JP3470223B2 - Image processing method, image processing apparatus, recording medium, and transmission medium - Google Patents
Image processing method, image processing apparatus, recording medium, and transmission mediumInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、画像情報、及び該
画像情報の電子透かしとなる透かし情報を合成する画像
加工方法、その画像加工方法を実施する画像加工装置、
その画像加工装置を実現するためのプログラムが記録さ
れた記録媒体、及びそのプログラムの伝送に使用する伝
送媒体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image processing method for synthesizing image information and watermark information to be a digital watermark of the image information, an image processing apparatus for implementing the image processing method,
The present invention relates to a recording medium in which a program for realizing the image processing device is recorded, and a transmission medium used for transmitting the program.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年の情報化社会の進展により、様々な
種類の商品及びサービスが、国内外を問わずインターネ
ット等のネットワーク上で取り引きされるようになり、
これに伴って画像情報及び音楽情報等の著作権により保
護されるべき多種多様なマルチメディアコンテンツがネ
ットワーク上で流通するようになってきている。2. Description of the Related Art Due to the progress of information society in recent years, various kinds of products and services have come to be traded on networks such as the Internet both in Japan and abroad.
Along with this, a wide variety of multimedia contents such as image information and music information that should be protected by copyright have come to be distributed on the network.
【０００３】ところがネットワーク上で、マルチメディ
アコンテンツを流通させる場合、著作者及び著作権者に
とっては、作品に対する不正複写等の不正利用により、
盗用、改変、芸術性を歪める様な編集、及び当然得られ
るべき報酬の損失等の不安要素が多いという問題があ
る。However, in the case of distributing multimedia contents on a network, the author and the copyright holder may find that the illegal use such as illegal copying of the work causes
There is a problem that there are many anxiety factors such as plagiarism, alteration, editing that distorts artistry, and loss of reward that should be obtained.
【０００４】この問題を解決する方法として、特定の識
別情報を電子透かしとしてマルチメディアコンテンツに
合成しておき、不正利用されたマルチメディアコンテン
ツから識別情報を分離することにより情報の流出源を確
認する方法が普及しつつある。マルチメディアコンテン
ツの大部分を占めると考えられる画像情報には、冗長成
分が多く含まれており、この冗長成分に電子透かしが埋
め込まれるのが一般的である。As a method of solving this problem, specific identification information is combined with multimedia contents as a digital watermark, and the identification information is separated from the illegally used multimedia contents to confirm the outflow source of the information. Methods are becoming popular. Image information, which is considered to occupy most of multimedia contents, contains many redundant components, and a digital watermark is generally embedded in these redundant components.
【０００５】なお電子透かしとして埋め込まれる情報と
しては、前述の著作権情報の他に、コピー制限情報及び
デジタル署名情報等の各種の情報が挙げられる。The information to be embedded as a digital watermark includes various information such as copy restriction information and digital signature information in addition to the above-mentioned copyright information.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら画像情報
に対して、ＪＰＥＧ(Joint Photographic coding Exper
ts Group) 等の非可逆圧縮、並行移動及び回転等のアフ
ィン変換、並びにクリッピングと呼ばれる部分的な切り
取り等のごく一般的な加工処理が行われた場合でも、電
子透かしとして埋め込まれた識別情報が変換及び／又は
欠落するため、識別情報の復元精度が低くなるという問
題がある。However, JPEG (Joint Photographic coding Exper) is used for image information.
ts Group) etc., affine transformation such as parallel movement and rotation, and even when very general processing such as partial clipping called clipping is performed, the identification information embedded as a digital watermark remains Due to conversion and / or loss, there is a problem that the restoration accuracy of the identification information becomes low.
【０００７】画像情報に対する識別情報の埋め込みとし
ては、空間領域に対する埋め込みと、周波数領域に対す
る埋め込みとに大別することができ、空間領域に対する
埋め込みを行った場合では、特にアフィン変換及び切り
取り等の画像加工により、識別情報の変換及び／又は欠
落が発生しやすいという問題がある。The embedding of the identification information in the image information can be roughly classified into embedding in the spatial domain and embedding in the frequency domain. When the embedding in the spatial domain is performed, an image such as affine transformation and clipping is particularly used. There is a problem that identification information is likely to be converted and / or missing due to processing.
【０００８】また識別情報の分離を容易にすべく、識別
情報の強度を上げて画像情報に埋め込むと、画像情報が
本来備える美観を損ねるという問題がある。Further, if the strength of the identification information is increased and embedded in the image information in order to facilitate the separation of the identification information, there is a problem that the aesthetic appearance of the image information is impaired.
【０００９】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、円環状のバーコードデータ等の回転対称の識別
情報を電子透かしとして埋め込むことにより、回転に耐
性を有する画像加工方法等の提供を主たる目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an image processing method and the like that is resistant to rotation by embedding rotationally symmetrical identification information such as annular bar code data as a digital watermark. Is the main purpose.
【００１０】また離散フーリエ変換を用いて周波数領域
に、識別情報を埋め込むことにより、並行移動及び切り
取り等の画像加工に耐性を有する画像加工方法等の提供
を他の目的とする。Another object is to provide an image processing method having resistance to image processing such as parallel movement and clipping by embedding identification information in the frequency domain using the discrete Fourier transform.
【００１１】そして識別情報を並行移動した変位識別情
報を複数個生成した上で、並行移動の量が異なる複数個
の変位識別情報を、一つの画像情報に埋め込むことによ
り、美観に対する影響を小さくし、識別情報の強度を上
げることが可能な画像加工方法等の提供を更に他の目的
とする。Then, after generating a plurality of pieces of displacement identification information obtained by moving the identification information in parallel, and embedding a plurality of pieces of displacement identification information having different amounts of parallel movement in one image information, the effect on the aesthetic appearance is reduced. Still another object is to provide an image processing method or the like capable of increasing the strength of identification information.
【００１２】しかも画像情報を複数の領域に分割し、夫
々の領域に識別情報を埋め込むことにより切り取り等の
画像加工に耐性を有する画像加工方法等の提供を更に他
の目的とする。Still another object is to provide an image processing method which is resistant to image processing such as cutting by dividing the image information into a plurality of areas and embedding the identification information in each area.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】第１発明に係る画像加工
方法は、画像情報、及び該画像情報の電子透かしとなる
透かし情報を合成する画像加工方法において、前記画像
情報を、所定の変換関数で変換した変換画像情報を生成
し、回転対称のパターンである二次元の識別情報を、巡
回的に並行移動して変位識別情報を生成し、該変位識別
情報に、強度変数を乗じて透かし情報を生成し、該透か
し情報を、電子透かしとして、前記変換画像情報と合成
し、透かし情報を合成した変換画像情報を、前記変換関
数で逆変換して透かし入り画像情報を生成することを特
徴とする。Means for Solving the Problems] image processing method according to the first invention, the image information, and an image processing method of synthesizing a watermark information as a digital watermark of the image information, the image
Generates converted image information by converting the information with a predetermined conversion function
The two-dimensional identification information, which is a rotationally symmetric pattern,
The displacement identification information is generated by moving in parallel in parallel, and the displacement identification information is generated.
Multiply the information by the strength variable to generate watermark information,
Information as a digital watermark and combined with the converted image information
The converted image information obtained by combining the watermark information,
It is characterized in that the watermarked image information is generated by inversely transforming by a number .
【００１４】第２発明に係る画像加工方法は、画像情
報、及び該画像情報の電子透かしとなる透かし情報を合
成する画像加工方法において、前記画像情報を、所定の
変換関数で変換した変換画像情報を生成し、回転対称の
パターンである二次元の識別情報を、前記変換関数で逆
変換して変換識別情報を生成し、該変換識別情報を巡回
的に並行移動し、巡回的に並行移動した変換識別情報
を、前記変換関数で変換して変位識別情報を生成し、該
変位識別情報に、強度変数を乗じて透かし情報を生成
し、該透かし情報を、電子透かしとして、前記変換画像
情報と合成し、透かし情報を合成した変換画像情報を、
前記変換関数で逆変換して透かし入り画像情報を生成す
ることを特徴とする。 The image processing method according to the second aspect of the present invention is an image information processing method.
Information and the watermark information that is the digital watermark of the image information.
In the image processing method of
Generates the converted image information converted by the conversion function and
The two-dimensional identification information that is a pattern is inverted by the conversion function.
Convert to generate conversion identification information, and cycle through the conversion identification information
Identification information that moved in parallel and cyclically moved in parallel
Is converted by the conversion function to generate displacement identification information,
Watermark information is generated by multiplying displacement identification information by an intensity variable
Then, the watermark information is used as a digital watermark to convert the converted image.
Converted image information that is composed by combining information and watermark information,
Inverse conversion is performed using the conversion function to generate watermarked image information.
It is characterized by
【００１５】第３発明に係る画像加工方法は、第１発明
又は第２発明において、前記巡回的な並行移動の量が異
なる変位識別情報に基づく透かし情報を複数個生成し、
複数個の透かし情報を、電子透かしとして、一つの変換
画像情報と合成することを特徴とする。 The image processing method according to the third invention is the first invention.
Or in the second invention , the amount of the cyclic parallel movement is different.
Generate multiple watermark information based on the displacement identification information
Converts multiple pieces of watermark information into electronic watermarks
It is characterized by combining with image information.
【００１６】第４発明に係る画像加工方法は、第１発明
乃至第３発明のいずれかにおいて、前記画像情報は、原
画像情報を複数個に分割した情報であり、複数の画像情
報の夫々に基づいて、透かし入り画像情報を生成するこ
とを特徴とする。 An image processing method according to a fourth aspect of the invention is the first aspect of the invention.
To the third invention, the image information is the original
This is information obtained by dividing image information into multiple
It is possible to generate watermarked image information based on each
And are characterized.
【００１７】第５発明に係る画像加工方法は、第１発明
乃至第４発明のいずれかにおいて、前記識別情報は、円
環状であり、前記変換関数は、離散フーリエ変換を行う
関数であることを特徴とする。 An image processing method according to a fifth aspect of the invention is the first aspect of the invention.
To the fourth invention, the identification information is a circle
It is a ring, and the transform function performs a discrete Fourier transform.
It is characterized by being a function.
【００１８】第６発明における画像加工装置は、画像情
報、及び該画像情報の電子透かしとなる透かし情報を合
成する画像加工装置において、前記画像情報を、所定の
変換関数で変換した変換画像情報を生成する手段と、回
転対称のパターンである二次元の識別情報を、巡回的に
並行移動した変位識別情報を生成する手段と、該変位識
別情報に、強度変数を乗じた透かし情報を生成する手段
と、該透かし情報を、電子透かしとして、前記変換画像
情報と合成する手段と、透かし情報を合成した変換画像
情報を、前記変換関数で逆変換した透かし入り画像情報
を生成する手段とを備えることを特徴とする。 The image processing apparatus according to the sixth aspect of the present invention is an image information processing apparatus.
Information and the watermark information that is the digital watermark of the image information.
In the image processing device to be formed,
A means for generating the converted image information converted by the conversion function, and
Two-dimensional identification information, which is an asymmetric pattern, is
A means for generating displacement identification information that has moved in parallel,
Means for generating watermark information by multiplying different information by the strength variable
And using the watermark information as a digital watermark, the converted image
Means to combine with information and converted image with watermark information combined
Watermarked image information obtained by inversely transforming the information by the transformation function
And means for generating.
【００１９】第７発明に係る画像加工装置は、画像情
報、及び該画像情報の電子透かしとなる透かし情報を合
成する画像加工装置において、前記画像情報を、所定の
変換関数で変換した変換画像情報を生成する手段と、回
転対称のパターンである二次元の識別情報を、前記変換
関数で逆変換した変換識別情報を生成する手段と、該変
換識別情報を、巡回的に並行移動する手段と、巡回的に
並行移動した変換識別情報を、前記変換関数で変換した
変位識別情報を生成する手段と、該変位識別情報に、強
度変数を乗じた透かし情報を生成する手段と、該透かし
情報を、電子透かしとして、前記変換画像情報と合成す
る手段と、透かし情報を合成した変換画像情報を、前記
変換関数で逆変換した透かし入り画像情報を生成する手
段とを備えることを特徴とする。 The image processing apparatus according to the seventh aspect of the present invention provides image information.
Information and the watermark information that is the digital watermark of the image information.
In the image processing device to be formed,
A means for generating the converted image information converted by the conversion function, and
The two-dimensional identification information, which is an asymmetric pattern, is converted into
A means for generating conversion identification information that is inversely converted by a function,
A means for moving the parallel identification information in a cyclic manner, and
The conversion identification information moved in parallel was converted by the conversion function.
A means for generating displacement identification information, and
Means for generating watermark information multiplied by a degree variable;
The information is combined as digital watermark with the converted image information.
And the converted image information obtained by combining the watermark information
A procedure for generating watermarked image information that is inversely transformed by a transformation function.
And a step.
【００２０】第８発明に係る画像加工装置は、第６発明
又は第７発明において、前記変位識別情報を生成する手
段は、前記巡回的な並行移動の量が異なる複数の変位識
別情報を生成すべくなしてあり、前記変換画像情報と合
成する手段は、複数の変位識別情報を、電子透かしとし
て、一つの変換画像情報と合成すべくなしてあることを
特徴とする。 An image processing device according to an eighth aspect of the invention is a sixth aspect of the invention.
Alternatively, in the seventh invention, a procedure for generating the displacement identification information
The stage is composed of a plurality of displacement senses with different amounts of the cyclic translation.
Separate information is generated and combined with the converted image information.
The means for generating is to use a plurality of displacement identification information as a digital watermark.
And that it should be combined with one converted image information.
Characterize.
【００２１】第９発明に係るコンピュータでの読み取り
が可能な記録媒体は、コンピュータに、画像情報、及び
該画像情報の電子透かしとなる透かし情報を合成させる
プログラムを記録してある、コンピュータでの読み取り
が可能な記録媒体において、コンピュータに、前記画像
情報を、所定の変換関数で変換した変換画像情報を生成
させるプログラムコード手段と、コンピュータに、回転
対称のパターンである二次元の識別情報を、前記変換関
数で逆変換した変換識別情報を生成させるプログラムコ
ード手段と、コンピュータに、前記変換識別情報を巡回
的に並行移動させるプログラムコード手段と、コンピュ
ータに、並行移動した変換識別情報を、前記変換関数で
変換した変位識別情報を生成させるプログラムコード手
段と、コンピュータに、生成した変位識別情報に、強度
変数を乗じた透かし情報を生成させるプログラムコード
手段と、コンピュータに、生成した透かし情報を電子透
かしとして、変換画像情報と合成させるプログラムコー
ド手段と、コンピュータに、透かし情報を合成した変換
画像情報を、前記変換関数で逆変換した透かし入り画像
情報を生成させるプログラムコード手段とを含むコンピ
ュータプログラムを記録してあることを特徴とする。 Computer reading according to the ninth invention
The recording medium that can be used is a computer, image information, and
Watermark information to be a digital watermark of the image information is synthesized
Computer-readable recording of the program
In a recording medium capable of
Generates converted image information by converting the information with a predetermined conversion function
Program code means to let the computer rotate
The two-dimensional identification information, which is a symmetrical pattern, is converted into the conversion function.
A program that generates conversion identification information that is inversely converted by number
The conversion means and the computer to circulate the conversion identification information.
Program code means for moving in parallel
The conversion identification information moved in parallel to the data
Program code hand to generate converted displacement identification information
The strength of the generated displacement identification information
Program code to generate watermark information by multiplying variables
The generated watermark information is electronically transmitted to the means and the computer.
As a watermark, a program code that combines the converted image information
Conversion that combines watermark information with a computer and a computer
A watermarked image obtained by inversely transforming image information using the above conversion function
A computer code means for generating information
A computer program is recorded.
【００２２】第１０発明に係るコンピュータプログラム
の伝送に使用する伝送媒体は、コンピュータに、画像情
報、及び該画像情報の電子透かしとなる透かし情報を合
成させるプログラムの伝送に使用する伝送媒体におい
て、コンピュータに、前記画像情報を、所定の変換関数
で変換した変換画像情報を生成させるプログラムコード
手段と、コンピュータに、回転対称のパターンである二
次元の識別情報を、前記変換関数で逆変換した変換識別
情報を生成させるプログラムコード手段と、コンピュー
タに、前記変換識別情報を並行移動させるプログラムコ
ード手段と、コンピュータに、並行移動した変換識別情
報を、前記変換関数で変換した変位識別情報を生成させ
るプログラムコード手段と、コンピュータに、生成した
変位識別情報に、強度変数を乗じた透かし情報を生成さ
せるプログラムコード手段と、コンピュータに、生成し
た透かし情報を電子透かしとして、変換画像情報と合成
させるプログラムコード手段と、コンピュータに、透か
し情報を合成した変換画像情報を、前記変換関数で逆変
換した透かし入り画像情報を生成させるプログラムコー
ド手段とを含むコンピュータプログラムの伝送に使用す
るものであることを特徴とする。 A computer program according to the tenth invention
The transmission medium used to transmit the
Information and the watermark information that is the digital watermark of the image information.
The transmission medium used to transmit the program to be generated
Then, the computer converts the image information into a predetermined conversion function.
Program code to generate converted image information converted by
The means and the computer have two patterns that are rotationally symmetric.
Transformation identification obtained by inverse transformation of dimension identification information by the transformation function
A program code means for generating information and a computer
The program code that moves the conversion identification information in parallel.
The conversion means and the translation identification information moved in parallel to the computer.
And generate displacement identification information converted by the conversion function.
Program code means to generate,
Watermark information is generated by multiplying displacement identification information by an intensity variable.
Program code means to let the computer generate
The converted watermark information is used as a digital watermark and combined with the converted image information.
Program code means to let the computer transparent
The converted image information that is composed of
A program code that generates the converted watermarked image information.
Used for transmission of computer programs including
It is characterized by being one.
【００２３】[0023]
【００２４】[0024]
【００２５】[0025]
【００２６】[0026]
【００２７】[0027]
【００２８】[0028]
【００２９】本発明では、円環状のバーコードデータ等
の回転対称のパターンである識別情報に基づく透かし情
報を、電子透かしとすることにより、回転等のアフィン
変換が施されても、電子透かしの変換及び／又は欠落が
少なく、分離時の識別情報の復元精度を高めることが可
能である。In the present invention , the watermark information based on the identification information that is a rotationally symmetric pattern such as circular bar code data is used as a digital watermark, so that even if affine transformation such as rotation is performed, There is little conversion and / or loss, and it is possible to improve the restoration accuracy of the identification information at the time of separation.
【００３０】本発明では、変換関数として、例えば空間
領域を周波数領域へ変換する離散フーリエ変換関数を用
い、該離散フーリエ変換関数にて識別情報を逆変換し、
画像情報の周波数領域における振幅成分に逆変換した識
別情報に基づく透かし情報を合成することにより、合成
した透かし情報の位置が移動した状態でも、位置ズレに
より影響を受けるのは周波数領域における位相成分だけ
であり、振幅成分に合成されている透かし情報には影響
が少なく、透かし入り画像情報から分離することができ
るので、並行移動等のアフィン変換及び切り取り等の画
像加工に耐性を有し、分離時の識別情報の復元精度を高
めることが可能である。In the present invention , for example, a discrete Fourier transform function for transforming a spatial domain into a frequency domain is used as the transform function, and the identification information is inversely transformed by the discrete Fourier transform function,
By combining the watermark information based on the identification information that is inversely transformed into the amplitude component in the frequency domain of the image information, even if the position of the synthesized watermark information is moved, only the phase component in the frequency domain is affected by the position shift. Since it has little influence on the watermark information combined with the amplitude component and can be separated from the watermarked image information, it is resistant to image processing such as affine transformation such as parallel movement and clipping, and at the time of separation. It is possible to improve the restoration accuracy of the identification information of.
【００３１】本発明では、画像情報を周波数領域へ変換
した上で、透かし情報を合成することにより、識別情報
を逆変換して合成するときに必要な、画像情報の階調に
合わせた量子化が不要となるので、量子化の際に発生す
るエラーを抑制し、分離時の識別情報の復元精度を高め
ることが可能である。 According to the present invention , the image information is converted into the frequency domain, and then the watermark information is combined, so that the quantization corresponding to the gradation of the image information necessary when the identification information is inversely converted and combined is performed. Since it is unnecessary, it is possible to suppress an error that occurs at the time of quantization and improve the restoration accuracy of the identification information at the time of separation.
【００３２】本発明では、並行移動させた識別情報に基
づく透かし情報を生成し、特に並行移動の量が異なる複
数の識別情報に基づいて生成した複数の透かし情報を一
つの変換した画像情報に合成することで、透かし入り画
像情報に発生する透かし情報に基づく特定の模様を目立
たなくし、これにより画像情報が本来備える美観を損ね
ること無く透かし情報の強度を上げることが可能であ
る。In the present invention , the watermark information based on the identification information that is moved in parallel is generated, and in particular, the plurality of watermark information generated based on the plurality of pieces of identification information having different amounts of parallel movement are combined into one converted image information. By doing so, it is possible to make a particular pattern based on the watermark information generated in the watermark-embedded image information inconspicuous, thereby increasing the strength of the watermark information without impairing the aesthetic appearance of the image information.
【００３３】本発明では、原画像情報を分割した各領域
の夫々に透かし情報を合成することにより、切り取り等
の画像加工に耐性を有し、分離時の識別情報の復元精度
を高めることが可能である。 According to the present invention , the watermark information is combined with each of the areas obtained by dividing the original image information, so that the image information is resistant to image processing such as clipping and the restoration accuracy of the identification information at the time of separation can be improved. Is.
【００３４】[0034]
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面に基づいて詳述する。図１は本発明の画像加工
装置を示すブロック図である。図中１０は汎用型コンピ
ュータを用いた本発明の画像加工装置であり、画像加工
装置１０は、本発明の画像加工装置用のプログラム及び
データ等の情報を記録したＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体２
０から、プログラム及びデータ等の情報を読み取るＣＤ
−ＲＯＭドライブ等の補助記憶手段１２、並びに補助記
憶手段１２により読み取られたプログラム及びデータ等
の情報を記録するハードディスク等の記録手段１３を備
えている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below with reference to the drawings showing the embodiments thereof. FIG. 1 is a block diagram showing an image processing apparatus of the present invention. In the figure, 10 is an image processing apparatus of the present invention using a general-purpose computer. The image processing apparatus 10 is a recording medium 2 such as a CD-ROM in which information such as programs and data for the image processing apparatus of the present invention is recorded.
CD that reads information such as programs and data from 0
-Auxiliary storage means 12 such as a ROM drive, and a recording means 13 such as a hard disk for recording information such as programs and data read by the auxiliary storage means 12.
【００３５】そして記録手段１３からプログラム及びデ
ータ等の情報を読み取り、一時的に情報を記憶するＲＡ
Ｍ１４に記憶して、ＣＰＵ１１により実行することで、
汎用型コンピュータは、本発明の画像加工装置１０とし
て動作する。さらに画像加工装置１０は、キーボード及
びマウス等の入力手段１５、モニタ及びプリンタ等の出
力手段１６、並びに通信手段１７を備えている。RA for reading information such as programs and data from the recording means 13 and temporarily storing the information
By storing it in M14 and executing it by the CPU 11,
The general-purpose computer operates as the image processing device 10 of the present invention. The image processing apparatus 10 further includes an input unit 15 such as a keyboard and a mouse, an output unit 16 such as a monitor and a printer, and a communication unit 17.
【００３６】なお通信手段１７を用いることにより、イ
ンターネット等の通信ネットワークを介してサーバコン
ピュータ４０に接続することが可能であり、サーバコン
ピュータ４０が備える本発明のプログラム及びデータ等
の情報を記録している記録媒体４１から、各種中継装置
及び通信線等の伝送媒体３０を介して、本発明のプログ
ラム及びデータ等の情報を伝送させて記録手段１３に記
録し、実行するようにしてもよい。By using the communication means 17, it is possible to connect to the server computer 40 via a communication network such as the Internet, and to record information such as the program and data of the present invention which the server computer 40 has. The information such as the program and data of the present invention may be transmitted from the recording medium 41 stored therein through the transmission medium 30 such as various relay devices and communication lines, recorded in the recording means 13, and executed.
【００３７】また記録手段１３には、画像の加工に用い
られる所定の変換関数、及び画像情報と合成すべき透か
し情報の元となる識別情報が記録されている。変換関数
としては（二次元）離散フーリエ変換用の関数が記録さ
れており、また識別情報としては回転対称の二値パター
ンである円環状バーコードが記録されている。離散フー
リエ変換を用いて、画像情報の周波数領域に識別情報に
基づく透かし情報の合成を行うことができ、これにより
空間領域に合成する場合と比較して、並行移動及び回転
等のアフィン変換に対して耐性の強い透かし情報の合成
を行うことが可能となる。Further, the recording means 13 records a predetermined conversion function used for processing an image and identification information which is a source of watermark information to be combined with the image information. As the conversion function, a function for (two-dimensional) discrete Fourier transform is recorded, and as the identification information, an annular bar code which is a rotationally symmetric binary pattern is recorded. The discrete Fourier transform can be used to synthesize watermark information based on identification information in the frequency domain of image information, which makes it possible to perform affine transformations such as translation and rotation in comparison with synthesis in the spatial domain. It is possible to synthesize watermark information with high resistance.
【００３８】なお周波数領域へ変換する変換関数として
は、離散フーリエ変換以外に離散コサイン変換がある
が、離散コサイン変換では、変換結果に位相情報を含ま
ないため、並行移動に対する耐性が弱くなる。As a transform function for transforming into the frequency domain, there is a discrete cosine transform in addition to the discrete Fourier transform. However, in the discrete cosine transform, the transformation result does not include phase information, so the resistance to parallel movement becomes weak.
【００３９】次に二次元離散フーリエ変換における並行
移動及び回転による耐性を説明する。画像情報Ｉ（ｘ，
ｙ）の二次元離散フーリエ変換は、式１のように定義さ
れている。Next, the tolerance due to parallel movement and rotation in the two-dimensional discrete Fourier transform will be described. Image information I (x,
The two-dimensional discrete Fourier transform of y) is defined as in Equation 1.
【００４０】[0040]
【数１】 [Equation 1]
【００４１】式１において、画像情報Ｉ（ｘ，ｙ）が巡
回的に並行移動して、Ｉ′（ｘ，ｙ）＝Ｉ（ｘ−ａ，ｙ
−ｂ）となる場合、Ｉ′（ｘ，ｙ）の二次元離散フーリ
エ変換は、式２のように示される。なおここでいう巡回
的な並行移動とは、限られた範囲内を並行移動する点
が、一方の範囲限界を超えた場合、一方の範囲限界の反
対側である他方の範囲限界から出現するように移動する
ことを示し、例えば（ｘ0 ，ｙ0 ）、（ｘ1 ，ｙ0 ）、
（ｘ1 ，ｙ0 ）、（ｘ1 ，ｙ1 ）、但し（ｘ0 ＜ｘ1 ，
ｙ 0 ＜ｙ1 ）で示される範囲内の点（ｘ，ｙ）が、（ｘ
−ａ，ｙ−ｂ）の並行移動を行う場合で、ｘ−ａ＜ｘ
0 、ｙ−ｂ＜ｙ0 であるときに、点（ｘ，ｙ）は｛ｘ1
−（ｘ−ａ），ｙ1 −（ｙ−ｂ）｝に移動することをい
う。In Equation 1, the image information I (x, y) cyclically moves in parallel, and I '(x, y) = I (x-a, y).
-B), the two-dimensional discrete Fourier transform of I '(x, y) is expressed by Equation 2. It should be noted that the term “cyclical parallel movement” as used herein means that when a point that moves in parallel within a limited range exceeds one range limit, it appears from the other range limit, which is the opposite side of one range limit. , (X 0 , y 0 ), (x 1 , y 0 ),
(X 1 , y 0 ), (x 1 , y 1 ), where (x 0 <x 1 ,
The point (x, y) within the range represented by y 0 <y 1 ) is (x
-A, y-b) in parallel translation, x-a <x
When 0 , y−b <y 0 , the point (x, y) becomes {x1
-(X-a), y1-(y-b)}.
【００４２】[0042]
【数２】 [Equation 2]
【００４３】式２に示されるように並行移動された画像
情報Ｉ′（ｘ，ｙ）の二次元離散フーリエ変換Ｆ′
（ｕ，ｖ）は、画像情報Ｉ（ｘ，ｙ）の二次元離散フー
リエ変換Ｆ（ｕ，ｖ）に対して位相回転因子（式２中の
波線部）が乗ぜられた形になることがわかる。従って式
３に示すように、二次元離散フーリエ変換の振幅情報は
並行移動による影響を受けないことがわかる。Two-dimensional discrete Fourier transform F'of image information I '(x, y) translated in parallel as shown in equation 2.
(U, v) may have a form in which the phase rotation factor (the wavy line portion in Expression 2) is multiplied by the two-dimensional discrete Fourier transform F (u, v) of the image information I (x, y). Recognize. Therefore, as shown in Equation 3, the amplitude information of the two-dimensional discrete Fourier transform is
It can be seen that it is not affected by the parallel movement.
【００４４】 ｜Ｆ′（ｕ，ｖ）｜＝｜Ｆ（ｕ，ｖ）｜………………式３[0044] | F '(u, v) | = | F (u, v) | ......... Equation 3
【００４５】また画像情報Ｉ（ｘ，ｙ）を角度φだけ回
転したＩ″ （ｘ，ｙ）を、極座標表示してＰ（ｒ，θ
−φ）として示す場合、Ｉ″（ｘ，ｙ）の二次元離散フ
ーリエ変換を式２のようにＩ（ｘ，ｙ）を用いて示すの
は困難である。しかしながらＰ（ｒ，θ）＝Ｒ（ｒ）と
表せるとき、即ち回転対称図形であるとき、Ｉ″（ｘ，
ｙ）の二次元離散フーリエ変換はＦ（ｘ，ｙ）に等しく
なる。In addition, I ″ (x, y) obtained by rotating the image information I (x, y) by an angle φ is displayed in polar coordinates, and P (r, θ).
-Φ), it is difficult to represent the two-dimensional discrete Fourier transform of I ″ (x, y) by using I (x, y) as in Equation 2. However, P (r, θ) = When it can be expressed as R (r), that is, when it is a rotationally symmetric figure, I ″ (x,
The two-dimensional discrete Fourier transform of y) is equal to F (x, y).
【００４６】このように回転対称の識別情報を、二次元
離散フーリエ変換を用いて、画像情報に合成し電子透か
しとする場合、並行移動及び回転等のアフィン変換に対
して耐性の強い透かし情報の合成を行うことができる。As described above, when the rotationally symmetric identification information is combined with the image information by using the two-dimensional discrete Fourier transform to form a digital watermark, the watermark information having a strong resistance to the affine transformation such as parallel movement and rotation is used. Synthesis can be performed.
【００４７】また線対称の識別情報を用いた場合には、
反転等の変換に対して耐性が強くなることは言うまでも
なく、従って、回転対称であり、しかも線対称である円
環状の識別情報を用いることにより、様々なアフィン変
換に対する耐性を強化することが可能となる。When line-symmetrical identification information is used,
It is needless to say that the resistance against transformation such as inversion becomes stronger. Therefore, it is possible to strengthen the resistance against various affine transformations by using the ring-shaped identification information that is rotationally symmetric and line symmetrical. Becomes
【００４８】なお二次元離散フーリエ変換を直接定義式
に従って行った場合、ＣＰＵ１１に対する処理負荷が増
大するという問題がある。このため二次元離散フーリエ
変換の基本となる周期の項を２のべき乗になるように選
択し、これを高速に求める高速フーリエ変換を二次元離
散フーリエ変換に代替して行うようにしてもよい。When the two-dimensional discrete Fourier transform is directly performed according to the definition formula, there is a problem that the processing load on the CPU 11 increases. Therefore, the term of the period, which is the basis of the two-dimensional discrete Fourier transform, may be selected to be a power of 2, and the fast Fourier transform that obtains this at high speed may be replaced by the two-dimensional discrete Fourier transform.
【００４９】図２は本発明の画像加工方法において識別
情報として用いられる円環状バーコードを示す説明図で
ある。図２に示すように円環状バーコードは、回転対称
の図形であり、半径方向に識別情報となるバーコード情
報の二値パターンが含まれている。FIG. 2 is an explanatory view showing an annular bar code used as identification information in the image processing method of the present invention. As shown in FIG. 2, the annular bar code is a rotationally symmetrical figure, and includes a binary pattern of bar code information serving as identification information in the radial direction.
【００５０】周波数領域に合成される円環状バーコード
においては、周辺部分は高周波成分となり、中心方向へ
いくにつれて、中周波成分、そして低周波成分となる。
このため半径を大きくして中周波成分から高周波成分に
かけて合成を行うことにより、画像情報が本来備える美
観を損ねず電子透かしを埋め込むことが可能となり、半
径を小さくして低周波成分から中周波成分にかけて合成
を行うことにより、ＪＰＥＧ等の高周波成分の情報を取
り除く非可逆圧縮及びローパスフィルタ等の画像加工方
法に対する耐性を強化することが可能となる。In the annular bar code synthesized in the frequency domain, the peripheral portion has a high frequency component, and as it goes toward the center, it becomes a medium frequency component and a low frequency component.
For this reason, it is possible to embed a digital watermark without increasing the aesthetics inherent in image information by synthesizing from a medium frequency component to a high frequency component with a large radius, and reducing the radius from a low frequency component to a medium frequency component. By performing the synthesizing over the period, it is possible to strengthen the resistance to the image processing method such as the lossy compression for removing the information of the high frequency component such as JPEG and the low pass filter.
【００５１】次に画像情報に識別情報に基づく透かし情
報を合成する場合の配置について説明する。図３は本発
明の画像加工方法において画像情報に合成される透かし
情報の配置を示す説明図である。図３に示す例では、２
５６ドット×２５６ドットの原画像情報が、夫々１２８
ドット×１２８ドットの４つの領域の画像情報に区分さ
れており、区分された画像情報の夫々に透かし情報が合
成される。Next, the arrangement when synthesizing the watermark information based on the identification information with the image information will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the arrangement of watermark information to be combined with image information in the image processing method of the present invention. In the example shown in FIG. 3, 2
Original image information of 56 dots x 256 dots is 128
The image information is divided into four areas of dot × 128 dots, and the watermark information is combined with each of the divided image information.
【００５２】このように原画像情報を複数の画像情報に
区分し、夫々の画像情報に透かし情報を合成することに
より、原画像情報から点線で示す部分を切り取る画像加
工（クリッピング）を行っても、切り取った部分が１２
８ドット×１２８ドット、即ち各画像情報の領域より大
きい場合、切り取られた部分に合成されている透かし情
報は、本来合成されている透かし情報を巡回的に並行移
動したものと同様であるため、切り取られた部分から透
かし情報を分離し、復元することが可能である。In this way, by dividing the original image information into a plurality of pieces of image information and synthesizing the watermark information with each piece of image information, image processing (clipping) for cutting out a portion indicated by a dotted line from the original image information is performed. , The cut out part is 12
If the size is 8 dots × 128 dots, that is, if it is larger than the area of each image information, the watermark information combined in the cut-out portion is the same as the watermark information that is originally combined is cyclically moved in parallel. It is possible to separate the watermark information from the clipped portion and restore it.
【００５３】図３では原画像情報を４つの領域に区分す
る例を示したが、更に多くの小さい領域に区分すること
により、クリッピングに対する耐性を強化することがで
き、また格子状に区分する以外に、例えば二次元離散フ
ーリエ変換用の関数を適切な形式に定義した上で、六角
形のハニカム状に区分してもよく、予想されるクリッピ
ングに対応した形状に区分することで、更にクリッピン
グに対する耐性を強化することができる。Although FIG. 3 shows an example in which the original image information is divided into four areas, the resistance to clipping can be enhanced by dividing the original image information into more small areas, and other than the grid-like division. In addition, for example, after defining a function for two-dimensional discrete Fourier transform in an appropriate form, it may be divided into hexagonal honeycomb shapes, and by dividing into a shape corresponding to expected clipping, further clipping You can strengthen resistance.
【００５４】次に本発明の画像加工方法における透かし
情報の合成処理を説明する。
実施の形態１．図４は本発明の実施の形態１における画
像加工方法での透かし情報の合成処理を示す説明図であ
る。先ず円環状バーコードにて示される識別情報を、二
次元離散フーリエ変換用の関数にて逆変換することによ
り（ＩＤＦＴ）、変換識別情報を生成し（Ｓ１０１）、
生成した変換識別情報に強度変数ｗを乗じ（Ｓ１０
２）、更に画像情報の階調数に応じて量子化した透かし
情報を生成し（Ｓ１０３）、生成した透かし情報を電子
透かしとして画像情報に合成し、透かし入り画像情報を
生成する（Ｓ１０４）。なおステップ１０３において、
例えば２５６階調の画像情報に透かし情報を合成する場
合には、２５６段階の量子化が行われる。Next, the watermark information synthesizing process in the image processing method of the present invention will be described. Embodiment 1. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a watermark information synthesizing process in the image processing method according to the first embodiment of the present invention. First, the identification information represented by the annular bar code is inversely transformed by a function for two-dimensional discrete Fourier transform (IDFT) to generate transformed identification information (S101),
The generated conversion identification information is multiplied by the strength variable w (S10
2) Further, the watermark information quantized according to the number of gradations of the image information is generated (S103), the generated watermark information is combined with the image information as a digital watermark, and the watermarked image information is generated (S104). In step 103,
For example, when watermark information is combined with image information having 256 gradations, quantization in 256 steps is performed.
【００５５】実施の形態２．実施の形態２は、実施の形
態１において識別情報ではなく、画像情報を変換して透
かし情報を合成する方法である。図５は本発明の実施の
形態２における画像加工方法での透かし情報の合成処理
を示す説明図である。先ず画像情報を、二次元離散フー
リエ変換用の関数にて変換することにより（ＤＦＴ）、
変換画像情報を生成する（Ｓ２０１）。Embodiment 2. The second embodiment is a method of synthesizing watermark information by converting image information instead of identification information in the first embodiment. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a watermark information combining process in the image processing method according to the second embodiment of the present invention. First, by converting the image information with a function for two-dimensional discrete Fourier transform (DFT),
Converted image information is generated (S201).
【００５６】また円環状バーコードにて示される識別情
報に強度変数ｗを乗じて透かし情報を生成し（Ｓ２０
２）、生成した透かし情報を変換画像情報と合成し（Ｓ
２０３）、そして透かし情報を合成した変換画像情報
を、二次元離散フーリエ変換用の関数にて逆変換するこ
とにより（ＩＤＦＴ）、透かし入り画像情報を生成する
（Ｓ２０４）。Further, the identification information indicated by the annular bar code is multiplied by the strength variable w to generate watermark information (S20).
2) Combine the generated watermark information with the converted image information (S
203), and the transformed image information obtained by combining the watermark information is inversely transformed by a function for two-dimensional discrete Fourier transform (IDFT) to generate watermarked image information (S204).
【００５７】実施の形態２における画像合成方法を、数
式を用いて下記に示す。The image synthesizing method in the second embodiment is shown below by using mathematical expressions.
【００５８】[0058]
【数３】 [Equation 3]
【００５９】このように実施の形態２では、識別情報の
量子化が不要であるため、量子化時に発生し易いエラー
を抑制し、分離時における識別情報の復元精度を高める
ことが可能である。As described above, in the second embodiment, since the identification information is not required to be quantized, it is possible to suppress an error that is likely to occur during the quantization and improve the restoration accuracy of the identification information at the time of separation.
【００６０】実施の形態３．実施の形態３は、実施の形
態２において、識別情報を巡回的に並行移動させた上で
透かし情報を生成する方法である。図６は本発明の実施
の形態３における画像加工方法での透かし情報の合成処
理を示す説明図である。先ず画像情報を、二次元離散フ
ーリエ変換用の関数にて変換することにより（ＤＦ
Ｔ）、変換画像情報を生成する（Ｓ３０１）。Embodiment 3. The third embodiment is a method according to the second embodiment, in which the identification information is cyclically moved in parallel and then the watermark information is generated. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a watermark information synthesizing process in the image processing method according to the third embodiment of the present invention. First, by converting the image information with a function for two-dimensional discrete Fourier transform (DF
T), converted image information is generated (S301).
【００６１】また円環状バーコードにて示される識別情
報を、二次元離散フーリエ変換用の関数にて逆変換する
ことにより（ＩＤＦＴ）、変換識別情報を生成し（Ｓ３
０２）、生成した変換識別情報を巡回的に並行移動し
（Ｓ３０３）、並行移動した変換識別情報を、二次元離
散フーリエ変換用の関数にて変換することにより（ＤＦ
Ｔ）、変位識別情報を生成し（Ｓ３０４）、さらに変位
識別情報に強度変数ｗを乗じて透かし情報を生成し（Ｓ
３０５）、生成した透かし情報を変換画像情報と合成す
る（Ｓ３０６）。さらにステップＳ３０２〜Ｓ３０６の
処理を繰り返し、並行移動の量が異なる変換識別情報に
基づく複数の透かし情報を生成し、生成した複数の透か
し情報を一つの変換画像情報に合成する。そして透かし
情報を合成した変換画像情報を、二次元離散フーリエ変
換用の関数にて逆変換することにより（ＩＤＦＴ）、透
かし入り画像情報を生成する（Ｓ３０７）。Further, the identification information represented by the annular bar code is inversely transformed by a function for two-dimensional discrete Fourier transform (IDFT) to generate transformed identification information (S3).
02), the generated transform identification information is cyclically moved in parallel (S303), and the translated transform identification information is converted by a function for two-dimensional discrete Fourier transform (DF
T), displacement identification information is generated (S304), and the displacement identification information is further multiplied by the strength variable w to generate watermark information (S).
305), and the generated watermark information is combined with the converted image information (S306). Further, the processes of steps S302 to S306 are repeated to generate a plurality of watermark information based on the conversion identification information having different amounts of parallel movement, and the generated plurality of watermark information are combined into one converted image information. Then, the transformed image information obtained by synthesizing the watermark information is inversely transformed by a function for two-dimensional discrete Fourier transform (IDFT) to generate watermarked image information (S307).
【００６２】実施の形態３における画像合成方法を、数
式を用いて下記に示す。The image synthesizing method in the third embodiment will be shown below by using mathematical expressions.
【００６３】[0063]
【数４】 [Equation 4]
【００６４】但し（ａｉ，ｂｉ）（１＜ｉ＜Ｍ）は、適
当な乱数の系列であり、下記の式４中にＳｉ（ｕ，ｖ）
として示すステップＳ３０６中の成分Ｓｉ（ｕ，ｖ）
は、Ｅ（ｕ，ｖ）の逆フーリエ変換像を（ａｉ，ｂｉ）
だけ、巡回的に並行移動した像のフーリエ変換になって
おり、Ｍをある程度大きくすれば、画像情報のほぼ全域
に渡って、並行移動の量が異なる複数の透かし情報の合
成が行われることになる[0064] However (ai, bi) (1 < i <M) is a series of suitable random, Si in Equation 4 below (u, v)
Si (u, v) in step S306 shown as
Is the inverse Fourier transform image of E (u, v) (ai, bi)
However, it is a Fourier transform of the image which is moved in parallel in a cyclic manner, and if M is increased to some extent, a plurality of pieces of watermark information having different amounts of parallel movement can be combined over almost the entire area of the image information. Become
【００６５】[0065]
【数５】 [Equation 5]
【００６６】なお実施の形態３において、識別情報を変
換することなく式４の波線部で示される成分を乗じても
よい。図７は本発明の実施の形態３における画像加工方
法での透かし情報の合成処理を示す説明図である。図７
に示すように円環状バーコードにて示される識別情報に
式４の波線部で示される成分を乗じて、変位識別情報を
生成し（Ｓ４０１）、生成した変位識別情報に強度変数
ｗを乗じて透かし情報を生成する（Ｓ３０５）。なお図
６に示す画像加工方法と同様の処理については、同一の
ステップ番号を付し、その説明を省略する。In the third embodiment, the component indicated by the broken line portion in Expression 4 may be multiplied without converting the identification information. FIG. 7 is an explanatory diagram showing a watermark information synthesizing process in the image processing method according to the third embodiment of the present invention. Figure 7
The displacement identification information is generated by multiplying the identification information represented by the annular bar code by the component indicated by the wavy line in Expression 4 (S401), and by multiplying the generated displacement identification information by the strength variable w. Watermark information is generated (S305). The same steps as those of the image processing method shown in FIG. 6 are designated by the same step numbers, and the description thereof will be omitted.
【００６７】このように実施の形態３では、巡回的に並
行移動させた識別情報に基づく透かし情報を、変換した
画像情報のほぼ全域に渡って合成することで、円環状バ
ーコードを合成することにより発生し易くなる環状の縞
模様を目立たなくし、これにより画像情報が本来備える
美観を損ねることなく強度変数ｗの強度を上げることが
可能となる。As described above, in the third embodiment, the circular barcode is synthesized by synthesizing the watermark information based on the identification information that is moved in parallel in a cyclic manner over almost the entire area of the converted image information. The annular stripe pattern that tends to occur due to the above is made inconspicuous, and by this, the intensity of the intensity variable w can be increased without impairing the aesthetic appearance inherent in the image information.
【００６８】次に本発明の画像加工方法における識別情
報の分離処理を説明する。図８は本発明の画像加工方法
にて合成した識別情報の分離処理を示す説明図である。
透かし入り画像情報を、二次元離散フーリエ変換用の関
数にて変換することにより（ＤＦＴ）、変換透かし入り
画像情報を生成し（Ｓ５０１）、生成した変換透かし入
り画像情報における透かし情報の合成位置を円周状に積
分して、積分情報を生成する（Ｓ５０２）。Next, the separation processing of the identification information in the image processing method of the present invention will be described. FIG. 8 is an explanatory diagram showing a separation process of the identification information combined by the image processing method of the present invention.
The watermarked image information is transformed by a function for two-dimensional discrete Fourier transform (DFT) to generate transformed watermarked image information (S501), and the composite position of the watermark information in the generated transformed watermarked image information is determined. Circular integration is performed to generate integrated information (S502).
【００６９】そして積分情報と、元の画像情報の平均輝
度変数との差を計算し（Ｓ５０３）、計算された差を二
値化することにより、識別情報を分離する（Ｓ５０
４）。なお透かし入り画像情報に合成されている透かし
情報の強度が十分に強い場合、ステップＳ５０３の処理
は不要となる。Then, the difference between the integral information and the average luminance variable of the original image information is calculated (S503), and the calculated difference is binarized to separate the identification information (S50).
4). If the strength of the watermark information combined with the watermark-embedded image information is sufficiently strong, the process of step S503 becomes unnecessary.
【００７０】識別情報の分離処理を、数式を用いて下記
に示す。The process of separating the identification information is shown below using mathematical expressions.
【００７１】[0071]
【数６】 [Equation 6]
【００７２】なおＣi は透かし情報が合成されている領
域に含まれる円周の一つを表し、｜Ｃi ｜は、その円周
上に含まれる画素数である。このように実施の形態１又
は２の合成方法により合成を行った場合、円周領域Ｃi
上の画像情報に基づく成分が、識別情報に基づく成分に
比べて十分に小さければ、識別情報を分離できることが
示される。Note that C i represents one of the circumferences included in the area in which the watermark information is combined, and | C i | is the number of pixels included on the circumference. In this way, when the synthesis is performed by the synthesis method of the first or second embodiment, the circumferential region C i
It is shown that the identification information can be separated if the component based on the above image information is sufficiently smaller than the component based on the identification information.
【００７３】また実施の形態３の合成方法により合成を
行った場合、ステップＳ５０２における積分の中で、識
別情報に基づく成分は式５のように示すことができる。When the synthesis is performed by the synthesis method of the third embodiment, the component based on the identification information in the integration in step S502 can be expressed by equation (5).
【００７４】[0074]
【数７】 [Equation 7]
【００７５】式５はＥ（ｕ，ｖ）のＣi 上の輝度値をｐ
とすると、以下の様に変形することができる。Equation 5 is the brightness value of E (u, v) on C i
Then, it can be transformed as follows.
【００７６】[0076]
【数８】 [Equation 8]
【００７７】このように波線部の並行移動による影響分
は、“１”となるので、実施の形態１又は２の合成方法
により合成を行った場合と同様に、識別情報を分離する
ことができる。As described above, since the influence of the parallel movement of the wavy line portion is "1", the identification information can be separated as in the case of performing the synthesis by the synthesis method of the first or second embodiment. .
【００７８】次に本発明の画像加工方法により画像情報
及び識別情報を合成及び分離した結果について説明す
る。図９乃至図１２は本発明の画像加工方法により画像
情報及び識別情報を合成及び分離した状態を示す説明図
である。Next, the result of combining and separating image information and identification information by the image processing method of the present invention will be described. 9 to 12 are explanatory views showing a state in which image information and identification information are combined and separated by the image processing method of the present invention.
【００７９】図９（ａ）及び図１０（ａ）は透かし入り
画像情報を示し、図９（ｂ）及び図１０（ｂ）は透かし
入り画像情報から分離した識別情報を示している。ただ
し図１０は原画像情報を４つの画像情報に区分して、夫
々に識別情報を合成し、中央部を切り取り、切り取った
部分から識別情報を分離した状況を示している。なお原
画像情報の大きさは２５６ドット×２５６ドットであ
り、切り取った部分の大きさは１２８ドット×１２８ド
ットである。FIGS. 9A and 10A show watermarked image information, and FIGS. 9B and 10B show identification information separated from the watermarked image information. However, FIG. 10 shows a situation in which the original image information is divided into four pieces of image information, the identification information is combined with each other, the central portion is cut, and the identification information is separated from the cut portion. The size of the original image information is 256 dots × 256 dots, and the size of the cut-out portion is 128 dots × 128 dots.
【００８０】図１０（ｂ）に示すように、切り取られた
部分から分離した識別情報は、図９（ｂ）に示す識別情
報とほぼ同様であり、原画像情報を複数の画像情報に区
分して、夫々に識別情報を合成することにより、部分的
な切り取りが行われた場合でも、分離時の識別情報を復
元することができる。As shown in FIG. 10B, the identification information separated from the cut portion is almost the same as the identification information shown in FIG. 9B, and the original image information is divided into a plurality of image information. By synthesizing the respective identification information, the identification information at the time of separation can be restored even if partial cutting is performed.
【００８１】図１１（ａ）及び図１２（ａ）は透かし入
り画像情報を示し、図１１（ｂ）及び図１２（ｂ）は透
かし入り画像情報から分離した識別情報を示している。
図１１（ａ）は、図９（ａ）を９０度左回転させた透か
し入り画像情報であり、図１２（ａ）は、図９（ｂ）を
２度左回転させた透かし入り画像情報である。11 (a) and 12 (a) show watermarked image information, and FIGS. 11 (b) and 12 (b) show identification information separated from the watermarked image information.
FIG. 11A shows the watermarked image information obtained by rotating the image shown in FIG. 9A left by 90 degrees, and FIG. 12A shows the watermarked image information obtained by rotating the image shown in FIG. 9B left by two degrees. is there.
【００８２】図１１（ｂ）及び図１２（ｂ）に示すよう
に、回転させた透かし入り画像情報から分離した識別情
報は、図９（ｂ）に示す識別情報とほぼ同様であり、回
転対称の識別情報を用いることにより回転等の画像加工
が行われた場合でも、分離時の識別情報を復元すること
ができる。As shown in FIGS. 11B and 12B, the identification information separated from the rotated watermarked image information is almost the same as the identification information shown in FIG. 9B, and has rotational symmetry. Even when image processing such as rotation is performed, the identification information at the time of separation can be restored by using the identification information.
【００８３】次にアフィン変換及び切り取り以外の処理
に対する識別情報の復元精度を実験した結果について説
明する。表１は本発明の画像加工法により合成した透か
し入り画像情報に各種の処理を行った結果を示す比較表
である。Next, the results of experiments on the accuracy of restoration of identification information for processes other than affine transformation and clipping will be described. Table 1 is a comparison table showing the results of performing various kinds of processing on the watermarked image information synthesized by the image processing method of the present invention.
【００８４】[0084]
【表１】 [Table 1]
【００８５】表１には、強度変数ｗを夫々２００、４０
０、及び６００とした場合での夫々の透かし入り画像情
報の画質（ＳＮＲ）、並びに夫々の透かし入り画像情報
にＪＰＥＧ圧縮、エッジ強調、走査線抜き取り（１
本）、及びプリンタ印刷→スキャナ再読取を行った結果
を示している。In Table 1, the intensity variables w are 200 and 40, respectively.
The image quality (SNR) of each watermarked image information in the case of 0 and 600, and JPEG compression, edge enhancement, scanning line extraction (1
Book), and printer printing → scanner reread.
【００８６】ＪＰＥＧ圧縮に関する項目には、識別情報
を分離し読み取ることができた圧縮率を示しており、そ
の他の処理に関する項目には、識別情報を分離し読み取
ることができたか否かを定性的に○又は×で示してい
る。The items relating to JPEG compression indicate the compression ratios at which the identification information could be separated and read, and the items relating to other processing qualitatively indicate whether or not the identification information could be separated and read. Are indicated by ○ or ×.
【００８７】表１に示すように、本発明の画像加工方法
は、ＪＰＥＧ圧縮、エッジ強調、走査線抜取、及び印刷
→再読取等の画像加工に対しても耐性を有する。As shown in Table 1, the image processing method of the present invention is resistant to image processing such as JPEG compression, edge enhancement, scanning line extraction, and print → reread.
【００８８】[0088]
【発明の効果】以上詳述した如く本発明では、円環状の
バーコードデータ等の回転対称のパターンである識別情
報に基づく透かし情報を、電子透かしとすることによ
り、回転等の画像加工が施されても、電子透かしの変換
及び／又は欠落が少ない等、優れた効果を奏する。As described in detail above, according to the present invention, watermarking information based on identification information which is a rotationally symmetric pattern such as annular bar code data is converted into a digital watermark to perform image processing such as rotation. However, even if it is performed, excellent effects such as little conversion and / or omission of the digital watermark are achieved.
【００８９】また本発明では、離散フーリエ変換関数を
用い、該離散フーリエ変換関数にて識別情報を逆変換
し、画像情報の周波数領域における振幅成分に逆変換し
た識別情報に基づく透かし情報を合成することにより、
合成した透かし情報の位置が並行移動された場合でも、
位置ズレにより影響を受けるのは位相成分だけであり、
振幅成分に合成されている透かし情報には影響が少な
く、透かし入り画像情報から分離することができるの
で、並行移動等の画像加工に耐性を有し、分離時の識別
情報の復元精度を高めることが可能である等、優れた効
果を奏する。Further, in the present invention, the discrete Fourier transform function is used, the identification information is inversely transformed by the discrete Fourier transform function, and the watermark information based on the identification information which is inversely transformed into the amplitude component in the frequency domain of the image information is synthesized. By
Even if the position of the combined watermark information is moved in parallel,
Only the phase component is affected by the position shift,
Since the watermark information combined with the amplitude component has little effect and can be separated from the watermarked image information, it has resistance to image processing such as parallel movement and improves the restoration accuracy of identification information at the time of separation. It is possible to obtain excellent effects.
【００９０】さらに本発明では、画像情報を周波数領域
へ変換した上で、透かし情報を合成することにより、識
別情報を逆変換して合成するときに必要な、画像情報の
階調に合わせた量子化が不要となるので、量子化の際に
発生するエラーを抑制し、分離時の識別情報の復元精度
を高めることが可能である等、優れた効果を奏する。Further, according to the present invention, the image information is converted into the frequency domain, and then the watermark information is combined so that the quantum information corresponding to the gradation of the image information, which is necessary when the identification information is inversely converted and combined. Since it is not necessary to perform the quantization, it is possible to suppress an error that occurs at the time of quantization and improve the restoration accuracy of the identification information at the time of separation, which is an excellent effect.
【００９１】そして本発明では、並行移動させた識別情
報に基づく透かし情報を生成し、特に並行移動の量が異
なる複数の識別情報に基づいて生成した複数の透かし情
報を一つの変換した画像情報に合成することで、透かし
入り画像情報に発生する透かし情報に基づく特定の模様
を目立たなくし、これにより画像情報が本来備える美観
を損ねること無く透かし情報の強度を上げることが可能
である等、優れた効果を奏する。In the present invention, the watermark information based on the parallel-moved identification information is generated, and in particular, the plurality of watermark information generated based on the plurality of identification information having different amounts of parallel movement is converted into one converted image information. By combining, it is possible to make a specific pattern based on the watermark information generated in the watermarked image information inconspicuous, and thereby to increase the strength of the watermark information without spoiling the aesthetic appearance of the image information. Produce an effect.
【００９２】しかも本発明では、原画像情報を分割した
各領域の夫々に透かし情報を合成することにより、切り
取り等の画像加工に耐性を有し、分離時の識別情報の復
元精度を高めることが可能である等、優れた効果を奏す
る。In addition, in the present invention, watermark information is combined into each of the areas obtained by dividing the original image information, so that the image information is resistant to image processing such as clipping and the restoration accuracy of the identification information at the time of separation can be improved. Excellent effects such as possible.
【図１】本発明の画像加工装置を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing an image processing apparatus of the present invention.
【図２】本発明の画像加工方法において識別情報として
用いられる円環状バーコードを示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an annular barcode used as identification information in the image processing method of the present invention.
【図３】本発明の画像加工方法において画像情報に合成
される透かし情報の配置を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an arrangement of watermark information to be combined with image information in the image processing method of the present invention.
【図４】本発明の実施の形態１における画像加工方法で
の透かし情報の合成処理を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a watermark information synthesizing process in the image processing method according to the first embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施の形態２における画像加工方法で
の透かし情報の合成処理を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a watermark information synthesizing process in the image processing method according to the second embodiment of the present invention.
【図６】本発明の実施の形態３における画像加工方法で
の透かし情報の合成処理を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a watermark information synthesizing process in the image processing method according to the third embodiment of the present invention.
【図７】本発明の実施の形態３における画像加工方法で
の透かし情報の合成処理を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing watermark information combining processing in the image processing method according to the third embodiment of the present invention.
【図８】本発明の画像加工方法にて合成した識別情報の
分離処理を示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing a separation process of identification information combined by the image processing method of the present invention.
【図９】本発明の画像加工方法により画像情報及び識別
情報を合成及び分離した状態を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state in which image information and identification information are combined and separated by the image processing method of the present invention.
【図１０】本発明の画像加工方法により画像情報及び識
別情報を合成及び分離した状態を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a state in which image information and identification information are combined and separated by the image processing method of the present invention.
【図１１】本発明の画像加工方法により画像情報及び識
別情報を合成及び分離した状態を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing a state in which image information and identification information are combined and separated by the image processing method of the present invention.
【図１２】本発明の画像加工方法により画像情報及び識
別情報を合成及び分離した状態を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing a state in which image information and identification information are combined and separated by the image processing method of the present invention.
１０ 画像加工装置 １１ ＣＰＵ １２ 補助記憶手段 １４ ＲＡＭ １５ 入力手段 １６ 出力手段 １７ 通信手段 ２０ 記録媒体 ３０ 伝送媒体 ４０ サーバコンピュータ ４１ 記録媒体 10 Image processing equipment 11 CPU 12 Auxiliary storage means 14 RAM 15 Input means 16 Output means 17 Communication means 20 recording media 30 Transmission medium 40 server computer 41 recording medium
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−123244（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−178098（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−191036（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−32200（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−191394（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−41383（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 1/38 - 1/409 G06T 1/00 500 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-7-123244 (JP, A) JP-A-6-178098 (JP, A) JP-A-10-191036 (JP, A) JP-A-11- 32200 (JP, A) JP-A-9-191394 (JP, A) JP-A-11-41383 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 1/38-1 / 409 G06T 1/00 500
Claims (10)
となる透かし情報を合成する画像加工方法において、前記画像情報を、所定の変換関数で変換した変換画像情
報を生成し、 回転対称のパターンである二次元の識別情報を、巡回的
に並行移動して変位識別情報を生成し、 該変位識別情報に、強度変数を乗じて透かし情報を生成
し、 該透かし情報を、電子透かしとして、前記変換画像情報
と合成し、 透かし情報を合成した変換画像情報を、前記変換関数で
逆変換して透かし入り画像情報を生成する ことを特徴と
する画像加工方法。1. An image processing method for synthesizing image information and watermark information which is a digital watermark of the image information , wherein converted image information obtained by converting the image information by a predetermined conversion function.
Of the two-dimensional identification information, which is a rotationally symmetric pattern,
The displacement identification information is generated by moving in parallel to and the watermark information is generated by multiplying the displacement identification information by the strength variable.
Then, the watermark information is used as a digital watermark to convert the converted image information.
And the converted image information that is composed by combining the watermark information with the conversion function
An image processing method characterized by generating inversely transformed image information with watermark .
となる透かし情報を合成する画像加工方法において、 前記画像情報を、所定の変換関数で変換した変換画像情
報を生成し、 回転対称のパターンである二次元の識別情報を、前記変
換関数で逆変換して変換識別情報を生成し、 該変換識別情報を巡回的に並行移動し、 巡回的に並行移動した変換識別情報を、前記変換関数で
変換して変位識別情報を生成し、 該変位識別情報に、強度変数を乗じて透かし情報を生成
し、 該透かし情報を、電子透かしとして、前記変換画像情報
と合成し、 透かし情報を合成した変換画像情報を、前記変換関数で
逆変換して透かし入り画像情報を生成する ことを特徴と
する 画像加工方法。2. Image information and a digital watermark of the image information
In the image processing method for synthesizing the watermark information, the converted image information obtained by converting the image information with a predetermined conversion function.
Of the two-dimensional identification information, which is a rotationally symmetric pattern,
Inverse conversion is performed by a conversion function to generate conversion identification information, the conversion identification information is cyclically moved in parallel , and the conversion identification information cyclically moved in parallel is converted by the conversion function.
Generates displacement identification information by converting, and generates displacement information by multiplying the displacement identification information by an intensity variable.
Then, the watermark information is used as a digital watermark to convert the converted image information.
And the converted image information that is composed by combining the watermark information with the conversion function
It is characterized by generating reverse-transformed watermarked image information.
Image processing method for.
識別情報に基づく透かし情報を複数個生成し、 複数個の透かし情報を、電子透かしとして、一つの変換
画像情報と合成する ことを特徴とする請求項１又は請求
項２ に記載の画像加工方法。3. A displacement having different amounts of the cyclic translation.
Generate multiple watermark information based on identification information and convert multiple watermark information as digital watermark into one conversion.
Claim 1 or Claim characterized by combining with image information
Item 2. The image processing method according to Item 2 .
分割した情報であり 、 複数の画像情報の夫々に基づいて、透かし入り画像情報
を生成する ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のい
ずれか に記載の画像加工方法。4. The image information is a plurality of original image information.
A divided information, on the basis of each of a plurality of image information, the watermarked image information
Is generated.
The image processing method described in the gap .
とを特徴とする請求項１乃至請求項４にいずれか に記載
の画像加工方法。Wherein said identification information is annular, wherein the conversion function is a function that performs a discrete Fourier transform this
The image processing method according to any one of claims 1 to 4, further comprising :
となる透かし情報を合成する画像加工装置において、 前記画像情報を、所定の変換関数で変換した変換画像情
報を生成する手段と、 回転対称のパターンである二次元の識別情報を、巡回的
に並行移動した変位識別情報を生成する手段と、 該変位識別情報に、強度変数を乗じた透かし情報を生成
する手段と、 該透かし情報を、電子透かしとして、前記変換画像情報
と合成する手段と、 透かし情報を合成した変換画像情報を、前記変換関数で
逆変換した透かし入り画像情報を生成する手段と を備え
ることを特徴とする画像加工装置。 6. Image information and a digital watermark of the image information
In the image processing device for synthesizing the watermark information, the converted image information obtained by converting the image information with a predetermined conversion function.
Information and a two-dimensional identification information that is a rotationally symmetric pattern.
And means for generating displacement identification information that is moved in parallel with the displacement identification information, and watermark information that is obtained by multiplying the displacement identification information by an intensity variable.
Means for converting the watermark and the converted image information as a digital watermark.
And the converted image information obtained by combining the watermark information by the conversion function.
And means for generating an inverse transformed watermarked image information
An image processing device characterized in that
となる透かし情報を合成する画像加工装置において、 前記画像情報を、所定の変換関数で変換した変換画像情
報を生成する手段と、 回転対称のパターンである二次元の識別情報を、前記変
換関数で逆変換した変換識別情報を生成する手段と、 該変換識別情報を、巡回的に並行移動する手段と、 巡回的に並行移動した変換識別情報を、前記変換関数で
変換した変位識別情報を生成する手段と、 該変位識別情報に、強度変数を乗じた透かし情報を生成
する手段と、 該透かし情報を、電子透かしとして、前記変換画像情報
と合成する手段と、 透かし情報を合成した変換画像情報を、前記変換関数で
逆変換した透かし入り画像情報を生成する手段と を備え
ることを特徴とする画像加工装置。 7. Image information and a digital watermark of the image information
In the image processing device for synthesizing the watermark information, the converted image information obtained by converting the image information with a predetermined conversion function.
And a two-dimensional identification information that is a rotationally symmetric pattern.
A means for generating conversion identification information which is inversely transformed by a conversion function, a means for cyclically moving the conversion identification information in parallel, and a conversion identification information for cyclically moving in parallel by the conversion function.
Means for generating the converted displacement identification information and watermark information in which the displacement identification information is multiplied by an intensity variable
Means for converting the watermark and the converted image information as a digital watermark.
And the converted image information obtained by combining the watermark information by the conversion function.
And means for generating an inverse transformed watermarked image information
An image processing device characterized in that
記巡回的な並行移動の量が異なる複数の変位識別情報を
生成すべくなしてあり、 前記変換画像情報と合成する手段は、複数の変位識別情
報を、電子透かしとして、一つの変換画像情報と合成す
べくなしてある ことを特徴とする請求項６又は請求項７
に記載の画像加工装置。 8. The means for generating the displacement identification information comprises :
Multiple pieces of displacement identification information with different amounts of parallel movement
The means for synthesizing with the converted image information is designed to generate a plurality of displacement identification information.
Information as a digital watermark and combine it with one converted image information.
Claim 6 or 7, characterized in that are no order
The image processing device according to 1.
情報の電子透かしとなる透かし情報を合成させるプログ
ラムを記録してある、コンピュータでの読み取りが可能
な記録媒体において、 コンピュータに、前記画像情報を、所定の変換関数で変
換した変換画像情報を生成させるプログラムコード手段
と、 コンピュータに、回転対称のパターンである二次元の識
別情報を、前記変換関数で逆変換した変換識別情報を生
成させるプログラムコード手段と、 コンピュータに、前記変換識別情報を巡回的に並行移動
させるプログラムコード手段と、 コンピュータに、並行移動した変換識別情報を、前記変
換関数で変換した変位識別情報を生成させるプログラム
コード手段と、 コンピュータに、生成した変位識別情報に、強度変数を
乗じた透かし情報を生成させるプログラムコード手段
と、 コンピュータに、生成した透かし情報を電子透かしとし
て、変換画像情報と合成させるプログラムコード手段
と、 コンピュータに、透かし情報を合成した変換画像情報
を、前記変換関数で逆変換した透かし入り画像情報を生
成させるプログラムコード手段と を含むコンピュータプ
ログラムを記録してあることを特徴とするコンピュータ
での読み取りが可能な記録媒体。 9. A computer, image information, and the image.
A program for synthesizing watermark information that is a digital watermark of information
Computer-readable, prerecorded ram
In a different recording medium, the computer converts the image information with a predetermined conversion function.
Program code means for generating converted converted image information
And the computer is given a two-dimensional sense of a rotationally symmetric pattern.
The conversion identification information obtained by inversely converting the separate information by the conversion function is generated.
The conversion identification information is cyclically moved in parallel to the computer and the program code means to be generated.
The program code means for causing the computer and the computer to transfer the translation identification information moved in parallel.
Program that generates displacement identification information converted by a conversion function
The strength variable is added to the generated displacement identification information on the code means and the computer.
Program code means for generating multiplied watermark information
And the generated watermark information is used as a digital watermark on the computer.
And program code means for synthesizing with converted image information
And the converted image information that combines the watermark information on the computer
To generate watermarked image information that is inversely transformed by the transformation function
Computer program including program code means for
A computer characterized by recording a program
A readable recording medium.
像情報の電子透かしとなる透かし情報を合成させるプロ
グラムの伝送に使用する伝送媒体において、 コンピュータに、前記画像情報を、所定の変換関数で変
換した変換画像情報を生成させるプログラムコード手段
と、 コンピュータに、回転対称のパターンである二次元の識
別情報を、前記変換関 数で逆変換した変換識別情報を生
成させるプログラムコード手段と、 コンピュータに、前記変換識別情報を並行移動させるプ
ログラムコード手段と、 コンピュータに、並行移動した変換識別情報を、前記変
換関数で変換した変位識別情報を生成させるプログラム
コード手段と、 コンピュータに、生成した変位識別情報に、強度変数を
乗じた透かし情報を生成させるプログラムコード手段
と、 コンピュータに、生成した透かし情報を電子透かしとし
て、変換画像情報と合成させるプログラムコード手段
と、 コンピュータに、透かし情報を合成した変換画像情報
を、前記変換関数で逆変換した透かし入り画像情報を生
成させるプログラムコード手段と を含むコンピュータプ
ログラムの伝送に使用するものであることを特徴とする
伝送媒体。 10. A computer, image information, and the image.
A professional who synthesizes watermark information, which becomes the digital watermark of image information.
In the transmission medium used for transmitting the gram, the computer converts the image information with a predetermined conversion function.
Program code means for generating converted converted image information
And the computer is given a two-dimensional sense of a rotationally symmetric pattern.
Another information, conversion identification information inversely transformed by the transformation function the number of viable
The program code means to be generated and a computer to move the conversion identification information in parallel.
The conversion identification information, which has been moved in parallel, is stored in the program code and the computer.
Program that generates displacement identification information converted by a conversion function
The strength variable is added to the generated displacement identification information on the code means and the computer.
Program code means for generating multiplied watermark information
And the generated watermark information is used as a digital watermark on the computer.
And program code means for synthesizing with converted image information
And the converted image information that combines the watermark information on the computer
To generate watermarked image information that is inversely transformed by the transformation function
Computer program including program code means for
Characterized in that it is used for transmitting a program
Transmission medium.
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