專利名稱：信息嵌入方法、信息獲得方法以及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種向圖像中嵌入信息的圖像處理裝置，并且更具體地涉及其中在向大圖像數(shù)據(jù)中嵌入代碼時(shí)可以防止圖像劣化的圖像處理裝置、圖像處理程序以及通過所述圖像處理裝置被嵌入信息的印刷品。

背景技術(shù)：
日本待審專利申請公報(bào)第2004-349879號中描述的技術(shù)可用作現(xiàn)有技術(shù)的示例。


發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)實(shí)施方式的一方面，一種向圖像中嵌入信息的方法包括以下步驟分割步驟，該分割步驟將所述圖像分割為多個(gè)塊；提供步驟，該提供步驟提供分別與所述多個(gè)塊相對應(yīng)的多個(gè)嵌入塊，當(dāng)各所述塊小于預(yù)定尺寸時(shí)，各所述嵌入塊具有與各所述塊相同的尺寸，當(dāng)各所述塊不小于所述預(yù)定尺寸時(shí)，各所述嵌入塊具有所述預(yù)定尺寸并且位于每個(gè)所述塊的中央；以及修改步驟，所述修改步驟根據(jù)要嵌入的信息選擇性地修改各所述嵌入塊的特征值。



圖1是用于例示根據(jù)第一實(shí)施方式的編碼器的概要和特征的說明圖。
圖2是示出根據(jù)第一實(shí)施方式的編碼器的結(jié)構(gòu)的功能框圖。
圖3是示出原始圖像數(shù)據(jù)的示例的圖。
圖4是示出塊分割圖像數(shù)據(jù)的示例的圖。
圖5是示出向原始數(shù)據(jù)中嵌入的代碼C的示例的圖。
圖6是用于例示編碼單元的處理的圖。
圖7是示出圖像編碼數(shù)據(jù)的示例的圖。
圖8A和8B是示出根據(jù)第一實(shí)施方式的編碼器的處理順序的流程圖。
圖9是用于補(bǔ)充密度變更處理的圖。
圖10是用于例示根據(jù)第二實(shí)施方式的編碼器的概要和特征的說明圖。
圖11是示出根據(jù)第二實(shí)施方式的編碼器的結(jié)構(gòu)的功能框圖。
圖12A和12B是示出根據(jù)第二實(shí)施方式的編碼器的處理順序的流程圖。
圖13是用于例示根據(jù)第三實(shí)施方式的解碼器的概要和特征的說明圖。
圖14是示出根據(jù)第三實(shí)施方式的解碼器的結(jié)構(gòu)的功能框圖。
圖15A和15B是示出根據(jù)第三實(shí)施方式的解碼器的處理順序的流程圖。
圖16是用于例示根據(jù)第四實(shí)施方式的解碼器的概要和特征的說明圖。
圖17是示出根據(jù)第四實(shí)施方式的解碼器的結(jié)構(gòu)的功能框圖。
圖18A和18B是示出根據(jù)第四實(shí)施方式的解碼器的處理順序的流程圖。
圖19是示出形成圖2、圖11、圖14以及圖17中所示的編碼器和解碼器的計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)的圖。
圖20是針對多個(gè)圖像大小示出灰度級移動(dòng)量(amount of gradationmotion)與圖像質(zhì)量之間的關(guān)系的圖。

具體實(shí)施例方式 用于向圖像數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)中嵌入另一數(shù)據(jù)(代碼)的技術(shù)被用來防止偽造、非法使用以及提供附加服務(wù)。
然而，上述技術(shù)存在若向大尺寸的圖像數(shù)據(jù)中嵌入代碼則圖像質(zhì)量明顯劣化的問題。
圖20是針對多個(gè)圖像尺寸示出灰度級移動(dòng)量與圖像質(zhì)量之間的關(guān)系的圖。參照圖20，縱坐標(biāo)示出圖像質(zhì)量。圖像質(zhì)量5是高圖像質(zhì)量并且圖像質(zhì)量以圖像質(zhì)量4、3、2、1的順序劣化。圖像質(zhì)量3.5是人類可容許的圖像質(zhì)量的限度。作為橫坐標(biāo)的灰度級移動(dòng)量示出用于改變圖像數(shù)據(jù)的濃淡(shading)的尺寸。
參照圖20，隨著圖像尺寸越來越大，由于灰度級移動(dòng)量的改變所導(dǎo)致的圖像劣化顯然變大。例如，當(dāng)灰度級移動(dòng)量為30時(shí)，如果塊的尺寸是邊長為0.8mm的方形，則圖像質(zhì)量是3.5。如果塊的尺寸是邊長為1.7mm的方形，即使在灰度級移動(dòng)量相同的情況下，該圖像質(zhì)量也變?yōu)?.1，這超出了可容許的圖像劣化范圍。
下面，將參照附圖給出根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式的圖像處理裝置、印刷品以及圖像處理程序的具體結(jié)構(gòu)。
第一實(shí)施方式 首先，對根據(jù)第一實(shí)施方式的編碼器的概要和特征進(jìn)行描述。圖1是用于例示根據(jù)第一實(shí)施方式的編碼器的概要和特征的說明圖。參照圖1，根據(jù)第一實(shí)施方式的編碼器將原始圖像數(shù)據(jù)(嵌入代碼前的圖像數(shù)據(jù))分割為多個(gè)塊。并且所述編碼器基于原始圖像數(shù)據(jù)的尺寸(包括原始圖像的分辨率)來計(jì)算用于對一個(gè)塊對(兩個(gè)相鄰的塊)中的特征量進(jìn)行操作的區(qū)域(此后表述為嵌入塊)的區(qū)域尺寸(在圖1所示的示例中為邊長t的方形)。并且編碼器根據(jù)計(jì)算出的所述嵌入塊的尺寸向原始圖像數(shù)據(jù)中嵌入代碼。
例如，如圖1的上部所示，當(dāng)塊等于嵌入塊時(shí)，通過對塊對中的所有區(qū)域的特征量進(jìn)行操作來向正常圖像中嵌入代碼。對于一個(gè)塊對嵌入一個(gè)代碼。另一方面，如圖1的下部所示，在大圖像的情況下，當(dāng)嵌入塊小于所述塊時(shí)，通過對塊對中的嵌入塊的特征量進(jìn)行操作來嵌入代碼。
如上所述，利用根據(jù)第一實(shí)施方式的編碼器，通過根據(jù)圖像尺寸計(jì)算出的嵌入塊的尺寸來向原始圖像數(shù)據(jù)中嵌入代碼，而與分割原始圖像數(shù)據(jù)時(shí)的塊的尺寸無關(guān)。因此，即使在向大圖像數(shù)據(jù)中嵌入代碼的情況下，也可以大大抑制圖像劣化。
接下來，對根據(jù)第一實(shí)施方式的編碼器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。圖2是示出根據(jù)第一實(shí)施方式的編碼器100的結(jié)構(gòu)的功能框圖。參照圖2，編碼器100包括塊分割單元110、塊提取單元120、平均化單元130、寄存器140r和140l、比較單元150、嵌入塊尺寸確定單元160以及編碼單元170。
塊分割單元110是將輸入原始數(shù)據(jù)分割為N行×M列的塊的處理單元。作為根據(jù)第一實(shí)施方式的實(shí)施例，塊分割單元110將數(shù)據(jù)分割為50行和40列。并且塊分割單元110輸出該分割后的數(shù)據(jù)作為塊分割圖像數(shù)據(jù)。圖3是示出原始數(shù)據(jù)的示例的圖。圖4是示出塊分割圖像數(shù)據(jù)的示例的圖。圖5是示出嵌入到原始數(shù)據(jù)中的代碼C的示例的圖。
原始圖像數(shù)據(jù)I0是基于預(yù)定的圖像格式生成的圖像數(shù)據(jù)。作為根據(jù)第一實(shí)施方式的實(shí)施例，該原始圖像數(shù)據(jù)I0是尺寸為720像素×900像素的圖像數(shù)據(jù)。另外，原始圖像數(shù)據(jù)I0的圖像格式需要具有諸如BMP(位圖)格式和TIFF(標(biāo)簽圖像文件格式)格式的分辨率信息。圖5所示的代碼C被嵌入到原始圖像數(shù)據(jù)I0中。
塊分割圖像數(shù)據(jù)I1包括2000(50行×40列)個(gè)塊，例如塊Bl11、Br11、...、Bl120、Br120、...、Bl21、Br21、...、Bl5020、Br5020。接著，針對塊分割圖像數(shù)據(jù)I1，將一位代碼嵌入到塊對中。所述塊對由兩個(gè)相鄰塊構(gòu)成。
具體來說，塊對各包括兩個(gè)塊，例如塊對Bl11和Br11、塊對Bl12和Br12、...、塊對Bl21和Br21、...、塊對Bl220和Br220、...、塊對Bl501和Br501、...、塊對Bl5020和Br5020。
在此，關(guān)于塊對中的一個(gè)塊Blxy，下標(biāo)l(左)表示塊對的左塊。下標(biāo)x表示行(N)。下標(biāo)y表示列(M)。另一方面，關(guān)于另一塊Brxy，下標(biāo)r(右)表示塊對的右塊。下標(biāo)x表示行(N)。下標(biāo)y表示列(M)。
此外，關(guān)于塊對，通過左平均密度數(shù)據(jù)Dl表示作為左塊Blxy的特征量的平均密度。該平均密度是該塊中的圖像的平均灰度級(averagegradation)。通過右平均密度數(shù)據(jù)Dr表示作為右塊Brxy的特征量的平均密度。該平均密度是特征量。
在此，如通過以下關(guān)系表達(dá)式所示的那樣，當(dāng)左平均密度Dl小于右平均密度Dr時(shí)，塊對顯示“0”作為與一位相對應(yīng)的代碼。當(dāng)左平均密度Dl不小于右平均密度Dr時(shí)，塊對顯示“1”作為與一位相對應(yīng)的代碼。
Dl＜Dr→“0” Dl≥Dr→“1” 例如，圖4所示的包括塊Bl120和Br120的塊對的左平均密度數(shù)據(jù)Dl120為“115”而右平均密度數(shù)據(jù)Dr120為“125”。因此，“0”被表示為與一位相對應(yīng)的代碼。
此外，對于包括塊Bl220和Br220的塊對，左平均密度Dl220為“125”，右平均密度Dr220為“115”。因此，“1”被表示為與一位相對應(yīng)的代碼。
此外，塊分割圖像數(shù)據(jù)I1每行包括20對塊(40個(gè)塊)，因此顯示出與20位相對應(yīng)的代碼。因而，塊分割圖像數(shù)據(jù)I1示出與所有行(50行)的1000位相對應(yīng)的代碼。
返回參照圖2的描述，塊提取單元120根據(jù)代碼C的移位來依次從塊分割圖像數(shù)據(jù)I1(參照圖4)中提取塊對(Blxy和Brxy)。并且塊提取單元120依次輸出塊(Blxy和Brxy)的密度分布作為塊密度數(shù)據(jù)D。
在此，代碼C的移位表示位的指針(未示出)從圖5所示的最左位(1)向右位(0)右移一位。
此外，塊提取單元120計(jì)算塊分割圖像數(shù)據(jù)I1的塊尺寸。并且塊提取單元120將該計(jì)算結(jié)果作為塊尺寸數(shù)據(jù)發(fā)送給嵌入塊尺寸確定單元160。如果原始圖像數(shù)據(jù)I0的尺寸為720像素(寬度)×900像素(高度)并且如圖4所示原始圖像數(shù)據(jù)I0在寬度上分割為40塊，而在高度上分割為50塊，則在寬度上塊的尺寸為18像素(720/40)，而在高度上塊的尺寸為18像素(900/50)。
平均化單元130從塊密度數(shù)據(jù)D中獲得對應(yīng)于塊Blxy的左平均密度數(shù)據(jù)Dl和對應(yīng)于塊Brxy的右平均密度數(shù)據(jù)Dr。并且平均化單元130根據(jù)代碼C的移位依次將所獲得的結(jié)果存儲(chǔ)到寄存器140l和140r中。
比較單元150將代碼C的第n位與基于存儲(chǔ)在寄存器140l和140r中的左平均密度數(shù)據(jù)Dl和右平均密度數(shù)據(jù)Dr之間的大小關(guān)系所確定的位確定結(jié)果進(jìn)行比較。并且n是從圖5所示的最左位開始的1、2、...、16。基于上述在圖4中的關(guān)系表達(dá)式將位確定結(jié)果確定為“0”或“1”。
嵌入塊尺寸確定單元160是基于原始圖像數(shù)據(jù)I0的分辨率和嵌入尺寸來計(jì)算嵌入塊的尺寸的處理單元。例如，原始圖像數(shù)據(jù)I0的分辨率和嵌入尺寸分別是300dpi和邊長為0.8mm的方形。嵌入塊在印刷品上的尺寸具有印刷圖像并且用戶可以任意更改嵌入尺寸。這樣，嵌入塊的尺寸的高度為9.44像素并且寬度為9.44像素(0.8×300/25.4≈9.44)。嵌入塊尺寸確定單元160提供與多個(gè)塊相對應(yīng)的多個(gè)嵌入塊。
此外，嵌入塊尺寸確定單元160將從塊提取單元120獲得的塊尺寸數(shù)據(jù)與嵌入塊的尺寸進(jìn)行比較。并且嵌入塊尺寸確定單元160確定塊分割圖像數(shù)據(jù)I1的塊尺寸是否大于所述嵌入塊的尺寸。
如果塊分割圖像數(shù)據(jù)I1的塊尺寸大于所述嵌入塊的尺寸，則嵌入塊尺寸確定單元160將關(guān)于所述嵌入塊尺寸的信息作為關(guān)于所述嵌入塊的尺寸的數(shù)據(jù)發(fā)送給編碼單元170。
如果塊分割圖像數(shù)據(jù)I1的塊尺寸不大于所述嵌入塊的尺寸，則嵌入塊尺寸確定單元160輸出錯(cuò)誤。在這種情況下，用于向原始圖像數(shù)據(jù)I0中嵌入代碼的處理結(jié)束。在根據(jù)第一實(shí)施方式的該實(shí)施例中，由于塊尺寸是18像素×18像素并且嵌入塊的尺寸是9.44像素×9.44像素，所以順序執(zhí)行嵌入處理。
編碼單元170根據(jù)比較單元150的比較結(jié)果來執(zhí)行向塊分割圖像數(shù)據(jù)I1嵌入代碼的處理。塊分割圖像數(shù)據(jù)I1是原始圖像數(shù)據(jù)I0。具體地說，當(dāng)比較單元150的比較結(jié)果顯示匹配時(shí)，編碼單元170保持左平均密度數(shù)據(jù)Dl和右平均密度數(shù)據(jù)Dr之間的大小關(guān)系。
另一方面，當(dāng)比較單元150的比較結(jié)果顯示不匹配時(shí)，編碼單元170對左平均密度數(shù)據(jù)Dl和右平均密度數(shù)據(jù)Dr的量進(jìn)行操作，從而反轉(zhuǎn)所述大小關(guān)系。
另外，編碼單元170不對塊中的整個(gè)特征量進(jìn)行操作，而是針對由與從嵌入塊尺寸確定單元160獲得的嵌入塊尺寸相關(guān)的數(shù)據(jù)所指定的區(qū)域的特征量進(jìn)行操作。圖6是用于例示編碼單元170的處理的圖。如圖6所示，盡管塊尺寸是18像素×18像素，但是用于編碼單元170對特征量進(jìn)行操作的區(qū)域是嵌入塊的尺寸，即9.44像素×9.44像素。
編碼單元170執(zhí)行上述處理，生成具有被嵌入到塊分割圖像數(shù)據(jù)I1中的代碼的圖像編碼數(shù)據(jù)，并且輸出所生成的圖像編碼數(shù)據(jù)。圖7是示出圖像編碼數(shù)據(jù)的示例的圖。圖7所示的圖像編碼數(shù)據(jù)I3與塊分割圖像數(shù)據(jù)I1(參照圖4)和原始圖像數(shù)據(jù)I0(參照圖3)相對應(yīng)。由于塊分割圖像數(shù)據(jù)I1具有1000(20×50)個(gè)塊對，所以大約嵌入16位的代碼62次。
參照圖7，示出了代碼C的嵌入狀態(tài)，然而實(shí)際的圖像編碼數(shù)據(jù)I3與類似于原始圖像數(shù)據(jù)I0的圖像數(shù)據(jù)相對應(yīng)。盡管存在具有局部改變密度的塊，但是肉眼無法察覺。此外，編碼器100中的組件經(jīng)由控制單元(未示出)而相互連接。
接下來，對根據(jù)第一實(shí)施方式的編碼器100的處理進(jìn)行描述。圖8A和8B是示出根據(jù)第一實(shí)施方式的編碼器100的處理程序的流程圖。參照圖8A和8B，針對編碼器100，比較單元150獲得代碼C(參照圖5)(步驟S101)。并且比較單元150將n設(shè)定為初始值1(步驟S102)。在步驟S102中的參考數(shù)字n表示代碼C的位的指針。在這種情況下，n＝1與代碼C的最左位“1”相對應(yīng)。
隨后，塊分割單元110獲得原始圖像數(shù)據(jù)I0(參照圖3)(步驟S103)。并且塊分割單元110通過塊分割處理對所輸入的原始圖像數(shù)據(jù)I0進(jìn)行分割(步驟104)。根據(jù)第一實(shí)施方式，塊分割單元110通過將原始圖像數(shù)據(jù)I0分割為50×40個(gè)塊來生成塊分割圖像數(shù)據(jù)I1。
此外，塊分割單元110將該塊分割圖像數(shù)據(jù)I1發(fā)送給塊提取單元120。并且塊提取單元120計(jì)算塊尺寸并將計(jì)算出的塊尺寸作為塊尺寸數(shù)據(jù)發(fā)送給嵌入塊尺寸確定單元160(步驟S105)。如果原始圖像數(shù)據(jù)I0的尺寸為720像素(寬度)×900像素(高度)，并且如圖4所示原始圖像數(shù)據(jù)I0被在寬度上分割為40塊并且被在高度上分割為50塊，則在寬度上塊尺寸為18像素(720/40)并且在高度上塊尺寸為18像素(900/50)。
隨后，嵌入塊尺寸確定單元160計(jì)算嵌入塊尺寸(步驟S106)。該嵌入塊尺寸是所述嵌入塊的尺寸。如果原始圖像數(shù)據(jù)I0的分辨率是300dpi并且嵌入尺寸是邊長為0.8mm的方形，則嵌入塊的尺寸的高度為9.44像素并且寬度為9.44像素(0.8×300/25.4≈9.44) 。
此外，嵌入塊尺寸確定單元160確定塊尺寸是否大于該嵌入塊尺寸(步驟S107)。該塊尺寸是所述塊的尺寸。如果塊尺寸不大于所述嵌入塊尺寸(步驟S108中為“否”)，則輸出錯(cuò)誤(步驟S109)并且處理結(jié)束。各嵌入塊具有預(yù)定的尺寸，并且當(dāng)每個(gè)塊不小于該預(yù)定尺寸時(shí)各嵌入塊位于所述每個(gè)塊的中央。
另一方面，如果塊尺寸大于所述嵌入塊尺寸(步驟S108中為“是”)，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S110以后的處理。
塊提取單元120從塊分割圖像數(shù)據(jù)I1中提取對應(yīng)于n的塊對。并且在第一序列的情況下n等于1。在這種情況下，塊對由塊Bl11和Br11構(gòu)成。此后，將塊Bl11和Br11的密度分布設(shè)定為塊密度數(shù)據(jù)D，并且將該數(shù)據(jù)輸出給平均化單元130(步驟S110)。
平均化單元130通過在第一序列情況下的平均處理從塊密度數(shù)據(jù)D中獲得對應(yīng)于塊Bl11的左平均密度數(shù)據(jù)Dl11和對應(yīng)于塊Br11的右平均密度數(shù)據(jù)Dr11(步驟S111)。并且平均化單元130將該左平均密度數(shù)據(jù)Dl11和右平均密度數(shù)據(jù)Dr11分別存儲(chǔ)到寄存器140l和140r中(步驟S112)。
比較單元150獲得“1”作為圖5所示的代碼C的最左位。第一序列對應(yīng)于n＝1。并且比較單元150獲得存儲(chǔ)在寄存器140l和140r中的左平均密度數(shù)據(jù)Dl11和右平均密度數(shù)據(jù)Dr11之間的密度差。比較單元150根據(jù)所獲得的密度差來確定該位(步驟S113)。并且比較單元150確定代碼C的第n位與該位確定結(jié)果是否相同(步驟S114)。
如果代碼C的第n位與位確定結(jié)果不同(步驟S115中為“否”)，則編碼單元170執(zhí)行所述密度轉(zhuǎn)換處理(步驟S116)。編碼單元170執(zhí)行用于改變左平均密度數(shù)據(jù)Dlxy和右平均密度數(shù)據(jù)Drxy的處理，使得基于左平均密度數(shù)據(jù)Dlxy和右平均密度數(shù)據(jù)Drxy之間的大小關(guān)系的位確定結(jié)果與代碼C的第n位相同。另外，作為密度轉(zhuǎn)換目標(biāo)的區(qū)域變成嵌入塊尺寸確定單元160所計(jì)算出的嵌入塊的區(qū)域。所述密度轉(zhuǎn)換處理是用于反轉(zhuǎn)左平均密度數(shù)據(jù)Dlxy和右平均密度數(shù)據(jù)Drxy之間的大小關(guān)系的處理。
圖9是用于補(bǔ)充密度變更處理的圖。在Dlxy＜Drxy的情況下，編碼單元170從表達(dá)式(1)獲得變更后的左平均密度數(shù)據(jù)Dlxy′此后，編碼單元170從表達(dá)式(2)獲得變更后的右平均密度數(shù)據(jù)Drxy′。因此，在變更后，左平均密度數(shù)據(jù)Dlxy′小于Drxy′，并且位確定結(jié)果從“1”變?yōu)椤?”。
另一方面，如果Dlxy≥Drxy，編碼單元170從表達(dá)式(3)獲得變更后的左平均密度數(shù)據(jù)Dlxy′。此后，編碼單元170從表達(dá)式(4)獲得變更后的右平均密度數(shù)據(jù)Drxy′。結(jié)果，左平均密度數(shù)據(jù)Dlxy′不小于Drxy′，并且該位從“0”變?yōu)椤?”。
返回參照圖8A和8B的流程圖，如果代碼C的第n位與位確定結(jié)果相同(步驟S115中為“是”)，則比較單元150對n遞增1(步驟S117)并且判斷n是否大于nend。根據(jù)第一實(shí)施方式，nend是16。
如果n不大于nend(步驟S118中為“否”)，則處理轉(zhuǎn)到步驟S110。如果n大于nend(步驟S118中為“是”)，則比較單元150確定作為比較目標(biāo)的塊是否是最后一個(gè)(步驟S119)。如果該塊是最后一個(gè)(步驟S120中為“是”)，則編碼單元170輸出圖像編碼數(shù)據(jù)I3(步驟S121)。另一方面，如果該塊不是最后一個(gè)，則比較單元150將n設(shè)定為1(步驟S122)，并且處理轉(zhuǎn)到步驟S110。
如上所述，嵌入塊尺寸確定單元160計(jì)算嵌入塊的尺寸。并且編碼單元170對具有所述嵌入塊的尺寸的區(qū)域的特征量進(jìn)行操作，從而嵌入代碼。因此，即使將代碼嵌入到具有大尺寸的原始圖像數(shù)據(jù)I0中，也可以抑制原始圖像數(shù)據(jù)的劣化。
如上所述，利用根據(jù)第一實(shí)施方式的編碼器100，塊分割單元110將原始圖像數(shù)據(jù)I0分割為多個(gè)塊，并且嵌入塊尺寸確定單元160根據(jù)原始圖像數(shù)據(jù)的分辨率和嵌入尺寸來計(jì)算嵌入塊的尺寸。此外，當(dāng)編碼單元170向原始圖像數(shù)據(jù)I0中嵌入代碼時(shí)，并非對該塊中所有區(qū)域的特征量都進(jìn)行操作而是針對嵌入塊尺寸的區(qū)域的特征量進(jìn)行操作，由此嵌入代碼。并且原始圖像數(shù)據(jù)I0是塊分割圖像數(shù)據(jù)I1。因此，可以在不破壞原始圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量的情況下嵌入代碼。
此外，利用根據(jù)第一實(shí)施方式的編碼器100，嵌入塊尺寸確定單元160將塊尺寸與嵌入塊的尺寸進(jìn)行比較。如果塊尺寸不大于嵌入塊的尺寸，則停止向原始圖像數(shù)據(jù)I0中嵌入代碼。因此，可以防止對無法解碼的小尺寸原始圖像數(shù)據(jù)I0進(jìn)行錯(cuò)誤的代碼嵌入。
第二實(shí)施方式 接下來，對根據(jù)第二實(shí)施方式的編碼器的概要和特征進(jìn)行描述。圖10是用于例示根據(jù)第二實(shí)施方式的編碼器的概要和特征的說明圖。如圖10所示，利用根據(jù)第二實(shí)施方式的編碼器，可通過與根據(jù)第一實(shí)施方式的編碼器100的方法相同的方法來計(jì)算塊的尺寸和嵌入塊的尺寸，并且將所述塊的尺寸與所述嵌入塊的尺寸進(jìn)行比較。因而，如果所述塊的尺寸不大于所述嵌入塊的尺寸，則將所述嵌入塊的尺寸調(diào)整為所述塊的尺寸，由此對原始圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行代碼嵌入。
在圖10所示的示例中，嵌入塊的尺寸為邊長為t的方形，而在分割原始圖像數(shù)據(jù)的情況下所述塊的尺寸的寬度為w(w＜t)并且高度為h(h＜t)。因此，通過根據(jù)第二實(shí)施方式的編碼器，將嵌入塊的尺寸調(diào)整為寬度為w且高度為h，并且在調(diào)整以后利用所述嵌入塊的尺寸嵌入代碼。并且所述嵌入塊的尺寸是所述塊的尺寸。對特征量進(jìn)行操作。
如上所述，利用根據(jù)第二實(shí)施方式的編碼器，即使塊尺寸不大于嵌入塊的尺寸，也可以對嵌入塊的尺寸進(jìn)行調(diào)整并且執(zhí)行到原始圖像數(shù)據(jù)的嵌入。與大圖像類似的是，甚至可以將代碼嵌入到小尺寸的原始圖像中。
接下來，對根據(jù)第二實(shí)施方式的編碼器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。圖11是示出根據(jù)第二實(shí)施方式的編碼器200的結(jié)構(gòu)的功能框圖。參照圖11，編碼器200包括塊分割單元210、塊提取單元220、平均化單元230、寄存器240l和240r、比較單元250、嵌入塊尺寸確定單元260以及編碼單元270。
另外，塊分割單元210、塊提取單元220、平均化單元230、寄存器240l和240r、比較單元250以及編碼單元270的描述與圖2所示的塊分割單元110、塊提取單元120、平均化單元130、寄存器140l和140r、比較單元150以及編碼單元170的描述相同，因此在此省略對它們的描述。
嵌入塊尺寸確定單元260是基于原始圖像數(shù)據(jù)I0的分辨率和嵌入尺寸來計(jì)算嵌入塊的尺寸的處理單元(參照圖3)。例如，如果原始圖像數(shù)據(jù)I0的分辨率是300dpi而嵌入尺寸是邊長為0.8mm的方形。則嵌入塊的尺寸的高度為9.44像素并且寬度為9.44像素。
此外，嵌入塊尺寸確定單元260將所述嵌入塊的尺寸與從塊提取單元220獲得的塊尺寸數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。并且嵌入塊尺寸確定單元260確定塊分割圖像數(shù)據(jù)I1的塊的尺寸是否大于所述嵌入塊的尺寸。
如果所述塊的尺寸大于所述嵌入塊的尺寸，則嵌入塊尺寸確定單元260嵌入關(guān)于所述嵌入塊的尺寸的信息作為關(guān)于所述嵌入塊的尺寸的數(shù)據(jù)，并將該信息發(fā)送給編碼單元270。
另外，如果所述塊的尺寸不大于所述嵌入塊的尺寸，則所述嵌入塊尺寸確定單元260將所述嵌入塊的尺寸改變?yōu)樗鰤K的尺寸，并將改變后的所述嵌入塊的尺寸設(shè)定為與該嵌入塊的尺寸相關(guān)的數(shù)據(jù)，并將所設(shè)定的數(shù)據(jù)發(fā)送給編碼單元270。
例如，如果嵌入塊的尺寸為邊長為t的方形，而塊的尺寸為寬度為w(w＜t)且高度為h(h＜t)。則嵌入塊尺寸確定單元260將所述嵌入塊的寬度尺寸和高度尺寸分別調(diào)整為w和h。
另外，編碼器200中的組件經(jīng)由控制單元(未示出)相互連接。
接下來，對根據(jù)第二實(shí)施方式的編碼器200的處理進(jìn)行描述。圖12A和12B是示出根據(jù)第二實(shí)施方式的編碼器200的處理順序的流程圖。參照圖12A和12B，針對編碼器200，比較單元250獲得代碼C(參照圖5)(步驟S201)。并且比較單元250將n設(shè)定為初始值1(步驟S202)。在步驟S202，n表示代碼C的位的指針。在這種情況下，n＝1與代碼C的最左位“1”相對應(yīng)。
隨后，塊分割單元210獲得原始圖像數(shù)據(jù)I0(參照圖3)(步驟S203)。并且塊分割單元210通過塊分割處理對所輸入的原始圖像數(shù)據(jù)I0進(jìn)行分割(步驟204)。
此外，塊分割單元210將該塊分割圖像數(shù)據(jù)I1發(fā)送給塊提取單元220。并且塊提取單元220計(jì)算出塊尺寸。接著塊分割單元210將該計(jì)算出的塊尺寸發(fā)送給嵌入塊尺寸確定單元260作為塊尺寸數(shù)據(jù)(步驟S205)。
隨后，嵌入塊尺寸確定單元260計(jì)算嵌入塊的尺寸(步驟S206)。該嵌入塊的尺寸是所述嵌入塊尺寸。例如，如果原始圖像數(shù)據(jù)I0的分辨率是300dpi并且嵌入尺寸是邊長為0.8mm的方形，則嵌入塊的尺寸是高度為9.44像素并且寬度為9.44像素(0.8×300/25.4≈9.44)。
此外，嵌入塊尺寸確定單元260確定塊尺寸是否大于嵌入塊尺寸(步驟S207)。該塊尺寸是所述塊的尺寸。如果塊尺寸不大于所述嵌入塊尺寸(步驟S208中為“否”)，則將嵌入塊尺寸設(shè)置為所述塊尺寸(步驟S209)并且處理轉(zhuǎn)到步驟S210。當(dāng)每個(gè)所述塊的尺寸小于預(yù)定尺寸時(shí)，各個(gè)所述嵌入塊具有與各所述塊相同的尺寸。
另一方面，如果塊尺寸大于所述嵌入塊的尺寸(步驟S208中為“是”)，則繼續(xù)執(zhí)行步驟S210以后的處理。
塊提取單元220從塊分割圖像數(shù)據(jù)I1中提取對應(yīng)于n的塊對。并且在第一序列的情況下n等于1。在這種情況下，塊對由塊Bl11和Br11構(gòu)成。并且塊提取單元220隨后將作為塊密度數(shù)據(jù)D的塊Bl11和Br11的密度分布輸出給平均化單元230(步驟S210)。
平均化單元230通過平均處理從在第一序列的情況下的塊密度數(shù)據(jù)D，獲得對應(yīng)于塊Bl11的左平均密度數(shù)據(jù)Dl11和對應(yīng)于塊Br11的右平均密度數(shù)據(jù)Dr11(步驟S211)。并且平均化單元230將該左平均密度數(shù)據(jù)Dl11和右平均密度數(shù)據(jù)Dr11分別存儲(chǔ)在寄存器240l和240r中(步驟S212)。
比較單元250獲得“1”作為與在第一序列情況下n＝1(如圖5所示)相對應(yīng)的最左位。并且比較單元250獲得存儲(chǔ)在寄存器240l和240r中的左平均密度數(shù)據(jù)Dl11和右平均密度數(shù)據(jù)Dr11之間的密度差。比較單元250基于密度差來確定該位(步驟S213)。并且比較單元250還確定該位確定結(jié)果與代碼C的第n位是否相同(步驟S214)。
如果位確定結(jié)果與代碼C的第n位不同(步驟S215中為“否”)，則編碼單元270根據(jù)要嵌入的信息來修改各個(gè)嵌入塊的特征值(步驟S216)。編碼單元270執(zhí)行用于改變左平均密度數(shù)據(jù)Dl11和右平均密度數(shù)據(jù)Dr11的密度轉(zhuǎn)換處理，使得基于左平均密度數(shù)據(jù)Dlxy和右平均密度數(shù)據(jù)Drxy之間的大小關(guān)系的位確定結(jié)果與代碼C的第n位相同。另外，作為密度轉(zhuǎn)換目標(biāo)的區(qū)域變成嵌入塊尺寸確定單元260所計(jì)算出的嵌入塊的區(qū)域。
另一方面，如果代碼的第n位與位確定結(jié)果相同(步驟S215中為“是”)，則比較單元250對n遞增1(步驟S217)。并且比較單元250判斷n是否大于nend。根據(jù)第二實(shí)施方式的nend是16。
如果n不大于nend(步驟S218中為“否”)，則處理轉(zhuǎn)到步驟S210。如果n大于nend(步驟S218中為“是”)，則比較單元250確定作為比較目標(biāo)的塊是否是最后一個(gè)(步驟S219)。如果該塊是最后一個(gè)(步驟S220中為“是”)，則編碼單元270輸出圖像編碼數(shù)據(jù)I3(步驟S221)。另一方面，如果該塊不是最后一個(gè)，則比較單元250將n設(shè)定為1(步驟S222)，并且處理轉(zhuǎn)到步驟S210。
當(dāng)嵌入塊的尺寸大于所述塊的尺寸時(shí)，嵌入塊尺寸確定單元260將該嵌入塊的尺寸調(diào)整為所述塊的尺寸。并且嵌入塊尺寸確定單元260根據(jù)調(diào)整后的嵌入塊的尺寸將代碼嵌入到原始圖像數(shù)據(jù)I0中，由此甚至可有效地將代碼嵌入到小尺寸的原始圖像數(shù)據(jù)I0中。
如上所述，利用根據(jù)第二實(shí)施方式的編碼器200，塊分割單元210將原始圖像數(shù)據(jù)I0分割為多個(gè)塊。并且嵌入塊尺寸確定單元260根據(jù)原始圖像數(shù)據(jù)的分辨率和嵌入尺寸來計(jì)算嵌入塊的尺寸。此外，當(dāng)塊尺寸不大于嵌入塊的尺寸時(shí)，嵌入塊尺寸確定單元260將嵌入塊的尺寸調(diào)整為塊尺寸。而且，在通過編碼單元270將代碼嵌入到原始圖像數(shù)據(jù)I0時(shí)，對嵌入塊尺寸的區(qū)域的特征量進(jìn)行操作，由此嵌入代碼。因此，甚至可以將代碼準(zhǔn)確地嵌入到小尺寸的原始圖像數(shù)據(jù)I0中。所述小尺寸是指原始圖像數(shù)據(jù)的塊尺寸小于嵌入塊的尺寸。
第三實(shí)施方式 接下來，將對根據(jù)第三實(shí)施方式的解碼器的概要和特征進(jìn)行描述。圖13是用于例示根據(jù)第三實(shí)施方式的解碼器的概要和特征的說明圖。參照圖13，利用根據(jù)第三實(shí)施方式的解碼器，在獲得圖像編碼數(shù)據(jù)I3作為解碼目標(biāo)后，將圖像編碼數(shù)據(jù)I3分割為多個(gè)塊。圖像編碼數(shù)據(jù)I3是指上文所述根據(jù)第一實(shí)施方式的圖7中的圖像編碼數(shù)據(jù)I3。并且基于塊或塊對的中央部分的特征量來進(jìn)行解碼。
根據(jù)第三實(shí)施方式的解碼器基于必然包括在嵌入塊內(nèi)的中央部分的特征量來對數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。因此，即使在嵌入其中通過如上所述的根據(jù)第一實(shí)施方式的編碼器100和根據(jù)第二實(shí)施方式的編碼器200嵌入了代碼的數(shù)據(jù)后，也可以對該數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的解碼。此外，可在不考慮圖像尺寸的情況下，高效地進(jìn)行解碼。
接下來，將對根據(jù)第三實(shí)施方式的解碼器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。圖14是示出根據(jù)第三實(shí)施方式的解碼器的結(jié)構(gòu)的功能框圖。參照圖14，解碼器300包括圖像裁切單元310、塊分割單元320、塊提取單元330、平均化單元340、寄存器350l和350r、比較單元360以及解碼單元370。
圖像裁切單元310是當(dāng)圖像編碼數(shù)據(jù)I3的外圍(圖像編碼數(shù)據(jù)I3是指圖7的圖像編碼數(shù)據(jù)I3)包括圖像數(shù)據(jù)(例如，邊緣部分)時(shí)，從整體中有效地裁切出圖像編碼數(shù)據(jù)I3的處理單元。然而，當(dāng)僅向圖像裁切單元310輸入圖像編碼數(shù)據(jù)I3時(shí)，不執(zhí)行裁切操作。
與圖4所示的塊分割圖像數(shù)據(jù)I1類似，塊分割單元320是將從圖像裁切單元310獲得的圖像編碼數(shù)據(jù)分割為N行×M列個(gè)塊的處理單元。在圖4中，塊分割單元320將從圖像裁切單元310獲得的圖像編碼數(shù)據(jù)分割為50行×40列個(gè)塊。并且塊分割單元320輸出該分割后的數(shù)據(jù)作為塊分割圖像數(shù)據(jù)。
塊提取單元330是根據(jù)移位從塊分割圖像數(shù)據(jù)中依次提取塊對或兩個(gè)塊的處理單元。并且塊提取單元330依次輸出形成塊對的每個(gè)塊的中央部分的密度分布作為塊密度數(shù)據(jù)。
平均化單元340是從塊密度數(shù)據(jù)中獲得與塊對中的一個(gè)塊的中央部分相對應(yīng)的左平均密度數(shù)據(jù)和與另一塊的中央部分相對應(yīng)的右平均密度數(shù)據(jù)的處理單元。并且平均化單元340根據(jù)代碼的移位依次將所獲得的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到寄存器350l和350r。
比較單元360是針對大小關(guān)系對存儲(chǔ)在寄存器350l和350r中的左平均密度數(shù)據(jù)和右平均密度數(shù)據(jù)進(jìn)行比較以確定所述位的處理單元。并且比較單元360將與位確定結(jié)果相對應(yīng)的代碼組CG輸出給解碼單元370?；谇懊嫣岬降年P(guān)系表達(dá)式來將位確定結(jié)果確定為“0”或“1”。
解碼單元370基于從比較單元360輸出的代碼組CG來確定嵌入到圖像編碼數(shù)據(jù)I3中的代碼。并且編碼單元370輸出所確定的代碼作為表示解碼器300的解碼結(jié)果的代碼C’。
此外，解碼器300的組件經(jīng)由控制單元(未示出)相互連接。
接下來，將對根據(jù)第三實(shí)施方式的解碼器300的處理順序進(jìn)行描述。圖15A和15B是示出根據(jù)第三實(shí)施方式的解碼器300的處理順序的流程圖。參照圖15A和15B，圖像裁切單元310獲得圖像編碼數(shù)據(jù)I3(步驟S301)。并且圖像裁切單元310將n初始化為1(步驟S302)。參考數(shù)字n表示作為解碼目標(biāo)的代碼的位的指針。在這種情況下，n＝1與代碼的最左位相對應(yīng)。
隨后，當(dāng)圖像編碼數(shù)據(jù)I3的外圍包括圖像數(shù)據(jù)(例如，邊緣部分)時(shí)，圖像裁切單元310從整體中裁切出有效的圖像編碼數(shù)據(jù)I3(步驟S303)。并且塊分割單元320將圖像編碼數(shù)據(jù)I3分割為多個(gè)塊，并將該分割后的數(shù)據(jù)作為塊分割圖像數(shù)據(jù)輸出給塊提取單元330(步驟S304)。
塊提取單元330從塊分割圖像數(shù)據(jù)中提取對應(yīng)于n的塊對或兩個(gè)塊。并且塊提取單元330隨后將每個(gè)塊的中央部分的密度分布作為塊密度數(shù)據(jù)輸出給平均化單元340(步驟S305)。
平均化單元340通過平均處理從塊密度數(shù)據(jù)中獲得與一個(gè)塊相對應(yīng)的左平均密度數(shù)據(jù)和與另一塊相對應(yīng)的右平均密度數(shù)據(jù)(步驟S306)。并且平均化單元340將左平均密度數(shù)據(jù)和右平均密度數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)到寄存器350l和350r(步驟S307)。
比較單元360針對大小關(guān)系對存儲(chǔ)在寄存器350l和350r中的左平均密度數(shù)據(jù)和右平均密度數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。并且比較單元360將位確定結(jié)果輸出給解碼單元370(步驟S308)?；谇懊嫣岬降年P(guān)系表達(dá)式來將位確定結(jié)果確定為“0”或“1”。并且比較單元360對n遞增1(步驟S309)。
如果n不大于nend(＝16)(步驟S310中為“否”)，該處理轉(zhuǎn)到步驟S305。如果n大于nend，則比較單元360確定該塊是否是所述塊分割圖像數(shù)據(jù)的最后一個(gè)塊對(步驟S311)。
如果該塊是塊分割圖像數(shù)據(jù)的最后一個(gè)塊對(步驟S312中為“是”)，則解碼單元370基于從比較單元360獲得的代碼組CG來確定嵌入到圖像編碼數(shù)據(jù)I3中的代碼。并且解碼單元370輸出所確定的代碼C’(步驟S313)。另一方面，如果該塊不是塊分割圖像數(shù)據(jù)的最后一個(gè)塊對(步驟S312中為“否”)，則將n設(shè)定為1(步驟S314)。并且處理轉(zhuǎn)到步驟S305。
如上所述，塊提取單元330從塊分割圖像數(shù)據(jù)中提取塊對。其后，塊提取單元330將形成塊對的每個(gè)塊的中央部分的密度分布作為塊密度數(shù)據(jù)輸出給平均化單元340。并且塊提取單元330由此準(zhǔn)確地對嵌入到圖像編碼數(shù)據(jù)I3中的代碼進(jìn)行解碼。
如上所述，利用根據(jù)第三實(shí)施方式的解碼器300，塊提取單元330依次輸出形成來自塊分割圖像數(shù)據(jù)中的塊對的每個(gè)塊的中央部分的密度分布。平均化單元340將左平均密度數(shù)據(jù)和右平均密度數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)到寄存器350l和350r。比較單元360基于存儲(chǔ)在寄存器350l和350r中的數(shù)據(jù)生成代碼組CG。并且解碼單元370基于該代碼組CG輸出代碼C’。因此，即使在通過根據(jù)第一和第二實(shí)施方式所述的編碼器嵌入代碼時(shí)，也可以正確地進(jìn)行解碼。此外，可在不考慮圖像尺寸的情況下，有效地進(jìn)行解碼。
第四實(shí)施方式 接下來，將對根據(jù)第四實(shí)施方式的解碼器的概要和特征進(jìn)行描述。圖16是用于例示根據(jù)第四實(shí)施方式的解碼器的概要和特征的說明圖。參照圖16，根據(jù)第四實(shí)施方式的解碼器基于圖像編碼數(shù)據(jù)I3的尺寸來計(jì)算解碼范圍。并且解碼器在所計(jì)算的解碼范圍內(nèi)進(jìn)行解碼。以下，將所述解碼范圍簡稱為解碼范圍。
例如，在正常圖像的情況下，正常圖像的分割塊(邊長為t的方形塊)的尺寸與嵌入塊的尺寸相同，解碼范圍是邊長為t/4的方形。在大圖像的情況下，大圖像的分割塊(邊長為nt的方形)大于嵌入塊，解碼范圍為邊長為t/2n的方形。n是正數(shù)。
如上所述，根據(jù)第四實(shí)施方式的解碼器基于圖像編碼數(shù)據(jù)I3的尺寸來計(jì)算解碼范圍。并且解碼器基于已計(jì)算的解碼范圍進(jìn)行解碼，從而最大程度上使用編碼像素。此外，可以提高解碼的精度。
接下來，將對根據(jù)第四實(shí)施方式的解碼器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。圖17是示出根據(jù)第四實(shí)施方式的解碼器的結(jié)構(gòu)的功能框圖。參照圖17，解碼器400包括圖像裁切單元410、塊分割單元420、塊提取單元430、平均化單元440、寄存器450l和450r、比較單元460以及解碼單元470。
另外，對于圖像裁切單元410、塊分割單元420、平均化單元440、寄存器450l和450r、比較單元460以及解碼單元470的描述與圖14所示的圖像裁切單元310、塊分割單元320、平均化單元340、寄存器350l和350r、比較單元360以及解碼單元370的描述相同，因此這里省略對它們的描述。
塊提取單元430是根據(jù)移位依次從塊分割圖像數(shù)據(jù)中提取塊對或兩個(gè)塊的處理單元。并且塊提取單元430依次輸出在形成塊對的每個(gè)塊的解碼范圍內(nèi)的密度分布作為塊密度數(shù)據(jù)。
另外，塊提取單元430基于從塊分割單元420獲得的塊分割圖像數(shù)據(jù)的塊的尺寸來計(jì)算所述解碼范圍。例如，在使用具有正常圖像的兩倍大小的圖像的情況下，如果塊的尺寸為邊長為t的方形，則解碼范圍是邊長為t/4的方形。此外，在使用具有正常圖像n倍大小的圖像的情況下，解碼范圍是邊長為t/2n的方形。并且n是正數(shù)。
盡管塊提取單元430基于作為示例的塊分割圖像數(shù)據(jù)的塊尺寸來計(jì)算解碼范圍，但是本實(shí)施方式不限于此。如果從根據(jù)第一實(shí)施方式或第二實(shí)施方式的編碼器中獲得關(guān)于所述嵌入塊的尺寸的數(shù)據(jù)，則可基于該嵌入塊的尺寸來計(jì)算出解碼范圍。例如，如果嵌入塊的尺寸是邊長為s的方形，則塊提取單元430將解碼范圍設(shè)定為s/4。
另外，解碼器300的組件經(jīng)由控制單元(未示出)相互連接。
接下來，將對根據(jù)第四實(shí)施方式的解碼器400的處理順序進(jìn)行描述。圖18A和18B是示出根據(jù)第四實(shí)施方式的解碼器400的處理順序的流程圖。參照圖18A和18B，圖像裁切單元410獲得圖像編碼數(shù)據(jù)I3(步驟S401)。并且將n初始化為1(步驟S402)。參考數(shù)字n表示作為解碼目標(biāo)的代碼的位的指針。在這種情況下，n＝1與代碼的最左位相對應(yīng)。
隨后，如果圖像編碼數(shù)據(jù)I3的外圍包括圖像數(shù)據(jù)(例如，邊緣部分)，則圖像裁切單元410裁切出有效的圖像編碼數(shù)據(jù)I3(步驟S403)。并且塊分割單元420將圖像編碼數(shù)據(jù)I3分割為多個(gè)塊。并且塊分割單元420將該分割后的數(shù)據(jù)作為塊分割圖像數(shù)據(jù)輸出給塊提取單元430(步驟S404)。
此外，塊提取單元430基于塊分割圖像數(shù)據(jù)來計(jì)算解碼范圍(步驟S405)。塊提取單元430從塊分割圖像數(shù)據(jù)中提取對應(yīng)于n的塊對或兩個(gè)塊。并且塊提取單元430隨后將每個(gè)塊的解碼區(qū)域的密度分布作為塊密度數(shù)據(jù)輸出給平均化單元440(步驟S406)。
平均化單元440通過平均處理從塊密度數(shù)據(jù)中獲得對應(yīng)于一個(gè)塊的左平均密度數(shù)據(jù)和對應(yīng)于另一塊的右平均密度數(shù)據(jù)(步驟S407)。并且平均化單元440將左平均密度數(shù)據(jù)和右平均密度數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)到寄存器450l和450r(步驟S408)。
比較單元460針對大小關(guān)系對存儲(chǔ)在寄存器450l和450r中的左平均密度數(shù)據(jù)和右平均密度數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。并且比較單元460由此確定所述位。此外，比較單元460將位確定結(jié)果(基于關(guān)系表達(dá)式將位確定為“0”或“1”的位確定結(jié)果)輸出給解碼單元470(步驟S409)，并且對n遞增1(步驟S410)。
此外，如果n不大于nend(＝16)(步驟S411中為“否”)，則該處理轉(zhuǎn)到步驟S406。如果n大于nend，則比較單元460確定該塊是否是所述塊分割圖像數(shù)據(jù)的最后一個(gè)塊對(步驟S412)。
如果該塊是塊分割圖像數(shù)據(jù)的最后一個(gè)塊對(步驟S413中為“是”)，則解碼單元470基于從比較單元460獲得的代碼組CG來確定嵌入到圖像編碼數(shù)據(jù)I3中的代碼。并且解碼單元470輸出所確定的代碼C’(步驟S414)。另一方面，如果該塊不是塊分割圖像數(shù)據(jù)的最后一個(gè)塊對(步驟S413中為“否”)，則將n設(shè)定為1(步驟S415)。并且處理轉(zhuǎn)到步驟S406。
如上所述，塊提取單元430計(jì)算解碼范圍。塊提取單元430從塊分割圖像數(shù)據(jù)中提取塊對，并將在形成塊對的每個(gè)塊的解碼范圍內(nèi)的密度分布作為塊密度數(shù)據(jù)輸出給平均化單元440。從而可對嵌入到圖像編碼數(shù)據(jù)I3中的代碼進(jìn)行準(zhǔn)確的解碼。
如上所述，利用根據(jù)第四實(shí)施方式的解碼器400，塊提取單元430計(jì)算解碼范圍。塊提取單元430依次輸出在形成塊分割圖像數(shù)據(jù)的塊對的每個(gè)塊的解碼范圍內(nèi)的密度分布作為塊密度數(shù)據(jù)。此外，平均化單元440將左平均密度數(shù)據(jù)和右平均密度數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)到寄存器450l和450r。此外，比較單元460基于存儲(chǔ)在寄存器450l和450r中的數(shù)據(jù)生成代碼組CG。并且解碼單元470基于該代碼組CG輸出代碼C’。因此，可以最大程度地使用編碼像素，而且可以提高解碼的精度。
根據(jù)第一到第四實(shí)施方式，通過將圖像的平均密度設(shè)定為特征量來將代碼嵌入到圖像數(shù)據(jù)中。然而，本實(shí)施方式不限于此，而可以通過將粒度、飽和度、密度的重心或分布設(shè)定為特征量來嵌入代碼。
此外，根據(jù)第一到第四實(shí)施方式的特征量的嵌入尺寸是依據(jù)人眼的特性來確定的。因此，對于小冊子或雜志的情況，從眼睛到屏幕的距離約為20cm。另一方面，對于海報(bào)的情況，距離變長并且因此嵌入尺寸變大。因而，嵌入尺寸的值不限于恒定值。根據(jù)第一實(shí)施方式，嵌入尺寸是邊長0.8mm的方形，然而，本實(shí)施方式不限于此。
此外，用于改變塊分割圖像數(shù)據(jù)上的塊的特征量的位置可以是塊內(nèi)的任意位置，也可以另選地分布到不同塊上。如上所述，可通過分布用于改變特征量的位置來抑制圖像劣化的影響。
另外，通過由計(jì)算機(jī)執(zhí)行已準(zhǔn)備好的程序可實(shí)現(xiàn)根據(jù)第一到第四實(shí)施方式所述的編碼器100和200以及解碼器300和400的處理。下面，將參照圖19對執(zhí)行用于實(shí)現(xiàn)各種處理的程序的計(jì)算機(jī)的示例進(jìn)行說明。
圖19是示出形成圖2、圖11、圖14以及圖17中所示的編碼器100和200以及解碼器300和400的硬件結(jié)構(gòu)的圖。計(jì)算機(jī)包括經(jīng)由總線38連接的如下部分從用戶接收數(shù)據(jù)的輸入裝置30；監(jiān)視器31；RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)32；ROM(只讀存儲(chǔ)器)33；從用于記錄各種程序的記錄介質(zhì)讀取程序的介質(zhì)讀取裝置34；經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)向另一計(jì)算機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)以及從另一計(jì)算機(jī)接收數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)接口35；CPU(中央處理單元)36(或MCU(微控制器單元))；MPU(微處理單元)；以及HDD(硬盤驅(qū)動(dòng)器)37。
此外，當(dāng)計(jì)算機(jī)對應(yīng)于編碼器100和200時(shí)，HDD 37存儲(chǔ)呈現(xiàn)出與編碼器100和200相同的功能的各種程序37b。此外，CPU 36從HDD 37讀取各種程序37b并執(zhí)行這些程序，從而啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)編碼器100和200的功能的各種處理36a。所述各種處理36a對應(yīng)于如圖2和圖11所示的塊分割單元110和210、塊提取單元120和220、平均化單元130和230、寄存器140l、140r、240l以及240r、比較單元150和250、嵌入塊尺寸確定單元160和260、以及編碼單元170和270。
此外，當(dāng)計(jì)算機(jī)對應(yīng)于解碼器300和400時(shí)，HDD 37存儲(chǔ)呈現(xiàn)出與解碼器300和400相同的功能的各種程序37b。此外，CPU 36從HDD 37讀取各種程序37b。CPU 36執(zhí)行各種程序37b，從而啟動(dòng)實(shí)現(xiàn)解碼器300和400的功能單元的功能的各種處理36a。各種處理36a對應(yīng)于如圖14和圖17所示的圖像裁切單元310和410、塊分割單元320和420、塊提取單元330和430、平均化單元340和440、寄存器350l、350r、450l以及450r、比較單元360和460、以及解碼單元370和470。
此外，HDD 37存儲(chǔ)與存儲(chǔ)在位于編碼器100和200以及解碼器300和400的存儲(chǔ)單元中的數(shù)據(jù)(例如，圖像數(shù)據(jù))相對應(yīng)的各種數(shù)據(jù)37a。CPU 36將各種數(shù)據(jù)37a存儲(chǔ)到HDD 37并且也從HDD 37中讀取所述各種數(shù)據(jù)37a，將所讀取的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到RAM 32，并基于存儲(chǔ)在RAM 32中的各種數(shù)據(jù)37a來執(zhí)行數(shù)據(jù)處理。
不必從第一次開始就將所述各種程序37b都存儲(chǔ)在HDD 37中。例如，計(jì)算機(jī)可以提前將各種程序37b存儲(chǔ)到可插入計(jì)算機(jī)的“可移動(dòng)物理介質(zhì)”(如軟盤(FD)、CD-ROM、DVD盤、磁光盤以及IC卡)中，存儲(chǔ)到設(shè)置在計(jì)算機(jī)的內(nèi)部/外部的“固定物理介質(zhì)”(如硬盤驅(qū)動(dòng)器HDD)中，或者存儲(chǔ)到經(jīng)由公共線路、互聯(lián)網(wǎng)、LAN(局域網(wǎng))以及WAN(廣域網(wǎng))連接到該計(jì)算機(jī)的“另一計(jì)算機(jī)(或服務(wù)器)”上，并且可以進(jìn)一步讀取并執(zhí)行所述各種程序37b。
前面描述了多個(gè)實(shí)施方式。它們可以在權(quán)利要求所述的技術(shù)要點(diǎn)的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
此外，在根據(jù)上述實(shí)施方式所述的處理中，可以手動(dòng)執(zhí)行所有或部分自動(dòng)執(zhí)行的處理。另選地，也可以通過公知的方法來自動(dòng)執(zhí)行所有或部分手動(dòng)執(zhí)行的處理。
另外，除非具體指出，否則可以任意地更改在文本和附圖中示出的處理順序、控制順序以及具體名稱和包括各種參數(shù)的信息。
另外，在附圖中示出的裝置的組件在功能方面是概念性的，并且不必在物理上按圖中所示的那樣形成這些裝置。即，裝置的布局和集成的具體形式不限于附圖所示的形式，并且可以根據(jù)各種負(fù)載和應(yīng)用情況，基于任意單元對全部或者部分裝置進(jìn)行功能上或物理上的布局和集成。
另外，所述裝置的處理功能的全部和任意部分可通過CPU或通過CPU分析并執(zhí)行的程序來實(shí)現(xiàn)，并且可另選地被實(shí)現(xiàn)為布線邏輯的硬件。
如上所述，根據(jù)上述實(shí)施方式的圖像處理裝置、印刷品以及圖像處理程序?qū)τ糜谙驁D像數(shù)據(jù)中嵌入信息的系統(tǒng)是有利的，具體來說，適合于在保持圖像質(zhì)量的同時(shí)，與圖像數(shù)據(jù)的尺寸無關(guān)地向圖像中嵌入信息的情形。
根據(jù)上述實(shí)施方式，將圖像分割為多個(gè)塊并且計(jì)算塊的尺寸。表示要嵌入信息的區(qū)域的嵌入塊的尺寸是基于圖像的尺寸根據(jù)所述多個(gè)塊的塊對而計(jì)算的。對包括在塊對中的特征量的尺寸關(guān)系進(jìn)行處理?；谇度雺K的尺寸向圖像中嵌入信息。因此，可以最大程度地抑制在向圖像中嵌入信息時(shí)的圖像劣化。此外，可在將任意尺寸的圖像數(shù)據(jù)的圖像質(zhì)量保持在預(yù)定級別或預(yù)定級別以上的同時(shí)執(zhí)行信息嵌入。因此，可向用戶所期望的各種尺寸的圖像中嵌入信息，由此提高了方便性。
權(quán)利要求
1.一種向圖像中嵌入信息的方法，所述方法包括以下步驟
分割步驟，該分割步驟將所述圖像分割為多個(gè)塊；
提供步驟，該提供步驟提供分別與所述多個(gè)塊相對應(yīng)的多個(gè)嵌入塊，當(dāng)各所述塊小于預(yù)定尺寸時(shí)，各所述嵌入塊具有與各所述塊相同的尺寸，當(dāng)各所述塊不小于所述預(yù)定尺寸時(shí)，各所述嵌入塊具有所述預(yù)定尺寸并且被置于各所述塊的中央；
修改步驟，該修改步驟根據(jù)要嵌入的所述信息選擇性地修改各所述嵌入塊的特征值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述修改步驟在各所述塊不小于所述預(yù)定尺寸時(shí)修改所述嵌入塊的所述特征值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述修改步驟在各所述塊的尺寸小于所述預(yù)定尺寸時(shí)輸出錯(cuò)誤。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述修改步驟在各所述塊的尺寸小于所述預(yù)定尺寸時(shí)修改所述嵌入塊的所述特征值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述特征值為平均密度、粒度、飽和度、密度的重心或分布。
6.一種獲得包括在圖像中的信息的方法，所述圖像包括多個(gè)塊，所述方法包括以下步驟
檢測步驟，所述檢測步驟檢測多個(gè)嵌入塊，各所述嵌入塊位于各所述塊的中央；
獲得特征值步驟，所述獲得特征值步驟獲得所述嵌入塊的中央?yún)^(qū)域的特征值；以及
獲得信息步驟，所述獲得信息步驟基于所述嵌入塊的中央?yún)^(qū)域的所述特征值來獲得信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，所述方法還包括針對其它嵌入塊重復(fù)獲得中央?yún)^(qū)域的特征值的所述獲得特征值步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述獲得信息步驟基于在相鄰的塊之間的嵌入塊的中央?yún)^(qū)域的特征值來獲得所述信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述特征值為平均密度、粒度、飽和度、密度的重心或分布。
10.一種用于對向圖像中嵌入信息的處理進(jìn)行控制的裝置，該裝置包括
處理器，該處理器將所述圖像分割為多個(gè)塊，提供分別與所述多個(gè)塊相對應(yīng)的多個(gè)嵌入塊，當(dāng)各所述塊小于預(yù)定尺寸時(shí)，各所述嵌入塊具有與各所述塊相同的尺寸，當(dāng)各所述塊不小于所述預(yù)定尺寸時(shí)，各所述嵌入塊具有所述預(yù)定尺寸并且被置于各所述塊的中央，并且所述處理器根據(jù)要嵌入的所述信息選擇性地修改各所述嵌入塊的特征值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述處理器在各所述塊不小于所述預(yù)定尺寸時(shí)修改所述嵌入塊的所述特征值。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述處理器在各所述塊的尺寸小于所述預(yù)定尺寸時(shí)輸出錯(cuò)誤。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述處理器在各所述塊的尺寸小于所述預(yù)定尺寸時(shí)修改所述嵌入塊的所述特征值。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其中，所述特征值為平均密度、粒度、飽和度、密度的重心或分布。
全文摘要
本發(fā)明提供一種信息嵌入方法、信息獲得方法以及裝置。根據(jù)實(shí)施方式的一方面，向圖像中嵌入信息的方法包括以下步驟分割步驟，該分割步驟將所述圖像分割為多個(gè)塊；提供步驟，該提供步驟提供分別與所述多個(gè)塊相對應(yīng)的多個(gè)嵌入塊，當(dāng)各所述塊小于預(yù)定尺寸時(shí)，各所述嵌入塊具有與各所述塊相同的尺寸，當(dāng)各所述塊不小于所述預(yù)定尺寸時(shí)，各所述嵌入塊具有所述預(yù)定尺寸并且被置于各所述塊的中央；以及修改步驟，根據(jù)要嵌入的信息選擇性地修改各所述嵌入塊的特征值。
文檔編號G06T1/00GK101226627SQ20071016001
公開日2008年7月23日 申請日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月15日
發(fā)明者師尾潤, 野田嗣男 申請人:富士通株式會(huì)社