,
Using the error correction parameter the determined, and a error correction encoding means for generating multiplexed information to which the additional information is error correction coding,
The image processing apparatus, wherein the multiplexing means embeds the multiplexed information in the image information.
前記誤り訂正パラメータ決定手段が、該リストの中から、指定されたプリンタに対応付けられた誤り訂正パラメータを選択する
ことを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。A list holding means for holding a list of error correction parameters associated with each set of printer models and resolution at the time of printing;
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the error correction parameter determination unit selects an error correction parameter associated with a designated printer from the list.
前記画像情報を印刷するプリンタと印刷時の解像度とを指定する指定工程と、
前記指定されたプリンタの機種と印刷時の解像度とに応じて誤り訂正パラメータを決定する誤り訂正パラメータ決定工程と、
前記決定された誤り訂正パラメータを用いて、前記付加情報が誤り訂正符号化された多重化情報を生成する誤り訂正符号化工程と、
前記多重化手段により、前記多重化情報を前記画像情報に埋め込む多重化工程とを有することを特徴とする画像処理方法。An image processing method of an image processing apparatus comprising: a multiplexing unit that embeds additional information in image information; and at least one printer that prints the image information in which the additional information is embedded.
A designation step for designating a printer for printing the image information and a resolution at the time of printing;
An error correction parameter determination step of determining an error correction parameter depending on the resolution upon printing type of the specified printer,
Using the error correction parameter the determined, an error correction encoding step of generating multiplexed information to which the additional information is error correction coding,
An image processing method comprising: a multiplexing step of embedding the multiplexed information in the image information by the multiplexing means.
前記誤り訂正パラメータ決定工程が、該リストの中から、指定されたプリンタに対応付けられた誤り訂正パラメータを選択する
ことを特徴とする請求項5記載の画像処理方法。The image processing apparatus further includes a list holding unit that holds a list of error correction parameters associated with each set of printer models and resolutions at the time of printing,
The image processing method according to claim 5, wherein the error correction parameter determination step selects an error correction parameter associated with a designated printer from the list.
前記画像情報を印刷するプリンタと印刷時の解像度とを指定する指定手順と、
前記指定されたプリンタの機種と印刷時の解像度とに応じて誤り訂正パラメータを決定する誤り訂正パラメータ決定手順と、
前記決定された誤り訂正パラメータを用いて、前記付加情報が誤り訂正符号化された多重化情報を生成する誤り訂正符号化手順と、
前記多重化手段により、前記多重化情報を前記画像情報に埋め込む多重化手順と
を実行させるためのコンピュータプログラム。A computer program for controlling an image processing apparatus comprising: a multiplexing unit that embeds additional information in image information; and at least one printer that prints the image information in which the additional information is embedded.
A designation procedure for designating a printer for printing the image information and a resolution at the time of printing;
An error correction parameter determination procedure for determining an error correction parameter depending on the resolution upon printing type of the specified printer,
Using the error correction parameter the determined, and the error correction coding procedure for generating multiplexed information to which the additional information is error correction coding,
A computer program for causing the multiplexing means to execute a multiplexing procedure for embedding the multiplexed information in the image information.
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