JP2000295454A

JP2000295454A - 電子透かし装置及び方法並びに記録媒体

Info

Publication number: JP2000295454A
Application number: JP11097291A
Authority: JP
Inventors: Kazumasa Kita; 和正北; Yutaka Yoshiura; 裕吉浦; Yutaka Kurosu; 豊黒須; Miki Tanaka; 美樹田中; Shinobu Nagagawa; 忍永川; Tomoyuki Kachi; 朋之加地
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-04-05
Filing date: 1999-04-05
Publication date: 2000-10-20
Also published as: US6707927B1

Abstract

(57)【要約】【課題】空間に依存した物理量を電子透かしとして埋め
込み、かつ、画質の劣化を防ぐ目的で、原画像の特徴を
考慮して最適な場所に透かしを埋め込む方法には以下の
２点が課題である。（１）原画像をフルに保管して置く
必要がある（２）インターネットで販売するのは、原画
像の所有者ではなく、代理業者であるのが一般的であ
り、透かしの抽出のために代理業者が原画像を保管して
おくことができない。【解決手段】画像に応じて最適な透かし埋め込み位置を
決定し、画像に透かし情報を埋め込む手段と、透かしを
埋め込んだ位置情報等を生成する手段と、透かしを埋め
込んだ画像と透かしを埋め込んだ位置情報等を受け取っ
て、透かし情報を抽出する手段とを備えることにより、
透かしの抽出の際に原画像そのものを必要としない電子
透かし装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子透かし装置及
び方法並びに記録媒体に関するものであり、特に画像な
どのデジタルコンテンツをインターネットなどで配布・
流通させる場合に著作権を保護するための電子透かし装
置及び方法並びに記録媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、インターネットの発達により、画
像などのデジタルコンテンツを販売・流通させることが
頻繁に行われるようになってきた。これに伴い、デジタ
ルコンテンツの著作権を保護するための手段として、特
に、画像では、可視透かしや不可視透かしといった電子
透かし技術を利用して、画像の原画に著作者情報や購入
者情報を埋め込んで、それらが不正に流出しても、原画
の著作者や購入者を特定できるしかけを提供するように
なって来ている。

【０００３】不可視の電子透かしの従来の方式では、空
間に依存する物理量に透かしを埋め込む方法と、周波数
領域に依存する量に透かしを埋め込む方法とに大別され
る。周波数領域に依存する量とは空間に依存する物理量
をウェーブレット変換等を使用して、物理量を周波数変
換して得られる量である。ここで物理量或いは周波数に
依存した量に透かしを埋め込むとは、ピクセル上の物理
量の値、或いは周波数に依存した量の値に、指定した透
かしの情報に冗長性を加えたものを加算して、物理量あ
るいは周波数に依存した量の値を修正して再度、画像に
埋め込むことを意味する。周波数領域に依存する量にゆ
らぎとして入れた透かしは逆変換を施して、もとの物理
量に戻される。

【０００４】空間に依存する物理量に透かしを埋め込む
方法としては、画像の各ピクセルに割り当てられた輝度
や色情報を物理量として、それらに透かしを埋め込む方
法が一般的である。

【０００５】輝度や色情報といった物理量に透かしを埋
め込む場合、原画像に無関係に透かしを埋め込む方法と
原画像の特徴を考慮して透かしを埋め込む方法がある。

【０００６】例えば、特開平１０−２４０１２９号公報
のように元の画像とは無関係な鍵データと呼ばれる情報
によって透かしを埋め込む場所を決定する方法は、ユー
ザだけが知っている数桁の英数字を入力させて、出力か
らは入力が推定できない一方向性関数によって、２次鍵
を生成し、２次鍵から透かしを埋め込む画像上の点列を
決める。この方法では、透かしを埋め込む際に原画像の
特性が考慮されないため、画像によっては、透かしを埋
め込むことで画質が落ちる場合がある。

【０００７】これを改善するには原画像を考慮する方法
がある。この方法としてはＵＳＰ５７２１７８８「Meth
od and system for digital image signature」のよう
に輝度や色情報などの物理量が極大あるいは極小となる
ピクセル上とその周辺の位置に透かしを埋め込み、透か
しを抽出する際は、透かしが埋め込まれた画像から物理
量の極大あるいは極小となるピクセルを求めて透かしを
埋め込んだ位置を特定して、透かし情報をそれに従って
読み出す方法がある。この方法は、画像のピクセル上で
の物理量が極大あるいは極小となる場所では、ピクセル
上での物理量をある程度変更しても、極大あるいは極小
といった性質が保たれる限り人間の目には変化を感じな
いという性質を利用したものである。しかし、この方法
では、物理量が極大・極小となるピクセルが限られる場
合には埋め込める透かし情報量が少なくなるか無理に透
かしを埋め込むと画質が劣化することがある。また、こ
の方法では、物理量変化の激しい部分には透かしを埋め
込みにくい。

【０００８】この欠点を改善する方法として、日立評論
第８０巻第７号「電子透かしとその応用」（日立評論社
１９９８年発行、Ｐ５１１−Ｐ５１６）のように元の画
像の特徴を考慮して最適な場所に透かしを埋め込んで画
質の劣化をできるだけ防ぐ方法がある。この方法は人間
の目にとって、物理量変化の激しい部分の物理量変更に
は鈍感であり、輪郭線の変更は敏感であるという性質を
考慮して、輪郭線を保存しながら、物理量変化の激し
く、人間の目には変化がわからない最適部分を抽出して
透かし情報を埋め込むものである。これによって、画質
を劣化させることなく、原画像の特徴を考慮して最適位
置に透かしを埋め込むことができる。しかし、この方法
は透かしを埋め込んだ位置を特定するために原画像を必
要とし、透かしを抽出する際に、原画像と透かし埋め込
み画像を比較して、差分画像を作り、透かしを埋め込ん
だ位置を特定する。原画像が必要だと、（１）原画像を
フルに保管して置くための大容量記憶装置が必要であ
る、（２）インターネットで販売するのは、原画像の所
有者ではなく、代理業者であるのが一般的であり、透か
しの抽出のために代理業者が原画像を保管しておくこと
ができない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、空間
に依存した物理量を電子透かしとして埋め込み、かつ画
質の劣化を防ぐ目的で原画像の特徴を考慮して最適な場
所に透かしを埋め込む方法で、透かし抽出の際に原画像
を必要としない方法について述べられているものはな
い。

【００１０】本発明は、画像の劣化を最小限にするため
に透かしを埋め込む位置を最適化する電子透かし装置及
び方法並びに記録媒体で、透かしの抽出の際に原画像そ
のものを必要としない電子透かし装置及び方法並びに記
録媒体を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、入力画
像に透かしを埋め込む電子透かし装置であって、前記入
力画像に応じた透かし埋め込み位置を決定する透かし埋
め込み位置決定手段と、前記透かし埋め込み位置決定手
段からの埋め込み位置情報を受け取って、前記入力画像
に前記透かしを埋め込む透かし埋め込み手段と、前記埋
め込み位置情報を管理する管理手段とを備えることによ
り達成される。また、前記管理手段は、入力画像に対応
する透かし埋め込み画像と埋め込み位置情報とを対応づ
けて管理することにより達成される。また、入力画像に
透かしを埋め込む電子透かし装置であって、前記入力画
像に応じた透かし埋め込み位置を決定する透かし埋め込
み位置決定手段と、前記入力画像に応じた透かし埋め込
み強度を決定する透かし埋め込み強度決定手段と、前記
透かし埋め込み位置決定手段からの埋め込み位置情報と
前記透かし埋め込み強度決定手段からの埋め込み強度情
報とを受け取って、前記入力画像に前記透かしを埋め込
む透かし埋め込み手段と、前記入力画像に対応する透か
し埋め込み画像と前記埋め込み位置情報との対応関係を
管理する管理手段とを備えたことにより達成される。ま
た、画像に透かしを埋め込む電子透かし装置であって、
前記画像に応じた透かし埋め込み位置と当該埋め込み位
置に関する閾値関数とを決定する透かし埋め込み位置決
定手段と、前記透かし埋め込み位置決定手段からの埋め
込み位置情報を受け取って、前記画像に前記透かしを埋
め込む透かし埋め込み手段と、前記埋め込み位置情報と
閾値関数とを管理する手段とを備えたことにより達成さ
れる。また、画像に透かしを埋め込む電子透かし装置で
あって、前記画像に応じた透かし埋め込み位置と当該埋
め込み位置に関する物理量とを決定する透かし埋め込み
位置決定手段と、前記透かし埋め込み位置決定手段から
の埋め込み位置情報を受け取って、前記画像に前記透か
しを埋め込む透かし埋め込み手段と、前記埋め込み位置
情報と物理量とを管理する手段とを備えたことにより達
成される。また、透かし埋め込み画像の透かしを抽出す
る電子透かし装置であって、前記透かし埋め込み画像と
透かし埋め込み位置情報とを対応づけて管理する管理手
段と、前記管理手段から透かし埋め込み位置情報受け
て、前記透かし埋め込み画像から透かしを抽出する抽出
手段とを備えたことにより達成される。また、入力画像
に透かしを埋め込む電子透かし方法であって、前記入力
画像を分析するステップと、分析した結果に応じて前記
入力画像に前記透かしを埋め込むステップと、埋め込み
位置を特定する情報を管理するステップとを有すること
により達成される。また、入力画像に透かしを埋め込む
電子透かし方法であって、前記入力画像に応じた透かし
埋め込み位置を決定するステップと、当該埋め込み位置
の情報を受け取って、前記入力画像に前記透かしを埋め
込むステップと、前記埋め込み位置の情報を管理するス
テップとを有することにより達成される。また、透かし
埋め込み画像の透かしを抽出する電子透かし方法であっ
て、前記透かし埋め込み画像と透かし埋め込み位置情報
とを対応づけて管理するステップと、前記管理された透
かし埋め込み位置情報を受けて、前記透かし埋め込み画
像から透かしを抽出するステップとを有することにより
達成される。また、上述した装置及び方法で実現してい
る機能を実現するプログラムを格納した記録媒体であっ
ても良い。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明は、原画像を必要とせず、
透かしを埋め込む位置情報だけ、あるいは位置情報と透
かしを埋め込んだ位置に関する閾値関数、物理量、ある
いは位置情報と透かしを埋め込んだ位置に関する閾値関
数、物理量と初期物理量を使って、空間に依存した物理
量を電子透かしとして画像に埋め込み、かつ画像の劣化
を最小限に保ちながら透かしを抽出する方法に関するも
のである。

【００１３】図１は、この発明の電子透かし装置の透か
し埋め込みの一実施例で、透かし埋め込み手段１０１の
構成図である。透かし埋め込み手段１０１は透かし埋め
込み入力手段１０２、埋め込み位置決定手段１０３、透
かし埋め込み処理手段１０４、対応管理手段１０５、透
かし埋め込み出力手段１０６で構成される。透かし埋め
込み入力手段１０２は原画像と透かし情報を入力とし
て、情報をデジタル化して保有する。埋め込み位置決定
処理手段１０３は上記入力手段で取込んだデジタル化さ
れた原画像と透かし情報及び画質優先か強度優先かを指
定するユーザ入力のパラメタから、透かしを埋め込む画
像中での位置を決定する。透かし埋め込み処理手段１０
４はデジタル化された位置情報と透かし情報を入力とし
て、透かし埋め込み画像作成に必要な輝度値等の情報を
計算する。位置情報は後段の透かし抽出の際に原画像の
代わりに透かし埋め込み位置を特定するために使用され
る。対応管理手段１０５は原画像と透かしを埋め込んだ
位置に関する情報の対応付けを管理し、後段で透かし埋
め込み画像からの透かしを抽出する際に位置情報を特定
するために使用する。透かし埋め込み出力手段１０６は
透かし埋め込み画像を出力する。

【００１４】図２は、画像に透かしを埋め込むことで、
画像を不正コピーされた場合、不正者を特定する著作権
保護の仕掛けを示すフロー図である。１０１は透かし埋
め込み手段、２０１は透かし抽出手段である。透かし埋
め込み手段１０１は原画像２０２を入力し、透かし埋め
込み画像２０３を出力する。この透かし埋め込み画像が
インターネットなどの流通経路で配布され利用される。
利用の一方法としては、画像の拡大縮小や色調変更など
の画像処理を受けるケースがある。あるいは意図的に透
かしを除去しようと画像処理されることがある。ステッ
プ２０４はこの画像処理による透かし除去行為を示す。
ステップ２０５はその画像処理されたものが不正コピー
されることを示す。透かし抽出手段２０１はそのような
不正コピーの疑いのある画像２０６を入力して透かし情
報２０７を抽出する。ステップ２０８は透かし情報とし
て画像の正規購入者ＩＤを埋め込むなどの方法によって
不正者を特定するステップを示す。

【００１５】図３は、図１と対をなすもので、この発明
の電子透かし装置の構成の一実施例で、透かし抽出手段
２０１の構成を示す図である。図３において、３０１は
透かし抽出入力手段、３０２は埋め込み位置抽出処理手
段、３０３は透かし抽出処理手段、３０４は透かし抽出
出力手段、１０５は対応管理手段である。透かし抽出入
力手段３０１は透かし埋め込み画像と位置情報を入力し
てデジタル化して保有する。埋め込み位置抽出処理手段
３０２は上記入力から、抽出された埋め込み位置の情報
を透かし抽出処理手段３０３に受け渡す。その際、対応
管理手段１０５によって透かし埋め込み画像に対応する
位置情報を特定する。透かし抽出処理手段３０３は埋め
込み位置抽出処理手段３０２から抽出された埋め込み位
置の情報を受け取り、透かし情報を計算する。透かし抽
出出力手段３０４は得られた透かし情報を出力する。

【００１６】図４は埋め込み位置決定処理手段１０３の
詳細を示す。ここでは、透かしの埋め込み位置を決定す
るため、最初に４０１のステップでは原画像のピクセル
ごとの物理量変化率を求める。原画像のピクセル数をＮ
とすると、Ｎ個の物理量変化率を求める。物理量変化率
とは、あるピクセルの近傍で、その物理量の変化の度合
いを示すものである。物理量の変化率を求める実施例と
しては、図５で後述する。

【００１７】ステップ４０２では、電子透かしを埋め込
む際の画質優先か強度優先かユーザ入力のパラメタに従
って、画像の各ピクセルに透かしを埋め込むか否かを決
める際、各ピクセルの物理量の変化率を比較する際の比
較範囲としての探索域の範囲を決める。画質優先とは透
かし埋め込み画像と原画像を直接比較しても、人間の目
にはほとんどその差が分からない程度に画質劣化を押さ
えることを指す。そのためには、原画像の輝度などの物
理量変化の激しいところから順に透かしを入れていく
が、それを決めるピクセルの物理量変化の比較範囲を全
領域にとる必要がある。強度優先の場合は、画質優先だ
と透かしを埋め込むピクセルがある部分に集中するケー
スがあるため、できるだけ、透かしを埋め込むピクセル
が画像全体に分散されるように物理量変化の比較は局所
化された範囲ごとに行うものである。この場合は、局所
化された範囲ごとに透かしは埋め込まれる。部分切り出
しなどの画像処理に耐えられるようにするためには原画
像によっては、強度優先にする必要がある。画質優先の
場合は、その探索域は原画像のピクセル全体の全領域と
する。強度優先の場合は、ｎ個の部分領域に分け、探索
域は部分領域ごととする。ここでｎは１より大きな整数
で、強度優先の度合いによって、決められるものとす
る。全領域の場合は、ｎ＝１と考える。探索域は後述の
ステップ４０３で使用する。

【００１８】ステップ４０３では、ピクセルが透かしを
埋め込んだか否かを表わす規則を定義する。ｎ個に分け
た部分領域ごとにピクセルの物理量の変化率を比較し、
大きい順、即ち、物理量の変化の激しい順にＸ／ｎバイ
ト分に入るピクセルをピックアップする。ここでＸは透
かしを埋め込むピクセル全体のバイト数である。これは
通常、透かしのアルゴリズムや透かし埋め込みに求める
画質劣化の度合いや強度などに依存し、実験的に決める
必要がある。また、図７で後述するように埋め込むべき
情報量やパリティビットの決め方などによって制限され
る。今、ピックアップされた該当ピクセルに“１”を割
り当て、それをＳ（ｘ）＝１と書く。ここでｘはピクセ
ルを表わす。該当しなかったピクセルの場合は、Ｓ
（ｘ）＝０とする。これによって規則Ｓが定まる。Ｓは
ピクセルに透かしを埋め込むかどうかを表わすための写
像で、ピクセル全体から｛０，１｝への写像である。

【００１９】写像Ｓにより、透かしを埋め込んだピクセ
ル全体と、埋め込まないピクセル全体を定義する。原画
像のピクセル全体をＧとするとき、数（１）で表わされ
る集合Ａは透かしを埋め込んだピクセル全体となる。

【００２０】

【数１】Ａ＝｛ｘ∈Ｇ：Ｓ（ｘ）＝１｝・・・（１）また、数（２）で表わされる集合Ａ’は透かしを埋め込
まないピクセル全体となる。

【００２１】

【数２】Ａ’＝｛ｘ∈Ｇ：Ｓ（ｘ）＝０｝・・・（２）ステップ４０４では、透かし埋め込み位置をファイルに
出力する。透かし埋め込み位置は数（３）で表わされ
る。但し、Ｓ（ｉ）は原画像中のｉ番目のピクセルとす
る。

【００２２】

【数３】Ｓ＝｛Ｓ（１）Ｓ（２）・・・・・・Ｓ（Ｎ）｝・・・（３）この位置情報Ｓをファイルに出力する。

【００２３】図５は、ピクセルごとの物理量の変化率を
計算する具体的な実施例である。ピクセルｘの左右上下
のピクセルをａ、ｂ、ｃ、ｄとするとき、f(ｘ)をピク
セルｘの物理量とすると、物理量の変化率を数（４）で
求める。

【００２４】

【数４】｜f(ａ)−f(ｘ)｜＋｜f(ｂ)−f(ｘ)｜＋｜f(ｃ)−f(ｘ)｜＋｜f(ｄ)−f(ｘ)｜・・・（４）図６は透かし埋め込み処理手段１０４の詳細を示す。透
かし埋め込み処理手段１０４は透かし情報変換手段６０
１と透かし埋め込み画像作成手段６０２で構成される。
透かし埋め込み処理手段１０４は透かし情報と位置情報
Ｓを入力とする。透かし情報変換手段６０１は透かし情
報を入力して、原画像に埋め込む際に、冗長性を考慮し
て拡張した形式に変換する。透かし埋め込み画像作成手
段６０２は変換された透かし情報を受け取ってピクセル
上の物理量を修正し、修正物理量の値を原画像に埋め込
む。

【００２５】図７は透かし情報変換手段６０１の詳細を
示す。ここでは例として埋め込む透かし情報を“２９３
６１０４”という数字列あるいは記号列であるとする。
数字列を含めて記号列とする。

【００２６】ステップ７０１は透かし情報としての記号
列の各記号（ここでは数字）をバイナリ表示する。数字
０から９まで１０個、アルファベット大文字小文字合わ
せて５２文字だけを使用するシステムの場合は、６２文
字を識別するために６ビットあればよい。もっと多くの
記号を識別したい場合は、このビット数を増やせばよ
い。今、６ビットで記号を表わすとすると、数（５）の
ようにバイナリ表示する。

【００２７】

【数５】２−＞“００００１０” ９−＞“００１００１” ・・４−＞“０００１００” ・・・（５）ステップ７０２では、これらのバイナリ列を横に並べて
１つのバイナリ列を作成する。それをｂとする。ｂは数
（６）で表わされる。

【００２８】

【数６】ｂ＝“００００１０”“００１００１”・・・・・・“０００１００” ・・・（６）ステップ７０３では、ステップ７０２で作られたバイナ
リ列を次のように拡張する。透かしを埋め込むピクセル
数を＃（Ａ）、ｂのバイナリ列の列数（ビット数）を＃
（ｂ）とおく。＃（Ａ）は数（７）で表わされる。

【００２９】

【数７】＃（Ａ）＝｛Ｓ（ｘ）＝１であるピクセル数｝・・・（７）また、一般に数（８）が成り立つ。

【００３０】

【数８】＃（ｂ）＜＜＃（Ａ）・・・（８）ここで＜＜は右辺が左辺に比べて、桁数が大きいことを
示す。

【００３１】ステップ７０３では、実際に原画像に埋め
込む拡張バイナリ列を作成する。今、ｂにパリティビッ
ト列を付加する。パリティビット列の作り方やビット数
はいろいろあるが、それやのどれかを採用する。例え
ば、ｂを２列に分けて行と列の合計のパリティを作り、
それをパリティビット列とする方法がある。作られたパ
リティビット列をｐとするとき、数（９）でバイナリ列
を作る。

【００３２】

【数９】Ａ＝｛ｂ、ｐ、ｂ、ｐ、・・・、ｂ、ｐ｝・・・（９）これが、原画像に実際に埋め込む透かし情報となる拡張
バイナリ列である。数（１０）のように、この列数＃
（Ａ）と透かし埋め込みのピクセル数＃（Ａ）は同じで
なければならない。同じになるように、埋め込みバイト
数Ｘを決める。

【００３３】

【数１０】＃（Ａ）＝＃（Ａ）・・・（１０）Ｘ（バイト数）と＃（Ａ）（ビット数）の関係は、数
（１１）となる。

【００３４】

【数１１】Ｘ＊（１バイト当たりのビット数）＝＃（Ａ）・・・（１１）図８は透かし埋め込み画像作成手段６０２の詳細を示
す。透かし埋め込み画像作成手段６０２は拡張バイナリ
列Ａと位置情報Ｓを入力とする。拡張バイナリ列Ａはス
テップ７０３で作られた拡張バイナリ列である。

【００３５】ステップ８０１では、拡張バイナリ列Ａを
入力し、それにバイナリ列の先頭からの位置ｉにそれに
対応するＡの値｛０，１｝を対応付けることで画像位置
との対応付けを行う。その対応付けをＩで表わすと、Ｉ
は数（１２）で表わされる。

【００３６】

【数１２】Ｉ（ｘ）＝ｉ：ピクセルｘ∈Ａとなる順番・・・（１２）ステップ８０２では、拡張バイナリ列Ａに対応して原画
像に埋め込む修正物理量Ｆ（ｘ）を求める。Ｆ（ｘ）を
数（１３）で定義する。

【００３７】

【数１３】Ｆ（ｘ）＝ｆ（ｘ）（ｘ∈Ａ’のとき、即ち、Ｓ（ｘ）＝１）＝［ｆ（ｘ）／２］＊２＋１（ｘ∈Ａ、Ａ（Ｉ（ｘ））＝１のとき）＝［ｆ（ｘ）／２］＊２（ｘ∈Ａ、Ａ（Ｉ（ｘ））＝０のとき）・・・（１３）原画像中のビクセルｘの物理量ｆ（ｘ）の代わりにＦ
（ｘ）を埋め込む。透かしを埋め込まないピクセルに対
しては、原画像と同じ物理量とし、透かしを埋め込む個
所では２通りに分ける。透かしを埋め込むピクセルがＩ
で順序付けられていて、Ｉで決まる｛０，１｝の値に応
じて、物理量を奇数と偶数にまるめる。この部分は他の
方法でもよい。ここでは、“１”に対応する場合は奇数
に、“０”に対応する場合は偶数になるように、変更し
ている。一般にピクセルの物理量を“１”程度、増減し
ても、人間の目にはわからないため、原画像にこの程度
の変更を掛けてもかまわないという前提に立っている。

【００３８】ステップ８０３では、ピクセルｘに対し
て、変更を加えた物理量Ｆ（ｘ）をピクセル値としても
つ、透かし埋め込み画像を作成する。

【００３９】図９は埋め込み位置抽出処理手段３０２の
詳細フローを示す。これは図８の透かし埋め込み画像作
成手段６０２の逆操作を行うことである。ステップ９０
１では、ピクセル位置をＩ、透かし埋め込みピクセルの
位置をｉとし、それぞれ初期化して“０”にセットす
る。ステップ９０２では、数（１４）のようにピクセル
位置をカウントアップする。

【００４０】

【数１４】Ｉ＝Ｉ＋１・・・（１４）ステップ９０３では、ピクセルが最終を過ぎてしまった
かをチェックする。終了した場合は、埋め込んだ透かし
情報をあらわすバイナリ列Ａが完成する（ステップ９０
９）。ピクセルが最終位置を過ぎていなければ、ステッ
プ９０４に移る。

【００４１】ステップ９０４では位置情報ＳからＩ番目
ピクセルｘが透かし埋め込みのピクセルかを計算する。
その結果をＳとすると、数（１５）となる。

【００４２】

【数１５】Ｓ（ｘ）＝Ｓ（Ｉ）・・・（１５）ステップ９０５では、Ｓ（ｘ）の値をチェックし、
“１”に等しければ、即ち、透かし埋め込み位置であれ
ば、ステップ９０６に移る。それでなければ、そのピク
セル処理はスキップしてステップ９０２に戻る。

【００４３】ステップ９０６では、透かし埋め込みピク
セルの位置ｉを数（１６）のように、カウントアップす
る。

【００４４】

【数１６】ｉ＝ｉ＋１・・・（１６）ステップ９０７では、ピクセルｘの物理量Ｆ（ｘ）を透
かし埋め込み画像から得る。

【００４５】ステップ９０８では、埋め込んだ透かし情
報をあらわすバイナリ列Ａを数（１７）で求める。

【００４６】

【数１７】Ａ（ｉ）＝mod（F(x)，２）・・・（１７）ここでmod（ａ，ｂ）は数ａを数ｂで割った余りのこと
である。Ａ（ｉ）にはピクセルｘの物理量Ｆ（ｘ）が偶
数であれば、“０”を、奇数であれば“１”がセットさ
れる。これは図８のステップ８０２の逆操作である。こ
の操作をすべてのピクセルに対して繰り返すことによっ
て、バイナリ列Ａが回復する。

【００４７】図１０は、透かし抽出処理手段３０３の詳
細を示す。これは、透かし情報変換６０１の逆操作を行
うことである。

【００４８】ステップ１００１では、バイナリ列Ａを分
解して、数（１８）のように、透かし情報のバイナリ列
とパリティビット列を得る。

【００４９】

【数１８】Ａ＝｛ｂ１、ｐ１、ｂ２、ｐ２、・・・、ｂｍ、ｐｍ｝＃（ｂｉ）＝＃（ｂ）、＃（ｐｉ）＝＃（ｐ）ｂ：透かし埋め込み時の透かし情報から作られたバイナリ列ｐ：透かし埋め込み時のパリティチェックビット列・・・（１８）ｂ、ｐの列数は図７のステップ７０２、７０３で決めた
列数と同じである。

【００５０】ステップ１００２はｂｉ、ｐｉに対して、
パリティビット列ｐｉを使ってｂｉをエラー回復する。
それをｉ＝１・・ｍに対して行う。

【００５１】ステップ１００３では、多数決原理を使っ
て、ｂを復元する。それをｂとする。各ｂｉのビット
の各列ごとに“０”か“１”の数の多い方をとり、ｂ
の対応するビットの各列とする。ここでわかるように、
ｂｉ、ｐｉの個数ｍは奇数に選んでおく。こうして最
終的なバイナリ列ｂが完成する。それを、数（１９）の
ように、記号のビット数ごとに分ける。

【００５２】

【数１９】ｂ＝“００００１０”“００１００１”・・・・・・“０００１００” ・・・（１９）分けられたビット列から、数（２０）のように、記号列
を回復する。

【００５３】

【数２０】 “００００１０”−＞２ “００１００１”−＞９・・ “０００１００”−＞４・・・（２０）これによって、最終の抽出された透かし情報“２９３６
１０４”が得られた。

【００５４】この発明の電子透かし装置の透かし埋め込
みの構成のもう一つの実施例として、図１で説明した位
置情報の代わりに位置情報、閾値関数、物理量を使う例
を説明する。図１において埋め込み位置決定処理手段１
０３は原画像と透かし情報から、位置情報、閾値関数、
物理量を計算する。ここで閾値関数及び物理量は透かし
を埋め込む位置に対応する部分だけを計算する。透かし
埋め込み処理手段１０４はデジタル化された位置情報、
閾値関数、物理量と透かし情報を入力として、透かし埋
め込み画像作成に必要な輝度値等の情報を計算する。位
置情報、閾値関数、物理量は後段の透かし抽出の際に原
画像の代わりに透かし埋め込み位置を特定するために使
用される。対応管理手段１０５は原画像と位置情報、閾
値関数、物理量の対応付けを管理し、後段で透かし要り
画像からの透かしを抽出する際に位置情報、閾値関数、
物理量を特定するために使用する。

【００５５】不可視透かしは、人間の目には検知できな
い範囲で物理量を変化させることで、情報を埋め込むも
のである。人間の目に検知できない許容範囲を閾値関数
として定義する。画像の物理量変化の激しいところは一
般に、透かしを埋め込んでも、人間の目には検知しずら
い、即ち、許容範囲が広がるため、閾値関数の値として
は大きくなる。閾値関数の決め方はいろいろと知られて
いる。例えば、医療画像で用いられるように、物理量変
化の激しさを計算して、人間工学的に最適な許容範囲を
求める等の方法がある。ここでは、それが画像ごとに一
つ決められて、閾値関数が存在するものとする。

【００５６】この発明の電子透かし装置の透かし抽出の
構成の別の実施例として、図３で説明した位置情報の代
わりに位置情報、閾値関数、物理量を使う例を説明す
る。図３において透かし抽出入力手段３０１は透かし埋
め込み画像と位置情報、閾値関数、物理量を入力してデ
ジタル化して保有する。埋め込み位置抽出処理手段３０
２は上記入力から、抽出された埋め込み位置の情報を透
かし抽出処理手段３０３に受け渡す。その際、対応管理
手段１０５によって透かし埋め込み画像に対応する位置
情報、閾値関数、物理量を特定する。透かし抽出処理手
段３０３は埋め込み位置抽出処理手段３０２から抽出さ
れた埋め込み位置の情報を受け取り、透かし情報を計算
する。ここで閾値関数及び物理量は透かしを埋め込む位
置に対応する部分だけである。

【００５７】図６の透かし埋め込み処理手段１０３の詳
細において、位置情報の代わりに位置情報、閾値関数、
物理量を使う例を説明する。透かし埋め込み処理手段１
０４は透かし情報と位置情報Ｓ、閾値関数、物理量を入
力とする。透かし情報変換手段６０１は透かし情報を入
力して、透かし情報を原画像に埋め込む際の実際の形式
に変換して、透かし埋め込み画像作成手段６０２に受け
渡す。ここで閾値関数及び物理量は透かしを埋め込む位
置に対応する部分だけを入力する。

【００５８】図８の透かし埋め込み画像作成手段６０２
の詳細において、位置情報の代わりに位置情報、閾値関
数、物理量を使う例を説明する。但し、透かし埋め込み
画像作成手段６０２はバイナリ列Ａと位置情報、閾値関
数、物理量を入力とする。ここで閾値関数及び物理量は
透かしを埋め込む位置に対応する部分だけを入力とす
る。バイナリ列Ａは図７のステップ７０３で作られたバ
イナリ列である。

【００５９】ステップ８０２では、原画像に埋め込む、
修正物理量を求める。Ｆ（ｘ）を数（２１）で定義す
る。

【００６０】

【数２１】Ｆ（ｘ）＝ｆ（ｘ）（ｘ∈Ａ’のとき、即ち、Ｓ（ｘ）＝０）＝ｆ_Ｓ（ｘ）（ｘ∈Ａ、Ａ（Ｉ（ｘ））＝１のとき）＝ｆ（ｘ）（ｘ∈Ａ、Ａ（Ｉ（ｘ））＝０のとき）但し、ｆ_Ｓは以下の関係を満たす関数とする。

【００６１】ｆ（ｘ）−ｈ_Ｓ（ｘ）＜ｆ_Ｓ（ｘ）≦ ｆ（ｘ）−ｈ・ｈ_Ｓ（ｘ）または、ｆ（ｘ）＋ｈ・ｈ_Ｓ（ｘ）≦ｆ_Ｓ（ｘ）＜ｆ（ｘ）＋ｈ_Ｓ（ｘ）０＜ｈ＜１・・・（２１）原画像中のビクセルｘの物理量ｆ（ｘ）の代わりにＦ
（ｘ）を埋め込む。透かしを埋め込まないピクセルに対
しては、原画像と同じ物理量とし、透かしを埋め込む個
所では２通りに分ける。透かしを埋め込むピクセルがＩ
で順序付けられていて、Ｉで決まる｛０，１｝の値に応
じて、次のようにする。“０”の場合は、原画像と同じ
物理量とする。“１”の場合は、ある０＜ｈ＜１である
パラメタｈを定めておき、原画像の物理量から閾値関数
ｈ_Ｓのｈ倍以上１倍未満離れたｆ_Ｓを定義して元の物理
量の代わりにｆ_Ｓで入れ替える。一般にピクセルの物理
量を閾値関数未満で増減しても、人間の目にはわからな
いため、原画像にこの程度の変更を掛けてもかまわない
という前提に立っている。

【００６２】図１１は図９は位置情報の代わりに位置情
報、閾値関数、物理量を使う場合の埋め込み位置抽出処
理手段３０２の詳細フローを示す。これは前述の図８の
透かし埋め込み画像作成手段６０２の詳細において、位
置情報の代わりに位置情報、閾値関数、物理量を使う例
の説明の逆操作を行うことである。ステップ９０１から
ステップ９０７までは図９と同じである。

【００６３】ステップ１１０１では、埋め込んだ透かし
情報をあらわすバイナリ列Ａを数（２２）で求める。

【００６４】

【数２２】Ａ（ｉ）＝１：｜Ｆ（ｘ）− ｆ_Ａ（ｘ）｜≧ｈ・ｈ_Ｓ（ｘ）のとき＝０：｜Ｆ（ｘ）− ｆ_Ａ（ｘ）｜＜ｈ・ｈ_Ｓ（ｘ）のとき・・・（２２）ここでｆ_Ａは透かしを埋め込む位置に対応する部分の物
理量とする。Ａ（ｉ）にはピクセルｘの物理量Ｆ（ｘ）
が元の物理量から閾値関数のｈ倍未満しか離れていなけ
れば、“０”を、閾値関数のｈ倍以上離れていれば、
“１”がセットされる。この操作をすべてのピクセルに
対して繰り返すことによって、バイナリ列Ａが回復する
（ステップ９０９）。

【００６５】この発明の電子透かし装置の透かし埋め込
みの構成のもう一つの実施例として、図１で説明した位
置情報の代わりに位置情報、閾値関数、物理量、初期周
辺物理量を使う例を説明する。図１において埋め込み位
置決定処理手段１０３は原画像と透かし情報から、位置
情報、閾値関数、物理量、初期周辺物理量を計算する。
ここで閾値関数、物理量及び初期周辺物理量は透かしを
埋め込む位置に対応する部分だけを計算する。透かし埋
め込み処理手段１０４はデジタル化された位置情報、閾
値関数、物理量、初期周辺物理量と透かし情報を入力と
して、透かし埋め込み画像作成に必要な輝度値等の情報
を計算する。位置情報、閾値関数、物理量、初期周辺物
理量は後段の透かし抽出の際に原画像の代わりに透かし
埋め込み位置を特定するために使用される。対応管理手
段１０５は原画像と位置情報、閾値関数、物理量、初期
周辺物理量の対応付けを管理し、後段で透かし埋め込み
画像から透かしを抽出する際に位置情報、閾値関数、物
理量、初期周辺物理量を特定するために使用する。

【００６６】周辺物理量は、各ピクセルに対して、隣接
するピクセルでの物理量の平均値とする。ピクセルｘに
対して隣接するピクセルをｘ_１、・・、ｘ_１ｋとすれ
ば、物理量Ｆの周辺物理量Ｆ_Ｓは数（２３）で計算す
る。

【００６７】

【数２３】Ｆ_Ｓ（ｘ）＝（Ｆ（ｘ_１）＋・・・Ｆ（ｘ_ｋ））／ｋ・・・（２３）初期周辺物理量Ｆ_ＳＯは、原画像に対して数（２３）で
計算したものとする。

【００６８】この発明の電子透かし装置の透かし抽出の
構成の別の実施例として、図３で説明した位置情報の代
わりに位置情報、閾値関数、物理量、初期周辺物理量を
使う例を説明する。図３において透かし抽出入力手段３
０１は透かし埋め込み画像と位置情報、閾値関数、物理
量、初期周辺物理量を入力してデジタル化して保有す
る。埋め込み位置抽出処理手段３０２は上記入力から、
抽出された埋め込み位置の情報を透かし抽出処理手段３
０３に受け渡す。その際、対応管理手段１０５によって
透かし埋め込み画像に対応する位置情報、閾値関数、物
理量、初期周辺物理量を特定する。透かし抽出処理手段
３０３は埋め込み位置抽出処理手段３０２から抽出され
た埋め込み位置の情報を受け取り、透かし情報を計算す
る。ここで閾値関数、物理量及び初期周辺物理量は透か
しを埋め込む位置に対応する部分だけである。

【００６９】図６の透かし埋め込み処理手段１０３の詳
細において、位置情報の代わりに位置情報、閾値関数、
物理量、初期周辺物理量を使う例を説明する。透かし埋
め込み処理手段１０４は透かし情報と位置情報Ｓ、閾値
関数、物理量、初期周辺物理量を入力とする。透かし情
報変換手段６０１は透かし情報を入力して、透かし情報
を原画像に埋め込む際の実際の形式に変換して、透かし
埋め込み画像作成手段６０２に受け渡す。ここで閾値関
数、物理量及び式周辺物理量は透かしを埋め込む位置に
対応する部分だけを入力する。

【００７０】図８の透かし埋め込み画像作成手段６０２
の詳細において、位置情報の代わりに位置情報、閾値関
数、物理量、初期周辺物理量を使う例を説明する。但
し、透かし埋め込み画像作成手段６０２はバイナリ列Ａ
と位置情報、閾値関数、物理量、初期周辺物理量を入力
とする。ここで閾値関数、物理量及び初期周辺物理量は
透かしを埋め込む位置に対応する部分だけを入力とす
る。バイナリ列Ａは図７のステップ７０３で作られたバ
イナリ列である。

【００７１】ステップ８０２では、原画像に埋め込む、
修正物理量を求める。Ｆ（ｘ）を数（２１）で定義す
る。原画像中のビクセルｘの物理量ｆ（ｘ）の代わりに
Ｆ（ｘ）を埋め込む。透かしを埋め込まないピクセルに
対しては、原画像と同じ物理量とし、透かしを埋め込む
個所では２通りに分ける。透かしを埋め込むピクセルが
Ｉで順序付けられていて、Ｉで決まる｛０，１｝の値に
応じて、次のようにする。“０”の場合は、原画像と同
じ物理量とする。“１”の場合は、ある０＜ｈ＜１であ
るパラメタｈを定めておき、原画像の物理量から閾値関
数ｈ_Ｓのｈ倍以上１倍未満離れたｆ_Ｓを定義して元の物
理量の代わりにｆ_Ｓで入れ替える。一般にピクセルの物
理量を閾値関数未満で増減しても、人間の目にはわから
ないため、原画像にこの程度の変更を掛けてもかまわな
いという前提に立っている。

【００７２】図１２は図９は位置情報の代わりに位置情
報、閾値関数、物理量、初期周辺物理量を使う場合の埋
め込み位置抽出処理手段３０２の詳細フローを示す。こ
れは前述の図８の透かし埋め込み画像作成手段６０２の
詳細において、位置情報の代わりに位置情報、閾値関
数、物理量、初期周辺物理量を使う例の説明の逆操作を
行うことである。ステップ９０１からステップ９０６ま
では図９と同じである。

【００７３】ステップ１２０１では、ピクセルｘの物理
量Ｆ（ｘ）を透かし埋め込み画像から得る。周辺物理量
Ｆ_Ｓは透かし埋め込み画像から数（２３）で求める。

【００７４】ステップ１２０２では、埋め込んだ透かし
情報をあらわすバイナリ列Ａを数（２４）で求める。

【００７５】

【数２４】Ａ（ｉ）＝１：｜Ｆ（ｘ）−（Ｆ_Ｓ（ｘ）−Ｆ_ＳＯ（ｘ））−ｆ_Ａ（ｘ）｜ ≧ｈ・ｈ_Ｓ（ｘ）のとき＝０：｜Ｆ（ｘ）−（Ｆ_Ｓ（ｘ）−Ｆ_ＳＯ（ｘ））−ｆ_Ａ（ｘ）｜＜ｈ・ｈ_Ｓ（ｘ）のとき・・・（２４）ここでｆ_Ａは透かしを埋め込む位置に対応する部分の物
理量とする。Ｆ_ＳＯは入力として与えられる透かし埋
め込み位置に関する初期周辺物理量である。周辺物理量
Ｆ_Ｓと初期周辺物理量Ｆ_ＳＯの差Ｆ_Ｓ−Ｆ_ＳＯは、
透かし埋め込み画像が物理量の変化を受けた場合の補正
を表わす。その補正後、Ａ（ｉ）にはピクセルｘの物理
量Ｆ（ｘ）が元の物理量から閾値関数のｈ倍未満しか離
れていなければ、“０”を、閾値関数のｈ倍以上離れて
いれば、“１”がセットされる。この操作をすべてのピ
クセルに対して繰り返すことによって、バイナリ列Ａが
回復する（ステップ９０９）。

【００７６】図１３は、図１の対応管理手段１０５の一
例を示したものである。透かし埋め込み画像ファイル名
１３０１と位置情報のフィールド１３０２を表形式で管
理する。透かし埋め込み画像を入手した場合、対応する
透かし埋め込みの位置情報はこの表からファイル名を経
由して得ることができる。

【００７７】図１４は、図１の対応管理手段１０５の別
の例を示したものである。透かし埋め込み画像ファイル
名１４０１と位置情報、透かしを埋め込んだ位置での閾
値関数、物理量のフィールド１４０２を表形式で管理す
る。透かし埋め込み画像を入手した場合の位置情報、透
かしを埋め込んだ位置での閾値関数、物理量はこの表か
らファイル名を経由して得ることができる。

【００７８】図１５は、図１の対応管理手段１０５のも
う一つの例を示したものである。透かし埋め込み画像フ
ァイル名１５０１と位置情報、透かしを埋め込んだ位置
での閾値関数、物理量、初期周辺物理量のフィールド１
５０２を表形式で管理することによって、透かし埋め込
み画像を入手した場合の位置情報、透かしを埋め込んだ
位置での閾値関数、物理量、初期周辺物理量はこの表か
らファイル名を経由して得ることができる。

【００７９】図１６は、図１の対応管理手段１０５の別
の例を示したものである。原画像と透かし埋め込み画像
では画像に関する各種特徴量がほとんど変化しないこと
を利用する。対応管理手段は特徴量抽出処理手段１６０
１と特徴量検索処理手段１６０２で構成される。

【００８０】図１７は特徴量抽出処理手段１６０１の詳
細を示す。ステップ１７０１では透かし埋め込み画像か
ら透かし埋め込み画像の特徴量ベクトルを計算する。特
徴量とは、画像を特徴付ける指標のことで、その求め方
の例は後述する。

【００８１】ステップ１７０２では、計算した特徴量ベ
クトルを特徴量ＤＢに出力する。

【００８２】図１８に特徴量ＤＢのレコード構成例を示
す。特徴量ＤＢ１８０１の各レコード１８０２は特徴量
固有値・ベクトル群１８０３と透かし埋め込み画像ファ
イル名１８０４を含む。特徴量固有値・ベクトル群１８
０３はその画像を表現するｍ個の特徴量に対応するｍ個
の固有値と固有ベクトルで構成される。

【００８３】図１９は特徴量検索処理手段１６０２の詳
細を示す。ステップ１７０１は図１７のステップ１７と
同じで、画像の特徴量ベクトルを計算する。

【００８４】ステップ１９０１では、特徴量ＤＢから、
透かし埋め込み画像の特徴量ベクトルに最も近い特徴量
ベクトルを持つ近接ベクトルを検索する。

【００８５】ステップ１９０２では、得られた近接ベク
トルに対応する透かし埋め込み画像ファイル名を得る。

【００８６】図２０は画像の特徴量ベクトル計算ステッ
プ１７０１の詳細を示す。ステップ２００１では、画像
の領域をＭ個のセクションに分割する。Ｍの決め方は、
領域をｍ個のセクションに分割した時、特徴量がセクシ
ョンごとに特徴付けられる程度のセクションの粒度を持
つことである。通常ｍはＭより小さくとる。

【００８７】ステップ２００２では、特徴量をｍ個選択
し、それをベクトルｂ_ｉとする。ｉはセクション番号と
する。

【００８８】ステップ２００３では、数（２５）で表わ
すようにｂ_ｉを集めてＢ行列を作る。Ｂは（Ｍ，ｍ）行
列となる。Ｔは転置行列を表わす。

【００８９】

【数２５】Ｂ＝［ｂ_１ｂ_２・・ｂ_Ｍ］^Ｔ・・・（２５）ステップ２００４では、セクションの切り方の依存性を
できるだけ避けるため、数（２６）により、固有値解析
による主成分分析を行う。

【００９０】

【数２６】Ｂｘ_ｊ＝λ_ｊｘ_ｊ・・・（２６）（ｊ＝１，２，・・，ｍ） λ_ｊ：固有値ｘ_ｊ：固有ベクトル（｜ｘ_ｊ｜＝１）ｍ個の固有値はセクションの切り方にほとんど依存しな
い。切り方を細かくしていくと、各々の固有値はそれぞ
れ一定値に収束する。最大固有値に対応する物理量が画
像の特徴を最も良く表わしていることになる。こうして
求めたｍ個の固有値と固有ベクトルを図１８の特徴量固
有値・ベクトル群１８０３として透かし埋め込み画像フ
ァイル名１８０４と合わせて特徴量ＤＢ１８０１のレコ
ード１８０２として登録する。

【００９１】図２１は特徴量ＤＢから近接ベクトルのマ
ッチングの詳細フローを示す。ステップ２１０１は特徴
量ＤＢのレコード数をＮとし、レコードカウンタＩ、最
適位置カウンタｉの初期値を数（２７）でセットする。
特徴量固有値・ベクトル群の近接度合いをNormで表わ
す。 Normの初期値としては数（２７）にあるような大
きな値、１０^１０をセットする。

【００９２】

【数２７】Ｎ＝特徴量ＤＢのレコード数Ｉ＝０：レコードカウンタｉ＝１：最適位置カウンタ Norm＝１０^１０・・・（２７）ステップ２１０２では、特徴量ＤＢ内のレコードカウン
タＩを数（２８）で更新する。

【００９３】

【数２８】Ｉ＝Ｉ＋１・・・（２８）ステップ２１０３では処理する特徴量ＤＢ内のレコード
があるかをレコードカウンタをチェックする。レコード
カウンタＩが特徴量ＤＢのレコード数Ｎを越えていれ
ば、処理するレコードはないとみなしてステップ２１０
７に行く。

【００９４】処理するレコードがある場合、数（２９）
でレコードIの特徴量固有値・ベクトル群と入力画像の
特徴量固有値・ベクトル群との近接度合いのノルム、No
rm_Iを計算する。

【００９５】

【数２９】 Norm_I＝｜λ_Ｉ１−λ_Ｏ１｜＋｜λ_Ｉ２−λ_Ｏ２｜＋・・・・・＋｜λ_Ｉｍ−λ_Ｏｍ｜＋‖ｘ_Ｉ１− ｘ_Ｏ１‖＋‖ｘ_Ｉ２− ｘ_Ｏ２‖＋・・・・・＋‖ ｘ_Ｉｍ− ｘ_Ｏｍ‖ 但し、‖ｘ‖＝ｍａｘ｜ｘ_ｊ｜（ｘ＝（ｘ_ｊ）のとき）・・・（２９） ‖ｘ‖はベクトルｘの長さ（これも一つのノルム）を表
わす。長さは成分の２乗和の平方根でもよいが、ここで
は絶対値最大成分の絶対値とする。ノルムとは、数（３
０）で定義されるように、ベクトル空間から非負値実数
への写像であり、和のノルムはノルムの和を越えないも
のと定義される。

【００９６】

【数３０】 ‖ｘ‖≧０、‖ｘ＋ｙ‖≦‖ｘ‖＋‖ｙ‖ ・・・（３０）ステップ２１０５では、NormとNorm_Iを比較する。 Norm
_IがNormより小さければ、レコードIが入力の特徴量固有
値・ベクトル群により近いとみなして、そのレコード番
号をｉとして、そのノルムNorm_IをNormに代入し、ステ
ップ２１０２に戻って、次のレコード処理に行く。そう
でなければ、そのままステップ２１０２に戻って、次の
レコード処理に行く。

【００９７】以上で求まった特徴量固有値・ベクトル群
から図１３、図１４、図１５のいずれかにより、必要と
する位置情報、閾値関数、物理量、初期周辺物理量に対
応する透かし埋め込み画像ファイル名を得ることができ
る。

【００９８】以上のように、この発明によれば、透かし
の埋め込み位置情報などを原画像を保管せずに記憶して
おくことができ、透かしの抽出の際に原画像そのものを
必要としない電子透かし装置を得ることができる。原画
像を保存しておく方法に比べ、保管する情報量は数分の
１から十数分の一程度で済む。また、この方法により、
原画像を保管できない、画像の販売代理業者でも、透か
し抽出のための情報保持が可能となり、インターネット
などによるデジタルコンテンツの流通・販売の実際のビ
ジネス化に大きく寄与することができる。

【００９９】

【発明の効果】本発明によれば、透かし抽出の際に原画
像を必要とせず、画像の劣化を最小限にすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の電子透かし装置の透かし埋め込みの
一実施例で、透かし埋め込み手段の構成図を示す。

【図２】透かしを埋め込んだ画像を不正コピー流出した
場合の不正者を特定する著作権保護の仕掛けを示す。

【図３】図１と対をなし、この発明の電子透かし装置の
構成の透かし抽出の一実施例を示す。

【図４】埋め込み位置決定処理手段の詳細を示す。

【図５】ピクセルごとの物理量の変化率を計算する具体
的な実施例を示す。

【図６】透かし埋め込み処理手段の構成を示す。

【図７】透かし情報変換手段の詳細を示す。

【図８】透かし埋め込み画像作成手段の詳細を示す。

【図９】埋め込み位置抽出処理手段の詳細フローを示
す。

【図１０】透かし抽出処理手段の詳細を示す。

【図１１】埋め込み位置抽出処理手段３０２の別の詳細
フローを示す。

【図１２】埋め込み位置抽出処理手段３０２のもう一つ
の詳細フローを示す。

【図１３】対応管理手段の一例を示す。

【図１４】対応管理手段の別の例を示す。

【図１５】対応管理手段の方法のもう一つの例を示す。

【図１６】対応管理手段の構成を示す。

【図１７】特徴量抽出処理手段１６０１の詳細を示す。

【図１８】特徴量ＤＢの構成を示す。

【図１９】特徴量検索処理手段１６０２の詳細を示す。

【図２０】画像の特徴量ベクトル計算の詳細フローを示
す。

【図２１】特徴量ＤＢから近接ベクトルのマッチング処
理の詳細フローを示す。

【符号の説明】

１０１…透かし埋め込み手段、１０２…透かし埋め込み入力手段、１０３…埋め込み位置決定決定手段、１０４…透かし埋め込み処理手段、１０５…対応管理手段、１０６…透かし埋め込み出力手段、２０１…透かし抽出手段、３０１…透かし抽出入力手段、３０２…埋め込み位置抽出処理手段、３０３…透かし抽出処理手段、３０４…透かし抽出出力手段、６０１…透かし情報変換手段、６０２…透かし埋め込み画像作成手段、１６０１…特徴量抽出処理手段、１６０２…特徴量検索処理手段、１６０１…位置情報、閾値関数、物理量、初期周辺物理
量、１８０１…特徴量ＤＢ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者黒須豊神奈川県横浜市戸塚区戸塚町5030番地株式会社日立製作所ソフトウェア事業部内 (72)発明者田中美樹神奈川県横浜市戸塚区戸塚町5030番地株式会社日立製作所ソフトウェア事業部内 (72)発明者永川忍神奈川県横浜市戸塚区戸塚町5030番地株式会社日立製作所ソフトウェア事業部内 (72)発明者加地朋之神奈川県横浜市戸塚区戸塚町5030番地株式会社日立製作所ソフトウェア事業部内Ｆターム(参考） 5B057 AA11 BA24 CC03 CE04 CE08 CG07 5C076 AA02 AA14 CA02 5J104 AA14 AA15 NA27 PA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力画像に透かしを埋め込む電子透かし装
置であって、前記入力画像に応じた透かし埋め込み位置
を決定する透かし埋め込み位置決定手段と、前記透かし
埋め込み位置決定手段からの埋め込み位置情報を受け取
って、前記入力画像に前記透かしを埋め込む透かし埋め
込み手段と、前記埋め込み位置情報を管理する管理手段
とを備えたことを特徴とする電子透かし装置。
【請求項２】請求項１記載の電子透かし装置であって、
管理手段は、入力画像に対応する透かし埋め込み画像と
埋め込み位置情報とを対応づけて管理することを特徴と
する電子透かし装置。
【請求項３】入力画像に透かしを埋め込む電子透かし装
置であって、前記入力画像に応じた透かし埋め込み位置
を決定する透かし埋め込み位置決定手段と、前記入力画
像に応じた透かし埋め込み強度を決定する透かし埋め込
み強度決定手段と、前記透かし埋め込み位置決定手段か
らの埋め込み位置情報と前記透かし埋め込み強度決定手
段からの埋め込み強度情報とを受け取って、前記入力画
像に前記透かしを埋め込む透かし埋め込み手段と、前記
入力画像に対応する透かし埋め込み画像と前記埋め込み
位置情報との対応関係を管理する管理手段とを備えたこ
とを特徴とする電子透かし装置。
【請求項４】画像に透かしを埋め込む電子透かし装置で
あって、前記画像に応じた透かし埋め込み位置と当該埋
め込み位置に関する閾値関数とを決定する透かし埋め込
み位置決定手段と、前記透かし埋め込み位置決定手段か
らの埋め込み位置情報を受け取って、前記画像に前記透
かしを埋め込む透かし埋め込み手段と、前記埋め込み位
置情報と閾値関数とを管理する手段とを備えたことを特
徴とする電子透かし装置。
【請求項５】画像に透かしを埋め込む電子透かし装置で
あって、前記画像に応じた透かし埋め込み位置と当該埋
め込み位置に関する物理量とを決定する透かし埋め込み
位置決定手段と、前記透かし埋め込み位置決定手段から
の埋め込み位置情報を受け取って、前記画像に前記透か
しを埋め込む透かし埋め込み手段と、前記埋め込み位置
情報と物理量とを管理する手段とを備えたことを特徴と
する電子透かし装置。
【請求項６】透かし埋め込み画像の透かしを抽出する電
子透かし装置であって、前記透かし埋め込み画像と透か
し埋め込み位置情報とを対応づけて管理する管理手段
と、前記管理手段から透かし埋め込み位置情報受けて、
前記透かし埋め込み画像から透かしを抽出する抽出手段
とを備えたことを特徴とする電子透かし装置。
【請求項７】入力画像に透かしを埋め込む電子透かし方
法であって、前記入力画像を分析するステップと、分析
した結果に応じて前記入力画像に前記透かしを埋め込む
ステップと、埋め込み位置を特定する情報を管理するス
テップとを有することを特徴とする電子透かし方法。
【請求項８】入力画像に透かしを埋め込む電子透かし方
法であって、前記入力画像に応じた透かし埋め込み位置
を決定するステップと、当該埋め込み位置の情報を受け
取って、前記入力画像に前記透かしを埋め込むステップ
と、前記埋め込み位置の情報を管理するステップとを有
することを特徴とする電子透かし方法。
【請求項９】透かし埋め込み画像の透かしを抽出する電
子透かし方法であって、前記透かし埋め込み画像と透か
し埋め込み位置情報とを対応づけて管理するステップ
と、前記管理された透かし埋め込み位置情報を受けて、
前記透かし埋め込み画像から透かしを抽出するステップ
とを有することを特徴とする電子透かし方法。
【請求項１０】入力画像に透かしを埋め込む電子透かし
方法を格納した記録媒体であって、前記電子透かし方法
は以下を含む：前記入力画像に応じた透かし埋め込み位
置を決定するステップと、当該埋め込み位置の情報を受
け取って、前記入力画像に前記透かしを埋め込むステッ
プと、前記埋め込み位置の情報を管理するステップ。